[发明专利]一种大尺寸微棱镜型反光材料模具及制备方法

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种大尺寸微棱镜型反光材料模具及制备方法，适用于制造个人和道路交通安全反光材料和制品。

(二)背景技术

近年来，一方面由于社会的飞速发展，汽车越来越成为人们不可或缺的交通工具，另一方面随着机动车辆的增加，交通事故也大幅度上升。有统计数字表明，行人着装及道路标识与事故的相关概率为70％，鲜明的行人着装和道路标识可以给司机良好的条件反射。行人穿戴装饰有反光材料的服装，使用反光材料设置醒目的交通标识、车辆牌照，可使交通事故率下降30％～40％。目前，反光材料已被广泛应用于个人交通安全产品和道路交通安全产品中。事实上，随着政府对安全工作力度的加大和人们安全意识的提高，反光材料的应用已不再仅局限在交通安全中，在矿山、消防、抢险、建筑等其它行业也开始了广泛使用。

用于个人交通安全的反光材料(如反光带、反光布和反光膜)主要用来制作反光衣物，如交警和保洁工人穿着的反光衣。反光材料利用了光学的逆反射原理，其反光单元可分为玻璃微珠和微棱镜两种类型，如微棱镜型反光带(膜)和玻璃微珠型的反光布(膜)。从几何光学的角度，微棱镜阵列的极限反射率可达66％，而微珠阵列仅为50％。微棱镜型反光材料及制品的逆反射效率的高低，主要由制造反光材料和制品的微棱镜模具决定，而大尺寸微棱镜型反光材料模具又是批量生产高质量反光材料的关键，因此研发性能良好、成本低廉的大尺寸微棱镜型反光材料模具及其制作工艺，已成为目前交通安全用反光材料技术和生产领域中关注的焦点。

与本发明最接近的现有技术是一种由定向反光层、微气室层、附着层、粘胶层和保护层紧贴构成的一种微棱镜型反光材料(中国专利CN 1271102A，2000)。其中定向反光层为聚碳酸酯薄膜，其表面为微米级正方角锥棱镜阵列，微气室层和附着层为PVC材料，粘胶层采用压印胶，保护层为纸质材料、使用时需揭掉。其制作工艺采用光刻技术和干法刻蚀技术，因此不可能制作大尺寸模具。这种技术存在以下缺点：1、结构复杂，由多层材料构成，因此生产流程复杂；2、采用微细加工技术制作，一次成型的反光材料和制品的尺寸很小，不利于产业化；3、采用光刻和干法刻蚀为主体的制造技术，导致生产成本高。

(三)发明内容

为了克服已有技术结构复杂、生产流程复杂、一次成型的反光材料和制品的尺寸小、生产成本高等缺点，本发明提出一种可使用价格低廉的通用PVC材料，一次加工成型的大尺寸微棱镜型反光材料模具，及其制备方法，达到大幅度增加一次成型的反光材料和制品的尺寸、降低生产成本、降低生产流程复杂度的目的。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种大尺寸微棱镜型反光材料模具，包括模具基板和模具基板镀覆的金属薄膜，所述的模具基板正面压制有紧密均匀排布的凹陷的棱镜阵列结构，所述的模具基板镀覆的金属薄膜依次为铜金属薄膜、镍金属薄膜，所述的模具基板材料为聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯或聚酰亚胺。

所述的棱镜阵列结构为本领域技术人员所熟知的都可以，可有多种形式；所述的棱镜阵列结构的独立单元为正三棱锥体结构。正三棱锥体结构的高度，即正三棱锥顶点到底面的垂直高度，即棱镜阵列结构的凹陷最低点的深度通常通过控制正三棱锥体底面与侧面的夹角来实现，正三棱锥体侧面与底面的夹角为17.47度～21.47度，理论上正三棱锥体侧面与底面的夹角成19.47度最佳，为了确保最佳的反射效果，本发明实施例均采用这个角度。正三棱锥体结构中的底面边长为90～350微米，如附图1所示，本发明所述的独立单元正三棱锥体结构的底面是正三角形，顶点在底面的射影是底面三角形的中心，即除底面外，另三个三角形是相同的等腰三角形。

所述的正三棱锥体结构中的底面边长优选为100～200微米。

本发明还提供一种制备所述大尺寸微棱镜型反光材料模具的方法，所述的方法按如下步骤进行：

(A)取铝合金为小尺寸金属模板基材，在小尺寸金属模板基材上刻制凸起的棱镜阵列结构，形成若干个独立单元组成的微棱镜阵列结构，制成小尺寸金属阳模板，所述的小尺寸金属阳模板连续布置可连接成紧密排布的棱镜阵列结构；这里所指的小尺寸金属阳模板，是指刻纹内凹的模板，小尺寸金属阳模板在以下的步骤中要作为翻制大模板使用；

(B)将步骤(A)制成的小尺寸金属阳模板进行清洗；通常清洗液为乙醇和丙酮按体积比为1∶1配制而成的溶液；