DE69411694T2

DE69411694T2 - Durchsichtiger Gegenstand und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE69411694T2
Application number: DE69411694T
Authority: DE
Inventors: Yoshishige Tsuchiura-Shi Endo; Kazunori Nyu-Gun Fukui-Ken Kagei; Masahiko Chiyodamachi Niihari-Gun Ibaraki-Ken Ono; Kenji Shimotsuga-Gun Tochigi-Ken Sumida
Original assignee: Hitachi Ltd; Washi Kosan Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Washi Kosan Co Ltd
Priority date: 1993-12-27
Filing date: 1994-12-27
Publication date: 1999-01-14
Anticipated expiration: 2014-12-28
Also published as: EP0660138A3; DE69411694D1; US5709922A; JPH07186189A; EP0660138B1; JP3323614B2; EP0660138A2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Technisches Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von transparenten Gegenständen mit Antireflexeigenschaften, die als Linsen für Brillen, Schutzscheiben für Bauwerke, Kraftfahrzeuge, Vitrinen, Bilder, Meßgeräte und dgl., Linsen und verschiedene Arten von optischen Teilen verwendbar sind.

Beschreibung des Standes der Technik

Antireflexfilme wurden seit langem untersucht und in der Praxis auf optische Vorrichtungen, wie beispielsweise Kameras, Mikroskope und Ferngläser angewandt. Derzeit werden derartige Filme beispielsweise als Antireflexfilter verwendet, um das reflektierte Licht an den Oberflächen von Kathodenstrahlröhren zu vermindern. In diesen optischen Vorrichtungen ist es erforderlich, die Antireflexwirkung zu erzielen, ohne ihre Lichtdurchlässigkeit zu beeinträchtigen. Es wurden bereits eine Vielzahl von Antireflexfilmen vorgeschlagen, die heute hauptsächlich verwendeten Filme sind jedoch Mehrschicht-Filme und heterogene Filme.
Die Mehrschicht-Filme weisen eine Struktur auf, in der ein Material mit niedrigem Brechungsindex und ein Material mit hohem Brechungsindex abwechselnd aufeinander laminiert sind, wobei mindestens drei Schichten gebildet werden. Ihre Antireflexwirkung stellt eine synergistische Wirkung dar, die durch die optische Interferenz an jeder Schicht bewirkt wird. Mehrschicht-Filme werden in Physics of Thin Films 2 (1964), Seiten 243-284 diskutiert.
Heterogene Filme, die eine Verteilung des Reflexionsvermögens in Richtung der Filmdicke aufweisen, können als Antireflex-Filme dienen, wenn das mittlere Reflexionsvermögen des Films geringer ist als das mittlere Reflexionsvermögen des als Substrat dienenden Glases. Derartige heterogene Filme umfassen im allgemeinen eine transparente Platte mit poröser Oberfläche.
Ein Verfahren zur Bildung eines Antireflex-Fimes auf einem Glassubstrat ist in der Druckschrift JP-A-4 334 852 offenbart; nach dieser Druckschrift werden dünne, optische Filme in zwei oder mehr Schichten auf dem Substrat gebildet, wobei eine Schicht feiner Partikel darauf abgeschieden wird; der die äußerste Schicht bildende dünne optische Film wird abgeätzt, um eine Oberflächenunebenheit zu erzeugen, um die Reflexion durch den kombinierten Effekt der Interferenz durch den dünnen optischen Film und der Lichtstreuung durch die unebene Oberfläche zu verhindern.
Gemäß der Druckschrift US 4 153 654 wird eine Antireflexoberfläche auf einem optischen Element aus Polymermaterial gebildet, indem die homogene Glasoberfläche eines Glasgegenstands mit Säuredampf geätzt wird, die Säure-geätzte Oberfläche mit Inertgasionen gesputtert wird und die gesputterte, geätzte Oberfläche auf der Oberfläche eines Polymermaterials repliziert wird.
Nach einem weiteren, in JP-A-5-88 001 offenbarten Verfahren wird ein Substrat mit einer Lösung beschichtet, die durch Einbringen der beschichteten Siliciumdioxid- oder Aluminiumoxid-Partikel in eine Alkohollösung von Ethylsilicat hergestellt wurde, worauf die Partikel entfernt werden, wo durch sich ein unebener Film bildet, bei dem die Antireflexwirkung aufgrund der Änderung des Verhältnisses von Filmvolumen zu Luftvolumen erzielt wird.
In Solar Energy Nr. 6, S. 28-34, 1980, werden Einrichtungen zur Verminderung des Reflexionsvermögens von Sodaglas diskutiert, wobei das Glas in eine übersättigte H&sub2;SiF&sub6;-SiO&sub2;- Lösung eingetaucht wird, um die Glasoberfläche porös zu machen.
Das obengenannte Verfahren zur Mehrschicht-Abscheidung weist das Problem auf, daß bei Verwendung von Kunststoff als Substrat aufgrund der unterschiedlichen thermischen Schrumpfung der Lagen Risse im Substrat und den darauf befindlichen Lagen auftreten. Dieses Verfahren weist ferner den Nachteil auf, daß bei der Anwendung auf eine große Oberfläche die Produktionskosten hoch sind.
Die in den Druckschriften JP-A-4 334 852 und JP-A-5-88 001 offenbarten Verfahren sind hinsichtlich der hohen Anzahl an Produktionsschritten nachteilig, da nach jeder Filmbildung ein Schritt zum Entfernen der Partikel erforderlich ist. Ferner erfordern diese Verfahren eine Langzeitwärmebehandlung, wodurch das Problem der thermischen Verformung auftritt, falls Kunststoffmaterialien mit geringer Wärmebeständigkeit verwendet werden.
Das Verfahren zur Bildung eines heterogenen Films, das das Eintauchen von Sodaglas in eine H&sub2;SiF&sub6;-Lösung zur Erzeugung einer porösen Glasoberfläche umfaßt, ist andererseits nicht dazu geeignet, eine zufriedenstellende Antireflexwirkung zu erzielen, da es schwierig ist, feine Unebenheiten auf dem Film auszubilden. Dieses Verfahren weist ferner das Problem auf, daß die Durchlässigkeit des Films mit der Verminderung des Reflexionsvermögens sinkt, da die Unebenheit des Films nicht ausreichend fein ist. Das Prinzip der Antireflexeigenschaften dieser heterogenen Filme beruht darauf, die Lichtreflexion zu minimieren, indem das einfallende Licht gestreut wird, wofür die Unebenheit der Filmoberfläche herangezogen wird.
Das Prinzip der Antireflexeigenschaften von heterogenen Filmen wird hier unter Bezug auf die Fig. 15 der beigefügten Zeichnungen diskutiert. Unter der Annahme, daß die Glasoberfläche die in Fig. 15 gezeigte Unebenheit aufweist, wobei x die Richtung der Dicke der Schicht darstellt, ist der Brechungsindex (nf(x)) durch die folgende Gleichung 1 gegeben:
nf(x) = ng · V(x) + n&sub0;(1 - V(x)) ... (1),
wobei
ng der Brechungsindex von Glas ist,
V(x) das Volumen ist, das bei x von dem Glas eingenommen wird, und
n&sub0; der Brechungsindex von Luft ist.
In diesem Fall ändert sich der Brechungsindex diskontinuierlich an der Grenzfläche zwischen Luft und dem Film und an der Grenzfläche zwischen dem Film und dem Glassubstrat, wie es in Fig. 16 dargestellt ist; bei Darstellung der Brechungsindices an diesen Punkten durch n&sub1; bzw. n&sub2; ist das Reflexionsvermögen R dieser Schicht durch die Gleichung 2 gegeben:
δa = 2π(n&sub1; + n&sub2;) da/λ
