CN102230984A - 一种微棱镜型反光膜及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种微棱镜型反光膜及其制造方法，具体地说是一种微棱镜型反光膜及其连续化生产制造方法。它公开了微棱镜型反光膜的构造：该薄膜包括有微棱镜成型树脂层和表面树脂层，其中微棱镜成型树脂层的厚度为40~120微米，表面树脂层厚度为20~100微米，以及该微棱镜反光膜的双模头共挤、压延成型、冷却剥离的连续化生产制造方法。它采用精确的反光膜内部结构，其制造方法，可控性强，成品率高，生产效率高，便于推广及应用。
Description
技术领域
本发明涉及一种光学薄膜及其成型工艺，具体地说是一种微棱镜型反光膜及其连续化生产制造方法。
背景技术
微棱镜型反光膜是一种具有高反光亮度和优异耐老化性能的基础光学应用材料，广泛用于各种道路交通安全标志、交通安全设施、车辆安全装置等领域，可起到明显的安全警示作用。
美国专利4601861“用于在树脂层或层压膜上浮刻精密光学图格的方法及装置”，1986年7月22日公开，公开了一种在透明热塑性薄膜上浮刻精密光学图格的方法及装置，该发明采用封闭式浮刻模具带，在加热段将模具带升温至足以使热塑性薄膜玻璃化的温度，经压合复制其光学图格，然后在冷却段降温至足以使热塑性薄膜硬化的温度，进行剥离，以此方法实现了微棱镜型反光膜的连续化生产。但是也存在一些不足之处：
１、 专利所述的透明热塑性薄膜浮刻精密光学图格的过程中，封闭式浮刻模具带从加热段转换到冷却段，温度从热塑性薄膜的玻璃化温度（约240℃）转换到硬化的温度（约80℃）以下，温差太大，需要较长的时间，对于一定的模具带长度，生产效率受到严重制约。
２、 封闭式浮刻模具带在加热段和冷却段这么大的温差范围不断循环，受到高低温交替冲击，必然严重影响其使用寿命。
３、 透明热塑性薄膜覆盖于封闭式浮刻模具带上，逐步升温至玻璃化温度，经压合复制光学图格的过程中，精密光学图格中原有的空气无法彻底排出，存在残留的可能，因此复制光学图格存在质量缺陷的可能。
４、 微棱镜型反光膜的面层材质由于其性能的需要，如表面硬度、溶色性、耐溶剂型、耐老化性能等，往往由复合材质组成。如果采用复合材质，上述的缺陷将会更加明显。
发明内容
为了克服现在技术的不足，本发明提供一种微棱镜型反光膜及其制造方法，采用精确的反光膜内部结构，采用双模头共挤、压延成型、冷却剥离的方法，完成微棱镜型反光膜的成型，具有可实现连续化生产，可控性强，成品率高，生产效率高，便于推广及应用。
本发明技术解决方案是本薄膜包括有微棱镜成型树脂层和表面树脂层，其中微棱镜成型树脂层的厚度为40~120微米，表面树脂层厚度为20~100微米。
以上本发明所述的微棱镜成型树脂层中的微棱镜的截面形状为以棱形状、交錯井状、方形状或椭圆状为单体的阵列，该阵列以类蜂窝态分布在微棱镜成型树脂层内。
本发明的制造方法有以下步骤：
A、微棱镜成型树脂层与表面树脂层的双模头共挤
其中一个模头将反光膜的微棱镜成型树脂挤出，流延至封闭式环形微棱镜模具带一边；反光膜的表面树脂从另一个模头同时挤出，流延至压延对辊的一边，两种树脂成为不可分开的整体；
其中，所述的微棱镜成型树脂为透明的改性聚酯树脂、聚氨酯树脂、聚碳酸酯树脂、聚丙烯酸树脂、聚氯乙烯树脂或共聚物；
所述的表面树脂为透明的或带有各种透明色的改性聚酯树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、聚氯乙烯树脂或共聚物；
所述的双模头挤出温度为150℃～280℃；
B、双层树脂在封闭式环形微棱镜模具上成型
A步驟双模头共挤出的双层树脂流延至封闭式环形微棱镜模具带上，通过对辊压延成型，并逐步降温冷却至5℃～50℃时剥离后，在剥离辊剥离。
以上本发明所述的B步骤的封闭式环形微棱镜模具带的材质为镍、铬、铟、钴等合金，其环形直径为1000~2000毫米，其宽度为600~1300毫米。
以上所述的A步骤中的压延对辊为高精度镜面辊或耐高温硅胶辊。
本发明所述的B步骤中微棱镜成型后的树脂通过循环冷却液和冷风双面制冷降温。
以上本发明采用微棱镜成型树脂与同等幅宽的含有钛白粉的氯醋树脂和丙烯酸树复合的方法，令反光膜附着空气层；所述的氯醋树脂和丙烯酸树脂为带有剥离层PET薄膜双组份的粘结树脂，涂幅厚度10um-40um，幅宽12um-50um，，在经过烘道将树脂和溶剂挥发表干，在两种树脂没完成交联的状态下复合。
本发明所述两个复合棍均为钢棍，其中一条带有雕花纹图案的棍凸出的线条与另一条棍设定复合的间隙，间隙小于反光层加涂幅层形成压力，使没完成交联的涂层通过棍花纹的传送压入与反光层接触，涂层经过1~4小时自然交联固化与反光层连接并带有空气层的微棱镜反光膜。
本发明的技术方案也可归纳为具体步骤如下：
１、 将透明的改性聚酯树脂、聚氨酯树脂、聚碳酸酯树脂、聚甲基丙烯酸甲脂树脂、聚氯乙烯树脂或共聚物作为微棱镜成型树脂，将透明的或带有各种透明色的改性聚酯树脂、聚氨酯树脂、聚甲基丙烯酸甲脂树脂、聚氯乙烯树脂或共聚物作为表面树脂，通过不同的料腔，经150℃～280℃温度加热，成熔融状态，通过分配器，由共挤双模头同时挤出。
２、 挤出后，微棱镜成型树脂和表面树脂成为一不可分开的整体，微棱镜成型树脂位于封闭式环形微棱镜模具带一边，表面树脂位于另一边。
３、 调整共挤模头的分配器，使微棱镜成型树脂和表面树脂的厚度分别达到40～120微米和20～100微米。
４、 双模头共挤出的双层树脂流延至封闭式环形微棱镜模具带上，通过对辊压延成型。
５、 微棱镜型反光膜的成型树脂，在环形微棱镜模具带上通过循环冷却液和冷风双面制冷，逐步降温，冷却至5℃～50℃时，成型树脂达到硬化的程度，在剥离辊上进行剥离。
６、 将微棱镜型反光膜的成型树脂与反光膜同等幅宽的12um-50um带有剥离层PET薄膜分别涂布含有钛白粉的氯醋树脂和丙烯酸树脂涂幅厚度10um-40um双组份的粘合树脂,，在经过烘道将树脂和溶剂挥发表干，但没完成交联的状态下复合。两复合棍均为钢棍，其中一条带有雕花纹图案的棍凸出的线条与另一条棍设定复合的间隙，间隙小于反光层加涂幅层形成压力，使没完成交联的涂层通过棍花纹的传送压入与反光层接触，涂层经过4小时自然交联固化与反光层连接并带有空气层的微棱镜反光膜。
本发明的积极效果在于：
１、 封闭式环形微棱镜模具带无需加热到成型树脂的玻璃化温度以上，而只需要对挤出流延至模具带上的树脂进行单向冷却，大大减少了高低温交替所需的时间，大幅度的提高了生产效率。
２、 封闭式环形微棱镜模具带避免了大的温差循环产生的高低温冲击，确保封闭式环形微棱镜模具带的使用寿命，有效节省生产成本。
３、 熔融状态的成型树脂直接流延至环形微棱镜模具带，避免了空气无法排尽产生产品缺陷的可能，确保产品的高成品率。
４、 可以根据产品的性能要求分别选择满足表面性能要求的表层树脂，选择符合微棱镜模具成型要求的成型树脂，产品生产可控性强。
５、 采用微棱镜成型树脂与同等幅宽的含有钛白粉的氯醋树脂和丙烯酸树复合地方法，实施反光膜空气层，使反光膜成品保持极为鲜艳的原色。避免了使用镀铝层使反光膜的色坐标产生影响，颜色的鲜艳度也受影响的后果。
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：
微棱镜成型树脂为透明的改性聚酯树脂、聚氨酯树脂、聚碳酸酯树脂、聚丙烯酸树脂、聚氯乙烯树脂或共聚物；
表面树脂为透明的或带有各种透明色的改性聚酯树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、聚氯乙烯树脂或共聚物；
氯醋树脂；
丙烯酸树脂；
（三）具体实施方式
实施例1
微棱镜反光膜由微棱镜成型树脂层和表面树脂层组成，其中微棱镜成型树脂层的厚度为40微米，表面树脂层厚度为100微米；微棱镜成型树脂层中的微棱镜的截面形状为以棱形状为单体的阵列，该阵列以类蜂窝态分布在微棱镜成型树脂层内。
实施例2
与实施例1相同，只是微棱镜成型树脂层的厚度为120微米，表面树脂层厚度为20微米；微棱镜成型树脂层中的微棱镜的截面形状为以井状为单体的阵列，该阵列以类蜂窝态分布在微棱镜成型树脂层内。
实施例3
与实施例1相同，只是微棱镜成型树脂层的厚度为80微米，表面树脂层厚度为60微米；微棱镜成型树脂层中的微棱镜的截面形状为以方形状为单体的阵列，该阵列以类蜂窝态分布在微棱镜成型树脂层内。
实施例4
微棱镜反光膜的制造方法有以下步骤：
A、微棱镜成型树脂层与表面树脂层的双模头共挤
其中一个模头将反光膜的微棱镜成型树脂挤出，流延至封闭式环形微棱镜模具带一边；反光膜的表面树脂从另一个模头同时挤出，流延至压延对辊的一边，两种树脂成为不可分开的整体；
其中，所述的微棱镜成型树脂为透明的改性聚酯树脂、聚氨酯树脂、聚碳酸酯树脂、聚丙烯酸树脂、聚氯乙烯树脂或共聚物；
所述的表面树脂为透明的或带有各种透明色的改性聚酯树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、聚氯乙烯树脂或共聚物；
所述的双模头挤出温度为150℃；
B、双层树脂在封闭式环形微棱镜模具上成型
A步驟双模头共挤出的双层树脂流延至封闭式环形微棱镜模具带上，通过对辊压延成型，并逐步降温冷却至5℃时剥离后，在剥离辊剥离。
所述的B步骤的封闭式环形微棱镜模具带的材质为镍、铬、铟、钴等合金，其环形直径为1000毫米，其宽度为600毫米。
所述的A步骤中的压延对辊为高精度镜面辊或耐高温硅胶辊。
所述的B步骤中微棱镜成型后的树脂通过循环冷却液和冷风双面制冷降温。
以上采用微棱镜成型树脂与同等幅宽的含有钛白粉的氯醋树脂和丙烯酸树复合的方法，令反光膜附着空气层；所述的氯醋树脂和丙烯酸树脂为带有剥离层PET薄膜双组份的粘结树脂，涂幅厚度10um，幅宽12um，在经过烘道将树脂和溶剂挥发表干，在两种树脂没完成交联的状态下复合。
所述两个复合棍均为钢棍，其中一条带有雕花纹图案的棍凸出的线条与另一条棍设定复合的间隙，间隙小于反光层加涂幅层形成压力，使没完成交联的涂层通过棍花纹的传送压入与反光层接触，涂层经过4小时自然交联固化与反光层连接并带有空气层的微棱镜反光膜。
实施例5
与实施例4相同，只是A步骤中的双模头挤出温度为280℃，B步骤中冷却温度至50℃，所述封闭式环形微棱镜模具带其环形直径为2000毫米，其宽度为1300毫米，所述氯醋树脂和丙烯酸树复合层的涂幅厚度40um，幅宽50um。涂层经过1小时自然交联固化与反光层连接并带有空气层的微棱镜反光膜。
实施例6
与实施例4相同，只是A步骤中的双模头挤出温度为200℃，B步骤中冷却温度至25℃，所述封闭式环形微棱镜模具带其环形直径为1500毫米，其宽度为900毫米，所述氯醋树脂和丙烯酸树复合层的涂幅厚度25um，幅宽31um。涂层经过2小时自然交联固化与反光层连接并带有空气层的微棱镜反光膜。
实施例7
将透明的改性聚酯树脂10公斤放置于成型树脂的料腔，将透明的聚甲基丙烯酸甲脂树脂5公斤放置于表面树脂的料腔，加热器设置温度为220℃进行加热，使树脂成熔融状态，调整分配器，使成型树脂和表面树脂的挤出厚度分别为100微米和50微米，由共挤双模头同时挤出。
树脂流延至环形微棱镜模具带上，并随模具带连续运行，模具带运行速度为5米/分，与压延对辊的间隙为130微米。树脂流延至环形微棱镜模具带上的熔融树脂迅速冷却，再经过冷辊和冷风的双重制冷，树脂达到30℃左右，已经硬化，在剥离时可以保持复制的微棱镜形状不变，然后在剥离辊处进行剥离，微棱镜型反光层的成型工艺完成。
实施例8
将透明的聚碳酸酯树脂10公斤放置于成型树脂的料腔，将透明红色的丙烯酸树脂3公斤放置于表面树脂的料腔，加热器设置温度为200℃进行加热，使树脂成熔融状态，调整分配器，使成型树脂和表面树脂的挤出厚度分别为110微米和30微米，由共挤双模头同时挤出。
树脂流延至环形微棱镜模具带上，并随模具带连续运行，模具带运行速度为6米/分，与压延对辊的间隙为120微米。树脂流延至环形微棱镜模具带上的熔融树脂迅速冷却，再经过冷辊和冷风的双重制冷，树脂达到40℃左右，已经硬化，在剥离时可以保持复制的微棱镜形状不变，然后在剥离辊处进行剥离，微棱镜型反光层的成型工艺完成。
实施例9
将透明的聚氯乙烯树脂10公斤放置于成型树脂的料腔，将透明的聚氨酯树脂2公斤放置于表面树脂的料腔，加热器设置温度为180℃进行加热，使树脂成熔融状态，调整分配器，使成型树脂和表面树脂的挤出厚度分别为120微米和20微米，由共挤双模头同时挤出。
树脂流延至环形微棱镜模具带上，并随模具带连续运行，模具带运行速度为4米/分，与压延对辊的间隙为120微米。树脂流延至环形微棱镜模具带上的熔融树脂迅速冷却，再经过冷辊和冷风的双重制冷，树脂达到20℃左右，已经硬化，在剥离时可以保持复制的微棱镜形状不变，然后在剥离辊处进行剥离，微棱镜型反光层的成型工艺完成。
Claims (8)
1.一种微棱镜型反光膜，其特征在于该薄膜包括有微棱镜成型树脂层和表面树脂层，其中微棱镜成型树脂层的厚度为40~120微米，表面树脂层厚度为20~100微米。
2.根据权利要求1所述的一种微棱镜型反光膜，其特征在于微棱镜成型树脂层中的微棱镜的截面形状为以棱形状、交錯井状、方形状或椭圆状为单体的阵列，该阵列以类蜂窝态分布在微棱镜成型树脂层内。
3.根据权利要求1所述的一种微棱镜型反光膜制造方法，其特征在于有以下步骤：
A、微棱镜成型树脂层与表面树脂层的双模头共挤
其中一个模头将反光膜的微棱镜成型树脂挤出，流延至封闭式环形微棱镜模具带一边；反光膜的表面树脂从另一个模头同时挤出，流延至压延对辊的一边，两种树脂成为不可分开的整体；
其中，所述的微棱镜成型树脂为透明的改性聚酯树脂、聚氨酯树脂、聚碳酸酯树脂、聚丙烯酸树脂、聚氯乙烯树脂或共聚物；
所述的表面树脂为透明的或带有各种透明色的改性聚酯树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、聚氯乙烯树脂或共聚物；
所述的双模头挤出温度为150℃～280℃；
B、双层树脂在封闭式环形微棱镜模具上成型
A步驟双模头共挤出的双层树脂流延至封闭式环形微棱镜模具带上，通过对辊压延成型，并逐步降温冷却至5℃～50℃时剥离后，在剥离辊剥离。
4.根据权利要求3所述的一种微棱镜型反光膜制造方法，其特征在于所述的B步骤的封闭式环形微棱镜模具带的材质为镍、铬、铟、钴等合金，其环形直径为1000~2000毫米，其宽度为600~1300毫米。
5.根据权利要求3所述的一种微棱镜型反光膜制造方法，其特征在于所述的A步骤中的压延对辊为高精度镜面辊或耐高温硅胶辊。
6.根据权利要求3所述的一种微棱镜型反光膜制造方法，其特征在于B步骤中微棱镜成型后的树脂通过循环冷却液和冷风双面制冷降温。
7.根据权利要求3所述的一种微棱镜型反光膜制造方法，其特征在于采用微棱镜成型树脂与同等幅宽的含有钛白粉的氯醋树脂和丙烯酸树脂复合的方法，令反光膜附着空气层；所述的氯醋树脂和丙烯酸树脂为带有剥离层PET薄膜双组份的粘结树脂，涂幅厚度10um-40um，幅宽12um-50um，在经过烘道将树脂和溶剂挥发表干，在两种树脂没完成交联的状态下复合。
8.根据权利要求3所述的一种微棱镜型反光膜制造方法，其特征在于所述两个复合棍均为钢棍，其中一条带有雕花纹图案的棍凸出的线条与另一条棍设定复合的间隙，间隙小于反光层加涂幅层形成压力，使没完成交联的涂层通过棍花纹的传送压入与反光层接触，涂层经过1~4小时自然交联固化与反光层连接并带有空气层的微棱镜反光膜。
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