高反射率開放珠方法及材料的制作方法
【專利摘要】制造后向反射制品的方法包括使金屬顏料與黏結(jié)劑材料混合。將混合物施加至基底的表面。表面可以是平的平面的表面或起伏狀的或具有弧形區(qū)域。黏結(jié)劑材料形成黏結(jié)劑材料層和金屬顏料靠近黏結(jié)劑材料層的上表面形成葉浮顏料層。透明的微球體透鏡被嵌入黏結(jié)劑材料層的上表面。葉浮金屬顏料層貼合微球體透鏡的嵌入后表面以由此形成后向反射制品。還公開了相關(guān)的后向反射制品。
【專利說明】
高反射率開放珠方法及材料
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002] 本申請(qǐng)要求2013年12月30日提交的美國臨時(shí)申請(qǐng)?zhí)?1/921,617的權(quán)益，其通過引 用W其全文并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本主題設(shè)及后向反射片W及相關(guān)方法。具體地，本主題設(shè)及制造具有嵌入黏結(jié)劑 材料中的透明微球體透鏡的后向反射片的方法W及相關(guān)制品，該黏結(jié)劑材料包含W葉浮 (leafing)方式布置的金屬顏料。
【背景技術(shù)】
[0004] 后向反射制品被用于各種安全和裝飾目的。一種類型的后向反射制品包括通常由 透明至半透明玻璃制造的小的珠或球體。該珠具有在后表面放置的反射材料。入射光進(jìn)入 該珠的前表面，在前表面折射，在后表面由反射材料反射并朝向前表面返回，并且折射出前 表面朝向光源返回。
[0005] 反射材料常規(guī)地W下面兩種方式之一沉積在珠的后表面處;或者作為與珠分離并 隔離的連續(xù)的層，或者作為珠的后外表面上的涂層。
[0006] 多種問題與運(yùn)些常規(guī)方法相關(guān)聯(lián)。具體而言，當(dāng)形成與珠分離并隔離的反射層時(shí)， 該分離的層不貼合珠的彎曲的后表面，而是保持為平的反射表面。運(yùn)樣的平的反射表面不 能提供某些應(yīng)用所必須的期望的后向反射填充系數(shù)。
[0007] 進(jìn)一步，當(dāng)將珠施加至基底時(shí)，直接在珠的后表面上涂布反射層引入取向問題。具 體地，珠必須W使沒有涂層的珠的前表面定向遠(yuǎn)離基底并朝向光源的方式放置在基底上。 通常，需要復(fù)雜的加工步驟和?？诘膬x器來提供球體在基底上的運(yùn)種合適的取向。此外，運(yùn) 樣的涂布過程通常設(shè)及金屬在球體的后表面上的氣相沉積，其進(jìn)一步增加與形成后向反射 制品相關(guān)聯(lián)的成本和時(shí)間。當(dāng)嘗試將涂布的珠附著至非平的和平面的表面時(shí)，出現(xiàn)更復(fù)雜 的取向問題。通常，后向反射膜被用于該目的。在運(yùn)樣的方法中，當(dāng)試圖將包含一層涂布的 球體的平的膜施加至起伏狀的表面上時(shí)，該膜不能光滑地置于物體上，并且趨向于折疊和 起皺，因此導(dǎo)致降低該膜的后向反射效率。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008] 在本發(fā)明后向反射制品和相關(guān)的方法中，克服了與先前已知的采用小珠的后向反 射制品相關(guān)的困難和缺點(diǎn)。本主題的方法包括使黏結(jié)劑材料與反射顏料混合W產(chǎn)生復(fù)合材 料。將該復(fù)合材料直接沉積至基底的表面并發(fā)展(develop) W形成黏結(jié)劑材料和W葉浮方 式布置的反射顏料層。基底的表面可W是平的和平面的或可W具有曲面或弧形區(qū)域。當(dāng)復(fù) 合材料被發(fā)展，顏料形成為反射顏料層，其中顏料顆粒W葉浮方式靠近黏結(jié)劑材料層的上 表面布置。隨后，將珠嵌入黏結(jié)劑材料層。顏料層W杯狀形式貼合珠的嵌入的彎曲表面并與 其緊密接近。通過運(yùn)些方法，反射顏料層不是完全平的和平面的，而是在鄰近珠的區(qū)域處， 反射顏料層與珠的彎曲后表面緊密地相關(guān)聯(lián);更像氣相沉積的反射涂層，而沒有由其產(chǎn)生 的取向問題。
[0009] 在一種實(shí)施方式中，本主題提供制品，其限定外面并包括黏結(jié)劑材料。該制品包括 黏結(jié)劑材料中的金屬顏料，該金屬顏料被放置在黏結(jié)劑材料中W形成黏結(jié)劑材料中的顏料 層。該制品包括至少部分地嵌入黏結(jié)劑材料內(nèi)并沿制品的外面暴露的透明微球體。透明微 球體一般放置在顏料層和制品的外面之間。
[0010] 在另一種實(shí)施方式中，本主題提供制造包括顏料層和透明微球體透鏡的制品的方 法。該方法包括形成顏料層。顏料層包括金屬顏料顆粒。該方法還包括使用黏結(jié)劑材料將透 明微球體透鏡粘結(jié)至顏料層，由此制造該制品。
[0011] 在另一種實(shí)施方式中，本主題提供包括透明微球體透鏡和金屬顏料的后向反射制 品。金屬顏料包括至少部分地包含在熱塑性聚合物層內(nèi)的金屬顏料顆粒。金屬顏料顆?？?近熱塑性聚合物層的上表面W葉浮布置取向。透明微球體透鏡沿?zé)崴苄跃酆衔飳拥纳媳砻?暴露并嵌入熱塑性聚合物層至微球體透鏡的平均直徑的大約20%至大約70%的深度。金屬 顏料顆粒限定薄片(flake)面并在顏料層內(nèi)取向，使得薄片面貼合鄰近微球體透鏡的一部 分并沿其延伸。
[0012] 在另一種實(shí)施方式中，本主題提供制造后向反射制品的方法。該方法包括發(fā)展包 括顏料和黏結(jié)劑材料的組合物。發(fā)展組合物由此形成包括顏料的顏料層和包括黏結(jié)劑材料 的黏結(jié)劑材料層。顏料層被包含在黏結(jié)劑材料層中靠近黏結(jié)劑材料層的上表面。該方法還 包括將微球體透鏡嵌入黏結(jié)劑材料層W由此制造后向反射制品。
[0013] 在另一種實(shí)施方式中，本主題提供制造包括基底、顏料層、黏結(jié)劑材料和透明微球 體透鏡的制品的方法。該方法包括通過物理氣相沉積金屬至基底的表面上形成顏料層。該 方法還包括將黏結(jié)劑材料施加至顏料層上。該方法進(jìn)一步包括將透明微球體透鏡嵌入黏結(jié) 劑材料中。
[0014] 因此，當(dāng)將珠施加至表面時(shí)，由于方法不包括直接沉積反射層至微球體的后表面 上，本主題的方法減輕了取向問題。W該方式，珠僅僅被嵌入熱塑性層中，并可任意方 便的方式放置在基底上?？蒞使用簡單的加工步驟，不需要?？诘膬x器來嵌入珠。避免氣相 沉積金屬至球體的后表面降低了與形成后向反射制品相關(guān)聯(lián)的成本和時(shí)間。
[0015] 進(jìn)一步，代替將包含一層球體的平的膜貼合至具有曲面或弧形區(qū)域的表面;本主 題提供將復(fù)合材料直接涂布至曲面或弧形區(qū)域并將珠嵌入復(fù)合材料的方法。運(yùn)樣的方法允 許在具有復(fù)合曲線的基底上形成后向反射表面。本主題產(chǎn)生貼合嵌入的微球體的彎曲的后 表面，由此增加后向反射效率。
[0016] 應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，本文描述的主題能夠?yàn)槠渌筒煌膶?shí)施方式，并且其若干細(xì)節(jié)能 夠在各種方面修改，所有都不背離要求保護(hù)的主題。因此，附圖和說明書被視為說明性的而 非限制性的。
【附圖說明】
[0017] 通過結(jié)合附圖參考下面本主題的示例性實(shí)施方式的更詳細(xì)的描述，將更完全地明 白和理解本主題的運(yùn)些W及其它特征、方面和優(yōu)勢(shì)。
[001引圖1是根據(jù)本主題的制品的示意性橫截面圖。
[0019] 圖2是具有起伏狀表面的圖1的制品的示意性橫截面圖。
[0020] 圖3是根據(jù)本主題的包括基底的制品的示意性橫截面圖。
[0021] 圖4是具有起伏狀表面的圖3的制品的示意性橫截面圖。
[0022] 圖5是根據(jù)本主題的制品的示意性橫截面圖。
[0023] 圖6是根據(jù)本主題的制品的示意性橫截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024] 本文描述的主題提供后向反射制品和生產(chǎn)該制品的相關(guān)方法。通過本方法制造的 制品包括顏料、黏結(jié)劑材料和透明微球體透鏡(本文中也稱為"珠"、"球體"或"透鏡"）。