wobei "da" die Tiefe der Unebenheit bedeutet (s. Fig. 15).
Mit n&sub0; = 1,0, n&sub1; = 1,1, n&sub2; = 1,477 und ng = 1,53 in der obigen Gleichung wird das niedrigste Reflexionsvermögen erzielt, wenn die Oberflächenunebenheit (da) 100 nm beträgt. Es ist derzeit jedoch schwierig, solch eine feine Unebenheit auszubilden. Die Anmelderin hat kürzlich einen Antireflexkörper, der die beiden Anforderungen des geringen Reflexionsvermögens und der hohen Durchlässigkeit erfüllt, indem die Unebenheit mit ultrafeinen Partikeln gebildet wird, wobei die Oberfläche eines transparenten Substrats direkt mit den ultrafeinen Partikeln als Film beschichtet wird, sowie ein Verfahren zur Bildung dieses Antireflexkörpers vorgeschlagen. Es ist bemerkenswert, daß die Durchlässigkeit verbessert und eine hervorragende Antireflexwirkung erzielt wird, vor allem, wenn ultrafeine SiO&sub2;-Partikel mit geringer Abweichung in der Partikelgröße als Monolage auf einem Glassubstrat abgeschieden werden. Nach weiteren Untersuchungen wurde festgestellt, daß es durch Übertragen der feinen Unebenheit auf der Oberfläche des ultrafeinen Partikelfilms auf weitere Gegenstände möglich ist, eine wirksame Antireflexschicht auf dem Gegenstand, auf den sie übertragen wurde, mit unveränderter Qualität und geringen Kosten zu bilden. Ferner tritt in diesem Fall kaum thermische Rißbildung auf, da die feine Unebenheit durch direkte Übertragung auf ein Substrat ausgebildet wird.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von transparenten Gegenständen mit hoher Durchlässigkeit und hoher Antireflexwirkung anzugeben, indem feine Unebenheiten verwendet werden, die durch Monolagenabscheidung von ultrafeinen Partikeln erzeugt werden.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein transparenter Gegenstand nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellt, der aus einem Harz hergestellt ist und an seiner Oberfläche feine Vertiefungen aufweist.
Nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein transparenter Gegenstand nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt, wobei eine Harzschicht auf dem transparenten Substrat gebildet wird, die an ihrer Oberfläche feine Vertiefungen aufweist.
Nach einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein transparenter Gegenstand nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt, der aus einem Harzmaterial hergestellt ist und an seiner Oberfläche feine Vertiefungen aufweist, wobei das Innere der Aussparungen oder die Aussparungen mit einem transparenten Harz bedeckt sind.
Nach einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein transparenter Gegenstand nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt, wobei auf einem transparenten Substrat eine Harzschicht vorgesehen wird, die an der Oberfläche feine Vertiefungen aufweist und das Innere der Vertiefungen oder die Vertiefungen mit einem transparenten Harz beschichtet sind.
Die Vertiefungen auf den erfindungsgemäßen transparenten Gegenständen können eine im wesentlichen kontinuierliche kraterartige Form aufweisen oder sie sind halbkugelförmig; ihre Tiefe beträgt beispielsweise 20-300 nm.
Das transparente Substrat der transparenten Gegenstände kann aus Glas oder Kunststoff bestehen; es kann genauer ein Kunststoffprodukt sein, welches unter Linsen für Brillen, optischen Linsen, Windschutzscheiben, Fenstergläsern, Materialien für Schaukästen, Schaufenster oder Vitrinen für Bilder, Abdeckungen für Meßgeräte und Abdeckungen für Bildanzeigegeräte ausgewählt ist.
Nach einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden Gegenstände mit Antireflexeigenschaften hergestellt, wobei einer der obengenannten transparenten Gegenstände verwendet wird, die die Lichtreflexion unterdrücken.
Nach einem weiteren Gegenstand der vorliegenden Erfindung werden Schutzplatten angegeben, die einen der obengenannten transparenten Gegenstände enthalten, wobei die Schutzplatten dazu bestimmt sind, Exponate oder Ausstellungsstücke zu schützen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung von transparenten Gegenständen angegeben, die eine Oberfläche mit darauf ausgebildeten Vertiefungen aufweisen, welche Antireflexeigenschaften zeigt, das folgende Schritte umfaßt:
a) Bereitstellen einer Transfermatrix, die hergestellt wird, indem ein Bindemittel und ultrafeine Partikel einer Größe im Bereich von 40 bis 600 nm derart auf einem Substrat abgeschieden werden, daß die ultrafeinen Partikel aus der Oberfläche herausragen,
b) Inkontaktbringen der Transfermatrix mit einem thermoplastischen Harz oder einem wärmehärtbaren Harz in fluidem Zustand, wobei die aus der Transfermatrix hervorstehenden Partikel entsprechende Vertiefungen in dem Harzmaterial bilden,
c) Festwerdenlassen des Harzes, und
c) Trennen des verfestigten Harzmaterials von der Transfermatrix.
Nach einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines transparenten Gegenstands angegeben, wobei das fluide Harz auf die Oberfläche eines Substrats aufgebracht wird, welches mit einem Film ultrafeiner Partikel versehen ist und eine unebene Oberfläche aufweist, die durch die ultrafeinen Partikel gebildet wird (Transfermatrix), um die Oberfläche abzudecken, und das Harz unter Druck ausgehärtet wird, um die Unebenheit auf die Oberfläche des gehärteten Harzes zu übertragen.
Nach einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung von transparenten Gegenständen angegeben, das umfaßt, die unebene Oberfläche eines auf einem Substrat gebildeten ultrafeinen Partikelfilms auf ein fluides Harz zu pressen, das auf einem transparenten Substrat vorgesehen ist, wobei diese unebene Oberfläche gebildet wurde, indem eine Beschichtungslösung mit ultrafeinen Partikeln aufgebracht wurde, und das Harz ausgehärtet wurde, um die unebene Oberfläche des ultrafeinen Partikelfilms auf die Oberfläche des gehärteten Harzes zu übertragen.
In dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung von transparenten Gegenständen kann das Harz durch Erwärmen, Photopolymerisation oder Abkühlen gehärtet werden.
In dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die Übertragung der Unebenheit (im folgenden manchmal einfach als Übertragung oder Transfer bezeichnet) auf das Harz durch Druck bewirkt werden. Der auf dem Substrat vorgesehene ultrafeine Parti kelfilm wird gebildet, indem ultrafeine Partikel als Monolage auf dem Substrat abgeschieden werden. Dieser ultrafeine Partikelfilm kann einer Wasser- und/oder Ölabstoßungsbehandlung unterzogen werden. Diese Wasser- und/oder Ölabstoßungsbehandlung wird unter Verwendung eines Behandlungsmittels durchgeführt, das eine Silylverbindung enthält, welche unter den Chlorsilanverbindungen, Alkoxysilanverbindungen und Fluoralkylsilanverbindungen ausgewählt ist.
