[发明专利]弹性体及其制造方法

说明书

本发明系关于一种能够应用在应力感测装置的弹性体，其包括有：一第一层体，其为由一或多层聚氨酯组合而成；以及一第二层体，其为导电硅橡胶，所述导电硅橡胶是由硅橡胶与导电填充物掺混而成。本发明亦关于所述弹性体的制备方法。

技术领域

本发明是关于一种弹性体及其制法，尤指一种能够应用在应力感测装置的弹性体。

背景技术

应力感测装置可用于实时测量应力，进而将应力数值量化并进行对应的评估，在运动与医疗领域的应用范围很广。因此，一个能实时反应应力大小与方向的传感器会是这类压力感测装置中的关键元件。

PCT专利申请案WO2014/204323揭露了一种可拉伸的织物传感器，包含两层导电材料及一层介电材料，但均是以材料混入布料的方式来制作，同时并未揭示具体材质及功效。另外，美国专利US7958789则揭露了一种结构类似的电容传感器，惟其导电填充物比例较低，且其介电层需有一弹性基材层以利导电层之印刷，结构上较为复杂，所述弹性基材层的厚度亦难以掌握，会影响产品的良率。

发明内容

鉴于相关领域对于更加灵敏、耐久之感测装置的需求，因此本发明提供一种弹性体，其电极层材料为以硅胶为基底，可容纳更大量的导电填充物，故可将导电硅橡胶中导电填充物的比例提高至30-60％，提供更好的电极导电度，使所述弹性体在拉伸情况下仍保有极佳的导电性，这有助于提高感测装置之感测灵敏度，并扩大其使用场域。此外，本发明的弹性体可使用热贴合的方式加入聚氨酯层，使弹性体具有更佳的回弹性与耐拉伸疲乏，复合强度高，可提升传感器的使用寿命与耐久性。

本发明系关于一种弹性体，其包括有：一第一层体，其为由一或多层聚氨酯组合而成，且所述聚氨酯是选自热塑性聚酯型聚氨酯、热塑性聚醚型聚氨酯、热固性聚酯型聚氨酯、或其任一组合；以及一第二层体，其为导电硅橡胶，所述导电硅橡胶是由硅橡胶与导电填充物掺混而成，所述导电填充物是选自碳基导电填充物、金属导电填充物、导电高分子、或其任一组合。

所述聚氨酯(polyuretane，PU)具有下列官能基：异氰酸酯基，羟基(－OH)等。

在本发明弹性体的某些具体实施例中，所述聚氨酯是指具有氨基甲酸酯结构的高分子材料，包含聚酯型及聚醚型等，又可透过调整其交联密度来调控聚合产物之热可塑性(thermal plasticity)，得出热塑性(thermal plastic)及热固性(thermal setting)聚氨酯。

在本发明弹性体的某些具体实施例中，所述聚氨酯是热塑性聚酯型聚氨酯(thermal plasticpolyester polyurethane)，其主要系由4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(methylene diphenyl diisocyanate，缩写为MDI)、1,4-丁二醇(butanediol，缩写为BDO)、己二酸(adipic acid，缩写为AA)所组成，其中MDI的用量约为35％至45％重量百分比，AA的用量约为30％至40％重量百分比，BDO的用量约为20％至30％重量百分比；在某些具体实施例中，MDI的用量约为37％至43％重量百分比，AA的用量约为32％至38％重量百分比，BDO的用量约为22％至28％重量百分比；在某些具体实施例中，MDI的用量约为40％重量百分比，AA的用量约为35％重量百分比，BDO的用量约为25％重量百分比。