JPH0732976A

JPH0732976A - 防曇性能を有する合成樹脂製窓材およびその製造方法

Info

Publication number: JPH0732976A
Application number: JP5179340A
Authority: JP
Inventors: Hiroyoshi Nanri; 博良南里
Original assignee: Tsutsunaka Plastic Industry Co Ltd
Current assignee: Tsutsunaka Plastic Industry Co Ltd
Priority date: 1993-07-20
Filing date: 1993-07-20
Publication date: 1995-02-03

Abstract

(57)【要約】【目的】耐久性に優れた防曇性能を有する合成樹脂製
窓材および、このような合成樹脂製窓材を安価に安定し
て量産できる製造方法を目的とする。【構成】本発明の合成樹脂製窓材は、熱可塑性合成樹
脂からなり、表面に、導電体ペーストを塗着硬化して形
成された複数の線３および一対の電極部４ａ、４ｂを有
する透明フィルム１’と、熱可塑性合成樹脂からなる基
板部７とが積層一体化されてなることを特徴とする。ま
た、この合成樹脂製窓材は、予め導電体ペーストにより
線３および電極部４ａ、４ｂを形成した透明フィルム
１、１’を、射出成形用金型５内に塗着面１’ａがキャ
ビティ６壁に接するように装着し、熱可塑性合成樹脂を
射出して基板部７を形成し、これらを積層一体化して製
造される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両用等に使用される
合成樹脂製窓材、特に防曇性能を有する合成樹脂製窓材
およびその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、車両を軽量化するために、窓材と
して無機ガラスに代わって合成樹脂を使用することが試
みられている。もとより、車両の外側と内側とで温度お
よび湿度が異なる雰囲気下では、大気中の水分が窓の表
面で結露して窓を曇らせ、視界を遮るという問題があ
り、合成樹脂製窓材の場合も同様である。この問題点に
対して、合成樹脂製窓材に防曇性を付与するために、樹
脂材料に界面活性剤を添加して成形したり、親水性ポリ
マーあるいはこれに界面活性剤を加えたものを窓材表面
に塗布したり、界面活性剤を含有するフィルムを窓材表
面に貼付すること等が行われている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前述した各方法によ
り、ある程度合成樹脂製窓材に防曇性能を付与すること
ができた。しかし、これらの合成樹脂製窓材では、初期
の防曇性能は十分に得られても、長期間使用すると親水
性ポリマーが膨潤したり界面活性剤が流出して防曇性が
低下するという問題点や、界面活性剤の塗布層やフィル
ムは硬度が劣るために、傷付き易いという問題点があっ
た。

【０００４】本発明は、これらの問題点を解決すること
を目的として、耐久性に優れた防曇性能を有する合成樹
脂製窓材および、このような合成樹脂製窓材を安価に安
定して量産できる製造方法を提供しようとするものであ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の防曇性能を有す
る合成樹脂製窓材は、前記目的を達成するために、熱可
塑性合成樹脂からなり、表面に、導電体ペーストを塗着
硬化して形成された複数の線（３）ならびにこれらの線
（３）の各一端側および各他端側に繋がる一対の電極部
（４ａ）（４ｂ）を有する透明フィルム（１’）と、熱
可塑性合成樹脂からなる基板部（７）とが積層一体化さ
れてなることを特徴とするものである。また、このよう
な合成樹脂製窓材の製造方法は、(a) 熱可塑性合成樹脂
からなる透明フィルム（１）（１’）の表面に、導電体
ペーストにより複数の線（３）ならびにこれらの線
（３）の各一端側および各他端側に繋がる一対の電極部
（４ａ）（４ｂ）を塗着したのち硬化させ、(b) この透
明フィルム（１）（１’）を塗着面（１’ａ）が射出成
形用金型（５）のキャビティ（６）壁に接するようにし
て該金型（５）に装着し、(c) 前記金型（５）のキャビ
ティ（６）に熱可塑性合成樹脂を射出することにより、
基板部（７）を形成するとともに、前記透明フィルム
（１）（１’）を融着させて基板部（７）に積層一体化
させることを特徴とするものである。

【０００６】本発明に使用する透明フィルム（１）
（１’）を形成する熱可塑性合成樹脂のの種類は特に限
定されるものではないが、後述の導電体ペーストを印刷
等により塗着したのち熱硬化させる場合を考慮すると、
熱変形温度が１２０℃以上のものを使用することが好ま
しく、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリサルフ
ォン等を例示できる。このような透明フィルム（１）
（１’）の厚さは、０．１ｍｍ未満の薄いものは後述の
射出成形により基板部（７）を形成する際に、キャビテ
ィ（６）に高圧力で射出される溶融樹脂に流されてしわ
が入るおそれがある。一方、１ｍｍを超えて厚くなる
と、金型（５）の内壁、特に湾曲した内壁にうまく沿わ
ず透明フィルム（１）（１’）と基板部（７）とを良好
に一体化させることが困難になる。したがって、透明フ
ィルム（１）（１’）の厚さは０．１〜１ｍｍ程度が好
ましく、特に０．３〜０．６ｍｍ程度が好ましい。

【０００７】前記導電体ペーストとは、銀粉等の導電性
の金属粉および前記透明フィルム（１）（１’）と密着
性のあるポリエステル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂等のバ
インダ、あるいはさらに印刷性を付与するためのブチル
セロソルブアセテート等の溶剤を混練したものである。
これらの成分を配合した導電体ペーストが各種市販され
ており、銀粉をベースにしたものとして、藤倉化成株式
会社製の「ドータイトＦＡ−３２３」、「ドータイトＦ
Ａ−３３３」、「ドータイトＦＡ−５１７」等を例示で
きる。

【０００８】前記透明フィルム（１）（１’）に塗着す
る線（３）および電極（４ａ）（４ｂ）のパターンは、
防曇機能をもたせるに必要な発熱量を確保できれば特に
限定されない。発熱量は次の式で求められ、防曇機能
を発現させるためには２００〜８００Ｗ／ｍ²程度の発
熱量が必要である。

【０００９】Ｗ＝Ｖ²／Ｒ×１／Ｓ … Ｗ：発熱量（Ｗ／ｍ²）Ｖ：電圧（Ｖ，乗用車の場合１２Ｖ）Ｒ：電極部間の抵抗値（Ω）Ｓ：発熱面積（ｍ²）したがって、Ｒ：電極部（４ａ）（４ｂ）間の抵抗値、
言い換えれば線（３）の厚さ、幅、長さ、本数を変更す
ることにより、所望の発熱量を得ることができる。ただ
し、線（３）および電極部（４ａ）（４ｂ）の塗着厚み
は、８〜３０μｍ程度が好ましい。これは、８μｍ未満
では所要の抵抗値が得られず、３０μｍを超えて厚くな
ると透明フィルム（１）（１’）の可撓性に追従できず
にクラックが入るあそれがあるためである。また、線
（３）の間隔は、狭すぎると視界が妨げられ、広すぎる
と線（３）と線（３）の中間部の曇りを晴らすのに時間
がかかるため、線（３）のパターンの設計に注意を要す
る。なお、無機ガラスの窓にもこのような方法で防曇性
能を付与したものがあるが、合成樹脂は無機ガラスに比
べて熱伝導率が１／４と低いため、線（３）の間隔を無
機ガラスの場合よりもやや狭くすることが望ましく、上
述のような理由をも勘案して線（３）の間隔を１０〜２
５ｍｍ程度にすることが望ましい。

【００１０】なお、所定の発熱量が得られれば、線
（３）は必ずしも一直線であることを要せず、曲線でも
折れ線でも良い。しかし、例えば乗用車のリアウィンド
ウに用いる場合は、発熱量の他に視界を妨げないことや
運転者の視線を惑わせないことも重要であるから、図１
に示されているように、複数の線（３）を１０〜２５ｍ
ｍ間隔で平行に配し、左右両端に電極部（４ａ）（４
ｂ）を配するのが一般的である。

