TW201634728A - 撥水性高硬度膜、鑄模及撥水性高硬度膜之製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明提供水之接觸角為80°以上且具有高硬度之撥水性高硬度膜。本發明之一樣態係含有3原子%以上之氟的含氟DLC膜，前述含氟DLC膜係水之接觸角為80°以上且努普硬度(Knoop hardness)為1050Hk以上之撥水性高硬度膜。
Description
本發明係有關具有含氟DLC(Diamond Like Carbon，似金剛石碳)膜之撥水性高硬度膜、鑄模及撥水性高硬度膜之製造方法。
以往之射出成型機係對加熱軟化之樹脂施加射出壓擠入鑄模中，填充於該鑄模而成型者。使用如此射出成型機之鑄模如圖10所示，會有於該鑄模101之一部分102產生樹脂烙印之情況。於產生此種烙印之鑄模中，必須掃除烙印之樹脂，其掃除除了需要耗費時間及勞力以外，亦會使鑄模之壽命變短。
因此作為抑制樹脂烙印之方法考慮有於鑄模表面成膜高硬度DLC膜。
然而，以往之DLC膜之水接觸角為60°~72°左右，故作為成型樹脂若使用接著性高的樹脂(例如丙烯酸系樹脂、聚乙酸樹脂、酚樹脂等)時，無法充分抑制鑄模之一部分102中之樹脂烙印。且於以往之DLC膜中，並無為了抑制樹脂之烙印且不易於對鑄模附加傷痕，水之接觸角
大且高硬度之DLC膜。
本發明之一樣態之課題在於提供水之接觸角為80°以上且具有高硬度之撥水性高硬度膜或於表面成膜該撥水性高硬度膜之鑄模或撥水性高硬度膜之製造方法。
以下針對本發明之各種樣態加以說明。
[1]一種撥水性高硬度膜，其特徵係含有3原子%以上之氟的含氟DLC膜，且前述含氟DLC膜係水之接觸角為80°以上且努普硬度(Knoop hardness)為1050Hk以上。
上述之含氟DLC膜之氟上限含量較好為17原子%以下，更好為10原子%以下。
[2]一種撥水性高硬度膜，其特徵係具有下述膜之積層膜，含有碳、氫、矽與氮之非晶質碳膜、形成於前述非晶質碳膜上之DLC膜、形成於前述DLC膜上之含有3原子%以上之氟的含氟DLC膜，且前述含氟DLC膜係水接觸角為80°以上(較好90°以上)且努普硬度為1050Hk以上。
上述之含氟DLC膜之氟上限含量較好為17原子%以下，更好為10原子%以下。
[3]如上述[2]之撥水性高硬度膜，其中前述非晶質碳膜與前述DLC膜與前述含氟DLC膜之膜厚比滿足下述式1：(非晶質碳膜)：(DLC膜)：(含氟DLC膜)=(2.5~7.5)：(1.5~4.5)：(1~3)---式1。
[4]如上述[1]至[3]中任一項之撥水性高硬度膜，其中前述含氟DLC膜係藉由使用具有烴系氣體及氟碳系氣體之原料氣體及頻率為10~500kHz之高頻電力而為之電漿CVD法所成膜之膜。
[5]如上述[2]或[3]之撥水性高硬度膜，其中前述DLC膜係藉由使用具有烴系氣體之原料氣體及頻率為10~500kHz之高頻電力而為之電漿CVD法所成膜之膜。
[6]如上述[1]之撥水性高硬度膜，其中前述含氟DLC膜係形成於鑄模表面。
[7]如上述[2]、[3]及[5]中任一項之撥水性高硬度膜，其中前述非晶質碳膜係形成於鑄模表面。
[8]如上述[6]或[7]之撥水性高硬度膜，其中前述鑄模係藉由模具鋼(die steel)或高速鋼所形成。
[9]一種鑄模，其係於表面形成含有3原子%以上之氟的含氟DLC膜之鑄模，且前述含氟DLC膜係水之接觸角為80°以上且努普硬度為前述鑄模之努普硬度以上。
上述之含氟DLC膜之氟上限含量較好為17原子%以下，更好為10原子%以下。
[10]一種鑄模，其係於表面形成積層膜之鑄模，且前述積層膜具有含有碳、氫、矽與氮之非晶質碳膜、形成於前述非晶質碳膜上之DLC膜、與形成於前述DLC膜上之含有3原子%以上之氟的含氟DLC膜，前述含氟DLC膜係水之接觸角為80°以上(較好90°以上)且努普硬度為前述鑄模之努普硬度以上。
上述之含氟DLC膜之氟上限含量較好為17原子%以下，更好為10原子%以下。
[11]一種撥水性高硬度膜之製造方法，其特徵係藉由使用具有烴系氣體及氟碳系氣體之原料氣體及頻率為10~500kHz之高頻電力而為之電漿CVD法形成含氟之DLC膜。
[12]一種撥水性高硬度膜之製造方法，其特徵係藉由使用含有碳、氫、矽及氮之原料氣體而為之電漿CVD法形成非晶質碳膜，於前述非晶質碳膜上，藉由使用具有烴系氣體之原料氣體及頻率為10~500kHz之高頻電力而為之電漿CVD法形成DLC膜，於前述DLC膜上，藉由使用具有烴系氣體及氟碳系氣體之原料氣體及頻率為10~500kHz之高頻電力而為之電漿CVD法形成含氟之DLC膜。
[13]如上述[11]或[12]之撥水性高硬度膜之製造方
法，其中前述氟碳系氣體係C9F21N氣體。
[14]如上述[11]之撥水性高硬度膜之製造方法，其中前述含氟DLC膜係形成於鑄模表面。
[15]如上述[12]之撥水性高硬度膜之製造方法，其中前述非晶質碳膜係形成於鑄模表面。
依據本發明之一樣態，可提供水之接觸角為80°以上且具有高硬度之撥水性高硬度膜或於表面成膜該撥水性高硬度膜之鑄模或撥水性高硬度膜之製造方法。
11‧‧‧鑄模
12‧‧‧含氟DLC膜
13‧‧‧非晶質碳膜
14‧‧‧DLC膜
15‧‧‧含氟DLC膜
101‧‧‧鑄模
102‧‧‧鑄模之一部分
圖1係用以說明本發明之一樣態之撥水性高硬度膜之製造方法之剖面圖。
圖2係用以說明本發明之一樣態之撥水性高硬度膜之製造方法之剖面圖。
圖3係顯示測定實施例1之樣品1-1之含氟DLC膜之水接觸角與比較例之樣品1-2之含氟DLC膜之水接觸角及比較例之樣品之DLC膜之水接觸角的結果之圖。
圖4係顯示測定實施例1之樣品1-1之含氟DLC膜之努普硬度與比較例之樣品1-2之含氟DLC膜之努普硬度及比較例之樣品之DLC膜之努普硬度的結果之圖。
圖5係顯示測定實施例2之樣品2-1及樣品2-2各者之含氟DLC膜之水接觸角與比較例之樣品之DLC膜之水
接觸角的結果之圖。
圖6係顯示測定實施例2之樣品2-1及樣品2-2各者之含氟DLC膜之努普硬度與比較例之樣品之DLC膜之努普硬度的結果之圖。
圖7係實施例2之樣品2-1之照片。
圖8係顯示對實施例2之樣品2-1及樣品2-2各者之含氟DLC膜進行XPS分析的結果之圖。
圖9係顯示對實施例2之樣品2-1及樣品2-2各者之含氟DLC膜進行XPS分析的結果之圖。
圖10係示意性顯示以往之射出成型機用之鑄模之剖面圖。
圖11(A)係實施例2之樣品2-2之利用HAADF之膜厚測定結果之圖。
圖11(B)係實施例2之樣品2-1之利用HAADF之膜厚測定結果之圖。
圖12係顯示對實施例2之樣品2-1之XPS分析之深度-分佈(Depth-Profile)之圖。
圖13係顯示對實施例2之樣品2-2之XPS分析之深度-分佈之圖。
以下針對本發明之實施形態使用圖式詳細說明。惟，本發明不限於以下之說明，在不脫離本發明之主旨及其範圍之其形態及細節可進行各種變更，此為本技藝者可容易
理解。因此，本發明不應解釋為限定於以下所示之實施形態之記載內容者。
[第1實施形態]
圖1係用以說明本發明之一樣態之撥水性高硬度膜之製造方法之剖面圖。
首先，準備藉由模具鋼或高速鋼所形成之鑄模11。又，本實施形態中，使用鑄模11，但並非限定於鑄模者，亦可使用鑄模以外之各種基材。
其次，於鑄模11之表面上，使用使烴系氣體與氟碳系氣體混合之混合氣體作為原料氣體，於1.5~5Pa之壓力下，對鑄模11或與鑄模11對向之電極(未圖示)供給頻率為10~500kHz(較好100~400kHz)之高頻電力之條件之電漿CVD法形成含氟DLC膜12。此時之溫度條件較好為室溫~100℃左右。該含氟DLC膜12含有3原子%以上之氟，水接觸角為80°以上且努普硬度為1050Hk以上。又，含氟DLC膜12之氟上限含量較好為17原子%以下，更好為10原子%以下。
又，含氟DLC膜12中亦可含有5原子%以下之氮。且含氟DLC膜12之成膜所用之電漿CVD裝置可使用例如平行平板型之電漿CVD裝置。
又，本說明書中所謂「氟碳系氣體」意指具有碳與氟之鍵的有機化合物系之氣體。作為氟碳系氣體，可使用C3F6、C4F6、C6F6、C6F12、C6F14、C7F8、C7F14、C7F16、
C8F16、C8F18、C9F18、C9F20、C10F8、C10F18、C11F20、C12F10、C13F28、C15F32、C20F42、C24F50、C3F3N3、C3F9N、C5F5N、C6F4N2、C6F9N3、C6F12N2、C6F15N、C7F5N、C8F4N2、C9F21N、C12F4N4、C12F27N、C14F8N2、C15F33N、C24F45N3、三-七氟丙基胺、C3F6O、C4F6O3、C4F8O、C5F6O3、C6F4O2、C6F10O3、C8F4O3、C8F8O、C8F8O2、C8F14O3、C13F10O、C13F10O3、C2F6O(C3F6O)n(CF2O)m及C7F5NO之至少一種。
依據本實施形態，由於藉由上述成膜條件之電漿CVD法形成含氟DLC膜12，故含氟DLC膜12可成為水接觸角為80°以上且努普硬度為1050Hk以上之撥水性高硬度膜。詳細而言，由於含氟DLC膜12中含有3原子%以上之氟，故可使含氟DLC膜12之水接觸角成為80°以上。氟含量之下限值設為3原子%之理由係因為水接觸角設為80°以上時，氟含量必須至少為3原子%。且，氟含量之較佳上限值設為17原子%之理由係氟若含有多於17原子%，則無法保持1050Hk之努普硬度。
於樹脂成型用之鑄模中使用如此含氟DLC膜12時，藉由將鑄模11表面設為水接觸角為80°以上之撥水性，可提高鑄模11與樹脂之脫模性，其結果，可抑制於鑄模11之一部分產生樹脂烙印。因此，可抑制掃除烙印樹脂之頻度，可減低該掃除之時間及勞力，可延長鑄模之壽命。且，由於含氟DLC膜12為高硬度，故可抑制於鑄模或含氟DLC膜12上賦予傷痕。
且，含氟DLC膜12獲得高硬度之理由舉例為以稱為金剛石構造之含較多sp3之DLC膜作為主要構造。藉由使構成DLC之碳之一部分以氟取代，可獲得兼具高硬度與撥水性之含氟DLC膜。相對地，僅為碳膜時稱為非晶型構造之sp2較多，無法獲得構造上之強度。因此，即使單純於碳膜中含有氟亦無法獲得兼具高硬度且高撥水性之膜。
又，本實施形態中，含氟DLC膜12之努普硬度設為1050Hk以上，但並非限定於此者，只要含氟DLC膜12為成膜之基底(鑄模11或基材)之努普硬度以上即可。1050Hk之努普硬度為高速鋼之硬度。
[第2實施形態]
圖2係用以說明本發明之一樣態之撥水性高硬度膜之製造方法之剖面圖。
首先，準備與第1實施形態同樣之鑄模11。
其次，於鑄模11之表面上，使用含有碳、氫、矽及氮之原料氣體(例如具有HMDS-N之原料氣體)，於1.5~5Pa之壓力下，對鑄模11或與鑄模11對向之電極(未圖示)供給頻率為10~500kHz(較好100~400kHz)之高頻電力之條件之電漿CVD法形成非晶質碳膜13。此時之溫度條件較好為室溫~100℃左右。該非晶質碳膜13為例如CaHbSicNd膜。但，a、b、c、d為自然數。且HMDS-N為六甲基二矽氮烷(C6H19NSi2)。
又，本實施形態中，成膜非晶質碳膜13時之高頻電力之頻率設為10~500kHz，但並非限定於此，作為高頻電力之頻率亦可使用13.56MHz。
其次，於非晶質碳膜13上，使用具有烴系氣體之原料氣體(例如具有C7H8之原料氣體)，於1.5~5Pa之壓力下，對鑄模11或與鑄模11對向之電極(未圖示)供給頻率為10~500kHz(較好100~400kHz)之高頻電力之條件之電漿CVD法形成DLC膜14。此時之溫度條件較好為室溫~100℃左右。
其次，於DLC膜14上，藉由與第1實施形態同樣之成膜條件之電漿CVD法形成含氟DLC膜15。該含氟DLC膜15含有3原子%以上之氟，水之接觸角為80°以上(較好90°以上)且努普硬度為1050Hk以上。又，含氟DLC膜15之氟上限含量較好為17原子%以下，更好10原子%以下。
本實施形態亦可獲得與第1實施形態同樣之效果。
又，依據本實施形態，由於於鑄模11與含氟DLC膜15之間形成非晶質碳膜13與DLC膜14，故亦可維持比第1實施形態之含氟DLC膜12更高之硬度，且可更提高水之接觸角。以下詳細說明。
藉由形成非晶質碳膜13，構成非晶質碳膜13之元素之一部分擴散至DLC膜14，形成擴散層，因而可提高鑄模11與DLC膜14之密著性。同樣地於DLC膜14及含氟DLC膜15之間亦由構成DLC膜15之元素形成擴散
層，而提高密著性。又，藉由形成DLC膜14，可更提高含氟DLC膜15之硬度。且非晶質碳膜13中含有Si時，會有該Si藉由含氟DLC膜15之氟而蝕刻之情況，但因該氟所致之Si之蝕刻可藉由DLC膜14而抑制。
又，非晶質碳膜13與DLC膜14與含氟DLC膜15之膜厚比，係以下述式1表示，較好滿足以式1作為中心值±50%之範圍內之下述式2，更好為±30%之範圍內，又更好為±20%之範圍內。
(非晶質碳膜)：(DLC膜)：(含氟DLC膜)=5：3：2---式1。
(非晶質碳膜)：(DLC膜)：(含氟DLC膜)=(2.5~7.5)：(1.5~4.5)：(1~3)---式2。
樹脂成型用之鑄模中使用含氟DLC膜15時，含氟DLC膜15具有如前述提高鑄模11與樹脂之脫模性之機能。除此之外，DCL膜14其硬度例如為1100~1450Hk而較硬(參考圖4)，故具有高的耐衝擊性。因此，對含氟DLC膜15施加衝擊時，利用DLC膜14可耐受該衝擊。進而，非晶質碳膜13由於具有提高DLC膜14之密著性之機能，故藉由該非晶質碳膜13可防止DLC膜14剝離。該等效果藉由成為滿足上述式2之膜厚比，而可充分發揮。
又，非晶質碳膜13之硬度為900Hk左右，例如於800~1000Hv之範圍。
且非晶質碳膜13與DLC膜14與含氟DLC膜15之
合計膜厚為0.3μm以上5μm以下(較好1μm以上3μm以下)。
又，本實施形態中，含氟DLC膜15之努普硬度為1050Hk以上，但並非限定於此，只要含氟DLC膜15為所成膜之基底(鑄模11或基材)之努普硬度以上即可。
實施例1
實施例1之樣品係與第1實施形態同樣之膜構造。
圖3係顯示測定實施例1之樣品1-1之含氟DLC膜之水接觸角與比較例之樣品1-2之含氟DLC膜之水接觸角及比較例之樣品之DLC膜之水接觸角的結果之圖。圖3所示之測定結果係測定樣品上之複數點之接觸角並平均化者。
