JPH06271336A - Water-repellent article and its production - Google Patents

Water-repellent article and its production

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Publication number
JPH06271336A
JPH06271336A JP5865893A JP5865893A JPH06271336A JP H06271336 A JPH06271336 A JP H06271336A JP 5865893 A JP5865893 A JP 5865893A JP 5865893 A JP5865893 A JP 5865893A JP H06271336 A JPH06271336 A JP H06271336A
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JP
Japan
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plasma
water
substrate
silicon dioxide
repellent
Prior art date
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Pending
Application number
JP5865893A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hirotsugu Nagayama
永山裕嗣
Kazuishi Mitani
三谷一石
Etsuo Ogino
荻野悦男
Toshio Sumi
角俊雄
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.)
Nippon Sheet Glass Co Ltd
Original Assignee
Nippon Sheet Glass Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Sheet Glass Co Ltd filed Critical Nippon Sheet Glass Co Ltd
Priority to JP5865893A priority Critical patent/JPH06271336A/en
Publication of JPH06271336A publication Critical patent/JPH06271336A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/34Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
    • C03C17/42Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating of an organic material and at least one non-metal coating

Abstract

PURPOSE:To provide a transparent or opaque article of glass etc., having water repellency and excellent in durability such as resistances to weather water, moisture and wear. CONSTITUTION:The objective water-repellent article consists of a substrate, a silicon dioxide-contg. coating film formed on the surface of the substrate by plasma CVD and a water-repellent layer of an org. silazane compd. formed on the surface of the coating film.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は撥水性物品、特に建築、
自動車、車両、航空機あるいは船舶などの風防ガラス、
光学部品レンズその他のガラス製品等の透明物品または
不透明物品に、耐候性、耐湿性、耐水性、耐摩耗性など
の耐久性に優れた撥水性被膜を施した撥水性物品および
その製造方法に関する。
This invention relates to water repellent articles, especially construction,
Windshields for cars, vehicles, aircraft or ships,
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a water-repellent article in which a transparent or opaque article such as an optical component lens or other glass products is coated with a water-repellent coating having excellent durability such as weather resistance, moisture resistance, water resistance and abrasion resistance, and a method for producing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】ガラス物品表面を処理して撥水性にした
場合、1)汚染成分を含有した水滴がガラス表面に残存
しないため、ガラスの汚染防止や焼け防止効果がある、
2)撥水性ガラスを自動車のフロントガラスやサイドガ
ラスなどに使用した場合、雨天走行時でも、ガラス表面
に付着した雨水が風圧によって吹き飛ばされ、ドライバ
ーの視野が確保され走行安全性が向上する、など種々の
効果が期待できる。また、このような撥水性ガラスの作
製方法としては、ガラス表面にポリジメチルシロキサン
系を中心とする有機シリコン化合物や含フッ素シリコン
化合物からなる撥水剤をガラス表面に湿式塗布、プラズ
マや蒸着による乾式塗布する方法などが一般的に用いら
れている。
2. Description of the Related Art When a surface of a glass article is treated to be water repellent, 1) water drops containing a contaminant component do not remain on the surface of the glass, so that the glass can be prevented from being contaminated or burnt.
2) When water-repellent glass is used for windshields and side windows of automobiles, even when driving in the rain, rainwater adhering to the glass surface is blown away by wind pressure, ensuring the driver's view and improving driving safety. The effect of can be expected. Further, as a method for producing such a water-repellent glass, a water-repellent agent composed of an organosilicon compound centering on polydimethylsiloxane or a fluorine-containing silicon compound is wet-coated on the glass surface, and a dry method by plasma or vapor deposition is used. A coating method or the like is generally used.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記撥
水剤をガラスに直接塗布する方法では、撥水剤とガラス
との接着力が弱いため、撥水性能を長期間にわたって維
持することが難しかった。
However, in the method of directly applying the water repellent agent to the glass, it is difficult to maintain the water repellent performance for a long period of time because the adhesive force between the water repellent agent and the glass is weak. .

【0004】本発明はこのような欠点を除去し、耐候
性、耐水性、耐湿性、耐摩耗性などの耐久性能に優れ、
かつ撥水性能を有するガラス等の透明物品または不透明
物品を提供することを目的とする。
The present invention eliminates such drawbacks and is excellent in durability such as weather resistance, water resistance, moisture resistance and abrasion resistance,
Moreover, it is an object to provide a transparent article such as glass or an opaque article having water repellency.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明者らは特殊な製法
で二酸化珪素含有被膜を形成することにより、基材と撥
水剤との接着性を向上させ、上記耐久性能を改善し得る
ことを見いだした。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention can improve the adhesion performance between a substrate and a water repellent by forming a silicon dioxide-containing coating by a special production method and improve the above durability performance. I found it.

【0006】すなわち本発明は、基材と、プラズマCV
D法によりその基材の表面に形成した二酸化珪素含有被
膜と、その被膜の表面に形成した有機シラザン化合物か
らなる撥水層からなる撥水性物品である。
That is, the present invention relates to a substrate and a plasma CV.
A water repellent article comprising a silicon dioxide-containing coating formed on the surface of a substrate by the method D, and a water repellent layer formed on the surface of the coating, the organic silazane compound.

【0007】以下、本発明について詳述する。本発明に
おいて、基材として、透明基材および不透明基材を使用
することができる。透明基材としては通常の無機ガラ
ス、例えばソーダ・ライムシリケートガラス、ホウ珪酸
ガラス、石英ガラスなどが挙げられる。不透明基材とし
ては各種の金属、不透明のガラスなどを挙げることがで
きる。
The present invention will be described in detail below. In the present invention, a transparent substrate and an opaque substrate can be used as the substrate. Examples of the transparent substrate include ordinary inorganic glasses such as soda-lime silicate glass, borosilicate glass, and quartz glass. Examples of the opaque substrate include various metals and opaque glass.

【0008】本発明において、基材の表面に、プラズマ
CVD法により二酸化珪素含有被膜が形成する。この二
酸化珪素被膜は例えば以下の様に形成される。すなわ
ち、減圧された雰囲気が調節できる真空槽に設置され
た、プラズマ発生源と陽極とを有するプラズマ発生装置
により、真空槽内に高密度アーク放電プラズマを発生さ
せ、前記発生させたプラズマを磁場手段によってシート
プラズマに変形し、前記シートプラズマの一方の側に配
設されたガス導入管より原料ガスを含むガスを導入する
とともに、基体を前記シートプラズマを挟んで前記ガス
導入管の反対側で、かつ、前記基体の表面を前記シート
プラズマのシート面に対向させて、前記プラズマ発生源
と前記陽極とを結ぶ方向に移動させながら、前記シート
プラズマ中を通過させた前記原料ガス成分を前記基体表
面に析出させる。前記シートプラズマを複数個のプラズ
マ発生装置から発生させた複数個のプラズマを磁場手段
によりそれぞれシート状に変形させ、前記シート状に変
形させた複数個のプラズマを同一面内で隣接させて形成
し、より大きな面積のシートプラズマとすることは、大
面積の基板に均一に膜を被覆する上で好ましい。
In the present invention, a silicon dioxide-containing coating is formed on the surface of the base material by the plasma CVD method. This silicon dioxide film is formed as follows, for example. That is, a high-density arc discharge plasma is generated in a vacuum chamber by a plasma generator having a plasma source and an anode, which is installed in a vacuum chamber in which a decompressed atmosphere can be adjusted, and the generated plasma is magnetic field means. The sheet plasma is transformed into a sheet plasma by introducing a gas containing a raw material gas from a gas introduction tube arranged on one side of the sheet plasma, and a substrate is provided on the opposite side of the gas introduction tube with the sheet plasma interposed therebetween. And, while the surface of the substrate is opposed to the sheet surface of the sheet plasma and is moved in the direction connecting the plasma generation source and the anode, the source gas component passed through the sheet plasma is transferred to the substrate surface. To precipitate. The plurality of plasmas generated from the plurality of plasma generators are deformed into a sheet shape by magnetic field means, and the plurality of sheet deformed plasmas are formed adjacent to each other in the same plane. It is preferable to use a sheet plasma having a larger area in order to uniformly coat a film on a large-area substrate.

【0009】シートプラズマを生成するためのガスとし
ては、特に限定されないが放電の安定性の点から、A
r、He、H2等の単体のガスあるいはそれらの混合ガ
スを用いることが望ましい。
The gas for generating the sheet plasma is not particularly limited, but from the viewpoint of discharge stability, A
It is desirable to use a single gas such as r, He, H2 or a mixed gas thereof.

