JP2019084715A - Translucent plate - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、透光板に関する。 The present invention relates to a translucent plate.
ポリカーボネート等の光透過性の樹脂は、充分な耐久性を有していないため、傷を防止するために表面に保護膜を形成して用いられている。 Since a light transmitting resin such as polycarbonate does not have sufficient durability, a protective film is formed on the surface to prevent scratches.
特許文献１には、基材の表面に大気圧プラズマコーティングにより形成されてなる疎水性構造において、上記基材の表面に形成され、平均表面粗度の範囲が５ｎｍ〜３μｍである粗面を有し、酸化物コーティング層、窒化物コーティング層およびその誘導体コーティング層のいずれか一つからなるハードコーティング層と、上記粗面に形成され、フッ素含有シリコン化合物からなる疎水性コーティング層と、を備えることを特徴とする疎水性構造が記載されている。さらに、特許文献１には、窒化物コーティング層およびその誘導体コーティング層の材料は、窒化シリコン（ＳｉＮｘ、Ｓｉ３Ｎ４）、窒化チタン（ＴｉＮｘ）、および窒化タンタル（ＴａＮｘ）であることが記載されており、また、基材の材料は、ガラス、金属、セラミックス、布生地、ゴム、プラスチック、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、およびポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）であることが記載されている。 Patent Document 1 discloses a hydrophobic structure formed on the surface of a substrate by atmospheric pressure plasma coating, having a rough surface formed on the surface of the substrate and having an average surface roughness range of 5 nm to 3 μm. And a hard coating layer comprising any one of an oxide coating layer, a nitride coating layer, and a derivative coating layer thereof, and a hydrophobic coating layer formed on the rough surface and comprising a fluorine-containing silicon compound. A hydrophobic structure characterized by Furthermore, in Patent Document 1, the materials of the nitride coating layer and its derivative coating layer are silicon nitride (SiN x , Si 3 N 4 ), titanium nitride (TiN x ), and tantalum nitride (TaN x ). And the material of the substrate is glass, metal, ceramics, fabric, rubber, plastic, polycarbonate (PC), polyethylene terephthalate (PET), and polymethyl methacrylate (PMMA). Have been described.
しかしながら、特許文献１に記載された発明においては、プラズマコーティング技術によりハードコーティング層が形成されている。プラズマコーティング技術では、例示されている基材のすべてにおいて充分な密着強度が得られるわけではなく、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリメタクリル酸メチルなどの樹脂に対しては強い密着強度が得られにくい。さらに、板形状で透明な窓として用いられるポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチルに対しては、コーティングの剥離が目立ちやすく、特に強固な密着強度が要求される。 However, in the invention described in Patent Document 1, the hard coating layer is formed by plasma coating technology. In the plasma coating technology, sufficient adhesion strength can not be obtained in all of the exemplified substrates, and it is difficult to obtain strong adhesion strength to resins such as polycarbonate, polyethylene terephthalate and polymethyl methacrylate. Furthermore, for polycarbonate and poly (methyl methacrylate) which are used as plate-shaped and transparent windows, peeling of the coating is noticeable, and particularly strong adhesion strength is required.
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、強固な密着強度及び耐摩耗性を有する、窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）からなるセラミック層で覆われた樹脂を基材とする透光板を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is a light transmission based on a resin covered with a ceramic layer made of silicon nitride (SiN x), which has strong adhesion strength and wear resistance. It aims to provide a board.
本発明の透光板は、樹脂板と、上記樹脂板を覆うセラミック層とからなる透光板であって、上記セラミック層は、ＳｉＮｘからなり、上記樹脂板側から順に、第１層及び第２層を備え、上記セラミック層の第２層の密度が、上記セラミック層の第１層の密度よりも低いことを特徴とする。 The light transmitting plate of the present invention is a light transmitting plate comprising a resin plate and a ceramic layer covering the resin plate, wherein the ceramic layer is made of SiNx, and the first layer and the first layer are sequentially formed from the resin plate side. It is characterized by comprising two layers, wherein the density of the second layer of the ceramic layer is lower than the density of the first layer of the ceramic layer.
本発明の透光板においては、セラミック層がＳｉＮｘからなるので、透明度が高く、充分な硬さを有している。 In the light transmitting plate of the present invention, since the ceramic layer is made of SiNx, it has high transparency and sufficient hardness.
さらに、セラミック層が複層構造を有し、セラミック層の第１層の密度が第２層の密度よりも高い。本発明の透光板では、表面はセラミック層であるので、充分な耐久性を有している。一方、セラミック層全体の密度を高くするわけではなく、変形しやすくできるので割れにくく、セラミック層を剥離しにくくすることができる。 Furthermore, the ceramic layer has a multilayer structure, and the density of the first layer of the ceramic layer is higher than the density of the second layer. In the light-transmissive plate of the present invention, since the surface is a ceramic layer, it has sufficient durability. On the other hand, the density of the whole ceramic layer is not necessarily increased, and it can be easily deformed, so it is difficult to be broken and the ceramic layer can be hardly peeled off.
また、セラミック層の第１層の密度が第２層の密度よりも高いため、樹脂板とセラミック層との屈折率差を段階的に変えることができる。その結果、屈折率差の大きな界面がなくなり、光の透過率を高くすることができる。 In addition, since the density of the first layer of the ceramic layer is higher than the density of the second layer, the difference in refractive index between the resin plate and the ceramic layer can be changed stepwise. As a result, the interface with a large difference in refractive index is eliminated, and the light transmittance can be increased.
本発明の透光板において、上記セラミック層の第１層の密度をρ１、上記セラミック層の第２層の密度をρ２としたとき、ρ１−ρ２の値は、０．４〜０．８ｇ／ｃｍ３であることが好ましい。
セラミック層の第１層と第２層との密度差が上記範囲であると、セラミック層の機能が第１層と第２層とで区別され、各層で役割を分担することができるため、耐久性及び透明度を充分に発揮することができる。
In transparent plate of the present invention, density [rho 1 of the first layer of the ceramic layer, when the density of the second layer of the ceramic layers was [rho 2, the value of [rho 1 -Ro 2 is 0.4 It is preferably 0.8 g / cm 3 .
If the density difference between the first layer and the second layer of the ceramic layer is in the above range, the functions of the ceramic layer can be distinguished between the first layer and the second layer, and each layer can share the role, so It is possible to fully demonstrate the quality and transparency.
本発明の透光板において、上記セラミック層の第２層の密度は、２．０〜２．６ｇ／ｃｍ３であることが好ましい。
セラミック層の第２層の密度が上記範囲であると、外部からの摩擦に対して緩衝作用を有するとともにセラミック層を曲げに対して強くできるので、傷がつきにくく、高い耐久性を確保することができる。
In the light transmitting plate of the present invention, the density of the second layer of the ceramic layer is preferably 2.0 to 2.6 g / cm 3 .
When the density of the second layer of the ceramic layer is in the above range, it has a buffer action against external friction and can make the ceramic layer strong against bending, so it is hard to be damaged and secures high durability. Can.
本発明の透光板において、上記セラミック層の第１層の密度は、２．６〜３．１ｇ／ｃｍ３であることが好ましい。
セラミック層の第１層の密度が上記範囲であると、セラミック層の表面の硬さを充分に確保することができるので、セラミック層を剥がれにくくすることができる。そのため、接着強度を強固にすることができる。
In the light transmitting plate of the present invention, the density of the first layer of the ceramic layer is preferably 2.6 to 3.1 g / cm 3 .
When the density of the first layer of the ceramic layer is in the above range, the hardness of the surface of the ceramic layer can be sufficiently secured, so that the ceramic layer can be hardly peeled off. Therefore, adhesive strength can be strengthened.
本発明の透光板において、上記樹脂板は、基材と、上記基材を覆うハードコート層とからなり、上記セラミック層は、上記ハードコート層上に設けられていることが好ましい。上記樹脂板は、さらに、上記基材と上記ハードコート層との間に、プライマー層を有することが好ましい。
樹脂板がハードコート層を有していると、樹脂板とセラミック層との間の屈折率や硬さを段階的に変えて界面における差を小さくできるため、耐久性を高め、光の透過率を高くすることができる。
In the light transmitting plate of the present invention, the resin plate preferably includes a base and a hard coat layer covering the base, and the ceramic layer is preferably provided on the hard coat layer. The resin plate preferably further has a primer layer between the base and the hard coat layer.
When the resin plate has a hard coat layer, the refractive index and hardness between the resin plate and the ceramic layer can be changed stepwise to reduce the difference at the interface, thereby enhancing the durability and light transmittance. Can be raised.
（発明の詳細な説明）
図１は、本発明の透光板の一例を模式的に示す断面図である。なお、図１に示す各層の厚さは、図面の明瞭化と簡略化のために適宜に変更されており、実際の厚さの関係を表してはいない。
(Detailed Description of the Invention)
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an example of the light transmitting plate of the present invention. The thickness of each layer shown in FIG. 1 is appropriately changed for the sake of clarity and simplification of the drawing, and does not represent the actual thickness relationship.
図１に示す透光板１は、樹脂板１０と、樹脂板１０を覆うセラミック層２０とからなる。樹脂板１０は、基材１１と、基材１１を覆うハードコート層１３とからなり、セラミック層２０は、ハードコート層１３上に設けられている。樹脂板１０は、さらに、基材１１とハードコート層１３との間に、プライマー層１２を有する。セラミック層２０は、ＳｉＮｘからなり、樹脂板１０側から順に、第１層２１及び第２層２２を備えている。セラミック層２０の第２層２２の密度は、セラミック層２０の第１層２１の密度よりも低い。
A light transmitting plate 1 shown in FIG. 1 includes a
以下、本発明の透光板について説明する。
本発明の透光板は、樹脂板と、上記樹脂板を覆うセラミック層とからなる。
Hereinafter, the light transmission board of this invention is demonstrated.
The light transmission board of this invention consists of a resin board and the ceramic layer which covers the said resin board.
本発明の透光板において、セラミック層は、ＳｉＮｘからなる層である。ｘの値は特に限定されないが、透明度及び接着強度の観点からは０．８〜１．６であることが好ましい。結晶質のＳｉＮｘではｘの値は１．３３となるが、本発明の透光板ではセラミック層が非晶質であるので、ｘは様々な値をとることができ、固有の値をとらない。また、セラミック層が非晶質であるので、密度は固有の値をとらず、様々な値をとることができる。 In the light transmitting plate of the present invention, the ceramic layer is a layer made of SiNx. The value of x is not particularly limited, but is preferably 0.8 to 1.6 from the viewpoint of transparency and adhesion strength. In crystalline SiNx, the value of x is 1.33, but in the light-transmissive plate of the present invention, since the ceramic layer is amorphous, x can take various values and does not take an inherent value. . Also, since the ceramic layer is amorphous, the density does not take an inherent value, and can take various values.
