硅酮弹性体、组合物和光学耦合元件制造技术

本发明专利技术涉及硅酮弹性体，其包含由油或者油混合物构成的增塑剂组分或者包含油或者油混合物的增塑剂组分，其中，该油或者该油混合物中的至少一种油具有小于或者等于350mm

Silicone elastomer, composition and optical coupling element

The invention relates to silicone elastomers, comprising plasticizer components composed of oil or oil mixtures or plasticizer components containing oil or oil mixture, wherein the oil or at least one oil in the mixture is less than or equal to 350mm.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】硅酮弹性体、组合物和光学耦合元件
本专利技术涉及硅酮弹性体，其包含由油或者油混合物构成的增塑剂组分或者包含油或者油混合物的增塑剂组分。本专利技术还涉及一种可固化成硅酮弹性体且包含硅橡胶组分、交联组分、交联催化剂和增塑剂组分的组合物。本专利技术还涉及一种布置在传感器和车窗玻璃的内侧之间的光学耦合元件。
技术介绍
上述类型的光学耦合元件用于将位于车辆内部的光学传感器光学耦合至车辆车窗玻璃上。为了确保传感器的可靠功能，期望用于耦合元件的材料的折射率与车辆窗玻璃的折射率相同。此外，优选用于耦合元件的材料对相关波长的光具有最高的透射率或透过率。在这种情况下，这可以在可见或不可见的光谱范围内变化，取决于应用情况。鉴于上述要求，现有技术中使用硅酮材料作为耦合元件的材料。可以应用较低交联的硅酮材料，所谓的硅酮凝胶，或者可以应用更高度交联的硅酮材料，所谓的硅酮弹性体。在专利文献EP2181023B1中公开了硅酮凝胶的例子。Silgel612是这种硅酮凝胶的商标名。这样的材料例如由拜尔公司或者由瓦克公司提供。该低交联的硅酮凝胶是凝胶形式的，即形状不稳定。由此，这样的耦合元件被“就地”制作，即作为可流动的并且然后固化的材料被放入到在光学传感器的壳体内的空间中。该传感器壳体紧接着被固定在车窗玻璃上，由此该硅酮凝胶贴靠在车窗玻璃上。这样的制作技术不但在最初安装而且在车窗玻璃的修理中是苛刻的。在修理车窗玻璃或者传感器的情况下，出现的缺点是，该形状不稳定的耦合元件被损坏并且由此不能够被再次应用。然而，硅酮凝胶的优点在于：它的光学性能在较长的运行持续时间后仍保持稳定，即使，当车辆承受较高的负荷，例如超过较长的时间段的阳光直射时。此外，它本质非常柔软并且可以非常好地适配车窗玻璃的外形。有一些软硅酮凝胶是已知的，例如由Wacker公司制造的商品名“Semicosil912”。该硅酮凝胶同样如以上所述那样地并且例如由专利文献EP1027204A2已知被“就地”地制作。由此伴随着以上已经描述的缺点。与“就地处理”不同，高交联的硅酮弹性体可以制备成可手工操作的模制部件，即，其可以远离装入地点地被制造并且然后被手工操作。这样的耦合元件的实例是由美国加利福尼亚州圣地亚哥的PrecisionReplacementPartsCorporation制造的那些。由于尚未塑化的硅酮弹性体对于直接应用来说太硬，在耦合元件的制造中可以将油作为增塑剂组分添加到硅酮配方。通过这样的方法显著地改善安装和应用性能，因为模制部件靠在光学传感器上并抵靠车辆窗玻璃内部的表面可以适应于光学传感器和车辆窗玻璃内部的相应接触表面。这种改进的耦合元件通过商品名“Ready”已知，并且由申请人制造。已经发现，以上描述的形状稳定的耦合元件可以特别简单地被处理并且甚至能够被重复应用，从而极大地方便了车辆窗玻璃或传感器的修理或更换。然而，在非常不利的条件下，例如在较长的并且强烈的日射尤其在炎热的气候下，可能出现所述耦合元件析出油。然后可以在车窗玻璃的内侧看到这种油。油的溢出也可以导致，耦合元件的体积减小，从而该耦合元件的光学特性或耦合特性改变，这可能导致对光学传感器的正常功能的不利影响。
技术实现思路
在此背景下，本专利技术的目的是避免较高交联的硅酮弹性体的缺点，同时结合它们在容易处理方面的优点以及不太高交联的硅凝胶的良好光学性质的优点，即使在长时间使用后，这些特性也保持不变。该目的通过上述类型的硅酮弹性体实现，因为油或者油混合物中的至少一种油具有小于或者等于350mm2/s的粘度。通过上述类型的组合物，目的被实现是因为增塑剂组分是或者包含油或者油混合物，其中，油或者油混合物中的至少一种油具有小于或者等于350mm2/s的粘度。根据本专利技术，已经已知有利的是保留作为硅酮弹性体的部分或者组合物的部分的增塑剂组分，从而所述光学耦合元件能够适应于光学传感器的相邻接触表面和车窗玻璃的内侧，而不会形成气泡或夹杂物。根据本专利技术，该增塑剂组分是或者包括具有低运动粘度的(相对于25℃而言)油。令人惊奇的是，通过应用这样的低粘度的油能够防止油在硅酮弹性体中的不期望的渗出。例如，油或者油混合物中的至少一种油具有小于或者等于200mm2/s，优选小于或者等于100mm2/s，尤其小于或者等于50mm2/s，特别优选小于或者等于25mm2/s的粘度。所示的粘度对于25℃的温度是有效的并且根据德国工业标准53019–1:2008–09借助旋转式粘度计测定(马尔文仪器，测量系统板/椎体2°/60，即锥角2°、直径60mm)。这些值与运动粘度ν有关，ν与动态粘度η通过关系η＝ν·ρ关联，其中，ρ示出在测量温度下油的密度。在密度ρ＝1000kg/m3的情况下，运动粘度ν(mm2/s)的数值和动态粘度η(mPa·s)的数值相同。可以获得在长时间使用时保持恒定的优异性能，因为油或油混合物中的至少一种油是或含有硅油。优选地，仅提供硅油作为增塑剂组分。令人惊奇的是，当存在非常高百分比的增塑剂组分时，尤其可获得上述优点，例如硅酮弹性体或者组合物的总重量的至少20％。其它优选的重量百分数是至少30％或者至少40％或者至少50％或者至少60％。特别有利的是，即使在最后提到的异常高的油重量的情况下，非常低的油粘度也可以防止不期望的油渗出。这允许生产易于手工处理并由具有足够低硬度的硅酮弹性体制成的耦合元件，以及在油渗出方面显著改善的耐温性。当涉及上述类型的光学耦合元件时，实现上述目的在于，光学耦合元件被构造成易于手工处理并且包含上述硅酮弹性体的模制部件，特别地，该光学耦合元件由如上所述的硅酮弹性体制成，和/或光学耦合元件由或能够由上述组合物制成。可固化以形成硅酮弹性体的组合物的例子是德国Stockelsdorf的AltropolKunststoffGmbH的系统“NeukasilRTV27”，该组合物包含硅橡胶组分、交联组分和交联催化剂。该系统包括加成交联的RTV-2硅橡胶，即“NeukasilRTV27”和交联剂，即“NeukasilA108”，并且可以被交联形成硅酮弹性体，该硅酮弹性体与油形式的增塑剂组分混合。该油可以是从德国卡尔斯鲁厄的CarlRoth公司以商品名“350”，“200”等获得的硅油之一，其中型号也表示以mm2/s计的运动粘度。具体实施方式例子1:称量出100克“NeukasilRTV27”(组分A)和10克“Neukasil108”(组分B)，它们之前分别通过搅拌已经被均匀化。然后将组分B快速地拌入到组分A中，直到得到具有混合比例A:B＝10:1的均匀混合物，其中，使尽可能少的空气带入到混合物中。将该混合物在真空中脱气(在20毫巴下5分钟)。接着将165克“硅油M20”(粘度20mm2/s)拌入到该混合物中，直到形成均匀的组合物，其具有60重量百分比的硅油份额。用该组合物填充直径为43mm、高度为12mm的盆形铝模型。针对耦合元件选择2mm至3mm的填充水平以测量耐温性。根据ShoreD或Shore00，为用于硬度测量的耦合元件选择6mm的填充水平。在室温下24小时的交联时间后，从模具中取出由交联的硅酮弹性体构成的耦合元件。在从模具取出后的24小时根据德国工业标准53505(肖氏A)或者依照准则(肖氏00)测量肖氏硬度(试样本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硅酮弹性体，其包含由油或者油混合物构成的增塑剂组分、或者包含油或者油混合物的增塑剂组分，其特征在于，该油或者该油混合物中的至少一种油具有小于或者等于350mm

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.23 EP 15173315.11.一种硅酮弹性体，其包含由油或者油混合物构成的增塑剂组分、或者包含油或者油混合物的增塑剂组分，其特征在于，该油或者该油混合物中的至少一种油具有小于或者等于350mm2/s的粘度。2.根据权利要求1所述的硅酮弹性体，其特征在于，所述油或者所述油混合物中的至少一种油是硅油。3.根据权利要求1或2所述的硅酮弹性体，其特征在于，所述增塑剂组分的重量百分比为硅酮弹性体的总重量的至少20％。4.一种能够固化以形成硅酮弹性体且包含硅橡胶组分、交联组分、交联催化剂和增塑剂组分的组合物，其特征在于，该增塑剂组分是油或者油混合物、或者包含油或者油混合物，其中，该油或者油混合物中的至少一种油具有小于或者...

【专利技术属性】
技术研发人员：多米尼克·克嫩，迈克尔·穆恩特尔，
申请(专利权)人：PMA工具股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE