СПОСОБ ПЕРЕНОСА ТИСНЕНОЙ СТРУКТУРЫ НА ПОВЕРХНОСТЬ ПОКРОВНОГО СРЕДСТВА И ИСПОЛЬЗУЕМЫЙ В КАЧЕСТВЕ МАТРИЦЫ ДЛЯ ТИСНЕНИЯ КОМБИНИРОВАННЫЙ МАТЕРИАЛ
METHOD FOR TRANSFER OF EMBOSSED STRUCTURE TO SURFACE OF COVERING MEANS, AND COMBINED MATERIAL USED AS MATRIX FOR EMBOSSING

Настоящее изобретение относится к способу переноса тисненой структуры на поверхность покровного средства (В2а), который включает в себя шаги (1-i) и (2-i) или (1-ii) или (2-ii), а также шаги (3) и факультативно (4), причем шаги (1-i) и (2-i) или (1-ii) и (2-ii) выполняют с применением используемого в качестве матрицы (р2) для тиснения инструмента (Р2) для тиснения комбинированного материала (F1B1) из субстрата (F1) и, по меньшей мере, частично тисненого и, по меньшей мере, частично отвержденного покрытия (В1), и используемое для изготовления (В1) комбинированного материала (F1B1) покровное средство (В1а) является отверждаемым излучением покровным средством с определенным составом, к комбинированному средству (F1B1), а также использованию комбинированного материала (F1B1) в качестве матрицы (р2) для тиснения инструмента (Р2) для тиснения для переноса тисненой структуры, по меньшей мере, на часть поверхности покровного средства (В2а).
Уровень техники
Сегодня в технике во многих применениях является обычным снабжать детали на их поверхности структурами, структурные оттиски которых варьируются в микрометровом или даже нанометровом диапазоне. Такие структуры также называются микроструктурами (структуры с оттисками в микрометровом диапазоне) или наноструктурами (структуры с оттисками в нанометровом диапазоне). Такие структуры используются, например, чтобы оказывать влияние на поверхность материала в отношении оптических, бионических и/или осязательных свойств. Такие структуры называются также тиснением или тиснеными структурами.
При этом общеупотребительным способом является перенос этом структур на лак. При этом перенос структур на лак часто достигается с помощью процесса тиснения, в котором матрица, которая по поверхности тиснения или поверхности переноса содержит выполненные в негативной форме микроструктуры и/или наноструктуры, которые приводятся в контакт с лаком и вдавливаются в него. Для дальнейшего долговечного выполнения на поверхности детали и сохранения структуры лак обычно непосредственно на месте отверждается.
WO 90/15873 А1 описывает способ, в котором отверждаемый излучением лак наносится на пленку или на инструмент для тиснения с негативной желаемой тисненой структурой, и затем инструмент для тиснения прижимается к снабженной лаком пленке или снабженный лаком инструмент для тиснения прижимается к пленке. Еще в то время как отверждаемый излучением лак еще находится между пленкой и инструментом для тиснения он отверждается, и тогда после удаления получается пленка, которая снабжена отвержденным излучением лаком, который имеет желаемую положительную тисненую структуру. Также в европейском патенте ЕР 1135287 В1 описан такой способ, в котором на подлежащую декорированию поверхность субстрата наносится отверждаемое покрывающее средство, и в не отвержденный покрывающий слой вдавливается соответствующая матрица для тиснения с негативным рисунком. В заключение покрывающий слой отверждается, и затем матрица для тиснения удаляется. ЕР 3178653 А1 раскрывает изделие, включающее в себя гибкую ткань с текстурированной поверхностью для использования при репликационном литье отверждаемых систем. Ткань может иметь полимерные слои, которые могут быть изготовлены посредством использования монофункциональных и мультифункциональных акрилатов.
Из патента США Nr. 9,778,564 В2 известен печатный материал, который среди прочего содержит компонент, который обязательно имеет метакриламидный структурный элемент, а также другие компоненты с 2-6 полимеризируемыми группами, которые к тому же имеют алкиленоксидные элементы. После нанесения этого материала на субстрат полученная из них пленка во время ее отверждения посредством ультрафиолетового излучения может быть снабжена рисунком с использованием никелевого инструмента для тиснения.
US 2007/0204953 А1 раскрывает способ структурирования клеящих смол, который предусматривает поочередное нанесение отверждаемого слоя клеящей смолы на субстрат, нанесение на этот слой структурированного рисунка и затем отверждение слоя, чтобы получить таким образом субстрат, который снабжен отвержденной клеящей смолой, которая содержит желаемое структурирование.
WO 2015/154866 Al относится к способу изготовления субстрата со структурированной поверхностью. При этом на субстрат сначала наносится и отверждается отверждаемое ультрафиолетовым излучением покрытие. Затем на это отвержденное покрытие в качестве лака для тиснения наносится второе отверждаемое ультрафиолетовым излучением покрытие, которое с целью создания микроструктуры подвергается тиснению и затем отверждается.
DE 102007062123 А1 описывает способ нанесения на несущую пленку лака для тиснения, такого как, например, сшиваемого посредством ультрафиолетового излучения лака для тиснения, структурирования лака для тиснения в микрометровом диапазоне, а также отверждения нанесенного на пленку лака для тиснения с получением тисненой пленки, микроструктура которой затем формуется посредством осаждения металла на тисненую поверхность, то есть посредством металлизации пленки. Однако недостатком такого копирования формы посредством последующей металлизации является обусловленное этим нежелательное снижение качества копирования формы.
3
Наконец, в ЕР 2146805 В1 описывается способ изготовления материала с текстурированной поверхностью. При этом способ предусматривает обеспечение субстрата отверждаемым покрытием, приведение его с целью тиснения в контакт с текстурирующей средой, и затем отверждение тисненного таким образом покрытия и удаление с текстурирующей среды. Текстурирующая среда имеет поверхностный слой, который включает в себя от 20 до 50% акрилового олигомера, от 15 до 35% монофункционального мономера, и от 20 до 50% многофункционального мономера. В WO 2016/090395 А1 и в ACS Nano Journal, 2016, 10, страницы 4926-4941, описаны похожие способы, причем соответственно определенно указывается, что для получения поверхностного слоя текстурирующей среды должен большей частью использоваться 3-кратно этоксилированный триметилолпропантриакрилат (ТМР(ЕО)ТА), чтобы иметь возможность получать сравнительно твердую матрицу текстурирующей среды. Кроме того, используемое для получения поверхностного слоя покровное средство согласно WO 2016/090395 А1 должно содержать структурное звено, которое имеет по меньшей мере две тионильные группы, такие, как, например, триметилолпропантрис(3-меркаптопропионат). Однако использование таких тиолов в соответствующих покровных средствах часто является вредным, так как такие составы не всегда имеют достаточную стабильность при хранении, и изготовленные из них покрытия не являются в достаточной мере устойчивыми к атмосферным воздействиям. К этому добавляется вызванный за счет использование тиолов неприятный запах, что, естественно, также не является желательным.
Известные из уровня техники способы нанесения тиснения, как, прежде всего, описанные в ЕР 2146805 B1, WO 2016/090395 А1 и ACS Nano Journal, 2016, 10, страницы 4926-4941 способы, не всегда пригодны в достаточной мере для того, чтобы переносить тиснения, прежде всего, в микрометровом диапазоне и/или в нанометровом диапазоне, то есть микроструктуры и/или наноструктуры, прежде всего, без снижения в недопустимой мере точности копирования формы при таком переносе. Одновременно тиснение не всегда реплицируется в достаточной мере.
Поэтому имеется потребность в способе тиснения, который не имеет вышеназванных недостатков.
Задача
Поэтому задачей настоящего изобретения является разработка способа для переноса тисненых структур на покровное средство и на имеющие такое покровное средство субстраты, прежде всего, с соответствующими микроструктурами и/или наноструктурами, который делает возможной достаточную точность копирования формы при переносе тисненых структур, так что при тиснении не теряется глубина модуляции, и который, прежде всего, делает возможным изготовление наиболее пригодной для повторного применения матрицы для тиснения для переноса тисненых структур, или который может проводиться с использованием такой матрицы для тиснения. Одновременно подлежащие переносу тисненой структуры должны реплицироваться в наиболее высокой мере и способ, прежде всего, не должен иметь вызываемые нежелательными или недостаточными свойствами используемого покровного средства и покрытий, таким, как, например, недостаточным сцеплением, недостатки.
Решение
Эта задача решена посредством заявленных в пунктах формулы изобретения предметов, а также последующим описанием описанных предпочтительных вариантов осуществления этих предметов.
Поэтому первым предметом настоящего изобретения является способ переноса тисненой структуры, по меньшей мере, на часть поверхности покровного средства (В2а), который включает в себя, по меньшей мере, шаги (1-i) и (2-i) или (1-ii) и (2-ii), а также, по меньшей мере, шаги (3) и факультативно (4), а именно:
(1-i) нанесение покровного средства (В2а), по меньшей мере, на часть поверхности субстрата (F2), и
(2-i), по меньшей мере, частичное тиснение, по меньшей мере, частично нанесенного на поверхность субстрата (F2) покровного средства (В2а) посредством по меньшей мере одного имеющего по меньшей мере одну матрицу (р2) для тиснения инструмента (Р2) для тиснения, причем матрица (р2) для тиснения включает в себя по меньшей мере один комбинированный материал (B1F1) из субстрата (F1) и, по меньшей мере, частично тисненого и, по меньшей мере, частично отвержденного покрытия (В1), причем после, по меньшей мере, частичного тиснения получают комбинированный материал (F2B2aB1F1),
или
(1-ii) нанесение покровного средства (В2а), по меньшей мере, на часть, по меньшей мере, частично тисненой поверхности используемого в качестве матрицы (р2) для тиснения инструмента (Р2) для тиснения комбинированного материала (B1F1) из субстрата (F1) и, по меньшей мере, частично тисненого и, по меньшей мере, частично отвержденного покрытия (В1) с получением комбинированного материала (B2aB1F1), и
(2-ii) нанесение субстрата (F2), по меньшей мере, на часть образованной посредством (В2а) поверхности комбинированного материала (B2aB1F1) с получением комбинированного материала (F2B2aB1F1),
и
(3) по меньшей мере, частичное отверждение покровного средства (В2а) внутри полученного таким образом комбинированного материала (F2B2aB1F1) с получением комбинированного материала (F2B2B1F1), причем покровное средство (В2а) в течение всего времени, по меньшей мере, частичного отверждения находится в контакте с используемым в качестве матрицы (р2) для тиснения частичным комбинированным материалом (B1F1) в комбинированном материале (F2B2aB1F1), и
(4) при необходимости, удаление комбинированного материала (F2B2) в комбинированном материале (F2B2B1F1) с используемого в качестве матрицы для тиснения комбинированного материала (B1F1),
причем использованное для изготовления покрытия (В1) используемого в качестве матрицы (р2) для тиснения комбинированного материала (B1F1) покровное средство (В1а) является отверждаемым излучением покровным средством,
отличающийся тем, что покровное средство (В1а) содержит по меньшей мере один компонент (А) в количестве в диапазоне от 40 до 95% по массе,
по меньшей мере одну добавку в качестве компонента (Б) в количестве в диапазоне от 0,01 до 5% по массе,
по меньшей мере один фотоинициатор в качестве компонента (В) в количестве в диапазоне от 0,01 до 15% по массе, и
по меньшей мере один имеющий по меньшей мере одну двойную углерод-углеродную связь компонент (Г) в количестве в диапазоне от 0 до 45% по массе,
причем (i) компоненты (А), (Б), (В) и (Г) соответственно отличны друг от друга, (ii) указанные количества компонентов (А), (Б), (В) и (Г) приведены соответственно в расчете на общую массу покровного средства (В1а), и (iii) количества всех содержащихся в покровном средстве (В1а) компонентов суммируются до 100%, и
причем компонент (А) имеет по меньшей мере три отличающихся друг от друга или, по меньшей мере, частично идентичных структурных элемента согласно формуле (I)
в которой
1
2
8
остатки R соответственно независимо друг от друга обозначают алкиленовую группу С-С,
2
остатки R соответственно независимо друг от друга обозначают Н или метил, и
параметры m соответственно независимо друг от друга обозначают целочисленный параметр в диапазоне от 1 до 15, но с условием, что по меньшей мере в одном структурном элементе формулы (I) в компоненте (А) параметр m равен по меньшей мере 2.
Предпочтительно, параметр m по меньшей мере в трех отличающихся друг от друга или, по меньшей мере, частично идентичных структурных элементах формулы (I) компонента (А) покровного средства (В1а) равен соответственно по меньшей мере 2.
Неожиданным образом оказалось, что способ согласно изобретению делает возможным перенос тисненых структур, прежде всего микроструктур или наноструктур, с очень высокой точностью копирования формы на подлежащее тиснению покровное средство (В2а), так что при тиснении не теряется глубина модуляции, прежде всего, с высокой точностью копирования формы в диапазоне ширины структуры от 10 нм до 1000 мкм и глубиной структуры в диапазоне от 0,1 нм до 1000 мкм. В этой связи, прежде всего, неожиданным образом оказалось, что способ согласно изобретению делает возможным с помощью комбинированного материала (F1B1), который получается посредством нанесения на, предпочтительно, перемещающийся субстрат (F1) отверждаемого излучением покровного средства (В1а) и который используется в качестве матрицы (р2) для тиснения инструмента (Р2) для тиснения, перенос тисненой структуры с очень высокой точностью копирования формы и весьма успешной репликацией.
Кроме того, неожиданным образом оказалось, что поэтому способ согласно изобретению может, предпочтительно, использоваться так, что покрытие (В1) используемого комбинированного материала (F1B1), который может быть получен посредством нанесения отверждаемого излучением покровного средства (В1а) на, предпочтительно, перемещающийся субстрат (F1), отличается высокой степенью превращением двойных связей. За счет этого становится возможным хорошее отделение комбинированного материала (F2B2) от инструмента (Р2) в факультативном шаге (4) способа согласно изобретению. Кроме того, неожиданным образом оказалось, что способ согласно изобретению поэтому может быть использован таким предпочтительным образом, поскольку покрытие (В1) на субстрате (F1) отличается очень хорошим сцеплением, и соответствующий комбинированный материал (F1B1) может очень хорошо использоваться с качестве матрицы (р2) для тиснения.
Кроме того, неожиданным образом оказалось, что используемый в способе согласно изобретению в качестве матрицы (р2) для тиснения инструмента (р2) для тиснения комбинированный материал (F1B1) может быть повторно используемым для переноса тисненых структур, таких как микроструктуры и/или наноструктуры, прежде всего, в виде бесконечной матрицы для тиснения, что является предпочтительным по экономическим причинам. Кроме того, этот имеющийся, предпочтительно, в виде бесконечной матрицы (р2) для тиснения комбинированный материал (F1B1) неожиданным образом является не только повторно используемым и, тем самым, многократно применимым, но и может производиться экономично и быстро в промышленном масштабе.
Поэтому другим предметом настоящего изобретения является комбинированный материал (F1B1) из субстрата (F1) и, по меньшей мере, частично тисненого и, по меньшей мере, частично отвержденного покрытия (В1), который является изготавливаемым посредством, по меньшей мере, частичного отверждения посредством отверждения излучением нанесенного, по меньшей мере, на часть поверхности субстрата (F1) и, по меньшей мере, частично тисненого покровного средства (В1а), причем покровное средство (В1а) является отверждаемым излучением покровным средством (В1а),
отличающимся тем, что покровное средство (В1а) содержит по меньшей мере один компонент (А) в количестве в диапазоне от 40 до 95% по массе,
по меньшей мере одну добавку в качестве компонента (Б) в количестве в диапазоне от 0,01 до 5% по массе,
по меньшей мере один фотоинициатор в качестве компонента (В) в количестве в диапазоне от 0,01 до 15% по массе, и
по меньшей мере один имеющий по меньшей мере одну двойную углерод-углеродную связь компонент (Г) в количестве в диапазоне от 0 до 45% по массе,
причем (i) компоненты (А), (Б), (В) и (Г) соответственно отличны друг от друга, (ii) указанные количества компонентов (А), (Б), (В) и (Г) приведены соответственно в расчете на общую массу покровного средства (В1а), и (iii) количества всех содержащихся в покровном средстве (В1а) компонентов суммируются до 100%, и
причем компонент (а) имеет по меньшей мере три отличающихся друг от друга или, по меньшей мере, частично идентичных структурных элемента согласно формуле (I)
в которой
1
2
8
остатки R соответственно независимо друг от друга обозначают алкиленовую группу С-С,
2
остатки R соответственно независимо друг от друга обозначают Н или метил, и
параметры m соответственно независимо друг от друга обозначают целочисленный параметр в диапазоне от 1 до 15, но с условием, что по меньшей мере в одном структурном элементе формулы (I) в компоненте (а) параметр равен по меньшей мере 2.
