一種用于制備紫外光固化涂層的壓印輥及涂布設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及光學(xué)薄膜，特別涉及無溶劑紫外光（UV)涂布?jí)河≡O(shè)備，具體涉及一種 用于制備紫外光固化涂層的壓印輥及涂布設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002] 無溶劑紫外光固化卷對(duì)卷生產(chǎn)各種功能薄膜的方法已經(jīng)廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)散熱膜、 硬化膜、增亮膜、微透鏡擴(kuò)散膜、霧面膜和各種裝飾膜，如中國專利申請(qǐng)CN102520465B"一種 光學(xué)薄膜的制備方法"所述的制備方法，中國專利ZL201420145111. 7 "用于制備紫外光固 化光學(xué)硬化膜的設(shè)備和紫外光固化光學(xué)硬化膜"所述的制備方法；采用這種制備方法，紫外 光需要從基材的非涂布面照射，透過基材后再作用于夾于基材與模具輥輪之間的無溶劑紫 外光固化涂層，以使涂層固化，因此基材必須是透明或半透明的塑料薄膜，而不能在不透明 的基材上進(jìn)行紫外光固化涂布，如白色PET膜、紙張、銅箱和鋁箱等不透明基材；這種方法 還有其它的一些問題，比如紫外燈在基膜一側(cè)，紫外光先接觸和透過基膜，對(duì)一些耐溫性不 好、對(duì)紫外光敏感的基膜就有損害，甚至不能使用這種制備方法；對(duì)一些以聚酯（PET)薄膜 為基材的硬化膜，非硬化面一般作為印刷面，預(yù)涂有易接著層，采用這種方法，紫外光直接 照射在易接著層上，會(huì)導(dǎo)致易接著層的變質(zhì)，影響后續(xù)印刷的附著力；此外，對(duì)以光學(xué)級(jí)薄 膜為基材的硬化，光學(xué)級(jí)基材的非硬化面一般也帶有保護(hù)膜，采用這種方法，為避免高溫和 紫外光對(duì)保護(hù)膜膠層的損壞，也為了避免保護(hù)膜對(duì)紫外光的阻擋吸收，一般也要撕掉非硬 化面的保護(hù)膜，硬化完成后再貼上新的保護(hù)膜，造成人工和材料浪費(fèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了解決現(xiàn)有無溶劑UV壓印設(shè)備不能在不透明材料上進(jìn)行UV涂層固化處理的問 題，本發(fā)明提供一種用于制備紫外光固化涂層的壓印輥及涂布設(shè)備。本發(fā)明的設(shè)備可以在 透明和不透明的卷材上進(jìn)行無溶劑涂層的涂布和固化，擴(kuò)大了設(shè)備的應(yīng)用范圍，同時(shí)對(duì)非 涂布面帶保護(hù)膜的基膜，可以保留保護(hù)膜進(jìn)行涂布，不僅起到保護(hù)作用，還可以節(jié)約成本。 該設(shè)備可用于制備紫外光固化硬化膜（簡(jiǎn)稱UV固化硬化膜），散熱膜。
[0004] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：
[0005] 本發(fā)明提供一種用于制備紫外光固化涂層的壓印輥，所述壓印輥包括壓印面，壓 印面內(nèi)部設(shè)置為空腔，所述空腔內(nèi)設(shè)置有紫外光固化裝置。
[0006] 所述壓印輥的壓印面為透明材料，紫外光固化裝置發(fā)出的紫外光穿過透明壓印面 對(duì)紫外光固化涂層進(jìn)行固化。
[0007] 所述壓印輥的壓印面的材質(zhì)為透明光學(xué)級(jí)玻璃。
[0008] 進(jìn)一步的，所述壓印輥的壓印面的材質(zhì)為石英玻璃。
[0009] 本發(fā)明還提供一種用于制備無溶劑UV壓印硬化膜（或散熱膜）的涂布設(shè)備，所述 設(shè)備包括放卷系統(tǒng)、上料系統(tǒng)、牽引和張力控制系統(tǒng)、UV光固化壓印系統(tǒng)和收卷系統(tǒng)；所述 UV光固化壓印系統(tǒng)包括膠輥（也稱為橡膠壓輥或橡膠膠輥）、玻璃壓印輥和紫外光固化裝 置，所述紫外光固化裝置內(nèi)置于玻璃壓印輥內(nèi)；所述玻璃壓印輥為本發(fā)明所述的壓印輥。
[0010] 進(jìn)一步的，所述壓印輥的表面結(jié)構(gòu)的加工方法根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同，可以采用研磨拋 光、化學(xué)刻蝕、機(jī)械雕刻、噴砂和激光加工等表面處理方法。
[0011] 進(jìn)一步的，所述壓印輥為石英玻璃材質(zhì)的鏡面輥，輥表面粗糙度Ra為0. 006微米。
[0012] 進(jìn)一步的，所述壓印輥為石英玻璃材質(zhì)的噴砂處理的霧面輥，輥表面粗糙度Ra為 0. 45μm-1. 6μm。該鏡面輥可用來制備霧面硬化膜的硬化涂層，反射膜的抗刮傷涂層，散熱 膜的散熱涂層。
[0013]進(jìn)一步的，所述牽引和張力控制系統(tǒng)包括橡膠壓輥和導(dǎo)輥。
[0014]進(jìn)一步的，所述紫外光裝置的紫外光光源為汞燈、無極燈、金屬鹵化物燈或LED燈。所述紫外光光源優(yōu)選為LED燈。
[0015]進(jìn)一步的，所述紫外光固化裝置包括紫外燈，紫外燈的上方設(shè)置有水冷換熱器，水 冷換熱器連接有外接水管。
[0016]進(jìn)一步的，所述紫外光固化裝置還包括紫外燈固化裝置風(fēng)冷管。
[0017]進(jìn)一步的，所述紫外燈連接有紫外燈電源線和控制線。
[0018]進(jìn)一步的，在所述的用于制備紫外光固化涂層的壓印輥中，所述壓印輥為玻璃壓 印輥，所述玻璃壓印輥通過玻璃壓印輥支承軸安裝在軸承內(nèi)，玻璃壓印輥能夠在軸承內(nèi)轉(zhuǎn) 動(dòng)；玻璃壓印輥支承軸是圓筒形狀，圓筒圍成的通孔與玻璃壓印輥的內(nèi)部空腔相連通；所 述外接水管，紫外燈電源線和控制線，紫外燈固化裝置風(fēng)冷管，穿過玻璃壓印輥支承軸的通 孔與玻璃壓印管外部的設(shè)備相連通。
[0019]燈源產(chǎn)生的熱量由與燈源連接的水冷換熱器和冷風(fēng)調(diào)節(jié)裝置帶走，以保持壓印輥 溫度的穩(wěn)定。
[0020] 本發(fā)明還提供一種涂布設(shè)備，所述設(shè)備包括放卷系統(tǒng)，上料系統(tǒng)，橡膠壓輥（簡(jiǎn)稱 膠輥），玻璃壓印輥，紫外光固化裝置，導(dǎo)輥，收卷系統(tǒng)；所述玻璃壓輥為所述的用于制備紫 外光固化涂層的壓印輥。
[0021] 利用上述涂布設(shè)備制備紫外光固化涂層的方法包括下述工藝步驟：
[0022] (1)基材放卷：通過放卷系統(tǒng)將基材薄膜按給定的速度和張力供給涂液上料系統(tǒng) (涂液上料系統(tǒng)也稱為供液系統(tǒng)）；
[0023] (2)涂液供給：通過上料系統(tǒng)將無溶劑光固化涂液按給定的涂布量均勻涂敷于基 材薄膜的表面上，供液系統(tǒng)可以采用淋涂、輥涂和其它的形式；
[0024] (3)壓?。和糠蠡谋∧け砻娴臒o溶劑涂液經(jīng)橡膠膠輥和玻璃壓印輥碾壓，壓印 輥表面的微結(jié)構(gòu)被轉(zhuǎn)移到附著于基材薄膜的無溶劑涂液上；
[0025] (4)紫外光固化：在壓印的同時(shí)，利用置于玻璃壓印輥內(nèi)部的紫外光固化裝置從 涂層的上方對(duì)壓印后的無溶劑光固化涂液進(jìn)行固化，固化后的涂層附著于基材薄膜上；
[0026] (5)收卷：壓印固化后的薄膜經(jīng)導(dǎo)輥，由收卷系統(tǒng)收卷。
[0027]進(jìn)一步的，現(xiàn)有紫外光固化涂層在固化過程中，現(xiàn)有設(shè)備的外置式UV燈可能對(duì)基 膜造成不良影響，本發(fā)明提供的用于制備紫外光固化涂層的壓印輥及涂布設(shè)備還解決了上 述問題。利用本發(fā)明提供的壓印輥和涂布設(shè)備可以對(duì)透明和不透明的基材表面進(jìn)行紫外光 固化處理，擴(kuò)大了紫外光固化涂層的應(yīng)用范圍，對(duì)基膜的不良影響較小。
[0028]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有以下的改進(jìn)和優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明將現(xiàn)有技術(shù)所使用的金屬 壓印輥改為玻璃壓印輥，并將紫外光燈內(nèi)置于玻璃壓印輥內(nèi)部，紫外光透過玻璃直接作用 于無溶劑紫外光固化涂層，因此對(duì)基材的透明度沒有要求，可以在透明、半透明或不透明的 基材上進(jìn)行紫外光固化涂布，擴(kuò)大了卷對(duì)卷無溶劑紫外光固化涂布的基材應(yīng)用范圍；本發(fā) 明還擴(kuò)大了對(duì)熱和紫外光較為敏感的基材的應(yīng)用，基材可以帶著非涂布面的保護(hù)膜進(jìn)行涂 布，避免了涂布過程中對(duì)非涂布面的刮傷，也避免了復(fù)貼保護(hù)膜的額外花費(fèi)；同時(shí)紫外光固 化裝置內(nèi)置于玻璃壓印輥，燈光從上往下照射，可以避免紫外光直接照射到操作人員。
【附圖說明】
[0029] 圖1是利用本發(fā)明提供的壓印輥和涂布設(shè)備制備紫外光固化涂層的工藝流程示 意圖；
[0030] 其中：1 :放卷系統(tǒng)；2 :基材；3 :上料系統(tǒng)；4 :橡膠壓輥；5 :玻璃壓印輥；6:紫外光 固化裝置；7 :導(dǎo)輥；8 :有紫外光固化涂層的基材；9:收卷系統(tǒng)。
[0031]圖2是本發(fā)明提供的玻璃壓印輥的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032] 其中：51:玻璃壓印輥；52:玻璃壓印輥支承軸；53:軸承；61:紫外燈；62:水冷換 熱器；63 :外接水管；64 :紫外燈電源線和控制線；65:紫外燈固化裝置風(fēng)冷管（也稱為紫外 燈固化裝置冷風(fēng)進(jìn)口管，簡(jiǎn)稱風(fēng)冷管）。
[0033] 圖3是從本發(fā)明的設(shè)備的玻璃壓印輥中部截面圖；
[0034] 其中501是玻璃輥，601是紫外燈（4排LED燈），602是水冷換熱器管。
【具體實(shí)施方式】
[0035] 為了更易理解本發(fā)明的結(jié)構(gòu)及所能達(dá)成的功能特征和優(yōu)點(diǎn)，下文將本發(fā)明的較佳 的實(shí)施例，并配合圖式做詳細(xì)說明如下：
[0036] 如圖1和圖2所示，本發(fā)明提供一種用于制備無溶劑UV壓印硬化膜的設(shè)備。所