[0025] 參考圖1的右側(cè)和圖2的全部，在一種實(shí)施方式中，本主題的后向反射制品1包括黏 結(jié)劑材料、微球體20和反射顏料顆粒10。在如附圖中所描繪的一種實(shí)施方式中，黏結(jié)劑材料 形成為黏結(jié)劑材料層30,其包括基本上二維的層，該基本上二維的層包括下表面32和上表 面31。對(duì)于"二維"，其表示層，其中層的厚度顯著地小于層的所有其它維度，例如，薄的涂層 或膜層。參考圖1-6,黏結(jié)劑材料層30被描繪為二維層，其中測(cè)量的從上表面31至下表面32 的厚度顯著地小于黏結(jié)劑材料層30的任意其它維度。如本文中更加詳細(xì)解釋的，二維形狀 大體為層狀，并包括相對(duì)平的和平面狀的構(gòu)型和包括一個(gè)或多個(gè)弧形或非平的區(qū)域的起伏 狀構(gòu)型。
[0026] 然而，應(yīng)當(dāng)理解在其它實(shí)施方式中，黏結(jié)劑材料可W具有任意形式或形狀，包括為 Ξ維形狀。對(duì)于"Ξ維"，其表示具有如此厚度的形式或形狀，所述厚度不顯著小于該形式或 形狀，諸如例如立方體形狀或球體形狀的所有其它維度。
[0027] 參考圖1 -6，黏結(jié)劑材料30的上表面31具有嵌入其中至球體直徑的大約50 %的深 度的微球體20，由此在黏結(jié)劑材料層30的上表面31上形成微球體層21。
[0028] 在如圖1-5所示的一種實(shí)施方式中，黏結(jié)劑材料30還在其中包括反射葉浮顏料層 11，其包括W葉浮方式布置的反射顏料顆粒10。反射顏料層11靠近黏結(jié)劑材料30的上表面 31定位，和反射顏料層11貼合嵌入的微球體20的后表面22,如所示的。顏料層11起到后向反 射制品1上的光反射層的作用。
[0029] 在一種實(shí)施方式中，如圖3-5所示的，后向反射制品1進(jìn)一步包括至少部分地被黏 結(jié)劑材料30覆蓋的基底40?；?0可W是平的平面一一如圖3中所示，可W具有帶有曲面或 弧形區(qū)域的表面一一如圖5所示，或可W成形W具有起伏狀的表面一一如圖4所示。對(duì)于"曲 面"、"起伏狀的"或"弧形區(qū)域"，其表示不是平的和平面的，而是彎曲的或波狀的表面。
[0030] 盡管在附圖中基底被描繪為二維的（圖3-6)并且一般地為層的形式，但是盡管如 此，應(yīng)當(dāng)理解基底可W是Ξ維的（諸如，例如，立方體形狀或球體形狀)和/或具有帶有曲面 或弧形區(qū)域的表面。
[0031] 下面是包括在本主題的后向反射制品中的各種組分的更詳細(xì)的描述。
[0032] 顏料和顏料層
[0033] 在根據(jù)本主題的一種實(shí)施方式中，使用特定的反射顏料。適合的反射顏料包括具 有高表面張力的顆粒，當(dāng)在其中混合時(shí)該顆粒不被或基本上不被黏結(jié)劑材料濕潤。顏料顆 粒具有顯著大于其厚度的主維度(major dimension)。
[0034] 在一種實(shí)施方式中，顏料顆粒與黏結(jié)劑混合，并且當(dāng)黏結(jié)劑材料的粘度適合時(shí)，顏 料顆粒10能夠靠近黏結(jié)劑材料的上表面31但不在其之上形成為顏料層11。即，顏料顆粒10 被放置在黏結(jié)劑材料層30的上表面31之下。進(jìn)一步，因?yàn)轭伭项w粒具有高的長寬比，所W在 某些實(shí)施方式中，顆粒部分地重疊并W平的取向和緊密靠近彼此布置。進(jìn)一步，在嵌入的微 球體20之間的區(qū)域中，顏料顆粒10的主表面基本上平行于黏結(jié)劑材料30的上表面31排列， 如圖1-5所示。該布置稱為"葉浮"。
[0035] 當(dāng)形成葉浮顏料層時(shí)，顏料顆粒布置自身，使得每個(gè)顆粒的大的平的表面（即，主 表面或薄片面)與鄰近的顏料顆粒的大的平的表面平行或基本上平行?？蒞想象運(yùn)一點(diǎn)為 例如，當(dāng)來自樹木的樹葉遍布草坪鋪開并基本上覆蓋草地隱藏于視野中。該樹葉W基本上 平的方式放置在草坪上，并且與鄰近的樹葉重疊 W覆蓋草。W相似的方式，根據(jù)本主題方式 的反射顏料可W用于提供基本上連續(xù)的顏料層，并且與常規(guī)反射顏料顆粒相比，相對(duì)于使 用的顏料的重量百分比（"wt%")提供良好的遮蓋力，所述常規(guī)反射顏料顆粒不葉浮并需要 更多的顏料W有效地提供充足的反射率。在葉浮中，在彼此上重疊沉積若干顏料薄片，在多 個(gè)層中，提供有效的反射層。當(dāng)微球體20隨后嵌入黏結(jié)劑材料層時(shí)，鄰近微球體的顏料顆粒 貼合微球體，W杯狀形式圍繞微球體20的彎曲的后表面22取向。在圖1-5中，不鄰近微球體 的顏料顆粒1〇(在橫截面中顯示為線)與黏結(jié)劑材料30的上表面31平行布置。
[0036] 根據(jù)本主題，反射顏料顆粒具有某些尺寸特征。當(dāng)形成為反射葉浮顏料層11時(shí)，運(yùn) 些尺寸特征有助于顏料顆粒的適當(dāng)葉浮。在根據(jù)本主題的一種實(shí)施方式中，顏料顆粒是基 本上平的反射性、薄片形狀的顆粒，其具有大約10微米至大約25微米的主維度的測(cè)量值。進(jìn) 一步，顆粒具有大約10納米至大約50納米的厚度。顏料顆粒進(jìn)一步被限定為具有表面粗度， 其是顏料顆粒的主表面，即薄片面上的低點(diǎn)和高點(diǎn)之間的變差。在一種實(shí)施方式中，顏料顆 粒的表面粗度范圍從大約1納米至大約6納米。該最小的表面粗度也有助于顏料的好的反射 率和好的葉浮性質(zhì)，使得顏料顆粒的主表面緊密地布置在一起。如果顆粒的表面粗度更大， 通常則顆粒的主表面將間隔開更大，其中粗糖的表面將增加顆粒之間的分離，并且反射率 將下降。應(yīng)當(dāng)理解，當(dāng)列舉具有大小分布的具體樣品（如，顏料顆?；蛭⑶蝮w）的測(cè)量值時(shí)， 所有列舉的值被認(rèn)為是樣品的"中位數(shù)大小D50";其中D50值是劃分樣品分布的測(cè)量值一一 按重量，其中一半樣品的重量在列舉的測(cè)量值W上和一半樣品的重量在列舉的測(cè)量值W 下。
[0037] 在根據(jù)本主題的一個(gè)方面中，反射顏料包括具有在主維度上大約10微米至大約25 微米的顆粒大小、大約10納米至50納米的厚度、和大約2.5納米至大約4.7納米的表面粗度 的顆粒。顏料顆?？蒞具有范圍從大約2,000至大約25,000的平均長寬比，其通過顆粒的最 大維度的平均值除W顆粒厚度的平均值計(jì)算。在該方面中，顏料顆粒是薄片的形式。
[0038] 當(dāng)根據(jù)本主題合適地形成為反射層11時(shí)，反射顏料顆粒10將靠近黏結(jié)劑材料層30 的上表面31W葉浮模式布置自身。雖然不限于任何具體理論，但是相信由于它們具體的形 狀和大小，根據(jù)本主題的顆粒具有高的界面張力并由此不被黏結(jié)劑材料完全潤濕。當(dāng)黏結(jié) 劑材料中的任意溶劑蒸發(fā)時(shí)，蒸發(fā)過程引起黏結(jié)劑材料內(nèi)的對(duì)流W推動(dòng)或W其它方式輔助 顆?？拷そY(jié)劑材料層的上部形成葉浮布置。相反，常規(guī)的顏料顆粒不具有提到的尺寸特 征并趨向于基本上被黏結(jié)劑材料潤濕。因此，常規(guī)的顏料顆粒不受對(duì)流影響并遍布黏結(jié)劑 材料層散布，而不是靠近表面。因此，由于顆粒的最小的長寬比、最小的厚度和最小的表面 粗度，根據(jù)本主題形成的葉浮顏料層11產(chǎn)生了光滑的反射表面，其具有比用常規(guī)球磨的反 射顏料薄片形成的層薄的數(shù)量級(jí)并具有更大的反射率。與常規(guī)反射顏料顆粒相比得到的反 射增加至少部分由于反射顏料顆粒W葉浮方式靠近黏結(jié)劑材料30的表面布置。相反，常規(guī) 球磨的顏料顆粒具有較大的顆粒厚度和較大的表面粗度，并因此不W運(yùn)樣緊密壓緊的葉浮 方式靠近黏結(jié)劑材料層的表面布置，并且不導(dǎo)致運(yùn)樣增加的反射。由此，根據(jù)本主題方式使 用的顏料提高反射能力超過運(yùn)些常規(guī)球磨的顏料顆粒。
[0039] 在一種實(shí)施方式中，顏料顆粒10至少部分地包含在黏結(jié)劑材料層30中。換句話說， 每個(gè)顆粒的至少部分被嵌入黏結(jié)劑材料層中。在該實(shí)施方式的一個(gè)方面中，顏料顆粒被完 全嵌入黏結(jié)劑材料層中，如圖1-5所示。
