CN102285178A - 一种高透明彩色薄膜及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高透明彩色薄膜及其制造方法，具体地说是一种由用作微棱镜反光膜、高强级反光膜及工程级反光膜等面材的PMMA/PC二层高透明彩色学薄膜及其制备方法。它公开了高透明彩色薄膜包括有PMMA层和PC层，其中PMMA层占总膜厚的厚度比为10%~60%，PC层厚度比为40%~90%；及其制造方法。它将各种材料的特性取其所长，优势互补，并采用同向平行双螺杆模头共挤的工艺进行生产制备，便于推广及应用。

Description

一种高透明彩色薄膜及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种光学薄膜及其成型工艺，具体地说是一种由用作微棱镜反光膜、高强级反光膜及工程级反光膜等面材的PMMA/PC二层高透明彩色学薄膜及其制备方法。

背景技术

现今公路用的各种反光标志牌，其制作过程一般采用底色和多种颜色显示标志信息，通常使用油墨丝印或粘贴各种不同颜色的反光膜来完成，由于丝印油墨的使用寿命只有3~5年，与反光膜的使用寿命7~10年不相匹配，影响使用效果。而粘贴各种不同颜色的反光膜需要通过刻字机刻出文字图案来完成，反光膜厚而硬，刻字困难，工艺复杂，而且造成大量反光膜材料的浪费。

发明内容

为了克服现在技术的不足，本发明提供一种高透明彩色膜及其制造方法，将各种材料的特性取其所长，优势互补，并采用同向平行双螺杆模头共挤的工艺进行生产制备，便于推广及应用。

本发明技术解决方案是提供了一种PMMA/PC高透明彩色薄膜，本发明特别是薄膜包括有PMMA层和PC层，其中PMMA层占总膜厚的厚度比为10%~60%，PC层厚度比为40%~90%。

以上所述的PMMA/PC薄膜总厚度为0.05~0.9mm；幅宽100~1500mm。

本发明也提供了所述的PMMA/PC高透明彩色薄膜的制造方法，有以下步骤：

A、PMMA 与PC层于同向平行双螺杆模头共挤；

所述PMMA与PC粒料经各自喂料机进入在模具（此处的喂料机、模具，为挤出机设备的配套——南京橡胶机械厂有限公司，型号HT30）各自流道混塑溶化，通过同向平行双螺杆挤出机，通过换网器、熔体管及熔体泵，进入模具汇合区实施模内热复合；其中，模头熔体温度为200℃～310℃，模头熔体压力为 1~10 MPa，温度差异度为 10~ 50℃；

B、A步骤所得的PMMA与PC层在模具各自流道通过在模具唇口处热复合；

所述的PMMA与PC两层材料通过压力在模具各自流道流至模具唇口处实施温度差异化热复合，温度差异度为 10~ 50℃；

C、B步骤所得的PMMA与PC层从模具唇口出来后，经惰性气体隔离，再通过四辊压光设备的压光后得到高透明彩色薄膜；所述的四只压光辊为高精度、超镜面、无振动、且可多向微调的辊体。

以上本发明的C步骤所得的PMMA与PC高透明彩色薄膜进行加热切边，采用加热切边整理的方式为：红外加热、远红外加热或高频加热。

本发明所述的PMMA/PC高透明彩色薄膜生产线速度为2~30m/min。

以上所述的A步骤中放入挤出喂料机的PMMA粒料与高透明PMMA色种均匀混合，高透明颜料中的红、黄、蓝、绿、橙或棕色以及荧光色颜料加入量为每平方米薄膜1~3克的颜料量。

本发明的制造方法也可总结为如下六个具体步骤：

1、按照设定的比例（70%-95%的PMMA粒料，5%-30%的颜料、助剂），将PMMA粒料和各种高透明颜料，包括荧光颜料混合，加入助剂搅拌，当高速搅拌时，PMMA粒料产生热量，将高透明颜料粉末粘附上，再把已经混合好的材料用平双螺杆塑化，制成高透明PMMA色种。

2、按设定的色种量加入PMMA粒料混合，均匀放入挤出喂料机，温度升至200~280℃度时塑化，通过同向平行双螺杆挤出机，PMMA材料从同向平行双螺杆、换网器、溶体管、溶体泵，进入模具的流道。

3、PC粒料加入另一台同样的设备中，从同样的模具流道流出。

4、PMMA与PC两层材料在流体温度230~310℃状态下，通过压力在模具各自流道流至模具唇口处实施模内温度差异化热复合，温度差异度为 10~ 50℃。

5、PMMA/PC材料熔体经模具模唇口一起流出至四辊压光装置，在高温高压的状况下挤压成膜，在模具模唇口与压光辊之间设有惰性气体隔离，阻止外界气体进入。

6、PMMA/PC高透明彩色薄膜成型后，采用红外加热、远红外加热或高频加热的方式切边整理。

本发明的积极效果在于：

1、PMMA透明度高，具有良好的溶色性能，但韧性较差，容易断裂，PC透明度高，还具有强度高、韧性好的性能，但溶色性能较差，PMMA/PC熔合后，形成优势互补，既具有高透明的色彩，又保持良好的韧性。

