一种全反光材料及其制备方法与流程

本发明涉及反光材料及其制备方法。

背景技术：

现有的反光材料，一般都是通过玻璃珠（也称玻璃微珠）的反射来实现的。但现有技术的反光材料，因其结构所限，只能定向反光，而在其它方向的反光相当微弱，而无法作为全反光材料应用。

对于一些特种行业，比如交通指挥、环卫作业等作业人员，其服饰需要对其它人产生警示效果，以保证作业人员的安全。交通设施、特殊车辆，也需要多向反光警示。对于定向反光材料来说，虽可以满足使用要求，但不是在所有角度都能产生强反光，警示效果不完美。

一般反光材料在碰到光线时容易造成光线散射，而使其反光性大打折扣，所以公知反光布所使用的反光材料是一种只有数十微米直径的玻璃微珠。由于玻璃与空气的折射率不同，光线通过玻璃微珠聚焦于珠后一点，如果在焦点处贴上一层反光面，就可以将射入的光线沿入射方向反射出来，利用此原理制成的反光膜称之为“透镜型反光材料”，利用此类的反光材料能够将所射入光线完全反射，并将之利用于衣服及其它工业用的材料上，能大幅显现其强大的反光功能公知的反光布是将反光热压贴膜材料贴设于织物上所组成，而此反光热压贴膜材料则由粘结在各种感压胶上的反射性玻璃微珠所构成，此反光热压贴膜乃利用丝网印刷将一种胶反向的薄膜印刷到具有反射性的玻璃微珠的背面所形成，使用时将此反光热压贴膜材料热覆于织物上而形成具反光效果的反光布。但是，粘着于织物上的粘着问题一直无法有效解决，使其经过阳光曝晒及水洗后，容易造成反光材料脱离的现象，而须再次使用热压贴膜材料，故会增加其不方便性，且经济效益亦不高。另外，公知为解决前述接着性差的问题，在制作反光布时是直接在织布时就将玻璃微珠织于布中，此方式虽可改善接着问题，但却会增加制造的困难性。

为解决上述问题，现有技术1，中国专利文献CN1844560A公开了一种反光布的制备方法，在制作反光布时，是先提供一织物及一反光复合材，此反光复合材是由一塑料基材及粘着于其上的珠所组成；接着在织物表面涂布一层粘着剂之后，再将反光复合材反向贴合在织物表面；最后，将此反光复合材的塑料基材加热后自该织物上剥离，使反光微粒珠仍紧密贴合于该织物表面，如此即可制作出接着性佳的反光布。

现有技术2，美国专利文献US4664966A公开了一种带有胶粘覆膜的回射型反射片，其包括圆形玻璃微珠42构成玻璃微珠层、包裹层40，包裹层40由聚乙烯醇缩丁醛树脂构成，玻璃微珠42部分地嵌入包裹层40，包裹层40底部设有反射层44，玻璃微珠42大小相等，平面地嵌入包裹层40，较之现有技术1反光效果有所改善。

现有技术3，中国专利文献CN104777533A公开了一种全反光材料，包括玻璃珠层，还包括树脂层，所述玻璃珠层由若干粘接于树脂层表面，并部分地嵌于树脂层内部的玻璃珠组成，所述若干玻璃珠包括最大直径玻璃珠、最小直径玻璃珠以及直径界于最大与最小之间的玻璃珠组成；在该全反光材料厚度方向上，所述若干玻璃珠向所述树脂层的一面对齐；所述树脂层的底面还具有一反射层；因改善了玻璃微珠直径，较之现有技术2反光效果有所改善。

然而，现有技术2的反射层44设置在包裹层40底面，而玻璃微珠42设置在包裹层40表面；现有技术3的反射层104设置在树脂层103底面，而玻璃微珠102设置在树脂层103表面；其包裹层40或树脂层103均吸收反射层(44或104)的入射光和反射光,降低了反光强度，反光效果仍有待改善。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种反光效率高的全反光材料及其制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

本发明总构想基于二个方面，一是反光材料结构方面，金属反射层直接设置在玻璃微珠底部，金属反射反射光不必经过树脂层，光线到玻璃微珠为止，不会构成向下进入树脂层的折射光，避免光线在树脂层内被吸收；二是金属反射层本身构造，利用1um以下的金属膜，包覆在每个玻璃微珠底部连成一片，构成金属反射层，金属反射层厚度介于0.6-0.9um之间，该厚度不是平面厚度，而是包覆在每个玻璃微珠底部金属膜厚度；以上二方面改善是共同形成有益效果的，应当理解，这并排除金属反射层以其它形式直接设置在玻璃微珠底部，仍是本发明有益效果。

一种全反光材料，包括玻璃微珠层，还包括树脂层，玻璃微珠层由若干粘接于树脂层表面，并部分地嵌于树脂层内部的玻璃微珠组成；所述若干玻璃微珠包括最大直径玻璃微珠、最小直径玻璃微珠以及直径界于最大与最小之间的玻璃微珠组成；在该全反光材料厚度方向上，若干玻璃微珠向树脂层的一面对齐；其特征在于：若干玻璃微珠向树脂层的一面设置金属反光层，金属反光层由每个玻璃微珠表面包覆小半球面组成。

所述的全反光材料，其特征在于：所述玻璃微珠层具有表面和底面，与所述树脂层结合的一面定义为底面，远离所述树脂层的一面定义为表面。

所述的全反光材料，其特征在于：所述若干玻璃微珠由以下直径组成，40um直径占10%，45um直径占20%，50um直径占40%，55um直径占20%，60um直径占10%，所有玻璃微珠都是空芯结构，壁厚1-1.2um之间。

所述的全反光材料，其特征在于：所述玻璃微珠层由若干玻璃微珠紧密连接而成。

所述的全反光材料，其特征在于：所述金属反光层，其厚度介于0.6-0.9um之间，较佳厚度0.7-0.8um，最佳厚度0.75，设置于所述玻璃微珠层底面上。

所述的全反光材料，其特征在于：所述玻璃微珠层的表面还设置有保护层。

所述的全反光材料，其特征在于：所述玻璃微珠是染色玻璃微珠，所述金属反射层具有与染色玻璃微珠相同的颜色。

所述的全反光材料，其特征在于：所述玻璃微珠嵌入树脂层内部的平均深度为玻璃微珠平均直径的0.3至0.5倍。

本发明的目的还可以通过以下技术方案实现：

一种全反光材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：S10：基材放料；S20：上珠；S30：压平；S40: 镀金属反光层；S50：涂布树脂层；S60：烘干；S70：去基材；S80：设置保护层；S90：收卷；其中，S10基材放料是指提供纸或PP或PET等基材；S20上珠是指用静电吸附方法将玻璃微珠均匀涂布于基材；S30压平是指通过硬质轮将各玻璃微珠的顶部压平齐，各玻璃微珠的底部则参差不齐地嵌于基材之内，所述玻璃微珠嵌入树脂层内部的平均深度为玻璃微珠平均直径的0.5至0.7倍；S50涂布树脂层是在玻璃微珠平齐的一面涂布树脂层；S60烘干是指烘干树脂层；S70去基材，撕开并去除基材层；S80设置保护层是指在去除基材层后的参差不齐的玻璃微珠表面通过真空镀膜或涂布的方式设置保护层。

所述的全反光材料的制备方法，其特征在于：所述的镀金属反光层，是指在线通过真空溅射镀膜加工的。

本发明的目的还可以通过以下技术方案实现：

一种连续式卷绕溅射镀膜机，用于镀金属反光膜，包括真空镀室，其特征在于：还包括阴极小室，阴极小室的开口直接连通所述真空镀室，所述阴极小室突出于真空镀室的侧壁之外；所述阴极小室的侧壁具有冷却板，冷却板内具有与制冷装置连通的水管。

所述的连续式卷绕溅射镀膜机，其特征在于：所述阴极小室共设置2-9个，每个阴极小室具有独立的抽气分子泵及双气流补气装置。所述的连续式卷绕溅射镀膜机，其特征在于：各阴极小室之间设置气氛引导隔离板。所述的连续式卷绕溅射镀膜机，其特征在于：所述阴极小室呈六面体状，六面体的五个面封闭，所述开口设置于另一个面。

所述的连续式卷绕溅射镀膜机，其特征在于：还包括阴极对靶，构成阴极对靶的两个阴极单靶之靶面具有夹角；还包括弧形阳极基板，在垂直于弧形阳极基板之弧形轴心的平面内，所述两个阴极单靶之靶面之中垂线均通过弧形阳极基板之弧形的轴心点。

本发明的连续式卷绕溅射镀膜机，阴极小室的开口直接连通所述真空镀室，所述阴极小室突出于真空镀室的侧壁之外；所述阴极小室的侧壁具有冷却板，冷却板内具有与制冷装置连通的水管，与现有技术相比，气氛隔离效果好，并且减小了设备体积，从而也降低设备造价。

本发明的目的还可以通过以下技术方案实现：

一种卷绕镀膜前处理工艺，用于镀金属反光膜，其特征在于，包括以下步骤：第（1）步，加热除气；第（2）步，辉光活化处理；第（3）步，通过隔离带进入真空室；前述第（1）至（3）步是在线的、连续发生的。

所述的卷绕镀膜前处理工艺，其特征在于：第（1）步的加热除气，是指被镀材料在线通过一加热装置，以便去除被镀材料表面的水气、氢气、氮气，所述加热装置内的温度为60°C至200°C，所述被镀材料从进入至离开所述加热装置的时间为10s至60s。

所述的卷绕镀膜前处理工艺，其特征在于：所述被镀材料是PET膜，所述温度为130°C，所述时间为30s；或所述被镀材料是PI膜，所述温度为200°C，所述时间为30s；或所述被镀材料是PEM膜，所述温度为150°C，所述时间为30s。

所述的卷绕镀膜前处理工艺，其特征在于：第（2）步所述的辉光活化处理，是指被镀材料在线通过一高压辉光放电装置，以增加被镀材料表面活性及去除顽固性粘着颗粒。

本发明的卷绕镀膜前处理工艺在线的、连续发生的加热除气、辉光活化处理、通过隔离带进入真空室；加热除气能够去除被镀材料表面的水气、氢气、氮气以及其它杂气，而辉光活化处理能够去顽固颗粒，从而镀膜表面更均匀，附着力更好；被镀材料通过隔离带在线进入真空室，隔离带给真空室的压力损失很小，并且这种压力损失是连续的定量的，可以通过真空泵及时的定量调整，对镀膜工序没有影响，由此带来的优点是被镀材料在经过前处理后直接进入真空室没有二次污染，与现有技术相比，镀膜效果更好。本发明的卷绕镀膜前处理装置包括真空室，还包括加热装置、辉光放电装置、隔离带，能够实现在线前处理及在线镀膜；因为同时设置了加热装置和辉光放电装置，与现有技术相比，同时去除了水气等杂气及顽固颗粒，前处理效果更好，并且，本发明的卷绕镀膜前处理装置，被镀材料前处理后能过隔离带直接进入真空室，减少了二次污染，所以镀膜效果更好。

本发明的目的还可以通过以下技术方案实现：

一种卷绕镀膜前处理装置，用于镀金属反光膜前处理，包括真空室，其特征在于：还包括加热装置、辉光放电装置、隔离带；所述加热装置是红外发热元件；所述隔离带有二条，分别定义为第一隔离带和第二隔离带，所述第一隔离带设置于所述真空室的入口，所述第二隔离带设置于所述真空室的出口；所述真空室、所述加热装置、所述辉光放电装置的位置关系为，按被镀材料流动的方向，依次是所述加热装置、所述辉光放电装置、所述真空室。

所述的卷绕镀膜前处理装置，其特征在于：所述加热装置是成对设置的红外发热元件，每对红外发热元件之发热面相向设置；所述红外发热元件是发热片，其结构为，发热面是铜板或铝板，再向内依次是热管、热反射层、隔热材料层。所述的卷绕镀膜前处理装置，其特征在于：所述隔热材料层是隔热膜，该隔热膜的膜系结构为多层隔热单元构成的复合而成，各层隔热单元同向设置；每层隔热单元由基材层和气凝胶层组成；所述基材层是聚酰亚胺或碳纤维膜，所述气凝胶层是多孔二氧化硅气凝胶；且相邻的隔热单元之间还具有一高温胶层。

所述的卷绕镀膜前处理装置，其特征在于：该卷绕镀膜前处理装置还包括导向辊。

所述的卷绕镀膜前处理装置，其特征在于：所述加热装置还包括一抽风机，以便及时排掉被镀材料表面释放出来的水气、氢气、氮气。

本发明的一种全反光材料，包括玻璃微珠层，还包括树脂层，玻璃微珠层由若干粘接于树脂层表面，并部分地嵌于树脂层内部的玻璃微珠组成；所述若干玻璃微珠包括最大直径玻璃微珠、最小直径玻璃微珠以及直径界于最大与最小之间的玻璃微珠组成；在该全反光材料厚度方向上，若干玻璃微珠向树脂层的一面对齐；通过若干玻璃微珠向树脂层的一面设置金属反光层，金属反光层由每个玻璃微珠表面包覆小半球面组成；玻璃微珠层表面直接反射大部入射光，小部分入射光折射进入玻璃微珠层内，当这部分光射向玻璃微珠层底部时，金属反射层即会将光线重新反射回玻璃微珠层内，直致从玻璃微珠层表面射出，增加全反光材料的反光率。

本发明的全反光材料的制备方法，包括：S10：基材放料；S20：上珠；S30：压平；S40: 镀金属反光层；S50：涂布树脂层；S60：烘干；S70：去基材；S80：设置保护层；S90：收卷；压平后直接镀金属反光层，再涂布树脂层；镀金属反光层的时机相比现有技术具有优劣。

附图说明

图1是本发明第一个实施例的层状结构示意图。

图2是图1的局部放大示意图。

图3是本发明第二个实施例的流程图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步详述。

参考图1、图2，本发明第一个实施例是一种全反光材料，包括玻璃微珠层101，还包括树脂层102，玻璃微珠层101由若干粘接于树脂层102表面，并部分地嵌于树脂层内部的玻璃微珠组成；所述若干玻璃微珠包括最大直径玻璃微珠、最小直径玻璃微珠以及直径界于最大与最小之间的玻璃微珠组成；在该全反光材料厚度方向上，若干玻璃微珠向树脂层的一面对齐；若干玻璃微珠向树脂层的一面设置金属反光层103，金属反光层103由每个玻璃微珠表面包覆小半球面组成。所述玻璃微珠层具有表面和底面，与所述树脂层结合的一面定义为底面，远离所述树脂层的一面定义为表面。所述若干玻璃微珠由以下直径组成，40um直径占10%，45um直径占20%，50um直径占40%，55um直径占20%，60um直径占10%，所有玻璃微珠都是空芯结构，壁厚1um之间。

所述玻璃微珠层由若干玻璃微珠紧密连接而成。所述金属反光层，其厚度是0.75um，设置于所述玻璃微珠层底面上。所述玻璃微珠层101的表面还设置有保护层104。作为本实施一个变化方案，所述玻璃微珠是染黄色玻璃微珠，所述金属反射层是镀金或铜。所述玻璃微珠嵌入树脂层内部的平均深度为玻璃微珠平均直径的0.3至0.5倍。

参考图3，本发明第二个实施例是一种全反光材料的制备方法，包括以下步骤：S10：基材放料；S20：上珠；S30：压平；S40: 镀金属反光层；S50：涂布树脂层；S60：烘干；S70：去基材；S80：设置保护层；S90：收卷；其中，S10基材放料是指提供纸或PP或PET等基材；S20上珠是指用静电吸附方法将玻璃微珠均匀涂布于基材；S30压平是指通过硬质轮将各玻璃微珠的顶部压平齐，各玻璃微珠的底部则参差不齐地嵌于基材之内，所述玻璃微珠嵌入树脂层内部的平均深度为玻璃微珠平均直径的0.5至0.7倍；S50涂布树脂层是在玻璃微珠平齐的一面涂布树脂层；S60烘干是指烘干树脂层；S70去基材，撕开并去除基材层；S80设置保护层是指在去除基材层后的参差不齐的玻璃微珠表面通过真空镀膜或涂布的方式设置保护层。所述的镀金属反光层，是指在线通过真空溅射镀膜加工的，镀膜装备、前处理及工艺参考发明内容部分。其它工艺参考现有技术3中国专利文献CN104777533A公开的内容。