多层片材、制造和使用其的方法及包括该多层片材的制品技术

在实施方式中，多层片材包括基板，该基板包括包含聚合物材料的顶盖层和核心层，其中当接合时，该顶盖层形成基板的第一表面并且核心层形成基板的第二表面；第一涂层设置在基板的第一表面上，其中第一涂层是硬涂层；并且第二涂层设置在基板的第二表面上，其中第二涂层是柔性涂层；其中多层片材从大于或等于50厘米的距离通过落球测试。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
在本文中公开了多层片材、用于制造和使用其的方法，以及包括其的制品。
技术介绍
大多数便携式电子装置在内部或外部使用玻璃用于装置的一部分。玻璃在外部可以设置为外壳的一部分并且通常称为覆盖窗(盖窗，cover window)。玻璃具有透明和抗刮特性，使得其非常适合于这类应用。便携式电子装置典型地具有各种层，可以包括显示技术层(display technology layer)、感测布置(感测排列，sensing arrangement)和/或设置在显示技术层上的覆盖窗。显示技术层可以包括包含液晶模块(LCM)的液晶显示器(LCD)。LCM通常是在中间夹入液晶层的上玻璃片和下玻璃片。感测布置可以是用于触摸屏的接触感测布置。覆盖窗可以由聚合物片材或玻璃制造。聚合物材料耐用，但是非常容易刮伤。玻璃抗刮，但易碎。玻璃越厚则越坚固，但玻璃窗通常较薄，并且是装置的薄弱组件(weak component)。例如，当覆盖窗由玻璃制成时，在便携式电子装置受到压力的情况下，该覆盖窗非常容易损坏。化学强化(chemical strengthening)可以用于强化玻璃，但是由于增加了生产过程的时间和步骤，使得装置的生产变得复杂。由于聚合物材料比玻璃更轻质，利用聚合物片材用于覆盖窗是合乎需要的，并且可以用于与玻璃相比需要小厚度且没有破损的应用。然而，聚合物材料可以具有关于冲击性和抗刮性问题。因此，对于这样的覆盖窗存在需要，该覆盖窗利用轻质的且可以在抗冲击性和抗刮性方面提供耐用性的聚合物片材材料。
技术实现思路
在各种实施方式中，公开了多层片材，以及用于制造以及使用其的方法。在一种实施方式中，多层片材，包括：包括包含聚合物材料的顶盖层(cap layer)以及核心层(core layer)的基板(衬底，基底，substrate)，其中当接合时，顶盖层形成基板的第一表面并且核心层形成基板的第二表面；第一涂层设置在基板的第一表面上，其中第一涂层是硬涂层(hard coating)；并且第二涂层设置在基板的第二表面上，其中第二涂层是柔性涂层(flexible coating)；其中，多层片材从大于或等于50厘米的距离通过落球测试(ball drop test)。在实施方式中，制造多层片材的方法包括：形成包括包含选自由聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯和包括上述至少一种的组合所组成的组的材料的顶盖层的基板，其中基板具有第一表面和第二表面；施加第一涂层在第一表面上；并且施加第二涂层在第二表面上；其中，多层片材通过来自大于或等于70厘米的距离的落球测试并且其中第一涂层具有根据ASTM D3363-05测量的大于或等于4H的铅笔硬度。以下更加具体地描述了这些及其他特性和特征。附图说明以下是附图的简要说明(其中相同的要素标号相同)，并且其示出为说明本文公开的示例性实施方式的目而不是出于限制其的目的。图1是具有包括顶盖层和核心层的基板的多层片材的图示。图2是具有包括核心层的基板的多层片材的图示。具体实施方式在各种实施方式中，本文公开了包括具有第一表面和第二表面的基板的聚合物多层片材，第一涂层设置在第一表面上，以及第二涂层设置在第二表面上。基板、第一涂层和第二涂层，可以各自包含聚合物材料。当第一涂层包含相对较硬的涂层且第二涂层包含相对柔性的涂层时，多层片材可以通过落球测试，其中当利用13.8克(g)的钢球从大于50厘米(cm)的距离使球下降至多层片材上时，如果对于肉眼没有裂缝或者其他可见的损害存在于多层片材上，认为多层片材通过落球测试。如本文中描述的柔性涂层通常是指具有大于7％的泰伯磨损(泰伯磨耗，Taber Abrasion)值的涂层，同时如本文中描述的硬涂层通常是指具有小于或等于5％的泰伯磨损值的涂层，并且如本文中描述的中间涂层通常是指具有在柔性和硬之间(即，大于5％至小于或等于7％)的泰伯磨损值的涂层。如本文中描述的多层片材在以下各种电子装置中可以有利地代替玻璃的使用，包括，但不限于手提式电子装置(例如，移动式电话、媒体播放器、个人数字助理、远程控制等)；便携式计算机；台式计算机；显示器；监控器；电视机等。与玻璃相比，聚合物材料可以提供减少的重量以及容易的切割/成形的可加工性特性。在本文中公开的聚合物多层片材可以提供高的铅笔硬度(例如，在基板的第一侧上大于或等于4H的等级)以及高冲击性能(例如，能够在持续来自大于或等于50cm的冲击下而不开裂)。应理解的是，如本文中描述的第一涂层(例如，相对硬涂层)和第二涂层(例如，相对柔性的涂层)是不同的。可以合乎需要的是，对于第一涂层具有至少4H、具体地至少5H的铅笔硬度和/或小于或等于5％的泰伯磨损值并且第二涂层具有大于或等于B、具体地大于或等于HB的铅笔硬度和/或大于或等于7％的泰伯磨损值。如本文中描述的和报道的，根据ASTM D3363-05利用1,000g的负载测量铅笔硬度值，并且如本文中描述的和报道的，根据ASTM D1044-05利用CS-10F轮、500g重量和100次循环测量泰伯磨损值。硬涂层靠其本身不能同时地提供高的铅笔硬度以及可接受的落球性能。相对于柔性涂层，也是这样的。具有两个硬涂层或者两个柔性涂层的多层片材具有可接受的落球性能和低的铅笔硬度，或者不良的落球性能和高的铅笔硬度。出乎意料地发现，使用基板的第一表面(例如，顶部表面)上的硬涂层以及基板的第二表面(例如，底部表面)上的柔性涂层的多层片材可以向多层片材提供在具有硬涂层(即，第一表面)的基板侧面上的高的铅笔硬度以及良好的落球性能两者。如本文中提及的，可接受的落球性能通常是指由此制造的多层片材或者制品能够承受球从以下距离掉落至片材或者制品上，而没有产生肉眼可见的裂纹的能力：大于或等于50cm、具体地大于或等于60cm、更加具体地大于或等于70cm、甚至更具体地大于或等于80cm、仍更具体地大于或等于90cm，以及仍甚至更具体地大于或等于100cm的距离。对于在本文中公开的多层片材，也可以合乎需要的是具有可接受的耐候性能(weathering performance)使得在暴露至紫外光之后的多层片材的黄度指数的变化是小于或等于4。根据ASTM E313-10测量本文中描述的黄度指数，气候老化(weathering)限定为在60℃，313纳米(nm)下暴露至0.55瓦特每平方米(W/m2)的强度UVB辐射72小时(h)。通过参考附图可以实现对本文中公开的组分、加工和仪器的更加完全的了解。基于证实本公开的便利和简易，这些图(在本文中也称为“FIG.”)仅仅是示意性的代表，并且因此是，并不旨在表示它们的装置或元件的相对大小和尺寸，和/或以限定或者限制示例性实施方式的范围。尽管为了清楚起见，对专业术语进行了以下描述，但是这些术语旨在仅涉及实施方式(选择用于附图中的示意说明)的特定结构，并且并不旨在限定或者限制公开的范围。在下面的附图及之后的说明中，应理解的是相同的数字标识指的是相同功能的组件。图1示出了包括基板12(包括顶盖层14和核心层16)的多层片材10。基板12可以具有第一表面22以及第二表面24，其中第一表面22位于顶盖层14上并且第二表面24位于核心层16上。可以可选地将顶盖层14和核心层16相互共挤出。如图1中举例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多层片材，包括：基板，包括顶盖层，所述顶盖层包含聚合物材料；和核心层，其中当接合时，所述顶盖层是所述基板的第一表面并且所述核心层是所述基板的第二表面；第一涂层，所述第一涂层设置在所述基板的所述第一表面上，其中所述第一涂层包含具有2至15个丙烯酸酯官能度的聚氨酯丙烯酸酯低聚物，以及具有1至5个官能度的丙烯酸酯单体；以及第二涂层，所述第二涂层设置在所述基板的所述第二表面上，其中所述第二涂层包含聚氨酯丙烯酸酯。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.19 US 61/941,6991.一种多层片材，包括：基板，包括顶盖层，所述顶盖层包含聚合物材料；和核心层，其中当接合时，所述顶盖层是所述基板的第一表面并且所述核心层是所述基板的第二表面；第一涂层，所述第一涂层设置在所述基板的所述第一表面上，其中所述第一涂层包含具有2至15个丙烯酸酯官能度的聚氨酯丙烯酸酯低聚物，以及具有1至5个官能度的丙烯酸酯单体；以及第二涂层，所述第二涂层设置在所述基板的所述第二表面上，其中所述第二涂层包含聚氨酯丙烯酸酯。2.一种多层片材，包括：基板，包括顶盖层，所述顶盖层包含聚合物材料；和核心层，其中当接合时，所述顶盖层形成所述基板的第一表面并且所述核心层形成所述基板的第二表面；第一涂层，所述第一涂层设置在所述基板的所述第一表面上，其中所述第一涂层是硬涂层；以及第二涂层，所述第二涂层设置在所述基板的所述第二表面上，其中所述第二涂层是柔性涂层；其中，所述多层片材从大于或等于50厘米的距离通过落球测试。3.根据权利要求2所述的多层片材，其中所述距离大于或等于70厘米。4.根据权利要求1-3中任一项所述的多层片材，其中所述核心层包含二甲基双酚环己烷聚碳酸酯。5.一种多层片材，包括：基板，所述基板包含选自由以下各项组成的组中的材料：聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯，以及包括前述的至少一种的组合，其中所述基板具有第一表面和第二表面；第一涂层，所述第一涂层设置在所述第一表面上；以及第二涂层，所述第二涂层设置在所述第二表面上；其中，所述多层片材从大于或等于70厘米的距离通过落球测试并且，其中所述第一涂层具有根据ASTM D3363-05测量的大于或等于4H的铅笔硬度。6.根据权利要求1-5中任一项所述的多层片材，其中顶盖层包含选自由以下各项组成的组中的材料：聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯，以及包括前述的至少一种的组合。7.根据权利要求1-6中任一项所述的多层片材，其中所述第一涂层具有根据ASTM D1044-05测量的小于或等于5％的泰伯磨损。8.根据权利要求1-7中任一项所述的多层片材，其中所述第二涂层具有根据ASTM D1044-05测量的大于或等于7％的泰伯磨损。9.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯威，海尔特·博文，
申请(专利权)人：沙特基础工业全球技术有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL