狹縫式模具塗佈日本專利介紹

 

刊登日期:2011/11/8
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利用狹縫式模具進行塗佈,其操作原理是將流體以一定量幫浦打入一能將流體均勻展開的模具(圖一),流體從模具出口流出後,再塗佈在基材上。定量幫浦提供基材行進方向均勻度,塗佈模具則提供基材寬度方向均勻度,以達到全面均勻的要求。塗膜平均厚度由幫浦流量、塗佈寬度及塗佈速度來決定,與塗料黏度無關,模具對狹縫式塗佈很重要,是決定塗佈品質好壞的重要因素之一。


圖二、狹縫式塗佈模具結構示意圖

專利重點說明
1. 非連續圖案塗佈
一般塗佈都是全面且連續,如圖三(a)所示,但某些塗佈產品基於需求,其塗佈為不連續的圖案,類型如下:
(1)條紋式塗佈
塗佈圖案為直條狀,如圖三(b)所示,技術重點包括:如何設計模具來產生條紋塗佈、個別條紋厚度不均時的調整機制、如何控制塗佈條紋的寬度在規格範圍、變更條紋寬度時的調整機制等。

 (3)條紋及片狀塗佈
塗佈圖案如圖三(d)所示,此塗佈基本上就是結合條紋式塗佈及片狀塗佈,在設計上須結合條紋式塗佈及片狀塗佈技術,達到條紋且片狀的目的。


圖四、Matsushita Electric 的JP2000233151 專利設計

2. 非穩定塗佈
一般塗佈相關專利大多是針對穩態操作下的結果,但也有專利關注到達穩態前的塗佈操作,如Fuji Photo Film 的JP2006247531專利提出,進行光學膜塗佈,為避免塗佈起始時,模具內氣泡所產生的缺陷,需將狹縫間隙控制在300 µm 以下,且在塗液到達基材前,先加壓讓塗液吐出少許,即可得到高均勻、無氣泡缺陷的塗膜。Toppan Printing 的JP2007293181 專利提出,為減少塗佈起始的損失,塗佈間隙、減壓槽壓力及幫浦流量並非一開始即為穩定操作的結果,而是隨時間變化,如圖八所示。
5. 模唇形狀設計
以狹縫式模具進行塗佈時,為提高塗佈液珠的穩定度,避免塗佈缺陷產生,讓可塗佈操作的範圍擴大,模唇形狀可能不是平的,上游模唇與下游模唇也不一定要在同一平面,而是有段差。以日東電工的JP2007118572 專利為例,主要是透過模唇的設計,解決有光學功能的Polyimide 塗料,在塗佈時出現外觀不良、厚度不均的問題。其設計是Polyimide 塗料黏度在100~3,000 cps ,固含量在5~20% ,塗佈速度在10~300 m/min ,下模唇與基材的距離D2 ≧ 50 µm ,上模唇與基材的距離D1 ,D1-D2 ≦ 200 µm , 上、下模唇可以是弧形,上模唇的曲率半徑在0.2~1 mm ,下模唇的曲率半徑在0.1~10 mm 。
6. 超薄塗佈
有些光學膜濕膜厚度低於15 µm ,塗料黏度小於10 cps ,表面不能有微細缺陷,若以一般狹縫式模具進行塗佈,可能會因塗佈間隙太小,使得模具模唇損傷而無法操作。解決方式主要是透過模唇設計,再配合
……以上內容為重點摘錄,如欲詳全文請見原文

作者:吳平耀/工研院材化所
★本文節錄自「工業材料雜誌299期」,更多資料請見:https://www.materialsnet.com.tw/DocView.aspx?id=9715


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