CN106128330B - 一种荧光警示膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于烫印材料技术领域，具体涉及一种荧光警示膜及其制备方法。该产品包括荧光警示碳带和PET膜两个部分，荧光警示碳带包括分别分布在带基两侧表面的背涂层和荧光层，其中荧光层表面设有反光遮盖层；PET膜包括在PET膜一侧表面临PET膜设置的反光层及反光层上所设置的胶黏剂层。所制备的荧光警示膜，其膜层结构设计合理，使用便捷，表示内容清晰，具有较好识别率，粘贴于承印基体后，其牢固可靠，具有较好耐候性，且能够适应多种恶劣复杂的施工环境应用。就制备方法而言，制备时可参考现有热转印条码打印碳带技术进行制备，技术成熟度较高，制备方法简便，易于推广应用。因而本发明具有较好地实用价值和推广应用意义。
Description
技术领域
本发明属于烫印材料技术领域，具体涉及一种荧光警示膜及其制备方法。
背景技术
近年来，随着热转印技术的发展，标签的应用领域越来越广泛。很多由传统的印刷方式制作的产品现在可以通过数码热转印来实现。
现有技术中，应用于高速公路、供电设备、安全设备等位置的警示标示，由于其需求量较多、需求较为多样，因而也考虑逐渐转为热转印方式来实现。但由于相关警示标志多直接粘贴或覆盖于金属、水泥等基体表面，对于这种标识产品显然无法采用传统碳带直接进行打印或者采用标签进行粘贴，因而极有必要设计新的产品，以满足特殊使用环境的要求。
发明内容
本发明主要目的是提供一种荧光警示膜产品，该产品具有较好识别率、较好牢固度和耐候性特点，从而可以满足现有产品应用场景中一些特殊使用位置（如金属、水泥等基体）的要求。
本申请所采取的技术方案详述如下。
一种荧光警示膜，包括荧光警示碳带和高强PET膜带两个部分，使用时，首先采用热转印方式将警示信息通过具有荧光警示作用的碳带转印至涂布有珠光材料和胶黏剂的高强PET膜上，再通过热压覆膜方式将高强PET膜粘结在金属、水泥等基体材料上以达到警示作用；
所述具有荧光警示作用的碳带（荧光警示碳带），包括分别分布在带基两侧表面的背涂层和荧光层，其中荧光层表面又设有反光遮盖层；
所述带基，具体例如为双向拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）薄膜；
所述背涂层，可按现有技术制备而成，具体例如为丙烯酸改性有机硅树脂，其中有机硅含量为20%；
所述荧光层，以光致储能稀土铝酸盐夜光粉、环氧改性聚酰胺树脂为主要原料，添加部分光稳定助剂制成；以质量百分比计，光致储能稀土铝酸盐夜光粉20~35%、环氧改性聚酰胺树脂60~75%、光稳定助剂 3~8%；所述光致储能稀土铝酸盐夜光粉具体例如为未添加放射性物质的长余辉稀土铝酸盐，所述环氧改性聚酰胺树脂的性能要求具体为，软化点在85~95℃，熔融黏度在4000~5000mps；
所述反光遮盖层，由珠光材料和钛白粉形成的混合颜料、聚氨酯树脂制成，以质量百分比计，聚氨酯树脂35~45%，混合颜料55~70%；所述混合颜料中，以质量比计，珠光材料35~60%、钛白粉40~65%，珠光材料性能要求为，折射率ND≥1.93，不透明率≤1.5%；
所述荧光警示碳带，总厚度优选为6.3~7.8μm，其中带基厚度为4.4~4.6μm，背涂层厚度为0.1~0.2μm，荧光层厚度为0.3~1.5μm，反光遮盖层厚度为0.5~1.5μm；
