(57)【要約】【課題】フォトクロミック機能を有する塩化銀または塩化銀を主成分とする薄膜を、真空蒸着手法のみによって容易に形成できるようにする。【解決手段】塩化銀または塩化銀を主成分とする蒸着材料を、１００℃以上の温度での複数段階の昇温加熱で熔解させて真空蒸着する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
塩化銀または塩化銀を主成分とする蒸着材料を用いた真空蒸着方法において、蒸着材料を１００℃以上の温度で複数段階に昇温加熱して熔解させることを特徴とする真空蒸着方法。
【請求項２】
蒸着材料を１００℃以上の温度で複数段階に昇温加熱するに先立ち、１００℃未満の加熱温度で予熱することを特徴とする請求項１に記載の真空蒸着方法。
【請求項３】
複数段階の昇温加熱が、少なくとも、蒸着材料が熔解し始めるまで加熱する初期熔解加熱と、蒸着材料全体が熔解するまで初期熔解加熱の加熱温度より高温で加熱する全熔解加熱とを含むことを特徴とする請求項１または２に記載の真空蒸着方法。
【請求項４】
初期熔解加熱の加熱温度が１５０〜２００℃の範囲で選択された加熱温度であり、全熔解加熱の加熱温度が３２０〜４５０℃の範囲で選択された加熱温度であることを特徴とする請求項３に記載の真空蒸着方法。
【請求項５】
初期熔解加熱後、直ちに全熔解加熱の加熱温度まで昇温させて、蒸着完了まで該全熔解加熱の加熱温度を維持することを特徴とする請求項３または４に記載の真空蒸着方法。
【請求項６】
複数段階の昇温加熱が、少なくとも、蒸着材料が熔解し始めるまで加熱する初期熔解加熱と、蒸着材料全体が熔解するまで初期熔解加熱の加熱温度より高温で加熱する全熔解加熱と、全熔解加熱の温度より高温で加熱する蒸発促進加熱とを含むことを特徴とする請求項１または２に記載の真空蒸着方法。
【請求項７】
初期熔解加熱の加熱温度が１５０〜３００℃の範囲で選択された加熱温度であり、全熔解加熱の加熱温度が３２０〜４５０℃の範囲で選択された加熱温度であり、蒸発促進加熱の加熱温度が６００℃以上の温度から選択された加熱温度であることを特徴とする請求項６に記載の真空蒸着方法。
【請求項８】
初期熔解加熱後、直ちに全熔解加熱の加熱温度まで昇温させて全熔解加熱を行い、全熔解加熱後、直ちに蒸発促進加熱の加熱温度まで上昇させて、蒸着完了まで該蒸発促進加熱の加熱温度を維持することを特徴とする請求項６または７に記載の真空蒸着方法。
【請求項９】
複数段階の昇温加熱が、少なくとも、蒸着材料が熔解し始めない範囲で加熱する熔解前加熱と、蒸着材料が熔解し始めるまで熔解前加熱の加熱温度より高温で加熱する初期熔解加熱と、蒸着材料全体が熔解するまで初期熔解加熱の加熱温度より高温で加熱する全熔解加熱と、全熔解加熱の温度より高温で加熱する蒸発促進加熱とを含むことを特徴とする請求項１または２に記載の真空蒸着方法。
【請求項１０】
熔解前加熱の加熱温度が１００〜２００℃の範囲で選択された加熱温度であり、初期熔解加熱の加熱温度が２３０〜３００℃の範囲で選択された加熱温度であり、全熔解加熱の加熱温度が３２０〜４５０℃の範囲で選択された加熱温度であり、蒸発促進加熱の加熱温度が６００℃以上の温度から選択された加熱温度であることを特徴とする請求項９に記載の真空蒸着方法。
【請求項１１】
熔解前加熱後、直ちに初期熔解加熱の加熱温度まで昇温させて初期熔解加熱を行い、初期熔解加熱後、直ちに全熔解加熱の加熱温度まで昇温させて全熔解加熱を行い、全熔解加熱後、直ちに蒸発促進加熱の加熱温度まで上昇させて、蒸着完了まで該蒸発促進加熱の加熱温度を維持することを特徴とする請求項９または１０に記載の真空蒸着方法。
【請求項１２】
蒸着材料と蒸着基体との間に、蒸着材料の蒸気は透過可能な粒子捕捉体を介在させることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の真空蒸着方法。
【請求項１３】
粒子捕捉体が、６０〜１６０番メッシュの網であることを特徴とする請求項１２に記載の真空蒸着方法。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか１項に記載の真空蒸着方法によって、塩化銀または塩化銀を主成分とする蒸着膜が透明な蒸着基体の表面に形成され、さらに蒸着膜の表面が透明なオーバーコート層で覆われていることを特徴とする光学材料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塩化銀または塩化銀を主成分とする蒸着材料を用いた真空蒸着方法に関するもので、特にフォトクロミック機能を有する塩化銀または塩化銀を主成分とする薄膜を形成することができる真空蒸着方法および、該真空蒸着方法によって形成した塩化銀または塩化銀を主成分とする蒸着膜を有する光学材料に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、塩化銀または塩化銀を主成分とする薄膜がフォトクロミック機能を奏することが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかしながら、塩化銀または塩化銀を主成分とする蒸着膜を得るために、塩化銀または塩化銀を主成分とする蒸着材料を加熱ボートやるつぼなどの加熱容器で加熱熔解させると、銀と塩素が分離して突沸状態となり、加熱容器から熔解した蒸着材料が飛沫となって飛び出してしまうばかりか、フォトクロミック機能を発揮できない白色の膜しか成膜することができない。このため、塩化銀または塩化銀を主成分とする蒸着材料を用いた真空蒸着手法によってフォトクロミック機能を有する膜を形成する技術は、現在のところ確立されていない。
【０００４】
一方、上記のように、塩化銀または塩化銀を主成分とする蒸着材料を直接真空蒸着することができないことから、例えば酢酸銀、ホウフッ化銀、炭酸銀、硝酸銀、亜硝酸銀、酸化銀、硫化銀、銀単体など、加熱熔解に伴う分解を起こさない銀化合物又は銀を用いて蒸着膜を形成した後、塩化水素の飽和蒸気雰囲気中への放置など、蒸着された銀化合物または銀を塩化銀にするフォトクロミック処理を施すことで、フォトクロミック機能を有する塩化銀の薄膜を形成する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開昭６０−２１３９４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の方法の場合、蒸着中に分解を起こさない銀化合物又は銀の真空蒸着と、形成した蒸着膜のフォトクロミック処理という、二段階処理を行わなければならず、手間がかかるばかりか、フォトクロミック処理に時間がかかるため、フォトクロミック機能を有する光学材料の製造効率が悪い問題がある。また、フォトクロミック処理時に塩化水素などに曝されることから、蒸着基体として使用できる材質が、ガラスなどに制限され、例えば耐酸性薬品性に劣る合成樹脂などを蒸着基体として用いることができない問題もある。さらには、真空蒸着時の条件と、フォトクロミック処理時の条件とが、それぞれ得られる塩化銀の薄膜特性に大きな影響を与えるため、一定のフォトクロミック特性を有する薄膜を安定して形成しにくい問題もある。
【０００７】
本発明は、上記従来の問題点にかんがみてなされたもので、フォトクロミック機能を有する塩化銀または塩化銀を主成分とする薄膜を、真空蒸着手法のみによって容易に形成できるようにし、塩化銀または塩化銀を主成分とする薄膜によるフォトクロミック機能を有する光学材料を容易に得られるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
塩化銀または塩化銀を主成分とする蒸着膜を得るためには、塩化銀を、銀と塩素の分離を防止または抑制しながら加熱熔解させて蒸発させることが必要となる。本発明者らは、塩化銀を加熱熔解させるに際し、加熱熔解過程を制御することで、銀と塩素の分離を抑制しながら熔解させて蒸発させることができると考え、加熱熔解条件の変動に伴う塩化銀の熔解状態の変動を研究することによって本発明を完成させたものである。
【０００９】
すなわち、本発明は、塩化銀または塩化銀を主成分とする蒸着材料を用いた真空蒸着方法において、蒸着材料を１００℃以上の温度で複数段階に昇温加熱して熔解させることを特徴とする真空蒸着方法を提供するものである。
【００１０】
上記本発明は、蒸着材料を１００℃以上の温度で複数段階に昇温加熱するに先立ち、１００℃未満の加熱温度で予熱すること、
複数段階の昇温加熱が、少なくとも、蒸着材料が熔解し始めるまで加熱する初期熔解加熱と、蒸着材料全体が熔解するまで初期熔解加熱の加熱温度より高温で加熱する全熔解加熱とを含むこと、
初期熔解加熱の加熱温度が１５０〜２００℃の範囲で選択された加熱温度であり、全熔解加熱の加熱温度が３２０〜４５０℃の範囲で選択された加熱温度であること、
初期熔解加熱後、直ちに全熔解加熱の加熱温度まで昇温させて、蒸着完了まで該全熔解加熱の加熱温度を維持すること、