【0010】二酸化珪素膜を形成するためのガスとして
は特に限定はなく、液体状の原料を水素等のキャリアガ
スといっしょにプラズマ中に供給するという方法用いて
もよい。例えば、原料ガスとしてはものモノシラン(S
iH4)、ジシラン(Si2H6)等のシランガスあるい
は、SiF4、SiCl4、Si(CH3)4等のシラン誘
導体ガスを用いることができる。反応ガスとしては酸
素、亜酸化窒素などを用いることができる。この詳細に
ついては特開平4−110473に記載されている方法
を用いることができる。
The gas for forming the silicon dioxide film is not particularly limited, and a liquid raw material may be supplied into plasma together with a carrier gas such as hydrogen. For example, monosilane (S
A silane gas such as iH4) or disilane (Si2H6) or a silane derivative gas such as SiF4, SiCl4 or Si (CH3) 4 can be used. As the reaction gas, oxygen, nitrous oxide or the like can be used. For the details, the method described in JP-A-4-110473 can be used.

【0011】この基材表面上に被覆する二酸化珪素含有
被膜の厚みは、余り小さすぎると後で述べる接着性の向
上が望めない。また逆にこの厚みが大きすぎると経済的
でなくなるので、通常は10〜500nm、好ましくは
20〜150nmである。本発明において、上記基材上
に被覆した二酸化珪素含有被膜の上に、更に有機シラザ
ン化合物からなる撥水層を形成する。有機シラザン化合
物とはポリシロキサンの窒素アナログであり、Si−N
−Si結合を持つものがすべて含まれる。例えば、代表
的な例として、ヘキサメチルジシラザン、CF3(CF
2)7CH2CH2Si(NH)3/2、NH[Si(CH3)
2CH2Cl]2、1,3−ジビニル−1,1,3,3−
テトラメチルジシラザン、1,3−ジフェニルテトラメ
チルジシラザン、オクタメチルシクロテトラシラザン、
1,1,3,3−テトラメチルジシラザン、ポリチタノ
シラザン、ポリジシラシクロブタシラザン、ポリアルコ
キシシリルアルキレンジシラザン、ヘキサメチルシクロ
トリシラザン、オルガノテトラクロロシラザン、ヒドリ
ドチオシラザンなどが挙げられるが、本発明はこれら記
述物に限定されるものではない。また、これらシラザン
化合物は混合して用いてもよく、また、あらかじめ酸、
アルカリなどで部分的に加水分解縮合物を作製してから
使用してもよい。また、これらシラザン化合物は、アク
リル基、エポキシ基その他修飾基を持つもので共重合し
てもよい。また、これらシラザンを部分的にオルガノク
ロロシラン、ビス(メチルジクロルシリル)エタン等と
反応させてもよい。また、これらシラザン化合物の表面
エネルギーを低くして撥水性を高くするために、これら
化合物を部分的にフッ素などで置換した有機含フッ素シ
ラザン化合物などを用いてもよい。また、これらシラザ
ン化合物中に少量のSiO結合を含んでもよい。また、
これらシラザン化合物の一部をアンモニアで処理しても
かまわない。
If the thickness of the silicon dioxide-containing coating coated on the surface of the base material is too small, the improvement in adhesiveness described later cannot be expected. On the other hand, if the thickness is too large, it is not economical, so the thickness is usually 10 to 500 nm, preferably 20 to 150 nm. In the present invention, a water repellent layer made of an organic silazane compound is further formed on the silicon dioxide-containing coating film coated on the substrate. An organosilazane compound is a nitrogen analog of polysiloxane,
Includes everything that has a -Si bond. For example, as a typical example, hexamethyldisilazane, CF3 (CF
2) 7CH2CH2Si (NH) 3/2, NH [Si (CH3)
2CH2Cl] 2,1,3-divinyl-1,1,3,3-
Tetramethyldisilazane, 1,3-diphenyltetramethyldisilazane, octamethylcyclotetrasilazane,
1,1,3,3-tetramethyldisilazane, polytitanosilazane, polydisilacyclobutasilazane, polyalkoxysilylalkylenedisilazane, hexamethylcyclotrisilazane, organotetrachlorosilazane, hydridothiosilazane, and the like, The present invention is not limited to these descriptions. In addition, these silazane compounds may be used as a mixture, and an acid,
You may use it, after making a partial hydrolysis-condensation product with alkali etc. Further, these silazane compounds may be copolymerized with those having an acryl group, an epoxy group or other modifying groups. Further, these silazanes may be partially reacted with organochlorosilane, bis (methyldichlorosilyl) ethane or the like. Further, in order to lower the surface energy of these silazane compounds and increase the water repellency, organic fluorine-containing silazane compounds in which these compounds are partially substituted with fluorine or the like may be used. Further, a small amount of SiO bond may be contained in these silazane compounds. Also,
A part of these silazane compounds may be treated with ammonia.

