JPH08217898A - Production of water-repellent coating film - Google Patents

Production of water-repellent coating film

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JPH08217898A
JPH08217898A JP4914895A JP4914895A JPH08217898A JP H08217898 A JPH08217898 A JP H08217898A JP 4914895 A JP4914895 A JP 4914895A JP 4914895 A JP4914895 A JP 4914895A JP H08217898 A JPH08217898 A JP H08217898A
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plasma cvd
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篤 穂積
Yoshifumi Kato
祥文 加藤
Osamu Takai
治 高井
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Abstract

PURPOSE: To provide a method for producing a water-repellent coating film, capable of supplying a transparent coating film having excellent water repellency and adhesivity which can be formed into a film at a low temperature. CONSTITUTION: A perfluoroalkylsilane is decomposed and the decomposition product is deposited and stuck to the surface of a transparent resin substrate by using a high-frequency plasma CVD method to form a water-repellent fluorine-containing film. A polycarbonate resin and an acrylic resin are used as the resin substrate 7. The high-frequency plasma CVD method is carried out by using a high-frequency plasma CVD device 9 having a reaction tube 1 to generate a high-frequency plasma. The vaporized perfluoroalkylsilane is introduced through an induction pipe 6 into the reaction tube 1. The peralkoxysilane is decomposed and is reacted with oxygen by using the high-frequency plasma CVD method and the reaction product can be deposited and stuck to the surface of the resin substrate.

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,プラズマCVD法を用
いて,撥水性に優れたフッ素を含有する有機膜を成膜す
る,撥水性皮膜の製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a water-repellent film by forming an organic film containing fluorine having excellent water repellency by using a plasma CVD method.

【0002】[0002]

【従来技術】樹脂基板の表面に撥水性の皮膜を形成する
ことにより,樹脂基板の撥水性を向上させる方法があ
る。かかる技術としては,従来,次の3つに分類される
方法がある。
2. Description of the Related Art There is a method of improving water repellency of a resin substrate by forming a water repellent film on the surface of the resin substrate. Conventionally, such techniques are classified into the following three types.

【0003】即ち,第1は,フッ素系シランカップリン
グ剤に樹脂基板を浸漬する方法〔J.of Non−C
rystalline Solids 121,(19
90),第344〜347頁,J.of the Su
rface ScienceSociety of J
apan vol.14,No.9,(1993)〕が
ある。この方法は,原料であるフッ素系のシランカップ
リング剤の溶液を用いたものである。
That is, the first is a method of immersing a resin substrate in a fluorine-based silane coupling agent [J. of Non-C
Rystalline Solids 121, (19
90), pp. 344-347, J. Am. of the Su
rface ScienceSociety of J
apan vol. 14, No. 9, (1993)]. This method uses a solution of a fluorine-based silane coupling agent as a raw material.

【0004】第2に,SF6 ,CF4 等のガスによるプ
ラズマ処理法〔木材学会誌vol.38,No.1,第
73〜80頁,(1992)。日本ゴム協会誌vol.
66,No.2,(1993),工業加熱vol.2
7,No.1,(1990)〕がある。この方法は,プ
ラズマ中で発生したラジカル,イオンと基板表面との化
学反応を利用した基板の撥水処理方法である。
Secondly, a plasma treatment method using a gas such as SF 6 or CF 4 [Mokuzai Gakkaishi vol. 38, No. 1, pp. 73-80, (1992). Japan Rubber Association magazine vol.
66, No. 2, (1993), industrial heating vol. Two
7, No. 1, (1990)]. This method is a water repellent treatment method for a substrate, which utilizes a chemical reaction between radicals and ions generated in plasma and the substrate surface.

【0005】第3に,フッ素系シランカップリング剤と
ガラス基板とを化学結合させて,単分子膜を形成する方
法〔表面科学vol.14,No.10,第630〜6
35頁,(1993)。Polymer Prepri
nts Japan vol.42,No.4,(19
93)〕がある。この方法は,現在の主流の方法であ
り,撥水性の良い皮膜を成膜できる方法である。上記第
1と第3の方法は,フッ素系のシランカップリング剤を
用いる方法である。一方,上記第2の方法はフッ素含有
ガスを用いる方法である。
Third, a method of chemically bonding a fluorinated silane coupling agent and a glass substrate to form a monomolecular film [Surface Science vol. 14, No. 10, 630-6
35, (1993). Polymer Prepri
nts Japan vol. 42, No. 4, (19
93)]. This method is the current mainstream method, and is a method capable of forming a film having good water repellency. The first and third methods are methods using a fluorine-based silane coupling agent. On the other hand, the second method uses a fluorine-containing gas.

【0006】[0006]

【解決しようとする課題】しかしながら,上記従来の方
法においては,以下の問題がある。第1の方法では,形
成された撥水性膜の表面と水との接触角は,108°前
後であり,撥水性の点では優れている。しかし,樹脂基
板に対する密着性において若干の問題がある。
However, the above conventional method has the following problems. In the first method, the contact angle between the surface of the formed water-repellent film and water is around 108 °, which is excellent in water repellency. However, there are some problems in adhesion to the resin substrate.

【0007】第2の方法では,フッ素系ガスを用いてプ
ラズマ処理を施すと,一般に励起されたフッ素のイオン
やラジカルにより基板の表面がエッチングされる。それ
故,この方法は,グラファイト,ゴム等の基板に対して
は有効であるが,樹脂基板に対しては,基板の透明性が
損なわれるおそれがあり,不向きである。
In the second method, when plasma treatment is performed using a fluorine-based gas, the surface of the substrate is generally etched by the excited fluorine ions and radicals. Therefore, this method is effective for substrates such as graphite and rubber, but is not suitable for resin substrates because the transparency of the substrate may be impaired.

【0008】第3の方法では,ガラス基板に対しては,
ガラス基板における水酸基がリッチであるため,撥水性
膜の密着性は良いが,樹脂基板のような疎水性基板に対
しては,密着性が弱く,不適切である。
In the third method, for a glass substrate,
Since the hydroxyl groups on the glass substrate are rich, the adhesion of the water-repellent film is good, but the adhesion is weak and inappropriate for a hydrophobic substrate such as a resin substrate.

【0009】本発明はかかる従来の問題点に鑑み,優れ
た撥水性と密着性とを有し,且つ透明で低温成膜可能な
皮膜を得ることができる,撥水性皮膜の製造方法を提供
しようとするものである。
In view of the above conventional problems, the present invention provides a method for producing a water-repellent coating, which has excellent water repellency and adhesion and is capable of obtaining a transparent coating capable of forming a film at a low temperature. It is what

【0010】[0010]

【課題の解決手段】本発明は,高周波プラズマCVD法
を用いて,パーフルオロアルキルシランを分解し,その
分解物を基板の表面に堆積密着させることを特徴とする
撥水性皮膜の製造方法にある。
The present invention provides a method for producing a water-repellent coating, characterized by decomposing perfluoroalkylsilane using a high frequency plasma CVD method and depositing and adhering the decomposed product on the surface of a substrate. .

【0011】上記パーフルオロアルキルシランとして
は,CF3 −(CF2 n −CH2 −CH2 −Si(O
CH3 3 ,CF3 −(CF2 n −CH2 −CH2
SiCl3 等がある。上記パーフルオロアルキルシラン
におけるnは,例えば,0〜9の範囲内にある。上記n
は,特に7〜9であることが好ましい。これにより,特
に,ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)と同程度
の撥水性が期待できる。
As the above-mentioned perfluoroalkylsilane, CF 3- (CF 2 ) n --CH 2 --CH 2 --Si (O
CH 3) 3, CF 3 - (CF 2) n -CH 2 -CH 2 -
SiCl 3 and the like. In the above-mentioned perfluoroalkylsilane, n is in the range of 0 to 9, for example. Above n
Is particularly preferably 7-9. As a result, the water repellency comparable to that of polytetrafluoroethylene (PTFE) can be expected.

【0012】高周波プラズマCVD法(化学蒸着法)
は,減圧下において原料ガスを含むガスを,高電界にお
いて高周波の電気的エネルギーで放電させ,分解し,そ
の生成される物質を気相中又は樹脂基板上での化学反応
を経て堆積させる方法である。この高周波プラズマCV
D法は,均一で高速成膜が可能という利点を有してい
る。成膜に当たり,プラズマ条件,成膜条件によって
は,室温付近に近い低温での成膜も可能である。
High frequency plasma CVD method (chemical vapor deposition method)
Is a method of discharging a gas containing a raw material gas under reduced pressure with high frequency electric energy in a high electric field, decomposing, and depositing the generated substance through a chemical reaction in a gas phase or on a resin substrate. is there. This high frequency plasma CV
Method D has the advantage that uniform and high-speed film formation is possible. Depending on the plasma conditions and film formation conditions, it is possible to form films at low temperatures near room temperature.

【0013】上記高周波プラズマCVD法には,例え
ば,実施例に示す誘導結合方式のCVD法がある。上記
高周波プラズマCVD法(以下,単に,上記CVD法と
もいう)の高周波出力は,13.56MHzの場合に
は,25〜300Wであることが好ましい。25W未満
の場合には,プラズマがワークコイルの中心においての
み発生し,反応管全体に広がらないおそれがある。一
方,300Wを越える場合には,プラズマ特性のマッチ
ングが困難となり,プラズマの安定的な維持が困難とな
るおそれがある。
The high frequency plasma CVD method includes, for example, the inductive coupling type CVD method shown in the embodiment. The high frequency output of the high frequency plasma CVD method (hereinafter, also simply referred to as the CVD method) is preferably 25 to 300 W at 13.56 MHz. If it is less than 25 W, plasma may be generated only in the center of the work coil and may not spread over the entire reaction tube. On the other hand, when it exceeds 300 W, matching of plasma characteristics becomes difficult, and stable maintenance of plasma may be difficult.

【0014】上記CVD法の成膜温度は,20〜120
℃であることが好ましい。20℃未満の場合には,フッ
素含有膜が形成されないおそれがある。一方,120℃
を越える場合には,基板として樹脂基板を用いた場合
に,その樹脂基板がプラズマによる熱の影響を受け,溶
融するおそれがある。
The film forming temperature of the above CVD method is 20 to 120.
C. is preferred. If the temperature is lower than 20 ° C, the fluorine-containing film may not be formed. On the other hand, 120 ° C
If it exceeds the above range, when a resin substrate is used as the substrate, the resin substrate may be affected by the heat of the plasma and melted.

【0015】上記CVD法における成膜原料の分圧は,
5〜30Paであることが好ましい。5Pa未満の場合
には,高い成膜速度が得られず,皮膜が形成されないお
それがある。一方,30Paを越える場合には,プラズ
マが収縮し,放電状態が不安定となるおそれがある。
The partial pressure of the film-forming raw material in the above CVD method is
It is preferably 5 to 30 Pa. If it is less than 5 Pa, a high film formation rate may not be obtained, and a film may not be formed. On the other hand, if it exceeds 30 Pa, the plasma may contract and the discharge state may become unstable.

【0016】上記基板は,反応管内において,プラズマ
の中心から,40〜50cm遠ざけた位置に配置するこ
とが好ましい。これにより,プラズマによる熱の影響を
避けることができると共に,基板の表面がフッ素原子に
よりエッチングされることを防止することができ,高い
透明度を維持することができる。
The above-mentioned substrate is preferably arranged at a position 40 to 50 cm away from the center of plasma in the reaction tube. As a result, the influence of heat due to plasma can be avoided, the surface of the substrate can be prevented from being etched by fluorine atoms, and high transparency can be maintained.

【0017】上記基板としては,例えば,所望形状を有
する合成樹脂成形体,ガラス基板,シリコン基板を用い
ることができる。上記合成樹脂成形体としては,例え
ば,ポリカーボネート系樹脂又はアクリル系樹脂のいず
れかを用いることができる。
As the substrate, for example, a synthetic resin molding having a desired shape, a glass substrate, or a silicon substrate can be used. As the synthetic resin molded body, for example, either a polycarbonate resin or an acrylic resin can be used.

【0018】上記基板の表面には,上記CVD法によ
り,フッ素含有膜が形成される。このフッ素含有膜は,
酸化シリコンの皮膜中にフッ素が含有されている「フッ
素含有酸化シリコン系の皮膜」である。
A fluorine-containing film is formed on the surface of the substrate by the CVD method. This fluorine-containing film is
It is a "fluorine-containing silicon oxide-based film" in which fluorine is contained in the silicon oxide film.

【0019】また,高周波プラズマCVD法を用いて,
パーフルオロアルキルシランを分解すると共に酸素と反
応させ,その反応生成物を基板の表面に堆積密着させる
こともできる。この場合においても,上記誘導結合方式
のCVD法を高周波プラズマCVD法として用いること
ができる。そして,パーフルオロアルキルシランの分解
物と反応させる上記酸素は,マスフローコントローラ等
によりその流量を制御した状態で反応管に導入する。
Further, by using the high frequency plasma CVD method,
The perfluoroalkylsilane can be decomposed and reacted with oxygen, and the reaction product can be deposited and adhered to the surface of the substrate. Also in this case, the inductively coupled CVD method can be used as the high frequency plasma CVD method. Then, the oxygen that reacts with the decomposition product of perfluoroalkylsilane is introduced into the reaction tube in a state where the flow rate is controlled by a mass flow controller or the like.

【0020】[0020]

【作用及び効果】本発明の撥水性皮膜の製造方法におい
ては,成膜原料としてパーフルオロアルキルシランを用
いている。パーフルオロアルキルシランは蒸気圧が高い
ため,室温〜70℃の低温で気化する。そのため,低温
で皮膜を形成することができる。
FUNCTION AND EFFECT In the method for producing a water-repellent coating of the present invention, perfluoroalkylsilane is used as a film forming raw material. Since perfluoroalkylsilane has a high vapor pressure, it vaporizes at a low temperature of room temperature to 70 ° C. Therefore, the film can be formed at a low temperature.

【0021】また,このものは,高周波プラズマ放電に
よって解離したラジカル,原子等が非常に高いエネルギ
ーを有して,酸素と反応し,その反応生成物が基板の表
面に堆積密着していく。そのため,フッ素含有膜の密着
性が高い。フッ素含有膜には,フッ素原子が多く含まれ
ているため,優れた撥水性を発揮することができる。
Further, in this product, radicals and atoms dissociated by the high frequency plasma discharge have very high energy and react with oxygen, and the reaction product is deposited and adheres to the surface of the substrate. Therefore, the adhesion of the fluorine-containing film is high. Since the fluorine-containing film contains many fluorine atoms, it can exhibit excellent water repellency.

【0022】また,高周波プラズマCVD法は,DC
(直流式)プラズマCVD法と比較してフッ素原子によ
るエッチングの進行が速いといわれているが,基板をプ
ラズマの中心から遠ざけることにより基板のエッチング
の進行を抑えることができる。従って,透明度の高い皮
膜を形成することができる。また,基板をプラズマの中
心から遠ざけるか,或いはプラズマ出力を調整すること
により,室温から120℃付近という低温において,フ
ッ素含有膜を作製することができる。
Further, the high frequency plasma CVD method uses DC
It is said that the progress of etching by fluorine atoms is faster than that of the (DC) plasma CVD method, but the progress of etching of the substrate can be suppressed by moving the substrate away from the center of plasma. Therefore, a highly transparent film can be formed. Further, the fluorine-containing film can be formed at a low temperature of about 120 ° C. from room temperature by moving the substrate away from the center of the plasma or adjusting the plasma output.

【0023】本発明によれば,優れた撥水性と密着性と
を有し,且つ透明で低温成膜可能な皮膜を得ることがで
きる,撥水性皮膜の製造方法を提供することができる。
According to the present invention, it is possible to provide a method for producing a water-repellent coating, which has excellent water repellency and adhesion and is capable of obtaining a transparent coating capable of forming a film at a low temperature.

【0024】[0024]

【実施例】本発明の実施例にかかる撥水性皮膜の製造方
法について,図1〜図3を用いて説明する。本例は,高
周波プラズマCVD法を用いて,成膜原料のパーフルオ
ロアルキルシランを分解すると共に酸素と反応させ,そ
の反応生成物を透明な樹脂基板の表面に堆積密着させて
撥水性のフッ素含有膜を形成する方法である。
EXAMPLES A method for producing a water-repellent coating according to examples of the present invention will be described with reference to FIGS. In this example, a high-frequency plasma CVD method is used to decompose perfluoroalkylsilane, which is a raw material for film formation, and to react with oxygen, and the reaction product is deposited and adhered to the surface of a transparent resin substrate to contain water-repellent fluorine. It is a method of forming a film.

【0025】以下,これを詳説する。まず,図1に示す
高周波プラズマCVD装置9を準備する。高周波プラズ
マCVD装置9は,反応管1と,反応管1内において高
周波プラズマを発生させるワークコイル11と,反応管
1内を減圧吸引するロータリーポンプ2と,SUS製の
気化器3において気化させた成膜原料であるパーフルオ
ロアルキルシランを上記反応管1内に導入する導入管6
とを有する。上記パーフルオロアルキルシランとして
は,パーフルオロアルコキシシラン(FAS)(CF3
−(CF2 n −CH2 −CH2 −Si(OC
3 3 )を用いた。
This will be described in detail below. First, the high frequency plasma CVD apparatus 9 shown in FIG. 1 is prepared. The high-frequency plasma CVD apparatus 9 is vaporized by a reaction tube 1, a work coil 11 that generates high-frequency plasma in the reaction tube 1, a rotary pump 2 that suctions the inside of the reaction tube 1 under reduced pressure, and a vaporizer 3 made of SUS. Introducing tube 6 for introducing perfluoroalkylsilane, which is a film forming raw material, into the reaction tube 1
Have and. Examples of the perfluoroalkylsilane include perfluoroalkoxysilane (FAS) (CF 3
- (CF 2) n -CH 2 -CH 2 -Si (OC
H 3 ) 3 ) was used.

【0026】反応管1は,内径35mm,長さ1mの透
明石英ガラス管である。反応管1の両端は,固定用ホル
ダー(SUS製)15,16により固定されている。ワ
ークコイル11は,反応管1の外部中央に巻回されてお
り,13.56MHzの高周波電源12と接続してい
る。
The reaction tube 1 is a transparent quartz glass tube having an inner diameter of 35 mm and a length of 1 m. Both ends of the reaction tube 1 are fixed by fixing holders (made of SUS) 15 and 16. The work coil 11 is wound around the outer center of the reaction tube 1 and is connected to a 13.56 MHz high frequency power supply 12.

【0027】反応管1の出口端は,ロータリーポンプ2
と接続する吸引管20と接続しており,反応管1の入口
端は上記導入管6と接続している。導入管6にはリボン
ヒータ60が巻かれており,気化した成膜原料が凝集す
ることを防止している。気化器3は,加熱ヒータ30に
より加熱される。
The outlet end of the reaction tube 1 is connected to the rotary pump 2
Is connected to a suction pipe 20 which is connected to, and the inlet end of the reaction pipe 1 is connected to the introduction pipe 6. A ribbon heater 60 is wound around the introduction tube 6 to prevent the vaporized film forming raw material from aggregating. The vaporizer 3 is heated by the heater 30.