複数段階の昇温加熱が、少なくとも、蒸着材料が熔解し始めるまで加熱する初期熔解加熱と、蒸着材料全体が熔解するまで初期熔解加熱の加熱温度より高温で加熱する全熔解加熱と、全熔解加熱の温度より高温で加熱する蒸発促進加熱とを含むこと、
初期熔解加熱の加熱温度が１５０〜３００℃の範囲で選択された加熱温度であり、全熔解加熱の加熱温度が３２０〜４５０℃の範囲で選択された加熱温度であり、蒸発促進加熱の加熱温度が６００℃以上の温度から選択された加熱温度であること、
初期熔解加熱後、直ちに全熔解加熱の加熱温度まで昇温させて全熔解加熱を行い、全熔解加熱後、直ちに蒸発促進加熱の加熱温度まで上昇させて、蒸着完了まで該蒸発促進加熱の加熱温度を維持すること、
複数段階の昇温加熱が、少なくとも、蒸着材料が熔解し始めない範囲で加熱する熔解前加熱と、蒸着材料が熔解し始めるまで熔解前加熱の加熱温度より高温で加熱する初期熔解加熱と、蒸着材料全体が熔解するまで初期熔解加熱の加熱温度より高温で加熱する全熔解加熱と、全熔解加熱の温度より高温で加熱する蒸発促進加熱とを含むこと、
熔解前加熱の加熱温度が１００〜２００℃の範囲で選択された加熱温度であり、初期熔解加熱の加熱温度が２３０〜３００℃の範囲で選択された加熱温度であり、全熔解加熱の加熱温度が３２０〜４５０℃の範囲で選択された加熱温度であり、蒸発促進加熱の加熱温度が６００℃以上の温度から選択された加熱温度であること、
熔解前加熱後、直ちに初期熔解加熱の加熱温度まで昇温させて初期熔解加熱を行い、初期熔解加熱後、直ちに全熔解加熱の加熱温度まで昇温させて全熔解加熱を行い、全熔解加熱後、直ちに蒸発促進加熱の加熱温度まで上昇させて、蒸着完了まで該蒸発促進加熱の加熱温度を維持すること、
蒸着材料と蒸着基体との間に、蒸着材料の蒸気は透過可能な粒子捕捉体を介在させること、
粒子捕捉体が、６０〜１６０番メッシュの網であること、
を好ましい態様として含むものである。
【００１１】
また、本発明は、上記いずれかの本発明の真空蒸着方法によって、塩化銀または塩化銀を主成分とする蒸着膜が透明な蒸着基体の表面に形成され、さらに蒸着膜の表面が透明なオーバーコート層で覆われていることを特徴とする光学材料を提供するものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、蒸着温度まで一気に加熱している一般の真空蒸着方法と異なり、複数段階に昇温加熱することで銀と塩素の分離を抑制しながら熔解させて蒸発させることが可能となる。従って、塩化銀または塩化銀を主成分とする蒸着材料を用い、紫外線により発色または変色するフォトクロミック機能を有する塩化銀または塩化銀を主成分とする蒸着膜を容易に得ることができる。また、フォトクロミック機能を有する塩化銀または塩化銀を主成分とする膜を真空蒸着手法だけで得ることができ、従来のようなフォトクロミック処理が不要であるので、成膜製品の製造が容易で効率的であると共に、蒸着基体の材質を幅広く選択することができる。
【００１３】
また、本発明の真空蒸着方法で形成した、塩化銀または塩化銀を主成分とする蒸着膜は、紫外線により発色または変色するフォトクロミック機能を奏するだけでなく、透視性を有する。したがって、本発明により、例えば透明な合成樹脂板、合成樹脂フィルム、合成樹脂シート、ガラス板などの蒸着基体に塩化銀または塩化銀を主成分とする薄膜を形成した材料は、透過光を自動調整可能で透視可能な光学材料として用いることができ、例えば自動車のサンバイザー、サングラス兼用の眼鏡レンズ、日よけ機能を有する窓ガラス、透過光調整用として住宅や自動車の窓ガラスに貼られるフィルム又はシートなどとして幅広く利用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明は、一般の真空蒸着においては一気に蒸着温度まで蒸着材料を加熱して熔解させいるのに対し、１００℃以上の温度で段階的に蒸着材料を昇温加熱して熔解させる点に特徴を有する。
【００１５】
本発明の方法により銀と塩素の分離が抑制できる理由は必ずしも明らかではないが、本発明は、本発明者らが次のような事実を確認したことに基づいてなされたものである。
【００１６】
まず、塩化銀を一段階で高温に加熱して熔解させた場合、激しい突沸状態となる。この突沸状態とは、熔解材料が、加熱容器から飛沫となって周囲に飛び散る状態で、塩化銀を一気に高温に加熱した場合、銀と塩素が急激に分離し、熔解材料から塩素が吹き出すことによって発生すると考えられる。具体的には、後述する比較例１および２に示されるように、塩化銀を一段で５００℃に加熱した場合と、一段で６００℃に加熱した場合のいずれにおいても、激しい突沸状態となる。この突沸状態となった場合、白色の濁った膜しか成膜されず、フォトクロミック機能を奏する膜は成膜されない。
