枕垫状柔性立方角片材及其制造方法技术

一种能适应下层聚合物衬底膨胀和收缩的柔性、耐久的立方角元件逆向反射制品。所述的制品具有按规则图形粘接在密封构件上的枕垫状或弯曲的微结构构件。所述的逆向反射制品具有正常状态和受应力状态。在正常状态中微结构构件基本上与密封构件平行。在受应力状态中，微结构构件被压缩或伸长，而密封构件基本上是平的。逆向反射片可粘贴到交通控制装置（如聚合物桶、圆锥或管）上，指挥和引导车辆驾驶员通过道路修筑区域。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及逆向反射片，更具体地涉及能适应交通控制装置(如聚合物桶、圆锥或管)膨胀和收缩的枕垫状柔性立方角片材。背景逆向反射片具有向光源逆向反射入射光的能力。这种能力使逆向反射片广泛应用于各种制品上。逆向反射片通常用在平面不可弯曲的制品上，如路牌和路障。然而，常常出现需要将逆向反射片用在不规则或柔性表面上的情况。例如，逆向反射片可粘贴到交通控制装置(如聚合物桶、圆锥或管)的不规则表面上。这些装置一般用在道路修筑区域附近，指挥和引导车辆驾驶员。逆向反射片也可粘贴在柔性基底上，如修路工人的安全马甲。在下层基底是不规则或柔性的情况下，逆向反射片宜具有良好的适顺性和柔性，而不损害逆向反射性能。也可能有下层基底按不同于逆向反射片的比率膨胀和收缩的情况。例如，温度下降40℃(92°F)时，按20℃的线性热膨胀系数200×10-6(m/mK)计算，低密度聚乙烯桶之类的交通控制装置会收缩约0.80％。对同样的温度变化，具有聚碳酸酯层的逆向反射片，按20℃的线性热膨胀系数57×10-6(m/mK)计算，仅收缩约0.23％。因此，聚乙烯桶的收缩几乎比逆向反射片大3.5倍。因为逆向反射片是卷绕在桶的外面，所以常规的逆向反射片相应于温度变化会缩皱和从桶上脱落。在这些情况下，逆向反射片最好能适应热膨胀和收缩的差异，而不损害逆向反射性和不从基底上脱落。基本上有两类逆向反射片珠状和立方角逆向反射片。珠状逆向反射片用许多玻璃或陶瓷微珠来逆向反射入射光。因为微珠相互分离，所以它们并不限制逆向反射片的柔性。然而，立方角逆向反射片一般使用许多刚性、相互连接的立方角元件来逆向反射入射光，如美国专利5,450,235(Smith等)揭示的那样。虽然揭示了各种类型的柔性逆向反射片，但没有一种能满足补偿基底与逆向反射片之间线性热膨胀系数差异的需要。一种制造可拉伸、柔性逆向反射片的方法揭示在美国专利3,992,080(Rowland)中。该特定的片材包括两条柔性可拉伸的聚合物材料片。第一片是一个表面上有许多微小立方角形成物的透明合成树脂。另一个背衬片在两片都放松的状态下长度比第一片短。在粘贴到第一个立方角片材上之前，将该背衬片拉伸预定的量(一般为3-15％)。粘贴后，让该背衬材料放松，形成起皱立方角逆向反射片。在松驰状态下，背衬片是处于拉伸状态，而立方角逆向反射片是处于压缩状态，以保持立方角逆向反射片的起皱外观。在将该片材粘贴到非平面表面上(如自行车把手)时，逆向反射片必须被拉伸至足够的程度以消除皱纹。然而，过度的拉伸会造成立方角元件的变形，从而相应地损失逆向反射性。这种逆向反射性的损失会导致亮度损失，使该片材不能有效地用于安全装置。鉴于常规逆向反射片的这些缺点，需要提供能适应聚合物基底和逆向反射片间不同膨胀和收缩比率的逆向反射片。也需要提供不会因过度拉伸或立方角逆向反射层的其它变形而易于造成亮度损失的片材。专利技术的概述本专利技术提供能补偿基底的尺寸变化而不会损害逆向反射性的柔性逆向反射片。本专利技术也避免了将逆向反射片拉伸到预定的长度来提供最佳逆向反射性。在一个实施方式中，本专利技术包括具有主体部分和许多粘接在该主体部分第一面的立方角元件的微结构构件、密封构件、按规则图形将主体部分的第一面与密封构件粘接在一起形成许多气囊的相交线条网络以及任选的粘合剂。该逆向反射片具有一种正常状态和压缩状态。在正常状态中微结构构件被弯曲，且基本上与密封构件平行。在压缩状态中，微结构构件拱起，而密封构件基本上是平的。概括地说，该逆向反射片的制造方法包括提供具有主体部分和许多从该主体部分第一表面突起的立方角元件的微结构构件，提供密封构件，以近似相同的速度输送这两种构件，立方角元件面对密封构件，以及按规则图形将主体部分的第一面与密封构件粘接在一起，形成许多气囊，每个气囊包含一个弯曲微结构构件。本专利技术的片材可用于适应交通控制装置的膨胀和收缩，而不会损害逆向反射性以及不会使该片材起皱。由于它的柔性，该片材也可粘贴到聚合物表面、自行车头盔之类的不规则形状的表面和安全马甲之类的柔性表面。附图简介附图说明图1是正常状态下本专利技术立方角逆向反射片的截面图；图2是微结构构件的截面图；图3是压缩状态下立方角逆向反射片的截面图；图4是制造本专利技术片材的粘接法的示意图。这些理想化而不按比例的附图仅是说明性的，而非限制性的。本专利技术的详细描述本专利技术的逆向反射片容许交通控制装置的膨胀和收缩，而不会损害逆向反射性，不会起皱和不会脱层。该逆向反射片具有枕垫状微结构构件。本文所用的“枕垫状”一词是指该构件具有曲率。这种枕垫状可以让微结构构件拱起，以适应环境温度降低时发生的交通控制元件的收缩。相反，这种枕垫状可以让该微结构构件变平，以适应环境温度增高时交通控制装置的膨胀。另外，这种枕垫状微结构构件允许该逆向反射片作一些伸长，以有助于粘贴在交通控制装置上。本专利技术总的效果是提供一种通用的逆向反射片。这种逆向反射片能适应该装置和片材间膨胀和收缩的差异，且易于粘贴在交通控制装置上。本专利技术的逆向反射片具有正常和受应力状态。“正常”状态表示微结构构件和密封构件都不处于拉伸或压缩状态时的情况。在这种正常状态中，该微结构构件具有曲率，且除了相互粘接在一起的地方外基本上与密封构件平行。“平行”一词是指线条(包括曲线)相隔相同的距离。该片材在制造后一般处于正常状态。“受应力”状态表示微结构构件偏离其正常状态的情况，例如处于压缩状态或伸长状态。当微结构构件拱起时出现“压缩”状态。压缩状态的一个实例是逆向反射片响应下层基底的收缩而收缩的情况。该逆向反射片通过压缩而补偿其收缩，从而使微结构构件拱起。当微结构构件变平并消除几乎所有曲率时，出现“伸长”状态。伸长状态的一个实例是该片材相应于下层基底膨胀而膨胀的情况。该片材通过使微结构构件变平而补偿膨胀，从而随基底膨胀。在这两种压缩状态时，密封构件基本上是平的。Ⅰ．逆向反射片的一般结构图1表示处于正常状态的本专利技术微结构逆向反射片10的一个实例。逆向反射片10包括用许多粘合线条30粘接到密封构件24的第一表面26的微结构构件11。如图1所示，微结构构件和密封构件具有相似的曲率，且认为是基本上相互平行的。两种构件的粘接产生包含空气的气囊17。这些气囊形成多边形阵列。任选的带有衬里33的粘合剂层32层压到密封构件24的第二表面28上。剥离衬里时，可将该片材粘贴到一个表面上。图2表示在图1中2处所取的微结构构件11的一个实例。它包括许多立方角元件和主体部分14。主体部分14可包括基体层(land layer)16和主体层18。立方角元件12从主体部分14的第一表面即后表面20突起。立方角元件12和主体层18包含透光的聚合物材料。由现有技术可知，光线通过前表面21进入微结构构件11。光线然后通过主体部分14，并射在立方角元件12的各个相互垂直的平面22上，最后沿箭头23所示的方向返回。在一个优选的结构中，立方角元件12和基体层16由相似或相同的聚合物制成。基体层16保持在最小的厚度。基体层16的厚度一般约为0-150微米，较好约为1-100微米。主体层18的厚度一般约为20-1000微米，较好约为50-250微米。立方角元件12的高度一般约为20-500微米，较好约为60-180微米。虽然图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种枕垫状逆向反射制品的制造方法，其特征在于该方法包括如下步骤： （ａ）提供具有主体部分和许多从该主体部分第一表面突起的立方角元件的微结构构件； （ｂ）提供密封构件； （ｃ）以近似相同的速度输送这两种构件，立方角元件面对密封构件；以及 （ｄ）按规则图形将主体部分的第一面与密封构件粘接在一起，形成许多各自包含弯曲微结构构件的密封气囊。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：JD亚诺维克，
申请(专利权)人：美国三M公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]