BRPI0822443B1

BRPI0822443B1 - método para produzir uma placa de resina transparente, e, placa de resina transparente

Info

Publication number: BRPI0822443B1
Application number: BRPI0822443A
Authority: BR
Inventors: Sadao Maeda
Original assignee: Kk Reniasu
Priority date: 2008-03-04
Filing date: 2008-12-10
Publication date: 2019-08-13
Also published as: CN101965230B; EP2266711A1; CA2715727C; CA2715727A1; US9533327B2; CN101965230A; JPWO2009110152A1; JP4536824B2; EP2266711B1; WO2009110152A1; ES2461091T3; KR101201381B1; US20100304133A1; BRPI0822443A2; EP2266711A4; PL2266711T3; KR20100102729A

Abstract

método para produzir uma placa de resina transparente, e, placa de resina transparente uma placa de resina transparente superior em qualidade e produtividade e um método para produzir a mesma por formação de uma camada de revestimento duro formada sobre um substrato em um filme endurecido e por estabelecimento de um método de reforma da mesma são descritos. a placa de resina transparente compreende um substrato (1), uma camada de iniciador (2) e uma camada de revestimento duro (3) em ordem, onde a camada de iniciador (2) é formada por um método por via úmida, a camada de revestimento duro (3) é formada de polímero de silicone pelo método por via úmida, a superficie da camada de polímero de silicone é exposta a uma irradiação de luz ultravioleta tendo um comprimento de onda não maior do que 200 nm, e somente a região exposta é mudada em uma região reformada composta principalmente por dióxido de silício.

Description

“MÉTODO PARA PRODUZIR UMA PLACA DE RESINA TRANSPARENTE,

E, PLACA DE RESINA TRANSPARENTE”

CAMPO DA INVENÇÃO

Esta invenção refere-se a uma placa de resina transparente e a um método para produzir a mesma, que é utilizável para materiais transparentes ou materiais para iluminação, como uma janela, uma parede e um teto.

ARTE ANTERIOR

Um substrato de policarbonato tem sido utilizado como um substrato para radioscopia ou iluminação. Apesar do substrato de policarbonato 10 ser leve e superior em conformabilidade, sua superfície é facilmente danificada, em comparação com um substrato de vidro. Para melhorar uma resistência à abrasão da superfície, um filme endurecido, chamado um revestimento duro, é formado sobre o substrato de policarbonato.

A camada de revestimento duro compreende o filme endurecido 15 formado por laminação de resina acrílica ou resina de silício sobre a superfície do substrato de policarbonato.

Para métodos para melhorar um desempenho no estado duro (dureza), ou uma resistência à abrasão da camada de revestimento duro, são conhecidas muitas referências da arte anterior. Por exemplo, a literatura de 20 patente 1 menciona um método para otimizar as condições de endurecimento e composições de líquido de revestimento, e a literatura de patentes 2 menciona um método para dispersar partículas duras em um filme de revestimento. Além disso, a literatura de patentes 3 menciona um método para a formação de um filme de dióxido de silício e similares através de um processo por via seca, tal 25 como deposição de vapor químico. Além disso, a literatura de patentes 4 menciona um método para reformar um filme composto sólido tendo ligações Si-O-Si por luz ultravioleta de vácuo.

O método da literatura de patentes 1 é limitado no âmbito de que é impossível secar a uma temperatura de endurecimento do substrato de resina maior do que uma temperatura de amolecimento do mesmo. Por exemplo, mesmo em um revestimento duro de silício, é impossível obter composições e estrutura de dióxido de silício completas. Assim, existe um problema em que a dureza deteriora caso os componentes de solvente apenas permaneçam na estrutura. Isto é, porque a temperatura de endurecimento é um fator importante para decidir a dureza do filme, somente uma dureza baixa chega a ser obtida nos métodos de revestimento por via úmida para melhorar a dureza de superfície do substrato de resina.

Por outro lado, o método da literatura de patentes 2, ou seja, o método para aumentar a dureza do filme completo, ao dispersar as partículas duras, está disponível para resolver o problema na literatura de patentes 1. No entanto, outro problema é causado pela dispersão das partículas. Por exemplo, a luz é dispersa sobre as superfícies das partículas de acordo com uma diferença entre o índice de refração das partículas e o dos materiais de filme, de modo que a turvação é aumentada e a transparência se toma perdida.

O método da literatura de patentes 3 foi proposto para resolver todos os problemas acima mencionados. De acordo com a deposição de vapor químico que é realizada durante a descompressão, um filme de revestimento fino tendo composições uniformes e uma espessura uniforme pode ser provido sem aquecimento do substrato de resina. Este método é chamado de método de revestimento por via seca para um método de revestimento por via úmida, tendo a vantagem da formação de um filme de dióxido de silício não incluindo impurezas. Neste caso, pode ser obtida uma dureza consideravelmente próxima de um volume. No entanto, neste método, porque o filme é formado por uma reação química, produtos de reação desnecessários são gerados sobre eletrodos ou as superfícies do dispositivo, exceto a superfície do substrato. Assim, este método tem um problema que o desempenho do dispositivo e a propriedade do filme tendem a ser instáveis. Além de evitar esse problema, é necessário parar o dispositivo e limpar o interior. Assim, um tempo de operação do dispositivo é reduzido. Além disso, na deposição de vapor químico (CVD), quando o filme é seletivamente formado em uma região requerida, um degrau por uma espessura 5 de filme é formado na borda. Neste caso, ocorrem micro-fissuras na concentração de tensões a partir da borda.

De acordo com o método da literatura de patentes 4, um filme composto sólido aplicável a um resisto para litografia laser F₂ é provido. Um padrão fino é formado de um filme composto sólido incluindo ligações Si-O-Si 10 ou um filme de óxido de silício. De acordo com este método, o filme composto sólido incluindo ligações Si-O-Si é reformado em dióxido de silício. No entanto, a literatura de patentes 4 não menciona uma aplicação em vidro de resina, como uma janela ou uma lente de óculos, cada tendo uma grande área de todo.

Fiteratura de patentes 1: Publicação acessível ao público de 15 patente JP No. 2001-232728

Fiteratura de patentes 2: Publicação acessível ao público de patente JP No. 8-238683

Fiteratura de patentes 3: Publicação acessível ao público de patente JP No. 2007-156342

Fiteratura de Patentes 4: Patente JP N ⁰ 3950967

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

PROBEEMAS A SEREM RESOFVIDOS PEEA INVENÇÃO É um objeto da invenção prover uma placa de resina transparente superior em qualidade e produtividade e um método para produzir a mesma, 25 estabelecendo um método para endurecer o filme na camada de revestimento duro formada sobre o substrato e um método para reformar o mesmo.

MEIOS PARA RESOFVER O PROBLEMA

Na presente invenção, uma placa de resina transparente é uma placa, cujo substrato de resina é coberto com uma camada de revestimento duro. Um método para produzir a placa de resina transparente da invenção é caracterizado em que compreende: uma etapa para formar a camada de revestimento duro de polímero de silicone por método por via úmida, e uma etapa 5 para expor uma irradiação de luz ultravioleta tendo um comprimento de onda não superior a 200 nm sobre a superfície da camada de revestimento duro e seletivamente reformar apenas a região exposta em um filme endurecido tendo uma espessura inferior a 0,6 /zm. Aqui o filme endurecido é mais fino do que a camada de revestimento duro.

Além disso, a placa de resina transparente da invenção tem uma camada de revestimento duro para cobrir um substrato de policarbonato. A camada de revestimento duro compreende polímero de silicone, sendo caracterizada em que uma parte da superfície compreende um filme endurecido tendo uma espessura inferior a 0,6 μιη, composta essencialmente por dióxido de 15 silício e, além disso, forma uma superfície plana, com seu polímero de silicone circunferencial.

Energia de luz de menor comprimento de onda tendo um comprimento de onda não superior a 200 nm tem potência suficiente para cortar ligações de um polímero superior orgânico e destruir uma estrutura química. Isso 20 é chamado de fotoclivagem, sendo utilizada na invenção. Isto é, selecionando-se apropriadamente várias condições, como uma potência do laser, uma duração de pulso e um intervalo de pulso e assim por diante, As ligações C-H, Si-C e Si-O-Si compondo grupos funcionais de cadeia lateral da camada de revestimento duro são seletivamente cortadas em ordem, e, em seguida, os átomos de oxigênio e 25 átomos de silício clivados são recombinados para reformar uma parte da camada de revestimento duro no filme endurecido principalmente composto de dióxido de silício.

EFEITOS DA INVENÇÃO

De acordo com a invenção, uma parte da camada de revestimento duro é reformada no filme endurecido principalmente composto de dióxido de silício, como vidro. Assim, a placa de resina transparente é superior em resistência à abrasão e durabilidade, além de ter uma superfície quimicamente estável superior na transmissividade e no nivelamento. Neste caso, porque a circunferência do filme endurecido é conservada por polímero de silicone não reformado, são impedidos de ocorrer, na medida do possível, fissuras a partir da porção final.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [Figura 1] Esta é uma vista esquemática de uma seção da placa de resina transparente.

[Figura 2] Este é um atlas do espectro de FT-IR mostrando as relações entre os números de onda e transmitância da placa de resina transparente. A luz laser F₂ é irradiada sobre a camada de resina de siloxano não reformada e a região de filme reformada que são formadas sobre o substrato de policarbonato, respectivamente. Fig. 2A mostra o efeito medido da região não reformada. Fig. 2B mostra que a região reformada, e Fig. 2C mostra o de dióxido de silício térmico.

[Figura 3] Esta é uma vista da microfotografia da superfície da placa de resina transparente. O teste de atrito Taber é realizado para a camada de resina de siloxano não reformada e a camada de revestimento duro reformada de acordo com JISK7204. Fig. 3A é uma fotografia da região não reformada Fig. 3B é a da região reformada.

[Figura 4] Esta é uma vista fotográfica comparativa na espessura de filme da placa de resina transparente. Fig. 4A é uma vista de microfotografia do teste de atrito Taber da superfície tendo a espessura de 0,3 μιη. Fig.4B é a tendo a espessura de filme de 0,6 micrômetros, e Fig. 4C é a tendo a espessura de filme de 1,0 μιη, e Fig. 4D é a tendo a espessura de filme de 2,0 μπι.

[Figura 5] Esta é uma vista mostrando uma etapa entre a região reformada e a região não reformada da placa de resina transparente.

[Figura 6] Esta é um atlas espectral de exemplos 3,4.

[Figura 7] Esta é uma vista fotográfica mostrando a situação de destacamento.

[Figura 8] Esta é uma vista mostrando uma característica da transmitância em uma região da linha ultravioleta de uma substância simples do filme de revestimento duro.

EXPLICAÇÃO DOS NÚMEROS DE REFERÊNCIA um substrato uma camada de iniciador uma camada de revestimento duro uma região reformada

100 uma placa de resina transparente

FORMA DE REALIZAÇÃO PREFERIDA DA INVENÇÃO

A espessura do filme de um filme de dióxido de silício é tomada de preferência espessa para melhorar a resistência à abrasão. Na literatura de patentes 4, os exemplos anteriores apenas ilustram que a reforma em dióxido de silício pode ser realizada. Além disso, como relação à espessura, ilustra-se a possibilidade de levar uma região de reforma a ter mais de 1 μιη.

Antes da invenção, os inventores formaram a camada de revestimento duro sobre a superfície do substrato de resina com uma área de cerca de 1 cm , e confirmaram que a camada de revestimento duro foi reformada em dióxido de silício por raios ultravioletas de vácuo.

Para investigar se as fissuras ocorrem no dióxido de silício acabado, o substrato de resina foi imerso em solvente (acetona), que pode dissolver a resina. Mas, a solução da resina não pôde ser observada na parte onde o filme de dióxido de silício foi formado. Isso indica que não ocorrem fissuras no filme de dióxido de silício porque o solvente penetrou a partir de uma fissura.

Os inventores ainda formaram o filme de revestimento duro e A fizeram uma área de 1 cm da mesma com uma região reformada tendo uma espessura de 1 pm ou 2μιη. Então, um teste de atrito foi realizado de acordo com o teste de atrito Taber. O teste de atrito Taber é um teste no qual uma amostra é fixada e girada em um disco rotativo e gasta por carga sobre um par de rebolos. Por exemplo, de acordo com o Japanese Industrial Standards Committee (JISC), JISK7204 é padronizado como um dos testes de atrito Taber. Como um resultado, quando as fissuras ocorreram no filme de revestimento duro da região não reformada durante o teste de atrito, todas se espalharam para a região reformada e causaram novas fissuras. A carga foi de 500 g, e o número de rotação foi 500.

Ao reformar as ligações Si-O-Si em dióxido de silício (SiO₂) por uma fonte de luz de exposição não superior a 200 nm, oxigênio em uma atmosfera de reação ou oxigênio em um polímero de silício é incorporado à região reformada. Considera-se que o volume da região reformada é mudado e uma tensão interna é mantida na própria região reformada quando oxigênio é incorporado à região reformada. Além disso, considera-se que a tensão interna é liberada e as fissuras ocorrem na região reformada quando a fissura ocorre na camada de revestimento duro no teste de atrito Taber.

Então, amostras, em que cada espessura de filme da região reformada de dióxido de silício estava em 1 pm, foram preparadas e investigadas. Como um resultado, constatou-se que as fissuras não ocorreram no teste de atrito Taber quando a espessura do filme era inferior a 0,6 μνα.

A partir da investigação acima, na reforma em dióxido de silício, a espessura do filme deve ser feita abaixo de 0,6 μηι, por exemplo, 0,5 μτη. Se a região reformada tem uma espessura de filme maior do que isso, a resistência não pode ser melhorada. Em contraste, as fissuras ocorrem a partir do interior durante uso. Assim, controlar a espessura do filme da região reformada toma-se um problema importante.

Como uma fonte de luz de raios ultravioletas de vácuo tendo um comprimento de onda mais curto do que 200 nm tem-se um laser Excimer, uma lâmpada Excimer, e uma lâmpada de mercúrio de baixa pressão. Os lasers 5 Excimer utilizáveis são laser a AR₂ tendo um comprimento de onda de 126 nm, laser F₂ tendo um comprimento de onda de 157 nm, um laser Excimer ArF tendo um comprimento de onda de 193 nm, laser Excimer KrF tendo um comprimento de onda de 248 nm, e/ou laser Excimer XeCl tendo um comprimento de onda de 307 nm. Nestes, as fontes de luz de raios ultravioletas de vácuo tendo um 10 comprimento de onda menor do que 200nm são laser AR₂, laser F₂ e laser ArF.

Além disso, as lâmpadas Excimer utilizáveis são as tendo cada uma um comprimento de onda de 126 nm (AR₂), 146 nm (Kr₂), e 172 nm (Xe₂).

Teoricamente, vidro de quartzo sintético tem uma permeabilidade à luz para uma região de comprimento de onda tendo os raios ultravioletas de 15 vácuo de cerca de 145 nm. Quanto ao laser Excimer e a lâmpada Excimer cada um tendo um comprimento de onda mais curto do que isso, ocorre absorção para o dióxido de silício reformado pelos raios ultravioletas de vácuo. Assim, no caso dessas fontes de luz, porque a luz não atinge o interior, é possível reformar uma região extremamente fina da superfície exposta da camada de revestimento duro, 20 mas é difícil controlar a espessura da região reformada.

Porque oxigênio absorve os raios ultravioletas de vácuo, a distância da fonte de luz da lâmpada Excimer disponível para uma região de comprimento de onda de 172 nm para o seu campo exposto é muito curta, que é inferior a 3 mm. Portanto, a lâmpada Excimer está disponível para uma placa 25 transparente plana, mas não está disponível para uma placa transparente tridimensional, como um vidro frontal de um carro. Um laser Excimer facilmente controlável para a potência de luz está disponível para a placa transparente tridimensional por meio do controle de acordo com a distância para a placa transparente.

Além disso, mesmo em fontes de luzs de 145 nm - 200 nm, problemas causados em uma propriedade de aderência da camada de revestimento duro para o policarbonato foram descobertos. Esta foi a causa porque os raios ultravioletas de vácuo permearam a camada de revestimento duro e invadiram a camada de iniciador. De acordo com a fig. 8, os polímeros de silício, tais como resina de siloxano, têm uma boa transmissividade em uma região de comprimento de onda longa de cerca de 200 nm, mas a transmissividade diminui radicalmente em uma região de cerca de 180 nm a um comprimento de onda curto. Os raios ultravioletas de vácuo tendo um comprimento de onda menor que 200 nm, têm a capacidade de decompor até o substrato de policarbonato usado na invenção. Assim, considera-se que a camada de iniciador é decomposta de modo a se destacar facilmente.

De acordo com a investigação acima referida, quando o laser Excimer é utilizado como uma fonte de luz, é preferível usar laser F2 tendo um comprimento de onda de 157 nm. A luz deste comprimento de onda não permeia a resina de siloxano. Assim, quando o laser Excimer é irradiado para a resina de siloxano, a superfície recebe alta energia e começa a ser reformada no dióxido de silício. A luz do laser permeada pela a resina de siloxano reformado continua a reformar a partir da superfície para o interior em ordem.

Quando a lâmpada Excimer é usada, é preferível utilizar a lâmpada Excimer Xe. A lâmpada Excimer Xe tem um comprimento de onda de 172 nm, que permeia a camada de revestimento duro. A luz permeada alcança e decompõe o substrato de policarbonato. Além disso, os raios ultravioletas de vácuo permeiam a camada de revestimento duro com alta energia e, portanto, é difícil controlar a espessura da região reformada. Para resolver este problema, um absorvedor de ultravioleta é adicionado à camada de revestimento duro. Neste caso, o absorvedor de ultravioleta é disperso de acordo com a espessura de camada de revestimento duro de modo que a luz não permeia a camada de revestimento duro. A camada de revestimento duro, incluindo o absorvedor de ultravioleta, absorve a energia de luz do lado da superfície da mesma, de modo que ela seja reformada. A camada de revestimento duro muda em dióxido de silício pela reforma. Portanto, a transmissividade aumenta, de modo que a luz tendo alta energia pode penetrar ainda mais para dentro. Como resultado, é possível controlar a espessura do filme da região reformada, reformada no dióxido de silício a partir da superfície da camada de revestimento duro.

Fig. 1 é uma vista esquemática de uma seção da placa de resina transparente.

A placa de resina transparente de 100 compreende um substrato 1, uma camada de iniciador 2 e uma camada de revestimento duro 3. A camada de revestimento duro 3 é formada sobre um substrato 1 através da camada de iniciador 2. A camada de iniciador 2 e a camada de revestimento duro 3 são, respectivamente, formadas pelo método de revestimento por imersão. Por outro lado, uma parte da superfície da camada de revestimento duro 3 é formada em uma região reformada (um filme endurecido) 4.

A construção da placa de resina transparente de 100 será explicada abaixo.

O substrato 1 é especificamente não é limitado. No entanto, para os materiais, é preferível usar várias resinas de olefina ou resinas transparentes, tais como resina acrílica, resina de policarbonato, resina de poliarilato, resina de poliestireno, resina de tereftalato de polietileno, polímero de estireno e assim por diante.

A camada de iniciador 2 é provida para melhorar a resistência ao choque ou a aderência entre o substrato 1 e uma camada de revestimento duro

3. Além disso, na invenção, ela tem um efeito de extinguir falhas na superfície do substrato 1. A camada de iniciador 2 é formado a partir de resinas diferentes, tais como resina de poliéster, resina acrílica, resina de poliuretano, resina epóxi, resina de melamina, resina de poliolefina, resina acrílica de uretano e assim por diante.

A camada de revestimento duro 3 é formada a partir de polímero de silicone, ou seja, resina de siloxano. Geralmente, esta resina de siloxano é obtida por hidrólise de sol de siloxano, e este sol de siloxano é obtido por uma reação de condensação à base de alcoxissilano.

A região reformada 4 é formada por reforma de uma parte da superfície da camada de revestimento duro pela irradiação de luz laser, compreendendo um filme fino, composto principalmente por dióxido de silício.

Em seguida, um método para produzir a placa de resina transparente relacionado com a invenção será explicado. A camada de iniciador 2 com uma espessura pré-determinada é formada sobre o substrato de resina pelo método por via úmida, por exemplo, o método de revestimento por imersão. O substrato 1 é um secado a uma temperatura ambiente por um tempo requerido. A seguir, ele é secado-endurecido na atmosfera por um tempo requerido por aquecimento. Após a temperatura do substrato 1 retomar à temperatura ambiente, a camada de revestimento duro 3 tendo a espessura fixa é similarmente formada sobre a camada de iniciador 2 pelo método por via úmida, ou seja, o método de revestimento por imersão. Após a camada de revestimento duro 3 ser secado em temperatura ambiente durante um tempo requerido, ela endurecida-secada na atmosfera por um tempo requerido por aquecimento. A temperatura de endurecer - secar e o tempo necessário podem ser convertidos de modo apropriado para um tipo de materiais e espessuras de filme.

Então, a superfície da camada de revestimento duro 3 é exposta a uma irradiação da luz laser ultravioleta tendo um comprimento de onda inferior a 200 nm de modo a não causar uma ablação. Aqui, os componentes da região exposta são reformados para formar a região reformada.

Exemplo

Para ainda ilustrar a placa de resina transparente e o método para produzir a mesma da invenção, os seguintes exemplos são dados. No entanto, estes exemplos se destinam a ilustrar a invenção e não devem ser interpretados no sentido de limitar o escopo da invenção.

(Exemplo 1)

Esta forma de realização é um exemplo em que o substrato de policarbonato, a camada de iniciador acrílica e a camada de revestimento duro de silício foram aplicados como material de placa de resina transparente 100. A placa de resina transparente 100 foi produzida como a seguir. A seguir, a região reformada 4 da camada de revestimento duro 3 foi comparada com a região não reformada circunferencial na propriedade.

Uma camada de resina acrílica 2 tendo uma espessura de filme de cerca de 4 μπι foi formada sobre um substrato de policarbonato 1 pelo método de revestimento por imersão. Então a placa foi seca à temperatura ambiente e, a seguir, endurecida por aquecimento na atmosfera a uma temperatura de 120°C por 70 minutos. Depois que o substrato 1 retomou à temperatura ambiente, a camada de revestimento duro 3 com uma espessura de filme de cerca de 4 //m foi formada na camada de resina acrílica 2 pelo método de revestimento por imersão. A camada de revestimento duro 3 foi formada a partir de resina de siloxano. Então, a placa foi seca em temperatura ambiente e, em seguida, endurecida-secada na atmosfera a uma temperatura de 120°C por 60 minutos.

Em seguida, laser F₂ com um comprimento de onda de 157 nm foi irradiado sobre a superfície da camada de revestimento duro 3. Uma área irradiada foi de cerca de 10 mm x 25 mm, a densidade de energia foi de cerca de 17 mJ/cm , freqüência de pulso foi de 10 Hz e tempo de irradiação foi de 30 segundos. A região reformada 4 tendo uma espessura de cerca de 0,15 //m foi obtida. Nenhuma textura de tipo de degrau particular pode ser observada no limite entre a região reformada 4 e a região não reformada.

Fig. 2 é um atlas do espectro de FT-IR (espectrômetro de infravermelho de transformada de Fourier) mostrando as relações entre os números de onda e a transmissividade. Fig. 2A mostra um resultado de medição da região não reformada (a camada de revestimento duro 3), Fig. 2B é a região reformada 4 (o filme endurecido), e Figo. 2C é o óxido de silício térmico. Na figura. 2A, são observadas, além da vibração de esticamento (1200-1000 cm'¹) de Si-O, a vibração de deformação (1270 cm'¹) do SÍ-CH3, e vibração de esticamento de C-H e vibração de esticamento de Si-C (765 cm'¹), que são originadas em CH3 (2791 cm’¹). Ao contrário, na fig. 2B, a absorção de 2971 cm'¹, 1270 cm'¹ ou 765 cm’¹ é fraca e é mostrado um espectro de absorção, como o atlas espectral da figura. 2C. Assim, a região reformada 4 é considerada como tendo uma estrutura intimamente relacionada com a característica do dióxido de silício térmico principalmente composto de dióxido de silício.

Fig. 3 é uma vista em micro fotografia da superfície da camada de revestimento duro 3, mostrando um resultado pelo teste de atrito Taber de acordo com JISK7204. Fig. 3A é uma microfotografía da região não reformada e a Fig. 3B é uma microfotografía da região reformada. Na região reformada e na superfície da camada de resina de siloxano não reformada (a superfície da camada de revestimento duro), uma grande diferença é observada em falhas pelo teste de atrito.Confirma-se que a dureza da região reformada aumenta.

Embora o exemplo acima mencionado tenha explicado um método quando a área de irradiação era de cerca de 10 mm * 25 mm, a área de irradiação pode ser ampliada através da irradiação do laser enquanto movimentando uma mesa XY sobre a qual o substrato 1 é disposto. Além disso, no exemplo acima mencionado, a reforma a laser requereu um tempo de irradiação de 30 segundos na freqüência de pulso de 10 Hz por uma área. No entanto, o tempo de irradiação pode ser encurtado, por exemplo, ele é de 3 segundos, quando a freqüência do pulso é de 100 Hz. Quando a freqüência de pulso é ΙΚΗζ, o tempo de irradiação pode ser encurtado em 0,3 segundos.

O tempo de reforma pode ser encurtado, permitindo o aumento de saída de laser na faixa em que a abrasão não ocorre.

O laser ultravioleta de vácuo (F₂) tendo um comprimento de onda de 157 nm, utilizado no exemplo acima mencionado tem uma absortividade de oxigênio. No entanto, é possível suprimir a diminuição da luz do laser, por exemplo, através do enchimento de um trajeto óptico com gás nitrogênio. Neste caso, o tempo de vácuo é desnecessário porque a operação não é realizada sob vácuo, como CVD.

Nesta forma de realização, as condições para endurecer - secar a camada de resina de siloxano podem ser mudadas de forma apropriada, a fim de aliviar a tensão ou otimizar a composição e estrutura da região reformada. Por exemplo, a temperatura de endurecimento - secagem pode ser reduzida. Além disso, endurecimento - secagem podem ser realizados em condições apropriadas, após a reforma não na formação da camada de resina de siloxano.

Fig. 4 é uma vista comparativa mostrando a relação da espessura da região reformada 4 e uma fissura, cada figura sendo uma vista de microfotografia de um resultado de teste de atrito Taber. As placas de resina transparente tendo, cada, a região reformada 4 da espessura de filme de 0,6 μπι, 1,0 //m ou 2,0 //m, foram formadas como igual no exemplo 1, exceto a espessura da região reformada 4 foi de 0,3 χ/m. A espessura da camada de resina acrílica e uma espessura da camada de polímero de silicone são ambas levadas a 4 pm. O resultado do teste é de acordo com o teste de atrito Taber, de acordo com JISK7204. A partir da figura, confirma-se que uma fissura não ocorre quando a espessura da região reformada é de 0,3 μνη. e que uma fissura ocorre quando a espessura é maior do que 0,6 μνα. Além disso, quanto maior a espessura do filme, mais a densidade das fissuras aumenta. Supõe-se que as fissuras ocorrem porque a região a reformar 4 tem tensões de compressão através da expansão do volume devido ao oxigênio incorporado pela reforma a laser formar dióxido de silício. No caso em que a espessura da região reforma é maior do que 0,6 pm, as fissuras ocorrem independentemente do tamanho do substrato de vidro transparente. A espessura do filme é controlada a menos de 0,6 pm por escolha apropriada das condições de formação da camada de revestimento duro 3, da força da luz laser, do tempo de irradiação, da duração do pulso e da freqüência, de modo a não causar fissuras.

(Exemplo 2)

A placa de resina transparente foi formada do mesmo modo que no exemplo 1, exceto irradiação do laser sobre uma área onde uma lâmina de limpador foi esfregada. O substrato de policarbonato 1 com a camada de revestimento duro 3 foi disposto em cima da mesa XY e exposto à irradiação do laser como movimentando a mesa XY. Neste caso, o movimento da mesa XY foi introduzido em um controlador com antecedência, e apenas uma área da reforma foi depositada como varredura. Como a luz laser foi igualmente irradiada sobre a área depositada, não se observou nenhuma textura de tipo de degrau entre a região reformada e a região não reformada. Assim, a resistência à abrasão para a lâmina do limpador foi melhorada (ver Fig. 5.). Além disso, porque a tensão interna da região reformada é atenuada através do controle da espessura do filme, mesmo se as fissuras ocorrerem na região não reformada, outra fissura causada pelas mesmas pode ser impedida de transmitir a partir da borda da região reformada.

(Exemplo 3)

A reforma foi realizada em uma atmosfera de N₂ durante 180 minutos em uma potência de energia de saída da lâmpada Excimer Kr₂ de 3,2 mW/cm . A iniciador termofixada e camada de revestimento duro termofixada da foram formadas iguais como nas etapas acima mencionadas. A reforma em dióxido de silício foi confirmada pela análise de superfície com base no atlas do espectro de FT-IR. A linha vertical do atlas do espectro de FT-IR nos exemplos acima mencionados mostra a transmissividade, enquanto ela apresenta uma taxa de blindagem neste exemplo. Fig. 6A ilustra um resultado de observação antes da reforma (após formar a camada de revestimento duro), e Figo. 6B ilustra um resultado de observação após a irradiação da lâmpada Excimer de 146 nm. Como mostrado na figura. 6B, um pico de Si-0 bifurcado é mudado em um pico único e um pico C-H é diminuído ou tomado desaparecido. Neste caso, a espessura da região reformada foi cerca de 1 /zm. Neste exemplo, embora a espessura do filme tenha sido espessada a fim de confirmar a reforma em dióxido de silício, as fissuras ocorreram de acordo com o teste de atrito Taber de acordo com JISK7204.

No caso da espessura de filme da região reformada ser feita com menos de 5 pm com lâmpada Excimer Kr₂, cerca de metade da irradiação pode também ser realizada, mas que ela leva mais tempo para formar a região reformada.

Para reformar em dióxido de silício, de acordo com a absorção de gás da resina, oxigênio absorvido da atmosfera é utilizado.

(Exemplo 4)

A reforma foi realizada com lâmpada Excimer Xe₂ com um comprimento de onda de 172 nm, em vez da lâmpada Excimer Kr₂ no Exemplo

3. (Para oxigênio para reformar em dióxido de silício, oxigênio absorvido na resina foi utilizado.) Depois de formar a iniciador termofixada e a camada de revestimento dura termofixada, a placa de resina foi disposta em uma atmosfera de N₂ durante 15 minutos em uma intensidade de luz de 35 mW /cm . Fig. 6C ilustra o resultado da observação por FT-IR. De acordo com este resultado, confirmou-se que a reforma em SiO₂ foi realizado do mesmo modo que no caso da irradiação de 146 nm. A espessura da região reformada também foi cerca de 1

Hm. Da mesma forma com o exemplo 3, de acordo com o teste de atrito de Taber, de acordo com JISK7204, as fissuras ocorreram.

Além disso, um teste de aderência foi realizado na região reformada no Exemplo 4, de acordo com JISK5400 (padrão JISC, uma teste de destacamento com fita transversal). O destacamento da camada de revestimento duro foi confirmado. Fig. 7 ilustra a situação de destacamento. (As linhas pretas são as falhas da transversal.) O teste de destacamento de fita é um teste onde 100 quadrado de 10 mm χ 10 mm são feitos e prensados com uma fita de celofane e, a seguir, o número de olhos que permanecem quando a fita de celofane é subitamente rasgada é contado.

Apesar do tempo de irradiação ter sido encurtado a cerca de 1 minuto e espessura do filme da região reformada ser diminuída em 0,7 pm, as diferenças não foram confirmadas na situação de destacamento pelo teste de acordo com JISK5400. Deduz-se que o destacamento não é causado pela reforma do filme de revestimento duro. A película de revestimento duro de 4 μπ\ foi formada em um vidro de quartzo sintético e, em seguida, a transmissividade da sua substância simples em uma região de raios ultravioletas foi medida. As características foram mostradas na fig. 8, e foi confirmado que a luz de 172 nm permeou em tomo de 30%. No entanto, neste caso, as fissuras não foram confirmadas como ocorrendo no teste de atrito Taber de acordo com JISK7204.

Assim, considera-se que os raios ultravioletas de vácuo decompõem a camada de resina de iniciador (resina acrílica) e deterioram a propriedade de adesão em um limite da camada de revestimento duro e da camada de iniciador.

A seguir, uma quantidade apropriada de absorvedores de ultravioleta foi adicionada ao líquido de revestimento duro com antecedência, e foi realizada a formação de filme da camada de revestimento duro para evitar a permeação dos raios ultravioletas de reforma. Então, a reforma foi realizada sob a mesma condição (em N₂ na atmosfera durante 15 minutos a uma intensidade de luz de 35 mW/cm ) ao invés da lâmpada Excimer Xe₂. Como resultado, o destacamento da camada de revestimento duro não foi confirmado no teste de aderência de acordo com JISK5400. Para um absorvedor de ultravioleta adaptável para o fim acima mencionado, o óxido de metal, tais como ZnO, TiO, CaO ou SnO é usado e desejavelmente dopado, se necessário. Por exemplo, compostos de triazina de um absorvedor de ultravioleta orgânico podem ser utilizados. Os óxidos metálicos, tais como ZnO, TiO, CaO e SnO absorvem os raios ultravioletas de vácuo para serem separados em metal e oxigênio, e perdem uma capacidade de absorção de ultravioleta. Assim, os raios ultravioletas de vácuo chegam a partir da superfície da camada de revestimento duro para o interior com alta energia sequencialmente, sendo então utilizados para a reforma. Neste caso, considera-se que algum oxigênio separado é incorporado como dióxido de silício.

O composto do líquido para revestimento duro pode ser mudado para um superior na propriedade de blindagem do próprio comprimento de onda. Neste caso, um final de absorção da luz do líquido para revestimento duro é controlado de modo a ser superior ao comprimento de onda da fonte de luz usada.

Embora o laser Excimer e a lâmpada Excimer serem utilizados nos exemplos acima mencionados, uma lâmpada de mercúrio de baixa pressão também pode ser usada na invenção como uma fonte de luz para irradiar raios ultravioletas de vácuo. Por exemplo, a lâmpada de mercúrio de baixa pressão de 184,9 nm é utilizável. Quando usando esta lâmpada, como a lâmpada Excimer de 172 nm, o absorvedor de ultravioleta é adicionado à camada de revestimento duro.

Apesar da camada de revestimento duro 3 ser formada sobre o substrato 1 através da camada de iniciador 2 nos exemplos acima mencionados, ela pode ser formada diretamente sobre o substrato 1 de uma resina de siloxano pelo método de revestimento por imersão, de modo a cobrir o substrato 1. Neste caso, também, ao utilizar os raios ultravioletas de vácuo tendo um comprimento de onda permeando a camada de revestimento duro 3, é desejável dopar a camada 5 de revestimento duro 3 com o óxido de metal, tais como ZnO, TiO, CaO ou

SnO. Os raios ultravioletas de vácuo decompõem os componentes da resina do substrato 1, assim tomando pior a propriedade de adesão no limite do substrato e da camada de revestimento duro 3.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método para produzir uma placa de resina transparente em que um substrato de resina tendo um formato plano ou um formato tridimensional é coberto com uma camada de revestimento duro, caracterizado por compreender:

formar por aquecimento referida camada de revestimento duro de polímero de silicone de termofixação por um método por via úmida, irradiar uma região de camada de revestimento duro com raios ultravioletas no vácuo a partir de uma fonte de luz ultravioleta, em que as camadas de ultravioleta no vácuo têm um comprimento de onda menor do que 200 nm, e em que referida região é reformada por exposição à irradiação, em um filme endurecido composto principalmente de dióxido de silício, referida região tendo uma espessura menor do que 0,6 pm e sendo mais fina do que a porção da camada de revestimento duro que é diferente da referida região.
2. Método para produzir uma placa de resina transparente de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que referido substrato é um substrato de resina transparente.
3. Método para produzir uma placa de resina transparente de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma camada de iniciador é formada sobre o referido substrato de resina pelo método por via úmida e sobre esta a camada de revestimento duro é formada.
4. Método para produzir uma placa de resina transparente de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que referido polímero de silicone compreende resina de siloxano.
5. Método para produzir uma placa de resina transparente de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que um laser ultravioleta é usado como a fonte de luz.
6. Método para produzir uma placa de resina transparente de

Petição 870190031995, de 03/04/2019, pág. 11/12

2/2 acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma lâmpada Excimer é usada como a fonte de luz.
7. Método para produzir uma placa de resina de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por ainda compreender:

formar por aquecimento referida camada de revestimento duro de polímero de silicone de termofixação por um método por via úmida por adição de absorvedores de ultravioleta ao polímero de silicone.
8. Placa de resina transparente obtida pelo método conforme definido na reivindicação 1 caracterizada por compreender:

uma camada de revestimento duro para cobrir uma placa de resina transparente tendo um formato plano ou um formato tridimensional, em que a camada de revestimento duro compreende polímero de silicone de termofixação, e uma parte de uma superfície da camada de revestimento duro compreende um filme endurecido tendo uma espessura de filme menor do que 0,6 pm principalmente composto de dióxido de silício, o filme endurecido formando uma superfície plana com a parte do polímero de silicone que não é o filme endurecido.