JPH01132640A - 二酸化珪素被覆ポリカーボネート成形体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［ａ業上の利用分野］ 本発明は二酸化珪素被覆ポリカーボネート成形体の製造
方法に係り、特に表面に微細な凹凸を持りた光デイスク
基板用ポリカーボネート円盤等のポリカーボネート成形
体表面に、該表面凹凸を維持することができ、かつ、耐
久性に優れた均一厚さの二酸化珪素被膜を形成すること
ができる二酸化珪素被膜の製造方法に関する。

［従来の技術］ 光を利用したメモリ材の使用基板には、透明性が要求さ
れる。透明なディスク素材としては、ガラス又は透明プ
ラスチックが使用される可能性が高い。ディスク材料と
してのガラス、プラスチックは、それぞれ長所、欠点を
持ち、材料選定が困難であるが、成形加工性、安全性、
製造コストの面で、プラスチックがより優れているとみ
なされる。

ただし、ＰＭＭＡ、ＰＣ等のプラスチックは、通気性や
透水性が良好であるため、反りの原因となったり、ディ
スク基板として使用した場合、基板裏面から侵入した０
２．Ｈ，Ｏが記録膜層に拡散し、記録層の酸化に伴なう
性能低下をもたらす。そこで、これを防ぐために、一般
に基板と記録層の間には、Ｓｉｓ　Ｎ、、Ｓｉｎ、５ｉ
ｎ２等の下地膜を設ける処理がなされている。これら下
地膜は、通常、蒸着、スパッタ等の真空法により成膜さ
れている。

一方、二酸化珪素被膜の製造方法としては、これら蒸着
、スパッタ等の手段の他に、二酸化珪素の過飽和状態に
ある珪弗化水素酸溶液に基材を浸漬して基材表面に二酸
化珪素被膜を形成する方法（以後「析出法」と略称する
。）が知られている（例えば特開昭６２−２０８７６）
。

特に、プラスチック成形体に析出法によって二酸化珪素
被膜を形成する方法に関しては、プラスチック成形体に
有機珪素化合物、それらの加水分解物及びコロイダルシ
リカ等の珪素化合物を被覆硬化させて第１次被膜とした
後、析出法で第１次被膜上に二酸化珪素被膜を形成させ
る方法が知られている（例えば、特開昭６ｌ−１２７３
４）。

［発明が解決しようとする問題点］ プラスチック成形体の表面に従来の蒸着、スパッタ等の
真空法によって二酸化珪素膜を成膜する場合、 ■　成膜中に基板からガスが発生するため良質な膜が得
られにくい。

■　光デイスク基板、グレーティングレンズ等の表面に
形成されている、トラッキング用の溝状の凹凸形状に追
従した膜を成膜することが困難である。

■　得られた膜は樹脂基板との密着性に乏しく、温湿度
負荷により剥離しやすい。

等の問題点があった これに対し、析出法によれば、真空法による二酸化珪素
成膜法に比較して ■　低温成膜が可能である。

■　異型表面への均一成膜が可能である。

等の効果が奥され、光デイスク基板の下地膜を二酸化珪
素膜に限定した場合、先述のスパッタ或いは蒸着法の問
題点をある程度解決し得ることが期待できる。

しかしながら、析出法でプラスチック成形体に均一透明
で強固な付着力を持つ二酸化珪素被膜を得るためには、
有機珪素化合物、それらの加水分解物及びコロイダルシ
リカ等の珪素化合物を被覆硬化させて得られる第１次被
膜を０．５〜３０μｍと厚くすることが必要である。こ
のため、光デイスク基板、グレーティングレンズ等の微
細な凹凸表面を有するプラスチック基板に応用した場合
、このような第１次被膜を形成することによって、表面
の凹凸形状が消失するため、該第１次被膜上に析出法に
よって二酸化珪素を被覆しても実用に適した光デイスク
基板、グレーティングレンズ等が作成できないという問
題点があった。

［問題点を解決するための手段及び作用］本発明は、上
記従来の問題点を解決し、プラスチック成形体として特
にポリカーボネート成形体に、表面凹凸を維持し得る、
かつ耐久性に優れた均−厚さの二酸化珪素被膜を製造す
る方法を提供するものである。

