[发明专利]三维制品及其制备方法

说明书

本发明公开了三维聚合物制品(100)，该三维聚合物制品具有第一主表面(101)和相背的第二主表面(102)、垂直于第二维度的第一维度、与第一维度和第二维度正交的厚度以及沿第一维度或第二维度的多个交替的第一聚合物区域(107)和第二聚合物区域(109)，其中第一区域(107)和第二区域(108)至少部分地跨越第二维度延伸，其中第一区域(107)处于共用平面(115)中，并且其中第二区域(108)中的一些从平面(115)沿第一方向(大体上垂直于平面)向外突出，并且第二区域(108)中的一些从平面(115)沿与第一方向大体上成180度的第二方向向外突出，其中第一区域(107)具有第一交联密度，其中第二区域(108)具有第二交联密度，并且其中第二区域(108)的第二交联密度小于第一区域(107)的第一交联密度。制品的实施方案可用于例如，提供双面纹理化包装膜，使得在由膜包装的物品和包装物品本身上实现更大的抓握。

相关申请的交叉引用

本申请要求2015年12月28日提交的美国临时专利申请62/271,712的权益，该专利申请的公开内容以引用方式全文并入本文。

背景技术

具有微米级特征结构的微结构化膜已用于各种技术，包括高架投影仪膜、反射标牌和研磨膜。常见的微结构成形工艺包括挤出、压印和平版印刷(例如，光刻)。平版印刷工艺通常需要复杂的光学器件、相背较低的生产能力和多个处理步骤，包括可能产生大量废液的基于溶液的处理。诸如挤出和热压印的微复制工艺通常需要用于任何给定图案的昂贵的主图案辊，并且对图案的任何改变均需要增加制造新主图案辊的费用。此外，图案在特征结构深度和图案类型两方面均受到限制(例如，基于金刚石车削方法)。此外，微复制工艺通常产生具有基础平面(有时称为“平台”区域)的材料，其中图案完全突出于基础平面上方或下方。微结构化图案在膜的相背侧上的精确对准可允许在基础平面的上方和下方两者同时存在特征结构，然而这些过程明显更复杂并且通常对基础平面上方和下方的特征结构布置的精度具有另外的限制。新的图案化微结构化膜及其制备方法是期望的。

发明内容

在一个方面，本公开描述了一种三维聚合物制品，该三维聚合物制品具有第一主表面和相背的第二主表面、垂直于第二维度的第一维度、与第一维度和第二维度正交的厚度以及沿第一维度或第二维度的多个交替的第一聚合物区域和第二聚合物区域，其中第一区域和第二区域至少部分地跨越第二维度延伸，其中第一区域处于共用平面中，并且其中第二区域中的一些从该平面沿第一方向(大体上垂直于该平面)向外突出，并且第二区域中的一些从该平面沿与第一方向大体上成180度的第二方向向外突出，其中第一区域具有第一交联密度，其中第二区域具有第二交联密度，并且其中第一区域的第一交联密度小于第二区域的第二交联密度(在一些实施方案中，至少小1％、小2％、小3％、小4％、小5％、小10％、小15％、小20％、小25％、小30％、小35％、小40％、小45％、小50％、小55％、小60％、小65％、小70％、小75％、小80％、小85％、小90％、小95％或甚至小100％)。

在另一方面，本公开描述了一种制备本文所述的三维聚合物制品的方法，该方法包括：

提供取向的可交联膜，该取向的可交联膜具有第一主表面和相背的第二主表面；

照射(例如，用电子束、紫外线(UV)、x射线和/或γ辐射)透过取向的可交联膜的第一主表面的至少一部分以使得第一主表面下方的至少一些部分被照射并且至少部分地交联以提供第一经照射部分，其中在所述照射之后仍存在与第一经照射部分相比被更少照射(包括零照射)的至少第二部分，并且其中第一经照射部分具有比第二经照射部分更低的收缩率；以及

(例如，经由加热和/或通过消除张力)在尺寸上松弛经照射的膜。

如本文所用的“交联密度”是指如使用Flory-Rehner方程式(方程式1)计算的未照射聚合物膜密度除以交联点之间的平均分子质量M_c的商。

方程式1.