CN109666251B - 一种柔性聚合物共混膜及其制备方法和触摸屏 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种柔性聚合物共混膜，所述柔性聚合物共混膜的组成材料包括聚酰亚胺和聚甲基丙烯酸甲酯，聚酰亚胺与聚甲基丙烯酸甲酯的质量比为0.01‑50:1。所述柔性聚合物共混膜表面强度较高，不易刮伤，使用寿命较长。本发明还提供了一种柔性聚合物共混膜的制备方法，包括：将聚酰亚胺原料和聚甲基丙烯酸甲酯原料按照熔融共混法或溶液共混法进行混合，得到熔融态混合物或混合溶液；聚酰亚胺原料与聚甲基丙烯酸甲酯原料的质量比为0.01‑50:1；将熔融态混合物或混合溶液成膜后得到柔性聚合物共混膜。本发明还提供了一种触摸屏，触摸屏依次包括触控感应层、胶层和柔性盖板；触控感应层与柔性盖板通过胶层固定粘结；柔性盖板的材料包括如上述所述的柔性聚合物共混膜。

Description

一种柔性聚合物共混膜及其制备方法和触摸屏
技术领域
本发明涉及触摸屏领域，具体涉及一种柔性聚合物共混膜及其制备方法和触摸屏。
背景技术
触摸屏是可接收触摸等输入信号的感应式装置。触摸屏赋予了信息交互崭新的面貌，是极富吸引力的全新信息交互设备。触摸屏技术的发展引起了国内外信息传媒界的普遍关注，已成为光电行业异军突起的朝阳高新技术产业。
盖板是触摸屏中至关重要的组成部分，随着轻薄化和柔性化越来越成为消费电子类产品的发展趋势，能克服传统玻璃盖板非柔性缺点的柔性盖板受到了人们的广泛关注。其中，柔性盖板的外观耐磨性以及使用寿命成为电子类产品关注的焦点。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种柔性聚合物共混膜。本发明柔性聚合物共混膜表面强度较高，不易刮伤，使用寿命较长。
本发明第一方面提供了一种柔性聚合物共混膜，所述柔性聚合物共混膜的组成材料包括聚酰亚胺和聚甲基丙烯酸甲酯，所述聚酰亚胺与所述聚甲基丙烯酸甲酯的质量比为0.01-50:1。
其中，所述聚酰亚胺与所述聚甲基丙烯酸甲酯的质量比为1-50:1。
其中，所述聚酰亚胺的重均分子量为20000-80000；所述聚甲基丙烯酸甲酯的重均分子量为10000-100000。
其中，所述柔性聚合物共混膜的厚度为0.5-500μm。
其中，所述柔性聚合物共混膜的铅笔硬度大于或等于3H。
本发明第一方面提供的柔性聚合物共混膜，包括聚酰亚胺和聚甲基丙烯酸甲酯，聚酰亚胺和聚甲基丙烯酸甲酯具有很好的相容性，在机械性能上两者具有很好的互补性和协同效应，所述共混膜表面强度较高，耐候性较好，且具有良好的柔性，可作为柔性盖板材料使用。
本发明第二方面提供了一种柔性聚合物共混膜的制备方法，包括：
将聚酰亚胺原料和聚甲基丙烯酸甲酯原料按照熔融共混法或溶液共混法进行混合，得到熔融态混合物或混合溶液；所述聚酰亚胺原料与所述聚甲基丙烯酸甲酯原料的质量比为0.01-50:1；
将所述熔融态混合物或所述混合溶液成膜后得到柔性聚合物共混膜。
其中，所述熔融共混法的操作具体包括：将所述聚酰亚胺原料和所述聚甲基丙烯酸甲酯原料加入到挤出机中，在250-280℃下进行搅拌熔融，所述搅拌时间为1-5h，制得所述熔融态混合物。
其中，所述溶液共混法的操作具体包括：将所述聚酰亚胺原料溶于第一有机溶剂，得到聚酰亚胺溶液；将所述聚甲基丙烯酸甲酯原料溶于第二有机溶剂，得到聚甲基丙烯酸甲酯溶液；将所述聚酰亚胺溶液与所述聚甲基丙烯酸甲酯溶液混合，得到所述混合溶液。
其中，所述成膜的工艺包括流延成膜或压延成膜。
本发明第二方面提供的一种柔性聚合物共混膜的制备方法，制备方法简单易操作，可实现产业化生产。
本发明第三方面提供了一种触摸屏，所述触摸屏应用于电子设备，所述触摸屏依次包括触控感应层、胶层和柔性盖板；所述触控感应层与所述柔性盖板通过所述胶层固定粘结；所述柔性盖板材料包括如上述第一方面所述的柔性聚合物共混膜。
本发明实施方式第三方面提供的触摸屏，所述触摸屏的柔性盖板材料采用上述所述的柔性聚合物共混膜，所述柔性盖板具有高硬度、耐刮伤和较高的柔韧性等特点，可很好地应用于触摸屏，形成的触摸屏性能良好。
综上，本发明有益效果包括以下几个方面：
1、本发明实施方式提供的所述柔性聚合物共混膜，所述柔性聚合物共混膜中，聚酰亚胺和聚甲基丙烯酸甲酯具有很好的相容性，在机械性能上两者具有很好的互补性和协同效应，所述共混膜硬度较高，耐候性较好，且具有良好的柔性，适用于作为柔性盖板材料；
2、本发明实施方式提供的所述柔性聚合物共混膜的制备方法，制备方法简单易操作，可实现产业化生产；
3、本发明实施方式提供的触摸屏，所述触摸屏的柔性盖板材料采用上述所述的柔性聚合物共混膜，所述柔性盖板具有高硬度、耐刮伤和较高的柔韧性等特点，得到的触摸屏性能良好。
附图说明
图1为本发明一实施方式提供的柔性聚合物共混膜的制备方法流程图；
图2为本发明一实施方式提供的触摸屏的结构示意图。
具体实施方式
以下所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
本发明实施方式第一方面提供了一种柔性聚合物共混膜，所述柔性聚合物共混膜的组成材料包括聚酰亚胺(PI)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，所述聚酰亚胺与所述聚甲基丙烯酸甲酯的质量比为0.01-50:1。
本发明实施方式中，所述聚酰亚胺的重均分子量为20000-80000。可选地，所述聚酰亚胺的重均分子量为40000-60000。
可选地，所述聚酰亚胺具体包括氟化聚酰亚胺。
本发明实施方式中，所述聚甲基丙烯酸甲酯的重均分子量为10000-100000。可选地，所述聚甲基丙烯酸甲酯的重均分子量为60000-90000。
本发明实施方式中，所述聚酰亚胺与所述聚甲基丙烯酸甲酯的质量比为1-50:1。可选地，所述聚酰亚胺与所述聚甲基丙烯酸甲酯的质量比为25-50:1。
本发明实施方式中，所述柔性聚合物共混膜的厚度为0.5-500μm。可选地，所述柔性聚合物共混膜的厚度为50-500μm。
本发明实施方式中，所述柔性聚合物共混膜的铅笔硬度大于或等于3H。可选地，所述柔性聚合物共混膜的铅笔硬度为3H-4H。本发明实施方式提供的柔性聚合物共混膜硬度较高，表面强度较高。
本发明实施方式第一方面提供的柔性聚合物共混膜，包括聚酰亚胺和聚甲基丙烯酸甲酯，聚酰亚胺和聚甲基丙烯酸甲酯具有很好的相容性，在机械性能上两者具有很好的互补性和协同效应，所述共混膜硬度较高，耐候性较好，且具有良好的柔性，可作为柔性盖板材料使用。
如图1所示，本发明实施方式第二方面提供了一种柔性聚合物共混膜的制备方法，包括：
S01、将聚酰亚胺原料和聚甲基丙烯酸甲酯原料按照熔融共混法或溶液共混法进行混合，得到熔融态混合物或混合溶液；所述聚酰亚胺原料与所述聚甲基丙烯酸甲酯原料的质量比为0.01-50:1；
S02、将所述熔融态混合物或所述混合溶液成膜后得到柔性聚合物共混膜。
本发明实施方式中，S01中，所述聚酰亚胺原料的重均分子量为20000-80000，所述聚甲基丙烯酸甲酯原料的重均分子量为10000-100000。所述聚酰亚胺原料和所述聚甲基丙烯酸甲酯原料可通过购买得到。
本发明实施方式中，S01中，所述熔融共混法的操作具体包括：将所述聚酰亚胺原料和所述聚甲基丙烯酸甲酯原料加入到挤出机中，在250-280℃下进行搅拌熔融，所述搅拌时间为1-5h，制得所述熔融态混合物。
本发明实施方式中，S01中，所述溶液共混法的操作具体包括：将所述聚酰亚胺原料溶于第一有机溶剂，得到聚酰亚胺溶液；将所述聚甲基丙烯酸甲酯原料溶于第二有机溶剂，得到聚甲基丙烯酸甲酯溶液；将所述聚酰亚胺溶液与所述聚甲基丙烯酸甲酯溶液混合，得到所述混合溶液。可选地，混合后，对所述混合溶液进行搅拌，搅拌时间为2-8h。
可选地，所述第一有机溶剂包括N-甲基-2-吡咯烷酮、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二乙基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二乙基甲酰胺、N-甲基己内酰胺、六甲基磷酰胺、四亚甲基砜、二甲基亚砜、间甲酚、苯酚、对氯苯酚、2-氯-4-羟基甲苯、二甘醇二甲醚、三甘醇二甲醚、四甘醇二甲醚、二氧杂环己烷、γ-丁内酯、二氧杂戊环、环己酮和环戊酮中的至少一种。进一步可选地，所述第一有机溶剂包括N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)和γ-丁内酯(GBL)中的至少一种。
可选地，所述第二有机溶剂包括丙酮、氯仿、二氯甲烷、苯酚和苯甲醚中的至少一种。
本发明实施方式中，S02中，所述成膜的工艺包括流延成膜或压延成膜。
可选地，熔融后，将所述熔融态的混合物通过挤出机挤出，然后通过流延成膜的方法得到所述柔性聚合物共混膜。
可选地，得到混合溶液后，将所述混合溶液在玻璃板或聚四氟乙烯板上通过流延法成膜，室温下干燥4h-10h后移入真空烘箱中干燥成膜，得到柔性聚合物共混膜。
可选地，得到混合溶液后，将所述混合溶液在100-200℃下静置0.5-10小时，进行脱泡处理，然后将所述脱泡后的混合溶液倒入模具中，经压延成膜，得到柔性聚合物共混膜。
可以理解的是，在制备所述柔性聚合物共混膜的时候，可以根据工艺需要加入一些助剂如增塑剂、稀释剂等。本发明对这些助剂的种类和加入量不作特殊限定。
本发明实施方式第二方面提供的一种柔性聚合物共混膜的制备方法，制备方法简单易操作，可实现产业化生产。
如图2所示，本发明第三方面提供了一种触摸屏，所述触摸屏应用于电子设备，所述触摸屏依次包括触控感应层1、胶层2和柔性盖板3；所述触控感应层1与所述柔性盖板3通过所述胶层2固定粘结；所述柔性盖板3的材料包括如上述第一方面所述的柔性聚合物共混膜。
可选地，所述柔性盖板的厚度为0.5-500μm。
可选地，所述触控感应层包括作为触摸屏基层的柔性绝缘层，以及形成于所述柔性绝缘层上的导电图层；所述导电图层位于所述柔性绝缘层与所述胶层之间。可选地，所述触摸屏还包括：与所述导电图层电性连接的柔性线路板。
可选地，所述胶层是由固态OCA胶或者液态LOC胶制成。可选地，所述胶层的厚度为5-50μm。
可选地，所述柔性盖板的弯曲强度为100MPa-120MPa、铅笔硬度大于或等于3H、透光率大于或等于90％，拉伸强度为80MPa-90MPa、拉伸模量为2800MPa-3400MPa、弯曲模量为3000MPa-3200MPa。
可选地，所述电子设备为便携式移动终端，具体可包括手机、平板电脑(如ipad)、掌上电脑或穿戴式设备等，上述电子装置仅是举例，而非穷举，包含但不限于上述电子装置。
本发明实施方式第三方面提供的触摸屏，所述触摸屏的柔性盖板材料采用上述所述的柔性聚合物共混膜，所述柔性盖板具有高硬度、耐刮伤和较高的柔韧性等特点，可很好地应用于触摸屏，形成的触摸屏性能良好。
实施例1：
一种柔性聚合物共混膜的制备方法，包括：
取重均分子量为20000的聚酰亚胺原料和重均分子量为10000的聚甲基丙烯酸甲酯原料；
将聚酰亚胺原料和聚甲基丙烯酸甲酯原料按照质量比为0.01:1加入到挤出机中，在280℃下进行搅拌熔融，搅拌时间为1h，制得熔融态混合物；
将熔融态的混合物通过挤出机挤出，经流延成膜得到柔性聚合物共混膜。
一种触摸屏，该触摸屏依次包括触控感应层、胶层和柔性盖板；触控感应层与柔性盖板通过胶层固定粘结；柔性盖板的材料为如上述实施例1制得的柔性聚合物共混膜。
实施例2：
一种柔性聚合物共混膜的制备方法，包括：
取重均分子量为80000的聚酰亚胺原料和重均分子量为100000的聚甲基丙烯酸甲酯原料；
将聚酰亚胺原料和聚甲基丙烯酸甲酯原料按照质量比为50:1加入到挤出机中，在250℃下进行搅拌熔融，搅拌时间为5h，制得熔融态混合物；
将熔融态的混合物通过挤出机挤出，经压延成膜得到柔性聚合物共混膜。
一种触摸屏，该触摸屏依次包括触控感应层、胶层和柔性盖板；触控感应层与柔性盖板通过胶层固定粘结；柔性盖板的材料为如上述实施例2制得的柔性聚合物共混膜。
实施例3：
一种柔性聚合物共混膜的制备方法，包括：
取重均分子量为60000的聚酰亚胺原料和重均分子量为90000的聚甲基丙烯酸甲酯原料；
将聚酰亚胺原料溶于N-甲基-2-吡咯烷酮中，得到聚酰亚胺溶液；将聚甲基丙烯酸甲酯原料溶于丙酮中，得到聚甲基丙烯酸甲酯溶液；将聚酰亚胺溶液和聚甲基丙烯酸甲酯溶液混合后，搅拌2h，得到混合溶液；混合溶液中，聚酰亚胺原料与聚甲基丙烯酸甲酯原料的质量比为10:1；
将混合溶液在玻璃板上通过流延法成膜，室温下干燥10h后移入真空烘箱中干燥成膜，制得柔性聚合物共混膜。
一种触摸屏，该触摸屏依次包括触控感应层、胶层和柔性盖板；触控感应层与柔性盖板通过胶层固定粘结；柔性盖板的材料为如上述实施例3制得的柔性聚合物共混膜。
实施例4：
一种柔性聚合物共混膜的制备方法，包括：
取重均分子量为60000的聚酰亚胺原料和重均分子量为90000的聚甲基丙烯酸甲酯原料；
将聚酰亚胺原料溶于N-甲基-2-吡咯烷酮中，得到聚酰亚胺溶液；将聚甲基丙烯酸甲酯原料溶于丙酮中，得到聚甲基丙烯酸甲酯溶液；将聚酰亚胺溶液和聚甲基丙烯酸甲酯溶液混合后，搅拌8h，得到混合溶液；混合溶液中，聚酰亚胺原料与聚甲基丙烯酸甲酯原料的质量比为10:1；
将混合溶液在200℃下静置5小时，进行脱泡处理，然后将脱泡后的混合溶液倒入模具中，经压延成膜，制得柔性聚合物共混膜。
一种触摸屏，该触摸屏依次包括触控感应层、胶层和柔性盖板；触控感应层与柔性盖板通过胶层固定粘结；柔性盖板的材料为如上述实施例4制得的柔性聚合物共混膜。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种触摸屏的柔性盖板材料，其特征在于，包括柔性聚合物共混膜，所述柔性聚合物共混膜的组成材料包括聚酰亚胺和聚甲基丙烯酸甲酯，所述聚酰亚胺与所述聚甲基丙烯酸甲酯的质量比为1-50:1，所述聚酰亚胺的重均分子量为20000-80000；所述聚甲基丙烯酸甲酯的重均分子量为10000-100000；
所述柔性盖板的弯曲强度为100MPa-120MPa、拉伸强度为80MPa-90MPa、拉伸模 量为2800MPa-3400MPa、弯曲模量为3000MPa-3200MPa、铅笔硬度大于或等于3H、透光率大于或等于90％。
2.如权利要求1所述的触摸屏的柔性盖板材料，其特征在于，所述柔性聚合物共混膜的厚度为0.5-500μm。
3.如权利要求1所述的触摸屏的柔性盖板材料，其特征在于，所述柔性聚合物共混膜的铅笔硬度大于或等于3H。
4.如权利要求1-3任一项所述的触摸屏的柔性盖板材料，其特征在于，所述柔性聚合物共混膜的制备方法包括：
将聚酰亚胺原料和聚甲基丙烯酸甲酯原料按照熔融共混法或溶液共混法进行混合，得到熔融态混合物或混合溶液；所述聚酰亚胺原料与所述聚甲基丙烯酸甲酯原料的质量比为1-50:1；
将所述熔融态混合物或所述混合溶液成膜后得到柔性聚合物共混膜。
5.如权利要求4所述的触摸屏的柔性盖板材料，其特征在于，所述熔融共混法的操作具体包括：将所述聚酰亚胺原料和所述聚甲基丙烯酸甲酯原料加入到挤出机中，在250-280℃下进行搅拌熔融，所述搅拌时间为1-5h，制得所述熔融态混合物。
6.如权利要求4所述的触摸屏的柔性盖板材料，其特征在于，所述溶液共混法的操作具体包括：将所述聚酰亚胺原料溶于第一有机溶剂，得到聚酰亚胺溶液；将所述聚甲基丙烯酸甲酯原料溶于第二有机溶剂，得到聚甲基丙烯酸甲酯溶液；将所述聚酰亚胺溶液与所述聚甲基丙烯酸甲酯溶液混合，得到所述混合溶液。
7.如权利要求4所述的触摸屏的柔性盖板材料，其特征在于，所述成膜的工艺包括流延成膜或压延成膜。
8.一种触摸屏，所述触摸屏应用于电子设备，其特征在于，所述触摸屏依次包括触控感应层、胶层和柔性盖板；所述触控感应层与所述柔性盖板通过所述胶层固定粘结；所述柔性盖板的材料如权利要求1-3任一项所述。
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