NL8300649A - Methode en inrichting voor het aanbrengen van een coating op een substraat of tape. - Google Patents

Description

*1 V.....ί ^

Methode en inrichting voor het aanbrengen van een coating op een substraat of tape. -

De uitvinding heeft betrekking op een methode en inrichting voor het aanbrengen van een coating op een vlak oppervlak.

5 In de Nederlandse Octrooi-aanvrage No. 82 00 753 van de aanvrager zijn een zodanige methode en inrichting aangegeven.

In de nieuwe aanvrage worden daarbij nog enige verdere verbeteringen in methode en inrichting aangegeven.

Zo vindt onder andere in het coatingtoevoer-station het toevoeren 10 van een nauwkeurig afgemeten hoeveelheid coating per tijdseenheid naar een nauwe spleet tussen de substraat en een zeer glad opbrengsegment plaats, waarbij de doorstroomweerstand van de spleetsectie in de richting,tegengesteld aan de bewegingsrichting zodanig groot is, dat geen coating in deze richting kan weglekken.

15 De op de substraat aangebrachte coatinglaag wordt vervolgens in een daarop volgende sectie aangevuld met een extra laag verdunning of andere verdampbare vloeistof. ;.·

Vervolgens vindt in een daarop volgende sectie een geleidelijke ver- r r wijdering van deze tweede laag plaats, zonder dat de coatinglaag in mecha- ir 20 nisch contact kan komen met delen van de inrichting. |

Daarbij wordt de andere zijde van de substraat met tussenliggend me- L’ f-

diumkussen langs een geleidewand geleid en komt de opgebrachte coating vrij jV

van een wandsectie van de passage, welke dan over enige afstand verder van [' de substraat is gelegen. f_ -· 25 Deze contact-vrije verplaatsing blijft daarbij gehandhaafd totdat de r coating in de daarop volgende sectie is gedroogd en al dan niet is gehard.

i R" - -

Verdere bijzonderheden volgen uit de beschrijving van de hieronder £ i.

aangegeven Figuren. |-

Figuur 1 is een deel van de proces-installatie, waarin op een er door 30 heen gevoerde substraat coating wordt aangebracht en deze vervolgens wordt rr gedroogd. f fc*;

Figuur 2 is een vergroot gedeelte van de coating-opbrenginrichting van de inrichting volgens Figuur 1. pT

Figuur 3 is een eerste sectie van de inrichting volgens Figuur 2. jf t..

35 Figuur 4 is een tweede sectie van de inrichting volgens Figuur 2. I

Figuur 5 toont in detail de coating-toevoersectie. :·

Figuur 6 toont in detail de verdunning-toevoersectie. ? - *···" -

Figuren 7, 8 en 9 tonen in detail het verwijderen van de verdunning ï· · ~ K- \ t_ rc >

8300649 I

.

___ ί ** - 2 - en het indikken van de opgebrachte coating.

Figuur#10 is een dwarsdoorsnede van de coating-opbrenginrichting ter plaatse van de passage voor de substraten.

Figuur 11 is een dwarsdoorsnede van het coating-opbrenghuis.

5 In de Figuur 1 is de inrichting 10 aangegeven. Daarbij heeft in een voorgaande sectie 12 een drogen van de substraat 14 in de nauwe passage 16 plaats gevonden met behulp van via kanalen 18 toegevoerd warm gasvormig medium, zoals nitrogen, met via kanalen 20 een afvoer van dit medium, zie tevens Figuur 2.

10 In sectie 22 vindt het opbrengen van coating 24 naar deze substraat plaats en in sectie 26 de toevoer van verdunning 28.

In sectie 30 vindt verwijdering van deze verdunning 26 en indikking van de coating plaats, terwijl in module 32, welke bijvoorbeeld een micro-golf-oven kan zijn, een drogen en harden van de op de substraat aangebrach-15 te coating geschiedt.

Vervolgens is aangegeven, hoe in een volgende sectie 34 nog wederom een tweede coatinglaag op de substraat 14 wordt aangebracht met in module 36 een wederom drogen en harden van deze tweede laag.

In de Figuur 2 is de coating-opbrengsectie 22 ter plaatse van de 20 passage 16 vergroot aangegevsn. Via opvolgende kanalen 18 vindt toevoer van nitrogen plaats naar de proces-zijde van de substraat 14 en via kanalen 40 toevoer van nitrogen naar de nier-proceszijde van deze substraat.

Oaarbij dienen de uiterst gladde en vlakke segment-wandsecties 42, 44 en 46 in combinatie met micro medium kussens 48 en 50 voor een goede ge-25 leiding van de substraat.

Eventueel kan gelijk met de nitrogen verdampte verdunning worden toegevoerd·

Via afvoerkanalen 20 vindt afvoer van het toegevoerde medium plaats, waarbij zulk een af voer kan zijn aangesloten op een hoogvacuumpomp.

30 De toevoerkanalen 18 bevinden zich tussen de segmenten 56 en 58, welke zijn opgenomen in de onderste transporteur-sectie 60, terwijl de kanalen 40 zijn opgenomen tussen de segmenten 62 en 64 van de bovenste transporteur-sectie 66.

De afvoerkanalen bevinden zich tussen deze opvolgende transporteurs* 35 In sectie 22, zie tevens de Figuren 3 en 4, wordt via een groot aan tal naast elkaar liggende toevoerkanalen 68 coating 24 in nauwkeurig afgepaste hoeveelheden per tijdseenheid toegevoerd, waarbij deze coating de spleet 70 tussen segment 72 en de substraat 14 opvult.

De snelheid van de coating in deze spleet correspondeert daarbij met 40 die van de substraat* \ f i t 8300649 - 3 -

In spleet 74 vindt slechts in zeer geringe mate stuwing van coating plaats en fungeert deze spleet in combinatie met de verplaatsing van de substraat als coatingslot.

3

Aldus kan met behulp van een coatingtoevoer van 100 mm per minuut n 5 naar een 5 substraat, welke zich 4 mm per seconde verplaatst, deze substraat over circa 3 micrometer in opwaartse richting van segment 72 worden gehouden·

De toevoer van de coating-hoeveelheid is daarbij in overeenstemming met de gewenst wordende coating-laagdikte na het harden ervan· 10 De weerstand van de spleet 70 voor de coating is eveneens zo groot, dat deze spleet ook als een coatingslot fungeert met geen stuwing van overtollige coating naar kanaal 76,

Slechts coating als deel van dit slot wordt door de substraat meegenomen over de ultra glad gepolijste passagewand 73 van het segment 72· 15 In de sectie 26 vindt vervolgens via het kanaal 76 toevoer van ver dunning 28 in nauwkeurig afgepaste hoeveelheden per tijdseenheid naar de spleet tussen substraat 14 en segment 80 plaats·

Deze tweede laag verhindert elke vervorming van het gladde oppervlak van de opgebrachte coatinglaag en mengt zich slechts in zeer beperkte mate 20 met deze laag·

De mediumkussens in de passage-spleten boven de substraat dwingen daarbij deze substraat om op de opgebrachte lagen coating en verdunning te rusten,

In sectie 30, zie tevens Figuur 4, vindt verwijdering van verdunning 25 plaats via een groot aantal naast elkaar gelegen afvoerkanalen 82, Deze afvoer wordt mede bewerkstelligd met behulp van gasvormig medium 84, welke via een groot aantal naast elkaar gelegen toevoerkanalen 86 wordt toegevoerd naar spleet 88 en waarbij dit medium, wervelend in deze spleet naar afvoer 82 verdunningsdeeltjes meeneemt, zie tevens Figuur 7, 30 Deze warme gassen, tevens stromend via spleet 90 naar een volgende afvoerkanaal 92, droogt daarbij zelfs al in geringe mate de opgebrachte coatinglaag 78,

De combinatie van verdunning 92, toegevoerd via kanalen 94, en nitrogen, toegevoerd via kanalen 96, welke naar de spleet 98 boven de substraat 35 14 ter plaatse van de coating-toevoer wordt toegevoerd, dient mede voor het verwijderen van coating uit de passage 16, indien zich geen substraatsectie daarin bevindt. Zulk een combinatie van media wordt daarbij continue via de boven gelegen afvoerkanalen 100 en de onderste afvoerkanalen 20, 82 en 102 afgevoerd, 40 Warme coating met een hoog percentage aan vaste bestanddelen (tot op 3300649 9 »* - 4 - 70 %) kan aldus op de substraat morden gebracht met een perfecte planari-satie wan "stepped” oppervlak topography van deze substraat en een uiterst snelle processing.

