[发明专利]一种无溶剂UV压印硬化膜，一种用于制备硬化膜的设备及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及光学薄膜，特别涉及一种无溶剂UV压印硬化膜，一种用于制备硬化膜的设备及其制备方法。

背景技术

无溶剂紫外光固化卷对卷生产各种功能薄膜的方法已经广泛应用于生产增亮膜、微透镜扩散膜、雾面膜和各种装饰膜，如中国专利申请CN102520465B“一种光学薄膜的制备方法”所述的制备方法，中国专利ZL201420145111.7“用于制备紫外光固化光学硬化膜的设备和紫外光固化光学硬化膜”所述的制备方法；采用这种制备方法，紫外光需要从基材的非涂布面照射，透过基材后再作用于夹于基材与模具辊轮之间的无溶剂紫外光固化涂层，以使涂层固化，因此基材必须是透明或半透明的塑料薄膜，而不能在不透明的基材上进行紫外光固化涂布，如白色PET膜、纸张、铜箔和铝箔等不透明基材；这种方法还有其它的一些问题，比如紫外灯在基膜一侧，紫外光先接触和透过基膜，基膜通常是高分子材料，紫外光的照射对基膜的结构会产生影响，从而降低硬化膜的透光率。

发明内容

为了解决现有硬化膜的透光率较低的问题，本发明提供一种无溶剂UV压印硬化膜，一种用于制备硬化膜的设备及其制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案：

本发明提供一种无溶剂UV压印硬化膜，所述硬化膜包括透明基材和硬化层，所述硬化层粘接在透明基材的表面上；在制备过程中，所述硬化层的原料先配制成无溶剂紫外光固化涂液，所述无溶剂紫外光固化涂液包括下述组份：50-55重量份的高官脂肪族聚氨酯丙烯酸酯，5-10重量份的低官脂肪族聚氨酯丙烯酸酯，3-7重量份的甲基丙烯酸羟乙酯，1-3重量份的2(2-乙氧基乙氧基)乙基丙烯酸酯，5-9重量份的184光固化引发剂和0.05-0.2重量份的BYK-UV3500表面助剂。

进一步的，所述高官脂肪族聚氨酯丙烯酸酯选自4官脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、5官脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、或6官脂肪族聚氨酯丙烯酸酯中的一种或至少两种的组合。

进一步的，所述低官脂肪族聚氨酯丙烯酸酯选自单官脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、2官脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、或3官脂肪族聚氨酯丙烯酸酯中的一种或至少两种的组合。

进一步的，所述表面助剂也称表面活性剂，主要用于降低表面张力。表面助剂包括流平剂。

进一步的，所述表面助剂是BYK-UV3500表面助剂(德国毕克化学公司生产)。

进一步的，所述无溶剂紫外光固化涂液包括下述组份：50-55重量份的6官脂肪族聚氨酯丙烯酸酯，5-10重量份的2官脂肪族聚氨酯丙烯酸酯，3-7重量份的甲基丙烯酸羟乙酯，1-3重量份的2(2-乙氧基乙氧基)乙基丙烯酸酯，5-9重量份的184光固化引发剂和0.05-0.2重量份的BYK-UV3500表面助剂。

本发明还提供一种用于制备所述的无溶剂UV压印硬化膜的设备，所述设备包括放卷系统、上料系统、牵引和张力控制系统、UV光固化压印系统和收卷系统；所述UV光固化压印系统包括胶辊、玻璃压印辊和紫外光固化装置，所述紫外光固化装置内置于玻璃压印辊内。

所述压印辊的压印面为透明材料，所述紫外光固化装置内置于压印辊的 内腔中，紫外光固化装置发出的紫外光穿过透明压印面对紫外光固化涂层进行固化。

这样就可以对透明和不透明的基材表面进行紫外光固化处理，扩大了紫外光固化涂层的应用范围，对在非涂布面带有保护涂层基材薄膜还能起到保护作用。

进一步的，在所述的用于制备无溶剂UV压印硬化膜的设备中，所述压印辊的压印面的材质为石英玻璃。

进一步的，在所述的用于制备无溶剂UV压印硬化膜的设备中，所述牵引和张力控制系统包括橡胶压辊和导辊。

进一步的，在所述的用于制备无溶剂UV压印硬化膜的设备中，所述紫外光固化装置包括紫外灯，紫外灯的上方设置有水冷换热器，水冷换热器连接有外接水管，所述紫外光固化装置还包括紫外灯固化装置风冷管，所述紫外灯连接有紫外灯电源线和控制线。

进一步的，在所述的用于制备无溶剂UV压印硬化膜的设备中，所述压印辊为玻璃压印辊，所述玻璃压印辊通过玻璃压印辊支承轴安装在轴承内，玻璃压印辊能够在轴承内转动；玻璃压印辊支承轴是圆筒形状，圆筒围成的通孔与玻璃压印辊的内部空腔相连通；所述外接水管，紫外灯电源线和控制线，紫外灯固化装置风冷管，穿过玻璃压印辊支承轴的通孔与玻璃压印管外部的设备相连通。

进一步的，所述压印辊为石英玻璃材质的镜面辊，辊表面粗糙度Ra为0.006微米，该镜面辊可用来制备硬化膜的硬化涂层。