[發明專利]張力上升刮板涂敷方法

無效

• 申請號: 95195414.8
• 申請日: 1995-08-24
• 公開（公告）號: CN1090541C
• 公開（公告）日: 2002-09-11
• 發明（設計）人: 馬克·R·施特倫格;羅伯特·B·塞科爾;伯恩哈德·G·倫茲
• 申請（專利權）人: 美國3M公司
• 主分類號: B05D1/26
• 分類號: B05D1/26;B05C3/18;B05C5/02;B05C9/02
• 代理公司: 上海專利商標事務所
• 代理人: 吳明華

技術領域

本發明與提供涂料給帶狀物的刮板涂敷方法有關。更特別是，本發明與改進的、使用粘彈性液體的刮板涂敷方法有關。

本發明的技術背景

涂敷是利用一層流體、諸如液體代替氣體與一基層(通常是一堅固表面基層)接觸的過程。有時提供相互層疊的若干層涂料。通常，基層是一長的、繼續不斷的片狀形式，諸如一帶狀物，并被卷繞成一卷筒。例如塑料薄膜，機織物或非織造織物，或者紙。涂敷帶狀物一般包括退繞卷筒，提供液體層于卷筒，使液體層固化，并且將已涂敷的帶狀物再卷繞成卷筒。

在涂料附著之后，它能夠保留液體，諸如在金屬卷材加工中對金屬提供潤滑油時，或者在提供化學反應物激活基層表面或者使基層表面發生化學變化時。此外，如果涂料包含易揮發的液體，或者能被固化，或者經過其它處理后留下一固體層，涂料能夠干燥。其例子包括涂料，清漆，粘合劑，光化學的以及磁性的記錄媒介。

提供涂層給帶狀物的方法在E.D.柯恩和E.B.格托夫的《現代涂敷和干燥技術》(VCH出版公司，紐約1992)和D.薩特斯的《帶狀物加工和轉化的技術和設備》(Van?Vortstrand?Reinhold出版公司，紐約1984)中進行了討論，并且包括刮板涂料器。

刮板涂敷包括在一靜止的固體部件、即一刮板和一帶狀物之間通過液體，且刮板和帶狀物之間的間隙小于所提供的液體層厚度的兩倍。液體在帶狀物和刮板之間被剪切，同時層的厚度在很大程度上取決于間隙的高度。對于許多材料和加工約束條件，刮板涂料器提供平整的涂層，無波紋，凸痕，或者濃稠的邊界。帶狀物可由一支撐輥在其后側支承，以消除涂敷操作時因帶狀物縱向張力的變化而引起的懸垂，這對于紙和塑料薄膜基層來說是普通的。刮板涂料器也能直接提供涂料給一輥子，接著該輥子將涂料傳送給帶狀物。

區別各種刮板涂料器的一個特征是使液體通向刮板通道的方法。在圖1中顯示的重力供料刮板涂料器，通過一漏斗接受自一敞口料槽來的液體，而該料槽對著帶狀物。在圖2中顯示的薄膜供料刮板涂料器，通過其它方法從提供給帶狀物的一層面接受液體，但沒有要求的厚度，均勻度，或平整度。任何多余的材料從刮板上流掉，并且被收集以供再循環。在圖3中顯示的模具供料刮板涂料器，接受來自一狹縫的液體，該狹縫與一上游管道結合，橫跨帶狀物均勻地分配提供給刮板通道的液體。該模具包括兩塊板，它們將一墊片或一有開槽的板夾在當中，以形成該狹縫通道。在圖4A和4B中顯示的溝槽供料刮板涂料器，從一寬闊的縫槽、或者溝槽接受液體，該液體是由一狹窄的縫槽和管道輸送的，以提供橫跨帶狀物的均勻的液體分配。圖4B中的涂料器，在涂料器的帶狀物上游側發生溢出。溢出的液體再循環使用。

當被涂敷的液體彈性較大，刮板涂料器對在涂料珠滴上游區域不穩定的流動是敏感的，液體首先在那里接觸帶狀物(涂料珠滴是在涂料器和基層之間的液體搭接)。在涂料珠滴的上游區域，液體必須從幾乎零速度加速到移動的帶狀物的速度，這個距離大約相等于刮板涂料器上游側和移動帶狀物之間的間隙。該加速流動使液體受到高的伸展速度。彈性較大的液體顯示出在伸展(無旋流動)方面的粘性，在高速伸展時的伸展方面的粘性比高速剪切時剪切(旋轉流動)方面的粘性高得多。伸展粘性和剪切粘性之間的不同使涂料珠滴上游區域產生不穩定的流動，從而造成不受歡迎的涂敷缺陷。

涂敷過程對流動不穩定的敏感性隨涂料液體彈性的增加和帶狀物速度的增加而增加。這種不穩定性的本身通常顯示出從一在上游側的、在空間上暫時均勻的涂料珠滴轉變成在帶狀物橫向方向上被分割的部分。進一步增加涂敷速度或液體彈性將導致涂料珠滴上游區域內的、更進一步的短暫的和空間的非一致性。在涂料珠滴上游區域的不穩定流動將在涂敷后的薄膜中形成涂敷缺陷。通常，缺陷呈與帶狀物下游方向平行的、或者是對角橫跨帶狀物的條紋或“刷痕”形式。當在重力供料、模具供料和溝槽供料刮板涂料器中涂敷彈性液體時，會發生這種流動不穩定性。在薄膜供料刮板涂料器中也可能發生，這取決于將原始薄膜置于帶狀物上的方法。當在一刮板涂料器中涂敷彈性液體、而在該刮板涂料器中液體只充填在涂料珠滴上游側的比較小的間隙時，不穩定就會發生。

因此存在著對操作刮板涂料器的方法進行改進的需要，以使彈性較高的液體能高速涂敷，而不會產生流動不穩定性和相關的涂敷缺陷。

本發明的簡要說明