JPH0762087B2 - Method for producing molded body of silicon dioxide-coated polycarbonate - Google Patents

Method for producing molded body of silicon dioxide-coated polycarbonate

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JPH0762087B2
JPH0762087B2 JP62291536A JP29153687A JPH0762087B2 JP H0762087 B2 JPH0762087 B2 JP H0762087B2 JP 62291536 A JP62291536 A JP 62291536A JP 29153687 A JP29153687 A JP 29153687A JP H0762087 B2 JPH0762087 B2 JP H0762087B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 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った光ディスク
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。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing a silicon dioxide-coated polycarbonate molded body, and particularly to a surface of a polycarbonate molded body such as a polycarbonate disc for an optical disc substrate having fine irregularities on the surface. The present invention relates to a method for producing a silicon dioxide coating capable of maintaining the surface irregularities and forming a silicon dioxide coating having excellent durability and a uniform thickness.

[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。
[Prior Art] Transparency is required for a substrate of a memory material using light. As the transparent disc material, glass or transparent plastic is likely to be used. Glass and plastic as disc materials have their own advantages and disadvantages, and it is difficult to select the material, but molding processability, safety,
In terms of manufacturing cost, plastic is considered superior.

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O2,H2O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、Si3N4,SiO,SiO2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。
However, because plastics such as PMMA and PC have good air permeability and water permeability, they may cause warpage, and when used as a disk substrate, O 2 and H 2 O that penetrate from the back surface of the substrate may cause recording film layer In the recording layer, resulting in deterioration of performance due to oxidation of the recording layer. Therefore, in order to prevent this, a process of providing a base film of Si 3 N 4 , SiO, SiO 2 or the like is generally performed between the substrate and the recording layer. These base films are usually formed by a vacuum method such as vapor deposition or sputtering.

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いる基材表面
に二酸化珪素膜を形成する方法(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)。
On the other hand, as a method for producing a silicon dioxide film, in addition to such means such as vapor deposition and sputtering, a silicon dioxide film is formed on the surface of a substrate by immersing the substrate in a hydrosilicofluoric acid solution in a supersaturated state of silicon dioxide. There is known a method (hereinafter, abbreviated as "precipitation method") for forming a film (for example, JP-A-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61−12734)。
Particularly, regarding a method of forming a silicon dioxide film on a plastic molded body by a deposition method, an organic silicon compound, a hydrolyzate thereof and a silicon compound such as colloidal silica are coated and cured on the plastic molded body to form a primary coating. After that, a method of forming a silicon dioxide film on the primary film by a precipitation method is known (for example, JP-A-61-2734).

[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。
[Problems to be Solved by the Invention] When a silicon dioxide film is formed on the surface of a plastic molded body by a conventional vacuum method such as vapor deposition or sputtering, a high-quality film is formed because gas is generated from the substrate during the film formation. Hard to get.

光ディスク基板、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で困難である。
It is difficult to form a film formed on the surface of the optical disk substrate, the grating lens, etc., which follows the groove-shaped irregularities for tracking.

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。
The obtained film has poor adhesion to the resin substrate and is easily peeled off under a load of temperature and humidity.

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。
In contrast to this, the deposition method enables low-temperature film formation as compared with the silicon dioxide film formation method by the vacuum method.

異型表面への均一成膜が可能である。 A uniform film can be formed on the irregular surface.

等の効果が奏され、光ディ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。
When the underlying film of the optical disk substrate is limited to the silicon dioxide film, it can be expected that the above-mentioned problems of the sputtering or vapor deposition method can be solved to some extent.

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、光ディスク基板、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ィスク基
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。
However, in order to obtain a silicon dioxide film that is uniformly transparent and has strong adhesion to a plastic molding by the precipitation method,
It is necessary to thicken the primary coating obtained by coating and curing the organosilicon compound, a hydrolyzate thereof and a silicon compound such as colloidal silica to 0.5 to 30 μm. Therefore, when applied to a plastic substrate having a fine uneven surface such as an optical disk substrate or a grating lens, the uneven shape of the surface disappears by forming such a primary film, so that the primary film However, there is a problem in that even if silicon dioxide is coated thereon by a deposition method, an optical disk substrate, a grating lens, etc. suitable for practical use cannot be produced.

[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一厚さの二酸化珪素
被膜を製造する方法を提供するものである。
[Means and Actions for Solving Problems] The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and particularly a polycarbonate molded article as a plastic molded article can maintain surface irregularities and has a uniform thickness excellent in durability. The present invention provides a method for producing a silicon dioxide coating of sea urchin.

