CN114686101A - 反光膜用封边剂及棱镜型反光膜的封边方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种反光膜用封边剂及棱镜型反光膜的封边方法。按重量份计，该反光膜用封边剂包括30～80份的改性有机硅树脂、10～30份的功能单体、1～20份的反光玻璃微珠、0.1～5份的光引发剂。本发明提供的该封边剂应用于反光膜封边时，无需采用有机锡催化剂毒性物质，只需使用紫外光照射即可固化，且实施过程中不会释放VOC，较为环保且实施简单，具备环保无污染特性，同时极大改进了现有的封边工艺，对反光材料的应用具有很好的推进作用。
Description
技术领域
本发明涉及封边剂技术领域，具体而言，涉及一种反光膜用封边剂及棱镜型反光膜的封边方法。
背景技术
棱镜型反光膜具有大角度逆反射性能好的特点，广泛应用于高速公路、城市道路、国省道等地道路指示标示牌，对交通安全起到至关重要的作用。通常情况下，棱镜型反光膜边缘的密封层由于裁切受到破坏。灰尘和雨水会沿着边缘进入棱镜层，腐蚀反光膜，导致反光膜出现不反光、剥落等损坏，不仅缩短了使用寿命，更降低了道路引导信息的夜间视读性能，对交通安全造成极大的安全隐患。所以，亟需发明一种封边方法提高反光膜边缘耐腐蚀性能。
目前，还没有发现针对道路交通标识牌的封边方法，而针对车身反光贴的封边方法主要有三种方法：第一，采用热熔压合的封边方法，它利用压辊温度将热熔胶热熔后，然后将面膜层和密封层结合在一起。这种方法存在加热时间长、效率低、有溢胶等问题；第二，采用单面热传导封边方法，它利用高温压辊将密封层和面膜层的接触面自熔粘结成型，这种方法热传导时间长，生产效率低；第三，采用激光封边的方法，它是通过激光将密封层和面膜层接触点高温熔合，这种方法施工效率高，但是设备投入大、成本高。
利用封边剂进行封边处理是一种较为常见的封边方法。专利CN105219100发明了一种有机硅树脂封装材料及其制备方法，它是采用端乙烯基硅油、乙烯基含氢硅油在催化剂作用下交联固化得到的。专利CN102952518发明了一种双组份液体硅橡胶作为封装材料。然而，报道的这些封边剂大多采用的是利用催化剂固化交联的方式，生产过程中使用有机锡催化剂毒性物质，并且有VOC产生。因此，急需一种无VOC产生，环保无污染的封边剂。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种反光膜用封边剂及棱镜型反光膜的封边方法，以解决现有技术中反光膜用封边剂使用过程中不够环保，需要使用有机锡催化剂毒性物质、释放VOC等问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种反光膜用封边剂，按重量份计，该反光膜用封边剂包括30～80份的改性有机硅树脂、10～30份的功能单体、1～20份的反光玻璃微珠、0.1～5份的光引发剂。
进一步地，改性有机硅树脂为乙烯基改性有机硅树脂。
进一步地，改性有机硅树脂具有式I所示结构：
式I中，a为100～1000的整数，b为10～100的整数。
进一步地，功能单体为含有单个乙烯基官能团的小分子或齐聚物，和/或双乙烯基官能团的小分子或齐聚物；优选地，含有单个乙烯基官能团的小分子为丙烯酸酯、苯乙烯、丁烯、醋酸乙烯酯、丙烯腈中的一种或多种；含有单个乙烯基官能团的齐聚物为丙烯酸酯齐聚物、苯乙烯齐聚物、丁烯齐聚物、醋酸乙烯酯齐聚物、丙烯腈齐聚物中的一种或多种；优选地，双乙烯基官能团的小分子为异戊二烯、丁二烯、环戊二烯中的一种或多种；双乙烯基官能团的齐聚物为异戊二烯齐聚物、丁二烯齐聚物、环戊二烯齐聚物中的一种或多种。
进一步地，光引发剂为安息香甲醚、安息香乙醚、安息香甲醚正丁醚、苯偶酰缩酮、二苯甲酮、D-1173中的一种或多种。
进一步地，按重量份计，反光膜用封边剂包括70～80份的改性有机硅树脂、5～10份的功能单体、5～20份的反光玻璃微珠、1～2份的光引发剂。
进一步地，按重量份计，反光膜用封边剂还包括0.1～10份的增粘剂、0.1～10份的抗老化剂和1～10份的石蜡；优选地，按重量份计，反光膜用封边剂还包括1～2份的增粘剂、1～2份的抗老化剂和1～3份的石蜡。
进一步地，增粘剂为硅烷偶联剂KH560、硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH570中的一种或多种；优选地，抗老化剂为水杨酸酯类、苯酮类、苯并三唑类、取代丙烯腈类、三嗪类和受阻胺类抗老化剂中的一种或多种；优选地，石蜡为熔点在60℃或以上的全精炼石蜡和/或半精炼石蜡。
进一步地，玻璃微珠的粒径为10～1000目。
根据本发明的另一方面，还提供了一种棱镜型反光膜的封边方法，其包括以下步骤：根据上述反光膜用封边剂称取各原料并混合，得到封边剂；将封边剂涂布到棱镜型反光膜的边缘处，用紫外灯进行照射，以使封边剂固化，完成棱镜型反光膜的封边。
本发明提供了一种反光膜用封边剂，按重量份计，该封边剂包括30～80份的改性有机硅树脂、10～30份的功能单体、1～20份的反光玻璃微珠、0.1～5份的光引发剂。本发明提供的该封边剂应用于反光膜封边时，无需采用有机锡催化剂毒性物质，只需使用紫外光照射即可固化，且实施过程中不会释放VOC，较为环保且实施简单，具备环保无污染特性，同时极大改进了现有的封边工艺，对反光材料的应用具有很好的推进作用。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本发明。
正如背景技术部分所描述的，现有技术中的反光膜用封边剂使用过程中不够环保，存在需要使用有机锡催化剂毒性物质、释放VOC等问题。
为了解决上述问题，本发明提供了一种反光膜用封边剂，按重量份计，该反光膜用封边剂包括30～80份的改性有机硅树脂、10～30份的功能单体、1～20份的反光玻璃微珠、0.1～5份的光引发剂。
本发明提供的该封边剂应用于反光膜封边时，无需采用有机锡催化剂毒性物质，只需使用紫外光照射即可固化，且实施过程中不会释放VOC，较为环保且实施简单，具备环保无污染特性，同时极大改进了现有的封边工艺，对反光材料的应用具有很好的推进作用。
具体地，封边剂中的改性有机硅树脂作为主体材料，具有耐高低温、抗黄化等优良的性能。辅助添加功能单体，一方面起到了降低封边剂粘度、使其易于施工的作用，另外也能够参与固化反应，增加封边剂的交联密度，进一步提高材料性能。加入反光玻璃微珠，使得封边剂本身也兼具了反光特性。当该封边剂填充于反光膜边缘进行封边后，使得此处同样具备了反光性能，从而保证了反光膜的整体反光性能，减弱传统封边剂对反光性能的影响。加入光引发剂，配合改性有机硅树脂和功能单体使用，封边剂即可具备光固化特性，在实际应用是只需将封边剂涂布于反光膜的边缘处，通过紫外光照射即可将其固化。
而且，通过将各组分的重量份控制在上述范围内，使得封边剂兼具了良好的封边性能、涂布性能、光固化性能和反光性能，能够在保证环保性的基础上兼顾封边剂所需的各方面性能，且具备了操作简单、成本低等优势，非常适合大规模推广应用。
为了进一步提高封边剂的光固化性能和封边效果，在一种优选的实施方式中，上述改性有机硅树脂为乙烯基改性有机硅树脂。该类型的改性有机硅树脂除了具有前文所述的各项功能以外，在光固化强度、光固化效率、封边效果等方面具有更大的优势。更优选地，改性有机硅树脂具有式I所示结构：
式I中，a为100～1000的整数，b为10～100的整数。
使用上述改性有机硅树脂，其可施工性更佳，与其他组分之间具有更好的相容性，形成的封边剂粘度更为适宜，且各组分混合后分布更为均匀，有利于进一步改善封边剂的各方面性能。
需说明的是，上述改性有机硅树脂为市售的高乙烯基硅油，乙烯基含量1～20mol％，树脂粘度100～100000mPa.S，为现有技术中的已知材料，市售厂家有广州得尔塔、济南兴隆化工、上海硅友、湖北新四海化工等等。
在一种优选的实施方式中，上述功能单体为含有单个乙烯基官能团的小分子或齐聚物，和/或双乙烯基官能团的小分子或齐聚物。使用该类型的功能单体，能够在降粘的同时，具有更好的光交联固化性能，且与上述改性有机硅树脂配合使用，促使封边剂具有更好的封边性能，且其耐低温性能、抗老化性能更佳。优选地，单个乙烯基官能团的小分子为丙烯酸酯(比如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸辛酯等)、苯乙烯、丁烯、醋酸乙烯酯、丙烯腈中的一种或多种；单个乙烯基官能团的齐聚物为丙烯酸酯齐聚物、苯乙烯齐聚物、丁烯齐聚物、醋酸乙烯酯齐聚物、丙烯腈齐聚物中的一种或多种；优选地，双乙烯基官能团的小分子为异戊二烯、丁二烯、环戊二烯中的一种或多种；双乙烯基官能团的齐聚物为异戊二烯齐聚物、丁二烯齐聚物、环戊二烯齐聚物中的一种或多种。上述几类功能单体与其他组分之间具有更好的相容性，形成的封边剂具有更好的可施工性，固化后的封边处具有更佳的性能。
上述光引发剂的作用是英语在紫外光的照射下引发改性有机硅树脂和功能单体的交联固化，为了进一步提高固化效果和固化效率，在一种优选的实施方式中，上述光引发剂包括但不限于安息香甲醚、安息香乙醚、安息香甲醚正丁醚、苯偶酰缩酮、二苯甲酮、D-1173中的一种或多种。
在一种优选的实施方式中，按重量份计，反光膜用封边剂包括70～80份的改性有机硅树脂、5～10份的功能单体、5～20份的反光玻璃微珠、1～2份的光引发剂。将封边剂中的各组分的重量配比控制在上述范围内，封边剂在封边性能、光固化性能、可施工性能、反光性能等方面的综合表现更佳。
为使封边剂具有更适宜的粘度，并兼顾更好的抗老化性能、耐高低温性能，在一种优选的实施方式中，按重量份计，反光膜用封边剂还包括0.1～10份的增粘剂、0.1～10份的抗老化剂和1～10份的石蜡；优选地，按重量份计，反光膜用封边剂还包括1～2份的增粘剂、1～2份的抗老化剂和1～3份的石蜡。
在一种优选的实施方式中，增粘剂为硅烷偶联剂KH560、硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH570中的一种或多种。这几种增粘剂除了促使封边剂具有更适宜的粘度，以提高其可施工性的同时，与其他组分之间具有更好的相容性，使得封边剂使用后各项性能更为均匀，且封边剂的稳定性更佳，施工后的粘结性更强。优选地，抗老化剂为水杨酸酯类、苯酮、苯并三唑类、受阻胺类抗老化剂中的一种或多种。水杨酸类抗老化剂为水杨酸苄酯、水杨酸乙酯、水杨酸丙酯、水杨酸苯酯、水杨酸辛酯的一种或多种。苯酮类抗老化剂为二苯甲酮。苯三唑类抗老化剂包括2-(2′-羟基3′，5′-二叔丁基苯基)苯并三唑(UV-320)、2-(2′-羟基-5′-甲基苯基)苯并三唑(UV-P)、2-(2′-羟基-3′-叔丁基-5′-甲基苯基)-5-氯代苯并三唑(UV-326)、2-(2′-羟基-3′，5′-二叔丁基苯基)-5-氯代苯并三唑(UV-327)、2-(2′-羟基-4′-正辛氧基苯基)苯并三唑(UV-510)、2-(2′-羟基-3′，5′-二戊基苯基)苯并三唑(UV-328)、2-(2′-羟基-5′-叔辛基苯基)苯并三唑(UV-5411)的一种或多种。受阻胺类抗老化剂为萘胺、二苯胺、对苯二胺的一种或多种；优选地，石蜡为熔点在60℃或以上的全精炼石蜡和/或半精炼石蜡。上述几种抗老化剂和石蜡的选用，能够进一步改善封边剂的抗老化性能和耐高低温性能，使得反光膜能够长期保持而不易被腐蚀或老化。
为了进一步提高封边剂的反光性能以及改善各组分之间的相容性、提高封边剂的稳定性，在一种优选的实施方式中，玻璃微珠的粒径为10～1000目。上述玻璃微珠采用本领域常用的反光标识用玻璃微珠即可。
根据本发明的另一方面，还提供了一种棱镜型反光膜的封边方法，其包括以下步骤：根据前文所述反光膜用封边剂称取各原料并混合，得到封边剂；将封边剂涂布到棱镜型反光膜的边缘处，用紫外灯进行照射，以使封边剂固化，完成棱镜型反光膜的封边。
本发明提供的该棱镜型反光膜封边方法，无需采用有机锡催化剂毒性物质，只需使用紫外光照射即可固化，且实施过程中不会释放VOC，较为环保且实施简单，具备环保无污染特性，同时极大改进了现有的封边工艺，对反光材料的应用具有很好的推进作用。
在具体的操作过程中，优选按照以下方法进行封边剂配置和施工：
将功能单体、反光玻璃微珠、可选的抗老化剂及可选的石蜡分批次加入到改性有机硅树脂中；搅拌(优选搅拌速率500rpm，搅拌10～20min后停止)；抽真空(优选真空度-0.1Mpa，抽真空10min后，以进行除泡)，得到A组份；
将光引发剂按照既定比例加入A组分中，搅拌(优选500rpm搅拌10min)，得到封边剂；
将封边剂采用刷涂或是辊涂工艺涂覆在反光膜边缘；用紫外灯光照射(优选照2～20s，紫外灯功率50～500W)进行固化处理，完成封边操作。
以下结合具体实施例对本申请作进一步详细描述，这些实施例不能理解为限制本申请所要求保护的范围。
实施例1
封边剂配方如下(单位：重量份)：
| 改性有机硅树脂(式I所示，粘度1000mPa.S) | 80份 |
| 功能单体丙烯酸甲酯 | 10份 |
| 100～200目反光玻璃微珠 | 5份 |
| 光引发剂安息香甲醚 | 1份 |
| 增粘剂K560 | 1份 |
| 抗老化剂水杨酸乙酯 | 2份 |
| 58#全精炼石蜡 | 1份 |
制备工艺：
(1)将上述配方中的功能单体、抗老化剂、石蜡、增粘剂、玻璃微珠组分分批次加入到改性有机硅树脂中；
(2)搅拌速率500rpm，搅拌10～20min后停止；
(3)真空度0.1Mpa，抽真空10min后，得到A组份；
(4)将上述配方中的光引发剂按照既定比例加入A组分中，500rpm搅拌10min，得到封边剂；
(5)反光膜贴在铁板上，用毛刷蘸取封边剂，沿着反光膜边缘刷涂1～2遍；
(6)紫外灯功率100w，辐射2s，封边剂固化。
实施例2
封边剂配方如下(单位：重量份)：
制备工艺同实施例1。
实施例3
封边剂配方如下(单位：重量份)：
| 改性有机硅树脂(式I所示，粘度80000mPa.S) | 70份 |
| 功能单体丁二烯 | 5份 |
| 100～200目反光玻璃微珠 | 20份 |
| 光引发剂安息香甲醚 | 1份 |
| 增粘剂K560 | 2份 |
| 抗老化剂水杨酸酯 | 1份 |
| 60#全精炼石蜡 | 1份 |
制备工艺同实施例1。
实施例4
封边剂配方如下(单位：重量份)：
| 改性有机硅树脂(式I所示，粘度1000mPa.S) | 80份 |
| 功能单体丙烯酸甲酯 | 10份 |
| 100～200目反光玻璃微珠 | 10份 |
| 光引发剂二苯甲酮 | 2份 |
| 增粘剂K560 | 2份 |
| 抗老化剂水杨酸酯 | 2份 |
| 56#半精炼石蜡 | 3份 |
制备工艺同实施例1。
实施例5
封边剂配方如下(单位：重量份)：
| 改性有机硅树脂(式I所示，粘度100000mPa.S) | 30份 |
| 功能单体丙烯酸甲酯 | 30份 |
| 100～200目反光玻璃微珠 | 1份 |
| 光引发剂二苯甲酮 | 0.1份 |
| 增粘剂K560 | 10份 |
| 抗老化剂水杨酸酯 | 0.1份 |
| 60#半精炼石蜡 | 10份 |
制备工艺同实施例1。
实施例6
封边剂配方如下(单位：重量份)：
| 改性有机硅树脂(式I所示，粘度1000mPa.S) | 80份 |
| 功能单体丙烯酸甲酯 | 10份 |
| 100～200目反光玻璃微珠 | 20份 |
| 光引发剂二苯甲酮 | 5份 |
| 增粘剂K560 | 0.1份 |
| 抗老化剂水杨酸酯 | 10份 |
| 56#半精炼石蜡 | 1份 |
制备工艺同实施例1。
对比例1
封边剂配方如下(单位：重量份)：
性能测试：
将上述各实施例和对比例中的封边剂进行性能测试，具体如下：
(1)抗黄化：将封边后的反光膜放在烘箱中90℃烘烤90d，观察表面变化；
(2)粘结性：按照GB16776测试；
(3)反光性能：在黑暗条件下，用强光手电照射待测样品，对比反光膜与边缘填充封边剂区域的反光效果；结果如下表：
表1
【注】反光性能：“+”代表反光性能差；“++”代表反光性能一般；“+”代表反光性能优良；“-”代表没有反光性能
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种反光膜用封边剂，其特征在于，按重量份计，所述反光膜用封边剂包括30～80份的改性有机硅树脂、10～30份的功能单体、1～20份的反光玻璃微珠、0.1～5份的光引发剂。
2.根据权利要求1所述的反光膜用封边剂，其特征在于，所述改性有机硅树脂为乙烯基改性有机硅树脂。
3.根据权利要求1所述的反光膜用封边剂，其特征在于，所述改性有机硅树脂具有式I所示结构：
所述式I中，a为100～1000的整数，b为10～100的整数。
4.根据权利要求1所述的反光膜用封边剂，其特征在于，所述功能单体为含有单个乙烯基官能团的小分子或齐聚物，和/或双乙烯基官能团的小分子或齐聚物；
优选地，所述含有单个乙烯基官能团的小分子为丙烯酸酯、苯乙烯、丁烯、醋酸乙烯酯、丙烯腈中的一种或多种；所述含有单个乙烯基官能团的齐聚物为丙烯酸酯齐聚物、苯乙烯齐聚物、丁烯齐聚物、醋酸乙烯酯齐聚物、丙烯腈齐聚物中的一种或多种；
优选地，所述双乙烯基官能团的小分子为异戊二烯、丁二烯、环戊二烯中的一种或多种；所述双乙烯基官能团的齐聚物为异戊二烯齐聚物、丁二烯齐聚物、环戊二烯齐聚物中的一种或多种。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的反光膜用封边剂，其特征在于，所述光引发剂为安息香甲醚、安息香乙醚、安息香甲醚正丁醚、苯偶酰缩酮、二苯甲酮、D-1173中的一种或多种。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的反光膜用封边剂，其特征在于，按重量份计，所述反光膜用封边剂包括70～80份的所述改性有机硅树脂、5～10份的所述功能单体、5～20份的反光玻璃微珠、1～2份的光引发剂。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的反光膜用封边剂，其特征在于，按重量份计，所述反光膜用封边剂还包括0.1～10份的增粘剂、0.1～10份的抗老化剂和1～10份的石蜡；
优选地，按重量份计，所述反光膜用封边剂还包括1～2份的所述增粘剂、1～2份的所述抗老化剂和1～3份的石蜡。
8.根据权利要求7所述的反光膜用封边剂，其特征在于，所述增粘剂为硅烷偶联剂KH560、硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH570中的一种或多种；
优选地，所述抗老化剂为水杨酸酯类、苯酮类、苯并三唑类、取代丙烯腈类、三嗪类和受阻胺类抗老化剂中的一种或多种；
优选地，所述石蜡为熔点在60℃或以上的全精炼石蜡和/或半精炼石蜡。
9.根据权利要求1所述的反光膜用封边剂，其特征在于，所述玻璃微珠的粒径为10～1000目。
10.一种棱镜型反光膜的封边方法，其特征在于，所述封边方法包括以下步骤：
根据权利要求1至9中任一项所述的反光膜用封边剂称取各原料并混合，得到封边剂；
将所述封边剂涂布到所述棱镜型反光膜的边缘处，用紫外灯进行照射，以使所述封边剂固化，完成所述棱镜型反光膜的封边。
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