CN109722073A - 自修复型涂料、自修复型柔性盖板及其制作方法和触摸屏 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种自修复型涂料，包括丙烯酸清漆和弹性树脂，丙烯酸清漆与弹性树脂的质量比为3‑20:1，弹性树脂包括聚氨酯弹性体改性的聚酯树脂。自修复型涂料形成的涂层抗划伤和自修复能力较强。当受到外力时，涂层不会直接损坏，而是在一定时间内慢慢恢复原状。本发明还提供了一种自修复型柔性盖板，自修复型柔性盖板包括柔性基板和位于柔性基板外表面的由自修复型涂料形成的自修复型涂层。本发明还提供了一种自修复型柔性盖板的制作方法，包括以下步骤：提供柔性基板和上述的自修复型涂料；将自修复型涂料涂布在柔性基板的外表面，经固化后，形成自修复型涂层。本发明还提供了一种触摸屏，触摸屏包括上述制作方法制作而成的自修复型柔性盖板。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料领域，具体涉及一种自修复型涂料、自修复型柔性盖板及其制作方法和触摸屏。
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，柔性盖板的外观耐划伤性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盖板，所述柔性盖板包括自修复型涂层，解决了现有柔性盖板表面硬度相对较低，容易划伤等问题。
本发明实施例第一方面提供了一种自修复型涂料，包括丙烯酸清漆和弹性树脂，所述丙烯酸清漆与所述弹性树脂的质量比为3-20:1，所述弹性树脂包括聚氨酯弹性体改性的聚酯树脂。
其中，所述丙烯酸清漆与所述弹性树脂的质量比为3-10:1。
其中，所述聚氨酯弹性体改性的聚酯树脂包括聚氨酯改性聚己二酸乙二醇酯、聚氨酯改性聚己二酸丁二醇酯、聚氨酯改性聚己二酸己二醇酯和聚氨酯改性聚1,4环己二甲撑乙二酸酯中的至少一种。
其中，所述丙烯酸清漆材料包括光固化树脂、光聚合单体、光引发剂、助剂和溶剂。
其中，所述光聚合单体包括官能团改性的丙烯酸酯单体和高官能度丙烯酸单体中的至少一种。
其中，所述高官能度丙烯酸单体的官能度大于或等于3。
本发明提供了一种自修复型涂料，所述自修复型涂料形成的涂层抗划伤和自修复能力较强。当受到外力时，涂层不会直接损坏，而是凭借柔韧性改变形状，然后在一定时间内慢慢恢复原状。
本发明第二方面提供了一种自修复型柔性盖板，所述自修复型柔性盖板包括柔性基板和位于所述柔性基板外表面的由自修复型涂料形成的自修复型涂层，所述自修复型涂料包括丙烯酸清漆和弹性树脂，所述丙烯酸清漆与所述弹性树脂的质量比为3-20:1，所述弹性树脂包括聚氨酯弹性体改性的聚酯树脂。
其中，所述自修复型涂层的厚度为10-50μm。
本发明第三方面提供了一种自修复型柔性盖板的制作方法，包括以下步骤：
提供柔性基板和如上述所述的自修复型涂料；所述自修复型涂料包括丙烯酸清漆和弹性树脂，所述丙烯酸清漆与所述弹性树脂的质量比为3-20:1，所述弹性树脂包括聚氨酯弹性体改性的聚酯树脂；
将所述自修复型涂料涂布在所述柔性基板的外表面，经固化后，形成自修复型涂层。
本发明提供的自修复型柔性盖板的制作方法简单易操作，制得的自修复型柔性盖板中的自修复型涂层抗划伤和自修复能力较强。
本发明第四方面提供了一种触摸屏，包括采用上述所述的制作方法制作而成自修复型柔性盖板；其中，所述自修复型柔性盖板包括柔性基板和位于所述柔性基板外表面的自修复型涂层。
综上，本发明有益效果包括以下几个方面：
1、本发明提供的自修复型涂料，所述自修复型涂料形成的涂层抗划伤和自修复能力较强。当受到外力时，涂层不会直接损坏，而是凭借柔韧性改变形状，然后在一定时间内慢慢恢复原状；
2、本发明实施例提供的自修复型柔性盖板中，所述柔性基板的外表面设有抗划伤和自修复能力较强的自修复型涂层，解决了现有柔性盖板硬度偏低、容易划伤带来的外观问题。
附图说明
图1为本发明实施例提供的自修复型柔性盖板的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的自修复型柔性盖板的制作工艺流程图。
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。
本发明实施例提供了一种自修复型涂料，包括丙烯酸清漆和弹性树脂，所述丙烯酸清漆与所述弹性树脂的质量比为3-20:1，所述弹性树脂包括聚氨酯弹性体改性的聚酯树脂。
本发明实施例提供的自修复型涂料，交联密度较高，涂料固化形成的具有交联网络结构的涂层受外力作用时，交联网络会发生一定程度的形变及位移，宏观表现为划痕，当外力撤销后，交联网络恢复原型，划痕消失。
本发明实施例中，所述丙烯酸清漆材料包括光固化树脂、光聚合单体、光引发剂、助剂和溶剂。
其中，所述光固化树脂包括甲基丙烯酸酯与甲基丙烯酸的共聚树脂。可选地，所述丙烯酸清漆由甲基丙烯酸酯与甲基丙烯酸共聚树脂、增韧剂溶于酯、醇、苯类混合溶剂中制成。
其中，所述溶剂包括酯类溶剂、醇类溶剂和苯类溶剂中的至少一种。可选地，所述溶剂包括酯类溶剂、醇类溶剂和苯类溶剂形成的混合溶剂。
其中，所述丙烯酸清漆还包括光聚合单体，所述光聚合单体包括官能团改性的丙烯酸酯单体和高官能度丙烯酸单体中的至少一种。可选地，高官能度丙烯酸单体的官能度大于或等于3。可选地，所述光聚合单体包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、丙烯酸叔丁酯、六甲基丙烯酸二季戊四醇酯、六丙烯酸二季戊四醇酯、八甲基丙烯酸三季戊四醇酯，八丙烯酸三季戊四醇酯，四甲基丙烯酸五季戊四醇酯、四丙烯酸五季戊四醇酯、二丙烯酸聚己内酯二醇酯、三丙烯酸季戊四醇酯、三甲基丙烯酸季戊四醇酯、1,1,1-三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二丙烯酸季戊四醇酯、四丙烯酸季戊四醇酯、二丙烯酸三甘醇酯、二甲基丙烯酸三甘醇酯、1,1,1-三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯和1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯中的至少一种。本发明实施例通过选用官能团改性的丙烯酸酯或高官能度丙烯酸单体成膜后，交联密度高，从而提升涂层的抗划强度。
其中，所述丙烯酸清漆还包括光引发剂，所述光引发剂包括1-羟基环己基苯基甲酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦和安息香苯甲醚中的一种或几种。
其中，所述助剂包括增韧剂，所述增韧剂包括苯二甲酸酯类、低粘度丙烯酸酯、甲基苯乙烯和其它多官能端丙烯酸酯基单体中的一种或多种，如二元醇丙烯酸酯、多元醇丙烯酸酯、苯二甲酸烯丙酯、邻苯二甲酸二丁酯和邻苯二甲酸二辛酯，优选脂肪族二酸酯如癸二酸二辛酯。可选地，所述助剂还包括流平剂、消泡剂和阻聚剂中的一种或几种。所述流平剂选自二甲基聚硅氧烷共聚物、聚硅氧烷-聚醚共聚物或聚醚改性聚硅氧烷；所述消泡剂选自聚硅氧烷高分子、矿物油消泡剂或聚醚改性二甲基聚硅氧烷共聚物；所述阻聚剂选自对羟基苯甲醚、对苯二酚或2，6-二叔丁基对甲苯酚。
本发明实施例中，按照重量份数计，所述丙烯酸清漆包括10-70份的光固化树脂、10-50份的光聚合单体、1-5份光引发剂和0.05-1份的助剂，溶剂适量。
本发明实施例中，所述弹性树脂优先选择聚氨酯弹性体改性的聚酯树脂。所述树脂具有较好的耐刮、及耐磨性。可选地，所述聚氨酯弹性体改性的聚酯树脂包括聚氨酯改性聚己二酸乙二醇酯、聚氨酯改性聚己二酸丁二醇酯、聚氨酯改性聚己二酸己二醇酯和聚氨酯改性聚1,4环己二甲撑乙二酸酯中的至少一种。
所述弹性树脂具有较好的耐刮及耐磨性。将所述弹性树脂与所述丙烯酸清漆混合使用，可以提升涂料的弹性。
本发明实施例中，所述丙烯酸清漆与所述弹性树脂的质量比为10-20:1。可选地，所述丙烯酸清漆与所述弹性树脂的质量比为10:1、11:1、12:1、13:1、14:1、15:1、16:1、17:1、18:1、19:1或20:1。
本发明实施例中，所述丙烯酸清漆与所述弹性树脂的质量比为3-10:1。可选地，所述丙烯酸清漆与所述弹性树脂的质量比为3:1、4:1、5:1、6:1、7:1、8:1、9:1或10:1。
本发明实施例提供了一种自修复型涂料，包括丙烯酸清漆和弹性树脂，所述自修复型涂料形成涂层时，清漆部分融入弹性树脂中，当受到外力时，涂层不会直接损坏，而是凭借柔韧性改变形状，然后在一定时间内慢慢恢复原状，因此，涂层的抗划伤和自修复能力较强。
本发明实施例还提供了一种自修复型涂料的制作方法，包括以下步骤：
S01、取丙烯酸清漆和弹性树脂，所述弹性树脂包括聚氨酯弹性体改性的聚酯树脂；
S02、将所述丙烯酸清漆与所述弹性树脂混合均匀，形成自修复型涂料。
本发明实施例中，所述混合均匀的方式不限，可以为搅拌、超声等方式，能够实现所述丙烯酸清漆与所述弹性树脂混合均匀即可。可选地，所述搅拌在5-160℃下进行，搅拌速度为10-3000转/分，搅拌时间为0.1-10小时。
本发明实施例提供的自修复型涂料的制作方法，方法简单易操作。
请参阅图1，本发明实施例提供了一种自修复型柔性盖板10，其中，所述自修复型柔性盖板10包括柔性基板1和设置在所述柔性基板1外表面的由自修复型涂料形成的自修复型涂层2，所述自修复型涂料包括丙烯酸清漆和弹性树脂，所述丙烯酸清漆与所述弹性树脂的质量比为3-20:1，所述弹性树脂包括聚氨酯弹性体改性的聚酯树脂。
请参阅图2，本发明实施例还提供了一种自修复型柔性盖板的制作方法，包括以下步骤：
S10、提供柔性盖板和自修复型涂料；所述自修复型涂料包括丙烯酸清漆和弹性树脂，所述丙烯酸清漆与所述弹性树脂的质量比为3-20:1，所述弹性树脂包括聚氨酯弹性体改性的聚酯树脂；
S20、将所述自修复型涂料涂布在所述柔性盖板的外表面，经固化后，形成自修复型涂层。
本发明实施例提供的自修复型涂料，在使用时将所述涂料分散均匀后涂布在所述基材上，对涂布的方法没有限制，可以为常规的涂覆方法，如直接涂覆或喷涂。
本发明实施例中，所述光固化包括UV固化，具体的UV固化时间和紫外光波长可根据实际应用进行选择。如可以固化5-15s。
本发明实施例中，所述柔性基板与所述自修复型涂层之间还可以设置中间层，以提高涂层与所述柔性基板之间的附着力。所述中间层可以为本领域技术人员所公知的能够提高结合力的任意涂层。可以为含有聚氨酯类化合物的底漆，该底漆可按要求提供不同的颜色。
本发明实施例提供的自修复型柔性盖板的制作方法简单易操作，制得的自修复型柔性盖板中的自修复型涂层抗划伤和自修复能力较强。
本发明实施例中，所述柔性基板的材质为PI(聚酰亚胺)、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)或PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)。对于所述柔性基板的厚度、尺寸等不作具体限制，需要根据实际应用进行具体的选取。
本发明实施例中，所述自修复型涂层的厚度为10-50μm。
本发明实施例中，所述自修复型涂层的铅笔硬度大于或等于9H。
本发明实施例提供的自修复型柔性盖板中的自修复型涂层抗划伤和自修复能力较强。
本发明实施例还提供了一种触摸屏，包括采用上述所述的柔性盖板制作方法制作而成的自修复型柔性盖板；其中，所述自修复型柔性盖板包括柔性基板和位于所述柔性基板外表面的自修复型涂层。
本发明实施例中，所述触摸屏还包括所述触摸感应层，所述触摸感应层位于所述柔性基板的远离所述自修复型涂层的一侧。所述触摸感应层与所述柔性盖板通过胶层固定粘结。可选地，所述触摸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。
本发明实施例中，所述触摸屏应用于电子设备，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。
本发明实施例提供的触摸屏包括上述所述的柔性盖板，所述触摸屏用户体验良好。
