专利名称：电磁工艺线的制作方法
技术领域：
用于制造膜的方法，所述方法包括下列步骤产生具有聚合物组分、单体组分、纳米粒子组分、磁性填料组分、或其组合的流延薄膜；将所述流延薄膜剪切；通过将电场施加至所述流延薄膜来对齐流延-薄膜组分；通过将磁场施加至所述流延薄膜来对齐所述流延-薄膜组分；使所述流延-薄膜组分固化或聚合；使所述流延薄膜退火；以及将溶剂从所述流延薄膜中蒸发。
背景技术：
流延薄膜和用于它们的制造的方法是已知的。在本领域对于流延-薄膜制造方法保持着需求。发明概述用于制造膜的方法，所述方法包括下列步骤产生具有聚合物组分、单体组分、纳米粒子组分、磁性填料组分、或其组合的流延薄膜；将所述流延薄膜剪切；通过将电场施加至所述流延薄膜来对齐流延-薄膜组分；通过将磁场施加至所述流延薄膜来对齐所述流延-薄膜组分；使所述流延-薄膜组分固化或聚合；使所述流延薄膜退火；以及将溶剂从所述流延薄膜中蒸发。用于制造膜的方法，所述方法包括下列步骤第一，产生具有聚合物组分、单体组分、纳米粒子组分、磁性填料组分、或其组合的流延薄膜；第二，将所述流延薄膜剪切；第三，通过将电场、磁场、或两者施加至所述流延薄膜来对齐流延-薄膜组分；第四，使所述流延-薄膜组分固化或聚合；第五，使所述流延薄膜退火；以及第六，将溶剂从所述流延薄膜中蒸发。用于制造膜的方法，所述方法包括下列步骤产生具有聚合物组分、单体组分、纳米粒子组分、磁性填料组分、或其组合的流延薄膜；将所述流延薄膜剪切；使所述流延薄膜退火；以及将溶剂从所述流延薄膜中蒸发。用于制造膜的方法，所述方法包括下列步骤产生具有聚合物组分、单体组分、纳米粒子组分、磁性填料组分、或其组合的流延薄膜；通过将电场施加至所述流延薄膜来对齐流延-薄膜组分；通过将磁场施加至所述流延薄膜来对齐所述流延-薄膜组分；使所述流延-薄膜组分固化或聚合；使所述流延薄膜退火；以及将溶剂从所述流延薄膜中蒸发。使用可固化的基质材料的工艺优点是将溶剂的使用淘汰，这改善处理挥发性有机化合物(VOC)的问题以及减轻从最终的流延薄膜中完全地去除溶剂残留的困难。附图简述

图1是显示体系的处理区域的实施方案的概念图2显示有用的磁铁尺寸；图3是图示在Awps、特斯拉、和间隙之间的关系的实施方案的表；以及图4是在电场模式下电磁工艺(EMP)线的示意图。发明详述用于制造膜的方法，所述方法包括下列步骤产生具有聚合物组分、单体组分、纳米粒子组分、磁性填料组分、或其组合的流延薄膜；将所述流延薄膜剪切；通过将电场施加至所述流延薄膜来对齐流延-薄膜组分；通过将磁场施加至所述流延薄膜来对齐所述流延-薄膜组分；使所述流延-薄膜组分固化或聚合；使所述流延薄膜退火；以及将溶剂从所述流延薄膜中蒸发。实施方案通常提供用于制造流延薄膜的方法，其中该方法包括多个处理区域。参考附图，实施方案设置用于制造流延薄膜的方法，该方法具有多个流延-薄膜处理区域，该多个流延-薄膜处理区域包括膜流延区域10，剪切区域20、电场区域30、磁场区域40、紫外辐射区域50、退火区域60、溶剂-蒸发区域70、及其组合。实施方案设置各种类型的流延-薄膜产品的连续生产。工艺实施方案包括i)与稳定或振荡的剪切联合或未联合的电场力；ii)磁场；以及iii)在热梯度下的热退火从而促进产生无缺陷的或基本上无缺陷的纳米结构的产品。实施方案设置包括在卷对卷工艺中的流延-薄膜处理区域的任意联合。在一些实施方案中，“卷对卷”工艺意思是以单程通过工艺设备进行的一系列方法步骤。使用一种或多种目标的工艺实施方案能够制造的有用的膜产品的非限制性例子包括a)通过相分离成为期望的相的嵌段共聚物膜一例如圆柱形相一以产生大的周期性的纳米形态用于下一代微电子和数据储存；b)在膜的厚度方向具有磁力对齐的功能性填料的薄膜，用于大量应用中，包括光电的卷对卷制造、包括燃料电池膜的分离膜。为了产生在膜流延区域10下的流延薄膜，实施方案设置将流延-薄膜溶液流延在运载装置基板(例如Mylar、铝、及等)上，以及在不锈钢带上支撑运载装置基板。除了将膜流延在运载装置基板上，实施方案还设置将膜直接在不锈钢带上流延。实施方案设置溶液流延可使用双容器刮刀(dual reservoir doctor)和支撑基板来完成，该支撑基板是极其精细花岗石。在实施方案中，花岗石部分足够长以致容纳2英尺长多层刮刀以及通过齿轮泵运行的装配有溶液递送体系的三面卷唇槽模(three manifold flex lip slot die)。 在实施方案中，将模在初始厚度为从0. 0002英寸G微米)至0. 100英寸(2540微米)下流延。在实施方案中，流延至膜的溶液的粘度的范围可为5cP至50000cP。实施方案将体系设置为包括电和机械自动化体系，该电和机械自动化体系驱动单独的齿轮泵、管道、计量、 阀门、传感器以及提供将膜能够以有用的层厚度流延。可将任何已知用于将膜流延在基板上的方法用于膜流延区域10。有用于膜流延的溶液可包括各种浓度和下列组分的组合溶剂组分、聚合物组分、单体组分、纳米粒子组分、 和磁性填料组分。有用的溶剂组分的浓度为从0重量％至约70重量％、从约2. 5重量％至约67. 5 重量％、从约5重量％至约65重量％、从约7. 5重量％至约60重量％、从约10重量％至约 55重量％、从约12. 5重量％至约50重量％、从约15重量％至约45重量％、从约17. 5重量％至约40重量％、从约20重量％至约35重量％、从约22. 5重量％至约30重量％、或甚至从约25重量％至约27. 5重量％。在此，以及在说明书和权利要求其他处，能够将个别的范围值和/或限值联合以形成另外的非公开的、或新的范围、或甚至为开口的范围。有用的溶剂的非限制性离子包括但不限于N-甲基吡咯烷酮(NMP)、二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基硫醚(DMS)、二甲亚砜(DMSO)、二甲基乙酰胺(DMAC)、环己烷、戊烷、环己酮、丙酮、二氯甲烷、四氯化碳、二氯化乙烯、氯仿、乙醇、异丙醇(IPA)、丁醇、THF, MEK, MIBK、甲苯、庚烷、己烷、1-戊醇、水、或其合适的两种或多种的混合物。
权利要求
1.一种用于制造膜的方法，所述方法包括下列步骤(A)产生具有聚合物组分、单体组分、纳米粒子组分、磁性填料组分、或其组合的流延薄膜；(B)将所述流延薄膜剪切；(C)通过将电场施加至所述流延薄膜来对齐流延-薄膜组分；(D)通过将磁场施加至所述流延薄膜来对齐所述流延-薄膜组分；(E)使所述流延-薄膜组分固化或聚合；(F)使所述流延薄膜退火；以及(G)将溶剂从所述流延薄膜中蒸发。
2.权利要求1所述的方法，其中通过将具有聚合物组分、单体组分、纳米粒子组分、磁性填料组分、或其组合的溶液流延至基板上来产生所述流延薄膜；通过将所述流延薄膜的表面与剪切带的表面接触来剪切所述流延薄膜；通过将紫外辐射施加至所述流延薄膜来固化或聚合所述流延薄膜组分；通过将振荡热辐射施加至所述流延薄膜来退火所述流延薄膜；以及，通过将热辐射、气流、或其组合施加至所述流延薄膜来从所述流延薄膜中蒸发所述溶剂；
3.权利要求2所述的方法，其中在所述溶液中所述磁性填料组分的浓度为从约0.01重量％至约20重量％。
4.权利要求2所述的方法，其中在所述溶液中所述单体组分的浓度为从约1重量％至约100重量％。
5.权利要求2所述的方法，其中所述溶液粘度为从约5cP至约50，OOOcP0
6.权利要求2所述的方法，其中所述基板为Mylar、铝、或不锈钢。
7.权利要求2所述的方法，其中将所述溶液流延在以厚度为从约4微米至约2540微米的所述基板上。
8.权利要求1所述的方法，其中使所述流延薄膜剪切至厚度为从约1微米至约500微米。
9.权利要求1所述的方法，其中以量为从约lKV/cm至约25KV/cm将所述电场施加至所述流延薄膜。
10.权利要求1所述的方法，其中在至少约1特斯拉的强度下将所述磁场施加至所述流延薄膜。
11.权利要求1所述的方法，其中通过将所述紫外辐射施加至所述流延薄膜来固化或聚合所述流延-薄膜组分。
12.权利要求11所述的方法，其中在从约150纳米至约400纳米的波长下将所述紫外辐射施加至所述流延薄膜。
13.权利要求2所述的方法，其中所述振荡热辐射的相对最高温度为从约50°C至约 250°C以及振荡热梯度的最低温度为从约5°C至约40°C。
14.权利要求1所述的方法，其中以单程通过设备进行所述方法步骤。
15.一种用于制造膜的方法，所述方法包括下列步骤(1)产生具有聚合物组分、单体组分、纳米粒子组分、磁性填料组分、或其组合的流延薄膜；(2)将所述流延薄膜剪切；(3)通过将电场、磁场、或两者施加至所述流延薄膜来对齐流延-薄膜组分；(4)使所述流延-薄膜组分固化或聚合；(5)使所述流延薄膜退火；以及(6)将溶剂从所述流延薄膜中蒸发。
16.权利要求15所述的方法，其中以单程通过设备进行所述方法步骤。
17.一种用于制造膜的方法，所述方法包括下列步骤(i)产生具有聚合物组分、单体组分、纳米粒子组分、磁性填料组分、或其组合的流延薄膜；( )将所述流延薄膜剪切；(iii)使所述流延薄膜退火；以及(iv)将溶剂从所述流延薄膜中蒸发。
18.权利要求17所述的方法，进一步包括下列步骤通过将电场施用至所述流延薄膜来对齐流延-薄膜组分。
19.权利要求17所述的方法，进一步包括下列步骤通过将磁场施用至所述流延薄膜来对齐流延-薄膜组分。
20.权利要求17所述的方法，进一步包括下列步骤 使流延-薄膜组分固化或聚合。
21.权利要求17所述的方法，其中通过将具有聚合物组分、单体组分、纳米粒子组分、 磁性填料组分、或其组合的溶液流延至基板上来产生所述流延薄膜；通过将所述流延薄膜的表面与带状基板接触来剪切所述流延薄膜；通过将振荡热辐射施加至所述流延薄膜来退火所述流延薄膜；以及，通过将热辐射、气流、或其组合施加至所述流延薄膜来从所述流延薄膜中蒸发所述溶剂。
22.权利要求20所述的方法，其中通过将具有聚合物组分、单体组分、纳米粒子组分、 磁性填料组分、或其组合的溶液流延至基板上来产生所述流延薄膜；通过将所述流延薄膜的表面与带状基板接触来剪切所述流延薄膜；通过将紫外辐射施加至所述流延薄膜来固化或聚合所述流延薄膜组分；通过将振荡热辐射施加至所述流延薄膜来退火所述流延薄膜； 以及，通过将热辐射、气流、或其组合施加至所述流延薄膜来从所述流延薄膜中蒸发所述溶剂。
23.一种制造膜的方法，所述方法包括下列步骤(a)产生具有聚合物组分、单体组分、纳米粒子组分、磁性填料组分、或其组合的流延薄膜；(b)通过将电场施加至所述流延薄膜来对齐流延-薄膜组分；(c)通过将磁场施加至所述流延薄膜来对齐所述流延-薄膜组分；(d)使所述流延-薄膜组分固化或聚合；(e)使所述流延薄膜退火；以及(f)将溶剂从所述流延薄膜中蒸发。
24.权利要求23所述的方法，其中通过将具有聚合物组分、单体组分、纳米粒子组分、 磁性填料组分、或其组合的溶液流延至基板上来产生所述流延薄膜；通过将紫外辐射施加至所述流延薄膜来固化或聚合所述流延薄膜组分；通过将振荡热辐射施加至所述流延薄膜来退火所述流延薄膜；以及，通过将热辐射、气流、或其组合施加至所述流延薄膜来从所述流延薄膜中蒸发所述溶剂。
25.权利要求M所述的方法，其中在所述溶液中所述磁性填料组分的浓度为从约0.01 重量％至约20重量％。
26.权利要求M所述的方法，其中在所述溶液中所述单体组分的浓度为从约1重量％ 至约100重量％。
27.权利要求M所述的方法，其中所述溶液粘度为从约5cP至约50，OOOcP0
28.权利要求M所述的方法，其中所述基板为Mylar、铝、或不锈钢。
29.权利要求M所述的方法，其中将所述溶液流延在以厚度为从约4微米至约2540微米的所述基板上。
30.权利要求23所述的方法，其中以量为从约lKV/cm至约25KV/cm将所述电场施加至所述流延薄膜。
31.权利要求23所述的方法，其中在至少约1特斯拉的强度下将所述磁场施加至所述流延薄膜。
32.权利要求23所述的方法，其中通过将所述紫外辐射施加至所述流延薄膜来固化或聚合所述流延-薄膜组分。
33.权利要求32所述的方法，其中在从约150纳米至约400纳米的波长下将所述紫外辐射施加至所述流延薄膜。
34.权利要求M所述的方法，其中所述振荡热辐射的相对最高温度为从约50°C至约 250°C以及振荡热梯度的最低温度为从约5°C至约40°C。
35.权利要求23所述的方法，其中以单程通过设备进行所述方法步骤。
全文摘要
一种用于制造膜的方法，所述方法包括下列步骤产生具有聚合物组分、单体组分、纳米粒子组分、磁性填料组分、或其组合的流延薄膜；将所述流延薄膜剪切；通过将电场施加至所述流延薄膜来对齐流延-薄膜组分；通过将磁场施加至所述流延薄膜来对齐所述流延-薄膜组分；使所述流延-薄膜组分固化或聚合；使所述流延薄膜退火；以及将溶剂从所述流延薄膜中蒸发。
文档编号G01V3/12GK102472828SQ201080031765
公开日2012年5月23日 申请日期2010年7月14日 优先权日2009年7月14日
发明者M·恰克马克 申请人:阿克伦大学