(57)【要約】【課題】充分な透視視界と発熱量を確保した発熱層を有する車両用樹脂ガラスの提供。【解決手段】樹脂ガラスに対して発熱線を設けるに際し、透視視界の確保に適した発熱線の線幅と間隔及び膜厚で、かつ車両用のバッテリーを用いて十分な発熱量を確保する。透明導電層を透明樹脂基板上に形成し、その上にプライマー層とハードコート層および硬質層を順に設け、さらに透明導電層に電流を供給するための電極を設ける。ガラスよりも熱伝導率が低い透明樹脂基板を用いることにより、保温性の優れた発熱ガラスを得ることができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明導電層を透明樹脂基板上に形成し、その上にプライマー層とハードコート層および硬質層を順に設け、上記透明導電層に電流を供給するための電極を設けたことを特徴とする発熱層を有する車両用樹脂ガラスの製造方法。
【請求項２】
透明導電層は、透明基板上に面状にパターニングされた１０−３Ωｃｍ以下の抵抗率を有する金属あるいは金属酸化物で、これに電流を流すことにより発生するジュール熱を利用し、上記ポリカーボネート基板表面の温度を高めることを特徴とする請求項１に記載の発熱層を有する車両用樹脂ガラスの製造方法。
【請求項３】
透明導電層は、車両に樹脂ガラスを装着した場合に、車室内側になるよう形成することを特徴とする請求項２に記載の発熱層を有する車両用樹脂ガラスの製造方法。
【請求項４】
プライマー層は、硬さが０．３〜０．６ＧＰａのアクリルあるいはウレタン系あるいはエポキシ系の樹脂であり、ハードコート層と樹脂基板の接着性を保持することと、透明導電層の凹凸を解消し平坦な表面を得るための湿式コーティング膜であることを特徴とする請求項１に記載の発熱層を有する車両用樹脂ガラスの製造方法。
【請求項５】
ハードコート層は、硬さが０．４〜０．９ＧＰａのシリコーン樹脂、あるいはシロキサン結合を含む樹脂であり、湿式コーティング膜であることを特徴とする請求項１に記載の発熱層を有する車両用樹脂ガラスの製造方法。
【請求項６】
プライマー層とハードコート層の合計の厚みは、透明導電層の厚みの１〜５倍であることを特徴とする請求項１に記載の発熱層を有する車両用樹脂ガラスの製造方法。
【請求項７】
硬質層は、硬さが１ＧＰａ以上のシリカを含む有機あるいは無機の薄膜であることを特徴とする請求項１に記載の発熱層を有する車両用樹脂ガラスの製造方法。
【請求項８】
硬質層は、車室外側のみのハードコート上に形成されることを特徴とする請求項７に記載の発熱層を有する車両用樹脂ガラスの製造方法。
【請求項９】
可視光線透過率が７０％以上で、発熱密度が１０〜１００ｍＷ／ｃｍ2で、電源電圧が１０〜１００Ｖであることを特徴とする請求項１の方法により作成された発熱層を有する車両用樹脂ガラス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両に装着して運転視界などの車室内と車室外の双方の視界を確保するための車両用窓ガラスで、樹脂などのプラスチック材料を素材に使用した窓ガラスの構造や製法の分野に該当する。
【背景技術】
【０００２】
車両用窓ガラスとしては、従来無機ガラスが一般的な材料として用いられてきた。この無機ガラスを有機ガラス、すなわち樹脂製のガラスに置き換えることにより、３０〜５０％の軽量化を図ることができ注目されている。車両用のガラスには、遮熱や断熱や着色などの素材への機能付加や、アンテナやデフォッガなどの表面への機能付加がなされ、透視視界の確保と機能との両立が求められている。特にデフォッガ機能を付与するための方法としては、温風をガラスに当てる方法と発熱体をガラス上に形成しガラス表面を加熱することにより結露や曇りを除去する方法が知られている。
【０００３】
特許文献１には、アンテナとデフォッガを備える車両用窓ガラスにおいて、ガラスの周辺部に沿って配置される２本のバスバーの間に複数本の線状パターンを印刷しこれを焼成して発熱線を形成することが開示されている。発熱線パターンは各発熱線の発熱を均一化するために一部の発熱線を蛇行させるなどの工夫と、実施例において銀ペーストを印刷材料として使うこと、および熱線の間隔は１〜１０ｍｍであることが記載されている。
【０００４】
特許文献２には、スクリーン印刷の可能な導電ペースト材としてアルミニウム粉末を用いた方法が記載されており、６６５〜６８０℃にて焼成し、２９〜１６０μΩｃｍの抵抗値を得たと開示されている。
【０００５】
特許文献３には、成形されたガラス上に導電ペーストを均一でかつ安定に塗布する方法が開示されている。また、無機ガラス上における印刷は、平板の状態でスクリーン印刷を施し、６００℃付近の温度での熱曲げと同時に導電ペーストの焼き付けを実施するが、樹脂ガラスにおいては射出成形で曲面形状を作る場合が多いため、曲面状のガラスへ導電ペーストを塗布する必要があること、樹脂ガラスは耐熱温度が低いため高温で導電ペーストの焼き付けができず、焼き付け後の電気抵抗が高くなってしまうため、発熱線の幅や厚みを安定的に増す必要があることなどが記載されている。
【０００６】
そして、特許文献４には、ＩＴＯ等の透明導電膜を樹脂基板に積層した発熱性樹脂基板、および発熱性樹脂基板の熱伸縮によるクラックを避けるための温度制御方法が開示されている。
【０００７】
以上、先行技術においては、特許文献１の方法のように、金属ペーストをスクリーン印刷により線状パターンに形成する方法では、金属が不透明であることに起因して線幅を広げたり線間を狭めたりして発熱均一性を改善しようとすると、可視光線透過率が低下したり透視視界が損なわれるという問題が生ずる。特に樹脂ガラスは基材の熱伝導率が無機ガラスに比較して低く断熱性に優れるという特徴がある。すなわち無機ガラスの熱伝導率の１Ｗ・ｍ-1・Ｋ-1に対し、樹脂ガラスの材料としてしばしば使用されるポリカーボネート樹脂にあっては、０．１９Ｗ・ｍ-1・Ｋ-1と約１／５である。従って樹脂ガラスの発熱線の間隔は無機ガラスの発熱線間隔に比べて狭める必要があるため、結果的に、発熱均一性と視界性の確保が相反するという問題が生じることになる。
【０００８】
また、特許文献２および特許文献３に記載されているように、樹脂ガラス上の焼成温度の制限により低抵抗化が難しいという問題がある。たとえば金属銀の抵抗率は１０−６Ωｃｍのオーダーで、ほぼこれと同等の抵抗率が無機ガラス上で焼成した銀ペーストでも得られるのに対し、ポリカーボネート樹脂等の樹脂ガラス上で焼成した銀ペーストの抵抗率は１０−３〜１０−５オーダーと１〜３桁高くなる。このような電気抵抗の増大は、車両のバッテリー電圧の１２Ｖや２４Ｖにて十分な発熱を得る上で問題となる。これらの問題を解決するためには、視界性を確保するためにパターンを細くし、パターンの厚みを増すことと、パターンとパターンの間隔をできるだけ狭めることを並行して実施する必要がある。
また、樹脂ガラス上の金属ペーストの焼成が十分でないため、発熱線の緻密性が不十分となり、耐摩耗性に劣る導電パターンができやすい。発熱線の厚みを厚くし低抵抗化しようとすると、印刷厚が厚いことに起因してひっかきの影響を受けやすく、耐摩耗性が劣ることと相まって耐久性が不十分になりやすいという問題が起こる。
【０００９】
特許文献４はＩＴＯのような導電性を有する無機透明セラミクス材料を発熱体として使用したものであり、上記特許文献１〜３の発熱線における発熱均一性の問題が解決される。しかしながら、無機透明セラミクス材料の樹脂基材上への被着方法として示される、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法やＲＰＤ法（反応性プラズマ蒸着法）などの真空成膜法は、低抵抗化が難しいという問題がある。
