用于形成浇铸弹性体的方法与流程

本申请要求于2017年2月13日提交的美国临时申请第62/458,458号的权益，该申请通过引用以其整体并入。

本发明总体上涉及触敏表面的领域，并且更具体地，涉及触敏表面的组合物以及在触敏表面的领域中用于产生触敏表面的方法。

附图简述

图1是方法的流程图表示；

图2是方法的变型的流程图表示；

图3是方法的变型的流程图表示；

图4是触觉层的示意性表示；

图5是触觉层的示例应用的示意性表示；

图6是触觉层的变型的示意性表示；以及

图7是触觉层的变型的流程图表示。

具体实施方式

以下对本发明的实施方案的描述并非意图将本发明限于这些实施方案，而是使本领域技术人员能够制造和使用本发明。本文所描述的变型、配置、实施方式、示例性实施方式和实施例是任选的，并且不排除其描述的变型、配置、实施方式、示例性实施方式和实施例。本文所描述的发明可以包括这些变型、配置、实施方式、示例性实施方式和实施例的任何和所有的排列。

1.方法

如图1和图2中所示，用于直接地浇铸薄弹性体层的方法s100包括：在方框s110中，将预聚物151、溶剂152、交联剂和扩链剂组合以限定粘性材料150；在方框s120中，以第一速度连续地将基底跨过表面从第一辊230推进；在方框s130中，通过沉积头部以第一粘度将第一粘性材料150沉积到基底120上，第一粘性材料150横向地跨过基底120流动，以经过一定时间段在基底上形成大体上均匀厚度的薄层，同时基底沿着表面推进；在方框s140中，在距将第一粘性材料150沉积到基底120上的沉积头部一定距离处，将薄层140加热以从薄层蒸发溶剂152，并且以诱导预聚物151、交联剂154和扩链剂153之间的反应以固化薄层140，该距离对应于第一粘性材料150横向地跨过基底流动以形成薄层的持续时间。

方法s100的图1和图3中所示的一种变型包括：将第一溶液和第二溶液混合以限定粘性材料150，第一溶液包括预聚物151和溶剂152，第二溶液包括催化剂155、交联剂154和聚合物扩链剂153；在方框s120中，以第一速度连续地将基底跨过表面从第一辊230推进；在方框s130中，将第一粘性材料150通过沉积头部以第一粘度沉积到基底120上，第一粘性材料150横向地跨过基底120流动，以经过一定时间段在基底上形成大体上均匀厚度的薄层，同时基底沿着表面推进；在方框s140中，在距将第一粘性材料150沉积到基底120上的沉积头部一定距离处，将薄层140加热以从薄层除去溶剂152，并且以诱导预聚物151、交联剂和扩链剂之间的反应以固化薄层140，该距离对应于粘性材料150横向地跨过基底流动以形成薄层的持续时间，薄层140包括物理地和化学地交联的聚合物链。

2.应用

通常，方法s100的方框可以在连续的卷对卷工艺中实施，该卷对卷工艺产生薄层140，薄层140呈现出化学交联和物理交联两者，以产生清晰的光学性质和特定的机械性质，例如抗冲击性、铅笔硬度等。

特别地，包括混合头部210、槽模涂布机220、传送系统242和烘箱252的系统200可以将预聚物151与溶剂152混合以形成粘性材料150。预聚物151可以是已经反应到中间分子质量状态并且能够聚合到完全固化的高分子量状态的单体，例如甲苯二异氰酸酯封端的聚酯预聚物151。系统可以添加溶剂152(例如，甲基乙基酮或“mek”)来溶解预聚物151(例如，在不同于下文描述的涂布工艺的分批工艺中)。系统200然后可以在混合头部210内将预聚物-溶剂组合与催化剂155(例如二月桂酸二丁基锡)、聚合物扩链剂153(例如用于聚氨酯的芳香族二胺固化剂(curative))、交联剂154(例如二(三羟甲基丙烷)或“ditmp”)和/或更多溶剂152组合，以形成粘性材料150(例如混合物)。在系统从第一辊230跨过表面并且在沉积头部下连续地推动(或平移)基底诸如挤出的氨基甲酸酯或聚对苯二甲酸乙二醇酯的同时，系统200可以通过沉积头部(例如槽模涂布机220)将粘性材料150分配到基底120上。在沉积到基底120上后，粘性材料150可以横向地跨过基底120分布，直到当系统200将基底120和粘性材料150的层跨过光滑表面(例如镜面抛光板)朝向烘箱252传送时，粘性材料150自调平，形成跨过基底120的大体上均匀厚度的薄层140。系统200可以调节粘性材料150沉积到基底120上和进入烘箱252中之间的距离，使得粘性材料150的薄层140在进入烘箱252中之前部分地固化和聚合。然后，系统200可以将基底120和薄层140移动通过烘箱252，烘箱252可以加热薄层140以驱除溶剂152并诱导薄层140的进一步聚合和固化。在烘箱252内，系统可以控制固化，以诱导薄层140内以及薄层140和基底120之间的聚合物的化学交联和物理交联，以形成触觉层100。在离开烘箱之后，系统200可以在触觉层100已经完全固化之前或之后将触觉层100卷绕到辊上，然后该辊可以被分段以用于组装成触敏表面和/或其它应用。