2、两种材料各自取用自己的模具流道，可以各自取用合适的温度压力等工艺参数，避免相互干扰，同时可以分配各自的厚度占比。

3、在设定的温度压力状态下进行两种材料的模内温度差异化热复合，可以确保良好的材料透明度。

4、在模具模唇口与压光辊之间设有惰性气体隔离，阻止外界气体进入，可以有效的避免薄膜产生气泡。

5、四只高精度、超镜面、无振动、且可多向微调的压光辊辊体，可以有效的保证高透明彩色薄膜产品的几何尺寸。

6、高透明彩色薄膜成型后，采用加热的方式切边整理，可以有效防止成型薄膜切边时产生瑕疵。

具体实施方式

（一）实施例中的原料

实施例中使用的原料仅仅是举例而已，不应该认为限制本发明的范围。在实施例中：

将PMMA为聚甲基丙烯酸甲酯， PC为聚碳酸酯(如品牌：TEIJIN，型号：AD5503)

高透明颜料（德国拜耳，日本DIC，瑞士汽巴的耐高温透明颜料——如汽巴TR PO71橙71等，用量在3%-20%）

荧光颜料（德国拜耳，日本DIC，瑞士汽巴的耐高温荧光颜料，如荧光红5B、荧光橙GG、荧光紫红H5B等，用量在3%-20%）

助剂（抗氧化剂、增稠剂，用量在3%-20%）。

（二）以下各实施例的光学薄膜的性能和测试方法

1、透明度（利用WGT-S透光率雾度测定仪进行检测，各实施例透明薄膜的透光率>92%）；

2、色彩度（利用WSC-S测色色差计测定，各实施例符合国家GB 8416-87的视觉信号表面色标准）；

3、薄膜韧性（依照国家标准——GB/T 18833-2002，进行抗冲击、耐弯曲性能测定，各实施例检测结果符合标准要求）；

（三）具体实施方式

实施例1：

将透明荧光黄颜料1000克，PMMA粒料3000克混合，加入助剂，进行高速搅拌，并塑化为荧光黄颜料色种。

将荧光黄颜料色种100克，透明PMMA粒料3000克混合均匀，放置于挤出喂料机，通过同向平行双螺杆挤出机（南京橡胶机械厂有限公司，型号HT30）PMMA的模具流道，流道温度置于220℃，压力置于材料从同向平行双螺杆、换网器、熔体管、熔体泵，进入模具模唇口。

透明PC粒料3000克，放置于另一个挤出喂料机，通过相同的同向平行双螺杆挤出机PC的模具流道，流道温度置于250℃，压力置于材料从同向平行双螺杆、换网器、熔体管、熔体泵（此处的同向平行双螺杆、换网器、熔体管、熔体泵，为挤出机设备的配套——南京橡胶机械厂有限公司，型号HT30），进入模具模唇口。

    两种材料在模具模唇口实施模内温度差异化热复合，并流向压光辊辊体，微调辊间间隙至0.20mm，双层材料溶体随即塑化，形成均匀的荧光黄色高透明彩色薄膜，经远红外热刀切边整理，高透明彩色薄膜产品完成。

 实施例2：

将透明红颜料500克，PMMA粒料2000克混合，加入助剂，进行高速搅拌，并塑化为红颜料色种。

将红颜料色种100克，透明PMMA粒料4000克混合均匀，放置于挤出喂料机，通过同向平行双螺杆挤出机PMMA的模具流道，

流道温度置于240℃，压力置于材料从同向平行双螺杆、换网器、熔体管、熔体泵，进入模具模唇口。

 透明PC粒料5000克，放置于另一个挤出喂料机，通过相同的同向平行双螺杆挤出机PC的模具流道，流道温度置于260℃，压力置于材料从同向平行双螺杆、换网器、熔体管、熔体泵，进入模具模唇口。

两种材料在模具模唇口实施模内温度差异化热复合，并流向压光辊辊体，微调辊间间隙至0.30mm，双层材料溶体随即塑化，形成均匀的红色高透明彩色薄膜，经远红外热刀切边整理，高透明彩色薄膜产品完成。

实施例3

本发明所述的PMMA/PC高透明彩色薄膜的制造方法有以下步骤：

A、所述PMMA与PC粒料经各自喂料机进入在模具各自流道混塑溶化，通过同向平行双螺杆挤出机，通过换网器、熔体管及熔体泵，进入模具汇合区实施模内热复合；其中，模头熔体温度为200℃～310℃，模头熔体压力为 1~10 MPa，温度差异度为 10~ 50℃；

B、A步骤所得的PMMA与PC层在模具各自流道通过在模具唇口处热复合；所述的PMMA与PC两层材料通过压力在模具各自流道流至模具唇口处实施温度差异化热复合，温度差异度为 10~ 50℃；

C、B步骤所得的PMMA与PC层从模具唇口出来后，经惰性气体隔离，再通过四辊压光设备的压光后得到高透明彩色薄膜；所述的四只压光辊为高精度、超镜面、无振动、且可多向微调的辊体。

所述的PMMA/PC高透明彩色薄膜生产线速度为2~30m/min。

实施例4

同实施例3，只是A步骤中模头熔体温度为310℃，模头熔体压力为10 MPa，温度差异度为50℃；B步骤中所述的PMMA与PC两层材料通过压力在模具各自流道流至模具唇口处实施温度差异化热复合，温度差异度为50℃；所述的PMMA/PC高透明彩色薄膜生产线速度为30m/min。

实施例5

同实施例3，只是A步骤中模头熔体温度为255℃，模头熔体压力为5 MPa，温度差异度为30℃；B步骤中所述的PMMA与PC两层材料通过压力在模具各自流道流至模具唇口处实施温度差异化热复合，温度差异度为30℃；所述的PMMA/PC高透明彩色薄膜生产线速度为16m/min。

实施例6

同实施例3，只是C步骤所得的PMMA与PC高透明彩色薄膜进行加热切边，采用加热切边整理的方式为：红外加热、远红外加热或高频加热。

实施例7

同实施例3，只是A步骤中放入挤出喂料机的PMMA粒料与高透明PMMA色种均匀混合，高透明颜料中的红、黄、蓝、绿、橙或棕色以及荧光色颜料加入量为每平方米薄膜1克的颜料量。

实施例8

同实施例3，只是A步骤中放入挤出喂料机的PMMA粒料与高透明PMMA色种均匀混合，高透明颜料中的红、黄、蓝、绿、橙或棕色以及荧光色颜料加入量为每平方米薄膜2克的颜料量。

实施例9

同实施例3，只是A步骤中放入挤出喂料机的PMMA粒料与高透明PMMA色种均匀混合，高透明颜料中的红、黄、蓝、绿、橙或棕色以及荧光色颜料加入量为每平方米薄膜3克的颜料量。

实施例 10   

一种PMMA/PC高透明彩色薄膜，所述薄膜包括有PMMA层和PC层，其中PMMA层占总膜厚的厚度比为60%，PC层厚度比为40%。

以上所述的PMMA/PC薄膜总厚度为0.05mm；幅宽100mm。

实施例11

一种PMMA/PC高透明彩色薄膜，所述薄膜包括有PMMA层和PC层，其中PMMA层占总膜厚的厚度比为10%，PC层厚度比为90%。

以上所述的PMMA/PC薄膜总厚度为0.9mm；幅宽1500mm。

实施例12

一种PMMA/PC高透明彩色薄膜，所述薄膜包括有PMMA层和PC层，其中PMMA层占总膜厚的厚度比为35%，PC层厚度比为65%。

以上所述的PMMA/PC薄膜总厚度为0.45mm；幅宽800mm。

Claims (6)

1.一种高透明彩色薄膜，其特征在于薄膜包括有PMMA层和PC层，其中PMMA层占总膜厚的厚度比为10%~60%，PC层厚度比为40%~90%。

2.根据权利要求1所述的一种高透明彩色薄膜，其特征在于薄膜总厚度为0.05~0.9mm；幅宽100~1500mm。

3.根据权利要求1所述的一种高透明彩色薄膜制造方法，其特征在于有以下步骤：

A、PMMA 与PC层于同向平行双螺杆模头共挤；

所述PMMA与PC粒料经各自喂料机进入在模具各自流道混塑溶化，通过同向平行双螺杆挤出机，通过换网器、熔体管及熔体泵，进入模具汇合区实施模内热复合；其中，模头熔体温度为200℃～310℃，模头熔体压力为 1~10 MPa，温度差异度为 10~ 50℃；

B、A步骤所得的PMMA与PC层在模具各自流道通过在模具唇口处热复合；

所述的PMMA与PC两层材料通过压力在模具各自流道流至模具唇口处实施温度差异化热复合，温度差异度为 10~ 50℃；

C、B步骤所得的PMMA与PC层从模具唇口出来后，经惰性气体隔离，再通过四辊压光设备的压光后得到高透明彩色薄膜；所述的四只压光辊为高精度、超镜面、无振动、且可多向微调的辊体。

4.根据权利要求3所述的一种高透明彩色薄膜制造方法，其特征在于C步骤所得的PMMA与PC高透明彩色薄膜进行加热切边，采用加热切边整理的方式为：红外加热、远红外加热或高频加热。

5.根据权利要求3所述的一种高透明彩色薄膜制造方法，其特征在于PMMA/PC高透明彩色薄膜生产线速度为2~30m/min。

6.根据权利要求3所述的一种高透明彩色薄膜制造方法，其特征在于A步骤中放入挤出喂料机的PMMA粒料与高透明PMMA色种均匀混合，高透明颜料中的红、黄、蓝、绿、橙或棕色以及荧光色颜料加入量为每平方米薄膜1~3克的颜料量。