形成模具的方法以及使用所述模具形成制品的方法技术

本发明专利技术公开了一种形成加工模具的方法，包括：在室中的电极上放置基板（６１０），该基板至少具有第一结构化表面（６２０），并且该基板包含热固性聚合物材料；向室内引入形成剥离层（６３０）的气体，其中该形成剥离层的气体包括原子比不大于约２００的含硅气体与氧气；对电极供电以在室内生成形成剥离层的气体的等离子体；以及在基板的至少第一结构化表面上沉积由形成剥离层的气体形成的剥离层，从而形成加工模具。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及形成和使用模具的方法。
技术介绍
模具及成型工艺已经得到了广泛的使用和研究。机床行业当中能够生产具有多种 精细和有用图案的模具。直到目前为止，模具一般由金属制成。把金属模具加工成客户要 求的规格可以是一种非常耗时的过程。涉及大量时间的事实致使业界开始进行聚合物模具 的研究。聚合物模具的制造虽然快得多，但其可能存在着耐久性差、脱模特性差以及模具中 的材料向模制品转移的问题。因此期望能够得到耐久性、脱模特性较好且模具中的材料转 移最少或没有的聚合物模具。
技术实现思路
本文公开了形成加工模具的方法，该方法包括在室中的电极上放置基板，该基板 至少具有第一结构化表面，并且该基板包含热固性聚合物材料；向室内引入形成剥离层的 气体，其中该形成剥离层的气体包括含硅气体或包括含硅气体与氧气的混合物，所述混合 物中氧与硅的原子比不大于约200 ;对电极供电以产生形成剥离层的气体的等离子体；以 及在该基板的第一结构化表面的至少一部分上沉积由形成剥离层的气体形成的剥离层，从 而形成加工模具。 还公开了一种形成加工模具的方法，该方法包括用包含可交联材料的第二代前 体涂布母模；由该第二代前体形成未经处理的加工模具，该未经处理的加工模具至少具有 第一结构化表面，且包含热固性聚合物材料；在室中的电极上放置该未经处理的加工模具； 向室内引入形成剥离层的气体，其中该形成剥离层的气体包括含硅气体或包括含硅气体与 氧气的混合物，所述混合物中氧与硅的原子比不大于约200 ;对电极供电以在室内产生形 成剥离层的气体的等离子体；以及在该未经处理的加工模具的第一结构化表面的至少一部 分上沉积由形成剥离层的气体形成的剥离层，从而形成加工模具。 还公开了一种形成模制品的方法，该方法包括在室中的电极上放置未经处理的加工模具，该未经处理的加工模具至少具有第一结构化表面，并且该加工模具包含热固性聚合物材料；向室内引入形成剥离层的气体，其中该形成剥离层的气体包括含硅气体或包括含硅气体与氧气的混合物，所述混合物中氧与硅的原子比不大于约200 ;对电极供电以在室内产生形成剥离层的气体的等离子体；在该未经处理的加工模具的第一结构化表面的至少一部分上沉积由形成剥离层的气体形成的剥离层，从而形成加工模具；以及使第三代前体与该加工模具的第一表面的至少一部分接触，从而形成模制品，所述模制品是该加工模具的第一结构化表面的反转(inverse)。 还公开了采用本文所公开和例举的方法制成的制品。附图说明 结合附图来考虑本专利技术以下各实施例的详细描述可以更全面地理解本专利技术，其 中 附图未必按比例绘制。在附图中使用的类似标号表示类似的部件。然而，应当理解的是，在给定附图中用于指示部件的标号并无意限制另一附图中相同标号的部件。图1描述本文中所公开的方法的一个实施例； 图2a和2b示意性地示出母模、加工模具与模制品之间的关系； 图3描述本文中所公开的方法的一个实施例； 图4描述本文中所公开的方法的一个实施例； 图5a和5b示意性地示出由母模制备加工模具的步骤； 图6描述一个典型的加工模具；以及 图7显示使用实例1中所述的加工模具制成的模制品的扫描电子显微图。 具体实施例方式在下面的描述中，参考形成本说明书之一部分的附图，并且其中通过图示说明若 干具体实施例。应当理解的是，在不偏离本专利技术的范围或实质的情况下可设想其它的实施 例并进行实施。因此，以下的详细描述不应被理解成具有限定意义。 除另指明外，本文所用的所有科技术语具有在本领域中通常使用的含义。本文给出的定义旨在便于理解本文中频繁使用的某些术语，并无限制本专利技术范围之意。 除另指明外，说明书和权利要求中用来表述特征尺寸、数量和物理特性的所有数字在所有情况下均应理解为附有修饰词"约"。因此，除有相反的指示外，在上述说明书和所附权利要求中列出的数值参数均为可根据本领域技术人员利用本文所公开的教导内容而寻求获得的所需特性而改变的近似值。 以端值表述的数值范围包括该范围内所包含的所有数值(例如，1至5包括1、 1. 5、2、2. 75、3、3. 80、4和5)及该范围内的任意范围。 本说明书以及所附权利要求中的单数形式"一种"、"该"和"所述"涵盖具有多个 指代物的实施例，除非其内容确指另外的情况。如本说明书和所附权利要求书中所用，术语 "或"的含义通常包括"和/或"，除非其内容确指另外的情况。 如本说明书中所用，术语"烷基"是指烷烃(饱和烃)基单价基团。烷基可以是直 链、支链、环状或其组合形式的，通常具有1至20个碳原子。在一些实施例中，烷基包含1 至18、1至12、1至10、1至8、1至6或1至4个碳原子。烷基的例子包括(但不限于)甲 基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、正己基、环己基、正庚基、正辛基 和乙基己基。术语"烷基"还包括取代和未取代的基团。 如本说明书中所用，术语"烷氧基"是指式一OR的单价基团，其中R是烷基。 本文中公开的是形成加工模具的方法。在一个实施例中，形成加工模具的方法包 括在基板的至少一部分上沉积剥离层。 一般来说，可以利用化学气相沉积工艺在基板上沉 积剥离层。在一个实施例中，可以利用等离子体增强化学气相沉积法(PECVD)或远程等离 子体增强化学气相沉积法(RPECVD)在基板上沉积剥离层。 一般来说，PECVD工艺利用在两 个电极之间交流(AC)或直流(DC)放电形成等离子体，在该两个电极之间的空间中充有反应气体，剥离层最终由所述的反应气体沉积出来。本专利技术中可以使用一般用于实施PECVD 的任何系统。 —种典型的PECVD系统包括室，也称为反应室。在一个实施例中，该室可抽空，可 以具有用于在遍及该室的至少一部分中产生等离子体的装置，并且可具有维持产生等离子 体的条件的能力。也就是说，该室可以提供能够控制各种条件的环境，所述的各种条件包括 (但不限于)压力、一种或多种气体的流速、提供给功率电极的电压、电场强度、含反应性物 质的等离子体的形成、离子轰击强度以及由反应性物质沉积剥离层的速度。 在一个实施例中，该室可以由铝制成；铝具有低溅射率，因此一般由室的表面产生 的污染非常少。然而该室也可以使用其它合适的材料，如石墨、铜、玻璃或不锈钢。该室可 以具有任意适当的体积。在一个实施例中，该室的体积可以为约3英尺3。该室的构造可以 为普遍使用的任意类型。典型的PECVD系统还包括功率电极和接地电极。这两个电极可以 是对称或不对称的。在一个实施例中可以(例如)用水冷却一个或两个电极。 一种可以用 来根据本文公开的方法涂布基板的典型市售系统包括Plasmatherm PE 2480(佛罗里达州 圣彼得堡的Plasmatherm公司)。 图1示意地描述本文公开的一种典型方法。该方法包括步骤IIO，在电极附近放 置基板；步120，向室内引入形成剥离层的气体；以及步骤130，在基板上沉积剥离层。本领 域中阅读过此说明书的技术人员将会理解，其它步骤(一些在本文中公开的、一些在本文 中没有公开的或两者)可在图1中所公开的步骤之前、之后、与这些步骤同时或在这些步骤 之间(或它们的任何组合)发生。 如图1的步骤110所述，把待涂布的基板放置在电极附近。已经阅读本说明书的 本领域技术人员本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种形成加工模具的方法，包括：在位于室中的电极上放置基板，所述基板至少具有第一结构化表面，并且所述基板包含热固性聚合物材料；向所述室内引入形成剥离层的气体，其中所述形成剥离层的气体包括含硅气体或包括含硅气体与氧气的混合物，所述混合物中氧与硅的原子比不大于约２００；对所述电极供电以在所述室内生成所述形成剥离层的气体的等离子体；以及在所述基板的所述第一结构化表面的至少一部分上沉积由所述形成剥离层的气体形成的剥离层，从而形成加工模具。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：莫塞斯M大卫，毛国平，奥莱斯特小本森，罗伯特J德沃，珍妮弗J萨林，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]