圖4係顯示測定實施例1之樣品1-1之含氟DLC膜之努普硬度與比較例之樣品1-2之含氟DLC膜之努普硬度及比較例之樣品之DLC膜之努普硬度的結果之圖。圖4所示之測定結果係測定樣品上之複數點之努普硬度並平均化者。
《實施例1之樣品1-1》
實施例1之樣品1-1係於基材上藉以下成膜條件成膜含氟DLC膜者。
〈含氟DLC膜之條件〉
基板：SUS板
成膜裝置：平行平板型之電漿CVD裝置
原料氣體：流量15sccm之C7H8與流量15sccm之C9F21N之混合氣體
高頻電源之頻率：380KHz
高頻輸出：1000W
壓力：1.5Pa
溫度：室溫
膜厚：1μm
《比較例之樣品1-2》
比較例之樣品1-2係於基材上藉以下成膜條件成膜含氟DLC膜者。
〈含氟DLC膜之條件〉
基板：與樣品1-1相同
成膜裝置：與樣品1-1相同
原料氣體：流量5sccm之C7H8與流量25sccm之C9F21N之混合氣體
高頻電源之頻率：與樣品1-1相同
高頻輸出：與樣品1-1相同
壓力：與樣品1-1相同
溫度：與樣品1-1相同
膜厚：1μm
《比較例之樣品DLC》
比較例之樣品係於基材上藉以下成膜條件成膜DLC膜者。
〈DLC膜之條件〉
基板：與樣品1-1相同
成膜裝置：與樣品1-1相同
原料氣體：流量30sccm之C7H8
高頻電源之頻率：與樣品1-1相同
高頻輸出：與樣品1-1相同
壓力：與樣品1-1相同
溫度：與樣品1-1相同
膜厚：0.2μm
如圖3及圖4所示，實施例1之樣品1-1係水接觸角為80°以上且努普硬度為1265Hk，相對地，比較例之樣品1-2係水接觸角較高而為90°且努普硬度大幅低於1050Hk，比較例之樣品(DLC)之努普硬度雖高於1050Hk，但水之接觸角遠低於80°。
實施例2
實施例2之樣品係與第2實施形態同樣之膜構造。
圖5係顯示測定實施例2之樣品2-1及樣品2-2各者之含氟DLC膜之水接觸角與比較例之樣品之DLC膜之水
接觸角的結果之圖。圖5所示之測定結果係測定樣品上之複數點之接觸角並平均化者。
圖6係顯示測定實施例2之樣品2-1及樣品2-2各者之含氟DLC膜之努普硬度與比較例之樣品之DLC膜之努普硬度的結果之圖。圖6所示之測定結果係測定樣品上之複數點之努普硬度並平均化者。
圖7係實施例2之樣品2-1之照片。
圖8及圖9係顯示對實施例2之樣品2-1及樣品2-2各者之含氟DLC膜進行XPS分析的結果之圖。XPS分析係X射線光電子分光分析法(XPS：X-ray Photoelectron Spectroscopy)。
表1係實施例2之樣品2-1及樣品2-2各者之含氟DLC膜中之碳C、氟F及氮N分別之含量由XPS分析結果經數值化者。
圖11(A)係實施例2之樣品2-2之利用HAADF之膜厚測定結果之圖，圖11(B)係實施例2之樣品2-1之利用HAADF之膜厚測定結果之圖。又，所謂HAADF為STEM暗視野法之一，係以圓環狀之檢測器檢測以大角度散射之透過電子並圖像化時，可獲得與原子編號之平方成比例之對比度(Z對比度)者。
圖12係顯示對實施例2之樣品2-1之XPS分析之深度-分佈(Depth-Profile)之圖。圖13係顯示對實施例2之樣品2-2之XPS分析之深度-分佈之圖。圖12及圖13中，橫軸表示深度(nm)，縱軸表示含量(原子%)。
《實施例2之樣品2-1》
實施例2之樣品2-1係於基材上形成含有碳、氫、矽及氮之非晶質碳膜，於該非晶質碳膜上形成DLC膜，於該DLC膜上成膜含氟DLC膜者。非晶質碳膜、DLC膜及含氟DLC膜分別之成膜條件係如下。
〈非晶質碳膜之條件〉
基板：SUS板
成膜裝置：平行平板型之電漿CVD裝置
原料氣體：流量30sccm之HMDS-N
高頻電源之頻率：380KHz
高頻輸出：1000W
壓力：1.5Pa
溫度：100℃
膜厚：0.5μm
〈DLC膜之條件〉
成膜裝置：平行平板型之電漿CVD裝置
原料氣體：流量30sccm之C7H8
高頻電源之頻率：380KHz
高頻輸出：1000W
壓力：1.5Pa
溫度：100℃
膜厚：0.2μm
〈含氟DLC膜之條件〉
成膜裝置：平行平板型之電漿CVD裝置
原料氣體：流量15sccm之C7H8與流量15sccm之C9F21N之混合氣體
高頻電源之頻率：380KHz
高頻輸出：1000W
壓力：1.5Pa
溫度：室溫
膜厚：0.3μm
《實施例2之樣品2-2》
實施例2之樣品2-2係於基材上形成含有碳、氫、矽及氮之非晶質碳膜，於該非晶質碳膜上形成DLC膜，於該DLC膜上成膜含氟DLC膜者。非晶質碳膜、DLC膜及含氟DLC膜分別之成膜條件係如下。
〈非晶質碳膜之條件〉
基板：與樣品2-1之非晶質膜之條件相同
成膜裝置：與樣品2-1之非晶質膜之條件相同
原料氣體：與樣品2-1之非晶質膜之條件相同
高頻電源之頻率：與樣品2-1之非晶質膜之條件相同
高頻輸出：與樣品2-1之非晶質膜之條件相同
壓力：與樣品2-1之非晶質膜之條件相同
溫度：與樣品2-1之非晶質膜之條件相同
膜厚：與樣品2-1之非晶質膜之條件相同
〈DLC膜之條件〉
成膜裝置：與樣品2-1之DLC膜之條件相同
原料氣體：與樣品2-1之DLC膜之條件相同
高頻電源之頻率：與樣品2-1之DLC膜之條件相同
高頻輸出：與樣品2-1之DLC膜之條件相同
壓力：與樣品2-1之DLC膜之條件相同
溫度：與樣品2-1之DLC膜之條件相同
膜厚：與樣品2-1之DLC膜之條件相同
〈含氟DLC膜之條件〉
成膜裝置：與樣品2-1之含氟DLC膜之條件相同
原料氣體：流量5sccm之C7H8與流量25sccm之C9F21N之混合氣體
高頻電源之頻率：與樣品2-1之含氟DLC膜之條件相同
高頻輸出：與樣品2-1之含氟DLC膜之條件相同
壓力：與樣品2-1之含氟DLC膜之條件相同
溫度：與樣品2-1之含氟DLC膜之條件相同
膜厚：與樣品2-1之含氟DLC膜之條件相同
《比較例之樣品DLC》
比較例之樣品係於基材上藉以下成膜條件成膜DLC膜者。
〈DLC膜之條件〉
成膜裝置：與樣品2-1之DLC膜之條件相同
原料氣體：與樣品2-1之DLC膜之條件相同
高頻電源之頻率：與樣品2-1之DLC膜之條件相同
高頻輸出：與樣品2-1之DLC膜之條件相同
壓力：與樣品2-1之DLC膜之條件相同
溫度：與樣品2-1之DLC膜之條件相同
膜厚：0.2μm
如圖5及圖6所示，實施例2之樣品2-1及2-2係水接觸角為80°以上且努普硬度為1050Hk以上。由於設為非晶質碳膜、DLC膜、含氟DLC膜之積層構造，故水之接觸角與努普硬度均可維持較高。相對地，比較例之樣品(DLC)之努普硬度雖高於1050Hk，但水之接觸角遠低於80°。
依據圖7、圖8及表1，確認若含氟DLC膜中含有3
原子%左右之氟，則水之接觸角可維持80°左右，且努普硬度可維持高於1250Hk(參考實施例2之樣品2-1)。且確認，含氟DLC膜中含有至多17原子%之氟時，水之接觸角可大於90°，努普硬度雖可維持高於1050Hk，但低於1250Hk(參考實施例2之樣品2-2)。若如此增加含氟量則可增大接觸角，但努普硬度較低之理由認為係因為含氟DLC膜中之sp3減少之故。
依據圖11(A)，實施例2之樣品2-2之非晶質碳膜之膜厚為384.6nm，DLC膜之膜厚為237.8nm，含氟DLC膜之膜厚為86.7nm。且，依據圖11(B)，實施例2之樣品2-1之非晶質碳膜之膜厚為402.8nm，DLC膜之膜厚為251.7nm，含氟DLC膜之膜厚為167.8nm。
依據圖12及圖13之各者，確認於非晶質碳膜與DLC膜之交界有Si擴散之層，確認於含氟DLC膜與DLC膜之交界相互膜之元素擴散。由此可知藉由非晶質碳膜可提高基板(SUS板)與DLC膜之密著性，可知可提高DLC膜與含氟DLC膜之密著性。
11‧‧‧鑄模
12‧‧‧含氟DLC膜
Claims (15)
- 一種撥水性高硬度膜，其特徵係含有3原子%以上之氟的含氟DLC膜，且前述含氟DLC膜係水之接觸角為80°以上且努普硬度(Knoop hardness)為1050Hk以上。
- 一種撥水性高硬度膜，其特徵係具有下述膜之積層膜，含有碳、氫、矽與氮之非晶質碳膜、形成於前述非晶質碳膜上之DLC膜、形成於前述DLC膜上之含有3原子%以上之氟的含氟DLC膜，且前述含氟DLC膜係水接觸角為80°以上且努普硬度為1050Hk以上。
- 如請求項2之撥水性高硬度膜，其中前述非晶質碳膜與前述DLC膜與前述含氟DLC膜之膜厚比滿足下述式2：(非晶質碳膜)：(DLC膜)：(含氟DLC膜)=(2.5~7.5)：(1.5~4.5)：(1~3)---式2。
- 如請求項1至3中任一項之撥水性高硬度膜，其中前述含氟DLC膜係藉由使用具有烴系氣體及氟碳系氣體之原料氣體及頻率為10~500kHz之高頻電力而為之電漿CVD法所成膜之膜。
- 如請求項2或3之撥水性高硬度膜，其中前述DLC膜係藉由使用具有烴系氣體之原料氣體及頻率為 10~500kHz之高頻電力而為之電漿CVD法所成膜之膜。
- 如請求項1之撥水性高硬度膜，其中前述含氟DLC膜係形成於鑄模表面。
- 如請求項2、3及5中任一項之撥水性高硬度膜，其中前述非晶質碳膜係形成於鑄模表面。
- 如請求項6或7之撥水性高硬度膜，其中前述鑄模係藉由模具鋼(die steel)或高速鋼所形成。
- 一種鑄模，其係於表面形成含有3原子%以上之氟的含氟DLC膜之鑄模，且前述含氟DLC膜係水之接觸角為80°以上且努普硬度為前述鑄模之努普硬度。
- 一種鑄模，其係於表面形成積層膜之鑄模，且前述積層膜具有含有碳、氫、矽與氮之非晶質碳膜、形成於前述非晶質碳膜上之DLC膜、與形成於前述DLC膜上之含有3原子%以上之氟的含氟DLC膜，前述含氟DLC膜係水之接觸角為80°以上且努普硬度為前述鑄模之努普硬度以上。
- 一種撥水性高硬度膜之製造方法，其特徵係藉由使用具有烴系氣體及氟碳系氣體之原料氣體及頻率為10~500kHz之高頻電力而為之電漿CVD法形成含氟之DLC膜。
- 一種撥水性高硬度膜之製造方法，其特徵係藉由使用含有碳、氫、矽及氮之原料氣體而為之電漿CVD法形成非晶質碳膜， 於前述非晶質碳膜上，藉由使用具有烴系氣體之原料氣體及頻率為10~500kHz之高頻電力而為之電漿CVD法形成DLC膜，於前述DLC膜上，藉由使用具有烴系氣體及氟碳系氣體之原料氣體及頻率為10~500kHz之高頻電力而為之電漿CVD法形成含氟之DLC膜。
- 如請求項11或12之撥水性高硬度膜之製造方法，其中前述氟碳系氣體係C9F21N氣體。
- 如請求項11之撥水性高硬度膜之製造方法，其中前述含氟DLC膜係形成於鑄模表面。
- 如請求項12之撥水性高硬度膜之製造方法，其中前述非晶質碳膜係形成於鑄模表面。
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