一般的に、ＩＴＯをスパッタリング法にてポリカーボネート樹脂上、あるいはシリコーン樹脂上に１５０ｎｍ程度の厚みで成膜した場合のシート抵抗は２０〜３０Ω／ｓｑ．程度であり、これを１０Ω／ｓｑ．以下に低抵抗化するためには、膜厚を２〜３倍の３００〜４５０ｎｍ程度とする必要がある。ＩＴＯに代表される無機導電性セラミクス材料は、プラズマ吸収による着色があり、膜厚を増すほど着色の増大とともに可視光線透過率が著しく減少するという問題や、基材の熱伸縮による透明導電膜の破断など耐久性低下の問題を発生させる。
上記に述べたシート抵抗２０〜３０Ω／ｓｑ．の透明導電膜では、車両のバッテリー電圧における十分な発熱は難しく、高電圧の供給が可能な電車や機関車、住宅等の建物用途に限られることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１０−２８６６９
【特許文献２】特開２０１１−１５００８
【特許文献３】特開２００５−８１３７７
【特許文献４】特開２００８−４１３４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は以上説明してきたような問題に鑑みてなされたものであり、樹脂ガラスに対して発熱線を設けるに際し、透視視界の確保に適した発熱線の線幅と間隔および膜厚で、かつ車両用のバッテリーを用いて十分な発熱量を確保できる発熱線の形態や形成方法、並びに樹脂ガラスの製造方法を提供することを目的とする。また、上記発熱線を含む車両用樹脂ガラスが長期信頼性に優れたものになるよう、最適な樹脂ガラスの構造を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明においては、熱伝導率の低い樹脂を基材に用いても、発熱均一性を損なわないよう、発熱線の間隔を極端に狭める。更に、この状態で、透視視界を確保するため、発熱線の線幅を極端に減ずる。これにより７０％以上の可視光線透過率を得るものとなる。発熱線は、抵抗率が低い金属材料あるいは金属酸化物を用い、所望の発熱量を得るため適正な厚みに作製される。樹脂基材上に焼成した金属ペーストは電気抵抗が高く緻密性も低いが、これを保護するためと表面を平坦化するために、湿式のコーティング方式によりハードコートが形成される。このハードコートは、樹脂ガラスの表裏両面に形成され、車室内側の樹脂ガラス表面に形成された上記発熱線を被覆して、擦り傷や摩耗に対する保護膜として機能する。また、ハードコートは２層で構成され、樹脂基板に接してプライマー層、ハードコート層（トップ層ともいう）とから形成し、それぞれの層の硬度や膜厚や屈折率を目的に沿った最適な範囲に維持させる。例えば、車室外側のハードコート表面には硬質層を形成し、自動車の安全規格に合った耐摩耗性を付与する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る車両用樹脂ガラスにおいて、樹脂基板上に形成され、線幅と線間隔、線パターンなど、所望の発熱特性を得るために最適化した発熱線上に、硬度や膜厚や屈折率を制御したプライマー層とハードコート層を積層して儲けることにより、耐候性や耐摩耗性を高めるだけでなく、樹脂ガラスの可視光線透過率を高め、光学干渉やヘイズを低減できる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】発熱線幅と可視光線透過率および単位面積当たりの発熱密度の関係図
【図２】開口部幅と可視光線透過率および発熱密度の関係図
【図３】本発明における発熱線の概念図
【図４】電力供給電極の説明図
【図５】第一実施例の説明図
【図６】工程ごとの分光透過率変化の説明図
【図７】第二実施例の説明図
【図８】第三実施例の説明図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明は電気伝導性を有する発熱層とハードコート層を含むものである。以下、それぞれについて記述する。
