JPH0266172A - 表面硬化プラスチック成形品の製造方法 - Google Patents

表面硬化プラスチック成形品の製造方法

Info

Publication number
JPH0266172A
JPH0266172A JP21555388A JP21555388A JPH0266172A JP H0266172 A JPH0266172 A JP H0266172A JP 21555388 A JP21555388 A JP 21555388A JP 21555388 A JP21555388 A JP 21555388A JP H0266172 A JPH0266172 A JP H0266172A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
molded product
plastic molded
film
coating layer
layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP21555388A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2734548B2 (ja
Inventor
Shinichi Otake
信一 大竹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hashimoto Forming Industry Co Ltd
Original Assignee
Hashimoto Forming Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hashimoto Forming Industry Co Ltd filed Critical Hashimoto Forming Industry Co Ltd
Priority to JP63215553A priority Critical patent/JP2734548B2/ja
Publication of JPH0266172A publication Critical patent/JPH0266172A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2734548B2 publication Critical patent/JP2734548B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は表面を硬化させたプラスチック成形品、特に
車両用に使用される表面硬化プラスチック成形品の製造
方法に関するものである。
〔従来の技術〕
車両のウィンドウには従来より無機ガラスが使用されて
きたが、透明プラスチック成形品の表面を硬化させた表
面硬化プラスチック成形品の使用が検討されている。従
来の表面硬化プラスチック成形品の製造方法としては、
スプレー法、ディッピング法、フローコーティング法等
によりシリコン系コーティング層(ハードコート層)を
プラスチック成形品の表層に形成する方法(例えば特開
昭57−177028号、特開昭61−143445号
など)、および真空蒸着、イオンブレーティング等のP
VD法(Physical Vapour Depos
ition)によりSun、膜を形成する方法(例えば
特開昭58−29835号、特開昭55−110774
号)などがある。
しかしながら、このような方法においては、シリコン系
コーティング層を形成する場合は、皮膜は硬く、耐擦傷
性、耐摩耗性、耐溶剤性、耐候性などに優れた特性を示
すが、車両のウィンドウのような摩擦の激しい部品とし
て使用する場合には耐擦傷性、耐摩耗性などが十分でな
く、実用化できない、またSiO2膜を形成する場合は
、SiO2膜の密着性が十分ではなく、剥離やクラック
が生じるという欠点がある。
このような点を解決するために、プラスチック成形品の
表層にシリコン系コーティング層を形成し、その上にP
VD法により5in2膜を形成する方法が提案されてい
る(特開昭63−114957号)。
しかしながら、この方法ではPVD法によりSiO2膜
を形成するため、時間がかかり、かつ衝撃エネルギや輻
射熱により潜熱して高温となるため成形品が変形すると
ともに、均一にSiO2膜を形成することができず、周
辺部はど膜厚が薄くなるという問題点があった。
〔発明が解決しようとする課題〕
この発明は上記問題点を解決するためのもので。
優れた密着性を有し、剥離やクラックの発生がないとと
もに、硬度、耐擦傷性、耐摩耗性などが優れた硬化膜を
、均一な膜厚で、成形品の変形なしに、短時間で形成で
きる表面硬化プラスチック成形品の製造方法を得ること
を目的としている。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明はプラスチック成形品の表層にシリコン系コー
ティング層を形成し、その上にプラズマCVD法により
SiO□膜を形成することを特徴とする表面硬化プラス
チック成形品の製造方法である。
この発明において使用可能なプラスチックとしては、ア
クリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂
、ポリスチレンなど任意のプラスチックが使用でき、車
両のウィンドウのように透明性が要求される場合は透明
なものを使用する。
このうちアクリル樹脂のようにシリコン系コーティング
層との密着性が良好なものが好ましいが、シリコン系コ
ーティング層との密着性が良好でない場合でも、プライ
マー層を形成することにより密着性が改善される場合に
は使用可能である。また成形品の形状としては、板状、
中空状等任意であり、使用する最終製品に対応したもの
の形状に成形したものでもよい。
このような成形品に対する表面硬化処理は全面に行うこ
とができるが、車両のウィンドウなどの場合には、特に
硬度の要求される車外側に露出される外表面側にのみS
iO2膜が形成される。この場合、SiO2膜を形成し
ない内表面側にも一般のハードコート層を形成すること
ができる。このときSiO2膜を形成する側は、5in
2膜との密着性を向上させるためにシリコン系コーティ
ング層が形成されるが、反対側にハードコート層を形成
する場合、ハードコート層としてシリコン系コーティン
グ層を形成すると、1回の処理で、両面に層形成するこ
とができる。もちろん反対側のハードコート層としては
別のコーティング層を形成してもよく、また必要がなけ
れば形成しなくてもよい。
シリコン系コーティング層としては、従来よりハードコ
ート層としてプラスチックの表面硬化に使用されている
シロキサン結合を有するものが使用可能である。このよ
うなシリコン系コーティング層としては、前記特開昭5
7−177028号に記載された一般式Rn5i(OR
’)*−n(式中、nは1〜3の整数、Rは炭素数1〜
6の炭化水素基、R′は炭素数1〜4のアルキル基を示
す)で示される化合物と。
四アルコキシ珪素の共部分加水分解物または/および各
々の部分加水分解物の混合物より主としてなるコーティ
ング剤(市販品としては「スミユニ」。
住友化学工業(株)製、商標)、あるいはメチルシルセ
スキシロキサンおよびコロイダル状シリカの混合物より
主としてなるコーティング剤(市販品としては「トスガ
ード」、東芝シリコン(株)製、商標)などのシリコン
系のハードコート剤を塗布することにより形成される。
上記のシリコン系コーティング層および他のハードコー
ト層は基材であ・るプラスチック成形品との密着性が良
好な場合、例えば基材がアクリル樹脂成形品である場合
には、基材表層に直接形成することができるが、プラス
チック成形品との密着性が良好でない場合、例えばプラ
スチック成形品がポリカーボネート樹脂である場合には
、中間にプライマー層を形成して密着性を上げることが
できる。
このようなプライマー層としては、基材であるプラスチ
ック成形品およびシリコン系コーティング層等との密着
性が良好なコーティング剤によって形成されるものでよ
く、このようなコーティング剤としては例えば、アクリ
ル系、ウレタン系。
ポリエステル系など任意のものが使用できる。プライマ
ー層の形成方法は、コーティング剤のコーティングによ
るもののほか、ハードコート層を形成したフィルム状の
プライマー層とプラスチック成形品の間に樹脂を射出し
て溶着させる方法などが採用できる。
基材であるプラスチック成形品の表層に直接またはプラ
イマー層を介して形成されるSiO2膜は、プラズマC
VD法(Plasma−Enhanced Chemi
calVapour Deposition)  によ
り形成する。CVD法とは、化学気相成長法のことで、
一般にPVD法と対比して定義づけられており、形成さ
せようとする薄膜材料を構成する元素からなる1種また
はそれ以上の化合物、単体のガスを基板上に供給し。
気相または基板表面での化学反応により、所望の薄膜を
形成させる方法である。PVD法が材料の真空蒸着やス
パッタリングなどによって薄膜を形成させるのに比べ、
化学的手段であることに太きな相違がある。プラズマC
VD法はプラズマを利用した化学気相成長法である。一
般のCVD法は高温となるため、プラスチック成形品が
変形するが、プラズマCVD法は低温で薄膜を形成する
ことが可能で、かつ成膜スピードが速いためプラスチッ
ク成形品の処理に適している。特に高周波マグネトロン
カソード方式のプラズマCVD法を採用すると、磁場に
よりプラズマを閉じ込めるため、プラズマ密度を高める
ことができ、また高周波を印加することにより、分子自
体を励起してガスの分解を促進するため効率がよい。
プラズマCVD法によるSiO2膜の形成方法としては
、例えば下記反応式(1)〜(5)で示される方法があ
げられるが、特に(1)式のシランガスと亜酸化窒素に
よる方法が好ましい。
5i)1.+4N、O→SiO,+2H,O+4N、 
    (1)Sl (OCl Hs )4  →5i
02+4らH9+28.O(2)Si)I4+5CO,
+H,→Sin、 +5CO+3H,0(3)Si)I
、C1,+2N、O→Sin、+ 2HC1+ 2N2
(4)SiH4+ 20.   →SiO,+2H,O
(5)上記のようにプラスチック成形品の表層にシリコ
ン系コーティング層を形成し、その上にSiO□膜を形
成すると、SiO2膜はガラスと同様のSin、構造を
有するため、硬度が高く、しがもシリコン系コーティン
グ層とも構造が類似しているためシリコン系コーティン
グ層との密着性が高くなる。この場合プラズマCVD法
でSiO□膜を形成すると、(1)膜厚、膜質の均一性
が高<、(2)低温での形成が可能であり、(3)下地
に対してストレスを与えない膜となる。
一部シリコン系コーティング層は有機ケイ素化合物であ
るため、基材であるプラスチック成形品またはプライマ
ー層との密着性が高い、このため全体として密着性、耐
擦傷性、耐摩耗性等に優れた表面硬化プラスチック成形
品が得られる。
こうして得られる表面硬化プラスチック成形品は車両用
のウィンドウガラス、サンバイザー、ランプレンズ、ブ
イニツシャ、ホイルカバーなどの透明または不透明の車
両用部品として使用できるほか、建築物、温室、車庫、
冷凍庫、ショーケース等の窓材、コンピュータのスクリ
ーンなど、他の用途のプラスチック成形品にも使用可能
である。
〔実施例〕
以下1本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第1
図および第2図は実施例1および2の工程を断面で示す
系統図、第3図はプラズマCVD装置の配置図、第4図
はその一部の詳細図である。
実施例1 第1図に示すように、工程■において射出成形等により
、アクリル樹脂からなるプラスチック成形品1を成形す
る。そして工程■において成形品1に熱処理(アニール
)を行い、成形ストレスを解消する。真空成形品等では
、この工程が不要の場合がある。次に工程■において成
形品1の表層に、シリコン系コーティング剤スミユニ(
前出)をスプレー、ディッピング、フローコート法等に
よりコーティングし、シリコン系コーティング層2.2
aを形成し、工程■において80℃で1時間以上のベー
キングを行う。シリコン系コーティング層2aは他のハ
ードコート層でもよい、続いて工程Vにおいて、高周波
プラズマCVD法によりシリコン系コーティング層2の
上にSiO□膜3を形成する。
SiO□膜3の形成は、第3図および第4図の高周波プ
ラズマCVD装置により以下の通り行われる。
第3図および第4図において、11はキャリア、12a
・・・はシャッター、 13a・・・はチャンバー、1
4a・・・は排気装置である。まず成形品1をキャリア
11に取り付ける。そしてシャッター12aが開いて、
キャリア11がチャンバー13aに入り、シャッター1
2aが閉じる(シャッター12bは閉じたまま)、排気
装置14a・・・が作動し、キャリア11は順次シャッ
ター12b・・・を通して真空度の高いチャンバー13
b・・・の方に移動する。こうしてシャッター12cが
開き、第3図に示すように、キャリア11に載った成形
品1がチャンバー13cに入り、高周波マグネトロンカ
ソード15に対向する位置に成形品】を配置し。
シャッター12cが閉じる。このときキャリア11は接
地される。そして排気装置114cが作動して10〜1
0−’Tart−程度に減圧し、真空度を保−りたまま
アルゴンガスまたはN2ガスを少量注入しながら、高周
波発生器16を作動させ、変換器17を通して10〜2
0Mtlzの高周波を印加し、成形品1との間にガスプ
ラズマ18を発生させる。このとき成形品1の外表面側
はアルゴンガスまたはN2ガスのプラズマにより清浄化
(ボンバード)されるとともに、外表面の平坦化も図ら
れる。次にアルゴンガスまたはN2ガスの供給を停止し
、シランガス(SiH4)とN、0ガスをほぼ1:1に
混合した混合ガスを注入しながらプラズマ18を発生さ
せると、混合ガスは化学反応を起こし、成形品1の表面
にSiO□膜3が形成される。
このとき、SiO2膜3の膜厚のコントロールは、単位
時間当りのガス量を大きく、またプラズマ18の照射時
間を長くすれば、膜厚は厚くなり、これによりコントロ
ール可能である0通常のCVD法では、ガスは高温化に
よって活性化するが、プラズマCVD法では、プラズマ
は低温状態で励起され、これによりガスを活性化して化
学反応を起こすので、成形品1に変形などの熱的悪影響
を与えることがない、またプラズマは高周波によるもの
の外に、ブロー放電、マイクロ波等によるものであって
もよい。
5int膜3を形成後混合ガスの供給を停止し、シャッ
ター12dが開いてキャリア11は図面中左に移動し、
チャンバー13dに入る。そしてシャッター12dが閉
じてシャッター12cが開き、次の新しいキャリア11
が成形品1を載せて入ってくる。チャンバー13dに入
ったキャリア11はチャンバー13eを経由して徐々に
大気圧に近づき、シャッター12fが開いて外に取出さ
れる。そして片面にSun、膜3が形成された成形品1
がキャリア11から取外される。
プラスチック成形品1として第5図に示すアクリル樹脂
製車両用ウィンドウ(X = Y =40cw*、 R
=1m)を用いて上記方法により約1.0μ園の膜厚の
SiO2膜3を形成し、第5図(a)のPlの膜厚を1
.0としたときのP2〜P7の膜厚は第6図のAに示す
通りであり、±5%以内のバラツキであった。
これに対しプラズマCVD法の代りにPVD法によりS
iO2膜を形成した場合の各点の膜厚は第6図のBに示
す通りであり、バラツキが大きかった。
実施例2 第2図に示すように、工程■においてポリカーボネート
樹脂からなる成形品1を成形し、工程■において熱処理
を行う0次に工程■において成形品1の表層にアクリル
ポリマーからなるプライマー (P)191.東芝シリ
コン(株)ll、商′JR)を塗布してプライマー層4
.4aを形成し、工程■において25℃で40分間セツ
ティングを行う0次に工程■においてシリコン系コーテ
ィング剤トスガード510(前出)によりシリコン系コ
ーティング層2.2aを形成し、工程■において120
℃で60〜90分間ベーキングを行う、さらに工程■に
おいて実施例1の工程■と同様にして、シリコン系コー
ティング層2の上にSiO2膜3を形成する。
上記各実施例で得られた表面硬化成形品(SiO□膜厚
0.5および1.0μm)ならびにSiO2膜を形成し
ないもの(比較例1,2)の試験結果を表1に示す。
ネトロンカソード。
18はプラズマである。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)プラスチック成形品の表層にシリコン系コーティ
    ング層を形成し、その上にプラズマCVD法によりSi
    O_2膜を形成することを特徴とする表面硬化プラスチ
    ック成形品の製造方法。
  2. (2)シリコン系コーティング層はプライマー層の上に
    形成するようにした請求項第1項記載の製造方法。
  3. (3)シリコン系コーティング層は成形品の両面に形成
    するようにした請求項第1項または第2項記載の製造方
    法。
JP63215553A 1988-08-30 1988-08-30 表面硬化プラスチック成形品の製造方法 Expired - Fee Related JP2734548B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63215553A JP2734548B2 (ja) 1988-08-30 1988-08-30 表面硬化プラスチック成形品の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63215553A JP2734548B2 (ja) 1988-08-30 1988-08-30 表面硬化プラスチック成形品の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0266172A true JPH0266172A (ja) 1990-03-06
JP2734548B2 JP2734548B2 (ja) 1998-03-30

Family

ID=16674335

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63215553A Expired - Fee Related JP2734548B2 (ja) 1988-08-30 1988-08-30 表面硬化プラスチック成形品の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2734548B2 (ja)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04107270A (ja) * 1990-08-29 1992-04-08 Mitsubishi Heavy Ind Ltd プラスチック表面の硬化方法
JPH05345383A (ja) * 1992-06-15 1993-12-27 Toyo Seikan Kaisha Ltd ガス遮断性積層プラスチックス材
JPH0790592A (ja) * 1993-09-23 1995-04-04 Becton Dickinson & Co プラスチック製品のバリアコーティング方法
KR100839797B1 (ko) * 2007-03-13 2008-06-19 (주) 태양기전 컬러 박막 및 이의 제조 방법
JP2009067049A (ja) * 2007-08-22 2009-04-02 Hitachi Chem Co Ltd 透明樹脂積層体とその製造方法
JP2011016257A (ja) * 2009-07-07 2011-01-27 Tsukishima Kikai Co Ltd プラスチック積層体及びその製造方法
EP2329888A2 (en) 2009-12-01 2011-06-08 Kojima Press Industry Co., Ltd. Organic glass for automobile and process for producing the same
JP2019501793A (ja) * 2016-03-24 2019-01-24 ユニド カンパニーリミテッドUnid Co., Ltd. 有機/無機複合素材の薄膜基板及びその製造方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5838744B2 (ja) * 2010-12-15 2016-01-06 東ソー株式会社 炭素含有酸化ケイ素膜、封止膜及びその用途

