JP5260008B2 - 半透過鏡およびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、金属反射膜を有する半透過鏡およびその製造方法に関する。

近年のステレオやデジタルビデオディスク（ＤＶＤ）レコーダー等のオーディオ・ビジュアル機器には、その前面パネルに、金属反射膜を有する合成樹脂半透過鏡が多く使用されている。これは、合成樹脂半透過鏡が一般に好まれる金属調の質感を持ち、且つその前面パネルの背後に設置された機器の表示装置が示す情報を視認できることによる。

従来の合成樹脂半透過鏡における金属反射膜材料としては、アルミニウム、クロム、ニッケル等の導電性材料が多く使用されている。

特開２００６−２８１７２６号公報（特許文献１）には、非導通の金属膜が、スズを真空蒸着することによって得られることが開示されている。

一方、前述したオーディオ・ビジュアル機器等においては、人がその機器に指示を入力したり、動作状況を読み取ったりするマン−マシンインターフェース部のデザインの多様化が進んでいる。従来、押しボタンスイッチ等を設ける場合は半透過鏡パネルのその対応部分を切り取って（穴をあけて）取付けることが多かったが、パネルを切り取らずにその下に静電容量式のタッチスイッチを取付けたものも見られる。
特開２００６−２８１７２６号公報

しかしながら、前記のような導電性材料からなる金属反射膜を用いた合成樹脂半透過鏡では、その金属反射膜の導電性がタッチスイッチの正常動作を妨げるという問題があった。

また前記の非導通のスズ蒸着膜を用いた合成樹脂半透過鏡は、他の金属反射膜のものと比較してその耐湿性などの耐久性能が著しく劣る。

本発明は、電気抵抗が高く、且つ優れた耐久性をもつ半透過鏡を提供することを目的とする。

本願発明は、樹脂基板上に、金属反射膜および保護塗膜がこの順に積層された半透過鏡であって、前記金属反射膜がスズとアルミニウムとを含み、該金属反射膜中のアルミニウムの含有率が８〜４０質量％である半透過鏡である。

また本願発明は、樹脂基板上に、金属反射膜および保護塗膜がこの順に積層された半透過鏡の製造方法であって、前記樹脂基板上に、アルミニウムの含有率が８〜４０質量％となるように、スズとアルミニウムとを含む前記金属反射膜を真空蒸着により形成する工程と、前記金属反射膜上に前記保護塗膜を形成する工程を有する半透過鏡の製造方法である。

本発明によれば、電気抵抗が高く、且つ優れた耐久性を有する半透過鏡を提供することができる。

以下に図面を用いて本発明の一実施形態を説明する。

本実施形態の半透過鏡は、樹脂基板１の一方の主面（図中、上面）に、スズ−アルミニウム合金反射膜２および保護塗膜３が基板側からこの順に積層されてなる。

金属反射膜３の膜厚または反射率によって光線透過率を制御する点から、樹脂基板１としては透明樹脂基板を用いることが好ましい。この透明樹脂基板は、半透過鏡に使用可能な透明性を持った樹脂であれば特に限定されない。この透明樹脂基板は、透明性を損なわない程度に着色されているものであっても良い。このような透明樹脂基板としては、アクリル板、ポリカーボネート板等が、その透明性の高さから好適に使用できる。透明樹脂基板の厚みは０．５〜５ｍｍが好ましい。樹脂基板表面の耐擦傷性および耐薬品性に優れる点から、透明樹脂基板の両面に予めハードコートを施すことが好ましい。ハードコートの種類は、特に限定されないが、例えばアクリル系ハードコート、シリコン系ハードコート等が挙げられる。ハードコート膜の成膜方法については、例えばディッピング法、キャスト法、フローコート法等の公知の技術を適用できる。

前記透明樹脂基板上に形成する金属反射膜２は、スズとアルミニウムとを含み、アルミニウムの含有率が８〜４０質量％の範囲にある。この金属反射膜中のアルミニウムの含有を８〜４０質量％の範囲とすると、十分に高い電気抵抗を維持しながら、半透過鏡の耐湿性能が著しく高められる。前記金属反射膜中のアルミニウムの含有率が４０質量％を超えると、表面抵抗値が低下し、金属反射膜の非導電性が失われる傾向にある。前記金属反射膜中のアルミニウムの含有率が８質量％未満であると、耐湿性が悪化する傾向にある。アルミニウムの含有率は１０〜３５質量％であることが好ましく、１３〜３３質量％であることがより好ましい。

本発明における金属反射膜を得るための方法としては、真空蒸着法が好ましい。その場合、スズとアルミニウムの合金を蒸着させる方法のほか、スズおよびアルミニウムそれぞれの単体を、同一の蒸発源から蒸発させる、もしくは別々の蒸発源から同時に蒸発させる、などの方法であってもよい。

樹脂基板（透明樹脂基板）１に対する金属反射膜２の付着性を高めるために、金属反射膜を形成する前に、樹脂基板に対して公知の技術であるコロナ放電処理、プラズマ処理等を行うことが望ましい。その具体的方法については、特に制限はないが、例えば特許第３１８５８８７号公報で示されている方法が挙げられる。金属反射膜の厚みは半透過性を損なわない範囲として１０ｎｍ〜５０ｎｍの範囲に設定することが好ましい。

本発明において、保護塗膜３を形成する塗料は、アクリル系、アクリル・ウレタン系、アルキド・メラミン系等の透明塗料を採用することができる。

これらの透明塗料は、樹脂基板に対する保護塗膜用として従来使用可能なものを用いることができ、例えば熱硬化性または光硬化性塗料が挙げられる。その塗布方法は、スプレー法、フローコーター法等の公知の技術・方法により行うことができる。塗布後、加熱または光照射により塗膜を硬化させることができる。硬化後の保護塗膜の厚みは、防食の観点から１０μｍ以上であることが好ましく、また密着性の観点から３０μｍ以下であることが好ましい。

本発明の半透過鏡の用途は、特に制限されないが、外観やデザイン性の観点から、例えばオーディオ・ビジュアル機器等の電気機器筐体として好ましく用いることができる。

本発明について、実施例および比較例を挙げてさらに説明する。

実施例１
両面にアクリル系ハードコートを施した、厚さ２mmのアクリル板（三菱レイヨン（株）
製、アクリライト（登録商標）ＭＲ−２００）を用意し、このアクリル板にプラズマによる基板処理（使用した装置：日本電子（株）製、ＪＲＦ−３００）を行った。

このアクリル板上に、真空蒸着により、光線透過率が約２０％となるように、スズ４６．６ｍｇ、アルミニウム９．３ｍｇを蒸着材料として用いてスズ−アルミニウム合金からなる金属反射膜を形成した（使用した装置：（株）徳田製作所製、ＨＣＰ−１２Ｕ−６５Ａ）。スズ（Ｓｎ）とアルミニウム（Ａｌ）の金属反射膜中の質量比（Ｓｎ：Ａｌ）が８７：１３となった。

形成した金属反射膜中のスズとアルミニウムの質量比は、ＩＣＰ発光分光分析法による定量分析を行って決定した。すなわち、サンプルを３５℃±５℃の５０％塩酸水溶液中に６０分浸漬して金属反射膜を溶解した後、少量の水でサンプルを洗浄し、その浸漬液と洗浄液を併せた液中のスズとアルミニウムをＩＰＣ発光分光分析装置（（株）島津製作所製、ＩＣＰＳ−８０００）を用いて測定した。

光線透過率の測定には、デンシトメータ（コニカミノルタ製、ＰＤＡ−１００）を用い、次式：
吸光度＝−ｌｏｇ（透過率）
に従って、光学濃度（吸光度）から透過率（出射光強度／入射光強度）を求めた。

上記のプラズマ処理および真空蒸着の条件をそれぞれ表１及び表２に示す。

真空蒸着により合金膜（金属反射膜）を形成した後、その表面抵抗値をエレクトロメータ（（株）アドバンテスト製、Ｒ８３４０Ａ）を用いて測定した。

次に、この合金膜上に、アクリル系透明塗料（オリジン電気（株）製、商品名：プラネットＰＸ−１）を、フローコーター法により、乾燥膜厚が約２０μｍとなるように塗布し、その後、７０℃に設定した乾燥炉にて１時間乾燥し、本実施例の半透過鏡を得た。

実施例２
スズ（Ｓｎ）とアルミニウム（Ａｌ）の量を変えた以外は、実施例１と同様にしてに真空蒸着を行い半透過鏡を作製した。金属反射膜中の質量比（Ｓｎ：Ａｌ）が６７：３３となった。

比較例１
スズ（Ｓｎ）とアルミニウム（Ａｌ）の量を変えた以外は、実施例１と同様にしてに真空蒸着を行い半透過鏡を作製した。金属反射膜中の質量比（Ｓｎ：Ａｌ）が１００：０となった。

比較例２
スズ（Ｓｎ）とアルミニウム（Ａｌ）の量を変えた以外は、実施例１と同様にしてに真空蒸着を行い半透過鏡を作製した。金属反射膜中の質量比（Ｓｎ：Ａｌ）が９５：５となった。

比較例３
スズ（Ｓｎ）とアルミニウム（Ａｌ）の量を変えた以外は、実施例１と同様にしてに真空蒸着を行い半透過鏡を作製した。金属反射膜中の質量比（Ｓｎ：Ａｌ）が５０：５０となった。

比較例４
市販のアクリル樹脂半透過鏡（（株）菱晃製、商品名：アクリミラーＭＲＨ００１、透過率３０％、金属反射膜のアルミニウム含有率１００％）を比較試料として用いた。

上記の半透過鏡について以下の各種試験を行い、表３に示す結果を得た。

電磁波シールド試験：ＫＥＣ法（（社）関西電子工業振興センター）に従って実施し、電界シールド特性および磁界シールド特性を得た；
耐湿性試験：６０℃、９５％ＲＨの恒温恒湿槽に１６８時間放置した後、透過率を測定し、並びに外観及び膜の密着性を評価した；
耐水道水性試験：２３℃の水道水に１６８時間浸漬した後、透過率を測定し、並びに外観及び膜の密着性を評価した；
耐熱性試験：７０℃の恒温槽内に１６８時間放置した後、透過率を測定し、並びに外観及び膜の密着性を評価した；
耐候性試験：加速耐候性試験装置（Ｑ．Ｕ．Ｖ Ａｃｃｅｌｅｒａｔｅｄ Ｗｅａｔｈｅｒｉｎｇ Ｔｅｓｔｅｒ、ＴＨＥ Ｑ−ＰＡＮＥＬ ＣＯＭＰＡＮＹ製）内に１６８時間（６０℃、ＵＶ３時間／加湿３時間繰り返し）放置した後、光線透過率を測定し、並びに外観及び膜の密着性を評価した。

上記の耐久試験における外観、光線透過率、密着性の評価は、以下の評価基準に従って行った。

外観：目視により金属反射膜に異常がないものを○、腐食等の異常のあるものを×；
光線透過率：試験前のサンプルに対しての光線透過率の増加値が２％以内のものを○、２％を超えたものを×；
膜の密着性：ＪＩＳ Ｋ５６００ ５−６に基づき、クロスカット法で剥がれのないものを○、剥がれがあるものを×。

（電界シールド特性）
実施例１、実施例２、比較例１、比較例２は１０ＭＨｚ、１００ＭＨｚ、１ＧＨｚの電磁波の電界に対するシールド特性が無いことを示しており、金属反射膜の非導電性を表している。比較例３、比較例４は逆に金属反射膜が高いアルミ含有率により導電性を有しているためシールド性が現れている。この結果から、実施例１と実施例２が耐久性を満足し且つ非導電性を有する金属反射膜であることが判る。なお、電界シールド特性１ｄＢ未満であると、該シールド特性が無いと判断した。
（磁界シールド特性）
実施例１、実施例２は１０ＭＨｚ、１００ＭＨｚ、１ＧＨｚの電磁波の磁界に対するシールド特性が無いことを示しているため、実施例１、実施例２は耐久性を満足し且つ電磁波の電界と磁界の双方のシールド性が無い金属反射膜であることが判る。なお、磁界シールド特性１ｄＢ未満であると、該シールド特性が無いと判断した。

表３から、本発明による実施例の半透過鏡は、金属反射膜が十分に高い電気的抵抗を有し、且つ、優れた耐久性を有することが、明らかである。

本発明による一実施形態の半透過鏡を説明するための断面図である。

符号の説明

１：樹脂基板
２：金属反射膜
３：保護塗膜

Claims (3)

1. 樹脂基板上に、金属反射膜および保護塗膜がこの順に積層された半透過鏡であって、前記金属反射膜がスズとアルミニウムとを含む合金膜であり、該金属反射膜中のアルミニウムの含有率が８〜４０質量％である半透過鏡。
2. 電気機器筐体用である請求項１に記載の半透過鏡。
3. 樹脂基板上に、金属反射膜および保護塗膜がこの順に積層された半透過鏡の製造方法であって、
   前記樹脂基板上に、アルミニウムの含有率が８〜４０質量％となるように、スズとアルミニウムとを含む合金膜である前記金属反射膜を真空蒸着により形成する工程と、
   前記金属反射膜上に前記保護塗膜を形成する工程を有する半透過鏡の製造方法。

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