(57)【要約】【課題】本発明は、耐衝撃性、耐侯性、耐擦傷性、耐磨耗性等の諸特性が良好で、且つ少ない製造工数で良好な品質および再現性を確保することが可能なアウターレンズを備えた車両用灯具を提供することにある。【解決手段】本発明は、ハウジング１とアウターレンズ２によって形成された灯室３の内部に光源４を配置した車両用灯具５において、アウターレンズ２を光源４側から順次耐衝撃性の良好なポリカーボネートからなる第１の層６、耐侯性が良好なＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル樹脂）からなる第２の層７、耐傷性が良好なＳｉＯＸからなる第３の層８の３層構造とした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングとアウターレンズで形成された灯室の内部に光源を配置してなる車両用灯具であって、前記アウターレンズは前記光源側から順次ポリカーボネート、ＰＭＭＡ、ＳｉＯＸの各層が積層されて一体に形成された３層構造からなることを特徴とする車両用灯具。
【請求項２】
前記ＰＭＭＡは層厚が１．６ｍｍ〜５ｍｍ、前記ＳｉＯＸは膜厚が０．５μｍ〜１０μｍであることを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
【請求項３】
前記ポリカーボネートの層と前記ＰＭＭＡの層は２色成形によって一体に形成されることを特徴とする請求項１または２のいずれか１項に記載の車両用灯具。
【請求項４】
前記ＳｉＯＸの層はＣＶＤ法によって形成されることを特徴とする請求項３に記載の車両用灯具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用灯具に関するものであり、詳しくは、車両用灯具を構成するアウターレンズに耐侯性、耐衝撃性、耐傷性等の諸特性を持たせた車両用灯具に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両用灯具を構成するアウターレンズは、灯具の大型化に対応する軽量化や灯具の異形化に対応する成形の容易さのためにガラスに替わって樹脂材料が主流になっている。具体的には、樹脂材料のなかでもポリカーボネートが一般的に使用されている。ポリカーボネートは耐衝撃性に極めて優れており、走行中に強い振動や衝撃に晒される灯具の材料としては好適である。
【０００３】
但し、ポリカーボネートは耐侯性に劣るという欠点も有しており、太陽光の紫外線を受けると経時劣化により黄変し、透過率が低下すると共に透過光の色調が変化する。その結果、灯具からの照射光量が低下すると共に照射光が黄色味がかった色調に変化する。
【０００４】
そこで、上記ポリカーネートの利点を生かし、欠点を補完する手法として以下のような構成が提案されている。
【０００５】
それは、図５に示すように、ポリカーボネートフィルム３０にＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル樹脂）フィルム３１をラミネート加工してフィルム層３２を形成し、フィルム層３２のＰＭＭＡフィルム３１側の面に数種類のモノマーや光開始剤からなるハードコート層３３を形成する。ハードコート層３３は下方に位置するフィルム層３２の耐擦傷性および耐磨耗性を向上させてフィルム層３２を傷および磨耗から保護する役割を有する。
【０００６】
次に、上方にハードコート層３３が形成されたフィルム層３２を所定の形状・大きさに打ち抜く。そして、打ち抜いたフィルム層３２を予め成形金型内に、該フィルム層３２のＰＭＭＡフィルム３１側がコア側の金型内面に密接するように配置し、金型のキャビティ内に溶融したポリカーボネート樹脂を充填してインサート成形を行なう。
【０００７】
すると、ポリカーボネートからなる樹脂成形層３４とポリカーボネートフィルム３０にＰＭＭＡフィルム３１をラミネート加工したフィルム層３２とハードコート層３３が一体成形された成形品が完成する。この場合、ＰＭＭＡは耐侯性に極めて優れており、ポリカーボネートフィルム３０およびポリカーボネートからなる樹脂成形層３４を紫外線から保護して劣化を防止する役割を有する（例えば、特許文献１参照。）
【特許文献１】特開２００１−１４９１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで上記構成のアウターレンズは、ポリカーボネートからなる樹脂成形層３４上にポリカーボネートフィルム３０、ＰＭＭＡフィルム３１、ハードコート層３３を積層した４層構造からなり、製造工程における工程数が多くなる。
【０００９】
また、ポリカーボネートフィルム３０にＰＭＭＡフィルム３１をラミネート加工したフィルム層３２の層厚が約２５０μｍとされており、このような層厚のフィルム層３２をインサート成形する場合は、以下のような問題が発生する。
（１）  フィルム層を金型内の端部の曲率が大きい部分に密接させることが難しく、樹脂成形層の必要な位置全面に亘ってフィルム層をインサート成形することが困難である。
（２）  インサート成形時に金型内に位置するフィルム層が樹脂の流動圧力で位置ずれを生じ、樹脂成形層の所定の位置に再現性よくフィルム層をインサート成形することが困難である。
（３）  樹脂成形層の３次元形状に沿ってフィルム層をインサート成形することは困難であり、曲率部にしわが発生する。特に、成形品が大きくなるとそれに伴って益々難しくなる。
（４）  フィルム層の打ち抜きによって残った部分が無駄となり、材料の利用効率の低さがコスト上昇の要因となる。
【００１０】
そこで、本発明は上記問題に鑑みて創案なされたもので、その目的とするところは、耐衝撃性、耐侯性、耐擦傷性、耐磨耗性等の諸特性が良好で、且つ少ない製造工数で良好な品質および再現性を確保することが可能なアウターレンズを備えた車両用灯具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１に記載された発明は、ハウジングとアウターレンズで形成された灯室の内部に光源を配置してなる車両用灯具であって、前記アウターレンズは前記光源側から順次ポリカーボネート、ＰＭＭＡ、ＳｉＯＸの各層が積層されて一体に形成された３層構造からなることを特徴とするものである。
【００１２】
また、本発明の請求項２に記載された発明は、請求項１において、前記ＰＭＭＡは層厚が１．６ｍｍ〜５ｍｍ、前記ＳｉＯＸは膜厚が０．５μｍ〜１０μｍであることを特徴とするものである。
【００１３】
また、本発明の請求項３に記載された発明は、請求項１または２のいずれか１項において、前記ポリカーボネートの層と前記ＰＭＭＡの層は２色成形によって一体に形成されることを特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明の請求項４に記載された発明は、請求項３において、前記ＳｉＯＸの層はＣＶＤ法によって形成されることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、ハウシングとアウターレンズで形成された灯室の内部に光源を配置してなる車両用灯具において、アウターレンズを光源側から順次ポリカーボネート、ＰＭＭＡ、ＳｉＯ２の各層が積層されて一体に形成された３層構造とした。
【００１６】
そして、ポリカーボネートの層とＰＭＭＡの層を２色成形によって一体成形すると共に、  ＳｉＯ２の層をＣＶＤ法によって形成するようにした。
【００１７】
その結果、耐衝撃性、耐侯性、耐擦傷性、耐磨耗性等の諸特性が良好で、且つ少ない製造工数で良好な品質および再現性を確保することが可能なアウターレンズを備えた車両用灯具を実現することができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、この発明の好適な実施形態を図１から図４を参照しながら、詳細に説明する（同一部分については同じ符号を付す）。尚、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの実施形態に限られるものではない。
【００１９】
実施形態の基本構成は、図１に示すように、車両搭載時に車両側に支持されるハウジング１と、前記ハウジング１の開口全体を覆い該開口端部にシール材（図示せず）を介して支持固定されたアウターレンズ２とにより灯室３が形成され、灯室３内に位置する光源４の光がアウターレンズ２を通して車両用灯具５の前方に照射されるものである。
【００２０】
このとき、物理的、機械的に厳しい外部環境に晒されるアウターレンズ２は、該アウターレンズ２に要求される、耐衝撃性、耐侯性、耐擦傷性、耐磨耗性、透明性等の諸特性を満足する構造とされている。その構造は、前記諸特性のうちいずれか１種あるいは複数種の特性に優れた材料を好適な様態で複数層積層して一体化したものである。その結果、複数の材料により積層一体化されたアウターレンズ２は全ての要求仕様を満足するものとなる。
【００２１】
具体的には、まず、アウターレンズ２の光源側となる第１の層６はポリカーボネート樹脂からなり、耐衝撃性、耐熱性、透明性等の諸特性が良好な層を形成している。
【００２２】
そして、第１の層６の光源４と反対側の面上にＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル樹脂）からなる第２の層７が設けられ、耐侯性、耐衝撃性、耐水性、透明性等の諸特性が良好な層を形成している。
【００２３】
更に、第２の層７の光源４と反対側の面上にＳｉＯＸ、本実施形態では、ＳｉＯ２からなる第３の層８が設けられ、耐擦傷性、耐磨耗性等の諸特性が良好な層を形成している。なお、第３の層８は所謂ハードコート層である。
【００２４】
本発明の車両用灯具５は、上述のようにアウターレンズ２を３層構造とし、夫々の層を構成する材料が有する諸特性を互いに補完的に活用することにより物理的、機械的に強固なものとなっている。
【００２５】
次に、３層構造からなるアウターレンズの製造工程について図２を参照して説明する。まず、（ａ）の工程において、コア型１０と１次キャビティ型１１からなる成形金型で第１の層の成形品を作製する１次キャビティ１２を形成する。
【００２６】
（ｂ）の工程において、１次キャビティ内に耐衝撃性、耐熱性、透明性等の諸特性が良好なポリカーボネート樹脂の溶融樹脂を射出充填し、第１の層となる１次成形品１３を成形する。
【００２７】
（ｃ）の工程において、成形金型のコア１０側にポリカーボネートからなる１次成形品１３を保持したまま１次キャビティ型を２次キャビティ型１４に交換し又は、スライドさせて、１次成形品１３が保持されたコア型１０と２次キャビティ型１４からなる成形金型で第２の層の成形品を作製する２次キャビティ１５を形成する。
【００２８】
（ｄ）の工程において、２次キャビティ内に耐侯性、耐衝撃性、耐水性、透明性等の諸特性が良好なＰＭＭＡの溶融樹脂を射出充填し、１次成形品１３に２次成形を施して第２の層となる２次成形品１６を成形する。
【００２９】
（ｅ）の工程において、成形金型からポリカーボネートからなる１次成形品１３とＰＭＭＡからなる２次成形品１６とによる２色成形品を取り出してレンズ基材１７を得る。
【００３０】
（ｆ）の工程において、レンズ基材１７の第２の層７の上面に耐擦傷性、耐磨耗性等の諸特性の良好なＳｉＯ２からなる第３の層（ハードコート層）８をＣＶＤ法で成膜する。すると、第１の層（ポリカーボネート層）６、第２の層（ＰＭＭＡ層）７、第３の層（ＳｉＯ２膜）８の３層構造からなるアウターレンズ２が完成する。
【００３１】
次に、アウターレンズの３層構造による効果に係わる検証結果について説明する。図３はＳｉＯＸ膜の波長に対する透過率の関係を、図４はＰＭＭＡ層の層厚と紫外線透過率の関係を夫々示している。
【００３２】
図３より、ＳｉＯＸ膜は、ポリカーボネートを劣化させる紫外線をあまり吸収しないものであり、本実施形態では、耐擦傷性、耐磨耗性を維持することを目的として設けられるものである。
【００３３】
そこで、ポリカーボネート層に直接ＳｉＯ２からなるハードコート層を形成すると、ハードコート層を透過した紫外線がポリカーボネート層を黄変等の特性劣化させ、更にはポリカーボネート層とハードコート層の界面剥離を生じさせる要因ともなる。
【００３４】
ところが、ＰＭＭＡにも図４に示すように紫外線の透過を阻止する特性があり、紫外線透過率を１０％程度以下するためには約１．６ｍｍの層厚があれば十分であることがわかる。
【００３５】
そこで、ポリカーボネート層上に１．６ｍｍ以上のＰＭＭＡ層を形成した基材を用いることにより、ＰＭＭＡ層上に形成するハードコート層を耐擦傷性、耐磨耗性のみの機能に特化することが可能となる。よって、ハードコート層の薄膜化が可能となって作業効率の向上を図ることができる。
【００３６】
次に、板厚３．２ｍｍのポリカーボネート板と、層厚１．６ｍｍのポリカーボネート層と層厚１．６ｍｍのＰＭＭＡ層の２層構造の基材の促進耐侯性試験の試験結果を下記表１に示す。
【００３７】
【表１】
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【００３８】
