制造包含电子元件和或功能单元的层压件的方法与流程

制造包含电子元件和/或功能单元的层压件的方法
1.本发明涉及层压件，其包括至少一个含有至少一种热塑性和/或热固性塑料的层a)、至少一个含有至少一种热塑性聚氨酯的层b)和安置在所述至少一个层a)上的至少一个元件和/或功能单元(a)，并且其中层b)的所述至少一种热塑性聚氨酯至少在一些区域中被设计为泡沫层。本发明还涉及制造这样的层压件的方法和所述层压件用于制造安全文件，优选身份证明文件和芯片卡的用途。
2.将各种各样的电子元件并入扁平和二维结构中是常见的做法，并且预计在未来将变得更加重要的是，将敏感电子元件并入特别薄的扁平结构中。例如，这样的电子元件可能包含在标签、移动电话、智能手表或芯片卡中。应该特别提到芯片卡，也称为“智能卡”。这样的卡通常含有配有敏感电子元件的电子印刷电路板。这些通常敏感的电子元件必须受到充分保护，以免它们在日常使用中受到损伤。随着用于各种应用的电子元件的厚度越来越小，常规组装方法，如螺纹连接、外壳的前部和后部的卡扣安装现在变得越来越复杂并且在制造上昂贵。当前主要用于制造智能卡和安全文件的层压法在未来也可用于将电子元件嵌入其它电子器件中。这样的其它电子器件可能是智能电话、显示器、导航设备、智能手表、游戏控制器和其它制品。
3.用于嵌入和保护敏感电子元件的常规制造方法是浇铸在聚氨酯或环氧树脂中。在此可以任意地调节该系统的硬度、厚度和颜色。但是，缺点在于，尤其在低于1 mm的薄层的情况下，层厚度的均匀性和表面特征非常复杂或无法控制。
4.wo
‑
a 2006/101493描述了用于将电子元件嵌在智能卡的薄层中的复杂方法。在此，将智能卡的外膜安置在相应的模具部分中，将电子元件安置在膜之间，关闭模具，然后在膜之间注入树脂体系。这种方法是复杂、繁复和昂贵的；此外，其需要全新的制造系统以制造这样的卡片。这种方法的缺点在于，在此不使用用于卡片制造的常规层压方法。因此，通过这种方法只有困难地才有可能成本有利地制造大量物品。
5.身份证的另一制造方法是例如wo
‑
a 98/52731中公开的注射成型法。与无加压的浇铸相比，由此可以限定和保持层厚度和表面特征。此处的缺点是高压和液态塑料流经电子元件时的温度。这使得这种方法不适用于嵌入电子元件。de
‑
a 19921678公开了注射成型法与卡片的后续机械加工的组合。
6.身份证的另一制造方法是含有与要嵌入的电子元件的结构对应的凹槽的薄外壳部件的注射成型，并公开在de
‑
a 102007016779和wo
‑
a 2016/139114中。然后可将电子元件插入这些凹槽中。在包含电子元件的卡片的制造中，在层压各层之前通常将相应的开孔冲压到各膜层中，所述开孔形成用于电子元件的空间并在层压操作中不受破坏。这公开在de 43 43 206 a1中。
7.上述方法的缺点在于用于提供合适开孔的额外组装步骤，以可将电子元件引入层复合体或层压件中。如果没有预先灌注液体胶粘剂，电子元件没有整面接合到各层上，因此对电子元件的保护功能降低。
8.wo
‑
a 2012/084859公开了薄的扁平电子元件嵌入热塑性泡沫中，其中阻隔膜包围泡沫层和电子元件。这种阻隔膜在一些区域中经由焊缝接合到泡沫层上。该焊缝的特征在
于高密封性和特别的机械稳定性。在≥ 100至≤ 200℃的温度下借助≥ 50至≤ 150巴的压力获得焊缝。
9.本发明的一个目的是提供含有元件和/或功能单元的层压件，其中所述元件和/或功能单元的工作能力在层压件的制造过程中没有受损或甚至毁坏。本发明的另一个目的是提供制造这样的层压件的方法。
10.已经令人惊讶地发现，通过层压件实现这一目的，其包括
·
至少一个层a)，其含有至少一种热塑性和/或热固性塑料，优选热塑性塑料，
·
至少一个层b)，其含有至少一种热塑性聚氨酯，其中将至少一个元件和/或功能单元(a)安置在所述至少一个层a)上，并且其中层b)的所述至少一种热塑性聚氨酯至少在一些区域中被设计为泡沫层。
11.本发明的层压件的一个特征在于非常显著地防止嵌入的元件和/或功能单元(a)在层压操作中滑动和因此受损。此外，实现元件和/或功能单元(a)简单嵌入层压件中，以使这些层压件也可大量制造。此外，本发明的层压件的特征在于平坦的光滑表面。
[0012]“层压件”在本发明中是指至少两个叠置的层，优选塑料层，更优选热塑性和/或热固性塑料层，最优选热塑性塑料层。特别地，这些层可以塑料膜的形式，优选以热塑性和/或热固性塑料膜，更优选热塑性塑料膜的形式提供。这些层可在压力和温度的作用下紧密接合。通常，在层压操作中使用≥ 80℃至≤ 220℃，优选≥ 100℃至≤ 200℃，最优选≥ 110℃至≤ 190℃的温度和≥ 2 n/cm
²
至≤ 400 n/cm
²
，优选≥ 5 n/cm
²
至≤ 350 n/cm
²ꢀ
，最优选≥ 10 n/cm
²
至≤ 300 n/cm
²
的压力。
[0013]
层压件优选具有在≥ 80至≤ 2000
ꢀµ
m，优选≥ 200至≤ 1500
ꢀµ
m，更优选≥ 350至≤ 1000
ꢀµ
m，最优选≥ 400至≤ 800
ꢀµ
m的范围内的在层压操作后的厚度。层压件优选具有在≥ 0.1 cm至≤ 100 m，优选≥ 0.2 cm至≤ 50 m，更优选≥ 1 cm至≤ 1 m，最优选≥ 5 cm至≤ 50 cm的范围内的在层压操作后的长度。层压件优选具有在≥ 0.1 cm至≤ 100 m，优选≥ 0.2 cm至≤ 50 m，更优选≥ 1 cm至≤ 1 m，最优选≥ 5 cm至≤ 50 cm的范围内的在层压操作后的宽度。
[0014]
层压件优选具有在≥ 0.1 cm2至≤ 2000 m2，优选≥ 1 cm2至≤ 1000 m2，更优选≥ 5 cm2至≤ 100 mm2，最优选≥ 10 cm2至≤ 10 m2，进一步优选≥ 20 cm2至≤ 1 m2的范围内的由在层压操作后的层压件的长度和宽度计算的面积。长度或宽度与厚度的纵横比优选在10:1至1000:1的范围内，更优选在20:1至500:1的范围内。
[0015]
在层压件的总长度和总宽度上，层压件中的最薄点与层压件中的最厚点之间的厚度差优选在1至150
ꢀµ
m的范围内，更优选在2至80
ꢀµ
m的范围内，尤其优选在5至70
ꢀµ
m的范围内。
[0016]
可借助优选可测量0.1
ꢀµ
m作为最小测量单位的测微螺旋确定厚度差。为了到达远离外边缘的测量位置，可在测量位置附近切开层压件，然后用测微螺旋测量。
[0017]
优选地，所述至少一个元件和/或功能单元(a)至少在一些区域中被所述至少一个层b)包围或完全被所述至少一个层b)完全包封，优选完全被所述至少一个层b)包封。
[0018]“包封”是指该元件和/或功能单元(a)完全被层b)覆盖和/或包围。
[0019]
在该层压件中可含有任意数量的元件和/或功能单元(a)。也可想到，可使用传感器、芯片卡、数据存储介质、电池组、照明单元和/或互相连接的元件和/或功能单元(a)。元
件和/或功能单元(a)可具有20
ꢀµ
m至1500
ꢀµ
m的厚度。
[0020]
所述至少一个层a)含有至少一种热塑性和/或热固性塑料，优选热塑性塑料。所述至少一个层a)的热塑性塑料可优选是选自烯属不饱和单体的聚合物和/或双官能反应性化合物的缩聚物和/或双官能反应性化合物的加聚产物或其混合物的至少一种塑料。对于某些应用，可能有利并因此优选的是使用至少一种透明热塑性塑料。热固性塑料可以是选自烯属不饱和单体的聚合物和/或三官能反应性化合物的缩聚物和/或三官能反应性化合物的加聚产物或其混合物的至少一种塑料。这些是例如可固化模塑料、甲醛模塑料，例如酚醛树脂、苯酚
‑
甲醛（pf）、甲酚
‑
甲醛（cf）、间苯二酚
‑
甲醛（rf）、二甲苯酚
‑
甲醛（xf）树脂，氨基树脂，例如脲
‑
甲醛（uf）、三聚氰胺
‑
甲醛（mf）、呋喃
‑
甲醛（ff）树脂，和进一步的物料，如预浸料、不饱和聚酯树脂（up）、乙烯基酯树脂（ve）、苯基丙烯酸酯树脂（phenacrylatharze）（pha）、环氧树脂（ep）、邻苯二甲酸二烯丙酯树脂和/或聚邻苯二甲酸二烯丙酯（pdap）树脂、硅酮树脂（si）。
[0021]
层a)的特别合适的热塑性塑料是基于二酚的聚碳酸酯或共聚碳酸酯、聚丙烯酸酯或共聚丙烯酸酯和聚甲基丙烯酸酯或共聚甲基丙烯酸酯，例如和优选聚甲基丙烯酸甲酯（pmma），含苯乙烯的聚合物或共聚物，例如和优选聚苯乙烯（ps）、丙烯腈
‑
丁二烯
‑
苯乙烯（abs）或聚苯乙烯
‑
丙烯腈（san），热塑性聚氨酯和聚烯烃，例如和优选聚丙烯类型或基于环烯烃的聚烯烃（例如topas
™
），芳族二羧酸和具有2至16个碳原子的脂族、脂环族和/或芳脂族二醇的缩聚物或共缩聚物，例如和优选对苯二甲酸的缩聚物或共缩聚物，特别优选聚
‑
或共聚对苯二甲酸乙二醇酯（pet或copet）、二醇改性的pet（petg）、二醇改性的聚
‑
或共聚环己烷二甲醇对苯二甲酸酯（pctg）或聚
‑
或共聚对苯二甲酸丁二醇酯（pbt或copbt），优选萘二甲酸的缩聚物或共缩聚物，特别优选聚萘二甲酸乙二醇酯（pen），至少一种环烷基二羧酸的一种或多种缩聚物或共缩聚物，例如和优选聚环己烷二甲醇环己烷二甲酸酯（pccd），聚砜（psu）、聚卤乙烯，例如和优选聚氯乙烯（pvc），或其混合物，或上述至少两种的共混物，更优选一种或多种基于二酚的聚碳酸酯或共聚碳酸酯、聚(甲基)丙烯酸酯或共聚(甲基)丙烯酸酯、对苯二甲酸的缩聚物或共缩聚物或其混合物，或上述至少两种的共混物。
[0022]
特别优选的热塑性塑料是一种或多种基于二酚的聚碳酸酯或共聚碳酸酯或包含至少一种聚碳酸酯或共聚碳酸酯的共混物。非常特别优选的是含有至少一种聚碳酸酯或共聚碳酸酯和至少一种对苯二甲酸、萘二甲酸或环烷基二甲酸，优选环己烷二甲酸的缩聚物或共缩聚物的共混物。非常特别优选的是聚碳酸酯或共聚碳酸酯，其尤其具有500至100000，优选10000至80000，更优选15000至40000的平均分子量mw，或其与至少一种具有10000至200000，优选21000至120000的平均分子量mw的对苯二甲酸的缩聚物或共缩聚物的共混物。
[0023]
合适的对苯二甲酸的缩聚物或共缩聚物在本发明的优选实施方案中是聚对苯二甲酸亚烷基酯。合适的聚对苯二甲酸亚烷基酯是例如芳族二羧酸或它们的反应性衍生物（例如二甲酯或酐）和脂族、脂环族或芳脂族二醇的反应产物，和这些反应产物的混合物。
[0024]
优选的聚对苯二甲酸亚烷基酯可由对苯二甲酸（或其反应性衍生物）和具有2至10个c原子的脂族或脂环族二醇通过已知方法制备（kunststoff
‑
handbuch, 第viii卷, 第695页及其后, karl
‑
hanser
‑
verlag, m
ü
nchen 1973）。
[0025]
优选的聚对苯二甲酸亚烷基酯含有基于二羧酸组分计至少80摩尔%，优选90摩尔%
的对苯二甲酸基团和基于二醇组分计至少80摩尔%，优选至少90摩尔%的乙二醇和/或丁
‑
1,4
‑
二醇和/或环己烷
‑
1,4
‑
二甲醇基团。
[0026]
优选的聚对苯二甲酸亚烷基酯除对苯二甲酸基团外还可含有最多20摩尔%的其它具有8至14个碳原子的芳族二羧酸或具有4至12个碳原子的脂族二羧酸的基团，例如邻苯二甲酸、间苯二甲酸、萘
‑
2,6
‑
二甲酸、4,4'
‑
联苯基二甲酸、琥珀酸、己二酸、癸二酸、壬二酸、环己烷二乙酸的基团。
[0027]
优选的聚对苯二甲酸亚烷基酯除乙二醇和/或丁
‑
1,4
‑
二醇基团外还可含有最多80摩尔%的其它具有3至12个碳原子的脂族二醇或具有6至21个碳原子的脂环族二醇的基团，例如丙
‑
1,3
‑
二醇、2
‑
乙基丙
‑
1,3
‑
二醇、新戊二醇、戊
‑
1,5
‑
二醇、己
‑
1,6
‑
二醇、环己烷
‑
1,4
‑
二甲醇、3
‑
甲基戊
‑
2,4
‑
二醇、2
‑
甲基戊
‑
2,4
‑
二醇、2,2,4
‑
三甲基戊
‑
1,3
‑
二醇和2
‑
乙基己
‑
1,6
‑
二醇、2,2
‑
二乙基丙
‑
1,3
‑
二醇、己
‑
2,5
‑
二醇、1,4
‑
二([β]
‑
羟乙氧基)苯、2,2
‑
双(4
‑
羟基环己基)丙烷、2,4
‑
二羟基
‑
1,1,3,3
‑
四甲基环丁烷、2,2
‑
双(3
‑
[β]
‑
羟乙氧基苯基)丙烷和2,2
‑
双(4
‑
羟丙氧基苯基)丙烷的基团（参见de
‑
os 24 07 674、24 07 776、27 15 932）。
[0028]
聚对苯二甲酸亚烷基酯可通过如例如de
‑
os 19 00 270和us
‑
ps 3 692 744中所述并入相对少量的三元或四元醇或三元或四元羧酸而支化。优选支化剂的实例是苯均三酸、偏苯三酸、三羟甲基乙烷和三羟甲基丙烷和季戊四醇。
[0029]
优选使用基于酸组分计不大于1摩尔%的支化剂。
[0030]
特别优选的是仅由对苯二甲酸及其反应性衍生物（例如其二烷基酯）和乙二醇和/或丁
‑
1,4
‑
二醇和/或环己烷
‑
1,4
‑
二甲醇基团制成的聚对苯二甲酸亚烷基酯，和这些聚对苯二甲酸亚烷基酯的混合物。
[0031]
优选的聚对苯二甲酸亚烷基酯还有由至少两种上文提到的酸组分和/或由至少两种上文提到的醇组分制成的共聚酯；特别优选的共聚酯是聚对苯二甲酸(乙二醇/丁
‑
1,4
‑
二醇)酯。
[0032]
优选用作组分的聚对苯二甲酸亚烷基酯优选具有大约0.4至1.5 dl/g，优选0.5至1.3 dl/g的特性粘度，在每种情况下在25℃下在苯酚/邻二氯苯（1:1重量份）中测得。
[0033]
在本发明的特别优选的实施方案中，至少一种聚碳酸酯或共聚碳酸酯与至少一种对苯二甲酸的缩聚物或共缩聚物的共混物是至少一种聚碳酸酯或共聚碳酸酯与聚
‑
或共聚对苯二甲酸丁二醇酯或二醇改性的聚
‑
或共聚环己烷二甲醇对苯二甲酸酯的共混物。聚碳酸酯或共聚碳酸酯与聚
‑
或共聚对苯二甲酸丁二醇酯或二醇改性的聚
‑
或共聚环己烷二甲醇对苯二甲酸酯的这种共混物可优选是包含1重量%至90重量%的聚碳酸酯或共聚碳酸酯和99重量%至10重量%的聚
‑
或共聚对苯二甲酸丁二醇酯或二醇改性的聚
‑
或共聚环己烷二甲醇对苯二甲酸酯，优选包含1重量%至90重量%的聚碳酸酯和99重量%至10重量%的聚对苯二甲酸丁二醇酯或二醇改性的聚环己烷二甲醇对苯二甲酸酯的共混物，其中比例合计为100重量%。聚碳酸酯或共聚碳酸酯与聚
‑
或共聚对苯二甲酸丁二醇酯或二醇改性的聚
‑
或共聚环己烷二甲醇对苯二甲酸酯的这种共混物可特别优选是包含20重量%至85重量%的聚碳酸酯或共聚碳酸酯和80重量%至15重量%的聚
‑
或共聚对苯二甲酸丁二醇酯或二醇改性的聚
‑
或共聚环己烷二甲醇对苯二甲酸酯，优选包含20重量%至85重量%的聚碳酸酯和80重量%至15重量%的聚对苯二甲酸丁二醇酯或二醇改性的聚环己烷二甲醇对苯二甲酸酯的共混物，
其中比例合计为100重量%。聚碳酸酯或共聚碳酸酯与聚
‑
或共聚对苯二甲酸丁二醇酯或二醇改性的聚
‑
或共聚环己烷二甲醇对苯二甲酸酯的这种共混物可非常特别优选是包含35重量%至80重量%的聚碳酸酯或共聚碳酸酯和65重量%至20重量%的聚
‑
或共聚对苯二甲酸丁二醇酯或二醇改性的聚
‑
或共聚环己烷二甲醇对苯二甲酸酯，优选包含35重量%至80重量%的聚碳酸酯和65重量%至20重量%的聚对苯二甲酸丁二醇酯或二醇改性的聚环己烷二甲醇对苯二甲酸酯的共混物，其中比例合计为100重量%。在非常特别优选的实施方案中，可以是上文提到组成的聚碳酸酯和二醇改性的聚环己烷二甲醇对苯二甲酸酯的共混物。
[0034]
合适的聚碳酸酯或共聚碳酸酯在优选实施方案中特别是芳族聚碳酸酯或共聚碳酸酯。
[0035]
聚碳酸酯或共聚碳酸酯可以已知方式是线性或支化的。
[0036]
这些聚碳酸酯可由二酚、碳酸衍生物、任选链终止剂和任选支化剂以已知方式制备。在大约最近40年间在许多专利文献中公开了制备聚碳酸酯的细节。在此仅举例参考schnell, "chemistry and physics of polycarbonates", polymer reviews, 第9卷, interscience publishers, new york, london, sydney 1964，参考d. freitag, u. grigo, p.r. m
ü
ller, h. nouvertn
é
, bayer ag, "polycarbonates", encyclopedia of polymer science and engineering, 第11卷, 第2版, 1988, 第648
‑
718页，和最后参考dres. u. grigo, k. kirchner和p.r. m
ü
ller, "polycarbonate", becker/braun, kunststoff
‑
handbuch, 第3/1卷, polycarbonate, polyacetale, polyester, celluloseester, carl hanser verlag m
ü
nchen, wien 1992, 第117
‑
299页。
[0037]
合适的二酚可以是例如通式(i)的二羟基芳基化合物其中z是具有6至34个碳原子的芳族基团，其可含有一个或多个任选取代的芳环和脂族或脂环族基团或烷基芳基或杂原子作为桥连元素。
[0038]
合适的二羟基芳基化合物的实例包括：二羟基苯、二羟基联苯、双(羟苯基)链烷、双(羟苯基)环烷、双(羟苯基)芳族化合物、双(羟苯基)醚、双(羟苯基)酮、双(羟苯基)硫醚、双(羟苯基)砜、双(羟苯基)亚砜、1,1'
‑
双(羟苯基)二异丙基苯和它们的在环上烷基化和在环上卤化的化合物。
[0039]
例如在de
‑
a 3 832 396、fr
‑
a 1 561 518、h. schnell, chemistry and physics of polycarbonates, interscience publishers, new york 1964, 第28页及其后；第102页及其后和d.g. legrand, j.t. bendler, handbook of polycarbonate science and technology, marcel dekker new york 2000, 第72页及其后中描述了这些和另外合适的其它二羟基芳基化合物。
[0040]
优选的二羟基芳基化合物是例如间苯二酚、4,4'
‑
二羟基联苯、双(4
‑
羟苯基)甲烷、双(3,5
‑
二甲基
‑4‑
羟苯基)甲烷、双(4
‑
羟苯基)二苯甲烷、1,1
‑
双(4
‑
羟苯基)
‑1‑
苯基乙烷、1,1
‑
双(4
‑
羟苯基)
‑1‑
(1
‑
萘基)乙烷、1,1
‑
双(4
‑
羟苯基)
‑1‑
(2
‑
萘基)乙烷、2,2
‑
双(4
‑
羟苯基)丙烷、2,2
‑
双(3
‑
甲基
‑4‑
羟苯基)丙烷、2,2
‑
双(3,5
‑
二甲基
‑4‑
羟苯基)丙烷、2,2
‑
双(4
‑
羟苯基)
‑1‑
苯基丙烷、2,2
‑
双(4
‑
羟苯基)六氟丙烷、2,4
‑
双(4
‑
羟苯基)
‑2‑
甲基丁烷、2,4
‑
双(3,5
‑
二甲基
‑4‑
羟苯基)
‑2‑
甲基丁烷、1,1
‑
双(4
‑
羟苯基)环己烷、1,1
‑
双(3,5
‑
二甲基
‑4‑
羟苯基)环己烷、1,1
‑
双(4
‑
羟苯基)
‑4‑
甲基环己烷、1,3
‑
双[2
‑
(4
‑
羟苯基)
‑2‑
丙基]
苯、1,1'
‑
双(4
‑
羟苯基)
‑3‑
二异丙基苯、1,1'
‑
双(4
‑
羟苯基)
‑4‑
二异丙基苯、1,3
‑
双[2
‑
(3,5
‑
二甲基
‑4‑
羟苯基)
‑2‑
丙基]苯、双(4
‑
羟苯基)醚、双(4
‑
羟苯基)硫醚、双(4
‑
羟苯基)砜、双(3,5
‑
二甲基
‑4‑
羟苯基)砜和2,2',3,3'
‑
四氢
‑
3,3,3',3'
‑
四甲基
‑
1,1'
‑
螺双[1h
‑
茚]
‑
5,5'
‑
二醇或式(ia)的二羟基二苯基环烷其中r1和r2彼此独立地为氢、卤素，优选氯或溴，c1‑
c8‑
烷基、c5‑
c6‑
环烷基、c6‑
c
10
‑
芳基，优选苯基，和c7‑
c
12
‑
芳烷基，优选苯基
‑
c1‑
c4‑
烷基，尤其是苄基，m是4至7，优选4或5的整数，r3和r4对于各x可独立地选择并彼此独立地为氢或c1‑
c6‑
烷基，且x是指碳，条件是对于至少一个x原子，r3和r4同时是烷基。优选地，在式(ia)中，对于一个或两个x原子，尤其是仅对于一个x原子，r3和r4同时是烷基。
[0041]
用于式(ia)中的基团r3和r4的优选烷基是甲基。在二苯基取代的碳原子(c
‑
1)的α位置的x原子优选没有被二烷基取代；相反，在c
‑
1的β位置优选的是烷基二取代。
[0042]
特别优选的式(ia)的二羟基二苯基环烷是在脂环族基团中具有5和6个环碳原子x的那些（在式(ia)中m = 4或5），例如式(ia
‑
1)至(ia
‑
3)的二酚，3)的二酚，
非常特别优选的式(ia)的二羟基二苯基环烷是1,1
‑
双(4
‑
羟苯基)
‑
3,3,5
‑
三甲基环己烷（式(ia
‑
1)，其中r1和r2同时是h）。
[0043]
这样的聚碳酸酯可根据ep
‑
a 359 953由式(ia)的二羟基二苯基环烷制备。
[0044]
特别优选的二羟基芳基化合物是间苯二酚、4,4'
‑
二羟基联苯、双(4
‑
羟苯基)二苯甲烷、1,1
‑
双(4
‑
羟苯基)
‑1‑
苯基乙烷、双(4
‑
羟苯基)
‑1‑
(1
‑
萘基)乙烷、双(4
‑
羟苯基)
‑1‑
(2
‑
萘基)乙烷、2,2
‑
双(4
‑
羟苯基)丙烷、2,2
‑
双(3,5
‑
二甲基
‑4‑
羟苯基)丙烷、1,1
‑
双(4
‑
羟苯基)环己烷、1,1
‑
双(3,5
‑
二甲基
‑4‑
羟苯基)环己烷、1,1
‑
双(4
‑
羟苯基)
‑
3,3,5
‑
三甲基环己烷、1,1'
‑
双(4
‑
羟苯基)
‑3‑
二异丙基苯和1,1'
‑
双(4
‑
羟苯基)
‑4‑
二异丙基苯。
[0045]
非常特别优选的二羟基芳基化合物是4,4'
‑
二羟基二苯基和2,2
‑
双(4
‑
羟苯基)丙烷。
[0046]
既可以使用一种二羟基芳基化合物形成均聚碳酸酯，也可以使用不同的二羟基芳基化合物形成共聚碳酸酯。既可以使用一种式(i)或(ia)的二羟基芳基化合物形成均聚碳酸酯，也可以使用多种式(i)和/或(ia)的二羟基芳基化合物形成共聚碳酸酯。在此，各种二羟基芳基化合物既可以无规、也可以嵌段方式互相连接。在由式(i)和(ia)的二羟基芳基化合物组成的共聚碳酸酯的情况下，式(ia)的二羟基芳基化合物与任选可共同使用的式(i)的其它二羟基芳基化合物的摩尔比优选在99摩尔%的(ia) : 1摩尔%的(i)至2摩尔%的(ia) : 98摩尔%的(i)之间，优选在99摩尔%的(ia) : 1摩尔%的(i)至10摩尔%的(ia) : 90摩尔%的(i)之间，尤其在99摩尔%的(ia) : 1摩尔%的(i)至30摩尔%的(ia) : 70摩尔%的(i)之间。
[0047]
可使用式(ia)和(i)的二羟基芳基化合物1,1
‑
双(4
‑
羟苯基)
‑
3,3,5
‑
三甲基环己烷和2,2
‑
双(4
‑
羟苯基)丙烷制备非常特别优选的共聚碳酸酯。
[0048]
合适的碳酸衍生物可以是例如通式(ii)的碳酸二芳基酯其中r、r'和r"相同或不同并彼此独立地为氢、直链或支化c1‑
c
34
‑
烷基、c7‑
c
34
‑
烷基芳基或c6‑
c
34
‑
芳基，r也可为
‑
coo
‑
r'''，其中r'''是氢、直链或支化c1‑
c
34
‑
烷基、c7‑
c
34
‑
烷基芳基或c6‑
c
34
‑
芳基。
[0049]
优选的碳酸二芳基酯是例如碳酸二苯酯、碳酸甲基苯基
‑
苯基酯和碳酸二(甲基苯
基)酯、碳酸4
‑
乙基苯基
‑
苯基酯、碳酸二(4
‑
乙基苯基)酯、碳酸4
‑
正丙基苯基
‑
苯基酯、碳酸二(4
‑
正丙基苯基)酯、碳酸4
‑
异丙基苯基
‑
苯基酯、碳酸二(4
‑
异丙基苯基)酯、碳酸4
‑
正丁基苯基
‑
苯基酯、碳酸二(4
‑
正丁基苯基)酯、碳酸4
‑
异丁基苯基
‑
苯基酯、碳酸二(4
‑
异丁基苯基)酯、碳酸4
‑
叔丁基苯基
‑
苯基酯、碳酸二(4
‑
叔丁基苯基)酯、碳酸4
‑
正戊基苯基
‑
苯基酯、碳酸二(4
‑
正戊基苯基)酯、碳酸4
‑
正己基苯基
‑
苯基酯、碳酸二(4
‑
正己基苯基)酯、碳酸4
‑
异辛基苯基
‑
苯基酯、碳酸二(4
‑
异辛基苯基)酯、碳酸4
‑
正壬基苯基
‑
苯基酯、碳酸二(4
‑
正壬基苯基)酯、碳酸4
‑
环己基苯基
‑
苯基酯、碳酸二(4
‑
环己基苯基)酯、碳酸4
‑
(1
‑
甲基
‑1‑
苯基乙基)苯基
‑
苯基酯、碳酸二[4
‑
(1
‑
甲基
‑1‑
苯基乙基)苯基]酯、碳酸联苯
‑4‑
基
‑
苯基酯、碳酸二(联苯
‑4‑
基)酯、碳酸4
‑
(1
‑
萘基)苯基
‑
苯基酯、碳酸4
‑
(2
‑
萘基)苯基
‑
苯基酯、碳酸二[4
‑
(1
‑
萘基)苯基]酯、碳酸二[4
‑
(2
‑
萘基)苯基]酯、碳酸4
‑
苯氧基苯基
‑
苯基酯、碳酸二(4
‑
苯氧基
‑
苯基)酯、碳酸3
‑
十五烷基苯基
‑
苯基酯、碳酸二(3
‑
十五烷基苯基)酯、碳酸4
‑
三苯甲基苯基
‑
苯基酯、碳酸二(4
‑
三苯甲基苯基)酯、碳酸(水杨酸甲酯)苯基酯、碳酸二(水杨酸甲酯)酯、碳酸(水杨酸乙酯)苯基酯、碳酸二(水杨酸乙酯)酯、碳酸(水杨酸正丙酯)苯基酯、碳酸二(水杨酸正丙酯)酯、碳酸(水杨酸异丙酯)苯基酯、碳酸二(水杨酸异丙酯)酯、碳酸(水杨酸正丁酯)苯基酯、碳酸二(水杨酸正丁酯)酯、碳酸(水杨酸异丁酯)苯基酯、碳酸二(水杨酸异丁酯)酯、碳酸(水杨酸叔丁酯)苯基酯、碳酸二(水杨酸叔丁酯)酯、碳酸二(水杨酸苯酯)酯和碳酸二(水杨酸苄酯)酯。
[0050]
特别优选的二芳基化合物是碳酸二苯酯、碳酸4
‑
叔丁基苯基
‑
苯基酯、碳酸二(4
‑
叔丁基苯基)酯、碳酸联苯
‑4‑
基
‑
苯基酯、碳酸二(联苯
‑4‑
基)酯、碳酸4
‑
(1
‑
甲基
‑1‑
苯基乙基)苯基
‑
苯基酯、碳酸二[4
‑
(1
‑
甲基
‑1‑
苯基乙基)苯基]酯和碳酸二(水杨酸甲酯)酯。非常特别优选碳酸二苯酯。
[0051]
既可以使用一种碳酸二芳基酯，也可以使用不同的碳酸二芳基酯。
[0052]
为了控制或改变端基，另外可以使用例如一种或多种没有用于制备所用一种或多种碳酸二芳基酯的单羟基芳基化合物作为链终止剂。这些可以是通式(iii)的那些其中r
a
是直链或支化c1‑
c
34
‑
烷基、c7‑
c
34
‑
烷基芳基、c6‑
c
34
‑
芳基或
‑
coo
‑
r
d
，其中r
d
是氢、直链或支化c1‑
c
34
‑
烷基、c7‑
c
34
‑
烷基芳基或c6‑
c
34
‑
芳基，且r
b
、r
c
相同或不同并彼此独立地为氢、直链或支化c1‑
c
34
‑
烷基、c7‑
c
34
‑
烷基芳基或c6‑
c
34
‑
芳基。
[0053]
这样的单羟基芳基化合物是例如1
‑
、2
‑
或3
‑
甲基苯酚、2,4
‑
二甲基苯酚、4
‑
乙基苯酚、4
‑
正丙基苯酚、4
‑
异丙基苯酚、4
‑
正丁基苯酚、4
‑
异丁基苯酚、4
‑
叔丁基苯酚、4
‑
正戊基苯酚、4
‑
正己基苯酚、4
‑
异辛基苯酚、4
‑
正壬基苯酚、3
‑
十五烷基苯酚、4
‑
环己基苯酚、4
‑
(1
‑
甲基
‑1‑
苯基乙基)苯酚、4
‑
苯基苯酚、4
‑
苯氧基苯酚、4
‑
(1
‑
萘基)苯酚、4
‑
