一种表面具光学微结构集合体的圆环形金属模具带的无缝拼接方法
【专利摘要】本发明公开了一种表面具光学微结构集合体的圆环形金属模具带的无缝拼接方法。本发明是采取用可剥胶带对接缝正面封贴，用室温固化型A/B结构导电胶在接缝背面进行填堵，并用金属片和双组份结构胶从背面将接缝固定的方法处理接缝，并结合电铸工艺，最后形成超大面积圆环形带状金属模板。本发明具有接缝平滑无烧蚀，机械强度能保证等优点。
【专利说明】一种表面具光学微结构集合体的圆环形金属模具带的无缝拼接方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及光学模具制造【技术领域】，尤其涉及的是一种表面具光学微结构集合体的圆环形金属模具带的无缝拼接方法。
【背景技术】
[0002]光学微结构集合体，如微棱镜阵列、微透镜阵列、菲涅尔透镜阵列等，通过塑料树脂在具有这些微结构集合体的模具上的大面积复制，即超精密纳米压印，可制造具有不同光学效果的功能性薄膜。如具有微棱镜阵列的反光膜，具有微透镜阵列的增光膜，具菲涅尔透镜阵列的太阳能聚光片。
[0003]为了实现在塑料树脂上高精度、大面积、连续化的压印复制光学微结构集合体的目的，必须使用外表面具有该光学微结构集合体的圆环形带状模板。怎样拼接超大面积无缝的圆环形模具带，是实现连续化生产高品质微结构树脂薄膜最关键的环节。
[0004]目前国内外厂家一般采用以下工艺:先将小单元金属镍模板边缘切割、打磨、抛光，再边口对接拼接成大板，然后下槽电铸，所得的子板连成一个整体，从而制成更大的镍板。
[0005]由于无法保证拼接缝的绝对吻合无间隙和缝口左右边的绝对在一个平面，接缝处在电铸时，子板上会 产生无法除掉的毛刺和不平。有些专利文献报到，采用激光焊接法将接缝口从背面进行焊接，但由于激光焊接属热熔焊接，不可避免地产生局部高温，由于热胀冷缩及热应力的影响，使焊接缝左右的光学微结构发生几何变形，边口发生挤压，产生更大的缝隙和错位，而且由于焊缝已无法完全焊填饱满，电铸出的子板接缝同样存在毛刺。
【发明内容】
[0006]本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供了一种表面具光学微结构集合体的圆环形金属模具带的无缝拼接方法。
[0007]本发明的技术方案如下:
[0008]一种表面具光学微结构集合体的圆环形金属模具带的无缝拼接方法，其步骤如下:
[0009](I)将单元小面积平板母模板按所需数量及尺寸进行边缘切割、打磨、例角，将打磨完好的若干小面积母模板，按照要求的尺寸及纹路结构方向并列拼放在一个平面，使边缘相互紧贴，吻合至眼观无间隙为准，并将其固定；用可剥单面胶带将接缝正面压合封闭，小面积单元模板既连接固定成一整张大板，将整张大板整体翻面，让背面接缝向上，并再次在缝口上挤压，确保底面的胶带与板贴实；
[0010](2)将室温固化型A/B结构导电胶挤压填堵缝口，保证缝隙填充完全，用刮刀和棉球将多余的导电胶除去，只保证缝口填满导电胶为准；待导电胶干燥后，再用细砂纸轻轻打磨缝口左右，吹去灰砂，然后用双组份结构胶涂抹缝口及左右，并将宽30cm的金属薄片压合到双组份结构胶上；待结构胶干后，将正面的可剥胶带剥离，形成接缝牢固正面缝口无凹陷且连续导电的大面积模板；
[0011](3)将(2)中拼装好的大面积模板放入平板电铸槽中电铸，得到大张无缝母板；
[0012](4)以大张无缝母板为单元，按(I)、(2)、(3)步骤方法，形成更大面积连续无板缝的平面模板；
