CN101081905A - 耐擦伤性树脂板和使用该树脂板的便携式信息终端的显示屏保护板 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种耐擦伤性树脂板,其特征在于通过含有在分子中具有至少6个(甲基)丙烯酰氧基的化合物和在分子中具有4个或5个(甲基)丙烯酰氧基的化合物的固化性涂料,在甲基丙烯酸树脂板的表面上形成固化被膜而成。本发明还提供一种耐擦伤性树脂板,其特征在于通过含有在分子中具有至少7个(甲基)丙烯酰氧基的化合物和在分子中具有3~6个(甲基)丙烯酰氧基的化合物的固化性涂料,在甲基丙烯酸树脂板的表面上形成固化被膜而成。本发明进一步提供由这些耐擦伤性树脂板构成的便携式信息终端的显示屏保护板。
Description
技术领域
本发明涉及适宜用作便携式信息终端的显示屏保护板(a protectingsheet that protects a display window of a portable-type informationterminal)的耐擦伤性树脂板和使用该树脂板的便携式信息终端的显示屏保护板。
背景技术
近年来,随着互联网的普及,移动电话、PHS(Personal Handy-phone System)等便携式电话除了简单的语音传送功能之外,广为普及的是兼具显示文字信息或图像信息的便携式信息终端。另外,对于这种便携式电话,还广为使用互联网功能或电子邮件功能与通讯录兼而有之的PDA(Personal Digital Assistant)。在本说明书中,将这种便携式电话、PHS、PDA等总称为“便携式信息终端”。也就是说,本说明书中所述的便携式信息终端是指大小为人可以携带的、具有用于显示文字信息、图像信息等的屏幕(显示器)的终端的总称。
这些便携式信息终端通过液晶、EL(电致发光)等方式显示文字信息或图像信息,但对于该显示屏,通常使用透明树脂板作为保护板,其中从透明性方面来看,优选使用甲基丙烯酸树脂板(例如参见日本特开2002-6764号公报、日本特开2004-143365号公报、日本特开2004-299199该公报)。而且,为了防止表面擦伤,提出了用固化性涂料在该保护板上设置耐擦伤性(硬涂层性)的固化被膜,作为该固化性涂料,主要研究了在分子中具有至少2个(甲基)丙烯酰氧基的化合物,即含有多官能(甲基)丙烯酸酯的化合物。
发明内容
对于以往提出的便携式信息终端的显示屏保护板,固化被膜的耐擦伤性还不够。因此,本发明人为了提供适宜用作设置了耐擦伤性高的固化被膜的便携式信息终端的显示屏保护板的耐擦伤性树脂板,进行了仔细研究,结果发现,通过使用含有多种规定的多官能(甲基)丙烯酸酯的固化性涂料,在甲基丙烯酸树脂板的表面上形成固化被膜,可以得到所需的耐擦伤性树脂板,从而完成了本发明。
即,本发明提供一种耐擦伤性树脂板,其特征在于通过用含有在分子中具有至少6个(甲基)丙烯酰氧基的化合物和在分子中具有4个或5个(甲基)丙烯酰氧基的化合物的固化性涂料,在甲基丙烯酸树脂板(methacrylic resin sheet)的表面上形成固化被膜而成。
本发明还提供一种耐擦伤性树脂板,其特征在于通过用含有在分子中具有至少7个(甲基)丙烯酰氧基的化合物和在分子中具有3~6个(甲基)丙烯酰氧基的化合物的固化性涂料,在甲基丙烯酸树脂板的表面上形成固化被膜而成。
本发明进一步提供包含这些耐擦伤性树脂板的便携式信息终端的显示屏保护板。
本发明的耐擦伤性树脂板具有耐擦伤性高的固化被膜,通过使用该耐擦伤性树脂板作为便携式信息终端的显示屏保护板,可以有效地保护该显示屏。
具体实施方式
本发明的耐擦伤性树脂板是以甲基丙烯酸树脂板为基板,在其表面形成固化被膜而成的。构成该基板的甲基丙烯酸树脂是以甲基丙烯酸酯为主体的聚合物,可以是甲基丙烯酸酯的均聚物,也可以是50重量%以上的甲基丙烯酸酯和50重量%以下的甲基丙烯酸酯以外的单体的共聚物。在为共聚物的情况下,甲基丙烯酸酯在全部单体中所占的比例优选为70重量%以上,更优选90重量%以上。作为甲基丙烯酸酯,优选使用甲基丙烯酸烷基酯,特别优选使用甲基丙烯酸甲酯。另外,作为甲基丙烯酸酯以外的单体,可以举出例如丙烯酸甲酯或丙烯酸乙酯等丙烯酸酯、苯乙烯或甲基苯乙烯等芳香族烯基化合物、丙烯酸或甲基丙烯酸等不饱和羧酸、丙烯腈或甲基丙烯腈等烯基氰化合物等。
甲基丙烯酸树脂板可以像通常的板或膜一样,表面可以是平面的,也可以像凸镜或凹镜等一样,表面为曲面的。另外,也可以在表面设置细的凹凸等微细的结构。
甲基丙烯酸树脂板根据需要可以用染料或颜料等着色,也可以含有抗氧化剂或紫外线吸收剂、橡胶颗粒等。甲基丙烯酸树脂板的厚度优选为0.1mm~3.0mm。
在甲基丙烯酸树脂板的至少一个表面上形成耐擦伤性的固化被膜,在本发明的一个实施方式中,为了形成该固化被膜,作为固化性化合物,使用含有具有至少6个(甲基)丙烯酰氧基的化合物和在分子中具有4个或5个(甲基)丙烯酰氧基的化合物的固化性涂料(以下有时称为固化性涂料(A))。另外,在本发明的另一个实施方式中,作为固化性化合物,使用含有在分子中具有至少7个(甲基)丙烯酰氧基的化合物和分子中具有3~6个(甲基)丙烯酰氧基的化合物的固化性涂料(以下有时称为固化性涂料(B))。通过使用含有所述多种规定的多官能(甲基)丙烯酸酯的固化性涂料,可以形成耐擦伤性高的固化被膜。
另外,在本说明书中,(甲基)丙烯酰氧基是指丙烯酰氧基或甲基丙烯酰氧基,除此之外,在提到(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸等时,“(甲基)”是同样的意思。
固化性涂料(A)或(B)中能含有的上述多官能(甲基)丙烯酸酯的实例,可以分别举出在分子中具有至少7个(甲基)丙烯酰氧基的化合物、在分子中具有6个(甲基)丙烯酰氧基的化合物、在分子中具有4个或5个(甲基)丙烯酰氧基的化合物和在分子中具有3个(甲基)丙烯酰氧基的化合物,首先,作为在分子中具有至少7个(甲基)丙烯酰氧基的化合物的实例,可以举出三季戊四醇七(甲基)丙烯酸酯、三季戊四醇八(甲基)丙烯酸酯等,作为在分子中具有6个(甲基)丙烯酰氧基的化合物的实例,可以举出二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、三季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等。
另外,作为在分子中具有4个或5个(甲基)丙烯酰氧基的化合物的实例,可以举出季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯等,作为在分子中具有3个(甲基)丙烯酰氧基的化合物的实例,可以举出甘油三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基乙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三{(甲基)丙烯酰氧乙基}异氰脲酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯等。
进一步地,作为在分子中具有m×n个(甲基)丙烯酰氧基的化合物的实例,可以举出在分子中具有m个异氰酸酯基(isocyanato group,-NCO)的化合物与在分子中具有羟基和n个(甲基)丙烯酸酰氧基的化合物的反应得到的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(urethane(metha)crylate)化合物、或在分子中具有m个卤羰基(halocarbonylgroup)的化合物与在分子中具有羟基和n个(甲基)丙烯酰氧基的化合物的反应得到的酯(甲基)丙烯酸酯化合物。
在固化性涂料(A)中,对于具有至少6个(甲基)丙烯酰氧基的化合物与在分子中具有4个或5个(甲基)丙烯酰氧基的化合物的比例,以两者的总量100重量份为基准,通常前者为5~95重量份,后者为95~5重量份,优选前者为30~70重量份,后者为70~30重量份。另外,在固化性涂料(A)中,根据需要,也可以含有上述两者之外的固化性化合物,例如如上所列举的在分子中具有3个(甲基)丙烯酰氧基的化合物、或乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二甘醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯等在分子中具有2个(甲基)丙烯酰氧基的化合物,其量相对于上述两者的总量100重量份,通常为20重量份以下。
另外,在固化性涂料(B)中,对于具有至少7个(甲基)丙烯酰氧基的化合物与在分子中具有3~6个(甲基)丙烯酰氧基的化合物的比例,以两者的总量100重量份为基准,通常前者为5~95重量份,后者为95~5重量份,优选前者为30~70重量份,后者为70~30重量份。另外,在固化性涂料(B)中,根据需要,也可以含有上述两者之外的固化性化合物,例如如上所列举的在分子中具有2个(甲基)丙烯酰氧基的化合物,其量相对于上述两者的总量100重量份,通常为20重量份以下。
固化性涂料根据需要也可以含有导电性微粒。通过含有导电性微粒,可以形成具有抗带电性或抗静电性的固化被膜。
作为导电性微粒,可以举出例如氧化锑等金属氧化物、铟/锡的复合氧化物(ITO)、锡/锑的复合氧化物(ATO)、锑/锌的复合氧化物、掺杂磷的氧化锡等各种微粒。
导电性微粒的粒径优选为0.001~0.1μm。粒径太小的话,难以工业化生产,如果使用粒径太大的微粒,则固化被膜的透明性降低,因此是不优选的。另外,导电性微粒的使用量相对于固化性化合物100重量份,优选为1~100重量份。该使用量如果太少的话,不能获得充分的抗带电效果,太多的话,固化被膜的耐擦伤性降低,或者成膜性降低,因此是不优选的。
另外,在固化性涂料中,为了调节粘度和固化被膜的厚度等,也可以含有溶剂。作为该溶剂,可以举出例如甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇(异丙醇)、1-丁醇、2-丁醇(仲丁醇)、2-甲基-1-丙醇(异丁醇)、2-甲基-2-丙醇(叔丁醇)等醇类;2-乙氧基乙醇、2-丁氧基乙醇、3-甲氧基-1-丙醇、1-甲氧基-2-丙醇、1-乙氧基-2-丙醇等烷氧基醇类;双丙酮醇等乙酮醇类;丙酮、甲乙酮、甲基异丁酮等酮类;甲苯、二甲苯等芳香烃类;乙酸乙酯、乙酸丁酯等酯类等。可以根据基板的材质、形状、涂布方法、所需的固化被膜的厚度等适当调节溶剂的使用量,通常相对于固化性化合物和根据需要使用的导电性微粒的总量100重量份,约为20~10000重量份。
在固化性涂料(A)或(B)中,进一步根据需要,也可以含有稳定剂、抗氧化剂、着色剂、匀涂剂等添加剂.通过含有匀涂剂(levellingagent),可以提高固化被膜的平滑性和耐擦伤性.
作为匀涂剂,优选使用硅油,作为其实例,可以举出二甲基硅油、苯基甲基硅油、烷基·芳烷基改性硅油、氟硅油、聚醚改性硅油、脂肪酸酯改性硅油、甲基氢化硅油、含硅烷醇基的硅油、含烷氧基的硅油、含酚基的硅油、甲基丙烯酸改性硅油、氨基改性硅油、羧酸改性硅油、甲醇改性硅油、环氧改性硅油、巯基改性硅油、氟改性硅油、聚醚改性硅油等。这些硅油可以分别单独使用,也可以2种以上并用。
相对于固化性化合物和根据需要使用的导电性微粒的总量100重量份,硅油的使用量通常为0.01~20重量份。该使用量如果太少的话,难于看到所需的效果,如果太多的话,固化被膜的强度降低,因此是不优选的。
将以上所述的固化性涂料涂布在甲基丙烯酸树脂板的表面上后,根据需要进行干燥,然后,通过使形成的涂膜固化,可以在甲基丙烯酸树脂板的表面上形成耐擦伤性高的固化被膜。
可以通过照射活化能量射线来适当地进行涂膜的固化。作为活化能量射线,可以举出例如电子束、紫外线、可见光线等,可根据固化性化合物的种类进行适当的选择。使用紫外线或可见光线作为活化能量射线时,通常使用光聚合引发剂。
作为光聚合引发剂,可以举出例如苯乙酮、苯乙酮缩苄醇、蒽醌、1-(4-异丙基苯基-2-羟基-2-甲基丙烷-1-酮、咔唑、呫吨酮、4-氯二苯酮、4,4’-二氨基二苯酮、1,1-二甲氧基脱氧苯偶姻、3,3’-二甲基-4-甲氧基二苯酮、噻吨酮、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、1-(4-十二烷基苯基)-2-羟基-2-甲基丙烷-1-酮、2-甲基-1-{4-(甲硫基)苯基}-2-吗啉代丙烷-1-酮、三苯胺、2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基膦氧化物、1-羟基环己基苯基酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、芴酮、芴、苯甲醛、苯偶姻乙醚、苯并异丙醚(benzoisopropylether)、二苯酮、米蚩酮、3-甲基苯乙酮、3,3’,4,4’-四-叔丁基过氧羰基二苯酮(BTTB)、2-(二甲基氨基)-1-{4-(吗啉基)苯基}-2-(苯基甲基)-1-丁酮、4-苯甲酰基-4’-甲基二苯基硫醚、苯偶酰等。
光聚合引发剂也可以和色素敏化剂组合使用。作为色素敏化剂,可以举出例如呫吨、噻吨、香豆素、香豆满酮(ケトクマリン)等。作为光聚合引发剂和色素敏化剂的组合,可以举出例如BTTB和呫吨的组合、BTTB和噻吨的组合、BTTB和香豆素的组合、BTTB和香豆满酮的组合等。
上述光聚合引发剂有市售,因此可以使用这种市售品。作为市售的光聚合引发剂,可以举出例如分别由チバ·スペシヤルテイ·ケミカルズ(株)销售的“IRGACURE 651”、“IRGACURE 184”、“IRGACURE500”、“IRGACURE 1000”、“ IRGACURE 2959”、“DAROCUR1173”、“IRGACURE 907”、“IRGACURE 369”、“IRGACURE 1700”、“IRGACURE 1800”、“IRGACURE 819”和“IRGACURE 784”、分别由日本化药(株)销售的“KAYACURE ITX”、“KAYACUREDETX-S”、“KAYACURE BP-100”、“KAYACURE BMS”和“KAYACURE 2-EAQ”等。
使用光聚合引发剂时,其使用量相对于固化性化合物100重量份,通常为0.1重量份以上。该使用量太少的话,与不使用光聚合引发剂的情况相比较,有固化速度不能增大的倾向。另外,相对于固化性化合物100重量份,光聚合引发剂的使用量的上限通常约为10重量份。
另外,可以根据固化性化合物的种类和其涂膜的厚度等来适当调节活化能量射线的强度和照射时间。也可以在惰性气体氛围气中照射活化能量射线,作为该惰性气体,可以使用氮气或氩气等。
这样形成的固化被膜的厚度优选为1~10μm,更优选为2~6μm。该厚度太小的话,耐擦伤性往往不够,太大的话,暴露在高温高湿下时,易于产生裂纹。可以通过调节涂布在甲基丙烯酸树脂板的表面上的固化性涂料的单位面积的量和固化性涂料所含的固形物的浓度来调节固化被膜的厚度。
如此得到的本发明的耐擦伤性树脂板,在甲基丙烯酸树脂板的表面上形成耐擦伤性高的固化被膜,可以适宜用作以移动电话等为代表的便携式信息终端的显示屏幕保护板。另外,也可以用作数字照相机、便携式摄影机等的取景器部分、便携式游戏机的显示屏保护板等要求耐擦伤性的领域中的各种部件。
由本发明的耐擦伤性树脂板制作便携式信息终端的显示屏保护板时,可以首先根据需要,进行印刷、钻孔等加工,剪切成所需的大小即可。之后,如果安装在便携式信息终端的显示屏上,就可以成为耐擦伤性高的显示屏。
实施例
下面,通过实施例进一步详细地说明本发明,但本发明不受这些实施例的限定。实施例中,除非特别说明,表示含量或使用量的%和份为重量基准。
在各实施例中,使用膜厚测定装置(Filmetrics社的F-20)测定耐擦伤性树脂板的固化被膜的厚度。
另外,对于在各实施例中得到的耐擦伤性树脂板的固化被膜的耐擦伤性,使用钢丝绒(スチ一ルウ一ル)#0000,在2000g/4cm2的载荷下,往复10次、往复150次、以下往复100次进行刻划直至用眼睛可以确认损伤为止,用该往复次数进行评价。
实施例1
将作为固化性化合物的二季戊四醇六丙烯酸酯50份和季戊四醇四丙烯酸酯50份、光聚合引发剂(チバスペシヤリテイ一ケミカルズ(株)的IRGACURE 184)6份以及作为溶剂的异丁醇125份和1-甲氧基-2-丙醇125份混合,制备固化性涂料。
用浸涂法将该涂料涂布在厚度2mm、大小为100mm×60mm的甲基丙烯酸树脂板(住友化学(株)的スミペツクスE)的两面上,之后在室温下干燥5分钟,进一步在50℃下干燥10分钟,在甲基丙烯酸树脂板的表面上形成涂膜。然后,通过使用120W的高压水银灯照射0.5J/cm2的紫外线,使涂膜固化,得到固化被膜的厚度为2.0μm的耐擦伤性树脂板。另外,改变浸渍条件,得到固化被膜的厚度为3.1μm的耐擦伤性树脂板。这些耐擦伤性树脂板的耐擦伤性的评价结果示于表1中。
实施例2
使用二季戊四醇六丙烯酸酯72份和季戊四醇四丙烯酸酯28份作为固化性化合物,除此之外,进行和实施例1一样的操作,得到固化被膜的厚度为1.8μm的耐擦伤性树脂板。另外,改变浸渍条件,得到固化被膜的厚度为3.1μm的耐擦伤性树脂板。这些耐擦伤性树脂板的耐擦伤性的评价结果示于表1中。
实施例3
使用二季戊四醇六丙烯酸酯28份和季戊四醇四丙烯酸酯72份作为固化性化合物,除此之外,进行和实施例1一样的操作,得到固化被膜的厚度为3.9μm的耐擦伤性树脂板。该耐擦伤性树脂板的耐擦伤性的评价结果示于表1中。
实施例4
使用三季戊四醇八丙烯酸酯50份和二季戊四醇六丙烯酸酯50份作为固化性化合物,除此之外,进行和实施例1一样的操作,得到固化被膜的厚度为3.6μm的耐擦伤性树脂板。该耐擦伤性树脂板的耐擦伤性的评价结果示于表1中。
实施例5
使用三季戊四醇八丙烯酸酯50份和季戊四醇四丙烯酸酯50份作为固化性化合物,除此之外,进行和实施例1一样的操作,得到固化被膜的厚度为3.1μm.的耐擦伤性树脂板。该耐擦伤性树脂板的耐擦伤性的评价结果示于表1中。
实施例6
使用三季戊四醇八丙烯酸酯50份和季戊四醇三丙烯酸酯50份作为固化性化合物,除此之外,进行和实施例1一样的操作,得到固化被膜的厚度为3.1μm的耐擦伤性树脂板。该耐擦伤性树脂板的耐擦伤性的评价结果示于表1中。
比较例1
除仅使用二季戊四醇六丙烯酸酯100重量份作为固化性化合物之外,进行和实施例1一样的操作,得到固化被膜的厚度为3.2μm的耐擦伤性树脂板。另外,改变浸渍条件,得到固化被膜的厚度为4.5μm的耐擦伤性树脂板。这些耐擦伤性树脂板的耐擦伤性的评价结果示于表1中。
比较例2
除仅使用季戊四醇四丙烯酸酯100重量份作为固化性化合物之外,进行和实施例1一样的操作,得到固化被膜的厚度为2.7μm的耐擦伤性树脂板。另外,改变浸渍条件,得到固化被膜的厚度为3.6μm的耐擦伤性树脂板。这些耐擦伤性树脂板的耐擦伤性的评价结果示于表1中。
比较例3
除使用二季戊四醇六丙烯酸酯50重量份和四甘醇二丙烯酸酯50份作为固化性化合物之外,进行和实施例1一样的操作,得到固化被膜的厚度为2.7μm的耐擦伤性树脂板。另外,改变浸渍条件,得到固化被膜的厚度为5.0μm的耐擦伤性树脂板。这些耐擦伤性树脂板的耐擦伤性的评价结果示于表1中。
比较例4
除仅使用三季戊四醇八丙烯酸酯100重量份作为固化性化合物之外,进行和实施例1一样的操作,得到固化被膜的厚度为4.0μm的耐擦伤性树脂板。该耐擦伤性树脂板的耐擦伤性的评价结果示于表1中。
比较例5
除仅使用季戊四醇三丙烯酸酯100重量份作为固化性化合物之外,进行和实施例1一样的操作,得到固化被膜的厚度为3.6μm的耐擦伤性树脂板。该耐擦伤性树脂板的耐擦伤性的评价结果示于表1中。
表1
TPEOA(份) | DPEHA(份) | PETeA(份) | PETrA(份) | TEGDA(份) | 固化被膜厚度(μm) | 耐擦伤性(往复次数) | |
实施例1 | - | 50 | 50 | - | - | 2.0 | 650 |
3.1 | 950 | ||||||
实施例2 | - | 72 | 28 | - | - | 1.8 | 550 |
3.1 | 550 | ||||||
实施例3 | - | 28 | 72 | - | - | 3.9 | 550 |
实施例4 | 50 | 50 | - | - | - | 3.6 | 850 |
实施例5 | 50 | - | 50 | - | - | 3.1 | 950 |
实施例6 | 50 | - | - | 50 | - | 3.1 | 950 |
比较例1 | - | 100 | - | - | - | 3.2 | 250 |
4.5 | 350 | ||||||
比较例2 | - | - | 100 | - | - | 2.7 | 450 |
3.6 | 450 | ||||||
比较例3 | - | 50 | - | - | 50 | 2.7 | 10 |
5.0 | 10 | ||||||
比较例4 | 100 | - | - | - | - | 4.0 | 350 |
比较例5 | - | - | - | 100 | - | 3.6 | 150 |
TPE0A:三季戊四醇八丙烯酸酯
DPEHA:二季戊四醇六丙烯酸酯
PETeA:季戊四醇四丙烯酸酯
PETrA:季戊四醇三丙烯酸酯
TEGDA:四甘醇二丙烯酸酯
工业实用性
本发明的耐擦伤性树脂板具有耐擦伤性高的固化被膜,通过将该耐擦伤性树脂板用作便携式信息终端的显示屏保护板,可以有效地保护该显示屏。
Claims (5)
1.一种耐擦伤性树脂板,其特征在于通过含有在分子中具有至少6个(甲基)丙烯酰氧基的化合物和在分子中具有4个或5个(甲基)丙烯酰氧基的化合物的固化性涂料,在甲基丙烯酸树脂板的表面上形成固化被膜而成。
2.一种耐擦伤性树脂板,其特征在于通过含有在分子中具有至少7个(甲基)丙烯酰氧基的化合物和在分子中具有3~6个(甲基)丙烯酰氧基的化合物的固化性涂料,在甲基丙烯酸树脂板的表面上形成固化被膜而成。
3.权利要求1所述的耐擦伤性树脂板,其中甲基丙烯酸树脂板的厚度为0.1~3mm。
4.权利要求2所述的耐擦伤性树脂板,其中甲基丙烯酸树脂板的厚度为0.1~3mm.
5.便携式信息终端的显示屏保护板,其包含权利要求1~4中任一项所述的耐擦伤性树脂板。
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