CN101544087A - 耐擦伤性树脂板及其用途 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及耐擦伤性树脂板及其用途。本发明的耐擦伤性树脂板,以在聚碳酸酯树脂层的至少一面上层叠丙烯酸树脂层而成的层叠板作为基板,在该基板的至少一方的丙烯酸树脂层上形成含有导电性粒子的固化被膜。基板优选为在聚碳酸酯树脂层的一面上层叠丙烯酸树脂层而成的层叠板,并且优选在该层叠板的聚碳酸酯树脂层上形成固化被膜。
Description
技术领域
本发明涉及耐擦伤性树脂板及其用途。
背景技术
近年来,随着网络的普及,手机、PHS(Personal Handy-phoneSystem)等携带型电话类作为不仅具有简单的音声传达功能、而且具有显示文字信息、图像信息功能的携带型信息终端而广泛普及。此外,除了这样的携带型电话类以外,在通讯录等功能方面兼具上网功能和电子邮件功能的PDA(Personal Digital Assistant)也大范围地被使用。在本说明书中,将这样的手机、PHS、PDA等合称为“携带型信息终端”。即,本发明中所说的“携带型信息终端”,是指为人能够携带程度的大小、且具有用于显示文字信息、图像信息等的窗的信息终端总称。
这些携带型信息终端中,通过液晶、EL(场致发光)等方式来显示文字信息、图像信息,其显示窗中,作为保护板一般使用透明树脂制的板,尤其从透明性的方面出发,优选使用甲基丙烯酸树脂板(例如,参照特开2002-6764号公报、特开2004-143365号公报、特开2004-299199号公报)。此外,对于该保护板,为了防止表面划伤,提出了采用固化性涂料来设置耐擦伤性(硬涂层性)的固化被膜的方案。
发明内容
以往提出的携带型信息终端的显示窗保护板的耐环境性未必充分,例如长时间暴露在高温高湿下时,存在易发生翘曲、或者固化被膜容易发生裂缝的问题。此外,制造时的加工性未必充分,还存在例如切削时易附着碎粉等垃圾的问题。
本发明的目的在于,提供耐环境性、加工性优异,适于作为携带型信息终端的显示窗保护板的耐擦伤性树脂板。
本发明提供以下方案。
[1]一种耐擦伤性树脂板,由基板和固化被膜构成,所述基板是在聚碳酸酯树脂层的至少一面上层叠有丙烯酸树脂层而成,当所述基板为仅在所述聚碳酸酯树脂层的一面上层叠有所述丙烯酸树脂层时,在所述丙烯酸树脂层上形成含有导电性粒子的固化被膜,当所述基板为在所述聚碳酸酯树脂层的两面上层叠有所述丙烯酸树脂层时,在至少一方的丙烯酸树脂层上形成含有导电性粒子的固化被膜。
[2]根据上述[1]所述的耐擦伤性树脂板,基板是在聚碳酸酯树脂层的一面上层叠丙烯酸树脂层而成的。
[3]根据上述[2]所述的耐擦伤性树脂板,在聚碳酸酯树脂层的表面中的、未层叠有丙烯酸树脂层的一面上形成有固化被膜。
[4]根据上述[3]所述的耐擦伤性树脂板,在聚碳酸酯树脂层上形成的固化被膜含有导电性粒子。
[5]根据上述[3]或[4]所述的耐擦伤性树脂板,在聚碳酸酯树脂层上形成的固化被膜的折射率n和聚碳酸酯树脂层的折射率ns之间具有下式的关系。
|n-ns|≤0.01
[6]根据上述[3]~[5]中任一项所述的耐擦伤性树脂板,在聚碳酸酯树脂层上形成的固化被膜中所含的导电性粒子选自锑-锡复合氧化物、锑-锌复合氧化物和含磷氧化锡。
[7]根据上述[1]~[6]中任一项所述的耐擦伤性树脂板,在丙烯酸树脂层上形成的固化被膜中所含的导电性粒子为氧化锑。
[8]一种携带型信息终端的显示窗保护板,由上述[1]~[7]中任一项所述的耐擦伤性树脂板形成。
[9]一种显示器的保护板,由上述[1]~[7]中任一项所述的耐擦伤性树脂板形成。
本发明的耐擦伤性树脂板,耐环境性优异,加工性也优异,通过将该耐擦伤性树脂板作为显示器保护板、尤其是携带型信息终端的显示窗保护板使用,可以有效保护该显示窗。
具体实施方式
本发明的耐擦伤性树脂板,以在聚碳酸酯树脂层的至少一面上层叠丙烯酸树脂层而成的层叠板作为基板,当为仅在聚碳酸酯树脂层的一面上层叠丙烯酸树脂层而成的基板时,在该丙烯酸树脂层上形成有含有导电性粒子的固化性被膜,当为在聚碳酸酯树脂层的两面上层叠丙烯酸树脂层而成的基板时,在至少一方的丙烯酸树脂层上形成有含有导电性粒子的固化被膜。
