JP2002206180A

JP2002206180A - 反射鏡

Info

Publication number: JP2002206180A
Application number: JP2000405011A
Authority: JP
Inventors: Takao Takeuchi; 孝夫武内; Keigo Obata; 惠吾小幡
Original assignee: Daiwa Kasei Kenkyusho KK
Current assignee: Daiwa Kasei Kenkyusho KK
Priority date: 2000-12-29
Filing date: 2000-12-29
Publication date: 2002-07-26

Abstract

(57)【要約】【課題】レーザ光の反射率を低減させることなく、高
いレーザ反射率を示し、かつ、反射鏡面部の反射面の汚
れを容易に除去することができる皮膜を反射面に施した
レーザ用反射鏡を提供することを目的とする。【解決手段】レーザ用反射鏡の反射面および反射面周
辺部分を、金をマトリックスとしてフッ素樹脂を均一に
分散した複合めっき層で被覆することによって、高いレ
ーザ反射率を示すと共に汚れ等が付着し難く、汚れ等が
付着した場合にも洗浄が容易で高い反射率が安定に得ら
れるレーザ用反射鏡を提供することを可能とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、産業機器として利
用されているレーザ加工装置並びに医療機器に利用され
ているレーザ外科手術装置、レーザ歯科治療装置などの
レーザ用反射鏡に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

【０００３】近年、レーザ装置は産業機器としては半導
体分野のトリミング、スクライビングをはじめとして、
マーキング、半田付け、溶接、切断とその利用分野が年
々拡大し、医療分野においても内科、外科、歯科の治療
器としての利用拡大が著しい。

【０００４】レーザ光の反射鏡材料には、金、銀、アル
ミニウム、プラチナなどの耐薬品性を有する金属を反射
面に蒸着もしくはめっきによって被覆したものおよびこ
れらを組み合わせた多重層膜、又はセレン化亜鉛、銅、
金属酸化物等が利用されている。

【０００５】医療用レーザでは、レーザ照射時に発生し
た生体組織の蒸散物や雑菌などが反射鏡面に付着して、
反射鏡面の汚染や反射率を低下させる問題がある。ま
た、多くの外科手術においては反射鏡に付属したプロー
ブの送出端部は、液状媒体中に浸漬される。この液状媒
体は血液又は他の体液で、治療部位にレーザエネルギー
を伝搬する際にも血液等の流体が侵入して反射鏡面を汚
染する衛生上の問題がある。

【０００６】例えば、特開平１０−１５５８０５には、
腫瘍組織等の切除をレーザ法で行う外科手術に関する記
載がある。この場合の反射鏡はプローブの先端付近に配
置されており、切開の際に生じる切除組織片や血液等の
汚染物の反射鏡への付着を防止する観点から、反射鏡を
生理食塩水等の潅注流体で洗浄しながら切開する方法が
報告されている。

【０００７】例えば、歯科医療に使用されているレーザ
ハンドピースは、従来から、生体組織の飛散、切開、凝
固、止血あるいは加温、疼痛緩和を目的として、歯科医
療用として広く使用され、医療効果を上げている。歯
石、歯牙硬質組織の切削形成等の治療部位にレーザを照
射する。本レーザ治療を施すときは、反射鏡面に付着し
た異物の除去と洗浄、およびレーザ光照射部位の冷却を
目的として、水等の液体が噴霧される。しかし、レーザ
照射時に発生した生体組織の蒸散物が反射面に付着する
ために、比較的頻繁に交換する必要がある。

【０００８】レーザ発振器とレーザファイバーの接続部
分では、高エネルギー密度の赤外光であるレーザ光がフ
ァイバーの反射鏡面に集束して照射されるので、レーザ
光の一部が当該鏡面で吸収されて反射鏡面が加熱され
る。生体組織の蒸散物、粉塵等の固形物や、血液、水滴
などの液状物が付着した後、レーザの照射によって、反
射鏡面の付着固形物が加熱状態になり、特に高出力レー
ザを使用する場合には、固形物の反射鏡面での焼付や加
熱による破損を生じる危険がある。

【０００９】反射鏡面の加熱防止を目的とした水冷方法
を駆使しても、粉塵等が残存する場合が多く、レーザフ
ァイバーをレーザ装置から離脱して減菌洗浄した後でさ
え、洗浄除去が困難で反射率の低下が問題である。

【００１０】これらを考慮して、特開平０６−４７０５
５では、汚染した反射鏡部品等の洗浄と交換が容易にで
きる脱着交換型のレーザプローブが報告されている。

【００１１】しかし、反射鏡面の金皮膜が埃や結露によ
って汚れた場合の洗浄時を考慮すると、金皮膜面は硬度
が弱いのでクリーニング方法は、エアーや有機溶剤の吹
き付けに限られている。また、洗浄によって金膜面に傷
が入る等の損傷があると、反射特性が損なわれて使用不
可能になる問題がある。

【００１２】そのために、金皮膜の上に誘電体等の膜を
形成することや、反射鏡を装着したプローブをシールド
材で包囲する等の処置をとることで、金皮膜の汚れや傷
の発生を防止する対策が工夫されているが、これらの方
法では反射率の低下や生産コストの増大に繋がる問題が
ある。