在一个实施方式中，系统200可以执行浇铸氨基甲酸酯预聚物(或单体)以便促进聚合以及聚合物链的物理交联和化学交联的方法的方框。系统200可以浇铸预聚物151，而不是熔化和浇铸(或挤出)在浇铸之前形成的具有化学交联和物理交联的聚合物，以改善浇铸之后聚合物链(和整个触觉层100)之间的物理交联，从而改善浇铸之后触觉层100的机械性质(例如耐久性)。

此外或可选择地，通过实施用于制造弹性体膜的卷对卷直接浇铸工艺，系统200可以减少循环时间并改善品质控制，以用于制造具有高光学透明度的高耐久性弹性体膜，用于集成到触敏表面中(例如，在显示器170上)。通常，弹性体膜被直接浇铸到离散的、预切割的基底120上。然而，在一个实施方式中，系统200可以直接地且连续地将触觉层100浇铸到连续基底120上(而不是形成预成形的以用于将其应用到移动计算装置中的离散基底120，以及将聚合物浇铸到离散基底120上)。

此外，系统200可以优化触觉层100的活化时间(pottime)，使得薄层140可以离线凝固(set)和固化(即，在辊上)，而不是等待弹性体稍后在制造线上完全固化。如下文所描述的，形成薄层140的粘性材料150可以包括形成薄层140的粘性材料150的缩短的活化期(potlife)(或工作时间)，该缩短的活化期通常不足以在常规的商业线上产生足够厚的膜。然而，系统200可以实施方法s100，以适应缩短的活化期(例如，1分钟至12分钟)，并利用缩短的活化期以使得薄层140能够离线固化。通过优化活化期，系统200可以推进薄层140的固化，以在卷绕之前充分地固化弹性体，同时在卷绕过程期间限制诱导缺陷例如划伤或其它反常(aberrancy)的风险。因此，系统200可以实施方法s100的方框，以在触觉层100的大量生产期间改善制造效率和循环时间。

系统200还可以实施控制工艺参数例如固化时间、传送速度、烘箱温度等以调节用于重复使用的触觉层100的光学性质和机械材料性质、耐冲击性、延展性、光学透明度和/或光穿过触觉层100的透射率(例如，光学透明度)的方法的方框。在一个实施方式中，系统200可以调节聚合物-溶剂152粘性材料150沉积到基底120上和在烘箱252中固化该层之间的距离(和/或持续时间)，以控制薄层140的活化期，并且从而控制薄层140的聚合物交联的速率和程度。现有材料例如具有屏障膜例如siox涂层的聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)，可以呈现出光学透明度。然而，这样的材料还可以呈现出差的耐久性和延展性。例如，pet材料可以拉伸约百分之三(3％)。因此，现有材料常常缺乏与期望的光学透明度组合的合意的弹性。其它现有材料例如有机硅也可以呈现出合意的光学透明度，但缺乏用于期望的应用的耐划伤性或耐磨性。

虽然本文描述的方法涉及制造例如集成在触敏表面中的氨基甲酸酯弹性体层，但该方法也可以被实施以制造用于任何其它应用的弹性体层和/或非弹性体层。此外，方法s100可以加工和浇铸任何其它材料组合物以产生薄层140。

3.混合预聚物

方法s100的方框s110叙述了将预聚物151、溶剂152和催化剂155组合以限定粘性材料150。通常，在方框s110中，系统200可以用溶剂152(例如，mek)溶解薄层140的一种或更多种基础组分(例如，氨基甲酸酯预聚物151)，以形成特定粘度的粘性材料150(即，液体)，该粘度被配置为允许粘性材料150在规定的时期内跨过基底120流动并且在基底120上自调平。

在一个实施方式中，系统200可以在混合容器和/或混合头部210内混合预聚物151、溶剂152和催化剂155。如下文所描述的，系统200可以混合tdi-封端的聚酯预聚物151和溶剂152例如甲基乙基酮或环己酮，以形成液体粘性材料150。此外或可选择地，系统200可以加热粘性材料150以溶解预聚物151。(tdi-封端的聚酯预聚物151可以在环境温度形成固体)。系统200可以进一步加热预聚物151和/或用mek和/或环己酮稀释预聚物151，以形成一定粘度(例如，小于3500厘泊或“cp”)的液体粘性材料150，该粘度对于通过如下文描述的槽模分布是期望的。特别地，系统200可以将预聚物151加热到聚合物和溶剂是可溶性的温度(例如，在70摄氏度和100摄氏度之间)。在此实施方式中，系统200还可以将粘性材料150限定为呈现出一定粘度，使得在将粘性材料150分布到基底120上之后，粘性材料150以足以在一定时间段内促进自调平并且足以限制流线(即，在固化之后出现在薄层140中并指示粘性材料150跨过基底120流动的方向的线)的形成的速率跨过基底120流动。

