CN114213690A - 多层结构以及其制备方法与包含其的触摸式控制设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种多层结构及其制备方法与包含其的触摸式控制设备。所述多层结构包括:a)包含热塑性树脂的基底层;b)与所述基底层接触的薄膜层,所述薄膜层具有一个或更多个用油墨形成的控制标记,其中所述油墨的电阻不低于20 MΩ并且其中所述薄膜层具有一个或更多个控制标记的一侧接触所述基底层;和c)在所述薄膜层上面的涂料层,所述涂料层的硬度在邵氏A≥50至邵氏D≤75范围内并且厚度在0.1‑1mm范围内。本发明的多层结构具有使用高电阻油墨形成的控制标记,在用作触摸式控制设备的面板时,通过结合电容控制技术,可以确保控制功能的稳定性。
Description
技术领域
本发明属于树脂复合板材加工领域。具体地,本发明涉及多层结构及其制备方法与包含其的触摸式控制设备。
背景技术
汽车内部使用触摸按键的触摸式控制设备(例如,汽车空调控制面板、汽车导航装置、汽车娱乐控制板等等)广为普及。在这些装置中,触摸面板是输入装置。通过触摸该触摸面板的预定位置来进行输入。
随着汽车工业的发展,汽车从奢侈消费品逐渐向一般消费品转变。随着汽车在家庭中的作用越来越明显,针对汽车内饰的设计,仅仅采用单一材料已经不能满足消费者的需求。汽车市场发展至今,市场竞争也越来越激烈,汽车厂商为了迎合客户不断增长的需求,对汽车内饰部件的外观、触感、功能性也越来越重视。
当前汽车部件大体从触感上可以分为两种。一种具有软质触感,其通过用织物、真皮或人造皮革覆盖在硬质塑料表面来获得。其弊端是成本相对昂贵,而且,此类汽车部件一般只能作为装饰部件,很难兼容电子控制系统从而兼具功能性。另一种具有硬质触感,其通过在塑料基体上直接贴上装饰薄膜或者用油漆或者各类装饰性涂料来覆盖塑料表面来获得,产生多样化、美观的效果。其缺点是塑料感(硬质触感)比较强烈。另外,如果表面使用溶剂型油漆层,则在生产中会产生大量VOC(挥发性有机物),并且如果表面出现划痕,很难修复产品表面,必须替换整个部件。如果使用水性涂料,则成本过于高昂,而且在产品设计上,由于普通涂覆工艺还需要经过烘干过程,在烘干前,表面涂层容易流动,因此很难在表面制作出细腻的三维结构或纹理。
本领域技术人员一直致力于开发一些新的产品来满足在外观、触感、功能性等方面的需求。
CN104136232A 中公开了一种装饰性模制品,其包括至少一个注射成型的基体和由透明塑料构成的覆盖层,该基体由热塑性塑料构成,并在其可见表面上具有深的三维表面结构,该覆盖层被至少施用到可见表面上。该基体在其可见表面上具有至少一个层,其中所述层含有片状效应颜料,相对于基体可见表面的表面,该片状效应颜料以主要平行方式存在于,其中构成基体的塑料包含所述片状效应颜料。该装饰部件具有好的外观和耐老化性。
CN110662640A公开了一种汽车用内饰部件,其通过在基材上形成表面层而制成,上述基材包含双酚A型聚碳酸酯树脂与ABS树脂的合金,上述表面层包含根据ASTM D3363的铅笔硬度为HB以上的聚碳酸酯树脂,上述表面层的厚度为0.5-5mm,且上述基材和上述表面层以使上述表面层成为设计面的方式通过嵌件成型或双色成型形成。
然而,现有技术中没有公开兼具功能稳定、触感舒适、外表美观等优点的触摸式控制设备或用于其的面板。
因此,本领域中仍对兼具功能稳定、触感舒适、外表美观等优点的触摸式控制设备或用于其的面板存在需求。
发明内容
本发明的目的在于提供兼具功能稳定、触感舒适、外表美观等优点的触摸式控制设备或用于其的面板。
因此,根据一个方面,本发明提供一种多层结构,其特征在于,包括:
a) 包含热塑性树脂的基底层;
b) 与所述基底层接触的薄膜层,所述薄膜层具有一个或更多个用油墨形成的控制标记,其中所述油墨的电阻不低于20 MΩ并且其中所述薄膜层具有一个或更多个控制标记的一侧接触所述基底层;和
c) 在所述薄膜层上面的涂料层,所述涂料层的硬度在邵氏A≥50至邵氏D≤75范围内并且厚度在0.1-1mm范围内。
根据另一个方面,本发明提供一种制备上述多层结构的方法,其特征在于,包括以下步骤:
i) 提供在一侧上具有一个或更多个控制标记的薄膜层b);
ii) 将所述薄膜层b)热压成型以产生与所述触摸式控制设备的形状匹配的三维形状;
iii) 将所述薄膜层b)放入第一模具腔体内并使所述薄膜层的与具有一个或更多个控制标记的一侧相对的一侧与第一模具腔体的内表面贴合,然后将热塑性树脂注入第一模具腔体内、使之成型为与薄膜层结合在一起的基底层以获得预制板;和
iv) 将所述预制板从第一模具腔体中取出放入第二模具腔体中,通过直接涂层技术在所述薄膜层的与具有所述一个或更多个控制标记的一侧相对的一侧上形成具有所述凸起的涂层以获得所述多层结构。
根据还一方面,本方面提供上述多层结构作为面板的用途。
根据又一个方面,本发明提供一种触摸式控制设备,其包括:
上述多层结构作为面板;
包括一个或更多个电容感应区域的感测系统,所述一个或更多个电容感应区域分别与所述一个或更多个控制标记处的相应基底层区域耦接;和
电容控制系统,其用于接收由电容感应区域感测的电容差并作出相应的响应。
本发明的多层结构具有使用高电阻(不低于20MΩ)油墨形成的控制标记,在用作触摸式控制设备的面板时,通过结合电容控制技术,可以确保控制功能的稳定性。并且所述多层结构还具有触感舒适、外表美观的优点。
附图说明
在下文中,将结合附图对本发明进行示例性说明,其中:
图1示例性显示了根据本发明的一个实施方案的多层结构,其中,1:基底层;2:薄膜层;3:涂料层;4:涂料层凸起结构。
图2示意性显示了根据本发明的一个实施方案的制备多层结构的方法的流程,其中,a:薄膜热压预成型;b:基底层贴膜与注射成型;c:直接涂层;1:基底层;2:薄膜层;3:涂料层;5:混合枪头;6:模具。
图3示例性显示了根据本发明的一个实施方案的触摸式控制设备,其中,1:基底层;2:薄膜层;3:涂料层;4:涂层凸起结构;7:电容感应区域。
图4是实施例1中用于多层结构的薄膜层的示意图,其中,图4(a):在一侧上具有所述控制标记的薄膜层;图4(b):薄膜热压成型后具有目标产品外形的薄膜层;图4(c):除去边角料后具有目标产品形状的薄膜层。
图5显示了实施例1中所用的挂膜机构的示意图,其中,8:挂膜机构。
图6显示了实施例1中所用的导电膜片的示意图,其中,9:与控制标记位置对应的区域,10:电信号外接插头。
具体实施方案
在下文中,将更全面地体现本发明的各方面以及更进一步的目的、特征和优点。
本发明提供一种多层结构,其特征在于,包括:
a) 包含热塑性树脂的基底层;
b) 与所述基底层接触的薄膜层,其中具有一个或更多个用油墨形成的控制标记,其中所述油墨的电阻不低于20 MΩ并且其中所述薄膜层具有一个或更多个控制标记的一侧接触所述基底层;和
c) 在所述薄膜层上面的涂料层,所述涂料层的硬度在邵氏A≥50至邵氏D≤75范围内并且厚度在0.1-1mm范围内。
优选地,所述基底层a)中的热塑性树脂选自透明的热塑性聚合物,例如聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯等。优选地,所述基底层由所述透明的热塑性聚合物形成。
在本申请中,透明是指透光率在30%-95%范围内,按照ASTM D1003-00进行测定。
在一些实施方案中,所述热塑性树脂为透光率在30%-60%范围的热塑性聚合物。
通过低透光率热塑性聚合物(透光率在30%-60%范围的热塑性聚合物)材料的应用可以实现产品上的“唤醒” 设计,即在电源断开的状态下,所得产品的外观可以呈现单一颜色;当电源处于接通状态,则产品在特定位置上会有灯光效果的。所述特定位置可以例如是产品的显示区域。
优选地,所述基底层的厚度在2-4 mm范围内。
优选地,所述薄膜层包含透明的热塑性材料,优选聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚甲基丙烯酸甲酯。优选地,所述薄膜层由所述透明热塑性材料形成。
例如,所述薄膜可以为来自科思创公司的Makrofol 型聚碳酸酯薄膜。
优选地,所述薄膜层的厚度在0.2-0.4 mm范围内。
所述控制标记可具有不同图案以指示对其进行触摸可产生的响应。
采用高电阻的油墨可以确保控制功能的稳定性,即接受指示的准确性。
在本申请中,控制功能稳定是指没有串电的现象发生,即当接受某一指示时,会产生相应的响应,而不引起其它无关的响应。
作为可用的油墨的实例,可以例举来自宝龙公司的Proell系列油墨(其电阻可以为100KΩ、10GΩ和530 GΩ)以及来自JUJO Chemical公司的9000系列油墨(其电阻可以为20MΩ)。
优选地,在薄膜层的具有一个或更多个控制标记的一侧上具有一层耐热光油。所述耐热光油可以隔断基底层注塑成型过程中高温高压的基体材料熔体对控制标记的冲刷,避免造成产品表面有“冲墨”、“砂眼”等由熔融物料引起的不良现象。
所述耐热光油可以为宝龙公司提供的型号为HF093的光油。
所述涂料层的硬度在邵氏A≥50至邵氏D≤75范围内,按照ISO 7619-1 2010)测定。
优选地,所述涂料层采用双组份聚氨酯体系形成,以提供期望的触感以及纹理结构。
关于双组份聚氨酯体系的细节,可参见CN104136232。
通过使用聚氨酯涂层代替传统薄膜的硬涂层,增加了薄膜的韧性,从而可以实现更高拉伸效果的三维产品。此外,从产品成本角度看,由于聚氨酯PU涂层的价格相对低,最终产品的整体原料成本有所降低,使产品更有市场竞争性。
作为双组份聚氨酯体系的实例,可以提及来自Ruehl公司的Puroclear 3351IT。
厚度为0.1mm-1mm 的涂层可进一步改善多层结构的外观缺陷,对基底材料的收缩、熔接痕等导致的缺陷有明显的遮蔽作用,从而降低多层结构的不良率,增加基底材料的加工工艺窗口。
并且,厚度为0.1mm-1mm 的涂层可以赋予最终多层结构一种类玻璃质感,极大地提高了多层结构整体的美观度。
优选地,所述涂料层具有用于指示所述控制标记的位置的一个或更多个凸起。
优选地,所述凸起的高度在0.01-5mm范围内,以所述涂层不具有凸起的区域所形成的表面为基准平面。
在具有凸起的情况下,可以通过触摸找到相应的控制标记。
当涂层上具有凸起时,涂层的厚度是指所述涂层不具有凸起的区域的厚度。
图1示例性显示了根据本发明的一个实施方案的多层结构,其中,1:基底层;2:薄膜层;3:涂料层;4:涂料层凸起结构。
在一些实施方案中,除了所述控制标记以外,所述薄膜上还具有装饰性图案。
通过涂料层在多层结构表面上的覆盖,减少了塑料材料在空气中的暴露面积,以此降低多层结构的VOC挥发。
此外,涂料层所用的材料提供了对细微划痕的自修复性,当温度在20 oC-100 oC之间时,涂料层表面上由人指甲、皮肤或者软质清洁工具(如:棉麻材质的抹布)造成的细微划痕可以在1-24小时内获得修复。
本发明的多层结构可具有高光透明表面以及丰富的纹理,并且其表面具有自修复功能。
在一些实施方案中,所述薄膜层具有未被深色油墨覆盖的区域。在此情况下,在该区域下方显示的信息可被视觉观察到,从而根据本发明的多层结构可实现电容触摸控制和显示区域的集成设计。
可以根据最终产品的数码显示要求,将段码屏安装在薄膜层的未被深色油墨覆盖的区域的下方,用于显示例如温度、风向、循环方式、汽车雷达指示图像等或者用于影视媒体播放。
任选地,在控制标记对应的基底背部可以安装传统LED光源,实现产品的氛围灯或导光条的效果。
本发明的多层结构可用作触摸控制设备的面板 。
通过将本发明的多层结构与感测系统、电容控制系统结合可获得触摸式控制设备。
所述触摸式控制设备可以为例如汽车娱乐控制板。
根据另一个方面,本发明提供一种制备上述多层结构的方法,其特征在于,包括以下步骤:
i) 提供在一侧上具有一个或更多个控制标记的薄膜层b);
ii) 将所述薄膜层b)热压成型以产生与所述触摸式控制设备的形状匹配的三维形状;
iii) 将所述薄膜层b)放入第一模具腔体内并使所述薄膜层的与具有一个或更多个控制标记的一侧相对的一侧与第一模具腔体的内表面贴合,然后将热塑性树脂注入第一模具腔体内、使之成型为与薄膜层结合在一起的基底层以获得预制板;和
iv) 将所述预制板从第一模具腔体中取出放入第二模具腔体中,通过直接涂层技术在所述薄膜层的与具有所述一个或更多个控制标记的一侧相对的一侧上形成具有所述凸起的涂层以获得所述多层结构。
在一些实施方案中,步骤i)按照如下进行:
通过印刷(例如丝网印刷或喷墨印刷)或者喷涂在薄膜上形成控制标记,以提供在一侧上具有所述控制标记的薄膜层。
优选地,在形成控制标记并使控制标记固化后,在薄膜层的具有控制标记的一侧上印刷一层耐热光油,然后进行烘干。
本领域技术人员可以根据薄膜层所用的材料容易地确定热压成型的条件。
例如,当所述薄膜层所用的材料为聚碳酸酯时,可在薄膜层温度在140-160 oC范围内且压力在70-90 bar范围内成型。
在将所述薄膜层放入模具腔体内之前任选去除所述薄膜层上的边角料,以获得与目标产品匹配的形状。
优选地,在将所述薄膜层放入模具腔体内之前去除所述薄膜层上的边角料。
直接涂层技术的优点是增加了产品的设计多样性,同时相对于喷漆工艺而言,由于采用了无溶剂型涂料,在生产过程中有机挥发物(VOC)含量较低。
关于直接涂层技术的细节可在US7790089 B和US20110278769A1中找到。
在一些实施方案中,制备上述多层结构的方法包括以下步骤:
i) 通过印刷在薄膜的一侧上形成控制标记并在具有控制标记的一侧上形成耐热光油层以获得在一侧上具有所述控制标记的薄膜层;
ii) 将所述薄膜层热压成型以产生与所述触摸式控制设备的形状匹配的三维形状;
iii) 将所述薄膜层放入第一模具腔体内并使所述薄膜层的与具有控制标记的一侧相对的一侧与第一模具腔体的内表面贴合,然后将热塑性树脂注入第一模具腔体内、使之成型为与薄膜层结合在一起的基底层以获得预制板;和
iv) 将所述预制板从第一模具腔体中取出放入第二模具腔体中,通过直接涂层技术在所述薄膜层的与具有所述控制标记的一侧相对的一侧上形成具有所述凸起的涂层以获得所述多层结构。
下面参考图2进行对本发明的方法进行示例性描述。
首先通过丝网印刷在薄膜上形成控制标记以获得在一侧上具有控制标记的薄膜层(图2中未显示)。
然后将所述薄膜层热压成型以产生与所述触摸式控制设备的形状匹配的三维形状(图2a)。
接着将热压成型后的薄膜层放入第一模具腔体内并使所述薄膜层的与具有控制标记的一侧相对的一侧与第一模具腔体的内表面贴合,然后将热塑性树脂注入第一模具腔体内、使之成型为与薄膜层结合在一起的基底层以获得预制板(图2b)。
然后将所述预制板从第一模具腔体中取出放入第二模具腔体中,通过直接涂层技术在所述薄膜层的与具有所述控制标记的一侧相对的一侧上形成所述涂层以获得所述多层结构(图2c)。
在所述涂层具有凸起的情况下,可通过第二模具腔体的设计实现凸起结构。
本发明的制备多层结构的方法可基于直接涂层技术(DC)和贴膜注塑技术(FIM/IMD/IML)提供具有三维纹理表面的多层结构。
本发明的方法可生产出表面丰富、美观的多层结构,并且其实施过程环保。
另外,本发明的方法可实现可作为触摸式控制设备的面板的多层结构的独立成型,与现有的触摸式控制设备的整体式加工相比,本发明的方法可避免在注塑过程中的高温高压对触摸式控制设备的除面板以外的部分造成损坏,从而避免不必要的损失,同时扩大了可作为面板的多层结构的成型工艺的参数调整窗口。
根据还一方面,本方面提供上述多层结构作为面板的用途。
根据又一个方面,本发明提供一种触摸式控制设备,其包括:
上述多层结构作为面板;
包括一个或更多个电容感应区域的感测系统,所述一个或更多个电容感应区域分别与所述一个或更多个控制标记处的相应基底层区域耦接;和
电容控制系统,其用于接收由电容感应区域感测的电容差并作出相应的响应。
本申请中除背景技术部分以外,除非另外指明,面板通常是指本发明的多层结构。
图3示例性显示了根据本发明的一个实施方案的触摸式控制设备,其中,1:基底层;2:薄膜层;3:涂料层;4:涂层凸起结构;7:电容感应区域。
如图3所示,在与面板上的控制标记位置对应的基底层区域安装传感器。
优选地,感测系统和电容控制系统被集成设置在导电膜片上。
在一些实施方案中,所述触摸式控制设备为汽车娱乐控制板。
可以根据面板的设计来设计并生产导电膜片。所述导电膜片中含有用于所述感测系统和电容控制系统的多个电路。各电路包含用于印刷柔性电路的导电银浆或铜线材料。铜线材料采用双层薄膜夹层,将金属导电丝包裹在双层薄膜夹层中。
如图6中所示,导电膜片中具有与控制标记位置对应的区域(9)和电信号外接插头(10)。电信号外接插头(10)用于连接电路板,电路板可以直接在电子市场上定制。导电膜片在制作完成后,直接贴附在面板背部,注意与控制标记位置对应的区域(9)需与面板表面的控制标识对位,避免错位导致最终产品的控制混乱。
面板和导电薄膜可以分别更换,从而提供了接触式控制设备的各组成部分的利用率。
根据本发明的触摸式控制设备可以按照如下原理进行工作:通过触摸面板上的控制标记区域产生电容差,电容感应区域通过相应基底层区域感测到电容差的变化,并将相应信号传递给电容控制系统,电容控制系统接收到信号后作出相应的响应。
例如,对于汽车娱乐控制板,通过触摸面板上的对应音乐开关功能的凸起区域产生电容差,传感器通过相应基底层区域感测到电容差变化,并将相应信号传递给电容控制系统,信号处理系统接收到信号后指示音乐播放设备的开启或关闭。
通过使用高电阻(大于20MΩ)的油墨并结合电容控制技术,可以确保特定位置的控制标记的控制功能的稳定性,实现触摸式控制设备的各种功能。
本申请中针对各个特征的描述在相互不矛盾的情况下可以相互结合,由此得到的技术方案都落入本申请请求保护的范围内。
除非另外限定,本申请中所使用的所有技术和科学术语具有本发明所属领域技术人员通常理解的相同意义。当本申请中术语的定义与本发明所属领域技术人员通常理解的意义有矛盾时,以本文中所述的定义为准。
除非另有说明,所有数值应理解为被术语“约”修饰。因此,除非有相反指示,否则在本申请中阐述的数值参数是能够根据需要获得的性能来变化的近似值。
实施例
以下将结合实施例并结合附图对本发明的构思及产生的技术效果作进一步说明,以使本领域技术人员能够充分地了解本发明的目的、特征和效果。应该理解这些实施例仅为示意性的,不构成对本发明范围的限定。
主要原料说明:
基底所用材料:
聚碳酸酯:Makrolon AL2647,分子量:26000g/mol,透光率为 90%、可从科思创公司获得。
薄膜:
聚碳酸酯薄膜,厚度为0.27mm,未经过保护涂层硬化处理,可从科思创公司获得。
油墨:
电阻为20MΩ的JUJO 9000系列油墨,可从JUJO公司获得。
电阻为10 GΩ的Proell N2K系列油墨,可从宝龙公司获得。
电阻为530 GΩ的Proell XWR系列油墨,可从宝龙公司获得。
电阻为100 KΩ的Proell HTRN系列油墨,可从宝龙公司获得。
耐热光油:HF093型光油,可从宝龙公司获得。
涂料:由Ruehl 公司提供的Puroclear 3351IT型热固性双组份聚氨酯涂料,其中组分A为聚酯多元醇,B为异氰酸酯,重量配比为A:B=100:230。
所用设备说明:
热压成型设备:来自雷明公司的Lamin HF400型红外加热高压成型机;
注塑设备:来自恩格尔公司的Engel 650注压成型机,配置有70 mm注塑螺杆;
直接涂层设备:Isotherm PSM90型涂层设备,配备GP600 2# 混合枪头。
发明实施例1
I:油墨印刷
将90重量份JUJO 9000型油墨和10重量份稀释剂(其为二甲苯、醋酸丁酯和丙二醇甲醚醋酸酯以55:30:15的重量比混合得到的混合物)均匀混合得到油墨组合物,在80 oC下静止约10分钟,然后通过丝网印刷将所得油墨组合物按照产品图案设计印刷到聚碳酸酯薄膜上形成控制标记,待控制标记干燥固化后在薄膜的具有控制标记的一侧上印刷一层耐热光油,在90 oC下烘烤3小时得到在一侧上具有控制标记的薄膜层,其中控制标记的厚度是0.03 mm(如图4(a)所示)。
:热压成型
首先将根据目标产品的形状设计的热压成型模具加载在高压成型机上,然后将I中获得的薄膜层热压成型以获得具有目标产品外形的薄膜层(如图4(b)所示),接着沿产品形状的边缘冲切以除去边角料(如图4(c)所示)。所用热压成型工艺参数汇总于表1中。
:贴膜注塑
将除去边角料后的薄膜层嵌入注塑模具的第一腔体(用于基体成型的腔体)内,使与具有控制标记的一侧相对的一侧与该模具腔体的内表面贴合并闭合模具。在第一腔体边缘设置有挂膜机构(如图5所示),防止薄膜在成型过程中出现滑动,造成产品印刷图案的移位。在注塑机料管内将用作基体的热塑性树脂加热至熔融状态,然后通过螺杆的剪切力和推动力将熔融的热塑性树脂注入第一腔体,冷却成型后在薄膜层的具有控制标记的一侧形成基底层,以获得预制板,基底层的厚度为3mm。所用注塑工艺参数汇总于表1中。
:直接涂层(DC)
将在薄膜层的具有控制标记的一侧具有基底层的预制板转移至第二腔体(用于形成涂层的腔体)内,并使基底层与第二腔体的内表面贴合。启动反应注塑机以将两种涂层原料组分分别注入混合室(两种原料组分在此混合反应),在两种充分混合后将混合料注入第二腔体以在薄膜层的不具有控制标记的一侧形成具有凸起的涂层,模内固化时间为至少30秒,获得多层结构,其中涂层的硬度为邵氏75D,厚度为0.5mm。所用直接涂层工艺参数汇总于表1中。
:组装
将所制得的多层结构作为面板与集成设置有包括一个或更多个电容感应区域的感测系统和电容控制系统的导电膜片(参见图6)结合。所述一个或更多个电容感应区域分别与所述一个或更多个控制标记处的相应基底层区域耦接。该感测系统与电容控制系统相连,该电容控制系统用于接收由电容感应区域感测的电容差并作出相应的响应。由面板、感测系统和电容控制系统形成触摸控制设备。
通过在给予指示(即进行相应触摸)后观察是否存在串电(即产生不期望的响应或者未产生期望的响应)现象对所制备的触摸式控制设备的控制功能的稳定性进行评价,在有串电现象发生时则判断为不稳定,在无串电现象时则判断为稳定,结果显示于表2中。
表1
POL:聚酯多元醇;ISO:1,6-二异氰酸根合己烷。
发明实施例2
参考发明实施例1进行发明实施例2,所不同的是采用电阻率为10GΩ的Proell N2K。
对所制备的触摸式控制设备的控制功能的稳定性进行评价,结果显示于表2中。
发明实施例3
参考发明实施例1进行发明实施例3,所不同的是采用电阻率为530 GΩ的Proell XWR。
对所制备的触摸式控制设备的控制功能的稳定性进行评价,结果显示于表2中。
表 2
发明实施例 1 | 发明实施例2 | 发明实施例3 | 比较实施例 1 | |
选择的油墨 | JUJO 9000 | Proell N2K | Proell XWR | Proell HTRN |
油墨的电阻 | 20MΩ | 10GΩ | 530 GΩ | 100 KΩ |
油墨的厚度 | 0.03mm | 0.03mm | 0.03mm | 0.03mm |
聚氨酯层的厚度 | 0.5mm | 0.5mm | 0.5mm | 0.5mm |
聚碳酸酯薄膜厚度 | 0.27mm | 0.27mm | 0.27mm | 0.27mm |
聚碳酸酯基体厚度 | 3mm | 3mm | 3mm | 3mm |
汽车娱乐控制板的控制功能的稳定性 | 稳定 | 稳定 | 稳定 | 不稳定 |
从表2中可以看出,发明实施例1-3由于使用了高电阻(电阻为20MΩ以上)油墨,所得到的汽车娱乐控制板的触摸开关的控制功能比较稳定,没有串电的现象发生。并且所得多层结构还具有触感舒适、外表美观的优点。比较例1使用了低电阻油墨,所得到汽车娱乐控制板的触摸开关的控制功能比较紊乱,不稳定。
此外,由于涂层上具有凸起,所得到汽车娱乐控制板可以通过盲触进行控制。
虽然已经展现和讨论了本发明的一些方面,但是本领域内的技术人员应该意识到,可以在不背离本发明原理和精神的条件下对上述方面进行改变,因此本发明的范围将由权利要求以及等同的内容所限定。
Claims (13)
1.一种多层结构,其特征在于,包括:
a) 包含热塑性树脂的基底层;
b) 与所述基底层接触的薄膜层,所述薄膜层具有一个或更多个用油墨形成的控制标记,其中所述油墨的电阻不低于20 MΩ并且其中所述薄膜层具有一个或更多个控制标记的一侧接触所述基底层;和
c) 在所述薄膜层上面的涂料层,所述涂料层的硬度在邵氏A≥50至邵氏D≤75范围内并且厚度在0.1-1mm范围内。
2.根据权利要求1所述的多层结构,其特征在于,所述基底层a)中的热塑性树脂选自聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯。
3.根据权利要求1或2所述的多层结构,其特征在于,所述基底层a)的厚度在2-4 mm范围内。
4.根据权利要求1或2所述的多层结构,其特征在于,所述薄膜层b)包含透明热塑性材料,优选所述薄膜层b)包含聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚甲基丙烯酸甲酯。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的多层结构,其特征在于,所述薄膜层b)的厚度在0.2-0.4 mm范围内。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的多层结构,其特征在于,所述薄膜层b)具有一个或更多个控制标记的一侧上具有一层耐热光油。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的多层结构,其特征在于,所述涂料层c)采用双组份聚氨酯体系形成。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的多层结构,其特征在于,所述涂料层c)具有用于指示所述控制标记的位置的一个或更多个凸起,所述凸起的高度在0.01-5 mm范围内,以所述涂层不具有凸起的区域所形成的表面为基准平面。
9.一种制备根据权利要求1-8中任一项所述的多层结构的方法,其特征在于,包括以下步骤:
i) 提供在一侧上具有一个或更多个控制标记的薄膜层b);
ii) 将所述薄膜层b)热压成型以产生与所述触摸式控制设备的形状匹配的三维形状;
iii) 将所述薄膜层b)放入第一模具腔体内并使所述薄膜层的与具有一个或更多个控制标记的一侧相对的一侧与第一模具腔体的内表面贴合,然后将热塑性树脂注入第一模具腔体内、使之成型为与薄膜层结合在一起的基底层以获得预制板;和
iv) 将所述预制板从第一模具腔体中取出放入第二模具腔体中,通过直接涂层技术在所述薄膜层的与具有所述一个或更多个控制标记的一侧相对的一侧上形成具有所述凸起的涂层以获得所述多层结构。
10.根据权利要求1-8中任一项所述的多层结构用作触摸式控制设备的面板的用途。
11.一种触摸式控制设备,其特征在于,包括:
根据权利要求1-8中任一项所述的多层结构作为面板;
包括一个或更多个电容感应区域的感测系统,所述一个或更多个电容感应区域分别与所述一个或更多个控制标记处的相应基底层区域耦接;和
电容控制系统,其用于接收由电容感应区域感测的电容差并作出相应的响应。
12.根据权利要求11所述的触摸式控制设备,其特征在于,所述感测系统和电容控制系统被集成设置在导电膜片上。
13.根据权利要求11或12所述的触摸式控制设备,其特征在于,其为汽车娱乐控制板。
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CN202010915523.4A CN114213690A (zh) | 2020-09-03 | 2020-09-03 | 多层结构以及其制备方法与包含其的触摸式控制设备 |
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