CN106032073A

CN106032073A - 可直接用于分纱的复归反射复合膜

Info

Publication number: CN106032073A
Application number: CN201510111644.2A
Authority: CN
Inventors: 伍乐民
Original assignee: 3M Innovative Properties Co
Current assignee: 3M Innovative Properties Co
Priority date: 2015-03-13
Filing date: 2015-03-13
Publication date: 2016-10-19

Abstract

本发明系关于一种复归反射复合膜，其包括基底膜及复归反射膜，其中该基底膜与复归反射膜之间具有反应性无溶剂型黏着剂层。本发明亦关于该复归反射复合膜的用途及其制造方法。

Description

可直接用于分纱的复归反射复合膜

技术领域

本发明系关于一种复归反射(retroreflective)复合膜，特别地是一种可直接用于分纱(yarn-slitting)的复归反射复合膜。

背景技术

复归反射(retroreflective)材料的特征在于能够将入射到材料上的光重新导向使其反射回初始光源。该性能已使复归反射材料广泛用于多种交通和个人安全应用。复归反射材料常用于多种制品，例如交通标志、路障、车牌、路面标记和标志带，以及车辆和衣物的反光带。

可制备成具有复归反射性质的制品包括纤维、织物、材料及由其所制成的衣服。也可赋予附件和安全制品复归反射性质。具复归反射性质的衣服可包括膜状涂层，该涂层包括嵌入黏着剂中的复归反射组件，以增强衣服和穿着该衣服的人，尤其是在夜晚的可见性。透过增强的可见性，具复归反射性质衣服在例如具有大量车流的区域附近提供更高的安全性。施工工人、道路养护人员、行人、慢跑者和骑车者都可受益于提供这种改善的安全性的衣服。附件亦可具有复归反射性质。

可商购得的复归反射材料膜，例如3M^TM Scotchlite^TM反光材料，其可复合至基材上，进一步分纱而纺织成所需的物品。如美国专利申请案US 4,336,092 A所揭示，经由辊轴将已具有黏着剂的反光材料牢固地层合至支撑薄膜上，再将所得到的层合膜分纱或切割成具有一定宽度的股或纤维，最后将其缠收至线轴上。由此方式所制得的纱线可接着用于后续加工，例如制成具有复归反射性质的织物等。

发明内容

本发明系提供一种复归反射复合膜，其包括基底膜及复归反射膜，其中该基底膜与复归反射膜之间具有反应性无溶剂型黏着剂层。因此，本发明的复归反射复合膜可直接用于分纱，及具有较佳的耐热性。除此之外，因为使用不同的复合方式，所制得的复归反射复合膜可具有更薄的厚度，可提供更为广泛的应用。

本发明亦提供制造该复归反射复合膜的方法，其系包含以下步骤：

(a)提供基底膜及复归反射膜；

(b)涂布无溶剂型黏着剂层在该基底膜或复归反射膜上；

(c)层压该复归反射膜至该基底膜上。

本发明亦关于该复归反射复合膜的用途，系可用于制造反光纱，并进一步制成织物及衣物等。所制得的反光纱其机械强度，例如拉伸强度、断裂伸长率等与现有制品相当。

发明人惊人地发现本发明所提供的复归反射复合膜亦能克服由习知的复归反射材料膜制备的纱所带来的问题。详言之，以习知的复归反射材料膜所制得的纱较不耐热，因该等复归反射材料膜包含热熔融性黏着剂。虽可藉由热将复归反射材料膜黏合至支撑薄膜上，但在后续程序例如纺织或者最终产品的热处理过程中因为再度加热，产生在机器部件上残留热熔融性黏着剂的问题。

此外，在储存放置期间，由于环境的湿度与温度作用，因分纱(yarn-slitting)程序而暴露于侧边的黏着剂亦可能发生脱胶的现象而导致纱线之间的黏合，使用过程中需要外加应力将纱线分离，因而容易断裂。为了避免此问题，需要复卷已缠收的纱线，造成时间及金钱上成本的增加，以及可能导致翻纱的问题。

因此，本发明提供的复归反射复合膜更适用于分纱及后续加工，例如纺织，并至少解决及避免了部分上述缺点。

基于列举的用途以及本发明书中的说明，熟习该项技术者能够想象到本发明的复归反射复合膜的各种各样的其他用途。

本发明亦涵盖其他方面及具体实施例。前述发明内容及以下实施方式并无意将本发明局限于任何特定具体实施例，而系仅计划描述本发明的一些具体实施例。

基于列举的用途以及本发明书中的说明，熟习该项技术者能够想象到本发明的水溶性包装膜的各种各样的其他用途。

附图说明

图1显示本发明复归反射复合膜的一实施例的示意图。

图中：1-复归反射复合膜；2-基底膜；3-无溶剂型黏着剂层；4-复归反射膜；5-弹性材料层；6-复归反射结构层；d-厚度。

具体实施方式

复归反射复合膜

本发明的复归反射复合膜，其包括基底膜及复归反射膜，其中该基底膜与复归反射膜之间具有反应性无溶剂型黏着剂层。在本发明的一实施例中，本发明的复归反射复合膜的厚度小于或等于约0.255mm，较佳为约0.220mm至约0.255mm。习知的复合膜厚度则通常为至少约0.260mm至约0.295mm，甚至更厚。在本发明的另一实施例中，基底膜的两侧可分别具有一层复归反射膜。

基底膜

基底膜的材质可为任何适于支撑复归反射膜的材料，例如包含一或多种热塑性聚合物的膜，例如聚酯类或聚碳酸酯类。在本发明的一实施例中，本发明的基底膜可为聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate，PET)膜或聚2，6萘二甲酸乙二酯(polyethylenenaphthalate，PEN)膜。在本发明的一实施例中，本发明的基底膜厚度至少约0.025mm，较佳为约0.025至约0.060mm，最佳为约0.050mm。

复归反射膜

在本发明的一实施例中，本发明的复归反射膜包含弹性材料层及复归反射结构层。在本发明的另一实施例中，本发明的复归反射膜厚度为至少约0.080mm，较佳为约0.080mm至约0.105mm。

弹性材料层可为任何适于承载复归反射结构层的材料，例如橡胶或树脂类。在本发明的一实施例中，本发明的弹性材料层包含弹性橡胶或聚胺酯(polyurethane，PU)树脂。在本发明的另一实施例中，弹性材料层亦可进一步包含金属或矿物等例如呈粉状或薄片状的物质而增加其热稳定性，以降低高温下的黏性。

复归反射结构层的结构提供复归反射性质，例如微珠层及立体角层，例如稜柱層。在本发明的一实施例中，本发明的复归反射结构层包含微珠层，其可由玻璃、非玻璃的陶瓷组合物或合成树脂制成。在本发明的另一实施例中，复归反射结构层系包含玻璃珠。

在本发明的一实施例中，微珠的平均直径一般为约10μm至约200μm，较佳为约25μm至约80μm。在本发明的一实施例中，微珠的折射率可视需求调整，一般介于约1.5至约2.5，较佳为约1.91。

本发明实施例所用的复归反射结构层可以具有位于其下方的镜面反射部分，从而形成许多复归反射组件。在本发明的一实施例中，该镜面反射部分系为反射性金属薄层或金属化合物薄层。在本发明的一实施例中，该镜面反射部分较佳位于复归反射结构层的嵌入或背面部分上。术语「镜面反射部分」是指包含能反射光，较佳能镜面反射光的元素金属或其化合物的部分，例如氧化物、硫化物及氢氧化物。金属可以通过真空沉积、蒸镀、化学沉积或无电镀膜法制成连续镀层，可以使用各种金属制得镜面反射部分。这些金属包括元素形式的铝、银、锡、钛、铬、镍、镁、铟、铜或金等；或化合物形式例如硫化锌或二氧化钛。在本发明的一实施例中，铝和银是用于镜面反射层的较好的金属，因为它们能提供良好的复归反射亮度。在本发明的一实施例中，可将前述元素金属或其化合物涂覆于复归反射结构层的一侧；在本发明的另一实施例中，前述元素金属或其化合物系涂覆于微珠层的一侧。

本发明的复归反射膜实质上不含黏着剂。

反应性无溶剂型黏着剂

本发明中合适的反应性无溶剂型黏着剂系指施用时无需溶剂的黏着剂，因为不需溶剂，本发明制造复合膜的方法较为环保。

本发明的反应性无溶剂型黏着剂包括、但不限于反应性热熔融黏着剂、二成分黏着剂及热固化型黏着剂。在本发明的一实施例中，反应性热熔融黏着剂可为聚胺酯(polyurethane，PUR)系统，该聚胺酯系统一般含有异氰酸酯，例如伸甲基双(苯基异氰酸酯)；晶形、非定型及/或液体多元醇；固化催化剂；以及非反应性添加剂。反应性热熔融黏着剂具有反应性基团，对例如热、水气、光及/或压力等环境因素敏感。在施用后初始固体化强度(生强度)良好，后续受到环境因素时增强固化程度及黏着力。反应性热熔融黏着剂系在加热至一温度，例如约110～133℃后呈具有高黏滞性的流体，施用后在室温下受非反应性添加剂及预聚物的冷却而触发固体化作用，产生初始固体化强度，而其最终强度则藉由例如热、湿气或二者的作用产生化学二级交联，固化成非热塑性黏着层而达成。

与一般热熔融黏着剂不同的是，将该反应性热熔融黏着剂热熔融并施用后，在室温下即产生一初始固体化强度，后续的热或湿气并不会使此反应性热熔融黏着剂再次熔融，反而促使其进一步产生化学二级交联，而使黏着剂的黏着强度及本身的机械强度增强。

在本发明的一实施例中，本发明的二成分黏着剂包含、但不限于俗称AB胶的环氧树脂类黏着剂，其系将A、B两种液态成分混合后，两剂相互交联反应而固化成高强度结构层。

在本发明的一实施例中，反应性无溶剂型黏着剂为单液型热固化环氧树脂，此液态黏着剂需经加热至一定的温度才会快速产生交联反应而固化。

请参考图1，其显示本发明复归反射复合膜的一实施例的示意图。复归反射复合膜(1)包括中间层(2)为基底膜，外层(4)为复归反射膜，基底膜(2)与复归反射膜(4)之间以反应性无溶剂型黏着剂(3)黏合，其中复归反射膜(4)可进一步包含弹性材料层(5)及微珠层(6)(即，复归反射结构层)。复归反射复合膜(1)整体厚度(图1所示的d)为约0.225mm至约0.255mm，基底膜(2)厚度可为约0.050mm，复归反射膜(4)厚度可为约0.080mm至约0.100mm。

制造方法

本发明提供制造一种复归反射复合膜的方法，其包含下列步骤：

(a)提供基底膜及复归反射膜；

(b)涂布无溶剂型黏着剂层在该基底膜或复归反射膜上；

(c)层压该复归反射膜至该基底膜上。

在本发明的一实施例中，步骤(b)中涂布该无溶剂型黏着剂的方法较佳为网版印刷、凹版印刷或凸版印刷法。在本发明的另一实施例中，涂布该无溶剂型黏着剂的方法更佳为满版方式的凹版或凸版印刷法。在本发明中，涂布无溶剂型黏着剂的量系足以黏合基底膜及复归反射膜，且尽可能的降低厚度。在本发明的一实施例中，在步骤(c)的层压后，所制得的复归反射复合膜的反应性无溶剂型黏着剂层实质上几乎不具有可测得的厚度。

用途

本发明的复归反射复合膜可直接进行分纱，例如藉由习知的分纱机将其分割或切割成股或纤维，接着缠收至线轴上。所制得的反光纱拉伸强度为至少约0.20kg/f，较佳为至少约0.25kg/f；且断裂伸长率为至少约30％。在本发明的一实施例中，本发明的反光纱的宽度可为约0.368mm或以下，或任何适于后续应用的宽度。

本发明可以若干形式及方式实现，在下文中所提供的描述展示本发明的示范实施例，唯该等实施例非用以限制本发明，任何熟悉此项技艺的人士可轻易达成的修饰及改变均为本发明的范畴。

以上的相关发明的实施，我们将以下列的实施例说明。

实例1：

提供PET膜作为基底膜，在其上以凹版印刷的方式涂布上本发明所述的反应性非溶剂型黏着剂，例如湿气固化型聚胺酯黏着剂。将包含弹性材料层及复归反射结构层的复归反射膜，例如3M生产的3M^TM Scotchlite^TM C420膜，分别层合至该基底膜的两侧，以获得本发明的复归反射复合膜。将该复合膜以为约0.368mm的宽度分纱，所获得的反光纱厚度以ASTM D1777标准测试为约0.220mm至约0.230mm。

实例2：

将实例1所制得的反光纱施以加速老化条件(如37℃，90％相对湿度，8小时)后，以ASTM D1777标准测试其厚度为约0.220mm至约0.230mm。

实例3：

测量实例1及实例2的反光纱的拉伸强度及断裂伸长率，其测量标准与结果如下页表1所示。

由数据可得知，本发明的复归反射复合膜(实例1)相较习知的膜厚度大幅降低约15.4％。由于本发明的复归反射复合膜的厚度降低，因此可将本发明的复归反射复合膜制成宽度更窄的反光纱，因而使得应用层面更广。

此外，本发明的复归反射复合膜在经由直接分纱后所制得的反光纱(实例1)，相较于现有层合膜所制得反光纱其厚度可大幅减少约15.4％，柔软度大大提升，且并未损及反光纱的机械强度(例如拉伸强度及断裂伸长率)。

施以加速老化条件的本发明的反光纱(实例2)，其厚度亦为约0.220mm至约0.230mm，其机械强度亦与老化前(实例1)的反光纱相近，显示本发明复归反射复合膜所制得的反光纱在一般储存条件下，其机械强度仍不受影响(如表1所示)。

本发明的揭示意欲解释如何形成及使用各种根据本发明的实施例，而非限制本发明的真正、意欲且恰当的范畴及本发明的精神。以上讨论并非意欲为详尽的或将本发明限制于所揭示的明确形式。鉴于以上教示，修正或变化系可能的。可选择并描述实施例以提供对本发明的原理及实际应用的最佳说明，且使熟习本项技术者能在各种实施例中利用本发明及具有适合于预期的特定使用的各种变化。当根据经公正、合法且合理授权的广度来解释时，所有该等修正及变化在本发明的由所附申请专利范围及所有其的等效物所界定的范畴内，在专利的此申请案的未决期间可修改该等修正及变化。

Claims

1.一种复归反射复合膜，其包括基底膜及复归反射膜，其中所述基底膜与复归反射膜之间具有反应性无溶剂型黏着剂层。

2.根据权利要求1所述的复归反射复合膜，其中在所述基底膜的两侧分别具有一层所述复归反射膜。

3.根据权利要求1所述的复归反射复合膜，其中所述反应性无溶剂型黏着剂层包括反应性热熔融黏着剂、二成分黏着剂或热固化型黏着剂。

4.根据权利要求3所述的复归反射复合膜，其中所述反应性热熔融黏着剂为湿气固化型聚酯黏着剂。

5.根据权利要求1所述的复归反射复合膜，其中所述基底膜包括聚对苯二甲酸乙二酯膜或聚2，6萘二甲酸乙二酯膜。

6.根据权利要求1所述的复归反射复合膜，所述复归反射膜包含弹性材料层及复归反射结构层，其中所述反应性无溶剂型黏着剂层系介于所述弹性材料层与所述基底膜之间。

7.根据权利要求6所述的复归反射复合膜，其中所述弹性材料层包含弹性橡胶或聚胺酯树脂。

8.根据权利要求6所述的复归反射复合膜，其中所述复归反射结构层包含玻璃珠。

9.根据权利要求6所述的复归反射复合膜，其中所述复归反射性结构层的一侧具有反射性金属薄层或金属化合物薄层。

10.根据权利要求9所述的复归反射复合膜，其中所述反射性金属薄层或金属化合物薄层包括铝、银、锡、钛、铬、铟、铜、金、硫化锌或二氧化钛。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的复归反射复合膜，其中所述基底膜厚度为约0.025至约0.060mm，且所述复归反射膜厚度为至少约0.080mm。

12.根据权利要求1至10中任一项所述的复归反射复合膜，其厚度小于或等于约0.255mm。

13.根据权利要求1至10中任一项所述的复归反射复合膜，其中所述复归反射膜实质上不含黏着剂。

14.一种根据权利要求1至13中任一项所述的复归反射复合膜的用途，其系用于制造反光纱。

15.一种反光纱，其由权利要求1至13中任一项所述的复归反射复合膜制得，其宽度为约0.368mm或以下。

16.根据权利要求15所述的反光纱，其拉伸强度为至少约0.20kg/f。

17.根据权利要求15或16所述的反光纱，其断裂伸长率为至少约30％。

18.一种制造复归反射复合膜的方法，其包含下列步骤：

(a)提供基底膜及复归反射膜；

(b)涂布无溶剂型黏着剂层在所述基底膜或复归反射膜上；

(c)层压所述复归反射膜至所述基底膜上。

19.根据权利要求18所述的方法，其中步骤(b)系使用网版、凸版或凹版印刷方式。