作为构成聚碳酸酯树脂层的聚碳酸酯树脂,可以列举例如使二元酚和羰基化剂通过界面缩聚法、熔融酯交换法等反应而得的聚碳酸酯树脂,除此之外还可以列举使碳酸酯预聚物通过固相酯交换法等聚合而得的聚碳酸酯树脂、使环状碳酸酯化合物通过开环聚合法聚合而得的聚碳酸酯树脂等。
作为二元酚,可以列举例如对苯二酚、间苯二酚、4,4’-二羟基联苯、双(4-羟基苯基)甲烷、双{(4-羟基-3,5-二甲基)苯基}甲烷、1,1-双(4-羟基苯基)乙烷、1,1-双(4-羟基苯基)-1-苯基乙烷、2,2-双(4-羟基苯基)丙烷(通称双酚A),2,2-双{(4-羟基-3-甲基)苯基}丙烷、2,2-双{(4-羟基-3,5-二甲基)苯基}丙烷、2,2-双{(4-羟基-3,5-二溴)苯基}丙烷、2,2-双{(3-异丙基-4-羟基)苯基}丙烷、2,2-双{(4-羟基-3-苯基)苯基}丙烷、2,2-双(4-羟基苯基)丁烷、2,2-双(4-羟基苯基)-3-甲基丁烷、2,2-双(4-羟基苯基)-3,3-二甲基丁烷、2,4-双(4-羟基苯基)-2-甲基丁烷、2,2-双(4-羟基苯基)戊烷、2,2-双(4-羟基苯基)-4-甲基戊烷、1,1-双(4-羟基苯基)环己烷、1,1-双(4-羟基苯基)-4-异丙基环己烷、1,1-双(4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷、9,9-双(4-羟基苯基)芴、9,9-双{(4-羟基-3-甲基)苯基}芴、α,α’-双(4-羟基苯基)邻二异丙基苯、α,α’-双(4-羟基苯基)间二异丙基苯、α,α’-双(4-羟基苯基)对二异丙基苯、1,3-双(4-羟基苯基)-5,7-二甲基金刚烷、4,4’-二羟基二苯砜、4,4’-二羟基二苯基亚砜、4,4’-二羟基二苯基硫醚、4,4’-二羟基二苯基酮、4,4’-二羟基二苯基醚、4,4’-二羟基二苯基酯等,根据需要可以使用它们中的2种以上。
其中,优选使用选自双酚A、2,2-双{(4-羟基-3-甲基)苯基}丙烷、2,2-双(4-羟基苯基)丁烷、2,2-双(4-羟基苯基)-3-甲基丁烷、2,2-双(4-羟基苯基)-3,3-二甲基丁烷、2,2-双(4-羟基苯基)-4-甲基戊烷、1,1-双(4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷以及α,α’-双(4-羟基苯基)间二异丙基苯中的二元酚的单独一种或2种以上,特别优选单独使用双酚A,或者1,1-双(4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷与选自双酚A、2,2-双{(4-羟基-3-甲基)苯基}丙烷和α,α’-双(4-羟基苯基)间二异丙基苯中的一种以上二元酚的并用。
作为羰基化剂,可以列举例如,碳酰氯之类的碳酰卤、碳酸二苯酯之类的碳酸酯、二元酚的二卤仿酯(ジハロホルメ—ト)之类的卤仿酯(ハロホルメ—ト)等,根据需要可以使用它们中的2种以上。
作为构成丙烯酸树脂层的丙烯酸树脂,一般使用甲基丙烯酸树脂。甲基丙烯酸树脂优选以甲基丙烯酸甲酯单元为主要成分,具体而言,是含有甲基丙烯酸甲酯单元通常在50重量%以上、优选70重量%以上的甲基丙烯酸甲酯树脂,可以是甲基丙烯酸甲酯单元为100重量%的甲基丙烯酸甲酯均聚物,还可以是甲基丙烯酸甲酯与其他单体的共聚物。
作为能够与甲基丙烯酸甲酯共聚的其他单体的例子,可以列举甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸2-羟基乙酯之类的甲基丙烯酸甲酯以外的甲基丙烯酸酯类;丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸苯酯、丙烯酸苄酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸2-羟基乙酯之类的丙烯酸酯类。此外,还可以举出苯乙烯、取代苯乙烯类,例如,氯苯乙烯、溴苯乙烯之类的卤代苯乙烯类;乙烯基甲苯、α-甲基苯乙烯之类的烷基苯乙烯类等。进而,还可以举出甲基丙烯酸、丙烯酸之类的不饱和酸类、丙烯腈、甲基丙烯腈、马来酸酐、苯基马来酰亚胺、环己基马来酰亚胺等。这些能够与甲基丙烯酸甲酯共聚的其他单体,可以分别单独使用,也可以将2种以上组合使用。
