Установка для формования полимерной пленки

 

Союз Советских

Социапистичесиих

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< 1, 910433 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22} Заявлено 050679 (21) 2775016/23-05 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 070382 Бюллетень №9

Дата опубликования описания 070382 (51)М. Кл.

В 29 0 7/12

3Ьеударстмнный комитет

СССР ео делен нзабретвннй н открытий (53) УДК678. 057. . 5 (088. 8) Б.П. Андреев, Н.И. Воронин, Г.Г. Константинов, Р.В. Жуков, А.Н. Черкасов, В.П. Жемков и Г.А. Меркулов

ВСЕЙ 1 .;:-;14. ; ь . театро

""Р1 "УЧ Я

1, Spitüß и 1t 1 (72) Авторы изобретения (7I ) Заявитель (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ФОРМОВАНИЯ ПОЛИМЕРНОЙ

ПЛЕНКИ

Изобретение относится к конструкциям установок для получения применяемых в микробиологической промышленности полупроницаемых микропористых пленок из растворов полимера.

Изобретение может быть также использовано в микроэлектронике и электровакуумной промышленности для изготовления фильтрующих материалов для очи" стки фоторезистов, проявителей, травителей, газов и т.п.

Известна установка для формования полимерных пленок, содержащая герме» тичную литьевую воронку, сообщающуюся с емкостью для жидкости, пневмосистему для вытеснения последней из воронки, подложку и дозирующее устройство (11.

Недостатком этого технического решения является сложность конструкции, обусловленная наличием дозирующего устройства в виде затвора-дозатора (крыльчатки) или двустороннего перистальтического наноса. Кроме того в данной установке отсутствует вакуумное обезгаживание наносимого раствора, поэтому пузырьки воздуха, имеющиеся в растворе, а также образуемые в результате работы механического дозатора и пневмосистемы, попадают вместе с раствором на подложку, что приводит к дефектам на пленке, снижению качества получаемой пленки.

Необходимость смены подложки, ко"

10 торая не является бесконечной, снижает производительность установки.

Ближайшей ro технической сущности к изобретению является установка для формования полимерной пленк

l5 содержащая фильеру, отливочный рабо.чий элемент в виде гибкой бесконечной подложки овального контура, опор; ный элемент, смонтированный на горизонтально расположенном валу (2).

Недостатками последней установки являются непостоянство линейной скорости перемещения отливочного рабочего элемента вследствие проскальэы910433

5 о

2О

25 зо

Щ

55 вания его относительно опорного элемента, выполненного в виде барабана; механические повреждения и прогиб отливочного рабочего элемента ввиду малой толщина (0,1-0,6 мм) и малой твердости (вмятинам, царапинам) в процессе эксплуатации установки, что снижает качество формуемой особенно микропористой пленки; отсутствие возможности изменения геометрии отливочного рабочего элемента при изменении вязкости исходного -материала, что ограничивает технологические возможности установки, Цель изобретения - повышение качества микропористой пленки и расширение технологических возможностей установки.

Достигается указанная цель тем, что в установке для формования полимерной пленки, содержащей фильеру, отливочный рабочий элемент в виде г"бкой бесконечной подложки овального контура, опорный элемент, смонтированный на горизонтально расположенном валу, согласно изобретению опорный элемент снабжен сионтированными на нем с возможностью вращения роликами, огибаемыми гибкой бесконечной подложкой.

Кроме того один из роликов опорного элемента установлен в зоне контакта фильеры с гибкой бесконечной подложкой.

На фиг. 1 показан общий вид установки; на фиг. 2 — разрез А-A на фиг. 1," на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг. 2.

Установка для формования полимерной пленки содержит отливочный рабочий элемент в виде гибкой бесконечной тонкостенной подложки овального контура с полированной поверхностью. Подложка 1 помещена в ванну 2 с осадителем, уровень ко" торого поддерживается постоянным.

В верхней части подложки 1 установлена фильера 3, предназначенная для нанесения (намазывания) раствора полимера на подложку 1. Рабочая полость фильеры 3 сообщена при помощи трубки 4 с загрузочной емкостью 5, снабженной запорным клапаном 6. Загрузочная емкость 5 для вакуумирования раствора полимера с целью удаления пузырьков воздуха и поддержания постоянного уровня раствора в фильере 3 на протяжении всего процесса формования пленки снабжена штуцером 7 для сообщения ее полости с источником вакуума и установлена на кронштейне 8. Кронштейн 8 смонтирован с возможностью перемещения над ванной 2 по цилиндрическим направляющим 9 и имеет механизм 10, обеспечивающий съем загрузочной емкости 5, ее поворот и вертикальное перемещение.

Рядом с фильерой 3 установлен очиститель 11, предназначенный для очистки и осушки поверхности подложки 1 и подготовки для формования на нс 1 пленки. Очиститель 11 имеет средства 12 и 13 механической очистки (при помощи воды и спирта) и средства 14 окончательной вакуумной очистки (сушки) с помощью чистого безмасляного вакуума и смонтирован на кронштейне 15.

На направляющих 16 смонтированы протягивающие 17 и прижимные 18 валки, с помощью которых сформированная полимерная пленка, уже имеющая достаточную прочность, отделяется от поверхности подложки 1 и проходит ряд промывочных ванн (на чер теже не показаны) . Механизм 19 намотки пленки установлен в последней промывной ванне 20. Намотка пленки осуществляется с постоянной линейной скоростью и под слоем воды, Все механизмы и узлы установки смонтированы на базовой плите 21, снабженной окнами а.для ванн, уплотненными по периметру и обеспечивающими герметичность рабочей зоны формования пленки.

Для удобства заправки пленки в протягивающие валки 17 ванны могут быть съемными.

Горизонтально расположенный вал

22 размещен в ванне 2 на подшипниковых опорах 23 и снабжен в средней части опорным элементом 24 с осями

25, на которых смонтированы фторопластовые подшипники 26 и ролики

27, огибаемые подложкой 1.

Для периодического поворота опорного элемента 24 вместе с валом 22 (в случае необходимости изменения геометрии подложки 1) последний снабжен шестерней 28, связанной с механизмом поворота (на чертеже не показан) °

Для перемещения подложки 1 эквидистантно контуру сечения опорного

5 9 элемента 24 с роликами 27 один из торцев подложки 1 выполнен с пазами

29, в которые входят штифты 30 блокшестерни 31, смонтированной на валу

22. Вращение блок-шестерня 31 получает от привода 32. Для ограничения осевого смещения подложки 1 ванна

2 снабжена съемными ограничителями 33. Герметизация валов в ванне осуществляется уплотнителями 34, 35 и 36.

В свободном недеформированном состоянии размеры подложки 1, имеющей форму цилиндрической обечайки следующие: наружный диаметр 315 мм и толщина стенки 1,5 мм.

Работа установки осуществляется следующим образом.

Перед началом работы устанавливается требуемая толщина формуемой пленки, определяемая величиной подьема ножа фильеры 3.

Далее при закрытом запорном клапане 6 загрузочной емкости 5 в нее наливается полимерный раствор в ко,личестве, необходимом для работы установки в течение смены. Затем загрузочная емкость 5 герметизирует"я, включается источник вакуума.

1осле вакуумирования полимерного раствора открывается запорный клапан 6, раствор выливается в фильеру 3 и заполняет ее до нижнего торца трубки 4.

Включается привод 32 вращения подложки 1, протягивающие валки 17 и механизм 19 намотки. Под суммарным (гидростатическое + воздушное) давлением вытеснения полимерный раствор через щель фильеры 3 поступает на движущуюся поверхность под-ложки 1.

Давление вытеснения является относительно постоянным (уровень колебания раствора в фильере 0,5 мм), так как в случае понижения уровня полимерного раствора происходит непрерывная подпитка полимерным раствором из загрузочной емкости

5: объем воздуха попадает в трубку

4 через ее нижний торец, далее поднимается вверх по трубке в загрузочную емкость 5, повышая давление над полимерным раствором.

Постоянный уровень полимерного раствора в фильере 3 обеспечивает равномерное поступление его на под10433 6 ложку l и стабильность толщин получаемой пленки.

Формование пленки происходит на поверхности гибкой тонкостенной подложки 1, геометрию которой можно изменять, меняя форму опорного элемента 24 с роликами 27, на которых она установлена.

Форма опорного элемента 24 с роликами 27 может быть имеющих а по кривой второго порядка (парабола, эвальвента и др.}, имеющей участки различной кривизны. Кроме того геометрию подложки 1 можно изменять путем поворота горизонтального вала

22, на котором закреплен опорный элемент 24, подводя участки различной кривизны под фильеру 3. Благодаря этому появляется возможность формования пленок на одной и той же установке из полимерных растворов различной вязкости, концентрации полимера и химического состава, т.е. расширяются технологические возможности установки, а использование участков подложки с малой кривизной или имеющий плоские участки позволяет предотвратить стекание полимерного раствора вниз, обеспечивая тем самым равномерную толщину пленки при ее затвердевании и дальнейшем ее прохождении через ванну 2 с осадителем.

Использование изобретения обеспечивает повышение равномерности и качества получаемой пленки, процента выхода годных пленок; расширение технолбгических возможностей установки, что особенно важно для экспериментально-лабораторных производств; экономию производственных площадей; снижение металлоемкости установки. формула изобретения

1. Установка для формования полимерной пленки, содержащая фильеру, отливочный рабочий элемент в виде гибкой бесконечной подложки овального контура, опорный элемент, смонтированный на горизонтально расположенном валу, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества микропористой пленки и расширения технологических возможностей установки, опорный элемент снабжен смонтированными на нем с возможностью вращения роликами, огибаемыми гибкой бесконечной подложкой.

2, Установка по п.1, о т л и ч а ю щ а я с н тем, что из роликов опорного элемента установлен в зоне кон910433 такта фильеры с гибкой бесконечной подложкой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское

11 614823, кл. В

2. Авторское

N 530805, кл. В (пр 1тотип)е

8 свидетельство СССР

29 О 7/02, 1977. свидетельство СССР

29 0 7/00, 1975

910433

Составитель Л. Кольцова

Редактор-П. Горькова Техред Ж.Кастелевич Корректор С. Цомак

Заказ 986/15 Тираж 673 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, W-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул., Проектная, 4