本発明は、 ポリカーボネート成形体に有機珪素化合物を被覆硬化さ
せて第１次被膜とした後、該第１次被膜つきポリカーボ
ネート成形体と二酸化珪素の過飽和状態の珪弗化水素酸
溶液とを接触させて第１次被膜上に二酸化珪素被膜を成
形させる二酸化珪素被覆ポリカーボネート成形体の製造
方法において、 該第１次被膜は、アミノ基を有する珪素化合物と、下記
−船式（Ｉ）で示される珪素化合物、その加水分解物の
少なくとも１種を含有する塗布液であって、アミノ基を
有する珪素化合物の含有量が０．２重量％以上で、珪素
化合物の総濃度が５重量％以下である塗布液を塗布し、
乾燥させることにより形成されることを特徴とする二酸
化珪素被覆ポリカーボネート成形体の製造方法、を要旨
とするものである。

Ｒ＋Ｉ　Ｓ　１　（Ｒ’　）　４−ｎ　　　　　”・（
Ｉ）（式中、Ｒ′はエチル基、ビニル基等炭素数２以下
の炭化水素基或はメルカプト基、ヒドロキシル基を有す
る炭素数３以下の有機基であり、Ｒ２はアルコキシ基、
アルコキシアルコキシ基、アセトキシ基及び塩素元素か
ら選ばれる１種もしくは複数の結合基であり、ｎはＯ又
は！である。）析出法によって直接プラスチック成形体
表面に二酸化珪素膜を被覆する場合、珪弗化水素酸溶液
とプラスチックの反応性や濡れ性が悪いため、付着力が
弱く、また、ムラのある膜しか得られないが、プラスチ
ック成形体に予め有機珪素化合物を被覆硬化させておけ
ば、表面のシラノール基が珪弗化水素酸溶液中の珪素成
分との結合の場となるため、析出法によって得られる二
酸化珪素膜の付着力及びムラを改善することが可能であ
る。

しかし、有機珪素化合物を被覆硬化させて得られる第１
次被膜の膜厚を数百オングストローム以下と薄くする場
合には、析出法によってムラのない均一な膜であって、
付着力の強固な二酸化珪素被膜を得るには、プラスチッ
クの種類によって有機珪素化合物を選択する必要がある
。

本発明者らは、ポリカーボネート成形体に対して好適な
、第１次被膜形成のための有機珪素化合物について鋭意
研究を重ねた結果、アミノ基を有する珪素化合物と、前
記−船式（Ｉ）で示される珪素化合物及びその加水分解
物よりなる群から選ばれる少なくとも１種との特定割合
の混合系が最適であることを見出し、本発明を完成させ
た。

以下に本発明の詳細な説明する。

本発明において、第１次被膜の形成に用いられる珪素化
合物のうち、アミノ基を有する珪素化合、物としては、
γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−（β−ア
ミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン
、Ｎ−（β−アミノエチル）−γ−アミノプロピルメチ
ルジメトキシシラン等が挙げられる。これらの珪素化合
物は、析出法によって付着力の強固な二酸化珪素被膜を
得るために有効である。

また、−船式（Ｉ）で示される珪素化合物としては、メ
チルトリエトキシシラン、テトラエトキシシラン、ビニ
ルトリエトキシシラン、ビニルトリス（β−メトキシエ
トキシ）シラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−メ
ルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−ヒドロキシ
プロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。これらの
−船式ＣＩ）で表される珪素化合物の加水分解物として
は、該珪素化合物中のアルコキシ基、アルコキシアルコ
キシ基、アシルオキシ基、塩素元素の一部又は全部が水
酸基に置換されたもの、更に置換された水酸基同志が一
部自然に縮合したものを含んでいる。これらの加水分解
物は、例えば水及びアルコールの様な混合溶媒中で酸の
存在下、加水分解することによって容易に得ることがで
きる。

これらの珪素化合物は、析出法による二酸化珪素被膜の
成膜性を向上させ、ムラのない均一な二酸化珪素被膜を
得るために有効である。

即ち、アミノ基を有する珪素化合物だけで第１次被膜を
形成すると、場合にょフては析出法によって得られる二
酸化珪素被膜にムラや白濁を生じることがある。このよ
うな欠点は、アミノ基を有する珪素化合物と一般式（Ｉ
）で示される珪素化合物（又はその加水分解物）を混合
して用いることによって防ぐことができる。

ただし、−数式（１）で示される珪素化合物（又はその
加水分解物）だけで析出法によって第１次被膜を形成し
ても、均一ではあるが、付着力に乏しい二酸化珪素被膜
しか与えないので、必ずアミノ基を有する珪素化合物と
混合する必要がある。

前記−数式（Ｉ）で示される珪素化合物（又はその加水
分解物）としては１種を単独で用いても２種以上を併用
してもよい。またアミノ基を有する珪素化合物も同様に
１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。

本発明においては、前記アミノ基を有する珪素化合物と
、前記−数式（１）で示される珪素化合物及びその加水
分解物よりなる群から選ばれる１種以上とを含む塗布液
を、ポリカーボネート成形体に塗布、乾燥することによ
り、第１次被膜を形成するが、この塗布液は、液中のア
ミノ基を有する珪素化合物含有量が０．２重量％以上、
全珪素化合物濃度が５重量％以下となるように各種溶媒
に溶かして調製する。

ここで使用する溶媒は、基板の溶解性や基板との濡れ性
を考慮に入れて選択する必要がある。

従って、ポリカーボネートを溶解するトルエン、キシレ
ン等の溶媒は使用すべきではない。また、基板との濡れ
性の悪い水の単一使用も避けるべきである。ただし、界
面活性剤を添加し、基板との濡れ性が改良されたものに
ついては、この限りではない。

塗布方法としては、浸漬塗布法が好適であり、乾燥硬化
方法としては、熱、紫外線、或いは電子線を用いる方法
等、いずれも採用可能である。

形成される第１次被膜は、塗布液中の珪素化合物の濃度
、浸漬塗布の際の引き上げ速度などの塗布条件を設定す
ることによって、ガラス基板（例えば通常の板ガラス、
ソーダライムガラス等）上に、同様な条件で被膜の作成
を行なった場合に、その膜厚が５〜１１００ｎ好ましく
は１０〜５０ｎｍ厚の被膜が作成されるような条件で成
膜されることが望ましい。

ここで、ポリカーボネート基板上に作成された第１次被
膜は、相当する珪素化合物が内部に浸透するためガラス
基板上に作成される第１次被膜の膜厚よりも薄くなる。

従って、第１次被膜が、ガラス基板上に１１００ｎ程度
までの膜厚の被膜が形成される条件で作成された被膜で
あれば、光デイスク基板の表面凹凸形状を保持した塗膜
が得られる。ガラス基板上に作成した場合に１１００ｎ
より厚くなる条件で第１次被膜を作成すると、形状追従
性の悪化を招く場合がある。また、ガラス基板上で膜厚
が５ｎｍより薄くなるような条件では、析出法によって
得られる二酸化珪素被膜の付着強度の低下を招くため適
当ではない。

本発明において、このような膜厚の第１次被膜を形成す
るためには、塗布液中の珪素化合物濃度が０．２〜５重
量％、特に０．５〜２重量％であることが好ましい。た
だし、析出法によって得られる二酸化珪素被膜の付着力
の低下を防ぐためには、塗布液中のアミノ基を有する珪
素化合物の濃度は０．２重量％以上であって、特に０．
５重量％以上であることが好ましい。

なお、上記のように、第１次被膜の膜厚形成条件をガラ
ス基板をモニターとして表すのは、ポリカーボネート基
板上の第１次被膜の膜厚を直接測定する場合、 ■　ポリカーボネート基板は表面の平滑性が悪く、接触
針式膜厚測定機での膜厚測定が困難である。

■　ポリカーボネート基板に塗布された珪素化合物が次
第にポリカーボネート基板内部に拡散するため、ポリカ
ーボネート基板と珪素化合物との界面が不明瞭であり、
電子顕微鏡等の観察によっても膜厚測定が不可能である
。

という２つの問題があるからである。

このようにして、ポリカーボネート基板上に作成された
第１次被膜は、アミノ基を有する珪素化合物及び−数式
（Ｉ　’）で示される珪素化合物又はその加水分解物が
ポリカーボネート基板内部に浸透するため、ある程度の
膜厚以下であれば、光デイスク基板の形状を保持し得る
。また、アミノ基を有する珪素化合物により、高い二酸
化珪素被膜の付着力が得られる。

本発明においては、第１次被膜を形成したポリカーボネ
ート基板を、次いで、二酸化珪素の過飽和状態の珪弗化
水素酸溶液と接触させて、第１次被膜上に二酸化珪素被
膜を形成させる。

二酸化珪素の過飽和状態の珪弗化水素酸溶液（以下、「
処理液」と略称する。）としては、珪弗化水素酸溶液に
二酸化珪素（シリカゲル、エアロゲル、シリカガラス、
その他二酸化珪素含有物など）を溶解させた後、水又は
試薬（ホウ酸、塩化アルミニウム、金属アルミニウム、
その他）を添加するか処理液温度を上昇させる等の手段
で、二酸化珪素の過飽和状態としたものが使用される。

本発明において、第１次被膜つきポリカーボネート成形
体の基板と接触させる処理液中の珪弗化水素酸の濃度と
しては、１〜３モル／１が好ましく、特に３モル／ｆｌ
より濃い珪弗化水素酸水溶液に二酸化珪素を飽和させた
後、水で稀釈して１〜３モル／１の濃度としたものが被
膜形成速度が速く、効率良′く被膜形成が行なえるので
望ましい。

また、該処理液は （イ）　該成形体との接触時においても、■連続的に硼
酸や塩化アルミニウム等の添加剤水溶液が添加、混合さ
れている、■アルミニウム等の金属が溶解混合されてい
る、■温度を一時冷却して二酸化珪素を飽和させ、その
後再び温度を上昇させる等の手段によって常時過飽和度
が維持されている処理液であり、 （ロ）　１分間あたり処理液全量の３％以上の処理液が
フィルターで濾過され戻される処理液である、 ことが好ましい。

ここで、接触時において、■連続的に硼酸等の水溶液を
添加混合したり、■アルミニウム等の金属を溶解混合す
るのは、被膜の形成速度を向上させるために好ましい−
、硼酸の場合、その添加量は、処理液中の珪弗化水素酸
１モルに対して５Ｘ１０−’モル／　Ｈｒ〜１　、　　
ＯＸ　１０−’モル／Ｈｒの範囲が好ましく、また、金
属アルミニウムを溶解させる場合その溶解量は、処理液
中の珪弗化水素酸１モルに対してｔｘｔｏ−’モル／　
ｈ　ｒ〜４Ｘ１０−’モル／　ｈ　ｒの範囲が好ましい
。

また、３％以上の処理液を循環させることは均質な被膜
を連続的に得るために効果的であり、フィルターで処理
液を濾過することは凹凸形状のない被膜を得るために好
ましい。

処理液を浸漬槽に入れて該成形体と接触させる場合には
、浸漬中の該成形体表面において該処理液が層流となっ
て流れるようにすることがムラのない均質な被膜を得る
ために効果的である。

なお、このような析出法によって得られる二酸化珪素被
膜中には、吸着水やシラノール基が含まれており、これ
らを除去するためには、該被膜に高周波等による加熱処
理を施すことが好ましい。

なお、アミノ基を有する珪素化合物がプラスチック成形
体の表面に二酸化珪素被膜を形成する際の第１次被膜形
成のための珪素化合物として有効であることは特開昭６
１−１２７３４に開示されているが、後掲の参考例の通
り、このアミノ基を有する珪素化合物は特にポリカーボ
ネート成形体に第１次被膜の薄膜を形成するのに極めて
有効であることが認められた。

［実施例］ 以下、実施例、比較例及び参考例を挙げて本発明の詳細
な説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下
の実施例に限定されるものではない。

実施例Ｉ Ｎ−（β−アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメ
トキシシラン０．５ｇとビニルトリス（β−メトキシエ
トキシ）シラン１．２ｇの混合物をエタノール：イソプ
ロビルアルコール：ｎ−ブチルアルコール−５：３：２
（体積比）の混合溶媒２５０ｍｆｔに溶解した溶液（珪
素化合物濃度的０．９重量％）に、縦、横１００ｍｍ、
厚さ１ｍｍのポリカーボネート平板を浸漬し、１５ｃｍ
／ｍｉｎの速度で引き上げた後、１００℃の熱風乾燥炉
で１時間乾燥した。上記操作と全く同様の条件でガラス
基板に第１次被膜を成形したところ、その膜厚はおよそ
１０ｎｍであった。

得られた第１次被膜付きポリカーボネート平板に、第１
図に示す二酸化珪素被膜製造装置を用いて、二酸化珪素
被膜を作成した。

第１図において、浸漬槽は外槽１と内槽２から成り、内
４′！２と外槽１の間には水３が満たしである。この水
は温度４０℃となるようヒーター４で加熱され、かつ、
温度分布均一化のため攪拌されている。内槽２は前部６
、中部７、後部８、から成り、各部には工業用シリカゲ
ル粉末を二酸化珪素の供給源として、二酸化珪素を溶解
・飽和させた２、５ｍｏｉ／ｆｔの珪弗化水素酸水溶液
６．５１が満たしである。