类似地，系统200还可以在混合容器和/或混合头部210内将固化剂例如催化剂(例如二月桂酸二丁基锡)、扩链剂和/或交联剂与溶剂152混合。在一个实施方式中，系统200可以加热固化剂-溶剂152的组合，以促进固化剂的溶解。例如，用于聚氨酯的扩链剂153芳香族二胺固化剂可以在室温(例如，25摄氏度)保持液体，而交联剂154ditmp在室温保持固体。因此，系统200可以加热用于聚氨酯和ditmp的芳香族二胺固化剂，并且在ditmp是可溶性的温度与溶剂152(例如，mek)组合(例如，大于六十摄氏度)。如下文所描述的，系统200(和/或系统200的操作者)可以选择催化剂155、交联剂154和/或扩链剂153来限定聚合物链的特定的固化时间、特定的交联百分比或速率等。因此，系统200可以选择和混合催化剂、交联剂和/或扩链剂，以产生大体上透明的薄层140，该薄层140呈现出特定的屈服强度、硬度(durometer)、松弛时间和/或其它机械性质。

系统200可以组合预聚物151、溶剂152和/或固化剂(即催化剂155、交联剂154和/或扩链剂)的任何组合。如下文所描述的，系统200可以将薄层140的组分组合，以将粘性材料150限定在混合头部210内，包括按粘性材料150作为整体的重量百分比计在百分之六十和百分之九十之间的预聚物151；在百分之二和百分之四之间的扩链剂153；在百分之一和百分之三之间的交联剂154；在0和百分之0.5之间的催化剂155；以及在百分之五和百分之三十五之间的溶剂152。

在图1和图3中所示的另外的实施方式中，系统200可以独立地混合预聚物151和溶剂152以形成“部分a”，以及混合固化剂以形成“部分b”。系统然后可以在混合头部210内将部分a和部分b组合。在此实施方式中，系统200可以加热另外的溶剂152和/或向部分a和部分b的粘性材料150添加另外的溶剂152。例如，系统200可以限定粘性材料150的组合组分的最大可允许粘度。由于部分a和部分b的粘度的差异，系统200可以加热和/或添加另外的溶剂152，以平衡(最终)粘性材料150的粘度，并限定具有一定粘度的粘性材料150，该粘度保持低于适合于通过槽模涂布机220分布的最大可允许粘度。特别地，系统200可以测量部分a和部分b的粘度，并且响应于超过阈值粘度的部分a和/或部分b中的一种的粘度，加热溶剂152和/或向适当的粘性材料150添加溶剂152。

此外或可选择地，为了鼓励组分(即，部分a和部分b)的混合，系统200可以限定粘性材料150的组分的粘度之间的阈值(可接受的)偏差。例如，系统200可以将组分的粘度的阈值偏差限定在百分之二十偏差，使得部分a的粘度保持在部分b的粘度的百分之二十内。

在部分a和部分b被合适地单独混合和/或溶解后，系统200可以在混合头部210内将部分a和部分b组合。例如，系统200可以将部分a和部分b单独地储存在储存容器中。然后，系统200可以随后将每一种组分以已知的流速从它们各自的储存容器中计量到混合室中。系统200然后可以在混合室内将部分a与部分b混合。在此示例中，系统200可以包括静态混合头部210，该静态混合头部210具有一系列交叉元件，以产生湍流，部分a和部分b的流经湍流流动，以在材料形成工艺例如槽模涂布之前诱导混合。

在一种变型中，系统200可以选择溶剂152，以与基底120反应，系统200将粘性材料150浇铸到所述基底120上。在此变型中，可以选择溶剂152来溶解基底120的一部分，以改善基底120和通过将粘性材料150浇铸到基底120上形成的薄层140之间的粘附(并促进交联)。在此变型中，溶剂152可以在薄层140和基底120之间形成永久结合(bond)，使得基底120不能容易地从薄层140除去。可选择地，溶剂152可以与基底120是非反应性的。例如，基底120可以形成剥离背衬(peel-offbacking)(或“贴纸背衬(stickerbacking)”)，其被配置为剥离薄层140并且暴露薄层140上的干净表面。

然而，系统200可以混合任何其它组分，以按任何其它合适的方式形成薄层140。

4.浇铸

如图1中所示，方法s100的方框s120和方框s130叙述：在方框s120中，以第一速度连续地将基底跨过表面从第一辊推进；以及在方框s130中，通过沉积头部将粘性材料150以第一粘度沉积到基底120上，粘性材料150横向地跨过基底120流动以经过一定时间段在基底上形成大体上均匀厚度的薄层，同时基底沿着表面推进。通常，在将薄层140的组分(例如，预聚物151、溶剂152、催化剂155、交联剂和/或扩链剂)在混合头部210内混合到粘性材料150中之后，系统200可以通过槽模涂布机220或喷嘴将粘性材料150浇铸或分配到在槽模涂布机220下方的传送系统上推进的基底120上。

特别地，在薄层140的组成部分在静态混合头部210内组合以限定液体粘性材料150之后，材料形成处理器可以将粘性材料150分配到基底120上，薄层140可以在该基底120上形成。在此实施方式中，粘性材料150的组分材料进入槽模涂布机220。槽模涂布机的夹持部件可以向粘性材料150应用压力以符合特定形状。然后，夹持部件迫使粘性材料150从夹持部件之间的间隙流出到在槽模涂布机220下方平移的基底120(或“腹板(web)”)上。

