包括基本上為無(wú)定形的聚合物層的回射片材的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本申請(qǐng)整體涉及回射制品和制備回射制品的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 回射制品的特征在于能夠?qū)⑷肷涞讲牧仙系墓庵匦聦?dǎo)向使其反射回初始光源。該 特性已使片材形式的回射制品廣泛用于，例如，交通標(biāo)志和個(gè)人安全制品?；厣淦某Ｓ糜?多種交通管制制品（例如道路標(biāo)志、路障、牌照、路面標(biāo)記和路面標(biāo)志帶，以及車輛和衣物的 反光帶）。
[0003] 立體角片材(有時(shí)稱為棱柱、微棱柱、隅角棱鏡或全內(nèi)反射片材)是一類回射片材。 這類回射片材通常包括多個(gè)回射入射光的立體角元件?；厣淦耐ǔ＞哂写笾缕教沟那氨?面和從后表面突起的立體角元件陣列。立體角反射元件通常包括三面結(jié)構(gòu)體，這種結(jié)構(gòu)體 具有相交于單個(gè)拐角（即立體角）的三個(gè)大致相互垂直的側(cè)面。應(yīng)用時(shí)，回射器被布置為使 其前表面通常朝向預(yù)期觀察者和光源的預(yù)計(jì)位置設(shè)置。入射到前表面上的光進(jìn)入片材并穿 過(guò)片材的主體，被元件三個(gè)面中的每一個(gè)面反射，從而沿大致平行于光源的方向離開(kāi)前表 面。
[0004] 制備此類棱鏡立體角片材的一種方法在例如美國(guó)專利3,689,346(R〇wland)和5， 691，846(Bens 〇n等人）中有所描述。這些專利通常描述通過(guò)如下過(guò)程連續(xù)復(fù)制立體角回射 制品的方法:將可交聯(lián)的部分聚合樹(shù)脂沉積在要復(fù)制的陰膜表面，并且將樹(shù)脂暴露于光化 光或熱以使樹(shù)脂硬化。由于材料沉積然后固化，因此該過(guò)程通常稱為"饒鑄和固化"。該制造 方法的缺點(diǎn)是所得片材具有立體角元件，該立體角元件在硬化或固化時(shí)表現(xiàn)出相對(duì)高水平 的收縮，從而生成立體角微觀結(jié)構(gòu)中的光學(xué)缺陷，即，介于立體角的面之間的角度變化，該 變化產(chǎn)生光散射而非所需的最大回射性。如果無(wú)法控制和維護(hù)介于復(fù)制立體角元件的面之 間的角度(如，因?yàn)槭湛s效應(yīng)、從模具中移除時(shí)的變形、或由于熱應(yīng)力或機(jī)械應(yīng)力的變形）， 回射效率將受到顯著影響。即使對(duì)立體角幾何結(jié)構(gòu)輕微缺乏控制和維護(hù)，也可對(duì)所得回射 效率產(chǎn)生顯著的不利影響。
[0005] 美國(guó)專利5,988,820(Huang等人)描述了高彈性模量立方體和低彈性模量本體層。 這種組合是有利的，因?yàn)槠目筛叨葥锨鵁o(wú)需承受顯著的回射性損耗。立體角元件在撓 曲過(guò)程中展示出極好的尺寸穩(wěn)定性，從而在適形時(shí)提供良好回射性能?？稍诟邷叵卤３殖?寸穩(wěn)定性和良好回射性能。然而，使用低彈性模量本體層需要使用載體(如，聚合物載體）， 以允許澆鑄和固化處理。在沒(méi)有載體的情況下，在卷繞和退繞過(guò)程期間低彈性模量本體層 將過(guò)度拉伸。
[0006] 美國(guó)專利6,325,515(Coderre等人)和7,329,447(Chirhart等人)描述了包括PET 和C0PET的"雙層"覆蓋層。本專利的覆蓋層保護(hù)下面的光學(xué)結(jié)構(gòu)(如，立體角元件)不受環(huán)境 的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本申請(qǐng)的發(fā)明人認(rèn)識(shí)到，需要較低成本的柔性回射制品，該回射制品能夠進(jìn)行澆 鑄和固化處理，并具有足夠的立體角元件保真性，以形成具有出色亮度(或回射性）的回射 制品。本申請(qǐng)的發(fā)明人認(rèn)識(shí)到，這些目標(biāo)的全部均可通過(guò)如下過(guò)程實(shí)現(xiàn):形成回射制品，該 回射制品包括介于本體層和離散的截頂立體角元件之間的無(wú)定形聚合物層。發(fā)明人認(rèn)識(shí) 到，包括無(wú)定形聚合物層在處理期間吸收、耗散和/或接納置于制品上的應(yīng)力中的至少一 些。在澆鑄和固化處理期間這些應(yīng)力尤其高。從而可形成具有增大保真性的立體角元件。因 此，與不含無(wú)定形聚合物層的回射制品相比，包括無(wú)定形聚合物層的回射制品具有增大的 亮度。
[0008] -些實(shí)施例涉及回射制品，其包括：（1)本體層；（2)多個(gè)離散的截頂立體角元件； 和(3)介于本體層和立體角元件之間的基本上為無(wú)定形的聚合物層。
[0009] -些實(shí)施例涉及形成回射制品的方法，其包括：（1)提供基底，該基底包括：（a)本 體層;和(b)包括基本上為無(wú)定形的聚合物的聚合物層；以及(2)在基底的聚合物層上形成 的多個(gè)離散的截頂立體角元件。在一些實(shí)施例中，本體層和聚合物層是共擠出的。在一些實(shí) 施例中，基底的本體層和聚合物層是共擠出和雙軸取向的。在一些實(shí)施例中，本體層和聚合 物層通過(guò)吹塑膜方法制成。一些實(shí)施例還包括在所述多個(gè)離散的截頂立體角元件上形成鏡 面反射層。
[0010] 在一些實(shí)施例中，本體層具有至少1750MPa的彈性模量。在一些實(shí)施例中，本體層 具有至少2000MPa的彈性模量。在一些實(shí)施例中，本體層具有至少2500MPa的彈性模量。在一 些實(shí)施例中，本體層具有至少3000MPa的彈性模量。在一些實(shí)施例中，本體層具有至少 3300MPa的彈性模量。在一些實(shí)施例中，本體層包含聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯(PTFE)和尼 龍中的至少一種。在一些實(shí)施例中，本體層是雙軸向取向的，其中本體層包含聚乙烯、聚丙 烯、PET(聚對(duì)苯二甲酸乙二酯）、PTFE和尼龍中的至少一種。在一些實(shí)施例中，本體層具有介 于約20μπι和約2500μπι之間的厚度。
[0011]在一些實(shí)施例中，離散的截頂立體角元件具有介于約1.8密耳(45μπι)和約2.5密耳 (63·5μπι)之間的平均高度。
[0012]在一些實(shí)施例中，聚合物層具有小于1750MPa的彈性模量。在一些實(shí)施例中，聚合 物層具有小于1500MPa的彈性模量。在一些實(shí)施例中，聚合物層具有小于1300MPa的彈性模 量。在一些實(shí)施例中，聚合物層具有小于lOOOMPa的彈性模量。在一些實(shí)施例中，聚合物層具 有介于約1. 〇ym和約1 ΟΟμπι之間的厚度。在一些實(shí)施例中，聚合物層具有介于約5μηι和7 5μηι之 間的厚度。在一些實(shí)施例中，聚合物層具有小于15%的結(jié)晶度。在一些實(shí)施例中，聚合物層 具有小于10%的結(jié)晶度。在一些實(shí)施例中，聚合物層和立體角元件形成互穿網(wǎng)絡(luò)。在一些實(shí) 施例中，基本上聚合物層具有介于約45°C和約160°C之間的軟化點(diǎn)。
[0013]用于聚合物層的示例性聚合物包括聚（對(duì)苯二甲酸乙二酯）和聚（萘二甲酸乙二 酯）的無(wú)定形共聚物;含有1，4-環(huán)己烷二甲醇的聚（對(duì)苯二甲酸乙二酯）共聚酯（PETG共聚 酯）；含有1，4_環(huán)己烷二甲醇的聚（萘二甲酸乙二酯)共聚酯(PEN共聚酯）；聚碳酸酯、聚（氯 乙烯）；聚（乙烯-共-丙烯酸）；聚（乙烯-共-乙酸乙烯酯）；聚碳酸酯;PMMA;共-PMMA;抗沖擊 改性的PMMA;聚丙烯酸酯;無(wú)定形共聚酯(例如，聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PETG)、聚對(duì)苯二甲酸 環(huán)己烷二亞甲醇酯(PCTG)、聚（1，4_環(huán)己烷二亞甲酯-1，4-環(huán)己烷二羧酸酯）（P(XD)、間苯二 甲酸酯共聚物、共聚酯醚(諸如伊士曼公司（Eastman)的NE0STAR?彈性體FN005、FN006和 FN007 以及 ECDEL? 彈性體9965、9966 和 9967(也在美國(guó)專利公布 20090130606144(Bacon)中 有所描述））、80/20C〇PET (對(duì)苯二甲酸/間苯二甲酸）、和PET/CoPET(60/40對(duì)苯二甲酸/癸二 酸CoPET))。在一些實(shí)施例中，聚合物層不包含聚(對(duì)苯二甲酸乙二酯）的均聚物。在一些實(shí) 施例中，聚合物層包含雙軸向取向的聚合物。
[0014] 在一些實(shí)施例中，制品還包含接觸離散截頂立體角元件的壓敏粘合劑層，該壓敏 粘合劑層包括至少一層離散的阻隔層。在一些實(shí)施例中，回射制品還包括與立體角元件相 鄰的鏡面反射層。在一些實(shí)施例中，制品具有至少250坎德拉/勒克斯/平方米的亮度。在一 些實(shí)施例中，制品具有至少600坎德拉/勒克斯/平方米的亮度。在一些實(shí)施例中，制品具有 至少1000坎德拉/勒克斯/平方米的亮度。在一些實(shí)施例中，回射制品為公路標(biāo)牌制品、街道 標(biāo)牌制品、牌照片材、牌照、個(gè)人安全裝置、個(gè)人安全衣物、醒目性制品、車輛警示制品、或畫(huà) 布涂層制品中的一者。
【附圖說(shuō)明】
[0015] 圖1是基底的橫截面?zhèn)纫晥D，該基底包括本體層和基本上為無(wú)定形的聚合物層。
[0016] 圖2是回射制品的橫截面?zhèn)纫晥D，該回射制品包括與多個(gè)離散的截頂立體角元件 相鄰的圖1所不的基底。
[0017] 圖3是回射制品的橫截面?zhèn)纫晥D，該回射制品包括與鏡面反射層或涂層相鄰的圖2 的制品。
[0018] 圖4是回射制品的橫截面?zhèn)纫晥D，該回射制品包括與多個(gè)離散的截頂立體角元件 相鄰的圖1的基底，所述立體角元件由基體層分開(kāi)。
[0019] 這些附圖未必按比例繪制。附圖中使用的相似標(biāo)號(hào)指示相似的部件。然而，應(yīng)當(dāng)理 解，在給定附圖中使用標(biāo)號(hào)指示部件并非意圖限制另一附圖中用相同標(biāo)號(hào)標(biāo)記的部件。
[0020] 在以下詳細(xì)說(shuō)明中，可參考附圖，附圖形成詳細(xì)說(shuō)明的一部分并且通過(guò)例證示出 一個(gè)示例性的具體實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離本公開(kāi)的范圍或?qū)嵸|(zhì)的情況下，設(shè)想并可進(jìn) 行其他實(shí)施例。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 將詳細(xì)描述各種實(shí)施例和實(shí)施方式。這些實(shí)施例和具體實(shí)施不應(yīng)理解為以任何方 式限制本專利申請(qǐng)的范圍，并且在不脫離本公開(kāi)的實(shí)質(zhì)和范圍的前提下，可進(jìn)行更改和修 改。例如，通過(guò)具體參照回射片材論述了很多實(shí)施例、具體實(shí)施和實(shí)例，但這些不應(yīng)理解為 將申請(qǐng)范圍限制于這一個(gè)示例性具體實(shí)施。此外，本文僅論述了一些最終用途，但本文未具 體描述的最終用途包括在本申請(qǐng)范圍內(nèi)。因此