一种微棱镜高强级反光膜及其制造方法与流程

本发明涉及一种反光膜，特别涉及一种微棱镜高强级反光膜及其制造方法。

背景技术：

中国反光膜标准是gb/t18833-2012，《道路交通反光膜》。反光膜按照其光度性结构和用途，分为7种类型，其中ⅲ类称高强级反光膜，使用寿命一般为10年，可用于永久性交通标志和作业区设施。与工程级反光膜相比，即使标志在较大角度情况以及光亮地区，高强级反光膜都能够使得标志更加清晰可见，有效地预告驾驶员前方道路危险情况。优质的高强级反光膜寿命一般为10年，白色膜正面亮度(0.2º/-4º)一般在250cd/lx/m以上，在正常使用状况下，10年后的亮度保留值至少为初始亮度值的80%。

目前，本技术领域内，高强级反光膜通常为采用密封胶囊式玻璃珠型反光结构的玻璃微珠反光膜，所述玻璃微珠反光膜采用的玻璃微珠反光结构为无方向性反光结构，在不同方向上的逆反射系数不会有很大的衰减变化，因此，有利于其作为交通标志使用的警示安全性。但是，所述玻璃微珠反光膜存在有颜色灰暗，逆反射角度小，可视距离短、成品膜结构层间层数多，受环境影响因素大，制造工序繁琐复杂等不足。

为了解决上述不足，微棱镜反光膜渐渐被广泛应用，以取代传统的玻璃微珠反光膜，但是，相比于无方向性的玻璃微珠反光结构，微棱镜反光结构存在有方向性，则采用了微棱镜反光结构的微棱镜反光膜具有方向敏感性，其在不同方向上反光膜的逆反射系数不均匀，可视角度范围小，即在大角度条件下观察微棱镜反光膜，逆反射系数极低，可视效果极不明显，大大降低了其作为交通标志应用时的警示安全性。如何解决微棱镜反光膜的方向敏感性问题，使其能够有效的成为高强级反光膜应用是目前微棱镜高强级反光膜要解决的主要技术问题。

技术实现要素：

因此，针对上述的问题，本发明提出一种微棱镜高强级反光膜及其制造方法，所述微棱镜高强级反光膜能够在保持与传统玻璃微珠结构高强级反光膜一致的较高逆反射系数同时，还具有大角度的可视角度范围，有效地保持了微棱镜结构反光膜逆反射系数在各个方向上的均匀性和一致性；同时，所述微棱镜高强级反光膜的制造方法简单易实现，适合大批量化生产制造使用。

为实现上述技术问题，本发明采取的解决方案为：一种微棱镜高强级反光膜，由上至下依次设有基材面层、反光层、背胶层和衬底层，所述反光层包括角锥横向阵列和角锥纵向阵列，所述反光层上角锥横向阵列和角锥纵向阵列相间分布；所述角锥横向阵列由多个沿基材面层的纵向依次排布的角锥横排构成，所述角锥横排由多个沿基材面层的横向依次排布的纵向长棱锥体构成，所述角锥横排中相邻的纵向长棱锥体之间相互嵌合分布；所述角锥纵向阵列由多个沿基材面层的横向依次排布的角锥纵列构成，所述角锥纵列由多个沿基材面层的纵向依次排布的横向长棱锥体，所述角锥纵列中相邻的横向长棱锥体之间相互嵌合分布。

进一步的是，所述反光层为一种通过模压形成的透明高分子有机树脂层；

进一步的是，所述反光层上相邻的角锥横向阵列之间间隔为9.5mm-10.5mm；相邻的角锥纵向阵列之间间隔为9.5mm-10.5mm。

进一步的是，所述纵向长棱锥体和横向长棱锥体的底面均为长等腰三角形。

进一步的是，所述纵向长棱锥体和横向长棱锥体的底面边长为0.20mm~0.25mm；

进一步的是，所述反光层厚度为0.05mm-0.10mm。

进一步的是，所述基材面层厚度为0.15mm-0.25mm；所述基材面层为光线可通过、穿透的，无痕耐弯曲、抗缩收的软性pet、pvc等光学级别系列的功能性薄膜。

进一步的是，所述反光层的下表面还设有金属层。

进一步的是，所述金属层上设有纹路。

进一步的是，所述金属层为蒸镀金属铝层。

进一步的是，所述金属层为0.01mm-0.05mm。

进一步的是，所述背胶层为一种强粘性可任意贴覆于光滑和粗糙的金属或木材或塑料的刚性物体表面不干胶；

进一步的是，所述衬底层为一种可剥离的双塑双硅离型纸或单塑双硅离型纸或cpp流延聚丙烯膜等布基、纸基、膜基类材料。

一种微棱镜高强级反光膜的制造方法，包括如下步骤：

步骤（1）、选取基材面层；

步骤（2）、通过uv固化途径或热压途径的植锥工艺技术，在基材面层的下表面植入反光层；所述反光层包括角锥横向阵列和角锥纵向阵列，所述反光层上角锥横向阵列和角锥纵向阵列相间分布；所述角锥横向阵列由多个沿基材面层的纵向依次排布的角锥横排构成，所述角锥横排由多个沿基材面层的横向依次排布的纵向长棱锥体构成，所述角锥横排中相邻的纵向长棱锥体之间相互嵌合分布；所述角锥纵向阵列由多个沿基材面层的横向依次排布的角锥纵列构成，所述角锥纵列由多个沿基材面层的纵向依次排布的横向长棱锥体，所述角锥纵列中相邻的横向长棱锥体之间相互嵌合分布；

步骤（3）、在反光层上蒸镀制备金属层；

步骤（4）、在金属层上进行纹路设计；

步骤（5）、纹路设计完成后，在金属层上同时进行施胶和背衬，形成背胶层和衬底层，完成所述微棱镜高强级反光膜的制造。

通过采用前述技术方案，本发明的有益效果是：如上所述设计的微棱镜高强级反光膜，发光层中采用了长棱锥等腰四面体三棱角锥的逆反射单元结构设计，在同一方向的阵列的角锥具有接收大角度范围内的入射光线并将反射光线原路返回照射出，随着角锥顶点往非腰面进行偏移，在偏移方向上具有最大范围的大角度入射角。同时，角锥横向阵列和角锥纵向阵列相间分布形成的阴阳条纹进行两两相互间隔的拼接方式，减少了微棱镜反光膜的方向敏感性，提高了反光膜逆反射系数亮度的均匀性。

进一步的，所述反光层的下表面还蒸镀设有金属层，不仅减少了光线的丢失，进一步提高反射效率，而且对角锥结构进行了有效的保护；进一步的，金属层上还增加了纹路设计，能够锁住反光性能而且丰富了反光膜的多样性；

进一步的，相对于传统玻璃微珠结构反光膜多层膜结构，多重因素影响逆反射系数及产品理化性能，本发明微棱镜高强级反光膜采用单层膜结构设计不仅提高了生产效率，减少了生产工序，且受外界环境影响因素少，有效保证了产品质量的稳定性；

进一步的，基材面层膜选择可喷绘、丝网印刷、凹版印刷等进行着色或改色或强吸附色漆的一种功能性薄膜，内外印均可，且反光层在面膜的下表面，较通过植株膜转移反光层的传统密封胶囊式玻璃微珠结构的高强级反光膜，结构紧凑具有统一的完整性。

附图说明

图1是本发明实施例中微棱镜高强级反光膜的剖面结构示意图。

图2是本发明实施例中微棱镜高强级反光膜的分解结构示意图。

图3是本发明中微棱镜高强级反光膜的反光层的结构示意图。

具体实施方式

现结合附图和具体实施例对本发明进一步说明。

本发明实施例

参考图1至图3，本发明实施例揭示的是，一种微棱镜高强级反光膜，由上至下依次设有基材面层1、反光层2、金属铝层3、背胶层4和衬底层5，所述基材面层1厚度为0.20mm，所述反光层2厚度为0.08mm，所述金属铝层3为0.03mm；所述金属铝层3上设有纹路，所述反光层2为一种通过模压形成的透明高分子有机树脂层；所述反光层2包括角锥横向阵列21和角锥纵向阵列22，所述反光层上角锥横向阵列21和角锥纵向阵列22相间分布，所述反光层上相邻的角锥横向阵列21之间间隔为10mm；相邻的角锥纵向阵列22之间间隔为10mm；所述角锥横向阵列21由多个沿基材面层的纵向依次排布的角锥横排构成，所述角锥横排由多个沿基材面层的横向依次排布的纵向长棱锥体构成，所述角锥横排中相邻的纵向长棱锥体之间相互嵌合分布；所述角锥纵向阵列22由多个沿基材面层的横向依次排布的角锥纵列构成，所述角锥纵列由多个沿基材面层的纵向依次排布的横向长棱锥体，所述角锥纵列中相邻的横向长棱锥体之间相互嵌合分布；所述纵向长棱锥体和横向长棱锥体的底面均为长等腰三角形，所述长等腰三角形的边长为0.20mm；

如上所述微棱镜高强级反光膜的制造方法，包括如下步骤：

步骤（1）、选取光线可通过、穿透的，无痕耐弯曲、抗缩收的软性pet、pvc等光学级别系列的功能性薄膜作为基材面层；

步骤（2）、通过uv固化途径或热压途径的植锥工艺技术，在基材面层的下表面植入反光层；

步骤（3）、在反光层上蒸镀制备金属铝层；

步骤（4）、在金属层上进行纹路设计；

步骤（5）、纹路设计完成后，在金属层上同时进行施胶和背衬，形成背胶层和衬底层，完成所述微棱镜高强级反光膜的制造。其中，所述背胶层为一种强粘性可任意贴覆于光滑和粗糙的金属或木材或塑料的刚性物体表面不干胶；所述衬底层为一种可剥离的双塑双硅离型纸或单塑双硅离型纸或cpp流延聚丙烯膜等布基、纸基、膜基类材料。

对比例1

对比例1为常规玻璃微珠结构高强级反光膜，所述常规玻璃微珠结构高强级反光膜是由透光性和耐候性能良好的树脂薄膜作为表层，第二层是真空层，第三层是嵌入式微小玻璃珠，第四层为金属反光镀层，第五层为树脂承载层，第六层是胶粘剂，第七层背纸保护层。

对比例2

对比例2提供一种常规微棱镜反光膜，所述常规微棱镜反光膜与本发明实施例基本一致，差别在于：对比例2的反光层中微棱镜角锥体为正棱锥体，对比例2反光层中的微棱镜角锥体有序排列，即对比例2反光层中不存在本发明实施例反光层的角锥横向阵列和角锥纵向阵列的分布结构。

将本发明实施例和对比例1分别在观测角α为0.2°、0.5°、1°的情况下进行逆反射系数实验对比，具体的逆反射系数对比结果如下表所示：

表1、观测角α为0.2°时大角度范围条件下的逆反射系数对比

表2、观测角α为0.5°时大角度范围条件下的逆反射系数对比

表3、观测角α为1°时大角度范围条件下的逆反射系数对比

通过表1-表3中的试验数据分析，本发明实施例所述微棱镜高强级反光膜同相同的类别或级别的国家或行业标准要求进行比对，观测角或入射角在道路交通反光膜极限角30°、车身和机身反光标识极限角45°的大角度范围条件下，所述微棱镜高强级反光膜均达到标准所限制的要求，甚至翻倍的超越；在同等的技术条件下，相对于对比例1的玻璃微珠结构高强级反光膜低的逆反射系数，所述微棱镜高强级反光膜通过长棱锥等腰四面体多角锥横向和纵向间隔交错阵列，不仅规避了微棱镜反光材料的方向敏感性，而且保持了高逆反射系数下，亮度的均匀性和保持一致性的优越效果。

将本发明实施例和对比例2进行大角度范围条件下的逆反射系数变化对比，具体对比结果如下表所示：

表4、大角度范围条件下的逆反射系数变化对比

根据表4对比结果可见，经过对所述微棱镜高强级的大角度长棱锥等腰四面体的逆反射单元角锥进行横向纵向间隔交错阵列排序，不仅在相同观测角，不同入射角保持较高的逆反射系数，且在横纵不同方向上保持较高的逆反射系数的均匀性，保持微棱镜反光膜亮度的一致性，逆反射系数方向偏差百分率不高于25%；而同等级别的未进行降低微棱镜反光膜方向敏感性处理的对比例2的常规微棱镜反光膜，在横纵方向上的逆反射系数偏差大，偏差百分率大于40%。

综上所述设计的微棱镜高强级反光膜，能够在保持与传统玻璃微珠结构高强级反光膜一致的较高逆反射系数同时，还具有大角度的可视角度范围，有效地保持了微棱镜结构反光膜逆反射系数在各个方向上的均匀性和一致性；同时，所述微棱镜高强级反光膜的制造方法简单易实现，适合大批量化生产制造使用；实用性强。

以上所记载，仅为利用本创作技术内容的实施例，任何熟悉本项技艺者运用本创作所做的修饰、变化，皆属本创作主张的专利范围，而不限于实施例所揭示者。