【0028】次に,反応管1の中に,アクリル系の透明
な樹脂基板7を配置する。樹脂基板7の大きさは,2.
0×2.0×0.4(cm)である。配置場所は,ワー
クコイル11の中心よりも40〜50cm導入管6の方
向へ遠ざけた位置Aとする。これは,ワークコイルの中
心(図1の位置B)に樹脂基板を配置すると,高温のワ
ークコイル11により樹脂基板が溶融するおそれがある
からである。また,ワークコイル11の中心よりも吸引
管20の方向(図1の位置C)に配置すると,フッ素含
有膜の蒸着が困難となるためである。そのため,ワーク
コイル11から遠い位置であり,かつ高濃度のパーフル
オロアルキルシランが存在する位置Aに,樹脂基板7を
配置することとしたのである。また,位置Aに配置する
ことにより樹脂基板7の表面がフッ素原子によりエッチ
ングされることを防止することができる。
Next, a transparent acrylic resin substrate 7 is placed in the reaction tube 1. The size of the resin substrate 7 is 2.
It is 0 × 2.0 × 0.4 (cm). The placement location is set to a position A which is 40 to 50 cm away from the center of the work coil 11 in the direction of the introduction tube 6. This is because if the resin substrate is placed at the center of the work coil (position B in FIG. 1), the high temperature work coil 11 may melt the resin substrate. Further, if it is arranged in the direction of the suction tube 20 (position C in FIG. 1) with respect to the center of the work coil 11, vapor deposition of the fluorine-containing film becomes difficult. Therefore, the resin substrate 7 is arranged at the position A far from the work coil 11 and where the high-concentration perfluoroalkylsilane is present. Further, by disposing it at the position A, it is possible to prevent the surface of the resin substrate 7 from being etched by fluorine atoms.

【0029】次いで,反応管1の中をロータリーポンプ
2により5〜30Paになるように排気する。次いで,
成膜原料のパーフルオロアルキルシラン(信越化学製K
BM7803)を気化器3内で気化させ,これを導入管
6を介して反応管1内に導入して,分圧5〜30Paと
する。この際,反応ガスとしての酸素を反応管1の中に
導入する。酸素の流量は,反応管1内の酸素分圧が0〜
15Paとなるように,マスフローコントローラにより
制御する。このとき,アルゴンガス等のイナートガスを
用いて,気化器3内の成膜原料をバブリングさせて,パ
ーフルオロアルキルシランを導入してもよい。
Then, the inside of the reaction tube 1 is evacuated by the rotary pump 2 to 5 to 30 Pa. Then,
Perfluoroalkylsilane, a film-forming raw material (K
BM7803) is vaporized in the vaporizer 3, and this is introduced into the reaction tube 1 through the introduction tube 6 to have a partial pressure of 5 to 30 Pa. At this time, oxygen as a reaction gas is introduced into the reaction tube 1. The oxygen flow rate is such that the oxygen partial pressure in the reaction tube 1 is 0 to
The mass flow controller controls the pressure to be 15 Pa. At this time, the perfluoroalkylsilane may be introduced by bubbling the film forming raw material in the vaporizer 3 using an inert gas such as argon gas.

【0030】また,高周波電源12により高周波出力1
0〜300W,13,56MHzを1〜60分間加え,
マッチング回路を介して,コイルに高周波電力を印加す
る。このとき,以上の成膜条件により,反応管1内の樹
脂基板7の温度は,20〜120℃となる。これによ
り,反応管1内に高周波プラズマを発生させる。する
と,反応管1内において,ガス化したパーフルオロアル
キルシランが分解し,酸素と反応して反応生成物が生成
し,この反応生成物が樹脂基板5の表面に堆積,密着す
る。これにより,樹脂基板5の表面に,透明な皮膜が形
成される。
Further, a high frequency output 1 is generated by the high frequency power source 12.
Add 0-300W, 13,56MHz for 1-60 minutes,
High-frequency power is applied to the coil via the matching circuit. At this time, the temperature of the resin substrate 7 in the reaction tube 1 becomes 20 to 120 ° C. under the above film forming conditions. Thereby, high frequency plasma is generated in the reaction tube 1. Then, in the reaction tube 1, the gasified perfluoroalkylsilane is decomposed and reacts with oxygen to generate a reaction product, which is deposited and adheres to the surface of the resin substrate 5. As a result, a transparent film is formed on the surface of the resin substrate 5.

【0031】次に,得られた皮膜の膜厚を触針法により
測定したところ,0.6〜1.0μmであった。また成
膜速度は,1〜2μm/Hr.であった。また,X線光
電子分光法を用いたFT−IR組成分析により,皮膜の
化学結合状態を測定し,その結果を図2に示した。
Next, when the film thickness of the obtained film was measured by the stylus method, it was 0.6 to 1.0 μm. The film forming rate is 1 to 2 μm / Hr. Met. In addition, the chemical bond state of the film was measured by FT-IR composition analysis using X-ray photoelectron spectroscopy, and the results are shown in FIG.

【0032】同図より,1100cm-1にSi−O結合
によるピークが観察された。これより,酸化シリコン系
皮膜が形成されていることが確認された。また,115
0〜1250cm-1にC−Fn結合によるピークが観察
された。このことから,この皮膜にはフッ素が含有され
ていることが明らかになった。即ち,上記皮膜は,フッ
素含有酸化シリコン系皮膜であることが分かる。
From the figure, a peak due to the Si--O bond was observed at 1100 cm -1 . From this, it was confirmed that a silicon oxide based film was formed. Also, 115
A peak due to the C—Fn bond was observed at 0 to 1250 cm −1 . From this, it became clear that this film contained fluorine. That is, it is understood that the above film is a fluorine-containing silicon oxide based film.

【0033】また,XPS(Shimadzu製:ES
CA3200)により皮膜の組成分析を行ったところ,
図3に示すごとく,690eV付近にCF2 −CF2
合に起因するF18ピークが観察された。このことから,
PTFEと同様な有機膜が形成されていることわかる。
XPS (Shimadzu: ES
When the composition of the film was analyzed by CA3200),
As shown in FIG. 3, an F 18 peak due to the CF 2 —CF 2 bond was observed near 690 eV. From this,
It can be seen that an organic film similar to PTFE is formed.

【0034】次に,皮膜を形成した撥水性合成樹脂成形
体は,水に対する接触角が107°と高く,テフロンと
同程度の高い値が得られた。これに対し,皮膜を形成す
る前の樹脂基板の水に対する接触角は60°と低かっ
た。
Next, the water-repellent synthetic resin molding having the film formed thereon had a high contact angle with water of 107 °, which was as high as that of Teflon. On the other hand, the contact angle of the resin substrate with water before forming the film was as low as 60 °.

【0035】次に,上記の皮膜の剥離試験を行った。即
ち,皮膜の表面に1mm間隔で縦横11本ずつの切り込
みを入れ,100個の碁盤目を作る。そして,その上に
テープを貼着して,テープを引っ張り,密着性の測定を
行った。その結果,100個全ての碁盤目に剥離は観察
されなかった。このことから,本例のフッ素含有膜は,
非常に密着性が高いことがわかる。
Next, a peeling test of the above film was conducted. That is, the surface of the film is cut into 11 vertical and horizontal cuts at 1 mm intervals to make 100 cross-cuts. Then, a tape was adhered onto it, the tape was pulled, and the adhesion was measured. As a result, no peeling was observed on all 100 grids. From this, the fluorine-containing film of this example is
It can be seen that the adhesion is extremely high.

【0036】これは,パーフルオロアルキルシランのプ
ラズマ化により,高いエネルギーを有するラジカルや原
子が樹脂基板に堆積しているため,アンカー効果等によ
り,皮膜の密着性が向上したものである。なお,上例は
樹脂基板としてアクリル系樹脂を用いたが,ポリカーボ
ネート系樹脂を用いた場合も同様の結果が得られた。ま
た,樹脂基板の代わりに,ガラス基板,シリコン基板を
用いた場合にも同様の結果が得られた。
This is because the radicals and atoms having high energy are deposited on the resin substrate due to the perfluoroalkylsilane being turned into plasma, so that the adhesion of the coating is improved by the anchor effect or the like. In the above example, acrylic resin was used as the resin substrate, but similar results were obtained when polycarbonate resin was used. Similar results were obtained when a glass substrate or a silicon substrate was used instead of the resin substrate.

