结合分立弹性体特征结构的制品的制作方法

文档序号:13343107阅读:169来源:国知局
本公开一般涉及用于弹性体特征结构的叠层转印膜以及相关系统和方法。
背景技术
:感测和测量施加至表面的触摸的力和/或位置的能力在各种情况下是可用的。因此,已经开发出各种系统,其中使用力传感器来测量施加至表面(称为“触摸表面”)的力(本文中称为“接触力”或“施加的力”)的特性。力传感器通常响应于所施加的力而生成信号,其可以用于例如将所施加的力的位置定位在触摸表面上以及确定所施加力的量。当触摸表面是计算机显示器或计算机显示器前面的透明叠层的触摸表面时,确定施加至触摸表面的力的位置是特别感兴趣的。此外,由于移动和手持设备(诸如个人数字助理(pda))的激增,对能够确定触摸位置的小型轻量且便宜的设备的需求日益增加。技术实现要素:一些实施方案涉及叠层转印膜,其包括多个分立的弹性体材料的行,其具有将相邻行隔开的空间。可剥离衬垫设置在行上方和相邻行之间的空间中,其中可剥离衬垫未实质性粘合到弹性体材料。根据一些实施方案,方法包括共挤出弹性体材料和衬垫材料以形成叠层转印膜。叠层转印膜具有:多个分立的弹性体材料的行,其具有将相邻行隔开的空间;以及衬垫材料的可剥离衬垫,其设置在弹性体材料的行上方和相邻行之间的空间中。可剥离衬垫未实质性粘合到弹性体材料。一些实施方案涉及包括形成包括通道的结构化衬垫的方法。将弹性体材料设置在结构化衬垫的通道中。将压力和热量中的至少一者施加至弹性体材料以形成包括多个分立的弹性体材料的行和可剥离衬垫的叠层转印膜,多个分立的弹性体材料的行具有将相邻行隔开的空间,可剥离衬垫设置在行上方和相邻行之间的空间中,其中可剥离衬垫未实质性粘合到弹性体材料。一些实施方案涉及包括第一部件和第二部件的设备,其中第一底漆层和第二底漆层分别设置在第一部件和第二部件上。该设备包括多个分立的弹性体材料的行,其具有将相邻行隔开的空间,弹性体材料的行的第一表面粘合到第一底漆层,并且弹性体材料的行的与第一表面相反的第二表面粘合到第二底漆层。本申请的这些和其它方面将从以下具体实施方式中显而易见。然而,在任何情况下都不应将上述
发明内容理解为是对要求保护的主题的限制,该主题仅由如在审查期间可以进行修改的所附权利要求书限定。附图说明图1a为根据一些实施方案的叠层转印膜100的剖视图;图1b为已移除图1a所示的可剥离衬垫之后的多个分立的弹性体材料的行110的透视图;图2a至图2c示出了根据各种实施方案的弹性体材料的几种可能的横截面形状;图2d示出了根据一些实施方案的弹性体的行的剖视图,其中行之间的间距从行到行进行改变。图2e示出了根据一些实施方案的具有各种高度的弹性体的行的剖视图;图3示出了根据一些实施方案的制备包括弹性体的行的设备的方法;图4a为根据一些实施方案的布置在第一底漆层上的叠层转印膜的剖视图;图4b为移除图4a所示的可剥离衬垫之后的子组件的剖视图;图4c为示出层合到根据一些实施方案的第二底漆层和第二组分的图4b的子组件的剖视图;图5a和图5b提供根据一些实施方案的包括弹性体的行的多个堆叠层的设备的剖视图;图6为根据一些实施方案的弹性体的行的示例图案的顶视图;图7a示出根据一些实施方案的在设备的边缘处提供更大的压缩和电容刚度的弹性体的行的设计的顶视图;图7b示出根据一些实施方案的在设备的中心附近提供更大的压缩和电容刚度的设计的顶视图;图8a和图8b示出本文所述的具有散布有空气填充的空间的弹性体材料的行的基本设备的配置的剖视图和俯视图;图9a提供对于不同的空气含量值的根据本文所论述的实施方案的由介电常数为2.7的弹性体的行组成的厚度为0.2mm的面积为10mm×10mm的设备的总电容相对于压缩比的曲线图;图9b提供对于不同的空气含量值的根据本文所论述的实施方案的由介电常数为2.7的弹性体的行组成的厚度为0.2mm的面积为10mm×10mm的设备的电容变化相对于压缩比的曲线图;图10a提供根据本文所论述的实施方案的由剪切模量为0.1mpa并且用于一定范围的空气含量值的弹性体制成的纵横比为1:1的行的10mm×10mm的正方形贴片的压缩比和所施加的力的函数的总恢复力的曲线图;图10b提供根据本文所论述的实施方案的作为由剪切模量为0.1mpa的弹性体制成的纵横比为1:1的10mm×10mm的正方形贴片的并且对于一定范围的空气含量值的所施加的力的函数的机械顺应性的曲线图;图11提供根据一些实施方案的具有0.1mpa的剪切模量和2.7的介电常数的0.2mm结构的10mm×10mm面积的弹性体的行的电容顺应性对所施加的负载的曲线图;图12提供用于生成图11中的曲线图的示例的电容顺应性的比较图,该示例具有到结构的一侧的弹性体基体;图13示出聚酰亚胺载体层和粘结膜对结构的电容顺应性的影响;图14提供对于结构化层的各种行纵横比,液压锁定压力除以弹性体材料的剪切模量相对于结构化层的空气含量的曲线图;图15示出对于各种空气含量值的结构化层的电容顺应性相对于所施加的负载的曲线图;图16提供结构化层的电容顺应性相对于弹性体的行的纵横比的曲线图;图17提供对于各种高度的结构化层的电容顺应性对所施加的负载的一系列曲线图;图18包括对于各种剪切模量值的结构化层的电容顺应性相对于所施加的负载的一系列曲线图;图19包括对于弹性体材料的各种介电常数值的结构化层的电容顺应性相对于所施加的负载的一系列曲线图;图20包括对于剪切模量与初始未变形厚度的乘积的各种值的结构化层的电容顺应性相对于所施加的负载的一系列曲线图;图21提供对于具有基体的可比的结构化层的基体厚度与初始未变形厚度(hab)的各种比率的电容顺应性对所施加的负载的一系列曲线图;图22提供使得结构化层能够以给定的空隙效率支撑最大归一化压力p*所需的最小空气含量;图23包括对于一定范围的空隙效率和介电常数为2.7的弹性体的结构的最大可实现c*对空气含量的曲线图;图24包括对于一定范围的弹性体介电常数和80%的空隙效率的结构的最大可实现c*对含量的曲线图;图25a至图25e示出对表1中变量运行的随机情况的蒙特卡洛结果;图26a至图26c示出针对变量聚类进行绘制的蒙特卡洛结果;并且图27示出根据本文公开的实施方案的四个单独的材料流输入被挤出到其中的一系列狭槽的重复图案。这些附图不一定按比例绘制。附图中所使用的相似的数字为指相似的部件。具体实施方式本文所述的一些实施方案涉及被配置成用于将多个分立的弹性体材料的行转印到表面的叠层转印膜。一些实施方案涉及制备叠层转印膜的方法并且涉及结合了转印的分立的弹性体材料的行的设备。本文所公开的方法使得能够以规定的高度、宽度和表面上的行之间的间距精确地放置分立的弹性体材料的行。所公开的方法引起形成包括多个分立的弹性体材料的行的高度弹性、高度可压缩的结构。这些结构的弹性特性优于包括通过连接材料连接的弹性特征结构的结构的弹性特性。例如,用于触摸感测应用的常规解决方案涉及在特征结构之间具有连接材料(例如,载体层、粘合剂或基体)的材料。基体趋于抑制对变形的弹性响应,限制或防止基体厚度以及周围区域中的一些的压缩。这导致性能降低和/或较厚的结构。对具有更高灵敏度的更薄的结构的需求不断增加。本申请描述了涉及可剥离衬垫中分立的(无基体)弹性体材料的行的制品、方法和设备,其中弹性体的行是分立的并且不通过连接材料进行连接。这些弹性体的行可转印到各种表面,并且可用于许多应用,诸如触摸感测和力感测中。图1a为根据一些实施方案的叠层转印膜100的剖视图。膜100包括多个分立的弹性体材料的行110。可剥离衬垫120设置在弹性体材料的行110的上方和相邻行之间的空间115中。弹性体材料的行110具有宽度w、高度h和间距s。弹性体的行110具有可为基本上平坦的自由表面111,但是可以另选地相对于可剥离衬垫121的相邻表面突出或后退。可剥离衬垫120未实质性粘合到弹性体材料110。图1b为已移除可剥离衬垫之后的多个分立的弹性体材料的行110的透视图。图1a和图1b示出了具有矩形横截面形状的弹性体材料,应当理解,弹性体材料可以形成为具有其它横截面形状。在横截面中,弹性体材料的侧面可为基本上平坦的(基本上线性的侧面)或圆形的(非线性侧面)。图2a至图2c示出了弹性体材料的几种可能的横截面形状,包括三角形(图2a)、截头三角形(图2b)、半圆形(图2c)。应当理解,许多其它横截面形状是可能的,例如沙漏形形状。可使用轻微底切的横截面形状,但是基本上底切的形状可使得移除可剥离衬垫更加困难。在一些实施方案中,行之间的间距可以随着距离而变化,如图2d所示。作为示例,图2d示出了由宽度s1的空间隔开的第一行241和第二行242、由宽度s2的空间隔开的第二行242和第三行243,以及由宽度s3的空间隔开的第三行243和第四行244。在一些实施方案中,行的横截面形状可如图2e所示从行到行进行改变,图2e示出了具有高度为c1的三角形横截面的第一行251和第三行253以及具有高度为c2的截头三角形横截面的第二行252和第四行254。另选地,一组相邻行可以具有第一横截面形状,另一组相邻行可以具有另一横截面形状。在各种实施方案中,弹性体的行的高度h,弹性体的行在自由表面111处的宽度w以及弹性体的行之间的间距s可介于约50μm至约400μm之间。行的纵横比等于w/h。在各种实施方案中,纵横比可以大于约0.3且小于约10。例如,在一些实施方案中,行的纵横比约为2。在一些实施方案中,行的纵横比约为1。行的占空比等于弹性体材料在包括弹性体的行加上由可剥离衬垫占据的相邻空间的一个周期中的百分比(体积)。占空比%=w/(w+s)×100。在各种实施方案中,占空比可以介于5%至99%之间、10%至90%之间或25%至75%之间。例如,在一些实施方案中,行的占空比为50%。在移除可剥离衬垫之前,可剥离衬垫材料填充弹性体的行之间的空间。例如如图1a所示,叠层转印膜可以通过弹性体含量来表征。在各种实施方案中,叠层转印膜(移除可剥离衬垫之前)的弹性体含量可以介于5%至99%之间、10%至90%之间或25%至75%之间。就弹性体材料的矩形横截面而言:占空比=弹性体含量=100%-可剥离衬垫含量(行之间的可剥离衬垫的量)。在所有其它情况下,由于几何结构,关系更加复杂。在大多数其它情况下:占空比约等于弹性体含量=100%-可剥离衬垫含量。在移除可剥离衬垫之后,空气填充弹性体的行之间的空间。例如,如图1b、图2a至图2e所示,弹性体的行的布置可以通过弹性体含量和/或空气含量来表征。就矩形横截面而言:占空比=弹性体含量=100%-空气含量在所有其它情况下,由于几何结构,关系更加复杂。在大多数其它情况下:占空比约等于弹性体含量=100%-空气含量弹性体含量(移除可剥离衬垫之后)可以在例如10%至90%之间或25%至75%之间的范围内。在一些实施方案中,占空比和/或弹性体含量可以随着纵向沿行的距离和/或从行到行的距离而变化,或者如本文更详细所论述的而变化。在一些具体实施中,弹性体材料的剪切模量可小于约500mpa,例如或在约0.01mpa至约10mpa范围内,或例如在约0.1mpa至约1mpa的范围内。在-20℃至60℃的温度范围内的剪切模量的变化小于约50%。弹性体材料可以具有小于约-30℃的玻璃化转变温度以及在20℃下以1hz剪切扫描模式(板上板)测量的小于或等于约0.5的tanδ。应当理解,弹性体的行的剪切模量和高度是相关参数。结合了弹性体的行的结构(在移除可剥离衬垫之后)可以通过机械顺应性来表征,机械顺应性是力相对于压缩比的导数,其中压缩比是层的变形高度(厚度)除以层的初始厚度。在一些实施方案中,剪切模量除以结构的未变形高度(g/h,以mpa/mm为单位)可小于1000、小于200、小于100、小于30或甚至小于7。这些值提供了例如介于约0.02至约0.5之间的以mm/mpa为单位的结构的机械顺应性。结合了由弹性体的行隔开的电极(在移除可剥离衬垫之后)的结构可以通过电容顺应性(相对于所施加的力的电容变化)来表征,其是触摸或力感测应用的考虑。电容顺应性部分取决于弹性体材料的介电常数。弹性体材料的介电常数可在1至100的范围内。适用于本文所述结构的许多未填充的弹性体材料可具有1.5至约3之间的介电常数。例如,可用的弹性体(有机硅聚乙二酰胺)具有约为2.7的介电常数。在各种实施方案中,弹性体的行的厚度(未变形的高度h)可介于约0.01mm和10mm之间。在一些实施方案中,剪切模量与未变形高度的乘积除以该结构的弹性体的介电常数(gh/k,以mpa*mm为单位)可小于13、小于1、小于0.1或甚至小于0.01。gh/k的这些值提供了设备的电容顺应性,该设备包括例如在约0.5至约100之间的以飞法拉每克力(ff/gf)为单位的电容电极。在一些实施方案中,电容顺应性大于2ff/g。用于弹性体材料的可用的材料包括热塑性弹性体,诸如苯乙烯嵌段共聚物、聚烯烃共混物、弹性体合金、热塑性聚氨酯、热塑性共聚酯以及热塑性聚酰胺。可用的热塑性弹性体包括有机硅热塑性塑料,诸如有机硅聚酰亚胺,例如,如共同拥有的美国专利7,501,184中所述,其通过引用并入本文。弹性体材料可为烯烃嵌段共聚物,诸如可购自密歇根州米德兰的陶氏化学公司(thedowchemicalcompany,midland,michigan)的infusetm9500,或苯乙烯嵌段共聚物,例如sebs嵌段共聚物,诸如可购自德克萨斯州休斯敦的科腾聚合物有限公司(kratonpolymersllc,houston,texas)的g1645,以及sis嵌段共聚物,诸如可购自科腾聚合物有限公司(kratonpolymersllc)的d1161。弹性体材料可为乙烯/辛烯共聚物,诸如购自德克萨斯州休斯顿的埃克森美孚化工公司(exxonmobilechemical,houstontexas)的exacttm8201。用于弹性体材料的另外的可用材料包括热固性材料,诸如聚二甲基硅氧烷(pdms)或其它硅基有机聚合物。可剥离衬垫可为柔性材料,并且可以具有0.002pa*m3至2pa*m3的抗挠刚度。例如,可剥离衬垫可以包括热塑性材料和/或烯烃,诸如聚丙烯或聚乙烯。可剥离衬垫基本上不附接到弹性体的行。例如,可剥离衬垫到弹性体的行的非实质性附接的通过小于约100克/英寸的剥离力(180度剥离)来表征。在一些实施方案中,可剥离衬垫包括离型添加剂,诸如momentivesf1642。另外,离型衬垫表现出一定的柔韧性。根据一些实施方案,制备图1a所示的叠层转印膜的方法涉及共挤出弹性体材料和衬垫材料,以形成具有将相邻行隔开的空间的多个分立的弹性体材料的行以及衬垫材料的可剥离衬垫,其中可剥离衬垫未实质性粘合到弹性体材料。在共挤出期间,可控制弹性体材料和/或衬垫材料的流量以保持所选择的预定值,使得行的自由表面具有预定形状,例如基本上平坦、突出或凹陷。可用于共挤出本公开中所述的叠层转印膜的系统和方法在共有的美国专利公布2013/0009336中进行了详细论述,该专利全文并入本文。根据一些实施方案,制备图1a中所示的叠层转印膜的方法涉及形成具有通道的结构化衬垫以及将弹性体材料设置在结构化衬垫的通道中。例如,将弹性体材料设置在结构化衬垫的通道中可以通过以适当的厚度(基于结构化衬垫的空隙空间计算)挤出弹性体材料并且然后使衬垫和挤出物运行到加热辊隙中来实现。已经表明,施加至弹性体+结构化衬垫的升高的温度(例如,约120℃)和足够的压力(例如,大于约200psi)将引起以高保真性填充结构化衬垫。在这种特定情况下,衬垫将需要具有超过120℃的熔点(例如,hdpe、pc)。根据一些实施方案,制备图1a所示的叠层转印膜的方法涉及形成具有通道的结构化衬垫,以及经由将弹性体溶液涂覆到结构化衬垫上来设置弹性体材料。该过程包括从非结构化区域中清除多余的材料。可以通过加热填充的衬垫并且输送通过烘箱来驱除溶剂。重复通过和高固体溶液可用于使得实用和/或有效的过程用于以这种方式生成结构。溶解在己烷中并且涂覆到结构化hdpe衬垫中的有机硅聚乙二酰胺将是制造这些制品的一个示例方法。图3的流程图和图4a至图4c的剖视图示出了结合弹性体的行的设备以及制备该设备的方法。如图1a所示和相关联文本中所述的包括弹性体材料的行110和可剥离衬垫120的叠层转印膜100例如通过如上所述的共挤出来形成(310)。将第一底漆层411涂覆(320)到第一部件421的表面上,弹性体的行110附连于第一部件421上。例如,第一部件421可为或包括电极层、阻挡膜或粘合剂层。如图4a所示,一个或多个叠层转印膜100布置(330)在第一底漆层411上,使得弹性体材料110的自由表面111(参见图1a)与第一底漆层411相邻。多于一个的叠层转印膜100可以以图案(例如,平铺图案)布置在第一底漆层411上。在一些具体实施中,可以将叠层转印图案切割并且放置在底漆层411上,使得行的纵向轴线彼此成一定角度,例如90度。图6中示出了一个示例图案。使用热量和压力中的一者或两者将叠层转印膜100、底漆层411和第一部件421层合335在一起,以形成子组件410。移除(340)可剥离衬垫120。图4b示出移除可剥离衬垫之后的子组件420。将第二底漆层412涂覆(350)到第二部件422的表面上,弹性体的行110附连于第二部件422上。例如,第二部件422可为或包括电极层、阻挡膜或粘合剂层。子组件420例如通过拾取和放置过程布置(360)在第二底漆层412上,使得先前被可剥离衬垫覆盖的弹性体材料110的表面112与第二底漆层412相邻。使用热量和压力中的一者或两者将组件420、第二底漆层412以及第二外层421层合(370)在一起,以形成如图4c所示的设备430。在一些配置中,设备可以包括垂直堆叠的多层弹性体的行,如图5a和图5b所示。图5a和图5b示出了包括弹性体的行的第一层511和第二层512的设备501、设备502,其中第一层511的弹性体的行的纵向轴线相对于第二层512的弹性体的行的纵向轴线成一定角度布置。在图5a和图5b的示例中,第一层511的弹性体的行的纵向轴线大体沿着x方向布置,并且第二层512的弹性体的行的纵向轴线大体沿着y方向布置。图5a所示的设备501包括设置在第一外层531上的第一底漆层521和附连于第一底漆层521的弹性体的行的第一层511。第二底漆层522设置在第二外层532上,并且弹性体的行的第二层512附连于第二底漆层。图5b所示的设备502包括任选的内层533,内层533具有任选的第三底漆层523和第四底漆层524。本公开的第一底漆层和第二底漆层可以包含但不限于以下中的至少一种:有机硅热塑性弹性体例如有机硅聚乙二酰胺、烯烃和苯乙烯基嵌段共聚物例如苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯和苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯、聚丙烯酸酯例如聚酯丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯、热解法二氧化硅、官能化热解法二氧化硅、硅烷、钛酸酯、锆酸酯以及硅氧烷。可以使用这些材料的组合。在一些实施方案中,底漆层包含有机硅热塑性弹性体例如聚二有机硅氧烷聚乙二酰胺,线性嵌段共聚物,即有机硅聚乙二酰胺,诸如美国专利7,371,464(sherman等人)和7,501,184(leir等人)中所公开的那些,该两项专利各自全文以引用方式并入本文。包含有机硅热塑性弹性体的底漆层还可以包含偶联剂。可用的偶联剂包括但不限于硅烷偶联剂(例如,有机三烷氧基硅烷)、钛酸酯、锆酸酯以及有机酸-氯化铬配位络合物。有机硅烷为特别可用的偶联剂。在一些实施方案中,偶联剂包括由下式表示的有机硅烷偶联剂:r1-siy3其中r1为一价有机基团,并且每个y独立地为可水解基团。在一些实施方案中,r1具有2个至18个碳原子。在一些实施方案中,r1具有3个至12个碳原子,并且选自环氧烷基基团、羟基烷基基团、羧基烷基基团、氨基烷基基团、丙烯酰氧基烷基基团以及甲基丙烯酰氧基烷基基团。在一些实施方案中,每一个y独立地选自-cl、-br、-oc(=o)r2以及or2,其中r2表示具有1个至4个碳原子的烷基基团。合适的硅烷偶联剂包括例如美国专利3,079,361(plueddemann)中指出的那些。具体示例包括:(3-丙烯酰氧基丙基)三甲氧基硅烷、n-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、(3-缩水甘油氧基丙基)三甲氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷(全部得自宾夕法尼亚州莫里斯维尔的盖勒斯特公司(gelest,inc.,morrisville,pennsylvania)),以及以商品名“xiameter”得自密歇根州米德兰的道康宁公司(dowcorningcorp.,midland,michigan)的那些,诸如乙烯苄基氨基乙基氨基丙基三甲氧基硅烷(以40%的甲醇溶液提供,xiameterofs-6032silane)、氯丙基三甲氧基硅烷(xiameterofs-6076silane)以及氨基乙基氨基丙基三甲氧基硅烷(xiameterofs-6094silane)。合适的钛酸酯偶联剂包括例如美国专利4,473,671(green)中指出的那些。具体示例包括异丙基三异硬脂酰钛酸酯、异丙基三(月桂基-肉豆蔻基)钛酸酯、异丙基异硬脂酰二甲基丙烯酰钛酸酯、异丙基三(十二烷基-苯磺酰基)钛酸酯、异丙基异硬脂酰二丙烯酰钛酸酯、异丙基三(磷酸二异辛酯)三(焦磷酸二辛酯)钛酸酯、异丙基三丙烯酰基钛酸酯以及二异丙氧基(乙氧基乙酰乙酰基)钛酸酯、四(2,2-二烯丙氧基甲基)丁基二(双十三烷基)亚磷酸钛酸酯(可作为kr55得自新泽西州贝永的肯瑞奇石油化工有限公司(kenrichpetrochemicals,inc.(下称肯瑞奇公司(kenrich))bayonne,newjersey))、新戊基(二烯丙基)氧基三新癸酰钛酸酯(可作为lica01得自肯瑞奇公司(kenrich))、新戊基(二烯丙基)氧基三(十二烷基)苯-磺酰钛酸酯(可作为lica09得自肯瑞奇公司(kenrich))、新戊基(二烯丙基)氧基三(二辛基)磷酸钛酸酯(可作为lica12得自肯瑞奇公司(kenrich))、新戊基(二烯丙基)氧基三(二辛基)焦磷酸钛酸酯(可作为lica38得自肯瑞奇公司(kenrich))、新戊基(二烯丙基)氧基三(n-乙二氨基)乙基钛酸酯(可作为lica44得自肯瑞奇公司(kenrich))、新戊基(二烯丙基)氧基三(间氨基)苯基钛酸酯(可作为lica97得自肯瑞奇公司(kenrich)),以及新戊基(二烯丙基)氧基三羟基己酰钛酸酯(以前作为lica99得自肯瑞奇公司(kenrich))。合适的锆酸酯偶联剂包括例如美国专利4,539,048(cohen)中指出的那些。具体示例包括丙酸锆、四(2,2-二烯丙基氧甲基)丁基二(双十三烷基)亚磷酸锆酸酯(可作为kz55得自肯瑞奇公司(kenrich))、新戊基(二烯丙基)氧基三新癸酰锆酸酯(可作为nz01得自肯瑞奇公司(kenrich))、新戊基(二烯丙基)氧基三(十二烷基)苯磺酰基锆酸酯(可作为nz09得自肯瑞奇公司(kenrich))、新戊基(二烯丙基)氧基三(二辛基)磷酸锆酸酯(可作为nz12得自肯瑞奇公司(kenrich))、新戊基(二烯丙基)氧基三(二辛基)焦磷酸锆酸酯(可作为nz38得自肯瑞奇公司(kenrich))、新戊基(二烯丙基)氧基三(n-乙二氨基)乙基锆酸酯(可作为nz44得自肯瑞奇公司(kenrich))、新戊基(二烯丙基)氧基三(间氨基)苯基锆酸酯(可作为nz97得自肯瑞奇公司(kenrich))、新戊基(二烯丙基)氧基三甲基丙烯酰锆酸酯(可作为nz33得自肯瑞奇公司(kenrich))、新戊基(二烯丙基)氧基三丙烯酰锆酸酯(以前作为nz39得自肯瑞奇公司(kenrich))、二新戊基(二烯丙基)氧基二(对-氨基苯甲酰)锆酸酯(可作为nz37得自肯瑞奇公司(kenrich)),以及二新戊基(二烯丙基)氧基二(3-巯基)丙酸锆酸酯(可作为nz66a得自肯瑞奇公司(kenrich))。可以使用一种或多种偶联剂的混合物,但通常单种偶联剂已足够。基于有机硅热塑性弹性体的重量计,所用的偶联剂的量可以为约0.1重量%至约30重量%、约0.1重量%至约25重量%、约0.1重量%至约20重量%、约0.1重量%至约15重量%、约0.1重量%至约10重量%或甚至约0.1重量%至约5重量%。在一些实施方案中,包含有机硅热塑性弹性体的底漆层还可以包含增粘剂树脂。优选的增粘剂树脂包括称为mq树脂的有机硅增粘剂树脂,其包括但不限于可以商品名siliconemqresins购自加拿大多伦多的siltech公司(siltechcorporation,toronto,canada)的有机硅树脂;以及可以商品名mq-resinpowder803购自德国慕尼黑的瓦克化学集团(wacherchemie,munich,germany)的硅树脂。基于有机硅热塑性弹性体的重量计,所用的增粘剂树脂的量可以为约5重量%至约75重量%或甚至5重量%至约50重量%。在一些实施方案中,第一底漆层和第二底漆层中的一者或两者不包含增粘剂。还可以使用可商购获得的底漆层,包括但不限于可购自明尼苏达州圣保罗的3m公司(3mcompany,st.paul,minnesota)的3madhesionpromoter111。在一些实施方案中,第一底漆层和第二底漆层的厚度可以在约50纳米和约5微米之间、约200纳米和约5微米之间、约400纳米和约5微米之间、约50纳米和约3微米之间、约200纳米和约3微米之间、约400纳米和约3微米之间、约100纳米和约1微米之间、约200纳米和约1微米之间,或甚至约400纳米和约1微米之间。在一些配置中,图4c所示的设备430的第一部件421和第二部件422可为导电电极层,形成可用于电容触摸或力感测的设备。在电容力感测应用中,期望具有叠层转印膜,其使得对于施加至膜表面上的给定的压缩压力能够实现电容的大的变化。通常,这些应用需要低压缩顺应性,其被定义为响应于施加至顶部表面的压力的平坦制品厚度的变化。鉴于弹性体材料通常具有高体积模量(响应于流体静压而产生的小的体积变化),这些设备需要将显著部分的空气结合到可压缩层中。生产有效的力感测设备的一个方面是产生弹性和空气区域,其使得能够为给定的负载实现规定量的压缩,例如最大压缩量,同时减小例如最小化使电容响应恶化的空气含量。产生诸如本文所述的开孔结构的是提高效率的一种方法,因为结构中的空气允许被排出而不是逆负载推回。具有如图4c大体所示的构造的力感测设备(其中第一结构和第二结构是导电电极)可具有小于2飞法拉/克力(ff/gf)的电容顺应性(相对于垂直于电极表面施加的力的电容变化)。在力感测应用中,可期望的是电容响应相对于所施加的压力、短时间响应、温度变化、大气压力变化以及长期使用相对恒定。在一些情况下,力传感器或结合本文所述的弹性体的行的其它设备可暴露于杂散液体诸如水中,并且期望减小或防止液体渗透到弹性层,液体的渗透可损害设备的性能。本文所述的线性布置的弹性体的行可减小或防止液体在一个方向上的渗透。其它布局,诸如图6所示的布局(其中叠层转印膜(示出顶视图)被切割并且布置在底漆层上以形成同心的正方形图案620)可获得开孔结构的有效弹性特性,同时提供对外部液体渗透的屏障。本文所述的叠层转印膜还提供将压缩和电容刚度分布到设备的不同区域以打开可能的设计选项的可能性。图7a和图7b示出了弹性体的行之间的间距随距离变化的两个示例。图7a示出了在设备的边缘处提供更大的压缩和电容刚度的设计的顶视图。图7b示出了在设备中心附近提供更大的压缩和电容刚度的设计的顶视图。如图7a和图7b所示的分布式设计间距可以与切割和组装(如图6所示)或简单地堆叠弹性体的行的层(例如,0°/90°取向层)(如图5a和图5b所示)组合使用,以产生规定的刚度。实施例:建模实施例:1)几何结构和假设如前所述,本文描述的基本设备由散布有空气填充的空间(在图8a的剖视图和图8b的俯视图中示出为区域a和区域b)的弹性体材料的行构成。我们将该区域称为设备的“结构化层”。在一些情况下(模型1),结构化层直接粘结至电极(材料c),而在其它情况下(模型2),结构化层粘结至绝缘载体层(材料c),绝缘载体层继而用聚合物粘合剂(材料d)粘结至电极。在另一种情况(模型3)下,包括“基体区域”,其中基体区域是刚好在结构化层上方或下方的连续的弹性体材料层,其也可以被视为用于电容目的的载体层。在所有情况下,假设只有结构化层变形,并且相比之下所有其它层刚性得多。为了该分析的目的,做了以下假设:1.这是平面应变配置,并且沿着平行于通道(x2)的轴线没有发生变形2.变形仅发生在包括结构化层的材料a和材料b中3.材料b是不可压缩的(体积不会随压力变化,即具有非常大的体积模量),而材料a是可压缩的空气(体积随压力变化,即具有非常低的体积模量)。4.这是“开孔”结构,使得允许材料a在压缩和释放期间流出和流入结构,并且在变形时不会构建任何压力。在一些情况下,通道的端部可以密封,在技术上产生“闭孔”结构。然而,在那些情况下,我们假设通道的长度相对于压缩区域足够长,因此在局部变形期间由空气压力积聚产生的任何恢复力相对于来自变形的弹性体的恢复力都较小。5.材料b能够在与层c的交接处滑动摩擦。对于这些结构这在技术上是不正确的。材料b粘结至层c,并且不能在交接处横向移动。然而,可以证明,对于纵横比(宽度/高度)小于1:1的弹性体的行,该假设中的误差在该分析中产生至多30%的恢复力计算的代表性不足,并且对电容计算的影响很小。如果需要,可简单地将基于珠纵横比的校正因子应用于力计算以解决差异。校正因子将在下面论述。当结构化层被压缩时,不可压缩的弹性体材料在空气流出结构时侧向挤出到空气区域中。结果,当观察结构的顶部朝下式视图(图8b)时,弹性体区域和空气区域将按照下式改变:其中:s弹性体=单个弹性体珠的面内变形的区域s空气=单个空气通道的面内变形的区域l=结构的单位长度a=弹性体珠的半宽度b=两个弹性体珠之间的中心到中心距离的一半η=“压缩比”,其被定义为结构化层的变形厚度(hab)除以结构化层的初始厚度:η=hab/hab。用于描述结构的可用的尺度是结构中空气的初始体积分数。φ空气=1-α(2)其中φ空气为结构中的初始体积分数空气含量,并且α为定义为a/b的结构的几何因子:α=a/b(3)描述压缩结构中的空气含量也是可用的。为了做到这一点,我们可以按照以下结构化层的初始体积和最终体积来考虑我们的压缩比:其中:v弹性体和v空气为压缩结构中弹性体和空气含量的体积,并且v弹性体和v空气为初始未变形状态下的弹性体和空气的体积。然而请注意,由于弹性体是不可压缩的,因此在压缩状态和初始状态下的弹性体体积相同:v弹性体=v弹性体(5)将公式(4)的分子和分母均除以结构化层的总体积,并且使用(5)中的不可压缩条件,我们有:η=1-φ空气+φ(6)其中φ空气在公式(2)中定义,并且φ为压缩期间结构化层中空气的体积分数。在未变形状态下φ将等于φ空气。在压缩期间,当所有的空气被推出层之后,φ将减小,直到其达到值φ=0,该值描述结构中的“液压锁定”状态。2)液压锁定在这些结构中的每个中,在空气区域被完全压缩并且系统变为“液压锁定”之前,存在结构化层可承受的最大允许变形。任何另外的压缩将依赖于弹性体非常小的可压缩性或者依赖于设备本身的弹性体挤出。此变形将需要非常大的附加的负载,并且在力感测应用中不可用。对压缩比的液压锁定极限简单地等于结构中的弹性体体积含量,并且本身就是相关的设计标准。液压锁定极限=η最小=1-φ空气(7)液压锁定极限与材料刚度和结构组合确定了结构化膜可承受并且可用于力感测的最大压力。3)电容平行板电容器的电容由电容器几何和介电特性计算如下:其中:ci=电容[f]si=电容器的横向面积[mm2]hi=电容器的厚度[mm]ε0=自由空间的渗透性=8.85×10-15[f/mm]κi=电容器内电介质的介电常数当电容器由两个区域构成时,例如空气区域和包括图(a1)中的结构化层的弹性体区域,总电容只是单独的区域的电容之和,如下:其中cab为总构造内结构化层的总电容,并且hab为结构化层的变形厚度。结合公式(1)、(2)、(3)、(8)以及(9),cab可以作为压缩比的函数计算,如下:其中:sapp为结构化膜的总面积hab为结构化膜的初始(未变形)厚度取(10)相对于压缩比(η)的导数可看出,随着压缩的电容变化不是恒定的,而是随着压缩进行如下变化:由介电常数为2.7的弹性体的行组成的0.2mm厚结构的10mm×10mm面积的总电容(公式(10))和电容随着变形的变化(公式(11))绘制在图9a和图9b中。曲线图示出了增加空气含量降低了结构化层的电容,但也增加了层的变形范围,允许电容在变形时增加到甚至更高的水平。空气含量对电容相对于变形的导数具有类似的影响。包括层c和层d(参见图8a)的结构的总电容通过如下相加单独的层的电容的倒数来确定:其中cc和cd为单独的层c和层d的电容。公式(12)可以重写如下:其中:4)负载响应假设弹性体可有效地通过用于超弹性材料的常用本构公式来表示,诸如用于不可压缩材料的mooney-rivlin方程,可显示出具有面积sapp的结构化层的贴片的力对变形行为可描述如下:其中f总为区域的总恢复力,并且g为弹性体的剪切模量。机械顺应性为力相对于压缩比的导数,计算如下:以上应力分析(公式15和公式16)基于弹性体在载体交接处无摩擦滑动的假设。弹性体将粘结在该交接处。为了解决这一差异,必须采用对负载的校正因子。我们可通过将具有固定边界条件的弹性体珠的2d平面应变横截面的有限元件模型的结果与具有用于生成公式(15)的自由滑动边界条件的相同模型的结果进行比较来找到该校正因子。为了解决粘合剂对一个或多个层c的粘合性,可以将以下校正因子应用于负载计算:f=1+(0.1348)(2a/hab)+(0.1849)(2a/hab)2(17)其中f为校正因子,并且量(2a/hab)为弹性体珠的纵横比。将该校正因子并入负载计算中,公式(15)和公式(16)被重写为:图10a和图10b的曲线图示出了作为由剪切模量为0.1mpa,并且在整体结构中具有一定范围的空气含量的弹性体制成的纵横比为1:1的行的10mm×10mm的正方形贴片的压缩比和所施加的力的函数的总恢复力和机械顺应性的曲线图。从图10a和图10b的曲线图可看出增加空气含量提高了在小变形下结构的顺应性,但是顺应性随着负载迅速下降。具有较低空气含量的结构具有更加恒定的机械顺应性,而且在较小负载下达到液压锁定极限。5)电容顺应性响应电容顺应性为电容随应用负载的变化。可通过简单地取公式(11)和公式(19)的比率来获得每个结构的电容顺应性,如下:从上述公式可看出,电容顺应性与弹性体的结构厚度(hab)和剪切模量具有反比关系。这意味着随着结构的厚度的减小,电容顺应性将提高。随着弹性体的刚度增大,电容顺应性也将降低。对于具有图11中的空气含量范围的通道结构,电容顺应性被绘制为负载的函数。图11为剪切模量为0.1mpa,并且介电常数为2.7(模型1)的弹性体的行的0.2mm结构的10mm×10mm面积的电容顺应性对所施加的负载的曲线图。图11的曲线图示出了增加空气含量确实提高了电容顺应性,但仅对于较小的负载。当负载足够高时,无论空气含量如何,所有结构的电容顺应性大体相同。此时空气含量的益处是在发生液压锁定之前简单地增加施加至结构的可允许负载。实际上,这意味着当向结构中添加空气时,电容顺应性的回报减小,并且结构中的空气量基本上由结构化层起作用所需的负载范围确定。如果结构需要适应较大的负载,则具有较高剪切模量的弹性体将是有帮助的。6)基体和载体层的影响如果在结构化层上存在连接材料,例如载体层、粘合剂或基体(模型2或模型3),则总电容顺应性通过取公式(13)相对于力的导数来确定,产生:其中为整个结构的电容顺应性,并且量n在公式(14)中定义。如果我们考虑用于生成图11的曲线图的示例,并且将弹性体基体添加到结构(模型3)的一侧,则公式(22)示出对总电容顺应性的影响可为显著的和负面的。这些影响绘制在图12中。如果我们考虑设置在两个12.5μm厚层的聚酰亚胺膜(κc=3.4)(各自具有25μm厚的热粘结膜层(κd=4.4))之间的0.2mm结构化层组成的结构(模型2),则对单个结构化层(不具有如模型1中的连接材料)的影响示出在图13中。图13示出聚酰亚胺载体层和粘结膜对结构的电容顺应性的影响。7)变量相关性图14至图21中的曲线图示出了具有下面列出的参数的结构化层的基本情况(模型1)的参数变化。如果变量未列出在曲线图上,则其值如下所列出:图14提供对于结构化层(模型1)的各种行纵横比,液压锁定压力除以弹性材料的剪切模量相对于结构化层的空气含量的曲线图。图15的曲线图提供对于各种空气含量值的结构化层(模型1)的电容顺应性相对于所施加的负载。图16的一系列曲线图提供相对于弹性体的行的纵横比的结构化层的(模型1)电容顺应性。图17提供对于各种高度的结构化层(模型1)的电容顺应性对所施加的负载的一系列曲线图。图18包括对于各种剪切模量值的结构化层(模型1)的电容顺应性相对于所施加的负载的一系列曲线图。图19包括对于弹性体材料的各种介电常数值的结构化层(模型1)的电容顺应性相对于所施加的负载的一系列曲线图。图20包括对于剪切模量与初始未变形厚度的乘积的各种值的结构化层(模型1)的电容顺应性相对于所施加的负载的一系列曲线图。图21提供对于具有基体的结构化层(模型3)的基体厚度与初始未变形厚度(hab)的各种比率的电容顺应性与所施加的负载的一系列曲线图。6)结构化层的设计设计目标是找到在所需负载范围内产生所需电容顺应性的结构的工作范围,同时还最小化结构中的空气含量,结构中的空气含量通常会降低其它性能特性,诸如剥离强度。为了有助于此设计,我们引入了“空隙效率”的概念。理想的条件是当液压锁定状态发生在结构的最大所需工作压缩压力时。如果液压锁定条件发生在高于最大工作范围的压力下,则额外的空隙空间没有得到有效地利用,并且设计不是最佳的。基于这个描述,我们将空隙效率定义如下:其中φ最大_负载为当经受最大所需压缩压力时结构中剩余的空气含量,并且φ空气为如前所定义的初始空气含量。如果φ最大_负载=φ空气,则结构的空隙效率为100%。如果φ最大_负载=1/2φ空气,则结构的空隙效率为50%,等等。接下来,我们可将公式(23)与公式(6)、公式(7)与公式(19)组合,给出如下:η最大_负载=1-φ空气+φ最大_负载=1-evφ空气(24)其中我们引入了我们将称之为“归一化最大压力”的量p*。我们还记得,f为在公式(17)中定义为行纵横比的函数的边界条件的负载校正因子:f=1+(0.1348)(2a/hab)+(0.1849)(2a/hab)2(17)为了设计有效的结构,我们首先规定结构必须支撑的最大压力(规定区域上的最大负载)和目标珠纵横比以使用公式(25)计算p*。然后可使用公式(26)来确定结构中所需的空气含量。不幸的是,对于作为p*的函数的f空气,公式(26)不能容易地直接求解。然而,我们可创建可用于相同目的的公式(26)的曲线图,如下面图22所示。图22提供了使得结构化层能够以给定的空隙效率支撑p*的最大归一化压力所需的最小空气含量。图22示出了对于小于100%的空隙效率,存在给定的结构可适应的p*的最大值,而无论空气含量如何。为了实现较高的负载范围,可使用具有较高剪切模量的弹性体。一旦确定最佳空气含量,就可使用公式(21)来生成集中于实现特定电容顺应性所需的结构设计参数的设计图。公式(21)可重写如下:其中我们引入了我们称之为“归一化电容顺应性”的量c*。电容顺应性不是随着压缩而恒定的,但随着压缩变形的增大而单调减小。因此,在最高压缩下评估(28)最可用,以确保电容顺应性始终保持在目标之上。我们可通过将公式(24)代入公式(28)中来做到这点,如下:对于图23和图24中一定范围的空隙效率和弹性体介电常数,将公式(29)对空气含量进行绘制。图23包括对于一定范围的空隙效率和介电常数为2.7的弹性体的结构的最大可实现c*对空气含量的曲线图。图24包括对于一定范围的弹性体介电常数和80%的空隙效率的结构的最大可实现c*对含量的曲线图。对于规定的空气含量、空隙效率以及弹性体介电常数,曲线图示出了该结构的可实现的“归一化电容顺应性”。然后可从公式(27)确定结构的可允许模量和厚度。设计实施例#1:可将结构化膜设计成在10mm×10mm贴片上在0kgf至1kgf的负载范围内提供至少-4ff/gf的电容顺应性。结构化膜使用剪切模量为0.1mpa,并且介电系数为2.7的弹性体。结构中没有基体并且没有载体层。假设80%的空隙效率。我们将首先考虑三种不同的珠纵横比(宽度/高度):1/2、1以及2。使用公式(17),我们计算我们的负载校正因子如下:f=1+(0.1348)(2a/hab)+(0.1849)(2a/hab)2(17)f1/2=1+(0.1348)(0.5)+(0.1849)(0.5)2=1.1f1=1+(0.1348)(1)+(0.1849)(1)2=1.3f2=1+(0.1348)(2)+(0.1849)(2)2=2.0使用公式(25),我们计算p*值如下(注意压缩力为负):p*1/2=-(-1kgf)(9.806n/kgf)/(100mm2)/(0.1mpa)/(1.1)=0.89p*1=-(-1kgf)(9.806n/kgf)/(100mm2)/(0.1mpa)/(1.3)=0.74p*2=-(-1kgf)(9.806n/kgf)/(100mm2)/(0.1mpa)/(2)=0.49使用图22我们计算我们的最佳空气含量,假设80%空隙效率:从图23或图24中任一者,对于我们的给定空气含量、介电常数以及空隙效率,我们确定了c*:c*(1/2)=0.72;c*(1)=0.73;c*(2)=0.74.