薄型反光傳輸元件及其制造方法

專利名稱：薄型反光傳輸元件及其制造方法
技術領域：
本發明涉及了一種反光膜片，特別是適用于襯基的薄型反光傳輸元件的制品及其制造方法。
反光膜片特別是以微球體為基礎的方案已公知，并被廣泛地用于安全目的(例如車輛上的警告標志或公路上危險警告標志)和信號目的(例如交通管理)。
同時，反光膜已經用于輪胎的側壁、編織物這類制品中以及象衣物這類個人生活用品中。比如，美國專利3，382，908(palmquist等人)和3，449，201(palmquist等人)描述了用于輪胎側壁的帶條狀反光材料。這兩篇專利揭示了由單層反光元件嵌入彈性載體層構成的反光膜片，其中，該載體層(或至少是其后層)是可與輪胎側壁彈性體相容的可硫化的彈性體。一般該載體層的功能是以所需的單層排列和所需的均勻線狀排列承載著微球體。在許多實例中，載體層如果不是全部，也是構成膜片的主體部分或其強度的(如拉伸強度)的主要部分。該強度是使膜片至少在下幾步的制造和造材(例如切成所需尺寸的帶條)以及制成輪胎的裝配中所需要的。因此，一般該載體層的厚度要比僅使其在成品輪胎上以單層排列和線性排列所需的厚度厚，例如，膜片總厚度為8密耳至10密耳(200微米至250微米)，其中的載體層至少為6密耳至8密耳(150微米至200微米)。厚度的增加會使反光膜片的成本提高。在許多例子中，用于載體層的聚合材料是膜片中價格最貴的。更進一步地說，當這種膜片裝進象前述的美國專利3，382，908和3，449，201描述的橡膠制品中時，增厚的膜片由于取代了相當部分堅實的彈性體，導致制品的強度下降，例如自行車輪胎的側壁，其橡膠的厚度可能僅為30密耳(750微米)。
其它一些例子中，當載體層做得很薄時，反光膜片材料的破損強度會降低，以至當受到制造過程中的或造材時的拉伸力時、或當橡膠制品制造中的處理時，特別是在切成帶條形狀后，很容易破損。
本發明提供了一種薄型反光傳輸元件。它可以用于所需的襯基上(例如輪胎側壁、橡皮艇以及服裝)，使其具有反光特性。本發明同時提出了一種制造該反光傳輸元件的方法。
簡而論之，本發明的反光傳輸元件都含有(a)載體層和(b)單層反光元件(例如鍍有汽化滲鍍膜的微球體)，微球部分嵌于載體層中并從載體層前面突出，使得至少一些反光元件的前表面暴露以便射到上面的入射光被反射。該傳輸元件還包括(c)一種可粘揭地粘到反光元件前表面上尺寸穩定的預制膜。“尺寸穩定”的意思是當受到15磅/英寸寬大小的拉力時，預制膜的延伸率僅為8%至12%，在一些例子中，僅為4%以下。在一些實例中，該預制膜在該條件下的延伸率最好在4%至10%之間以便使預制膜成為其組成部分的膜片能適應襯基的非平面表面。用在上述拉力下具有高延伸率的預制膜制成的膜片一般可能很難造材(例如切成所需尺寸)，并在制造和用最后的襯基裝配時很難處理。可“粘揭粘合”的意思是預制膜要在反光元件的前表面和膜片中其它暴露的組件上達到50克/英寸寬至450克/英寸寬的粘結力。
載體層(或至少其背層)是可硫化或可熟化的彈性體。它與所需襯基(例如車輛的輪胎側壁)的彈性體是相容的。“相容”的意思是當載體層可硫化部分與實際未熟化的襯基接觸(例如在胎模中)并施以適當的熱和壓使其熟化，載體層可硫化部分便與同時熟化的襯基形成一種牢固的粘合。本發明一個優點在于載體層可以做得很薄，因而整個傳輸元件的厚度亦很薄。
簡單概括地說，一種制造本發明反光傳輸元件的方法包括a)提供一種適于安放和保留單層反光元件的承載體;
b)在承載體上形成單層反光元件，該反光元件保留在承載體上并至少部分地突出承載體;
c)在反光元件突出的部分上復蓋載體層;
d)去除承載體，從而暴露反光元件的前表面;和e)把加強預制膜層可粘揭地粘合到反光元件的前表面上。
然后，可把做成的反光傳輸元件用在所需的襯基上。預制膜保證了以很薄形式制造傳輸元件產品的尺寸的穩定性，例如用有效厚度不足3密耳(75微米)甚至不足2密耳(50微米)的載體層制造傳輸元件的制品，從而使實際的價格降低。在某些例子中，膜片是用1密耳(25微米)或更薄厚度的載體層制造的。這里使用的載體層的“有效厚度”指的是有關從反光元件的內表面(即嵌入部分)到載體層后表面的距離。這樣，在由有效厚度約為2密耳(50微米)的載體層以及直徑為2密耳、且嵌入載體層中嵌入量約為其直徑50%的微球體組成的本發明膜片的情況中，膜片的總厚度將為4密耳(100微米)。制造和應用如此薄反光膜片的能力也可以降低該傳輸元件對應用產品強度的不利影響。因為降低傳輸元件的厚度同樣也意味著制品的被取代部分材料厚度也變薄了。而且，預制膜使傳輸元件在其制造和應用中，僅用一般性注意去處理即可，而無需格外小心以及特殊處理。
預制膜在條件變化較大的情況下保護著反光元件的前表面。例如，它可以避免在反光傳輸元件的制造以及傳輸元件用于所需制品(例如輪胎或橡皮艇)期間弄臟或損傷反光元件的前表面。例如在制品的組裝期間，膜片可能沾上脫模劑、著色劑、制品上噴涂的透明涂層以及硫化過程中襯基的溢流等，都可能使膜片弄臟。預制膜還可以使反光膜片的尺寸穩定性能提高，特別是膜片切斷以及切成窄條時尤為如此。預制膜可以根據所需的應用對象在制造時對粘揭度和可延展性等特性加以控制。因為預制膜被粘在反光元件的前表面上，所以如果它在制品的硫化時就放在傳輸元件上，那么就可以避免制品的彈性體的硫化中流到傳輸元件的前側。
本發明用有關的圖進一步加以說明。


圖1是制造中本發明反光傳輸元件部分中間結構的剖面圖;
圖2是制造中繼圖1所示的結構之后本發明反光傳輸元件部分中間結構的剖面圖;
圖3是使用了尺寸穩定的預制膜后，本發明完整的反光傳輸元件的部分剖面圖;
圖4是粘在襯基上并且將加強預制膜去除時本發明反光膜片的部分剖面圖;
圖5是本發明完整的反光傳輸元件另一實例的部分剖面圖;
圖6是硫化前粘到襯基上并把加強預制膜去除后本發明反光傳輸元件的部分剖面圖。
這些圖是理想化了的，不成比例。意圖是想達到闡明本發明的目的，而無限制之意。
如上所述，簡單地說，本發明的方法包括a)提供一種承載體，該承載體宜于在其上面安放和保留單層反光元件;
b)在承載體上形成單層反光元件(例如鍍有反射膜的玻璃微球體)、該反光元件被保留在承載體上并至少部分突出承載體;
c)在反光元件的突出部分上施以載體層;
d)去除承載體，從而暴露反光元件的前表面;
e)可粘揭地把加強預制膜粘在反光元件的表面。
本發明使用的承載體一般是至少有一側涂有聚乙烯層的紙板，例如從Schoeller技術紙張公司購買的RM-35526(一種定量為89磅/3000英尺2的MQ-1級紙)。其它說明例包括從Thilmany紙漿和紙張公司購到的一種定量為50磅/3000英尺2的RM-34533XKL-2型紙張和LDTL-226(定量為28.8磅/3000英尺2的聚乙烯)。
加熱聚乙烯涂層，該涂層變軟，反光元件漸
地部分沉入涂層中。然后冷卻，聚乙烯變硬。這樣承載體就將單層反光元件留在其中。
部分地依賴于承載體和反光元件的特性，需要考慮使承載體或反光元件具有所需的揭離特性。例如，可以考慮防粘劑或促粘劑。
最典型的反光元件是在其后表面上鍍有反射膜的透明微球體。一般，這種反光元件在寬范圍的入射角(即光線射在膜片上的角度，有時也稱此性質為“斜度”)上都能提供滿意的反光強度。圖1顯示了包括紙襯12和聚合物層14的承載體。反光元件15包括在其后表面20上鍍有反射膜18的微球體16。微球體16部分地嵌入到聚合物層14中。
如果使用的是透明微球體，那么為了提供最均勻和最有效的反光，微球體的實際形狀最好是球形的。而且最好微球體是完全透明的以使微球體吸收的光量最小，并因此使本發明膜片所反射的光量最佳化。一般，微球體是完全無色的，但是如果需要的話，也可以制成帶色的，以產生出特殊的效果。
這里使用的微球體是用具有本文所述的光學性能和物理性能的玻璃或合成樹脂做成的。一般最好選用玻璃微球體，因為它們通常比用合成樹脂做的微球體的價格低、質地硬并且顯示出卓越的耐久性。
用于本發明的微球體一般具有的平均直徑約為40至200微米之間。直徑小于該區域的微球體由于衍射效應可能反射的光線很弱。相反，比該區域大的微球體可能會導致膜片的表面變粗糙或由于摩擦力使它們容易脫落。用于本發明微球體的折射率一般為1.7～2.0之間。通常這一區域在微球體為基礎、微球體前表面暴露(即完全入射)的反光制品中被認為是最佳的。
如上所述，本發明是以微球體為基礎的反光傳輸元件的反光元件，在它的后表面上鍍有反射膜。一般，在微球體已部分地嵌入承載體以后，該反射膜才被鍍在微球體的后表面上，從而，很容易把微球體安排在完全均勻的反射方向上。此外，正如已知的那樣，反射膜的覆蓋尺寸(即覆蓋微球體的表面有多大)可以在鍍膜前部分地用控制微球體嵌入承載體的深度來控制。
對于反光膜來說，可采用多種金屬進行真空沉積或汽化滲鍍的方法來完成，例如鍍鋁或鍍銀;可以用化學鍍的方法來完成，例如鍍銀;也可以用鍍有金屬的塑料膜、金屬箔，例如鋁箔或銀箔以及電介質膜的方法來完成。一般最好選用鋁或銀的鍍膜，因為它們可以提供最高的反光強度。鍍銀膜的反光顏色要比鍍鋁膜的要好。但是，通常最好是選用鍍鋁膜，因為銀的反射鍍膜在戶外曝露時要比鍍鋁的反射膜老化得嚴重。美國專利3，700，305揭示了可用于本發明的反光制品中的介電鏡或電介質膜作為反射膜。
接著，將載體層施于反光元件的突出部分上。一般載體層包括構成一柔性、彈性層，并且最好能對反光元件(例如玻璃微球體和鋁膜)提供良好粘性的耐久聚合物。該載體層一般由液體或易流動的涂料組分構成，例如可用刀具將其涂覆在反光元件的突出部分并至少部分固化。
為了改善使用成品時反光傳輸元件對商品質量的影響，載體層應具有與裝配傳輸元件的制品相似的柔性、可延伸性和彈性，或至少要充分滿足制品可能遇到的應力。例如，具有柔性并且可以延伸50%或更長的長度后仍能返回到原來尺寸的載體層一般可用于制做車輛的輪胎。
本發明許多應用中使用的載體層材料的說明例是聚四亞甲基醚二胺，例如具有12，000到16，000左右分子量;可從B.F.Goodrich公司購買到的HYCARATBN，一種用胺封端的丁二烯丙烯腈橡膠;以及雙-(3-氨基丙基)-聚四氫呋喃，例如分子量約為5，000(可從BASF公司購買到)。一般，這些材料與硬化材料(例如環氧樹脂)一起使用。例如，剛才提到的示例材料可與EPON828(一種從殼牌石油公司購買到的環氧樹脂)一起使用。本發明載體層的橡膠和樹脂的重量比約為1∶1至4∶1，最好是2.5∶1。低于1∶1的比例可能生成構成層的組合物太硬或太脆。高于4∶1的比例生成構成層的組合物則太軟。其它可用于本發明反光膜片的載體層材料包括(但不局限于)熱塑，熱活化、紫外線熟化材料、電子束熟化的粘合劑或聚合物系。
載體層的厚度要足以在干燥和固化時把直徑在1.7至4密耳(40至200微米)微球體的后表面遮蓋到1至3密耳(25至75微米)的深度(即有效深度)。我們認為該厚度區域表示的是最佳厚度。因為通常該厚度是滿足承載反光元件所需要的最薄的厚度，即以單層形式粘住反光元件而不讓其脫落并且以所需方式定位。傳輸元件在用于襯基上以及襯基的制造和隨后襯基的使用中可能經受的環境下，載體層應具有良好的熱穩定性能，即能保持足夠的穩定以按所需的排列和定向承載反光元件。載體層具有良好熱穩定性的溫度將部分地依賴于反光傳輸元件準備應用的對象。例如，用于輪胎側壁上的反光傳輸元件的情況，一般最好是載體層至少在加熱到400°F(205℃)持續5分鐘仍然具有良好的熱穩定性。該溫度一般是輪胎體硫化的溫度。
同樣，載體層所需的延伸率也部分地依賴于制品將要使用的標的物以及傳輸元件在制造中所經受的條件。這里使用的“延伸率”的意思是指標的物拉伸到原始尺寸的倍率，然后恢復到其實際原來的尺寸。在將反光傳輸元件放在輪胎側壁上的情況中，粘合劑層的延伸率一般應至少為100%，最好為200%，其目的是要使反光傳輸元件經受住輪胎在使用中的承受的力。
載體層一般應該用拉伸強度為2500至6000磅/英寸2(17×103至41×103KPa)的材料制成，最好用約3000磅/英寸2(20×103KPa)的材料。在硫化時，該傳輸膜片一般應承受200磅/英寸2(14×103KPa)的壓力。具有比該區域的拉伸強度低的載體層在硫化時可能會塌陷，以至于反光元件沉于其中。用具有拉伸強度高于該區域的載體層做成的傳輸元件可能會使一致性和柔性降低。因此，當使用時制品處于彎曲狀的話可能會導致斷裂，例如裂縫或從襯基上剝落下來。
載體層應具有至少4磅/英寸寬(7牛頓/厘米寬)的斷裂強度。斷裂強度比該區域低的載體層一般可能太脆弱，在處理中或制品使用時反光元件可能會脫落。
如上所述以及如圖2所示，在本發明的一些實例中，載體層22可以是雙層的，包括反光元件15部分嵌入的粘合劑層24和粘合層26。在這樣的雙層載體層中，除了提供一層強力粘合(中間最好是完全分不開的粘合)以外，粘合劑層24和粘合層26還可以分別配方來選擇不同的最佳性能。例如粘合劑層24可以用配方來優選其顏色和對反光元件15的粘合;而粘合層26可以用配方優選傳輸元件放在襯基(未顯示)上的粘合力。
載體層或其粘合劑層可以含有增白劑(象顏料，如鈦白)，或染料以便增加制品的全白度。或者它可以含有一種或多種選擇的其它著色劑，以在它們的上面附以不同的色彩，例如附以綠色、藍色或紅色的顏料或染料。
一些用于本發明反光傳輸元件載體層中的粘合劑材料的示例包括熱塑、熱激活，紫外線熟化、電子束熟化的粘合劑。
另外，考慮到膜片最終應用目的所需的特性，一般載體層還可含有一種或多種防老化劑、穩定劑、紫外線吸收劑、抗氧化劑、能量淬滅劑、增塑劑和促粘劑等
。
粘合層或整個載體層(如果載體層是單層的話)的選擇將至少部分地依賴于傳輸元件所需襯基的特性以及預料成品所經受的環境。在傳輸元件粘合到輪胎側壁的情況，粘合層通常含有一種可硫化或可熟化的彈性體。該彈性體與輪胎的彈性體是相容的。
被認為適于本發明粘合層商品材料的示例包括A1638(可從B.F.Goodrich公司購買到的天然橡膠粘合劑);UNIROYL6287(可從Uniroyal輪胎公司購買到的天然橡膠粘合劑)以及CHEMLOCK252(可從HughesLord公司購買到)。一般，粘合層的選擇將部分地取決于傳輸元件將要施放的制品的性質。例如，如果制品是天然橡膠產物，那么通常粘合層將選用相同的配方。如果實際的制品是合成橡膠產物，那么粘合層將相應地選用相似的配方，例如HYpALON牌彈性體(從B.F.Goodrich公司購買到)和NEOpRENE牌彈性體(從E.I.dupontdeNemours公司購到)。
如圖2所示，在一些例子中，粘合層26將用防粘襯28復蓋。尤其是當粘合層26有些粘或可能沾上灰塵或露于灰塵的時候。例如粘合層26通常是用象天然橡膠這樣未熟化的彈性體制成。
在載體層(或者載體層是雙層時至少是其粘合劑層)形成后，承載體去除，從而暴露反光元件的前表面。然后，按照本發明把尺寸穩定的預制膜放在反光元件的前表面上。圖3表示的是在把包括背層32和粘結層34的預制膜30用在反光元件15的前表面17上后，示于圖2的反光傳輸元件。
本發明傳輸元件一般用于車輛的輪胎上，例如自行車或汽車輪胎。用于此用途的本發明傳輸元件造材后的形狀實際是矩形的帶條，例如3/16英寸(0.5厘米)寬、幾英寸長。在這樣的實例中，本發明傳輸元件的預制膜應至少具有15磅/英寸寬(25牛頓/厘米寬)的拉伸強度以及在縱向上具有10%的延伸率。具有明顯低于該值拉伸強度的預制膜所提供的完整性強度不足以使傳輸元件進行適當的處理以及用于所需的襯基上。如果預制膜材料的性能是方向性的(例如，在“縱向”和“橫向”之間是不同的)，那么通常要確定預制膜的方向以至在造材后最高拉伸強度和延伸性能將與帶條的縱向平行。
一般，期望預制膜具有柔性以便使傳輸元件容易貯存以及容易處理。例如，預制膜通常要具有足夠的柔性以使可以自身繞成1/8英寸(0.3厘米)的圓。
預制膜的厚度一般介于2密耳至5密耳之間。可以使用該厚度區域之外的預制膜。然而，一般比該區域薄的預制膜可能會導致強度不足。相反，比該區域厚的預制膜可能會太硬以致不能使傳輸元件與襯基一致或者很難處理。
預制膜通常應對反光元件提供50克/英寸寬至450克/英寸寬(20至180克/厘米寬)的粘合力，選擇在該區域的低限值則有利于最后去除預制膜。提供該區域之外粘合力的預制膜可以用在某些實例中。然而，提供比該區域粘合力低的預制膜可能會導致過早地從傳輸元件的其它部位脫落下來。提供粘合力非常高的預制膜可能會導致在需要去除時很難去除的結果。
如果在最終制品的部分加工過程(例如制品的硫化)中使預制膜仍保留在傳輸元件上，那么應對預制膜進行選擇，使其在預期加工過程中的環境(例如，溫度、壓力、濕度等)下保留其所需的去除性能和強度特性。
可在本發明的膜片中作為預制層使用的一些材料示例包括SCpS-2presPacingTaPe，658Cover-UPTaPe，84018402以及8403聚酯薄膜硅烷粘膠帶，5480和5490Teflon硅烷膠帶以及5413KApTON硅烷粘膠帶。以上各種商品可以從3M公司買到。其它材料示例包括涂有低粘丙烯腈、聚酯、橡膠或硅烷基粘合劑或熱塑樹脂的50磅XKL-2原紙(可從Thilmany紙漿和紙張公司買到)。以紙或聚酯為背基的其上涂有熱塑粘結層的預制膜，熱壓到反光元件前表面上后通常在以后很容易去除。
熱塑材料(即在200°F(95℃)的溫度時變軟的熱塑材料)的一些示例包括低密度聚乙烯、乙烯-乙烯乙酸酯共聚物、乙烯甲基丙烯酸共聚物，例如可以從杜邦公司買到的系列NUCREL牌可塑聚氯乙烯等。
在一些例子中，可以按照需要對反光元件的前表面或預制膜的暴露表面進行處理以便控制它們之間的粘合力。處理可能包括某種結構的最初涂層、促粘劑、防粘劑等等。例如，在加熱之前提供強粘合，而冷卻后其粘合力降低的處理，對預制膜在硫化過程中被留在上面，以后去除的情況是非常有用的。
用于輪胎的本發明反光傳輸元件可以用將尺寸適宜的傳輸元件放在未硫化輪胎或生胎的合適位置上，然后把該要加工的元件放在模中。也可以將尺寸適宜的傳輸元件在生胎放入胎模前就放在模中的合適位置上。當胎模中施以足夠的溫度和壓力硫化膜片的可硫化部分和輪胎時，隨著載體層可硫化部分與輪胎側壁的彈性體一起硫化，傳輸元件就嵌入在輪胎的外殼上以致傳輸元件完全成為輪胎側壁的組成部分。
圖4顯示的是帶有施加了本發明傳輸元件構成的輪胎側壁的某一部分50。如圖所示，預制層30被部分去除。因為預制層30在硫化中放在適當的位置上，目的是保護反光元件15的前表面17，所以傳輸元件部分地凹進側壁50的表面以下。