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次被膜につきポリカー
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
一般式(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。
According to the present invention, a polycarbonate molded body is coated and cured with an organic silicon compound to form a primary coating, and then the polycarbonate molded body is brought into contact with a supersaturated hydrofluoric acid solution of silicon dioxide for the primary coating. In the method for producing a silicon dioxide-coated polycarbonate molded article, which comprises forming a silicon dioxide coating on the primary coating, the primary coating comprises a silicon compound having an amino group and a silicon compound represented by the following general formula (I). A coating solution containing at least one of the hydrolyzates, wherein the content of the silicon compound having an amino group is 0.2% by weight or more and the total concentration of the silicon compounds is 5% by weight or less. And a method for producing a silicon dioxide-coated polycarbonate molded article, which is characterized in that it is formed by drying.

▲R1 n▼Si(R24-n …(I) (式中、R1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0又は1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、プラスチックが成形体に
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
場合となるため、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。
▲ R 1 n ▼ Si (R 2 ) 4-n (I) (In the formula, R 1 is a hydrocarbon group having 2 or less carbon atoms such as ethyl group and vinyl group, or mercapto group, and 3 carbon atoms having a hydroxyl group. The following organic groups, R 2 is one or more bonding groups selected from an alkoxy group, an alkoxyalkoxy group, an acetoxy group, and a chlorine element, and n is 0 or 1.) Direct plastic molding by a precipitation method When a silicon dioxide film is coated on the body surface, the adhesiveness is weak due to the poor reactivity and wettability of the hydrosilicofluoric acid solution with the plastic, and only an uneven film can be obtained. If the surface is coated with an organosilicon compound in advance and cured, the silanol groups on the surface will bond with the silicon component in the hydrofluoric acid solution, so the adhesion and unevenness of the silicon dioxide film obtained by the precipitation method To improve Possible it is.

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。
However, the first obtained by coating and curing the organosilicon compound
When making the film thickness of the next film as thin as several hundred angstroms or less, it is a uniform film without any unevenness by the precipitation method.
In order to obtain a silicon dioxide film having a strong adhesive force, it is necessary to select an organosilicon compound depending on the type of plastic.

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
解物よりなる群から選ばれる少なくとも1種の特定割合
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。
The inventors of the present invention have conducted extensive studies on an organosilicon compound suitable for forming a primary coating, which is suitable for a polycarbonate molded article, and as a result, a silicon compound having an amino group,
The present invention has been completed by finding that a mixed system having a specific ratio of at least one selected from the group consisting of the silicon compound represented by the general formula (I) and a hydrolyzate thereof is optimal.

以下に本発明を詳細に説明する。The present invention will be described in detail below.

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上げられる。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。
In the present invention, among the silicon compounds used for forming the primary film, the silicon compound having an amino group is γ
-Aminopropyltriethoxysilane, N- (β-aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane,
N- (β-aminoethyl) -γ-aminopropylmethyldimethoxysilane and the like are mentioned. These silicon compounds are effective for obtaining a silicon dioxide film having strong adhesion by the precipitation method.

また、一般式(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
一般式(I)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、更に置換された水産基同志が一
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。
As the silicon compound represented by the general formula (I), methyltriethoxysilane, tetraethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltris (β-methoxyethoxy) silane, vinyltriacetoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane. , Γ-hydroxypropyltrimethoxysilane and the like. As the hydrolyzate of the silicon compound represented by the general formula (I), an alkoxy group, an alkoxyalkoxy group, an acyloxy group, or a chlorine element in which a part or all of the chlorine element is substituted with a hydroxyl group in the silicon compound, In addition, some of the substituted fishery groups are naturally condensed. These hydrolyzates can be easily obtained by hydrolysis in the presence of an acid in a mixed solvent such as water and alcohol.

これらの珪素化合物は、析出法によるい二酸化珪素被膜
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。
These silicon compounds are effective for improving the film forming property of the silicon dioxide film by the precipitation method and for obtaining a uniform and uniform silicon dioxide film.

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、場合によっ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。
That is, when the primary coating film is formed only by the silicon compound having an amino group, unevenness or white turbidity may occur in the silicon dioxide coating film obtained by the precipitation method in some cases. Such a defect can be prevented by mixing and using a silicon compound having an amino group and a silicon compound represented by the general formula (I) (or a hydrolyzate thereof).

ただし、一般式(I)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。
However, even if the primary film is formed by the precipitation method using only the silicon compound represented by the general formula (I) (or a hydrolyzate thereof), it gives only a uniform but poorly adherent silicon dioxide film. However, it must be mixed with a silicon compound having an amino group.

前記一般式(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。
As the silicon compound (or its hydrolyzate) represented by the general formula (I), one type may be used alone, or two or more types may be used in combination. Similarly, the silicon compound having an amino group may be used alone or in combination of two or more.

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図被膜を形成するが、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。
In the present invention, a coating liquid containing the above-mentioned silicon compound having an amino group and one or more selected from the group consisting of the silicon compound represented by the general formula (I) and a hydrolyzate thereof is applied to a polycarbonate molded body. By coating and drying, a coating film as shown in FIG. 1 is formed. This coating solution contains 0.2% by weight or more of a silicon compound having an amino group in the solution.
It is prepared by dissolving it in various solvents so that the total silicon compound concentration is 5% by weight or less.

ここで使用する溶媒は、基板の溶解性や基板と濡れ性を
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。
The solvent used here must be selected in consideration of the solubility of the substrate and the wettability with the substrate. Therefore, solvents such as toluene and xylene that dissolve the polycarbonate should not be used. Also, the single use of water, which has poor wettability with the substrate, should be avoided. However, adding a surfactant,
This does not apply to the case where the wettability with the substrate is improved.

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。
As a coating method, a dip coating method is suitable, and as a drying and curing method, any method such as a method using heat, ultraviolet rays, or an electron beam can be adopted.

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5〜100nm好ましは1
0〜50nm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。
The formed primary coating is formed on a glass substrate (for example, ordinary plate glass, soda lime glass, etc.) by setting the coating conditions such as the concentration of the silicon compound in the coating liquid and the pulling rate during dip coating. , When the film is formed under the same conditions, the film thickness is 5 to 100 nm, preferably 1
It is desirable that the film is formed under the condition that a film having a thickness of 0 to 50 nm is formed.

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100nm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、光ディ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100nm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。
Here, the primary coating film formed on the polycarbonate substrate is thinner than the primary coating film formed on the glass substrate because the corresponding silicon compound permeates inside.
Therefore, if the primary coating is a coating formed under the condition that a coating having a thickness of up to about 100 nm is formed on the glass substrate, a coating that maintains the surface irregularity of the optical disk substrate can be obtained. If the primary coating is formed under the condition that the thickness is greater than 100 nm when formed on a glass substrate, the shape following property may be deteriorated. In addition, the condition that the film thickness is thinner than 5 nm on the glass substrate is not suitable because it causes a decrease in the adhesion strength of the silicon dioxide film obtained by the precipitation method.

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。
In the present invention, in order to form the primary coating film having such a film thickness, the concentration of the silicon compound in the coating solution is preferably 0.2 to 5% by weight, particularly 0.5 to 2% by weight. However, in order to prevent the adhesion of the silicon dioxide film obtained by the precipitation method from decreasing, the concentration of the silicon compound having an amino group in the coating solution is 0.2% by weight or more, particularly 0.5% by weight.
The above is preferable.

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。
As described above, the condition for forming the film thickness of the primary film is expressed by using the glass substrate as a monitor, when the film thickness of the primary film on the polycarbonate substrate is directly measured, the polycarbonate substrate has a smooth surface. It is difficult to measure the film thickness with a contact needle type film thickness measuring device.

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。
Since the silicon compound applied to the polycarbonate substrate gradually diffuses inside the polycarbonate substrate, the interface between the polycarbonate substrate and the silicon compound is unclear,
The film thickness cannot be measured even by observation with an electron microscope or the like.

という2つの問題があるからである。There are two problems.

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一般式
(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は浸透するため、ある程度の膜
厚以下であれば、光ディ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。
In this way, the primary coating formed on the polycarbonate substrate has the silicon compound having an amino group and the silicon compound represented by the general formula (I) or its hydrolyzate permeate into the polycarbonate substrate. If the film thickness is below a certain level, the shape of the optical disk substrate can be maintained.
In addition, a silicon compound having an amino group provides high adhesion of a silicon dioxide film.

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。
In the present invention, the polycarbonate substrate on which the primary coating is formed is then contacted with a solution of silicon dioxide in a supersaturated hydrofluoric acid solution to form a silicon dioxide coating on the primary coating.

二酸化珪素の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。
As a hydrosilicofluoric acid solution in a saturated state of silicon dioxide (hereinafter, abbreviated as “treatment liquid”), a hydrosilicofluoric acid solution and silicon dioxide (silica gel, aerogel, silica glass, other silicon dioxide-containing substances, etc.) can be used. ) Is dissolved, and then water or a reagent (boric acid, aluminum chloride, metallic aluminum, etc.) is added, or the temperature of the treatment solution is raised to obtain a supersaturated state of silicon dioxide.

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の濃度とし
ては、1〜3モル/が好ましく、特に3モル/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/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。
In the present invention, the concentration of hydrogen silicofluoride in the treatment liquid to be brought into contact with the substrate of the polycarbonate molded article with the primary coating is preferably 1 to 3 mol / particularly, 3 mol / concentrated aqueous hydrosilicofluoric acid solution. After saturating silicon dioxide to
It is desirable to dilute with water to a concentration of 1 to 3 mol / mol because the film formation rate is high and the film formation can be performed efficiently.

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。
Further, the treatment liquid is (a) continuously added and mixed with an aqueous solution of an additive such as boric acid or aluminum chloride even when contacting with the molded body, or a metal such as aluminum is dissolved and mixed, It is a processing solution in which the degree of supersaturation is always maintained by means such as temporarily cooling the temperature to saturate the silicon dioxide and then raising the temperature again. (B) Treatment of 3% or more of the total amount of the processing solution per minute It is preferable that the liquid is a treatment liquid that is filtered back with a filter.

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5×10-4モル/Hr〜1.0×10-3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1×10-3モル/hr〜4×10-3モル/hrの範囲が好まし
い。
Here, at the time of contact, it is preferable to continuously add and mix an aqueous solution of boric acid or the like or dissolve and mix a metal such as aluminum in order to improve the rate of formation of the film.
In the case of boric acid, the addition amount is 1% hydrosilicofluoric acid in the treatment liquid.
The range of 5 × 10 −4 mol / Hr to 1.0 × 10 −3 mol / Hr is preferable with respect to the mol, and when dissolving aluminum metal, the dissolution amount is 1 mol of hydrosilicofluoric acid in the treatment liquid. On the other hand, the range of 1 × 10 −3 mol / hr to 4 × 10 −3 mol / hr is preferable.

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。
In addition, circulating 3% or more of the treatment liquid is effective for continuously obtaining a homogeneous coating, and filtering the treatment liquid with a filter is preferable for obtaining a coating having no uneven shape.

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。
When the treatment liquid is placed in a dipping bath and brought into contact with the molded body, it is necessary to allow the treatment liquid to flow as a laminar flow on the surface of the molded body during immersion in order to obtain a uniform and uniform film. It is effective.

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。
The silicon dioxide film obtained by such a deposition method contains adsorbed water and silanol groups, and in order to remove these, it is preferable to subject the film to heat treatment by high frequency waves or the like.

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図被膜形
成のための珪素化合物として有効であることは特開昭61
−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。
It should be noted that the silicon compound having an amino group is effective as a silicon compound for forming a silicon dioxide film on the surface of a plastic molding as shown in FIG.
As disclosed in the following reference example, it was found that this silicon compound having an amino group is extremely effective for forming a thin film of a primary coating on a polycarbonate molded body. .

[実施例] 以下、実施例、比較例及び参考例を挙げて本発明を詳細
に説明するが、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。
[Examples] Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples, Comparative Examples, and Reference Examples, but the present invention is not limited to the following Examples unless it exceeds the gist.

実施例1 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250mlに溶解した溶液(珪素化合物濃度約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。
Example 1 A mixture of 0.5 g of N- (β-aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane and 1.2 g of vinyltris (β-methoxyethoxy) silane was added to ethanol: isopropyl alcohol: n-butyl alcohol = 5: 3: 2. A polycarbonate plate having a length of 100 mm and a width of 1 mm was immersed in a solution (silicon compound concentration: about 0.9% by weight) dissolved in a mixed solvent (volume ratio) of 250 ml, and pulled up at a speed of 15 cm / min, then at 100 ° C. Was dried for 1 hour in the hot air drying oven. When the primary coating film was formed on the glass substrate under the same conditions as the above operation, the film thickness was about 10 nm.

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に用いて、二酸化珪素
被膜を作成した。
On the obtained polycarbonate flat plate with the primary coating,
A silicon dioxide film was formed using the silicon dioxide film manufacturing apparatus shown in the figure.

第1図において、浸漬槽は外槽1と内槽2から成り、内
槽2と外槽1の間には水3が満たしてある。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
布均一化のため撹拌されている。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2.5mol/の珪弗化水素酸水溶液6.5が満たして
ある。
In FIG. 1, the immersion tank comprises an outer tank 1 and an inner tank 2, and water 3 is filled between the inner tank 2 and the outer tank 1. This water is heated by the heater 4 so as to have a temperature of 40 ° C., and is stirred to make the temperature distribution uniform. The inner tank 2 is composed of a front part 6, a middle part 7 and a rear part 8. Each part uses an industrial silica gel powder as a supply source of silicon dioxide to dissolve and saturate silicon dioxide, and a 2.5 mol / hydrofluoric acid solution. 6.5 is met.