【００１７】
また、一段の加熱でも比較的低い加熱温度として熔解させた場合、上記激しい突沸状態とはならないが、熔解した濡れ状態（液状状態）から短時間で乾燥状態（加熱容器内に白色粉が付着した状態）となってしまい、やはりフォトクロミック機能を奏する膜は成膜されない。具体的には、後述する比較例３に示されるように、塩化銀を一段で４００℃に加熱した場合、５分で乾燥状態となっている。これは、溶解材料を突沸させるほどではないにしろ、銀と塩素の分離がかなりの速度で生じており、塩素が分離して放出されてしまうことで乾燥状態になっていると考えられる。
【００１８】
一方、塩化銀を比較的低温領域から多段に昇温加熱すると、上記突沸状態や乾燥状態を生じにくい。具体的には、後述する実施例１に示されるように、塩化銀を１２０℃、２８０℃、３６０℃、７００℃と四段階に加熱した場合、７００℃においても突沸状態とはなっておらず、フォトクロミック機能を奏する膜が得られている。また、後述する実施例１に示されるように、１８０℃、４００℃と二段階に加熱した場合、４００℃で５分間加熱後も濡れ状態が保たれており、得られる膜もフォトクロミック機能を奏するものとなっている。
【００１９】
以上のような事実から、本発明者らは、塩化銀は、多段に加熱することにより、銀と塩素の結合状態の熱に対する安定性が向上し、熔解させたときの両者の分離が抑制されていると考えている。本発明において、１００℃以上の温度で段階的に蒸着材料を昇温加熱することとしているのは、この銀と塩素の結合状態の熱に対する安定性を高めることができるようにするためのものである。
【００２０】
本発明において、段階的な昇温加熱を１００℃以上の温度で行うこととしているのは、１００℃以上の加熱温度でないと、銀と塩素の結合状態の安定性向上にさほど結び付かないことによる。段階的な昇温加熱は、銀と塩素の結合状態の安定性をより向上させやすくするために、１５０℃以上の温度で行うことが好ましい。
【００２１】
ただし、本発明において、上記１００℃以上の温度での段階的昇温加熱に先だって、１００℃未満の加熱温度で予熱を行うことが好ましい。この予熱を行うことで、蒸着材料中の水分などを予め除去することができ、蒸着状態を安定させることができる。
【００２２】
本発明において、段階的な加熱温度の昇温は、二段以上の複数段であることが必要で、特に最終加熱温度を高くするほど段数を増やすことが好ましい。また、最終加熱温度を高くし、当該加熱温度下で主な成膜を行うことで、蒸着速度を上げることができると共に、得られる膜のフォトクロミック機能も向上する。昇温加熱の段数は、最終加熱温度にもよるが、六段以下であることが好ましい。過剰に段数を増やしても、制御の手間が増えるだけで、銀と塩素の結合状態のさらなる安定性向上には結び付きにくい。
【００２３】
各段間の昇温時間は、できるだけ短い方が好ましい。具体的には、前段の加熱温度から次段の加熱度へは１０秒以内に昇温することが好ましく、より好ましくは５秒以内である。一般の真空蒸着装置の場合、加熱温度は、通常、加熱のための設定温度を切り換えることで、上記時間内に、切り換えられた新たな温度にまで上昇することから、本発明は、一般の真空蒸着装置を用い、加熱のための設定温度を段階的に高めていくことで行うことができる。
【００２４】
本発明で用いる蒸着材料は、塩化銀単独でもよいが、塩化銀を主成分とし、例えば得られる膜の初期色（紫外線による発色または変色前の色）や、紫外線による発色または変色後の色調整や、初期色から発色または変色するまでの速度と、発色または変色状態から初期色へ戻るまでの速度を向上させるための添加剤を加えたものでもよい。色を調整するための添加剤としては、例えば酸化銅、銀、アルミニウム、窒化チタンなどがある。色変化速度を向上させるための添加剤としては、例えば酸化錫、酸化チタン、銀、二酸化ケイ素などがある。
【００２５】
本発明で用いる蒸着基体としては、例えばガラス板、レンズ、合成樹脂板、合成樹脂フィルム又はシートを挙げることができる。通常、透明なものが用いられるが、着色したものを用いることもできる。本発明の方法で透明な蒸着基体に蒸着を施すことで得られる光学材料は、透視性を有することから、窓ガラス、自動車のサンバイザー、住宅や自動車の窓ガラスに透過光調整用として貼り付けるフィルムまたはシート、サングラス兼用の眼鏡レンズなどとして用いることができる。
【００２６】
塩化銀または塩化銀を主成分とする膜は、水分によって劣化しやすいことから、本発明の方法によって蒸着を施した蒸着基体の蒸着面には透明なオーバーコートを施すことが好ましい。このオーバーコート剤としては、例えばアクリル系の透明塗料を用いることができる。
【００２７】
本発明の方法は、前述したとおり、一般の真空蒸着装置を用いて実施することが可能で、蒸着材料を加熱し、蒸着するときの周囲の真空度は、１×１０-3〜５×１０-4Ｐａであることが好ましい。
【００２８】
また、蒸着材料と蒸着基体との距離は、蒸着面に斑点状の銀粒子の付着ムラを生じにくくするために４５ｃｍ以上離すことが好ましく、同様の理由から、蒸着材料と蒸着基体との間に、蒸着材料の蒸気は透過可能で、ある程度大きな粒子を捕捉できる粒子捕捉体を介在させることが好ましい。この粒子捕捉体としては、６０〜１６０番メッシュの網を用いることができる。この網を用いると、蒸着材料の蒸気の通過を過剰に制限して蒸着効率を大きく低下させることなく、銀粒子が蒸着面に付着して斑点状のムラを生じることを防止することができる。
【００２９】
さらに本発明における段階的な昇温加熱について説明すると、第一段の加熱温度は１５０〜２００℃の範囲から選択された温度であることが好ましい。この第一段の加熱温度をどの程度の時間維持するかは、最終加熱温度をどのような温度とするかによって変動する。本発明の方法は、最終加熱温度を比較的低い温度とする低温蒸着法と、最終加熱温度を比較的高い温度とする高温蒸着法に大別することができる。以下、この低温蒸着法と高温蒸着法に分けて説明する。
【００３０】
（１）低温蒸着法
低温蒸着法は、最終加熱温度を３２０〜４５０℃の範囲から選択された温度とする方法である。この低温蒸着法の場合、後述する高温蒸着法に比して、得られる膜のフォトクロミック特性は劣るが、加熱温度が低いので、耐熱性に劣る材料の蒸着基体でも、損傷することなく皮膜を形成しやすい利点がある。また、低温蒸着法の場合、初期色がほぼ透明な膜を得やすい利点もある。
【００３１】
低温蒸着法は、前記予熱後または予熱を経ずに、１５０〜２００℃の範囲、好ましくは１７０〜１９０℃の範囲から選択された温度の初期熔解加熱を、蒸着材料が熔解し始めるまで行い、蒸着材料が熔解し始めたら、直ちに３２０〜４５０℃の範囲、好ましくは３７０〜４３０℃の範囲から選択された全熔解加熱の加熱温度まで昇温させて、蒸着材料全体を熔解させて蒸発させると共に、該全熔解加熱を蒸着完了まで維持することで行うことができる。
【００３２】
蒸着材料が熔解し始めた状態とは、加熱容器中の蒸着材料と加熱容器の表面間が液状物で濡れ始めた状態をいう。また、蒸着材料全体が熔解した状態とは、加熱容器中の蒸着材料全体が粘稠性の液状となった状態をいう。
【００３３】
低温蒸着法の場合、上記初期熔解加熱および全熔解加熱共に上記温度範囲内の一定温度とし、二段階の昇温加熱とすることもできるが、上記初期熔解加熱の前に１００℃から１５０℃未満の範囲の熔解前加熱（蒸着材料が熔解し始めない範囲での加熱）を一段または複数段加えたり、上記初期熔解加熱を上記温度範囲内で複数段に分けて行ったり、上記全熔解加熱を上記温度範囲内で複数段に分けて行ったりすることもできる。
【００３４】
初期熔解加熱の時間と全熔解加熱の時間は、それぞれ選択された加熱温度や使用する蒸着材料の量などによっても相違するが、加熱容器として、一般的な抵抗加熱型加熱ボートを用いた真空蒸着装置による二段階の昇温加熱の場合、初期熔解加熱は２〜４分程度、全熔解加熱は３分〜５分程度である。
【００３５】
（２）高温蒸着法
高温蒸発法は、最終加熱温度を６００℃以上とする方法である。この高温蒸着法の場合、フォトクロミック特性の優れた（色変化が大きく、色変化時間が短い）膜が得やすい利点がある。
【００３６】
第一の高温蒸着法は、前記予熱後または予熱を経ずに、１５０〜３００℃の範囲、好ましくは１７０〜２８０℃の範囲から選択された温度の初期熔解加熱を、蒸着材料が熔解し始めるまで行い、蒸着材料が熔解し始めたら、直ちに３２０〜４５０℃の範囲、好ましくは３７０〜４３０℃の範囲から選択された全熔解加熱の加熱温度に昇温させて、蒸着材料全体を熔解させ、全蒸着材料の熔解が完了したら、直ちに６００℃以上の範囲、好ましくは７００℃以上の範囲から選択された蒸発促進加熱の加熱温度に昇温させて蒸着材料の蒸発を促進し、該蒸発促進加熱を蒸着完了まで維持する方法である。
【００３７】
蒸発促進加熱の温度の上限は、実用的には１０００℃程度までである。また、上記第一の高温蒸着法は、上記初期熔解加熱、全熔解加熱および蒸発促進加熱をそれぞれ上記温度範囲内の一定温度とし、三段階の昇温加熱とすることもできるが、上記初期熔解加熱の前に１００℃から１５０℃未満の範囲の熔解前加熱（蒸着材料が熔解し始めない範囲での加熱）を一段または複数段加えたり、上記初期熔解加熱、全熔解加熱または蒸発促進加熱を上記温度範囲内で複数段に分けて行ったりすることもできる。
【００３８】
第一の高温蒸着法における初期熔解加熱の時間と全熔解加熱の時間と蒸発促進加熱の時間は、それぞれ選択された加熱温度や使用する蒸着材料の量などによっても相違するが、加熱容器として、一般的な抵抗加熱型加熱ボートを用いた真空蒸着装置による三段階の昇温加熱の場合、初期熔解加熱は３０秒〜２分程度、全熔解加熱は１〜３分程度、蒸発促進加熱は３０〜５０秒程度である。
【００３９】
第二の高温蒸着法は、銀と塩素の結合状態をより安定させやすくするために、上記初期熔解加熱を高温側にシフトさせ、初期熔解加熱の前に熔解前加熱を行う方法である。具体的には、１００〜２００℃の範囲、好ましくは１２０〜１８０℃の範囲から選択された温度の熔解前加熱を、蒸着材料が熔解し始めない範囲で行い、この初期熔解加熱後、直ちに２３０〜３００℃の範囲、好ましくは２５０〜２８０℃の範囲で選択された初期熔解加熱の加熱温度まで昇温させて、蒸着材料が熔解し始めるまで加熱し、蒸着材料が熔解し始めたら直ちに、３２０〜４５０℃の範囲、好ましくは３７０〜４３０℃の範囲から選択された全熔解加熱の加熱温度に昇温させて、蒸着材料全体を熔解させ、全蒸着材料の熔解が完了したら、直ちに６００℃以上の範囲、好ましくは７００℃以上の範囲から選択された蒸発促進加熱の加熱温度に昇温させて蒸着材料の蒸発を促進し、該蒸発促進加熱を蒸着完了まで維持する方法である。
【００４０】
この第二の高温蒸着法における蒸発促進加熱の温度の上限も、実用的には１０００℃程度までである。また、上記第二の高温蒸着法は、上記熔解前加熱、初期熔解加熱、全熔解加熱および蒸発促進加熱をそれぞれ上記温度範囲内の一定温度とし、四段階の昇温加熱とすることもできるが、上記熔解前加熱、初期熔解加熱、全熔解加熱または蒸発促進加熱を上記温度範囲内で複数段に分けて行うこともできる。
【００４１】
第二の高温蒸着法における熔解前加熱の時間と初期熔解加熱の時間と全熔解加熱の時間と蒸発促進加熱の時間は、それぞれ選択された加熱温度や使用する蒸着材料の量などによっても相違するが、加熱容器として、一般的な抵抗加熱型加熱ボートを用いた真空蒸着装置による四段階の昇温加熱の場合、熔解前加熱は３０秒〜２分程度、初期熔解加熱は３０秒〜２分程度、全熔解加熱は３０秒〜１分３０秒程度、蒸発促進加熱は３０秒〜１分程度である。
【実施例】
【００４２】
図１に示されるような日本真空社製の真空蒸着装置「ＥＢＣ−１６Ｃ」を用いて塩化銀の真空蒸着を行った。モリブデンの抵抗加熱式加熱ボート１の中心から蒸着基体２の中心までの距離は４５０ｍｍとし、蒸着時の真空チャンバ３内の真空度は６×１０-4Ｐａとした。蒸着は、ポリカーボネイト製の直径３００ｍｍ、厚さ２ｍｍの円盤を蒸着基体２とし、加熱ボート１の上方に、加熱ボート１を中心にして３枚セットし、それぞれ自転および公転させながら行った。図１において４は粒子捕捉体で、この粒子捕捉体４を加熱ボート１と蒸着基体２の間に介在させた場合（図示される状態）と、これを介在させなかった場合について蒸着を行った。
【００４３】
また、いずれの実施例及び比較例においても、蒸着後、真空チャンバ３から取り出した蒸着基体２の蒸着面に直ちにアクリル樹脂系の透明塗料を塗布し、７５℃の乾燥炉で２０分乾燥させて透明なオーバーコート層を形成し、光学材料試料とした。また、得られた光学材料試料のフォトクロミック機能の測定（初期色と、発色または変色時の色の状態と、色変化に要する時間の測定）は、蒸着基体に蒸着とオーバーコート層の形成を施した光学材料試料を、色変化を安定化させるために、一度紫外線に曝して発色させた後、暗所で消色させてから行った。
【００４４】
実施例１
加熱ボートに入れた蒸着材料、蒸着に際しての加熱条件および粒子捕捉体の有無は次のとおりとした。
【００４５】
＜蒸着材料＞
塩化銀：２ｇ
酸化銅：１ｇ
酸化錫：０．２ｇ
＜加熱条件＞
予熱：８０℃で１分
初期熔解加熱：１８０℃で２分３０秒
全熔解加熱：４００℃で５分
＜粒子捕捉体＞
有り（１６０番メッシュの網）。
【００４６】
暗所から取り出した光学材料試料は、ほぼ無色透明で、この光学材料試料を直射日光に当てたところ、約３時間で、透視性のあるごく薄い暗青色に変色した。また、この変色した光学材料試料を暗所に移動させて放置したところ、約５時間でほぼ明な元の状態へと戻った。
【００４７】
実施例２
加熱ボートに入れた蒸着材料、蒸着に際しての加熱条件および粒子捕捉体の有無は次のとおりとした。
【００４８】
＜蒸着材料＞
塩化銀：２ｇ
酸化銅：１ｇ
酸化錫：０．２ｇ
＜加熱条件＞
予熱：８０℃で１分
熔解前加熱：１２０℃で１分
初期熔解加熱：２８０℃で１分
全熔解加熱：３６０℃で１分
蒸発促進加熱：６５０℃で４０秒
＜粒子捕捉体＞
有り（１６０番メッシュの網）。
【００４９】
暗所から取り出した光学材料試料は、透視性のある青紫色で、この光学材料試料を直射日光に当てたところ、約１５分で、透視性のある青黒色に変化した。また、青黒色に変化した光学材料試料を暗所に移動させて放置したところ、約４０分で元の青紫色へと戻った。
【００５０】
実施例３
加熱ボートに入れた蒸着材料、蒸着に際しての加熱条件および粒子捕捉体の有無は次のとおりとした。
【００５１】
＜蒸着材料＞
塩化銀：２ｇ
酸化銅：１ｇ
酸化錫：０．２ｇ
＜加熱条件＞
予熱：８０℃で１分
初期熔解加熱：２８０℃で１分
全熔解加熱：３６０℃で２分
蒸発促進加熱：６５０℃で４０秒
＜粒子捕捉体＞
有り（１６０番メッシュの網）。
【００５２】
暗所から取り出した光学材料試料は、透視性のある青紫色で、この光学材料試料を直射日光に当てたところ、約１５分で、透視性のある青黒色に変化した。また、青黒色に変化した光学材料試料を暗所に移動させて放置したところ、約４０分で元の青紫色へと戻った。
【００５３】
実施例４
加熱ボートに入れた蒸着材料、蒸着に際しての加熱条件および粒子捕捉体の有無は次のとおりとした。
【００５４】
＜蒸着材料＞
塩化銀：２ｇ
酸化銅：１ｇ
銀：０．５ｇ
＜加熱条件＞
予熱：８０℃で１分
熔解前加熱：１２０℃で１分
初期熔解加熱：２８０℃で１分
全熔解加熱：３６０℃で１分
蒸発促進加熱：７００℃で４０秒
＜粒子捕捉体＞
有り（１６０番メッシュの網）。
【００５５】
暗所から取り出した光学材料試料は透視性のある青紫色で、この光学材料試料を直射日光に当てたところ、約８分で、透視性のある濃い青黒色に変化した。また、濃い青黒色に変化した光学材料試料を暗所に移動させて放置したところ、約１５分で元の青紫色へと戻った。
【００５６】
実施例５
加熱ボートに入れた蒸着材料、蒸着に際しての加熱条件および粒子捕捉体の有無は次のとおりとした。
【００５７】
＜蒸着材料＞
塩化銀：２ｇ
酸化銅：１ｇ
銀：０．５ｇ
＜加熱条件＞
予熱：８０℃で１分
熔解前加熱：１２０℃で１分
初期熔解加熱：２８０℃で１分
全熔解加熱：３６０℃で１分
蒸発促進加熱：６００℃で４０秒
＜粒子捕捉体＞
有り（１６０番メッシュの網）。
【００５８】
暗所から取り出した光学材料試料は、透視性のある赤紫色で、この光学材料試料を直射日光に当てたところ、約１５分で、透視性のある青黒色に変化したが、実施例４に比して薄い青黒色であった。また、青黒色に変化した光学材料試料を暗所に移動させて放置したところ、約４０分で元の赤紫色へと戻った。
【００５９】
実施例６
加熱ボートに入れた蒸着材料、蒸着に際しての加熱条件および粒子捕捉体の有無は次のとおりとした。
【００６０】
＜蒸着材料＞
塩化銀：２ｇ
酸化銅：１ｇ
銀：０．５ｇ
＜加熱条件＞
予熱：８０℃で１分
熔解前加熱：１２０℃で１分
初期熔解加熱：２８０℃で１分
全熔解加熱：３６０℃で１分
蒸発促進加熱：５００℃で４０秒
＜粒子捕捉体＞
有り（１６０番メッシュの網）。
【００６１】
暗所から取り出した光学材料試料は、透視性のある薄い赤紫色で、この光学材料試料を直射日光に当てたところ、約３０分で、透視性のある青黒色に変化したが、実施例５に比してさらに薄い青黒色であった。また、青黒色に変化した光学材料試料を暗所に移動させて放置したところ、約４０分で元の薄い赤紫色へと戻った。
【００６２】
実施例７
加熱ボートに入れた蒸着材料、蒸着に際しての加熱条件および粒子捕捉体の有無は次のとおりとした。
【００６３】
＜蒸着材料＞
塩化銀：３ｇ
＜加熱条件＞
予熱：８０℃で１分
熔解前加熱：１２０℃で１分
初期熔解加熱：２８０℃で１分
全熔解加熱：３６０℃で１分
蒸発促進加熱：７００℃で４０秒
＜粒子捕捉体＞
有り（１６０番メッシュの網）。
【００６４】
暗所から取り出した光学材料試料は、透視性のある赤紫色で、この光学材料試料を直射日光に当てたところ、約１５分で、透視性のある濃い青黒色に変化した。また、濃い青黒色に変化した光学材料試料を暗所に移動させて放置したところ、約４０分で元の赤紫色へと戻った。
【００６５】
実施例８
加熱ボートに入れた蒸着材料、蒸着に際しての加熱条件および粒子捕捉体の有無は次のとおりとした。
【００６６】
＜蒸着材料＞
塩化銀：３ｇ
＜加熱条件＞
予熱：８０℃で１分
熔解前加熱：１２０℃で１分
初期熔解加熱：２８０℃で１分
全熔解加熱：３６０℃で１分
蒸発促進加熱：６００℃で４０秒
＜粒子捕捉体＞
無し。
【００６７】
暗所から取り出した光学材料試料は、透視性のある赤紫色で、この光学材料試料を直射日光に当てたところ、約１５分で、透視性のある青黒色に変化したが、実施例７に比して色の変化は小さかった。また、青黒色に変化した光学材料試料を暗所に移動させて放置したところ、約５０分で元の赤紫色へと戻った。なお、蒸着層は、斑点状に黒化した箇所を生じており、この黒化した箇所では色の変化は生じなかった。
【００６８】
実施例９
加熱ボートに入れた蒸着材料、蒸着に際しての加熱条件および粒子捕捉体の有無は次のとおりとした。
【００６９】
＜蒸着材料＞
塩化銀：３ｇ
＜加熱条件＞
予熱：８０℃で１分
熔解前加熱：１２０℃で１分
初期熔解加熱：２８０℃で１分
全熔解加熱：３６０℃で１分
蒸発促進加熱：５００℃で４０秒
＜粒子捕捉体＞
無し。
【００７０】
暗所から取り出した光学材料試料は、透視性のある薄い赤紫色で、この光学材料試料を直射日光に当てたところ、約３０分で、透視性のある青黒色に変化したが、実施例８に比してさらに色の変化は小さかった。また、青黒色に変化した光学材料試料を暗所に移動させて放置したところ、約４０分で元の薄い赤紫色へと戻った。なお、蒸着層は、斑点状に黒化した箇所を生じており、この黒化した箇所では色の変化は生じなかった。
【００７１】
実施例１０
加熱ボートに入れた蒸着材料、蒸着に際しての加熱条件および粒子捕捉体の有無は次のとおりとした。
【００７２】
＜蒸着材料＞
塩化銀：３ｇ
＜加熱条件＞
予熱：８０℃で１分
初期熔解加熱：２８０℃で２分
全熔解加熱：３６０℃で１分
蒸発促進加熱：７００℃で４０秒
＜粒子捕捉体＞
有り（１６０番メッシュの網）。
【００７３】
暗所から取り出した光学材料試料は、透視性のある赤紫色で、この光学材料試料を直射日光に当てたところ、約１５分で、透視性のある青黒色に変化した。また、青黒色に変化した光学材料試料を暗所に移動させて放置したところ、約３０分で元の赤紫色へと戻った。
【００７４】
比較例１
加熱ボートに入れた蒸着材料、蒸着に際しての加熱条件および粒子捕捉体の有無は次のとおりとした。
【００７５】
＜蒸着材料＞
塩化銀：３ｇ
＜加熱条件＞
予熱：８０℃で５分
一段加熱による蒸着：５００℃で１分
＜粒子捕捉体＞
無し。
【００７６】
光学材料試料は色変化を安定させるための紫外線照射時の前後共に、透視性がほとんどない白色であった。この光学材料試料を直射日光に当てたところ、約５時間後も色の変化は生じなかった。なお、５００℃に加熱した際に熔解した蒸着材料が加熱ボートから飛び散る現象を生じた。
【００７７】
比較例２
加熱ボートに入れた蒸着材料、蒸着に際しての加熱条件および粒子捕捉体の有無は次のとおりとした。
【００７８】
＜蒸着材料＞
塩化銀：３ｇ
＜加熱条件＞
予熱：８０℃で５分
一段加熱による蒸着：６００℃で１分
＜粒子捕捉体＞
無し。
【００７９】
光学材料試料は色変化を安定させるための紫外線照射時の前後共に、透視性がほとんどない白色であった。この光学材料試料を直射日光に当てたところ、約５時間後も色の変化は生じなかった。なお、６００℃に加熱した際に熔解した蒸着材料が加熱ボートから飛び散る現象を生じた。
【００８０】
比較例３
加熱ボートに入れた蒸着材料、蒸着に際しての加熱条件および粒子捕捉体の有無は次のとおりとした。
【００８１】
＜蒸着材料＞
塩化銀：３ｇ
＜加熱条件＞
予熱：８０℃で５分
一段加熱による蒸着：４００℃で５分
＜粒子捕捉体＞
無し。
【００８２】
光学材料試料は色変化を安定させるための紫外線照射時の前後共に、透視性の劣る濁った薄い赤紫色であった。この光学材料試料を直射日光に当てたところ、約５時間分後も色の変化は生じなかった。なお、４００℃に加熱して５分経過後には加熱ボート中の蒸着材料が乾いた状態となった。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】実施例及び比較例で用いた蒸着装置の説明図である。
【符号の説明】
【００８４】
１  加熱ボート
２  蒸着基体
３  真空チャンバ
４  粒子捕捉体
【図１】
2007100192.tif 000002