重新排列公式(27)并且调用κ空气=1.0和ε0=8.85[ff/mm],我们可计算构造的最大可允许厚度:hab(1/2)=-(0.66)(8.85[ff/mm])(1.0)/(1.1)/(0.1mpa)/(-4ff/gf)(.009806n/gf)=0.14mmhab(1)=-(0.67)(8.85[ff/mm])(1.0)/(1.3)/(0.1mpa)/(-4ff/gf)(.009806n/gf)=0.12mmhab(2)=-(0.68)(8.85[ff/mm])(1.0)/(2.0)/(0.1mpa)/(-4ff/gf)(.009806n/gf)=0.08mm这意味着可使用所有三个纵横比来满足规格。然而,对于给定的纵横比,构造的厚度可能不大于上面列出的值。最终纵横比的选择可能基于其它特性(诸如取决于结构厚度和空气含量的剥离强度和可加工性)的平衡。在另一个实施例中,通过询问多个变量的什么可能的范围可产生有用的结构来处理构造设计,要注意的是有多个变量要考虑。产生工作模型的一种方法为使用蒙特卡洛分析。在该方法中,我们首先鉴定了一个或多个尺度和计算那些尺度所需的所有变量。然后定义尺度的可用范围以及变量的可能(极限)范围。然后简单地运行许多情况,其中变量是从可能范围随机选择的。通过对不同水平的性能进行排序并且将其针对变量或变量聚类进行绘图,然后可基于模型快速鉴定可能的设计空间。应用基于蒙特卡洛的方法:性能尺度定义如下:1)电容顺应性2)最大允许压力模型变量和极限范围如表1所示被定义。表1变量名变量符号最小值最大值单位空隙效率ve0.11纵横比(w/h)ar0.0012剪切模量g0.011000[mpa]弹性体介电常数kb1100结构厚度hab0.0110[mm]空气含量phia0.010.95对表1中变量运行一万(10,000)个随机情况,并且针对变量绘图。针对单独的变量绘制的蒙特卡洛结果示出在图25a至图25e中。电容顺应性和最大压力的可实现范围列于表2中。表2图25中示出的这些曲线图中的一些显示某些变量是重要的,并且一些尺度值可与特定变量的范围大致相关。然而,当某些变量聚类在一起时,可清楚得多地看到这些范围,如图26a至图26d以及表2所示。从图26a至图26d显而易见的是一个变量聚类特别可用。聚类g*hab/kb可用于鉴定实现电容顺应性的要求。g*hab/kb值在0.01mpa*mm和0.1mpa*mm范围内的许多结构可产生电容顺应性范围在0.04ff/gf和7.29ff/gf之间的结构。对于电容顺应性大于7ff/gf的结构,g*hab/kb必须小于0.1mpa*mm。制造实施例:设备装置:一组四个挤出机经由绝缘颈管连接到类似于美国专利公布20130009336中所述的制造装置的进料块和模具中。在该情况下,四个独立的材料流输入以图27所示的重复图案被挤出到一系列狭槽中。用于该技术的进料狭槽的尺寸可显著变化,但是经常被组织以提供宽度和高度为4密耳至30密耳的单独的流动通道。通道几何结构以及在用于单独的聚合物通道的熔融过程温度下的流率和粘弹性将对共挤出结构的最终相对几何结构(相对高度和宽度)产生强烈的影响。这里采用的材料的典型熔融装置组件温度范围为350f至500f。进料流之间的流率比范围为1:6至6:1,取决于所需的几何结构。模具通常定位在铸造站(具有60℉,6"直径的不锈钢冷却辊)上方一英寸或更小的高度处,在铸造台上将幅材骤冷至固体形式并然后运送到卷绕位置。铸造站和卷绕机的取出速度趋于确定幅材的最终厚度。在下面的示例中,如图27所示,多个流动通道以重复图案定位。第一多个流动通道(进料流a)在水平方向上定位成与第二多个流动通道(进料流b)相邻。第三多个流动通道(进料流c)被放置成垂直地与第二多个流动通道相邻(在其下面),而第四多个流动通道(进料流d)被定位成水平地与第三多个流动通道相邻,并且垂直地与第一多个流动通道相邻(在其下面)。进料流a和进料流d的流动通道的宽度为4密耳,而进料流b和进料流c的流动通道的宽度为12密耳,并且流动通道的高度在15密耳至30密耳之间变化。实施例1至7:将具有美国专利7,501,184的第4页上所述的化学式i(其中r1为-ch3;r3为-h;g为-ch2ch2-;n约等于335;p=1;y为-ch2ch2ch2-)的有机硅聚乙二酰胺(可购自明尼苏达州圣保罗的3m公司(3mcompany,st.paul,minnesota))进料到进料流a中,同时将vistamaxxtm3980(乙烯/丙烯共聚物)(购自得克萨斯州休斯敦的埃克森美孚化工公司(exxonmobilchemical,houston,texas))并且在一些情况下将vistamaxxtm6202进料到进料流b、进料流c以及进料流d中。表3描述了生成的样品的材料、温度以及流率。总体厚度表示膜的总体高度。通道高度和宽度描述了这些膜中有机硅聚乙二酰胺的平均高度和宽度。通道间隙表示a通道结构之间的平均距离。通道突出百分比(%)是指在图案化衬垫膜上方突出的a通道的估计百分比(%)(按面积计)。通道宽度/高度比是不言自明的,而a通道占空比简单地计算为a通道的宽度除以(a通道的宽度+a通道之间的间隙的宽度)。a通道形状为在挤出期间形成的a通道结构的形状的粗略描述。可通过高保真性柱转印的a通道是指容易将有机硅聚乙二酰胺的线从结构化衬垫制品转印到带底漆的膜。高保真性意味着当这些实施例在手动层合之后移除之前在85℃下加热5分钟时,有机硅聚乙二酰胺通道完全或几乎完全转印。实施例8至11:在这些实施例中,进料流a由上面描述并在表3中指示的弹性体热塑性塑料中的一种进料。进料流b、进料流c以及进料流d由可购自田纳西州金斯波特的伊士曼化工公司(eastmanchemicalcompany,kingsport,tn)的共聚酯petggn071进料。表5描述了将生成实施例8至11的样品的材料、温度以及流率。预期这些共挤出的制品将产生容易从结构化的共聚酯衬垫移除的弹性体。实施例12至14的组件:使结构化可剥离衬垫膜(如实施例#1至#7所述)与具有用如上所述的底漆材料涂底漆的第一表面的pet膜接触。使用手动层合机和常压来实现合理的表面到表面接触,然后在85℃的烘箱中热浸处理5分钟,使得有机硅聚乙二酰胺的弹性体的行能够基本上完全从结构化可剥离衬垫膜移除。以类似的方式,将具有涂底漆的第一表面的第二pet膜通过手动层合和额外的85℃热处理附接到有机硅聚乙二酰胺的弹性体的行。将样品12和样品13层合到2-2密耳的pet膜,同时将样品14层合到2-1密耳的pet膜。所有样品在附加的升高的温度下经受附加量的时间。表6突出了层合样品的几何结构以及对这些样品进行的测试的性能结果中的一些:制品高度是指总制品高度(包括pet膜),在pet膜高度列中调用每个pet膜的高度。热浸温度和时间表示样品在升高的温度的烘箱中消耗的附加的时间量。弹性体结构的高度和宽度描述了每个有机硅聚乙二酰胺行的平均高度和宽度(其在层合后大体上为矩形)。结构之间的间隙表示结构边缘之间的平均间隙宽度。弹性体宽度/高度比和弹性体含量如本文先前所述进行计算。电容顺应性为施加在样品上的每单位力的电容变化的测量。为了有效地测量这一点,需要在层合结构的顶部表面和底部表面上施加导电涂层,然后测量电容对压缩力的变化。5n机械顺应性为在施加5n的压缩力到层合样品的25mm圆盘之后其如何压缩的计算。这是在20℃下的aresg2上以1hz进行的。使用imasssp-2100测试单元、1"宽×6"长的条、5kg负载传感器,以12in/min的剥离速率进行180°剥离强度。由层合转印膜#1制成的测试结构的性能信息:剥离力(标准180度剥离)>300克/英寸5n机械顺应性(由所需的力对偏转定义)50g/nm电容顺应性>1ff/gf本文所述的项目包括:项目1.一种叠层转印膜,包括:多个分立的弹性体材料的行,其具有将相邻行隔开的空间;以及设置在所述行上方和所述相邻行之间的所述空间中的可剥离衬垫,其中所述可剥离衬垫未实质性粘合到所述弹性体材料。项目2.根据项目1所述的叠层转印膜,其中所述弹性体材料的行具有半圆形横截面形状、矩形横截面形状、三角形横截面形状、截头三角形横截面形状和沙漏形横截面形状中的一个。项目3.根据项目1所述的叠层转印膜,其中所述弹性体材料包括有机硅热塑性或热固性材料。项目4.根据项目1所述的叠层转印膜,其中所述弹性体材料为有机硅聚乙二酰胺。项目5.根据项目1所述的叠层转印膜,其中所述弹性体材料包括烯烃共聚物和苯乙烯嵌段共聚物中的至少一种。项目6.根据项目1所述的叠层转印膜,其中所述弹性体材料的剪切模量小于约500mpa。项目7.根据项目6所述的叠层转印膜,其中所述剪切模量与所述弹性体的行的未变形高度的乘积小于13mpa*mm。项目8.根据项目6所述的叠层转印膜,其中所述剪切模量的变化在-20℃至60℃的温度范围内小于约50%。项目9.根据项目1所述的叠层转印膜,其中所述弹性体材料具有小于约-30℃的玻璃化转变温度。项目10.根据项目1所述的叠层转印膜,其中所述弹性体材料具有小于或等于约0.5的tanδ。项目11.根据项目1所述的叠层转印膜,其中所述可剥离衬垫为热塑性材料。项目12.根据项目1所述的叠层转印膜,其中所述可剥离衬垫为烯烃。项目13.根据项目1所述的叠层转印膜,其中所述可剥离衬垫包括聚丙烯或聚乙烯。项目14.根据项目1所述的叠层转印膜,其中所述可剥离衬垫与特征结构的附接通过剥离力来表征,并且所述剥离力小于约100克/英寸。项目15.根据项目1所述的叠层转印膜,其中所述可剥离衬垫包括离型添加剂。项目16.根据项目1所述的叠层转印膜,其中每个弹性体材料的行具有高度和宽度,并且其中所述宽度与所述高度之比大于约0.3且小于约10。项目17.根据项目1所述的叠层转印膜,其中所述行的高度在约0.1mm至约10mm的范围内。项目18.根据项目1所述的叠层转印膜,其中所述行的宽度在约50μm至约400μm之间。项目19.根据项目1所述的叠层转印膜,其中相邻行之间的所述空间的宽度为约50μm至约400μm。项目20.根据项目1所述的叠层转印膜,其中所述叠层转印膜的弹性体含量的范围为5%至99%。项目21.根据项目1所述的叠层转印膜,其中所述叠层转印膜的弹性体含量的范围为25%至75%。项目22.根据项目21所述的叠层转印膜,其中所述弹性体含量为约50%。项目23.根据项目21所述的叠层转印膜,其中所述弹性体含量随距离变化。项目24.根据项目1所述的叠层转印膜,其中所述弹性体的行的自由表面突出于所述可剥离衬垫的自由表面。项目25.一种方法,包括共挤出弹性体材料和衬垫材料以形成这样的叠层转印膜,所述叠层转印膜具有:多个分立的弹性体材料的行,其具有将相邻行隔开的空间;以及所述衬垫材料的可剥离衬垫,其设置在所述弹性体材料的行上方和相邻行之间的所述空间中,并且其中所述可剥离衬垫未实质性粘合到所述弹性体材料。项目26.根据项目25所述的方法,还包括:将所述叠层转印膜放置到底漆层上,使得所述弹性体材料的行的自由表面与所述底漆层接触;以及移除所述可剥离衬垫,从而留下附连于所述底漆层的所述弹性体材料的行。项目27.根据项目25所述的方法,还包括在将所述叠层转印膜放置在所述底漆层上之前将所述底漆层施加至第一部件的表面。项目28.根据项目27所述的方法,还包括在从所述弹性体材料的行移除所述可剥离衬垫之后,将所述弹性体材料的行的先前被所述可剥离衬垫覆盖的表面放置到第二部件上的底漆层上。项目29.根据项目28所述的方法,其中所述第一部件和所述第二部件包括第一阻挡膜和第二阻挡膜、第一粘合剂层和第二粘合剂层或第一电极和第二电极。项目30.根据项目26所述的方法,其中将所述叠层转印膜放置到所述底漆层上包括将所述叠层转印膜的多个区段以平铺的方式放置到所述第一部件的所述底漆层上。项目31.根据项目30所述的方法,其中所述多个区段的所述弹性体材料的行相对于彼此被旋转到不同的角度。项目32.根据项目25所述的方法,其中共挤出所述弹性体材料和所述衬垫材料包括在所述共挤出期间选择所述弹性体材料和所述衬垫材料的流量,使得所述弹性体材料的行的自由表面延伸超出所述可剥离衬垫。项目33.一种方法,包括:形成包括通道的结构化衬垫;将弹性体材料设置在结构化衬垫的通道中;以及将压力和热量中的至少一者施加至所述弹性体材料以形成包括多个分立的弹性体材料的行和可剥离衬垫的叠层转印膜,所述多个分立的弹性体材料的行具有将相邻行隔开的空间,所述可剥离衬垫设置在所述行上方和所述相邻行之间的所述空间中,其中所述可剥离衬垫未实质性粘合到所述弹性体材料。项目34.一种设备,包括:第一部件;设置在所述第一部件上的第一底漆层;第二部件;设置在所述第二部件上的第二底漆层;以及多个分立的弹性体材料的行,其具有将相邻行隔开的空间,所述弹性体材料的行的第一表面粘合到所述第一底漆层,并且所述弹性体材料的行的与所述第一表面相反的第二表面粘合到所述第二底漆层。项目35.根据项目34所述的设备,其中所述设备的机械顺应性在约0.02mm/mpa至约0.5mm/mpa之间。项目36.根据项目34所述的设备,其中所述第一部件和所述第二部件包括第一电极和第二电极,并且所述第一电极和所述第二电极之间的电容为垂直于所述电极而施加的力的函数。项目37.根据项目36所述的设备,其中所述设备的电容顺应性在约0.5ff/g至约100ff/g之间。项目38.根据项目36所述的设备,其中所述设备的电容顺应性大于约2ff/g。除非另外指明,否则本说明书和权利要求书中用来表示量、特性量度等的所有数字都应被理解为由术语“约”修饰。因此,除非有相反的指示,否则本说明书和权利要求书中阐述的数值参数均为近似值,这些近似值可以根据本领域的技术人员利用本专利申请的教导内容想要获得的所需特性而改变。上述实施方案的各种修改和更改对于本领域的技术人员将是显而易见的,并且应当理解,本公开不限于本文所阐述的例示性实施方案。除非另外指明,否则读者应该假设一个所公开的实施方案的特征也可以应用于所有其它所公开的实施方案。应该理解,所有本文引用的美国专利、专利申请、专利申请公布及其它专利和非专利文档都以其不与上述公开抵触的程度通过引用的方式并入。当前第1页12
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