4A5288 A7 B7 五、發明説明（I ) 本發明有關於沈積二成分浸漬或塗佈機制於載體上的 方法及裝置。此等方法及裝置在多個情況下爲眾所熟知而 爲常見者。包含如使用在如塑膠，金屬電鍍，薄絹或玻璃 纖維的塗佈基體中。應用天然或合成纖維或玻璃纖維的纖 維性材料（如薄絹，羊毛或織品），可浸漬二成分，以固化 及塡入纖維材料或用浸漬及/或隨後加以塗佈。因此，薄 材料，如網，條及纖維束可浸漬及/或塗佈。此將塗佈及 /或浸漬的載體可具有任何外部形狀。在本發明中，具多 成分的混合物被了解爲二成分機制。借此，其可爲多個交 聯合物或且在單一系統中施加不同硬化劑。二成分系統也 可以視爲混合物，含熱塑化或可溶解的包容及乾燥系統另 外包含至少一可聚合之聚合物或預聚合物（prepolymer) 及一適當的硬化劑系統或互連結件。 應用纖維材料的塗佈，對於在電路板製造時，所謂的預 漬體（p r ep r e g )之製造，塗佈方法或塗佈裝置的大部份的 不同型式爲業界所熟知者。 對於環氧樹脂上的一塗佈及/或浸漬機制的測試，可參 見US PS5，478，579及EP4 76 7 52。此環氧樹脂如可從Shel 1 化學公司的說明Epon樹脂中得到。 可以一適當的硬化劑作爲此二成分系統的第二成份。其 包含氨，酸，酚及anhydride。Novolac硬化劑尤其是有 用，如可偵測Shell化學國際公司的說明Epikur DX-175 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2i〇X297公釐） -----------裝— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂」 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 W 4452 8 s A7 B7 _____ 五、發明説明（2 ) ο 另外也使用固化加速劑，以加速固化/互連結及/或減 少固化溫度。 從上述文件可知，可設定聚合物的形成使得在預定溫度 下聚合物樹脂可成爲液體，且在該液體狀態下可沈積’如 應用浸漬，可儘可能深地穿透基體。給定可使用在硬化劑 的溫度設定上，同樣地可經加熱再液化，且然後加以沈積 〇 參見US 5,478,599，沈積溫度可依據樹脂及硬化劑的設 定，如在50°C及25(TC之間，最好是介於10CTC及200t 之間。 隨著可塗佈及浸漬載體可由增加的周溫度（如熱空氣）加 熱或由IR再輻射加熱。由此，聚合物在80°C或25_0°C ( 最好是100t及200°C )之間的溫度範圍中固化至不發生膠 化爲止。隨著，塗佈載體，尤其是浸在聚合物中的纖維材 料可接受固化處理，可在乾燥塔中。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 I- -- - - . 1^1 ml n ^^1 I 0 - - (請先聞讀背面/之注意事項再填寫本頁) 爲了加熱或液化聚合物或硬化劑，可使用大部份的傳統 擠壓劑，此擠壓劑經由噴嘴，乾燥，塗佈單元及其他的沈 積機制將加熱組件沈積在載體上。此沈積機制可從美國專 利 5,478,599; 4,327,1 30; 4,063,5 31 及歐洲專利 476,7 52 :16 ,681 及 DE A卜 41 19 538，及 UK A卜 2 ,171 ,934 中得 知。 -4 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） '4452 8 ο A7 B7 五、發明説明（s ) —---------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 已知的方法及裝置在實用上具有多項困難之處。首先1 二成分浸漬或塗佈機制的沈積將產生某些問題。通常二成 分由不同導管提供，且在作用在載體之前’在混合頭中很 短的時間內結合在一起，各沈積處理的中斷導致在沈積頭 中系統的固化。所以產生操作的中斷。而且，通常在同一 溫度下硬化劑及聚合物各具有不同的黏滞性。如果在沈殿 頭處將二成分引入在一起，將導致溫度的等化。所以’通 常所期望二成分之最佳黏度情況將無法設定。最佳黏度爲 一重要的方法參數，蓋最少藉由此可完成在浸漬時穿透載 體或在載體表面上不會得到空泡層。 