包括低彈性模量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，交通和個(gè)人安全應(yīng)用。回射片材常用于多種 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(chē)輛和衣物的反光 帶)。
[0003] 立體角片材(有時(shí)稱(chēng)為棱柱、微棱柱、隅角棱鏡或全內(nèi)反射片材)是一類(lèi)回射片材。 這類(lèi)回射片材通常包括多個(gè)用于回射入射光的立體角元件?；厣淦耐ǔ＞哂写笾缕教沟?前表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(guān)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)片材的本體，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] 一種制造此類(lèi)棱柱立體角片材的方法在例如美國(guó)專(zhuān)利3,689，346 (Rowland)和5， 691，846(Bens〇n等人）中有所描述。這些專(zhuān)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)制的陰模表面，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(chēng)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(guān)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(zhuān)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?，而無(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，在澆鑄和固化制造過(guò)程中使用低彈性模量本體層將不起 作用。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(zhuān)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(zhuān)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，以形成具有所需亮度(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截頂立體角元件之間的低彈性模量聚合物層。聚合物層具有小 于1750MPa的彈性模量，并且本體層具有大于1750MPa的彈性模量。本發(fā)明人認(rèn)識(shí)到，包括具 有低彈性模量的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，包括具有低彈性模量的聚合物層的回射制品與不含低彈性模量聚合物層的回射制品相 比，具有增大的亮度。
[0008] 一些實(shí)施例涉及回射制品，其包括：（1)本體層，該本體層具有1750MPA或更大的彈 性模量；（2)多個(gè)截頂立體角元件；以及(3)介于本體層和立體角元件之間的聚合物層，該聚 合物層具有小于1750MPa的彈性模量。
[0009] -些實(shí)施例涉及形成回射制品的方法，該方法包括：（1)提供基底，該基底包括： (a)本體層，該本體層具有1750MPa或更大的彈性模量;和(b)聚合物層，該聚合物層具有小 于1750MPa的彈性模量；以及（2)在基底上形成多個(gè)截頂立體角元件，使得截頂立體角元件 與聚合物層相鄰。一些實(shí)施例還包括在所述多個(gè)截頂立體角元件上形成鏡面反射層。在一 些實(shí)施例中，基底的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向取向的。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。 [0010] 在一些實(shí)施例中，本體層具有至少2300MPa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2700MPa的彈性模量。在一 些實(shí)施例中，本體層具有大于3000MPa的彈性模量。在一些實(shí)施例中，本體層包含聚乙烯、聚 丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、PET(聚對(duì)苯二甲酸乙二酯）、聚碳酸酯、丙烯酸類(lèi)共聚物和聚氨酯 中的至少一種。在一些實(shí)施例中，本體層是雙軸向取向的。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，截頂立體角元件具有介于約1.8密耳(45μπι)和約2.5密耳(63.5μ m)之間的平均高度。在一些實(shí)施例中，相鄰的截頂立體角元件由基體層分開(kāi)。在一些實(shí)施例 中，截頂立體角元件為離散的截頂立體角元件。
[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llOOMPa的彈性模量。
[0013] 在一些實(shí)施例中，聚合物層包含聚乙烯、乙烯樹(shù)脂、乙烯丙烯酸或聚氨酯中的至少 一種。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，聚合物層為無(wú)定形的并且具有小于20%的結(jié)晶度。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。在聚合物層中存在無(wú)定形聚合物的實(shí)施例中，用于聚合物層中的示例性聚合物包含聚 (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;無(wú)定形共聚酯(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NEOSTAR?彈性體FN005、FN006和FN007以及 ECDEL?彈性體9965、9966和9967(也在美國(guó)專(zhuān)利公布20090130606144(8&(：〇11)中有所描 述））、80/20COTOT (對(duì)苯二甲酸/間苯二甲酸）、和PET/CoTOT(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。
[0015] 在一些實(shí)施例中，聚合物層具有介于約0 · 25μηι和約4密耳（ΙΟΙμπι)之間的厚度。在 一些實(shí)施例中，聚合物層具有介于約5μηι和3密耳(76μπι)之間的厚度。
[0016] 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160°C之間的軟化點(diǎn)。
[0017] 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，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(chē)輛警示制品、或畫(huà)布涂層制品中的一者。
【附圖說(shuō)明】
[0018] 圖1是基底的橫截面?zhèn)纫晥D，該基底包括本體層和低彈性模量聚合物層。
[0019] 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)截頂立體角元件相鄰的 圖1所不的基底。
[0020] 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。
[0021] 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)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)。
[0022]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。 [0023]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】
[0024] 將詳細(xì)描述各種實(shí)施例和具體實(shí)施。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