在前述实施方式中，系统200可以包括传送机和/或配置为在槽模涂布机220下平移基底120(例如，pet和/或氨基甲酸酯)以在将粘性材料150分配到基底120上期间促进粘性材料150跨过基底120均匀且连续分布的其它部件。传送系统可以被配置为解绕一卷基底120，并且在表面例如镜面抛光板或近似平坦且均匀的板上平移基底120。可选择地，传送机可以将基底120拉到表面上，基底120的下表面和表面的上表面之间的空气间隙被配置为最小化由于表面的上表面的不平和/或不均匀的高度引起的触觉层100的触觉表面110的缺陷。

传送机可以与槽模涂布机220协作，以平移基底120或以其它方式使基底120以一定平移速率前进经过在流出的粘性材料150下方的表面(例如，镜面抛光板)，该平移速率与通过槽模涂布机220分配到基底120上的粘性材料150的流速成比例。因此，槽模涂布机220可以将足够的粘性材料150沉积到基底120上，以限定粘性材料150的连续层。此外，传送机和槽模涂布机220可以协作以确定如下文描述的薄层140的厚度(例如，在12微米和30微米之间)。

然而，系统200可以以任何其它合适的方式将粘性材料150沉积到基底120上。

5.调平

如图2中所示，方法的方框s120叙述了：在方框s120中，以第一速度连续地将基底跨过表面从第一辊230推进。通常，传送机可以继续在表面(例如，上文描述的镜面抛光板)上平移基底120和沉积的粘性材料150一定距离，该距离足以用于使粘性材料150流动以限定跨过基底120分布的均匀厚度的膜。

如上文所描述的，系统200可以在对应于沉积头部和进入固化装置中的点之间的距离的时期(例如，一分钟)内将一定粘度的粘性材料150的组分组合，该粘度的粘性材料150足以横向地和/或纵向地跨过基底120流动成均匀的厚度。在一个实施方式中，系统200可以在从槽模涂布机220分配到基底120上之前获得已知的粘度和/或测量粘性材料150的粘度。基于粘性材料150的粘度，系统200可以限定从粘性材料150的分配直到粘性材料150跨过基底120调平以形成大体上均匀厚度的薄层140的近似距离。(系统200还可以包括振动模块和/或搅动模块，以促进粘性材料150的自调平，以形成薄层140。)例如，系统200可以将粘性材料150浇铸到基底120(例如，连续挤出的弹性体膜)上，所述基底120在第一粘性材料150的沉积期间平移一定方向。在沉积粘性材料150之后，第一粘性材料150可以跨过连续膜基底120流动，例如通过基底120和粘性材料150之间的毛细管作用，以便在基底120的顶部上形成薄层140。

然而，系统200可以通过任何其它合适的手段促进粘性材料150的自调平和粘性材料150跨过基底120的均匀分布。

6.固化

方法s100的方框s140叙述了，在方框s140中，在距将粘性材料150沉积到基底120上的沉积头部一定距离处，将薄层140加热以从薄层蒸发溶剂152，并且以诱导催化剂155和预聚物151之间的反应以固化薄层140，该距离对应于粘性材料150横向地跨过基底流动以形成薄层的持续时间。通常，系统200可以实施方框s140来加热薄层140，以便从薄层140中驱除过量的溶剂152，并且因此促进薄层140的固化和对于触觉层100的应用期望的聚合物交联的形成。

特别地，传送机可以将基底120和粘性材料150的薄层140朝向固化装置例如烘箱252、紫外固化烘箱等平移。然而，固化装置可以包括能够应用热、紫外辐射、固化溶液和/或其任何组合以将薄层140固化到初始固化状态的任何装置。系统200可以获取粘性材料150的性质例如固化时间和固化参数，以及在从固化装置离开后期望的固化水平(即，从本地数据库和/或远程查找表)，以计算从固化装置输出的持续时间和其它固化参数，以实现期望的固化水平(例如，50％固化、75％固化、100％固化)。例如，系统200可以计算如在离开固化装置后80％固化的薄层140的期望的固化水平。在此示例中，系统200可以在装置内初始固化之后进行另外的工艺和/或应用另外的涂层—进一步沿着制造线。在这些另外的涂层和/或材料或其它工艺被应用到薄层140之后，系统200可以将薄层140(和另外的涂层)完全固化到最终固化状态(例如，100％固化)。

在一个实施方式中，固化装置可以输出配置成蒸发约90-95％的溶剂152并且因此促进薄层140的固化的条件。通过将溶剂152除去到此程度，系统200可以诱导薄层140中组分的反应，并且促进薄层140的聚合物之间的交联。此外，溶剂152的除去还防止薄层140中的气泡形成，从而减轻在薄层140的未固化区域、未反应的预聚物151和/或催化剂155的区域和/或非均匀厚度的薄层140的区域处形成的光学缺陷和/或像差(aberration)。

在一个示例中，系统200可以包括固化烘箱252。固化烘箱252可以经过一定时间窗口并且在目标温度(例如，100摄氏度)输出热，以将溶剂152从薄层140蒸发掉，并且从而促进预聚物151和固化剂之间的反应。烘箱可以经过预定的持续时间将触觉层加热到该温度，以便当薄层140离开烘箱时产生薄层140的期望的粘附性水平(或未固化粘性材料150的百分比)。在此示例中，传送机可以与固化烘箱252协作，以在对应于关于触觉层所限定的持续时间的时间窗口期间使触觉层100前进通过烘箱252。在此示例中，薄层可以保持在烘箱252内持续较长的持续时间，以在薄层140离开烘箱252时减小薄层140的粘附性。可选择地，薄层140可以保持在烘箱252内持续较短的持续时间，以在薄层140离开烘箱252时增大薄层140的粘附性。因此，传送机和烘箱252可以协作以充分地固化薄层140，以产生：对应于期望的材料性能的期望的粘附性水平和充分的固化水平，使得系统200可以卷绕触觉层100，而在卷起(roll)时不粘住自身。

在一个变型中，系统200可以限定在完成通过系统200进行的所有工艺(例如，沉积、调平、初始固化和卷起到卷轴上)后用于薄层140的最终固化水平。在此变型中，在系统200将触觉层100—其包括薄层140和基底120—卷绕到辊上的时候，薄层140可以是部分未固化的。薄层140可以在卷绕之后在辊上继续固化。

然而，系统200可以驱除溶剂152，诱导预聚物151的聚合和聚合物之间的交联，和/或以任何其它合适的方式固化薄层140。

7.多层

在图6中所示的一种变型中，系统200可以重复前述技术和方法，以将粘性材料150的第二层沉积到粘性材料150的第一层140上。在此变型中，系统200可以调节每一层的化学组成和固化参数，以控制层之间的粘附(和聚合物交联)并且限定耐冲击、柔韧且光学透明的弹性体膜。特别地，系统200可以首先将预聚物151、固化剂和溶剂152的第一粘性材料150沉积到基底120上(例如，从辊230解绕的连续弹性体膜)，并且固化第一粘性材料150以在基底120的顶部上限定第一薄层140，如上文所描述的。在离开固化装置之后，系统200可以在槽模涂布机220下平移第一薄层140和基底120，槽模涂布机220可以将粘性材料150(或预聚物151的另一粘性材料150)的第二薄层145沉积到第一层上。

在一个实施方式中，系统200可以沉积粘性材料150，该粘性材料150包括溶剂152，溶剂152配置成当槽模涂布机220将粘性材料150沉积到第一薄层140上以形成第二层时溶解第一薄层140的顶部部分。在此实施方式中，沉积到第一薄层140上的粘性材料150的溶剂152可以促进触觉层100的层之间的聚合物的粘附和/或交联。因此，第一层可以与第二层物理地且化学地交联。

7.1弛豫时间

在图7中所示的另一个实施方式中，触觉层的每一层可以协作以产生特定的材料性质，例如抗冲击性和抗永久变形。通常，触觉层的每一层可以呈现出弛豫时间，该弛豫时间被定义为在由对该层的冲击产生的变形之后直到该层返回平衡状态(例如，平面形貌和/或预变形形貌)的持续时间。层之间弛豫时间的大的差异可以导致具有较慢弛豫时间的层的脆化和疲劳，最终产生光学像差。因此，触觉层100的每一层可以呈现出紧密匹配(或相同)的弛豫时间，以避免触觉层的其它层的疲劳。

在此实施方式中，系统200可以浇铸和固化第一粘性材料150以形成第一层—第一层包括由系统200输出的工艺参数控制的特定的交联图案—呈现出第一弛豫时间。在此实施方式中，系统200可以通过调节工艺参数来调节每一层的弛豫时间—工艺参数例如固化时间、固化温度和输入组分(例如预聚物151的类型、溶剂、催化剂、交联剂和/或扩链剂)—工艺参数影响聚合物交联的程度、聚合物交联的方向性和/或每一层的其它材料性质，这影响薄层140的弛豫时间和弹性。

在一个示例中，流变仪可以向第一层的触觉表面应用应力(例如，剪切和/或旋转)。弛豫时间可以被定义为从将应力应用到触觉层的触觉表面110延伸直到触觉表面110返回预应力状态的持续时间。

此外，在此实施方式中，系统200可以浇铸和固化第二粘性材料150，以在第一层的顶部上形成第二层。第二层可以呈现出第二弛豫时间。在此实施方式中，第二层可以被配置为呈现出落在第一层的弛豫时间(或另一相邻层例如基底120的弛豫时间)的阈值偏移(thresholdoffset)内的第二弛豫时间。例如，第一层和第二层可以呈现出相同(或类似)的弛豫时间。在此示例中，响应于应用到第二层的触觉表面110的冲击(例如，直接落下在(directdrop)触觉表面110上)，第一层和第二层变化为对应于冲击应用物体(例如，岩石)的变形状态。在从触觉表面110除去冲击应用物体之后，第一层和第二层在弛豫时间内从冲击中恢复。

