【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于膜接触开关和其他柔性电子结构的石墨烯增强和工程化材料
本专利技术整体涉及与工程化聚合物基板结合使用以制造高性能膜触发开关(MTS)和类似结构的一组独特的材料，其具有优于现有技术的显著优点。本专利技术所公开的材料使得能够制造具有优异的稳健性、环境耐久性/坚固性、机械柔韧性和延长的使用寿命的MTS和类似结构。
技术介绍
膜触摸开关(MTS)被广泛用作各种电气控件和其他“人机界面”类型应用中的电子开关。膜触摸开关(MTS)也被称为薄膜开关、薄膜小键盘、薄膜键盘、触觉开关、瞬时开关装置、触控板、薄膜面板和柔性开关。在徳国，MTS也被称为Folientastaturen和Membrantastaturen。本文所用的这些术语是指膜触摸开关(MTS)，并且本专利技术所公开的一组材料以及本文所述的制造方法适用于不同类型的MTS结构。MTS装置通常为多层结构。图1是通用MTS装置的示意图，并且包括：a)刚性基础支撑层，b)柔性基板上的电路层，c)覆盖粘合剂，和d)顶部图形层。印刷在...
【技术保护点】
1.一种多层结构，所述多层结构包括：/na)柔性基板；/nb)包括金属油墨的层；/nc)包括石墨烯油墨的层；和/nd)包括介电油墨的层。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170523 IN 2017110180671.一种多层结构，所述多层结构包括：
a)柔性基板；
b)包括金属油墨的层；
c)包括石墨烯油墨的层；和
d)包括介电油墨的层。
2.根据权利要求1所述的多层结构，其中所述柔性基板包括基于聚酯或聚碳酸酯的膜。
3.根据权利要求1或2所述的多层结构，其中所述柔性基板是热固化的。
4.根据权利要求1至3所述的多层结构，其中所述柔性基板、所述包括金属油墨的层、所述包括石墨烯油墨的层和所述包括介电油墨的层表现出高度相容性，使得根据ASTMD3359测量的所述层之间的附着力为至少3B。
5.根据权利要求1所述的多层结构，其中所述金属油墨包括：
a)至少一种聚合物基料；
b)至少一种溶剂；
c)至少一种表面活性剂；和
d)导电填料，所述导电填料选自金属填料、有机银化合物、石墨烯以及前述中的一者或多者的组合。
6.根据权利要求5所述的多层结构，其中所述金属填料选自微米级银薄片、纳米银、微米级镀银铜薄片、微米级镀银铜-镍-锌薄片以及前述中的一者或多者的组合。
7.根据权利要求5所述的多层结构，其中所述表面活性剂为非离子表面活性剂或离子表面活性剂中的一者或多者。
8.根据权利要求7所述的多层结构，其中所述表面活性剂选自脱水山梨醇油酸酯、脱水山梨糖醇月桂酸酯、聚乙二醇脱水山梨糖醇单油酸酯、聚乙二醇叔辛基苯基醚、脱水山梨醇、辛基苯氧基聚(乙烯氧基)乙醇、4-壬基苯基聚乙二醇、鲸蜡醇、非离子含氟表面活性剂、氟代脂族聚氧乙烯表面活性剂、C6基非离子含氟表面活性剂、氟代脂族氧化胺含氟代表面活性剂、乙氧基化非离子含氟表面活性剂以及前述中的一者或多者的组合。
9.根据权利要求5所述的多层结构，其中所述金属油墨还包括流变改性剂、热引发剂和紫外线固化剂中的至少一者。
10.根据权利要求1所述的多层结构，其中所述石墨烯油墨包括：
a)至少一种聚合物基料；
b)至少一种溶剂；和
c)石墨烯。
11.根据权利要求10所述的多层结构，其中所述石墨烯油墨还包括石墨、炭黑或碳纳米管中的至少一者或多者。
12.根据权利要求10所述的多层结构，其中所述聚合物基料包括一种或多种热塑性树脂、聚酯树脂、苯氧基树脂、热固性网络形成树脂、导电聚合物以及前述中的一者或多者的组合，所述热塑性树脂包括均聚物或共聚物。
13.根据权利要求12所述的多层结构，其中所述聚合物基料包括约25重量％至约100重量％的热塑性树脂以及约1重量％至约50重量％的聚酯树脂、约1重量％至约20重量％的苯氧基树脂和约1重量％至约50重量％的热固性网络形成树脂中的至少一者，所述热塑性树脂包括均聚物或共聚物。
14.根据权利要求12所述的多层结构，其中所述热塑性树脂选自：聚(偏二氯乙烯)，聚(偏二氯乙烯-丙烯腈共聚物)，聚(偏二氯乙烯-丙烯酸甲酯)，聚(丙烯腈-偏二氯乙烯-甲基丙烯酸甲酯)，含有聚酯、聚丙烯酸酯、聚氨酯、聚醚或聚酰胺主链的苯氧基树脂，带有多元醇、羟基、胺、羧酸、酰胺或脂族链的聚酯树脂，带有多元醇、羟基、胺、羧酸、酰胺或脂族链的聚丙烯酸酯树脂，带有多元醇、羟基、胺、羧酸、酰胺或脂族链的聚氨酯树脂，带有多元醇、羟基、胺、羧酸、酰胺或脂族链的聚酰亚胺树脂，聚丙烯腈，聚甲基丙烯酸甲酯，聚甲基丙烯酸丁酯，聚四氟乙烯，聚偏二氟乙烯，聚氯乙烯，聚偏二氯乙烯，脂族聚酰胺，芳族聚酰胺，聚(间苯二甲酰邻苯二甲酰胺)，聚(对苯二甲酰对苯二甲酰胺)，聚对苯二甲酸丁二酯，聚碳酸酯，聚对苯二甲酸乙二酯，聚醋酸乙烯酯，低密度聚乙烯，高密度聚乙烯，乙烯醋酸乙烯酯，乙烯乙烯醇，聚苯乙烯，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物，苯乙烯-丙烯腈共聚物，聚甲醛，聚苯醚，聚苯硫醚，聚丙烯，聚乙烯醇，聚氯乙烯，聚氨酯，乙烯-丙烯酸乙酯共聚物，乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，乙烯-甲基丙烯酸共聚物，乙烯共聚物树脂，苯氧基树脂，环氧苯酚酚醛树脂，双酚A基聚醚，聚乙炔，聚吡咯，聚噻吩，聚亚苯基，聚乙炔，聚(对亚苯基亚乙烯基)，聚苯胺以及前述中的一者或多者的组合。
15.根据权利要求10所述的多层结构，其中所述溶剂选自N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、二氢左旋葡糖酮、环己酮、C11-酮、异佛尔酮、乙二醇、丙二醇、双丙二醇、1,3-丁二醇、2,5-二甲基-2,5-己二醇、乙二醇单丁醚、二甘醇单正丁醚、丙二醇正丙醚、萜品醇、丁基卡必醇乙酸酯、乙二醇醚乙酸酯、卡必醇乙酸酯、二元酯、丙二醇碳酸酯和前述中的一者或多者的组合。
16.根据权利要求10所述的多层结构，其中所述溶剂包括水。
17.根据权利要求10所述的多层结构，其中所述石墨烯油墨还包括流变改性剂、功能性添加剂和抗氧化剂中的至少一者。
18.根据权利要求10所述的多层结构，其中所述石墨烯油墨的粘度为约5cP至约70,000cP。
19.根据权利要求18所述的多层结构，其中所述石墨烯油墨的粘度为约5cP至约500cP或约10,000cP至约70,000cP。
20.根据权利要求1所述的多层结构，其中所述介电油墨包括：
a)至少一种聚合物基料；
b)至少一种溶剂；
c)紫外线固化剂和热固化剂中的至少一者；和
d)一种或多种填料。
21.根据权利要求20所述的多层结构，其中所述聚合物基料包括碳-碳键合的热塑性树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、单体丙烯酸酯、二聚丙烯酸酯、三聚丙烯酸酯、四聚丙烯酸酯、五聚或六聚丙烯酸酯以及前述中的一者或多者的组合。
22.根据权利要求20所述的多层结构，其中所述溶剂选自醇、二醇醚、二醇酯、酮、酯、烃以及前述中的一者或多者的组合。
23.根据权利要求22所述的多层结构，其中所述溶剂选自甲醇、乙醇、2-丙醇、苄醇、乙二醇、乙二醇甲基醚、丁基卡必醇、丁基溶纤剂、庚烷、己烷、环己烷、苯、二甲苯、二氢左旋葡糖酮、二元酯、异佛尔酮、C11-酮、甲苯以及前述中的一者或多者的组合。
24.根据权利要求20所述的多层结构，其中所述紫外线固化剂选自1-羟基-环己基-苯基-酮、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-苯膦氧化物)、双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)-2,4,4-三甲基戊基氧化膦与1-羟基-环己基-苯基-酮的50/50混合物、苯乙醛酸甲酯、二苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-氧化膦与2-羟基-2-甲基-1-苯基-丙烷-1-酮的50/50混合物、氧化膦、苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)(20wt％)与2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(80wt％)的混合物、2-羟基-2-甲基-1-苯基-丙烷-1-酮、双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)-2,4,4-三甲基戊基膦氧化物与2-羟基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮的25/75混合物、2-甲基-1[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉代丙烷-1-酮以及前述中的一者或多者的组合。
25.根据权利要求20所述的多层结构，其中所述填料选自无机填料、石墨烯、2D氮化硼薄片以及前述中的一者或多者的组合。
26.根据权利要求25所述的多层结构，其中所述填料选自云母、二氧化硅、滑石、氧化铝、钡、钛酸酯、石墨烯、氮化硼以及前述中的一者或多者的组合。
27.根据权利要求20所述的多层结构，其中所述介电油墨还包括功能性添加剂、染料和颜料中的一者或多者。
28.根据权利要求20所述的多层结构，其中所述介电油墨的粘度在约1000cP至约20,000cP之间。
29.一种金属油墨，所述金属油墨包括：
a)至少一种聚合物基料；
b)至少一种溶剂；
c)至少一种表面活性剂；和
d)导电填料，所述导电填料选自金属填料、有机银化合物、石墨烯以及前述中的一者或多者的组合。
30.根据权利要求29所述的金属油墨，其中所述金属填料选自微米级银薄片、纳米银、微米级镀银铜薄片、微米级镀银铜-镍-锌薄片以及前述中的一者或多者的组合。
31.根据权利要求29或权利要求30所述的金属油墨，其中所述聚合物基料包括一种或多种热塑性树脂、聚酯树脂、苯氧基树脂、热固性网络形成树脂以及前述中的一者或多者的组合，所述热塑性树脂包括均聚物或共聚物。
32.根据权利要求31所述的金属油墨，其中所述热塑性树脂选自：聚(偏二氯乙烯)，聚(偏二氯乙烯-丙烯腈共聚物)，聚(偏二氯乙烯-丙烯酸甲酯)，聚(丙烯腈-偏二氯乙烯-甲基丙烯酸甲酯)，含有聚酯、聚丙烯酸酯、聚氨酯、聚醚或聚酰胺主链的苯氧基树脂，带有多元醇、羟基、胺、羧酸、酰胺或脂族链的聚酯树脂，带有多元醇、羟基、胺、羧酸、酰胺或脂族链的聚丙烯酸酯树脂，带有多元醇、羟基、胺、羧酸、酰胺或脂族链的聚氨酯树脂，带有多元醇、羟基、胺、...
【专利技术属性】
技术研发人员：尼尔马利亚·库马尔·查基，柴坦·普拉文钱德拉·沙哈，巴伦·达斯，苏博利亚·德瓦拉詹，苏利·萨卡尔，拉胡尔·劳特，巴瓦·辛格，阿努巴夫·鲁斯托吉，安娜·简·哈里斯，基思·保罗·帕森斯，杰弗里·威廉·布拉汉姆，
申请(专利权)人：阿尔法装配解决方案公司，麦克德米德影印有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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