このような装置により、まず循環ポンプ１０を作動させ
て内槽後部８の反応液を一定量づつ汲出して、フィルタ
ー１１で濾過し、内槽前部６へ戻す処理液循環を開始し
た。

その後、縦、横５０ｍｍ、厚さ３ｍｍのＡｊＺ板１２３
枚を内槽後部８に浸漬し、１０時間保持した。この状態
で反応液は適度な５Ｌ０２過飽和度を有する処理液とな
った。ここでフィルター１１の絶対除去率を１．５μｍ
％処理液循環流量を５２０ｍＪＬ／ｍ１ｎ（処理液全量
が約６．５ｊ２であるので、循環流量は８％／　ｍ　ｉ
　ｎである）に調整した。そして、前記珪素化合物によ
り第１次被膜を形成したポリカーボネ、−ト平板９を内
槽中部７に垂直に浸漬し、前記条件、（即ち、ＡＪＩＬ
板３枚を浸漬したまま８％／　ｍ　ｉ　ｎの循環を行な
い、１．５μｍのフィルターで濾過する）で、１２０分
間保持した。

上記処理で得られた二酸化珪素被膜の膜厚は、約９０ｎ
ｍであった。この成膜部を、ＥＳＣＡ（Ｅｌｅｃｔｒｏ
ｎ　　５ｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙｆｏｒ　　　Ｃｈｅｍ
ｉｃａｌ　　　Ａｎａｌｙｓｉｓ）を用いて分析した結
果、殆どがＳｉｎ、からなることが確認された。

得られた二酸化珪素被膜は、セロハン粘着テープを貼り
付けて引き剥すテストでは、全く剥れない強固な付着力
を有するものであった。また、上記二酸化珪素被膜付き
ポリカーボネート基板を、沸騰水中に１時間浸漬したが
、被膜に変化はみられず、密着性良好な被膜であること
がわかった。

実施例２ 表面平坦なポリカーボネート平板の代りにポリカーボネ
ート製光デイスク基板（深さ０．０７μｍ１幅０．８μ
ｍ１ピッチ１，６μｍの溝を有する）を用いたこと以外
は、実施例１と同様にして、二酸化珪素被膜（約８０ｎ
ｍ）を作成した。

電子顕微鏡による観察の結果、二酸化珪素被膜がポリカ
ーボネート製光デイスク基板の微細形状にそって均一に
成膜していることが認められた。

参考例１ γ−アミノプロピルトリエトキシシラン２ｇをエタノー
ル：イソプロピルアルコール：ｎ−ブタノール−５：３
：２　（体積比）の混合溶媒２５０ｍＪ２に溶解した溶
液（ケイ素化合物濃度約１重量％）にポリカーボネート
製光デイスク基板（深さ０．０７μｍ幅０．８μｍピッ
チ１．６μｍの溝を有する。）を浸漬し、１５ｃｍ／ｍ
ｉｎの速度で引き上げた後、１ｏｏｔの熱風乾燥炉で１
時間乾燥した。なお、上記操作と全く同様の条件で、ガ
ラス基板に第１次被膜を形成したところ、その膜厚はお
よそ１０ｎｍであった。

上記のシラン化合物処理したポリカーボネート製光デイ
スク基板に実施例１と同様にして二酸化珪素被膜を形成
した。

形成された二酸化珪素被膜の膜厚は約８０ｎｍであった
。この上記成膜部をＥＳＣＡを用いて分析した結果、殆
どが５ｉ０２からな・ることか確認された。また電子顕
微鏡による観察で酸化珪素被膜がポリカーボネート製光
デイスク基板の微細形状にそって均一に成膜しているこ
とが認められた。

参考例２ 表面平坦なポリカーボネート平板（縦、横１００ｍｍ、
厚さ１　ｍｍ）について上記参考例１と全く同様の処理
を行なって二酸化珪素被膜（約８０ｎｍ）を作成した。

得られた二酸化珪素被膜はセロハン粘着テープをはりつ
けて引き剥すテストでは全く剥れない強固な付着力を有
するものであった。また上記二酸化珪素膜付きポリカー
ボネート基板を沸騰中に１時間浸漬したが被膜に変化は
みられず密着性良好な被膜であることが認められた。

参考例３ 珪素化合物としてＮ−（β−アミノエチル）−γ−アミ
ノプロピルトリメトキシシラン２ｇを用いたこと以外は
、参考例２と同様にして、二酸化珪素被膜（９０ｎｍ厚
）を形成した。

得られた二酸化珪素被膜はセロハン粘着テープをほつつ
けて引き剥すテストでは全く剥れない強固な付着力を有
するものであった。また上記二酸化珪素膜付きポリカー
ボネート基板を沸騰中に１時間浸漬したが、被膜に変化
はみられず、密着性良好な被膜であることが認められた
。

参考例１．２．３の結果から、アミノ基を有する珪素化
合物を用いてポリカーボネートに被膜を形成するときに
は、このアミノ基を有する珪素化合物を単独で用いた場
合においても、極めて良好な被膜が得られることが明ら
かである。

比較例１，２．３ 以下の４種類の縦、横１００ｍｍ、厚さ１ｍｍのポリカ
ーボネート平板を用意した。

■　参考例３で得られたもの（参考例３）■　参考例３
において、第１次被膜だけ形成したもの（比較例１） ■　スパッタ法により表裏両面に二酸化珪素被膜（１°
ＯＯｎｍ厚）を被覆したもの（比較例■　未処理のもの
（比較例３） これらを８０ｍｍφの大ぎさに切断してＪＩＳＺ−０２
０８（２５℃、９０％ＲＨ）により透湿度を測定した。

結果を第１表に示す。

第１表より明らかなように、析出法による二酸化珪素被
膜は水蒸気を遮断する効果を充分に有しており、そ９効
果はスパッタ法による二酸化珪素被膜以上であることが
判明した。

′！Ｈ１表 実施例３．比較例４．参考例４ 以下の２種類の縦、横５０ｍｍ５厚さ１ｍｍのポリカー
ボネート平板を用意した。

■　実施例１と同様の処理により二酸化珪素被膜（９０
ｎｍ厚）を被覆したもの（実施例■　スパッタ法により
、片面に二酸化珪素膜（１００ｎｍ厚）を被覆したもの
（比較例■　参考例３と同様の処理により二酸化珪素被
膜（９０ｎｍ厚）を被覆したもの（参考例これらを６０
℃、相対湿度９０±５％に保った恒温恒湿槽に３週間放
置した後、外観及び被膜の密着性を調べた。スパッタ法
（比較例４）による二酸化珪素は完全に剥離し、消失し
ていたのに対し、析出法（実施例３、参考例４）による
二酸化珪素膜は、外観に変化はなく強固な密着力を有す
る被膜であった。

実施例４〜６ 珪素化合物の混合系を第２表に示すものとしたこと以外
は、実施例１と同様にして二酸化珪素被膜（９０ｎｍ厚
）を形成した。

得られた二酸化珪素被膜は、いずれもセロハン粘着テー
プを貼り付けて引き剥すテストでは全く剥れない強固な
付着力を有するものであった。また、各々の二酸化珪素
膜付きポリカーボネート基盤を沸騰水中に１時間浸漬し
たが、被膜に変化はみられず、密着性良好な被膜である
ことがわかった。

第２表 比較例５（特開昭６１−１２７３４　　実施例１参照） γ−グリシドキシプロビルトリメトキシシラン３５０部
、水分散コロイダルシリカ（日産化学■製、商品名スノ
ーテックス−Ｃ１固形分２０％）１４部、蒸留水９部及
び１．２規定塩酸水溶液３部を混合し、８０℃で４時間
環流後、５７部の溶媒を溜出温度８０〜９０℃で溜出し
た。このようにして得られたコロイダルシリカを含むγ
−グリシドキシプロピルトリメトキシシランの加水分解
物溶液６６部にエチルセロソルブ１００部及び硬化触媒
、フローコントロール剤を少々添加し塗料とした。この
塗料をポリカーボネート製光デイスク基板（深さ０．０
７μｍ１幅０．８μｍ１ピッチ１．６μｍの溝を有する
）に浸漬法で塗布し、１００℃の熱風乾燥炉で６０分間
熱処理した。上記第１次被膜を形成した光デイスク基板
を電子顕微鏡によって観察した結果、第１次被膜の膜厚
は約３μｍであり、ディスク基板表面の凹凸形状は完全
に消失していた。

比較例６ 比較例５で得られたγ−グリシドキシプロピルトリメト
キシシランの加水分解物１部にエチルセロソルブ１００
部及び硬化触媒、フローコントロール剤を少々添加し塗
料とした。この塗料をポリカーボネート平板に浸漬法で
塗布したが、ハジキが発生し、全面に均一な第１次被膜
を得ることはで籾なかった。

比較例７ 比較例５で得られたγ−グリシドキシプロピルトリメト
キシシランの加水分解物１部にエチルアルコール：イソ
プロピルアルコール：ｎ−ブチルアルコール＝５：３：
２（体積比）の混合溶媒１００部及び硬化触媒、フロー
コントロール剤を少々添加し塗料とした。この塗料をポ
リカーボネート平板、に浸漬法で塗布したが、ハジキが
発生し、全面に均一な第１次被膜を得ることはできなか
った。

比較例８，９．１０ 以下の３種類の有機珪素化合物をそれぞれエチルアルコ
ール：イソプロピルアルコール：ｎ−ブチルアルコール
＝５：３：２（体積比）の混合溶媒に溶解した。

■　γ−グリシドキシプロビルトリメトキシシラン（比
較例８） 、　■　γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラ
ン（比較例９） ■　ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラン（比
較例１０） なお、各溶液の有機珪素化合物の濃度はすべて１重量％
とじた。

各溶液に、それぞれ、縦、横１００ｍｍ、厚さ１ｍｍの
ポリカーボネート平板を浸漬し、１５部ｃｍ／ｍｉｎで
引き上げた後、１００℃の熱風乾燥炉で１時間熱処理し
た。

上記３種類の１次被膜つきポリカーボネート平板に、実
施例１と同様の操作で珪弗化水素酸の二酸化珪素過飽和
溶液を用いて二酸化珪素被膜（約１５０ＯＡ）を形成し
た。

γ−グリシドキシプロビルトリメトキシシラン（比較例
８）及びγ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラ
ン（比較例９）を使用した場合、得られた二酸化珪素被
膜は白濁したムラの多いものであり、電子顕微鏡観察の
結果、二酸化珪素が粒子状にまばらにイ寸着しているこ
とがわかった。

一方、ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラン（
比較例１０）を使用した場合、得られた二酸化珪素被膜
は透明かつ均一であるが、セロハン粘着テープを貼り付
けて引き剥すテストで容易に剥離する密着性に乏しいも
のであった。

以上のように第１次被膜が数百オングストローム以下と
薄い場合、析出法によって付着力の強力な耐久性に優れ
た二酸化珪素被膜を得るためには、第１次被膜形成の際
アミノ基を有する珪素化合物を含む混合系を使用しなけ
ればならないことが明らかである。

実施例７．比較例１１ ■　Ｎ−（β−アミノエチル）−γ−アミノプロピルト
リメトキシシラン１ｇとテトラエトキシシラン１ｇの混
合物を、エタノール：イソプロビルアルコール：ｎ−ブ
チルアル−コール＝５＝３：２（体積比）の混合溶媒２
５０ｍ１に溶解した溶液（珪素化合物濃度約１重量％）
に、縦、横１００ｍｍ、厚さ１ｍｍのポリカーボネート
基板を浸漬し、１５ｃｍ／ｍｉｎの速度で引き上げた。

このポリカーボネート基板を１００℃の熱風乾燥炉で１
時間乾燥して、第１次被膜を形成した（実施例３）。

■　珪素化合物としてＮ−（β−アミノエチル）−γ−
アミノプロピルトリメトキシシラン２ｇを用いた（珪素
化合物濃度約１重量％）他は実施例７と同様の操作を行
ない、ポリカーボネート平板上に第１次被膜を作成した
（比較例１１）。

上記２種類の第１次被膜付きポリカーボネート基板に析
出法によって６時間かけて１２００Ａの二酸化珪素被膜
を作成した。

その結果、Ｎ−（β−アミノエチル）−γ−アミノプロ
ピルトリメトキシシランとテトラエトキシシランの混合
物を第１次被膜形成用に使用した場合（実施例））には
、析出法によって均一な二酸化珪素被膜が得られたのに
対し、Ｎ−（β−アミノエチル）−γ−アミノプロピル
トリメトキシシランを単独で用いた場合（比較例１１）
には、白濁したムラの多いものが得られた。この白濁部
分を電子顕微鏡で観察したところ、二酸化珪素が粒子状
にまばらに付着していることが判明した。

実施例７、比較例１１の結果から、テトラエトキシシラ
ンが析出法による二酸化珪素被膜の成膜性を良好なもの
にしていることが明らかである。

テトラエトキシシランに限らず、メチルトリエトキシシ
ラン、ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラン等
の一般式（Ｉ）で示される珪素化合物は析出法による二
酸化珪素被膜の成膜性に好結果を与えた。

［発明の効果］ 以上詳述した通り、本発明の二酸化珪素被覆ポリカーボ
ネート成形体の製造方法は、ポリカーボネート成形体表
面にアミノ基を有する珪素化合物と前記−数式（Ｉ−）
で示される珪素化合物又はその加水分解物とを、特定割
合で含む塗布液を塗布して乾燥硬化させることにより、
非常に薄い、付着性良好な珪素含有被膜を第１次被膜と
して被覆し、更にその上に該第１次被膜と付着性良好な
二酸化珪素被膜を作成するものであって、本発明の方法
によれば、 ■　蒸着、スパッタ法で直接ポリカーボネート成形体表
面に形成された二酸化珪素被膜に比較して、はるかに耐
久性の良い被膜を形成することができる。

■　第１次被膜形成のための塗布法において、使用する
塗布液として珪素化合物の希薄溶液音用いることができ
、更に該珪素化合物がポリカーボネート内部へ拡散する
ため微細な凹凸形状をもつ光デイスク基板へもその形状
を損なう事なく薄膜被覆する事ができる。

■　第１次被膜形成後、溶液と接触させることによって
二酸化珪素を析出させ膜状にするものであるため、ポリ
カーボネート製光デイスク基板等の表面の凹凸形状に追
従した二酸化珪素被膜を形成できる。

■　表裏両面の同時成膜が可能であり、得られた二酸化
珪素被膜は、水蒸気、酸素等の透過を遮断する効果を有
するだけでなく、光ディスクのレーザー入射側表面の耐
摩耗性を向上させる効果も備えている。

等の優れた効果が奏される。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例において使用した二酸化珪素被膜製造装
置の系統説明図である。 １・・・外槽、２・・・内槽、 ３・・・水、　　　　　　　　４・・・ヒーター、５・
・・攪拌器、　　　　　　６・・・内槽前部、７・・・
内槽中部、　　　　８・・・内槽後部、９・・・ポリカ
ーボネート成形体、 １０・・・循環ポンプ、　　　１１・・・フィルター、
１２・・・金属アルミニウム板、 １３・・・攪拌器。 代理人　　弁理士　　重　野　　剛

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポリカーボネート成形体に有機珪素化合物を被覆
   硬化させて第１次被膜とした後、該第１次被膜つきポリ
   カーボネート成形体と二酸化珪素の過飽和状態の珪弗化
   水素酸溶液とを接触させて第１次被膜上に二酸化珪素被
   膜を成形させる二酸化珪素被覆ポリカーボネート成形体
   の製造方法において、 該第１次被膜は、下記一般式（ I ）で示される珪素化
   合物及びその加水分解物よりなる群より選ばれた少なく
   とも１種の珪素化合物と、アミノ基を有する珪素化合物
   とを含有する塗布液であって、アミノ基を有する珪素化
   合物の含有量が０．２重量％以上で、珪素化合物の総濃
   度が５重量％以下である塗布液を塗布し、乾燥させるこ
   とにより形成されることを特徴とする二酸化珪素被覆ポ
   リカーボネート成形体の製造方法。 Ｒ＾１＿ｎＳｉ（Ｒ＾２）＿４＿−＿ｎ・・・（ I ）
   （式中、Ｒ＾１はエチル基、ビニル基等炭素数２以下の
   炭化水素基或はメルカプト基、ヒドロキシル基を有する
   炭素数３以下の有機基であり、Ｒ＾２はアルコキシ基、
   アルコキシアルコキシ基、アセトキシ基及び塩素元素か
   ら選ばれる１種もしくは複数の結合基であり、ｎは０又
   は１である。）
2. （２）該第１次被膜作成の条件が、ガラス基板上に同様
   の条件で被膜の作成を行なった場合に、５〜１００ｎｍ
   厚の被膜が作成される条件である特許請求の範囲第１項
   に記載の二酸化珪素被覆ポリカーボネート成形体の製造
   方法。
3. （３）アミノ基を有する珪素化合物が、γ−アミノプロ
   ピルトリエトキシシラン、Ｎ−（β−アミノエチル）−
   γ−アミノプロピルトリメトキシシラン及びＮ−（β−
   アミノエチル）−γ−アミノプロピルジメトキシシラン
   よりなる群から選ばれる１種又は２種以上である特許請
   求の範囲第１項又は第２項に記載の二酸化珪素被覆ポリ
   カーボネート成形体の製造方法。