EP3717269A1 - Verfahren zum bedrucken eines flexiblen produkts - Google Patents

Verfahren zum bedrucken eines flexiblen produkts

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Publication number
EP3717269A1
EP3717269A1 EP18769644.8A EP18769644A EP3717269A1 EP 3717269 A1 EP3717269 A1 EP 3717269A1 EP 18769644 A EP18769644 A EP 18769644A EP 3717269 A1 EP3717269 A1 EP 3717269A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
layer
flexible
product
treatment
printing
Prior art date
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Pending
Application number
EP18769644.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Tobias Huber
Armin SENNE
Christian Weigert
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Contitech Deutschland GmbH
Original Assignee
ContiTech Elastomer Beschichtungen GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ContiTech Elastomer Beschichtungen GmbH filed Critical ContiTech Elastomer Beschichtungen GmbH
Publication of EP3717269A1 publication Critical patent/EP3717269A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • H05K3/22—Secondary treatment of printed circuits
    • H05K3/28—Applying non-metallic protective coatings

Definitions

  • the present invention relates to a method for printing a flexible product according to the patent claim 1 and a correspondingly produced flexible product according to the patent claim 11.
  • various products which comprise at least one elastomeric material or consist of at least one elastomeric material.
  • Such products may also have at least one flexible strength member.
  • These include e.g. Tires, conveyor belts, air springs, drive belts, foils, hoses and the like.
  • the surface of the elastomeric product or the surface of an elastomeric layer of a multilayer elastomeric product may be of interest to process the surface of the elastomeric product or the surface of an elastomeric layer of a multilayer elastomeric product. In particular, it may be relevant to print such a surface.
  • elastomeric products or layers usually have such a rough surface that it is not or only partially suitable for printing processes.
  • a rough surface can hinder even at comparatively low roughness.
  • components of the elastomeric mixture such as waxes or plasticizers can diffuse out of the mixture and settle on the surface. This can lead to the formation of a so-called vulcanization skin in the context of a vulcanization process, which can cover the surface partially or completely.
  • the vulcanization skin may have, for example, sulfur and peroxydic residues. This can also interfere with printing on the surface, because these substances can influence the surface tension of the surface. As a result, the surface during printing can not be deformed or pressed so that printing substrates can find a sufficient to optimal surface.
  • An object of the present invention is to provide a flexible product of the type described above, so that its surface is better suited than previously known for printing. This should be achieved in particular for printing processes with very fine structures. At least an alternative to known such flexible products should be created.
  • the present invention relates to a process for printing at least a first layer of a flexible product, preferably an elastic product, more preferably an elastomeric product.
  • a product is understood to mean an object which is the result of a manufacturing process.
  • the flexible product has at least one first layer, which is at least partially, preferably completely, made of a flexible, preferably of an elastic, particularly preferably of an elastomeric, material.
  • the elastomeric material of the first layer has preferably already been vulcanized. Also, corresponding plastics can be used as a flexible material.
  • the property of flexibility of the product is to be understood as a material property which can be achieved by the use of a flexible material, preferably by the use of an elastic material, and more preferably by the use of an elastomeric material, preferably rubber.
  • the product may be completely, apart from the further inventive features, consist of this material or at least substantially comprise this material, so that the flexible material property of the product can be achieved.
  • the method according to the invention has at least the steps:
  • the present invention is based on the recognition that by treating at least one section of the first surface in this area, the quality of the surface can be improved in terms of its suitability by various measures together or alternatively, as described in more detail below becomes.
  • a vulcanization skin with a comparatively low surface tension may usually still be present.
  • the portions of the first surface may be printed with the printing material, such as a printing medium. be wetted with a paste, which for the removal or to reduce the
  • Vulcanization skin were pretreated and thus have a higher surface tension than the vulcanization skin.
  • the present invention is based on the recognition that by printing the first layer with an electrically conductive flexible material, electrically conductive structures can be formed there which, on account of their Material properties at the same time can be sufficiently flexible to follow the movements of the first layer sufficiently without being damaged or destroyed.
  • electrically conductive structures also in
  • Deformations of the first layer are retained, so that electrically conductive structures can be printed on a flexible surface and used as permanently as possible.
  • the respective surface properties can be checked before, during and / or after the treatment step via different sensor systems. In this way, insights can be gained as to how intensively the subsequent treatment should take place, how intensively the ongoing treatment should take place or how intensively the previous treatment has taken place. In this way, the subsequent or ongoing treatment step can be influenced in its intensity to improve the result of this step. Further, the subsequent printing can be adjusted to the obtained result of the previous treatment.
  • the portion of the first surface is smoothed at least in sections by the treatment.
  • the roughness of the first surface in this area is reduced. This can be achieved both by removing bumps, ripples and bumps and depressions such. Craters are made, which e.g. can be formed by a vulcanization skin. Likewise, a reduction in surface tensions may smooth the first surface of the first layer.
  • the treatment can be carried out uniformly for the section so that the same effect can be achieved over the entire section.
  • the treatment may, however, be varied in intensity within the section, so that the effect of the treatment within the section may be different.
  • the portion of the first surface is recessed at least in sections by the treatment.
  • a structure obtained by printing with the electrically conductive flexible material can be created such as a trace and or or or an electrical
  • Component as will be described later, are arranged and protected by the recessed arrangement against external influences. Also, another electrical component, which can be manufactured independently and placed on the first surface of the first layer and usually has a certain height, are protected by the recessed arrangement against external influences. This is especially true for protection against mechanical damage such as Scratch.
  • the treatment is carried out as grinding.
  • a grinder a cutting blade for accurate demarcations or a cylindrical grinder can be used, which covers the entire surface structure
  • disc milling cutters can be used, which mill only a narrow slit. It can also be milled offset, so that milling patterns similar to broken lines can be created.
  • the section of the first surface can be abraded at least in sections, as described above.
  • cavities, corners or edges can be ground, whose contour can vary depending on the application.
  • the treatment is carried out as a laser treatment.
  • a laser treatment is understood to mean laser ablation, which can lead to a reduction in thickness and / or to a structuring of the first surfaces.
  • a laser can still engrave targeted edges, boundaries or areas. Respective laser engraving processes can be introduced in the Ro 11-to-roll process subareas.
  • a high-precision laser method can be used, which is applied directly for the coating and printing technology shaping.
  • Advantageous is an on-the-fly laser process.
  • the treatment is carried out as plasma treatment.
  • the treatment can be done with a plasma and / or photonic surface technique.
  • the plasma treatment is a collective term for all Plasma processes that can be used for surface treatment. These are in particular the plasma cleaning of surfaces, the plasma activation for increasing the surface tension, the plasma etching for the surface enlargement, for matting and structuring as well as the plasma coating for the application of structures.
  • At least one conductor track and / or at least one electrical component is or are formed by the printing on the treated portion of the first surface.
  • a conductor track is understood to be a conductor track of an electronic circuit.
  • Under an electrical component is another component of an electronic
  • the electrical component or the electronic circuit is one which has previously been embodied as a chip module as a potted electrical component or as a potted electronic circuit rigid as a board.
  • the electrical component or the electronic circuit can, for example, a sensor or a sensor element such. be a probe.
  • Sensor element may e.g. Capacitive and or or work inductively and or or can detect an ohmic resistance. For example, temperature, force,
  • the electrical component or the electronic circuit can also be an actuator or an actuator component.
  • the electrical component or the electronic circuit can furthermore be a battery or a rechargeable accumulator.
  • the electrical component or the electronic circuit may be processing electronics or a computing unit, which can process signals and / or data.
  • the electrical component or the electronic circuit a
  • the first layer comprises an elastomeric material, preferably consists of an elastomeric material, wherein the first layer is provided in a vulcanized state.
  • a first layer can be provided which can be treated as described above to achieve the desired properties. Also, if necessary, can be dispensed with a subsequent vulcanization step to the electrically conductive flexible material or the thus formed structures such as
  • the method comprises at least the step before providing:
  • the first layer with its first surface e.g. in a calendering process via a silicone surface such as e.g. be guided over a counter roll with silicone foil.
  • a silicone surface such as e.g. be guided over a counter roll with silicone foil.
  • the counter roll with silicone film can also have a structuring, which can bring about desired changes in the surface tension only in certain places.
  • the silicone structures can prevent the printing process from leaving residues of printing materials such as e.g. functional inks or pastes on
  • the method comprises at least the further step: Applying at least a second layer at least in sections to the first surface of the first layer,
  • the electrically conductive flexible material is at least partially covered by the second layer.
  • the electrically conductive flexible material on the first surface of the first layer can be better kept and protected against external influences.
  • the present invention also relates to a flexible product, which is characterized in that the flexible product has been produced by a method as described above. As a result, the properties and advantages described there can be used on a product.
  • the flexible product is a flexible sensor, preferably an elastic sensor, more preferably an elastomeric sensor.
  • a sensor may be formed as a flexible body, preferably for use in other flexible bodies such as e.g. a tire, a drive belt, a conveyor belt, a foil, an air spring or a hose to be used.
  • the flexible product is a tire, a drive belt, a conveyor belt, a foil, an air spring or a hose. This allows a direct integration into the flexible product already at its
  • Air pockets can be used, which can mean a quality optimization.
  • the printed image can be further improved. Since with an elastomeric first layer on other points of the surface structure a vulcanization skin with little surface tension can still be present, in the printing process the spots are wetted with paste, which have been pretreated. This can lead to a longer life expectancy of the flexible product.
