JP2002210821A - 金属製のエンボス型板又はエンボスロールを用いて疎水性ポリマーをエンボス加工する方法、エンボス型板及びエンボスロール - Google Patents
金属製のエンボス型板又はエンボスロールを用いて疎水性ポリマーをエンボス加工する方法、エンボス型板及びエンボスロールInfo
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- B29K2995/00—Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds
- B29K2995/0037—Other properties
- B29K2995/0093—Other properties hydrophobic
Abstract
(57)【要約】
【課題】 エンボス加工された表面がエンボス加工され
ていない表面よりもより高い疎水性を有するような疎水
化されたポリマーのエンボス加工方法を開発すること 【解決手段】 エンボス型板又はエンボスロールを第1
のエンボス工程の前に疎水化することを特徴とする、金
属製のエンボス型板又はエンボスロールを用いて疎水性
ポリマーをエンボス加工する方法
ていない表面よりもより高い疎水性を有するような疎水
化されたポリマーのエンボス加工方法を開発すること 【解決手段】 エンボス型板又はエンボスロールを第1
のエンボス工程の前に疎水化することを特徴とする、金
属製のエンボス型板又はエンボスロールを用いて疎水性
ポリマーをエンボス加工する方法
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は持続的な撥水性及び
撥油性の特性を有する表面を製造するために疎水性ポリ
マーを成形する方法に関する。
撥油性の特性を有する表面を製造するために疎水性ポリ
マーを成形する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】多方面で通常の工業的プロセス及び対象
物に対して疎水性及び疎油性(oleophob)の表面が必要
とされる。この理由は、例えばプラスチックカバー及び
展望窓における撥水作用にある。しかしながらさらに、
汚れ粒子、食品、微生物、塗料、インキ、樹脂又はプラ
スチックが相応する表面上に付着することを有効に妨げ
る必要もある。
物に対して疎水性及び疎油性(oleophob)の表面が必要
とされる。この理由は、例えばプラスチックカバー及び
展望窓における撥水作用にある。しかしながらさらに、
汚れ粒子、食品、微生物、塗料、インキ、樹脂又はプラ
スチックが相応する表面上に付着することを有効に妨げ
る必要もある。
【0003】疎水化又は疎油化された表面の製造のため
にそれ自体疎水性及び疎油性の材料、例えば過フッ素化
ポリマーを使用することは公知である。この表面を発展
させることは、表面をμm領域〜nm領域で構造化する
ことにある。それにより150゜を上回る水による前進
接触角(Fortschreitwinkel)が実現される。明らかに
強い液滴形成が観察され、かつ平滑な表面とは異なり、
液滴はわずかに傾けた表面でも容易に転がり落ちる。こ
の表面構造は、機械的に荷重をかけることができなけれ
ばならず、この表面上で疎水性及び疎油性の特性は時間
の経過と共に失われてはならない。
にそれ自体疎水性及び疎油性の材料、例えば過フッ素化
ポリマーを使用することは公知である。この表面を発展
させることは、表面をμm領域〜nm領域で構造化する
ことにある。それにより150゜を上回る水による前進
接触角(Fortschreitwinkel)が実現される。明らかに
強い液滴形成が観察され、かつ平滑な表面とは異なり、
液滴はわずかに傾けた表面でも容易に転がり落ちる。こ
の表面構造は、機械的に荷重をかけることができなけれ
ばならず、この表面上で疎水性及び疎油性の特性は時間
の経過と共に失われてはならない。
【0004】文献中には、このような表面をシラン及び
フッ素化合物及び/又は物理的方法を用いて作り出すよ
うな多数の研究が公知である。
フッ素化合物及び/又は物理的方法を用いて作り出すよ
うな多数の研究が公知である。
【0005】米国特許第5599489号明細書には、
例えば相応するサイズのポリフルオロエチレンからなる
粒子を表面と衝突させ、引き続き過フッ素化させること
で特に撥水性を表面に付与することができる方法が開示
されている。
例えば相応するサイズのポリフルオロエチレンからなる
粒子を表面と衝突させ、引き続き過フッ素化させること
で特に撥水性を表面に付与することができる方法が開示
されている。
【0006】他の方法は、例えばH. Saito et al.がSur
face Coating International 4, 1997, p. 168 ffに記
載している。ここでは、フルオロポリマーからなる粒子
を金属表面上に塗布し、この場合、こうして製造された
表面の水に対する濡れ性の著しい低下及び着氷傾向の著
しい減少が確認された。
face Coating International 4, 1997, p. 168 ffに記
載している。ここでは、フルオロポリマーからなる粒子
を金属表面上に塗布し、この場合、こうして製造された
表面の水に対する濡れ性の著しい低下及び着氷傾向の著
しい減少が確認された。
【0007】米国特許第3354022号明細書及びW
O99/04123には、表面のトポロジー変性により
対象物の濡れ性を低下させる他の方法が記載されてい
る。ここでは、約5〜1000μmの高さ及び約5〜5
00μmの間隔を有する人工的な突出部と凹陥部を疎水
性の材料に又は構造化後に疎水化された材料上に設置す
る。この種の表面は迅速な液滴形成を生じさせ、その
際、転がり落ちる液滴が汚れ粒子を吸収し、それにより
表面が清浄化される。
O99/04123には、表面のトポロジー変性により
対象物の濡れ性を低下させる他の方法が記載されてい
る。ここでは、約5〜1000μmの高さ及び約5〜5
00μmの間隔を有する人工的な突出部と凹陥部を疎水
性の材料に又は構造化後に疎水化された材料上に設置す
る。この種の表面は迅速な液滴形成を生じさせ、その
際、転がり落ちる液滴が汚れ粒子を吸収し、それにより
表面が清浄化される。
【0008】低エネルギー表面の界面特性を通常の半製
品の材料特性と結びつけるための簡単な手段は、ポリメ
チルメタクリレート(PMMA)又はポリカーボネート
からなる半製品上にフッ素ポリマーを張り付けることで
ある(JP09316830)。このカバーシートは所
望の界面特性を付与するが、透過性を悪化させることに
なる。この方法の著しい欠点は、この方法で平坦な対象
物だけが得られかつこのようなシートを用いると表面上
に著しく粗いテクスチャだけが再現できるにすぎないこ
とである。
品の材料特性と結びつけるための簡単な手段は、ポリメ
チルメタクリレート(PMMA)又はポリカーボネート
からなる半製品上にフッ素ポリマーを張り付けることで
ある(JP09316830)。このカバーシートは所
望の界面特性を付与するが、透過性を悪化させることに
なる。この方法の著しい欠点は、この方法で平坦な対象
物だけが得られかつこのようなシートを用いると表面上
に著しく粗いテクスチャだけが再現できるにすぎないこ
とである。
【0009】オルガノ−フッ素含有ポリマーフィルムを
相応する溶液から、基材を被覆することにより塗布する
場合に、より薄いポリマー被膜が製造される。この場
合、基材と被覆との間の定着剤として頻繁にシランが使
用される。例えばポリマーの基材をまず3−アミノプロ
ピルトリエトキシシランで前処理し、引き続き例えばフ
ルオロポリマー、例えばビニリデンフルオリドコポリマ
ー(JP08277379)又はポリ(ペルフルオロブ
チレンビニルエーテル)(JP04326965)から
なる溶液を塗布する。方法及び溶液の他の成分に応じ
て、極端に硬質の、耐引掻性の強固に付着する、汚れの
付きにくい被覆が得られる。これらの方法は、複数の成
分を相互に多数の方法工程で相互に塗布しなければなら
ないため複雑である。ポリマー被膜の乾燥はテクスチャ
付与された表面において界面作用のために濡れの問題が
生じるため、突起部は被覆されず、谷部は均等化されて
しまう。
相応する溶液から、基材を被覆することにより塗布する
場合に、より薄いポリマー被膜が製造される。この場
合、基材と被覆との間の定着剤として頻繁にシランが使
用される。例えばポリマーの基材をまず3−アミノプロ
ピルトリエトキシシランで前処理し、引き続き例えばフ
ルオロポリマー、例えばビニリデンフルオリドコポリマ
ー(JP08277379)又はポリ(ペルフルオロブ
チレンビニルエーテル)(JP04326965)から
なる溶液を塗布する。方法及び溶液の他の成分に応じ
て、極端に硬質の、耐引掻性の強固に付着する、汚れの
付きにくい被覆が得られる。これらの方法は、複数の成
分を相互に多数の方法工程で相互に塗布しなければなら
ないため複雑である。ポリマー被膜の乾燥はテクスチャ
付与された表面において界面作用のために濡れの問題が
生じるため、突起部は被覆されず、谷部は均等化されて
しまう。
【0010】他の方法においても同様に塗料状の被覆系
を適用し、表面エネルギーを低下させるためにフルオロ
アルキルトリアルコキシシランで後から変性する。相応
するフルオロオルガノシランを強固に結合させるため
に、まず基材表面を金属酸化物で被覆することが通常の
手段である(JP01110588及びJP07238
229)。これは、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウ
ム又は二酸化ケイ素であることができる。このような被
覆はテトラメトキシシランをアクリル−ウレタン塗料に
混合することによっても達成でき、この塗料はUV処理
により硬化される(EP7890)。例えばペルフルオ
ロオクチルエチレントリメトキシシランを用いた後処理
は、縮合により金属酸化物とアルコキシシラン単位との
間に共有結合を形成させる。このように、耐引掻性の、
汚れの付きにくい表面が製造され、この表面は水に対し
て約100〜110゜の接触角を示す。微細なシリケー
ト粒子はあらかじめペルフルオロオクチレントリクロロ
シランで官能化され、引き続きUV硬化性塗料中に懸濁
されていてもよい(JP09220518)。このマト
リックスの硬化により被覆が生じ、この被覆はPMMA
に著しく撥水性の特性を付与する。ペルフルオロヘキシ
ルエチレントリメトキシシラン、その加水分解生成物及
びアクリルモノマーからなる混合物を塗料中に直接使用
するのがより簡単である。被覆及びUV硬化により基材
に良好に付着しかつ防汚特性を提供するポリマー被膜が
生じる(JP10104403)。
を適用し、表面エネルギーを低下させるためにフルオロ
アルキルトリアルコキシシランで後から変性する。相応
するフルオロオルガノシランを強固に結合させるため
に、まず基材表面を金属酸化物で被覆することが通常の
手段である(JP01110588及びJP07238
229)。これは、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウ
ム又は二酸化ケイ素であることができる。このような被
覆はテトラメトキシシランをアクリル−ウレタン塗料に
混合することによっても達成でき、この塗料はUV処理
により硬化される(EP7890)。例えばペルフルオ
ロオクチルエチレントリメトキシシランを用いた後処理
は、縮合により金属酸化物とアルコキシシラン単位との
間に共有結合を形成させる。このように、耐引掻性の、
汚れの付きにくい表面が製造され、この表面は水に対し
て約100〜110゜の接触角を示す。微細なシリケー
ト粒子はあらかじめペルフルオロオクチレントリクロロ
シランで官能化され、引き続きUV硬化性塗料中に懸濁
されていてもよい(JP09220518)。このマト
リックスの硬化により被覆が生じ、この被覆はPMMA
に著しく撥水性の特性を付与する。ペルフルオロヘキシ
ルエチレントリメトキシシラン、その加水分解生成物及
びアクリルモノマーからなる混合物を塗料中に直接使用
するのがより簡単である。被覆及びUV硬化により基材
に良好に付着しかつ防汚特性を提供するポリマー被膜が
生じる(JP10104403)。
【0011】一般的に、塗料の使用の際に、異なる光学
密度の複数の界面で反射することによる透過性に関する
影響は欠点である。付加的に金属酸化物粒子を使用する
場合、粒子に容易に付加的散乱効果が生じる。さらに塗
料の層厚は微細なテクスチャの表面の被覆を妨げる。こ
のような層の不足する弾性及び衝撃強さは頻繁に不十分
である。
密度の複数の界面で反射することによる透過性に関する
影響は欠点である。付加的に金属酸化物粒子を使用する
場合、粒子に容易に付加的散乱効果が生じる。さらに塗
料の層厚は微細なテクスチャの表面の被覆を妨げる。こ
のような層の不足する弾性及び衝撃強さは頻繁に不十分
である。
【0012】これらの全ての方法は煩雑であり、付加的
作業工程を必要とする。フッ素含有ポリマー又はコポリ
マーを使用することがより簡便である、それというのも
その性質が一定の疎水性及び疎油性を有するためであ
る。表面の疎水性及び疎油性は、フッ素含有ポリマー配
列を界面に、極端な場合には界面の上方の原子層だけに
集積させることにより変えることができる。十分な疎水
性効果のためにフッ素含有ポリマー配列の極めて薄い層
で十分である。
作業工程を必要とする。フッ素含有ポリマー又はコポリ
マーを使用することがより簡便である、それというのも
その性質が一定の疎水性及び疎油性を有するためであ
る。表面の疎水性及び疎油性は、フッ素含有ポリマー配
列を界面に、極端な場合には界面の上方の原子層だけに
集積させることにより変えることができる。十分な疎水
性効果のためにフッ素含有ポリマー配列の極めて薄い層
で十分である。
【0013】薄い層の作成のために低圧プラズマの使用
は文献公知である("Thin Solid Films" (1997), 303
(1,2), 222-225)。可能な方法は、ペルフルオロシクロ
アルカンのプラズマ重合であり、これは基材上のペルフ
ルオロアルカンの薄い被覆を生じさせる(EP0590
007)。このような被覆はビニルメチルシラン又はビ
ニルトリメトキシシランのプラズマ重合で達成すること
ができる。この場合、側鎖にシラン又はシロキサンエス
テルを有するポリマーが形成され、このポリマーは多様
な基材の被覆のために使用できる。この被覆は100〜
200nmの起伏を有し、水に対してほぼ140゜の接
触角を有する(DE19543133)。低圧プラズマ
重合のための高い装置的コスト及び時間的コストは、湿
式化学的方法に比べてその使用は今まで限定されてい
た。プラズマ及び他の物理的方法は、塗装用のポリオレ
フィンを準備するために、つまり活性化するため及びこ
うして記載と被覆との結合のための結合箇所を作成する
ために以前から使用されていた。他の物理的方法もこの
目的で使用され、プラスチックのために有効である。J
P04326965は、例えば3−アミノプロピルトリ
メトキシシランで処理する前にPC−プレートをUV線
で照射することを記載している。
は文献公知である("Thin Solid Films" (1997), 303
(1,2), 222-225)。可能な方法は、ペルフルオロシクロ
アルカンのプラズマ重合であり、これは基材上のペルフ
ルオロアルカンの薄い被覆を生じさせる(EP0590
007)。このような被覆はビニルメチルシラン又はビ
ニルトリメトキシシランのプラズマ重合で達成すること
ができる。この場合、側鎖にシラン又はシロキサンエス
テルを有するポリマーが形成され、このポリマーは多様
な基材の被覆のために使用できる。この被覆は100〜
200nmの起伏を有し、水に対してほぼ140゜の接
触角を有する(DE19543133)。低圧プラズマ
重合のための高い装置的コスト及び時間的コストは、湿
式化学的方法に比べてその使用は今まで限定されてい
た。プラズマ及び他の物理的方法は、塗装用のポリオレ
フィンを準備するために、つまり活性化するため及びこ
うして記載と被覆との結合のための結合箇所を作成する
ために以前から使用されていた。他の物理的方法もこの
目的で使用され、プラスチックのために有効である。J
P04326965は、例えば3−アミノプロピルトリ
メトキシシランで処理する前にPC−プレートをUV線
で照射することを記載している。
【0014】他の方法において、構造化された疎油性又
は疎水性表面をフッ素含有ポリマー粒子をポリマー溶融
物に混合することにより作成する。このポリマーブレン
ドは基材の被覆のために使用される。表面の粗面性は失
われないため、結合剤及び場合によりカップリング成分
を添加しなければならない(EP0825241又はD
E19715906)。
は疎水性表面をフッ素含有ポリマー粒子をポリマー溶融
物に混合することにより作成する。このポリマーブレン
ドは基材の被覆のために使用される。表面の粗面性は失
われないため、結合剤及び場合によりカップリング成分
を添加しなければならない(EP0825241又はD
E19715906)。
【0015】表面構造と表面化学との所望の組合せ、つ
まり疎水性を簡単な方法で得るために、例えばUS−3
354022及びWO96/04123に従って、フッ
素含有ポリマーのエンボス加工法が実施される。
まり疎水性を簡単な方法で得るために、例えばUS−3
354022及びWO96/04123に従って、フッ
素含有ポリマーのエンボス加工法が実施される。
【0016】構造化されたフッ素含有表面に関する研究
の結果、エンボス加工されたフッ素含有ポリマーの表面
が、エンボス加工され後から疎水化されたポリマーより
も低い疎水性を有することが確認された。
の結果、エンボス加工されたフッ素含有ポリマーの表面
が、エンボス加工され後から疎水化されたポリマーより
も低い疎水性を有することが確認された。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の課題
は、エンボス加工された表面がエンボス加工されていな
い表面よりもより高い疎水性を有するような疎水化され
たポリマーのエンボス加工方法を開発することであっ
た。
は、エンボス加工された表面がエンボス加工されていな
い表面よりもより高い疎水性を有するような疎水化され
たポリマーのエンボス加工方法を開発することであっ
た。
【0018】
【課題を解決するための手段】意外にも、疎水性エンボ
ス加工材料の使用により基材を疎水性特性を十分に得な
がらエンボス加工することができることが見出された。
ス加工材料の使用により基材を疎水性特性を十分に得な
がらエンボス加工することができることが見出された。
【0019】濡れ性に関する表面の特性決定は、表面エ
ネルギーの測定を介して行うことができる。この大きさ
は例えば多様な液体の平滑な材料上での接触角の測定を
介して得ることができ(D.K. Owens, R.C. Wendt, J. A
ppl. Polym. Sci. 13, 1741(1969))、mN/m(ミリ
ニュートン/メートル)で表される。Owens et al.によ
ると、平滑なポリテトラフルオロエチレン−表面は1
9.1mN/mの表面エネルギーを有し、その際、水の
接触角は110゜である。一般に、疎水性材料は、水を
用いた場合に90゜を上回る接触角を有する。
ネルギーの測定を介して行うことができる。この大きさ
は例えば多様な液体の平滑な材料上での接触角の測定を
介して得ることができ(D.K. Owens, R.C. Wendt, J. A
ppl. Polym. Sci. 13, 1741(1969))、mN/m(ミリ
ニュートン/メートル)で表される。Owens et al.によ
ると、平滑なポリテトラフルオロエチレン−表面は1
9.1mN/mの表面エネルギーを有し、その際、水の
接触角は110゜である。一般に、疎水性材料は、水を
用いた場合に90゜を上回る接触角を有する。
【0020】接触角もしくは表面エネルギーの測定は、
より良好な比較を保証するために、有利に平滑な表面に
関して行われる。この材料特性「疎水性」は表面の最上
の分子層の化学的組成物により決定される。材料のより
高い接触角もしくはより低い表面エネルギーは、従って
被覆法によっても達成することができる。
より良好な比較を保証するために、有利に平滑な表面に
関して行われる。この材料特性「疎水性」は表面の最上
の分子層の化学的組成物により決定される。材料のより
高い接触角もしくはより低い表面エネルギーは、従って
被覆法によっても達成することができる。
【0021】本発明により製造された表面は、相応する
平滑な材料よりも高い接触角を有する。従って、巨視的
に観察した接触角は、材料特性と表面構造とを反映した
表面特性である。
平滑な材料よりも高い接触角を有する。従って、巨視的
に観察した接触角は、材料特性と表面構造とを反映した
表面特性である。
【0022】本発明の対象は、従って、エンボス型板が
第1のエンボス加工工程の前に水素化されている、疎水
性ポリマーをエンボス加工するための金属製のエンボス
型板である。
第1のエンボス加工工程の前に水素化されている、疎水
性ポリマーをエンボス加工するための金属製のエンボス
型板である。
【0023】もう一つの対象は、エンボス型板が第1の
エンボス加工工程の前に水素化されている、金属製のエ
ンボス型板を用いた疎水性ポリマーのエンボス加工方法
である。
エンボス加工工程の前に水素化されている、金属製のエ
ンボス型板を用いた疎水性ポリマーのエンボス加工方法
である。
【0024】この方法の場合、疎水性の層がエンボス型
板から基材に転写されないため、少なくとも理論的にエ
ンボス型板の1回の疎水化で十分であることが明確に示
唆されている。エンボス型板上の疎水性の層が純粋に機
械的に使い果たされることは避けられないため、疎水化
は規則的間隔で、例えば30回のエンボス運動の毎に繰
り返すのが好ましい。
板から基材に転写されないため、少なくとも理論的にエ
ンボス型板の1回の疎水化で十分であることが明確に示
唆されている。エンボス型板上の疎水性の層が純粋に機
械的に使い果たされることは避けられないため、疎水化
は規則的間隔で、例えば30回のエンボス運動の毎に繰
り返すのが好ましい。
【0025】疎水性ポリマーのエンボス加工はポリマー
表面上に50nm〜1000μm、有利に50nm〜1
0μmの高さ及び50nm〜500μm、有利に50n
m〜10μmの間隔を有する構造を付与するために用い
られる。
表面上に50nm〜1000μm、有利に50nm〜1
0μmの高さ及び50nm〜500μm、有利に50n
m〜10μmの間隔を有する構造を付与するために用い
られる。
【0026】このエンボス加工は、他のポリマー(マト
リックス)上に層として設置された疎水性ポリマーに関
して実施することもできる。特に、このような層のため
に光化学的又は熱的硬化可能な塗料、例えばアクリレー
トシロキサン(同様に10モル%までフルオロアルキル
シランで変性されている)又はアクリレートが適してお
り、これは同様にORMOCERe(R)又は他の添加剤を含有
することができる。
リックス)上に層として設置された疎水性ポリマーに関
して実施することもできる。特に、このような層のため
に光化学的又は熱的硬化可能な塗料、例えばアクリレー
トシロキサン(同様に10モル%までフルオロアルキル
シランで変性されている)又はアクリレートが適してお
り、これは同様にORMOCERe(R)又は他の添加剤を含有
することができる。
【0027】フルオロアルキルシラン2〜3モル%で変
性されている次のアクリレートシロキサンを使用するこ
とができる。
性されている次のアクリレートシロキサンを使用するこ
とができる。
【0028】
【化1】
【0029】この塗料は有利に5〜250μmの層厚で
ポリマーマトリックス、例えばポリメチルメタクリレー
ト、PVC、ポリカーボネート、ポリエステル又は他の
透明なポリマー上に塗布され、金属製のエンボス型板で
エンボス加工される。
ポリマーマトリックス、例えばポリメチルメタクリレー
ト、PVC、ポリカーボネート、ポリエステル又は他の
透明なポリマー上に塗布され、金属製のエンボス型板で
エンボス加工される。
【0030】塗料の硬化は、例えばマトリクスを通した
UV照射により又は加熱により熱的に行われる。光開始
剤として例えばLucrin又はIrgacure 500をそれぞれ3質
量%で使用することができる。
UV照射により又は加熱により熱的に行われる。光開始
剤として例えばLucrin又はIrgacure 500をそれぞれ3質
量%で使用することができる。
【0031】さらに、架橋剤、例えばペンタエリトリト
ールトリアクリレート、−テトラアクリレート又はトリ
メチロールプロパントリアクリレートを添加することが
できる。耐摩耗性のエンボス材料を得るために、さらに
SiO2−粒子(10〜50nm)又はSiO2−ゾル
を使用するのが推奨される。塗料の硬化後に、エンボス
型板引き剥がし、構造化された表面(エンボス型板に対
してポジ)が得られる。
ールトリアクリレート、−テトラアクリレート又はトリ
メチロールプロパントリアクリレートを添加することが
できる。耐摩耗性のエンボス材料を得るために、さらに
SiO2−粒子(10〜50nm)又はSiO2−ゾル
を使用するのが推奨される。塗料の硬化後に、エンボス
型板引き剥がし、構造化された表面(エンボス型板に対
してポジ)が得られる。
【0032】金属製のエンボス型板、いわゆる「シム
(Shim)」は有利にニッケルを含有するか又はエンボス
加工側が完全にニッケルからなる。エンボス型板とは構
造化されたロールとも解釈される。これらの冶金学はほ
ぼ任意であるが、有利な材料はやはりニッケルである。
(Shim)」は有利にニッケルを含有するか又はエンボス
加工側が完全にニッケルからなる。エンボス型板とは構
造化されたロールとも解釈される。これらの冶金学はほ
ぼ任意であるが、有利な材料はやはりニッケルである。
【0033】エンボス型板又はエンボスロールの疎水化
は、フルオロ−オルガノシラン、例えばDynasilan F(D
egussa-Huels AG)を用いて行うことができる。
は、フルオロ−オルガノシラン、例えばDynasilan F(D
egussa-Huels AG)を用いて行うことができる。
【0034】
【実施例】フルオロアルキルシランで変性されたアクリ
レートシロキサンを構造化しないか又はニッケルエンボ
ス型板を用いて1μmの周期で構造化し、それぞれUV
線で硬化させた。
レートシロキサンを構造化しないか又はニッケルエンボ
ス型板を用いて1μmの周期で構造化し、それぞれUV
線で硬化させた。
【0035】水に対して約90゜(構造化せず)及び1
20〜130゜(構造化)の接触角が得られた。
20〜130゜(構造化)の接触角が得られた。
【0036】エンボス加工しない層(図1)及びエンボ
ス加工した層(図2)に関するESCA−試験により、
エンボス加工後に、明らかにわずかな割合のフッ素基が
層の表面中に見出されたことを示し、これがエンボス加
工された(構造化された)材料のわずかな接触角を説明
しているニッケルエンボス型板はフルオロアルキルシラ
ン(3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,
8,8−トリデカフルオロオクチルトリエトキシシラ
ン)の1%アルコール溶液中に浸漬し、引き続き30分
間80℃で乾燥した。フルオロアルキルシラン変性され
たアクリルシロキサンを用いた新たなエンボス加工は、
水に対して約150゜の接触角を有する表面を提供し
た。
ス加工した層(図2)に関するESCA−試験により、
エンボス加工後に、明らかにわずかな割合のフッ素基が
層の表面中に見出されたことを示し、これがエンボス加
工された(構造化された)材料のわずかな接触角を説明
しているニッケルエンボス型板はフルオロアルキルシラ
ン(3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,
8,8−トリデカフルオロオクチルトリエトキシシラ
ン)の1%アルコール溶液中に浸漬し、引き続き30分
間80℃で乾燥した。フルオロアルキルシラン変性され
たアクリルシロキサンを用いた新たなエンボス加工は、
水に対して約150゜の接触角を有する表面を提供し
た。
【0037】あらかじめフルオロアルキルシラン−水解
物のアルコール性溶液を用いて処理することにより、水
に対して約150゜の接触角が得られ、この場合、水滴
は自発的に表面から液滴なって落ちた。図3は、本発明
によるエンボス加工法によるフッ素原子の濃度が妨げに
ならず、その結果、エンボス加工された構造の疎水性は
本発明によらないエンボス工程と比べて高いことを示
す。
物のアルコール性溶液を用いて処理することにより、水
に対して約150゜の接触角が得られ、この場合、水滴
は自発的に表面から液滴なって落ちた。図3は、本発明
によるエンボス加工法によるフッ素原子の濃度が妨げに
ならず、その結果、エンボス加工された構造の疎水性は
本発明によらないエンボス工程と比べて高いことを示
す。
【図1】エンボス加工しない層についてのESCA−試
験によるフッ素の濃度をグラフで示す図
験によるフッ素の濃度をグラフで示す図
【図2】エンボス加工した層についてのESCA−試験
によるフッ素の濃度をグラフで示す図
によるフッ素の濃度をグラフで示す図
【図3】本発明によるエンボス加工法により得られたフ
ッ素濃度をグラフで示す図
ッ素濃度をグラフで示す図
フロントページの続き (71)出願人 594102418 フラウンホーファー−ゲゼルシャフト ツ ル フェルデルング デル アンゲヴァン テン フォルシュング エー ファウ ドイツ連邦共和国 ミュンヘン レオンロ ートシュトラーセ 68 (72)発明者 エドヴィン ヌン ドイツ連邦共和国 ビラーベック ハーネ ンカンプ 1 (72)発明者 マルクス オレス ドイツ連邦共和国 ハッティンゲン イム ミューレンヴィンケル 2 (72)発明者 ベルンハルト シュライヒ ドイツ連邦共和国 レックリングハウゼン ヒンデミートヴェーク 2 (72)発明者 アンドレアス ゴンベルト ドイツ連邦共和国 フライブルク ハイン リヒ−マン−シュトラーセ 5 (72)発明者 クラウス ローゼ ドイツ連邦共和国 キッツィンゲン ヨッ ト アー−クラインシュロート−シュトラ ーセ 7 (72)発明者 ゲルハルト ショットナー ドイツ連邦共和国 ハイルスブロン ライ タースアイヒャーヴェーク 6 Fターム(参考) 4F209 AA16E AJ02 PA02 PA03 PB01 PB02 PC05 PQ01 PQ11
Claims (7)
- 【請求項1】 エンボス型板又はエンボスロールを第1
のエンボス工程の前に疎水化することを特徴とする、金
属製のエンボス型板又はエンボスロールを用いて疎水性
ポリマーをエンボス加工する方法。 - 【請求項2】 フッ素含有ポリマー、塗料又は樹脂をエ
ンボス加工する、請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 前記ポリマーが塗料、樹脂又はフッ素含
有コポリマーを含有する、請求項1記載の方法。 - 【請求項4】 前記ポリマーが塗料、樹脂又はフッ素含
有ポリマーブレンドを含有する、請求項1又は2記載の
方法。 - 【請求項5】 エンボス型板又はエンボスロールがニッ
ケルを含有する、請求項1から4までのいずれか1項記
載の方法。 - 【請求項6】 エンボス型板又はエンボスロールをフッ
素−オルガノシランで疎水化する、請求項1から5まで
のいずれか1項記載の方法。 - 【請求項7】 エンボス型板又はエンボスロールが第1
のエンボス工程の前に疎水化されていることを特徴とす
る、疎水性ポリマーのエンボス加工のための金属製のエ
ンボス型板又はエンボスロール。
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DE10062203.8 | 2000-12-13 | ||
DE10062203A DE10062203A1 (de) | 2000-12-13 | 2000-12-13 | Verfahren zur Abformung von hydrophoben Polymeren zur Erzeugung von Oberflächen mit beständig wasser- und ölabweisenden Eigenschaften |
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---|---|
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JP2001378403A Pending JP2002210821A (ja) | 2000-12-13 | 2001-12-12 | 金属製のエンボス型板又はエンボスロールを用いて疎水性ポリマーをエンボス加工する方法、エンボス型板及びエンボスロール |
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---|---|
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EP (1) | EP1247636B1 (ja) |
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DE (2) | DE10062203A1 (ja) |
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---|---|---|---|---|
JP2010012600A (ja) * | 2008-06-30 | 2010-01-21 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 超撥水性材料及びその製造方法 |
Families Citing this family (31)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10134477A1 (de) | 2001-07-16 | 2003-02-06 | Creavis Tech & Innovation Gmbh | Selbstreinigende Oberflächen durch hydrophobe Strukturen und Verfahren zu deren Herstellung |
DE10159767A1 (de) * | 2001-12-05 | 2003-06-18 | Degussa | Verfahren zur Herstellung von Gegenständen mit antiallergischen Oberflächen |
DE10210668A1 (de) * | 2002-03-12 | 2003-09-25 | Creavis Tech & Innovation Gmbh | Vorrichtung, hergestellt durch Spritzgussverfahren, zur Aufbewahrung von Flüssigkeiten und Verfahren zur Herstellung dieser Vorrichtung |
DE10231757A1 (de) | 2002-07-13 | 2004-01-22 | Creavis Gesellschaft Für Technologie Und Innovation Mbh | Verfahren zur Herstellung einer tensidfreien Suspension auf wässriger basis von nanostrukturierten, hydrophoben Partikeln und deren Verwendung |
DE10233830A1 (de) * | 2002-07-25 | 2004-02-12 | Creavis Gesellschaft Für Technologie Und Innovation Mbh | Verfahren zur Flammpulverbeschichtung von Oberflächen zur Erzeugung des Lotus-Effektes |
US7196043B2 (en) * | 2002-10-23 | 2007-03-27 | S. C. Johnson & Son, Inc. | Process and composition for producing self-cleaning surfaces from aqueous systems |
WO2004048064A1 (ja) * | 2002-11-27 | 2004-06-10 | Japan Science And Technology Agency | 微細突起構造体及びその製造方法 |
US7307118B2 (en) * | 2004-11-24 | 2007-12-11 | Molecular Imprints, Inc. | Composition to reduce adhesion between a conformable region and a mold |
US7157036B2 (en) * | 2003-06-17 | 2007-01-02 | Molecular Imprints, Inc | Method to reduce adhesion between a conformable region and a pattern of a mold |
US20060108710A1 (en) * | 2004-11-24 | 2006-05-25 | Molecular Imprints, Inc. | Method to reduce adhesion between a conformable region and a mold |
US20050160934A1 (en) * | 2004-01-23 | 2005-07-28 | Molecular Imprints, Inc. | Materials and methods for imprint lithography |
DE10356752A1 (de) | 2003-12-04 | 2005-06-30 | Roche Diagnostics Gmbh | Beschichtete Testelemente |
JP4655043B2 (ja) * | 2004-11-30 | 2011-03-23 | 旭硝子株式会社 | モールド、および転写微細パターンを有する基材の製造方法 |
DE102005008927A1 (de) | 2005-02-24 | 2006-08-31 | Philipps-Universität Marburg | Hydrophobe fluorierte Polymeroberflächen |
US7906057B2 (en) * | 2005-07-14 | 2011-03-15 | 3M Innovative Properties Company | Nanostructured article and method of making the same |
US20070014997A1 (en) * | 2005-07-14 | 2007-01-18 | 3M Innovative Properties Company | Tool and method of making and using the same |
US7651863B2 (en) * | 2005-07-14 | 2010-01-26 | 3M Innovative Properties Company | Surface-enhanced spectroscopic method, flexible structured substrate, and method of making the same |
US8142703B2 (en) | 2005-10-05 | 2012-03-27 | Molecular Imprints, Inc. | Imprint lithography method |
KR101194646B1 (ko) * | 2005-12-30 | 2012-10-24 | 엘지디스플레이 주식회사 | 소프트몰드 제조방법 |
JP5479902B2 (ja) * | 2006-10-25 | 2014-04-23 | エージェンシー・フォー・サイエンス・テクノロジー・アンド・リサーチ | 基材の表面濡れ性の改変 |
US20080145631A1 (en) * | 2006-12-19 | 2008-06-19 | General Electric Company | Articles having antifouling surfaces and methods for making |
US20100109195A1 (en) | 2008-11-05 | 2010-05-06 | Molecular Imprints, Inc. | Release agent partition control in imprint lithography |
DE202008014853U1 (de) * | 2008-11-08 | 2010-04-15 | Potthoff, Rüdiger | Formteil aus Kunststoff |
KR101363783B1 (ko) * | 2008-11-14 | 2014-02-17 | 엘지디스플레이 주식회사 | 임프린팅용 감광성 수지 조성물 및 기판 상에 유기막을 형성하는 방법 |
US9062219B2 (en) * | 2009-01-21 | 2015-06-23 | Xerox Corporation | Superhydrophobic nano-fabrics and coatings |
US9217968B2 (en) | 2009-01-21 | 2015-12-22 | Xerox Corporation | Fuser topcoats comprising superhydrophobic nano-fabric coatings |
US9471019B2 (en) * | 2010-01-25 | 2016-10-18 | Xerox Corporation | Polymer-based long life fusers |
US9329544B2 (en) * | 2010-01-25 | 2016-05-03 | Xerox Corporation | Polymer-based long life fusers and their methods of making |
KR101381489B1 (ko) * | 2010-03-10 | 2014-04-04 | 아사히 가세이 이-매터리얼즈 가부시키가이샤 | 수지 몰드 |
JP6151158B2 (ja) * | 2012-11-28 | 2017-06-21 | 信越化学工業株式会社 | 透明酸化物電極用表面修飾剤、表面修飾された透明酸化物電極、及び表面修飾された透明酸化物電極の製造方法 |
EP3083282A4 (en) | 2013-12-18 | 2017-08-02 | Bridgestone Americas Tire Operations, LLC | Tires and other objects having an aerodynamic/hydrodynamic surface treatment |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3354022A (en) * | 1964-03-31 | 1967-11-21 | Du Pont | Water-repellant surface |
KR940018419A (ko) * | 1993-01-18 | 1994-08-18 | 이마무라 가즈수케 | 발수성을 향상시킨 불소 함유 고분자 성형체 및 이로 부터 제조된 세정용 지그 |
DE19803787A1 (de) * | 1998-01-30 | 1999-08-05 | Creavis Tech & Innovation Gmbh | Strukturierte Oberflächen mit hydrophoben Eigenschaften |
DE19917366A1 (de) * | 1999-04-16 | 2000-10-19 | Inst Neue Mat Gemein Gmbh | Mit einer mikrostrukturierten Oberfläche versehene Substrate, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung |
-
2000
- 2000-12-13 DE DE10062203A patent/DE10062203A1/de not_active Withdrawn
-
2001
- 2001-11-08 EP EP01126665A patent/EP1247636B1/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-11-08 AT AT01126665T patent/ATE304441T1/de not_active IP Right Cessation
- 2001-11-08 DE DE50107422T patent/DE50107422D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-12-11 CA CA002364834A patent/CA2364834A1/en not_active Abandoned
- 2001-12-12 JP JP2001378403A patent/JP2002210821A/ja active Pending
- 2001-12-13 US US10/013,488 patent/US20020084553A1/en not_active Abandoned
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010012600A (ja) * | 2008-06-30 | 2010-01-21 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 超撥水性材料及びその製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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EP1247636B1 (de) | 2005-09-14 |
CA2364834A1 (en) | 2002-06-13 |
EP1247636A3 (de) | 2002-12-11 |
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ATE304441T1 (de) | 2005-09-15 |
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US20020084553A1 (en) | 2002-07-04 |
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