[0040] 在一種實(shí)施方式中，顏料顆粒10自身和顏料層11貼合球體20的嵌入的后表面22的 彎曲形狀。即，顏料顆粒W其兩個(gè)主表面之一面向微球體20的嵌入表面22取向并W葉浮方 式重疊。進(jìn)一步，顏料顆粒10彎曲、曉曲或W其它方式變形通過它們最大維度W貼合微球體 20的曲面，由此提供良好的后向反射效率。對(duì)于其中顏料顆粒為薄片形式的實(shí)施方式，在本 主題的具體版本中，至少部分薄片在顏料層內(nèi)取向，使得薄片面貼合鄰近其放置的微球體 的外球形表面的部分，并沿其延伸。
[0041] 除了顆粒大小W外，在制造反射葉浮顏料層中的其它相關(guān)考慮包括用于形成葉浮 顏料層的技術(shù)、復(fù)合材料或用于遞送顏料顆粒至表面的其它媒介物的配制、和用于復(fù)合材 料中的顏料顆粒的量等等。
[0042] 在根據(jù)本主題的一種實(shí)施方式中，顏料沒有有意添加的脂肪酸潤滑劑，W致顏料 顆?；旧喜黄≡陴そY(jié)劑材料的上部。如果將脂肪酸潤滑劑添加至顏料，則顏料顆粒將 趨向于漂浮在它們分散在的黏結(jié)劑材料的上部。在由其形成的得到的反射制品中，顏料顆 粒將因此被暴露，其中它們將存在于黏結(jié)劑材料層的上面，而不是被完全包含在其中。該布 置將降低反射層11的耐久性，運(yùn)是因?yàn)轭伭项w粒將經(jīng)歷退化一一諸如由于暴露至磨蝕和可 能導(dǎo)致對(duì)顏料層11損壞W及引起后向反射制品的反射降低的其它環(huán)境因素。
[0043] 相反，本主題的許多實(shí)施方式的顏料沒有有意添加的脂肪酸潤滑劑，并具有如本 文公開的某些尺寸特征，其導(dǎo)致顏料顆粒被滲入黏結(jié)劑材料W形成靠近黏結(jié)劑材料層上部 但不在其上的層。由此，黏結(jié)劑材料的薄層位于顏料顆粒之上，如圖1-5所示。因?yàn)轲そY(jié)劑材 料而不是顏料顆粒10被暴露至環(huán)境因素，諸如磨蝕，由此保持反射顏料層11的耐久性。顏料 顆?？拷媳砻?1形成顏料層11，其由于重疊樹葉/薄片具有高鏡面反射，并由此保持后向 反射制品1的耐久性。
[0044] 在一種實(shí)施方式中，反射顏料W復(fù)合材料的大約0.1 wt%至大約30wt%的量包括 在復(fù)合材料中。在另一種實(shí)施反式中，包括復(fù)合材料的大約〇.5wt%至大約lOwt%的顏料。 當(dāng)復(fù)合材料包含較少顏料時(shí)，顏料層可能不提供期望的反射率，而滲入更多顏料通常僅導(dǎo) 致小的反射率增加并可能開始干擾牢固的黏結(jié)劑材料層的形成。
[0045] 復(fù)合材料的粘度是在形成顏料層11中的另一個(gè)相關(guān)考慮事項(xiàng)。如果粘度太高，貝U 顏料顆粒10將不W葉浮模式排列。如果粘度太低，則將復(fù)合材料涂布至基底上將是困難的 并可能導(dǎo)致不提供充足反射率的復(fù)合材料層?；诤笙蚍瓷渲破返念A(yù)期用途和用于施加復(fù) 合材料至表面的方法等考慮事項(xiàng)，調(diào)節(jié)粘度。
[0046] 適合用于本主題的一種類型的顏料的非限制性實(shí)例已知為真空金屬化顏料 (VMP)。運(yùn)些顏料通過氣相沉積高純度侶或其它金屬至基底上而形成。用于形成VMP的其它 金屬可W包括金、銀、銅、儀、銘、錫或其組合。將氣相沉積的金屬層W范圍從大約lOnm至大 約60nm的厚度沉積在基底上。將氣相沉積的金屬層從基底移出并分離為具有期望大小分布 的VMP顏料顆粒。顆粒通常被分散在包括溶劑的媒介物中并提供好的鏡面反射?？紤]的是根 據(jù)本主題使用的顏料顆?？蒞通過其它方法形成。
[0047] 適合用于本主題的VMP金屬顏料的實(shí)例包括均來自A-31010AE 和Me化lure A-31017AE;均來自Si化641116的心12526和Starbrite5102EAC?？紤]的是根據(jù) 本主題，可W使用通過VMP工藝或其它方法形成的其它金屬顏料。
[0048] 除了使用能夠W如本文描述的葉浮方式布置的反射顏料W外或除去運(yùn)些，還可W 使用其它類型的反射顏料一一諸如常規(guī)球磨制備的反射顏料，只要該其它顏料提供充足的 反射率，并當(dāng)與能夠W如本文描述的葉浮方式布置的反射顏料組合使用時(shí)，不減損由能夠 W本文描述的葉浮方式布置的反射顏料提供的后向反射率。使用的任意顏料的各種性 質(zhì)一一諸如反射率、明亮度、側(cè)視(flop)、顏色強(qiáng)度、圖像區(qū)分、遮蓋力等受到顆粒大小、顆 粒大小分布和顆粒形貌的影響。
[0049] 反射葉浮顏料層11的厚度取決于使用的具體顏料顆粒和量，W及使用的具體黏結(jié) 劑材料。反射顏料層11的厚度范圍可W從大約10WI1至大約100μπι。然而，本主題包括使用具 有該范圍W外的厚度的反射顏料層。
[0050] 黏結(jié)劑材料和黏結(jié)劑材料層
[0051] 根據(jù)本主題，包括在后向反射制品中的黏結(jié)劑材料被用作顏料顆粒10在其中形成 反射顏料層11的材料。
[0052] 在一種實(shí)施方式中，黏結(jié)劑材料還被用作遞送顏料顆粒10至基底40的表面的媒介 物。黏結(jié)劑材料一一具有分散在其中的顏料顆粒一一被涂布或W其它方式施加在基底上。 顏料顆粒在靠近黏結(jié)劑材料層30的上表面31形成如本文所描述的反射顏料層11，其至少部 分地覆蓋基底或與基底共存。由此，反射顏料層還至少部分地覆蓋基底。進(jìn)一步，通過黏結(jié) 劑層30,顏料層11被粘結(jié)至基底40。
[0053] 除了提供顏料顆粒10在其中形成反射顏料層的材料和/或被用作顏料顆粒的媒介 物，黏結(jié)劑材料還用于固定或粘結(jié)微球體至顏料。
[0054] 根據(jù)本主題，黏結(jié)劑材料具有好的耐久性，諸如抗磨蝕、由UV或其它福射降解、抗 濕性等。黏結(jié)劑材料在微球體20和顏料顆粒10之間形成強(qiáng)粘結(jié)，W致微球體20將抵抗通過 摩擦或刮擦從最終產(chǎn)品脫落(diS1 odgment)。
[0055] 在一種實(shí)施方式中，如圖1-5中所示，其中微球體20被嵌入黏結(jié)劑材料層30,黏結(jié) 劑材料使微球體緊密接近葉浮顏料層11粘結(jié)。由此，反射顏料層11緊密位于靠近球體20的 嵌入表面22,更像在微球體上氣相沉積的反射層，并因此產(chǎn)生高后向反射效率而沒有取向 問題。如圖1-5所描繪的，部分顏料層11貼合球體20的嵌入的后表面22的彎曲形狀。進(jìn)一步， 一些顏料10的主表面(即薄片面)基本上與球體20的嵌入表面22平行排列。
[0056] 根據(jù)本主題，黏結(jié)劑材料可W是二維的或Ξ維的，并且可W具有或可W被成形W 具有起伏狀的或弧形的表面。黏結(jié)劑材料的成形可W發(fā)生在微球體層21在其上形成之前 和/或之后。
[0057] 黏結(jié)劑材料應(yīng)當(dāng)是相容的，與顏料混合，并適于形成與基底和微球體的良好粘結(jié)。 因此，黏結(jié)劑材料能夠在顏料顆粒與微球體和基底中的一個(gè)或兩者之間形成牢固的粘結(jié)。 在一種實(shí)施方式中，黏結(jié)劑材料和基底之間和/或黏結(jié)劑材料和微球體之間的粘合大于黏 結(jié)劑材料的拉伸強(qiáng)度。
[0058] 黏結(jié)劑材料的組成不被具體限制，只要黏結(jié)劑材料可W充分地執(zhí)行運(yùn)些和其它功 能。W該方式，黏結(jié)劑材料可W包括聚合物，其包括聚合物、預(yù)聚物、共聚物和混合聚合物。 進(jìn)一步，黏結(jié)劑材料可W包括粘合劑、金屬、玻璃、陶瓷或其組合。聚合物可W包括固化或可 固化聚合物。可固化聚合物可W包括福射可固化聚合物和利用固化催化劑固化的聚合物。 如本文所使用的，可固化或可交聯(lián)意思是聚合物具有能夠與交聯(lián)劑或催化劑的引入反應(yīng)的 官能團(tuán)。
[0059] 適合的聚合物可W包括熱塑性和熱固性聚合物中的一種或兩者，諸如聚氨醋、聚 醋、聚乙酸乙締醋、聚氯乙締、聚乙締醇縮下醒、丙締酸一一諸如聚甲基丙締酸甲醋、環(huán)氧樹 脂或其組合。乙締和丙締酸或甲基丙締酸的共聚物；乙締基、氣聚合物、聚乙締、乙酸下酸纖 維素、聚碳酸醋和聚丙締酸醋是可W在作本主題的后向反射制品中使用的聚合物的其它實(shí) 例。
[0060] 黏結(jié)劑材料還可W包括其它成分，諸如例如，溶劑、填料、乳化劑、著色劑、水、流變 改性劑等，其被用于調(diào)節(jié)黏結(jié)劑材料的粘度、分散性、顏色、流變性或其它特征。適合的溶劑 包括甲基乙基酬ΓΜΕΚ")、乙酸乙醋、環(huán)己酬和芳香控，諸如甲苯或二甲苯，二氯甲燒等，其 將溶解樹脂。黏結(jié)劑材料/顏料分散體優(yōu)選地包含大約10至大約20重量百分比的固體(如在 被溶解之前顏料顆粒加干聚合物固體），剩余為溶劑。如果形成具有實(shí)質(zhì)上較高的固體含量 的分散體，那么粘度可W增加至顏料顆粒10可能不W葉浮方式安置(settle)靠近黏結(jié)劑材 料層30的上表面31，而是可能保持分散在其中。
[0061] 在一種實(shí)施方式中，黏結(jié)劑材料層是清澈的并相對(duì)無色的W實(shí)現(xiàn)最大的反射效 率。然而，如果期望，透明的著色劑可W被滲入其中W賦予材料彩色的外觀，諸如紅色或藍(lán) 色。可選地，有效量的Ti化或其它增白劑可W被滲入其中W給予制品更亮的白色外觀，或如 果期望，巧光顏料可W被滲入其中。
[0062] 在一種實(shí)施方式中，具有彈性體性質(zhì)的黏結(jié)劑材料被用于提供可W重復(fù)拉伸或曉 曲的后向反射制品，并在解除（release)拉伸或曉曲張力后，返回至基本上它們的初始尺 寸，而沒有顯著地后向反射率損失。黏結(jié)劑材料可W包括各種部分無定形或半結(jié)晶熱塑性 聚合物，其一般具有軟階段，微球體可在此期間嵌入其中。聚氨醋是可用的，其具有運(yùn)樣的 彈性體性質(zhì)，并且運(yùn)些材料可W被用作黏結(jié)劑材料。也可W使用丙締酸類、聚乙締醇縮下 醒、脂肪族氨基甲酸乙醋和聚醋聚合物材料，運(yùn)是因?yàn)樗鼈兊膽敉饽途眯浴?br>[0063] 在一種實(shí)施方式中，黏結(jié)劑材料包括熱塑性聚合物。熱塑性聚合物適合根據(jù)本主 題的用途，因?yàn)樗鼈冊(cè)谒鼈兊牟ＡЩD(zhuǎn)變溫度W上的溫度下容易操縱和模制。進(jìn)一步，利用 簡單的混合技術(shù)，顏料可W被容易地結(jié)合入熱塑性聚合物。熱塑性聚合物還提供將透明微 球體透鏡固定在后向反射制品中的便利手段。
[0064] 在一種實(shí)施方式中，黏結(jié)劑材料包括熱塑性聚氨醋。熱塑性聚氨醋一一其在用于 制備黏結(jié)劑材料層30的膜形成復(fù)合材料中是有用的一一可W是通過使一種或多種多元醇 與一種或多種有機(jī)聚異氯酸醋結(jié)合制備的多種可交聯(lián)聚氨醋中的任一種。在適合用于本主 題的方法的水平下，熱塑性聚氨醋提供硬度、極限伸長、拉伸強(qiáng)度、彈性、透明性、耐熱性、成 型粘著性、耐水解、和耐油、動(dòng)物脂、和耐磨蝕。適合的聚氨醋包括均來自化ntsman International，LLC的Irostic 9815-03和Irostic 9827-12,其是熱塑性聚氨醋熱活化的 粘合劑基樹脂?？蒞使用其它類型的聚氨醋W及其它類型的聚合物或非聚合物材料。
[0065] 黏結(jié)劑材料可W是固體形式，諸如干粒、薄片、或其它形式，或懸浮液中的固體;黏 結(jié)劑材料還可W被溶解在適合的溶劑中；或黏結(jié)劑材料可W是固體、液體或溶解形式的未 固化的聚合物。
[0066] 微球體和微球體層
[0067] 在形成后向反射制品中使用的微球體一般是本領(lǐng)域內(nèi)已知的。在某些實(shí)施方式 中，微球體20形成至少部分覆蓋黏結(jié)劑材料層30的單層21。應(yīng)當(dāng)理解，微球體20可W覆蓋復(fù) 合材料，其包括覆蓋黏結(jié)劑材料和顏料顆粒兩者。
[0068] 根據(jù)本主題適用的微球體不具體限制于具有某些材料組成、大小、形狀或折射率。 珠的折射率、大小、透明性和形狀等特征均有助于本主題的后向反射制品的后向反射效率 的整體水平。
[0069] 本主題的微球體透鏡可W具有任意折射率或平均直徑，只要珠為預(yù)期的后向反射 應(yīng)用提供適當(dāng)?shù)恼凵洹?br>[0070] 適合在本主題的后向反射制品中使用的珠具有范圍從大約1.5至大約2.1的折射 率。在一種實(shí)施方式中，珠具有大約1.92的折射率。微球體透鏡的折射率還可W在大約1.9 至大約2.5的范圍內(nèi)，更通常地在大約2.0至大約2.3的范圍內(nèi)，和最通常在大約2.10至大約 2.25之間。在根據(jù)本主題的另一種實(shí)施方式中，后向反射微球體可W具有在任何地方大約 1.4至大約2.7的折射率。比如，如果后向反射制品設(shè)計(jì)為當(dāng)利用水潤濕時(shí)使用，那么具有大 約2.5或更大的折射率的微球體可W提供最有效的后向反射。由此，可W期望的是利用兩種 或更多種類型的珠的混合物，其待被施加至衣服制品，諸如雨衣。例如，珠的混合物可W包 括具有大約1.9的折射率的第一類型的珠和具有大約2.5或更大折射率的第二類型。
[0071] 珠不需要是完美球體，而可W是稍稍楠圓或不圓的。當(dāng)珠是球體，或基本上是球體 時(shí)，珠的大小為最大直徑。根據(jù)本主題，球體的大小范圍從大約25微米至大約250微米，或在 主維度上可W范圍上至約1/8英寸(3.175微米）。在某些實(shí)施方式中，在本主題的后向反射 制品中利用的透明微球體透鏡可具有大約25至大約300微米，具體地30至大約120微 米，或更具體地大約40至大約80微米的范圍內(nèi)的直徑為特征。在一種實(shí)施方式中，微球體具 有基本上均勻的直徑，由此能夠?qū)崿F(xiàn)下文描述的嵌入操作的更好控制，并得到具有基本上 均勻亮度和彎曲度(angularity)的片。
[0072] 珠可W包括玻璃組合物，但也可W包括其它材料，諸如具有提供充足后向反射性 質(zhì)的特征的聚合物或陶瓷。在一種實(shí)施方式中，珠是基本上透明或透明的，但也可W具有顏 色。雖然也可W使用陶瓷微球體，諸如通過溶膠/凝膠技術(shù)制造的那些，但是通常使用玻璃 微球體。
[0073] 在一種實(shí)施方式中，球體20被嵌入黏結(jié)劑材料層30至微球體直徑的大約20%至大 約70%的深度。在另一種實(shí)施方式中，球體20被嵌入至微球體直徑的大約50%的深度。
[0074] 通常，如果微球體嵌入至小于它們直徑的20%，在隨后的后向反射制品制備或使 用期間，它們中的一些可能脫落。如果嵌入至大于它們直徑的70%，得到的后向反射器的錐 角可能傾向于減小。
[0075] 在一種實(shí)施方式中，微球體20形成嵌入黏結(jié)劑材料層30的微球體的單層21，如圖 1-6所示。
[0076] 微球體可W經(jīng)歷化學(xué)或物理處理W提高微球體與黏結(jié)劑層30的粘結(jié)。例如，微球 體可W用碳?xì)饣衔锘蛘澈洗龠M(jìn)劑諸如氨基硅烷處理W提高粘結(jié)，或者微球體已經(jīng)嵌入的 黏結(jié)劑材料層30可W經(jīng)歷火焰處理或電暈放電W提高黏結(jié)劑材料層和微球體之間或至基 底的粘結(jié)。
[0077] 添加劑
[0078] -種或多種顏料、粘結(jié)材料和微球體也可W有利地包含本領(lǐng)域內(nèi)通常已知的各種 添加劑。運(yùn)些包括諸如無機(jī)填料、導(dǎo)電填料、顏料、抗氧化劑、酸清除劑、阻燃劑、紫外吸收 劑、加工助劑、擠出助劑、滑爽添加劑、抗靜電劑、防結(jié)塊添加劑和其它熱塑性聚合物。運(yùn)些 添加劑可W被添加 W調(diào)節(jié)粘度，促進(jìn)混合，或提高涂布、滲透性、環(huán)境耐久性，或影響后向反 射制品的其它性質(zhì)。
[0079] 方法
[0080] 本主題的方法提供具有適合的后向反射性質(zhì)的制品，并提供超過常規(guī)技術(shù)的優(yōu) 勢(shì)。本主題的后向反射制品一般是開放珠 (open bead)設(shè)計(jì)。即，微球體層21被暴露至空氣 而不是被直接鄰接至緊接鄰近微球體層21的覆蓋層。然而，應(yīng)當(dāng)理解，運(yùn)樣的開放珠制品可 W與其它層合并W形成開放的或封閉的珠后向反射制品。另外地，本主題的開放珠制品可 W與其它類型的后向反射方法和制品合并，諸如被施加或形成在立方隅角后向反射壓片的 面上。
[0081] 根據(jù)本主題，提供方法W形成后向反射制品，其包括反射顏料、微球體和黏結(jié)劑材 料。顏料、微球體和黏結(jié)劑材料如先前所描述的，運(yùn)樣的描述被并入此處。本方法是簡單且 廉價(jià)的，并且可W被用于有效形成具有起伏狀或弧形表面或平的和平面的表面的后向反射 制品。
[0082] 本主題的方法包括形成反射顏料層，該顏料層包括反射顏料。在一種實(shí)施方式中， 形成顏料層包括使顏料與黏結(jié)劑材料混合W形成復(fù)合材料。在一種實(shí)施方式中，復(fù)合材料 具有相對(duì)低的粘度，其中低粘度允許顏料顆粒在形成顏料層期間W葉浮方式適當(dāng)?shù)嘏帕性?靠近黏結(jié)劑材料層的上表面的位置處。
[0083] 在根據(jù)本主題的一種實(shí)施方式中，復(fù)合材料包括黏結(jié)劑材料中的顏料顆粒的懸浮 體。使顏料和黏結(jié)劑材料混合可W通過任意常規(guī)手段完成。不需要特定的混合方法，但是該 方法應(yīng)當(dāng)在黏結(jié)劑材料中充分地分散顏料。在一種實(shí)施方式中，黏結(jié)劑材料起到遞送顏料 顆粒至基底的表面的媒介物的作用，并且允許顏料顆粒W葉浮模式形成。
[0084] 在一種示例性方法中，黏結(jié)劑材料包括熱塑性塑料。在該方法中，黏結(jié)劑材料可W 包括熱塑性聚氨醋聚合物或預(yù)聚物。黏結(jié)劑材料可W進(jìn)一步包括熱塑性聚氨醋溶解或懸浮 其中的溶劑。在一個(gè)方面，熱塑性聚氨醋是熱活化的。在該實(shí)施方式中，可W通過首先將熱 塑性塑料溶解在溶劑中來完成混合。在一個(gè)方面，顏料顆粒和熱塑性聚氨醋一起分散在溶 劑中。包括溶劑引起熱塑性聚氨醋溶解并降低復(fù)合材料的粘度，由此允許顏料顆粒在葉浮 層中適當(dāng)取向自身。顏料、黏結(jié)劑材料和溶劑組合并混合在一起W產(chǎn)生大體上均勻的復(fù)合 材料。通過將顏料顆粒直接添加至黏結(jié)劑材料;或通過首先將顏料顆粒自身懸浮在溶劑諸 如肥1(中，然后將顏料懸浮液添加至黏結(jié)劑材料，反射顏料可W作為干固體被直接引入至黏 結(jié)劑材料。將得到的復(fù)合材料施加至表面或基底。然后，將復(fù)合材料干燥W驅(qū)除溶劑，由此 形成黏結(jié)劑材料層和反射顏料層。反射葉浮顏料層形成在黏結(jié)劑材料層內(nèi)并靠近黏結(jié)劑材 料層的上表面布置自身。
[0085] 在另一種實(shí)施方式中，可W加熱熱塑性塑料至其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度W上或其烙化溫 度W上的溫度。通過將顏料顆粒直接添加至軟化的或烙化的熱塑性塑料中；或通過首先將 顏料顆粒自身懸浮在溶劑諸如MK(中，然后將顏料懸浮液添加至軟化的或烙化的熱塑性塑 料中，顏料可W作為干固體被直接引入至軟化的或烙化的熱塑性塑料。根據(jù)本主題，可W使 用其它混合技術(shù)。
[0086] 用于混合的技術(shù)不具體限制并包括將顏料顆粒和黏結(jié)劑材料結(jié)合在一起，攬拌、 搖振、翻滾(tumbling)等，從而使顏料顆粒分散在黏結(jié)劑材料中。根據(jù)本主題，混合可W進(jìn) 一步包括保持剪切力，使得顏料顆粒的主維度的大小不顯著減小。進(jìn)一步，在混合之前或之 后，另外的溶劑可W被添加至復(fù)合材料，從而降低粘度，使得顏料顆粒能夠適當(dāng)形成葉浮 層。
[0087] 在另一種實(shí)施方式中，復(fù)合材料被施加至基底40,從而在該基底上形成黏結(jié)劑材 料層30和顏料層11?；鬃陨沓跏伎蒞為二維的，如圖3和5所示，并可W具有平的平面的表 面，如圖3所示，或具有曲面或弧形區(qū)域，如圖5所示?？蛇x地，基底可W是Ξ維的（未示出）。
[0088] 基底40可W被用作載體或可W被用作后向反射制品的整體部分。包含顏料層11的 黏結(jié)劑材料層30可W從載體基底移出并獨(dú)立于載體基底使用，諸如通過施加包含顏料層11 的黏結(jié)劑材料層30至不同的基底。
[0089] 復(fù)合材料可大約1至大約100密耳(大約25至大約2500微米）、大約2至大約15 密耳(大約50至375微米)或大約3至大約4密耳(大約75至100微米)的濕厚度施加至基底。較 薄的涂層可W趨向包含太少的顏料顆粒而不能提供期望的多個(gè)沉積在彼此上W提供期望 的反射率的漂浮的薄片。較厚涂層中的顏料顆粒可W趨向是自身W非平行取向來取向，并 因此可能不提供期望的反射率。
[0090] 復(fù)合材料可W通過下述任意方法施加至基底，包括浸潰、噴涂、刮刀式涂布、幕涂、 熱成型、絲網(wǎng)印刷、印刷、刷涂、棒涂(bar coating)、狹縫模具式涂布(slot die coating)、 逆轉(zhuǎn)漉涂布、凹版涂布或其它已知涂布或?qū)有纬煞椒ā；旌衔锏膶雍穸鹊木恍圆皇翘貏e 關(guān)鍵的，因?yàn)楹穸鹊木恍圆挥绊懕局破返暮笙蚍瓷淠芰?，運(yùn)是因?yàn)榉瓷鋵?1靠近黏結(jié)劑 材料層30的上表面31形成。在一個(gè)方面，黏結(jié)劑材料的厚度可W貫穿層30有意地改變。
[0091] 在一種實(shí)施方式中，形成顏料層進(jìn)一步包括發(fā)展復(fù)合材料。發(fā)展可W包括如此機(jī) 制或操作，其改性復(fù)合材料W致其具有充足的強(qiáng)度，使其可W被移動(dòng)、模制或其它方式操縱 而不遷移、分離或破裂為超過一部分。在一種實(shí)施方式中，發(fā)展包括加工，其中通過加熱干 燥復(fù)合材料，W致溶劑可W從混合物移出并且熱塑性聚合物形成層或其它形狀。在另一種 實(shí)施方式中，發(fā)展包括固化熱塑性聚合物或預(yù)聚物，從而形成黏結(jié)劑材料層30和顏料層11。 例如，固化可W包括加熱、暴露至紅外福射，或可W簡單地包括時(shí)間推移，諸如，當(dāng)固化催化 劑成分已經(jīng)被添加至復(fù)合材料或黏結(jié)劑材料時(shí)。
[0092] 發(fā)展導(dǎo)致形成黏結(jié)劑材料層30和顏料層11，其中顏料顆粒W葉浮方式排列在黏結(jié) 劑材料層的表面處，如圖1所示。
[0093] 在一種實(shí)施方式中，當(dāng)形成黏結(jié)劑材料層30時(shí)，形成反射顏料層11。當(dāng)發(fā)展黏結(jié)劑 材料層時(shí)，顏料顆粒在其中形成為反射葉浮層。形成黏結(jié)劑材料層的方法不具體限制并可 w包括在基底上作為層施加黏結(jié)劑材料(包含顏料）?？蛇x地，形成黏結(jié)劑材料層可w包括 獨(dú)立于使用基底制造黏結(jié)劑材料層，包括擠出或誘鑄黏結(jié)劑材料成一定形狀。
[0094] 黏結(jié)劑材料層可W被形成為二維的或Ξ維的（未示出）。在一個(gè)方面，包含顏料的 黏結(jié)劑材料被形成為二維黏結(jié)劑材料層30,其可W是如圖1和3所示的平的或平面的，如圖5 右側(cè)所示的起伏狀的，或如圖5整體所示的其組合，其中圖5的左側(cè)上黏結(jié)劑材料層30是平 的和平面的。圖4是W二維起伏狀構(gòu)型提供的圖3的平面的黏結(jié)劑材料層30的另外的實(shí)例， 在其中嵌入微球體之后，其已經(jīng)被成形W具有起伏狀的表面。
[0095] 在形成包含顏料層的黏結(jié)劑材料之后，可W使黏結(jié)劑材料層成形。使粘結(jié)劑材料 層成形可W在微球體嵌入其中之前或之后發(fā)生。使粘結(jié)劑材料層成形還可W包括使基底成 形。
[0096] 當(dāng)在沒有使用基底的情況下一一如圖1和2所示，或在使用基底的情況下一一如圖 3-6所示，形成黏結(jié)劑材料層30時(shí)，黏結(jié)劑材料層30可W隨后被成形W具有曲面，如圖2和4- 6所示。形成黏結(jié)劑材料層W具有曲面可W通過例如熱成型、模沖、壓型、用粘合劑粘結(jié)、彎 曲、重?fù)?pounding)、切割、擠出等來完成。形成可W包括其它操作或過程。在另一種實(shí)施方 式中，將形成的黏結(jié)劑材料層30作為片施加至起伏狀的基底，并隨后加熱或W其它方式改 性，使得黏結(jié)劑材料層貼合基底的起伏狀的表面。形成和任選地成形黏結(jié)劑材料層可W在 嵌入微球體之前。
[0097] 本主題的方法還包括將微球體透鏡粘結(jié)至反射葉浮顏料層11。用于粘結(jié)微球體至 葉浮顏料層11的技術(shù)不被具體限制。在一種實(shí)施方式中，粘結(jié)通過使用黏結(jié)劑材料將微球 體20附著至顏料層11來完成。在該方法中，粘結(jié)包括使微球體與黏結(jié)劑材料層30的上表面 31接觸。黏結(jié)劑材料層包含靠近上表面31的葉浮顏料層11。粘結(jié)進(jìn)一步包括將透明微球體 透鏡20嵌入黏結(jié)劑材料層30至大微球體直徑的約20%至大約70%的深度。在一種實(shí)施方式 中，微球體W微球體直徑的大約50%嵌入。粘結(jié)進(jìn)一步包括將嵌入的微球體固定在黏結(jié)劑 材料中。
[0098] 用于使微球體接觸葉浮顏料層11的技術(shù)不被具體限制。例如，可W使用的接觸技 術(shù)包括在珠中浸潰黏結(jié)劑材料層、噴撒或傾瀉(cascading)珠至黏結(jié)劑材料層上、在珠中滾 動(dòng)黏結(jié)劑材料層或其它已知方法。使珠接觸上表面31示意性地圖解在圖1、3和5的每個(gè)的左 側(cè)和對(duì)于圖6中具有箭頭的兩個(gè)珠，其中珠20顯示具有箭頭，指示使珠與黏結(jié)劑材料層30的 上表面31接觸。
[0099] 接觸可W包括，例如加熱珠 W致它們初始粘附至熱塑性黏結(jié)劑材料層30?？蒞使 用其它技術(shù)，諸如，除了加熱珠 W外，或除去加熱珠，還加熱黏結(jié)劑材料，從而初始地粘附珠 至熱塑性黏結(jié)劑材料層30的上表面31。
[0100] 用于將微球體20嵌入黏結(jié)劑材料層30的技術(shù)不被具體限制。例如，在一種實(shí)施方 式中，可W使用的嵌入技術(shù)包括施加熱和/或壓力。在該實(shí)施方式中，黏結(jié)劑材料和微球體 之一或兩者被加熱。任選地，通過施加壓力，微球體和黏結(jié)劑材料層被按壓在一起。通過該 方法，微球體20被嵌入黏結(jié)劑材料層30中，如圖1、3和5中每個(gè)右側(cè)所示。
[0101] 在一種實(shí)施方式中，當(dāng)黏結(jié)劑材料是熱塑性聚合物諸如熱塑性聚氨醋時(shí)，通過加 熱黏結(jié)劑材料層和/或微球體并按壓微球體進(jìn)入黏結(jié)劑材料層，將微球體嵌入，如圖1右側(cè) 所示。在其它方面，可W通過其它方法，諸如在黏結(jié)劑材料沒有完全固化時(shí)嵌入，將微球體 嵌入黏結(jié)劑材料。在該方面，在完成固化之前，將微球體施加至濕黏結(jié)劑材料層。
[0102] 在將微球體嵌入黏結(jié)劑材料層30中之后，嵌入的微球體20被固定在黏結(jié)劑材料層 30中。在一種實(shí)施方式中，當(dāng)熱塑性聚合物被用作黏結(jié)劑材料和使用加熱操作嵌入微球體 時(shí)，固定包括冷卻，其中將使黏結(jié)劑材料至其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度W下。在另一種實(shí)施方式中， 當(dāng)黏結(jié)劑材料是未固化聚合物時(shí)，固定包括固化黏結(jié)劑材料層。為了將嵌入的微球體固定 在黏結(jié)劑材料層中，可W使用其它技術(shù)。
[0103] 黏結(jié)劑材料層被微球體單層21的覆蓋度范圍可W是任何上至大約91%的覆蓋度 或更大。該上限被描述為"圓填充(circle packing)"。珠的覆蓋度越接近極限，后向反射制 品的后向反射率越高。通常地，覆蓋度的量范圍可W從大約80至大約85%。在一種實(shí)施方式 中，微球體20被盡可能靠近地堆積，理想地W其最接近的立方布置，W實(shí)現(xiàn)更大亮度，并且 通過任意便利方法如此布置，諸如印刷、轉(zhuǎn)印、絲網(wǎng)印刷、傾瀉、W熱罐漉涂布或其它方法。
[0104] 如圖1所示，微球體20在黏結(jié)劑材料層30的上表面31上形成層21。如所示，微球體 20通過黏結(jié)劑材料粘結(jié)至葉浮金屬顏料層11。如圖1所示，當(dāng)微球體20被嵌入黏結(jié)劑材料層 30的表面31時(shí)，憑此，顏料顆粒10W與鄰近的微球體20的嵌入后表面22平行取向排列自身。 微球體20之間的顏料顆粒10保持與黏結(jié)劑材料層30的上表面31平行排列。
[0105] 根據(jù)本方法，圖1的制品1一一具有嵌入其中的微球體20,可W形成或成形W具有 曲面或弧形區(qū)域。在圖2中描繪該具體的方面，顯示了包括嵌入的微球體20的圖1的制品1， 其已經(jīng)被成形W具有曲面。該后向反射制品1的成形或成曲面可在加珠(beading)操作之前 或之后發(fā)生。根據(jù)本主題，制品的成曲面或成形可W通過熱成型、模沖、壓型、用粘合劑粘 結(jié)、彎曲、重?fù)?、切割、擠出等或其它成形技術(shù)來執(zhí)行。W該方式，為片或?qū)有问降暮笙蚍瓷?制品可W通過簡單的方法和程序成形。還應(yīng)當(dāng)考慮的是，非片形式的后向反射制品也可W 根據(jù)需要使用運(yùn)些技術(shù)成形。
[0106] 現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖3,其中顯示了包含顏料顆粒10的黏結(jié)劑材料層30。該黏結(jié)劑材料層形 成在基本上平的平面片或?qū)有问降幕?0上，如所示的。黏結(jié)劑材料將顏料顆粒10粘結(jié)至 基底40。黏結(jié)劑材料層30的下表面32接觸基底40,并任選地被用于粘結(jié)基底40。顏料顆粒10 的層11靠近黏結(jié)劑材料層30的上表面31形成，如所示的。微球體20被嵌入黏結(jié)劑材料層30 中。顏料顆粒10的層11貼合鄰近的嵌入微球體20的后表面22,如圖3中所示的?；?0不被 具體限制，并且可W包括剛性的或柔性的表面。此后，制品可W被成形或形成W具有曲面， 如圖4中所描繪的。運(yùn)可W通過熱成型、模沖、壓型、用粘合劑粘結(jié)、彎曲、重?fù)簟⑶懈?、擠出等 或其它成形技術(shù)來完成。
[0107] 在另一種實(shí)施方式中，并參考圖5,其中顯示了具有曲面的片或?qū)有问降幕?0。 其上形成的是包含靠近黏結(jié)劑材料層30的上表面31的葉浮顏料層11的黏結(jié)劑材料層30。微 球體20被嵌入黏結(jié)劑材料層30中，由此在黏結(jié)劑材料層30之上和顏料層11之上形成微球體 層21。當(dāng)黏結(jié)劑材料被施加至基底時(shí)，黏結(jié)劑材料涂布基底的曲面。類似地，顏料顆粒也貼 合基底的曲面，并且排列W致顏料顆粒的主表面垂直于黏結(jié)劑材料施加至的基底表面的曲 面。當(dāng)珠嵌入黏結(jié)劑材料層時(shí)，顏料顆粒貼合珠的鄰近的后表面，如所示的。
[0108] 在本主題的一個(gè)方面中，Ξ維物體或具有起伏狀表面的物體可W涂布有后向反射 層。物體可W用黏結(jié)劑材料層30諸如通過噴涂涂布。然后，黏結(jié)劑材料層可W嵌入有珠20， 諸如通過在珠20中傾瀉或浸潰涂布的物體。該方面包括加熱珠或涂布的物體中的至少一 個(gè)，從而建立珠20和黏結(jié)劑材料層30之間的初始黏性。此后，物體或珠可W被進(jìn)一步加熱， W致珠沉入或嵌入黏結(jié)劑材料層30。顏料層11貼合微球體透鏡20的鄰近的嵌入表面22。在 該實(shí)施方式中，減輕用于施加開放珠元件的二維后向反射膜至起伏狀的表面的常規(guī)手段的 問題。本文方法在具有帶有曲面或弧形區(qū)域的表面的基底上提供了更均一和一致的后向反 射層。W該方式，本主題提供較高的后向反射率系數(shù)。
[0109] 在根據(jù)本主題的另一實(shí)施方式中，并且參考圖6,其中顯示的是具有起伏狀表面的 二維基底40,其通過根據(jù)本主題的方法形成。方法包括施加反射材料的層50至基底40。在該 實(shí)施方式中，反射材料的層通過物理氣相沉積金屬至起伏狀的基底40上施加。金屬可W是 侶或其它金屬，如先前本文所公開的。此后，黏結(jié)劑材料層30被施加在氣相沉積的反射材料 層50之上，如先前本文所描述的。然后，微球體20被嵌入黏結(jié)劑材料層30W在黏結(jié)劑材料層 30的上表面31上形成微球體層21。如圖6中所示，顯示了嵌入微球體20的嵌入的后表面22直 接鄰接反射材料層50。然而，應(yīng)當(dāng)理解，嵌入微球體20的后表面22不必然必須直接鄰接反射 材料層50,而是可W與其隔開。與根據(jù)本主題的其它實(shí)施方式一樣，微球體20可W通過任意 具體的手段施加，包括但不限于普通加珠方法，諸如在微球體20中浸潰起伏狀的基底40,或 如本文公開的其它方法。應(yīng)當(dāng)理解，在該實(shí)施方式中，粘結(jié)材料層30可W額外地包括通過本 文描述的方法的顏料顆粒10和葉浮顏料層11。在任一事件中，可W通過簡單的且廉價(jià)的方 法實(shí)現(xiàn)起伏狀的基底的加珠。
[0110] 其它層或處理
[0111] 在一種實(shí)施方式中，本主題的后向反射制品1還可W包括壓敏粘合劑和任選地剝 離襯墊。粘合劑層可W被施加至基底40或黏結(jié)劑材料層30 W起到功能目的，諸如用于粘附 制品至表面。通常使用常規(guī)壓敏粘合劑，諸如丙締酸基粘合劑或者熱或溶劑活化粘合劑，并 且可W通過常規(guī)程序施加。例如，在載體卷材或剝離襯墊上的粘合劑的預(yù)形成層可W被層 壓至基底40或黏結(jié)劑材料層30。常規(guī)的剝離襯墊可W用于本主題的后向反射制品的形成 中。
[0112] 基底層40可W任選地是粘合劑層，在其上施加復(fù)合材料。運(yùn)樣的粘合劑能夠?qū)崿F(xiàn) 施加制品1至各種表面，諸如織物，或在黏結(jié)劑材料層30和各種表面之間提供添加的粘合。 適合的粘合劑包括丙締酸醋基化合物和其它化合物，其牢固地粘附至黏結(jié)劑材料層30和各 種表面兩者。通常，粘合劑層將覆蓋有保護(hù)性剝離襯墊，通常包括聚合物膜，如聚乙締，其保 護(hù)粘合劑層直到移除剝離襯墊并施加后向反射制品1至表面。
[0113] 在一種實(shí)施方式中，一個(gè)或多個(gè)保護(hù)層可W被施加在微球體透鏡之上。保護(hù)層可 W是頂涂層(topcoat)和/或覆蓋片。后向反射片的頂涂層和/或覆蓋片重疊并可W貼合微 球體透鏡或可W通過壓型覆蓋膜至黏結(jié)劑材料層粘附至制品，W由此形成在微球體和覆蓋 膜之間具有空氣界面的微球體內(nèi)的多個(gè)小格。
[0114] 實(shí)施例
[0115] 本主題現(xiàn)在將利用下面的實(shí)施例進(jìn)一步說明，該實(shí)施例旨在非限制的。各種VMP金 屬化顏料用于測(cè)試和與兩種常規(guī)的球磨顏料比較。表1指示了在表2中列舉的樣品中使用的 顏料的制造商、產(chǎn)品名稱、顏料類型和顏料固體載荷。
[0116] 表1顏料組成。
[0117]
[0118] 如表1所示，Silvershine 51500和NDF 150是常規(guī)的球磨顏料并被包括用于比較。
[0119] 表2列舉了用于測(cè)試的樣品的組成百分比，包括表1的顏料的重量百分比。Irostic 9815-03是溶解在Mm(溶劑中的熱塑性聚氨醋熱活化粘合劑基樹脂。表1中所列舉的顏料被 分散在溶液中W產(chǎn)生樣品1A-6A和1B-6B。由此可見，樣品1B-6B包含樣品1A-6A的各自顏料 成分的兩倍的量。樣品被施加至基底并測(cè)試反射率。在表3和表4中列舉結(jié)果。對(duì)于每個(gè)樣 品，組合物的反射率通過如下確定:根據(jù)ASTM E809,利用光電電池測(cè)量來自已知源光束的 反射的光的亮度--對(duì)于0.2°、0.50°和1.00°的每個(gè)入射角，觀察角為-4.00°、30.00°和 40.00°。下面列舉的所有成分百分比按重量計(jì)。
[0120] 表2.樣品組成。
[0121]
[0122] 表3提供了表2中列舉的樣品1A-6A的測(cè)試結(jié)果。樣品1A-6A的每個(gè)在基底上用#120 邁耶棒（線直徑= 3048微米)涂布，并嵌入有化ion Company of Japan提供的具有大約53皿 至大約75μπι的大小范圍和1.2的折射率的UB-35M微球體。將樣品W運(yùn)樣的量施加至基底，使 得在樣品被干燥W移除ΜΕΚ溶劑之后，得到的干燥涂層具有8.76wt %的顏料載荷和 91.24wt%的樹脂載荷。
[0123] 表3.樣品1A-6A的反射率。
[0124]
[01%]表4提供了表2中列舉的樣品1B-6B的測(cè)試結(jié)果。樣品1B-6B的每個(gè)在基底上用#80 邁耶棒（線直徑= 2032微米)涂布，并嵌入有化ion Company of Japan提供的具有大約53皿 至大約75皿的大小范圍和1.2的折射率的UB-35M微球體。將樣品W運(yùn)樣的量施加至基底，使 得在樣品被干燥W移除MEK溶劑之后，得到的干燥涂層具有16. lOwt %的顏料載荷和 83.89wt%的樹脂載荷。
[0127] 表4.樣品1B-6B的反射率。 Γ01981
[0129] 由表3和4中數(shù)據(jù)可見，與常規(guī)的球磨顏料顆粒相比，在各種顏料wt%下，在各種涂 層厚度下，和在各種透射和反射角下，包含具有根據(jù)本主題的具體大小和形狀特征的顏料 顆粒的后向反射制品提供提高的反射率。
[0130] 由該技術(shù)未來的應(yīng)用和發(fā)展，許多其它益處將毫無疑義地變得顯而易見。
[0131]如上所描述，本主題解決了與先前策略、系統(tǒng)和/或裝置相關(guān)聯(lián)的許多問題。然而， 應(yīng)當(dāng)理解，在成分的細(xì)節(jié)、材料和布置中的各種變化一一其已經(jīng)在本文描述和圖解W便解 釋本主題的本質(zhì)一一可W由本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員完成，而不背離如所附權(quán)利要求中所表達(dá)的 要求保護(hù)的主題的原理和范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種制品，其限定外面并且包括： 黏結(jié)劑材料； 在所述黏結(jié)劑材料中的金屬顏料，所述金屬顏料放置在所述黏結(jié)劑材料中以在所述黏 結(jié)劑材料中形成顏料層； 透明微球體，其至少部分地嵌入所述黏結(jié)劑材料內(nèi)并沿所述制品的所述外面暴露； 其中所述透明微球體一般地放置在所述顏料層和所述制品的所述外面之間。2. 權(quán)利要求1所述的制品，其中所述金屬顏料包括具有2，000至25，000的平均長寬比的 顏料顆粒。3. 權(quán)利要求2所述的制品，其中所述顏料層中的所述金屬顏料以葉浮布置放置。4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的制品，其中所述金屬顏料包括具有在主維度上大 約ΙΟμπι至大約25μηι的粒徑，大約10nm至大約50nm的厚度，和大約lnm至大約6nm的表面粗度 的顆粒。5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的制品，其中所述金屬顏料包括真空金屬化顏料顆 粒。6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的制品，其中所述透明微球體的至少一部分延伸進(jìn) 入所述顏料層。7. 根據(jù)權(quán)利要求2-6中任一項(xiàng)所述的制品，其中所述金屬顏料顆粒的至少一部分限定 薄片面并在所述顏料層內(nèi)取向，使得所述薄片面貼合鄰近透明微球體的一部分并沿其延 伸。8. 根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的制品，其中所述黏結(jié)劑材料包括熱塑性聚合物。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的制品，其中所述熱塑性聚合物包括熱塑性聚氨酯。10. 根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的制品，其中所述微球體被嵌入所述黏結(jié)劑材料 中至所述微球體的平均直徑的大約20 %至大約70 %的深度。11. 根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的制品，進(jìn)一步包括基底，其中所述顏料層與所 述基底共存。12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的制品，其中所述黏結(jié)劑材料將所述顏料層粘結(jié)至所述基底。13. 制造包括顏料層和透明微球體透鏡的制品的方法，所述方法包括： 形成所述顏料層，所述顏料層包括金屬顏料顆粒;和 使用黏結(jié)劑材料將所述透明微球體透鏡粘結(jié)至所述顏料層，由此制造所述制品。14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中： 形成包括:組合所述金屬顏料顆粒和所述黏結(jié)劑材料以由此產(chǎn)生復(fù)合材料，并發(fā)展所 述復(fù)合材料以由此形成黏結(jié)劑材料層，其中所述顏料顆粒被布置以形成葉浮顏料層，所述 顏料層包含在所述黏結(jié)劑材料層中靠近所述黏結(jié)劑材料層的上表面;和 粘結(jié)包括將所述透鏡嵌入所述黏結(jié)劑材料層。15. 根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的方法，其中所述金屬顏料顆粒具有在主維度上大約10μ m至大約2 5μηι的粒徑，大約1 Onm至大約50nm的厚度和，大約1 nm至大約6nm的表面粗度。16. 根據(jù)權(quán)利要求13-15中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述金屬顏料顆粒包括真空金屬化 顏料顆粒。17. 根據(jù)權(quán)利要求14-16中任一項(xiàng)所述的方法，其中至少一部分所述金屬顏料顆粒限定 薄片面并在所述顏料層內(nèi)取向，使得所述薄片面貼合鄰近微球體透鏡的一部分并沿其延 伸。18. 根據(jù)權(quán)利要求13-17中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述黏結(jié)劑材料包括熱塑性塑料。19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中所述熱塑性塑料包括熱塑性聚氨酯。20. 根據(jù)權(quán)利要求13-19中任一項(xiàng)所述的方法，其中粘結(jié)包括加熱i)所述黏結(jié)劑材料， 和i i)所述微球體透鏡中的至少一個(gè)。21. 根據(jù)權(quán)利要求13-20中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述微球體透鏡被嵌入至所述微球 體透鏡的平均直徑的大約20 %至大約70 %的深度。22. 根據(jù)權(quán)利要求13-20中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述制品進(jìn)一步包括基底，并且所 述顏料層與所述基底共存。23. -種后向反射制品，其包括透明微球體透鏡和金屬顏料，其中： 所述金屬顏料包括至少部分包含在熱塑性聚合物層內(nèi)的金屬顏料顆粒，所述金屬顏料 顆粒以葉浮布置靠近所述熱塑性聚合物層的上表面取向； 所述透明微球體透鏡沿所述熱塑性聚合物層的上表面暴露并被嵌入所述熱塑性聚合 物層內(nèi)至所述微球體透鏡的平均直徑的大約20 %至大約70 %的深度;和 所述金屬顏料顆粒限定薄片面并在所述顏料層內(nèi)取向，使得所述薄片面貼合鄰近微球 體透鏡的一部分并沿其延伸。24. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的后向反射制品，其中所述金屬顏料包括真空金屬化顏料。25. 根據(jù)權(quán)利要求23或24所述的后向反射制品，其中所述金屬顏料具有在主維度上大 約1 Ομπι至大約2 5μηι的粒徑，大約1 Onm至大約50nm的厚度，和大約1 nm至大約6nm的表面粗度。26. 根據(jù)權(quán)利要求23-25中任一項(xiàng)所述的后向反射制品，其中所述熱塑性聚合物層包括 熱塑性聚氨酯。27. 根據(jù)權(quán)利要求23至26中任一項(xiàng)所述的后向反射制品，其中所述制品進(jìn)一步包括基 底，并且所述熱塑性聚合物層與所述基底共存。28. 根據(jù)權(quán)利要求23-27中任一項(xiàng)所述的后向反射制品，其中所述透明微球體透鏡被嵌 入所述熱塑性聚合物層至所述透鏡的平均直徑的大約50%的深度。29. 根據(jù)權(quán)利要求27-28中任一項(xiàng)所述的后向反射制品，其中所述熱塑性聚合物層將所 述金屬顏料顆粒粘結(jié)至所述基底。30. 制造后向反射制品的方法，所述方法包括： 發(fā)展包括顏料和黏結(jié)劑材料的組合物，以由此形成包括所述顏料的顏料層和包括所述 黏結(jié)劑材料的黏結(jié)劑材料層，其中所述顏料層包含在所述黏結(jié)劑材料層中靠近所述黏結(jié)劑 材料層的上表面;和 將微球體透鏡嵌入所述黏結(jié)劑材料層，以由此制造所述后向反射制品。31. 根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其中所述顏料包括具有在主維度上大約ΙΟμπι至大約 2 5μηι的粒徑，大約1 Onm至大約50nm的厚度，和大約1 nm至大約6nm的表面粗度的顏料顆粒。32. 根據(jù)權(quán)利要求30或31所述的方法，其中所述顏料層包括金屬顏料顆粒。33. 根據(jù)權(quán)利要求30-32中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述顏料包括真空金屬化顏料顆 粒。34. 根據(jù)權(quán)利要求30-33中任一項(xiàng)所述的方法，其中： 所述黏結(jié)劑材料是熱塑性聚合物;和 所述組合物進(jìn)一步包括溶劑，所述熱塑性聚合物被溶解在所述溶劑中，由此形成溶液， 并且所述顏料被懸浮在所述溶液中。35. 根據(jù)權(quán)利要求30-34中任一項(xiàng)所述的方法，所述方法進(jìn)一步包括使所述黏結(jié)劑材料 層成形。36. 根據(jù)權(quán)利要求30-35中任一項(xiàng)所述的方法，進(jìn)一步包括將所述組合物施加至基底。37. 根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，其中所述基底具有帶有曲面的表面。38. 根據(jù)權(quán)利要求30-37中任一項(xiàng)所述的方法，其中嵌入包括加熱i)所述組合物，和ii) 所述微球體透鏡中的至少一種。39. 制造包括基底、顏料層、黏結(jié)劑材料和透明微球體透鏡的制品的方法，所述方法包 括： 通過物理氣相沉積金屬至所述基底的表面上形成所述顏料層； 將所述黏結(jié)劑材料施加在所述顏料層上;和 將所述透明微球體透鏡嵌入所述黏結(jié)劑材料中。40. 根據(jù)權(quán)利要求39所述的方法，其中所述黏結(jié)劑材料包括熱塑性聚氨酯，并且嵌入包 括加熱i)所述黏結(jié)劑材料，和i i)所述透明微球體透鏡中的至少一種。41. 根據(jù)權(quán)利要求39-40中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述透明微球體透鏡被嵌入所述黏 結(jié)劑材料中至所述透鏡的平均直徑的大約20%至大約70%的深度。
【文檔編號(hào)】G02B5/128GK106068468SQ201480076666
【公開日】2016年11月2日
【申請(qǐng)日】2014年12月17日 公開號(hào)201480076666.3, CN 106068468 A, CN 106068468A, CN 201480076666, CN-A-106068468, CN106068468 A, CN106068468A, CN201480076666, CN201480076666.3, PCT/2014/70723, PCT/US/14/070723, PCT/US/14/70723, PCT/US/2014/070723, PCT/US/2014/70723, PCT/US14/070723, PCT/US14/70723, PCT/US14070723, PCT/US1470723, PCT/US2014/070723, PCT/US2014/70723, PCT/US2014070723, PCT/US201470723
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