JPH07703B2 - 二酸化珪素被覆プラスチツク成形体の製造方法 - Google Patents
二酸化珪素被覆プラスチツク成形体の製造方法Info
- Publication number
- JPH07703B2 JPH07703B2 JP61259384A JP25938486A JPH07703B2 JP H07703 B2 JPH07703 B2 JP H07703B2 JP 61259384 A JP61259384 A JP 61259384A JP 25938486 A JP25938486 A JP 25938486A JP H07703 B2 JPH07703 B2 JP H07703B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はプラスチック成形体の表面硬度、耐候性、耐薬
品性などの表面性状を改善する方法に関し特にプラスチ
ック成形体表面に二酸化珪素被覆を行なう方法に関す
る。
品性などの表面性状を改善する方法に関し特にプラスチ
ック成形体表面に二酸化珪素被覆を行なう方法に関す
る。
［従来の技術］ 従来、珪弗化水素酸の二酸化珪素過飽和溶液を用いた二
酸化珪素被覆プラスチック成形体の製造方法が知られて
いる。（例えば特開昭61-12734） この二酸化珪素被覆プラスチック成形体の製造方法はプ
ラスチック成形体に有機ケイ素化合物、それらの加水分
解物およびコロイダルシリカ等のケイ素化合物を被覆硬
化させて第１次被膜とした後、該第１次被膜つきプラス
チック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皮膜を形
成させる方法である。
酸化珪素被覆プラスチック成形体の製造方法が知られて
いる。（例えば特開昭61-12734） この二酸化珪素被覆プラスチック成形体の製造方法はプ
ラスチック成形体に有機ケイ素化合物、それらの加水分
解物およびコロイダルシリカ等のケイ素化合物を被覆硬
化させて第１次被膜とした後、該第１次被膜つきプラス
チック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皮膜を形
成させる方法である。
ここで、直接二酸化珪素を被覆せずに第１次被膜を被覆
した後に二酸化珪素を被覆するのは直接被覆すると付着
力が弱くまたムラのある膜しか形成できないからであ
る。これらの欠点は化学的には珪弗化水素酸溶液中の珪
素成分と基板表面との反応性、物理的には珪弗化水素酸
溶液と基板との濡れ性等が原因として考えられる。
した後に二酸化珪素を被覆するのは直接被覆すると付着
力が弱くまたムラのある膜しか形成できないからであ
る。これらの欠点は化学的には珪弗化水素酸溶液中の珪
素成分と基板表面との反応性、物理的には珪弗化水素酸
溶液と基板との濡れ性等が原因として考えられる。
プラスチック成形体にあらかじめ上記第１次被膜を被覆
した場合、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となる為、付着力及びムラを改善
する事が可能でありこれによってプラスチック表面に付
着力の強い均一な二酸化珪素被膜が形成できる。
した場合、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となる為、付着力及びムラを改善
する事が可能でありこれによってプラスチック表面に付
着力の強い均一な二酸化珪素被膜が形成できる。
しかしながら、この方法によると第１次被膜が0.5〜30
μｍの厚膜であるため、メガネレンズ程度の曲面を有す
るプラスチック成形体にはその形状に追従して第１次被
膜を均一に被覆できるが、それ以上に細い表面形状を持
つプラスチック（例えば精密機械部品、光ディスク基板
など）には形状に追従した均一な第１次被膜を形成でき
ない、従ってその形状に追従した酸化珪素被膜を形成で
きないという欠点があった。
μｍの厚膜であるため、メガネレンズ程度の曲面を有す
るプラスチック成形体にはその形状に追従して第１次被
膜を均一に被覆できるが、それ以上に細い表面形状を持
つプラスチック（例えば精密機械部品、光ディスク基板
など）には形状に追従した均一な第１次被膜を形成でき
ない、従ってその形状に追従した酸化珪素被膜を形成で
きないという欠点があった。
［本発明が解決しようとする問題点］ 本発明は従来法では微細形状を持つプラスチックにその
形状に追従した均一な酸化珪素を被覆できないという問
題を解決し、どのような形状のプラスチックにも二酸化
珪素を被覆できる方法を提供するものである。
形状に追従した均一な酸化珪素を被覆できないという問
題を解決し、どのような形状のプラスチックにも二酸化
珪素を被覆できる方法を提供するものである。
［問題を解決するための手段］ 本発明は上記問題を解決するために、プラスチック成形
体に界面活性剤水溶液を塗布乾燥することにより界面活
性剤を被着させた後、二酸化珪素の過飽和状態の珪弗化
水素酸溶液に接触させて、酸化珪素被膜を形成させてい
る。
体に界面活性剤水溶液を塗布乾燥することにより界面活
性剤を被着させた後、二酸化珪素の過飽和状態の珪弗化
水素酸溶液に接触させて、酸化珪素被膜を形成させてい
る。
上記界面活性剤水溶液は塗布後プラスチック成形体には
じき現れない程度の濃度であれば、希薄水溶液でも塗布
乾燥によってプラスチック成形体表面上に界面活性剤を
被着させる事ができる。この限界濃度は界面活性剤の種
類により異なるが一般にパーフルオロアルキルカルボン
酸誘導体のようなフッ素系界面活性剤との併用によって
さらに低濃度まで希釈する事が可能である。
じき現れない程度の濃度であれば、希薄水溶液でも塗布
乾燥によってプラスチック成形体表面上に界面活性剤を
被着させる事ができる。この限界濃度は界面活性剤の種
類により異なるが一般にパーフルオロアルキルカルボン
酸誘導体のようなフッ素系界面活性剤との併用によって
さらに低濃度まで希釈する事が可能である。
上記のような希薄水溶液を使用する事によって、精密機
械部品、光ディスク基板等にも、その微細構造をそこな
うことなく界面活性剤を被着させる事が可能である。
械部品、光ディスク基板等にも、その微細構造をそこな
うことなく界面活性剤を被着させる事が可能である。
該界面活性剤としてはイオン界面活性剤および非イオン
活性剤等の界面活性剤が使用でき少なくとも１種の界面
活性剤を含んだ水溶液として使用される。
活性剤等の界面活性剤が使用でき少なくとも１種の界面
活性剤を含んだ水溶液として使用される。
該界面活性剤水溶液は塗布後乾燥されるが、乾燥して界
面活性剤をプラスチック成形体に比較的強固に被覆させ
ないと本発明の効果が少ない。
面活性剤をプラスチック成形体に比較的強固に被覆させ
ないと本発明の効果が少ない。
被覆直後の二酸化珪素被膜の付着力はこれを熱風或いは
高周波等の加熱処理を施す事により大巾に向上させる事
ができる。これは熱風或いは高周波等の加熱処理により
酸化珪素被膜とプラスチック成形体とを結びつけている
界面活性剤が、その疎水基をプラスチック内部に向けて
拡散する為と考えられる。
高周波等の加熱処理を施す事により大巾に向上させる事
ができる。これは熱風或いは高周波等の加熱処理により
酸化珪素被膜とプラスチック成形体とを結びつけている
界面活性剤が、その疎水基をプラスチック内部に向けて
拡散する為と考えられる。
［作用］ 被着した界面活性剤は、その親水基が珪弗化水素酸溶液
との濡れ性を向上させ、また珪弗化水素酸溶液中の珪素
成分との結合の場となる為過飽和状態の珪弗化水素酸溶
液との接触によってプラスチック成形体の形状に追従し
た均一な二酸化珪素被膜を被覆できる。
との濡れ性を向上させ、また珪弗化水素酸溶液中の珪素
成分との結合の場となる為過飽和状態の珪弗化水素酸溶
液との接触によってプラスチック成形体の形状に追従し
た均一な二酸化珪素被膜を被覆できる。
一方界面活性剤の疎水基はプラスチック成形体内部へ拡
散する事によって二酸化珪素被膜の付着力を向上させる
役割を果たす。
散する事によって二酸化珪素被膜の付着力を向上させる
役割を果たす。
［実施例］ パーフルオロアルキルカルボン酸塩（旭硝子（株）製フ
ッ素系界面活性剤商品名サーフロンＳ−113固形分濃度3
0％）1g及びポリエチレングリコールモノステアレート
（ｎ＝25）1gを水１に溶解した溶液に平面表面上に深
さ0.07μｍ幅0.8μｍピッチ1.6μｍの溝を有するポリカ
ーボネート基板を浸漬し8cm/minの速度で引き上げた
後、100℃の熱風乾燥炉で１時間乾燥を行なった。
ッ素系界面活性剤商品名サーフロンＳ−113固形分濃度3
0％）1g及びポリエチレングリコールモノステアレート
（ｎ＝25）1gを水１に溶解した溶液に平面表面上に深
さ0.07μｍ幅0.8μｍピッチ1.6μｍの溝を有するポリカ
ーボネート基板を浸漬し8cm/minの速度で引き上げた
後、100℃の熱風乾燥炉で１時間乾燥を行なった。
上記の界面活性剤を被着させたポリカーボネート基板に
第１図に示す二酸化珪素被膜製造装置を用いて二酸化珪
素被膜を作成した。
第１図に示す二酸化珪素被膜製造装置を用いて二酸化珪
素被膜を作成した。
第１図において浸漬槽は外槽（１）と内槽（２）から成
り、内槽と外槽の間には水（３）が満たしてある。この
水は温度が35℃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溶解飽和させた2.0モル/lの濃度の
珪弗化水素酸水溶液を水を用いて倍に希釈した3lの反応
液が満たしてある。ここでまず循環ポンプ（10）を作動
させ内槽後部（８）の反応液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。
り、内槽と外槽の間には水（３）が満たしてある。この
水は温度が35℃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溶解飽和させた2.0モル/lの濃度の
珪弗化水素酸水溶液を水を用いて倍に希釈した3lの反応
液が満たしてある。ここでまず循環ポンプ（10）を作動
させ内槽後部（８）の反応液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。
その後、0.5モル/lのホウ酸水溶液（12）を連続的に内
槽後部（８）に滴下し10時間保持した。この状態で反応
後は適度なSiO2過飽和度を有する処理液となった。
槽後部（８）に滴下し10時間保持した。この状態で反応
後は適度な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および
処理液循環流量を240ml/分（処理液前量が約3lであるの
で循環量は８％／分である）と調整した。そして前記界
面活性剤を被着させたポリカーボネート基板（９）を内
槽中部（７）に垂直に浸漬し、前記条件（0.5モル/l）
のホウ酸水溶液を0.2ml/分で添加し８％／分の循環を1.