(2
‑
萘基)苯酚、4
‑
三苯甲基苯酚、水杨酸甲酯、水杨酸乙酯、水杨酸正丙酯、水杨酸异丙酯、水杨酸正丁酯、水杨酸异丁酯、水杨酸叔丁酯、水杨酸苯酯和水杨酸苄酯。
organischen chemie”, 第e20卷“makromolekulare stoffe”, georg thieme verlag, stuttgart, new york 1987, 第1587
‑
1593页或justus liebigs annalen der chemie, 562, 第75至136页）。
[0067]
具体实例包括：脂族二异氰酸酯，如己二异氰酸酯，脂环族二异氰酸酯，如异佛尔酮二异氰酸酯、环己烷1,4
‑
二异氰酸酯、1
‑
甲基环己烷2,4
‑
二异氰酸酯和1
‑
甲基环己烷2,6
‑
二异氰酸酯和相应的异构体混合物、二环己基甲烷4,4'
‑
二异氰酸酯、二环己基甲烷2,4'
‑
二异氰酸酯和二环己基甲烷2,2'
‑
二异氰酸酯和相应的异构体混合物，芳族二异氰酸酯，如甲苯2,4
‑
二异氰酸酯、甲苯2,4
‑
二异氰酸酯和甲苯2,6
‑
二异氰酸酯的混合物、二苯甲烷4,4'
‑
二异氰酸酯、二苯甲烷2,4'
‑
二异氰酸酯和二苯甲烷2,2'
‑
二异氰酸酯、二苯甲烷2,4'
‑
二异氰酸酯和二苯甲烷4,4'
‑
二异氰酸酯的混合物、氨基甲酸酯改性的液体二苯甲烷4,4'
‑
二异氰酸酯和二苯甲烷2,4'
‑
二异氰酸酯、4,4'
‑
二异氰酸根合
‑
1,2
‑
二苯乙烷和萘1,5
‑
二异氰酸酯。优选使用1,6
‑
己二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷4,4'
‑
二异氰酸酯、具有> 96重量%的二苯甲烷4,4'
‑
二异氰酸酯含量的二苯甲烷二异氰酸酯异构体混合物，尤其是二苯甲烷4,4'
‑
二异氰酸酯和萘1,5
‑
二异氰酸酯。这些二异氰酸酯可单独使用或以与彼此的混合物的形式使用。它们也可与（基于二异氰酸酯的总量计算）最多15重量%的多异氰酸酯，例如三苯甲烷4,4',4''
‑
三异氰酸酯或多苯基多亚甲基多异氰酸酯一起使用。特别优选的有机二异氰酸酯是例如二苯甲烷4,4'
‑
二异氰酸酯、氢化二苯甲烷4,4'
‑
二异氰酸酯、甲苯2,4
‑
二异氰酸酯和己二异氰酸酯。
[0068]
优选的具有60至500 g/mol的分子量的短链二醇优选是具有2至14个碳原子的脂族二醇，例如乙二醇、丙
‑
1,2
‑
二醇、丙
‑
1,3
‑
二醇、丁
‑
1,4
‑
二醇、丁
‑
2,3
‑
二醇、戊
‑
1,5
‑
二醇、己
‑
1,6
‑
二醇、二乙二醇和二丙二醇。但是，对苯二甲酸与具有2至4个碳原子的二醇的二酯，例如双(乙二醇)对苯二甲酸酯或双(丁
‑
1,4
‑
二醇)对苯二甲酸酯，氢醌的羟亚烷基醚，例如1,4
‑
二(β
‑
羟乙基)氢醌，乙氧基化双酚，例如1,4
‑
二(β
‑
羟乙基)双酚a，(环)脂族二胺，如异佛尔酮二胺、乙二胺、丙
‑
1,2
‑
二胺、丙
‑
1,3
‑
二胺、n
‑
甲基丙
‑
1,3
‑
二胺、n,n'
‑
二甲基乙二胺和芳族二胺，如甲苯
‑
2,4
‑
二胺、甲苯
‑
2,6
‑
二胺、3,5
‑
二乙基甲苯
‑
2,4
‑
二胺或3,5
‑
二乙基甲苯
‑
2,6
‑
二胺或伯单
‑
、二
‑
、三
‑
或四烷基取代的4,4'
‑
二氨基二苯甲烷也合适。特别优选使用乙二醇、丙
‑
1,2
‑
二醇、丙
‑
1,3
‑
二醇、丁
‑
1,4
‑
二醇、己
‑
1,6
‑
二醇、乙二醇、二乙二醇、1,4
‑
二(β
‑
羟乙基)氢醌或1,4
‑
二(β
‑
羟乙基)双酚a。也可以使用上文提到的化合物的混合物。此外，也可以加入较少量的三醇。
[0069]
具有≥ 500和≤ 5000的数均分子量的具有2至3个羟基、氨基、硫醇基或羧基的长链化合物，优选具有2个羟基、氨基、硫醇基或羧基的化合物，更优选二醇可分成两大类：聚醚二醇和聚酯二醇。聚醚二醇基于例如聚四氢呋喃、聚环氧乙烷和聚环氧丙烷及其混合物。聚酯二醇通常基于己二酸酯，例如丁
‑
1,4
‑
二醇己二酸酯和己
‑
1,6
‑
二醇己二酸酯和己内酯。共缩合物同样有可能。
[0070]
在tpu的制备中，可以使用本领域中常规和已知的催化剂。这些可以是叔胺，例如三乙胺、二甲基环己基胺、n
‑
甲基吗啉、n,n'
‑
二甲基哌嗪、2
‑
(二甲基氨基乙氧基)乙醇、二氮杂双环[2.2.2]辛烷等，以及特别是有机金属化合物，如钛酸酯、铁化合物或锡化合物，如二乙酸锡、二辛酸锡、二月桂酸锡，或脂族羧酸的二烷基锡盐，例如二乙酸二丁基锡或二月桂酸二丁基锡等。优选催化剂是有机金属化合物，尤其是钛酸酯、铁化合物和锡化合物。tpu
中的催化剂总量可通常为基于tpu的总量计大约0重量%至5重量%，优选0重量%至2重量%。
[0071]
此外，tpu可含有基于tpu的总量计最多20重量%的辅助剂和添加剂。典型的辅助剂和添加剂是颜料、染料、阻燃剂、抗老化和风化影响的稳定剂、增塑剂、润滑剂和脱模剂、抑真菌和抑细菌物质和填料，及其混合物。
[0072]
附加添加剂的实例是润滑剂，如脂肪酸酯、其金属皂、脂肪酸酰胺、脂肪酸酯酰胺和硅酮化合物、防粘连剂、抑制剂、抗水解、光、热和变色的稳定剂、阻燃剂、染料、颜料、无机和/或有机填料，例如聚碳酸酯，和增塑剂和增强剂。增强剂特别是纤维增强材料，例如可根据现有技术制造并也已施加上浆剂的无机纤维。关于所提到的辅助剂和添加剂的进一步细节可见于专题文献，例如j. h. saunders和k. c. frisch的专著“high polymers”, 第xvi卷, polyurethane, 第1和2部分, interscience publishers 1962和1964, r. g
ä
chter和h. m
ü
ller所著的“taschenbuch f
ü
r kunststoff
‑
additive
”ꢀ
(hanser verlag m
ü
nchen 1990)或de
‑
a 29 01 774。
[0073]
对于本发明的泡沫层b)的制造，将发泡剂添加到tpu中，优选在加热时消去co2并因此形成泡沫层的发泡剂。合适的发泡剂是碳酸氢盐，例如碳酸氢钙、碳酸氢钾和/或碳酸氢钠，和/或柠檬酸盐，例如柠檬酸钠、柠檬酸钾、柠檬酸钙、柠檬酸镁。
[0074]
对于泡沫层b)的制造，颗粒状tpu通常以含发泡剂的母料形式混合。这种混合物然后在挤出机中压缩、熔融和均化。挤出机中的熔体温度高于发泡剂的分解温度并消去co2，所述co2大部分在现有压力下溶解在熔体中。将熔体导过挤出工具，其也被称为模头。离开模头时的压降导致溶解在熔体中的co2释放，并产生精细分布的气泡。借助通过平膜或吹塑膜法的进一步加工，可以加工这种发泡的熔体网（schmelzefahne）以产生发泡膜。
[0075]
在这两种方法中，都可以共挤含有或不含发泡剂的含有至少一种热塑性塑料，优选tpu的附加层。
[0076]
合适的热塑性聚氨酯在市面上有售，例如以desmopan
tm
、elastollan tm
、pellethane tm
、estane tm
、morthane tm
或texin tm
商品名。
[0077]
在本发明的一个实施方案中，该层压件包括一个或多个包含至少一种tpu的附加层c)，所述一个或多个附加层c)的总层厚度为≥ 5
ꢀµ
m至≤ 150
ꢀµ
m，优选≥ 10
ꢀµ
m至≤ 120
ꢀµ
m，更优选≥ 15
ꢀµ
m至≤ 110
ꢀµ
m，并且其中布置所述一个或多个附加层c)以使这些层形成直接序列a) c) b)或a) b) c)。特别优选使用膜形式的层c)。
[0078]
在本发明的一个优选实施方案中，以使所述至少一个元件和/或功能单元(a)至少部分被所述一个或多个附加层c)覆盖，即这些层形成直接序列a) c) b)的方式布置一个或多个含有至少一种tpu的附加层c)，所述一个或多个附加层c)的总层厚度为≥ 5
ꢀµ
m至≤ 150
ꢀµ
m，优选≥ 10
ꢀµ
m至≤ 120
ꢀµ
m，更优选≥ 15
ꢀµ
m至 ≤ 110
ꢀµ
m。
[0079]
为避免重复，上述tpu的上述实施方案和优选范围也适用于所述一个或多个附加层c)。
[0080]
在另一个实施方案中，该层压件包括一个或多个包含至少一种tpu的附加层d)，所述一个或多个层d)的总层厚度为≥ 5
ꢀµ
m至≤ 150
ꢀµ
m，优选≥ 10
ꢀµ
m至≤ 120
ꢀµ
m，更优选≥ 15
ꢀµ
m至≤ 110
ꢀµ
m，并且其中以使层b)始终在所述至少一个附加层d)和所述至少一个附加层c)之间的形式将所述一个或多个附加层d)布置在层压件中，这些层优选以直接序列a) c) b) d)或a) d) b) c)布置。
[0081]
在本发明的另一实施方案中，所述一个或多个层d)可以单层或多层膜的形式使用。
[0082]
在另一个实施方案中，所述一个或多个附加层c)的tpu和/或所述一个或多个附加层d)的tpu在每种情况下具有根据din iso 7619
‑
1 ≥ 60肖氏a至根据din iso 7619
‑
1 ≤ 60肖氏d，优选根据din iso 7619
‑
1 ≥ 70肖氏a至根据din iso 7619
‑
1 ≤ 95肖氏a，最优选根据din iso 7619
‑
1 ≥ 80肖氏a至根据din iso 7619
‑
1 ≤ 95肖氏a的硬度。
[0083]
层c)的所述至少一种tpu可与层d)的所述至少一种tpu相同或不同；优选地，层c)和层d)的所述至少一种tpu相同。
[0084]
为避免重复，上述热塑性塑料，尤其是上述tpu的上述实施方案和优选范围也适用于所述一个或多个层d)。
[0085]
在本发明的一个实施方案中，所述至少一个层b)和所述一个或多个层c)以多层膜b) c)，优选多层共挤膜b) c)的形式包含在层压件中。
[0086]
在另一实施方案中，所述至少一个层b)、所述一个或多个层c)和所述一个或多个层d)以多层膜c) b) d)的形式包含在层压件中，其中所述一个或多个层c)和d)包围所述至少一个层b)，优选以多层共挤膜c) b) d)的形式。
[0087]
根据本发明可用于所述一个或多个层c)和/或所述一个或多个层d)的热塑性聚氨酯可通过所谓的挤出机法，例如在多轴挤出机中，或通过所谓的带式法来连续制造。上述tpu，任选与上述辅助剂和添加剂一起，可同时计量加入，即在一步法中，或相继计量加入，即通过预聚物法。特别优选的是预聚物法。预聚物在此既可以分批最初装载，也可以在挤出机的一个部分中或在单独的上游预聚物单元，例如静态混合反应器，例如sulzer混合器中连续制备。层c)和d)可包含相同或不同的上述那些的tpu组分；这些tpu组分优选相同。
[0088]
本发明的层压件的本发明的tpu层c)和/或d)可通过在熔融挤出机中熔融本发明的tpu颗粒并经模头挤出以产生厚度为≥ 5
ꢀµ
m至≤ 150
ꢀµ
m，优选≥ 10
ꢀµ
m至≤ 120
ꢀµ
m，更优选≥ 15
ꢀµ
m至≤ 110
ꢀµ
m的膜而制成。
[0089]
层b)、c)和/或d)可通过本领域技术人员已知的熔体挤出法、吹塑挤塑法和/或流延挤出法方法来制造。为此，各层的相应的上述tpu颗粒在熔融挤出机中熔融并经模头挤出以产生适当层厚度的膜。
[0090]
在本发明的层压件中，层b)、任选c)和任选d)在层压前可具有≥ 100至≤ 1200
ꢀµ
m，优选≥ 300至≤ 800
ꢀµ
m，更优选≥ 350至≤ 550
ꢀµ
m的总层厚度。特别地，可选择层b)的厚度以使所述层b)完全包封元件和/或功能单元(a)。优选地，在层压操作后的层压件具有至少一个，优选两个下列性质：a. 层压后的厚度在≥ 80至≤ 3000
ꢀµ
m，优选≥ 200至≤ 1500
ꢀµ
m，更优选≥ 350至≤ 1000
ꢀµ
m，最优选≥ 400至≤ 800
ꢀµ
m的范围内；b. 在层压件的总长度上，层压件中的最薄点与层压件中的最厚点的厚度差优选在1至150
ꢀµ
m的范围内，更优选在2至100
ꢀµ
m的范围内，尤其优选在5至80
ꢀµ
m，最优选10至70
ꢀµ
m的范围内；c. 在层压件的总宽度上，层压件中的最薄点与层压件中的最厚点的厚度差优选在1至150
ꢀµ
m的范围内，更优选在2至100
ꢀµ
m的范围内，尤其优选在5至80
ꢀµ
m，最优选10至70
ꢀµ
m的范围内。
[0091]
特别地，可选择层b)的厚度以使层b)尤其在不与层a)接触的面上包围元件和/或功能单元(a)。特别地，可选择层b)的厚度以使层b)在两个空间方向上的所有面上包围元件和/或功能单元(a)。
[0092]
在该层压件的一个优选配置中，在元件或功能单元(a)上方的所述一个层或所述多个层是透明的。这特别如下实现：在层的层压中，特别优选以使泡沫崩解并产生透明结构的强度将泡沫层压到元件和/或功能单元(a)上。以这种方式，可以透过其泡沫已崩解的原始泡沫层看见元件或功能单元(a)的表面结构。
[0093]
层b)、c)和/或d)中的所述至少一种tpu优选相同。
[0094]
该层压件可包含一个或多个热塑性和/或热固性塑料，优选热塑性塑料的附加层e)。关于热塑性和/或热固性塑料，参考对层a)提到的材料、实施方案和优选范围。
[0095]
这些附加层e)可布置在本发明的上述层压件的两个面上。以下层序列是可能的：
[0096]
本发明的另一主题是制造本发明的层压件的方法，其包括步骤：i) 提供层a)，其含有至少一种热塑性和/或热固性塑料，优选热塑性塑料，ii) 将至少一个元件和/或功能单元(a)安置在层a)的表面上，iii) 以使所述至少一个元件和/或功能单元(a)的至少一些区域被所述至少一个层b)包围或完全被所述至少一个层b)包封，优选被完全包封的方式安置至少一个层b)，其含有至少一种热塑性聚氨酯并至少在一些区域中被设计为泡沫层，iv) 在≥ 80℃至≤ 220℃，优选≥ 100℃至≤ 200℃，最优选≥ 110℃至≤ 190℃的温度和≥ 2 n/cm
²
至≤ 400 n/cm
²
，优选≥ 5 n/cm
²
至≤ 350 n/cm
²
，最优选≥ 10 n/cm
²
至≤ 300 n/cm
²
的压力下层压来自步骤i)至iii)的层。
[0097]
在本发明的方法的第一实施方案中，以在步骤iii)之前或在步骤iii)之后将所述一个或多个附加层c)铺设到层序列表面上的方式安置一个或多个附加层c)，其含有至少一种热塑性聚氨酯，所述一个或多个层c)的总层厚度为≥ 5
ꢀµ
m至≤ 150
ꢀµ
m，优选≥ 10
ꢀµ
m至≤ 120
ꢀµ
m，更优选≥ 15
ꢀµ
m至≤ 110
ꢀµ
m，这些层优选以直接序列a) b) c)或a) c) b)
布置。
[0098]
在第一实施方案的一个优选实施方案中，层b)和c)以双层膜的形式使用。
[0099]
在本发明的方法的第二实施方案中，除附加层c)外，还可以层b)始终在所述一个或多个附加层d)和所述一个或多个附加层c)之间的方式安置一个或多个附加层d)，其含有至少一种热塑性聚氨酯，总层厚度为≥ 5
ꢀµ
m至≤ 150
ꢀµ
m，优选≥ 10
ꢀµ
m至 ≤ 120
ꢀµ
m，更优选≥ 15
ꢀµ
m至≤ 110
ꢀµ
m，这些层优选以直接序列a) c) b) d)或a) d) b) c)布置。
[0100]
在第二实施方案的一个优选实施方案中，层b)、c)和d)以多层膜的形式使用，其中层b)构成这种多层膜的中间层，这种多层膜优选具有序列c) b) d)或d) b) c)。
[0101]
在本发明的方法的另一个实施方案中，可以将所述一个或多个附加层e)铺设在来自步骤i)和/或iii)的相应层的至少一部分表面上的方式，在步骤i)之前和/或在步骤iii)之后安置一个或多个含有至少一种热塑性和/或热固性塑料，优选热塑性塑料的附加层e)。附加层e)也可包含在上述第一和/或第二实施方案及其优选实施方案中。
[0102]
关于各层a)、b)、c)、d)和/或e)，参考上述材料、实施方案和布置。
[0103]
本发明的层压件可用于各种应用，例如安全文件，尤其是身份证、芯片卡，也称为智能卡。此外，本发明的层压件可用于日常使用的电子产品。这些是例如带有敏感的电子元件的薄的扁平结构，例如包含内置的近场通讯（nfc）模块的标签，特别薄和柔性的移动电话、智能手表、柔性显示器、柔性太阳能模块、柔性电池组。
[0104]
本发明的另一主题因此是安全文件、芯片卡、智能电话、平板电脑、智能电话的显示器和/或平板电脑的显示器，其包括至少一个本发明的层压件。
实施例
[0105]
实施例1: 层序列c)b)c)的热塑性多层泡沫膜的制造通过吹塑膜法制造具有600
ꢀµ
m厚度的多层热塑性聚氨酯膜。该膜由三个层组成：各由100
ꢀµ
m的致密热塑性聚氨酯组成的两个外层c)、和由发泡热塑性聚氨酯组成的400
ꢀµ
m厚的中间层b)。所用热塑性聚氨酯是基于聚四氢呋喃（分子量2000）、二苯甲烷4,4'
‑
二异氰酸酯和丁
‑
1,4
‑
二醇作为扩链剂的tpu，其具有根据din iso 7619
‑
1测得的87的肖氏a硬度，对应于根据din iso 7619
‑
1测得的36的肖氏d硬度，根据din en iso 1183
‑
1a测得的1.12 g/cm
³
的密度和在190℃/21.6 kg下测得的30 g/10 min的熔体流动指数（mfi）（din iso 1133）。为了中间层的发泡，将5重量%的来自clariant公司的hydrocerol
tm cf20添加到tpu中，其在挤出机中的膜加热过程中释放co2并因此使tpu在离开模头时发泡。这种泡沫层具有600
ꢀµ
m的厚度。
[0106]
实施例2: 用于本发明的层压件的膜堆叠体的制造图1显示实施例2的膜堆叠体的层序列的示意图。在厚度为100
ꢀµ
m的makrolon
tm 3108聚碳酸酯的膜(在图1中标为a))上，以30 mm的距离安置三个耐高温塑料元件，其厚度各为100
ꢀµ
m(在图1中标为(a
‑
3))、200
ꢀµ
m(在图1中标为(a
‑
2))和300
ꢀµ
m(在图1中标为(a
‑
1))。200
ꢀµ
m厚的塑料元件a
‑
2在此可由两层100
ꢀµ
m厚的塑料元件a
‑
1组成；相应地，塑料元件a
‑
1也可由三层塑料元件a
‑
1组成。
[0107]
将来自实施例1的泡沫膜(在图1中标为b))安置在带有元件a
‑
1、a
‑
2和a
‑
3的这种聚碳酸酯膜上方。
[0108]
将另一厚度为100
ꢀµ
m的makrolon
tm 3108聚碳酸酯的膜(在图1中标为a))安置在泡沫膜上方。
[0109]
实施例3: 层压件的制造来自实施例2的膜堆叠体在b
ü
rkle公司的层压机上用以下参数层压：将压机预热到175℃在50 n/cm
²
的压力下压制3分钟将压机冷却到38℃并打开压机。
[0110]
该层压件表现出所有高度（100
ꢀµ
m、200
ꢀµ
m和300
ꢀµ
m）的元件的均匀嵌入，在流动状况（flie
ß
verlauf）中没有瑕疵，或当它们由多个塑料组件组成时，在元件a
‑
1和a
‑
2的组合物中没有瑕疵。在元件a
‑
1和a
‑
2的正上方，泡沫更显著地压缩。该层压件的表面平坦，其中“平坦”意味着可测量0.1
ꢀµ
m作为最小测量单位的测微螺旋无法测得厚度差。在图2中，v是指压缩泡沫。
[0111]
对比例4: 根据实施例2制造膜堆叠体，但是将根据实施例1的膜(图1的层b))替换为通过吹膜挤出制成的厚度640
ꢀµ
m的热塑性聚氨酯膜。所用热塑性聚氨酯是基于聚四氢呋喃（分子量2000 g/mol）、二苯甲烷4,4'
‑
二异氰酸酯和丁
‑
1,4
‑
二醇作为扩链剂的tpu，其具有根据din iso 7619
‑
1测得的87的肖氏a硬度，对应于根据din iso 7619
‑
1测得的36的肖氏d硬度，根据din en iso 1183
‑
1a测得的1.12 g/cm
³
的密度和在190℃/21.6 kg下测得的30 g/10 min的熔体流动指数（mfi）（din iso 1133）。
[0112]
对比例4的膜堆叠体根据实施例3层压。
[0113]
来自对比例4的层压件表现出所有高度（100
ꢀµ
m、200
ꢀµ
m和300
ꢀµ
m）的元件的不均匀嵌入，在流动状况中具有瑕疵，这表现为元件a
‑
2和a
‑
3的组合物的瑕疵（图3中的示意性视图）。对比例4的层压件没有表现出平坦表面，此外，在元件a
‑
1、a
‑
2和a
‑
3附近显而易见空腔。在图3中，h是指空腔。
[0114]
在另一对比例4中，如图4中所示，与元件之间的空间相比，层压件在元件a
‑
1、a
‑
2和a
‑
3的嵌入位置隆起。在顶面的整个表面上测得的层压件的高度差为大约55
ꢀµ
m。在层压件的底面的整个表面上测得的层压件的高度差同样为大约52
ꢀµ
m。该层压件因此具有大约107
ꢀµ
m的在其最薄点和其最厚点之间的厚度差。
[0115]
实施例3和对比例4清楚地表明，在本发明的层压件中，元件可以无瑕疵地嵌在层压件中。此外，元件牢固地接合在本发明的层压件中，在层压操作中对元件没有损伤。本发明的层压件的表面平坦，而对比层压件的表面具有波浪结构。
[0116]
图1至3的附图标记:(a
‑
1) 厚度300
ꢀµ
m的耐高温塑料元件(a
‑
2) 厚度200
ꢀµ
m的耐高温塑料元件(a
‑
3) 厚度100
ꢀµ
m的耐高温塑料元件a) 厚度100
ꢀµ
m的makrolon
tm 3108聚碳酸酯的膜b) 来自实施例1的膜或来自对比例4的膜h) 空腔v) 压缩泡沫。

技术特征：
1.层压件，其包括
·
至少一个层a)，其含有至少一种热塑性和/或热固性塑料，
·
至少一个层b)，其含有至少一种热塑性聚氨酯，其中将至少一个元件和/或功能单元(a)安置在所述至少一个层a)上，并且其中层b)的所述至少一种热塑性聚氨酯至少在一些区域中被设计为泡沫层。2.如权利要求1中所述的层压件，其中所述元件和/或功能单元(a)的至少一些区域被所述至少一个层b)包围，或完全被所述至少一个层b)包封。3.如权利要求1或2中所述的层压件，其中层b)的所述至少一种热塑性聚氨酯具有根据din iso 7619
‑
1 ≥ 60肖氏a至根据din iso 7619
‑
1 ≤ 60肖氏d的硬度。4.如权利要求1或2中所述的层压件，其中安置一个或多个附加层c)，其含有至少一种热塑性聚氨酯，所述一个或多个附加层c)的总层厚度为≥ 5
ꢀµ
m至≤ 150
ꢀµ
m，并且其中布置所述一个或多个层c)以使这些层形成直接序列a) c) b)或a) b) c)。5.如权利要求4中所述的层压件，其中以层b)始终在所述至少一个附加层d)和所述至少一个附加层c)之间的方式将一个或多个含有至少一种热塑性聚氨酯的附加层d)安置在层压件中，所述一个或多个层d)的总层厚度为≥ 5
ꢀµ
m至≤ 150
ꢀµ
m。6.如权利要求4至5中所述的层压件，其中所述一个或多个附加层c)和/或所述一个或多个附加层d)的所述至少一种热塑性聚氨酯各自具有根据din iso 7619
‑
1 ≥ 60肖氏a至根据din iso 7619
‑
1 ≤ 60肖氏d的硬度。7.如权利要求1至5中所述的层压件，其中所述至少一个层a)含有至少一种热塑性塑料，其选自一种或多种基于二酚的聚碳酸酯或共聚碳酸酯、聚丙烯酸酯或共聚丙烯酸酯、一种或多种聚甲基丙烯酸酯或共聚甲基丙烯酸酯、含苯乙烯的一种或多种聚合物或共聚物、丙烯腈
‑
丁二烯
‑
苯乙烯或聚苯乙烯
‑
丙烯腈、一种或多种热塑性聚氨酯、一种或多种聚烯烃、芳族二羧酸和具有2至16个碳原子的脂族、脂环族和/或芳脂族二醇的一种或多种缩聚物或共缩聚物、聚酰胺、至少一种环烷基二羧酸的一种或多种缩聚物或共缩聚物、聚砜、聚卤乙烯或其混合物，或上述至少两种的共混物。8.如权利要求1至7中所述的层压件，其中层b)、任选c)和任选d)在层压前具有≥ 100至≤ 1200
ꢀµ
m的总厚度，且所述层压件优选具有以下性质之一：a. 层压后的厚度在≥ 80至≤ 3000
ꢀµ
m，优选≥ 200至≤ 1500
ꢀµ
m，更优选≥ 350至≤ 1000
ꢀµ
m，最优选≥ 400至≤ 800
ꢀµ
m的范围内；b. 在层压件的总长度上，层压件中的最薄点与层压件中的最厚点的厚度差优选在1至150
ꢀµ
m的范围内，更优选在2至100
ꢀµ
m的范围内，尤其优选在5至80
ꢀµ
m，最优选10至70
ꢀµ
m的范围内；c. 在层压件的总宽度上，层压件中的最薄点与层压件中的最厚点的厚度差优选在1至150
ꢀµ
m的范围内，更优选在2至100
ꢀµ
m的范围内，尤其优选在5至80
ꢀµ
m，最优选10至70
ꢀµ
m的范围内。9.制造如权利要求1至8中所述的层压件的方法，其包括步骤：i) 提供层a)，其含有至少一种热塑性和/或热固性塑料，ii) 将至少一个元件和/或功能单元(a)安置在层a)的表面上，iii) 以使所述至少一个元件和/或功能单元(a)的至少一些区域被所述至少一个层b)
包围或所述至少一个元件和/或功能单元完全被所述至少一个层b)包封的方式安置至少一个层b)，其含有至少一种热塑性聚氨酯并至少在一些区域中被设计为泡沫层，iv) 在≥ 80℃至≤ 220℃的温度和≥ 2 n/cm
²
至≤ 400 n/cm
²
的压力下层压来自步骤i)至iii)的层。10.如权利要求9中所述的方法，其中以在步骤iii)之前或在步骤iii)之后将所述一个或多个附加层c)铺设到层序列表面上的方式安置一个或多个附加层c)，其含有至少一种热塑性聚氨酯，所述一个或多个层c)的总层厚度为≥ 5
ꢀµ
m至≤ 150
ꢀµ
m，这些层优选以直接序列a) b) c)或a) c) b)布置。11.如权利要求10中所述的方法，其中以层b)始终在所述一个或多个附加层d)和所述一个或多个附加层c)之间的方式安置一个或多个附加层d)，其含有至少一种热塑性聚氨酯，所述一个或多个层c)的总层厚度为≥ 5
ꢀµ
m至≤ 150
ꢀµ
m，这些层优选以直接序列a) c) b) d)或a) d) b) c)布置。12.如权利要求10中所述的方法，其中层b)和c)为多层热塑性聚氨酯膜的形式并在步骤iii)中相应地安置，这些层优选以直接序列a) b) c)或a) c) b)布置。13.如权利要求11中所述的方法，其中层b)、c)和d)为多层热塑性聚氨酯膜的形式并在步骤iii)中相应地安置，这些层优选以直接序列a) c) b) d)或a) d) b) c)布置。14.如权利要求9至13中所述的方法，其中以将所述一个或多个附加层e)铺设在来自步骤i)和/或iii)的相应层的至少一部分表面上的形式，在步骤i)之前和/或在步骤iii)之后安置一个或多个含有至少一种热塑性和/或热固性塑料的附加层e)。15.安全文件、芯片卡、智能电话、平板电脑、智能电话的显示器和/或平板电脑的显示器，其包含至少一个如权利要求1至8任一项中所述的层压件。
技术总结
本发明涉及层压件，其包括至少一个含有至少一种热塑性和/或热固性塑料的层a)、至少一个含有至少一种热塑性聚氨酯的层b)和安置在所述至少一个层a)上的至少一个元件和/或功能单元(A)，并且其中层b)的所述至少一种热塑性聚氨酯至少在一些区域中被设计为泡沫层。本发明还涉及制造这样的层压件的方法和所述层压件用于制造安全文件，优选身份证明文件、智能卡、智能电话、平板电脑、智能电话的显示器和/或平板电脑的显示器的用途。或平板电脑的显示器的用途。


技术研发人员：G
受保护的技术使用者：科思创知识产权两合公司
技术研发日：2019.09.10
技术公布日：2021/6/29