【００１１】導電体ペーストを透明フィルム（１）
（１’）の表面に塗着して線（３）および電極（４ａ）
（４ｂ）を形成する方法も特に限定されないが、これら
を前述の厚さに容易に塗着できる方法としてスクリーン
印刷を推奨できる。透明フィルム（１）（１’）に塗着
された導電体ペーストの硬化は、熱風の吹付け、遠赤炉
による雰囲気加熱等により、バッチ方式あるいは連続方
式で行われる。

【００１２】また、窓の外側から電極部（４ａ）（４
ｂ）に接続する端子あるいは導線を見えなくしてデザイ
ン性を向上させるために、前記透明フィルム（１）
（１’）に、製品形状の輪郭およびその周辺部分に不透
明インクでマスキング印刷を行っても良い。このような
マスキング印刷は、通常導電体ペーストを塗着する前に
行われる。

【００１３】合成樹脂製窓材の基板部（７）を形成する
熱可塑性合成樹脂の種類は、透明樹脂であれば何でも使
用できる。アクリル樹脂、耐衝撃アクリル樹脂、耐熱ア
クリル樹脂、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリ
スルホン等の前記透明フィルム（１）（１’）と熱融着
性の良いものを用いることが好ましいが、熱融着性に劣
る樹脂でも接着剤層を介して透明フィルム（１）
（１’）と積層することにより良好に一体化させること
ができる。また、必要に応じて熱可塑製合成樹脂に紫外
線吸収剤、色剤、熱線吸収剤等を添加し、窓材としての
機能向上を図ることもできる。

【００１４】本発明の製造方法においては、前述の線
（３）および電極部（４ａ）（４ｂ）を形成した透明フ
ィルム（１）（１’）を、最終的な製品形状を得るため
の射出成形用金型（５）内に装着し、その金型（５）の
キャビティ（６）に前記熱可塑性合成樹脂を射出充填す
ることにより、基板部（７）を形成するとともに前記透
明フィルム（１）（１’）と基板部（７）とを積層一体
化させ、防曇性能を有する合成樹脂製窓材を製造する。

【００１５】ここで、金型（５）に透明フィルム（１）
（１’）を装着する際には、塗着面がキャビティ（６）
壁に接するように、すなわち製造された合成樹脂製窓材
において塗着された線（３）および電極部（４ａ）（４
ｂ）が表面に露出するようにする。これは、射出成形後
に線（３）に通電するための端子、導線等を電極部（４
ａ）（４ｂ）に取付ける必要があるためである。前記透
明フィルム（１）（１’）を金型（５）に装着する方法
は、仕上がりの製品形状に打ち抜いた透明フィルム
（１’）を静電吸着や真空吸着によりセットする方法、
あるいは金型（６）内に印刷合せの位置決めピンを設
け、このピンに打ち抜き前の透明フィルム（１）をセッ
トし、型閉じと同時に製品形状に打ち抜く方法等があ
り、いずれの方法でも良い。

【００１６】次に、透明フィルム（１）（１’）を装着
した金型（５）のキャビティ（６）に、基板部（７）を
構成する熱可塑性合成樹脂を射出し、樹脂の熱により透
明フィルム（１）（１’）を基板部（７）に融着させ、
基板部（７）と透明フィルム（１）（１’）とを積層状
態に一体化させる。ここでは、通常の射出成形法の他、
射出圧縮成形法を適用することができ、特に広面積の窓
の製造には、残留歪、変形の少ない射出圧縮成形法が有
効である。このように、基板部に直接導電体ペーストを
塗着せずに、導電体ペーストを塗着した透明フィルムと
射出成形とを組み合わせて製造するのは、防曇性能を必
要とする窓の多くは乗用車のリアウィンドウのように湾
曲したものであり、樹脂シートを成形して基板部を製作
したのちに導電体ペーストを塗着することは困難を極
め、また樹脂シートに塗着したのちに成形すると硬化し
た導電体ペーストが断線しやすく安定した品質のものを
製造することが困難なためである。また、射出成形法は
成形精度および生産性に優れ、安定した品質の製品を量
産するのにも適している。これらの長所をもった射出成
形法を利用する本発明の製造方法は、透明フィルム
（１）に導電体ペーストを塗着後、これを打ち抜き、金
型（５）内に装着する作業を加味しても、やはり有利な
製造方法であるといえる。

【００１７】以上のようにして製造された合成樹脂製窓
材は、線（３）を通電状態に結線するための端子（９）
およびさらにこの端子（９）に導線（１０）を取付ける
が、これらの取付けは例えば電極部（４ａ）（４ｂ）に
前記端子（９）を導電性接着剤により接着することによ
り行われる。

【００１８】また、製造した合成樹脂製窓材に対して任
意にシリコンハードコート等の表面処理を施すことによ
り耐擦傷性を向上させることができる。このような表面
処理は、傷がつきやすい窓の外側のみに限らず内側にも
施すことにより、硬化させ導電体ペーストの保護膜とな
り導電体ペーストの変色防止にも有効である。

【００１９】

【作用】本発明にかかる合成樹脂製窓材は、透明フィル
ム（１’）の表面に導電体ペーストを塗着硬化さた複数
の線（３）および電極部（４ａ）（４ｂ）が形成され、
この透明フィルム（１’）は基板部（７）に積層一体化
されているために、前記電極（４ａ）（４ｂ）を介して
各線（３）に通電すると、各線（３）が発熱して窓の表
面に付着した結露を蒸発させて曇りを晴らすことができ
る。

【００２０】また、このような防曇性能を有する合成樹
脂製窓材は、予め導電体ペーストを塗着硬化させること
によって線（３）および電極部（４ａ）（４ｂ）を形成
した透明フィルム（１）（１’）を、射出成形用金型
（５）内に塗着面（１’ａ）がキャビティ（６）壁に接
するように装着し、熱可塑性合成樹脂を射出して基板部
（７）を形成し、これらを積層一体化して製造される。
このような方法によれば、導電体ペーストの塗着作業は
平らな透明フィルム（１）上に行えばよいから容易にで
き、薄い透明フィルム（１）（１’）は湾曲したキャビ
ティ（６）壁でも容易に沿わせることができ、かつ製品
の全体形状は射出成形によって決まるから、製品形状の
態様に拘らず成形精度の良い製品を製造でき、生産性も
良い。

【００２１】

【実施例】次に、本発明の防曇性能を有する合成樹脂製
窓材およびその製造方法の具体的実施例について、図面
を参照しつつ説明する。なお、各実施例において、透明
フィルムとして厚さ０．５ｍｍのポリカーボネートフィ
ルム（筒中プラスチック工業株式会社製、「ポリカエー
ス（商品名）」）を使用し、導電体ペーストとして藤倉
化成株式会社製、「ドータイドＦＡ−３３３（商品
名）」（比抵抗３．０×１０^-5Ω・ｃｍ）を使用した。

【００２２】〔第１実施例〕先ず、図１に示されている
ように、透明フィルム（１）の表面に、不透明インクに
より、乗用車のリアウィンドウに相当する形状の輪郭部
分に幅４０ｍｍのマスキング部（２）のを印刷を行っ
た。さらに同じ面に、導電性ペーストをスクリーン印刷
して、線間隔１５ｍｍで平行に配した線幅１．０ｍｍの
複数の線（３）および、これらの線（３）の左右両端に
幅２０ｍｍの一対の電極部（４ａ）（４ｂ）を塗着し、
遠赤炉内で１２０℃で３０分間加熱して導電体ペースト
を硬化させた。そして、図２に示すように、前記透明フ
ィルム（１）をマスキング部（２）の外周部で打ち抜
き、製品形状の透明フィルム（１’）を得た。

【００２３】次に、図３に示されているように、射出成
形用金型（５）の可動側（５ａ）に、前記透明フィルム
（１’）を導電体ペーストの塗着面（１’ａ）がキャビ
ティ（６）の凸壁（６’）に接するように真空吸着によ
り装着し、金型（５）を閉じた。そして、溶融したポリ
カーボネート樹脂を金型（５）のキャビティ（６）に射
出充填して基板部（７）を形成するとともに、この基板
部（７）に前記透明フィルム（１’）を融着させ、これ
らを積層状態に一体化した。冷却したのち型から取り出
し、図４に示すような、透明フィルム（１’）側、すな
わち車内側に緩やかに湾曲したリアウィンドウ用の合成
樹脂製窓材（８）を得た。

【００２４】次に、図５に示されているように、前記合
成樹脂製窓材（８）の電極部（４ａ）（４ｂ）に線
（３）に通電するために端子（９）および導線（１０）
を取付けた。端子（９）は、脚部（９ａ）（９ｂ）に導
電性の接着剤を塗布しするとともに、両脚部（９ａ）
（９ｂ）の間の凹部（９ｃ）に絶縁性接着剤を塗布し、
各電極（４ａ）（４ｂ）に接着した。さらに、この端子
（９）の突出片（１１）に導線（１０）を装着した。

【００２５】〔第２実施例〕この実施例においては、第
１実施例で作成したと同じマスキング印刷および導電体
ペーストをスクリーン印刷した、打ち抜き前の透明フィ
ルム（１）を使用した。

【００２６】第１実施例と同じキャビティ形状を有する
射出圧縮成形用金型に、位置決めピンを用いて前記透明
フィルム（１）を導電体ペーストの塗着面がキャビティ
の凸壁に接するように装着し、圧縮分を残して型閉じし
たところ、該透明フィルム（１）は製品形状に打ち抜か
れた。そして、溶融した耐熱アクリル樹脂（ローム・ア
ンド・ハースカンパニー製、「ＫＡＭＡＸＴ−２４
０（商品名）」）を金型のキャビティに射出充填し、さ
らに最終形状まで金型を圧縮して合成樹脂製窓材の基板
部を形成した。最終的な合成樹脂製窓材の形状は、第１
実施例と同じく図４に示すとおりである。

【００２７】次に、この合成樹脂製窓材（８）の電極部
（４ａ）（４ｂ）に第１実施例と同じようにして端子
（９）および導線（１０）を取付けた。

【００２８】〔第３実施例〕先ず、第２実施例と同じ方
法により合成樹脂製窓材（８）を作成した。

【００２９】次に、この合成樹脂製窓材（８）の電極部
（４ａ）（４ｂ）の端子接着部分にポリエステルテープ
を貼り、合成樹脂製窓材（８）の両面にシリコンハード
コート処理を施した。その後、前記ポリエステルテープ
を剥がして電極部（４ａ）（４ｂ）を露出させ、第１実
施例と同じようにして端子（９）および導線（１０）を
取付けた。

【００３０】次に、各実施例で製作した合成樹脂製窓材
について、次の各項目について評価した。

【００３１】〔透明フィルムと基板部との積層密着性〕
各合成樹脂製窓材を、次の（Ａ）（Ｂ）の各環境下にお
いたが、いずれも透明フィルムは基板部から剥離しなか
った。また、導電体ペーストの変色および抵抗値の変化
もなかった。

【００３２】（Ａ）冷熱繰り返し試験 −３０℃（１時間）→２０℃（３０分）→８０℃（１時
間）→２０℃（３０分）を１サイクルとして、１０サイ
クル行った。

【００３３】（Ｂ）耐湿性試験６０℃、９８％ＲＨに１４日間保持した。

【００３４】〔透明フィルムと導電体ペーストの密着
性〕ＪＩＳＫ５４００に準じた碁盤目テープ法による
付着性テストを行ったところ、各合成樹脂製窓材ともに
導電体ペーストの剥離はなかった。

【００３５】〔防曇性〕各合成樹脂製窓材を乗用車に取
付け、車外温度０℃、車内温度３０℃、車内湿度８０％
ＲＨの環境下におき、曇りが発生した後直ちに端子間に
１２Ｖの電圧をかけたところ、約４００Ｗ／ｍ²の発熱
量を得、いずれも１０分以内に完全に曇りが晴れた。

【００３６】〔耐擦傷性〕第２実施例および第３実施例
の合成樹脂製窓材について、これらの透明フィルム側
を、摩耗輪：ＣＳ−１０Ｆ，荷重：５００ｋｇ，１００
回転の条件でテーバー摩耗試験を行ったところ、シリコ
ンハードコート処理を行わなかった第２実施例のヘーズ
の増加率が３０％であったのに対して、シリコンハード
コート処理を行った第３実施例ではヘーズの増加率が２
％以下であり、かつ導電体ペーストの断線もなかった。

【００３７】

【発明の効果】本発明にかかる防曇性能を有する合成樹
脂製窓材は、熱可塑性合成樹脂からなり、表面に、導電
体ペーストを塗着硬化して形成された複数の線ならびに
これらの線の各一端側および各他端側に繋がる一対の電
極部を有する透明フィルムと、熱可塑性合成樹脂からな
る基板部とが積層一体化されてなるものであるから、前
記電極部を介して各線に通電することにより、各線が発
熱して防曇性能を発現する。しかも、この導電体の発熱
による防曇性能は、親水性ポリマーや界面活性剤を樹脂
材料に添加したり、窓表面に塗布する従来の合成樹脂製
窓材に比べて格段に劣化が少なく耐久性に優れたもので
ある。

【００３８】また、前記合成樹脂製窓材は、(a) 熱可塑
性合成樹脂からなる透明フィルムの表面に、導電体ペー
ストにより複数の線ならびにこれらの線の各一端側およ
び各他端側に繋がる一対の電極部を塗着したのち硬化さ
せ、(b) この透明フィルムを塗着面が射出成形用金型の
キャビティ壁に接するようにして該金型に装着し、(c)
前記金型のキャビティに熱可塑性合成樹脂を射出するこ
とにより、基板部を形成するとともに、前記透明フィル
ムを融着させて基板部に積層一体化させることにより製
造されるから、耐久性に優れ、かつ製品形状の態様に拘
らず成形精度の良い製品を安定して量産することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の防曇性能を有する合成樹脂製窓材の製
造方法において、導電体ペーストが塗着された透明フィ
ルムの正面図である。

【図２】図１において、製品形状に打ち抜いた透明フィ
ルムの正面図である。

【図３】本発明の防曇性能を有する合成樹脂製窓材の製
造方法に用いる射出成形用金型の縦断面図である。

【図４】本発明の防曇性能を有する合成樹脂製窓材の縦
断面図である。

【図５】本実施例において、合成樹脂製窓材の電極部に
端子を取付けた状態を示す断面図である。

【符号の説明】

１、１’…透明フィルム１’ａ…塗着面３…線４ａ，４ｂ…電極部５…金型６…キャビティ７…基板部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱可塑性合成樹脂からなり、表面に、導
電体ペーストを塗着硬化して形成された複数の線（３）
ならびにこれらの線（３）の各一端側および各他端側に
繋がる一対の電極部（４ａ）（４ｂ）を有する透明フィ
ルム（１’）と、熱可塑性合成樹脂からなる基板部
（７）とが積層一体化されてなることを特徴とする防曇
性能を有する合成樹脂製窓材。
【請求項２】 (a) 熱可塑性合成樹脂からなる透明フィ
ルム（１）（１’）の表面に、導電体ペーストにより複
数の線（３）ならびにこれらの線（３）の各一端側およ
び各他端側に繋がる一対の電極部（４ａ）（４ｂ）を塗
着したのち硬化させ、 (b) この透明フィルム（１）（１’）を塗着面（１’
ａ）が射出成形用金型（５）のキャビティ（６）壁に接
するようにして該金型（５）に装着し、 (c) 前記金型（５）のキャビティ（６）に熱可塑性合成
樹脂を射出することにより、基板部（７）を形成すると
ともに、前記透明フィルム（１）（１’）を融着させて
基板部（７）に積層一体化させる、ことを特徴とする防
曇性能を有する合成樹脂製窓材の製造方法。