本発明の透光板において、セラミック層は、樹脂板側から順に、第１層及び第２層を備えている。 In the light transmitting plate of the present invention, the ceramic layer includes the first layer and the second layer in order from the resin plate side.
本発明の透光板において、セラミック層の第１層は、樹脂板と接する層であって、ＳｉＮｘからなる層である。 In the light transmitting plate of the present invention, the first layer of the ceramic layer is a layer in contact with the resin plate and is a layer made of SiNx.
本発明の透光板においては、セラミック層の第１層の密度が、セラミック層の第２層の密度よりも高い。具体的には、セラミック層の第１層の密度は、２．６〜３．１ｇ／ｃｍ３であることが好ましく、２．７〜３．０ｇ／ｃｍ３であることがより好ましい。
セラミック層の第１層の密度が上記範囲であると、セラミック層の表面の硬さを充分に確保することができるので、セラミック層を剥がれにくくすることができる。そのため、接着強度を強固にすることができる。
In the light transmitting plate of the present invention, the density of the first layer of the ceramic layer is higher than the density of the second layer of the ceramic layer. Specifically, the density of the ceramic layer first layer of is preferably 2.6~3.1g / cm 3, more preferably 2.7~3.0g / cm 3.
When the density of the first layer of the ceramic layer is in the above range, the hardness of the surface of the ceramic layer can be sufficiently secured, so that the ceramic layer can be hardly peeled off. Therefore, adhesive strength can be strengthened.
なお、セラミック層の第１層の密度は、Ｘ線反射率法（ＸＲＲ法）により測定される。ＸＲＲ法では、Ｘ線をサンプル表面に極浅い角度（５°）で入射させ、その入射角対鏡面方向に反射したＸ線強度プロファイルを測定する。この測定により得られたプロファイルに対してシミュレーション解析を行い、最適化することにより、サンプルの密度を決定する。 The density of the first layer of the ceramic layer is measured by the X-ray reflectivity method (XRR method). In the XRR method, X-rays are incident on a sample surface at an extremely shallow angle (5 °), and the X-ray intensity profile reflected in the incident angle vs. specular direction is measured. The density of the sample is determined by performing simulation analysis on the profile obtained by this measurement and optimizing it.
本発明の透光板において、セラミック層の第１層の厚さは特に限定されないが、１０〜７０ｎｍであることが好ましく、１５〜３０ｎｍであることがより好ましい。
セラミック層の第１層の厚さが上記範囲であると、第２層と樹脂板との接着強度を強固にすることができる。
なお、セラミック層の第１層の厚さは、断面のＳＥＭ像を観察することにより測定される。
Although the thickness of the 1st layer of a ceramic layer is not specifically limited in the light transmission board of this invention, It is preferable that it is 10-70 nm, and it is more preferable that it is 15-30 nm.
When the thickness of the first layer of the ceramic layer is in the above range, the adhesive strength between the second layer and the resin plate can be strengthened.
The thickness of the first layer of the ceramic layer is measured by observing the SEM image of the cross section.
本発明の透光板において、セラミック層の第２層は、第１層の外側に備えられた層であって、ＳｉＮｘからなる層である。セラミック層の第２層は、セラミック層の最外層であることが好ましい。 In the light transmitting plate of the present invention, the second layer of the ceramic layer is a layer provided on the outside of the first layer, and is a layer made of SiNx. The second layer of the ceramic layer is preferably the outermost layer of the ceramic layer.
本発明の透光板においては、セラミック層の第２層の密度が、セラミック層の第１層の密度よりも低い。具体的には、セラミック層の第２層の密度は、２．０〜２．６ｇ／ｃｍ３であることが好ましく、２．１〜２．４ｇ／ｃｍ３であることがより好ましい。ただし、セラミック層の第２層の密度が２．６ｇ／ｃｍ３である場合には、セラミック層の第１層の密度は２．６ｇ／ｃｍ３を超える必要があり、一方、セラミック層の第１層の密度が２．６ｇ／ｃｍ３である場合には、セラミック層の第２層の密度は２．６ｇ／ｃｍ３未満である必要がある。
セラミック層の第２層の密度が上記範囲であると、外部からの摩擦に対して緩衝作用を有するとともにセラミック層を曲げに対して強くできるので、傷がつきにくく、高い耐久性を確保することができる。
なお、セラミック層の第２層の密度は、第１層と同様にＸ線反射率法（ＸＲＲ法）により測定される。
In the light transmitting plate of the present invention, the density of the second layer of the ceramic layer is lower than the density of the first layer of the ceramic layer. Specifically, the density of the ceramic layer a second layer of is preferably 2.0~2.6g / cm 3, more preferably 2.1~2.4g / cm 3. However, when the density of the second layer of the ceramic layer is 2.6 g / cm 3 , the density of the first layer of the ceramic layer needs to exceed 2.6 g / cm 3 , while the second layer of the ceramic layer If the density of one layer is 2.6 g / cm 3 , the density of the second layer of ceramic layer needs to be less than 2.6 g / cm 3 .
When the density of the second layer of the ceramic layer is in the above range, it has a buffer action against external friction and can make the ceramic layer strong against bending, so it is hard to be damaged and secures high durability. Can.
The density of the second layer of the ceramic layer is measured by the X-ray reflectivity method (XRR method) as in the first layer.
本発明の透光板において、セラミック層の第１層の密度をρ１、セラミック層の第２層の密度をρ２としたとき、ρ１−ρ２の値は、０．４〜０．８ｇ／ｃｍ３であることが好ましく、０．５〜０．７ｇ／ｃｍ３であることがより好ましい。
セラミック層の第１層と第２層との密度差が上記範囲であると、セラミック層の機能が第１層と第２層とで区別され、各層で役割を分担することができるため、耐久性及び透明度を充分に発揮することができる。
In transparent plate of the present invention, 1 the density of the first layer of ceramic layer [rho, when the density of the second layer of the ceramic layers was [rho 2, the value of [rho 1 -Ro 2 is from 0.4 to 0. is preferably 8 g / cm 3, more preferably 0.5~0.7g / cm 3.
If the density difference between the first layer and the second layer of the ceramic layer is in the above range, the functions of the ceramic layer can be distinguished between the first layer and the second layer, and each layer can share the role, so It is possible to fully demonstrate the quality and transparency.
本発明の透光板において、セラミック層の第２層の厚さは特に限定されないが、１０〜５０ｎｍであることが好ましく、２０〜４０ｎｍであることがより好ましい。
本発明の透光板においては、セラミック層の第２層の厚さが上記範囲であっても、セラミック層に発生するクラック等を抑えるとともに、耐久性及び透明度を充分に発揮することができる。
なお、セラミック層の第２層の厚さは、断面のＳＥＭ像を観察することにより測定される。
In the light transmitting plate of the present invention, the thickness of the second layer of the ceramic layer is not particularly limited, but is preferably 10 to 50 nm, and more preferably 20 to 40 nm.
In the light transmitting plate of the present invention, even if the thickness of the second layer of the ceramic layer is in the above range, cracks and the like generated in the ceramic layer can be suppressed and durability and transparency can be sufficiently exhibited.
The thickness of the second layer of the ceramic layer is measured by observing the SEM image of the cross section.
本発明の透光板において、セラミック層の第２層の厚さは、セラミック層の第１層の厚さよりも小さくてもよいし、大きくてもよいし、同じであってもよい。 In the light transmitting plate of the present invention, the thickness of the second layer of the ceramic layer may be smaller, larger, or the same as the thickness of the first layer of the ceramic layer.
本発明の透光板において、セラミック層は、第２層の外側に他の層を有してもよい。 In the light transmitting plate of the present invention, the ceramic layer may have another layer outside the second layer.
本発明の透光板において、セラミック層は、化学蒸着（ＣＶＤ）法によって形成されることが好ましく、プラズマＣＶＤ法によって形成されることがより好ましい。プラズマＣＶＤ法等のＣＶＤ法では、強固なセラミック層を形成することができる上に、出力、温度またはガス流量を変更することで、セラミック層の密度を変えることができる。したがって、セラミック層の第１層及び第２層を容易に形成することができる。 In the light transmitting plate of the present invention, the ceramic layer is preferably formed by a chemical vapor deposition (CVD) method, and more preferably formed by a plasma CVD method. In the CVD method such as the plasma CVD method, a strong ceramic layer can be formed, and the density of the ceramic layer can be changed by changing the output, temperature or gas flow rate. Therefore, the first and second layers of the ceramic layer can be easily formed.
本発明の透光板において、セラミック層の厚さは、３０ｎｍ以上であることが好ましく、４０ｎｍ以上であることがより好ましい。一方、セラミック層の厚さは、例えば、１５０ｎｍ以下であることが好ましい。
なお、セラミック層の厚さは、断面のＳＥＭ像を観察することにより測定される。
In the light transmitting plate of the present invention, the thickness of the ceramic layer is preferably 30 nm or more, and more preferably 40 nm or more. On the other hand, the thickness of the ceramic layer is preferably, for example, 150 nm or less.
The thickness of the ceramic layer is measured by observing the SEM image of the cross section.
本発明の透光板において、樹脂板の形状は、特に限定されるものではなく、平板、曲板、半円筒、円筒状の他、その断面の外縁の形状は、楕円形、多角形等の任意の形状であってもよい。
例えば、本発明の透光板を自動車用等のグレージングとして使用する場合、樹脂板は、曲面状に湾曲していることが好ましい。
In the light transmitting plate of the present invention, the shape of the resin plate is not particularly limited, and in addition to a flat plate, a curved plate, a half cylinder, and a cylindrical shape, the shape of the outer edge of the cross section is an elliptical shape, a polygonal shape, etc. It may have any shape.
For example, when using the light transmission board of this invention as glazing for motor vehicles etc., it is preferable that the resin board is curving to curved surface shape.
本発明の透光板において、樹脂板の厚さは、１〜１０ｍｍであることが好ましい。
樹脂板の厚さが上記範囲であると、例えば自動車用等のグレージングとして使用する場合の機械的強度を確保することができ、さらに、樹脂板の全体に歪み等が発生しにくくなる。
In the light transmitting plate of the present invention, the thickness of the resin plate is preferably 1 to 10 mm.
When the thickness of the resin plate is in the above range, for example, mechanical strength in the case of using as a glazing for automobiles etc. can be secured, and furthermore, distortion or the like hardly occurs in the entire resin plate.
本発明の透光板において、樹脂板は、基材と、上記基材を覆うハードコート層とからなり、セラミック層は、ハードコート層上に設けられていることが好ましい。
樹脂板には、セラミック層が接している。このため、樹脂板には、セラミック層との接合性が求められる。セラミック層は樹脂板を構成する樹脂に比べて硬い素材であるので、樹脂からなる基材上にセラミック層を直接形成するのではなく、基材よりも硬く、セラミック層との接合性のよいハードコート層を基材上に形成し、ハードコート層上にセラミック層を形成した方が、セラミック層と樹脂板との界面で発生する応力を緩和することができる。このため、ハードコート層を有する透光板は、セラミック層の耐久性を高めることができる。
In the light transmitting plate of the present invention, the resin plate preferably comprises a base and a hard coat layer covering the base, and the ceramic layer is preferably provided on the hard coat layer.
A ceramic layer is in contact with the resin plate. For this reason, the resin plate is required to have a bonding property with the ceramic layer. Because the ceramic layer is a harder material than the resin that makes up the resin plate, it is harder to form the ceramic layer directly on the resin base, but it is harder than the base and has a good bondability with the ceramic layer. If the coating layer is formed on the substrate and the ceramic layer is formed on the hard coating layer, the stress generated at the interface between the ceramic layer and the resin plate can be alleviated. For this reason, the light transmission board which has a hard-coat layer can improve durability of a ceramic layer.
本発明の透光板において、樹脂板は、さらに、基材とハードコート層との間に、プライマー層を有することが好ましい。樹脂板が基材とハードコート層との間にプライマー層を有すると、弾性を有する層が形成されるので、層間に生じる歪みをプライマー層が吸収し、層間の界面に発生する応力を緩和することができる。 In the light transmitting plate of the present invention, the resin plate preferably further has a primer layer between the substrate and the hard coat layer. When the resin plate has a primer layer between the substrate and the hard coat layer, an elastic layer is formed, so that the primer layer absorbs the strain generated between the layers and relieves the stress generated at the interface between the layers. be able to.
本発明の透光板において、樹脂板を構成する基材は、樹脂材料からなる。樹脂材料としては、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）等が挙げられる。これらの中では、ポリカーボネート又はポリメチルメタクリレートが好ましく、ポリカーボネートがより好ましい。ポリカーボネート又はポリメチルメタクリレートは、強度が高く、また、透明度が高いので、樹脂板の基材として好適に使用することができる。 In the light transmitting plate of the present invention, the substrate constituting the resin plate is made of a resin material. Examples of the resin material include polycarbonate (PC), polymethyl methacrylate (PMMA), polyethylene terephthalate (PET), polystyrene (PS), polyvinyl chloride (PVC) and the like. Among these, polycarbonate or polymethyl methacrylate is preferable, and polycarbonate is more preferable. Polycarbonate or polymethyl methacrylate has high strength and high transparency, and therefore can be suitably used as a substrate of a resin plate.
本発明の透光板において、樹脂板を構成する基材は、無色である必要はなく、有色であってもよい。 In the light transmitting plate of the present invention, the base material constituting the resin plate does not have to be colorless and may be colored.
本発明の透光板においては、樹脂板とセラミック層との密着性を向上させるため、あるいはすりガラスとするため、サンドブラスト処理や化学薬品等によって樹脂板を構成する基材の表面が粗化されていてもよい。 In the light-transmissive plate of the present invention, the surface of the substrate constituting the resin plate is roughened by sandblasting, chemicals, etc., in order to improve the adhesion between the resin plate and the ceramic layer, or to use ground glass. May be
本発明の透光板において、樹脂板を構成するハードコート層は、例えば、樹脂材料からなる。
ハードコート層を形成する樹脂材料としては、例えば、シリコーン樹脂、シリカハイブリッドコンポジット、アクリル樹脂、メラミン樹脂等が挙げられる。シリカハイブリッドコンポジットとは、シリカと樹脂の複合材料である。このほかにも、ハードコート層を形成する材料は、シリカゾル等の無機ゾルを硬化した無機コートであってもよい。これらは１種又は２種以上使用することができる。これらの材料を用いてハードコート層を形成することにより、ハードコート層とセラミック層との密着性を向上させることができ、セラミック層により付与される耐摩耗性等をより充分に発揮することができる。中でもシリコーン樹脂、シリカなどのＳｉを含有するハードコート層は、ＳｉＮｘとの密着性がよく、強固に接着することができる。
In the light transmitting plate of the present invention, the hard coat layer constituting the resin plate is made of, for example, a resin material.
As a resin material which forms a hard-coat layer, a silicone resin, a silica hybrid composite, an acrylic resin, a melamine resin etc. are mentioned, for example. The silica hybrid composite is a composite material of silica and resin. Besides this, the material forming the hard coat layer may be an inorganic coat obtained by curing an inorganic sol such as silica sol. These can be used alone or in combination of two or more. By forming the hard coat layer using these materials, the adhesion between the hard coat layer and the ceramic layer can be improved, and the abrasion resistance and the like imparted by the ceramic layer can be more fully exhibited. it can. Above all, a hard coat layer containing Si such as a silicone resin or silica has good adhesion to SiNx and can be firmly adhered.
本発明の透光板において、ハードコート層の厚さは特に限定されないが、高い表面硬度を得る観点から、１〜１０μｍが好ましく、２〜５μｍがより好ましい。 In the light transmitting plate of the present invention, the thickness of the hard coat layer is not particularly limited, but from the viewpoint of obtaining high surface hardness, 1 to 10 μm is preferable, and 2 to 5 μm is more preferable.
本発明の透光板において、プライマー層は、樹脂板を構成する基材とハードコート層とを接着させるために設けられる層であり、樹脂材料からなる。
プライマー層を構成する樹脂材料は、樹脂板を構成する基材及びハードコート層に対する接着性が良好であることが重要であり、例えば、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、メラミン樹脂等が挙げられる。これらの樹脂材料では、良好な接着性が得られる。これらは、１種又は２種以上使用することができる。これらの材料は基材及びハードコート層との接着性に優れるため、プライマー層を介して基材及びハードコート層を強固に接着することができる。中でも、プライマー層を形成する材料は、アクリル樹脂、ウレタン樹脂又はエポキシ樹脂が好ましく、アクリル樹脂がより好ましい。なお、アクリル樹脂は、例えばアクリル酸エステル又はメタクリル酸エステルの重合体である。
In the light transmitting plate of the present invention, the primer layer is a layer provided for bonding the base material constituting the resin plate and the hard coat layer, and is made of a resin material.
It is important that the resin material constituting the primer layer has good adhesion to the base material constituting the resin plate and the hard coat layer, and, for example, acrylic resin, urethane resin, epoxy resin, polyester resin, polyvinyl alcohol resin And melamine resins. Good adhesion is obtained with these resin materials. These can be used alone or in combination of two or more. Since these materials are excellent in adhesion to the substrate and the hard coat layer, the substrate and the hard coat layer can be firmly bonded via the primer layer. Among them, the material for forming the primer layer is preferably an acrylic resin, a urethane resin or an epoxy resin, and more preferably an acrylic resin. The acrylic resin is, for example, a polymer of acrylic acid ester or methacrylic acid ester.
本発明の透光板において、プライマー層の厚さは特に限定されないが、基材及びハードコート層との接着性の観点から、１〜１０μｍが好ましく、２〜５μｍがより好ましい。 In the light transmitting plate of the present invention, the thickness of the primer layer is not particularly limited, but is preferably 1 to 10 μm, and more preferably 2 to 5 μm from the viewpoint of adhesion to the substrate and the hard coat layer.
本発明の透光板において、セラミック層は、樹脂板の片面に設けられていてもよく、両面に設けられていてもよい。また、樹脂板がハードコート層（及び必要に応じてプライマー層）を有する場合、これらの層は、基材の片面に設けられていてもよく、両面に設けられていてもよい。 In the light transmitting plate of the present invention, the ceramic layer may be provided on one side or both sides of the resin plate. Moreover, when a resin board has a hard-coat layer (and a primer layer as needed), these layers may be provided in the single side | surface of a base material, and may be provided in both surfaces.
本発明の透光板の製造方法は、好ましくは、プラズマＣＶＤ法により、ＳｉＮｘからなるセラミック層を樹脂板上に形成する製膜工程からなり、上記製膜工程は、第１段階と、上記第１段階の後の第２段階と、からなることを特徴とする。 The method for producing a light transmitting plate of the present invention preferably comprises a film forming step of forming a ceramic layer made of SiN x on a resin plate by plasma CVD method, and the film forming step includes the first step and the first step. And a second step after the first step.
第１段階では、樹脂板と接するセラミック層の第１層が形成され、第２段階では、セラミック層の第１層の外側に備えられたセラミック層の第２層が形成される。第１段階および第２段階のガス流量、温度、出力を調整することにより、セラミック層の密度を適宜調節することができる。 In the first stage, the first layer of the ceramic layer in contact with the resin plate is formed, and in the second stage, the second layer of the ceramic layer provided on the outside of the first layer of the ceramic layer is formed. The density of the ceramic layer can be appropriately adjusted by adjusting the gas flow rate, temperature and power of the first and second stages.
ＳｉＮｘからなるセラミック層を形成するための原料ガスとしては、例えば、ＳｉＨ４、Ｎ２及びＮＨ３等を用いることができる。 For example, SiH 4 , N 2, and NH 3 can be used as a source gas for forming a ceramic layer made of SiN x.
第１段階および第２段階の出力は、例えば２００〜３０００Ｗとすることができる。 The output of the first stage and the second stage can be, for example, 200 to 3000 W.
製膜時の温度は、樹脂板が変形しない程度に加熱することができ、例えば０℃〜１５０℃の温度で製膜することができる。 The temperature at the time of film formation can be heated to such an extent that the resin plate does not deform, and for example, film formation can be performed at a temperature of 0 ° C. to 150 ° C.
本発明の透光板は、自動車用の透明部品として使用されることが好ましく、具体的には、自動車用のグレージング（窓）、ランプカバー又はランプレンズに使用されることが好ましい。 The light-transmissive plate of the present invention is preferably used as a transparent component for an automobile, and specifically, preferably used for a glazing (window), a lamp cover or a lamp lens for an automobile.
自動車用の窓としては、前後左右の窓、ルーフ等が挙げられる。中でも、リアウインドウに使用されることが好ましい。
ランプカバーとしては、ヘッドランプカバー、スモールランプカバー、ウィンカーカバー、フォグランプカバー、テールランプカバー、ブレーキランプカバー、バックランプカバー、車内灯カバー等が挙げられる。
ランプレンズとしては、ヘッドランプレンズ、スモールランプレンズ、ウィンカーレンズ、フォグランプレンズ、テールランプレンズ、ブレーキランプレンズ、バックランプレンズ、車内灯レンズ等が挙げられ、ランプカバーと一体化したものであってもよい。
Examples of windows for automobiles include front, rear, left and right windows, a roof, and the like. Among them, it is preferable to be used for the rear window.
Examples of the lamp cover include a head lamp cover, a small lamp cover, a blinker cover, a fog lamp cover, a tail lamp cover, a brake lamp cover, a back lamp cover, and a car light cover.
The lamp lens includes a head lamp lens, a small lamp lens, a blinker lens, a fog lamp lens, a tail lamp lens, a brake lamp lens, a back lamp lens, an in-vehicle lamp lens, etc., and may be integrated with a lamp cover .
本発明の透光板は、自動車用の透明部品以外の用途として、列車、航空機、船舶、二輪車、自転車等の自動車以外の輸送用機器用のガラス（窓、ランプカバー、各種ランプレンズ等）；家屋、オフィスビル等の建築物用のガラス（窓等）；室内照明（ＬＥＤ照明、蛍光灯）、信号機、道路灯、歩道灯、防犯灯、公園灯等の各種照明のカバー等に使用することができる。 The light-transmissive plate of the present invention is used as glass for transportation devices other than automobiles such as trains, aircrafts, ships, motorcycles, bicycles, etc. as applications other than transparent parts for automobiles (windows, lamp covers, various lamp lenses, etc.) Glass (windows etc.) for buildings such as houses and office buildings; used for covering various lights such as interior lighting (LED lights, fluorescent lights), traffic lights, road lights, sidewalk lights, crime prevention lights, park lights etc. Can.
（実施例）
以下、本発明をより具体的に開示した実施例を示す。なお、本発明は、これらの実施例のみに限定されるものではない。
(Example)
Hereinafter, the example which indicated the present invention more concretely is shown. The present invention is not limited to only these examples.
＜サンプルの作製＞
［実施例１］
以下のように、基材の表面にアクリル系のプライマー層を形成した後、シリコーン樹脂からなるハードコート層を形成することにより、樹脂板を作製した。
基材としては、１００ｍｍ×１００ｍｍ×５ｍｍのポリカーボネート（旭硝子株式会社製カーボグラス（登録商標））を準備した。
上記基材を、アクリル系プライマー（モメンティブ社製 ４７０ ＦＴ ２０５０）の溶液を満たした槽にディップしたのち引き上げ、自然乾燥させた。
プライマー層が形成された基材を、シリコーン樹脂（モメンティブ社製 ＡＳ４７００Ｆ）の溶液中にディップしたのち引き上げ、自然乾燥させた。
<Preparation of sample>
Example 1
An acrylic primer layer was formed on the surface of the substrate as described below, and then a hard coat layer made of silicone resin was formed to produce a resin plate.
A 100 mm × 100 mm × 5 mm polycarbonate (Carbo Glass (registered trademark) manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) was prepared as a substrate.
The substrate was dipped in a bath filled with a solution of an acrylic primer (470 FT 2050 manufactured by Momentive Co., Ltd.), pulled up, and naturally dried.
The substrate on which the primer layer was formed was dipped in a solution of silicone resin (AS4700F manufactured by Momentive Co., Ltd.), pulled up, and naturally dried.
得られた樹脂板の表面に、プラズマＣＶＤ法により、ＳｉＮｘからなるセラミック層を形成した。以上により、実施例１のサンプルを得た。 On the surface of the obtained resin board, the ceramic layer which consists of SiNx was formed by plasma CVD method. The sample of Example 1 was obtained by the above.
ＳｉＮｘからなるセラミック層を形成するための原料ガスとして、ＳｉＨ４、Ｎ２及びＮＨ３を用いた。 SiH 4 , N 2 and NH 3 were used as source gases for forming a ceramic layer made of SiN x.
製膜は２段階に分けて行った。第１段階および第２段階はともにプラズマ出力を２０００Ｗとし、第１段階では製膜時間を４秒とし、次の第２段階では製膜時間を８秒とした。なお、第１層と第２層の密度は、ガスの流量を調整し、設備にあった条件出しを行ってから、適宜設定した。 Film formation was performed in two stages. In both the first and second stages, the plasma output was 2000 W, in the first stage, the deposition time was 4 seconds, and in the second stage, the deposition time was 8 seconds. The density of the first layer and the second layer was set appropriately after adjusting the flow rate of the gas and performing conditions suitable for the equipment.
［実施例２］
実施例１に対して、第１段階の製膜時間を８秒に延長したことを除いて、実施例１と同様に透光板を作製した。
Example 2
A light transmitting plate was produced in the same manner as in Example 1 except that the film forming time in the first step was extended to 8 seconds with respect to Example 1.
［比較例１］
実施例１に対して、第２段階を行わず、第１段階の製膜時間を１１秒としたことを除いて、実施例１と同様に透光板を作製した。
Comparative Example 1
A light transmitting plate was produced in the same manner as in Example 1 except that the second step was not performed with respect to Example 1, and the film forming time in the first step was 11 seconds.
［比較例２］
実施例１に対して、第２段階を行わず、第１段階の製膜時間を１５秒としたことを除いて、実施例１と同様に透光板を作製した。
Comparative Example 2
A light transmitting plate was produced in the same manner as in Example 1 except that the second step was not performed for Example 1, and the film forming time in the first step was set to 15 seconds.
＜厚さの測定＞
各サンプルにおいて、セラミック層の第１層及び第２層の厚さを、断面のＳＥＭを観察することにより測定した。
<Measurement of thickness>
In each sample, the thickness of the first and second layers of the ceramic layer was measured by observing the SEM of the cross section.
＜密度の測定＞
各条件で製膜したセラミック層の密度を、ＸＲＲ法により測定した。第１段階後に測定したサンプルの密度をセラミック層の第１層の密度とし、第２段階後に測定したサンプルの密度をセラミック層の第２層の密度とした。
<Measurement of density>
The density of the ceramic layer formed into a film on each condition was measured by XRR method. The density of the sample measured after the first stage was taken as the density of the first layer of the ceramic layer, and the density of the sample measured after the second stage was taken as the density of the second layer of the ceramic layer.
＜ヘイズ値の測定＞
各サンプルを用いて、テーバー摩耗試験（ＪＩＳ Ｋ ７２０４）によりヘイズ値を求めた。テーバー摩耗試験では、アルミナの砥粒を有する摩耗輪を、セラミック層表面で移動させ、移動前後のヘイズ値を測定する。この評価方法においては、数値が小さいほど耐摩耗性に優れる。装置条件は下記のとおりである。なお、測定はＪＩＳ Ｋ ７１３６：２０００に準じて行う。
ヘイズ値は、以下の装置、条件を用いて測定する。耐摩耗性の高いセラミック層は数値が小さくなり、耐摩耗性の低いセラミック層は数値が大きくなる。
光計測器
ヘイズメータ：日本電色工業（株）製 ＮＤＨ４０００（Ａ光源を使用）
光スポット径：７ｍｍ
摩耗試験
摩耗試験機 ：ｔａｂｅｒ社Ｍｏｄｅｌ５１３５
サンプル回転数：１０００回
回転速度 ：７２ｒｐｍ
荷重 ：５００ｇ
摩耗輪 ：ＣＳ１０Ｆ
<Measurement of haze value>
The haze value was determined by a Taber abrasion test (JIS K 7204) using each sample. In the Taber abrasion test, an abrasion wheel having abrasive grains of alumina is moved on the surface of the ceramic layer, and the haze value before and after movement is measured. In this evaluation method, the smaller the numerical value, the better the abrasion resistance. The device conditions are as follows. The measurement is performed according to JIS K 7136: 2000.
The haze value is measured using the following apparatus and conditions. The ceramic layer with high wear resistance has a smaller value, and the ceramic layer with low wear resistance has a larger value.
Optical measuring instrument Haze meter: Nippon Denshoku Kogyo Co., Ltd. NDH 4000 (using A light source)
Light spot diameter: 7 mm
Wear Test Wear Test Machine: Taber Model 5135
Sample rotation speed: 1000 times Rotation speed: 72 rpm
Load: 500 g
Wear wheel: CS10F
セラミック層の製膜時間、及び、各サンプルの評価結果を、以下の表１に示す。 The deposition time of the ceramic layer and the evaluation results of each sample are shown in Table 1 below.
実施例１と比較例１では、セラミック層の厚さが４５ｎｍで同一である。また、実施例２と比較例２では、セラミック層の厚さが６０ｎｍで同一である。 In Example 1 and Comparative Example 1, the thickness of the ceramic layer is identical at 45 nm. Moreover, in Example 2 and Comparative Example 2, the thickness of the ceramic layer is the same at 60 nm.
実施例１の透光板では、セラミック層が第１層と第２層とからなり、第１層の密度よりも第２層の密度の方が低い。実施例１の透光板は比較例１の透光板と比較してヘイズ値が低く、強度に優れ耐摩耗性に優れることが確認された。 In the light transmitting plate of Example 1, the ceramic layer comprises the first layer and the second layer, and the density of the second layer is lower than the density of the first layer. It was confirmed that the light transmitting plate of Example 1 has a low haze value as compared with the light transmitting plate of Comparative Example 1, is excellent in strength, and is excellent in abrasion resistance.
また、実施例２の透光板では、セラミック層が第１層と第２層とからなり、第１層の密度よりも第２層の密度の方が低い。実施例２の透光板は比較例２の透光板と比較してヘイズ値が低く、強度に優れ耐摩耗性に優れることが確認された。 Moreover, in the light transmission board of Example 2, a ceramic layer consists of a 1st layer and a 2nd layer, and the density of a 2nd layer is lower than the density of a 1st layer. It was confirmed that the light transmitting plate of Example 2 has a low haze value as compared with the light transmitting plate of Comparative Example 2, and the strength is excellent and the wear resistance is excellent.
１ 透光板
１０ 樹脂板
１１ 基材
１２ プライマー層
１３ ハードコート層
２０ セラミック層
２１ セラミック層の第１層
２２ セラミック層の第２層
Reference Signs List 1 light transmitting
Claims (6)
前記セラミック層は、ＳｉＮｘからなり、前記樹脂板側から順に、第１層及び第２層を備え、
前記セラミック層の第２層の密度が、前記セラミック層の第１層の密度よりも低いことを特徴とする透光板。 A light transmitting plate comprising a resin plate and a ceramic layer covering the resin plate,
The ceramic layer is made of SiNx, and includes a first layer and a second layer in order from the resin plate side,
The light transmission plate characterized in that the density of the second layer of the ceramic layer is lower than the density of the first layer of the ceramic layer.
前記セラミック層は、前記ハードコート層上に設けられている請求項１〜４のいずれか１項に記載の透光板。 The resin plate comprises a substrate and a hard coat layer covering the substrate,
The light transmission plate according to any one of claims 1 to 4, wherein the ceramic layer is provided on the hard coat layer.
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