包括基本上為無定形的聚合物層的回射片材的制作方法
【技術領域】
[0001 ]本申請整體涉及回射制品和制備回射制品的方法。
【背景技術】
[0002] 回射制品的特征在于能夠將入射到材料上的光重新導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，交通標志和個人安全制品。回射片材常用于 多種交通管制制品（例如道路標志、路障、牌照、路面標記和路面標志帶，以及車輛和衣物的 反光帶）。
[0003] 立體角片材(有時稱為棱柱、微棱柱、隅角棱鏡或全內反射片材)是一類回射片材。 這類回射片材通常包括多個回射入射光的立體角元件。回射片材通常具有大致平坦的前表 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構體，這種結構體 具有相交于單個拐角（即立體角）的三個大致相互垂直的側面。應用時，回射器被布置為使 其前表面通常朝向預期觀察者和光源的預計位置設置。入射到前表面上的光進入片材并穿 過片材的主體，被元件三個面中的每一個面反射，從而沿大致平行于光源的方向離開前表 面。
[0004] 制備此類棱鏡立體角片材的一種方法在例如美國專利3,689,346(R〇wland)和5， 691，846(Bens 〇n等人）中有所描述。這些專利通常描述通過如下過程連續復制立體角回射 制品的方法:將可交聯的部分聚合樹脂沉積在要復制的陰膜表面，并且將樹脂暴露于光化 光或熱以使樹脂硬化。由于材料沉積然后固化，因此該過程通常稱為"饒鑄和固化"。該制造 方法的缺點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表現出相對高水平 的收縮，從而生成立體角微觀結構中的光學缺陷，即，介于立體角的面之間的角度變化，該 變化產生光散射而非所需的最大回射性。如果無法控制和維護介于復制立體角元件的面之 間的角度(如，因為收縮效應、從模具中移除時的變形、或由于熱應力或機械應力的變形）， 回射效率將受到顯著影響。即使對立體角幾何結構輕微缺乏控制和維護，也可對所得回射 效率產生顯著的不利影響。
[0005] 美國專利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，因為片材可高度撓曲，而無需承受顯著的回射性損耗。立體角元件在撓 曲過程中展示出極好的尺寸穩定性，從而在適形時提供良好回射性能。可在高溫下保持尺 寸穩定性和良好回射性能。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。在沒有載體的情況下，在卷繞和退繞過程期間低彈性模量本體層 將過度拉伸。
[0006] 美國專利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。本專利的覆蓋層保護下面的光學結構(如，立體角元件)不受環境 的影響。
【發明內容】
[0007] 本申請的發明人認識到，需要較低成本的柔性回射制品，該回射制品能夠進行澆 鑄和固化處理，并具有足夠的立體角元件保真性，以形成具有出色亮度(或回射性）的回射 制品。本申請的發明人認識到，這些目標的全部均可通過如下過程實現:形成回射制品，該 回射制品包括介于本體層和離散的截頂立體角元件之間的無定形聚合物層。發明人認識 到，包括無定形聚合物層在處理期間吸收、耗散和/或接納置于制品上的應力中的至少一 些。在澆鑄和固化處理期間這些應力尤其高。從而可形成具有增大保真性的立體角元件。因 此，與不含無定形聚合物層的回射制品相比，包括無定形聚合物層的回射制品具有增大的 亮度。
[0008] -些實施例涉及回射制品，其包括：（1)本體層；（2)多個離散的截頂立體角元件； 和(3)介于本體層和立體角元件之間的基本上為無定形的聚合物層。
[0009] -些實施例涉及形成回射制品的方法，其包括：（1)提供基底，該基底包括：（a)本 體層;和(b)包括基本上為無定形的聚合物的聚合物層；以及(2)在基底的聚合物層上形成 的多個離散的截頂立體角元件。在一些實施例中，本體層和聚合物層是共擠出的。在一些實 施例中，基底的本體層和聚合物層是共擠出和雙軸取向的。在一些實施例中，本體層和聚合 物層通過吹塑膜方法制成。一些實施例還包括在所述多個離散的截頂立體角元件上形成鏡 面反射層。
[0010] 在一些實施例中，本體層具有至少1750MPa的彈性模量。在一些實施例中，本體層 具有至少2000MPa的彈性模量。在一些實施例中，本體層具有至少2500MPa的彈性模量。在一 些實施例中，本體層具有至少3000MPa的彈性模量。在一些實施例中，本體層具有至少 3300MPa的彈性模量。在一些實施例中，本體層包含聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯(PTFE)和尼 龍中的至少一種。在一些實施例中，本體層是雙軸向取向的，其中本體層包含聚乙烯、聚丙 烯、PET(聚對苯二甲酸乙二酯）、PTFE和尼龍中的至少一種。在一些實施例中，本體層具有介 于約20μπι和約2500μπι之間的厚度。
[0011]在一些實施例中，離散的截頂立體角元件具有介于約1.8密耳(45μπι)和約2.5密耳 (63·5μπι)之間的平均高度。
[0012]在一些實施例中，聚合物層具有小于1750MPa的彈性模量。在一些實施例中，聚合 物層具有小于1500MPa的彈性模量。在一些實施例中，聚合物層具有小于1300MPa的彈性模 量。在一些實施例中，聚合物層具有小于lOOOMPa的彈性模量。在一些實施例中，聚合物層具 有介于約1. 〇ym和約1 ΟΟμπι之間的厚度。在一些實施例中，聚合物層具有介于約5μηι和7 5μηι之 間的厚度。在一些實施例中，聚合物層具有小于15%的結晶度。在一些實施例中，聚合物層 具有小于10%的結晶度。在一些實施例中，聚合物層和立體角元件形成互穿網絡。在一些實 施例中，基本上聚合物層具有介于約45°C和約160°C之間的軟化點。
[0013]用于聚合物層的示例性聚合物包括聚（對苯二甲酸乙二酯）和聚（萘二甲酸乙二 酯）的無定形共聚物;含有1，4-環己烷二甲醇的聚（對苯二甲酸乙二酯）共聚酯（PETG共聚 酯）；含有1，4_環己烷二甲醇的聚（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;共-PMMA;抗沖擊 改性的PMMA;聚丙烯酸酯;無定形共聚酯(例如，聚對苯二甲酸乙二酯(PETG)、聚對苯二甲酸 環己烷二亞甲醇酯(PCTG)、聚（1，4_環己烷二亞甲酯-1，4-環己烷二羧酸酯）（P(XD)、間苯二 甲酸酯共聚物、共聚酯醚(諸如伊士曼公司（Eastman)的NE0STAR?彈性體FN005、FN006和 FN007 以及 ECDEL? 彈性體9965、9966 和 9967(也在美國專利公布 20090130606144(Bacon)中 有所描述））、80/20C〇PET (對苯二甲酸/間苯二甲酸）、和PET/CoPET(60/40對苯二甲酸/癸二 酸CoPET))。在一些實施例中，聚合物層不包含聚(對苯二甲酸乙二酯）的均聚物。在一些實 施例中，聚合物層包含雙軸向取向的聚合物。
[0014] 在一些實施例中，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 些實施例中，制品具有至少600坎德拉/勒克斯/平方米的亮度。在一些實施例中，制品具有 至少1000坎德拉/勒克斯/平方米的亮度。在一些實施例中，回射制品為公路標牌制品、街道 標牌制品、牌照片材、牌照、個人安全裝置、個人安全衣物、醒目性制品、車輛警示制品、或畫 布涂層制品中的一者。
【附圖說明】
[0015] 圖1是基底的橫截面側視圖，該基底包括本體層和基本上為無定形的聚合物層。
[0016] 圖2是回射制品的橫截面側視圖，該回射制品包括與多個離散的截頂立體角元件 相鄰的圖1所不的基底。
[0017] 圖3是回射制品的橫截面側視圖，該回射制品包括與鏡面反射層或涂層相鄰的圖2 的制品。
[0018] 圖4是回射制品的橫截面側視圖，該回射制品包括與多個離散的截頂立體角元件 相鄰的圖1的基底，所述立體角元件由基體層分開。
[0019] 這些附圖未必按比例繪制。附圖中使用的相似標號指示相似的部件。然而，應當理 解，在給定附圖中使用標號指示部件并非意圖限制另一附圖中用相同標號標記的部件。
[0020] 在以下詳細說明中，可參考附圖，附圖形成詳細說明的一部分并且通過例證示出 一個示例性的具體實施例。應當理解，在不脫離本公開的范圍或實質的情況下，設想并可進 行其他實施例。
【具體實施方式】
[0021] 將詳細描述各種實施例和實施方式。這些實施例和具體實施不應理解為以任何方 式限制本專利申請的范圍，并且在不脫離本公開的實質和范圍的前提下，可進行更改和修 改。例如，通過具體參照回射片材論述了很多實施例、具體實施和實例，但這些不應理解為 將申請范圍限制于這一個示例性具體實施。此外，本文僅論述了一些最終用途，但本文未具 體描述的最終用途包括在本申請范圍內。因此