[发明专利]用于连续真空涂布网幅式材料的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及连续真空涂布可连续提供的网幅式材料(比如薄层(1aminas)、膜或片材)的系统和方法。

背景技术

由于新产品的问世和用于获得新产品的技术创新，塑料得到了重要的发展。这反过来使得这些产品改进其性质并延伸其应用范围。因此，在某些情况下，传统材料比如玻璃甚至钢已被塑料替代。

由于它们的结构性质，聚合材料通常在可塑性、变形性、重量、对氧化过程的保持性和稳定性上比金属有优势。即使如此，它们具有局限性，比如它们的硬度、抗磨损性、耐热性和机械一致性(mechanical consistency)。

一般用于补偿这些缺陷的通常的方法是借助于不同类型的化学或物理处理的应用而保护它们。这些方法是表面涂布方法，也称为涂布。在某些情况下，借助于这些类型的处理，已实现出人意料的结果，能制造具有高机械性能的塑料。

通常在塑料上涂布的其他类型的涂层是通过PVD(物理汽相沉积)技术在真空条件下沉积的多层光学涂层。这些涂层更给予塑料特定的光学性质。

无论它是否是聚合材料，对于薄层或网幅式材料的涂布存在几种选择。其中之一对应于称为空对空(air-to-air)的技术，其中材料从大气压通过预备真空室进入沉积室，如文献GB2084264所述。该技术的优势在于卷绕和松绕在大气压下进行，但它的缺陷在于它只对金属衬底情形下的硬材料有效。

更具体地，网幅式材料(即塑料膜、薄层、片材或网幅的情形)的涂布的另一技术描述于文献WO03/046251。根据该技术，卷绕和松绕室必须处于真空条件，因此系统的加载、卸载和穿过(threading)涉及打破真空。此外，它可以包括的沉积系统的数目非常有限。

已知处理塑料以改进其表面性质(特别是一些光学、化学和抗磨损性)的需求。如果对塑料进行特殊处理，则可以改进其他性质，比如阻氧效果和抗湿性。这些涂布方法中许多借助于真空PVD技术进行。在网幅式软材料(比如聚合膜或薄层)上涂布这些涂层存在很多困难。这些困难之一源于需要在真空条件下进行卷绕和松绕(WO03/046251)。这意味着对膜的加载、卸载和穿过过程必须打破真空，损失后续的安装效率，因为打破真空，尤其是再获得真空所需时间长。另一个缺陷由网幅式材料借助于辊和张力器(tensioner)滑动和驱动的事实造成。这意味着网幅式材料受到张力，所述张力造成变形问题。

另一个重要的事实是由于网幅式材料通过辊支持，进行涂布的材料的长度受限，因而这样的材料可以进行的处理数目也受限。此外，这个问题在网幅式材料(比如聚合薄层材料)的情形下加剧，因为在某些沉积过程(例如在溅射过程)中，塑料带静电。这种现象引起产生沿着与运动方向平行的方向移动所述材料的力，这导致防止所述运动的张力增大。

用于在真空下涂布薄层材料或聚合膜的方法的另一缺陷在于其设计或构造不允许沉积过程前后的处理，产生在真空条件下进行这类处理的困难。

最后，当沉积过程从网幅式材料的上部进行时产生另一缺陷，因为沉积过程的所有残留物因重力落在待涂布的材料上，在涂层中引起缺陷，该缺陷严重影响产品品质、生产质量和生产过程盈利。

考虑上述所有问题，本发明公开了连续真空涂布网幅式材料的系统和方法，克服了现有技术的缺陷。

发明内容

本发明的目的是能进行大量处理的连续真空涂布可连续提供的网幅式材料的系统。所述系统至少由下列部分组成：

a)进给构件，其提供待涂布的网幅式材料；

b)至少一个输入室，其中引入待涂布的网幅式材料，且在其中进行输入大气压和相邻涂布室的真空压力之间的转变；

c)所述涂布室包括至少一个用于在网幅式材料上沉积金属和/或介电组分的真空沉积模块；

d)至少一个输出室，在其中进行相邻涂布室的真空压力和大气压之间的转变；和

e)收集构件，其收集经涂布的网幅式材料。

为了解决现有技术的问题，本发明的系统的特征主要在于其还包含驱动和支持构件，网幅式材料通过其一个表面固定在所述驱动和支持构件上以运输，至少通过涂布室。

在本发明中，网幅式材料应当理解为可以连续供给所述系统的任何聚合或非聚合基材料。这指的是薄层、膜或片材，即，指的是借助于本发明描述的系统和方法处理的连续或非连续单元。因此，在本发明中，网幅式材料应当理解为适合于例如借助于进给卷盘(feel reel)连续地供给涂布室的任何类型的纸张、织物、膜或薄层。显然，当网幅式材料由任何性质的单独片材组成时，应理解提供了可以连续供给这些片材的构件。