所述高强PET膜带，包括在高强PET膜一侧表面临PET膜设置的反光层及反光层上所设置的胶黏剂层，高强PET膜另一侧表面光滑，用于接印警示信息；
所述反光层，由珠光材料和丙烯酸树脂制成，以质量百分比计，珠光材料55~75%、丙烯酸树脂25~45%，其中丙烯酸树脂要求为，分子量为40000~50000，玻璃化温度小于60℃；珠光材料性能要求同反光遮盖层中珠光材料要求；
所述胶黏剂层，由聚烯烃树脂和聚酯树脂混合制成，以质量百分比计，聚酯树脂20~45%，聚烯烃树脂55~80%；
所述高强PET膜带，其中高强PET膜厚度为12~15μm，反光层厚度为1~2.0μm，胶黏剂层厚度为1~2.0 μm。
所述荧光警示膜的制备方法，具体包括如下步骤：
制备荧光警示碳带：
（1）在带基一侧表面涂布背涂层，烘干后备用；具体地，以质量比计，按丁酮：树脂（有机硅含量为20%的丙烯酸改性有机硅树脂） =9：1的比例，用丁酮将背涂层物料稀释混匀后，均匀涂布在带基一侧表面，80~100℃烘干后即可；
（2）在步骤（1）中的带基另一侧表面制备荧光层，具体地，以质量比计，按甲苯：异丙醇：环氧改性聚酰胺树脂 =5:3:2的比例，用甲苯和异丙醇将环氧改性聚酰胺树脂溶解、混匀后，加入光致储能稀土铝酸盐夜光粉和光稳定助剂，分散并进行研磨，使粒径达到0.1~0.3μm左右，然后均匀涂布在带基另一侧表面，80~100℃烘干后即为荧光层，备用；
（3）在步骤（2）所制备的荧光层表面制备反光遮盖层，具体地，以质量比计，按甲苯：聚氨酯树脂=7：3的比例，用甲苯将聚氨酯树脂溶解、混匀后，加入由珠光材料和钛白粉制成的混合颜料，分散并进行研磨，使粒径达到0.5~1μm左右，然后均匀涂布在荧光层表面，80~100℃烘干后即为反光遮盖层，即，制备形成荧光警示碳带；
制备高强PET膜带：
（4）在高强PET膜一侧表面制备反光层，具体地，以质量比计，按甲苯：丙烯酸树脂=8：3的比例，用甲苯将丙烯酸树脂溶解、混匀后，加入珠光材料，分散并进行研磨，使粒径达到0.5~1μm左右，然后均匀涂布在PET一侧表面，80~100℃烘干后即为反光层；
（5）在步骤（4）中所制备反光层表面制备胶黏剂层，具体地，以质量比计，按甲苯：丁酮：聚烯烃树脂：聚酯树脂=6:4:2:2.5的比例，溶解、混匀后，涂布在反光层表面，80~100℃烘干后即为胶黏剂层；
使用时，通过条码打印机将采用数码方式编辑的文字、图案等信息使用荧光警示碳带将欲标示信息转印至PET膜上光滑一面，然后通过100~120℃加热加压的热压覆膜方式将PET膜带有胶黏剂层一面粘附于金属、水泥、木材等基体表面。
由于制作工艺限制，现有警示标示制作时无法较为充分利用现有数码制备工艺，只能采用整体印刷后再进行裁剪粘结或者缝制在承印材质上的方式进行，而这种制作方式不仅制作周期长，且工艺较为复杂，施工后粘贴牢固度较差，无法较好满足使用需要。而针对金属、水泥等较为复杂、环境较为恶劣的承印基体需要进行警示标示时，更是只能采用反光油漆作业方式进行，不仅劳动强度高、作业效率低，更是存在一定的危险性。
本发明一定程度上克服了现有警示标示工作的缺陷，所提供的荧光警示膜，其膜层结构设计合理，使用便捷，表示内容清晰，具有较好识别率，粘贴于承印基体后，其牢固可靠，具有较好耐候性，且能够适应多种恶劣复杂的施工环境应用。初步的Taber仪磨损测试表明，本发明所提供的荧光警示膜，其耐摩擦次数可达200次以上（现有的仅能达到100次左右），溶剂Taber仪测试表明，本发明所提供的荧光警示膜，其也远优于现有技术中标示产品。同时，就本发明所提供的荧光警示膜的制备方法而言，制备时，可参考现有热转印条码打印碳带技术进行制备，技术成熟度较高，制备方法简便，易于推广应用。因而使得本发明具有较好地实用价值和推广应用意义。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步解释说明，但在介绍具体实施例前，就下述实施例中部分物料性能情况简要介绍说明如下。
带基所采用的PET膜，厚度为4.5±0.2μm，纵向拉伸强度不小于190MPa；
光致储能稀土铝酸盐夜光粉，为未添加放射性物质的长余辉稀土铝酸盐；
环氧改性聚酰胺树脂，软化点在85~95℃，熔融黏度在4000~5000mps；
珠光材料，折射率ND≥1.93，不透明率≤1.5%；
钛白粉，采用硫酸法制备的钛白粉，其中氯含量低于200ppm；
聚氨酯树脂，软化点：90~95℃，熔融黏度4000~5000；
聚烯烃树脂，软化点：85~90℃，熔融黏度3000~3800；
聚酯树脂，饱和聚酯树脂，玻璃化温度55~65℃；
丙烯酸树脂，分子量为40000~50000，玻璃化温度小于60℃。
实施例1
本实施例所提供的荧光警示膜，包括荧光警示碳带和高强PET膜带两个部分，使用时，首先采用热转印方式将警示信息通过具有荧光警示作用的碳带转印至涂布有珠光材料和胶黏剂的高强PET膜带上，再通过热压覆膜方式将PET膜粘结在金属、水泥等基体材料上以达到警示作用；
所述具有荧光警示作用的碳带（荧光警示碳带），包括分别分布在带基两侧表面的背涂层和荧光层，其中荧光层表面又设有反光遮盖层；
所述带基，采用4.5μm厚度的PET薄膜；
所述背涂层采用有机硅含量为20%的丙烯酸改性有机硅树脂制备而成；
所述荧光层，以质量比计，光致储能稀土铝酸盐夜光粉：环氧改性聚酰胺树脂：光稳定助剂=4:12:1
所述反光遮盖层，以质量比计，聚氨酯树脂：珠光材料：钛白粉=3:2.5:3；
所述荧光警示碳带，总厚度为6.5μm，其中带基厚度为4.5μm，背涂层厚度为0.2μm，荧光层厚度为0.3μm，反光遮盖层厚度为1.5μm；
所述高强PET膜带，包括在高强PET膜一侧表面临PET膜设置的反光层及反光层上所设置的胶黏剂层，高强PET膜另一侧表面光滑，用于转印警示信息；
所述胶黏剂层，以质量比计，聚烯烃树脂：聚酯树脂=3:2；
所述反光层，以质量比计，珠光材料：丙烯酸树脂=2.5:1；
所述高强PET膜带，其中高强PET膜厚度为12μm，反光层厚度为1.5μm，胶黏剂层厚度为1.5 μm。
本实施例所提供的荧光警示膜，制备步骤如下：
制备荧光警示碳带：
（1）在带基一侧表面涂布背涂层，烘干后备用；具体地，以质量比计，按丁酮：树脂（有机硅含量为20%的丙烯酸改性有机硅树脂）=9：1的比例，用丁酮将背涂层树脂稀释混匀后，均匀涂布在带基一侧表面，100℃烘干后即可；
（2）在步骤（1）中的带基另一侧表面制备荧光层，具体地，以质量比计，按甲苯：异丙醇：环氧改性聚酰胺树脂 =5:3:2的比例，用甲苯和异丙醇将环氧改性聚酰胺树脂溶解、混匀后，加入光致储能稀土铝酸盐夜光粉和光稳定助剂，分散并进行研磨，使粒径达到0.1~0.3μm左右，然后均匀涂布在带基另一侧表面，90℃烘干后即为荧光层，备用；
（3）在步骤（2）所制备的荧光层表面制备反光遮盖层，具体地，以质量比计，按甲苯：聚氨酯树脂=7：3的比例，用甲苯将聚氨酯树脂溶解、混匀后，加入由珠光材料和钛白粉制成的混合颜料，分散并进行研磨，使粒径达到0.5~1μm左右，然后均匀涂布在荧光层表面，90℃烘干后即为反光遮盖层，即，制备形成荧光警示碳带。
制备高强PET膜带：
（4）在高强PET膜一侧表面制备反光层，具体地，以质量比计，按甲苯：丙烯酸树脂=8：3的比例，用甲苯将丙烯酸树脂溶解、混匀后，加入珠光材料，分散并进行研磨，使粒径达到0.5~1μm左右，然后均匀涂布在PET一侧表面，90℃烘干后即为反光层；
（5）在步骤（4）中所制备反光层表面制备胶黏剂层，具体地，以质量比计，按甲苯：丁酮：聚烯烃树脂：聚酯树脂=6:4:2:2.5的比例，溶解、混匀后，涂布在反光层表面，85℃烘干后即为胶黏剂层。
制备过程中需要注意的是，物料粒径（原始的物料粒径或者制备过程中研磨后粒径）应不超过涂层厚度。
具体使用时，首先通过条码打印机将采用数码方式编辑的文字、图案等信息使用荧光警示碳带将欲标示信息转印至PET膜上光滑一面，然后通过100~120℃加热加压的热压覆膜方式将高强PET膜带有胶黏剂层一面粘附于金属、水泥、木材等基体表面。
对本实施例所制备荧光警示膜，采用常规TABER仪磨损测试（高强PET膜带粘贴于金属基体表面，测试办法：用摩擦仪摩擦打印样张至扫描枪无法识别为止，记录摩擦次数），摩擦次数达280次；溶剂TABER仪测试，摩擦次数可达190次。
实施例2
本实施例所提供的荧光警示膜与实施例1大致相同，仅调整部分参数如下：
对于荧光层，调整光致储能稀土铝酸盐夜光粉：环氧改性聚酰胺树脂：光稳定助剂=3:10:0.5；
对于反光遮盖层，调整聚氨酯树脂：珠光材料：钛白粉=3:2.5:2.5；
所制备荧光警示碳带，总厚度为7.2μm，其中带基厚度为4.5μm，背涂层厚度为0.2μm，荧光层厚度为1.0μm，反光遮盖层厚度为1.5μm；
对于高强PET膜带，其中高强PET膜厚度为12μm，反光层厚度为1.6μm，胶黏剂层厚度为1.3 μm。
胶黏剂层中，调整聚烯烃树脂：聚酯树脂=2.5:1；
反光层中，调整珠光材料：丙烯酸树脂=3:1。
常规TABER仪磨损测试表明，其摩擦次其数可达260次；溶剂TABER仪测试，摩擦次数可达170次。
实施例3
本实施例所提供的荧光警示膜与实施例1大致相同，仅调整部分参数如下：
对于荧光层，调整光致储能稀土铝酸盐夜光粉：环氧改性聚酰胺树脂：光稳定助剂=3.5:12:0.8；
对于反光遮盖层，调整聚氨酯树脂：珠光材料：钛白粉=3:2.5:2.5；
所制备荧光警示碳带，总厚度为6.8μm，其中带基厚度为4.5μm，背涂层厚度为0.2μm，荧光层厚度为0.6μm，反光遮盖层厚度为1.5μm；
对于高强PET膜带，其中高强PET膜厚度为12μm，反光层厚度为1.5μm，胶黏剂层厚度为1.1μm；
胶黏剂层中，调整聚烯烃树脂：聚酯树脂=2:1.5；
反光层中，调整珠光材料：丙烯酸树脂=2.5:1.5。
常规TABER仪磨损测试表明，其摩擦次其数可达220次；溶剂TABER仪测试，摩擦次数可达140次。
实施例4
本实施例所提供的荧光警示膜与实施例1大致相同，仅调整部分参数如下：
对于荧光层，调整光致储能稀土铝酸盐夜光粉：环氧改性聚酰胺树脂：光稳定助剂=3.5:11:1；
对于反光遮盖层，调整聚氨酯树脂：珠光材料：钛白粉=3:3:2；
所制备荧光警示碳带，总厚度为7.0μm，其中带基厚度为4.5μm，背涂层厚度为0.2μm，荧光层厚度为0.8μm，反光遮盖层厚度为1.5μm；
对于高强PET膜带，其中高强PET膜厚度为12μm，反光层厚度为1.3μm，胶黏剂层厚度为1.2μm；
胶黏剂层中，调整聚烯烃树脂：聚酯树脂=2:1；
反光层中，调整珠光材料：丙烯酸树脂=2.5:1.25。
常规TABER仪磨损测试表明，其摩擦次其数可达235次；溶剂TABER仪测试，摩擦次数可达168次。
实施例5
本实施例所提供的荧光警示膜与实施例1大致相同，仅调整部分参数如下：
对于荧光层，调整光致储能稀土铝酸盐夜光粉：环氧改性聚酰胺树脂：光稳定助剂=3:9:0.5；
对于反光遮盖层，调整聚氨酯树脂：珠光材料：钛白粉=3:2:3；
所制备荧光警示碳带，总厚度为6.8μm，其中带基厚度为4.5μm，背涂层厚度为0.2μm，荧光层厚度为0.6μm，反光遮盖层厚度为1.5μm；
对于高强PET膜带，其中高强PET膜厚度为12μm，反光层厚度为1.5μm，胶黏剂层厚度为1.5μm；
胶黏剂层中，调整聚烯烃树脂：聚酯树脂=3.5:1.5；
反光层中，调整珠光材料：丙烯酸树脂=2:1。
常规TABER仪磨损测试表明，其摩擦次其数可达230次；溶剂TABER仪测试，摩擦次数可达198次。
实施例6
本实施例所提供的荧光警示膜与实施例1大致相同，仅调整部分参数如下：
对于荧光层，调整光致储能稀土铝酸盐夜光粉：环氧改性聚酰胺树脂：光稳定助剂=3.5:11:1；
对于反光遮盖层，调整聚氨酯树脂：珠光材料：钛白粉=3:2.5:3.5；
所制备荧光警示碳带，总厚度为7.0 μm，其中带基厚度为4.5μm，背涂层厚度为0.2μm，荧光层厚度为0.5μm，反光遮盖层厚度为1.8μm；
对于高强PET膜带，其中高强PET膜厚度为12μm，反光层厚度为1.5μm，胶黏剂层厚度为1.4μm；
胶黏剂层中，调整聚烯烃树脂：聚酯树脂=3.5:1；
反光层中，调整珠光材料：丙烯酸树脂=2.5:1。
常规TABER仪磨损测试表明，其摩擦次其数可达216次；溶剂TABER仪测试，摩擦次数可达152次。
需要说明的是，上述实施例仅是本发明的较佳实施例，并非技术方案的穷举，在上述实施例基础上，对部分实验参数（例如物料配比、烘干温度等）进行适当调整即可获得本发明的全部技术方案，不再赘述。
Claims (6)
1.一种荧光警示膜，其特征在于，包括荧光警示碳带和高强PET膜带两个部分，
所述荧光警示碳带，包括分别分布在带基两侧表面的背涂层和荧光层，其中荧光层表面设有反光遮盖层；
所述荧光层，以质量百分比计，光致储能稀土铝酸盐夜光粉20~35%、环氧改性聚酰胺树脂60~75%、光稳定助剂 3~8%；
所述反光遮盖层，以质量百分比计，聚氨酯树脂35~45%，混合颜料55~70%；混合颜料中，以质量比计，珠光材料35~60%、钛白粉40~65%；
所述荧光警示碳带，总厚度为6.3~7.8μm，其中带基厚度为4.4~4.6μm，背涂层厚度为0.1~0.2μm，荧光层厚度为0.3~1.5μm，反光遮盖层厚度为0.5~1.5μm；
所述高强PET膜带，包括在高强PET膜一侧表面临PET膜设置的反光层及反光层上所设置的胶黏剂层，高强PET膜另一侧表面光滑；
所述反光层，以质量百分比计，珠光材料55~75%、丙烯酸树脂25~45%；
所述胶黏剂层，以质量百分比计，聚酯树脂20~45%，聚烯烃树脂55~80%；
所述高强PET膜带，其中高强PET膜厚度为12~15μm，反光层厚度为1~2.0μm，胶黏剂层厚度为1~2.0 μm。
2.如权利要求1所述荧光警示膜，其特征在于，荧光警示碳带中所述带基为双向拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜。
3.如权利要求1所述荧光警示膜，其特征在于，荧光警示碳带中所述背涂层采用有机硅含量为20%的丙烯酸改性有机硅树脂制备而成。
4.如权利要求1所述荧光警示膜，其特征在于，所述光致储能稀土铝酸盐夜光粉为未添加放射性物质的长余辉稀土铝酸盐；
丙烯酸树脂性能要求为，分子量为40000~50000，玻璃化温度小于60℃；
环氧改性聚酰胺树脂的性能要求为，软化点在85~95℃，熔融黏度在4000~5000mps；
珠光材料性能要求为，折射率ND≥1.93，不透明率≤1.5%。
5.权利要求1~4任一项所述荧光警示膜的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
制备荧光警示碳带：
（1）在带基一侧表面涂布背涂层，烘干后备用；
（2）在步骤（1）中的带基另一侧表面制备荧光层，具体地，以质量比计，按甲苯：异丙醇：环氧改性聚酰胺树脂 =5:3:2的比例，用甲苯和异丙醇将环氧改性聚酰胺树脂溶解、混匀后，加入光致储能稀土铝酸盐夜光粉和光稳定助剂，分散并进行研磨，使粒径达到0.1~0.3μm左右，然后均匀涂布在带基另一侧表面，80~100℃烘干后即为荧光层，备用；
（3）在步骤（2）所制备的荧光层表面制备反光遮盖层，具体地，以质量比计，按甲苯：聚氨酯树脂=7：3的比例，用甲苯将聚氨酯树脂溶解、混匀后，加入由珠光材料和钛白粉制成的混合颜料，分散并进行研磨，使粒径达到0.5~1μm左右，然后均匀涂布在荧光层表面，80~100℃烘干后即为反光遮盖层；
制备高强PET膜带：
（4）在高强PET膜一侧表面制备反光层，具体地，以质量比计，按甲苯：丙烯酸树脂=8：3的比例，用甲苯将丙烯酸树脂溶解、混匀后，加入珠光材料，分散并进行研磨，使粒径达到0.5~1μm左右，然后均匀涂布在PET一侧表面，80~100℃烘干后即为反光层；
（5）在步骤（4）中所制备反光层表面制备胶黏剂层，具体地，以质量比计，按甲苯：丁酮：聚烯烃树脂：聚酯树脂=6:4:2:2.5的比例，溶解、混匀后，涂布在反光层表面，80~100℃烘干后即为胶黏剂层。
6.如权利要求5所述荧光警示膜的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，制备背涂层时，以质量比计，按丁酮：树脂=9：1的比例，用丁酮将背涂层物料稀释混匀后，均匀涂布在带基一侧表面，80~100℃烘干后即可。
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