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。
With such a device, first, the circulation pump 10 is operated to pump out the reaction liquid in the rear part 8 of the inner tank in a fixed amount,
The treatment liquid circulation was started by filtering at 11 and returning to the inner tank front part 6.

その後、縦、横50mm、厚さ3mmのAl板12 3枚の内槽後
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SiO2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520
ml/min(処理液全量が約6.5であるので、循環流量は
8%/min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ート平板9を
内槽中部7に垂直に浸漬し、前記条件、(即ち、Al板3
枚を浸漬したまま8%/min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。
After that, it was dipped in the rear part 8 of the inner tank of 123 Al plates having a length of 50 mm, a width of 50 mm and a thickness of 3 mm, and kept for 10 hours. In this state, the reaction liquid became a treatment liquid having an appropriate degree of SiO 2 supersaturation. Here, the absolute removal rate of the filter 11 is 1.5 μm, and the processing solution circulation flow rate is 520.
The flow rate was adjusted to 8 ml / min (since the total amount of the treatment liquid was about 6.5, the circulation flow rate was 8% / min). Then, the polycarbonate flat plate 9 on which the primary coating is formed by the silicon compound is vertically dipped in the middle part 7 of the inner tank under the above-mentioned conditions (that is, the Al plate 3).
The plate was kept immersed for 8% / min circulation and filtered through a 1.5 μm filter) for 120 minutes.

上記処理で得られた二酸化珪素被膜の膜厚は、約90nmで
あった。この成膜部を、ESCA(Electron Spectroscopy
for Chemical Analysis)を用いて分析した結果、殆
どがSiO2からなることが確認された。
The film thickness of the silicon dioxide film obtained by the above treatment was about 90 nm. This film forming part is processed by ESCA (Electron Spectroscopy
As a result of analysis using for Chemical Analysis, it was confirmed that most of them consisted of SiO 2 .

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。
The obtained silicon dioxide coating had a strong adhesive force that did not peel at all in a test in which a cellophane adhesive tape was attached and peeled off. Further, when the above-mentioned silicon dioxide coated polycarbonate substrate was immersed in boiling water for 1 hour, no change was observed in the coating and it was found that the coating had good adhesion.

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
ート製光ディスク基板(深さ0.07μm、幅0.8μm、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80nm)を作成し
た。
Example 2 Silicon dioxide was prepared in the same manner as in Example 1 except that a polycarbonate optical disk substrate (having a groove having a depth of 0.07 μm, a width of 0.8 μm and a pitch of 1.6 μm) was used in place of the polycarbonate flat plate having a flat surface. A coating (about 80 nm) was created.

電子顕微鏡による観察の結果、二酸化珪素被膜がポリカ
ーボネート製光ディ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。
As a result of observation with an electron microscope, it was confirmed that the silicon dioxide film was uniformly formed along the fine shape of the polycarbonate optical disk substrate.

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−プタノール=5:3:2
(体積比)の混合溶媒250ml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ィスク
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/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。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。
Reference Example 1 2 g of γ-aminopropyltriethoxysilane was added to ethanol: isopropyl alcohol: n-pentanol = 5: 3: 2.
A polycarbonate optical disk substrate (having a depth of 0.07 μm, a width of 0.8 μm and a pitch of 1.6 μm) is immersed in a solution (silicon compound concentration of about 1% by weight) dissolved in 250 ml of a mixed solvent (volume ratio), and 15 cm / min. After pulling at the speed of 100
It was dried in a hot air drying oven at ℃ for 1 hour. When the primary coating film was formed on the glass substrate under the same conditions as in the above operation, the film thickness was about 10 nm.

上記のシラン化合物処理したポリカーボネート製光ディ
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。
A silicon dioxide film was formed on the polycarbonate optical disk substrate treated with the silane compound as in Example 1.

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SiO2
からなることが確認された。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ィスク基板の
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。
The thickness of the formed silicon dioxide film was about 80 nm. As a result of analyzing the above film forming portion using ESCA, most of them are SiO 2
Was confirmed to consist of. It was also confirmed by observation with an electron microscope that the silicon oxide film was formed uniformly along the fine shape of the polycarbonate optical disk substrate.

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。
Reference example 2 Polycarbonate flat plate with flat surface (100 mm in length and width, thickness 1
mm) was treated in exactly the same manner as in Reference Example 1 above to form a silicon dioxide film (about 80 nm).

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。
The obtained silicon dioxide film had a strong adhesive force which did not peel at all in the test of sticking and peeling the cellophane adhesive tape. Further, the above polycarbonate substrate with a silicon dioxide film was immersed in boiling water for 1 hour, but no change was observed in the film, and it was confirmed that the film had good adhesion.

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。
Reference Example 3 Except that 2 g of N- (β-aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane was used as the silicon compound,
A silicon dioxide film (thickness: 90 nm) was formed in the same manner as in Reference Example 2.

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。
The obtained silicon dioxide film had a strong adhesive force which did not peel at all in the test of sticking and peeling the cellophane adhesive tape. When the above polycarbonate substrate with a silicon dioxide film was immersed in boiling water for 1 hour, no change was observed in the film, and it was confirmed that the film had good adhesion.

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、このアミン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。
From the results of Reference Examples 1, 2, and 3, when forming a coating film on a polycarbonate using a silicon compound having an amino group, an extremely good coating film was obtained even when the silicon compound having an amine group was used alone. It is clear that

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。
Comparative Examples 1, 2, and 3 The following four types of polycarbonate flat plates having a length of 100 mm, a width of 100 mm, and a thickness of 1 mm were prepared.

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(100n
m厚)を被覆したもの(比較例2) 未処理のもの(比較例3) これらを60mmφの大きさに切断してJISZ−0208(25℃,9
0%RH)により透湿度を測定した。結果を第1表に示
す。
The one obtained in Reference Example 3 (Reference Example 3) The one obtained by forming only the primary coating in Reference Example 3 (Comparative Example 1). A silicon dioxide coating (100n
(Comparative Example 2) Untreated (Comparative Example 3) These were cut to a size of 60 mmφ and JIS Z-0208 (25 ° C, 9
The moisture permeability was measured by 0% RH). The results are shown in Table 1.

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、その効
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。
As is clear from Table 1, the silicon dioxide film formed by the precipitation method has a sufficient effect of blocking water vapor, and it has been found that the effect is more than that of the silicon dioxide film formed by the sputtering method.

実施例3,比較例4,参考例4 以下の2種類の縦、横50mm、厚さ1mmのポリカーボネー
ト平板を用意した。
Example 3, Comparative Example 4, Reference Example 4 The following two types of polycarbonate flat plates having a length of 50 mm, a width of 50 mm and a thickness of 1 mm were prepared.

実施例1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(実施例4) 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4) 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4) 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、消失にしていたのに対し、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。
A silicon dioxide film (90 nm) was formed by the same treatment as in Example 1.
(Example 4) a silicon dioxide film (100 nm) on one side by the sputtering method.
(Comparative Example 4) A silicon dioxide film (90 nm) was formed by the same treatment as in Reference Example 3.
(Thickness) (Reference Example 4) These were left in a thermo-hygrostat kept at 60 ° C. and a relative humidity of 90 ± 5% for 3 weeks, and then the appearance and the adhesion of the coating were examined. While the silicon dioxide formed by the sputtering method (Comparative Example 4) was completely exfoliated and disappeared, the silicon dioxide film formed by the precipitation method (Example 3, Reference Example 4) had no change in appearance and had a strong adhesion. It was a film having.

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。
Examples 4 to 6 A silicon dioxide film (thickness: 90 nm) was formed in the same manner as in Example 1 except that the mixed system of silicon compounds was as shown in Table 2.

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。
Each of the obtained silicon dioxide coatings had a strong adhesive force that did not peel at all in the test in which a cellophane adhesive tape was applied and peeled off. Further, each polycarbonate substrate with a silicon dioxide film was immersed in boiling water for 1 hour, but no change was observed in the film, and it was found that the film had good adhesion.

比較例5(特開昭61−12734 実施例1参照) γ−グリシドキシプロピ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(株)製、商品名ス
ノーテックス−C、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時間還流
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
ボネート製光ディスク基板(深さ0.07μm、幅0.8μ
m、ピッチ1.6μmの溝を有する)に浸漬法で塗布し、1
00℃の熱風乾燥炉で60分間熱処理した。上記第1次被膜
を形成した光ディ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。
Comparative Example 5 (see JP-A-61-12734, Example 1) 350 parts of γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane,
14 parts water-dispersed colloidal silica (Nissan Chemical Co., Ltd., trade name Snowtex-C, solid content 20%), 9 parts distilled water and
After mixing 3 parts of 1.2N hydrochloric acid aqueous solution and refluxing at 80 ° C. for 4 hours, 57 parts of solvent was distilled off at a distillation temperature of 80 to 90 ° C. To 66 parts of the hydrolyzate solution of γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane containing colloidal silica thus obtained, 100 parts of ethyl cellosolve, a curing catalyst and a flow control agent were added a little to prepare a paint. Apply this paint to a polycarbonate optical disk substrate (depth 0.07μm, width 0.8μ
m, having a groove with a pitch of 1.6 μm) by the dipping method, 1
Heat treatment was performed for 60 minutes in a hot air drying oven at 00 ° C. As a result of observing the optical disk substrate on which the primary coating was formed with an electron microscope, the thickness of the primary coating was about 3 μm, and the irregularities on the surface of the disk substrate were completely disappeared.

