專利名稱：成型方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及成型方法，更具體地，然而非唯一地，涉及超精細(xì)結(jié)構(gòu)或納米結(jié)構(gòu)或其二者的成型方法和制造方法。
背景技術(shù)：
納米結(jié)構(gòu)或微觀結(jié)構(gòu)諸如具有分子和顯微(microscopic)之間尺度的任何制造結(jié)構(gòu)，的大規(guī)模生產(chǎn)成型和制造，都對現(xiàn)有的成型技術(shù)構(gòu)成挑戰(zhàn)。例如，在成型過程中，諸如通過注射模塑法，一個制品或者一個要制造的制品前體，以應(yīng)力材料狀態(tài)來進(jìn)行成型。該成型過程本身給予了應(yīng)力，諸如變形應(yīng)力，剪切應(yīng)力，流動應(yīng)力和溫度應(yīng)力，到該材料中或由此形成的制品中。一般地，在現(xiàn)有的成型技術(shù)中，生產(chǎn)速度越快，會傾向于在成型產(chǎn)品中形成更多應(yīng)力。傳統(tǒng)上，在試圖大量生產(chǎn)產(chǎn)品時，這些應(yīng)力會大大提高。成型產(chǎn)品的另外缺點(diǎn)包括，通過在成型步驟后留在配對軟膜的熱而導(dǎo)致壓印或成型制品或者產(chǎn)品表面發(fā)生后續(xù)變形。傳熱速率會影響制品或產(chǎn)品冷卻以及壓印外形能維持其形狀的時間長短。如果制品或者成型制品的前體材料可以最小化或者降低與應(yīng)力有關(guān)的問題，所述應(yīng)力為成型應(yīng)力或者由于在成型過程中貫穿制品的溫度變化而導(dǎo)致封閉在內(nèi)部的應(yīng)力，這將是有利的。降低或者最小化形成制品到最凈形狀的整體收縮，也保證了制造效率。這將因此顯著地有利于大量生產(chǎn)產(chǎn)品。大規(guī)模生產(chǎn)將幫助降低每單位的實(shí)際成本或者每單位生產(chǎn)面積的成本。大規(guī)模生產(chǎn)能力使了此類效率，其以前是沒有可能的。大量生產(chǎn)大體積或者大面積的能力使了產(chǎn)品的商業(yè)化生產(chǎn)，其以前無法通過傳統(tǒng)成型方法來進(jìn)行。因此，本發(fā)明的一個目的是，提供一種成型的改進(jìn)方法或者提供一種由該方法成型的制品或者通過由該改進(jìn)方法成型的前體來成型的制品，來提供在納米尺度或者接近納米尺度的成型特征來解決上述問題，或者其至少提供給工業(yè)界或公眾以有用的選擇。在這說明書中，已經(jīng)參考引用了專利說明書、其它外部文獻(xiàn)或者其它信息來源，這一般是為了提供討論本發(fā)明技術(shù)特征的背景的目的。除非另外特別說明，所述外部文獻(xiàn)的參考不應(yīng)被認(rèn)為是承認(rèn)所述文獻(xiàn)或者所述信息來源，在任意司法解釋上，是現(xiàn)有技術(shù)，或者是本領(lǐng)域公知常識的組成部分。本發(fā)明的進(jìn)一步方面和優(yōu)點(diǎn)根據(jù)下面的描述將更加詳細(xì)，其僅通過實(shí)例的方式來發(fā)明概述在第一方面，本發(fā)明概括地由聚合物成型方法組成，該方法包括將待成型的聚合物加熱到其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度之上，連續(xù)地讓聚合物流到第一模具的型面(此后稱為“下型面”)上，保持聚合物高于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，將第二模具的型面(此后稱為“上型面”)施用于聚合物的至少暴露的表面(此后稱為“上表面”)上，同時聚合物保持高于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，并使聚合物轉(zhuǎn)變到低于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，同時處于上下型面內(nèi)部或者之間，之后將聚合物從型面上取出。在第二方面，本發(fā)明概括地由聚合物成型方法組成，該方法包括連續(xù)地讓高于其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的聚合物流到第一模具的型面(此后稱為“下型面”)上，將第二模具的型面(此后稱為“上型面”)施加到聚合物的至少暴露的表面(此后稱為“上表面”)上，同時聚合物保持高于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，并且使聚合物轉(zhuǎn)變到低于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，同時處于上下型面內(nèi)部或者之間，之后將聚合物從型面上取出。在第三方面，本發(fā)明概括地由成型兩種聚合物的方法組成，該方法包括，將第一聚合物和第二聚合物中每一種加熱到各聚合物的相應(yīng)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度之上，連續(xù)地讓第一聚合物流到第一模具的型面(此后稱為“下型面”)上，保持第一聚合物高于其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，連續(xù)地讓第二聚合物流到第一聚合物的暴露的表面(此后稱為“上表面”)上，保持第二聚合物高于其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，將第二模具的型面(此后稱為“上型面”)施加到第二聚合物的至少上表面上，同時各種聚合物保持高于其各自的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，并使聚合物轉(zhuǎn)變到低于它們各自的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，同時保持處于上下型面內(nèi)部或者之間，之后將結(jié)合在一起的聚合物從上下型面上取出。在第四個方面，本發(fā)明概括地由成型多個聚合物的方法組成，該方法包括將多種聚合物中的每一種加熱到各聚合物的相應(yīng)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度之上，連續(xù)地讓第一聚合物流到第一模具的型面(此后稱為“下型面”)上，保持第一聚合物高于其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，連續(xù)地讓第二聚合物流到第一聚合物的暴露的表面上，保持第二聚合物高于其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度， 連續(xù)地讓一種或多種另外聚合物流到各前一聚合物的暴露的表面上，保持每種另外聚合物高于其各自玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，將第二模具的型面(此后稱為“上型面”)施加到最上面聚合物的至少上表面上，同時各種聚合物保持高于其各自的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，并使聚合物轉(zhuǎn)變到低于它們各自的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，同時保持處于上下型面內(nèi)部或者之間，之后將如此成型的聚合物從型面上取出。在第五個方面，本發(fā)明概括地由聚合物連續(xù)成型方法組成，該方法包括連續(xù)地讓高于其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的聚合物通過成型區(qū)，其中所述聚合物經(jīng)歷a.加壓，和b.模具成型，以賦予納米尺度的表面結(jié)構(gòu)(優(yōu)選納米尺度的結(jié)構(gòu)具有至少一個 0. I-IOOOnm的尺寸)到所述聚合物表面的至少一部分，和c.除去活化熱，使所述聚合物轉(zhuǎn)變到低于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，其中在所述成型區(qū)域之后，將聚合物從型面上取出。優(yōu)選地，其中所述成型區(qū)由串聯(lián)前進(jìn)的第一模具或者諸模具的型面或表面(此后稱為“下型面”)和第二模具或諸模具的型面或表面(此后稱為“上型面”)來界定。優(yōu)選，其中在上下型面之間將成型壓力至少初始施加到所述聚合物的時候，要成型的整個聚合物保持在高于其各自玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。優(yōu)選，其中型面各自分別地是具有熱傳導(dǎo)性的模具部分的一部分。優(yōu)選，其中，下型面和優(yōu)選地上型面是溫度可控制的，以便至少在施加上型面步驟之前，來維持待成型的聚合物高于它們各自玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。優(yōu)選，在上下型面是溫度可控制的，以便可控地使如此成型的聚合物在將如此成型的聚合物從型面上取下之前，溫度降低到低于它們各自的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。
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優(yōu)選，其中第一模具裝在第一或者下壓板上。優(yōu)選，其中第二模具裝在第二或者上壓板上。優(yōu)選，其中至少一個型面界定了一個或者多個納米或者近納米或者微米或者近微米尺度的表面紋路或者輪廓。優(yōu)選，其中至少一個型面界定了一個納米或者近納米或者微米或者近微米尺度的表面圖形。優(yōu)選，其中施加上型面包括，讓上型面與至少上面聚合物的最上表面進(jìn)行接觸。優(yōu)選，其中在高于其聚合物玻璃化轉(zhuǎn)變溫度時，聚合物呈現(xiàn)上型面和下型面的形狀。優(yōu)選，其中聚合物被加熱到高于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，并通過擠出進(jìn)料到擠出頭以便直接流到下型面上。優(yōu)選，其中熔體泵控制聚合物流速。優(yōu)選，其中當(dāng)高于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度時，聚合物處于液態(tài)。優(yōu)選，其中當(dāng)聚合物開始放置在上下型面之間時，型面處于剛好高于待成型的聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度。優(yōu)選，其中在施加上型面到聚合物或最上面聚合物的至少上表面的步驟中，型面保持在高于聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度上。優(yōu)選，其中至少一個型面包括表面紋路，并將施加上型面，施加壓力給聚合物以使聚合物移入型面的表面紋路中。優(yōu)選，其中上型面和下型面將最多約500kg/cm2的模塑壓力施加給所述聚合物。優(yōu)選，其中上型面和下型面將最多約^Okg/cm2的模塑壓力施加給所述聚合物。優(yōu)選，其中上型面和下型面將最多約60kg/cm2的模塑壓力施加給所述聚合物。優(yōu)選，其中上型面和下型面將模塑壓力施加給所述聚合物，所述壓力范圍為約 l-200kg/cm2，1-150，1-100，1-90,1-80,1-70,1-60,1-50,1-40,1-30,1-20,1-10,1-9,1-8, 1-7，1-6，1-5，1-4，1-3，1-2,1-1. 5，1-1. 2kg/cm2。優(yōu)選，其中上型面和下型面將低于約lkg/cm2的模塑壓力施加給所述聚合物。優(yōu)選，其中上型面和下型面將約0. 9,0. 8,0. 7,0. 6,0. 5,0. 4,0. 3,0. 2,0. lkg/cm2 的模塑壓力施加給所述聚合物。優(yōu)選，其中聚合物是熱固性或熱塑性聚合物。優(yōu)選，其中聚合物選自如下之一聚碳酸酯(PC)，聚苯乙烯(PS)，通用聚苯乙烯 (GPPS)，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，熱塑性聚氨酯(TPU)，聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)，聚酯甲基丙烯酸酯(PEM)，聚丙烯(PP)，高抗沖聚苯乙烯(HIPS)，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯 (ABS)，聚酯(PES)，聚酰胺(PA)，聚氯乙烯(PVC)，聚氨酯(PU)，聚偏氯乙烯(PVDC)，聚乙烯 (PE)，聚四氟乙烯(PTFE)，聚醚醚酮(PEEK)(聚醚酮)，聚醚酰亞胺(PEI) (Ultem)，聚乳酸 (PLA)，高抗沖聚苯乙烯，ABS，尼龍，丙烯酸，無定形聚合物，聚乙烯(PE)，聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)，低密度聚乙烯(LDPE)，低低密度聚乙烯(LLDPE)，熱塑性塑料乙烯(TPE)，聚丙烯(PP)，橡膠，酚醛塑料等等。優(yōu)選，其中上表面被施加到聚合物上，通過在所述兩個型面之間的運(yùn)動，來對所述聚合物施加壓力。
優(yōu)選，其中所述下型面由傳送帶來支持。優(yōu)選，其中所述上型面由傳送帶來支持。優(yōu)選，其中所述下型面由第一傳送帶支持和移動，所述上型面由第二傳送帶支持和移動，所述第二傳送帶與所述第一傳送帶相鄰，以便將第二型面與第一型面相鄰并定位， 并將第一和第二型面移動通過壓力區(qū)，在該壓力區(qū)聚合物受到所述第一和第二型面的壓力。優(yōu)選，其中所述聚合物在進(jìn)入所述壓力區(qū)時其溫度高于它的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。優(yōu)選，其中第一和第二型面中至少一個的溫度在所述壓力區(qū)被主動地控制。優(yōu)選，其中下型面的溫度進(jìn)入所述壓力區(qū)之前被主動地控制。優(yōu)選，其中下型面的溫度足夠高，來幫助保持在其上沉積的聚合物，在所述聚合物進(jìn)入壓力區(qū)之前，高于其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。優(yōu)選，其中通過上下型面的至少一個對所述聚合物進(jìn)行主動控制放熱，當(dāng)所述聚合物處于所述壓力區(qū)時，在所述壓力區(qū)內(nèi)將所述聚合物從其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度轉(zhuǎn)化到低于其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，這至少通過控制第一或者第二型面的至少一個的溫度來進(jìn)行。在另一方面，本發(fā)明概括地由聚合物連續(xù)成型方法組成，該方法包括將低于其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的一片聚合物鋪設(shè)到第一模具的型面(此后稱為“下型面”)上，將聚合物轉(zhuǎn)化為高于其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，使所述聚合物前進(jìn)進(jìn)入壓力區(qū)，同時用所述下型面支持并保持高于其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，所述壓力區(qū)由下型面和第二模具的型面(此后稱為“上型面”) 來界定，其位置使得所述上型面接觸到聚合物的至少暴露的表面(此后稱為“上表面”)，同時聚合物保持高于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度，并對上下型面之間的所述聚合物施加壓力，控制在壓力區(qū)的所述聚合物的放熱來將所述聚合物轉(zhuǎn)化到低于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，之后將聚合物從型面上取下。優(yōu)選，其中該方法用于大規(guī)模生產(chǎn)成型聚合物。優(yōu)選，其中該方法用于連續(xù)地成型聚合物。優(yōu)選，其中該方法用于在所述聚合物的至少一部分表面上成型納米尺度結(jié)構(gòu)(優(yōu)選納米尺度結(jié)構(gòu)具有至少一個在0. 1至IOOOnm的尺寸)。優(yōu)選，其中上下型面的至少一個包括作為納米尺度的表面結(jié)構(gòu)(優(yōu)選納米結(jié)構(gòu)具有至少一個在0. 1至IOOOnm的尺寸)，其將基本上相應(yīng)納米尺度的表面結(jié)構(gòu)(優(yōu)選納米結(jié)構(gòu)具有至少一個在0. 1到IOOOnm的尺寸)給予到由所述方法成型的所述聚合物之上。在另一方面，本發(fā)明概括地由根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)或者任意多項(xiàng)的方法來成型的聚合物膜或片來組成。在另一方面，本發(fā)明概括地由如上所述的在其至少一部分表面上包括有納米尺度的表面結(jié)構(gòu)(優(yōu)選納米尺度結(jié)構(gòu)具有至少一個0. 1到IOOOnm的尺寸)的聚合物膜或片來組成。在另一方面，本發(fā)明概括地由根據(jù)上述各方面的方法來成型的非反射產(chǎn)物來組成。在另一方面，本發(fā)明概括地由連續(xù)成型聚合物(優(yōu)選被界定為在如此成型的聚合物的至少一部分表面上具有納米尺度表面結(jié)構(gòu))的裝置來組成，其包括一個擠出機(jī)，包括擠出機(jī)機(jī)頭，用于連續(xù)地?cái)D出(優(yōu)選液態(tài))聚合物擠出物，一個成型區(qū)段來接受高于其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的所述擠出物，該成型區(qū)段由串聯(lián)前進(jìn)的第一模具或諸模具的型面或表面(此后稱為“第一型面”)和串聯(lián)前進(jìn)的第二模具或諸模具的型面或表面(此后稱為“第二型面”)來進(jìn)行界定，所述第一型面在其前進(jìn)進(jìn)入所述成型區(qū)段之前，優(yōu)選用來接受(優(yōu)選通過鋪設(shè)其上)所述聚合物擠出物，并將所述聚合物擠出物帶入所述成型區(qū)段，所述成型區(qū)段被設(shè)置來將所述聚合物擠出物進(jìn)行a.加壓，和b.模具成型，(以便優(yōu)選引入納米尺度的表面結(jié)構(gòu)到所述聚合物表面的至少一部分)，和c.除去活化熱，以便將所述聚合物轉(zhuǎn)變?yōu)榈陀诓ＡЩD(zhuǎn)變溫度。優(yōu)選，其中所述轉(zhuǎn)移活化熱通過第一和第二型面的至少一個，由至少一種溫度控制吸熱器來進(jìn)行。優(yōu)選，其中多個吸熱器為第一和第二型面的至少一個來提供，所述吸熱器在成型區(qū)段彼此留出間隔并防止更多取向。優(yōu)選，其中所述更前方的吸熱器比相鄰更近的吸熱器具有更低的溫度，以便在聚合物通過所述成型區(qū)段的時候逐漸降低所述聚合物的溫度。優(yōu)選，其中溫度控制器為各個所述吸熱器提供了對各吸熱器的溫度控制。優(yōu)選，其中第一和第二型面的至少一個可將熱傳輸給所述聚合物，至少在所述成型區(qū)段的開始處，通過加熱器的手段。優(yōu)選，其中所述第一型面用來在所述聚合物進(jìn)入所述成型區(qū)段之前來接受所述聚合物。優(yōu)選，其中提供加熱器來在所述第一型面進(jìn)入所述成型區(qū)段之前，加熱所述第一型面。優(yōu)選，其中提供至少一個加熱器來在所述第一和第二型面的至少一個進(jìn)入所述成型區(qū)段之前，加熱所述第一和第二型面的至少一個。優(yōu)選，其中所述加熱器能夠促進(jìn)聚合物保持高于其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，在至少成型區(qū)段開始處。優(yōu)選，其中所述加熱器能夠促進(jìn)聚合物保持高于其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，至少剛好在聚合物進(jìn)入成型區(qū)段之前。優(yōu)選，其中第一和第二型面的至少一個包括納米尺度的表面結(jié)構(gòu)，其形成基本上相應(yīng)的納米尺度表面結(jié)構(gòu)的所述聚合物。優(yōu)選，其中存在多個離散(discreet)和/或順序前進(jìn)的第一和第二型面，來用于前進(jìn)通過所述成型區(qū)段，各自以成對關(guān)系同步前進(jìn)通過所述成型區(qū)段。優(yōu)選，其中提供了有限的或離散數(shù)目的第一和第二型面來重復(fù)通過所述成型區(qū)段。優(yōu)選，其中提供了有限的或離散數(shù)目的第一和第二型面來通過所述成型區(qū)段一次。優(yōu)選，其中第一和第二成型面的至少一個在形式上是各自連續(xù)的。在另一方面，本發(fā)明概括地由連續(xù)成型聚合物(優(yōu)選被界定為在如此成型的聚合物的至少一部分表面上具有納米尺度表面結(jié)構(gòu))的裝置來組成，其包括一個成型區(qū)段來接受高于其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的聚合物，所述成型區(qū)段由串聯(lián)前進(jìn)的第一模具或諸模具的型面或表面(此后稱為“下型面”)和串聯(lián)前進(jìn)的第二模具或諸模具的型面或表面(此后稱為 “上型面”)來進(jìn)行界定，所述下型面在其前進(jìn)進(jìn)入所述成型區(qū)段之前，優(yōu)選用來接受所述聚合物，所述成型區(qū)段被設(shè)置來將所述聚合物進(jìn)行a.加壓，和b.模具成型，(以便優(yōu)選引入納米尺度的表面結(jié)構(gòu)到所述聚合物表面的至少一部分)，和c.除去活化熱，以便將所述聚合物轉(zhuǎn)變?yōu)榈陀诓ＡЩD(zhuǎn)變溫度。在另一方面，本發(fā)明概括地由連續(xù)成型共擠出材料(優(yōu)選被界定為在如此成型的所述材料的至少一部分表面上具有納米尺度表面結(jié)構(gòu))的裝置來組成，其包括至少一個擠出機(jī)，用于以共擠出形式擠出至少兩種聚合物的擠出物，一個成型區(qū)段來接受所述擠出物，其條件為至少一個并優(yōu)選兩個/全部聚合物均高于其各自的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，所述成型區(qū)段由串聯(lián)前進(jìn)的第一模具或諸模具的型面或表面(此后稱為“第一型面”)和串聯(lián)前進(jìn)的第二模具或諸模具的型面或表面(此后稱為“第二型面”)來進(jìn)行界定，所述第一型面在其前進(jìn)進(jìn)入所述成型區(qū)段之前，優(yōu)選用來接受(優(yōu)選通過鋪設(shè)方式)所述聚合物擠出物，并將所述擠出物帶入所述成型區(qū)段，所述成型區(qū)段被設(shè)置來將所述聚合物擠出物進(jìn)行a.加壓，和b.模具成型，(以便優(yōu)選引入納米尺度的表面結(jié)構(gòu)到所述聚合物表面的至少一部分)，和c.除去活化熱，以便將所述聚合物轉(zhuǎn)變?yōu)榈陀诓ＡЩD(zhuǎn)變溫度。優(yōu)選，其中所述擠出機(jī)為各個所述聚合物來提供。在另一方面，本發(fā)明概括地由通過上述裝置成型的具有納米尺度表面結(jié)構(gòu)的聚合物組成。在另一方面，本發(fā)明概括地由連續(xù)成型的具有納米尺度表面結(jié)構(gòu)的聚合物組成。在另一方面，本發(fā)明概括地由連續(xù)成型的共擠出材料組成，其包括至少兩種聚合物，其中至少一種聚合物包括納米尺度的表面結(jié)構(gòu)。在另一方面，本發(fā)明概括地由連續(xù)成型的具有納米尺度表面結(jié)構(gòu)的聚合物組成。在另一方面，本發(fā)明概括地由連續(xù)成型的共擠出材料組成，其包括至少兩種聚合物，其中至少一種聚合物包括納米尺度表面結(jié)構(gòu)。在另一方面，本發(fā)明概括地由至少一種聚合物(和優(yōu)選至少兩個共擠出聚合物) 的片或薄膜組成，其包括由對至少一個前體聚合物材料的連續(xù)或非離散或非有限加工來成型的納米尺度表面結(jié)構(gòu)。在另一方面，本發(fā)明概括地由至少一種聚合物(和優(yōu)選至少兩個共擠出聚合物) 的單個片或薄膜組成，其包括由連續(xù)或非離散或非有限加工來成型的多個相同或重復(fù)的區(qū)域的納米尺度表面結(jié)構(gòu)。在另一方面，本發(fā)明概括地由至少一種聚合物(和優(yōu)選至少兩個共擠出聚合物) 的多個片或薄膜組成，其各自包括相同的納米尺度表面結(jié)構(gòu)，其已經(jīng)從由連續(xù)或非離散或非有限加工來成型的單個片或膜前體中分開。優(yōu)選，下型面固定在第一或者下壓板上。優(yōu)選，上型面固定在第二或上壓板上。優(yōu)
14選，型面由一個或多個納米或近納米或微米或近微米尺度的表面紋路或者輪廓組成。優(yōu)選，將上型面進(jìn)行施加，包括將上型面與上面的聚合物的至少最上面進(jìn)行接觸。優(yōu)選，其中在高于各自聚合物玻璃化轉(zhuǎn)變溫度時，聚合物呈現(xiàn)上型面和下型面的形狀。優(yōu)選，聚合物被加熱到高于其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，并通過擠出到擠出機(jī)頭，來進(jìn)料到下型面。更優(yōu)選，其中熔體泵控制聚合物到擠出頭的流速。優(yōu)選，聚合物處于液態(tài)。優(yōu)選，型面以基本上待成型的聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度或者接近的溫度來提供。 更優(yōu)選，其中在施加上型面到最上面聚合物的至少上表面的步驟中，型面保持在基本上聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度或者接近的溫度上。優(yōu)選，型面被控制在處于至少高于待成型的聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度上。優(yōu)選，該模具表面是熱傳導(dǎo)性的。更優(yōu)選，可使用具有相對其它模具表面，相對更高的熱導(dǎo)率的模具表面。優(yōu)選，該型面是一個或多個的鎳，鋼，鋁，炭黑。優(yōu)選，該模具 (die)表面是三維型面(即非平面)。優(yōu)選，對于流動到下型面上的聚合物材料，成型了接近網(wǎng)狀的形狀。優(yōu)選，通過施加上型面到最上面聚合物的至少上表面，來成型網(wǎng)狀形狀。優(yōu)選，施加上型面，而對聚合物施加壓力，以使聚合物移入模具表面。更優(yōu)選，施加上型面，來幫助從型面上除去空氣，使聚合物流入該型面。優(yōu)選，施加壓力，同時要成型的材料或者聚合物保持在高于其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。優(yōu)選，上型面以最多約500kg/cm2的模塑壓力來施加，任選地多達(dá)約^Okg/cm2，任選多達(dá)約 60kg/cm2，任選壓力范圍為約 l_200kg/cm2，1-150，1-100，1-90,1-80,1-70,1-60, 1-50，1-40，1-30，1-20，1-10,1-9,1-8,1-7,1-6,1-5,1-4,1-3,1-2,1-1. 5，1-1. 2kg/cm2。備
選地，施加的壓力可以低于約 lkg/cm2，任選約 0. 9，0. 8，0. 7，0. 6，0. 5，0. 4，0. 3，0. 2，0. Ikg/
2
cm ο優(yōu)選，在聚合物已經(jīng)具備型面的形狀后，使進(jìn)行聚合物的冷卻和/或脫模。例如， 在施加上型面并且上型面已經(jīng)發(fā)揮模塑壓力的步驟之后，使進(jìn)行冷卻和/或脫模。在另一方面，本發(fā)明概括地由成型制品的方法組成，其方式為包括具有納米或近納米尺度的表面細(xì)節(jié)的表面或者表面?zhèn)?，所述方法包括通過將可成型材料流動或者鋪設(shè)或沉積在表面來進(jìn)行施加，并成型該材料。在另一方面，本發(fā)明概括地由成型包括具有納米尺度表面紋路的至少一部分表面的制品的方法，所述方法包括，將要成型的前體材料的一層或?qū)觽儊硪氲谝粔喊?，所述材料在引入時處于熔融狀態(tài)或任選地接近熔融或者至少非硬態(tài)，將壓力通過第二壓板來施加到層，其壓向第一壓板，來至少部分形成前體材料，其中一個或者兩個壓板攜帶或者具有一個包括納米尺度表面紋路的表面來成型具有至少部分其負(fù)片形式的材料。優(yōu)選該方法包括，當(dāng)該材料處于松馳或降低應(yīng)力狀態(tài)時，施加該材料。優(yōu)選，該材料是可流動材料。更優(yōu)選該材料是處于或者接近于基本上地熔融或半熔融狀態(tài)。最優(yōu)選，該材料處于液態(tài)。優(yōu)選通過流動該材料來施加該材料到表面。優(yōu)選該材料可以施加表面到低于約50，40，30，20，10mm的深度，更優(yōu)選低于約