圖5顯示的是本發明傳輸元件的另一實例。其中傳輸元件40包含單層反光元件15。該單層反光元件15是由后表面20上鍍有特殊反射膜18的微球體16組成。該微球體16部分地嵌入到單層承載體42中。反光元件15的前表面17被粘合在由背層32和粘結層34組成的預制膜30上。
圖6顯示的是已使用傳輸元件52的輪胎側壁部分50。該傳輸元件52是由反光元件15以及雙層載體層22組成的。預制膜(未在圖中顯示)在硫化前去除。因此，反光元件15的前表面17與側壁50的表面基本齊平或水平。載體層22是由粘合劑層24和粘合層26組成。在加有反光膜片的輪胎側壁上通常的應力和損壞的位置是在沿虛線54和56上。當彎曲輪胎50時，應力導致的撕裂通常出現在輪胎外表面沿反光膜片的邊緣處，然后向里蔓延，直至裂縫完全穿透輪胎。業已發現，本發明的反光傳輸元件將降低這種損壞的可能性。這至少是部分地歸決于降低了傳輸膜片的厚度所致。厚度的降低減少了裂縫54和56擴大的可能性，并使裂縫54和56的蔓延變慢。
用下面非限制性說明例對本發明進一步描述。所有用量都是重量份(另有標注的除外)。
除非另有標注，使用的是下面的實驗步驟來評價實施例中以微球體為基礎的反光制品。
反光強度反光強度用的是一種在美國防御公報T987，003所描述的反光照度計以張角為0.2°和1.5°以及進入角為-4°、40°和50°進行測量的。
預制膜粘合強度預制膜粘合是用一塊1英寸×6英寸粘有預制膜的試驗膜片測定的。在樣品的一端預制膜與膜片的剩余部分分離，然后將該膜片的自由端放在Kiel測量機(從DowCorning公司購買)的一塊顎式板中，而膜片的剩余部分放在另一塊顎式板中。然后將兩塊顎式板以12英寸/分的速度分開并觀測平均應變值。
破損強度破損強度的測量是把一條寬3/16英寸(0.5厘米)的待測反光膜片放入初始間隔為2英寸(5厘米)的1122型拉伸強度測量機中，然后，在測量該強度時滑塊以10英寸/分(25厘米/分)的速度拉伸。
延伸率延伸率的測量是測量破損強度時在破損的瞬間延伸的百分比。
厚度厚度是用手持式彈簧卡規測量的。
抗彎性抗彎性的測量是用寬3/16英寸(0.5厘米)粘合在矩形橡膠襯基上的反光膜片的樣品進行的。襯基被彎曲204，400次伸縮周期，測定其保留的反光強度百分數。把該橡膠襯基固定在一臺Getty彎曲測量機上的間隔為5英寸(13厘米)的夾板上。每個周期包括拉伸到間隔為6.5英寸(17厘米)和壓縮到間隔為3.5英寸(8.9厘米)。垂直地(平行于矩形橡膠條和伸/縮軸線)和水平地(垂直于矩形橡膠條和伸/縮軸線)進行樣品的評價。
實施例用在聚乙烯涂層紙的涂層側涂上粘度低的粘結劑的方法來制備聚乙烯涂層紙(可從Schoeller技術紙張公司買到)。把折射率為1.9、平均尺寸為50～75微米的微球體碼放到聚乙烯涂層紙的上膠處理側，形成單層的緊密堆積。然后對該排列加熱以使微球體部分地沉入該涂層(即沉到其直徑的40%時的深度)。冷卻后，在微球體的暴露部分汽化滲鍍至少900埃厚的鋁膜。制備具有下列組成的粘合劑樹脂。
量成分25.66聚四亞甲基醚二胺，分子量為12，000～16，000;主鏈聚合物。
12.37鈦白;白色顏料。
0.65DMp30-2，4，6-三(二甲基氨基甲基)酚;一種可從RohmandHaas公司買到的硬化劑。
35.66甲苯;溶劑。
11.15二甲苯;溶劑。
量成分12.74EpON828-雙酚A的二環氧甘油醚;
可從殼牌石油公司買到的環氧樹脂。
0.91亞甲基雙(4-異氰酸苯酯)的雙酚加成物;一種酚嵌段的異氰酸酯促進劑。
0.87Z-6020-N-β-氨基-γ-氨基-丙基三甲氧基硅烷;可從DOW化學公司買到的增粘劑。
然后將上述制備的粘合樹脂以5密耳(125微米)的濕厚度涂覆在鍍鋁的微球體上。這種構成物在200°F(95℃)中部分地固化3分鐘。
然后用涂覆的方法把粘合層以每4英寸×6英寸面積上涂3谷(1谷＝64.8毫克)的比例涂覆在粘合劑層的背側。粘合層的組合物如下量成分47.5SMRCV60-可從Goodyear橡膠公司購買的標準馬來西亞天然橡膠。
15.8NEOpRENEW-可從杜邦公司購買的氯丁橡膠(合成橡膠)。
0.32PEpTON44-可從AmericanCyanamid公司購買的載于惰性載體上的活化二硫代-二苯甲酰苯胺;膠溶劑。
0.63硬酯酸(可從HumKo公司購得);潤滑劑。
量成分0.63ETHANOX330-1，3，5-三甲基-2，4，6-三(3，5-二-叔丁基-4-羥芐基)苯(從Ethyl公司購得);抗氧化劑。
0.63MAGLITED-可從Calgon公司購買的氧化鎂。氯丁二烯橡膠的活化劑。
12.7N-550FEFBLACK-從Cabot公司購買的碳黑;增強劑。
12.7HISIL233-可從pittsburgh平板玻璃公司購買的非結晶沉淀的水合二氧化硅;增強劑。
3.2CIRCOLITERpO-可從SunRefiningandMarketing公司購買的化學中和重質環烷烴餾分;增塑劑。
3.2氧化鋅(從新澤西鋅公司購買);天然橡膠的活化劑。
1.6CRYSTEX950T20-化合的聚合硫、硫和環烷基石油(從Stauffer化學公司購買);硫化劑。
0.48SANTOCVRE-正-環己基-2-苯并噻唑磺酰胺(從Monsanto公司購得);促進劑。
0.66AGERITED-聚合的2，2，4-三甲基-1，2-二氫喹啉(從R.T.Vanderbilt公司購得);抗氧化劑。
然后將此構成物在200°F(95℃)干燥6分鐘，接著，在150°F(65℃)部分地固化2小時。
下一步是將承載體從微球體前表面上剝去，并把預制膜壓在其適當的位置上。預制膜是SC S-2prespacing Tape，它的背層是聚丙烯酸乙酯飽和的紙(定量為43磅/3000英尺2)，內層是含有pICCOLYTE S115增粘劑(可從Hercules公司買到)和二氧化鈦(鈦白)填料的天然橡膠粘合劑。
然后把最后制成的膜片切成寬約3/16英寸(0.5厘米)的帶條。
橡膠組合物的構成如下量成分26.5SMRCV609.1SBR1778-油延性苯乙烯丁二烯橡膠(從CoPolymer橡膠和化學公司買到);
合成橡膠。
11.0EpSYN55-乙烯丙烯三聚物(公司同上);合成橡膠。
0.88ETHANOX33022.1N-550FEFBLAK。
6.4CIRCOLITERpO。
22.1氧化鋅。
0.44硬酯酸。
11.1CRYSTEX950T20。
0.44SANTOCURE。
在355°F(180℃)的溫度下加熱5分鐘，該組合物便硫化了。
把帶條狀反光膜片放在橡膠化合物的樣品上，背側向下，并用手輥滾壓。然后把樣品放入金屬模中，在200磅/英寸2(1.4×103Kpa)的壓力、355°F(180℃)的溫度條件下熱壓硫化5分鐘，然后在水浴中冷卻至室溫。
最后膜片的性能如下反光強度＊進入角觀測角0.2°1.5°-4°39022.020°38018.040°807.0＊以燭光/勒克司/米2為單位的最小發光強度。
膜片厚度在去除預制膜前是7～9密耳(175～225微米)。預制膜去除后厚度約為3～4密耳(75～100微米)。粘合劑層的有效厚度約為1～2密耳(25～50微米)。粘合劑層的厚度約為2.5微米至5微米之間。
抗彎曲保留的反光強度為80%或更高。
帶預制膜時的破損強度至少為1.5磅/英寸寬(25牛頓/厘米寬)。
帶預制膜的延伸率少于10%。不帶預制膜的延伸率為200%或更高。
預制膜的粘合力約為400克/英寸寬。
不脫離本發明的范圍和實質內容，對本發明還可做出各種修改和變更，這對本專業領域的技術人員是顯而易見的。
權利要求
1.一種反光傳輸元件，其特征在于所說的反光傳輸元件包括(a)載體層，至少背層是一種可硫化或可固化的彈性體；(b)單層反光元件部分地嵌入并突出于所說的載體層；所說的反光元件至少一些是定向的，以使得所說的反光元件前表面突出于所說的載體層以至使光線入射在它上面并被所說的反光元件反射；(c)尺寸穩定的預制膜可粘揭地粘到所說的反光元件的前表面上。
2.根據權利要求1所述的傳輸元件，其特征在于至少下述之一(a)所說的預制膜包括粘結層和背層，所說的粘結層是與所說的反光元件相接觸;(b)所說的預制膜對所說的反光元件提供的粘合力為50～450克/英寸寬;(c)所說的預制膜至少具有15磅/英寸2的拉伸強度;(d)權利要求1所述的傳輸元件，其中所說的預制膜當受到15磅/英寸寬的拉力時延伸率將少于12%。
3.根據權利要求1所述的傳輸元件，其特征在于所說的預制膜具有良好的柔性。以至足以將它繞成一個1/8英寸直徑的圓。
4.根據權利要求1所述的傳輸元件，其特征在于至少包括下述之一(a)所說的載體層的有效厚度少于3密耳;(b)所說的載體層的有效厚度少于2密耳;(c)所說的載體層是由所說的反光元件部分嵌入的粘合劑層以及在所說的粘合劑層的背側的粘合層組成;(d)所說的載體層至少包括下列一種著色劑、防老化劑、穩定劑、紫外線吸收劑、抗氧化劑、能量猝滅劑、增塑劑和促粘劑;(e)所說的載體層加熱到400°F時至少熱穩定5分鐘;(f)所說的載體層的延伸率至少為100%;(g)所說的載體層具有2500～6000磅/英寸2的拉伸強度;(h)所說的載體層至少具有4磅/英寸寬的破損強度。
5.根據權利要求1所述的傳輸元件，其特征在于所說的反光元件是直徑為40～200微米的微球體，所說的載體層的有效厚度為25～50微米。
6.根據權利要求1所述的傳輸元件，其特征在于反光元件包括完全透明的微球體、突出所說載體層的前表面以及所說的微球體的后表面上鍍有反射膜。
7.根據權利要求1所述的傳輸元件，其特征在于所說的傳輸元件實際包括所說的載體層、所說的單層反光元件和所說的預制膜。
8.一種制造反光傳輸元件的方法，其特征在于所說的方法包括(a)提供一種適于承接和保留單層反光元件的承載體;(b)在所說的承載體上形成單層反光元件，所說的反光元件保留在所說的承載體上，并部分地突出所說的承載體;(c)把載體層施在所說的微球體突出部分上，所說的反光元件至少部分從所說的粘合劑層暴露出來;(d)去除所說的承載體，從而暴露所說的反光元件的前表面;(e)可粘揭地把尺寸穩定的預制膜粘在所說的反光元件的所說的前表面上。
9.根據權利要求8所述的制造方法，其特征在于構成所說單層反光元件包括在所說的承載體上排列上單層微球體以至于微球體以與承載體相接觸的前表面保留在承載體上，并在所說的微球體的后表面上鍍上反射膜。
全文摘要
一種薄型反光傳輸元件包括在載體層中的單層反光元件，載體層的背層是可硫化的彈性體，并且預制膜可粘揭地粘在反光元件的前表面上以至處理傳輸元件變得容易了以及在處理傳輸元件和把傳輸元件用到襯基上時保護了反光元件。同時提供了一種生產這種傳輸元件的方法。
文檔編號G02B5/128GK1046610SQ9010149
公開日1990年10月31日 申請日期1990年3月19日 優先權日1989年3月24日
發明者小查斯特·A·貝康 申請人:明尼蘇達州采礦制造公司