[发明专利]制造图形凸纹结构的方法

说明书

本发明涉及制造在层结构上的图形凸纹结构的方法。此方法包括：提供具有基底层的层结构。然后将至少一种含有至少一种第一反应性组分的流体以图形方式施加到基底层上，其中以图形方式施加的操作是以多个具有小于2μl液滴体积的液滴的形式进行，和其中以图形方式布置这些液滴。然后，至少一种第一反应性组分在预定的曝光时间内至少部分地扩散到基底层中，和/或至少一种第二反应性组分在预定的曝光时间内至少部分地扩散到以图形方式布置的流体液滴中，其中基底层包含至少一种第二反应性组分。所形成的凸纹然后在加热和/或辐照的作用下经由涉及第一反应性组分和/或第二反应性组分的反应来固定。本发明还涉及根据所述方法制造的图形凸纹结构，以及图形凸纹结构作为印版、作为微流体部件、作为微反应器、作为原子间致导电性电池、作为用于显示颜色的光控元件、作为光子晶体或作为服装用品的柔性部件的用途。

本发明涉及制造包含信息的凸纹结构的方法，例如具有以选择性和结构化方式产生的图形结构，其中提供具有基底层的层结构，将含有反应性组分的流体以图形方式施加到聚合物基底层上，和任选地然后从表面去除过量的流体，并且所形成的凸纹通过聚合和/或交联来固定。

凸纹结构，例如印版，例如用于在各种基底(纸、膜、卡纸板等)上用低粘度的印刷油墨印刷。基于水或醇的极性印刷油墨通常用作印刷油墨。因为印刷工艺，印版需要是柔软、弹性和耐受极性印刷油墨的。凸纹深度通常在50μm至4mm的范围内。

所以，用于凸纹结构的常规前体含有弹性的非极性粘合剂，通常是基于苯乙烯-异戊二烯或苯乙烯-丁二烯与单体、增塑剂和一种或多种光引发剂组合的嵌段共聚物(例如参见US4323636)。这种辐照敏感性层通常具有数毫米的厚度，并位于尺寸稳定的载体上，通常是PET膜。凸纹是通过经由掩膜暴露于电磁波产生的。在曝光时，暴露的区域发生交联，而前体的未暴露的区域保持可溶解或可液化的，并通过合适的方法去除。

除了膜曝光外，凸纹结构也可以经由通过激光制得的掩膜来曝光。薄的可烧蚀的掩膜层直接位于辐照敏感性层上(例如参见US5262275)。通过图形的烧蚀得到掩膜，然后经由掩膜进行对于电磁波的曝光。

无论辐照敏感性层的曝光是经由膜还是经由激光制得的整体掩膜进行，必须然后通过在合适的有机溶剂中洗出以产生凸纹(例如参见EP332070)。

在洗出凸纹期间，凸纹结构的交联区域也由于溶剂而溶胀。必须然后在干燥步骤中被去除此溶剂。因为载体膜的温度敏感性，柔性印版的干燥仅仅能在低温下进行。所以，必要的干燥时间是长的。根据凸纹结构的层厚度，需要30分钟至数小时的干燥时间。

所以，已经进行许多研究以获得可更快速显影的凸纹结构。例如，印刷板也可以加热方式显影(参见例如EP1239329或EP1170121)。其中，在图形曝光之后，将凸纹结构加热到熔融温度。凸纹结构的未曝光的区域由此变成部分液态和发粘的，然后通过与非织造或织造的织物接触被连续地去除，这是因为液体物质粘附到这些织物上。但是，此方法涉及复杂的设备，因为必须接连地拖出多个层以产生足够的凸纹。此外，以此方式制得的凸纹结构的可能分辨率低于在溶剂中洗出的凸纹结构的分辨率。

所以，原则上希望其中不通过显影步骤制造凸纹、而是通过生成方式(generatively)制造凸纹的方法(即，通过构建凸纹)。这将允许凸纹结构的生产时间显著缩短和简化。此外，将需要显著较少的材料，并且以此方式制得的印版的环境性能将得到显著改进。特别是，可以省去使用污染性溶剂，并且可以显著减少废料体积。尤其是，热显影会产生较大量的废料，因为洗出溶液和被配制剂饱和的非织造或织造织物几乎不能循环使用，或非常难以循环使用，所以通常被烧除。