155mm，更優(yōu)選低于約3mm，最優(yōu)選低于約2mm。更優(yōu)選該材料可施加表面到約0. Imm到約3mm 的深度。備選地，該深度為約4，或3，或2，或1mm。備選地，材料施加到表面的深度可以是如下深度，至少約0. 5，1，2，3，4，5，6，7，8， 9，10，15，20，25，30，3540，45，50 或 55 微米，或約 56，60，65，70，75，80，85，90，95，100，105， 110，115，120，125，130，135，140，145，150，155，160，165，170，175，180，185，190，195,200， 220，240，260，280，290，300，350，400，450，500，550，600,650,700,750,800,850,900,950， 1000，1050，1100，1150，1200，1250，1300，1350，1400，1450，1500，1550，1600，1650，1700， 1750，1800，1850，1900，1950，2000，2050，2100，2150，2200，2250，2300，2350，2400，2450， 2500,2550,2600,2650,2700,2750,2800,2850,2900,2950,3000,3500，3550，3600，3650， 3700，3750,3800,3850,3900,4000,4050,4100,4150,4200,4250, 4300,4350, 4400, 4450, 4500,4550,4600,4650,4700,4750,4800,4850,4900,4950, 5000 微米或 0. 1 毫米到約 3 毫米，有效范圍可選自這些值之間的任意范圍(例如，約0. 5毫米到約3毫米，約0. 2毫米到約2毫米)。優(yōu)選，該材料可以施加到表面，其深度使得一旦從模具中移出，材料或產(chǎn)品的壓印表面的再加熱將最小化。優(yōu)選，材料施加到表面的深度越小，成型(壓縮或壓印)方法需要的時間更短，由此成型的制品或產(chǎn)品將需要更短的冷卻時間。優(yōu)選，用于成型的材料被施加到基材上，其然后被放置在表面或者壓板上來進(jìn)行成型基材，其可以是任意深度。施加材料的深度也可以是任意深度，成型方法將納米尺度的壓痕或圖案壓印在材料上。優(yōu)選其中該材料是聚苯乙烯，在與表面接觸時，其溫度控制在大約230°C。優(yōu)選其中該材料是聚碳酸酯，在與表面接觸時，其溫度控制在大約300°C。優(yōu)選該材料根據(jù)預(yù)定材料的流變特性，進(jìn)行溫度控制。例如，諸如達(dá)到熔融或者半熔融狀態(tài)或者液態(tài)，其使材料流動到表面。優(yōu)選該材料進(jìn)行溫度控制，并在通過流動來施加蓄積的材料到表面之前，使進(jìn)行蓄積。在一備選方案里，該材料可以基本上片狀形態(tài)來提供到表面。例如，該材料可以是從擠出系統(tǒng)，任選地包括一個熔體泵，中出來的一擠出物(即，連續(xù)流體)。優(yōu)選該材料可以是一個或多個的能夠被加熱到高于其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度并且以受控方式連續(xù)流入型面的材料(處于液態(tài)的材料)，熔融的可模塑材料，在熱可成型溫度下施加的熱可成型材料，通過表面或成型工具或者工具們來加熱到可成型狀態(tài)的熱可成型材料，通過表面或成型工具或工具們進(jìn)行冷卻或相反操作的熱可成型材料或熔融的可模塑材料，通過表面或成型工具或工具們來熱固化的熱可成型材料，和具有不同特性的一個或多個材料與前述任意的組合。在一實(shí)施方案中，材料可以接近熔融狀態(tài)流動到模具表面，同時在模具表面被加熱來將材料升溫到高于其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，由此使材料在其液態(tài)時呈現(xiàn)模具形狀。優(yōu)選該材料可選自熱固性聚合物或熱塑性聚合物。優(yōu)選該材料在熱可成型溫度下施加到表面。優(yōu)選該材料可以是聚合物復(fù)合材料優(yōu)選該材料可以是聚碳酸酯(PC)或聚苯乙烯(PQ或通用聚苯乙烯(GPPQ或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，熱塑性聚氨酯(TPU)，聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)，聚甲基丙烯酸酯(PEM)，聚丙烯(PP)，高抗沖性聚苯乙烯(HIPS)，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)，聚酯 (PES)，聚酰胺(PA)，聚氯乙烯)(PVC)，聚氨酯(PU)，聚偏氯乙烯(PVDC)，聚乙烯(PE)，聚四氟乙烯(PTFE)，聚醚醚酮(PEEK)(聚醚酮)，聚醚酰亞胺(PEI) (Ultem)，聚乳酸(PLA)?？梢耘c本發(fā)明成型法一起使用的進(jìn)一步實(shí)例材料如下所述。各種熱可成型材料可以使用，諸如，但不限于，聚苯乙烯(PS)，高抗沖性聚苯乙烯，聚碳酸酯(PC)，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)，尼龍，和所有丙烯酸樹脂，并且不僅限于結(jié)晶聚合物。各種較薄塑料材料也可使用，諸如無定形聚合物，但不限于無定形聚合物，可以是例如聚乙烯(PE)，聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)，低密度聚乙烯(LDPE)，低低密度聚乙烯(LLDPE)，熱塑性聚氨酯 (TPU)，熱塑性聚乙烯(TPE)和聚丙烯(PP)。例如，將1到20層聚丙烯裝入機(jī)器中，使用合適模具，其可以例如是板和碗或類似的盤或成型材料形式。此外，可使用熱固性材料，諸如橡膠，酚醛塑料等等。優(yōu)選該材料可以是一光學(xué)介質(zhì)，諸如下列的任何一個或多個紫外穩(wěn)定熱塑性聚氨酯(TPU)，聚碳酸酯(PC)，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，通用聚苯乙烯(PS)。光學(xué)介質(zhì)可以是，例如適合作為光學(xué)透鏡的材料。優(yōu)選地，有許多不同的材料能夠加料來流動并用于本發(fā)明的成型方法。例如，進(jìn)一步合適的材料可包括通過成型操作來進(jìn)行影響或者作用的那些，例如在成型區(qū)段中。所述作用可通過壓力作用和/或熱作用來進(jìn)行催化、產(chǎn)生或成型，但是最終結(jié)果是，至少一種用于成型的材料具有形態(tài)上的改變。在另一例子中，延展性材料，諸如片狀金屬可以與上述和下述各種材料一起進(jìn)料，金屬材料或可延展材料由此在壓力成型區(qū)段成型為想要的形狀， 而不管是否另一材料是否受到壓力成型區(qū)段的影響，前提是在該情況下，至少一種材料處于熔融或者半熔融狀態(tài)，例如半熔融的金屬片。可成型的材料的基本分類是在單獨(dú)壓力下可以保持形狀或呈現(xiàn)形狀或壓印的那些(例如有延展性或韌性的金屬，諸如鉛，銅，鋅等等，塑料等等)，熱塑性化合物，其需要加熱來使它們被成型，熱固性化合物，其需要加熱或其它催化作用，再加上壓力來進(jìn)行成型， 或者一般說來，熱可成型化合物，其需要加熱和壓力來使其成型。作為實(shí)例，橡膠可以壓力成型，但是加上熱作用會促進(jìn)橡膠分子的進(jìn)一步交聯(lián)，所以一旦撤去熱和壓力，橡膠將保持給予的形狀。對于其它材料，壓力用于塑形材料，而加熱將固化材料，例如，對于熱固性材料或者兩組分或多組分材料，其需要加熱來進(jìn)行催化。例如，預(yù)浸漬碳纖維的原料材料可以是所述材料的一種，施加壓力來對材料進(jìn)行塑形，并施加熱來熱定型材料，并固化基體或環(huán)氧。優(yōu)選的材料是能夠進(jìn)行加熱的那些，使得該材料或該材料的組成能夠被轉(zhuǎn)化為液態(tài)(即，高于材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，Tg)。通過冷卻(即，降低到該材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以下，Tg)，該材料被使到凝固(結(jié)晶化)，并因此讓在液態(tài)時流動的材料保留模具的形狀或表面紋路圖案。優(yōu)選該材料可以組成導(dǎo)電聚合物的一部分或者是導(dǎo)電聚合物。優(yōu)選該材料可以組成聚合物傷口敷料的一部分或者是聚合物傷口敷料。優(yōu)選，該成型產(chǎn)物可以進(jìn)行金屬化處理。更優(yōu)選，進(jìn)行金屬化處理的成型產(chǎn)物可將成型材料(聚合物)除去，例如通過溶解，得到的金屬結(jié)構(gòu)具有成型產(chǎn)品表面的負(fù)片細(xì)節(jié)。
優(yōu)選，如此成型的產(chǎn)品可以是抗反射或強(qiáng)烈無反射的紋路結(jié)構(gòu)。優(yōu)選表面出現(xiàn)在成型區(qū)段或形成成型區(qū)段的一部分。優(yōu)選成型區(qū)段是壓力成型區(qū)段。優(yōu)選表面組成成型區(qū)塊(block)表面的一部分。優(yōu)選表面可以是成型工具或模具或轉(zhuǎn)印器的一個表面。優(yōu)選表面是一個壓力器(press)或一個成型工具的一個壓板。優(yōu)選表面是連續(xù)成型工具(continuous forming tool，CFT)的一部分。優(yōu)選表面是傳送帶成型器(moving belt former, MBF)的一部分。優(yōu)選成型可包括壓印。優(yōu)選模具是壓印器模具。優(yōu)選用于成型材料的成型工具或模具或壓印表面包括一個或多個鍍了金屬的納米管。更優(yōu)選，鍍了金屬的納米管根據(jù)要成型的預(yù)定產(chǎn)品來進(jìn)行排列或配置。最優(yōu)選，該型面是鎳模具表面。優(yōu)選，表面是一個壓力器的壓板，其具有用于壓印或?qū)⑾胍獔D案壓入材料的合適拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的相對壓板。優(yōu)選該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是輪廓外形。優(yōu)選壓板的一個或兩個包括或攜帶有界定了納米尺度表面細(xì)節(jié)來成型到材料上的表面。優(yōu)選該材料可以在施加到表面之前進(jìn)行溫度控制。優(yōu)選該材料可以在施加到表面上時進(jìn)行溫度控制。優(yōu)選該材料可在施加到表面之前進(jìn)行溫度控制，并在施加到表面之時進(jìn)行溫度控制。在又一方面，本發(fā)明概括地由根據(jù)前述任一項(xiàng)方面的方法來成型一個或多個下列類型的制品來組成用于分離的薄膜，諸如用于從水，化學(xué)品，氣體，血中或在其內(nèi)分離組分，或者在如下使用的薄膜，燃料電池，感應(yīng)裝置，光擴(kuò)散器，光發(fā)射體，波反射或吸收諸如雷達(dá)等等，電子電路或電路，顆粒校準(zhǔn)或校直技術(shù)，拒水劑或驅(qū)水技術(shù)諸如疏水性材料，光學(xué)介質(zhì)諸如液晶顯示器(“LCD”)或壓縮光盤(“CD”)或數(shù)字視頻光盤(“DVD”)技術(shù)或光伏打電池，存儲設(shè)備，醫(yī)學(xué)器材諸如皮膚修復(fù)或傷口修復(fù)(例如繃帶)，施藥機(jī)構(gòu)或"裝置， 減低的(低)摩擦面材料，提高的(高)摩擦面材料，層壓技術(shù)，射頻頻率鑒別(“RFID”) 芯片，導(dǎo)電聚合物層/產(chǎn)品/電路，光彎曲技術(shù)諸如陰極射線反射，抗反射面或成型面結(jié)構(gòu)其隨后被金屬化并從中除去成型產(chǎn)物材料。本發(fā)明概括地由一個或多個下列類型的制品來組成，所述制品通過在壓力器的一個壓板上放置或進(jìn)行施加，并與至少一個其它壓板彼此互相壓制來成型的材料前體來成型，該制品可以是用于分離的薄膜，諸如用于從水，化學(xué)品，氣體，血中或在其內(nèi)分離組分， 或者在如下使用的薄膜，燃料電池，感應(yīng)裝置，光擴(kuò)散器，光發(fā)射體，波反射或吸收諸如雷達(dá)等等，電子電路或電路，顆粒校準(zhǔn)或校直技術(shù)，拒水劑或驅(qū)水技術(shù)諸如疏水性材料，光學(xué)介質(zhì)諸如液晶顯示器(“LCD”)或壓縮光盤(“CD”)或數(shù)字視頻光盤(“DVD”)技術(shù)或光伏打電池，存儲設(shè)備，醫(yī)學(xué)器材諸如皮膚修復(fù)或傷口修復(fù)(例如繃帶)，施藥機(jī)構(gòu)或"裝置，減低的(低)摩擦面材料，提高的(高)摩擦面材料，層壓技術(shù)，射頻頻率鑒別(“RFID”)芯片，導(dǎo)電聚合物層/產(chǎn)品/電路，光彎曲技術(shù)諸如陰極射線反射，抗反射面或成型面結(jié)構(gòu)其接著進(jìn)行金屬化并從中除去成型產(chǎn)物材料。優(yōu)選該成型制品可以是光學(xué)介質(zhì)，其包括一個或多個光伏打電池，壓縮光盤(CD)，數(shù)字視頻光盤(DVD)。優(yōu)選該成型制品是一光學(xué)介質(zhì)，包括液晶顯示器(“LCD”)。優(yōu)選該成型制品是導(dǎo)電性電路的一個元件。優(yōu)選壓板的一個或兩個包括或攜帶有界定了微米尺度或者納米尺度表面細(xì)節(jié)來成型到材料前體上的表面。PCT/NZ2006/000301在此引入作為參考，其描述了成型的改進(jìn)方法，本發(fā)明也將應(yīng)用。PCT/NZ2006/000300也在此引入作為參考，其描述了改進(jìn)的成型設(shè)備，本發(fā)明也將應(yīng)用。^在此使用的“納米尺度”或“納米”具有如下界定-具有一個或多個在0. 1至1000 納米之間的尺寸?！耙簯B(tài)”是材料不同于固態(tài)或氣態(tài)的一個形態(tài)。也就是說，材料相態(tài)為液體。液態(tài)是物質(zhì)三種基本結(jié)構(gòu)狀態(tài)之一，其中分子或原子的熱運(yùn)動與其內(nèi)聚性相當(dāng)，使得它們彼此連接但整體上呈現(xiàn)流動態(tài)。在此使用的“熔融”具有下列意義-材料物理性能，由此增加了材料的內(nèi)能，一般地通過加熱，例如達(dá)到最低特定溫度，諸如熔點(diǎn)，將材料的物理性能或狀態(tài)從固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)。在此使用的“半熔融”具有下列意義-材料具有固態(tài)和“熔融”狀態(tài)或“液態(tài)”之間的物理性能或狀態(tài)。本說明書中使用的術(shù)語“包括”指的是“至少一部分由其組成”。當(dāng)在該說明書解釋術(shù)語“包括”的各表述時，帶有該術(shù)語的表述也具有相關(guān)術(shù)語“包含”和“含有” 一樣的含義。本發(fā)明也可概括地由本申請說明書中涉及或指明的部分、要素和特征，各自地或者全部地，以及任意兩個或多個所述部分、要素或特征的組合來組成，并且其中特定整數(shù)在此提及，對本發(fā)明涉及的，具有本領(lǐng)域已知的同等意義，所述已知同等意義在此視為全文引入作為參考，正如其已各個闡明。本發(fā)明由上文所述組成，還僅僅設(shè)想了下文給出實(shí)施例的結(jié)構(gòu)。


