JPH04305037A - 炭素被膜付撥水ガラス - Google Patents
炭素被膜付撥水ガラスInfo
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- JPH04305037A JPH04305037A JP3172212A JP17221291A JPH04305037A JP H04305037 A JPH04305037 A JP H04305037A JP 3172212 A JP3172212 A JP 3172212A JP 17221291 A JP17221291 A JP 17221291A JP H04305037 A JPH04305037 A JP H04305037A
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Classifications
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
- C03C17/34—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
- C03C17/3411—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions with at least two coatings of inorganic materials
- C03C17/3429—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions with at least two coatings of inorganic materials at least one of the coatings being a non-oxide coating
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-
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- C03C17/3452—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions with at least two coatings of inorganic materials at least one of the coatings being a non-oxide coating comprising a halide comprising a fluoride
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば撥水ガラス、反
応管等として利用可能な炭素被膜付ガラスに関する。
応管等として利用可能な炭素被膜付ガラスに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、例えば、反応管として利用される
炭素被膜付ガラスとして、石英ガラスと、この石英ガラ
スの表面に形成された炭素被膜とからなるものが知られ
ている。この炭素被膜付ガラスは、水素ガスで還元処理
した石英ガラスの表面に炭素被膜形成原料を含むキャリ
アガスを供給する方法により製造される(特開平2−1
88447号公報)。
炭素被膜付ガラスとして、石英ガラスと、この石英ガラ
スの表面に形成された炭素被膜とからなるものが知られ
ている。この炭素被膜付ガラスは、水素ガスで還元処理
した石英ガラスの表面に炭素被膜形成原料を含むキャリ
アガスを供給する方法により製造される(特開平2−1
88447号公報)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の炭素被
膜付ガラスは、炭素被膜とガラスとの密着性が充分でな
く、炭素被膜の剥離を生じやすくて耐久性に欠けるとい
う欠点があった。また、従来の炭素被膜付ガラスでは、
撥水性が不十分な場合があった。本第1発明は、上記従
来の不具合に鑑みてなされたものであって、炭素被膜の
剥離を生じにくい炭素被膜付ガラスを提供すること目的
とする。
膜付ガラスは、炭素被膜とガラスとの密着性が充分でな
く、炭素被膜の剥離を生じやすくて耐久性に欠けるとい
う欠点があった。また、従来の炭素被膜付ガラスでは、
撥水性が不十分な場合があった。本第1発明は、上記従
来の不具合に鑑みてなされたものであって、炭素被膜の
剥離を生じにくい炭素被膜付ガラスを提供すること目的
とする。
【0004】また、本第2発明は、充分な撥水性を確保
しつつ、炭素被膜の剥離を生じにくい炭素被膜付ガラス
を提供すること目的とする。
しつつ、炭素被膜の剥離を生じにくい炭素被膜付ガラス
を提供すること目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本第1発明の炭素被膜付
ガラスは、ガラス基材と、該ガラス基材の表面に厚さが
50Å以上形成され、金属酸化物をモル分率5%以上含
有する中間層と、該中間層の表面に厚さが10Å以上形
成された炭素被膜と、からなることを特徴とするもので
ある。
ガラスは、ガラス基材と、該ガラス基材の表面に厚さが
50Å以上形成され、金属酸化物をモル分率5%以上含
有する中間層と、該中間層の表面に厚さが10Å以上形
成された炭素被膜と、からなることを特徴とするもので
ある。
【0006】本第2発明の炭素被膜付ガラスは、ガラス
基材と、該ガラス基材の表面に厚さが50Å以上形成さ
れ、金属酸化物をモル分率5%以上含有する中間層と、
該中間層の表面に厚さが10Å以上形成され少なくとも
表面にフッ素が化合されたフッ素含有炭素被膜と、から
なることを特徴とするものである。
基材と、該ガラス基材の表面に厚さが50Å以上形成さ
れ、金属酸化物をモル分率5%以上含有する中間層と、
該中間層の表面に厚さが10Å以上形成され少なくとも
表面にフッ素が化合されたフッ素含有炭素被膜と、から
なることを特徴とするものである。
【0007】ガラス基材としては、ケイ酸塩ガラス、ホ
ウケイ酸塩ガラス、ソーダライムガラス等からなるもの
を採用することができる。このガラス基材としては、板
状、管状等種々の形状のものを採用することができる。 中間層の金属酸化物としては、SiO2 、TiO2
、ZrO2 、Y2 O3 、Al2 O3 、PbO
、CaO、MgO、B2 O3 、Fe2 O3 、N
a2 O、K2 O、Li2 O等の一種又は二種以上
を採用することができる。この中間層は金属酸化物をモ
ル分率5%以上含有する。金属酸化物がモル分率5%未
満であれば、ガラス基材と中間層との密着性、中間層と
炭素被膜又はフッ素(F)含有炭素被膜との密着性が充
分でない。なお、モル分率は物質系の組成を表わす量で
、1成分のモル数と全成分のモル数との比をその1成分
のモル分率という。各成分のモル分率の総和は1(10
0%)に等しい。このモル分率は、全成分たる炭素被膜
若しくはF含有炭素被膜又は中間層中において、1成分
が炭素(C)又は金属酸化物であれば、C又は金属酸化
物の原子濃度(at%)より求められる。
ウケイ酸塩ガラス、ソーダライムガラス等からなるもの
を採用することができる。このガラス基材としては、板
状、管状等種々の形状のものを採用することができる。 中間層の金属酸化物としては、SiO2 、TiO2
、ZrO2 、Y2 O3 、Al2 O3 、PbO
、CaO、MgO、B2 O3 、Fe2 O3 、N
a2 O、K2 O、Li2 O等の一種又は二種以上
を採用することができる。この中間層は金属酸化物をモ
ル分率5%以上含有する。金属酸化物がモル分率5%未
満であれば、ガラス基材と中間層との密着性、中間層と
炭素被膜又はフッ素(F)含有炭素被膜との密着性が充
分でない。なお、モル分率は物質系の組成を表わす量で
、1成分のモル数と全成分のモル数との比をその1成分
のモル分率という。各成分のモル分率の総和は1(10
0%)に等しい。このモル分率は、全成分たる炭素被膜
若しくはF含有炭素被膜又は中間層中において、1成分
が炭素(C)又は金属酸化物であれば、C又は金属酸化
物の原子濃度(at%)より求められる。
【0008】中間層としては、1成分たる金属酸化物と
、残部Cとからなるものを採用することができる。中間
層として、1成分たる金属酸化物と、他の1成分たるF
と、残部Cとからなるものを採用すれば、炭素被膜又は
F含有炭素被膜の摩耗後にFによる撥水性を得られる点
で好ましい。中間層として、表面に近づくに従い金属酸
化物に対してCの濃度を濃くつまりCのモル分率を高く
したものを採用すれば、炭素被膜又はF含有炭素被膜の
密着性向上の点で好ましい。
、残部Cとからなるものを採用することができる。中間
層として、1成分たる金属酸化物と、他の1成分たるF
と、残部Cとからなるものを採用すれば、炭素被膜又は
F含有炭素被膜の摩耗後にFによる撥水性を得られる点
で好ましい。中間層として、表面に近づくに従い金属酸
化物に対してCの濃度を濃くつまりCのモル分率を高く
したものを採用すれば、炭素被膜又はF含有炭素被膜の
密着性向上の点で好ましい。
【0009】この中間層はガラス基材の表面に厚さが5
0Å以上形成される。中間層の厚さが50Å未満であれ
ば、ガラス基材と中間層との密着性、中間層と炭素被膜
又はF含有炭素被膜との密着性が充分でなく、例えば撥
水性に悪影響を及ぼす。この中間層は、真空蒸着(PV
D)法、化学蒸着(CVD)法等により形成することが
できる。PVD法により中間層を形成することが密着性
向上のために好ましい。
0Å以上形成される。中間層の厚さが50Å未満であれ
ば、ガラス基材と中間層との密着性、中間層と炭素被膜
又はF含有炭素被膜との密着性が充分でなく、例えば撥
水性に悪影響を及ぼす。この中間層は、真空蒸着(PV
D)法、化学蒸着(CVD)法等により形成することが
できる。PVD法により中間層を形成することが密着性
向上のために好ましい。
【0010】本第1発明の炭素被膜付ガラスにおける炭
素被膜はCのみからなる。本第2発明の炭素被膜付ガラ
スにおけるF含有炭素被膜は、第1発明に係る炭素被膜
の少なくとも表面にFが化合される。第1、2発明に係
る炭素被膜及びF含有炭素被膜は、中間層の表面に厚さ
が10Å以上形成される。炭素被膜又はF含有炭素被膜
の厚さが10Å未満であれば、炭素被膜又はF含有炭素
被膜のCによる機能を発揮しにくい。
素被膜はCのみからなる。本第2発明の炭素被膜付ガラ
スにおけるF含有炭素被膜は、第1発明に係る炭素被膜
の少なくとも表面にFが化合される。第1、2発明に係
る炭素被膜及びF含有炭素被膜は、中間層の表面に厚さ
が10Å以上形成される。炭素被膜又はF含有炭素被膜
の厚さが10Å未満であれば、炭素被膜又はF含有炭素
被膜のCによる機能を発揮しにくい。
【0011】この炭素被膜及びF含有炭素被膜は、PV
D法、CVD法等により形成することができる。PVD
法により炭素被膜及びF含有炭素被膜を形成することが
密着性向上のために好ましい。F含有炭素被膜は、炭素
被膜を形成した後、CF4 ガス等のフッ素を含有した
ガスを混合させたPVD法で表面フッ素化処理を行なう
ことにより形成することができる。PVD法において、
金属酸化物とCとをターゲット又は蒸発源とし、スパッ
タ電力等を経時的変化させることにより、中間層と炭素
被膜又はF含有炭素被膜とを連続的に形成することもで
きる。なお、RFスパッタリングの場合はRF電力で良
いが、真空蒸着では、EB電流値か抵抗加熱電流値とな
る。又、DCスパッタリングではDC電力となる。
D法、CVD法等により形成することができる。PVD
法により炭素被膜及びF含有炭素被膜を形成することが
密着性向上のために好ましい。F含有炭素被膜は、炭素
被膜を形成した後、CF4 ガス等のフッ素を含有した
ガスを混合させたPVD法で表面フッ素化処理を行なう
ことにより形成することができる。PVD法において、
金属酸化物とCとをターゲット又は蒸発源とし、スパッ
タ電力等を経時的変化させることにより、中間層と炭素
被膜又はF含有炭素被膜とを連続的に形成することもで
きる。なお、RFスパッタリングの場合はRF電力で良
いが、真空蒸着では、EB電流値か抵抗加熱電流値とな
る。又、DCスパッタリングではDC電力となる。
【0012】なお、この炭素被膜付ガラスでは、表面に
付着した炭素粒子の微細な凹凸により表面に存在する水
をはじき、その水を表面張力で水滴にして撥水するため
、自動車用窓ガラス等に利用されうる撥水ガラスとされ
る。この場合、炭素被膜付ガラスは、ガラス基材として
透明なものを採用し、金属酸化物の種類及びモル分率、
Cのモル分率、中間層及び炭素被膜又はF含有炭素被膜
の厚さ如何によって透光性が維持されるため、透明撥水
ガラスともされうる。また、この炭素被膜付ガラスでは
、ガス等の導入によりCとガス等との反応を行わせる反
応管等としても利用されうる。
付着した炭素粒子の微細な凹凸により表面に存在する水
をはじき、その水を表面張力で水滴にして撥水するため
、自動車用窓ガラス等に利用されうる撥水ガラスとされ
る。この場合、炭素被膜付ガラスは、ガラス基材として
透明なものを採用し、金属酸化物の種類及びモル分率、
Cのモル分率、中間層及び炭素被膜又はF含有炭素被膜
の厚さ如何によって透光性が維持されるため、透明撥水
ガラスともされうる。また、この炭素被膜付ガラスでは
、ガス等の導入によりCとガス等との反応を行わせる反
応管等としても利用されうる。
【0013】
【作用】本第1発明の炭素被膜付ガラスでは、ガラス基
材と炭素被膜との間にガラス基材及び炭素被膜と密着す
る中間層をもつため、中間層がガラス基材と炭素被膜と
のバインダとして作用し、炭素被膜の剥離を防止すると
考えられる。また、本第2発明の炭素被膜付ガラスでは
、少なくとも表面にFが化合されたF含有炭素被膜を採
用しているため、撥水性が向上する。そして、この炭素
被膜付ガラスでは、かかる好適な撥水性を維持しつつ、
ガラス基材とF含有炭素被膜との間にガラス基材及びF
含有炭素被膜と密着する中間層をもつため、第1発明と
同様に、F含有炭素被膜の剥離が防止される。
材と炭素被膜との間にガラス基材及び炭素被膜と密着す
る中間層をもつため、中間層がガラス基材と炭素被膜と
のバインダとして作用し、炭素被膜の剥離を防止すると
考えられる。また、本第2発明の炭素被膜付ガラスでは
、少なくとも表面にFが化合されたF含有炭素被膜を採
用しているため、撥水性が向上する。そして、この炭素
被膜付ガラスでは、かかる好適な撥水性を維持しつつ、
ガラス基材とF含有炭素被膜との間にガラス基材及びF
含有炭素被膜と密着する中間層をもつため、第1発明と
同様に、F含有炭素被膜の剥離が防止される。
【0014】特にPVD法やCVD法を用いて中間層を
形成した場合、その蒸着過程において金属原子及び炭素
原子が活性化され金属(−C)結合が形成され易くなり
、より強固な中間層が形成される。
形成した場合、その蒸着過程において金属原子及び炭素
原子が活性化され金属(−C)結合が形成され易くなり
、より強固な中間層が形成される。
【0015】
【実施例】以下、本第1発明を具体化した実施例1〜7
を図面を参照しつつ説明する。 (実施例1)この炭素被膜付ガラスは、図1に示すよう
に、ガラス基材1と、このガラス基材1の表面に形成さ
れた中間層2と、この中間層2の表面に形成された炭素
被膜3とからなる。
を図面を参照しつつ説明する。 (実施例1)この炭素被膜付ガラスは、図1に示すよう
に、ガラス基材1と、このガラス基材1の表面に形成さ
れた中間層2と、この中間層2の表面に形成された炭素
被膜3とからなる。
【0016】この炭素被膜付ガラスは、およそ次のよう
にして製造したものである。すなわち、まず、二元RF
マグネトロンスパッタリング装置の真空槽にCとSiO
2 との二つのターゲットを備えた。また、ガラス基材
1をそのスパッタリング装置の真空槽に装備した。そし
て、その真空槽を2×10−3Pa以下まで真空引きし
、ガラス基材1を300℃に加熱した。次いで、Arガ
スを真空槽内の圧力が1×10−1Paになるまで導入
し、各Cターゲット及びSiO2 ターゲットに印加す
るRF電力(W)を図2に示すように経時的に変化させ
、スパッタリング成膜を行った。こうして、ガラス基材
1上に中間層2をもち、中間層2上に炭素被膜3をもつ
炭素被膜付ガラスを得た。
にして製造したものである。すなわち、まず、二元RF
マグネトロンスパッタリング装置の真空槽にCとSiO
2 との二つのターゲットを備えた。また、ガラス基材
1をそのスパッタリング装置の真空槽に装備した。そし
て、その真空槽を2×10−3Pa以下まで真空引きし
、ガラス基材1を300℃に加熱した。次いで、Arガ
スを真空槽内の圧力が1×10−1Paになるまで導入
し、各Cターゲット及びSiO2 ターゲットに印加す
るRF電力(W)を図2に示すように経時的に変化させ
、スパッタリング成膜を行った。こうして、ガラス基材
1上に中間層2をもち、中間層2上に炭素被膜3をもつ
炭素被膜付ガラスを得た。
【0017】この炭素被膜付ガラスの表面から深さ方向
のC、Si、OをAES(オージェ電子分光分析装置)
により定量分析したところ、図3に示す結果を得た。図
3では、厚さ(Å)の換算として炭素被膜付ガラスの表
面からC、Si、Oをエッチングするに際して要した時
間(分)と、各原子の原子濃度(at%)との関係を示
す。図3から、ガラス基材1上に約400Åの中間層2
が形成され、この中間層2上に約100Åの炭素被膜3
が形成されていることがわかる。ここで、中間層2は、
ガラス基材1上にSiO2 のみからなるSiO2 層
が約100Åの厚さで形成され、SiO2 層上にSi
O2 とCとからなり表面へ近づくほどCの濃度が濃く
つまりCのモル分率が高くなる混合層が約300Åの厚
さで形成されていた。
のC、Si、OをAES(オージェ電子分光分析装置)
により定量分析したところ、図3に示す結果を得た。図
3では、厚さ(Å)の換算として炭素被膜付ガラスの表
面からC、Si、Oをエッチングするに際して要した時
間(分)と、各原子の原子濃度(at%)との関係を示
す。図3から、ガラス基材1上に約400Åの中間層2
が形成され、この中間層2上に約100Åの炭素被膜3
が形成されていることがわかる。ここで、中間層2は、
ガラス基材1上にSiO2 のみからなるSiO2 層
が約100Åの厚さで形成され、SiO2 層上にSi
O2 とCとからなり表面へ近づくほどCの濃度が濃く
つまりCのモル分率が高くなる混合層が約300Åの厚
さで形成されていた。
【0018】この炭素被膜付ガラスに水滴を落とし、炭
素被膜付ガラスと水滴との接触角を調べたところ、約9
0°の接触角であった。したがって、この炭素被膜付ガ
ラスは、撥水ガラスとして利用可能なことがわかる。ま
た、この炭素被膜付ガラスの表面を荷重;300g/c
m2 、3000往復の摩擦条件で乾燥したネル布によ
り擦ったところ、なんら炭素被膜3に変化はみられなか
った。したがって、この炭素被膜付ガラスは、炭素被膜
3の密着性に優れ、耐久性に優れていることがわかる。 (実施例2)この炭素被膜付ガラスは、実施例1のもの
とRF電力の経時的変化を異ならせて製造したものであ
る。他の構成は実施例1のものと同様である。
素被膜付ガラスと水滴との接触角を調べたところ、約9
0°の接触角であった。したがって、この炭素被膜付ガ
ラスは、撥水ガラスとして利用可能なことがわかる。ま
た、この炭素被膜付ガラスの表面を荷重;300g/c
m2 、3000往復の摩擦条件で乾燥したネル布によ
り擦ったところ、なんら炭素被膜3に変化はみられなか
った。したがって、この炭素被膜付ガラスは、炭素被膜
3の密着性に優れ、耐久性に優れていることがわかる。 (実施例2)この炭素被膜付ガラスは、実施例1のもの
とRF電力の経時的変化を異ならせて製造したものであ
る。他の構成は実施例1のものと同様である。
【0019】すなわち、この炭素被膜付ガラスでは、図
4に示すようにRF電力(W)を経時的に変化させ、ス
パッタリング成膜を行った。こうして得られた炭素被膜
付ガラスの表面から深さ方向のC、Si、OをAESに
より定量分析したところ、図5に示すように、ガラス基
材上に約200Åの中間層が形成され、この中間層上に
約100Åの炭素被膜が形成されていた。ここで、中間
層は、ガラス基材上にSiO2 のみからなるSiO2
層が約100Åの厚さで形成され、SiO2 層上に
SiO2 とCとからなる混合層が約100Åの厚さで
形成されていた。
4に示すようにRF電力(W)を経時的に変化させ、ス
パッタリング成膜を行った。こうして得られた炭素被膜
付ガラスの表面から深さ方向のC、Si、OをAESに
より定量分析したところ、図5に示すように、ガラス基
材上に約200Åの中間層が形成され、この中間層上に
約100Åの炭素被膜が形成されていた。ここで、中間
層は、ガラス基材上にSiO2 のみからなるSiO2
層が約100Åの厚さで形成され、SiO2 層上に
SiO2 とCとからなる混合層が約100Åの厚さで
形成されていた。
【0020】この炭素被膜付ガラスにおいても約90°
の接触角であった。また、この炭素被膜付ガラスの表面
を実施例1と同一摩擦条件で擦ったところ、やはりなん
ら炭素被膜に変化はみられなかった。 (比較例)比較のため、Cターゲットのみを用い、RF
電力400Wにて10分間スパッタリング成膜を行った
炭素被膜付ガラスを用意した。他の構成は実施例1のも
のと同様である。こうして得られた炭素被膜付ガラスの
表面から深さ方向のC、Si、OをAESにより定量分
析したところ、図6に示すように、ガラス基材上にほと
んど直接的に約200Åの炭素被膜が形成されていた。
の接触角であった。また、この炭素被膜付ガラスの表面
を実施例1と同一摩擦条件で擦ったところ、やはりなん
ら炭素被膜に変化はみられなかった。 (比較例)比較のため、Cターゲットのみを用い、RF
電力400Wにて10分間スパッタリング成膜を行った
炭素被膜付ガラスを用意した。他の構成は実施例1のも
のと同様である。こうして得られた炭素被膜付ガラスの
表面から深さ方向のC、Si、OをAESにより定量分
析したところ、図6に示すように、ガラス基材上にほと
んど直接的に約200Åの炭素被膜が形成されていた。
【0021】この炭素被膜付ガラスにおいては約90°
の接触角であり、撥水性は良好であった。しかし、この
炭素被膜付ガラスの表面を実施例1と同一摩擦条件で擦
ったところ、50往復目に全ての炭素被膜が剥離してし
まい、接触角は50°となってしまった。 (実施例3)この炭素被膜付ガラスは、CとSiO2
との二つの蒸発源をもつイオンプレーティング装置を用
いて製造したものである。
の接触角であり、撥水性は良好であった。しかし、この
炭素被膜付ガラスの表面を実施例1と同一摩擦条件で擦
ったところ、50往復目に全ての炭素被膜が剥離してし
まい、接触角は50°となってしまった。 (実施例3)この炭素被膜付ガラスは、CとSiO2
との二つの蒸発源をもつイオンプレーティング装置を用
いて製造したものである。
【0022】すなわち、まず、イオンプレーティング装
置の真空槽にCとSiO2 との二つの蒸発源を備えた
。 また、ガラス基材をそのスパッタリング装置の真空槽に
装備した。そして、その真空槽を2×10−3Pa以下
まで真空引きし、ガラス基材を300℃に加熱した。次
いで、Arガスを真空槽内の圧力が2×10−2Paに
なるまで導入し、各C蒸発源及びSiO2 電子ビーム
蒸発源に−5KVの加速電圧を印加した。また、ガラス
基材上方に位置するDCバイアス印加用電極に−500
Vを印加し、時間とともにエミッション電流を変化させ
てC及びSiO2 の成膜速度(Å/s)を図7に示す
ように変化させ、プラズマ放電を発生させ、イオンプレ
ーティング成膜を行った。こうして、炭素被膜付ガラス
を得た。
置の真空槽にCとSiO2 との二つの蒸発源を備えた
。 また、ガラス基材をそのスパッタリング装置の真空槽に
装備した。そして、その真空槽を2×10−3Pa以下
まで真空引きし、ガラス基材を300℃に加熱した。次
いで、Arガスを真空槽内の圧力が2×10−2Paに
なるまで導入し、各C蒸発源及びSiO2 電子ビーム
蒸発源に−5KVの加速電圧を印加した。また、ガラス
基材上方に位置するDCバイアス印加用電極に−500
Vを印加し、時間とともにエミッション電流を変化させ
てC及びSiO2 の成膜速度(Å/s)を図7に示す
ように変化させ、プラズマ放電を発生させ、イオンプレ
ーティング成膜を行った。こうして、炭素被膜付ガラス
を得た。
【0023】この炭素被膜付ガラスにおいても約90°
の接触角であった。また、この炭素被膜付ガラスの表面
を実施例1と同一摩擦条件で擦ったところ、やはりなん
ら炭素被膜に変化はみられなかった。 (試験)実施例2のものと同様にRF電力(W)の経時
的変化を異ならせることにより、中間層の厚さ(Å)を
変えた種々の試料を製造した。他の構成は実施例2のも
のと同様である。これらの試料の実施例1と同一の摩擦
試験後の接触角(°)を測定した結果を図8に示す。図
8より、中間層は厚さが50Å以上あることにより、水
との接触角が約70°を超え、耐久性に優れることがわ
かる。
の接触角であった。また、この炭素被膜付ガラスの表面
を実施例1と同一摩擦条件で擦ったところ、やはりなん
ら炭素被膜に変化はみられなかった。 (試験)実施例2のものと同様にRF電力(W)の経時
的変化を異ならせることにより、中間層の厚さ(Å)を
変えた種々の試料を製造した。他の構成は実施例2のも
のと同様である。これらの試料の実施例1と同一の摩擦
試験後の接触角(°)を測定した結果を図8に示す。図
8より、中間層は厚さが50Å以上あることにより、水
との接触角が約70°を超え、耐久性に優れることがわ
かる。
【0024】また、実施例2のものと同様にRF電力(
W)の経時的変化を異ならせることにより、CとSiと
の存在比を変化させ、中間層中のSiO2 の濃度つま
りモル分率(%)を変化させた種々の試料を製造した。 他の構成は実施例2のものと同様である。これらの試料
の実施例1と同一の摩擦試験後の接触角(°)を測定し
た結果を図9に示す。図9より、中間層はSiO2 が
モル分率5%以上であることにより、水との接触角が約
70°を超え、耐久性に優れることがわかる。また、こ
れより、中間層はSiO2 のみからなるものであって
も耐久性に優れることがわかる。 (実施例4)この炭素被膜付ガラスは、Cターゲット及
びTiO2 ターゲットを用いて製造したものである。 他の構成は実施例1のものと同様である。
W)の経時的変化を異ならせることにより、CとSiと
の存在比を変化させ、中間層中のSiO2 の濃度つま
りモル分率(%)を変化させた種々の試料を製造した。 他の構成は実施例2のものと同様である。これらの試料
の実施例1と同一の摩擦試験後の接触角(°)を測定し
た結果を図9に示す。図9より、中間層はSiO2 が
モル分率5%以上であることにより、水との接触角が約
70°を超え、耐久性に優れることがわかる。また、こ
れより、中間層はSiO2 のみからなるものであって
も耐久性に優れることがわかる。 (実施例4)この炭素被膜付ガラスは、Cターゲット及
びTiO2 ターゲットを用いて製造したものである。 他の構成は実施例1のものと同様である。
【0025】すなわち、この炭素被膜付ガラスでは、図
10に示すようにRF電力(W)を経時的に変化させ、
スパッタリング成膜を行った。こうして得られた炭素被
膜付ガラスの表面から深さ方向のC、Ti、Si、Oを
AESにより定量分析したところ、図11に示すように
、ガラス基材上に約300Åの中間層が形成され、この
中間層上に約100Åの炭素被膜が形成されていた。 ここで、中間層は、ガラス基材上にSiO2 とTiO
2 とCとからなる第1混合層が約60Å形成され、こ
の第1混合層の上にTiO2 とCとからなる第2混合
層が約240Å形成され、各層において表面へ近づくほ
どCのモル分率が高くなっていた。なお、第1混合層に
おいてSiO2 も含まれるのは、スパッタリング成膜
の際にガラス基材中のSiO2 が中間層に移行したた
めと考えられる。
10に示すようにRF電力(W)を経時的に変化させ、
スパッタリング成膜を行った。こうして得られた炭素被
膜付ガラスの表面から深さ方向のC、Ti、Si、Oを
AESにより定量分析したところ、図11に示すように
、ガラス基材上に約300Åの中間層が形成され、この
中間層上に約100Åの炭素被膜が形成されていた。 ここで、中間層は、ガラス基材上にSiO2 とTiO
2 とCとからなる第1混合層が約60Å形成され、こ
の第1混合層の上にTiO2 とCとからなる第2混合
層が約240Å形成され、各層において表面へ近づくほ
どCのモル分率が高くなっていた。なお、第1混合層に
おいてSiO2 も含まれるのは、スパッタリング成膜
の際にガラス基材中のSiO2 が中間層に移行したた
めと考えられる。
【0026】この炭素被膜付ガラスにおいては、TiO
2 がガラス基材中のSiO2 となじみやすく、実施
例1と同一の摩擦試験後でも、約90°の接触角であり
、炭素被膜に変化はみられなかった。 (実施例5)この炭素被膜付ガラスは、Cターゲット及
びZrO2 ターゲットを用いて製造したものである。 他の構成は実施例1のものと同様である。
2 がガラス基材中のSiO2 となじみやすく、実施
例1と同一の摩擦試験後でも、約90°の接触角であり
、炭素被膜に変化はみられなかった。 (実施例5)この炭素被膜付ガラスは、Cターゲット及
びZrO2 ターゲットを用いて製造したものである。 他の構成は実施例1のものと同様である。
【0027】すなわち、この炭素被膜付ガラスでは、図
12に示すようにRF電力(W)を経時的に変化させ、
スパッタリング成膜を行った。こうして得られた炭素被
膜付ガラスの表面から深さ方向のC、Zr、Si、Oを
AESにより定量分析したところ、図13に示すように
、ガラス基材上に約300Åの中間層が形成され、この
中間層上に約100Åの炭素被膜が形成されていた。 ここで、中間層は、ガラス基材上にSiO2 とZrO
2 とCとからなる第1混合層が約60Å形成され、こ
の第1混合層の上にTiO2 とCとからなる第2混合
層が約240Å形成され、各層において表面へ近づくほ
どCのモル分率が高くなっていた。
12に示すようにRF電力(W)を経時的に変化させ、
スパッタリング成膜を行った。こうして得られた炭素被
膜付ガラスの表面から深さ方向のC、Zr、Si、Oを
AESにより定量分析したところ、図13に示すように
、ガラス基材上に約300Åの中間層が形成され、この
中間層上に約100Åの炭素被膜が形成されていた。 ここで、中間層は、ガラス基材上にSiO2 とZrO
2 とCとからなる第1混合層が約60Å形成され、こ
の第1混合層の上にTiO2 とCとからなる第2混合
層が約240Å形成され、各層において表面へ近づくほ
どCのモル分率が高くなっていた。
【0028】この炭素被膜付ガラスにおいても、ZrO
2 がガラス基材中のSiO2 となじみやすく、実施
例1と同一の摩擦試験後でも、約90°の接触角であり
、炭素被膜に変化はみられなかった。 (実施例6)この炭素被膜付ガラスは、Cターゲット及
びY2 O3 ターゲットを用いて製造したものである
。他の構成は実施例1のものと同様である。
2 がガラス基材中のSiO2 となじみやすく、実施
例1と同一の摩擦試験後でも、約90°の接触角であり
、炭素被膜に変化はみられなかった。 (実施例6)この炭素被膜付ガラスは、Cターゲット及
びY2 O3 ターゲットを用いて製造したものである
。他の構成は実施例1のものと同様である。
【0029】すなわち、この炭素被膜付ガラスでは、図
14に示すようにRF電力(W)を経時的に変化させ、
スパッタリング成膜を行った。こうして得られた炭素被
膜付ガラスの表面から深さ方向のC、Y、Si、OをA
ESにより定量分析したところ、図15に示すように、
ガラス基材上に約300Åの中間層が形成され、この中
間層上に約100Åの炭素被膜が形成されていた。ここ
で、中間層は、ガラス基材上にSiO2 とY2 O3
とCとからなる第1混合層が約60Å形成され、の第
1混合層の上にY2 O3 とCとからなる第2混合層
が約240Å形成され各層において表面へ近づくほどC
のモル分率が高くなっていた。
14に示すようにRF電力(W)を経時的に変化させ、
スパッタリング成膜を行った。こうして得られた炭素被
膜付ガラスの表面から深さ方向のC、Y、Si、OをA
ESにより定量分析したところ、図15に示すように、
ガラス基材上に約300Åの中間層が形成され、この中
間層上に約100Åの炭素被膜が形成されていた。ここ
で、中間層は、ガラス基材上にSiO2 とY2 O3
とCとからなる第1混合層が約60Å形成され、の第
1混合層の上にY2 O3 とCとからなる第2混合層
が約240Å形成され各層において表面へ近づくほどC
のモル分率が高くなっていた。
【0030】この炭素被膜付ガラスにおいても、Y2
O3 がガラス基材中のSiO2 となじみやすく、実
施例1と同一の摩擦試験後でも、約90°の接触角であ
り、炭素被膜に変化はみられなかった。 (実施例7)この炭素被膜付ガラスは、Cターゲット及
びAl2 O3 ターゲットを用いて製造したものであ
る。 他の構成は実施例1のものと同様である。
O3 がガラス基材中のSiO2 となじみやすく、実
施例1と同一の摩擦試験後でも、約90°の接触角であ
り、炭素被膜に変化はみられなかった。 (実施例7)この炭素被膜付ガラスは、Cターゲット及
びAl2 O3 ターゲットを用いて製造したものであ
る。 他の構成は実施例1のものと同様である。
【0031】すなわち、この炭素被膜付ガラスでは、図
16に示すようにRF電力(W)を経時的に変化させ、
スパッタリング成膜を行った。こうして得られた炭素被
膜付ガラスの表面から深さ方向のC、Al、Si、Oを
AESにより定量分析したところ、図17に示すように
、ガラス基材上に約300Åの中間層が形成され、この
中間層上に約100Åの炭素被膜が形成されていた。 ここで、中間層は、ガラス基材上にSiO2 とAl2
O3 とCとからなる第1混合層が約30Å形成され
、この第1混合層の上にAl2O3 とCとからなる第
2混合層が約270Å形成され、各層において表面へ近
づくほどCのモル分率が高くなっていた。
16に示すようにRF電力(W)を経時的に変化させ、
スパッタリング成膜を行った。こうして得られた炭素被
膜付ガラスの表面から深さ方向のC、Al、Si、Oを
AESにより定量分析したところ、図17に示すように
、ガラス基材上に約300Åの中間層が形成され、この
中間層上に約100Åの炭素被膜が形成されていた。 ここで、中間層は、ガラス基材上にSiO2 とAl2
O3 とCとからなる第1混合層が約30Å形成され
、この第1混合層の上にAl2O3 とCとからなる第
2混合層が約270Å形成され、各層において表面へ近
づくほどCのモル分率が高くなっていた。
【0032】この炭素被膜付ガラスにおいても、Al2
O3 がガラス基材中のSiO2 となじみやすく、
実施例1と同一の摩擦試験後でも、約90°の接触角で
あり、炭素被膜に変化はみられなかった。なお、上記実
施例1〜7及び試験では、SiO2 、TiO2 、Z
rO2 、Y2 O3 、Al2 O3 のターゲット
又は蒸発源を用いて中間層を形成したが、Na2 O−
CaO−SiO2 系ガラスをターゲットとした場合も
同様の効果が得られた。
O3 がガラス基材中のSiO2 となじみやすく、
実施例1と同一の摩擦試験後でも、約90°の接触角で
あり、炭素被膜に変化はみられなかった。なお、上記実
施例1〜7及び試験では、SiO2 、TiO2 、Z
rO2 、Y2 O3 、Al2 O3 のターゲット
又は蒸発源を用いて中間層を形成したが、Na2 O−
CaO−SiO2 系ガラスをターゲットとした場合も
同様の効果が得られた。
【0033】次に、本第2発明を具体化した実施例8〜
10を図面を参照しつつ説明する。 (実施例8)この実施例8は、炭素被膜付ガラスとして
、撥水ガラスに具体化したものである。この撥水ガラス
は、炭素被膜の表面にFが化合されたF含有炭素被膜を
もつものである。他の構成は実施例1のものと同様であ
る。
10を図面を参照しつつ説明する。 (実施例8)この実施例8は、炭素被膜付ガラスとして
、撥水ガラスに具体化したものである。この撥水ガラス
は、炭素被膜の表面にFが化合されたF含有炭素被膜を
もつものである。他の構成は実施例1のものと同様であ
る。
【0034】この撥水ガラスは、およそ次のようにして
製造したものである。すなわち、まず、二元RFマグネ
トロンスパッタリング装置の真空槽にCとSiO2 と
の二つのターゲットを備えた。また、ガラス基材をその
スパッタリング装置の真空槽に装備した。そして、その
真空槽を2×10−3Pa以下まで真空引きし、ガラス
基材を300℃に加熱した。次いで、Arガスを真空槽
内の圧力が0.1Paになるまで導入し、各Cターゲッ
ト及びSiO2 ターゲットに印加するRF電力(W)
を図18に示すように経時的に変化させ、スパッタリン
グ成膜を行った。こうして、ガラス基材上に中間層をも
ち、中間層上に密着性の良い炭素被膜をもつ炭素被膜付
ガラスを得た。
製造したものである。すなわち、まず、二元RFマグネ
トロンスパッタリング装置の真空槽にCとSiO2 と
の二つのターゲットを備えた。また、ガラス基材をその
スパッタリング装置の真空槽に装備した。そして、その
真空槽を2×10−3Pa以下まで真空引きし、ガラス
基材を300℃に加熱した。次いで、Arガスを真空槽
内の圧力が0.1Paになるまで導入し、各Cターゲッ
ト及びSiO2 ターゲットに印加するRF電力(W)
を図18に示すように経時的に変化させ、スパッタリン
グ成膜を行った。こうして、ガラス基材上に中間層をも
ち、中間層上に密着性の良い炭素被膜をもつ炭素被膜付
ガラスを得た。
【0035】ここで、Arガス中に10vol%のCF
4 ガスを混合させ、真空槽内の圧力が0.1Paにな
るように流量を調整し、金属製基板ホルダに200Wの
RF電力を印加させ、炭素被膜付ガラス近傍にプラズマ
を発生させて10分間の表面フッ素化処理を行なうこと
により、撥水ガラスを得た。この撥水ガラスの表面から
深さ方向のC、Si、O、FをAESにより定量分析し
たところ、図19に示す結果を得た。図19では、厚さ
(Å)の換算として撥水ガラス表面からのエッチング時
間(分)と、各原子の原子濃度(at%)との関係を示
す。図19から、ガラス基材上に約400Åの中間層が
形成され、この中間層上に約100ÅのF含有炭素被膜
が形成されていることがわかる。ここで、中間層は、ガ
ラス基材上にSiO2 のみからなるSiO2 層が約
100Åの厚さで形成され、SiO2 層上にSiO2
とCとからなり表面へ近づくほどCのモル分率が高く
なる混合層が約300Åの厚さで形成されていた。F含
有炭素被膜は、Cのみからなる炭素被膜の表面にFが化
合されたものであり、表面のFのモル分率が高いもので
ある。
4 ガスを混合させ、真空槽内の圧力が0.1Paにな
るように流量を調整し、金属製基板ホルダに200Wの
RF電力を印加させ、炭素被膜付ガラス近傍にプラズマ
を発生させて10分間の表面フッ素化処理を行なうこと
により、撥水ガラスを得た。この撥水ガラスの表面から
深さ方向のC、Si、O、FをAESにより定量分析し
たところ、図19に示す結果を得た。図19では、厚さ
(Å)の換算として撥水ガラス表面からのエッチング時
間(分)と、各原子の原子濃度(at%)との関係を示
す。図19から、ガラス基材上に約400Åの中間層が
形成され、この中間層上に約100ÅのF含有炭素被膜
が形成されていることがわかる。ここで、中間層は、ガ
ラス基材上にSiO2 のみからなるSiO2 層が約
100Åの厚さで形成され、SiO2 層上にSiO2
とCとからなり表面へ近づくほどCのモル分率が高く
なる混合層が約300Åの厚さで形成されていた。F含
有炭素被膜は、Cのみからなる炭素被膜の表面にFが化
合されたものであり、表面のFのモル分率が高いもので
ある。
【0036】この撥水ガラスと水滴との接触角は約12
0°であった。このため、この撥水ガラスは、実施例1
〜7の炭素被膜付ガラスと比較して、より優れた撥水性
を示すことがわかる。また、この撥水ガラスの耐候性を
サンシャインウェザメータ(63℃水有り)にて観測し
たところ、2000時間後においても約100°の接触
角を有し、非常に良好な耐候性を有することがわかった
。なお、上記表面フッ素化処理のみを行わない撥水ガラ
スは、1000時間で接触角が約60°に低下してしま
った。
0°であった。このため、この撥水ガラスは、実施例1
〜7の炭素被膜付ガラスと比較して、より優れた撥水性
を示すことがわかる。また、この撥水ガラスの耐候性を
サンシャインウェザメータ(63℃水有り)にて観測し
たところ、2000時間後においても約100°の接触
角を有し、非常に良好な耐候性を有することがわかった
。なお、上記表面フッ素化処理のみを行わない撥水ガラ
スは、1000時間で接触角が約60°に低下してしま
った。
【0037】さらに、この撥水ガラスの表面を実施例1
と同一摩擦条件で擦ったところ、F含有炭素被膜の密着
性は実施例1〜7のものと同様に良好であった。加えて
、この撥水ガラスでは、F含有炭素被膜においてCがF
と化合することにより、実施例1〜7に係るCのみから
なる炭素被膜と比較して、可視域における光の吸収量が
減少すると考えられ、可視光線の透過率を上昇させるこ
とができる。
と同一摩擦条件で擦ったところ、F含有炭素被膜の密着
性は実施例1〜7のものと同様に良好であった。加えて
、この撥水ガラスでは、F含有炭素被膜においてCがF
と化合することにより、実施例1〜7に係るCのみから
なる炭素被膜と比較して、可視域における光の吸収量が
減少すると考えられ、可視光線の透過率を上昇させるこ
とができる。
【0038】したがって、この撥水ガラスは、優れた撥
水性の下、良好な耐候性、密着性が得られるとともに、
好適な透明性をも得ることができる。 (実施例9)この撥水ガラスは、1成分たるSiO2
と、他の1成分たるFと、残部CとからなるF含有中間
層を採用し、かつF含有炭素被膜を採用したものである
。他の構成は実施例8のものと同様である。
水性の下、良好な耐候性、密着性が得られるとともに、
好適な透明性をも得ることができる。 (実施例9)この撥水ガラスは、1成分たるSiO2
と、他の1成分たるFと、残部CとからなるF含有中間
層を採用し、かつF含有炭素被膜を採用したものである
。他の構成は実施例8のものと同様である。
【0039】すなわち、この撥水ガラスでは、まず実施
例8と同様に、二元RFマグネトロンスパッタリング装
置の真空槽にCとSiO2 との二つのターゲットを備
え、ガラス基材をそのスパッタリング装置の真空槽に装
備した。そして、その真空槽を2×10−3Pa以下ま
で真空引きし、ガラス基材を300℃に加熱した。次い
で、Arガス中にCF4 ガスを20vol%含む混合
ガスを真空槽内の圧力が0.1Paになるように導入し
、各Cターゲット及びSiO2 ターゲットに印加する
RF電力(W)を図20に示すように経時的に変化させ
、スパッタリング成膜を行った。こうして、ガラス基材
上にF含有中間層をもち、F含有中間層上に密着性の良
いF含有炭素被膜をもつ撥水ガラスを得た。
例8と同様に、二元RFマグネトロンスパッタリング装
置の真空槽にCとSiO2 との二つのターゲットを備
え、ガラス基材をそのスパッタリング装置の真空槽に装
備した。そして、その真空槽を2×10−3Pa以下ま
で真空引きし、ガラス基材を300℃に加熱した。次い
で、Arガス中にCF4 ガスを20vol%含む混合
ガスを真空槽内の圧力が0.1Paになるように導入し
、各Cターゲット及びSiO2 ターゲットに印加する
RF電力(W)を図20に示すように経時的に変化させ
、スパッタリング成膜を行った。こうして、ガラス基材
上にF含有中間層をもち、F含有中間層上に密着性の良
いF含有炭素被膜をもつ撥水ガラスを得た。
【0040】この撥水ガラスの表面から深さ方向のC、
Si、O、FをAESにより定量分析したところ、図2
1に示すように、ガラス基材上に約400ÅのF含有中
間層が形成され、このF含有中間層上に約100ÅのF
含有炭素被膜が形成されていることがわかる。ここで、
F含有中間層は、ガラス基材上にSiO2 及びFから
なるF含有SiO2 層が約100Åの厚さで形成され
、F含有SiO2 層上にSiO2 とFとCとからな
り表面へ近づくほどCの濃度が濃くつまりCのモル分率
が高くなる混合層が約300Åの厚さで形成されていた
。F含有炭素被膜は、CとFとからなり、表面のFのモ
ル分率が高いものである。
Si、O、FをAESにより定量分析したところ、図2
1に示すように、ガラス基材上に約400ÅのF含有中
間層が形成され、このF含有中間層上に約100ÅのF
含有炭素被膜が形成されていることがわかる。ここで、
F含有中間層は、ガラス基材上にSiO2 及びFから
なるF含有SiO2 層が約100Åの厚さで形成され
、F含有SiO2 層上にSiO2 とFとCとからな
り表面へ近づくほどCの濃度が濃くつまりCのモル分率
が高くなる混合層が約300Åの厚さで形成されていた
。F含有炭素被膜は、CとFとからなり、表面のFのモ
ル分率が高いものである。
【0041】この撥水ガラスと水滴との接触角も約12
0°であった。このため、この撥水ガラスもより優れた
撥水性を示すことがわかる。また、この撥水ガラスの耐
候性を実施例8と同一条件で観測したところ、2000
時間後において約100°の接触角を有し、非常に良好
な耐候性を有した。さらに、この撥水ガラスにおけるF
含有炭素被膜の密着性も実施例8と同様に良好であった
。
0°であった。このため、この撥水ガラスもより優れた
撥水性を示すことがわかる。また、この撥水ガラスの耐
候性を実施例8と同一条件で観測したところ、2000
時間後において約100°の接触角を有し、非常に良好
な耐候性を有した。さらに、この撥水ガラスにおけるF
含有炭素被膜の密着性も実施例8と同様に良好であった
。
【0042】加えて、この撥水ガラスは、F含有中間層
を有しているため、表面のF含有炭素被膜が極度の摩耗
等により存在しなくなった場合でも、F含有中間層によ
り撥水性を示していた。また、この撥水ガラスでは、F
含有炭素被膜及びF含有中間層においてCがFと化合す
ることにより、実施例8に係るF含有炭素被膜と比較し
て、さらに可視光線の透過率を上昇させることができる
。
を有しているため、表面のF含有炭素被膜が極度の摩耗
等により存在しなくなった場合でも、F含有中間層によ
り撥水性を示していた。また、この撥水ガラスでは、F
含有炭素被膜及びF含有中間層においてCがFと化合す
ることにより、実施例8に係るF含有炭素被膜と比較し
て、さらに可視光線の透過率を上昇させることができる
。
【0043】したがって、この撥水ガラスでは、実施例
8のものとほぼ同様の効果を得られるとともに、充分な
撥水性を長期間維持することができ、かつより好適な透
明性を得ることができる。 (実施例10)この撥水ガラスは、Cターゲット及びA
l2 O3ターゲットを用いて製造したものである。他
の構成は実施例9のものと同様である。
8のものとほぼ同様の効果を得られるとともに、充分な
撥水性を長期間維持することができ、かつより好適な透
明性を得ることができる。 (実施例10)この撥水ガラスは、Cターゲット及びA
l2 O3ターゲットを用いて製造したものである。他
の構成は実施例9のものと同様である。
【0044】すなわち、この撥水ガラスでは、まず実施
例9と同様に、二元RFマグネトロンスパッタリング装
置の真空槽にCとAl2 O3 との二つのターゲット
を備え、ガラス基材をそのスパッタリング装置の真空槽
に装備した。そして、その真空槽を2×10−3Pa以
下まで真空引きし、ガラス基材を300℃に加熱した。 次いで、Arガス中にCF4 ガスを20vol%含む
混合ガスを真空槽内の圧力が0.1Paになるように導
入し、各Cターゲット及びAl2 O3 ターゲットに
印加するRF電力(W)を図22に示すように経時的に
変化させ、スパッタリング成膜を行った。こうして、ガ
ラス基材上にF含有中間層をもち、F含有中間層上に密
着性の良いF含有炭素被膜をもつ撥水ガラスを得た。
例9と同様に、二元RFマグネトロンスパッタリング装
置の真空槽にCとAl2 O3 との二つのターゲット
を備え、ガラス基材をそのスパッタリング装置の真空槽
に装備した。そして、その真空槽を2×10−3Pa以
下まで真空引きし、ガラス基材を300℃に加熱した。 次いで、Arガス中にCF4 ガスを20vol%含む
混合ガスを真空槽内の圧力が0.1Paになるように導
入し、各Cターゲット及びAl2 O3 ターゲットに
印加するRF電力(W)を図22に示すように経時的に
変化させ、スパッタリング成膜を行った。こうして、ガ
ラス基材上にF含有中間層をもち、F含有中間層上に密
着性の良いF含有炭素被膜をもつ撥水ガラスを得た。
【0045】この撥水ガラスの表面から深さ方向のC、
Al、O、FをAESにより定量分析したところ、図2
3に示すように、ガラス基材上に約400ÅのF含有中
間層が形成され、このF含有中間層上に約100ÅのF
含有炭素被膜が形成されていることがわかる。ここで、
F含有中間層は、ガラス基材上にAl2 O3 及びF
からなるF含有Al2 O3 層が約100Åの厚さで
形成され、F含有Al2 O3 層上にAl2 O3
とFとCとからなり表面へ近づくほどCのモル分率が高
くなる混合層が約300Åの厚さで形成されていた。F
含有炭素被膜は、CとFとからなり、表面のFのモル分
率が高いものである。
Al、O、FをAESにより定量分析したところ、図2
3に示すように、ガラス基材上に約400ÅのF含有中
間層が形成され、このF含有中間層上に約100ÅのF
含有炭素被膜が形成されていることがわかる。ここで、
F含有中間層は、ガラス基材上にAl2 O3 及びF
からなるF含有Al2 O3 層が約100Åの厚さで
形成され、F含有Al2 O3 層上にAl2 O3
とFとCとからなり表面へ近づくほどCのモル分率が高
くなる混合層が約300Åの厚さで形成されていた。F
含有炭素被膜は、CとFとからなり、表面のFのモル分
率が高いものである。
【0046】この撥水ガラスも実施例9と同様の効果が
えられた。
えられた。
【0047】
【発明の効果】以上詳述したように、本第1、2発明の
炭素被膜付ガラスでは、ガラス基材と炭素被膜又はF含
有炭素被膜との間に中間層をもつため、炭素被膜又はF
含有炭素被膜の剥離が生じにくい。特に、本第2発明の
炭素被膜付ガラスでは、少なくとも表面にFが化合され
たF含有炭素被膜を採用しているため、撥水性を向上さ
せることができる。
炭素被膜付ガラスでは、ガラス基材と炭素被膜又はF含
有炭素被膜との間に中間層をもつため、炭素被膜又はF
含有炭素被膜の剥離が生じにくい。特に、本第2発明の
炭素被膜付ガラスでは、少なくとも表面にFが化合され
たF含有炭素被膜を採用しているため、撥水性を向上さ
せることができる。
【0048】したがって、この炭素被膜付ガラスを撥水
ガラス、反応管等として利用した場合には、優れた耐久
性により、長期間の利用が可能になる。
ガラス、反応管等として利用した場合には、優れた耐久
性により、長期間の利用が可能になる。
【図1】実施例1の炭素被膜付ガラスの断面図である。
【図2】実施例1に係る成膜時間とRF電力との関係を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図3】実施例1に係るエッチング時間と原子濃度との
関係を示すグラフである。
関係を示すグラフである。
【図4】実施例2に係る成膜時間とRF電力との関係を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図5】実施例2に係るエッチング時間と原子濃度との
関係を示すグラフである。
関係を示すグラフである。
【図6】比較例に係るエッチング時間と原子濃度との関
係を示すグラフである。
係を示すグラフである。
【図7】実施例3に係る成膜時間と成膜速度との関係を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図8】試験に係り、中間層の厚さと接触角との関係を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図9】試験に係り、中間層中におけるSiO2 のモ
ル分率と摩擦試験後の接触角との関係を示すグラフであ
る。
ル分率と摩擦試験後の接触角との関係を示すグラフであ
る。
【図10】実施例4に係る成膜時間とRF電力との関係
を示すグラフである。
を示すグラフである。
【図11】実施例4に係るエッチング時間と原子濃度と
の関係を示すグラフである。
の関係を示すグラフである。
【図12】実施例5に係る成膜時間とRF電力との関係
を示すグラフである。
を示すグラフである。
【図13】実施例5に係るエッチング時間と原子濃度と
の関係を示すグラフである。
の関係を示すグラフである。
【図14】実施例6に係る成膜時間とRF電力との関係
を示すグラフである。
を示すグラフである。
【図15】実施例6に係るエッチング時間と原子濃度と
の関係を示すグラフである。
の関係を示すグラフである。
【図16】実施例7に係る成膜時間とRF電力との関係
を示すグラフである。
を示すグラフである。
【図17】実施例7に係るエッチング時間と原子濃度と
の関係を示すグラフである。
の関係を示すグラフである。
【図18】実施例8に係る成膜時間とRF電力との関係
を示すグラフである。
を示すグラフである。
【図19】実施例8に係るエッチング時間と原子濃度と
の関係を示すグラフである。
の関係を示すグラフである。
【図20】実施例9に係る成膜時間とRF電力との関係
を示すグラフである。
を示すグラフである。
【図21】実施例9に係るエッチング時間と原子濃度と
の関係を示すグラフである。
の関係を示すグラフである。
【図22】実施例10に係る成膜時間とRF電力との関
係を示すグラフである。
係を示すグラフである。
【図23】実施例10に係るエッチング時間と原子濃度
との関係を示すグラフである。
との関係を示すグラフである。
1…ガラス基材 2…中間層
3…炭素被膜
3…炭素被膜
Claims (2)
- 【請求項1】ガラス基材と、該ガラス基材の表面に厚さ
が50Å以上形成され、金属酸化物をモル分率5%以上
含有する中間層と、該中間層の表面に厚さが10Å以上
形成された炭素被膜と、からなることを特徴とする炭素
被膜付ガラス。 - 【請求項2】ガラス基材と、該ガラス基材の表面に厚さ
が50Å以上形成され、金属酸化物をモル分率5%以上
含有する中間層と、該中間層の表面に厚さが10Å以上
形成され少なくとも表面にフッ素が化合されたフッ素含
有炭素被膜と、からなることを特徴とする炭素被膜付ガ
ラス。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3172212A JP2929779B2 (ja) | 1991-02-15 | 1991-07-12 | 炭素被膜付撥水ガラス |
US07/836,022 US5378527A (en) | 1991-02-15 | 1992-02-14 | Carbon film coated glass |
EP92102541A EP0499287B1 (en) | 1991-02-15 | 1992-02-14 | Carbon film coated glass |
DE69202997T DE69202997T2 (de) | 1991-02-15 | 1992-02-14 | Mit einer Kohlenstoffschicht überzogenes Glas. |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3-22387 | 1991-02-15 | ||
JP2238791 | 1991-02-15 | ||
JP3172212A JP2929779B2 (ja) | 1991-02-15 | 1991-07-12 | 炭素被膜付撥水ガラス |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04305037A true JPH04305037A (ja) | 1992-10-28 |
JP2929779B2 JP2929779B2 (ja) | 1999-08-03 |
Family
ID=26359595
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3172212A Expired - Lifetime JP2929779B2 (ja) | 1991-02-15 | 1991-07-12 | 炭素被膜付撥水ガラス |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5378527A (ja) |
EP (1) | EP0499287B1 (ja) |
JP (1) | JP2929779B2 (ja) |
DE (1) | DE69202997T2 (ja) |
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JP2021014384A (ja) * | 2019-07-12 | 2021-02-12 | Agc株式会社 | 膜付きガラス基板及びその製造方法 |
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