在作高速沈積時，二成分混合物假定完全穿透過載體以 保證均勻浸漬，但事實上浸漬時常發生困難。 所以本發明的目的爲改進熟知的方法及裝置以避免習知 技術上的缺點。尤其是，提供一種方法及裝置，應用二成 分機制可保證得到沒有空泡及完全表面穿透及濕潤載體 材料。而且，固化情況可加以控制且位移到一位置，可在 二成分沈積後，由該方法及裝置自由決定。 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 依據本發明，因爲二成分沈積在載體上，較佳地是在分 開的分別層之分別沈積，直到在載體混合及其後予以固化 ’如此可達到上述諸目的。 依據本發明在載體上混合二成分，可以最適方式共同執 行不同需要。在載體上密切混合導致在固化開始時可正確 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） v^· 4452 8 8 A7 _____B7_ 五、發明説明（今） 地決定。由此，雖然在沈積頭中預混合的設定必需避免， 但可設定該系，統，使得隨同混合而可.立刻反應。因此，該 二成分可分開沈積。然而，在某些應用例子中，亦可能沈 積經粗略預混合的二成分且隨後在載體上予以密切的混 合。 更進一步者’在載體上混合亦導致二成分與載體表面上作 密切的接觸及在浸漬上得到快速及深入的事實可被確認 □ 而且 > 當二成分分別沈積時，可使得二成分的溫度及黏 滯性達到最適化。 因此，依據本發明上所述者，提供了可熱塑液化或液體 成分實行二成分浸漬或塗佈機制。液化可藉由在上述溫度 範圍內加熱而達到。 其後，互相堆疊之分開層的二成分係沈積在載體上。因 此可配置成個別的沈積機制，而沈積參數指定於對應的沈 積成分。在纖維材料浸漬例子中，沈積成分穿透纖維材料 中p 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 n* ^n» nil - I 1^1 nfr *^^^1 ^ei (諳先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 最好，在沈積第二層前至少固化第一沈積層。可以最適 方式簡單地達到該效應，因爲該層冷卻下來而得以固化。 由此，第二沈積層可避免與第一·層混合，且同時可防止硬 化劑流動。 原則上，在沈積後第二層冷卻，且同時固化3但是此不 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4452 8 8 a? B7 _五、發明説明（5 ) 爲強迫方法及情況。 隨著，固化層再被液化，且彼此互相密切混合。通常， 此是由熱源|如輻射體之紅外線輻射形式完成。藉可由提 供超聲波能量而可以簡單方式混合二成分。同時，藉由熱 量超聲波共振器在該層中產生°此有助於液化。不使用超 聲波共振器，也可以使用如電力機械共振器之另一共振頻 率，作爲混合頭。 多年來，用以產生超聲波能量的適當超聲波共振器已應 用甚多場合。所以，共振器已使用在如焊接組件用於淸潔 或分開及過濾。適當的共振器已由例如Te 1 s οn i c， Bronschhofen, Schweiz供應上市。所必需的功率端視沈 積二成分機制的量，傳送速度，厚度，載體及材料重及達 到成分可能預液化而定。可以實驗方式簡單地決定必需的 功率，因爲可使所塗佈的載體可依據方法與共振器接觸一 段時間。藉由功率的緩慢增加，可決定二成分的最適混合 點。而且，應用浸漬方法及裝置，可觀察到’超聲波共振 器在那一功率，二成分可最適地穿透該載體。 當硬化劑及聚合物沈積在材料之一側時’可在浸漬時得 到相當高密度而沒有氣泡的情況，且然後由超聲波能量在 沈積側衝擊。以此方式，二成分可適當地與材料網合倂， 且在與超聲波共振器相反之材料網側，所包圍之空氣泡可 流出。 - - »1 ^^^1 HI - t^i m· ^^^1 κν ^^^1 ^^ (請先聞讀背面之注^^項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 B7 五、發明説明（k ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 在沈積二成分時，可設定用於該成分所需要之最適溫度 ，因此可控制黏滞性。尤其是當二成分具有不同的液化溫 度時最爲有利。依據此方式，例如在較高溫熔解的硬化劑 可先沈積。在沈積及穿透入載體後，硬化劑冷卻及固化。 如果現在沈積較低溫度熔解的聚合物成分時，具有較高熔 解溫度的硬化劑仍爲固體。在彼此沈積二成分時沒有徹底 混合。在下一步驟中，最好是在超聲波能量場，藉由液化 及強烈的混合可完成固化。實際上，已證明當二成分軟化 溫度差至少30°c時（最好爲至少50°C)，可得到良好的結 果。 經由以超聲波能量衝擊前加熱二成分，可加速液化混合 製程。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 實務上，已經由嘗試及測試證明硬化劑及聚合物何時被 加熱至明顯地高於軟化溫度之上。當衝擊材料網時是極爲 有用的。因此，已經由嘗試及測試證明，在約90°C軟化的 硬化劑何時可加熱到135°C到160°C，最好加熱到15〇°c， 而藉由此緩慢地予以液化。同樣地，也可以使用在約7 0 C到8 0 C軟化溫度的聚合物’最好是加熱到9 〇 °C到1 1 〇 °C，因此可有效地予以液化。以本發明之方法及裝置的液 化並不具任何意義，此係因爲沒有存在硬化劑及聚合物的 混合，且因爲高溫不會有預先固化之慮。 在以超聲波能量衝擊後，經由加熱材料網，可在製程中 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 445288 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（7 ) 加速固化，並予以控制。 由證據顯示，超聲波共振器亦可與熱塑性，含溶劑且熱 反應的浸漬機制共用，或可以其他方式固化的浸漬機制共 用，而不只是與二成分系統共用而已。在此例子中，共振 器不作爲混合頭，而是不但用於液化且用於密切進入材料 網的機制*及用於驅出空氣泡。 由下文中的說明可更進一步了解本發明之特徵及優點， 閱讀時並請參考附圖： 第1圖爲具有本發明特徵之塗佈方法的示意過程； 第2圖示用於浸漬一玻璃纖維材料網及用於製造一具本 發明特徵預漬體的裝置； 第3圖示在不同方法步驟中第2圖的材料網的放大斷面 圖； 第4圖具有一共振器之材料網的示意圖； 第5圖爲用於浸漬一纖維束之裝置的示意圖；及 第6圖爲具有兩共振器之裝置的修改實施例例子。 符號之說明 1......載體 2,3 ....雙層 5 ......材料網 6 ......共振器 1 3.....第二寬槽噴嘴 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨Ο X 297公釐} I--------±衣------ΐτ------'t (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁} 4452 8 8 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 五、發明説明（S ) 15 .....紅外線加熱機制 16 .....超聲波共振器 20.....加熱裝置 22.....纖維束 25.....第二浸漬槽 28,29 .....滾筒 依據第1圖所示，在第一方法步驟A中利用一載體1。 在方法步騾B中，在載體1上沈積二成分浸漬或塗佈機制 第一層2。在方法步驟C前先冷卻及固化第一層2。在第 一層2上沈積包含二成分機制中之第二成分的第二層3» 在方法步驟D，此二層2及3彼此互相密切地混合，使 得產生二成分浸漬或塗佈機制的固化層4。層4可完全或 部份穿透進入載體中。 依據第2圖，一載體1，即玻璃纖維織物的材料網5導 入浸漬及塗佈裝置6。此材料網5先繞行一滾筒7。在此 滾筒上，提供有傳統的寬槽噴嘴8，此噴嘴可由一擠壓器9 供應加熱到 1 5 0 °C的 N 〇 v ο 1 a c 硬化劑（S h e 1 1 International Chemical Company 的 EpikuyDX-175) ° 此 已液化的硬化劑穿透材料網5，而在此方法的更進一步過 程中，被引導在冷卻裝置10上方。此冷卻裝置10完成沈 積作爲第一層2的硬化劑，如此而予以固化。依據周圍溫 度及路徑長度，此冷卻裝置1 0也可以不用。 -1 0- 'ί ^^1. - _ I I Hi I ^1* E (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家橾隼（CNS )八4祕（210X297公釐} 4452 8 8 A7 B7 經濟部智慧財產局員工涓費合作社印製 五、發明説明（气） 在材料在冷卻裝置1 0進行之後，材料網5經由轉向滾筒 11及滾筒12被引導至第二寬槽噴嘴13。