參見附圖，本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案由此來進(jìn)行描述。圖1是，納米尺度掃描電子顯微鏡圖像，其說明了根據(jù)本發(fā)明的聚合物流體，當(dāng)在液態(tài)成型時。圖2是圖1描述的產(chǎn)物的原子力顯微鏡測量圖像。圖3是圖1描述的產(chǎn)物一部分的原子力顯微鏡圖像。圖4是根據(jù)本發(fā)明成型的納米尺度產(chǎn)物的納米/微米尺度(DVD)的掃描電子顯微鏡圖像，以及圖5是圖4描述的產(chǎn)物的原子力顯微鏡測量圖像。圖6是根據(jù)本發(fā)明，要成型的材料在成型過程階段的的溫度的圖示。圖7是擠出頭的側(cè)視圖，單一擠出物流動到下型面之上。圖8是圖7實(shí)施方案的透視圖。圖9舉例說明了圖7和8的實(shí)施方案，其具有原位上型面構(gòu)型。
圖10是圖9實(shí)施方案的透視圖。圖11是與圖8類似的透視圖，但單一擠出頭擠出兩個擠出物到下型面之上。圖12是圖11構(gòu)型的一備選方案，其中兩個擠出物從一對擠出機(jī)機(jī)頭上流動到下型面，其中上型面原位顯示來用于根據(jù)本發(fā)明的多層材料層的施加。圖13a，14a，15a是型面的SEM圖像，其用來生成在相應(yīng)各圖13b，14b，15b顯示的成型圖案產(chǎn)品。圖16是特殊型面的示意構(gòu)型。圖17-21是流動到型面f圖16的聚合物，和根據(jù)本發(fā)明由此成型的產(chǎn)品的的SEM 圖像。優(yōu)選實(shí)施方案的詳細(xì)說明本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案將參考附圖進(jìn)行描述。本發(fā)明認(rèn)識到，在材料以可流動形式提供或者適用于成型操作的狀態(tài)或者條件來提供時，來提供成型可成型材料的方法具有十分重要的優(yōu)勢。產(chǎn)品生產(chǎn)流程線速度可以極大提高，而不會損失成型產(chǎn)品質(zhì)量。此外，本發(fā)明考慮到了產(chǎn)品成型高質(zhì)量的可再現(xiàn)性和高分辨率。對本發(fā)明最大加工速率的一個可預(yù)期限制因素是，用特定精確度來控制進(jìn)料速率和要成型材料到型面的流動。應(yīng)領(lǐng)會的是，擠出物流動速率控制上的改進(jìn)將進(jìn)一步使更大的加工速率，在適當(dāng)時候。在本發(fā)明的第一實(shí)施方案中，提供了一種成型聚合物的方法，其包括，將待成型的聚合物加熱到高于其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)的溫度，連續(xù)地將聚合物P (a)流動到下型面2 之上，保持聚合物P (a)處于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度之上，將上型面3施加到聚合物P (a)的至少上表面3a之上，同時聚合物P (a)保持在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度之上，并在保持在型面2、3之內(nèi)或者之間的時候，使聚合物P(a)降低到低于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度，如此成型的聚合物P (a)然后從型面2、3中取出。在本發(fā)明第二實(shí)施方案中，提供了一種成型兩種聚合物的方法，其包括，將第一聚合物P(a)和第二聚合物P(b)各自加熱到高于其各自玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)的溫度，連續(xù)地將第一聚合物P (a)流動到下型面2之上，保持第一聚合物P (a)處于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度之上， 連續(xù)將第二聚合物P (b)流動到第一聚合物P (a)的上表面3a之上，保持第二聚合物P (b) 處于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度之上，將上型面3施加到第二聚合物的至少上表面北之上，同時聚合物P (a)、P (b)均保持在各自玻璃化轉(zhuǎn)變溫度之上，并在保持在型面2、3之內(nèi)或者之間的時候，使聚合物P(a)和P(b)降低到低于各自玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度，如此成型的聚合物P(a) 和P(b)然后從型面中取出。在本發(fā)明第三實(shí)施方案中，提供了一種成型多個聚合物的方法，其包括，將多個聚合物各自加熱到高于其各自玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)的溫度，連續(xù)地將第一聚合物P (a)流動到下型面2之上，保持第一聚合物P (a)處于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度之上，連續(xù)將第二聚合物 P(b)流動到第一聚合物P (a)的上表面3a之上，保持第二聚合物P (b)處于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度之上，連續(xù)地將一個或多個另外的聚合物流動到各另外聚合物P(X)(未顯示)的上表面 3x(未顯示)之上，保持各另外聚合物高于其各自玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，將上型面3施加到最上面聚合物P (x)的至少上表面3χ之上，同時各聚合物均保持在各自玻璃化轉(zhuǎn)變溫度之上，并在保持在型面2、3之內(nèi)或者之間的時候，使各個聚合物降低到低于各自玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度。如此成型的聚合物P (a)，P (b)和P(X)然后從型面2、3中取出。有利地，從上型面施加壓力，同時要成型的材料或者聚合物保持高于其玻璃化轉(zhuǎn)
變溫度。聚合物的冷卻和/或脫模，在聚合物具有型面2，3的形狀后進(jìn)行。例如，在施加上型面和下型面已經(jīng)發(fā)揮了模塑壓力之后，使進(jìn)行冷卻和/或脫模。圖7-12—般地說明了聚合物P(a)，P(b) (P(χ)未顯示)從擠出頭6連續(xù)流動到連續(xù)成型工具(CFT)或傳送帶成型器(MBF)或其它環(huán)形帶系統(tǒng)1的下型面2之上。為了便于理解，上型面3未顯示為與聚合物P(a)，P(b)，P(X)的最上表面接觸。然而，應(yīng)被領(lǐng)會的是， 上型面3可以控制高度或校準(zhǔn)在下型面2上，并降低到一定位置，使得上型面3施加到要模塑的聚合物至少最上表面。備選地，下型面可以向上施加到上型面。在上下型面之間的距離可以在成型過程中進(jìn)行調(diào)節(jié)。擠出頭6可以與任意擠出系統(tǒng)一起使用，其能夠控制要模塑的材料(聚合物)流動到下型面2。除了擠出機(jī)，任選地將熔體泵(未顯示)與擠出機(jī)聯(lián)機(jī)使用來輔助或者改進(jìn)擠出物到型面2上的精確度和流動控制。熔體泵對增加聚合物擠出輸出和控制聚合物擠出物流速而言是特別有用的。參見附圖，來描述本發(fā)明的一個實(shí)施方案。如圖6所示，根據(jù)本發(fā)明，在材料加工過程中，材料的溫度分布將發(fā)生變化。要被加工的材料溫度由Tp表示。為了便于參比，該加工方法也被分為區(qū)段，盡管其應(yīng)被理解的是，在模塑方法中改進(jìn)的控制系統(tǒng)和感應(yīng)器會使加工方法被分成更多的可控制區(qū)段。顯示的區(qū)段是用于一般性的解釋?，F(xiàn)在進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明的方法。選擇要加工成型的材料。將所述材料或材料們升溫到高于各材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)之上。這一初始加熱階段稱為第一溫度區(qū)域I(TZ-I)。該步驟使將要成型的材料轉(zhuǎn)變?yōu)椤翱闪鲃印睜顟B(tài)。需要這樣的狀態(tài)來使材料可控地流動到CFT或者M(jìn)BF或者環(huán)形帶系統(tǒng)1的下型面2上-第二溫度區(qū)(TZ-幻。應(yīng)被理解的是，提供給型面用于連續(xù)流動的要成型材料的其它形式也是可能的。在第二溫度區(qū)(TZ-幻中，控制該材料或該材料所處的環(huán)境(即，周圍空氣或模具或型面)來使該材料保持在它們的Tg之上，例如可使用加熱器或加熱器們。然后將上?；蛏闲兔?施加到要成型的材料上。如此，可成型與模具或型面接觸的至少表面材料。其中， 例如兩層材料可流動到型面2 (或更多層，如果想要的話)，該型面的紋路圖案可基本上擴(kuò)展到一些或者全部所述材料之中。如此，可成型多層產(chǎn)品。在一個所述實(shí)施方案中，傳統(tǒng)上不相容的材料也可成型到一起，比如TPU和PC。然后將該材料保持在型面2、3的界限內(nèi)，使得要成型的產(chǎn)物沿著環(huán)形帶系統(tǒng)1進(jìn)行傳送。溫度區(qū)3(TZ-3)控制位于型面2、3內(nèi)的該材料另一段時間，并使材料從流動到型面上的材料的溫度開始下降。在另一段時間之后，材料進(jìn)一步降溫，例如處于溫度區(qū)4 (TZ-4)的范圍。TZ-4使該材料進(jìn)一步降溫到甚至使得，材料玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在該區(qū)域最后達(dá)到的溫度。在TZ-I到TZ-4下游，進(jìn)一步提供了溫度區(qū)5，6和7 (ΤΖ-5，ΤΖ-6，TZ-7)。這些后續(xù)區(qū)域使材料從低于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度降溫到環(huán)境溫度(Ta)(例如，從約90°C下降到約20°C)。
21類似前面的區(qū)域，這些溫度區(qū)進(jìn)行溫度控制，來使已經(jīng)成型的材料來冷卻，并保持在模具或型面內(nèi)的形狀。降低到材料玻璃化轉(zhuǎn)變溫度并且接近環(huán)境溫度(Ta)的成型產(chǎn)品，從型面中移出。材料需要在各溫度區(qū)停留的時間取決于線性生產(chǎn)線速度(LS-I)，其為傳送帶系統(tǒng) 1的工作速度，(例如，米/分鐘)。停留時間將取決于控制材料冷卻速率的能力。該材料在各溫度區(qū)保持的時間可以通過調(diào)節(jié)傳送帶的生產(chǎn)線速度LS-I或冷卻區(qū)CZ長度(即，變長或者縮短)來進(jìn)行控制。這些時段也取決于要成型聚合物的冷卻速率。一般地，可認(rèn)為，加熱區(qū)(ΤΖ-1，ΤΖ_2)要盡可能快地進(jìn)行操作-這最小化了需要能量保持材料高于它們的Tg的時間?？焖俨僮鬟@些溫度區(qū)域有利于最小化該方法加熱所需的和以它們大部分熔融狀態(tài)傳輸材料或聚合物所需的總體(能量)。一般地，可考慮，冷卻區(qū)(ΤΖ-3，ΤΖ-4，ΤΖ~5, ΤΖ~6, ΤΖ_7)根據(jù)材料冷卻到低于它們的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度并進(jìn)一步到環(huán)境溫度Ta所需的時間來進(jìn)行操作。必須從已成型的材料中除去足夠的熱量，使得從模具中取出后，材料能保持成型形狀。在將材料除去足夠熱量之前，將材料從模具和型面中取出，會導(dǎo)致材料內(nèi)部的熱量繼續(xù)轉(zhuǎn)移到材料和由此形成的產(chǎn)品的外表面。如果成型產(chǎn)物未足夠冷卻，產(chǎn)品內(nèi)部會保留足夠熱量來傳送到成型產(chǎn)品表面，導(dǎo)致表面結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品本身的不穩(wěn)定化。由此成型的產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性會損失，因?yàn)椴牧线€未損失足夠熱量來固定成為固態(tài)。由于不同材料(聚合物)會以不同速率冷卻，可據(jù)此來調(diào) i CZ0在成型多層產(chǎn)品的情況下，將要使用的材料(例如聚合物)升溫到高于它們的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度之上。然后連續(xù)地將作為擠出物的第一聚合物P (a)從擠出頭6流動到環(huán)形帶系統(tǒng)1的下型面2之上。同樣地，連續(xù)將作為擠出物的第二聚合物P (b)流動到第一聚合物P(a)的上表面3a之上。以這種方式，將雙層聚合物放置到型面2之上。這時完成了頭兩個溫度區(qū)的區(qū)段。然后聚合物P(a)，P(b)被輸送，同時仍然高于它們的各自玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，來接受上型面3的施加，到上面的聚合物層P (b)的至少最上表面北。上型面3被施壓，并對聚合物施加壓力，并進(jìn)行了上型面的成型。從上型面3的壓力幫助了保持聚合物在型面2、3之間處于適當(dāng)位置。所述壓力也用來壓迫聚合物進(jìn)入所使用的模具或型面的表面紋路中。壓力被施加到模具壓力點(diǎn)(Dp)，如圖6所示。表面紋路決定了要成型聚合物的圖盤或三維形狀。要成型產(chǎn)品的實(shí)例如下所述?！?D'是流動到下型面2的材料寬度。材料的寬度可通過擠出機(jī)機(jī)頭6進(jìn)行調(diào)節(jié)。 寬度取決于如此成型的產(chǎn)品的應(yīng)用場合。將擠出物加工成為成型產(chǎn)品的限制因素將取決于型面2的直徑'C'。控制來自擠出機(jī)機(jī)頭6的流體也會成為問題-流體控制可通過熔體泵(未顯示)來進(jìn)行輔助。然而明顯地，提供更大寬度的皮帶系統(tǒng)和型面將使成型更大寬度的產(chǎn)品?！?A'是材料流體從擠出機(jī)機(jī)頭6到型面2的角度。擠出機(jī)機(jī)頭的角度可以變化來變化擠出物到模具表面的角度。改變擠出物角度有助于使擠出物流動方向迎合模具表面。變化模具角度的能力適應(yīng)了擠出物和加工速率的輕微變化，以及聚合物熔體流動指數(shù)的變化，當(dāng)與第二個擠出頭的不同熔體流動指數(shù)的另一擠出物聯(lián)機(jī)使用時。擠出物迎合模具表面的理想角度是約60°和約90°之間。該角范圍幫助確保在擠出物和模具表面之間的最小空氣殘留。模具角度也可用于適應(yīng)數(shù)個模具的校直，在流動聚合物到模具表面的有效面積上?！?R'是材料流體在下型面的回轉(zhuǎn)角度。最小回轉(zhuǎn)半徑確保了在擠出物和模具表面之間的最小空氣殘留。半徑必須不能太緊密以至于引起聚合物回繞半徑流動，來引入應(yīng)力進(jìn)入聚合物。作為一般規(guī)則，半徑最小應(yīng)該是兩倍擠出物的尺寸，并不大于約十倍的擠出物尺寸?！?B'是從擠出機(jī)機(jī)頭6到下型面表面的垂直高度。調(diào)節(jié)上模具表面、底部模具表面和擠出機(jī)模具相對底部模具表面的高度的能力，使對自由墜落的擠出物落到模具表面的長度進(jìn)行控制?？刂圃摂D出物長度最小化了擠出物從聚合物重量中的拉伸/伸長。拉伸/ 伸長會對聚合物內(nèi)部引入應(yīng)力，改變擠出物尺寸，并降低擠出物寬度。‘ ES-I'是擠出物從擠出機(jī)機(jī)頭6流出的線速度。擠出物的線速度應(yīng)盡可能緊密地符合加工方法/帶的線速度。如果擠出物速度低于加工方法/帶的速度，擠出物將拉長或拉伸，導(dǎo)致聚合物具有應(yīng)力，擠出物尺寸的降低以及擠出物寬度的降低-通常被稱為擠出物的“凹入” (neck in)。如果擠出物線速度高于加工方法/帶的LS-I線速度，擠出物將折皺，積聚，打褶或起皺，并引起擠出物在模具表面的不均勻厚度。例如，iLS-I'是環(huán)形帶系統(tǒng)1運(yùn)轉(zhuǎn)的線速度或線速度(米/分鐘)。對于小的加工方向的應(yīng)用，聚合物的拉伸或取向有利于最終產(chǎn)品，加工速度對擠出物速度的輕微提升將引導(dǎo)聚合物取向。該聚合物取向?qū)⒂脕頌橐圃斓漠a(chǎn)品提供光學(xué)性能或者在流動方向的提高強(qiáng)度。從擠出機(jī)頭6ES-1的擠出物線速度(例如，米/分鐘)有利地與環(huán)形帶系統(tǒng)的線速度LS-I (例如米/分鐘)相符合。在該方式中，連續(xù)流動到下型面2上的材料在型面上不發(fā)生拉伸或移動或拖拽(這將在ES-I和LS-2之間存在線速度相對差。這將促進(jìn)施加到擠出物的應(yīng)力或張力的最小化。替代地，擠出物被使放置或者流動到型面之上，接受了擠出物的型面和流入表面的擠出物復(fù)制了模具的外形。參見圖7-12 ( 一些圖未顯示上型面幻，顯示了環(huán)形帶系統(tǒng)1，其包括下型面2和上型面3，其可被標(biāo)定，并與聚合物P (a)上表面3a進(jìn)行接觸，所述聚合物P (a)連續(xù)地從擠出系統(tǒng)(未顯示細(xì)節(jié))的擠出機(jī)機(jī)頭6流出。聚合物P(a)以高于其Tg的溫度提供，使得流動到下型面的聚合物復(fù)制了模具的形狀。該方法可根據(jù)如上所述的各種溫度區(qū)域來進(jìn)行。圖11和12說明了本發(fā)明的另一實(shí)施方案，其中加工了超過一個擠出物。圖11說明了，單個擠出機(jī)機(jī)頭6流動雙層P(a)和P(b)的擠出物材料到下型面2上。圖12說明了， 雙擠出機(jī)機(jī)頭6流動擠出物材料P(a)和P(b)的層們到下型面2上。應(yīng)被領(lǐng)會的是，對于附加層擠出物，可使用超過兩個擠出機(jī)機(jī)頭。備選地，可使用使進(jìn)行多層材料擠出的擠出機(jī)機(jī)頭。圖13a，14a，15a是各種型面的SEM圖像，相應(yīng)圖13b，14b，15b是它們的各自成型產(chǎn)品(即，模塑成型的PS)。圖16說明了對于型面一部分的示意剖面。例如，型面可以是下型面2。提供的尺寸是孔徑'a'(例如約5微米直徑)，孔厚度、(例如約2微米)，孔到型面、頂部的高度(例如約50微米)，內(nèi)半徑Rl (例如約15微米)和外半徑R2 (例如約25微米)，以及并且開口' b'(例如約50微米)。圖17-21說明了圖16使用的模具，當(dāng)材料(例如聚合物)從表面&或表面2n流動到模具。圖17是SEM圖像，其說明了低應(yīng)力材料(例如液態(tài)聚合物)從表面21流過小孔 (a)來填充模具槽的能力。這圖說明了本發(fā)明將大體積材料通過小孔的能力，其使了低應(yīng)力高體積流動的聚合物來形成高展弦比產(chǎn)品。在模具空腔的材料體積超過由孔(a)和厚度、 界定的空間所保持的材料體積的50倍。圖18是型面2n的SEM圖像，其具有顯示的孔(a)。圖19是SEM圖像，其說明了低應(yīng)力材料(例如液態(tài)聚合物)從表面&通過模具的另一側(cè)2n的能力。圖像顯示了聚合物P(a)在下側(cè)表面2n的孔(a)流出。圖20是從型面移出的成型聚合物的SEM圖像。該成型聚合物產(chǎn)品是將型面&施加到聚合物上的結(jié)果，然而并不將其從孔(a)中流動或者擠壓出去。圖21是多個圖20的產(chǎn)品的SEM圖像，說明了可重復(fù)性。在本發(fā)明另一實(shí)施方案中，其由于成型制品的方法組成，在該方式中，其包括具有納米或近納米尺度的表面細(xì)節(jié)的表面或表面?zhèn)?，所述方法包括，通過流動或鋪設(shè)或沉積來施加可成型材料到表面上，并成型該材料。在另一實(shí)施方案中，本發(fā)明的方法由成型制品的方法組成，所述制品包括納米尺度的表面紋路，所述方法包括，將要成型的前體材料的一層或?qū)觽儊硪氲谝粔喊?，所述材料在引入時是液態(tài)，或處于熔融狀態(tài)或接近熔融或者非硬態(tài)，將壓力通過第二壓板來施加到層，其壓向第一壓板，來至少部分形成前體材料，其中一個或者兩個壓板攜帶或者具有一個包括納米尺度表面紋路的表面來成型具有至少部分其負(fù)片形式的材料。表面可以是基材或者接受了雙側(cè)面模具的一側(cè)或者壓印器模具或者印制模具或者型面的壓板。型面可以是連續(xù)成型工具(CFT)、傳送帶成型器(MBF)，壓印器或模具或合適的壓印器模具的一部分。模具或型面令人想望地是具有相對高熱傳導(dǎo)率或高熱傳導(dǎo)性的材料?？烧J(rèn)識到的是，該型面可以是壓板或例如，傳送帶成型器、印制壓印器或模具壓印器或印制模具連續(xù)成型工具的任一個中的一部分。如圖7-12所示，可以將環(huán)形帶系統(tǒng)用于本發(fā)明的方法的操作。由PCT/ NZ2006/000301和PCT/NZ2006/000300描述的方法和裝置因此在此完全引入作為參考。由這些申請所描述的方法和裝置特別適合于本發(fā)明的應(yīng)用。有利地，以不需要材料(例如)聚合物通過模具表面運(yùn)動的方式來施加該材料， 當(dāng)材料處于松弛狀態(tài)或降低應(yīng)力狀態(tài)時，使成型想要產(chǎn)品時降低成型壓力。需要的成型壓力被降低或者消除有利于最小化材料的變形應(yīng)力，并當(dāng)從熔融態(tài)或液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)或者固相時，進(jìn)一步降低材料的收縮應(yīng)力。例如，本發(fā)明使成型的模塑產(chǎn)品具有最小表面應(yīng)力或張力，這些應(yīng)力或張力在成型過程中會引入到成型產(chǎn)品中。在成型操作之前，通過使用能夠改變到可流動狀態(tài)或條件的材料，可使得這些優(yōu)點(diǎn)能夠做到。同時，材料也不要求流經(jīng)模具表面。例如，材料可處于或者接近于基本上熔融狀態(tài)，當(dāng)施加到成型工具表面之時。備選地，該材料可處于或者接近于基本上液態(tài)，當(dāng)連續(xù)地施加到成型工具表面之時。所述特性使了材料的可流動施加。在一個實(shí)施方案中，材料可通過流動施加到表面，直到材料片基本上覆蓋了表面。更具體地，材料的傳熱特性可至少部分地促進(jìn)后續(xù)成型操作中施加表面到材料的最大深度。然而，可預(yù)期的是，溫度可控的冷卻區(qū)的提供能使高熱容量材料或提高深度和厚度的產(chǎn)品的生產(chǎn)，其使在將材料從型面取出之前，將材料(聚合物)來降低到低于它的(或它們的)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度之下。在特定實(shí)施方案中，該材料可被施加到表面，其深度為低于約50，40，30，20，10mm， 或低于約5mm，或低于約3mm，或低于約2mm。此外，材料將達(dá)到0. Imm到約3mm的深度。備選地，深度為大約4，或3，或2，或1mm。在另一實(shí)施方案中，材料施加到表面的深度可以是如下深度，至少約0. 5，1，2，3， 4,5,6,7,8,9,10，15，20，25，30，3540，45，50，或 55 微米，或約 56，60，65，70，75，80，85，90， 95，100，105，110，115，120，125，130，135，140，145，150，155，160，165，170，175，180，185， 190，195，200，220，240，260，280，290，300，350，400，450，500，550，600，650，700，750，800， 850,900,950,1000，1050，1100，1150，1200，1250，1300，1350，1400，1450，1500，1550，1600， 1650，1700，1750，1800，1850，1900，1950，2000，2050，2100，2150，2200，2250，2300，2350， 2400，2450，2500，2550,2600,2650,2700,2750,2800,2850,2900, 2950，3000，3500，3550， 3600，3650,3700,3750,3800,3850,3900,4000,4050,4100,4150,4200,4250,4300,4350, 4400,4450,4500,4550,4600,4650,4700,4750,4800,4850,4900,4950, 5000 微米或 0. 1 毫米到約3毫米，并且有效范圍可選自這些值之間的任意范圍(例如，約0. 5毫米到約3毫米， 約0. 2毫米到約2毫米)。在另一個實(shí)施方案中，其中該材料是聚苯乙烯，在與表面接觸時，其溫度控制在大約230°C，并且其中該材料是聚碳酸酯，在與表面接觸時，其溫度控制在大約300°C。溫度可通過任何加熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)來進(jìn)行控制，例如電熱器或者熱交換器。表面或者成型工具部分的溫度控制還可在此進(jìn)行控制，其通過溫度調(diào)節(jié)器來進(jìn)行，諸如電加熱系統(tǒng)、紅外(IR)或其它熱交換器，例如對成型工具的壓板進(jìn)行加熱的熱油系統(tǒng)。應(yīng)被理解的是，加熱表面或者保持表面溫度的其它方法也處于考慮范圍之內(nèi)，并不僅僅限于在此描述的這些系統(tǒng)。還可考慮的是，該材料根據(jù)預(yù)定材料的流變特性，進(jìn)行溫度控制，例如，控制材料的物理性能，使得熔融或者半熔融狀態(tài)或者液態(tài)取決于其在特定溫度下的粘度或可塑性。對于在成型操作之前控制材料溫度，人們認(rèn)為，輸入能量給材料來形成半熔融、熔融或液態(tài)的材料，并使材料聚集并積蓄，可幫助后續(xù)的流動或鋪設(shè)材料到表面上。該材料能以半熔融、熔融或液相來供應(yīng)給表面。備選地，該材料以片狀形式供應(yīng)給表面。合適的材料可以包括一個或多個的熔融的可模塑材料，在熱可成型溫度下施加的熱可成型材料，通過表面或成型工具或者工具們來加熱到可成型狀態(tài)的熱可成型材料， 通過表面或成型工具或工具們進(jìn)行冷卻或相反操作的熱可成型材料或熔融的可模塑材料， 通過表面或成型工具或工具們來熱固化的熱可成型材料，和具有不同特性的一個或多個材料與前述任意的組合。可考慮到，本發(fā)明能與任意可流動材料，或者與塑性可變形材料一起使用，諸如例如，聚合物和金屬。然而，最優(yōu)選的材料包括熱固性聚合物或熱塑性聚合物。聚合物材料可以包括含烴材料，其包括由植物派生的油材料組成的聚合物材料，正如當(dāng)前趨勢建議的將越來越概括地獲得到。還應(yīng)領(lǐng)會的是，那些用于本發(fā)明方法的材料應(yīng)能夠在它們的熱可成型溫度下，施加到表面。特別合適并納入考慮范圍的包括，但不限于，聚合物復(fù)合材料，聚碳酸酯(PC)，聚苯乙烯(PS)，通用聚苯乙烯(GPPS)或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。特別適用于光學(xué)介質(zhì)用途的材料，包括，但不限于紫外穩(wěn)定熱塑性聚氨酯，聚碳酸酯，聚甲基丙烯酸甲酯，或者通用聚苯乙烯。其它合適的材料包括導(dǎo)電聚合物和適用于傷口敷料的聚合物。金屬和金屬合金的實(shí)例為，純金屬，金屬氧化物(諸如，例如陶瓷，其可燒結(jié)，作為成型過程的一部分或者成型操作的后續(xù)工藝步驟)，非晶陶瓷，結(jié)晶陶瓷，非氧化物陶瓷諸如例如碳化物，硼化物、氮化物或硅化物，或者這些的復(fù)合材料，例如顆粒增強(qiáng)的或氧化物和非氧化物陶瓷的組合。其中例如可使用的金屬氧化物，諸如氧化鋁或者氧化鋯，要成型的陶瓷，成型步驟將提供生坯的成型或者生坯中間體的成型和燒結(jié)的制品。陶瓷的一些另外實(shí)例，任選地以漿狀或支持載體上來提供給后續(xù)的成型操作，其可包括鈦酸鋇(常常和鈦酸鍶共混)，鉍鍶鈣銅氧化物，氮化硼，氧化鐵(Fe3O4)，鋯鈦酸鉛， 鎂二硼化物(MgB2)，硅鋁氧氮陶瓷/硅鋁氧氮化物，碳化硅(SiC)，氮化硅(Si3N4)，皂石(硅酸鎂)，碳化鈦，氧化鈾(U02)，釔鋇銅氧化物(YB Cu307_x)，氧化鋅(ZnO)，二氧化鋯(氧化 ,告)。合適的材料可令人想望地符合可流動的特性要求。應(yīng)領(lǐng)會的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員將了解還存在很多在此未列出的其它材料，其將有效地與本發(fā)明一起使用，并且本發(fā)明不局限于在此描述的說明性例子。有利地，該材料能夠在施加到表面之前進(jìn)行溫度控制。備選地，該材料能夠在施加到表面上時進(jìn)行溫度控制。在又一備選實(shí)施方案中，該材料恩那廣告在施加到表面之前進(jìn)行溫度控制，以及在施加到表面之時進(jìn)行溫度控制。溫度控制可通過測量材料溫度并通過加熱器進(jìn)行調(diào)節(jié)來完成。該加熱器可以是直接加熱器，諸如浸入材料的電加熱器，或者是一間接加熱器，諸如熱交換器，從熱傳導(dǎo)流體中將熱通過傳導(dǎo)性表面?zhèn)鬟f給要加熱的材料 (例如，管殼式換熱器)。還應(yīng)領(lǐng)會的是，成型裝置的表面或表面?zhèn)?MBF、CFT、模具或模子)能夠被加熱并維持要成型材料或者正在成型的材料的溫度。加熱表面的提供也會有助于減緩材料的的冷卻或者退火，或者降低材料到低于其Tg的冷卻速率，在材料成型加工之前、之中或之后。用于成型操作的表面可根據(jù)預(yù)定成型產(chǎn)品進(jìn)行配置或排列。壓印或成型表面可由依照要求排列或配置的鍍了金屬的納米管來形成，雖然其它表面模塑方法也可考慮用于本發(fā)明。使用連續(xù)成型工具(CFT)的優(yōu)點(diǎn)，諸如那些描述在上述引用的PCT申請中的，可包括一個或多個的在成型區(qū)域變化壓力的能力，成型區(qū)塊側(cè)向和軸向膨脹的能力，帶有型面的底部軌道/壓板的升降能力，改變在批次之間以及在軌道長度上的機(jī)器的閉合壓力的能力。CFT制造技術(shù)可用于平片材和許多其它外形，例如，三維形狀，不對稱形狀，并且不限于軸向?qū)ΨQ形狀(例如管)或光學(xué)透鏡。該制造技術(shù)的進(jìn)一步優(yōu)點(diǎn)包括中間體加工的
26適應(yīng)性，諸如注射模塑，部分插入，頂部和底部軌道/壓板在長度和速度方面的不同，配合模具的高精度校直，獨(dú)立控制各成型區(qū)塊和/或各軌道的溫度的能力，高的成型速度，成型區(qū)塊側(cè)板承受載荷，成型區(qū)塊無面層和邊緣，能夠與熔融和半熔融材料一起操作的能力，液態(tài)或半液態(tài)材料流動成型到底部模具然后壓力成型，能壓印非常小的形狀，至少降低到或者甚至低于1納米寬度或深度，以及具有非線性壓力成型區(qū)段的能力。本發(fā)明有利地保證了聚合物連續(xù)流動或鋪設(shè)到模具或者型面上，以聚合物不會流過模具或型面的方式。模具或型面被控制或者使處于或接近于聚合物溫度，聚合物處于或接近于其液相。聚合物被施加，并保持在模具或者型面上，以使得聚合物不會移動過模具或型面的方式，聚合物由于重力才進(jìn)行移動而不是任何其它力。聚合物在模具中保持在其形狀達(dá)足夠時間，直到整個模塑力已被施加。令人想望地，本發(fā)明的方法被設(shè)計(jì)來在成型中引入最小的應(yīng)力到聚合物中。這是因?yàn)榫酆衔镌谄涮幱谒沙跔顟B(tài)時被提供給模具或型面，優(yōu)選其最可能松弛的狀態(tài)(即，液態(tài))，并且聚合物的移動量被最小化，其移動僅僅用于復(fù)制模具或者型面的表面圖案。這是可能的，因?yàn)榫酆衔锉M可能地接近其液態(tài)，并且直接完全地貫穿/放置在模具或者型面上。 該聚合物不必大幅度貫穿型面來形成表面圖案或者紋路。相反地，上模具或型面被用來施加最小的壓力，例如在l-3kg/cm2的范圍內(nèi)，來結(jié)束或移動聚合物進(jìn)入型面的表面圖案或紋路中。根據(jù)本發(fā)明，成型區(qū)段可以是加熱區(qū)的延長。冷卻區(qū)僅僅在待成型的聚合物已經(jīng) “成型”的時候，啟動或開始。與現(xiàn)有的工藝相比，名義上，冷卻區(qū)在出口處或者離開擠出機(jī)或注塑機(jī)時立即提供。進(jìn)一步地，本發(fā)明的方法能夠?qū)⒁合嗑酆衔镆宰銐虻乃俾兽D(zhuǎn)移到壓縮區(qū)，并維持聚合物處于其液相，同時聚合物不會有貫穿模具或型面的大幅度移動。該工藝方法在成型中，幾乎不會在聚合物中引入應(yīng)力-這歸因于處于液相的聚合物，完全松弛，貫穿模具表面聚合物移動的最小化，在成型過程中模具表面溫度接近于聚合物溫度，控制的冷卻循環(huán)和成型加工的高速。聚合物不是注射的，或者受到高的力/壓力或者大流路的作用。低應(yīng)力還導(dǎo)致了從模具中取出聚合物的能力，同時聚合物溫度仍然相對高，并在最后冷卻中，形狀不會發(fā)生扭曲。這時因?yàn)樵诔尚筒牧现胁淮嬖诨蛘邇H僅極少的內(nèi)應(yīng)力。生產(chǎn)的產(chǎn)品在使用中具有較低的機(jī)會發(fā)生變形-特別在高溫和/或暴露在化學(xué)品中-導(dǎo)致任何聚合物內(nèi)部應(yīng)力的松弛，例如剪切應(yīng)力或成型應(yīng)力-其另外地引起成型圖案的扭曲。低應(yīng)力還導(dǎo)致了，成型具有高壓縮性的柔韌材料(例如TPU)成為微米或亞微米圖案的能力-這些圖案通常在釋出模具后損失，所述模具施加了壓力來成型圖案。高度熱傳導(dǎo)性的模具或型面的使用使了模具表面快速被占據(jù)或者提高或者調(diào)節(jié)了施加到模具表面的聚合物的溫度。同樣地，所述模具或型面然后能夠使在與模具表面接觸時，聚合物冷卻或者熱傳遞出去。有利地，本發(fā)明使成型聚合物的壓力從約lkg/cm2到約3kg/cm2，盡管如前所述，其它壓力或壓力范圍可用于該方法。這些特定的壓力相比現(xiàn)有成型技術(shù)而言是相對極低的。 已知技術(shù)，如注塑法，經(jīng)常處于約^0-350kg/cm2。
如前所述，本發(fā)明使了在型面上成型多個聚合物的能力，例如，同時成型兩種聚合物是可能的。能夠同時在產(chǎn)品兩側(cè)形成圖案，并校準(zhǔn)圖案或型面，來生產(chǎn)所述的成型產(chǎn)品。 在擠出中兩側(cè)圖案的校直，通過將模具表面進(jìn)行校直來達(dá)到。校準(zhǔn)可進(jìn)行控制，或者通過使用錐體干涉(taper interference)或其它常規(guī)物理方法進(jìn)行物理校直，或者通過使用傳感器從模具表面回饋來控制位置和模具表面的相對速度來進(jìn)行控制。通過校直產(chǎn)品兩側(cè)的圖案可增強(qiáng)產(chǎn)品的光學(xué)性能。能形成不同聚合物的多層層壓結(jié)構(gòu)，并施加不同圖案到可以是不同聚合物的兩個外表面之上-一種聚合物/表面提供紫外線穩(wěn)定性并具有提供非反射表面的圖案，另一聚合物/表面提供耐化學(xué)性，并具有用于施涂活性涂層的增加表面積-例如一個電極。成型高展弦比產(chǎn)品也是可能的，因?yàn)樽钚』素灤┬兔娴木酆衔锪鲃?，并且模具表面溫度使在聚合物自重以及需要的最小附加壓縮模塑力(低應(yīng)力)下，聚合物流入模具或者型面的表面圖案或者紋路的空槽中?？蛇_(dá)到長厚比為約10 1或甚至達(dá)到20 1或甚至更大(深度表面紋路的寬度)。本發(fā)明進(jìn)一步提供一種方法，其能夠改變加熱區(qū)HZ，和冷卻區(qū)CZ時間和長度，擠出機(jī)模具高度，在從擠出機(jī)模具頭出來的擠出熔體的速度和加工速度之間的速度差來控制擠出物尺寸和寬度，包括控制速度來改變施加到模具或型面上的擠出熔體的半徑?？蛇_(dá)到的成型產(chǎn)品的生產(chǎn)速率以生產(chǎn)線的線速度表示為約36米/分鐘(或更大的)。現(xiàn)有成型技術(shù)，例如納米尺度凸紋成型結(jié)構(gòu)，顯著低于該速度(在現(xiàn)有技術(shù)中，納米尺度成型結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)速率處于約數(shù)平方米每天)。對比之下，本發(fā)明可容易地實(shí)現(xiàn)約25，OOOm2 每天的生產(chǎn)(運(yùn)行條件為，36m/分鐘，500mm寬的型面，每天操作23小時)。進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)包括能夠減少和/或調(diào)節(jié)和/或控制擠出物的尺寸，通過加速排出速率，通過擠出速率ES-I和模具表面速率或線速度LS-2之間的速度差。調(diào)節(jié)與加工速度，加熱時間，冷卻時間的長度，加工寬度和生產(chǎn)能力相關(guān)的變量全部都能用于生產(chǎn)想要的產(chǎn)品。在本發(fā)明操作中的限制因素目前被理解為是，擠出速度，雖然改進(jìn)了擠出物流的控制，這可被提高。本發(fā)明被認(rèn)為適用于那些材料，諸如聚合物，能夠被擠出，包括寬范圍粘度的聚合物的加工，從約IMFI到約50 (或甚至更大)MFI (MFI是'熔體流動指數(shù)')。一般地，這對其它技術(shù)而言是不可能的，諸如擠出，熱壓花或注塑法。可考慮擠出尺寸從約10 (或更少)微米到約20mm，包括大面積圖案在內(nèi)，諸如，例如，約3mm寬度或可以比這更寬，這取決于應(yīng)用場合的需要或者要使用的機(jī)器或者型面。另外，本發(fā)明使圖案跨越擠出物的總寬度D。比較起來，其它生產(chǎn)過程通常僅僅能夠生產(chǎn)至多約8"(英寸)寬度的產(chǎn)品(例如，wafers)。連續(xù)加工過程，聚合物在工藝方法過程中連續(xù)進(jìn)料以及產(chǎn)品的連續(xù)生產(chǎn)，均是可能的，而沒有在如此成型的圖案或者表面紋路圖案中的接頭。進(jìn)一步地，正成型的產(chǎn)品可通過三維表面的型面進(jìn)行模塑，而不僅僅是扁平表面或者二維平面。本發(fā)明進(jìn)一步促進(jìn)混合因?yàn)樗鼈儾煌募庸ひ蠖ǔ２幌嗳莶牧系哪芰?例如當(dāng)前的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度或MFI或熔體流動粘度)。這些的實(shí)例包括聚碳酸酯(PC)與熱塑性聚氨酯(TPU)的多層成型產(chǎn)品。
人們認(rèn)為，要成型產(chǎn)品的成型大部分通過當(dāng)初始流動到表面之上時，液態(tài)聚合物復(fù)制型面的表面紋路或圖案來進(jìn)行，在上型面的壓縮步驟來施加任何后續(xù)機(jī)械力之前，重力幫助液態(tài)聚合物移動到模具中。本發(fā)明避免了現(xiàn)有技術(shù)中的其它問題，諸如“輥-棧顫動”(roll-stack chatter)， 其在常規(guī)擠出輥棧加工處理時變得明顯。由于在成型期間，由于壓力、馬達(dá)俯沖(dive)控制和摩擦影響而導(dǎo)致的輥棧的輥筒之間的速度差，從而發(fā)生“顫動”。變化溫度區(qū)的能力-冷卻/加熱-再加熱和再冷卻(退火)，在聚合物和模具表面之間的極小溫度差，非常大的溫度差，在特定區(qū)域逐漸降低(例如，在成型區(qū)和第一冷卻區(qū)直到低于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在擠出過程的頂面或底面變化溫度的能力-不同聚合物或者不同圖案需要不同的溫度-也可用于提供均一或者不均一的聚合物“結(jié)晶化”(特別對在一個表面上的光學(xué)基材或者交聯(lián)聚合物有用-例如結(jié)晶聚對苯二甲酸乙二醇酯(CPET))。將不會彼此粘附的兩種聚合物組合在一起的能力-在第一層中形成孔，并且模具表面部分進(jìn)入第二層(例如，插腳形狀)，一旦從工藝和模具表面中移開，該雙層將分層(分離)，剩下具有完全貫通的孔的單層。該材料的一個實(shí)例是熱塑性聚氨酯(TPU)作為第一層和聚丙烯(PP)作為第二層。在合適的用于操作本發(fā)明的環(huán)形帶系統(tǒng)或其它裝置中，會有改變擠出模具高度 ⑶和角度㈧的能力。根據(jù)本發(fā)明的方法，能夠促進(jìn)一個或多個下列類型的制品的成型用于分離的薄膜，諸如用于從水，化學(xué)品，氣體，血中或在其內(nèi)分離組分，或者在如下使用的薄膜，燃料電池，感應(yīng)裝置，光擴(kuò)散器，光發(fā)射體，波反射或吸收諸如雷達(dá)等等，電子電路或電路，顆粒校準(zhǔn)或校直技術(shù)，拒水劑或驅(qū)水技術(shù)諸如疏水性材料，光學(xué)介質(zhì)諸如液晶顯示器(“LCD”)或壓縮光盤(“CD”)或數(shù)字視頻光盤(“DVD”)技術(shù)或光伏打電池，存儲設(shè)備，醫(yī)學(xué)器材諸如皮膚修復(fù)或傷口修復(fù)(例如繃帶)，施藥機(jī)構(gòu)或"裝置，減低的(低)摩擦面材料，提高的 (高)摩擦面材料，層壓技術(shù)，射頻頻率鑒別(“RFID”)芯片，導(dǎo)電聚合物層/產(chǎn)品/電路， 光彎曲技術(shù)諸如陰極射線反射。特別優(yōu)選的制品包括光學(xué)介質(zhì)前體的成型，諸如光伏打電池，壓縮光盤(CD)，數(shù)字視頻光盤(DVD)，液晶顯示器(“LCD”)或者導(dǎo)電性電路或者電路的元件，包括非-反射或抗反射圖案或者薄膜，其用于后續(xù)金屬化，并從中除去成型產(chǎn)物材料來剩下成型材料的負(fù)片(例如成型產(chǎn)品可用作后續(xù)金屬化處理的基底)。應(yīng)被本領(lǐng)域技術(shù)人員領(lǐng)會的是，根據(jù)本發(fā)明，還可以制造其它未被上文列出的制品。在本發(fā)明另一個實(shí)施方案中，上述制品可通過材料前體來進(jìn)行成型，所述制品通過在壓力器的一個壓板上放置或進(jìn)行施加，并與至少一個其它壓板彼此互相壓制來成型的材料前體來成型，其中制品隨后成型。本發(fā)明組成了整個制造工藝方法的一部分或者是制造方法的中間部分，或者其提供了制造制品的材料或前體，由此成型了所述制品。應(yīng)被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解的是，本發(fā)明可以作為其它制造方法或者程序的一部分。實(shí)施例1將聚苯乙烯進(jìn)行(i)加熱并維持在230°C，
(ii)將加熱的聚苯乙烯轉(zhuǎn)移，并施加到連續(xù)成型工具的表面上，諸如在PCT/ NZ2006/000300中標(biāo)記為沈或M的表面，并根據(jù)PCT/NZ2006/000301的方法進(jìn)行成型，(iii)約lkg/cm2到約3kg/cm2的壓力，被施加到表面上的材料上，(iv)通過成型表面之間的間隔來釋放壓力，由釋放了因此形成的制品或產(chǎn)品。由此成型的產(chǎn)品在圖1中顯示，在圖2中顯示了產(chǎn)品分析，產(chǎn)品一部分的原子力顯微鏡圖像在圖3中顯示。實(shí)施例2將聚碳酸酯進(jìn)行⑴加熱并維持在300°C，(ii)將加熱的聚碳酸酯轉(zhuǎn)移，并施加到連續(xù)成型工具的表面上，諸如在PCT/ NZ2006/000300中標(biāo)記為沈或M的表面，并根據(jù)PCT/NZ2006/000301的方法進(jìn)行成型，(iii)約lkg/cm2到約3kg/cm2的壓力，被施加到表面上的材料上，(iv)通過成型表面之間的間隔來釋放壓力，由釋放了因此形成的制品或產(chǎn)品。由此成型的產(chǎn)品在圖4中顯示，在圖5中顯示了產(chǎn)品分析，實(shí)施例3將聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)進(jìn)行⑴加熱并維持在190_240°C，(ii)將加熱的PMMA通過擠出機(jī)機(jī)頭來進(jìn)行擠出，并以連續(xù)流的形式流動到下型面上，傳送帶成型器(MBF)或環(huán)形帶或連續(xù)成型工具(諸如PCT/NZ2006/000300中標(biāo)記為 26或M的表面，并根據(jù)PCT/NZ2006/000301的方法進(jìn)行成型)的深度或厚度為1mm，PMMA 被保持在型面上，并保留或者使高于其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg PMMA 105°C )，(iii)將上型面施加到保持在下型面上的PMMA的上表面之上，上型面產(chǎn)生約Ikg/ cm2到約3kg/cm2的壓力到PMMA材料上，(iv)通過成型(或上下模具)表面的間隔，來釋放壓力，由此釋放了因此成型的制
品或廣品。下表提供了該實(shí)施例的更多工藝參數(shù)細(xì)節(jié)。應(yīng)被領(lǐng)會的是，該實(shí)施例可用于根據(jù)本發(fā)明成型的各種各樣的材料。除了使用具有不同的物理性能的備選方案材料外，還可根據(jù)要加工的材料，改變其它工藝參數(shù)。表I-PMMA工藝參數(shù)
權(quán)利要求
1.一種成型聚合物的方法，其包括將待成型的聚合物加熱到其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度之上，連續(xù)地讓聚合物沉積(優(yōu)選通過流動或者鋪設(shè))到第一模具的型面(此后稱為“下型面”)上(優(yōu)選以降低、消除或最小化如此沉積的所述聚合物的剪切應(yīng)力或其他應(yīng)力的方式)，保持聚合物高于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，將第二模具的型面(此后稱為“上型面”)施加到聚合物的至少暴露的表面(此后稱為 “上表面”)上，同時聚合物保持高于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，并且在保持聚合物處于上下型面內(nèi)部或者之間的時候，使聚合物轉(zhuǎn)變到低于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，之后將聚合物從型面上取出。
2.一種成型聚合物的方法，其包括連續(xù)地將高于其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的聚合物沉積(優(yōu)選通過流動或者鋪設(shè))到第一模具的型面(此后稱為“下型面”)上(優(yōu)選以降低、消除或最小化如此沉積的所述聚合物的剪切應(yīng)力或其他應(yīng)力的方式)，將第二模具的型面(此后稱為“上型面”)施加到聚合物的至少暴露的表面(此后稱為 “上表面”)上，同時聚合物保持高于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，并且在保持聚合物處于上下型面內(nèi)部或者之間的時候，使聚合物轉(zhuǎn)變到低于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，之后將聚合物從型面上取出。
3.一種成型兩種聚合物的方法，其包括將第一聚合物和第二聚合物中的每一種加熱到各聚合物的相應(yīng)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度之上， 連續(xù)地將第一聚合物沉積(優(yōu)選通過流動或者鋪設(shè))到第一模具的型面(此后稱為 “下型面”)上(優(yōu)選以降低、消除或最小化如此沉積的所述聚合物的剪切應(yīng)力或其他應(yīng)力的方式)，保持第一聚合物高于其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，連續(xù)地將第二聚合物沉積(優(yōu)選通過流動或者鋪設(shè))到第一聚合物的暴露表面(此后稱為“上表面”)上(優(yōu)選以降低、消除或最小化如此沉積的所述聚合物的剪切應(yīng)力或其他應(yīng)力的方式)，保持第二聚合物高于其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，將第二模具的型面(此后稱為“上型面”)施加到第二聚合物的至少上表面上，同時各種聚合物保持高于其各自的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，并且在保持聚合物處于上下型面內(nèi)部或者之間的時候，使聚合物轉(zhuǎn)變到低于它們各自的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度之后將結(jié)合在一起的聚合物從上下型面上取出。
4.一種成型多個聚合物的方法，其包括將多種聚合物中的每一種加熱到各聚合物的相應(yīng)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度之上， 連續(xù)地將第一聚合物沉積(優(yōu)選通過流動或者鋪設(shè))到第一模具的型面(此后稱為 “下型面”)上(優(yōu)選以降低、消除或最小化如此沉積的所述聚合物的剪切應(yīng)力或其他應(yīng)力的方式)，保持第一聚合物高于其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，連續(xù)地將第二聚合物沉積(優(yōu)選通過流動或者鋪設(shè))到第一聚合物的暴露表面上(優(yōu)選以降低、消除或最小化如此沉積的所述聚合物的剪切應(yīng)力或其他應(yīng)力的方式)，保持第二聚合物高于其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，連續(xù)地讓一種或多種另外的聚合物沉積(優(yōu)選通過流動或者鋪設(shè))到各前一聚合物的暴露表面上(優(yōu)選以降低、消除或最小化如此沉積的所述聚合物的剪切應(yīng)力或其他應(yīng)力的方式)，保持每種另外的聚合物高于其各自的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，將第二模具的型面(此后稱為“上型面”)施加到最上面聚合物的至少上表面上，同時各種聚合物保持高于其各自的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，并且在保持聚合物處于上下型面內(nèi)部或者之間的時候，使聚合物轉(zhuǎn)變到低于它們各自的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，之后將如此成型的聚合物從型面上取出。
5.一種連續(xù)成型聚合物的方法，其包括連續(xù)地讓高于其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的聚合物進(jìn)入并通過成型區(qū)，其中所述聚合物經(jīng)歷a.加壓，和b.模具成型，以便引入納米尺度的表面結(jié)構(gòu)(優(yōu)選納米尺度結(jié)構(gòu)具有至少一個 0. I-IOOOnm的尺寸)到所述聚合物表面的至少一部分，和c.除去活化熱以便將所述聚合物轉(zhuǎn)變?yōu)榈陀诓ＡЩD(zhuǎn)變溫度， 其中在所述成型區(qū)域之后，將聚合物從型面上取出。
6.權(quán)利要求5中的方法，其中所述成型區(qū)由串聯(lián)前進(jìn)的第一模具或者諸模具的型面或表面(此后稱為“下型面”)和第二模具或諸模具的型面或表面(此后稱為“上型面”)來界定。
7.前述任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中在上下型面之間將成型壓力至少初始施加到所述聚合物的過程中，待成型的整個聚合物保持在高于其各自玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。
8.前述任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中型面各自分別地是熱傳導(dǎo)性的模具部分的一部分。
9.前述任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中下型面和優(yōu)選地上型面是溫度可控制的，以便至少在施加上型面的步驟之前，維持待成型的聚合物高于它們各自的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。
10.前述任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中上下型面是溫度可控制的，以便可控地使如此成型的聚合物在將如此成型的聚合物從型面上取下之前，溫度降低到低于它們各自的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。
11.前述任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中第一模具裝在第一或者下壓板上。
12.前述任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中第二模具裝在第二或者上壓板上。
13.前述任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中至少一個型面界定了一個或者多個納米或者近納米或者微米或者近微米尺度的表面紋路或者輪廓。
14.前述任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中至少一個型面界定了一個納米或者近納米或者微米或者近微米尺度的表面圖形。
15.前述任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中施加上型面包括，讓上型面與上面聚合物的至少最上表面進(jìn)行接觸。
16.前述任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中在高于其聚合物玻璃化轉(zhuǎn)變溫度時，聚合物呈現(xiàn)上型面和下型面的形狀。
17.前述任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中聚合物被加熱到高于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，并通過擠出進(jìn)料到擠出頭以便直接流到下型面上。
18.權(quán)利要求17的方法，其中熔體泵控制聚合物流速。
19.前述任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中當(dāng)高于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度時，聚合物處于液態(tài)。
20.前述任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中當(dāng)聚合物開始放置在上下型面之間時，型面處于剛好高于待成型的聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度。
21.前述任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中在施加上型面到聚合物或最上面聚合物的至少上表面的步驟中，型面保持在高于聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度。
22.前述任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中至少一個型面包括表面紋路，并施加上型面，給聚合物施加壓力以使聚合物移入型面的表面紋路中。
23.前述任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中上型面和下型面將最多約500kg/cm2的模塑壓力施加給所述聚合物。
24.前述任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中上型面和下型面將最多約^Okg/cm2的模塑壓力施加給所述聚合物。
25.前述任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中上型面和下型面將最多約60kg/cm2的模塑壓力施加給所述聚合物。
26.前述任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中上型面和下型面將模塑壓力施加給所述聚合物， 所述壓力的范圍為約 l_200kg/cm2，1-150，1-100，1-90,1-80,1-70,1-60,1-50,1-40,1-30, 1-20，1-10，1-9，1-8，1-7，1-6,1-5,1-4,1-3,1-2,1-1. 5，1-1. 2kg/cm2。
27.前述任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中上型面和下型面將低于約lkg/cm2的模塑壓力施加給所述聚合物。
28.前述任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中上型面和下型面將模塑壓力施加給所述聚合物， 所述壓力為約 0. 9,0. 8,0. 7,0. 6,0. 5,0. 4,0. 3,0. 2,0. lkg/cm2。
29.前述任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中聚合物是熱固性或熱塑性聚合物。
30.前述任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中聚合物選自如下之一聚碳酸酯(PC)，聚苯乙烯 (PS)，通用聚苯乙烯(GPPS)，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，熱塑性聚氨酯(TPU)，聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)，聚酯甲基丙烯酸酯(PEM)，聚丙烯(PP)，高抗沖聚苯乙烯(HIPS)，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)，聚酯(PES)，聚酰胺(PA)，聚氯乙烯(PVC)，聚氨酯(PU)，聚偏氯乙烯(PVDC)，聚乙烯(PE)，聚四氟乙烯(PTFE)，聚醚醚酮(PEEK)(聚醚酮)，聚醚酰亞胺 (PEI) (Ultem)，聚乳酸(PLA)，高抗沖聚苯乙烯，ABS，尼龍，丙烯酸，無定形聚合物，聚乙烯 (PE)，聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)，低密度聚乙烯(LDPE)，低低密度聚乙烯(LLDPE)，熱塑性塑料乙烯(TPE)，聚丙烯(PP)，橡膠，酚醛塑料等等。
31.前述任一項(xiàng)或多項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中上表面被施加到聚合物上，通過在所述兩個型面之間的聚合物的運(yùn)動，來對所述聚合物施加壓力。
32.權(quán)利要求31的方法，其中所述下型面通過傳送帶來支持。
33.權(quán)利要求31或32的方法，其中所述上型面通過傳送帶來支持。
34.權(quán)利要求31的方法，其中所述下型面由第一傳送帶支持和移動，所述上型面由第二傳送帶支持和移動，所述第二傳送帶與所述第一傳送帶相鄰，以便將第二型面與所述第一型面相鄰而定位，并將所述第一和第二型面移動通過壓力區(qū)，在該壓力區(qū)聚合物受到所述第一和第二型面之間的壓力。
35.權(quán)利要求34的方法，其中所述聚合物在進(jìn)入所述壓力區(qū)時其溫度高于它的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。
36.權(quán)利要求34或35的方法，其中所述第一和第二型面中至少一個的溫度在所述壓力區(qū)被主動地控制。
37.權(quán)利要求34到36任一項(xiàng)的方法，其中下型面的溫度在進(jìn)入所述壓力區(qū)之前被主動地控制。
38.權(quán)利要求37的方法，其中下型面的溫度足夠高，以幫助保持沉積在其上的聚合物， 所述聚合物在進(jìn)入所述壓力區(qū)之前，高于其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。
39.權(quán)利要求34到38任一項(xiàng)的方法，其中通過所述上下型面的至少一個對所述聚合物進(jìn)行主動控制放熱，當(dāng)所述聚合物處于所述壓力區(qū)時，在所述壓力區(qū)內(nèi)將所述聚合物從高于其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度轉(zhuǎn)化到低于其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，這至少通過控制第一或者第二型面的至少一個的溫度來進(jìn)行。
40.一種連續(xù)成型聚合物的方法，其包括將低于其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的聚合物片沉積到第一模具的型面(此后稱為“下型面”)上 (優(yōu)選以降低、消除或最小化如此沉積的所述片材的剪切應(yīng)力或其他應(yīng)力的方式)， 將聚合物轉(zhuǎn)化為高于其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，使所述聚合物前進(jìn)進(jìn)入壓力區(qū)，同時用所述下型面支持并保持高于其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，所述壓力區(qū)由所述下型面和第二模具的型面(此后稱為“上型面”)來界定，其位置使得所述上型面接觸到聚合物的至少暴露的表面(此后稱為“上表面”)，同時聚合物保持高于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度，并對上下型面之間的所述聚合物施加壓力，并且控制在所述壓力區(qū)的所述聚合物的放熱，以便將所述聚合物轉(zhuǎn)化到低于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，之后將聚合物從型面上取下。
41.前述任一項(xiàng)或多項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中該方法用于大規(guī)模生產(chǎn)成型聚合物。
42.前述任一項(xiàng)或多項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中該方法用于連續(xù)地成型聚合物。
43.前述任一項(xiàng)或多項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中該方法用于在所述聚合物的至少一部分表面上成型納米尺度結(jié)構(gòu)(優(yōu)選納米尺度結(jié)構(gòu)具有至少一個在0. 1至IOOOnm的尺寸)。
44.前述任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中上下型面的至少一個包括作為納米尺度的表面結(jié)構(gòu)(優(yōu)選納米結(jié)構(gòu)具有至少一個在0. 1至IOOOnm的尺寸)，其將基本上相應(yīng)納米尺度的表面結(jié)構(gòu)(優(yōu)選納米結(jié)構(gòu)具有至少一個在0. 1到IOOOnm的尺寸)給予到由所述方法成型的所述聚合物之上。
45.根據(jù)前述任一項(xiàng)或者多項(xiàng)權(quán)利要求的方法來成型的聚合物膜或片。
46.權(quán)利要求45的聚合物膜或片，在其至少一部分表面上包括有納米尺度的表面結(jié)構(gòu) (優(yōu)選納米尺度結(jié)構(gòu)具有至少一個0. 1到IOOOnm的尺寸)。
47.根據(jù)權(quán)利要求1到5任一項(xiàng)的工藝方法來成型的非反射性產(chǎn)品。
48.一種用于連續(xù)成型聚合物(優(yōu)選被界定為在如此成型的聚合物的至少一部分表面上具有納米尺度表面結(jié)構(gòu))的裝置，其包括擠出機(jī)，包括擠出機(jī)機(jī)頭，用于連續(xù)地?cái)D出(優(yōu)選液態(tài))聚合物擠出物， 成型區(qū)段，來接受高于其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的所述擠出物，該成型區(qū)段由串聯(lián)前進(jìn)的第一模具或諸模具的型面或表面(此后稱為“第一型面”)和串聯(lián)前進(jìn)的第二模具或諸模具的型面或表面(此后稱為“第二型面”)來進(jìn)行界定，所述第一型面在其前進(jìn)進(jìn)入所述成型區(qū)段之前，優(yōu)選用來接受(優(yōu)選通過沉積，例如通過在其上鋪設(shè)，并優(yōu)選以降低、消除或最小化如此沉積的所述聚合物的剪切應(yīng)力或其他應(yīng)力的方式)所述聚合物擠出物，并將所述聚合物擠出物帶入所述成型區(qū)段，所述成型區(qū)段被設(shè)置來將所述聚合物擠出物進(jìn)行a.壓力，和b.模具成型，(來優(yōu)選引入納米尺度的表面結(jié)構(gòu)到所述聚合物表面的至少一部分)，和c.除去熱(優(yōu)選主動地且優(yōu)選受控地)來將所述聚合物轉(zhuǎn)變?yōu)榈陀诓ＡЩD(zhuǎn)變溫度。
49.權(quán)利要求48的裝置，其中所述轉(zhuǎn)移活化熱經(jīng)由第一和第二型面的至少一個，由至少一個溫度控制吸熱器來進(jìn)行。
50.權(quán)利要求48或49的裝置，其中多個吸熱器提供給所述第一和第二型面的至少一個，所述吸熱器在成型區(qū)段彼此留出間隔并防止更多取向。
51.權(quán)利要求50的裝置，其中所述更前方的吸熱器比相鄰的更后方的吸熱器具有更低的溫度，以便在所述聚合物通過所述成型區(qū)段時逐漸降低所述聚合物的溫度。
52.權(quán)利要求49到51任一項(xiàng)的裝置，其中溫度控制器提供給各個所述吸熱器以控制各吸熱器的溫度。
53.權(quán)利要求48到52任一項(xiàng)的裝置，其中所述第一和第二型面的至少一個能夠?qū)醾鬏斀o所述聚合物，至少在所述成型區(qū)段的開始處，通過加熱器的手段。
54.權(quán)利要求48到53任一項(xiàng)的裝置，其中所述第一型面用來在所述聚合物進(jìn)入所述成型區(qū)段之前來接受所述聚合物。
55.權(quán)利要求M的裝置，其中提供加熱器來在所述第一型面進(jìn)入所述成型區(qū)段之前， 加熱所述第一型面。
56.權(quán)利要求48到55任一項(xiàng)的裝置，其中提供至少一個加熱器來在所述第一和第二型面的至少一個進(jìn)入所述成型區(qū)段之前，加熱所述第一和第二型面的至少一個。
57.權(quán)利要求55或56的裝置，其中所述加熱器能夠促進(jìn)聚合物保持高于其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，在至少成型區(qū)段開始處。
58.權(quán)利要求55到57任一項(xiàng)的裝置，其中所述加熱器能夠促進(jìn)聚合物保持高于其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，至少剛好在聚合物進(jìn)入成型區(qū)段之前。
59.權(quán)利要求48到58任一項(xiàng)的裝置，其中所述第一和第二型面的至少一個包括納米尺度的表面結(jié)構(gòu)，其能夠形成基本上相應(yīng)的納米尺度表面結(jié)構(gòu)的所述聚合物。
60.權(quán)利要求48到59任一項(xiàng)的裝置，其中存在多個離散和/或順序前進(jìn)的第一和第二型面，來用于前進(jìn)通過所述成型區(qū)段，各自以成對關(guān)系同步前進(jìn)通過所述成型區(qū)段。
61.權(quán)利要求48到60任一項(xiàng)的裝置，其中提供了有限的或離散數(shù)目的第一和第二型面來重復(fù)通過所述成型區(qū)段。
62.權(quán)利要求48到60任一項(xiàng)的裝置，其中提供了有限的或離散數(shù)目的第一和第二型面來通過所述成型區(qū)段僅一次。
63.權(quán)利要求48到58任一項(xiàng)的裝置，其中所述第一和第二成型面的至少一部分在形式上是各自連續(xù)的。
64.一種用于連續(xù)成型聚合物(優(yōu)選被界定為在如此成型的聚合物的至少一部分表面上具有納米尺度表面結(jié)構(gòu))的裝置，其包括一個成型區(qū)段，來接受高于其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的聚合物，所述成型區(qū)段由串聯(lián)前進(jìn)的第一模具或諸模具的型面或表面(此后稱為“下型面”)和串聯(lián)前進(jìn)的第二模具或諸模具的型面或表面(此后稱為“上型面”)來進(jìn)行界定，所述下型面在其前進(jìn)進(jìn)入所述成型區(qū)段之前，優(yōu)選用來接受所述聚合物，并將所述聚合物帶入所述成型區(qū)段所述成型區(qū)段被設(shè)置來將所述聚合物進(jìn)行a.加壓，和b.模具成型，(以便優(yōu)選引入納米尺度的表面結(jié)構(gòu)到所述聚合物表面的至少一部分)，和c.除去熱(優(yōu)選主動地并優(yōu)選受控地)，以便將所述聚合物轉(zhuǎn)變?yōu)榈陀诓ＡЩD(zhuǎn)變溫度。
65.一種連續(xù)成型共擠出材料(優(yōu)選被界定為在如此成型的所述材料的至少一部分表面上具有納米尺度表面結(jié)構(gòu))的裝置，其包括至少一個擠出機(jī)，用于以共擠出形式擠出至少兩種聚合物的擠出物， 成型區(qū)段，來接受所述擠出物，其條件為至少一個并優(yōu)選兩個/全部聚合物均高于其各自的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，所述成型區(qū)段由串聯(lián)前進(jìn)的第一模具或諸模具的型面或表面(此后稱為“第一型面”)和串聯(lián)前進(jìn)的第二模具或諸模具的型面或表面(此后稱為“第二型面”)來進(jìn)行界定，所述第一型面在其前進(jìn)進(jìn)入所述成型區(qū)段之前，優(yōu)選用來接受(優(yōu)選通過鋪設(shè)方式) 所述擠出物，并將所述擠出物帶入所述成型區(qū)段， 所述成型區(qū)段被設(shè)置來將所述聚合物擠出物進(jìn)行a.加壓，和b.模具成型，(來優(yōu)選引入納米尺度的表面結(jié)構(gòu)到所述擠出物表面的至少一部分)，和c.除去熱(優(yōu)選主動地并優(yōu)選受控地)，以便將所述擠出物轉(zhuǎn)變?yōu)榈陀诓ＡЩD(zhuǎn)變溫度。
66.權(quán)利要求65的裝置，其中所述擠出機(jī)為各個所述聚合物來提供。
67.通過權(quán)利要求48到64任一項(xiàng)或多項(xiàng)的裝置來成型的具有納米尺度表面結(jié)構(gòu)的聚合物。
68.通過權(quán)利要求65或66的裝置來成型的具有納米尺度表面結(jié)構(gòu)的材料。
69.一種連續(xù)成型的具有納米尺度表面結(jié)構(gòu)的聚合物。
70.一種連續(xù)成型的共擠出材料，其包括至少兩種聚合物，其中至少一種聚合物包括納米尺度的表面結(jié)構(gòu)。
71.連續(xù)成型一種具有納米尺度表面結(jié)構(gòu)的聚合物。
72.連續(xù)成型一種共擠出材料，其包括至少兩種聚合物，其中至少一種聚合物包括納米尺度的表面結(jié)構(gòu)。
73.—種至少一種聚合物(并優(yōu)選至少兩種共擠出聚合物)的片或膜，其包括由對至少一種前體聚合物材料的連續(xù)或非離散或非有限加工來成型的納米尺度表面結(jié)構(gòu)。
74.—種至少一種聚合物(并優(yōu)選至少兩種共擠出聚合物)的單個片或膜，其包括由連續(xù)或非離散或非有限加工來成型的多個相同或重復(fù)的區(qū)域的納米尺度表面結(jié)構(gòu)。
75.—種至少一種聚合物(并優(yōu)選至少兩種共擠出聚合物)的多個離散的片或膜，其各自包括相同的納米尺度表面結(jié)構(gòu)，其已經(jīng)從由連續(xù)或非離散或非有限方式來成型的單個片或膜前體中分開。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種成型聚合物的方法，其包括將待成型的聚合物加熱到其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度之上，連續(xù)地讓聚合物沉積到第一模具的型面(此后稱為“下型面”)上(優(yōu)選通過流動或者鋪設(shè))(優(yōu)選以降低、消除或最小化如此沉積的所述聚合物的剪切應(yīng)力或其他應(yīng)力的方式)，保持聚合物高于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，將第二模具的型面(此后稱為“上型面”)施加到聚合物的至少暴露的表面(此后稱為“上表面”)上，同時聚合物保持高于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，并且在處于上下型面內(nèi)部或者之間的時候，使聚合物轉(zhuǎn)變到低于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，之后將聚合物從型面上取出。同時提供了裝置。
文檔編號B29C39/06GK102202857SQ200980146940
公開日2011年9月28日 申請日期2009年10月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月7日
發(fā)明者A·L·海恩斯, C·J·尼科爾斯 申請人:制造系統(tǒng)有限公司