TWI779176B - 塗布裝置及塗布膜之製造方法 - Google Patents

塗布裝置及塗布膜之製造方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI779176B
TWI779176B TW108108823A TW108108823A TWI779176B TW I779176 B TWI779176 B TW I779176B TW 108108823 A TW108108823 A TW 108108823A TW 108108823 A TW108108823 A TW 108108823A TW I779176 B TWI779176 B TW I779176B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
coating
coating liquid
liquid layer
coated
layer
Prior art date
Application number
TW108108823A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201938277A (zh
Inventor
道平創
三宅雅士
那須徹雄
Original Assignee
日商日東電工股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商日東電工股份有限公司 filed Critical 日商日東電工股份有限公司
Publication of TW201938277A publication Critical patent/TW201938277A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI779176B publication Critical patent/TWI779176B/zh

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05CAPPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C11/00Component parts, details or accessories not specifically provided for in groups B05C1/00 - B05C9/00
    • B05C11/10Storage, supply or control of liquid or other fluent material; Recovery of excess liquid or other fluent material
    • B05C11/1002Means for controlling supply, i.e. flow or pressure, of liquid or other fluent material to the applying apparatus, e.g. valves
    • B05C11/1015Means for controlling supply, i.e. flow or pressure, of liquid or other fluent material to the applying apparatus, e.g. valves responsive to a conditions of ambient medium or target, e.g. humidity, temperature ; responsive to position or movement of the coating head relative to the target
    • B05C11/1023Means for controlling supply, i.e. flow or pressure, of liquid or other fluent material to the applying apparatus, e.g. valves responsive to a conditions of ambient medium or target, e.g. humidity, temperature ; responsive to position or movement of the coating head relative to the target responsive to velocity of target, e.g. to web advancement rate
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05CAPPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C13/00Means for manipulating or holding work, e.g. for separate articles
    • B05C13/02Means for manipulating or holding work, e.g. for separate articles for particular articles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05CAPPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C5/00Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work
    • B05C5/02Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work the liquid or other fluent material being discharged through an outlet orifice by pressure, e.g. from an outlet device in contact or almost in contact, with the work
    • B05C5/0254Coating heads with slot-shaped outlet
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05CAPPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C5/00Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work
    • B05C5/02Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work the liquid or other fluent material being discharged through an outlet orifice by pressure, e.g. from an outlet device in contact or almost in contact, with the work
    • B05C5/027Coating heads with several outlets, e.g. aligned transversally to the moving direction of a web to be coated
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05CAPPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C9/00Apparatus or plant for applying liquid or other fluent material to surfaces by means not covered by any preceding group, or in which the means of applying the liquid or other fluent material is not important
    • B05C9/06Apparatus or plant for applying liquid or other fluent material to surfaces by means not covered by any preceding group, or in which the means of applying the liquid or other fluent material is not important for applying two different liquids or other fluent materials, or the same liquid or other fluent material twice, to the same side of the work
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D1/00Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/26Processes for applying liquids or other fluent materials performed by applying the liquid or other fluent material from an outlet device in contact with, or almost in contact with, the surface
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D1/00Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/36Successively applying liquids or other fluent materials, e.g. without intermediate treatment
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D3/00Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
    • B05D3/007After-treatment

Landscapes

  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Coating Apparatus (AREA)

Abstract

一種塗布裝置,具備有塗布部,前述塗布部是在已先塗布在被塗布物上,且與前述被塗布物一起相對地移動的1個以上的第1塗布液層上塗布下一個的第2塗布液層,前述塗布裝置構成為使前述第1塗布液層及第2塗布液層固化來形成塗布膜,且構成為相對於前述被塗布物之移動速度的前述第1塗布液層之與前述第2塗布液層的界面的移動速度即無因次速度、及前述塗布部之下游側唇部的長度滿足特定的數式。

Description

塗布裝置及塗布膜之製造方法
發明領域 本發明是有關於一種塗布裝置及塗布膜之製造方法。
發明背景 以往,作為塗布裝置之一種,是例如使用模具塗布機,前述模具塗布機是藉由在相對地移動的基材等被塗布物上,從複數個塗布部依序吐出各塗布液,以將複數個塗布液層一邊連續積層一邊形成。
所述之模具塗布機是沿著被塗布物的移動方向具備有複數個模具,前述模具是作為將塗布液吐出而塗布在被塗布物上的塗布部。此模具塗布機是構成為:在相對地移動的被塗布物上,藉由最上游側的塗布部而塗布有塗布液層後,從下一個塗布部到最下游側的塗布部為止,依序地在已將先塗布之塗布液層固化前塗布下一個塗布液層,之後,使各個塗布液層固化,來形成塗布膜(各個塗布膜層的積層體)(參照專利文獻1)。 先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1:日本專利特開2000-185254號公報
發明概要 發明欲解決之課題 然而,在如上述之塗布裝置中,在已先塗布之塗布液層上塗布下一個塗布液層時,恐有因為下一個塗布液的吐出而導致已先塗布之塗布液層崩塌之虞。此外,恐有伴隨於先塗布之塗布液層崩塌,而導致下一個塗布液層也崩塌之虞。如此,當產生在已先塗布之塗布液層上無法適當地塗布下一個塗布液層的不良狀況時,會變得無法獲得所期望之品質的塗布膜。
因此,所期望的是在先塗布之塗布液層上適當地塗布下一個塗布液層。 另一方面,為了適當地塗布,必須將製造條件設為適當的條件,但在作業效率上所期望的是此製造條件是較廣的範圍。
本發明的課題是有鑒於上述情況,而提供一種塗布裝置及塗布膜之製造方法,前述塗布裝置及塗布膜之製造方法是將可抑制這些塗布液層崩塌的塗布設成可在較廣的範圍的製造條件下進行。 用以解決課題之手段
本發明之塗布裝置具備有塗布部,前述塗布部是先在被塗布物上吐出1個以上的第1塗布液來塗布,再在尚未固化並且隨著前述被塗布物的移動而相對地移動之1個以上的第1塗布液層上,吐出下一個的第2塗布液來塗布第2塗布液層, 前述塗布裝置構成為使前述第1塗布液層及前述第2塗布液層固化來形成塗布膜, 前述塗布部構成為具有上游側唇部及下游側唇部,前述上游側唇部及下游側唇部是配置成藉由在前述被塗布物的移動方向上相互分離來形成狹縫,而從前述狹縫在前述第1塗布液層上吐出前述第2塗布液, 前述塗布裝置構成為將前述被塗布物的移動速度設為uw (m/s),將前述第1塗布液層之與前述第2塗布液層的界面的前述移動速度設為uc (m/s) ,將uc 對uw 之比值設為以下述數式(1)所表示之無因次速度(-),進而在將前述下游側唇部在前述移動方向上的長度設為X(mm),且前述無因次速度設為Y時,讓前述X及前述Y滿足下述數式(2)。 [數1]
Figure 02_image001
μpre :前述1個以上的第1塗布液的各黏度當中最小的黏度(Pa.s) μc :前述第2塗布液的黏度(Pa.s) hG :前述界面與前述下游側唇部的距離(m) hpre :前述1個以上的第1塗布液層的總厚度(m) ρpre :前述1個以上的第1塗布液的各密度當中最大的密度(kg/m3 ) g:重力加速度(m/s2 ) [數2]
Figure 02_image003
又,在上述構成之塗布裝置中, 亦可為前述X為0.1以上且4以下。
本發明的塗布膜之製造方法,是使用前述塗布裝置的塗布膜之製造方法,並具備下述步驟: 先在被塗布物上吐出1個以上的第1塗布液來塗布,再在尚未固化並且隨著前述被塗布物的移動而相對地移動的1個以上的第1塗布液層上,吐出下一個的第2塗布液來塗布第2塗布液層;及 使前述第1塗布液層與前述第2塗布液層固化來獲得塗布膜。
用以實施發明之形態 首先,針對本發明之本實施形態的塗布裝置,參照圖式並且進行說明。
如圖1、圖5及圖6所示,本實施形態之塗布裝置1具備有塗布部15,前述塗布部15是先在被塗布物31上吐出1個以上的第1塗布液33來塗布,再在尚未固化並且隨著前述被塗布物31的移動而相對地移動之1個以上的第1塗布液層35上,吐出下一個的第2塗布液43來塗布第2塗布液層45, 塗布裝置1使前述第1塗布液層35及前述第2塗布液層45固化來形成塗布膜50, 前述塗布部15構成為具有上游側唇部16a及下游側唇部17a,前述上游側唇部16a及下游側唇部17a是配置成藉由在前述被塗布物31的移動方向M上相互分離來形成狹縫18,而從前述狹縫18在前述第1塗布液層35上吐出前述第2塗布液43, 塗布裝置1構成為將前述被塗布物31的移動速度設為uw (m/s),將前述第1塗布液層35之與第2塗布液層45的界面35b的前述移動速度設為uc (m/s) ,將uc 對uw 之比值設為以下述數式(1)所表示之無因次速度(-),進而在將前述下游側唇部17a在前述移動方向上的長度設為X(mm),且前述無因次速度設為Y時,讓前述X及前述Y滿足下述數式(2)。 [數3]
Figure 02_image005
μpre :前述1個以上的第1塗布液33的各黏度當中最小的黏度(Pa.s) μc :前述第2塗布液43的黏度(Pa.s) hG :前述第2界面35b與前述下游側唇部17a的距離(m) hpre :前述1個以上的第1塗布液層35的總厚度(m) ρpre :前述1個以上的第1塗布液33的各密度當中最大的密度(kg/m3 ) g:重力加速度(m/s2 ) [數4]
Figure 02_image007
再者,在圖1中,是例示在被塗布物31上先塗布的1個第1塗布液層35上塗布第2塗布液層45的態樣,但先塗布之第1塗布液層35的數量,是如後述,並未特別限定。
本實施形態之塗布裝置1更具備有塗布部5,前述塗布部5是構成為在被塗布物31的移動方向M中的塗布部15的上游側上具有上游側唇部6a及下游側唇部7a,前述上游側唇部6a及下游側唇部7a是配置成藉由在前述被塗布物31的移動方向M上相互分離來形成狹縫8,且比塗布部15更先地從前述狹縫8在前述被塗布物31上吐出前述第1塗布液33。 再者,在本發明之塗布裝置中,塗布部5並不限定於構成為可如此地進行狹縫模具塗布的構成。例如塗布物5亦可為構成為可進行凹版塗布的構成。 以下,將先塗布第1塗布液層35之塗布部5設為第1塗布部5,將接著塗布第2塗布液層45之塗布部15設為第2塗布部15。
塗布裝置1更具備有固化部27,前述固化部27是使藉由第1及第2塗布部5、15所各自塗布的第1及第2塗布液層35、45固化,以形成各塗布膜層37、47。
塗布裝置1更具備有支撐部25,前述支撐部25是在表面支撐被塗布物31,並且使其在該被塗布物31的長邊方向上相對於前述第1塗布部5及第2塗布部15相對地移動。
作為被塗布物31並無特別限定,但可列舉例如帶狀之片材構件等。 作為所述之片材構件可列舉例如樹脂薄膜。又,作為樹脂薄膜可列舉例如東麗公司製的露米勒(Lumirror)(註冊商標)等。
支撐部25是從第1及第2塗布部5、15的相反側支撐朝長邊方向移動之被塗布物31的構成。在受支撐部25所支撐且相對於第1塗布部5及第2塗布部15而相對地移動的被塗布物31上,使第1及第2塗布部5、15依此順序進行塗布。 作為所述之支撐部25可列舉滾筒等。
在本實施形態中,支撐部25是形成為在與第1塗布部5的狹縫8相向的位置上,使被塗布物31相對於該狹縫8相對地從一側(圖1的左方)朝另一側(圖1的右方)移動。 又,支撐部25是形成為在與第2塗布部15之狹縫18相向的位置上,使被塗布物31與第1塗布液層35一起相對地從下方(圖1的下方)朝上方(圖1的上方)移動。
固化部27是構成為使第1及第2塗布液層35、45固化來形成各個塗布膜層37、47。藉由被該固化部27所固化,以形成塗布膜層37與塗布膜層47之積層體即塗布膜50。固化部27只要是可以使第1及第2塗布液層35、45固化的構件即可,並無特別限定。所述之固化部27可因應於第1及第2塗布液33、43的種類等來適當設定。
在本實施形態中,作為第1塗布部5及第2塗布部15,是採用具有狹縫8、18的模具。像這樣具備有模具的塗布裝置1是稱為模具塗布機。
第1塗布部5是形成為在第2塗布液層45之塗布之前,從狹縫8吐出在先的第1塗布液33,以在相對地移動的被塗布物31上依序塗布第1塗布液層35。 第1塗布部5是形成為將狹縫8配置成朝向上方,且對相對於狹縫8相對地朝左右方向移動的被塗布物31吐出第1塗布液33。在第1塗布部5中,是形成為從第1塗布液33之收容部(圖未示)透過配管(圖未示)及泵(圖未示)來供給第1塗布液33。
具體而言,第1塗布部5具備上游側模塊6、及與上游側模塊6相向而配置的下游側模塊7。第1塗布部5是藉由使上游側模塊6與下游側模塊7相合而形成。藉由如此地使兩模塊6、7相合,在其等之間會形成有分歧管9及狹縫8,前述分歧管9是蓄積藉由泵(圖未示)所供給的第1塗布液33,前述狹縫8是從該分歧管9朝向前端緣而配置。又,上游側模塊6的前端緣即上游側唇部6a與下游側模塊7的前端緣即下游側唇部7a之間的間隙,成為狹縫8的吐出口。
上游側唇部6a及下游側唇部7a是配置成位於與支撐部25之徑方向垂直的平面上。狹縫8是配置成與支撐部25之徑方向平行。
第2塗布部15是形成為接續於第1塗布液層35的塗布,而從狹縫18吐出下一個的第2塗布液43,並在相對地移動的被塗布物31上的第1塗布液層35上依序塗布第2塗布液層45。 第2塗布部15是形成為將狹縫18配置成朝向側邊,且在相對於狹縫18相對地朝上下方向移動的第1塗布液層35上吐出第2塗布液43。在第2塗布部15中,是形成為從第2塗布液43之收容部(圖未示)透過配管(圖未示)及泵(圖未示)來供給第2塗布液43。 再者,第1及第2塗布部5、15亦可是具備有減壓用之腔室的狹縫模具。
具體而言,第2塗布部15具備上游側模塊16、及與上游側模塊16相向而配置的下游側模塊17。第2塗布部15是藉由使上游側模塊16與下游側模塊17相合而形成。藉由如此地使兩模塊16、17相合,在其等之間會形成有分歧管19及狹縫18,前述分歧管19是蓄積藉由泵(圖未示)所供給的第2塗布液43,前述狹縫18是從該分歧管19朝向前端緣而配置。又,上游側模塊16的前端緣即上游側唇部16a與下游側模塊17的前端緣即下游側唇部17a之間的間隙,成為狹縫18的吐出口。
上游側唇部16a及下游側唇部17a是配置成位於與支撐部25之徑方向垂直的平面上。狹縫18是配置成與支撐部25之徑方向平行。
下游側唇部17a的長度越小,越可以將上述間隙的範圍擴大,而可在不讓第1塗布液層35及第2塗布液層45崩塌的情形下塗布第2塗布液層45。若考慮所述的觀點時,下游側唇部17a的長度宜為0.1mm以上且4mm以下。
在本實施形態中,亦可構成為如例如圖2所示,在垂直於被塗布物31的移動方向M的方向(寬度方向、圖2的左右方向)上,第1塗布部5及第2塗布部15各自塗布連續之1個的第1塗布液層35及第2塗布液層45。 亦可構成為如例如圖3所示,在上述寬度方向(圖3的左右方向)上,第1塗布部5為塗布互相間隔隔開而分離的複數個第1塗布液層35,並構成為第2塗布部15構成為將對應於各個第1塗布液層35的複數個第2塗布液層45各自塗布在各個第1塗布液層35上。 亦可構成為如例如圖4所示,在上述寬度方向(圖4的左右方向)上,第1塗布部5為塗布連續之1個的第1塗布液層35,並構成為第2塗布部15在該第1塗布液層35上塗布互相間隔隔開而分離之複數個第2塗布液層45。
本實施形態之塗布裝置1是構成為將被塗布物31的移動速度設為uw (m/s),並將第1塗布液層35之與第2塗布液層45的界面45a的移動速度設為uc (m/s),且將uc 對uw 之比值設為以上述數式(1)所表示之無因次速度(-),進而在將第2塗布部15之下游側唇部17a的長度設為X(mm),且將上述無因次速度設為Y時,讓X及Y滿足上述數式(2)。
以下,針對上述數式(1)、數式(2)進行說明。
首先,如圖1、圖5及圖6所示,針對在被塗布物31上塗布有1個塗布液層35,且在此1個塗布液層35上塗布下一個塗布液層45的情況中的抑制第1塗布液層35及第2塗布液層45崩塌之情形的機制、及數式(1)之導出進行說明。
在圖1中,第1塗布部5及第2塗布部15之間,也就是在第1塗布液層35上塗布第2塗布液層45之前,會因為第1塗布液層35的整體追隨於被塗布物31而移動,而使第1塗布液層35的移動速度在厚度方向整體上是與被塗布物31的移動速度相同。也就是說,在先塗布之塗布液層中的厚度方向的任意一個部分上,其移動速度是與被塗布物31的移動速度相同。
從此狀態可知,如圖5所示,即使將第2塗布液層45塗布在第1塗布液層35上,第1塗布液層35之與被塗布物31的界面(以下有時稱為第1界面)35a也是與塗布第2塗布液層45之前同樣地追隨於被塗布物31的移動。據此,第1塗布液層35的第1界面35a的移動速度是等同於被塗布物31的移動速度。
相對於此,第1塗布液層35之與第2塗布液層45的界面(以下有時稱為第2界面)35b,當塗布第2塗布液層45後,要追隨於被塗布物31的移動會變得較困難,而導致比被塗布物31的移動更慢。據此,此變慢的量多少,就會使第1塗布液層35之第2界面35b的移動速度變得比塗布第2塗布液層45前還小多少,又,在第1塗布液層35的厚度方向上,越從第1界面35a朝向第2界面35b,各部分的移動速度變得越小。當第2界面35b的移動速度變得過小時,如圖11所示,會導致第1塗布液層35崩塌。伴隨於此也導致第2塗布液層45崩塌。再者,第1塗布液層35的第2界面35b的移動速度是等同於第2塗布液層45的移動速度。
據此,藉由使第1塗布液層35的第2界面35b的移動速度接近被塗布物31的移動速度,可抑制第1塗布液層35及第2塗布液層45崩塌之情形。
如圖7所示,作為對第1塗布液層35之第2界面35b的移動速度的降低帶來影響的主要原因,可例舉:藉由第2塗布液43的液珠壓力而施加於第1塗布液層35的壓力梯度、施加於第1塗布液層35的重力、及藉由第2塗布液層45而施加於第1塗布液層35的第2界面35b的剪切力。
於是,將這些依據物理學上及數學上的理論來適用於流體力學上的理論式(納維斯托克斯方程式)。應用時,是假設為不在與被塗布物31的移動方向M垂直的方向(寬度方向)上流動。根據此適用,可將第1塗布液層35的第2界面35b的移動速度uc 藉由被塗布物31的移動速度uw 、使用第1塗布液層35內的壓力梯度∂p/∂x的壓力梯度項、重力項、剪切力項,而表示為下述數式(3)。如下述數式(3)所示,第1塗布液層35的第2界面35b的移動速度是成為從被塗布物31之移動速度uw 減去壓力梯度項、重力項、及剪切力項之值。
如下述數式(3)所示,在上述壓力梯度項中,包含第1塗布液層35的厚度hpre 、第1塗布液33的黏度μpre 、及第1塗布液層35內的壓力梯度∂p/∂x之類的要件。 此壓力梯度∂p/∂x是在被塗布物31的移動方向M上之下述壓力之梯度(也就是壓力分布):藉由從第2塗布部15的狹縫18吐出之第2塗布液43的液珠壓力而施加於第1塗布液層35的壓力之梯度。 再者,在比第2塗布部15更上游側(也就是在吐出第2塗布液43前)中施加於第1塗布液層35的壓力為0,又,此壓力與大氣壓力相等。再者,x是將被塗布物31的移動方向(行進方向)設為正的座標。
在上述重力項中,包含第1塗布液層的密度ρpre 、重力加速度g、第1塗布液層35的厚度hpre 、及第1塗布液33的黏度μpre 、被塗布物31的移動方向相對於重力作用之方向所形成之角度θ之類的要件。
在上述剪切力項中,包含第1塗布液層35的厚度hpre 、第1塗布液33的黏度μpre 、第2塗布液43的黏度μc 、第1塗布液層35的第2界面35b的移動速度uc 、及第1塗布液層35的第2界面35b與下游側唇部17a的距離(間隙)hG 之類的要件。
[數5]
Figure 02_image009
μpre :前述第1塗布液33的黏度(Pa.s) μc :前述第2塗布液43的黏度(Pa.s) hG :前述第2界面35b與前述下游側唇部17a的距離(m) hpre :前述第1塗布液層的厚度(m) ρpre :前述第1塗布液層的密度(kg/m3 ) g:重力加速度(m/s2 ) θ:前述被塗布物31的移動方向M相對於施加重力之方向所形成的角度(°)
此外,若將所得到之數式(3)變形成表示第1塗布液層35的第2界面35b的移動速度uc 對被塗布物31的移動速度uw 之比值(uc /uw )時,可得到下述數式(4)。
[數6]
Figure 02_image010
在此,第1塗布液層35內的壓力梯度∂p/∂x是受到第2塗布部15之下游側唇部17a的長度所影響。
因此,將壓力梯度∂p/∂x另外當作下游側唇部17a的長度來考慮,取而代之的是,在上述數式(4)中將壓力梯度設為0(zero)(∂p/∂x=0)。藉此,可得到下述數式(5)。
[數7]
Figure 02_image012
如前述,因為第1塗布液層35之第2界面35b的移動速度uc 宜接近於被塗布物31的移動速度uw ,所以uc /uw 宜接近於1。 在此,cosθ是取-1以上且1以下之值(-1≦cosθ≦1)。 成為cosθ=-1是如圖5所示地為θ=180°之時,此時,-ρgcosθ是成為最大(-ρpre gcosθ=ρpre g)。據此,cosθ以外之值只要固定,上述數式(5)之uc /uw 即成為最小。 另一方面,成為cosθ=1是θ=0°之時,此時,-ρpre gcosθ是成為最小(-ρgcosθ=-1)。據此,cosθ以外之值只要是固定,上述數式(5)之上述式(5)的uc /uw 即成為最大(圖未示)。
又,在0°>θ>180°中,uc /uw 是成為θ=0°的情況下之值與θ=180°的情況下之值之間的值。 如例如圖8所示,在將第2塗布部15配置成其狹縫18朝向下方,且在相對於狹縫18而相對地從一側(圖8的右側)朝另一側(圖的左側)移動的第1塗布液層35上吐出第2塗布液43的情況下,是成為θ=90°且cosθ=0。據此,在此情況下,uc /uw 是成為θ=180°的情況下與θ=0°的情況下之間的值。又,根據cos=0,可以在數式(3)中無視重力項(重力項=0)。也就是說,施加於第1塗布液層35之重力不會在讓第1塗布液層35崩塌的方向上施加。
據此,θ=180°的情況成為在使上述uc /uw 接近於1上最嚴格的條件。 從而,當在上述式(5)中設為θ=180°時,可如下述地導出數式(1)。又,在下述數式(1)中,是將上述移動速度之比值(uc /uw )稱為無因次速度。
[數8]
Figure 02_image014
在上述數式(1)中,在已塗布於被塗布物31上的1個的第1塗布液層35上塗布第2塗布液層45的情況下,μpre 、μc 、hG 、hpre 、ρpre 及g是成為如下述所示。 μpre :前述第1塗布液33的黏度(Pa.s) μc :前述第2塗布液43的黏度(Pa.s) hG :前述第2界面35b與前述下游側唇部17a的距離(m) hpre :前述第1塗布液層35的厚度(m) ρpre :前述第1塗布液33的密度(kg/m3 ) g:重力加速度(m/s2 )
接著,如圖9所示,針對在被塗布物31上塗布有複數個第1塗布液層35,且在此複數個第1塗布液層35上塗布下一個的第2塗布液層45的情況中,抑制第1塗布液層35及第2塗布液層45崩塌之情形的機制、及數式(1)之導出進行說明。
如圖9所示,設為例如塗布裝置1從被塗布物31的移動方向M之上游側朝向下游側而具備有第1個到第N-1個為止的N-1個(N是3以上的整數)之塗布部,藉由這當中從第1個到第N-1個為止的塗布部(第1塗布部)5而在被塗布物31上先塗布從第1個到第N-1個為止的第1塗布液層35,再藉由第N個塗布部(第2塗布部)15,塗布下一個的第2塗布液層45(第N個塗布液層)。
在此情況下,當在最外側(第N-1個)的第1塗布液層35上塗布第2塗布液層45時,是從最內側(第1個)的第1塗布液層35到最外側之第1塗布液層35為止,各個第1塗布液層35的移動速度逐漸地變小。又,即使在各個第1塗布液層35中,其移動速度也是從被塗布物31側到第2塗布液層45側為止逐漸地變小。此外,第1個第1塗布液層35之與被塗布物31的界面的移動速度是與塗布物31的移動速度等同,並成為uw ,另一方面,第N-1個第1塗布液層35之與第2塗布液層45的界面的移動速度是與第2塗布液層45的移動速度等同,並成為uc
如此,作為複數個第1塗布液層35的整體,而從第1個第1塗布液層35之與被塗布物31的界面,越朝向第N-1個第1塗布液層35之與第2塗布液層45的界面,其移動速度變得越小。
並且,當第N-1個第1塗布液層35之與第2塗布液層45的界面的移動速度變得過小時,會形成為下述情形:使得複數個第1塗布液層35崩塌,並伴隨而此而使第2塗布液層45崩塌。 據此,藉由使第N-1個第1塗布液層35的移動速度接近於被塗布物31的移動速度,可抑制複數個第1塗布液層35及第2塗布液層崩塌的情形。
如此,將複數個第1塗布液層35之整體視為1個第1塗布液層35時,是讓作為其整體來抑制第1塗布液層35及第2塗布液層45崩塌之情形的機制,成為與前述之在1個塗布液層35上塗布第2塗布液層45的情況(參照圖5)相同。
又,作為對從第1界面35a朝向第2界面35b之移動速度的降低帶來影響的主要原因,是與前述同樣(參照圖7)地,形成為將壓力梯度、重力、及剪切力施加於複數個第1塗布液層35之整體的情形。
從而,即使是在複數個第1塗布液層35上塗布第2塗布液層45的情況下,仍可藉由將複數個第1塗布液層35在整體上視為1個第1塗布液層35,而適用上述數式(1)。
也就是說,上述數式(1)不僅是在已先塗布於被塗布物31上的1個第1塗布液層35上塗布下一個的第2塗布液層45的情況(2層塗布),即使在已先塗布於被塗布物31上之2個以上的第1塗布液層35上塗布下一個的第2塗布液層45的情況(3層以上的塗布)下,也是藉由將先塗布之2個以上的第1塗布液層35作為整體來視為1個第1塗布液層35,而可與上述2層塗布同樣地適用數式(1)。
在此情況下,在數式(1)中,最外側(第N-1個)的第1塗布液層35之與第2塗布液層45的界面、及其移動速度是成為複數個第1塗布液層35中的第2界面35b、及其移動速度。 第1塗布液層35的厚度是成為從第1個到第N-1個為止之第1塗布液層35的全部的厚度。
另一方面,在數式(1)中,因為μpre 越小,uc /uw 即變得越小,所以成為更嚴格的條件。據此,是在複數個第1塗布液33的各個黏度當中,將最小的黏度作為代表值而採用。
又,在數式(1)中,因為ρpre 越大,uc /uw 即變得越小,所以成為更嚴格的條件。據此,在複數個第1塗布液33的各個黏度當中,將最大的黏度作為代表值而採用。
據此,在數式(1)中,在已塗布在被塗布物31上之複數個第1塗布液層35上塗布第2塗布液層45的情況下,μpre 、μc 、hG 、hpre 、ρpre 及g是成為如下述所示。 μpre :前述複數個第1塗布液33的各個黏度當中最小的黏度(Pa.s) μc :前述第2塗布液的黏度(Pa.s) hG :前述第2界面35b與前述下游側唇部17a的距離(m) hpre :前述複數個第1塗布液層35的總厚度(m) ρpre :前述複數個第1塗布液33的各密度當中最大的密度(kg/m3 ) g:重力加速度(m/s2 )
並且,將這些如下述所示地與前述之第1塗布液層35為1個的情況進行統合。 μpre :前述1個以上的第1塗布液33的各黏度當中最小的黏度(Pa.s) μc :前述第2塗布液的黏度(Pa.s) hG :前述第2界面35b與前述下游側唇部17a的距離(m) hpre :前述1個以上的第1塗布液層35的總厚度(m) ρpre :前述1個以上的第1塗布液33的各密度當中最大的密度(kg/m3 ) g:重力加速度(m/s2 )
如此進行,以導出上述數式(1)。
在此數式(1)中,無因次速度是顯示第1塗布液層35的第2界面35b的移動追隨於被塗布物31的移動之程度的指標。也就是說,第1塗布液層35的第2界面35b的移動速度越接近被塗布物31的移動速度,無因次速度越接近1,且當一致時會成為1。又,無因次速度越接近1,第1塗布液層35及第2塗布液層45變得越可在更加不會崩塌的情形下容易地塗布。 相反地,第1塗布液層35之第2的35b的移動速度越偏離被塗布物31的移動速度(變得越小),無因次速度會越偏離1而朝向0變小,且第1及第2塗布液層35、45變得越容易崩塌。
又,可以在數式(1)中,於包含於上述壓力梯度項、重力項、及剪切力項的要件當中,藉由使除了壓力梯度∂p/∂x以外的各個要件(各個製造條件)變化,以使無因次速度變化。據此,無因次速度可取得的數值範圍的幅度會相當於除了壓力梯度∂p/∂x以外的各個要件可取得的數值範圍的幅度,也就是製造條件的幅度。
接著,針對上述數式(2)之導出進行說明。
如前述所示,塗布第2塗布液層45時之第1塗布液層35內的壓力梯度∂p/∂x是受到第2塗布部15之下游側唇部17a的長度所影響。 據此,下游側唇部17a的長度會對塗布第2塗布液層45時之第1塗布液層35的崩塌帶來影響。
另一方面,上述無因次速度也會對塗布第2塗布液層45時之第1塗布液層35的崩塌帶來影響。
如此,依據無因次速度之數值的程度,會使可塗布之第2塗布部的下游側唇部的長度的數值範圍變廣或變窄。相反地,依據下游側唇部17a的長度的程度,會使可塗布之無因次速度的數值範圍變廣或變窄。
然而,如後述之實施例所示,在下游側唇部17a之長度X與無因次速度Y滿足下述數式(2)所示之範圍的情況下,變得可在不使第1塗布液層35及第2塗布液層45崩塌的情形下塗布第2塗布液層45,又,可使X之數值範圍與Y的數值範圍之雙方變廣。再者,在後述之實施例中,是針對下述來進行敘述:一面將下游側唇部17a的長度進行各種變更並且將無因次速度進行各種變更,一面在第1塗布液層35上塗布第2塗布液層45,是否可以在各個條件下在不使第1塗布液層35崩塌的情形下塗布第2塗布液層45,亦即是否可得到所期望之第1及第2塗布液層35、45。
又,如後述之實施例所示,將各個無因次速度設為y軸,將下游側唇部17a的長度設為x軸,並將各個無因次速度及對應於各個無因次速度之下游側唇部17a,與塗布狀態是否良好一起進行標繪(plot)來製作圖表,在所得到的圖表中,按各個下游側唇部17a,分別選擇最接近於塗布狀態不良之標繪且為塗布狀態良好的標繪,且藉由以二次方程式來對所選擇之標繪群組進行近似,得到作為近似式之數式(2)。
[數9]
Figure 02_image016
如此進行,以導出數式(2)。
根據上述數式(1)、(2),在塗布第2塗布液層45時,可在與先塗布之第1塗布液層35的關係下,將塗布裝置1的塗布條件決定成滿足上述數式(2)。
各個第1塗布液層35及第2塗布液層45的厚度可適當設定成滿足上述數式(1)、(2)。這些厚度可藉由例如下述方式來調整:因應於各個第1塗布液33及第2塗布液43的黏度,來調整來自第1及第2塗布部5、15之第1及第2塗布液33、43的吐出量及被塗布物31的移動速度之至少任一個。 例如,第1塗布液層35及第2塗布液層45的厚度若過小時,會使涵蓋所期望的區域整體來進行塗布之作法變得較困難,若過大時,會因為自重而導致下陷,因而存在使塗布變困難的傾向。 從而,當考慮到所述之觀點時,宜為例如第1塗布液層35的厚度為0.01μm以上且1000μm以下,較佳為0.1μm以上且500μm以下。 例如,第2塗布液層45的厚度宜為0.01μm以上且1000μm以下,較佳為0.1μm以上且500μm以下。
各個第1塗布液33是含有固化成分,且可塗布於被塗布物31上而在該被塗布物31上固化的構成。 各個第2塗布液43是含有固化成分,且可塗布於第1塗布液層35上而在該第1塗布液層35上固化的構成。
所述之第1及第2塗布液33、43的種類可適當設定成滿足上述數式(1)、(2)。
作為第1及第2塗布液33、43,可列舉例如聚合物溶液,且作為上述固化成分來使用之材料,可列舉熱硬化性材料、紫外線硬化性材料、電子束硬化性材料等。
作為第1塗布液33,可例舉例如底塗劑、紫外線硬化型接著劑之類的接著劑、黏著劑、液晶等。 藉由使用這些,而有可提高第2塗布液層45與被塗布物31的接著力之優點。
第1塗布液33的黏度較理想的是0.0005Pa.s以上且30Pa.s以下,更理想的是0.001Pa.s以上且20Pa.s以下。所述之黏度是藉由在後述之實施例中所記載的測定方法而測定出的值。 在第1塗布液33的黏度為0.0005Pa.s以上的情況下,會有可以用以往周知的塗布方式容易地塗布的優點。 在第1塗布液33的黏度為30Pa.s以下的情況下,會有可藉由泵之類的以往周知的供液機構來容易地對塗布部5進行供液的優點。
第1塗布液33的密度ρpre 宜為600~1400kg/m3 ,較佳為700~1300kg/m3 。所述之密度是藉由在後述之實施例中所記載的測定方法而測定出的值。
第1塗布液層35的厚度(在第1塗布液層35為複數個的情況下是各個塗布液層35的厚度)宜為0.1~1000μm,較佳為1~500μm。所述之厚度是藉由在後述之實施例中所記載的測定方法而測定出的值。
作為第2塗布液43,可例舉例如紫外線硬化型接著劑之類的接著劑、黏著劑、液晶等。
第2塗布液43的黏度較理想的是0.0005Pa.s以上且30Pa.s以下,更理想的是0.001Pa.s以上且20Pa.s以下。所述之黏度是藉由在後述之實施例中所記載的測定方法而測定出的值。 在第2塗布液43的黏度為0.0005Pa.s以上的情況下,會有可以用以往周知的塗布方式容易地塗布的優點。 在第2塗布液43的黏度為30Pa.s以下的情況下,會有可藉由泵之類的以往周知的供液機構來容易地對塗布部15進行供液的優點。
第2塗布液43的密度ρpre 宜為600~1400kg/m3 ,較佳為700~1300kg/m3 。所述之密度是藉由在後述之實施例中所記載的測定方法而測定出的值。
第2塗布液層45的厚度宜為0.1~1000μm,較佳為1~500μm。所述之厚度是藉由在後述之實施例中所記載的測定方法而測定出的值。
第1及第2塗布液33、43可是相同的種類,亦可是不同的種類。 在第1及第2塗布液33、43為不同的種類的情況下,宜為下述情形:黏度為第1塗布液33比第2塗布液43更高。
來自第1塗布部5的狹縫8之第1塗布液33的吐出量可適當設定成滿足數式(1)、(2)。 所述之吐出量可設為例如0.01~50L/min。
來自第2塗布部15的狹縫18之第2塗布液43的吐出量可適當設定成滿足數式(1)、(2)。 所述之吐出量可設為例如0.01~50L/min。
被塗布物31的厚度雖然並無特別限定,但宜為例如其厚度是20~100μm。 在圖1中,雖然顯示被塗布物31為具可撓性之長條狀的構成之態樣,但除此以外,被塗布物31也可以採用單板狀之態樣或具非可撓性之態樣。
所述之被塗布物31的移動速度可藉由例如調整支撐部25的旋轉速度而調整。所述之移動速度宜為1~300m/min,較佳為5~50m/min。 可藉由讓被塗布物31的移動速度為1m/min以上,而更穩定地移動被塗布物。例如,因為變得可讓支撐部25更穩定地進行旋轉,而可將被塗布物31更穩定地移動。 藉由讓被塗布物31的移動速度為300m/min以下,可抑制被塗布物31移動時之晃動或蛇行。
如此,在本實施形態之塗布裝置1中,較理想的是:第1塗布液33具有0.0005~30Pa.s的黏度、第2塗布液43具有0.0005~30Pa.s的黏度、且被塗布物31的移動速度為1~300m/min。
接下來,針對本實施形態的塗布膜50之製造方法進行說明。
本實施形態的塗布膜50之製造方法是使用上述之塗布裝置1。 該製造方法具備下述步驟: 先在被塗布物31上吐出1個以上的第1塗布液33來塗布,再在尚未固化並且隨著前述被塗布物31的移動而相對地移動的1個以上的第1塗布液層35上,從第2塗布部15吐出下一個的第2塗布液43來塗布第2塗布液層45(下一個的塗布步驟);及 使前述第1塗布液層35與前述第2塗布液層45固化來獲得塗布膜50。
又,在本實施形態中,更具備有在被塗布物31上,藉由1個以上的第1塗布部5(在此為1個的第1塗布部5),先塗布1個以上之第1塗布液層(在此為1個塗布液層)35之步驟(先前的塗布步驟)。
具體而言,本實施形態的塗布膜50之製造方法是首先將下游側唇部17a的長度X與無因次速度Y設定成滿足上述數式(2)。 在無因次速度X的設定中,是藉由調整第1及第2塗布液33、43的種類及濃度、被塗布物31的移動速度、來自第1塗布部5的吐出量,而設定第1塗布液33的黏度μpre 、第2塗布液43的黏度μc 、第1塗布液層35的總厚度hpre 、第1塗布液層的各個密度ρpre 。又,藉由設定第2塗布部15的配置,而設定第1塗布液層35的第2界面35b與下游側唇部17a的距離hG 。再者,重力加速度g為固定。 第2塗布部15的下游側唇部17a的長度X可在製作下游側模塊17時設定。
並且,在所設定的條件下,在被塗布物31上從1個以上的第1塗布部5吐出第1塗布液33來塗布1個以上之第1塗布液層35,並在該第1塗布液層35上從第2塗布部15吐出第2塗布液43來塗布第2塗布液層45。接著,藉由固化部27使已塗布於被塗布物31上之各個第1及第2塗布液層35、45固化,而得到1個以上之第1塗布膜層37及第2塗布膜層47(作為這些的積層體的塗布膜50)。
再者,在被塗布物31上塗布3個以上的塗布液層時,在第2個以後到第N個為止的各個塗布液層的塗布上,亦可在先塗布之塗布液層上將下一個塗布液層以滿足上述數式(1)、(2)的方式來塗布。具體而言,亦可為:在被塗布物31上塗布複數(N-1)個第1塗布液層35時,是將第2個以後到第N-1個為止的各個第1塗布液層35的塗布按照順序以滿足上述數式(1)、(2)的方式來進行,接著,在第N-1個第1塗布液層35上塗布第2塗布液層45時,將第2塗布液層45的塗布,以滿足上述數式(1)、(2)的方式來進行。
根據上述之本實施形態之塗布裝置1及塗布膜50之製造方法,因為可藉由將第2塗布液層45塗布成使第2塗布部15的下游側唇部7a的長度X、及以數式(1)所表示之無因次速度Y之關係成為滿足數式(2)的範圍,而在塗布第2塗布液層45時,使被塗布物31的移動速度與第1塗布液層35的第2界面35b的移動速度之差變小,所以變得可讓第2界面35b的移動充分地追隨於被塗布物31的移動。據此,變得可在不使第1及第2塗布液層35、45崩塌的情形下塗布第2塗布液層45。 而且,變得可在如此不崩塌的情形下讓可塗布的塗布條件的範圍變廣。 從而,變得可在先塗布之第1塗布液層35上塗布下一個的第2塗布液層45時,將可抑制這些塗布液層35、45崩塌之情形的塗布,以較廣的範圍的塗布條件來進行。
本實施形態之塗布裝置1及塗布膜50之製作方法可適用於例如用於形成半導體晶片的製程材料。 在此情況下,可以將第1塗布膜層37設為黏晶薄膜、將第2塗布膜層47設為切割膠帶。可以將這些第1及第2塗布膜層37、47所積層之積層體(塗布膜)50以第1塗布膜層37成為半導體晶圓側的方式來積層於半導體晶片,並將半導體晶片以可得到所期望的大小、數量的半導體晶片的方式進行切斷後,除去第2塗布膜層47,並將露出之第1塗布膜層37積層於另外的半導體晶片。
本實施形態的塗布裝置及塗布膜之製造方法由於是如上述地構成,因此是具有以下的優點的形態。
本案的發明人們專心致志地進行研究,而發現了以下的知識見解。 也就是說,當在先塗布且未固化的塗布液層上吐出下一個塗布液層時,因為先塗布之塗布液層之與被塗布物的界面(第1界面)會追隨於被塗布物的移動,所以其移動速度是與被塗布物的移動速度等同。相對於此,先前的塗布液層之與下一個塗布液層的界面(第2界面)會起因於與下一個塗布液層的接觸,而變得難以追隨於被塗布物的移動,且其移動速度會比被塗布物的移動速度更低。並且,當先形成的塗布液層的第2界面的移動速度相較於被塗布物的移動速度變得過於降低時,所述之第2界面會變得無法追隨於被塗布物的移動。其結果,發現了下述情形:導致先塗布之塗布液層崩塌。
又,也發現到下述情形:不僅是如此地在已先塗布於被塗布物上之1個的塗布液層上塗布下一個塗布液層的情況(2層塗布),即使在已先塗布於被塗布物上之2個以上的塗布液層上塗布下一個塗布液層的情況(3層以上的塗布)下,也是可藉由將先塗布之2個以上的塗布液層作為整體來視為1個塗布液層,且是以和上述單層塗布同樣的機制,導致先塗布之塗布液層崩塌。
因此,本案的發明人們,著眼於被塗布物的移動速度、及先塗布之1個以上的第1塗布液層之與第2塗布液層的界面(第2界面)的移動速度,為了將這些關係,依據物理學上及數學上的理論來適用於流體力學的理論式(納維斯托克斯方程式),而專心致志地進行了研究。
其結果,發現到在對先塗布之1個以上的第1塗布液層塗布下一個的第2塗布液層時,可將該第1塗布液層的第2界面的移動速度藉由下述各項而表示作為數式:被塗布物的移動速度、起因於該第1塗布液層內因第2塗布液層所產生的壓力梯度的壓力梯度項、起因於施加於該第1塗布液層的重力的重力項、及起因於該第1塗布液層的第2界面的移動速度的剪切應力項。
當將此數式變形時,可以作為上述第1塗布液層的第2界面的移動速度相對於被塗布物的移動速度的比值之式來表示。
在此,在本案的發明人們更加專心致志地研究後,發現到在上述第1塗布液層內所產生的壓力梯度會被吐出第2塗布液之塗布部的下游側唇部的長度(被塗布物之移動方向上的長度)所影響。
因此,將上述壓力梯度另外當作上述下游側唇部的長度來考慮,取而代之的是,藉由在表示上述移動速度的比值之式中將壓力梯度設為0(zero),而完成數式。又,在此數式中,將上述移動速度之比值稱為無因次速度。
在此數式中,無因次速度是成為顯示上述第1塗布液層的第2界面追隨於被塗布物的移動之程度的指標。 又,在此數式中,無因次速度可取得的數值範圍的幅度會相當於除了壓力梯度以外的各個要件(各個製造條件)可取得的數值範圍的幅度,據此,相當於可塗布的製造條件的幅度。
另一方面,關於前述之上述塗布部的下游側唇部的長度的考慮,本案的發明人們對下述進行了檢討:一面將該長度進行各種變更並且將上述無因次速度進行各種變更,一面在上述第1塗布液層上塗布第2塗布液層,是否可在各個條件下在不使第1塗布液層崩塌的情形下得到所期望的第1及第2塗布液層。
其結果,發現到可以將可得到所期望的第1塗布液層及第2塗布液層的上述下游側唇部與無因次速度的範圍,以特定的關係式來表示,並進一步將各個製造條件設定成滿足此關係式,而讓可塗布之製造條件變廣,終至完成本實施形態。
也就是說,本實施形態之塗布裝置1具備有塗布部15,前述塗布部15是先在被塗布物31上吐出1個以上的第1塗布液33來塗布,再在尚未固化並且隨著前述被塗布物31的移動而相對地移動之1個以上的第1塗布液層35上,吐出下一個的第2塗布液43來塗布第2塗布液層45, 塗布裝置1構成為使前述第1塗布液層35及前述第2塗布液層45固化來形成塗布膜50, 前述塗布部15構成為具有上游側唇部16a及下游側唇部17a,前述上游側唇部16a及下游側唇部17a是配置成藉由在前述被塗布物13的移動方向M上相互分離來形成狹縫18,而從前述狹縫18在前述第1塗布液層35上吐出前述第2塗布液43, 塗布裝置1構成為將前述被塗布物31的移動速度設為uw (m/s),將前述第1塗布液層35之與第2塗布液層45的界面35b的前述移動速度設為uc (m/s) ,將uc 對uw 之比值設為以下述數式(1)所表示之無因次速度(-),進而在將前述下游側唇部17a在前述移動方向上的長度設為X(mm),且前述無因次速度設為Y時,讓前述X及前述Y滿足下述數式(2)。 [數10]
Figure 02_image018
μpre :前述1個以上的第1塗布液33的各黏度當中最小的黏度(Pa.s) μc :前述第2塗布液43的黏度(Pa.s) hG :前述界面35b與前述下游側唇部17a的距離(m) hpre :前述1個以上的第1塗布液層35的總厚度(m) ρpre :前述1個以上的第1塗布液33的各密度當中最大的密度(kg/m3 ) g:重力加速度(m/s2 ) [數11]
Figure 02_image020
根據所述構成,因為可藉由將第2塗布液層45塗布成使上述塗布部15的下游側唇部17a的長度X、及以上述數式(1)所表示之無因次速度Y之關係成為滿足上述數式(2)的範圍,而在塗布第2塗布液層45時,使被塗布物31之移動速度與第1塗布液層35之與第2塗布液層45的界面35b的移動速度之差變小,所以變得可讓該界面35b的移動充分地追隨於被塗布物31的移動。據此,變得可在不使第1及第2塗布液層35、45崩塌的情形下塗布第2塗布液層45。 而且,變得可在如此不崩塌的情形下讓可塗布的製造條件的範圍變廣。 從而,變得可在先塗布之第1塗布液層35上塗布下一個的第2塗布液層45時,將可抑制這些塗布液層崩塌之情形的塗布,以較廣的範圍的製造條件來進行。
又,在上述構成之塗布裝置1中,前述X亦可為0.1以上且4以下。
根據所述的構成,變得可更確實地在不使第1塗布液層35及第2塗布液層45崩塌的情形下塗布第2塗布液層45。
本發明的塗布膜之製造方法,是使用前述塗布裝置1的塗布膜之製造方法,並具備下述步驟: 先在被塗布物31上吐出1個以上的第1塗布液33來塗布,再在尚未固化並且隨著前述被塗布物31的移動而相對地移動的1個以上的第1塗布液層35上,吐出下一個的第2塗布液43來塗布第2塗布液層45;及 使前述第1塗布液層35與第2塗布液層45固化來獲得塗布膜50。
根據所述的構成,因為可以使用上述塗布裝置1在第1塗布液層35上塗布第2塗布液層45,所以變得可如上述地,在先塗布之第1塗布液層35上塗布下一個的第2塗布液層45時,將可抑制這些塗布液層崩塌之情形的塗布,以較廣的範圍的製造條件來進行。
如以上所述,根據本實施形態,可提供一種塗布裝置及塗布膜之製造方法,前述塗布裝置及塗布膜之製造方法可將在先塗布的塗布液層上塗布下一個塗布液層時,可抑制這些塗布液層崩塌的塗布設成可在較廣的範圍的製造條件下進行。
本實施形態之塗布裝置及塗布膜之製造方法雖然是如上所述,但本發明並不限定於上述實施形態,且可在本發明所欲的範圍內適當地進行設計變更。 實施例
接著舉出試驗例來更詳細地說明本發明,但本發明並非是限定於這些試驗例之發明。
試驗例1 (使用材料) ・被塗布物:PET(聚對苯二甲酸乙二酯)薄膜(商品名稱:DIAFOIL,三菱化學公司製) ・第1塗布液:丙烯酸聚合物(商品名稱:PARACRON,根上工業公司製) 密度及黏度:如表1所記載 ・第2塗布液:丙烯酸聚合物(商品名稱:ART CURE,根上工業公司製) 密度及黏度:如表1所記載 再者,密度及黏度是以下述的測定方法來測定。
(密度的測定方法) 將固定重量之第1及第2塗布液各自放入量筒中,並測定各個體積,藉此各自測定第1及第2塗布液的密度。
(黏度的測定方法) 使用具備有治具(錐的直徑為25~50mm,且錐的角度為0.5~2°的錐板)之流變儀(型式RS1,HAAKE公司製),在21~25℃的溫度條件下,並在剪切速度100(1/s)的條件下,各自測定各個第1及第2塗布液的黏度。
(第1及第2塗布液層的塗布) 使用如圖1所記載的塗布裝置,以表1所記載的條件,進行第1塗布液層的塗布、及第2塗布液層的塗布,並對第1塗布液層及第2塗布液層的塗布狀態進行評價。 第1塗布液層及第2塗布液層的厚度、第1塗布液層的第2界面與第2塗布部的下游側唇部的距離是以下述的方法來測定。 塗布狀態是以下述的方法來評價。又,數式(2)的導出是如下述地進行。 將結果顯示在表1、圖12~圖14。再者,在圖12中,是將第2塗布部的下游側唇部的長度X設為x軸、將無因次速度Y設為y軸,並將在各個長度X及無因次速度Y時的塗布狀態顯示於圖表。在圖13中,是顯示將在圖12中所計算出之顯示最接近於塗布不良且為塗布良好的標繪群組的範圍(也就是在塗布良好的範圍中的與塗布不良的交界)的近似線,一起記載於圖12之圖表上的圖表。在圖14中,是顯示從圖13中僅提取出近似線的圖表。
(第1塗布膜層及第2塗布膜層的厚度的測定方法) 以第1塗布液層的寬度(垂直於被塗布物之移動方向的方向的長度。以下相同)成為比第2塗布液層的寬度更大的方式來塗布第1塗布液層及第2塗布液層,並藉由使其乾燥來使其固化,藉此形成第1塗布膜層及第2塗布膜層。僅將所形成之第1塗布膜層的厚度藉由線性規(D-10HS,尾崎製作所製)來量測。另一方面,將第1塗布膜層及第2塗布膜層重疊的區域的厚度,藉由上述線性規來量測,並從所量測出之厚度僅減去第1塗布膜層的厚度,藉此來計算第2塗布膜層的厚度。如此進行,而各自測定出第1塗布膜層及第2塗布膜層的厚度。
(第1塗布液層的第2界面與下游側唇部的距離(間隙)的測定方法) 藉由推拔規(taper gage)量測被塗布物31與下游側唇部的距離,並從所量測出的距離減去第1塗布液層的厚度,藉此測定上述距離(間隙)。再者,第1塗布液層的厚度是從第1塗布液層的計測值、及第1塗布液層的體積濃度所計算出。
(塗布狀態的評價方法) 如下述地對塗布狀態進行評價。 對第1塗布液層及第2塗布液層的塗布狀態進行評價。 將得到所塗布之第1塗布液層及第2塗布液層,且以目視觀察得到的第1及第2塗布液層時,沒有外觀上的缺陷而可得到所期望之第1及第2塗布液層的情況,設為極良好並表示為「○」。 將得到所塗布之第1塗布液層及第2塗布液層,且以目視觀察得到的第1及第2塗布液層時,可觀察到條狀痕跡且可得到大致期望的第1及第2塗布液層的情況,設為大致良好並表示為「△」。 如圖12所示,將因第2塗布液層的吐出而讓第1塗布液層崩塌,且伴隨於此而讓第2塗布液層也崩塌,而無法獲得所期望的第1及第2塗布液層的情況,設為不良並表示為「×」。
(數式(2)的導出方法) 將表1的結果帶入上述數式(1),並計算各個無因次速度。 將所得到的無因次速度設為y軸,將下游側唇部的長度設為x軸,對各個無因次速度、及對應於各個無因次速度之下游側唇部的長度,以標記的種類來表示塗布狀態的結果並且進行標繪,而得到圖12之圖表。 然後,在圖12中,在各個下游側唇部中,各自選擇最接近於表示塗布狀態為不良之標繪(以「×」表示之標繪)且是表示塗布狀態為良好的標繪(以「粗線的○」表示之標繪),並以二次方程式來對所選擇之標繪群組進行近似,藉此,如圖13及圖14所示地得到作為近似式之數式(2)。
[表1]
Figure 108108823-A0304-0001
從這些圖12~圖14所示的圖表中可知,可藉由Y成為近似式以上的X及Y的範圍,亦即塗布成形成為滿足數式(2)之X及Y,而讓塗布狀態變得良好。 再者,即使是在先塗布有複數個第1塗布液層的情況下,仍可藉由塗布成使X及Y滿足數式(2),而讓第1塗布液層及第2塗布液層的塗布狀態變得良好。
試驗例2 將塗布部之下游側唇部的長度對液珠壓力帶來的影響,藉由在被塗布物上塗布1層的塗布液層之作法來調查。 (使用材料) ・被塗布物:PET(聚對苯二甲酸乙二酯)薄膜(商品名稱:DIAFOIL,三菱化學公司製) ・塗布液:丙烯酸聚合物(商品名稱:ART CURE,根上工業公司製) 重量濃度:50wt% 密度:960kg/m3 黏度:1.22Pa.s 再者,密度及黏度是以上述的測定方法來測定。
(塗布液層的塗布) 使用如圖1所記載的塗布裝置,僅從第2塗布部對被塗布物進行直接塗布。具體而言,在下述的條件下,在第2塗布部之下游側唇部的長度為0.2mm、3mm的各個情況下,將被塗布物與第2塗布部的下游側唇部之距離(間隙)在50~250μm之間進行各種變更,來進行對被塗布物上的1層塗布液層的塗布,且測定塗布時之塗布液的液珠壓力並且對塗布液層的塗布狀態進行評價。 被塗布物的移動速度:10m/min 塗布液層之厚度:70μm
塗布液的液珠壓力是藉由下述方法所測定。又,塗布狀態是以上述方法來進行評價。 將結果顯示於圖15。
(液珠壓力的測定方法) 在以不使從第2塗布部吐出之塗布液到達被塗布物的方式來將上述間隙充分地設得較大的狀態下,從第2塗布部吐出塗布液(塗布液是在未到達被塗布物的情形下被排放),並對此時之供給至第2塗布部之塗布液的壓力P0 進行測定。另一方面,在如上述地調整了各個間隙的狀態下,從第2塗布部朝被塗布物吐出塗布液(到達被塗布物,且將塗布液塗布於被塗布物),並對此時之供給至第2塗布部之塗布液的壓力P1 進行測定。然後,藉由從壓力P1 減去壓力P0 ,而測定出塗布液的液珠壓力(P1 -P0 )。
如圖15所示,第2塗布部之下游側唇部的長度越小,可塗布的間隙的範圍變得越大。 從而,可知第2塗布部的下游側唇部的長度越小,可塗布的塗布條件的範圍越廣。
雖然如以上地針對本發明之實施形態及實施例進行了說明,但是也可從最初就預定有將各個實施形態及實施例的特徵適當組合的情形。又,本次所揭示之實施形態及實施例在所有點上均為例示且不應被認為是限制的構成。本發明之範圍並非是上述之實施形態及實施例,而是藉由申請專利範圍來表示,且意圖包含與申請專利範圍為均等的意涵及範圍內之全部的變更。
1‧‧‧塗布裝置 5‧‧‧第1塗布部(塗布部) 6、16‧‧‧上游側模塊 7、17‧‧‧下游側模塊 6a、16a‧‧‧上游側唇部 7a、17a‧‧‧下游側唇部 8、18‧‧‧狹縫 9、19‧‧‧分歧管 15‧‧‧第2塗布部(塗布部) 25‧‧‧支撐部 27‧‧‧固化部 31‧‧‧被塗布物 33‧‧‧第1塗布液 35‧‧‧第1塗布液層 35a、35b‧‧‧界面 37‧‧‧第1塗布膜層 43‧‧‧第2塗布液 45‧‧‧第2塗布液層 47‧‧‧第2塗布膜層 50‧‧‧塗布膜 S‧‧‧區域 M‧‧‧移動方向 X‧‧‧長度 Y‧‧‧無因次速度
圖1是顯示本發明之一實施形態的塗布裝置的概略側面圖。 圖2是示意地顯示藉由本實施形態之塗布裝置所塗布之第1及第2塗布液層的一例的概略側面圖。 圖3是示意地顯示藉由本實施形態之塗布裝置所塗布之第1及第2塗布液層的一例的概略側面圖。 圖4是示意地顯示藉由本實施形態之塗布裝置所塗布之第1及第2塗布液層的一例的概略側面圖。 圖5是將圖1之塗布裝置中的第2塗布部的周邊,與第1塗布液層的移動速度一起示意地顯示的概略側面圖。 圖6是將圖5的區域S放大而顯示的概略側面圖。 圖7是示意地顯示施加於圖5之第1塗布液層的力的概略側面圖。 圖8是將配置成在鉛直方向下方吐出第2塗布液的第2塗布部的周邊,與施加於第1塗布液層之重力一起示意地顯示的概略側面圖。 圖9是將在複數個第1塗布液層上塗布第2塗布液層時之第2塗布部的周邊,與第1塗布液層的移動速度一起示意地顯示的概略側面圖。 圖10是作為整體而將圖9的複數個第1塗布液層作為1個塗布液層來示意地顯示的概略側面圖。 圖11是示意地顯示第1塗布液層及第2塗布液層已崩塌之狀態的概略側面圖。 圖12是顯示試驗例1中的第2塗布部的下游側唇部的長度(X)、無因次速度(Y)、及在各X值以及Y值下之塗布狀態的關係的圖表。 圖13是將從圖12的圖表中所計算出的近似式及近似線,追加到圖12的圖表而成之圖表。 圖14是從圖13的圖表中提取近似式及近似線而顯示的圖表。 圖15是顯示試驗例2中的第1塗布液層的第2界面與下游側唇部的距離(間隙)、該下游側唇部的長度、及施加於第1塗布液層之液珠(bead)壓力的關係的圖表。
1‧‧‧塗布裝置
5‧‧‧第1塗布部(塗布部)
6、16‧‧‧上游側模塊
7、17‧‧‧下游側模塊
6a‧‧‧上游側唇部
7a‧‧‧下游側唇部
8、18‧‧‧狹縫
9、19‧‧‧分歧管
15‧‧‧第2塗布部(塗布部)
25‧‧‧支撐部
27‧‧‧固化部
31‧‧‧被塗布物
33‧‧‧第1塗布液
35‧‧‧第1塗布液層
37‧‧‧第1塗布膜層
43‧‧‧第2塗布液
45‧‧‧第2塗布液層
47‧‧‧第2塗布膜層
50‧‧‧塗布膜

Claims (3)

  1. 一種塗布裝置,具備有塗布部,前述塗布部是先在被塗布物上吐出1個以上的第1塗布液來塗布,再在尚未固化並且隨著前述被塗布物的移動而相對地移動之1個以上的第1塗布液層上,吐出下一個的第2塗布液來塗布第2塗布液層, 前述塗布裝置構成為使前述第1塗布液層及前述第2塗布液層固化來形成塗布膜, 前述塗布部構成為具有上游側唇部及下游側唇部,前述上游側唇部及下游側唇部是配置成藉由在前述被塗布物的移動方向上相互分離來形成狹縫,而從前述狹縫在前述第1塗布液層上吐出前述第2塗布液, 前述塗布裝置構成為將前述被塗布物的移動速度設為uw (m/s),將前述第1塗布液層之與前述第2塗布液層的界面的前述移動速度設為uc (m/s),將uc 對uw 之比值設為以下述數式(1)所表示之無因次速度(-),進而在將前述下游側唇部在前述移動方向上的長度設為X(mm),且將前述無因次速度設為Y時,讓前述X及前述Y滿足下述數式(2): [數1]
    Figure 03_image022
    μpre :前述1個以上的第1塗布液的各黏度當中最小的黏度(Pa.s) μc :前述第2塗布液的黏度(Pa.s) hG :前述界面與前述下游側唇部的距離(m) hpre :前述1個以上的第1塗布液層的總厚度(m) ρpre :前述1個以上的第1塗布液的各密度當中最大的密度(kg/m3 ) g:重力加速度(m/s2 ) [數2]
    Figure 03_image024
  2. 如請求項1之塗布裝置,其中前述X為0.1以上且4以下。
  3. 一種塗布膜之製造方法,是使用如請求項1或2之塗布裝置的塗布膜之製造方法,並具備有下述步驟: 先在被塗布物上吐出1個以上的第1塗布液來塗布,再在尚未固化並且隨著前述被塗布物的移動而相對地移動的1個以上的第1塗布液層上,吐出下一個的第2塗布液來塗布第2塗布液層;及 使前述第1塗布液層與前述第2塗布液層固化來獲得塗布膜。
TW108108823A 2018-03-19 2019-03-15 塗布裝置及塗布膜之製造方法 TWI779176B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018050937A JP6473837B1 (ja) 2018-03-19 2018-03-19 塗工装置及び塗工膜の製造方法
JP2018-050937 2018-03-19

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201938277A TW201938277A (zh) 2019-10-01
TWI779176B true TWI779176B (zh) 2022-10-01

Family

ID=65443059

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW108108823A TWI779176B (zh) 2018-03-19 2019-03-15 塗布裝置及塗布膜之製造方法

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP6473837B1 (zh)
KR (1) KR102602002B1 (zh)
CN (1) CN110280449B (zh)
TW (1) TWI779176B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111842042B (zh) * 2020-06-16 2021-12-28 中山大学 一种通过表面预湿润提高涂层厚度的生产系统和涂布方法
TWI771972B (zh) * 2021-04-01 2022-07-21 國立臺灣師範大學 同軸滾印設備及其方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016131926A (ja) * 2015-01-19 2016-07-25 住友ベークライト株式会社 塗工装置、塗工方法、金属箔張基板、回路基板、電子部品搭載基板および電子機器

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0003860B1 (en) * 1978-03-01 1982-03-24 Agfa-Gevaert N.V. Method for applying a plurality of superposed photographic layers to a web by curtain coating
JPH09212861A (ja) * 1996-02-07 1997-08-15 Kao Corp 磁気記録媒体の製造方法
JP2000185254A (ja) 1998-10-15 2000-07-04 Toppan Printing Co Ltd 多層塗布装置
JP2002153797A (ja) * 2000-11-17 2002-05-28 Konica Corp 同時重層用エクストルージョンダイコータおよびエクストルージョン塗布方法
JP2002367158A (ja) * 2001-06-06 2002-12-20 Fuji Photo Film Co Ltd 磁気記録媒体の製造における塗布条件の決定方法及び磁気記録媒体
JP5549226B2 (ja) * 2007-11-01 2014-07-16 コニカミノルタ株式会社 塗布方法及び塗布装置
JP5260578B2 (ja) * 2010-02-25 2013-08-14 富士フイルム株式会社 積層フィルムの塗布方法
JP5688345B2 (ja) * 2011-09-01 2015-03-25 富士フイルム株式会社 塗布装置及び多層膜付きフィルムの製造方法
JP2013220385A (ja) * 2012-04-17 2013-10-28 Fujifilm Corp 塗布装置及びそれを用いた塗膜付きフィルムの製造方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016131926A (ja) * 2015-01-19 2016-07-25 住友ベークライト株式会社 塗工装置、塗工方法、金属箔張基板、回路基板、電子部品搭載基板および電子機器

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190110035A (ko) 2019-09-27
JP6473837B1 (ja) 2019-02-20
JP2019162578A (ja) 2019-09-26
TW201938277A (zh) 2019-10-01
CN110280449A (zh) 2019-09-27
KR102602002B1 (ko) 2023-11-15
CN110280449B (zh) 2022-05-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5931865B2 (ja) 液体分注システム
TWI779176B (zh) 塗布裝置及塗布膜之製造方法
JP3899485B2 (ja) 塗布方法及び装置
KR101445406B1 (ko) 도포 방법 및 도포 장치
CN1672805B (zh) 涂层设备和涂层方法
AU701909B2 (en) Method and apparatus for multilayer die coating
JP5912762B2 (ja) ダイコーター及び塗布膜の製造方法
JP2005512853A (ja) コーティング均一性を向上させる方法
TWI496625B (zh) 塗佈模組
US20060068114A1 (en) Coating method of coating solution
Tsuda Coating flows of power-law non-newtonian fluids in slot coating
JP2003260400A (ja) 塗布方法及び装置
JP6397598B1 (ja) 塗工装置及び塗工膜の製造方法
US11254158B2 (en) Blanket manufacturing apparatus and blanket manufacturing method
JP2008086990A (ja) 塗布方法および塗布装置
JP5479259B2 (ja) 塗布装置、及び光学フィルムの製造方法
Chien et al. Numerical and experimental studies of thin liquid film flow between two forward-rollers
JP5971253B2 (ja) フィルムの製造方法
Pang et al. Scalable Fabrication of Bioinspired Controllable Dry Adhesive by Roll‐to‐Roll Slitting
US20130156954A1 (en) Roller making system and method
JP5162642B2 (ja) 塗膜付きフィルムの製造方法、及び塗布装置
US20240299969A1 (en) Coating Head, with Movable Rod
WO2023176200A1 (ja) 塗工装置および塗膜付きウェブの製造方法
Kobayashi et al. Visualization study of liquid surface stability for full reverse 3-roll coater with rigid gravure roll
JP2011092832A (ja) 塗膜を有するフィルムの製造方法、光学フィルムの製造方法、光学フィルム、液晶表示装置、および画像表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
GD4A Issue of patent certificate for granted invention patent