压花方法和由此形成的压花制品技术

一种含有具有第一玻璃化转变温度Ｔ↓［ｇ１］的聚合物的压花表面的制备方法，包括在温度Ｔ↓［压花］下对该表面进行压花和使压花聚合物表面的第一玻璃化转变温度Ｔ↓［ｇ１］升高到第二玻璃化转变温度Ｔ↓［ｇ２］，使得Ｔ↓［ｇ２］＞Ｔ↓［压花］。在另一个实施方案中，一种用于聚合物表面从压花工具脱模的改进方法，包括将氟原子、硅原子或硅氧烷链段的一种或多种引入到聚合物的骨架上。该方法尤其适合于光刻胶的直接图案形成，交叉电极的制造，和数据存储介质的制造。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
本公开涉及聚合表面的压花方法，以及由此形成的制品。光、磁和磁光记录介质是高性能存储技术的主要来源，兼备高存储容量和合理的成本/兆字节存储量。这种类型的介质一般包括用聚合物膜覆盖的基材。能够将膜压花，例如用来提供凹点、凹槽、粗糙度、位组合模式、伺服图形和边缘特征。所需的表面质量还能够被压花，例如用来获得所需的平滑度、粗糙度、平整度、微波纹度和纹理，例如用于磁晶粒取向的微纹理。压花表面特征能够具有至多大约200纳米(nm)的深度。能够生产更深的特征或在该范围之外的特征，但对于浮动磁头应用，通常它们能够导致不希望有的磁头-盘相互作用。在水平尺寸上，表面特征，尤其是磁数据存储介质优选具有至多或超过大约250nm的“短”尺寸，其中小于大约200nm是更优选的，小于大约150nm是还更优选的，和小于大约100nm是尤其优选的。目前难以以纳米级精确度对具有高玻璃化转变温度的聚合物表面进行压花，因为需要极高的温度(大大超过玻璃化转变温度)来确保充分的流动和图形复制。在这些条件下，不仅可潜在降解聚合物表面，而且破坏了基材或周围的敏感层和特征。当使用高或低玻璃化转变温度聚合物时，与压花方法，如烫印相关的另一缺陷是能够在压花的聚合物表面和烫印工具之间形成的相当大的粘合力。当在高温下压花时，这尤其会成为问题。这种粘合力能够导致许多问题，例如纳米级缺陷和粗糙度，以及光泽缺陷如分离时膜或压模的损坏。传统上，这类粘合力通过使用脱模剂和其它低表面能分子来减低。它们可以用做聚合物中的添加剂，和/或局部施涂于模具表面和/或聚合物的表面。尽管是有效的，但这些方法通常与高温压花方法不相适应，其中材料在高温下能够经历反应和/或降解。使用局部施涂的材料在相对少次数的模塑循环之后还需要进行再施涂，这为该方法增加了成本和复杂性。最后，在亚微米复制特征的情况下，脱模剂的累积能够导致低劣的特征复制。因此，在本领域中对于不管是在高温还是低温下，能够在没有降解的情况下，和/或以纳米级精确度对聚合物表面进行压花的方法和材料存在着需求。专利技术概述本专利技术涉及将具有第一玻璃化转变温度(Tg1)的聚合物的表面压花的方法，该方法包括在温度T压花下压花该表面；和改变该表面的Tg1，以提供第二玻璃化转变温度(Tg2)，其中改变在压花过程中，在压花之后，或在压花过程中和压花之后。在另一实施方案中，本专利技术涉及使聚合物表面从压花工具脱模的改进方法，包括将氟原子、硅原子或硅氧烷链段的一种或多种引入到聚合物的骨架上。附图简述现在参看附图，它们是示例性的，而不是限制性的附图说明图1显示了包括反应性硫化物结构部分的聚合物的示例性实施方案，其中玻璃化转变温度Tg2可以增加到高于压花温度T压花的温度。图2显示了包括甲苯胺反应性结构部分的聚合物的示例性实施方案，其中玻璃化转变温度Tg2可以增加到高于压花温度T压花的温度。图3显示了包括反应性增塑剂的聚合物的示例性实施方案，其中玻璃化转变温度Tg2可以增加到高于压花温度T压花的温度。图4显示了可以固化的示例性聚酰胺酸。优选实施方案的详细描述玻璃化转变温度(下文“Tg”)描述在PRINCIPLES OF POLYMERCHEMISTRY，Flory，Cornell University Press，Ithaca，N.Y.，1953，52-57页中。材料的Tg能够如由Fox在Bull.Amer.Physic.Society，Vol.1No.3，123页(1956)中所述那样计算，并且能够通过使用透度计如DuPont 940 Thermomedian Analyzer以实验方法测定。许多因素能够影响材料的Tg，包括，例如，聚合物的性质，交联度，加工条件和添加剂如增塑剂、填料等的存在与否。对于本公开物来说，将材料压花的温度(压花温度)表示为T压花，而压花之前的该材料的玻璃化转变温度表示为Tg1。T压花可以在稍低于玻璃化转变温度Tg1到稍高于玻璃化转变温度Tg1的范围内变化。根据本方法，对具有第一Tg(Tg1)的材料进行压花，再处理该材料，以便为它提供第二玻璃化转变温度，这里表示为Tg2。处理包括，但不限于诸如交联，扩链，溶剂去除，增塑剂去除，反应性塑化等之类的方法。这种处理可以与压花同时进行或在压花之后进行。一般希望Tg2高于T压花和Tg1。虽然本专利技术可以用于具有低Tg的聚合物(一般高于大约90℃)，但它们还可用于具有高于大约120℃，优选高于大约150℃，和更优选高于大约180℃的Tg的聚合物。这些方法还可以用于高Tg聚合物的压花，它在这里被定义为高于或等于大约200℃的Tg的聚合物。在一个实施方案中，将聚合物的Tg降低(Tg1)，将聚合物压花，然后使该聚合物的Tg返回到它的典型Tg(Tg2)。例如，无定形聚酰亚胺聚合物一般具有高于大约200℃的Tg。作为聚合物分子在结构、环境等上的可逆化学变化的结果，聚酰亚胺的Tg能够暂时降低到Tg1。在压花期间或在压花之后，逆转或去除引起玻璃化转变温度温度降低到Tg1的因素，从而使被压花的聚合物返回到较高的玻璃化转变温度Tg2，它优选高于Tg1和T压花。在另一个实施方案中，不先调节聚合物的Tg，即压花的材料的Tg是Tg1。压花是在Tg1或接近Tg1下进行，以及在压花期间或在压花之后，压花聚合物的Tg被调节(优选升高)到Tg2。对于半结晶聚合物如聚酯，聚酰胺等，压花可以在稍低于Tg1到稍高于Tg1的温度下进行，例如通过交联，固化或去塑化。适于压花的聚合物包括热塑性塑料，热固性塑料，热塑性塑料的共混物，热塑性共聚物，热固性塑料的共混物，热塑性塑料与热固性塑料的共混物等。适合的热塑性塑料和热塑性塑料共混物包括，但不限于，聚氯乙烯，聚烯烃(包括，但不限于线性和环状聚烯烃，包括聚乙烯，氯化聚乙烯，聚丙烯等)，聚酯(包括，但不限于聚对苯二甲酸乙二醇酯，聚对苯二甲酸丁二醇酯，聚对苯二甲酸环己基亚甲基二醇酯等)，聚酰胺，聚砜(包括但不限于氢化聚砜等)，聚酰亚胺，聚醚酰亚胺，聚醚砜，聚苯硫醚，聚醚酮，聚醚醚酮，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)树脂，聚苯乙烯(包括，但不限于氢化聚苯乙烯，间同立构和无规立构聚苯乙烯，聚环己基乙烯，苯乙烯-丙烯腈共聚物，苯乙烯-马来酸酐共聚物等)，聚丁二烯，聚丙烯酸酯(包括，但不限于聚甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸甲酯-聚酰亚胺共聚物等)，聚丙烯腈，聚缩醛，聚碳酸酯，聚苯醚(包括，但不限于由2，6-二甲基酚衍生的那些和具有2，3，6-三甲基酚的共聚物等)，乙烯-乙酸乙烯酯共聚物，聚乙酸乙烯酯，液晶聚合物，乙烯-四氟乙烯共聚物，芳族聚酯，聚氟乙烯，聚偏二氟乙烯，聚偏二氯乙烯，聚四氟乙烯等，以及包括前述热塑性聚合物的至少一种的组合。热塑性聚合物的共混物的其它特定非限制性实例包括丙烯腈-丁二烯-苯乙烯/尼龙，聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯/聚氯乙烯，聚苯醚/聚苯乙烯，聚苯醚/聚苯乙烯，聚苯醚/尼龙，聚砜/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯，聚碳酸酯/热塑性聚氨酯，聚碳酸酯/聚对苯二甲酸乙二醇酯，聚碳酸酯/聚对苯二甲酸丁二醇酯，热塑性弹性体合金，尼龙/弹性体，聚酯/弹性体，聚对苯二甲酸乙二醇酯/聚对苯二甲酸丁二醇酯，缩醛/弹性体，苯乙烯-马来酸酐/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯，聚酰亚本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于对具有第一玻璃化转变温度（Ｔ↓［ｇ１］）的聚合物组合物的表面进行压花的方法，该方法包括：在温度Ｔ↓［压花］下对该表面进行压花；和改变该表面的Ｔ↓［ｇ１］，以提供第二玻璃化转变温度（Ｔ↓［ｇ２］），其中改变在压花过程中，在压花之后，或在压花过程中和压花之后。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2001-4-19 60/285,3231.一种用于对具有第一玻璃化转变温度(Tg1)的聚合物组合物的表面进行压花的方法，该方法包括在温度T压花下对该表面进行压花；和改变该表面的Tg1，以提供第二玻璃化转变温度(Tg2)，其中改变在压花过程中，在压花之后，或在压花过程中和压花之后。2.权利要求1的方法，其中聚合物组合物含有热塑性塑料，热固性塑料，热塑性塑料的共混物，热固性塑料的共混物，或热塑性塑料与热固性塑料的共混物。3.权利要求2的方法，其中聚合物是热塑性塑料，其选自聚氯乙烯，聚烯烃，聚乙烯，氯化聚乙烯，聚丙烯，聚酯，聚对苯二甲酸乙二醇酯，聚对苯二甲酸丁二醇酯，聚对苯二甲酸环己基亚甲基二醇酯，聚酰胺，聚砜，氢化聚砜，聚酰亚胺，聚醚酰亚胺，聚醚砜，聚苯硫醚，聚醚酮，聚醚醚酮，ABS树脂，聚苯乙烯，氢化聚苯乙烯，间同立构和无规立构聚苯乙烯，聚环己基乙烯，苯乙烯-丙烯腈共聚物，苯乙烯-马来酸酐共聚物，聚丁二烯，聚丙烯酸酯，聚甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸甲酯-聚酰亚胺共聚物，聚丙烯腈，聚缩醛，聚碳酸酯，聚苯醚，乙烯-乙酸乙烯酯共聚物，聚乙酸乙烯酯，液晶聚合物，乙烯-四氟乙烯共聚物，芳族聚酯，聚氟乙烯，聚偏二氟乙烯，聚偏二氯乙烯，聚四氟乙烯，以及含有前述热塑性塑料的至少一种的组合。4.权利要求2的方法，其中聚合物是热塑性塑料共混物，其选自丙烯腈-丁二烯-苯乙烯/尼龙，聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯/聚氯乙烯，聚苯醚/聚苯乙烯，聚苯醚/聚苯乙烯，聚苯醚/尼龙，聚砜/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯，聚碳酸酯/热塑性聚氨酯，聚碳酸酯/聚对苯二甲酸乙二醇酯，聚碳酸酯/聚对苯二甲酸丁二醇酯，热塑性弹性体合金，尼龙/弹性体，聚酯/弹性体，聚对苯二甲酸乙二醇酯/聚对苯二甲酸丁二醇酯，缩醛/弹性体，苯乙烯-马来酸酐/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯，聚醚醚酮/聚醚砜，聚酰亚胺/聚硅氧烷，聚醚酰亚胺/聚硅氧烷，聚乙烯/尼龙，聚乙烯/聚缩醛，以及含有上述热塑性聚合物的共混物的至少一种的组合。5.权利要求2的方法，其中该聚合物是热固性塑料，其选自环氧树脂，酚醛树脂，醇酸树脂，聚酯，聚氨酯，硅氧烷聚合物，无机物填充的硅氧烷，双马来酰亚胺，氰酸酯，乙烯基，苯并环丁烯聚合物，以及含有上述热固性...

【专利技术属性】
技术研发人员：JB雷茨，TB戈尔茨卡，JA塞拉，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]