[发明专利]透明树脂板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及可以作为窗户、墙壁、屋顶或地板等的透视用材料、采光用材料使用的透明树脂板及其制造方法。

背景技术

到目前为止，作为透视用和采光用等的基板，使用聚碳酸酯基板。聚碳酸酯基板和玻璃制基板相比，虽然重量更轻，成形性更优异，但是表面非常容易损伤。因此，在聚碳酸酯基板上形成称作硬涂层的硬质薄膜，以实现耐磨损性的提高。

该硬涂层可以通过在聚碳酸酯基板表面涂敷丙烯酸树脂或硅树脂，形成硬质涂膜而进行。

为了进一步提高该硬涂层的硬质性能(硬度)、提高耐磨损性，已知的有将涂敷液的组成以及固化条件最优化的方法(专利文献1)；在涂膜中分散硬质颗粒的方法(专利文献2)；通过化学气相生长法等干式方法，形成二氧化硅等薄膜的方法(专利文献3)；通过真空紫外光，将由Si-O-Si键形成的固体化合物膜改性的方法(专利文献4)。

专利文献1的方法具有在树脂基材的软化温度以上的固化温度下，无法干燥的限制。例如，即使是硅硬涂层，也具有不一定得到完全是二氧化硅的组成和结构，而因为在结构中残留溶剂成分，而使硬度降低的问题。也就是，由于固化温度是决定生成膜的硬度的重要因素，所以在提高树脂基材的表面硬度为目的的所谓的湿法涂敷中，该方法只能得到低的硬度。

另一方面，专利文献2中表示的使硬质颗粒分散、提高膜整体的硬度的方法，作为解决上述专利文献1的问题的方法是有效的，但是由于使颗粒分散而产生新的问题。例如，由于颗粒的折射率和膜材料的折射率的差异，颗粒表面的光散射，从而导致混浊度(雾度)增高，容易产生缺失透明度这样的状况。

专利文献3的方法是作为完全解决上述问题的方法而提出的。通过在减压中进行的化学气相生长法(Chemical Vapor Deposition)，不加热树脂基材，可以得到致密且组成和膜厚均匀的涂膜。该方法相对于湿法涂敷，也称作干法涂敷，例如具有形成不含杂质的二氧化硅膜等可以得到相当接近体积性质的硬度这样的优点。然而，该方法由于是通过化学反应形成膜的方式，所以具有在基板表面以外的装置壁面或电极上形成不需要的反应产物，装置的性能和膜的性质容易变得不稳定的问题。此外，为了避免该问题，必须经常停止装置清洗内部，由此还具有装置的运行时间变短的问题。另外，在一般的通过CVD进行的方法中，在必要的部分选择性地成膜时，由于在端部产生膜厚部分的高差，还成为应力集中等的原因，具有从端部产生微裂痕这样的问题。

专利文献4的方法提供一种固体化合物膜，该固体化合物膜是对含有Si-O-Si键的固体化合物膜或氧化硅膜形成微细图案，可以适合作为F2激光平版印刷用的抗蚀膜。根据该方法，可以将含有Si-O-Si键的固体化合物膜改性为二氧化硅。然而，还没有对应用于大面积的窗户或眼镜镜片等树脂玻璃的研究。

专利文献1：日本特开2001-232728号公报

专利文献2：日本特开平8-238683号公报

专利文献3：日本特开2007-156342号公报

专利文献4：日本第3950967号专利公报

发明内容

本发明的目的在于确定现有的方法中无法解决的、在基板上形成的硬涂层中的硬质涂膜化及其改性方法，提供品质和生产性优异的透明树脂板及其制造方法。

本发明的透明树脂板的制作方法是一种通过用硬涂层覆盖树脂基板来制造透明树脂板的方法，其特征在于：包括，用硅酮聚合物通过湿法形成前述硬涂层的工序；在该硅酮聚合物层的表面照射波长200nm(纳米)以下的紫外光，选择性地只将曝光部分改性为比硅酮聚合物层更薄的不足0.6μm(微米)的硬质薄膜层的工序。

本发明的透明树脂板的特征在于：具有覆盖聚碳酸酯基板的硬涂层，该硬涂层由硅酮聚合物形成，其表面侧的一部分构成以二氧化硅为主成分的膜厚不足0.6μm的硬质薄膜，同时和其周边的硅酮聚合物形成平坦面。

具有200nm以下的短波长光的能量具有切断有机高分子的键链，破坏化学结构的能力。将其称作光开裂，本发明是利用光开裂，通过适当选择激光强度、脉冲宽度以及脉冲间隔等各种条件，依次选择性地切断基板上形成的硬涂层中的构成侧链官能团的C-H、Si-C以及Si-O-Si键，然后，使该开裂的氧原子和硅原子再次结合，将硬涂层的一部分改性为以二氧化硅为主成分的硬质薄膜层。

根据上述本发明，由于可以将硬涂层的一部分改性为和玻璃同样的以二氧化硅为主成分的硬质薄膜，所以可以提供透明性以及平整性优异，而且由化学稳定的表面构成的耐磨损性和耐久性优异的透明树脂板。此时，硬质薄膜周围由于具有被非改性的硅酮聚合物保护的状态，所以可以长时间地防止从其端部开始的皲裂。