  • FIG. 1 is a perspective schematic representation of a first surface of a
  • FIG. 2 shows the illustration of Figure 1 with a treated portion of the first
  • FIG. 3 shows the illustration of FIG. 2 with a printed portion of the first surface of the first layer
  • Fig. 4 shows the illustration of Figure 3 with a second layer.
  • the description of the o.g. Figures take place in Cartesian coordinates with a longitudinal direction X, a transverse direction Y perpendicular to the longitudinal direction X, and a vertical direction Z perpendicular to both the longitudinal direction X and the transverse direction Y.
  • the longitudinal direction X can also be referred to as depth X and transverse direction Y as well as width Y and the vertical direction Z are also referred to as height Z.
  • the first layer 10 consists of a vulcanized elastomeric material, so that the first layer 10 is flexible.
  • the first layer 10 extends substantially in the plane of the longitudinal direction X and the transverse direction Y and is in the height Z comparatively small, ie thin, formed.
  • the first layer 10 has the first surface 11, which extends substantially in the horizontal, which is formed by the longitudinal direction X and by the transverse direction Y.
  • the first surface 11 has a certain roughness and a vulcanization skin.
  • the first surface 11 is ground in sections, so that the roughness in this region of the first surface 11 can be reduced. Furthermore, this can reduce the surface tension.
  • FIG. 2 shows the representation of FIG. 1 with a treated section 12 of the first surface 11 of the first layer 10.
  • the treated portion 12 of the first surface 11 of the first layer 10 is then printed in sections with an electrically conductive flexible material.
  • an electrically conductive flexible material For this purpose, suitable known printing methods can be used.
  • Two interconnects 13 and an electrical component 14 are formed so that correspondingly flexible electrical structures 13, 14 can be formed on the first surface 11 of the first layer 10 as a flexible substrate, see FIG flexible product 1 can withstand better than conventional rigid conductor tracks 13 and electrical components 14th
  • a second elastomeric layer 15 is applied to the first surface 11 of the first layer 10, see FIG. 4, to cover the conductor tracks 13 and the electrical component 14. Further, the flexible elastomeric product 1 is vulcanized to obtain its final material properties.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bedrucken wenigstens einer ersten Schicht (10) eines flexibles Produkts (1), vorzugsweise eines elastischen Produkts (1), besonders vorzugsweise eines elastomeren Produkts (1), mit wenigstens den Schritten: · Bereitstellen der ersten Schicht (10), welche wenigstens eine erste Oberfläche (11) aufweist, • Behandeln wenigstens eines Abschnitts (12) der ersten Oberfläche (11), und • Bedrucken wenigstens des behandelten Abschnitts (12) der ersten Oberfläche (11) wenigstens abschnittsweise mit einem elektrisch leitfähigen flexiblen Material.

Description

Beschreibung
Verfahren zum Bedrucken eines flexiblen Produkts
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bedrucken eines flexiblen Produkts gemäß des Patentanspruchs 1 sowie ein entsprechend hergestelltes flexibles Produkt gemäß des Patentanspruchs 11. Es sind seit langem verschiedene Produkte bekannt, welche wenigstens ein elastomeres Material aufweisen oder aus wenigstens einem elastomeren Material bestehen. Derartige Produkte können auch wenigstens einen flexiblen Festigkeitsträger aufweisen. Hierzu gehören z.B. Reifen, Förderbänder, Luftfedem, Antriebsriemen, Folien, Schläuche und dergleichen.
Je nach Anwendungsfall kann es dabei von Interesse sein, die Oberfläche des elastomeren Produkts oder die Oberfläche einer elastomeren Schicht eines mehrschichtigen elastomeren Produkts zu bearbeiten. Insbesondere kann es relevant sein, eine derartige Oberfläche zu bedrucken.