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02501490A (ja) * 1987-08-24 1990-05-24 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ 耐摩耗性プラスチック物品の製造法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02501490A (ja) * 1987-08-24 1990-05-24 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ 耐摩耗性プラスチック物品の製造法

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04107270A (ja) * 1990-08-29 1992-04-08 Mitsubishi Heavy Ind Ltd プラスチック表面の硬化方法
JPH05345383A (ja) * 1992-06-15 1993-12-27 Toyo Seikan Kaisha Ltd ガス遮断性積層プラスチックス材
JPH0790592A (ja) * 1993-09-23 1995-04-04 Becton Dickinson & Co プラスチック製品のバリアコーティング方法
KR100839797B1 (ko) * 2007-03-13 2008-06-19 (주) 태양기전 컬러 박막 및 이의 제조 방법
JP2009067049A (ja) * 2007-08-22 2009-04-02 Hitachi Chem Co Ltd 透明樹脂積層体とその製造方法
JP2011016257A (ja) * 2009-07-07 2011-01-27 Tsukishima Kikai Co Ltd プラスチック積層体及びその製造方法
EP2329888A2 (en) 2009-12-01 2011-06-08 Kojima Press Industry Co., Ltd. Organic glass for automobile and process for producing the same
US8580378B2 (en) 2009-12-01 2013-11-12 Kojima Press Industry Co., Ltd. Organic glass for automobile and process for producing the same
JP2019501793A (ja) * 2016-03-24 2019-01-24 ユニド カンパニーリミテッドUnid Co., Ltd. 有機/無機複合素材の薄膜基板及びその製造方法
US11292884B2 (en) 2016-03-24 2022-04-05 Unid Co., Ltd. Organic-inorganic-hybrid thin film and method of manufacturing the same

Also Published As

Publication number Publication date
JP2734548B2 (ja) 1998-03-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kuhr et al. Coatings on plastics with the PICVD technology
Hozumi et al. Preparation of silicon oxide films having a water-repellent layer by multiple-step microwave plasma-enhanced chemical vapor deposition
US5156882A (en) Method of preparing UV absorbant and abrasion-resistant transparent plastic articles
US20040071960A1 (en) Glass body with improved strength
Katsamberis et al. Highly durable coatings for automotive polycarbonate glazing
KR960015223B1 (ko) 피복제품 및 이의 생산 방법
JPH0387219A (ja) 透明樹脂成形品の製造方法
US4388344A (en) Method of repairing surface defects in coated laser mirrors
CN1210899A (zh) 等离子体活化蒸发法沉积二氧化硅
JP2004538176A5 (ja)
US4444467A (en) Coated laser mirror and method of coating
JPH0266172A (ja) 表面硬化プラスチック成形品の製造方法
NO171604B (no) Beleggmateriale paafoert et temperatursensitivt substrat samt fremgangsmaate ved paafoering av et hermetisk belegg paa ettemperatursensitivt substrat
JPH05194770A (ja) 表面被覆プラスチックス製品
JP2003340971A (ja) ガスバリア性プラスチックフィルム
US20090311539A1 (en) Wear-resistant coating for polymeric transparencies
US20030108749A1 (en) Plastic substrates with polysiloxane coating for TFT fabrication
JPS63114957A (ja) 表面硬化プラスチツク成形品の製造方法
JP5046074B2 (ja) 光学的薄膜を形成する方法及び装置
TWI668320B (zh) 提高抗汙膜之附著力的方法
Lee et al. Mechanical properties of aC: H and aC: H/SiOx nanocomposite thin films prepared by ion-assisted plasma-enhanced chemical vapor deposition
JPH11256339A (ja) 撥水性コーティング膜、防汚性物品、及び撥水性コーティング膜の製造方法
JP2682110B2 (ja) 合成樹脂製ウインドウの製造方法
JPH0665738A (ja) 成膜装置および成膜方法
WO2020236463A1 (en) Coating process, and associated system and parts

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees