TWI696497B - 具有流動阻塞裝置之用於塗布懸浮液的模具及其使用方法 - Google Patents

Abstract

一種用於塗布微粒懸浮液而沒有產生稱作中心條帶化之塗布缺陷的中心饋送單腔狹縫模具(single cavity slot die)。該模具具有位於模具腔中的一流動阻塞裝置，其在一定位使得該流動阻塞裝置阻擋塗布組成物從饋送入口至模具塗布狹縫之未經擾動的直線流動。又，一種採用所揭示之該塗布模具的塗布程序。可使用之粒子的類型、形狀、尺寸、以及組成物，以及可使用之塗布組成物的黏度與粒子濃度。

Description

具有流動阻塞裝置之用於塗布懸浮液的模具及其使用方法

本發明關於一種用於塗布微粒懸浮液(particulate suspensions)的模具以及方法。

單腔狹縫模具(single cavity slot die)由於其等的簡單性以及易於使用而時常被使用來塗布組成物於基材上。中心饋送單腔狹縫模具在設計與操作上特別簡單。不過，當欲被施加的塗布組成物含有懸浮的微粒材料時(譬如奈米粒子、習知粉末、或微球體或珠粒)則會出現困難且會發生塗布缺陷。

一種此類缺陷為中心條帶化(center banding)。當塗布基材幅板(substrate web)時，中心條帶化在幅板中心下方之條帶中，顯現為塗布的微粒成分濃度較高的一條帶，其與塗布模具的中心重合。據認為，因為中心饋送模具沿著可被視為饋送導管的線性延伸部的該模具之部分具有較高的速率，所以會出現中心條帶化。換句話說，當塗布組成物散布出去而填滿模具的整個寬度時，除了與中心饋送模具之饋送入口的位置重合之中心線下方的通道以外，其在機器方向上的每一處速率都較低。直接流下沿著且靠近中心線的此區域的塗布組成物 組分傾向於不經歷任何側方運動，且持續以其等仍在饋送入口導管時所具有的速率的類似速率向下游移動，或至少以更接近原本饋送入口導管速率的速率向下游移動而非以更遠至該模具的任一側的組成物部分之速率。

靠近模具之中心線的較高速率據認為導致在塗布基材之中心處之微粒濃度的提高。

在一些情況下，微粒濃度、裸露條痕、或其他缺陷的變化可導致所有所得之經塗布物品的光學透明度、外觀、或其他參數的非所欲變化。例如，在一些光學膜應用中，包含具有粒子結合於其中之聚合基質的塗布層會被使用當作霧狀層或擴散層(diffusion layer)。在此等產品中之粒子濃度的變化為裝置(譬如以此等產品製造的數位顯示器)之亮度、顏色等等的非所欲且破壞性的改變而為可視。

在中心饋送單腔狹縫模具用於塗布含有懸浮微粒的組成物時，已經多次嘗試消除中心條帶化。一種方式係重新設計模具腔的形狀。但是此方式所看到的效果有限，且具有模具腔必須特別針對各塗布組成物與意欲的塗布速度來重新設計的缺點。因此，此方式缺乏通用性。

另一種方式為設計低模具入口流動速率，但是此種方式具有限制塗布器之潛在塗布速度的固有缺點。與塗布組成物本身配方有關的其他方式之應用性亦為有限。

仍需要一多功能、簡單、以及具成本效益的解決方法以當用中心饋送單腔狹縫模具來塗布載帶微粒之塗布組成物時避免中心條帶化。

本發明提供一種用於塗布微粒之液體懸浮液的狹縫模具以及方法。

在一項態樣中，本發明係用於塗布微粒懸浮液(在本文中有時稱為塗布組成物)的中心饋送單腔狹縫模具。該模具具有頂部模具部分以及底部模具部分。頂部模具部分以及底部模具部分係使用用於間隔的一些部件組裝在一起，以提供模具腔以及模具塗布狹縫的最終尺寸。在一些實施例中，用於間隔的此部件可以是一個或更多個墊片(shim)。相對於模具寬度，饋送入口係提供在底部模具部分的中心處。提供一種流動阻塞裝置。流動阻塞裝置具有一支撐構件以及一偏轉器構件。在模具腔內，支撐構件固定至底部模具部分。支撐構件所固定的點相對於模具的寬度位於中心。偏轉器構件係在面對該饋送入口之側上固定至該支撐構件，且沿著該模具寬度而位於中心。偏轉器構件可為平面或非平面，且具有一矩形外形，該矩形外形在正交於該饋送入口流動方向的一平面中可選地具有圓角。該矩形外形具有一高度，該高度可比在流動阻塞裝置固定至底部模具部分處之位置上的模具腔高度，該矩形外形高度較模具腔高度小的程度僅足以在組裝模具時提供間隙並且避免干擾。矩形外形的寬度可比饋送入口的直徑，從約饋送入口直徑的2/3到約饋送入口直徑的4/3。

在另一項態樣中，本發明提供一種塗布程序，該塗布程序包括下列步驟：提供塗布組成物或液體懸浮液，其包含溶劑、可溶解於彼溶劑中的聚合物、以及懸浮於溶解聚合物溶液中但不溶於彼溶劑中的微粒組分；饋送彼塗布組成物到具有上文所述之流動阻塞裝置的單腔狹縫模具；以及施加該塗布溶液到基材。微粒材料的形式為珠粒、或奈米粒子、或任何其他微粒(包括規則或不規則形狀的微粒)。

上述發明內容並非意欲說明各個所揭示實施例或本揭露的每一個具體實施例。以下的圖式及實施方式更具體地舉例說明各實施例。

100:單腔狹縫模具

101:頂部模具部分

102:模具寬度

103:底部模具部分

104:部件

105:模具腔

106:模具塗布狹縫

107:塗布狹縫高度

108:饋送入口

109:流動阻塞裝置

109a:流動阻塞裝置

109b:流動阻塞裝置

110:饋送入口流動方向

111:饋送入口直徑

112:模具腔高度

113:支撐構件

114:偏轉器構件

115:貼合點

116:矩形外形

117:圓角

118:高度

119:間隙量

120:寬度

121:平面偏轉器構件

122:非平面偏轉構件

123:角度

本說明書通篇參照所附圖式，其中相似元件符號指稱相似組件，且其中：圖1係具有流動阻塞裝置之中心饋送單腔狹縫模具的示意剖面側視圖；圖2係具有流動阻塞裝置之中心饋送單腔狹縫模具的示意剖面俯視圖；圖3A係具有可選的圓化角之平面流動阻塞裝置的示意俯視圖與前視圖；且圖3B係非平面流動阻塞裝置的示意俯視圖與前視圖。

該等圖式未按比例繪製。在圖式中使用的類似數字(like numbers)指稱類似組件；但是，在給定圖式中使用一元件符號指稱一組件，並非意圖限制在另一圖式中以相同元件符號標示的組件。

以下說明係參照所附圖式進行，該等圖式形成本文一部分且係以方式顯示。應瞭解，可設想出並做出其他實施例而不偏離本揭露的範疇或精神。

除非另有所指，本說明書及申請專利範圍中用以表示特徵之尺寸、數量、以及物理特性的所有數字，皆應理解為在所有情況下以「約(about)」一詞修飾之。因此，除非另有相反指示，否則在前述說明書以及隨附申請專利範圍中所提出的數值參數係近似值，其可依據所屬技術領域中具有通常知識者運用本文所揭示之教導所欲獲得的所欲特性而有所不同。

如本說明書以及隨附申請專利範圍中所使用，單數形「一(a、an)」以及「該(the)」涵蓋具有複數個指稱物的實施例，除非內文明確另有所指。如本說明書以及隨附申請專利範圍中所使用，「或(or)」一詞一般是用來包括「及/或(and/or)」的意思，除非內文明確另有所指。

若在本文中使用空間相關用語，包括但不限於「下(lower)」、「上(upper)」、「之下(beneath)」、「下方(below)」、「上方(above)」、以及「上面(on top)」，是為了便於描述一元件與其他元件的空間關係。除了圖中所繪示及本文所述之特定方位之外，此類空間相關用語還涵蓋了裝置於使用或操作中的不同方位。例如，若圖中繪示之物體經倒轉或翻轉，先前描述為在其他元件下面或之下的部分，會變成在該等其他元件的上方。

如本文中所使用，當一元件、組件或層例如描述成與另一元件、組件或層形成一「重合介面」、在另一元件、組件或層「上」、或者是「連接至」、「耦合於」、或「接觸」另一元件、組件或層，此可為直接在其上、直接連接至、直接耦合於、直接接觸，或例如中介元件、組件、或層可能在該特定元件、組件、或層上，或者是中介元件、組件、或層可能連接、耦合或接觸該特定元件、組件或層。例如，當一元件、組件或層被稱為「直接位於」另一元件「上」、「直接連接至」或「直接耦合至」另一元件、或「直接與」另一元件「接觸」時，則舉例來說，不存在任何中間元件、組件或層。

在塗布方法中(譬如滑動塗布、狹縫塗布、以及簾式塗佈(curtain coating))，腔狹縫模具經常被採用。其中一種最簡單種類的腔狹縫模具係中心饋送單腔狹縫模具。此等塗布方法係用於在撓性基材上製作薄膜塗層(譬如聚合薄膜)的常見方法。此等方法擅長在橫向或橫幅(crossweb)方向上(換言之，跨過塗布模具的寬度)均勻分布塗布組分。

模具幾何結構必須經仔細設計且模具機器加工必須精確，使得在狹縫模具的出口處達到所欲的均勻性。單腔狹縫模具中的流動應為層流(laminar)，且塗布組成物的範圍從輕度剪切稀薄化至有點黏彈性。所得的塗層均勻性對數種因素敏感，包括腔形狀及體積、狹縫長度及高度、入口流動速率、塗布組成物性質、以及模具寬度。一旦所有此等參數以及其等的交互作用已經被分析，且用於特定應用的最佳化模具已經被設計與建立，該程序的改變則可造成性能問題。

在光學膜領域中的許多應用中，施加載帶微粒的塗層，以便能夠提供光學擴散，以用於譬如抗眩、消光外觀、缺陷隱藏、以及燈泡隱藏之目的。微粒材料的類型隨產品(甚至在非常相似的產品家族內)改變是極為常見的。奈米粒子、習知粉末、微球體、以及珠粒皆經常被使用。奈米粒子及習知粉末的形狀可為不規則的。珠粒的形狀可係球形或橢圓形。粒子的尺寸與尺寸分布在一給定塗層中改變亦係常見的。粒子的濃度改變係常見的。

當使用中心饋送單腔狹縫模具塗布方法搭配含有微粒材料之塗布組成物時所經常觀察到的一問題係中心條帶化。中心條帶化係在完成的已乾燥塗層中之一條帶的存在，其係在沿著經塗布基材幅板(substrate web)之機器方向上、位在與相對於塗布模具寬度之中心線重合的位置處，此條帶於乾燥的已完成塗層中含有較高濃度的粒子。中心條帶化導致中心條帶的不同光學特性，且因此係當為了光學目的而塗布薄膜時的顯著缺陷，且因此必須予以避免。將中心饋送單腔狹縫模具最佳化成完全消除中心條帶化幾乎是不可行的，而且甚至當其可被如此最佳化時，關於該程序的任何改變通常會導致中心條帶缺陷重新發生。

我們已驚訝地發現到，當以中心饋送單腔狹縫模具來塗布載帶有懸浮微粒材料的聚合物溶液時，藉由提供具有符合特定設計要求之一流動阻塞裝置的模具腔，並僅在中心饋送入口下游放置該流動阻塞裝置，使得其能夠阻塞從饋送入口至模具狹縫之寬度中心的直接直線與近似直線路徑，則中心條帶化可完全消除，而且適用於多種 塗布組成物。另一令人驚訝的發現是如果根據特定規則來設計與放置流動阻塞裝置，那麼其他可預期將由擾動在模具內之塗布組成物流動而發生之缺陷實際上並未發生。具有幅(cross-web)與縱幅(down-web)良好均勻性，且無任何種類的條帶型缺陷之高品質塗層，可使用本揭露教示之中心饋送單腔狹縫模具自多種載帶微粒的塗布組成物製成。。

本發明現將參考圖式來說明。圖1係具有本發明之流動阻塞裝置之中心饋送單腔狹縫模具100的示意剖面側視圖。單腔狹縫模具100具有頂部模具部分101以及底部模具部分103。當組裝在一起時，頂部模具部分101與底部模具部分103會產生模具腔105以及可選地(如所示)模具塗布狹縫106。可採用用於間隔的部件104來調整塗布狹縫高度107，以相對於製作不同選擇厚度之塗層的能力而使模具通用。在說明性實施例中，用於間隔的部件104可以是一個或多個墊片，特別是在所屬技術領域中為熟知之使此腔狹縫模具更加通用的精密地墊片(precision ground shims)。正如所屬技術領域中具有通常知識者所將理解的，用於間隔的其他部件可在本發明中予以採用。

頂部模具部分101、底部模具部分103、模具腔105、以及模具塗布狹縫106的具體尺寸與形狀未限制，並且可由所屬模具設計技術領域中具有通常知識者所輕易地判定，以根據本發明適應塗布組成物以及所欲之塗布應用的特性。

提供饋送入口108，使得可傳送塗布溶液到模具腔105內。饋送入口具有饋送入口流動方向110(在圖1中，從左至右)。饋送入口108在正交於饋送入口流動方向110的一平面中具有饋送入口直徑111。模具腔105具有沿著饋送入口流動方向110而改變的模具腔高度112。使模具腔高度112在相對靠近饋送入口108之一點處為最大可為有利的，但此非為必要。

流動阻塞裝置109係顯示在模具腔105內。流動阻塞裝置109包含支撐構件113以及偏轉器構件114。支撐構件在固定點115處固定至的底部模具部分。固定點115可在部分地界定出模具腔105之底部模具部分103的表面之部分上。可使用固定支撐構件113至底部模具部分103的任何部件。例如，可將孔洞攻牙入到底部模具部分103的表面內，且可在將嵌合到該孔洞之支撐構件113的底部上提供栓釘。或者，支撐構件113可經焊接至底部模具部分103。可根據本發明使用其他部件。偏轉器構件114係固定到支撐構件113，使得其能夠在面對饋送入口108的支撐構件113之側上。偏轉器構件114會以任何方式固定到支撐構件113，包括熔接、膠合、以及類似物，且亦包括加工為單一式架構。偏轉器構件114可被放置使得其底部邊緣與底部模具部分103接觸。如此進行確保在偏轉器構件114下面沒有塗布溶液的流動，其係可為有利的。在偏轉器構件114之位置處之底部模具部分113的表面可被傾斜或甚至彎曲(如所示)，如此將偏轉器構件114的底部邊緣機器加工可為有利的，使得其與底部模具部分103的表面齊平適配(fit flush)(或更接近如此)。間隙量119係提供於 偏轉器構件114的頂部以及頂部模具部分101的表面之間，以便能夠促進模具的組裝，而沒有在可能潛在導致挖傷或其他損害的部件之間之干擾的風險。實用的前提下，間隙量應保持越小越好，以便能夠最小化在偏轉器構件114之頂部邊緣上方之塗布溶液的流動。在一些實施例中，高達約3密耳的間隙量119可為有利的。在一些實施例中，高達約1密耳的間隙量119可為有利的。

圖2係具有本發明之流動阻塞裝置之中心饋送單腔狹縫模具100的示意剖面俯視圖。在此圖中，已經移除頂部模具部分101，且觀看者向下觀看底部模具部分103。顯示出模具寬度102。指示出饋送入口108，也指示出饋送入口流動方向110。從此透視圖，模具腔105現在以一水平條帶出現，塗布狹縫106亦是如此。直接從上面看流動阻塞裝置109，其定位於模具腔105內。饋送入口108、支撐構件113、偏轉器構件114、以及固定點115(無法從此透視圖看見)皆位於沿著該模具寬度102的中心處。因此，流動阻塞裝置109係位於來自饋送入口108之流動的中心。在圖2所示的實施例中，偏轉器構件114比饋送入口直徑111稍微寬。在圖2所示的偏轉器構件114係平面，在其他實施例中，可使用非平面偏轉器構件且將在下文有進一步討論。任何偏轉器構件114當投射到正交於饋送入口流動方向110的一平面時將具有平面外形。我們經由實驗發現到此外形應是矩形外形，雖然矩形的角可有利地為圓化。遠非矩形的外形形狀，譬如圓形與橢圓形，已經被發現會提供較差性能。經由實驗，我們已經發現到，偏轉器構件的平面外形應具有饋送入口直徑111之從約2/3 至約4/3的寬度。當外形寬度小於饋送入口直徑111的2/3時，中心條帶化不會被有效地消除。當外形寬度大於饋送入口直徑111的4/3時，流動擾動係出現在偏轉器構件114的側邊緣處，且會產生兩條帶，在中心線的各側上有一條，其中相對於其餘的塗布，就微粒物質來看該塗布被耗盡。等於或幾乎等於饋送入口直徑111的外形寬度可提供最佳的性能。使用兩模具來進行實驗，一者具有¾吋(19毫米)的饋送入口直徑111，且另一者具有½吋(13毫米)的饋送入口直徑111。在兩組的實驗中，可觀察到饋送入口直徑之2/3以及饋送入口直徑之4/3之平面外形寬度的行為轉換。