Предпочтительно, при этом комбинированный материал (F1B1) является получаемым посредством осуществления описанных ниже шагов (5)-(8) способа.
Неожиданным образом оказалось, что, по меньшей мере, частично тисненый комбинированный материал (F1B1) согласно изобретению может быть использован не только в качестве повторно используемой матрицы (р2), предпочтительно, в виде повторно используемой бесконечной матрицы (р2) для тиснения, в способе тиснения, таком как способ согласно изобретению, но и что за счет содержащихся в использованном для изготовления этого комбинированного материала покровном средстве (В1а) компонентов может быть достигнуто очень хорошее отделение использованного в качестве матрицы (р2) для тиснения комбинированного материала (F1B1) от тисненого покрытия (В2) или от соответствующего комбинированного материала, такого как включающего в себя такое тисненое покрытие, такого как покрытие (В2), комбинированного материала (F2B2), прежде всего при выполнении способа согласно изобретению и в нем факультативного шага (4). К тому же неожиданно оказалось, что покрытие (В1) используемого комбинированного материала (F1B1), который является получаемым посредством нанесения отверждаемого излучением покровного средства (В1а) на субстрат (F1), предпочтительным образом отличается высокой степенью превращения двойных связей, такой как степень превращения двойных связей>90%. Кроме того, прежде всего, оказалось, что прежде всего при выполнении шагов (5)-(8) способа изготовления комбинированного материала (F1B1) может быть получена тисненая структура покрытия (В1) с высокой точностью копирования формы и большой успешностью репликации.
Кроме того, другим предметом настоящего изобретения является применение комбинированного материала (F1B1) согласно изобретению в качестве матрицы (р2) для тиснения инструмента (Р2) для тиснения для переноса тисненой структуры, по меньшей мере, на часть поверхности покровного средства (В2а) или, по меньшей мере, на часть поверхности покровного средства (В2а), которое, по меньшей мере, частично нанесено на субстрат (F2).
Подробное описание
Понятие "включающий в себя" в смысле настоящего изобретения в связи с используемыми согласно изобретению покровными средствами, такими, как, например, покровным средством (В1а), и способом согласно изобретению и его шагами способа, предпочтительно, имеет значение "состоящий из". При этом, что касается, например, используемого согласно изобретению покровного средства (В1а), то в нем могут - наряду с компонентами (А) и (Б), а также (В) и, при необходимости, (Г) - содержаться один или несколько других названных ниже факультативно содержащихся в используемом согласно изобретению покровном средстве (В1а) компонентов. При этом все компоненты могут иметься соответственно в их названных ниже предпочтительных вариантах осуществления. Что касается способа согласно изобретению, то он может при этом наряду с шагами (1-i) и (2-i), а также (3) и факультативно (4), иметь другие факультативные шаги способа, такие, как, например, шаги (5)-(8).
Способ переноса тисненой структуры согласно изобретению, включающий в себя, по меньшей мере, шаги (l-i)-(2-i) или (1-ii) и (2-ii), а также (3) и факультативно (4)
Первым предметом настоящего изобретения является, как описано выше, способ согласно изобретению переноса тисненой структуры, по меньшей мере, на часть поверхности покровного средства (В2а). На фиг. 1 для примера показаны шаги (1-i) и (2-i), а также (3) и факультативно (4) способа согласно изобретению, что можно также понять из нижеследующего описания этой фигуры.
Предпочтительно, способ согласно изобретению является непрерывным способом.
Тисненую структуру переносят или получают посредством, по меньшей мере, частичного тиснения, по меньшей мере, частично нанесенного на поверхность субстрата (F2) покровного средства (В2а) согласно шагу (2-i) способа. Факультативно, возможен перенос посредством шагов (1-ii) и (2-ii) способа. При этом понятием "тиснение"  или понятием "тиснение"  обозначается, по меньшей мере, частичное снабжение покровного средства (В2а), факультативно в качестве части комбинированного материала (F2B2), по меньшей мере на части его поверхности тисненой структурой. При этом тисненой структурой обеспечивают по меньшей мере определенную область покровного средства (В2а). Предпочтительно, тисненой структурой обеспечивают всю поверхность покровного средства (В2а), факультативно в качестве части комбинированного материала (F2B2). Аналогичное является справедливым в связи с понятием "тиснение"  или понятием "тиснение"  в отношении используемого в качестве матрицы (р2) для тиснения и, по меньшей мере, частично тисненого комбинированного материала (B1F1) из субстрата (F1) и, по меньшей мере, частично тисненого и, по меньшей мере, частично отвержденного покрытия (В1), который может быть получен согласно описанным ниже шагам (5)-(8).
Тисненые структуры комбинированных материалов (F1B1), (F2B2a) и (F2B2) основываются, предпочтительно, соответственно независимо друг от друга на повторяющемся и/или регулярно расположенном узоре. При этом речь может идти о непрерывной структуре тиснения, такой, как, например, непрерывной гофрированной структуре, или о нескольких, предпочтительно, повторяющихся одиночных структурах тиснения. При этом соответствующие одиночные тисненой структуры могут, в свою очередь, базироваться на гофрированной структуре, которая имеет более или менее сильно выраженные мостики (возвышенности тиснения), посредством которых определяется высота тиснения тисненой структуры. Согласно соответствующей геометрии мостиков, предпочтительно, повторяющейся единичной структуры, на виде сверху могут получаться множество различных, предпочтительно, повторяющихся единичных тисненых структур, таких, как, например, выполненный в виде извилистой линии, в виде зубцов, гексагональный, в виде бриллианта, в виде ромба, в виде параллелограмма, в виде сот, в виде кругов, в виде точек, в виде звезды, в виде мелких элементов, в виде сетки, многоугольный, предпочтительно треугольный, четырехугольный, особо предпочтительно прямоугольный и квадратный, пятиугольный, шестиугольный, семиугольный и восьмиугольный, в виде проволоки, в виде эллипса, овальный и решетчатый узор, причем могут накладываться друг на друга также по меньшей мере два узора. Мостики одиночных тисненых структур могут также иметь кривизну, то есть выпуклую или вогнутую структуру.
При этом соответствующие тисненые структуры могут описываться посредством их ширины, такой, как, например, ширины мостиков, то есть, их ширины структуры, и посредством высоты тиснения, то есть, посредством их высоты структуры (или глубины структуры). При этом ширина структуры, такая как ширина мостиков, может иметь длину до сантиметра, однако, предпочтительно, находится в диапазоне от 10 нм до 1 мм. Предпочтительно, высота структуры находится в диапазоне от 0,1 нм до 1 мм. Однако, предпочтительно, соответствующая тисненая структура представляет собой микроструктуру и/или наноструктуру. При этом микроструктуры являются структурами - как в отношении ширины структуры, так и высоты структуры - с оттисками в микрометровом диапазоне. При этом наноструктуры являются структурами - как в отношении ширины структуры, так и высоты структуры - с оттисками в нанометровом диапазоне. При этом микроструктуры и наноструктуры являются структурами, которые имеют ширину структуры в нанометровом диапазоне и высоту структуры в микрометровом диапазоне, или наоборот. При этом понятия высота структуры и глубина структуры являются взаимозаменяемыми.
Предпочтительно, ширина структуры соответствующей тисненой структуры находится в диапазоне от 10 нм до 500 мкм, особо предпочтительно в диапазоне от 25 нм до 400 мкм, в высшей степени предпочтительно в диапазоне от 50 нм до 250 мкм, прежде всего в диапазоне от 100 нм до 100 мкм. Предпочтительно, высота структуры соответствующей тисненой структуры находится в диапазоне от 10 нм до 500 мкм, особо предпочтительно в диапазоне от 25 нм до 400 мкм, в высшей степени предпочтительно в диапазоне от 50 нм до 300 мкм, прежде всего в диапазоне от 100 нм до 200 мкм. Это справедливо соответственно для тисненой структуры как комбинированного материала (F1B1), так и комбинированного материала (F2B2).
При этом ширину структуры и высоту структуры соответствующей тисненой структуры определяют посредством механического ощупывания поверхности. При этом высоту тиснения измеряют по меньшей мере в 10 местах на одной линии с равномерным распределением по всей ширине образца, причем следует обращать внимание на то, что ощупывающий прибор не сдавливает тисненую структуру. Определение высоты структуры представляет собой определение точности копирования формы и происходит посредством растровой электронной микроскопии согласно описанному ниже способу.
Альтернатива (i), включающая шаги (1-i) и (2i)
Способ согласно изобретению в соответствии с альтернативой (i) включает в себя, по меньшей мере, шаги (1-i), (2-i) и (3), а также факультативно (4).
Шаг (1-i)
Шаг (1-i) способа согласно изобретению предусматривает нанесение покровного средства (В2а), по меньшей мере, на часть поверхности субстрата (F2). Субстрат (F2) представляет собой несущий материал для подлежащего нанесению на него покровного средства (В2а) или подлежащего нанесению на него покрытия (В2).
Субстрат (F2) или, если используется покрытый субстрат, находящийся на поверхности субстрата (F2) слой, предпочтительно, состоит по меньшей мере из термопластичного полимера, прежде всего, выбранного из группы, состоящей из полиметилметакрилатов, полибутилметакрилатов, полиэтилентерефталатов, полибутилентерефталатов, поливинилиденфторидов, поливинилхлоридов, сложных полиэфиров, включая поликарбонаты и поливинилацетат, предпочтительно, сложных полиэфиров, таких как полибутилентерефталат (ПБТ) и полиэтилентерефталат (ПЭТ), полиамидов, полиолефинов, таких как полиэтилен, полипропилен, полистирола, а также полибутадиена, полиакрилонитрила, полиацеталя, сополимера полиакрилонитрилэтилен-пропилендиенстирол (А-ЭПДМ), полиэфиримидов, фенольных смол, мочевино-формальдегидных смол, меламиновых смол, акриловых смол, эпоксидных смол полиуретанов, включая термопластичный полиуретан (ТПУ), полиэфиркетонов, полифенилсульфидов, простых полиэфиров, поливиниловых спиртов и их смесей. Особо предпочтительными субстратами или находящими на их поверхности слоями являются полиолефины, такие, как, например, ПП (полипропилен), который по выбору может быть изотактическим, синдиотактическим или атактическим и по выбору неориентированным или ориентированным посредством одноосевого или двухосевого растяжения, SAN (сополимеры стирол-акрилонитрил), ПК (поликарбонаты), ПММА (полиметилметакрилаты), ПБТ (полибутилентелефталаты), ПА (полиамиды), ASA (сополимеры акрилонитрил-стирол-акриловый эфир) и АБС (сополимер акрилонитрил-бутадиен стирол), а также их физические смеси. Особо предпочтительными являются ПП, SAN, АБС, ASA, а также смеси АБС или ASA с ПА или ПБТ или ПК. В высшей степени предпочтительным является ПЭТ, АБТ, ПП, ПЭ и полиметилметакрилат (ПММА) или модифицированный ударопрочный ПММА. Особо предпочтительно в качестве материала для субстрата (F2) используют сложный полиэфир, чаще всего, предпочтительно, ПЭТ. Факультативно, сам субстрат (F2) -, при необходимости, несмотря на нанесенный на него слой по меньшей мере из одного из вышеназванных полимеров, - может быть изготовлен из другого материала, такого как стекло, керамика, металл, бумага и/или ткань. Предпочтительно, в этом случае субстрат (F2) представляет собой пластину и может быть использован в устройство для теснения с рулона на пластину.
Предпочтительно, толщина субстрата (F2) составляет от 2 мкм до 5 мм. Особо предпочтительно, толщина слоя составляет от 25 до 1000 мкм, прежде всего от 50 до 300 мкм.
Предпочтительно, в отношении субстрата (F2) речь идет о пленке, особо предпочтительно, о пленочном полотне, в высшей степени предпочтительно, о бесконечном пленочном полотне. Предпочтительно, в этом случае субстрат (F2) может использоваться в устройстве для теснения с рулона на рулон.
Предпочтительно, понятие "бесконечная пленка" или "бесконечное пленочное полотно" в смысле изобретения обозначает пленку длиной от 100 м до 10 км.
Предпочтительно, субстракт (F2) при выполнении шага (1-i) (и, предпочтительно, также при выполнении шагов (2-i), (3) и (4) способа, а также при выполнении шагов (1-ii), (2-ii), (3) и (4) способа альтернативы (ii) перемещают, и поэтому он является подвижным комбинированным материалом. Предпочтительно, субстрат (F2) во время выполнения шага (1-i) и также шага (2-ii) перемещают посредством транспортировочного устройства, такого, как, например, конвейера. Поэтому соответствующее используемое для осуществления шага (1-i), а также шага (2-ii) устройство, предпочтительно, включает в себя такое транспортировочное устройство. Кроме того, соответствующее используемое для осуществления шага (1-i) устройство включает в себя средство для нанесения, предпочтительно, отверждаемого излучением покровного средства (В2а), по меньшей мере, на часть поверхности субстрата (F2). Это же аналогично справедливо для используемого для осуществления шага (2-ii) устройства.
Шаг (2-i)
Шаг (2-i) способа согласно изобретению предусматривает, по меньшей мере, частичное тиснение, по меньшей мере, частично нанесенного на поверхность субстрата (F2) покровного средства (В2а) посредством по меньшей мере одного имеющего по меньшей мере одну матрицу (р2) для тиснения инструмента (Р2) для тиснения, причем матрица (р2) для тиснения включает в себя комбинированный материал (B1F1) из субстрата (F1) и, по меньшей мере, частично тисненого и, по меньшей мере, частично отвержденного покрытия (В1), причем после, по меньшей мере, частичного тиснения получают комбинированный материал (F2B2aB1F1). Предпочтительно, при выполнении шага (2-i) инструмент (Р2) для тиснения, включая матрицу (р2) для тиснения, во время выполнения шага (2-i), по меньшей мере, частично прижимают к нанесенному покровному средству (В2а).
Предпочтительно, использованная на шаге (2-i) матрица (р2) для тиснения инструмента (Р2) для тиснения является повторно применяемой и снова используемым для переноса по меньшей мере одной тисненой структуры, предпочтительно, в способе согласно изобретению, если он обязательно включает в себя шаг (4). Предпочтительно, посредством шага (2-i) микроструктуры и/или наноструктуры переносят в качестве тисненой структуры на покровное средство (В2а).
Предпочтительно, в отношении матрицы (р2), то есть, в отношении комбинированного материала (F1B1), речь идет о пленочном полотне (F1), которое имеет, по меньшей мере, частично тисненое и, по меньшей мере, частично отвержденное покрытие (В1). Особо предпочтительно, субстрат (F1) является бесконечным пленочным полотном, которое имеет, по меньшей мере, частично тисненое и, по меньшей мере, частично отвержденное покрытие (В1), вследствие чего использованный в качестве матрицы (р2) для тиснения комбинированный материал (F1B1) представляет собой бесконечную матрицу для тиснения, и прежде всего тогда, когда также субстрат (F2) является бесконечным пленочным полотном.
По меньшей мере одна матрица (р2) для тиснения используемого для, по меньшей мере, частичного тиснения согласно шагу (2-i) инструмента (Р2) для тиснения имеет "негативную структуру" ("негативную форму"), то есть как зеркальное отображение той тисненой структуры, которую имеет полученный после выполнения факультативного шага (4) способа согласно изобретению комбинированный материал (F2B2) из субстрата (F2) и, по меньшей мере, частично тисненого и полностью отвержденного покрытия (В2), так и зеркальное отображение тисненой структуры матрицы (pi) для тиснения инструмента (Р1) для тиснения.
Соответствующее используемое для осуществления шага (2-i) устройство включает в себя средство для, по меньшей мере, частичного тиснения, по меньшей мере, частично нанесенного на поверхность субстрата (F2) покровного средства (В2а) посредством по меньшей мере одного инструмента (Р2) для тиснения. Кроме того, используемое устройство, предпочтительно, имеет средство для прижимания инструмента (Р2) к используемому, предпочтительно, в качестве бесконечного пленочного плотна субстрату (F2) после нанесения отверждаемого излучением покровного средства (В2а) на (F2), которое при рассматривании в направлении транспортировки субстрата (F2), предпочтительно, располагается за средством для нанесения отверждаемого излучением покровного средства (В2а).
По меньшей мере, частичное тиснение согласно шагу (2-i) способу согласно изобретению выполняют посредством инструмента (Р2) для тиснения. В отношении (Р2) речь может идти, предпочтительно, о каландре для тиснения, который, предпочтительно, включает в себя устройство для нанесения растра, особо предпочтительно, растровое валковое устройство. Предпочтительно, этот каландр имеет расположенные на определенном расстоянии друг над другом в вертикальном направлении вращающиеся в противоположном направлении или в одном направлении валки, причем подлежащий обеспечению тисненой структурой комбинированный материал (F2B2a) подводят к валкам и направляют сквозь образовавшийся между валками зазор, причем ширина зазора устанавливается переменной. При этом устройство для нанесения растра включает в себя, предпочтительно, первый валок, такой, как, например, металлический валок, например стальной валок или никелевый валок или же валок на основе кварца или покрытый по меньшей мере одним синтетическим материалом валок, и второй валок. Первый валок функционирует в качестве валка для тиснения (печатного валка). При этом устройство для нанесения растра, предпочтительно, включает в себя второй валок (валок для придавливания или валок для прижимания). При этом первый валок функционирует в качестве инструмента (Р2) для тиснения и содержит негативную форму предлежащей нанесению тиснением в поверхность комбинированного материала (F2B2a) тисненой структуры. Для этого инструмент (Р2) для тиснения снабжен комбинированным материалом (F1B1) в качестве матрицы (р2) для тиснения, которая представляет собой негативную форму. Создание негативной формы подлежащей нанесению тиснением структуры на инструменте (Р2) для тиснения происходит согласно обычным и известным специалисту способам, причем в зависимости от структуры и материалов особо предпочтительными могут быть специфические способы. Предпочтительно, это согласно изобретению реализовано тем, что валок для тиснения функционирует в качестве инструмента (Р2) для тиснения и включает в себя используемый в качестве матрицы (р2) для тиснения комбинированный материал (F1B1) в виде имеющей покрытие и, по меньшей мере, частично тисненой пленки, предпочтительно пленочного полотна, особо предпочтительно перемещающегося бесконечного пленочного полотна. Посредством прижимного валка подлежащий тиснению комбинированный материал (F2B2a) перемещается в противоположном направлении. В точке зазора валков, который образуется посредством расположенных на определенном расстоянии друг от друга, вращающихся в противоположных направлениях валков происходит тиснение согласно шагу (2-i). При этом первый валок, который ведет функционирующий в качестве матрицы (р2) для тиснения комбинированный материал (F1B1), служит для нанесения тиснения на комбинированный материал (F2B2a), который ведется противолежащим этому валку для тиснения вторым валком, который прижимает подлежащий тиснению комбинированный материал (F2B2) к первому валку для тиснения. Как уже описано выше, структуры на валке для тиснения, то есть структуры матрицы (р2) для тиснения, могут иметь непрерывную структуру или могут быть выполнены в виде прерывистой структуры (последовательности отдельных тисненых структур), причем возможна также комбинация обеих структур. Соответствующие структуры на валке для тиснения могут иметь различные геометрические формы в зависимости от задуманной структуры комбинированного материала. В случае необходимости шаг (2-i) могут выполнять при повышенной температуре, например, при 30-100°С или до 80°С. В этом случае подлежащий тиснению комбинированный материал (F2B2a) сначала проходит через нагревающие валки, затем при необходимости происходит облучение инфракрасным светом, прежде чем происходит вышеописанный процесс тиснения. Затем после тиснения тисненый комбинированный материал (F2B2a) при необходимости проходит для охлаждения через охлаждающие валки. Факультативно, шаг (2-i) может происходить при охлаждении. В этом случае подлежащий тиснению комбинированный материал (F2B2a) проходит сначала через охлаждающие валки, прежде чем произойдет описанный выше собственный процесс тиснения.
Предпочтительно, используемый на шаге (2-i) в качестве матрицы (р2) для тиснения комбинированный материал (F1B1) является комбинированным материалом из пленочного полотна (F1) и нанесенного на него и, по меньшей мере, частично тисненого и, по меньшей мере, частично отвержденного покрытия (В1).
Предпочтительно, использованный на шаге (2-i) в качестве матрицы (р2) для тиснения комбинированный материал (F1B1) во время выполнения шага (2-i) направляют по функционирующему в качестве инструмента (Р2) первому валку, а комбинированный материал (F2B2) направляют по второму валку, который расположен напротив первого валка и вращается относительно него в противоположном направлении или в одном направлении, предпочтительно, является вращающимся в противоположном направлении.
Предпочтительно, по меньшей мере, частичное тиснение согласно шагу (2-i) происходит на высоте зазора между валками, который образован расположенными напротив друг друга, вращающимися в противоположном или в одинаковом направлении валками, причем, по меньшей мере, частично тисненое покрытие (В1) комбинированного материала (B1F1) обращено к покровному средству (В2а) комбинированного материала (F2B2). При этом, по меньшей мере, частичное тиснение достигается, предпочтительно, прижиманием или придавливанием комбинированного материала (F1B1) к комбинированному материалу (F2B2a).
Используемый на шаге (2-i) в качестве матрицы (Р2) для тиснения комбинированный материал (B1F1) из субстрата (F1) и, по меньшей мере, частично тисненого и, по меньшей мере, частично отвержденного покрытия (В1) в дальнейшем будет называться "шаблонным субстратом" или "шаблонной пленкой". Если в отношении субстрата (F1) речь идет о пленке (Folie), то соответствующая шаблонная пленка (Masterfilm) называется "шаблонной пленкой" ("Masterfolie"). Если в отношении субстрата (F1) речь идет о пленочном полотне, то соответствующая шаблонная пленка называется "шаблонным пленочным полотном". Покрытие (В1) шаблонной пленки в дальнейшем будет называться "по, по меньшей мере, частично отвержденным шаблонным лаком" или "шаблонным лаковым слоем", а используемое для изготовления отвержденного шаблонного лака покровное средство (В1а) - "шаблонным лаком". Предпочтительно, между (F1) и (В1) комбинированного материала (F1B1) не находится другой (лаковый) слой. Однако также возможно, что между (F1) и (В1) комбинированного материала (F1B1) имеется по меньшей мере повышающий сцепление слой, который в этом случае, предпочтительно, является прозрачным для ультрафиолетового излучения.
Используемый в качестве матрицы для тиснения комбинированный материал (F1B1) может быть перед выполнением шага (2-i) факультативно подвергнут предварительной обработке используемым покровным средством (В2а). Такая предварительная обработка включает в себя или, предпочтительно, является смачиванием матрицы для тиснения покровным средством (В2а).
Шаг (3)
Шаг (3) способа согласно изобретению предусматривает, по меньшей мере, частичное отверждение покровного средства (В2а) внутри полученного после шага (2-i) или шага (2-ii) комбинированного материала (F2B2aB1F1) с получением комбинированного материала (F2B2B1F1), причем покровное средство (В2а) во время всей длительности, по меньшей мере, частичного отверждения находится в контакте с используемым в качестве матрицы (р2) для тиснения частичным комбинированным материалом (B1F1) в комбинированном материале (F2B2aB1F1).
Предпочтительно, шаги (2-i) и (3) выполняют одновременно. При этом, по меньшей мере, частичное отверждение согласно шагу (3) во время выполнения шага (2ii) происходит, предпочтительно, непосредственно на месте.
Поэтому соответствующее используемое для осуществления шага (3) устройство включает в себя, предпочтительно, по меньшей мере один источник излучения для облучения покровного средства (В2а) вызывающим отверждение излучением. Поскольку покровное средство (В2а), предпочтительно, является отверждаемым посредством ультрафиолетового излучения покровным средством, то в качестве вызывающего отверждение излучения, предпочтительно, используют ультрафиолетовое излучение. Если покровное средство (В2а) не является отверждаемым излучением, то оно, предпочтительно, является отверждаемым химически. В этом случае отверждение согласно шагу (2) происходит термически, например, посредством использования подходящего теплового излучателя. Разумеется, возможно также комбинированное отверждение, то есть термическое отвержение и отверждение посредством ультрафиолетового излучения.
2
В качестве источников излучения для отверждения излучением являются пригодными, например, ртутные излучатели низкого давления, излучатели среднего давления, излучатели высокого давление, а также люминесцентные лампы, импульсные излучатели, металлогалогеновые излучатели (галогеновые лампы), лазеры, светоизлучающие диоды и, кроме того, устройства с электронной вспышкой, за счет чего возможно отверждение излучением без фотоинициатора, или эксимерные излучатели. Отверждение излучение происходит посредством действия высокоэнергетического излучения, то есть, ультрафиолетового излучения или дневного света, или посредством облачения высокоэнергетическими электронами. Обычно достаточная для сшивания доза излучения в случае отверждения ультрафиолетовым излучением находится в диапазоне от 80 до 3000 мДж/см. Разумеется, для отверждения могут использоваться также несколько источником излучения, например, от двух до четырех. Они могут излучать соответственно в разных диапазонах длин волн. Предпочтительно, по меньшей мере, частичное отверждение на шаге (3) происходит посредством облучения через субстрат (F2). При этом является предпочтительным, что прозрачность субстрата (F2) для используемого излучения согласована с используемым по меньшей мере одним фотоинициатором, который, предпочтительно, содержится в покровном средстве (В2а). Так, например, материал ПЭТ в качестве субстрата (F2), то есть, например, пленка ПЭТ, прозрачен для излучения с длиной волны ниже 400 нм. В качестве фотоинициаторов, которые при этом излучении образуют радикалы, принимаются в расчет 2,4,6-триметилбензоилдифенилфосфиноксид, этил-2,4,6-триметилбензоилфосфинат и бис-(2,4,6-триметилбензоил)-фенилфосфиноксид. Поэтому, предпочтительно, в этом случае в покровном средстве (В2а) присутствует по меньшей мере один такой фотоинициатор.
Факультативный шаг (4)
Шаг (4) способа согласно изобретению предусматривает факультативное удаления комбинированного материала (F2B2) в комбинированном материале (F2B2B1F1) с используемого в качестве матрицы (р2) для тиснения комбинированного материала (B1F1). За счет этого может быть получен комбинированный материал (F2B2) из субстрата (F2) и, по меньшей мере, частично тисненого и, по меньшей мере, частично отвержденного покрытия (В2). Предпочтительно, шаг (4) выполняют.
Альтернатива (ii)
Способ согласно изобретению в соответствии с альтернативой (ii) включает в себя, по меньшей мере, шаги (1-ii), (2-ii) и (3), а также факультативно (4). Шаги (3) и (4) уже были описаны выше в связи с альтернативой (i).
Шаг (1-ii)
Шаг (1-ii) способа согласно изобретению предусматривает нанесение покровного средства (В2а), по меньшей мере, на часть, по меньшей мере, частично тисненой поверхности используемого в качестве матрицы (р2) для тиснения инструмента (Р2) для тиснения комбинированного материала (B1F1) из субстрата (F1) и, по меньшей мере, частично тисненого и, по меньшей мере, частично отвержденного покрытия (В1) с получением комбинированного материала (B2aB1F1).
Используемый в качестве матрицы для тиснения комбинированный материал (F1B1) перед выполнением шага (1-ii) может быть факультативно подвергнут предварительной обработке используемым покровным средством (В2а). Такая предварительная обработки включает в себя или, предпочтительно, является смачиванием матрицы для тиснения покровным средством (В2а).
Шаг (2-ii)
Шаг (2-ii) способа согласно изобретению предусматривает нанесение субстрата (F2), по меньшей мере, на часть образованной посредством (В2а) поверхности комбинированного материала (B2aB1F1) с получением комбинированного материала (F2B2aB1F1).
Предпочтительно, использованный на шаге (1-ii) в качестве матрицы (р2) для тиснения комбинированный материал (F1B1) после нанесения покрытия (В2а), по меньшей мере, на часть, по меньшей мере, частично тисненой поверхности с получением комбинированного материала (B2aB1F1) во время выполнения шага (2-ii) направляют по функционирующему в качестве инструмента (Р2) для тиснения первому валку, а используемый на шаге (2-ii) субстрат (F2) направляют по второму валку, который расположен напротив первого валка и вращается относительно него в противоположном направлении или в одном направлении, предпочтительно, является вращающимся в противоположном направлении.
Предпочтительно, по меньшей мере, частичное тиснение согласно шагу (2-ii) происходит на высоте зазора между валками, который образован расположенными напротив друг друга, вращающимися в противоположном или в одинаковом направлении валками, причем покровное средство (В2а) комбинированного материала (B2aB1F1) обращено к субстрату (а2). При этом, по меньшей мере, частичное тиснение достигается, предпочтительно, прижиманием или придавливанием субстрата (А2) к комбинированному материалу (B2aB1F1).
На фиг. 1 схематически показан вид сбоку устройства, которое может быть использовано для выполнения шагов (1-i) и (2-i), а также (3) и факультативно (4) способа согласно изобретению, и на котором для примера показан способ согласно изобретению. Равным образом устройство в принципе аналогичным образом может быть использовано для выполнения шагов (1-i) и (2-i), а также (3) и факультативно (4) способа согласно изобретению. Посредством этого устройства структуры, такие как микроструктуры и/или наноструктуры, предпочтительно, могут переноситься с имеющейся в качестве шаблонной пленки матрицы (F1B1, р2) на покрытый (В2а) субстрат (F2). Поэтому это устройство в общем обозначается как передаточное устройство и снабжено на фиг. 1 ссылочным обозначением (10).
В передаточном устройстве (10) в качестве центрального элемента образована область (1) тиснения, в которой располагается печатный валок (2) с облицовкой валка из кварцевого стекла. Печатный валок (2) приводится во вращение. Рядом с печатным валком (2) расположен источник излучения в качестве осветительного устройства (3), которое вырабатывает ультрафиолетовый свет и, прежде всего, может включать в себя расположенный в продольном направлении печатного валка ряд ультрафиолетовых светодиодов. Как показано на фиг. 1, осветительное устройство (3) может быть также расположено внутри печатного валка. В области (1) тиснения располагается прижатый к печатному валку (2) прижимной валок. В матричной стойке (5) передаточного устройства (10) расположены рулоны (6) и (7) пленочного полотна, которые могут приводиться во вращение с помощью двигателя. Разумеется, рулоны (6) и (7) пленочного полотна могут устанавливаться в подшипниках и располагаться иным образом, чем в матричной стойке (5), например, в подобном шкафу элементе или также вне собственно передаточного устройства (10). На показанных здесь в виде расположенных в матричной стойке рулонах (6) и (7) пленочного полотна намотано шаблонное пленочное полотно (8), которое представляет собой бесконечную матрицу для тиснения. Шаблонное пленочное полотно (8) на передаточной поверхности снабжено слоем шаблонного лака, в который внедрены негативные формы подлежащих передаче микроструктур и/или наноструктур в виде поверхностного рельефа. Слой шаблонного лака, по меньшей мере, частично отвержден, так что рельефные структуры в нем являются устойчивыми. Шаблонное пленочное полотно (8) может быть получено посредством осуществления шагов (5)-(8) способа согласно изобретению и, тем самым, представляет собой комбинированный материал (F1B1). Шаблонное пленочное полотно (8) сматывается с первого рулона (6) пленочного полотна, через различные системы направляющих роликов подводится к области (1) тиснения и проходит, как можно увидеть из фиг. 1, вертикально сверху в область между печатным валком (2) и прижимным валком (4). Там оно направляется с плотным прилеганием вдоль участка окружности печатного валка (2) и снова подводится через систему направляющих роликов с натяжителями полотна ко второму рулону (7) пленочного полотна и наматывается на него. Образующее подлежащий обеспечению микроструктурами и/или наноструктурами субстрат (2) пленочное полотно (9) исходя из рулона (11) пленочного полотна и здесь через различные системы направляющих роликов с натяжителями полотка подводится к области (1) тиснения, проходит там в натянутом состоянии через участок окружности прижимного валка (4), и оттуда в область прилегания прижимного валка (4) к печатному валку (2) или в область образованного между этими элементами зазора между валками. Пленочное полотно (9) покидает эту область на изображении согласно фиг. 1 вертикально вниз и - снова направляемое через систему направляющих роликов и натяжители полотна - направляется к рулону (12) пленочного полотна и наматывается на него в виде готового обработанного продукта. На своем пути в область (1) тиснения или к зазору между валками между печатным валком (2) и прижимным валком (4) пленочное полотно (9) с помощью расположенного здесь вне области (1) печати устройства (27) нанесения лака снабжается на своей обращенной в области (1) печати к печатному валку (2) лаковым слоем. Таким образом, посредством устройства (27) нанесения лака согласно шагу (1-i) способа согласно изобретению на используемое в качества (F2) пленочное полотно наносится покровное средство (В2а). Затем в области (1) печати пленочное полотно (9) своей снабженной еще не отвержденным лаковым слоем поверхностью сводится вместе со снабженной шаблонным слоем поверхностью шаблонного пленочного полотна (8) для осуществления шага (2-i) способа согласно изобретению. При этом пленочное полотно (9) проходит по прижимному валку (4), а шаблонное пленочное полотно (8) - по печатному валку (2). Оба полотна, пленочное полотно (9) и шаблонное пленочное полотно (8), своими снабженными лаковым слоем (у шаблонного пленочного полотна (8), по меньшей мере, частично отвержденным шаблонным лаковым слоем, который соответствует покрытию (В1), у пленочного полотна (9) неотвержденным лаковым слоем, который соответствует покровному средству (В2а) поверхностями обращены друг к другу. В области, в которой прижимной валок (4) прижат к печатному валку (2), негативное отображение подлежащих передаче структур, таких как микроструктуры и/или наноструктуры, которое образовано в шаблонном лаковом слое, вдавливается в неотвержденный лаковый слой, который соответствует покровному средству (В2а), за счет чего структуры переносятся. Одновременно посредством осветительного устройства (2) происходит ультрафиолетовое освещение и за счет этого, по меньшей мере, частичное отверждение неотвержденного лакового слоя, который соответствует покровному средству (В2а) лакового слоя на пленочном полотне (9), пока этот лаковый слой находится в контакте с шаблонным лаковым слоем (8). Так выполняется непосредственно при переносе структур и непосредственно на месте, по меньшей мере, частичное отверждение лакового слоя. При этом облучение пленочного полотна (9) или нанесенного на него неотвержденного лакового слоя происходит через пленочный материал (9) при облучении снаружи на печатном цилиндре (2). Факультативно, облучение происходит через материал кварцевого стекла боковой поверхности печатного цилиндра (2) и также через материал шаблонного пленочного полотна (8) и нанесенный на него шаблонный лаковый слой. Соответственно пленочное полотно (8) и шаблонный лаковый слой выполнены прозрачными для использованного излучения, в данном случае ультрафиолетового света. Боковая поверхность печатного валка (2) в данном случае описана как состоящая из кварцевого стекла. В принципе в данном случае принимается в расчет также и другой материал, пока он является проницаемым для испускаемого изнутри печатного валка (2) отверждающего излучения (которое может быть иным, чем ультрафиолетовый свет). Факультативно, вместо осветительного устройства (3), которое обеспечивает ультрафиолетовое освещение, может быть также использован, например, термический тепловой излучатель, если в отношении покровного средства (В2а) речь идет о не отверждаемом излучением покровном средстве. Вслед за, по меньшей мере, частичным отверждением посредством ультрафиолетового освещения возможно факультативное дополнительное освещение, например, посредством инфракрасного излучения. В конце этого процесса отверждения согласно факультативному шагу (4) способа согласно изобретению пленочное полотно (9) и шаблонное пленочное полотно (8) разделяются с разделением соответственно слоистого комбинированного материала (F2B2) и шаблонной пленки (F1B1). Снабженное таким образом желаемым структурированием покрытое пленочное полотно (9) (то есть, комбинированный материал (F2B2)) направляется в качестве готового продукта к рулону (12) пленочного полотка и наматывается на него. Если освещение печатного валка (2) происходит снаружи посредством осветительного устройства (3), то снабженное желаемым структурированием покрытое пленочное полотно (9) (то есть, комбинированный материал (F2B2)) может быть также непрозрачным, если размещение выбрано так, что шаблонное пленочное полотно (8) (то есть, комбинированный материал (F1B1)) и пленочное полотно (9) (то есть, комбинированный материал (F2B2)) меняются местами. Тогда лакирование в устройстве (27) нанесения лака согласно шагу (1-i) способа согласно изобретению может происходить без ограничения процесса на шаблонном пленочном полотне (8).
Факультативные шаги (5)-(8) способа согласно изобретению для изготовления используемого в качестве матрицы (р2) для тиснения комбинированного материала (F1B1)
Предпочтительно, используемый на шаге (2-i) и на шаге (1-ii) способа комбинированный материал (F1B1) из субстрата (F1) и, по меньшей мере, частично тисненого и, по меньшей мере, частично отвержденного покрытия (В1) может быть получен посредством описанных ниже специфических шагов (5)-(8). Следовательно, шаги (5)-(8) способа согласно изобретению выполняют для изготовления используемого в качестве матрицы (р2) для тиснения комбинированного материала (F1B1). На фиг. 2 для примера показаны шаги (5)-(8) способа согласно изобретению, что можно также понять из нижеприведенного описания этой фигуры.
Шаг (5)
Шаг (5) способа согласно изобретению предусматривает нанесение отверждаемого излучением покровного средства (В1а), по меньшей мере, на часть поверхности субстрата (F1). Субстрат (F1) представляет собой несущий материал для подлежащего нанесению на него покровного средства (В1а) или подлежащего нанесению на него покрытия (В1). Субстрат (F1) может иметь покрытие). В качестве материала для субстрата (F1) или для поверхностного слоя принимаются в расчет такие же материалы, которые могут использоваться для изготовления субстрата (F2) и уже упоминались выше. При этом настоятельно рекомендуется обращаться к соответствующим фрагментам описания. В отношении субстрата (F1) речь идет, предпочтительно, о пленке, особо предпочтительно, о пленочном полотне, в высшей степени предпочтительно, о бесконечном пленочном полотне. Предпочтительным материалом для (F1) является сложный полиэфир, прежде всего ПЭТ. Предпочтительно, толщина субстрата (F1) составляет от 2 мкм до 5 мм. Особо предпочтительной является толщина слоя от 25 до 1000 мкм, прежде всего от 50 до 300 мкм.
Предпочтительно, субстрат (F1) при выполнении шагов (5) (и, предпочтительно, также при выполнении шагов (6), (7) и (8) способа) перемещают и поэтому он является перемещающимся субстратом. Предпочтительно, субстрат (F1) во время выполнения шага (5) перемещают посредством транспортировочного устройства, такого как конвейер. Поэтому соответствующее используемое для осуществления шага (5) устройство, предпочтительно, включает в себя такое транспортировочное устройство. Кроме того, соответствующее используемое для осуществления шага (5) устройство включает в себя средство для нанесения, предпочтительно, отверждаемого излучением покровного средства (В1а), по меньшей мере, на часть поверхности субстрата (F1).
Шаг (8) (вероятно, должен быть шаг (6) - прим. переводчика)
Шаг (8) способа согласно изобретению предусматривает, по меньшей мере, частичное тиснение, по меньшей мере, частично нанесенного по поверхность субстрата (F1) покровного средства (В1а) посредством имеющего по меньшей мере одну матрицу (pi) для тиснения инструмента (Р1) для тиснения. При этом посредством, по меньшей мере, частичного тиснения тисненую структуру, по меньшей мере, частично переносят на поверхность нанесенного на субстрат (F1) покровного средства (В1а). Понятия "тиснение"  или "тиснение" уже были определены выше. В соответствии с этим ниже в связи с (В1а) или (В1), по меньшей мере, частичное обеспечение покровного средства (В1а) в качестве части комбинированного материала (F1B1a) называется тисненой структурой. При этом тисненой структурой обеспечивают по меньшей мере определенную область покровного средства (В1а). Предпочтительно, тисненой структурой обеспечивают всю поверхность покровного средства (В1а) в качестве части комбинированного материала (F1B1a). Предпочтительно, во время выполнения шага (6) инструмент для тиснения, по меньшей мере, частично прижимают или придавливают к нанесенному покровному средству (В1а).
Предпочтительно, посредством шага (6) на покровное средство (В1а) в качестве тисненой структуры переносят микроструктуры и/или наноструктуры.
Поэтому соответствующее используемое для осуществления шага (6) устройство включает в себя средство для, по меньшей мере, частичного тиснения, по меньшей мере, частично нанесенного на поверхность субстрата (F1) покровного средства (В1а) посредством по меньшей мере одного инструмента (Р1) для тиснения. Кроме того, используемое устройство, предпочтительно, имеет средство для прижимания инструмента (Р1) для тиснения к используемому, предпочтительно, в виде бесконечного пленочного полотна субстрату (F1) после нанесения отверждаемого излучением покровного средства (В1а) на (F1), которое при рассмотрении в направлении транспортировка субстрата (F1), предпочтительно, располагается за средством для нанесения отверждаемого излучением покровного средства (В1а).
По меньшей мере, частичное тиснение согласно шагу (6) способа согласно изобретению выполняют посредством инструмента (Р1) для тиснения. В отношении (Р1) речь может идти, предпочтительно, о каландре для тиснения, который, предпочтительно, включает в себя, устройство для нанесения растра, особо предпочтительно, растровое валковое устройство. Предпочтительно, этот каландр имеет расположенные на определенном расстоянии друг над другом в вертикальном направлении вращающиеся в противоположном направлении или в одном направлении валки, причем подлежащий обеспечению тисненой структурой комбинированный материал (F1B1a) подводят к валкам и направляют сквозь образовавшийся между валками зазор, причем ширина зазора устанавливается переменной. При этом устройство для нанесения растра включает в себя, предпочтительно, первый валок, такой, как, например, металлический валок, например стальной валок или никелевый валок, и второй валок. При этом первый валок (валок для тиснения) функционирует в качестве инструмента (Р1) для тиснения и содержит негативную форму подлежащей нанесению тиснением в поверхность комбинированного материала (F1B1a) тисненой структуры. Это соответствует позитивной структуре, которая на шаге (2) способа должна быть нанесена тиснением в комбинированный материал (F2B2a). Второй валок служит в качестве валка для придавливания или прижимания. Создание позитивной формы подлежащей нанесению тиснением структуры на инструменте (Р1) для тиснения происходит согласно обычным и известным специалисту способам, причем в зависимости от структуры и материалов особо предпочтительными могут быть специфические способы. Предпочтительно, это реализовано согласно изобретению тем, что валок для тиснения функционирует в качестве инструмента (Р1) для тиснения и включает в себя матрицу (pi) для тиснения. Посредством прижимного валка подлежащий тиснению комбинированный материал (F1B1a), например в виде, по меньшей мере, частично покрытого (В1а) пленочного полотна, перемещается в противоположном направлении. В точке зазора валков, которая образуется посредством расположенных на определенном расстоянии друг от друга, вращающихся в противоположных направлениях валков происходит тиснение согласно шагу (6). При этом первый валок, который ведет матрицу (pi) для тиснения, служит для тиснения комбинированного материала (F1B1a), который ведется противолежащим этому валку для тиснения вторым валком, который прижимает подлежащий снабжению тисненой структурой комбинированный материал (F1B1a) к первому валку для тиснения. В случае необходимости шаг (6) могут выполнять при повышенной температуре, например, при 30-100°С или до 80°С. В этом случае подлежащий тиснению комбинированный материал (F1B1a) сначала проходит через нагревающие валки, затем при необходимости происходит облучение инфракрасным светом, прежде чем происходит вышеописанный фактический процесс тиснения. Затем после тиснения тисненый комбинированный материал при необходимости проходит для охлаждения через охлаждающие валки. Факультативно, шаг (6) может происходить при охлаждении. В этом случае подлежащий тиснению комбинированный материал (F1B1a) проходит сначала через охлаждающие валки, прежде чем произойдет описанный выше собственный процесс тиснения.
В качестве инструмента (Р1)для тиснения может использоваться также обычный печатный цилиндр, который имеет на поверхности негативную форму подлежащей нанесению тиснением в поверхность комбинированного материала (F1B1a) тисненой структуры. Он может для, по меньшей мере, частичного тиснения прижиматься к комбинированному материалу (F1B1a).
По меньшей мере одна матрица (pi) используемого для, по меньшей мере, частичного тиснения согласно шагу (6) инструмента (Р1) имеет "позитивную структуру" ("позитивную форму"), то есть тисненую структуру, которую после выполнения шага (4) способа согласно изобретению имеет полученный комбинированный материал (F2B2) из субстрата (F2) и, по меньшей мере, частично тисненого и полностью отвержденного покрытия (В2). Предпочтительно, инструмент (PI) для тиснения является металлическим инструментом для тиснения, особо предпочтительно, из никеля. Соответственно, матрица (pi) для тиснения является, предпочтительно, металлической, особо предпочтительно, из никеля, прежде всего, из никеля, который содержит небольшие количества фосфора. Факультативно, для изготовления (pi) могут использоваться также и мягкие материалы, такие, как, например, полидиметилсилоксаны (PDMS). К тому же могут использовать валки, которые покрыты по меньшей мере одним синтетическим материалом. К тому же инструмент (Р1) для тиснения может иметь в качестве матрицы для тиснения структурированный лак, такой как ультрафиолетовый лак. Нанесенное на (F1) покровное средство (В1а) после выполнения шага (6) имеет негативную форму подлежащей переносу тисненой структуры, такой как микроструктуры и/или наноструктуры.
Матрица для тиснения используемого инструмента для тиснения может быть факультативно перед выполнением шага (6) предварительно обработана используемым покровным средством (В1а). Такая предварительная обработка включает в себя или, предпочтительно, является смачиванием матрицы для тиснения покровным средством (В1а).
Шаг (7)
Шаг (7) способа согласно изобретению предусматривает, по меньшей мере, частичное и, предпочтительно, полное отверждение нанесенного, по меньшей мере, на часть поверхности субстрата (F1) и, по меньшей мере, частично тисненого покровного средства (В1а) с получением комбинированного материала (F1B1) из субстрата (F1) и, по меньшей мере, частично тисненого и, по меньшей мере, частично отвержденного покрытия (В1), причем покровное средство (В1а) в течение всего времени, по меньшей мере, частичного отверждения находится в контакте по меньшей мере с одной матрицей (pi) для тиснения по меньшей мере одного инструмента (Р1) для тиснения.
Предпочтительно, шаги (6) и (7) выполняют одновременно. При этом отверждение согласно шагу (7) во время выполнения шага (6) происходит, предпочтительно, непосредственно на месте.
Поэтому соответствующее используемое для осуществления шага (6) устройство, предпочтительно, включает в себя по меньшей мере один источник излучения для облучения отверждаемого излучением покровного средства (В1а) вызывающим отверждение излучением, предпочтительно, ультрафиолетовым излучением.
2
В качестве источников излучения для отверждения излучением являются пригодными, например, ртутные излучатели низкого давления, излучатели среднего давления, излучатели высокого давление, а также люминесцентные лампы, импульсные излучатели, металлогалогеновые излучатели (галогеновые лампы), лазеры, светоизлучающие диоды и, кроме того, устройства с электронной вспышкой, за счет чего возможно отверждение излучением без фотоинициатора, или эксимерные излучатели. Отверждение излучение происходит посредством действия высокоэнергетического излучения, то есть, ультрафиолетового излучения или дневного света, или посредством облучения высокоэнергетическими электронами. Обычно достаточная для сшивания доза излучения в случае отверждения ультрафиолетовым излучением находится в диапазоне от 80 до 3000 мДж/см. Разумеется, для отверждения могут использоваться также несколько источником излучения, например, от двух до четырех. Они могут излучать соответственно в разных диапазонах длин волн.
Предпочтительно, отверждение на шаге (7) происходит посредством облучения через субстрат (F1). При этом является предпочтительным, что прозрачность субстрата (F1) для используемого излучения согласована с используемым в качестве компонента (В) по меньшей мере одним фотоинициатором. Так, например, материал ПЭТ в качестве субстрата (F1), то есть, например, пленка ПЭТ, прозрачен для излучения с длиной волны ниже 400 нм. В качестве фотоинициаторов, которые при этом излучении образуют радикалы, принимаются в расчет 2,4,6-триметилбензоилдифенилфосфиноксид, этил-2,4,6-триметилбензоилфосфинат и бис-(2,4,6-триметилбензоил)-фенилфосфиноксид.
Шаг (8)
Шаг (8) способа согласно изобретению предусматривает удаление комбинированного материала (F1B1) с инструмента (Р1) для тиснения, вследствие чего получается желаемый продукт, а именно, используемый в качестве матрицы (р2) для тиснения комбинированный материал (F1B1) из субстрата (F1) и, по меньшей мере, частично тисненого и, по меньшей мере, частично отвержденного покрытия (В1).
На фиг. 2 схематически показан вид сбоку устройства, которое может быть использовано для выполнения шагов (5)-(8) способа согласно изобретению для изготовления используемого в качестве (р2) комбинированного материала (F1B1), то есть для изготовления шаблонной пленки, и на котором для примера проиллюстрирован способ согласно изобретению в отношении шагов (5)-(8). Посредством этого устройства структуры, такие как микроструктуры и/или наноструктуры, могут посредством инструмента (Р1) переноситься на покрытый (В1а) субстрат (F1) и после, по меньшей мере, частичного отверждения получаться используемый в качестве шаблонной пленки комбинированный материал (F1B1), на фиг. 2 обозначенный как шаблонное пленочное полотно (8), который, как описано выше в связи с показанным на фиг. 1 способом, может использоваться в качестве матрицы (р2) для тиснения.
Показанное на фиг. 2 устройство (30) для переноса шаблона работает по принципу передачи, согласно которому непосредственно со структурированного печатного цилиндра или печатного валка, который здесь является шаблонным печатным цилиндром (17), желаемые негативные структуры вдавливаются в нанесенный на шаблонное пленочное полотно (8b) еще не отвержденный лаковый слой - соответствующий комбинированному материалу (F1B1) - и затем он вместе с нанесенными на него структурами, по меньшей мере, частично отверждается непосредственно на месте посредством осветительного устройства (3) с получением шаблонного пленочного полотна (8), соответствующего комбинированному материалу (F1B1). Используемое в качестве субстрата (F1) пленочное полотно (8а) этом способе сматывают с рулона (18) пленочного полотна, которое содержит только несущий материал, следовательно, чистую пленку без нанесенного шаблонного лака, и через отдельную систему направляющих роликов и систему натяжения полотна вводят в зону (1) тиснения устройства. Там пленочное полотно (8а) проходит в область между прижимным валком (4) и шаблонным печатным цилиндром (17) и за пределами области печати в устройстве (27) нанесения лака снабжается еще не отвержденным слоем шаблонного лака (соответствующего покровному средству В1а). Это нанесение лака соответствует шагу (5) способа согласно изобретению. В зоне (1) тиснения, в которой шаблонное пленочное полотно (8b) с еще не отвержденным слоем шаблонного лака перемещается вдоль участка боковой поверхности шаблонного печатного цилиндра (17), нанесенные тиснением в шаблонном печатном цилиндре (17) в его боковую поверхность микроструктуры и/или наноструктуры вдавливаются в виде негативного отображения в шаблонный слой лака шаблонного пленочного полотна (8b) и переносятся. Это соответствует шагу (8) способа согласно изобретению. Затем имеющее неотвержденное покровное средство (В1а) шаблонное пленочное полотно (8b) отверждают согласно шагу (7) способа согласно изобретению. При этом, по меньшей мере, частично отверждают непосредственно на месте посредством облучения с помощью облучающего устройства (3) посредством ультрафиолетового облучения, например, посредством выполненного из ультрафиолетовых светоизлучающих диодов устройства. Затем полученную таим образом шаблонную пленку (8), то есть, комбинированный материал (F1B1) согласно шагу (8) способа согласно изобретению снимают с боковой поверхности шаблонного печатного цилиндра (17), и полученное таким образом шаблонное пленочное полотно (8) наматывают на рулон (19) шаблонной пленки. Тогда рулон(19) шаблонной пленки содержит готовое шаблонное пленочное полотно (8) с нанесенным на него слоем шаблонного лака и нанесенными тиснением в него негативными отображениями микроструктур и/или наноструктур. Этот рулон (19) шаблонного пленочного полотна может быть извлечен и затем использоваться в передаточном устройстве (10) согласно фиг. 1 или другом работающем по такому же принципу передаточном устройстве в качестве первого рулона (6) пленочного полотна.
Используемое согласно изобретению покровное средство (В1А) и (В2А)
Покровное средство (В1А)
2
Покровное средство (В1а) является отверждаемым излучением покровным средством. При этом понятия "отверждаемое излучением" и "отверждающееся под действием излучения" являются взаимозаменяемыми. Под понятием "отверждение излучением" понимается, предпочтительно, радикальная полимеризация склонных к полимеризации соединений под действием электромагнитного и/или корпускулярного излучения, например ближнего инфракрасного света в диапазоне длин волн от λ=>400-1200 нм, предпочтительно 700-900 нм, и/или ультрафиолетового света в диапазоне длин волн λ=100-400 нм, предпочтительно λ=200-400 нм, и особо предпочтительно λ=250-400 нм, и/или облучения электронами в диапазоне от 150 до 300 кэВ, и особо предпочтительно с дозой облучения по меньшей мере 80, предпочтительно 80-3000, мДж/см. Особо предпочтительно, отверждение происходит посредством ультрафиолетового излучения в качестве лучевого отверждения. Покровное средство (В1а) может отверждаться посредством использования подходящего источника излучения. Следовательно, (В1а), предпочтительно, является отверждающимся ультрафиолетовым излучением покровным средством.
Покровное средство (В1а) содержит:
по меньшей мере один компонент (А) в количестве в диапазоне от 40 до 95% по массе, предпочтительно в диапазоне от 45 или >45 до 90% по массе, особо предпочтительно в диапазоне от 50 или >50, таком, как, например, от 55 до 85% по массе, в высшей степени предпочтительно в диапазоне от 55 или 80 до 80% по массе,
по меньшей мере одну добавку в качестве компонента (Б) в количестве в диапазоне от 0,01 до 5% по массе, предпочтительно в диапазоне от 0,05 до 4,5% по массе, особо предпочтительно в диапазоне от 0,1 до 4% по массе, в высшей степени предпочтительно в диапазоне от 0,2 или 0,5 до 3% по массе,
по меньшей мере один фотоинициатор в качестве компонента (В) в количестве в диапазоне от 0,01 до 15% по массе, предпочтительно в диапазоне от 0,1 до 12% по массе, особо предпочтительно в диапазоне от 0,5 до 10% по массе,
по меньшей мере один имеющий по меньшей мере одну двойную углерод-углеродную связь компонент (Г) в количестве в диапазоне от 0 до 45% по массе, предпочтительно в диапазоне от 0 до 40% по массе, особо предпочтительно в диапазоне от 0 до 35% по массе, в высшей степени предпочтительно в диапазоне от 0 до 30% по массе,
соответственно в расчете на общую массу покровного средства (В1а).
Следовательно, присутствие компонента (Г) в используемом согласно изобретению покровном средстве (В1а) является лишь факультативным, что является очевидным посредством приведенного выше нижнего граничного значение в 0% по массе. Предпочтительно, покровное средство (В1а) содержит компонент (Г) в количестве от 0 до 30% по массе в расчете на общую массу покровного средства (В1а).
Компоненты (А), (Б), (В) и (Г) соответственно отличны друг от друга. Названные выше количества компонентов (А), (Б), (В) и (Г) относятся соответственно к общей массе покровного средства (В1а). Количества всех содержащихся в покровном средстве (В1а) компонентов, то есть количества содержащихся в (В1а) компонентов (А), (Б), (В), а также факультативно (Г), а также других факультативно имеющихся в нем компонентов суммируются до 100%.
Компонент (А) имеет по меньшей мере три отличающихся друг от друга или, по меньшей мере, частично идентичных структурных элемента согласно формуле (I)
в которой
1
2
8
остатки R соответственно независимо друг от друга обозначают алкиленовую группу С-С,
2
остатки R соответственно независимо друг от друга обозначают Н или метил, и
параметры m соответственно независимо друг от друга обозначают целочисленный параметр в диапазоне от 1 до 15, предпочтительно в диапазоне от 1 до 10, особо предпочтительно в диапазоне от 1 до 8 или от 2 до 8, в высшей степени предпочтительно в диапазоне от 1 до 6 или от 2 до 6, прежде всего в диапазоне от 1 до 4 или от 2 до 4, но с условием, что по меньшей мере в одном структурном элементе формулы (I) параметр m составляет по меньшей мере 2, предпочтительно, по меньшей мере 3.
Предпочтительно, компонент (А) имеет по меньшей мере три идентичных элемента формулы (I).
1
2
1
2
m
При этом символ  стоит вместо соответствующего остатка со структурой более высокого уровня компонента (А), то есть, например, связи остатка -[O-R]m-O-C(=O)-C(R)=СН внутри структурного элемента со структурой более высокого уровня компонента (А). При этом связь происходит, предпочтительно, через связь атома кислорода остатка -[O-R]- с атомом углерода остатка более высокого уровня. Аналогичное справедливо для других структурных элементов формулы (I). Является однозначным, что по меньшей мере все три структурных элемента формулы (I) объединены в одном единственном компоненте - а именно, компоненте (А).
Предпочтительно, компонент (А) имеет точно три структурных элемента формулы (I). В этом случае компонент (А) имеет точно три функциональные метакрилатные группы. Факультативно, структурные элементы формулы (I) присутствуют соответственно более трех раз в качестве части компонента (А). В этом случае компонент (А) может иметь, например, более чем три функциональные метакрилатные группы, например 4, 5 или 8 метакрилатных групп.
1
1
1
2
8
2
6
2
4
2
2
2
3
2
2
3
2
2
2
Вышеупомянутые остатки R независимо друг и друга обозначают С-С-алкиленовую группу, предпочтительно С-С-алкиленовую группу, особо предпочтительно С-С-алкиленовую группу, в высшей степени предпочтительно соответственно независимо друг от друга этиленовую группу и/или пропиленовую группу, в высшей степени предпочтительно этилен. Прежде всего, все остатки R обозначают этилен. В качестве пропиленовых групп принимаются в расчет остатки R, которые имеют структуру -СН-СН-СН- или структуру -СН(СН)-СН- или структуру -СН-СН(СН)-. Однако особо предпочтительной является пропиленовая структура -СН-СН-СН-.
1
Параметры m соответственно независимо друг от друга обозначают целочисленный параметр в диапазоне от 1 до 15. Поскольку компонент (А) имеет по меньшей мере три структурных элемента формулы (I) и по меньшей мере в одном структурном элементе формулы (I) m составляет по меньшей мере 2, то компонент (А) в целом содержит по меньшей мере четыре эфирные группы с общей формулой "-O-R-".
1
1
Предпочтительно, компонент (А) имеет в целом по меньшей мере пять, особо предпочтительно по меньшей мере шесть эфирных групп с общей формулой "-O-R-". Предпочтительно, число эфирных групп с общей формулой "-O-R-" в компоненте (А) находится в диапазоне от 4 до 18, особо предпочтительно в диапазоне от 5 до 15, в высшей степени предпочтительно в диапазоне от 8 до 12.
1
m
Предпочтительно, доля содержащихся в структурных элементах формулы (I) компонента (А) эфирных сегментов -[O-R] в целом составляет по меньшей мере 35% по массе, особо предпочтительно по меньшей мере 38% по массе, в высшей степени предпочтительно, по меньшей мере 40% по массе, то есть, 42% по массе, прежде всего по меньшей мере 45% по массе, соответственно в расчете на общую массу компонента (А).
n
Предпочтительно, компонент (А) имеет молекулярную массу (M) в диапазоне от 300 до 2000 г/моль, особо предпочтительно от 350 до 1500 г/моль, прежде всего от 400 до 1000 г/моль.
Особо предпочтительно, в качестве компонента (А) используют соединение с общей формулой (IVa) и/или (IVb),
в которых соответственно независимо друг от друга
1
2
R и R, а также m имеют названные выше в связи со структурными элементами (I) значения, включая названные выше предпочтительные варианты их осуществления, и
3
1
8
1-8
1
4
1-4
1
4
R стоит вместо Н, C-C-алкила, ОН или O-C-алкила, особо предпочтительно, C-C-алкила, ОН или O-C-алкила, в высшей степени предпочтительно, C-C-алкила или ОН или
3
1
2
1
2
m
2
R стоит вместо остатка -[O-R]-O-C(=O)-C(R)=СН, где R, R и m имеют названные выше в связи со структурным элементом (I) значения, включая названные выше предпочтительные варианты их осуществления.
В высшей степени предпочтительно в качестве компонента (А) используют по меньшей мере одно соединение с общей формулой (IVa), в которой
1
2
8
остатки R соответственно независимо друг от друга обозначают С-С-алкиленовую группу,
2
остатки R соответственно независимо друг от друга обозначают Н или метил,
параметры m соответственно независимо друг от друга обозначают целочисленный параметр в диапазоне от 1 до 15, предпочтительно в диапазоне от 1 до 10, особо предпочтительно в диапазоне от 1 до 8 или от 2 до 8, в высшей степени предпочтительно в диапазоне от 1 до 6 или от 2 до 6, прежде всего в диапазоне от 1 до 4 или от 2 до 4, но с условием, что по меньшей мере в одном структурном элементе, предпочтительно во всех структурных элементах, формулы (I) параметр m равен по меньшей мере 2.
3
1
8
1-8
1
4
1-4
1
4
R стоит вместо C-C-алкила, ОН или O-C-алкила, особо предпочтительно, стоит вместо C-C-алкила ОН или O-C-алкила, в высшей степени предпочтительно, стоит вместо C-C-алкила или ОН.
Особо предпочтительно, в качестве компонента (А) используются метакрилаты в целом от 4-кратно до 10-кратно или от 4-кратно до 12-кратно алкоксилированного, например этоксилированного, пропоксилированного или смешанно этоксилированного и пропоксилированного и, прежде всего, исключительно этоксилированного неопентилгликоля, триметилолпропана, триметилолэтана или пентаэритрита. Наиболее предпочтительными являются соответствующие метакрилаты, которые происходят от соответствующим образом алкоксилированного триметилолпропана. Такие продукты имеются в продаже и реализуются под названиями Sartomer SR 499 и Sartomer SR 502, а также Sartomer SR 415 и Sartomer SR 9035, а также Sartomer SR 501. Понятие "метакрил" или "метакрилат" включает в себя в смысле настоящего изобретения как метакрил, так и акрил, или как метакрилат, так и акрилат.
Предпочтительно, покровное средство (В1а) - за исключением факультативного компонента (Г) - не содержит компонент, который имеет лишь точно одну или лишь точно две этиленно ненасыщенные группы, такие как метакрильные группы. В случае, когда (В1а) не содержит компонент (Г), (В1а), следовательно, предпочтительно не содержит компонент, который имеет лишь точно одну или точно две этиленно ненасыщенные группы, такие как метакрильные группы.
Компонент (Б) является добавкой. Понятие "добавка" специалисту известно, например, из Rompp Lexikon, "Lacke und Druckfarben" (лаки и печатные краски), Thieme Verlag, 1998, страница 13. Предпочтительно, в качестве компонента (Б) используют по меньшей мере одну реологическую добавку. Также и это понятие специалисту известно, например, из Rompp Lexikon, "Lacke und Druckfarben" (лаки и печатные краски), Thieme Verlag, 1998, страница 497. При этом понятия реологическая добавка ("Rheologieadditiv", "rheologisches Additiv") и реологическое вспомогательное средство ("Rheologiehilfsmittel") являются взаимозаменяемыми. Предпочтительно, используемую в качестве компонента (Б) добавку выбирают из группы, состоящей из способствующих растеканию средств, поверхностноактивных агентов, таких как тензиды, смачивающих средств и диспергирующих средств, а также загустителей, тиксотропных средств, мягчителей и смазочных добавок и антиблокирующих добавок, а также смесей из них. Эти понятия специалисту также известны, например из Rompp Lexikon, "Lacke und Druckfarben" (лаки и печатные краски), Thieme Verlag, 1998. Способствующими растеканию средствами называются компоненты, которые за счет снижения вязкости и/или поверхностного натяжения помогают покровным средствам образовывать плоско растекающиеся пленки. Смачивающими средствами и диспергирующими средствами называются компоненты, которые снижают поверхностное натяжение или в общем граничное поверхностное натяжение. Смазочными добавками и антиблокирующими добавками называются компоненты, которые снижают склеивание (слипание).
Примерами имеющихся в продаже добавок являются продукты Efka SL 3259, Byk 377, Tego Rad 2500, Tego Rad 2800, Byk 394, Byk-SILCLEAN 3710, Silixan A250, Novec FC 4430 и Novec FC 4432.
Предпочтительно, в качестве добавки (Б) используют по меньшей мере один полиметакрилат и/или по меньшей мере один силоксан, такой как по меньшей мере один олигосилоксан и/или полисилиоксан и/или по меньшей мере фторсодержащий полимер, такой как фторсодержащий, предпочтительно, алифатический сложный полиэфир. Особо предпочтительно, компонентом (Б) являются силоксаны. В высшей степени предпочтительно, используют силиконметакрилаты.
