ES2657018T3 - Procedimiento de fabricación de una lámina - Google Patents

Abstract

Procedimiento de fabricación de una lámina que incluye al menos una capa electroconductora, incluyendo esta lámina un sustrato (24), en particular de papel, del que al menos una cara está recubierta al menos en parte de una capa o de varias capas superpuestas entre las cuales la capa electroconductora citada anteriormente, comprendiendo el procedimiento las etapas que consisten en: a/ preparar o aportar una estructura multicapa (12) que comprende al menos, o constituida por, una película de plástico (14), un revestimiento antiadherente (16), y una capa de base (18), estando el revestimiento antiadherente interpuesto entre una cara de la película de plástico y la capa de base, b/ encolar una cara del sustrato y/o la cara de la estructura multicapa situada en el lado opuesto a la película de plástico, y aplicar la cara citada anteriormente del sustrato contra la cara citada anteriormente de la estructura multicapa, para contraencolar la estructura multicapa y el sustrato, c/ retirar la película de plástico y el revestimiento antiadherente de la capa de base, caracterizándose el procedimiento por que la capa de base está recubierta de una capa electroconductora mediante una etapa complementaria que consiste en: d1/ depositar una película electroconductora sobre la capa de base; o d2/ imprimir la capa de base con al menos una tinta que tiene propiedades eléctricas, siendo la capa de base una capa imprimible a base de un aglomerante cuya tasa es superior a un 15 % en peso seco con respecto al peso total de materia seca de esta capa, luego eventualmente someter la lámina impresa a un tratamiento térmico de recocido para formar una capa de tinta electroconductora.

Description

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aglomerantes). La capa de base puede comprender un aglomerante a base de acrílico, de poliuretano, de polimetilmetacrilato, de estireno butadieno, de vinilo acetato, de poliamida, de nitrocelulosa o de cualquier otra celulosa, de alcohol polivinílico, de almidón, o de una mezcla de los mismos.

El coaglomerante es preferentemente un promotor de adherencia a base de un copolímero etileno -ácido acrílico (EAA). Este coaglomerante puede permitir aumentar el brillo de la capa de base y mejorar el fenómeno de adhesión de ciertas tintas sobre la capa de base, como las tintas de tóner líquido del tipo HP índigo.

Los pigmentos pueden ser mayoritarios con respecto al aglomerante en un estucado papelero. Los pigmentos tienen por ejemplo un tamaño medio o un diámetro medio inferior o igual a 2 µm aproximadamente, incluso a 1 µm, y por ejemplo del orden de 0,5 µm. Los pigmentos pueden elegirse entre los carbonatos de calcio, los caolines, el dióxido de titanio, el talco, las sílices, mica, y partículas nacaradas, los pigmentos de plástico (poliestireno (PS), poliuretano (PU), estireno acrílico, etc. -como el pigmento Ropaque Ultra-E de la compañía Rohm&Haas), los pigmentos metálicos (plata, cobre, oro, etc.-como el pigmento Brookprint Sparkle Silver de la compañía Rondot S.A.), y sus mezclas. Son ventajosamente carbonatos de calcio.

La materia de plástico usada en la capa de base (como aglomerante y/o pigmentos) es fácilmente fragmentable y no contamina la pasta de papel cuando se recicla. Al contrario, las películas de plástico mantienen una cohesión y colmatan los filtros durante la resuspensión de la pasta de papel. Los aglomerantes hidrosolubles (como el almidón, el alcohol polivinílico (PVA), etc.) son particularmente ventajosos a este respecto porque se difunden en el agua durante el reciclado.

El estucado papelero puede comprender además un dispersor y/o un modificador reológico y/o un colorante y/o un agente de superficie o de esparcimiento y/o un aditivo conductor. Este aditivo conductor puede usarse para disminuir la resistividad de superficie de la lámina.

Ventajosamente, en el caso en el que el papel que forma el sustrato de la lámina es un papel de calco, la capa de base imprimible presenta una transparencia y tiene una tasa de aglomerante superior a un 30 % en peso seco con respecto al peso total de materia seca de la capa, para que la lámina obtenida por el procedimiento presente una cierta transparencia. El uso de un papel de calco es particularmente ventajoso para permitir el paso y la recuperación de la energía de una radiación a través de la lámina, y está adaptado por tanto para la realización de células solares

o fotovoltaicas. La transparencia de un papel de calco depende en concreto de su gramaje y es por ejemplo del orden de un 60-70 % para un papel de calco de 62 g/m2 y de un 40-50 % para un papel de calco de 175 g/m2

Las partículas metálicas pueden ser en forma de un polvo. Existen por tanto espacios entre sí cuando se depositan sobre la capa de base. La etapa de recocido permite coalescer o sinterizar las nanopartículas entre sí y permitir de este modo el paso de corriente entre las mismas. La capa conductora depositada tiene por ejemplo un espesor inferior o igual a 1 µm, que puede ser inferior o igual a 300 nm, y que es por ejemplo del orden de 30 nm. Este espesor relativamente bajo permite conferir sin embargo a la lámina una buena conductividad. Efectivamente, debido al gran alisado de la capa de base, no es necesario depositar una capa conductora espesa sobre la capa de base porque la capa de tinta fina permanece continua en superficie. Es posible depositar una capa de oro de un espesor comprendido entre 20 y 100 nm, y por ejemplo entre 30 y 40 nm aproximadamente.

El recocido puede realizarse en una estufa (por ejemplo, a una temperatura comprendida entre 150 y 200 °C y durante 5 a 10 min aproximadamente), en una placa caliente, en un horno fotónico o en un secador infrarrojo. El horno fotónico (por ejemplo el aparato PuiseForge ® 3300 de la compañía NovaCentrix) permite realizar un sinterizado eficaz de las partículas conductoras de las tintas, que se depositan preferentemente sobre la capa de base mediante serigrafía. Las partículas conductoras pueden ser partículas de plata, de cobre, de aleaciones diversas, etc. Se realiza por ejemplo a una temperatura superior o igual a 100 °C, preferentemente superior o igual a 120 °C, y más particularmente superior o igual a 150 °C, lo que es muy ventajoso porque ello permite obtener una buena cohesión de las partículas o materiales electroconductores de las tintas y aseguran por tanto una mejor conductividad eléctrica de la capa, presentando la lámina una excelente estabilidad térmica a 150-170 °C. Las películas de plástico (PET, PEN, etc.) de la técnica anterior no pueden someterse a tales temperaturas de recocido porque se estropean en general a partir de 120-140 °C. El tiempo de recocido puede ser inferior o igual a 5 minutos y está comprendido por ejemplo entre 2 y 3 minutos. El recocido puede realizarse manteniendo la lámina en tracción (a lo largo de un eje o de dos ejes perpendiculares, por ejemplo) para limitar las variaciones de dimensiones de la lámina durante el recocido. De manera general, la lámina presenta buenas estabilidades térmica y dimensional durante recocidos o durante cualesquiera tratamientos.

El procedimiento según la invención puede comprender igualmente una o varias de las etapas siguientes:

-retirar mediante fotolitografía o mediante ablación láser ciertas zonas predeterminadas de la capa

electroconductora de la lámina; -repetir al menos una vez la etapa d2/, estando cada etapa d2/ que sigue a una etapa d2/ separada de esta etapa

por una etapa intermedia de descanso de la lámina, durante la cual la lámina está destinada a recuperar

sustancialmente su tasa de humedad inicial; y

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-realizar, antes de la etapa d2/, una etapa que consiste en someter la capa de base a un tratamiento plasma; este tratamiento permite modificar el estado de superficie de la capa de base y hacerla más hidrofóbica, lo que permite evitar que la tinta se propague y moje demasiado la capa de base (y se traduce en una precisión y una resolución aumentadas de los motivos impresos sobre la capa); ventajosamente, la capa de base se somete a un tratamiento plasma al flúor (SF6).

