CN114630456A - 传导膜、其制造方法和用途 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种传导膜，其包括基底，在所述基底的主表面上按顺序地设计有底漆层并且随后设计有形式为密网眼状的连续网的基本上传导性的结构，所述连续网具有大量的几何形状不同的孔。
Description
技术领域
本发明涉及一种传导膜(或者说传导性膜)、用于制造所述传导膜的方法和用途。
背景技术
在现有技术中描述了例如适合作为用于交通工具的挡风玻璃的加热元件的传导膜，例如参见EP 2764996 B1、EP 2284134 B1和WO 2016/192858 A1。
按照WO 2016/192858 A1，基于多级的方法进行传导膜的制造，其中，首先在载体基底上施加能洗去的涂层，所述涂层在干燥时以密网眼状的连续网的形式形成大量裂缝。接下来当在清洗步骤中去除配设有裂缝的能洗去的涂层之后，以金属进行汽化渗镀。所获得的产物具有这样的特性，使得其在载体基底的上方具有形式为密网眼状的连续网的传导性的金属化部。
在实践中业已证明，尤其在将能洗去的涂层施加在基于聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的载体基底上的情况下，在干燥时能够确定裂缝形成的突出的各向异性。这在所获得的传导膜中导致例如在加热应用中关于热量分布的强烈的各向异性。此外，难以将制造方法由基于聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的载体基底出发转用在其它的载体基底、例如聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、热塑性的聚氨酯(TPU)或玻璃等上，因此必须根据待使用的载体基底的性质针对每个表面单独地开发能洗去的涂层的配方。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，改进在现有技术中已知的传导膜的制造。尤其应该提供一种传导膜，所述传导膜与在现有技术中已知的传导膜相比尽管使用同一种材料组合物来提供能洗去的形成裂缝的涂层，更确切地说与载体基底的材料选择无关，但该传导膜具有与在现有技术中已知的传导膜相比降低的各向异性。
该技术问题按本发明通过一种传导膜、用于制造所述传导膜的方法和用途解决。
对本发明的总结
1.(本发明的第一方面)一种传导膜，包括基底，在所述基底的主表面上按顺序地设计有底漆层并且随后设计有形式为密网眼状的连续网的基本上传导性的结构，所述连续网具有大量的几何形状不同的孔。
2.(优选的设计方案)按条目1所述的传导膜，其中，所述底漆层基于基本上包含胶粘剂和有机溶剂和/或水的组合物。
3.(优选的设计方案)按条目2所述的传导膜，其中，所述胶粘剂选自甲基丙烯酸盐、苯乙烯化合物、丙烯酸酯化合物、聚酯化合物、尤其是离子型的聚酯化合物、聚氨酯和两种或多种上述要素的混合物。
4.(优选的设计方案)按条目2或3所述的传导膜，其中，所述组合物附加地包含辅助材料，所述辅助材料选自消泡剂、交联添加剂、过程添加剂(Verlaufsadditive)、聚结添加剂、用于控制表面能的添加剂和两种或多种上述要素的混合物。
5.(优选的设计方案)按条目1至4之一所述的传导膜，其中，所述底漆层的层厚处于0.1μm至10μm的范围内。
6.(优选的设计方案)按条目1至5之一所述的传导膜，其中，所述传导性的结构基于传导性的金属化部，所述金属化部选自铜、金、铝、银、两种或多种上述元素的合金和两种或多种上述要素的多层系统。
7.(优选的设计方案)按条目1至6之一所述的传导膜，其中，所述传导性的结构基于多层布置结构，所述多层布置结构除了传导性的金属化部之外在一侧或者两侧上具有用于调节形成定义的颜色或者用于减少光泽的附加层。
8.(优选的设计方案)按条目7所述的传导膜，其中，所述用于调节形成定义的颜色或者用于减少光泽的附加层选自：金属，优选是铬、钛或者镍，金属氧化层，优选是基于亚化学计量的黑色的氧化铝、氧化铬或者氧化铜的金属氧化层，黑色的具有颜色倾斜效应并且具有反射器/电介质/吸收器结构的PVD涂层，铬黑，镍黑，金属硫化物层，基于颜色漆或者色素漆的添印
通过纳米结构化部或者蛾眼结构形成的防反射层或者两种或多种上述要素的组合。
9.(优选的设计方案)按条目1至8之一所述的传导膜，其中，所述膜附加地具有将所述传导性的结构整平的层和粘接层。
10.(优选的设计方案)按条目1至9之一所述的传导膜，其中，所述基底选自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)、热塑性的聚氨酯(TPU)和玻璃并且优选是透明的基底。
11.(优选的设计方案)按条目1至10之一所述的传导膜，其中，所述传导膜是透明的。
12.(本发明的第二方面)一种用于制造按条目1至11之一所述的传导膜的方法，包括以下步骤：
-提供基底；
-为基底的主表面配设底漆层；
-将形成裂缝的涂层施加在底漆层上并且将形成裂缝的涂层干燥，其中，所述涂层在干燥时以密网眼状的连续网的形式形成大量的裂缝；
-施加传导性的结构；
-共同地去除配设有裂缝的涂层与处于所述涂层上方的传导性的结构，因此所获得的基底具有这样的特性，使得在其配设有底漆层的主表面上形成形式为密网眼状的连续网的传导性的结构，所述连续网具有大量的几何形状不同的孔。
13.(本发明的第三方面)一种按条目1至11之一所述的传导膜的用途，所述传导膜用作加热膜，尤其是在交通工具的挡风玻璃中、其它的窗户中或者建筑物的玻璃化物中的加热膜，以及用于在没有可见的输入线路的情况下引入电流，例如用于使用在LEB膜中、太阳能电池中、智能玻璃应用中、OLED中或者触摸板中。
对本发明的详细描述
本发明基于由WO 2016/192858 A1已知的用于金属化部的精细结构化的技术，基于该金属化部可以提供电气装置、例如用于应用在交通工具的挡风玻璃中的加热膜。所述技术还包括应用形成裂缝的涂层，优选是聚合物的分散体或者溶液。形成裂缝的涂层例如借助印刷施加在基底上，因此产生薄膜，所述薄膜在干燥期间以密网眼状的连续网的形式形成裂缝。接下来以金属进行汽化渗镀，然后在清洗步骤中去除配设有裂缝的能洗去的涂层。所获得的产物具有这样的特性，使得其在透明的基底上方具有形式为密网眼状的连续网的传导性的结构。
本发明基于的认知是，借助为载体基底配设底漆层能够获得各向同性的金属网络，更确切地说与用于提供能洗去的形成裂缝的涂层的材料组合物无关并且与载体基底的材料选择无关。借助本发明不只确保了由WO 2016/192858 A1已知的制造方法在基于聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的载体基底上的可应用性，而且也确保了在任何的载体基底、例如聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、热塑性的聚氨酯(TPU)、玻璃等上的可应用性，而不需要根据待使用的载体基底的相关性单独地针对每个表面适配或者说调整能洗去的形成裂缝的涂层的材料配方。此外，按照本发明的传导膜由于其各向同性的金属网络而具有出色的与方向无关的导电性以及导热性。
优选的是，所述底漆层基于基本上包含胶粘剂和有机溶剂和/或水的组合物。所述组合物尤其这样选择，使得所述胶粘剂选自甲基丙烯酸盐、苯乙烯化合物、丙烯酸酯化合物、聚酯化合物、尤其是离子型的聚酯化合物、聚氨酯和两种或多种上述要素的混合物。此外特别地，所述组合物可以附加地包含辅助材料，所述辅助材料选自消泡剂、交联添加剂、过程添加剂、聚结添加剂、用于控制表面能的添加剂和两种或多种上述要素的混合物。
备选地，底漆层可以基于100％的UV漆系统或者反应性系统，例如单组分系统或者双组分系统。
所述底漆层的层厚优选调节为，使得所述层厚处于0.1μm至10μm的范围内。底漆层的特别优选的层厚约为1μm。
为了达到有利的传导性，所述传导性的结构基于传导性的金属、优选通过铜、金、铝或者银层实现。
在需要时，按照本发明的传导膜可以附加地具有将所述传导性的结构整平的、优选透明的层和优选透明的粘接层。关于将传导性的金属化部整平的层例如适合的是UV硬化的或者热硬化的底漆。接下来可以为由此获得的产物配设粘接层，所述粘接层例如布置在基底的与传导性的金属化部对置的侧面上。备选地，粘接层可以布置在将传导性的金属化部整平的涂层的上方。例如热封漆适合作为粘接层。按照一种特别的变型方案，所使用的粘接层、例如热封漆可以与用于整平传导性的金属化部的透明的涂层相同。
此外优选的是，所述传导性的结构基于多层布置结构，所述多层布置结构除了传导性的金属化部之外在一侧或者两侧上具有用于调节形成定义的颜色或者用于减少光泽的附加层。所述用于调节形成定义的颜色或者用于减少光泽的附加层尤其选自：金属氧化层，优选是基于亚化学计量的黑色的氧化铝或者氧化铜的金属氧化层，黑色的具有颜色倾斜效应并且具有反射器/电介质/吸收器结构的PVD涂层，铬黑，镍黑，金属硫化物层，基于颜色漆或者色素漆的添印，通过纳米结构化部或者蛾眼结构形成的防反射层或者两种或多种上述要素的组合。
本发明还涉及制造传导膜的方面，其包括以下步骤：
-提供基底；
-为基底的主表面配设底漆层；
-将形成裂缝的涂层施加在底漆层上并且将形成裂缝的涂层干燥，其中，所述涂层在干燥时以密网眼状的连续网的形式形成大量的裂缝；
-施加传导性的结构；
-共同地去除配设有裂缝的涂层与处于所述涂层上方的传导性的结构，因此所获得的基底具有这样的特性，使得在其配设有底漆层的主表面上形成形式为密网眼状的连续网的传导性的结构，所述连续网具有大量的几何形状不同的孔。
按照本发明的制造方法基于在WO 2016/192858 A1中描述的制造。
按照本发明，优选将分散体、进一步优选胶体状分散体用作形成裂缝的涂层。其它的可选方案例如存在于WO 2014/136039 A1中。此外，形成裂缝的涂层可以基于在溶液中存在的聚合物。聚合物溶液例如借助印刷施加在基底上，因此产生聚合物薄膜。所述聚合物薄膜在干燥期间形成裂缝。
由于使用底漆层，裂缝的形成与基底的材料选择无关地并且与形成裂缝的涂层的材料配方无关地延伸。在此，能够在制造方法结束时达到的线条宽度例如在使用银的情况下处于0.1μm至50μm的范围内、优选在1μm至30μm的范围内，其中，线条通常这样细，使得所述线条在使用放大镜时才能够被识别为线条。在表面中，人眼不能分辨各个单独的线条，但在反射光(或者说反射)和在透射光(或者说透射)中都可以识别出相对于未处理的或者裸露的膜的区别。因为细线条形成不规则的连续网，所以能够将不期望的衍射效应最小化。通过改变岛尺寸(Insel-
)和裂缝宽度，能够以适当的方式调节反射能力或者透光性。
用于去除配设有裂缝的涂层的方法有利地借助通过适当溶剂的溶解实现。溶剂的选择适宜地与涂层协调适配地进行。通常可以使用以下溶剂：乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、乙酸甲氧基丙酯、丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁酮、环戊酮、环己酮、二氯甲烷、氯仿、甲苯、二甲苯、甲醇、乙醇、2-丙醇。此外，可以使用缩醛或者上述溶剂的混合物。备选地，也可以通过渗透(Unterwanderung)实现形成裂缝的涂层的脱离。在这种情况下，除了提到的溶解也可以使用水溶液、溶剂和水的混合物、必要时具有表面活性剂、必要时具有消泡剂和其它添加剂。配设有裂缝的涂层的脱离和溶解也可以通过喷嘴或者也可以机械地通过刷子、辊子或者通过毛毡得到辅助。
形式为密网眼状的连续网的传导性的结构、尤其是金属化部显示了能够与全面的ITO层相比较的导电性以及光学透射。在此，细的金属线条可以与常见的压印漆、常见的底漆组合物和常见的热封漆结合地使用。
按照本发明的传导膜尤其适合应用在电气装置中，例如作为加热膜应用在交通工具的挡风玻璃中、其它的窗户中或者建筑物的玻璃化物中，以及用于在没有可见的输入线路的情况下引入电流，例如用于应用在LEB膜中、太阳能电池中、智能玻璃应用中、OLED中或者触摸板中。
附图说明
以下根据附图阐述本发明的其它实施例以及优点，在附图的视图中没有按照比例尺或者按比例地呈现，以便提高直观性。
在附图中：
图1至图4示出按照第一实施例的用于获得传导膜的各个单独的制造步骤；并且
图5示出在俯视地观察时的按照第一实施例的传导膜。
具体实施方式
图1至图4示出按照第一实施例的用于获得传导膜的各个单独的制造步骤。
按照图1和图2，首先提供基底1、在本情况下为聚碳酸酯(PC)膜，为基底1配设底漆层2并且接下来施加形成裂缝的涂层3。底漆层2在本示例中具有约1μm的层厚。形成裂缝的涂层3例如基于无机的分散体或者由丙烯酸树脂分散体制成。优选通过印刷技术、例如借助凹版印刷、柔性版印刷、狭缝式涂布、丝网印刷或者借助喷墨方法施加形成裂缝的涂层3。形成裂缝的涂层3在干燥时以密网眼状的连续网的形式形成大量裂缝。所述连续网各向同性地、即与方向无关地形成。
在下一步骤中，施加传导性的层4、在本情况下为Cu层(参见图2)。Cu层4既在配设有裂缝的涂层3上方也在涂层3的裂缝内部沉淀出。
按照图3，接下来在清洗步骤中去除配设有裂缝的涂层3和存在于涂层3上方的层4。清洗借助通过适当溶剂、例如乙酸甲酯的溶解实现。在透明的底漆层2上保留了透明的、传导性的形式为密网眼状的连续网的金属化部。
按照图4，可以可选地施加透明的整平的漆5。必要时存在的粘接层6、例如热封漆层用于将传导膜7例如施加在交通工具的挡风玻璃上。
图5示意性地以俯视图在放大的视图中示出形式为密网眼状的连续网的传导性的金属化部(图4在此示出沿着虚线A-A’的横截面视图)。
Claims (13)
1.一种传导膜，包括基底，在所述基底的主表面上按顺序地设计有底漆层并且随后设计有形式为密网眼状的连续网的基本上传导性的结构，所述连续网具有大量的几何形状不同的孔。
2.按权利要求1所述的传导膜，其中，所述底漆层基于基本上包含胶粘剂和有机溶剂和/或水的组合物。
3.按权利要求2所述的传导膜，其中，所述胶粘剂选自甲基丙烯酸盐、苯乙烯化合物、丙烯酸酯化合物、聚酯化合物、尤其是离子型的聚酯化合物、聚氨酯和两种或多种上述要素的混合物。
4.按权利要求2或3所述的传导膜，其中，所述组合物附加地包含辅助材料，所述辅助材料选自消泡剂、交联添加剂、过程添加剂、聚结添加剂、用于控制表面能的添加剂和两种或多种上述要素的混合物。
5.按权利要求1至4之一所述的传导膜，其中，所述底漆层的层厚处于0.1μm至10μm的范围内。
6.按权利要求1至5之一所述的传导膜，其中，所述传导性的结构基于传导性的金属化部，所述金属化部选自铜、金、铝、银、两种或多种上述元素的合金和两种或多种上述要素的多层系统。
7.按权利要求1至6之一所述的传导膜，其中，所述传导性的结构基于多层布置结构，所述多层布置结构除了传导性的金属化部之外在一侧或者两侧上具有用于调节形成定义的颜色或者用于减少光泽的附加层。
8.按权利要求7所述的传导膜，其中，所述用于调节形成定义的颜色或者用于减少光泽的附加层选自：金属，优选是铬、钛或者镍，金属氧化层，优选是基于亚化学计量的黑色的氧化铝、氧化铬或者氧化铜的金属氧化层，黑色的具有颜色倾斜效应并且具有反射器/电介质/吸收器结构的PVD涂层，铬黑，镍黑，金属硫化物层，基于颜色漆或者色素漆的添印，通过纳米结构化部或者蛾眼结构形成的防反射层或者两种或多种上述要素的组合。
9.按权利要求1至8之一所述的传导膜，其中，所述膜附加地具有将所述传导性的结构整平的层和粘接层。
10.按权利要求1至9之一所述的传导膜，其中，所述基底选自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)、热塑性的聚氨酯(TPU)和玻璃并且优选是透明的基底。
11.按权利要求1至10之一所述的传导膜，其中，所述传导膜是透明的。
12.一种用于制造按权利要求1至11之一所述的传导膜的方法，包括以下步骤：
-提供基底；
-为基底的主表面配设底漆层；
-将形成裂缝的涂层施加在底漆层上并且将形成裂缝的涂层干燥，其中，所述涂层在干燥时以密网眼状的连续网的形式形成大量的裂缝；
-施加传导性的结构；
-共同地去除配设有裂缝的涂层与处于所述涂层上方的传导性的结构，因此所获得的基底具有这样的特性，使得在其配设有底漆层的主表面上形成形式为密网眼状的连续网的传导性的结构，所述连续网具有大量的几何形状不同的孔。
13.一种按权利要求1至11之一所述的传导膜的用途，所述传导膜用作加热膜，尤其是在交通工具的挡风玻璃中、其它的窗户中或者建筑物的玻璃化物中的加热膜，以及用于在没有可见的输入线路的情况下引入电流，例如用于使用在LEB膜中、太阳能电池中、智能玻璃应用中、OLED中或者触摸板中。
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