【0037】次に,上記皮膜の可視光透過率の測定を行
った。なお,本測定に使用された皮膜は,パーフルオロ
アルキルシランの分圧を11Pa,高周波出力を300
W,13.56MHz,反応時間を30分間として成膜
されたものである。その結果を図4に示す。同図より皮
膜の透過率は90%程度であり,かなり高い透明性を維
持していることがわかる。
Next, the visible light transmittance of the above film was measured. The coating used for this measurement was a partial pressure of perfluoroalkylsilane of 11 Pa and a high frequency output of 300.
The film was formed with W, 13.56 MHz and a reaction time of 30 minutes. FIG. 4 shows the results. From the figure, it can be seen that the transmittance of the coating is about 90%, which means that it maintains a fairly high degree of transparency.

【0038】また,上記実施例において,酸素分圧0P
a,すなわち酸素を導入しない場合も撥水性を有する皮
膜が形成されることが確認された。この場合,酸素を導
入した場合に比べて膜厚が厚くなることが観察された。
これは酸素を導入した場合には,架橋が進み皮膜が緻密
化しているためと考えられる。
In the above embodiment, the oxygen partial pressure is 0P.
It was confirmed that a film having water repellency was formed even when a, that is, oxygen was not introduced. In this case, it was observed that the film thickness was thicker than when oxygen was introduced.
This is presumably because when oxygen is introduced, the cross-linking proceeds and the film becomes dense.

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

【図1】実施例の高周波プラズマCVD装置を示す説明
図。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a high frequency plasma CVD apparatus according to an embodiment.

【図2】実施例の,FT−IR組成分析の結果を示す線
図。
FIG. 2 is a diagram showing the results of FT-IR composition analysis of Examples.

【図3】実施例の,皮膜のF18スペクトルを示す線図。FIG. 3 is a diagram showing an F 18 spectrum of a film of an example.

【図4】実施例の,皮膜の可視光透過率を示す線図。FIG. 4 is a diagram showing a visible light transmittance of a film of an example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1...反応管, 11..ワークコイル, 12..高周波電源, 2...ロータリーポンプ, 20...吸引管, 3...気化器, 6...導入管, 7...樹脂基板, 9...高周波プラズマCVD装置, 1. . . Reaction tube, 11. . Work coil, 12. . High frequency power supply, 2. . . Rotary pump, 20. . . Suction tube, 3. . . Vaporizer, 6. . . Introductory tube, 7. . . Resin substrate, 9. . . High frequency plasma CVD equipment,

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 高周波プラズマCVD法を用いて,パー
フルオロアルキルシランを分解し,その分解物を基板の
表面に堆積密着させることを特徴とする撥水性皮膜の製
造方法。
1. A method for producing a water-repellent coating, which comprises decomposing perfluoroalkylsilane using a high-frequency plasma CVD method and depositing and adhering the decomposed product on the surface of a substrate.
【請求項2】 高周波プラズマCVD法を用いて,パー
フルオロアルキルシランを分解すると共に酸素と反応さ
せ,その反応生成物を基板の表面に堆積密着させること
を特徴とする撥水性皮膜の製造方法。
2. A method for producing a water-repellent coating, which comprises decomposing perfluoroalkylsilane and reacting it with oxygen using a high-frequency plasma CVD method, and depositing and adhering the reaction product on the surface of a substrate.
【請求項3】 請求項1又は2において,上記基板は合
成樹脂成形体であることを特徴とする撥水性皮膜の製造
方法。
3. The method for producing a water-repellent film according to claim 1, wherein the substrate is a synthetic resin molded body.
【請求項4】 請求項3において,上記合成樹脂成形体
は,ポリカーボネート系樹脂又はアクリル系樹脂のいず
れかであることを特徴とする撥水性皮膜の製造方法。
4. The method for producing a water-repellent coating according to claim 3, wherein the synthetic resin molded body is either a polycarbonate resin or an acrylic resin.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2004302086A (en) * 2003-03-31 2004-10-28 Dainippon Printing Co Ltd Manufacturing method for pattern forming body
JP2005534813A (en) * 2002-08-06 2005-11-17 サン−ゴバン グラス フランス Method for forming a coating on plastic glass

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