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
得ることはできなかった。
Comparative Example 6 To 1 part of the hydrolyzate of γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane obtained in Comparative Example 5, 100 parts of ethyl cellosolve, a curing catalyst, and a flow control agent were added to prepare a coating material. When this coating material was applied to a polycarbonate flat plate by the dipping method, cissing occurred and it was not possible to obtain a uniform primary coating film on the entire surface.

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。
Comparative Example 7 A mixed solvent of ethyl alcohol: isopropyl alcohol: n-butyl alcohol = 5: 3: 2 (volume ratio) was added to 1 part of the hydrolyzate of γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane obtained in Comparative Example 100. A small amount of parts, a curing catalyst, and a flow control agent were added to obtain a paint. When this coating material was applied to a polycarbonate flat plate by the dipping method, cissing occurred and it was not possible to obtain a uniform primary coating film on the entire surface.

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。
Comparative Examples 8, 9 and 10 Ethyl alcohol: isopropyl alcohol: n-butyl alcohol =
It was dissolved in a mixed solvent of 5: 3: 2 (volume ratio).

γ−グリシドキシプロピ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%
とした。
γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane (Comparative Example 8) γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane (Comparative Example 9) Vinyltris (β-methoxyethoxy) silane (Comparative Example 10) The concentration of the organosilicon compound in each solution Is all 1% by weight
And

各溶液に、それぞれ、縦、横100nm、厚さ1mmのポリカー
ボネート平板を浸漬し、15ccm/minで引き上げた後、100
℃の熱風乾燥炉で1時間熱処理した。
In each solution, respectively, length, width 100nm, a thickness of 1mm polycarbonate plate was immersed, and after pulling up at 15ccm / min, 100
It heat-processed in the hot-air drying furnace of (degree C) for 1 hour.

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1500Å)を形成した。
A silicon dioxide coating (about 1500Å) was formed on the above-mentioned three types of polycarbonate flat plates with the primary coating by the same operation as in Example 1 using a silicon dioxide supersaturated solution of hydrofluoric acid.

γ−グリシドキシプロピ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付着していること
がわかった。
When γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane (Comparative Example 8) and γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane (Comparative Example 9) were used, the obtained silicon dioxide coating was cloudy and had many unevennesses. As a result of microscopic observation, it was found that silicon dioxide was sparsely adhered in the form of particles.

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。
On the other hand, when vinyltris (β-methoxyethoxy) silane (Comparative Example 10) was used, the silicon dioxide film obtained was transparent and uniform, but was easily peeled off in a test in which cellophane adhesive tape was applied and peeled off. It was poor in sex.

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。
As described above, when the primary coating is as thin as several hundreds of angstroms or less, in order to obtain a silicon dioxide coating having a strong adhesive force and excellent durability, it has an amino group when forming the primary coating. It is clear that mixed systems containing silicon compounds must be used.

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250ml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)。
Example 7, Comparative Example 11 A mixture of 1 g of N- (β-aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane and 1 g of tetraethoxysilane was mixed with ethanol: isopropyl alcohol: n-butyl alcohol = 5: 3: 2 (volume: Ratio) to a solution (silicon compound concentration of about 1% by weight) dissolved in a mixed solvent of 250 ml, length, width 100 mm,
A polycarbonate substrate having a thickness of 1 mm was dipped and pulled up at a speed of 15 cm / min. This polycarbonate substrate is 100 ℃
It was dried for 1 hour in the hot air drying furnace of No. 1 to form a primary coating (Example 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)。
N- (β-aminoethyl) -γ-as a silicon compound
The same operation as in Example 7 was carried out except that 2 g of aminopropyltrimethoxysilane was used (concentration of silicon compound: about 1% by weight) to prepare a primary coating on a polycarbonate flat plate (Comparative Example 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1200Åの二酸化珪素被膜を作
成した。
A 1200Å silicon dioxide film was formed on the above-mentioned two types of primary-coated polycarbonate substrates by a deposition method for 6 hours.

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7)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。
As a result, when a mixture of N- (β-aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane and tetraethoxysilane was used for the formation of the primary coating (Example 7), it was uniformly oxidized by the precipitation method. Whereas a silicon coating was obtained, N- (β-aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane was used alone (Comparative Example 11).
Was obtained with a lot of white turbidity. Observation of this cloudy portion with an electron microscope revealed that silicon dioxide was sparsely adhered to the particles.

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。
From the results of Example 7 and Comparative Example 11, it is clear that tetraethoxysilane improves the film forming property of the silicon dioxide film by the precipitation method. Not limited to tetraethoxysilane, methyltriethoxysilane, vinyltris (β
The silicon compound represented by the general formula (I) such as -methoxyethoxy) silane gave good results in the film forming property of the silicon dioxide film by the precipitation method.

[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一般式(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覆に比較して、はるかに耐
久性の良い被膜を形成することができる。
[Effects of the Invention] As described in detail above, the method for producing a silicon dioxide-coated polycarbonate molded article according to the present invention comprises a silicon compound having an amino group on the surface of the polycarbonate molded article and a silicon compound represented by the general formula (I) or a compound thereof. By coating a coating solution containing a hydrolyzate in a specific ratio and drying and curing, a very thin silicon-containing coating having good adhesion is coated as a primary coating, and the first coating is further formed thereon. According to the method of the present invention, the silicon dioxide coating having good adhesion is formed, and the durability is far higher than that of a silicon dioxide coating formed directly on the surface of a polycarbonate molded body by vapor deposition or sputtering. It is possible to form a film having good quality.

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を用いることがで
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ィ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。
In the coating method for forming the primary coating, a dilute solution of a silicon compound can be used as a coating solution, and the silicon compound diffuses into the polycarbonate, so that an optical disk substrate having a fine irregular shape can be used. A thin film can be coated without damaging the shape.

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ィ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。
After the formation of the primary film, the film is formed by depositing silicon dioxide by bringing it into contact with a solution. Therefore, it is possible to form a silicon dioxide film that follows the irregular shape of the surface of a polycarbonate optical disk substrate or the like.

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。
Both the front and back sides can be formed simultaneously, and the obtained silicon dioxide film not only has the effect of blocking the transmission of water vapor, oxygen, etc., but also has the effect of improving the wear resistance of the laser incident surface of the optical disc. I have it.

等の優れた効果が奏される。And so on.

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

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……撹拌器、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……撹拌器。
FIG. 1 is a system explanatory view of the silicon dioxide film manufacturing apparatus used in the examples. 1 ... Outer tank, 2 ... Inner tank, 3 ... Water, 4 ... Heater, 5 ... Stirrer, 6 ... Inner tank front part, 7 ... Inner tank middle part, 8 ... Inner tank rear part, 9 ... Polycarbonate molding, 10 ... Circulation pump, 11 ... Filter, 12 ... Metal aluminum plate, 13 ... Stirrer.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項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。 ▲R1 n▼Si(R24-n …(I) (式中、R1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0又は1であ
る。)
1. A polycarbonate molded body is coated with an organic silicon compound to cure it to form a primary coating, and the polycarbonate molded body with the primary coating is brought into contact with a supersaturated hydrosilicic acid solution of silicon dioxide. In the method for producing a silicon dioxide-coated polycarbonate molded product, which comprises forming a silicon dioxide film on a primary film, the primary film is formed from a group consisting of a silicon compound represented by the following general formula (I) and a hydrolyzate thereof. A coating liquid containing at least one selected silicon compound and a silicon compound having an amino group, wherein the content of the silicon compound having an amino group is 0.2% by weight or more, and the total concentration of the silicon compounds is 5%. A method for producing a silicon dioxide-coated polycarbonate molded article, which is characterized by being formed by applying a coating liquid of not more than wt% and drying. ▲ R 1 n ▼ Si (R 2 ) 4-n (I) (In the formula, R 1 is a hydrocarbon group having 2 or less carbon atoms such as ethyl group and vinyl group, or mercapto group, and 3 carbon atoms having a hydroxyl group. The following organic groups, R 2 is one or more bonding groups selected from an alkoxy group, an alkoxyalkoxy group, an acetoxy group and a chlorine element, and n is 0 or 1.)
【請求項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、5〜100n
m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。
2. The condition for forming the primary coating is 5 to 100 n when the coating is formed on a glass substrate under the same conditions.
Claim 1 which is a condition under which a m-thick coating is formed.
Item 10. A method for producing a silicon dioxide-coated polycarbonate molded article according to item.
【請求項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。
3. A silicon compound having an amino group is γ-aminopropyltriethoxysilane, N- (β-aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane and N-.
The method for producing a silicon dioxide-coated polycarbonate molded article according to claim 1 or 2, wherein the number is one or more selected from the group consisting of (β-aminoethyl) -γ-aminopropyldimethoxysilane. .
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