一种复合树脂盖板及其制备方法、应用
【专利摘要】本发明公开了一种复合树脂盖板及制备方法、应用。复合树脂盖板的制备方法包括下述步骤：将熔融的PMMA、熔融的PC和熔融的PMMA分别挤出后，挤压复合，冷却即得；挤压复合的操作之前的温度为240～260℃；挤压复合的操作之后的温度为90～110℃；冷却后的温度为30～50℃；复合树脂盖板依次包括第一PMMA层、PC层和第二PMMA层，厚度比为(0.5～1.5)：(7.5～8.5)：(0.5～1.5)。本发明的复合树脂盖板光学性能优异，表面硬度、抗弯强度高，翘曲度较小，耐冲击性能好，安全性高，无需贴覆防爆膜，可进行各种表面处理；还有位相差功能，墨镜可视；还可通过热弯曲的模式制作成曲面触摸屏盖板。
【专利说明】
一种复合树脂盖板及其制备方法、应用
技术领域
[0001] 本发明涉及一种复合树脂盖板及其制备方法、应用。
【背景技术】
[0002] 传统的触摸屏用触摸屏（英文touch panel，简称TP)盖板均采用玻璃材质，但是该 种玻璃材质组成的TP盖板存在天然缺陷，如玻璃易破碎，存在潜在危险。为了解决上述安全 问题，大多数触摸屏生产厂家制备触摸屏时，在玻璃盖板的表面贴覆防爆膜。但是在TP盖板 上贴覆防爆膜同样会产生一些弊端，例如因贴覆了防爆膜，TP盖板的表面硬度和表面耐磨 性能会下降，在使用一定时间后，TP盖板表面会被严重划伤，影响TP盖板外观。而且一般TP 盖板均镀有功能膜层，例如AG膜(防眩光）、AR膜(减反射），倘若在玻璃表面进行贴覆防爆膜 后，将导致TP盖板表面无法进行减反射(AR)或防眩光(AG)的处理，即使进行减反射(AR)或 防眩光(AG)的处理，也因为贴覆了防爆膜的缘故，会导致减反射和防眩光的效果直接失效， 无法达到满意的触控体验。
[0003] 单纯的PMMA组成的TP盖板，抗弯强度不足，用于触摸屏极易造成变形，影响触感； 单纯的PC组成的TP盖板，表面硬度过低（仅有2B)，即使贴上硬化膜也达不到理想的硬度要 求。而且上述单纯的PMMA板或PC板均无法附加位相差功能。该些问题均亟待解决。
【发明内容】
[0004] 本发明所要解决的技术问题是克服了现有技术中由玻璃材质组成的TP盖板表面 贴覆防爆膜时，TP盖板表面硬度和表面耐磨性能会下降，使用一段时间后，表面会被严重划 伤，影响外观，且不利于TP盖板表面进行减反射或防眩光处理，以及单纯的PMMA板抗弯强度 不足，用于触摸屏极易造成变形，影响触感，以及单纯的PC板表面硬度过低，即使贴上硬化 膜也达不到理想要求的缺陷，提供了一种复合树脂盖板及其制备方法、应用。本发明的复合 树脂盖板不仅光学性能优异，而且表面硬度高、抗弯强度高、翘曲度较小、耐冲击性能好，安 全性高，无需贴覆防爆膜，可进行各种表面处理。此外，其还具备位相差功能，墨镜可视;还 可通过热弯曲的模式制作成曲面触摸屏盖板。
[0005] 由于单纯的PMMA组成的TP盖板，抗弯强度不足，用于触摸屏极易造成变形，影响触 感，以及单纯的PC组成的TP盖板，表面硬度过低(仅有2B)，即使贴上硬化膜也达不到理想要 求的该问题，本领域技术人员可能会想到将PMMA板和PC板通过贴合的方式进行复合，但是 该种复合方式存在成本高、效率低和容易出气泡等缺陷，而且制得的复合盖板质量或指标 不达标（环境的性耐性测试：85 °C X 85 % RH X 500h，该复合盖板就会产生气泡、脱胶等问 题）。本发明的发明人通过大量实验研究发现，通过本发明的制备方法制得的复合树脂盖板 复合效果好，良率高，表面翘曲率低、还兼具位相差功能。
[0006] 本发明通过以下技术方案解决上述技术问题。
[0007] 本发明提供了一种复合树脂盖板的制备方法，其包括下述步骤：
[0008] 将熔融的第一聚甲基丙烯酸甲酯、熔融的聚碳酸酯和熔融的第二聚甲基丙烯酸甲 酯分别挤出后，经挤压复合，冷却即得复合树脂盖板；
[0009] 其中，所述挤压复合的操作之前的温度为240~260Γ ;所述挤压复合的操作之后 的温度为90~110°C;所述冷却后的温度为30~50°C;所述复合树脂盖板依次包括一第一聚 甲基丙烯酸甲酯(PMMA)层、一聚碳酸酯(PC)层和一第二聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)层，所述 第一聚甲基丙烯酸甲酯层、所述聚碳酸酯层和所述第二聚甲基丙烯酸甲酯层的厚度比为 (0.5~1.5):(7.5~8.5):(0.5~1.5) 〇
[0010] 本发明中，所述挤压复合的操作和条件为本领域常规的操作和条件，较佳地按下 述步骤进行:将熔融的第一聚甲基丙烯酸甲酯、熔融的聚碳酸酯和熔融的第二聚甲基丙烯 酸甲酯分别挤出后，进入同一挤压通道，进行挤压复合即可。所述挤压通道较佳地为乳辊之 间的挤压通道。所述乳辊的个数为本领域常规，较佳地为3~9个。
[0011] 本发明中，所述挤压复合的过程中的冷却方式为本领域常规，较佳地为自然冷却。
[0012] 本发明中，为实现完美的挤压复合效果，避免出现条纹缺陷，所述挤压复合的操作 之前，挤出的聚碳酸酯的温度比挤出的聚甲基丙烯酸酯的温度较佳地低10~20°C，更佳地 低 15。。。
[0013] 本发明中，所述挤压复合的操作之前的温度较佳地为250°C。
[0014] 本发明中，所述挤压复合的操作之后的温度较佳地为100°C。
[0015] 本发明中，所述冷却后的温度较佳地为40°C。所述冷却的方式为本领域常规，较佳 地为自然冷却。
[0016] 本发明中，较佳地，在所得复合树脂盖板的两侧分别贴上保护膜。所述保护膜为本 领域常规使用的保护膜。所述保护膜的贴合操作为本领域常规操作。根据本领域常识，将两 侧分别贴上保护膜的复合树脂盖板按实际需求的尺寸要求进行切割。
[0017] 本发明中，所述的第一聚甲基丙烯酸酯层或第二聚甲基丙烯酸酯层中，采用高分 子材料领域常规使用的聚甲基丙烯酸酯。所述聚甲基丙烯酸酯一般是指丙烯酸及其酯类聚 合物所得到的聚合物。
[0018] 本发明中，所述第一聚甲基丙烯酸甲酯层和所述第二聚甲基丙烯酸甲酯层的厚度 和材质较佳地完全相同，可使上下表面应力平衡，进一步降低表面扭曲或翘曲现象。
[0019] 本发明中，所述的聚碳酸酯层中，采用高分子材料领域常规使用的聚碳酸酯。所述 聚甲基丙烯酸酯一般是指分子链中含有碳酸酯的高分子聚合物。
[0020] 本发明中，所述第一聚甲基丙烯酸甲酯层、所述聚碳酸酯层和所述第二聚甲基丙 烯酸甲酯层的厚度比较佳地为1:8:1。
[0021] 本发明还提供了一种由上述制备方法制得的复合树脂盖板。
[0022] 本发明中，所述复合树脂盖板的厚度为本领域常规，较佳地为0.8~3.0mm，更佳地 为1·0~2·0mm〇
[0023] 本发明还提供了一种所述复合树脂盖板在触摸屏技术领域的应用。
[0024] 在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实 例。
[0025]本发明所用原料均市售可得。
[0026]本发明的积极进步效果在于：
[0027] 1、本发明的复合树脂盖板光学性能优异，折射率为1.28~1.35，表面可见光反射 率比玻璃约低1.5~2.5%，1mm复合树脂盖板的可见光透过率为91~92%。
[0028] 2、本发明的复合树脂盖板不仅表面硬度高、抗弯强度高、翘曲度较小，而且耐冲击 性能好(抗冲击性能是玻璃的65~100倍），即使有破裂也不会产生像玻璃一样的碎片，安全 性能优越。由于该触摸屏盖板本身安全性高，故无需贴覆防爆膜，可进行各种表面处理，如 镀加硬膜(HC)，镀防眩膜(AG)，镀减反膜(AR)，防指纹膜(AF)，各种膜层可以根据实际需求 自由组合，以达到最佳的触摸体验;还可通过热弯曲的模式制作成曲面触摸屏盖板。
[0029] 3、本发明的复合树脂盖板还具备位相差功能，可将液晶显示器产生的线偏振光全 部为椭圆偏振光，若佩戴墨镜，无视觉盲区，可保证驾驶的安全，该功能特别适合在车载和 航天航空领域使用(上述性能均是由玻璃材质组成的TP盖板不具备的）。
【附图说明】
[0030] 图1为实施例1的复合树脂盖板的结构示意图。其中，1为第一 PMMA层，2为PC层，3为 第二PMMA层。
[0031] 图2为实施例1的复合树脂盖板的生产流程示意图。其中，4为螺杆挤出机(图2中只 画出一个螺杆挤出机，实际上有三个螺杆挤出机），5为乳辊，6为冷却室，7为保护膜，8为固 定装置，9为切割机，10为吸附装置，11为堆叠处。
[0032] 图3为实施例1制备的复合树脂盖板的实际应用照片，其中，12为实施例1制备的复 合树脂盖板，13为围绕在12周围的黑色遮光油墨区，14为偏光片，15为显示器。
[0033] 图4为图3中12~15的位置关系示意图，其中，12为实施例1制备的复合树脂盖板， 13为围绕在12周围的黑色遮光油墨区，14为偏光片，15为显示器。
【具体实施方式】
[0034] 下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实 施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商 品说明书选择。
[0035] 下述实施例和对比例中，采用的聚甲基丙烯酸酯均为高分子材料领域常规使用的 聚甲基丙烯酸酯，一般是指丙烯酸及其酯类聚合物所得到的聚合物。采用的聚碳酸酯，均为 高分子材料领域常规使用的聚碳酸酯，一般是指分子链中含有碳酸酯的高分子聚合物。
[0036] 实施例1
[0037] 本实施例提供了一种复合树脂盖板，该复合树脂盖板依次包括一第一聚甲基丙烯 酸甲酯(PMMA)层、一聚碳酸酯(PC)层和一第二聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)层。复合树脂盖板 的总厚度为1mm，第一聚甲基丙烯酸甲酯层、聚碳酸酯层和第二聚甲基丙烯酸甲酯层的厚度 比为1:8:1，厚度依次为:0.1111111、0.81111]1和0.11111]1。
[0038] 图1为实施例1的复合树脂盖板的结构示意图。其中，1为第一 PMMA层，2为PC层，3为 第二PMMA层。
[0039] 本实施例的复合树脂盖板的制备方法包括下述步骤：
[0040] 将熔融的聚甲基丙烯酸甲酯、熔融的聚碳酸酯和熔融的第二聚甲基丙烯酸甲酯分 别挤出进入到同一挤压通道，经乳辊(9个)挤压复合后，自然冷却即得所述复合树脂盖板； 在所得复合树脂盖板的两侧分别贴上保护膜后，再按尺寸要求进行切割。
[0041 ]其中，挤压复合的操作之前，PMMA温度为250°C，PC温度为240°C;挤压复合的操作 之后温度100°c，在挤压复合的过程中为自然冷却;所述冷却后的温度为40°C;复合树脂盖 板依次包括一第一聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)层、一聚碳酸酯(PC)层和一第二聚甲基丙烯酸 甲酯(PMMA)层，第一聚甲基丙烯酸甲酯层、聚碳酸酯层和第二聚甲基丙烯酸甲酯层的厚度 比为1:8:1。
[0042]图2为实施例1的复合树脂盖板的生产流程示意图。其中，4为螺杆挤出机(图2中只 画出一个螺杆挤出机，实际上有三个螺杆挤出机），5为乳辊，6为冷却室，7为保护膜，8为固 定装置，9为切割机，10为吸附装置，11为堆叠处。
[0043] 实施例2
[0044] 本实施例提供了一种复合树脂盖板，该复合树脂盖板依次包括一第一聚甲基丙烯 酸甲酯(PMMA)层、一聚碳酸酯(PC)层和一第二聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)层。复合树脂盖板 的总厚度为1mm，第一聚甲基丙烯酸甲酯层、聚碳酸酯层和第二聚甲基丙烯酸甲酯层的厚度 比为 0.5:8.5:0.5。
[0045] 本实施例的复合树脂盖板的制备方法除下述条件外，其余条件同实施例1:
[0046] 挤压复合的操作之前，PMMA温度为260°C，PC温度为245°C ;挤压复合的操作之后的 温度90°C ;所述冷却后的温度为30°C ;乳辊的个数为3个。
[0047] 实施例3
[0048] 本实施例提供了一种复合树脂盖板，该复合树脂盖板依次包括一第一聚甲基丙烯 酸甲酯(PMMA)层、一聚碳酸酯(PC)层和一第二聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)层。复合树脂盖板 的总厚度为1mm，第一聚甲基丙烯酸甲酯层、聚碳酸酯层和第二聚甲基丙烯酸甲酯层的厚度 比为 1.5:7.5:1.5。
[0049] 本实施例的复合树脂盖板的制备方法除下述条件外，其余条件同实施例1:
[0050] 挤压复合的操作之前，PMMA温度为260°C，PC温度为240°C ;挤压复合的操作之后的 温度100°C ;所述冷却后的温度为50°C。
[0051 ] 实施例4
[0052] 本实施例的复合树脂盖板的总厚度为0.8mm，其它参数和制备方法均与实施例1相 同。
[0053] 实施例5
[0054] 本实施例的复合树脂盖板的总厚度为2mm，其它参数和制备方法均与实施例1相 同。
[0055] 实施例6
[0056] 本实施例的复合树脂盖板的总厚度为3mm，其它参数和制备方法均与实施例1相 同。
[0057] 对比例1
[0058] 原料仅为聚甲基丙稀酸甲酯，按照实施例1方法制备得到1mm厚的纯PMMA板。
[0059] 对比例2
[0060] 原料仅为聚碳酸酯，按照实施例1方法制备得到1mm厚的纯PC板。
[0061] 效果实施例1
[0062] 将本发明实施例1~3制得的复合材料盖板进行性能测试，具体测试数据如下表1 所示。
[0063]表 1
[0066] 其中，上述市售玻璃盖板购于美国公司市售的大猩猩玻璃。可见光透射率通过分 光光度计测定，检测全光透射(包括直接透射和散射透射），测试标准为JIS K7361-1;铅笔 硬度通过铅笔硬度计测定，测试标准为JIS K5600-5-4;抗冲击性能通过落球试验机测得； 抗弯强度的测试标准为GB/T 6569-86或ISO 14704-2000;翘曲度的测试标准为GBT 4677-2002〇
[0067] 本发明的复合树脂盖板不仅表面硬度高、抗弯强度高、翘曲度较小，而且耐冲击性 能好(抗冲击性能是玻璃的65~100倍），即使有破裂也不会产生像玻璃一样的碎片，安全性 能优越。由于该触摸屏盖板本身安全性高，故无需贴覆防爆膜，可进行各种表面处理，如镀 加硬膜(HC)，镀防眩膜(AG)，镀减反膜(AR)，防指纹膜(AF)，各种膜层可以根据实际需求自 由组合，以达到最佳的触摸体验。
[0068] 本发明的复合树脂盖板还可通过热弯曲的模式制作成曲面触摸屏盖板;而且其还 具备位相差功能，可将液晶显示器产生的线偏振光光线全部为椭圆偏振光，若佩戴墨镜，无 视觉盲区，可保证驾驶的安全(上述性能均是由玻璃材质组成的TP盖板不具备的）。图3为实 施例1制备的复合树脂盖板的实际应用照片，其中，12为实施例1制备的复合树脂盖板，13为 围绕在12周围的黑色遮光油墨区，14为偏光片，15为显示器。图4为图3中12~15的位置关系 示意图，其中，12为实施例1制备的复合树脂盖板，13为围绕在12周围的黑色遮光油墨区，14 为偏光片，15为显示器。由图3可知，显示器（显示器的背景为excel表格）的光经过偏光片 后，若光线经过本发明实施例1的复合树脂盖板后，无视觉盲区，若光线不经过本发明的复 合树脂盖板，则存在视觉盲区。
[0069 ]本发明实施例2~6产品的效果与实施例1产品的效果相当。
【主权项】
1. 一种复合树脂盖板的制备方法，其特征在于，其包括下述步骤： 将熔融的第一聚甲基丙烯酸甲酯、熔融的聚碳酸酯和熔融的第二聚甲基丙烯酸甲酯分 别挤出后，经挤压复合，冷却即得复合树脂盖板； 其中，所述挤压复合的操作之前的温度为240~260°C;所述挤压复合的操作之后的温 度为90~110°C ;所述冷却后的温度为30~50°C ;所述复合树脂盖板依次包括一第一聚甲基 丙烯酸甲酯层、一聚碳酸酯层和一第二聚甲基丙烯酸甲酯层，所述第一聚甲基丙烯酸甲酯 层、所述聚碳酸酯层和所述第二聚甲基丙烯酸甲酯层的厚度比为(0.5~1.5) :(7.5~8.5): (0.5~1.5)〇2. 如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述挤压复合的操作按下述步骤进行： 将熔融的第一聚甲基丙烯酸甲酯、熔融的聚碳酸酯和熔融的第二聚甲基丙烯酸甲酯分别挤 出后，进入同一挤压通道，进行挤压复合即可； 所述挤压通道较佳地为乳辊之间的挤压通道，所述乳辊的个数较佳地为3~9个。3. 如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述挤压复合的过程中的冷却方式为自 然冷却； 所述挤压复合的操作之前的温度为250°C ; 所述挤压复合的操作之后的温度为100 °C。4. 如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述挤压复合的操作之前，挤出的聚碳 酸酯的温度比挤出的聚甲基丙烯酸酯的温度低10~20°C，较佳地低15°C。5. 如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述冷却后的温度为40°C; 所述冷却的方式为自然冷却。6. 如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所得复合树脂盖板的两侧分别贴上保 护膜； 所述第一聚甲基丙烯酸甲酯层和所述第二聚甲基丙烯酸甲酯层的厚度和材质完全相 同。7. 如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一聚甲基丙烯酸甲酯层、所述聚 碳酸酯层和所述第二聚甲基丙烯酸甲酯层的厚度比为1:8:1。8. -种如权利要求1~7任一项所述的制备方法制得的复合树脂盖板。9. 如权利要求8所述的复合树脂盖板，其特征在于，所述的复合树脂盖板的厚度为0.8 ~3 · 0mm，较佳地为1 · 0~2 · 0mm。10. -种如权利要求8或9所述的复合树脂盖板在触摸屏技术领域的应用。
【文档编号】B32B27/08GK106079770SQ201610316019
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年5月12日
【发明人】陈君, 李涛
【申请人】上海科比斯光学科技有限公司