微凹版輥涂布工藝

 

 

 

 

微凹版輥涂布工藝概述

 

 

 

微凹版輥涂布工藝技術是日本康井精機公司在普通逆向凹版輥涂布工藝基礎上開發的專有技術。其基本原理相同, 都是一種自計量方式的涂布工藝:藉助于凹版輥網紋圖案、線數以及深度確定帶液量, 并通過一些工藝操作條件因素來決定轉移涂布量的一種涂布方式。

 

 

 

微凹版輥與普通凹版輥涂布工藝的最大區別就在于“微” 。普通凹版輥的直徑約為125 ～ 250mm ,而微凹版涂布輥的直徑, 根據不同涂幅寬度分別為20mm (涂布寬幅為300mm) 和50mm (涂布寬幅為1600mm)。這樣小直徑的凹版輥在涂布時與被涂基材的接觸面積要小得多。涂布過程中凹版輥凹槽中的涂液一部分被轉移到被涂基材上, 一部分則仍留在凹版輥的凹槽內。這樣進入和離開涂布點的前后會分別形成2個液橋。

 

 

 

在通常大直徑凹版輥的情況下, 易產生較大的干擾液橋, 造成涂層弊病。特別當凹版輥還有壓緊背輥工作時, 情況尤為嚴重, 而微凹版輥涂布工藝由于凹版的直徑小, 而且又沒有壓緊背輥, 所以進入和離開涂布區的液橋量很小, 比較穩定, 從而有利于提高轉移涂布的質量。

 

 

 

為除去凹版輥從料盤中帶上的過多涂液, 微凹版輥所使用的刮刀要遠比普通凹版輥所使用的更為柔軟而且壓力更小, 刮角近似于正切角, 主要起勻化和定量的作用, 而普通凹版輥的刮刀則更偏重于刮的作用。這樣微凹版輥本身以及刮刀的壽命可延長許多。

 

 

 

在固定凹版輥型號和涂液物性的條件下, 微凹版輥的線速與被涂基材的運行速度比, 決定著涂布量。濕涂層厚度與微凹版輥線速度/基材速度比之間的相互關系

 

 

 

一般情況下, 當微凹版輥線速度/基材速度比達到0.6 時, 開始涂布帶料, 速度比達到1.0 ～1.3 時, 即可達到表面光滑和均勻的涂布量;速度比為1.3 ～ 2.0 時, 涂布量進一步增加, 速度比超過2.0 時, 涂布呈不穩定狀態, 涂布量反而會減少。

 

 

 

直線部分的速度比為1.0~2.0之間, 但通常1.0~1.3是最好的操作區間, 即可達到最好的表觀, 而又可適當調節涂布量。微凹版涂布工藝既可適應水溶性涂液, 又可適應溶劑性涂液的涂布, 其粘度范圍為1~1000cps , 在某些情況下甚至可以達到2000cps 。正因具有上述的特點, 微凹版涂布工藝已得到越來越廣的實際應用。據日本康井精機公司介紹, 在過去20 年中, 該公司已向世界各大公司銷售了100 臺以上的微凹版輥涂布生產設備, 其中包括美國的伊斯曼柯達、杜邦、3M 、日本的JVC 、日立、東芝、松下、三菱化學、帝人以及韓國的SKC 等不同工業領域的頂尖企業。而眾多有關功能性薄膜制備的專利文獻中, 也列出了微凹版輥涂布工藝應用于不同功能性涂層制備的例子。

 

 

 

微凹版輥涂布工藝在功能性薄膜制備中的應用

 

 

 

防反射膜可以顯著地改善各種光照條件下觀看影像顯示的效果。日本油脂公司在WO97/45207中提出了采用微凹版輥涂布工藝制備厚度為1μm以下超薄涂層防反射膜制備方法 。實例之一, 首先以全氟辛基甲乙基二丙烯酸乙二醇酯可聚合單體為固相組分, 分散于三氟甲苯溶劑中, 配制成8w t %含固量的涂布液, 然后用微凹版輥涂布設備將上述涂布液涂布在聚酯片基上。

 

 

 

工藝條件為:涂布車速20m/min , 凹版輥網紋密度為110 線/cm ,凹槽深度為70μm , 以線速度為10m/min 逆向運轉, 得到濕涂層厚度為3.57μm 。經干燥、電子輻射聚合固化后, 即得到干膜平均厚度為0.104μm的防反射膜涂層。實例之二, 首先以聚(2-全氟辛基丙烯酸乙酯)作為固相組分, 分散在三氟甲苯溶劑中, 配制成含固量為2wt%的涂布液。然后用微凹版輥涂布設備將涂液涂布在聚酯片基上, 涂布工藝條件:涂布車速20m/min , 凹版輥網紋密度為90 線/cm , 凹槽深度為100μm , 以線速度為20m/min 逆向運轉, 得到濕涂層厚度為6.49μm 。濕涂層在80 ℃熱風下干燥, 得到干膜厚度為0.104μm的防反射膜涂層。