專利名稱：雙取向的逆向反射片的制作方法
發(fā)明的領(lǐng)域本發(fā)明涉及逆向反射制品。更具體地說，本發(fā)明涉及立方角(cube corner)逆向反射片，它包括交替的立方角反射器陣列區(qū)域，陣列取向的方式使反射片的入射方向性(entrance angularity)的主平面大致相互垂直。
發(fā)明的背景逆向反射片能將入射至該片主表面上的光線沿其原來的方向反射。這種獨(dú)特的性能使得逆向反射片被廣泛地用于與交通和個(gè)人安全標(biāo)記相關(guān)的各種增加顯明性的應(yīng)用中。逆向反射片應(yīng)用的具體例子包括將這種片材置于道路標(biāo)牌、交通隔離墩和路障上以增加其顯明性，特別是在光線不足條件下(如晚間駕駛條件)或惡劣的氣候條件下的顯明性。這些用途常將片材粘結(jié)在相對(duì)平坦的硬性表面上，從而使片材相對(duì)不易彎曲。另外，作為標(biāo)牌用途的特征在于以相對(duì)可預(yù)測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)的角度來觀看。
逆向反射片主要有兩種類型微球片和立方角片。微球片使用許多獨(dú)立的玻璃或陶瓷微球來反射入射光。從光學(xué)的觀點(diǎn)看，微球片由于微球的對(duì)稱性而表現(xiàn)出強(qiáng)烈的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱性和入射方向性。但是，與立方角片相比微球片的亮度相對(duì)較低。另外，由于各微球相互獨(dú)立，使得微球片通常具有良好的撓性。
立方角逆向反射片通常使用一系列剛性的相互連接的立方角元件來反射入射至該片材主表面上的光線。目前在逆向反射領(lǐng)域中眾所周知的基本立方角元件大體上具有四面體結(jié)構(gòu)，它具有三個(gè)相互間基本正交的相交于一個(gè)參考點(diǎn)(或頂點(diǎn))的側(cè)面以及與該頂點(diǎn)相對(duì)的三角形底面。立方角元件的對(duì)稱軸(或光軸)是沿立方體頂點(diǎn)延伸并將立方角元件的內(nèi)部空間平分成三等份的軸。在具有等邊三角形底面的常規(guī)立方角元件中，立方角元件的光軸與該三角形底面所在平面垂直。在使用時(shí)，入射至立方角元件底面上的光線被該元件的三個(gè)側(cè)面的每一個(gè)所反射并向光源回射。逆向反射片一般具有一個(gè)帶有結(jié)構(gòu)的表面，它至少包括一系列立方角反射元件以增強(qiáng)物體的可見度。與微球片相比，立方角逆向反射片對(duì)于相對(duì)小入射角(例如接近法線)的光線具有相對(duì)更大的亮度。但是，立方角逆向反射片也表現(xiàn)出相對(duì)差的入射方向性和旋轉(zhuǎn)對(duì)稱性。此外，立方角逆向反射片的剛性通常比微球片強(qiáng)，因?yàn)榱⒎浇窃窍嗷ミB接的。
立方角逆向反射片的光學(xué)系統(tǒng)可設(shè)計(jì)得使它在一特定的方向上表現(xiàn)出最佳的性能。這可以通過使逆向反射片的立方角元件的光軸和與反射片底面垂直的軸成一夾角而實(shí)現(xiàn)。例如，Hoopmam的美國專利4,588,258(簡稱258專利)公開了一種逆向反射片，它使用的光學(xué)系統(tǒng)具有傾斜的立方角元件，這些元件形成對(duì)置的匹配對(duì)。258專利公開的反射片具有一個(gè)主要平面(在258專利中稱為x-平面)，它在大入射角時(shí)有改進(jìn)的逆向反射性能，還有一個(gè)次要平面(在258專利中稱為y-平面)，它在大入射角時(shí)也有改進(jìn)的逆向反射性能。使用時(shí)，根據(jù)258專利制造的反射片的放置方向最好使得其逆向反射性能改進(jìn)的主要平面(如x-平面)與預(yù)期的入射平面重合。因此，258專利的反射片僅具有一個(gè)較好的取向。
具有兩個(gè)在相對(duì)大入射角逆向反射性能改進(jìn)的主要平面的逆向反射片可有利于許多要求顯明性的用途。例如，由于反射片具有第二個(gè)在大入射角逆向反射性能得到改進(jìn)的主要平面，可使它在道路標(biāo)牌上有第二個(gè)較好的放置方向，因此可使某些標(biāo)牌應(yīng)用獲益。具有第二個(gè)較好的放置方向可在標(biāo)牌制造過程中提高效率并降低浪費(fèi)。
可從具有兩個(gè)大入射角逆向反射性能改進(jìn)的主要平面的逆向反射片獲得好處的第二種用途是機(jī)動(dòng)車顯明性標(biāo)志領(lǐng)域，特別是載重車顯明性標(biāo)志領(lǐng)域。許多載重車事故是發(fā)生在光線不足條件下的側(cè)撞，因?yàn)殚_過來的機(jī)動(dòng)車不能及時(shí)觀察到穿越其車道的載重車以避免事故。研究表明合適的載重車顯明性標(biāo)志方案能明顯降低這種側(cè)撞事故(參見Finster,Schmidt-Clausen,Optimum Identification ofTrucks for Real Traffic Situations,Report on Research project 1,9103 of the FederalHighways Agency,April,1992)。美國已實(shí)施了關(guān)于營運(yùn)機(jī)動(dòng)車的逆向反射顯明性增強(qiáng)體系的規(guī)定。已知其它國家正在通過聯(lián)合國歐洲經(jīng)濟(jì)委員會(huì)(UN/ECE)謀求規(guī)定在長的載重機(jī)動(dòng)車上使用全輪廓標(biāo)志。
營運(yùn)車輛的全輪廓標(biāo)志(如標(biāo)志出機(jī)動(dòng)車側(cè)面和/或背面的整個(gè)周界)能使觀察者確定機(jī)動(dòng)車的完整尺寸。但是，全輪廓標(biāo)志既需要將逆向反射片水平地取向放置(如沿機(jī)動(dòng)車的底部和/或頂部)也需要將其垂直地取向放置(如沿機(jī)動(dòng)車的側(cè)邊)。因此需要提供一種逆向反射片制品，它在這兩個(gè)取向位置均具有同樣良好的性能，從而可以垂直的方向或以水平的方向?qū)⑵渲糜跈C(jī)動(dòng)車上。在兩個(gè)垂直的平面上該片材的光學(xué)系統(tǒng)應(yīng)具有強(qiáng)的逆向反射性能。從物理的觀點(diǎn)看，用它加強(qiáng)載重車的顯明性時(shí)需要將反射片粘合在具有波紋和/或突出的鉚釘或由防水油布制成的車輛的側(cè)面上。因此，該反射片應(yīng)能適應(yīng)不規(guī)則的或撓性的下層表面。
發(fā)明的概述概括地說，本發(fā)明提供了逆向反射片，它被設(shè)計(jì)成在兩個(gè)垂直的取向位置上在大入射角表現(xiàn)出最佳逆向反射性能。根據(jù)本發(fā)明原理的逆向反射片包括具有底面和與底面相對(duì)的結(jié)構(gòu)表面的基片。所述結(jié)構(gòu)表面限定有許多立體角逆向反射元件區(qū)域，包括至少一個(gè)含有光學(xué)地對(duì)置的立方角元件陣列的第一區(qū)域，以及至少一個(gè)含有光學(xué)地對(duì)置的立方角元件陣列的第二區(qū)域。在所述第一區(qū)域中對(duì)置的立方角元件的光軸是傾斜的，從而得到在大入射角逆向反射性能改進(jìn)的第一主要平面，在所述第二區(qū)域中的對(duì)置的立方角元件的光軸也是傾斜的，從而得到與第一主要平面垂直的在大入射角逆向反射性能改進(jìn)的第二主要平面。較好的是，根據(jù)本發(fā)明原理制得的逆向反射片對(duì)于在第一平面或第二平面中以各種入射角入射至所述反射片中的光線均具有基本相似的逆向反射性能。
在本發(fā)明反射片的較好實(shí)例中，第一區(qū)域中的所述立方角元件陣列的取向，使得逆向反射性能改進(jìn)的第一主要平面與反射片的邊緣基本垂直，而第二區(qū)域中的所述立方角元件陣列的取向，使得逆向反射性能改進(jìn)的第二主要平面與反射片的同一邊緣基本平行。更好的是，本發(fā)明逆向反射片包括許多立方角元件陣列的交替區(qū)域，交替區(qū)域的一半的取向是使得其逆向反射性能改進(jìn)的主要平面與反射片的縱向邊緣垂直，剩余的交替區(qū)域的取向則使得其逆向反射性能改進(jìn)的主要平面與反射片的縱向平行。本發(fā)明逆向反射片對(duì)于兩個(gè)相互垂直方向中的任何一個(gè)都能很好地適用。
附圖簡述

圖1是根據(jù)本發(fā)明原理的逆向反射片的一個(gè)實(shí)例的結(jié)構(gòu)表面平面圖；圖2是代表用現(xiàn)有技術(shù)制得的逆向反射片試樣的等亮度線；圖3是代表用本發(fā)明方法制得的逆向反射片試樣的等亮度線；圖4是根據(jù)本發(fā)明原理的逆向反射片的一個(gè)實(shí)例的剖面圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明原理的逆向反射片另一個(gè)實(shí)例的剖面圖。
除了圖2和圖3以外，這些附圖均是示意性的而非按比例的，僅用于說明而非限定。
說明性實(shí)例的詳細(xì)描述在描述本發(fā)明較好的實(shí)例時(shí)，為了明了而使用了特定的術(shù)語。但是本發(fā)明并不受所選擇的特定術(shù)語的限制，應(yīng)理解如此挑選的各個(gè)術(shù)語包括所有在操作上相似的技術(shù)上對(duì)應(yīng)的內(nèi)容。
本發(fā)明提供一種立方角反射片10，它有兩個(gè)主要平面在大入射角顯示出改進(jìn)的逆向反射性能。另外，在這兩個(gè)主要平面的每一個(gè)中，各種入射角均具有基本相似的逆向反射性能。因此，在使用時(shí)所述片材可取向放置在兩個(gè)較好的方向上，而不是通常像許多逆向反射片那樣僅能取向放置在一個(gè)較好的方向上。為了得到這種光學(xué)系統(tǒng)，所述反射片的結(jié)構(gòu)表面至少包括兩個(gè)立方角反射器陣列區(qū)域。各個(gè)區(qū)域均包括一系列光學(xué)地對(duì)置的立方角逆向反射元件，所述反射元件的光軸是傾斜的，以限定在大入射角逆向反射性能改進(jìn)的主要平面。在第一區(qū)域的立方角逆向反射元件的光軸傾斜在第一平面中，在第二區(qū)域的立方角逆向反射元件的光軸傾斜在第二平面中。通過排列在反射片中的這些反射元件系列，使得第一平面和第二平面方向垂直，可形成兩個(gè)逆向反射性能改進(jìn)的主要平面。
圖1是根據(jù)本發(fā)明原理的逆向反射片結(jié)構(gòu)表面的部分放大示意圖。參照?qǐng)D1，結(jié)構(gòu)表面包括許多交替的含有一系列立方角元件12的區(qū)域。如圖所示，在反射片的一側(cè)立方角元件12以光學(xué)對(duì)置的匹配對(duì)的形式排成陣列，各個(gè)立方角元件12的形狀為三棱錐，具有三個(gè)露出的表面22。對(duì)于陣列中的各個(gè)立方角元件，立方角元件表面22之間的兩面角通常是相同的，約為90°。但是正如已知的那樣該角度可稍許偏離90°(例如參見Appledorn等的美國專利4,775,219)。另外，盡管美國專利4,588,258(在此引為參考)公開了較好的立方角幾何結(jié)構(gòu)，但是使立方角幾何結(jié)構(gòu)作非實(shí)質(zhì)性變化以形成基本相同的逆向反射分布是包括在本發(fā)明范圍內(nèi)的。傾斜對(duì)置的立方角元件使之與垂直于反射片底面的軸成一夾角，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)在大入射角逆向反射性能改進(jìn)的主要平面和一個(gè)在大入射角逆向反射性能改進(jìn)的次要平面。反射片10的結(jié)構(gòu)表面包括許多以交替的彼此成90°放置的立方角陣列區(qū)域。因此，反射片10的特征在于它包括第一區(qū)域6(該區(qū)域6包括以第一方向放置在反射片上的立方角元件陣列)和以第二方向放置在反射片上的立方角元件的第二區(qū)域8，以產(chǎn)生在大入射角逆向反射性能改進(jìn)的第一主要平面和在大入射角逆向反射性能改進(jìn)的與所述第一平面垂直的第二主要平面。
