ES2954716T3 - Procedimiento de fabricación de una película estratificada - Google Patents
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Abstract
La presente solicitud se refiere a un método para producir una película laminada. La presente solicitud se refiere además a una película laminada y a sus usos. La presente invención se refiere además a una película sensible al tacto. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Procedimiento de fabricación de una película estratificada
SECTOR TÉCNICO
La presente solicitud se refiere a un procedimiento para fabricar una película estratificada.
ESTADO DE LA TÉCNICA ANTERIOR
La estratificación es una técnica de fabricación de materiales en múltiples capas, de tal manera que el material compuesto consigue, por ejemplo, mejorar la resistencia, la estabilidad, el aspecto u otras propiedades, mediante la utilización de diferentes materiales. Una película estratificada se puede considerar un objeto montado permanentemente. Existen diferentes procesos de estratificación, dependiendo del tipo de materiales a estratificar. Los materiales utilizados en elementos estratificados pueden ser iguales o diferentes, dependiendo de los procesos y del objeto a estratificar. La estratificación se lleva a cabo, normalmente, utilizando calor, presión, soldadura y/o adhesivos.
La Patente US 2003071794 da a conocer una película conductora transparente que comprende una película de plástico transparente y una capa conductora transparente estratificada en, por lo menos, una superficie de la película de plástico transparente.
A pesar de los procesos de estratificación existentes, los inventores han reconocido la necesidad de un procedimiento para fabricar una película estratificada.
OBJETIVO
El objetivo es dar a conocer un nuevo tipo de procedimiento para fabricar una película estratificada.
CARACTERÍSTICAS
El procedimiento está caracterizado por lo presentado en la reivindicación 1.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Los dibujos adjuntos, que se incluyen para proporcionar una mejor comprensión del procedimiento y de la película estratificada, y constituyen una parte de esta memoria descriptiva, muestran realizaciones y, junto con la descripción, ayudan a explicar los principios de lo anterior. En los dibujos:
la figura 1 muestra esquemáticamente una vista, en sección, de una película estratificada, según una realización; y
la figura 2 muestra esquemáticamente una vista, en sección, de una película estratificada, según una realización.
DESCRIPCIÓN DETALLADA
La presente solicitud se refiere a un procedimiento para fabricar una película estratificada, en el que el procedimiento comprende
- disponer, por lo menos, una estructura que comprende una capa transparente que comprende material conductor transparente, sobre una primera película de base transparente no conductora, en la que la estructura tiene una primera superficie exterior y una segunda superficie exterior, que es opuesta a la primera superficie exterior;
- disponer una segunda película de base transparente no conductora, que tiene una primera superficie principal y una segunda superficie principal, que es opuesta a la primera superficie principal;
- disponer la, por lo menos, una estructura y la segunda película de base transparente no conductora una sobre otra para formar una preforma de película en capas, en la que, por lo menos, la una de la primera superficie principal y la segunda superficie principal que está enfrentada a la, por lo menos, una estructura está dotada de una rugosidad superficial de 1,1 a 20 μm, medida según ISO 4287/1997, y en la que, por lo menos, la una de la primera superficie exterior y la segunda superficie exterior que está enfrentada a la segunda película de base transparente no conductora está dotada de una rugosidad superficial de más de 0 a 1,0 μm, medida según ISO 4287/1997; y
- aplicar calor y presión sobre la preforma de película en capas, durante un periodo de tiempo predeterminado para unir conjuntamente la, por lo menos, una estructura y la segunda película de base transparente no conductora.
La presente solicitud se refiere a un procedimiento para fabricar una película transparente estratificada, en el que el procedimiento comprende
- disponer, por lo menos, una estructura que comprende una capa transparente que comprende material conductor transparente, sobre una primera película de base transparente no conductora, en la que la estructura tiene una primera superficie exterior y una segunda superficie exterior que es opuesta a la primera superficie exterior;
- disponer una segunda película de base transparente no conductora que tiene una primera superficie principal y una segunda superficie principal, que es opuesta a la primera superficie principal;
- disponer la, por lo menos, una estructura y la segunda película de base transparente no conductora una sobre otra para formar una preforma de película en capas, en la que, por lo menos, la una de la primera superficie principal y la segunda superficie principal que está enfrentada a la, por lo menos, una estructura está dotada de una rugosidad superficial de 1,1 a 20 μm, medida según ISO 4287/1997, y en la que, por lo menos, la una de la primera superficie exterior y la segunda superficie exterior que está enfrentada a la segunda película de base transparente no conductora está dotada de una rugosidad superficial de más de 0 a 1,0 μm, medida según ISO 4287/1997; y
- aplicar calor y presión sobre la preforma de película en capas, durante un periodo de tiempo predeterminado, para unir conjuntamente la, por lo menos, una estructura y la segunda película de base transparente no conductora.
Se da a conocer una película estratificada obtenible mediante el procedimiento descrito en esta memoria descriptiva.
Se da a conocer una película transparente estratificada, obtenible mediante el procedimiento descrito en esta memoria descriptiva.
Se da a conocer una película sensible al tacto, que comprende la película transparente estratificada que se describe en esta memoria descriptiva.
Se da a conocer un procedimiento para fabricar una película sensible al tacto, en el que el procedimiento comprende
- disponer, por lo menos, una estructura que comprende una capa transparente que comprende material conductor transparente, sobre una primera película de base transparente no conductora, en el que la estructura tiene una primera superficie exterior y una segunda superficie exterior, que es opuesta a la primera superficie exterior;
- disponer una segunda película de base transparente no conductora, que tiene una primera superficie principal y una segunda superficie principal, que es opuesta a la primera superficie principal;
- disponer la, por lo menos, una estructura y la segunda película de base transparente no conductora una sobre otra para formar una preforma de película en capas, en la que, por lo menos, la una de la primera superficie principal y la segunda superficie principal que está enfrentada a la, por lo menos, una estructura está dotada de una rugosidad superficial de 1,1 a 20 μm, medida según ISO 4287/1997, y en la que, por lo menos, la una de la primera superficie exterior y la segunda superficie exterior que está enfrentada a la segunda película de base transparente no conductora está dotada de una rugosidad superficial de más de 0 a 1,0 μm, medida según ISO 4287/1997; y
- aplicar calor y presión sobre la preforma de película en capas, durante un periodo de tiempo predeterminado para unir conjuntamente la, por lo menos, una estructura y la segunda película de base transparente no conductora.