Для отверждения с помощью ближнего инфракрасного света и/или ультрафиолетового света покровное средство (В1а) содержит в качестве компонента (В) по меньшей мере один фотоинициатор. Он посредством света с облучаемой длиной волны разлагается на радикалы, которые, в свою очередь, могут инициировать радикальную полимеризацию. Напротив, при отверждении с помощью электронного излучения присутствия таких фотоинициаторов не требуется. Предпочтительно, покровное средство (В1а) содержит в качестве компонента (В) по меньшей мере один фотоинициатор, который посредством света с облучаемой длиной волны может разлагаться на радикалы, которые, в свою очередь, могут инициировать радикальную полимеризацию.
Фотоинициаторы, такие как ультрафиолетовые фотоинициаторы, специалисту известны. Принимаются во внимание, например, фосфиноксиды, бензофеноны, а-гидрокси-алкил-арил-кетоны, тиоксантоны, антрихиноны, ацетофеноны, бензоины и бензоиновые эфиры, кетали, имидазолы или фенилглиоксиловые кислоты и их смеси.
Фосфиноксидами являются, например, моно- или бисацилфосфиноксиды, например, 2,4,6-триметилбензоилдифенилфосфиноксид, этил-2,4,6-триметилбензоилдифенилфосфинат или бис(2,6-лиметокси-бензоил)-2,4,4-триметилпентилфосфиноксид. Бензофенонами являются, например, бензофенон, 4-аминобензофенон, 4,4'-бис(диметиламино)бензофенон, 4-фенилбензофенон, 4-хлорбензофенон, кетон Михлера, о-метоксибензофенон, 2,4,6-триметилбензофенон, 4-метилбензофенон, 2,4-диметилбензофенон, 4-изопропилбензофенон, 2-хлорбензофенон, 2,2'-дихлорбензофенон, 4-метоксибензофенон, 4-пропоксибензофенон или 4-бутоксибензофенон, α-гидроксиалкиларилкетонами являются, например, 1-бензоилциклогексан-1-ол (1-гидроксициклогексилфенилкетон), 2-гидрокси-2,2-диметилацетофенон (2-гидрокси-2-метил-1-фенилпропан-1-он), 1-гидроксиацетофенон, 1-[4-(2-гидроксиэтокси)-фенил]-2-гидрокси-2-метил-1-пропан-1-он) или полимеры, которые содержат полимеризованный 2-гидрокси-2-метил-1-(4-изопропен-2-ил-фенил)-пропан-1-он. Ксантонами и тиоксантонами являются, например, 10-тиоксантенон, тиоксантен-9-он, ксантен-9-он, 2,4-диметилтиоксантон, 2,4-диэтилтиоксантон, 2,4-диизопропилтиоксантон, 2,4-дихлортиоксантон или хлорксантенон, антрохинонами являются, например, β-метилантрахинон, трет-бутилантрахинон, эфир антрахинонкарбоновой кислоты, бенз[де]-антрацен-7-он, бенз[а]антрацен-7,12-дион, 2-метилантрахинон, 2-этилантрахинон, 2-трет-бутилантрахинон, 1-хлорантрахинон или 2-амилантрахинон. Ацетофенонами являются, например, ацетофенон, ацетонафтохинон, валерофенон, гексанофенон, α-фенилбутирофенон, п-морфолинпропиофенон, дибензосуберон, 4-морфолинбензофенон, п-диацетилбензол, 4'-метоксиацетофенон, α-тетралон, 9-ацетиленантрен, 2-ацетилфенентрен, 3-ацетилфенантрен, 3-ацетилиндол, 9-флуоренон, 1-инданон, 1,3,4-триацетилбензол, 1-ацетонафтон, 2-ацетонафтон, 2,2-диметокси-2-фенилацетофенон, 2,2-диэтокси-2-фенилацетофенон, 1,1-дихлорацетофенон, 1-гидроксиацетофенон, 2,2-диэтоксиацетофенон, 2-метил-1-[4-метилтио)фенил]-2-морфолинопроман-1-он, 2,2-диметокси-1,2-дифенилэтан-2-он или 2-бензил-2-диметиламино-1-(4-морфолинофенил)-бутан-1-он. Бензоинами и бензоиновыми эфирами являются, например, 4-морфолиндеоксибензоин, бензоин, бензоинизобутиловый эфир, бензоинтетрагидропираниловый эфир, бензоинметиловый эфир, бензоинэтиловый эфир, бензоинбутиловый эфир, бензоинизопропиловый эфир или 7-Н-бензоинметиловый эфир. Кеталями являются, например, ацетофенондиметилкеталь, 2,2-диэтоксиацетофенон или бензилкетали, такие как бензилдиметилкеталь. Кроме того, применяемыми фотоинициаторами являются, например, бензальдегид, метилэтилкетон, 1-нафтальдегид, трифенилфосфин, три-о-толилфосфин или 2, 3-бутандион. Типичные смеси включают в себя, например, 2-гидрокси-2-метил-1-фенилпропан-2-он и 1-гидроксициклогексилфенилкетон, бис(2,6-диметоксибензоил)-2,4,4-триметилфенилфосфиноксид и 2-гидрокси-2-метил-1-фенилпропан-1-он, бензофенон и 1-гидроксициклогексилфенилкетон, бис(2,6-диметоксибензоил)-2,4,4-триметилпентилфосфиноксид и 1-гидроксициклогексилфенилкетон, 2,4,6-триметилбензоилдифенилфосфиноксид и 2-гидрокси-2-метил-1-фенилпропан-1-он, 2,4,6-триметилбензофенон и 4-метилбензофенон или 2,4,6-триметилбензофенон и 4-метилбензофенон и 2,4,6-триметилбензоилдифенилфосфиноксид.
Предпочтительными среди этих фотоинициаторов являются 2,4,6-триметилбензоилдифенилфосфиноксид, этил-2,4,6-триметилбензоилфенилфосфинат, бис-(2,4,6-триметилбензоил)фенилфосфиноксид, бензофенон, 1-бензоилциклогексан-1-ол, 2-гидрокси-2,2-диметилацетофенон и 2,2-диметокси-2-фенилацетофенон. Предпочтительно, поэтому в качестве компонента (В) используют по меньшей мере один такой фотоинициатор. Компонент (В) обличается от компонентов (А), (Б) и (Г). Имеющимися в продаже фотоинициаторами являются, например, продукты Irgacure 184, Irgacure 500, Irgacure ТРО, Irgacure TPO-L и Lucirin ТРО, а также Darocure 1173 фирмы BASF SE.
Как упомянуто выше, использование по меньшей мере одного компонента (Г) является лишь факультативным. Компонент (Г) имеет по меньшей мере, предпочтительно, концевую двойную связь углерод-углерод. Предпочтительно, при этом речь идет о метакриловой группе. Предпочтительно, компонент (Г) имеет одну или две этиленно ненасыщенные группы, например, одну или две или три или также больше метакриловых групп. Могут также использоваться два или более разных компонентов (Г).
Примерами компонентов (Г) является моно-, ди- и/или трифункциональные эфиры метакриловой кислоты, такие как этиленгликольдиметакрилат, 1,2-пропандиолдиметакрилат, 1,3-пропандиолдиметакрилат, 1,4-бутандиолдиметакрилат, 1,3-бутандиолдиметакрилат, 1,5-пентандиолдиметакрилат, 1,6-гександиолдиметакрилат, 1,8-октандиолдиметактилат, неопентилгликольдиметакрилат, 1,1-, 1,2-, 1,3-и 1,4-циклогександиметанолдиметакрилат, 1,2-, 1,3- и 1,4-циклогександиолдиметакрилат, трициклодекандиметанолдиметакрилат, триметилолпропантриметакрилат, дитриметилолпропанпентаакрилат или дитриметилолпропангексаметакрилат, пентаэритриттриметакрилат или пентаэритриттетраметакрилат, глицериндиметакрилат или глицеринтриметакрилат, а также ди- и полиметакрилаты многоатомных спиртов, таких, как, например, сорбита, маннита, диглицерина, треита, эритрита, адонита (рибита), арабита (ликсита), ксилита, дульцита (галактита), мальтита или изомальта, 2-феноксиэтилметакрилат, этилдигликольметакрилат, 4-трет-бутилциклогексилметакрилат, триметилолпропанформальмонометакрилат, изоборнилметакрилат, тетрагидрофурфурилметакрилат, 2-(2-этоксиэтокси)этилметакрилат, а также лаурилметакрилат, стеарилметакрилат, изодецилметакрилат, октилметакрилат и децилметакрилат, эфиры α,β-этиленно ненасыщенных карбоновых кислот, предпочтительно метакриловой кислоты со спиртами, которые имеют от 1 до 20 атомов углерода, предпочтительно, при необходимости гидроксизамещенными имеющими от 1 до 20 атомов углерода спиртами, например, метиловым эфиром метакриловой кислоты, этиловым эфиром метакриловой кислоты, н-бутиловым эфиром метакриловой кислоты, 2-этилгексиловым эфиром метакриловой кислоты, 2-гидроксиметакрилат, 2-гидроксипропилметакрилат или 4- гидроксибутилметакрилат.
В высшей степени предпочтительными компонентами (Г) являются 1,4-бутандиолдиметакрилат и 1,6-гександиолдиметакрилат, а также трициклодекандиметанолдиметакрилат.
Дополнительно или факультативно этому в качестве компонента (Г) могут использоваться по меньшей мере один сложный полиэфир метакриловой кислоты, простой полиэфир метакриловой кислоты, карбонатметакрилат, эпоксиметакрилат, полиметакрилат и/или уретанметакрилат и/или ненасыщенная полиэфирная смола.
Уретанметакрилаты могут быть получены, например, посредством реакции полиизоцианата с гидроксиалкилметакрилатами и, при необходимости, удлиняющими цепь средствами, такими как диолы, полиолы, диамины, полиамины или дитиолы или политиолы. Диспергируемые в воде без добавления эмульгаторов уретанметакрилаты дополнительно содержат ионные и/или неионные гидрофильные группы, которые вводятся в уретан, например, посредством надстраиваемых компонентов, таких как гидроксикарбоновые кислоты. Такие уретанметактилаты в качестве надстраиваемых компонентов по существу содержат:
(А) по меньшей мере один алифатический, ароматический или циклоалифатический диизоцианат или полиизоцианат, например, по меньшей мере один из описанных в отношении двухкомпонентных масс для нанесения покрытий полиизоцианатов,
(Б) по меньшей мере одно соединение по меньшей мере с одной реакционноспособной в отношении изоцианата группой, предпочтительно, описанным в отношении полиакрилатполиолов имеющем гидроксильные группы мономером, и по меньшей мере одной радикально полимеризуемой ненасыщенной группой, и
(В) при необходимости, по меньшей мере одно соединение по меньшей мере с двумя реакционноспособными в отношении изоцианата группами, например один из описанных выше в связи с полиэстеролами многоатомных спиртов.
n
Предпочтительно, уретанметакрилаты имеют среднюю молекулярную массу M от 200 до 20000, прежде всего от 500 до 10000, особо предпочтительно от 600 до 3000 г/моль (определяемый посредством гельпроникающей хроматографии с тетрагидрофураном и полистиролом в качестве стандарта). Предпочтительно, уретанметакрилаты имеют содержание от 1 до 5, особо предпочтительно от 2 до 4 молей метакрилатных групп на 1000 г уретанметакрилата.
n
Эпоксиметакрилаты могут быть получены посредством реакции эпоксидов с метакриловой кислотой. В качестве эпоксидов принимаются во внимание, например, эпоксидированные олефины, ароматические глицидилэфиры или алифатические глицидилэфиры, предпочтительно, подобные ароматические или алифатические глицидилэфиры. Эпоксидированными олефинами могут быть, например, этиленоксид, пропиленоксид, изобутиленоксид, 1-бутеноксид, 2-бутеноксид, винилоксиран, стиролоксид или эпихлоргидрин, предпочтительными являются этиленоксид, пропиленоксид, изобутеноксид, винилоксиран, стиролоксид или эпихлоргидрин, особо предпочтительно, этиленоксид, пропиленоксид или эпихлоргидрин, и в высшей степени предпочтительными, этиленоксид и эпихлоргидрин. Ароматическими глицидиловыми эфирами являются, например, диглицидиловый эфир бисфенола А, диглицидиловый эфир бисфенола F, диглицидиловый эфир бисфенола В, диглицидиловый эфир бисфенола S, диглицидиловый эфир гидрохинона, продукты алкилирования фенола/дициклопентадиена, например, 2,5-бис-[(2,3-эпоксипропокси)фенил]октагидро-4,7-метан-5Н-инден, изомеры трис[4-(2,3-эпоксипропокси)фенил]метана, основанные на феноле эпоксиноволаки и основанные на крезоле эпоксиноволаки. Алифатическими глицидилэфирами являются, например, 1,4-бутандиолдиглицидиловый эфир, 1,6-гексадиолдиглицидиловый эфир, триметилолпропантриглицидиловый эфир, пентаэритриттетраглицидиловый эфир, 1,1,2,2-тетракис[4-(2,3-эпоксипропокси)фенил]этан, диглицидиловый эфир пропиленгликоля (α,ω-бис(2,3-эпоксипропокси)полиоксипропилен) и гидрированного бисфенола А (2,2-бис[4-(2,3-эпоксипропокси)циклогексил]пропан). Предпочтительно, эпоксиметакрилаты имеют среднюю молекулярную массу M от 200 до 20000, особо предпочтительно от 200 до 10000 г/моль, и в высшей степени предпочтительно, от 250 до 3000 г/моль; содержание метакрильных групп составляет, предпочтительно, от 1 до 5, особо предпочтительно от 2 до 4 на на 1000 г эпоксиметакрилата (определяется посредством гельпроникающей хроматографии с полистиролом в качестве стандарта и тетрагидрофураном в качестве элюента).
n
Метакрилированными полиметакрилатами являются соответствующие эфиры α,β-этиленно ненасыщенных карбоновых кислот, предпочтительно метакриловой кислоты, особо предпочтительно акриловой кислоты с полиакрилатполиолами, получаемыми посредством этерификации полиметакрилатполиолов метакриловой кислотой. В отношении полиакрилатполиолов речь может идти, предпочтительно, о таких, которые описаны выше в отношении двухкомпонентных масс для нанесения покрытий. Карбонатметакрилаты могут быть получены с различными функциональностями. Предпочтительно, средняя молекулярная масса M карбонатметакрилатов менее 3000 г/моль, особо предпочтительно, менее 1500 г/моль, особо предпочтительно, менее 800 г/моль (определяется посредством гельпроникающей хроматографии с полистиролом в качестве стандарта, тетрагидрофураном в качестве растворителя). Карбонатметакрилаты могут быть простым образом получены посредством переэтерификации эфиров угольной кислоты с многоатомными, предпочтительно, двухатомными спиртами (диолами, например, гександиолом) и последующей этерификации свободных ОН-групп метакриловой кислотой или также переэтерификации с эфирами метакриловой кислоты, как это, например, описано в ЕР 0092269 А1. Они также могут быть получены посредством реакции фосгена, производных мочевины с многоатомными, например двухатомными, спиртами. Возможными также являются метакрилаты поликарбонатполиолов, такие как продукт реакции одного из названных диолов или полиолов и эфира угольной кислоты, а также содержащего гидроксильные группы метакрилата. Подходящими эфирами угольной кислоты являются, например, этиленкарбонат, 1,2-пропиленкарбонат или 1,3-пропиленкарбонат, диметиловый эфир угольной кислоты, диэтиловый эфир угольной кислоты или дибутиловый эфир угольной кислоты. Подходящими содержащими гидроксильные группы метакрилатами являются, например, 2-гидроксиэтилметакрилат, 2- или 3-гидроксипропилметакрилат, 1,4-бутандиолмонометакрилат, неопентилгликольмонометакрилат, монометакрилат глицерина и диметакрилат глицерина, монометакрилат триметилолпропана и диметакрилат триметилолпропана, а также монометакрилат пентаэритрита, диметакрилат пентаэритрита и триметакрилат пентаэритрита. Предпочтительно, в отношении карбонатметакрилатов речь идет об алифатических карбонатметакрилатах.
Ненасыщенные полиэфирные смолы, предпочтительно, состоят из компонентов:
(А1) малеиновой кислоты или ее производных,
(А2) по меньшей мере одной циклической дикарбоновой кислоты или ее производных,
(A3) по меньшей мере одного алифатического или циклоалифатического диола.
При этом под производными понимаются:
- соответствующие ангидриды в мономерной или также полимерной форме,
1
4
- моноалкилэфиры или диалкилэфиры, предпочтительно, моноалкилэфиры или ди-С-С-алкилэфиры, особо предпочтительно, монометилэфиры или диметилэфиры или соответствующие моноэтилэфиры или диэтилэфиры,
- другие моноэфиры и дивинилэфиры, а также
1
4
- смешанные эфиры, предпочтительно, смешанные эфиры с разными С-С-алкильными компонентами, особо предпочтительно, смешанные метилэтилэфиры.
Если (В1а) содержит компонент (Г), он является, предпочтительно, по меньшей мере одним уретанметакрилатом.
Покровное средство (В1а) может иметь по меньшей мере один другой отличающийся от компонентов (А)-(Г) компонент (Д), такой, как, например, наполнители, пигменты, термически активируемые инициаторы, такие, как, например, пероксодисульфат калия, дибензоилпероксид, циклогексанонпероксид, азобис-изобутиронитрил, циклогексилсульфонилацетилпероксид, диизопропилперкарбонат, трет-бутилпероктоат или бензпинакол, ди-трет-бутилпероксид, кумолгидропероксид, дикумилпероксид, трет-бутилпербензоат, силилированные пинаколы, содержащие гидроксильные группы амин-N-оксиды, такие как 2,2,6,6-тетраметилпиперидин-N-оксил и 4-гидрокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидин-N-оксил и 4-гидрокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидиноксил, и органические растворители, а также стабилизаторы. Однако, предпочтительно, в (В1а) органические растворители не содержатся. Компонент (Д) может содержаться в (В1а) в количестве в диапазоне от 0 до 15% по массе, предпочтительно в диапазоне от 0 до 12% по массе, особо предпочтительно в диапазоне от 0 до 10% по массе, соответственно в расчете на общую массу покровного средства (В1а).
Предпочтительно, содержание твердых тел в покровном средстве (В1а) составляет ≥80% по массе, особо предпочтительно, ≥90% по массе, в высшей степени предпочтительно, ≥95% по массе, прежде всего, ≥98 или ≥99% по массе, чаще всего, предпочтительно, 100% по массе соответственно в расчете на общую массу покровного средства (В1а). При этом содержание твердых тел определяют посредством описанного ниже способа.
Предпочтительно, покровное средство (В1а) не содержит тиолов, прежде всего триметилолпропаттрис(3-меркаптопропионат).
Предпочтительно, степень превращения двойных связей полученного из (В1а), по меньшей мере, частично отвержденного покрытия (В1) составляет по меньшей мере 70%, особо предпочтительно по меньшей мере 75%, то есть, 80%, в высшей степени предпочтительно по меньшей мере 85%, прежде всего по меньшей мере 90%.
Покровное средство (В2а)
Любой вид покровного средства может использоваться на шаге (1) способа согласно изобретению в качестве покровного средства (В2а). В отношении покровного средства (В2а) речь может идти о физически высыхающем, термически отверждаемом, химически отверждаемом и/или отверждаемом излучением покровном средстве (В2а). Предпочтительно, покровное средство (В2а) является химически отверждаемым, термически отверждаемым и/или отверждаемым излучением покровным средством, особо предпочтительно, отверждаемым излучением покровным средством. Согласно этому, по меньшей мере, частичное отверждение согласно шагу (3) происходит, предпочтительно, посредством отверждения излучением. Покровное средство (В2а) может быть идентичным покровному средству (В1а). Однако, предпочтительно, (В2а) отличается от (Bla). Предпочтительно, (В2а) образовано из одинаковых, но не тех же самых, компонентов (А)-(Д), которые используются также для изготовления (В1а), причем относящиеся к (В1а) заданные количества, однако, не должны относиться к (В2а).
При этом под физической сушкой, предпочтительно, понимается простое испарение растворителя(ей) с образованием покрытия (В2). При этом термическое отверждение, предпочтительно, предусматривает механизм отверждения, который должен определяться температурой выше комнатной температуры (>23°С). Это может быть, например, образование радикалов или ионов, предпочтительно, радикалов из инициатора, который при повышенных температурах распадается и, таким образом, инициирует радикальную или ионную полимеризацию. Примерами таких термически активируемых инициаторов являются такие, которые при 80°С имеют время полураспада менее чем 100 часов. Под химическим отверждением, предпочтительно, понимается реакция по меньшей мере между двумя разными и дополнительными относительно друг друга реактивными функциональными группами, например, в смысле поликонденсации такой, как реакция -ОН группы с -СООН группой, или в смысле полиприсоединения (реакция NCO-группы с -ОН или аминогруппой).
Если покровное средство (В2а) является физически высыхающим, термически отверждаемым и/или химически отверждаемым покровным средством, то для его изготовления в качестве связующего средства используют по меньшей мере один обычный и известный специалисту полимер. Предпочтительно, он тогда имеет способные к сшиванию функциональные группы. При этом принимается во внимание любая обычная известная специалисту способная к сшиванию группа. Прежде всего, способные к сшиванию функциональный группы выбираются из группы, состоящей из гидроксильных групп, амино-групп, групп карбоновых кислот, изоцианатов, полиизоцианатов и эпоксидов. Предпочтительно, полимеры являются экзотермически или эндотермически сшиваемыми или отверждаемыми, предпочтительно, сшиваемыми или отверждаемыми в диапазоне температур от -20°С до 250°С или от 18°С до 200°С. В качестве полимеров пригодны, прежде всего, по меньшей мере один полимер, выбранный из группы, состоящей из полиуретанов, простых полиэфиров, сложных полиэфиров, полиамидов, полимочевин, поливинилхлоридов, полистиролов, поликарбонатов, полиметакрилатов, эпоксидных смол, фенол-формальдегидных смол, меламин-формальдегидных смол. При этом полимеры могут быть, прежде всего, ОН-функциональными. В этом случае они могут быть сведены воедино под общим понятием "полиолы". В отношении таких полиолов речь может идти, например, о полиакрилатполиолах, полиолах на основе сложных эфиров, полиолах на основе простых эфиров, полиуретанполиолах, полимочевинных полиолах, полиэфирполиакрилатполиолах, полиэфируретанполиолах, полиуретанполиакрилатполиолах, модифицированных полиуретаном алкидных смолах, модифицированных жирными кислотами полиэфирполиуретанполиолах, а также смесях названных полиолов. Предпочтительными являются полиакрилатполиолы, полиолы на основе сложных эфиров и полиолы на основе простых полиэфиров.
При этом может использоваться по меньшей мере один полимер, который отверждается с участием изоцианата и/или олигомеризированных изоцианатных групп, в высшей степени предпочтительно, по меньшей мере один соответствующий полиуретан и/или по меньшей мере одна соответствующая полимочевина (например, так называемое "полиаспартическое связующее средство"). В отношении полиаспартических связующих средств речь идет о компонентах, которые получаются из реакции аминофункциональных соединений, прежде всего вторичных аминов, с изоцианатами. Если используется по меньшей мере один полиуретан, то являются пригодными, прежде всего, смолы на основе полиуретана, которые могут получаться посредством реакции полиприсоединения между содержащими гидроксильные группы компонентами, такими как полиолы, и по меньшей мере одним полиизоцианатом (ароматическим и алифатическим изоцианатом, диизоцианатом, триизоцианатом и/или полиизоцианатом). При этом обычно требуется стехиометрическая реакция ОН-групп полиолов с NCO-группами полиизоцианата. Однако используемое стехиометрическое отношение может также изменяться, поскольку полиизоцианат может добавляться к полиольному компоненту в таких количествах, что может происходить "чрезмерная сшивка" или "недостаточная сшивка". Если используются эпоксидные смолы, то есть смолы на основе эпоксида, то являются пригодными, предпочтительно, такие смолы на основе эпоксида, которые изготавливаются из простых глицидиловых эфиров, которые имеют в качестве функциональных групп концевые эпоксидные группы и гидроксильные группы внутри молекулы. Предпочтительно, они являются продуктами реакции бисфенола А и эпихлоргидрина или бисфенола F с эпихлоргидрином и их смесями, которые также используются в присутствии разбавителей реактивов. Отверждение или сшивка таких смол на основе эпоксида обычно происходит посредством полимеризации эпоксидных групп эпоксидного кольца, посредством реакции полиприсоединения в форме присоединения других реактивных соединений в качестве отвердителей в стехиометрических количествах к эпоксидным группам, причем соответственно этому на эпоксидную группу требуется присутствие одного активного водородного эквивалента (то есть на эквивалент эпоксида для отверждения требуется один Н-активный эквивалент), или посредством поликонденсации через эпоксидные группы и гидроксильные группы. Подходящими отвердителями являются, например, полиамины, прежде всего (гетеро)алифатические, (гетеро)ароматические и (гетеро)циклоалифатические полиамины, полиамидамины, полиаминамиды, а также поликарбоновые кислоты и их ангидриды.
Понятие "отверждение излучением" уже было описано в связи с покровным средством (В1а). Покровное средство (В2а) может отверждаться посредством использования источника излучения, предпочтительно, посредством использования ультрафиолетового излучения. Следовательно, (В2а), предпочтительно, является отверждаемым ультрафиолетовым излучением покровным средством.
Предпочтительно, поэтому средство (В2а) имеет ненасыщенные углерод-углеродные двойные связи, особо предпочтительно метакрильные группы. С этой целью покровное средство (В2а) может содержать каждое из названных выше в связи с (В1а) и сведенные воедино среди компонентов (А) и (Г) средства (В1а) компоненты, как, прежде всего, сложные полиэфиры, простые полиэфиры, карбонаты, эпоксиды, полиметакрилат и/или уретанметакрилат и/или по меньшей мере одну ненасыщенную сложноэфирную смолу и/или моно-, ди- и/или трифункциональные эфиры метакриловой кислоты.
При отверждении с помощью (ближнего) инфракрасного света и/или ультрафиолетового света покровное средство (В2а), предпочтительно, содержит по меньшей мере один фотоинициатор, который посредством света с облучающей длиной волны может распадаться на радикалы, которые, в свою очередь, могут инициировать радикальную полимеризацию. Напротив, при отверждении с помощью электронного излучения присутствия таких фотоинициаторов не требуется. В качестве фотоинициаторов могут использоваться те же компоненты и в тех же количествах, которые названы выше в связи с компонентом (В) покровного средства (В1а).
Кроме того, покровное средство (В2а) может содержать по меньшей мере одну другую добавку. При этом могут использоваться те же компоненты и в тех же количествах, которые названы выше в связи с компонентами (Б) и (Д) покровного средства (В1а).
Особо предпочтительно, в качестве покровного средства (В2а) используют покровное средство, которое имеет метакрильные группы. Предпочтительно, это покровное средство (В2а) содержит по меньшей мере один уретанметакрилат. Предпочтительно, он к тому же содержит по меньшей мере один фотоинициатор.
Комбинированный материал (B2B1F1) согласно изобретению
Кроме того, другим предметом настоящего изобретения является комбинированный материал (F1B1) из субстрата (F1), и, по меньшей мере, частично тисненого и, по меньшей мере, частично отвержденного покрытия (В1), которое является изготавливаемым посредством, по меньшей мере, частичного отверждения посредством лучевого отверждения нанесенного, по меньшей мере, на часть поверхности субстрата (F1) и, по меньшей мере, частично тисненого покровного средства (В1а), причем покровное средство (В1а) является отверждаемым излучением покровным средством, которое содержит:
по меньшей мере один компонент (А) в количестве в диапазоне от 40 до 95% по массе,
по меньшей мере одну добавку в качестве компонента (Б) в количестве в диапазоне от 0,01 до 5% по массе,
по меньшей мере один фотоинициатор в качестве компонента (В) в количестве в диапазоне от 0,01 до 15% по массе, и
по меньшей мере один имеющий по меньшей мере одну двойную углерод-углеродную связь компонент (Г) в количестве в диапазоне от 0 до 45% по массе,
причем (i) компоненты (А), (Б), (В) и (Г) соответственно отличны друг от друга, (ii) указанные количества компонентов (А), (Б), (В) и (Г) приведены соответственно относительно общей массы покровного средства (В1а), и (iii) количества всех содержащихся в покровном средстве (В1а) компонентов суммируются до 100%, и
причем компонент (А) имеет по меньшей мере три отличающихся друг от друга или, по меньшей мере, частично идентичных структурных элемента согласно формуле (I)
1
2
8
в которой остатки R соответственно независимо друг от друга обозначают алкиленовую группу С-С,
2
остатки R соответственно независимо друг от друга обозначают Н или метил, и
параметры m соответственно независимо друг от друга обозначают целочисленный параметр в диапазоне от 1 до 15, но с условием, что по меньшей мере в одном структурном элементе формулы (I) в компоненте (А) параметр m равен по меньшей мере 2.
Все описанные здесь ранее в связи со способом согласно изобретению предпочтительные варианты осуществления, прежде всего в связи с использованными в них покровными средствами (В1а) субстратом (F1), а также покрытием (В1) являются предпочтительными вариантами осуществления в отношении комбинированного материала (F1B1) согласно изобретению.
Предпочтительно, комбинированный материал (F1B1) согласно изобретению этого является получаемым посредством осуществления описанных выше шагов (5)-(8) способа. Предпочтительно в отношении субстрата (F1) речь идет о пленочном полотне, особо предпочтительно, о бесконечном пленочном полотне.
Применение
Другим предметом настоящего изобретения является применение комбинированного материала (F1B1) в качестве матрицы (р2) для тиснения инструмента (Р2) для тиснения для переноса тисненой структуры, по меньшей мере, на часть поверхности покровного средства (В2а) или, по меньшей мере, на часть поверхности покровного средства (В2а), которое, по меньшей мере, частично нанесено на субстрат (А2), предпочтительно, в способе согласно изобретению.
Все описанные здесь ранее в связи со способом согласно изобретению и комбинированным материалом (F1B1) варианты осуществления являются также предпочтительными вариантами осуществления в отношении названного применения комбинированного материала (F1B1) согласно изобретению.
Предпочтительно, покровное средство (В2а) при этом является отверждаемым излучением покровным средством.
Способы определения
1. Определение нелетучей доли
Определение нелетучей доли (твердых тел или доли твердых тел или содержания твердых тел) происходит по DIN EN ISO 3251 (Дата: июнь 2008). При этом 1 г пробы взвешивают в предварительно высушенной алюминиевой чашке и сушат в течение 60 минут при 125°С в сушильном шкафу, охлаждают в эксикаторе и затем снова взвешивают. Остаток в расчете на общее количество использованной пробы соответствует нелетучей доле.
2. Определение точности копирования формы
Определение точности копирования формы происходит посредством имеющегося в продаже растрового силового микроскопа (AFM) с использованием имеющего в продаже кантилевера. Посредством AFM может сравниваться, например, топография поверхности определенной сетчатой структуры, такой как структура инструмента (Р1) для тиснения с глубиной, например, 140 нм и периодом, например, 430 нм, с топографией поверхности шаблонной пленки (B1F1) после тиснения. В этом случае инструмент для тиснения преднамеренно повреждается в определенном месте, чтобы таким образом определить исходную точку. Посредством этой исходной точки могут исследоваться и сравниваться друг с другом соответственно одинаковые области образца сравнения и репликации. При этом точность копирования формы определяет, как точно может передаваться определенная эталонная структура, такая, как, например, от инструмента Р1 для тиснения на шаблонную (B1F1) пленку. Если, например, исследованная область инструмента (Р1) для тиснения имеет решетчатую структуру с глубиной 140 нм, то эта глубина сравнения затем сравнивается с соответствующей высотой структуры, которая определяется на шаблонной пленке (B1F1). При этом процентное изменение, которое при этом соответствует точности копирования формы, определяется как:
m
r
здесь Ah соответствует процентному изменению, h - высоте структуры используемой области шаблонной пленки, и h - соответствующей глубине структуры исследованной области инструмента для тиснения. Это процентное изменение, следовательно, точность копирования формы, называется также усадкой. Чем меньше значения для Δh, тем лучше точность копирования формы.
3. Определение времени истечения
Определение времени истечения происходит по DIN EN ISO 2431 (Дата: март 2012). При этом время истечение определяют посредством воронки с диаметром сопла 4 мм (Nr. 4) при комнатной температуре (20°С).
4. Определение степени превращения двойных связей
Степень превращения (DB-Umsatz) определяется после отверждения исследуемой пробы посредством спектроскопии нарушенного полного внутреннего отражения (ATR-IR-Spektroskopie, НПВО-ИК-спектроскопия). В способе НПВО-ИК-спектроскопии в месте контакта круглого отражающего кристалла с субстратом регистрируется инфракрасный спектр. Место контакта имеет диаметр примерно 200 мкм, и в качестве отражающего кристалла используется германиевый кристалл.
-1
-1
В качестве исходного материала для вычисления степени превращения двойных связей используется соответствующий жидкий образец пробы. Степень превращения двойных связей вычисляется через снижение интенсивности полосы при 810 см. В качестве полосы сравнения используется полоса сложного эфира при 1730 см. Процентная степень превращения двойных связей вычисляется в помощью следующей формулы:
810 см-1
Ref-810 см-1
-1
-1
при этом I является нормированной интенсивностью при 810 смотвержденного слоя, a I является нормированной интенсивностью при 810 см соответствующего жидкого образца. Степень превращения двойных связей >90% оценивается как достаточная.
5.Определение сцепления
Определение сцепления происходит по DIN EN ISO 2409 (Дата: Июнь 2013) посредством испытания решеточным надрезом. При этом при двукратном определении проверяется сцепление подлежащего исследованию лакового слоя с субстратом. Используется вручную прибор для проверки решетчатым нарезом фирмы Byk Gardner с 2-миллиметровым расстоянием между надрезами. Затем к поврежденной поверхности прижимается Tesa-Band Nr. 4651 и снимается для удаления отделившихся участков. Оценка происходит посредством параметров в диапазоне от 0 (небольшое отделение) до 5 (очень сильное отделение). Среднее значение по меньшей 3,5 оценивается как достаточное.
6. Определение успешности репликации
Определение успешности репликации происходит визуально, причем определяется процентная доля успешно реплицированной поверхности. При этом диапазон находится между 0% и 100% успешно реплицированной поверхности. Если реплицировано не 100% поверхности, то это означает, что соответствующая доля поверхности не могла быть удалена с матрицы для тиснения, то есть что покрытие В1 в виде B1F1 частично осталось прилипшим на инструменте Р1 для тиснения или что покрытие В2 частично осталось прилипшим на шаблонной пленке B1F1.
Примеры и примеры сравнения
Следующие примеры сравнения служат для разъяснения изобретения, однако их не следует интерпретировать как ограничивающие.
Если не указывается иначе, в случае данных в частях речь идет о массовых частях и в случае данных в процентах речь идет о процентах по массе.
1. Используемые сырьевые вещества и материалы
Hostaphan GN - имеющаяся в продаже ПЭТ пленка с толщиной слоя 125 мкм.
Laromer UA 9033 (L UA 9033) - алифатический уретанакрилат фирмы BASF SE, применимый в качестве компонента (Г)
Hexandioldiacrylat (HDDA) - применимый в качестве компонента (Г)
Sartomer 395 (SR 395) - изодецилакрилаат фирмы Sartomer, применимый в качестве компонента (Г)
Sartomer 502 (SR 502) - 9-кратно этоксилированный TMPTA (триметилпропантриакрилат) фирмы Sartomer, применимый в качестве компонента (А)
Sartomer 499 (SR 499) - 6-кратно этоксилированный ТМРТА (триметилпропантриакрилат) фирмы Sartomer, применимый в качестве компонента (А)
Sartomer 454 (SR 454) - 3-кратно этоксилированный ТМРТА, (триметилпропантриакрилат) фирмы Sartomer, применимый в качестве компонента (А) сравнения
ТМРТА (триметилпропантриакрилат), применимый в качестве компонента (А) сравнения
GPTA (глицерилпропокситриакрилат) - 3-кратно пропоксилированный глицерилтриакрилат, применимый в качестве компонента (А) сравнения
Irgacure 184 (1-184) - имеющийся в продаже фотоинициатор фирмы BASF SE, применимый в качестве компонента (В)
Ingacure TPO-L (1-TPO-L) - имеющийся в продаже фотоинициатор фирмы BASF SE, применимый в качестве компонента (В)
Ingacure ТРО (1-ТРО) - имеющийся в продаже фотоинициатор фирмы BASF SE, применимый в качестве компонента (В)
Tego Rad 2500 (TR 2500) - смазочная и антиблокирующая добавка фирмы Evonik (силиконакрилат), применимый в качестве компонента (Б)
Byk-SILCLEAN 3710 (BS 3710) - поверностноактивная добавка фирмы BYK Chemie GmbH (модифицированный простым полиэфиром полидиметилсилоксан с акриловыми функциональными группами, применимый в качестве компонента (Б).
2. Примеры
2.1 Изготовление покровного средства (В1а) и соответствующего образца сравнения покровного средства
Были изготовлены покровные средства согласно нижеприведенной таблице 1А и 1Б. Покровные средства Е1а-Е7а являются средствами согласно изобретению. Покровные средства V1a-V5a являются образцами сравнения покровного средства. Определенные времена истечения при комнатной температуре (20°С) в случае изготовления E1a-Е3а и V1a-V5a находятся в диапазоне от 26 до 172 сек.
2.2 Изготовление шаблонных пленок (B1F1) с использованием E1a-Е3а и V1a-V5a
Несколько разных шаблонные пленок были изготовлены с использованием устройства для тиснения "с рулона на пластину" с инструментом Р1 для тиснения из никеля, который имеет желаемую позитивную структуру. Для этого на Р1 было нанесено соответственно одно из описанных выше покровных средств E1a-Е3а и V1a-V5a, и на него уложена ПЭТ пленка (F1) (Hostaphan GN). Полученная таким образом стопка из пленки и соответствующего покровного средства затем проходит под прижимным валком и еще в то время, когда устройство для тиснения находится в контакте с покровным средством соответствующей стопки, происходит, по меньшей мере, частичное отверждение покровного средства посредством светодиодной ультрафиолетовой лампы. При этом применяется светодиодная ультрафиолетовая лампа Easytec с длиной волны излучения 365 нм и мощностью 6 Вт (100% мощность лампы, 2 м/мин, 2 прохода). Затем, по меньшей мере, частично отвержденное покрытие вместе с пленкой с негативной по сравнению с Р1 структурой отделяется от устройства для тиснения и получается структурированная пленка (шаблонная пленка). Затем шаблонные пленки дополнительно облучались с помощью излучателя ультрафиолетового света типа A (Panacol-Elosal UV F-900).
Кроме того, были изготовлены шаблонные пленки с применением устройства для тиснения "с рулона на рулон" с инструментом Р1 для тиснения из никеля, который имеет желаемую позитивную структуру. Для этого описанное выше покровное средство Е1а наносится на ПЭТ пленку (Fl) (Hostaphan GN) и с помощью прижимного валка проводится над инструментом Р1 для тиснения. Еще в то время, когда устройство для тиснения находится в контакте с покровным средством, происходит, по меньшей мере, частичное отверждение покровного средства посредством светодиодной ультрафиолетовой лампы. При этом используется светодиодная ультрафиолетовая лампа Easytec с длиной волны излучения 365 нм и мощностью 6 Вт (100% мощность лампы, 2 м/мин, 2 прохода). Затем, по меньшей мере, частично отвержденное покрытие вместе с пленкой с негативной по сравнению с Р1 структурой отделяется от устройства для тиснения и получается структурированная пленка (шаблонная пленка). Затем шаблонная пленка дополнительно облучалась с помощью излучателя ультрафиолетового света типа A (Panacol-Elosal UV F-900).
2.3 Изготовление шаблонных пленок (B1F1) с использованием Е4а-Е7а Кроме того, были изготовлены шаблонные пленки с применением инструмента Р1 для тиснения из никеля, который имеет желаемую позитивную структуру. Для этого на Р1 было нанесено соответственно одно из описанных выше покровных средств Е4а-Е7а, и на него уложена ПЭТ пленка (F1) (Hostaphan GN). Полученная таким образом стопка из пленки и соответствующего покровного средства затем с помощью резинового валка и еще в то время, когда устройство для тиснения находится в контакте с покровным средством соответствующей стопки, происходит, по меньшей мере, частичное отверждение покровного средства посредством светодиодной ультрафиолетовой лампы. При этом используется светодиодная ультрафиолетовая лампа Easytec с длиной волны излучения 365 нм и мощностью 6 Вт (100% мощность лампы, 2 м/мин, 2 прохода). Затем, по меньшей мере, частично отвержденное покрытие вместе с пленкой с негативной по сравнению с Р1 структурой отделяется от устройства для тиснения и получается структурированная пленка (шаблонная пленка).
2.3 Изготовленные шаблонные пленки
Описанным в пункте 2.2 и 2.3 образом были получены разные комплекты шаблонных пленок (E1F1-E7F1 и V1F1-V5F1,), которые в зависимости от типа позитивной структуры отличались своим тиснением. При этом были использованы устройства для тиснения из никеля с разными позитивными структурами, а именно:
- с наноструктурой (решетчатой структурой с периодом 430 нм и глубиной 140 нм; соответствующее покровное средство наносится с толщиной слоя между 5-10 мкм на используемую ПЭТ пленку),
- с микроструктурой А (непрерывной двухмерной треугольной структурой с шириной 33 мкм и высотой 35 мкм; соответствующее покровное средство наносится с толщиной слоя 20 мкм на используемую ПЭТ пленку),
- с микроструктурой В (непрерывной двухмерной треугольной структурой с шириной 43 мкм и высотой 10 мкм; соответствующее покровное средство наносится с толщиной слоя 20 мкм на используемую ПЭТ пленку) или
- с микроструктурой С (двухмерная треугольная структура с высотой 80 мкм и пространство между структурами 115 мкм; соответствующее покровное средство наносится с толщиной слоя 110 мкм на используемую ПЭТ пленку).
Шаблонные пленки с наноструктурой применялись для определения точности копирования формы, степени превращения двойных связей и сцепления. Шаблонные пленки с микроструктурой А применялись для определения успешности репликации в случае таких шаблонных пленок, для изготовления которых использовалось одно из покровных средств E1a-Е3а и V1a-V5a (ср. нижеприведенный пункт 2.5), и к тому же, как описано ниже под пунктом 2.6, использовались в качестве матрицы для тиснения. Шаблонные пленки с микроструктурой В использовались для определения успешности репликации в случае таких шаблонных пленок, для изготовления которых использовалось одно из покровных средств Е4а-Е7а (ср. нижеприведенный пункт 2.5) и к тому же, как описано ниже под пунктом 2.6, использовались в качестве матрицы для тиснения. Шаблонная пленка с микроструктурой С использовалась, как описано ниже под пунктом 2.7, в качестве матрицы для тиснения. Для изготовления этой шаблонной пленки использовалось покровное средство Е1а и соответственно получена шаблонная пленка E1F1 с микроструктурой С.
2.4 Испытания шаблонных пленок
Нижеследующая таблица 2 сводит воедино проведенные испытания. Испытания проводились соответственно согласно описанным выше способам. Знак "-" в таблице означает, что соответствующе испытание на проводилось.
Данные показывают, что в случае V2F1, V3F1 и V5F1 достаточная степень превращения двойных связей не была достигнута (степень превращения двойных связей <90). При слишком низкой степени превращения двойных связей могут возникнуть проблемы при тиснении как покровного средства (В1а), так и позднее покровного средства (В2а). Напротив, шаблонные пленки E1F1, E2F1 и E3F1 показали степень превращения двойных связей по меньшей мере 90%.
В случае V1F1 и V4F1 степень превращения двойных связей хотя и>90%, однако посредством этих шаблонных пленок, как и с V3F1 и V5V1, достаточное сцепление не было достигнуто (оценка испытания с решетчатым надрезом с примечанием 5). При слишком низком сцеплении шаблонного лака с ПЭТ пленкой могут возникнуть проблемы при тиснении как покровного средства (В1а), так и позднее покровного средства (В2а). Наоборот, все шаблонные пленки E1F1, E2F1 и E3F1 проявили от хороших до достаточных свойства сцепления.
К тому же данные показывают, что в случае V2F1, V3F1 и V5F1 при оценке успешности реплицирования были получены значения лишь в 85%, поскольку 15% соответствующего покрытия V2, V3 или V5 не могли быть удалены с инструмента для тиснения. Напротив, испытанные шаблонные пленки E1F1 и E2F1 показали успешность реплицирования в 100%.
За исключением V5F1 все испытанные шаблонные пленки показали достаточную точность копирования формы, так как почти всегда были получены небольшие значения усадки. Только в случае V5F1 была получена усадка в 29%, что является неприемлемым.
Подводя итог, можно установить, что только шаблонные пленки E1F1, E2F1 и E3F1 дали хорошие результаты в отношении всех испытанных свойств (степень превращения двойных связей, сцепление, точность копирования формы и успешность реплицирования).
2.6 Использование шаблонных пленок в качестве матрицы для тиснения для изготовления тисненых товарных пленок
Затем полученные шаблонные пленки с микроструктурами А или В были использованы в качестве матрицы для тиснения инструмента для тиснения. Для этого используется шаблонная пленка в установке для тиснения с рулона на пластину. Покровное средство (В2а) наносится с толщиной мокрого слоя 20 мкм на соответствующую шаблонную пленку. Кроме того, в контакт с покровным средством (В2а) в качестве субстрата (F2) приводится ПЭТ пленка (Hostaphan GN). Полученная таким образом стопка из пленки и покровного средства (В2а) затем проходит под прижимным валком и еще в то время, когда устройство для тиснения находится в контакте с покровным средством соответствующей стопки, происходит, по меньшей мере, частичное отверждение покровного средства (В2а) посредством светодиодной ультрафиолетовой лампы. При этом применяется светодиодная ультрафиолетовая лампа Easytec с длиной волны излучения 365 нм и мощностью 6 Вт (100% мощность лампы, 2 м/мин, 2 прохода). Затем, по меньшей мере, частично отвержденное покрытие В2 вместе с пленкой F2 снабжается желаемой конечной тисненой структурой от матрицы для тиснения, то есть использованной шаблонной пленки, отделяется от инструмента для тиснения и получается структурированная товарная пленка (B2F2). Использованное покровное средство (В2а) является имеющимся в продаже отверждаемым излучением покровным средством, которое содержит по меньшей мере один уретанакрилат и по меньшей мере один фотоинициатор, а также имеющуюся в продаже добавку.
Нижеследующая таблица За сводит воедино результаты испытаний успешности реплицирования, которые были проведены на полученных товарных пленках с учетом соответственно использованной для тиснения шаблонной пленки. Знак "-" в таблице означает, что соответствующе испытание на проводилось.
Данные показывают, что в случае использования V1F1 и V3F1 в качестве матрицы для тиснения при оценке успешности реплицирования получаются лишь значения <100%, так как в этом случае 15% или 58% покрытия В 2 не может быть удалено с покрытий VI или V3 соответствующих шаблонных пленок. Напротив, в случае использование испытанных шаблонных пленок E1F1, E2F1 и E4F1-E7F1 в качестве матрицы для тиснения достигается 100% успешность реплицирования покрытия В2 товарной пленки.
2.7 Дальнейшее использование шаблонных пленок для изготовления тисненых товарных пленок
В качестве матрицы для тиснения используется полученная шаблонная пленка с микроструктурой С (E1F1). Покровное средство (В2а) наносится на шаблонную пленку с толщиной мокрого слоя 100 мкм. Кроме того, в контакт с покровным средством (В2а) в качестве субстрата F2 приводится в контакт ПЭТ пленка (Hostaphan GN) и прижимается. Полученная таким образом стопка из пленки (F1), покрытия (В1, то есть Е1), покровного средства (В2а) и пленки (F2) отверждается при комнатной температуре (23°С) в течение 24 часов. Затем, по меньшей мере, частично отвержденное покрытие (В2а) вместе с пленкой (F2) с желаемой конечной тисненой структурой отделяется от матрицы для тиснения, следовательно, от использованной шаблонной пленки (E1F1) с микроструктурой С, и так получается структурированная товарная пленка (B2F2).
Использованное покровное средство (В2а) является имеющей в продаже термически отверждаемой двухкомпонентной эпоксидной смолой (Epofix фирмы Struers GmBH). Отношение смешения компонента 1 и компонента 2 составляет 9:1. Компонент 1 содержит по меньшей мере один бисфенол-эпихлоргидрин. Компонент 2 содержит по меньшей мере один полиамин.
Нижеследующая таблица 3Б сводит воедино результаты испытаний успешности реплицирования, которые были проведены на полученных товарных пленках с учетом соответственно использованной для тиснения шаблонной пленки.
С использованием в качестве матрицы для тиснения шаблонной пленки E1F1 достигается 100% успешность реплицирования покрытия В2 товарной пленки, а именно, также тогда, когда в качестве покровного средства (В2а) используется термически отверждаемое покровное средство (В1а).