在圖1所示的實(shí)例中，第一區(qū)域6基本平行地沿反射片10的縱向邊緣延伸。第一區(qū)域6包括一系列立方角元件12，陣列是由三組相交的凹槽(包括兩組次級(jí)凹槽26、28和一組主要凹槽30)形成的。陣列中的各個(gè)立方角元件12的光軸傾斜在與主要凹槽30垂直的平面中。因此，在第一區(qū)域6中的立方角反射器陣列具有沿與主要凹槽30垂直方向和與反射片10縱向邊緣垂直方向延伸的逆向反射性能改進(jìn)的主要平面。在該公開的實(shí)例中，單個(gè)立方角元件傾斜的角度相對(duì)于立方角元件的底面法線軸為約8.15°，因而底面三角形的內(nèi)角為55.5°、55.5°和69°。此外，立方角元件的高度約為88.9微米。第二區(qū)域8沿反射片的長度方向與第一區(qū)域6基本平行地延伸，它包括與置于第一區(qū)域6中的元件陣列基本相同的立方角元件陣列12，但是第二區(qū)域中的元件陣列與第一區(qū)域6中的元件陣列成90°夾角放置。通常，將對(duì)置的立方角元件以約7-15°的角度傾斜可獲得本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)(參見美國專利4,588,288)。應(yīng)理解在本段落中描述的具體幾何形狀涉及本發(fā)明較好的實(shí)例。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)理解在本發(fā)明中可使用各種傾斜角度和各種立方體尺寸。使立方體幾何尺寸作非實(shí)質(zhì)性變化以產(chǎn)生基本相同的光學(xué)結(jié)果也應(yīng)包括在本發(fā)明范圍之內(nèi)。
圖2是用美國專利4,588,258(258專利)的光學(xué)原理制得的逆向反射片的逆向反射特性。258專利公開的光學(xué)系統(tǒng)顯示出一個(gè)在大入射角逆向反射性能改進(jìn)的主要平面(由通過等亮度線的兩個(gè)最寬葉瓣的平面表示)以及在大入射角逆向反射性能改進(jìn)的次級(jí)平面(由通過等亮度線的兩個(gè)較小葉瓣的平面表示)。因此，在使用時(shí)，根據(jù)258專利的光學(xué)系統(tǒng)制得的反射片僅具有一個(gè)較好的放置方向。本發(fā)明提供兩個(gè)在大入射角逆向反射性能改進(jìn)的平面，消除了上述缺陷。
圖3是表示圖1所示本發(fā)明雙取向反射片實(shí)例的逆向反射特性的等亮度線。逆向反射亮度是在圖1所示的反射片試樣上測(cè)定的。逆向反射試驗(yàn)幾何結(jié)構(gòu)和測(cè)量角度的詳細(xì)描述可參見ASTM E-808-93b,Standard Pratice for DescribingRetroreflection，該方法在此引為參考。測(cè)量時(shí)采用固定的0.33°觀察角和固定的90°表示角(presentation angle)。入射角在0-80°之間變化，反射片取向角在360°范圍旋轉(zhuǎn)。圖3中，入射角以同心圓表示，取向角以在該圖徑向處的數(shù)字表示。同心的等亮度線代表逆向反射光的相對(duì)逆向反射率；最大的逆向反射率由該圖的中心點(diǎn)代表，同心的等亮度線代表逆向反射率(單位為堪/勒/米2)比最大點(diǎn)下降5％。
參照?qǐng)D3，本發(fā)明逆向反射片顯示出四個(gè)在大入射角逆向反射性能改進(jìn)的寬的葉瓣。這四個(gè)葉瓣第一個(gè)在0°取向角，各個(gè)間隔90°(如位于0°、90°、180°和270°取向角)。這四個(gè)葉瓣確定了兩個(gè)大入射角逆向反射性能改進(jìn)的主要平面第一平面沿0-180°取向線穿過反射片平面，第二平面沿90-270°取向線穿過反射片。而且，反射片對(duì)這兩個(gè)平面中的各種入射角均具有基本相似的逆向反射性能。例如，在60°的入射角和0°、90°、180°或270°中任何一個(gè)取向角，逆向反射光的逆向反射率約為最大逆向反射率的5％。同樣，在入射角為40°，取向角為0°、90°、180°或270°中任何一個(gè)時(shí)，其逆向反射率約為最大值的30％。測(cè)得試樣的最大逆向反射率為891.47堪/勒/米2。因此，在這四平面中的任何一個(gè)中40°入射角的逆向反射光的逆向反射率約為267堪/勒/米2，而在這四個(gè)平面中的任何一個(gè)中60°入射角的逆向反射率約為45堪/勒/米2。確信本發(fā)明反射片在這四個(gè)取向位置在大入射角時(shí)的逆向反射性能確實(shí)優(yōu)于現(xiàn)有的逆向反射片。因此，使用時(shí)可將反射片取向放置于這兩個(gè)不同的方向中的任何一個(gè)以確保反射片提供最好的逆向反射性能。
再看圖1，本發(fā)明反射片的較好的實(shí)例包括許多交替的包含立方角元件的區(qū)域。一般來說，要求觀察者在距反射片大于約100米的距離觀察到以大入射角入射的光線具有基本均勻的逆向反射亮度。試驗(yàn)表明寬度約為3-25mm的區(qū)域能滿足這個(gè)要求。在較好的實(shí)例中，區(qū)域的寬約為8mm并沿反射片長度方向縱向延伸。但是，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)理解這些區(qū)域的形狀可以與圖1所示的縱向延伸區(qū)域的形狀不同。可使用立方角逆向反射片領(lǐng)域中已知的常規(guī)方法制備本發(fā)明逆向反射片。簡而言之，一種方法是，利用精密機(jī)械工具(如鉆石切割工具)制造結(jié)構(gòu)表面的模具。按以下方法形成包括結(jié)構(gòu)表面的正影像的原始模型使用夾角約86.8°的工具在可機(jī)械加工的基片(通常是鋁或銅)上切割第一組凹槽。隨后將基片旋轉(zhuǎn)約55.5°用夾角約61.8°的工具切割第二組凹槽。最后將基片旋轉(zhuǎn)約124.5°使用夾角約61.8°的工具切割第三組凹槽。用這種方法形成具有立方角表面正影像的原始模型，其中立方角元件底面三角形的角度約為55.5°、55.5°和69°。
隨后使用常規(guī)的復(fù)制方法(如電成型(electroforming)方法)對(duì)該模具進(jìn)行復(fù)制。接著使用精密切割工具將模具復(fù)制品切割成窄條。重新排列這些窄條以形成具有與圖1所示結(jié)構(gòu)表面相應(yīng)的負(fù)影像的模具。隨后將該模具用于制造逆向反射片，或用于另外的復(fù)制步驟以制造另外的模具。
圖4是根據(jù)本發(fā)明原理的逆向反射片的一個(gè)實(shí)例的剖面圖。圖4所示的實(shí)例經(jīng)特別設(shè)計(jì)成如美國專利5,450,235(在此引為參考)所述的撓性逆向反射片。在本發(fā)明實(shí)踐中，形成的立方角逆向反射片能在高度撓曲條件下保持良好的尺寸穩(wěn)定性和高的逆向反射率。在圖4中，所示的本發(fā)明立方角逆向反射片的例子包括許多立方角元件12和一片基片或主體部分14。主體部分可包括結(jié)合層16和主體層18。主體層的作用是保護(hù)反射片免遭環(huán)境因素的影響或使反射片具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度。在一個(gè)較好的實(shí)例中，主體層18是反射片10前面的最外層。結(jié)合層16與主體層18的區(qū)別在于它是與立方角元件的底面直接相鄰的層。本文中的術(shù)語“結(jié)合層”就是指該層。
立方角元件12突出于主體部分14的第一側(cè)或背側(cè)20。所述立方角元件12包括彈性模量大于16×108帕的透光聚合物材料，主體層18包括彈性模量小于7×108帕的透光聚合物材料。光通過底面21進(jìn)入立方角反射片10。光線隨后穿過主體部分14照射至立方角元件12的表面22上，并如箭頭23所述沿其入射方向回射。