实施例1：
一种自修复型柔性盖板的制作方法，包括以下步骤：
提供自修复型涂料，该自修复型涂料包括质量比为10:3的丙烯酸清漆和聚氨酯弹性体改性的聚酯树脂；
提供PMMA柔性基板；
将自修复型涂料涂布在PMMA柔性基板的一侧表面上，经固化后，形成厚度为10μm的自修复型涂层。
实施例2：
一种自修复型柔性盖板的制作方法，包括以下步骤：
提供自修复型涂料，该自修复型涂料包括质量比为10:1的丙烯酸清漆和包括聚氨酯弹性体改性的聚酯树脂；
提供PI柔性基板；
将自修复型涂料涂布在PI柔性基板的一侧表面上，经固化后，形成厚度为20μm的自修复型涂层。
实施例3：
一种自修复型柔性盖板的制作方法，包括以下步骤：
提供自修复型涂料，该自修复型涂料包括质量比为20:1的丙烯酸清漆和包括聚氨酯弹性体改性的聚酯树脂；
提供PI柔性基板；
将自修复型涂料涂布在PI柔性基板的一侧表面上，经固化后，形成厚度为50μm的自修复型涂层。
效果实施例
对上述实施例制得的自修复型柔性盖板进行性能测试：
1、硬度测试：使用铅笔硬度计测试自修复型涂层的硬度。
2、耐擦伤性试验(钢丝绒耐性试验)
采用钢丝绒在自修复型涂层表面以1000克载荷的条件下以恒定的速度来回摩擦(一个往返为一次摩擦)，直至产生第一条明显的划痕所需的摩擦次数。
3、回弹时间测试：
室温条件下目视观察划痕消失所需要的时间。评估方法：秒表计时。
经过上述测试，发现上述实施例1-3制得的自修复型涂层铅笔硬度大于9H，摩擦3500次后才会产生第一条明显的划痕，伤痕回弹时间为0.5-2S。说明本申请实施制得的自修复型涂层硬度较高，耐划伤性能良好，自修复能力强。解决了现有技术的柔性盖板硬度较低、容易划伤带来的外观问题。
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 (10)
1.一种自修复型涂料，其特征在于，包括丙烯酸清漆和弹性树脂，所述丙烯酸清漆与所述弹性树脂的质量比为3-20:1，所述弹性树脂包括聚氨酯弹性体改性的聚酯树脂。
2.如权利要求1所述的自修复型涂料，其特征在于，所述丙烯酸清漆与所述弹性树脂的质量比为3-10:1。
3.如权利要求1所述的自修复型涂料，其特征在于，所述聚氨酯弹性体改性的聚酯树脂包括聚氨酯改性聚己二酸乙二醇酯、聚氨酯改性聚己二酸丁二醇酯、聚氨酯改性聚己二酸己二醇酯和聚氨酯改性聚1,4环己二甲撑乙二酸酯中的至少一种。
4.如权利要求1所述的自修复型涂料，其特征在于，所述丙烯酸清漆材料包括光固化树脂、光聚合单体、光引发剂、助剂和溶剂。
5.如权利要求4所述的自修复型涂料，其特征在于，所述光聚合单体包括官能团改性的丙烯酸酯单体和高官能度丙烯酸单体中的至少一种。
6.如权利要求5所述的自修复型涂料，其特征在于，所述高官能度丙烯酸单体的官能度大于或等于3。
7.一种自修复型柔性盖板，其特征在于，所述自修复型柔性盖板包括柔性基板和位于所述柔性基板外表面的由自修复型涂料形成的自修复型涂层，所述自修复型涂料包括丙烯酸清漆和弹性树脂，所述丙烯酸清漆与所述弹性树脂的质量比为3-20:1，所述弹性树脂包括聚氨酯弹性体改性的聚酯树脂。
8.如权利要求7所述的自修复型柔性盖板，其特征在于，所述自修复型涂层的厚度为10-50μm。
9.一种自修复型柔性盖板的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供柔性基板和自修复型涂料；所述自修复型涂料包括丙烯酸清漆和弹性树脂，所述丙烯酸清漆与所述弹性树脂的质量比为3-20:1，所述弹性树脂包括聚氨酯弹性体改性的聚酯树脂；
将所述自修复型涂料涂布在所述柔性基板的外表面，经固化后，形成自修复型涂层。
10.一种触摸屏，其特征在于，包括采用权利要求9所述的制作方法制作而成的自修复型柔性盖板；其中，所述自修复型柔性盖板包括柔性基板和位于所述柔性基板外表面的自修复型涂层。
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