(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空蒸着法によって被処理基材の表面に防汚性薄膜を形成する防汚性薄膜の製造方法であって、フルオロアルキルシラン等の防汚性材料を被処理基材の表面に真空蒸着する前に、成膜室の直前に設けられたプラズマ装置により被処理基材の表面をプラズマ処理をすることを特徴とする防汚性薄膜の製造方法。
【請求項２】
前記プラズマ処理にて、Ａｒガスを用いる際には、被処理基材裏面に保護フィルムを貼り付けて、プラズマ処理をすることを特徴とする請求項１記載の防汚性薄膜の製造方法。
【請求項３】
前記プラズマ処理にて、Ｏ２  ガスを用いる際には、被処理基材裏面に保護フィルムを貼り付けず、プラズマ処理をすることを特徴とする請求項１記載の防汚性薄膜の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は偏光板などの光学部材で防汚性を必要とする各種基材の表面に、防汚性薄膜を形成する製造方法に関するもので、特に、防汚性が優れた防汚性薄膜の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、レンズ等の反射防止膜付き光学部材では、汗・指紋等による汚れが付着しやすく一度付着した汚れを除去することは困難であった。
【０００３】
これらの問題を解決する手段として防汚性あるいは撥水性のあるフルオロアルキルシランの薄膜を形成する方法が考案されている。例えば、特開平５−２１５９０５号公報には、フルオロアルキルシランの撥水性薄膜を形成する方法が開示されている。
また、特開平６−１２２７７８号公報にはプラズマＣＶＤ（ＣｈｅｍｉｃａｌＶａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法を用いてフルオロアルキルシランの撥水性薄膜を形成する方法が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記の方法はメガネ等の被処理基材にバッチ処理で防汚性薄膜を形成するために開発された方法であって、被処理基材としてポリエステルフィルムやトリアセチルロースフィルム等のロールフィルムを用い、巻き取り処理方法で連続処理をおこなう場合には、蒸着源の安定性、制御性が悪く、ロールフィルム表面の状態に大きく影響されていた。特に被処理基材が反射防止膜付き光学部材である場合には、厚みムラは光学特性ムラの原因となるため致命的問題であった。
【０００５】
また、プラズマＣＶＤ法でフルオロアルキルシランの撥水性薄膜を形成する方法は巻き取り方式での連続処理にも適するが、もともとメガネレンズ等の水やけ防止のために開発された撥水性薄膜なので防汚性が不十分であった。
防汚性の優れた材料は概して、分子量が大きく、蒸気圧が低く、反応性が高くなる傾向にあるが、上記のＣＶＤ法ではこのような材料の薄膜化は不向きであって、上記提案の材料にも防汚性の点で問題があった。
【０００６】
本発明は、防汚性の優れた分子量が大きく、蒸気圧が低く、反応性が高い材料あるいは多元系の材料混合物をロールフィルム上に巻き取り蒸着で連続処理する際に、安定して制御性よく製造することが可能で、且つ、得られる防汚性薄膜の防汚性能が優れた防汚性薄膜の製造方法を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明はかかる課題を解決するため、請求項１記載の発明においては、真空蒸着法によって被処理基材の表面に防汚性薄膜を形成する防汚性薄膜の製造方法であって、フルオロアルキルシラン等の防汚性材料を被処理基材の表面に真空蒸着する前に、成膜室の直前に設けられたプラズマ装置により被処理基材の表面をプラズマ処理をすることを特徴とする防汚性薄膜の製造方法としたものである。
【０００８】