In de Figuur 10 is de inrichting 10 ter plaatse van de coatingtoevoar-5 sectie 22 aangegeven. Daarbij zijn in de zijwand 104 van segment 72 de uiterst nauwe kanalen 68 geetst, waarvan de doorstroomweerstand groot is ten opzichte van de doorstroomweerstand van daarmede corresponderende secties van spleet 70.

De kanalen 68 worden via combinatiekanaal 106 gevoed met coating van-10 uit de coatingtoevoer 108. Als gevolg daarvan wordt door elke spleetsectie ongeveer dezelfde hoeveelheid coating per tijdseenheid gestuwd met ongeveer dezelfde, breedte van deze spleetsecties.

Een verandering in breedte tussen de verschillende secties resulteert automatisch in aanzienlijke veranderingen in de krachtwerking van de coa-15 ting in deze secties op de substraat.

Deze veranderingen in krachten overtreffen bij verre de verschillen in de combinatie van krachten, die op de substraat werken en de inwendige spanningskrachten in deze substraten.

Als resultaat is de spleetwijdte 70 en dientengevolge de dikte van de 20 opgebrachte coating totaal onafhankelijk van de volgende variaties van de substraat-gesteldheden: 1. Tolerantie in dikte; 2. Buiging; 3. Variaties in lineaire dike (tapsheid); en 25 4. Niet-lineaire variaties in dikte,

In de bovenzijde van de inrichting 10 is in segment 110 een groot aantal kanalen 92 geetst, waardoorheen verdunning via combinatiekanaal 112 vanuit toevoer 114 naar de bovenspleet 98 wordt gestuwd ten behoeve van reiniging van de passage 16, 30 In Figuur 11 is het segmenthuis 116 aangegeven, met daarin opgenomen de beide segmenten 72 en 118,

De in segment 72 opgenomen kanalen 68 en 76 staan via de respectievelijke kanalen 106 en 120 in verbinding met de respectievelijke toevoeren 108 en 124.

35 Na montage van de segmenten in het huis wordt het oppervlak 126 bewerkt tot een ultra glad en vlak oppervlak met een ruwheid, welke minder dan 0,5 micrometer bedraagt. Daarbij wordt tijdens deze bewerking reinigings-vloeistof door de kanalen 68 en 76 gestuwd.

De aangegeven inrichting maakt een ideale opbrenging van coating met 8300649 ~ : . m - 5 - laagdiktes wan minder dan 3 micrometer mogelijk met daarbij uiterst geringe en toelaatbare verschillen in diktes ervan.

Binnen het kader van de uitvinding zijn andere uitvoeringen van de inrichting mogelijk. Zo kan bijvoorbeeld de coating op de bovenzijde van de 5 substraat worden aangebracht.

Λ $ 8300649

Claims (26)

1. Werkwijze voor het in een cabine brengen van een coating naar een door een erin opgenomen doortocht bewegende substraat, bestaande uit: gezien in de lengterichting van deze cabine-doortocht, het via opvolgende monstukken voor toe- en afvoer van media onderhouden van medium 5 kussens tussen de wanden van de doortocht en de vlakke zijden van de substraat; het via tenminste één toevoermondstuk brengen van coating naar één proceszijde van deze substraat; en gezien in de lengterichting van de cabine-doortocht, het in de door-10 tochtsecties vbèr en na dit coatingtoevoer-mondstuk met behulp van een afgemeten toevoer van deze coating per tijdseenheid in samenwerking met ander media, werkend op de substraat, bewerkstelligen en tenminste tijdelijk onderhouden van een tenminste gedeeltelijk met coating gevulde passage tussen het coating-opbrsngstuk en de substraat 15 zodanig, dat daarin de snelheid van de coating niet aanmerkelijk gro ter is dan die van de substraat*