在图7中所示的另一个示例中，第一薄层140可以呈现出不同于并且小于第二层的弛豫时间的弛豫时间。在此示例中，响应于应用到第二层的触觉表面110的冲击，第一层和第二层变化为对应于冲击应用物体的变形状态。在从触觉表面110除去冲击应用物体之后，第一层可以从冲击中恢复到预变形状态，这比第二层从冲击中恢复到预变形状态更快。在此示例中，第一层可以与第二层协作，以将第二层推回到预变形状态(即，平面表面)，并且由于第一层的更快的恢复时间将触觉表面110快速返回到平衡状态。

7.2硬层

在一个变型中，系统200可以在与基底120相对的第一层的顶部上沉积、粘附、应用覆盖片材(例如，pet层)，以层压薄层140的上表面并且保护触觉层100免受颗粒污染和/或缺陷。

在一个实施方式中，系统200可以应用覆盖片材来规定薄层140的触觉表面110的表面纹理和/或粗糙度。特别地，系统200可以应用纹理化的聚合物覆盖片材，该纹理化的聚合物覆盖片材压入到触觉层的触觉表面110中，在触觉层上留下符合纹理化的聚合物覆盖片材的凹陷。在此实施方式中，系统200可以在离开固化装置之后控制固化水平，以影响纹理化的覆盖片材压印到薄层140上的程度。如上文所描述的，系统200还可以控制触觉层和覆盖片材之间的粘附(即薄层140如何牢固地或弱地结合到覆盖片材)。例如，系统200可以调节触觉层的固化时间(或时间表)，以在其中覆盖片材被应用到触觉层时降低粘附性，使得覆盖片材可以容易地被除去。然而，系统200还可以调节触觉层的固化时间，以增大粘附性，并且因此在将覆盖片材应用到触觉层之后增大触觉层和覆盖片材之间的粘附。

在另一变型中，系统200可以向触觉层应用另外的保护层和/或膜层。系统200可以将膜层放置、生长和/或沉积在触觉层100的任一侧上。在此变型中，膜层可以形成防划伤涂层和/或自愈合涂层。例如，膜层可以呈现出包括光学透明度和/或耐久性的特性，使得材料可以被压缩和拉伸(例如，高达原始尺寸的150％-200％)。膜层还可以呈现出紫外吸收性、耐化学性、疏水性和/或疏油性(或亲油性)。触觉层100和膜层的组合也可以涂布有pet释放衬垫(releaseliner)180。

另外的保护层160可以包括防划伤层、保护性硬涂层和/或保护性涂层，保护性涂层在冲击之后自愈合和/或产生柔软的弹性表面，使得模仿书写应用。在此变型中，系统200可以将另外的保护层160应用到薄层140。例如，系统200可以根据方法s100的其它过程将硬涂层喷涂和/或应用到触觉层100的触觉表面110上。在此示例中，系统200可以应用硬涂层以限定硬接触表面，该硬接触表面被配置成跨过硬接触表面分布冲击。此外，薄层140(位于硬涂层和基底120之间)可以被配置成抑制(dampen)对基底120的冲击。在另一示例中，系统200可以将防划伤层应用到衬垫(例如，pet层)，并且稍后在卷绕触觉层之前将防划伤层粘附到触觉层的触觉表面110。

由于触觉层和防划伤层之间的聚合物链的相互作用，系统200可以将防划伤层粘附或结合到薄层140。此外或可选择地，系统200可以将表面处理例如电晕放电或等离子体处理应用到触觉层的触觉表面110和/或应用到防划伤层以诱导羟基效应，该羟基效应促进防划伤层和触觉表面110之间的共价键合。因此，触觉层100可以通过化学键合(例如，膜层和触觉层100的分子之间的共价键)、机械结合(例如，使用压配合中的压力，用螺钉)、热结合(例如，通过向形成结合界面的一个或两个表面应用热)和/或用粘合剂(例如，胶)贴附到膜层。

然而，系统200可以向薄层140应用任何其它涂层和/或层，以按任何其它合适的方式产生任何其它期望的性质(例如，光学性质、机械性质和/或化学性质)。

8.卷对卷

在另一种变型中，系统200可以将触觉层100卷绕到最终的辊232中以用于运输，触觉层100包括基底120、薄层140和任何另外的涂层或应用的层。通常，在此变型中，系统200可以卷绕触觉层100，以减少制造循环时间并且增加生产量。

如上文所描述的，系统200可以控制在线固化，使得当触觉层100被卷绕到最终的辊232上时，薄层140保持部分未固化。在此变型中，系统200可以在卷绕开始后规定薄层140的最终固化水平，该最终固化水平足以防止触觉表面110形成缺陷，并且使得薄层140能够在最终辊232上继续离线固化。在上文描述的示例中，在覆盖片材被层压到触觉层100的表面上并且被卷起后，触觉层100可以进一步固化成最终固化状态。系统200可以在如上文所描述的固化装置中加热最终的辊，以在卷绕触觉层之后固化薄层。

9.触觉层的组合物

如上文所描述的，方法s100可以被实施以制造和加工耐久且光学透明的触觉层100(或膜)，例如用于在触敏显示器上应用。如图4中所示的，在方法s100的方框中，触觉层100可以呈现出由触觉层的化学组成和通过系统200实施的工艺参数产生的诸如高弹性恢复、耐久性、光学透明度和耐划伤性的性质。在一个实施方式中，系统200可以实施方法s100的方框以形成具有5-100微米厚度的弹性材料的薄层140。此外，系统200可以执行方法s100的方框以用防划伤涂层涂布薄层140以改善触觉层100的耐久性。

在一个实施方式中，薄层140的主要基础组分是在聚合的中间阶段的预聚物151。虽然在一个实施方式中，预聚物151包括tdi-封端的聚酯预聚物151，但其它预聚物151可以与tdi-封端的聚酯预聚物151组合混合或代替tdi-封端的聚酯预聚物151混合。这些另外或可选择的预聚物151包括：具有低分子量的含有异氰酸酯的预聚物151；或含有脂肪族基团、芳香族基团或异氰酸酯基团的含有异氰酸酯的聚合物。系统200还可以实施其它预聚物151，例如具有低浓度的游离异氰酸酯(“低游离”)的预聚物151。然而，常规材料和“低游离”材料两者均可以被利用。预聚物骨架可以包括聚酯、聚醚、聚碳酸酯、聚丙烯酸或其混合物。(预聚物151组分可以是含有异氰酸酯的化合物，其将缓慢地与水和其它醇反应。系统200因此可以在粘性材料150中的预聚物151和其它固体上泵送氮气覆盖层(nitrogengasblanket)，以在与薄层140的其它组分混合之前干燥它们。)

应用到基底120的粘性材料150还可以包括扩链剂153，例如用于聚氨酯的芳香族二胺固化剂。然而，一种或更多种其它扩链剂可以与用于聚氨酯的芳香族二胺固化剂组合或代替其应用于粘性材料150，所述芳香族二胺固化剂包括具有小分子和两个异氰酸酯反应性端基的材料类别，该反应性端基包括脂肪族胺、芳香族胺和羟基。在一个实施方式中，粘性材料150包括扩链剂或固化剂的组合，以平衡加工特性例如活化期和粘性时间(tacktime)，以及材料性能特性例如光学性质、抗uv性质、弹性恢复、耐划伤性和/或可压缩性。可以在扩链剂的粘性材料中使用的扩链剂/固化剂的示例包括：乙二醇、二乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、用于聚氨酯90的芳香族二胺固化剂、用于各种分子量(例如100或300)的聚氨酯的芳香族二胺固化剂、各种分子量(例如230、400或2000)的聚氧丙烯二胺、氢醌双(2-羟乙基)或“hqee”和/或乙氧基化hqee。

粘性材料150还包括交联剂154，例如ditmp。然而，一种或更多种其它交联剂可以与ditmp混合。例如，异氰酸酯反应性端基包括脂肪族胺、芳香族胺和羟基。在一个实施方式中，粘性材料150可以包含交联剂和扩链剂的组合，以平衡加工特性例如活化期和粘性时间，以及材料性能特性例如光学性质、抗uv性质、弹性恢复、耐划伤性和压痕(indentation)/可压缩性。这些交联剂的示例包括tmp、ditmp、乙氧基化tmp、乙氧基化ditmp。

粘性材料还包括催化剂(例如二月桂酸二丁基锡)。然而，呈现出快速固化能力(snapcurecapability)的其它催化剂包括含有有机-金属的化合物，该化合物具有以下配体中的一种或更多种：sn、ti、zn、hg和/或bi。可选择地，催化剂可以包括有机催化部分，例如叔胺(例如辛酸亚锡或二月桂酸二丁基锡)。

可以选择与部分a和部分b相容的适当的快速固化催化剂，使得部分a和部分b在静态混合头部中混合后不开始反应。因此，系统可以通过混合头部和槽模分配混合物，并且混合物可以在固化开始之前自调平。在此实施方式中，系统可以：1)调节部分b混合物与部分a中异氰酸酯基团的非催化反应性，以最小化在室温的反应和相关的反应焓；2)用溶剂稀释粘性材料以降低异氰酸酯和异氰酸酯-反应性基团的浓度；和/或3)选择在低于粘性材料的干燥温度/固化温度的温度是无活性的快速固化催化剂。

在此实施方式中，系统可以将预聚物例如tdi-封端的聚酯预聚物、扩链剂例如用于聚氨酯的芳香族二胺固化剂以及交联剂例如ditmp组合，以形成混合物，该混合物可以根据方法s100被浇铸用于弹性体层14。在弹性体的基础组分被如此选择后，系统可以确定每一种组分的适当的量—按重量计或按体积计，以实现用于形成具有适当的光学性质、耐久性性质和机械性质的膜层的最佳组成混合物。

在弹性体的基础组分被确定后，系统200可以确定每一种组分的适当的量(按重量计或按体积计)，以实现用于形成具有适当的光学性质、耐久性性质和机械性质的膜层的最佳组成粘性材料150。

