常见的三种精密涂布方式
精密涂布技术介绍1
精密塗佈技術介紹前言 所謂成捲式精密塗佈（Roll-to-Roll Precision Coating）整合性技術，可應用產品領域有 IC、 PCB、光電、民生、醫療等多種產業，以 3M 為例，3M 公司由塗佈而衍生之產品就有數萬種之多，從一般 產品（如文具膠帶）到醫療膠帶（美容、療傷）到電子（IC 切割∕PCB 防焊），以及光電（LCD 用光學 膜）等，都是利用精密塗佈技術平台研發出的產品，3M 每一次皆以高價值、高創新性的嶄新產品暢銷全 世界。
反觀國內研究單位（工研院或各大學研究所）發展電子用材料已數十年，在 PCB、IC 用電子材料 的合成已有深厚的經驗與應用實績，但隨著時代前進，合作模式也一直在演變中，以工研院材料所為例， 多年前與業界合作時，業界尚可接受材料所研發之雛形塗料而自行放大，但是隨著產品走向趨勢及客戶 要求愈來愈高，加上近年來產業結構丕變，研究方向在顧客導向與前瞻創新前提下有了較大的改變，而 精密塗佈（製程）即提供產品/技術升級及給客戶一個全包裝的時代。
本篇文章將分 4 個小段說明此技術， 首先介紹塗佈定義與產業結構， 在此可發現技術之重要性， 接著再介紹塗佈機構的每個單元，簡述各單元的重點，其後文章則略述材料所對於此技術的發展情形， 希望藉由工研院材料所的發展經驗對業界有些助益，最後則作個小小的結論。
塗佈定義與產業介紹 首先必須定義塗佈技術為何，所謂廣義的塗佈定義以原文敘述如下: Replace a new material of the air on the substrate. 所以從定義來看，塗佈涵蓋範圍甚廣，但是工研院材料所發展的塗佈技術乃以成捲式塗佈技術 為主，簡單的示意圖如圖一所示。
圖一 成捲式塗佈示意圖 首先將一捲基材（如 PP、PET、PI、銅箔等），經過塗佈裝置將塗料披覆於基材上，再經過乾 燥過程將溶劑移除，最後收捲成卷，即為成品或半成品使用。
最簡單的例子就是膠帶的製作，其製作過 程是將感壓膠披覆在 OPP 或 PVC 上，經過烘箱乾燥後收捲，再經過分條包裝即可販售，不過這種塗佈技 術較為簡單 （我們稱之為傳統塗佈方法），而材料所發展的精密塗佈技術，兩者差異可見表一所示，表中分述精密塗佈與傳統塗佈方法特性與優劣。
涂布的种类
直接正向凹版涂布 & 封闭刮刀涂布厚度: ≤ 40μ
粘度: ≤ 2000mPa.S 直接反向凹版涂布 & 封闭刮刀涂布厚度: ≤ 30μ
粘度: ≤ 1000mPa.S
凹版胶印涂布
凹版胶印涂布
涂布厚度: ≤ 10μ粘度: ≤ 3000mPa.S 凹版胶印涂布 & HM-T式封闭刮刀涂布厚度: ≤ 10μ
粘度: ≤ 3000mPa.S
凹版接触式反向涂布 & 封闭刮刀涂布厚度: ≤ 30μ
粘度: ≤ 1000mPa.S 接触式 & 旋转辊式涂布涂布厚度: ≤ 30μ
粘度: ≤ 1000mPa.S
超薄涂布
MCD(超精密涂布封闭刮刀) & 接触反向涂布涂布厚度: 0.1 - 20μ
粘度: ≤ 1000mPa.S 4根挤压辊涂布方式
涂布厚度: 0.8 - 30μ粘度：≤ 4000mPa.S
3根反转辊涂布
涂布厚度: wet 10 - 200μ粘度: ≤ 1000 - 50000mPa.S 挡板式涂布
涂布厚度: ≤wet 30μ粘度: ≤ 1000mPa.S
其它涂布方式
模头式涂布
涂布厚度: wet 3 - 100μ粘度: ≤ 50000mPa.S 泉涌式 & 旋转棍式涂布涂布厚度: ≤wet 40μ粘度: ≤ 1000mPa.S。
精密涂布技术及其应用
Abstract: Precision coating is widely used in the printing and packaging substrate and product modification. This paper introduces several kinds of precision coating methods, such as roller coating, blade coating, slot-die coating, curtain coating, and their development of application .The analysis shows that the slot-die coating has several advantages which are expected to replace the roll coating. It can estimate that the equipment is closed to reduce the pollution with the more uniform coating. It is suitable for the high viscosity coating liquid and various kinds of substrates, which can realize multi-layer coating at one time. The coating solution can be cured by ultraviolet light emitting diode (UV-LED) light source curing or electron beam (EB) curing, which can reduce energy consumption and VOCs emissions. The development trend of precision coating technology is to further improve coating thickness and uniformity control ability and strengthen the intelligent level of coating equipment on the basis of improving coating rate.Key words: precision coating; blade coating; slot-die coating; curtain coating李才昌(广西真龙彩印包装有限公司，广西 富川 542700)精密涂布技术及其应用Precision Coating Technology and Its ApplicationLI Cai-chang摘要：精密涂布在印刷包装基材和产品改性方面应用广泛，本文介绍了辊式涂布、刮刀涂布、狭缝涂布和坡流涂布等几种精密涂布方式其应用发展概况。
涂布工艺介绍
涂布工艺介绍涂布工艺是一种常见的表面涂覆技术，广泛应用于各个领域的生产制造过程中。
本文将介绍涂布工艺的基本原理、分类和应用。
涂布工艺是将涂料或涂膜材料均匀地涂布在基材表面的一种工艺。
其基本原理是通过涂布设备将涂料或涂膜材料涂布在基材上，并进行干燥或固化使其形成均匀、平整的薄膜。
涂布工艺的优点是能够实现高效、高质量的表面涂覆，涂布薄膜的厚度和性能也可以通过调整涂布设备和涂料配方来实现。
涂布工艺根据涂布设备的不同可以分为很多种类。
常见的涂布设备有刮刀涂布、滚筒涂布、喷涂和浸渍等。
刮刀涂布是通过将刮刀推动涂料均匀地刮在基材上，然后将多余的涂料刮掉，形成均匀的薄膜。
滚筒涂布是将涂料通过滚筒涂布机均匀地涂布在基材上，然后通过滚筒的旋转使涂料均匀分布，形成均匀的薄膜。
喷涂是将涂料通过喷枪均匀地喷射在基材上，形成均匀的薄膜。
浸渍是将基材浸入涂料中，使其吸附涂料，然后通过干燥或固化使其形成均匀的薄膜。
涂布工艺在各个领域有广泛的应用。
在建筑行业中，涂布工艺常用于墙面、地板和天花板等装饰材料的表面涂覆，使其具有防水、耐久和装饰效果。
在汽车制造业中，涂布工艺常用于汽车车身和零部件的表面涂覆，使其具有抗腐蚀、耐磨和美观的特性。
在电子行业中，涂布工艺常用于电路板和电子元件的保护涂层，以提高其绝缘性能和防腐蚀能力。
在纺织行业中，涂布工艺常用于纺织品的功能性涂层，如防水、防污和阻燃等。
涂布工艺虽然具有广泛的应用，但也存在一些问题和挑战。
首先，涂布工艺的涂布薄膜厚度和均匀性很难控制，需要通过优化涂布设备和涂料配方来实现。
其次，涂布工艺需要进行干燥或固化才能形成薄膜，这可能导致生产周期较长。
此外，涂布工艺还需要考虑涂料的成本、环保性和健康安全等问题。
涂布工艺是一种常见的表面涂覆技术，通过涂布设备将涂料或涂膜材料均匀地涂布在基材上，形成均匀、平整的薄膜。
涂布工艺具有广泛的应用，在建筑、汽车、电子和纺织等行业都有重要的作用。
然而，涂布工艺也存在一些问题和挑战，需要通过不断优化和改进来提高涂布效果和生产效率。
常见微型凹版精密涂布方式
常见微型凹版的精密涂布方式微型凹版涂布：涂布辊为网纹辊，直径一般在Φ20mm-Φ50mm之间，所以称为微型凹版涂布，它是一种方向、接触式的涂布方式、即微型涂布辊的旋转方向与料膜的走料方向相反，料膜没有被压辊加压在涂布辊上。
传统的凹版涂布方式，不论是直接涂布还是反向涂布，一般都有背压橡胶辊，和与橡胶直径大致相同的网纹辊。
由于料膜被压在橡胶辊和网纹辊之间，很有可能在涂布面出现皱纹、裂缝等缺陷，两辊合压接触点由于机械、气压等因素从而对涂布质量产生影响。
而微型凹版涂布是接触式涂布，接触式涂布意味着没有背压橡胶辊，因此，由于背压辊加压产生的一些潜在不利因素就被消除。
优点：1.可以将很薄的涂层涂到很薄的材料上。
由于无背压辊，在涂布面没有胶印、褶皱等缺陷。
2.由于没有背压辊，料膜的边缘部也可涂上胶，而不用担心胶液涂到背压辊上而影响涂布。
3.由于刮刀轻接触网纹辊，刮刀和网辊的磨损都非常小。
4.微凹辊直径小、重量轻，涂布不同涂布量，更换微凹辊比较方便。
5.反向涂布可以获得比较平整的涂布，涂布量均匀分布。
缺点：1.微型凹版涂布的蓄胶槽在涂布时胶液需保持溢满的状态，微凹辊只与溢出来的液相接触，故而无法将蓄胶槽里的胶液完全充分利用，且无法回收利用，因此造成一定量的浪费，胶液浪费量约为10KG左右。
2.微凹辊若使用完清洗不干净，则容易造成微凹辊生锈，且除锈困难。
3.由于涂布时，在蓄胶槽的胶液是暴露在空气中的，因此涂布时空气中的灰尘及颗粒物容易掉落进蓄胶槽里，对涂布的质量造成一定的影响。
4.微型凹版涂布的供胶系统比较复杂，清洗以及拆卸比较困难，常常需要1-2个小时的时间。
微型凹版涂布应用案例：遮光膜、各种光学膜、锂电池用材料、各种复合用胶带、菲林胶片、保护膜。
逗号辊涂布：逗号辊涂布的特点是刃刮刀和辊刮刀的组合。
胶液厚度的影响比刃刮刀小，涂层厚度容易调节，能够涂布高粘度胶液。
幅宽较大时，能够横向调节。
优点：1.逗号刮刀的强度、硬度高，刃口直线度误差小，可以采用气动微调机构来调节和控制刮刀的位置，涂布量控制和刮胶精度较高。
最新造纸涂布技术
涂布方式和涂布技术
三、条缝涂布(slot coating)或挤压 涂布(extrusion coating)
• 将涂布低粘度涂液、涂液润湿上下唇口端 面、涂量又较小的模式称为条缝涂布；将 涂布高粘度涂液（通常为高聚物）、涂液 不润湿唇口端面、涂量又较大的模式，称 为挤压涂布。
（1）实现预计量涂布
（2）高速涂布 • 坡流涂布车速可以高达4m/s，其 根本原因是摆脱了涂层厚度依赖于 粘度和车速的关系。
（3）薄层涂布
• 坡流涂布能涂薄层的原因，还是因为 它涂布过程中的弯月面曲率半径小。 粗略地讲，其弯月面曲率半径是涂布 间隙HG的1/2。因为影响涂布量的是上 弯月面曲率半径，其半径也只是稍大 于HG的1/2，也就是R2≌0.2mm。
• 当沿X方向 长度固定的 情况下，一 般说均流所 需要的间隙 高度（即沿 Y方向高度 ），与入流 分布条件及 间隙宽度有 关，参见右 表：
阻流间隙加工误差对横向均匀度的影响 • 分配腔在均流分布中起到初步均化的作用 ，是否采用变截面腔体须因需要而定。双 腔体模具多可采用等截面的形式。适当增 加腔体截面积有利于均化。阻流间隙是模 具均流的最后关口，在保证狭缝加工精度 的前提下，适当增大缝隙宽度和选择缝隙 的高度，是保证均流分布的关键。
（3）条缝涂布的角度和应用
• 条缝式落帘涂布时，其条缝模具唇口是垂 直朝下的；用于PET薄膜生产铸片（厚片） 的模具，和用于涂塑纸基涂塑（PE）的模 具，它们的唇口也是垂直朝下的。
（4）条缝涂布器和坡流涂布器差别的解释
• 条缝涂布 和坡流涂 布中液桥 的流动特 性，见右 图： • 注：
Garin和Vachagin(1972)
低△P 高△P Tallmadge(1979)无负压 0.1 0.7 0.5 0.5 1.0 0.3～0.4 －0.3 －1.1 －0.15
常见的三种精密涂布方式
常见的三种精密涂布方式微型凹版涂布：涂布辊为网纹辊，直径一般在Φ20mm-Φ50mm之间，所以称为微型凹版涂布，它是一种方向、接触式的涂布方式、即微型涂布辊的旋转方向与料膜的走料方向相反，料膜没有被压辊加压在涂布辊上。
传统的凹版涂布方式，不论是直接涂布还是反向涂布，一般都有背压橡胶辊，和与橡胶直径大致相同的网纹辊。
由于料膜被压在橡胶辊和网纹辊之间，很有可能在涂布面出现皱纹、裂缝等缺陷，两辊合压接触点由于机械、气压等因素从而对涂布质量产生影响。
而微型凹版涂布是接触式涂布，接触式涂布意味着没有背压橡胶辊，因此，由于背压辊加压产生的一些潜在不利因素就被消除。
优点：1.可以将很薄的涂层涂到很薄的材料上。
由于无背压辊，在涂布面没有胶印、褶皱等缺陷。
2.由于没有背压辊，料膜的边缘部也可涂上胶，而不用担心胶液涂到背压辊上而影响涂布。
3.由于刮刀轻接触网纹辊，刮刀和网辊的磨损都非常小。
4.微凹辊直径小、重量轻，涂布不同涂布量，更换微凹辊比较方便。
5.反向涂布可以获得比较平整的涂布，涂布量均匀分布。
缺点：1.微型凹版涂布的蓄胶槽在涂布时胶液需保持溢满的状态，微凹辊只与溢出来的液相接触，故而无法将蓄胶槽里的胶液完全充分利用，且无法回收利用，因此造成一定量的浪费，胶液浪费量约为10KG左右。
2.微凹辊若使用完清洗不干净，则容易造成微凹辊生锈，且除锈困难。
3.由于涂布时，在蓄胶槽的胶液是暴露在空气中的，因此涂布时空气中的灰尘及颗粒物容易掉落进蓄胶槽里，对涂布的质量造成一定的影响。
4.微型凹版涂布的供胶系统比较复杂，清洗以及拆卸比较困难，常常需要1-2个小时的时间。
微型凹版涂布应用案例：遮光膜、各种光学膜、锂电池用材料、各种复合用胶带、菲林胶片、保护膜。
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常见的三种精密涂布方式
微型凹版涂布：
涂布辊为网纹辊，直径一般在Φ20mm-Φ50mm之间，所以称为微型凹版涂布，它是一种方向、接触式的涂布方式、即微型涂布辊的旋转方向与料膜的走料方向相反，料膜没有被压辊加压在涂布辊上。
传统的凹版涂布方式，不论是直接涂布还是反向涂布，一般都有背压橡胶辊，和与橡胶直径大致相同的网纹辊。
由于料膜被压在橡胶辊和网纹辊之间，很有可能在涂布面出现皱纹、裂缝等缺陷，两辊合压接触点由于机械、气压等因素从而对涂布质量产生影响。
而微型凹版涂布是接触式涂布，接触式涂布意味着没有背压橡胶辊，因此，由于背压辊加压产生的一些潜在不利因素就被消除。
优点：1.可以将很薄的涂层涂到很薄的材料上。
由于无背压辊，在涂布面没有胶印、褶皱等缺陷。
2.由于没有背压辊，料膜的边缘部也可涂上胶，而不用担心胶液涂到背压辊上而
影响涂布。
3.由于刮刀轻接触网纹辊，刮刀和网辊的磨损都非常小。
4.微凹辊直径小、重量轻，涂布不同涂布量，更换微凹辊比较方便。
5.反向涂布可以获得比较平整的涂布，涂布量均匀分布。
缺点：1.微型凹版涂布的蓄胶槽在涂布时胶液需保持溢满的状态，微凹辊只与溢出来的液相接触，故而无法将蓄胶槽里的胶液完全充分利用，且无法回收利用，因此
造成一定量的浪费，胶液浪费量约为10KG左右。
2.微凹辊若使用完清洗不干净，则容易造成微凹辊生锈，且除锈困难。
3.由于涂布时，在蓄胶槽的胶液是暴露在空气中的，因此涂布时空气中的灰尘及
颗粒物容易掉落进蓄胶槽里，对涂布的质量造成一定的影响。
4.微型凹版涂布的供胶系统比较复杂，清洗以及拆卸比较困难，常常需要1-2个
小时的时间。
微型凹版涂布应用案例：
遮光膜、各种光学膜、锂电池用材料、各种复合用胶带、菲林胶片、保护膜。
逗号辊涂布：
逗号辊涂布的特点是刃刮刀和辊刮刀的组合。
胶液厚度的影响比刃刮刀小，涂层厚度容易调节，能够涂布高粘度胶液。
幅宽较大时，能够横向调节。
优点：1.逗号刮刀的强度、硬度高，刃口直线度误差小，可以采用气动微调机构来调节和控制刮刀的位置，涂布量控制和刮胶精度较高。
2.可涂较厚的涂层，涂布时，胶液由上而下流向刮刀口与料膜之间，因此可以
将胶液充分的使用，基本不存在浪费胶液的现象。
缺点：1.逗号辊涂布的涂布质量与其各个组成单位的运作关系较大，特别为驱动电机与转动压辊之间的传动比率比较难以调节掌握，往往造成涂布不均匀，容易出现横
向或纵向的不规则条纹，涂布时，胶液容易在挡板和传动压辊之间的缝隙流出，
密封性不够完整，且涂布时，需要人力不断地搅拌蓄胶槽的胶液，以此来保证
胶液的均匀分布。
逗号辊涂布应用案例：
各种光学膜、保护膜、菲林胶片、哑光软包装膜。
Slot-Die Coating (夹缝式挤压型涂布)：
Slot Die涂布机是一种高精度涂布方式，涂布胶液由存储器通过供给管路压送到喷嘴处，并使胶液由喷嘴处喷出，从而转移到涂布的基材上。
优点：1.涂布效果好，涂布量通过涂布刮刀的微动调节来灵活控制，涂布精度高。
2.能涂布不连续模式，而且涂布的范围可以自由调节，不需要用挡板，不会产生
边缘厚度不同产生的污渍现象。
3.清洗拆卸比较容易。
4.有助于保持干净的较高水平，胶液整体流动的通道可被密封，防止其他污染物
的进入。
缺点：1.整个Slot-die涂布头的部分结构较为复杂，要求上胶辊、涂布辊、牵引辊以及刮刀的加工精度较高，因此成本比其他的涂布方式要高。
2.由于精度较高，实际使用以及操作起来比较难。
Slot-die涂布应用案例：
光学膜、特种纸。
微凹涂布头（micro）
逗号辊涂布(Comma)
Slot-die涂布头。