Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung einer Funktionsstruktur an einer Oberfläche eines Funktionskörpers, eine Strukturfolie sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Strukturfolie.

Die Eigenschaften von Oberflächen lassen sich mittels Mikro- und Nanostrukturen gezielt beeinflussen. Mikro- und Nanostrukturen können beispielsweise für biologische Anwendungen, insbesondere antimikrobielle Oberflächen, eingesetzt werden. Ferner können diese im Transportsektor, beispielsweise für strömungsoptimierte Riblet-Oberflächen von Flugzeugen oder Zügen, verwendet werden. Eine weitere Anwendung von Mikro- und Nanostrukturen betrifft die Optimierung des Strömungswiderstands von Unterwasserschiffen von Schiffen. Im Bausektor werden Mikro- und Nanostrukturen für selbstreinigende Oberflächen vorgesehen. Darüber hinaus werden diese im Energiesektor eingesetzt, beispielsweise zur Effizienzsteigerung von Windrädern oder Solaranlagen. Häufig sind derartige Strukturen von Oberflächen aus der Natur inspiriert. So sind beispielsweise Riblet-Strukturen zur Senkung des Strömungswiderstands von fluidisch umströmten Körpern in Anlehnung an die raue Haifischhaut entwickelt worden.

Die EP 1 135 267 A1 beschreibt beispielsweise ein Verfahren zur dekorativen Gestaltung einer lackierten Substratoberfläche, wobei ein oder mehrere Prägematrizen jeweils mit einem Relief an der zu dekorierenden Seite in eine unausgehärtete Überzugsschicht gedrückt werden. Ein Nachteil dieses Verfahrens besteht unter anderem darin, dass eine präzise Ausrichtung der Prägematrizen und eine entsprechende Vorrichtung an der zu dekorierenden Oberfläche anzuordnen sind.

Die EP 0 428 628 A1 beschreibt eine Strukturierung eines Substrats mit einem Druckgürtel. Diese Vorrichtung hat den Nachteil, dass diese insbesondere nicht für großflächige Substratoberflächen geeignet ist, da die Vorrichtung an der Oberfläche zu bewegen wäre.

Ferner ist das Nano-Imprint-Verfahren bekannt, bei dem ein Foliensubstrat mit einem strahl- oder thermisch härtbaren Lack beschichtet und in Kontakt mit der strukturierten Oberfläche eines Werkzeugs gebracht wird. Noch während sich das Werkzeug in Kontakt mit dem flüssigen Lack befindet, wird die Polymerisation des Lacks initiiert. Die Oberflächenstrukturen des Werkzeugs formen sich somit als Negativ in den Lack ab. Derartige Folien können zum Beispiel mit einer selbstklebenden Rückschicht versehen und auf die zu beschichtende Oberfläche geklebt werden. Die EP 2 146 805 A1 beschreibt beispielsweise ein derartiges Nano-Imprint-Verfahren. Der Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, dass die Folie als solche die Oberfläche ausbildet, sodass Eigenschaften der Folie die Eigenschaften der Oberfläche definieren. Darüber hinaus ist die Verwendung einer sogenannten Masterfolie bekannt, um eine neue Folie mit dem Negativabdruck der Masterfolie herzustellen.

Die EP 1 135 267 A1 offenbart ein Verfahren zur dekorativen Gestaltung einer lackierten Substratoberfläche. Die EP 0 428 628 A1 offenbart eine Abdruckvorrichtung für die Beschichtung von flachen Substraten. Die EP 2 146 Herstellung dieser Materialien. Die DE 10 2020 111 105 A1 offenbart ein Transferprodukt und Verfahren zum Recyclen eines Transferprodukts. Die WO 1990/015673 A1 offenbart einen laminaren Eindrücker zum Beschichten von flachen Substraten. Die WO 2017/100123 A1 offenbart ablösbare Bahnen und texturierte Produkte. Die DE 196 16331 C1 offenbart ein Verfahren zur Herstellung einer Strukturfolie aus thermoplastischen Kunststoff.

Ein Nachteil vieler bekannter Verfahren besteht ferner darin, dass die Beschichtung mit einem speziellen Härteverfahren, beispielsweise einer UV- Strahlung, auszuhärten sind. Solche Verfahren sind oftmals in der Industrie nicht anwendbar, beispielsweise weil die Flächen zu großformatig sind, beispielsweise das Unterwasserschiff eines Frachters.

Es ist eine Anforderung aus der Industrie, großformatige Bauteile mit Funktionsstrukturen zu versehen. Ferner ist es eine Anforderung, dass das Versehen mit den Funktionsstrukturen ortsunabhängig und mit einem geringen Vorrichtungsaufwand möglich ist.

