JPS60210641A - 防曇処理プラスチツク成型品 - 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】 本発明は、高湿度雰囲気あるいは寒暖差によって生ずる
結露現象を防止するプラスチック成型品に関する。

従来、温室に用いられる透明プラスチックフィルムでは
寒暖差によってフィルム表面に結露を生じると、その温
室効果が著しく減少するという現象が見られた。またプ
ラスチックレンズを用いた眼鏡を使用する場合にも寒暖
差や高湿度雰囲気化で結露を生じると見えにくくなるこ
とは多くの人が経験している。また窓ガラスや鏡、レン
ズ等の結露現象もその使用に不便を感じさせる問題であ
った・ このような問題を解決するためにこれまでは温室に用い
られるプラスチックフィルムに界面活性剤を練り込むこ
とが行われている。しかし、そのために若干の透明性の
（藏下を招くし練り込まれた界面活性剤の全てがフィル
ム表面にあって防曇効果に寄与する訳ではないので、使
われる界面活性剤の量に対する効果の効率も低く、防曇
性の向上にもおのずと限界があった。またプラスチック
レンズやガラスを用いた材料の防曇処理には、親水性官
能基を持つ有機高分子のコーティング処理が行われてい
る。しかしこの場合には、コーテイング膜の接着性や硬
度に問題があった。界面活性剤をスプレーなどによって
塗布するいわゆる曇り止め処理は、界面活性剤が水溶性
であるので容易に脱着してしまい、比較的短時間にその
防曇効果が失われるという欠点があった。

本発明は、このような現状を解決するためのもので従来
の防曇処理に比べて適当な硬度と透明性を持ち、しかも
密着性がよく防曇効果が長持ちする防曇処理プラスチッ
ク成型品を提供することを目的とするものである。

すなわち２本発明はプラスチック成型品の表面に真空を
用いた反応性薄膜形成法において蒸発物質としてケイ素
酸化物かケイ素またはその混合物を蒸発材料とし、成膜
時にアンモニア、水素、酸素等の反応性物質を添加して
親水性ケイ素化合物薄膜を形成することによって、成型
品の表面の水に対する接触角を２０度以下としたことを
特徴とする防曇処理プラスチック成型品である。ここで
いう真空を用いた反応性薄膜形成法とは、成膜時に薄膜
を形成する物質の粒子にプラズマ電界を印加してエネル
ギーを与えたり、基板湿度を高くすることによってエネ
ルギーを与えたりして薄膜形成物質同士や、別に添加し
たアンモニア、水素、酸素等の反応性物質との化学的な
結合を促進することによって反応を成膜に積極的に利用
する薄膜形成法のことである。よく知られるイオンブレ
ーティング法やスパッタ法あるいは反応性蒸着法などは
、この反応性薄膜形成法となる。

以下２本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。

実施例１ 表面が清浄なフィルムの厚さ　１００μｍの透明ポリエ
ステルフィルムを基板としてＲＦイオンブレーティング
法により、５ｔ（ｈ薄膜を形成した。蒸発材料は純度９
９．９９％の５ｉｌｈ微粉末（２５０メソシユ）を打錠
し、温度８００℃で６時間の真空焼結を行ったものを用
いた。このベレットを電子銃により加熱し蒸発させた。

イオンブレーティング装置内の真空度はおよそ５〜９　
Ｘ　１Ｏ−４Ｔｏｒｒに保った。

ガスの成分はアルゴンガスを主体として反応性物質とし
て酸素ガスを添加した。酸素ガス分圧を全体の約３０〜
５０％に保った。成膜中に電圧２ＫＶ周波数１３．５６
Ｍ＋１Ｚの高周波電界をおよそ１００〜３００−の電力
で印加し、ガスをプラズマ状態にして成膜した。Ｓｉｈ
薄膜の膜厚は１０００人とした。この成膜法は反応性Ｒ
Ｆイオンブレーティング法である。このようにして作成
した５ｉ（ｈ薄膜は、水に対する接触角が数度〜１０度
と良好な結果を示した。また従来知られているようにセ
ルロースなどの接触角の低い有機高分子をコーティング
することによって得られる防曇処理膜に比べて、５ｉｎ
ｓ薄膜の硬度は高く鉛筆によるひっかきテストでは硬度
２１１以上になってはじめて膜の表面に痕跡が現れた。

また反応性薄膜形成法によって形成された膜であるため
、結合力が強く粘着テープを用いたテーピングテストで
は全（はがれなかった。このように基板に対する密着性
もよい。しかも波長５５０ｎａの光に対する透過率がお
よそ９０％以上という透明な膜である。

成形品の処理面が防曇効果を持つためには、薄膜の示す
水に対する接触角や保水率、吸着面積が重要な意味を持
つが最も重要なものは水に対する接触角である。一般に
防曇効果があるとされるのは、その面の水に対する接触
角が２０度以下の場合である。従来からアルゴンガスに
よってプラズマボンバード処理された清浄なガラス表面
は５〜１０度という低い接触角を持ち、防曇効果を示す
ことは知られていたがボンバード処理効果はガラス表面
のごく限られた表面層にしか及ばないために。

その防曇効果は短期間の内に失われてしまう。

一方ガラス膜であるＳｉＯｘ　（ｘ　＝　１〜２）膜を
形成する方法は従来から蒸着法やスパッタ法などによっ
て知られていたが、　ＳｉＯｘ　（ｘ　＝　１〜２）膜
の形成法や製造条件を様々に変えて実験し、水に対する
接触角を測定したところその値は数度〜４０度と大きく
変化した。２０度以上の水に対する接触角を持つＳｉＯ
ｘ　（ｘ　＝　１〜２）膜は防曇効果を示さなかった。

防曇効果を持たせるためには、薄膜の接触角を２０度以
下とすることが必要である。

本発明の重要な点はケイ素酸化物やケイ素またはその混
合物を蒸発させ成膜するときに、酸素ばかりでなくアン
モニア、水素、酸素などの反応性ガスを積極的に添加し
て反応させ良好な防曇効果を示す膜が得られることを見
出したことにある。

しかも既に述べたようにこの方法による処理膜は従来の
コーティング法による膜に比べて一般に硬度が高く密着
性がよい。反応性物質としては。

親水性のものがよいようであるが得られた膜の水に対す
る接触角が２０度以下となるものであればどのようなも
のであってもよい。

実施例１の方法で作成した防曇処理フィルムは。

水に対する接触角が数度であり、著しい防曇効果を示す
。しかもこのフィルムを車のフロントガラスの内側に張
りつけて冬期の２ケ月間に渡って放置し実験したところ
、防曇効果は失われなかった。

水に対する接触角が約５度のものは防曇効果を示し接触
角４０度のものは防曇効果を示さない。組成の分析はＩ
ＥｓｃＡによる。

実施例２ まず、純度９９．９％以上のケイ素単結晶を蒸発材料と
して、これを電子銃で加熱蒸発する。このときの真空度
はおよそ５〜９　Ｘ　１０″４Ｔｏｒｒに保ち、アルゴ
ンガスとともに反応性物質としてアンモニアガスを添加
する。アンモニアガスの分圧は全真空度に対して約３０
〜５０％に保つ。実施例１と同様に電圧２ＫＶ　、周波
数１３．５６ＭｌｌＺｒ電力１００〜３００１Ｇ７）高
周波電界を印加し、ガスをプラズマ化して成膜する。こ
の薄膜の一膜厚も１０００人とした。このようにして親
水性のケイ素薄膜を形成することができた。

製造条件を様々に変えるとケイ素薄膜の成膜中にアンモ
ニアガスを添加したことによって得られる薄膜は、水に
対する接触角が１０度〜５０度と大きく変化するが、上
の条件で作成したものはほぼ１０度前後の良好な接触角
を示した。この膜はやや茶色がかっているが膜厚２００
０人程度まででは、波長５５０　ｎｍの光に対しておよ
そ８０％程度の透過率を示し透明性を有する。この膜も
良好な防曇効果を有し硬度もあり密着性もよく効果も長
持ちした。

以上２フの実施例では反応性薄膜形成法として反応性Ｒ
Ｆイオンブレーティング法を用いたが、よく知られてい
るように反応性蒸着法やスバ・２タリング法を用いても
よい。また実施例２ではケイ素単体の場合を示したが、
ケイ素化合物である５ｉｆｔを蒸発材料として用いて他
の条件は実施例２と同じとして実験したところほぼ同様
の結果を示した。

Ｓｉと５ｉｆｔの混合物をクーゲットとしてもよい。

つまり蒸発材料としては防暑効果を持たせるために水に
対する接触角が２０度以下であるような親水性ケイ素化
合物薄膜を形成できるものであればよい。また反応性物
質として実施例２ではアンモニアガスを用いたが他の反
応性物質であってもよい。

このようにして防曇処理されたプラスチック成型品は実
施例に示したように高い防曇効果を有し。

その効果が長期間に渡って持続し、適度な硬度を有して
いるので特にプラスチックフィルムに処理した場合では
可撓性をもち、透明性もよく密着性にも優れたものであ
る。

特許出願人　ユニチカ株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、プラスチック成型品の表面に真空を用いた反応性薄
   膜形成法において、蒸発物質としてケイ素酸化物かケイ
   素またはその混合物を蒸発材料とし。 成膜時にアンモニア、水素、酸素等の反応性物質を添加
   して、親水性ケイ素化合物薄膜を形成することによって
   、成型品の表面の水に対する接触角を２０度以下とした
   ことを特徴とする防曇処理プラスチック成型品。