[0013](5)将(4)中得到的足够长度的平面模板按照(I)、(2)步骤方法，首尾边口相连，形成纹路面向内的圆环形带状母模板；将带状母模板非纹路的外表面用PVC单面带胶膜粘贴封闭，使外表面处于绝缘状态，将带状母模板具纹路的内表面用质量浓度为5%重铬酸钠溶液均匀地喷涂钝化处理，并保留2分钟，再用纯净水冲洗，内表面便形成一层能使子板与母板顺利剥离的氧化膜；然后用常规的电铸方法，放入圆筒形电铸槽中电铸，带状母模板的内表面便形成一层精确复制了母模板纹路且纹路向外的圆环形带状子模板，将电铸完成后的相互贴附着的母、子模板从电铸槽中取出，经冲洗干燥剥离，所得子模板即是纹路向外的圆环形带状工作模板。
[0014]所述的可剥单面胶带是具有一定支撑强度的PET可剥胶带(如美国3M公司的3M898纤维胶带)。
[0015]所述的A/B结构导电胶是双组份、常温固化型环氧树脂结构导电胶(如东莞市研泰胶粘剂有限公司生产的TD-8813高强度电子导电胶)。
[0016]所述的双组份结构胶以环氧树脂和固化剂混合调制而成(如武汉双键DB8011双组分环氧结构AB胶)。
[0017]所述的金属薄片为不锈钢片，其厚度为0.5mm，宽度为30cm，长度与缝口长度相
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[0018]本发明的有益效果为:(1)A/B结构导电胶属反应固化型，固化后的胶体分子成交联网状结构，结实不易脱裂，既导电又耐酸碱、耐溶剂，不易在随后的清洗和电铸中破坏。
(2)可剥单面胶带为具有一定支撑强度的PET可剥胶带，可剥胶内聚强度大，可剥不残胶，保证了导电胶既不渗入正面缝口两边又和板面齐平。(3)采用环形电铸法一次性制作成圆环形带状工作模板，相比平板激光焊接成圆环形模板的办法，具有接缝平滑无烧蚀，机械强度能保证等优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为具有光学微结构集合体的小面积金属模板组拼成超大面积圆环形带状金属模板的无缝拼接工艺的具体实施示意图；其中，Al、A2代表单元小面积平板金属母模板，B1、B2代表加工好的金属板；A、B、C、D、E、F、G、H、1、J分别代表每道工序后形成的模板拼接形状；1、2、3、4分别代表可剥单面胶带、室温固化型A/B结构导电胶、双组份结构胶、金属薄片。
【具体实施方式】
[0020]以下结合具体实施例，对本发明进行详细说明。
[0021]实施例
[0022]实施例中用到的可剥单面胶带是美国3M公司的3M898纤维胶带；A/B结构导电胶是东莞市研泰胶粘剂有限公司生产的TD-8813高强度电子导电胶；双组份结构胶是武汉双键DB8011双组分环氧结构AB胶。
[0023]1、制作两块单元小面积平板金属母模板Al、A2，尺寸大小不小于500mmX 500mm，将所述的两块平版金属母模板进行边缘切割、打磨、例角，保证端面光滑，直线度好。加工好的金属板为B1、B2，尺寸大小为480mmX480mm，对应边口的倾斜角为30度。
[0024]2、将打磨完好的金属板B1、B2，按照要求的尺寸及纹路结构方向并列拼放在一个平面，使有倾斜角的边缘相互紧贴，吻合至眼观无间隙为准，并将其临时固定不动，形成图C所示组合体。
[0025]3、用可剥单面胶带I将接缝正面压合封闭，单元模板连接固定成整体，形成附图所示D，将整张大板D整体翻面，让背面接缝向上，并再次在缝口上挤压，使下面的胶带与板贴实，将室温固化型A/B结构导电胶2挤压填充缝口，保证逢隙填充完全，用刮刀和棉球将多余的导电胶除去，只保证缝口填满导电胶为准，形成附图所示E。待导电胶完全固化后，再用细砂纸轻轻打磨缝口左右，吹去灰砂，再用双组份结构胶③涂抹缝口及左右，并将宽30cm的金属薄片4压合到双组份结构胶3上，待双组份结构胶③完全固化后，将正面的可剥胶带I剥离，形成接缝牢固正面缝口无凹陷且连续导电的大面积模板G。
[0026]4、将3中拼装好的金属模板G放入平板电铸槽中电铸，便可得到大张无缝母板，再以大的无缝母板为单元，按以上方法，便可形成更大面积连续无板缝的平面模板H。
[0027]5、将足够长度的大面积摸板H，按以上拼接方法，首尾边口相连，形成纹路面向内的圆环形带状母模板 I，将该母模板非纹路的外表面用封闭，使外表面处于绝缘状态，将圆环形带状母模板具纹路的内表面钝化处理，再用纯净水冲洗，内表面便形成一层氧化膜，然后放入圆筒形电铸槽中电铸，圆环形带状母模板的内表面便形成一层精确复制了母模板纹路且纹路向外的圆环形带状子模板，将电铸完成后的相互贴附着的母子模板从电铸槽中取出，经冲洗干燥剥离，所得子模板即是纹路向外的圆环形带状工作模板J。
[0028]按以上方法制作的圆环形带状工作模板具有拼接缝平坦细腻，眼观无接缝，无光学亮度损失，接缝强度能满足长期机械运转等优点。
[0029]经高倍放大镜检测，缝隙间距小于0.02mm,完全满足眼观无接缝要求。
[0030]经逆反射系数检测仪测试接缝口左右板面在观测角0.2°、入射角为-4°的逆反射系数，取20个点位测量，测得逆反射系数最小值为900mcd/lX/m2，最大值为980mcd/lx/m2，平均值为950mcd/lX/m2，并与模板中心四个点位所测得逆反射系数平均值953mcd/lX/m2相比较，逆反射系数在正常波动范围内，平均值数据几乎相等，证明无光学亮度损失。
[0031]经上机试运行，模具带在加热辊与冷却辊上反复循环运行15天后，没有发现接缝口有任何开裂变形等不良变化，接缝强度能满足长期生产运转的需求。
[0032]应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
【权利要求】
1.一种表面具光学微结构集合体的圆环形金属模具带的无缝拼接方法，其特征是，其步骤如下: (1)将单元小面积平板母模板按所需数量及尺寸进行边缘切割、打磨、例角，将打磨完好的若干小面积母模板，按照要求的尺寸及纹路结构方向并列拼放在一个平面，使边缘相互紧贴，吻合至眼观无间隙为准，并将其固定；用可剥单面胶带将接缝正面压合封闭，小面积单元模板既连接固定成一整张大板，将整张大板整体翻面，让背面接缝向上，并再次在缝口上挤压，确保底面的胶带与板贴实； (2)将室温固化型A/B结构导电胶挤压填堵缝口，保证缝隙填充完全，用刮刀和棉球将多余的导电胶除去，只保证缝口填满导电胶为准；待导电胶干燥后，再用细砂纸轻轻打磨缝口左右，吹去灰砂，然后用双组份结构胶涂抹缝口及左右，并将宽30cm的金属薄片压合到双组份结构胶上；待结构胶干后，将正面的可剥胶带剥离，形成接缝牢固正面缝口无凹陷且连续导电的大面积模板； (3)将(2)中拼装好的大面积模板放入平板电铸槽中电铸，得到大张无缝母板； (4)以大张无缝母板为单元，按(1)、(2)、(3)步骤方法，形成更大面积连续无板缝的平面模板； (5)将(4)中得到的足够长度的平面模板按照(1)、(2)步骤方法，首尾边口相连，形成纹路面向内的圆环形带状母模板，放入圆筒形电铸槽中电铸，所得子板即是纹路向外的圆环形带状工作模板。
2.根据权利要求1所述的无缝拼接方法，其特征是，所述可剥单面胶带是具有一定支撑强度的PET可剥胶带。
3.根据权利要求1所述的无缝拼接方法，其特征是，所述A/B结构导电胶是双组份、常温固化型环氧树脂结构导电胶；所述双组份结构胶以环氧树脂和固化剂混合调制而成。
4.根据权利要求1所述的无缝拼接方法，其特征是，所述金属薄片为厚度为0.5mm的不锈钢片，其宽度为30cm，长度与缝口长度相等。
【文档编号】C25D2/00GK103981544SQ201410218805
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年5月22日 优先权日:2014年5月22日
【发明者】田武学 申请人:山西南洋包装材料有限公司