(57)【要約】【課題】気候条件および水分条件に起因する物理的なゆがみに対する耐久性のあるポリマー型ミラーを提供する。【解決手段】以下の構造を有するポリマー型ミラーを実現する。すなわち、透明な合成樹脂基板１４の前面及び／又は後ろ面に接着層１８が形成され、基板の前面上にある接着層１８に接して多層表面硬化コーティング２０が形成される一方で、基板の後ろ面の側には、接着層１８に重ねて表面硬化コーティング２２および多層反射コーティング２４が形成され、さらにその上に保護バックコート層２６が形成されている、というポリマー型ミラーである。【選択図】　図１
2004029816.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリマー型ミラーであって、
前面と後ろ面とを有する透明な合成樹脂基板と、
前記合成樹脂基板の前記前面と前記後ろ面とに形成された接着層と、
前記合成樹脂基板の前記前面上にある前期接着層に接して形成された多層表面硬化コーティングと、
前記合成樹脂基板の前記後ろ面上の前記接着層および前期表面硬化コーティングのうち一方に接して形成された多層反射コーティングと、
前記ミラーの外部後ろ側の面として形成された保護バックコート層と、
表面硬化コーティングの外側の面に接して形成された多層親水性コーティングであって、少なくとも１つの層がジルコニアを含む、という多層親水性コーティングと、そして、
前記親水性コーティングの外側の面を覆う形で形成された疎水性コーティングと、を有すること
を特徴とするポリマー型ミラー。
【請求項２】
前記接着層、前記多層表面硬化コーティング、前記反射コーティング、前記保護バックコート層、前記親水性コーティング、そして、前記疎水性コーティングはそれぞれの透水特性を有し、それら特性は、透過して前記合成樹脂基板の前記前面および後ろ面にまで達することのできる水分の量がほぼ等しくなるようにするものであること、
を特徴とする請求項１に記載のポリマー型ミラー。
【請求項３】
前記多層表面硬化コーティングは、５００〜１２００オングストロームの厚みを有するＳｉＯ層、３００〜１２００オングストロームの厚みを有するＳｉＯ２層、そして、６００〜１４００オングストロームの厚みを有するＺｖ（ｉＰｖ）２層で成ること、
を特徴とする請求項１に記載のポリマー型ミラー。
【請求項４】
前記多層反射コーティングは、ＳｉＯ、Ａｌ、ＳｉＯ、Ｚｖ（ｉＰｖ）２、そしてＳｉＯ２の層を順に重ねて配置した多層薄膜で成ること、
を特徴とする請求項１に記載のポリマー型ミラー。
【請求項５】
前記多層反射コーティングは、５００〜１２００オングストロームの厚みを有するＳｉＯ層、７００〜１５００オングストロームの厚みを有するＡｌ層、５００〜１２００オングストロームの厚みを有するＳｉＯ層、６００〜１４００オングストロームの厚みを有するＺｖ（ｉＰｖ）２層、そして、３００〜１２００オングストロームの厚みを有するＳｉＯ２層を順に重ねた形で成ること、
を特徴とする請求項４に記載のポリマー型ミラー。
【請求項６】
前記合成樹脂基板の前記後ろ側に形成された後ろ側表面硬化層を更に有し、前記後ろ側表面硬化層は多層コーティングを有し、それら層のうち少なくとも１つはジルコニアを含むこと、
を特徴とする請求項１に記載のポリマー型ミラー。
【請求項７】
前記後ろ側表面硬化層は、３００〜１２００オングストロームの厚みを有するＳｉＯ２層と、６００〜１４００オングストロームの厚みを有するＺｖ（ｉＰｖ）２層とを有すること、
を特徴とする請求項６に記載のポリマー型ミラー。
【請求項８】
各層の熱膨張係数を一致させることで相補的な膨張と収縮とを実現し、それによって水分の漏れを防止していること、
を特徴とする請求項１に記載のポリマー型ミラー。
【請求項９】
前記疎水性コーティングはパーフルオロアルキルシランを有すること、
を特徴とする請求項１に記載のポリマー型ミラー。
【請求項１０】
前記多層親水性コーティングは、外側の面から内側の面に向かって順番に並ぶ層から成り、それら層とは、第１の二酸化ケイ素層、第１のジルコニア層、第２の二酸化ケイ素層、第２のジルコニア層、そして、第３の二酸化ケイ素層、であること、
を特徴とする請求項１に記載のポリマー型ミラー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、広くは、プラスチック製またはポリマー型のミラーに関し、さらに詳しく言えば、軽量で耐久性があり、ゆがみへの耐性を有する合成樹脂ミラーとそれを製造する方法とに関する。
・関連する出願
本出願は、２００１年７月２７日になされた、米国特許出願０９／９１６，７７７号（現在、米国特許６，４０９，３５４号として発行）の部分継続出願であり、そして、前記出願は２０００年８月２３日になされた米国仮特許出願６０／２２７，１９４号の継続出願である。
【０００２】
【従来の技術】
ミラーは、典型的な形として、複数の薄膜を重ねた構造を有する。さらに詳しく言えば、ミラーは通常、ガラス製基板素材の上に複数の化合物を選択的に重ねて配置する形で形成される。通常、これらの層には、反射層と、当該反射層を覆う保護バックコート層とが含まれる。一般に、反射層は、アルミニウム、クロム、ロジウム、または銀の薄膜から形成される。産業分野の用途では、通常、反射率の高さおよびコストの低さを理由として、銀の代わりにアルミニウムが使われる。保護バックコート層は複数の機能を果たし、その中には反射層を湿気から守る機能などがある。こうした機能が必要とされるのは、反射層が、特にアルミニウムで形成されている場合、水分によって容易に腐食させられるからである。反射層が配置される基板の素材は、水分を透過するものであることが多いので、保護バックコート層については、実質的に水分を透過しないものとして、反射層を効果的に覆うようにすることが重要である。また、バックコート層は、例えば、空気中の粒子状物質の衝突のダメージなどに対する物理的なバリアとしても働く。よって、適切に構成され設けられたバックコート層は、耐久性のあるミラーの実現に役立つ。
【０００３】
ガラス製ミラーは製造コストが高いため、合成樹脂を基板の素材とし、耐久性が高く低コストであるプラスチック製ミラーを開発するための研究が広く行われてきた。さらに、合成樹脂ミラーは破砕しにくい性質を有するため、これを自動車に用いることは、自動車の安全性を高めるという目的においては、従来のガラス製ミラーよりも好ましい。この研究の最大の焦点は、力学的に安定し光学的にはほぼ透明な熱可塑性または熱硬化性樹脂（ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）など）に関わっていた。そして、こうした努力の結果、樹脂基板素材上にアルミニウム反射素材と不透水性バックコート層とを重ねて配置する方法が開発された。
【０００４】
【特許文献１】
特開平０２−０８２２０１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、合成樹脂ミラーに関しては、最大の問題として、動作実用寿命がひどく短いということがある。それは、熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂の吸湿しやすいという特性に起因するミラーのひずみやゆがみが原因である。ガラス製のミラーとは違い、熱可塑性または熱硬化性の樹脂を基板素材にして形成されたミラーは、周囲の環境から徐々に水分を吸収する。そして、時間が経過すると、吸収された水分が反射層を腐食させる。さらに、水分の吸収は、他の気候的条件の変化と組み合わさって、熱可塑性または熱硬化性の樹脂の膨張と収縮とを引き起こす。これらの問題に加えて、バックコート層は通常、湿度その他の気候的条件の影響を受けない、という事実がある。そのため、バックコート層は、熱可塑性または熱硬化性の樹脂基板がなだらかに線形膨張／収縮するのを妨げる働きをしてしまう。加えて、合成樹脂基板の両面に設けられる各種コーティングそれぞれの水分透過性によって、合成樹脂基板の一方の面と反対側の面とで吸収される水分の量に差が出ることとなり、その結果、基板のそれぞれの面で膨張／収縮の程度が不均一となる。これら条件の全てが相互作用して、プラスチック製ミラーの反射層が結ぶ像にゆがみを生じさせたり、それに関連して光学的透明度を失わせたりする。ミラーが古くなるにつれ、この品質低下はひどくなる一方である。
【０００６】
合成樹脂に関しては、吸湿の影響の受けやすさを軽減するために、反射層配置前の熱可塑性または熱硬化性の樹脂基板の上に硬化材を設置しておく、という技法が提案されている。現在、好ましい硬化材とされているのは有機ケイ素ポリマーである。このポリマーが好ましいのは、衝突ダメージに対する防御を実現できること、および、充分に硬化した状態で高い光学的透明性を有すること、による。有機ケイ素ポリマーはこうした目的に関しては最適の素材と言えるが、まったく水を透過しないというものではない。そのため、部分的な効果はあっても、この種のポリマーは、ミラー装置に熱可塑性または熱硬化性の樹脂基板素材を用いる場合に関して生じる上記の問題の全てに対して、完全な解決策を提供するものではない。
【０００７】
そこで、本発明は上記課題に鑑み、上で述べた問題や限界を持たないミラー装置に対する要望を満たすことを目的とする。具体的に言えば、熱可塑性または熱硬化性の樹脂基板を用いて形成され、外部の環境条件にほとんど影響を受けない、すなわち、気候条件および水分条件に起因する物理的なゆがみに対する耐久性のあるミラー装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明のポリマー型ミラーは、前面と後ろ面とを有する透明な合成樹脂基板と、前記合成樹脂基板の前記前面と前記後ろ面とに形成された接着層と、前記合成樹脂基板の前記前面上にある前期接着層に接して形成された多層表面硬化コーティングと、前記合成樹脂基板の前記後ろ面上の前記接着層および前期表面硬化コーティングのうち一方に接して形成された多層反射コーティングと、前記ミラーの外部後ろ側の面として形成された保護バックコート層と、表面硬化コーティングの外側の面に接して形成された多層親水性コーティングであって、少なくとも１つの層がジルコニアを含む、という多層親水性コーティングと、そして、前記親水性コーティングの外側の面を覆う形で形成された疎水性コーティングと、を有することを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
新規であると思われる本発明の特徴については、特に、特許請求の範囲に示す。本発明、その構造および動作様態、ならびに、さらなる効果については、以下の詳細な説明を図面と対応付けながら参照することで最もよく理解できるであろう。図面全部をとおして、同じ参照番号は同じ構成部を指している。
【００１０】
以下の説明は、いかなる当業者でも本発明を製造および使用できるように提供されるものであり、発明者が考えた発明実行のベストモードを提示する。しかしながら、当業者が見れば、さまざまな変形が可能であることは明らかであろう。なぜなら、ここでは、本発明の一般的な原理を、特にポリマー型ミラーの実現の場合に限定しているからである。
【００１１】
本発明は、さまざまな形状をとりうるポリマー型ミラーを対象としている。例えば、いくつか図面を参照しながら以下に述べるように、本発明のポリマー型ミラーは、くさびに似た形、湾曲した形、環状体形、平らな形、又はその他の形状とすることができる。ポリマー型ミラーは、車両における内部用又は外部用のバックミラーとして利用できる。しかしながら、本発明のポリマー型ミラーは、自動車を対象とする用途に限定されるものではなく、他のミラー用途にも利用できることを理解しておくべきである。
【００１２】
本発明のポリマー型ミラーは、品質および外観についてはガラスミラーに匹敵し、しかも、軽量かつ耐久性のある設計においてガラスを上回る効果を有する。本発明のポリマー型ミラーは、水分吸収量が大きくならないように設計されている。その結果として、本発明のポリマー型ミラーには、顕著なひずみ、またはその他の物理的なゆがみが現れることがない。気候条件がさまざまに変化しても、本発明のポリマー型ミラーは、力学的に安定した状態を保つ。また、本発明のミラーは非常に耐久性が高い。後述する表面硬化層によって、例えば空気中粒子などからの物理的損傷に対する耐性が非常に高くなっている。その結果、本発明のミラーは、例えば、内部装着用バックミラーや外部装着用バックミラーに関する自動車産業の検査基準を満たすに充分な安定性を示すものとなる。
【００１３】
ここで図１を参照する。同図は、車両用の内部バックミラーとして設計されたポリマー型ミラー１０の好適な実施の形態を示す横断面図である。透明ミラー本体１４は、光学透明度の高い合成樹脂基板（例えば、熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂など）で製造された典型的なものである。好ましい合成樹脂としてポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）樹脂があるが、構成樹脂基板１４の形成には他のポリマーも使用できることを理解しておくべきである（例えば、ポリカーボネート（ビスフェノールＡ）、環状オレフィン、スチレン、アクリル／スチレン、ＰＰＧ　Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓが製造しているＣＲ−３９（Ｒ）、アセテート、ポリビニルブチレート、ポリウレタンなど）。この構成樹脂基板１４は、射出成形処理または圧縮成形処理によって容易に形成することができる。
【００１４】
ＰＭＭＡ樹脂基板は、メチルメタクリレートを重合することによって形成するのが好ましく、そこでは、メチルメタクリレートのほとんど全てが、ＰＭＭＡ形成のための重合化反応の間に反応する。反応しなかったモノマーのいくらかは、樹脂基板１４の前面１２および背面１６の上、ならびに樹脂基板１４のコアの内部に留まる。樹脂基板１４内部のそれらモノマーは通常、成形処理の後、前面１２または背面１６のうち近いほうに曇りを生じさせる。こうしたモノマーが引き起こす好ましくない影響を除去するために、樹脂基板１４の露出面の全てに対し、有機ケイ素材の形を有する薄く透明な表面処理材を用いて加工を施す。これを行うことで、樹脂基板１４は科学的に見て実質的に不活性となる。
【００１５】
この有機ケイ素材を樹脂基板１４上に噴霧、めっき、または遠心コート処理することで、樹脂基板１４の前面１２または背面１６の上に接着層１８を形成する。接着層１８は、約３ミクロンから約１０ミクロンの厚みを持つ有機ケイ素ポリマーとするのが好ましい。また、接着層１８を設けることは、充分な程度に「傷に強い」基板を実現する点から見ても有用である。有機ケイ素として典型的なものは、メチルトリエトキシシラン：ＣＨ３Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３から作られる。一般に、接着層１８は湿気を透過する性質を有し、例えば、屋内湿度９８％で５０℃に保たれた環境で検査した場合、有機ケイ素シランを通しての水分吸収速度は２４時間当たり約３ｇ／ｍ２である。そのため、接着層１８
にはさらにコーティングを施して透水性を下げる必要がある。
【００１６】
接着層１８を設けたのに続いて、樹脂基板１４の正面（前面）１２を表面硬化層２０でコーティングする。表面硬化層２０は、さまざまな素材の１または複数の層から成り、これら素材は、実質的に水を透過しない表面硬化層を形成する。以下に記す層から形成された表面硬化層２０については、本合成樹脂基板に求められるレベルの硬さと透湿性とを実現することが知られている。それらの層とは、５００〜１２００オングストロームのＳｉＯ層（７５０オングストロームが好ましい）、３００〜１２００オングストロームのＳｉＯ２層（５５０オングストロームが好ましい）、そして、６００〜１４００オングストロームのＺｖ（ｉＰｖ）２層（７２５オングストロームが好ましい）である。望むのであれば、背面（後ろ面）１６もコーティングして表面硬化層２２を設けてもよい。それによって、後ろ面１６に設けられる後続の反射層２４や保護バックコート層２６の能力が低下させられることはない。以下に記す層から形成された表面硬化層２２については、合成樹脂基板に求められるレベルの硬さと透湿性とを実現することが知られている。それら層とは、３００〜１２００オングストロームのＳｉＯ２層（５５０オングストロームが好ましい）、そして、６００〜１４００オングストロームのＺｖ（ｉＰｖ）２層（７２５オングストロームが好ましい）である。
【００１７】
ミラー面は、樹脂基板本体１４の後ろ面１６または表面硬化層２２（設けられている場合）を薄い合成反射層２４でコーティングする、という形で設ける。反射層２４は真空蒸着法を用いて設けられる。反射層２４は、有機素材および無機素材を重ねて蒸着するという形で形成される。以下のように重ねられた層を有する反射層については、望ましい透湿性、必要なレベルの反射率、耐久性、そして耐腐食性を有することが知られている。それら層とは、５００〜１２００オングストロームのＳｉＯ層（７５０オングストロームが好ましい）、７００〜１５００オングストロームのアルミニウム層（１２００オングストロームが好ましい）、５００〜１２００オングストロームのＳｉＯ層（７５０オングストロームが好ましい）、６００〜１４００オングストロームのＺｖ（ｉＰｖ）２層（７２５オングストロームが好ましい）、そして、３００〜１２００オングストロームのＳｉＯ２層（５５０オングストロームが好ましい）である。こうした構造を有する反射層２４については、良好な反射率と、水分の影響からくる腐食に対する優れた耐性とを実現することが知られている。さらに、反射層２４に関するこの組合せは、反射率の点で標準的なアルミニウムの薄膜反射コーティングに勝っている。反射層２４の有する視感透過率は、およそ９４．５％である。
【００１８】
次いで、薄い反射層２４を物理的に保護するために、保護バックコート層２６を形成して、反射層２４の外側主要面の全面が厳重に覆われるようにする。バックコート層２６の形成や設置には、公知のさまざまな素材やコーティング方法を用いることができる。例えば、比較的多い量の粉末無機充填材（炭酸カルシウム、炭酸バリウム、および／またはケイ酸アルミニウムなど）を含んだ樹脂性ペイントを塗布することで、優れた特性のバックコート層２６が得られる。この種のコーティング法に関する特定の例として、充分に高い物理強度を有し、透湿性の低減の点でも適当なバックコート層２６を形成することのできる方法がある。それは、アルキド樹脂固着剤と粒度が約１ミクロンから約５ミクロンの炭酸カルシウム粉末（重量でアルキド樹脂の７５〜８０％になる量）とを有するペイントを塗布することで、結果として得られるバックコート層２６に約１０ミクロンから約２０ミクロンの間の厚みを持たせる、というものである。また、バックコート層２６の存在によって、後ろ側の表面硬化層２２にＳｉＯ層（前側の表面硬化層２０には存在するもの）を持たせる必要がなくなる。本発明の主要な特徴として、バックコート層２６の透湿性が、下にある層（すなわち、反射層２４、後ろ面側の表面硬化層２２、そして前面側の表面硬化層２０）の透湿性と関連付けて選択されている。すなわち、樹脂基板１４の前面１２と後ろ面１６とで透過する水分の量は実質的に等しくなるように選択されている。保護バックコート層２６を、反射層２４のエッジ面２８および３０を覆うまで延ばす必要はなく、その結果として、バックコート２６の形成および設置は、高い生産性をもって非常に効率的に行うことが可能となる。
【００１９】
図１に示すポリマー型ミラーは、おおよそ、横方向に長い矩形となっており、断面の形もおおよそ矩形となっている。ただし、本発明に関する他の好適な実施の形態として、樹脂基板本体１４を矩形以外の形とすることもできる。例えば、図２に示すような、平凸樹脂基板２０２を有するポリマー型ミラー２００がある。図３は、くさび形樹脂基板３０２を有するポリマー型ミラー３００を示し、この場合、前面１２と後ろ面１６とは互いと平行にはならない。樹脂基板３０２は、断面が楔形となるように形作られ、それによって、ミラー３００を使用する車両が夜間走行を行う際に、ミラー３００がグレアを生じるのを防ぐ。図２および図３において、同一の参照番号は、図１に関連して説明したのと同じ要素を指すので、これら同一の要素に関しては、これ以上の説明は行わない。ポリマー型ミラーについては、他の形状や構造を持たせることができ、円環体形、両凸、平凹、両凹などにすることが可能である（ただし、これらに限定されるわけではない）。
【００２０】
実用の観点からみると、本発明のポリマー型ミラーは、アルミニウム膜でコーティングしたガラス板から作られる従来形のミラーに引けをとらない。これは、光学的に透明な熱可塑性または熱硬化性の樹脂基板１４が有する高い透明度や、反射層２４のＳｉＯ−Ａｌ−ＳｉＯ−Ｚｖ（ｉＰｖ）２という反射構造が有する良好な反射率による。加えて、ポリマー型ミラー１０は、樹脂基板１４の耐久性とその軽量性とにおいて効果を有する。さらに、簡単な射出成形または圧縮成形で側断面樹脂基板１４を形成することが可能で、機械加工処理を必要としないため、同じ形状の従来形ガラスミラーを製造する場合に比べて、製造総コストが小さくなる。
【００２１】
本発明の最も顕著な効果の１つとして、本発明のポリマー型ミラー１０は非常に安定性があり、乾燥した環境または湿度の高い環境のいずれでも、幅広い用途に耐えうる。ポリマー型ミラー１０では、前面と後ろ面とが加工されており、これらの面が、低減された、実質的に等しい透湿性を示すようにすることで、ミラー１０のひずみやゆがみを防止している。透湿性が実質的に同等で、しかも今までに比べて低い値になるのは、前側の表面硬化層２０、後ろ側の表面硬化層２２、反射層２４、そしてバックコート層２６の組成および厚みを選択して、樹脂基板１４の前面１２が水分にさらされる度合いが後ろ面１６とほぼ同じになるような透湿性を有するようにしたからである。樹脂基板１４は、その前面１２からは低いレベルの水分しか吸収せず、結果として、前面１２に隣接する領域での膨張の程度は軽い。同時に、同じ環境湿度条件が樹脂基板１４の後ろ面１６にも当てはまる。後ろ側の表面硬化層２２、反射層２４、そしてバックコート層２６の吸湿性条件は、樹脂基板１４が後ろ面１６からも前面１２と同じ最小限のレベルの水分しか吸収しないように、そして、樹脂基板１４の後ろ側でも同様にわずかな膨張しか生じないように、選択されている。この理由により、樹脂基板１４が水分を吸収して膨張する場合でも、前面１２と後面１６との両方で、ほぼバランスの取れた形で膨張が生じる。そのため、樹脂基板１４の膨張が原因となってミラー光学面に映る像にゆがみが生じても、そのゆがみは、ミラー１０の光学性能の劣化と言える程度にまで達することはない。
【００２２】
本発明内で説明した薄膜の公式範囲（ｆｏｒｍｕｌａ　ｒａｎｇｅ）がミラーの反射性能に与える影響とその効果的な特徴とを判定するために、本発明に基づいて形成されたポリマー型ミラー１０に対する実験を行った。これらの実験においては、表面硬化層２０および２２、そして有機ケイ素シランの接着層１８は変化させなかったが、反射層２４の組成については、ミラー１０の反射率への影響を示すために変化させた。
・実験１
本発明のサンプル用ミラー６枚を検査した。全てのサンプルは膜形成が施されていた。形成された反射コーティング２４は、５００オングストロームのＳｉＯ、７００オングストロームのＡｌ、５００オングストロームのＳｉＯ、６００オングストロームのＺｖ（ｉＰｖ）２、そして、３００オングストロームのＳｉＯ２という構成である。コーティング媒体の反応のために、適当なバックグラウンドガスとしてＯ２ガスを導入した。蒸着は５×１０−５ＴＯＲＲで実施された。この圧力は、反応蒸着を可能とするとともに、密なコーティングを作り出すのに充分な低さであることが知られている。ミラーは、コーティング処理の完了後直ちに、反射率検査と感性観察とを受けた。反射率検査の結果は以下のとおりである。
【００２３】
【表１】
2004029816.tif 000003
【００２４】
図４は、上の反射率検査の結果をグラフの形で表したものである。
・実験２
本発明のサンプル用ミラー６枚を検査した。全てのサンプルには膜形成が施してあった。形成された反射コーティング２４は、７５０オングストロームのＳｉＯ、１２００オングストロームのＡｌ、７５０オングストロームのＳｉＯ、７２５オングストロームのＺｖ（ｉＰｖ）２、そして、５００オングストロームのＳｉＯ２という構成である。コーティング媒体の反応のために、適当なバックグラウンドガスとしてＯ２ガスを導入した。蒸着は５×１０−５ＴＯＲＲで実施された。この圧力は、反応蒸着を可能とするとともに、密なコーティングを作り出すのに充分な低さであることが知られている。ミラーは、コーティング処理の完了後直ちに、反射率検査と感性観察とを受けた。反射率検査の結果は以下のとおりである。
【００２５】
【表２】
2004029816.tif 000004
【００２６】
図５は、上の反射率検査の結果をグラフの形で表したものである。
・実験３
本発明のサンプル用ミラー６枚を検査した。全てのサンプルには膜形成が施してあった。形成された反射コーティング２４は、１２００オングストロームのＳｉＯ、１５００オングストロームのＡｌ、１２００オングストロームのＳｉＯ、１４００オングストロームのＺｖ（ｉＰｖ）２、そして、１２００オングストロームのＳｉＯ２という構成である。コーティング媒体の反応のために、適当なバックグラウンドガスとしてＯ２ガスを導入した。蒸着は５×１０−５ＴＯＲＲで実施された。この圧力は、反応蒸着を可能にするとともに、密なコーティングを作り出すのに充分な低さであることが知られている。ミラーは、コーティング処理の完了後直ちに、反射率検査と感性観察とを受けた。反射率検査の結果は以下のとおりである。
【００２７】
【表３】
2004029816.tif 000005
【００２８】
図６は、上の反射率検査の結果をグラフの形で表したものである。
・実験４
また、本発明に従って形成されたポリマー型ミラーについて、ＡＳＴＭ　Ｂ１１７−９５の規格に基づき、高湿度で塩分の存在する環境にさらした場合の、耐久力および安定性を判定するための検査を実施した。各々の反射フィルムは、これまでに示した説明に応じた形で製造された。検査は３枚のミラーに対して行った。本発明のサンプルの２枚のミラーは、前面が非球面形状となっており、１枚は前面が平面形状となっているものとした。本発明のサンプル３枚全てを、水に塩化ナトリウムを溶かした５±１％の濃縮塩分溶液にさらした。凝縮液の比重は１．０３６であった。凝縮液のｐＨ値は６．８であった。凝縮液の容積は１．３ｍｌ／ｈｒ／８０ｃｍ２であった。検査室の室温は３５±１℃であった。本発明の標本は、垂直面から１５度の噴霧に対して傾きを有する形で配置された。本発明のサンプル全てを、検査のために９６時間の継続的な噴霧にさらした。本発明のサンプルのいずれに対しても、事前のクリーニングはおこなっていない。検査完了後、サンプルのミラーは水で洗浄のうえ空気乾燥させた。検査完了時の観察では、３枚のサンプルミラーのいずれについても、視覚的にも物理的にも問題はなかった。加えて、反射率試験では、事前検査の反射率の成績から比べて劣化はない、という結論が出た。さらに、サンプルミラーの光学イメージの試験でも、事後検査の歪みは見られなかった。
【００２９】
また、本発明のミラーについては、前面の形状を変えて、装置の視野角を大きくすると共に、イメージの異常を補正できるようにした変形例も考えられる。また、下記の非球面公式（式１）、またはＣＡＤ／ＣＡＭ設計のＮＥＲＢＳを適用することで、本発明のミラーの前面形状を、ガラス製の内部および外部バックミラーに典型的に見られる倍率エラーやゆがみが補正されるような形とすることができる。
【００３０】
【式１】
2004029816.tif 000006
【００３１】
ｃ，　ｋ，　ａｎ＝球面係数、円錐形数、非球面係数
ｘ＝レンズの中心からの距離（径）
ｚ＝深度
次に、図７を参照する。同図が示すのは、本発明に関する別の好適な実施の形態に従って形成されたポリマー型ミラー４００の横断面図である。当該ミラー４００は、図１で示したポリマー型ミラー１０の構成に加えて、さらに、ミラー４００の前面側に耐候コーティング４０２を有するものである。図７に示す要素のうち、図１における要素と同じ番号が付されたものは、それらと実質同一であり、すでに図１との関連で説明済みであるので、図７のポリマー型ミラー４００の説明においては、それら要素の説明は省略する。耐候コーティング４０２は、親水性の積層４０４とその外側の面を覆う疎水性の層４０６とを有し、親水性の積層４０４が前面の表面硬化層２０を覆う形で形成されている。親水性の積層４０４については、ジルコニア（ＺｒＯ２）の層と二酸化ケイ素の層とが交互に重ねられた構成を有するのが好ましく、以下に示す構造の積層４０４の場合、最適なレベルの反射率と透過性とを実現しながら、積層４０４自身を無色に保つことを、発明者が確認している。その構造とは、２６１６オングストロームのＳｉＯ２、２４６オングストロームのＺｒＯ２、１７４オングストロームのＳｉＯ２、７６５オングストロームのＺｒＯ２、９０７オングストロームのＳｉＯ２である。疎水性の層４０６については、親水性の積層４０４の外側表面上に強力な粘着性のコーティングを形成する疎水性作用のある（ｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃ　ａｃｔｉｎｇ）パーフルオロアルキルシランであるのが好ましい。パーフルオロアルキルシラン層４０６に関して、コーティングの最適な厚みは約５〜２０ｎｍである。
【００３２】
ＳｉＯ２層とＺｒＯ２層とを交互に重ねて親水性の積層４０４を形成し、これに疎水性のパーフルオロアルキルシランの層４０６とを組み合わせて利用することで、耐候コーティング４０２が実現される。これは、水の浸入をより厳しく防ぐ耐候性障壁を提供することで、ミラー４００の耐候性と耐久性とを高める。親水性の積層４０４における各層と疎水性の層４０６とは、いずれも乾式コーティングであり、前面側の表面硬化層２０の表面上に真空コーティングされている。乾式コーティング技法を用いることで、湿式コーティング技法の場合に比べて、いっそう均一で傷のないコーティング４０２を実現できる。湿式コーティングは延性がなく、ひびが入りやすい。そのため、コーティングに亀裂ができて、そこから水分が浸入することになる。乾式コーティング技法を用いて耐候コーティング４０２を形成することで、こうした亀裂発生の危険性を大幅に低減できる。さらに、親水性の積層４０４および疎水性の層４０６の組成については、熱膨張係数が一致するように選択してある。その結果、耐候コーティング４０２内部の各層は、ミラー４００がさらされるあらゆる条件の下で、ほぼ均一に膨張、収縮することになる。さらに、耐候コーティング４０２の熱膨張係数は、ポリマー型ミラー４００の他の層に対しても一致するので、各層の全てがほぼ均一に膨張、収縮することになる。各層の熱膨張係数を一致させることにより、層と層との間に形成される接着部もいっそう強固に保たれることになり、そこからの水分の漏洩を防止するであろう。ここまでに説明した耐候コーティング４０２の積層構造については、ポリマー型ミラー４００のひずみ、反射率、そして耐候性の間に最適なバランスを実現することを確認している。
【００３３】
次に、図８を参照する。同図が示すのは、本発明に関する別の実施の形態に従って形成されたポリマー型ミラー５００の横断面図である。当該ミラー５００では、反射層２４が樹脂基板１４の前側に配置されている。図８に示す要素のうち、図１における要素と同じ番号が付されたものは、それらと同等であり、すでに図１との関連で説明済みであるので、図８のポリマー型ミラー５００の説明においては、それら要素の構造に関する説明は省略する。ポリマー型ミラーのコアは、正面１２、裏面１６のそれぞれに接着層１８が形成された樹脂基板１４から成る。そのため、後ろ側の表面硬化層２２およびバックコート層２６はそれぞれ、樹脂基板１４の後ろ側にある接着層１８の上に形成されることになる。樹脂基板の前側に反射層２４を形成するのに先立って、ＳｉＯ素材の層５０２（５００から１２００オングストローム、好ましくは７５０オングストローム）が、接着層１８を覆う形で形成される。その後、反射層２４をＳｉＯ層５０２に重ねて形成する。そして、前側の表面硬化層５０４が形成されて反射層をコーティングするが、ここで、前側の表面硬化層５０４は、後ろ側の表面硬化層２２と同じ組成を有するものとする。ついで、耐候コーティング４０２が前側の表面硬化層５０４の上に形成される。本実施の形態のポリマー型ミラー５００において、ミラー５００の反射面は、樹脂基板１４の前側に位置づけられている。そのため、光がミラーから反射される際、実際には樹脂基板１４を通過することがない。しかしながら、本ポリマー型ミラーもまた、本発明の他の実施の形態と同様に、水分から生じるひずみやゆがみの問題にさらされる。そこで、ポリマー型ミラー５００の各層についても適宜選択し、樹脂基板１４の前面に対して、後ろ面１６とほぼ同じ対湿露出を提供するような透湿性を持たせてある。
【００３４】
本発明のポリマー型ミラーの形成方法については、熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂の物質の形成に関して数多くある公知の方法のいずれかを用いればよいことは理解されると思うが、本発明のポリマー型ミラーの各種実施の形態における樹脂基板１４については、改良式の射出／圧縮成形技術を用いて形成するのが好ましい。この技術を用いて形成した樹脂基板１４を型から取り外し、これに本発明の各種コーティングを施すことで、ポリマー型ミラーが形成される。好適な発明における射出／圧縮成形工程は、従来の射出成形工程の操作と併せて、射出型（図示せず）の内部での圧縮動作を課す、というものである。本射出／圧縮成形工程は、以下に示す手順を有するサイクル的工程として説明することができる。すなわち、（１）熱可塑性樹脂の素材を加熱し、融解させる、（２）融解して液状になった素材（融解物）をかき混ぜて均質化する、（３）融解した熱可塑素材を型の内部空間に射出する、（４）本発明の射出／圧縮サイクルを始めから繰り返す、（５）型の内部空間内の融解熱可塑樹脂を冷却し、硬化または凝固させる、そして、（６）完成した樹脂基板１４を型から取り出す、という手順である。この射出／圧縮成形工程では、熱可塑性素材は、サイクルの間に必ず２相変化を受けることになる。すなわち、最初は固体であった熱可塑樹脂が過熱されて、型内部への射出に適した粘着性の液状融解物に変えられ、その後、型内部に射出された融解物は２次圧縮されつつ冷却されて、再び固体状態に変わる。
【００３５】
本発明にとって好適な光学グレード素材としてＰＭＭＡを選択する場合、全てのプラスチックは、おのおのの化学構造に対して基本となる熱力学原理に支配される、ということは理解される。各種熱可塑物質の融解に必要とされる単位重量あたり熱量には、それら各種熱可塑物質の熱容量の差によって大きな違いが出る。この特性はまた、工程及び型設計用のパラメータを制御するので、プラスチックミラーの処理における分子配向を支配することになる。
【００３６】
本発明は、型成形される熱可塑物による成形面の複製可能性（ｒｅｐｌｉｃａｔｉｏｎ）の低さ、および残留部分応力の問題を克服するものであり、さらに詳しく言えば、プラスチックミラーなどの光学グレード熱可塑射出成形製品において、表面の非常に細かい状態及び形状の精密複製可能性を最大限に高めるものである。こうした射出成形部品の成形面に対する厳密さは、射出サイクルの特定フェーズ実行中に、水圧力を加えながら、型の面同士をお互いに向けて動的に移動させることによって実現される。成形サイクルにおける射出処理部分は、あらかじめ定められた射出処理の第１段階からの変換点においては、まだ途中である。そのため、型の内部空間を予め決まった所定の容積量で充填する処理は停止され、射出サイクルは時間フェーズ（ｔｉｍｅ　ｐｈａｓｅ）を保持する第２段階へ進んで行く。第１段階から第２段階へのサイクルフェーズの変換点に同期して、型においては、熱可塑素材の射出が停止されると同時に、型の内部空間にある内容物の圧縮が始まる。熱可塑素材の温度がそのガラス転移温度を下回るより前に、型においては、内部空間の内容物が事前調整された所まで既に圧縮されている。樹脂基板１４の全表面にわたって、均一な圧縮が加えられる。圧縮が均一であるため、結果として、あらゆる圧力は部品表面の全領域に均一に分散することとなり、圧力誘因複屈折をなくす。さらに、当該工程が作り出す処理環境は、部分部分の密度に均一性を与え、それによって部品の光学的透明性と重量とを制御する。
【００３７】
本発明の射出／圧縮技法は固有の特徴を含んでおり、それらは、従来の射出成形技法の特徴とは大きく異なっている。従来の射出成形技法が、型を静止した状態で用い、熱可塑素材射出工程の充填サイクルを完了させるのに射出パッキング圧力を用いているのに対して、本発明は動的なコンポーネントを含んでいる。当該コンポーネントは成形工程における射出圧力の低減を許し、その一方で、部分容積に対する例外的な制御と樹脂基板表面を分子的に複製する能力とを実現する。
【００３８】
本発明の別の好適な実施の形態においては、ポリマー型ミラー１０の形成処理に焼きなましの手順を加えて、車両の内部および外部での使用両方に対して求められる耐候性条件への適合性をさらに高めることもできる。焼きなまし工程は合成樹脂基板１４の内部圧力を開放するために実施される。焼きなまし工程は、ポリマー型ミラー１０を（例えば、炉などで）、約１３０〜１５０°Ｆの温度で約５〜６時間加熱する処理から成る。加熱後、これをゆっくりと室温（７０°Ｆ）まで冷やす（少なくとも１１０°Ｆまでは冷却しなければならない）。焼きなまし工程の実施には、合成ポリマーの焼きなましおよび加熱用に設計された強制空気循環炉が薦められる。良好な強制空気循環によって、焼きなまし工程に必須の温度の均一性が保証される。炉の空気の流速は、１５０〜２５０フィート／分の範囲とし、±１０°Ｆ（±６℃）の範囲内で制御して不均一な加熱や過度の加熱が生じないようにすべきである。温度制御セクションは炉のパフォーマンスに影響する。最良の形で動作するのは、炉の温度を監視して発熱体への電圧を一定に保つようなコントローラであると考えられるが、ヒーターがオンとなっている時間のパーセントを調節するパーセンテージタイマーコントローラなどの従来型コントローラを使用することもできる。ただし、従来型では、より優れたコントローラがこの目的のために提供するような、最良の均一加熱を行うことはできない。熱出力を変化させるためのステップ切り替えを伴う比例時間制御に関しては、この工程のもとで評価した場合、温度が不均一になってしまうという結果が出ている。
【００３９】
焼きなまし工程の開始前に、ポリマー型ミラーを清潔かつ乾燥した状態にしておく必要がある。スプレーマスキング、保護テープ、紙マスキング、そしてその他の素材については、焦げ付くことのないように、取り除いておかなければならない。プラスチック製のマスキングはそのまま残しておいてもよい。合成ポリマーの焼きなましするには、熱変形温度よりわずかに低い１８０°Ｆ（８０℃）まで加熱し、それからゆっくりと冷やす。厚み１ミリメートルにつき１時間の加熱とする。ただし、薄いシートの場合も最低で２時間とするのが好ましいことが知られている。冷却時間は加熱時間よりも短いのが一般的であるが、あまり急速に冷却すると熱応力が生じるおそれもある。冷却時間は最低でも２時間とするべきである。
【００４０】
実験結果が示すところによれば、厚みが８ｍｍを超える場合、冷却に必要な時間長（単位：時間）は、ミリメートル単位での厚みを４で割った値に等しい。重要なのは、炉の温度が１４０°Ｆ（６０℃）を下回るまで、アイテムを取り出さない、ということである。ミラーを取り出すタイミングが早すぎると、焼きなましの効果が相殺されるかもしれない。また、焼きなましの間、ミラーが適切な形で支えられているようにするのが重要である。持ち上げられた部分には、垂下を防ぐために別途支えが必要である。また、適切な支えがないと、弛緩が抑制されることもある。
【００４１】
【表４】
2004029816.tif 000007
【００４２】
光路および反射率を高める有機又は無機のコーティング又は添加剤を施すことで、ミラー基板１４の特性をさらに高めることができる。このようなコーティングあるいは添加剤を施す方法にはさまざまなものがあり、例えば、ディッピング、噴霧、真空蒸着、及び／又は合成基板への混入などが挙げられる（ただし、これらに限定されるわけではない）。このようなコーティング及び／又は添加物を用いれば、ミラー組立て部品の耐候性を拡張することができるが、その手段は、耐磨耗性および低反射性を有する表面コーティングを施すこと、および／又は、基板素材へのヒンダーアミン光安定剤（（ＨＡＬＳ　：　Ｈｉｎｄｅｒｅｄ　Ａｍｉｎｅ　Ｌｉｇｈｔ　Ｓｔａｂｉｌｉｚｅｒｓ））、酸化防止剤（Ａｎｔｉｏｘｉｄａｎｔｓ）、クエンチャ（Ｑｕｅｎｃｈｅｒｓ）、そして紫外線吸収剤又は抑制剤の添加である。
【００４３】
合成基板１４については、ＵＶ抑制剤又はＵＶ吸収剤を用いてＵＶ（紫外線）に対し安定化させておいてもよい。これによって、合成基板の光エネルギ吸収特性を高めるとともに、時間経過に伴う色や合成基板の劣化を防ぐことができる。ＵＶ吸収剤は、紫外線を吸収し、それを互変異性によって熱エネルギーに変換する、という形で働く。ＵＶ光の有害な効果を打ち消して合成基板１４の耐候性を改善するためには、ＵＶ安定剤を用いて、日光への露出に関連した品質劣化の問題を解決すればよい。ＵＶ安定剤は、紫外線光吸収剤（ＵＶＡ）を対象とした２つの一般的な分類によって区分できる。ベンゾフェネワン（ｂｅｎｚｏｐｈｅｎｅｏｎｅ）を基礎としたシステム又はベンゾトリアゾールを基礎としたシステムのいずれかである。本発明について好ましい基板１４用の添加物は、ベンゾトリアゾールとヒンダーアミン光安定剤（ＨＡＬＳ）とを基礎とした種類のものである。
【００４４】
本発明で利用できる典型的なＵＶ抑制剤またはＵＶ安定剤として、以下に挙げるものがある：Ｃｙａｇａｒｄ（Ｒ）の１１６４Ｌ、Ｃｙａｇａｒｄ（Ｒ）の３６３８、Ｃｙａｇａｒｄ（Ｒ）のＵＶ５３１、Ｃｙａｇａｒｄ（Ｒ）のＵＶ５４１１、Ｃｙａｇａｒｄ（Ｒ）のＵＶ９、Ｃｙａｓｏｒｂ（Ｒ）の１０８４、Ｃｙａｓｏｒｂ（Ｒ）の１１６４、Ｃｙａｓｏｒｂ（Ｒ）の２８４、Ｃｙａｓｏｒｂ（Ｒ）のＵＶ１９８８、Ｃｙａｓｏｒｂ（Ｒ）のＵＶ２０９８、Ｃｙａｓｏｒｂ（Ｒ）のＵＶ２１２６、Ｃｙａｓｏｒｂ（Ｒ）のＵＶ２４、Ｃｙａｓｏｒｂ（Ｒ）のＵＶ２９０８、Ｅａｓｔｍａｎ　Ｉｎｈｉｂｉｔｏｒ（イーストマン抑制剤）ＲＭＢ、Ｇｉｖｓｏｒｂ（Ｒ）のＵＶ−１、Ｇｉｖｓｏｒｂ（Ｒ）のＵＶ−２、Ｇｉｖｓｏｒｂ（Ｒ）のＵＶ−１３、Ｇｉｖｓｏｒｂ（Ｒ）のＵＶ−１４、Ｇｉｖｓｏｒｂ（Ｒ）のＵＶ−１５、Ｇｉｖｓｏｒｂ（Ｒ）のＵＶ−１６、Ｍａｒｋの１５３５、Ｍａｒｋの４４６、Ｍａｘｇａｒｄ（Ｒ）の２００、Ｍａｘｇａｒｄ（Ｒ）の８００、Ｎｏｒｂｌｏｃ（Ｒ）の６０００、Ｎｏｒｂｌｏｃ（Ｒ）の７９６６、Ｑｕｅｒｃｅｔｉｎ、Ｓａｎｄｕｖｏｒ（Ｒ）の３２０６、Ｓａｎｄｕｖｏｒ（Ｒ）のＥＰＵ、Ｓａｎｄｕｖｏｒ（Ｒ）のＶＳＵ、Ｓｅｅｓｏｒｂの２０１、Ｓｙｎｔａｓｅの１２００、ＴＨＰＥ　ＢＺＴ、Ｔｉｎｕｖｉｎ（Ｒ）の９９、Ｔｉｎｕｖｉｎ（Ｒ）の１０９、Ｔｉｎｕｖｉｎ（Ｒ）の１１３０、Ｔｉｎｕｖｉｎ（Ｒ）の１２０、Ｔｉｎｕｖｉｎ（Ｒ）の１５４５、Ｔｉｎｕｖｉｎ（Ｒ）の１５７７ＦＦ、Ｔｉｎｕｖｉｎ（Ｒ）の３２０、Ｔｉｎｕｖｉｎ（Ｒ）の３２６、Ｔｉｎｕｖｉｎ（Ｒ）の３２７、Ｔｉｎｕｖｉｎ（Ｒ）の３２８、Ｔｉｎｕｖｉｎ（Ｒ）の３８４、Ｔｉｎｕｖｉｎ（Ｒ）の４００、Ｔｉｎｕｖｉｎ（Ｒ）の５７１、Ｔｉｎｕｖｉｎ（Ｒ）の８４０、Ｔｉｎｕｖｉｎ（Ｒ）の９００、Ｔｉｎｕｖｉｎ（Ｒ）の９２８、Ｔｉｎｕｖｉｎ（Ｒ）のＰ、Ｕｖｉｎｕｌ（Ｒ）の３０３５、Ｕｖｉｎｕｌ（Ｒ）の３０３９、Ｕｖｉｎｕｌ（Ｒ）の３０４８、Ｕｖｉｎｕｌ（Ｒ）の４００、Ｕｖｉｎｕｌ（Ｒ）のＤ４９、Ｕｖｉｎｕｌ（Ｒ）のＤ５０、Ｕｖｉｎｕｌ（Ｒ）のＰ２５、Ｕｖｉｎｕｌ（Ｒ）のＴ−１５０。
【００４５】
基板にＵＶ吸収剤だけを添付した場合、効果は限定的なものになることが多い。これは、その性能がベールの（Ｌａｍｂｅｒｔ）法則の関数だからあり、この法則が定めるところによれば、吸収される紫外線の量は、サンプルの厚みと安定剤濃度との関数となる。これは、効果を生じるのに充分なだけの紫外線光をＵＶ吸収剤に吸収させるには、高い濃度で使用しなければならず、光路長も比較的長くする必要があることを意味する。そのため、本発明の基板１４の保護については、ＨＡＬＳ（ヒンダーアミン光安定剤）を用いて強化することとする。そこで本発明は、ＣＩＢＡケミカルズ（ＣＩＢＡ　Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ）のＴｉｎｕｖｉｎ（Ｒ）のＰとＴｉｎｕｖｉｎ（Ｒ）の７７０との組み合わせを利用して前述のＵＶ光安定を実現する。
【００４６】
たいていのポリマーにとって、ＨＡＬＳは、光が誘発する劣化に対して極めて有効に働く安定剤である。これは、紫外線を吸収はしないが、ポリマーの劣化を抑制する働きをする。比較的低い濃度で、めざましいレベルの安定化が達成される。ＨＡＬＳが高い有効性を示し寿命も長いのは、安定化プロセスの過程で、ＨＡＬＳが消費されるのでなく再生される、という循環プロセスのおかげである。本発明のために選択されたＵＶ抑制剤／吸収剤成分との組み合わせで優れた能力を発揮することが知られているＨＡＬＳ添加剤としては、以下に示すものがある。ＣＨＩＭＡＳＳＯＲＢ（Ｒ）の１１９ＦＬ、ＣＨＩＭＡＳＳＯＲＢ（Ｒ）の２０２０、ＣＨＩＭＡＳＳＯＲＢ（Ｒ）の９４４、ＴＩＮＵＶＩＮ（Ｒ）の１２３、ＴＩＮＵＶＩＮ（Ｒ）１２３Ｓ、ＴＩＮＵＶＩＮ（Ｒ）の６２２、ＴＩＮＵＶＩＮ（Ｒ）の７６５、ＴＩＮＵＶＩＮ（Ｒ）の７７０、ＴＩＮＵＶＩＮ（Ｒ）の７８３、そしてＴＩＮＵＶＩＮ（Ｒ）の７９１である。これらはすべて、ＣＩＢＡスペシャルティケミカルズ（ＣＩＢＡ　Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ　Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ）社の製造である。特に好ましいＨＡＬＳ添加剤であるＴＩＮＵＶＩＮ（Ｒ）の７７０は、低分子ヒンダーアミン光安定剤であり、肉厚の合成ポリマー基板に優れた安定性をもたらす。本発明で採用するＴＩＮＵＶＩＮ（Ｒ）の７７０の添加濃度の範囲は、重量で約０．１％から０．５％であり、特に好ましい量は約０．２％である。
【００４７】
さらに、基板１４にある程度の量の染料又は明清色（ｔｉｎｔ−ｃｏｌｏｒ）を加えることで、反射率を国際的な自動車産業の許容標準を下回るまで下げることなしに、ミラーの光学能力を高めることが可能である。いくつかの明清系の色については、本発明のミラーから、あるいは本発明のミラーを介して見られるイメージのコントラスト比を高めることが知られているが、その場合、これらの明清系の色は、主に３２０から７００の波長のスペクトル範囲に入っている。それら明清色とは、青、赤、緑、そして黄色である。赤、緑、そして黄色といった明清系の色は、本発明のグレア（ｇｌａｒｅ）を低減するのに役立ったが、低減の割合が最も劇的に大きかったのは、明清系の青色を入れた場合であった。基板に加えられた明清色は、一般に、可視光スペクトルのおよそ１／３を吸収するのみであり、残りの２／３は反射してはね返すことが知られている。
【００４８】
自動車産業では、自動車のミラーからこれを見る者の目に反射されて入ってくる光のグレアは、一般に、人の目をくらませるものとして認識されている。この目くらまし効果は、反射された青の光線から生じるものであって、それ以外の、緑、黄色、赤、そして赤外線からは生じない。赤外線の大部分は、地球の下層大気内に見いだされる水粒子によって除かれる。青の光線を除く他の色は長い波長を有しており、散乱も拡散もしないまま大気中を通過する。逆に、波長の短い青の光は、非常に急速に拡散する。これらの青色光線はその後、上層にある水粒子によって無秩序に周囲に跳ね飛ばされ、そして、さらに下に下がって、地上のあらゆる反射面によって四方八方にとばされ続けて、あらゆる方向に分散することになる。こうした青色光線が目に入ると、それらは曇り効果（ｈａｚｅ−ｅｆｆｅｃｔ）をもたらして他の色を色落ちさせ、グレアとして知られる効果を生じる。このように青色光は四散する傾向があり、その結果、スペクトルに含まれる他の全ての色と競い合う。そのために、目の奥にある網膜の上に結ばれる像に、ある程度の「色落ち」又はグレアを引き起こす。
【００４９】
青色光線は、より高いエネルギーを有する光である。吸収によってこれを減ずるかフィルタリングすることによって、我々は先ず、スペクトルに含まれる残りの全ての色について、いっそう明瞭かつ鮮明に見えるようにすることができるが、これは、優位に立つ青色光を既に除いているからである。第２に、対象の輪郭を曇らせたり不明瞭にしたりする色落ち効果を軽減することによって、視力（視覚の鋭さ）を高める。そして、第３に、光感受性を低めることによって、各人の感じる快適さを大きく改善する。
【００５０】
装飾的効果及び光吸収の両方を目的として基板１４に青の明清色を添加する場合、好ましいものとして知られているのは、ＮＩＢＩＯＬＡのウルトラマリンブルー（ＮＩＢＩＯＬＡ　Ｕｌｔｒａ　Ｍａｒｉｎｅ　Ｂｌｕｅ）、ナトリウム・アルミニウム・シュルフォシリケート（ｓｏｄｉｕｍ−ａｌｕｍｉｎｕｍ−ｓｕｌｆｏｓｉｌｉｃａｔｅ）である。中間のウルトラマリンブルーの典型的な化学分析結果は：３７％のＳｉＯ２、２８％のＡｌ２Ｏ３、１４％のＳ、そして１９％のＮａ２Ｏである。ＮＩＢＩＯＬＡのウルトラマリンブルーの化学式は、“Ｎａ６．８８（Ａｌ５．６５Ｓｉ６．３５）Ｏ２４Ｓ４．２４”と表すことができる。最良の結果が見られたのは　ＮＩＢＩＯＬＡのウルトラマリンブルーを使用した場合であったが、その他の青い明清色の添加剤も同様に利用できることは理解しておくべきである。例えば、以下に示す青い明清色の添加剤は、本発明の基板１４を構成する合成ポリマーベース素材と組み合わせ可能であることが知られている。それは、ＢＡＳＦによって製造されたヘリオゲン（ｈｅｌｉｏｇｅｎ）顔料（フタロシアニン、ＫＲＯＮＯＳ２０７３、ＤｕｐｏｎｔによるＴｉ−ＰｕｒｅのＲ−１０３、Ｔｒｏｎｏｘ塩化物４７０及び４３５、並びにＴｒｏｎｏｘ硫酸塩Ｒ−ＫＢ−２及びＣＲ−８４０）である。こうした青の明清色の添加物は、本発明のミラーから反射されるイメージにおけるグレア及び目くらまし効果の軽減において、優れた能力を発揮した。本発明の発明者の真意として、明清色添加物は上で述べた青の明清色の添加物に限定はしない。いかなる色の明清色添加物を用いたとしても、本発明の教えから外れるものでないことを理解すべきである。
【００５１】
本発明のミラーのベースを作り上げている合成樹脂基板１４はポリマーであり、ほとんどのポリマーは、連鎖重合反応、重付加（ｐｏｌｙａｄｄｉｔｉｏｎ）、又は重縮合反応を含むプロセスによって製造される。これらのプロセスは一般に、以下に示す定義変数を用いて制御されることで、個別の重合体分子を作り出す。それら変数とは、「分子量（あるいは分子量分配）」、「分枝度（ｄｅｇｒｅｅ−ｏｆ−ｂｒａｎｃｈｉｎｇ）」、そして「組成」である。これらのプロセスの最初の生成物をさらに、せん断応力、熱、光、空気、水、放射、又は力学的負荷にさらすと、ポリマー内で化学反応が始まり、この反応の最終結果は、ポリマーの化学組成及び分子量の変化となる。
【００５２】
これらの反応は、順に、ポリマーの物理的および光学的な特性に変化をもたらす。実際は、ポリマー特性が、初期状態の望ましい特性に何らかの変化を生じた場合、それは劣化と言われる。この意味で、「劣化」は、ポリマーで起こりうる数多くの反応に当てはまる広い用語である。この仕組みで重要な点は、酸化は、いったん始まれば（そして、それは必ず起こるであろう）、循環的な連鎖反応を引き起こし、安定剤を用いて酸化サイクルを中断しない限り、この連鎖反応は劣化を加速させる、ということである。日光および何らかの人工光にさらした場合、プラスチック製品の耐用年数に有害な影響が生じることがある。紫外線には重合体内の化学的結合を破壊する力がある。このプロセスは光劣化と呼ばれ、最終的には、ひび割れ、チョーキング、色の変化、物理的特性の喪失などを引き起こす。
【００５３】
本発明については、像を明瞭化してくれるような特性が、合成ポリマーに一般的に結び付くいくつかの障害を克服するために必要である。これまでに述べた、紫外線吸収剤、酸化防止剤、クエンチャ、そしてヒンダーアミン光安定剤を、これらと共存できる明清色の彩色（ｃｈｒｏｍｏｓｐｈｅｒｅｓ）と組み合わせることによって、本発明のポリマーミラーは、上で述べたコーティングと共存を維持すると共に、ミラー装置としての透過性及び安定性を維持することも可能となった。
【００５４】
ＨＡＬＳ成分を組み合わせて使用することで、環境に起因する劣化に対するＰＭＭＡ基板の抵抗力は明らかに向上すること、そして、紫外線抑制剤の添加により、化学的結合の破壊に対する抵抗力が増大すること、が分かった。本発明に対しては、ＨＡＬＳ成分と紫外線抑制剤との組み合わせは、どのようなものでも利用することができるであろうが、紫外線光に対する所望の安定性を実現するためには、Ｔｉｎｕｖｉｎ（Ｒ）の７７０とＴｉｎｕｖｉｎ（Ｒ）のＰとの組み合わせが好ましいことが分かっている。
【００５５】
本発明の合成樹脂基板１４の性能について、前述の添加剤を変化させながら検査した。扱った添加剤は、ＨＡＬＳ、酸化防止剤、熱安定剤、そして紫外線吸収剤である。これらのテストで評価したのは、安定剤の能力と拡張添加物の組み合わせが基板１４の全体的な能力に与える効果とである。明清色と樹脂との望ましい組み合わせについても、広い範囲の個別の安定剤と比較している。単独の安定剤が製品寿命に与える効果は、テスト対象とした本発明の種々の樹脂に対する変更も安定化もされていない合成基板の製品寿命の０．０３倍から６．１倍までの範囲に及ぶことが分かった。最高の性能を発揮するものとして知られている単独の安定剤を組み合わせて、紫外線安定濃度及び対酸化安定濃度、そして単独の紫外線安定剤及び抗酸化剤の各々の組み合わせを最適化した。単独の紫外線安定剤及び抗酸化剤の各々の量は、基板１４のテスト用プラークを生産するのに使われた合成樹脂原材料の中で変化させた。各テスト用プラークの変形例について安定性を観察した。プロセスは、個々の添加成分同士の関係を最適化するのに必要なだけ繰り返した。
【００５６】
明清色添加物（紫外線吸収剤）及び抗酸化剤の濃度は一定に保たれたが、一方、ＨＡＬＳ及び熱安定剤の濃度は、異なるクエンチャ濃度において最適化した。その他の全ての処理変数は、専有の成形テストプロトコルから導き出される、最も推奨できるプロセスウィンドウの重量で±５％の範囲内の処理ウィンドウに保持された。本発明においては、クエンチャ光安定剤を変化させるにつれ、基板の寿命を最長にするのに必要なＨＡＬＳおよび熱安定剤の濃度も変化することが観察された。
【００５７】
説明した新しい発明の中での組み合わせ最適化の結果により、本発明の合成ポリマーを基礎とするミラー基板に期待できる製品寿命は、これまでに説明した望ましい添加剤で処理しなかった基板に比べて大きく延びている。説明した望ましい明清色添加剤の安定性の評価においては、ＮＩＢＩＯＬＡからのウルトラマリンブルー染料（本発明における望ましい明清色）の場合の寿命は、添加剤を伴うことで、通常の、処理を行っていない合成基板の寿命の３倍にもなった。青の明清色の添加剤（ＫＲＯＮＯＳの２０７３）の場合の寿命は、本発明の基板１４において添加剤に伴うことで、標準的な、処理されていない合成基板のそれの２．５倍を超える長さとなった。例えば、以下に示すチャートに見られる視覚観察の結果が示すように、２４時間後、ＮＩＢＩＯＬＡのウルトラマリンブルー染料は、以下のような相互作用効果と反射率とを示した。
【００５８】
【表５】
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【００５９】
本発明は、天候や紫外線放射の影響から、光学特性を有する合成樹脂を守って安定化させるという困難な課題の解決策である。必要とされる安定化は、利用可能な安定剤、明清色染料、そして合成樹脂の間に見出される多数の相互影響のために、複雑化させられる。しかしながら、本発明の樹脂基板１４への添加剤は、基板１４に期待された製品寿命を、安定化していない合成樹脂のそれを上回って２０倍にまで延ばすことが分かった。
（まとめ）
これまでの説明から明らかなように、本発明に従って形成されたポリマー型ミラーは、軽量で耐久性があり、水分の吸収から生じる物理的なゆがみに耐性を持つ合成樹脂ミラーを提供する。さらに、本発明のポリマー型ミラーは、水の浸入に対する耐候性がより優れたバリアを実現することで、より高い耐候性と耐久性とを有する。
【００６０】
上述した実施の形態の各々においては、構造の異なるポリマー型ミラーが、各実施の形態ごとに別々に説明されている。しかしながら、本発明の発明者の真意としては、本文で述べた各実施の形態の個々の側面は、本文中の他の実施の形態と組み合わせることも可能である。本発明の範囲および精神から逸脱することなく、上述の好適な実施の形態にさまざまな改造や変形を施すことが可能であることは、当業者には容易に理解できるところであろう。すなわち、理解しておくべきは、特許請求の範囲が示す範囲内で、本発明は特に本文中で示したのと異なる形で実施されうる、ということである。
【００６１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明のポリマー型ミラーは、前面と後ろ面とを有する透明な合成樹脂基板と、前記合成樹脂基板の前記前面と前記後ろ面とに形成された接着層と、前記合成樹脂基板の前記前面上にある前期接着層に接して形成された多層表面硬化コーティングと、前記合成樹脂基板の前記後ろ面上の前記接着層および前期表面硬化コーティングのうち一方に接して形成された多層反射コーティングと、前記ミラーの外部後ろ側の面として形成された保護バックコート層と、表面硬化コーティングの外側の面に接して形成された多層親水性コーティングであって、少なくとも１つの層がジルコニアを含む、という多層親水性コーティングと、そして、前記親水性コーティングの外側の面を覆う形で形成された疎水性コーティングと、を有することを特徴とする。この構成によって、本発明のポリマー型ミラーは、気候条件および水分条件に起因する物理的なゆがみに対する耐久性を有する。
【００６２】
さらに具体的にいえば、上記効果を得るために、本発明のポリマー型ミラーは、熱可塑性または熱硬化性の合成樹脂（ポリメチルメタクリレート、または、その類似物など）で形成された基板または透明部材を有する。樹脂基板は前面と後ろ面とを有する。また、通常、樹脂基板の全ての露出面に接着層を設ける。また、接着層に配置に続いて、樹脂基板の少なくとも前面側には、表面硬化層がコートされている。この層は、各種素材の１つまたは複数の層から成り、当該素材は実質的に水分を透過しない表面硬化層を形成する。以下に示す層構成を有する表面硬化層であれば、合成樹脂基板の前側の面における透水性が所望のレベルとなることが知られている。その層構成とは、５００〜１２００オングストロームのＳｉＯ層（７５０オングストロームが好ましい）、３００〜１２００オングストロームのＳｉＯ２層（５５０オングストロームが好ましい）、そして、６００〜１４００オングストロームのＺｖ（ｉＰｖ）２層（７２５オングストロームが好ましい）、というものである。表意面硬化層については、合成樹脂基板の後ろ面にも設けてよいが、その場合、後ろ面表面硬化層は、３００〜１２００オングストロームのＳｉＯ２層（５５０オングストロームが好ましい）、そして、６００〜１４００オングストロームのＺｖ（ｉＰｖ）２層（７２５オングストロームが好ましい）、という構成にするのが好ましい。
【００６３】
また、樹脂部材の後ろ側には、実質的に耐湿性を有する組成の反射層を配置してもよい。反射層は、加工された樹脂基板の後ろ面の上に複数の素材を重ねて配置した形で成る。以下に示す層構造で形成された本発明の反射層は、優れた反射率、透湿性、そして耐久性を示す。その層構造とは、５００〜１２００オングストロームのＳｉＯ層（７５０オングストロームが好ましい）、７００〜１５００オングストロームのアルミニウム層（１２００オングストロームが好ましい）、５００〜１２００オングストロームのＳｉＯ層（７５０オングストロームが好ましい）、６００〜１４００オングストロームのＺｖ（ｉＰｖ）２層（７２５オングストロームが好ましい）、そして、３００〜１２００オングストロームのＳｉＯ２層（５５０オングストロームが好ましい）、というものである。本発明の反射層は、真空蒸着法によって合成樹脂基板上に形成するのが好ましい。そして、保護バックコート層が、反射層の上に重ねて配置され、反射薄膜層の外側の面を覆う。樹脂基板の後ろ面にも表面硬化層を設けた場合は、反射層と同様に、表面硬化層もバックコート層で覆うことにしてもよい。さらに耐候性コーティングをポリマー型ミラーの前面に施せば、ミラーの耐候性および耐久性が向上する。
【００６４】
以上をまとめると、本発明のポリマー型ミラーは、有機素材および無機素材の層が重ねて配置された積層構造を有する。これにより、本発明のポリマー型ミラーは、従来のアルミニウム、クロム、そしてロジウムでコートされたミラーに比べて、より優れた耐湿性を示す。さらに、本発明のミラーには、製造が容易で経済的である、という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のポリマー型ミラーの好適な実施の形態を示す横断面図である。
【図２】本発明のポリマー型ミラーの別の好適な実施の形態を示す横断面図である。
【図３】本発明のポリマー型ミラーのさらに別の好適な実施の形態を示す横断面図である。
【図４】本発明に従って作られ、第１のコーティングを有する６枚のミラーを対象とした反射率検査の結果をグラフの形で表す図である。
【図５】本発明に従って作られ、第２のコーティングを有する６枚のミラーを対象とした反射率検査の結果をグラフの形で表す図である。
【図６】本発明に従って作られ、第３のコーティングを有する６枚のミラーを対象とした反射率検査の結果をグラフの形で表す図である。
【図７】本発明に関するポリマー型ミラーの別の好適な実施の形態を示す横断面図である。
【図８】本発明に関するポリマー型ミラーの別の好適な実施の形態を示す横断面図である。
【符号の説明】
１０，２００，３００，４００，５００　ポリマー型ミラー
１２　前面
１４　樹脂基板
１６　後ろ面（背面）
１８　接着層
２０，２２，５０４　表面硬化層
２４　反射層
２６　保護バックコート層
４０２　耐候コーティング
４０４　親水性積層
４０６　疎水性層
５０２　ＳｉＯ層
【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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