将压纹结构转印到涂层表面的方法和包含所述涂层的复合物技术

本发明专利技术涉及一种使用由基材(F1)和至少部分压纹且至少部分固化的涂层(B1)组成的复合物(F1B1)将压纹结构转印到涂层(B2)的至少一部分表面上的方法，其中复合物(F1B1)的涂层(B2)和涂层(B1)具有彼此为镜像的压纹结构，其中所述方法至少包括步骤(1)和(2)以及任选的(3)，涉及复合物(B2B1F1)，还涉及所述复合物用于制备游离膜形式的至少部分压纹的涂层(B2)或由基材(F2)、至少一种粘合剂(K)和涂层(B2)组成的复合物(B2KF2)的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】将压纹结构转印到涂层表面的方法和包含所述涂层的复合物本专利技术涉及一种使用由基材(F1)和至少部分压纹且至少部分固化的涂层(B1)组成的复合物(F1B1)将压纹结构转印到涂层(B2)的至少一部分表面上的方法，其中复合物(F1B1)的涂层(B2)和涂层(B1)具有彼此为镜像的压纹结构，其中所述方法至少包括步骤(1)和(2)以及任选的(3)；涉及一种复合物(B2B1F1)；还涉及该复合物用于制备呈游离膜形式的至少部分压纹的涂层(B2)或由基材(F2)、至少一种粘合剂(K)和涂层(B2)组成的复合物(B2KF2)的用途。现有技术在工业中的许多应用中，目前通常在工件的表面上提供其结构特征在微米范围内或甚至在纳米范围内的结构。该结构也称为微米结构(具有微米范围特征的结构)或纳米结构(具有纳米范围特征的结构)。该结构例如用于影响材料表面的光学、仿生和/或触觉品质。这种结构也称为压纹或压纹结构。此处，一种常用的方法是将这些结构转印到涂料中。此处，结构向涂料的转印通常通过压纹操作来实现，其中使在压纹表面或转印表面上包含待形成的微米结构和/或纳米结构的模头以负型与涂料接触并压印到涂料中。然后，为了使该结构永久地形成并保持在工件表面上，通常原位固化涂料。然而，由现有技术已知的这些方法的缺点在于，在宽的尺寸范围内具有高塑形精度的连续方法，例如辊对辊或辊对板方法，仅适用于对箔和膜(金属、塑料、纸)或板(金属、塑料、玻璃)进行压纹。一旦表面不完全平坦或组件对于所用的压纹机来说太大，则不能用已知方法来构造组件表面。然而，现有技术中已知的用于解决该问题的模内方法—其中相应的组件材料如液体塑料颗粒被允许进入结构化模具中并固化，并且其中在固化之后，组件表面承载模具表面的阳模—是不利的，因为这些方法是不连续的方法，其涉及对具有负型结构的模头的限制，需要剥离剂来从模具移除组件，并且特征在于非常低的塑型精度，特别是在具有>0.5纵横比的周期性结构的情况下。由于上述直接压纹方法不能用于大型组件，例如飞机机翼、风力涡轮机叶片或建筑饰面元件，因此在此经常尝试将组件层压或用粘合剂粘合到在其表面上具有纳米或微米结构的膜上。然而，膜的层压伴随着许多缺点，因为膜倾向于迅速变黄，从而极大地损害表面的视觉外观；由于使用膜作为承载材料，组件的重量增加，这在轻质结构中尤其是缺点；并且膜对例如大气氧和液体表现出更大的阻隔性。后一个事实特别是在使用特定液体以从组件上清除旧的涂料的修复操作中的障碍。对大气氧的更大阻隔可引起霉菌的产生，特别是在建筑饰面元件的情况下。EP1304235A1描述了一种通过承载膜产生结构化涂层的方法，并制得了由具有剥离性质的结构化承载膜和涂层组成的层状复合物。DE102005017170A1描述了一种转印膜，其包含承载膜和设置在其上的结构层。在结构层固化后，其可用粘合剂粘合到待提供结构的目标表面上。US2007/0218255A1描述了一种制备可用于装饰玻璃的结构化膜的方法。US2010/0279075A1描述了一种通过使用结构化承载膜在组件上产生微米结构化表面的方法。然而，该方法的缺点是在施加结构层之前，首先用剥离层覆盖微米结构化膜。这需要额外的工作步骤，并且还对塑形质量具有急剧的负面影响。微米结构的精确互补转印是不可能的，因为压纹的各结构元件之间的距离不利地被剥离层减小。WO2015/154866A1涉及一种制备具有结构化表面的基材的方法。在这种情况下，首先将第一UV固化涂层施加到基材上并固化。然后，在该固化涂层上施加作为压纹清漆的第二UV固化涂层，将其压纹以产生微米结构，随后固化。DE102007062123A1描述了一种方法，其中将压纹清漆如可UV交联的压纹清漆施加到承载膜上，将压纹清漆在微米范围内结构化，并将施加到膜上的压纹清漆固化以得到压纹膜，随后通过在压纹表面上沉积金属，换言之通过将膜金属化，而对微米结构进行塑形。然而，这种通过随后的金属化进行塑形的缺点是，得到的塑形质量不希望地降低。最后，EP2146805B1描述了一种制备具有织构化表面的材料的方法。所述方法包括提供具有可固化涂层的基材，使所述涂层与用于压纹的织构化介质接触，然后固化以此方式压纹的涂层并将其从织构化介质中移除。该织构化介质包含表面层，该表面层包含20-50％的丙烯酸系低聚物、15-35％的单官能单体和20-50％的多官能单体。WO2016/090395A1和ACSNanoJournal，2016，10，第4926-4941页描述了类似的方法，其中在每种情况下明确教导了，为了制备织构化介质的表面层，在每种情况下应当使用大部分三乙氧基化的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMP(EO)3TA)，以便产生织构化介质的相对硬的模头。此外，根据WO2016/090395A1，用于制备表面层的涂料组合物必须包含具有至少两个硫醇基的结构单元，例如三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)。然而，在相应的涂料组合物中使用该硫醇通常是不利的，因为该组合物在储存时不总是具有足够的稳定性，并且因为由其制备的涂层缺乏足够的耐候稳定性。另一个因素是由于使用硫醇而产生的难闻气味，这当然也是不希望的。