具有牢固金属层附着性的金属化不透明膜制造技术

本发明专利技术涉及一种多层复合膜，其依次包含：a)双轴取向不透明聚酯基体层；b)无孔隙聚酯层，其在所述基体层的表面上并与所述表面同延接触；以及c)金属层，其在与所述不透明聚酯基体层相对的无孔隙聚酯层的表面上，或在与所述不透明聚酯基体层相对的无孔隙聚酯层的表面上的底漆层上。所述膜可通过下述来制备：在与双轴取向不透明聚酯基体层同延接触的无孔隙聚酯层的表面上，或在所述无孔隙聚酯层的表面上的底漆层上，气相沉积或等离子沉积金属层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有牢固金属层附着性的金属化不透明膜
技术介绍
在至少一面上具有导电金属图案的多层复合膜被描述为用于制备生物医学和其它应用中的传感器和/或测试条。例如，第7,073,246号美国专利描述了生物传感器，其包含在聚合物基体层上的导电材料和在基体上形成的电极图案，并且所述图案具有不同的特征尺寸。使用宽场激光烧蚀(broadfieldlaserablation)，从基体部分地去除导电材料来形成图案，以使少于90％的导电材料保留在基体上并且电极图案具有在两点之间延伸的边缘。还存在其它层和特征，并且可以将此类装置用于例如测量血糖水平。在这种及其它应用中，通常优选或需要的是，聚合物基体层出于美观原因和/或用于隐藏所述测试条的内电路而为不透明的。合适的不透明聚合物膜在本领域中是已知的，并且通常包含颜料和/或孔隙剂(voidingagent)以产生不透明性。还优选的是，基体材料是柔性的，以易于加工(convert)和生产测试条，但还具有足够的刚性以允许患者易于将其插入测试仪表中。显然，所得产品应足够结实以能够承受在制造过程中、有时在更不小心的情况下的操作。
技术实现思路
在一方面，本专利技术提供了多层复合膜，其依次包含：a)双轴取向不透明聚酯基体层；b)无孔隙聚酯层，其在所述基体层的表面上并与所述表面同延(coextensively)接触；以及c)金属层，其在与所述不透明聚酯基体层相对的无孔隙聚酯层的表面上，或在与所述不透明聚酯基体层相对的无孔隙聚酯层的表面上的底漆层上。在另一方面，本专利技术提供了制备上述多层复合膜的方法。所述方法包括下述步骤：在与双轴取向不透明聚酯基体层同延接触的无孔隙聚酯层的表面上，或在无孔隙聚酯层的表面上的底漆层上，气相沉积或等离子沉积金属层。附图说明附图1示出了现有技术的膜的图像，揭示了在施用和去除压敏胶带时从有孔隙的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜的表面损失一部分溅射金线。具体实施方式已发现，通过激光烧蚀在着色的和/或微孔的聚合物基体层上的同延金属层而形成的图案化的金属层在生产和使用时可能经历破裂、剥落和/或与基体层分离。这导致由所述金属层形成的电路图案中电连续性的潜在损失，并可能导致错误的测试结果。非微孔的着色膜甚至可能表现出由于表面不规则性转变为金属层表面不规则性而产生的问题。表面不规则性提供了其中金属粘附性可能被损害的区域，并且在正常生产加工时可以根据表面不规则性来选择性磨损金属。这可能潜在导致电路中的点缺陷，并且还产生灰尘和碎屑，其随后导致制造过程中的污染问题。根据本专利技术，通过将无孔隙聚酯层插入不透明基体层(不透明的、着色的和/或有孔隙的聚酯层)与金属层之间，极大地减少了或大幅度地消除了关于金属破裂、分离和/或表面不规则性的问题。因此，本专利技术提供了多层复合膜，其依次包含：a)双轴取向不透明聚酯基体层；b)无孔隙聚酯层，其与所述基体层的表面同延接触；以及c)金属层，其在所述无孔隙聚酯层的表面上，或在所述无孔隙聚酯层的表面上的底漆层上。可以包含任选存在的底漆层以改进金属层与无孔隙聚酯层的粘附性。在一些实施方案中，所述复合膜包含第二无孔隙聚酯层，其与所述基体层的第二表面同延接触，即，在所述基体层的与第一金属层相对的侧面上。如果在辊筒中提供膜，则上述情形可具有优势，在该情况中，第二无孔隙聚酯层防止了略微易碎的金属层与所述基体层另一侧面上的相对粗糙/不平坦表面之间的直接接触。如果出于设计考量需要存在第二金属层，则第二无孔隙聚酯层的存在也可具有优势。如果使用第二无孔隙聚酯层，其可以与第一无孔隙聚酯层相同或不同。通过使用本专利技术的复合膜和方法，可以获得金属层与基材的牢固附着性，同时实现相对无缺陷的金属层。这样的属性在以下方面特别具有优势：制备通过按照图案(patternwise)去除一部分金属层(例如通过激光烧蚀)生产的电路图案，同时保持对破裂或会干扰电路特征的导电性的其它缺陷的优异抗性。不透明层和无孔隙层均包含聚酯均聚物和/或共聚物。对于每一层，线性聚酯具有约0.5至约0.8、并且通常为约0.6的特性粘度。用于制备不透明的和无孔隙的层的示例性聚酯是双轴取向聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜和双轴取向聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)膜。尤其可用于制造不透明层和/或无孔隙层的是已双轴取向且热定形的聚对苯二甲酸乙二醇酯。此类材料是本领域中公知的，并且描述于例如Stokes的第4,375,494号美国专利，其以援引方式纳入本文。聚对苯二甲酸乙二醇酯制备技术是本领域技术人员公知的，并且公开于许多文章中，例如EncyclopediaofPolymerScienceandEngineering,第2版,Vol.12,Wiley,N.Y.,第1-313页。通常通过使合适的二羧酸或其低级烷基二酯与乙二醇缩合来获得该聚合物。聚对苯二甲酸乙二醇酯由对苯二甲酸或其酯形成，并且聚萘二甲酸乙二醇酯由2,7-萘二羧酸或其酯形成。用于制备不透明层或无孔隙层的聚酯的特性粘度可以为约0.52至约0.80，优选0.54至0.70，特别优选0.57至0.65。如果所述特性粘度过低，即使其它物理性质是合适的且在基材板上令人满意地实施层合，但是该膜可能变成脆的。使用特性粘度大于约0.80的聚合物看起来不会有性能劣势，但此类化合物往往更昂贵且更难以在挤出机械设备中加工。为了本专利技术的目的，聚酯的特性粘度在25℃下使用邻氯苯酚作为溶剂测量。第一无孔隙层和基体层的组合厚度通常为23μm至500μm，且第一无孔隙层构成所述厚度中的5％至40％或10％至35％。现描述每一层，以及制备本专利技术的多层复合膜的方式。基体层基体层包含不透明的、双轴取向自支撑聚酯膜。聚酯可以例如是通过使一种或多种二羧酸或其低级烷基二酯——任选地同单羧酸——与一种或多种二醇缩合而获得的，所述二羧酸或其低级烷基二酯例如对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、2,5-、2,6-和2,7-萘二羧酸、琥珀酸、癸二酸、己二酸、壬二酸、二苯基二羧酸以及六氢对苯二甲酸或双对羧基苯氧基乙烷，所述单羧酸例如特戊酸，所述二醇例如乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇以及1,4-环己烷二甲醇。通常，聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)，尽管其它的也可以使用。基体层的厚度通常为至少14μm，或至少60μm，或至少100μm。通常，所述厚度为至多475μm，或至多335μm，或至多235μm。用于制备基体层的合适的组合物描述于第4,780,402号美国专利，将其以援引方式纳入本文。聚对苯二甲酸乙二醇酯的双轴取向的且热定形的膜是本专利技术特别有用的。基体层的合适的不透明性可以通过包含一种或多种颗粒无机填充剂来提供。实例包括常规无机颜料和填充剂，并且特别是金属氧化物或类金属氧化物(metalloidoxide)，例如氧化铝、氧化硅和氧化钛，以及碱金属盐，例如钙和钡的碳酸盐及硫酸盐。还可以使用炭黑。颗粒无机填充剂可以为形成微孔隙的类型或非微孔隙的类型。合适的颗粒无机填充剂可以是均匀的，并且基本由单一填充剂材料或化合物组成，例如仅由二氧化钛或硫酸钡组成。或者，至少一部分填充剂可以是不均匀的，其中主要的填充剂材料与额外的改性组分相关。例如，主要的填充剂颗粒可以用表面改性剂(如颜料、肥皂、表面活性剂偶联剂或本文档来自技高网...

【技术保护点】
多层复合膜，依次包含：a)双轴取向不透明聚酯基体层；b)无孔隙聚酯层，其在所述基体层的表面上并与所述表面同延接触；以及c)金属层，其在与所述不透明聚酯基体层相对的无孔隙聚酯层的表面上，或在与所述不透明聚酯基体层相对的无孔隙聚酯层的表面上的底漆层上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.11.17 US 13/298,9981.多层复合膜，依次包含：a)双轴取向不透明聚酯基体层；b)无孔隙聚酯层，其在所述基体层的表面上并与所述表面同延接触；以及c)金属层，其在与所述不透明聚酯基体层相对的无孔隙聚酯层的表面上，或在与所述不透明聚酯基体层相对的无孔隙聚酯层的表面上的底漆层上，其中所述金属层由金、铂、钯、铱或这些金属彼此之间的合金组成。2.如权利要求1所述的多层复合膜，其中所述不透明聚酯基体层是不透明PET层。3.如权利要求1或2所述的多层复合膜，其中所述不透明聚酯基体层是微孔隙层。4.如权利要求3所述的多层复合膜，其中所述微孔隙层包含硫酸钡颗粒。5.如权利要求1或2所述的多层复合膜，其中所述无孔隙聚酯层是PET层。6.如权利要求1或2所述的多层复合膜，其中所述无孔隙聚酯层是双轴取向的。7.如权利要求1或2所述的多层复合膜，其中所述金属层包含金。8.如权利要求1或2所述的多层复合膜，其中所述金属层是与所述无孔隙聚酯层的表面同延的。9.如权利要求1或2所述的多层复合膜，其中所述金属层仅在所述无孔隙聚酯层的一部分表面上，或仅在一部分所述底漆层上。1...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·R·科森蒂诺，J·S·拉里维埃，K·库莱沙，S·B·塔特姆，
申请(专利权)人：杜邦泰吉恩胶卷美国有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US