(57)【要約】  プラスチック基板上のクロム外観コーティングのための新しい物理的気相成長（ＰＶＤ）層構造は、非常に良好な接着性を示す。ＰＶＤコーティングは、ＰＶＤコーティングの前に基板に適用された有機紫外線硬化ベースコートと、ＰＶＤコーティングを保護し、光沢度を調整するための同様の有機紫外線硬化トップコートとに埋め込まれる。新しいＰＶＤコーティング構造は、つまり、クロム、ジルコニウム、およびアルミニウムなどの異なる金属層と、一酸化ケイ素（ＳｉＯ）およびシリコンからなる新しい接着層とからなる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラスチック基板とクロム外観を提供するための前記プラスチック基板上のコーティングとを備えるコーティングされたプラスチック部品であって、前記コーティングが、金属層と、前記金属層および前記プラスチック基板の間に設けられた接着層とを含み、前記接着層が、前記金属層および有機ベースコート層の間の接着性を促進するために一酸化ケイ素を含み、前記有機ベースコート層が、紫外線を照射して硬化されたラッカーであることを特徴とする、コーティングされたプラスチック部品。
【請求項２】
前記コーティング上に有機透明トップコート層が存在することを特徴とする、請求項１に記載のコーティングされたプラスチック部品。
【請求項３】
前記有機トップコート層は、紫外線硬化層であることを特徴とする、請求項２に記載のコーティングされたプラスチック部品。
【請求項４】
前記紫外線硬化層は、前記ベースコートと同様に適用されていることを特徴とする、請求項３に記載のコーティングされたプラスチック部品。
【請求項５】
前記コーティングは、ＰＶＤコーティングであることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のコーティングされたプラスチック部品。
【請求項６】
前記コーティングは、前記接着層の上にコーティングされるシリコン層を含み、好ましくは、前記一酸化ケイ素層は、前記シリコン層に対して離散的な界面を形成するのではなく、酸素量の減少に伴って勾配を形成することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のコーティングされたプラスチック部品。
【請求項７】
前記コーティングは、異なる金属層、好ましくはクロムおよび／またはジルコニウムおよび／またはアルミニウムを含み、好ましくはシリコンを含むことを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載のコーティングされたプラスチック部品。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
プラスチック部品の表面に光沢のあるものを製造するには、クロムメッキが一般的であった。この環境的に有害な技術の代替として、プラスチック基板上に同様の効果を得る、すなわち、基板上に薄い金属層をスパッタリングまたは蒸発させることによる物理的気相成長（ＰＶＤ）プロセスがある。これらのＰＶＤコーティングは、従来のクロムメッキコーティングよりもかなり薄いため、場合によっては、基板とＰＶＤ層との間にベースコートを追加して、多くの場合では、射出成形されたプラスチック部品の不完全な部分を平らにする必要がある。また、薄い金属コーティングの保護およびコーティングシステムの光沢度を調整するために、トップコートを適用してもよい。
【０００２】
基板または有機ベースコートへのＰＶＤコーティングの接着性は常に問題であり、対処する必要がある。通常、ＰＶＤ処理の前にプラズマ処理を行い、表面を洗浄して活性化させるが、これだけで部品を自動車産業の厳しい長期安定性の要求に耐えさせるには十分ではないかもしれない。
【０００３】
また、純ＰＶＤクロム層は、その高い引張応力のため、一定のコーティング厚になるとクラックも発生しやすくなる。これにより、接着性は向上するが、この効果の光学的外観が悪いため、依然として好ましくない。クロム外観ＰＶＤ層のクラックを回避し、接着性を向上させるために、多層システムが使用され得、完全なＰＶＤコーティングシステムの本質的なストレスを軽減する。
【０００４】
また、アルゴンガスを用いたスパッタプロセスに酸素ガスを添加することにより、良好に接着したクロム（ＩＩＩ）酸化物（Ｃｒ２Ｏ３）が得られることが知られている。
【発明の概要】
【０００５】
本発明は、低酸素分圧雰囲気下で蒸着されたメタロイドシリコンを用いて、接着促進層として一酸化ケイ素（ＳｉＯ）を実現することにより、プラスチック基板上に紫外線硬化有機ラッカーに埋め込まれたＰＶＤ層の接着性を大幅に向上させる新規なＰＶＤ層構造について説明するものである。
【０００６】
ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）上の光学コーティングから、わずか数ナノメートルの厚さの薄い一酸化ケイ素（ＳｉＯ）層が、低屈折率二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）と高屈折率二酸化チタン（ＴｉＯ２）からなる誘電体反射防止コーティングの密着を大幅に向上させることが知られている。これは、非透過性のＳｉＯ層による紫外線の遮蔽により、ＰＭＭＡを保護しているためと考えられる。固体ＳｉＯをるつぼから電子ビームで蒸発させ、ＰＭＭＡ上に蒸着させる。特に電子ビームガンからの紫外線は遮断されているが、可視域の光の透明度はほとんど影響を受けない。
【０００７】
驚くべきことに、本発明者らは、このようなＳｉＯ層が、各種有機基板上の金属層の接着性を飛躍的に向上させることも見出した。クロム外観部品では光の透明性は問題ではないので、その場合のＳｉＯ層の厚さは数ナノメートルに限定されるものではない。さらに薄いＰＶＤコーティングを施した半透明の金属コーティング（いわゆるトランスラックスコーティング）の場合、ＳｉＯ層は、光透過率に大きな影響を与えないように十分に薄くされ得る。
【０００８】
プラスチック基板（すなわち、ＡＢＳ、ＰＣ／ＡＢＳ、ＰＣ）を有機ベースコートでコーティングし、紫外線を用いてラッカーを硬化させる。この後、基板を真空中に移し、プラズマで前処理する。
【０００９】
アルゴンまたはアルゴンと酸素および窒素などの反応性ガスの混合ガスを用いたプラズマ処理の後、表面にＳｉＯ接着層が蒸着される。これは、例えば、酸素雰囲気中で純シリコンをスパッタリングしたり、またはＳｉＯターゲットをスパッタリングすることによって行われ得る。純シリコンを使用する場合は、ＳｉＯ層の蒸着後に酸素フローを減らし、純アルゴン雰囲気中でスパッタリングすることでターゲットのポイズニングを防ぎ得る。
【００１０】
接着層の上には、異なる色を生成するために、追加の金属または金属オキシ窒化物が適用され得る。最後に基板を大気中に戻し、ベースコートと同様に紫外線硬化トップコートラッカーが適用される。
以下の図面は、本発明のＳｉＯ接着層を含む層構造の代表的な例を示す。
【００１１】
プラスチック基板と金属的外観を提供するためのプラスチック基板上のコーティングとを備えるコーティングされたプラスチック部品が開示される。コーティングは、金属層と、金属層およびプラスチック基板の間の接着層とを含み、接着層は、金属層と有機材料との接着性を促進するために一酸化ケイ素を含む。
【００１２】
有機材料はプラスチック基板であり得、または有機材料はプラスチック基板と接着層との間の有機ベースコート層であり得る。
【００１３】
コーティング上に透明な有機トップコート層がある可能性がある。
【００１４】
コーティングは、ＰＶＤコーティングであり得る。
【００１５】
コーティングは、接着層の上にコーティングされるシリコン層を含み、好ましくは、一酸化ケイ素層は、シリコン層に対して離散的な界面を形成するのではなく、酸素量の減少に伴って勾配を形成する。
【００１６】
コーティングは、異なる金属層を含み得、好ましくはクロムおよび／またはジルコニウムおよび／またはアルミニウムであり、好ましくはシリコンを含む。
【００１７】
参照符号：
１  プラスチック基板
２  紫外線硬化ベースコート
３  ＳｉＯ  一酸化ケイ素層
４  Ｓｉ  シリコン層
５  Ｚｒ  ジルコニウム層
６  Ｃｒ  クロム層
７  紫外線硬化透明トップコート
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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