薄硅酮膜的生产制造技术

本发明专利技术涉及用于连续生产薄硅酮膜的方法，其中膜厚度在0.1至200μm之间，并且在200cm2的表面区域上测量的厚度精度为±5％。本发明专利技术还涉及根据该方法生产的硅酮膜并涉及其用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】薄硅酮膜的生产本专利技术涉及用于连续生产薄硅酮膜(thinsiliconefilm)的方法，其中膜厚度在0.1至200μm之间，并且在200cm2的区域(面积，area)内测量的厚度精度(thicknessprecision)为±5％，并且还涉及通过该方法生产的硅酮膜，和涉及它们的用途。EP0097313A1描述了膜厚度为1至500μm的薄硅酮弹性体膜的生产。对于生产，将该膜施加于铜版纸。为了生产薄膜，这是使用辊涂、气刮刀或逆辊涂布、绕线刮棒涂布或喷涂的涂布技术完成的。这些技术导致产生了具有不令人满意的厚度精度的硅酮膜，并因此仅仅具有受限的有用性。DE2408659描述了生产薄的、无缺陷的硅酮膜的方法，其中通过流延已加入溶剂的离心硅酮材料来生产硅酮膜。然而，该昂贵并且不方便的方法不适合连续过程中的工业生产。此外，通过所述流延法所达到的厚度精度也是不够的。EP1661686A2描述了硅酮层的挤出或共挤出。就厚度精确而言，挤出法不适合于约200μm以下的层厚度，这构成该技术的实质缺陷。此外，在挤出期间通过使用载体材料，载体厚度的波动将转移至硅酮膜。DE2045558中描述了用于生产薄硅酮膜的连续方法。该方法的主要缺点在于：一方面，刮刀涂布需要高溶剂含量(理想地，描述了60％)，而另一方面，与挤出法类似，层厚度的精度取决于所使用的载体的精度。如现有技术所示，可以通过挤出法或模制法生产厚度范围从约200μm至高达几毫米的硅酮膜。这里，各种方法显示出不同的缺点。就间断模制法来说，层厚度的降低伴随着自动脱模期间的问题，并且此外，每平方米(sq.m.)膜的生产成本高于连续操作法的情况。HTV橡胶的挤出法具有以下缺点：相对大的厚度变化，以及由于车间设计和狭缝膨胀引起的有限可能性，层厚度降低至200μm以下。除了绝对层厚度之外，在所生产的整个幅材(网，web)范围内层厚度的均匀性对于膜作为例如电介质或膜的应用来说是关键因素。特别是在其中将膜用作电介质的介电电活性聚合物(简称为EAP)的发展过程中，对厚度在1至约250μm之间的非常均匀的膜存在需求。电活性聚合物在致动器(激励器)、传感器或发电机中的应用基于电能向机械能的转换或者机械能向电能的转换。在将导电涂层施加于膜一侧或两侧后，例如，通过施加电压导致系统总体变形(致动器原理)。因此，一个目的是提供用于生产具有非常薄和非常均匀的层厚度并且还具有高表面质量和高长期耐负荷性的薄硅酮膜的连续方法。出乎意料地，该目的通过本专利技术的用于连续生产膜厚度为0.1至200μm并且在200cm2区域范围内测量的厚度精确为±5％的薄硅酮膜的方法实现，其特征在于，i)通过狭缝模头(slotdie)的间隙将可交联的、含溶剂或不含溶剂的硅酮组合物(X)涂布至移动载体(movingcarrier)，ii)随后从载体膜上形成的硅酮层除去如果存在的溶剂，并且使硅酮层交联，iii)在交联后可以将所得硅酮膜与载体分离，具有以下前提条件：-步骤i)中狭缝模头与载体成10°至90°之间的角度；-载体移动速度在0.1至1000m/min之间；-根据DIN53019测量的硅酮组合物(X)的动态粘度在100mPa·s至100Pa·s之间。应理解在本文以下不同地方所公开的本专利技术各个特征的优选实施方式，从而在它们的优选实施方式中，这些特征的组合也是特别优选的。本专利技术的方法尽可能在没有颗粒的情况下进行。没有颗粒是指在膜生产的整个过程中，必须小心以确保无论是可能以活性或惰性填料的形式通过混合引入还是以外来颗粒的形式，包含尽可能少的大于所需层厚度的约1/3的颗粒。例如，在厚度为24μm的本专利技术的硅酮膜中，优选地不包含直径超过8μm的颗粒。原则上，通过目前技术水平已知的所有技术，可以从硅酮组合物(X)中除去任何颗粒。这些技术的实例为在存在或不存在助滤剂如活性炭、金属氧化物等的情况下，通过过滤器筛网(strainersieves)(铁丝网、钢丝编织层(金属丝编织层))、由多种广泛材料(金属、塑料、陶瓷等)中的任一种制成的滤棒、过滤技术，如例如磁性过滤、通过压滤机、回流过滤器、吸滤器的压滤等的过滤。从硅酮组合物(X)除去颗粒的另一个实例为离心，并且可以在批次方法中或连续地发生所说明的或者有可能的所有方法。用于从硅酮组合物(X)生产硅酮膜的方法优选地在其中没有大于5μm的颗粒的清洗室内条件下发生。对于生产设备的设计，这表示在除去任何存在的颗粒后，储存未交联的硅酮组合物(X)并仅在ISO5(ISO1466-1)类或更好的清洁房间内，优选地在ISO4类或更好的清洁房间内加工。对于硅酮膜的生产，用作载体的载体材料(carriermaterial)起次要作用。仅表面质量是至关重要的，这是因为通过硅酮组合物(X)直接显示出表面中的突起(elevations)或凹陷(depressions)。为此，所使用的载体材料优选地为表面特别平并且不含有大于待生产的膜厚度的5％，优选地3％的凹陷或突起的那些。载体材料的实例如下：聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、玻璃纸、聚酯(聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚碳酸酯、聚萘二甲酸乙二醇酯)、含氟聚合物(聚四氟乙烯)、金属条或金属箔(作为连续的条或者通过所示的进料辊；具有或不具有表面涂层的所有金属均可能)。所使用的载体材料的厚度同样仅起次要作用。聚合物载体或金属箔的优选厚度为10μm至200μm，而金属条的为200μm至2mm。优选的载体材料为金属箔、金属条，和聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯以及聚四氟乙烯的聚合物膜。用于硅酮膜生产的载体的移动速度(travelspeed)通常在0.1至1000m/min之间，优选地，在0.5至500m/min之间，并且更优选地在1至250m/min之间。通过本专利技术的方法，有可能实现几厘米至几米之间的幅材宽度(webwidth)，优选的宽度为10cm至4m之间，更优选地为20cm至3m之间。由于使用了狭缝模头，所生产的硅酮层的厚度仅依赖于通过供给泵所设置的材料流速；幅材速度；和所使用的可交联硅酮组合物(X)的密度。如根据DIN53019所测量的，硅酮组合物(X)的动态粘度在100mPa·s至100Pa·s之间，优选地在200mPa·s至75Pa·s之间，并且更优选地在300mPa·s至50Pa·s之间。根据目前的技术水平，狭缝模头是技术人员已知的。使用图1至图4，以下描述了示例性形式的本专利技术的方法的多个实施方式。然而，对于本专利技术方法的设计形式，这些实施方式不应视为是排他的。在一个简单的实施方式中，在根据图1的生产线上生产本专利技术的硅酮膜。图1用作本专利技术方法的简单图示。在如图1所示的布置的情况下，以导致产生所需层厚度的方式调整进料速率和载体速度，在步骤i)中通过狭缝模头中的间隙输送未交联的硅酮组合物(X)来生产硅酮膜。狭缝模头头部的间隙开口通常处于与待生产的层相同的宽度范围，但显著的区别也是有可能的(如根据以后的实施例明显的)。狭缝模头距载体的距离稍大于膜所需的层厚度。例如，对于50μm厚的硅酮膜，狭缝模头和载体之间的距离可以在55μm至500μm之间改变。在50μm膜的情况下，所述距离优选地在55μm至350μm之间，并且更优选地本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于连续生产薄硅酮膜的方法，所述薄硅酮膜具有0.1至200μm的膜厚度和在200cm2区域范围内测量的±5％的厚度精度，其特征在于，i)通过狭缝模头的间隙将可交联的、含溶剂或不含溶剂的硅酮组合物(X)涂布至移动载体，ii)随后从载体膜上形成的硅酮层除去如果存在的所述溶剂，并且使所述硅酮层交联，iii)在交联后能够将所得硅酮膜与所述载体分离，具有以下条件：‑步骤i)中所述狭缝模头与所述载体成10°至90°之间的角度；‑所述载体的移动速度在0.1至1000m/min之间；‑根据DIN53019测量的所述硅酮组合物(X)的动态粘度在100mPa·s至100Pa·s之间；‑所述载体的表面不包含大于待生产的膜厚度的5％的凹陷或突起；‑使用前，将大于膜厚度1/3的颗粒从所述可交联硅酮组合物(X)除去。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.12.12 DE 102012222992.21.一种用于连续生产薄硅酮膜的方法，所述薄硅酮膜具有0.1至200μm的膜厚度和在200cm2区域范围内测量的±5％的厚度精度，其特征在于，i)通过狭缝模头的间隙将可交联的、含溶剂或不含溶剂的硅酮组合物涂布至移动载体，ii)...

【专利技术属性】
技术研发人员：安德烈亚斯·克尔恩贝格尔，阿尔弗雷德·施温哈默，
申请(专利权)人：瓦克化学股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE