具有背衬的立方角逆向反射片及其制造方法技术

一种微结构制品，它包括： （ａ）一微结构部件，它包括（１）一层基体层和（２）一层具有一排微结构元件的微结构层，其中所述微结构元件和／或最靠近所述微结构层的基体层部分包含第一种聚合物； （ｂ）一层密封层，它具有第一个和第二个表面，包含第二种聚合物，所述密封层的所述第一个表面上的至少一部分熔融粘合到所述微结构部件上； （ｃ）一层背衬部件，所述背衬部件包含纤维材料，该纤维材料层中有许多含有第三种聚合物的复丝股线，并具有第一个和第二个面，所述纤维材料层的所述第一个面熔融粘合到所述密封层的所述第二个表面上。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的领域本专利技术涉及含有背衬部件的微结构制品(例如立方角型逆向反射片)。背景业已开发了逆向反射的明显标志制品(例如以微球为基的和立方角或棱柱型的逆向反射制品)用于提高安全性和明显性，尤其是在能见度下降情况下的安全性和明显性。业已披露了各种具有不同几何形状的立方角的排列。已知用一种密封层来覆盖这些立方角元件，保持有效的逆向反射性能。希望逆向反射制品能附着在所需的基材上，保持基材的整个寿命期间，或直到需要有意的去除为止。在不妨碍基材的寿命和功能的情况下，将逆向反射片附着到柔韧的聚合物基材如用高度单体增塑的聚氯乙烯(“PVC”)涂覆的织物上时，碰到了一些困难。使用聚合物涂覆或聚合物密封的织物材料的制品，如拖车防水布和一些卷起标志(roll-up signs)的使用寿命，一般约为三至五年，甚至约达十年。卷起标志通常为筑路人员所使用，用来标明道路操作区，道路危险区等。用聚合物涂覆的织物车辆覆盖物是特别方便的，它使车辆驾驶员能迅速而方便地到达拖车的内部，并保持适当的耐候性。车辆驾驶员每天要打开和关闭织物覆盖物好多次。因此覆盖物应是既柔韧又牢固的。聚合物涂覆和聚合物密封的织物应能经得起恶劣的气候条件以及满足由车辆驾驶员(在为拖车防水布的情况下)和筑路工人(在为卷起标志的情况下)对它们提出的机械要求。拖车覆盖物和卷起标志会遇到极端的温度条件、来自大气污染和道路盐的化学侵蚀问题、和包括来自日光的红外、可见和紫外辐射在内的光反应问题。附着在这种设备上的逆向反射片应能在所期望的制品使用寿命期间一直保持柔韧性和良好的耐候性。许多用聚合物涂覆和用聚合物密封的材料是一层聚酯、尼龙或棉花的织造织物层，其一个或两个主表面上用适合于所需用途的聚合物涂覆或密封。常用的聚合物是高度单体增塑的PVC。高度单体增塑的PVC耐用并且处理起来方便，原因是它在加热或经射频(RF)熔接时，通常可熔融粘合到其本身或某些其它相容的聚合物上。用PVC涂覆的大片织物材料是将较小的片熔接在一起制得的。撕破或损坏的经PVC涂覆的织物材料，一般仍可在车辆上进行修理。当试图由与一般用于拖车防水布或卷起标志的材料不相容的(从不能形成牢而耐用的熔融粘合来看)聚合物材料，如单体增塑的PVC和乙烯与共聚单体(如丙烯酸和乙酸乙烯酯)的共聚物，制成的逆向反射片通过熔融粘合来制造经久耐用(按T-剥离试验或其它类似的方法测量)的逆向反射制品时，产生了一些问题。显示熔融粘合相容性的一对材料的例子是高度增塑的PVC和聚氨酯。不具有熔融粘合相容性的一对材料的例子是高度增塑的PVC和聚碳酸酯(一种在逆向反射片中常用的材料)，原因是聚碳酸酯有着高得多的熔融温度。不具有熔融粘合相容性的一对材料的另一个例子是高度增塑的PVC和用作立方角的交联的丙烯酸。存在于防水布中的单体增塑剂一般会使熔融粘合变弱，因此使其粘合强度变差。由于聚合物中有将射频(“RF”)能置转变成具有加热聚合物作用的动能的极性基团存在，RF熔接可实现聚合物材料的熔融过程。当将射频场施加到带有侧链极性基团的热塑性聚合物上时，该极性基团的取向同位相地随射频改变的能力决定了RF能量被吸收并转变成极性基团动能的程度。这种动能作为热量传导给聚合物分子；若施加足够的RF能量，则聚合物将能充分加热到发生熔化。确定聚合物能够吸收来自交变场能量的程度的一个有用度量是聚合物的介电常数与称为衰减因子的介电损耗因子之间的关系，它可由下述公式确定， 其中N是以瓦/厘米3-秒(“watts/cm3-sec”)表示的电损耗，f是以赫兹/秒表示的频率， 或τ是以伏特/厘米表示的场强，K是介电常数，δ或γ是损耗角，tanδ是损耗因子。损耗因子是同相位能量与不同相位能量之比。若在热塑性聚合物中的极性基团，在RF场中改变取向的能力较差，则会导致称为损耗因子的相位滞后。损耗因子越高，则RF场所产生的热量就越大。对热塑性聚合物和射频熔接的研究表明，损耗因子约为0.065或更大的热塑性聚合物可形成有用的熔接。例如，PVC在1MHz时的损耗因子约为0.09至0.10，尼龙己内酰胺在同样频率时的损耗因子为0.06至0.09，而聚碳酸酯在同样频率时的损耗因子仅为0.01。这三种化合物在1MHz时的介电常数分别为3.5，6.4和2.96。聚乙烯，聚苯乙烯和聚碳酸酯的损耗因子非常低，所以在实际应用中它们的射频熔接能力很差。聚氯乙烯，聚氨酯，聚酰胺和聚酯有相当高的损耗因子，所以已发现它们在实际应用中能形成非常功能化的RF熔接。可参考J.Leighton，T.Brantley和E.Szabo等人在ANTEC 1992，pp。724-728中的文章“PVC和其它热塑性化合物的RF熔接”。这些作者并未试图将聚碳酸酯熔接到其它聚合物上，原因是在已有技术中已经知道，使用RF能量对其总是无法形成有用的熔接。只有在RF场内部的极性基团才能运动，才能发热。另外，与采用加热的方法相比，RF场可在被限定得很好的区域即场中施加。结果，RF熔接方法可在所需的部位使用就能容易地获得熔融粘合，而几乎无需热绝缘。在1993年6月10日公开的PCT申请WO 93/10985(Oppenhejm)特别披露了使用RF熔接将PVC逆向反射制品粘合到经PVC涂覆的防水布上。这个复合制品随后又可被热空气熔合到也经PVC涂覆的防水布车辆覆盖物上。为了将经PVC涂覆的布热熔接到经PVC涂覆的防水布覆盖物上，将这两个表面用约400℃至600℃的热空气进行加热，然后将此两个表面压在一起完成热空气熔合。粘合中间防水布的目的是在热空气和粘合到防水布上的逆向反射制品之间，提供热绝缘以防止热熔融、逆向反射性能损失和逆向反射制品的破坏。据信牌号为393-2457-372的购自Reflexite Corporation的产品是含PVC立方角的立方角逆向反射片，所述立方角熔融粘合到一层PVC涂覆的织物上。用作透明无色片材的，具有由PVC制成的立方角的立方角逆向反射制品的逆向反射性系数较低，其数量级一般为250堪德拉/勒/平方米或更小。分别在1994年5月2日和1995年5月2日申请的受让者美国专利申请08/236,339和08/434,347描述了一种包括聚合物立方角型逆向反射层的高亮度、柔韧、耐用的逆向反射制品，所述逆向反射层具有粘合到柔韧的经聚合物涂覆的织物材料上的聚合物相容层。该逆向反射片依次包括聚合物立方角逆向反射层，聚合物相容层和柔韧的经聚合物涂覆的织物层，其中经涂覆的织物层在其两个主表面上有着不相容的聚合物涂层。在这些结构中，在织物和逆向反射层之间总是存在着至少一层不相容的聚合物层。相容层是一种聚合物材料，它的特性适合于在使用高频熔接和/或形成图案的热熔接的条件下粘合到逆向反射层和聚合物涂覆或聚合物密封的织物材料上。所有制造这些逆向反射制品的方法都要提供一块分开的经聚合物涂覆的织物，该织物在其两个主平面上均有被不相容聚合物完全盖没的织物部分，随后对整个三层进行加热或RF熔接在一起。使用分开的聚合物相容层和不相容的经涂覆的织物层，会提高成本并增加这种制品的厚度，因此会降低其柔韧性，并使弯曲半径较大的制品发生破坏。若能制造具有下述性能的逆向反射制品，则是十分希望的，即它的逆向反射性或逆向反射层对基材的粘合性不会随时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：J·D·亚诺维克，J·C·科德尔，J·E·拉施，K·L·史密斯，
申请(专利权)人：美国三M公司，
类型：发明
国别省市：