專(zhuān)利名稱(chēng)：復(fù)合物及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有基底和施加到所述基底上的溶膠-凝膠層的復(fù)合物以及制造所述復(fù)合物的方法。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，已知許多提供具有涂層的基底的方法，特別是為了使得基底功能化而并入結(jié)構(gòu)。尤其熱沖壓法是已知的，其中在高于基底軟化點(diǎn)的溫度下使沖壓模具與基底表面接觸。在玻璃基底的情況中，通常這些溫度高于500°C。該方法具有如下缺點(diǎn)，成形工具的磨損導(dǎo)致成本高。此外，僅能夠使用具有特定熔化和凝固行為的特殊基底。另外，可結(jié)構(gòu)化面積的大小以及多種結(jié)構(gòu)受到嚴(yán)重限制。另一種方法是提供具有待結(jié)構(gòu)化聚合物層的基底。然后，可以例如借助于沖壓模具使所述聚合物層結(jié)構(gòu)化。這種聚合物層的重要缺點(diǎn)在于，由于有機(jī)組分的比例高而導(dǎo)致其熱穩(wěn)定性不足。通常，這種層僅在最高達(dá)約10(TC時(shí)穩(wěn)定。此外，存在一種溶膠-凝膠納米壓印的方法，其中將沖壓模具壓入溶膠-凝膠層內(nèi)，隨后進(jìn)行熱交聯(lián)。在大面積的剛性基底情況下，幾乎不使用這種方法。這些方法是以觸變沖壓法為基礎(chǔ)的。在此情況中，使觸變漆(lacquer)結(jié)構(gòu)化，由于漆的觸變性能而保存了由此得到的形式。通常，以熱方式或通過(guò)UV光在不與沖壓模具接觸的條件下進(jìn)行固化作用。通過(guò)添加各種添加劑可實(shí)現(xiàn)漆的高觸變性能，所述各種添加劑通常會(huì)影響透射或機(jī)械耐受性以及漆的使用時(shí)限。含薄層漆的溶劑的沖壓也是已知的。在此情況中，由于在溶膠中溶劑的含量高，所以在工業(yè)可實(shí)現(xiàn)的制造步驟中最通常地僅能夠制造最高達(dá)5 u m厚度的層，這是因?yàn)樵诮Y(jié)構(gòu)化厚層的制造中次優(yōu)的網(wǎng)絡(luò)形成和張力裂縫形成性能。此外，制造的厚層僅在最高達(dá)約2000C的溫度下才穩(wěn)定，在更高施加負(fù)荷溫度下從5 u m層厚開(kāi)始分別顯示裂縫。因此，需要提供一種包含在基底上的可結(jié)構(gòu)化層的復(fù)合物，其即使在更高的層厚下也不會(huì)顯示裂縫。通過(guò)經(jīng)濟(jì)的工藝應(yīng)當(dāng)可制造這些復(fù)合物且所述復(fù)合物應(yīng)當(dāng)具有優(yōu)異的溫度穩(wěn)定性。此外，其應(yīng)當(dāng)為透明的，從而其適合于光學(xué)應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主題是解決現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題。通過(guò)下述方法能夠制造根據(jù)本發(fā)明的復(fù)合物。此處，基底具有用于獲得溶膠-凝膠層的涂料組合物。所述復(fù)合物包含基底，所述基底在其至少一個(gè)表面上帶有溶膠-凝膠層。該溶膠-凝膠層是溫度穩(wěn)定的并是結(jié)構(gòu)化的。當(dāng)實(shí)施本文中所述的方法步驟時(shí)且當(dāng)實(shí)現(xiàn)涂料組合物的組成時(shí)，則將得到具有期望性能的復(fù)合物。在此情況中，溶膠-凝膠層的厚度優(yōu)選為至少5i!m、更優(yōu)選為至少I(mǎi)Oy m，所述厚度比現(xiàn)有技術(shù)中相應(yīng)的厚度高。通過(guò)溶膠-凝膠層由于其組成且也由于所使用的制造方法而具有200至10，000N/mm2、優(yōu)選500至10，OOON/mm2的彈性模量的事實(shí)，使得實(shí)現(xiàn)所述厚度變?yōu)榭赡?。這種性能導(dǎo)致實(shí)現(xiàn)了如下優(yōu)勢(shì)，即使在高施加溫度負(fù)荷的情況中所述溶膠-凝膠層也不會(huì)顯示裂縫。通過(guò)在溶膠-凝膠層中無(wú)機(jī)網(wǎng)絡(luò)的高取代度，可實(shí)現(xiàn)所述彈性模量。優(yōu)選地，為了實(shí)現(xiàn)這種性能，可使用溫度穩(wěn)定的有機(jī)硅化合物。由此，制造一個(gè)層，其在熱負(fù)荷的情況中的收縮率非常低，由此不會(huì)引起收縮張力。此外，實(shí)現(xiàn)了層網(wǎng)絡(luò)的特殊柔性且使層張力松弛。
另外，所述溶膠-凝膠層優(yōu)選含有至少一種聚硅氧烷。所述聚硅氧烷支持所需要彈性的調(diào)節(jié)。聚硅氧烷在溶膠-凝膠層中的比例應(yīng)當(dāng)優(yōu)選為溶膠-凝膠層的至少10重量％且至多80重量％、進(jìn)一步優(yōu)選至少35重量％且至多65重量％。根據(jù)本發(fā)明，聚硅氧烷包含具有如下通式(I)的硅氧烷單元RnSiO(4_n)/2(n = 0、1、2、3) I因此，硅氧烷單元可以為單_、雙_、三-或四官能的。在符號(hào)說(shuō)明中，這可通過(guò)字符 M(單)、D(雙)、T(三)和 Q(四)來(lái)表示[M] = R3SiOl72, [D] = R2SiO272 , [T] = RSiO372和[Q] = SiO4720將各個(gè)單元分別稱(chēng)作M、D、T和Q單元。因此，由Q單元構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)與石英玻璃的構(gòu)成相對(duì)應(yīng)?？煞殖扇缦骂?lèi)別分別具有結(jié)構(gòu)[MDnM]的線(xiàn)性聚硅氧烷R3SiO[R2SiO]nSiR3(例如聚(二甲基硅氧烷))；具有三官能或四官能硅氧烷單元作為支化元素的支化聚硅氧烷，結(jié)構(gòu)[MnDniTJt5在此情況中，支化位點(diǎn)位于鏈或環(huán)中。環(huán)狀聚硅氧烷具有由雙官能硅氧烷單元構(gòu)成的環(huán)狀形式，結(jié)構(gòu)[Dn]。此處，聚硅氧烷聚合物中的硅原子可帶有彼此獨(dú)立選擇的不同取代基。在此情況中，優(yōu)選地，基團(tuán)R彼此獨(dú)立地選自甲基、乙基、丙基、丁基、戍基、己基、苯基和/或環(huán)氧基、乙稀基、稀丙基以及含氣燒基；其中尤其優(yōu)選甲基取代和/或苯基取代的聚娃氧燒。在一種聚合物中，還可存在與上述基團(tuán)R不同的基團(tuán)。當(dāng)選擇這些聚硅氧烷時(shí)，則溶膠-凝膠層的彈性進(jìn)一步提聞并由此獲得具有更聞耐受:性的層。特別地，甲基取代和/或苯基取代的有機(jī)聚硅氧烷提供了具有良好耐熱性的溶膠-凝膠層?；旧?，存在一種關(guān)系聚硅氧烷中苯基的數(shù)目越高，則溶膠-凝膠層的溫度耐受性更好。在根據(jù)本發(fā)明的特殊實(shí)施方式中，聚硅氧烷的特征在于，優(yōu)選> 80%、尤其優(yōu)選>90%的高比例的T單元。此處，在聚硅氧烷分子中所有硅氧烷單元的T單元的數(shù)值比例為平均值。在根據(jù)本發(fā)明的另外實(shí)施方式中，所使用的聚硅氧烷的特征在于，D單元的比例為約5至40%。尤其通過(guò)聚硅氧烷的T和D單元的比例調(diào)節(jié)層的根據(jù)本發(fā)明的E模量。T單元的比例增高會(huì)提高E模量且D單元的比例增高會(huì)降低E模量。特別地，根據(jù)本發(fā)明，還可將低聚、聚合和/或多面倍半硅氧烷用作聚硅氧烷。例如在US 3, 585, 065,US 4, 107, 148,US 3，170，890 和 US 4，879，344 中描述了合適的聚硅氧烷。作為參考，將這些出版物的內(nèi)容并入本說(shuō)明書(shū)中。在根據(jù)本發(fā)明的特殊實(shí)施方式中，使用耐熱性聚酯改性的聚硅氧烷作為聚硅氧烷。例如在 DE 3535283、EP 0103367、US 4，076，695、EP 0444751、US 5，227，435、US3, 701, 815, EP 0212125,DE 102005051579中提及了這種聚酯改性的聚硅氧烷。例如EvonikIndustries 以商品名 Silikoftal HTT、Silikoftal HTL、SilikoftalHTL-2、Silikoftal HTL-3和Silikoftal HTS出售各種聚酯改性的聚硅氧烷。因此，聚硅氧烷是指具有優(yōu)選被共價(jià)鍵合至聚硅氧烷的聚酯部分的聚硅氧烷。在此情況中，基于聚酯改性的聚硅氧烷的固體含量，在聚硅氧烷中聚酯的含量可為5至80重量％、尤其優(yōu)選20至70重量％、尤其優(yōu)選30至50重量％。也可通過(guò)聚硅氧烷的聚酯含量調(diào)節(jié)聚硅氧烷改性的溶膠-凝膠層的E模量。優(yōu)選地，在此情況中，聚酯改性的聚硅氧烷的聚酯部分由e -己內(nèi)酯、鄰苯二甲酸、三羥甲基丙烷、乙二醇、二乙二醇、丙二醇、丙三醇、雙酚A、季戊四醇、三羥甲基乙烷、三羥甲基丙烷葡萄糖、1，4_環(huán)己烷二甲醇、聚乙烯醇和/或新戊二醇的反應(yīng)產(chǎn)物構(gòu)成。在優(yōu)選實(shí)施方式中，聚酯改性的聚硅氧烷的聚酯部分的平均分子質(zhì)量(數(shù)均)為I, 000 至 50，000g/mol、優(yōu)選 1，500 至 30，000g/mol、尤其優(yōu)選 2，000 至 25，000g/mol。
此外，通過(guò)使用聚酯改性的聚硅氧烷，能夠大大降低層的收縮和由此造成的結(jié)構(gòu)化層形成裂縫的趨勢(shì)。在根據(jù)本發(fā)明的特殊的不受天氣影響的實(shí)施方式中，在聚酯改性的聚硅氧烷中，還含有線(xiàn)性二羧酸如己二酸。也可通過(guò)添加這些線(xiàn)性羧酸調(diào)節(jié)層的E模量。優(yōu)選地，線(xiàn)性二羧酸被共價(jià)鍵合在聚酯中，然后其為聚合物的結(jié)構(gòu)元素。此外，在加熱下通過(guò)與聚硅氧烷網(wǎng)絡(luò)和/或聚酯網(wǎng)絡(luò)的烷氧基和/或羥基反應(yīng)，將聚酯改性的聚硅氧烷并入溶膠-凝膠網(wǎng)絡(luò)中。此處，在反應(yīng)期間，將水或醇消除并形成Si-O-Si和/或Si-O-C的共價(jià)連接。在根據(jù)本發(fā)明的特殊實(shí)施方式中，通過(guò)氫鍵將聚硅氧烷并入溶膠-凝膠網(wǎng)絡(luò)中。為了確保所需要的溫度穩(wěn)定性，通常聚硅氧烷應(yīng)具有0. 5至I. 5、優(yōu)選I. 0至I. 5的取代度。取代度是指在聚硅氧烷中每個(gè)硅原子根據(jù)式(I)的烷基和芳基取代基R的平均數(shù)。優(yōu)選地，使用在高使用溫度下具有自縮合趨勢(shì)的聚硅氧烷。為此需要高羥基官能度和/或具有醇化物基團(tuán)的官能性，根據(jù)本發(fā)明其基于聚硅氧烷為I至7. 5重量％、優(yōu)選2至5重量％的羥基和/或醇化物基團(tuán)。此外，需要高比例的羥基和/或醇化物基團(tuán)官能性，以通過(guò)Si-O-Si連接將聚硅氧烷前體共價(jià)鍵合至混合-聚合溶膠-凝膠網(wǎng)絡(luò)中。為了根據(jù)本發(fā)明調(diào)節(jié)光學(xué)層的性能，重要的是，選擇的聚硅氧烷(樹(shù)脂或在溶液中)與混合-聚合溶膠-凝膠組分相容。優(yōu)選地，這是指通過(guò)縮合反應(yīng)將聚硅氧烷反應(yīng)并入溶膠-凝膠網(wǎng)絡(luò)中。在此情況中，重要的是，將聚硅氧烷均勻并入層網(wǎng)絡(luò)中并由此不會(huì)造成例如相分離和由此造成的層中的缺陷如霧化、散射、折射率變化或?qū)拥牟痪鶆蛐?。本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，為了該目的，特別合適的是球形類(lèi)別的聚硅氧烷。在此情況中，必須考慮交聯(lián)度、平均分子質(zhì)量、SiO2的含量、其它有機(jī)添加劑如聚酯的含量、以及苯基與甲基之比。另外，通過(guò)選擇聚硅氧烷可影響溶膠-凝膠前體在絲網(wǎng)上的使用時(shí)限和/或絲網(wǎng)印刷能力和/或停留時(shí)間。為此，醇化物基團(tuán)的含量、硅烷醇基團(tuán)的含量、所使用的聚硅氧烷的氟和/或環(huán)氧化物基團(tuán)的比例是重要的。此外，通過(guò)選擇聚硅氧烷可影響溶膠-凝膠前體的沖壓能力和所獲得的層的厚度。此處，特別地，在聚硅氧烷中T和D單元的比例、所使用的聚硅氧烷的聚酯的比例、氟的比例以及環(huán)氧化物基團(tuán)的比例是重要的。為了根據(jù)本發(fā)明對(duì)性能進(jìn)行最佳調(diào)節(jié)，應(yīng)使用在150°C下的粘度為0. I至lOPas、優(yōu)選2至5Pas的聚硅氧烷。
基于聚娃氧燒的重量，優(yōu)選的聚娃氧燒具有I. 0至7. 5重量％、優(yōu)選2至6重量％的羥基含量和/或醇化物基團(tuán)含量。優(yōu)選地，在使用的聚硅氧烷中苯基與甲基之比應(yīng)為I. 0/1至2. 7/1、更優(yōu)選I. 0/1至 I. 3/1、最優(yōu)選 I. 1/1 至 I. 2/1。優(yōu)選地，使用聚硅氧烷和/或聚倍半硅氧烷的混合物。尤其優(yōu)選地，使用聚酯改性的聚硅氧烷和/或苯基/甲基取代的聚硅氧烷和含氟和/或環(huán)氧化物-官能化的聚硅氧烷的混合物。在此情況中，在聚硅氧烷的總質(zhì)量中含氟的和/或環(huán)氧化物-官能化聚硅氧烷的比例優(yōu)選為< 5重量％、尤其優(yōu)選< 2重量％。在聚硅氧烷的總質(zhì)量中聚酯改性的硅氧烷的比例優(yōu)選高于50重量％、尤其優(yōu)選高于80重量％。 優(yōu)選地，聚硅氧烷的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度應(yīng)高于40°C、還優(yōu)選高于45°C。為了使制造期間第一層的收縮率最小化，應(yīng)使用含有0. 2重量％或更低的有機(jī)溶劑、還優(yōu)選0. I重量％或更低的有機(jī)溶劑的聚硅氧烷。優(yōu)選地，此處使用聚硅氧烷樹(shù)脂。另外，在特殊實(shí)施方式中，這種樹(shù)脂的特征在于，SiO2的含量為50重量％至65重量％、優(yōu)選50重量％至55重量％，所述量是在700 V下的熱負(fù)荷之后確定的。在根據(jù)本發(fā)明的特定實(shí)施方式中，聚硅氧烷的SiO2含量還可為75重量％至85重量％。在此情況中，通過(guò)在1000°C下熱處理I小時(shí)之后的熱解損失來(lái)確定SiO2的含量。例如，也可通過(guò)本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的溫度記錄法進(jìn)行這種確定。例如在H. Ge ^ wein,“Entwicklung hochfester Net shape Oxidkeramiken im System Al2O3-SiO2-ZrO2，，，F(xiàn)orschungszentrum Karlsruhe, Wissenschaftliche Berichte, FZKA7186, 2005 中可發(fā)現(xiàn)合適的方法。在特殊實(shí)施方式中，所使用的聚硅氧烷和/或聚倍半硅氧烷的優(yōu)選平均分子質(zhì)量為 I, 500 至 300，000g/mol、優(yōu)選 2，000 至 5，000g/mol 和 / 或 200，000 至 300，000g/mol 和/或1，500至2，500g/mol。換言之，還可添加具有不同分子量的不同聚硅氧烷的混合物。如果本文中未進(jìn)行其它說(shuō)明，則平均分子質(zhì)量是指數(shù)均Mn?？赏ㄟ^(guò)包括如下步驟的方法制造復(fù)合物 利用涂料組合物對(duì)基底進(jìn)行涂覆，使得在基底的至少一個(gè)表面上得到初生層。 對(duì)所述層進(jìn)行固化以得到溶膠-凝膠層。在所述層固化期間，發(fā)生溶膠-凝膠轉(zhuǎn)化，其間，涂料組合物(溶膠)轉(zhuǎn)化成凝膠。隨后，進(jìn)行如下所述的任選的其它固化步驟。其中該方法相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的方法的優(yōu)勢(shì)尤其在于，利用所述方法，可獲得更大設(shè)計(jì)自由度的方法。其有助于另外在剛性材料如玻璃或玻璃陶瓷上的局部受限區(qū)域上，精細(xì)結(jié)構(gòu)化地或作為完整的區(qū)域提供層。且能夠在可重現(xiàn)結(jié)果的條件下實(shí)施該方法并使得可制造具有各個(gè)結(jié)構(gòu)化層的相同制品。在固化之前，在由此制造的基底上的溶膠-凝膠層具有結(jié)構(gòu)。優(yōu)選借助于下述沖壓模具實(shí)施該操作。在根據(jù)本發(fā)明方法的優(yōu)選實(shí)施方式中，該方法還包括 利用功能層對(duì)溶膠-凝膠層進(jìn)行涂覆的步驟。所述功能層可提供在表面官能性意義上具有另外性能的溶膠-凝膠層。例如通過(guò)利用疏水涂覆溶液進(jìn)行涂覆可實(shí)現(xiàn)該功能層。從而可實(shí)現(xiàn)由此涂覆的表面具有改進(jìn)的抗污垢性能的效果。還可利用金屬層或漆層對(duì)溶膠-凝膠層進(jìn)行涂覆。如上所述，通過(guò)并入結(jié)構(gòu)對(duì)溶膠-凝膠層進(jìn)行改性。優(yōu)選地，利用該方法并入具有光學(xué)功能的結(jié)構(gòu)如衍射或折射結(jié)構(gòu)?？墒箯?fù)合物中的溶膠-凝膠層結(jié)構(gòu)化，使得結(jié)構(gòu)的深度高于5 Pm、優(yōu)選高于20 V- m、尤其優(yōu)選最高達(dá)200 V- m、進(jìn)一步優(yōu)選10 y m至50 y m。根據(jù)本發(fā)明的溶膠-凝膠層的實(shí)施方式優(yōu)選承受至少170°C、特別為220°C且還優(yōu)選250°C的溫度負(fù)荷并持續(xù)至少10分鐘。所述溶膠-凝膠層的層厚度大，以有助于結(jié)構(gòu)的深度。令人驚奇的是，利用根據(jù)本發(fā)明的材料和根據(jù)本發(fā)明的方法，能夠制造不含裂縫且溫度穩(wěn)定的這種高的層厚度。主要通過(guò)并入溶膠-凝膠層來(lái)實(shí)現(xiàn)該目的，即通過(guò)使用合適的涂料組合物和嚴(yán)格遵守根據(jù)本發(fā)明的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明的復(fù)合物不僅具有高的溫度穩(wěn)定性，而且在暴露于例如250°C的溫度下也不會(huì)變色，仍保持其光學(xué)性能。在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式中，尤其通過(guò)使用聚酯改性的聚硅氧烷能夠解釋該特征。此外，所述復(fù)合物因其混合-聚合組成和硅氧烷改性而具有特殊的耐候性和抗UV性。利用溶膠-凝膠層表面的結(jié)構(gòu)化和組成的變化，能夠?qū)崿F(xiàn)具有抗污垢性的層。對(duì)溶膠-凝膠層進(jìn)行設(shè)計(jì)，使其對(duì)基底具有高粘附性。因此，不需要粘合劑且根據(jù)本發(fā)明，在基底與溶膠-凝膠層之間優(yōu)選不存在另外的層，尤其是不存在粘合劑層。由于溶膠-凝膠層的組成，該層為幾乎不含孔的致密層。幾乎不含孔是指所述層具有低于10體積％、優(yōu)選低于5體積％、尤其優(yōu)選低于2體積％的孔隙率。根據(jù)本發(fā)明的方法具有如下優(yōu)勢(shì)，其僅需要非常少量的有機(jī)溶劑，所述有機(jī)溶劑在工作時(shí)的環(huán)境相容性和安全性方面具有正面影響。而且，利用下述溶膠的涂料組合物，可保證因溶膠使用時(shí)限的最優(yōu)化而實(shí)現(xiàn)足夠的工藝穩(wěn)定性。當(dāng)使用根據(jù)本發(fā)明的方法時(shí)，關(guān)于下述樣件能夠?qū)崿F(xiàn)高于80%、優(yōu)選高于90%的結(jié)構(gòu)再現(xiàn)性。溶膠-凝膠層的優(yōu)異性能的原因在于，其包含優(yōu)選利用聚硅氧烷改性的混合-聚合溶膠-凝膠材料。因此，可實(shí)現(xiàn)彈性模量、表面能、機(jī)械和化學(xué)耐受性以及可能的透明度方面的特殊性能。此外，可將該方法用于工業(yè)中，使得能夠以成本高效的方式制造所述復(fù)合物。能夠非常容易地大面積地施加所述溶膠-凝膠層，如從下述方法所能看到的。優(yōu)選地，甚至基底的整個(gè)表面都具有溶膠-凝膠層。此處，待涂覆的面積的大小優(yōu)選為至少
0.lm2、進(jìn)一步優(yōu)選至少0. 25m2。優(yōu)選地，所述溶膠-凝膠層具有優(yōu)選已經(jīng)根據(jù)下述方法在其整個(gè)表面上并入的結(jié)構(gòu)。在優(yōu)選實(shí)施方式中，所述結(jié)構(gòu)化面積的尺寸至少為0. lm2、進(jìn)一步優(yōu)選至少為0. 25m2。優(yōu)選地，所述基底為剛性基底。剛性基底為通常由易碎的斷裂材料構(gòu)成的基底，所述材料例如為聚合物、玻璃、陶瓷或玻璃陶瓷。通常，剛性基底為具有厚度為優(yōu)選0. 3至100mm、進(jìn)一步優(yōu)選10至50mm的基底的玻璃、陶瓷和玻璃陶瓷。這些可以為例如含鐵的或鐵還原的鈉鈣玻璃、耐腐蝕玻璃如硼硅酸鹽玻璃、鋁硅酸鹽玻璃或堿還原的玻璃、具有球形調(diào)節(jié)光分散性能的光學(xué)玻璃如由Schott AG或Corning出售的玻璃、或透明或容量色、(volume-colored)的玻璃陶瓷。在此情況中，剛性基底可以為化學(xué)或熱回火的。在特殊實(shí)施方式中，所述基底可以為管或具有0. 05至1，000m、優(yōu)選I至50m曲率半徑的已經(jīng)彎曲的基底。優(yōu)選存在于溶膠-凝膠層中的折射結(jié)構(gòu)優(yōu)選具有高于5 的結(jié)構(gòu)深度。當(dāng)并入衍射結(jié)構(gòu)時(shí)，其優(yōu)選具有高于0. 2 y m的結(jié)構(gòu)深度。優(yōu)選地，所述溶膠-凝膠層具有折射和衍射結(jié)構(gòu)。當(dāng)將具有裝飾功能的結(jié)構(gòu)并入溶膠-凝膠層中時(shí)，則其具有結(jié)構(gòu)深度為200nm至100 ii m的隨機(jī)粗糙度。當(dāng)制造啞光(brush-finished)表面時(shí),則沖壓具有小于5，OOOnm、優(yōu)選小于3，OOOnm、尤其優(yōu)選小于1，500nm的結(jié)構(gòu)深度。“結(jié)構(gòu)深度”是指沖壓入層中的結(jié)構(gòu)的平均深度。優(yōu)選地，溶膠-凝膠層具有宏觀橫向結(jié)構(gòu)，能夠利用絲網(wǎng)印刷、移印、噴墨印刷或平版印刷以成本高效的方式施加所述宏觀橫向結(jié)構(gòu)。此處，橫向結(jié)構(gòu)是指僅將漆局部施加在基底上且稍后通過(guò)沖壓法使該漆結(jié)構(gòu)化。因此，由于涂覆方法，所以基底表面未被完全涂覆并且因此也未完全結(jié)構(gòu)化。在此情況中，所述結(jié)構(gòu)的橫向分辨率因所使用涂覆方法的分辨率而為> ^^!!!、尤其優(yōu)選〉20i!m、尤其特別優(yōu)選> lOOiim。通常能夠?qū)崿F(xiàn)的絲網(wǎng)印刷法的橫向分辨率為>20 Pm。對(duì)根據(jù)本發(fā)明的溶膠-凝膠層進(jìn)行設(shè)計(jì)，使其能夠在一個(gè)單一涂覆步驟中，優(yōu)選利用絲網(wǎng)印刷制得。在優(yōu)選實(shí)施方式中，對(duì)所述層進(jìn)行沖壓，因此其具有沖壓印記。為了并入結(jié)構(gòu)，優(yōu)選地，按如下所述首先制備樣件當(dāng)通過(guò)沖壓步驟使溶膠-凝膠層結(jié)構(gòu)化時(shí)，則需要沖壓模具。根據(jù)本發(fā)明制造沖壓模具需要使用所謂的樣件。所述樣件為帶有后來(lái)在溶膠-凝膠層中實(shí)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)的制品。因此，樣件是溶膠-凝膠層結(jié)構(gòu)形式的基礎(chǔ)。因此可保證，另外在沖壓模具隨時(shí)間而磨損的情況中，能夠從樣件開(kāi)始再次制造相同的沖壓模具。因此，其優(yōu)選由耐久性材料如金屬制成。在可選的方式中，當(dāng)然也可以通過(guò)將待實(shí)現(xiàn)的溶膠-凝膠層結(jié)構(gòu)以負(fù)性形式(negative form)直接并入沖壓模具生還(green stamp die body)中來(lái)簡(jiǎn)單制備沖壓模具。以此方式，能夠以簡(jiǎn)單的方式優(yōu)選在清潔之前形成模型。優(yōu)選地，在使用之前對(duì)樣件進(jìn)行清潔，從而其不含污垢和軟毛。為了制造沖壓模具，則優(yōu)選地使樣件與聚合物塊接觸，從而將樣件的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印到聚合物塊上。在優(yōu)選實(shí)施方式中，將聚合物塊澆鑄在清潔的樣件上。優(yōu)選地，所述聚合物塊為有機(jī)硅成型材料。在將樣件結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印到聚合物塊上之后，優(yōu)選地將所述塊硬化。通過(guò)使用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的方法，然而優(yōu)選使用熱來(lái)實(shí)施所述硬化。有時(shí)，復(fù)雜結(jié)構(gòu)可包括聚合物塊與樣件之間的氣泡。優(yōu)選地，通過(guò)使用低壓將其除去。將由此得到的沖壓模具從模型中移出并通?？梢粤⒓词褂谩Ｔ跊_壓步驟之后，可以利用普通的清潔溶液、特別是利用乙醇或異丙醇對(duì)這些沖壓模具進(jìn)行清潔，并再次使用。在對(duì)基底進(jìn)行涂覆的步驟中，施加涂覆溶液以形成初生層。所述涂料組合物為溶 膠，因此優(yōu)選膠體分散體。在溶膠-凝膠轉(zhuǎn)化之后，涂料組合物可在基底上形成固體層。能夠以連續(xù)和成本高效的沉淀方式實(shí)現(xiàn)對(duì)基底進(jìn)行涂覆的步驟，因此其適用于所述制造。利用其中通過(guò)液體涂覆法將涂料組合物的初生層、因此為溶膠-凝膠層施加到基底表面的一個(gè)側(cè)面上，能夠?qū)崿F(xiàn)該目的?？赡艿囊后w涂覆法是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的。
在優(yōu)選實(shí)施方式中，對(duì)涂料組合物進(jìn)行設(shè)計(jì)，使其能夠通過(guò)絲網(wǎng)印刷進(jìn)行涂覆。從而有助于初生層的部分施加。這導(dǎo)致明顯的優(yōu)勢(shì)通過(guò)能夠保持應(yīng)不具有溶膠-凝膠層的區(qū)域且用于顯示用途、接觸用途或粘接接合處所通常需要的自由區(qū)域不含結(jié)構(gòu)化層的事實(shí)，在這些區(qū)域中不需要對(duì)層的不平坦性、不均一性和雜質(zhì)進(jìn)行耗時(shí)控制。作為涂覆方法，可使用一側(cè)的絲網(wǎng)印刷、移印、浸涂、輥涂、流涂、利用刮刀進(jìn)行的涂覆、噴涂或其它普通的液體涂覆技術(shù)。能夠以單側(cè)、雙側(cè)或多側(cè)的方式對(duì)基底進(jìn)行涂覆。尤其優(yōu)選絲網(wǎng)印刷，因?yàn)槔媒z網(wǎng)印刷能夠施加已經(jīng)橫向結(jié)構(gòu)化的初生層。所述涂料組合物任選包含顆粒，其中優(yōu)選所述顆粒為納米顆粒。所述顆粒可以為無(wú)定形、混合或結(jié)晶類(lèi)別。根據(jù)本發(fā)明，還可使用不同種類(lèi)的顆粒的混合物。關(guān)于顆粒的材料組成，尤其可對(duì)關(guān)于基底和/或功能層的結(jié)構(gòu)化層的折射率進(jìn)行調(diào)節(jié)。在優(yōu)選實(shí)施方式中，以使得結(jié)構(gòu)化層自身功能化而不再需要單獨(dú)的功能層的方式選擇所述顆粒。因此例如，可并入導(dǎo)電顆粒以防止靜電電荷。在另外的實(shí)施方式中，在結(jié)構(gòu)化層中，含有疏水性顆 粒。在另外的實(shí)施方式中，結(jié)構(gòu)化層具有光催化活性和/或以靶向方式調(diào)節(jié)層的折射率，因?yàn)樘砑恿硕趸?TiO2)。特別優(yōu)選二氧化硅(SiO2)顆粒，因?yàn)樵谑褂枚趸桀w粒時(shí)，基于樣件的結(jié)構(gòu)深度，結(jié)構(gòu)收縮率僅為0至25%。當(dāng)然，在優(yōu)選實(shí)施方式中，在復(fù)合物的溶膠-凝膠層中含有能夠添加至涂料組合物中的顆粒。優(yōu)選地，所述顆粒具有不規(guī)則形式和/或纖維形式。優(yōu)選地，所述顆粒的直徑為5至15nm并優(yōu)選其長(zhǎng)度為5至150nm。在可選方案中，還能夠使用具有5至125nm的不同尺寸的顆粒。所述顆粒還可具有球形形式。除非另有說(shuō)明，否則在該說(shuō)明書(shū)中，關(guān)于顆粒尺寸所給出的信息是指根據(jù)動(dòng)態(tài)光散射法確定的根據(jù)費(fèi)雷特(Ferret)的直徑。所述涂料組合物包含溶膠-凝膠前體。優(yōu)選地，將烷氧基硅烷用作溶膠-凝膠前體。優(yōu)選利用有機(jī)交聯(lián)基團(tuán)官能化的燒氧基娃燒。特別優(yōu)選地，其為環(huán)氧基官能化的和甲基丙烯酸酯官能化的烷氧基硅烷。對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的特定實(shí)施方式，尤其優(yōu)選使用UV可激發(fā)的自由基可聚合的混合-聚合物。優(yōu)選地，所述涂料組合物包含無(wú)定形或混合-聚合的Si02。在特殊實(shí)施方式中，將無(wú)機(jī)SiO2納米顆粒添加至涂料組合物中。優(yōu)選地，涂料組合物的納米顆粒的體積比高于10%、進(jìn)一步優(yōu)選高于20%。優(yōu)選地，作為醇類(lèi)分散液添加納米顆粒。優(yōu)選地，所述涂料組合物還包含無(wú)定形或納米結(jié)晶金屬氧化物和/或金屬氟化物形式的顆粒。優(yōu)選的金屬氧化物為二氧化鈦(銳鈦礦和/或金紅石，TiO2)、二氧化鋯(ZrO2)、Y2O3穩(wěn)定的氧化鋯、氧化鋁(勃姆石、a -A1203、y -Al2O3)、氧化鋅(ZnO)、氧化銦錫(ITO)、氟化鎂(MgF2)和氟化鈣(CaF2)。優(yōu)選地，還能夠使用其混合-聚合的衍生物或化合物。所述金屬氧化物能夠以顆粒的形式存在。特別地，所述涂料組合物包含硅、鈦、鋯、鋁、鋅、鎂、鈣、錫或其混合物的溶膠-凝膠前體。尤其優(yōu)選溶膠-凝膠前體SiORxRy、TiORxXy, ZrORxXy,AIORxXy,ZnORxXy,MgORxXy,CaORxXy和SnORxXy。此處，R和X是指烷基和/或芳基基團(tuán)。指數(shù)X和y為整數(shù)，優(yōu)選彼此獨(dú)立地選自0至3、特別是0至2中的整數(shù)。在實(shí)施方式中，溶膠-凝膠前體的粒度為0. 05至200nm、尤其優(yōu)選I至lOOnm。此處，特別地，顆粒的形式可以為球形和/或也可以為不規(guī)則形狀。在根據(jù)本發(fā)明的特殊實(shí)施方式中，將具有高于2. I、尤其優(yōu)選高于2. 3的高折射率的納米顆粒添加至聚硅氧烷改性的溶膠-凝膠前體中。例如，銳鈦礦的折射率高于2. 5且金紅石的折射率高于2. 7。在此情況中，基于層中固體的總含量的無(wú)定形和/或結(jié)晶顆粒的質(zhì)量比例，優(yōu)選高于5重量％、尤其優(yōu)選高于10重量％。在尤其優(yōu)選的實(shí)施方式中，作為溶膠-凝膠前體，所述涂料組合物包含UV可固化的混合-聚合、水解的和縮合的烷氧基硅烷前體，特別地為利用聚硅氧烷官能化的縮水甘油基丙基二乙氧基娃燒和/或縮水甘油基丙基二甲氧基娃燒和/或甲基丙稀酸氧基丙基二乙氧基硅烷和/或甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和/或甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷和/或甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷。優(yōu)選使用甲基-和/或苯基-官能化的聚硅氧烷。因此優(yōu)選地，在基底上的溶膠-凝膠層包含本文中所述的溶膠-凝膠前體、尤其是烷氧基硅烷與本文中所述的聚硅氧烷的反應(yīng)產(chǎn)物。此處，優(yōu)選地，作為溶膠-凝膠前體，使用得自溶膠-凝膠的混合-聚合物，其得自具有通式R1Si (OR) 3和任選R2Si (OR) 3或R1R2Si (OR) 2的硅烷與具有通式Si (OR) 4的四烷氧基硅烷在酸性水解和縮合反應(yīng)環(huán)境中的反應(yīng)。優(yōu)選地，R1為UV可固化的有機(jī)官能，優(yōu)選自由基可聚合官能，尤其優(yōu)選基于甲基丙烯酸酯的官能。OR為醇化物基團(tuán)，優(yōu)選乙醇化物。R2為芳族或脂族有機(jī)基團(tuán)，優(yōu)選甲基和/或苯基。優(yōu)選地，所述溶膠-凝膠前體的特征在于，T與Q單元之比為3 : I至5 : I、優(yōu)選3. 5 I至4. 5 I。在優(yōu)選實(shí)施方式中，所述溶膠-凝膠前體的特征在于，其不含M和/或D單元。在涂料組合物中使用聚硅氧烷，導(dǎo)致更具有彈性的溶膠-凝膠層。其原因在于，溶膠-凝膠層的交聯(lián)度比在不添加聚硅氧烷的條件下使用單體前體的情況中的低。已經(jīng)在之前，將聚硅氧烷聚合成了大分子，因此其干擾了溶膠-凝膠層中其它強(qiáng)烈交聯(lián)的結(jié)構(gòu)。此夕卜，聚硅氧烷前體具有高比例的T和/或D單元。這很可能是本發(fā)明的溶膠-凝膠層具有根據(jù)本發(fā)明的彈性和耐溫性的原因。尤其優(yōu)選的另外的混合-聚合溶膠-凝膠前體為乙烯基硅烷、烯丙基硅烷、氨基甲酸乙酷娃燒和這些如體的混合物。在乙稀基娃燒中，尤其優(yōu)選乙稀基燒氧基娃燒，特別是乙稀基二乙氧基娃燒和/或乙稀基二甲氧基娃燒。在稀丙基娃燒中，尤其優(yōu)選稀丙基燒氧基娃燒，特別是稀丙基二乙氧基娃燒和/或稀丙基二甲氧基娃燒。在氣基甲酸乙酷娃燒中，尤其優(yōu)選二甲基丙烯酸酯氨基甲酸乙酯烷氧基硅烷，特別是甘油-1，3-二甲基丙烯酸酯氨基甲酸乙酯三乙氧基硅烷。在優(yōu)選實(shí)施方式中，向所述涂料組合物中添加一種或多種氨基-官能化的硅烷。優(yōu)選的氨基官能化的硅烷為3-氨基丙基三甲氧基硅烷、[3-(甲基氨基)丙基]三甲氧基娃燒、[3_(苯基氨基)丙基]二甲氧基娃燒、[3_( 二乙基氨基)丙基]二甲氧基娃燒、3-[2-(2-氨基乙基氨基)乙基氨基]丙基二甲氧基娃燒、N_[3_( 二甲氧基娃基)丙基]乙二胺、1-[3-(三甲氧基硅基)丙基]脲、二(3-(甲基氨基)丙基)三甲氧基硅烷以及這些組分的混合物。氣基_官能化的娃燒提聞了層的交聯(lián)和層在基底處的粘附力。此外，所述涂料組合物可包含一種或多種疏基娃燒。疏基娃燒提聞了層在基底處的粘附力。在優(yōu)選實(shí)施方式中，所述涂料組合物包含多官能有機(jī)單體和/或有機(jī)硅烷。優(yōu)選地，這些單體具有2或3或4個(gè)有機(jī)可交聯(lián)官能團(tuán)。這種基團(tuán)的優(yōu)選物質(zhì)為二甲基丙烯酸酯、二環(huán)氧化物、二甲基丙烯酸酯硅烷、二環(huán)氧化物硅烷、二甲基丙烯酸酯氨基甲酸乙酯硅、烷以及這些物質(zhì)的混 合物。尤其優(yōu)選如下物質(zhì)或其混合物三乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、四乙二醇二甲基丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、丁二醇二甲基丙烯酸酯、己二醇二甲基丙烯酸酯、癸二醇二甲基丙烯酸酯、十二烷醇二甲基丙烯酸酯、雙酚A 二甲基丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、乙氧基化雙酚A 二甲基丙烯酸酯、二-GMA(2，2_ 二-4-(3-甲基丙烯酰氧基-2-羥丙基)苯基丙烷)和3，4_環(huán)氧環(huán)己基甲基-3，4-環(huán)氧環(huán)己烷羧酸酯以及異氰酸酯、特別是二 -和/或三異氰酸酯與含OH基的甲基丙烯酸酯的反應(yīng)產(chǎn)物。例如，這些物質(zhì)可以為I摩爾六亞甲基二異氰酸酯與2摩爾2-羥乙基甲基丙烯酸酯、I摩爾(三(6-異氰酸根合己基)縮二脲)與3摩爾羥乙基甲基丙烯酸酯或I摩爾三甲基六亞甲基二異氰酸酯與2摩爾羥乙基甲基丙烯酸酯的反應(yīng)產(chǎn)物。這些化合物也被稱(chēng)作氨基甲酸乙酯二甲基丙烯酸酯。作為優(yōu)選的聚硅氧烷，使用支化的聚硅氧烷。尤其優(yōu)選使用三官能和/或四官能聚硅氧烷。還優(yōu)選環(huán)狀聚硅氧烷和/或具有環(huán)形式的聚硅氧烷。在特殊實(shí)施方式中，可向涂料組合物中添加所謂的聚倍半硅氧烷化合物(POSS)作為聚硅氧烷。溶膠-凝膠層的聚硅氧烷的比例應(yīng)優(yōu)選為基于所述溶膠-凝膠層至少10重量％且至多80重量％、進(jìn)一步優(yōu)選至少35重量％且至多65重量％。從而所述涂料組合物是環(huán)境友好、安全的且能夠通過(guò)絲網(wǎng)印刷進(jìn)行涂覆，優(yōu)選其具有不高于20重量％、進(jìn)一步優(yōu)選低于10重量％的溶劑含量。優(yōu)選地，此處使用具有低于2巴的低蒸汽壓(在室溫下)和/或高于120°C的沸點(diǎn)的溶劑。優(yōu)選的溶劑為二乙二醇單乙醚。因此，例如在涂料組合物的制造中，實(shí)施從揮發(fā)性醇到二乙二醇單乙醚的溶劑交換。從而可實(shí)現(xiàn)，在絲網(wǎng)印刷方法中，在涂料組合物的連續(xù)施加期間，絲網(wǎng)不會(huì)堵塞。然而，在優(yōu)選實(shí)施方式中，涂料組合物不含溶劑。優(yōu)選地，向涂覆溶液中添加添加劑以防止缺陷、層的不平坦性、相分離效果、氣泡和/或起泡。這些添加劑合計(jì)為涂覆溶液的最高達(dá)5重量％、優(yōu)選最高達(dá)2重量％。優(yōu)選的添加劑為脫氣劑、消泡劑、流平劑和分散劑。其能夠商購(gòu)得自例如公司TEGO(EVONIK)且其為本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的漆添加劑。具體地，其為純的和/或有機(jī)改性(具有低分子量)的聚硅氧烷、有機(jī)聚合物、氟官能化的聚合物、聚醚改性的聚硅氧烷、聚丙烯酸酯和/或堿性或酸性脂肪酸衍生物。在特殊實(shí)施方式中，所述涂料組合物可還含有UV或熱交聯(lián)有機(jī)或混合-聚合組分。為了引發(fā)基于輻射的聚合，最通常的是向涂料組合物中添加UV引發(fā)劑。本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的這些光引發(fā)劑是例如在公司BASF以商品名Irgacure制備的。在根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，使用利用UV輻射在高于300nm的波長(zhǎng)下能夠被激發(fā)的自由基光引發(fā)劑。當(dāng)使用本文中所述的涂料組合物時(shí)，則能夠?qū)⒑竦哪な┘拥交咨希鄬?duì)于所施加的濕膜厚度其幾乎不顯示任何收縮，因?yàn)槠鋬H含有少量溶劑或根本不含溶劑。利用某些涂料組合物，簡(jiǎn)單地對(duì)初生層進(jìn)行預(yù)固化是適當(dāng)?shù)模渲袃?yōu)選地，通過(guò)光化學(xué)工藝來(lái)進(jìn)行預(yù)固化處理。當(dāng)隨后通過(guò)UV光進(jìn)行固化處理時(shí)，這特別具有優(yōu)勢(shì)。但通過(guò)熱處理、尤其是利用IR輻射設(shè)備也可實(shí)現(xiàn)這種預(yù)固化處理。當(dāng)?shù)谝粚討?yīng)當(dāng)為結(jié)構(gòu)化的時(shí)，則在初生層上施加沖壓模具。能夠以連續(xù)或靜態(tài)方式實(shí)施該操作。在一個(gè)實(shí)施方式中，沖壓模具具有溶膠-凝膠層。所述沖壓模具將期望的結(jié)構(gòu)壓入初生層中。優(yōu)選地，在該步驟中，在0.01至5巴的接觸壓力下將沖壓模具壓在初生層上。在特殊實(shí)施方式中，在真空下實(shí)施該步驟?，F(xiàn)在，在任選的結(jié)構(gòu)化期間，存在至少包含基底、初生層和沖壓模具組件的復(fù)合物。此處，優(yōu)選地，向復(fù)合物施壓，使得將所述組件彼此壓緊。然后，將初生層固化。優(yōu)選地，以熱和/或光化學(xué)方式進(jìn)行固化處理。尤其優(yōu)選光化學(xué)固化處理。在另一實(shí)施方式中，不向復(fù)合物施加壓力，因?yàn)樵诠袒幚碇叭詾橐后w的待結(jié)構(gòu)化層的涂料組合物被拉伸而自身轉(zhuǎn)變?yōu)闆_壓模具的結(jié)構(gòu)。在任選的方法步驟中，用手、利用輥或利用低壓來(lái)除去氣泡，其中在此情況中，低壓為低于900毫巴。通過(guò)該固化步驟，結(jié)構(gòu)化層成為固體，從而能夠?qū)_壓模具除去。如上所述，使用沖壓模具的結(jié)構(gòu)化步驟是任選步驟。僅當(dāng)溶膠-凝膠層應(yīng)當(dāng)帶有結(jié)構(gòu)時(shí)實(shí)施所述步驟。當(dāng)期望不含結(jié)構(gòu)時(shí)，當(dāng)然可在不使用沖壓模具的條件下對(duì)初生層進(jìn)行干燥以得到不含結(jié)構(gòu)的溶膠-凝膠層。當(dāng)以熱方式將第一層固化時(shí)，則溫度為50至150°C。利用在200至400nm波長(zhǎng)下具有最大發(fā)射的UV光源進(jìn)行光化學(xué)固化。在特殊實(shí)施方式中，能夠已經(jīng)在該步驟期間，進(jìn)行了硬化處理。這意味著，不需要另外的硬化步驟。通過(guò)UV光可進(jìn)行這種固化。在固化或任選的硬化之后，再次將所使用的沖壓模具除去，如果使用了沖壓模具。在除去沖壓模具之后，溶膠-凝膠層以結(jié)構(gòu)化厚層形式存在。優(yōu)選地，溶膠-凝膠層的層厚度為約最高達(dá)200 ym。沖壓模具的結(jié)構(gòu)限定了在結(jié)構(gòu)化層中獲得的結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地,溶膠-凝膠層的層厚度為至少5 V- m、優(yōu)選至少10 V- m、更優(yōu)選至少20 u m。任選地，在除去沖壓模具之后將溶膠-凝膠層硬化。特別地，當(dāng)利用UV光已經(jīng)進(jìn)行了第一固化步驟時(shí)，將其熱硬化。此處，除了有機(jī)單體的另外有利交聯(lián)之外，主要另外，Si-O網(wǎng)絡(luò)的羥基(尤其是消除醇化物基團(tuán))進(jìn)一步交聯(lián)(縮合)。從而，主要實(shí)現(xiàn)了聚硅氧烷網(wǎng)絡(luò)與溶膠-凝膠網(wǎng)絡(luò)的有利共價(jià)連接。優(yōu)選地，在150至300°C的溫度下、尤其優(yōu)選在220至270°C的溫度下進(jìn)行該交聯(lián)反應(yīng)。在可選的實(shí)施方式中，進(jìn)行硬化的溫度優(yōu)選為50至1，000°C、進(jìn)一步優(yōu)選100至500°C。當(dāng)將溶膠-凝膠層的有機(jī)組分燒掉時(shí)，則將溫度調(diào)節(jié)至至少250°C、優(yōu)選> 300°C、尤其優(yōu)選> 500°C。已經(jīng)顯示，在將有機(jī)組分完全燒掉的情況中也將保持所述結(jié)構(gòu)。所述結(jié)構(gòu)相對(duì)于樣件結(jié)構(gòu)的收縮，隨著再加工溫度的下降和涂料組合物的顆粒含量在0至60%的量?jī)?nèi)的增大而下降。然而，結(jié)構(gòu)的收縮可利用樣件的結(jié)構(gòu)來(lái)補(bǔ)償，樣件的深度稍高于溶膠-凝膠層中的最終期望結(jié)構(gòu)。
在特殊實(shí)施方式中，所述方法的特征在于，以在100至1，000°C、尤其優(yōu)選450至740°C溫度范圍內(nèi)的熱方式進(jìn)行溶膠-凝膠層的硬化。溶膠-凝膠層的組成的特征在于，其含有至少25至100重量％、尤其優(yōu)選40至80重量％、特別優(yōu)選45至65重量％的SiO2。在根據(jù)本發(fā)明的特定實(shí)施方式中，SiO2的含量為50至58重量％。在此情況中，SiO2的含量是指在700°C下對(duì)結(jié)構(gòu)化層的材料熱處理I小時(shí)之后殘留的SiO2固體含量。在結(jié)構(gòu)化溶膠-凝膠層中結(jié)構(gòu)的優(yōu)選深度為I ii m至100 ii m、優(yōu)選4 ii m至40 ii m、尤其優(yōu)選10至30 y m。可將周期性或統(tǒng)計(jì)性結(jié)構(gòu)用作結(jié)構(gòu)，其中優(yōu)選結(jié)構(gòu)為透鏡結(jié)構(gòu)、正弦曲線(xiàn)結(jié)構(gòu)、折射線(xiàn)格柵、折射十字格柵、衍射線(xiàn)格柵、衍射十字格柵、衍射蛾眼結(jié)構(gòu)、衍射光學(xué)元件、數(shù)字、代碼，特別是條形碼和/或產(chǎn)品代碼、金字塔形結(jié)構(gòu)、倒轉(zhuǎn)的金字塔形結(jié)構(gòu)、安全設(shè)施、全息結(jié)構(gòu)、用于OLED或用于LED的去耦合結(jié)構(gòu)、用于光元件的散射結(jié)構(gòu)和/或用于店面或天花板元件的日光的光導(dǎo)結(jié)構(gòu)。但還能夠存在啞光表面的復(fù)制線(xiàn)、不同類(lèi)型的散射層和蝕刻表面以及觸覺(jué)結(jié)構(gòu)。 所述溶膠-凝膠層對(duì)隨后層的結(jié)構(gòu)起決定作用。這意味著隨后施加的功能層如金屬層或漆層優(yōu)選采用所述溶膠-凝膠層的表面結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，所述涂料組合物含有水解的和縮合的環(huán)氧-或甲基丙烯酸酯-官能化的烷氧基硅烷以作為溶膠-凝膠前體。因此，所述溶膠-凝膠層含有源自所述前體的混合-聚合物。特別有利的是，使用環(huán)氧化物官能化的烷氧基硅烷，因?yàn)槔盟鑫镔|(zhì)，可降低結(jié)構(gòu)的收縮率，使得結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確度更好。當(dāng)根據(jù)本發(fā)明制備溶膠-凝膠層時(shí)，優(yōu)選其具有高于70%、優(yōu)選高于80 %的無(wú)機(jī)交聯(lián)度。根據(jù)本發(fā)明，這會(huì)造成優(yōu)勢(shì)，特別是在層的彈性和耐受性方面。借助于29Si-NMR確定所述無(wú)機(jī)交聯(lián)度。為了實(shí)現(xiàn)該目的，在制造方法期間，優(yōu)選所述涂料組合物含有甲基_、乙基-或苯基-取代的烷氧基硅烷?？蛇x地，還可含有其它有機(jī)交聯(lián)組分。優(yōu)選地，所述溶膠-凝膠層含有復(fù)合材料，所述復(fù)合材料為聚硅氧烷與至少一種烷氧基硅烷的反應(yīng)產(chǎn)物。利用根據(jù)本發(fā)明的制造，這種復(fù)合物具有0. 5至I. 5、優(yōu)選0. 7至
I.5且尤其優(yōu)選0. 8至I. 3的取代度。取代度是復(fù)合物中每個(gè)硅原子的硅-碳鍵的平均數(shù)。通過(guò)29Si-NMR可確定取代度。優(yōu)選地，所述溶膠-凝膠層包含烷氧基硅烷前體的混合-聚合物，其中作為烷氧基硅烷前體，特別優(yōu)選(3-縮水甘油醚氧基丙基)三乙氧基硅烷和(3-甲基丙烯酰氧基丙基)二甲氧基娃燒。優(yōu)選地，添加的聚娃氧燒為苯基甲基聚娃氧燒。這種復(fù)合材料的羥基含量為I至5重量％、優(yōu)選I至4重量％。硅-碳之比(Si C比)為溶膠-凝膠層的復(fù)合材料中硅與碳的物質(zhì)的量之比。優(yōu)選地，該比例為20 : I至I : 5、特別是10 : I至I : 2、尤其優(yōu)選7 I至2 : I。通過(guò)元素分析可確定該比例。優(yōu)選地，所述溶膠-凝膠層的有機(jī)交聯(lián)度高于30%、尤其優(yōu)選高于50%。利用拉曼測(cè)量可確定該交聯(lián)度，且例如通過(guò)在1269CHT1下測(cè)量環(huán)氧環(huán)的能帶的強(qiáng)度可進(jìn)行所述測(cè)量。作為比較，使用在1299CHT1下屬于CH2的振動(dòng)能帶。優(yōu)選地，由于優(yōu)選的制造方法，所述溶膠-凝膠層具有0. 01至100/mm、優(yōu)選0. 05至10/mm且特別是0. I至2/mm的P -OH含量。根據(jù)WO 2009/998915中所述的方法測(cè)量^ -OH的含量。所述層的層厚度為10至50 ii m。低含量的P-OH直接與低表面能的溶膠-凝膠層連接。因此，根據(jù)本發(fā)明的溶膠-凝膠層具有低表面能，大約優(yōu)選低于25mN/m、尤其低于15mN/m的極性部分以及優(yōu)選低于40mN/m、尤其低于35mN/m的分散部分。這種效果導(dǎo)致相對(duì)于水的接觸角優(yōu)選高于50°、特別地高于75°且優(yōu)選高于85°，由此溶膠-凝膠層具有疏水性能并由此具有一定的抗污垢效果。主要地，這種效果的原因同樣是所述溶膠-凝膠層而不是其任選的結(jié)構(gòu)，其中Si-O網(wǎng)絡(luò)的高取代度和低孔隙率明顯有助于這種效果。通過(guò)沖壓結(jié)構(gòu)，可進(jìn)一步提高所述效果。在特殊實(shí)施方式中，能夠制造超疏水和超疏油表面。優(yōu)選地，由于所述網(wǎng)絡(luò)的高取代度，在300°C的負(fù)荷下持續(xù)半小時(shí)之后所述溶膠-凝膠層的最大質(zhì)量損失為30重量％、尤其優(yōu)選15重量％。根據(jù)本發(fā)明，所述復(fù)合物可包含多個(gè)基底。利用根據(jù)本發(fā)明的方法，可在幾乎任意一種基底上建造層。由于本發(fā)明允許通過(guò)顆粒的靶向使用將溶膠-凝膠層的折射率調(diào)節(jié)為基底的折射率，所以甚至可得到透明的復(fù)合物?？蓪⑦@種效果有利地用于透明基底的根據(jù)本發(fā)明的涂層中。因此，尤其優(yōu)選透明基底。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述基底選自透明塑料如聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、聚烯烴和環(huán)烯烴共聚物。然而，尤其優(yōu)選無(wú)機(jī)基底，因?yàn)樽钔ǔ５?，其具有比有機(jī)基底更好的耐溫性。尤其優(yōu)選鈉鈣玻璃，特別是貧鐵的鈉鈣玻璃、硼硅酸鹽玻璃、鋁硅酸鹽玻璃和玻璃陶瓷、尤其是透明玻璃陶瓷以及不同玻璃、玻璃陶瓷和/或陶瓷的層壓物。所述玻璃可以為化學(xué)和/或熱回火的且可具有環(huán)的形式和/或具有彎曲形式。所述玻璃可以為小瓶、安瓿或注射器的形式。此外，根據(jù)本發(fā)明，將所述復(fù)合物用于顯微透鏡系統(tǒng)、藥物包裝、建筑領(lǐng)域的光導(dǎo)系統(tǒng)、照明技術(shù)的復(fù)合材料、OLED的去耦合層以及LED的去耦合層中，優(yōu)選用在彎曲的基底上。根據(jù)本發(fā)明的方法使得可將具有或不具有表面結(jié)構(gòu)的期望層直接施加到成品上。同時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的溶膠-凝膠層具有屏障的功能，尤其是對(duì)于擴(kuò)散的屏障。在特定實(shí)施方式中，在涂覆步驟之前，將底漆施加到基底表面上。在優(yōu)選實(shí)施方式中，實(shí)施對(duì)基底表面進(jìn)行調(diào)整的步驟。在另外的實(shí)施方式中，所述溶膠-凝膠層具有至少一個(gè)功能層。所述功能層可具有抗靜電、疏水、親水、疏油、光催化、熱催化、反射、光活化、著色和/或?qū)щ娫O(shè)計(jì)。在優(yōu)選實(shí)施方式中，具有溶膠-凝膠層的基底在300至800nm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)具有> 90%的透射率和< 5%、優(yōu)選< 2%、尤其優(yōu)選< I %的吸收并具有5 u m、還優(yōu)選10 y m的
層厚度。優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的溶膠-凝膠層的特殊實(shí)施方式的折射率為I. 4至I. 6。優(yōu)選地，其為I. 45至I. 55。在根據(jù)本發(fā)明的其它實(shí)施方式中，聚硅氧烷改性的溶膠-凝膠層的折射率為I. 6至I. 7。優(yōu)選地，將所述折射率調(diào)節(jié)至基底的折射率且與所使用基底的折射率之差不大于0. 05。根據(jù)本發(fā)明的層在UV固化之后的彈性模量為200至4，000N/mm2、優(yōu)選300至3，000N/mm2、尤其優(yōu)選 500 至 2，000N/mm2。根據(jù)本發(fā)明的層在140至300°C下的熱固化之后彈性模量 為500至10，000N/mm2、優(yōu)選 750 至 6，000N/mm2、尤其優(yōu)選 1，250 至 5，000N/mm2。換言之，優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的溶膠-凝膠層的彈性模量為200至4，000N/mm2或500至10，000N/mm2。優(yōu)選地，在另一優(yōu)選實(shí)施方式中，彈性模量為500至4，000N/mm2或> 4，000至10，000N/mm2。根據(jù)本發(fā)明的層的機(jī)械性能、尤其是楊氏彈性模量?jī)?yōu)選分別通過(guò)使用納米壓痕儀來(lái)確定，根據(jù)納米壓痕儀的測(cè)量進(jìn)行計(jì)算而得到。本領(lǐng)域技術(shù)人員從文獻(xiàn)中可得知這種方法。所述方法與例如Q. Liao等人在Mech. ofMat.(材料機(jī)械)42(2010) 1043-1047 中或在 Thin Solid Films (固體薄膜)516 (2008) 1056-1062 中所述的Hertz的模型一致。在特殊實(shí)施方式中，使用的基底例如在未涂覆側(cè)上帶有另外的裝飾或功能層，如導(dǎo)電透明層、導(dǎo)電金屬層、多層抗反射涂層、多孔抗反射涂層、光學(xué)過(guò)濾涂層、IR反射涂層、防粘涂層、防指紋涂層、易于清潔的涂層、屏障層和/或帶色的陶瓷釉涂層。
在優(yōu)選實(shí)施方式中，所述結(jié)構(gòu)化溶膠-凝膠層包含用于覆蓋玻璃板的裝飾層，例如能夠用于例如家用器具領(lǐng)域或建筑領(lǐng)域(室內(nèi)和室外用途)或汽車(chē)工業(yè)領(lǐng)域或飛機(jī)建造或機(jī)械工程(例如電梯)領(lǐng)域中。將裝飾層沖壓入所述溶膠-凝膠層中。在此情況中，覆蓋板的特征在于，其充當(dāng)一種面板。在現(xiàn)有技術(shù)中，這種面板由例如不銹鋼制成。因此，根據(jù)本發(fā)明，可將所述復(fù)合物用于或用作冰箱門(mén)、烘箱窗格玻璃、汽船、用于氣體用途的烹飪板、玻璃切割板、電視或電子器件的襯里、排氣缸和電梯。在此情況中，能夠?qū)⒔Y(jié)構(gòu)并入類(lèi)似于拉絲金屬的外觀或噴沙表面和/或蝕刻玻璃的溶膠-凝膠層中。然后，能夠簡(jiǎn)單地將各種結(jié)構(gòu)用作樣件以提供上述沖壓模具。通常，使用此處的統(tǒng)計(jì)性結(jié)構(gòu)，其具有40nm至IOiim的結(jié)構(gòu)深度。在拉絲的不銹鋼結(jié)構(gòu)的情況中，其為例如具有優(yōu)選最高達(dá)3 U m深度、尤其優(yōu)選最高達(dá)2 ii m結(jié)構(gòu)深度的圓形或線(xiàn)性形式的拉絲標(biāo)記結(jié)構(gòu)。在特殊實(shí)施方式中，通過(guò)液體涂覆法或沉積法如濺射或CVD將具有金屬外觀的一個(gè)或多個(gè)層施加到所述結(jié)構(gòu)化層上，以實(shí)現(xiàn)不銹鋼的光學(xué)外觀。在此情況中，具有金屬外觀的這些層可由金屬或半金屬或有機(jī)和/或無(wú)機(jī)漆構(gòu)成。優(yōu)選使用具有不銹鋼、鉻、鋁、銅、鉬或銠的變色時(shí)刻(color point)的金屬層。優(yōu)選地，為了沉積具有金屬外觀的層，可使用濺射法和/或光澤顏色和/或有顏色的溶膠-凝膠顏色和/或有顏色的或著色的有機(jī)顏料。在此情況中，具有金屬外觀的層的厚度為50至500nm、優(yōu)選60至200nm。優(yōu)選地，使用不銹鋼靶材、Cr靶材、Cu靶材和/或Al靶材以通過(guò)濺射法制造具有金屬外觀的層。在特殊實(shí)施方式中，通過(guò)合適的工藝控制將Cr層的變色時(shí)刻調(diào)節(jié)為不銹鋼的變色時(shí)刻。在特殊實(shí)施方式中，具有金屬外觀的層可具有幾個(gè)保護(hù)層。此外，在優(yōu)選實(shí)施方式中，在具有金屬外觀的層上，可施加有機(jī)、聚硅氧烷基和/或溶膠-凝膠基密封層。這可以為例如環(huán)氧-和/或聚氨酯基抗刮擦涂層(BSH試驗(yàn)> 1，000g)。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例實(shí)施例I將0. 06摩爾GPTES (縮水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷)和0. 02摩爾TEOS (四乙氧基硅烷)和0. 02摩爾PTEOS (苯基三乙氧基硅烷)添加至容器中并利用2. 3g在其中已經(jīng)溶解了 0. 344g PTSH(對(duì)甲苯磺酸)的水進(jìn)行水解。在攪拌三小時(shí)之后，利用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀將揮發(fā)性反應(yīng)產(chǎn)物除去。在IOg如此得到的水解產(chǎn)物中，溶解5g苯基與甲基之比為I. 2/1、分子質(zhì)量為2，OOO至7，000且SiO2的含量為約52%的聚硅氧烷樹(shù)脂。隨后，向所述涂料組合物中添加陽(yáng)離子光引發(fā)劑Irgacure 250在I-甲氧基-2-丙醇中的20%的溶液I. 5ml。隨后，利用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀將揮發(fā)性組分除去。借助于刮刀，使用在涂覆輥系統(tǒng)與基底表面之間90 的間隙寬度，將初生層施加到硼硅浮法(boro-float)玻璃基底的一個(gè)側(cè)面上。在UV燈下將初生層預(yù)固化10秒。將具有顯微透鏡結(jié)構(gòu)的有機(jī)硅沖壓模具(PDMS)施加到初生層上，所述初生層仍處于可延展條件下并隨后通過(guò)沖壓模具在UV燈直接照射下將所述層硬化(暴露時(shí)間5分鐘)。在除去沖壓模具之后，將沖壓模具的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印至初生層內(nèi)。第一層的最終層厚度為約25pm。在UV固化之后，溶膠-凝膠層的彈性模量為800N/mm2+/-10%，且在200°C下熱固化I小時(shí)之后，彈性模量為2，000N/mm2+/-10%。實(shí)施例2將0. 06摩爾GPTES(縮水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷)和0. 02摩爾TEOS(四乙氧基硅烷)和0. 01摩爾MTEOS (甲基三乙氧基硅烷)和0. 01摩爾DMDEOS (二甲基二乙氧基硅烷)添加至容器中并利用2. 3g在其中已經(jīng)溶解了 0. 344g PTSH(對(duì)甲苯磺酸)的水進(jìn)行水解。在攪拌三小時(shí)之后，利用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀將產(chǎn)生的揮發(fā)性反應(yīng)產(chǎn)物從混合物中除去。在IOg水解產(chǎn)物中，添加苯基聚硅氧烷樹(shù)脂在乙醇中的50%的溶液8. 5g。最后，向所述涂料組合物中添加陽(yáng)離子光引發(fā)劑Irgacure 250在I-甲氧基-2-丙醇中的20%的溶液3g。隨后，利用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀在80°C和100毫巴下將揮發(fā)性溶劑除去。利用使用34絲網(wǎng)的絲網(wǎng)印刷，將具有約40iim厚度的初生層施加到鈉鈣玻璃基底上。隨后，將該層在室溫下靜置2小時(shí)。在將溶劑蒸發(fā)之后，在UV燈下將殘留的初生層預(yù)固化10秒。隨后，將具有光導(dǎo)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)化有機(jī)硅沖壓模具(PDMS)施加到初生層上，所述初生層仍處于潤(rùn)濕條件下并通過(guò)沖壓模具在UV燈直接照射下將所述層硬化(暴露時(shí)間5分鐘)。在除去沖壓模具之后，將沖壓模具的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印至初生層內(nèi)。第一層的最終層厚度為約30i!m。在UV固化之后，溶膠-凝膠層的彈性模量為1，200N/mm2+/-10%，且在240°C下熱固化I小時(shí)之后，彈性模量為2，500N/mm2+/-10%。實(shí)施例3將0. 06摩爾GPTES(縮水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷)和0. 02摩爾TEOS(四乙氧基硅烷)和0. 01摩爾MTEOS(甲基三乙氧基硅烷)和0. 01摩爾DroEOS(二苯基二乙氧基硅烷)添加至容器中并利用2. 3g在其中已經(jīng)溶解了 0. 344g PTSH(對(duì)甲苯磺酸)的水進(jìn)行水解。在攪拌三小時(shí)之后，利用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀將產(chǎn)生的揮發(fā)性反應(yīng)產(chǎn)物從混合物中除去。向IOg水解產(chǎn)物中，添加苯基與甲基之比為I. 3/1、分子質(zhì)量為2，000至4，000、SiO2的含量為約52%且硅烷醇基團(tuán)的含量為6重量％的聚硅氧烷樹(shù)脂在丁醇中的50%的溶液8. 5g0最后，向所述涂料組合物中添加陽(yáng)離子光引發(fā)劑Irgacure 250在I-甲氧基-2-丙醇中的20%的溶液3g。隨后，利用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀在80°C和100毫巴下將揮發(fā)性溶劑除去。利用輥涂，將具有約150 iim厚度的初生層施加到鈉鈣玻璃基底上。隨后，在室溫、下將該層靜置2小時(shí)。
在將溶劑蒸發(fā)之后，在UV燈下將殘留的初生層預(yù)固化10秒。隨后，將具有光導(dǎo)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)化有機(jī)硅沖壓模具(PDMS)施加到初生層上，所述初生層仍處于潤(rùn)濕條件下并通過(guò)沖壓模具在UV燈直接照射下將所述層硬化(暴露時(shí)間5分鐘)。在除去沖壓模具之后，將沖壓模具的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印至得到的溶膠-凝膠層內(nèi)。固化的漆的最終層厚度為約60 u m。在230°C下熱固化I小時(shí)之后，溶膠-凝膠層的彈性模量為2，600N/mm2+/-10%。實(shí)施例4將0. 08摩爾MPTES (甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷)和0. 02摩爾TEOS (四乙氧基硅烷)添加至容器中并利用I. 44g在其中已經(jīng)溶解了 0.344g PTSH(對(duì)甲苯磺酸)的水進(jìn)行水解。在攪拌三小時(shí)之后，利用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀將產(chǎn)生的揮發(fā)性反應(yīng)產(chǎn)物從混合物中除去。在IOg水解產(chǎn)物中，添加聚酯改性的聚硅氧烷在甲氧基丙基乙酸酯和異丙醇中的75%的溶液6. Ogo最后，向所述涂料組合物中添加Ig自由基光引發(fā)劑Irgacure 819。利用使用54絲網(wǎng)的絲網(wǎng)印刷，將具有約20 iim厚度的初生層施加到鈉鈣玻璃基底上。隨后，利用IR燈在約60°C下將該層干燥I小時(shí)。隨后，將具有光學(xué)透鏡結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)化有機(jī)硅沖壓模具(PDMS)施加到初生層上，所述初生層仍處于潤(rùn)濕條件下并通過(guò)沖壓模具在UV燈直接照射下將所述層硬化(暴露時(shí)間2分鐘)。在除去沖壓模具之后，將沖壓模具的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印至得到的溶膠-凝膠層內(nèi)。固化的漆的最終層厚度為約lOiim。在UV固化之后，溶膠-凝膠層的彈性模量為3，360N/mm2+/-10%，且在280°C下熱固化0. 2小時(shí)之后，彈性模量為4，200N/mm2+/-10%。實(shí)施例5將0. 08摩爾MPTES (甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷)和0. 018摩爾TEOS (四乙氧基硅烷)添加至容器中并利用I. 15g在其中已經(jīng)溶解了 0.21g PTSH(對(duì)甲苯磺酸)的水進(jìn)行水解。在攪拌三小時(shí)之后，利用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀將產(chǎn)生的揮發(fā)性反應(yīng)產(chǎn)物從混合物中除去。然后，向IOg水解產(chǎn)物中，添加聚酯改性的聚硅氧烷在甲氧基丙基乙酸酯和異丙醇中的75%的溶液15g。隨后，向其中添加高折射納米顆粒(TiO2，銳鈦礦，16nm)在丙醇中的20重量％的溶液30g。最后，向所述涂料組合物中添加Ig自由基光引發(fā)劑Irgacure 819。隨后，利用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀在室溫和30毫巴下將揮發(fā)性溶劑除去。利用絲網(wǎng)印刷，將具有約40 iim厚度的初生層施加到鈉鈣玻璃基底上。隨后，利用IR燈在60°C下將該層干燥I分鐘。隨后，將具有光學(xué)線(xiàn)格柵結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)化有機(jī)硅沖壓模具(PDMS)施加到初生層上，所述初生層仍處于潤(rùn)濕條件下并通過(guò)沖壓模具在UV燈直接照射下將所述層硬化(暴露時(shí)間4分鐘)。在除去沖壓模具之后，將沖壓模具的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印至得到的溶膠-凝膠層內(nèi)。固化的漆的最終層厚度為約20 ii m且漆器的折射率為約I. 6。
在UV固化之后，溶膠-凝膠層的彈性模量為2，100N/mm2+/-10%，且在270°C下熱固化0. 2小時(shí)之后，彈性模量為2，800N/mm2+/-10%。實(shí)施例6將0. 08摩爾MPTES (甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷)和0. 018摩爾TEOS (四乙氧基硅烷)添加至容器中并利用2.3g在其中已經(jīng)溶解了 0.21g PTSH(對(duì)甲苯磺酸)的水進(jìn)行水解。在攪拌三小時(shí)之后，利用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀將產(chǎn)生的揮發(fā)性反應(yīng)產(chǎn)物從混合物中除去。向IOg水解產(chǎn)物中，添加聚酯改性的聚硅氧烷在甲氧基丙基乙酸酯和異丙醇中的75%的溶液5. Og以及0. 5g甘油-I，3- 二甲基丙烯酸酯氨基甲酸乙酯三乙氧基硅烷。最后，向所述涂料組合物中添加Ig自由基光引發(fā)劑Irgacure 819。利用使用54絲網(wǎng)的絲網(wǎng)印刷，將具有約20iim厚度的初生層施加到鈉鈣玻璃基底上。隨后，利用IR燈在約60°C下將該層干燥I分鐘。隨后，將具有光學(xué)透鏡結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)化有機(jī)硅沖壓模具(PDMS)施加到初生層上，所述初生層仍處于潤(rùn)濕條件下并通過(guò)沖壓模具在UV燈直接照射下將所述層硬化(暴露時(shí)間2分鐘)。在除去沖壓模具之后，將沖壓模具的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印至得到的溶膠-凝膠層內(nèi)。固化的漆的平均最終層厚度為約14 Pm。
在UV固化之后，溶膠-凝膠層的彈性模量為3，500N/mm2+/-10%，且在280°C下熱固化0. 2小時(shí)之后，彈性模量為4，800N/mm2+/-10%。
權(quán)利要求
1.具有基底和結(jié)構(gòu)化溶膠-凝膠層的復(fù)合物，其中所述溶膠-凝膠層具有200至10，000N/mm2的彈性模量，其中所述溶膠-凝膠層包含至少一種烷氧基硅烷與至少一種聚硅氧烷的反應(yīng)產(chǎn)物，其中所述聚硅氧烷的平均分子量為至少1，500且至多300，OOOg/mol。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的復(fù)合物，其中所述基底為玻璃陶瓷、玻璃、陶瓷或聚合物塑料。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的復(fù)合物，其中通過(guò)沖壓產(chǎn)生所述結(jié)構(gòu)化溶膠-凝膠層。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的復(fù)合物，其中所述溶膠-凝膠層具有結(jié)構(gòu)深度為2 ii m至200 u m的沖壓結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的復(fù)合物，其中所述溶膠-凝膠層的SiO2含量為10至70重量％。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的復(fù)合物，其中所述溶膠-凝膠層的無(wú)機(jī)交聯(lián)度聞?dòng)?0 % o
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的復(fù)合物，其可通過(guò)將涂料組合物施加到所述基底上的方法制得，所述復(fù)合物包含至少一種烷氧基硅烷和至少一種聚硅氧烷。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的復(fù)合物，其中所述溶膠-凝膠層的P-OH含量為 0.01 至 100/mm。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的復(fù)合物，其中所述聚硅氧烷的取代度為0.5至I.5。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的復(fù)合物，其中所述聚硅氧烷為聚酯改性的聚硅氧烷。
11.用于制造前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的復(fù)合物的方法，所述方法包括如下步驟 利用涂料組合物對(duì)基底進(jìn)行涂覆以在所述基底上得到初生層； 將結(jié)構(gòu)并入所述初生層中；以及 將所述初生層固化。
12.根據(jù)權(quán)利要求I至10中至少一項(xiàng)所述的復(fù)合物用于如下方面的用途顯微透鏡系統(tǒng)、建筑領(lǐng)域中的光導(dǎo)系統(tǒng)、OLED的去耦合層、LED的去耦合層、指紋掃描器件、手持式掃描儀、照相機(jī)的光學(xué)器件、家用器具用裝飾層和面板、汽車(chē)內(nèi)飾、飛機(jī)內(nèi)飾、室內(nèi)建筑、店面元件中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種復(fù)合物及其制造方法。具體地，本發(fā)明提供了一種復(fù)合物，其包含在基底上的結(jié)構(gòu)化溶膠-凝膠層。所述溶膠-凝膠層因其制造方法而對(duì)源自外部的機(jī)械應(yīng)力和其它影響具有極好的耐受性。因?yàn)樗鋈苣z-凝膠層能夠具有幾乎任意一種隨意結(jié)構(gòu)，所述復(fù)合物適用于許多技術(shù)領(lǐng)域中。例如，所述結(jié)構(gòu)可導(dǎo)致光學(xué)效果并可用于光學(xué)系統(tǒng)中。
文檔編號(hào)B05D5/00GK102627913SQ201210025050
公開(kāi)日2012年8月8日 申請(qǐng)日期2012年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月4日
發(fā)明者伊夫琳·魯?shù)霞獱?沃伊特, 弗蘭齊斯卡·巴克, 沃爾克·哈格曼, 約爾格·舒馬赫爾, 馬蒂亞斯·布克梅爾 申請(qǐng)人:肖特公開(kāi)股份有限公司