Nach einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung von transparenten Gegenständen angegeben, das einen ersten Schritt, in dem ein Substrat mit einem ultrafeinen Partikelfilm an der Oberfläche, welches eine durch die ultrafeinen Partikel gebildete Oberflächenunebenheit aufweist, in eine Form gegeben wird, so daß der ultrafeine Partikelfilm einen Teil der Form darstellt, einen zweiten Schritt, welcher aus dem Füllen des fluiden Harzes in den Hohlraum der Form besteht, einen dritten Schritt, in dem das fluide Harz gehärtet wird, einen vierten Schritt, in dem die Form demontiert wird, und einen fünften Schritt umfaßt, in dem das gehärtete Harz vom Substrat getrennt wird.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein Substrat als Matrix verwendet, das eine Monolage ultrafeiner Partikel an der Oberfläche aufweist, wobei die Matrix in eine spezielle Form genau eingepaßt wird, es wird ein fluides Harz, das den transparenten Gegenstand bilden soll, in die Form gegossen und gehärtet, worauf das gehärtete Harz von der Matrix getrennt wird, wobei die feine Unebenheit des ultrafeinen Partikelfilms auf die gehärtete Harzoberfläche übertragen wird. Es ist daher möglich, feine Unebenheiten mit kraterartigen Vertiefungen zu bilden, welche durch konventionelles mechanisches Bearbeiten oder Ätzen nicht gebildet werden können.
Wenn das Substrat mit der Monolage ultrafeiner Partikel gegen ein fluides Harz gepreßt wird, welches auf der Oberfläche eines transparenten Substrats vorgesehen ist, wird die durch die ultrafeine Partikelschicht gebildete Unebenheit auf das fluide Harz übertragen, wodurch ein originalgetreuer Transfer der Unebenheit ermöglicht wird.
Eine Wasser- und/oder Ölabstoßungsbehandlung, die auf die Oberfläche der ultrafeinen Partikelschicht angewandt wird, erleichtert die Abtrennung des gehärteten Harzes, auf das die Unebenheit übertragen wurde, von der Oberfläche der ultrafeinen Partikelschicht des Substrats.
Die auf der Oberfläche des transparenten Substrats gebildete Unebenheit in dem erfindungsgemäß hergestellten, transparenten Gegenstand weist eine ausgeprägte Antireflexwirkung auf, die oben unter Bezug auf die Gleichungen 1 und 2 verdeutlicht wurde, da die Konfiguration der ultrafeinen Partikel originalgetreu übertragen wurde. Ferner ist diese Unebenheit sehr fein, wodurch die Durchlässigkeit nicht beeinträchtigt wird.
Wenn ultrafeine Partikel mit einer Partikelgröße von 40- 600 nm verwendet werden, weist die hierbei gebildete Unebenheit eine Tiefe auf, die die halbe Partikelgröße beträgt. Daher kann in diesem Fall eine Unebenheit mit einer Tiefe von 20-300 nm gebildet werden, die zur Unterdrückung der Lichtreflexion geeignet ist. Durch Abdecken des Inneren der Unebenheit oder Bedecken der Unebenheit mit einem transparenten Harz ist es möglich, der Verschmutzung der Oberfläche vorzubeugen.
Der hier verwendete Ausdruck "fluides Harz" bezeichnet ein Harz, das wie eine Flüssigkeit oder ein Fluid fließen oder sich bewegen kann.
In anderen Worten beinhaltet der Ausdruck "fluides Harz" beliebige flüssige Oligomere, flüssige Polymere und durch Wärme schmelzbare Harze.
Der hier verwendete Ausdruck "feine Vertiefungen" bedeutet eine Reihe von Vertiefungen mit einem Durchmesser von 40 bis 600 nm und einer Tiefe von 20 bis 300 nm, die aneinander angrenzen.
Der hier verwendete Ausdruck "Unebenheit" bezeichnet einen Zustand der Oberfläche mit feinen Vertiefungen sowie die Vertiefungen selbst.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 zeigt eine Teilansicht, welche das Verfahren zur Übertragung der Unebenheit nach der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert.
Fig. 2 ist ein Fließdiagramm, welches das Verfahren zur Übertragung der Unebenheit nach der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert.
Fig. 3 ist eine Teilansicht des Harzes nach dem Transfer der Unebenheit gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht des übertragenen Teils des Harzes nach dem Transfer der Unebenheit gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 5 ist eine Teilansicht, die eine Ausführungsform zeigt, wonach ein Harz mit niedrigem Brechungsindex auf die Vertiefungen im übertragenen Teil des Matrixharzes gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufgebracht wurde.
Fig. 6 ist eine Teilansicht, welche das Verfahren der Übertragung der Unebenheit nach der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert.
Fig. 7 ist eine Teilansicht des Harzes nach dem Transfer gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 8 ist eine Teilansicht, welche das Verfahren zur Übertragung der Unebenheit gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert.
Fig. 9 ist eine Teilansicht des Harzes nach dem Transfer der Unebenheit gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 10 ist eine Teilansicht, welche das Verfahren zur Übertragung der Unebenheit gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert.
Fig. 11 ist eine Teilansicht des Harzes nach dem Transfer der Unebenheit gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 12 ist eine Teilansicht, wobei ein Harz mit niedrigem Brechungsindex auf die Oberfläche des Matrixharzes nach dem Transfer der Unebenheit gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufgebracht wurde.
Fig. 13 ist eine Teilansicht, welche das Verfahren zur Übertragung der Unebenheit gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert.
Fig. 14 ist eine Teilansicht des Harzes nach dem Transfer der Unebenheit gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 15 ist ein Diagramm, welches das Prinzip der Reflexionsvermeidung erläutert.
Fig. 16 ist ein weiteres Diagramm, welches das Prinzip der Reflexionsvermeidung erläutert.
Fig. 17 ist eine schematische Zeichnung, welche das Verfahren zur Bildung eines ultrafeinen Partikelfilms auf einem Substrat erläutert, das für den Transfer der Unebenheit verwendet werden kann.
Fig. 18 ist ein Fließdiagramm, welches das Verfahren zur Bildung eines ultrafeinen Partikelfilms auf einem Substrat erläutert.
Fig. 19 ist eine perspektivische Ansicht, zum Teil im Querschnitt, eines Substrats, auf dem ein ultrafeiner Partikelfilm ausgebildet wurde und das zum Transfer der Unebenheit verwendet wird.
Fig. 20 ist eine Teilansicht, welche die Anordnung der ultrafeinen Partikel auf der Oberfläche eines Substrats zeigt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die Beispiele beschrieben. Zunächst werden die Erfordernisse der vorliegenden Erfindung erklärt.

