CN111868945B - 通过激光转移印刷涂覆至少一个硅酮层的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种通过激光转移印刷施加至少一个硅酮层的方法,该方法适合于生产传感器、致动器和其他EAP层系统。在所述系统中硅酮层可以用作导电电极层或用作介电层。该方法可以设计成连续的并且可以与不同的其他涂覆技术结合。

Description

通过激光转移印刷涂覆至少一个硅酮层的方法
技术领域
本发明涉及一种通过激光转移印刷(laser transfer printing)施涂至少一个硅酮层的方法,该方法适合于生产传感器、致动器和其他EAP层系统。这些系统中的硅酮层可以用作导电电极层或用作介电层。该方法可以配置为连续的并且可以与各种其他涂覆技术结合。
背景技术
在现有技术中已知多种用于生产硅酮层和/或基于硅酮的层的系统的方法。
DE 19644112 A1描述了一种用于生产硅橡胶流延膜的连续方法。在这种方法中,将两组分硅酮化合物以相应的厚度和宽度浇铸在循环带上。来自加热系统的热量引入会在循环带上产生热活化硫化。在膜固化时,将其从循环带中取出、进一步热处理,并最后卷起。
WO 2014/090506 A1描述了一种用于连续生产均匀膜厚度的薄硅酮膜的方法,并且还描述了通过该方法生产的硅酮膜及其用途。在这种情况下,将硅酮化合物通过狭缝式模头(slot die)挤出到传送带(carrier belt)上并固化。当膜固化时,可以将其从传送带上取下或用传送带卷起来。
WO 2015/113911 A1描述了一种用于生产多层复合材料的方法,该多层复合材料具有至少两个均匀层厚度的薄硅酮层。
US 2016/0057835 A1描述了电活性层系统和组件的生产。与此相关地描述了在非导电层上产生片状电极(导电层)的方法和步骤。另外,提到了与电化学填料或层一起使用。
US 2016/156066 A1描述了一种通过气相沉积(i-CVD)用不同的掺杂剂改性聚合物薄层的方法。在此,在真空操作中,将聚合物与可变掺杂剂一起均匀且非常薄地沉积在任何期望的表面或几何形状上。
WO 2014/187976 A1描述了一种通过连续层压工艺(卷-卷(roll-to-roll)工艺中的干沉积)生产基于弹性体的膜堆叠致动器的方法。通过将弹性体膜从载体和层压膜上预先分离,将其沉积在印刷有电极材料的另一弹性体膜上以及多次重复这些步骤来产生层压体。
DE 10 2014 005 851 A1描述了一种用于产生弹性体堆叠致动器的设备和连续堆叠方法。该方法限于所提供的已经涂覆的电极-弹性体膜复合材料的精确层压。使用循环的传送带或连续进料,多次重复层压过程导致多层结构的构造。层流精度通过调节单元以及光电传感器技术来实现。在每个层压步骤之后,通过制作通孔来接触电极,通孔中填充有接触材料。
WO 2014/074554 A2描述了一种用于以循环操作生产多层、堆叠的电活性转换器(electroactive transducer)的方法。两个独立的辊将预先从传送带上分离的电活性聚合物的超薄膜提供给连续层压步骤。整个操作还包括电极的打印站,以及在相应的层压步骤之前施加粘合剂。
DE 10 2014 003 357 A1描述了一种用于生产表面改性的硅酮层的方法。在这种方法中,将导电颗粒(炭黑、CNT、银纳米颗粒)施加到非交联的硅酮层上,然后在复合系统中固化。用于施加颗粒的方法涉及包括部分渗透到硅酮表面中的机械施加。
用于施加硅酮层的已知方法,特别是那些适用于生产在致动器、传感器和其他电活性聚合物层系统中的电极层和/或介电层的方法,在其可变性、施用精度、生产量以及后来的稳健性(robustness)和实现的组件有效性方面受到限制。
现有技术中已知的用于施加层的方法之一是被称为激光转移印刷(lasertransfer printing)的方法。然而,迄今为止,该方法的使用仅限于低粘度的液体油墨和分散液,以及金属。
例如,WO 2009/153192 A2描述了一种用于在半导体结构上生产导电层的方法,其中将金属粉末分散体施加到载体上,并通过激光束将其从载体上分离到目标上。
WO 2010/069900 A1描述了例如,油墨的激光转移印刷。
WO 2015/181810 A1描述了一种用于印刷金属结构的激光转移方法。将透明载体上的金属膜局部加热并以液滴形式放置。
发明内容
因此,本发明的目的是开发一种灵活的方法,该方法允许有效地施加硅酮层,该方法旨在能够生产硅酮层或硅酮层系统,作为用于传感器、致动器或基于电活性聚合物(EAP)的其他元件的介电层和电极层。
本发明令人惊奇地实现了该目的。通过激光转移印刷施加硅酮层,可以在工厂中有效地生产EAP层或EAP层系统,并且还可以印刷电子元件,例如导体迹线(conductortrack)、加热系统和电阻器。由于更少的操作步骤和/或优化的操作步骤,印刷系统显示出更好的质量。该方法使得例如可以连续生产硅酮弹性体电子器件,并且就充电表面和柔性而言还可以连续生产最佳电极。
附图说明
图1显示了用于生产多层硅酮弹性体系统的卷-卷(roll-to-roll)工艺图。
图2显示了使用循环带生产多层硅酮弹性体系统的过程图。
图3显示了激光转移操作的图。
图4显示了与将硅酮组合物施加到适于激光转移印刷的印刷化合物载体相关的图。
图5显示了使用液体从膜载体上分离硅酮膜的机理的图。
图6显示了复合电极的构造。
附图中的参考符号
1 过程图过程1
2 沉积载体辊
3 膜载体辊
4 层压膜
5 电极材料的涂覆系统
6 电绝缘材料的涂覆系统
7 膜分层单元(弹性体-载体)
8 液体罐/润湿
9 载体膜的卷绕单元
10 空气喷射单元(从弹性体膜上去除液滴/液体)
11 层压辊
12 固化站
13 冷却站
14 层压板(至少载体;弹性体;电极;弹性体)
15 涂覆器
16 主动摄像机系统
17 网引导件循环带(Web guide circulating belt)
18a 储存辊
18b 带存储器
19 膜载体
20 静电放电
21 充电至电位
22 充电至电位
23 充电至电位A
24 穿孔测试
25 充电至电位B
26 场单元(电场、磁场)
27 充电至电位C
28 充电涂层至电位D
29 过程图过程2
30 图EF LIFT
31 激光源
32 激光束
33 印刷化合物载体
34 分离层
35 硅酮组合物/电极材料/印刷化合物/支撑材料
36 带或不带硅酮弹性体膜或层压板的沉积载体
37 场电极EF LIFT
38 分离区域
39 分离的印刷化合物/电极材料
40 激光束焦点
41 空区域载体/分离的印刷化合物区域
42 施加的印刷化合物/印刷层涂覆器
43 载出和载入系统
44 用于未转移的印刷化合物的载出系统
45 印刷化合物的加工和剪切
46 叠印区域、涂覆印刷化合物
47 储存容器
48 精密厚度去除器和充电边缘
49 过程图涂覆器印刷层
50 分离机理液体分离的详图
51 液体
52 液体膜
53 旋转辊
54 液体喷涂单元
55 弹性体膜
56 导向辊
57 感应力(剥离)液体弯月面
60 复合电极截面图
61 EAP层(非导电硅酮弹性体)
62 电极充电面
63 导电层。
具体实施方式
本发明涉及一种通过激光转移印刷施加至少一个硅酮层的方法,该方法包括以下步骤:
(i)提供激光源;
(ii)在激光源下方提供印刷化合物载体,该印刷化合物载体对激光辐射是透明的并且在下侧上涂覆有可交联的硅酮组合物,并且至少该可交联的硅酮组合物的表面被充电达到电位phi_1;
(iii)在印刷化合物载体下方提供沉积载体;
(iv)在沉积载体下方提供电极,该电极被充电至电位phi_3,其中phi_1和phi_3具有相反的极性;
(v)用激光束照射印刷化合物载体,使得至少一部分可交联硅酮组合物分离并转移到沉积载体上;和
(vi)通过完全或部分交联转移至沉积载体的硅酮组合物形成硅酮层。
在本发明的上下文中,phi表示Φ。
可用于硅酮层的基础材料原则上包括现有技术中已知的所有硅酮组合物。优选选择硅酮组合物,使得其交联尚未被用于激光转移印刷的激光照射触发。该组合物优选是硅酮弹性体组合物。
所使用的硅酮弹性体组合物可以例如是,加成-交联、过氧化交联、缩合-交联或辐射-交联组合物。过氧化交联或加成交联组合物是优选的。特别优选的是加成交联组合物。
硅酮弹性体组合物可以具有一种或两种组分的配方。硅酮弹性体组合物通过供给热、通过紫外光和/或通过湿气交联。合适的实例是以下硅酮弹性体组合物:HTV(加成交联)、HTV(辐射交联)、LSR、RTV 2(加成交联)、RTV 2(缩合交联)、RTV 1、TPSE(热塑性硅酮弹性体)、硫醇-烯和氰基乙酰胺交联体系。
加成交联的硅酮组合物最简单地包括:
(A)至少一种直链化合物,其含有具有脂族碳-碳多键的基团,
(B)至少一种具有Si-键合的氢原子的直链有机聚硅氧烷化合物,或代替(A)和(B)或除(A)和(B)之外
(C)至少一种直链有机聚硅氧烷化合物,其包含具有脂族碳-碳多键的SiC键合的基团和Si键合的氢原子,和
(D)至少一种氢化硅烷化催化剂(hydrosilylation catalyst)。
在一个特定的实施方案中,硅酮组合物是具有氟化侧基的硅酮弹性体组合物,例如,如WO 2018/177523A1中所述。在该实施方案中,组分(A)、(B)和/或(C)优选包含至少2.5mol%,更优选至少5mol%的氟化侧基,诸如例如3,3,3-三氟丙基甲基甲硅烷氧基和/或双(3,3,3-三氟丙基)甲硅烷氧基。
硅酮组合物可以是单组分硅酮组合物和两组分硅酮组合物。在后一种情况下,本发明组合物的两种组分可以任何期望的组合包含所有成分,通常条件是一种组分不能同时包含具有脂肪族多键的硅氧烷、具有硅键合的氢的硅氧烷和催化剂,换言之,基本上不同时包含成分(A)、(B)和(D)或(C)和(D)。
通常选择用于本发明的组合物中的化合物(A)和(B)和/或(C),使得可以进行交联。例如,化合物(A)包含至少两个脂族不饱和基团,并且(B)至少三个Si键合的氢原子,或者化合物(A)包含至少三个脂族不饱和基团,且硅氧烷(B)至少两个Si-键合的氢原子,或者代替化合物(A)和(B),使用硅氧烷(C),其以上述比例包含脂族不饱和基团和Si-键合的氢原子。同样合适的是具有上述比例的脂族不饱和基团和Si键合的氢原子的(A)和(B)以及(C)的混合物。
根据本发明使用的化合物(A)可以包含优选具有至少两个脂族不饱和基团的无硅有机化合物,以及优选具有至少两个脂族不饱和基团的有机硅化合物,或其混合物。
无硅有机化合物(A)的实例是1,3,5-三乙烯基环己烷、2,3-二甲基-1,3-丁二烯、7-甲基-3-亚甲基-1,6-辛二烯、2-甲基-1,3-丁二烯、1,5-己二烯、1,7-辛二烯、4,7-亚甲基-4,7,8,9-四氢茚、甲基环戊二烯、5-乙烯基-2-降冰片烯、双环[2.2.1]庚-2,5-二烯、1,3-二异丙烯基苯、含乙烯基的聚丁二烯、1,4-二乙烯基环己烷、1,3,5-三烯丙基苯、1,3,5-三乙烯基苯、1,2,4-三乙烯基环己烷、1,3,5-三异丙烯基苯、1,4-二乙烯基苯、3-甲基庚-1,5-二烯、3-苯基己-1,5-二烯、3-乙烯基己-1,5-二烯和4,5-二甲基-4,5-二乙基辛-1,7-二烯、N,N’-亚甲基双丙烯酰胺、1,1,1-三(羟甲基)丙烷三丙烯酸酯、1,1,1-三(羟甲基)丙烷三甲基丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、二烯丙基醚、二烯丙基胺、碳酸二烯丙酯、N,N’-二烯丙基脲、三烯丙基胺、三(2-甲基烯丙基)胺、2,4,6-三烯丙氧基-1,3,5-三嗪、三烯丙基-s-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、丙二酸二烯丙酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚(丙二醇)甲基丙烯酸酯。
作为成分(A),本发明的硅酮组合物优选包含至少一种脂族不饱和有机硅化合物,在这种情况下,可以使用迄今用于加成-交联组合物中的所有脂族不饱和有机硅化合物,诸如例如具有脲链段的硅酮嵌段共聚物、具有酰胺链段和/或酰亚胺链段和/或酯-酰胺链段和/或聚苯乙烯链段和/或硅亚芳基链段和/或碳硼烷链段的硅酮嵌段共聚物,以及具有醚基的硅酮接枝共聚物。
具有SiC键合的基团与脂族碳-碳多键的所使用的有机硅化合物(A)优选为包含通式(I)的单元的直链或支链有机聚硅氧烷
R4 aR5 bSiO(4-a-b)/2 (I)
其中
R4在每次出现时相同或不同,独立地为不含脂族碳-碳多键的有机或无机基团,
R5在每次出现时相同或不同,独立地为具有至少一个脂族碳-碳多键的单价、取代的或未取代的SiC键合的烃基,
a是0、1、2或3,并且
b是0、1或2。
条件是a+b之和小于或等于3,并且每个分子中至少有2个基团R5
基团R4可以包含一价或多价基团,在这种情况下,多价基团,例如二价、三价和四价基团,例如彼此连接两个或更多个,例如两个、三个或四个,例如式(I)的甲硅烷氧基单元。
R4的其他实例是一价基团-F、-Cl、-Br、-OR6、-CN、-SCN、-NCO和SiC-键合的、取代的或未取代的烃基,其可被氧原子或基团-C(O)-中断,以及根据式(I)的在两侧Si键合的二价基团。如果基团R4包含SiC键合的取代的烃基,则优选的取代基是卤素原子、含磷基团、氰基、-OR6、-NR6-、-NR6 2、-NR6-C(O)-NR6 2、-C(O)-NR6 2、-C(O)R6、-C(O)OR6、-SO2-Ph和-C6F5。在这种情况下,R6在每次出现时相同或不同,独立地表示氢原子或具有1至20个碳原子的一价烃基,且Ph为苯基。
基团R4的实例是烷基,例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、叔戊基、己基,例如正己基,庚基,例如正庚基,辛基,例如正辛基和异辛基,例如2,2,4-三甲基戊基,壬基,例如正壬基,癸基,例如正癸基,十二烷基,例如正十二烷基和十八烷基,例如正十八烷基,环烷基,例如环戊基、环己基、环庚基和甲基环己基,芳基,例如苯基、萘基、蒽基和菲基,烷芳基,例如邻-、间-和对-甲苯基,二甲苯基和乙基苯基,和芳烷基,例如苄基、α-和β-苯基乙基。
取代的基团R4的实例是卤代烷基,例如3,3,3-三氟-正丙基,2,2,2,2’,2’,2’-六氟异丙基、七氟异丙基、卤代芳基,例如邻、间和对氯苯基、-(CH2)-N(R6)C(O)NR6 2、-(CH2)n-C(O)NR6 2、-(CH2)o-C(O)R6、-(CH2)o-C(O)OR6、-(CH2)o-C(O)NR6 2、-(CH2)-C(O)-(CH2)pC(O)CH3、-(CH2)-O-CO-R6、-(CH2)-NR6-(CH2)p-NR6 2、-(CH2)o-O-(CH2)pCH(OH)CH2OH、-(CH2)o(OCH2CH2)pOR6、(CH2)o-SO2-Ph和(CH2)o-O-C6F5,其中R6和Ph对应于上面对其指示的定义,并且o和p是0至10的相同或不同的整数。
作为根据式(I)的在两侧的Si键合的二价基团的R4的实例是由于通过氢原子的取代而发生的利用另外的键的衍生自上述对于基团R4阐述的单价实例的基团;这种基团的实例是-(CH2)-、-CH(CH3)-、-C(CH3)2-、-CH(CH3)-CH2-、-C6H4-、-CH(Ph)-CH2-、-C(CF3)2-、-(CH2)o-C6H4-(CH2)o-、-(CH2)o-C6H4-C6H4-(CH2)o-、-(CH2O)p、(CH2CH2O)o、-(CH2)o-Ox-C6H4-SO2-C6H4-Ox-(CH2)o-,其中x为0或1,而Ph、o和p具有上述定义。
优选地,基团R4包括具有1至18个碳原子并且不含脂族碳-碳多键的单价、SiC键合,可选地取代的烃基,更优选地,具有1至6个碳原子并且不含脂族碳-碳多键的单价、SiC键合的烃基,且更特别地为甲基或苯基。
式(I)的基团R5可以包含适于与SiH-官能化合物进行加成反应(氢化硅烷化)的任何期望的基团。如果基团R5包含SiC键合的取代的烃基,则优选的取代基是卤素原子、氰基和-OR6,其中R6具有上述定义。
优选地,基团R5包含具有2至16个碳原子的烯基和炔基,例如乙烯基、烯丙基、甲基烯丙基、1-丙烯基、5-己烯基、乙炔基、丁二烯基、己二烯基、环戊烯基、环戊二烯基、环己烯基、乙烯基环己基乙基、二乙烯基环己基乙基、降冰片烯基、乙烯基苯基和苯乙烯基,特别优选使用乙烯基、烯丙基和己烯基。
成分(A)的分子量可以在较宽的范围内变化,例如102至106g/mol。因此,例如,成分(A)可以包含相对低的分子量的烯基官能化低聚硅氧烷,例如1,2-二乙烯基四甲基二硅氧烷,但也可以是高聚合的聚二甲基硅氧烷,例如分子量为105g/mol(通过NMR测定的数均分子量),具有链内或末端的Si键合的乙烯基。形成成分(A)的分子的结构也不固定;特别地,相对高的分子质量的硅氧烷的结构,换句话说,低聚或聚合硅氧烷,可以是直链、环状、支化或树脂状的网络状。直链和环状聚硅氧烷优选由式R4 3SiO1/2、R5R4 2SiO1/2、R5R4SiO1/2和R4 2SiO2/2的单元组成,其中R4和R5具有上述定义。支链和网状聚硅氧烷另外包括三官能和/或四官能单元,优选的是式R4SiO3/2、R5SiO3/2和SiO4/2的那些。应当理解,也可以使用满足成分(A)标准的不同硅氧烷的混合物。
特别优选作为组分(A)的是使用乙烯基官能的、基本直链的聚二有机硅氧烷,在每种情况下在25℃下使用带有锥/板系统的校准流变仪,锥CP50-2,开度角为2°,且剪切速率为1s-1,根据DIN EN ISO 3219:1994和DIN 53019测量的,其粘度为0.01至500000Pa·s,更优选为0.1至100000Pa·s。
作为有机硅化合物(B),可以使用迄今为止也用于可加成交联的组合物中的所有氢官能化有机硅化合物。
所使用的具有硅键合的氢原子的有机聚硅氧烷(B)优选为由通式(III)的单元组成的直链、环状或支链的有机聚硅氧烷
R4 cHdSiO(4-c-d)/2 (III)
其中
R4具有上述定义,
c是0、1、2或3,并且
d是0、1或2,
条件是c+d之和小于或等于3,并且每个分子中有至少两个Si键合的氢原子。
基于有机聚硅氧烷(B)的总重量,根据本发明使用的有机聚硅氧烷(B)优选包含0.04至1.7wt%的Si键合的氢。
成分(B)的分子量同样可以在较宽的范围内变化,例如102至106g/mol。因此,成分(B)可以包含例如,相对低分子量的SiH官能的低聚硅氧烷,例如四甲基二硅氧烷,或者备选地可以包含具有SiH基团的硅酮树脂或在链内或末端具有SiH基团的高聚合聚二甲基硅氧烷。
形成成分(B)的分子的结构也不固定;特别地,相对高的分子质量的含SiH的硅氧烷的结构,换句话说,低聚或聚合的,可以是直链、环状、支化或树脂状的网络状。直链和环状聚硅氧烷(B)优选由式R4 3SiO1/2、HR4 2SiO1/2、HR4SiO2/2和R4 2SiO2/2的单元组成,其中R4具有上述定义。支链的和网络状聚硅氧烷另外包括三官能和/或四官能单元,优选的是式R4SiO3/2、HSiO3/2和SiO4/2的那些,其中R4具有上述定义。
应当理解,也可以使用满足成分(B)标准的不同硅氧烷的混合物。特别地,除了必需的SiH基团之外,形成成分(B)的分子同时还可任选地包含脂族不饱和基团。特别优选的是使用低分子质量的SiH官能化合物,例如四(二甲基甲硅烷氧基)硅烷和四甲基环四硅氧烷,以及更高分子质量的含SiH的硅氧烷,例如聚(氢甲基)硅氧烷和聚(二甲基氢甲基)硅氧烷,使用带有锥/板系统的校准流变仪,锥CP50-2,开度角为2°,且剪切速率为1s-1,根据DINEN ISO 3219:1994和DIN 53019测量的,其在25℃下的粘度为10至20 000mPa·s,或类似的含SiH的化合物,其中一些甲基已被3,3,3-三氟丙基或苯基取代。
在本发明的可交联的硅酮组合物中,成分(B)的量优选使得SiH基团与脂族不饱和基团(A)的摩尔比为0.1至20,更优选为0.3至2.0。
根据本发明使用的组分(A)和(B)是商业产品和/或可以通过通常的方法制备。
代替组分(A)和(B),本发明的硅酮组合物可以包含有机聚硅氧烷(C),同时具有脂族碳-碳多键和Si键合的氢原子。本发明的硅酮组合物还可包含所有三种组分(A)、(B)和(C)。
如果使用硅氧烷(C),则所涉及的那些优选由通式(IV)、(V)和(VI)的单元组成
R4 fSiO4/2 (IV)
R4 gR5SiO3-g/2 (V)
R4 hHSiO3-h/2 (VI)
其中
R4和R5具有上述针对它们指出的定义,
f是0、1、2或3,
g是0、1或2,并且
h是0、1或2,
条件是每个分子至少有两个基团R5和至少两个Si键合的氢原子。
有机聚硅氧烷(C)的实例是包含SiO4/2、R4 3SiO1/2、R4 2R5SiO1/2和R4 2HSiO1/2单元的那些,被称为MP树脂,并且这些树脂可以另外包含R4SiO3/2和R4 2SiO单元,以及基本上由R4 2R5SiO1/2、R4 2SiO和R4HSiO单元组成的直链有机聚硅氧烷,其中R4和R5满足上述定义。
有机聚硅氧烷(C)优选具有0.01至500 000Pa·s,更优选为0.1至100000Pa·s的平均粘度,在每种情况下在25℃下根据DIN EN ISO 3219:1994和DIN 53019,使用带有锥/板系统的校准流变仪,锥CP50-2,开度角为2°,剪切速率为1s-1测量的。
有机聚硅氧烷(C)可商购获得或通过通常的方法制备。
本发明的加成交联的硅酮组合物可以选自包含以下各项的组:
-每个化合物(A)、(B)和(D)中的至少一种,
-每个化合物(C)和(D)中的至少一种,和
-每个化合物(A)、(B)、(C)和(D)中的至少一种,
其中定义如下:
(A)含有至少两个具有脂族碳-碳多键的基团的有机化合物或有机硅化合物,
(B)含有至少两个Si键合的氢原子的有机硅化合物,
(C)含有具有脂族碳-碳多键的SiC键合的基团和Si键合的氢原子的有机硅化合物,以及
(D)氢化硅烷化催化剂。
基于硅酮组合物的总质量,硅酮组合物通常包含30-95wt%,优选30-80wt%,且更优选40-70wt%的(A)。
基于硅酮组合物的总质量,硅酮组合物通常包含0.1-60wt%,优选0.5-50wt%,且更优选1-30wt%的(B)。
如果硅酮组合物确实包含组分(C),则基于硅酮组合物的总质量,配方中通常有30-95wt%,优选30-80wt%,更优选40-70wt%的(C)。
取决于组分的总重量,组分(D)的量可为百万分之0.1至1000(ppm),0.5至100ppm或1至25ppm的铂族金属。
基于硅酮组合物的总质量,选择硅酮组合物中存在的所有组分的量,使得它们的总和不超过100wt%。
作为氢化硅烷化催化剂(D),可以使用现有技术中已知的所有催化剂。组分(D)可以是铂族金属,例如铂、铑、钌、钯、锇或铱,或有机金属化合物或其组合。组分(D)的实例是化合物,例如六氯铂(IV)酸、二氯化铂、乙酰丙酮铂和包封在基质或核/壳状结构中的所述化合物的配合物。具有低分子量的有机聚硅氧烷的铂配合物包括与铂的1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷配合物。其他实例是亚磷酸铂配合物、铂膦配合物或烷基铂配合物。这些化合物可被包封在树脂基质内。
用于在暴露时催化组分(A)和(B)的氢化硅烷化反应的组分(D)的浓度足以在此处描述的方法中产生所需的热量。取决于组分的总重量,组分(D)的量可为百万分之0.1至1000(ppm),0.5至100ppm或1至25ppm的铂族金属。如果铂族金属的成分低于1ppm,则固化速率可能较低。使用大于100ppm的铂族金属是不经济的,或者会降低粘合剂配方的稳定性。
硅酮组合物优选包含通式(VII)的铂配合物
R3 3Pt{CpR4 5-r-t[(CR2)nSiR1 oR2 p]t[SiR7 sR8 3-s]r} (VII),
其中在式(VII)中
Cp表示环戊二烯基,
n为1至8的整数,
o为0、1、2或3,
p为0、1、2或3,条件是是o+p=3,
r为1、2、3、4或5,优选为1、2或3,更优选为1或2,更特别为1,
t为0、1、2、3或4,优选为0或1,更优选为1,条件是r+t5,优选为3,
s为0、1或2,优选为2,
R可以相同或不同,并且表示氢原子或一价、未取代的或取代的烃基,
R1可以相同或不同,并且表示可以被杂原子中断的一价、未取代的或取代的烃基,
R2可以相同或不同,并且表示通过氧连接的可水解的基团或甲硅烷氧基,
R7可以相同或不同,并且表示可被杂原子中断的一价、未取代的或取代的脂族饱和烃基,或表示经氧连接的甲硅烷氧基,
R8可以相同或不同,并且是脂族不饱和的、任选取代的基团,
R3可以相同或不同,并且表示一价、未取代的或取代的脂族饱和烃基,
R4可以相同或不同,并且表示氢原子、SiC键合的甲硅烷基或可以被杂原子中断的未取代的或取代的烃基。
式(VII)的这种铂配合物的实例是
·三甲基[(烯丙基二甲基甲硅烷基)环戊二烯基]铂(IV)、
·三甲基[(((2-甲基烯丙基)二甲基甲硅烷基)环戊二烯基]铂(IV)、
·三甲基[(三甲氧基甲硅烷基)甲基(烯丙基二甲基甲硅烷基)环戊二烯基]铂(IV)、
·三甲基[(2-三甲氧基甲硅烷基)乙基(烯丙基二甲基甲硅烷基)环戊二烯基]铂(IV)、
·三甲基[(3-三甲氧基甲硅烷基)丙基(烯丙基二甲基甲硅烷基)环戊二烯基]铂(IV)、
·三甲基[(3-二甲氧基甲基甲硅烷基)丙基(烯丙基二甲基甲硅烷基)环戊二烯基]铂(IV)、
·三甲基[(4-三甲氧基甲硅烷基)丁基(烯丙基二甲基甲硅烷基)环戊二烯基]铂(IV)、
·三甲基[(2-三甲氧基甲硅烷基)-1-甲基乙基(烯丙基二甲基甲硅烷基)环戊二烯基]铂(IV)、
·三甲基[(3-三甲氧基甲硅烷基)-2-甲基-2-丙基(烯丙基二甲基甲硅烷基)环戊二烯基]铂(IV)、
·三甲基[双(烯丙基二甲基甲硅烷基)环戊二烯基]铂(IV)、
·三甲基[双(2-甲基烯丙基二甲基甲硅烷基)环戊二烯基]铂(IV)、
·三甲基[(三甲氧基甲硅烷基)甲基双(烯丙基二甲基甲硅烷基)环戊二烯基]铂(IV)、
·三甲基[(2-三甲氧基甲硅烷基)乙基-双(烯丙基二甲基甲硅烷基)环戊二烯基]铂(IV)、
·三甲基[(3-三甲氧基甲硅烷基)丙基-双(烯丙基二甲基甲硅烷基)环戊二烯基]铂(IV)、
·三甲基[(4-三甲氧基甲硅烷基)丁基-双(烯丙基二甲基甲硅烷基)环戊二烯基]铂(IV)、
·三甲基[(2-三甲氧基甲硅烷基)-1-甲基乙基-双(烯丙基二甲基甲硅烷基)环戊二烯基]铂(IV)、
·三甲基[(3-三甲氧基甲硅烷基)-2-甲基-2-丙基-双(烯丙基二甲基甲硅烷基)环戊二烯基]铂(IV)、
·三甲基[三(烯丙基二甲基甲硅烷基)环戊二烯基]铂(IV)、
·三甲基[(三乙氧基甲硅烷基)甲基(烯丙基二甲基甲硅烷基)环戊二烯基]铂(IV)、
·三甲基[(三乙酰氧基甲硅烷基)甲基-(烯丙基二甲基甲硅烷基)环戊二烯基]铂(IV)、
·三甲基[(3-双-三甲基甲硅烷氧基)甲基甲硅烷基丙基](烯丙基二甲基甲硅烷基)环戊二烯基铂(IV)、
·三甲基[(3-三乙氧基甲硅烷基)丙基-(烯丙基二甲基甲硅烷基)环戊二烯基]铂(IV)、
·三甲基[(三乙氧基甲硅烷基)甲基-双(烯丙基二甲基甲硅烷基)环戊二烯基]铂(IV)、
·三甲基[(3-三乙氧基甲硅烷基)丙基-双(烯丙基二甲基甲硅烷基)环戊二烯基]铂(IV)、
·三甲基[(三乙氧基甲硅烷基)甲基-三(烯丙基二甲基甲硅烷基)环戊二烯基]铂(IV)、
·三乙基[(烯丙基二甲基甲硅烷基)环戊二烯基]铂(IV)、
·三(三甲基甲硅烷基甲基)[(烯丙基二甲基甲硅烷基)环戊二烯基]铂(IV)、
·三乙基[(三甲氧基甲硅烷基)甲基(烯丙基二甲基甲硅烷基)环戊二烯基]铂(IV)、
·三乙基[(三甲氧基甲硅烷基)甲基-双(烯丙基二甲基甲硅烷基)环戊二烯基]铂(IV)、
·三乙基[三(烯丙基二甲基甲硅烷基)环戊二烯基]铂(IV)和
·三乙基[(三甲氧基甲硅烷基)甲基三(烯丙基二甲基甲硅烷基)环戊二烯基]铂(IV)。
这些铂配合物例如在WO 2016/030325 A1中描述。
在另一个实施方案中,硅酮组合物是可过氧化交联的硅酮材料。这些硅酮材料可以通过添加有机过氧化物(作为组分D)进行有机交联。在这种情况下,硅酮组合物至少由组分(A)和(D)组成。在那种情况下,在本发明的硅橡胶材料中优选存在0.1至20wt%的组分(D)。就组分(D)而言,可以使用的交联剂包括符合现有技术的所有典型的过氧化物。组分(D)的实例是二烷基过氧化物、例如2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧)己烷、1,1-二(叔丁基过氧)环己烷、1,1-二(叔丁基过氧)-3,3,5-三甲基环己烷、α-羟基过氧-α'-羟基二环己基过氧化物、3,6-二环己叉基-1,2,4,5-四环氧乙烷、二叔丁基过氧化物、叔丁基叔三蝶烯基过氧化物和叔丁基三乙基-5-甲基过氧化物、二芳烷基过氧化物、例如二枯基过氧化物、烷基芳烷基过氧化物、例如叔丁基枯基过氧化物和α,α-二(叔丁基过氧)-间/对二异丙基苯、烷基酰基过氧化物,例如过苯甲酸叔丁酯、和二酰基过氧化物,例如过氧化二苯甲酰、双(2-甲基苯甲酰过氧化物)、双(4-甲基苯甲酰过氧化物)和双(2,4-二氯苯甲酰过氧化物)。优选使用乙烯基特异性过氧化物,这些的主要代表是二烷基和二芳烷基过氧化物。特别优选使用2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧)己烷和二枯基过氧化物。可以使用单独的过氧化物或不同过氧化物的混合物。可过氧化交联的硅橡胶材料中的成分(D)的量优选为0.1至5.0wt%,更优选为0.5至1.5wt%。因此,优选的是本发明的可交联的硅橡胶材料,其特征在于,交联剂(D)以0.1至5.0wt%存在,并且表示有机过氧化物或有机过氧化物的混合物,在每种情况下基于硅酮组合物的总质量。
所描述的材料可以任选地包含所有其他的佐剂,这些佐剂迄今为止也已经用于生产过可氧化物交联的组合物和可加成交联的组合物。
这些佐剂也可以加入到现有技术中已知的所有缩合交联的硅酮弹性体组合物中。例如在EP 0787766 A1中描述了交联类型的更详细描述。
任选组分的实例尤其包括(E)填料。
可以用作本发明的硅酮组合物中的组分的增强填料的实例是具有至少50m2/g的BET表面积的气相或沉淀二氧化硅,以及炭黑和活性炭,例如炉黑和乙炔黑,优选的是BET表面积为至少50m2/g的气相和沉淀二氧化硅。所述二氧化硅填料可以具有亲水特性或可以通过已知方法制成疏水性的。基于硅酮组合物的总质量,可交联组合物中的活性增强填料的量为0至70wt%,优选为0至50wt%。
特别优选地,可交联的硅橡胶材料的特征在于,填料(E)被表面处理。表面处理通过现有技术中已知的用于使细碎的填料疏水化的方法获得。疏水化可以例如,通过原位方法,在掺入到聚有机硅氧烷中之前或在聚有机硅氧烷存在下进行。两种方法都可以分批操作和连续形式进行。优选使用的疏水剂是能够与填料表面反应以形成共价键或永久性物理吸附在填料表面上的有机硅化合物。疏水剂的实例是烷基氯硅烷,例如甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷、三甲基氯硅烷、辛基三氯硅烷、十八烷基三氯硅烷、辛基甲基二氯硅烷、十八烷基甲基二氯硅烷、辛基二甲基氯硅烷、十八烷基二甲基氯硅烷和叔丁基二甲基氯硅烷;烷基烷氧基硅烷,例如二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、三甲基甲氧基硅烷和三甲基乙氧基硅烷;三甲基硅烷醇;环状二有机(聚)硅氧烷,例如八甲基环四硅氧烷、十甲基环戊硅氧烷;直链二有机聚硅氧烷,例如具有三甲基甲硅烷氧基端基的二甲基聚硅氧烷、以及具有硅烷醇或烷氧基端基的二甲基聚硅氧烷;二硅氮烷,例如六烷基二硅氮烷、尤其是六甲基二硅氮烷、二乙烯基四甲基二硅氮烷、双(三氟丙基)四甲基二硅氮烷;环状二甲基硅氮烷,例如六甲基环三硅氮烷。也可以使用如上所述的疏水剂的混合物。为了加速疏水化,还任选地加入催化活性添加剂,例如胺、金属氢氧化物和水。
疏水化可以例如在一个步骤中使用一种疏水剂或两种或更多种疏水剂的混合物来完成,或者在两个或更多个步骤中使用一种或多种疏水剂来完成。
表面处理的结果是,优选的填料(E)的碳含量为至少0.01,最高高达20wt%,优选为0.1至10wt%,更优选为0.5至5wt%,基于硅酮组合物的总质量。特别优选的是那些可交联的硅橡胶材料,其特征在于填料(E)是具有基于填料的总质量0.01至2wt%的Si键合的脂族不饱和基团的表面处理的二氧化硅。这些基团是例如,Si键合的乙烯基。在本发明的硅橡胶材料中,成分(E)优选单独使用或同样优选以两种或更多种细分填料的混合物形式使用。
本发明的硅酮组合物可替代地包括基于硅酮组合物的总质量最多达70wt%,优选为0.0001至40wt%的分数的另外的添加物作为成分。这些添加物可以是例如惰性填料、不同于硅氧烷(A)、(B)和(C)的树脂聚有机硅氧烷、增强和非增强填料、杀真菌剂、香料、流变添加剂、腐蚀抑制剂、氧化抑制剂、光稳定剂、阻燃剂和影响电性能的试剂、分散助剂、溶剂、助粘剂、颜料、染料、增塑剂、有机聚合物、热稳定剂等。这些包括添加物,例如细磨的石英、硅藻土、粘土、白垩、锌钡白(lithopone)、炭黑、石墨、石墨烯、金属氧化物、金属碳酸盐、金属硫酸盐、羧酸的金属盐、金属粉尘、纤维、纳米纤维例如,玻璃纤维、聚合物纤维、聚合物粉末、染料、颜料等。
此外,这些填料可以是导热的或导电的。导电填料可以用于例如,产生导电硅酮层,其进而可以用作传感器、致动器或其他EAP系统中的电极层。导热填料的实例是氮化铝;氧化铝;钛酸钡;氧化铍;氮化硼;金刚石;石墨;氧化镁;颗粒金属,诸如例如铜、金、镍或银;碳化硅;碳化钨;氧化锌和/或其组合。导热填料在现有技术中是已知的并且可商购获得。例如,CB-A20S和Al-43-Me是不同粒度的氧化铝填料,可从Showa-Denko商购,并且AA-04、AA-2和AA1 8是氧化铝填料,其可从Sumitomo Chemical Company商购。银填料可从Attleboro,Massachusetts,美国的Metalor Technologies U.S.A.Corp.商购。氮化硼填料可从Advanced Ceramics Corporation,Cleveland,Ohio,美国商购。
增强填料包括二氧化硅和短切纤维,诸如例如短切纤维。可以使用具有不同粒度和变化的粒度分布的填料的组合。
硅酮组合物可进一步包含一种或多种任选组分。任选组分的实例尤其包括(F)一种或多种溶剂、和(G)一种或多种抑制剂。
硅酮组合物可以另外任选地包含(F)一种或多种溶剂。然而,应确保溶剂对整个系统没有不利影响。合适的溶剂是现有技术中已知的并且可商购。溶剂可以是例如,具有3至20个碳原子的有机溶剂。溶剂的实例包括脂族烃类,诸如例如壬烷、十氢萘和十二烷;芳族烃类,诸如例如均三甲苯、二甲苯和甲苯;酯类,诸如例如乙酸乙酯和丁内酯;醚类,诸如例如正丁醚和聚乙二醇单甲醚;酮类,诸如例如甲基异丁基酮和甲基戊基酮;硅酮流体,诸如例如直链、支链和环状聚二甲基硅氧烷,以及这些溶剂的组合。粘合剂制剂中的特定溶剂的最佳浓度可以通过常规实验容易地确定。取决于化合物的重量,基于硅酮组合物的总重量,溶剂的量可为0至95%或1至95%。
抑制剂(G)和稳定剂用于本发明的硅酮组合物的工作时间、起始温度和交联速率的目标设定。这些抑制剂和稳定剂在加成-交联组合物领域中是众所周知的。普通的抑制剂的实例是炔醇、例如1-乙炔基-1-环己醇、2-甲基-3-丁炔-2-醇和3,5-二甲基-1-己炔-3-醇、3-甲基-1-十二炔-3-醇、聚甲基乙烯基环硅氧烷例如1,3,5,7-四乙烯基四甲基四环硅氧烷、具有甲基乙烯基-SiO1/2基和/或R2乙烯基SiO1/2端基的低分子量硅油,例如二乙烯基四甲基二硅氧烷、二乙烯基四甲基二硅氧烷、四乙烯基二甲基二硅氧烷、三烷基氰尿酸酯、马来酸烷基酯,例如马来酸二烯丙基酯、马来酸二甲酯和马来酸二乙酯、富马酸烷基酯,例如富马酸二烯丙基酯和富马酸二乙酯、有机氢过氧化物,例如枯烯氢过氧化物、叔丁基氢过氧化物和蒎烷氢过氧化物、有机过氧化物、有机亚砜、有机胺、二胺和酰胺、磷烷和亚磷酸酯、腈、三唑、二氮丙啶和肟。这些抑制剂添加物(E)的活性取决于其化学结构,因此浓度必须单独确定。抑制剂和抑制剂混合物优选以基于混合物的总重量的0.00001%至5%,优选为0.00005%至2%,且更优选为0.0001%至1%的定量分数添加。
混合硅酮组合物的所有组分后,剪切速率为1s-1时的动态粘度为10mPa·s至1000Pa·s,优选为100mPa·s至100Pa·s且更优选为200mPa.s至50Pa·s,根据DIN EN ISO3219:1994和DIN 53019,使用带有锥/板系统的校准流变仪,锥CP50-2开度角为2°,在25℃下和剪切速率为1s-1下测量的。合适的仪器是例如,可从Anton Paar GmbH,奥地利购买的MCR302流变仪(尺寸为105μm)。
本发明的可交联硅酮组合物具有的优点是,它们可以使用容易获得且因此经济的起始原料以简单的方法生产。本发明的可交联组合物的另一个优点是,作为单组分制剂,它们在25℃和环境压力下显示出高的储存稳定性,并且它们仅在高温下迅速交联。本发明的硅酮组合物具有的优点是,在双组分制剂的情况下,在两种组分混合后,它们产生可交联的硅酮材料,其可加工性在25℃和环境压力下持续很长时间,因此表现出极长的可使用时间(pot life,有效期),并且仅在高温下才能快速交联。
在市场上可以买到的硅酮组合物的实例有(根据材料的粘度,为了更好的可加工性可以添加溶剂):
来自WACKER Chemie Ag的材料:P系列(7010、7600、7613、7161-160、7616-195、7618、7619、7622、7623、7624、7628、7629、7630、7633、7636、7642-220、7670、671、7676、7682、7683/15、7683/25、7683/47、7683/50、7683/55、7684/60、7685、7686、7687、7688、7700、7710、7720、7731、7742、7770、7707US、7915等)、/>M系列(4115、4125、4370、4400、4440、4441、4470、4600、4601、4615、4630、4635、4640、4645、4641、4643、4644、4670、4647、4648、4670)、/>RT系列(601、602、604、607、615、617、619、620、622、623、624、625、626、627、628、629、630、633、646、670、672、675、678、685等)、SOLAR系列(2000、2200、2202、3210等)、/>LR系列(2000、2200、2202、3210、等)、/>LR系列(3003/03、3003/05、3003/10、3003/20、3070/20、3844/20、3846/20、3856/20、3003/30、3004/30、3005/30、3040/30、3044/30、3065/30、3070/30、3071/30、3072/30、3843/30、3844/30、3846/30、3856/30、3003/40、3003/50、3003/60、3003/70、3003/80、3003/85、3004/40、3004/50、3004/60、3004/70、3005/40、3005/50、3005/60、3040/40、3040/50、3040/60、3043/40、3043/50、3043/60、3043/70、3015/70、3023/60、3092/65、3094/60、3065/50、3066/40、3066/60、3066/80、3070/40、3070/50、3070/60、3071/40、3071/50、3071/60、3072/40、3074/60、3076/70、3170/40、3841/50、3842/40、3842/50、3842/60、3842/70、3162等)、/>FLR系列(3900/40、3900/60、3905/40、3905/60等)、/>R系列、WACKER/>系列(610,611、612、613、616、619等)、/>系列、/>系列、/>系列、/>系列、系列、/>系列。
除了上述可交联的硅酮组合物之外,为了施加附加层,另外可以使用非固化的硅酮组合物,诸如例如硅油。在该上下文中,可以使用WACKER Chemie AG,德国的以下产品:AK SILICONOEL系列、/>FLUID TR系列、/>系列。通常可以使用硅酮基PSA(压敏粘合剂)。
此外,在各种应用中的另一个优点是使用非固化的印刷化合物作为载体材料(support material)或脱模层(release layer)。这些材料可以随后通过冲洗和/或加热从印刷体上去除或取出而没有残留。此处常见的印刷化合物是聚乙二醇(PEG)。合适的载体材料例如在WO 2017/020971 A1和WO 2018/036640 A1中描述。
本公开中所述的硅酮层、硅酮膜和硅酮多层复合材料的单独层优选具有0.1至400μm,更优选为1至200μm,非常优选为1至150μm,且尤其优选为5至100μm的厚度,并且在200cm2的面积上测量的,各自具有±5%的厚度精度,在每种情况下优选的厚度精度均为±3%。
绝对层厚度的测定可以借助于SEM分析(扫描电子显微镜分析)进行,并且通过冷冻切片进行。表面质量和粗糙度例如使用共聚焦显微镜确定。
优选地,至少面对印刷化合物载体(33)或硅酮材料(35)的沉积载体(36)的表面被充电到电位phi_2,其中phi_2和phi_1具有相反的极性,并且选择phi_2和phi_1使得在步骤(v)中转移到沉积载体(36)上的硅酮组合物的电荷量的至少一部分在沉积载体(36)的表面上被中和。
设置在印刷化合物载体和硅酮组合物之间优选是不透明的分离层,其在用激光束照射时加热。该不透明的分离层可以永久地结合到印刷化合物载体上,或者可以被构造为分离层或溶解层。
激光束的焦点优选位于印刷化合物载体上方。
优选地,根据DIN EN ISO 3219:1994和DIN 53019通过具有锥-板系统的校准流变仪,锥CP50-2且开度角为2°,在25℃和剪切速率为1s-1下测量的,硅酮组合物具有10mPa·s或更大和1000Pa·s或更小,更优选为1至100Pa·s的动态粘度。
优选地,硅酮组合物是加成-交联的硅酮组合物,并且包含以下组分:
(A)含有至少两个具有脂族碳-碳多键的基团的有机化合物或有机硅化合物,
(B)含有至少两个Si键合的氢原子的有机硅化合物,或代替(A)和/或(B)或除(A)和(B)之外
(C)含有具有脂族碳-碳多键的SiC键合的基团和Si键合的氢原子的有机硅化合物,以及
(D)氢化硅烷化催化剂。
优选地,加成交联的硅酮组合物包含以下另外的组分:
(E)一种或多种填料,选自由以下各项组成的组:BET表面积为至少50m2/g的气相或沉淀二氧化硅、炭黑、活性炭、石墨、石墨烯、金刚石、碳纳米管、氮化铝、氧化铝、钛酸钡、氧化铍、氮化硼、氧化镁、微粒金属、碳化硅、碳化钨、氧化锌、二氧化钛、铁氧体、NIR吸收剂、MIR吸收剂以及这些填料的组合。
硅酮层优选是介电硅酮层或导电硅酮层。
通过扫描电子显微镜分析测量的,硅酮层优选具有0.1μm至200μm的层厚度。
印刷化合物载体优选对激光束高度透明,并且选自由以下各项组成的组:玻璃、玻璃状二氧化硅(vitreous silica)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和硒化锌玻璃。
沉积载体优选选自由以下各项组成的组:PET、玻璃、超薄柔性玻璃和金属。在循环中或从上游操作步骤中,可以将交联的硅酮层、可交联的硅酮组合物层、具有至少两层固化的硅酮的硅酮多层复合材料和/或金属层置于沉积载体上。
位于沉积载体上的现有层优选为膜厚度为0.1μm至200μm的硅酮膜或具有至少两层固化的硅酮的硅酮多层复合材料,每层的层厚度为0.1μm至200μm,在每种情况下通过扫描电子显微镜分析测量。
优选地,将转移的硅酮组合物与膜厚度为0.1μm至200μm的硅酮膜或具有至少两层固化的硅酮(每层的层厚度为0.1μm至200μm)的硅酮多层复合材料层压在一起,在每种情况下通过扫描电子显微镜分析测量。
优选地,通过与膜载体分离来获得层压在沉积载体上或准备放置在沉积载体上的硅酮膜,该分离包括以下步骤:
-将其上具有硅酮膜的膜载体浸入液体浴中和/或通过喷雾单元沿尚未分离的硅酮膜的方向用液体喷雾已经从硅酮膜上分离的膜载体的内部;和
-从膜载体上分离硅酮膜。
分离的硅酮膜优选通过调节的穿孔测试仪测试损伤。在此使用的电离电压为100至40 000V,优选为2000至20000V。
优选地,通过重复上述激光转移印刷方法的步骤(i)至(vi),将一层或多层另外的硅酮层施加到转移的硅酮组合物上。
优选地,沉积载体被配置为移动的传送带,其从沉积载体辊(2)供应并且在涂覆之后被收集在存储辊(18a)中。
在替代实施方案中,沉积载体被配置为移动的循环带并且经由带存储器(18b)循环直到使用一个或多个硅酮层的涂覆以及任选地使用另外膜的层压结束。
优选地,将激光源设置为粗糙化、烧蚀、结构化和/或切割沉积载体或施加在其上的硅酮层。
本发明的方法可用于生产复合电极。
硅酮层优选是导电硅酮层,并且该方法优选包括以下步骤:
-提供介电层,优选为介电硅酮层,
-将导电金属层施加到介电层;
-将导电硅酮层施加到导电金属层上;
-将另外的导电金属层施加到导电硅酮层上;
-将另外的介电层,优选为介电硅酮层,施加到另外的导电金属层上。
优选地,介电层各自具有5μm至100μm的层厚度,导电金属层各自具有0.01μm至5μm的层厚度,并且导电硅酮层具有5μm至100μm的层厚度,通过扫描电子显微镜分析测量。
优选地,由步骤(v)得到的具有未转移的可交联的硅酮组合物的印刷化合物载体用可交联的硅酮组合物再次完全涂覆,并用于通过激光转移印刷施加一层或多层另外的硅酮层。
完全涂覆优选包括以下步骤:
-借助于载出(carry-off)系统将未转移的硅酮组合物与印刷化合物载体分离(这还包括将剩余的未交联和/或交联的硅酮组合物从先前转移的硅酮组合物的区域中分离);
-在处理系统中处理分离的硅酮组合物;和
-借助于载入(carry-on)系统将加工的硅酮组合物运送到印刷化合物载体上。
常见的激光转移印刷工艺(LIFT=激光诱导的正向转移)已在文献中充分描述,并且是现有技术。
在与硅酮组合物一起使用的情况下,用定义的电荷以及额外使用静电场扩展该方法已被证明是有利的(EF LIFT=电场激光诱导的正向转移)。
在下文中,参考图1至图6以示例的方式描述了本发明的多个实施方案。然而,关于本发明的构造形式,它们不应被理解为是结论性的(conclusive)。
图3用图(30)描绘了这种EF LIFT过程。在这种情况下,激光源(31)用于通过激光束(32)从对激光辐射透明的印刷化合物载体(33)分离硅酮组合物(35)。分离发生在分离区域(38)中。在此,激光束(32)引起加热,该加热引起气体的形成(例如,通过蒸发、升华或分解硅酮组合物(35)中存在的至少一种组分)。在另外的实施方案中,可以通过附加的不透明分离层(34)来执行激光辐射转化为热的过程。在光学透明的硅酮弹性体的情况下,这是特别有利的。在典型的LIFT方法中,硅酮组合物(35)的分离足以将分离的印刷化合物(39)放置在沉积载体(36)上。在使用硅酮弹性体的LIFT工艺的特殊情况下,可以通过另外充电印刷化合物和载体区域来实现这种分离和放置的改进。在那种情况下,硅酮组合物(35)被充有电位(phi_1)、沉积载体(36)的表面被充有电位(phi_2),且电极(37)被充有电位(phi_3)。这些电位的极性应选择为产生相反的电荷。层之间的距离为(h)的电荷会产生电场(E)。这些进而在沉积载体(36)的方向上在硅树脂组合物(35)上产生力。因此,分离的印刷化合物(39)在静电力的作用下加速并沿沉积载体(36)的方向移动。在分离过程中和在撞击时,分离的硅酮组合物(39)受到很大的机械剪切力。一种有利的材料组合物(例如,剪切稀化的硅酮)在此对于形成不透水层(impervious layer)(42)是有利的。
硅酮组合物的剪切稀化行为例如在WO 2017/081028 A1中结合弹道印刷过程(ballistic printing processes)进行描述。
另外,放置的层(42)中的剩余电荷的静电力沿电极(37)的方向起作用。沉积载体(36)以电位(phi_2)在表面上的充电证明对于松弛是有利的,其水平低于所放置的硅酮组合物(39)的电荷量。应选择材料(42)的剩余电荷,使得对电场(E)的影响尽可能小,并且可改善或加速层(42)的松弛。
在已知的LIFT方法的许多版本中,提到了将激光束聚焦到印刷化合物和印刷化合物载体(33)之间的界面上。在使用硅酮的版本中,在印刷化合物载体上方聚焦可获得更好的印刷图案。此处焦点(40)在印刷化合物载体(33)上方几微米至几毫米的范围内。首先将激光束聚焦在界面上、界面内或界面下会产生硅酮组合物(39)分离,但这随后导致沉积载体(36)发生大量二次加热,从而导致所施加的硅酮组合物(42)的燃烧或热变性。
常规的激光源(31)例如是,Nd:YAG激光器(钕掺杂的钇铝石榴石激光器),其发射在NIR范围内(近红外,约0.78至3μm)的激光辐射。对于大多数激光器系统,这些波长用于耦合到不透明的介质(例如金属)中。在本发明所述的应用中,有利的是将载体材料如玻璃、玻璃状二氧化硅、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等用于印刷化合物载体(33)。在透明硅酮的情况下,在硅酮组合物中必须存在不透明涂层(34)或吸收性添加剂,诸如例如炭黑、石墨、石墨烯、碳纳米管(CNT)。非导电吸收剂可从例如FEW Chemicals GmbH,德国商购。
EF LIFT过程的其他变体可以采取在MIR范围(中红外,约3至50μm)内改变激光器(31)的波长的形式。在这种情况下,常规激光源的波长范围为10.6μm(CO2激光器)。在该特定构造中,可以在EF LIFT工艺中使用透明的硅酮弹性体而无需添加吸收剂并且没有不透明的分离层(34)。在该构造中,印刷化合物载体(33)被制成对于相关波长是光学透射的。对于10.6μm的波长,在此优先使用ZnSe玻璃(硒化锌)。在此特别使用的是在ZnSe载体的界面处的抗反射涂层。在这种情况下,通常的供应商是LASER COMPONENTS GmbH,德国。
在本发明的方法中,激光器的波长在0.78μm至20μm的范围内,更优选在0.9μm至12μm的范围内,非常优选在0.9μm至1.1μm的范围内。
分离层(34)是本领域技术人员已知的,并且例如可以由通过CVD(化学气相沉积)或PVD(物理气相沉积)沉积的层或其他不透明物质组成。该层可以优选地附接到印刷化合物载体(33),使得在被激光器(31)加热时,分离层(34)不会从印刷化合物载体(33)上分离。
在图4中,在过程图(49)中,描绘了用于印刷化合物(35)的施用系统。在这种情况下,未转移的印刷化合物(35)通过载出和载入系统(43)从印刷化合物载体(33)和/或从分离层(34)分离,其在其整个面积上被印刷化合物再次涂覆。载出单元(44)将未转移的印刷化合物(35)和部分未分离的印刷化合物从印刷化合物载体(33,34)拉入到区域(41)中。印刷化合物载体在此沿正X方向朝向分离单元移动。PTFE剥离器和由软质材料制成的去除边缘被证明作为载出单元(44)有利。分离的旧印刷化合物由处理单元(45)从载出单元(44)输送出来,混合并进行确定的机械剪切。应选择发生的剪切速率优选在0.1-1000s-1的范围内,更特别地在0.1-100s-1的范围内。太高的剪切速率可能不利地影响混入以及印刷化合物的填料的性能。太低的剪切速率导致不良混合和/或导致新层的不良涂布。印刷材料通过将印刷化合物从储存容器(47)供给到载入系统的叠印区域(46)中而被供应和补充。进料可以采取从容器(47)到区域(46)的点线的形式,或者在两者之间具有永久的材料流的环线形式。优选地,通过在两个区域之间循环印刷化合物,在容器(47)和区域(46)中对印刷化合物永久地施加剪切力。特别地,除了剪切之外,还对容器(47)或整个施加系统进行加热。在这种情况下,载出的印刷化合物通过(47)和(46)之间的材料循环而重新加热。存在的材料的温度在-10℃至150℃的范围内,更优选在20℃至100℃的范围内,特别优选在50℃至80℃的范围内。
通过带排气的常规计量系统进行向储存容器(47)供应材料。例如,可从ViscoTecPumpen-u.Dosiertechnik GmbH,德国获得此类系统。
由于区域(46)中的压力增加和剪切,在印刷化合物载体上施加了厚度为1至400μm,优选为10至50μm,更特别为10至20μm的无气泡的均匀硅酮层。使用精密厚度去除器(48),印刷化合物的更新层(35)再次变窄至层厚度偏差+/-5%,并且可以任选地充电为电位(phi_1)。在这种情况下,精密厚度去除器是导电的。此处优选使用至少一个由硬化金属制成的搭接精密刮刀(lapped precision doctor blade)。此处特别优选使用不显示材料烧蚀、耐腐蚀和耐溶剂,并且在医疗应用中被批准的刮刀/材料。
在另一种形式中,可以通过电离(22)非接触地完成将印刷化合物充电至电位(phi_1)。这可以单独进行或与在厚度去除器(48)处的充电组合地进行。常规调节的电离系统是技术人员已知的并且例如可从Simco-Ion,荷兰获得。
图1示出了各种实施方案的用于生产多层硅酮弹性体系统的卷-卷(roll-to-roll)方法。
在过程图(1)中,由不可拉伸的传送带(36)组成的辊(2)和(3)向过程(1)输送弹性体或弹性体层压板(14)的超薄电活性膜(55),任选地位于所述带(36)上,并且任选地具有层压膜(4)。在展开过程中将层压膜(4)去除。
根据原理(30),涂层系统(5)和(6)将非交联形式的印刷化合物(电极材料和/或非导电材料)带到沉积载体(36)或层压板(14)上。可以根据需要改变要施加的层的几何形状。可以使用主动摄像机系统(16)来确保这些层的几何定义位置。在那种情况下,摄像机系统(16)检验已经施加在层压板(14)中的层的形状以及位置。高级控制和调节单元根据来自摄像机系统(16)的信息以及其他调节变量诸如例如网速度(web speed)或设定电位诸如例如phi_1、phi_2和phi_3来控制和定位涂覆系统(5)和(6)。
随后将所施加的层与弹性体的膜(55)一起层压,该弹性体的膜(55)在分层单元(7)中与膜载体(19)分离。
图5,在详细视图(50)中,显示了用于超薄弹性体膜(优选为1至200μm)的温和无缺陷分离机制。弹性体的超薄膜(55)从不可拉伸的膜传送带(19)连续分离,优选浸入液体浴(51)或在液体润湿(52)的影响下,特别是通过喷涂装置(54)产生。自由的膜传送带(19)随后被收集在卷绕单元(9)上。
弹性体膜的温和分离的原理是基于化学和物理粘附性的降低,由于在弹性体和膜载体的疏水膜的分离区域中存在液体亲水性中间层(57)而导致。在分离时,浴中的液体界面在膜载体上形成接触线,该接触线在弹性体膜(55)的边缘施加毛细管诱导的去除力。该设备可以任选地包括位置可调节的导向辊(56),其限定弹性体的膜和膜载体之间的分离角。
在膜载体(19)用例如,可溶于浴(8)中的液体(51)中的脱模剂组分进行预处理的情况下,通过在液体罐中溶解该层,此处可以在弹性体的完全交联膜和膜载体之间故意减小所需的分离力。本发明的分离机构的另一个优点是,在存在一层液体的情况下,静电荷被中和并且粘附的污物颗粒也被连续去除。随后,通过空气喷射单元(10),例如空气辊、空气喷射器或风扇,从弹性体的膜(55)中去除粘附在弹性体的膜(55)上的液滴。
辊(53)的旋转速度可任选地不同,以由此实现弹性体的游离膜(55)的确定的初步拉伸。
在弹性体膜的液体辅助分离的情况下,特别是用超纯水进行时,可以通过添加表面活性添加剂(例如,表面活性剂)来提供支撑。膜载体(19)的一般表面改性可以使此处的粘附力最小化,从而改善分离过程。普通的方式和方法在现有技术中是已知的。
借助于放电设备(20),在从沉积载体辊(2)上展开之后,沉积载体(36)连同位于其上的所有硅酮材料、硅酮层和/或层压板(14)一起被排出。
无接触充电(21)将沉积载体表面(待印刷的沉积载体(36)的表面)充电到电位(phi_2)。在此,沉积载体表面是利用印刷系统(5)和(6)进行印刷的最顶部区域。
在印刷系统中,印刷化合物被充电到电位(phi_1)。电位(phi_3)的场电极(37)位于印刷系统(5)和(6)的下方,紧随沉积载体(36)。
借助于放电设备(20),沉积载体(36)连同位于其上的所有硅酮材料、硅酮层和/或层压板(14)一起被排出。充电单元(23)以限定的方式将沉积载体(36)上的最上层和/或施加的印刷化合物(42)充电到电位(A)。
借助于充电设备(25),在面对所施加的印刷化合物(42)的一侧上将自由的弹性体膜(55)局部地充电到电位(B)。当硅酮膜(55)沉积在印刷化合物(42)上时,电位(A)和(B)的极性不同,并且具有吸引和粘附的作用。
静电层压的操作在现有技术中是已知的,并且被用于多种层压过程中。
辊(11)设定沉积角度以及沉积和到层压板(14)可能必需的任何机械压力。如此产生的层压板(14)被引导通过场单元(26),其中磁场和/或电场影响未固化的硅酮层。从感应加热到磁性填料的排列,这可能会在弹性体层中产生任意变化的效果。层压板在固化站(12)中交联。在冷却站(13)中,层压板被冷却。然后在辊(18a)上插入层压膜(4),然后收集(卷起)固化和冷却的层压板。
为了错误检测,穿孔测试仪(24)对自由悬浮的弹性体膜(55)进行无接触测试,以检查损坏和弱点。在测试之后,通过放电设备(20)进行放电。弱点或缺陷可通过电击穿识别,并由穿孔测试仪(24)发出信号。出现在缺陷处的电弧会导致燃烧,并在击穿部位产生可识别的着色或变化。在高级控制和调节单元中评估被识别和发信号的缺陷,并根据网位置(web position)进行分配和任选地标记。缺陷下方和周围的区域将记录在控制和调节单元的软件中,然后声明为不合格品。
以单独的形式记录缺陷的位置,并在随后的新印刷和/或层压过程中,通过激光去除缺陷表面,并通过印刷单元(6)再次填充绝缘硅酮弹性体。
诸如分离和分离角度、预张力、拉伸、沉积角度和空气夹杂物的关键问题在此对后续EAP系统的精度和功能产生重大影响。例如,膜的沉积不理想,并且在施加附加层期间还可能夹杂空气,导致在固化操作期间的随后起泡。
简单的机械分离导致对硅酮膜的部分或完全损坏。在EAP系统中后续使用时,这导致电击穿和组件故障。
由于膜从膜载体上的任何干燥分离,形成了尖峰,并且膜被部分地过度拉伸,并产生裂纹或孔。在空气中进行所有清除过程的情况下,会发生这些局部过度暴露。粘附力只有在使用水膜分离的情况下才得以实现,因此,硅酮膜的机械负荷降低到可以避免损坏的程度。在水下去除或简单润湿去除边缘会导致粘附力显著降低,并导致膜的机械负荷降低。
图2所示为带有过程图(29)的过程的特定实施方案。在这种情况下,代替固化的硅酮层的涂覆/层压,相反通过涂覆系统以湿法涂覆。该方法的特征在于,上述沉积载体(36)以不可拉伸的循环带的形式实现。该循环带可能已经携带多层硅酮弹性体。从回路存储器(18b)中取出循环带上的电中性层,并通过充电单元(27)将其充电到电位(C)。涂覆器(15)在沉积载体上和位于其上的层上的整个区域上沉积硅酮层。充电单元(28)将涂覆器(15)的硅酮材料充电到电位(D)。电位(C)和(D)的极性不同,因此会产生静电力。在这种情况下,涂覆过程受到静电力的作用支撑。在通过涂覆器(15)沉积或涂覆层之后,固化站(12)部分进行部分至完全的涂覆的层的固化。借助于放电站(20),沉积载体与位于其上的所有层一起被电中和。
如上所述,再次进行印刷操作(5,6),直到固化站(12)。之后,如上所述,可以任选地进一步涂覆硅酮层。通过场的整体固化和影响随后在现场单元(26)、固化站(12)中进行,还在冷却站(13)中进行冷却。
网引导件(web guide)(17)根据网位置和网张力来分别调节循环带和沉积载体(36)。回路存储器(18b)根据期望的批量大小中间存储必要的工艺数量或批次量。当达到所需的层数时,将硅酮弹性体层压板从循环带上取下。常规的取出装置在本领域中是已知的。
在该方法的一种特定配置中,在EF LIFT方法之前,分别对要涂覆的表面进行粗糙化和/或烧蚀或结构化。另外,可以将激光器系统设置为在沉积传送带(36)上进行单一化。在该过程中,沉积传送带(36)没有损坏。
例如,可使用波长为10.6μm的雕刻激光器切割和定向烧蚀硅酮层。此外,例如利用9.3μm的激光,可以实现切割精度的提高。因此,安装不同的激光源(例如波长:1.06μm和10.6μm)适用于切割的系统和用于LIFT印刷的系统。
在该方法的一个特定变体中,将电极构造为多层系统(复合电极)。图6以截面图(60)的形式示出了这种电极布置。包含非常好的导电性的物质(例如金属、CNT、导电炭黑等)的薄硅酮层(62)与非常柔软的导电层(63)结合以形成电极。在该电极中,层(63)具有将电荷传输到电极充电表面(62)的功能。高导电层(62)通常缺乏长期弹性,并且在EAP系统的塑性应力过程中变得脆弱,并趋于损害电荷传输,直至单个区域的整体绝缘。分开充电表面和电荷传输的功能解决了这个问题。
就工艺而言,金属层的涂覆可以通过LIFT方法和EF LIFT方法以及其他不同的方法来进行。
在上述方法中的应用可以通过具有金属印刷化合物和/或印刷层的印刷带来进行。在直接涂覆到未固化的硅酮弹性体材料上时,粘合剂组分是多余的。
例如,电极表面可以由具有炭黑填料的弹性体形成。在这种情况下,必须牢记,为了获得足够的电导率,基于总电极质量,填料分数通常必须高于50wt%。在机械载荷(拉伸伸长率)下,可能会观察到电导率劣化。
所有EAP系统都具有相互吸引和/或排斥的电荷的物理背景。结构始终采用层的形式,因此,应在充电面积或区域中对电荷进行排序。这些区域确定电极之间的有效距离,这是有效性的一个因素。填充有导电材料(优选为CNT)的硅酮层可用于将电荷传输到电极表面。电极表面由非常薄的金属层(优选为铝)制成。
如果致动器不存在弹性导电层,则机械负载区域的加热增加,并且在退化的电极表面上也存在热点。这可以归因于该层的不良粘合,裂缝的形成以及弹性的缺乏。结合到弹性导电层解决了这个问题。
本发明的方法优选用于制造包括至少两个电极和设置在电极之间的至少一个介电硅酮层的传感器、致动器或其他EAP系统。
在这种情况下,硅酮层可以是电极层和/或可以是传感器、致动器或其他EAP系统中的介电层。
实施例
EF LIFT工艺使用TROTEC Laser Deutschland GmbH的常规激光凹版印刷系统进行。此处使用的系统是带有双激光源(60W 10.6μm的CO2激光器;20W 1.06μm的纤维激光器)的Speedy 100flexx 60/20系统。用作载体和印刷化合物载体的是来自GVB GmbH Solutionin Glas,德国的常规玻璃状二氧化硅板(vitreous silica plates)(300x 300x 3mm)。使用ZAA2300自动拉膜单元和Zehntner GmbH,瑞士的ZUA 2000通用涂覆器涂覆印刷化合物的膜。所用的印刷化合物是具有0.5m%CNT和5m%导电炭黑的RTV-2硅酮,带有来自WACKERChemie AG,德国的PT15交联剂。
刮刀系统在玻璃状二氧化硅板的一侧涂覆厚度为60μm和尺寸为200x 200mm的中心均匀层的片材。片材的边缘区域保持没有印刷化合物。将未涂覆和清洁的片材作为用于印刷的表面插入到激光器的切割室中。将涂覆的片材放置在与第一片材相距200μm的距离,面向未涂覆的片材,使其一侧带有涂层。此处的距离通过垫片(spacer)(诸如例如100μm的显微镜载玻片)进行调整。在激光器系统的控制软件中选择的印刷原件是二维填充的几何图形,没有灰色区域和阴影。此外,在20W激光器的情况下,在纤维激光器切割模式中的激光功率为40-60%就足够。选择的激光器速度为50%至70%。焦点应位于涂层和玻璃状二氧化硅板之间的界面上方约4至4.5mm。以这种方式,所选择的几何形状被激光成功地转移。
在另外的实施方案中,硅酮膜(膜100μm厚,从WACKER Chemie Ag获得)通过水膜固定在未涂覆的玻璃片材上。随后,通过Simco-Ion的充电系统将硅酮膜的顶面充电至-300V,该系统由CM LITE高压充电单元和HDR充电电极组成。使用SK050静电计测量充电,并使用Keyence的SK1000评估单元进行验证。对印刷化合物层进行的可比较的充电到+100V。随后,将两个板再次放置在激光器的切割室中。可以使用垫片在100至400μm的范围内选择印刷化合物和硅酮膜之间的距离。LIFT操作应与上述描述可比较地进行。在没有规定的充电的情况下,分离的印刷化合物将不完全和/或无目标地转移。此外,充电产生更均匀的沉积并更好地整合转移的层。/>

Claims (25)

1.一种通过激光转移印刷施加至少一个硅酮层的方法,所述方法包括以下步骤:
(i)提供激光源(31);
(ii)在所述激光源(31)下方提供印刷化合物载体(33),所述印刷化合物载体(33)对激光辐射是透明的并且在下侧上涂覆有可交联硅酮组合物(35),并且至少所述可交联硅酮组合物的表面被充电至电位phi_1;
(iii)在所述印刷化合物载体(33)下方提供沉积载体(36);
(iv)在所述沉积载体(36)下方提供电极(37),所述电极(37)被充电至电位phi_3,其中phi_1和phi_3具有相反的极性;
(v)用激光束(32)照射所述印刷化合物载体(33),使得至少一部分所述可交联硅酮组合物(35)分离并转移到所述沉积载体(36);和
(vi)通过完全或部分交联转移至所述沉积载体(36)的可交联硅酮组合物(35)形成硅酮层。
2.根据权利要求1所述的方法,其中至少面向所述可交联硅酮组合物(35)的所述沉积载体(36)的表面被充电至电位phi_2,其中phi_2和phi_1具有相反的极性,并且选择phi_2使得在步骤(v)中转移到所述沉积载体(36)的所述可交联硅酮组合物(35)的至少一部分电荷量在所述沉积载体(36)的表面上被中和。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中在所述印刷化合物载体(33)和所述可交联硅酮组合物(35)之间设置有不透明的分离层(34),在用激光束(32)照射时将所述分离层(34)加热。
4.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述激光束(32)的焦点(40)位于所述印刷化合物载体(33)的上方。
5.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述可交联硅酮组合物是加成交联硅酮组合物,并且包含以下组分:
(A)含有至少两个具有脂族碳-碳多键的基团的有机化合物或有机硅化合物,
(B)含有至少两个Si键合的氢原子的有机硅化合物,
或代替(A)和/或(B)或除(A)和(B)之外
(C)含有具有脂族碳-碳多键的SiC键合的基团和Si键合的氢原子的有机硅化合物,以及
(D)氢化硅烷化催化剂。
6.根据权利要求5所述的方法,其中所述加成交联硅酮组合物包含以下另外的组分:
(E)一种或多种填料,选自由以下各项组成的组:BET表面积为至少50m2/g的气相二氧化硅或沉淀二氧化硅、炭黑、活性炭、石墨、石墨烯、金刚石、碳纳米管、氮化铝、氧化铝、钛酸钡、氧化铍、氮化硼、氧化镁、微粒金属、碳化硅、碳化钨、氧化锌、二氧化钛、铁氧体、NIR吸收剂、MIR吸收剂以及这些填料的组合。
7.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述硅酮层是介电硅酮层或导电硅酮层。
8.根据权利要求1或2所述的方法,其中通过扫描电子显微镜分析测量的,所述硅酮层的层厚度为0.1μm至200μm。
9.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述印刷化合物载体(33)选自由以下各项组成的组:玻璃、玻璃状二氧化硅、PET、聚碳酸酯、PMMA和硒化锌玻璃。
10.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述沉积载体(36)选自由以下各项组成的组:PET膜、金属箔和玻璃。
11.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述沉积载体(36)另外具有以下单独层:一个或多个交联的硅酮层、一个或多个可交联硅酮组合物的层、具有至少两层固化的硅酮的硅酮多层复合材料和金属层。
12.根据权利要求11所述的方法,其中在每种情况下通过扫描电子显微镜分析测量的,所述单独层的厚度为0.1μm或更大至200μm或更小。
13.根据权利要求1或2所述的方法,其中将转移的所述可交联硅酮组合物与膜厚度为0.1μm至200μm的硅酮膜(55)或具有各自的层厚度为0.1μm至200μm的至少两层固化的硅酮的硅酮多层复合材料一起层压,在每种情况下通过扫描电子显微镜分析测量。
14.根据权利要求13所述的方法,其中通过从载体膜(19)上分离获得所述硅酮膜(55),所述分离包括以下步骤:
-在尚未分离的硅酮膜(55)方向上将涂覆在载体膜(19)上的所述硅酮膜(55)浸入液浴(51)中和/或通过喷涂单元(54)用液体喷涂已经从所述硅酮膜(55)上分离的载体膜(19)的内部;和
-从层压膜上分离所述硅酮膜(55)。
15.根据权利要求14所述的方法,其中通过调节的穿孔测试仪(24)对分离的硅酮膜(55)的弱点进行测试。
16.根据权利要求1或2所述的方法,其中通过重复步骤(i)至(vi),将一个或多个另外的硅酮层涂覆到转移的可交联硅酮组合物上。
17.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述沉积载体(36)被配置为移动的传送带,其从沉积载体辊(2)供应并且在涂覆后被收集在存储辊(3)中。
18.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述沉积载体(36)被配置为移动的循环带,并且经由带存储器(18b)循环,直到完成具有一个或多个硅酮层的涂层。
19.根据权利要求1或2所述的方法,其中将所述激光源(31)设置为粗糙化、烧蚀、结构化和/或切割所述沉积载体(36)的表面或施加在其上的所述硅酮层的表面。
20.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述硅酮层是导电硅酮层(63),并且所述方法包括以下步骤:
-提供介电层(61);
-将导电金属层(62)施加到所述介电层(61);
-将所述导电硅酮层(63)施加到所述导电金属层(62);
-将另外的导电金属层(62)施加到所述导电硅酮层(63);
-将另外的介电层(61)施加到所述另外的导电金属层(62)。
21.根据权利要求20所述的方法,其中所述介电层(61)各自具有5μm至200μm的层厚度,所述导电金属层(62)各自具有10nm至100μm的层厚度,并且所述导电硅酮层(63)具有5μm至200μm的层厚度,在每种情况下通过扫描电子显微镜分析测量。
22.根据权利要求1或2所述的方法,其中由步骤(v)得到的具有未转移的可交联硅酮组合物(35)的所述印刷化合物载体(33)用可交联硅酮组合物(35)再次完全涂覆,并用于通过激光转移印刷施加一层或多层另外的硅酮层。
23.根据权利要求22所述的方法,其中所述完全涂覆包括以下步骤:
-借助于载出系统(44)从所述印刷化合物载体(33)分离所述未转移的可交联硅酮组合物(35);
-在处理系统(45)中处理分离的所述可交联硅酮组合物(35);和
-借助于载入系统(43)将处理的所述可交联硅酮组合物(35)运送到所述印刷化合物载体(33)上。
24.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述方法是用于制造传感器、致动器或EAP层系统的方法。
25.根据权利要求24所述的方法,其中所述硅酮层在所述传感器、致动器或EAP层系统中用作电极层和/或用作介电层。
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