制造逆向反射片的方法以及逆向反射片技术

本发明专利技术涉及一种通过将可模制的合成树脂浇铸到具有微结构面的工具上来制备逆向反射片和其它制品的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种通过将可模制的合成树脂浇铸到具有微结构面的工具上来制备逆向反射片的方法。
技术介绍
逆向反射材料的特征在于它能够使入射到材料上的光朝其起始光源返回。这种性质已经导致逆向反射片广泛地应用于各种交通和个人安全方面。逆向反射片通常应用于各种制品中，例如路标、路障、执照牌、路面路标、斑马带以及用于车辆和衣服的逆向反射带。两种已知类型的逆向反射片是微球型薄片和立体角薄片。微球型薄片有时称为“珠状的”薄片，其采用大量的微球体，所述的微球体通常至少部分嵌入在粘合剂层中，并且具有相关的镜面反射或漫反射材料(例如颜料颗粒、金属薄片或蒸镀层等)，从而使入射光发生逆向反射。立体角逆向反射片通常包括薄的透明层，所述的透明层具有基本平坦的前表面和包括多个几何结构的后结构面，一些或所有的几何结构包括构成立体角件的三个反射面。通常，通过首先制造具有结构面的标准模来制造立体角逆向反射片，这样结构面对应于成型的薄片中希望的立体角件几何结构或者其复制阴(反)模，这取决于成型的薄片要具有立体角锥体还是具有立体角腔(或者二者都具有)。用于制造标准模的已知的方法包括针形元件束(pin-bundling)技术、直接加工技术和层压技术。在针形元件束技术中，将多个销组合在一起，以形成标准模，所述多个销中的每一个在其一端上都具有几何形状例如立体角件。美国专利第1,591,572号(Stimson)和第3,926,402号(Heenan)给出了示例性例子。在直接加工技术中，一系列凹槽形成在平坦的基底(例如金属板)的表面上，以形成包括截角的立体角件的标准模。在一项众所周知的技术中，三组平行的凹槽以60度的夹角彼此相交形成立体角件阵列，每个立体角件具有等边三角形底面(参见美国专利第3,712,706号(Stamm))。在另一项技术中，两组凹槽以大于60度的角彼此相交，而第三组凹槽以小于60度的角与其它两组中的每一组相交，从而形成斜置的立体角件配对的阵列(参见美国专利第4,588,258号(Hoopman))。在直接加工中，大量的独立面通常沿同一凹槽形成，所述的凹槽通过切削工具的连续运动而形成。因此，这样的独立面在模具制造的整个过程中保持它们的排列。由此，直接加工技术使得能够精确地加工非常小的立体角件。然而，直接加工的缺点在于，降低了可制造的立体角几何形状类型上的设计灵活性，相应地，灵活性的降低又影响全光返回。在层压技术中，多个薄片(即板)指的是具有在一个纵边上形成几何形状的薄层，将所述的多个薄片组合在一起，以形成标准模。因为在层压技术中独立地加工部件较少，所以它通常比针形元件束技术耗费的劳动量少。例如，每个销有单一一个立体角件，与之相比，一个薄层通常包括大约400-1000个独立的立体角件。在下列文献中可找到层压技术的示例性例子EP 0 844 056 A1(Mimura)；美国专利第6,015,214号(Heenan)；美国专利第5,981,032号(Smith)；美国专利第6,159,407号(Krinke)；以及美国专利第6,257,860号(Luttrell)。通常，截角的立体角阵列的相邻立体角件的底边是共面的。其它描述为“全立方体”或“优选几何(PG)立体角件”的立体角件结构通常包括至少两个非共面的非二面边。与截角的立体角件相比，这样的结构通常表现出较高的全光返回。某些PG立体角件可通过对一系列基底进行直接加工来制造，如WO 00/60385中所述。然而，在该多步骤的制造工艺中，很难保持几何精确度。在得到的PG立体角件和/或这些元件的排列中，还可能存在明显的设计限制。相反，针形元件束和层压技术允许形成各种形状和排列的PG立体角件。然而，与针形元件束不同，层压技术还有这样的优点，能够形成相对较小的PG立体角件。在制造标准模之后，通常，使用任何适合的技术例如传统的镍电铸来复制该标准模，以产生用于形成微结构薄片的希望的尺寸的工具。由此形成多代阴模和阳模复制工具，这些工具基本上具有与标准模相同的精确度的立方体形状。例如美国专利第4,478,769号和第5,156,863号(Pricone)以及美国专利第6,159,407号(Krinke)中所述的电铸技术是已知的。通常，例如通过如美国专利第6,322,652号(Paulson)中所述的焊接将多个复制件连接在一起。然后，可利用所得到的工具通过本领域已知的例如压花、挤压、或浇铸和固化等工艺来形成立体角逆向反射片。例如，美国专利第3,684,348号和第3,811,983号描述了逆向反射材料及制造复合材料的方法，其中，将流体模制材料沉积在模制表面上，该模制表面具有立体角凹部和施加到其上的预成型的主体件。然后，模制材料硬化并且与主体件粘结在一起。模制材料可以是熔融的树脂，其凝固可至少部分通过冷却来实现，熔融的树脂的固有性质产生了其与主体件的粘结。或者，模制材料可以是具有可交联基的流态树脂，其凝固可至少部分通过树脂的交联来实现。模制材料可以是部分聚合的树脂成分，其中，其凝固至少部分通过树脂成分的聚合来实现。包括截角的立体角阵列的各种逆向反射片已经在商业上成功了，例如从美国明尼苏达州St.Paul的3M公司(″3M″)可购买到的商品名称为″3M Scotchlite Brand Reflective Sheeting 3990VIP″的逆向反射片。虽然包括全立方体或PG立体角件的阵列的逆向反射片在专利文献中已经描述了，但是它们尚未商业上制造或销售。为了商业上实现包括全立方体或PG立体角件的阵列的逆向反射片的成功，工业将寻找改进制造包括这些阵列的逆向反射片的方法的有利条件。
技术实现思路
制造包括全立方体或PG立体角腔阵列的逆向反射片的某些工具的特征在于沟槽的存在。本专利技术者已经发现，在薄片的制造过程中，这种沟槽的存在以及与树脂输送系统(例如前进工具)相比这些沟槽相对于工具的相对运动方向的取向对复制的质量及制造薄片的速度有重大的影响。本专利技术涉及一种制造逆向反射片的方法，提供包括立体角微结构面的工具，所述微结构面具有至少一个沟槽；使工具沿一定的方向前进，使得沟槽基本上与前进工具的方向平行；将可模制的树脂浇铸到所述工具表面上；使树脂凝固，从而形成具有包括立体角件的表面的逆向反射片；以及从工具上移走薄片。在另一实施例中，本专利技术公开了一种逆向反射片，其包括一对纵向外围边、至少一列PG立体角微结构和至少一个与所述列基本上平行地延伸的沟槽；其中，所述沟槽与所述薄片的纵向外围边基本上平行。所述纵向外围边在制造的最大尺寸上横跨所述逆向反射片。所述逆向反射片优选地设置成卷绕品的形式。在这些实施例中的每个中，所述立体角微结构优选地是PG立体角微结构。所述立体角微结构可以是腔或元件。所述沟槽可以是包括相交于公共顶点的第一平面和第二平面的主凹槽沟槽。作为对此的一种选择或者补充，所述沟槽可以是包括第一面和第二面的结构沟槽，所述第一面包括立体角面，所述第二面包括相反的立体角面。或者，所述结构沟槽可以包括相反的立体角微结构的相对的非二面边的相交处。作为对此一种选择或者补充，所述沟槽可以是包括第一平面和第二结构面的立方体腔。第一平面优选地是主凹槽面的复制件。立方体腔沟槽的复制件提供了立体角件。所述树脂可以是熔融的热塑树脂或者本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造逆向反射片的方法，包括：提供包括ＰＧ立体角微结构面的工具，所述微结构面具有至少一个沟槽；使工具沿一定的方向前进，使得沟槽基本上与前进工具的方向平行；将可模制的树脂浇铸到所述工具表面上；使树脂凝固，形成具有包括立体角件的表面的逆向反射片；从工具上移走逆向反射片。

【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：肯尼思L史密斯，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]