また、板厚３．２ｍｍのポリカーボネート板と、板厚３．２ｍｍのＰＭＭＡ板と、層厚１．６ｍｍのカーボネート層と層厚１．６ｍｍのＰＭＭＡ層の２層構造の基材のデュポン衝撃試験の試験結果を下記表２に示す。
【００３９】
【表２】
2009026646.tif 000004
【００４０】
表１より、促進耐侯性試験後のＹＩ(Yellowness  Index)値は２層基材に対してポリカーボネート板がはるかに大きく、ポリカーボネート板の黄変度が著しく大きいことがわかる。一方、ヘイズ値は２層基材がポリカーボネート板よりも１、５％増加しているが大きな変化ではない。そのため、促進耐侯性試験の結果より、ＹＩ値およびヘイズ値の変化率に基づいて特性を評価するとポリカーボネート板よりも、ポリカーボネート層とＰＭＭＡ層の２層構造からなる基材が耐侯性に優れていることは明らかである。
【００４１】
また、表２より、デュポン衝撃試験後の結果は、ポリカーボネート板および２層基材は異常がなかったが、ＰＭＭＡ板にはひび割れが生じた。つまり、ポリカーボネート層とＰＭＭＡ層の２層構造からなる基材はポリカーボネート板に匹敵する耐衝撃性を有することが明らかである。
【００４２】
従って、上記促進耐侯性試験およびデュポン衝撃試験の夫々の結果より、ポリカーボネート層とＰＭＭＡ層の２層構造からなる基材は耐侯性および耐衝撃性に優れた特性を有することがわかる。
【００４３】
更に、２層構造からなる基材にＳｉＯ２膜からなるハードコート層を形成することにより、上記耐侯性および耐衝撃性と共に耐擦傷性、耐磨耗性を持たせることができる。
【００４４】
このとき、ＰＭＭＡ層の層厚は、車両用灯具の薄型化、軽量化等を考慮すると１．６ｍｍ〜５ｍｍであることが望ましい。また、ＳｉＯ２膜からなるハードコート層の層厚は、ハードコートの機能を確保する硬度等を考慮すると０．５μｍ〜１０μｍであることが望ましい。
【００４５】
以上説明したように、本発明の車両用灯具はアウターレンズを、光源側から順次耐衝撃性、耐熱性、透明性等の諸特性が良好なポリカーボネート層、耐侯性、耐衝撃性、耐水性、透明性等の諸特性が良好なＰＭＭＡ層、耐擦傷性、耐磨耗性等の諸特性が良好なＳｉＯ２膜（ハードコート層）の３層構造とした。
【００４６】
その結果、車両に搭載した灯具のアウターレンズの表面がＳｉＯ２からなるハードコート層によって外部からの飛来物や清掃具等による損傷から保護され、アウターレンズの内部がＰＭＭＡ層によって外部からの紫外線による劣化から保護され、同様に、アウターレンズの内部がポリカーボネート層によって外部からの物理的衝撃から保護される。
【００４７】
また、ポリカーボネート層およびＰＭＭＡ層は２色成形で一体化されると共に、ハードコート層はＳｉＯ２の薄膜で所望する機能を果たす。
【００４８】
その結果、ＳｉＯ２膜の成膜時間が短縮されて作業効率が向上すると共に、アウターレンズの諸特性はＳｉＯ２膜の膜厚に依存することはない。
【００４９】
つまり、本発明の車両用灯具は、耐衝撃性、耐侯性、耐擦傷性、耐磨耗性、透明性等の諸特性が良好で、且つ少ない製造工数で良好な品質および再現性を確保することが可能なアウターレンズを備えた車両用灯具となっている。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施形態の断面図である。
【図２】本発明の実施形態のアウターレンズに係わる製造工程図である。
【図３】本発明の実施形態のアウターレンズに係わる促進耐侯性試験の試験結果である。
【図４】本発明の実施形態のアウターレンズに係わるデュポン衝撃試験の試験結果である。
【図５】従来例の部分断面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１  ハウジング
２  アウターレンズ
３  灯室
４  光源
５  車両用灯具
６  第１の層
７  第２の層
８  第３の層
１０  コア型
１１  １次キャビティ型
１２  １次キャビティ
１３  １次成形品
１４  ２次キャビティ型
１５  ２次キャビティ
１６  ２次成形品
１７  レンズ基材
【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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