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Erzeugung einer Funktionsstruktur an einer Oberfläche eines Funktionskörpers, eine Strukturfolie sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Strukturfolie bereitzustellen, die einen oder mehrere der genannten Nachteile vermindern oder beseitigen. Es ist insbesondere eine Aufgabe der Erfindung, eine Lösung bereitzustellen, die eine qualitativ hochwertige und/oder wirtschaftliche Erzeugung einer Funktionsstruktur an einem Funktionskörper ermöglicht.

Diese Aufgabe wird gelöst mit den Verfahren und Strukturfolien nach den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen dieser Aspekte sind in den jeweiligen abhängigen Patentansprüchen angegeben. Die in den Patentansprüchen und der Beschreibung einzeln aufgeführten Merkmale sind in beliebiger, technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar, wobei weitere Ausführungsvarianten der Erfindung aufgezeigt werden.

Gemäß einem ersten Aspekt wird die eingangs genannte Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Erzeugung einer Funktionsstruktur an einer Oberfläche eines Funktionskörpers, umfassend die Schritte: Bereitstellen einer Strukturfolie mit einer Negativstruktur, die ein korrespondierendes Negativ der Funktionsstruktur abbildet, Anordnen der Strukturfolie an einer aushärtbaren Beschichtung des Funktionskörpers derart, dass die Funktionsstruktur an dem Funktionskörper mittels der Negativstruktur erzeugt wird, wobei die Strukturfolie derart angeordnet wird und ausgebildet ist, dass diese für den bestimmungsgemäßen Einsatz des Funktionskörpers derart entfernbar ist, dass die Funktionsstruktur an der Oberfläche verbleibt.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass Folien mit Funktionsstrukturen für eine Vielzahl an Anwendungen nicht geeignet sind, da das Material der Folie in der Regel nicht die erforderlichen Eigenschaften aufweist wie Beschichtungen, beispielsweise Lacke. Ferner liegt der Erfindung die Erkenntnis zugrunde, dass mit einer Strukturfolie mit einer Negativstruktur in vorteilhafter Weise eine Funktionsstruktur an der Oberfläche des Funktionskörpers erzeugbar ist, wobei insbesondere keine zusätzlichen aushärtenden Verfahren für die Beschichtung, beispielsweise eine UV-Bestrahlung, erforderlich sind.

Mit dem im Vorherigen beschriebenen Verfahren lassen sich insbesondere großflächige Funktionsstrukturen erzeugen. Somit lassen sich mit der Strukturfolie im Gegensatz zu Prägestempeln oder Prägebändern auch großflächige Funktionsstrukturen beispielsweise an Unterwasserschiffen von Frachtern, an Tragflächen von Wasserfahrzeugen, an Rotorblättern von Windenergieanlagen und dergleichen erzeugen. Ferner können derartige Funktionsstrukturen an einem Rotorblatt eines Hubschraubers oder an einem Tragflügel eines Flugzeuges erzeugt werden. Das Verfahren hat in der Luft- und Schifffahrt den weiteren Vorteil, dass ein bereits zugelassenes bzw. zertifiziertes Material für die Beschichtung verwendet werden kann, wohingegen die Funktionsstruktur mit der im Betrieb nicht eingesetzten Strukturfolie erzeugt wird.

Das Verfahren ist insbesondere für solche Anwendungen geeignet, die besondere Anforderungen an die Beschichtung stellen. Bei solchen Anwendungen ist üblicherweise die Folie nicht auf der Oberfläche zu belassen, da diese nicht die entsprechenden Eigenschaften aufweist. Dies kann beispielsweise eine bewuchshemmende Eigenschaft der Beschichtung oder beispielsweise eine strömungsoptimierende Eigenschaft des Funktionskörpers sein. Ferner sind Folien häufig empfindlich bei mechanischem Kontakt, sodass beispielsweise bei einem Unterwasser eine in der Praxis regelmäßige auftretende Grundberührung zu einer Beschädigung führt. Ferner kann beispielsweise bei einem Vogelschlag an einem Rotorblatt einer Windenergieanlage die dort angeordnete Folie beschädigt werden.

Außerdem können mit dem Verfahren selbstreinigende Oberflächen erzeugt werden, wenn die Beschichtung entsprechende Eigenschaften aufweist, wobei diese selbstreinigenden Eigenschaften unabhängig von der Eigenschaft der Strukturfolie sind.

Der Funktionskörper kann beispielsweise ein Rumpf, insbesondere ein Unterwasserschiff, oder ein Propeller eines Schiffes, beispielsweise eines Containerschiffes oder eines Kreuzfahrtschiffes, sein. Ferner kann der Funktionskörper ein Rotorblatt einer Windenergieanlage oder eines Hubschraubers oder ein Tragflügel eines Flugzeuges sein. Ferner kann der Funktionskörper ein Bauteil eines Automobils sein. Es ist insbesondere bevorzugt, dass die Oberfläche des Funktionskörpers eine solche Oberfläche ist, die im bestimmungsgemäßen Betrieb mit einem Fluid, beispielsweise Luft oder Wasser, zusammenwirkt.

Das Verfahren umfasst den Schritt: Bereitstellen der Strukturfolie mit der Negativstruktur, die ein korrespondierendes Negativ der Funktionsstruktur abbildet. Die Funktionsstruktur bildet insbesondere das Positiv als Gegenstück zu dem Negativ ab. Die Negativstruktur kann insbesondere ein Relief aufweisen, das Erhebungen und Vertiefungen aufweist. Dementsprechend bilden bei der verfahrensgemäßen Anwendung der Strukturfolie die Erhebungen der Negativstruktur Vertiefungen in der Beschichtung und die Vertiefungen der Negativstruktur bilden Erhebungen in der Beschichtung aus.

Unter einer Strukturfolie ist insbesondere eine Folie mit der Negativstruktur zu verstehen. Unter einer Folie ist insbesondere ein Flächengebilde aus sehr dünnem Material, insbesondere Kunststoff, zu verstehen. Eine Stärke der Strukturfolie ist insbesondere geringer als 0,5 mm, 0,25 mm, 0,1 mm oder 0,01 mm. Die Strukturfolie ist vorzugsweise dehnbar ausgebildet. Es ist darüber hinaus bevorzugt, dass die Strukturfolie abrollbar ausgebildet ist. Insbesondere kann die Strukturfolie auf einer Rolle aufgerollt bereitgestellt werden.

Ferner umfasst das Verfahren den Schritt: Anordnen der Strukturfolie an einer aushärtbaren Beschichtung des Funktionskörpers derart, dass die Funktionsstruktur an dem Funktionskörper mittels der Negativstruktur erzeugt wird. Da die Beschichtung zu diesem Zeitpunkt aushärtbar ist, ist diese umformbar, insbesondere kann in diese die Funktionsstruktur, beispielsweise ein Relief, eingeprägt werden. Durch die Anordnung der Strukturfolie an der Beschichtung kann die Negativstruktur in die Beschichtung hineingedrückt werden, sodass die Funktionsstruktur an dem Funktionskörper und insbesondere an der Beschichtung erzeugt wird. Das Erzeugen der Funktionsstruktur kann auch als ein Prägen bezeichnet werden.

Die Strukturfolie wird derart angeordnet und ist derart ausgebildet, dass die Strukturfolie für den bestimmungsgemäßen Einsatz des Funktionskörpers derart entfernbar ist, dass die Funktionsstruktur an der Oberfläche verbleibt. Wie im Folgenden noch näher erläutert, kann die Strukturfolie wasserlöslich ausgebildet sein, sodass sich die Strukturfolie beim Einsatz des Funktionskörpers in Wasser auflöst und somit entfernt wird. Alternativ kann die Strukturfolie derart ausgebildet sein, dass diese nach einem Aushärten der Beschichtung entfernbar ist. Es ist insbesondere bevorzugt, dass die Strukturfolie derart angeordnet wird und ausgebildet ist, dass diese mehrfach verwendbar ist.

Somit kann eine detailreiche und Mikro- und/oder Nanostrukturen aufweisende Funktionsstruktur an der Oberfläche des Funktionskörpers erzeugt werden, ohne dass das Material der Strukturfolie die Eigenschaften der Beschichtung beziehungsweise der Oberfläche des Funktionskörpers beeinflusst.

Insbesondere im Vergleich zur Anwendung von Prägestempeln oder -Werkzeugen, wie zum Beispiel Prägebändern, bietet das im Vorherigen beschriebene Verfahren die Möglichkeit, großflächige Oberflächen mit der Funktionsstruktur zu versehen. Insbesondere sind hierfür keine aufwendigen Maschinen erforderlich, die beispielsweise entlang eines Schiffsrumpfes den Auftrag bewirken. Es ist bevorzugt, dass das Verfahren den Schritt umfasst: Erzeugen der aushärtbaren Beschichtung an dem Funktionskörper. Die Beschichtung kann insbesondere ein Lack sein. Die Beschichtung kann an dem Funktionskörper insbesondere erzeugt werden, indem ein Beschichtungsmaterial an beziehungsweise auf dem Funktionskörper aufgetragen wird, beispielsweise mittels Sprühen oder Streichen.

Die Beschichtung weist vorzugsweise ein, zwei oder mehrere Partikel und/oder Materialien auf, ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus: metallisches Kupfer, Kupferoxide, Kupferthiocyanat, Kupferpyrithion, Dichlofluanid, Tolylfluanid, Dichloroctylisothiazolinon, Cybutryn, Metall-Oxid-Nanopartikel, insbesondere Vanadiumpentoxid, ZnO, TiO2, CeO2, AL2O3 Nanopartikel, Silber-Nanopartikel, Metall-Metall-Oxid Nanopartikel, beispielsweise Ag-TiO2 Nanopartikel, kohlenstoffbasierte Nanopartikel, insbesondre CNT, Carbon Nano Tubes, Graphen, Epoxidharz, Polyesterharz, Polyurethanharz.

Darüber hinaus kann es bevorzugt sein, dass die Beschichtung einen Anteil von weniger als 10 % organischen Lösemittels aufweist. Ferner kann die Beschichtung ein wasserbasierter Lack sein.

In einer bevorzugten Ausführungsvariante des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Strukturfolie bis zur zumindest teilweisen Aushärtung, vorzugsweise bis zur Aushärtung, der Beschichtung an dem Funktionskörper, insbesondere an der Beschichtung, verbleibt. Bis zur zumindest teilweisen Aushärtung der Beschichtung bedeutet insbesondere, dass die Strukturfolie mindestens bis zur zumindest teilweisen Aushärtung oder auch länger an dem Funktionskörper verbleibt.

Die Strukturfolie kann beispielsweise nach der zumindest teilweisen Aushärtung der Beschichtung manuell oder automatisiert entfernt werden. Alternativ kann die Strukturfolie zunächst auf dem Funktionskörper verbleiben und durch einen bestimmungsgemäßen Einsatz, beispielsweise in Wasser, durch wasserlösliche Eigenschaften der Strukturfolie entfernt werden.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Strukturfolie wasserlöslich ausgebildet ist. Insbesondere kann die Strukturfolie aus einem Folienmaterial bestehen oder dieses umfassen, das wasserlöslich ausgebildet ist.

Unter einer wasserlöslich ausgebildeten Strukturfolie ist insbesondere eine solche Strukturfolie zu verstehen, die sich durch den Kontakt mit Wasser auflöst beziehungsweise ihre folienartige Struktur verliert. Insbesondere löst sich das Folienmaterial in dem Wasser auf. Als Folge hiervon wird die Strukturfolie durch den Kontakt mit Wasser von dem Funktionskörper beziehungsweise von der Beschichtung entfernt.

Beispielsweise kann eine wasserlöslich ausgebildete Strukturfolie an einem Unterwasserschiff eines Schiffes angeordnet werden, sodass, nachdem die Funktionsstruktur erzeugt wurde, kein aktives Entfernen der Folie erforderlich ist, sondern die Strukturfolie durch das Wasser entfernt wird. Dieses Entfernen kann durch den bestimmungsgemäßen Einsatz des Schiffes im Wasser erfolgen. Alternativ kann die Strukturfolie aktiv mittels Wasserbeaufschlagung, beispielsweise in einem Trockendock, entfernt werden.

Die Strukturfolie kann beispielsweise aus einem wasserlöslichen Polymer bestehen oder dieses umfassen. Es ist insbesondere bevorzugt, dass die Strukturfolie aus einem Polyvinylalkohol besteht oder diesen umfasst. Ferner ist es bevorzugt, dass die Strukturfolie aus einem Material auf Basis eines Milcheiweißes besteht oder dieses umfasst.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante des Verfahrens ist vorgesehen, dass die wasserlöslich ausgebildete Strukturfolie aus einem biologisch abbaubaren Folienmaterial besteht oder dieses umfasst. Dies kann insbesondere bedeuten, dass die im Wasser gelösten Bestandteile des Folienmaterials teilweise oder vollständig biologisch abbaubar sind.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Strukturfolie an der Beschichtung derart angeordnet wird, dass die Strukturfolie zumindest abschnittsweise von der ausgehärteten Beschichtung vor dem bestimmungsgemäßen Einsatz des Funktionskörpers entfernbar ist. Hierfür ist es bevorzugt, dass die Strukturfolie die folgenden Bestandteile aufweist: ein Polymer aus der Gruppe der Acrylate oder Methylacrylate, insbesondere erzeugt aus einem Monomer und/oder einem Oligomer mit wenigstens einer polymerisierbaren Doppelbindung, wenigstens ein oberflächenaktives Antihaftadditiv gewählt aus der Gruppe Alkyl-(Meth-)Acrylate, Poly-Siloxan(Meth- )Acrylate, Perfluoralkyl-(Meth-)Acrylate, Perfluorpolyether-(Meth-)Acrylate, Alkyl- Vinylether, Poly-SiloxanVinylether, Perfluoralkyl-Vinylether und Perfluorpolyether- Vinylether, oder das ein anorganischer Nanopartikel ist oder umfasst. Ferner kann das Polymer mit einem Photoinitiator erzeugt worden sein. Eine solche Strukturfolie ist mit geringem Aufwand großflächig zu entfernen, sodass eine hohe Wirtschaftlichkeit des Verfahrens gewährleistet ist. Insbesondere bleibt die Funktionsstruktur durch die Verwendung des Antihaftadditivs intakt.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Negativstruktur der Strukturfolie mikrostrukturiert ausgebildet ist. Die mikrostrukturiert ausgebildete Negativstruktur zeichnet sich vorzugsweise dadurch aus, dass einzelne Strukturelemente der Negativstruktur eine Größe von weniger als 1000 pm aufweisen. Ferner kann es bevorzugt sein, dass die Größe einzelner Strukturelemente der Negativstruktur eine Größe von weniger als 1 pm aufweisen.

