槽縫式幕涂設備和槽縫式幕涂方法
【專利摘要】本發(fā)明的名稱是槽縫式幕涂設備和槽縫式幕涂方法。公開一種槽縫式幕涂設備，包括：噴射單元，其包括噴射涂布液的涂布液出口；導向單元對，其每個包括噴射輔助水的輔助水出口，該導向單元配置為沿著基本上垂直于幕簾膜的向下流動方向的寬度方向支撐由從該涂布液出口噴射的涂布液形成的幕簾膜的兩個邊緣，并且將該幕簾膜引導到被輸送的支撐體上；以及輸送該支撐體的輸送單元，其中該導向單元具有保持輔助水的集流腔部分，和在集流腔部分和輔助水出口之間連接的狹縫部分，該狹縫部分由直線部分和基本上垂直向下噴射輔助水的彎曲部分組成，并且該彎曲部分底部的曲率半徑R為0.5mm到3mm，并且該彎曲部分設置在h=T+R+S為1.5mm到5mm的位置。
【專利說明】槽縫式幕涂設備和槽縫式幕涂方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及槽縫式幕涂(slot curtain coating)設備和槽縫式幕涂方法,在其兩者中從狹縫噴射的涂布液施加在連續(xù)運行的卷材上，同時用簾邊導軌以幕簾的形式引導該涂布液。

【背景技術】
[0002]隨著涂膜以槽縫式幕涂方法形成，當涂布液自由下落時，靠近幕簾膜的兩個邊緣導軌產(chǎn)生涂布液流動較慢的部分，這稱為邊界層。由于流動速率的差別，產(chǎn)生表面張力差。由于表面張力差產(chǎn)生的馬蘭戈尼流(Marangoni flow)引起靠近幕簾膜兩個邊緣的涂布液部分朝著中心部分移動的現(xiàn)象。在前面所述的狀態(tài)下，隨著使涂布液撞擊在連續(xù)運行的卷材上形成涂膜，存在這樣的問題:薄的膜部分20a在相對于涂膜20寬度方向的涂膜20的邊緣處形成，如圖1所示。
[0003]例如，公開一種用于防止在幕簾膜中形成邊界層的方法(日本專利申請?zhí)卦S(JP-A)N0.2008-529753)。這種方法包括對幕簾膜沿其向下流動的邊緣導軌的表面提供多孔材料，并且從該多孔材料噴射輔助水以用該輔助水覆蓋該多孔材料，以減少幕簾膜與該幕簾膜沿其向下流動的邊緣導軌表面的摩擦阻力，防止靠近該邊緣導軌的涂布液向下流動速度的減小，因而防止形成邊界層。
[0004]當涂布液的粘度比較低時，例如幾十cp時，這種方法有效。但是，在使用具有高粘度的涂布液時，由于邊界層的影響，膜的厚度變得不均勻。而且，由于涂布液引起多孔材料的阻塞，使邊緣導軌輔助水的噴射變得不均勻，引起涂層缺陷，例如不均勻的膜厚度。
[0005]一種用于解決前面提到的阻塞的方法公開在美國專利號7，081，163中。其公開了如此技術，其中提供金屬表面作為邊緣導軌的輔助水向下流動的表面，并且輔助水從設置在金屬表面中的出口噴射。
[0006]但是，前面提到的技術有如下的問題:在其采用邊緣導軌輔助水直接從出口流出的結構時，很難均勻地噴射邊緣導軌輔助水的問題；在輔助水不是直線地下落并且輔助水向下流動表面是平的表面時，幕簾膜不穩(wěn)定的問題；以及由于風的干擾幕簾膜波動的問題。
[0007]而且，為了解決難以均勻地噴射邊緣導軌輔助水的問題，在JP-AN0.2001-46939中，公開了一種方法，其包括提供狹縫部分和為液體保存部分的集流腔(manifold)部分，邊緣導軌輔助水通過該狹縫部分和集流腔部分直到從出口被噴射。但是，在這種方法中，邊緣導軌輔助水的噴射方向不同于涂布液的向下流動的方向，因此，涂布液不能被充分地加速。
[0008]至于另一種方法，公開了這樣的方法，其中通過以涂布液向下流動的方向向邊緣導軌噴射邊緣導軌輔助水，防止靠近幕簾膜的兩個邊緣形成邊界層(JP-A N0.01-199668)。但是，在這種方法中，用邊緣導軌輔助水加速幕簾膜是不充分的，因此邊界層不能完全消除。
[0009]而且，在JP-A N0.06-218314中也公開了以涂布液向下流動的方向向邊緣導軌噴射邊緣導軌輔助水。JP-A N0.06-218314還公開了在該邊緣導軌里面的輔助水流動通道的尺寸。但是，該公開沒有包括邊緣導軌輔助水的速度。關于流動通道的尺寸、流動通道的長度和剛好在出口之前的流動通道彎曲部分的半徑R被公開。利用這樣的尺寸，與本發(fā)明可獲得的效果存在明顯的差別。
[0010]而且，在使用具有相對高的粘度并且具有強剪切粘度降低效果的涂布液諸如粘合劑時，由于邊界層的影響引起的槽縫式幕簾膜的變厚效果增大。
[0011]類似于JP-A N0.06-218314，在JP-A N0.2004-105960中，以幕簾向下流動的方向噴射邊緣導軌輔助水。但是，沒有關于剛好在其中出口之前的流動通道彎曲部分的半徑R的描述。根據(jù)輔助水的流動通道和出口的尺寸，或輔助水的向下流動表面的尺寸，利用具有相對高的粘度和強剪切粘度降低效果的涂布液諸如粘合劑，減少邊界層的效果不大。
[0012]而且，公開了邊緣導軌輔助水的噴射速度，以這種噴射速度展示了加速涂布液的效果、防止邊界層，以便可利用具有相對高的粘度并且具有強剪切粘度降低效果的涂布液例如粘合劑的防止不均勻的幕簾膜厚度(JP-A N0.2011-78966)。在該公開中，還公開了在使用具有相對高的表面張力(35mN/m或更大)的涂布液時，具有抵抗諸如風的干擾，即，具有強對齊效果的邊緣導軌。
[0013]公開了在使用具有低表面張力(小于35mN/m)的涂布液的情況下，具有抵抗諸如風的干擾的邊緣導軌(JP-A N0.2012-35210)。
[0014]通過使輔助水沿著幕簾膜沿其向下下落的邊緣導軌的表面流動抑制邊界層的影響，但是沒有輔助水從該邊緣導軌的上平面至輔助水出口。通過本發(fā)明人的研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在施加具有相對高的粘度和強剪切粘度降低效果的涂布液的情況下，因而，在前面提到的區(qū)域之間容易產(chǎn)生邊界層，并且造成邊界層的影響。
[0015]本發(fā)明人已經(jīng)認識到通過減少邊緣導軌的頂平面和輔助水出口之間的距離，能夠抑制靠近邊緣導軌的邊界層的影響。但是，減少邊緣導軌的頂平面和輔助水出口之間的距離并不簡單，因為這與用于引入輔助水的流通通道密切相關。
[0016]實際上，從邊緣導軌的頂平面到輔助水出口的距離h用h=T+R+S確定，這是彎曲部分的上部的最薄部分的厚度T，從直線部分到輔助水出口的彎曲部分的下部的曲率半徑R和狹縫部分的厚度S之和，如圖2所示。
[0017]為了減小從邊緣導軌的頂平面到狹縫部分的厚度T，存在剛度方面的問題。隨著通過減少從狹縫部分到輔助水出口的彎曲部分的下部分的曲率半徑R引起向下的趨勢(down si de ),存在由于離心力引起的在彎曲部分的流動通道中的流動變快從而產(chǎn)生流動干擾的問題。隨著通過減小狹縫部分的厚度S引起向下的趨勢，存在雷諾數(shù)變大并且引起湍流的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0018]本發(fā)明的目的是提供一種槽縫式幕涂設備，其利用防止由于邊界層的影響引起的靠近邊緣導軌的幕簾膜變厚或變薄，可使幕簾膜的厚度沿著寬度方向均勻，因而提高產(chǎn)量。
[0019]至于用于解決上述問題的手段，本發(fā)明的槽縫式幕涂設備包括:
[0020]噴射單元，其包括配置為噴射涂布液的涂布液出口 ；
[0021]導向單元對，其每個包括配置為噴射輔助水的輔助水出口，其中該導向單元配置為沿著基本上垂直于該幕簾膜的向下流動方向的寬度方向支撐由從該涂布液出口噴射的涂布液形成的幕簾膜的兩個邊緣，并且將該幕簾膜引導到待被輸送的支撐體上；以及
[0022]配置為輸送該支撐體的輸送單元，
[0023]其中該導向單元具有配置為保持輔助水的集流腔部分，和在該集流腔部分和該輔助水出口之間連接的狹縫部分，
[0024]其中該狹縫部分由直線部分和配置為基本上垂直向下噴射輔助水的彎曲部分組成，并且
[0025]其中該彎曲部分設置在h=T+R+S為1.5mm到5mm的位置，其中T是該彎曲部分的頂部的最薄部分的厚度，R是該彎曲部分的底部的曲率半徑并且為0.5mm到3mm，S是狹縫部分的間隙，并且h是該輔助水出口到該導向單元頂平面的高度。
[0026]本發(fā)明可解決前面提到的現(xiàn)有技術中的各種問題，實現(xiàn)前面提到的目的，并且可提供一種槽縫式幕涂設備，其利用防止由于邊界層的影響引起的靠近邊緣導軌的幕簾膜變厚或變薄，可使幕簾膜的厚度沿著寬度方向均勻，因而提高產(chǎn)量。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1是用于說明涂膜的薄膜部分和厚膜部分的圖。
[0028]圖2是圖解本發(fā)明的槽縫式幕涂設備中的導向單元彎曲部分的形狀的一個例子的截面圖。
[0029]圖3是圖解本發(fā)明的槽縫式幕涂設備中的導向單元的內(nèi)部結構的一個例子的截面圖。
[0030]圖4是圖解本發(fā)明的槽縫式幕涂設備的一個例子的示意圖。
[0031]圖5是用于說明本發(fā)明的槽縫式幕涂設備中的導向單元的一個例子的示意圖。
[0032]圖6A是圖解本發(fā)明的槽縫式幕涂設備中的導向單元的一個例子的前視圖。
[0033]圖6B是圖6A中B的截面圖。
[0034]圖7是圖解本發(fā)明的槽縫式幕涂設備中的導向單元的一個例子的截面圖。
[0035]圖8A是圖解本發(fā)明的槽縫式幕涂設備中的導向單元的一個例子的透視圖。
[0036]圖8B是圖8A的部分透視圖。
[0037]圖9是描繪實施例和比較實施例的幕簾膜沿著寬度方向的流率分布的評定結果的曲線圖。
[0038]圖10是描繪實施例和比較實施例的幕簾膜沿著寬度方向的流率分布的評估結果的曲線圖。

【具體實施方式】
[0039]在下文中說明槽縫式幕涂設備和槽縫式幕涂方法的實施方式的一個例子。
[0040]<槽縫式幕涂設備>
[0041]本發(fā)明的槽縫式幕涂設備包括包含配置為噴射涂布液的涂布液出口的噴射單元；導向單元對，其每個包含配置為噴射輔助水的輔助水出口，其中該導向單元配置為沿著基本上垂直于該幕簾膜的向下流動方向的寬度方向支撐由從該涂布液出口噴射的涂布液形成的幕簾膜的兩個邊緣，并且將該幕簾膜引導到待被輸送的支撐體上；以及配置為輸送該支撐體的輸送單元，其中該導向單元具有配置為保持輔助水的集流腔(manifold)部分，和在該集流腔部分和輔助水出口之間連接的狹縫部分，其中該狹縫部分由直線部分和配置為基本上垂直向下噴射輔助水的彎曲部分組成，并且其中該彎曲部分設置在h=T+R+S為
1.5mm到5mm的位置，其中T是該彎曲部分頂部的最薄部分的厚度，R是該彎曲部分底部的曲率半徑并且為0.5mm到3mm，S是該狹縫部分的間隙，并且h是該輔助水出口到該導向單元頂平面的高度。
[0042]彎曲部分頂部的最薄部分是指該導向單元的頂平面和該彎曲部分之間的距離最短的部分。
[0043]本發(fā)明的槽縫式幕涂設備還可以包括根據(jù)需要適當選擇的其他單元。
[0044]<槽縫式幕涂方法>
[0045]本發(fā)明的槽縫式幕涂方法包括:從涂布液出口噴射涂布液(噴射步驟)；通過每個包括配置為噴射輔助水的輔助水出口的導向單元對，沿著基本上垂直于該幕簾膜向下流動方向的寬度方向支撐由從涂布液出口噴射的涂布液形成的幕簾膜的兩個邊緣，并且將該幕簾膜引導到待被輸送的支撐體上(導向步驟);以及輸送該支撐體(輸送步驟)，其中該導向單元具有配置為保持輔助水的集流腔部分，和在該集流腔部分和輔助水出口之間連接的狹縫部分，其中該狹縫部分由直線部分和配置為基本上垂直向下噴射輔助水的彎曲部分組成，并且其中該彎曲部分設置在h=T+R+S為1.5mm到5mm的位置，其中T是該彎曲部分頂部的最薄部分的厚度，R是該彎曲部分底部的曲率半徑并且為0.5mm到3mm，S是該狹縫部分的間隙，并且h是該輔助水出口到該導向單元頂平面的高度。
[0046]本發(fā)明的槽縫式幕涂方法還可以包括根據(jù)需要適當選擇的其他步驟。
[0047]下文中將說明本發(fā)明的槽縫式幕涂設備的結構元件和槽縫式幕涂方法。本發(fā)明的目標是用于卷材涂布。
[0048]圖2描繪本發(fā)明的槽縫式幕涂設備中的導向單元彎曲部分的形狀的一個例子的截面圖。圖3描繪本發(fā)明的槽縫式幕涂設備中的導向單元的內(nèi)部結構的一個例子的截面圖。圖4描繪本發(fā)明的槽縫式幕涂設備的一個例子的示意圖。
[0049]?噴射單元，噴射步驟>>
[0050]噴射單元包括配置為保持涂布液的集流腔和配置為噴射涂布液的涂布液出口(狹縫)。
[0051]噴射步驟是從該涂布液出口噴射涂布液以使得用該涂布液形成的幕簾膜下落。
[0052]一涂布液一
[0053]該涂布液根據(jù)預期的目的適當?shù)剡x擇而沒有任何限制，但是隨著剪切速率增加降低表觀粘度的流體，例如丙烯酰基乳劑基粘合劑，在本發(fā)明中展示明顯的效果。
[0054]涂布液的粘度根據(jù)預期的目的適當?shù)剡x擇。但是，為了充分展示本發(fā)明的效果，涂布液優(yōu)選為隨著剪切速率增加降低表觀粘度的流體，并且其粘度性質優(yōu)選在300 ≤ Jl1 ^ 3000 CmPa.sec)和 10 ≤ η2 ≤ 300 CmPa.sec)的范圍內(nèi)，其中 Jl1 是在IsecT1的剪切速率下的涂布液的粘度，而H2是在100sec-1的剪切速率下的涂布液的粘度。
[0055]當在槽縫式幕簾中低剪切下涂布液的粘度低時，在操作期間由于調(diào)節(jié)等在涂布暫時停止時，液體可以從模具的狹縫中滴下。當在低剪切下(剪切速率為lsec—1)粘度大于3000mPa.sec時，(I)難以釋放液體中的氣泡，因而由于液體中的氣泡造成氣泡缺陷；(2)在用于噴射涂布液的壓力增加，輸送泵的載荷增加，并且因此必然給出對輸入系統(tǒng)的壓力阻力。
[0056]在本發(fā)明中，涂布液的粘度相對低，在低剪切(剪切速率為lsec—1)下粘度Jl1小于300mPa-sec的情況下，因此由于邊界層的影響引起的幕簾膜變薄的比例很小。即便不使用本發(fā)明的槽縫式幕涂設備的邊緣導軌時，實際上也不存在問題。
[0057]粘度可以測量，例如，利用B型粘度計(產(chǎn)品名稱:Vismetron VS-Al,由SHIBAURASEMTEK C0., LTD.制造)，或壓力控制流變儀 VARlOO(由 Reologica Instruments AB 制造)。
[0058]涂布液的表面張力根據(jù)預期的目的適當?shù)剡x擇而沒有任何限制，但是涂布液的表面張力優(yōu)選為20mN/m至40mN/m。
[0059]當表面張力小于20mN/m時，因為膜本身的表面張力很弱膜的張力很弱，并且因此該膜容易變形并且由于風的干擾而波動。此外，當表面張力大于40mN/m時，該幕簾膜被向上切割(cut)。
[0060]表面張力可以測量,例如，通過利用FACE自動表面張力計(由Kyowa Interface
Science C0.，Ltd.制造)根據(jù)鉬板法測量靜態(tài)表面張力。如在Brown的文獻-運動液體薄片的行為石開究(A study of the behavior of a thin sheet of moving liquid), J.FluidMechanis, 10:297-305——中所描述的，幕簾膜的動態(tài)表面張力可以通過測量該幕簾膜的分裂角來測量，該分裂角通過將針狀物體插入該幕簾膜中形成。
[0061 ] 該幕簾膜的向上切割的機制是由在該幕簾膜的動態(tài)表面張力和動態(tài)壓力之間的平衡引起的，因此，測量和評定該膜的動態(tài)表面張力是重要的。
[0062]一涂布液出口(槽縫型幕簾狹縫)一
[0063]涂布液出口的截面形狀是長方形截面。
[0064]涂布液出口的尺寸根據(jù)預期的目的適當?shù)剡x擇而沒有任何限制，但是，該狹縫的間隙優(yōu)選為大約0.2mm到大約0.5mm。
[0065]如在“槽縫式涂布:流體力學和模具設計(Slot Coating:Fluid mechanics anddie design), Sartor, Luigi, Ph.D.University of Minnesota, 1990” 中所描述的，該狹縫的間隙具有使涂布液沿著寬度方向均勻的功能，并且該間隙的尺寸根據(jù)模具集流腔的尺寸和形狀、從該集流腔到狹縫出口的距離、第二集流腔的存在和位置以及涂布液的流動速率或粘度而變化。
[0066]涂布液出口的材料根據(jù)預期的目的適當?shù)剡x擇而沒有任何限制，但是涂布液出口優(yōu)選是金屬平面，例如SUS、鋁和電鍍(例如硬鉻電鍍)。
[0067]至于其材料，優(yōu)選金屬，因為即便樹脂包含在涂布液中防止了堵塞。
[0068]一噴射系統(tǒng)一
[0069]當施加一層或兩層涂布液時，利用用作噴射系統(tǒng)的槽縫式模具幕簾。在狹縫面向下時，在涂布液的粘度低的情況下，可以造成液體滴下，或者液體中的氣泡可以保持在該模具頭的集流腔中。但是，在與滑動模具幕簾相比涂布液的噴射速度較快時，考慮到幕簾膜的切割機制，槽縫式模具幕簾難以被向上切割。在其機制中，當動態(tài)表面張力大時，隨著涂布液下落，由于涂布液的動態(tài)表面張力和動態(tài)壓力(慣性力)之間的平衡，該幕簾膜被向上切害I]。而且，在存在很少的開口空間例如向下滑動流動表面時，容易沖洗，并且用于沖洗的諸如水的沖洗液體的量很小。此外，在涂布液的粘度高的情況下，也容易暫時停止操作。
[0070]一涂布液流率一
[0071]用于噴射涂布液的流率根據(jù)預期的目的適當?shù)剡x擇而沒有任何限制，條件是能夠形成幕簾膜。只要涂布液以預期的流速噴射，并且狹縫和集流腔的形狀是能夠用其形成幕簾膜的形狀，就沒有任何問題。
[0072]一支撐體一
[0073]該支撐體根據(jù)預期的目的適當?shù)剡x擇而沒有任何限制，條件是涂膜可被支撐在其上。
[0074]該支撐體的形狀、結構和尺寸根據(jù)預期的目的適當?shù)剡x擇而沒有任何限制。
[0075]支撐體的例子包括剝離紙、粗制紙、合成紙以及聚對苯二甲酸乙二酯(PET)薄膜。
[0076]?輸送單元，輸送步驟>>
[0077]輸送單元是配置為輸送支撐體的單元，輸送步驟是包括輸送支撐體的步驟。輸送單元根據(jù)預期的目的適當?shù)剡x擇而沒有任何限制，并且其例子包括輸送輥、和輸送輥、和輸送帶。
[0078]〈〈導向單元，導向步驟》
[0079]導向單元也稱為邊緣導軌，并且包含配置為保持輔助水的集流腔部分和在集流腔部分和輔助水出口之間連接的狹縫部分。輔助水通過集流腔、狹縫部分的直線部分和然后該狹縫部分的彎曲部分，并且從出口基本上垂直地向下噴射，因而被引入到幕簾膜。
[0080]導向步驟是通過每個包括配置為噴射輔助水的輔助水出口的導向單元對，沿著基本上垂直于該幕簾膜向下流動方向的寬度方向支撐由從涂布液出口噴射的涂布液形成的幕簾膜的兩個邊緣，并且將該幕簾膜引導到待被輸送的支撐體上。
[0081]一輔助水(也稱為邊緣導軌水)一
[0082]輔助水根據(jù)涂布液適當?shù)剡x擇進行應用。用邊緣導軌保持幕簾膜的效果，即，對齊的效果，通過用輔助水拉動涂布液而展示。因此輔助水的表面張力需要設置成總是高于涂布液的表面張力。輔助水的例子包括在涂布液是水基液體的情況下的水，在涂布液是溶劑基液體的情況下的與用于該涂布液的溶劑相同的溶劑，以及通過將樹脂、表面活性劑等與水或溶劑混合形成的混合液體。
[0083]一集流腔部分一
[0084]集流腔部分可以是兩級集流腔或一級集流腔。如在槽縫式涂布:流體力學和模具設計(Slot Coating:Fluid mechanics and die design), Sartor, Luigi, Ph.D.Universityof Minnesota, 1990”中所描述的，集流腔部分的尺寸根據(jù)集流腔部分和狹縫出口(輔助水出口)之間的距離和輔助水的流率或粘度而變化。
[0085]一狹縫部分的彎曲部分一
[0086]下面參考圖2和圖3說明彎曲部分。圖2是圖解本發(fā)明的槽縫式幕涂設備中的導向單元彎曲部分的形狀的一個例子的截面圖。圖3是圖解本發(fā)明的槽縫式幕涂設備中的導向單元的內(nèi)部結構的一個例子的截面圖。
[0087]如圖2所示，將該彎曲部分32上部的最薄部分的厚度確定為T，將該彎曲部分32下部的曲率半徑確定為R，并且將該狹縫部分的間隙確定為S，該狹縫部分的彎曲部分優(yōu)選具有0.5mm到3mm的曲率半徑R。當曲率半徑R小于0.5mm時，由在彎曲部分產(chǎn)生的離心力的影響干擾流動，邊緣導軌輔助水不均勻地噴射，并且因此不能展示抑制邊界層的影響的效果。當該曲率半徑R大于3mm時，從該邊緣導軌的頂平面到輔助水出口的距離h(h=T+R+S)變成大于5mm，因此不能抑制邊界層的影響。
[0088]因此，彎曲部分32具有0.5mm到3mm的曲率半徑R，并且設置在輔助水出口到導軌頂平面的高度，即，h=T+R+S為1.5mm到5mm的位置處。
[0089]注意，在導向單元里面的流動通道中的流動不可視覺地確認，因此該流動通過數(shù)字分析(Fluent)來評定。
[0090]一狹縫部分的直線部分一
[0091]為了縮短從導向單元的頂平面到輔助水出口之間的距離h，如圖2中所圖解，考慮減小彎曲部分32的曲率半徑R、減小狹縫部分的間隙和減小彎曲部分上部的最薄部分的厚度T。如之前所述的，已知彎曲部分的曲率半徑R設定為0.5mm,并且狹縫部分的間隙的最小值為0.2_。因此，通過減小彎曲部分上部的最薄部分的厚度T，可甚至進一步縮短h。
[0092]同時，如在本發(fā)明中，具有包含集流腔和狹縫部分的結構的邊緣導軌由三個板組成(參見圖6A)，因此，可通過在邊緣導軌的上邊緣并且靠近狹縫部分的區(qū)域處用螺栓保持在一起，防止輔助水從板的配合(mating)表面滲漏。
[0093]但是，通過使在該彎曲部分上部的最薄部分的厚度T變薄，該集流腔部分和該狹縫部分上側處的導軌單元部分的剛度被減小。此外，在鄰近狹縫部分的區(qū)域處板不能用螺栓保持，因此可能從板的配合表面造成滲漏。
[0094]在本發(fā)明中，利用保持在集流腔部分和狹縫部分上側處的導軌單元部分的剛度，可減小厚度T，因此，通過給出狹縫部分的直線部分相對于水平線的角度Θ，以便可以在鄰近狹縫部分的區(qū)域用螺栓保持板，圖2的圓形部分40的截面面積增加。
[0095]具體地，如圖2中所示，狹縫部分的直線部分與該導向單元的頂平面形成角度(Θ)。在狹縫部分是水平的情況下，狹縫部分上部的厚度是恒定的。隨著直線部分傾斜，從狹縫部分的上部到集流腔部分的厚度能夠逐漸增加。通過逐漸增加該厚度，可以使在集流腔部分和狹縫部分上側處的導軌單元部分的剛度高于該直線部分是水平的情況。因此，能夠減小最薄部分的厚度T?？紤]到可加工性、由于輔助水的內(nèi)部壓力引起的變形、或諸如清潔的操作期間的操作，該最薄部分的厚度T需要為大約0.8mm或更大。
[0096]為了實現(xiàn)用于獲得希望的剛度所需要的該最薄部分的厚度T，角度Θ優(yōu)選為30°至60°。當角度小于30°時，不能使最薄部分的厚度T變薄。當其角度大于60°時，狹縫部分的彎曲部分的長度變大，因此在諸如清潔的處理中可能引起問題。
[0097]一狹縫部分的間隙一
[0098]如圖2所示，該狹縫部分的間隙S優(yōu)選為0.2mm至0.5mm,更優(yōu)選為0.2mm至0.4mm。當間隙S小于0.2mm時，不容易清潔出口內(nèi)部。當間隙S大于0.5mm時，可能損害輔助水的噴射均勻性。
[0099]—輔助水出口一
[0100]如圖6A所示，輔助水出口 9相對于輔助水向下流動方向的最大間隙G，根據(jù)預期的目的適當?shù)剡x擇而沒有任何限制，但是最大的間隙G優(yōu)選為0.2mm到0.5mm,更優(yōu)選為0.2mm 到 0.4mm。
[0101]當最大的間隙G小于0.2mm時,不容易清潔出口內(nèi)部。當最大的間隙G大于0.5mm時，可能損害輔助水的噴射均勻性。
[0102]如圖6A所示，沿著輔助水向下流動方向的垂直方向，輔助水出口 9的最大寬度w根據(jù)預期的目的適當?shù)剡x擇而沒有任何限制，但是該最大寬度W優(yōu)選為1.5mm到4_，更優(yōu)選為2mm到3mm。
[0103]當最大寬度w小于1.5mm時,可能引起加工時的精確度問題。當最大寬度w大于4mm時，輔助水可能不能在整個寬度中均勻地流動。
[0104]用于引入輔助水的速度根據(jù)預期的目的適當?shù)剡x擇而沒有任何限制，條件是它在輔助水在向下流動的表面上流動的范圍內(nèi)。其速度優(yōu)選為0.4m/sec到2.lm/sec,更優(yōu)選，為 0.8m/sec 到 1.6m/sec。
[0105]當引入輔助水的速度小于0.4m/SeC時，可能產(chǎn)生邊界層。當其速度大于2.lm/sec時，輔助水可能對角線地向下引入。
[0106]該輔助水出口 9的形狀是具有長方形截面的狹縫形狀。最初地，在該邊緣導軌里面的輔助水流動通道優(yōu)選為長狹縫的形式。但是，如果該狹縫很長，在造成堵塞的情況下，難以進行清潔，并且實際上，在里面提供長狹縫是結構上困難的。
[0107]一輔助水向下流動槽(凹進部分)一
[0108]參考圖6A、6B和圖7說明輔助水向下流動槽(凹進部分)。圖6A是圖解本發(fā)明的槽縫式幕涂設備中的導向單元的一個例子的前視圖。圖6B是圖6A中B的截面圖。圖7是圖解本發(fā)明的槽縫式幕涂設備中的導向單元的一個例子的截面圖，并且是圖6A中A的截面圖。
[0109]如圖6A、6B和圖7所示，導向單元2具有輔助水向下流動槽(凹進部分)13，輔助水通過該流動槽向下流動。如圖7所示，輔助水向下流動槽(凹進部分)13具有底表面和凹進部分側表面，其每個相對于該底表面基本上垂直地形成。
[0110]凹進部分側表面和與該凹進部分側表面連續(xù)形成并且面向該凹進部分側表面的暴露表面形成銳角(圖7中的α)。形成其以便暴露表面和側表面形成銳角的凹進部分13從該導向單元的頂平面到底平面連續(xù)地設置，如圖8Α和SB所示。該銳角不受具體限制，只要它小于90°，但是它優(yōu)選為30°至80°，更優(yōu)選為45°至60°。當該銳角小于30°時，加工精確度可能被不利地影響。當該銳角大于80°時，通過提供該銳角獲得的效果可能被削弱。另一方面，當該銳角在前面提到的優(yōu)選范圍內(nèi)時，對于保持邊緣導軌輔助水是有利的。
[0111]該輔助水向下流動槽(凹進部分)的最大深度(圖7中的X)根據(jù)預期的目的適當?shù)剡x擇而沒有任何限制，但是其最大深度優(yōu)選為0.2mm到0.5mm,更優(yōu)選為0.2mm到0.35mm。
[0112]當最大深度X小于0.2mm時，輔助水可能從輔助水向下流動槽(凹進部分)溢出。當最大深度X大于0.5mm時,可能產(chǎn)生瑞流。
[0113]輔助水向下流動槽的側表面(凹進部分側表面)之間的最大間隙根據(jù)預期的目的適當?shù)剡x擇而沒有任何限制，但是它優(yōu)選為1.5mm到4.0mm,更優(yōu)選為2_到3_。
[0114]當最大間隙小于1.5_時，輔助水難以流過該輔助水向下流動槽，并且輔助水可能從凹進部分溢出。當該最大間隙大于4.0mm時，幕簾膜可能變得不穩(wěn)定，并且可能在底部產(chǎn)生湍流。
[0115]注意，在輔助水出口從一個側表面到另一個側表面設置的情況下，凹進部分的最大間隙與輔助水出口的最大寬度w相同。
[0116]一導向單元的結構和材料一
[0117]導向單元的結構的例子包括三個板(11、12、12’)結合的結構，如圖6A所示。如圖3所示，集流腔部分30、直線部分31和彎曲部分32形成在中心板11上。輔助水的滲漏通過將中心板11夾在兩個板12和12’之間來防止。
[0118]用于在中心板11中形成集流腔部分30和狹縫部分的直線部分31和彎曲部分32的加工方法的例子包括線切割和激光加工。
[0119]適當?shù)剡x擇導向單元的材料進行應用，但是在防止涂布液堵塞時金屬是優(yōu)選的。而且，對于三個板中的中心板，考慮到加工精確度，優(yōu)選使用不銹鋼，這是因為在狹縫的間隙S很窄時要求加工精確度。
[0120]下面將參考附圖具體說明本發(fā)明的幕涂設備和幕涂方法的實施方式的一個例子。
[0121]注意，因為在下面描述的實施方式是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，所以將會提到技術上優(yōu)選的各種限制。但是，本發(fā)明的范圍不限于下面描述的實施方式，除非在下面的描述中另外說明。
[0122]如圖4所示，本發(fā)明的槽縫式幕涂設備包括槽縫式幕涂頭I (涂布單元)，其包括配置為噴射涂布液的槽縫7、邊緣導軌(導向單元)2和配置為輸送支撐體5的輸送單元。而且，槽縫式幕涂頭I包括配置為保持涂布液6的集流腔3和槽縫7。
[0123]如圖3所示，邊緣導軌2設置有集流腔部分30和狹縫部分，并且狹縫部分由直線部分31和彎曲部分32構成。輔助水被供應到集流腔30并且通過狹縫部分的直線部分31和狹縫部分的彎曲部分32，并且從出口 9基本上垂直地向下噴射。
[0124]如圖2所示，輔助水出口 9到邊緣導軌2的頂平面的高度確定為h=T+R+S，其具有彎曲部分上部的最薄部分的厚度T，狹縫的彎曲部分下部處的曲率半徑R，和狹縫部分的間隙S。彎曲部分32具有0.5mm到3mm的曲率半徑R，并且設置在輔助水出口 9到邊緣導軌的頂平面的高度(h=T+R+S)為1.5mm到5mm的位置
[0125]如圖2所示，尺寸為大約0.2mm的平坦部分9a設置在輔助水出口 9的邊緣，以便垂直地向下噴射輔助水，并且板部分9a的邊緣匹配到(match to)狹縫部分的彎曲部分的出口側的位置。
[0126]狹縫部分的直線部分31與邊緣導軌2的頂平面形成30°至60°的角度(圖2中的Θ )。
[0127]圖3示出提供一級集流腔的例子，但是提供多級集流腔沒有問題。注意，邊緣導軌的輔助水向下流動槽的底表面需要具有能夠允許輔助水均勻地向下下落的可潤濕性。在選擇輔助水的情況下，邊緣導軌的材料需要適當?shù)剡x擇。而且，考慮到加工精確度，不銹鋼優(yōu)選用于中心板11。至于其他材料，諸如鋁和電鍍(例如，硬鉻電鍍)的金屬表面是優(yōu)選的。其他部分的材料可以是親水材料或疏水材料。
[0128]如圖4所示，涂布液6從集流腔3和槽縫7噴射以作為幕簾膜6向下流動，同時其兩個邊緣由邊緣導軌2支撐，并且然后撞擊在支撐體5上以將涂布液6施加在其上。
[0129]同時，邊緣導軌2在其上部具有輔助水出口 9，其配置為沿著中心板11的輔助水向下流動槽(凹進部分)13的寬度方向向下基本上均勻地噴射輔助水10，如圖4所示。輔助水出口 9具有長方形截面形狀，并且垂直于幕簾膜6設置，并且垂直于幕簾膜6的向下下落方向。
[0130]幕簾膜6以用箭頭描繪的方向向下流動，并且其兩個邊緣用在邊緣導軌2的輔助水向下流動槽(凹進部分)13中向下流動的輔助水10支撐。
[0131]引入輔助水10的速度通過改變流率控制閥(未示出)的開口，或泵的噴射量來設置。
[0132]在邊緣導軌2的底部，設置出口(未不出)和真空系統(tǒng)(未不出)，該出口配置為排放輔助水10和涂布液的混合液,該真空系統(tǒng)配置為使混合液能夠容易排出。為了防止涂布液的固化，輔助水可以通過邊緣導軌2的底部。
[0133]如圖6A所示，輔助水出口 9的最大寬度w設置成邊緣導軌2的凹進部分13的最大間隙。如圖7所示，X確定為輔助水向下流動槽(凹進部分)13的最大深度。邊緣部分90具有銳角α。盡管如此，考慮到與加工精確度相關的問題，在大約0.1mm—側中的平坦部分可以設置在該邊緣處，或大約數(shù)十微米到大約100微米一側中的彎曲表面可以形成在該邊緣處，以便防止毛刺。
[0134]由于通過提供輔助水向下流動槽(凹進部分)13引起的輔助水的表面張力，展示對齊效果，因此可形成對于諸如風的擾動穩(wěn)定的幕簾膜。而且，通過在沿著邊緣幕簾膜6在向下流動方向上引入輔助水，并且以0.4m/sec至1.6m/sec的初始引入速度引入輔助水，可進一步防止在幕簾膜中形成邊界層。
[0135]注意，相對幕簾膜6寬度方向設置在其兩側的邊緣導軌對之間的距離可以與槽縫式幕涂頭I的涂布液出口(槽縫)的寬度相同，或可以比該涂布液的出口窄。
[0136]本發(fā)明的槽縫式幕涂設備和槽縫式幕涂方法可以抑制邊界層的影響，并且可形成具有均勻薄膜厚度的幕簾膜。
[0137]實施例
[0138]在下文中通過實施例具體說明本發(fā)明，但是實施例不應當解釋為限制本發(fā)明的范圍。對實施例適當運用的任何修改也包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)，只要它在本發(fā)明的精神內(nèi)。
[0139]為了證實本發(fā)明的效果，制造圖4中所示的槽縫式幕涂設備，其中改變邊緣導軌的彎曲部分的尺寸，并且評定輔助水的噴射狀態(tài)、幕簾膜的均勻性和流率分布。
[0140]實施例1至6和比較實施例1至4的邊緣導軌彎曲部分的尺寸的具體細節(jié)于表3中描繪。
[0141]〈實驗基本條件〉
[0142](I)涂布液的涂布
[0143]槽縫式幕涂頭I的槽縫間隙設置為0.4mm,并且該幕簾的下落寬度設置為250mm。槽縫式幕涂頭I的涂布液出口(槽縫)的寬度為250mm。
[0144](2)涂布液
[0145]至于涂布液，使用丙烯?；閯┗恼澈蟿?產(chǎn)品名稱:X-407-102E-10，由SAIDENCHEMICAL INDUSTRY C0., LTD.制造)。
[0146]涂布液的粘度是750mPa.sec (如通過B型粘度計測量的，產(chǎn)品名稱:Vismetron VS-A1，由 SHIBAURA SEMTEK C0., LTD.制造)，在剪切速率為 IsecT1 時其粘度是2000mPa.sec，而在剪切速率為lOOOsec4時其粘度是250mPa.sec。
[0147]涂布液的靜態(tài)表面張力利用FACE自動表面張力計CBVP-A3 (由Kyowa InterfaceScience C0., Ltd.制造)通過鉬板法測量。結果，靜態(tài)表面張力是33mN/m。
[0148](3)涂布液的流率
[0149]涂布液的流率設置為1.25cc/cm.sec (如通過用于涂布液的流量計所測量的，產(chǎn)品名稱:CN015C-SS-440K，由OVAL公司制造)。
[0150](4)邊緣導軌2的形狀和材料
[0151]至于邊緣導軌2，使用如圖6A所示的由三塊板構成的邊緣導軌，其中中心板由不銹鋼形成，并且集流腔是一級集流腔。
[0152]至于邊緣導軌2的尺寸，向下流動的長度是140mm，輔助水的引入開口的最大寬度(w)是3mm,輔助水向下流動槽(凹進部分)的最大深度(X)是0.25mm,輔助水向下流動槽(凹進部分)的最大寬度是3mm,而銳角(α )是60°。
[0153]邊緣導軌對之間的距離(在邊緣導軌的凹進部分的銳角處形成的邊緣到在另一個邊緣導軌的銳角處形成的邊緣)是250mm。
[0154](5)邊緣導軌輔助水的輸送
[0155]邊緣導軌輔助水的輸送速率設置為50mL/min。
[0156]邊緣導軌輔助水通過微運動流量計(由OVAL公司制造)(流量計主體:E010S-SS-311,發(fā)送器:RFT9739-3MD11,積分計:EL0122-132011)和浮子式流量計(P100L-4,由TOKYO SEISO C0.，LTD.制造)從以0.2MPa加壓的壓力容器供應至邊緣導軌
2。調(diào)節(jié)浮子式流量計的節(jié)流閥的開口以給出大約1.lm/s的輔助水向下流動速度，其通過從流率轉換確定。
[0157]〈評定〉
[0158]( I)邊緣導軌輔助水的噴射均勻性
[0159]一評定標準一
[0160]A:輔助水幾乎均勻地噴射
[0161]B:輔助水的噴射有輕微的擾動
[0162]C:輔助水不均勻地噴射
[0163](2)幕簾膜的均勻性
[0164]形成幕簾膜，在從該幕簾膜的相對側運用光，用肉眼觀察到該膜的光和陰影，因而確認存在薄的膜部分。
[0165]一評定標準一
[0166]A:幕簾膜沿著其寬度方向幾乎是均勻的
[0167]B:在幕簾的寬度方向上存在略厚的膜部分
[0168]C:在幕簾的寬度方向上存在厚的膜部分
[0169](3)在寬度方向上幕簾膜的流率分布
[0170]一流率測量方法一
[0171]折疊具有0.1mm厚度的SUS304板以形成具有8mm寬、8mm深的溝槽(flume)。幕簾膜用該溝槽阻擋，以用重量分析法測量該溝槽向下流動液體的量，因而測定向下下落的流率。測量的值通過規(guī)則被轉換成流率分布，其中通過轉換8_溝槽寬的流量計的值獲得的流率確定為100%。
[0172]—評定標準一
[0173]A:厚膜部分的厚度相對于平均值小于105%
[0174]B:厚膜部分的厚度相對于平均值為105%或更大但是小于110%
[0175]C:厚膜部分的厚度相對于平均值為110%或更大
[0176](實驗I)
[0177]為了弄清楚在狹縫部分的彎曲部分底部處的曲率半徑R的影響，在實驗I中，邊緣導軌輔助水從其R被改變的邊緣導軌噴射，因而確認噴射狀態(tài)。而且，在實驗的基本條件下形成幕簾膜，因而觀察幕簾膜的膜厚度。
[0178]在實施例1中，在彎曲部分底部處的曲率半徑設置為1mm，狹縫的間隙設置為
0.25mm，梯形部分的最薄部分的厚度T設置為1.25mm。結果，輔助水出口到邊緣導軌的頂平面的高度h (=T+R+S)為2.5mmο
[0179]實施例2以和實施例1相同的方式進行，條件是彎曲部分的曲率半徑R的底部變成 2mm。
[0180]實施例3以和實施例1相同的方式進行，條件是彎曲部分的曲率半徑R的底部變成 0.5mmο
[0181]實施例4以和實施例1相同的方式進行，條件是彎曲部分的曲率半徑R的底部變成 3mm η
[0182]比較實施例1以和實施例1相同的方式進行，條件是彎曲部分的曲率半徑R的底部變成4mm。
[0183]比較實施例2以和實施例1相同的方式進行，條件是彎曲部分的曲率半徑R的底部變成0.4mm。
[0184]比較實施例3以和實施例1相同的方式進行，條件是彎曲部分的曲率半徑R的底部變成0.3mm。
[0185](結果)
[0186]實施例1至4和比較實施例1至3的評定結果提供在表I中。而且，幕簾膜的寬度方向的流率分布在圖9中描繪。
[0187]表I
[0188]

【權利要求】
1.一種槽縫式幕涂設備，包括: 噴射單兀，其包括配置為噴射涂布液的涂布液出口 ； 導向單元對，其每個包括配置為噴射輔助水的輔助水出口，其中所述導向單元配置為沿著基本上垂直于幕簾膜的向下流動方向的寬度方向支撐由從所述涂布液出口噴射的所述涂布液形成的所述幕簾膜的兩個邊緣，并且將所述幕簾膜引導到待被輸送的支撐體上；以及 配置為輸送所述支撐體的輸送單元， 其中所述導向單元具有配置為保持輔助水的集流腔部分，和在所述集流腔部分和所述輔助水出口之間連接的狹縫部分， 其中所述狹縫部分由直線部分和配置為基本上垂直向下噴射所述輔助水的彎曲部分組成，并且 其中所述彎曲部分設置在h=T+R+S為1.5mm到5mm的位置，其中T是所述彎曲部分頂部的最薄部分的厚度，R是所述彎曲部分底部的曲率半徑并且為0.5mm到3mm，S是所述狹縫部分的間隙，并且h是所述輔助水出口到所述導向單元頂平面的高度。
2.根據(jù)權利要求1所述的槽縫式幕涂設備，其中所述直線部分與所述導向單元的頂平面形成30°至60°的角度。
3.一種槽縫式 幕涂方法，包括: 從涂布液出口噴射涂布液； 通過每個包括配置為噴射輔助水的輔助水出口的導向單元對，沿著基本上垂直于幕簾膜向下流動方向的寬度方向支撐由從所述涂布液出口噴射的所述涂布液形成的所述幕簾膜的兩個邊緣，并且將所述幕簾膜引導到待被輸送的支撐體上；以及 輸送所述支撐體， 其中所述導向單元具有配置為保持所述輔助水的集流腔部分，和在所述集流腔部分和所述輔助水出口之間連接的狹縫部分， 其中所述狹縫部分由直線部分和配置為基本上垂直向下噴射所述輔助水的彎曲部分組成，并且 其中所述彎曲部分設置在h=T+R+S為1.5mm到5mm的位置，其中T是所述彎曲部分頂部的最薄部分的厚度，R是所述彎曲部分底部的曲率半徑并且為0.5mm到3mm，S是所述狹縫部分的間隙，并且h是所述輔助水出口到所述導向單元頂平面的高度。
4.根據(jù)權利要求3所述的槽縫式幕涂方法，其中所述直線部分與所述導向單元的頂平面形成30°至60°的角度。
5.根據(jù)權利要求3或4任一項所述的槽縫式幕涂方法，其中所述涂布液是隨著剪切速率增加降低其表觀粘度的流體，并且滿足:
300 ≤ Jl1 ≤ 3000 CmPa.sec)，和
10 ≤η2 ≤ 300 CmPa.sec)， 其中H工是所述涂布液在Isec-1的剪切速率下的粘度，而η 2是所述涂布液在100sec-1的剪切速率下的粘度。
6.根據(jù)權利要求3至5任何一項的槽縫式幕涂方法，其中所述涂布液是丙烯酰基乳劑基的粘合劑。
【文檔編號】B05C5/00GK104043559SQ201410099345
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年3月17日 優(yōu)先權日:2013年3月15日
【發(fā)明者】杣田浩紀, 山本一公 申請人:株式會社理光