【発明が解決しようとする課題】

【００１３】上記実情に鑑み、レーザ反射鏡面の反射率
を低減させることなく、使用時に反射鏡面部に汚れが付
着し難く、使用後の汚れも容易に除去できるレーザ用反
射鏡を開発することを本願発明の課題とした。

【課題を解決するための手段】

【００１４】本出願の発明者らは、金をマトリックスと
してフッ素樹脂を均一に分散した複合めっき層でレーザ
反射鏡面を被覆することによって、高いレーザ反射率を
示すと共に汚れ等が付着し難く、汚れ等が付着した場合
にも洗浄が容易で高い反射率が安定に得られるレーザ反
射鏡を見い出し、本発明の課題である工業的問題を解決
した。

【００１５】レーザ装置ならびにレーザ反射鏡に関する
多くの特許出願がなされているが、金をマトリックスと
してフッ素樹脂を含有させた複合めっき皮膜層を反射鏡
面に適用した報告はこれまでにない。

【００１６】また、金又は銀、ニッケル等の金属をマト
リックスにフッ素樹脂を均一に分散した複合めっき皮膜
については、特開平０５−１６３５８２、特開平０６−
１０８２６０、特開平０６−１０８２９４、特開平１１
−３３５８５９、特開平０１−２９０７７６等の出願が
あるが、レーザ反射鏡に関する適用例はなく、レーザ反
射率に関する試験報告もまったくない。

【００１７】そこで、本出願の発明者らは、レーザ反射
鏡面に金をマトリックスとしたフッ素樹脂を含有させた
複合めっき皮膜層について鋭意検討を加えた結果、湿式
法の電気めっき法、叉は無電解めっき法を単独叉はこれ
らを組み合わせることによって、反射鏡面上に高いレー
ザ反射率を示すと共に汚れ等が付着し難く、汚れ等が付
着した場合にも洗浄が容易で高い反射率が安定に保持で
きるレーザ反射鏡を完成するに至った。

【００１８】本皮膜層を形成するためのフッ素樹脂化合
物には、炭化水素基の水素部分をすべて若しくはその一
部をフッ素に置換したパーフルオロアルキル基若しくは
ポリフルオロアルキル基を有する高分子化合物が適用で
きる。この中でもＰＴＦＥと呼称されているポリテトラ
フルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリクロロ
トリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン−ヘキ
サフルオロプロピレン共重合物等が望ましく、これらの
１種若しくは２種以上を混合して用いることもできる。
反射鏡面の皮膜層は、これらフッ素樹脂化合物を金のマ
トリックスに均一に微細分散した皮膜でないとレーザの
反射率が低下するので、フッ素樹脂化合物の粒子サイズ
は０．０００１〜３．０μｍ、好ましくは０．００１〜
０．２μｍが望ましい。

【００１９】例えば、フッ素樹脂化合物には市販品のダ
イキン工業社製Ｄ−１、Ｄ−２、ＦＥＰ（商品名）、デ
ュポン社製３０−Ｊ、１２０−Ｊ（商品名）等のディス
パージョンに含まれる高分子系フッ素樹脂化合物が挙げ
られる他、粉末状の旭硝子社製Ｌ−１７０Ｊ、Ｌ−１７
２Ｊ、Ｌ−１７３Ｊ、アフロンＰＦＡ（商品名）、デュ
ポン社製ＭＰ−１１００、ＭＰ−１１２５、ＴＬＰ−１
０Ｍ（商品名）などが使用可能である。

【００２０】本発明のレーザ反射鏡面に形成する金をマ
トリックスとしたフッ素樹脂化合物複合めっき皮膜層の
フッ素樹脂化合物の含有率は１〜４０容積％（以下Ｖｏ
ｌ％と略す。）、好ましくは８〜３５Ｖｏｌ％が望まし
い。フッ素樹脂化合物の含有率が高いとめっき皮膜表面
の平滑性が低下すると共にフッ素樹脂化合物の表面外観
の占有面積率が増大してレーザ反射率の低下を生じる。
一方、フッ素樹脂化合物の含有率が低い場合は、レーザ
反射率に支障は無いが皮膜表面の撥水性が低下した。撥
水性が低下すると反射鏡表面に汚染物が付着し易く、付
着したものを容易に洗浄することが困難な状態であっ
た。

【００２１】上記の金をマトリックスとしたフッ素樹脂
化合物の複合めっき皮膜層は、金と高分子系フッ素樹脂
化合物を混合しためっき浴を用いた無電解めっき法叉は
電気めっき法から得ることができる。適正膜厚は、０．
０１〜２０μｍ、好ましくは、レーザの反射率から０．
０５〜５μｍの範囲であった。

【００２２】また、別の皮膜形成法としては、反射鏡面
の下地めっき皮膜としてフッ素樹脂化合物を含有した金
よりも卑な金属の複合めっき皮膜を形成した後、その上
に置換金めっきを施す方法にて、金をマトリックスとし
たフッ素樹脂化合物の複合めっき皮膜層を得ることが出
来た。この場合の金の適正めっき皮膜厚は０．０１〜
２．０μｍ、好ましくは０．１〜１．５μｍで、置換金
めっき厚が薄い場合にはレーザ光の反射率が低減した。
一方、膜厚が厚い場合には、めっき皮膜表面の平滑性が
低下する原因で反射率が低下した。

【００２３】反射鏡の反射面に形成した金をマトリック
スとしたフッ素樹脂化合物の複合めっき皮膜層の加熱処
理は、必須条件ではないが、３２０〜３６０℃の温度条
件下で５〜１２０分間の加熱処理を施すことによって、
表面層の平滑性を向上させて洗浄効果をさらに上昇させ
ることができた。

【００２４】反射鏡基体の反射面に上記のめっき方法で
皮膜層を形成することによって、汚れた反射鏡面は、洗
浄を繰り返しても安定した高い反射率を保持することが
可能になった。本反射鏡面は、従来の蒸着めっき法に比
べて製造コストが安価で、工業的生産が容易である利点
を具備している。

【発明の実施の形態】

【００２５】本発明にかかる反射鏡は、産業機器のレー
ザ加工用装置ならびに医療用レーザ装置の部品として装
備されているレーザ用反射鏡、金属ミラーに関するもの
である。これら用途に一層好適なレーザ反射鏡面として
は、高いレーザ反射率を示すと共に汚れ等が付着し難
く、汚れ等が付着した場合に洗浄が容易で高い反射率が
安定に得られる反射皮膜が必要であり、レーザ照射によ
って反射面が加熱されても上記の特性を損なわない事が
必要である。本発明の反射鏡面に金をマトリックスとし
てフッ素樹脂を均一に分散した複合めっき層を形成する
ことによって、これら要求事項を可能にした。

【００２６】本発明のレーザ反射鏡は、ＣＯ_２（炭酸ガ
ス）レーザ、ＣＯ（一酸化炭素）レーザ、Ｎｄ−ＹＡＧ
（ネオジウムイットリウムアルミニウムガーネッ
ト）レーザ、Ｈｏ−ＹＡＧ（ホロニウム）、Ｅｒ−ＹＡ
Ｇ（エルビウムイットリウムアルミニウムガーネッ
ト）レーザなどのレーザ装置に適用できる。

【００２７】本発明の反射鏡の反射面は光軸に対して予
め定める角度を成して交差する一平面に沿って平坦状に
形成されるもので、出射されたレーザ光をほぼ同一形状
の状態で、予め定める角度で反射させてレーザ光照射部
位に照射することができる。また、反射面を球面状の曲
面に加工して、レーザ光をその照射部位において一点を
中心とするスポット状に集光させる場合でも使用可能で
ある。従って、本発明の金をマトリックスとしてフッ素
樹脂を均一に分散した複合めっき層で被覆した反射面
は、レーザビームのビーム整形に用いる曲面鏡にも適用
できる。

【００２８】本発明のレーザ用反射鏡の基体材料には、
金、銀、アルミニウム、プラチナ、銅、真鍮、ステンレ
ス等の金属材料の適用が可能で、反射面の素地はめっき
を施す前にバフ研磨等の機械研磨や化学研磨等で、でき
るだけ平滑にすることが望ましい。

【００２９】次に、本発明の反射鏡面を作成する方法
を、実施例に用いた試料を一例として説明する。反射鏡
には直径１．３ｍｍの銅製の基体を用いて、基体の反射
面をアルミナ粒子にて研磨仕上げを施し、表面粗さ０．
３Ｓ以下に調整した面を反射鏡面素地とした。次に、め
っきの前処理工程は、市販のアルカリ脱脂洗浄剤を用い
て電解脱脂を施し、酸洗の後、下地めっき層を形成する
場合には、例えば、次亜燐酸ナトリウムを還元剤とする
市販の無電解ニッケル−リンめっき浴から、ニッケル−
リンめっき皮膜層を下地皮膜として形成した後、表面層
に本発明の目的とする金をマトリックスとしたフッ素樹
脂を複合しためっき層を形成した。

【００３０】本発明において、反射鏡面の下地めっき層
は必須条件では無く、反射鏡面に金をマトリックスとし
たフッ素樹脂を複合させためっき層を直接被覆した反射
鏡も適用出来るが、耐食性を向上させる目的からニッケ
ル、ニッケル−リン、金、銀、コバルト、スズ、白金、
アルミニウム化合物、チタン化合物、シリコン化合物等
の耐食性に優れた金属皮膜層を施すことによって反射鏡
の耐久性を向上させることができる。下地めっき層は、
電気めっき法および無電解めっき法に限定されることな
く、真空蒸着、スパッタリングなどの乾式めっき法での
被覆が可能であり、多層皮膜で構成された基体にも適用
できる。

【００３１】下地めっきを施すか否かに拘わらず、反射
鏡面の表面層に金をマトリックスとしてフッ素樹脂を複
合させた金めっき層を形成した場合には、高いレーザ反
射率を示すと共に、汚れなどが付着した場合の洗浄が容
易で高い反射率が安定して得られた。

【００３２】次に、本発明の重要課題である金をマトリ
ックスとしたフッ素樹脂を複合させた複合めっき層をレ
ーザ用反射面に形成する方法を説明する。本複合めっき
皮膜層は、無電解めっき法および電気めっき法から得る
ことができる。適正膜厚は、０．０１〜２０μｍ、好ま
しくは、レーザ反射率から０．０５〜５μｍの範囲であ
った。

【００３３】また、高分子系フッ素樹脂化合物を含有し
た金よりも卑な金属の複合めっき皮膜を下地めっき皮膜
として形成した後、その上に置換金めっき皮膜を形成す
る方法から、金をマトリックスとしたフッ素樹脂化合物
を複合させた複合金めっき層を構成することができた。
この場合の金の適正めっき皮膜厚は０．０１〜２．０μ
ｍ、好ましくは０．０５〜１．５μｍであった。置換金
めっき厚が薄い場合にはレーザ光の反射率が低減。一
方、膜厚が厚い場合には、めっき皮膜表面の平滑性が低
下する原因で反射率が低下した。

【００３４】本発明に使用できるフッ素樹脂化合物とし
ては、炭化水素基の水素部分をすべて若しくはその一部
をフッ素に置換したパーフルオロアルキル基若しくはポ
リフルオロアルキル基を有するフッ素樹脂化合物が望ま
しく、その中でもポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦ
Ｅと称されている。）、ポリクロロトリフルオロエチレ
ン、ポリフッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン−
ヘサフルオロプロピレン共重合物の１種若しくは２種以
上。これらフッ素樹脂材料には、例えば、デュポン社製
３０−Ｊ、１２０−Ｊ（商品名）、ダイキン工業社製Ｄ
−１、Ｄ−２、ＦＥＰ（商品名）等のディスパージョン
が挙げられる他、粉末状のデュポン社製ＭＰ−１１０
０、ＭＰ−１１２５、ＴＬＰ−１０Ｍ（商品名）、旭硝
子社製Ｌ−１７０Ｊ、Ｌ−１７２Ｊ、Ｌ−１７３Ｊ、ア
フロンＰＦＡ（商品名）などを用いることができる。複
合めっき皮膜層の均一分散性が劣るフッ素樹脂材料に
は、フッ素樹脂粉末をパーフルオロアルキル第４級アン
モニウムヨウ化物（住友３Ｍ製ＦＣ−１３５）等の界面
活性剤を加えてよく混合した状態でめっき液に添加する
ことによって、フッ素樹脂化合物のめっき浴中での分散
性が向上し、フッ素樹脂が均一に分散した複合めっき皮
膜層を得ることができた。

【００３５】反射鏡面に被覆する皮膜は、フッ素樹脂化
合物が金のマトリックスに均一に微細に分散した皮膜で
ないと、レーザの反射率が低下する。従って、フッ素樹
脂化合物の粒子サイズは０．０００１〜３．０μｍ、好
ましくは０．００１〜０．２μｍが望ましい。

【００３６】本発明にかかる金をマトリックスとしたフ
ッ素樹脂化合物含有複合めっき皮膜層のフッ素樹脂化合
物の含有率は１〜４０Ｖｏｌ％、好ましくは８〜３５Ｖ
ｏｌ％が望ましい。

【００３７】次に、上記皮膜を得るためのめっき浴を説
明すると、金をマトリックスとしたフッ素樹脂化合物含
有複合めっき皮膜層の作成に用いるめっき浴中の金塩
は、シアン化金、シアン化金カリウム、亜硫酸金、メル
カプトコハク酸金、アセチルシスティン金、塩化金等の
水溶液に可溶性の金塩等が使用できる。

【００３８】例えば、無電解めっき法では、金塩濃度が
金として０．０５〜２０ｇ／Ｌで、導電性塩を１〜１５
０ｇ／Ｌ、還元剤を１〜１００ｇ／Ｌの濃度範囲に調整
した溶液に粒径０．０００１〜３μｍの高分子系フッ素
化合物を添加しためっき浴を用いることによって金とフ
ッ素樹脂化合物が共析して、金をマトリックスとしたフ
ッ素樹脂化合物を複合する皮膜層を得ることができた。
めっき浴中へのフッ素樹脂化合物の添加量は、目的とす
るレーザ反射鏡皮膜層のフッ素樹脂含有率に応じて任意
に調整することができる。

【００３９】上記皮膜を得るための無電解めっき浴に使
用される還元剤としては、例えば水素化ホウ素、ジメチ
ルアミンボラン、ホスフィン酸、ヒドラジン、ヒドロキ
シルアミン、ヒドラジンボロン、チオ尿素、アスコルビ
ン酸、三塩化チタン、ホルムアルデヒド、酒石酸、グリ
オキシル酸、ぎ酸、メルカブト酢酸、２−メルカプトプ
ロピオン酸、２−メルカプトエタノール、グルコースシ
ステイン、１−チオグリセロール、メルカプトプロパン
スルホンス酸ナトリウム、Ｎ−アセチルメチオニン、チ
オサリチル酸、２−チアゾリン−２−チオール、２，５
−ジメルカプト−１，３，４−チアジアゾール、ベンゾ
チアゾールチオール、又は２−ベンズイミダゾールチオ
ール等を用いることができる。

【００４０】さらに、上記の無電解めっき浴には浴の安
定化と共析物の均一化を目的としてフッ素系、アニオン
系、ノニオン系、カチオン系等の界面活性剤、ｐＨ緩衝
剤、触媒毒、不純物金属を隠蔽する錯化剤等が含まれて
いる。

【００４１】次に、電気めっき法では、例えば金塩濃度
が金として０．０５〜２０ｇ／Ｌ、導電性塩を１〜１８
０ｇ／Ｌ、めっき浴の安定化や共析物の均一化を目的と
してフッ素系、アニオン系、ノニオン系、カチオン系等
の界面活性剤、ｐＨ緩衝剤、錯化剤等を適宜配合した溶
液に、前項００３４記載の粒径０．０００１〜３．０μ
ｍのフッ素樹脂化合物を添加しためっき浴を用いること
によって金をマトリックスとしたフッ素樹脂化合物を複
合する皮膜を形成することができた。

【００４２】又、置換金めっき浴の金塩には、シアン化
金、シアン化金カリウム、亜硫酸金、メルカプトコハク
酸金、アセチルシスティン金、塩化金、塩化金酸、塩化
金カリウム等の水溶液に可溶性の金塩を金として０．０
５〜２０ｇ／Ｌ濃度の範囲で調整した浴を用いた。

【００４３】本発明にかかる反射鏡皮膜層を得るための
めっき付け操作方法は、ラックめっき法、フープめっき
法、バレルめっき法等の適用が可能で、めっき浴種およ
びめっき条件は下記の実施例に限定されずに任意に選択
できる。

【００４４】金をマトリックスとしたフッ素樹脂化合物
の複合めっき皮膜層の加熱処理は必須条件ではないが、
３２０〜３６０℃の温度条件下で加熱処理を施すことに
よって、皮膜の平滑性と撥水性をさらに上昇させること
ができた。しかし、３２０℃以下の低温度条件では加熱
処理の効果が乏しく、３６０℃以上の過度の加熱処理を
施した場合にはレーザの反射率が低下した。

【００４５】以下、実施例によって本発明の反射鏡表面
皮膜の形成方法を具体的に説明するが、本発明は下記数
例の実施例に限定されるものではなく、用途・目的によ
って適宜その条件を請求項の範囲内で変更して用いるこ
とができる。

【００４６】実施例１では、前項００２９記載の銅製の
反射鏡基体を試料として、下地めっき層を形成せずに下
記のＡｕとＰＴＦＥの電気複合めっき浴を用いて、金を
マトリックスとしてＰＴＦＥ樹脂を分散した複合金めっ
き層（以下Ａｕ−ＰＴＦＥ層と略す。）を形成した。電気めっき浴シアン化金カリウム（金として）１０ｇ／Ｌリン酸二水素カリウム１００ｇ／Ｌ硫酸タリウム０．０４ｇ／ＬＰＴＦＥ分散液Ａ（平均粒径０．２μｍ）１５０．０ｇ／ＬｐＨ６．２５浴温度５８ ℃ 陰極電流密度０．３Ａ／ｄｍ^２平均粒径０．２μｍのポリテトラフルオロエチレン（Ｐ
ＴＦＥ）１６ｇにＦＣ−１３５（住友３Ｍ製）０．４ｇ
と蒸留水を加えて１６０ｍｌに調整後、ホモミキサーを
用いて１０分間８０００ｒｐｍ．の回転速度で混合分散
処理を施してＰＴＦＥ分散液Ａを作成した。次いで、Ｐ
ＴＦＥ分散液Ａを上記のめっき浴に加えて建浴調整を行
った。上記条件にて１分間のめっきを施した結果、フッ
素樹脂含有率２０Ｖｏｌ％で膜厚０．４μｍのＡｕ−Ｐ
ＴＦＥ層を反射面に形成することができた。次いで、得
られた皮膜層のレーザ反射率を測定した。

【００４７】実施例２では、前項００２９記載の銅製の
基体試料を用いて、下地皮膜に膜厚４．６μｍ、Ｐ含有
率５．７Ｗｔ％の無電解Ｎｉ−Ｐ皮膜を形成した後、平
均粒径２μｍのＰＴＦＥ粒子を実施例１に記載した分散
液Ａと同様の方法で分散処理したＰＴＦＥ分散液Ｂを用
いて下記の無電解Ａｕ−ＰＴＦＥめっき浴を調整して３
０分間のめっきを施した結果、フッ素樹脂含有率１５Ｖ
ｏｌ％で膜厚０．４μｍのＡｕ−ＰＴＦＥ層を反射鏡面
に形成できた。次いで本皮膜のレーザ反射率の測定を行
った。無電解Ａｕ−ＰＴＦＥめっき浴シアン化金（Ｉ）カリウム（金として）２ｇ／Ｌ水酸化カリウム４０ｇ／Ｌシアン化カリウム２ｇ／Ｌジメチルアミンボラン４．５ｇ／Ｌ炭酸カリウム１００ｇ／Ｌトリエタノールアミン１５ｇ／Ｌ酢酸インジウム０．０３ｇ／ＬＰＴＦＥ分散液Ｂ（平均粒径２μｍ）１００ｍｌ／Ｌめっき温度７０ ℃

【００４８】実施例３として、前項００２９記載の試料
を用いて、下地皮膜に実施例１記載のＰＴＦＥ分散液Ａ
を配合した下記の無電解Ｎｉ−Ｐ−ＰＴＦＥ浴からＰＴ
ＦＥ含有率８Ｖｏｌ％、Ｐ含有率５．７Ｗｔ％、膜厚
４．６μｍの下地皮膜を形成した。次いで、実施例２の
無電解Ａｕ−ＰＴＦＥめっき浴の分散液Ｂ濃度を８０ｍ
ｌ／Ｌに減少させた浴から、フッ素樹脂含有率が１０Ｖ
ｏｌ％、膜厚０．０１μｍのＡｕ−ＰＴＦＥ層を反射面
に形成した。次いで、本皮膜のレーザ反射率の測定を行
った。Ｎｉ−Ｐ−ＰＴＦＥめっき浴塩化ニッケル１０ｇ／Ｌ硫酸ニッケル８ｇ／Ｌ次亜リン酸ナトリウム３０ｇ／Ｌ酒石酸ナトリウム２０ｇ／Ｌコハク酸ナトリウム２５ｇ／Ｌ硫酸アンモニウム８０ｇ／ＬＰＴＦＥ分散液Ａ（平均粒径０．２μｍ）８０ｍｌ／ＬｐＨ５．８めっき温度９０ ℃

【００４９】実施例４では、前項００２９に記載した銅
の基体を同形状の真鍮に換えて、実施例３記載の無電解
Ｎｉ−Ｐ−ＰＴＦＥ浴のＰＴＦＥ分散液Ａの濃度を２０
０ｍｌ／Ｌまで増加させた浴から、ＰＴＦＥ含有率３０
Ｖｏｌ％、Ｐ含有率６Ｗｔ％、膜厚４．６μｍの下地皮
膜を形成した。その上に、下記の置換金めっき浴を用い
て０．２μｍ厚の金めっき層を反射鏡面に施した。次い
で３６０℃で２０分間の加熱処理を行った後、レーザ反
射率測定を行った。反射鏡の表面層は、下地皮膜である
Ｎｉ−Ｐ−ＰＴＦＥ皮膜表面層のＮｉが金と置換して、
残存したＰＴＦＥと金が複合した表面皮膜層を形成して
いた。本Ａｕ−ＰＴＦＥ表面層の膜厚は、０．２μｍで
ＰＴＦＥ含有率は２５Ｖｏｌ％であった。置換金めっき浴メルカプトコハク酸金（金として）２ｇ／Ｌメルカプトコハク酸４０ｇ／Ｌアセチルシスティン６ｇ／ＬｐＨ７めっき温度８５ ℃ ５０分間浸漬することで０．２μｍ厚の皮膜が得られ
た。

【００５０】実施例５では、反射鏡面の基体にＮｉを用
いて、下地皮膜に市販のワット浴から、１０μｍ厚の電
気Ｎｉ皮膜を形成した。次いで、粒径０．０５μｍのＰ
ＴＦＥ粒子を用いて、実施例１に記載したＰＴＦＥ分散
液Ａと同等の処理操作法でＰＴＦＥ分散液Ｃを作成、こ
のＰＴＦＥ分散液Ｃを実施例２記載の無電解Ａｕ−ＰＴ
ＦＥめっき浴に含まれるＰＴＦＥ分散液Ｂの代替として
に２００ｍｌ／Ｌ添加して調整しためっき浴から、フッ
素樹脂含有率３５Ｖｏｌ％で膜厚１．５μｍのＡｕ−Ｐ
ＴＦＥ層を反射面に形成し、本皮膜のレーザ反射率の測
定を行った。

【００５１】実施例６では、反射鏡面の基体に白金を用
いて、下地皮膜は市販の電気シアン化金浴から１２μｍ
厚の電気金皮膜を形成した。次いで、ＰＴＦＥ粒径３μ
ｍを用いてＰＴＦＥ分散液Ａと同等の処理を施したＰＴ
ＦＥ分散液Ｄを調整、実施例１記載の電気Ａｕ−ＰＴＦ
Ｅめっき浴にＰＴＦＥ分散液Ａの代替にＰＴＦＥ分散液
Ｄを７０ｍｌ／Ｌを添加配合した浴から、フッ素樹脂共
析量８Ｖｏｌ％で膜厚２０μｍのＡｕ−ＰＴＦＥ層を反
射面に形成し、次いで、３２０℃で３０分間の加熱処理
を行った後、本皮膜のレーザ反射率の測定を行った。

【００５２】実施例７として、反射鏡面の基体にＳＵＳ
３０４ステンレス鋼を用いて、下地皮膜に実施例３記載
のＮｉ−Ｐ−ＰＴＦＥ浴からＰＴＦＥ含有率３０Ｖｏｌ
％、Ｐ含有率６Ｗｔ％、膜厚４．６μｍの皮膜を形成し
た。次いで、その上に実施例４記載の置換金めっき浴か
ら、膜厚０．５μｍ金めっきを施し、反射鏡面の表面に
フッ素樹脂含有率２３Ｖｏｌ％のＡｕ−ＰＴＦＥ層を形
成した。次いで、本皮膜のレーザ反射率の測定を行っ
た。

【００５３】実施例１〜７で作製した反射鏡の反射率を
炭酸ガスレーザ装置を用いて波長１０．６μｍ，１００
Ｗ／ｃｍ^２条件で測定した。

【００５４】次に、汚濁物等の付着後の洗浄効果を判定
する目的で、以下の洗浄試験を実施した。実施例１〜７
で作製した反射鏡表面の上方に血液が付着した牛肉片を
設置した状態で３００℃、３分間の加熱処理を施し、牛
肉片を除去した後、市販洗浄剤に浸漬した医療用ガーゼ
にて３００ｇ／ｃｍ^２の荷重で反射鏡面に付着した汚れ
を拭い取った。次に、スプレー洗浄を行い、熱風乾燥後
にレーザ反射率を測定した。反射鏡面の劣化状態は、本
洗浄試験の洗浄前後の反射率を比較することによって評
価した。

【００５５】実施例１〜７で作製した反射鏡の洗浄試験
前後の炭酸ガスレーザの反射率測定結果を、比較例１〜
５と共に表１に示した。

【００５６】実施例１〜７で作製した反射鏡の反射率は
９３％以上の値を示し、Ａｕ−ＰＴＦＥ層が高い反射率
を示すことが表１に示されている。また、反射鏡面に付
着した汚れを容易に除去することが可能で、洗浄試験後
の反射率は実施例１〜７のすべての反射鏡が９２％以上
の安定した高い反射率を示した。さらに、めっき後に加
熱処理を施した実施例４と実施６の反射鏡皮膜層には、
付着汚物の洗浄性に優れた効果があり、洗浄後において
も初期の反射率を持続していた。

【００５７】比較例１は、前項００２９記載の銅製の基
体試料で、めっき皮膜を被覆しない場合の反射率を測定
した結果で、基体の反射率は７５％と低く、洗浄後も付
着物が残存して４８％の低い反射率を示した。

【００５８】比較例２では、実施例１に用いたものと同
等の銅製の基体試料に実施例２と同等の膜厚４．６μ
ｍ、Ｐ含有率５．７Ｗｔ％の無電解Ｎｉ−Ｐ皮膜を下地
皮膜に形成した後、実施例２記載の無電解Ａｕ−ＰＴＦ
Ｅ浴のＰＴＦＥ分散液Ｂの濃度を５ｇ／Ｌに低減しため
っき浴から、膜厚０．３μｍ、ＰＴＦＥ含有率０．５Ｖ
ｏｌ％のＡｕ−ＰＴＦＥ層を形成した。初期の反射率は
９８％と高いが、ＰＴＦＥ含有率が低いことから反射鏡
面の撥水性が弱く、洗浄後でも汚れが残り、洗浄後の反
射率は実施例２より低い８１％まで低下した。

【００５９】比較例３では、実施例１に用いたものと同
等の銅製の基体試料に実施例２記載の無電解Ａｕ−ＰＴ
ＦＥ浴のＰＴＦＥ分散液Ｂの濃度を３００ｇ／Ｌまで増
加させためっき浴から、膜厚０．９μｍ、フッ素樹脂含
有率４９Ｖｏｌ％のＡｕ−ＰＴＦＥ層を反射面に形成し
たが、皮膜層のフッ素樹脂含有率が高いことが原因で反
射率は８０％の低い値であった。

【００６０】比較例４では、実施例１に用いたものと同
等の銅製の基体試料に実施例２記載の無電解Ａｕ−ＰＴ
ＦＥ浴のＰＴＦＥ分散液Ｂの濃度を５０ｇ／Ｌに調整し
ためっき浴から、フッ素樹脂含有率８Ｖｏｌ％で膜厚
０．００５μｍのＡｕ−ＰＴＦＥ層を反射面に形成した
が、皮膜層が薄くて反射率が７５％の低い値を示した。
又、洗浄を容易にする効果も無く、洗浄後の反射率は５
２％の著しく低い反射率を示した。

【００６１】比較例５では、実施例１に用いたものと同
等の銅製の基体試料に下地皮膜として市販のワット浴か
ら１２μｍ厚の電気ニッケルめっき皮膜を形成した後、
実施例１記載の電気Ａｕ−ＰＴＦＥ浴のＰＴＦＥ粒子の
粒径が９μｍのフッ素樹脂を用いて調整した浴から、フ
ッ素樹脂含有率３５Ｖｏｌ％で膜厚２８μｍのＡｕ−Ｐ
ＴＦＥ層を反射面に形成したが、７７％の低い反射率で
あった。これは、フッ素樹脂の粒子径が大きいことと皮
膜厚が厚いことが原因で反射鏡表面の外観が粗野になっ
て反射率が低下した。

【００６２】比較例６では、実施例１に用いたものと同
等の銅製の基体試料に、真空蒸着法にて０．４μｍ厚の
金皮膜を形成した。洗浄試験前の反射率は９９％の高い
値であるが、洗浄試験後に汚濁付着物が反射面に残り、
反射率が８２％まで著しく減少した。

【００６３】

【表１】反射率測定結果

【００６４】実施例８では、実施例１に用いたものと同
等の銅製の基体試料に下地めっき層を施さずに、下記の
電気Ａｕ−ポリクロロトリフルオロエチレン複合めっき
浴を用いて、金をマトリックスとしてポリクロロトリフ
ルオロエチレン樹脂を分散した膜厚０．９μｍの複合金
めっき層を直接に被覆して、洗浄試験前後のレーザ反射
率の測定を行った。電気めっき浴シアン化金カリウム（金として）１１ｇ／Ｌリン酸二水素カリウム９０ｇ／Ｌ硫酸タリウム０．０４ｇ／Ｌフッ素樹脂分散液Ｅ（平均粒径０．５μｍ）１００．０ｇ／ＬｐＨ６．０浴温度６０ ℃ 陰極電流密度０．３Ａ／ｄｍ^２平均粒径０．５μｍのポリクロロトリフルオロエチレン
１６ｇにＦＣ−１３５（住友３Ｍ製）０．４ｇと蒸留水
を加えて１６０ｍｌに調整後、ホモミキサーを用いて１
０分間８０００ｒｐｍ．の回転速度で混合分散処理を施
したフッ素樹脂分散液Ｅを加えて上記めっき浴組成を作
成した。上記条件にて１分間のめっきを施した結果、フ
ッ素樹脂含有率２３Ｖｏｌ％で膜厚０．９μｍのＡｕ−
ポリクロロトリフルオロエチレン層を反射面に形成する
ことができた。

【００６５】実施例９では、実施例２と同等試料および
めっき処理方法で、めっき厚４．６μｍ、Ｐ含有率５．
７Ｗｔ％、の無電解Ｎｉ−Ｐを下地皮膜に形成した。次
いで、粒径１．８μｍのポリフッ化ビニリデンを実施例
２記載のＰＴＦＥ分散液Ｂと同等の分散処理を施してフ
ッ素樹脂分散液Ｆを作成。実施例２に記載した無電解Ａ
ｕ−ＰＴＦＥめっき浴のＰＴＦＥ分散液Ｂの代替にフッ
素樹脂分散液Ｆを１００ｍｌ／Ｌ濃度添加しためっき浴
から、フッ素樹脂含有率１５Ｖｏｌ％で膜厚０．４μｍ
のＡｕをマトリックスした系にポリフッ化ビニリデンを
均一に分散した複合めっき層を反射面に形成することが
できた。

【００６６】実施例１０では、実施例２と同等試料およ
びめっき処理方法で、めっき厚４．６μｍ、Ｐ含有率
５．７Ｗｔ％、の無電解Ｎｉ−Ｐ皮膜を下地に形成した
後、実施例２の無電解Ａｕ−ＰＴＦＥめっき浴のＰＴＦ
Ｅ分散液Ｂを４０ｍｌ／Ｌ、実施例９のフッ素樹脂分散
液Ｆを８０ｍｌ／Ｌを添加した浴から、全フッ素樹脂含
有率２０Ｖｏｌ％で膜厚０．８μｍのＡｕ−ＰＴＦＥと
ポリフッ化ビニリデンの混合複合層を反射面に形成し
た。次いで本皮膜のレーザ反射率の測定を行った。

【００６７】実施例８〜１０で作製した反射鏡の反射率
をＮｄ−ＹＡＧレーザ装置を用いて波長１．０６μｍ、
１００Ｗ／ｃｍ^２、１０ｍＪ／ｃｍ^２、１０ｎｓパルス
条件で測定した。表２には、洗浄試験前後の反射率測定
結果を示した。

【００６８】

【表２】反射率測定結果

【００６９】金をマトリックスとしてフッ素樹脂を分散
させた複合皮膜層を反射鏡面に形成した反射鏡の反射率
をＮｄ−ＹＡＧレーザ装置を用いて測定した結果、実施
例８〜１０のすべての反射鏡が９３％以上の高い反射率
を示した。また、反射鏡面に付着した汚れを容易に洗浄
除去することが可能で、実施例８〜１０のすべての反射
鏡の洗浄試験後の反射率は９３％以上の安定した高い測
定値を示した。さらに、ポリクロロトリフルオロエチレ
ン、ポリフッ化ビニリデン又はこれらフッ素樹脂を混合
したＡｕの複合めっき層を反射鏡面に形成した場合にお
いても、実施例１０に示したように高い反射率と洗浄効
果を示した。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4K022 AA02 AA41 BA03 BA34 CA03 CA11 CA28 DA01 DB01 4K024 AA11 AB01 AB12 BA09 BB28 BC10 CA02 CA03 CA04 CA06 DA01 DA02 DA09 GA16 4K044 AA01 AB10 BA08 BA21 BB03 BC09 CA15 CA18 CA62

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】鏡面加工された基体表面に、金をマトリ
ックスとしてフッ素樹脂化合物を分散した複合皮膜層を
形成することを特徴とするレーザ反射鏡。
【請求項２】前記の複合皮膜層を形成するフッ素樹脂
の粒子サイズが０．０００１〜３．０μｍであることを
特徴とする請求項１記載のレーザ反射鏡。
【請求項３】前記の複合皮膜層の厚みが０．０１〜２
０μｍであることを特徴とする請求項１又は２に記載の
レーザ反射鏡。
【請求項４】前記の複合皮膜層の中のフッ素樹脂の含
有率が、１〜４０容積％であることを特徴とする請求項
１〜３のいずれかに記載のレーザ反射鏡。
【請求項５】前記の複合皮膜層を、還元型無電解めっ
き法、置換型無電解めっき法、電気めっき法の何れか叉
はこれらを組み合わせた方法を用いて形成することを特
徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のレーザ反射
鏡。
【請求項６】鏡面加工された基体の表面に、ニッケル、
ニッケルーリン、金、銀、コバルト、スズ、白金、アル
ミニウム化合物、チタン化合物、シリコン化合物から選
ばれた１種又は２種以上の皮膜を下層皮膜として施した
上に、前記複合皮膜層を形成させて作成したことを特徴
とする請求項１〜５のいずれかに記載のレーザ反射鏡。
【請求項７】前記の複合皮膜層を形成後、３２０〜３６
０℃の熱処理を施して作成したことを特徴とする請求項
１〜６のいずれかに記載のレーザ反射鏡。