如今大部分硬涂層是使用較高官能團(tuán)的丙烯酸酯單體、丙烯酸低聚物,運(yùn)用輥涂的方法施加到薄膜表面,固化方式一般為紫外固化,業(yè)內(nèi)人士都認(rèn)為只有紫外固化這一辦法,實(shí)際上硬涂層的固化同樣能夠通過熱固化的方法來實(shí)現(xiàn)。
紫外固化
運(yùn)用紫外線照射來引發(fā)自由基并促使有機(jī)分子共價(jià)鍵激化產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生交聯(lián)、聚合。該方式固化能量較低卻環(huán)境影響較小,所以實(shí)用性是比較強(qiáng)。
紫外固化的問題在于氧阻聚(氧的抑制)。事實(shí)上所有輻射固化材料的輻射固化反應(yīng)均受空氣中氧的作用。因?yàn)楸韺又醒醯臐舛茸罡?氧的抑制作用會(huì)導(dǎo)致下層已固化、表面仍未固化而發(fā)粘。試驗(yàn)表明,涂料在空氣中固化1μm厚的涂層需要消耗的能量比固化涂層內(nèi)的1μm厚涂層多消耗20倍的能量。氧的抑制作用不但延長輻射固化時(shí)間,同時(shí)也損害固化后表層的重要性能(硬度、耐磨性及耐劃傷性)。
對于氧阻聚最好采用惰性氣體保護(hù)的辦法。目前國內(nèi)大部分設(shè)備沒有此類裝置,通??紤]增大引發(fā)劑濃度,加大輻射能量,先UVB后UVA的方式,采用促進(jìn)表干及深層引發(fā)的引發(fā)劑組合(184與819組合,1173與TPO組合)。
熱固化
加熱引發(fā)自由基并使共價(jià)鍵激化產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生交聯(lián)、聚合。熱固化是一種在保護(hù)膜生產(chǎn)階段容易被忽略方法。
熱固化工藝的問題在于:較高的能量要求,較差的環(huán)境適用性,較長的烘道要求;生產(chǎn)階段采用較長的線體對張力控制、涂布精度控制不利;考慮到熱固化溫度要求高,當(dāng)前大量采用的聚酯薄膜對溫度又及其敏感,通常不可以長時(shí)間在120℃以上存放,但是熱固化需要的溫度大于135℃,固化過程考慮出膜的冷卻等問題,固化的時(shí)間窗口很小,需要在效率,流平,干燥階段仔細(xì)分配響應(yīng)時(shí)間;熱固化須考慮熱效應(yīng)對表面硬度造成的影響,過高的溫度將使得單體或者樹脂部分揮發(fā),影響成膜質(zhì)量;熱固化所用的引發(fā)劑蒸發(fā)后將在烘道內(nèi)表面形成結(jié)晶,會(huì)對產(chǎn)品形成二次污染。
熱固優(yōu)勢再有實(shí)現(xiàn)無底涂涂布,固化;如果UV固化的話,底涂是絕對少不了的;熱固化潛在的優(yōu)勢是配方適當(dāng)時(shí)能夠大幅降低涂層邊緣干擾(彩虹紋),產(chǎn)生機(jī)理是在熱條件下,涂層材料的結(jié)晶次序發(fā)生改變,產(chǎn)生有利于降低邊緣干擾的折射率變化。
熱固化潛在優(yōu)勢還有國內(nèi)大部分生產(chǎn)硅膠保護(hù)膜的涂布線能夠在不加改造的情況下實(shí)現(xiàn)直接制造硬化層。
拉伸涂布固化
制造工藝是PET薄膜雙向拉伸過程中直接在線涂布,利用拉伸,熱定型直接制造出硬化層,該工藝目前只有少數(shù)廠家掌握,采用的材料還在探索中。