本發(fā)明涉及一種用于在聚合物材料上制備結(jié)構(gòu)化表面的方法。在制備方法中，使聚合物材料與表面結(jié)構(gòu)化模具接觸，所述表面結(jié)構(gòu)化模具在第一側(cè)上包含長(zhǎng)度為至少10μm的向第一側(cè)打開的通道，然后將表面結(jié)構(gòu)化模具由聚合物材料移除，其中在聚合物材料上獲得結(jié)構(gòu)化表面。使聚合物材料在環(huán)境壓力下與表面結(jié)構(gòu)化模具接觸。

近年來(lái)，防水表面對(duì)于高性能材料，特別是在建筑工業(yè)和包裝工業(yè)領(lǐng)域中、在紡織品中以及醫(yī)療產(chǎn)品和家用制品領(lǐng)域中的自清潔材料已經(jīng)越來(lái)越重要。在此特別重要的表面是防水(疏水)和防油(疏油)的那些。

在現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)描述了用于制備涉及聚合物的這種類型的防液體表面的各種方法，其中它們表面固有地疏水或疏油改性的基礎(chǔ)在于將它們例如用疏水或疏油的聚合物膜覆蓋。此外，可能的是，使表面由低分子量化合物(例如硅烷或氟化烴)固有地疏水或疏水改性和官能化。另一種可能性是在微米范圍或納米范圍內(nèi)改變表面的結(jié)構(gòu)，例如通過(guò)表面的結(jié)構(gòu)化或粗化。這兩種方法的組合當(dāng)然也是可能的。

在現(xiàn)有技術(shù)中存在描述用于改變聚合物的表面結(jié)構(gòu)的各種方法。

s.-h.hsu和wmsigmund，langmuir2010，26(3)，1504-1506描述了用于在聚合物材料上使表面結(jié)構(gòu)化的方法，其中使聚合物材料在真空中與多孔膜在兩個(gè)玻璃支撐物之間接觸10分鐘。玻璃支撐物用于將聚合物材料壓制在多孔膜上。然后將多孔膜由聚合物材料拉出，從而獲得聚合物材料上的結(jié)構(gòu)化表面。結(jié)構(gòu)化表面通常具有針狀或發(fā)狀結(jié)構(gòu)。所述方法具有裝置設(shè)置非常復(fù)雜的缺點(diǎn)。需要在真空中操作，并且通過(guò)玻璃支撐物同時(shí)壓制聚合物材料與多孔膜也使得所述方法耗時(shí)且昂貴。在所述方法中獲得的結(jié)構(gòu)化表面本質(zhì)上相當(dāng)于所使用的膜的一對(duì)一復(fù)制。因此，所述方法得到所得針狀或發(fā)狀結(jié)構(gòu)的相對(duì)較小的長(zhǎng)徑比，并且這對(duì)由此制備的聚合物材料的防水性能具有不利影響。

us2013/0230695描述了類似的方法，其中同樣在聚合物材料上制備發(fā)狀結(jié)構(gòu)化表面。在us2013/0230695中描述的方法中，同樣將多孔膜置于聚合物材料上，然后在兩個(gè)玻璃板之間在壓力下真空處理10分鐘。最后，將多孔膜由聚合物材料拉出，或者通過(guò)溶劑選擇性地溶解，由此在聚合物材料上獲得結(jié)構(gòu)化表面。同樣，如在us2013/0230695中制備的結(jié)構(gòu)中，微小毛發(fā)的長(zhǎng)度與直徑之比相對(duì)小，并且此外只能獲得短針或微小毛發(fā)，因此其防水效果很小。此外，us2013/0230695中描述的方法中的裝置設(shè)置也非常復(fù)雜，并且耗時(shí)且昂貴，因?yàn)樵谡婵罩胁僮鞑⑶矣镁酆衔锊牧虾蛢蓚€(gè)玻璃板擠壓多孔膜是必要的。

h.e.jeong等，nanolett.2006，6，1508-1513描述了一種用于制備聚合物材料的結(jié)構(gòu)化表面的方法，其中使表面結(jié)構(gòu)化以得到微小毛發(fā)。該方法在真空中將模具(其一側(cè)是無(wú)孔的)施用于聚合物材料，并且通過(guò)在加熱至少1小時(shí)之后使模具離開聚合物材料而獲得結(jié)構(gòu)化表面。該方法也具有同樣必須在真空中操作的缺點(diǎn)。

j.feng，macromol.mater.eng.2010，295，859-864同樣描述了一種用于在聚合物材料上制備結(jié)構(gòu)化表面的方法。結(jié)構(gòu)化借助經(jīng)蝕刻的金屬模具實(shí)現(xiàn)，其結(jié)構(gòu)的深度約為2μm。將金屬模具在壓力下施用于聚合物材料上，然后拉開。該方法形成結(jié)構(gòu)化表面，但是這些不具有發(fā)狀結(jié)構(gòu)。該方法要求熔融聚合物和粗模具之間的強(qiáng)粘附或物理夾持，因?yàn)檫@僅具有非常小的深度和很小的底切口(undercut)。這使得該方法易受粘附性降低的現(xiàn)象的影響，該現(xiàn)象例如由保留在背面的聚合物殘留物導(dǎo)致并且可以以其小深度對(duì)粗糙表面產(chǎn)生不利影響。此外，該影響還可以通過(guò)增加粘附性降低的物質(zhì)(例如作為加工助劑在工業(yè)塑料中常規(guī)添加的脫模劑或潤(rùn)滑劑添加劑)的濃度而減少。因此，必須在操作之間進(jìn)行復(fù)雜的清潔，并減少模板的使用時(shí)間。

d.y.lee等，softmatter2012，8，4905-4910同樣描述了一種用于在聚合物材料上制備結(jié)構(gòu)化表面的方法。在該方法中，將聚合物材料施用于由氧化鋁制成并且在一側(cè)上無(wú)孔的結(jié)構(gòu)化模具，然后將其加熱約3小時(shí)的時(shí)間。結(jié)構(gòu)化模具包含用于使聚合物材料表面結(jié)構(gòu)化的通道。然后通過(guò)蝕刻將結(jié)構(gòu)化模具由聚合物膜移除，或者將其拉出。在使用前必需改性結(jié)構(gòu)化模具的表面，使得可將其拉出。這使得該方法非常耗時(shí)并且昂貴。通過(guò)所述方法制備的結(jié)構(gòu)化表面具有微小毛發(fā)的結(jié)構(gòu)，其中微小毛發(fā)的長(zhǎng)度和直徑本質(zhì)上與結(jié)構(gòu)化模具的通道的長(zhǎng)度和直徑相同。因此，結(jié)構(gòu)化表面上的微小毛發(fā)具有相對(duì)較小的長(zhǎng)度:直徑比。

de102013109621同樣描述了一種用于在聚合物材料上制備結(jié)構(gòu)化表面的方法。提供的組件具有第一板和作為聚合物板的第二板。隨后將第三板加熱至在第二板的聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以上的溫度，并壓制在第二板上。隨后再次移除第三板，而在第二板的表面上形成微小毛發(fā)。de102013109621中描述的方法的缺點(diǎn)是不能精確地預(yù)測(cè)微小毛發(fā)的設(shè)置、長(zhǎng)度、數(shù)量和直徑。因此，不可能精確地預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)化表面的防水性能。因此，不能可靠地再現(xiàn)聚合物材料的表面性能。

de102008057346同樣描述了聚合物材料上的結(jié)構(gòu)化表面的制備。它使用化學(xué)蝕刻的基體，其在表面上具有微米尺寸的平臺(tái)結(jié)構(gòu)和納米尺寸的凹槽結(jié)構(gòu)。在壓力和溫度下將聚合物材料壓制在該表面上，從而壓印結(jié)構(gòu)化。該方法必需通過(guò)熔化的聚合物與粗模具的強(qiáng)粘附或鉤狀接合，因?yàn)楹笳邇H具有非常低的深度和很小的底切口。因此，該方法由于聚合物殘留物(例如其可以保留并且可以以低深度填充粗糙表面)而易受粘附性降低的方法的影響。因此，當(dāng)經(jīng)蝕刻的基體不止一次使用時(shí)，聚合物材料僅具有弱結(jié)構(gòu)化表面，因此顯現(xiàn)出弱的防水性能。

因此，本發(fā)明的目的是提供一種用于在聚合物材料上制備結(jié)構(gòu)化表面的方法，其不具有或者具有減少程度的現(xiàn)有技術(shù)中所述方法的上述缺點(diǎn)。特別期望該方法可以簡(jiǎn)單且低成本地進(jìn)行。

所述目的經(jīng)由一種用于通過(guò)表面結(jié)構(gòu)化模具制備聚合物材料的結(jié)構(gòu)化表面的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述表面結(jié)構(gòu)化模具包含第一側(cè)和第二側(cè)，其中表面結(jié)構(gòu)化模具的第一側(cè)包含長(zhǎng)度為至少10μm的向第一側(cè)打開的通道，所述方法包括以下步驟：

i)提供聚合物材料，

ii)使步驟i)中提供的聚合物材料與表面結(jié)構(gòu)化模具的第一側(cè)接觸，

iii)將表面結(jié)構(gòu)化模具由聚合物材料移除，以在聚合物材料上得到結(jié)構(gòu)化表面，

其中步驟ii)在環(huán)境壓力下進(jìn)行。

所得聚合物材料上的結(jié)構(gòu)化表面具有非常高的疏水性。

此外，結(jié)構(gòu)化表面還可以包含微小毛發(fā)，其長(zhǎng)度、直徑和形狀可以通過(guò)本發(fā)明方法精確地調(diào)節(jié)。此外，本發(fā)明方法可以非?？焖俚兀乙虼顺杀竞艿偷剡M(jìn)行，特別是因?yàn)楸景l(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案優(yōu)選在僅0-25kpa下施加，以及此外因?yàn)槭咕酆衔锊牧显诃h(huán)境壓力下與表面結(jié)構(gòu)化模具接觸。因此，該程序也適用于連續(xù)方法，例如卷對(duì)卷(roll-to-roll)方法。

以下更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明方法。

在本發(fā)明方法中，通過(guò)表面結(jié)構(gòu)化模具使聚合物材料的表面結(jié)構(gòu)化。

合適的聚合物材料是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何聚合物材料。優(yōu)選地，聚合物材料是聚合物膜或聚合物片，特別優(yōu)選聚合物膜。對(duì)本發(fā)明而言，表述“聚合物片”是指厚度為>1mm至100mm的聚合物材料。表述“聚合物膜”是指厚度為30μm至1mm，優(yōu)選50-500μm的聚合物材料。

聚合物材料的厚度通常為30μm至100mm，優(yōu)選30μm至10mm，特別優(yōu)選50μm至1mm。

因此，本發(fā)明還提供了一種方法，其中在步驟i)中提供的聚合物材料的厚度為30μm至100mm。

聚合物材料包含至少一種聚合物。聚合物材料可以精確地包含一種聚合物。聚合物材料同樣可以包含兩種或更多種聚合物。如果聚合物材料包含兩種或更多種聚合物，則這些可以例如在聚合物材料中呈均質(zhì)混合物的形式。聚合物材料中的兩種或更多種聚合物同樣可以例如呈復(fù)合材料的形式，即例如呈層的形式。這種類型的復(fù)合材料是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的。

適合作為包含于聚合物材料中的至少一種聚合物的聚合物是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何可熱塑性加工的聚合物。所述至少一種聚合物例如選自無(wú)定形、半結(jié)晶和結(jié)晶的可熱塑性加工的聚合物。包含于聚合物材料中的至少一種聚合物優(yōu)選選自無(wú)定形和半結(jié)晶的可熱塑性加工的聚合物。

包含于聚合物材料中的至少一種聚合物通常具有玻璃化轉(zhuǎn)變溫度tg。玻璃化轉(zhuǎn)變溫度tg例如為-50℃至250℃，優(yōu)選-20℃至200℃，特別優(yōu)選-10℃至180℃，其根據(jù)iso11357-2由差示掃描量熱法(dsc)測(cè)定。

通過(guò)差示掃描量熱法(dsc)測(cè)定玻璃化轉(zhuǎn)變溫度tg的方法本身是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的。

表述“玻璃化轉(zhuǎn)變溫度tg”是指至少一種聚合物在冷卻時(shí)固化而得到玻璃狀固體的溫度。

如果至少一種聚合物是半結(jié)晶或結(jié)晶的可熱塑性加工聚合物，則包含于聚合物材料中的至少一種聚合物具有熔點(diǎn)tm。此時(shí)至少一種聚合物的熔點(diǎn)tm通常為40-400℃，優(yōu)選60-300℃，特別優(yōu)選80-250℃，其由差示掃描量熱法(dsc)測(cè)定。

表述聚合物的“熔點(diǎn)tm”是指半結(jié)晶或結(jié)晶聚合物的結(jié)晶部分完全由固體物理狀態(tài)變?yōu)橐后w物理狀態(tài)且因此整個(gè)聚合物呈均質(zhì)熔體的形式的溫度。

對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是在無(wú)定形聚合物的情況下，聚合物的熔點(diǎn)tm等于聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度tg。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，包含于聚合物材料中的至少一種聚合物選自聚烯烴、聚苯乙烯、聚苯乙烯/馬來(lái)酸酐共聚物、聚丙烯腈、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯、聚丁二烯、聚異戊二烯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯共聚物、甲基丙烯酸酯共聚物、聚酯、聚甲醛、聚酰胺、聚酰亞胺、聚氨酯、聚碳酸酯、聚醚酮、聚醚砜、其共聚物和其混合物。

合適的聚烯烴的實(shí)例是聚乙烯和聚丙烯，以及它們的共聚物。

合適的聚丙烯酸酯和聚甲基丙烯酸酯由單體丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯，例如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯或甲基丙烯酸甲酯制備。

丙烯酸酯共聚物和甲基丙烯酸酯共聚物優(yōu)選為丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯與其他丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯或苯乙烯、丙烯腈、乙烯基醚或馬來(lái)酸酐的共聚物。

合適的聚酯的實(shí)例是聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯和聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯、聚羥基丁酸酯、聚交酯和乙酸纖維素。

在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，包含于聚合物材料中的至少一種聚合物選自聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚苯乙烯的共聚物、聚酯、聚酰胺、聚碳酸酯和聚氨酯。

因此，本發(fā)明提供一種方法，其中聚合物材料包含至少一種選自聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚苯乙烯的共聚物、聚酯、聚酰胺、聚碳酸酯和聚氨酯的聚合物。

在特別優(yōu)選的一個(gè)實(shí)施方案中，聚合物材料是聚合物膜，其包含聚烯烴作為至少一種聚合物。

表面結(jié)構(gòu)化模具

本發(fā)明中的表面結(jié)構(gòu)化模具包含第一側(cè)和第二側(cè)。此外，該表面結(jié)構(gòu)化模具還可以包含其他側(cè)。

表面結(jié)構(gòu)化模具的第一側(cè)優(yōu)選與表面結(jié)構(gòu)化模具的第二側(cè)相對(duì)，特別優(yōu)選地，表面結(jié)構(gòu)化模具的第一側(cè)和表面結(jié)構(gòu)化模具的第二側(cè)彼此平行。

因此，本發(fā)明還提供了一種方法，其中表面結(jié)構(gòu)化模具的第一側(cè)與表面結(jié)構(gòu)化模具的第二側(cè)相對(duì)。

對(duì)本發(fā)明而言，如果表面結(jié)構(gòu)化模具的第一側(cè)與表面結(jié)構(gòu)化模具的第二側(cè)相對(duì)，則這意味著第一側(cè)在空間上與第二側(cè)相對(duì)。此時(shí)表面結(jié)構(gòu)化模具的第一側(cè)可以平行于或不平行于表面結(jié)構(gòu)化模具的第二側(cè)，其優(yōu)選是平行的。

對(duì)本發(fā)明而言，表述表面結(jié)構(gòu)化模具是指表面結(jié)構(gòu)化模具的表面僅改變聚合物材料的表面。表面結(jié)構(gòu)化模具不改變聚合物材料的其余形狀。此時(shí)表面結(jié)構(gòu)化模具的厚度例如為10μm至1mm，優(yōu)選15-500μm。

合適的表面結(jié)構(gòu)化模具是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何表面結(jié)構(gòu)化模具。表面結(jié)構(gòu)化模具可以例如呈柱塞、滾筒、圓柱或帶的形式。同樣地，表面結(jié)構(gòu)化模具也可以應(yīng)用于柱塞、滾筒、圓柱或帶。如果將表面結(jié)構(gòu)化模具應(yīng)用于柱塞、滾筒、圓柱或帶，則表面結(jié)構(gòu)化模具的第二側(cè)面向柱塞、滾筒、圓柱或帶。相應(yīng)地，第一側(cè)背離柱塞、滾筒、圓柱或帶。

本發(fā)明中的表面結(jié)構(gòu)化模具的第一側(cè)包含長(zhǎng)度為至少10μm的向第一側(cè)打開的通道。

對(duì)本發(fā)明而言，表述“向第一側(cè)打開”是指流體可以由表面結(jié)構(gòu)化模具的第一側(cè)進(jìn)入通道中。

在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，通道還向表面結(jié)構(gòu)化模具的第二側(cè)打開，并且在第一側(cè)和第二側(cè)之間是連續(xù)的，并且允許在表面結(jié)構(gòu)化模具的第一側(cè)和第二側(cè)之間的流體交換。

因此，本發(fā)明還提供了一種方法，其中通道還向第二側(cè)打開，并且在第一側(cè)和第二側(cè)之間是連續(xù)的，并且允許在表面結(jié)構(gòu)化模具的第一側(cè)和第二側(cè)之間的流體交換。

不言而喻地，當(dāng)可以通過(guò)通道在表面結(jié)構(gòu)化模具的第一側(cè)和第二側(cè)之間流體交換時(shí)，也可以通過(guò)通道在表面結(jié)構(gòu)化模具的第一側(cè)和第二側(cè)之間氣體交換。

在特別優(yōu)選的本發(fā)明表面結(jié)構(gòu)化模具的一個(gè)實(shí)施方案中，可以通過(guò)通道在表面結(jié)構(gòu)化模具的第一側(cè)和表面結(jié)構(gòu)化模具的第二側(cè)上的環(huán)境之間流體交換。

因此，本發(fā)明還提供了一種方法，其中通道還向第二側(cè)打開，并且在第一側(cè)和第二側(cè)之間是連續(xù)的，并且允許在表面結(jié)構(gòu)化模具的第一側(cè)和表面結(jié)構(gòu)化模具的第二側(cè)上的環(huán)境之間流體交換。

對(duì)本發(fā)明而言，表述“流體”是指氣體和液體。對(duì)本發(fā)明而言，如果通道允許在表面結(jié)構(gòu)化模具的第一側(cè)和第二側(cè)之間的流體交換，則因此這意味著可以通過(guò)通道在表面結(jié)構(gòu)化模具的第一側(cè)和第二側(cè)之間交換氣體和液體。

通道可以有任何所需的截面。它們可以例如具有多邊形、圓形或橢圓形的截面。優(yōu)選通道具有圓形或橢圓形的截面。

優(yōu)選通道的長(zhǎng)度為10μm至5mm，特別是10μm至1mm，特別是10-500μm。

通道的直徑通常為0.1-50μm，優(yōu)選1-20μm，特別優(yōu)選1-10μm。特別優(yōu)選地，通道是均孔的(isoporous)。對(duì)本發(fā)明而言，“均孔的”是指所有通道具有相等的直徑。對(duì)本發(fā)明而言，表述“相等的直徑”是指通道的直徑在這些之間的差異為至多+/-20％，優(yōu)選至多+/-10％，特別優(yōu)選至多+/-5％。

因此，本發(fā)明還提供了一種方法，其中表面結(jié)構(gòu)化模具的通道的直徑為0.1-50μm。

通道之間的平均距離通常為1.5倍的通道的平均直徑至10倍的通道的平均直徑，優(yōu)選2倍的通道的平均直徑至5倍的通道的平均直徑。

表述“通道的平均直徑”是指在表面結(jié)構(gòu)化模具的所有通道上平均的通道的直徑。相關(guān)方法是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的。

