[发明专利]超柔软的反光立方角复合片及其制造方法

说明书

发明的技术领域

本发明总的涉及含有棱锥或立方角反光单元的复合片。更具体地，本发明涉及具有高度柔性、良好亮度和耐久性的复合反光片。此外，本发明还涉及制造这种材料、以及包含这种材料的制品的方法。

技术背景

反光材料具有改变入射光方向使其返向发光源的性质。这种有益的性质已导致在许多物品上广泛地使用反光片。反光片常常被用于平面的刚性物品上，例如道路标志和路障上；然而，常常出现这样的情况，即需要将这种片子用于不规则的或柔软的表面上。例如，可能要将一张反光片粘在货车挂车的侧面，而这需要反光片能从波纹板和突出的铆钉上经过，或者可能要将一张反光片粘在诸如马路工人穿的安全防护衣和其它人穿的这类安全外衣的柔软底材上。在覆盖表面是不规则或柔性情况下，反光片最好具有良好的适应性和柔性，但不以损失反光性能为代价。

基本上有两种类型的反光片：微球型片和立方角片。微球型片(有时称作“球状”片)在现有技术中是众所周知的，它具有许多微球，通常至少部分地埋入粘合层并具有辅助的反射或漫射反光材料(例如：颜料颗粒，金属薄片或蒸镀镀层等)以回射入射光。微球是互相分离的，因此不会严重影响片子弯曲的性能。这种反光镜的实例公布于美国专利第3，190，178号(麦肯齐)、第4，025，159号(麦克拉斯)和第5，066，098号(科尔特)。另一方面，立方角片一般具有许多刚性的、互连的立方角单元以回射入射光。在弯曲过程中，立方角单元的形状可能改变，从而显著地降低反光性能。结果是，立方角片的结构限制了在仍保持所需的反光性最低标准的同时所能适用或弯曲的程度。

立方角反光镜一般包括一张具有平的前表面和从背面突出的立方角单元阵列的片子。立方角反射单元一般包括三面结构，该三面结构具有三个大致互相垂直的、会聚于同一角的侧面。使用时，该反光镜的前表面一般处于朝向观察者的预期位置上。射向该前表面的光线进入片子，通过片子本体在内部被单元的表面反射，从而沿着基本朝向光源的方向离开前表面，此即为反光。由于全内反射(“T．I．R”)，或诸如蒸敷铝膜的反射膜层，光束一般在立方角表面被反射。然而，在棱锥表面上使用金属铝膜层在环境光或日光条件下会对观察者造成灰暗的感觉，因此在某些应用场合被认为有碍美观。立方角类型的反光镜的说明性实例公布在美国专利第3，712，706号(斯塔姆)，第4，025，159号(麦克拉斯)，第4，202，600号(伯克等人)，第4，243，618号(范阿南)，第4，349，598(怀特)，第4，576，850号(马滕斯)，第4，588，258号(豪普曼)，第4，775，219号(阿佩尔多恩等人)和第4，895，428号(尼尔森等人)上。有些具体装置必须在外界环境中使用，这样很可能使合适的立方角反光片暴露于湿气中(例如在户外或在高湿度环境中)，这时可能最好利用合适的密封薄膜将立方角反光单元封装起来。上面提到的美国专利第4，025，159号公布了利用密封薄膜对立方角反光单元进行封装的技术。

立方角反光镜通常具有比微球型反光镜高的反光效率，且有时就因为这个原因而被选用。然而，许多需要应用的场合，诸如反光柱、锥体、筒体、安全帽、防护衣、货车挂车的表面上的波纹板和铆钉等，要求片子弯曲以适应弧形基底。立方角反光镜上的立方体最好用具有高的玻璃化温度(T_g)的树脂制造，这样，在长时间暴露于高温高湿的情况下该立方体可保持大小和形状不变，仍能保持提供高亮度反光的能力。这种树脂一般是刚性的(即具有高的弯曲模量)。与微球型片不同(它那里的微球的模量一般比埋有该微球的粘结树脂的模量高)，在立方角反光镜被迫去适应非平面的基底时，它的立方角反光单元能够有效地承受而在光学上减少变形，这是因为高模量的立方体在模量上基本类似于(如果不是相同的话)片子的其余部分。