張力調控式狹縫式塗佈技術之分析｜國立清華大學博碩士論文庫

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研究生：	劉騏銘 Chi-Ming Liu
論文名稱：	張力調控式狹縫式塗佈技術之分析
指導教授：	劉大佼 Ta-Jo Liu
口試委員:
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	工學院 - 化學工程學系 Department of Chemical Engineering
論文出版年：	2006
畢業學年度：	94
語文別：	中文
論文頁數：	111
中文關鍵詞：	張力調控狹縫式塗佈、狹縫式塗佈、聚乙烯醇、最小濕膜厚度、薄層塗佈
外文關鍵詞：	tensioned-web slot coating, slot coating, poly(vinyl) alcohol solution, tension number, minimum wet thickness, thin film coating
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張力調控狹縫式塗佈技術(tensioned-web slot coating，TWSC)具光學膜產業上之運用潛力，為一超薄高速的預調式塗佈方式，在工業上極具應用價值。
本實驗所塗佈之濕膜厚度約在1μm左右，相較於傳統狹縫式塗佈，TWSC具備了超薄塗佈之優勢，又由於光學膜之塗料通常為低黏度之塗液，故本論文將重心擺在低黏度牛頓流體其塗佈視窗與最小濕膜厚度之分析。影響張力調控狹縫式塗佈系統的變因很多，牽涉的不僅僅是流體力學，尚有固體力學與材料科學等相關知識。除了利用流場觀測技術輔助建立TWSC之塗佈視窗外，本研究尚將變因歸納成塗液性質、基材性質、及操作參數三大類，並對其作敏感度之分析，發現黏度降低、基材張力增大、以及包覆角增大，有利於使塗佈膜厚下降，機制可分為力平衡或是流體累積壓力兩種類，其一為流體應力與基材變形力平衡後所形成的塗佈間隙較小，其二為流體累積壓力大，故可承受高基材速度下的塗佈，皆解釋為何可塗佈膜厚較薄。
本論文最終利用無因次分析，歸納預測最小濕膜厚的經驗方程式，分析最小濕膜厚度受tension number、force number 、length number等參數之影響，將此三無因次參數相結合可得到最小濕膜厚度的經驗方程式，可做為事先預測該條件下的最小濕膜厚度曲線之方法。

摘要………………………………………………………………………I
目錄….…………………………………………………………………Ⅲ
圖目錄……………………………………………………………………V
表目錄………………….……………………………………………ⅩⅡ
壹、緒論…………………………………………………………………1
1-1塗佈技術簡介………….……………………………………………1
1-2研究目標………………….…………………………………………4
貳、文獻回顧……………………………………………………………7
2-1狹縫式塗佈技術…………….………………………………………7
2-2彈性流體動力接觸系統……….……………………………………9
2-2-1彈性流體動力接觸系統簡介……………………………………10
2-2-2彈性流體動力接觸系統機制……………………………………10
2-2-2a流體…………………………………………………… ………10
2-2-2b固體……………………………………………………… ……11
2-2-3箔片軸承系統……………………………………………………13
  2-3張力調控狹縫式塗佈技術………………………………………15
2-3-1學術論文回顧……………………………………………………15
2-3-2專利回顧…………………………………………………………18
參、實驗方法………………………………………………………… 46
3-1分析儀器與週邊設備………………………………………………46
3-2實驗藥品與耗材……………………………………………………49
3-3實驗設備……………………………………………………………50
3-4流體物性……………………………………………………………53
3-5基材物性……………………………………………………………53
3-6流場觀測系統………………………………………………………54
3-7量測方法……………………………………………………………55
3-8實驗步驟……………………………………………………………57
肆、研究方法………………………………… ………………………62
4-1實驗參數的定義……………………………………………………62
4-2塗佈缺陷的判定……………………………………………………64
4-3模唇形狀……………………………………………………………69
4-4最小成膜壓力………………………………………………………70
伍、結果與討論.………………………………………………………71
5-1塗佈視窗的建立……………………………………………………71
5-2流體累積壓力與流量及基材速度之關係…………………………76
  5-3黏度的效應………………………………………………………78
  5-4表面張力的效應…………………………………………………81
  5-5基材張力的效應…………………………………………………82
  5-6基材厚度的效應…………………………………………………87
  5-7包覆角的效應……………………………………………………88
  5-8模唇形狀的效應…………………………………………………92
  5-9無因次群分析……………………………………………………94
陸、 結論………………………………………………………………103
參考文獻…………………………………………………………….…105符號說明…………………………………………………………….…110

                                

Aizawa, H., Tobisawa, S. “Coating apparatus”, US Patent 5,547,510(1996).

Brown, O. D. and Maier, G. W. “Die coating method and apparatus”, US Patent 5, 639, 305(1997).

Carvalho, M. S., Huelsman, G. L., and Kolb, W. B.“Elastohydrodynamics of a moving substrate over a curved plate”, AIChE J. 48, 739-751(2002).

Carvalho, M. S. “Elastohydrodynamics of tensioned web roll coating process”, Int. J. Numer. Meth. Fluids . 41, 561-576(2003).

Carvalho, M. S. “Modeling coating processes: Fundamental understanding leading to higher productivity”, Presented at Coating Workshop. ITRI, Taiwan(2005).

Chino, N., Sato, T., Tanaka, K., Hiraki, Y., Chikamasa, H. and Shibata,N. “Method of applying a liquid to a moving web”, US Patent 4, 717, 603(1988).

Chino, N., Sato, T., Tanaka, K., Hiraki, Y. “Coating Apparatus”, US Patent 4, 854, 262(1989).

Feng, J. Q. “Computational analysis of slot coating on a tensioned web”, AIChE J. 44, 2197-2143(1998).
Flügge W. Stresses in Shells. Springer: Berlin(1960).

Fuchigami, S. “Challenges and opportunities in flat panel display industry”, Presented at Coating Workshop. ITRI, Taiwan(2005).

Higgins, B. G. and Scriven, L. E. “Capillary pressure and viscous pressure drop set bounds on coating bead operability”, Chem. Eng. Sci., 35, 673-682(1980).

Iwashita, H., Namiki, T., Kawabe, S. “Coating apparatus”, US Patent 5,522,931(1996).

Lee, H. and Scriven, L. E. “Tensioned-web slot coating: study of the coating window”, Presented at the 11th ISCST. Minneapolis, Minnesota(2002).

Lee, K. Y., Liu, L. D. and Liu, T. J. “Minimum wet thickness of extrusion slot coating”, Chem. Eng. Sci., 47, 1703-1713(1992).

Masukawa, J., Isshiki, N., Ohji, N., Chin, E., Numata, T. “Coating apparatus”, US Patent 5,534,065(1996)

Ning, C. Y., C. C. Tsai. And T. J. Liu, “The Effect of Polymer Additives on Extrusion Slot Coating”, Chem. Eng. Sci.,51,3289-3297(1996).

Okuno, T., Kawabe, S., Tobisawa, T. “Extrusion coating apparatus”, US Patent 5,324,357(1994).

Park E., Sciven L. E., Carvalho M. S. “Physic of Coating Tensioned Web over Slot Die”, Presented at the 12th ISCST. Minneapolis, Minnesota(2004).

Pipkin, D. J. “Method for applying a viscous fluid to a substrate”, US Patent 4,142,010(1979).
Pranckh, F. R. “Elastrohydronamics in coating flows”, PhD Thesis, Univ. of Minnesota, Minneapolis(1989).

Pranckh, F. R. and Coyle, D. J. “Elastohydrodynamic coating systems”, in Liquid Film Coating.599-635(1997)

Ruschack, K. J. “Limiting flow in a pre-metered coating device”, Chem. Eng. Sci., 31, 1057-1060(1976).

Sullivan, T. M., S. Middleman. J. Non-Newtonian Fluid Mech.,21(1986).

Shibata, N., Takeda, H. and Sato, T. “Coating Apparatus”, US Patent 4, 681, 062(1987).

Sartor, L. “Method for multilayer coating using pressure gradient regulation”, US Patent 5, 728, 430(1998).

Shibata, N., Takeda, H., Sato, T. “Coating apparatus”, US Patent 4,681,062(1987).

Shibata, N. and Sato, T. “Coating method using an extrusion type coating apparatus”, US Patent 5,108,795(1992).

Shibata, N., Chino, N. “Metod of application and device for application”, US Patent 5,206,056(1993).

Shibata, N., Takahashi, S., Sato, T. “Extrusion-type application device”, US Patent 5,302,206(1994).

Sasaki, K., Hikichi, T. “Coating device”, US Patent 5,665,162(1997).

Suzuki, A., Shibata, N., Takahashi, S., Tomaru, M. “Coating apparatus” US Patent 5,711,807(1998).

Tanaka, Y., Shinji, N. “Coating apparatus”, US Patent 4,424,762(1984).

Tanaka, H., Tsunoda, E., Hosogaya, R., Hatakeyama, A., Yoshihisa, O., Tobisawa, S. “Coating apparatus”, US patent 5,624,497(1997).

Tomaru, M., Shibata, N. “Coating apparatus”,US Patent 6,447,611(2002).

Tomaru, M., Komatsu, K. “Coating method for forming a thin, stable and uniform film”, US Patent 6,361,828(2002).

吳平耀, 2003, 超薄塗佈技術簡介-精密的製造師。工業材料雜誌第194期

朱文彬, 1997, 低黏度牛頓流體之預調式塗佈分析。國立清華大學化學工程研究所碩士論文

林庭瑜, 1999, 高黏度塗液塗佈視窗之測定與分析。國立清華大學化學工程研究所碩士論文

楊之光, 2001, 先進狹縫式塗佈研究。國立清華大學化學工程研究所博士論文

蔡金津, 2001, 擠壓式塗佈技術發展。化工科技與商情第26期

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