對(duì)于具有與圓形不同的截面的通道，通過(guò)在各種直徑上取平均值而確定單獨(dú)通道的直徑。例如，具有橢圓形截面的通道的直徑由以下步驟確定：測(cè)定通道的最小和最大直徑，然后計(jì)算這些直徑的平均值，從而確定通道的直徑。相關(guān)方法是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的。

將通道之間的平均距離定義為第一通道中心與所有其他通道中心之間的平均距離。

通道之間的平均距離可以通過(guò)評(píng)價(jià)通道的徑向分布函數(shù)而確定。對(duì)于通道的二維設(shè)置，將徑向分布函數(shù)定義為

dn(r)＝n/a·g(r)·2πr·dr，其中

dn(r)是位于離第一通道的距離為r的間隔dr內(nèi)的通道的數(shù)量。

n/a是通道的平均密度，即每單位面積a的通道數(shù)量n。

表面結(jié)構(gòu)化模具中的通道數(shù)量?jī)?yōu)選為每mm²500-10000000個(gè)通道，特別優(yōu)選每mm²10000-1000000個(gè)通道。

函數(shù)g(r)可以通過(guò)使用圖像分析而確定，以評(píng)價(jià)表面結(jié)構(gòu)化模具的顯微照片。將函數(shù)g(r)定義為

在此，n是每單位面積a的通道數(shù)量。

xi和yi是第i個(gè)通道的坐標(biāo)。

xj和yj是第j個(gè)通道的坐標(biāo)。

用于評(píng)價(jià)上述函數(shù)的方法是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的。

通道之間的平均距離例如為0.2-50μm，優(yōu)選1-10μm。

表面結(jié)構(gòu)化模具可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的適合作為表面結(jié)構(gòu)化模具的任何材料制成。例如，表面結(jié)構(gòu)化模具可以由金屬、金屬合金、陶瓷、玻璃、硅、聚合物或其混合物制成。

不言而喻地，如果表面結(jié)構(gòu)化模具包含聚合物，該聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和熔點(diǎn)比包含于聚合物材料中的至少一種聚合物的那些高。

可以由其制備表面結(jié)構(gòu)化模具的合適的金屬例如選自鐵、鋼、鎳、鋁、鈦、銅、金、銀、鉑和鈀。合適的金屬合金例如選自青銅、黃銅和鎳銀。

可以由其制備表面結(jié)構(gòu)化模具的合適的聚合物是例如選自聚碳酸酯、聚二甲基硅氧烷、聚酰胺、聚酰亞胺、聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯、聚醚酮和聚砜的聚合物。

因此，本發(fā)明還提供了一種方法，其中由金屬、金屬合金、陶瓷、玻璃、硅或聚合物制備表面結(jié)構(gòu)化模具。

如果表面結(jié)構(gòu)化模具包含金屬、金屬合金、陶瓷、玻璃或硅或聚合物的混合物，則表面結(jié)構(gòu)化模具可以包含所述材料的均質(zhì)混合物。同樣可能的是表面結(jié)構(gòu)化模具例如由金屬制成，然后用聚合物涂覆。

步驟i)

在步驟i)中，提供聚合物材料。提供聚合物材料的方法本身是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的。聚合物材料可以例如經(jīng)由擠出、澆鑄、刮涂、噴涂、壓延、壓塑或吹塑而提供。

聚合物材料可以例如以輥或片的形式提供。

聚合物材料可以在包含于聚合物材料中的聚合物的分解溫度以下的任何所需溫度下在步驟i)中提供。優(yōu)選地，在進(jìn)行步驟ii)的溫度下提供聚合物材料。此外，優(yōu)選地，在低于步驟ii)的溫度下提供聚合物材料，并且在步驟ii)之前不將聚合物材料加熱至合適的溫度。

因此，步驟i)中的溫度通常為-30℃至350℃，優(yōu)選0-100℃，特別優(yōu)選10-40℃。

步驟ii)

在步驟ii)中，使步驟i)中提供的聚合物材料與表面結(jié)構(gòu)化模具的第一側(cè)接觸。步驟ii)在環(huán)境壓力下進(jìn)行。

使聚合物材料與表面結(jié)構(gòu)化模具接觸的方法是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的。例如，可以使聚合物材料與表面結(jié)構(gòu)化模具接觸，其中將表面結(jié)構(gòu)化模具置于聚合物材料上。同樣地，也可將聚合物材料置于表面結(jié)構(gòu)化模具。此外，例如可以使表面結(jié)構(gòu)化模具以使表面結(jié)構(gòu)化模具和聚合物材料彼此接觸的方式在聚合物上通過(guò)。

表述“環(huán)境壓力”是指在圍繞聚合物材料和表面結(jié)構(gòu)化模具的區(qū)域中的壓力。環(huán)境壓力通常為600-1100毫巴，優(yōu)選800-1100毫巴，特別優(yōu)選950-1050毫巴。

用于環(huán)境壓力的其他術(shù)語(yǔ)是空氣壓力和大氣壓力。

換言之，步驟ii)不是在真空中進(jìn)行的。因此，不使步驟i)中提供的聚合物材料在真空中與表面結(jié)構(gòu)化模具的第一側(cè)接觸。

因此，本發(fā)明還提供了其中步驟ii)不在真空中進(jìn)行的方法。

優(yōu)選地，在步驟ii)中使聚合物材料在第一溫度t1下與表面結(jié)構(gòu)化模具的第一側(cè)接觸。第一溫度t1通常是在包含于聚合物材料中的至少一種聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度tg以上，并且特別優(yōu)選第一溫度t1在包含于聚合物材料中的至少一種聚合物的熔點(diǎn)tm以上。

因此，本發(fā)明還提供了一種方法，其中聚合物材料包含至少一種具有玻璃化轉(zhuǎn)變溫度tg的聚合物，并且在步驟ii)中使聚合物材料在至少一種聚合物的最后轉(zhuǎn)變溫度tg以上的第一溫度t1下與表面結(jié)構(gòu)化模具的第一側(cè)接觸。

在步驟ii)中使聚合物材料與表面結(jié)構(gòu)化模具的第一側(cè)接觸的第一溫度t1通常是在包含于聚合物材料中的至少一種聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度tg，優(yōu)選熔點(diǎn)tm以上至少1℃，優(yōu)選至少5℃，特別優(yōu)選至少10℃。

使聚合物材料在步驟ii)中與表面結(jié)構(gòu)化模具的第一側(cè)接觸的第一溫度t1通常是在包含于聚合物材料中的至少一種聚合物的分解溫度以下。

優(yōu)選地，步驟ii)中的第一溫度t1為50-350℃，特別是80-280℃，最優(yōu)選120-220℃。

聚合物材料可以在步驟ii)中使其與表面結(jié)構(gòu)化模具接觸的同時(shí)而達(dá)到第一溫度t1。同樣可能的是，在步驟i)中已經(jīng)在該第一溫度t1下提供聚合物材料。

在步驟ii)中，使聚合物材料與表面結(jié)構(gòu)化模具的第一側(cè)接觸，其中施加壓力為0-25kpa，優(yōu)選0-10kpa，特別優(yōu)選0-5kpa。當(dāng)在步驟ii)中使聚合物材料與表面結(jié)構(gòu)化模具的第一側(cè)接觸時(shí)，最優(yōu)選的是不使用施加壓力。對(duì)本發(fā)明而言，表述“無(wú)施加壓力”是指施加壓力為至多0.5kpa，優(yōu)選至多0.1kpa，最優(yōu)選至多0.05kpa。

因此，本發(fā)明還提供了一種方法，其中在步驟ii)中使聚合物材料與表面結(jié)構(gòu)化模具的第一側(cè)接觸，其中施加壓力為0-25kpa。

如果當(dāng)使聚合物材料與表面結(jié)構(gòu)化模具的第一側(cè)接觸時(shí)使用施加壓力，則這可以通過(guò)本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何方法產(chǎn)生。例如其可以如下產(chǎn)生，其中在步驟ii)中使表面結(jié)構(gòu)化模具和/或聚合物材料加載重量，或者使用液壓、電動(dòng)機(jī)械、壓縮空氣操作或純機(jī)械壓制，或者其中例如在步驟ii)期間，在使表面結(jié)構(gòu)化模具和聚合物材料接觸時(shí)使它們通過(guò)滾筒或卷，從而以這種方式產(chǎn)生施加壓力。

不言而喻地，對(duì)本發(fā)明而言，施加壓力不同于環(huán)境壓力。

在另一優(yōu)選實(shí)施方案中，使聚合物材料在步驟ii)中與表面結(jié)構(gòu)化模具的第一側(cè)接觸至多1分鐘，優(yōu)選至多20秒，特別優(yōu)選至多10秒的時(shí)間。

在步驟ii)中使聚合物材料與表面結(jié)構(gòu)化模具的第一側(cè)接觸的時(shí)間通常為至少1秒，優(yōu)選至少2秒，特別優(yōu)選至少5秒。

因此，本發(fā)明還提供了一種方法，其中在步驟ii)中使聚合物材料與表面結(jié)構(gòu)化模具的第一側(cè)接觸至多一分鐘的時(shí)間。

術(shù)語(yǔ)“接觸時(shí)間”也用于在步驟ii)中聚合物材料與表面結(jié)構(gòu)化模具的第一側(cè)接觸的時(shí)間。

對(duì)本發(fā)明而言，“接觸時(shí)間”是在此期間使聚合物材料與表面結(jié)構(gòu)化模具的第一側(cè)接觸，且在此期間在與模具直接接觸的聚合物材料區(qū)域中的第一溫度t1是在包含于聚合物材料中的至少一種聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度tg，優(yōu)選熔點(diǎn)tm以上的時(shí)間。

因此，本發(fā)明還提供了一種用于通過(guò)表面結(jié)構(gòu)化模具使聚合物材料表面結(jié)構(gòu)化的方法，所述表面結(jié)構(gòu)化模具包含第一側(cè)和第二側(cè)，其中表面結(jié)構(gòu)化模具的第一側(cè)包含向第一側(cè)打開的通道，所述方法包括以下步驟：

i)提供聚合物材料，

ii)使步驟i)中提供的聚合物材料與表面結(jié)構(gòu)化模具的第一側(cè)接觸至多一分鐘的接觸時(shí)間，

iii)將表面結(jié)構(gòu)化模具由聚合物材料移除，以在聚合物材料上得到結(jié)構(gòu)化表面。

前文對(duì)步驟i)和ii)所述的描述和優(yōu)選情形相應(yīng)地適用于該方法的步驟i)和ii)。下面對(duì)步驟iii)所述的描述和優(yōu)選情形相應(yīng)地適用于該方法的步驟iii)。

無(wú)任何由此限制本發(fā)明的意圖，可能的理論是分別在步驟ii)和步驟ii)期間，毛細(xì)管力導(dǎo)致包含于聚合物材料中的至少一種聚合物中的一些流入表面結(jié)構(gòu)化模具的通道中。

步驟iii)

在步驟iii)中，將表面結(jié)構(gòu)化模具由聚合物材料移除，以在聚合物材料上得到結(jié)構(gòu)化表面。

可以使用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何其他方法以將表面結(jié)構(gòu)化模具由聚合物材料移除。例如，步驟iii)中的移除可以通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn)：將聚合物材料由表面結(jié)構(gòu)化模具拉出，通過(guò)將表面結(jié)構(gòu)化模具由聚合物材料拉出，通過(guò)蝕刻移除表面結(jié)構(gòu)化模具，或通過(guò)溶解表面結(jié)構(gòu)化模具。優(yōu)選地，將表面結(jié)構(gòu)化模具由聚合物材料拉出和/或?qū)⒕酆衔锊牧嫌杀砻娼Y(jié)構(gòu)化模具拉出。

因此，本發(fā)明還提供了一種方法，其中在步驟iii)中將表面結(jié)構(gòu)化模具由聚合物材料移除由將表面結(jié)構(gòu)化模具由聚合物材料拉出和/或?qū)⒕酆衔锊牧嫌杀砻娼Y(jié)構(gòu)化模具拉出而實(shí)現(xiàn)。

步驟iii)通常在第二溫度t2下進(jìn)行。進(jìn)行步驟iii)的第二溫度t2通常取決于用于將表面結(jié)構(gòu)化模具由聚合物材料移除的方法。

在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，將聚合物材料由表面結(jié)構(gòu)化模具拉出，和/或?qū)⒈砻娼Y(jié)構(gòu)化模具由聚合物材料拉出。此時(shí)第二溫度t2優(yōu)選在步驟ii)的第一溫度t1以下。優(yōu)選地，第二溫度t2在包含于聚合物材料中的至少一種聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度tg以上和熔點(diǎn)tm以下。

優(yōu)選地，在步驟iii)期間的第二溫度t2為-30℃至350℃，特別是0-100℃，特別是10-60℃。

在本發(fā)明方法的另一實(shí)施方案中，在步驟ii)期間和在步驟iii)期間，經(jīng)由通道的流體交換可以在表面結(jié)構(gòu)化模具的第一側(cè)和表面結(jié)構(gòu)化模具的第二側(cè)的環(huán)境之間。

因此，本發(fā)明還提供了一種方法，其中在步驟ii)期間和在步驟iii)期間，通過(guò)通道的流體交換可以在表面結(jié)構(gòu)化模具的第一側(cè)和表面結(jié)構(gòu)化模具的第二側(cè)上的環(huán)境之間。

當(dāng)將表面結(jié)構(gòu)化模具由聚合物材料移除時(shí)，獲得結(jié)構(gòu)化表面。聚合物材料上的結(jié)構(gòu)化表面通常在與包含于表面結(jié)構(gòu)化模具中的通道接觸的聚合物材料的表面上的位置處具有微小毛發(fā)。因此，在步驟iii)中獲得的結(jié)構(gòu)化表面優(yōu)選包含含有大量微小毛發(fā)的發(fā)狀結(jié)構(gòu)。

因此，本發(fā)明還提供了一種方法，其中在聚合物材料上在步驟iii)中獲得的結(jié)構(gòu)化表面包含含有大量微小毛發(fā)的發(fā)狀結(jié)構(gòu)。

對(duì)本發(fā)明而言，表述“大量微小毛發(fā)”例如是指每平方毫米500-10000000個(gè)微小毛發(fā)，特別優(yōu)選每平方毫米10000-1000000個(gè)微小毛發(fā)。

由于如上所述，聚合物材料上的結(jié)構(gòu)化表面在與包含于表面結(jié)構(gòu)化模具中的通道接觸的聚合物材料的表面上的位置處具有微小毛發(fā)，因此本領(lǐng)域技術(shù)人員清楚的是，在聚合物材料上的結(jié)構(gòu)化表面上每平方毫米的微小毛發(fā)的數(shù)量基本上等于表面結(jié)構(gòu)化模具中每平方毫米的通道數(shù)量。對(duì)本發(fā)明而言，表述“基本上等于”是指結(jié)構(gòu)化表面上每平方毫米的毛發(fā)數(shù)量小于表面結(jié)構(gòu)化模具中每平方毫米的通道數(shù)量的程度為至多50％，優(yōu)選至多20％，特別優(yōu)選至多10％。

表述“發(fā)狀結(jié)構(gòu)”是指聚合物材料的結(jié)構(gòu)化表面的發(fā)狀結(jié)構(gòu)的微小毛發(fā)的長(zhǎng)度與聚合物材料的結(jié)構(gòu)化表面的發(fā)狀結(jié)構(gòu)的微小毛發(fā)的直徑之比為2-400，優(yōu)選3-300，特別優(yōu)選5-200。

因此，本發(fā)明還提供了一種方法，其中聚合物材料的結(jié)構(gòu)化表面的發(fā)狀結(jié)構(gòu)的微小毛發(fā)的長(zhǎng)度與聚合物材料的結(jié)構(gòu)化表面的發(fā)狀結(jié)構(gòu)的微小毛發(fā)的直徑之比為2-400。

優(yōu)選地，聚合物材料的結(jié)構(gòu)化表面的發(fā)狀結(jié)構(gòu)的微小毛發(fā)的長(zhǎng)度為50-300μm，特別是50-200μm。

因此，本發(fā)明還提供了一種方法，其中聚合物材料的結(jié)構(gòu)化表面的發(fā)狀結(jié)構(gòu)的微小毛發(fā)的長(zhǎng)度為50-300μm。

優(yōu)選地，聚合物材料的結(jié)構(gòu)化表面的發(fā)狀結(jié)構(gòu)的微小毛發(fā)的直徑為0.1-50μm，特別是0.5-20μm，特別是1-10μm。

因此，本發(fā)明還提供了一種方法，其中聚合物材料的結(jié)構(gòu)化表面的發(fā)狀結(jié)構(gòu)的微小毛發(fā)的直徑為0.1-50μm。

可以通過(guò)本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何方法來(lái)測(cè)定發(fā)狀結(jié)構(gòu)的微小毛發(fā)的長(zhǎng)度和發(fā)狀結(jié)構(gòu)的微小毛發(fā)的直徑。優(yōu)選地，通過(guò)評(píng)價(jià)由光學(xué)顯微鏡或電子顯微鏡獲得的圖像來(lái)測(cè)定它們。

如果發(fā)狀結(jié)構(gòu)的微小毛發(fā)具有與圓形不同的截面，例如如果它們因此具有橢圓形截面，則在各直徑上取平均值。例如，在具有橢圓形截面的微小毛發(fā)的情況下，測(cè)定最大和最小直徑，然后確定這兩個(gè)直徑的平均值，并將其作為這種微小毛發(fā)的直徑。

對(duì)本發(fā)明而言，如果發(fā)狀結(jié)構(gòu)的微小毛發(fā)的直徑在其長(zhǎng)度上變化，則直徑用微小毛發(fā)的長(zhǎng)度的一半，即微小毛發(fā)的高度的一半確定。

在一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施方案中，發(fā)狀結(jié)構(gòu)的微小毛發(fā)的平均長(zhǎng)度大于結(jié)構(gòu)化模具的通道的平均長(zhǎng)度。在聚合物材料的結(jié)構(gòu)化表面通過(guò)將表面結(jié)構(gòu)化模具由聚合物材料拉開和/或通過(guò)將聚合物材料由表面結(jié)構(gòu)化模具拉開而制備時(shí)，尤其如此。

此外，優(yōu)選地，發(fā)狀結(jié)構(gòu)的微小毛發(fā)的平均直徑小于表面結(jié)構(gòu)化模具的通道的平均直徑。在聚合物材料的結(jié)構(gòu)化表面通過(guò)將表面結(jié)構(gòu)化模具由聚合物材料拉開和/或通過(guò)將聚合物材料由表面結(jié)構(gòu)化模具拉開而制備時(shí)，尤其如此。

表述發(fā)狀結(jié)構(gòu)的微小毛發(fā)的平均直徑是指在聚合物材料的發(fā)狀結(jié)構(gòu)的所有微小毛發(fā)上平均的發(fā)狀結(jié)構(gòu)的微小毛發(fā)的直徑。

表述發(fā)狀結(jié)構(gòu)的微小毛發(fā)的平均長(zhǎng)度是指在聚合物材料的發(fā)狀結(jié)構(gòu)的所有微小毛發(fā)上平均的發(fā)狀結(jié)構(gòu)的微小毛發(fā)的長(zhǎng)度。

表述通道的平均直徑是指在表面結(jié)構(gòu)化模具的所有通道上平均的通道的直徑。相關(guān)方法是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的。

表述通道的平均長(zhǎng)度是指在表面結(jié)構(gòu)化模具的所有通道上平均的通道的長(zhǎng)度。相關(guān)方法是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的。

本領(lǐng)域技術(shù)人員同樣熟知用于測(cè)定發(fā)狀結(jié)構(gòu)的微小毛發(fā)和通道的平均長(zhǎng)度的方法以及用于測(cè)定發(fā)狀結(jié)構(gòu)的微小毛發(fā)和通道的平均直徑的方法。特別合適的方法使用在結(jié)構(gòu)化材料的表面上以及截面上使用二次電子對(duì)比的掃描電子顯微鏡。

在本發(fā)明中在聚合物材料上制備的結(jié)構(gòu)化表面具有高疏水性的特征。關(guān)鍵

a表面結(jié)構(gòu)化模具的厚度

b通道長(zhǎng)度

c通道直徑

d兩個(gè)通道中心之間的距離

1第一側(cè)

2第二側(cè)

3通道

圖1顯示了具有第一側(cè)1的本發(fā)明表面結(jié)構(gòu)化模具，其中第一側(cè)1包含長(zhǎng)度為b的向第一側(cè)1打開的通道3。通道3向第二側(cè)2關(guān)閉。當(dāng)表面結(jié)構(gòu)化模具的第二側(cè)2是無(wú)孔的時(shí)，表面結(jié)構(gòu)化模具的厚度a大于通道3的長(zhǎng)度b。

圖2顯示了具有第一側(cè)1的另一本發(fā)明表面結(jié)構(gòu)化模具，其中表面結(jié)構(gòu)化模具包含向第一側(cè)1和第二側(cè)2打開的通道3。因此，通道3允許在第一側(cè)1和第二側(cè)2之間的流體交換。當(dāng)設(shè)置具有垂直于第一側(cè)1且垂直于第二側(cè)2的通道3時(shí)，通道3的長(zhǎng)度b例如與表面結(jié)構(gòu)化模具的厚度a相同。

以下實(shí)施例提供本發(fā)明方法的進(jìn)一步說(shuō)明，但所述方法不限于此。

實(shí)施例

聚合物材料

通過(guò)在厚度為500μm的壓機(jī)掩模中在150℃下在兩個(gè)加熱的壓機(jī)壓板之間壓制hdpe聚合物丸粒5分鐘而提供厚度為500μm的聚乙烯膜(hdpe膜)。在壓制階段在20kn載荷下持續(xù)5分鐘之后，將壓板在壓機(jī)中冷卻，并且一旦達(dá)到接近于室溫的溫度，則將所得hdpe膜移除。

使用厚度約200μm的聚乙烯膜(ldpe膜)，其可由goodfellow市購(gòu)獲得。

以類似于hdpe膜的方式，在厚度為500μm的壓機(jī)掩模中在220℃下在兩個(gè)加熱的壓機(jī)壓板之間使moplenhp400h丸粒(lyondellbasellindustriesholdings)熔融5分鐘而提供厚度為500μm的聚丙烯膜(pp膜)。壓制階段在20kn載荷下持續(xù)5分鐘之后，將壓板在壓機(jī)中冷卻，并且一旦達(dá)到接近于室溫的溫度，則將所得的pp膜移除。

以類似于hdpe膜的方式，在厚度為500μm的壓機(jī)掩模中在190℃下在兩個(gè)加熱的壓機(jī)壓板之間使ps158k丸粒(styrolution)熔融5分鐘而獲得厚度為500μm的聚苯乙烯膜(ps膜)。壓制階段在20kn載荷下持續(xù)5分鐘之后，將壓板在壓機(jī)中冷卻，并且一旦達(dá)到接近于室溫的溫度，則將所得ps膜移除。

片狀成形模具

使用四種不同的isopore^tm聚碳酸酯膜，其來(lái)自merckmillipore，厚度在每種情況下為20μm，平均通道直徑為0.6μm，1.2μm，3.0μm和10μm。通道是連續(xù)的且向兩側(cè)打開。

使用的其他體系是來(lái)自whatman的平均通道直徑為1μm的聚碳酸酯膜，和來(lái)自sterlitech的平均通道直徑為5μm的聚碳酸酯膜。膜的厚度為20μm，通道是連續(xù)的且向兩側(cè)打開。

使用的其他體系是來(lái)自temicongmbh，dortmund的厚度為14μm，平均通道直徑為4μm，通道之間的平均距離為8μm的鎳箔，以及厚度為10μm，通道直徑為7μm，通道之間的平均距離為11μm的的鎳箔。通道是連續(xù)的且向兩側(cè)打開。

鎳箔也以具有非連續(xù)孔和27μm的總厚度的雙層層壓制品的形式使用。成形層的厚度為5μm，圓形通道(通道長(zhǎng)度：5μm，平均通道直徑：1.5μm，通道之間的平均距離：3μm)。外層同樣由鎳組成，厚度為22μm，沒(méi)有孔。

通過(guò)微光刻法(microlithography)制備結(jié)構(gòu)化的硅晶片。表面結(jié)構(gòu)化模具的總厚度為500μm。通道向一側(cè)封閉并且具有邊緣長(zhǎng)度為8×8μm的方形截面。通道之間的平均距離為40μm。通道的長(zhǎng)度為20μm。

表征

通過(guò)使用用于形貌成像(topographicimaging)的二次電子檢測(cè)的掃描電子顯微鏡研究了聚合物材料的結(jié)構(gòu)化表面和聚合物材料的截面的側(cè)視圖的形態(tài)。在此使用electroscan2020esem，所使用的加速電壓為23kv。通過(guò)金濺射獲得圖像以使聚合物材料的表面導(dǎo)電。

通過(guò)測(cè)量與水的接觸角而測(cè)定所得結(jié)構(gòu)化表面的潤(rùn)濕性能。為此，使用dataphysicsoca20測(cè)角計(jì)，其中水滴體積為10μl。較小體積的液滴不能沉積在極其防水的結(jié)構(gòu)化表面上。測(cè)定水滴由結(jié)構(gòu)化表面滾落的角度，其為聚合物材料必須由水平面傾斜以使液滴移動(dòng)的角度。通過(guò)由初始值為0°的水平方向開始逐步增加傾斜角而實(shí)現(xiàn)該測(cè)定。所有測(cè)量均在環(huán)境條件下在室溫下進(jìn)行。所述值在每種情況下是在聚合物材料上的各個(gè)位置處的5次測(cè)量的平均值。

本發(fā)明實(shí)施例1：通過(guò)聚碳酸酯膜使hdpe膜結(jié)構(gòu)化(一般性說(shuō)明)

將hdpe膜(2×2cm)在加熱板上加熱至150℃，將聚碳酸酯膜在大氣壓下置于其上，加載100g的重量。這對(duì)應(yīng)于2.5kpa的施加壓力。15s后，將聚合物材料與表面結(jié)構(gòu)化模具一起由加熱板取出，并使其在室溫(23℃)下冷卻。當(dāng)hdpe膜的溫度為約40℃時(shí)，由hdpe膜手動(dòng)拉出膜，并在冷卻至室溫后分析hdpe膜的結(jié)構(gòu)化表面。表1整理了分析數(shù)據(jù)。

表1

*不能測(cè)定，因?yàn)椴荒軐⒁旱伪Ａ粼诒砻嫔稀?/p>

本發(fā)明實(shí)施例2：通過(guò)聚碳酸酯膜使ldpe膜結(jié)構(gòu)化(一般性說(shuō)明)

將ldpe膜(2×2cm)在加熱板上加熱至140℃，將聚碳酸酯膜在大氣壓下置于其上，加載100g的重量。這對(duì)應(yīng)于2.5kpa的施加壓力。40s后，將聚合物材料與表面結(jié)構(gòu)化模具一起由加熱板取出，并使其在室溫(23℃)下冷卻。當(dāng)ldpe膜的溫度為約40℃時(shí)，由ldpe膜手動(dòng)拉出膜，并在冷卻至室溫后分析ldpe膜的結(jié)構(gòu)化表面。表2整理了分析數(shù)據(jù)。

表2：

**不能測(cè)定；即使在90°的傾斜角度下，液滴仍附著在表面上。

本發(fā)明實(shí)施例3：通過(guò)聚碳酸酯膜改性聚丙烯膜((一般性說(shuō)明)

將pp膜(2×2cm)在加熱板上加熱至190℃，將聚碳酸酯膜在大氣壓下置于其上，不加載重量。5s后，將聚合物材料與表面改性模具一起由加熱板取出，并使其在室溫(23℃)下冷卻。當(dāng)pp膜的溫度為約40℃時(shí)，由pp膜手動(dòng)拉出膜，并在冷卻至室溫后分析pp膜的結(jié)構(gòu)化表面。表3整理了分析數(shù)據(jù)。

表3：

*不能測(cè)定，因?yàn)椴荒軐⒁旱伪Ａ粼诒砻嫔稀?/p>

**不能測(cè)定；即使在90°的傾斜角度下，液滴仍附著在表面上。

本發(fā)明實(shí)施例4：通過(guò)鎳箔使pp膜結(jié)構(gòu)化(一般性說(shuō)明)

將pp膜(2×2cm)在加熱板上加熱至190℃，將鎳箔在大氣壓下置于其上，加載100g的重量。這對(duì)應(yīng)于2.5kpa的施加壓力。60s后，將聚合物材料與表面結(jié)構(gòu)化模具一起由加熱板取出，并使其在室溫(23℃)下冷卻。當(dāng)pp膜的溫度為約40℃時(shí)，由pp膜手動(dòng)拉出鎳箔，并在冷卻至室溫后分析pp膜的結(jié)構(gòu)化表面。表4整理了分析數(shù)據(jù)。

表4：

本發(fā)明實(shí)施例5：通過(guò)鎳箔使hdpe膜結(jié)構(gòu)化(一般性說(shuō)明)

將hdpe膜(2×2cm)在加熱板上加熱至150℃，將鎳箔在大氣壓下置于其上，加載100g的重量。這對(duì)應(yīng)于2.5kpa的施加壓力。15s后，將聚合物材料與表面結(jié)構(gòu)化模具一起由加熱板取出，并使其在室溫(23℃)下冷卻。當(dāng)hdpe膜的溫度為約40℃時(shí)，由hdpe膜手動(dòng)拉出鎳箔，并在冷卻至室溫后分析hdpe膜的結(jié)構(gòu)化表面。表5整理了分析數(shù)據(jù)。

表5：

本發(fā)明實(shí)施例6：通過(guò)鎳箔使ps膜結(jié)構(gòu)化(一般性說(shuō)明)

將ps膜(2×2cm)在加熱板上加熱至230℃，將鎳箔在大氣壓下置于其上，加載100g的重量，這對(duì)應(yīng)于2.5kpa的施加壓力。60s后，將聚合物材料與表面結(jié)構(gòu)化模具一起由加熱板取出，并使其在室溫(23℃)下冷卻。當(dāng)ps膜的溫度為約40℃時(shí)，由ps膜手動(dòng)拉出鎳箔，并在冷卻至室溫后分析薄ps膜的結(jié)構(gòu)化表面。表6整理了分析數(shù)據(jù)。

表6：

本發(fā)明實(shí)施例7：借助聚碳酸酯膜使聚合物膜結(jié)構(gòu)化，然后借助溶劑除去膜

將聚合物材料(2×2cm)在加熱板上加熱。將hdpe膜加熱至150℃，將pp膜加熱至190℃。將聚碳酸酯膜在大氣壓下置于其上，在hdpe膜的情況下加載100g的重量(對(duì)應(yīng)于2.5kpa的施加壓力)；在pp膜的情況下不使用重量加載。15s(hdpe膜)或5s(pp膜)后，將聚合物材料與表面結(jié)構(gòu)化模具一起由加熱板取出，并冷卻至23℃。然后將聚合物材料與聚碳酸酯膜一起浸入作為溶劑的二氯甲烷中，其中使聚碳酸酯膜溶解。在完全除去聚碳酸酯之后，將pe膜或pp膜干燥，分析聚合物材料的結(jié)構(gòu)化表面。表7整理了分析數(shù)據(jù)。

表7：

*不能測(cè)定，因?yàn)椴荒軐⒁旱伪Ａ粼诒砻嫔稀?/p>

**不能測(cè)定；即使在90°的傾斜角度下，液滴仍附著在表面上。

對(duì)比例8：借助通道長(zhǎng)度為5μm的鎳箔使hdpe膜結(jié)構(gòu)化

將hdpe膜(2×2cm)在大氣壓下在加熱板上加熱至150℃，將鎳箔置于其上并加載100g的重量。這對(duì)應(yīng)于2.5kpa的施加壓力。15s后，將聚合物材料與表面結(jié)構(gòu)化模具一起由加熱板取出，并使其在室溫(23℃)下冷卻。當(dāng)hdpe膜的溫度為約40℃時(shí)，由hdpe膜手動(dòng)拉出鎳箔，并在冷卻至室溫后分析hdpe膜的結(jié)構(gòu)化表面。不能在表面上獲得任何本發(fā)明結(jié)構(gòu)。本發(fā)明實(shí)施例9：借助通道長(zhǎng)度為20μm的結(jié)構(gòu)化硅晶片使hdpe膜結(jié)構(gòu)化

將hdpe膜(2×2cm)在加熱板上加熱至150℃，將結(jié)構(gòu)硅晶片在大氣壓下置于其上，并加載100g的重量，這對(duì)應(yīng)于2.5kpa的施加壓力。15s后，將聚合物材料與表面結(jié)構(gòu)化模具一起由加熱板取出，并使其在室溫(23℃)下冷卻。當(dāng)hdpe膜的溫度為約40℃時(shí)，由hdpe膜手動(dòng)拉出表面結(jié)構(gòu)化模具，并在冷卻至室溫后分析hdpe膜的結(jié)構(gòu)化表面。在結(jié)構(gòu)化表面上獲得本發(fā)明的發(fā)狀結(jié)構(gòu)。發(fā)狀結(jié)構(gòu)的平均長(zhǎng)度40μm。與結(jié)構(gòu)化表面的水接觸角為160°，滾落角為5°。通過(guò)對(duì)掃描電子顯微鏡和縮放顯微照片上的微小毛發(fā)的測(cè)量而測(cè)定的微小毛發(fā)的平均直徑為0.9μm。