Se da a conocer la utilización de la película estratificada en un dispositivo sensible al tacto, un sistema fotovoltaico, en aplicaciones de calentamiento, en un conductor de corriente o en un sistema de iluminación. Se da a conocer la utilización de la película transparente estratificada en un dispositivo sensible al tacto, un sistema fotovoltaico, en aplicaciones de calentamiento, en un conductor de corriente o en un sistema de iluminación.
La película estratificada fabricada se puede fijar a uno o varios objetos, dependiendo de su uso futuro. En una realización, la película estratificada se implementa como una ventana. En una realización, la película estratificada se implementa como una pantalla.
En esta memoria descriptiva, salvo que se indique lo contrario, se debe entender que la rugosidad superficial se refiere al parámetro "Rz" (profundidad de rugosidad media) del estándar ISO 4287/1997. ISO 4287/1997 define "Rz" como la suma de la altura de la altura del pico máximo del perfil Zp y la profundidad de valle máximo del perfil Zv, dentro de una longitud de muestreo.
Se debe entender que la expresión de que la capa transparente que comprende material conductor transparente es dispuesta “sobre” la primera película de base transparente no conductora, en esta memoria descriptiva, significa, salvo que se indique lo contrario, que la capa transparente que comprende material conductor transparente es dispuesta, o conformada para estar situada en, o sobre la primera película de base transparente no conductora, o que es, por lo menos parcialmente, incorporada en la misma. La película de base transparente no conductora puede servir como un portador o estructura de soporte para la capa transparente que comprende material conductor transparente.
En esta memoria descriptiva, el término “que comprende” se utiliza con el significado de que incluye la característica o características o la acción o acciones que sigan a continuación, sin excluir la presencia de una o varias características o acciones adicionales.
Se entenderá, además, que la referencia a “un” elemento se refiere a uno o varios de tales elementos.
En esta memoria descriptiva, salvo que se indique lo contrario, se debe entender que la expresión “película” se refiere a una estructura que tiene sus dimensiones laterales sustancialmente mayores que su grosor. En este sentido, se puede considerar que una película es una estructura “delgada”.
En una realización, el grosor de la película estratificada es de 0,5 nm a 1000 nm. En una realización, el grosor de la película estratificada es de 0,1 μm a 5 mm.
En esta memoria descriptiva, se debe entender que la expresión de que la película de base transparente es “no conductora”, salvo que se indique lo contrario, significa que la película de base transparente tiene una resistencia laminar de 10 Mohm/cuadrado, o mayor.
En esta memoria descriptiva se debe entender que la expresión “transparente”, salvo que se indique lo contrario, se refiere a la transparencia óptica de la película estratificada, o de las partes y los materiales de la misma, en el intervalo relevante de longitudes de onda en cuestión. En otras palabras, un material o estructura “transparente” se refiere a un material o estructura que permite que la luz o, en general, la radiación electromagnética, a dicha longitud de onda relevante, se propague a través de dicho material o estructura. El intervalo relevante de longitudes de onda puede depender de la aplicación en la que se vaya a utilizar la película transparente estratificada. En una realización, el intervalo relevante de longitudes de onda es el intervalo de longitudes de onda del visible, de aproximadamente 390 hasta aproximadamente 700 nm. En una realización, el procedimiento comprende fabricar una película transparente estratificada. En una realización, la película estratificada es una película transparente estratificada.
En una realización, la capa transparente que comprende material conductor transparente es una capa conductora transparente que comprende material conductor transparente.
Además, la transparencia de la película estratificada, o de las partes de la misma, se refiere principalmente a la transparencia en la dirección del grosor de la película estratificada o de las partes de la misma, de manera que, para ser “transparente”, una parte suficiente de la energía lumínica incidente sobre la película estratificada, o sobre una parte de la misma, se deberá propagar a través de la misma en la dirección del grosor. Dicha parte suficiente puede depender de la aplicación en la que se vaya a utilizar la película estratificada. En una realización, la transmitancia de la película estratificada, o de las partes de la misma, es del 20 al 99,99 % de la energía de la luz incidente perpendicularmente sobre la película estratificada, en una posición en la que está presente el material conductor transparente. En una realización, dicha transmitancia es del 20 % o mayor, o del 30 % o mayor, o del 40 % o mayor, o del 50 % o mayor, o del 60 % o mayor, o del 70 % o mayor, o del 80 % o mayor, del 90 % o mayor. La transmitancia se puede medir según el estándar JIS-K7361, ASTM D1003.
En una realización, por lo menos, la una de la primera superficie principal y la segunda superficie principal que está enfrentada a la, por lo menos, una estructura está dotada de una rugosidad superficial de 2 a 17 μm, o de 5 a 17 μm, o de 11 a 17 μm, o de 9 a 15 μm, o de 10 a 14 μm, medida según ISO 4287/1997.
En una realización, por lo menos, la una de la primera superficie principal y la segunda superficie principal que está enfrentada a la, por lo menos, una estructura está dotada de una rugosidad superficial de 1,1 a 9 μm, o de 2 a 9 μm, o de 5 a 9 μm, o de 2 a 7 μm, o de 2 a 5 μm, o de 3 a 5 μm, medida según ISO 4287/1997.
En una realización, tanto la primera superficie principal como la segunda superficie principal están dotadas de una rugosidad superficial de 1,1 a 20 μm, o de 2 a 17 μm, o de 5 a 17 μm, o de 11 a 17 μm, o de 9 a 15 μm, o de 10 a 14 μm, medida según ISO 4287/1997.
En una realización, tanto la primera superficie principal como la segunda superficie principal están dotadas de una rugosidad superficial de 1,1 a 9 μm, o de 2 a 9 μm, o de 5 a 9 μm, o de 2 a 7 μm, o de 2 a 5 μm, o de 3 a 5 μm, medida según ISO 4287/1997.
