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隱身於日常的極致工藝:捲對捲塗佈技術漫談

2025.05.29

你每天都會使用智慧型手機在社群留言或是發送訊息,你一定會為你的車貼上抗UV隔熱膜,每個你從超商貨架上帶回的食品,一定都有密封良好的阻隔,還有在醫院中總會看到不同的敷料,這些日常生活用品,看起來平常不起眼,背後卻有著精細的塗佈製程。


根據全球性調查數據顯示,利用捲對捲設備進行塗佈製程的應用範圍越來越廣泛,根據不同的應用,預估2026年的市場占比大致如下:




消費性電子包含柔性顯示器以及感測器,廣泛運用在智慧型手機以及穿戴裝置、電子閱讀器以及觸控面板等。

汽車產業則以先進駕駛輔助系統應用、車窗玻璃上各式的抗紫外線隔熱塗層等,以及最近相當熱門的車用保護膜(犀牛盾)。

包裝產業則以應用在電子、食品上的阻隔膜、防偽標籤等。

裝飾與功能薄膜則是用於抗靜電抗菌或是表面硬化(如:螢幕保護貼)。

其他則以儲能電池(鋰電池以及薄膜電池正負極塗佈) 與醫療敷料為主。


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塗佈製程被應用在多種產業。


基材與塗佈膠料

塗佈就是將膠料均勻塗抹在特定基材上,經過乾燥與固化等處理,達成不同的功能應用,因此在捲對捲塗佈製程中,基材與膠料是決定塗佈品質的重要因之一。


基材厚度是否均一、張力以及彈性還有基材是否經過欲處理等,都可能會影響塗佈品質。比如基材的厚度公差越大,就越容易讓膠料造成局部積料,塗佈厚度不均,基材本身在收捲過程中若有皺褶、邊緣翹曲或是包入過多空氣等,這些來自於基材本身張力不均的情形,都會讓塗佈製程更加難以控制。


至於膠料的黏度、固含量、顆粒粒徑與分佈還有揮發速率等,都是捲對捲設備中塗佈座以及烘乾單元設計的主要根據,也會左右塗佈品質的好壞。比如高黏度膠料容易形成留痕,因此在狹縫式模具設計,就要巧妙的透過硬體來去補償材料本身的特性,達成平衡點,而通常固含量高的膠料,容易形成龜裂現象,因此在烘箱設計以及生產條件設定上,就必須找到匹配的方式去因應。


基材和膠料是左右塗佈品質的關鍵因素之一


簡單來說,膠料的黏度以及基材的表面平整,對於塗佈(濕膜和乾膜)的平整度有所影響,膠料的揮發與固含決定烘箱設計,也影響塗佈層縱向與橫向的品質,基材的柔韌度則會影響塗佈收放捲的張力與捲曲角度等。


塗佈技術面面觀塗佈座與乾燥技術

捲對捲塗佈設備因應市場端應用需求,通常會使用具有兩種以上塗佈方式的塗佈座設計,可以因應不同的膠料、塗佈厚度使用不同塗佈方式,可以有效節省生產成本與時間。舉例來說,狹縫式模具、逗號輪以及微凹綜合塗佈座,應用於電極片塗佈時,狹縫式模具能夠達成均勻薄膜(10-50um),逗號輪則會用於較厚的塗佈層,微凹可用於隔離層或功能性塗佈;如果用在PPF製程,狹縫式模具可用於保護層達成超薄厚度以及高光學透明度,中間隔離層則可考慮使用微凹塗佈,壓敏層(PSA)則可以用逗號輪塗佈,形成較厚的塗層,兼顧黏著力以及重覆黏貼需求。


大致來說,狹縫式模具會應用在高均勻精度需求以及超薄塗層,同時可涵蓋的膠料黏度範圍廣泛,即使清潔尚需耗費一定時間,但仍是塗佈技術的主流,微凹多運用於顆粒以及大面積圖案畫塗佈,逗號輪則適用於中厚塗層以及高黏度膠料居多。


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多功能塗佈座可以讓使用者轉換不同塗佈方式,節省成本和時間


捲對捲的烘箱設計主要是發揮乾燥與固化功能,這跟膠料與溶劑息息相關,乾燥主要就是讓塗層中的溶劑或水分揮發完全,讓濕膜轉化成乾膜;固化則是使塗料中的物質產生聚合化學反應,達成提升硬度、附著力或特殊機械性能等。


乾燥方式常見的有:

熱風乾燥--適用於各種溶劑塗料,如PVC、PU以及水性等,因為操作簡單,應用廣泛,在設計上需注意溫度控制,透過妥善設計還能使部分空氣回流使用,節省耗能。

紅外線(IR)乾燥—適用於溶劑型以及部分水性或含水分率低的PU膠,加熱快速能量集中,如何選用適合的波長是主要關鍵。


 熱風乾燥是最常見的乾燥方式


固化常見的有:

UV固化用於感光性塗料,速度快耗能低。配方中需要含光引劑,基材透光度高,使用時須注意安全防護。

電子束固化—適用高固含膠料,穿透率高,但設備投資成本高,同時還要考慮輻射防護。

微波/射頻固化—適用水性膠,乾燥快,基材必須能夠吸收微波,容易影響周邊電子產品。

自然固化—適用於高固含以及熱固含,乾燥時間從數小時到數天不等,容易受到環境溫度和濕度影響。


智慧化與品質控管

捲對捲設備為達成越來越高的精密性要求,除了基本的硬體設備之外,針對某些特定產業應用或需求,延伸出其他輔助系統與設備,兼顧智慧化自動生產與品質穩定兩大目標。常見的品質控管輔助設備有:在線監測的張力感測器、非接觸式測厚系統、缺陷檢測儀器,透過系統串接管理品質,如智慧學習系統以及孿生系統,可以根據歷史生產配方與條件進行必要微調,模擬配方調整時的塗佈狀況與條件設定,生產履歷系統可以詳細追蹤每一捲生產參數以及檢測結果。


捲對捲塗佈未來趨勢與投資評估

塗佈製程在未來發展有幾個值得注意的趨勢,如越來越薄但具多功能性的塗層(奈米塗層)、友善環境的材料應用以及高速或高產能的需求。而捲對捲設備是塗佈製程中最值得投資的項目,主要有三個特點:

跨產業塗佈製程運用:同一套設備可彈性靈活運用在車用膜、阻隔膜、醫療敷料等。

模組化機械設計:捲對捲採用單元模組化設計,在跨產業的塗佈製程中,多數設備可共用,對於使用者來說僅需更換塗佈座或者開啟部分輔助系統,就可以轉換產品,節省生產時間與成本。

品質均一:捲對捲的操作透過模組化結構以及系統輔助,能夠讓使用者容易上手,因此即是轉換不同塗佈方式,也能夠妥善控制生產品質。


捲對捲設備是塗佈製程中最值得投資的項目


而在投資設備前,有幾個需要特別評估與注意:

配方評估:先確認塗佈膠料的主要成分,包含固含率、光引發需求、耐熱性等。

配方測驗:可以透過實驗室或實驗設備測試不同配方的乾燥速度、固化度、附著力、表面平整度。

打樣驗證:設置中小型實驗產線或是透過實驗單位,進行長時間生產與多批次測試,觀察穩定性與缺陷率以及相關生產條件模擬。

成本分析:計算設備投資、能源消耗、維護成本與產能匹配。


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投資設備之前可以透過實驗室來協助評估


塗佈製程是隱身於日常生活用品中重要高端的技術,卻是實現功能性與品質穩定性的關鍵所在,捲對捲塗佈將持續引領跨產業創新,並在品質管控與智慧化生產上展現更大價值,只要在投入前各個環節嚴謹把關,就能為您的產品注入精細、高效、可靠的塗佈優勢。