El procedimiento puede comprender igualmente una etapa que consiste en realizar con la lámina al menos una resistencia, una capacidad, un transistor, un chip RFID, una antena, un circuito lógico, un interruptor de membrana (SWITCH), una célula fotovoltaica, una batería, un medio de recolección de energía, un sistema de retroiluminación, un medio de visualización o de iluminación electroluminiscente como un diodo electroluminiscente inorgánico u orgánico (OLED), un sensor, un teclado de membrana, o cualquier combinación de estos componentes.

El procedimiento puede caracterizarse además por que:

(i)

en la estructura multicapa preparada en la etapa a), la capa de base se extiende sobre una superficie inferior a la de la cara citada anteriormente de la película de plástico, y/o

(ii)

la estructura multicapa y el sustrato se contraencolan en la etapa b) sobre una superficie inferior a la de la cara citada anteriormente de la lámina, y/o

(iii) la película de plástico retirada en la etapa c) tiene al menos una dimensión entre su longitud y su anchura que es inferior a la o las dimensiones correspondientes de la cara citada anteriormente de la lámina, y/o

(iv) se corta la lámina obtenida en la etapa c) luego al menos un trozo cortado de esta lámina se encola sobre el sustrato de otra lámina,

de modo que la lámina incluya al menos una cara que tiene al menos una zona de mayor alisado que el resto de esta cara, incluyendo esta zona una capa externa lisa que está formada por la capa de base y que se extiende sobre el sustrato de la lámina sobre una superficie inferior a la de dicha cara.

Preferentemente, la aplicación de la estructura multicapa en el sustrato se realiza en la etapa b) por medio de una prensa de estampar que está destinada a aplicar una presión en la zona citada anteriormente, o por medio de una prensa de chapado en oro en caliente que permite ablandar el pegamento usado en la etapa b), que es del tipo termosensible.

El procedimiento puede comprender, antes de la etapa c), una etapa de impresión de la cara de la estructura multicapa situada en el lado opuesto a la película de plástico con tintas electroconductoras, o de depósito de un revestimiento electroconductor sobre esta cara.

Preferentemente, durante la etapa a), el revestimiento antiadherente depositado sobre la película de plástico se imprime con tintas electroconductoras o se recubre de un revestimiento electroconductor.

La invención se refiere igualmente a un procedimiento de fabricación de un producto electroconductor que comprende la realización, por medio de una lámina, preferentemente, obtenida mediante un procedimiento como se ha descrito anteriormente, de al menos una resistencia, una capacidad, un transistor, un chip RFID, una antena, un circuito lógico, un interruptor de membrana (SWITCH), una célula fotovoltaica, una batería, un medio de recolección de energía, un sistema de retroiluminación, un medio de visualización o de iluminación electroluminiscente como un diodo electroluminiscente inorgánico u orgánico (OLED), un sensor, un teclado de membrana, o cualquier combinación de estos componentes, en concreto mediante implementación de una etapa de impresión de la capa de base y/o de una etapa de retirada mediante fotolitografía o mediante ablación láser de ciertas zonas predeterminadas de la capa electroconductora.

La divulgación describe también un producto electroconductor, caracterizado por que comprende una lámina, preferentemente, como la que se obtiene mediante un procedimiento como se ha descrito anteriormente, estando dicha lámina convertida en un producto que incluye al menos una resistencia, una capacidad, un transistor, un chip RFID, una antena, un circuito lógico, un interruptor de membrana (SWITCH), una célula fotovoltaica, una batería, un medio de recolección de energía, un sistema de retroiluminación, un medio de visualización o de iluminación electroluminiscente como un diodo electroluminiscente inorgánico u orgánico (OLED), un sensor, un teclado de membrana, o cualquier combinación de estos componentes, en concreto mediante implementación de una etapa de impresión de la capa de base y/o de una etapa de retirada mediante fotolitografía o mediante ablación láser de ciertas zonas predeterminadas de la capa electroconductora.

En el caso citado anteriormente, la cara tratada de cada lámina está totalmente revestida con la estructura multicapa cuya película de plástico está destinada a retirarse. Por tanto se pueden usar grandes cantidades de película de plástico, de revestimiento antiadherente y de pegamento, lo que aumenta el coste del producto final.

Debido al aumento de este coste, el procedimiento puede reservarse a aplicaciones específicas y podría no usarse en otras aplicaciones.

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Además, la etapa de contraencolado de un papel necesita, debido en concreto a las dimensiones de la estructura multicapa, una máquina particular que está destinada a tratar el papel después de su fabricación por una máquina de papel, es decir off line.

Otro aspecto de la invención tiene en concreto como objetivo aportar una solución simple, eficaz e económica a este problema.

Propone a tal efecto un procedimiento de fabricación de una lámina de la que al menos una cara incluye al menos una zona de mayor alisado que el resto de esta cara, incluyendo esta zona una capa externa lisa que se extiende sobre el sustrato de la lámina sobre una superficie inferior a la de dicha cara, comprendiendo el procedimiento las etapas que consisten en:

a/ preparar o aportar una estructura multicapa que comprende al menos, o constituida por, una película de plástico, un revestimiento antiadherente, y una capa de base, estando el revestimiento antiadherente interpuesto entre una cara de la película de plástico y la capa de base, b/ encolar una cara del sustrato de una lámina y/o la cara de la estructura multicapa situada en el lado opuesto a la película de plástico, y aplicar la cara citada anteriormente del sustrato contra la cara citada anteriormente de la estructura multicapa, para contraencolar la estructura multicapa y el sustrato, c/ retirar la película de plástico y el revestimiento antiadherente de la capa de base, definiendo la capa de base dicha capa externa lisa,

caracterizado por qué:

(i)

en la estructura multicapa preparada en la etapa a), la capa de base se extiende sobre una superficie inferior a la de la cara citada anteriormente de la película de plástico, y/o

(ii)

la estructura multicapa y el sustrato se contraencolan en la etapa b) en una superficie inferior a la de la cara citada anteriormente de la lámina,

(iii) la película de plástico retirada en la etapa c) tiene al menos una dimensión entre su longitud y su anchura que es inferior a la o las dimensiones correspondientes de la cara citada anteriormente, y/o

(iv) se corta la lámina obtenida en la etapa c) luego al menos un trozo cortado de esta lámina se encola sobre el sustrato de otra lámina.

En la presente solicitud, se entiende por zona (de una cara) de la lámina, solo una parte (de la cara) de la lámina. La zona tiene por ejemplo al menos una dimensión entre su longitud y su anchura que es inferior a la o las dimensiones correspondientes de la lámina. La zona puede tener por ejemplo una forma de banda y extenderse a lo largo de uno de los bordes longitudinales de la lámina. La zona puede tener una superficie que representa menos de un 50 %, preferentemente menos de un 20 %, y más preferentemente menos de un 10 %, de la superficie (de la cara) de la lámina.

Según la invención, solo una parte de la cara del sustrato de la lámina está recubierta por la capa externa lisa citada anteriormente. Ello es particularmente ventajoso porque ello permite usar cantidades de película de plástico, de revestimiento antiadherente y/o de pegamento inferiores a las que se usan en las tecnologías anteriores y permite reducir por tanto el coste de la fabricación de la lámina y considerar múltiples aplicaciones que no se podían considerar en la técnica anterior por razones económicas.

En un caso particular de fabricación de un papel, el sobrecoste relacionado con la aplicación del procedimiento a este papel es relativamente bajo, lo que permite considerar el uso del papel en varias aplicaciones diferentes.

La capa externa citada anteriormente confiere a la zona un alisado relativamente grande, que es superior al del resto de la lámina es decir a las partes de la lámina que no incluyen esta capa. Este alisado está inducido por el de la película de plástico de la estructura multicapa, y no depende por tanto del sustrato de base usado. Como ejemplo, la

o cada zona citada anteriormente puede tener un alisado Bekk superior a 900 s (preferentemente superior a 1000 s, y más preferentemente superior a 2000 s), teniendo el resto de la lámina un alisado Bekk inferior a 900 s (preferentemente inferior a 500 s, y más preferentemente inferior a 200 s).

Además, la capa de base puede tener propiedades magnéticas (en concreto ferromagnéticas en el caso de realización de self-inductance, bobina y antena) u otras propiedades como en concreto una propiedad barrera (la capa de base puede estar asociada a una película de aluminio o tener propiedades cercanas a las de una película de aluminio), una propiedad que modifica su apariencia (la capa de base puede ser coloreada, reflectante, etc.), una propiedad óptica u optoelectrónica (la capa de base puede formar una guía de onda), y/o una función de seguridad (la capa de base puede comprender una microimpresión, un holograma, ser iridiscente, etc.).

La lámina obtenida mediante el procedimiento según la invención presenta además una ventaja neta en términos de reciclado porque las partes de la lámina no recubiertas de una capa de base lisa pueden reciclarse de manera clásica. Las partes lisas de la lámina pueden deslaminarse o cortarse para reciclarse independientemente del resto de la lámina a efectos de recuperar los eventuales materiales electroconductores que contiene.

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La estructura multicapa puede comprender más de una capa, es decir que puede comprender una u otras varias capas interpuestas entre el revestimiento antiadherente y la capa de base. En el caso de estructuras multicapas, la ventaja es que el alisado de la primera capa se transmite a las capas siguientes. Ello es aún más interesante en cuanto que la estabilidad térmica del papel permite un apilado estable que asegura una calidad eléctrica y óptica del sistema que hay que realizar sobre una amplia superficie (porque las temperaturas de recocidos sucesivos son elevadas y por tanto las pérdidas de cargas son bajas en distancias largas debido a la excelente conductividad).

En el caso de capas electroconductoras transparentes (de tipo PEDOT:PSS por ejemplo), el recocido térmico es la única manera de tener una conductividad (no se puede usar “flash sintering” debido a su transparencia), ahora bien esta capa es generalmente una de las últimas en aplicarse sobre el sustrato en el caso de multicapas. Nuestro papel ultraliso permite reducir por tanto la cantidad de polímeros conductores transparentes que hay que aplicar.

En el primer caso (i) citado anteriormente del procedimiento según la invención, en la estructura multicapa preparada en la etapa a), la capa de base se extiende sobre una superficie inferior a la de la cara citada anteriormente de la película de plástico. El revestimiento antiadherente que está atrapado en sándwich entre la capa de base y la película de plástico puede recubrir la totalidad de la película de plástico o solo una parte de esta película. Ventajosamente, la capa de base recubre sensiblemente la totalidad del revestimiento antiadherente que solo recubre una parte de la película de plástico. La capa de base puede tener una forma y unas dimensiones similares a las de la zona de mayor alisado que hay que formar sobre la lámina.

En el segundo caso (ii) citado anteriormente del procedimiento, la estructura multicapa y el sustrato de la lámina se contraencolan en la etapa b) en una superficie inferior a la de la lámina. El pegamento puede depositarse sobre una parte solo de la estructura multicapa y/o sobre una parte solo del sustrato de la lámina. La o las partes encoladas pueden tener una forma y unas dimensiones similares a las de la zona de mayor alisado que hay que formar sobre la lámina.

Los casos (i) y (ii) pueden combinarse. En este caso, la capa de base se extiende sobre una superficie inferior a la de la película de plástico en la estructura multicapa preparada en la etapa a), y la estructura multicapa y el sustrato de la lámina se contraencolan en la etapa b) en una superficie inferior a la de la lámina.

En el caso (iii) citado anteriormente del procedimiento, la película de plástico retirada en la etapa c) tiene al menos una dimensión entre su longitud y su anchura que es inferior a la o las dimensiones correspondientes de la cara citada anteriormente de la lámina.

Los casos (i) y (iii) pueden combinarse. La capa de base se extiende sobre una superficie inferior a la de la película de plástico en la estructura multicapa preparada en la etapa a), y la película de plástico retirada en la etapa c) es más pequeña que la lámina.

Los casos (ii) y (iii) pueden combinarse. La estructura multicapa y el sustrato de la lámina se contraencolan entonces en la etapa b) sobre una superficie inferior a la de la lámina, y la película de plástico retirada en la etapa c) es más pequeña que la lámina.

Para terminar, los casos (i), (ii) y (iii) pueden combinarse. En este caso, la capa de base se extiende sobre una superficie inferior a la de la película de plástico en la estructura multicapa preparada en la etapa a), la estructura multicapa y el sustrato de la lámina se contraencolan en la etapa b) sobre una superficie inferior a la de la lámina, y la película de plástico retirada en la etapa c) es más pequeña que la lámina.

En el caso (iv) citado anteriormente del procedimiento, se corta la lámina obtenida en la etapa c) luego al menos un trozo cortado de esta lámina se encola sobre el sustrato de otra lámina. Este caso particular puede combinarse igualmente a los otros casos citados anteriormente.

En el caso en el que la lámina comprende un sustrato de papel, la invención es particularmente ventajosa porque permite equipar por una parte este papel con una zona de mayor alisado en un sitio predeterminado y por otra parte conservar el resto de la lámina para una presentación de informaciones por ejemplo, y en particular para la impresión de informaciones si el papel es imprimible.

La invención puede usarse además sobre cualquier tipo de sustrato. Puede usarse en la técnica gráfica, para cartas con encabezados, para sobres, post-it®, papeles seguros, etc.

La lámina obtenida mediante el procedimiento según la invención tiene además la ventaja de poder realizarse en línea (in line) en una máquina de papel, por ejemplo en una sección final de secado de esta máquina de papel, o fuera de línea (off line) en una máquina de corte o de acabado de papel.

El o cada trozo cortado es por ejemplo en forma de una banda que tiene una longitud de varios metros. Este trozo de forma alargada puede enrollarse en un rodillo y desenrollarse del rodillo (hasta velocidades de varias centenas de metros por segundo), lo que es particularmente ventajoso en la industria papelera. La estructura multicapa es lo

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suficientemente resistente, debido en concreto a la presencia de la película de plástico, para someterse a estos enrollados/desenrollados.

La aplicación de la estructura multicapa sobre el sustrato puede realizarse en la etapa b) por medio de una prensa de estampar que está destinada aplicar una presión en la o cada zona citada anteriormente de la estructura multicapa, o de una prensa de chapado en oro en caliente destinada a ablandar el pegamento usado en la etapa b), que es del tipo termosensible.