【0012】シラザン化合物は空気中あるいは基材表面
に吸着した水(H2O)または表面のシラノール基(S
i−OH)と反応し結合するが、本発明に用いた二酸化
珪素含有被膜は表面にシラノール基が多く存在するた
め、二酸化珪素含有被膜と有機シラザン化合物からなる
撥水層との結合密度が高くなると考えられる。
The silazane compound is water (H 2 O) adsorbed in air or on the surface of the substrate or silanol group (S) on the surface.
i-OH), but the silicon dioxide-containing coating used in the present invention has a large number of silanol groups on the surface, so the bond density between the silicon dioxide-containing coating and the water repellent layer made of an organic silazane compound is high. It is considered to be.

【0013】また、本発明において、上記シラザン化合
物には所望により溶媒、硬化剤、硬化触媒などが加えら
れる。
In the present invention, if desired, a solvent, a curing agent, a curing catalyst, etc. may be added to the silazane compound.

【0014】溶媒としては上記有機シラザン化合物を溶
解し、かつ基板にむらなく塗布可能なものである必要が
ある。一般に、フッ素系、脂肪族系あるいは芳香族系、
ケトン系、エステル系溶媒などが挙げられる。
The solvent must be one that dissolves the above organic silazane compound and can be evenly applied to the substrate. Generally, fluorine-based, aliphatic-based or aromatic-based,
Examples thereof include ketone type and ester type solvents.

【0015】また、分子鎖中に水酸基を有する有機シラ
ザン化合物についてはポリイソシアネートなどの硬化剤
を添加し、膜の耐湿性、耐水性を向上させることができ
る。硬化剤を使用することは必ずしも必要でないが、用
途に応じて適宣選択すればよい。
With respect to the organic silazane compound having a hydroxyl group in the molecular chain, a curing agent such as polyisocyanate can be added to improve the moisture resistance and water resistance of the film. It is not always necessary to use a curing agent, but it may be appropriately selected depending on the application.

【0016】また、硬化触媒は、必ずしも必要と言うわ
けではないが、官能基を持つ有機シラザン化合物の硬化
を促進させて、膜の安定性を増すために適宣用いられ
る。有機シラザン化合物の官能基としてアルコキシ基を
有する場合には、アルコキシ基の加水分解縮合などの促
進触媒としては塩酸、硫酸、硝酸、氷酢酸などの酸触
媒、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニアな
どのアルカリ触媒、過塩素酸アンモニウム、過塩素酸マ
グネシウム、アルミニウムアセチルアセトネートなどが
主に用いられる。また、有機シラザン化合物の官能基と
してイソシアネートと水酸基とを有する場合には、イソ
シアネートと水酸基との反応触媒としてはジブチルチン
ジラウレートなどの錫系触媒およびアミン触媒などが一
般に用いられる。また、メルカプト基とビニル基との結
合には白金触媒が一般に用いられる。また、(メタ)ア
クリロキシ基の熱重合にはアゾ系あるいは過酸化物系触
媒、紫外線あるいは電子線などによる重合にはアセトフ
ェノン系、ベンゾフェノン系など多数の触媒が市販され
ている。ビニル基の重合にはアニオン、カチオン触媒な
ど既知の方法が用いられる。
Further, the curing catalyst is not necessarily required, but is suitably used for promoting the curing of the organic silazane compound having a functional group and increasing the stability of the film. When the organosilazane compound has an alkoxy group as a functional group, the catalyst for promoting hydrolysis and condensation of the alkoxy group is an acid catalyst such as hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, glacial acetic acid, sodium hydroxide, potassium hydroxide, ammonia, etc. Alkaline catalysts, ammonium perchlorate, magnesium perchlorate, aluminum acetylacetonate, etc. are mainly used. When the organic silazane compound has an isocyanate and a hydroxyl group as functional groups, a tin catalyst such as dibutyltin dilaurate and an amine catalyst are generally used as a reaction catalyst for the isocyanate and the hydroxyl group. Further, a platinum catalyst is generally used to bond the mercapto group and the vinyl group. A large number of catalysts such as azo-based or peroxide-based catalysts are commercially available for thermal polymerization of (meth) acryloxy groups, and acetophenone-based and benzophenone-based catalysts for polymerization by ultraviolet rays or electron beams. Known methods such as anion and cation catalysts are used for the polymerization of vinyl groups.

【0017】上記有機シラザン化合物からなる撥水層の
形成方法としては、二酸化珪素被膜を形成した基材上
に、上記有機シラザン化合物を含有した溶液を塗布する
方法、上記有機シラザン化合物を蒸着、プラズマ重合な
どにより乾式でコーティングする方法、あるいは上記有
機シラザン化合物を蒸発させて吸着させる方法など、種
々の方法が挙げられる。しかしながら、コストを考慮し
た場合、上記有機シラザン化合物を含有した溶液を塗布
する方法が望ましい。
As the method for forming the water repellent layer made of the organic silazane compound, a method of coating a solution containing the organic silazane compound on a substrate having a silicon dioxide film formed thereon, vapor deposition of the organic silazane compound, plasma Various methods such as a dry coating method by polymerization or a method of evaporating and adsorbing the organic silazane compound can be used. However, in consideration of cost, a method of applying a solution containing the above organic silazane compound is preferable.

【0018】上記有機シラザン化合物を含有する溶液の
塗布方法としては、通常行われている浸漬法、噴霧法、
ローラーコート法、フローコート法、ラビング法などで
あり、このようにして有機シラザン化合物を塗布された
基板を風乾、あるいは50〜200℃の温度で1〜12
0分間加熱処理することにより、二酸化珪素被膜上に撥
水性膜を作製することができる。塗布方法、乾燥および
熱処理時間などについては要求物品に応じて適宣選択す
ればよい。また、塗布膜厚は数nm(1分子層)〜50
0nmが望ましく、より好ましくは10〜100nmで
ある。塗布膜厚が500nmを越えると、撥水層の摩耗
性が低下し、摩耗試験後の外観が悪くなる。
As a method for applying the solution containing the above organic silazane compound, a dipping method, a spray method, or a commonly used method is used.
The roller coating method, the flow coating method, the rubbing method, etc. are used. The substrate coated with the organic silazane compound in this manner is air-dried, or at a temperature of 50 to 200 ° C. for 1 to 12
A water-repellent film can be formed on the silicon dioxide film by heat treatment for 0 minutes. The application method, drying and heat treatment times, etc. may be appropriately selected according to the required product. The coating thickness is several nm (1 molecular layer) to 50.
0 nm is desirable, and more preferably 10 to 100 nm. If the coating film thickness exceeds 500 nm, the water-repellent layer will have poor abrasion resistance and the appearance after the abrasion test will be poor.

【0019】[0019]

【発明の効果】本発明により形成された、二酸化珪素被
膜は有機シラザン化合物および/または有機含フッ素シ
ラザン化合物の接着層として良好な性質を示し、耐水
性、耐湿性、などの耐久性に優れた撥水性ガラスが得ら
れた。
The silicon dioxide film formed according to the present invention exhibits good properties as an adhesive layer of an organic silazane compound and / or an organic fluorine-containing silazane compound and is excellent in durability such as water resistance and moisture resistance. A water-repellent glass was obtained.

【0020】[0020]

【実施例】以下、本発明を実施例によって更に詳細に説
明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものでは
ない。
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited to these examples.

【0021】<評価および試験方法> 1)接触角 :接触角計(協和界面科学(株)製CA−
D)を用い、静滴法により水の接触角を測定した。1サ
ンプルにつき5箇所測定し、平均値を接触角の値とし
た。 2)耐熱水性:沸騰水中にサンプルを6時間浸漬した
後、接触角を測定した。
<Evaluation and test method> 1) Contact angle: Contact angle meter (CA- manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.)
Using D), the contact angle of water was measured by the sessile drop method. Five points were measured for each sample, and the average value was used as the contact angle value. 2) Hot water resistance: The contact angle was measured after the sample was immersed in boiling water for 6 hours.

【0022】実施例 以下に、実施例に基づいて本発明を説明する。図1は本
発明のうち二酸化珪素被膜を形成する装置である。減圧
された雰囲気が調節できる真空槽1に、プラズマ発生源
4と陽極5を配置してなるプラズマ発生装置を2組設け
る。2組のリング状の空芯コイル6をそれにより形成さ
れる磁場がプラズマ発生源4から陽極5に向かうように
設置した。そしてこれによりプラズマ発生源4から発生
したアーク放電による2本の高密度プラズマ流を成膜室
13に引き出した。フロート法により製造されたソーダ
ライム系ガラス基板3をプラズマ流に対向させて置き、
そのプラズマ流にほぼ平行に基板3を移動させるように
する。さらに引き出したプラズマをシート状にするため
に、一対の永久磁石7をプラズマ発生源4と成膜室13
との間で、N極面を対向させるようにして図1の上下方
向から挟み、かつ永久磁石7のN極あるいはS局面を膜
を形成するガラス基板3と平行になるように配置するこ
とにより、プラズマをガラス基板3と平行な方向に押し
つぶし、シートプラズマ11を形成する。この時、プラ
ズマの広がった状態は図2のように、2つのシートプラ
ズマ11a、11bが端部で重なり連続的に連なった1
つのシートプラズマとなる。
EXAMPLES The present invention will be described below based on examples. FIG. 1 shows an apparatus for forming a silicon dioxide film according to the present invention. Two sets of plasma generators each having a plasma generator 4 and an anode 5 are provided in a vacuum chamber 1 in which a reduced pressure atmosphere can be adjusted. Two sets of ring-shaped air-core coils 6 were installed so that the magnetic field formed by them was directed from the plasma generation source 4 to the anode 5. Then, two high-density plasma streams generated by the arc discharge generated from the plasma generation source 4 were drawn into the film forming chamber 13. The soda lime glass substrate 3 manufactured by the float method is placed facing the plasma flow,
The substrate 3 is moved substantially parallel to the plasma flow. Further, in order to make the drawn plasma into a sheet shape, the pair of permanent magnets 7 are connected to the plasma source 4 and the film forming chamber 13.
By sandwiching the N pole surface so as to face each other from the vertical direction in FIG. 1 and arranging the N pole or S phase of the permanent magnet 7 in parallel with the glass substrate 3 forming the film. , The plasma is crushed in a direction parallel to the glass substrate 3 to form the sheet plasma 11. At this time, as shown in FIG. 2, the spread state of the plasma is such that the two sheet plasmas 11a and 11b are overlapped at the end and are continuously connected.
It becomes one sheet plasma.

【0023】一方、薄膜を形成するための原料ガス及び
反応ガスを供給する供給ノズル9は、シートプラズマ1
1に対して基板とは反対の位置に配置し、ガラス基板3
の移動方向とは垂直な方向に、複数の微小口径のノズル
を多数有するガス供給ノズルを用いる。
On the other hand, the supply nozzle 9 for supplying the raw material gas and the reaction gas for forming the thin film is provided with the sheet plasma 1
The glass substrate 3 is placed at a position opposite to the substrate with respect to 1.
A gas supply nozzle having a large number of nozzles each having a plurality of minute diameters is used in a direction perpendicular to the moving direction of.

【0024】真空槽1の槽内2は真空ポンプ(図示せ
ず)により排気口(図示せず)から真空排気される。成
膜室13のガラス基板3の搬送方向(矢印で示す)の一
方の上流側の真空槽の壁(紙面に垂直方向の壁)面に
は、中間電極12が内蔵されたプラズマ発生源4、空芯
コイル6、プラズマをシート状にするための永久磁石1
2が、下流側の真空槽の壁(紙面に垂直方向の壁)面に
は、陽極5及び空芯コイル6がとりつけられている。陽
極5は、大電流型直流電源8に接続されており、プラズ
マ発生源4は前記直流電源8より負の電圧が印加され
る。また、プラズマ発生源4には放電ガス導入用パイプ
10が設けられておりAr、He等の放電ガスが導入さ
れる。基板ガラス3はプラズマの上部を右方向あるいは
左方向に搬送された時にSiO2膜が被覆されるように
なっている。ガス供給ノズル9は成膜室13のシートプ
ラズマの下側に設けられている。
The inside 2 of the vacuum tank 1 is evacuated from an exhaust port (not shown) by a vacuum pump (not shown). A plasma generation source 4 having an intermediate electrode 12 built in is formed on the wall (wall perpendicular to the paper surface) of the vacuum chamber on the one upstream side in the transport direction (indicated by an arrow) of the glass substrate 3 in the film forming chamber 13, Air core coil 6, permanent magnet 1 for making plasma into a sheet
An anode 5 and an air-core coil 6 are attached to the wall surface (wall perpendicular to the paper surface) 2 of the vacuum chamber on the downstream side. The anode 5 is connected to a large current type DC power source 8, and a negative voltage is applied from the DC power source 8 to the plasma generation source 4. Further, the plasma generation source 4 is provided with a discharge gas introduction pipe 10 to introduce a discharge gas such as Ar or He. The substrate glass 3 is adapted to be covered with the SiO2 film when it is transported rightward or leftward over the plasma. The gas supply nozzle 9 is provided below the sheet plasma in the film forming chamber 13.

【0025】真空槽1内を真空排気ポンプによって1.
3×10-4Paの圧力に排気した後、放電ガス導入パイ
プ10から、放電ガスとしてArを約30sccm導入
し、それぞれのプラズマ発生装置に100Aの電流を供
給し、プラズマ発生源4から約70cm離れた陽極5と
の間で2つのシートプラズマを隣接して生起させた。こ
の時のプラズマ11は空芯コイル6および永久磁石7に
よって、基板平面と平行にその平面内に広がった厚みの
薄い形状をしており、図1の装置を上部からみた場合は
図2のように2つのプラズマ発生源から形成されたそれ
ぞれのシートプラズマが、周辺部で隣接することによっ
て大面積の領域に広がったシートプラズマとした。
The inside of the vacuum chamber 1 is set to 1.
After evacuating to a pressure of 3 × 10 −4 Pa, Ar is introduced as a discharge gas by about 30 sccm from the discharge gas introduction pipe 10 and a current of 100 A is supplied to each plasma generator to generate about 70 cm from the plasma generation source 4. Two sheet plasmas were generated adjacent to each other with the remote anode 5. At this time, the plasma 11 has a thin shape spread in the plane parallel to the plane of the substrate by the air-core coil 6 and the permanent magnet 7. When the apparatus of FIG. 1 is viewed from above, it is as shown in FIG. Each of the sheet plasmas formed from the two plasma generation sources is a sheet plasma that spreads over a large area by adjoining in the peripheral portion.

【0026】ガス供給ノズル9から、それぞれ別個の装
置の外部に設けられた流量計によって流量が制御された
170sccmのSiH4ガスと2100sccmのO2
ガスをプラズマ11の中に供給した。この時の真空槽内
2の圧力は、真空計指示値で1.1Paであった。
From the gas supply nozzle 9, 170 sccm of SiH4 gas and 2100 sccm of O2, the flow rate of which was controlled by a flow meter provided outside each separate apparatus.
Gas was supplied into the plasma 11. The pressure in the vacuum chamber 2 at this time was 1.1 Pa as indicated by a vacuum gauge.

【0027】このような状態で、30×80cmで厚み
が3mmのフロート法により製造されたソーダライム系
ガラス基板を左方向から右方向に600mm/minの
搬送速度で移動させ、ガラス基板にSiO2膜を形成し
た。ガスの供給および電力の供給を停止した後、真空槽
2内を大気圧に戻し、被覆されたガラス基板を真空槽2
から取り出した。形成された二酸化珪素膜の膜厚は10
0nmであった。
In this state, a soda lime glass substrate having a thickness of 30 mm and a thickness of 3 mm and manufactured by the float method is moved from the left to the right at a conveying speed of 600 mm / min to form a SiO2 film on the glass substrate. Was formed. After stopping the supply of gas and the supply of electric power, the inside of the vacuum chamber 2 is returned to atmospheric pressure, and the coated glass substrate is removed from the vacuum chamber 2.
I took it out of. The thickness of the formed silicon dioxide film is 10
It was 0 nm.