圖3A與圖3B示意性描繪兩個可行的流動阻塞裝置109a與109b。在圖3A中，流動阻塞裝置109a包含支撐構件113以及平面偏轉器構件121。頂部繪示係從上方的視圖，其類似圖2的透視圖。底部繪示係從饋送入口108的視圖(未顯示)，因此其係正交於圖1之透視圖與圖2之透視圖兩者的透視圖。支撐構件113以中空圓柱狀桿描繪，但此形狀係非必要。支撐構件113可為實心圓柱狀桿，或者其可具有實心或中空的方形截面。說明性實例包括I型樑(I-beam)形狀或T字桿(T-bar)形狀；正如所屬技術領域中具有通常知識者所理解的，其他形狀亦可予以使用。在底部繪示中，支撐構件113被描繪為延伸出偏轉器構件之矩形外形116的底部的下方。這並非必要，但假如支撐構件藉由附接的孔栓(peg-in-hole)部件而固定到底部模具部分103(未顯示)，情況將可為如此，如上文所討論。在圖3A中的矩形外形116具有可選的圓角117(rounded corners)。

圖3B描繪一種可行的非平面偏轉構件122。此非平面偏轉構件122由圖3A中所示之平面組態以角度123而被成形或彎折。如圖所示地使彎折定向可為有利的，彎折的尖脊更靠近饋送入口108(未顯示)，使得非平面偏轉器構件122可以說是在流動方向上漸縮而非朝流動方向呈杯狀(cupped)。一般而言，較佳的是，該彎折(若存在)相對於流動方向是對稱的。一般而言，角度123係從約10°至約40°，在一些實施例中，從約20°至約30°。已經觀察到，特別當根據本發明塗布相對較高黏度的塗布組成物時，假如角度123太大使得塗布組成物的流動在通過偏轉構件以後無法完全重聚(rejoin)，其會導致所得的稀薄塗層或所得塗層中的開放式條痕。

圖3B的底部繪示描繪如在圖3A所示類似地經組態的支撐構件113。不過，矩形外形116係被描繪為不具有選擇性圓角117。在固定點115處，高度118會比模具腔高度112還小。在固定點115處，高度118會比模具腔高度112更小的程度不大於間隙量119。間隙量119係更詳細地在上文討論。矩形外形116顯示為具有寬度120。如上文所討論的，寬度120一般為饋送入口直徑111的約2/3至約4/3。根據本發明，偏轉構件的相對尺寸與組態經選擇，使得在塗布組成物從入口孔引入且在偏轉構件周圍流過之後，塗布組成物的流動已經達到所欲的穩定性與均勻性(亦即，在懸浮液中的粒子的條帶化已經被減少或消除)。

不希望受到任何理論所侷限，據認為，藉由防止較高速率直線流動沿著模具之中心線(相對於模具寬度)從饋送入口到模具 塗布狹縫，流動阻塞裝置會減少或消除中心條帶化。流動係在流動阻塞裝置周圍被側向地轉向，且以降低的速度回到在流動阻塞裝置後面的中心線。最小量的塗布溶液藉由移動過阻塞物上方或下方而避開側繞道。超過阻塞物寬度的上限會由於引入擾流循環於側邊緣處而產生不同的塗布缺陷。兩個窄條帶出現在完成的塗布中，其等係大略由偏轉器構件之矩形外形的寬度所隔開，相較於標稱值，其等之微粒內容物被耗盡。無法達到阻塞物之寬度的下限無法消除中心條帶化，因為其不完全限制而不是完全防止從饋送入口到模具塗布狹縫的較高速率直線流動。無法防止阻塞物上方或下方的顯著流動亦導致直線流動的不完美限制。因此，放置具有非圓化、非流線型矩形外形的反直覺步驟在流場(flow field)中令人驚訝地在消除中心條帶化上係有效的。圓角化矩形外形的角可稍微改善性能，但是將彼圓角化去除至極端程度而將矩形外形轉變成橢圓或甚至圓形外形反直覺地係無效的。

其他實施例是可行的且對所屬技術領域中具有通常知識者顯而易見，且在諸圖式中所示的說明性實施例非意圖限制。

經由實驗，我們已經發現，平面偏轉器構件121可提供良好的性能給含有平均有效直徑從約0.8微米至約9微米之粒子的塗布組成物。就含有較大粒子的懸浮液而言，非平面的偏轉器122可提供優越的性能。

經由實驗，我們已經觀察到假如支撐構件113在塗布模具腔105內在固定點115處固定至底部模具部分103，會得到優越的性能，該固定點比起至塗布狹縫106的近端還更靠近饋送入口108。 此一放置係描繪於圖1中。過於遠離饋送入口108的放置係被觀察到產生了不同的塗布缺陷--微粒材料濃度上不足而非具有過多粒子的中心條帶。經由實驗，我們已經觀察到假如支撐構件113在塗布模具腔105內在固定點115處固定至底部模具部分103，會得到優越的性能，該固定點係位於模具腔高度112最大之處。此一放置亦描繪於圖1中。過於靠近饋送入口108的放置被觀察到不會完全消除中心條帶化。相對於距饋送入口108之距離來放置支撐構件113的一些試錯實驗(trial and error experimentation)對特定的模具設計是必要的，尤其是若在模具腔105中無距饋送入口108相對接近但距離非零的經明確界定的最深點。

本發明亦提供一種塗布程序。在該程序中的一個步驟係提供一塗布組成物或液體懸浮液，其包含溶劑、可溶解於彼溶劑中的聚合物、以及懸浮於溶解聚合物溶液中但不溶於彼溶劑的一微粒組分。在該程序中的另一步驟係饋送該塗布組成物到具有本文中所揭露之流動阻塞裝置109的中心饋送單腔狹縫模具100。在該程序中的另一步驟係施加塗布組成物到一基材。在一些實施例中，該塗布程序接著一個或多個此等後續操作，如乾燥或固化該經塗布的組成物、將一構件接觸來自塗布操作的經塗布組成物產物的表面等等。

正如將理解的，本發明會與許多聚合物、寡聚物、以及單體來使用。用於一特定應用之一個或更多個聚合物、寡聚物、以及單體的選擇將大幅取決於意欲應用之所得塗布之必要的特性。所屬技術領域中具有通常知識者將能夠輕易地選擇適當的材料。說明性實例 包括官能性胺甲酸酯、丙烯酸酯、矽氧烷、聚醚等等，例如胺甲酸酯丙烯酸酯類(譬如，例如來自Allnex之EBECRYL® 8301的六官能性脂肪族胺甲酸酯丙烯酸酯類)、現配的(extemp)三丙烯酸酯酯類、醋酸丁酸纖維素(譬如，來自Eastman Chemical Company的CAB 381-20)、丙烯酸酯單體(譬如，乙氧基化(15)三羥甲基丙烷三丙烯酸酯，例如來自Sartomer的SARTOMER® 9035)、雙官能性α-羥基酮(譬如，來自Lamberti S.p.A.的ESACURE® ONE)、以及聚醚矽氧烷共聚物(譬如，來自Evonik Resource Efficiency GmbH的TEGO® Glide 100)。

溶劑的選擇或溶劑的組合將部分取決於聚合物、寡聚物、以及單體選擇(亦即，溶劑或溶劑的組合必須適合用於溶解選定的聚合物、寡聚物、以及單體)。適當的溶劑可由所屬技術領域中具有通常知識者輕易地選定。說明性實例包括乙二醇醚(譬如，來自Dow Chemical Company的DOWANOL^TM PM)；酮，例如甲乙酮、異丙醇等等。

吾人在實驗上已經判定塗布組成物的微粒組分不會特別受到限制。微粒材料可包括奈米粒子、習知粉末、微球體、以及珠粒。微粒材料可係球形或具有其他規則以及良好特徵的形狀，或者微粒材料的形狀可係不規則的。

我們在實驗上已經判定，當微粒組分包含平均有效直徑小於約25微米的粒子時，可增強性能。大於約25微米平均有效直徑的粒子可能傾向於自塗布組成物沉降而導致在塗層中之視覺上明顯缺 陷(當使用於具有本文中所說明之流動阻塞裝置的模具中時)。具有平均有效直徑大於約0.8微米之粒子的塗布組成物的良好結果已經在實驗上被展現。

對於化學組成物，微粒材料亦不會特別受到限制。使用本文中所說明之用於塗布組成物的設備來得到良好的結果，該塗布組成物負載聚苯乙烯、聚丙烯、聚(甲基丙烯酸甲酯)、二氧化矽、以及玻璃製成的粒子。

塗布溶液的黏度亦不會特別受到限制。可使用黏度從約1cP(0.001帕斯卡．秒)至約1000cP(1帕斯卡．秒)之範圍的溶液來得到良好的結果。我們已經具體觀察到當採用具有範圍從約6cP(0.006帕斯卡．秒)至約600cP(0.6帕斯卡．秒)之黏度的塗布溶液時，使用本文中所說明之設備的正面結果。

在懸浮液中微粒的濃度只被限制於組成物必須是流動液體而非僅僅是塗布微粒。製備含有以體積計高達約70%微粒的塗布組成物是可行的。經由實驗，我們已經觀察到用本文中所說明之設備、同時採用具有以體積計範圍從約6%至約68%之微粒含量之塗布組成物的良好結果。

塗布狹縫高度僅受到均勻塗布流動橫越塗布狹縫而未固結或沉積微粒物質於模具出口的能力所限制。在一般的實施例中，狹縫高度將從約4密耳(0.1毫米)至約8密耳(0.2毫米)，而從約5密耳(0.13毫米)至約6密耳(0.15毫米)則時常是合適的選擇。經由 實驗，我們已經觀察到使用本文中所說明之設備、當採用小至約4密耳之塗布狹縫高度時的良好結果。

以下是本發明之說明性實施例的列表：

實施例1：一種用於塗布微粒懸浮液的單腔狹縫模具，其包含：一頂部模具部分，其具有一模具寬度；以及一底部模具部分；一用於在組裝時將該頂部模具部分以及該底部模具部分間隔以形成一塗布模具腔以及具有一塗布狹縫高度的一模具塗布狹縫的部件；一在該底部模具部分中的饋送入口，其位於沿著該模具寬度的中心處以用於中心饋送該模具腔；以及一流動阻塞裝置；其中該饋送入口具有一饋送入口流動方向以及在正交於該饋送入口流動方向的該平面中之一饋送入口直徑；且其中該塗布模具腔具有一模具腔高度，該高度沿著該饋送入口流動方向改變，且其中該流動阻塞裝置包含一支撐構件以及一偏轉器構件，該支撐構件在該塗布模具腔內在一固定點處固定至該底部模具部分，該固定點係位於沿著該模具寬度的中心處，且該偏轉器構件係在面對該饋送入口之側上固定至該支撐構件，且位於沿著該模具寬度的中心處，且其中該偏轉器構件具有一矩形外形，該矩形外形在正交於該饋送入口流動方向的一平面中可選地具有圓化角，該矩形外形具有一高度且具有一寬度，在組裝該模具、結合該頂部模具部分到該底部模具部分時，該高度較在該固定點處的該模具腔高度小的程度不大於提供安 全間隙所必要的一間隙量(clearance amount)，且該寬度係該饋送入口直徑的自約2/3至約4/3之間。

實施例2：如實施例1之模具，其中用於間隔該頂部模具部分與底部模具部分的該部件係一個或更多個墊片。

實施例3：如實施例1之模具，其中該偏轉器構件係平面的。

實施例4：如實施例1之模具，其中該偏轉器構件係非平面的。

實施例5：如實施例4之模具，其中該偏轉器構件係在至該支撐構件之附接點處經彎折，該彎折方向使得至該支撐構件的該附接點係在該偏轉器構件上最靠近該饋送入口的點。

實施例6：如實施例5之模具，其中該偏轉器構件係對稱地彎折。

實施例7：如實施例5之模具，其中該偏轉器構件係以小於約40°的一角度彎折。

實施例8：如實施例5之模具，其中該偏轉器構件係以小於約30°的一角度彎折。

實施例9：如實施例5之模具，其中該偏轉器構件係以大於約10°的一角度彎折。

實施例10：如實施例1之模具，其中該支撐構件在該塗布模具腔內在一固定點處固定至該底部模具部分，相較於該固定點至該塗布狹縫的近端，該固定點更靠近該饋送入口。

實施例11：如實施例1之模具，其中該支撐構件在該塗布模具腔內在一固定點處固定至該底部模具部分，該固定點係位於該模具腔高度最大之處。

實施例12：如實施例1之模具，其中該間隙量不大於約3密耳。

實施例13：如實施例1之模具，其中該間隙量不大於約1密耳。

實施例14：如實施例1之模具，其中該矩形外形具有大略等於該饋送入口直徑的一寬度。

實施例15：一種塗布程序，其包含下列步驟：提供一種塗布組成物或液體懸浮液，其包含溶劑、可溶解於彼溶劑中的聚合物、以及懸浮於溶解聚合物溶液中但不溶於彼溶劑的一微粒組分；饋送該塗布組成物到如實施例1之模具；且施加該塗布組成物至一基材。