(Transparentes Substrat, das übertragen werden soll)

Das transparente Substrat, das übertragen werden soll, muß keine speziellen Qualitätserfordernisse erfüllen, falls es einen geringeren Schmelzpunkt als die ultrafeinen Partikel, die einen Beschichtungsfilm auf dem Substrat bilden, aufweist, oder es ausreichend weich ist, um als Matrix zu dienen. In bezug auf die Festigkeit und chemische Beständigkeit der durch den Transfer gebildeten Unebenheit werden jedoch vorzugsweise durch Wärme härtbare Harze als Substratmaterial verwendet. Dies trifft nicht zu, wenn das Produkt für optische Gegenstände verwendet wird; in diesem Fall können auch thermoplastische Harze verwendet werden. Falls der Transfer unter Druck durchgeführt wird, kann die Form des transparenten Gegenstands eine Platte oder ein Film sein, oder das Substrat kann gekrümmt sein.
Die durch Wärme härtbaren Harze, die gemäß der vorliegenden Erfindung als Substratmaterial verwendet werden können, schließen Melaminharz, Epoxyharz, ungesättigte Polyesterharze, Polyimidharze, Siliconharze, Phenolharze, Harnstoffharze, Anilinharze, Diallylphthalatharze, Alkydharze, Polyurethanharze und Diethylenglykol-bis-allylcarbonatharze ein. Es können ferner Organosiloxanverbindungen verwendet werden.
Die thermoplastischen Harze, die für diesen Zweck verwendbar sind, schließen Acrylharz, PMMA (Polymethylmethacrylat), Polycarbonatharz und Styrolharz ein. Acrylharz ist für Spritzgießen am besten geeignet und wird als Linsenmaterial bevorzugt. Verschiedene Arten von Härtungsmitteln können zugegeben werden, um das Härten bei tiefen Temperaturen zu bewirken oder das Härten zu fördern. Typische Beispiele für diese Härtungsmittel sind Epoxyharz und Organosiliconharz.

(Ultrafeine Partikel zur Bildung der Unebenheit)

Der Ausdruck "ultrafeine Partikel" wird in der vorliegenden Erfindung verwendet, um auf Partikel hinzuweisen, deren Größe im Submikrometerbereich liegt. Die erfindungsgemäß verwendeten ultrafeinen Partikel sind nicht speziell definiert, unter der Voraussetzung, daß sie kugelförmig sind oder eine Form aufweisen, die einer Kugel nahekommt, es werden jedoch bevorzugt Partikel mit einer mittleren Größe (Durchmesser) von etwa 40-600 nm verwendet. Wenn die mittlere Größe der Partikel kleiner als 40 nm ist, kann die durch die Partikel gebildete Unebenheit nicht zufriedenstellend übertragen werden und die Oberfläche des transparenten Substrats kann zu flach werden, wodurch es unmöglich wird, die gewünschte Antireflexwirkung zu erzielen. Wenn die mittlere Partikelgröße größer als 600 nm ist, wird die übertragene Unebenheit des transparenten Substrats zu groß, was zu einer Erhöhung der diffusen Reflexion führt, was die Trübung des Produkts und die Verminderung seiner Durchlässigkeit verursachen kann, obwohl die gewünschte Antireflexwirkung erzielt werden kann. Die Partikelgröße der erfindungsgemäß verwendeten ultrafeinen Partikel liegt daher vorzugsweise im Bereich von 40-600 nm. Die Partikel können entweder in der Verteilung der Partikelgröße begrenzt sein oder sie weisen eine relativ große Verteilung der Partikelgröße innerhalb des oben definierten Bereichs auf.

(Substrat, auf dem ein ultrafeiner Partikelfilm zum Transfer der Unebenheit gebildet wurde)

Das Substrat mit dem ultrafeinen Partikelfilm, welches als Matrix für den Transfer der Unebenheit dient, kann beispielsweise eine Glasplatte, eine Kunststoffplatte, eine Metallplatte, ein Kunststoffilm oder dgl. sein, in den unten angegebenen Beispielen wird jedoch Glas und Metall wegen der Haftung des ultrafeinen Partikelfilms auf dem Substrat verwendet. Die Oberfläche des Substrats, auf dem der ultrafeine Partikelfilm gebildet werden soll, ist nicht notwendigerweise eben; es kann eine Krümmung aufweisen, wie beispielsweise bei Linsen, oder es kann zylindrisch sein. Der ultrafeine Partikelfilm kann an einer Seite oder an beiden Seiten des Substrats gebildet werden. Die Substratoberfläche wird vorzugsweise einer Reinigungsbehandlung mit einem Alkali, Flußsäure oder einem neutralen Reinigungsmittel unterzogen, bevor der ultrafeine Partikelfilm gebildet wird.

(Verfahren zur Bildung des ultrafeinen Partikelfilms, der für den Transfer der Unebenheit verwendet wird)

Es können herkömmliche Verfahren, wie beispielsweise Tauchbeschichten, Sprühbeschichten, Schleuderbeschichten und dgl., zur Bildung des ultrafeinen Partikelfilms angewandt werden.
Im Falle der Tauchbeschichtung wird das Substrat in einen mit einer Beschichtungslösung gefüllten Behälter eingebracht, wobei die Beschichtungslösung ein Gemisch aus den ultrafeinen Partikeln und einem Bindemittel enthält, worauf die Oberfläche der Lösung im Behälter abgesenkt wird. Alternativ hierzu wird das Substrat zuerst in einen Behälter eingebracht, dann wird die Beschichtungslösung allmählich in den Behälter gegossen, bis er mit der Lösung gefüllt ist, worauf das Substrat nach oben herausgenommen wird. Dieses Tauchbeschichtungsverfahren ist dazu geeignet, Gegenstände mit komplizierter Oberflächenkonfiguration zu beschichten.
Das Härten des ultrafeinen Partikelfilms nach der Beschichtung kann durchgeführt werden, indem heiße Luft, UV-Strahlung, IR-Strahlung oder dgl. angewandt wird. Die Erwärmungstemperatur wird unter Berücksichtigung der Schwellentemperatur, die das beschichtete Substrat aushalten kann, festgesetzt, üblicherweise wird der Beschichtungsfilm jedoch bei 50-100ºC im Falle eines Harzsubstrates und bei 100-400ºC im Falle eines Glassubstrats getrocknet.
Falls ein Harz, das durch UV-Strahlung gehärtet wird, als Bindemittel verwendet wird, wird zum Härten UV-Strahlung angewandt.

(Beschichtungslösung zur Bildung des ultrafeinen Partikelfilms, der zum Transfer der Unebenheit dient)

Eine Beschichtungslösung, welche eine vorbestimmte Menge ultrafeiner Partikel und ein Bindemittel enthält, wird erfindungsgemäß zur Bildung des ultrafeinen Partikelfilms für den Transfer der Unebenheit verwendet.
Falls das Substrat, auf dem der ultrafeine Partikelfilm gebildet werden soll, Glas oder Metall ist (beispielsweise Kupfer oder Edelstahl), wird vorzugsweise Si(OR)&sub4; (R = Alkyl) als Bindemittel verwendet. Da Si(OR)&sub4; zersetzt wird, wird die Beschichtungslösung durch Zusatz von Wasser und eines Katalysators, wie beispielsweise Salpetersäure, hergestellt. Wenn das Substrat aus Kunststoff besteht, wird vorzugsweise eine Kombination von Si(OR)&sub4; (R = Alkyl) und einem Kupplungsmittel verwendet, welches eine funktionelle Gruppe für Kunststoff als Bindemittel enthält.
Bei der Herstellung der Beschichtungslösung wird Ethylsilicat [Si(OC&sub2;H&sub5;)&sub4;] in Ethanol gelöst, worauf H&sub2;O zur Hydrolyse und HNO&sub3; als Katalysator zugegeben wird; zu dieser Lösung werden 10 Gew.-% ultrafeine SiO&sub2;-Partikel gegeben. Der pH-Wert der Lösung wird so eingestellt, daß die Partikel ausreichend dispergiert werden können.
Nachdem diese Lösung auf dem Substrat nach einem Verfahren wie dem obengenannten aufgebracht wurde, wird es getrocknet, um die Zersetzung von Ethylsilicat [Si(OC&sub2;H&sub5;)&sub4;] zur Bildung eines Films zu bewirken. Da das durch die Zersetzung gebildete SiO&sub2; als Bindemittel dienen kann, werden die zu der Lösung gegebenen ultrafeinen SiO&sub2;-Partikel stark an das Bindemittel gebunden und sie werden ebenfalls fest an die Oberfläche des Substrats angeheftet. Durch dieses Verfahren ist es möglich, mit den als Monolage auf der Substratoberfläche angeordneten, ultrafeinen SiO&sub2;-Partikeln eine gleichförmige, kontinuierliche Unebenheit zu bilden.

(Wasser- und/oder Ölabstoßungsmittel)

Um die Abtrennung des ultrafeinen Partikelfilms von dem transparenten Substrat nach Durchführung des Transfers zu erleichtern, wird ein Behandlungsmittel verwendet, das mindestens eine Silylverbindung enthält, welche unter Chlorsilanverbindungen, Alkoxysilanverbindungen und Fluoralkylsilanverbindungen ausgewählt ist. Beispiele für Chlorsilanverbindungen, die für diesen Zweck verwendbar sind, sind CH&sub3;SiCl&sub3;, (CH&sub3;)HSiCl&sub2;, (CH&sub3;)&sub2;SiCl&sub2; und (CH&sub3;)&sub3;SiCl. Beispiele für Alkoxysilanverbindungen sind CH&sub3;SiOCH&sub3;, (CH&sub3;)&sub2;Si(OCH&sub3;)&sub2;, CH&sub3;Si(OC&sub2;H&sub5;)&sub3; und (CH&sub3;)&sub2;Si(OC&sub2;H&sub5;)&sub2;. Beispiele für Fluoralkyl silanverbindungen sind CF&sub3;CH&sub2;CH&sub2;Si(OCH&sub3;)&sub3;, CF&sub3;CH&sub2;CH&sub2;SiCl&sub3; und CF&sub3;(CF&sub2;)CH&sub2;CH&sub2;SiCH&sub3;Cl&sub2;.
Durch Behandeln der Oberfläche des ultrafeinen Partikelfilms, welcher durch eine Kombination von ultrafeinen Partikeln und Bindemittel gebildet wurde, mit der Silylverbindung ist es möglich, die Reaktion leicht herbeizuführen, um Siloxanbindungen zu bilden, ohne daß eine spezielle Vorbehandlung erforderlich ist, da sowohl die ultrafeinen Partikel als auch das Bindemittel eine große Anzahl Hydroxygruppen an der Oberfläche aufweisen. Diese Behandlung kann durchgeführt werden, indem die Dämpfe der Verbindung einfach auf den ultrafeinen Partikelfilm geblasen werden, falls das Behandlungsmittel ein verdampfendes Lösungsmittel, wie (CH&sub3;)&sub2;SiCl&sub2;, ist. Im Falle einer Alkoxysilanverbindung oder einer Fluoralkylsilanverbindung kann die Verbindung auf dem Substrat, auf dem sich der ultrafeine Partikelfilm befindet, durch ein herkömmliches Beschichtungsverfahren aufgebracht werden, wie beispielsweise Tauchbeschichten, Sprühbeschichten oder Schleuderbeschichten.
Die für die Wasserabstoßungsbehandlung verwendeten Chlorsilanverbindungen substituieren den reaktiven Wasserstoff der Hydroxygruppe (OH) auf der Oberfläche der ultrafeinen Partikel und des Bindemittels mit einer Silylgruppe (R&sub3;Si) (Silylierung). Im Falle von Trimethylchlorsilan (Me&sub3;SiCl) wird bei seiner Umsetzung mit Si-OH auf der ultrafeinen Partikelfilmoberfläche Si-OH + Me&sub3;SiCl in Si-OSiMe&sub3; + Hcl umgewandelt, so daß die äußerste Schicht aus Me&sub3; besteht und daher wasserabstoßend ist. Als Ergebnis dieser Umsetzung sind die monomolekularen Schichten stark gebunden und die äußerste Schicht weist nur CH&sub3;-Gruppen auf, wodurch sie wasserabstoßend ist. Diese Wasser- und/oder Ölabstoßungsbehandlung ermöglicht die leichte Trennung des ultrafeinen Partikelfilms vom Matrixsubstrat, wobei die Unebenheit des ultrafeinen Partikelfilms unbeeinflußt bleibt, nachdem der Transfer abgeschlossen wurde.

