CN101405628A - 一致的逆反射膜结构 - Google Patents
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Abstract
本发明包括一致的逆反射结构。在某些具体实例中,该等一致的逆反射结构也防缩。该一致的逆反射结构包含具有第一面及第二面的透明塑化聚氯乙烯膜,叠置于该塑化聚氯乙烯膜第一面上的第一透明聚合物层;叠置于该透明塑化聚氯乙烯膜第二面上的第二透明聚合物层;置于该第二透明聚合物层下面的逆反射立方角形元件列;及置于该列逆反射立方角形元件下面的耐塑化剂黏着剂。在某些具体实例中,第一及第二透明聚合物层是透明、经辐射固化的聚合物层。
Description
相关申请
本申请是2007年3月27日申请的美国专利申请(档案号1571.2129-001)的接续案;并主张2006年3月31日申请的美国临时专利申请60/788,081的权益;其全部教示以引用方式并入本文中。
发明背景
逆反射材料用于多种安全及装饰目的。具体而言,当能见度在微光条件下重要时,这些材料适用于夜间。利用完美的逆反射材料本质上可将光线沿着逆反射轴以实质上平行路径反射回光源。逆反射材料可用作衣服的反射带或贴片如背心及皮带。而且,逆反射材料可用于邮筒、桶、交通锥环、公路信号、车辆、警告反射器等上。逆反射材料可包括随机定向的微米直径球列或最密堆积立方角形(棱形)列。
立方角形或棱形逆反射器描述在例如1973年1月23日颁予Stamm美国专利第3,712,706号,将其揭示以引用方式并入本文中。一般,棱镜可藉在金属板或其它适合材料的平面上形成主要负模的方式制得。为形成该等立方角形元件,三系列相距60°的平行等距交叉的V-形沟内切在该平面上。然后将该模用于将所需立方角形列加工于刚性塑料平面里。
其它有关立方角形微棱镜的结构及操作细节可在1972年8月15日颁予Rowland的美国专利第3,684,348号中找到,将其揭示以引用方式并入本文中。一种制造逆反射外皮的方法也揭示于1972年9月5日颁予Rowland的美国专利第3,689,346号中,将其揭示以引用方式并入本文中。例如,立方角形微棱镜可在装配模型中形成。该等棱镜可连结外皮,将外皮施用于其上以提供复合结构,其中该等立方角形元件由该外皮表面突出。
当以胶黏方式安装的逆反射材料施用在波状表面时易起皱纹。在某些情况下,必须将逆反射结构切割成特定几何结构以防止将该逆反射结构施用在波状表面时起皱纹。而且,许多以胶黏方式安装的逆反射材料易受收缩影响。迄今,起皱纹及收缩的问题已阻碍逆反射材料在波状表面上的应用。
发明概要
本发明包括一致的逆反射结构。该一致的逆反射结构包括具有第一面及第二面的透明塑化聚氯乙烯膜;叠置于该塑化聚氯乙烯膜第一面上的第一透明聚合物层;叠置于该塑化聚氯乙烯膜第二面上的第二透明聚合物层;置于该第二透明聚合物层下面的逆反射立方角形元件列;及置于该列逆反射立方角形元件下面的耐塑化剂黏着剂。在某些具体实例中,第一及第二透明聚合物层是透明、经辐射固化的聚合物层。
“一致的”逆反射结构可黏接在基板的波状曲线表面上而无形成明显皱纹,而且在某些具体表现中,其可黏接在基板的波状曲线表面上而不需将该逆反射结构切割成特定几何结构以防起皱纹。“一致的”是指该等逆反射结构的一项特性。本发明不限于应用于任何特定基板几何构造的逆反射结构。例如,本发明一致的逆反射结构可应用在平坦、波状或曲线基板。
在某些情况下,该一致的逆反射结构包含具有第一面及第二面的透明塑化聚氯乙烯膜;叠置于该塑化聚氯乙烯膜第一面上的第一透明经辐射固化的聚合物层;叠置于该塑化聚氯乙烯膜第二面上的第二透明经辐射固化的聚合物层;置于该第二透明经辐射固化涂层下面的逆反射立方角形元件列;沉积在该列逆反射立方角形元件上的金属化反射层;及连结该金属化反射层的已交联耐塑化剂丙烯酸系黏着剂。
在本发明的一项特征中,一致的逆反射结构包含具有第一面及第二面的透明塑化聚氯乙烯膜;叠置于该塑化聚氯乙烯膜第一面上的第一透明聚胺基甲酸酯层,其中该第一聚胺基甲酸酯层具有约0.0004至约0.0009英寸(约0.01至约0.023毫米)的厚度;叠置于该塑化聚氯乙烯膜第二面上的第二透明聚胺基甲酸酯层,其中该第二透明聚胺基甲酸酯层具有约0.0004至约0.0009英寸(约0.01至约0.023毫米)的厚度;置于该第二透明经幅射固化涂层下面的逆反射立方角形元件列;及置于该列逆反射立方角形元件下面的已交联耐塑化剂丙烯酸系黏着剂。
在某些具体实例中,该一致的逆反射结构也防缩。本文所用术语”防缩”是指逆反射结构特性,其中该逆反射结构实质上可保持其原有尺寸。在某些具体实例中,该等逆反射结构,即使在多方面使用,例如用于户外后也可防缩并保持其原有尺寸。
本发明一致的逆反射结构可用于(例如)作为逆反射车体广告膜以改善夜间车辆反光性。在某些具体表现中,该等一致的逆反射结构可应用在汽车的非波状或波状曲线上而无产生实质皱纹或其它外观缺陷。在某些情况下,该一致的逆反射结构是防皱的且无一般惯用以胶黏方式安装的塑化聚氯乙烯基膜产物所发生的收缩。
附图说明
如附图所说明的,可由下列更具体描述的本发明实例具体表现而更加了解上文,其中类似参考符号在该附图中所有不同观看点都是指相同部件。该图不需按比例绘制,反而放在强调说明本发明具体表现。
该图是根据本发明具体表现的逆反射结构的截面图。
发明详述
本发明实例具体表现描述于下。
一般,本发明一致的逆反射结构包含具有第一面及第二面的透明塑化聚氯乙烯膜;叠置于该塑化聚氯乙烯膜第一面上的第一透明聚合物层;叠置于该塑化聚氯乙烯膜第二面上的第二透明聚合物层;置于该第二透明聚合物层下面的逆反射立方角形元件列;及置于该列逆反射立方角形元件下面的耐塑化剂黏着剂。
该图说明本发明具体实例。一致的逆反射结构2包含透明塑化聚氯乙烯膜4。适合的透明塑化乙烯基膜可(例如)藉由压光、挤压、溶剂浇铸和其它技术上已知方法制得。聚氯乙烯膜4可包含多种熟谙此技术的人员所熟知的着色剂及性能添加剂。在具体实例中,该膜是压光膜。因压光方法对化合物着色剂及性能增强添加剂的弹性,使压光可为特别适用的方法。
聚氯乙烯膜4实质上是透明的。在某些具体实例中,聚氯乙烯膜4实质上对可见光是透明的。聚氯乙烯膜4可为澄清或透明带有颜色的。在某些具体实例中,该聚氯乙烯膜包含荧光染料。
聚氯乙烯膜4可具有(例如)约0.001至约0.022英寸(约0.025至约0.56毫米(mm)),如约0.004至约0.020英寸(约0.1至约0.51毫米),约0.004至约0.01英寸(约0.1至约0.25毫米),约0.006至约0.01英寸(约0.15至约0.25毫米)或约0.006至约0.018英寸(约0.15至约0.46毫米)的厚度。该基膜的厚度可以任何特定应用所需的弹性、抗撕裂性及颜色安定性作为选择基础。此外,该结构的所选膜厚可以该结构的所需长期耐候性特征作为选择基础。一般而言,较佳是较薄的聚氯乙烯膜层。但若该乙烯基膜太薄,则该结构将因该棱镜韧性占优势而损失其一致性。但当较佳弹性及/或原料成本更重要时,较薄的成品及因此较薄的乙烯基膜是理想的。例如,在较佳具体表现中,该聚氯乙烯膜具有约0.004至约0.01英寸(约0.1至约0.25毫米)的厚度,其中较佳范围是从0.004-0.02英寸,包括(但不限于)0.012-0.018英寸,但当改善添加剂的颜色安定性时,而有较佳是较低厚度的可能性。当该所选厚度可影响该逆反射结构符合波状表面的能力时,所选厚度是重要的。此外,该膜厚度可影响该结构的长期耐候性特征。因此,该透明塑化聚氯乙烯膜的所选厚度可(例如)以任何特定应用的一致性及耐候性需求为基础而测得。
该透明塑化聚氯乙烯膜具有(例如)约25至约60,如约30至约50,约30至约45或约35至约40的Shore A硬度。在特定具体实例中,该透明塑化聚氯乙烯膜具有约36的Shore A硬度。Shore A硬度是材料的相对硬度的度量单位并可以所谓Shore A硬度计的仪器测得。
适合的聚氯乙烯膜的实例包括可由American Renolit公司以RENOLIT为商标购得(Whippany,NJ)的聚氯乙烯膜或可由美国WA的Everett的Achilles购得的经压光塑化聚氯乙烯膜。
除了透明塑化聚氯乙烯膜4之外,一致的逆反射结构2也包含至少两个透明聚合物层。透明塑化聚氯乙烯膜4具有第一面及第二面。第一透明聚合物层6是叠置在该塑化聚氯乙烯膜4第一面上。”叠置于...上”及”置于...下面”是指聚合物层相对于该塑化聚氯乙烯膜的相对位向。在某些具体实例中,一层或多层材料是位于第一透明聚合物层与该塑化聚氯乙烯膜之间。在一特定具体实例中,该第一透明聚合物层是直接连接在该塑化聚氯乙烯膜上。第二透明聚合物层8是置于该塑化聚氯乙烯膜4第二面下面。”置于...下面”是指该聚合物层相对于该塑化聚氯乙烯膜的相对位向。在某些具体实例中,一层或多层材料是位于第二聚合物层与该塑化聚氯乙烯膜之间。在特定具体实例中,该第二透明聚合物层是直接连接在该塑化聚氯乙烯膜上。
第一透明聚合物层6和/或第二透明聚合物层8可由包含胺基甲酸酯丙烯酸酯预聚物的调配物形成。在具体实例中,胺基甲酸酯丙烯酸酯预聚物,如线性聚醚胺基甲酸酯丙烯酸酯预聚物是形成该透明聚合物层的调配物的主要组分。在某些情况下,该胺基甲酸酯丙烯酸酯预聚物的分子量可大于约1000克/摩尔,例如约1000至约6000克/摩尔或约2000至约4000克/摩尔。该预聚物的丙烯酸酯部分官能度可为(例如)约1至约6。在较佳具体实例中,所需丙烯酸酯部分官能度是约1.2至约3。官能度是指每个分子的反应性丙烯酸酯末基的平均值。该聚胺基甲酸酯可为脂族或芳族。但是,一般脂族聚胺基甲酸酯是优于芳族聚胺基甲酸酯,因为包含脂族聚胺基甲酸酯的逆反射结构可具有较佳耐候性特征。因此,在具体实例中,第一透明聚合物层6及/或第二透明聚合物层8包括脂族聚胺基甲酸酯丙烯酸酯。
适合的线性聚醚胺基甲酸酯丙烯酸酯预聚物包括(但不限于)可由BomarSpecialties公司(Winsted,CT)购得的BR5825、BR5824、BR582、BR543及BR541。
透明聚合物层的调配物也可包含其它用于如调整黏度、增进黏着力、降低黏性等功能及其它目的的预聚物。可用于调整黏度的单官能基预聚物的实例包括(但不限于)丙烯酸异莰酯;2-(2-乙氧基乙氧基)乙基丙烯酸酯;丙烯酸十三酯;丙烯酸十八酯;2-苯氧基乙基丙烯酸酯;2-苯氧基乙基甲基丙烯酸酯;烷氧基化月桂基丙烯酸酯;丙烯酸月桂酯;甲基丙烯酸月桂酯;丙烯酸异癸酯;丙烯酸硬脂酯;及甲基丙烯酸硬脂酯。可用于调整黏度的多官能基预聚物的实例包括(但不限于)三羟甲基丙烷三丙烯酸酯;三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯;乙氧基化三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯;丙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯;及丙氧基化甘油三丙烯酸酯。可用于额外功能益处的其它预聚物包括(但不限于)环氧基丙烯酸酯;溴化环氧基丙烯酸酯;聚酯丙烯酸酯;聚硅氧丙烯酸酯;氟丙烯酸酯;及聚丁二烯丙烯酸酯。
第一透明聚合物层6和/或第二透明聚合物层8可包含经辐射固化的聚合物,如经紫外线(UV)固化的聚合物。在某些具体实例中,第一透明聚合物层6及第二透明聚合物层8中的一者或两者包括经辐射固化的聚胺基甲酸酯如(例如)经UV固化的聚胺基甲酸酯丙烯酸酯。
在某些具体实例中,第一及第二透明聚合物层中的一者或多者经辐射固化。一般而言,需要光引发剂固化辐射可固化调配物。可使用的光引发剂实例包括(但不限于)苄基二甲基缩酮;2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮;α-羟基环己基苯基酮;二苯基酮;2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基氧化膦;异丙基硫杂蒽酮、乙基-4-二甲基胺基苯甲酸酯;2-乙基-4-二甲基胺基苯甲酸酯;寡[2-羟基-2-甲基-1-[4-(1-甲基乙烯基)苯基]丙酮];双官能基α-羟基酮;1-[4-94-苯甲酰基苯基硫基]苯基]-2-甲基-2-(4-甲基苯基磺酰基)丙-1-酮;2-甲基-1-[4-(甲基硫基)苯基]-2-吗福啉丙烷-1-酮;苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-氧化膦);2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙-1-酮;2,2-二乙氧基-1-苯基-乙酮;及其组合物。
在特定具体实例中,该第一和/或第二透明经辐射固化的聚合物层是由包含脂族胺基甲酸酯丙烯酸酯预聚物、单官能基丙烯酸酯预聚物、多官能基丙烯酸酯预聚物及光引发剂或光引发剂掺合物的组成物所形成。
在某些具体实例中,第一透明聚合物层6及第二透明聚合物层8中的一者或两者包含溶剂或水基聚胺基甲酸酯。在某些情况下,第一透明聚合物层6和/或第二透明聚合物层8包含至少一种选自由下列各者组成的群的聚胺基甲酸酯:聚醚聚胺基甲酸酯、聚酯聚胺基甲酸酯及聚碳酸酯聚胺基甲酸酯。该等聚胺基甲酸酯可为脂族或芳族。但是,一般脂族聚胺基甲酸酯是优于芳族聚胺基甲酸酯,因为包含脂族聚胺基甲酸酯的逆反射结构可具有较佳耐候性特征。
具有脂族聚醚聚胺基甲酸酯的透明聚合物层可利用多种脂族二异氰酸酯如(例如)异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、HMDI(HMDI是4,4’-二环己基甲烷二异氰酸酯)及四亚甲基二甲苯二异氰酸酯(TMXDI)制得。具有脂族聚酯聚胺基甲酸酯的透明聚合物层可(例如)利用多种技术中已知聚酯醇中的任一者制得。具有脂族聚碳酸酯聚胺基甲酸酯的透明聚合物层可(例如)利用聚碳酸酯二元醇制得。
第一透明聚合物层6及第二透明聚合物层8可具有相同或不同组成物。例如,第一透明聚合物层6可包含上述聚合物组成物中的任一者,而第二透明聚合物层8可包含任何其它聚合物组成物。
在具体实例中,第一透明经辐射固化的聚合物层具有约0.0002至约0.001英寸(约0.0051至约0.025毫米)的厚度。在其它具体实例中,第一透明经辐射固化的聚合物层具有约0.0004至约0.0009英寸(约0.01至约0.023毫米)的厚度。
第二透明经辐射固化的聚合物层具有约0.004-0.009英寸的厚度。
在某些具体实例中,该逆反射结构包含一个或多个透明聚合物层,其厚度为约0.0001英寸(in)(约0.0025毫米)至约0.0015英寸(约0.038毫米),如约0.0002英寸(约0.0051毫米)至约0.0013英寸(约0.033毫米)、约0.0002英寸(约0.0051毫米)至约0.001英寸(约0.025毫米)、约0.0005英寸(约0.013毫米)至约0.001英寸(约0.025毫米)、约0.0004英寸(约0.01毫米)至约0.0009英寸(约0.023毫米)或约0.0007英寸(约0.018毫米)。第一及第二透明聚合物层可具有相同厚度或在某些情况下可具有不同厚度。
本发明逆反射结构也包括一列逆反射立方角形元件。一般,逆反射结构2包含置于第二透明聚合物层8下面的逆反射立方角形元件10列。“置于...下面”是指该逆反射立方角形元件相对于该第二透明聚合物层的相对位向。在某些具体实例中,一层或多层材料是位于第二透明聚合物层与逆反射立方角形元件列之间。
第二透明聚合物层可提供该列逆反射立方角形元件基板。在具体实例中,该列逆反射立方角形元件是连接在该第二透明聚合物层上。一般,该列逆反射立方角形元件具有暴露在入射光线中的窗口侧及相反面侧。该列逆反射立方角形元件可经定向而使该窗口侧面对该第二透明聚合物层。例如,该列逆反射立方角形元件的窗口侧可连接至该第二透明聚合物层上。在某些具体实例中,该列逆反射立方角形元件是利用透明黏着剂连接至该第二透明聚合物层上。或者,该列逆反射立方角形元件可利用透明涂料如由辐射可固化或溶剂或水基涂料调配物所形成的透明涂料连接至该第二透明聚合物层上。在具体实例中,该列逆反射立方角形元件可直接浇铸在该第二透明聚合物层上。
逆反射立方角形元件10列可由聚合物,如实质上透明的聚合物所形成。形成该列逆反射立方角形元件后,该聚合物在室温下较佳是刚性或实质上可挠曲的。该聚合物在该列中的刚性使该等立方角形元件可保持其光学特征。该聚合物也可为不可延伸的,其中不可延伸定义为无法实质伸展而不破裂。该聚合物可选自种类广泛的聚合物,其包括(但不限于)胺基甲酸酯、丙烯酸酯类、纤维素酯类、乙烯系不饱和腈类、硬环氧基丙烯酸酯类等。其它聚合物包括聚碳酸酯类、聚酯类及聚烯烃类、丙烯酸酯硅烷类、硬聚酯胺基甲酸酯丙烯酸酯类。也可使用其它非刚性的聚合物。这些聚合物包括聚氯乙烯及聚二氯亚乙烯。该聚合物较佳是与单体或寡聚物在棱形模型中浇铸。该单体或寡聚物的聚合作用可藉由辐射,如紫外线辐射引发。
在某些具体实例中,该列逆反射立方角形元件可藉由如下列专利所揭示的这些方法形成:1972年8月15日颁予Rowland的美国专利第3,684,348号;1972年9月5日颁予Rowland的美国专利第3,689,346号;1974年5月21日颁予Rowland的美国专利第3,811,983号;1974年8月20日颁予Rowland的美国专利第3,830,682号;1976年8月17日颁予Rowland的美国专利第3,975,083号;1982年6月1日颁予Rowland的美国专利第4,332,847号;1989年1月31日颁予Martin的美国专利第4,801,193号;1993年7月20日颁予Rowland的美国专利第5,229,882号;1993年8月17日颁予Martin的美国专利第5,236,751号;1992年11月23日颁予Martin的美国专利第5,264,063号;1994年12月27日颁予Rowland的美国专利第5,376,431号;1996年2月13日颁予Phillips的美国专利第5,491,586号;1996年4月30日颁予Rowland的美国专利第5,512,219号;1996年9月24日颁予Bernard等人的美国专利第5,558,740号;1997年1月7日颁予Bernard等人的美国专利第5,592,330号;及1997年6月10日颁予Martin等人的美国专利第5,637,173号。将各专利全部内容以引用方式并入本文中。
该列立方角形元件沿各立方侧边缘具有(例如)范围在约0.0015至约0.02英寸(约0.038至约0.51毫米)的长度。各立方侧边缘较佳具有约0.003至约0.008英寸(约0.076至约0.2毫米),如约0.0035至约0.006英寸(约0.089至约0.15毫米)的长度。在具体实例中,各立方侧边缘具有约0.0035英寸(约0.089毫米)的长度。在其它较佳具体实例中,此结构使用0.006英寸的棱镜;但从0.0035-0.006英寸的棱镜是在工作范围内。
该列在该等立方角形元件相交的低凹处的厚度较佳是足够薄而使施加最少力于该逆反射结构时,可使该列断裂并沿低凹处分裂。在某些具体表现中,该列厚度是从窗口侧至该等立方角形元件顶点的距离,其为约0.001至约0.009英寸(约0.025至约0.23毫米)如约0.001至约0.005英寸(约0.025至约0.13毫米)、约0.001至约0.003英寸(约0.025至约0.076毫米)或约0.0015至约0.003英寸(约0.038至约0.076毫米)。在特定具体实例中,该列厚度为约0.0017英寸(约0.043毫米)。在此特定具体实例中,该列厚度可为0.0027英寸。但从0.0017至0.027英寸的棱镜是在工作范围内。
除了聚氯乙烯膜、第一及第二透明聚合物层和该列逆反射立方角形元件之外,本发明逆反射结构也包含黏着剂。一般,逆反射结构2包含置于立方角形元件10下面的黏着剂12。“置于...下面”是指该逆反射黏着剂相对于该列立方角形元件的相对位向。
可将黏着剂12施用在该等立方角形元件的棱镜面以黏接视情况选用的基板14。若将黏着剂直接施用在该等棱镜面上,但该黏着剂可使该棱镜表面湿润,因此摧毁该空气接口并降低,或甚至消除该棱镜逆反射的能力。因此,可先将金属化反射层沉积在该上反面表面上。适合用于形成反射层材料的实例包括(但不限于)铝、银、金、钯及其组合物。一般该等反射层系藉由喷溅或藉真空沉积形成。例如,该等立方角形元件可与铝真空沉积以产生反射金属层。在具体实例中,真空沉积铝,藉以在真空下加热铝并使铝蒸气冷凝在该等立方角形元件上而形成铝层,如连续铝层。或者,可使用金属漆、介电涂料及其它反射涂布材料以形成反射层于该等立方角形元件上。该金属化反射层的厚度可在约200至约600埃,例如约200至约500埃或约200至约400埃的范围内。在具体实例中,将黏着剂直接涂布在该列逆反射立方角形元件上的金属化反射层上。因此,黏着剂12可连结在该金属化反射层上。
黏着剂12可以其黏着连结该列立方角形元件,如一列金属化立方角形元件及基板的能力作为选择基础。而且,该黏着剂应提供足够黏着强度以使该逆反射结构不与该基板分离。因为本发明逆反射结构包含塑化聚氯乙烯膜,因此塑化剂经由该结构迁移可能被考虑。
一般,当长时间和/或温度暴露后,塑化剂将由塑化聚氯乙烯膜迁移。然后,此塑化剂进入该逆反射结构的黏着剂并危害其黏着特性。该黏着剂在令该逆反射结构处于较长时间和/或温度后保持其黏着特性的能力是重要考虑。塑化剂移入该黏着剂可弱化该黏着特性如黏着及凝聚强度。此外,塑化剂迁移可使该逆反射结构收缩并影响其尺寸安定性。
因此,在具体实例中,黏着剂12是耐塑化剂的。在另一具体实例中,黏着剂12也是压敏黏着剂。
黏着剂12可包含聚硅氧黏着剂和/或丙烯酸系黏着剂如(例如)丙烯酸基压敏黏着剂或聚硅氧压敏黏着剂。在较佳具体实例中,由于丙烯酸系黏着剂一般可利用性广泛且成本极低,该黏着剂是丙烯酸基黏着剂。一般而言,丙烯酸系黏着剂具有极佳抗UV性、极佳耐非极性溶剂性并因此是此应用的极佳选择。但非所有丙烯酸系黏着剂都是适合的抗塑化剂迁移剂。该黏着剂的适合性决定塑化剂迁移速率及塑化剂迁移量。一般而言,认为低黏着剂极性降低与极性乙烯基塑化剂联用的适合性。该极性可受用于制造该黏着剂的单体影响。另一种降低塑化剂迁移的方法藉由交联该黏着剂的方式。认为交联可降低塑化剂在该黏着剂中的溶解度并因此实质改善该黏着剂的性能。这些用于改善耐塑化剂性机制中的一者或两者可用于本发明中。在某些情况下,降低塑化剂移入该黏着剂对降低该逆反射结构收缩有显著作用。
在本发明一方面中,该黏着剂是选自由耐塑化剂聚硅氧黏着剂及耐塑化剂丙烯酸系黏着剂组成的群。在较佳具体表现中,该黏着剂是已交联耐塑化剂丙烯酸系黏着剂。在另一具体实例中,该黏着剂相较于该聚氯乙烯膜中所存在的塑化剂具有低极性。
适合黏着剂的实例是获自Scapa North America(Unifilm UV201;Windsor,CT)。另一适合黏着剂的实例是获自Syntac Coaded Products,LLC(产品编号06-1313D;Bloomfield,CT)。获自Syntac的产品编号06-1313D是高凝聚强度丙烯酸系黏着剂与具有良好黏着强度的丙烯酸系黏着剂的掺合物。
该黏着剂的厚度可为(例如)约0.002英寸(约0.051毫米)至约0.008英寸(约0.2毫米),如约0.002英寸(约0.051毫米)至约0.006英寸(约0.15毫米),约0.002英寸(约0.051毫米)至约0.005英寸(约0.13毫米),约0.001英寸(约0.025毫米)至约0.003英寸(约0.076毫米)或约0.002英寸(约0.051毫米)。
在某些情况下,该逆反射结构也可包含印刷油墨,如不透光白色印刷油墨。印刷油墨可包含在该逆反射结构中(例如)以帮助获得适当Cap Y以符合工业白度规格。可将印刷油墨施用在(例如)聚氯乙烯膜4与第二透明聚合物层8之间。或者,可将印刷油墨施用在该第二透明聚合物层与该列逆反射立方角形元件之间。例如,可将印刷油墨施用在第二透明聚合物层8与该列逆反射立方角形元件10之间。印刷油墨可提高Cap Y性能,但其也可降低其所覆盖的棱镜的逆反射性。因此,该印刷油墨经常是不连续的。该印刷油墨可采多种形式。例如,该印刷油墨可呈图案、商标、刻字等形式。在某些具体表现中,该印刷油墨已利用丝网印刷方法施用。
在某些具体实例中,逆反射结构包含具有第一面及第二面的透明塑化聚氯乙烯膜;叠置于该塑化聚氯乙烯膜第一面上的第一透明聚合物层;叠置于该塑化聚氯乙烯膜第二面上的第二透明聚合物层;置于该透明塑化聚氯乙烯膜与该第二透明聚合物层之间或置于该第二透明聚合物层与一列逆反射立方角形元件之间的不连续白色不透明印刷层;置于该白色不透明印刷层下面的逆反射立方角形元件列;及置于该列逆反射立方角形元件下面的耐塑化剂黏着剂。
在另一具体实例中,本发明逆反射结构包含具有第一面及第二面的透明塑化聚氯乙烯膜;连接在该塑化聚氯乙烯膜第一面上的第一透明聚合物层;连接在该塑化聚氯乙烯膜第二面上的第二透明聚合物层;置于该透明塑化聚氯乙烯膜与该第二透明聚合物层之间或置于该第二透明聚合物层与一列逆反射立方角形元件之间的不连续白色不透明印刷层;置于该白色不透明印刷层下面的逆反射立方角形元件列;形成于该逆反射立方角形元件上的金属化反射层及连结该金属化反射层的耐塑化剂黏着剂。
适合的透明塑化聚氯乙烯膜、透明聚合物层、逆反射立方角形元件列、金属化反射层及耐塑化剂黏着剂描述于上。
本发明一方面包含具有第一面及第二面的透明塑化聚氯乙烯膜;叠置于该塑化聚氯乙烯膜第一面上的第一透明聚合物层;叠置于该塑化聚氯乙烯膜第二面上的第二透明聚合物层;置于该第二透明聚合物层下面的逆反射立方角形元件列;经由该列立方角形元件密封在该第二透明聚合物层的聚合物膜层。密封是经由该等棱镜及该透明塑化PVC膜下面的该透明聚合物层所提供。
然后将耐塑化剂黏着剂连结至该聚合物膜层。该聚合物膜层可为(例如)塑化聚氯乙烯膜。此聚合物膜层的组成可与上述透明塑化聚氯乙烯膜4类似。但聚合物膜层可为透明或不透明的。聚合物膜层可经由该列立方角形元件利用如(例如)无线电频率或超音波密封或焊接等技术密封在该第二透明聚合物层。在某些具体实例中,此聚合物膜层可消除任何对金属化该列逆反射立方角形元件的需求。
本发明逆反射结构也可包含连结该黏着剂的基板。该基板可包含任何欲连接逆反射结构的表面,包括(但不限于)织物、金属、塑料及木材。
一种制造一致的逆反射结构的方法包括将第一及第二透明聚合物层连接在透明塑化聚氯乙烯膜第一及第二面上。在具体实例中,将辐射可固化的透明聚合物层调配物施用在该塑化聚氯乙烯膜上并利用辐射,如紫外线辐射固化该调配物。视情况可将不连续白色不透明印刷油墨夹在透明聚合物层与该塑化聚氯乙烯膜之间或可夹在该第二透明聚合物层与该列逆反射立方角形元件之间。然后,可将该列逆反射立方角形元件安置在该等透明聚合物层中之一下面。在某些具体实例中,将金属化反射层沉积在该列逆反射立方角形元件上。最后,将耐塑化剂黏着剂施用在该列逆反射立方角形元件下面。例如,可将耐塑化剂黏着剂施用在金属化反射层上。
在另一制造逆反射结构的方法中,将第一透明聚合物层,如经辐射固化的透明聚合物层施用在透明塑化聚氯乙烯膜第一面上。然后,将第二透明聚合物层,如经辐射固化的透明聚合物层施用在透明塑化聚氯乙烯膜第二面上。然后将不连续白色不透明印刷油墨连接至该第二透明聚合物层。然后将具有金属化反射层的逆反射立方角形元件列连接在该白色不透明印刷油墨下面。最后,将耐塑化剂黏着剂涂布在该金属化反射层上。
实施例
实例1
将0.0007英寸(约0.018毫米)经辐射固化的聚合物涂布在0.01英寸(约0.25毫米)塑化聚氯乙烯膜第一面上。该涂料调配物包含53.3重量%官能度为2.4且在50℃下的黏度为150,000厘泊的线性聚醚胺基甲酸酯丙烯酸酯预聚物;10重量%的乙氧基化-3-三甲基丙烷三丙烯酸酯;28.5重量%的丙烯酸异莰酯;5重量%的1-羟基-环己基-苯基-酮光引发剂;及3.2重量%的光引发剂,其中该光引发剂是由50重量%的2,4,6-三羟甲基苯甲酰基二苯基氧化膦与50重量%的2-羟基-2-甲基-1-苯基-丙-1-酮的掺合物所组成。此外,将第二个0.0007英寸(约0.018毫米)经辐射固化的涂料(与上述相同的涂料调配物)涂布在该膜与第一面相反的面上。将不连续图案的经辐射化的丝网印刷层连接在该第二经辐射固化涂料上。使一列逆反射立方角形元件连接在该经辐射化的丝网印刷层上。将金属化铝层连接在该等逆反射立方角形元件上。将厚度为0.002英寸(约0.051毫米)的耐塑化剂丙烯酸系基黏着剂涂布在该金属化逆反射立方角形元件。将该压层样品切割成约8英寸×8英寸(约20厘米×20厘米)尺寸大小。利用25磅/平方英寸的压力将该样品黏接压层至铝盘上。测量该样品在称为机械方向(“MD”)及横向(“TD”)的两坐标中的尺寸。然后将压层样品放入150°F(约66℃)烘箱中并以14天、21天及28天的时距测量该等尺寸。表1显示机械方向(“MD”)及横向(“TD”)的尺寸变化百分率。
表1
14天(MD) | 14天(TD) | 21天(MD) | 21天(TD) | 28天(MD) | 28天(TD) | |
尺寸变化百分率 | 0.18% | 0.24% | 0.37% | 0.24% | 0.37% | 0.36% |
在150°F(约66℃)下热暴露近28天后,该逆反射结构呈现低度收缩。
实例2
将0.0006英寸(约0.015毫米)经辐射固化的聚合物涂布在0.01英寸(约0.25毫米)塑化聚氯乙烯膜第一面上。该涂料调配物包含55.3重量%官能度为2.4且在50℃下的黏度为150,000厘泊及分子量介于2000与4000克/摩尔间的线性聚醚胺基甲酸酯丙烯酸酯预聚物;3重量%的五丙烯酸二新戊四醇酯;36.7重量%的丙烯酸异莰酯;3重量%的1-羟基-环己基-苯基-酮光引发剂;及2重量%的光引发剂,其中该光引发剂是由50重量%的2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦与50重量%的2-羟基-2-甲基-1-苯基-丙-1-酮的掺合物所组成。此外,将第二个0.0006英寸(约0.015毫米)经辐射固化的涂料(与上述相同的涂料调配物)涂布在该膜与第一面相反的面上。使一列逆反射立方角形元件连接在该第二经辐射化的丝网印刷层上。将厚度为0.002英寸(约0.051毫米)的耐塑化剂丙烯酸系基黏着剂施用在该逆反射立方角形元件上。将该压层样品切割成约95毫米×95毫米(约3.74英寸×3.74英寸)尺寸大小。利用73磅/平方英寸[3,495帕]的压力将该样品黏着压层在利用Ford水基涂料系统的Ford水基涂漆钢面板上。测量该样品在称为机械方向(“MD”)及横向(“TD”)的两坐标中的尺寸。然后将压层样品放入150°F(约66℃)烘箱中并在8天后测量该等尺寸。表1显示机械方向(“MD”)及横向(“TD”)的尺寸变化百分率。
实例3
与实例1相同,除了以不同调配物涂布该塑化聚氯乙烯膜两表面外。该涂料调配物包含65重量%官能度为2.0且在50℃下的黏度为35,000厘泊及分子量小于2000克/摩尔的线性聚醚胺基甲酸酯丙烯酸酯预聚物;30重量%的丙烯酸异莰酯;3重量%的1-羟基-环己基-苯基-酮光引发剂;及2重量%的光引发剂,其中该光引发剂是由50重量%的2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦与50重量%的2-羟基-2-甲基-1-苯基-丙-1-酮的掺合物所组成。
对照实例1
与实例1相同,除了该塑化聚氯乙烯膜两表面皆未经涂布外。
8天(MD) | 8天(TD) | |
实例1 | 0.32% | 0.26% |
实例2 | 0.39% | 0.29% |
对照实例1 | 1.10% | 1.00% |
由该等实例可见将该经辐射固化涂料添加至该逆反射结构可明显降低该结构收缩量。该经辐射固化的聚合物涂料意外地将降低该结构整体收缩。
虽然本发明已特别由其相关实例具体实例显示及描述,但熟谙此技术的人员应了解在没有背离所附权利要求范围所涵盖的本发明范畴下可在其中进行多种形式及细节上的变化。
Claims (35)
1.一种一致的逆反射结构,其包含:
a)具有第一面及第二面的透明塑化聚氯乙烯膜;
b)叠置于该塑化聚氯乙烯膜第一面上的第一透明经辐射固化的聚合物层;
c)叠置于该塑化聚氯乙烯膜第二面上的第二透明经辐射固化的聚合物层;
d)置于该第二透明经辐射固化的聚合物层下面的逆反射立方角形元件列;及
e)置于该列逆反射立方角形元件下面的耐塑化剂黏着剂。
2.如权利要求1所述的逆反射结构,其中该透明塑化聚氯乙烯膜具有约30至约45的Shore A硬度。
3.如权利要求1所述的逆反射结构,其中该透明塑化聚氯乙烯膜具有约0.004至约0.1英寸(约0.01至约2.5毫米)的厚度。
4.如权利要求1所述的逆反射结构,其中该透明塑化聚氯乙烯膜具有约0.012至约0.018英寸(约0.35至约0.46毫米)的厚度。
5.如权利要求1所述的逆反射结构,其中该透明塑化聚氯乙烯膜包含荧光染料。
6.如权利要求1所述的逆反射结构,其中该第一透明经辐射固化的聚合物层具有约0.0002至约0.001英寸(约0.0051至约0.025毫米)的厚度。
7.如权利要求1所述的逆反射结构,其中该第一透明经辐射固化的聚合物层具有约0.0004至约0.0009英寸(约0.01至约0.023毫米)的厚度。
8.如权利要求1所述的逆反射结构,其中该第二透明经辐射固化的聚合物层具有约0.0002至约0.001英寸(约0.0051至约0.025毫米)的厚度。
9.如权利要求1所述的逆反射结构,其中该第二透明经辐射固化的聚合物层具有约0.0004至约0.0009英寸(约0.01至约0.023毫米)的厚度。
10.如权利要求1所述的逆反射结构,其中该第一及第二透明经辐射固化的涂层包含脂族聚胺基甲酸酯丙烯酸酯。
11.如权利要求7所述的逆反射结构,其中该脂族聚胺基甲酸酯丙烯酸酯是由分子量为约2000至约4000克/摩尔的预聚物所形成。
12.如权利要求7所述的逆反射结构,其中该脂族聚胺基甲酸酯丙烯酸酯的前驱物的官能度是约1.2至约3。
13.如权利要求1所述的逆反射结构,其中该第一及第二透明经辐射固化的聚合物层是由包含脂族胺基甲酸酯丙烯酸酯预聚物、单官能基丙烯酸酯预聚物、多官能基丙烯酸酯预聚物及光引发剂或光引发剂掺合物的组成物所形成。
14.如权利要求1所述的逆反射结构,其中该耐塑化剂黏着剂选自由聚硅氧黏着剂及丙烯酸系黏着剂所组成的群。
15.如权利要求1所述的逆反射结构,其中该耐塑化剂黏着剂是经交联耐塑化剂丙烯酸系黏着剂。
16.如权利要求1所述的逆反射结构,其中该耐塑化剂黏着剂具有约0.002至约0.005英寸(约0.051至约0.13毫米)的厚度。
17.如权利要求1所述的逆反射结构,其中该耐塑化剂黏着剂具有约0.001至约0.003英寸(约0.025至约0.076毫米)的厚度。
18.如权利要求1所述的逆反射结构,其中该列逆反射立方角形元件涂有金属化反射层。
19.如权利要求13所述的逆反射结构,其中该金属化反射层包含选自由铝、银、金及钯组成的群的金属。
20.如权利要求1所述的逆反射结构,其中该耐塑化剂黏着剂连结在该金属化反射层上。
21.如权利要求1所述的逆反射结构,其另外包括经由该列逆反射立方角形元件及该第二透明经辐射固化的聚合物层密封在该塑化聚氯乙烯层的聚合物膜层。
22.如权利要求21所述的逆反射结构,其中该耐塑化剂黏着剂连结在该聚合物膜层上。
23.一种一致的逆反射结构,其包含:
a)具有第一面及第二面的透明塑化聚氯乙烯膜;
b)叠置于该塑化聚氯乙烯膜第一面上的第一透明经辐射固化的聚合物层;
c)叠置于该塑化聚氯乙烯膜第二面上的第二透明经辐射固化的聚合物层;
d)置于该第二透明经辐射固化的涂层下面的逆反射立方角形元件列;
e)沉积在该列逆反射立方角形元件上的金属化反射层;及
f)连结在该金属化反射层的已交联耐塑化剂丙烯酸系黏着剂。
24.如权利要求23所述的逆反射结构,其中该透明塑化聚氯乙烯膜具有约0.006至约0.18英寸(约0.15至约0.46毫米)的厚度。
25.如权利要求23所述的逆反射结构,其中该第一及第二透明经辐射固化的聚合物层包含脂族聚胺基甲酸酯丙烯酸酯。
26.如权利要求23所述的逆反射结构,其中该脂族聚胺基甲酸酯丙烯酸酯由分子量为约2000至约4000克/摩尔的预聚物所形成。
27.如权利要求23所述的逆反射结构,其中该第一及第二透明经辐射固化的聚合物层由包含脂族胺基甲酸酯丙烯酸酯预聚物、单官能基丙烯酸酯预聚物、多官能基丙烯酸酯预聚物及光引发剂或光引发剂掺合物的组成物所形成。
28.如权利要求23所述的逆反射结构,其中该耐塑化剂黏着剂具有约0.002至约0.005英寸(约0.051至约0.13毫米)的厚度。
29.如权利要求23所述的逆反射结构,其中该耐塑化剂黏着剂具有约0.001至约0.003英寸(约0.025至约0.076毫米)的厚度。
30.如权利要求23所述的逆反射结构,其中该金属化反射层包含选自由铝、银、金及钯组成的群的金属。
31.一种一致的逆反射结构,其包含:
a)具有第一面及第二面的透明塑化聚氯乙烯膜;
b)叠置于该塑化聚氯乙烯膜第一面上的第一透明聚胺基甲酸酯层,其中该第一聚胺基甲酸酯层具有约0.0004至约0.0009英寸(约0.01至约0.023毫米)的厚度;
c)叠置于该塑化聚氯乙烯膜第二面上的第二透明聚胺基甲酸酯层,其中该第二透明聚胺基甲酸酯层具有约0.0004至约0.0009英寸(约0.01至约0.023毫米)的厚度;
d)置于该第二透明经幅射固化的涂层下面的逆反射立方角形元件列;及
e)置于该列逆反射立方角形元件下面的已交联耐塑化剂丙烯酸系黏着剂。
32.如权利要求31所述的一致的逆反射结构,其中该第一透明聚胺基甲酸酯层包含至少一个选自由聚醚聚胺基甲酸酯、聚酯聚胺基甲酸酯及聚碳酸酯聚胺基甲酸酯组成的群的聚胺基甲酸酯。
33.如权利要求31所述的一致的逆反射结构,其中该第一透明聚胺基甲酸酯层是经辐射固化的聚胺基甲酸酯丙烯酸酯层。
34.如权利要求31所述的一致的逆反射结构,其中该第二透明聚胺基甲酸酯层包含至少一个选自由聚醚聚胺基甲酸酯、聚酯聚胺基甲酸酯及聚碳酸酯聚胺基甲酸酯组成的群的聚胺基甲酸酯。
35.如权利要求31所述的一致的逆反射结构,其中该第二透明聚胺基甲酸酯层是经辐射固化的聚胺基甲酸酯丙烯酸酯层。
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