JPH08248203A - 部材表面を超撥水性にする方法および超撥水性透明板 - Google Patents
部材表面を超撥水性にする方法および超撥水性透明板Info
- Publication number
- JPH08248203A JPH08248203A JP7072422A JP7242295A JPH08248203A JP H08248203 A JPH08248203 A JP H08248203A JP 7072422 A JP7072422 A JP 7072422A JP 7242295 A JP7242295 A JP 7242295A JP H08248203 A JPH08248203 A JP H08248203A
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- JP
- Japan
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- repellent
- super water
- carbon fluoride
- glass
- fine particles
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
- Surface Treatment Of Optical Elements (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ガラス板等の部材の表面を超撥水性にする。
【構成】 ガラス、プラスチック、金属等の部材１１の
表面に、直径１０００Å以下のフッ化カーボン１〔（Ｃ
Ｆ）ｎ〕を微粒子状に付着させる。部材の表面形状や、
透明性を損なうことなく、その撥水性を著しく向上させ
ることができる。この方法により得られた超撥水性ガラ
スは、自動車の窓ガラス、車外ミラー等として極めて有
効に使用できる。
表面に、直径１０００Å以下のフッ化カーボン１〔（Ｃ
Ｆ）ｎ〕を微粒子状に付着させる。部材の表面形状や、
透明性を損なうことなく、その撥水性を著しく向上させ
ることができる。この方法により得られた超撥水性ガラ
スは、自動車の窓ガラス、車外ミラー等として極めて有
効に使用できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車のサイドミラー
や、風呂場に用いられる鏡など、水滴が付着しないこと
が望ましい各種部材の表面を超撥水性表面に改質する方
法およびこの方法により得られた超撥水性透明板に関す
る。
や、風呂場に用いられる鏡など、水滴が付着しないこと
が望ましい各種部材の表面を超撥水性表面に改質する方
法およびこの方法により得られた超撥水性透明板に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、部材の疎水化方法すなわち、ガラ
ス等の表面を濡れにくくする方法として、（１）ガラス
中に酸化物等を添加するもの（例えば、朝倉書店発行
「ガラスハンドブック」ｐ．７７１〜）や、（２）表面
に濡れにくい材料、例えばフッ素化合物を付着させる
か、あるいはシランカップリング剤のような疎水基を有
する化合物をガラス表面と反応させて疎水化するものが
知られている。
ス等の表面を濡れにくくする方法として、（１）ガラス
中に酸化物等を添加するもの（例えば、朝倉書店発行
「ガラスハンドブック」ｐ．７７１〜）や、（２）表面
に濡れにくい材料、例えばフッ素化合物を付着させる
か、あるいはシランカップリング剤のような疎水基を有
する化合物をガラス表面と反応させて疎水化するものが
知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記
「ガラスハンドブック」に記載されているように、上記
（１）の方法では疎水性は１０％位しか向上せず、その
効果は不充分であった。鉛イオン（Ｐｂ+2）等のイオン
を加え、その分極性によって濡れにくくする方法もある
が、この方法も効果は少ない。
「ガラスハンドブック」に記載されているように、上記
（１）の方法では疎水性は１０％位しか向上せず、その
効果は不充分であった。鉛イオン（Ｐｂ+2）等のイオン
を加え、その分極性によって濡れにくくする方法もある
が、この方法も効果は少ない。
【０００４】また、上記（２）の方法は、フッ素化合物
自体の濡れにくさを応用するものであるが、この化合物
は部材表面から剥がれやすいうえに、付着膜厚を厚くし
ないと疎水性付与効果があがらず、付着膜厚を厚くする
と部材の透明性が損なわれるという問題があった。
自体の濡れにくさを応用するものであるが、この化合物
は部材表面から剥がれやすいうえに、付着膜厚を厚くし
ないと疎水性付与効果があがらず、付着膜厚を厚くする
と部材の透明性が損なわれるという問題があった。
【０００５】本発明は、上記問題点を解決しようとする
もので、その目的は、板体等の部材の表面形状、透明性
等を損なうことなく、その撥水性を著しく向上させるこ
とが可能な部材表面を超撥水性にする方法および、この
方法による超撥水性透明板を提供することにある。
もので、その目的は、板体等の部材の表面形状、透明性
等を損なうことなく、その撥水性を著しく向上させるこ
とが可能な部材表面を超撥水性にする方法および、この
方法による超撥水性透明板を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の部材表
面を超撥水性にする方法は、ガラス、プラスチック、金
属等の部材表面にフッ化カーボンを微粒子状に付着させ
ることを特徴とする。
面を超撥水性にする方法は、ガラス、プラスチック、金
属等の部材表面にフッ化カーボンを微粒子状に付着させ
ることを特徴とする。
【０００７】請求項２に記載の部材表面を超撥水性にす
る方法は、請求項１において、フッ化カーボンの直径を
１０００Å以下とすることを特徴とする。
る方法は、請求項１において、フッ化カーボンの直径を
１０００Å以下とすることを特徴とする。
【０００８】請求項３に記載の超撥水性透明板は、透明
板の表面に、直径１０００Å以下のフッ化カーボンを微
粒子状に付着させたことを特徴とする。
板の表面に、直径１０００Å以下のフッ化カーボンを微
粒子状に付着させたことを特徴とする。
【０００９】本発明はガラス、プラスチックのような透
明体に限らず金属、セラミックスなどあらゆる部材の表
面の撥水性を向上させることができるうえ、表面が平面
状のものに限らず複雑な形状のものにも適用できる。
明体に限らず金属、セラミックスなどあらゆる部材の表
面の撥水性を向上させることができるうえ、表面が平面
状のものに限らず複雑な形状のものにも適用できる。
【００１０】部材表面にフッ化カーボンを微粒子状に付
着させるには、例えばフッ化カーボンを４００℃以上に
加熱して蒸発させ、部材表面に蒸着する。この蒸着は真
空下で行うのが好ましく、フッ化カーボンの付着力が高
まる。この場合、蒸着時間が長すぎるとフッ化カーボン
が膜状に付着するため１２０°以上の接触角が得られな
いので、撥水性向上効果は不充分となる。前記蒸着法に
代えてＰＶＤ法（Physical Vapor Deposition ）、ＣＶ
Ｄ法（Chemical Vapor Deposition ）等が適用できる
が、真空蒸着法が簡便で好ましい。付着前に部材表面を
充分に清浄化し、真空蒸着法で付着させることにより、
付着強度が著しく向上する。
着させるには、例えばフッ化カーボンを４００℃以上に
加熱して蒸発させ、部材表面に蒸着する。この蒸着は真
空下で行うのが好ましく、フッ化カーボンの付着力が高
まる。この場合、蒸着時間が長すぎるとフッ化カーボン
が膜状に付着するため１２０°以上の接触角が得られな
いので、撥水性向上効果は不充分となる。前記蒸着法に
代えてＰＶＤ法（Physical Vapor Deposition ）、ＣＶ
Ｄ法（Chemical Vapor Deposition ）等が適用できる
が、真空蒸着法が簡便で好ましい。付着前に部材表面を
充分に清浄化し、真空蒸着法で付着させることにより、
付着強度が著しく向上する。
【００１１】このようにして加工したガラス板やプラス
チック板は、自動車のサイドミラーや風呂場の鏡など、
水滴が付着しないと好都合な用途に供することができ、
サイドミラーなどに付着した水滴をワイパーや布で拭く
手間が不要となる。
チック板は、自動車のサイドミラーや風呂場の鏡など、
水滴が付着しないと好都合な用途に供することができ、
サイドミラーなどに付着した水滴をワイパーや布で拭く
手間が不要となる。
【００１２】
【作用】本発明方法は、部材表面にフッ素化合物を付着
させる上記（２）の従来方法とは著しく相違している。
この従来方法では、撥水性の向上効果はあるものの、フ
ッ素化合物を膜状に付着させるため部材表面が不透明に
なるので、ユーザーは、フッ素化合物コーティング前の
部材の正体を知ることが難しくなる。これに対して、本
発明方法は部材表面にフッ化カーボンを微粒子状に付着
させるものである（従来方法と違って、膜状に付着させ
ない）ため、部材表面が完全に皮膜で覆われることはな
いので、フッ化カーボン付着前の部材表面の微小な凹凸
や表面性（色等）を損なうことがなく、しかも従来方法
では得られなかった超撥水性を得ることができる。
させる上記（２）の従来方法とは著しく相違している。
この従来方法では、撥水性の向上効果はあるものの、フ
ッ素化合物を膜状に付着させるため部材表面が不透明に
なるので、ユーザーは、フッ素化合物コーティング前の
部材の正体を知ることが難しくなる。これに対して、本
発明方法は部材表面にフッ化カーボンを微粒子状に付着
させるものである（従来方法と違って、膜状に付着させ
ない）ため、部材表面が完全に皮膜で覆われることはな
いので、フッ化カーボン付着前の部材表面の微小な凹凸
や表面性（色等）を損なうことがなく、しかも従来方法
では得られなかった超撥水性を得ることができる。
【００１３】フッ化カーボン〔（ＣＦ）ｎ〕は、炭素を
フッ素化して得られる灰白色の粉末で、カーボン（黒
鉛）の潤滑性とフッ素の低表面エネルギー性とを併せも
つ化合物であり、現在知られている化合物の中では最高
度の撥水性と、優れた耐薬品性を有するものである。ま
た、フッ化カーボンの接触角は約１２０°である。な
お、物質の接触角が約１４０°であれば、水がその表面
に付着することはできないと言われている。
フッ素化して得られる灰白色の粉末で、カーボン（黒
鉛）の潤滑性とフッ素の低表面エネルギー性とを併せも
つ化合物であり、現在知られている化合物の中では最高
度の撥水性と、優れた耐薬品性を有するものである。ま
た、フッ化カーボンの接触角は約１２０°である。な
お、物質の接触角が約１４０°であれば、水がその表面
に付着することはできないと言われている。
【００１４】本発明では、図１に示すように、部材１１
の表面にフッ化カーボン１を微粒子状に付着させるの
で、見掛け上の接触角は１２０°以上になる。本発明で
は、フッ化カーボンの付着により部材の表面積を増加さ
せるとともに、部材の表面形状を図１のように凸状にす
る。そのためには、フッ化カーボン微粒子によって部材
表面の透明性が損なわれることがない程度に、この微粒
子の粒径を小さくすることが好ましい。そのため前記粒
径を１０〜３０００Åの範囲にすることが望ましく、１
０〜１０００Åの範囲が特に望ましい。これは、粒径が
光の波長に比べて充分に小さいときには、光がフッ化カ
ーボン微粒子を透過するからである。
の表面にフッ化カーボン１を微粒子状に付着させるの
で、見掛け上の接触角は１２０°以上になる。本発明で
は、フッ化カーボンの付着により部材の表面積を増加さ
せるとともに、部材の表面形状を図１のように凸状にす
る。そのためには、フッ化カーボン微粒子によって部材
表面の透明性が損なわれることがない程度に、この微粒
子の粒径を小さくすることが好ましい。そのため前記粒
径を１０〜３０００Åの範囲にすることが望ましく、１
０〜１０００Åの範囲が特に望ましい。これは、粒径が
光の波長に比べて充分に小さいときには、光がフッ化カ
ーボン微粒子を透過するからである。
【００１５】また、本発明では、フッ化カーボン微粒子
で覆われない部材表面部分の表面張力は、覆われた部分
に比べて小さいため、部材表面に表面張力の大きい部分
と小さい部分が交互に存在する（このような表面を有す
るものとして、例えばサトイモの葉がある）ので、部材
表面全体の撥水性が向上する（小野 周著「表面張力」
共立出版）。
で覆われない部材表面部分の表面張力は、覆われた部分
に比べて小さいため、部材表面に表面張力の大きい部分
と小さい部分が交互に存在する（このような表面を有す
るものとして、例えばサトイモの葉がある）ので、部材
表面全体の撥水性が向上する（小野 周著「表面張力」
共立出版）。
【００１６】さらに、フッ化カーボン微粒子は屈折率が
低いため、本発明では部材表面に反射防止膜が形成され
る。基板がガラスやプラスチックのように透明なもので
ある場合においても、フッ化カーボン微粒子の反射防止
効果によって、光の透過性は数％ではあるが向上する。
低いため、本発明では部材表面に反射防止膜が形成され
る。基板がガラスやプラスチックのように透明なもので
ある場合においても、フッ化カーボン微粒子の反射防止
効果によって、光の透過性は数％ではあるが向上する。
【００１７】
【実施例】次に、本発明の実施例について説明する。 実施例１ スライドガラスの表面を、有機溶媒を用いる超音波洗浄
により洗浄した後、真空蒸着法によりフッ化カーボンを
蒸着した。このときのベースプレッシャーは７×１０-7
Ｔｏｒｒであった。蒸着のためのシャッター（開）は３
秒間とした。
により洗浄した後、真空蒸着法によりフッ化カーボンを
蒸着した。このときのベースプレッシャーは７×１０-7
Ｔｏｒｒであった。蒸着のためのシャッター（開）は３
秒間とした。
【００１８】真空蒸着後のガラス表面を顕微鏡観察した
結果、直径３００〜８００Åの微粒子が付着しているこ
とが確認された。分光分析により、この微粒子は（Ｃ
Ｆ）ｎであることがわかった。前記スライドガラス表面
の接触角を、接触角測定器を用いて液滴法により測定し
たところ、前記表面洗浄後では１４°、真空蒸着後では
１３６°であった。また、フッ化カーボンの付着処理を
施していないスライドガラスと、上記真空蒸着後のス
ライドガラスを一緒に、飽和蒸気圧のベルジャー中に
立てて放置したところ、水滴は、では付着していたの
に対して、では付着していなかった。
結果、直径３００〜８００Åの微粒子が付着しているこ
とが確認された。分光分析により、この微粒子は（Ｃ
Ｆ）ｎであることがわかった。前記スライドガラス表面
の接触角を、接触角測定器を用いて液滴法により測定し
たところ、前記表面洗浄後では１４°、真空蒸着後では
１３６°であった。また、フッ化カーボンの付着処理を
施していないスライドガラスと、上記真空蒸着後のス
ライドガラスを一緒に、飽和蒸気圧のベルジャー中に
立てて放置したところ、水滴は、では付着していたの
に対して、では付着していなかった。
【００１９】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
係る部材表面を超撥水性にする方法、および超撥水性透
明板では、部材表面にフッ化カーボンを微粒子状に付着
させることにより部材表面を超撥水性にすることがで
き、特別な処理・操作を加えなくても水滴が付くことは
なくなり、しかも部材自体の形状性・表面性（透明性な
ど）が損なわれることもない。例えば雨の日に自動車の
窓に水滴が付着して外が見にくくなるようなことはな
く、また車外ミラーにも水滴が付つかないので、布など
で拭かなくても前後左右が見やすくなる。さらに、フッ
化カーボンは部材表面に強力に付着しているので、通常
の使用条件では剥離することもない。
係る部材表面を超撥水性にする方法、および超撥水性透
明板では、部材表面にフッ化カーボンを微粒子状に付着
させることにより部材表面を超撥水性にすることがで
き、特別な処理・操作を加えなくても水滴が付くことは
なくなり、しかも部材自体の形状性・表面性（透明性な
ど）が損なわれることもない。例えば雨の日に自動車の
窓に水滴が付着して外が見にくくなるようなことはな
く、また車外ミラーにも水滴が付つかないので、布など
で拭かなくても前後左右が見やすくなる。さらに、フッ
化カーボンは部材表面に強力に付着しているので、通常
の使用条件では剥離することもない。
【図１】本発明方法を示す断面図である。
１ フッ化カーボン １１ 部材
Claims (3)
- 【請求項１】 ガラス、プラスチック、金属等の部材表
面にフッ化カーボンを微粒子状に付着させることを特徴
とする、部材表面を超撥水性にする方法。 - 【請求項２】 前記フッ化カーボンは直径が１０００Å
以下であることを特徴とする、請求項１に記載の部材表
面を超撥水性にする方法。 - 【請求項３】 透明板の表面に、直径１０００Å以下の
フッ化カーボンを微粒子状に付着させたことを特徴とす
る超撥水性透明板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7072422A JPH08248203A (ja) | 1995-03-06 | 1995-03-06 | 部材表面を超撥水性にする方法および超撥水性透明板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7072422A JPH08248203A (ja) | 1995-03-06 | 1995-03-06 | 部材表面を超撥水性にする方法および超撥水性透明板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08248203A true JPH08248203A (ja) | 1996-09-27 |
Family
ID=13488844
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7072422A Pending JPH08248203A (ja) | 1995-03-06 | 1995-03-06 | 部材表面を超撥水性にする方法および超撥水性透明板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08248203A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100612776B1 (ko) * | 2005-12-05 | 2006-08-22 | (주)준옵티칼 | 차량용 백미러 및 이 차량용 백미러 제조 방법 |
| JP2008081831A (ja) * | 2006-09-29 | 2008-04-10 | Mitsubishi Chemicals Corp | 基体表面処理方法、固形物、蛍光体含有組成物、発光装置、画像表示装置、および照明装置 |
| JP2009206164A (ja) * | 2008-02-26 | 2009-09-10 | Hitachi High-Technologies Corp | 真空処理装置の調整方法および真空処理装置の内壁部材 |
| JP2013100601A (ja) * | 2011-10-14 | 2013-05-23 | I'msep Co Ltd | フッ化処理による表面改質方法 |
-
1995
- 1995-03-06 JP JP7072422A patent/JPH08248203A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100612776B1 (ko) * | 2005-12-05 | 2006-08-22 | (주)준옵티칼 | 차량용 백미러 및 이 차량용 백미러 제조 방법 |
| JP2008081831A (ja) * | 2006-09-29 | 2008-04-10 | Mitsubishi Chemicals Corp | 基体表面処理方法、固形物、蛍光体含有組成物、発光装置、画像表示装置、および照明装置 |
| JP2009206164A (ja) * | 2008-02-26 | 2009-09-10 | Hitachi High-Technologies Corp | 真空処理装置の調整方法および真空処理装置の内壁部材 |
| JP2013100601A (ja) * | 2011-10-14 | 2013-05-23 | I'msep Co Ltd | フッ化処理による表面改質方法 |
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