En una realización, cada superficie de una segunda película de base transparente no conductora enfrentada a la estructura está dotada de una rugosidad superficial de 1,1 a 20 μm, o de 2 a 17 μm, medida según ISO 4287/1997. En una realización, cada superficie de una segunda película de base transparente no conductora enfrentada a la estructura está dotada de una rugosidad superficial de 5 a 17 μm, o de 11 a 17 μm, o de 9 a 15 μm, o de 10 a 14 μm, medida según ISO 4287/1997. En una realización, cada superficie de una segunda película de base transparente no conductora enfrentada a la estructura está dotada de una rugosidad superficial de 1,1 a 9 μm, o de 2 a 9 μm, o de 5 a 9 μm, o de 2 a 7 μm, o de 2 a 5 μm, o de 3 a 5 μm, medida según ISO 4287/1997.
En una realización, la primera superficie principal y la segunda superficie principal tienen la misma rugosidad superficial. En una realización, la primera superficie principal y la segunda superficie principal tienen rugosidades superficiales diferentes.
En una realización, por lo menos, la una de la primera superficie exterior y la segunda superficie exterior que está enfrentada a la segunda película de base transparente no conductora está dotada de una rugosidad superficial de 0,01 a 1,0 μm, o de 0,1 a 1,0 μm, medida según ISO 4287/1997. En una realización, por lo menos, la una de la primera superficie exterior y la segunda superficie exterior que está enfrentada a la segunda película de base transparente no conductora está dotada de una rugosidad superficial de más de 0 a 0,5 μm, o de 0,01 a 0,5 μm, o de 0,1 a 0,5 μm, medida según ISO 4287/1997.
En una realización, tanto la primera superficie exterior como la segunda superficie exterior que está enfrentada a la segunda película de base transparente no conductora están dotadas de una rugosidad superficial de más de 0 a 1,0 μm, o de 0,01 a 10 μm, o de 0,1 a 1,0 μm, medida según ISO 4287/1997. En una realización, tanto la primera superficie exterior como la segunda superficie exterior que está enfrentada a la segunda película de base transparente no conductora están dotadas de una rugosidad superficial de más de 0 a 0,5 μm, o de 0,01 a 0,5 μm, o de 0,1 a 0,5 μm, medida según ISO 4287/1997.
En una realización, una de la primera superficie principal y la segunda superficie principal está enfrentada a una de la primera superficie exterior y la segunda superficie exterior, y la diferencia entre la rugosidad superficial de la una de la primera superficie principal y la segunda superficie principal, y la rugosidad superficial de la una de la primera superficie exterior y la segunda superficie exterior, que están enfrentadas entre sí, es de por lo menos 0,5 μm, o de por lo menos 0,7 μm, o de por lo menos 1,0 μm, o de por lo menos 5,0 μm.
En una realización, por lo menos una de la primera superficie principal y la segunda superficie principal está enfrentada a, por lo menos, una de la primera superficie exterior y la segunda superficie exterior, y la diferencia entre la rugosidad superficial de la una de la primera superficie principal y la segunda superficie principal, y la rugosidad superficial de la una de la primera superficie exterior y la segunda superficie exterior, que están enfrentadas entre sí, es de por lo menos 0,5 μm, o de por lo menos 0,7 μm, o de por lo menos 1,0 μm, o de por lo menos 5,0 μm.
En una realización, la diferencia entre la rugosidad superficial de la una de la primera superficie principal y la segunda superficie principal, y la rugosidad superficial de la una de la primera superficie exterior y la segunda superficie exterior, que están enfrentadas entre sí, es de por lo menos 0,5 μm, o de por lo menos 0,7 μm, o de por lo menos 1,0 μm, o de por lo menos 5,0 μm.
Las otras superficies de la estructura que comprende una capa transparente que comprende material conductor transparente sobre una primera película de base transparente no conductora son, a menudo, pulidas o lisas. Por lo tanto, estratificar conjuntamente dos de dichas estructuras requiere, usualmente, la utilización de una capa de adhesivo entre las estructuras para conseguir una buena fuerza de unión. Sorprendentemente, los inventores han descubierto que dotando de una rugosidad superficial predeterminada a la una de las superficies de la segunda película de base transparente no conductora que se va a enfrentar a la estructura, se puede conseguir una buena calidad óptica y visual de la película estratificada, pudiendo formarse, asimismo, una buena fuerza de unión entre la, por lo menos, una estructura, que tiene una superficie exterior lisa enfrentada a la segunda película de base transparente no conductora y la segunda película de base transparente no conductora, sin la utilización de una capa de adhesivo entre ambas. Poder simplificar el proceso de fabricación mediante dejar de utilizar, especialmente, un adhesivo ópticamente transparente (OCA, optically clear adhesive) tiene la utilidad añadida de ahorrar costes de producción, dado que los adhesivos ópticamente transparente utilizados habitualmente son muy costosos. Además, pueden evitarse, asimismo, problemas originados por la utilización de un adhesivo, tal como la formación de marcas de flujo durante el posterior procesamiento, manteniéndose al mismo tiempo a un nivel suficiente la unión de la película o estructura estratificada.
Los inventores han descubierto, además, que la utilización de una superficie rugosa de la segunda película de base transparente no conductora que está enfrentada a la estructura que tiene una superficie lisa o pulida tiene la utilidad añadida de permitir que el aire situado entre las diferentes capas escape de la preforma de película en capas. Esto tiene la utilidad añadida de permitir conseguir una buena fuerza de unión sin la utilización de un adhesivo.
En una realización, la, por lo menos, una estructura y la segunda película de base transparente no conductora se disponen una sobre otra, de manera que la capa transparente que comprende material conductor transparente de la estructura está enfrentada a la segunda película de base transparente no conductora.
En una realización, la, por lo menos, una estructura y la segunda película de base transparente no conductora se disponen una sobre otra, de tal modo que la primera película de base transparente no conductora de la estructura está enfrentada a la segunda película de base transparente no conductora. En una realización, el procedimiento comprende disponer, por lo menos, dos de dichas estructuras y colocar una segunda película de base transparente no conductora entre las, por lo menos, dos estructuras. En una realización, en la que una segunda película de base transparente no conductora se dispone entre dos estructuras, una sobre la primera superficie principal de la segunda película de base transparente no conductora y la otra sobre la segunda superficie principal de la segunda película de base transparente no conductora, tanto la primera superficie principal como la segunda superficie principal tienen una rugosidad superficial de 1,1 a 20 μm, o de 2 a 17 μm. Al dotar de dicha rugosidad superficial a la superficie de la segunda película de base transparente no conductora, se puede conseguir, para la película estratificada formada, una suficiente fuerza de unión entre las estructuras y la segunda película de base transparente no conductora.
En una realización, el procedimiento comprende disponer varias de dichas estructuras y varias de las segundas películas de base no conductoras transparentes, y colocarlas una sobre otra, de tal modo que entre cada dos estructuras se dispone una segunda película de base transparente no conductora.
En una realización, una de la primera superficie principal y la segunda superficie principal está enfrentada a la, por lo menos, una estructura, y la otra de la primera superficie principal y la segunda superficie principal está dotada de una capa transparente que comprende material conductor transparente.
En una realización, la una de la primera superficie principal y la segunda superficie principal que está enfrentada a la, por lo menos, una estructura está dotada de una capa transparente que comprende material conductor transparente. En tal realización, la superficie de la capa transparente que comprende material conductor transparente puede tener la rugosidad superficial de 1,1 a 20 μm, o de 2 a 17 μm, medida según ISO 4287/1997.
En una realización, aplicar calor comprende mantener la preforma de película en capas a una temperatura de 50 a 300 °C, o a una temperatura de 150 a 200 °C, o a una temperatura de 170 a 190 °C.
En una realización, aplicar presión comprende presionar la preforma de película en capas entre placas de estratificación. En una realización, aplicar presión comprende mantener la preforma de película en capas bajo una presión de 100 a 750 N/cm2, o bajo una presión de 130 a 500 N/cm2, o bajo una presión de 150 a 200 N/cm2.
En una realización, el periodo de tiempo predeterminado es de 1 a 60 minutos, o de 5 a 30 minutos, o de 8 a 20 minutos.
En una realización, aplicar calor y presión sobre la preforma de película en capas se lleva a cabo en vacío. En una realización, aplicar calor y presión sobre la preforma de película en capas se lleva a cabo en vacío de 0 a 1 bar.
En una realización, el procedimiento comprende permitir que la preforma de película en capas se enfríe bajo presión hasta alcanzar la temperatura ambiente, después de haberse aplicado calor y presión sobre la misma durante el periodo de tiempo predeterminado. En una realización, el procedimiento comprende permitir que la preforma de película en capas se enfríe hasta alcanzar la temperatura ambiente, bajo una presión de 100 a 1000 N/cm2, o de 300 a 600 N/cm2, o de 400 a 500 N/cm2, después de haberse aplicado calor y presión sobre la misma durante el periodo de tiempo predeterminado.
En una realización, la primera película de base transparente no conductora y/o la segunda película de base transparente no conductora está o están fabricadas de material dieléctrico. En una realización, todas las películas de base transparentes no conductoras de la película estratificada están fabricadas de material
dieléctrico. En una realización, el material utilizado para formar la película de base transparente deberá ser adecuado para servir como sustrato para la capa transparente que comprende material conductor transparente.
En una realización, la primera película de base transparente no conductora y la segunda película de base transparente no conductora están fabricadas del mismo material. En una realización, la primera película de base transparente no conductora y la segunda película de base transparente no conductora están fabricadas de materiales diferentes.
En una realización, la película de base transparente no conductora está fabricada de material de plástico transparente. En una realización, la película de base transparente no conductora comprende, o consta de polímero. En una realización, la primera película de base transparente no conductora y/o la segunda película de base transparente no conductora comprende o comprenden, o consta o constan de polímero. En una realización, el material de la película de base transparente no conductora se selecciona de un grupo que consiste en tereftalato de polietileno (PET), policarbonato (PC), polimetacrilato de metilo (PMMA), polímero de olefina cíclica (COP), triacetato (TAC), copolímero de olefina cíclica (COC), cloruro de polivinilo (PVC), poli(etileno 2,6-naftalato) (PEN), poliimida (PI), polipropileno (PP), polietileno (PE) y cualquier combinación de los mismos. Sin embargo, el material de la película de base transparente no se limita a estos ejemplos. En una realización, una película de base transparente no conductora tiene un grosor de 1 a 5000 μm, o de 10 a 2000 μm, o de 30 a 500 μm, o de 50 a 300 μm. Sin embargo, la película de base transparente puede ser más gruesa en algunas aplicaciones. En una realización, la primera película de base transparente no conductora y la segunda película de base transparente no conductora tienen el mismo grosor. En una realización, la primera película de base transparente no conductora y la segunda película de base transparente no conductora tienen grosores diferentes.
En una realización, no se utiliza adhesivo para unir entre sí la, por lo menos, una estructura y la segunda película de base transparente no conductora.
En una realización, el procedimiento comprende, antes de disponer la, por lo menos, una estructura y la segunda película de base transparente no conductora una sobre otra, disponer un promotor de adhesión en por lo menos, la una de la primera superficie principal y la segunda superficie principal, que se va a enfrentar a la, por lo menos, una estructura. En una realización, el promotor de adhesión se selecciona de un grupo que consiste en adhesivo acrílico, adhesivo de silicona, adhesivo de polímero, un polímero de reticulación, adhesivo epoxi y cualquier combinación de los mismos.
El material conductor transparente puede comprender cualquier material conductor suficientemente transparente apropiado, o cualquier combinación de dichos materiales.
En una realización, el material conductor transparente comprende, o consta de una red de estructura molecular de alta relación de aspecto (HARMS, high aspect ratio molecular structure) conductora. En una realización, el material conductor transparente comprende una red de estructura molecular de alta relación de aspecto (HARMS) conductora.
Una "HARMS" conductora o una “estructura HARM” se refiere a “nanoestructuras” eléctricamente conductoras, es decir, estructuras con una o varias dimensiones características a escala nanométrica, es decir, menores de, o iguales a aproximadamente 100 nanómetros. “Alta relación de aspecto” se refiere a que las dimensiones de las estructuras conductoras en dos direcciones perpendiculares son de órdenes de magnitud significativamente diferentes. Por ejemplo, una nanoestructura puede tener una longitud que es decenas o cientos de veces mayor que su grosor y/o anchura. En una red HARMS, están interconectadas entre sí un gran número de dichas nanoestructuras para formar una red de moléculas interconectadas eléctricamente. Considerada a escala macroscópica, una red HARMS forma un material sólido, monolítico, en el que las estructuras moleculares individuales están desorientadas o no orientadas, es decir, están orientadas sustancialmente aleatoriamente, u orientadas. Se pueden fabricar varios tipos de redes HARMS en forma de capas transparentes delgadas con resistividad razonable.