由第二擠壓器14 將加熱到約90°C的環氧樹脂（She 1丨化學公司的Epon樹脂 1 03 1 )饋入寬槽噴嘴1 3中。沈積作爲第二成分3的樹脂形 成已冷卻及再固化硬化劑之第一層2的分離層。既使此流 動樹脂不但沈積在第一層2在表面上，而且同樣地在料網 5的開口腔穿透，但不論如何，此將在已固化的第一層2 上形成分開的第二層。此可由沈積作爲第二成分3的液化 溫度甚低於第一層2之液化溫度而保證此一現象。因此層 兩層無法混合，且關於沈積上的聚合塑程尙未活化。 在第二寬槽噴嘴1 3後爲一紅外線加熱機制15，因此可 加熱材料網5及此兩層2及3。隨著提供一共振器1 6，可 應用超聲波能量衝擊材料網5及該兩層，使得此兩層的成 分彼此互相密切混合，且材料網5均勻地塡入該二成分機 制。 在共振器1 6後，提供二滾筒1 7，1 δ，彼此以一可設定 距離安排，而可控制且設定浸漬材料網5的厚度。在進一 步的過程中，材料網導入加熱裝置20，以便以規範方式控 制二成分混合物的固化。對此，紅外線輻射器也適用。 第3圖顯示材料網5，其應用第2圖的實施例當作在各 驟方法Α到D中的載體1。依此，在步驟β中，由硬化劑 穿透材料網5作爲第一層2。在步驟C中，從寬槽噴嘴1 3 -1 1 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A452 8 A7 ______B7 _ 五、發明説明（I。） 中提供環氧樹脂而在硬化劑上沈積，以作爲第二層3。 在步驟D中，層2, 3(硬化劑及環氧樹脂）互相混合，而 材料網5以二成分浸漬或塗佈機制均勻地浸漬。 如第4圖所示，第2圖的共振器1 6配置在材料網5的全 寬上而可由超聲波能量衝擊整個寬度。因爲依據第2圖實 施例的材料網，係以二成分之層2，3在上側塗佈，由共 振器1 6的衝擊不只完成澈底的混合，且加熱層2，3，同 時，亦保證由二成分機制完成穿透材料網5。隨同第6圖 的實施例，可看出經由第一共振器16a，部分保留在載體 上側的二成分浸漬或塗佈機制如何混合，且經由超聲波能 量的影響被液化，其液化的方式爲，在通過第一超聲波共 振器16後，可完全由載體1的材料吸收。第二共振器16b 可完成改進在載體1之材料的均勻性，且將材料完全混合 〇 如第5圖的實施例，使用纖維束22作爲載體，其首先繞 於滾筒23而被導引，且在一加熱浸漬槽24中，浸入以二 成分機制中的第一成分。隨後，纖維束22繞過第二滾筒 1 9，其中冷卻且硬化已沈積的浸漬機制。然後經由雙滾筒 26，27，纖維束22被引入並通過第二浸漬槽25，在其中 浸漬二成分浸漬或塗佈機構的第二成分。經由另外之滾筒 28，29，纖維束22導入共振器16中。又在此例子中，此 兩種先後浸浸的二成分機制形成不同的層。特別者’這些 -1 2 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > A4規格（210X297公釐） I-I J 裝 . 訂 _^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 44528^ A 7 _El____ 五、發明説明（、< ) 層並不作平面排列或與一大的表面基體如材料網5(第2 圖）平行。然而，因爲成分先後沈積，而當第一成分冷卻 且固化後再施加第二層，才作用第二成分’其表示出不同 的層，在纖維束22中這些層並不均勻。共振器16’這些 不同層係在纖維束22中呈均勻者。共振器16以高超聲波 能量衝擊該纖維束2 2，而可加熱二成分，液化且同時完全 混合。徹底的混合可以如第6圖所示之共振器1 6a，1 6b ，以兩步驟完成。此外，更另一方式驅動的電磁共振器或 振動器可以應用爲如共振器1 6 —樣的混合頭。然而，應 用此種振動器，適量的熱供應（如由輻射體，及/或熱氣 或由電熱），必需在混合頭之前提供，以便可在混合頭前 充分地液化二成分機制。 如果只使用一成分浸漬機制，顯然地，第一浸瀆槽24 仍未使用。則此裝置可用於二成分浸漬機制及單成分浸漬 機前。 I--------裝--------訂---- (諳先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X29?公釐）