JPH06122776A - 物体の表面処理方法 - Google Patents
物体の表面処理方法Info
- Publication number
- JPH06122776A JPH06122776A JP4297976A JP29797692A JPH06122776A JP H06122776 A JPH06122776 A JP H06122776A JP 4297976 A JP4297976 A JP 4297976A JP 29797692 A JP29797692 A JP 29797692A JP H06122776 A JPH06122776 A JP H06122776A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thin film
- treated
- surface energy
- low surface
- vacuum
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Coating Of Shaped Articles Made Of Macromolecular Substances (AREA)
- Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Surface Treatment Of Optical Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 予め表面にＳｉＯ2 等の酸化物薄膜を形成し
た被処理物体５３を、真空槽４１内に入れ、真空排気す
る。ヒータ１３で容器１５内のフルオロアルキルシラン
等の低表面エネルギー性物質１５を加熱し、バルブ２１
を開けて低表面エネルギー性物質１５を真空槽４１内に
導き、放電電極４５により放電を起こし、プラズマ雰囲
気下に被処理物体５３を低表面エネルギー性物質１５で
表面処理する。 【効果】 表面がＭｇＦ2 のメガネレンズ等の光学部
材、金属などを、溶剤を使わない乾式法で表面処理する
ことにより、物体表面に耐久性に優れた高い撥水性を付
与できる。
た被処理物体５３を、真空槽４１内に入れ、真空排気す
る。ヒータ１３で容器１５内のフルオロアルキルシラン
等の低表面エネルギー性物質１５を加熱し、バルブ２１
を開けて低表面エネルギー性物質１５を真空槽４１内に
導き、放電電極４５により放電を起こし、プラズマ雰囲
気下に被処理物体５３を低表面エネルギー性物質１５で
表面処理する。 【効果】 表面がＭｇＦ2 のメガネレンズ等の光学部
材、金属などを、溶剤を使わない乾式法で表面処理する
ことにより、物体表面に耐久性に優れた高い撥水性を付
与できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、フルオロアルキルシラ
ン等の低表面エネルギー性物質を用いて、眼鏡レンズ等
の被処理物体の表面を処理する方法に関する。
ン等の低表面エネルギー性物質を用いて、眼鏡レンズ等
の被処理物体の表面を処理する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】化１で表わされるフルオロアルキルシラ
ン等の表面処理剤は、非粘着性、耐熱性、耐薬品性、潤
滑性等のフルオロアルキル基の有する優れた性質を具
え、また、官能基（この場合、アルコキシシリル基）の
反応性によりガラス等の被処理物体の表面で反応する。
ン等の表面処理剤は、非粘着性、耐熱性、耐薬品性、潤
滑性等のフルオロアルキル基の有する優れた性質を具
え、また、官能基（この場合、アルコキシシリル基）の
反応性によりガラス等の被処理物体の表面で反応する。
【０００３】
【化１】ＣＦ3（ＣＦ2）7ＣＨ2ＣＨ2Ｓｉ（ＯＣＨ3）
3
3
【０００４】この反応により、フルオロアルキルシリル
基が被処理物体の表面に固定化されて、基体に撥水性、
撥油性、離型性、防汚性、潤滑性などが付与される。
基が被処理物体の表面に固定化されて、基体に撥水性、
撥油性、離型性、防汚性、潤滑性などが付与される。
【０００５】従来、フルオロアルキルシランによる基体
の表面処理は、フルオロアルキルシランを、芳香族炭化
水素、脂肪族炭化水素、フロン等のハロゲン化炭化水素
などの溶剤で希釈し、この溶液を用いて浸漬法、ハケ塗
り法、スプレー法などにより基体表面に塗布、乾燥する
湿式法により行なっていた。
の表面処理は、フルオロアルキルシランを、芳香族炭化
水素、脂肪族炭化水素、フロン等のハロゲン化炭化水素
などの溶剤で希釈し、この溶液を用いて浸漬法、ハケ塗
り法、スプレー法などにより基体表面に塗布、乾燥する
湿式法により行なっていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、溶剤を
使用するため、環境対策や防火対策が必要となり、作業
環境も良くなかった。また、光学部品などの傷付きやす
いものを浸漬処理する際には、浸漬用治具に光学部品を
取り付ける必要があり、工程数の増加を招き作業性が悪
かった。
使用するため、環境対策や防火対策が必要となり、作業
環境も良くなかった。また、光学部品などの傷付きやす
いものを浸漬処理する際には、浸漬用治具に光学部品を
取り付ける必要があり、工程数の増加を招き作業性が悪
かった。
【０００７】本発明者らはこの対策として、減圧下にフ
ルオロアルキルシラン等の表面処理剤を気化せしめて、
乾式法により被処理物体の表面処理を行なうことを検討
し、これが可能であることを確認した。
ルオロアルキルシラン等の表面処理剤を気化せしめて、
乾式法により被処理物体の表面処理を行なうことを検討
し、これが可能であることを確認した。
【０００８】しかしながら更に検討を重ねた結果、被処
理物体の種類によって、低表面エネルギー特性の付与の
強度、あるいはその安定性に差異があることが判明し
た。この点について更に研究を重ねたところ、被処理物
体の表面が金属である場合、プラスチックそのものであ
る場合、あるいは眼鏡レンズ等において表面に形成され
ている反射防止膜の最上層がＭｇＦ2 である場合などに
おいて、表面処理効果が低下することを見い出した。
理物体の種類によって、低表面エネルギー特性の付与の
強度、あるいはその安定性に差異があることが判明し
た。この点について更に研究を重ねたところ、被処理物
体の表面が金属である場合、プラスチックそのものであ
る場合、あるいは眼鏡レンズ等において表面に形成され
ている反射防止膜の最上層がＭｇＦ2 である場合などに
おいて、表面処理効果が低下することを見い出した。
【０００９】本発明は、湿式法による従来法の欠点を解
消し、乾式法による表面処理をさらに一歩進め、被処理
物体の表面材質にかかわらず、優れた表面特性で、かつ
安定して物体の表面を処理することを目的とする。
消し、乾式法による表面処理をさらに一歩進め、被処理
物体の表面材質にかかわらず、優れた表面特性で、かつ
安定して物体の表面を処理することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の物体の表面処理
方法は、低表面エネルギー性物質を気化せしめ、予め表
面に酸化物薄膜が形成された被処理物体の表面に、気化
した低表面エネルギー性物質を接触させ、被処理物体の
表面上に酸化物薄膜を介して低表面エネルギー性被膜を
形成することを特徴とする。特に、プラズマ雰囲気下で
上記処理を行なうことにより、より優れた表面特性とそ
の安定性が得られる。
方法は、低表面エネルギー性物質を気化せしめ、予め表
面に酸化物薄膜が形成された被処理物体の表面に、気化
した低表面エネルギー性物質を接触させ、被処理物体の
表面上に酸化物薄膜を介して低表面エネルギー性被膜を
形成することを特徴とする。特に、プラズマ雰囲気下で
上記処理を行なうことにより、より優れた表面特性とそ
の安定性が得られる。
【００１１】
【実施例】図１は、本発明の表面処理方法の実施例を示
す説明図である。真空排気ポンプ４３が取り付けられた
真空槽４１（減圧処理室）内には、ホルダ５１に支持さ
れた眼鏡レンズ等の被処理物体５３が収納されている。
真空槽４１の外部には、ヒータ１３を具え付けた容器１
１内に低表面エネルギー性物質１５が充填されている。
この容器１１からは、バルブ２１を介して配管１７が真
空槽４１内まで延設されており、配管１７は真空槽４１
内で開口している。
す説明図である。真空排気ポンプ４３が取り付けられた
真空槽４１（減圧処理室）内には、ホルダ５１に支持さ
れた眼鏡レンズ等の被処理物体５３が収納されている。
真空槽４１の外部には、ヒータ１３を具え付けた容器１
１内に低表面エネルギー性物質１５が充填されている。
この容器１１からは、バルブ２１を介して配管１７が真
空槽４１内まで延設されており、配管１７は真空槽４１
内で開口している。
【００１２】真空槽４１内には、リング状の放電電極４
５が真空槽４１から絶縁されて配設されており、この放
電電極４５に整合器４９を介して電力供給用の高周波電
源４７が接続されている。なお、放電電極４５の形状は
特に限定されず、また、高周波電源の代りに直流電源を
用いてもよい。真空槽４１内には、放電用ガスを導入す
べく、バルブ２３を介してガスボンベ２５が接続されて
いる。
５が真空槽４１から絶縁されて配設されており、この放
電電極４５に整合器４９を介して電力供給用の高周波電
源４７が接続されている。なお、放電電極４５の形状は
特に限定されず、また、高周波電源の代りに直流電源を
用いてもよい。真空槽４１内には、放電用ガスを導入す
べく、バルブ２３を介してガスボンベ２５が接続されて
いる。
【００１３】低表面エネルギー性物質としては、フッ素
原子を有する有機化合物、特にフルオロアルキル基を有
する有機物、ジメチルシロキサン骨格を有する有機ケイ
素化合物等が使用でき、その具体例を挙げれば、以下の
通りである。なお、本発明でフルオロアルキル基とは、
炭素鎖長中に二重結合を含むもの、下記のジカルボン酸
のように２以上の置換基が結合したものも包含する。
原子を有する有機化合物、特にフルオロアルキル基を有
する有機物、ジメチルシロキサン骨格を有する有機ケイ
素化合物等が使用でき、その具体例を挙げれば、以下の
通りである。なお、本発明でフルオロアルキル基とは、
炭素鎖長中に二重結合を含むもの、下記のジカルボン酸
のように２以上の置換基が結合したものも包含する。
【００１４】（１） 化２で表わされるフルオロアルキ
ルシラン
ルシラン
【化２】
【００１５】（２） 化３で表わされるアルカン
【化３】ＣＦ2(ＣＦ)2nＣＦ3 （ｎ：１以上の整数）
【００１６】（３） 化４で表わされるカルボン酸
【化４】ＣＦ3(ＣＦ2)nＣＯＯＨ （ｎ：１以上の整数） ジカルボン酸 ＨＯＯＣ(ＣＦ2)nＣＯＯＨ （ｎ：１以上の整数） 脂環式カルボン酸
【００１７】（４） 上記カルボン酸の低級（炭素数１
〜３）アルキルエステル （５） 上記カルボン酸の酸アミド （６） 化５で表わされるアルコール、化６で表わされ
るジオール
〜３）アルキルエステル （５） 上記カルボン酸の酸アミド （６） 化５で表わされるアルコール、化６で表わされ
るジオール
【００１８】
【化５】ＣＦ3(ＣＦ2)n(ＣＨ2)mＯＨ （ｍ，ｎ：１以上の整数）
【００１９】
【化６】ＨＯＨ2Ｃ(ＣＦ2)n(ＣＨ2)mＯＨ （ｍ，ｎ：１以上の整数）
【００２０】（７） 化７で表わされるアミン
【化７】ＣＦ3(ＣＦ2)n(ＣＨ2)mＮＨ2 （ｍ，ｎ：１以上の整数）
【００２１】（８） 化８で表わされるジメチルシロキ
サン、変性ジメチルシロキサン等のシリコーン系化合物
サン、変性ジメチルシロキサン等のシリコーン系化合物
【化８】
【００２２】フッ素原子を有する有機化合物としては、
フルオロアルキルシラン、フルオロアルキル基を有する
アルカン、カルボン酸、アルコール、アミン等が好まし
い。例を挙げると、フルオロアルキルシランとしては、
ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２−テトラハイドロ
デシルトリメトキシシラン、ヘプタデカフルオロ−１，
１，２，２−テトラハイドロトリクロロシラン；フルオ
ロアルキル基を有するアルカンとしては、オクタフルオ
ロシクロブタン、パーフルオロメチルシクロヘキサン、
パーフルオロ−ｎ−ヘキサン、パーフルオロ−ｎ−ヘプ
タン、テトラデカフルオロ−２−メチルペンタン、パー
フルオロドデカン、パーフルオロエイコサン；フルオロ
アルキル基を有するカルボン酸としては、パーフルオロ
デカン酸、パーフルオロオクタン酸；フルオロアルキル
基を有するアルコールとしては３，３，４，４，５，
５，５−ヘプタフルオロ−２−ペンタノール；フルオロ
アルキル基を有するアミンとしてはヘプタデカフルオロ
−１，１，２，２，−テトラハイドロデシルアミン等が
挙げられる。ジメチルシロキサン骨格を有する有機ケイ
素化合物の例を挙げると、α，ω−ビス（３−アミノプ
ロピル）ポリジメチルシロキサン、α，ω−ビス（３−
グリシドキシプロピル）ポリジメチルシロキサン、α，
ω−ビス（ビニル）ポリジメチルシロキサン等が挙げら
れる。
フルオロアルキルシラン、フルオロアルキル基を有する
アルカン、カルボン酸、アルコール、アミン等が好まし
い。例を挙げると、フルオロアルキルシランとしては、
ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２−テトラハイドロ
デシルトリメトキシシラン、ヘプタデカフルオロ−１，
１，２，２−テトラハイドロトリクロロシラン；フルオ
ロアルキル基を有するアルカンとしては、オクタフルオ
ロシクロブタン、パーフルオロメチルシクロヘキサン、
パーフルオロ−ｎ−ヘキサン、パーフルオロ−ｎ−ヘプ
タン、テトラデカフルオロ−２−メチルペンタン、パー
フルオロドデカン、パーフルオロエイコサン；フルオロ
アルキル基を有するカルボン酸としては、パーフルオロ
デカン酸、パーフルオロオクタン酸；フルオロアルキル
基を有するアルコールとしては３，３，４，４，５，
５，５−ヘプタフルオロ−２−ペンタノール；フルオロ
アルキル基を有するアミンとしてはヘプタデカフルオロ
−１，１，２，２，−テトラハイドロデシルアミン等が
挙げられる。ジメチルシロキサン骨格を有する有機ケイ
素化合物の例を挙げると、α，ω−ビス（３−アミノプ
ロピル）ポリジメチルシロキサン、α，ω−ビス（３−
グリシドキシプロピル）ポリジメチルシロキサン、α，
ω−ビス（ビニル）ポリジメチルシロキサン等が挙げら
れる。
【００２３】本発明では、図１に示された装置による表
面処理に先立って、被処理物体の表面に酸化物の薄膜を
形成する。薄膜形成は、真空蒸着、スパッタリング等の
通常の薄膜形成法により行なうことができる。形成され
る酸化物薄膜は、下地膜として機能するものであり、膜
厚は特に限定されないが１０〜１３０ｎｍ程度で十分で
ある。
面処理に先立って、被処理物体の表面に酸化物の薄膜を
形成する。薄膜形成は、真空蒸着、スパッタリング等の
通常の薄膜形成法により行なうことができる。形成され
る酸化物薄膜は、下地膜として機能するものであり、膜
厚は特に限定されないが１０〜１３０ｎｍ程度で十分で
ある。
【００２４】酸化物としては、酸化ケイ素（ＳｉＯx 、
典型的にはＳｉＯ2 ）が好ましいが、酸化チタン、酸化
ジルコニウム、アルミナなどの無機化合物が使用でき
る。
典型的にはＳｉＯ2 ）が好ましいが、酸化チタン、酸化
ジルコニウム、アルミナなどの無機化合物が使用でき
る。
【００２５】被処理物体の表面材質としては、Ｔａ，
Ｗ，Ｍｏ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ａｌ，Ａｕ，Ｎｉ，Ａｇ，Ｃ
ｕ，Ｆｅ，Ｇｅ，Ｓｉ等の金属およびこれらの合金（例
えば、ジュラルミン、しんちゅう）、Ｃ等の非金属単
体、ＭｇＦ2 等のフッ化物、窒化物、カルコゲン化物等
の硫化物、炭化物、硼化物等の酸化物以外の化合物、各
種プラスチックなどが挙げられる。また、ガラス、金属
酸化物等の酸化物においても、表面処理に先立って予め
酸化物薄膜を形成することにより、本発明の改善効果が
得られる。
Ｗ，Ｍｏ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ａｌ，Ａｕ，Ｎｉ，Ａｇ，Ｃ
ｕ，Ｆｅ，Ｇｅ，Ｓｉ等の金属およびこれらの合金（例
えば、ジュラルミン、しんちゅう）、Ｃ等の非金属単
体、ＭｇＦ2 等のフッ化物、窒化物、カルコゲン化物等
の硫化物、炭化物、硼化物等の酸化物以外の化合物、各
種プラスチックなどが挙げられる。また、ガラス、金属
酸化物等の酸化物においても、表面処理に先立って予め
酸化物薄膜を形成することにより、本発明の改善効果が
得られる。
【００２６】反射防止膜が形成された眼鏡レンズのよう
に、酸化物薄膜が形成されることによって特性に影響を
受けるおそれのあるものの場合は、本発明の酸化物薄膜
を極力薄く形成することによりその影響を最小限に抑え
ることが望ましい。
に、酸化物薄膜が形成されることによって特性に影響を
受けるおそれのあるものの場合は、本発明の酸化物薄膜
を極力薄く形成することによりその影響を最小限に抑え
ることが望ましい。
【００２７】また、予め下地用酸化物薄膜が形成される
ことを見込んで、反射防止膜の膜設計をすることもでき
る。下記の表１に示したガラスレンズ（ガラスの屈折率
１．５２）に示した反射防止膜の反射特性は図２に示し
た通りである。
ことを見込んで、反射防止膜の膜設計をすることもでき
る。下記の表１に示したガラスレンズ（ガラスの屈折率
１．５２）に示した反射防止膜の反射特性は図２に示し
た通りである。
【００２８】
【表１】
【００２９】このガラスレンズは、前述の通り、表面が
ＭｇＦ2 であるため表面処理による表面特性の改質効果
が不十分であるが、予め最上層（表面側）のＭｇＦ2 の
光学膜厚ｎｄ（屈折率×幾何学的膜厚）を１３０ｎｍか
ら１０４ｎｍに減少させ、この上に下地膜としてＳｉＯ
2 をｎｄ＝２２ｎｍで形成すれば、この光学的効果によ
り、図２に示したものと同様の反射防止特性が得られ
る。下地層も含めた最終的な膜構成は以下表２の通りで
ある。
ＭｇＦ2 であるため表面処理による表面特性の改質効果
が不十分であるが、予め最上層（表面側）のＭｇＦ2 の
光学膜厚ｎｄ（屈折率×幾何学的膜厚）を１３０ｎｍか
ら１０４ｎｍに減少させ、この上に下地膜としてＳｉＯ
2 をｎｄ＝２２ｎｍで形成すれば、この光学的効果によ
り、図２に示したものと同様の反射防止特性が得られ
る。下地層も含めた最終的な膜構成は以下表２の通りで
ある。
【００３０】
【表２】
【００３１】表面処理に際しては、真空排気ポンプ４３
により真空槽４１内を所定の真空度まで排気したのち、
低表面エネルギー性物質１５を気化せしめて真空槽４１
に導入し真空雰囲気を調整するとともに、高周波電源４
７から放電電極４５に電力を供給してＲＦグロー放電を
起こさせ、プラズマ雰囲気下に、予め表面に酸化物薄膜
が形成された被処理物体５３を表面処理して、被処理物
体５３上に低表面エネルギー性物質の被膜を形成する。
により真空槽４１内を所定の真空度まで排気したのち、
低表面エネルギー性物質１５を気化せしめて真空槽４１
に導入し真空雰囲気を調整するとともに、高周波電源４
７から放電電極４５に電力を供給してＲＦグロー放電を
起こさせ、プラズマ雰囲気下に、予め表面に酸化物薄膜
が形成された被処理物体５３を表面処理して、被処理物
体５３上に低表面エネルギー性物質の被膜を形成する。
【００３２】低表面エネルギー性物質１５の気化・供給
は、バルブ２１を開とし、必要によりヒータ１３により
容器１１内の低表面エネルギー性物質１５を加熱し、こ
の加熱温度・バルブ２３の開度、真空槽４１の圧力（真
空度）を調整することによりコントロールでき、真空槽
４１内に必要量の低表面エネルギー性物質１５を導入す
ることができる。なお、図示を省略してあるが、配管内
で低表面エネルギー性物質が凝結しないように、配管を
シースヒータ等で加熱することが望ましい。
は、バルブ２１を開とし、必要によりヒータ１３により
容器１１内の低表面エネルギー性物質１５を加熱し、こ
の加熱温度・バルブ２３の開度、真空槽４１の圧力（真
空度）を調整することによりコントロールでき、真空槽
４１内に必要量の低表面エネルギー性物質１５を導入す
ることができる。なお、図示を省略してあるが、配管内
で低表面エネルギー性物質が凝結しないように、配管を
シースヒータ等で加熱することが望ましい。
【００３３】真空雰囲気（放電雰囲気）の調整は、真空
排気ポンプ４３の排気量とバルブ２３との開度によって
も調整できる。必要に応じてバルブ２３を介してガスボ
ンベ２５からアルゴン、窒素、酸素などを真空槽４１内
に導入して、真空槽４１内を所定の圧力とすることもで
きる。放電時の真空槽圧力としては１×１０-4〜１０Ｔ
ｏｒｒ程度が好ましく、また、放電電力は、数百ワット
以下で十分である。
排気ポンプ４３の排気量とバルブ２３との開度によって
も調整できる。必要に応じてバルブ２３を介してガスボ
ンベ２５からアルゴン、窒素、酸素などを真空槽４１内
に導入して、真空槽４１内を所定の圧力とすることもで
きる。放電時の真空槽圧力としては１×１０-4〜１０Ｔ
ｏｒｒ程度が好ましく、また、放電電力は、数百ワット
以下で十分である。
【００３４】なお、放電電極によるプラズマ形成以外の
他の手段、例えば、イオン銃によりイオンビームを被処
理物体に照射することによっても、プラズマ雰囲気での
表面処理を実現できる。
他の手段、例えば、イオン銃によりイオンビームを被処
理物体に照射することによっても、プラズマ雰囲気での
表面処理を実現できる。
【００３５】例えば、フルオロアルキルトリメトキシシ
ラン（Ｒｆ−Ｓｉ（ＯＣＨ3）3，Ｒｆ＝ＣＦ3（ＣＦ2）
7ＣＨ2ＣＨ2） を用いた場合は、図３のように、真空槽
４１内あるいは被処理物体５３の表面に存在する水とフ
ルオロアルキルシランの官能基とが反応してヒドロキシ
シリル化合物となり、これが酸化物薄膜が形成された被
処理物体の表面の−ＯＨ基と縮合して表面上にＲｆ−Ｓ
ｉ基が化学的に固定される。また、隣り合うＲｆ−Ｓｉ
基間の間でも縮合が起こり、Ｒｆ−Ｓｉ基が網目状に結
合して被膜を形成する。すなわち、Ｈ2 Ｏは、反応助剤
として作用することになる。ここで、被処理物体の表面
の−ＯＨ基は、一般に物体表面に単分子吸着した水分子
に基づく−ＯＨと、酸化物薄膜の素材自体がもつ−ＯＨ
基が関与すると考えられる。なお本発明で官能基とは、
反応により最終的に物体表面に作用する官能基となる、
アルコキシシリル基のような言わば官能基前駆体をも含
む概念である。
ラン（Ｒｆ−Ｓｉ（ＯＣＨ3）3，Ｒｆ＝ＣＦ3（ＣＦ2）
7ＣＨ2ＣＨ2） を用いた場合は、図３のように、真空槽
４１内あるいは被処理物体５３の表面に存在する水とフ
ルオロアルキルシランの官能基とが反応してヒドロキシ
シリル化合物となり、これが酸化物薄膜が形成された被
処理物体の表面の−ＯＨ基と縮合して表面上にＲｆ−Ｓ
ｉ基が化学的に固定される。また、隣り合うＲｆ−Ｓｉ
基間の間でも縮合が起こり、Ｒｆ−Ｓｉ基が網目状に結
合して被膜を形成する。すなわち、Ｈ2 Ｏは、反応助剤
として作用することになる。ここで、被処理物体の表面
の−ＯＨ基は、一般に物体表面に単分子吸着した水分子
に基づく−ＯＨと、酸化物薄膜の素材自体がもつ−ＯＨ
基が関与すると考えられる。なお本発明で官能基とは、
反応により最終的に物体表面に作用する官能基となる、
アルコキシシリル基のような言わば官能基前駆体をも含
む概念である。
【００３６】このようにＲｆ−Ｓｉ基を有する被膜が表
面に形成されることにより、フルオロアルキル基の有す
る優れた性質が物体の表面に付与されて極めて低いエネ
ルギー表面となり、撥水性、撥油性、防汚性、潤滑性、
離型性などが表面に付与される。さらにこの実施例で
は、被処理物体５３の表面がプラズマに曝されつつ被膜
が形成されるので、得られた低表面エネルギー性被膜
は、撥水性、非汚染性等の低表面エネルギー性特性、付
着強度、耐薬品性等の強度および安定性に優れている。
面に形成されることにより、フルオロアルキル基の有す
る優れた性質が物体の表面に付与されて極めて低いエネ
ルギー表面となり、撥水性、撥油性、防汚性、潤滑性、
離型性などが表面に付与される。さらにこの実施例で
は、被処理物体５３の表面がプラズマに曝されつつ被膜
が形成されるので、得られた低表面エネルギー性被膜
は、撥水性、非汚染性等の低表面エネルギー性特性、付
着強度、耐薬品性等の強度および安定性に優れている。
【００３７】また、放電電極によりプラズマを生じせし
めることなく、単に、気化した低表面エネルギー性物質
を被処理物体に真空槽内で接触せしめることによって
も、同様に被処理物体の表面に低表面エネルギー性被膜
を形成できる。この場合は、撥水性等の低表面エネルギ
ー特性、付着強度、耐薬品性等の安定性の点で上述のプ
ラズマ法より特性が劣るが、求められる品質、用途に応
じて十分使用できる。
めることなく、単に、気化した低表面エネルギー性物質
を被処理物体に真空槽内で接触せしめることによって
も、同様に被処理物体の表面に低表面エネルギー性被膜
を形成できる。この場合は、撥水性等の低表面エネルギ
ー特性、付着強度、耐薬品性等の安定性の点で上述のプ
ラズマ法より特性が劣るが、求められる品質、用途に応
じて十分使用できる。
【００３８】被処理の膜厚は、１００オングストローム
以下で十分であり、好ましくは２０オングストローム以
下である。この程度の膜厚であれば、光学部材に適用し
た場合でも、光学的障害とならない。
以下で十分であり、好ましくは２０オングストローム以
下である。この程度の膜厚であれば、光学部材に適用し
た場合でも、光学的障害とならない。
【００３９】被処理物体としては、金属、プラスチッ
ク、ガラス、セラミック、繊維などの各種材質の物品を
表面処理することができ、代表的な例として、ガラスあ
るいはプラスチック製の眼鏡レンズなどの光学部材を表
面処理して撥水処理、汚れ防止を施すことが挙げられ
る。レンズ等の光学部品などにおいては、各被処理物体
がホルダに入れられて薄膜形成されるので、このホルダ
に入れた状態のまま本発明の表面処理を実施することが
でき、作業性が良好である。また、超音波洗浄機等の洗
浄機の洗浄治具に入れたまま処理することもできる。
ク、ガラス、セラミック、繊維などの各種材質の物品を
表面処理することができ、代表的な例として、ガラスあ
るいはプラスチック製の眼鏡レンズなどの光学部材を表
面処理して撥水処理、汚れ防止を施すことが挙げられ
る。レンズ等の光学部品などにおいては、各被処理物体
がホルダに入れられて薄膜形成されるので、このホルダ
に入れた状態のまま本発明の表面処理を実施することが
でき、作業性が良好である。また、超音波洗浄機等の洗
浄機の洗浄治具に入れたまま処理することもできる。
【００４０】表面処理に使用する低表面エネルギー性物
質１５を使い切った場合は、バルブ２１を閉じて低表面
エネルギー性物質１５を容器１１に補給したり、容器１
１ごと交換することができ、真空槽４１の真空雰囲気を
破ったり、真空槽４１内で作業する必要がない。
質１５を使い切った場合は、バルブ２１を閉じて低表面
エネルギー性物質１５を容器１１に補給したり、容器１
１ごと交換することができ、真空槽４１の真空雰囲気を
破ったり、真空槽４１内で作業する必要がない。
【００４１】よって、補充・交換作業が極めて容易であ
り、また、表面処理用真空槽の前段および後段にそれぞ
れ予備排気室（搬入室）および取出室を設けて連続処理
するのに適している。
り、また、表面処理用真空槽の前段および後段にそれぞ
れ予備排気室（搬入室）および取出室を設けて連続処理
するのに適している。
【００４２】図４は、光学部品の連続薄膜形成装置に本
発明の表面処理方法を組み合わせた実施例を示す説明図
である。ホルダ５５にセットして予備排気室６１から薄
膜形成室６３に送られ、薄膜形成室６３で真空蒸着、ス
パッタリングなどにより薄膜形成された光学部品等の被
処理物体（図示を省略）は、取出室６５に送られる。こ
こで、前述のように、薄膜の最上層がＭｇＦ2 の場合
は、その一部をＳｉＯ2 で置き換える。６７はゲートバ
ルブを示す。本発明の表面処理方法は、薄膜形成ほどの
真空度や基板加熱を必ずしも要求されないので、この取
出室６５に表面処理剤として低表面エネルギー性物質１
５を供給し、取出室６５での滞留時間を利用して表面処
理を施すことができる。なお、この表面処理の詳細は、
図１に示した通りである。
発明の表面処理方法を組み合わせた実施例を示す説明図
である。ホルダ５５にセットして予備排気室６１から薄
膜形成室６３に送られ、薄膜形成室６３で真空蒸着、ス
パッタリングなどにより薄膜形成された光学部品等の被
処理物体（図示を省略）は、取出室６５に送られる。こ
こで、前述のように、薄膜の最上層がＭｇＦ2 の場合
は、その一部をＳｉＯ2 で置き換える。６７はゲートバ
ルブを示す。本発明の表面処理方法は、薄膜形成ほどの
真空度や基板加熱を必ずしも要求されないので、この取
出室６５に表面処理剤として低表面エネルギー性物質１
５を供給し、取出室６５での滞留時間を利用して表面処
理を施すことができる。なお、この表面処理の詳細は、
図１に示した通りである。
【００４３】図５は、本発明の表面処理方法のさらに他
の実施例を示す説明図である。被処理物体５３が置かれ
た処理室８１内には、低表面エネルギー性物質１５が供
給されて、物体５３に表面処理が施される。ヒータ１３
を具えた容器１１内には低表面エネルギー性物質１５が
入れられており、低表面エネルギー性物質１５はＮ2ガ
スでバブリングされ、このＮ2ガスに同伴されて配管か
ら処理室８１内に送られる。低表面エネルギー性物質１
５が水と反応して分解しやすい物質のときは、乾燥空
気、乾燥窒素のような乾燥ガスに同伴させる。バブリン
グ量、ヒータ１３による加熱の程度などを制御すること
により、低表面エネルギー性物質１５の供給量を調整で
きる。
の実施例を示す説明図である。被処理物体５３が置かれ
た処理室８１内には、低表面エネルギー性物質１５が供
給されて、物体５３に表面処理が施される。ヒータ１３
を具えた容器１１内には低表面エネルギー性物質１５が
入れられており、低表面エネルギー性物質１５はＮ2ガ
スでバブリングされ、このＮ2ガスに同伴されて配管か
ら処理室８１内に送られる。低表面エネルギー性物質１
５が水と反応して分解しやすい物質のときは、乾燥空
気、乾燥窒素のような乾燥ガスに同伴させる。バブリン
グ量、ヒータ１３による加熱の程度などを制御すること
により、低表面エネルギー性物質１５の供給量を調整で
きる。
【００４４】処理室８１は、真空排気する必要がなく、
常圧で表面処理が行なえる。図５ではブロア８３により
処理室８１を排気する場合を示しているが、これを省略
することもできる。
常圧で表面処理が行なえる。図５ではブロア８３により
処理室８１を排気する場合を示しているが、これを省略
することもできる。
【００４５】実験例 図１に示した方法に準拠して、前述の表２に示した膜構
成のガラスレンズの表面処理（撥水処理・汚れ防止）を
行なった。ガラスレンズをホルダに入れ真空槽４１内に
セットし、ロータリーポンプと油拡散ポンプを組み合わ
せた真空排気ポンプ４３により、真空槽４１内を１×１
０-5Ｔｏｒｒ以下まで排気した。
成のガラスレンズの表面処理（撥水処理・汚れ防止）を
行なった。ガラスレンズをホルダに入れ真空槽４１内に
セットし、ロータリーポンプと油拡散ポンプを組み合わ
せた真空排気ポンプ４３により、真空槽４１内を１×１
０-5Ｔｏｒｒ以下まで排気した。
【００４６】低表面エネルギー物質１５としては、（ヘ
プタデカフロロ−１，１，２，２−テトラヒドロデシ
ル）−１−トリメトキシシラン（信越化学工業（株）
製、ＫＢＭ７８０３）を用い、容器１１に充填した。
プタデカフロロ−１，１，２，２−テトラヒドロデシ
ル）−１−トリメトキシシラン（信越化学工業（株）
製、ＫＢＭ７８０３）を用い、容器１１に充填した。
【００４７】ヒータ１３により、容器内を９０℃に加熱
し、バルブ２１を開とし、真空槽４１内を真空排気ポン
プ４３で排気しつつ、真空槽４１内の真空度が４〜９×
１０-4Ｔｏｒｒとなるようにバルブ２３の開度を調整し
て、真空槽４１内にフルオロアルキルシランを導入する
とともに、放電電極４５に１００Ｗの高周波電力（周波
数１３．５６ＭＨｚ）を供給して高周波プラズマを発生
させ、約１５秒間表面処理をした。その後バルブ２３を
閉じて処理を終了し、真空槽４１をリークした。
し、バルブ２１を開とし、真空槽４１内を真空排気ポン
プ４３で排気しつつ、真空槽４１内の真空度が４〜９×
１０-4Ｔｏｒｒとなるようにバルブ２３の開度を調整し
て、真空槽４１内にフルオロアルキルシランを導入する
とともに、放電電極４５に１００Ｗの高周波電力（周波
数１３．５６ＭＨｚ）を供給して高周波プラズマを発生
させ、約１５秒間表面処理をした。その後バルブ２３を
閉じて処理を終了し、真空槽４１をリークした。
【００４８】得られた低表面エネルギー性被膜が形成さ
れた眼鏡レンズの表面に水滴を落として接触角を測定し
た。また、０．００１規定のＮａＯＨの水溶液に６時間
浸漬する耐薬品テストを行ない、テスト後の接触角を測
定し、以上の結果を表３に示した。
れた眼鏡レンズの表面に水滴を落として接触角を測定し
た。また、０．００１規定のＮａＯＨの水溶液に６時間
浸漬する耐薬品テストを行ない、テスト後の接触角を測
定し、以上の結果を表３に示した。
【００４９】
【表３】
【００５０】さらに、温水テスト、耐酸テストを行なっ
たが、同様に変化が少なく、安定して大きな接触角が維
持された。
たが、同様に変化が少なく、安定して大きな接触角が維
持された。
【００５１】また、ガラスレンズに代えて、Ａｌ薄膜が
真空蒸着により形成されたＡｌミラーを被処理物体とし
て用いる以外は、同様にして表面処理を行なった。表面
処理に先立って、Ａｌミラー上に、膜厚１２０ｎｍのＳ
ｉＯ2 薄膜を真空蒸着により形成した。処理後のＡｌミ
ラーの接触角は１１０°であり、強度および安定性も良
好であった。
真空蒸着により形成されたＡｌミラーを被処理物体とし
て用いる以外は、同様にして表面処理を行なった。表面
処理に先立って、Ａｌミラー上に、膜厚１２０ｎｍのＳ
ｉＯ2 薄膜を真空蒸着により形成した。処理後のＡｌミ
ラーの接触角は１１０°であり、強度および安定性も良
好であった。
【００５２】
【発明の効果】本発明によれば、表面処理剤として低表
面エネルギー性物質を気化せしめ、予め酸化物薄膜が下
地膜として形成された物体の表面と接触させて表面上に
低表面エネルギー性被膜を形成することにより、乾式法
で簡単に、物体の材質を問わずにその表面に高い撥水性
等を付与することができ、しかも得られた低表面エネル
ギー性被膜が安定である。
面エネルギー性物質を気化せしめ、予め酸化物薄膜が下
地膜として形成された物体の表面と接触させて表面上に
低表面エネルギー性被膜を形成することにより、乾式法
で簡単に、物体の材質を問わずにその表面に高い撥水性
等を付与することができ、しかも得られた低表面エネル
ギー性被膜が安定である。
【図１】本発明の表面処理方法の実施例を示す説明図で
ある。
ある。
【図２】反射防止膜の分光反射特性を示すグラフであ
る。
る。
【図３】フルオロアルキルシランによる表面処理の機構
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図４】本発明の表面処理方法の他の実施例を示す説明
図である。
図である。
【図５】本発明の他の実施例を示す説明図である。
１１ 容器 １３ ヒータ １５ 低表面エネルギー性物質 １７ 配管 ２１ バルブ ２３ バルブ ２５ ガスボンベ ４１ 真空槽 ４３ 真空排気ポンプ ４５ 放電電極 ４７ 高周波電源 ４９ 整合器 ５１ ホルダ ５３ 被処理物体 ５５ ホルダ ６１ 予備排気室 ６３ 薄膜形成室 ６５ 取出室 ６７ ゲートバルブ ８１ 処理室 ８３ ブロア
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０８Ｊ 7/00 ３０６ 7310−4Ｆ Ｇ０２Ｂ 1/10 Ｚ 7132−2Ｋ (72)発明者 蛭田 八代栄 東京都品川区南大井３丁目２番６号 株式 会社シンクロン内 (72)発明者 小田切 耀 東京都品川区南大井３丁目２番６号 株式 会社シンクロン内 (72)発明者 加藤 宏太郎 栃木県那須郡烏山町大字興野1956−３ 株 式会社那須ニコン内 (72)発明者 新野 一司 栃木県那須郡烏山町大字興野1956−３ 株 式会社那須ニコン内 (72)発明者 木村 文人 栃木県那須郡烏山町大字興野1956−３ 株 式会社那須ニコン内
Claims (2)
- 【請求項１】 低表面エネルギー性物質を気化せしめ、
予め表面に酸化物薄膜が形成された被処理物体の表面
に、気化した低表面エネルギー性物質を接触させ、被処
理物体の表面上に酸化物薄膜を介して低表面エネルギー
性被膜を形成することを特徴とする物体の表面処理方
法。 - 【請求項２】 低表面エネルギー性物質を気化せしめ、
予め表面に酸化物薄膜が形成された被処理物体が収納さ
れた減圧処理室内に導入し、プラズマ雰囲気下において
被処理物体の表面に低表面エネルギー性物質を接触せし
め、被処理物体の表面上に酸化物薄膜を介して低表面エ
ネルギー性被膜を形成することを特徴とする物体の表面
処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29797692A JP3353057B2 (ja) | 1992-10-09 | 1992-10-09 | 表面処理された眼鏡レンズの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29797692A JP3353057B2 (ja) | 1992-10-09 | 1992-10-09 | 表面処理された眼鏡レンズの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06122776A true JPH06122776A (ja) | 1994-05-06 |
| JP3353057B2 JP3353057B2 (ja) | 2002-12-03 |
Family
ID=17853534
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29797692A Expired - Lifetime JP3353057B2 (ja) | 1992-10-09 | 1992-10-09 | 表面処理された眼鏡レンズの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3353057B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0758629A1 (en) * | 1995-07-14 | 1997-02-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Process for treating base to selectively impart water repellency, light-shielding member formed substrate, and production process of color filter substrate for picture device |
| US5853800A (en) * | 1995-10-26 | 1998-12-29 | Merck Patent Gesellschaft Mit Beschrankter Haftung | Material for and method of preparing water-repellent coatings on optical substrates |
| JPH1164603A (ja) * | 1997-08-18 | 1999-03-05 | Dainippon Printing Co Ltd | 反射防止膜と反射防止膜付き基材、および該反射防止膜付き基材を用いたプラズマディスプレイパネル前面板 |
| JPH11217558A (ja) * | 1998-01-31 | 1999-08-10 | Toppan Printing Co Ltd | 防汚剤及び防汚層の形成方法 |
| JP2011526536A (ja) * | 2008-07-04 | 2011-10-13 | アーベーベー・リサーチ・リミテッド | ワークピースを静電的に被覆するための装置及びそのコンタミネイションを減らす方法 |
| JP2018090489A (ja) * | 2011-11-30 | 2018-06-14 | コーニング インコーポレイテッド | 光学コーティングとクリーニング容易なコーティングを有するガラス物品を製造する方法 |
| US11208717B2 (en) | 2011-11-30 | 2021-12-28 | Corning Incorporated | Process for making of glass articles with optical and easy-to-clean coatings |
-
1992
- 1992-10-09 JP JP29797692A patent/JP3353057B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0758629A1 (en) * | 1995-07-14 | 1997-02-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Process for treating base to selectively impart water repellency, light-shielding member formed substrate, and production process of color filter substrate for picture device |
| US6228435B1 (en) | 1995-07-14 | 2001-05-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Process for treating base to selectively impart water repellency, light-shielding member formed substrate, and production process of color filter substrate for picture device |
| US5853800A (en) * | 1995-10-26 | 1998-12-29 | Merck Patent Gesellschaft Mit Beschrankter Haftung | Material for and method of preparing water-repellent coatings on optical substrates |
| JPH1164603A (ja) * | 1997-08-18 | 1999-03-05 | Dainippon Printing Co Ltd | 反射防止膜と反射防止膜付き基材、および該反射防止膜付き基材を用いたプラズマディスプレイパネル前面板 |
| JPH11217558A (ja) * | 1998-01-31 | 1999-08-10 | Toppan Printing Co Ltd | 防汚剤及び防汚層の形成方法 |
| JP2011526536A (ja) * | 2008-07-04 | 2011-10-13 | アーベーベー・リサーチ・リミテッド | ワークピースを静電的に被覆するための装置及びそのコンタミネイションを減らす方法 |
| JP2018090489A (ja) * | 2011-11-30 | 2018-06-14 | コーニング インコーポレイテッド | 光学コーティングとクリーニング容易なコーティングを有するガラス物品を製造する方法 |
| US11208717B2 (en) | 2011-11-30 | 2021-12-28 | Corning Incorporated | Process for making of glass articles with optical and easy-to-clean coatings |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3353057B2 (ja) | 2002-12-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5853800A (en) | Material for and method of preparing water-repellent coatings on optical substrates | |
| CA2529321C (en) | Process for replacing an initial outermost coating layer of a coated optical lens by or depositing thereon a different coating layer | |
| US5010356A (en) | Method of forming an adherent fluorosilane layer on a substrate and ink jet recording head containing such a layer | |
| AU2002313976B2 (en) | Hybrid film, antireflection film comprising it, optical product, and method for restoring the defogging property of hybrid film | |
| US6582823B1 (en) | Wear-resistant polymeric articles and methods of making the same | |
| JP4672095B2 (ja) | 反射防止膜の製造方法 | |
| EP0963797B1 (en) | Method for modifying surfaces with ultra thin films | |
| JP2005301208A (ja) | 防汚性光学物品の製造方法 | |
| US3953652A (en) | Process for coating glass onto polymeric substrates | |
| JP2006126782A (ja) | 光学物品の防汚層処理方法 | |
| JPH06122776A (ja) | 物体の表面処理方法 | |
| JP2006175438A (ja) | 防汚層の形成方法 | |
| JPH06340966A (ja) | 表面処理方法及びそれに用いられる蒸着材料 | |
| JPH06122962A (ja) | 物体の表面処理方法 | |
| JP2000266904A (ja) | 光学製品及びその製造方法 | |
| JPH06122778A (ja) | 物体の表面処理方法、表面処理装置および表面処理された光学部材 | |
| JP4249937B2 (ja) | 撥水性薄膜を有する光学部材およびレンズの製造方法 | |
| JP2000328231A (ja) | 有機系蒸着物質による成膜方法 | |
| JPH05239243A (ja) | 物体の表面処理方法 | |
| JPH06138305A (ja) | 撥水処理された光学部材 | |
| JPS63296002A (ja) | 無機コート膜を有する光学物品及びその製造方法 | |
| JP2000328230A (ja) | 有機膜の成膜法 | |
| JP2004061879A (ja) | 表面保護膜を備えた光学要素 | |
| JPS62247302A (ja) | 光学物品の製造方法 | |
| US20070178301A1 (en) | Antisoiling dlc layer |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110927 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110927 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120927 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130927 Year of fee payment: 11 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130927 Year of fee payment: 11 |