En una realización, las estructuras HARM conductoras comprenden nanohilos de metal, tales como nanohilos de plata.
En una realización, la red HARM conductora comprende nanoestructuras de carbono. En una realización, las nanoestructuras de carbono comprenden nanotubos de carbono, nanobrotes de carbono, nanocintas de carbono o cualquier combinación de los mismos. En una realización, las nanoestructuras de carbono comprenden nanobrotes de carbono, es decir, moléculas de nanobrotes de carbono. Los nanobrotes de carbono o las moléculas de nanobrotes de carbono tienen moléculas de fulereno o de tipo fulereno, unidas por enlace covalente al lado de una molécula de carbono tubular. Las nanoestructuras de carbono,
especialmente los nanobrotes de carbono, pueden resultar ventajosas desde los puntos de vista tanto eléctrico, como óptico (transparencia) y mecánico (robustez combinada con flexibilidad y/o deformabilidad). En una realización, el material conductor transparente comprende, o consta de un óxido conductor transparente. En una realización, el material conductor transparente comprende, o consta de óxido de indio y estaño (ITO), óxido de zinc, óxido de zinc dopado con aluminio (AZO), óxido de estaño dopado con flúor (FTO) o cualquier combinación de los mismos. En una realización, el material conductor transparente comprende un óxido conductor transparente. En una realización, el óxido conductor transparente es óxido de indio y estaño (ITO), óxido de zinc, óxido de zinc dopado con aluminio (AZO), óxido de estaño dopado con flúor (FTO) o cualquier combinación de los mismos. En una realización, el óxido conductor transparente está dopado con un agente dopante, tal como flúor.
En una realización, el material conductor transparente comprende, o consta de grafeno, nanohilos de plata, poli(3,4-etilendioxitiofeno) PEDOT, poli(3,4-etilendioxitiofeno) sulfonato de poliestireno PEDOT:PSS, polianilina, un conductor de malla metálica o cualquier combinación de los mismos. En una realización, el material conductor transparente comprende grafeno, nanohilos de plata, poli(3,4-etilendioxitiofeno) PEDOT, poli(3,4-etilendioxitiofeno) sulfonato de poliestireno PEDOT:PSS, polianilina, un conductor de malla metálica o cualquier combinación de los mismos.
El grosor de cada una de las capas transparentes que comprenden material conductor transparente se puede diseñar de acuerdo con las propiedades del material conductor transparente, especialmente, la resistividad o la conductividad del mismo. Por ejemplo, en el caso del material conductor transparente que comprende nanoestructuras de carbono, la capa transparente puede tener, por ejemplo, un grosor de 1 a 1000 nm. En una realización, el grosor de la capa transparente que comprende material conductor transparente es de 0,1 a 1000 nm, o de 10 a 100 nm, o de 100 a 500 nm.
En una realización, el procedimiento comprende disponer una película de base transparente no conductora. En una realización, el procedimiento comprende disponer una primera película de base transparente no conductora y/o una segunda película de base transparente no conductora. En una realización, el procedimiento comprende disponer una primera película de base transparente no conductora. En una realización, el procedimiento comprende disponer una segunda película de base transparente no conductora. En una realización, disponer una película de base transparente no conductora comprende disponer una película de base transparente completa, formada y fabricada previamente. Dicha película de base transparente puede, primero, prepararse, mediante cualquier proceso apropiado, para el uso de la misma en el procedimiento para fabricar la película estratificada. En una realización, disponer una película de base transparente no conductora comprende fabricar la película de base transparente no conductora como parte del procedimiento para fabricar la película estratificada.
En una realización, disponer la segunda película de base transparente no conductora comprende dotar a, por lo menos, una de la primera superficie principal y la segunda superficie principal, de una rugosidad superficial de 1,1 a 20 μm, o de 2 a 17 μm, medida según ISO 4287/1997. En una realización, disponer la segunda película de base transparente no conductora comprende dotar, tanto a la primera superficie principal como a la segunda superficie principal, de una rugosidad superficial de 1,1 a 20 μm, o de 2 a 17 μm, medida según ISO 4287/1997. La rugosidad superficial se puede proporcionar mediante cualquier procedimiento adecuado existente en la técnica.
En una realización, disponer, por lo menos, una estructura que comprende una capa transparente que comprende material conductor transparente, sobre una primera película de base transparente no conductora comprende formar, o depositar material conductor transparente sobre la película de base transparente no conductora. En una realización, el material conductor transparente es formado, o depositado sobre, por lo menos, un lado o superficie de la primera película de base transparente no conductora. En una realización, el material conductor transparente es formado, o depositado sobre ambos lados de la primera película de base transparente no conductora.
Dependiendo del material de la capa transparente que comprende material conductor transparente se pueden utilizar diversos procesos existentes en la técnica para disponer la capa transparente. Por ejemplo, se puede depositar ITO mediante bombardeo iónico en condiciones de vacío. Se pueden formar nanohilos de PEDOT o de plata, por ejemplo, mediante impresión. Se pueden formar mallas metálicas, por ejemplo, mediante impresión o galvanoplastia, o cualquier otro procedimiento adecuado.
En el caso del material conductor transparente que comprende nanoestructuras de carbono, tales como moléculas de nanobrotes de carbono, la deposición se puede llevar a cabo, por ejemplo, utilizando los procedimientos comúnmente conocidos de filtrado desde fase gaseosa o desde líquido, deposición en un campo de fuerzas o deposición desde una solución utilizando recubrimiento con aerosol o centrifugado. Las moléculas de nanobrotes de carbono pueden ser sintetizadas, por ejemplo, utilizando el procedimiento dado a conocer en la Patente WO 2007/057501, y depositadas sobre una película de base transparente, por ejemplo,
directamente desde el flujo de aerosol, por ejemplo, mediante la ayuda de, por ejemplo, electroforesis o termoforesis, o mediante un procedimiento descrito en el documento de Nasibulin et al.: "Multifunctional FreeStanding Single-Walled 20 Carbon Nanotube Films", ACS NANO, volumen 5, núm. 4, 3214-3221,2011.
En una realización, el material conductor transparente es depositado sobre la primera película de base transparente no conductora y/o la segunda película de base transparente no conductora. En una realización, el material conductor transparente es depositado en un patrón predeterminado sobre la primera película de base transparente no conductora y/o la segunda película de base transparente no conductora. En una realización, se forma un patrón predeterminado en la capa transparente después de haberse depositado el material conductor transparente sobre la primera película de base transparente no conductora y/o la segunda película de base transparente no conductora. En dicha formación de patrones, se pueden utilizar varios procesos. En una realización, un proceso láser, un proceso de ataque químico, impresión directa, un proceso mecánico, un proceso de combustión, o cualquier combinación de los mismos, se puede utilizar para la formación de patrones. En una realización, el proceso láser es la ablación láser. En una realización, el proceso de ataque químico es un proceso fotolitográfico. En una realización, el patrón se forma simultáneamente a, o después de que se forme la capa transparente depositando material conductor transparente sobre la primera película de base transparente y/o la segunda película de base transparente no conductora.
En una realización, se dispone, por lo menos, una plaquita de contacto metálico sobre la capa transparente que comprende material conductor transparente. En una realización, la, por lo menos, una plaquita de contacto metálico se dispone utilizando serigrafía o impresión por chorro de tinta. En una realización, la, por lo menos, una plaquita de contacto metálico comprende plata, oro, cobre o cualquier combinación de los mismos.
En una realización, la, por lo menos, una estructura y/o la segunda película de base transparente no conductora comprende o comprenden, por lo menos, un componente adicional fijado a las mismas. En una realización, la, por lo menos, una estructura comprende, por lo menos, un componente adicional fijado a la misma. En una realización, la segunda película de base transparente no conductora comprende, por lo menos, un componente adicional fijado a la misma. En una realización, el componente adicional es esencialmente transparente. En una realización, el componente adicional es esencialmente no transparente. En una realización, el componente adicional se selecciona de un grupo que consiste en un chip de silicio, un vibrador piezoeléctrico, un sensor de fuerza, un diodo emisor de luz (LED) y una guía de luz. En una realización, la, por lo menos, una estructura y/o la segunda película de base transparente no conductora está, o están dotadas de, por lo menos, un componente adicional fijado a las mismas, en la que el componente adicional se selecciona del grupo que consiste en un chip de silicio, un vibrador piezoeléctrico, un sensor de fuerza, un diodo emisor de luz (Le D) y una guía de luz.
En una realización, el procedimiento comprende disponer, por lo menos, una capa adicional sobre la película estratificada. En una realización, la película estratificada comprende, o está dotada de, por lo menos, una capa adicional. En una realización, por lo menos una de la, por lo menos, una capa adicional es esencialmente transparente. En una realización, por lo menos una de la, por lo menos, una capa adicional es esencialmente no transparente. En una realización, por lo menos una de la, por lo menos, una capa adicional es una capa decorativa. La capa decorativa se puede utilizar, por ejemplo, para formar un patrón sobre la película transparente estratificada, por ejemplo, para proporcionar información de ubicación por contacto. En una realización, se dispone una capa protectora sobre la película estratificada. La capa adicional puede comprender placas de base o de tapa. Cualquiera de las placas de base y de tapa puede comprender un material plástico transparente, tal como acrilato o PC, o un material estratificado multicapa de estos, o un material de vidrio, tal como un vidrio flotado (que comprende SiO2 , Na2O, CaO, MgO), cal sodada, o vidrio de aluminosilicatos o borosilicatos, o un material estratificado que conste de dichos materiales de vidrio y/o plásticos. Un vidrio de seguridad de automoción habitual puede comprender dos láminas de vidrio flotado, con un plástico, por ejemplo, butiral de polivinilo (PVB) insertado entre ambas.
En una realización, el procedimiento comprende someter la película estratificada a moldeo por inyección y/o termoconformado. En una realización, el procedimiento comprende, después de haberse aplicado calor y presión sobre la preforma de película en capas, durante un periodo de tiempo predeterminado, someter la película estratificada a moldeo por inyección y/o termoconformado. En una realización, el procedimiento comprende, después de haberse dejado a la preforma de película en capas enfriar bajo presión hasta alcanzar la temperatura ambiente, someter la película estratificada a moldeo por inyección y/o termoconformado. En una realización, la película estratificada es conformada para tener una forma tridimensional. En una realización, la película estratificada ha sido sometida a termoconformado y/o moldeo por inyección.
En una realización, la película estratificada se forma como una estructura flexible para permitir el curvado de la misma, preferentemente de manera reversible y repetida, a lo largo de una superficie tridimensional en, por lo menos, una dirección. En una realización, la película transparente estratificada puede ser doblada en, por
lo menos, una dirección. En una realización, la película estratificada puede ser doblada en, por lo menos, dos direcciones simultáneamente. En función del material utilizado para fabricar la película estratificada, el radio de curvatura mínimo en el que la película estratificada se puede doblar puede estar comprendido, por ejemplo, en el intervalo de 0,5 mm a 3 o a 10 mm. En una realización, el radio de curvatura en el que la película estratificada se puede doblar está comprendido en el intervalo de 0,5 mm a 3 o a 10 mm. El radio de curvatura mínimo se puede conseguir para capas transparentes que comprenden nanoestructuras de carbono, tales como nanobrotes de carbono, mientras que, para otros materiales, el radio de curvatura mínimo posible puede ser mayor.
En una realización, la película estratificada se forma como una estructura deformable para permitir la deformación de la película estratificada a lo largo de una superficie tridimensional. Dicha deformación se puede basar, por ejemplo, en la extensibilidad de la película estratificada y se puede llevar a cabo, por ejemplo, utilizando termoconformado. La flexibilidad y/o la deformabilidad pueden tener la utilidad añadida de permitir la utilización de la película estratificada como una estructura curva, o conformada, en general, tridimensionalmente, tal como una estructura en forma de bóveda.
Se comprenderá que los beneficios y ventajas descritos anteriormente pueden estar relacionados con una realización o con varias realizaciones. Las realizaciones no se limitan a aquellas que resuelven alguno o la totalidad de los problemas indicados, o a aquellas que tienen alguno o la totalidad de los beneficios y ventajas indicados.
Las realizaciones descritas en lo anterior pueden ser utilizadas en cualquier combinación mutua. Algunas de las realizaciones se pueden combinar entre sí para formar otra realización. Un procedimiento con el que está relacionada la solicitud puede comprender, por lo menos, una de las realizaciones descritas en lo anterior. El procedimiento para fabricar la película estratificada tiene la utilidad añadida de permitir la fabricación de la película estratificada sin la utilización de un adhesivo, manteniéndose al mismo tiempo una buena fuerza de unión entre las distintas capas de la película formada. Considerando que el adhesivo utilizado en el proceso de fabricación debería ser, beneficiosamente, un adhesivo ópticamente transparente que es, generalmente, muy costoso, poder excluir la utilización del adhesivo afecta a los costes de fabricación de manera ventajosa. Asimismo, las etapas de fabricación se simplifican y la ventana de proceso operativo se amplía dado que no se requiere la utilización de materiales adicionales.
El procedimiento para fabricar la película estratificada tiene la utilidad añadida de permitir la utilización de un mismo material, por ejemplo, el mismo polímero que tiene el mismo índice de refracción, tanto para la primera película de base transparente no conductora como para la segunda película de base transparente no conductora, lo que es ventajoso para la concordancia de los índices.
EJEMPLOS
A continuación se hará referencia, en detalle, a las realizaciones descritas, de las que se muestran ejemplos en los dibujos adjuntos.
La siguiente descripción da a conocer algunas realizaciones en un detalle tal que un experto en la materia sea capaz de utilizar el procedimiento y la película estratificada basados en la invención. No todas las etapas de las realizaciones se explican en detalle, dado que muchas de las etapas resultarán obvias para el experto en la materia en la que se basa esta memoria descriptiva.
Por simplicidad, los números de elementos se mantendrán en las siguientes realizaciones, a modo de ejemplo, en caso de componentes repetidos.
La figura 1 muestra esquemáticamente una vista, en sección, de una película estratificada 1, fabricada según una realización descrita en esta descripción. En la figura 1 se puede ver una estructura 2 que comprende una capa transparente que comprende material conductor transparente 3 sobre una primera película de base transparente no conductora 4. La estructura tiene una primera superficie exterior 2a y una segunda superficie exterior 2b, que es opuesta a la primera superficie exterior 2a. La primera superficie exterior y la segunda superficie exterior de la estructura son lisas. La estructura 2 se dispone sobre una segunda película de base transparente no conductora 5. La segunda película de base transparente no conductora 5 tiene una primera superficie principal 5a y una segunda superficie principal 5b. En la realización de la figura 1, la primera superficie principal 5a se muestra teniendo una rugosidad superficial de 1,1 a 20 μm, cuando se mide según ISO 4287/1997. La primera superficie principal 5a que tiene la rugosidad superficial anterior está enfrentada a la estructura 2 y, especialmente, a la capa transparente que comprende material conductor transparente 3 de la misma.
La figura 2 muestra esquemáticamente una vista, en sección, de una película estratificada 1, fabricada según una realización descrita en esta descripción. Por la figura 2 se puede ver que están formadas dos estructuras 2
distintas, que comprenden, ambas, una capa transparente que comprende material conductor transparente 3 sobre una primera película de base transparente no conductora 4. Estas dos estructuras 2 y la segunda película de base transparente no conductora 5 están dispuestas unas sobre otras, de tal modo que la segunda película de base transparente no conductora 5 se encuentra entre las dos estructuras 2. En la realización mostrada en la figura 2, tanto la primera superficie principal 5a como la segunda superficie principal 5b se muestran teniendo una rugosidad superficial de 1,1 a 20 μm, medida según ISO 4287/1997. La primera superficie principal 5a y la segunda superficie principal 5b que tienen la rugosidad superficial anterior están, cada una, enfrentada a una de las dos estructuras 2 y, en particular, a las capas transparentes que comprenden material conductor transparente 3 de las mismas.
La estructura formada y/o la segunda película de base transparente pueden comprender, ambas, componentes adicionales sobre, o fijados a las mismas, tal como será evidente para un experto en la materia, aunque estos componentes adicionales no se muestran en las figuras adjuntas.
EJEMPLO 1 - Fabricación de una película estratificada
En este ejemplo, se fabricaron películas estratificadas mediante el procedimiento siguiente:
En primer lugar, se dispusieron dos estructuras independientes, comprendiendo, cada una, una capa transparente que comprende material conductor transparente sobre una primera película de base transparente no conductora. La primera película de base transparente no conductora fue una película de policarbonato (PC) sobre la que se formó una capa transparente que comprende material conductor transparente. En este ejemplo, el material conductor transparente comprendía moléculas de nanobrote de carbono.
Las moléculas de nanobrotes de carbono se pueden sintetizar, por ejemplo, a partir de una fuente de carbono, por ejemplo, monóxido de carbono, utilizando precursores catalizadores, tales como ferroceno, o catalizadores generados a partir de un generador de hilo caliente, tales como partículas metálicas y agentes adicionales que, además de fomentar el crecimiento de las moléculas de nanobrotes, aumentan la pureza del producto. Se pueden encontrar detalles del proceso de síntesis en la publicación de la Patente WO 2007/057501 A1.
Las moléculas de nanobrotes de carbono se depositaron sobre la película de policarbonato para formar sobre la misma una capa transparente que comprende material conductor transparente. Si se desea, se puede formar una capa de imprimación sobre las moléculas de nanobrotes de carbono depositadas, para mejorar la adhesión de las moléculas de nanobrotes de carbono. A continuación, se imprimieron plaquitas de contacto de plata mediante serigrafía sobre la capa transparente que comprende nanoestructuras de carbono, es decir, en este ejemplo, nanobrotes de carbono. A continuación, las estructuras formadas se pretrataron mediante cocción durante aproximadamente 15 minutos a 110 °C, siendo sometidas, a continuación, a impresión de recubrimiento y posterior cocción durante aproximadamente 20 minutos a 90 °C. Las superficies exteriores de las estructuras formadas fueron lisas, mostrando una rugosidad superficial de aproximadamente 0,5 μm, medida según ISO 4287/1997.
A continuación, se dispuso una segunda película de base transparente no conductora de policarbonato. La primera superficie principal de la segunda película de base transparente no conductora estaba dotada de una rugosidad superficial de aproximadamente 8, y la segunda superficie principal de la segunda película de base transparente no conductora estaba dotada de una rugosidad superficial de aproximadamente 14 μm, medida según ISO 4287/1997. Las estructuras formadas y la segunda película de base transparente no conductora se dispusieron unas sobre otras, de manera que la segunda película de base transparente no conductora estaba situada entre las dos estructuras.
La preforma de película en capas así formada se colocó entre dos placas de estratificación metálicas y se puso en una máquina de estratificación, donde se aplicó calor y presión durante un tiempo predeterminado para unir entre sí las estructuras y la segunda película de base transparente no conductora. Después de un tiempo predeterminado, la preforma de película en capas se dejó enfriar hasta alcanzar la temperatura ambiente mientras se mantenía bajo presión, para finalizar el proceso de estratificación de la misma.
El proceso anterior se repitió para formar pilas, por lo demás similares pero variando durante la estratificación los parámetros de proceso aplicados, tal como se presenta en la siguiente Tabla 1.
Se preparó, asimismo, un ejemplo de referencia fabricando clases de estructuras similares a las presentadas anteriormente, es decir, se depositó una capa de nanobrotes de carbono sobre una película de policarbonato. Estas dos estructuras se unieron entre sí utilizando, durante el proceso de estratificación, un adhesivo ópticamente transparente.
T l 1. P r m r r iliz r n l r r ifi i n
La transmitancia se midió según el estándar JIS-K7361, ASTM D1003, y la turbidez se midió según el estándar K7136, ASTM D1003.
En base a los resultados recibidos de la prueba se pudo ver que, con el procedimiento utilizado, se pudo fabricar una película estratificada visual y ópticamente adecuada, con una buena fuerza de unión. No se observó deslaminación. Además, la transmitancia y la turbidez fueron, asimismo, lo suficientemente buenas, tal como se puede ver en los ejemplos 1 a 3 de la tabla 1, comparadas con el ejemplo de referencia.
Se debe observar que las realizaciones de las reivindicaciones no se limitan a las explicadas en lo anterior, sino que pueden existir otras realizaciones dentro del alcance de las reivindicaciones.
Claims (11)
1. Procedimiento para fabricar una película estratificada (1), en el que el procedimiento comprende
- disponer, por lo menos, una estructura (2) que comprende una capa transparente que comprende material conductor transparente (3) sobre una primera película de base transparente no conductora (4), en la que la estructura tiene una primera superficie exterior (2a) y una segunda superficie exterior (2b), que es opuesta a la primera superficie exterior;
- disponer una segunda película de base transparente no conductora (5) que tiene una primera superficie principal (5a) y una segunda superficie principal (5b), que es opuesta a la primera superficie principal (5a); caracterizado por que el procedimiento comprende, además,
- disponer la, por lo menos, una estructura (2) y la segunda película de base transparente no conductora (5) una sobre otra para formar una preforma de película en capas, en la que, por lo menos, la una de la primera superficie principal (5a) y la segunda superficie principal (5b) que está enfrentada a la, por lo menos, una estructura (2) está dotada de una rugosidad superficial de 1,1 - 20 μm, medida según ISO 4287/1997, y en la que, por lo menos, la una de la primera superficie exterior (2a) y la segunda superficie exterior (2b) que está enfrentada a la segunda película de base transparente no conductora (5) está dotada de una rugosidad superficial de más de 0 - 1,0 μm, medida según ISO 4287/1997; y
- aplicar calor y presión sobre la preforma de película en capas, durante un periodo de tiempo predeterminado para unir conjuntamente la, por lo menos, una estructura (2) y la segunda película de base transparente no conductora (5).
2. Procedimiento, según la reivindicación 1, en el que la diferencia entre la rugosidad superficial de la una de la primera superficie principal y la segunda superficie principal, y la rugosidad superficial de la una de la primera superficie exterior y la segunda superficie exterior, que están enfrentadas entre sí, es de por lo menos 0,5 μm, o de por lo menos 0,7 μm, o de por lo menos 1,0 μm, o de por lo menos 5,0 μm.
3. Procedimiento, según la reivindicación 1, en el que, por lo menos, la una de la primera superficie principal (5a) y la segunda superficie principal (5b) que está enfrentada a la, por lo menos, una estructura, está dotada de una rugosidad superficial de 2 a 17 μm, o de 5 a 17 μm, o de 11 a 17 μm, o de 9 a 15 μm, o de 10 a 14 μm, medida según ISO 4287/1997.
4. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que tanto la primera superficie principal (5a) como la segunda superficie principal (5b) están dotadas de una rugosidad superficial de 1,1 a 20 μm, o de 2 a 17 μm, o de 5 a 17 μm, o de 11 a 17 μm, o de 9 a 15 μm, o de 10 a 14 μm, medida según ISO 4287/1997.
5. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que aplicar calor comprende mantener la preforma de película en capas a una temperatura de 50 a 300 °C, o a una temperatura de 150 a 200 °C o a una temperatura de 170 a 190 °C.
6. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que aplicar presión comprende mantener la preforma de película en capas bajo una presión de 100 a 750 N/cm2, o bajo una presión de 130 a 500 N/cm2 o bajo una presión de 150 a 200 N/cm2.
7. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que no se utiliza adhesivo para unir entre sí la, por lo menos, una estructura (2) y la segunda película de base transparente no conductora (5).
8. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el material conductor transparente comprende una red de estructura molecular de alta relación de aspecto (HRAMS) conductora.
9. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el material conductor transparente comprende un óxido conductor transparente.
10. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el material conductor transparente comprende grafeno, nanohilos de plata, poli(3,4-etilendioxitiofeno) PEDOT, poli(3,4-etilendioxitiofeno) sulfonato de poliestireno PEDOT:PSS, polianilina o un conductor de malla metálica.
11. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la, por lo menos, una estructura y/o la segunda película de base transparente no conductora está, o están dotadas de, por lo menos, un componente adicional fijado a la misma o a las mismas, en el que el componente adicional se selecciona de un grupo que consiste en un chip de silicio, un vibrador piezoeléctrico, un sensor de fuerza, un diodo emisor de luz (LED) y una guía de luz.
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