JPH0387219A - 透明樹脂成形品の製造方法 - Google Patents
透明樹脂成形品の製造方法Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
状をなし、耐候性、耐スクラッチ性を有する透明樹脂成
形品の製造方法、特に車両用ウィンドウに適した透明合
成樹脂成形品の製造方法に関するものである。
される成形品を透明樹脂で形成する場合、樹脂成形品の
表面に硬質皮膜を形成することが行われる。従来のポリ
オルガノシロキサン系のコーティング剤により硬質皮膜
を形成する方法よりも硬度が高く、ガラスに近い硬度の
硬質皮膜を形成する方法として、プラズマCVD法(P
1asn+a−En−hanced Chemical
Vapour Deposition)が提案されて
いる(例えば特開昭64−4343号)。
皮膜形成方法を示す断面図である。この方法では樹脂成
形品1をキャリア7に載せてカソード8に対向する位置
に移動させ、成形品1とカソード8との間にシラン(S
iH4)を含む反応ガス9を流してプラズマを発生させ
、気相または成形品表面での化学反応により、SiOx
皮膜を形成させる。
SiOx皮膜を形成すると、ガラスに近い硬度が得られ
るが、これは平板状の成形品の場合に限られ、2次元ま
たは3次元的に変化する曲面を有する成形品の場合には
、均一なSiOx皮膜を形成することはできない。これ
は第9図のように曲面状の表面を有する成形品1の場合
、成形品1の表面を流れる反応ガス9が層流とならずに
部分的に乱流が発生するとともに、成形品1とカソード
8間の距離が一定でないため、プラズマが均一に分布せ
ず、CVDの反応が均一に起らないためであると推測さ
れる。
次元または3次元的に変化する曲面を有する成形品の場
合でも、均一なSiOx皮膜を形成し、耐候性、耐スク
ラッチ性、耐薬品性を有する透明樹脂成形品を得ること
ができる透明樹脂成形品の製造方法を提案することであ
る。
板状態でプラズマCVD法によりSiOx皮膜を形成し
、皮膜形成した樹脂フィルムを射出成形型のキャビティ
に前記皮膜が型面に対向するように配置し、樹脂フィル
ムの皮膜をつけない側に透明樹脂を射出して成形品本体
を形成するとともに。
徴とする透明樹脂成形品の製造方法。
にトリムして射出成形するようにした上記(1)記載の
方法。
フィルムを順次送出しながら行うようにした上記(1)
または(2)記載の方法。
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、ことに大きな相違がある。プラズマCVD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。
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。
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。
4Nz (1)si (ocz H,) 4
→5ift +4CzH4+21%0 (
2)SiH,+5GO□+H2→SiO2+5GO+3
8.O(3)SiH2C12+ 2N20 →SiO
,+28C1+2N、 (4)SiH4+ 20
□ →SiO□+2H,O(5)樹脂フィルムの表
面にSiOx皮膜を形成する場合、樹脂フィルムの表層
にシロキサン系ハードコート層を形成し、その上にSi
Ox皮膜を形成すると、SiOx皮膜は無機ガラスと同
様のSiOx構造を有するため、硬度が高く、しかもハ
ードコート層とも構造が類似しているためハードコート
層との密着性が高くなる。この場合プラズマCVD法で
SiOx膜を形成すると、(1)膜厚、膜質の均一性が
高く、(2)低温での形成が可能であり、(3)膜自体
および下地に対してストレスを与えない膜となる。
あるため、樹脂フィルムとの密着性が高い。このような
SiOx皮膜形成樹脂フィルムを射出成形型に挿入して
成形品本体を射出成形することにより、成形品本体と皮
膜形成樹脂フィルムが一体化して密着性、耐擦傷性、耐
摩耗性等に優れた樹脂成形品が得られる。
ス、サンルーフ、ランプレンズ、フィニッシャ、ホイル
カバーなどの透明または不透明な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。
を有する透明な樹脂フィルムの片側に、平板状態でプラ
ズマCVD法によりSiOx皮膜を形成することにより
、樹脂フィルムとカソードの距離が全体にわたって均一
になり、樹脂フィルム上を流れる反応ガスに乱流が起き
にくく、全体にわたって層流となる。このためフィルム
全面にわたって均一にプラズマが分布して、CVDの反
応が均一になり、均一なSiOx皮膜が形成される。
ビティに前記皮膜が型面に対向するように配置し、樹脂
フィルムの皮膜をつけない側に透明樹脂を射出して成形
品本体を形成するとともに、その表面に前記樹脂フィル
ムを溶着一体化することにより、成形品が曲面を有して
いても、全面にわたって均一なSiOx皮膜が形成され
、耐候性、耐スクラッチ性に優れた透明樹脂成形品が得
られる。
ムを順次送出しながら行うことにより、簡単な操作によ
って均一なSiOx皮膜が連続的に形成される。
施例を図面により説明する。
ンドウ)を示す正面透視図、第2図はそのA−A断面図
である。
リカーボネート樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂等
の透明合成樹脂により板状に成形された成形品本体2と
、表面側にSiOx皮膜3aを有し、成形品本体2に溶
着一体化した皮膜形成樹脂フィルム3と、成形品本体2
の裏面側の周縁部に形成された着色不透明層4と、成形
品本体2の周縁部に接着剤5を介して固着するように一
体的に成形された異種の合成樹脂製の枠材6とからなる
。
フィルム3d上にプライマー層3cを介してシロキサン
系ハードコート層3b、およびプラズマCVD法により
形成されたSiOx皮膜3a(Sin2が好ましいが、
微量のSiOその他の化合物が混ってもよい)が積層さ
れている。ハードコート層3bは必ずしもなくてもよい
が、上記順序で積層されているのが好ましい。樹脂フィ
ルム3dはポリカーボネート樹脂、ポリメチルメタクリ
レート樹脂等の透明で、成形品本体2と相溶性を有する
樹脂を使用するのが好ましいが、両者が相溶性を有しな
い場合には、フィルム側に適宜の接着剤層を予め形成し
ておけば足りる。プライマー層3cは樹脂フィルム3d
とSiOx皮膜3aまたはハードコート層3bを接着で
きるものであればよく。
合は省略してもよい。枠材6としては軟質ポリ塩化ビニ
ル樹脂、ポリウレタン樹脂等が使用できる。
3図はSiOx皮膜形成工程を示す断面図、第4図は皮
膜形成樹脂フィルムの断面図、第5図は成形品本体成形
工程を示す第6図のB−B断面図、第6図は成形された
成形品本体の斜視図、第7図は枠材成形工程を示す断面
図である。
フィルム3dの片側に、必要によりプライマー層3cお
よび/またはシロキサン系ハードコート層3bを形成し
た後、プラズマCVD法によりSiOx皮膜3aを形成
する。このとき第3図に示すように、樹脂フィルム3d
をキャリア7に載せて、真空室内の高周波マグネトロン
カソード8に対向する位置に移動させ、キャリア7を接
地する。そして10〜1O−3Torr程度に減圧し、
真空度を保ったままアルゴンガスまたはN2ガスを少量
注入しながら、カソード8に10〜20 MHzの高周
波を印加し、樹脂フィルム3dとの間にガスプラズマを
発生させる。このとき樹脂フィルム3d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N20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を発生させると、
混合ガスは化学反応を起こし、樹脂フィルム3dの表面
にSiOx皮膜3aが形成され、第4図に示す皮膜形成
樹脂フィルム3が得られる。
近似の形状にトリムし、成形品本体2の射出成形を行う
。この場合、第1の射出成形型10のキャビティ型11
およびコア型12により形成される成形品本体2に対応
した形状のキャビティ13内に、キャビティ型11およ
びコア型12の型面に対向して接するように2枚の皮膜
形成樹脂フィルム3を押入し、皮膜形成樹脂フィルム3
の一端部に取付けられた磁性体14a、14bをキャビ
ティ型11およびコア型12に埋め込んだマグネット1
5a、15bに吸着させるとともに、皮膜形成樹脂フィ
ルム3の端部をゲート16に直面しないように、キャビ
ティ13の樹脂流入側13aを広げて回避させる。
19に透明樹脂20を供給し、ゲート16からキャビテ
ィ13に射出すると、樹脂20は皮膜形成樹脂フィルム
3を押し広げてキャビティ13内に充満し、皮膜形成樹
脂フィルム3の樹脂フィルム3dと溶着一体化し、成形
品本体2が成形される。
あり、切断線21で樹脂導入部22を切除し、次の枠材
成形工程に移る。
成形品本体2の周縁部を第2の射出成形型30のキャビ
ティ型31およびコア型32によって形成されるキャビ
ティ33に挿入して型締めし、ランナー34からスプー
ル35およびゲート36を通して異種の樹脂を射出し、
接着剤5を介して成形品本体2および皮膜形成樹脂フィ
ルム3に固着させ、枠材6を一体的に成形する。
膜3aを形成した皮膜形成樹脂フィルム3を成形品本体
2に溶着一体化しているので、耐スクラッチ性、耐候性
、耐薬品性等に優れ、固着性もよい。
出しながらSiOx皮膜3aを形成する装置を示す断面
図である。皮膜形成装置40では必要によりプライマー
層3cおよび/またはハードコートJtj3bを形成し
、ロール状に巻かれた樹脂フィルム3dの送出ロール4
1から樹脂フィルム3dをローラ42a〜42eを通し
て送出す。モしてヒータ43で加熱し、固定アース44
上で清浄化用カソード45との間で高周波を印加してプ
ラズマを発生させ清浄化を行う。引続き固定アース46
上で皮膜形成用カソード8との間で高周波を印加してプ
ラズマを発生させ、プラズマCVD法によりSiOx皮
膜3aを形成する。こうして得られる皮膜形成樹脂フィ
ルム3を巻取ロール47に巻取る。この方法では簡単な
操作により、均一なSiOx皮膜3aが連続的に形成さ
れる。こうして得られる皮膜形成樹脂フィルム3は、第
4図の構造を有しており、第3図において製造したもの
と同様に使用される。
平板状態でプラズマCVD法によりSiOx皮膜を形成
し、これを射出成形により形成する成形品本体と一体化
するため、2次元または3次元的に変化する曲面を有す
る成形品の場合でも、均一なSiOx皮膜を形成し、耐
候性、耐スクラッチ性、耐薬品性等に優れた透明樹脂成
形品を効率よく製造することができる。
、第2図はそのA−A断面図、第3図は皮膜形成工程を
示す断面図、第4図は皮膜形成工程フィルムの断面図、
第5図は成形品本体成形工程を示す第6図のB−B断面
図、第6図は成形品本体の斜視図、第7図は枠材成形工
程を示す断面図、第8図は皮膜形成装置の断面図、第9
図は従来の硬質皮膜形成方法を示す断面図である。 各図中、同一符号は同一または相当部分を示しlは樹脂
成形品、2は成形品本体、3は皮膜形成樹脂フィルム、
3aはSiOx皮膜、3dは樹脂フィルム、6は枠材、
8はカソード、10.30は射出成形型、 13.33
はキャビティ、40は皮膜形成装置である。
Claims (3)
- (1)可撓性を有する透明な樹脂フィルムの片側に、平
板状態でプラズマCVD法によりSiO_x皮膜を形成
し、皮膜形成した樹脂フィルムを射出成形型のキャビテ
ィに前記皮膜が型面に対向するように配置し、樹脂フィ
ルムの皮膜をつけない側に透明樹脂を射出して成形品本
体を形成するとともに、その表面に前記樹脂フィルムを
溶着一体化することを特徴とする透明樹脂成形品の製造
方法。 - (2)皮膜形成した樹脂フィルムを成形品に近似の形状
にトリムして射出成形するようにした請求項(1)記載
の方法。 - (3)SiO_x皮膜の形成はロール状に巻かれた樹脂
フィルムを順次送出しながら行うようにした請求項(1
)または(2)記載の方法。
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