由现有技术已知的压纹方法，例如特别是EP2146805B1、WO2016/090395A1和ACSNanoJournal，2016，10，第4926-4941页中描述的方法，不能总是充分地转印压纹，特别是在微米范围和/或纳米范围内，即微米结构和/或纳米结构，特别是在该转印的情况下，不能将塑形的精度降低到不可接受的程度。此外，如上所述，由现有技术已知的方法并不总是适于为特别是大型组件和/或具有非平面几何形状的组件提供纳米结构化和/或微米结构化的涂膜，此外，所述涂膜的特征在于足够的耐候稳定性，因此其视觉外观不会受到不利影响。同时，压纹不总是被充分地复制。因此，需要一种不具有上述缺点的转印压纹结构的方法。问题因此，本专利技术所要解决的问题是提供一种将压纹结构转印到涂层上的方法，该方法允许以足够的塑形精度转印压纹结构，例如尤其是微米结构和/或纳米结构，并且尤其是能够产生用于转印压纹结构的可大量重复利用的压纹模头，和/或可使用这种压纹模头来实施。本专利技术的另一目的是提供一种方法，该方法甚至特别是能够为大的组件和/或具有非平面几何形状的组件提供包括这种压纹结构的涂层，而且所述涂层的特征还在于足够的耐候稳定性，因此对其光学、仿生学和/或触觉外观没有不利影响。同时，在每种情况下，待转印的压纹结构可以以极高的程度复制，而没有特别以所用涂层和涂料组合物的部分上的不期望的或不充分的性质所带来的任何缺点为特征的方法，例如不充分的粘附。解决方案该问题通过本专利权利要求要求保护的主题以及通过在下文描述中描述的该主题的优选实施方案来解决。因此，本专利技术的第一个主题是一种使用由基材(F1)和至少部分压纹且至少部分固化的涂层(B1)组成的复合物(F1B1)将压纹结构转印到涂层(B2)的至少一部分表面上的方法，其中复合物(F1B1)的涂层(B2)和涂层(B1)具有彼此为镜像的压纹结构，并且其中所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种使用由基材(F1)和至少部分压纹且至少部分固化的涂层(B1)组成的复合物(F1B1)将压纹结构转印到涂层(B2)的至少一部分表面的方法，其中复合物(F1B1)的涂层(B2)和涂层(B1)具有彼此为镜像的压纹结构，并且其中所述方法至少包括步骤(1)和(2)以及任选的(3)，特别是/n(1)将涂料组合物(B2a)施加到由基材(F1)和至少部分压纹且至少部分固化的涂层(B1)组成的复合物(B1F1)的至少部分压纹表面的至少一部分上，从而得到复合物(B2aB1F1)，和/n(2)至少部分固化所施加的涂料组合物(B2a)，从而得到复合物(B2B1F1)，其由基材(F1)、至少部分压纹且至少部分固化的涂层(B1)和至少部分固化的涂层(B2)组成，和/n(3)任选地，从复合物(B2B1F1)移除涂层(B2)以恢复步骤(1)中所用的复合物(B1F1)，其中涂层(B2)在其先前面向复合物(B2B1F1)中的涂层(B1)的表面上具有步骤(1)中使用且在该步骤中恢复的复合物(B1F1)的涂层(B1)的至少部分压纹的表面的镜像，/n其中用于制备步骤(1)中使用且在步骤(3)中恢复的复合物(B1F1)的涂层(B1)的涂料组合物(B1a)是可辐射固化的涂料组合物，/n其中涂料组合物(B1a)包含：/n其量为40-95重量％的至少一种组分(a)，/n其量为0.01-5重量％的至少一种作为组分(b)的添加剂，/n其量为0.01-15重量％的至少一种作为组分(c)的光引发剂，和/n其量为0-45重量％的至少一种组分(d)，其包含至少一个碳双键，/n其中(i)组分(a)、(b)、(c)和(d)各自彼此不同，(ii)组分(a)、(b)、(c)和(d)的所述量各自基于涂料组合物(B1a)的总重量，和(iii)存在于涂料组合物(B1a)中的所有组分的量加和为100重量％，/n并且其中组分(a)包含至少3个式(I)的结构单元，所述结构单元各自彼此不同或至少部分相同：/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180328 EP 18164689.41.一种使用由基材(F1)和至少部分压纹且至少部分固化的涂层(B1)组成的复合物(F1B1)将压纹结构转印到涂层(B2)的至少一部分表面的方法，其中复合物(F1B1)的涂层(B2)和涂层(B1)具有彼此为镜像的压纹结构，并且其中所述方法至少包括步骤(1)和(2)以及任选的(3)，特别是
(1)将涂料组合物(B2a)施加到由基材(F1)和至少部分压纹且至少部分固化的涂层(B1)组成的复合物(B1F1)的至少部分压纹表面的至少一部分上，从而得到复合物(B2aB1F1)，和
(2)至少部分固化所施加的涂料组合物(B2a)，从而得到复合物(B2B1F1)，其由基材(F1)、至少部分压纹且至少部分固化的涂层(B1)和至少部分固化的涂层(B2)组成，和
(3)任选地，从复合物(B2B1F1)移除涂层(B2)以恢复步骤(1)中所用的复合物(B1F1)，其中涂层(B2)在其先前面向复合物(B2B1F1)中的涂层(B1)的表面上具有步骤(1)中使用且在该步骤中恢复的复合物(B1F1)的涂层(B1)的至少部分压纹的表面的镜像，
其中用于制备步骤(1)中使用且在步骤(3)中恢复的复合物(B1F1)的涂层(B1)的涂料组合物(B1a)是可辐射固化的涂料组合物，
其中涂料组合物(B1a)包含：
其量为40-95重量％的至少一种组分(a)，
其量为0.01-5重量％的至少一种作为组分(b)的添加剂，
其量为0.01-15重量％的至少一种作为组分(c)的光引发剂，和
其量为0-45重量％的至少一种组分(d)，其包含至少一个碳双键，
其中(i)组分(a)、(b)、(c)和(d)各自彼此不同，(ii)组分(a)、(b)、(c)和(d)的所述量各自基于涂料组合物(B1a)的总重量，和(iii)存在于涂料组合物(B1a)中的所有组分的量加和为100重量％，
并且其中组分(a)包含至少3个式(I)的结构单元，所述结构单元各自彼此不同或至少部分相同：



其中：
基团R1在每种情况下彼此独立地为C2-C8亚烷基，
基团R2在每种情况下彼此独立地为H或甲基，且
参数m各自彼此独立地为1-15的整数参数，但条件是在组分(a)的至少一个式(I)结构单元中参数m至少为2。


2.如权利要求1所述的方法，其中步骤(3)中的涂层(B2)通过从复合物(B2B1F1)剥离并额外恢复复合物(B1F1)而作为游离膜获得。


3.如权利要求1所述的方法，其中涂层(B2)在步骤(3)中以3个步骤通过步骤(3a)、(3B)和(3c)以复合物(B2KF2)的形式、特别是通过如下步骤获得：
(3a)将粘合剂(K)施加到复合物(B2B1F1)的具有涂层(B2)的一面的至少一部分表面上，从而得到复合物(KB2B1F1)，
(3b)将基材(F2)施加到步骤(3a)后获得的复合物(KB2B1F1)的具有粘合剂(K)的表面的至少一部分上，或者反之亦然，从而得到复合物(F2KB2B1F1)，和
(3c)从复合物(F2KB2B1F1)中剥离复合物(B1F1)，从而得到复合物(F2KB2)，其中该复合物的涂层(B2)在其表面上至少部分地具有复合物(B1F1)的涂层(B1)的至少部分压纹的表面的镜像。


4.如权利要求3所述的方法，其中涂层(B2)通过从步骤(3c)后获得的复合物(F2KB2)剥离而作为游离膜获得。


5.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中步骤(1)中使用的复合物(F1B1)的至少部分压纹且至少部分固化的涂层(B1)具有微米和/或纳米范围内的压纹。


6.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中步骤(1)中使用的复合物(B1F1)...

【专利技术属性】
技术研发人员：JB·库斯，S·皮昂泰克，J·埃克斯纳，J·伦茨，B·克莱恩布莱，W·施佩尔，R·范德阿，F·伯格曼，M·洛伦兹，S·O·克拉本博格，J·杜恩瓦尔德，
申请(专利权)人：巴斯夫涂料有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE