JPH03130363A - ダイヤモンド状炭素膜被覆プラスチツック物品 - Google Patents

ダイヤモンド状炭素膜被覆プラスチツック物品

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JPH03130363A
JPH03130363A JP1266120A JP26612089A JPH03130363A JP H03130363 A JPH03130363 A JP H03130363A JP 1266120 A JP1266120 A JP 1266120A JP 26612089 A JP26612089 A JP 26612089A JP H03130363 A JPH03130363 A JP H03130363A
Authority
JP
Japan
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diamond
nitrogen
plastic
carbon film
gaseous
Prior art date
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Pending
Application number
JP1266120A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroyuki Sugimura
博之 杉村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
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Pending legal-status Critical Current

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  • Laminated Bodies (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)

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】 [産業上の利用分野] 本発明は、例えば機械物品、光学物品に使用されるプラ
スチック物品表面に所謂ダイヤモンド状炭素と呼ばれる
非結晶炭素膜を有したダイヤモンド状炭素膜被覆プラス
チック物品に関するものである。
[従来の技術] 近年、光学機器は、その軽量性および易加工性からプラ
スチック物品が数多く使われるようになってきている。
しかし、プラスチック物品は耐摩耗性・耐擦傷性・耐溶
剤性等が従来の金属物品、ガラス物品と比較して著しく
劣る事から、その表面を何らかの保護膜で被覆する事が
強く要求されていた。
一方、ダイヤモンド状炭素膜は、その優れた耐摩耗性・
耐擦傷性・化学安定性・光透過性から機械物品・光学物
品への応用が検討されている。
このダイヤモンド状炭素膜とは、硬質炭素、水素化非晶
質炭素、i−カーボンなどと呼ばれる硬くて光透過性の
炭素膜の総称であり、非結晶状態の炭素化合物であり、
ビッカース硬度で2000〜5000程度の高硬度の炭
素膜である。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、このダイヤモンド状炭素膜をプラスチッ
ク製機械物品、プラスチック製光学物品へ通用すると、
プラスチックとダイヤモンド状炭素膜との密着性が悪く
、すぐ剥離してしまい実際にプラスチック物品として実
用に供するものができなかった。
本発明は、プラスチック物品表面に、剥離し難い特性を
有したダイヤモンド状炭素膜を設けて表面を高硬度とし
たプラスチック物品を得ることを目的とする。
[課題を解決するための手段] 上記目的のために本発明では、プラスチック物品の表面
に、窒素を含有したダイヤモンド状炭素膜を有すること
を課題解決の手段とするものである。
[作用] 本発明においては、プラスチック物品表面に、窒素を含
有したダイヤモンド状炭素膜を有するものであるため、
プラスチック表面とダイヤモンド状炭素膜との密着性の
良好なプラスチック物品を形成することができた。
ダイヤモンド状炭素膜は、本実施例に開示したプラズマ
CVD法の他に、イオンブレーティング法、イオンビー
ム法によっても作製することができる。
本実施例では製造原料とし・てアセトニトリル蒸気を用
いたが、他の有機窒素化合物たとえばトリメチルアくン
等のアミン類を用いても良い。
また、反応ガスとして、メタンやアセチレンのような炭
化水素ガスと窒素ガスやアンモニアのような窒素含有ガ
スとの混合ガスを用いても良く、これらの原料ガスは各
々単独で用いても良い。
また、2種以上の混合ガスとして用いる事も可能である
。更に、これらのガスをアルゴンやヘリウムのような希
ガスで希釈して用いても良い。
また、ダイヤモンド状炭素膜に窒素を含有することによ
り、被覆されるプラスチック基材との密着性が増すが、
被覆されるプラスチック基材として、特別に制限はない
。しかしながら、特にポリカーボネート・ボルイ主ド・
エポキシ系等の硬質で耐熱性を有したプラスチックとの
密着性が良好である。
また、被覆するダイヤモンド状炭素膜はプラスチック基
材全表面はもとより、耐摩耗性を得るため、部分的に被
覆しても良い。
本実施例で開示したポリカーボネート製プラスチックに
設けられた窒素含有ダイヤモンド状炭素膜中の炭素と窒
素の原子数の比は、窒素原子数/炭素原子数= 0.0
5〜0.15であったが、被覆される基材の材質等によ
り、良好な密着性を得る炭素と窒素の原子数の比は相違
する。
[実施例] 1、試料作製 ポリカーボネート製プラスチックを基板としてプラズマ
CVD法によって、窒素含有ダイヤモンド状炭素膜で被
覆されたダイヤモンド状炭素膜被覆プラスチック物品を
作製した。
第1図は本発明を作製する装置の一つであるプラズマC
VD装置の概略図を示す。
図において、真空容器1は排気口2を通して真空ポンプ
により真空に排気されている。真空容器lには、絶縁体
5を介して基板ホルダー4が取り付けられている。ガス
流量制御器につながっているガス導入配管8から真空容
器l内に原料ガスを供給し、基板ホルダー4に整合器6
を通して高周波電源7から電力を投入し、プラズマを発
生させる。被覆すべき基板3は基板ホルダー4の上にお
かれる。
本実施例に用いた窒素含有ダイヤモンド状炭素膜の製造
条件を次の第1表に示す。
第1表 得られたダイヤモンド状炭素膜被覆プラスチック物品を
ESCAの一種であるX線光電子分光分析(X−ray
 photoelectron 5pectrosco
py)により膜中の炭素と窒素の比を測定した。
上記の条件では、膜厚的1μmて、窒素原子数/炭素原
子数= 0.05〜0.15の被膜のものが得られた。
また、比較例として、窒素を含有しないダイヤモンド状
炭素膜で被覆した試料(比較例1)と、ポリカーボネー
ト基板のみの試料(比較例2)を用意した。比較例1の
ダイヤモンド状炭素膜の製造条件を次の第2表に示す。
第2表 2、耐摩耗性試験 測定個所に一定の荷重をかけながら使い捨てのテープを
接触させるRCA摩耗試験機を用いて耐摩耗性試験を行
った。試験用テープとして磁気テープ(日立マクセル製
、UD−35)を荷重5゜Ogで試料の上を走行させ、
試料上に形成された摩耗痕を観察した。
ダイヤモンド状炭素で被覆した実施例及び比較例1では
ほとんど摩耗痕が観察されなかったが、比較例2では摩
耗深さ10μm以上の摩耗痕が観察された。
3、耐溶剤性試験 溶剤試験1 実施例と比較例1の試料を生理食塩水中で超音波洗浄し
膜面を観察した。実施例では何も変化がみられなかった
が、比較例1では約2分で膜が剥離した。
溶剤試験2 実施例と比較例2の試料をメタノール中で超音波洗浄し
膜面を観察した。実施例では何も変化が見られなかった
が、比較例1ではメタノールに触れただけで膜が剥離し
た。
次の第3表に各試験の結果をまとめて示す。
(以下、余白) 第3表 以上の通り、窒素含有ダイヤモンド状炭素膜は、窒素を
含まないダイヤモンド状炭素膜に比べて剥離し難く、耐
摩耗性および耐溶剤性に優れたものであることが示され
た。
[発明の効果] 本発明は以上説明したとおり、プラスチック物品表面に
、窒素を含有したダイヤモンド状炭素膜を有するため、
プラスチック表面への密着性が高く、しかも耐摩耗性お
よび耐溶剤性に優れたプラスチック機械物品を得ること
ができる。
また、ダイヤモンド状炭素のもつ光透過性を利用すれば
、耐擦傷性にすぐれ化学的に安定なプラスチック光学物
品を製造する事ができる。更に、化学的に安定であるこ
とから、とくにコンタクトレンズ・眼内レンズのように
人体に常に接する環境で使われる光学物品としても有用
であるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はプラズマCVD装置の概略図である。 図において、1は真空容器、2は排気口、3は基板、4
は基板ホルダー 5は絶縁体、6は整合器、7は高周波
電源、8はガス導入配管である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  プラスチック物品表面に、窒素を含有したダイヤモン
    ド状炭素膜を有することを特徴とするダイヤモンド状炭
    素膜被覆プラスチック物品。
JP1266120A 1989-10-16 1989-10-16 ダイヤモンド状炭素膜被覆プラスチツック物品 Pending JPH03130363A (ja)

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