[發(fā)明專利]復(fù)合物及其制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210025050.6
• 申請(qǐng)日: 2012-02-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102627913A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-08-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬蒂亞斯·布克梅爾;伊夫琳·魯?shù)霞獱?沃伊特;約爾格·舒馬赫爾;沃爾克·哈格曼;弗蘭齊斯卡·巴克
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 肖特公開(kāi)股份有限公司
• 主分類號(hào): C09D183/04
• 分類號(hào): C09D183/04;B05D3/00;B05D5/00
• 代理公司: 中原信達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11219
• 代理人: 郇春艷;樊衛(wèi)民

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及具有基底和施加到所述基底上的溶膠-凝膠層的復(fù)合物以及制造所述復(fù)合物的方法。

背景技術(shù)

在現(xiàn)有技術(shù)中，已知許多提供具有涂層的基底的方法，特別是為了使得基底功能化而并入結(jié)構(gòu)。尤其熱沖壓法是已知的，其中在高于基底軟化點(diǎn)的溫度下使沖壓模具與基底表面接觸。在玻璃基底的情況中，通常這些溫度高于500℃。該方法具有如下缺點(diǎn)，成形工具的磨損導(dǎo)致成本高。此外，僅能夠使用具有特定熔化和凝固行為的特殊基底。另外，可結(jié)構(gòu)化面積的大小以及多種結(jié)構(gòu)受到嚴(yán)重限制。

另一種方法是提供具有待結(jié)構(gòu)化聚合物層的基底。然后，可以例如借助于沖壓模具使所述聚合物層結(jié)構(gòu)化。這種聚合物層的重要缺點(diǎn)在于，由于有機(jī)組分的比例高而導(dǎo)致其熱穩(wěn)定性不足。通常，這種層僅在最高達(dá)約100℃時(shí)穩(wěn)定。

此外，存在一種溶膠-凝膠納米壓印的方法，其中將沖壓模具壓入溶膠-凝膠層內(nèi)，隨后進(jìn)行熱交聯(lián)。在大面積的剛性基底情況下，幾乎不使用這種方法。這些方法是以觸變沖壓法為基礎(chǔ)的。在此情況中，使觸變漆(lacquer)結(jié)構(gòu)化，由于漆的觸變性能而保存了由此得到的形式。通常，以熱方式或通過(guò)UV光在不與沖壓模具接觸的條件下進(jìn)行固化作用。通過(guò)添加各種添加劑可實(shí)現(xiàn)漆的高觸變性能，所述各種添加劑通常會(huì)影響透射或機(jī)械耐受性以及漆的使用時(shí)限。

含薄層漆的溶劑的沖壓也是已知的。在此情況中，由于在溶膠中溶劑的含量高，所以在工業(yè)可實(shí)現(xiàn)的制造步驟中最通常地僅能夠制造最高達(dá)5μm厚度的層，這是因?yàn)樵诮Y(jié)構(gòu)化厚層的制造中次優(yōu)的網(wǎng)絡(luò)形成和張力裂縫形成性能。此外，制造的厚層僅在最高達(dá)約200℃的溫度下才穩(wěn)定，在更高施加負(fù)荷溫度下從5μm層厚開(kāi)始分別顯示裂縫。

因此，需要提供一種包含在基底上的可結(jié)構(gòu)化層的復(fù)合物，其即使在更高的層厚下也不會(huì)顯示裂縫。通過(guò)經(jīng)濟(jì)的工藝應(yīng)當(dāng)可制造這些復(fù)合物且所述復(fù)合物應(yīng)當(dāng)具有優(yōu)異的溫度穩(wěn)定性。此外，其應(yīng)當(dāng)為透明的，從而其適合于光學(xué)應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主題是解決現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題。

通過(guò)下述方法能夠制造根據(jù)本發(fā)明的復(fù)合物。此處，基底具有用于獲得溶膠-凝膠層的涂料組合物。

所述復(fù)合物包含基底，所述基底在其至少一個(gè)表面上帶有溶膠-凝膠層。該溶膠-凝膠層是溫度穩(wěn)定的并是結(jié)構(gòu)化的。當(dāng)實(shí)施本文中所述的方法步驟時(shí)且當(dāng)實(shí)現(xiàn)涂料組合物的組成時(shí)，則將得到具有期望性能的復(fù)合物。在此情況中，溶膠-凝膠層的厚度優(yōu)選為至少5μm、更優(yōu)選為至少10μm，所述厚度比現(xiàn)有技術(shù)中相應(yīng)的厚度高。通過(guò)溶膠-凝膠層由于其組成且也由于所使用的制造方法而具有200至10,000N/mm²、優(yōu)選500至10,000N/mm²的彈性模量的事實(shí)，使得實(shí)現(xiàn)所述厚度變?yōu)榭赡堋＿@種性能導(dǎo)致實(shí)現(xiàn)了如下優(yōu)勢(shì)，即使在高施加溫度負(fù)荷的情況中所述溶膠-凝膠層也不會(huì)顯示裂縫。

通過(guò)在溶膠-凝膠層中無(wú)機(jī)網(wǎng)絡(luò)的高取代度，可實(shí)現(xiàn)所述彈性模量。優(yōu)選地，為了實(shí)現(xiàn)這種性能，可使用溫度穩(wěn)定的有機(jī)硅化合物。由此，制造一個(gè)層，其在熱負(fù)荷的情況中的收縮率非常低，由此不會(huì)引起收縮張力。此外，實(shí)現(xiàn)了層網(wǎng)絡(luò)的特殊柔性且使層張力松弛。

另外，所述溶膠-凝膠層優(yōu)選含有至少一種聚硅氧烷。所述聚硅氧烷支持所需要彈性的調(diào)節(jié)。聚硅氧烷在溶膠-凝膠層中的比例應(yīng)當(dāng)優(yōu)選為溶膠-凝膠層的至少10重量％且至多80重量％、進(jìn)一步優(yōu)選至少35重量％且至多65重量％。根據(jù)本發(fā)明，聚硅氧烷包含具有如下通式(I)的硅氧烷單元：

R_nSiO_(4-n)/2(n＝0、1、2、3)???I

因此，硅氧烷單元可以為單-、雙-、三-或四官能的。在符號(hào)說(shuō)明中，這可通過(guò)字符M(單)、D(雙)、T(三)和Q(四)來(lái)表示：[M]＝R₃SiO_1/2、[D]＝R₂SiO_2/2、[T]＝RSiO_3/2和[Q]＝SiO_4/2。將各個(gè)單元分別稱作M、D、T和Q單元。因此，由Q單元構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)與石英玻璃的構(gòu)成相對(duì)應(yīng)。