JPS62177071A - 被覆物品の製造方法 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、被覆物品の製造方法、特に基板上にコーティ
ングされたプラズマ重合膜中の水酸基含量を制御して該
プラズマ重合膜の親水性、密着性及び透光性等の膜物性
を変化させうる方法に関する。

〔従来技術〕

酸素プラズマ中でケイ素化合物を用いるプラズマ重合に
よる基体の被覆においては、通常耐摩耗性、耐薬品性、
キ発水性等の物性を有する薄膜が形成されるかその膜構
造、特に水酸基含量とプラズマ重合条件との関係は明確
でない。

〔発明が解決しようとする間シ点〕

酸素プラズマ中で、ケイ素化合物を用いるプラズマ重合
で、該プラズマ重合膜中の、水酸基含量を制御すること
は、ゲイｒしく、プラズマ重合膜の膜構造に起因する親
水性、↑裕水性等の表面特性ならびに基板との付着性等
につき、一定の膜物性を再現性良く得ることが困升であ
った。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、上記欠点を鑑み、ケイ素化合物を用いるプラ
ズマ重合膜形成工程において、ガス圧力を変化させるこ
とのみにて、再現性よく膜物性を制御する方法に関する
。すなわち本発明は酸素プラズマ中で有機ケイ素化合物
を酸化重合し、基板上にその重合膜をコーティングする
工程を有する被覆物品の製造方法において、前記酸素プ
ラズマ用のガス圧力としてＯ，ＯＳ〜０．５トリチエリ
ーの範囲内において所定圧力以上に（または未満に）保
持することを特徴とする重合膜中の水ｒｖ基含量が高い
（または低い）被％物品の製造方法である。

上記有機ケイ素化合物の例として下記の一般式（１）で
示される化合物をあげることができる。

Ｒ１ｎＳｉＲ２４− ｎ　　　　　４−ｎ （式中Ｒ１は炭素数１〜６の炭化水素基、ビニル基、メ
タクリロキシ基、メルカプト基、イソシアノ基、フッ素
または塩素を有す・る有機基であり、Ｒ２は水素元素、
アルコキシ基、アルコキシアルコキシ基、アセトキシ基
及び塩素元素でありｎはＯ−ｌである。） 前記一般式（１１で示されるケイ素化合物の具体例とし
て、テトラクロロシラン、メチルトリクロロシラン、ジ
メチルジクロロシラン、トリメチルクロロシラン、メチ
ルシラン、ジメチルシラン、トリメチルシラン、テトラ
メチルシラン、テトラメトキシシラン、メチルトリメト
キシシラン、ジメチルジメトキシシラン、トリメチルメ
トキシシラン等を挙げることができる。これらのケイ素
化合物は、／神もしくは２種以上併用して用いることも
できる。

本発明において、ガス圧力を０．０３〜０Ｊ）ＩＪチエ
リー範囲内でガス圧力がＯ，／！；　）リチェリー付近
を境界として、膜の成長速度、分子構造が大きく変化す
る。

すなわちガス圧力が０．／！；ト＋）チェリー以上では
、膜のコーティング速度が大きくなるものの、水酸基の
含有量が増加する。膜中の水酸基の増加は膜の親水性を
増加させるので、防曇を目的とする被覆においてはガス
圧を０．／Ｊ　　）リチェリー以上とすることが好まし
い。これに対し、Ｏ，／！；　）リチェリー未満では、
コーティング速度は、へコμｍ／ｈｒｆＪ、度と小さく
なるが水酸基の含有量は著しく減少し基板との密着性、
特にポリジエチレングリコールビスアリルカーボネート
基板との密着性が改善される。これらの結果は、ガス圧
力の変化のみにて、再現性よく得られた。

本発明を用いて防曇性を有する被覆物品を製造するとき
には、次の条件によることが好ましい。

すなわちコーティングの初期においてガス圧力を相対的
に低く保ち（０，７３トリチ工リー未満、たとえば０．
７トリチエリー）、コーティングの後期においてガス圧
力を相対的に高く保ち、（例えば０．／！；　　）リチ
ェリー以」二、例えば０．０５〜０．５トリチェリー）
、それによって被覆物品の基材に近い被覆層中の水酸基
含量が低くなり、従ってｈＩ材と被膜との密尤性が向上
し、かつ、被膜の外表面側の層中の水酸基金ｍが高く、
従って被膜の防曇性が向上する。

この様な方法にて水酸基含有量の制御されたプラズマ重
合膜で被膜されるべき基体として、ガラス、プラスチッ
ク金属及びセラミックスを挙げることができる。

次にプラズマ重合条件について説明する。

用いるプラズマ重合装置は、公知のものでよく、例エバ
ジャーナル・オブ・アプライド・ポリマー・サイｘ　ン
ス（Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ａｐｐｌｉｅｄ　Ｐｏｌｙ
ｍｅｒＳｃｉｅｎｃｅ　）第１７巻、ざｇｓ頁（／９７
３）に記載されたペルジャー型内部電極方式、同誌第７
５巻１．２２７７ｍＣ／９７／）に記載された清聴無電
極方式等の装置を用いることができる。本発明を実施す
るに牝に適するプラズマ重合装置を第１図に示した。

プラズマ重合条件は、用いる装置の大きさ、用いるモノ
マー権、放電電力等に依存するが、図記載の装置を用い
た場合の適した条件は下記の様であった。

ケイ素化合物モノマー流ｆａ　Ｏ，０／　〜５ＣＣ（Ｓ
ＴＰ）／分、酸素ガス流量ｏ、５−ＪＯｃｃ（ＳＴＰ）
／分、ガス圧力００５〜０．５トリチエリー、放電電力
１０〜タＯワツトが適していた。必要に応じ、基板を冷
却しても良い。この様な条件下で基板上に水酸基含量の
制御されたプラズマ重合膜を形成する場合、適当なｌＩ
＆［はｏ、ｏｏｓ〜２０　ミクロンであり、最適膜厚は
、求める物性に応じ任意に決められる。ｏ、ｏｏｓミク
ロン以下だと耐擦傷性が不充分となり、また２０ミクロ
ン以上になるとプラズマ重合膜にクラックが生じやすく
なる。

以下実施例により説明する。

実施例／〜６ プラズマ重合条件を表−／に示した。ＮａＣｌ結晶基板
上に形成したプラズマ重合膜の赤外吸収スペクトル（透
過率相対値）を第２図〜第ｊ図に示した。放電時のガス
圧力がＯ，／ｊＴｏｒｒの実施例乙を境としてガス圧力
の高い実施例−／、ゲは３３００ｃｍ”’１付近に水酸
基に帰属される大きなピークが認められるのに対し、ガ
ス圧力の低い実施例−２゜３では、それが殆んど詔めら
れず、ガス圧力の変化にてプラズマ重合膜中の水酸基金
■を、再現性よく、制御できた。

またポリジエチレングリコールビスアリルカーボネート
基板を用いた場合煮沸水に７０分浸漬後の膜の付着性は
、膜中の水酸基含量の少ない実施例−の方が実施例／に
比べ良好であった。

尚実施例丞の赤外吸収スペクトルより、膜構造の経時変
化は、認められなかった。

実施例７ ポリジエチレングリコールビスアリルカーゲイ、−ト基
板を用い、まず放電時間を２０分とした以外は、実施例
２と同様の条件で水酸基含量の少ない膜を形成し、引き
続き実施例１と同様にガス圧力を０．３）ＩＪチェリー
に上げ水酸基含量の多い膜を形成した。この様に実施す
ることにて基板と被膜との密着性が良く、しかも耐擦傷
性良好な防曇被膜が得られた。

【図面の簡単な説明】

第７図は、本発明を実施するためのプラズマ重合装置の
一例の概略を示す側断面図、第一〜Ｓ図はそれぞれ本発
明により得られたプラズマ重合膜の赤外線吸収スペクト
ルを示す図である。 ＯＳＣ：高周波発掠器 Ｗ・電力計 工ＭＣ：同調回路 ■：’ｇＪ、　空言１ Ａ　キャリアーガスインレット Ｍ゛モノマ ー′割基板Ｔ：トラツプ、Ｐ　真空ポンプＣＷ：冷ノＪ
水 第１図 第２図 環数（ｃｍ”） 第３図 汎数（Ｃ市Ｉ） 第４図 ヲ皮奮欠（ｃｒｒｉ’） 第５図 Ｊ（欠（Ｃ醇り

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）酸素プラズマ中で有機ケイ素化合物を酸化重合し
   、基板上にその重合膜をコーティングする工程を有する
   被覆物品の製造方法において、前記酸素プラズマ用のガ
   ス圧力として０．０５〜０．５トリチェリーの範囲内に
   おいて所定圧力以上に（または未満に）保持することを
   特徴とする重合膜中の水酸基含量が高い（または低い）
   被覆物品の製造方法。
2. （２）前記ガス圧力として、コーティングの初期におい
   て前記所定圧力よりも低く保持し、コーティングの後期
   において前記所定圧力以上に高く保持する特許請求の範
   囲第１項記載の被覆物品の製造方法。
3. （３）前記所定圧力は０．１５トリチェリーである特許
   請求の範囲第１項または第２項記載の被覆物品の製造方
   法。
4. （４）前記有機ケイ素化合物は下記一般式（１）で示さ
   れるものである特許請求の範囲第１項記載の被覆物品の
   製造方法。 Ｒ＾１＿ｎＳｉＲ＾２＿４＿−＿ｎ（１） （式中Ｒ＾１は炭素数１〜６の炭化水素基、ビニル基、
   メタクリロキシ基、メルカプト基、イソシアノ基、フッ
   素または塩素を有する有機基であり、Ｒ＾２は水素元素
   、アルコキシ基、アルコキシアルコキシ基、アセトキシ
   基及び塩素元素でありｎは０〜４である。）
5. （５）前記一般式（１）で示されるケイ素化合物が、テ
   トラクロロシラン、メチルトリクロロシラン、ジメチル
   ジクロロシラン、トリメチルクロロシラン、メチルシラ
   ン、ジメチルシラン、トリメチルシラン、テトラメチル
   シラン、テトラメトキシシラン、メチルトリメトキシシ
   ラン、ジメチルジメトキシシラン、トリメチルメトキシ
   シランから選ばれる１種もしくは２種以上である特許請
   求の範囲第４項記載の被覆物品の製造方法。
6. （６）前記基板がガラス、プラスチック、金属及びセラ
   ミックスである特許請求の範囲第１項記載の被覆物品の
   製造方法。
7. （７）前記プラスチックがポリメチルメタクリレート、
   ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタ
   レート、ポリカーボネート及びポリジエチレングリコー
   ルビスアリルカーボネートから選ばれるプラスチックで
   ある特許請求の範囲第６項記載の被覆物品の製造方法。