CN106696158A - 卷对卷热辊压聚合物薄膜表面微结构粉末成形方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及卷对卷热辊压聚合物薄膜表面微结构粉末成形方法及系统,该方法将基材由放卷辊送出,利用供粉装置向基材上均匀包裹聚合物粉末,并经过加热,成形,冷却,张紧力调节,最后经收卷辊进行收卷,系统包括放卷辊,设置在输送过程中的主动辊、传输辊、张紧辊及纠偏装置,设置在输送过程中,相互连接的压力辊、模具辊及冷却辊,供粉装置,设置在压力辊与模具辊之间或在模具辊的上方,收卷辊。本发明利用聚合物粉末良好的流动性,缩短充型时间,大幅提高辊压速度;同时材料变形小,脱模后微结构回弹小,结构精度高;同时,粉末的成分可由多种材料构成,可根据应用需求对粉末原料进行配置,从而实现具有不同光学特性的聚合物薄膜制备。
Description
技术领域
本发明涉及微细制造领域,尤其是涉及一种卷对卷热辊压聚合物薄膜表面微结构粉末成形方法及系统。
背景技术
近年来,新能源与节能技术、新媒体与信息技术得到迅猛发展,带有表面微细结构的光学薄膜受到广泛关注,其典型代表如柔性平板显示器和薄膜太阳能电池。有机发光二极管(OLED)柔性显示器厚度小于1mm,能够实现任意弯曲,但由于材料折射率的不同使得光线在界面上发生反射,导致出光效率不足20%。薄膜太阳能电池,可以满足曲面铺设,但对光线的利用率也不足60%。在光学薄膜表面加工微细结构是提高出光效率或光线利用率的有效方法,三维功能结构的尺度在微米或亚微米范畴,其形状精度、结构缺陷、残余应力等几何特性和物理性能综合影响着出光效率或光线利用率。如何高效、高精度制备光学薄膜微细结构尚面临巨大技术挑战。
聚合物薄膜表面微细结构的加工工艺包括紫外固化压印工艺和热辅助压印工艺。紫外光固化(UV Curing)和热辅助压印(Hot Embossing)成形是光学薄膜微细结构制造的主要方法,先后经历了平对平压印(plate-to-plate,P2P)、辊对平压印(roll-to-plate,R2P)和卷对卷压印(roll-to-roll,R2R)发展过程。其中,紫外固化压印工艺指将可紫外固化的预聚物均匀地涂覆在基片上,模具在一定压力下迫使浆料成形以复制模具上的微细结构,最后紫外光照射固化聚合物得到表面微细结构。中国专利公开号CN100575243C,名称为柔性基宏电子制造中微结构的大面积逆辊压印方法,采用逆辊压印技术和相应的套印对准工艺、紫外固化工艺,在镀有ITO薄膜的柔性塑料薄膜上制作出大面积的宏电子器件所需的三维功能性微结构。美国3M公司S.L.D.Stegall等人[S.L.D.Stegall,J.Anim-Addo,M.Gardiner and E.Hao,Organic Light Emitting Materials and Devices XIII,2009,pp:74150S-8]在OLED高折射区域利用卷对卷紫外涂布工艺制备了纳米微细增透结构,使OLED出光率提高了二倍。利用紫外固化压印工艺制备聚合物薄膜,使用冷紫外光源进行固化,减少了柔性基材的热变形。然而,紫外固化的聚合物薄膜器件易黄化,浆料粘度控制难,脱模困难,成形精度不高。
热辅助压印工艺是将聚合物基片加热到其玻璃化温度以上30℃~100℃(对于结晶型聚合物基片,温度要达到熔融温度以上),然后将压印模具(带有微结构图形)压聚合物基片上,在压力作用下,使聚合物填充到模具的微结构形腔中,冷却定型后脱模,实现微细结构的转印。传统热辅助压印工艺是平板式热压印,首先对固定于下板的聚合物基片进行加热,使其达到压印所需要的温度。中国专利200510019944.4中所述的纳米压印设备,其原理是将室温下的聚合物基片固定在热压印机的下板,压印模具固定在上板,上、下板上装有加热冷却装置以及定位装置。该工艺简单,但在加工大面积的聚合物薄膜产品时,需要载荷较大,且属于非连续式生产,加工效率低下。
R2R运动方式与热压印复合即诞生了卷对卷热辊压工艺。这种工艺方法具有连续性、高效率和高精度等特点,具有广泛的应用前期。实际上,辊压制造的方法早前广泛应用于报纸、杂志和包装的印刷行业,现今大量文献报道证明,辊压制造方法也能延伸到微细热压印领域,能用于聚合物表面微细结构的大面积连续批量化生产,成形面积可由原来的几厘米增加到几米、甚至几十米。中国专利公开号为CN102233634A,名称为微透镜阵列制备装置,发明了卷对卷热压印装置,包括张紧装置、压印辊轮和冷却设备的装置设备,其中压印辊轮设置有多个加热条和压印孔,基材与压印辊轮结合部分经加热条加热成软化状态后被吸入压印孔中。该工艺能实现连续生产,其缺点在于微细结构易回弹,影响成形精度。实用新型专利号CN2878060Y,名称为压印定型同步装置,包括预热辊、版辊、与版辊配合工作的压印辊。当预热后的薄膜贴着冷版辊运转一定角度后,完成了同步压印、冷却成型、固化过程。该装置使材料与模板分离前已经固化,提高了成品率和加工效率。但是,当薄膜料加热到塑性变形温度以上时,能承受的张紧力大大降低,压印保形过程中薄膜不能充分与版辊接触,降低了微细结构成形的精度。检索国外专利发现,美国专利
号US2011/0236631A1(名称为Glass texturingusing a porous textured rollunder
vacuum),将薄膜压延与卷对卷辊压成形相结合,提高加工效率,减少耗能,但是线接触式的辊压方式导致成形精度低、脱模困难。
如何提高充型阶段的充型率和降低脱模阶段的回弹是R2R热压印工艺的主要挑战。为进一步提高充型效果,一些学者引入超声波使模具和聚合物间发生高频率碰撞和摩擦,使聚合物材料迅速达到压印温度,缩短热循环时间、提高加工效率。Mekaru等人借助超声波振动在开放环境下完成了微结构的热压印成形,成形过程中接触力和成形时间都得到了显著降低。Ishizawa等人和Velten等人开发的典型R2R热压印系统一般包括可加热模具辊和支撑辊,模具辊多采用内置电感、热油循环等加热方法。在此基础上,考虑到聚合物材料热导率低,新加坡Yeo等在R2R热压印系统前端添加了陶瓷预热模块,将聚合物薄膜在压印前加热到一定温度,能有效提高充型阶段的充型率,Jiang等人将薄膜挤出压延装置和R2R热压印装置结合在一起,将聚合物充分预热后再进行压印成型。另外,Fagan等人考虑聚合物在高温条件下的形变回弹,设计了辊轮布局使聚合物薄膜在模具辊上的包覆时间增加,并设置了分步冷却来加速聚合物冷却速度,最终达到减小脱模后聚合物微结构回弹的目的。然而,为保证聚合物材料具有足够长的时间充型,现有的R2R热压印工艺速度都不高,难以满足工业化生产的需求;同时直接在聚合物薄膜表面压印微结构导致变形大,脱模后回弹严重,形状精度难以保证。
中国专利CN102700123 A公开了一种聚合物薄膜类产品微细结构卷对卷热辊压成形装置,包括机架、放卷模块、预热模块、成形/保形模块、张紧力调节模块、收卷模块,机架与预热模块、成形/保形模块、张紧力调节模块机械相连,张紧力调节模块连接成形/保形模块;待加工薄膜基材经放卷模块放卷后,依次经过预热模块预热后,进入成形/保形模块热压后冷却成型,完成压印后在收卷模块收卷。但是该专利是对薄膜卷材进行加工,没有办法直接对粉末状原料进行加工成形。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种利用粉末的流动性好、易充型和回弹小的特点,提出基于卷对卷热辊压的聚合物薄膜表面微结构粉末成形方法与装置,利用模具辊和压力紧贴基材两侧,形成“三明治”结构,依次经历热压印预热、成形、冷却三个阶段。成形过程中,利用聚合物粉末在聚合物基材表面成形出微结构之后再分离“三明治”结构。相对聚合物直接热辊压,本发明利用粉末的流动性可大幅提高辊压速度,提高辊压效率;同时,聚合物基底材料不发生变形,由粉末充型形成结构,材料回弹小,结构精度高,适用于连续制造具有表面微结构厚度可控的聚合物光学薄膜。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
卷对卷热辊压聚合物薄膜表面微结构粉末成形方法,将基材由放卷辊送出,利用供粉装置向基材上均匀包裹聚合物粉末并加热,利用压力辊压紧热模具辊,模具辊压印熔融聚合物粉末成形微结构并与基材紧密贴合,通过冷却辊冷却脱模,获得与基材良好接合的表面具有微结构的聚合物光学薄膜,最后经收卷辊进行收卷。
所述的供粉装置调节出粉口开度精确控制落在单位面积基材上聚合物粉末质量0~500g。
所述的供粉装置带有加热组件,将聚合物粉末加热至熔点温度以上,使聚合物粉末呈熔融状态并具有流动性,最大可加热温度为300℃。
所述的供粉装置包含两个进粉口和搅拌装置,通过两个进粉口放入不同的粉末,通过搅拌装置充分混合,实现多种材料成形。
利用预热辊及辐射加热器对输送的基材进行加热,控制预热辊的温度为50~150℃,辐射加热器的温度为50~150℃。
聚合物粉末表面被压印出微结构,并在热辊压设备设定的压力作用下与基材进一步紧密结合。通过辊压设备进给系统,表面具有微结构的聚合物粉末与基材一起离开压力辊与模具辊压紧区域。
采用模具辊与压力辊进行成形,控制模具辊温度为100~200℃,压力辊压力为30~50kgf。
采用冷却辊对基材进行冷却,控制冷却辊温度10~15℃。
经过冷却辊,表面具有微结构的聚合物粉末与基材一起与热模具辊脱离。
所述的基材为PET、PC、PMMA、PP或PVC基材,所述的聚合物粉末为PET、PC、PMMA、PP、PVC或EVA粉末。
卷对卷热辊压聚合物薄膜表面微结构粉末成形系统,包括:
放卷辊,
设置在输送过程中的主动辊、传输辊、张紧辊及纠偏装置,
设置在输送过程中,相互连接的压力辊、模具辊及冷却辊,
供粉装置,设置在压力辊与模具辊之间或在模具辊的上方。
收卷辊。
所述的供粉装置还设置在压力辊前端,基材在输送到压力辊之前还经过预热辊及辐射加热器进行加热。
所述的模具辊,压力辊、冷却辊、张紧辊及传输辊作为成形模块。其中,模具辊和压力辊紧贴着基材两侧,形成“三明治”结构,经历压印及冷却后再脱模分离,以提高成形精度。张紧辊调整基材、保形带及模具带的张紧力。
所述的预热辊及辐射加热器作为预热模块,包含辐射加热、热辊传导加热等方法,在模具带进入成形区域前将薄膜基材加热到玻璃转变温度以上。
所述的冷却辊可采用水冷、油冷及风冷等方法。
本发明直接使用聚合物粉末材料代替聚合物薄膜卷材,不在基材上直接压印微结构,而是通过供粉装置在基材表面均匀喷覆聚合物粉末材料,而后经过预热模块加热聚合物粉末材料至其熔化温度附近,使熔融聚合物粉末具有较好的流动性能。通过成形/保形模块,熔融聚合物粉末流入充满模具型腔,而后经过冷却装置,聚合物粉末材料微结构与成形辊分离,并转移到基材表面,随收卷装置,获得表面覆有异种聚合物微结构的聚合物光学薄膜。其优势主要体现在:省去将聚合物材料制成聚合物薄膜基材的步骤,现有已知工艺条件下,制备厚度小于1mm、均匀的PMMA、PP、PVC、EVA等材料的薄膜基材十分困难,而且由于聚合材料的黏弹特性,聚合物薄膜基材压印微结构回弹现象明显,且压印出完美复制模具微结构的工艺参数苛刻。而直接使用聚合物粉末材料既能保证微结构的精度,且能将PMMA、PP、PVC、EVA等聚合物粉末材料直接压印微结构,利用以上材料优异的光学性能,同时控制光学薄膜的厚度在可以应用的范围。此外,与在压印后聚合物薄膜表面进行化学或物理处理,以提高成形后微结构的力学、光学、电学等其他性能的方法相比,可直接在聚合物粉末材料中添加相应的金属或其他特种材料粉末实现以上功能,低价高效的获得具有特殊性能的光学薄膜。
与现有技术相比,本发明具有以下优点:
1)聚合基底直接热辊压微结构需要足够的充型时间来保证充型完整;而本发明提出的粉末材料流动性好,成型时间短,辊压速度有望大幅提高,适用于工业化生产;
2)相对聚合基底直接热辊压中材料大变形,本发明的粉末成形中材料变形小,脱模后材料回弹小,微结构形状回复少,精度更高;
3)通过控制供粉量,将一定厚度的聚合物粉末直接包覆在模具辊表面,通过R2R热压印工艺在聚合物表面成形出具有光学特性的微结构,并将聚合物与基材完美贴合,加工的微结构和基底厚度可控。
4)由于粉末的成分可由多种材料构成,可根据应用需求对粉末原料进行配置,从而实现具有不同光学特性的聚合物薄膜。
附图说明
图1为实施例1中本发明的结构示意图;
图2为实施例2中本发明的结构示意图;
图3为实施例3中本发明的结构示意图;
图4为实施例4中本发明的结构示意图。
图中,1-放卷辊、2-第一传输辊、3-第一纠偏装置、4-第二纠偏装置、5-第二传输辊、6-第一主动辊、7-第三传输辊、8-第一张紧辊、9-第四传输辊、10-第五传输辊、11-第二主动辊、12-压力辊、13-供粉装置、14-模具辊、15-冷却辊、16-第六传输辊、17-第七传输辊、18-第三主动辊、19-第八传输辊、20-第四主动辊、21-第二张紧辊、22-第九传输辊、23-第三纠偏装置、24-第四纠偏装置、25-第五主动辊、26-第十传输辊、27-收卷辊、28-第一压紧预热辊、29-第二压紧预热辊、30-第三压紧预热辊、31-第四压紧预热辊、32-第五压紧预热辊、33-第六压紧预热辊,34-辐射加热器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明,但不以任何形式限制本发明。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例1
卷对卷热辊压聚合物薄膜表面微结构粉末成形系统,如图1所示,本实施例包括:放卷辊1,第一主动辊6、第二主动辊11、第三主动辊18、第四主动辊20及第五主动辊25,第一传输辊2、第二传输辊5、第三传输辊7、第四传输辊9、第五传输辊10、第六传输辊16、第七传输辊17、第八传输辊19、第九传输辊22及第十传输辊26,第一张紧辊8及第二张紧辊21,压力辊12,模具辊14,冷却辊15,供粉装置13,收卷辊27,第一纠偏装置3、第二纠偏装置4、第三纠偏装置23及第四纠偏装置24。
第一主动辊6、第二主动辊11、第三主动辊18、第四主动辊20及第五主动辊25的一端均与电机等相连。冷却辊15与冷冻设备机械相连。
通过进粉口放入PVC聚合物粉末,启动电机控制搅拌装置以一定速度搅拌供粉装置13内的粉末,并启动供粉装置13内的加热系统,加热粉末至250℃,聚合物粉末呈熔融状态并具有较好的流动性,调节供粉转置的供粉口至压印时压力辊12与模具辊14接触区域的正上方,保持模具辊14常温并设置转速为0.1m/min,设置压力辊12压力为700N,压力辊12向模具辊14运动,带动PET基材与模具辊14压紧接触,然后打开供粉口,通过控制供粉口的开度控制熔融状态聚合物粉末的流量,聚合物粉末受压在表面成形出微结构,并与PET基材紧密贴合,随后经过冷却辊15脱模冷却,表面贴合聚合物薄膜的PET基材与模具辊14分离,得到可以商业应用的光学薄膜。
实施例2
卷对卷热辊压聚合物薄膜表面微结构粉末成形系统,如图2所示,本实施例与实施例1的区别在于,供粉装置13置于模具辊14正上方。
首先加热模具辊14至140℃,设置转速为0.1m/min,并通过进粉口放入PE聚合物粉末,启动电机控制搅拌装置以一定速度搅拌供粉装置13内的粉末,调节供粉装置13的供粉口至模具辊14的正上方,然后打开供粉口,在模具辊14表面均匀铺覆厚约200um的PE聚合物粉末层,设置压力辊12压力为700N,压力辊12向模具辊14运动,带动PET基材与模具辊14压紧接触,聚合物粉末受压在表面成形出微结构,并与PET基材紧密贴合,随后经过冷却辊15脱模冷却,表面贴合聚合物薄膜的PET基材与模具辊14分离,得到可以商业应用的光学薄膜。
实施例3
卷对卷热辊压聚合物薄膜表面微结构粉末成形系统,如图3所示,本实施例包括:放卷辊1,第一主动辊6、第二主动辊11、第三主动辊18、第四主动辊20及第五主动辊25,第一传输辊2、第二传输辊5、第三传输辊7、第四传输辊9、第五传输辊10、第六传输辊16、第七传输辊17、第八传输辊19、第九传输辊22及第十传输辊26,第一张紧辊8及第二张紧辊21,压力辊12,模具辊14,冷却辊15,供粉装置13,收卷辊27,第一纠偏装置3、第二纠偏装置4、第三纠偏装置23及第四纠偏装置24,第一压紧预热辊28、第二压紧预热辊29、第三压紧预热辊30、第四压紧预热辊31、第五压紧预热辊32、第六压紧预热辊33,辐射加热器34。
第一主动辊6、第二主动辊11、第三主动辊18、第四主动辊20及第五主动辊25的一端均与电机等相连。冷却辊15与冷冻设备机械相连。
首先将第一压紧预热辊28、第二压紧预热辊29、第三压紧预热辊30、第四压紧预热辊31、第五压紧预热辊32、第六压紧预热辊33设置成三级压紧预热辊组,温度分别为50℃、100℃、150℃,辐射加热器34温度为150℃,模具辊14温度为180℃,设置系统转速为0.1m/min,上述压紧预热辊的压力为1000N,压力辊12压力为700N,并通过进粉口放入PMMA聚合物粉末,启动电机控制搅拌装置以一定速度搅拌供粉装置13内的粉末,调节供粉装置13的供粉口至PET基材的正上方,然后打开供粉口,在PET基材表面均匀包覆厚约200um的PE聚合物粉末层,表面包覆PMMA聚合物粉末层的PET基材通过第一压紧预热辊28、第二压紧预热辊29、第三压紧预热辊30、第四压紧预热辊31、第五压紧预热辊32、第六压紧预热辊33,PMMA聚合物粉末和PET基材的温度均升高,并由于受到压力的作用,PMMA聚合物粉末与PET基材紧密贴合,并通过辐射加热器34使PMMA聚合物粉末与PET基材的温度得到保持,不至由于传输过程中热量耗散,而后表面均匀包覆PMMA聚合物粉末的PET基材通过模具辊14,温度升高,并受到压力辊12压力作用,PMMA聚合物表面成形出微结构,并与PET基材进一步紧密贴合,随后经过冷却辊15脱模冷却,表面贴合具有微结构的聚合物薄膜的PET基材与模具辊14分离,得到可以商业应用的光学薄膜。
实施例4
卷对卷热辊压聚合物薄膜表面微结构粉末成形系统,如图3所示,本实施例与实施例3的区别在于,供粉装置13置于压紧预热辊与辐射加热器34之间。
首先加热第一压紧预热辊28、第二压紧预热辊29、第三压紧预热辊30、第四压紧预热辊31、第五压紧预热辊32、第六压紧预热辊33至120℃,辐射加热器34温度为120℃,模具辊14至150℃,设置系统转速为0.1m/min,压力辊12压力为700N,PET基材通过上述压紧预热辊,加热PET基材表面温度至100℃左右,通过进粉口放入PE聚合物粉末,启动电机控制搅拌装置以一定速度搅拌供粉装置13内的粉末,调节供粉装置13的供粉口至预热后PET基材的正上方,然后打开供粉口,在经过预热的PET基材表面均匀包覆厚约200um的PE聚合物粉末层,而后通过辐射加热器34为表面均匀包覆PE聚合物粉末和PET基材预热至100℃,再通过温度为150℃的模具辊14,温度升高,并受到压力辊12压力作用,PE聚合物表面成形出微结构,并与PET基材进一步紧密贴合,随后经过冷却辊15脱模冷却,表面贴合聚合物薄膜的PET基材与模具辊14分离,得到可以商业应用的光学薄膜。
实施例5
通过两个供粉口分别放入PP聚合物粉末和金属铜粉末,启动电机控制搅拌装置以一定速度搅拌供粉装置13内的粉末使其充分混合,并启动供粉装置13内的加热系统,加热混合粉末至150℃,应用实施例1、2、3、4相同的方法,打开供粉口,通过控制供粉口的开度控制混合粉末的流量,聚合物粉末受压在表面成形出微结构,并与PET基材紧密贴合,随后经过冷却辊15脱模冷却系统,表面贴合聚合物薄膜的PET基材与模具辊14分离,得到可以商业应用的光学薄膜。
实施例5
卷对卷热辊压聚合物薄膜表面微结构粉末成形方法,将PP基材由放卷辊送出,利用供粉装置向基材上均匀包裹EVA聚合物粉末并加热,利用压力辊压紧热模具辊,模具辊压印熔融聚合物粉末成形微结构并与基材紧密贴合,通过冷却辊冷却脱模,获得与基材良好接合的表面具有微结构的聚合物光学薄膜,最后经收卷辊进行收卷。
其中,供粉装置调节出粉口开度精确控制落在单位面积基材上聚合物粉末质量为5g,并且供粉装置带有加热组件,将聚合物粉末加热至熔点温度以上,使聚合物粉末呈熔融状态并具有流动性,最大可加热温度为300℃。供粉装置包含两个进粉口和搅拌装置,通过两个进粉口放入不同的粉末,通过搅拌装置充分混合,实现多种材料成形。
聚合物粉末表面被压印出微结构,并在热辊压设备设定的压力作用下与基材进一步紧密结合。通过辊压设备进给系统,表面具有微结构的聚合物粉末与基材一起离开压力辊与模具辊压紧区域。
采用模具辊与压力辊进行成形,控制模具辊温度为100℃,压力辊压力为30kgf。模具辊和压力辊紧贴着基材两侧,形成“三明治”结构,经历压印及冷却后再脱模分离,以提高成形精度。张紧辊调整基材、保形带及模具带的张紧力。
采用冷却辊对基材进行冷却,采用水冷方法控制冷却辊温度10℃。经过冷却辊,表面具有微结构的聚合物粉末与基材一起与热模具辊脱离。
实施例6
卷对卷热辊压聚合物薄膜表面微结构粉末成形方法,将PMMA基材由放卷辊送出,利用供粉装置向基材上均匀包裹PVC聚合物粉末并加热,利用压力辊压紧热模具辊,模具辊压印熔融聚合物粉末成形微结构并与基材紧密贴合,通过冷却辊冷却脱模,获得与基材良好接合的表面具有微结构的聚合物光学薄膜,最后经收卷辊进行收卷。
其中,供粉装置调节出粉口开度精确控制落在单位面积基材上聚合物粉末质量500g。利用预热辊及辐射加热器对输送的基材进行加热,控制预热辊的温度为150℃,辐射加热器的温度为150℃。
聚合物粉末表面被压印出微结构,并在热辊压设备设定的压力作用下与基材进一步紧密结合。通过辊压设备进给系统,表面具有微结构的聚合物粉末与基材一起离开压力辊与模具辊压紧区域。
采用模具辊与压力辊进行成形,控制模具辊温度为200℃,压力辊压力为50kgf。模具辊和压力辊紧贴着基材两侧,形成“三明治”结构,经历压印及冷却后再脱模分离,以提高成形精度。张紧辊调整基材、保形带及模具带的张紧力。
采用冷却辊对基材进行冷却,采用风冷控制冷却辊温度15℃。经过冷却辊,表面具有微结构的聚合物粉末与基材一起与热模具辊脱离。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改,这并不影响本发明的实质内容。
Claims (10)
1.卷对卷热辊压聚合物薄膜表面微结构粉末成形方法,其特征在于,该方法将基材由放卷辊送出,利用供粉装置向基材上均匀包裹聚合物粉末并加热,利用压力辊压紧热模具辊,模具辊压印熔融聚合物粉末成形微结构并与基材紧密贴合,通过冷却辊冷却脱模,获得与基材良好接合的表面具有微结构的聚合物光学薄膜,最后经收卷辊进行收卷。
2.根据权利要求1所述的卷对卷热辊压聚合物薄膜表面微结构粉末成形方法,其特征在于,所述的供粉装置调节出粉口开度精确控制落在单位面积基材上的聚合物粉末质量0~500g但不为0。
3.根据权利要求1所述的卷对卷热辊压聚合物薄膜表面微结构粉末成形方法,其特征在于,所述的供粉装置带有加热组件,将聚合物粉末加热至熔点温度以上,使聚合物粉末呈熔融状态并具有流动性,最高可加热温度为300℃。
4.根据权利要求1所述的卷对卷热辊压聚合物薄膜表面微结构粉末成形方法,其特征在于,所述的供粉装置包含两个进粉口和搅拌装置,通过两个进粉口放入不同的粉末,通过搅拌装置充分混合,实现多种材料成形。
5.根据权利要求1所述的卷对卷热辊压聚合物薄膜表面微结构粉末成形方法,其特征在于,利用预热辊及辐射加热器对输送的基材进行加热,控制预热辊的温度为50~150℃,辐射加热器的温度为50~150℃。
6.根据权利要求1所述的卷对卷热辊压聚合物薄膜表面微结构粉末成形方法,其特征在于,采用模具辊与压力辊进行成形,控制模具辊温度为100~200℃,压力辊压力为30~50kgf。
7.根据权利要求1所述的卷对卷热辊压聚合物薄膜表面微结构粉末成形方法,其特征在于,采用冷却辊对基材进行冷却,控制冷却辊温度10~15℃。
8.根据权利要求1所述的卷对卷热辊压聚合物薄膜表面微结构粉末成形方法,其特征在于,所述的基材为PET、PC、PMMA、PP或PVC基材,所述的聚合物粉末为PET、PC、PMMA、PP、PVC或EVA粉末。
9.卷对卷热辊压聚合物薄膜表面微结构粉末成形系统,其特征在于,该系统包括:
放卷辊,
设置在输送过程中的主动辊、传输辊、张紧辊及纠偏装置,
设置在输送过程中,相互连接的压力辊、模具辊及冷却辊,
供粉装置,设置在压力辊与模具辊之间或在模具辊的上方。
收卷辊。
10.根据权利要求9所述的卷对卷热辊压聚合物薄膜表面微结构粉末成形系统,其特征在于,所述的供粉装置还设置在压力辊前端,基材在输送到压力辊之前还经过预热辊及辐射加热器进行加热。
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