运用聚焦电极电场的静电辅助涂覆方法和装置制造方法及图纸

涂敷流体涂覆到基片上的系统，包括沿着横向设置流体薄片接触区域，通过引导流体流形成流体湿润线。从基片的第二侧和基本上位于流体接触区域上或其下游位置发源的有效电场在流体上产生电场力。通过在基片第二侧尖锐地限定电极在相对涂覆流体的高效方式中产生电场。结合静电场的超声进一步提高了涂覆处理条件和涂覆均匀性。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及静电辅助涂覆的方法和装置。本专利技术更具体地涉及在涂覆流体与移动薄片相接触的点使用静电场来取得改进的涂覆处理均匀性。在沉积后，涂膜层能够保持住流体，诸如在金属箔处理中金属上润滑油的涂敷或活化化学反应或在化学上转换基层表面的应用中的流体。另一方面，如果涂层包含了挥发性的流体从而留下了诸如油漆的固体涂层，或者涂层能够被固化或用其它方法固化成有作用的涂层，诸如对压力灵敏粘合剂不易粘着的释放层。在1992年由纽约VCH出版社出版的由Cohen，E.D.和Gutoff，E.B.撰写的“现代涂覆和干燥技术”和1984年由纽约Van Vorstrand Reinhold出版社出版的由Satas，D.撰写的，“薄片处理和转换技术及装置”讨论了施加涂覆的方法。精确涂覆应用的目的一般是在基片上均匀涂敷涂覆流体。在薄片涂覆处理中，移动薄片通过一个涂覆平台，其中涂覆流体层沉积在薄片的至少一个表面上。涂敷到薄片上的涂覆流体均匀性受许多因素影响，包括薄片速度，薄片表面特性，涂覆流体粘性，涂覆流体表面张力，和涂敷到薄片上的涂覆流体厚度。在印刷和照相领域中已经应用了静电涂覆涂敷，其中滚动或滑动涂覆处于支配地位和使用了较低粘度的导电流体。虽然在涂覆区域施加静电力能够延迟夹带空气的开始并且导致能够以较高薄片速度运行，吸引涂覆流体到薄片的电场是十分充足的。在一种已知的施加电场方法中采用了预充电薄片(在涂覆平台前施加电荷到薄片)。另一种已知方法在涂覆平台下面使用通以电流的支持滚轴。薄片预充电的方法包括电晕导线充电和充电刷。对支撑滚筒充电的方法包括导电的电势升高滚筒，预充电的不导电滚筒表面，和供以电源的半导电滚筒。虽然这些方法对涂覆区域输送静电电荷，但它们不代表在涂覆层的高聚焦静电场。例如，对有预充电薄片的屏幕涂覆，流体被吸引到薄片并且流体/薄片接触线(湿润线)的平衡位置由力的平衡决定。静电场拉动涂覆流体到薄片并且拉动涂覆流体到薄片上面。薄片的运动产生了易于将湿润线拉到薄片下面的力。这样，当其它处理条件保持恒定时，较高的静电力或较低的线速度产生了向薄片上面拉的湿润线。另外，如果一些流动偏差存在于涂覆流体的交叉薄片流动中，较低的流动区域通常进一步拉向薄片上面，并且较高的流动区域通常拉向薄片正面。这些情况能够产生涂覆厚度均匀性的降低。工艺处理稳定性也比所需要的差，因为流体接触线(湿润线)不但不稳定而且依赖于一些因素。有许多描述静电辅助涂覆的专利。有一些论述涂覆的特性，其它的是论述充电的特性。下面是一些有代表性的专利。美国专利3,052,131揭示了使用滚筒充电或薄片预充电的对水涂覆树脂的涂覆，美国专利2,952,559揭示了对薄片预充电的滑动涂覆乳胶，美国专利3,206,323揭示了对薄片预充电的粘性流体涂覆。美国专利4,837,045教授了在支承滚筒上用直流电压，使用低表面能量用凝胶作内涂膜薄层。可以用于这种方法的涂覆流体包括凝胶，磁性的，滑润的，或是可水溶的或是有机物性质的粘合层。涂覆方法能够包括滑动，滚筒珠，喷射，挤压，或幕涂覆。EP390774B1涉及在至少250cm/秒(492ft/分钟)的速度中高速幕涂覆流体，使用预施加的静电充电，并且其中充电量(电压)对速度(cm/秒)的比率为至少1∶1。美国专利5,609,923揭示增加了最大实用涂覆速度的移动支承物幕涂覆的方法。可以由后向滚筒在涂覆点前或在涂覆点施加电荷。这个专利是指产生静电电压的技术，是十分有名的，它提出这是在涂覆点下面的滚筒的例子或先前的在涂覆前进行电晕充电的例子。这个专利也揭示了电晕充电。这里揭示的技术是在添加涂覆前把电荷转移到薄片上。要用电晕，滚筒，或电刷在涂覆点在薄片上建立电场前。附图说明图1和图2示出静电辅助涂覆应用的已知技术。在图1中，薄片20纵向移过(在箭头22的方向)涂覆平台24。薄片20有第一主侧面26和第二主侧面28。在涂覆平台24，涂覆流体涂敷装置30横向撒布一股涂覆流体32到薄片20的第一侧面26上。因此，从涂覆平台24的下游，薄片20负担了涂覆流体32的涂覆34。在图1中，通过在从涂覆平台24(电荷可替换地施加到第二侧28)上游纵向间隔的电荷施加台36施加静电电荷到薄片20的第一侧26，提供了用于涂覆过程的静电涂覆辅助器。在电荷施加台36，横向布置的电晕放电线38施加正(或负)电荷39到薄片20。线38能够或是在薄片20的第一侧或是第二侧。涂覆流体32接地(诸如通过将涂覆流体涂敷装置30接地)，并且在涂覆平台24静电吸引到充电薄片20。横向布置的空气屏障40可以设置在邻近涂覆平台24处并且设置到其下游来减小在涂覆流体薄片分界面41的薄片边界层空气干扰。电晕线可以沿着薄片的自由空间对准(如图1所示)或换一种方法，当薄片与在涂覆平台的后向滚筒接触时可以邻近薄片的第一侧面对准。图2示出了另一个已知的静电辅助涂覆系统。在这个布置中，比较大尺寸直径的后向滚筒42支撑在涂覆平台24的薄片20的第二侧面28。后向滚筒42可以是充电绝缘滚筒，给以电力的半导电滚筒，或传导滚筒。导电或半导电的滚筒可以由高电压电源充电。在绝缘滚筒中，可以用适宜的方法向滚筒提供电荷，诸如电晕充电装置43。不论后向滚筒42的类型或它被充电的方法，它的外部柱面表面44适于输送电荷39到薄片20的第二侧面28。如图2所示，来自后向滚筒42的电荷39是正电荷，并且通过使涂覆流体涂敷装置30接地使涂覆流体32接地。因此，将涂覆流体32被静电吸引到位于在薄片20和滚筒42的外部柱面表面44之间的分界面上的电荷。空气屏障40在涂覆流体薄片分界面41减小了薄片边界层的空气干扰。诸如那些在图1和2中示出的已知静电辅助涂覆设置通过延迟空气传输的开始辅助涂覆处理并且在涂覆湿润线改进湿润特性。但是，它们为大致处于湿润线下游的薄片提供电荷，并且产生十分宽阔的静电场。当交叉薄片涂覆流动变化或交叉薄片静电场变化时，它们在保持笔直湿润线方面没有太大效果。例如，在幕涂覆中，如果在通过幕的一些位置发生了局部的过度涂覆流体流区域，在这个较过度的涂覆区域中的湿润线能够响应依靠材料或处理参数向薄片下方移动。由于在幕上的应力和形变，在这个区域中能够产生更过度的涂覆，尤其是展示了弹性特性的流体(更有弹性的流体有与剪切有关的高延伸的粘度)。另外，如果静电场不均匀(例如电晕薄片预充电非均匀)，在薄片上较低的电压区域将使得在那个区域的湿润线向薄片下方移动，这样在那个区域增加了涂覆重量。当流体弹性增加时，这些效应越来越占主要地位。这样，交叉薄片流体流变化和交叉薄片静电场变化导致了在湿润线中的非均匀性，并且结果是在薄片上的非均匀涂膜的涂敷。对静电辅助涂覆，没有来自电场施加装置的涂覆平台中所揭示的施加聚焦电场到薄片的技术来提高涂敷流体涂覆的特性并且也得到改进的处理条件的已知的装置或方法。这需要提供更聚焦电场到涂覆平台的薄片的静电辅助涂覆技术。(电场力)产生步骤能够包括在基片的第二侧面上给电极电能以形成来自电荷的有效电场。在一个实施例中，有效电场为一部分半径不大于1.27cm的电极所限定(或，在一个较佳的实施例中，不大于0.63cm)。在第二侧的邻近流体涂覆平台处能够提供基片或由电极本身能够提供基片。用涂覆流体撒布器能够本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种施加流体涂覆到基片上的方法，其特征在于，其中基片在其第一侧有第一表面并且在其第二侧有第二表面，并且该方法包括：在基片和流体涂覆平台间提供相对的纵向运动；沿着在涂覆平台横向设置的流体薄片接触区域通过以０度到１８０度的角度，引导一股 流体到基片的第一表面上形成流体薄片湿润线；并且从来源于在基片第二侧位置的有效电场在流体上产生吸引主吸引电场力，其中基片基本上在流体湿润线之上和其下游，而当通过电场力吸引流体到基片的第一表面时，不需要电荷移动到基片。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：JW库克斯，S王，LE埃利克森，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]