5μｍのフィルターで濾過する。）で６時間保持した。
処理液循環流量を240ml/分（処理液前量が約3lであるの
で循環量は８％／分である）と調整した。そして前記界
面活性剤を被着させたポリカーボネート基板（９）を内
槽中部（７）に垂直に浸漬し、前記条件（0.5モル/l）
のホウ酸水溶液を0.2ml/分で添加し８％／分の循環を1.
5μｍのフィルターで濾過する。）で６時間保持した。
上記処理で得られた二酸化珪素被膜の膜厚は約170nmで
あった。この上記付着膜部をESCA（Electron Spectrosc
opy for Chemical Analysis）を用いて分析した結果殆
んどがSiO2からなることが確認されまた電子顕微鏡によ
る観察で二酸化珪素被膜がポリカーボネート基板の微細
形状にそって均一に付着してすることが認められた。
あった。この上記付着膜部をESCA（Electron Spectrosc
opy for Chemical Analysis）を用いて分析した結果殆
んどがSiO2からなることが確認されまた電子顕微鏡によ
る観察で二酸化珪素被膜がポリカーボネート基板の微細
形状にそって均一に付着してすることが認められた。
上記実施例で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はがすテストで部分的にはがれる
が、これを600W2450MHzの高周波で１時間処理したとこ
ろ全くはがれなくなり強固な付着力を有する二酸化珪素
被膜になった。
ープをはりつけて引きはがすテストで部分的にはがれる
が、これを600W2450MHzの高周波で１時間処理したとこ
ろ全くはがれなくなり強固な付着力を有する二酸化珪素
被膜になった。
［比較例］ ポリカーボネート平板を用い界面活性剤処理なしに実施
例と同様の珪弗化水素酸の二酸化珪素飽和水溶液を用い
た二酸化珪素被膜処理を行なってポリカーボネート平板
に二酸化珪素被膜（約170nm厚）を作成した。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、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。
例と同様の珪弗化水素酸の二酸化珪素飽和水溶液を用い
た二酸化珪素被膜処理を行なってポリカーボネート平板
に二酸化珪素被膜（約170nm厚）を作成した。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、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。
［発明の結果］ 本発明によれば、希薄水溶液の塗布そして溶液中への浸
漬によって二酸化珪素被膜を形成することができるので
微細な凹凸形状を有するプラスチック成形体であっても
均一な被膜を得ることができる。
漬によって二酸化珪素被膜を形成することができるので
微細な凹凸形状を有するプラスチック成形体であっても
均一な被膜を得ることができる。
第１図は本発明の実施例および比較例に使用した循環式
二酸化珪素被膜製造装置の系統説明図である。
二酸化珪素被膜製造装置の系統説明図である。
Claims (3)
- 【請求項１】プラスチック成形体に界面活性剤水溶液を
塗布し乾燥することにより界面活性剤を被着させた後該
プラスチック成形体と酸化珪素の過飽和状態の珪弗化水
素酸水溶液とを接触させて該プラスチック成形体表面に
二酸化珪素被膜を形成させる二酸化珪素被覆プラスチッ
ク成形体の製造方法。 - 【請求項２】該界面活性剤水溶液がイオン界面活性剤或
いは非イオン界面活性剤或いはこれらの混合物の水溶液
である特許請求の範囲の第１項記載の二酸化珪素被覆プ
ラスチック成形体の製造方法。 - 【請求項３】二酸化珪素被膜を形成後、熱風あるいは高
周波による加熱処理を施す特許請求の範囲第１項又は第
２項に記載の二酸化珪素被覆プラスチック成形体の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61259384A JPH07703B2 (ja) | 1986-10-30 | 1986-10-30 | 二酸化珪素被覆プラスチツク成形体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61259384A JPH07703B2 (ja) | 1986-10-30 | 1986-10-30 | 二酸化珪素被覆プラスチツク成形体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63112632A JPS63112632A (ja) | 1988-05-17 |
| JPH07703B2 true JPH07703B2 (ja) | 1995-01-11 |
Family
ID=17333388
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61259384A Expired - Lifetime JPH07703B2 (ja) | 1986-10-30 | 1986-10-30 | 二酸化珪素被覆プラスチツク成形体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07703B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5450380A (en) * | 1990-05-15 | 1995-09-12 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Optical disk having an SiO2 coating |
| US5907382A (en) * | 1994-12-20 | 1999-05-25 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Transparent conductive substrate and display apparatus |
-
1986
- 1986-10-30 JP JP61259384A patent/JPH07703B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63112632A (ja) | 1988-05-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |