微凹涂布-LED预固化-EB固化涂层及其制备方法与流程

本发明涉及微凹涂布精密涂层，具体涉及一种微凹涂布-led预固化-eb固化涂层的制备方法。

背景技术：

1、在精密涂层制备领域，尤其是超薄涂层（1~50μm）的生产中，涂层均匀性、固化彻底性与基材适配性是核心技术要求。现有涂层制备工艺主要存在以下痛点：涂布均匀性不足：传统涂布方式（如刮刀涂布、逗号涂布）难以实现超薄涂层的精准控厚，易出现条纹、边缘增厚等缺陷，而微凹涂布虽具备薄涂优势，但单一微凹涂布后湿膜易流挂、缩边，影响最终涂层形貌。

2、因此，传统技术有待解决。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的至少在一定程度上解决上述相关技术中的技术问题之一，为此，本发明提供了一种微凹涂布-led预固化-eb固化涂层的制备方法，该方法集微凹涂布、led准分子预固化和eb加速固化于一体，保证涂层均匀、性能稳定，可满足光学膜、新能源隔膜等高端领域的高附加值产品需求。

2、为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：

3、第一方面，本发明提供了一种微凹涂布-led预固化-eb固化涂层的制备方法，包括下述过程：

4、将涂层浆料和柔性基材进行预处理，获得浆料和基材；

5、将所述浆料微凹涂布于所述基材表面形成均匀湿膜，获得涂布湿膜的基材；

6、对所述涂布湿膜的基材进行led准分子低温表面预固化，获得预固化基材；

7、惰性气氛下对所述预固化基材进行eb加速固化，收卷，获得目标所述微凹涂布-led预固化-eb固化涂层。

8、与现有技术相比，本发明通过浆料与基材预处理、微凹涂布、led准分子低温预固化、惰性气氛eb加速固化、收卷的一体化流程设计，突破了现有 单一固化模式的固有局限。具体来说，微凹涂布具备薄涂优势，led准分子预固化可实现低温定型功能，发明人创造性地将微凹涂布与led准分子预固化结合，两者共同使用形成协同作用，有效解决了单一微凹涂布后湿膜易流挂、缩边的问题；与此同时，通过eb加速固化的深层交联特性，弥补了单一led固化穿透深度不足、深层固化不彻底以及单一eb固化无定型步骤导致涂层变形的短板。值得一提的是，通过led准分子预固化和eb电子束的固化/胶连/改性，对材料本身的模量和硬度、耐热性、稳定性、耐化学性、耐侯性等性能有50%-200%的提升，且对涂层的耐磨性、耐刮擦性、耐腐性均有大幅提升，其表面硬度可做到2h-9h，同时保持零vocs排放。

9、而且，本发明的方法可实现涂布表面的高均匀性，左右误差可控制在3%以内，极低粘度的涂布液即可实现超薄涂布，涂布层可低至0.5μm，同时可实现高速涂布，速度可达到100m/min以上，能满足多种材料、不同厚度特别是超薄膜15μm材料的涂布，如pvc、pet、pp等等。

10、应理解，在涂布之前，需要根据待制备涂层的厚度、基材类型（柔性/刚性）及性能要求（如硬度、附着力、耐候性），从预设的工艺参数模板库中调取匹配参数，进行微调适配；所述工艺参数模板库包含不同涂层厚度、基材类型对应的微凹涂布参数、led准分子预固化参数及eb加速固化参数。

11、进一步地，所述涂层浆料包括：sd6361 30-50份、tego 4053 0.5-1.2份、e-10114-6份、al2o3/tm 5-10份、hdda15-20份、r972 0.1-0.5份、tego 410 0.1-0.5份、tego 27000.1-0.5份、tego 920 0.1-0.5份、tpo 0.05-0.2份、mbf3-6份、sd1363 8-12份、sd7832 8-12份、hdda 8-12份、tmcha15-20份。

12、其中，sd6361为官能聚氯酯丙烯酸酯树脂，固化速度快，用于准分子/uv涂料，提供漆膜韧性与表面手感；tego 4053为赢创迪高表面控制助剂，用于改善基材润湿性与流平性；e-1011为东曹nipsil1® e-1011消光粉（沉淀法二氧化硅），细粒径、高透明，用于薄涂体系消光，不影响底色；al2o3/tm为高纯纳米氧化铝（大明化学tm系列），作为耐磨/增硬填料，提升涂层硬度、耐磨性与耐高温性；hdda为1,6-己二醇二丙烯酸酯，其作为一种双官能活性稀释剂，降低黏度、提升附着力与固化速度；r972为德固赛aerosil®r972疏水型气相二氧化硅，增稠、触变、抗沉降，防止颜料分层；tego410为tego®glide410流平剂，其作为一种聚醚硅氧烷共聚物，起到防缩孔、增滑爽，提升表面平整度的作用；tego2700为tego®rad 2700辐射固化助剂，含丙烯酸双键，参与交联，提供防粘连、防涂鸦与滑爽效果；tego920为tego®airex920无硅消泡剂，高效破泡、脱泡，适用于uv清漆/色漆，不影响重涂；tpo为光引发剂tpo（2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦），为i型高效光引发剂，宽吸收峰，适合厚膜深层固化与低黄变需求；mbf为光引发剂mbf（苯甲酰甲酸甲酯），与tpo复配提升固化效率；sd1363为高官能度聚氯酯丙烯酸酯树脂，可提升涂层硬度、光泽与耐刮性；sd7832为聚氯酯丙烯酸酯树脂，可增强附着力与耐候性；hdda为1,6-己二醇二丙烯酸酯，作为一种双官能活性稀释剂，可降低黏度、提升附着力与固化速度；tmcha为3,3,5-三甲基环己基丙烯酸酯，其作为单官能uv单体，低气味、柔韧性好，改善成膜延展性与基材附着力。

13、进一步地，所述基材包括pet薄膜或聚丙烯无纺布。

14、进一步地，将涂层浆料和柔性基材进行预处理的步骤中，对所述涂层浆料进行粘度检测、固含量校准及真空脱泡处理。

15、应理解，上述真空脱泡处理过程中，若粘度检测为低粘度，则真空脱泡时的压力为-0.08~-0.09mpa；若粘度检测为中高粘度，则真空脱泡时的压力为-0.095~-0.098mpa（极限可达-0.1mpa）。

16、与现有技术相比，本发明通过对涂层浆料进行粘度检测、固含量校准及真空脱泡处理，避免了现有技术中浆料因气泡、粘度波动引发的涂层针孔、厚度不均等缺陷，拓宽了工艺的适用范围，为涂层整体质量稳定提供了前置保障。

17、进一步地，将所述浆料微凹涂布于所述基材表面形成均匀湿膜的步骤中，微凹辊网穴深度5μm~50μm、线数100lpi~600lpi、涂布压力0.1mpa~0.5 mpa、基材速度5m/min~30m/min、涂布间隙5μm~20μm、涂布间隙偏差≤±2μm。

18、与现有技术相比，本发明通过标准化微凹辊网穴深度、线数、涂布压力等关键参数，并严格控制涂布间隙偏差≤±2μm，解决了传统涂布方式难以精准控厚、单一微凹涂布厚度波动大的问题，实现了1~50μm超薄湿膜的精准涂覆，同时参数的标准化减少了现有技术中因参数模糊导致的调试复杂、物料浪费等情况，为小批量多品种生产的快速换单提供了可靠的参数支撑，直接保障了涂层厚度的均匀性。

19、进一步地，对所述涂布湿膜的基材进行led准分子低温表面预固化的步骤中，波长222nm~308nm、辐照强度50mw/cm²~200mw/cm²、固化距10mm~30mm、所述涂布湿膜的基材表面温度≤40℃。

20、与现有技术相比，本发明通过限定led准分子预固化的波长范围、辐照强度、固化距离及基材表面温度≤40℃的核心参数，实现了低温表面预固化效果，既避免了热敏性柔性基材的热收缩问题，又能快速锁定湿膜形貌，防止微凹涂布后湿膜流挂、缩边，为后续eb深层固化提供了稳定的涂层基础，弥补了单一led固化与柔性基材适配性差的短板。

21、进一步地，惰性气氛下对所述预固化基材进行eb加速固化的步骤中，加速电压为80kv~200kv、固化剂量3kgy~10kgy、固化距离50mm~150mm、氧含量≤50ppm。

22、与现有技术相比，本发明通过优化eb加速固化的加速电压、固化剂量、固化距离参数，并控制氧含量≤50ppm，实现了涂层的深层彻底交联，解决了单一eb固化无定型步骤、固化不彻底以及氧含量过高导致涂层黄变的缺陷，大幅提升了涂层的硬度、耐候性和耐磨性，同时保障了固化均匀性，避免局部固化过度或不足的问题。

23、进一步地，惰性气氛包括氮气气氛。

24、与现有技术相比，本发明明确惰性气氛包括氮气，可持续发挥惰性气氛隔绝氧气的核心作用，进一步保障eb固化的彻底性，提升了工艺的可靠性和涂层性能的稳定性。

25、进一步地，微凹涂布时在微凹涂布单元中进行；led准分子固化时在led准分子固化单元中进行；eb加速固化时在eb加速固化单元中进行。

26、与现有技术相比，本发明通过将微凹涂布、led 准分子固化、eb加速固化分别设置在独立单元中，便于各工艺环节的参数精准调节和设备维护，避免了现有组合工艺设备分散导致的参数协同性差、环节相互干扰的问题，提升了工艺稳定性，保障了涂层质量的一致性。

27、进一步地，所述微凹涂布单元、所述led准分子固化单元与所述eb加速固化单元通过联动输送单元同步运行，线速度偏差≤±1%，联动输送单元的纠偏精度±0.1mm；所述微凹涂布单元与所述le准分子固化单元的传输间隔≤500mm；所述led准分子固化单元与所述eb加速固化单元的传输间隔1m~3m。

28、与现有技术相比，本发明通过联动输送单元实现各单元同步运行，控制线速度偏差≤±1%、纠偏精度±0.1mm，解决了现有工艺中各单元速度不一致、基材偏移导致的涂层拉伸、边缘缺陷问题，同时合理设定传输间隔，确保湿膜快速预固化且避免二次变形，提升了工艺的连贯性和稳定性，为涂层质量保驾护航。

29、进一步地，所述微凹涂布-led预固化-eb固化涂层的涂层厚度为1μm~50μm，涂层厚度均匀性≤±3%，涂层表面硬度≥1h，附着力≥4b。

30、与现有技术相比，本发明明确涂层厚度、均匀性、表面硬度及附着力的核心性能指标，解决了现有技术中涂层厚度偏差大、硬度不足、附着力差的短板，满足了超薄精密涂层的严苛要求，降低了产品不合格率，同时为小量多单生产提供了明确的质量判定标准，保障了产品质量的一致性。

31、第二方面，本发明提供了上述的制备方法制备到的涂层在制备光学膜或新能源隔膜中的应用。

32、与现有技术相比，本发明明确涂层可应用于光学膜和新能源隔膜制备，解决了现有工艺难以满足高附加值产品需求的问题，其中光学膜应用场景下，涂层的高均匀性、无黄变特性契合光学膜对外观和性能的严苛要求，新能源隔膜应用场景下，涂层的高附着力、耐穿刺强度满足了隔膜的稳定性和安全性需求，显著拓展了精密涂层的应用范围，提升了工艺的产业化价值。

33、综上所述，本发明达到的技术效果如下：

34、本发明首次集微凹、led、准分子、电子加速为一体制备精密涂层，可实现涂布表面的高均匀性，左右误差可控制在3%以内，极低粘度的涂布液即可实现超薄涂布，涂布层可低至0.5μm，同时可实现高速涂布，速度可达到100m/min以上，能满足多种材料、不同厚度特别是超薄膜15微米材料的涂布，如pvc、pet、pp等等。

35、多种功能组合的光源及干燥可实现表面不同效果，led作用表面预固化可控制到5%-20%，准分子作用表面纹理形成，通过对准分子光源的角度、功率调整可实现涂品表面不同角度的多种纹理效果，再通过eb电子束的固化/胶连/改性，对材料本身的模量和硬度、耐热性、稳定性、耐化学性、耐侯性等性能有50%-200%的提升，对涂层的耐磨性、耐刮擦性、耐腐性均有大幅提升，其表面硬度可做到2h-9h。同时保持零vocs排放。