JP3572300B2 - 硬質膜を有する合成樹脂製航空機窓 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術の分野】
本発明は航空機のキャビン、コックピット（主としてサイドパネル）、キャノピ若しくはウィンドシールド窓等の硬質膜を有する合成樹脂製航空機窓およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来航空機の窓は透明性、強度、比重及び耐久性などの性能バランスの面でポリカーボネートやアクリルなど合成樹脂が多用され、特にアクリル樹脂は大型成型体を製造する際の成型性がよいこと、光学的等方性が得られ易いこと、またポリカーボネートは耐熱性と耐衝撃性に優れていることから、それぞれの特徴を活かして各種航空機の窓へ適用されている。
【０００３】
一方航空機窓は、高速で飛行するとき、大気中の氷片群や雨水中で摩擦されたり、火山灰、砂塵などの無機物粒子との接触があったり、さらに虫類の接触、付着など、表面の摩擦損傷を起す機会が頻繁にある。また、整備清掃時に布等により表面が拭かれる。しかし、これら樹脂はバルクの強度は問題ないものの、表面硬度が低いため、傷がつき易く、視界を良好に保つ機能が重要な要素だけに一つの難点であった。また頻繁に窓を交換することは、整備コストが嵩み、根本的解決にはならなかった。そこで、最近、表面保護コーティングが施された樹脂製窓が切望されている。
【０００４】
しかし、現状用いられている保護コーティング方法は、大きく分けて、（１）Ｓｉを有する化合物を塗布焼成しＳｉＯ_２膜を形成する方法。（２）イオンプレーティング等のＰＶＤ法によりＳｉＯ_２膜を形成する方法。であった。しかるに、方法（１）は硬度が不足し、目的とする保護性が不十分であり、方法（２）は密着性が悪いため剥離やクラックが発生し易く、また厚膜化が困難なため、やはり十分な保護性が得られていない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は従来技術のこのような問題点に鑑みてなされたもので、内部が中空の少なくとも二重の構造をなす航空機キャビン用窓や単層若しくは多層の一重構造をなす航空機コックピット、キャノピ若しくはウィンドシールド用窓において、硬度と耐久性に優れる硬質膜を有する合成樹脂製航空機窓の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の硬質膜を有する合成樹脂製航空機窓は、内部が中空の少なくとも二重の構造をなす航空機キャビン用窓において、機外側面に硬質膜を有する合成樹脂成型体と機内側の合成樹脂成型体とが対面して内部が中空の少なくとも二重の構造をなす窓を構成すると共に、前記硬質膜が、ＳｉＨ基と反応しない有機溶剤に実質的に可溶な無機系（炭素原子を含まない）パーヒドロポリシラザン若しくはその分子間脱水縮合重合体を含むコーティング組成物を前記樹脂成型体表面に塗布し、空気中もしくは加湿空気中にて略常温〜１００℃の温度で熱処理して得られるシロキサン結合若しくは／及びシラザン結合を有する硬質膜であることを特徴とする。
【０００７】
航空機キャビン用窓は、機内温度と機外温度の著しい差異があるため、断熱性を持たせる必要がある、と同時に、窓としての機能である透視性と機体の一部を構成する部材として、また機体内外圧力差に耐える強度を必要とする。更にフェイルセーフの観点から、異常事態で破損した場合の対策も必要である。よって、合成樹脂の透明成形体を対面させ内部が中空の少なくとも二重の構造とする。
そして本発明においては該少なくとも一の成形体の片面（機外側面）に前記した硬質膜を有する。少なくとも二重の構造とは、必要に応じて二重以上の多重構造、例えば三重構造を取る場合もあるからである。これにより更に断熱機能やフェイルセーフ機能が向上する。その場合、摩擦機会の少ない機内側に組み込む成形体は硬質膜のコートは必ずしも必要でない。
【０００８】
即ち、例えば板状のキャストアクリル樹脂若しくはポリカーボネート樹脂などの透明成形体の片面には、実質的に有機溶剤可溶なパーヒドロポリシラザン若しくはその縮合重合体の有機溶剤溶液を熱処理後膜厚が１μｍ以上１０μｍ以下となるよう塗布し、風乾後、略常温〜１００℃の温度で熱処理されている。かくして得られたキャストアクリル樹脂若しくはポリカーボネート樹脂などの透明成形体は片面にシラザン結合若しくは／及びシロキサン結合を有する硬質膜が形成されている。この片面に硬質膜を有するキャストアクリル樹脂若しくはポリカーボネート樹脂などのパネル二枚の硬質膜のない面が必要間隔を持たせるために、周縁部にスペーサを挟んで対面して接着されて一体となった窓用部材とされている。該窓用部材が、機体の窓用開口部にガスケット若しくはシール材を介して固定され、キャビン用窓が構成される。この場合、ガスケット、シール材の構造を該成型体を組み込んだとき、必要な間隔を保持するように構成して、該成型体を一枚ずつ直接はめ込み固定して多重構造を構成してもよい。
【０００９】
前記キャストアクリル樹脂は、メチルメタアクリレートを主体とした重合成モノマーを重合して得られる、ホモポリマ若しくはコポリマからなる透明な高軟化点合成樹脂で、該合成樹脂を軟化点以上の温度で流動させ、パネル状に鋳形した成型体とする。このパネルを窓の形状に切り抜いて一枚のパネルを作成することができる。また、窓の形状の鋳型にキャスティングして作成することもできる。この他モノマーを板状鋳型に注入し重合と同時にキャスティングする方法もある。
【００１０】
合成樹脂の透明成形体の厚さは、機体の性能条件、開口部の大きさなどで変わり、限定されるものではない。また、前記スペーサは当該合成樹脂の透明成形体と同一材質でよく、更に、より可撓性を持った他材質であってもよい。前記ガスケット、シール材は温度差の激しい機内外との機密を保ち、且つ強固に、成型体を保持する必要から、適度な弾性と強度と耐候性と温度特性を持つ、有機材料が選ばれる。
【００１１】
前記コーティング組成物中の実質的に有機溶剤可溶なパーヒドロポリシラザン若しくはその縮合重合体は、繰り返し単位として（１）の構造を有する環状若しくは鎖状パーヒドロポリシラザン又はこれらの混合物がその一つである。
【化１】

【００１２】
更に、前記パーヒドロポリシラザン若しくはその縮合重合体は、（１）の構造を有する環状若しくは鎖状パーヒドロポリシラザン若しくはこれらの混合物の分子間脱水素縮合重合体でもある。
【００１３】
また、前記パーヒドロポリシラザン若しくはその縮合重合体は、（１）の構造を有する環状若しくは鎖状パーヒドロポリシラザン若しくはこれらの混合物がアンモニア若しくはヒドラジンと脱水素縮合して、（２）若しくは（３）の縮合構造を複数箇所でもっている脱水素縮合重合体でもある。
【化２】

【化３】

【００１４】
本発明のシロキサン結合若しくは／及びシラザン結合を有する硬質膜とは、前記シラザン化合物を塗布、熱処理することによって生成する結合で、シラザン結合は化学式（４）で示され、シロキサン結合は化学式（５）で示される。
【化４】

【化５】

【００１５】
更に、本発明の硬質膜を有する合成樹脂製航空機窓は、単層若しくは多層の一重構造をなす航空機コックピット、キャノピ若しくはウィンドシールド用窓において、機外側面若しくは機外側面及び機内側面に硬質膜を有する合成樹脂成型体で単層若しくは多層の一重構造をなす窓を構成すると共に、前記硬質膜が、実質的に有機溶剤可溶なパーヒドロポリシラザン若しくはその縮合重合体を含むコーティング組成物を前記樹脂成型体表面に塗布し、空気中もしくは加湿空気中にて略常温〜１００℃の温度で熱処理して得られるシロキサン結合若しくは／及びシラザン結合を有する硬質膜であることを特徴とする。
【００１６】
航空機コックピット、キャノピ若しくはウィンドシールド用窓はキャビン用窓よりも更に条件は過酷である。異物に対する衝突、衝撃の頻度や強度は更に高いことに加え、パネル面は平面だけではなく、曲面を呈している部分が多くある。また、明解な視界を確保する必要があり、貫通光の不規則な屈折は許されないなどの制約もある。従って、キャビン用窓のごとく多重構造とすることができない。
【００１７】
そこで、一枚のパネルではあるが、彎曲面であっても十分なフェイルセーフ機能を果たせるよう多層積層構造とする。主体となる構造の材料は特に高強度な樹脂を用いる。例えば延伸アクリル樹脂がそれであって、該樹脂は延伸によって分子方向を整列させ、割れに強くした材料であり引っ張り、圧縮その他の強度が前記キャストアクリルより遥かに高く、しかも透明性や成型性は失われていない好適な材料である。前記延伸アクリルにサンドイッチする材料は特に限定はされないが、機内外の温度差による膨張収縮差歪を吸収し、一層にひび割れが入った時に他層に波及させない、且つ互いに密着性の高い樹脂が選ばれる。他に前記構造的な機能の他、結露、結氷、着氷、曇りを防ぐ機能目的で、電流を流して発熱させる導電性の皮膜をサンドイッチしてもよい。
【００１８】
そして、本発明の硬質膜が形成されている面は、多層パネルの場合は最外層の表面のうち機外側面のみの場合と、機外側、機内側両面、即ち裏表の二面の場合とある。これは、キャビン用と異なり、機内側においても、摩擦などにより擦傷ができ易いからである。単層の場合も同様な理由で機外側面のみの場合、裏表二面ともに形成されている場合がある。
【００１９】
更に、本発明の硬質膜を有する合成樹脂製航空機窓は前記合成樹脂成形体がアクリル樹脂成形体若しくはポリカーボネート樹脂成形体であることを特徴とするが、アクリル樹脂成形体においては、キャストアクリル樹脂若しくは延伸アクリル樹脂が好ましい。
【００２０】
本発明に用いる前記実質的に有機溶剤可溶なパーヒドロポリシラザン若しくはその縮合重合体は従来公知の各種のパーヒドロポリシラザン若しくはその縮合重合体が使用できる。例えば、（１）の構造を有する環状若しくは鎖状パーヒドロポリシラザン又はこれらの混合物がその一つであるが、この製法の一例は特開昭５９−２０７８１２号に開示されており、これにより行うことができる。
【００２１】
本発明に用いる実質的に有機溶剤可溶なパーヒドロポリシラザン若しくはその縮合重合体の他の例は、前記（１）の構造を有する環状若しくは鎖状パーヒドロポリシラザン又はこれらの混合物を塩基性溶媒中又は塩基性化合物を含む溶媒中で加熱して脱水素縮合せしめて、生成した物質である。この製法の一例は特開平１−１３８１０８号に開示されており、これにより行うことができる。
【００２２】
更に、本発明に用いる実質的に有機溶剤可溶なパーヒドロポリシラザン若しくはその縮合重合体の他の例は、前記（１）の構造を有する環状若しくは鎖状パーヒドロポリシラザン又はこれらの混合物をアンモニア若しくはヒドラジンを介して脱水素縮合させて生成した物質である。この製法の一例は特開平１−１３８１０７号に開示されており、これにより行うことができる。
【００２３】
そして、これらパーヒドロポリシラザン若しくはその縮合重合体の分子量は特に規定するものではないが、造膜性の良好な程度に分子量が高く、しかし、塗布作業用有機溶剤に実質的に可溶で、十分な流動性を持つことによって、適宜な作業性を有するほどに分子量が高すぎないことが好ましい。
【００２４】
また、珪素に結合した水素元素は完全に縮合に消費されず、一部残存していることが好ましい。これは硬化膜の密着性に関係があり、これにより、合成樹脂表面に強固に密着した硬化膜を形成させることができる。
【００２５】
本発明のパーヒドロポリシラザン若しくはその縮合重合体を溶解して、合成樹脂表面に塗布するための溶剤は、ＳｉＨ基と反応しない溶剤が好ましい。アルコール、１、２級アミンなど活性水素を持っている化合物や含水溶剤は避けた方がよい。従って、本発明に適当な溶剤の例は、脂肪族、脂環式、芳香族炭化水素、ハロゲン化炭化水素、脂肪族、脂環式エーテルなどが使用できる。さらに、蒸発速度や当該合成樹脂との溶解性の調節のために二種以上の溶剤を混合して使用することもできる。しかし、これらの溶剤のうち、被塗布体である前記合成樹脂を良く溶解するようなものは、不適当である。例えば、ある種の芳香族炭化水素やケトン類、エステル類などがこの類に入るので、適宜選択するか、これら樹脂の非溶剤を混合するなどの調節が必要である。
【００２６】
また、本発明に用いられる前記実質的に有機溶剤可溶なパーヒドロポリシラザン若しくはその縮合重合体を含むコーティング組成物は、クラリアントジャパン株式会社により製造販売されている公知の組成物である。商品名はポリシラザンコーティング液Ｌ１１０、Ｌ７１０、Ｎ１１０、Ｖ１１０、Ｄ１１０、Ｌ１２０で販売されている。これらは数平均分子量７００〜１０００のパーヒドロポリシラザン類を２０％の濃度で含むキシレンもしくはジブチルエーテル溶液で、酸化縮合触媒の添加されているもの、いないものがある。それぞれの商品名（品番）は、溶剤の種類、分子量、触媒の種類（有無を含め）によって特定されている。
【００２７】
樹脂成型体表面への塗布は、公知の各種の方法、例えば、浸漬法、スプレー法刷毛塗り法、スピンコート法、ロールコート法、ドクターブレード法などで行うことができる。そして、塗布後溶媒を低温度で蒸発させた後、所定の熱処理温度で熱処理をする。熱処理雰囲気は、加湿空気、乾燥空気、加湿不活性ガス、乾燥不活性ガス中いずれも選択可能だが、水蒸気及び酸素の分圧が高いほど、低温で反応が速やかに進むので、皮膜形成は低温で速やかに行われる。更に酸化縮合触媒の添加されたコーティング組成物を用いれば、より低温で速やかに皮膜形成が可能である。
【００２８】
更に、本発明の硬質膜を有する合成樹脂製航空機窓は、前記硬質膜が一層であり、前記コーティング組成物を前記樹脂成型体表面に塗布し、空気中もしくは加湿空気中にて熱処理した後の硬質膜厚が１μｍ以上１０μｍ未満であることを特徴とする。
【００２９】
前記したように、従来汎用のこの種のハードコーティングではケイ素に加水分解性のアルコキシ基の結合した化合物を含むコーティング組成物を塗布し、加水分解、脱アルコール、脱水などの反応を経て、シロキサン結合を形成させて、保護皮膜を施したが、本発明の造膜機構とことなり、該化合物からは分子団として嵩高く、且つ分子量の大きなアルコシキ基が脱離するので、造膜反応の結果である高分子体の分子量が減少することも含めて、皮膜の密度が低く、密着性に乏しい。また、条件によっては、アルコキシ基が残存することも低密度、低密着性の原因となった。従って、従来この種の形成皮膜の膜厚には限度があり、せいぜい１μｍ程度であった。それ以上の膜厚になると、ヒートサイクルによって、クラックを発生したり、密着性に問題が出てきたりして、実用に供し得ない状態となった。このように薄い皮膜では、耐久性に乏しく、特に航空機の窓にコートしたときは、飛行時の汚れを落とす清掃作業を頻繁に行う必要があるので、清掃作業の条件が極めて難しいものになった。
【００３０】
一方、本発明の硬質膜が、実質的に有機溶剤可溶なパーヒドロポリシラザン若しくはその縮合重合体を含むコーティング組成物を前記樹脂成型体表面に塗布し、空気中もしくは加湿空気中にて略常温〜１００℃の温度で熱処理して得られるシロキサン結合若しくは／及びシラザン結合を有する硬質膜であるときは、その造膜機構は、加水分解、酸化、脱アンモニア、脱水素によってシロキサン結合に転化していくので、本質的に結果として得られる皮膜高分子の分子量は原料系のパーヒドロポリシラザンより大きく、脱離する大きな有機残基がないこととともに、非常に緻密かつ密着性の優れた皮膜を与える。従って、一層のコーティング皮膜でその目的を達する硬度を出すために必要な最低限の膜厚である１μｍ以上が可能である。その目的というのは、耐久性の高い、耐擦傷性が十分な硬度を持った、密着性に優れた皮膜を得ることであって、前記した航空機窓の清掃条件の改善をも含めている。
【００３１】
しかし、前記一層の場合、膜厚が１０μｍ以上になると、急激にヒートサイクルに対する、耐久性が低下し始め、クラックの発生その後皮膜の剥離などの現象が観察された。
【００３２】
更に、本発明の硬質膜を有する合成樹脂製航空機窓は、前記硬質膜が樹脂成型体表面に接して被覆する中間層と該中間層の上面を被覆する最外層との実質的に二層からなり、前記コーティング組成物を前記樹脂成型体表面に塗布し、空気中もしくは加湿空気中にて熱処理した後の二層合計の硬質膜厚が１０μｍ以上２００μｍ以下であることを特徴とする。
【００３３】
即ち、本発明の中間層を介して二層塗りとするときは、著しく膜厚の厚い皮膜が可能であることがわかった。航空機の窓ガラスにコーティングを適用する条件は周知の如く極めて、過酷であって、例えば熱帯地域の直射日光下や高速飛行時の空力加熱を想定した８０℃から、高緯度、高高度の飛行を想定した−５０℃までの広範囲の温度履歴に耐える必要がある。これが超音速機になると、−７０〜１２０℃のより広い温度範囲に耐える必要がある。そして耐擦傷性を発現させるために、硬質にすればするほど、下地材質のアクリル樹脂やポリカーボネート樹脂との熱膨張差による、膨張収縮サイクルによる熱応力その他応力によるクラックが発生する。このような理由で直接樹脂に一層のみで膜厚を確保しようとすると、前記したように、１０μｍが限度であった。
【００３４】
そこで本発明者等は前記パーヒドロポリシラザンによる硬質コーティングの下地処理として触媒を含まないパーヒドロポリシラザン、即ち低温熱処理では硬質化しない種類、例えば前記Ｎ５１０やＮ３１０を塗布し８０〜１００℃で熱処理する下地処理を考案した。触媒を含まない塗布した場合にはこの程度の温度の熱処理ではシロキサンへの完全な転化は起こらず、ポリシラザンの部分構造が残存した比較的軟質で柔軟性に富むコーティングが形成される。該下塗り（中間層）に更に触媒を含んだパーヒドロポリシラザンを塗布し目的の硬度まで熱処理すると、膜厚を合計で２００μまで厚くしても、下地層が応力のバッファとなり、ヒートサイクルを経てもクラックの発生や剥離が起こらなかった。このような二層塗りで十分な厚さを確保しうる硬質保護層を形成することができた。
【００３５】
なお、該下地皮膜はシラザン結合が残存しているので、空気中の水分により反応が進行し、皮膜物性の経時変化が懸念されたが、最外層の上塗りコーティングがバリヤコートとしての機能を果たし、水分や酸素を遮断すると思われ、該二層コートの物性の耐久性は高かった。
【００３６】
本発明の硬質膜の現実的な適用として、厚い硬質コーティングが必要なキャノピ／風防の場合は、本発明の下地コーティングによる二層塗りでないと不可能である。民間航空機の客室窓へのコートでは、膜厚が薄くても可能なので、必ずしも二層塗りは必要としない。
【００３７】
更に、本発明の硬質膜を有する合成樹脂製航空機窓は、前記中間層の硬質膜厚が１μｍ以上５０μｍ以下であることを特徴とする。１μｍ未満であると下地層としての効果がなく、５０μｍを超えると、比較的軟質な下地層のため、コーティング層全体の強度が不足するからである。
【００３８】
更に、本発明の硬質膜を有する合成樹脂製航空機窓は、前記硬質膜が一層の場合の前記コーティング組成物若しくは二層の場合の最外層の前記コーティング組成物がパラジューム触媒を含むことを特徴とする。合成樹脂製航空機窓のような大型の加工品を高温熱処理するには、大型高温のオーブンを必用とするので、パラジュームのような有効な触媒によって低温で高速な反応とするのが有利だからである。また、この他反応を促進する触媒手段としては、トリアルキルアミンのような活性水素を持っていないアルカリ性化合物の蒸気雰囲気中で塗布皮膜を硬化させる手段もある。
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図面を参照しながら、例示的に説明する。但し本実施の形態に記載される製品の寸法、形状、材質その相対配置等は特に特定的な記載がない限りは本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
【００３９】
（実施例１）
低温で硬化が可能な有機アミン化合物触媒やパラジューム金属触媒を含有するタイプに限定され、例えば市販のポリシラザンコート剤をアクリル用では：Ｌ１１０（パラジューム金属触媒含有，キシレン溶媒、濃度２０％）、ポリカーボネート用では、Ｌ１２０、パラジューム金属触媒含有，ジブチルエーテル溶媒、濃度２０％）を用いて次のようにしてキャストアクリル樹脂板上に硬質膜を形成させた。なおＬ１１０はクラリアントジャパン株式会社で製造販売されているアクリル樹脂用の製品で、前記したようにキシレン２０％溶液になっており、パラジューム金属触媒を含んでいる。また、Ｌ１２０は同じくクラリアントジャパン株式会社で製造販売されているポリカーボネート樹脂用の製品で、ジブチルエーテル２０％溶液になっており、パラジューム金属触媒を含んでいる。
それぞれの試験液（Ｌ１１０（若しくはＬ１２０（ポリカーボネート樹脂板の場合）をそれぞれの試験用キャストアクリル樹脂板上に乗せ、スプレー、浸漬、スピンコート等で、処理後の膜厚が１μｍ以上１０μｍ以下となるように、塗膜の溶液厚みを適宜設定して、塗布した。溶剤を風乾後、相対湿度７０％、温度８０℃の空気中雰囲気で１時間熱処理した。得られた合成樹脂板上の膜は、５μｍ前後の厚さを有し、クラックや剥離が無く、また均一でムラの無い無色透明の膜であった。
尚、ポリシラザン溶液は極めて揮発性が高いので、塗布と同時に揮発し、溶液厚さを精度良く調節して塗布することは困難のためにスプレー、浸漬、スピンコート等で塗布し、熱処理後研磨等により処理後の膜厚が１μｍ以上１０μｍ以下となるように設定しても良い。
比較例１として、 別途、アクリル板及びポリカーボネート板にイオンプレーティング法を用いてＳｉＯ_２膜を約５μｍコーティングした。均一でムラの無い無色透明な膜が形成されていた。
これらのアクリル板及びポリカーボネート板について、次の試験を行った。
【００４０】
密着性：１ｃｍ^２の膜上に１ｍｍ間隔の碁盤目線を深さ１ｍｍで切り書き、セロハンテープを貼り付けた後、９０度の角度、３０ｃｍ／ｓｅｃの速度で引き剥がし、残ったマスの数を数える。
硬度：１００ｇｒの荷重をかけた鉛筆で線を書き、傷が付く鉛筆の固さを求める。
耐擦傷性：スチールウール＃０００を用い、荷重２５０ｇ、６０ｒｐｍで回転させ、１０００回転後のヘイズ値（光線の散乱度を示す指標であり小さい方が透明性が良好）を求める。
結果を表１に示す。
【００４１】
【表１】

イオンプレーティング法によりコーティングしたアクリル板及びポリカーボネート板の表面硬度はポリシラザン塗布焼成法によりコーティングした同材料と同等以上であるが、テープ試験の結果から明らかなように密着性が劣るために、耐擦傷性試験においてクラックや剥離が発生しヘイズ値が増加することが分かった。
【００４２】
（実施例２）
耐擦傷性評価に関して、ＡＳＴＭ Ｓｔａｎｄａｒｄによるテーバー磨耗試験で従来技術によるコーティングと本発明によるコーティングを比較した。
本発明と同類の塗布熱処理法による比較試験として某国で航空機のアクリル樹脂製窓の保護に用いられるハードコーティングと、日本で従来より市販されているアクリル樹脂のハードコーティングを用いた。塗布した基材はいずれもアクリル樹脂を用いた。
【００４３】
試験方法はＡＳＴＭ Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｄ１０４４に準拠した。直径１０２ｍｍ、厚さ１２．７ｍｍの各種の試験片を３枚ずつ用意し、コンディショニングし、前記規格記載の周囲条件にて、テーバー磨耗試験機にかけた。磨耗試験機にはＣＳ−１０Ｆの磨耗輪を装着し、荷重５００ｇｆ、回転数１００で行った。前記規格記載の周囲条件にて、当該調整されたサンプルをＡＳＴＭ１００３準拠の光度計により前記によって発生した磨耗条痕によって散乱された光を測定した。磨耗試験片によって散乱された光の百分率の３試験片のデータを平均し、表２に記載した。
【００４４】
【表２】

【００４５】
本発明のコーティングは、某国で用いられている航空機窓用コーティングに比べ、７倍程度の優れた耐磨耗性を示すことがわかる。
【００４６】
（実施例３）
加湿空気中での熱処理の効果を次により試験した。即ち、実施例１と同様にして、Ｌ１１０でコートした試験片を用意し、表３に示す湿度２水準の条件で熱処理をし、前記ＡＳＴＭ法に従って比較試験した。本実施例ではテーパー磨耗試験における回転数は実施例２における５倍の５００ｒｐｍとした。その他の条件は実施例２と同様に行った。その結果を表３に示す。
【表３】

【００４７】
表３からわかるように、加湿空気中（大気湿度に比べ相対湿度９８％）で熱処理することにより、同じ熱処理温度でも、４倍程度耐磨耗性（ヘイズ値変化量の逆数）が向上した。
【００４８】
（実施例４）
次のようにして本発明の二層コーティングのテストを行った。
アクリル基材に直接Ｌ１１０（パラジューム金属触媒含有、キシレン溶液、分子量１０００、濃度２０％）を塗布し、８０℃で熱処理して５０μｍの硬質コーティングを施した供試体と、下地コーティングとしてＮ５１０（触媒無添加、キシレン溶液、分子量１２００、濃度２０％）を塗布、８０℃で熱処理して２０μｍの皮膜とした後、Ｌ１１０を用いて１１０μｍの上塗皮膜を形成させた供試体とを比較した。
【００４９】
８０℃の大気加熱から−２０℃の空気雰囲気に冷却した試験では、いずれの供試体でもクラックは発生しなかった。そこで、最も厳しい冷却速度を得る試験として、８０℃に加熱した供試体を０℃の氷水中で急冷する試験を実施した。その結果アクリル基材に直接Ｌ１１０を用いて硬質コーティングを施した供試体では冷却によりコーティングに細かいクラックが多数発生した。一方、下地コーティングを施した供試体では全くクラックが発生しなかった。
【００５０】
（実施例５）
図１は航空機の窓を示す概要図である。図１において、２はコックピットウィンドウで、前面窓では無機ガラスが用いられ、側面（サイドパネル）窓はアクリルが用いられる場合が多い。３は機体１に設けられたキャビン用窓である。図２は本発明の一例であるキャビン用窓の構造を示す斜視図、断面図である。
【００５１】
図２において、２１はキャストアクリル樹脂成型体を図示の如く切り抜いたパネルに、本発明の硬質膜２４を形成せしめた窓の機外側である。図示のようにＲを付けて切り抜き、エッジ部を面取りした、１５ｍｍ厚のキャストアクリル樹脂板の片面に、前記実施例１のシラザンコート剤Ｌ１１０を仕上がり厚さ５μｍになるよう、スプレー塗布し、溶剤を常温で風乾した。その後、温度７０℃、相対湿度６０％の空気中雰囲気で２時間熱処理した。
【００５２】
２２はキャストアクリル樹脂成型体を図示の如く切り抜いたパネルで形成せしめた窓の機内側である。
【００５３】
片面に硬質膜が施されている機外側窓２１及び硬質膜が施されていない機内側窓２２をネオプレン製ガスケット２３に硬質膜が施されていない面同士を対面させ、中空部２５を介してはめ込み、キャビン用窓を組み立てる。
【００５４】
（実施例６）
図３は小型飛行機や超音速飛行機の風防・キャノピの構造を示す斜視図（Ａ）及びそのＣ−Ｃ’断面図（Ｂ）である。図３（Ａ）において、３１は延伸アクリル風防、３７は延伸アクリルキャノピである。
【００５５】
３６はキャノピフレーム、３５は風防フレームである。２０ｍｍの延伸アクリル樹脂成型体３１、３１の中間にポリビニルブチララール樹脂３３を積層して、積層パネルを作成した。該積層パネルの両面に、前記と同様に前記実施例１のシラザンコート剤Ｌ１１０を仕上がり厚さ１０μｍになるよう、スプレー塗布し、溶剤を常温で風乾した。その後、温度７０℃、相対湿度６０％の空気中雰囲気で３時間熱処理した。
【００５６】
かくして、両面に本発明の硬質膜３２が形成されたパネルをポリウレタンシーラント３４を用いて風防フレーム３５に取り付ける。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明により内部が中空の少なくとも二重の構造をなす航空機キャビン用窓や単層若しくは多層の一重構造をなす航空機コックピット（主としてサイドパネル）、キャノピ若しくはウィンドシールド用窓において、従来より硬度と耐久性に優れる硬質膜を有する合成樹脂製航空機窓およびその製造方法の提供を可能にした。
【図面の簡単な説明】
【図１】航空機の窓を示す概要図
【図２】キャビン用窓の構造を示す斜視図、Ｂ−Ｂ’線断面図
【図３】小型飛行機機風防・キャノピの構造を示す斜視図（Ａ）及びＣ−Ｃ’線断面図（Ｂ）
【符号の説明】
１ 機体
２ コックピット窓
３ キャビン窓
２１ 機外側パネル
２２ 機内側パネル
２３ ガスケット
２４、３２ 硬質膜
３１ 延伸アクリル風防
３３ ポリビニルブチラール樹脂
３４ ポリウレタンシーラント
３５ 風防フレーム
３６ キャノピフレーム
３７ 延伸アクリルキャノピ

Claims (6)

1. 内部が中空の少なくとも二重の構造をなす航空機キャビン用窓において、機外側面に硬質膜を有する合成樹脂成型体と機内側の合成樹脂成型体とが対面して内部が中空の少なくとも二重の構造をなす窓を構成すると共に、前記硬質膜が、ＳｉＨ基と反応しない有機溶剤に実質的に可溶な無機系（炭素原子を含まない）パーヒドロポリシラザン若しくはその分子間脱水縮合重合体を含むコーティング組成物を前記樹脂成型体表面に塗布し、空気中もしくは加湿空気中にて略常温〜１００℃の温度で熱処理して得られるシロキサン結合若しくは／及びシラザン結合を有する硬質膜であることを特徴とする硬質膜を有する合成樹脂製航空機窓。
2. 単層若しくは多層の一重構造をなす航空機コックピット、キャノピ若しくはウィンドシールド用窓において、機外側面若しくは機外側面及び機内側面に硬質膜を有する合成樹脂成型体で単層若しくは多層の一重構造をなす窓を構成すると共に、前記硬質膜が、ＳｉＨ基と反応しない有機溶剤に実質的に可溶な無機系（炭素原子を含まない）パーヒドロポリシラザン若しくはその分子間脱水縮合重合体を含むコーティング組成物を前記樹脂成型体表面に塗布し、空気中もしくは加湿空気中にて略常温〜１００℃の温度で熱処理して得られるシロキサン結合若しくは／及びシラザン結合を有する硬質膜であることを特徴とする硬質膜を有する合成樹脂製航空機窓。
3. 前記硬質膜が一層であり、前記コーティング組成物を前記樹脂成型体表面に塗布し、空気中もしくは加湿空気中にて熱処理した後の硬質膜厚が１μｍ以上１０μｍ未満であることを特徴とする請求項１若しくは２記載の硬質膜を有する合成樹脂製航空機窓。
4. 前記硬質膜が樹脂成型体表面に接して被覆する中間層と該中間層の上面を被覆する最外層との実質的に二層からなり、前記コーティング組成物を前記樹脂成型体表面に塗布し、空気中もしくは加湿空気中にて熱処理した後の二層合計の硬質膜厚が１０μｍ以上２００μｍ以下であることを特徴とする請求項１若しくは２記載の硬質膜を有する合成樹脂製航空機窓。
5. 前記中間層の硬質膜厚が１μｍ以上５０μｍ以下であることを特徴とする請求項４記載の硬質膜を有する合成樹脂製航空機窓。
6. 前記硬質膜が一層の場合の前記コーティング組成物若しくは二層の場合の最外層の前記コーティング組成物がパラジューム触媒を含むことを特徴とする請求項３若しくは４記載の硬質膜を有する合成樹脂製航空機窓。

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