薄膜、薄片製造中的塗佈和塗裝
藉由塗佈、塗裝實現的薄膜和薄片基材的加工,被用於從最先進的電子設備和零件、液晶顯示器的材料到食品包裝的廣泛目的。所使用的塗佈裝置也十分多樣化,可以根據目的區分使用。
在此根據黏合(積層)和鍍膜(功能附加和表面處理)的各目的對薄膜和薄片上的塗佈進行分類和說明。
![薄膜、薄片製造中的塗佈和塗裝](/Images/ss_sealing_p_film-sheet_001_1791845.png)
薄膜、薄片製造中的「黏合」
薄膜和薄片中的黏合,是指將多個基材或基材與材料進行貼合的加工,一般稱為「積層」。積層大致可以分為「乾燥積層」和「擠壓積層」。
積層板廣泛用於各種用途,包括洗衣機和微波爐等家電產品的操作按鈕(薄膜開關)、資訊終端和複印機等觸控筆輸入的電阻式觸控面板的硬質塗層薄膜、利用了耐熱性的蒸煮袋等食品包裝用途等。
乾燥積層
指在基材(一次基材)上塗佈(塗裝)黏著劑或膠黏劑之後,貼合其他材料或其他基材(二次基材)的加工。黏著劑主要用於保護薄膜、雙面膠、經皮吸收藥劑薄膜等剝離型薄膜的黏合。
![乾燥積層的製程範例](/Images/ss_sealing_p_film-sheet_002_1791846.png)
- A. 一次基材
- B. 塗佈黏著劑
- C. 乾燥區
- D. 二次基材
- E. 加熱(鋼輥)
- F. 捲取機
擠壓積層
應用樹脂成型手法之一擠壓成型的黏合技術,也稱為「Extrusion laminating」。對於已塗佈接著輔助劑(底膠)的基材,使用狹縫狀模具(T型模頭)將加熱融化的材料成型得薄而平坦,並塗佈在基材上。透過使用冷卻滾輪對材料進行壓接、固化,使其與基材貼合。
![擠壓積層的製程範例](/Images/ss_sealing_p_film-sheet_003_1791847.png)
- A. 基材
- B. 塗佈接著輔助劑(底膠)
- C. 乾燥區
- D. 材料
- E. 押出機
- F. T型模頭(模具)
- G. 冷卻(冷卻滾輪)
- H. 捲取
另外,擠壓積層的應用技術包括:在擠出時由放捲機供應第2基材並夾住,將3層貼合起來形成的「三明治積層」。並且,透過將2台該裝置連起來,用於貼合5層材料的「縱排積層」等多層式積層。
薄膜、薄片製造中的「功能附加和表面處理」
藉由塗佈(塗裝)進行功能附加和表面處理,其工藝、裝置、材料的高功能化和多樣化都在不斷推進,已運用於各種工業領域。藉由塗佈獲得的代表性功能和表面特性如下所示。
附加光學性功能
- 防反射
- 用途:液晶顯示器、時鐘的透明外蓋、眼鏡、相機鏡頭等。
- 防眩光性
- 用途:智慧型手機和平板電腦畫面用薄膜、液晶顯示器等。
- 防牛頓環(AN)性
- 用途:防止「牛頓環」的產生(牛頓環:將透明的薄膜、薄片或玻璃重疊時,細微的間隙中發生光的干涉的彩虹色環形)。
- 遮光性
- 用途:相機的快門、鏡頭光圈、取景器遮罩等光學設備用遮光材料、墨粉盒內部構件等。
- 感光性
- 附加受到光照時顏色或溶解性等發生變化的功能。光照產生的作用有以下幾種。
- ·光聚合型:固化
- ·光架橋型:多個分子結合
- ·光分解型:分解並溶於顯影劑
- ·光著色型:僅受到光照的部分著色
- ·光褪色型:僅受到光照的部分不著色
附加膜物性控制
論題:管理鍍膜層的狀態
薄膜和薄片基材上的塗佈,關鍵在於形成連續而均勻的塗膜。特別是薄膜的形成,需要高精度的膜厚控制和管理。根據
塗佈裝置的不同,有各種控制方法。例如,類似模唇塗佈機這樣透過塗佈頭控制塗佈量的類型、過量塗佈之後使用刮刀控制膜厚的類型等,多種多樣。
但是,塗膜的厚度不均和各種塗佈缺陷,並不是只發生在塗佈(塗裝)量控制機構及其周圍。捲筒料(基材)搬運時發生皺紋或起邊,或是滾筒的間隙或旋轉偏擺精度等,都有可能導致塗佈不良。
![管理鍍膜層的狀態](/Images/ss_sealing_p_film-sheet_004_1791848.png)
透過在塗佈(塗裝)工藝的適當位置使用高精度位移計實施TD(=Transverse Direction)/MD(=Machine Direction)方向的厚度量測以及量測基材的狀態、塗佈端面、滾筒的旋轉和間隙等,可以實現綜合性的塗佈品質管理。