CN112409940A - 一种耐老化的反光膜及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明适用于道路交通安全技术领域，提供了一种耐老化的反光膜及其制备方法和应用，该反光膜为微晶立方结构，其依次包括耐老化涂层、棱镜反光层、空气胶囊支撑层、背胶层和离型层；所述耐老化涂层包括以下组分：甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸2‑氨基乙酯、乙酸乙酯、引发剂、紫外线吸收剂、光稳定剂；所述棱镜反光层的材质为聚碳酸酯树脂或聚氯乙烯树脂。本发明提供的反光膜，为微晶立方结构，其用较低折射率的树脂材料代替高折射率的玻璃微珠，反而具有更加优秀的逆反射性能。另外，该反光膜采用特殊配方的耐老化涂层，可保证反光膜的耐老化时效达到7年以上，且生产成本可以得到大幅的下降。

Description

一种耐老化的反光膜及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于道路交通安全技术领域，尤其涉及一种耐老化的反光膜及其制备方法和应用。

背景技术

反光膜是利用其中的特定结构，实现入射光射入其中后原路返回的功能材料。从原理上，反光膜分为玻璃微珠型和微棱镜型两大类。而玻璃微珠型又分为透镜埋入型和密封胶囊型。这两类玻璃微珠型反光膜反光效果差，而生产工艺复杂、能耗高，还存在环境污染的问题，目前慢慢地在被淘汰。微棱镜型反光膜反光效果好，生产工艺步骤少，正在成为市场上的主流产品。特别是欧美发达国家，基本上都采用微棱镜型反光膜。

目前市场上常见的反光膜，表面材质一般使用PET、PVC、PC或PMMA材质，前3种材质的耐候性一般在1年左右，超过一年的户外使用，就会出现黄变、粉化、掉色、裂纹等失效损坏。PMMA面层反光膜的使用寿命一般较长，可以达到10年以上，但是采用的PMMA原膜多采购国外产品，如日本钟化化学，德国赢创等，价格很高，严重抬高了反光膜的总体制造成本。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种耐老化的反光膜，旨在解决背景技术中提出的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种耐老化的反光膜，其为微晶立方结构，其依次包括耐老化涂层、棱镜反光层、空气胶囊支撑层、背胶层和离型层；所述耐老化涂层包括以下按照质量百分比计的组分：甲基丙烯酸甲酯30％～35％、甲基丙烯酸2-氨基乙酯0.5％～1％、乙酸乙酯60.5％～67.6％、引发剂1.5％～2.5％、紫外线吸收剂0.2％～0.5％、光稳定剂0.2％～0.5％，各组分的质量百比分之和为100％；所述棱镜反光层的材质为聚碳酸酯树脂或聚氯乙烯树脂。

作为本发明实施例的一个优选方案，所述耐老化涂层包括以下按照质量百分比计的组分：甲基丙烯酸甲酯32％～33％、甲基丙烯酸2-氨基乙酯0.7％～0.8％、乙酸乙酯63.2％～64.9％、引发剂1.8％～2.2％、紫外线吸收剂0.3％～0.4％、光稳定剂0.3％～0.4％，各组分的质量百比分之和为100％。

作为本发明实施例的另一个优选方案，所述反光膜为立方三角锥结构。

作为本发明实施例的另一个优选方案，所述背胶层为丙烯酸压敏胶。

作为本发明实施例的另一个优选方案，所述空气胶囊支撑层为热熔胶复合膜、聚氯乙烯膜和聚碳酸酯膜中的任一种。

作为本发明实施例的另一个优选方案，所述热熔胶复合膜的制备方法包括以下步骤：

在聚酯薄膜上预涂一层聚氨酯底涂，然后再流延热熔胶，得到所述热熔胶复合膜。

作为本发明实施例的另一个优选方案，所述离型层的材质为格拉辛离型纸、聚丙烯、聚酯和聚乙烯中的任一种。

本发明实施例的另一目的在于提供一种上述耐老化的反光膜的制备方法，其包括以下步骤：

在聚酯薄膜上涂布丙烯酸树脂涂料，经干燥后，形成耐老化涂层；所述丙烯酸树脂涂料包括以下按照质量百分比计的组分：甲基丙烯酸甲酯30％～35％、甲基丙烯酸2-氨基乙酯0.5％～1％、乙酸乙酯60.5％～67.6％、引发剂1.5％～2.5％、紫外线吸收剂0.2％～0.5％、光稳定剂0.2％～0.5％，各组分的质量百比分之和为100％；

取聚碳酸酯树脂或聚氯乙烯树脂，将耐老化涂层和聚碳酸酯树脂或聚氯乙烯树脂通过带有微晶立方结构的模具带进行成型，以在耐老化涂层上形成棱镜反光层；

将空气胶囊支撑层复合在棱镜反光层上，同时将聚酯薄膜进行剥除；

将背胶层复合在离型层上后，再与空气胶囊支撑层进行复合，得到所述反光膜。

本发明实施例的另一目的在于提供一种上述制备方法制得的反光膜。

本发明实施例的另一目的在于提供一种上述反光膜在作为道路交通用反光材料中的应用。

本发明实施例提供的一种耐老化的反光膜，为微晶立方结构，其用较低折射率的树脂材料代替高折射率的玻璃微珠，反而具有更加优秀的逆反射性能。另外，该反光膜采用特殊配方的耐老化涂层，可保证反光膜的耐老化时效达到7年以上，且生产成本可以得到大幅的下降，可获得性价比极高的反光膜产品。该反光膜使用时，剥除离型纸，粘贴在铝合金板上，即可成为保护夜行者安全的交通标志牌。

附图说明

图1为本发明实施例提供的反光膜的横向剖面图。

图2为本发明实施例采用的微晶立方的结构分布图。

图3为本发明实施例提供的反光膜的微晶立方结构图。

图中，1-耐老化涂层、2-棱镜反光层、3-空气胶囊支撑层、4-背胶层、5-离型层。

具体实施方式

为下面将结合本发明实施例中，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如附图1～3所示，该实施例提供了一种耐老化的反光膜，其为微晶立方结构，具体为正三角锥结构，底面正三角形边长为L1＝L2＝L3＝110微米，高度H＝50微米，立方结构侧面6，侧面7，侧面8与底面夹角均为59°，三角锥的三个侧面相互面夹角为90°。该反光膜从外到内依次包括耐老化涂层1、棱镜反光层2、空气胶囊支撑层3、背胶层4和离型层5。

具体的，该反光膜的制备方法包括以下步骤：

S1、在50微米厚度的聚酯薄膜A(PET薄膜A)上涂布丙烯酸树脂涂料B，经烘箱干燥后，形成耐老化涂层1，然后进行收卷；其中，丙烯酸树脂涂料B是由甲基丙烯酸甲酯32g、甲基丙烯酸2-氨基乙酯0.7g、乙酸乙酯65g、引发剂1.5g、紫外线吸收剂0.4g、光稳定剂0.4g混合而得。需要说明的是，丙烯酸树脂涂料B中还可加入各种颜色的色粉，以便得到反光膜需要各种颜色涂层。

S2、在热压机上同时放卷上述耐老化涂层1和聚碳酸酯树脂薄膜，两层薄膜通过加热至260℃的模具带，聚碳酸酯树脂薄膜融化填充模具带上的微晶立方结构，冷却成型后，即可在耐老化涂层1上形成棱镜反光层2。同时，聚碳酸酯树脂薄膜和耐老化涂层1融化贴合，得到结合力牢固的双层薄膜，最后进行收卷，得到PET薄膜A、耐老化涂层1和棱镜反光层2的复合薄膜。其中，聚碳酸酯树脂的透光率为92％，折射率为1.59，玻璃化温度为150℃，熔融指数为10g/10min。

S3、在38微米厚度的聚酯薄膜上C预涂一层1.0微米的聚氨酯底涂D，以增加PET的涂料附着力，在聚氨酯底涂D上流延50微米厚度的热熔胶E形成热熔胶复合膜，作为空气胶囊支撑层3；其中，热熔胶采用现有的聚氨酯型或聚酰胺型热熔胶，并可添加合适的添加剂，以达到耐高低温、户外耐老化的性能；另外，聚氨酯底涂D可用甲苯、丁酯或乙酯溶剂稀释使用。

S4、用热压的方式将空气胶囊支撑层3复合在棱镜反光层2上，同时在收卷处将PET薄膜A进行剥除。其中，热压时，加热辊温度为160℃，加热辊压力为0.3MPa。

S5、取聚丙烯材质作为离型层5，将丙烯酸树脂溶液F涂布在离型层5上，经过烘箱干燥后形成背胶层4后，再与空气胶囊支撑层3进行复合，即可得到耐老化的反光膜。其中，丙烯酸树脂溶液F为丙烯酸压敏胶，其是由丙烯酸单体45.3g、引发剂3.5g、溶剂50g、链转移剂1.2g混合而得。另外，背胶层4的干燥后厚度为60微米，按照JT/T 685要求，800g重锤，5min后，剥离长度8mm；离型层5可以采用单面硅油离型膜，厚度80微米，离型力为10～15g。

经检测仪器检测，采用本实施例1所述的发明方法得到的反光膜的初始亮度可以达到500cd·lx^-1·m²以上，经过1200小时加速老化试验，亮度还能保持初始亮度的92％左右。

实施例2

如附图1～3所示，该实施例提供了一种耐老化的反光膜，其为微晶立方结构，具体为正三角锥结构，底面正三角形边长为L1＝L2＝150微米，L3＝165微米，高度H＝72微米，立方结构侧面6，侧面7与底面夹角均为59°，侧面8与底面夹角均为54°，三角锥的三个侧面相互面夹角为90°。该反光膜从外到内依次包括耐老化涂层1、棱镜反光层2、空气胶囊支撑层3、背胶层4和离型层5。

具体的，该反光膜的制备方法包括以下步骤：

S1、在50微米厚度的聚酯薄膜A(PET薄膜A)上涂布丙烯酸树脂涂料B，经烘箱干燥后，形成耐老化涂层1，然后进行收卷；其中，丙烯酸树脂涂料B是由甲基丙烯酸甲酯35g、甲基丙烯酸2-氨基乙酯1g、乙酸乙酯61g、引发剂2g、紫外线吸收剂0.5g、光稳定剂0.5g混合而得。需要说明的是，丙烯酸树脂涂料B中还可加入各种颜色的色粉，以便得到反光膜需要各种颜色涂层。

S2、在热压机上同时放卷上述耐老化涂层1和聚氯乙烯树脂薄膜，两层薄膜通过加热至240℃的模具带，聚氯乙烯树脂薄膜融化填充模具带上的微晶立方结构，冷却成型后，即可在耐老化涂层1上形成棱镜反光层2。同时，聚碳酸酯树脂或聚氯乙烯树脂薄膜和耐老化涂层1融化贴合，得到结合力牢固的双层薄膜，最后进行收卷，得到PET薄膜A、耐老化涂层1和棱镜反光层2的复合薄膜。其中，聚氯乙烯树脂的透光率为89％，折射率为1.54，玻璃化温度为89℃，增塑剂含量为8％。

S3、采用厚度为65微米的白色聚碳酸酯薄膜作为空气胶囊支撑层3。

S4、用超声波的方式将空气胶囊支撑层3复合在棱镜反光层2上，同时在收卷处将PET薄膜A进行剥除。其中，超声波频率为20KHz，橡胶辊压力为0.45MPa。

S5、取聚丙烯材质作为离型层5，将丙烯酸树脂溶液F涂布在离型层5上，经过烘箱干燥后形成背胶层4后，再与空气胶囊支撑层3进行复合，即可得到耐老化的反光膜。其中，丙烯酸树脂溶液F为丙烯酸压敏胶，其是由丙烯酸单体44.7g、引发剂2.5g、溶剂52g、链转移剂0.8g混合而得。另外，背胶层4的干燥后厚度为55微米，按照JT/T 685要求，800g重锤，5min后，剥离长度11mm；离型层5可以采用单面硅油离型膜，厚度80微米，离型力为10～15g。

经检测仪器检测，采用本实施例2所述的发明方法得到的反光膜的初始亮度可以达到550cd·lx^-1·m²以上，经过1200小时加速老化试验，亮度还能保持初始亮度的88％左右。

实施例3

该实施例提供了一种耐老化的反光膜，其与实施例1的区别在于：

所采用的丙烯酸树脂涂料B是由甲基丙烯酸甲酯30g、甲基丙烯酸2-氨基乙酯0.5g、乙酸乙酯67.6g、引发剂1.5g、紫外线吸收剂0.2g、光稳定剂0.2g混合而得。

所采用的空气胶囊支撑层3为白色聚氯乙烯膜。

所采用的离型层5为格拉辛离型纸材质。

实施例4

该实施例提供了一种耐老化的反光膜，其与实施例1的区别在于：

所采用的丙烯酸树脂涂料B是由甲基丙烯酸甲酯35g、甲基丙烯酸2-氨基乙酯1g、乙酸乙酯60.5g、引发剂2.5g、紫外线吸收剂0.5g、光稳定剂0.5g混合而得。

所采用的离型层5为聚酯材质。

实施例5

该实施例提供了一种耐老化的反光膜，其与实施例1的区别在于：

所采用的丙烯酸树脂涂料B是由甲基丙烯酸甲酯32g、甲基丙烯酸2-氨基乙酯0.7g、乙酸乙酯64.9g、引发剂1.8g、紫外线吸收剂0.3g、光稳定剂0.3g混合而得。

所采用的离型层5为聚乙烯材质。

实施例6

该实施例提供了一种耐老化的反光膜，其与实施例1的区别在于：

所采用的丙烯酸树脂涂料B是由甲基丙烯酸甲酯33g、甲基丙烯酸2-氨基乙酯0.8g、乙酸乙酯63.2g、引发剂2.2g、紫外线吸收剂0.4g、光稳定剂0.4g混合而得。

需要说明的是，本发明的微晶结构反光层不限于采用PC和PVC材料，亦可使用其他热熔型树脂或者UV胶水涂布的方式。

另外，本发明所使用的检测仪器如下：

1、逆反射系数检测仪：美国Roadvista 932。

2、人工加速老化测试仪：美国Q-LAB氙灯老化试验箱，箱内黑板温度选择65℃，相对湿度选择50％±5％。老化试验箱在光谱波长290-800nm之间的辐照度为550W/m²，在光谱波长290-2450nm之间的总辐照度不超过1000W/m²。采用连续光照，周期性喷水，喷水周期为120min，其中18min喷水，102min不喷水。人工加速老化时间1200小时，大致相当于户外7年的耐候时间。

其中，实施例1的反光膜初始逆反射系数R_A值如表1所示，实施例1的反光膜人工加速老化后的逆反射系数R_A值如表2所示，实施例2的反光膜初始逆反射系数R_A值如表3所示，实施例2的反光膜人工加速老化后的逆反射系数R_A值如表4所示。

表1：实施例1反光膜初始逆反射系数R_A值

表2：实施例1反光膜人工加速老化后逆反射系数R_A值

表3：实施例2反光膜初始逆反射系数R_A值

表4：实施例2反光膜人工加速老化后逆反射系数R_A值

综上所述，本发明得到的反光膜，逆反射性能远远大于玻璃微珠类型的反光膜。同时，采用特殊配方的耐老化涂层，具备优秀的户外耐老化性能。同时，耐老化层和棱镜反光层一次热压成型，具备极佳的连接强度。采用本发明生产的棱镜反光膜，与市场上的同类产品相比，具备极高的性价比。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种耐老化的反光膜，其特征在于，所述反光膜为微晶立方结构，其依次包括耐老化涂层、棱镜反光层、空气胶囊支撑层、背胶层和离型层；所述耐老化涂层包括以下按照质量百分比计的组分：甲基丙烯酸甲酯30％～35％、甲基丙烯酸2-氨基乙酯0.5％～1％、乙酸乙酯60.5％～67.6％、引发剂1.5％～2.5％、紫外线吸收剂0.2％～0.5％、光稳定剂0.2％～0.5％，各组分的质量百比分之和为100％；所述棱镜反光层的材质为聚碳酸酯树脂或聚氯乙烯树脂。

2.根据权利要求1所述的一种耐老化的反光膜，其特征在于，所述耐老化涂层包括以下按照质量百分比计的组分：甲基丙烯酸甲酯32％～33％、甲基丙烯酸2-氨基乙酯0.7％～0.8％、乙酸乙酯63.2％～64.9％、引发剂1.8％～2.2％、紫外线吸收剂0.3％～0.4％、光稳定剂0.3％～0.4％，各组分的质量百比分之和为100％。

3.根据权利要求1所述的一种耐老化的反光膜，其特征在于，所述反光膜为立方三角锥结构。

4.根据权利要求1所述的一种耐老化的反光膜，其特征在于，所述背胶层为丙烯酸压敏胶。

5.根据权利要求1所述的一种耐老化的反光膜，其特征在于，所述空气胶囊支撑层为热熔胶复合膜、聚氯乙烯膜和聚碳酸酯膜中的任一种。

6.根据权利要求5所述的一种耐老化的反光膜，其特征在于，所述热熔胶复合膜的制备方法包括以下步骤：

在聚酯薄膜上预涂一层聚氨酯底涂，然后再流延热熔胶，得到所述热熔胶复合膜。

7.根据权利要求1所述的一种耐老化的反光膜，其特征在于，所述离型层的材质为格拉辛离型纸、聚丙烯、聚酯和聚乙烯中的任一种。

8.一种如权利要求1～7中任一项所述耐老化的反光膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

在聚酯薄膜上涂布丙烯酸树脂涂料，经干燥后，形成耐老化涂层；所述丙烯酸树脂涂料包括以下按照质量百分比计的组分：甲基丙烯酸甲酯30％～35％、甲基丙烯酸2-氨基乙酯0.5％～1％、乙酸乙酯60.5％～67.6％、引发剂1.5％～2.5％、紫外线吸收剂0.2％～0.5％、光稳定剂0.2％～0.5％，各组分的质量百比分之和为100％；

取聚碳酸酯树脂或聚氯乙烯树脂，将耐老化涂层和聚碳酸酯树脂或聚氯乙烯树脂通过带有微晶立方结构的模具带进行成型，以在耐老化涂层上形成棱镜反光层；

将空气胶囊支撑层复合在棱镜反光层上，同时将聚酯薄膜进行剥除；

将背胶层复合在离型层上后，再与空气胶囊支撑层进行复合，得到所述反光膜。

9.一种如权利要求8所述制备方法制得的反光膜。

10.一种如权利要求1～7、9所述的反光膜在作为道路交通用反光材料中的应用。

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