一種用于改善狹縫式涂布模具表面潤濕性能的鍍膜方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于產(chǎn)品涂布技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于改善狹縫式涂布模具表面潤濕性能的鍍膜方法。
【背景技術(shù)】
[0002]狹縫式涂布是一種高精密的涂布方式，不僅用于傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè):如膠帶、電影底片、功能隔膜、封裝膜、墻壁紙的制造，亦用在高增值的電子產(chǎn)業(yè):如印刷電路板、電容膜、光學(xué)膜、表面硬化涂布、顯視基板光阻涂布等制程。而最近更應(yīng)用在發(fā)展迅速的再生能源產(chǎn)業(yè):如銅銦鎵砸薄膜太陽能電池、高份子太陽能電池、鋰電池等的制備工序中。
[0003]狹縫式涂布的工作原理是運用能準(zhǔn)確控制流量和壓力的栗浦，把涂料溶液注入一個涂布模具中，而模具內(nèi)部的獨特設(shè)計能將溶液均勻展開并從模具狹縫出口壓出，從而噴涂在基材上形成濕膜，最后濕膜經(jīng)過烘烤吹干便成為膜層。其中，涂布濕膜的厚度由栗浦流量、涂布寬度及速度來決定，其關(guān)系為[厚度=流量/寬度/速度]。因為狹縫式涂布對膜厚的控制與涂料特性無關(guān)，所得到的膜厚能薄至0.2um和厚至lOOum，所以狹縫式涂布能廣泛應(yīng)用在不同的領(lǐng)域上。
[0004]目前狹縫式涂布的技術(shù)研究主要集中于涂布模具設(shè)計上，因為它是決定涂布質(zhì)量好壞的重要因素之一。涂布模具的結(jié)構(gòu)如圖1，主要由“主部件(I)/墊片(2)/副部件
(3)”疊合構(gòu)成。主部件內(nèi)部設(shè)有涂布液腔體(4)，可以是單腔或多腔。主部件的腔口頂緣與副部件之間放置墊片，以令兩個部件的下方形成涂布狹縫，而通過不同墊片可以調(diào)節(jié)狹縫和涂布寬度。模具狹縫出口部分則稱為模唇(5)。涂料溶液體是從后端進(jìn)液口(6)打入至內(nèi)部的腔體中，而主部件腔體的幾何尺寸需根據(jù)涂料和模具材料特性來設(shè)計，以使涂料能均勻地從腔體下方的狹縫壓出并涂布在基材上。一般來說，模具內(nèi)部腔體和流道設(shè)計極為重要，因模具出液的均勻性會直接影響最后膜層橫向厚度的均勻性。另模唇形狀則影響與基材之間形成的涂布液珠穩(wěn)定性，也就影響涂布的操作。一支好的模具，除了能提供均勻的涂膜，也要能避免涂布缺陷產(chǎn)生，因此直至今日仍有許多公司針對狹縫式模具提出各式各樣的專利設(shè)計。
[0005]在涂布模具設(shè)計上，其中一個考慮參數(shù)為模具材料表面潤濕性。一般來說，模具材料表面潤濕性是愈強愈好，這使溶液更容易展開至狹縫橫向的邊緣。其中影響材料表面潤濕性能的因素主要是表面粗糙度和表面能?，F(xiàn)有的材料表面改性方法均是源自對上述兩個因素的控制。目前，在狹縫式涂布模具制造過程中，常用的方法是通過精絞、冷拉、拉刀加工、超精磨、鏡面磨削和電解拋光等來降低表面粗糙度，從而達(dá)到增加表面潤濕性的目的。但這種降低粗糙度的方法對增加潤濕性的效果并不顯著，間接限制制造模具的材料選擇。而且表面加工過程煩瑣和精細(xì)，以使好的模具成本很高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明為改善現(xiàn)有狹縫式涂布模具設(shè)計和制造技術(shù)，提供一種成本低廉、制作簡單、容易控制，并適合于工業(yè)生產(chǎn)的一種用于改善涂布模具表面潤濕性能的鍍膜方法。
[0007]本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所釆用的技術(shù)方案是:通過物理、化學(xué)氣相沉積、電化學(xué)等表面鍍膜等方法改變涂布模具材料的表面能，其以達(dá)到增加其潤濕性能的目的。改善狹縫式涂布模具表面潤濕性能的鍍膜方法，其制備工藝流程包括以下幾個步驟:
[0008](I)狹縫式涂布模具的清洗
[0009]涂布模具材料可以為玻璃、金屬材料或聚合物
[0010]先把模具用純水清洗，再采用常規(guī)的洗滌劑放在超聲波清洗機里浸泡，然后用丙酮和異丙醇清洗再烘干。
[0011](2)改變材料表面能薄膜的制備
[0012]薄膜材料可以氧族化金屬或金屬、可以是但不限于硅。
[0013]采用常規(guī)的高真空氣相法工藝，如熱蒸發(fā)、磁控濺射和分子束外延等在模具材料表面上制備薄膜，厚度為0.l-2um。
[0014](3)高溫退火處理
[0015]根據(jù)需要，薄膜可作高溫退火處理；將沉積有薄膜的模具放置于可分段程序控溫的高溫爐中，真空密封，然后快速、均勻的升溫，使得模具所在區(qū)域溫度控制在200-1000°C，依據(jù)預(yù)制薄膜的厚度，進(jìn)行5-60min的處理。
[0016]本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在:
[0017](I)采用了物理、化學(xué)氣相沉積、電化學(xué)等表面鍍膜工藝，制備過程簡單，質(zhì)量控制簡易，成本低廉。
[0018](2)采用了物理、化學(xué)氣相沉積、電化學(xué)等鍍膜工藝改變涂布模具材料的表面能，相對現(xiàn)有傳統(tǒng)的打磨拋光工藝，更能提高狹縫式涂布模具表面的潤濕性能。
【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明提供的涂布模具的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明的【具體實施方式】作進(jìn)一步的詳細(xì)說明:
[0021](I)采用以不銹鋼制作的狹縫式涂布模具:主部件[圖1中(I)]和副部件[圖1中(3)]，放在超聲波清洗機里，分別用純水、洗滌劑丙酮和異丙醇浸泡10分種，然后放在烘箱內(nèi)以120 °C烘干半小時。
[0022](2)利用濺射的方法在不銹鋼模具玻璃襯底上沉積氧化硅薄膜[圖1中(A)]，薄膜厚度為0.5um。
[0023](3)將沉積有氧化硅薄膜的模具置于可分段程序控溫的高溫爐中，真空密封，在500 °C下退火處理。
[0024]在此基礎(chǔ)上制備的有氧化硅薄膜的不銹鋼模具的純水接觸角為35°，相對不銹鋼模具的純水接觸角為51°，模具表面的潤濕性能提高了百分之三十。
[0025]以上所述的具體施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和積極的效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的原則之內(nèi)所做的任何修和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種用于改善狹縫式涂布模具表面潤濕性能的鍍膜方法，其特征在于步驟如下:§ A狹縫式涂布模具的清洗:涂布模具材料可以為玻璃、金屬材料或聚合物；先把模具用純水清洗，再采用常規(guī)的洗滌劑放在超聲波清洗機里浸泡，然后用丙酮和異丙醇清洗再烘干；§ B在模具表面制備可改變表面能的薄膜，薄膜材料可以氧族化金屬或金屬、可以是但不限于硅；采用常規(guī)的高真空氣相法工藝，如熱蒸發(fā)、磁控濺射和分子束外延等在模具材料表面上制備薄膜，厚度為0.l-2um ; § C根據(jù)需要，薄膜可作高溫退火處理；將沉積有薄膜的模具放置于可分段程序控溫的高溫爐中，真空密封，然后快速、均勻的升溫，使得模具所在區(qū)域溫度控制在200-1000°C，依據(jù)預(yù)制薄膜的厚度，進(jìn)行5-60min的處理。2.根據(jù)權(quán)利要求1的一種用于改善狹縫式涂布模具表面潤濕性能的鍍膜方法，其特征在于:所說的涂布模具材料可以為玻璃、金屬材料或聚合物。3.根據(jù)權(quán)利要求1的一種用于改善狹縫式涂布模具表面潤濕性能的鍍膜方法，其特征在于:所說的薄膜材料可以氧族化金屬或金屬、可以是但不限于硅。4.根據(jù)權(quán)利要求1的一種用于改善狹縫式涂布模具表面潤濕性能的鍍膜方法，其特征在于:步驟§ B制備可改變表面能的薄膜的高真空氣相法工藝為熱蒸發(fā)、磁控濺射和分子束外延。5.根據(jù)權(quán)利要求1的一種用于改善狹縫式涂布模具表面潤濕性能的鍍膜方法，其特征在于:步驟§ C所述的高溫退火溫度為200-1000°C。6.根據(jù)權(quán)利要求1的一種用于改善狹縫式涂布模具表面潤濕性能的鍍膜方法，其特征在于:所說的目標(biāo)可改變表面能的薄膜的厚度為0.1?2um。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于改善狹縫式涂布模具表面潤濕性能的鍍膜方法,用于解決現(xiàn)有狹縫式涂布模具制造過程中傳統(tǒng)打磨拋光工藝對增加潤濕性效果不顯著的問題。其制備流程包括以下幾個步驟：采用公知技術(shù)把狹縫式涂布模具表面清洗再烘干,然后利用真空磁控濺射方法在模具表面濺射可改變材料表面能薄膜,再經(jīng)高溫退火處理。本發(fā)明是一種成本低廉、制作簡單、容易控制，并適合于工業(yè)生產(chǎn)的一種用于改善涂布模具表面潤濕性能的鍍膜方法。而且相對現(xiàn)有傳統(tǒng)的打磨拋光工藝,更能提高狹縫式涂布模具表面的潤濕性能。
【IPC分類】C23C14/22, C23C14/58
【公開號】CN105177503
【申請?zhí)枴?br>【發(fā)明人】謝承智, 歐陽俊波, 錢磊
【申請人】蘇州瑞晟納米科技有限公司
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年9月19日