[发明专利]包括低弹性模量层的回射片材

说明书

本申请整体涉及回射制品和制备回射制品的方法。一些实施例包括本体层，所述本体层具有等于或大于1750MPa的弹性模量；多个截顶立体角元件；和介于所述本体层和所述立体角元件之间的聚合物层，所述聚合物层具有小于1750MPa的弹性模量。

技术领域

本申请整体涉及回射制品和制备回射制品的方法。

背景技术

回射制品的特征在于能够将入射到材料上的光重新导向使其反射回初始光源。该特性已使片材形式的回射制品广泛用于，例如，交通和个人安全应用。回射片材常用于多种交通管制制品(例如道路标志、路障、牌照、路面标记和路面标志带，以及车辆和衣物的反光带)。

立体角片材(有时称为棱柱、微棱柱、隅角棱镜或全内反射片材)是一类回射片材。这类回射片材通常包括多个用于回射入射光的立体角元件。回射片材通常具有大致平坦的前表面和从后表面突起的立体角元件阵列。立体角反射元件通常包括三面结构体，这种结构体具有相交于单个拐角(即立体角)的三个大致相互垂直的侧面。应用时，回射器被布置为使其前表面通常朝向预期观察者和光源的预计位置设置。入射到前表面上的光进入片材并穿过片材的本体，被元件三个面中的每一个面反射，从而沿大致平行于光源的方向离开前表面。

一种制造此类棱柱立体角片材的方法在例如美国专利3,689,346(Rowland)和5,691,846(Benson等人)中有所描述。这些专利通常描述通过如下过程连续复制立体角回射制品的方法：将可交联的部分聚合树脂沉积在要复制的阴模表面，并且将树脂暴露于光化光或热以使树脂硬化。由于材料沉积然后固化，因此该过程通常称为“浇铸和固化”。该制造方法的缺点是所得片材具有立体角元件，该立体角元件在硬化或固化时表现出相对高水平的收缩，从而生成立体角微观结构中的光学缺陷，即，介于立体角的面之间的角度变化，该变化产生光散射而非所需的最大回射性。如果无法控制和维护介于复制立体角元件的面之间的角度(如，因为收缩效应、从模具中移除时的变形、或由于热应力或机械应力的变形)，回射效率将受到显著影响。即使对立体角几何结构轻微缺乏控制和维护，也可对所得回射效率产生显著的不利影响。

美国专利5,988,820(Huang等人)描述了高弹性模量立方体和低弹性模量本体层。这种组合是有利的，因为片材可高度挠曲，而无需承受显著的回射性损耗。立体角元件在挠曲过程中展示出极好的尺寸稳定性，从而在适形时提供良好回射性能。可在高温下保持尺寸稳定性和良好回射性能。然而，在浇铸和固化制造过程中使用低弹性模量本体层将不起作用。然而，使用低弹性模量本体层需要使用载体(如，聚合物载体)，以允许浇铸和固化处理。在没有载体的情况下，在卷绕和退绕过程期间低弹性模量本体层将过度拉伸。

美国专利6,325,515(Coderre等人)和7,329,447(Chirhart等人)描述了包括PET和COPET的“双层”覆盖层。本专利的覆盖层保护下面的光学结构(如，立体角元件)不受环境的影响。

发明内容

本申请的发明人认识到，需要较低成本的柔性回射制品，该回射制品能够进行浇铸和固化处理，并具有足够的立体角元件保真性，以形成具有所需亮度(或回射性)的回射制品。本申请的发明人认识到，这些目标的全部均可通过如下过程实现：形成回射制品，该回射制品包括介于本体层和截顶立体角元件之间的低弹性模量聚合物层。聚合物层具有小于1750MPa的弹性模量，并且本体层具有大于1750MPa的弹性模量。本发明人认识到，包括具有低弹性模量的聚合物层在处理期间吸收、耗散和/或接纳置于制品上的应力中的至少一些。在浇铸和固化处理期间这些应力尤其高。从而可形成具有增大保真性的立体角元件。因此，包括具有低弹性模量的聚合物层的回射制品与不含低弹性模量聚合物层的回射制品相比，具有增大的亮度。

一些实施例涉及回射制品，其包括：(1)本体层，该本体层具有1750MPA或更大的弹性模量；(2)多个截顶立体角元件；以及(3)介于本体层和立体角元件之间的聚合物层，该聚合物层具有小于1750MPa的弹性模量。