また、請求項２記載の発明においては、前記プラズマ処理にて、Ａｒガスを用いる際には、被処理基材裏面に保護フィルムを貼り付けて、プラズマ処理をすることを特徴とする請求項１記載の防汚性薄膜の製造方法としたものである。
【０００９】
また、請求項３記載の発明においては、前記プラズマ処理にて、Ｏ２  ガスを用いる際には、被処理基材裏面に保護フィルムを貼り付けず、プラズマ処理をすることを特徴とする請求項１記載の防汚性薄膜の製造方法としたものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明における防汚性材料としては、化学式１で表されるフッ素系材料と、化学式２で表されるフルオロアルキルシラザンである。
Ｒｆ−ＯＨ                                        ‥‥化学式１
（Ｒｆ：数平均分子量５００〜１００００のフッ素を有する置換基）
ＣＦ３  （ＣＦ２  ）ｎ  （ＣＨ２  ）ｍ  Ｓｉ（ＮＨ）１．５      ‥‥化学式２
（ｎは正の整数、ｍは０以上の整数を表す。）
これらの防汚性材料をメタキシレンヘキサフロライドなどのフッ素系溶媒で０．１〜５０重量％に希釈したのち蒸着用基材となるものに含浸させて用いる。
【００１１】
被処理基材に用いる光学部材には、液晶ディスプレー用の偏光板、あるいは偏光板貼り付け用反射防止フィルムや、テレビモニター貼り付け用反射防止フィルムがある。どちらの場合でも真空蒸着やスパッタリング法などのドライコートあるいはディップコートやスピンコートなどのウエットコートなどを用いてハードコート付きポリエステルフィルムやトリアセチルセルロースフィルム等のロールフィルム上に反射防止膜を積層したものを用いる。
【００１２】
反射防止膜はＭｇＦ２  、ＬｉＦ２  、ＴｈＦ４  、ＳｉＯ、ＳｉＯ２  、ＺｒＯ２  、ＣｅＯ２  、Ａｌ２  Ｏ３  、ＴｉＯ２  、Ｔａ２  Ｏ５  などのフッ化物、酸化物を単層あるいは積層したものを用いる。
【００１３】
巻取り真空蒸着装置に上述の被処理基材としての巻出し原反（２）と蒸着用基材（１２）をセットし、１Ｅ−４Ｔｏｒｒ以下に真空排気した後、真空蒸着装置によりロールフィルム上に防汚性薄膜を形成させる（図１）。
蒸着装置としては、ランプヒーター加熱のような非接触加熱源（１）あるいはロールヒーター加熱のような接触加熱源を用いたり、マイクロ波誘導加熱、電子ビーム加熱などの利用もある。
【００１４】
【実施例】
＜実施例１＞
化学式２で表されるフルオロアルキルシラザンをメタキシレンヘキサフロライドで希釈した溶液（信越化学工業製：ＫＰ８０１Ｍ）を含浸体となる焼結体（例えば、石膏焼結体やスチール製焼結体など）に染み込ませたものを蒸着用基材とした。被処理基材としては、幅５００ｍｍ・厚み８０μｍ・長さ５００ｍのトリアセチルセルロースフィルム上にハードコート層と反射防止膜を積層したものを用いた。
【００１５】
巻き取り式蒸着装置に上述の被処理基材と蒸着用基材をセットし、１Ｅ−４Ｔｏｒｒ以下に真空排気した後、被処理基材であるロールフィルムを走行速度５ｍ／分で巻き取りを開始する。そこで成膜室に到達する直前のロールとロールの間に設置したプラズマ放電装置（７）にて、Ａｒガスを３００〜５００ｓｃｃｍ、放電電力を１００〜５００Ｗの範囲内でプラズマ放電を発生させる。
【００１６】
そのプラズマ放電の中を被処理基材であるロールフィルムを通過させて被処理基材表面をプラズマ処理をおこなう。このプラズマ処理においてＡｒガスを使用するとトリアセチルセルロースフィルムの表面を粗らすため、フィルムの裏面には保護フィルムを貼り付けておくことで裏面のダメージを防ぐことができる。
次に、上記蒸着用基材を非接触加熱源であるランプヒーターにて蒸発させ、被処理基材表面に防汚性薄膜を形成させる。
この結果、水の接触角で１１５度から１１８度の非常に高い接触角値と均一な防汚性薄膜が形成された。また防汚性薄膜が形成される前後における分光特性の変化は無く、幅方向・長さ方向の色ムラは見られず良好であった。
【００１７】
＜実施例２＞
化学式２で表されるフルオロアルキルシラザンをメタキシレンヘキサフロライドで希釈した溶液（信越化学工業製：ＫＰ８０１Ｍ）を含浸体となる焼結体（例えば、石膏焼結体やスチール製焼結体など）に染み込ませたものを蒸着用基材とした。被処理基材としては、幅５００ｍｍ・厚み８０μｍ・長さ５００ｍのトリアセチルセルロースフィルム上にハードコート層と反射防止膜を積層したものを用いた。
【００１８】
巻き取り式蒸着装置に上述の被処理基材と蒸着用基材をセットし、１Ｅ−４Ｔｏｒｒ以下に真空排気した後、被処理基材であるロールフィルムを走行速度５ｍ／分で巻き取りを開始する。そこでそこで成膜室に到達する直前のロールとロールの間に設置したプラズマ放電装置にて、Ｏ２  ガスを３００〜５００ｓｃｃｍ、放電電力を１００〜５００Ｗの範囲内でプラズマ放電を発生させる。
【００１９】
そのプラズマ放電の中を被処理基材であるロールフィルムを通過させて被処理基材表面をプラズマ処理をおこなう。この際、Ｏ２  ガスを使用するとトリアセチルセルロースフィルムの表面を粗らすことがないため、フィルムの裏面には特に保護フィルムを貼り付けておく必要がないが貼り付いていても問題はない。
次に、上記蒸着用基材を非接触加熱源であるランプヒーターにて蒸発させ、被処理基材表面に防汚性薄膜を形成させる。
この結果、純水の接触角で１１５度から１１８度の非常に高い接触角値と均一な防汚性薄膜が形成された。また防汚性薄膜が形成される前後における分光特性の変化は無く、幅方向・長さ方向の色ムラは見られず良好であった。
【００２０】
＜比較例１＞
フルオロアルキルシラザンをスチールウールに含浸させた市販品の蒸着源を総計４５０個をリング状に２列に並べて，送り速度は１．５度／分で回転させながら電子ビームガンを用いて、加速電圧１０ｋＶ、エミッション電流１５ｍＡの条件で加熱蒸着した。被処理基材は上述実施例と同一物を用いフィルムの走行速度は５ｍ／分であった。
この結果、水の接触角で１０８度〜１１０度の防汚性薄膜が形成されたが３０ｃｍ程度の長さで接触角９０度前後の部分が周期的に発生した。この部分では、防汚性薄膜の形成前後における分光特性の変化は無く、幅方向・長さ方向の色ムラは見られなかったものの防汚性薄膜の膜性能ムラが発生した。
【００２１】
上記実施例１、及び実施例２と比較例１の純水の接触角値を表１に示す。
【００２２】
【表１】
0003603624.tif 000002
【００２３】
【発明の効果】
以上に説明したように本発明による防汚性薄膜の製造方法は、真空蒸着法によって被処理基材の表面に防汚性薄膜を形成する際に、フルオロアルキルシラン等の防汚性材料を被処理基材の表面に真空蒸着する前に、成膜室の直前に設けられたプラズマ装置により被処理基材の表面をプラズマ処理をするので、
防汚性の優れた分子量が大きく、蒸気圧が低く、反応性が高い材料あるいは多元系の材料混合物をロールフィルム上に巻き取り蒸着で連続処理すると、安定して制御性よく製造することが可能となり、且つ、防汚性能が優れた防汚性薄膜が得られる防汚性薄膜の製造方法となる。
【００２４】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による防汚性薄膜の製造方法を説明する巻き取り真空蒸着装置の概略図である。
【符号の説明】
１    ：非接触加熱源
２    ：巻出し原反
３    ：巻取り原反
４    ：メインキャン
５    ：ニヤローラー
６    ：フリーローラー
７    ：プラズマ放電装置
８    ：ガス挿入管
９    ：プラズマ発生源
１０：巻取り室
１１：成膜室
１２：蒸着用基材
【図１】
0003603624.tif 000003