在多重位置上有多种尺寸微棱镜的逆反射制品制造技术

技术编号:2682996 阅读:233 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种制作逆反射片的方法,其中包括下述步骤: (A)在片材上制作微棱镜阵列,每个微棱镜都一个底面,微棱镜的侧面从底面伸出并在顶点会聚;以及 (B)在微棱镜的侧面涂覆反射涂层,其中(i)一些微棱镜的侧面全部涂覆反射涂层;(ii)另一些微棱镜则只涂覆一部分侧面并保留一些微棱镜侧面不涂覆反射涂层。(*该技术在2016年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的技术背景逆反射片材已被广泛用于各种安全与装潢目的,夜间在照明条件差的环境中需要有充分的能见度的时候这种材料是特别有用的。对于逆反射材料,照射在前表面上的光线将朝着光源方向以基本平行的路径反射回去。在船只和车辆的大灯或探照灯是唯一的照明光源的场合,这种逆反射大部分入射光线的能力对于警告信号尤为重要。这类逆反射材料的应用包括消防队员衣服上的反光带和补丁、用于邮筒和桶状物的反光饰物、锥形或环形的交通路标、高速公路路标、警告反射器等等。在1989年1月31日授权的美国专利4,801,193中详细地介绍了局部逆反射的片材的生产工艺,用这种工艺形成由金属化的和未金属化的棱镜组成的网格图案,并且利用粘接间隔给未金属化的棱镜提供空气背衬,在此将其全部并入以供参考。在1993年7月20日授权的美国专利5,229,882中,详细地介绍了有颜色的逆反射微棱镜材料的生产工艺,其中一些微棱镜有逆反射界面,而其余的微棱镜上面有着色的不反射的涂层。所以,进入正面或底面的光线照射在具有逆反射界面的棱镜侧面上,这些光线改变方向,按照平行的路径从材料中反射出来,即逆反射。行进到有彩色涂层的棱镜侧面的光线在那些棱镜中折射,并且在日光和环境光线下赋予材料可见的颜色。本专利技术概述按照本专利技术,逆反射片和逆反射制品由位于多种位置的多种尺寸的棱镜反射器构成。形成多种尺寸的反射器的方法是有选择地将反射涂层加到阵列中选定的部分微棱镜的侧表面上,接下来将着色的粘接剂涂层加到阵列的未涂覆的棱面上。阵列中某些棱镜面仅仅在棱镜侧面交会的顶部区域涂上反射材料。与全部棱镜侧面都涂覆的区域相比,这种棱镜象小棱镜那样逆反射光线。有着色的粘接剂背衬的未涂覆区域将漫反射光线。施加的反射涂层的图案可以是任何形状或格式,可以是随机的形状与格式,或者是注册的图案,以致棱镜面可以按精确的图案涂覆。涂层优先采用金属反射涂层材料,其材料可以是铝、银、铜等。结果是一种形成均匀的发光图案的逆反射材料(这是不同尺寸的逆反射棱镜面创造的结果)和一种具有高色度的材料(这是着色的粘接剂润湿透明的未涂覆的棱镜面的结果)。此外,粘接剂背衬可以与构成图案的金属化的棱镜面拉开间隔,以形成空气间隙,于是折射指数从棱镜材料到空气发生变化,从而为未涂覆的棱镜面部分镜面反射光线创造条件。附图的简要说明附图说明图1是局部的示意图,它说明用于形成逆反射材料的现有工艺实施方案的前期步骤。图2是类似的示意图,它说明后续的步骤,在该步骤中金属反射沉积物已经在按图1制作的某些棱镜上形成。图3是类似的示意图,它说明图2片材的背表面上全部沉积了着色的粘接涂层材料,并且有纤维层粘接于其上。图4是类似的示意图,它说明除去了图3中的载体板。图5是局部放大的截面图,说明本专利技术另一个多层的实施方案。本专利技术的详细叙述首先参照图1,在本专利技术的工艺中第一个步骤与上述的U.S.5,229,882中阐述的现有工艺相似。又薄又软的片体10与比较厚的载体板12临时借助粘接层14形成叠层材料,该粘接层优先与载体板12粘接。在这个步骤中厚载体板事先用粘接剂14涂覆,然后与片体10一起通过一对叠合辊的间隙(未示出)。在下一个步骤(未示出)中,在片体10的下表面即对置表面上提供薄薄的合成树脂涂层20。然后,将这种经过涂覆的叠层材料对着模具22的表面加压,在该模具表面上有密集的微棱镜凹槽24,在凹槽中沉积着透明的可流动的合成树脂组合物。接下来,将这个组合件暴露在来自灯28的红外射线或紫外射线之下,以便使可流动的合成树脂组合物固化,在片体10的表面上形成三维的微棱镜造型26。在该工艺的说明性实施方案中,将片材与模具22的表面剥离并翻转过来,然后在真空下金属化或用别的办法处理,以便在微棱镜造型26的表面上有选择地形成透明的金属反射沉积层30A-30B,如图2所示。在图3中,叠层材料已经形成,在该叠层材料中非必选的柔软的纤维36借助涂层38粘接在图2的结构上,其中涂层38是沉积在微棱镜侧面全部表面上的着色的粘接剂。因此,涂层38与没有金属沉积层30A-30B的微棱镜26直接接触。在图4中,载体12和它的粘接层14已经与透明的膜体10剥离,片12支撑着微棱镜体26。微棱镜26是密集的,并且可以是符合需要的立方体角造型。有关这种微棱镜的结构和操作可以在1972年8月15日授权给Rowland的美国专利3,684,348中找到。这些微棱镜即立方体角造型可以有不超过0.025英寸的侧棱尺寸,但是优先选用的结构侧棱尺寸不超过0.007英寸,最符合需要的是在0.005英寸的数量级上。在需要形成非常柔软的叠层材料时,片体的厚度通常在0.01英寸的数量级上,优先选用大约0.006英寸和大约0.002英寸的厚度,这取决于制造方法、树脂和要求逆反射片具备的其他特征。形成微棱镜片的方法可以是上述的在起片体作用的薄膜表面浇铸棱镜,或者是在预成型的片材上压纹,或者片体和棱镜同时浇铸。通常,用于微棱镜片的树脂是交联的热固型树脂或热塑型树脂,并且希望这些树脂提供柔软性、光稳定性和良好的耐候特性。在优选实例中,逆反射片的前表面可以涂覆一层保护涂层,如采用硝基漆或其它涂层材料。适合用于逆反射片的树脂包括聚氯乙烯、聚酯、聚碳酸酯、甲基异丁酸酯的聚合物、聚氨酯、丙烯酸化的尿烷树脂和丙烯酸化的环氧树脂。为了在加工期间保护比较薄的片体,通常将比较厚的载体临时粘接到片体上,该载体的厚度通常是0.005英寸至0.008英寸。为了有效地影响其间的粘接,所用的粘接剂影响与载体粘接,这种粘接剂通常是硅粘接剂,涂覆的厚度在大约0.00025英寸至0.0005英寸之间。当棱镜中使用的树脂借助紫外线固化时,粘接剂对光线必须是透明的。尽管有各种各样的树脂可以用于制作载体,但是聚酯(特别是聚对苯二甲酸乙酯)是希望使用的材料,因为这种材料韧性好并且比较经得起加工条件。为了有效的固化,与粘接剂一样,载体对于紫外辐射也应当是透明的。此外,载体的表面可以经过处理,以增强粘接剂对载体表面的优先粘接作用。众所周知,棱镜的反射界面可以由金属的反射涂层提供,或由空气界面提供。在本专利技术优先的实施方案中,至少是对于一些微棱镜仅仅在选定的部分表面上提供反射涂层,而且尽管可以使用金属漆和其它涂层材料,但是本专利技术所用的涂层是最普通的真空镀铝。在一个实施方案中,用涂覆设备在真空金属化的棱镜表面印上网格图案。带图案的金属化能够以多种方式使真空镀层恰好在棱镜的顶端。一种方式是建立非常小的金属化区域,即大约为0.004英寸的园斑或三角形,然后对准后再金属化,以使涂层在棱镜顶端。也可以建立一种不等间隔的随机分布的园斑图案,以致无论该图案在棱镜阵列上怎样定位,都将有一些园斑位于棱镜的顶端。另一种方法是建立由一系列有宽度变化的条纹组成的图案(比如宽度在0.004英寸至0.050英寸之间变化),以致一些棱镜只在宽度狭窄的区域上金属化,而另一些棱镜在宽度较宽的区域上金属化。图案中的线条可以有多个方向(比如三个方向间隔60°)而且线条的间距也各不相同,以致无论该图案出现在棱镜阵列的什么位置上,都会形成大大小小的(反射)棱镜和大(反射)棱镜群。优先选用的形成图2所示沉积层30A-30B的带图案的金属化方法是让已形成棱镜造型26的片材通过印刷辊,本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:罗伯特·B·尼尔森迈克·哈拉汉
申请(专利权)人:瑞弗莱克塞特公司
类型:发明
国别省市:

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