Eine bevorzugte Fortbildung des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass die Funktionsstruktur und/oder die Negativstruktur eine Vielzahl an Strukturelementen mit jeweils einer Strukturgröße und/oder einer Strukturbeabstandung benachbarter Strukturelemente aufweist, wobei vorzugsweise die Strukturgröße zwischen 5 pm und 200 pm, vorzugsweise zwischen 10 pm und 100 pm, beträgt.

In einerweiteren bevorzugten Fortbildung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Strukturelemente Hinterschnitte aufweisen. An der Negativstruktur können die Hinterschnitte beispielsweise mittels eines thermischen Verfahrens zum gezielten und temporären Aufschmelzen des Reliefs erzeugt werden. An der Funktionsstruktur können die Hinterschnitte durch Hinterschnitte der Negativstruktur erzeugt werden, wobei es besonders bevorzugt ist, dass diese bei einer wasserlöslichen Strukturfolie eingesetzt werden, da die Strukturfolie auch in den Hinterschnitten in vorteilhafter Weise durch die Wasserlöslichkeit der Strukturfolie entfernbar ist.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Strukturelemente einen v-förmigen Querschnitt aufweisen. Dieser Querschnitt spannt sich insbesondere in einer Ebene oder in einer Fläche auf, die parallel zu der Oberfläche des Funktionskörpers ausgerichtet ist. Insbesondere ist eine Querschnittsorthogonale des Querschnitts parallel zu einer Oberflächenorthogonale der Oberfläche des Funktionskörpers ausgerichtet. Mittels v-förmigen Querschnitten der Strukturelemente kann insbesondere eine sogenannte Riblet-Struktur ausgebildet werden, die auch als Haifischhaut bezeichnet wird. Die einzelnen v-förmigen Strukturelemente können beispielsweise durch Rillen voneinander getrennt sein.

Darüber hinaus ist es bevorzugt, dass die Strukturgröße der Strukturelemente und/oder die Strukturbeabstandungen benachbarter Strukturelemente variiert bzw. variieren. Ferner ist es bevorzugt, dass die Strukturgröße und/oder die Strukturbeabstandung in Abhängigkeit einer Position variiert bzw. variieren. Die Position betrifft eine Position an oder auf der Strukturfolie und/oder dem Funktionskörper. Beispielsweise kann es bevorzugt sein, dass die Strukturgröße und/oder die Strukturbeabstandung benachbarter Strukturelemente an einem im bestimmungsgemäßen Betrieb rotierenden Funktionskörper in Abhängigkeit einer Beabstandung von einer Rotationsachse gewählt ist bzw. sind, wobei es insbesondere bevorzugt ist, dass die Strukturgröße und/oder die Strukturbeabstandung benachbarter Strukturelemente abnehmen, je größer die Beabstandung ist.

In einerweiteren bevorzugten Fortbildung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Beschichtung bewuchshemmende Zusatzstoffe aufweist. Unter einem Bewuchs sind insbesondere Anhaftungen von Biomasse an Oberflächen, beispielsweise submersen Oberflächen, zu verstehen. Dies können beispielsweise Algen, Schnecken, Krebse und dergleichen sein. Insbesondere an Unterwasserschiffen von Schiffen führt derartiger Bewuchs zu einem gesteigerten Kraftstoffverbrauch, der beispielsweise durch den Bewuchs zwischen 3 bis 5 Prozent erhöht sein kann. Beschichtungen mit bewuchshemmenden Zusatzstoffen werden auch als Antifouling bezeichnet. Die Zusatzstoffe können beispielsweise chemisch- und/oder biologisch-aktive Substanzen sein. Mittels derartiger bewuchshemmender Zusatzstoffe der Beschichtung kann ein unerwünschter Bewuchs verringert oder vermieden werden.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass die Beschichtung selbstaushärtend ausgebildet ist. Mittels einer derartigen Beschichtung kann das Verfahren frei von zusätzlichen Aushärteschritten, beispielsweise eine UV-Bestrahlung, ausgebildet sein.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird die eingangs genannte Aufgabe gelöst durch eine Strukturfolie, insbesondere zur Verwendung in einem Verfahren nach einer der im Vorherigen beschriebenen Ausführungsvarianten, umfassend einen Folienkörper mit einer Negativstruktur einer Funktionsstruktur. Es ist bevorzugt, dass der Folienkörper ein wasserlösliches Polymer umfasst oder aus einem wasserlöslichen Polymer besteht. Es ist ferner bevorzugt, dass der Folienkörper durch Erwärmung und/oder durch Befeuchtung umformbar ist.

In einer bevorzugten Fortbildung der Strukturfolie ist vorgesehen, dass das Polymer ein Polyvinylalkohol ist oder dieses umfasst. Polyvinylalkohole sind in vorteilhafter Weise wasserlöslich und können somit die Strukturfolie beziehungsweise den Folienkörper ausbilden. Ferner ist es bevorzugt, dass die Strukturfolie aus einem Material auf Basis eines Milcheiweißes besteht oder dieses umfasst.

Insbesondere ist eine Verwendung der Strukturfolie in einem Verfahren nach einer der im Vorherigen beschriebenen Ausführungsvarianten bevorzugt.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der Strukturfolie ist vorgesehen, dass der Folienkörper aufweist: ein Polymer aus der Gruppe der Acrylate oder Methylacrylate, wenigstens ein oberflächenaktives Antihaftadditiv gewählt aus der Gruppe Alkyl-(Meth-)Acrylate, Poly-Siloxan(Meth-)Acrylate, Perfluoralkyl-(Meth-)Acrylate, Perfluorpolyether-(Meth-)Acrylate, Alkyl-Vinylether, Poly-Siloxanvinylether, Perfluoralkyl-Vinylether und Perfluorpolyether-Vinylether, oder das ein anorganischer Nanopartikel ist oder diesen umfasst. Es ist bevorzugt, dass das Polymer mit einem Monomer und/oder einem Oligomer mit wenigstens einer polymerisierbaren Doppelbindung erzeugt wurde. Ferner kann das Polymer mit einem Photoinitiator erzeugbar sein.

Eine weitere bevorzugte Fortbildung der Strukturfolie zeichnet sich dadurch aus, dass die Negativstruktur eine Vielzahl an Strukturelementen mit jeweils einer Strukturgröße und/oder einer Strukturbeabstandung aufweist, wobei die Strukturgröße und/oder die Strukturbeabstandung in Abhängigkeit einer Position variiert. Die Strukturelemente können beispielsweise einen v-förmigen Querschnitt aufweisen. Die Position ist insbesondere eine Position an oder auf der Strukturfolie. Beispielsweise kann es bevorzugt sein, dass die Strukturgröße und/oder die Strukturbeabstandung benachbarter Strukturelemente an einem im bestimmungsgemäßen Betrieb rotierenden Funktionskörper in Abhängigkeit einer Beabstandung von einer Rotationsachse gewählt ist bzw. sind, wobei es insbesondere bevorzugt ist, dass die Strukturgröße und/oder die Strukturbeabstandung benachbarter Strukturelemente abnehmen, je größer die Beabstandung ist.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird die eingangs genannte Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung einer Strukturfolie, insbesondere einer Strukturfolie nach einer der im Vorherigen beschriebenen Ausführungsvarianten, umfassend die Schritte: Bereitstellen einer Masterstrukturfolie mit einer Masterfunktionsstruktur und eines umformbaren Folienkörpers, und Erzeugen eines Folienverbunds durch flächiges Verbinden des Folienkörpers und der Masterstrukturfolie, sodass die Masterfunktionsstruktur in den Folienkörper hineingedrückt wird, um eine Negativstruktur als Negativ der Masterfunktionsstruktur in dem Folienkörper zu erzeugen, oder Bereitstellen eines Walzenkörpers mit einer Walzenstruktur an einer Umfangsfläche und eines umformbaren Folienkörpers, und Walzen des Folienkörpers mit dem Walzenkörper, sodass die Walzenstruktur in den Folienkörper hineingedrückt wird, um eine Negativstruktur als Negativ der Walzenstruktur in dem Folienkörper zu erzeugen. Der Folienkörper kann die im Vorherigen genannten Merkmale der Strukturfolie aufweisen. Die Masterfunktionsstruktur weist vorzugsweise das gleiche Relief auf wie eine mit der Strukturfolie zu erzeugende Funktionsstruktur. Wenn die Strukturfolie Hinterschnitte aufweist, weicht das Relief der Masterfunktionsstruktur in der Regel von dem Relief der Funktionsstruktur ab. Es ist bevorzugt, dass die Masterstrukturfolie mit einem Nano-Imprint-Verfahren hergestellt ist. Der Folienkörper kann als solcher oder mittels Hilfsmitteln, beispielsweise Wasser und/oder Wärme, umformbar sein.

Es ist bevorzugt, dass der Folienverbund für mindestens eine vorbestimmte Zeit bei einer erhöhten Umgebungstemperatur und/oder einem verringerten Umgebungsdruck gelagert wird, sodass der Folienkörper und die Masterstrukturfolie in vorteilhafter Weise miteinander verbunden werden. Es ist bevorzugt, dass die erhöhte Umgebungstemperatur über der Glasübergangstemperatur des Materials liegt, die beispielsweise für PVA bei unter 90°C liegt.

Es ist darüber hinaus bevorzugt, dass das Verfahren den Schritt umfasst: Aufwickeln des Folienverbunds. Durch ein Aufwickeln des Folienverbunds, beispielsweise auf einer Rolle und/oder als Rolle kann der Folienverbund komprimiert werden und somit das flächige Verbinden verbessert werden.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante des Verfahrens ist vorgesehen, dass dieses den Schritt oder die Schritte umfasst: Erwärmen und/oder Befeuchten des Folienkörpers derart, dass der Folienkörper mit der Masterstrukturfolie oder dem Walzenkörper umformbar ist.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante des Verfahrens ist vorgesehen, dass der Folienkörper mit einem Photoinitiator hergestellt wurde, das Verfahren umfassend den Schritt: Beaufschlagen des Folienkörpers mit ultravioletter Strahlung.

Für weitere Vorteile, Ausführungsvarianten und Ausführungsdetails der einzelnen Aspekte und ihrer möglichen Fortbildungen wird auch auf die erfolgte Beschreibung zu den weiteren Aspekten, den entsprechenden Merkmalen und Fortbildungen verwiesen. Bevorzugte Ausführungsbeispiele werden exemplarisch anhand der beiliegenden Figuren erläutert. Es zeigen:

Figur 1 : eine schematische, zweidimensionale Ansicht einer beispielhaften

Ausführungsform eines Funktionskörpers mit einer Beschichtung und einer Strukturfolie;

Figur 2: eine schematische, zweidimensionale Ansicht einer beispielhaften

Ausführungsform eines Funktionskörpers mit einer Beschichtung;

Figur 3: eine schematische, zweidimensionale Ansicht einer beispielhaften

Ausführungsform einer Strukturfolie;

Figur 4: schematische, zweidimensionale Ansichten beispielhafter

Ausführungsformen eines Folienkörpers und einer Masterstrukturfolie;

Figur 5: eine schematische Darstellung eines beispielhaften Verfahrens zur

Erzeugung einer Funktionsstruktur an einer Oberfläche eines Funktionskörpers; und

Figur 6: eine schematische Darstellung eines beispielhaften Verfahrens zur

Herstellung einer Strukturfolie.

In den Figuren sind gleiche oder im Wesentlichen funktionsgleiche beziehungsweise -ähnliche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.

Figur 1 zeigt einen Funktionskörper 100, dessen flächige Erstreckung in die Bildebene hinein ausgerichtet ist. Auf dem Funktionskörper 100 ist eine Beschichtung 102 ausgebildet, die im bestimmungsgemäßen Betrieb des Funktionskörpers 100 die Oberfläche 110 des Funktionskörpers 100 ausbildet.

Wie insbesondere in der Figur 2 gezeigt, weist die Beschichtung 102 eine Funktionsstruktur 104 mit Funktionsstrukturelementen 105 auf. Die Funktionsstrukturelemente 105 können beispielsweise eine Strukturgröße aufweisen, die zwischen 10 pm und 100 pm beträgt. Darüber hinaus können die Funktionsstrukturelemente 105 einen v-förmigen Querschnitt aufweisen, dessen Flächenorthogonale sich insbesondere in einer im Bild vertikalen Richtung erstreckt.

Die Funktionsstruktur 104 wird mittels einer Strukturfolie 106 mit einer Negativstruktur 108 erzeugt, die ein korrespondierendes Negativ der Funktionsstruktur 104 abbildet. Hierfür wird zunächst die Beschichtung 102 aushärtbar an dem Funktionskörper 100 erzeugt, beispielsweise aufgetragen. Anschließend wird die Strukturfolie 106 bereitgestellt und an der aushärtbaren Beschichtung 102 angeordnet, und zwar derart, dass die Funktionsstruktur 104 an dem Funktionskörper 100 mittels der Negativstruktur 108 erzeugt wird.

Die Funktionsstruktur 104 wird somit durch die Negativstruktur 108 eingeprägt. Insbesondere kann dies durch einen Druck auf die Strukturfolie 106 in vertikaler Richtung nach unten erfolgen. Selbstverständlich kann die flächige Erstreckung des Funktionskörpers 100 auch vertikal ausgerichtet sein, beispielsweise an einer Bordwand eines Schiffes.

Nachdem die Funktionsstruktur 104 an dem Funktionskörper 100 bzw. der Beschichtung 102 erzeugt wurde, kann, wie in Figur 2 gezeigt, die Strukturfolie 106 entfernt werden.

In Figur 3 ist die Strukturfolie 106 separat dargestellt. Insbesondere ist gezeigt, dass die Negativstruktur 108 eine Vielzahl an einzelnen Negativstrukturelementen 109 aufweist. Die Negativstrukturelemente 109 sind konkav ausgebildet, insbesondere als Ausnehmungen. Die Darstellung der Figuren ist schematisch, da die Funktionsstrukturelemente 105 und die Negativstrukturelemente 109 vorzugsweise eine Erstreckung im Mikrometer- und/oder im Nanometerbereich aufweisen.

In Figur 4 ist ein umformbarer Folienkörper 107 und eine Masterstrukturfolie 112 mit einer Masterfunktionsstruktur 114 gezeigt. Zur Herstellung der Strukturfolie 106 wird ein Folienverbund durch flächiges Verbinden des Folienkörpers 107 und der Masterstrukturfolie 112 erzeugt. Dadurch wird die Masterfunktionsstruktur 114 in den Folienkörper 107 hineingedrückt, sodass die Negativstruktur 108 als Negativ der Masterfunktionsstruktur 114 an dem Folienkörper 107 erzeugt wird, wodurch die Strukturfolie 106 hergestellt wird. Figur 5 zeigt ein Verfahren zur Erzeugung einer Funktionsstruktur 104 an einer Oberfläche 110 des Funktionskörpers 100. Das Verfahren umfasst den Schritt: Erzeugen 200 der aushärtbaren Beschichtung 102 an dem Funktionskörper 100. Ferner umfasst das Verfahren den Schritt: Bereitstellen 210 einer Strukturfolie 106 mit einer Negativstruktur 108, die ein korrespondierendes Negativ der Funktionsstruktur 104 abbildet.

Darüber hinaus umfasst das Verfahren den Schritt: Anordnen 220 der Strukturfolie 106 an der aushärtbaren Beschichtung 102 des Funktionskörpers 100 derart, dass die Funktionsstruktur 104 an dem Funktionskörper 100 mittels der Negativstruktur 108 erzeugt wird. Die Strukturfolie 106 wird derart angeordnet und ist derart ausgebildet, dass diese für den bestimmungsgemäßen Einsatz des Funktionskörpers 100 derart entfernbar ist, dass die Funktionsstruktur 104 an der Oberfläche 110 verbleibt.

Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die Strukturfolie 106 wasserlöslich ausgebildet ist. Sobald der Funktionskörper 100 bzw. die Beschichtung 102 mit Wasser beaufschlagt wird, wird die Strukturfolie 106 aufgelöst, sodass die Beschichtung 102 die Oberfläche 110 des Funktionskörpers 100 ausbildet. Dies hat den Vorteil, dass die Funktionsstruktur 104 einerseits mit der Strukturfolie 106 erzeugt wurde, jedoch gleichzeitig im bestimmungsgemäßen Betrieb die Beschichtung 102 mit ihren spezifischen Eigenschaften als Oberfläche 110 wirkt.

In Figur 6 ist ein Verfahren zur Herstellung einer Strukturfolie 106 gezeigt. Das Verfahren umfasst den Schritt: Bereitstellen 300 einer Masterstrukturfolie 112 mit einer Masterfunktionsstruktur 114 und eines umformbaren Folienkörpers 107. Ferner umfasst das Verfahren den Schritt: Erwärmen und/oder Befeuchten 310 des Folienkörpers 107 derart, dass der Folienkörper 107 mit der Masterstrukturfolie 112 umformbar ist. Der Schritt 310 ist fakultativ und kann auch nach dem im Folgenden beschriebenen Schritt 320 erfolgen.

Ferner umfasst das Verfahren den Schritt: Erzeugen 320 eines Folienverbunds durch flächiges Verbinden des Folienkörpers 107 und der Masterstrukturfolie 112, sodass die Masterfunktionsstruktur 114 in den Folienkörper 107 hineingedrückt wird, um eine Negativstruktur 108 als Negativ der Masterfunktionsstruktur 114 in dem Folienkörper 107 zu erzeugen.

Ferner kann das Verfahren den Schritt umfassen: Beaufschlagen 330 des Folienkörpers 100 mit ultravioletter Strahlung. Insbesondere wenn die Strukturfolie 106 ein Material mit einem Photoinitiator aufweist, kann in vorteilhafter Weise die

Strukturfolie 106 mit der Negativstruktur 108 verfestigt werden.

Das im Vorherigen beschriebene Verfahren und die entsprechende Strukturfolie 106 haben den Vorteil, dass großflächige Oberflächen 110 von Funktionskörpern 100 mit einer Funktionsstruktur 104 versehen werden können. Hierfür ist insbesondere lediglich die Strukturfolie 106 erforderlich und keine aufwendige Maschinentechnik. Somit wird eine besonders effiziente und qualitativ hochwertige Erzeugung von Funktionsstrukturen 104 an Oberflächen 110 von Funktionskörpern 100 ermöglicht.

BEZUGSZEICHEN

100 Funktionskörper

102 Beschichtung

104 Funktionsstruktur 105 Funktionsstrukturelemente

106 Strukturfolie

107 Folienkörper

108 Negativstruktur

109 Negativstrukturelemente 110 Oberfläche

112 Masterstrukturfolie

114 Masterfunktionsstruktur