JPS58208711A - 多層膜反射鏡 - Google Patents

多層膜反射鏡

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JPS58208711A
JPS58208711A JP57091368A JP9136882A JPS58208711A JP S58208711 A JPS58208711 A JP S58208711A JP 57091368 A JP57091368 A JP 57091368A JP 9136882 A JP9136882 A JP 9136882A JP S58208711 A JPS58208711 A JP S58208711A
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multilayer
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organic polymer
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Shigeo Kubo
樹生 久保
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 不発明は真空蒸着、スパッタリング或いはイオンプレー
テングなどの真壁めっき法による光学的多層反射被膜と
塗装法平印刷法による有機高分子膜を被着して成る反射
鏡で自勤車片、室内用、化粧用又は内,外装建材用に通
用するものである。
従来自動車用灯具の反射鏡ヤ後写鋭などや家庭の化粧用
の銑類は第1図(イ)及び(口)の断面図に示すように
、録(Ag )とかアルミニューム(1)或いはクロー
ム(Cr)等の単金属なi=a面上に化学めっき法或は
真空めっき法により被着している。即ち。
図(イ)に示す如く、基材aのガラス又は透明プラスチ
ックの裏面にAg 、 Al又はCr等の金属反射膜b
を形成し、更に保護塗膜Cを塗着して反射膜を保護する
如く構成している。又図(ロ)は基材aの表面に前記金
属反射膜すを被着し、東に透光性保護膜dを塗層して表
面跳として使用する場合である。上記の従来の娩は比較
的容易に被膜形成が可能である。し力・し乍ら近年物に
自動車用後写銚には青色に着色した反射鏡か、特に欧州
では可成り石くから採用されて8つ、防眩効果やテサイ
ン性に於てすぐれている。この要求には前記の従来法で
は着色及び反射率に関して満足させることが困難である
。すなわち、前記従来の方法で青色の鋏を作成しようと
するならば図(イ)の場合の裏面鏡では透明なガラス又
はツーラスチック基材a目体に青色の染料(有機又は無
1’J)を混合して金属反射膜すからの反射光を膚色す
るか、あるいは図(ロ)の辰面銚のように逍光怪保眩膜
dに前記同様青色に着色せねはならず何れも東1?+−
+顔料の混入を心安とし、単元性染料の製造が困難で且
看色のバラツキか出ること、染料等の耐候性かよくな(
、しかも吸収かあり鮮やな色になり録い等の問題かある
っしかして従来光学機器関係の反射防止膜としてのレン
ズコーテングや干渉フィルターでは酸化物、弗化物又は
硫化物などの非金m膜の多層膜か通用されており、光学
的効果を発揮していることはよく知られている。例えは
青色を呈する反射鏡はいわゆる上記の非金践膜の九の干
渉作用による干渉色を比、用したもので、この方江の反
射鏡か自動車への採用に遅わていたのは、敵討従来の金
属反射膜に比べでコスト高であり、且つ有色のために使
用範囲か眠られてくることの理由であると推定される。
しかし前記のように青色の銑は機能性が高く外観も炙し
℃・ことがら要求か高まっており、前記従来工法では得
られない色の精度と反射性を発揮し得るものである。
一奴に前記非金属膜の生成の方法には1)真空蒸着法、
2)スパッタリンク法、3)イオンプレーテング法、4
)気相反応法、5)液相反応法、向、前記1)〜3)を
一般に「具空めつき法」と言う。
以上の糧知か知らtており、 イajれも薄膜の生成に
利用されている。
例えは、従来第1図(ハ)に示す如く、近年ドイツ製例
えは、ショット社の鏡に見られる着色鏡は特に上記5)
の液相反応法と見られ、カラスaを液に浸漬して多r−
膜eを両面に形成させgの黒色塗膜を産着さセているが
詳細な方法は不明である。又。
同図に)は上記1)乃至3)の真空めっき法の多層膜f
を形成させ同じく保禮膜gを塗層して?す、更に詳しく
は多層膜fは第1層f1にはi’ I(J 2を、f2
にMgF、を、そして第3のfnにi” + 02を形
成している例である。基本的には酸化物、フッ化物及び
硫化物等の谷薄膜はそれぞれ固有の屈折率を有し基板よ
り高い屈折率の単層膜で形成させた礪合膜の光学的厚さ
がλ/4(λは波長)の奇数倍となる波長位置で反射率
か最大となることが知られており。
また単層ではあまり高い反射率か祷られないために、そ
の目的に応じて、光学的厚さの等しい高屈折率膜と低屈
折率膜とを交互に重ねて多層膜を形成させるものである
。又上記非金属膜は前記金属k (Ag等)に比べて吸
収の惨めて少ない透明体であるために有色の反射体とし
て利用するには伺ら・かの吸収体が必要であるために黒
色系の塗料による保@膜gを塗着している。
前述のような従来の反射鏡では臀に後者の真空めっき法
の多層膜によるT r Q 2膜は保賎膜などの有機高
分子膜千プラスチックの基板、あるいは有機高分子膜で
処理さtた基板と直接接する面との付着性が悪いため、
特に耐候性評価試験(サンシャインウェーザーテストや
天然曝露テスト)などで付着力か省化し笑用化か困難で
ある。この付着力改良のため上記1恢分子膜やフラスチ
ック自体の改質か要求されるか、コスト高となり技術的
にも容易でない。又従来例の液相反応法による図())
の方法では膜質が無定形構造のため真壁めっき法に比し
軟質であるためキメもつきやすく、且つ屈折率か低いた
め反射率も低い上、浸漬により基材両側の被膜析出によ
り反射像が1像となる。又、これをさけるために裏面側
を除去して用いるとしても表面銚として使用することに
なり一寸したキズや付漕物があると色の変化が目立つ欠
点を有する。
上記の事情に鑑みてなされたもので1本発明は。
特に反射検層の付着力劣化を改良するとともに鏡面の耐
傷性を―」上させ、耐久性のある良質の多層膜反射鏡を
提供することを目的とするものである3、以下、不発明
の多層膜反射鏡の実施例について添付図面を参照して説
明する。第2図乃至第4図は本発明の実施例の反射榊の
一部拡大前面図である。第2図は基材をガラス、セラミ
ック又はプラスチックの透明材を裏面鏡とする場合で、
第3図の基材は前述の他金属材を含む表面鏡とする場合
である。
第2図(イ)に示す如く、基材Gは透明なカラス又はセ
ラミック材からなり、該基材Gに多層MLを形成し、更
に該多層膜り上に安定酸化物膜Aを積層して、そして有
機高分子の保護膜Cを塗着して多層膜反射鏡を構成して
いる。史にくわしく述べると基材Gのガラス面は光分に
洗浄されたクリーン面を有しこの面上に、′x窒めつき
法などにより。
高屈折率物質のTi0zを基本としたものの単層又は少
(共最終層に’l’ i 02を必す生成させるが他の
物質はZrO2、Ce0g 、 ZnSでもよい。又、
低屈折率物質はAA’F63Na 、MgF2 、 C
eF @又は5iQs等でよくこれ等を前記法則により
最適膜厚になるように交互に積層することにより多層i
Lを形成し、その上に更にStO□又はA120 m或
いは両者の混合物質から成る安定酸化物膜Aを被着し、
更に有機高分子から成る不透光性の保護膜Cを塗着する
ことにより鏡面を形成する。この場合、安定酸化物膜A
の膜厚は低屈折率膜としてλ/4やλ/2になるように
光学的膜厚を制御すれば尚有効であるが、要求される色
調、すなわち波長λや反射率により膜Aの厚みは制約す
る心機はないので、結果的に多層膜の構成をしても適時
選択すれは良い。即ち。
T i Os層は頁機高分子質と直接コンタクトせず必
らずS i 02等の安定酸化物層を障壁として積層す
るものである。
次に第2図(ロ)の実施例に於ては基材Pは透光性のプ
ラスチック材で例えばメタアクリル樹脂、ポリカーボネ
ート、ポリスチロール、メチルペンテン、ポリエーテル
サルホン等の透明樹脂ベース面上に(図示していないが
有機高分子系のアンダーコートを塗着することもある。
)第1層として前記安定酸化物膜Aを被層させ次にT”
 i 02を該酸化物膜Aに直接コンタクトさせて形成
し、以後低屈折率物質と高屈折率物質を又互に積層して
多層膜りを形成させたものである。前述したことから明
らかなように、有機高分子たる基材Pの面と多層膜りの
第1層’riu、との間には、 5i(J2等の安定酸
化物膜Aが障壁となって構成している。図(ハ)の実施
例では基材Pは図(ロ)の実施例と同じで(酸化物膜A
)+(第1層にTiO2と他の多層膜と最終層TlO2
の多層膜L)+(丹ひ酸化物膜A)−)−(保護膜C)
の構成である。図に)実施例では同じく基材P上に多層
膜りを形成するに当り第1層はTiO2以外の物質とし
て最終層をTi(J2として基材2面に接する第1 r
fjiO膜はTlO2以外の酸化物等となっていて、有
機高分子材の保瑣膜Cと上記TiO□層との間に酸化物
膜Aを形成することによって同様にT lO21@と保
護膜Cの直接コンタクトを回避している。以上裏(8)
腕としての場合である。
第3図は表面鏡としての多層膜反射鏡で基材はガラス、
セラミックは勿論であるがプラスチックや金属でも通用
できる。第3図(イ)では、基材Pは不透明でよい。し
かし、一般には巷に金属面では粗面tカバーする完めや
アラ)[スヤ防錆のために有機高分子から成る塗料等の
アンダーコートを施す。又、プラスチック材の場合でも
平滑化とか真空中のアウトカスを抑圧するために前記ア
ンダーコートを施す場合がある。同図(イ)では基材P
にアンダーコートUを更に前記安定酸化物膜A1次に多
層膜りの第1層としてTi0gを被着して他の物質をf
*層するものである。同図(ロ)は鎌面の保獲のために
透明なトップコートTの有機高分子膜をカバーする場合
を示し、図(イ)は多層MLに於て第1層と最終層をT
 io 2となるように構成し、更に酸化vlJ膜Aを
、その上にトップコートTをカッ(−する。図←→は図
(ロ)の構成の中で、多層膜りに於て最終層をTiUz
として第1層のT i U 2を除外することによりア
ンターコートUとの間の酸化物膜を省略した場合である
上述の実施例の甲で荷に実験例を次に示す。
実験?ljl: 第4図の場合で一部施例第2図の(イ)に類するが、カ
ラス基材Grtc多Npa L (1’i02+I)I
gF2+Ti02)にば化物腺AとしてS lOxを積
層し更に有機高分子保護膜Cを塗着したサンプルである
。前記に対し、従来の場合の第1図に)に示すようなケ
ース、すなわち前記の酸化物膜Aのslす2を省略した
場合のサンダルと比較した。
板カラスK Ti 02 + MgF2+ ’l’i 
o2+ S i(Jg + 、le H膜で構成させた
多層膜反射鏡のvlについて市販の2闘の板ガラスを2
%の洗剤で超音波況浄(300W)を便って洗い、次に
水洗しアルコール洗いで水切り後温風(60℃)で乾燥
し前処理を完了する。
次に、真空装置(8MC型)にカラスを取付け、排気し
なからカラス温度を25(J’Cに加熱する。これに電
子緋蒸発装首を用いてTie、を6 kV 400mA
で蒸発させ次にMgF2を6kV80mAで蒸発させ、
それぞれ光学的膜厚、即ちλ/4か等しくなるように父
互に蒸着を行い最後に5i02を6 kV 200 m
Aで光学的膜厚がλ/2になるよう蒸着を行う。ガラス
は膜厚か均一なるように水平回転を行う。蒸発材料は全
て純度99.9を使用する。λ=480nmとする。
蒸着完了後、ガラスを冷却して、手勲スプレーで市販塗
料(黒PRX −1000)を使って塗装を行い、これ
を150℃の熱風炉で加分間焼付乾燥を行う。
実験例2: 前記実験例1の酸化物膜5in2の代りにA120gを
通用した場合。
実験例3: 前記実験例1の酸化物膜SiO□の代りにA120 s
と810 gの混合物を通用した場合でTlO2を単層
とした。
実験例4: 基材に7ラステツク(アクリル板)を用いS+02  
TiO2の構成の場合 分光反射率の測定: 第5区には各々のケースの分光反射率を示す。
図中のEXPIの曲勝は実験例1、EXP 2は実験例
2゜Exp3は実験例3.Exp4は実験例4の測定曲
線である。尚参考として、従来の銀鏡としてAg曲祿、
クローム鏡としてCr曲融、前述の液相反応法によるド
イツの痰は5H111I3.@で示している。上記の中
で青色矛はExpl 、 EXP2及びSHか明る(出
ている。当然Ag及びCrはモノクロームで反射率はA
gが高い。Exp3 、4はTlO2の単層であるが世
反射率を得る場合に通している。
上述の実験例で明らかなように、本発明の多層膜反射線
はT’ i 02層を他の板層と積層するに当り有機高
分子材料の基材面又は保護膜面に直接接触することを回
避するために必す安定酸化物膜の5i02.A7zOg
の何れが1つ又は両者の混合物を中間層として積層され
たことを%徴とする多層膜反射鏡であるため次の多くの
効果を鳴するものである。
本発明の多I%l膜反射餠はTiOx腺の層間付着性を
著しく改善したため、極めてすぐれた耐候性を具備した
焼である。又耐湿性や耐温水性も良好で過酷なる謀境で
も使用し倚る。この理由については明らかでないが、i
’lo2膜と有機質基体の相互の間で伺もかの光化学的
反応が使道されるものと思わt、且、この傾向か真空め
っき法でゑいのはTlO2の膜構造に関連するものと推
測される。この反応を阻止するものとして酸化vlJ膜
の5i02等が奏効している。次に本発明の反射鏡では
従来技術の七磯高分子膜ヤプラスチック材を採用し得る
ため特別な工程ヤ配合を必要としないので低コストが計
れる。又真空めっき法によるTlO2膜の特徴すなわち
結晶構造(ルチル型ヤアナターゼ型)を作るため、硬く
きすがつぎにくいことや屈折率か高いために反射率を高
くできることの射像を生がして、嵌置や裏面のいずれの
憬能を満たす反射境を作ることができるので、液相法の
ような欠点を改暑し侍だ。
以上のように本発明により耐候性がよい上耐傷憔と耐摩
耗性か良好な上、コストの安い多層膜反射炉を祷ること
ができるのである。
尚当然のこと乍も、不党明は上述の実施例にのみ限定さ
れるものではなく、反射説としての通用分野も上記例示
のみ憤るものではなり・。
【図面の簡単な説明】
第1図(イ)乃至に)は従来例を示す一部拡大断面図で
ある。第2図(イ)乃至四は本発明の反射膜反射鏡の益
面歓の場合の笑厖秒1」を示す一部拡大断面図。 第3図(イ)乃至(ハ)は本発明の多1−膜反射胱の表
面−の場合の実施例を示す一部拡大断面図、第4図は災
験例に適用した反射鏡の拡大断面図、第5図は各々のケ
ースの分光反射率を示す説明図である。 a、P・・・基材、A・・・安定酸化gJ#、L・・・
多層族。 C・・・保護膜(頁慎高分子材)、’f1g2・・・J
IL層として、又は多層族の一層としての欧化チタノ。 5102・・・安定酸化物層としての二賊化クイ系、M
gF2・・・多層膜の一層としてのフッ化マグネ7ユ特
 許 出 願 人  久  保  桐  生代理人 弁
理士 秋 本 正 実 第1図 (イ) (ハ) 第2図 (イ) (ロ) Ti02”− (ハ) (ニ)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)酸化チタン(i’1(J2)を真空めっき法によ
    り単膚又は他の化合物との積層により多層膜な被着した
    反射鏡であって、カラス、セラミック、合成樹脂或いは
    金属等の基材面上に5IO2又はAl2O8の伺れか一
    つ或いは両者の混合物の安定歌化吻を介在させることに
    よって、有機高分子系の表皮層又は保護膜と前記Ti0
    2層とか直接接触することを必す回避せしめたことを特
    徴とする多層膜反射鏡。
  2. (2)基材かガラス又はセラミックで1表面又は裏面に
    TlO2の単層膜又は少くとも最終層をTlO2とした
    多層膜面上に安定酸化物膜を被着して更6に保護膜を塗
    着したことを特徴とする請求囲第1項記載の多層膜反射
    鏡。
  3. (3)基材か合成樹力旨その他金属で,表皮層が有機高
    分子系の懺面に安定酸化物膜を形成させ、T102の単
    層膜又は弟1層と最長層かi’ i 0 2となる多層
    族に丈に前記取代物膜を被着して有機高分子系の保護膜
    を塗着したことを特徴とする特許請求範囲第1項記載の
    多層膜反射鏡。
  4. (4)基材か合成樹脂その他金属で,表面に有機高分子
    系の表皮層に,第1層をT102以外の物質として最終
    層を’l” i 0 2とした多層膜上に安定酸化@膜
    と史に保餓膜を塗着したことを特徴とする特許請求範囲
    第1項記載の多層膜反射鏡。
JP57091368A 1982-05-31 1982-05-31 多層膜反射鏡 Pending JPS58208711A (ja)

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