[发明专利]耐火反光结构体及其形成方法

说明书

本发明所属技术领域

反光材料可用于多种安全目的。尤其是在可见度为至关重要的弱光条件下的夜间，这些材料是很有用的。这一点对可见度要求很高的消防衣和防护衣格外重要。然而，消防员所处的环境是极其苛刻的，在过热和高温条件下尤为如此。许多反光材料都是塑料制成，塑料通常在212°F(100℃)时就会变软。因此，这类反光材料中的塑料在高温时会软化并开始流动，从而使该材料失去它的反光性。

与本发明相关的背景技术

消防衣和消防衣上的任何装饰都必须符合全国消防协会(NFPA)制定的标准。NFPA最近提出了新的更加严格的标准。在题为“Standard onProtective Clothing For Structure Fire Fighting No.531”所提出的该标准要求消防防护衣的外层材料通过一套试验室测试条件，包括阻燃性，耐热性，荧光性，光度测定，和缝合强力。在耐热性试验中，把试验材料放在500°F(260℃)的强制对流加热器上至少5分钟。在试验过程中，材料不能熔化，分解，或燃烧。在阻燃性试验中，将试验材料置于本生灯直焰中12秒钟。在此时间内，试验材料烧焦必须少于4英寸(10cm)，而处在火焰中时，不能溜淌或熔化。此外，一旦火焰被关闭，试验材料的余焰时间必须少于2秒钟。符合阻燃性(阻燃性的定义是，当被置于直焰中时的耐着火性)和耐热性(耐热性的定义是，当被置于相当的热中时的耐熔化，耐分解，或耐燃烧性)标准的结构体被认为是耐火结构体。

所提出的该标准还要求消防衣应该用325平方英寸(2097cm²)符合标准的反光带装饰，该带用于形成环绕袖子的条带和用于衣服的底边。

一种类型的反光材料是由立方角或棱镜反光体形成的，Stamm的美国专利U.S 3,712,706(公开于1973年1月23日)描述了这种反射体。通常，棱镜是通过在金属板或其它适当材料的平滑表面上形成主模具而制备的。为了形成立体角，在平板上刻出三组平行等距的相互交叉成60°角的V形凹槽，然后用模具把立体角组开成在所需平滑的塑料表面。当凹槽的角度为70度31分43.6秒时，两立体面的交叉所形成的角(V形角)是90°，入射光被反射回光源。

反光结构体的效率是对在由反光轴线散射的锥形体内返回的入射光量的度量。棱镜结构的变形会影响效率。此外，立体角反光元件具有较低的曲率，也就是，该元件将只是明亮地反射在它的反光轴附近的小角度范围内照射到它上面的光。低曲率是由有三个相互垂直侧面的三面结构元件的内在特性造成的。元件的排列使将被反射的光射入由这些面所确定的空间，照射光的反射是由光从元件的一面到另一面的内部总反射形成。偏离元件(它是由元件的面确定的内部空间的三分器)反射轴相当远的照射光以小于它的临界角的角度照到面上，因此可以穿过表面不被反射。

关于结构件和立体角微棱镜操作的更详细情细情况可参见Rowland的美国专利U.S.3,684,348(公布于1972年8月15日)，这里该文引入作为参考。Rowland的美国专利US 3,689,346(1972年9月5日)也公开了制作反光薄片的方法，这里也引入作为参考。U.S.3,689,346号专利公开的方法讲述了在共同成形的模中形成立体角微棱镜。将棱镜附着到薄片上形成复合结构体，在该结构复合体中立体角形成物从薄片的一面凸出。

本发明的目的

因此，需要一种可以被加热到约500°F(260℃)并保持5分种以上，而不显著地减小其耐火特性的反光结构体。本发明的技术方案

本发明涉及一种耐火反光结构体，该结构体包括一组具有第一面和第二面的刚性反光元件。把透明的聚合薄膜附着在该组刚性反光元件的第一面。透明的耐火聚合物外层附着在透明的聚合薄膜上。阻燃层紧挨着该组刚性反光元件的第二面。耐火底层附着在阻燃层上。透明的聚合薄膜通过刚性反光元件组和阻燃层与耐火底层附着在一起。

形成耐火反光结构体的方法包括提供透明耐火聚合物薄膜的步骤。透明的聚合物薄膜被贴到透明的耐火聚合物薄膜上。可聚合的物质在适当的模中聚合形成具有第一面和第二面的刚性反光元件组。该刚性反光组的第一面贴到透明的聚合层上。阻燃层紧挨着刚性反光组的第二面，耐火底层贴到阻燃层上，因此而形成耐火反光结构体。透明的聚合薄膜通过刚性反光元件组和阻燃层与耐火底层附着在一起。本发明的有益效果