溶剂可以包括oh封端的扩链剂，例如包括二醇扩链剂(例如丁二醇或“bdo”或氢醌醚或“hqee”)。在上文描述的基础组分的混合物中，用于基础组分的聚氨酯组分的芳香族二胺固化剂的一部分可以被溶剂替代，因为芳香族二胺固化剂也可以用作用于聚氨酯的扩链剂。

tdi-封端的聚酯预聚物151通常形成触觉层100的组合物的70％-86％，而用于聚氨酯的芳香族二胺固化剂、ditmp、催化剂155和溶剂152分别形成触觉层100的2-2.9％、1.5-2％、0.1-0.2％和9-33％。在此实施方式中，组分的重量百分比可以变化，以实现下文描述的触觉层100的特定性能。此外，该组合物还可以增强或延长部分a和部分b(如上文所描述)在具有溶剂152的粘性材料中的贮存期稳定性。例如，该系统可以增大粘性材料内交联剂的体积，以改善薄层的耐久性。

在另一个实施方式中，系统200可以用oh封端的扩链剂153例如bdo和/或hqee替换或替代用于聚氨酯扩链剂153的芳香族二胺固化剂的部分或全部，以增加材料组合物的活化期。因此，系统200可以根据使用该材料组合物制造膜所期望的活化期的量来改变替代到该材料组合物中的oh封端的扩链剂153的体积和类型。例如，通过用50％bdo或50％hqee替代用于聚氨酯扩链剂153的芳香族二胺固化剂的至少50％，系统200可以将活化期分别延长一分钟(1min)或八分钟(8min)。在另一个示例中，通过用二醇扩链剂153例如bdo或hqee替换用于聚氨酯组分的芳香族二胺固化剂，系统200可以将材料组合物的活化期延长三十分钟(30min)或超过六十分钟(60min)。

系统200然后可以在制造期间一次或更多次地将扩链剂153添加到预聚物151组分。例如，系统200可以在粘性材料150的基础组分混合开始时添加扩链剂153，以便帮助溶解基础组分中的一种或更多种，包括预聚物151。可选择地或此外，系统200可以在整个材料制造的一个或更多个方面中连续地添加扩链剂153组合物，以控制基础组分的溶解和粘性材料150。此外或可选择地，扩链剂153的量可以在第一次(例如，在混合以用于溶解预聚物151的目的之前等等)和在第二次被添加，以在槽模涂布之前增强组合物材料的溶解。

9.1触觉层性质

系统可以执行方法s100的各个方框，以实现触觉层110的一定的反射率、光透射、雾度、透明度、光泽度和/或其它光学性质。例如，触觉层110可以呈现出大于90％(例如，93％)的光的透射，将雾度限制为小于或等于1％，将透明度增大到高达或大于99％，将光泽度提高到大于七十个光泽度单位等等。

此外或可选择地，工艺和/或混合物的组成可以被调节以增强触觉层110的光学性质，以用于其中防眩光性质(anti-glareproperty)(例如室外使用等)是期望的特定应用。例如，该系统可以通过控制固化时间、固化温度和制造清洁度(即，防止污染物)来控制弹性体层14的透明度或雾度，以将雾度值改变为约8％雾度。在此示例中，通过改善材料的光学性质以增大雾度，系统还可以控制(并减少)来自触觉层110的眩光。此外，该系统可以调节加工参数以控制和优化触觉层110的透射、雾度、透明度、光泽度和闪光(sparkle)，而大体上不改变触觉层110的增强的光学性质、耐久性性质和其它机械性质。

10.示例应用

如图5中所示，系统200可以实施方法s100的方框以形成多种不同的形状的触觉层100以用于在包括触控笔应用的各种应用中使用。例如，触觉层100可以布置在接触传感器上，以限定触敏表面。在此应用中，触觉层100与膜层一起形成书写表面，该书写表面被配置为产生与用笔在纸上书写的感觉相似的书写感觉。可以确定需要光学透明度和耐划伤性和/或柔性属性的其它应用。因此，触觉层100可以用作包装材料、标签材料或照明外壳。在其它应用中，触觉层100可以被调节以呈现出光学性质，例如光学透明度或光学不透明度。然而，系统200可以以任何其它合适的方式掩蔽触觉层100，以保持期望的光学透明度和相关性质。

本文描述的系统和方法可以至少部分地被体现为和/或实施为被配置成接收储存计算机可读指令的计算机可读介质的机器。指令可以通过与应用程序(application)、小应用程序(applet)、主机、服务器、网络、网站、通信服务、通信接口、用户计算机或移动设备的硬件/固件/软件元件、腕带、智能电话、或其任何合适的组合集成的计算机可执行部件来执行。实施方案的其它系统及方法可以至少部分地被体现和/或实施为被配置为接收储存计算机可读指令的计算机可读介质的机器。指令可以通过与以上所描述的类型的设备和网络集成的计算机可执行部件来执行。计算机可读介质可以储存在任何合适的计算机可读介质上，诸如ram、rom、闪存、eeprom、光学装置(cd或dvd)、硬盘驱动器、软盘驱动器或任何合适的装置。计算机可执行部件可以是处理器，但任何合适的专用硬件装置可以(可选择地或另外地)执行指令。

本领域技术人员根据先前的详细描述以及附图和权利要求将认识到，可以对本发明的实施方案进行修改和改变，而不偏离如在所附权利要求中限定的本发明的范围。