丙烯酸树脂可以混合橡胶状聚合物后使用。作为橡胶状聚合物的例子,可以列举丙烯酸系多层结构聚合物、使20~95重量份丙烯酸系不饱和单体之类的乙烯性不饱和单体与5~80重量份的橡胶状聚合物接枝聚合而成的接枝共聚物等。丙烯酸系多层结构聚合物,可以内含有橡胶弹性层或弹性体层20~60重量%左右,可以在最外面具有硬质层,还可以是含有硬质层作为最内层的结构。
橡胶弹性层或弹性体层可以是玻璃化点(Tg)小于25℃的丙烯酸系聚合物的层,具体而言,可以是用甲基丙烯酸烯丙酯之类的多官能单体使选自丙烯酸低级烷基酯、甲基丙烯酸低级烷基酯、丙烯酸低级烷氧基烷基酯、丙烯酸氰基乙酯、丙烯酰胺、丙烯酸羟基低级烷基酯、甲基丙烯酸羟基低级烷基酯、丙烯酸以及甲基丙烯酸中的一种以上单官能单体交联而成的聚合物的层。
硬质层可以是Tg为25℃以上的丙烯酸系聚合物的层,具体而言,可以是使具有碳原子数为1~4个的烷基的甲基丙烯酸烷基酯均聚或者以其作为主要成分聚合而得的。制成以甲基丙烯酸烷基酯作为主要成分的共聚物时,作为共聚成分,可以使用其他的甲基丙烯酸烷基酯、丙烯酸烷基酯、苯乙烯、取代苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯腈之类的单官能单体,进而还可以加入多官能单体制成交联聚合物。
丙烯酸系多层结构聚合物记载于例如特公昭55-27576号公报、特开平6-80739号公报、特开昭49-23292号公报等中。
对于使20~95重量份的乙烯性不饱和单体与5~80重量份的橡胶状聚合物接枝聚合而成的接枝共聚物,作为橡胶状聚合物,可以使用例如聚丁二烯橡胶、丙烯腈/丁二烯共聚物橡胶、苯乙烯/丁二烯共聚物橡胶之类的二烯系橡胶;聚丙烯酸丁酯、聚丙烯酸丙酯、聚丙烯酸2-乙基己酯之类的丙烯酸系橡胶;乙烯/丙烯/非共轭二烯系橡胶等。此外,作为用于与该橡胶状聚合物进行接枝共聚的乙烯性不饱和单体,可以列举例如苯乙烯、丙烯腈、(甲基)丙烯酸烷基酯等。这些接枝共聚物记载在例如特开昭55-147514号公报、特公昭47-9740号公报等中。
使橡胶状聚合物分散于丙烯酸树脂时的分散比例,相对于丙烯酸树脂100重量份,通常为3~150重量份,优选5~50重量份。如果橡胶状聚合物的量太多,则表面强度降低而不优选。
另外,在聚碳酸酯树脂层和丙烯酸树脂层中,根据需要,可以分别添加一种或两种以上的例如光扩散剂、消光剂、染料、光稳定剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂、脱模剂、阻燃剂、防静电剂等添加剂。
本发明的耐擦伤性树脂板的基板通过采用共挤出成型将聚碳酸酯树脂层和丙烯酸树脂层层叠一体化而很好地制造。该共挤出成型可以如下进行,即,使用2台或3台单轴或双轴挤出机,将聚碳酸酯树脂层的材料和丙烯酸树脂层的材料分别熔融混炼后,通过给料块、多歧管口模等进行层叠,经层叠一体化的熔融层叠树脂体例如可以使用辊单元来冷却固化。通过共挤出成型而制造的基板,与通过使用粘合剂、粘接剂的贴合而制造的基板相比,在容易二次成型为按钮状等方面是优选的。
基板通常为片状或膜状,其厚度通常为0.3~3mm,优选0.3~2mm,更优选0.4~1.5mm。此外,在基板中,丙烯酸树脂层的厚度通常为50~120μm,优选60~110μm,更优选70~100μm。这样,通过设定丙烯酸树脂层的厚度,基板更不易破裂,且可以得到充分的表面硬度。
基板可以是仅在聚碳酸酯树脂层的单面层叠有丙烯酸树脂层而成的2层结构的基板,也可以是在聚碳酸酯树脂层的两面层叠有丙烯酸树脂层而成的3层结构的基板,3层结构的基板根据丙烯酸树脂层的厚度、丙烯酸树脂的种类,有时面冲击性降低而容易破裂,因此优选2层结构的基板。
重视丙烯酸树脂层的表面硬度时,优选将其的厚度制成50μm以上。另外,3层结构时,两个丙烯酸层的厚度可以彼此相同,也可以不同。
在基板表面形成有耐擦伤性的固化被膜。这里,固化被膜可以在基板的两面形成,也可以仅在单面形成。
因此,作为耐擦伤性树脂板的层构成的典型例,可以列举(1):固化被膜/丙烯酸树脂层/聚碳酸酯树脂层、(2):固化被膜/丙烯酸树脂层/聚碳酸酯树脂层/固化被膜、(3):固化被膜/丙烯酸树脂层/聚碳酸酯树脂层/丙烯酸树脂层、(4):固化被膜/丙烯酸树脂层/聚碳酸酯树脂层/丙烯酸树脂层/固化被膜。
在丙烯酸树脂层上形成的固化被膜与在聚碳酸酯树脂层上形成的固化被膜可以相同,也可以不同。
形成固化被膜时使用的固化性涂料以带来耐擦伤性的各种固化性化合物为主要成分,根据需要,可以是混合有溶剂、导电性粒子、固化催化剂等的固化性涂料,但在丙烯酸树脂层上形成的固化被膜用的固化性涂料中,导电性粒子是必需的。
首先,对固化性化合物进行说明。作为固化性化合物,可以使用丙烯酸酯化合物、聚氨酯丙烯酸酯化合物、环氧丙烯酸酯化合物、羧基改性环氧丙烯酸酯化合物、聚酯丙烯酸酯化合物、共聚系丙烯酸酯、脂环式环氧树脂、缩水甘油醚环氧树脂、乙烯基醚化合物、氧杂环丁烷化合物等中具有赋予耐擦伤性效果的固化性化合物。其中,作为带来高耐擦伤性的固化性化合物,可以列举多官能丙烯酸酯化合物、多官能聚氨酯丙烯酸酯化合物、多官能环氧丙烯酸酯化合物等自由基聚合系固化性化合物;烷氧基硅烷、烷基烷氧基硅烷等热聚合系固化性化合物。这些固化性化合物通过照射例如电子束、放射线、紫外线等能量射线而固化,或者通过加热而固化。这些固化性化合物可以分别单独使用,也可以将多个化合物组合使用。
这些固化性化合物中优选的是分子中具有至少3个(甲基)丙烯酰氧基的化合物。这里,所谓(甲基)丙烯酰氧基,是指丙烯酰氧基或甲基丙烯酰氧基。此外,在本说明书中,称为(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸等时的“(甲基)”也为同样的意思。
作为分子中具有至少3个(甲基)丙烯酰氧基的固化性化合物,可以列举例如三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基乙烷三(甲基)丙烯酸酯、甘油三(甲基)丙烯酸酯、五甘油三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三或四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇三、四、五或六(甲基)丙烯酸酯、三季戊四醇四、五、六或七(甲基)丙烯酸酯之类的三元以上多元醇的多(甲基)丙烯酸酯;使具有羟基的(甲基)丙烯酸酯单体与分子内具有至少2个异氰酸酯基的化合物以羟基相对于异氰酸酯基为等摩尔以上的比例进行反应而得的、一分子中的(甲基)丙烯酰氧基的个数为3个以上的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯[例如,通过二异氰酸酯与季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯的反应,得到3~6官能的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯];三(2-羟基乙基)三聚异氰酸的三(甲基)丙烯酸酯等。这里示出了单体,这些单体可以直接使用,也可以使用成为例如二聚体、三聚体等寡聚物的形式的化合物。此外,还可以将单体和寡聚物并用。这些(甲基)丙烯酸酯化合物可以分别单独使用或者将2种以上混合使用。
