JP6792433B2 - 透光板 - Google Patents
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Description
ハードコート層がシリコン系であると、Siを含有するセラミック層との接合力を強くするとともに、ハードコート層が十分な硬度を有しているので、セラミック層との界面に大きな力を発生させにくくすることができる。
透光板が樹脂基体とハードコート層との間にプライマー層を有すると、弾力性の高い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、ハードコート層とセラミック層との界面に発生する応力を緩和することができる。
ポリカーボネート又はポリメチルメタクリレートは、透明度が高く、ハードコート層、セラミック層と複合させて、高い透明度を確保することができる。
樹脂基体の厚さが上記範囲であると、例えば自動車用等のガラス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、ガラス全体に歪み等が発生しにくくなる。
上述のとおり、本発明の透光板は耐摩耗性に優れるため、自動車用のガラス等として過酷な屋外での使用にも耐えることができる。
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。
図1に示す透光板20は、樹脂基体21と、樹脂基体21上に設けられたプライマー層24と、プライマー層24上に設けられたハードコート層23と、ハードコート層23上に設けられたセラミック層22とからなる。
ポリカーボネート又はポリメチルメタクリレートは、透明度が高く、ハードコート層、セラミック層と複合させて、高い透明度を確保することができる。
例えば、本発明の透光板を自動車、列車、航空機又は船舶用のガラスとして使用する場合、樹脂基体は、曲面状に湾曲していることが好ましい。
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、シリカゾルなど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。
ハードコート層がシリコン系であると、Siを含有するセラミック層との接合力を強くするとともに、ハードコート層が十分な硬度を有しているので、セラミック層との界面に大きな力を発生させにくくすることができる。
シリコン系のハードコート層とは、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、シリカゾルの硬化物などからなる、Siを含有するハードコート層を意味する。シリコーン樹脂をハードコート層とする場合には、有機溶媒とシリコーン樹脂の溶液を塗布し、乾燥・硬化させることにより得ることができる。シリカゾルの硬化物をハードコート層とする場合には、シリカゾルの水溶液を塗布し、乾燥させることによって得ることができる。塗布の方法は特に限定されず、例えば、スプレー、ディップ、コーターなどが挙げられる。
樹脂基体の厚さが上記範囲であると、例えば自動車用等のガラス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、ガラス全体に歪み等が発生しにくくなる。
上述のとおり、本発明の透光板は耐摩耗性に優れるため、自動車用のガラス等として過酷な屋外での使用にも耐えることができる。
本発明の透光板は、耐摩耗性が必要な用途に好適に使用することができる。
特に、本発明の透光板は、自動車用のガラス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。
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。
実施例1、実施例2および比較例1においては、基材、プライマー層、ハードコート層については同様に製造し、プラズマCVDにて製造されるセラミック層のみが異なる。プラズマCVD工程では、ヘキサメチルジシロキサン(HMDSO)の供給量を変えて透光板を作製した。HMDSOの供給量は、実施例1では49sccm、実施例2では7sccm、比較例1では0sccmであった。すなわち、比較例1では、Siは原料ガスに含まれておらず、得られるセラミック層は炭素を主成分としたDLCとなる。
透光板の基材として、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))を用いた。100mm×100mm×5mmのサイズに切断して試料を作製した。
得られたポリカーボネートの試料にアクリル系プライマーを塗布した。塗布は、アクリル系プライマーの溶液中にポリカーボネートの試料をディップしたのち引き上げ、自然乾燥させた。
得られたプライマー層の厚さは、3μmであった。
プライマーが塗布されたポリカーボネートの試料にハードコートを塗布した。ハードコートとして、シリコン系のハードコート(株式会社動研製シリコンハードコート730)を用いた。塗布は、プライマーと同様にシリコン系ハードコートの溶液中にポリカーボネートの試料をディップしたのち引き上げ、自然乾燥させた。
得られたハードコート層の厚さは、4μmであった。
プラズマCVD装置にプライマーおよびハードコートが塗布されたポリカーボネートの試料をセットし、以下の順に従ってセラミック層を形成した。
真空引き工程:5×10−2Paとなるまで真空引きを行った。
水素クリーニング:水素ガス流量100sccm、チャンバ内圧力が0.6Paとなるようにして水素ガスを用いてクリーニングを行った。
プラズマCVD:C2H2ガスを25sccm、ヘキサメチルジシロキサン(HMDSO)ガスを流すとともに、チャンバ内圧力が0.4Paとなるようにして装置を調整した。次にパルス電圧4.5kVを加え、セラミック層を形成した。
以上により、樹脂基体上に、プライマー層、ハードコート層、セラミック層を有する透光板を得た。
測定器 :紫外可視近赤外分光光度計 UH4150(日立ハイテクサービス社製)
測定波長:380nm
<ヘイズ値>
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 :CS−10F
RBS解析は、後方散乱測定装置(神戸製鋼所製、型番HRBS500)を使用し、入射イオン:He+、入射エネルギー:450keV、散乱角:90度、入射角:試料法線に対し45度、試料電流:30nA、照射量:50μCの条件で行う。
21 樹脂基体
22 セラミック層
23 ハードコート層
24 プライマー層
Claims (6)
- 樹脂基体と、前記樹脂基体上に設けられたハードコート層と、前記ハードコート層上に設けられたセラミック層とからなる透光板であって、
前記セラミック層は、Si、O、H及びCを含有する非晶質体からなり、
前記セラミック層におけるCの含有量は30〜50at%、Hの含有量は10〜20at%、Oの含有量は15〜25at%、Siの含有量は10〜20at%であることを特徴とする透光板。 - 前記ハードコート層は、シリコン系のハードコート層である請求項1に記載の透光板。
- 前記透光板は、前記樹脂基体と前記ハードコート層との間に、プライマー層を有する請求項1または2に記載の透光板。
- 前記樹脂基体は、ポリカーボネート又はポリメチルメタクリレートからなる請求項1〜3のいずれか1項に記載の透光板。
- 前記樹脂基体の厚さは、1〜10mmである請求項1〜4のいずれか1項に記載の透光板。
- 自動車、列車、航空機又は船舶用のガラスとして使用される請求項1〜5のいずれか1項に記載の透光板。
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