JPS62236713A

JPS62236713A - 型に離型層を設ける方法

Info

Publication number: JPS62236713A
Application number: JP62073030A
Authority: JP
Inventors: ヨハネス・ヤコブス・ポンイエー
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1986-03-28
Filing date: 1987-03-28
Publication date: 1987-10-16
Anticipated expiration: 2010-10-18
Also published as: NL8600809A; DE3763894D1; EP0244884A1; US4775554A; EP0244884B1; JPH0796229B2

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】本発明は型の親水性、無機表面を合成樹脂製造物の離型
に適するようにする方法に関するものである。

かかる方法は、例えば米国特許第４．２５１．２７７号
明細書に開示されている。上記明細書においては、型の
表面を有機ポリシロキサン及び三官能価ポリシロキサン
液を含むポリマー組成物で処理する。

該ポリマー組成物は、例えばその動粘度が７５〜１００
ｃＳ　（７５，１０−６〜１００．１０−６ｍ”／Ｓ）
である清浄な液体である。

上記米国特許明細書の例に示される如く、離型剤は金属
厚板のような金属基板に比較的厚い層で適用される。好
ましくは、０．１２５ｍｍ〜２．５ｍｍの層厚みを適用
する。上記米国特許明細書第７欄第６１行以下に、数オ
ングストローム単位の極めて薄い層厚みが適用されるこ
とも示されている。しかし、かかることは誤解であると
考えられる。使用される物質の分子大きさは数オングス
トロームよりずっと大きい。更に、高粘性は極めて薄い
層を得るのに適さない。このことは既知溶媒を優れた表
面を有する型に使用することができないことを意味し、
その理由は該構造が溶媒のかなり厚い層により完全にマ
スクされるからである。該層は更に層厚みに所望されな
い変化をもたらす。多くの他の既知ポリシロキサン溶媒
のように、かかる既知溶媒の使用は更に基板の金属表面
を８１０表面に変化させることをもたらす。かかる８１
０表面はある程度の極性を示し、このことは例えばポリ
アクリレート、ポリメタ、２リレート、ポリカーボネー
ト等の若干の極性合成樹脂のような合成樹脂がかかる、
表面とある相互作用を示すことの原因となる。合成樹脂
をかかる改質表面から容易に離型することができること
に注意すべきである。しかし、上記相互作用により、若
干の合成樹脂物質が長期間型の表面上に残存したままで
ある。このことは、極めて多くの合成樹脂複製物を１つ
の型で製造しなければならず、又波型の表面が優れた構
造若しくは組織、又は極めて平滑な表面を有する複製工
程において問題を呈する。残存合成樹脂物質は、たとえ
少量でも、波型の表面組織をおおい、それにより品質の
優れる複製物の製造を提供することを不可能にする。従
って、波型の早期取り換えが必要となる。

米国特許第４．２６３．３５０号明細書に、ガラス型の
表面に、少なくとも５５％の水分を有する湿潤雰囲気で
、ジメチルジクロロシラン及びトリメチルクロロシラン
の液状混合物を散在させる。湿潤雰囲気中においては、
シラン化合物の加水分解及び縮合反応より生じる加水分
解されたシラン化合物の重合化により稠密なミストが反
応チャンバ内に発生し、ポリシロキサンの油状フィルム
が形成される。かかる方法及び製造される型は上記米国
特許第４．２５１．２７７号明細書の方法及び型と同じ
欠点を示す。さらに該重合化反応はコントロールされな
い方法（ｕｎｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ　ｐｒｏｃｅｓｓ）
であり、該方法は厚み及び得られる油状フィルムの組成
に局在変化をもたらす。

本発明の目的は、得られる製造物が上記欠点を有さない
ような方法を提供するにある。

本発明の目的は型の親水性無機表面を、極性を有する合
成樹脂を含む全ての種類の合成樹脂が改質表面から容易
に離型し得るように改質することにある。

本発明の他の目的は、細かい構造若しくはプロフィルを
ほとんど変えることなく、従って正確な複製物を製造す
ることができるように親水性、無機表面を改質すること
にある。

更に他の目的は様々な種類の親水性無機表面に適用する
ことができる方法を提供するにある。

本発明の他の目的は、手間のかかる強力な予備処理若し
くは前処理を全く必要としない簡易な表面処理方法を提
供するにある。

かかる目的は最初の序文に記載した型の方法による本発
明により達成され、該方法は、親水性、無機表面を無水
条件下　次式％式％（式中のｍ＝１．２又は３、Ｒは１〜２０個の炭素原子を有し、フッ素で部分的に置
換することのできる直鎖若しくは分岐鎖アルキル基又は
アルコキシ−アルキル基、Ｘは塩素原子、メトキシ基、
エトキシ基、アミノ基を示し、１個若しくは２個のメチ
ル及び／又はエチル基又はイミダゾール基で置換するこ
とができる）で表わされるシラン化合物で処理し、シラ
ン化合６物の単分子層を酸素ブリッジを介して親水性、
無機表面に化学的に結合させることを特徴とする。

親水性、無機表面は、特にＮｉ　ＳＡｌ、Ａｇのような
金属、又はガラス若しくは石英から成る。

波型は、全体をかかる物質から製造することができるが
、金属、ガラス若しくは石英の上部層を備えることも可
能である。これらの例としては、合成樹脂型、又はＵ■
硬化性アクリレート若しくはメタクリレート合成樹脂の
保護被覆のような合成樹脂保護被覆を備える型があり、
該合成樹脂若しくは該合成樹脂被覆は金属層又は例えば
５ｉ０２層を備える。金属層に関しては、かかる層を真
空蒸着法のような無電解蒸着法、スパッタリング法又は
無電解化学法により提供することができる。

上記親水性、無機表面は添加したシラン化合物のＸ基と
反応する水酸基（ＤＨ）を有し、それにより酸素ブリッ
ジを形成し、ＨＸを分離する。シラン化合物１分子当り
のＸ基の数に依存して、１個若しくはそれ以上の酸素ブ
リッジが無機表面に関して形成される。式（Ｒ）−Ｓｌ
　　（Ｘ）４−（式中のｍ＝２）で表わされるシラン化
合物を用いる場合（従ってシラン化合物は１分子当り２
個のＸ基を有する）はぼ２個の酸素ブリッジが無機表面
に関して形成される。従って両方のＸ基が該表面の水酸
基と反応する。１分子当り３個のＸ基を有するシラン化
合物を用いる場合、８０％のシラン分子が２個の酸素ブ
リッジを介して無機表面に結合する。

無機表面に結合するシラン化合物のＲ基は表面に拡がり
、表面全体をシールドする。従って、無機表面はアルキ
ル、アルコキシアルキル若しくはフッ素置換アルキル又
はアルコキシアルキルの不活性表面に各々変化する。Ｒ
基は反応性成分を全く含まず、従ってそれ以上の層は表
面結合したシラン化合物の層に化学的に結合されない。

シラン化合物の無機、親水性表面に結合した層は極めて
薄い厚みを有する単分子層である。更にもう少しの層を
、表面に化学的に結合した第１の分子層に物理的に結合
することができる。極めて薄い厚さのため、無機表面の
構造はほとんど変化しないままである。従って、本発明
で製造した型により、極めて正確なレプリカを製造する
ことができる。

本発明の方法は、無水状態、即ち乾燥条件で実施されな
ければならない事が重要である。湿分の存在はシラン化
合物の加水分解を呈し、それにより縮合反応で重合化す
るシラノール基を形成する。

従って避けなければならない不拘−厚み及び変動組成を
有する層が得られる。

本発明の方法の好適例においては、親水性、無機表面を
減圧でシラン化合物蒸気を用いて処理する。かかる気相
方法は、厳密な無水条件下で実施することができる優れ
た方法である。好ましくは、高温で実施する。

本発明の方法の他の好適例においては、親水性、無機表
面を無水、有機溶媒にシラン化合物を溶解した溶液で処
理する。適切な溶媒の例には乾燥トルエンがある。

本発明の方法の他の好適例は、親水性、無機表面を式（
Ｒ）、　−３ｉ−（Ｘ）４−、　（式中のＲは分枝して
いる若しくはしていないフルオロアルキル基、分岐して
いる若しくはしていないフルオロアルコキシ−アルキル
基、又は分岐している若しくはしていないアルキル基を
示し、少なくとも１０個の炭素原子を有する）で表わさ
れるシラン化合物で処理する。

好ましくは、該親水性、無機表面を（ヘプタデカフルオ
リン、１．　１．２．２−テトラヒドロデシル）＝１−
トリエトキシシラン、（ヘプタデヵフルオリン１．　１
．　２．　２−テトラヒドロデシル）−１−トリクロロ
シラン、（ヘプタデカフルオリン１，１゜２．２−テト
ラヒドロデシル）−１−ジメチルクロロシラン又はｎ−
オクタデシルトリクロロシランで処理する。

次式ＣＦ２ＣＦ３−Ｃ−０−（Ｃ）１２）３−３ｉＣ１３２ＣＨ３ＣＢＦｌｔ　　Ｃ）＋２　　ＣＨ２ＳＩ　　Ｃ１古Ｈ２Ｃ，Ｆ、□−ＣＨ２ＣＨ２５ｉＣ１３４ＣＢＦ１７ＣＨ
２ＣＨ２Ｓｌ　（０ＣＨ２ＣＬ）３　　５Ｃ＋ａｌ１３
ｔＳｉＣ１ａ　　　　　　　　　　　　　　６ＣＦ３　
　ＣＨ２Ｃ）＋２　　Ｓｌ　（０ＣＨ３）３　　　　　
７ＣＦ３　　Ｃ）＋２　　ＣＨ’２　５ＩＣ１３８ＣＦ
３−ＣＨ２−ＣＨ２−Ｓｉ　（−ＱＣ）Ｉ、）２９ＣＨ
３Ｃ１□Ｈ２５−３ｉＣ１３１０Ｃ１２Ｈ２５Ｓｌ　（０（：Ｈ２ＣＨ３）３　　　　　
　１１で表わされる化合物は本発明の方法に適用するこ
とができる適切なシラン化合物の例を示す。

本発明の方法により製造される型を、例えば合成樹脂光
学素子（レンズ、ミラー）若しくは合成樹脂被覆層を備
える光学素子の製造に用いることができる。酸型は例え
ばＡβ、ステンレス鋼、石英又はＳｌＯ□層を備える合
成樹脂で製造される。本発明の方法によりシラン化合物
の単分子層を、製造されるべきレプリカの合成樹脂と操
作間に接触する酸型の無機、親水性表面に設ける。他の
例には　Ｎｉ型があり、酸型の表面を本発明の方法で改
質し、また酸型を投射テレビスクリーンの製造に使用す
る。

本発明を図面を参照して次の実施例により説明する。

第１図中の１は／ｌでできた型である。型１を例えばス
テンレス鋼若しくはＮｉのような他の金属、又はガラス
若しくは石英からも製造することができる。酸型１はポ
リカーボネート、エポキシ合成樹脂若しくはポリメチル
メタクリレートのような合成樹脂からも製造でき、上部
表面を真空蒸着により付着されるＳｉＯ□層で被覆する
こともできる。図示される型は光学素子、特にレンズを
製造するために設計される。上部表面２で、型は正確に
研磨した非球面表面４を有するキャビティ３を備える。

型１の上部表面２をオゾン雰囲気中数分間ＵＶ照射によ
り清浄化する。上記表面は親水性で水酸基を有する。次
いで、該型を反応容器５（第２図）中に配置する。かか
る反応容器はフランジ６を備える。該容器をカバー７に
より密封し、該カバーにもフランジ８が備えられている
。フランジ部分６及び８の間に位置するゴムリング（図
示せず）により、空密シーリングが得られる。カバー７
に２個の接続部９及びｌＯが備えられる。封止コック１
１を備えた導管１２を介して、接続部９を真空ポンプ（
図示せず）と空密方法で連結する。接続部１０を空密方
法で導管１３に連結する。上記導管１３をタップ１４を
介して、例えばＮ２のような不活性ガス用供給管１５に
連結する。タップ１６を介して導管１３をコック１８の
接続部１７に連結し、該タンク１８に、次式％式％で表わされる化合物のうちの１種のある量のシラン化合
物１９、特にある量の式５で表わされる（へプタデカフ
ルオリン１．　１．　２．２−テトラヒドロデシル）−
１−）リエトキシシラン物質を供給する。

型１を反応容器５内に導入した後、上記容器を加熱体２
０で温度１５０°まで加熱する。タップ１４及び１６を
閉じる。タップ１１を開け、アセンブリーを導管１２を
介して、排気する。次いでタップ１６を開け、タンク１
８からのシラン蒸気を反応容器５に供給し、そこでシラ
ン蒸気が型ｌの親水性表面と反応し、上記の如くシラン
化合物の化学結合単分子層が形成される。次いで、タッ
プ１６を密閉し、真空ポンプを遮断し、反応容器５内に
まだ存在するシラン蒸気を、導管１５およびタップ１４
を介する不活性ガスで該容器をフラッシングすることに
より除去する。ここで得られた型は、合成樹脂複製物若
しくは合成樹脂保護コーティングを備えた複製物の製造
に対して適するものである。上記複製物（レプリカ）を
改質した型表面２，４から容易に離型することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は型の断面図、第２図は本発明の方法を実施する装置の概略を示す図で
ある。１・・・型　　　　　　　　２・・・上部表面３・・・
キャビティ　　　　　４・・・非球面表面５・・・反応
容器　　　　　６．訃・・フランジ７・・・カバー　　
　　　　９．１０．１７・・・接続部１１・・・封止コ
ック　　　　１２．１３．１５・・・導管１４、　１６
・・・タップ　　　　１８・・・タンク１９・・・シラ
ン化合物　　　２０・・・加熱体特許出願人　　エヌ・
べ−・フィリップス・フルーイランペンファブリケン

Claims

【特許請求の範囲】１、型の親水性、無機表面を合成樹脂製造物の離型に適
するようにするに当り、親水性、無機表面を無水条件下
次式（Ｒ）＿ｍ−Ｓｉ−（Ｘ）＿４＿−＿ｍ・・・１（式中のｍ＝１、２又は３、Ｒは１〜２０個の炭素原子を有し、フッ素で部分的に置
換することのできる直鎖若しくは分枝鎖アルキル基又は
アルコキシ−アルキル基、Ｘは塩素原子、メトキシ基、エトキシ基、アミノ基を示
し、１個若しくは２個のメチル及び／又はエチル基又は
イミダゾール基で置換することができる）で表わされる
シラン化合物で処理し、シラン化合物の単分子層を酸素
ブリッジを介して親水性、無機表面に化学的に結合させ
ることを特徴とする型に離型層を設ける方法。２、親水性、無機表面を減圧でシラン化合物の蒸気で処
理する特許請求の範囲第１項記載の方法。３、親水性、無機表面を無水有機溶媒に溶解したシラン
化合物の溶液で処理する特許請求の範囲第１項記載の方
法。４、親水性、無機表面を上記式１のシラン化合物（式中
のＲは少なくとも１０個の炭素原子を有する分枝してい
る若しくはしていないアルキル基又は分枝している若し
くはしていないフルオロアルキル基若しくはフルオロア
ルコキシ−アルキル基を示す）で処理する特許請求の範
囲第１、２又は３項記載の方法。５、親水性、無機表面を（ヘプタデカフルオリン１，１
，２，２−テトラヒドロデシル）−１−トリエトキシシ
ラン、（ヘプタデカフルオリン１，１，２，２−テトラ
ヒドロデシル）−１−トリクロロシラン、（ヘプタデカ
フルオリン１，１，２，２−テトラヒドロデシル）−１
−ジメチルクロロシラン又はｎ−オクタデシルトリクロ
ロシランで処理する特許請求の範囲第４項記載の方法。