CN101120042A - 制造地形图案涂层的方法 - Google Patents

制造地形图案涂层的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101120042A
CN101120042A CNA2006800051172A CN200680005117A CN101120042A CN 101120042 A CN101120042 A CN 101120042A CN A2006800051172 A CNA2006800051172 A CN A2006800051172A CN 200680005117 A CN200680005117 A CN 200680005117A CN 101120042 A CN101120042 A CN 101120042A
Authority
CN
China
Prior art keywords
pattern
landform
substrate
coating
patterned coatings
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CNA2006800051172A
Other languages
English (en)
Inventor
彼得·E·普赖斯
威廉·B·科尔布
米哈伊尔·L·佩库罗夫斯基
史蒂文·D·索洛蒙森
米切尔·A·F·约翰逊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
3M Innovative Properties Co
Original Assignee
3M Innovative Properties Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 3M Innovative Properties Co filed Critical 3M Innovative Properties Co
Publication of CN101120042A publication Critical patent/CN101120042A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D5/00—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures
    • B05D5/02—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures to obtain a matt or rough surface
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D5/00—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/04—Coating
    • C08J7/0427—Coating with only one layer of a composition containing a polymer binder
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/04—Coating
    • C08J7/043—Improving the adhesiveness of the coatings per se, e.g. forming primers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/32—Processes for applying liquids or other fluent materials using means for protecting parts of a surface not to be coated, e.g. using stencils, resists
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D2252/00—Sheets
    • B05D2252/02—Sheets of indefinite length
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
    • B05D3/007—After-treatment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
    • B05D3/02—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by baking
    • B05D3/0254—After-treatment

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Abstract

公开了形成图案涂层的方法。方法包括如下步骤：在基底上布置组合物，以在基底上形成液体涂层；除去或提供通过液体涂层上的第一图案区域的能量，以形成对应于第一图案区域的地形图案涂层。

Description

制造地形图案涂层的方法
技术领域
本发明总体涉及制造图案涂层的方法。本发明更加具体地涉及通过向液体涂层提供能量图案或者从液体涂层去除能量图案，并使所得的图案涂层固化来制造图案涂层的方法。
背景技术
许多工业品和消费品包括薄的材料层，该材料层通过在另一种材料上布置液体薄膜，然后固化该液体薄膜而生成。示例包括粘性带、磨料板、喷漆表面、磁介质、LCD显示器中的组成薄膜等等。通常希望，在这种层中具有地形特征或图案，以产生美学特征或者性能特征。利用有限的技术种类已在这种层中形成了地形图案。这些技术可被分成两类，一类为例如通过腐蚀，利用固体材料或者在固体材料中形成图案，另一类为利用随后固化的液体材料或者在该液体材料中形成图案。
本申请涉及在液体材料中形成图案和该图案材料的固化作用，以形成地形图案涂层。相关的图案技术包括：图案涂覆和印刷方法；包括各种模制、模压和光刻工艺的复制方法；和自组织现象。
图案涂覆和印刷技术用于在表面区域上选择性地沉积液体材料。图案涂覆方法包括：凹版涂覆，其使用具有单元图案的辊子以转移和布置涂覆液体；图案压模涂覆，其使用具有图案孔口的压模，以将液体布置至表面的某些区域；喷涂涂层和通用的涂刷，其利用喷嘴或刷子，将液体沉积在表面的选定区域上。图案印刷方法包括：丝网印刷，其通过图案丝网将液体布置于表面；苯胺印刷，其使用有图案的弹性体表面或者印刷版，将液体转移至表面；胶版(offset)印刷，其中将液体从图案表面转移至光滑的中间表面，然后再次转移至待涂覆的表面；和喷墨印刷，其中液体的滴、雾或射流布置至表面。这些方法的共同特征是以非均匀方式将材料布置至表面。然后，该所得的非均匀流体涂层可被固化，以形成地形图案涂层。
复制方法可被分成以下两种，一种方法为液体被布置至图案母版，固化，然后从母版移开；另一种方法为利用图案工具对最初光滑的液体表面进行压印、固化，然后从工具处移开；前者为模制方面的变化。后者为模压方面的变化。所有这些复制技术的共同特征在于，液体与图案工具相接触。
近来，已经描述了多个新的平版技术。电流体动力制版和热力机械制版包括：将充电的或加热的掩模放置于液体光刻层附近。电流体动力效应或热力毛细效应使得液体表面产生变形，并最终接触掩模表面上的突出部，从而形成掩模结构的正图像。然后，在适当位置上，固化该液体，从而形成区域图案，以用于后续处理。虽然在上述工艺中，固体表面最终接触液体，但是这些复制技术中大多数并不依赖固体接触而使液体表面变形。
最后，自组织行为可形成地形图案。Benard和Marangoni不稳定性为公知的地形图案形成现象。Benard不稳定性由液体层的密度梯度产生。Marangoni不稳定性由表面张力的坡度产生，该表面张力的坡度归因于液体层中的浓度或温度梯度。Benard和Marangoni不稳定性都将产生通常为蜂窝状或卷形的图案，其大小与形状仅可被控制其自然产生的限制内。在一定条件下，这些结构可能在适当位置处固化，从而留下对应于液体流动图案的地形图案。在许多涂层中，这些图案被认为是缺陷。自组织图案的有意应用的主要限制在于：液体结构的不稳定性显著地限制了图案。
发明内容
总体而言，本发明涉及制造图案涂层的方法。本发明更加具体地涉及通过向液体涂层提供能量图案，或者从液体涂层去除能量图案，并对所得的图案涂层进行固化来制造图案涂层的方法。
在一个实施例中，公开了一种形成图案涂层的方法。该方法包括如下步骤：在基底上布置组合物，以在基底上形成液体涂层；去除通过液体涂层上的第一图案区域的能量，以形成地形图案涂层，该地形图案对应于第一图案区域。
在另一实施例中，一种形成图案涂层的方法包括如下步骤：在基底上布置组合物，以在基底上形成液体涂层；从能量源提供通过液体涂层上的第一图案区域的能量，以形成地形图案涂层。该地形图案对应于第一区域图案，且该涂层布置在基底和能量源之间。
在又一实施例中，一种形成地形图案涂层的方法包括如下步骤：在基底上布置组合物，以在基底上形成液体涂层；在基本上平整的能量传递表面上布置基底；从能量传递表面提供通过液体涂层上的第一图案区域的能量，以形成地形图案涂层，该地形图案对应于第一图案区域。
通过下面的详细说明，本申请的这些方面及其他方面将变得明显。然而，绝不能将上述概要视为对所要求保护的主题的限制，该主题仅由在审查期间可能被修改的所附权利要求所限定。
附图说明
图1是用于制造图案涂层的示例性连续工艺的示意图；
图2是用于制造图案涂层的另一种示例性连续工艺的示意图；
图3是能量传递表面图案的俯视示意图；
图4是图3所示的能量传递表面图案的沿线4-4截取的横截面示意图；
图5是根据示例1形成的图案涂层的透视表面轮廓；
图6是根据示例2形成的图案涂层的透视表面轮廓；
图7是根据示例3形成的图案涂层的光学显微照片；
图8是根据示例4形成的图案涂层的光学显微照片；
图9是根据示例5形成的图案涂层的光学显微照片；
图10是根据示例6的能量传递表面图案的俯视示意图；和
图11是根据示例6形成的图案涂层的透视表面轮廓。
具体实施方式
本发明的制造图案涂层的方法被认为适用于利用图案涂层的多种应用。在一些实施例中，地形图案区域移开或提供通过利用涂层上的相应图案区域的能量而形成在涂层上。这些示例和下述示例提供了对本公开的实用性的理解，但是不应利用限制意义进行解释。
术语“涂层”表示布置至材料上的材料。
术语“区域”可以表示两维表面，诸如材料分界面，或者材料的范围或部分。根据上下文确定这种适当的定义。
除非另有指示，术语“聚合物”将理解为包括聚合物、共聚物(例如，利用两个或更多不同的单体形成的聚合物)、低聚物和其组合以及聚合物、低聚物或共聚物。除非另有指示，都包括嵌段共聚物和无规共聚物。
除非另有指示，说明书和权利要求书中使用的、表示特征尺寸、数量和物理性质的所有数字都应理解为在一切情况下由术语“大约”进行改变。因此，除非存在相反的指示，则说明书和权利要求书所提出的数字参数为近似值，该近似值可根据由本领域技术人员利用在此公开的原理所寻求的所需特性而变化。
重量百分数、重量百分比，按重量计的百分比等等为同义词，其用物质的重量除以组分重量乘以100来表示物质的浓度。
利用端点列举数值范围包括：包含在该范围内的所有数字(例如，1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5)以及在该范围内的任何范围。
本说明书和权利要求书中所使用的单数形式“一种”和“该”包括多个对象，除非另外清楚地限定了其内容。因此，例如，参考包含“一种聚合物”的组合物包括两个或更多个聚合物。本说明书和权利要求书中所使用的术语“或者”在其意义上通常包括“和/或”，除非另外清楚地限定了其内容。
术语“液体”表示当受到剪切应力时连续变形的材料。在本文中认为液体可包括例如在泥浆、悬浮体或分散体中的固体材料的微粒或区域。
术语“图案”表示空间变化的结构。术语“图案”包括均匀的或者周期的图案、变化图案、随机图案等等。
术语“固体”表示包括在固体涂层中的材料，包括如下部件，诸如最初可为液体的单体。
本公开内容总体描述制造图案涂层的方法。本申请更加尤其地涉及通过向流体涂层提供能量图案，或者从液体涂层去除能量图案，并固化所得的图案涂层而制造图案涂层的方法。在许多实施例中，在涂层不与复制工具物理接触的情况下形成图案涂层。在一些实施例中，所得的涂层图案包括通过自然的不稳定性产生的图案元件。
在一些实施例中，形成图案涂层的方法包括以下步骤：将组合物布置在基底上，以在基底上形成液体涂层。液体涂层组分可以包括对形成薄膜有用的任何材料。基底可以是对支承薄膜形成有用的任何材料。
在一些实施例中，涂层组分为液体载体中的薄膜形成材料或聚合物树脂的溶液。有用的聚合物的部分列表包括；乙缩醛、丙烯酸、醋酸盐、纤维素、碳氟化合物、酰胺、醚、碳酸盐、酯、苯乙烯、尿烷、砜、凝胶等等。聚合物可以是均聚物，或者可以是由两个或更多单体所形成的共聚物。供涂层组分使用的液体载体可选自于各种合适的材料。例如，涂层组分可以是含水组合物或者包括有机溶剂的有机溶液。
在一些实施例中，薄膜形成材料形成了压敏粘合剂。在一些实施例中，压敏粘合剂是嵌段共聚物压敏粘合剂、增粘弹性体压敏粘合剂、水基胶乳压敏粘合剂、丙烯酸酯基压敏粘合剂、或者硅基压敏粘合剂。
在一些实施例中，薄膜形成材料形成了光学薄膜。光学薄膜的示例包括补偿薄膜、延迟薄膜、增亮薄膜、扩散薄膜等等。光学薄膜可以由任何有效的聚合物组成，诸如，例如烯烃、丙烯酸盐、纤维素、碳氟化合物、碳酸盐等等。
在一些实施例中，有机溶剂包括酮类，诸如丙酮或者甲乙酮；碳氢化合物，诸如苯或者甲苯；醇，诸如甲醇或者异丙醇；卤烷，诸如二氯乙烷或者二氯丙烷；酯，诸如乙酸乙酯或者乙酸丁酯；等等。当然，可以将两种或更多种有机溶剂的组合作为液体载体，或者液体载体可以是混合的含水有机系统。在一些实施例中，水是液体载体。
在一些实施例中，涂层组分中的固体重量百分数可以是0.1％至100％，或者1％至40％，或者1％至20％。在一些实施例中，涂层组分是100％的单体。涂层组分具有使得其可流动的粘度。涂层组分的粘度将取决于所采用的涂层设备的类型，而且其可为10,000厘泊或更多，或者在0.1至1,000厘泊的范围内，或者在0.1至100厘泊的范围内，或者在0.5至10厘泊的范围内，或者在从1至5厘泊的范围内。
在一些实施例中，液体涂层包括固相材料。固相材料可以包括离散的固相微粒，其平均直径在5纳米至1毫米的范围内。在一些实施例中，固相材料是纳米粒子。在一个实施例中，固相材料是二氧化硅纳米粒子，其平均直径在5纳米至75纳米的范围内。在其它实施例中，固相材料是氧化锆、金刚石、或者固体离散的聚合物小珠，诸如，例如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。
在其上布置了涂层组分的基底可以由任何材料组成，只要该材料允许对液体涂层组分进行合适布置即可。在一些实施例中，在连续涂敷工艺中，薄板材料作为连续基料进行涂覆。在其它实施例中，其呈不连续形式，诸如通过运输带或者类似装置被运过涂覆区和干燥区的单独薄板。有效的基底包括，例如，聚合物薄膜，诸如聚酯薄膜、聚烯烃薄膜或者纤维素酯薄膜；金属箔，诸如铝箔或者铅箔，纸，诸如聚乙烯涂料纸的聚合物涂料纸；橡胶，和具有各种聚合物层或者聚合物层以及金属箔的层压件。
任何合适类型的涂覆设备可用于在基底上分配一种或多种涂层组分(一种涂层在另一种涂层之上，或者彼此相邻)。因此，例如，涂层组分可以通过浸涂、正反辊涂、绕线杆涂覆、压模型涂覆进行布置。压模涂覆机包括刀涂机、槽涂机、滑涂机、滑动幕涂机、落模幕涂机、和挤涂机，以及其他的类型。在一些实施例中，一种或多种涂层组分可以“去膜”(strip)涂覆在基底上。涂层组分的湿覆层也需进行选择，其将取决于许多因素，诸如所采用的涂覆设备的类型、涂层组分的特征、干燥后所需的涂层厚度。
所布置的涂层组分可以具有任何有效的湿厚度(wet thickness)。在一些实施例中，流体涂层的湿厚度在0.5微米至5000微米的范围内，或者在1微米至1000微米的范围内，或者在10微米至1000微米的范围内，或者在从50微米至100微米的范围内，或者在从100微米至1000微米的范围内。在其它实施例中，流体涂层的湿厚度在5纳米至1000纳米的范围内，或者在从50纳米至250纳米的范围内。在许多实施例中，所布置的涂层组分具有公称均匀的湿厚度。
通过从液体涂层去除能量，或者提供能量到液体涂层，涂层可以被形成地形图案。可以通过液体涂层上的第一图案区域提供或者去除能量，以形成对应于第一图案区域的地形图案涂层。然后，可通过例如，干燥、冻结、聚合、交联、或者硬化地形图案涂层，而使地形图案涂层固化。在一些实施例中，在固化之前，可对地形图案涂层进行其他处理。在一些实施例中，地形图案涂层不被固化。
可以利用多种手段通过液体涂层上的图案区域提供能量。在一些实施例中，能量源将能量直接施加至液体涂层上，使得液体涂层布置在能量源和基底之间。在一些实施例中，基底布置在能量源和液体涂层之间。在一些实施例中，能量传递表面接触基底，并通过基底将能量提供至液体涂层。在一些实施例中，能量传递表面基本上为光滑的，且通过液体涂层上的图案区域提供能量。在其它实施例中，能量传递表面不是光滑的，通过液体涂层上的图案区域提供能量。
在一些实施例中，能量源是光子学能量源。该光子学能量源可以通过液体涂层上的第一图案区域而直接指引光能量。在一些实施例中，光子学能量源是红外线能量源。在另一个实施例中，光子学能量源是激光能量源。
能量可以利用多种手段通过液体涂层上的图案区域而被去除。在一些实施例中，能量传递表面接触基底，并通过基底将能量从液体涂层去除。在一些实施例中，能量传递表面基本上为光滑的，并通过液体涂层上的图案区域去除能量。在其它实施例中，能量传递表面不是平整的，能量通过液体涂层上的图案区域被去除。在一些实施例中，可以同时或者相继地提供能量到液体涂层和从液体涂层去除能量。在一个实施例中，通过液体涂层的一侧提供能量，以及同时通过液体涂层的相对一侧去除能量，以形成地形图案涂层。
能量能够以任何形成地形特征的数量从液体涂层去除或者提供给液体涂层。在一些实施例中，有意地为液体涂层提供和/或从液体涂层去除能量的数量，以在提供或者去除能量的图案区域和剩余区域之间形成温差。该温差可以是任何有效的温差，例如大于0.1摄氏度，或者从0.1至100摄氏度，或者从1至50摄氏度，或者从5至50摄氏度。
形成在涂层上的地形特征可以是任何有效的尺寸，其由为液体涂层提供能量或者从液体涂层去除能量的图案区域具体确定。在一些实施例中，地形特征的平均高度为10纳米至1毫米，平均宽度为10纳米和更大。
在形成地形图案区域之前或者在其期间，可控制液体涂层和基底上方和/或下方的环境，以为图案形成建立适当的涂覆状态。在一些实施例中，这种环境控制可包括气相温度控制、或者气相组成、或者气相速度，以便添加或者去除成分，或者阻止从液体涂层去除成分，或者以便在涂层中诱发反应，或者以便熔化或者改变涂层的粘度等等。在一些实施例中，这种环境控制包括：提供热量受控制接触表面，诸如热辊或热板或者冷辊或冷板，或者提供辐射能量源，诸如红外线源，或者提供诱发反应的能量源，诸如紫外线源，等等。这种在涂覆的基底周围控制环境的方法为本领域技术人员所知。
在形成地形区域图案之后或者在其期间，可以如期望地干燥该液体涂层。对涂覆基底(诸如腹板)进行干燥可能需要对涂覆的基底进行加热，以使得挥发组分从涂层蒸发掉。然后，去除蒸发材料。在一些实施例中，通过传统的干燥技术进行干燥。一种传统的干燥技术是冲击(impingement)干燥。用于涂覆基底的冲击干燥系统利用一侧或者两侧冲击干燥机技术，使空气冲击至移动基底的一侧或者两侧。在这种传统的冲击干燥机系统中，空气支承并加热该涂覆基底，并且其可为基底的涂覆侧和未涂覆侧供应能量。在传统的间隙干燥系统中，诸如Huelsman等人的美国专利No.5,581,905和Huelsman等人的美国专利No.5,694,701所述，上述专利在此作为参考并入，涂覆基底(诸如腹板)在不接触固体表面的情况下移动通过间隙干燥系统。在一种间隙干燥系统构造中，能量被供应给移动腹板的后侧，以用于蒸发溶剂，并且将受冷板布置在移动腹板上方，以通过冷凝来去除溶剂。间隙干燥系统提供用于溶剂回收，减少排放至环境的溶剂，以及提供受控制的且较便宜的干燥系统。在间隙干燥系统中，通过由诸如空气的流体支承干燥系统输送腹板，其避免刮擦到腹板。与冲击干燥机系统的情况一样，在不接触腹板的情况下输送移动的腹板的上述系统可以采用空气喷嘴，该空气喷嘴对腹板喷射空气。由于空气从空气喷嘴高速流动，故大多数能量由于对流而被传递至腹板的后侧。许多冲击干燥机系统还可以将能量传递至腹板的前侧。
可以利用容纳有干燥气体的干燥箱来干燥已涂覆基底。将通常为空气的干燥气体加热至合适的高温，并使其接触涂覆基底，以便蒸发溶剂。可以采用多种方式将干燥气体引入干燥箱。在一些系统中，干燥气体以如下方式施加，即：在设计成使涂层的干扰量最低的周密控制的条件下，在涂覆基底的表面上均匀地分配干燥气体。消耗的干燥气体，即变得携带有从涂层蒸发的溶剂蒸汽的干燥气体，被从干燥机连续地排出。许多工业干燥机使用了许多分别隔离的区域，以允许沿干燥路径的干燥特征的灵活性。例如，美国专利No.5,060,396描述了用于从行进的涂覆好的基底上去除溶剂的区域型柱形干燥机。多个干燥区被物理上隔开，每个干燥区都可在不同的温度和压力下操作。多个干燥区可能是人们所希望的，其原因在于其能够使用分级的干燥气体温度和溶剂蒸汽组成。
如需要的那样，可以对地形图案涂层进行进一步处理。在一些实施例中，地形图案涂层包括可通过热硬化或者光硬化工艺而进行固化的可固化部件。
图1是用于制造图案涂层的示例性连续工艺100的示意图(不成比例)。该工艺100包括展开台102、速度控制辊104、干燥台50、UV硬化台60、和重绕台110。如果需要，可利用另外的惰辊输送腹板。在工艺100中，以速度v输送腹板或者基底14。涂覆模35将涂层组分布置至基底14。泵30可为涂覆模供应涂层组分。然后，利用与基底14的无涂层侧热相通的温度受控制图案辊40，使液体涂层具有图案。图案辊40可以具有锥形滚花，其间距为每厘米63行，间距角d为45度(参见图3)。辊的直径可以为11.4厘米。
图3示出示例性能量传递表面图案的俯视示意图。图案尺寸可以包括63微米的区域宽度a，95微米的单元边长b，从而获得158微米的图案周期c。单元的内角(未标注)为70度。图4是图3所示的能量传递表面图案的沿线4-4截取的横截面示意图。单元深度e为69微米。
图2是用于制造图案涂层的另一种示例性连续工艺100的示意图(不成比例)。该工艺100包括展开台102、速度控制辊104、干燥台50、UV硬化台60、和重绕台110。如果需要，可利用另外的惰辊输送腹板。在工艺100中，以速度v输送腹板或者基底14。涂覆模35将涂层组分布置至基底14。泵30可为涂覆压模供应涂层组分。然后，利用激光系统40，使液体涂层具有图案。激光系统40可以包括激光器42、机械断路器44和聚焦透镜46。基底14的无涂层侧可与支承辊52相接触。
示例
材料
CAB 171-15s：纤维素-醋酸盐-丁酸盐(Eastman Chemical Company，Kingsport，美国田纳西州)
白蜡珠：20％的R104TiO2和80％的合成蜡1000(Baker Petrolite，Sugar Land，美国得克萨斯州)
SR-1000：MQ树脂(GE Silicones，Waterford，美国纽约州)
SR-545：60％的MQ树脂-甲苯的固态溶液(GE Silicones，Waterford，美国纽约州)
DMS-T11：硅油(Gelest Inc.，Tullytown，美国宾夕法尼亚州)
H-MDI：亚甲基二环己基-4，4′-二异氰酸盐，DESMODUR WH12MDI(Bayer Chemicals，Pittsburgh，美国宾夕法尼亚州)
PDMS：如美国专利5,512,650的示例2所制备出来的聚二甲基硅氧烷
Syloid803：微尺寸的硅胶，由Grace Davidson WR Grace&Co.，Baltimore Maryland 21203(美国马里兰州)制造
Butvar B-79，聚乙烯醇缩丁醛(Solutia Inc.，St.Louis，美国密苏里州)
示例1
利用间隙设置为254微米的BWK Gardner Multiple ClearanceApplicator，在48微米厚的清洁聚酯薄膜上布置由丙酮中的13％纤维素-醋酸盐-丁酸盐(CAB 171-15s)组成的溶液，制备地形图案涂层。干燥的涂层重量为大约14克/平方米。然后，将涂覆后的薄膜放置(涂层朝上)在0.8毫米厚的铝板上，该铝板已经钻有一系列直径为1.6毫米的孔，最近邻的中心到中心的间隔为3.2毫米。然后，将铝板放置在温度受控制板上并将其冷却至10℃。然后，允许该薄膜上的涂层干燥大约15分钟。然后，利用KLA Tencor P-10 Surface Profilometer测量干燥后的图案涂层的轮廓，如图5所示。
示例2
利用间隙设置为381微米的BWK Gardner Multiple ClearanceApplicator，在48微米厚的清洁聚酯薄膜上布置由水中的大约45％固体组成的水基胶乳压敏粘合剂(3M Wallsaver Adhesive)，制备地形图案涂层。干燥的涂层重量为大约98克/平方米。然后，将涂覆后的薄膜放置(涂层朝上)在9.5毫米厚的硅橡胶板上。将1.1毫米厚的铝板设置在涂覆后薄膜上方的大约3毫米处，在该涂覆后薄膜的拐角处利用玻璃侧作为隔板，其中铝板已经钻有一系列孔，孔的直径为3.2毫米，最接近的中心到中心的间隔为4.8毫米。在铝板上方的大约15厘米处设置处于全功率的Watlow RAYMAX Model 1525红外加热器。然后，允许该薄膜上的涂层干燥大约15分钟。然后，从该铝板上去除涂层和薄膜，并利用热气喷枪进行干燥，直到整个涂层显得清洁为止。然后，利用KLA TencorP-10 Surface Profilometer测量干燥后的图案涂层的轮廓，如图6所示。
示例3
通过利用图1所述的工艺布置粘合剂(由30％固体；由甲苯和2-丁酮50∶50混合物稀释至10％固体的甲苯和2-丙醇的70∶30混合物中的1∶1的14K∶SPU弹性体组成)，制备地形图案粘合剂。溶液由泵30以7.5cm3/分钟的速度提供给涂覆压模35。粘合剂通过10.2厘米宽的涂覆模35而均匀地布置至以2.54cm/秒的速度v移动的基底14。基底14为PET，其宽度为15.2厘米，厚度为14.2微米。通过在温度受控制图案辊40上输送粘合剂涂覆的基底14，使粘合剂具有图案。基底14包绕图案辊40大约80度(与辊40热连通的基底的一部分)。辊40的温度测量为大约80摄氏度。然后，图案粘合剂涂层通过干燥机50被输送并在重绕台110处被卷绕。
然后，将图案粘合剂涂层层压成178微米厚的PET薄膜，并在明亮场照明下，利用Olympus BX-51显微镜以5X物镜映像，如图7所示。更亮的圆形区域为结构粘合剂涂层和层压后的PET薄膜之间的叠层之间的气囊。
示例4
利用图1所述的工艺，通过布置由30％丙烯酸盐和光引发剂、36％甲苯和34％的2-丙醇组成的UV固化丙烯酸硬质涂覆溶液(如US6,299,799的示例3所述形成的)，制备地形图案涂层。溶液由泵30以1.5cm3/分钟的速度提供给涂覆压模35。溶液通过10.2厘米宽的涂覆模35而均匀地布置至以5.1cm/秒的速度v移动的基底14。基底14为PET，其宽度为15.2厘米，厚度为14.2微米。通过在温度受控制图案辊40上输送涂覆后的基底14，使溶液具有图案。基底14包绕图案辊40大约80度(与辊40热连通的基底的一部分)。辊40的温度测量为大约57摄氏度。然后，图案涂层通过干燥机50和UV硬化台60而输送并在重绕台110处卷绕。
利用具有微分干涉差(DIC)镜片和10X物镜的Olympus BX-51显微镜对图案涂层映像，如图8所示。
示例5
利用图2所述的工艺，通过布置包含3微米Syloid二氧化硅珠(29.8％丙烯酸酯、36％甲苯、33.6％2-丙醇和0.6％Syloid 803)的UV可硬化丙烯酸酯硬质涂覆溶液(基本上如US 6,299,799的示例3所述形成的)，制备图案涂层。溶液由泵30以4cm3/分钟的速度提供给涂覆压模35。溶液通过10.2cm宽的涂覆压模35而布置至以5.1cm/秒的速度v移动的基底。基底14是透明的PET，其宽度为15.2厘米，厚度为50.8微米。当涂覆后的基底14在光滑的惰辊52上输送时，通过将涂覆后的基底14暴露至红外线辐射的机械断开和聚焦的光束，使溶液具有图案。激光器42(由Lasermax公司.，3495 Winton Pl Bldg.8，Rochester NY 14623(美国纽约州)制造的100兆瓦的780-1150纳米波长的二极管激光器)由机械截光轮44截光，并由聚焦透镜46进行聚焦。光滑的惰轮52由外径为8.9厘米的铝壳和包绕外表面的200微米厚的黑色绝缘材料层(3M ScotchTM Super33+Vinyl Electrical Tape 30-0665)构成。然后，使图案涂层通过干燥机50和UV固化台60输送并在重绕台110处卷绕。
利用具有微分干涉差(DIC)镜片和5X物镜的Olympus BX-51显微镜对包含涂层的图案珠映像，如图9所示。
示例6
通过在聚合物试验板上涂覆溶剂混合物(按重量为42％的甲乙酮和按重量为58％的甲醇)中的按重量为12％的聚乙烯醇缩丁醛(Butvar-B79)组成的溶液，制备地形图案涂层。该聚合物试验板由涂有感光乳剂的纯聚合物薄膜构成，并且被曝光，形成黑格的试验图案，如图10所示。试验板厚度为107微米。利用具有间隙设置为381微米的BWK GardnerMultiple Clearance Applicator，将涂层投射在试验板的成像侧上。然后，将涂覆后的薄膜放置(涂层朝上)于250瓦SLI发光加热灯上方的27cm处的框架27cm上。然后，将玻璃盖板设置在测试板上方6.5毫米处。然后，允许该薄膜上的涂层干燥大约10分钟。然后，利用KLA Tencor P-10Surface Profilometer测量干燥后的图案涂层的轮廓，如图11所示。
本发明不应被认为是局限于上述具体示例，而应理解为覆盖权利要求书中清楚提出的本发明的所有方面。可应用于本发明的各种变型、等同工艺以及多种结构将在理解本说明书后对本发明所涉及的本领域的技术人员显而易见。

Claims (21)

1.一种形成地形图案涂层的方法，包括如下步骤：
在基底上布置组合物，以在所述基底上形成液体涂层；
去除通过所述液体涂层上的第一图案区域的能量，以形成对应于所述第一图案区域的地形图案涂层。
2.如权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：固化所述地形图案涂层。
3.如权利要求1所述的方法，其中，所述布置步骤包括：在基底上布置包括聚合物或聚合物前体的组合物，以在所述基底上形成液体涂层。
4.如权利要求1所述的方法，其中，所述布置步骤包括：在基底上布置包括聚合物或聚合物前体和液体载体的组合物，以在所述基底上形成液体涂层。
5.如权利要求4所述的方法，还包括以下步骤：从所述涂层去除所述液体载体部件。
6.如权利要求2所述的方法，其中，所述固化步骤包括聚合、交联，或者硬化所述地形图案涂层。
7.如权利要求2所述的方法，其中，所述固化步骤包括干燥或者冻结所述地形图案涂层。
8.如权利要求1所述的方法，其中，所述去除能量步骤包括：去除通过所述液体涂层上的第一图案区域和通过所述基底的能量，以形成对应于所述第一图案区域的地形图案涂层。
9.一种形成地形图案涂层的方法，包括如下步骤：
在基底上布置组合物，以在所述基底上形成液体涂层；
从能量源提供通过所述液体涂层上的第一图案区域的能量，以形成地形图案涂层，所述地形图案对应于所述第一图案区域，且所述涂层布置在所述基底和所述能量源之间。
10.如权利要求9所述的方法，还包括以下步骤：固化所述地形图案涂层。
11.如权利要求9所述的方法，其中，所述布置步骤包括：在基底上布置包括聚合物或聚合物前体的组合物，以在所述基底上形成液体涂层。
12.如权利要求9所述的方法，其中，所述布置步骤包括：在基底上布置包括聚合物或聚合物前体和液体载体的组合物，以在所述基底上形成液体涂层。
13.如权利要求12所述的方法，还包括以下步骤：从所述涂层去除所述液体载体部件。
14.如权利要求10所述的方法，其中，所述固化步骤包括聚合、交联，或者硬化所述地形图案涂层。
15.如权利要求10所述的方法，其中，所述固化步骤包括干燥或者冻结所述地形图案涂层。
16.如权利要求9所述的方法，其中，所述提供能量步骤包括：从光源提供通过所述液体涂层上的第一图案区域的能量，以形成地形图案涂层，所述地形图案对应于所述第一图案区域，且所述涂层布置在所述基底和所述光源之间
17.如权利要求16所述的方法，其中，所述提供能量步骤包括：从红外线源提供通过所述液体涂层上的第一图案区域的能量，以形成地形图案涂层，所述地形图案对应于所述第一图案区域，且所述涂层布置在所述基底和所述红外线源之间。
18.如权利要求16所述的方法，其中，所述提供能量步骤包括：从激光源提供通过所述液体涂层上的第一图案区域的能量，以形成地形图案涂层，所述地形图案对应于所述第一图案区域，且所述涂层布置在所述基底和所述激光源之间。
19.一种形成地形图案涂层的方法，包括如下步骤：
在基底上布置组合物，以在所述基底上形成液体涂层；
将所述基底布置在能量传递表面上，所述能量传递表面基本光滑；
从能量传递表面提供通过所述液体涂层上的第一图案区域的能量，以形成地形图案涂层，所述地形图案对应于所述第一图案区域。
20.一种形成地形图案涂层的方法，包括如下步骤：
在基底上布置压敏粘合剂形成组合物，以在所述基底上形成液体涂层；
提供通过所述流体涂层上的第一图案区域的能量，以形成地形图案涂层，所述地形图案对应于所述第一图案区域。
21.一种形成地形图案涂层的方法，包括如下步骤：
在基底上布置包括纳米粒子的组合物，以在所述基底上形成液体涂层；
提供通过所述流体涂层上的第一图案区域的能量，以形成地形图案涂层，所述地形图案对应于所述第一图案区域。
CNA2006800051172A 2005-02-16 2006-02-09 制造地形图案涂层的方法 Pending CN101120042A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US65335805P 2005-02-16 2005-02-16
US60/653,358 2005-02-16

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN101120042A true CN101120042A (zh) 2008-02-06

Family

ID=36283893

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNA2006800051172A Pending CN101120042A (zh) 2005-02-16 2006-02-09 制造地形图案涂层的方法

Country Status (8)

Country Link
US (1) US8182871B2 (zh)
EP (1) EP1858959A1 (zh)
JP (1) JP2008531248A (zh)
KR (1) KR20070111481A (zh)
CN (1) CN101120042A (zh)
BR (1) BRPI0608156A2 (zh)
MX (1) MX2007009841A (zh)
WO (1) WO2006088721A1 (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1848544A1 (en) * 2005-02-16 2007-10-31 3M Innovative Properties Company Method of making morphologically patterned coatings
JP5250383B2 (ja) * 2008-10-27 2013-07-31 日本たばこ産業株式会社 塗工ウエブの製造装置及びその製造方法
US20170226642A1 (en) * 2016-02-04 2017-08-10 Mimaki Engineering Co., Ltd. Plating method
WO2023114495A1 (en) * 2021-12-17 2023-06-22 Gottlieb Eric R Device and method for making shear-aligned, solvent-cast films

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1497404A1 (de) 1965-06-05 1969-08-07 Buckbee Mears Co Verfahren zum Aufkopieren eines Musters auf lichtempfindliches Material
US3544790A (en) * 1968-03-01 1970-12-01 Western Electric Co An electron beam masking arrangement
US3911191A (en) * 1970-01-12 1975-10-07 Blandin Paper Company Coated paper products
US3788846A (en) * 1971-06-28 1974-01-29 Rca Corp Method for printing negative tolerance matrix screen structure for a cathode-ray tube
US4698914A (en) * 1986-05-29 1987-10-13 E. I. Du Pont De Nemours And Company Setting/drying process for flexible web coating
DE3737455A1 (de) 1986-11-06 1988-05-19 Westinghouse Electric Corp Einrichtung und verfahren zum erzeugen von farbmustern
WO1994020223A1 (en) 1989-01-05 1994-09-15 Tamglass Engineering Oy Method and system for applying a marking to a substrate, particularly a painted border adjacent to and around a windshield plate
US5060396A (en) * 1989-08-17 1991-10-29 W. R. Grace & Co.-Conn. Zoned cylindrical dryer
US5744557A (en) * 1993-06-16 1998-04-28 Minnesota Mining And Manufacturing Company Energy-curable cyanate/ethylenically unsaturated compositions
EP0772514B1 (de) * 1994-07-29 1998-12-23 Wilhelm Barthlott Selbstreinigende oberflächen von gegenständen sowie verfahren zur herstellung derselben
WO1996040519A1 (en) * 1995-06-07 1996-12-19 Avery Dennison Corporation Extrusion process for protective coatings for outdoor siding panels and the like
US5694701A (en) * 1996-09-04 1997-12-09 Minnesota Mining And Manufacturing Company Coated substrate drying system
US5581905A (en) * 1995-09-18 1996-12-10 Minnesota Mining And Manufacturing Company Coated substrate drying system
US6207346B1 (en) * 1997-04-09 2001-03-27 Advanced Coatings International Waterborne photoresists made from urethane acrylates
DE19743014A1 (de) * 1997-09-29 1999-04-01 Basf Ag Verfahren zur Vernetzung von strahlungsvernetzbaren Haftklebstoffschichten
US6352758B1 (en) * 1998-05-04 2002-03-05 3M Innovative Properties Company Patterned article having alternating hydrophilic and hydrophobic surface regions
US6078713A (en) * 1998-06-08 2000-06-20 Uv Technology, Inc. Beam delivery system for curing of photo initiated inks
US6156478A (en) * 1998-10-30 2000-12-05 3M Innovative Properties Company Photocurable and photopatternable hydrogel matrix based on azlactone copolymers
US6203952B1 (en) * 1999-01-14 2001-03-20 3M Innovative Properties Company Imaged article on polymeric substrate
US6299799B1 (en) * 1999-05-27 2001-10-09 3M Innovative Properties Company Ceramer compositions and antistatic abrasion resistant ceramers made therefrom
US6395483B1 (en) * 1999-09-02 2002-05-28 3M Innovative Properties Company Arrays with mask layers
CA2395760A1 (en) * 1999-12-23 2001-06-28 University Of Massachusetts Methods and apparatus for forming submicron patterns on films
DE10026299A1 (de) 2000-05-26 2001-11-29 Sunyx Surface Nanotechnologies Substrat mit gering lichtstreuender, ultraphober Oberfläche und Verfahren zu seiner Herstellung
DE10138036A1 (de) * 2001-08-03 2003-02-20 Creavis Tech & Innovation Gmbh Strukturierte Oberflächen mit Lotus-Effekt
JP2005532416A (ja) * 2001-12-20 2005-10-27 アド−ビジョン・インコーポレイテッド スクリーン印刷可能なエレクトロルミネッセントポリマーインク
US20030229163A1 (en) * 2002-03-28 2003-12-11 Fuji Photo Film Co., Ltd. Dye-containing curable composition, color filter prepared using the same, and process of preparing color filter
EP1354638A3 (en) * 2002-04-15 2004-11-03 Fuji Photo Film Co., Ltd. Method and apparatus for manufacturing pattern members using webs on which coating films have been formed
JP4029138B2 (ja) * 2002-05-20 2008-01-09 富士通株式会社 周波数シンセサイザ回路
WO2003099953A1 (en) * 2002-05-28 2003-12-04 3M Innovative Properties Company Curable adhesive articles having topographical features therein
US6957608B1 (en) * 2002-08-02 2005-10-25 Kovio, Inc. Contact print methods
TWI235890B (en) * 2003-03-31 2005-07-11 Chi Mei Corp photosensitive resin composition for color filter
CA2532827A1 (en) * 2003-04-03 2004-10-21 Isg Technologies Inc. Extruded molten polymeric film bonding of solid polymeric film to flat-rolled sheet metal continuous strip

Also Published As

Publication number Publication date
US8182871B2 (en) 2012-05-22
BRPI0608156A2 (pt) 2017-05-23
JP2008531248A (ja) 2008-08-14
WO2006088721A1 (en) 2006-08-24
MX2007009841A (es) 2007-09-26
EP1858959A1 (en) 2007-11-28
KR20070111481A (ko) 2007-11-21
US20080166494A1 (en) 2008-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5236854B2 (ja) 構造化剥離ライナおよびそのコーティング方法
RU2747162C2 (ru) Способ изготовления печатной продукции, устройство для непрерывного изготовления печатной продукции и устройство по формированию синтезированного изображения
US5928726A (en) Modulation of coating patterns in fluid carrier coating processes
CN105307850A (zh) 用于制备结构化粘合剂制品的方法
US20060263530A1 (en) Process for making non-continuous articles with microstructures
CN101084456A (zh) 用于在基材上形成图案化氟聚合物膜的方法
WO2016181831A1 (ja) 凹凸パターン形成体の製造方法、その製造装置、及びシール
US20160244641A1 (en) System and method for making a textured film
ATE266481T1 (de) Verfahren und vorrichtung zum mindestens einseitigen kontinuierlichen beschichten von metallband mit monoschichtigem oder mehrschichtigem flüssigkeitsfilm aus vernetzbarem polymer
CN101120042A (zh) 制造地形图案涂层的方法
EA010748B1 (ru) Способ образования трехмерной микроструктуры на поверхности, его применение и полученные таким образом микроструктурированные продукты
US20120168070A1 (en) Light control film formation
US9333533B2 (en) Use of a transport coating to apply a thin coated layer
JP4961720B2 (ja) ラベル
CA2845728C (en) Casting papers and their methods of formation and use
CN104822535A (zh) 透明便条片材及其制造方法
Bower et al. Continuous coating of discrete areas of a flexible web
JP2005125627A (ja) 表面が平滑な表面保護層の形成方法
JP3201775B2 (ja) 化粧シートの製造方法
CN101405152A (zh) 装饰玻璃的膜及其制造方法
CN101119809A (zh) 制造形态学图案涂层的方法
TW201405126A (zh) 檢測指示交聯聚合完成度之表面能
JP4028028B2 (ja) 凹凸模様を有する無機質系化粧板及びその製造方法
CN115893304A (zh) 一种基于直写印刷柔性凹陷微结构表面的制备方法及应用
JP2003294916A (ja) 集光性光拡散シート

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Open date: 20080206