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1. (WO2017035947) FAST CONSTANT-TEMPERATURE FLAT HOT-EMBOSSING PROCESS FOR FORMING POLYMER MICROSTRUCTURE
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Pub. No.: WO/2017/035947 International Application No.: PCT/CN2015/093750
Publication Date: 09.03.2017 International Filing Date: 04.11.2015
IPC:
B29C 59/02 (2006.01) ,B81C 1/00 (2006.01)
[IPC code unknown for B29C 59/02][IPC code unknown for B81C 1]
Applicants:
北京化工大学 BEIJING UNIVERSITY OF CHEMICAL TECHNOLOGY [CN/CN]; 中国北京市 朝阳区北三环东路15号 No.15, Bei San Huan Dong, Chao Yang District Beijing 100029, CN
Inventors:
吴大鸣 WU, Daming; CN
刘颖 LIU, Ying; CN
郑秀婷 ZHENG, Xiuting; CN
杨振洲 YANG, Zhenzhou; CN
许红 XU, Hong; CN
赵中里 ZHAO, Zhongli; CN
孙靖尧 SUN, Jingyao; CN
敬鹏生 JING, Pengsheng; CN
Agent:
北京科亿知识产权代理事务所(普通合伙) BEIJING KEYI INTELLECTUAL PROPERTY FIRM; 中国北京市 海淀区蓟门里和景园1-2-502号 Hejingyuan No.1-2-502, Jimenli, Hai Dian District Beijing 100088, CN
Priority Data:
201510552556.601.09.2015CN
Title (EN) FAST CONSTANT-TEMPERATURE FLAT HOT-EMBOSSING PROCESS FOR FORMING POLYMER MICROSTRUCTURE
(FR) PROCESSUS RAPIDE DE GAUFRAGE À CHAUD, PLAT, À TEMPÉRATURE CONSTANTE, POUR LA FORMATION DE MICROSTRUCTURE POLYMÈRE
(ZH) 一种快速聚合物微结构等温平板热压印工艺
Abstract:
(EN) Provided is a fast constant-temperature flat hot-embossing process for forming a polymer microstructure. A microstructure mold is used to perform hot-embossing on a polymer substrate at a temperature 5°C-20°C below a glass transition temperature (Tg) of an amorphous polymer to be hot-embossed, or at a temperature 10°C-50°C below a crystalline melting point (Tm) of a crystalline polymer to be hot-embossed. After the hot-embossing has been completed, the mold is directly released when the temperature thereof remains unchanged, thereby obtaining a polymer device having a surface microstructure. The process employs plastic deformation at a temperature near a glass transition temperature (Tg) or a temperature below a crystalline melting point (Tm) of a polymer in a solid state to perform microstructure formation. The mold maintains a constant temperature during the hot-embossing process so that a time consuming problem caused by repeated heating and cooling processes can be prevented, thereby realizing a fast flat hot-embossing process for forming a microstructure. Moreover, the plastic deformation is performed at a strain yield stage by controlling temperatures, thereby preventing the plastic deformation from being performed at a strain hardening stage, and ensuring a higher reproduction rate of the microstructure.
(FR) L’invention concerne un processus rapide de gaufrage à chaud, plat, à température constante, permettant la formation d’une microstructure polymère. Un moule à microstructure est mis en œuvre pour réaliser un gaufrage à chaud sur un substrat polymère à une température de 5 °C à 20 °C en dessous d’une température de transition vitreuse (Tg) d’un polymère amorphe à gaufrer à chaud, ou à une température de 10 °C à 50 °C en dessous du point de fusion cristallin (Tm) d’un polymère cristallin à gaufrer à chaud. Une fois le gaufrage à chaud réalisé, le moule est directement dégagé lorsque la température de ce dernier reste inchangée, ce qui permet d’obtenir un dispositif polymère ayant une microstructure de surface. Le processus met en œuvre une déformation plastique à une température proche d’une température de transition vitreuse (Tg) ou une température en dessous du point de fusion cristallin (Tm) d’un polymère dans un état solide pour réaliser la formation à microstructure. Le moule conserve une température constante pendant le processus de gaufrage à chaud de sorte qu’un problème lié à la perte de temps provoquée par des processus de chauffage et de refroidissement répétés peut être empêchée, ce qui permet la réalisation d’un processus rapide de gaufrage à chaud, plat, pour la formation d’une microstructure. De plus, la déformation plastique est réalisée au niveau d’une étape de production d’un allongement par la commande des températures, ce qui permet d’empêcher la déformation plastique d’apparaître au niveau d’une étape de durcissement d’un allongement, et permettant d’assurer une vitesse de reproduction plus élevée de la microstructure.
(ZH) 一种快速聚合物微结构等温平板热压印工艺,微结构的模具在温度为热压印的无定型型聚合物玻璃化转变温度Tg以下5℃~20℃或者在温度为热压印的结晶型聚合物的结晶熔点Tm以下10℃~50℃的条件下,对聚合物基片进行热压印,在热压印结束后,保持模具温度不变的情况下直接脱模,得到表面具有微结构的聚合物器件。该工艺通过利用聚合物固态下玻璃化转变温度(Tg)附近或结晶熔点(Tm)以下的塑性变形进行微结构成型,热压印过程中保持模具温度恒定避免反复加热冷却造成的耗时,以此实现微结构平板热压印的快速完成;并通过温度控制使其塑性变形在应变流动阶段进行,避免塑性变形进入应变硬化阶段,保证微结构有较高的复制率。
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Publication Language: Chinese (ZH)
Filing Language: Chinese (ZH)