【0028】上記で作製した二酸化珪素被膜を有するガ
ラス基板を、ジシラザン系撥水剤、KP801[CF3
(CF27CH2CH2Si(NH)3/2、信越化学
(株)社製]に浸漬し、約350mm/minの速度で
引き上げて撥水剤を塗布した。10分間自然乾燥後、1
50℃で30分間焼き付けて撥水剤層を作製した。得ら
れた撥水剤層の厚みは約10nmであった。この試料の
接触角の測定結果を表に示す。
The glass substrate having a silicon dioxide film produced as described above was treated with a disilazane water repellent KP801 [CF 3
(CF 2 ) 7 CH 2 CH 2 Si (NH) 3/2 , manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.] and pulled up at a speed of about 350 mm / min to apply a water repellent. After air-drying for 10 minutes, 1
A water repellent layer was prepared by baking at 50 ° C. for 30 minutes. The thickness of the obtained water repellent layer was about 10 nm. The measurement results of the contact angle of this sample are shown in the table.

【0029】比較例 二酸化珪素被膜が形成された基板をこの被膜を形成しな
い基板に変えた以外は実施例1と同様に撥水性ガラスを
作製した。
Comparative Example A water-repellent glass was prepared in the same manner as in Example 1 except that the substrate on which the silicon dioxide film was formed was changed to a substrate on which this film was not formed.

【0030】以上のようにして作製した撥水性ガラスの
耐久性を評価し、表に示した。
The durability of the water-repellent glass produced as described above was evaluated and shown in the table.

【0031】実施例では比較例に比べて撥水性ガラスの
耐久性が高いことが明かである。
It is apparent that the water-repellent glass has higher durability in Examples than in Comparative Examples.

【表1】 表 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 接触角(°) −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 初期 耐熱水性 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 実施例 107 101 比較例 100 67 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−[Table 1] Table ------------------ Contact angle (°) ------------------ −−−−−−−−−− Initial hot water resistance −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− Example 107 101 Comparative example 100 67 ----- −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明を実施するのに用いた装置の平面図で
ある。
FIG. 1 is a plan view of an apparatus used to carry out the present invention.

【図2】 図1に示す装置の断面図である。2 is a cross-sectional view of the device shown in FIG.

【符号の説明】 1・・真空層、2・・真空層内、3・・ガラス基板、4
・・プラズマ発生源、5・・陽極、6・・空芯コイル、
7・・永久磁石、8・・大電流型直流電源、9・・ガス
供給ノズル、10・・放電ガス導入パイプ、11・・シ
ートプラズマ。
[Explanation of symbols] 1 ... Vacuum layer, 2 ... Vacuum layer inside, 3 ... Glass substrate, 4
..Plasma generation sources, 5 ... Anodes, 6 ... Air core coils,
7 ... Permanent magnet, 8 ... Large current type DC power supply, 9 ... Gas supply nozzle, 10 ... Discharge gas introduction pipe, 11 ... Sheet plasma

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 角俊雄 大阪市中央区道修町3丁目5番11号 日本 板硝子株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Toshio Kado 3-5-11 Doshomachi, Chuo-ku, Osaka City Japan Sheet Glass Co., Ltd.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基材と、プラズマCVD法によりその基
材の表面に形成した二酸化珪素含有被膜と、その被膜の
表面に形成した有機シラザン化合物からなる撥水層から
なる撥水性物品。
1. A water-repellent article comprising a substrate, a silicon dioxide-containing coating formed on the surface of the substrate by a plasma CVD method, and a water-repellent layer made of an organic silazane compound formed on the surface of the coating.
【請求項2】減圧された真空槽内に設置された、プラズ
マ発生源と陽極とを有するプラズマ発生装置を用いて発
生させたプラズマを磁場手段によりシートプラズマに変
形し、このシートプラズマ中に原料ガスを含むガスを導
入して、真空槽内に置いた基材表面に二酸化珪素被膜を
形成し、その基材を真空槽から取り出した後、該二酸化
珪素被膜表面に有機シラザン化合物を含有した溶液を塗
布し、乾燥または硬化することを特徴とする撥水性物品
の製造方法。
2. A plasma generated by using a plasma generator having a plasma source and an anode installed in a depressurized vacuum chamber is transformed into a sheet plasma by a magnetic field means, and a raw material is contained in the sheet plasma. A gas containing gas is introduced to form a silicon dioxide film on the surface of a base material placed in a vacuum chamber, the base material is taken out of the vacuum chamber, and then a solution containing an organic silazane compound on the surface of the silicon dioxide film. A method for producing a water-repellent article, which comprises applying and drying or curing.
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