本発明による発熱層は、透明樹脂基材の一面側に、例えば導電性金属からなる金属パターンからなり、金属パターンの開口部により透視性が付与される。金属パターンは、複数の直線または曲線の組み合わせによる線分群形状、あるいはメッシュ状であり、基材の熱伸縮に柔軟に追従するものである。また、本発明における発熱層とは、電流の流通が可能な低抵抗の導電性を有するとともに、可視光線透過性を有する部材のことをいう。金属パターンの開口部を広げると、可視光線透過率は高くなり、単位面積当たりの発熱量は低下する。また、金属パターンの線幅を広げると、可視光線透過率は減少して、単位面積当たりの発熱量は増大する。また、金属パターンの膜厚を増すと、可視光線透過率に変化はないが、単位面積当たりの発熱量は増大する。ここに、金属パターンの材質は導電性を有する金属であれば特に制限されるものではない。
【００１６】
図１に、抵抗率１０−５Ωｃｍオーダーの金属、例えばニッケルを用いてメッシュパターンによる発熱線を作製した場合の、発熱線幅と可視光線透過率および単位面積当たりの発熱量（発熱密度）の関係を示す。開口幅は３００μｍ、発熱線の厚みは３μｍである。発熱線幅の増大とともに可視光線透過率は減少する。可視光線透過率７０％以上を確保するためには、発熱線幅は２２μｍ以下でなければならない。また、発熱密度を５０ｍＷ／ｃｍ２以上とするには、発熱線幅は１８μｍ以上とすべきである。すなわち、可視光線透過率７０％以上、発熱密度５０ｍＷ／ｃｍ２以上を満たすためには発熱線幅は、１８μｍ〜２２μｍの範囲で決める必要がある。発熱線の厚みを５μｍとすると、上記条件を満たす発熱線幅は１０〜２２μｍの範囲となる。
【００１７】
図２に、発熱線幅２０μｍ、発熱線の厚みを３μｍとした場合の、開口部幅と可視光線透過率および発熱密度の関係を示す。可視光線透過率７０％以上でかつ発熱密度５０ｍＷ／ｃｍ２以上を確保するためには、開口幅は２７０μｍ〜３４０μｍとすべきであることがわかる。以上はメッシュパターンを想定したが、線形パターンを組み合わせた線分群形状パターンにおいては線分間隔を開口幅とほぼ等価として扱うことができる。
【００１８】
本発明による発熱線の一例の断面図を図３（ａ）および（ｂ）に概念的に示す。なお、説明の容易化のために、厚み方向（図の上下方向）の縮尺を面方向（図の左右方向）の縮尺よりも大幅に拡大誇張して図示し、また、図の左右方向において金属パターン２の幅をその配列周期よりも大幅に誇張して図示してある。そして透明樹脂基材１と金属パターン２とで形成される凹凸を全て覆う形でプライマー層３とハードコート層４が積層されている。図３（ａ）では、透明樹脂基材１上に金属パターン２が直接積層されているが、図３（ｂ）に示すように透明樹脂基材１と金属パターン２との密着性を高めるために、透明樹脂基材１と金属パターン２の間に接着層５を介在させてもよい。また、接着層５とプライマー層３を同一素材としてもよい。ここで、金属パターン２は、具体的には図１および図２に示した条件を満たすメッシュ形状、あるいは線分群形状等のパターンである。
【００１９】
以下、本発明における車両用樹脂ガラスの各構成について順に説明する。
【００２０】
（１）透明樹脂基材
透明樹脂基材１は、可視光線領域での透明性（光透過性）、耐熱性、機械的強度などの要求物性を考慮して、公知の材料及び厚みを適宜選択すればよいが、本発明の効果を最大限に得るためには板状体の剛直物が望ましい。
透明樹脂基材の材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、エチレングリコール−１，４シクロヘキサンジメタノール−テレフタル酸共重合体、エチレングリコール−テレフタル酸−イソフタル酸共重合体、ポリエステル系熱可塑性エラストマーなどのポリエステル系樹脂、ポリメチルメタクリレートなどのアクリル系樹脂、ポリプロピレン、シクロオレフィン重合体などのポリオレフィン系樹脂、トリアセチルセルロースなどのセルロース系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリイミド（ＰＩ）系樹脂などである。中でも、ポリカーボネートは耐熱性、耐衝撃性に代表される機械物性、光学品質、コスト等の点で好ましい。
透明樹脂基材１の厚みは基本的には特に制限はなく、用途に応じ適宜選択することができる。例えば０．５〜２０mm程度である。
また、金属パターン２、あるいは透明樹脂基材１と該金属パターン２との間に接着層５を設ける場合には、該接着層５との密着性を確保するために、透明樹脂基材１表面に別途密着性改善のための表面処理や易接着層或いは下地層等を設けてもよい。
【００２１】
（２）金属パターン
本発明における金属パターン２は、透明樹脂基材１上、または透明樹脂基材１上に接着層５を形成する場合には該接着層５上に、所定パターンで設けられる。また、金属パターン２は、金属微粒子およびバインダー樹脂を含む導電性組成物からなることが加工性や密着性の観点から望ましい。このときバインダー樹脂成分の割合が多いほど、バルク金属の電気抵抗に比べて増大する。低抵抗化を図るためにはバインダー樹脂成分の組成が９０％以上の金属ペーストが適している。例えば、市販の熱硬化型銀ペーストを塗布乾燥させた場合の体積抵抗率は、通常バルク銀の体積抵抗率は１．５×１０−６Ωｃｍ程度であるが、実際に樹脂基板上に印刷硬化したものの体積抵抗率は１〜３桁高くなることがある。
金属パターン２の組成としては、銅や銀、金、ニッケル、クロム、アルミニウム、タングステン、鉄など、一般的な金属やその合金が使用可能であり、酸化錫や酸化亜鉛などの導電性金属酸化物でもかまわない。また、形成方法としてスクリーン印刷や、その他の微細なパターンを形成するために適した方法であればいずれの手段を用いても構わない。
所定パターン形状としては、線分群形状やメッシュ形状が代表的なものであるが、メッシュ形状の場合、単位格子形状は、正三角形、不等辺三角形等の三角形、正方形、長方形台形、菱形等の四角形、六角形、八角形等の多角形、円、楕円などが用いることができる。また、モアレを軽減する目的で、ランダムな開口部を持つ多角形あるいは円形パターン等も使用可能である。金属パターン２自体は不透明であるが、線分間の隙間やメッシュパターンの微細な開口を介して光を通すことにより、擬似的に透明導電層を形成する。
【００２２】
（４）プライマー層
プライマー層３としては、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ樹脂等を用いることができる。透明樹脂基材やハードコート層４のいずれに対しても、接着性が良好な材料や形成条件を選ぶべきである。プライマー層３には必要に応じて、紫外線吸収剤やシランカップリング剤を添加してもよい。
【００２３】
（４）ハードコート層
ハードコート層４としては、公知の樹脂が挙げられ特に限定されるものではないが、シリコーン系樹脂、あるいはシロキサン結合を組成に含むアクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ樹脂等を用いることができる。また、硬化方法は熱硬化、紫外線硬化、電子線硬化、常温硬化等の各方法を用いることができる。ハードコート層の屈折率は、透明樹脂基材の屈折率よりも低いほうが望ましい。また、ハードコート層の中に、機能性のある無機または有機の粒子や樹脂を加えることにより、絶縁保護機能、反射防止機能、赤外線遮断機能、赤外線吸収機能、紫外線遮断機能、熱緩衝機能、色補正機能、アンチグレア機能、ガスバリア機能といった機能を持たせることもできる。
塗布方法は特に限定されないが、例えばディッピング(浸漬）、カーテンコート、かけ流し、スピンコート等の方法で塗布を行うことができる。
膜厚は、金属パターン２を被覆し表面を平滑にするために、少なくとも金属パターン２より厚くすることが望ましい。ハードコート層４とプライマー層３の各々の機能を一体化して、１回のコーティングで形成される薄膜を用いても構わない。
【００２４】
（６）電力供給電極
電力供給電極６は、供給電極あるいは終電電極またはバスバー、あるいは単に電極と称される場合がある。電力供給電極の目的は、電流供給を安定的に均一に行うことにあるが、その目的のためには、発熱線の電気抵抗に比して１桁〜３桁程度低い電気抵抗を維持する必要があり、発熱線と同じ材質の金属を使う場合は、膜厚やパターン幅をできる限り大きくする必要がある。この際、金属パターンの端部の断面形状がなだらかになるような印刷や焼き付け条件を選ぶものとする。例えば、スパッタリングや真空蒸着などのマスクを介した成膜方法で、回り込みを利用してなだらかな端部断面形状を作製してもよい。
【実施例１】
【００２５】
以下、実施例を挙げて、本発明を更に具体的に説明する。これらの記載により本発明を制限するものではない。
図５（ａ）に第一の実施例における車両用樹脂ガラス表面のパターン概略図を示す。また、図５（ｂ）に図５（ａ）におけるｄ−ｄ´断面の模式図を示す。
【００２６】
まず初めに、平板形状の透明なポリカーボネート樹脂板１０上の一方の面の周囲に、スクリーン印刷により黒色塗膜１１を形成し、温風大気雰囲気炉中１００℃６０分で焼き付ける。この方法は、一般にブラックアウトと称し、車両実装の際、接着剤などの実装部材を隠し見栄えを良くするために用いられている。
【００２７】
次いで、黒色塗膜１１を形成した面に、金属メッシュの高精細スクリーン版を用いて、上記平板形状のポリカーボネート樹脂板１０上に銀ペースト１２を印刷する。線幅は２０μｍで、線間３００μｍの線分群形状パターンで、透明導電層を形成した。厚みは３μｍである。本実施例では線分群形状パターンを用いた。メッシュパターンを用いても差し支えない。
【００２８】
次いで、１２０℃３０分程度の焼成を行い、パターンの焼き付けを実施してこれを発熱線とする。
左右両端の縦方向パターンは電力供給のために使用する。この部分の電気抵抗をできるだけ低くするため、必要に応じて厚膜型の銀ペースト１３を銀ペースト１２に重ねて１０μｍの厚みで印刷し、１２０℃１時間程度の硬化条件にて焼成する。
【００２９】
次いで、熱プレス成形により、ポリカーボネート樹脂板１０を所望の３次元形状に成形する。成形時の温度は１５０〜１８０℃程度の範囲で、使用するポリカーボネート樹脂板１０の物性により選択する。
【００３０】
次いで、ディップコーティング法により、ポリカーボネート樹脂板１０の表裏両面に熱硬化型アクリル系樹脂からなるプライマー層１４を形成する。プライマー層１４を形成する組成物には、あらかじめ紫外線吸収剤を適量添加し、樹脂ガラスとしての耐候性を向上させる。熱硬化は温風大気雰囲気炉において、１２５℃３０分で実施する。
【００３１】
次いで、ディップコーティング法により、ポリカーボネート樹脂板１０の表裏両面に熱硬化シリコーン樹脂からなるハードコート層１５を形成する、熱硬化の条件は１２５℃６０分とする。プライマー層１４とハードコート層１５を合わせた厚みは、銀ペースト１２による発熱線の厚み３μｍに対し、等倍〜５倍の範囲で決定する。これは、プライマー層１４とハードコート層１５を形成することで、発熱線の厚み分の段差を埋めて表面を平坦にするためである。
ここでポリカーボネート樹脂板１０の硬度はナノインデンテーションによる測定により０．３Ｇｐａ、プライマー層１４の硬度は０．５ＧＰａ、ハードコート層１５は０．８ＧＰａであった。
さらに車室外となる側のハードコート層１５の表面に、真空紫外線による光改質を施し、ハードコート層表面から０．５μｍの深さをＳｉＯ2に改質して硬質層１６を形成する。硬質層１６の硬度は、１．５ＧＰａであった。
【００３２】
以上のようにして作成した樹脂ガラスの車室外側の面に対するＡＳＴＭ  Ｄ１０４４に準拠したテーバー摩耗試験において、摩耗輪の回転数１０００回で、試験前後のヘイズの変化ΔＨは１．３％であった。また車室内側においては、摩耗輪の回転数５００回で、試験前後のヘイズ変化ΔＨは１．４％であった。
【００３３】
本実施例のように、ポリカーボネート樹脂板１０から、表面に向かって順次硬度が高くなるような構造で、かつ最表面の硬度がナノインデンテーションによる測定で１ＧＰa以上となるように配置したため、各部材間の材質差に起因する機械的なストレスを吸収することができ耐久性を向上させることができる。また、このような構造にするとテーバー摩耗試験において、摩耗輪回転数１０００回において２％以下となる耐摩耗性を発現させることができる。
【００３４】
本実施例において、ポリカーボネート樹脂板１０の屈折率は１．５９、プライマー層１４の屈折率が１．５０、ハードコート層１５の屈折率が１．４５であった。また硬質層１６の屈折率は１．４１であった。屈折率がポリカーボネート樹脂板から表面に向かって順次低くなる構造は、各部材界面における光学反射やヘイズを低減し、可視光透過率を高めることにより透明性を改善することに役立つ。
黒色塗膜１１と銀ペースト１２は、実装形態を考慮し、工程の順番を入れ替えても構わない。図６は便宜上銀ペースト印刷を先に実施し、次いで黒色塗膜を施し、熱成形、ハードコートの順に工程を進めた場合の工程ごとの分光透過率変化を示したものである。
透明なポリカーボネート樹脂の可視光透過率は８８％程度であるが、銀ペースト印刷を施すと、８２％程度まで減少する。印刷時に熱処理を施すことにより若干の可視光線透過率の改善が認められるが、熱成形を経ると逆に低下する。これは成形型がポリカーボネート樹脂板表面に押しつけられることにより表面に微小な凹凸が形成されるためであり、プライマー層とハードコート層を形成することにより、可視光線透過率は大きく改善されることがわかる。
また、ヘイズは銀印刷後に３．２％であったが、ハードコート後は２．５％まで低下した。
【００３５】
本実施例では、ハードコート１５の表面を光により改質して硬質層１６を形成したが、硬質層１６に代えて、スパッタリング法やＣＶＤ法などの物理化学的な成膜法を用いて、所望の物性を有する薄膜を形成してもよい。
【実施例２】
【００３６】
図７に第二の実施例を示す。先に示した第一実施例は、ポリカーボネート樹脂板にスクリーン印刷により直接金属パターンを形成する方法であったが、あらかじめ金属パターンを形成したポリカーボネート樹脂等のフィルムを、ポリカーボネート樹脂板に貼り合わせる方法も使用可能である。図７（ａ）はフィルム２０を貼合した樹脂ガラスの表面パターンで、図７（ｂ）は図７（ａ）のｅ−ｅ´断面の模式図である。
フィルム２０の材質は、できるだけ貼り合わせる対象の基材と同一のほうがよく、本実施例では、板材にポリカーボネート樹脂板２１を用いた。フィルム２０の表面には、あらかじめスクリーン印刷などの方法にて金属パターン２２を形成しておく。金属パターン２２の材質としては、銀を用いたが銅やニッケルなどの金属や錫や亜鉛の酸化物でも構わない。
【００３７】
貼り合わせの方法としては、ホットプレスによる溶着接合、赤外線レーザーや超音波を使用した溶着接合などを用いることができる。
接合後のパターン形成したポリカーボネート樹脂フィルム２０とポリカーボネート樹脂板２１は一体であり、そのまま黒色塗膜２３や熱成形やプライマー層２４やハードコート層２５、および硬質層２６の形成が可能である。
【００３８】
また、射出成形で所望の３次元形状を直接形成する際に、上記フィルム２０をインサート成型し一体化することも可能である。黒色塗膜２３も、金属パターン２１と同様にフィルム２０上にあらかじめスクリーン印刷等で形成しておいてもよい。
【００３９】
プライマー層２４やハードコート層２５の硬度や光学物性および膜厚は、第一実施例と同じ考え方に基づいて決定することができる。必要に応じてプライマー層２４の組成に無機ナノ粒子を添加し機能付加や硬度制御をおこなっても構わない。また、ハードコート層２５の組成にジメチルジメトキシシランやシルセスキオキサンなど２官能や３官能のシリコーン組成を加えたり、フェニル基やジフェニル基のような有機官能基の添加により、硬度や柔軟性、紫外光の透過量を適切に制御したりすることも可能である。
【実施例３】
【００４０】
図８に第三の実施例を示す。図８（ａ）はフィルム３０上に形成したパターンを示す。本例ではメッシュ状のパターンを例としたが、線分群状のパターンでも構わない。図８（ｂ）に図８（ａ）におけるｆ−ｆ´断面を示す。また、図８（ｃ）〜図（ｅ）は樹脂ガラスの製造工程を説明する図である。
【００４１】
本実施例は、あらかじめフィルム上に作製された金属パターン３１のみをポリカーボネート樹脂板３２上に写し取る方法である。まず、アクリル系やウレタン系の接着層３３を設ける。接着層３３は、フィルム３０上に形成する場合と、ポリカーボネート樹脂板３２上に形成する場合のいずれも選択可能である。また、接着層３３はプライマー層３４と同一材質でもかまわない。接着層３３を形成した後、１５０℃程度の一定の温度下で圧力をかけることで接着層３３を介してフィルム３０をポリカーボネート樹脂板３２に接合される。
【００４２】
次いで、フィルム３０を剥がすことで金属パターン３１のみをポリカーボネート樹脂板３２に写し取ることができる。金属パターン３１は接着層３３を介して形成されるため、後に熱成形やプライマー層３４のコーティングや熱硬化を行う際に浸食や変質、変形を起こさない材質が望ましい。
さらに硬度および屈折率ともに、ポリカーボネート樹脂板３２とプライマー層３４の中間の値となるよう調製するのが望ましい。
【００４３】
金属パターン３１は、接着層３３に埋め込まれた形でポリカーボネート樹脂板３２上に形成されるが、接着層３３をあらかじめポリカーボネート樹脂板３２上にコーティングした場合は、図８（ｄ）に示すように金属パターン３１が完全に接着層３３に埋め込まれない状態となり段差が発生する場合が多い。従って、プライマー層３４とハードコート層３５の合計の厚みが、この段差を被覆するに十分なものとなるよう決定する。具体的には厚さ５μｍの金属パターン３１を転写すると、３μｍ程度の段差が生じた。プライマー層３４を３μｍ、ハードコート層３５を５μｍとして平坦な表面を得た。次いで光改質により、硬質層３６を形成する。必要に応じて、黒色塗膜３７を形成してもよいが、黒色塗膜３７は、必ずしもポリカーボネート樹脂板３２および接着層３３上に設ける必要はなく、あらかじめフィルム３０上に設けておいてもよい。
【００４４】
また、本実施例では、接着層３３とプライマー層３４を分けて形成したが、接着層３３にプライマー層３４の機能を持たせ、プライマー層３４とプライマー層３４の形成工程を省いてもかまわない。この際、ハードコート層３５により金属パターン３１により生ずる段差を埋める必要があるため、ハードコート層３５の厚みは５μｍ〜１０μｍの間で設定するのが望ましい。
【符号の説明】
【００４５】
１  透明樹脂基材
２  金属パターン
３  プライマー層
４  ハードコート層
５  接着層
６  電力供給電極
１０  ポリカーボネート樹脂板
１１  黒色塗膜
１２  銀ペースト
１３  厚膜型銀ペースト
１４  プライマー層
１５  ハードコート層
１６  硬質層
２０  フィルム
２１  ポリカーボネート樹脂板
２２  金属パターン
２３  黒色塗膜
２４  プライマー層
２５  ハードコート層
２６  硬質層
３０  フィルム
３１  金属パターン
３２  ポリカーボネート樹脂板
３３  接着層
３４  プライマー層
３５  ハードコート層
３６  硬質層
３７  黒色塗膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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