實施例16：如實施例15之塗布程序，其中該微粒組分包含珠粒。

實施例17：如實施例15之塗布程序，其中該微粒組分包含奈米粒子。

實施例18：如實施例15之塗布程序，其中該微粒組分包含形狀不規則的粒子。

實施例19：如實施例15之塗布程序，其中該微粒組分包含平均有效直徑小於約25微米的粒子。

實施例20：如實施例15之塗布程序，其中該微粒組分包含平均有效直徑大於約0.8微米的粒子。

實施例21：如實施例15之塗布程序，其中該微粒組分選自由聚苯乙烯、聚丙烯、聚(甲基丙烯酸甲酯)、二氧化矽、以及玻璃所組成之群組。

實施例22：如實施例15之塗布程序，其中該塗布組成物具有從約1cP至約1000cP的一黏度。

實施例23：如實施例15之塗布程序，其中該塗布組成物具有從約6cP至約600cP的一黏度。

實施例24：如實施例15之塗布程序，其中該塗布組成物包含以體積計不大於約70%的該微粒組分。

實施例25：如實施例15之塗布程序，其中該塗布組成物包含以體積計從約6%至約68%的該微粒組分。

實施例26：如實施例15之塗布程序，其中模具塗布狹縫具有至少約4密耳的一塗布狹縫高度。

除非另有指明，否則說明書及申請專利範圍中用以表達特徵之尺寸、數量以及物理特性的所有數字，皆應理解為以術語「約(about)」一詞修飾之。因此，除非另有相反指示，否則在前述說明書以及隨附申請專利範圍中所提出的數值參數係近似值，其可依據所屬技術領域中具有通常知識者運用本文所揭示之教導所欲獲得的所欲特性而有所不同。

在此特以引用之方式將本文所引述之所有參考文件以及出版品之全文明示納入本申請案中，除非其內容可能與本申請案直接抵觸。雖然具體實施例已經在本文中進行說明及描述，但所屬技術領域中具有通常知識者將瞭解可以各種替代及/或均等實施來取代所示及所描述的具體實施例，而不偏離本發明的範疇。本申請案意欲涵括本文所討論之特定具體實施例的任何調適形式或變化形式。

100‧‧‧單腔狹縫模具

101‧‧‧頂部模具部分

103‧‧‧底部模具部分

104‧‧‧部件

105‧‧‧模具腔

106‧‧‧模具塗布狹縫

107‧‧‧塗布狹縫高度

108‧‧‧饋送入口

109‧‧‧流動阻塞裝置

110‧‧‧饋送入口流動方向

111‧‧‧饋送入口直徑

112‧‧‧模具腔高度

113‧‧‧支撐構件

114‧‧‧偏轉器構件

115‧‧‧貼合點

119‧‧‧間隙量

Claims (10)

1. 一種用於塗布微粒懸浮液的單腔狹縫模具(single cavity slot die)，其包含：一頂部模具部分，其具有一模具寬度；以及一底部模具部分；一用於在組裝時將該頂部模具部分以及該底部模具部分間隔以形成一塗布模具腔以及具有一塗布狹縫高度的一模具塗布狹縫的部件；一在該底部模具部分中的饋送入口，其位於沿著該模具寬度的中心處以用於中心饋送該塗布模具腔；以及一流動阻塞裝置；其中該饋送入口具有一饋送入口流動方向以及在正交於該饋送入口流動方向的平面中之一饋送入口直徑；而且其中該塗布模具腔具有一模具腔高度，該模具腔高度沿著該饋送入口流動方向改變，且其中該流動阻塞裝置包含一支撐構件以及一偏轉器構件，該支撐構件在該塗布模具腔內在一固定點處固定至該底部模具部分，該固定點係位於沿著該模具寬度的中心處，且該偏轉器構件係在面對該饋送入口之側上固定至該支撐構件，且位於沿著該模具寬度的中心處，且其中該偏轉器構件具有一矩形外形，該矩形外形在正交於該饋送入口流動方向的一平面中可選地具有圓角，該矩形外形具有一高度且具有一寬度，在組裝該模具、結合該頂部模具部分到該底部模具部分時，該高度較在該固定點處的該模具腔高度小的程度不大於提供安全間隙所必要的一間隙量(clearance amount)，且該寬度介於該饋送入口直徑的2/3與4/3之間。
2. 如請求項1之模具，其中該偏轉器構件係非平面的。
3. 如請求項2之模具，其中該偏轉器構件係在至該支撐構件之附接點處經彎折，該彎折的方向使得至該支撐構件的該附接點係在該偏轉器構件上最靠近該饋送入口的點。
4. 如請求項3之模具，其中該偏轉器構件係對稱地彎折。
5. 如請求項3之模具，其中該偏轉器構件係以小於40°的一角度彎折。
6. 如請求項3之模具，其中該偏轉器構件係以大於10°的一角度彎折。
7. 如請求項1之模具，其中該支撐構件在該塗布模具腔內在一固定點處固定至該底部模具部分，相較於該固定點至該塗布狹縫的近端，該固定點更靠近該饋送入口。
8. 如請求項1之模具，其中該支撐構件在該塗布模具腔內在一固定點處固定至該底部模具部分，該固定點係位於該模具腔高度最大之處。
9. 如請求項1之模具，其中該間隙量不大於3密耳。
10. 如請求項1之模具，其中該矩形外形具有大略等於該饋送入口直徑的一寬度。

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