專(zhuān)利名稱(chēng)：拒水涂布方法及用于該方法的涂布裝置的制作方法
本申請(qǐng)是1998年11月3日申請(qǐng)的申請(qǐng)?zhí)枮?8124102.6、發(fā)明名稱(chēng)為“拒水涂布方法及用于該方法的涂布裝置”的申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
本發(fā)明涉及在被涂物上涂布涂液，形成拒水性薄膜的涂布方法及涂布裝置。
以往，使用浸涂法和輥涂法作為在被涂物上形成薄膜的方法。
浸涂法是先將被涂物浸漬在涂液中，然后取出來(lái)。該方法由于需要有能將被涂物完全浸沒(méi)的涂液，因此，當(dāng)被涂物較大時(shí)，需要大量的涂液，不經(jīng)濟(jì)。此外，當(dāng)被涂物較大時(shí)，還需要能盛納涂液的較大容器，因此，需要較大的裝置也是該方法的缺點(diǎn)之一。還有，由于浸涂法是將被涂物完全涂布，當(dāng)僅希望涂布所需部分時(shí)則難以適用。
因此，當(dāng)進(jìn)行大面積涂布時(shí)和僅希望涂布所需部分時(shí)主要使用輥涂法。
在以往使用的輥涂法中，將涂液涂布在圓筒形的基材(輥)上，然后使被涂物與之接觸，從而在被涂物上涂布涂液。
然而，由于是使輥與被涂物接觸，涂布涂液，因此，當(dāng)被涂物的涂布面為曲面時(shí)，輥與曲面不適配，涂布困難。此外，即使用具有彈性的材料制造輥，使其與曲面適配，但由于接觸壓根據(jù)接觸部位而異，因此，難以均勻地涂布。還有，由于輥通常是水平設(shè)置的，因此，對(duì)涂布時(shí)的被涂物的輸送法有制約。
鑒于上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種適合進(jìn)行大面積涂布或僅涂布所需部分的、能代替輥涂法的新的涂布方法和裝置。
此外，本發(fā)明的目的還在于提供一種不管被涂物形狀如何能高效率地進(jìn)行涂布的方法和裝置。
本發(fā)明涉及包含以下步驟的方法(a)將至少含拒水處理劑的涂液涂敷在環(huán)帶狀支承體上的步驟、(b)使被涂物與上述支承體接觸，在被涂物上涂布涂液的步驟、和(c)在上述被涂物上形成拒水性薄膜的步驟。
此時(shí)，較好的是，還包含(d)洗滌上述支承體的步驟。
又，較好的是，上述被涂物具有曲面，在該曲面上形成拒水性薄膜。
此外，上述拒水處理劑最好是具有至少一個(gè)選自烷基、氟代烷基和芳基的基團(tuán)的硅烷化合物、具有烷基和/或芳基的硫醇化合物或三嗪硫醇化合物。
另外，上述支承體最好是用橡膠、布或無(wú)紡布制成的。
還有，在步驟(b)中，在使涂敷有涂液的支承體與被涂物接觸時(shí)，最好改變支承體與被涂物之間的相對(duì)移動(dòng)速度，使支承體摩擦被涂物，在被涂物上涂布涂液。
再有，在步驟(b)中，最好從支承體的背面將其擠壓在被涂物上，使支承體與被涂物接觸。
此時(shí)，最好用配置在上述支承體背面的圓筒形輥將支承體擠壓在被涂物上。
又，最好用配置在上述支承體背面的多個(gè)獨(dú)立的圓筒形輥將支承體擠壓在被涂物上。
此外，最好用配置在上述支承體背面的噴氣嘴噴射氣體，將支承體擠壓在被涂物上。
另外，在步驟(a)中，最好將支承體浸漬在涂液中，使涂液附著在支承體上。
還有，在步驟(a)中，最好在支承體上進(jìn)行噴霧，將涂液涂敷在支承體上。
再有，在步驟(a)中，最好在與上述支承體接觸的一對(duì)圓筒形輥與支承體的接觸部分滴加涂液，將涂液涂敷在支承體上。
又，上述方法最好還包含在步驟(a)中將涂液涂敷在支承體上后進(jìn)行的下述(e)步驟使上述支承體在多個(gè)輥間個(gè)夾縫中通過(guò)，控制涂敷在支承體上的涂液的涂敷量。
此外，上述方法最好還包含以下步驟在步驟(b)中，在將被涂物涂布面基本保持垂直的同時(shí)，使上述支承體在與被涂物接觸的位置基本垂直，并在水平方向進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，使上述被涂物與支承體接觸。
另外，本發(fā)明還涉及具有放入了至少含拒水處理劑的涂液的容器、環(huán)帶狀支承體、將涂液涂敷在支承體上的機(jī)構(gòu)(means)、使支承體與被涂物接觸的擠壓機(jī)構(gòu)、以及與上述擠壓機(jī)構(gòu)一起架設(shè)支承體的機(jī)構(gòu)的涂布裝置。
此時(shí)，同樣地，拒水處理劑最好是具有至少一個(gè)選自烷基、氟代烷基和芳基的基團(tuán)的硅烷化合物、具有烷基和/或芳基的硫醇化合物或三嗪硫醇化合物。
上述擠壓機(jī)構(gòu)最好由配置在上述支承體背面的圓筒形輥組成。
此外，上述擠壓機(jī)構(gòu)最好由配置在上述支承體背面的多個(gè)獨(dú)立的輥組成。
另外，上述擠壓機(jī)構(gòu)最好由配置在上述支承體背面的噴氣嘴和用噴氣嘴噴射氣體的噴射機(jī)構(gòu)組成。
還有，上述涂布裝置最好具有在上述支承體接觸被涂物之前對(duì)支承體進(jìn)行洗滌的洗滌機(jī)構(gòu)。
再有，上述涂布裝置最好具有防止涂液和支承體與外界空氣接觸的遮蔽外界空氣的機(jī)構(gòu)。
在本發(fā)明的涂布方法中，(a)將至少含拒水處理劑的涂液涂敷在環(huán)帶狀支承體上、(b)使上述支承體與被涂物接觸，在被涂物上涂布涂液、(c)在上述被涂物上形成拒水性薄膜。
在本說(shuō)明書(shū)中，“拒水性”一詞是指對(duì)水的接觸角為60-180°。
在涂布中，薄膜應(yīng)控制在所需的厚度。為控制薄膜的厚度，需要嚴(yán)密控制涂液的涂布量。
為控制涂液的涂布量，在本發(fā)明中，首先將涂液涂敷在環(huán)帶狀支承體上，然后使用涂布被涂物的方法。環(huán)帶狀支承體需具有將涂液暫時(shí)保持并輸送至涂布物上的性質(zhì)。此外，該支承體還需不會(huì)因涂液而變質(zhì)且不會(huì)使涂液變質(zhì)。
具有這些性質(zhì)的支承體是環(huán)帶狀的。該支承體可用織布或無(wú)紡布等布制成。此外，其材料例如可以是棉等天然纖維、聚酯、耐綸、縲縈等合成纖維，等等。此外，也可以是橡膠。
當(dāng)被涂物具有曲面并在該曲面上涂布時(shí)，支承體最好具有能與被涂物曲面適配的伸縮性。
由于支承體的形狀是環(huán)帶形的，因此，可從涂液涂敷部向被涂物輸送涂液，且與被涂物接觸后，支承體可重新涂敷涂液，連續(xù)進(jìn)行涂布。此外，在從涂液涂敷部到與被涂物接觸的部分之間，可用若干個(gè)導(dǎo)輥改變支承體的姿勢(shì)。例如，可將被涂物的涂布面基本保持垂直，使支承體中姿勢(shì)變更為垂直的部分與上述涂布面接觸，由此進(jìn)行涂布。此時(shí)，被涂物與支承體的接觸部分均可在水平方向進(jìn)行移動(dòng)。這樣的姿勢(shì)變更在以往的輥涂法中是困難的。
在涂布(步驟(b))時(shí)，當(dāng)通過(guò)涂搽操作將涂液涂敷在被涂物上后，涂液變得容易與被涂物親和。此外，即使被涂物表面有污垢，用涂液涂搽被涂物，即可除去被涂物上的污垢，高效率地進(jìn)行涂布。
為涂搽涂液，可使支承體相對(duì)于被涂物進(jìn)行移動(dòng)。具體地說(shuō)，可使與被涂物接觸的支承體在被涂物上滑動(dòng)。也可使支承體在被涂物上的特定部位滑動(dòng)，但將支承體與被涂物的相對(duì)速度保持穩(wěn)定則較容易做到，因而也更實(shí)用。
在將涂液涂敷在支承體上的步驟(a)中，主要有3種方法。
第1種方法是，將支承體浸漬在涂液中，然后取出來(lái)。此方法最簡(jiǎn)便，裝置結(jié)構(gòu)也簡(jiǎn)單。但需要有足以浸沒(méi)支承體的量的涂液，必須在裝置中保持比涂布所需量多的涂液。此外，當(dāng)使用與空氣接觸后會(huì)變性或蒸發(fā)的涂液時(shí)，由于該方法難以遮斷空氣，因而不適用。
第2種方法是，將涂液噴涂在支承體上。該方法由于只需將必要量的涂液涂敷在支承體上即可，因此是經(jīng)濟(jì)的。此外，由于涂液是在臨涂布之前供給的，涂布后的涂液與新涂液不會(huì)混合，因此，可避免與空氣接觸而變性或溶劑蒸發(fā)等對(duì)涂液的不良影響。
再者，在該方法中，也可將通過(guò)混合而反應(yīng)的2種原液疊加地噴涂在支承體上，涂布被涂物，從而在將2種原液混合的同時(shí)進(jìn)行涂布。以可水解的硅烷化合物和水為例，以往，由于混合后會(huì)發(fā)生水解反應(yīng)，若在混合后不能立即用完，則會(huì)出現(xiàn)劣化，而用上述噴涂方法，則即使在這種情況下，也可將第1溶液與第2溶液貯存在不同的貯液器中，然后分別噴涂在支承體上，第1溶液和第2溶液在噴涂后才混合，從而避免了涂液劣化。
第3種方法是，用一對(duì)圓筒形輥夾住支承體，在其中的一個(gè)輥與支承體的接觸部分滴加涂液。該方法與上述噴涂方法一樣，由于只需將必要量的涂液涂敷在支承體上，因此是經(jīng)濟(jì)的。此外，可避免與空氣接觸而變性或溶劑蒸發(fā)等對(duì)涂液的不良影響。
涂敷在支承體上的涂液涂敷量必須控制在適當(dāng)范圍內(nèi)。為控制涂敷量，在上述第2種涂敷方法中，可用將涂液噴射成霧狀時(shí)的噴霧量進(jìn)行控制。此外，在上述第3種方法即在輥與支承體的接觸部分滴加涂液的方法中，可通過(guò)滴加量和輥與支承體之間的接觸壓力控制涂敷量。
在上述第1種方法即將支承體浸漬在放入了涂液的容器中然后取出來(lái)的方法中，可使上述支承體在多個(gè)輥間的夾縫中通過(guò)，控制輥與支承體之間的接觸壓力，由此控制涂液的涂敷量。該方法也適用于上述第2和第3種方法。
在本發(fā)明涂布方法的步驟(b)中，作為使支承體與被涂物接觸的方法，最好采用從支承體的背面將其擠壓在被涂物上的方法。
將支承體擠壓在被涂物上的最簡(jiǎn)便的方法是，在支承體背面放置圓筒形的輥，將輥擠壓在被涂物上。該方法雖然簡(jiǎn)便，但僅限于被涂物是平面的情況。
當(dāng)被涂物具有曲面，需在該曲面上涂布時(shí)，可在支承體背面放置多個(gè)獨(dú)立的輥或車(chē)輪，使各個(gè)輥或車(chē)輪與被涂物曲面適配，分別獨(dú)立地進(jìn)行擠壓，由此在曲面上進(jìn)行涂布而不管其是凹面還是凸面。
此外，有從配置在支承體背面的噴氣嘴向支承體噴射氣體，將支承體擠壓在被涂物上的方法。此時(shí)，可配置多個(gè)噴氣嘴，與涂布面的曲面相對(duì)應(yīng)。例如，可使用壓縮機(jī)產(chǎn)生的高壓空氣等。氣體壓力的最佳值根據(jù)噴氣嘴的形狀、支承體面積和涂布速度等而異，但一般宜為0.5-10kgf/cm2。
另外，由于支承體可吸收涂液，存在將過(guò)量的涂液涂敷在涂布面上的擔(dān)憂。在這種情況下，只要適當(dāng)調(diào)節(jié)支承體的厚度、減少支承體吸收的涂液的量即可。
這里，涂液必須至少含拒水處理劑。
拒水處理劑的例子包括下述硅烷化合物、硅氧烷、硫醇化合物、三嗪硫醇化合物等。
這些拒水處理劑可根據(jù)被涂物的種類(lèi)進(jìn)行適當(dāng)選擇。例如，在用玻璃制成的被涂物上可使用硅烷化合物、硅氧烷化合物，而在用金、銀或銅等制成的被涂物上宜使用硫醇化合物。此外，在用銅、鋅或鎳等金屬制成的被涂物上宜使用三嗪硫醇化合物。
(1)硅烷化合物硅烷化合物在被涂物是用玻璃制成時(shí)可與玻璃表面的羥基反應(yīng)，形成硅氧烷鍵。其結(jié)果是，使用硅烷化合物作為拒水處理劑時(shí)，可形成具有優(yōu)良的耐久性的拒水性薄膜。此外，為形成硅氧烷鍵，硅烷化合物必須具有可水解的基團(tuán)。
因此，在本發(fā)明中，使用具有至少一個(gè)選自烷基、氟代烷基和芳基的基團(tuán)且具有可水解的基團(tuán)的硅烷化合物?？伤獾幕鶊F(tuán)的例子有鹵原子、異氰酸基、乙酸基、烷氧基等。
硅烷化合物的具體例子有C6H13Si(OCH3)3、C8H17Si(OCH3)3、C10H21Si(OC2H5)3、C12H25Si(OC2H5)3、C18H37Si(OC2H5)3、C4F9C2H4Si(OCH3)3、C6F13C2H4Si(OC2H5)3、C8F17C2H4Si(OC2H5)3、C10F21C2H4Si(OC2H5)3、C6H13SiCl3、C8H13SiCl3、C10H21SiCl3、C12H25SiCl3、C18H37SiCl3、C4F9C2H4SiCl3、C6F13C2H4SiCl3、C8F17C2H4SiCl3、C10F21C2H4SiCl3、C6H13Si(OCOCH3)3、C8H17Si(OCOCH3)3、C10H21Si(OCOCH3)3、C12H25Si(OCOCH3)3、C18H37Si(OCOCH3)3、C4F9C2H4Si(OCOCH3)3、C6F13C2H4Si(OCOCH3)3、C8F17C2H4Si(OCOCH3)3、C10F21C2H4Si(OCOCH3)3、C6H13Si(NCO)3、C8H17Si(NCO)3、C10H21Si(NCO)3、C12H25Si(NCO)3、C18H37Si(NCO)3、C4F9C2H4Si(NCO)3、C6F13C2H4Si(NCO)3、C8F17C2H4Si(NCO)3、C10F21C2H4Si(NCO)3、C6H5Si(OCH3)3、CH3C6H4Si(OCH3)3、C6H5SiCl3、CH3C6H4SiCl3等。
其中，從反應(yīng)性的角度考慮，優(yōu)選具有鹵原子的硅烷化合物，從拒水性的角度考慮，優(yōu)選具有6個(gè)以上碳原子的烷基、4個(gè)以上碳原子的氟代烷基的硅烷化合物，尤其優(yōu)選具有4個(gè)以上碳原子的氟代烷基和乙烯基的硅烷化合物。
此外，優(yōu)選具有12個(gè)以上碳原子的烷基、6個(gè)以上碳原子的氟代烷基的硅烷化合物，尤其優(yōu)選6個(gè)以上碳原子的氟代烷基和乙烯基的硅烷化合物。
具體地說(shuō)，從拒水性、反應(yīng)性和成本的角度考慮，最好使用C8F17C2H4SiCl3。
(2)聚硅氧烷聚硅氧烷的例子有式(1)表示的化合物(1)(式中，R1表示1-8個(gè)碳原子的烷基，R2表示1-8個(gè)碳原子的烷基或6個(gè)碳原子的芳基，n表示5-900的整數(shù))。
其中，從成本的角度考慮，優(yōu)選R1和R2為甲基的化合物。此外，從耐熱性和耐紫外線性的角度考慮，優(yōu)選R2為芳基的化合物。尤其是，當(dāng)被涂物是用玻璃制成的時(shí)，從可通過(guò)焙燒提高耐久性的角度考慮，優(yōu)選R2為氫原子的化合物。另外，從拒水處理劑的粘度與耐久性的平衡的角度考慮，粘度宜為10至1000 mm2/S。
(3)硫醇化合物本發(fā)明中所用的硫醇化合物是具有烷基和/或芳基的硫醇化合物。此外，從拒水性的角度考慮，烷基和芳基最好含氟原子。
具體地說(shuō)，例如是C6H13SH、C8H17SH、C10H21SH、C12H25SH、C18H37SH、C6H5SH、CH3C6H4SH、C5F5SH等。
(4)三嗪硫醇化合物本發(fā)明中所用的三嗪硫醇化合物的例子有式(2)或式(3)表示的化合物 (2)、 (3)(式中，X表示H、SH或1-18個(gè)碳原子的烷基，Y1、Y2表示SH或SNa，R1、R2表示H或1-8個(gè)碳原子的烷基)。
當(dāng)上述拒水處理劑為液體時(shí)，可直接作為涂液使用，但當(dāng)上述拒水處理劑不是液體時(shí)或其粘度較高時(shí)，可溶解在適當(dāng)溶劑中，配制成涂液，以提高其使用性能。此外，即使是在可將上述拒水處理劑直接作為涂液使用的情況下，也可用適當(dāng)溶劑稀釋后進(jìn)行涂布，這樣更經(jīng)濟(jì)。
溶劑可根據(jù)拒水處理劑的種類(lèi)和涂布條件進(jìn)行適當(dāng)選擇，但必須是能溶解上述拒水處理劑且不會(huì)與其反應(yīng)。當(dāng)拒水處理劑的可水解基團(tuán)是鹵原子、異氰酸基和乙酸基時(shí)，若溶劑為質(zhì)子溶劑，則會(huì)引起化學(xué)反應(yīng)。因此，此時(shí)使用非質(zhì)子傳遞溶劑。
非質(zhì)子傳遞溶劑的例子有烴類(lèi)、硅油、醚類(lèi)、酮類(lèi)等。具體地說(shuō)，己烷、十六烷、甲苯、二甲苯、1,2,3,4-四氫化萘、石腦油、直鏈硅氧烷、環(huán)狀硅氧烷、氯仿、乙二醇二甲醚、丙酮、甲基·乙基酮等較合適。
當(dāng)可水解的基團(tuán)為烷氧基時(shí)，除上述溶劑之外，也可利用醇類(lèi)、二元醇類(lèi)。更具體地說(shuō)，可利用甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、乙二醇、甲基溶纖劑、乙基溶纖劑等。
其中，當(dāng)使用氯硅烷化合物作為拒水處理劑時(shí)，己烷、辛烷、十六烷、甲苯等烴、環(huán)狀聚硅氧烷、二甲基硅氧烷等硅氧烷、氯仿、全氟辛烷等含鹵溶劑是較合適的溶劑。
對(duì)于除此以外的拒水處理劑，則除上述溶劑之外，水、醇類(lèi)、酮類(lèi)溶劑較合適。
在涂布中，為除去污垢或使表面活化，經(jīng)常在涂布之前，用研磨劑研磨表面。在本發(fā)明的涂布方法中，通過(guò)往涂液中添加研磨劑，則即使在涂布之前不進(jìn)行研磨，也能產(chǎn)生研磨效果。
研磨劑的例子有硫酸鈰、二氧化硅、碳酸鈣、氧化鋁、硅藻土等微粒。
進(jìn)行涂布的對(duì)象物有各種各樣的。例如有玻璃、陶瓷、陶器、瓷器、陶瓷器、金、銀、銅和鎳等金屬、塑料等。
涂布時(shí)，對(duì)被涂物的姿勢(shì)無(wú)限制。當(dāng)被涂物是汽車(chē)玻璃之類(lèi)的大件時(shí)，將涂布物縱向放置，使需涂布的面基本垂直，與支承體接觸，將被涂物移動(dòng)，這樣，效率較高。
有時(shí)會(huì)出現(xiàn)涂液與外界空氣接觸后劣化的情況。例如，當(dāng)涂液含氯硅烷化合物、烷氧基硅烷化合物之類(lèi)的可水解的拒水處理劑時(shí)，會(huì)由于空氣中的水分而產(chǎn)生水解反應(yīng)，導(dǎo)致涂液劣化。
在這種情況下，可通過(guò)防止涂液和支承體與外界空氣接觸來(lái)抑制涂液劣化。例如，可設(shè)置完全包覆放入了涂液的容器和支承體的套殼(遮蔽外界空氣機(jī)構(gòu))，用干燥空氣或干燥氮?dú)庵?lèi)的不含水分的氣體充填其內(nèi)部，從而防止涂液和支承體與外界空氣接觸。
套殼不必是封閉的，可有被涂物出入的夾縫。此時(shí)，使套殼內(nèi)部的壓力略大于外部，即可防止外界空氣從夾縫進(jìn)入。
當(dāng)出現(xiàn)涂液在涂布過(guò)程中在支承體上劣化或被涂物表面受污染、支承體上開(kāi)始堆積污垢等情況時(shí)，宜設(shè)置洗滌與被涂物接觸后的支承體的機(jī)構(gòu)。
洗滌機(jī)構(gòu)有在支承體上噴涂洗滌液，將受污染或劣化的涂液與洗滌液一起從支承體上除去的方法、將支承體浸入放入了洗滌液的容器中，將受污染或劣化的涂液溶解在洗滌液中后取出的方法。
洗滌液必須能使拒水處理劑溶解、將劣化的部分和污垢等污染物溶解、除去。通常，為防止涂液中拒水處理劑成分發(fā)生反應(yīng)而劣化，宜使用與涂液溶劑相同的物質(zhì)。
下面說(shuō)明用于上述方法的本發(fā)明的涂布裝置。
本發(fā)明的涂布裝置包含放入了至少含拒水處理劑的涂液的容器、環(huán)帶狀支承體、將上述涂液涂敷到支承體上的機(jī)構(gòu)、使上述支承體與被涂物接觸的擠壓機(jī)構(gòu)、以及與上述擠壓機(jī)構(gòu)一起架設(shè)支承體的機(jī)構(gòu)。
上述擠壓機(jī)構(gòu)的例子有使用配置在上述支承體表面的圓筒形輥的機(jī)構(gòu)、使用多個(gè)獨(dú)立的輥的機(jī)構(gòu)以及使用噴氣嘴并從該噴氣嘴噴射氣體的機(jī)構(gòu)等。
此外，基于前面所述的理由，宜有在支承體與被涂物接觸后洗滌支承體的洗滌機(jī)構(gòu)，另外，宜有防止涂液和支承體與外界空氣接觸的遮蔽外界空氣機(jī)構(gòu)。
遮蔽外界空氣機(jī)構(gòu)只要能遮蔽外界空氣、防止其與本發(fā)明的涂布裝置接觸即可，對(duì)其形狀和材料無(wú)特別限定。
下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作更詳細(xì)的說(shuō)明，但本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。
在
圖1中，11表示帶狀支承體。支承體11架設(shè)在將支承體擠壓在由輸送輥15沿箭頭A的方向輸送來(lái)的被涂物12上的擠壓輥14a、將支承體浸漬在涂液貯槽13內(nèi)的浸漬輥14b、和導(dǎo)輥14c和14d上，在箭頭B的方向受驅(qū)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)支承體11的輥由例如擠壓輥14a或?qū)л?4c兼任。
在本實(shí)施例中，使用聚酯制的布(寬30cm，周長(zhǎng)100cm)環(huán)帶作為支承體11。
涂液是使用在乙基溶纖劑中加入了3％的作為拒水處理劑的十八烷基三乙氧基硅烷(Chisso株式會(huì)社產(chǎn)品)和1％的乙酸的溶液。將涂液放入涂液貯槽13中，通過(guò)支承體擠壓輥14a的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)支承體11，將涂液涂敷在支承體上。
被涂物12是使用面積為30cm×30cm、厚5mm的玻璃。用支承體擠壓輥14a在將支承體11擠壓在輸送輥15上的被涂物玻璃上的同時(shí)輸送玻璃。將玻璃的輸送速度和支承體的旋轉(zhuǎn)速度調(diào)整到4m/分。
將涂布后的玻璃在100度加熱10分鐘，然后水洗。
涂布前的玻璃和涂布、水洗后的玻璃的接觸角見(jiàn)表1。在本實(shí)施例中，使用聚酯制的布作為支承體，但使用棉制、耐綸制的布或縲縈制的無(wú)紡布也能得到同樣的效果。
此外，在本實(shí)施例中，使用了十八烷基三乙氧基硅烷，但使用己基三甲氧基硅烷、十二烷基三乙氧基硅烷、(十三氟-1,1,2,2-四氫辛基)三乙氧基硅烷、(十七氟-1,1,2,2-四氫癸基)三乙氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷也能同樣涂布。
在圖2中，21表示帶狀支承體。被涂物22由輸送輥25向圖右方向輸送。支承體21架設(shè)在擠壓輥24a、設(shè)在涂液貯槽23內(nèi)的輥24b、以及導(dǎo)輥24c和24d上。26a和26b表示使在涂液貯槽23內(nèi)涂敷了涂液的支承體21通過(guò)并由此控制涂液量的輥。
在實(shí)施例2中，所用的支承體和被涂物與實(shí)施例1的相同。
涂液是在與實(shí)施例1相同的溶液中加入了5％的作為研磨劑的氧化鋁微粒，分散后得到的分散液。
將涂液放入涂液貯槽23中，使支承體21旋轉(zhuǎn)。此時(shí)，使支承體通過(guò)涂液量控制輥之間的夾縫，將附著在支承體上的多余的涂液擠掉。
與實(shí)施例1同樣，用輸送輥25輸送被涂物22，用支承體擠壓輥24a擠壓支承體，在使支承體接觸玻璃的同時(shí)輸送玻璃，由此進(jìn)行涂布。此時(shí)，將玻璃的輸送速度調(diào)整到4m/分，將支承體的旋轉(zhuǎn)速度調(diào)整到5m/分，由此，將涂敷在支承體上的涂液涂搽到玻璃上。
將涂布后的玻璃在100度加熱10分鐘，然后水洗。水洗后的玻璃的接觸角見(jiàn)表1。
帶狀支承體31架設(shè)在擠壓輥34a、導(dǎo)輥34b和34c上。被涂物32由被涂物輸送輥35進(jìn)行輸送。支承體31在輥34c和34b之間被由噴嘴33噴射出來(lái)的涂液涂敷。36表示噴射出來(lái)的涂液。
在實(shí)施例3中，使用寬30cm、周長(zhǎng)50cm的硅橡膠制的環(huán)狀帶作為支承體。涂液是使用在二甲苯中加入了10％的作為拒水處理劑的甲基氫硅氧烷(信越化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社生產(chǎn)的KF99)的溶液。
所用被涂物32是面積30cm×30cm、厚3mm的玻璃板。將涂液從涂液噴嘴33以霧狀均勻地噴射在支承體上，同時(shí)旋轉(zhuǎn)支承體。并且，與實(shí)施例1同樣，用輸送輥35輸送玻璃板，用支承體擠壓輥34a擠壓支承體，在使支承體接觸玻璃板的同時(shí)輸送玻璃板，由此進(jìn)行涂布。
將涂布后的玻璃在100度加熱10分鐘，然后水洗。涂布前的玻璃板和涂布、水洗后的玻璃板的接觸角見(jiàn)表1。
帶狀支承體41架設(shè)在擠壓輥44a、導(dǎo)輥44c和輥46b上。被涂物42由被涂物輸送輥45進(jìn)行輸送。支承體41在通過(guò)涂液展開(kāi)輥46a和46b之間時(shí)被由涂液滴嘴43滴下的涂液涂敷。47表示滴下的涂液，48表示涂液盛器。
在實(shí)施例4中，使用與實(shí)施例1相同的支承體和被涂物。
涂液是使用在環(huán)狀二甲基硅氧烷(信越化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社生產(chǎn)的KF994)中加入了1％的作為拒水處理劑的(十三氟-1,1,2,2-四氫辛基)三氯硅烷(Chisso株式會(huì)社產(chǎn)品)的溶液。
將涂液從涂液滴嘴43滴下，滴加在涂液展開(kāi)輥46a與支承體的接觸面上，將涂液涂敷在支承體上。旋轉(zhuǎn)支承體41，與實(shí)施例2同樣，在使支承體與玻璃摩擦的同時(shí)進(jìn)行涂布。
涂布后的玻璃的接觸角見(jiàn)表1。
在本實(shí)施例中，所用的拒水處理劑是(十三氟-1,1,2,2-四氫辛基)三氯硅烷，但用(十七氟-1,1,2,2-四氫癸基)三氯硅烷、(二十一氟-1,1,2,2-四氫癸基)三氯硅烷、苯基三氯硅烷、(十七氟-1,1,2,2-四氫癸基)三異氰酸基硅烷也可同樣地進(jìn)行涂布。實(shí)施例5圖5是本實(shí)施例的涂布裝置。
被涂物52由圖中未標(biāo)出的輸送裝置進(jìn)行輸送，其涂布面放置成垂直狀態(tài)。另一方面，帶狀支承體51架設(shè)在擠壓輥54a、涂液貯槽53內(nèi)的輥54b以及導(dǎo)輥54c、54d、54e上。并且，用導(dǎo)輥54c、54d和54e扭轉(zhuǎn)支承體51，支承體51被垂直設(shè)置的擠壓輥54a擠壓在被涂物52上。
在實(shí)施例5中，所用的支承體、被涂物和涂液與實(shí)施例4的相同。此外，支承體的移動(dòng)速度為5m/分，被涂物的移動(dòng)速度為4m/分。
將涂布后的玻璃在100度加熱10分鐘，然后水洗。水洗后的玻璃的接觸角見(jiàn)表1。
帶狀支承體61架設(shè)在支承體擠壓件63和圖中未標(biāo)出的至少二個(gè)導(dǎo)輥上。62表示涂布面呈曲面的被涂物，在支承體61被擠壓件63的擠壓力拉緊的狀態(tài)中夾住被涂物62進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，并使支承體61的不與擠壓件鄰接的另一面與被涂物接觸。
在實(shí)施例6中，所用的支承體和涂液與實(shí)施例4的相同。此外，除支承體與被涂物的接觸部分以外，其結(jié)構(gòu)與實(shí)施例5的相同。
在實(shí)施例6中，所用的被涂物是彎曲的曲面玻璃。支承體擠壓件的形狀與玻璃的曲面適配，制成凸型。該擠壓件可將支承體擠壓在玻璃上。
用具有上述接觸部分的涂布裝置與實(shí)施例5同樣地在曲面玻璃的凹面?zhèn)冗M(jìn)行了涂布。
涂布后的玻璃的接觸角見(jiàn)表1。
71表示帶狀支承體，72表示被涂物。除支承體擠壓件73可各自獨(dú)立地前后移動(dòng)之外，其結(jié)構(gòu)與實(shí)施例6的相同。
在實(shí)施例7中，所用的支承體和涂液與實(shí)施例4的相同。此外，除支承體與被涂物的接觸部分以外，其結(jié)構(gòu)與實(shí)施例5的相同。
在實(shí)施例7中，所用的被涂物是彎曲的曲面玻璃。支承體擠壓件是不銹鋼制的直徑5cm、高10cm的圓柱，與支承體的接觸部分是圓角。將3個(gè)該擠壓件以2cm的間隔縱向配置。這些擠壓件可各自獨(dú)立地移動(dòng)，與玻璃的曲面適配，將支承體擠壓在玻璃曲面上。
用具有上述接觸部分的涂布裝置與實(shí)施例5同樣地在曲面玻璃的凹面?zhèn)冗M(jìn)行了涂布。
涂布后的玻璃的接觸角見(jiàn)表1。
在實(shí)施例7中，對(duì)曲面玻璃的凹面進(jìn)行了涂布，但曲面玻璃的凸面和平面玻璃也可進(jìn)行同樣的涂布。
81表示帶狀支承體，82表示被涂物。除支承體擠壓件83a、83b、83c、83d可各自獨(dú)立地前后移動(dòng)之外，其結(jié)構(gòu)與實(shí)施例6的相同。
在實(shí)施例8中，所用的支承體和涂液與實(shí)施例4的相同。此外，除支承體與被涂物的接觸部分以外，其結(jié)構(gòu)與實(shí)施例5的相同。
在實(shí)施例8中，所用的被涂物是彎曲的曲面玻璃。支承體擠壓輥是厚3cm的圓盤(pán)狀環(huán)，將7個(gè)該擠壓輥以1cm的間隔縱向配置。這些擠壓輥可各自獨(dú)立地移動(dòng)，與玻璃的曲面適配，將支承體擠壓在玻璃曲面上。
用具有上述接觸部分的涂布裝置與實(shí)施例5同樣地在曲面玻璃的凹面?zhèn)冗M(jìn)行了涂布。
涂布后的玻璃的接觸角見(jiàn)表1。
在實(shí)施例8中，對(duì)曲面玻璃的凹面進(jìn)行了涂布，但曲面玻璃的凸面和平面玻璃也可進(jìn)行同樣的涂布。
91表示帶狀支承體，92表示被涂物。在實(shí)施例9中，除代替實(shí)施例6的支承體擠壓件而從多個(gè)噴嘴94a、94b、94c噴射由高壓氣體供給管93供給的高壓氣體，將支承體91擠壓在被涂物上之外，其結(jié)構(gòu)與實(shí)施例6的相同。
在實(shí)施例9中，將壓力為2kgf/cm2的氮?dú)夤┙o到高壓氣體供給管93中，從噴嘴94噴射。由此，可將支承體與被涂物玻璃的曲面適配，擠壓在玻璃曲面上，與實(shí)施例6同樣，在曲面玻璃的凹面?zhèn)冗M(jìn)行了涂布。
涂布后的玻璃的接觸角見(jiàn)表1。
在實(shí)施例9中，對(duì)曲面玻璃的凹面進(jìn)行了涂布，但曲面玻璃的凸面和平面玻璃也可進(jìn)行同樣的涂布。此外，也可代替氮?dú)舛脡嚎s機(jī)供給的高壓空氣來(lái)進(jìn)行同樣的涂布。
在圖10中，101表示帶狀支承體。被涂物102由輸送輥105沿圖中箭頭A的方向進(jìn)行輸送。支承體101架設(shè)在擠壓輥104a、設(shè)在涂液貯槽103內(nèi)的輥104b、設(shè)在洗滌液貯器107內(nèi)的輥104c以及導(dǎo)輥104d、104e、104f上。106a和106b表示使在涂液貯槽103內(nèi)涂敷了涂液的支承體101通過(guò)并由此控制涂液量的輥。此外，108 a和108b表示使在洗滌液貯槽107內(nèi)涂敷了洗滌涂液的支承體101通過(guò)并由此防止過(guò)剩的洗滌液涂敷在支承體上的輥。
在實(shí)施例10中，所用的支承體、被涂物和涂液與實(shí)施例4的相同。
將涂液放入涂液貯槽103中，將作為洗滌液的環(huán)狀二甲基硅氧烷(信越化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社生產(chǎn)的KF994)放入洗滌液貯槽107中，將支承體101沿圖中箭頭B的方向旋轉(zhuǎn)。此時(shí)，使支承體通過(guò)涂液量控制輥106a、106b之間的夾縫，將附著在支承體上的多余的涂液擠掉。此外，使支承體通過(guò)洗滌液量控制輥108a、108b之間的夾縫，將附著在支承體上的多余的洗滌液擠掉。
與實(shí)施例4同樣，用輸送輥105將被涂物102沿圖中箭頭A的方向進(jìn)行輸送，用支承體擠壓輥104a擠壓支承體，在使支承體接觸玻璃的同時(shí)輸送玻璃，與實(shí)施例2同樣，在使支承體與玻璃進(jìn)行摩擦的同時(shí)進(jìn)行涂布。
涂布后的玻璃的接觸角見(jiàn)表1。
在實(shí)施例10中，由于是邊用洗滌液洗滌支承體邊進(jìn)行涂布的，因此，即使被涂物表面受到了污染，也可穩(wěn)定地進(jìn)行涂布。
在圖11中，除設(shè)有覆蓋支承體111和涂液貯器113的罩殼117和往罩殼內(nèi)導(dǎo)入干燥氣體的氣體導(dǎo)入口118之外，其結(jié)構(gòu)與實(shí)施例2的相同。所用涂液與實(shí)施例4的相同。
干燥氮?dú)庖?0升/分的速率從氣體導(dǎo)入口118導(dǎo)入罩殼117內(nèi)。干燥氮?dú)獠母稍锏拈_(kāi)口部A和B泄漏到外部。
被涂物112由輸送輥115從圖的左側(cè)從罩殼開(kāi)口部A輸送入罩殼內(nèi)，由支承體111涂布后，從開(kāi)口部B排出至罩殼外。
其間，由于罩殼內(nèi)充滿了干燥氮?dú)?，因此，沒(méi)有外界空氣從開(kāi)口部進(jìn)入，在支承體上和在涂液貯器113內(nèi)的涂液不會(huì)接觸到外界空氣。
涂布后的玻璃的接觸角見(jiàn)表1。
在實(shí)施例11中，由于涂液不會(huì)接觸到外界空氣，因此，涂液不易劣化，可長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定地進(jìn)行涂布。
涂布后的皿的接觸角見(jiàn)表1。
涂布前和涂布后的銅板的接觸角見(jiàn)表1。
在本實(shí)施例中，使用了十八烷硫醇，但也可用辛硫醇、十二烷硫醇、五氟苯硫醇、1,3,5-三嗪-2,4,6-三硫醇進(jìn)行同樣的涂布。
此外，也可用金、銀、鎳代替銅進(jìn)行同樣的涂布。
還有，如圖12和13所記載的，對(duì)曲面玻璃的凸面，與實(shí)施例8和9同樣，實(shí)施了本發(fā)明的涂布方法，結(jié)果，同樣可形成拒水性薄膜。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，可極有效地僅在所需面上進(jìn)行拒水涂布。并且，所需面可以是平面或曲面。本發(fā)明的涂布方法也適合用于拒水膜、親水膜、保護(hù)膜、硬膜等各種涂膜的形成。
圖1是本發(fā)明實(shí)施例1的涂布裝置結(jié)構(gòu)的立體示意圖。
圖2是本發(fā)明實(shí)施例2的涂布裝置結(jié)構(gòu)的側(cè)面示意圖。
圖3是本發(fā)明實(shí)施例3的涂布裝置結(jié)構(gòu)的側(cè)面示意圖。
圖4是本發(fā)明實(shí)施例4的涂布裝置結(jié)構(gòu)的立體示意圖。
圖5是本發(fā)明實(shí)施例5的涂布裝置結(jié)構(gòu)的立體示意圖。
圖6是本發(fā)明實(shí)施例6的涂布裝置要部的立體圖。
圖7是本發(fā)明實(shí)施例7的涂布裝置要部的立體圖。
圖8是本發(fā)明實(shí)施例8的涂布裝置要部的立體圖。
圖9是本發(fā)明實(shí)施例9的涂布裝置要部的立體圖。
圖10是本發(fā)明實(shí)施例10的涂布裝置結(jié)構(gòu)的側(cè)面示意圖。
圖11是本發(fā)明實(shí)施例11的涂布裝置結(jié)構(gòu)的側(cè)面示意圖。
圖12是本發(fā)明另一實(shí)施例的涂布裝置要部的立體圖。
圖13是本發(fā)明又一實(shí)施例的涂布裝置要部的立體圖。符號(hào)說(shuō)明11支承體12被涂物13涂液貯槽14a 擠壓輥14b、14c、14d輥15輸送輥33噴嘴43滴嘴46a、46b展開(kāi)輥47涂液63支承體擠壓件93高壓氣體供給管106a、106b涂液量控制輥107洗滌液貯槽117罩殼118氣體導(dǎo)入口
權(quán)利要求
1．涂布裝置，具有放入了至少含拒水處理劑的涂液的容器、環(huán)帶狀支承體、將涂液涂敷在支承體上的機(jī)構(gòu)、使支承體與被涂物接觸的擠壓機(jī)構(gòu)、以及與上述擠壓機(jī)構(gòu)一起架設(shè)支承體的機(jī)構(gòu)。
2．如權(quán)利要求1所述的涂布裝置，其特征在于，所述拒水處理劑是具有至少一個(gè)選自烷基、氟代烷基和芳基的基團(tuán)的硅烷化合物。
3．如權(quán)利要求1所述的涂布裝置，其特征在于，所述拒水處理劑是具有烷基和/或芳基的硫醇化合物。
4．如權(quán)利要求1所述的涂布裝置，其特征在于，所述拒水處理劑是三嗪硫醇化合物。
5．如權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的涂布裝置，其特征在于，所述擠壓機(jī)構(gòu)由配置在支承體背面的圓筒形輥組成。
6．如權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的涂布裝置，其特征在于，所述擠壓機(jī)構(gòu)由配置在支承體背面的多個(gè)獨(dú)立的輥組成。
7．如權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的涂布裝置，其特征在于，所述擠壓機(jī)構(gòu)由配置在支承體背面的噴氣嘴和用噴氣嘴噴射氣體的噴射機(jī)構(gòu)組成。
8．如權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的涂布裝置，其特征在于，具有在上述支承體接觸被涂物之前對(duì)支承體進(jìn)行洗滌的洗滌機(jī)構(gòu)。
9．如權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的涂布裝置，其特征在于，具有防止涂液和支承體與外界空氣接觸的遮蔽外界空氣機(jī)構(gòu)。
全文摘要
提供一種無(wú)論被涂物的形狀如何均能高效率地進(jìn)行涂布的方法和裝置。該方法包括(a)將至少含拒水處理劑的涂液涂敷在環(huán)帶狀支承體上的步驟、(b)使被涂物與上述支承體接觸,在被涂物上涂布涂液的步驟、和(c)在上述被涂物上形成拒水性薄膜的步驟。
文檔編號(hào)C03C17/30GK1314214SQ01111719
公開(kāi)日2001年9月26日 申請(qǐng)日期1998年11月3日 優(yōu)先權(quán)日1997年11月4日
發(fā)明者武部安男, 美濃規(guī)央 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社