具有至少3个(甲基)丙烯酰氧基的固化性化合物中,有已市售的化合物,因此也可以使用这样的市售品。作为市售品,可以列举例如“NKHARD M101”[新中村化学工业公司制品,聚氨酯丙烯酸酯系]、“NKESTER A-TMM-3L”[新中村化学工业公司制品,季戊四醇三丙烯酸酯]、“NK ESTERA-TMMT”[新中村化学工业公司制品,季戊四醇四丙烯酸酯]、“NK ESTER A-9530”[新中村化学工业公司制品,二季戊四醇五丙烯酸酯]、“NK ESTER A-DPH”[新中村化学工业公司制品,二季戊四醇六丙烯酸酯]、“KAYARAD DPCA”[日本化药公司制品,二季戊四醇六丙烯酸酯]、“NOPCOCURE 200”系列[SAN NOPCO公司制品]、“UNIDIC”系列[大日本油墨化学工业公司制品]等。
此外,分子中具有至少3个(甲基)丙烯酰氧基的化合物还可以与除此以外的固化性化合物、例如二(甲基)丙烯酸乙二醇酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二(甲基)丙烯酸1,6-己二醇酯、二(甲基)丙烯酸新戊二醇酯之类的在分子中具有2个(甲基)丙烯酰氧基的化合物一起使用,其量为,相对于100重量份在分子中具有至少3个(甲基)丙烯酰氧基的化合物通常为20重量份为止。
用紫外线使固化性涂料固化时,使用光聚合引发剂。作为光聚合引发剂,可以列举例如苯偶酰、二苯甲酮及其衍生物、噻吨酮类、苯偶酰二甲基缩酮类、α-羟基烷基苯酮类、羟基酮类、氨基烷基苯酮类、酰基氧化膦类等。光聚合引发剂的添加量相对于固化性化合物100重量份,一般为0.1~5重量份的范围。
这些光聚合引发剂除了可以分别单独使用以外,多可以2种以上混合使用。此外,这些各种光聚合引发剂已市售,因此可以使用这样的市售品。作为市售的光聚合引发剂,可以列举例如“IRGACURE 651”、“IRGACURE 184”、“IRGACURE 500”、“IRGACURE 1000”、“IRGACURE 2959”、“DAROCUR 1173”、“IRGACURE 907”、“IRGACURE 369”、“IRGACURE 1700”、“IRGACURE 1800”、“IRGACURE 819”、“IRGACURE 784”[以上的IRGACURE系列及DAROCUR系列由汽巴精化公司销售]、“KAYACURE ITX”、“KAYACURE DETX-S”、“KAYACURE BP-100”、“KAYACUREBMS”、“KAYACURE 2-EAQ”[以上的KAYACURE系列由日本化药公司销售]等。
此外,在本发明中,在丙烯酸树脂层上形成的固化被膜用的固化性涂料中,添加导电性粒子。作为用于此目的的导电性粒子,可以列举例如锑-锡复合氧化物、含磷氧化锡、氧化锑、锑-锌复合氧化物、氧化钛、铟-锡复合氧化物(ITO)等无机粒子。其中优选使用氧化锑。
配合导电性粒子时,其粒径可以根据粒子的种类适当选择,通常使用0.5μm以下的粒子,从得到的固化膜的加工性、透明性的观点出发,以平均粒径计优选0.001μm~0.1μm,更优选0.001μm~0.05μm。导电性粒子的平均粒径过大时,有时得到的耐擦伤性树脂板的雾度变大,透明性降低。此外,导电性粒子的使用量相对于固化性化合物100重量份,通常为2~50重量份左右,优选3~20重量份左右。其量过少时,缺乏加工性提高的效果。而其量过多时,可能使固化被膜的透明性降低。
该导电性粒子可以通过例如气相分解法、等离子体蒸发法、醇盐分解法、共沉淀法、水热法等来制造。此外,导电性粒子的表面可以用非离子系表面活性剂、阳离子系表面活性剂、阴离子系表面活性剂、硅系偶联剂、铝系偶联剂等进行表面处理。
固化性涂料中,出于涂料的粘度调节等目的而使用稀释溶剂,尤其是添加导电性粒子时,为了其分散而通常使用。使用导电性粒子、并且使用溶剂时,例如可以将导电性粒子和溶剂混合,使导电性粒子分散在溶剂中后,与固化性化合物混合,还可以将固化性化合物和溶剂混合后,向其中加入导电性粒子而混合。
溶剂只要是能够溶解固化性化合物且在涂布后可挥发的溶剂即可,而且作为涂料成分使用导电性粒子时,只要是能使其分散的溶剂即可。可以列举例如二丙酮醇、甲醇、乙醇、异丙醇、异丁醇、2-甲氧基乙醇、2-乙氧基乙醇、2-丁氧基乙醇、1-甲氧基-2-丙醇之类的醇类、丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、二丙酮醇之类的酮类、甲苯、二甲苯之类的芳香烃类、乙酸乙酯、乙酸丁酯之类的酯类、水等。固化性涂料中溶剂的使用量没有特别限制,可以配合固化性化合物的性状等以适当的量来使用。
此外,该固化性涂料中可以添加公知的流平剂。作为流平剂,可以例示例如硅油系流平剂等。作为硅油可以使用通常的硅油,具体来说,可以例示二甲基硅油、苯基甲基硅油、烷基·芳烷基改性硅油、氟代硅油、聚醚改性硅油、脂肪酸酯改性硅油、甲基氢硅油、含硅烷醇基的硅油、含烷氧基的硅油、含酚基的硅油、甲基丙烯酰基改性硅油、氨基改性硅油、羧酸改性硅油、甲醇改性硅油、环氧基改性硅油、巯基改性硅油、氟改性硅油、聚醚改性硅油等。这些流平剂已有市售,因此可以使用市售品。作为市售的流平剂,可以列举例如“SH200-100cs”、“SH28PA”、“SH29PA”、“SH30PA”、“ST83PA”、“ST80PA”、“ST97PA”、“ST86PA”[以上均由TORAY DOWCORNING SLICONE公司销售]等。这些流平剂可以分别单独使用,也可以2种以上混合使用。流平剂的使用量可以根据固化性涂料的特性而适当选择,一般相对于固化性化合物100重量份,为0.01~5重量份左右。
进而,固化性涂料中还可以含有稳定化剂、抗氧化剂、着色剂等添加剂。
这样,在固化性化合物中根据需要混合导电性粒子、溶剂、流平剂、光聚合引发剂等而得的固化性涂料,在基板表面涂布而形成固化性涂膜,然后使之固化,从而可以制成在表面形成有耐擦伤性的固化被膜的耐擦伤性树脂板。
在基板上涂布固化性涂料而形成固化性涂膜时,可以通过例如刮棒涂布法、微凹版(microgravure)涂布法、辊涂法、流涂法、浸涂法、旋涂法、模涂法、喷涂法等公知的涂布方法进行涂布。这样,在基板的表面形成固化性涂膜。然后,根据固化性涂料的种类,通过照射紫外线、电子束等能量射线,或者加热,从而使固化性涂膜固化,形成耐擦伤性的固化被膜。
作为照射能量射线进行固化时的能量射线,可以列举例如紫外线、电子束、放射线等,其强度、照射时间等可以根据使用的固化性涂料的种类来适当选择。此外,通过加热进行固化时的加热温度、加热时间等可以根据使用的固化性涂料的种类来适当选择,加热固化时,为了不使基板变形等,一般优选100℃以下的温度。固化性涂料含有溶剂时,可以在涂布后使溶剂挥发,然后使固化性涂膜固化,也可以同时进行溶剂的挥发和固化性涂膜的固化。
在聚碳酸酯树脂层上形成的固化被膜,该固化被膜的折射率n和聚碳酸酯树脂层的折射率ns优选存在下式的关系。
|n-ns|≤0.01
该折射率差大于0.01时,由于固化被膜与聚碳酸酯树脂层之间的光的干涉,产生虹图案,在外观上不优选。
为了将固化被膜的折射率调整至上述式的范围,可以通过将分子中具有芳香族环、卤原子的具有(甲基)丙烯酰氧基的化合物作为固化性化合物的一部分使用,或者使高折射率的有机或无机粒子分散于固化被膜中,或者并用两者来进行。其中,使高折射率的无机粒子分散的方法由于可以容易地调整折射率,因此可以优选使用。
作为高折射率的无机粒子,可以列举例如氧化钛、氧化锡、氧化锑、氧化铟、氧化锆、氧化锌之类的金属氧化物粒子;锑-锌复合氧化物、锑-锡复合氧化物、铟-锡复合金属氧化物之类的复合金属氧化物粒子;含磷氧化锡之类的复合氧化物粒子等。其中,氧化锑、锑-锌复合氧化物、锑-锡复合氧化物、铟-锡复合金属氧化物、含磷氧化锡等导电性粒子不仅可以调整折射率,还能够同时赋予加工性,因此是优选的,尤其优选锑-锡复合氧化物、锑-锌复合氧化物、含磷氧化锡。
高折射率粒子的添加量可以根据要得到的折射率、膜的强度而适当决定。而高折射率粒子的粒径以平均粒径计通常为0.001~0.3μm,优选0.001~0.1μm,更优选0.001~0.05μm。高折射率粒子的平均粒径过大时,有时得到的耐擦伤性树脂板的雾度变大,透明性降低。
固化被膜的厚度优选为0.5~50μm左右,更优选1~20μm左右。固化被膜的厚度过大时,存在易产生龟裂的倾向,过小时,存在耐擦伤性变得不充分的倾向。
对于得到的耐擦伤性树脂板,可以通过涂布法、溅射法、真空蒸镀法等公知的方法对其表面实施防反射处理。此外,还可以在上述耐擦伤性树脂板的单面或两面上贴合另行制作的防反射性片来赋予防反射效果。
这样得到的耐擦伤性树脂板的耐环境性优异,加工性也优异,因此可以用于各种用途,其中,适于作为手机等携带型信息终端的显示窗保护板,另外,还可以作为数码相机、手持型摄像机等的取景器部、携带型游戏机的显示窗保护板等、以及家庭用或工作用电视的画面保护板等,不仅以携带型信息终端、还以其它携带型显示机器、设置型显示机器为对象的显示器保护板来使用。本发明的耐擦伤性树脂板作为手机、尤其是采用包括显示窗的显示部在不使用时折叠而覆盖操作按钮部的结构的手机的显示窗保护板,发挥特别有利的效果。
由本发明的耐擦伤性树脂板制作显示器保护板时,首先根据需要进行印刷、开洞等加工,切断为需要的大小即可。然后,安装于显示器,可以制成耐擦伤性高的显示器。
实施例
以下,示出实施例来进一步详细说明本发明,但本发明不受这些实施例的限制。例中,只要没有特别说明,表示含量或使用量的%和份均为重量基准。
[基板的制作]
使用40mmφ单轴挤出机熔融混炼聚碳酸酯树脂[Sumitomo Dow公司制Calibre301-10,折射率1.585],使用20mmφ单轴挤出机熔融混炼丙烯酸树脂(住友化学公司制Sumipex MH),将两者通过给料块2层化,然后通过T型口模挤出,以两面与抛光辊完全相接的方式冷却,得到厚0.5mm的多层基板。这时,丙烯酸树脂层的厚度为70μm。
[固化性涂料(b1)的制备]
将二季戊四醇六丙烯酸酯[新中村化学工业公司的“NK ESTER A-DPH”]28份、光聚合引发剂[汽巴精化公司的IRGACURE 184]1份、五氧化锑微粒的溶胶[触媒化成工业公司的ELCOM-7514,固体成分浓度20%]8份、1-甲氧基-2-丙醇32份、异丁醇32份和硅油[TORAYDOWCORNING SLICONE公司的“SH28PA”]0.045份混合,制备固化性涂料(b1)。
[固化性涂料(b2)的制备]
将二季戊四醇六丙烯酸酯[新中村化学工业公司的“NK ESTER A-DPH”]13.5份、光聚合引发剂[汽巴精化公司的IRGACURE 184]1份、磷掺杂氧化锡[平均粒径0.1μm]16.5份、1-甲氧基-2-丙醇69份和硅油[TORAY DOWCORNING SLICONE公司的“SH28PA”]0.02份混合,制备固化性涂料(b2)。
[固化性涂料(b3)的制备]
将二季戊四醇六丙烯酸酯[新中村化学工业公司的“NK ESTER A-DPH”]30份、1-甲氧基-2-丙醇35份、异丁醇35份、光聚合引发剂[汽巴精化公司的“IRGACURE184”]2份和硅油[TORAY DOWCORNINGSLICONE公司的“SH28PA”]0.045份混合,制备固化性涂料(b3)。
实施例1
将基板切断为10cm×6cm大小,使用No.20的刮棒涂布机,在丙烯酸树脂层上形成固化性涂料(b1)的涂膜。然后,在室温干燥1分钟,进而在45℃的热风烘箱内干燥10分钟,使溶剂挥发后,使用120W的高压汞灯,对该涂膜照射0.5J/cm2的紫外线使之固化,得到单面(丙烯酸树脂层上)具有固化被膜的耐擦伤性树脂板。固化被膜的折射率为1.538。对该耐擦伤性树脂板进行以下评价,将结果示于表1。
[透明性]
根据JIS K7361-1测定总光线透射率(Tt),根据JIS K7136测定雾度(H)。
[固化被膜的厚度]
使用膜厚测定装置[Filmetrics公司制,F-20]进行测定。
[耐擦伤性]
使钢棉#0000以500g/cm2的荷重往复100次。这时,钢棉的形状为2cm见方的正方形(面积4cm2),为纤维与其边平行地排列的状态。此外,往复距离为10cm(单程5cm),以1次往复为1秒的速度使其沿该纤维方向往复。用目视观察100次往复后表面划伤的情况,以以下的4个等级进行评价。
A:无划伤,B:1~2条伤痕,C:3~10条伤痕,D:超过10条伤痕。
[表面电阻]
根据ASTM-D257进行测定。
[加工性]
使用铣刨机(フライスル—タ—,朝日メガロ株式会社制,FR500)切断试验片,用目视观察其切断面及周边的碎粉附着情况,无碎粉附着的评价为○,碎粉附着少的评价为△,碎粉附着多的评价为×。
[外观]
对基材的表面照射荧光灯的光,观察表面的反射光,未见虹图案的评价为○,虹图案显著的评价为×。
[耐久翘曲试验]
切下7cm×5cm的试验片,在85℃的环境下放置3天后,在水平面上以四角翘起的方式配置试验片,测定其高度,将与试验前同样测定的值的差的最大值作为翘曲量。
[加压强度]
在外径60mm×100mm、内径30mm×50mm的金属制框中,以聚碳酸酯树脂层成为下侧的方式配置55mm×85mm的试验片,用直径10mm的具有球状尖端的金属棒,以10mm/min的速度挤压试验片的中央,测定试验片破坏的强度。试验实施3次,将其平均值作为测定结果。
实施例2
将基板切断为10cm×6cm大小,浸渍于固化性涂料(b1)中,使用恒速提升装置以5mm/sec的速度提起,从而在其两表面形成固化性涂料的涂膜。然后,在室温干燥1分钟,进而在45℃的热风烘箱内干燥10分钟,使溶剂挥发后,使用120W的高压汞灯,对该涂膜照射0.5J/cm2的紫外线使之固化,得到两面具有固化被膜的耐擦伤性树脂板。对该耐擦伤性树脂板进行与实施例1同样的评价,将结果示于表1。
实施例3
对于与实施例1同样地得到的耐擦伤性树脂板,使用No.20的刮棒涂布机,在聚碳酸酯树脂层上形成固化性涂料(b2)的涂膜。然后,在室温干燥1分钟,进而在45℃的热风烘箱内干燥10分钟,使溶剂挥发后,使用120W的高压汞灯,对该涂膜照射0.5J/cm2的紫外线使之固化,得到两面具有固化被膜的耐擦伤性树脂板。聚碳酸酯树脂层上的固化被膜的折射率为1.584。对该耐擦伤性树脂板进行与实施例1同样的评价,将结果示于表1。
比较例1
除了使用固化性涂料(b3)代替固化性涂料(b1)以外,与实施例1同样地进行,得到单面(丙烯酸树脂层上)具有固化被膜的耐擦伤性树脂板。对该耐擦伤性树脂板进行与实施例1同样的评价,将结果示于表1。
比较例2
除了使用固化性涂料(b3)代替固化性涂料(b1)以外,与实施例2同样地进行,得到两面具有固化被膜的耐擦伤性树脂板。对该耐擦伤性树脂板进行与实施例1同样的评价,将结果示于表1。
表1
PMMA侧:丙烯酸树脂层侧
PC侧:聚碳酸酯树脂层侧
本发明的耐擦伤性树脂板,耐环境性优异,加工性也优异,通过将该耐擦伤性树脂板作为显示器保护板、尤其是携带型信息终端的显示窗保护板使用,可以有效保护该显示窗。
Claims (9)
1.一种耐擦伤性树脂板,由基板和固化被膜构成,所述基板是在聚碳酸酯树脂层的至少一面上层叠有丙烯酸树脂层而成,当所述基板为仅在所述聚碳酸酯树脂层的一面上层叠有所述丙烯酸树脂层时,在所述丙烯酸树脂层上形成含有导电性粒子的固化被膜,当所述基板为在所述聚碳酸酯树脂层的两面上层叠有所述丙烯酸树脂层时,在至少一方的丙烯酸树脂层上形成含有导电性粒子的固化被膜。
2.根据权利要求1所述的耐擦伤性树脂板,其中,基板是在聚碳酸酯树脂层的一面上层叠丙烯酸树脂层而成的。
3.根据权利要求2所述的耐擦伤性树脂板,其中,在聚碳酸酯树脂层的表面中的、未层叠有丙烯酸树脂层的一面上形成有固化被膜。
4.根据权利要求3所述的耐擦伤性树脂板,其中,在聚碳酸酯树脂层上形成的固化被膜含有导电性粒子。
5.根据权利要求3所述的耐擦伤性树脂板,其中,在聚碳酸酯树脂层上形成的固化被膜的折射率n和聚碳酸酯树脂层的折射率ns之间具有下式的关系,
|n-ns|≤0.01。
6.根据权利要求3所述的耐擦伤性树脂板,其中,在聚碳酸酯树脂层上形成的固化被膜中所含的导电性粒子选自锑-锡复合氧化物、锑-锌复合氧化物和含磷氧化锡。
7.根据权利要求1所述的耐擦伤性树脂板,其中,在丙烯酸树脂层上形成的固化被膜中所含的导电性粒子为氧化锑。
8.一种携带型信息终端的显示窗保护板,由权利要求1~7中任一项所述的耐擦伤性树脂板形成。
9.一种显示器的保护板,由权利要求1~7中任一项所述的耐擦伤性树脂板形成。
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