El procedimiento puede comprender, antes de la etapa c), una etapa de impresión de la cara de la estructura multicapa situada en el lado opuesto a la película de plástico con tintas electroconductoras, o de depósito de un revestimiento electroconductor sobre esta cara. La estructura multicapa se vuelve de este modo electroconductora antes de la transferencia de la capa de base sobre el sustrato de la lámina. La capa o el revestimiento electroconductor está situado sobre la cara de la estructura multicapa situada en el lado opuesto a la película de plástico y puede estar situada por tanto sobre una cara de la capa de base. Durante la etapa c), esta cara se encola contra el sustrato de la lámina. En este caso, la capa electroconductora (revestimiento o tintas) está protegida por la capa de base que se extiende por encima de esta capa electroconductora. La impresión o el depósito citado anteriormente pueden realizarse antes del corte de la estructura multicapa descrita anteriormente.

Durante la etapa a), el revestimiento antiadherente depositado sobre la película de plástico puede imprimirse con tintas electroconductoras o estar recubierto con un revestimiento electroconductor. La capa de base se deposita entonces directamente sobre las tintas o el revestimiento en la etapa a).

En el caso (iv) citado anteriormente, la capa de base se transfiere preferentemente en un sustrato o una lámina fina.

La lámina o el sustrato de la lámina puede estar revestido con un revestimiento antiadherente o estar formado por una película de plástico, y/o cortarse antes de la transferencia de la capa de base.

El procedimiento según la invención puede comprender además una etapa de tratamiento de la lámina para aumentar su resistencia a la humedad. La lámina puede tratarse REH (resistencia al estado húmedo), por ejemplo mediante agentes REH que evitan la degradación de la lámina en el estado húmedo. Se conoce que una poliamida amina epiclorhidrina puede conferir a la lámina propiedades de REH. Por ejemplo, un 1 % de Kymene® 617 (compañía Hercules) en la lámina permite tener una resistencia a la tracción de un 15 % en el estado húmedo con respecto al estado seco.

En un modo particular de realización de la invención, después de la etapa c) y antes de la etapa d1) o d2), la lámina se estampa para formar al menos una zona hueca sobre una cara de la lámina. El depósito o la impresión de la etapa d1) o d2) puede realizarse entonces en la zona hueca únicamente de la lámina. La superficie libre superior de la película depositada o de las tintas impresas puede alinearse sustancialmente con la cara citada anteriormente de la lámina sobre la que se ha formado la zona hueca.

La presente divulgación describe igualmente una lámina que puede obtenerse mediante el procedimiento descrito anteriormente, de la que al menos una cara incluye al menos una zona de mayor alisado que el resto de la cara, incluyendo esta zona una capa externa lisa que se extiende sobre una superficie inferior a la de la cara, siendo dicha capa externa lisa electroconductora o estando revestida con una capa electroconductora, definiendo la capa electroconductora al menos uno de los elementos siguientes o estando unida a al menos uno de los elementos siguientes: una resistencia, una capacidad, un transistor, un chip RFID, una antena, un circuito lógico, un interruptor de membrana (SWITCH), una célula fotovoltaica, una batería, un medio de recolección de energía, un sistema de retroiluminación, un medio de visualización o de iluminación electroluminiscente como un diodo electroluminiscente inorgánico u orgánico (OLED), un teclado de membrana, y un sensor. Las dos caras de la lámina pueden incluir al menos una zona de este tipo.

La lámina puede comprender al menos dos zonas del tipo citado anteriormente, pudiendo las capas electroconductoras de estas zonas conectarse eléctricamente entre sí, por ejemplo mediante conductores contenidos en la lámina.

Estas capas electroconductoras pueden tener propiedades y/o funciones electrónicas diferentes.

La o cada zona puede tener una superficie que representa menos de un 50 %, preferentemente menos de un 20 %, y más preferentemente menos de un 10 %, de la superficie de la cara citada anteriormente de la lámina.

La lámina comprende por ejemplo un sustrato de papel.

La o cada capa electroconductora puede comprender (o estar revestida con) varios diodos de tamaño micrométrico, como los que se describen en la solicitud WO2012/031096.

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La presente divulgación describe además una lámina que puede obtenerse mediante el procedimiento descrito anteriormente, de la que al menos una cara incluye al menos una zona de mayor alisado que el resto de la cara, incluyendo esta zona una capa externa lisa que se extiende sobre una superficie inferior a la de la cara, estando dicha capa externa lisa recubierta de una capa óptica y/u optoelectrónica que forma por ejemplo una guía de onda.

La zona puede incluir igualmente al menos una capa electroconductora, que está recubierta preferentemente de microdiodos destinados a emitir una radiación luminosa a la capa óptica cuando están alimentados por una corriente eléctrica.

La presente invención se refiere igualmente a un procedimiento de fabricación de una lámina equipada con una capa óptica como una guía de onda, comprendiendo el procedimiento las etapas que consisten en:

a/ preparar o aportar una estructura multicapa que comprende al menos, o constituida por, una película de plástico, un revestimiento antiadherente, y una capa de base, estando el revestimiento antiadherente interpuesto entre una cara de la película de plástico y la capa de base, b/ encolar una cara del sustrato de una lámina y/o la cara de la estructura multicapa situada en el lado opuesto a la película de plástico, y aplicar la cara citada anteriormente del sustrato contra la cara citada anteriormente de la estructura multicapa, para contraencolar la estructura multicapa y el sustrato, c/ retirar la película de plástico y el revestimiento antiadherente de la capa de base, caracterizado por que una capa óptica se deposita sobre la capa de base.

La capa óptica puede depositarse sobre la capa de base mediante cualquier técnica apropiada y por ejemplo mediante impregnación. La capa óptica comprende por ejemplo uno o varios polímeros.

La invención es en efecto particularmente ventajosa para fabricar una lámina que comprende una capa óptica como una guía de onda(s). La capa de base puede servir de soporte a una capa de polímero por ejemplo destinada a guiar una onda, como una onda electromagnética o luminosa. La onda transmitida en esta capa puede reflejarse sobre la interfaz particularmente lisa y plana entre las capas de base y de polímero, y puede transmitirse de este modo en el seno de la capa de polímero.

En la presente solicitud, se entiende por capa óptica, una capa que tiene propiedades ópticas y en particular una capa capaz de reflejar, absorber y/o difundir al menos una parte de una radiación a la que está expuesta. La capa óptica puede formar por ejemplo una guía de onda y puede estar formada por uno o varios materiales.

Este modo de realización puede combinarse con cada una o con todo o parte de las características citadas anteriormente, en particular las en relación con la creación de solo una zona de mayor alisado sobre la lámina y la aplicación de una capa electroconductora sobre la lámina.

En un caso particular, la lámina es del tipo citado anteriormente y comprende por una capa óptica, la capa de base de esta lámina que es una capa electroconductora o recubierta de una capa electroconductora. Las zonas en las que se extienden las capas óptica y electroconductora pueden ser independientes o al menos en parte superpuestas o conectadas entre sí.

La lámina obtenida mediante por el procedimiento según la invención puede comprender además en o sobre su sustrato o una de sus capas (de base, electroconductora, óptica, etc.), partículas de material ferromagnético. Estas partículas permiten modificar la permeabilidad magnética de la lámina para modificar localmente o no su facultad de modificar un campo magnético al que está sometida. Ello puede permitir por ejemplo añadir propiedades de filtrado de ciertas ondas a la lámina. En el caso en el que la lámina comprendiera una bobina, la misma podría comprender un corazón/núcleo de hierro, cobalto o níquel para aumentar su permeabilidad magnética y mejorar de este modo su acoplamiento con otra bobina de la lámina por ejemplo.

La lámina obtenida mediante el procedimiento según la invención puede comprender además unos medios o estar tratada para aumentar su difusividad térmica, dependiendo la misma en concreto de la capacidad de la lámina para conducir el calor (su conductividad térmica) y de su capacidad para acumular el calor (capacidad térmica). En el caso en el que la lámina está destinada a asociarse con equipos electrónicos, es preferible que la lámina tenga una buena difusividad térmica para que pueda disiparse el calor generado en funcionamiento por estos equipos.

La disipación del calor puede realizarse en superficie o en la masa. Para asegurar una buena disipación del calor en superficie de la lámina, una película de aluminio puede estar integrada en la lámina, por ejemplo debajo de la capa de base o sobre el papel que forma un soporte. Esta película de aluminio puede tener un espesor del orden de 15 µm aproximadamente. Para disipar el calor en la masa, es posible prever en el material del papel soporte cargas específicas destinadas a aumentar la conductividad térmica de este papel. Estas cargas pueden ser nanopartículas de diamante, fibras o carbono negro, u óxidos, nitruros y carburos como por ejemplo: Al2O3, AIN, MgO2, ZnO, BN, SiN4, SiC y SiO2.

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La invención se comprenderá mejor y otros detalles, características y ventajas de la presente invención se pondrán de manifiesto a la lectura de la descripción siguiente realizada a modo de ejemplo no limitativo y con referencia a los dibujos adjuntos en los que:

-la figura 1 representa de manera muy esquemática etapas del procedimiento de fabricación de una lámina según la invención; -la figura 2 representa de manera muy esquemática una variante de realización del procedimiento según la invención; -las figuras 3 y 4 son imágenes obtenidas mediante un microscopio electrónico de barrido (MEB) de láminas, correspondiendo la figura 4 a una lámina obtenida mediante el procedimiento según la invención; -las figuras 5 y 6 representan de manera muy esquemática etapas de otra variante de realización del procedimiento según la invención; -las figuras 7 a 11 representan de manera muy esquemática varios modos de realización del procedimiento según la invención; -la figura 12 representa formas geométricas particulares para la película de plástico, la estructura multicapa y/o la capa de base durante la implementación del procedimiento según la invención; y -las figuras 13 y 14 representan de manera muy esquemática etapas de otra variante de realización del procedimiento según la invención; -las figuras 15 y 16 representan de manera muy esquemática etapas de otra variante de realización del

procedimiento según la invención; -las figuras 17 y 18 representan láminas preparadas mediante el procedimiento según la invención, y -la figura 19 representa otra lámina preparada mediante el procedimiento según la invención.

Se refiere primero a la figura 1 que representa de manera muy esquemática etapas a/, b/ y c/ del procedimiento de fabricación de una lámina según la invención.

La etapa a/ del procedimiento consiste en preparar una estructura multicapa 12 que incluye una película de plástico inferior 14, un revestimiento intermedio antiadherente 16 y una capa superior de base 18. La preparación de esta estructura 12 puede realizarse en una etapa o varias etapas sucesivas.

El revestimiento antiadherente 16 y la capa de base 18 pueden depositarse simultáneamente sobre la película de plástico 14, mediante una técnica de estucado en cortina por ejemplo.

Como variante, el revestimiento antiadherente 16 se deposita sobre la película de plástico 14, luego la capa de base 18 se deposita sobre el revestimiento antiadherente.

La calidad de superficie de la cara superior 20 de la película de plástico 14 se transmite a la cara inferior 22 de la capa de base 18 (por la mediación del revestimiento antiadherente 16). Las características de superficie de la cara 22 de la capa de base se definen por tanto por las de la cara 20 de la película de plástico 14.

Después del secado y/o solidificación de la capa de base, se inmovilizan las características de superficie de la cara 22 y no están destinadas a modificarse durante las otras etapas del procedimiento, y en particular la transferencia de la capa de base 18 sobre un sustrato 24, como un papel, que hay que revestir.

La etapa b/ del procedimiento consiste en depositar una capa o una película de pegamento 26 sobre la cara superior 28 de la capa de base 18 o sobre la cara inferior 30 que hay que revestir del sustrato 24, incluso sobre estas dos caras 28, 30, luego en aplicar estas caras 28, 30 la una contra la otra para laminar o contraencolar la estructura multicapa 12 y el sustrato 24, y formar de este modo un producto laminado o contraencolado 32.

La etapa c/ del procedimiento consiste en retirar la película de plástico 14 y el revestimiento antiadherente 16 de la capa de base 18, para que solo esta capa 18 permanezca (con el pegamento 26) sobre el sustrato 24.

Estas etapas b/ y c/ pueden realizarse simultáneamente o la una después de la otra. En este último caso, el pegamento 26 está ventajosamente en el estado seco y/o solidificado durante la retirada de la película de plástico

14.

Al final de la etapa c), se pone al descubierto la cara 22 de la capa de base 18, siendo esta cara relativamente lisa.

La figura 2 representa una variante de realización del procedimiento según la invención, y difiere del procedimiento descrito anteriormente con referencia a la figura 1, en concreto por que la estructura multicapa 12’ comprende además al menos una capa complementaria 34 depositada sobre la cara superior 28 de la capa de base 18.

Varias capas complementarias 34 superpuestas pueden depositarse (simultánea o sucesivamente) sobre la cara 28 de la capa de base 18.

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Durante la etapa b/, la cara inferior 30 del sustrato 24 o la cara superior libre 36 de la capa complementaria 34 (la más alejada de la película de plástico, en el caso en el que la estructura 12’ comprende varias capas complementarias) está recubierta de pegamento 26. Como variante, estas dos caras 30, 36 están recubiertas de pegamento 26.

Durante la etapa c/, la estructura multicapa 12’ y el sustrato 24 se contraencolan o se laminan, para formar un producto laminado o contraencolado 32’, luego se retiran la película de plástico 14 y el revestimiento antiadherente, para poner al descubierto la cara lisa o ultralisa 22 de la capa de base 18 de la lámina 10’.

La naturaleza de la capa de base 18 de la lámina puede variar según el modo de realización del procedimiento según la invención.

La capa de base 18 puede realizarse con un material electroconductor y por ejemplo con metal. La capa de base 18 está formada por ejemplo por una capa fina de oro que se deposita sobre el revestimiento antiadherente 16 mediante depósito en vacío o mediante cualquier otra técnica apropiada.

Como variante, la capa de base 18 puede no ser en sí electroconductora y puede entonces o bien estar revestida con una película electroconductora (etapa d1/ del procedimiento) o bien imprimirse con una tinta que tiene propiedades eléctricas (etapa d2/).

En el caso en el que la capa de base 18 está recubierta de una película metálica, la misma puede estar formada in situ sobre la capa de base o ponerse y fijarse, por ejemplo mediante encolado, sobre la capa de base. Esta película es por ejemplo una película de oro.

En el caso en el que la capa de base 18 es imprimible, puede estar formada por una resina o por un barniz imprimible o por un estucado papelero que incluye un aglomerante y eventualmente pigmentos. La capa 18 es imprimible mediante cualquier técnica apropiada, estando la tinta destinada a depositarse sobre la cara lisa 22 de la lámina 10.

La tinta puede comprender partículas metálicas, partículas de carbono y/o polímeros conductores, pudiendo las partículas ser micrométricas o nanométricas. La etapa d2/ puede comprender una subetapa en la que la lámina impresa se somete a una etapa de recocido para que la capa de tinta forme una capa continua electroconductora. Es por ejemplo el caso cuando la tinta comprende partículas metálicas que están destinadas a coalescer durante la etapa de recocido.

Todos los modos de realización permiten fabricar una lámina electroconductora, es decir una lámina que incluye al menos una capa que presenta una buena conductividad eléctrica, y en particular que tiene una resistencia por cuadrado inferior a 0,3 Ω/sq, preferentemente inferior a 0,15 Ω/sq, y por ejemplo hasta una resistencia del orden de 0,05 Ω/sq.

La medida de la resistencia por cuadrado de una lámina según la invención puede realizarse por medio de un aparato o dispositivo 4 puntas. Este método usa contactos puntuales dispuestos en la superficie de la lámina. Estos contactos se realizan mediante puntas metálicas. Dos puntas sirven para traer una corriente y otras dos puntas sirven para medir una tensión. Las cuatro puntas están dispuestas en los cuatro rincones de un cuadrado virtual en la superficie de la lámina o están alineadas las unas detrás de las otras en una línea virtual en la superficie del papel. Es posible usar un dispositivo 4 puntas Jandel (universal Probe) acoplado con un generador de corriente Jandel RM3 que proporciona una gama de corriente que va de 10 nA a 99 Ma. Las resistencias medidas se expresan en Ohm por cuadrado (ohm/□ o Ω/sq) y se anotan R□. El aparato mide la relación ΔV/I que puede conectarse a la resistividad de la lámina. Se coloca en el caso de una capa fina de espesor e y de resistividad p. Al ser el espesor insignificante frente a las otras dimensiones, se puede establecer un modelo bidimensional de la conducción y que da: V/I = K.ρ/e = K.R□. k es un coeficiente sin dimensión característica de la geometría 2D. La relación p/e caracteriza la capa, se anota R□ (ohm/□). El coeficiente K puede calcularse analíticamente en casos simples particulares: K = log(2)/ π.

Se van a describir ahora a continuación ejemplos que ilustran la presente invención.

Ejemplo 1: Realización de estructuras multicapas y de láminas según las etapas a/ a c/ del procedimiento según la invención.

Varias estructuras multicapas se han realizado reproduciendo la etapa a/ del procedimiento según la invención, a partir de sustratos de papel (papeles Bristol y Maine gloss de la compañía Arjowiggins).

Unas pruebas se han realizado para determinar los pegamentos más apropiados para la realización de la etapa b/ del procedimiento. El pegamento usado debe asegurar una fijación suficiente del papel sobre la capa opuesta a la estructura multicapa, para evitar que se desprenda de esta capa durante la retirada de la película de plástico en la etapa c/.

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Hemos probado tres tipos de pegamento: a/ un pegamento PU bicomponente con disolvente (referencia AD 1048 de la compañía Rexor), b/ un pegamento PU monocomponente con disolvente (referencia NC 320 de la compañía COIM), y c/ un pegamento PU monocomponente sin disolvente (referencia SF2930 de la compañía COIM).

Unas pruebas se han realizado por medio de una cinta adhesiva para determinar el nivel de adhesión de los papeles sobre las estructuras multicapas. Los mejores resultados se han obtenido cuando el pegamento PU se aplicaba más bien sobre la estructura multicapa que sobre el papel, cuando el pegamento a/ se usaba para encolar el papel Bristol y cuando el pegamento b/ se usaba para encolar el papel Maine gloss.

Ejemplo 2: Preparación de una lámina que incluye una película fina de oro que está formada in situ sobre la capa de base de la lámina (procedimiento con etapa d1/).

El depósito de una película de oro sobre la capa de base de una lámina obtenida mediante el procedimiento según la invención, se realiza en vacío por medio de una máquina DEP280. Esta máquina permite depositar en vacío numerosos metales como titanio, cobre o bien oro. En el caso presente, una fina capa de oro se deposita sobre la capa de base de la lámina. Antes, la lámina se pone en estufa para desgasificarse (100 °C). De esta manera, la presión disminuye. La presión en el recinto se eleva a 9,5.10-7 mbar (durante aproximadamente 14 minutos) y a 8.107 mbar (durante aproximadamente 25 minutos). Una prepulverización tiene lugar primero durante 120 segundos. A continuación una pulverización durante 375 segundos. El depósito de oro sobre la lámina al final es de 30 nm de espesor. Es posible colocar hasta tres láminas que hay que tratar simultáneamente en la máquina.

Ejemplo 3: Realización de una etapa de fotolitografía a partir de una lámina revestida con una capa metálica, como la que se obtiene en el ejemplo 2.

Una resina positiva de 1,8 µm de espesor (que representa aproximadamente 2 mL de resina) se deposita mediante spin-coating sobre una muestra (dimensiones 11*11cm) de lámina revestida con una capa metálica, como la que se obtiene en el ejemplo 2, mediante rotación a una velocidad de 3000 r/min. Esta operación dura aproximadamente 15 segundos. La diferencia entre una resina positiva y una resina negativa se hace durante el desarrollo de las zonas sometidas a la radiación de fotolitografía (insolación). En el primer caso, son las zonas insoladas las que desaparecen durante el desarrollo; en el segundo caso, son las zonas no insoladas.

La lámina se coloca en la estufa para reticulación de la resina. Ello se hace a una temperatura de 115 °C y durante un periodo de tiempo de 5 minutos aproximadamente. Para la etapa de insolación, una máscara de cuarzo se dispone sobre la lámina, incluyendo esta máscara unos motivos, y estando los rayos destinados a solo pasar a la altura de las zonas donde no hay motivo.

La insolación se realiza a una potencia de 5 mW y dura 10 segundos. Este tiempo depende del espesor de resina depositada y de la potencia de la radiación. Una vez terminada esta etapa, la máscara se limpia con acetona. Entonces la fase de desarrollo puede tener lugar. Un producto llamado hidróxido de tetrametilamonio (MF-319) sirve de desarrollador después de la insolación. Esta etapa dura un minuto. Ello permite hacer aparecer los motivos a simple vista sobre la lámina. Como se trata en este caso de una resina positiva, el desarrollador retira la resina insolada. La lámina se coloca a continuación en un baño de grabado para retirar la resina insolada que se ha quedado sobre la capa metálica. Se usa una mezcla de potasio-yoduro/yodo (KI/I2). Esta etapa dura veinte segundos. Después de un aclarado con agua, entonces solo quedan la capa metálica y la resina no insolada. La lámina se recuece a 115 °C durante unos minutos con el objetivo de retirar el agua al máximo. La resina se retira a continuación de la capa metálica mediante stripping. Por ello, la muestra se sumerge en un baño de acetona durante quince minutos con ultrasonidos para retirar la resina residual.

La lámina tiene una muy buena estabilidad térmica y no está alterada por los tratamientos térmicos sucesivos.

Ejemplo 4: Realización de una etapa de ablación láser de una capa metálica depositada sobre una lámina, como la que se obtiene en el ejemplo 2.

La ablación láser puede realizarse por medio de una máquina Tamarack Scientific. Un láser llega a realizar la ablación de las zonas definidas por un operario. La capa metálica (como el oro) que se somete a la fuerza del láser empieza por absorber el choque, luego el calor del mismo se propaga. Una diferencia de dilatación se crea a causa de este fenómeno, lo que desencadena la ablación definitiva del metal. Esta técnica de ablación es sustractiva y de tipo “direct patterning”. Ello significa que el dibujo se realiza sin adición de producto. En este caso, es el haz láser el que pasa a través de una máscara y llega a arrancar la materia de su soporte. La potencia del haz está ajustada en función del material y de la cantidad de materia que hay que tomar. Los resultados finales después de la ablación láser de los materiales dependen de la influencia de la naturaleza y de las propiedades térmicas y mecánicas de los materiales.

Las pruebas han revelado buenas resistencias térmica y mecánica de la lámina a la ablación láser y una buena definición de los motivos creados por láser.

Ejemplo 5: Ejemplo de fabricación de un componente electrónico a partir de las láminas obtenidas en los ejemplos 3 y 4 Las capas metálicas de las láminas obtenidas en los ejemplos 3 y 4 se han revestido con una capa de un material dieléctrico, luego estas capas dieléctricas se han revestido ellas mismas con una capa fina de plata para realizar

5 capacidades.

Otras capas metálicas de las láminas obtenidas en los ejemplos 3 y 4 se han imprimido con una tinta carbonada para la realización de resistencias.

10 Ejemplo 6: Ejemplo de fabricación de láminas que incluyen cada una capa de base imprimible.

El procedimiento según la invención se usa para fabricar láminas que incluyen cada una capa de base que es imprimible, en particular con tintas que tienen propiedades eléctricas.

15 Se han usado tres estucos papeleros diferentes, que se identifican respectivamente con las letras A, B y C. Son capas a base de carbonatos de calcio triturados muy fino (comercializados con la marca Carbital 95) y de aglomerantes. Los otros productos de cada capa sirven para ajustar la viscosidad, para reticular el aglomerante o para favorecer el esparcimiento de la capa.

20 La diferencia entre las capas A, B y C es principalmente su tasa de aglomerante, que es de un 16,2 % para la capa A, de un 8,8 % para la capa B, y de un 16,2 % para la capa C (de los cuales un 8,1 % de aglomerante y un 8,1 % de coaglomerante o promotor de adhesión), en peso seco con respecto al peso total seco (o peso total de materia seca) de la capa.

25 Las composiciones de estas capas se detallan en la tabla siguiente.

Componentes

Capa A Capa B Capa C

Peso húmedo

Peso seco Peso húmedo Peso seco Peso húmedo Peso seco

Agua

502,273 0,000 60,724 0,000 39,177 0,000

Amoníaco Alacali 20 %

2,623 0,000 0,317 0,000 0,205 0,000

Dispex N40

2,623 1,705 0,317 0,206 0,205 0,133

Sal fina purificada seca

2,914 2,914 0,352 0,352 0,227 0,227

Calgon PTH

0,058 0,029 0,007 0,004 0,005 0,002

Empicol LZ

0,058 0,029 0,007 0,004 0,005 0,002

Defoamer 1512M

0,204 0,102 0,025 0,012 0,016 0,008

Aqnique EHS 75E

2,331 1,247 0,282 0,151 0,182 0,097

Surfinol 420

0,729 0,342 0,088 0,041 0,057 0,027

Carbital 95 78 %

474,565 727,366 57,374 87,937 37,016 56,734

Stvronal D517

190,617 97,215 11,519 5,875 7,432 3,790

Acronal S305

94,066 48,444 5,683 2,927 3,666 1,888

AZC

29,141 19,816 3,523 2,396 2,273 1,546

Sterocoll FD

1,311 0,688 0,159 0,083 0,102 0,054

Defoamer 1512M

0,204 0,102 0,025 0,012 0,016 0,008

Diamond

0,000 0,000 0,000 0,000 28,392 5,678

Peso total seco (Kg)

900 100 70

Peso total húmedo (Kg)

1303 140 119

Tasa de aglomerante (con respecto al peso total de materia seca)

16,2 % en peso seco 8,8 % en peso seco 16,2 % en peso seco

Tasa de aglomerante (con respecto al peso total de los pigmentos)

20 % en peso seco 10 % en peso seco 20 % en peso seco

El Amoníaco Alcali 20 % es una solución acuosa. El Dispex N40 es un poliacrilato aniónico que sirve de dispersante y de emulsionante en solución. El Calgon PTH es un fosfato que sirve de dispersante en polvo. El Empicol LZ es un 30 agente humectante en forma de polvo. El Agnique EHS 75E es un agente humectante líquido. El Surfinol 420 sirve de antiespumante, de dispersante y de agente humectante. El Carbital 95 78 % representa pigmentos de carbonatos de calcio en medio líquido. El Styronal D517 y el Acronal S305 son látex que forman aglomerantes. El Styronal D517 es un látex de estireno-butadieno y el Acronal S305 es un butil-acrilato/estireno (estireno acrílico). AZC (amonio

circonio carbonato) es un agente de insolubilización líquido. El Sterocoll FD es un ácido acrílico que sirve de agente modificador de reología. El defoamer 1512 M es un antiespumante líquido y el Diamond es un coaglomerante o promotor de adherencia a base de un copolímero etileno -ácido acrílico (EAA)

5 Varios papeles comercializados por la compañía Arjowiggins se han usado para fabricar láminas con el procedimiento según la invención. Cada lámina comprende una capa imprimible (A, B o C) o dos capas imprimibles superpuestas (A+A, A+B o A+C). En el caso de una lámina con dos capas imprimibles, una primera capa A se deposita sobre el pegamento y se encuentra por tanto por debajo de la segunda capa o capa externa (A, B o C) en el producto final.

10 Se han probado dos películas de plástico PET, usadas como donante en el procedimiento. La primera es una película PET estándar y la segunda es una película PET más lisa (referenciada 42).

La tabla siguiente resume las características de las diferentes láminas realizadas mediante el procedimiento según la 15 invención.

Se han realizado unas pruebas de impresión mediante chorro de tinta con efecto piezoeléctrico por medio de una máquina Dimatix de Fujifilm y mediante serigrafía. Se han usado dos tipos de tinta (Sunjet U5603 et SICPA 9SP7214), a base de nanopartículas de plata.

20 La capa de base de una lámina puede imprimirse con una capa de tinta luego someterse a una etapa de recocido, antes de imprimirse de nuevo con una nueva capa de tinta y someterse a otra etapa de recocido. En este caso, después de la primera etapa de recocido, la lámina puede almacenarse en un sitio apropiado y/o someterse a un tratamiento particular, con el fin de que recupere su tasa de humedad inicial (antes del recocido), antes de imprimirse

25 de nuevo.

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Cuando se imprimen estas láminas con tintas que incluyen nanopartículas de plata, mediante un procedimiento por chorro de tinta, después de que se sometan estas láminas a un recocido térmico de aproximadamente 150 °C, encontramos que la resistencia de las pistas impresas está relacionada igualmente con la tasa de aglomerante de las láminas.

Las láminas con capas que tienen una alta tasa de aglomerante, por tanto con una capa cerrada, dan pistas impresas que son poco resistivas (respectivamente de 0,13 Ω/sq y 0,07 Ω/sq para los papeles 2934 y 2947 -pruebas 4 y 6-7). Un valor de 0,15 Ω/sq o inferior se considera como bueno para películas de plástico de PEN impresas.

En las mismas condiciones, las láminas con capas que tienen una tasa de aglomerante baja, por tanto con capas relativamente abiertas, dan pistas impresas que son más resistentes (respectivamente de 0,59 Ω/sq et de 3,4 Ω/sq). Se puede explicar ello por el hecho de que las tintas conductoras penetran en los poros de superficie de las láminas y crean defectos en las pistas que hacen aumentar su resistividad.

Podemos concluir de ello por tanto que la tasa de aglomerante influencia altamente la aptitud para la impresión de estos papeles mediante tintas que tienen propiedades eléctricas.

Ejemplo 8: Realización de láminas con capas de base imprimibles, a partir de diferentes pigmentos.

Unas pruebas complementarias se han realizado para determinar por una parte la influencia del tipo de pigmentos y de la tasa de aglomerante en la capa de base imprimible, sobre la transferencia realizada en las etapas b/ y c/ del procedimiento.

Varias estructuras multicapas se han preparado según la etapa a/ del procedimiento, incluyendo cada una de estas estructuras una capa de base imprimible.

La tabla siguiente recapitula los diferentes pigmentos usados en las capas de base de las láminas así como la tasa de aglomerante de cada una de estas capas. Se han preparado trece estructuras multicapas diferentes (A a M).

Prueba a las tintas porométricas

Prueba

Cargas Tasa de aglomerante [%] Brillo a 75°[%] 0 s 7 s 15 s 60 s 120 s

A

Caolín 9,1 % 8 1 1,2 1,3 1,4 1,4

B

16,7 % 26 0,3 0,78 1,15 1,4 1,4

C

23,1 % 44 0,25 0,45 0,8 1;1 1,1

D

Carbonatos de calcio 9,1 % 42 0,19 0,35 0,37 0,46 0,55

E

16,7 % 87 0,06 0,07 0,07 0,11 0,14

F

23,1 % 93 0,05 0,07 0,08 0,07 0,07

G

Cargas de plástico 9,1 % 17

H

16,7 % 36 0,46 0,53 0,65 0,3 0,3

I

23,1 % 73 0,21 0,36 0,25 0,62 0,65

J

Nano TiO2 9,1 % 4

K

16,7 % 85

L

23,1 % 92 0,2 0,3 0,4 0,62 0,78

M

Sin carga 100 % 103 0,07 0,07 0,07 0,07 0,07

El Caolín es el que se comercializa por la compañía Golden Rock Kaolin con la denominación Kaolin SC 90. El carbonato de calcio es el que se comercializa por la compañía Imerys con el nombre Carbital 95. Las cargas de plástico se comercializan por la compañía Rhom & Haas con la apelación Ropaque Ultra E y las nanopartículas de dióxido de titanio se comercializan por la compañía Kemira con la referencia US Titan L181.

Se ha comprobado que cada estructura multicapa que incluye una capa de base que tiene una tasa de aglomerante inferior a un 15 % no se transfería correctamente en el sustrato papel durante etapas b/ y c/ del procedimiento. Además, se han obtenido resultados de transferencia mejores con capas de base cuyos pigmentos son más bien cargas minerales que cargas de plástico. Los mejores resultados se han obtenido con las capas de base cuyos pigmentos son carbonatos de calcio porque estas capas son muy brillantes (y por tanto lisas) y son cerradas (valores de densidad ópticas relativamente bajos y constantes a lo largo del tiempo). La capa de base que no incluye carga tiene la ventaja igualmente de tener un alto brillo e igualmente de definir una superficie cerrada.

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Ejemplo 9: Realización de una lámina electroconductora estampada, para la realización de un transistor por ejemplo.

La figura 5 representa una estructura multicapa 40 realizada por el procedimiento según la invención, comprendiendo esta estructura multicapa 40 una película de plástico 42 de PET sobre una cara de la que se superponen las capas siguientes: un revestimiento antiadherente 44, una capa electroconductora 46 de ITO (oxido de estaño-indio), una capa 48 de material semiconductor dopado P, una capa 50 de material semiconductor dopado N, y una capa de aluminio 52. Esta estructura se obtiene después de la etapa a/ del procedimiento.

Esta estructura multicapa 40 se encola después sobre un sustrato 54 de papel (etapa b/), después la película de plástico 42 se retira poniendo al descubierto la capa electroconductora 46 de ITO (etapa c/). Se obtiene de este modo una lámina electroconductora que puede usarse para la fabricación de componentes electrónicos, como un transistor.

En una etapa complementaria del procedimiento, la lámina se estampa mediante una técnica apropiada ejerciendo fuerzas de compresión sobre la capa 46 de ITO (en una dirección perpendicular al plano de la lámina), en zonas particulares y por medio de una técnica apropiada conocida por el experto en la técnica. Ello crea hundimientos 56, como se representa en la figura 6, en el fondo de los cuales se desplazan porciones de las capas 46 a 52, que permanecen superpuestas las unas a las otras.

Ejemplo 10: Realización de una lámina transparente electroconductora.

El procedimiento según la invención se ha usado para fabricar una lámina transparente electroconductora, incluyendo esta lámina un papel de calco de 65 g/m2 y que tiene una transparencia de un 66 %. Una capa de base imprimible a base de carbonato de calcio y que incluye un 50 % en peso seco de aglomerante con respecto al peso total de materia seca de la capa de base se transfiere sobre el papel de calco mediante el procedimiento. El calco obtenido tiene una transparencia de un 68,5 % y un alisado Bekk superior a 10 000s. La lámina transparente se ha imprimido a continuación con tintas que tienen propiedades eléctricas.

Ejemplo 11: Medida del brillo y de la densidad óptica de tintas impresas sobre láminas preparadas a partir del procedimiento según la invención.

Varias láminas se han preparado mediante el procedimiento según la invención, diferenciándose estas láminas las unas de las otras por la tasa de aglomerante de sus capas de base imprimibles (a base de carbonato de calcio), que varía entre un 9,1 y un 23,1 %.

La tabla siguiente resume los resultados de medidas de brillo y de pruebas a las tintas porométricas efectuadas en seis láminas.

Pruebas

Tasa de aglomerante Brillo Prueba a las tintas porométricas

0 s

7 s 15 s 60 s 120 s

D

9,1 % 42 0,19 0,35 0,37 0,46 0,55

N

14 % 70 0,09 0,15 0,17 0,2 0,23

O

15 % 78 0,08 0,13 0,14 0,17 0,2

P

16 % 84 0,06 0,09 0,1 0,12 0,15

E

16,7 % 87 0,06 0,07 0,08 0,11 0,14

F

23,1 % 93 0,05 0,07 0,08 0,07 0,07

Se observa que, más allá de un 15 % en peso seco de aglomerante en la capa de base, la lámina comprende un brillo superior a 80 y una densidad óptica inferior o igual a 0,15 a 120s, lo que significa que la capa es poco absorbente y que constituye buenos resultados.

Se refiere ahora a las figuras 7 a 11 que representan varios modos de realización del procedimiento según la invención para la fabricación de una lámina de la que al menos una cara incluye una zona de mayor alisado que el resto de esta cara, extendiéndose esta zona sobre una superficie inferior a la de la cara.

En el caso de la figura 7, se usa una película de plástico 100 que tiene dimensiones (anchura an y longitud L) relativamente grandes, siendo estas dimensiones por ejemplo similares a las de la lámina o del papel 102 destinado a recibir la estructura multicapa. La película de plástico es por ejemplo de PET y tiene una anchura de 1,5 m, una longitud de varias decenas de metros y un espesor de 5 a 20 µm aproximadamente.

La estructura multicapa se prepara (etapa a)) a partir de esta película de plástico 100 de grandes dimensiones, como se indica en lo anterior. Esta estructura multicapa puede comprender un revestimiento antiadherente, una capa de

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Claims (1)

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