滾筒塗佈機
在薄膜或薄片上鍍膜、多層模具等多種多樣的塗佈機備受關注。
在此介紹滾筒塗佈機的概要和類型等。
滾筒塗佈機的概要
以在平面狀的被塗佈物體(基材)上塗佈為目的,組合使用多個滾筒以獲得最佳塗裝面的方式。使用滾筒的塗裝系統,透過多種多樣的技術的組合以及細分化,應對各種黏度的塗料和鍍膜膜厚。因此應用於從電子部件、光學和液晶產品到食品、藥品等各種產業領域。
一般僅限於在薄膜或薄片等較薄的平面上的塗裝用途,但可以對較寬且較長的基材(被塗佈材料)進行連續而高速的塗裝。主要運用於「濕塗」,為了防止塗裝後、固化前的濕潤表面上有異物附著,有時也會使用無塵室。
滾筒塗佈機的方式的類型
滾筒塗佈機的方式可以根據塗裝前的塗裝液的狀態和塗裝量的計量、決定是在塗裝前還是塗裝後來分類。存在很多組合運用多種方式的塗裝,但這裡舉例各代表性塗裝方式進行說明。
以下分類為一個範例。分類有各種方法,並非僅限於下述範例。
開放型塗裝方式
一般而言,塗佈頭上有液槽和液池,是一種塗裝液體暴露在空氣中的塗裝方式。代表性的方式有「凹版塗佈機」和「反向塗佈機」等。
凹版塗佈機
反向塗佈機
- 反向塗佈機的範例
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普通反向塗佈機 高黏度用反向塗佈機 -
- A. 支撐滾筒
- B. 塗抹滾筒
- C. 計量滾筒
- D. 液槽
一般由塗抹(塗層)滾筒、支撐滾筒(背輥橡膠)、計量滾筒組成。支撐滾筒和塗抹滾筒向相同方向旋轉,從而將塗佈液體轉移至基材捲筒料上。膜厚由塗抹滾筒和計量滾筒之間的間隙以及滾筒的速度決定,因此需要注意滾筒的組裝不良引起的旋轉偏擺和滾筒的間隙精度等。
密閉型塗裝方式
在塗佈之前,塗裝液體不會暴露在空氣中的塗佈方式。因此,根據塗裝液體的性質,能夠較為方便地維持塗膜品質。「槽模塗佈機」、「模唇塗佈機」等裝置就採用了這種方式。
槽模塗佈機
- 槽模塗佈機的範例
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- A. 模縫
- B. 模口
- C. 塗佈膜
- D. 支撐滾筒
- E. 基材(捲筒料)
- F. 塗佈液體
- G. 模頭
「模塗佈機」時應用了塑料薄膜的擠出成型技術的塗佈技術。透過穿過承擔模具作用的「模縫」,創造出均勻的液膜,令其接觸基材進行塗佈。使用壓力將用儲存罐密閉的塗裝液體供應給「模縫」,因此塗佈液體不會受到空氣的影響,可以實現穩定的塗佈。
代表性的模塗佈機「槽模塗佈機」是一種採用了塗佈液體在寬度方向上均勻的設計,被稱為「模口」的模具前端與支撐滾筒之間產生剪斷,從而實現塗佈膜平滑化的方式。
近年來,隨著同時塗佈多層的「多層槽模」等裝置的升級,實現了高效率的塗佈。
模唇塗佈機
- 模唇塗佈機的範例
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- A. 支撐滾筒
- B. 基材(捲筒料)
- C. 唇形噴嘴
- D. 塗佈膜
「模唇塗佈機」時藉由可實現數值控制的塗佈頭,便於實現品質管理的塗佈機。塗佈液體供應給「唇形噴嘴」,從位於唇形噴嘴下部的「底腔」部分送向唇形噴嘴前端的「頂腔」,接觸移動中的基材。唇形噴嘴的前端呈圓角狀,與基材之間形成剪斷來進行塗佈。
後計量塗佈
塗佈液體的量在塗佈的瞬間已經決定的「凹版塗佈機」和「反向塗佈機」等可以分類為「前計量塗佈」。
另一方面,將塗佈液體先多塗,然後刮落至目標量的方式,分類為「後計量塗佈」。「刀式塗佈機」和「帶刀片的滾筒塗佈機」等,透過滾筒的形狀和間隙的設定,機械性地設定刮落量和膜厚。
刀式塗佈機
- 刀式塗佈機的範例
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- A. 基材(捲筒料)
- B. 支撐滾筒
- C. 刮刀滾筒
- D. 塗抹滾筒
- E. 塗料盤
由刮刀滾筒、支撐滾筒和液槽組成,這種方式從旋轉的支撐滾筒和固定的刮刀滾筒之間的間隙中將位於液槽中的塗佈液體轉移到基材捲筒料上。透過支撐滾筒與刮刀滾筒之間的間隙設定塗佈膜厚。支撐滾筒的組裝偏擺精度、刮刀滾筒的刀刃精度、滾筒間隙調整精度以及有損塗佈穩定性的基材接合部通過時的跳動、防止因跳動引起漏液等十分重要。
帶刀片的滾筒塗佈機(圓形刀片、逗號型)
- 帶刀片的滾筒塗佈機的範例
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- A. 塗抹滾筒
- B. 塗佈膜
- C. 支撐滾筒
- D. 基材(捲筒料)
特點是帶刀片的塗抹滾筒,根據其形狀也被稱為圓形刀片或逗號型。這種塗佈方式中,塗抹液體積存在塗抹滾筒與基材之間,使用其刀片狀部分刮落多餘的塗佈液體,獲得最佳膜厚。一般來說,這種方式適合高黏度塗佈液體或形成厚膜,但隨著裝置的多樣化,也有的類型支援各種膜厚。
其他方式的範例
除此之外,根據塗佈目的、基材和塗佈液體的性質等,還存在各種方式。塗抹滾筒的形狀差異、各種反向滾筒和膠印、組合使用多個滾筒和方式等,實在多種多樣,在此介紹其中一部分。
刮刀塗佈機
![刮刀塗佈機示意圖](/Images/ss_sealing_c_roll_008_1791716.png)
使用刮刀和支撐滾筒維持膜厚,可以高速實施平滑塗佈。需要小心條紋(線狀缺陷)的發生。
腔室刮刀塗佈機
![腔室刮刀塗佈機示意圖](/Images/ss_sealing_c_roll_009_1791717.png)
從腔室供應塗佈液體,從而減少溶劑氣味的釋放和黏度變化,刀片更換更容易。應用於直接凹版、反向凹版等中。
棒式塗佈機
![棒式塗佈機示意圖](/Images/ss_sealing_c_roll_010_1791718.png)
塗佈後,使用條棒使塗佈面變得均勻。適用於底漆、面漆的微量高速塗佈。
氣刀式塗佈機
![氣刀式塗佈機示意圖](/Images/ss_sealing_c_roll_011_1791719.png)
適用於水性塗佈液體。塗佈後,使用空氣(氣壓)使塗佈面變得均勻。具有不易受基材厚度和表面凹凸的影響的特點。
滾筒塗佈機的概況
除了剛剛列舉的方式之外,針對各種條件,為了實現平滑的鍍膜或是高速、高精度地實施圖案塗佈,會採用多種多樣的塗佈機方式或對它們進行組合使用。在此列舉鍍膜的用途和裝置的動向等。
不斷擴展的鍍膜用途
以智慧型手機、平板電腦等的薄型和高功能化、構成零件的小型化和高密度化、二次電池和太陽能電池需求的擴大、汽車/建材/纖維等的高性能化為背景,對於使用薄膜鍍膜技術的大量生產的要求在不斷提高。
- 光學產品(有機EL、TFT液晶、觸控面板等)的功能性薄膜
- 光控制(LR)膜、防反射(AR)膜、防眩光(AG)膜、偏光膜、TAC膜、光擴散膜、硬質塗層(畫面保護)膜、透明傳導性(ITO)膜、折射率匹配膜、透明光學黏合(OCA)膜、軟性印刷電路板(FPC)、棱鏡片等
- 二次電池、太陽能電池
- 二次電池用電極板、二次電池用隔離膜、反射板膜、遮光膜、光阻劑膜、裝飾膜、窗口膜、散熱片、太陽能電池用背板膜、薄型電池積層板等
- 電子零件、半導體相關
- 軟性印刷電路板(FPC)、光阻劑膜、聚醯亞胺(PI)膜、積層陶瓷電容等
- 其他功能性薄膜、薄片(汽車、住宅、纖維、醫療等)
- 皮革座椅、碳纖維、安全氣囊、隔熱片、牆布、柔性地板(CF)、預浸料、不織布、毛氈、墊子/地毯、防水透氣片材、黏合膠帶、經皮吸收藥劑膜、阻隔包裝膜等
裝置的發展與動向
滾筒塗佈機的運用課題之一是,基材面積大因此設備也大型化,「更換」也需要勞師動眾。近年來也推出了透過將滾筒變為盒式更換來實現塗裝條件簡化的裝置。
另外,在裝置高度化、複雜化的同時,對於應用雷射位移計、CAMERA、感測器類等進行塗裝面、各裝置、基材(工件)的各種狀態量測、狀態監視和記錄的需求也在高漲。