Nachteilig ist hierbei, dass elastomere Produkte bzw. Schichten üblicherweise eine derart raue Oberfläche aufweisen, dass diese für Druckprozesse gar nicht oder nur bedingt geeignet ist. Insbesondere bei Druckprozessen mit sehr feinen Strukturen kann sich eine raue Oberfläche auch schon bei vergleichsweise geringer Rauigkeit hinderlich auswirken. Neben der Rauigkeit der Oberfläche eines elastomeren Produkt bzw. einer elastomeren Schicht ist zu beachten, dass Bestandteile der elastomeren Mischung wie z.B. Wachse oder Weichmacher aus der Mischung heraus diffundieren und sich an der Oberfläche absetzen können. Dies kann im Rahmen eines Vulkanisationsprozesses zur Bildung einer sogenannten Vulkanisationshaut fuhren, welche die Oberfläche teilweise bis vollständig bedecken kann. Die Vulkanisationshaut kann z.B. Schwefel und peroxydische Rückstände aufweisen. Auch dies kann ein Bedrucken der Oberfläche stören, weil diese Stoffe die Oberflächenspannung der Oberfläche beeinflussen können. Hierdurch kann die Oberfläche beim Bedrucken nicht so verformt oder gedrückt werden, dass Drucksubstrate einen ausreichenden bis optimalen Untergrund vorfinden können.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein flexibles Produkt der eingangs beschriebenen Art bereit zu stellen, so dass dessen Oberfläche besser als bisher bekannt zum Bedrucken geeignet ist. Dies soll insbesondere für Druckprozesse mit sehr feinen Strukturen erreicht werden. Zumindest soll eine Alternative zu bekannten derartigen flexiblen Produkten geschaffen werden.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patent anspruchs 1 sowie durch ein flexibles Produkt mit den Merkmalen des Patentanspruchs 11 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Somit betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Bedrucken wenigstens einer ersten Schicht eines flexibles Produkts, vorzugsweise eines elastischen Produkts, besonders vorzugsweise eines elastomeren Produkts. Unter einem Produkt wird ein Gegenstand verstanden, welcher das Ergebnis eines Herstellungsprozesses ist. Das flexible Produkt weist wenigstens eine erste Schicht auf, welche zumindest abschnittsweise, vorzugsweise vollständig, aus einem flexiblen, vorzugsweise aus einem elastischen, besonders vorzugsweise aus einem elastomeren, Material ausgebildet ist. Das elastomere Material der ersten Schicht ist vorzugsweise bereits vulkanisiert worden. Auch können entsprechende Kunststoffe als flexibles Material verwendet werden. Die Eigenschaft der Flexibilität des Produkts ist dabei als Materialeigenschaft zu verstehen, welche durch die Verwendung eines flexiblen Materials, vorzugsweise durch die Verwendung eines elastischen Materials und besonders vorzugsweise durch die Verwendung eines elastomeren Materials, vorzugsweise Gummi, erreicht werden kann. Das Produkt kann dabei vollkommen, von den weiteren erfindungsgemäßen Merkmalen abgesehen, aus diesem Material bestehen oder dieses Material zumindest im Wesentlichen aufweisen, so dass die flexible Materialeigenschaft des Produkts erreicht werden kann.
Das erfindungsgemäße Verfahren weist wenigstens die Schritte auf:
· Bereitstellen der ersten Schicht, welche wenigstens eine erste Oberfläche aufweist,
• Behandeln wenigstens eines Abschnitts der ersten Oberfläche, und
• Bedrucken wenigstens des behandelten Abschnitts der ersten Oberfläche
wenigstens abschnittsweise mit einem elektrisch leitfähigen flexiblen Material. Der vorliegenden Erfindung liegt dabei zum einen die Erkenntnis zugrunde, dass durch ein Behandeln wenigstens eines Abschnitts der ersten Oberfläche in diesem Bereich die Qualität der Oberfläche hinsichtlich ihrer Eignung bedruckt zu werden durch verschiedene Maßnahmen gemeinsam oder alternativ verbessert werden kann, wie im Folgenden näher beschrieben werden wird.
Insbesondere kann bei einem elastomeren Material der ersten Schicht auf den unbehandel- ten Abschnitten der ersten Oberfläche üblicherweise noch eine Vulkanisationshaut mit einer vergleichsweise geringen Oberflächenspannung vorliegen. In diesem Fall können im Druckprozess vorrangig die Abschnitte der ersten Oberfläche mit dem Druckmaterial wie z.B. mit einer Paste benetzt werden, welche zur Entfernung bzw. zur Reduzierung der
Vulkanisationshaut vorbehandelt wurden und somit eine höhere Oberflächenspannung als die Vulkanisationshaut besitzen.
Der vorliegenden Erfindung liegt zum anderen die Erkenntnis zugrunde, dass durch Bedrucken der ersten Schicht mit einem elektrisch leitfähigen flexiblen Material dort elektrisch leitfähige Strukturen ausgebildet werden können, welche aufgrund ihrer Materialeigenschaften gleichzeitig ausreichend flexibel sein können, um den Bewegungen der ersten Schicht ausreichend folgen zu können, ohne beschädigt oder zerstört zu werden. Hierdurch kann die Funktionalität der elektrisch leitfähige Strukturen auch bei
Verformungen der ersten Schicht erhalten bleiben, so dass elektrisch leitfähige Strukturen auf einem flexiblen Untergrund gedruckt und möglichst dauerhaft verwendet werden können.
Die jeweiligen Oberflächeneigenschaften können vor, während und bzw. oder nach dem Schritt des Behandelns über unterschiedlichen Sensorsysteme überprüft werden. Hierdurch können Erkenntnisse gewonnen werden, wie intensiv die anschließende Behandlung erfolgen soll, wie intensiv die laufende Behandlung erfolgen soll oder wie intensiv die vorangegangene Behandlung erfolgt ist. Auf diese Art und Weise kann der anschließende bzw. laufende Schritt des Behandelns in seiner Intensität beeinflusst werden, um das Ergebnis dieses Schritts zu verbessern. Ferner kann das nachfolgende Bedrucken auf das erzielte Ergebnis des vorangegangenen Behandelns eingestellt werden.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird der Abschnitt der ersten Oberfläche durch das Behandeln zumindest abschnittsweise geglättet. Mit anderen Worten wird die Rauigkeit der ersten Oberfläche in diesem Bereich reduziert. Dies kann sowohl durch einen Abtrag von Unebenheiten, Welligkeiten sowie Erhebungen und Vertiefungen wie z.B. Krater erfolgen, welche z.B. durch eine Vulkanisationshaut gebildet werden können. Ebenso kann eine Reduzierung von Oberflächenspannungen zur Glättung der ersten Oberfläche der ersten Schicht führen. Das Behandeln kann dabei für den Abschnitt einheitlich erfolgen, so dass über den gesamten Abschnitt dieselbe Wirkung erzielt werden kann. Die Behandlung kann jedoch innerhalb des Abschnitts auch unterschiedlich intensiv erfolgen, so dass die Wirkung der Behandlung innerhalb des Abschnitts unterschiedlich ausfallen kann.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird der Abschnitt der ersten Oberfläche durch das Behandeln zumindest abschnittsweise vertieft. Hierdurch kann eine Struktur, welche durch das Bedrucken mit dem elektrisch leitfähigen flexiblen Material geschaffen werden kann wie z.B. eine Leiterbahn und bzw. oder ein elektrisches
Bauelement, wie später noch beschrieben werden wird, angeordnet und durch die vertiefte Anordnung gegenüber äußeren Einflüssen geschützt werden. Auch kann ein weiteres elektrisches Bauelement, welches unabhängig hergestellt und auf die erste Oberfläche der ersten Schicht aufgesetzt werden kann und üblicherweise eine gewisse Höhe aufweist, durch die vertiefte Anordnung gegenüber äußeren Einflüssen geschützt werden. Dies gilt insbesondere zum Schutz vor mechanischen Beschädigungen wie z.B. Kratzer.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung erfolgt das Behandeln als Schleifen. Als Schleifgerät kann ein Fräsmesser für genaue Abgrenzungen oder auch ein Rundschleifgerät verwendet werden, welches die gesamte Oberflächenstruktur
entsprechend abschleift. Für den Schleifprozess können auch Scheibenfräser zum Einsatz kommen, welche nur einen schmalen Schlitz fräsen. Es kann auch abgesetzt gefräst werden, so dass Fräsmuster ähnlich unterbrochenen Linien geschaffen werden können. Je nach Anwendungsfall kann der Abschnitt der ersten Oberfläche zumindest abschnittsweise verstärkt abgeschliffen werden, wie zuvor beschrieben. Zudem können Kavitäten, Ecken oder Kanten eingeschliffen werden, deren Kontur je nach Anwendungsfall variieren kann.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung erfolgt das Behandeln als Laserbehandeln. Unter einem Laserbehandeln wird ein Laserabtrag verstanden, welche zu einer Dickenreduzierung und bzw. oder zu einer Strukturierung der ersten Oberflächen führen kann. Hierdurch können die Vorteile des zuvor beschriebenen Schleifens alternativ erreicht werden. Ein Laser kann jedoch noch zielgerichteter Kanten, Abgrenzungen oder Flächen gravieren. Jeweilige Laser-Gravierprozesse können im Ro 11- zu-Roll- Verfahren Teilgebieten eingebracht werden. Als Laserwerkzeug kann ein hochpräzises Laser verfahren verwendet werden, welches direkt für die Beschichtungs- und Drucktechnologie formung appliziert ist. Vorteilhaft ist ein On-the-Fly Laser-Prozess.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung erfolgt das Behandeln als Plasmabehandeln. Die Behandlung kann mit einer Plasma- und bzw. oder Photonik- Oberflächentechnik werden. Das Plasmabehandeln ist dabei ein Sammelbegriff für alle Plasmaprozesse, die für die Oberflächenbehandlung eingesetzt werden können. Dies sind insbesondere das Plasmareinigen von Oberflächen, das Plasmaaktivieren zur Erhöhung der Oberflächenspannung, das Plasmaätzen zur Oberflächenvergrößerunq, zum Mattieren und zum Strukturierung sowie das Plasmabeschichten zum Aufbringen von Strukturen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird bzw. werden durch das Bedrucken auf dem behandelten Abschnitt der ersten Oberfläche wenigstens eine Leiter bahn und bzw. oder wenigstens ein elektrisches Bauelement ausgebildet. Unter einer Leiterbahn wird dabei eine Leiterbahn einer elektronischen Schaltung verstanden. Unter einem elektrischen Bauelement wird ein sonstiger Bestandteil einer elektronischen
Schaltung verstanden. Vorzugsweise ist das elektrische Bauelement bzw. die elektronische Schaltung ein solches, welches bisher als Chipmodule als vergossenes elektrisches Bauelement bzw. als vergossene elektronische Schaltung starr als Platine ausgeführt wird. Das elektrische Bauelement bzw. die elektronische Schaltung kann beispielsweise ein Sensor oder ein Sensorelement wie z.B. ein Messfühler sein. Der Sensor bzw. das
Sensorelement kann z.B. kapazitiv und bzw. oder induktiv arbeiten und bzw. oder einen ohmschen Widerstand erfassen können. Beispielsweise können Temperatur-, Kraft-,
Druck- und bzw. oder Beschleunigungssensoren ausgebildet werden. Das elektrische Bauelement bzw. die elektronische Schaltung kann auch ein Aktor oder ein Aktorbestandteil sein. Das elektrische Bauelement bzw. die elektronische Schaltung kann ferner eine Batterie bzw. ein wiederaufladbarer Akkumulator sein. Auch kann das elektrische Bauelement bzw. die elektronische Schaltung eine Verarbeitungselektronik bzw. eine Recheneinheit sein, welche Signale und bzw. oder Daten verarbeiten kann. Ebenso kann das elektrische Bauelement bzw. die elektronische Schaltung eine
Signalübertragungseinheit, vorzugsweise eine drahtlose Signalübertragungseinheit mit oder ohne Antenne wie z.B. NEC (Near Field Communication) oder RFID (Radio- Frequency IDentification), sein, welche Signal empfangen und bzw. oder versenden kann. Auch können hierdurch Heiz- und bzw. oder Kühlelemente ausgebildet werden. Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist die erste Schicht ein elastomeres Material auf, vorzugsweise besteht aus einem elastomeren Material, wobei die erste Schicht in einem vulkanisierten Zustand bereitgestellt wird. Auf diese Art und Weise kann eine erste Schicht bereitgestellt werden, welche sich wie zuvor beschrieben behandeln lässt, um die gewünschten Eigenschaften zu erreichen. Auch kann ggfs auf einen anschließenden Vulkanisationsschritt verzichtet werden, um das elektrisch leitfähigen flexiblen Material bzw. die hierdurch ausgebildeten Strukturen wie z.B.
Leiterbahnen und bzw. oder elektrische Bauelemente vor der Hitze der Vulkanisation zu schützen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist das Verfahren wenigstens den Schritt vor dem Bereitstellen auf:
• Walzen der ersten Oberfläche der ersten Schicht in einem unvulkanisierten Zustand mittels einer Gegenwalze mit einer wenigstens abschnittsweise ausgebildeten S ilikonob er fläche .
Durch diese Vorbehandlung der ersten Oberfläche der ersten Schicht kann bei einer elasto- meren ersten Schicht dessen Oberflächenspannung bereits verändert und insbesondere reduziert werden, bevor das zuvor beschriebene Behandeln erfolgt. Hierzu kann die erste Schicht mit ihrer ersten Oberfläche z.B. bei einem Kalandrierprozess über eine Silikon- Oberfläche wie z.B. über eine Gegenwalze mit Silikonfolie geführt werden. Hierdurch kann die erste Oberfläche der ersten Schicht eine sehr niedrige Oberflächenspannung erhalten. Die Gegenwalze mit Silikonfolie kann auch eine Strukturierung aufweisen, welche nur an bestimmten Stellen gewünschte Änderungen der Oberflächenspannung hervorbringen kann. Die Silikonstrukturen können im Druckprozess verhindern, dass Rückstände von Druckmaterialien wie z.B. funktionelle Tinten oder Pasten auf
ungewollten Abschnitten der ersten Oberfläche anhaften können. Somit kann dies zu einer scharfen Trennung zwischen haftender und nicht-haftender erster Oberfläche führen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist das Verfahren wenigstens den weiteren Schritt auf: • Aufbringen wenigstens einer zweiten Schicht wenigstens abschnittsweise auf die erste Oberfläche der ersten Schicht,
wobei das elektrisch leitfähige flexible Material wenigstens abschnittsweise von der zweiten Schicht abgedeckt wird.
Hierdurch kann das elektrisch leitfähige flexible Material auf der ersten Oberfläche der ersten Schicht besser gehalten sowie gegenüber äußeren Einflüssen geschützt werden.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein flexibles Produkt, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass das flexible Produkt nach einem zuvor beschriebenen Verfahren hergestellt wurde. Hierdurch können die dort beschriebenen Eigenschaften und Vorteile an einem Produkt genutzt werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das flexible Produkt ein flexibler Sensor, vorzugsweise ein elastischer Sensor, besonders vorzugsweise ein elastomerer Sensor. Auf diese Art und Weise kann ein Sensor als flexibler Körper ausgebildet werden, um vorzugsweise in bzw. auf anderen flexiblen Körpern wie z.B. einem Reifen, einem Antriebsriemen, einem Förderband, einer Folie, einer Luftfeder oder einem Schlauch verwendet zu werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das flexible Produkt ein Reifen, ein Antriebsriemen, ein Förderband, eine Folie, eine Luftfeder oder ein Schlauch. Hierdurch kann eine direkte Integration in das flexible Produkt bereits bei dessen
Herstellung erfolgen.
Die Vorteile der verschiedenen zuvor beschriebenen Aspekt der vorliegenden Erfindung sind insbesondere darin zu sehen, dass ein möglichst ideal planer, d.h. glatter, sowie ebenflächiger Untergrund mit einer reduzierten bzw. optimierten Oberflächenspannung einer Teilfläche oder der Gesamtfläche geschaffen werden kann. Auch kann die
Darstellung einer scharfen Trennung zwischen haftenden und nicht-haftenden Abschnitten der ersten Oberfläche erreicht werden. Vorteilhaft ist hierbei insbesondere, dass nach einem Ink-Drucken kein Laser-Trimming mehr erforderlich sein kann, da die Strukturen sauber gedruckt wurden. Dies kann ideal für Verkapsel-Prozess sein, da durch plane Oberflächen sehr viele Klebeflächen oder
Lufteinschlüsse verwendet werden können, was eine Qualitätsoptimierung bedeuten kann.
Durch eine deutliche Abgrenzung durch eine Vertiefung oder eine andere Oberflächen spannung kann das Druckbild weiter verbessert werden. Da bei einer elastomeren ersten Schicht auf anderen Stellen der Oberflächenstruktur noch eine Vulkanisationshaut mit wenig Oberflächenspannung vorliegen kann, werden im Druckprozess fokussiert die Stellen mit Paste benetzt, welche vorbehandelt wurden. Dies kann zu einer längeren Lebenszeiterwartung des flexiblen Produkts führen.
Ein Ausführungsbeispiel und weitere Vorteile der Erfindung werden nachstehend im Zusammenhang mit den folgenden Figuren erläutert. Darin zeigt:
Fig. 1 eine perspektivische schematische Darstellung einer ersten Oberfläche einer
bereitgestellten ersten Schicht eines flexiblen Produkts;
Fig. 2 die Darstellung der Figur 1 mit einem behandelten Abschnitt der ersten
Oberfläche der ersten Schicht;
Fig. 3 die Darstellung der Figur 2 mit einem bedruckten Abschnitt der ersten Oberfläche der ersten Schicht; und
Fig. 4 die Darstellung der Figur 3 mit einer zweiten Schicht.
Die Beschreibung der o.g. Figuren erfolgt in kartesischen Koordinaten mit einer Längs- richtung X, einer zur Längsrichtung X senkrecht ausgerichteten Querrichtung Y sowie einer sowohl zur Längsrichtung X als auch zur Querrichtung Y senkrecht ausgerichteten vertikalen Richtung Z. Die Längsrichtung X kann auch als Tiefe X, die Querrichtung Y auch als Breite Y und die vertikale Richtung Z auch als Höhe Z bezeichnet werden.
Fig. 1 zeigt eine perspektivische schematische Darstellung einer ersten Oberfläche 11 einer bereitgestellten ersten Schicht 10 eines flexiblen Produkts 1. Die erste Schicht 10 besteht aus einem vulkanisierten elastomeren Material, so dass die erste Schicht 10 flexibel ausgebildet ist. Die erste Schicht 10 erstreckt sich dabei im Wesentlichen in der Ebene der Längsrichtung X und der Querrichtung Y und ist in der Höhe Z vergleichsweise gering, d.h. dünn, ausgebildet.
In der Höhe Z von oben betrachtet weist die erste Schicht 10 die erste Oberfläche 11 auf, welche sich im Wesentlichen in der Horizontalen erstreckt, welche durch die Längs- richtung X und durch die Querrichtung Y gebildet wird. Die erste Oberfläche 11 weist eine gewisse Rauigkeit sowie eine Vulkanisationshaut auf.
Die erste Oberfläche 11 wird nun erfindungsgemäß abschnittsweise geschliffen, so dass die Rauigkeit in diesem Bereich der ersten Oberfläche 11 reduziert werden kann. Ferner kann hierdurch die Oberflächenspannung reduziert werden. Fig. 2 zeigt die Darstellung der Figur 1 mit einem behandelten Abschnitt 12 der ersten Oberfläche 11 der ersten Schicht 10.
Der behandelte Abschnitt 12 der ersten Oberfläche 11 der ersten Schicht 10 wird anschließend abschnittsweise mit einem elektrisch leitfähigen flexiblen Material bedruckt. Hierzu können geeignete bekannte Druckverfahren verwendet werden. Es werden zwei Leiterbahnen 13 sowie ein elektrisches Bauelement 14 ausgebildet, so dass erfmdungs- gemäß auf der ersten Oberfläche 11 der ersten Schicht 10 als flexiblem Untergrund entsprechend flexible elektrische Strukturen 13, 14 ausgebildet werden können, siehe Fig. 3, welche den mechanischen Belastungen des flexiblen Produkts 1 besser standhalten können als herkömmliche starr ausgebildete Leiterbahnen 13 und elektrische Bauelemente 14.
Anschließend wird eine zweite elastomere Schicht 15 auf die erste Oberfläche 11 der ersten Schicht 10 aufgetragen, siehe Fig. 4, um die Leiterbahnen 13 und das elektrische Bauelemente 14 abzudecken. Ferner wird das flexible elastomere Produkt 1 vulkanisiert, um seine endgültigen Materialeigenschaften zu erhalten. Bezugszeichenliste (Teil der Beschreibung)
X Längsrichtung; Tiefe
Y Querrichtung; Breite
Z vertikale Richtung; Höhe
1 flexibles Produkt; elastisches Produkt; elastomeres Produkt; Sensor; Reifen;
Antriebsriemen; Förderband; Folie; Luftfeder; Schlauch
10 erste Schicht
11 erste Oberfläche der ersten Schicht 10
12 behandelter Abschnitt der ersten Oberfläche 11
13 Leiterbahn
14 elektrisches Bauelement
15 zweite Schicht

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Bedrucken wenigstens einer ersten Schicht (10) eines flexibles Produkts (1), vorzugsweise eines elastischen Produkts (1), besonders vorzugsweise eines elastomeren Produkts (1), mit wenigstens den Schritten:
Bereitstellen der ersten Schicht (10), welche wenigstens eine erste Oberfläche (11) aufweist,
Behandeln wenigstens eines Abschnitts (12) der ersten Oberfläche (11), und Bedrucken wenigstens des behandelten Abschnitts (12) der ersten Oberfläche (11) wenigstens abschnittsweise mit einem elektrisch leitfähigen flexiblen Material.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
der Abschnitt (12) der ersten Oberfläche (11) durch das Behandeln zumindest abschnittsweise geglättet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass
der Abschnitt (12) der ersten Oberfläche (11) durch das Behandeln zumindest abschnittsweise vertieft wird.
4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Behandeln als Schleifen erfolgt.
5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Behandeln als Laserbehandeln erfolgt.
6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Behandeln als Plasmabehandeln erfolgt. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Bedrucken auf dem behandelten Abschnitt (12) der ersten Oberfläche (11) wenigstens eine Leiterbahn (13) und/oder wenigstens ein elektrisches Bauelement (14) ausgebildet wird/werden.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schicht (10) ein elastomeres Material aufweist, vorzugsweise aus einem elastomeren Material besteht,
wobei die erste Schicht (10) in einem vulkanisierten Zustand bereitgestellt wird.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, mit wenigstens dem Schritt vor dem Bereitstellen:
Walzen der ersten Oberfläche (11) der ersten Schicht (10) in einem unvulkanisierten Zustand mittels einer Gegenwalze mit einer wenigstens abschnittsweise
ausgebildeten Silikonoberfläche.
10. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, mit wenigstens dem weiteren
Schritt:
Aufbringen wenigstens einer zweiten Schicht (15) wenigstens abschnittsweise auf die erste Oberfläche (11) der ersten Schicht (10),
wobei das elektrisch leitfähige flexible Material wenigstens abschnittsweise von der zweiten Schicht (15) abgedeckt wird.
11. Flexibles Produkt (1), dadurch gekennzeichnet, dass
das flexible Produkt (1) nach einem Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche hergestellt wurde.
12. Flexibles Produkt (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass
das flexible Produkt (1) ein flexibler Sensor (1), vorzugsweise ein elastischer Sensor (1), besonders vorzugsweise ein elastomerer Sensor (1), ist.
13. Flexibles Produkt (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass
das flexible Produkt (1) ein Reifen (1), ein Antriebsriemen (1), ein Förderband (1), eine Folie (1), eine Luftfeder (1) oder ein Schlauch (1) ist.
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