專利名稱：一種觸摸屏面板用聚碳酸酯片材及其加工裝置和制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聚碳酸酯片材加工領(lǐng)域，尤其涉及一種觸摸屏面板用聚碳酸酯片材及其加工裝置和制備方法。
背景技術(shù)：
電視機、手機、掌上電腦、筆記本電腦以及數(shù)碼相機等平板顯示設(shè)備的光學(xué)面板基材往往是由玻璃材料制成，在高科技數(shù)字時代下，顯示器正朝向清晰度高、顯示面積大、重量輕、厚度薄等趨勢發(fā)展。玻璃材料光學(xué)性能優(yōu)異，但是玻璃比重大，抗沖性能相對不佳，尤其是大尺寸玻璃又容易因撞擊而產(chǎn)生缺陷。為了使得玻璃面板達到一定的抗沖性能，玻璃基板一般較厚，導(dǎo)致其質(zhì)量較大，不符合目前平板顯示器薄型化、輕型化的發(fā)展趨勢。為了解決上述矛盾，國內(nèi)外平板顯示設(shè)備廠商現(xiàn)在多采用具有價格相對低廉、重量輕、抗沖擊 性能優(yōu)異的光學(xué)有機高分子材料(比如聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯等)作為顯示面板的基材。聚碳酸酯(Polycarbonate, PC)是一種無定型、無臭、無毒、高度透明的無色熱塑性工程塑料，具有優(yōu)良的物理機械性能，其沖擊強度、拉伸強度、彎曲強度、壓縮強度高；耐蠕變性小；具有良好的耐熱性和耐低溫性，可在-60 120°C下長期使用；電性能和阻燃性良好；吸水率??；收縮率小；薄膜透氣性小；透光率在90%以上，因此PC很適宜作為光學(xué)元件材料。但是聚碳酸耐劃傷性能較差，做面板使用時需要提高其表面抗劃傷性。另外，消費者對于平板顯示設(shè)備的要求越來越高，需要具有防指紋、抗反射、抗菌等功能，所以要求顯示面板基材進行防指紋、抗反射、抗菌等功能化處理。傳統(tǒng)的聚碳酸酯表面功能化處理一般采用非連續(xù)式的離線模式，即所生產(chǎn)的聚碳酸酯片材經(jīng)切割成合適尺寸大小后，被運輸?shù)较掠螐S家或者其他生產(chǎn)設(shè)備進行表面功能化處理。這樣導(dǎo)致生產(chǎn)、運輸及人力資本較高。目前，國內(nèi)外企業(yè)越來越傾向于同過設(shè)備改造進行在線表面功能化處理，從而達到降低成本、節(jié)省開支的目的。1962 年，蛾眼(moth-eye)效應(yīng)由 G. G. Bernhard 與 W. H. Miller 等人所發(fā)現(xiàn)，蟲、蛾等鱗翅類生物高具有很高的夜視能力，其眼角膜上都具有規(guī)則排列的突起結(jié)構(gòu)。蛾眼狀薄膜是指薄膜表面帶有納米級的有規(guī)則排列的突起物的結(jié)構(gòu)膜片；這種帶有突起構(gòu)造的膜片，因沿著厚度方向的折射率是連續(xù)性變化的，使照射在膜片上的入射光基本不會產(chǎn)生反射。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種觸摸屏面板用聚碳酸酯片材及其加工裝置和制備方法，其所制備的聚碳酸酯片材具有抗菌、低反射、抗劃傷、防指紋的功能。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種觸摸屏面板用聚碳酸酯片材，包括聚碳酸酯層，所述聚碳酸酯層下表面設(shè)置有蛾眼狀突起層，上表面自下往上依次設(shè)置有抗刮傷層和防指紋層，所述防指紋層和蛾眼狀突起層外表面均設(shè)置有保護膜。一種觸摸屏面板用聚碳酸酯片材加工裝置，由三輥壓延裝置和表面涂布裝置構(gòu)成；所述三輥壓延裝置由主動輥、中間輥和從動輥組成，主動輥、中間輥和從動輥依次排列，之間設(shè)置有與所制備聚碳酸酯薄膜厚度一致的間隙；所述表面涂布裝置由涂布裝置、紅外烘干裝置和UV固化裝置組成，涂布裝置、紅外烘干裝置和UV固化裝置依次排列。優(yōu)選的，所述表面涂布裝置兩端各設(shè)有一用于輸送由三輥壓延裝置制備出來的聚碳酸酯薄膜的導(dǎo)輥。優(yōu)選的，所述主動輥表面陣列有若干大小相同的反蛾眼凹坑，所述反蛾眼凹坑深度為100 150nm,直徑為50 IOOnm,每個反蛾眼凹坑之間的間距為50 lOOnm。 優(yōu)選的，所述中間輥和從動輥為鍍鉻鏡面輥。
一種觸摸屏面板用聚碳酸酯片材制備方法，通過以下工藝制成a.濃縮抗菌母粒的制備；b.表面蛾眼狀聚碳酸酯薄膜的制備；c.在線聚碳酸酯薄膜表面功能化處理；d.在最終產(chǎn)品雙面貼保護膜，然后切割、堆垛，完成加工。優(yōu)選的，所述步驟a濃縮抗菌母粒的制備工藝方法如下稱取比重為90wt%的聚碳酸酯粉料和10wt%的抗菌劑進行混合，然后將混好的原料投置于同向雙螺桿擠出機中，經(jīng)熔融擠出、冷卻，造粒成濃縮抗菌母粒。優(yōu)選的，所述聚碳酸酯粉料的熔體流動速率為12 15g/10min，抗菌劑為有機抗菌劑，雙螺桿擠出機加工溫度為220°C 330°C。優(yōu)選的，所述步驟b表面蛾眼狀聚碳酸酯薄膜的制備工藝如下稱取比重為90wt%的光學(xué)級聚碳酸酯粒子和10wt%的濃縮抗菌母粒，并各自在100°C 130°C下干燥2 4小時，然后進行混合，所述光學(xué)級聚碳酸酯粒子熔體流動速率為8 12g/10min，接著將混好的原料粒子加入單螺桿擠出機中進行熔融塑化，塑化好的熔體經(jīng)模頭進入三輥壓延裝置，制成表面具有蛾眼突起層的聚碳酸酯薄膜。優(yōu)選的，所述步驟c在線聚碳酸酯薄膜表面功能化處理工藝如下由三輥壓延裝置制備的聚碳酸酯薄膜經(jīng)冷卻定型后，由導(dǎo)輥輸入到表面涂布裝置，表面涂布裝置上的涂布裝置根據(jù)需要首先對聚碳酸酯薄膜淋涂、輥涂或夾縫涂，然后通過紅外烘干裝置除去涂布在聚碳酸酯薄膜表面上涂布液的溶劑，最后通過UV固化裝置將聚碳酸酯薄膜表面上的涂布液固化。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益之處在于這種觸摸屏面板用聚碳酸酯片材加工裝置和制備方法所制備出的聚碳酸酯片材具有納米級的蛾眼結(jié)構(gòu)，可以有效降低聚碳酸酯片材的可見光反射率，使得聚碳酸酯片材的可見光透過率達到99%以上，同時由于聚碳酸酯片材具有抗菌功能，以及表面具有防刮傷層以及防指紋層，可以使之能夠有效應(yīng)用在各種觸摸屏領(lǐng)域；此外，在線聚碳酸酯片材表面功能化處理方式，提高了生產(chǎn)效率、降低了生產(chǎn)成本。


附圖I為本發(fā)明一種觸摸屏面板用聚碳酸酯片材結(jié)構(gòu)示意 圖2是三棍壓延裝置結(jié)構(gòu)示意 圖3是圖2中中間輥表層結(jié)構(gòu)示意 圖4是表面涂布裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1、保護膜；2、防指紋層；3、抗刮傷層；4、聚碳酸酯層；5、蛾眼狀突起層；6、模頭；61、主動輥；62、中間輥；63、從動輥；7、表面涂布裝置；71、涂布裝置；72、紅外烘干裝置；73、UV固化裝置；8、導(dǎo)輥；9、聚碳酸酯薄膜。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實施方式

對本發(fā)明進行詳細描述。圖I所示一種觸摸屏面板用聚碳酸酯片材，包括聚碳酸酯層4，所述聚碳酸酯層4下表面設(shè)置有蛾眼狀突起層5，上表面自下往上依次設(shè)置有抗刮傷層3和防指紋層2，所述防指紋層2和蛾眼狀突起層5外表面均設(shè)置有保護膜I。圖2、圖3和圖4所示一種觸摸屏面板用聚碳酸酯片材加工裝置，由三輥壓延裝置 和表面涂布裝置7構(gòu)成；所述三輥壓延裝置由主動輥61、中間輥62和從動輥63組成，主動輥61、中間輥62和從動輥63依次排列，之間設(shè)置有與所制備聚碳酸酯薄膜9厚度一致的間 隙，所述主動輥61表面陣列有若干大小相同的反蛾眼凹坑621，所述反蛾眼凹坑621深度為100 150nm,直徑為50 IOOnm,每個反蛾眼凹坑621之間的間距為50 IOOnm,中間棍62和從動輥63為鍍鉻鏡面輥；所述表面涂布裝置7由涂布裝置71、紅外烘干裝置72和UV固化裝置73組成，涂布裝置71、紅外烘干裝置72和UV固化裝置73依次排列；表面涂布裝置7兩端各設(shè)有一用于輸送由三輥壓延裝置制備出來的聚碳酸酯薄膜9的導(dǎo)輥8。所述這種觸摸屏面板用聚碳酸酯片材制備方法包括如下工藝步驟
a.濃縮抗菌母粒的制備；
稱取比重為90wt%的聚碳酸酯粉料和10wt%的抗菌劑進行混合，然后將混好的原料投置于同向雙螺桿擠出機中，經(jīng)熔融擠出、冷卻，造粒成濃縮抗菌母粒。為了保證抗菌母粒能夠很好分散在最終聚碳酸酯基材中，所述聚碳酸酯粉料的熔體流動速率為12 15g/10min ;為了保證最終產(chǎn)品具有良好的透明性，所述抗菌劑為有機抗菌劑；為了保證聚碳酸酯粉料和抗菌劑能夠有效混合濃縮，所述雙螺桿擠出機加工溫度為220°C 330°C。b.表面蛾眼狀聚碳酸酯薄膜的制備；
將混好的原料投置于同向雙螺桿擠出機中，經(jīng)熔融擠出、冷卻，造粒成濃縮抗菌母粒，那平整抗菌母粒能夠很好分散在最終聚碳酸酯基材中
稱取比重為90wt%的光學(xué)級聚碳酸酯粒子和10wt%的濃縮抗菌母粒，并各自在100°C 130°C下干燥2 4小時，然后進行混合，為了確保濃縮抗菌母粒與光學(xué)級聚碳酸酯粒子有良好的相容性，所述光學(xué)級聚碳酸酯粒子熔體流動速率為8 12g/10min，接著將混好的原料粒子加入單螺桿擠出機中進行熔融塑化，塑化好的熔體經(jīng)模頭6進入三輥壓延裝置，制成表面具有蛾眼突起層5的聚碳酸酯薄膜9。c.在線聚碳酸酯薄膜表面功能化處理；
由三輥壓延裝置制備的聚碳酸酯薄膜9經(jīng)冷卻定型后，由導(dǎo)輥8輸入到表面涂布裝置7，表面涂布裝置7上的涂布裝置71根據(jù)需要首先對聚碳酸酯薄膜9淋涂、輥涂或夾縫涂，然后通過紅外烘干裝置72除去涂布在聚碳酸酯薄膜9表面上涂布液的溶劑，最后通過UV固化裝置73將聚碳酸酯薄膜9表面上的涂布液固化。d.在最終產(chǎn)品雙面貼保護膜1，然后切割、堆垛，完成加工。這種觸摸屏面板用聚碳酸酯片材表面具有抗劃傷、防指紋功能，所以需要依次對聚碳酸酯片材表面進行硬化、防指紋處理，因此需要生產(chǎn)線上添加兩套表面涂布裝置7來實現(xiàn)聚碳酸酯片材表面硬化以及表面防指紋處理。這種觸摸屏面板用聚碳酸酯片材加工裝置和制備方法所制備出的聚碳酸酯片材具有納米級的蛾眼結(jié)構(gòu)，可以有效降低聚碳酸酯片材的可見光反射率，使得聚碳酸酯片材的可見光透過率達到99%以上，同時由于聚碳酸酯片材具有抗菌功能，以及表面具有防刮傷層3以及防指紋層2，可以使之能夠有效應(yīng)用在各種觸摸屏領(lǐng)域；此外，在線聚碳酸酯片材表面功能化處理方式，提高了生產(chǎn)效率、降低了生產(chǎn)成本。本發(fā)明采用聚碳酸酯作為基材使用，其他透明性高分子材料如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯乙烯(PS)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)等材料都屬于本發(fā)明保護范圍。需要強調(diào)的是以上僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾， 均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種觸摸屏面板用聚碳酸酯片材，其特征是，包括聚碳酸酯層(4)，所述聚碳酸酯層(4 )下表面設(shè)置有蛾眼狀突起層(5 )，上表面自下往上依次設(shè)置有抗刮傷層(3 )和防指紋層(2),所述防指紋層(2)和蛾眼狀突起層(5)外表面均設(shè)置有保護膜(I)。
2.一種觸摸屏面板用聚碳酸酯片材加工裝置，其特征是，由三輥壓延裝置和表面涂布裝置(7)構(gòu)成；所述三輥壓延裝置由主動輥(61)、中間輥(62)和從動輥(63)組成，主動輥(61)、中間輥(62)和從動輥(63)依次排列，之間設(shè)置有與所制備聚碳酸酯薄膜(9)厚度一致的間隙；所述表面涂布裝置(7)由涂布裝置(71)、紅外烘干裝置(72)和UV固化裝置(73)組成，涂布裝置(71)、紅外烘干裝置(72 )和UV固化裝置(73 )依次排列。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的觸摸屏面板用聚碳酸酯片材加工裝置，其特征是，所述表面涂布裝置(7)兩端各設(shè)有一用于輸送由三輥壓延裝置制備出來的聚碳酸酯薄膜(9)的導(dǎo)輥(8)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的觸摸屏面板用聚碳酸酯片材加工裝置，其特征是，所述主動輥(61)表面陣列有若干大小相同的反蛾眼凹坑(621)，所述反蛾眼凹坑(621)深度為100 150nm,直徑為50 IOOnm,每個反蛾眼凹坑(621)之間的間距為50 lOOnm。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的觸摸屏面板用聚碳酸酯片材加工裝置，其特征在于所述中間輥(62)和從動輥(63)為鍍鉻鏡面輥。
6.一種觸摸屏面板用聚碳酸酯片材制備方法，其特征是，通過以下工藝制成a.濃縮抗菌母粒的制備；b.表面蛾眼狀聚碳酸酯薄膜的制備；c.在線聚碳酸酯薄膜表面功能化處理；d.在最終產(chǎn)品雙面貼保護膜(1)，然后切割、堆垛，完成加工。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的觸摸屏面板用聚碳酸酯片材制備方法，其特征是，所述步驟Ca)濃縮抗菌母粒的制備工藝方法如下稱取比重為90wt%的聚碳酸酯粉料和10wt%的抗菌劑進行混合，然后將混好的原料投置于同向雙螺桿擠出機中，經(jīng)熔融擠出、冷卻，造粒成濃縮抗菌母粒。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的觸摸屏面板用聚碳酸酯片材制備方法，其特征是，所述聚碳酸酯粉料的熔體流動速率為12 15g/10min，抗菌劑為有機抗菌劑，雙螺桿擠出機加工溫度為 220°C 330°C。
9.據(jù)權(quán)利要求6所述的觸摸屏面板用聚碳酸酯片材制備方法，其特征是，所述步驟(b)表面蛾眼狀聚碳酸酯薄膜的制備工藝如下稱取比重為90wt%的光學(xué)級聚碳酸酯粒子和10wt%的濃縮抗菌母粒，并各自在100°C 130°C下干燥2 4小時，然后進行混合，所述光學(xué)級聚碳酸酯粒子熔體流動速率為8 12g/10min，接著將混好的原料粒子加入單螺桿擠出機中進行熔融塑化，塑化好的熔體經(jīng)模頭(6)進入三輥壓延裝置，制成表面具有蛾眼突起層(5)的聚碳酸酯薄膜(9)。
10.據(jù)權(quán)利要求6所述的觸摸屏面板用聚碳酸酯片材制備方法，其特征是，所述步驟(C)在線聚碳酸酯薄膜表面功能化處理工藝如下由三輥壓延裝置制備的聚碳酸酯薄膜(9)經(jīng)冷卻定型后，由導(dǎo)輥(8)輸入到表面涂布裝置(7)，表面涂布裝置(7)上的涂布裝置(71)根據(jù)需要首先對聚碳酸酯薄膜(9)淋涂、輥涂或夾縫涂，然后通過紅外烘干裝置(72)除去涂布在聚碳酸酯薄膜(9 )表面上涂布液的溶劑，最后通過UV固化裝置(73 )將聚碳酸酯薄膜(9 )表面上的涂布液固化。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種觸摸屏面板用聚碳酸酯片材，包括聚碳酸酯層，所述聚碳酸酯層下表面設(shè)置有蛾眼狀突起層，上表面自下往上依次設(shè)置有抗刮傷層和防指紋層，所述防指紋層和蛾眼狀突起層外表面均設(shè)置有保護膜；所述該聚碳酸酯片材由三輥壓延裝置和表面涂布裝置構(gòu)成的加工裝置制成；其工藝步驟是a.濃縮抗菌母粒的制備；b.表面蛾眼狀聚碳酸酯薄膜的制備；c.在線聚碳酸酯薄膜表面功能化處理；d.在最終產(chǎn)品雙面貼保護膜，然后切割、堆垛，完成加工。這種觸摸屏面板用聚碳酸酯片材加工裝置和制備方法所制備出的聚碳酸酯片材具有納米級的蛾眼結(jié)構(gòu)，有效降低可見光反射率，具有抗菌、防刮傷、以及防指紋的功能，且生產(chǎn)效率提高、生產(chǎn)成本降低。
文檔編號B32B33/00GK102941725SQ2012105121
公開日2013年2月27日 申請日期2012年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月4日
發(fā)明者王磊, 羅偉, 任月璋 申請人:蘇州奧美材料科技有限公司