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公開番号2025118457
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-13
出願番号2024013779
出願日2024-01-31
発明の名称脆性素材加工物、及びその製造方法
出願人株式会社IMUZAK,アリオンテック株式会社
代理人個人
主分類C03C 19/00 20060101AFI20250805BHJP(ガラス;鉱物またはスラグウール)
要約【課題】優れた接着性、密着性、光学的機能、親水機能、撥水機能を有する脆性素材加工物を提供する。透明な脆性素材の効率的且つ高精度加工を可能とする製造方法を提供する。
【解決手段】脆性素材10の加工面2に深さ100nm～900nmの微細溝30の複数が、前記微細溝30の延伸方向Xに直交する方向Yに100nm～650nmの間隔を隔てて並ぶ微細溝領域3をする脆性素材加工物1であり、脆性素材加工物1は、加工面2の算術平均粗さ(RA)が0.3μm～0.03μmである。金属膜を蒸着し加工対象面を可視化する可視化工程と、前記金属膜の膜厚範囲内に試しに切り込み、切削痕の幅を測定し計算によってゼロ点切込み量を得るゼロ点確認工程と、計算によって残存膜厚を得る残存膜厚計算工程と、残存膜厚に所望の切込み深さを加えた実切込み量を、前記加工対象面に切込み加工し、加工面を得る本加工工程とを有する脆性素材加工物の製造方法。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
脆性素材の加工面に深さ１００ｎｍ～９００ｎｍの微細溝の複数が、前記微細溝の延伸方向に直交する方向に１００ｎｍ～６５０ｎｍの間隔を隔てて並ぶ微細溝領域を有する脆性素材加工物。
続きを表示（約 930 文字）【請求項２】
前記加工面の算術平均粗さ（ＲＡ）が０．３μｍ～０．０３μｍである、請求項１記載の脆性素材加工物。
【請求項３】
前記加工面の微細溝領域の中に、前記微細溝の延伸方向に直交する方向に前記微細溝の複数本分の幅を有した複数の凹面溝がランダムに点在するランダム領域を有する請求項１記載の脆性素材加工物。
【請求項４】
前記加工面の最大高さ（ＰＶ）が、７．０μｍ～４．０μｍである請求項１～３の何れか一項記載の脆性素材加工物。
【請求項５】
前記加工面の二乗平均平方根粗さ（ＲＭＳ）が、０．１０μｍ～０．４０μｍである請求項１～３の何れか一項記載の脆性素材加工物。
【請求項６】
前記加工面の前記微細溝の延伸方向の水滴の接触角と、前記微細溝の延伸方向に直交する方向の水滴の接触角とが異なり、水滴との接触角に異方性を有する請求項１～３の何れか一項記載の脆性素材加工物。
【請求項７】
前記加工面の前記微細溝の延伸方向の水滴の接触角が１１０°～８０°、
前記微細溝の延伸方向に直交する方向の水滴の接触角が９５°～６０°
である請求項６記載の脆性素材加工物。
【請求項８】
前記脆性素材が、石英ガラス又はフッ化カルシウムガラスである前記請求項１～３の何れか一項記載の脆性素材加工物。
【請求項９】
透明な脆性素材の加工対象面に所定膜厚の金属膜を蒸着し加工対象面を可視化する可視化工程と、
単振動超音波振動切削装置を用い、前記金属膜の膜厚範囲内に試しに切り込み、切削痕の幅を測定し、数式１に従いゼロ点切込み量を得るゼロ点確認工程と、
JPEG
2025118457000013.jpg
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前記金属膜の所定膜厚から前記ゼロ点切込み量を差し引き、残存膜厚を得る残存膜厚計算工程と、
前記単振動超音波振動切削装置を用い、前記残存膜厚に所望の切込み深さを加えた実切込み量を、前記脆性素材の加工対象面に切込み加工し、加工面を得る本加工工程とを有する脆性素材加工物の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、特徴的な特性をもつ加工面を有する脆性素材加工物に関する。本発明は、脆性素材の加工対象面に特徴有る切削を施す脆性素材加工物の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
従前より、被着物の表面にナノレベルの突起を設けた接着構造体が知られている。
特許文献１（特開２０２３－１１５７０８号公報）には、基体と、前記基体の少なくとも一部の表面に設けられた三角波状突起部とを有し、無機物からなり、前記三角波状突起部の平均ピッチが１００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の範囲内にあって、前記三角波状突起部の平均高さが１００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の範囲内にある接着構造体が示されている。
【０００３】
また、特許文献２（特開２０２３－１１５７０９号公報）には、先端が尖った尖状部をもつ複数の突起部を有する接着構造体が示されている。特許文献３（特開２０２３－１１５７１０号公報）には、表面の一部の弾性率が０．０１ＧＰａ以上５０ＧＰａ以下の範囲内の無機物からなり、ナノインデンターを用いて、前記表面に直径４０μｍの球状圧子を押込み深さが１０ｎｍ又は２０ｎｍの少なくとも一方となる条件で押込んだときの接着力が３５Ｎ／ｃｍ
２
以上である接着構造体が示されている。
【０００４】
更に、前記特許文献１～３には、各接着構造体に複数の突起部を加工する切削加工方法としてＮＰ加工（ナノペッキング加工）が示されている。前記ＮＰ加工は、刃物を超音波振動させながら無機材料基材の表面に斜めに押入し、次いで、刃物を周期的に上下に動かしながら、刃物を刃面に対して直交する方向に移動させる。これによって、無機材料基材の表面に刃物の移動方向と直交する方向に延びる逆三角形状の複数個の溝を有する突起部が形成される。
【０００５】
前記特許文献１～３の各接着構造体は、夫々形状の異なる複数の突起部を有しており、接着強度が高く、熱による分解や変質が起こりにくい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０２３－１１５７０８号公報
特開２０２３－１１５７０９号公報
特開２０２３－１１５７１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前述の如く、前記特許文献１～３の各接着構造体は、高い接着強度を有する。更に、前記特許文献２及び３の複数の突起部は、接着力の強化に有効な表面弾性率を高める為に胴体部を有している。前記特許文献１の三角波状突起部は、切削加工方法として示された前記ＮＰ加工で効率的に製造可能であるが、前記特許文献２又は３の胴体部及び尖状部を有する突起部を前記ＮＰ加工で効率的に切削するのは困難である。また、前記特許文献１～３の各接着構造体は、ガラスのような脆性素材に前記ＮＰ加工を行うと、規則正しく配列した突起部を加工するのは困難であり、突起部にクラックを発生する虞がある。
【０００８】
透明な脆性素材を切削加工する場合、前記加工対象面を正確に視認することができず、刃物のゼロ点を高精度に設定するのが困難であった。
【０００９】
本発明は、斯かる実情に鑑み、高い摩擦によって優れた接着性、密着性を有する。光拡散、反射防止、回折格子等の光学的機能を発揮する。抗菌効果を有する。親水機能、撥水機能を有する脆性素材加工物を提供する。透明な脆性素材の前記加工対象面をより効率的且つ高精度にゼロ点設定可能とする脆性素材加工物の製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、前記架台の少なくとも何れかを解決する為に、脆性素材の加工面に深さ１００ｎｍ～９００ｎｍの微細溝の複数が、前記微細溝の延伸方向に直交する方向に１００ｎｍ～６５０ｎｍの間隔を隔てて並ぶ微細溝領域を有する脆性素材加工物を提供する。
（【００１１】以降は省略されています）

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