2* Werkwijze volgens de Conclusie 1, met het kenmerk, dat de cabine-inrich-ting verder zodanig is uitgevoerd, dat daarin de snelheid van de coating door deze coating-passages niet groter is dan de snelheid van de substraat* 20

3· Inrichting, waarin de werkwijze volgens één der voorgaande Conclusies wordt toegepast, met het kenmerk, dat deze een nauwe doortocht heeft voor de substraten, aan twee zijden van deze doortocht in de lengterichting ervan opvolgende mondstukken voor toe- en afvoer van media in pakketten van segmenten zijn opgenomen en daarin middelen aanwezig zijn, waardoor de met 25 een coating gevulde passage-sectie opzij van de dóórgeleide substraten wordt verkregen*

4* Inrichting volgens de Conclusie 3, met het kenmerk, dat gezien in de lengterichting van de cabine-doortocht onmiddellijk vèèr het coatingtoevoer-kanaal een eerste segmentwand-sectie is opgenomen voor het met behulp van 30 de door de doortocht geleide substraat vormen van een eerste coating-passage, na het coating-toevoerkanaal een tweede segmentwand-sectie is opgenomen, welke voor tenminste een gedeelte ervan nagenoeg evenwijdig is met de eerste segmentwand-sectie onder de vorming van een tweede coating-passage en de inrichting verder zodanig is uitgevoerd, dat onder invloed 35 van media in de doortocht, die op de substraat werken, in deze beide coating—passages een coatingslot wordt opgebouwd en tenminste tijdelijk wordt onderhouden.

5. Werkwijze van de inrichting volgens Conclusie 4, met het kenmerk, dat door regeling van het volume van de toegevoerde coating per tijdseenheid in combinatie met de beide coatingsloten de gewenst wordende laagdikte van de op de substraat gebrachte coating wordt verkregen. 8300645

6* Werkwijze volgens de Conclusie 5, met het kenmerk , dat daarbij vervolgens in een volgende sectie de op de substraat aangebrachte coatinglaag wordt bedekt door een laag vloeibaar medium, welke verdampbaar is.

7. Werkwijze volgens de Conclusie 6, met het kenmerk, dat dit medium een 5 verdunning voor de coating is.

8· Werkwijze volgens de Conclusie 6, met het kenmerk, dat deze vloeistof in afgemeten hoeveelheden per tijdseenheid via een toevoermondstuk wordt toegevoerd.

9· Werkwijze van de Conclusie 8, met het kenmerk, dat daarbij de snelheid 10 van deze vloeistof niet aanmerkelijk groter is dan die van de substraat.

10. Werkwijze volgens de Conclusie 9, met het kenmerk, dat daarbij dè snelheid van deze vloeistof niet groter is dan die van de substraat.

11. Inrichting, waarin de werkwijze volgens één der voorgaande Conclusies wordt toegepast, met het kenmerk, dat daarbij na het opbrengstuk voor de 15 coatingtoevoer een tweede opbrengstuk met toevoermondstuk is geplaatst voor toevoer van dit vloeibare medium en waarbij het passagevlak van dit opbrengstuk na dit mondstuk over enige afstand gelegen is van het denkbeeldige verlengde van het passagevlak van het eerste opbrengstuk.

12. Inrichting volgens de Conclusie 11, met het kenmerk, dat daarbij het 20 passagevlak vèèr dit tweede mondstuk de segmentwand-sectie na de coating— toevoer is.

13. Werkwijze volgens de Conclusie 10, met het kenmerk, dat daarbij vervolgens in een volgende sectie de aangebrachte laag vloeibaarmsdium voor tenminste een gedeelte ervan wordt verwijderd.

14. Werkwijze volgens de Conclusie 13, met het kenmerk, dat daartoe gebruik wordt gemaakt van warm gasvormig medium, welke in een doortochtsectis van de passage langs de op de substraat aangebrachte laag wordt gel' id

15. Inrichting, waarin de werkwijze volgens Conclusie 14 wordt toegepast, met het kenmerk, dat daarbij na het opbrengstuk voor vloeibaar medium een 30 derde opbrengstuk met toevoermondstuk voor gasvormig medium is geplaatst voor toevoer van dit gasvormige medium, tussen beide opbrengstukken een afvoermondstuk voor afvoer van zowel gasvormig als vloeibaar medium is opgenomen en waarbij het passagevlak tussen deze beide mondstukken over enige afstand gelegen is van het denkbeeldige verlengde van het passage— 35 vlak na het tweede opbrengstuk.

16. Inrichting volgens de Conclusie 15, met het kenmerk, dat daarbij na dit derde opbrengstuk een vierde opbrengstuk voor toevoer van gasvormig medium is opgenomen en tussen dit opbrengstuk en het voorgaande opbrengstuk een tweede afvoermondstuk voor afvoer van zowel gas- en dampvormig als vloeibaar medium is opgenomen·

17. Inrichting volgens de Conclusie 15, met het kenmerk, dat daarbij de opbrengstukken, die de doortochtsectie met passagewanden aan de andere zijde van de substraat bieden, een zodanige positie hebben, dat deze met behulp 8300649 - 8 - * ♦ * van mediumkussens een zodanige geleiding voor de substraat bieden, dat op deze substraat aangebrachte coatinglaag niet tegen de opbrengstukken van de proceszijde kan komen te rusten·

18* Inrichting volgens de Conclusie 17, met het kenmerk, dat daarbij na één 5 of meerdere opbrengstukksn met mondstkken voor gasvormig medium tussen daarop volgende opbrengstukken, die met behulp van mediumkussens een geleiding voor de substraat verschaffen, tenminste één oven-opstelling is opgenomen voor het drogen en/of harden van de op de substraat aangebrachte coating· 10

19« Inrichting volgens de Conclusie 18, met het kenmerk, dat daartoe de . afstand tussen opvolgende opbrengstukken zodanig gering is, dat tenminste de zijde van de substraat, waarop de coating is aangebracht, vrij blijft van mechanisch contact met cabine-delen tijdens het doorvoeren ervan.

20·Inrichting volgens de Conclusie 18, met het kenmerk, dat de oven een 15 infra-rood oven of micro-golf oven is.

21· Inrichting volgens één der voorgaande Conclusies, met het kenmerk, dat deze verder zodanig is uitgevoerd, dat via toevoerkanalen aan de niet-proceszijde van de cabine-doortocht tenminste plaatselijk bij tenminste de coating-opbrengsectie tevens verdunning in vloeibare vorm naar de cabine 20 doortocht wordt gestuwd.

22* Werkwijze van de inrichting volgens één der voorgaande Conclusies, met het kenmerk, dat een coating uordt toegepast met een hoge percentage vaste bestanddelen.

23. Werkwijze volgens de Conclusie 22, met het kenmerk, dat daartoe de 25 coating een temperatuur heeft van tenminste 40°C.

24. Werkwijze volgens de Conclusie 23, met het kenmerk, dat daartoe tenminste de cabine—sectie ter plaatse van de coatingtoevoer zich eveneens op een hoge temperatuur bevindt·

25. Werkwijze volgens de Conclusie 24, met het kenmerk, dat daarbij tijdens 30 het door de coating-opbrengsectie voeren van de substraten deze op tenminste nagenoeg de coating temperatuur zijn gebracht·

26. Inrichting volgens één de voorgaande Conclusies, met het kenmerk, dat in een segment naast elkaar gelegen, van elkaar gescheiden aftakkanalen voor de coating zijn opgenomen, welke aan de ene zijde ervan verbanden zijn 35 met een gemeenschappelijk toevoerkanaal en aan de andere zijde ervan verbonden zijn met tenminste één mondstuk en in elk van deze aftakkanalen een gelijke doorstroomweerstand is opgenomen met een zodanige grootte ervan, dat deze tenminste gelijk is aan de doorstroomweerstand van de overeenkomstige secties van de eersts coating-passage na de coating-toevoer·

26. Tape, als een serie met elkaar verbonden substraten, met het kenmerk, dat deze wordt toegepast in de werkwijze en inrichting volgens één der voorgaande Conclusies, 8300649