(Verfahren zum Transfer der Unebenheit)

Die Übertragung der Unebenheit der ultrafeinen Partikelfilmoberfläche kann folgendermaßen durchgeführt werden. Ein Substrat mit einem ultrafeinen Partikelfilm, welcher darauf in der oben beschriebenen Weise gebildet wurde, wird in eine Form eingebracht, worauf nach ausreichender Entlüftung das transparente Grundmaterial, welches ein flüssiges, durch Wärme härtbares Harz enthält und auf welches die Unebenheit des ultrafeinen Partikelfilms übertragen werden soll, in die Form eingefüllt wird. Nach Härten des transparenten Grundmaterials und Verfestigung durch Kühlen, Heizen oder Photopolymerisation, wird die Form demontiert und das Substrat und das transparente Grundmaterial werden voneinander getrennt. Um die Abtrennung des Grundmaterials vom ultrafeinen Partikelfilm nach dem Transfer der Unebenheit zu erleichtern, kann ein Trennmittel mit dem Grundmaterial vermischt werden, oder es kann eine Wasser- und/oder Ölabstoßungsbehandlung durchgeführt werden. Das transparente Grundmaterial, auf das die Unebenheit übertragen wurde, wird in die gewünschte Form gebracht und in Form von verschiedenen kommerziellen Gegenständen verwendet, wie beispielsweise Abdeckungen für Ausstellungsstücke, Abdeckungen für Meßgeräte, Abdeckungen für Bildanzeigegeräte und dgl., ophthalmische Gläser, Fenstergläser für Bauwerke, Gläser für Kraftfahrzeuge und insbesondere Windschutzscheiben, Linsen und verschiedenen optischen Teilen.
Nach einem weiteren Transferverfahren wird das Substrat, das den ultrafeinen Partikelfilm aufweist, in einem Spritzgießwerkzeug befestigt, worauf das thermoplastische Harz, das in die Aufgabevorrichtung der Spritzgußmaschine einge bracht wurde, durch einen Zylinder bis zum Schmelzen erwärmt wird und zum Düsenbereich befördert wird; das geschmolzene Harz wird vom Düsenende auf das Substrat gespritzt und gehärtet, wodurch die Unebenheit der Substratoberfläche auf das gehärtete Harz übertragen wird.
Ein Trennmittel kann mit dem thermoplastischen Harz vermischt werden, oder die Oberfläche des Substrats, auf der sich der ultrafeine Partikelfilm befindet, kann einer Wasser- und/oder Ölabstoßungsbehandlung unterzogen werden; es können auch beide Behandlungen angewandt werden.
Nach einem weiteren Transferverfahren wird die Oberfläche eines transparenten Substrats, auf die die Unebenheit übertragen werden soll, dünn mit einem flüssigen wärmehärtbaren Harz beschichtet, worauf das Substrat mit dem ultrafeinen Partikelfilm gegen das transparente Substrat gepreßt wird; daraufhin wird das Harz durch Kühlen, Heizen oder Photopolymerisation gehärtet, und dann wird das Substrat mit dem ultrafeinen Partikelfilm von dem transparenten Substrat getrennt, wodurch die Unebenheit des ultrafeinen Partikelfilms auf das transparente Substrat übertragen wird.
Die Transferposition kann festgelegt werden und die Durchführbarkeit kann verbessert werden, wenn das transparente Substrat (der Gegenstand, auf den die Unebenheit übertragen werden soll) so entworfen ist, daß es als Negativform dient, und das Substrat mit dem ultrafeinen Partikelfilm so entworfen ist, daß es als Positivform dient.
Die Unebenheit kann auf eine Seite oder auf beide Seiten des transparenten Substrats übertragen werden.
Nach dem oben beschriebenen Verfahren, in dem die feine Unebenheit zur Bildung der Antireflexschicht durch Transfer erzielt wird, ist es leicht möglich, sehr feine und gleichförmige Unebenheiten zu bilden, welche nicht durch herkömmliche mechanische Bearbeitung oder durch Ätzen gebildet werden können. Ferner können die transparenten Gegenstände, die die Antireflexwirkung aufweisen, mit unveränderter Qualität und geringen Kosten hergestellt werden, da dieses Verfahren es ermöglicht, den Transfer mehrfach mit einem einzigen Substrat mit ultrafeinem Partikelfilm und einer Vielzahl von transparenten Produkten durchzuführen.
Im folgenden wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist natürlich nicht auf diese und weitere nachfolgend gezeigte Ausführungsformen beschränkt.
In Fig. 17 ist schematisch ein Verfahren (Tauchverfahren) zur Bildung eines ultrafeinen Partikelfilms auf einem Substrat, das als Transfermatrix dient, angegeben. Das Verfahren zur Bildung des ultrafeinen Partikelfilms zum Transfer der Unebenheit ist in Fig. 18 gezeigt. Ein an der Oberfläche mit Alkali behandeltes Glassubstrat 6 wird an einer Einspannvorrichtung 19 angebracht und in ein Beschichtungsbad 8 eingetaucht. Das Bad 8 ist mit einer Beschichtungslösung 9 gefüllt, welche ein Gemisch von ultrafeinen SiO&sub2;- Partikeln mit einer mittleren Größe von 200 nm und Si(OR)&sub4; enthält. Dann wird die Beschichtungslösung aus dem Bad 8 unter Verwendung der Pumpe 10 derart abgelassen, daß die Oberfläche der Beschichtungslösung mit einer Geschwindigkeit von 5 mm/s abgesenkt wird. Auf dieser Stufe werden die ultrafeinen Partikel auf der Oberfläche des Glassubstrats abgeschieden. Zur Erleichterung der Abtrennung des auf dem Substrat gebildeten ultrafeinen Partikelfilms von dem Gegenstand, auf den die Unebenheit übertragen wurde, wird das Glassubstrat mit dem ultrafeinen Partikelfilm danach 20 min in eine Lösung getaucht, welche ein Gemisch von Siloxan und 5 Gew.-% Fluoralkylsilanverbindung enthält, um die Oberfläche des ultrafeinen Partikelfilms wasser- und ölabstoßend zu machen. Schließlich wird das Substrat mit dem ultrafeinen Partikelfilm aus der Lösung genommen, durch Abblasen mit Stickstoff getrocknet und dann zur Trocknung des Films für 30 min in einem auf 200ºC erwärmten Ofen belassen.
Fig. 19 zeigt perspektivisch und zum Teil im Querschnitt das so hergestellte Substrat, das zum Transfer der Unebenheit einen ultrafeinen Partikelfilm aufweist; Fig. 20 ist eine vergrößerte Teilansicht dieses Substrats. In den Fig. 19 und 20 bezeichnet die Bezugsziffer 4 die ultrafeinen Partikel, die Bezugsziffer 5 das Bindemittel, die Bezugsziffer 6 das Substrat und die Bezugsziffer 14 die Wasser- und Ölabstoßungsschicht. Fig. 20 zeigt den Fall, in dem ultrafeine Partikel mit einer geringen Partikelgrößenverteilung verwendet wurden.
Die feine Oberflächenunebenheit des ultrafeinen Partikelfilms wird in der unten beschriebenen Weise auf ein transparentes Grundmaterial übertragen.
Der Transfer ist schematisch in Fig. 1 gezeigt; das Verfahren zum Transfer ist in Fig. 2 dargestellt.
Ein Substrat 6 zum Transfer der Unebenheit, auf dem durch Abscheiden der ultrafeinen Partikel 4, die eine schmale Partikelgrößenverteilung aufweisen, mit einem Bindemittel 5 durch das oben beschriebene Verfahren gebildet wurde, wobei auf einer Oberfläche ein Wasser- und Ölabstoßungsfilm gebildet wurde, wird in eine Form für den Transfer 7 eingebracht. Dann wird das flüssige Epoxyharz 1, welches ausreichend entgast und mit einem Trennmittel vermischt wurde, durch die Einlaßöffnung 12 in die Form 7 gegeben und zum Härten erwärmt. Nach ausreichender Aushärtung wird das Harz 1 aus der Form 7 entfernt. Der Querschnitt des Harzes 1 einschließlich des übertragenen Teils ist in Fig. 3 gezeigt. Durch geeignete Wahl der Form 7 kann das Formen auf verschiedenste Arten von kommerziellen Produkten, wie beispielsweise Linsen, angewandt werden. Eine perspektivische Teilansicht der Oberfläche des Harzes 1, auf die die Unebenheit übertragen wurde und die durch den obengenannten Transfer hergestellt wurde, ist in Fig. 4 gezeigt. Die Wölbungen 4 der ultrafeinen Partikel der Transfermatrix werden übertragen und ergeben die Vertiefungen 17. Durch dieses Verfahren können die feinen Unebenheiten, die durch die ultrafeinen, auf der Substratoberfläche abgeschiedenen Partikel gebildet werden, originalgetreu auf die Harzoberfläche übertragen werden. Das Reflexionsvermögen des Gegenstands, auf das die Unebenheit übertragen wurde, betrug bei einer Wellenlänge von 550 nm weniger als 1%, es kann also eine hervorragende Antireflexwirkung erzielt werden.
Durch Aufbringen einer harten Beschichtungsschicht 13 aus einem Material mit niedrigem Brechungsindex auf die Oberfläche des Harzes 1, auf die die Unebenheit übertragen wurde, (Fig. 5) ist es möglich, die Abriebfestigkeit und die Wetterbeständigkeit zu verbessern, ohne die Antireflexwirkung zu schmälern.
Die oben beschriebene Ausführungsform betrifft den Fall, in dem ein Epoxyharz, welches ein durch Wärme härtbares Harz ist, als transparentes Grundmaterial verwendet wurde, der Transfer kann jedoch natürlich auch auf ähnliche Weise durchgeführt werden, wenn ein thermoplastisches Harz verwendet wird. Im letzteren Fall weist das in die Form gefüllte Harz jedoch eine hohe Temperatur auf, und das Harz wird durch Kühlen gehärtet, nachdem es nach dem in Fig. 2 gezeigten Verfahren in die Form gefüllt wurde.
Eine zweite Ausführungsform der Erfindung wird in den Fig. 6 und 7 erläutert. Ein Glassubstrat 6 mit einem ultrafeinen Partikelfilm, der auf einer Oberfläche gemäß der oben für die erste Ausführungsform beschriebenen Vorgehensweise aufgebracht wurde, wird in eine Positivform 20 eingebracht. Polystyrol 2 in Form einer Platte oder eines Vorformlings wird in eine Negativform 21 eingebracht und zur Erweichung erwärmt. Die Positivform wird auf die Negativform gepreßt. Nachdem das Harz bei Raumtemperatur gehärtet wurde, wird die Positivform 20 von der Negativform 21 getrennt. Daraufhin wird das Polystyrol 2 aus der Negativform genommen. Der Querschnitt des Harzes (Polystyrol) nach dem Transfer ist in Fig. 7 gezeigt und entspricht der ersten Ausführungsform (siehe Fig. 4). Diese Ausführungsform ist vorteilhaft, da der Transfer-Formen-Zyklus im Vergleich mit der ersten Ausführungsform schnell ist.
Nach einer dritten Ausführungsform der Erfindung, die in den Fig. 8 und 9 gezeigt ist, wird ein etwa 2 um dicker Siliconharzfilm 3 auf einem Glassubstrat 6' durch Rollenbeschichtung gebildet; der Transfer wird unter Verwendung eines Substrats 61 aus einem flexiblen Material, welches an seiner Oberfläche einen ultrafeinen Partikelfilm mit Partikeln einer mittleren Größe von 0,6 um (600 nm) aufweist, durchgeführt, während der Film noch flexibel ist. Nachdem der Harzfilm 3 ausgehärtet wurde, wird das Substrat 61 mit dem ultrafeinen Partikelfilm 4 entfernt. Fig. 9 zeigt einen Querschnitt des Harzfilms nach dem Transfer. Nach diesem Verfahren kann der Transfer leicht durchgeführt werden, auch wenn der Gegenstand, auf den die Unebenheit übertragen werden soll, sehr groß ist.
Eine vierte Ausführungsform der Erfindung bezüglich ihrer Anwendung auf Linsen wird mit Bezug auf die Fig. 10 und 11 erläutert. Auf einem Substrat 18, welches eine Krümmung aufweist, wird ein ultrafeiner Partikelfilm aus ultrafeinen Partikeln 4 und einem Bindemittel 5 und einer Wasser- und Ölabstoßungsschicht 14 nach dem Verfahren der ersten Ausführungsform gebildet, worauf das Substrat in eine Transferform 7 eingebracht wird. Dann wird ein flüssiges Harz 16, das mit einem Trennmittel vermischt ist, durch die Einlaßöffnung 12 in die Form gegeben und zur Härtung erwärmt. Nach ausreichendem Härten wird das gehärtete Harz 16 aus der Form entnommen, um eine Linse mit einer Antireflexwirkung zu erhalten. Die Linsenoberfläche stellt einen perfekten Transfer der Unebenheit (Fig. 11) dar.
Auf der Oberfläche der Linse wird eine harte Beschichtungsschicht 13 gebildet, welche aus einem Material besteht, das einen niedrigeren Brechungsindex als die Linse aufweist. Dies verbessert die Abriebfestigkeit und die Wetterbeständigkeit der Linsen für Brillengläser wesentlich, ohne die Antireflexwirkung zu beeinträchtigen. Diese Ausführungsform betrifft den Fall, worin ein durch Wärme aushärtbares Harz als Matrixharz wie in der ersten Ausführungsform verwendet wurde, der Transfer kann jedoch auch ähnlich durchgeführt werden, wenn ein Spritzguß unter Verwendung eines thermoplastischen Harzes durchgeführt wird.
Die fünfte Ausführungsform der Erfindung ist in den Fig. 13 und 14 erläutert. In den oben beschriebenen Ausführungsformen 1 bis 4 wurden ultrafeine Partikel mit schmaler Verteilung der Partikelgröße verwendet, die ultrafeinen Partikel dieser Ausführungsform variierten in der Größe wie in Fig. 13 gezeigt; auch in diesem Fall konnte wie im oben beschriebenen Fall unter Verwendung der ultrafeinen Partikel mit schmaler Verteilung der Partikelgröße die Übertragung in hervorragender Weise durchgeführt werden. Ein Querschnitt des Harzes nach dem Transfer ist in Fig. 14 gezeigt. Mit dieser Ausführungsform ist es möglich, das spe kulare Reflexionsvermögen im gesamten Bereich des sichtbaren Lichts zu vermindern.
Wie oben beschrieben ist es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, transparente Gegenstände herzustellen, welche eine Antireflexwirkung aufweisen, die auf der feinen Oberflächenunebenheit beruht, welche durch Transfer der Konfiguration von ultrafeinen Partikeln gebildet wurde; es ist auch möglich, verschiedene Antireflexprodukte herzustellen, indem die transparenten Gegenstände als Grundmaterial verwendet werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es ferner möglich, die feine Unebenheit, die durch die ultrafeinen Partikel gebildet wird, auf die Oberfläche eines transparenten Grundgegenstandes zu übertragen, indem ein Substrat verwendet wird, auf dem die ultrafeinen Partikel als Monolage abgeschieden wurden.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von transparenten Gegenständen, die eine Oberfläche mit darauf ausgebildeten Vertiefungen aufweisen, welche Antireflexeigenschaften zeigt, mit folgenden Schritten:

a) Bereitstellen einer Transfermatrix, die hergestellt wird, indem ein Bindemittel (5) und ultrafeine Partikel (4) einer Größe im Bereich von 40 bis 600 nm derart auf einem Substrat (6) abgeschieden werden, daß die ultrafeinen Partikel (4) aus der Oberfläche (6) herausragen,

b) Inkontaktbringen der Transfermatrix mit einem thermoplastischen Harz oder einem wärmehärtbaren Harz (1; 2; 3) in fluidem Zustand, wobei die aus der Transfermatrix hervorstehenden Partikel (4) entsprechende Vertiefungen (17) in dem Harzmaterial bilden,

c) Festwerdenlassen des Harzes, und

d) Trennen des verfestigten Harzmaterials von der Transfermatrix.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei in Schritt b) ein fluides Harz (1) auf die Transfermatrix aufgebracht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei in Schritt b) die Transfermatrix mit einem fluiden Harz (3) in Kontakt gebracht wird, das auf einem transparenten Substrat (6') vorgesehen ist.

4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Transfermatrix gegen das fluide Harz (3) gepreßt wird, welches auf einem transparenten Substrat (6') vorgesehen ist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei in Schritt c) das Harz (1; 2; 3) durch Härten über Erwärmen oder Photopolymerisation oder durch Abkühlen verfestigt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 3, 4 oder 5, wobei das transparente Substrat (6') aus Glas oder Kunststoff besteht.

7. Verfahren nach Anspruch 3, 4 oder 5, wobei das transparente Substrat (6') unter Linsen für Brillen, optischen Linsen, Windschutzscheiben, Fenstergläsern, Materialien, die für Schaukästen, Schaufenster und Vitrinen für Bilder verwendbar sind, Abdeckungen für Meßgeräte und Abdeckungen für Bildanzeigegeräte ausgewählt ist.

8. Verfahren nach Anspruch 6, wobei das transparente Substrat (6') unter Materialien, die für Schaukästen, Schaufenster und Vitrinen für Bilder verwendbar sind, Abdeckungen für Meßgeräte und Abdeckungen für Bildanzeigegeräte ausgewählt ist.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die in Schritt a) verwendete Transfermatrix durch Abscheiden einer Monolage ultrafeiner Partikel (4) auf einem Substrat (6) hergestellt wurde.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Vertiefungen (17) eine im wesentlichen kontinuierliche kraterartige Form aufweisen.

11. Verfähren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Vertiefungen (17) halbkugelförmig sind.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Tiefe der Vertiefungen (17) 20 bis 300 nm beträgt.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Aussparungen der Vertiefungen (17) mit einer transparenten Überzugsschicht (13) beschichtet sind.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die Transfermatrix einer Wasser- und/oder Ölabstoßungsbehandlung unterzogen wurde.

15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei die Wasser- und/oder Ölabstoßungsbehandlung unter Verwendung eines Materials durchgeführt wird, welches eine Silyl-Verbindung enthält.

16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei die Silyl-Verbindung unter Chlorsilan-Verbindungen, Alkoxysilan-Verbindungen und Fluoralkylsilan-Verbindungen ausgewählt ist.

17. Verfahren nach Anspruch 2 mit folgenden Schritten:

a) Einbringen der Transfermatrix in eine Form (7),

b) Füllen des Hohlraums der Form mit einem fluiden Harz (1),

c) Festwerdenlassen des Harzmaterials,

d) Demontieren der Form (7), und Trennen des verfestigten Harzmaterials von der Transfermatrix.