在一個(gè)較好的結(jié)構(gòu)中，立方角元件22和結(jié)合層16由相似或相同的聚合物制成，并使結(jié)合層16的厚度盡量減小。結(jié)合層16的厚度通常約為0-150微米，較好約為1-100微米。主體層的厚度通常約為20-1,000微米，較好約為50-250微米。盡管最好使結(jié)合層的厚度盡量減小，但是反射片10需要有結(jié)合層16以便在結(jié)合層16和主體層18之間形成平坦的界面。立方角元件12的高度通常約為20-500微米，最好約為60-180微米。盡管圖1所示的本發(fā)明實(shí)例僅有一個(gè)主體層18，但是本發(fā)明范圍也包括在主體部分14中形成有多于一個(gè)主體層18。
在立方角元件12的背面可涂覆鏡面反射涂層，如金屬涂層(圖中未表示)，以通過鏡面反射來加強(qiáng)逆向反射?？赏ㄟ^已知的技術(shù)例如蒸氣沉積或化學(xué)沉積一種金屬(如鋁、銀或鎳)來施涂金屬涂層?？稍诹⒎浇窃谋趁媸┩康淄繉觼泶龠M(jìn)金屬涂層的粘附。除了金屬涂層以外或代替金屬涂層，可在立方角元件的背面施涂一層密封膜(例如參見美國專利4,025,159和5,117,304)。密封膜保持立方體背面的空氣界面以根據(jù)全內(nèi)反射的原理形成逆向反射。也可將背襯和/或粘合劑層置于立方角元件的背面，以便立方角逆向反射片10能被固定在基材上。
用于制造本發(fā)明逆向反射片的立方角元件和基體部分的聚合物材料是透光的。這意味著聚合物至少能透過70％以特定波長入射至該聚合物上的光強(qiáng)度。較好的是，在本發(fā)明逆向反射片中使用的聚合物具有大于80％，最好大于90％的高透射率。
在立方角元件中使用的聚合物材料最好是堅(jiān)硬的并是剛性的。該聚合物材料可以是熱塑性的或可交聯(lián)的樹脂。這些聚合物的彈性模量較好大于18×108帕，最好大于20×108帕。
當(dāng)在立方體中使用熱塑性聚合物時(shí)，其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度一般大于80℃，軟化溫度一般大于150℃。一般來說，用于立方角層中的熱塑性聚合物是無定形的或半結(jié)晶的，聚合物線性模塑收縮率最好小于1％。
可用作立方角元件的熱塑性聚合物的說明性例子包括丙烯酸類聚合物，如聚甲基丙烯酸甲酯；聚碳酸酯；纖維素，如乙酸纖維素、乙酸纖維素-丁酸纖維素共聚物、硝酸纖維素；環(huán)氧樹脂；聚酯，如聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯；含氟聚合物，如聚氟氯乙烯、聚偏二氟乙烯；聚酰胺，如聚己內(nèi)酰胺、聚氨基己酸、1,6-己二胺-己二酸共聚物、酰胺-酰亞胺共聚物以及酯-酰亞胺共聚物；聚醚酮；聚醚酰亞胺；聚烯烴，如聚甲基戊烯；聚苯醚、聚苯硫醚；聚苯乙烯和聚苯乙烯共聚物，如苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-丙烯腈-丁二烯三元共聚物；聚砜；硅氧烷改性的聚合物(即含有少量(少于10重量％)硅氧烷的聚合物)，如硅氧烷聚酰胺和硅氧烷聚碳酸酯；氟改性的聚合物，如全氟聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯；以及上述聚合物的混合物，如聚酯和聚碳酸酯的共混物，含氟聚合物和丙烯酸聚合物的共混物。
適合于形成立方角元件的其它材料是置于光化輻照(如電子束、紫外光或可見光)下能通過自由基聚合機(jī)理進(jìn)行交聯(lián)的活性樹脂體系。另外，這些材料可通過加入熱引發(fā)劑(如過氧化苯甲酰)利用加熱方法進(jìn)行聚合。也可使用可輻照引發(fā)陽離子聚合的樹脂。
適用于形成立方角元件的活性樹脂可以是光引發(fā)劑和至少一種帶有丙烯酸酯基的化合物的摻混物。該樹脂摻混物較好含有二官能或多官能化合物以確保輻照后形成交聯(lián)的聚合物網(wǎng)絡(luò)。
能通過自由基聚合機(jī)理聚合的樹脂的說明性例子包括衍生自環(huán)氧樹脂、聚酯、聚醚和聚氨酯的丙烯酸基樹脂、烯鍵不飽和化合物、具有至少一個(gè)側(cè)接的丙烯酸酯基的氨基塑料衍生物、具有至少一個(gè)側(cè)接的丙烯酸酯基的異氰酸酯衍生物、丙烯酸酯化環(huán)氧樹脂以外的環(huán)氧樹脂及其混合物和結(jié)合物(combination)。在本文中術(shù)語丙烯酸酯指丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯。Martens的美國專利4,576,850(其公開的內(nèi)容在此引為參考)公開了可用于本發(fā)明立方角元件中的交聯(lián)樹脂的例子。
烯鍵不飽和樹脂包括含有碳、氫、氧和任選的氮、硫和鹵原子的單體和聚合物。一般來說氧或氮或者兩者同時(shí)存在于醚、酯、氨基甲酸乙酯、酰胺和脲基團(tuán)中。烯鍵不飽和化合物的分子量較好小于約4,000，最好是含脂族單羥基或脂族多羥基化合物與不飽和羧酸(如丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、異巴豆酸、馬來酸等)反應(yīng)制得的酯。
一些具有丙烯酸或甲基丙烯酸基的化合物的例子如下，所列的化合物是說明性的而非限制性的(1)單官能化合物丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸(2-乙基己酯)、丙烯酸正己酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸異冰片酯、丙烯酸四氫糠酯、丙烯酸(2-苯氧基乙酯)、N,N-二甲基丙烯酰胺；(2)二官能化合物1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、乙二醇二丙烯酸酯、三甘醇二丙烯酸酯和四甘醇二丙烯酸酯；(3)多官能化合物三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、丙三醇三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯和三(2-丙烯酰氧基乙基)異氰脲酸酯。
其它烯鍵不飽和化合物和樹脂的一些代表性例子包括苯乙烯、二乙烯基苯、乙烯基甲苯、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基己內(nèi)酰胺、一烯丙基、多烯丙基和多甲代烯丙基酯如苯二甲酸二烯丙基酯和己二酸二烯丙基酯以及羧酸酰胺如N,N-二烯丙基己二酰胺。
可與丙烯酸化合物混合在一起的光致聚合引發(fā)劑的說明性例子包括聯(lián)苯酰、苯甲酸甲酯(methyl o-benzoate)、苯偶姻、苯偶姻乙醚、苯偶姻異丙醚、苯偶姻異丁醚等、苯酮/叔胺，乙酰苯如2,2-二乙氧基乙酰苯、苯偶酰甲縮酮、1-羥基環(huán)己基苯基酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮、1-(4-異丙基苯基)-2-羥基-2-甲基丙-1-酮、2-芐基-2-N,N-二甲基氨基-1-(4-嗎啉代苯基)-1-丁酮、氧化2,4,6-三甲基苯甲?；届?、2-甲基-1-4(甲硫基)苯基-2-嗎啉代-1-丙酮等。這些化合物可單獨(dú)使用或組合使用。
可陽離子聚合的材料包括，但不限于含有環(huán)氧和乙烯基醚官能團(tuán)的材料。這些體系可用鎓鹽引發(fā)劑(如三芳基锍和二芳基碘鎓鹽)用光引發(fā)。
用于立方角元件的較好的聚合物包括聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、以及交聯(lián)的丙烯酸酯如多官能的丙烯酸酯或環(huán)氧樹脂以及混有單或多官能單體的丙烯酸酯化的聚氨酯。由于下列一個(gè)或多個(gè)原因而使這些聚合物是較好的熱穩(wěn)定性、環(huán)境穩(wěn)定性、透明度、優(yōu)良的從工具或模具中的剝離性能以及能接受反射涂層。
用于上述結(jié)合層的聚合物材料可以與用作立方角元件的聚合物相同，只要結(jié)合層的厚度盡可能減小。結(jié)合層最好基本是平的，以便在立方體和基體層之間獲得較好的界面。最好在立方體和結(jié)合層之間避免空穴和/或界面不平整，以便光線從逆向反射片上逆向反射時(shí)反射片能顯示出最佳的亮度。良好的界面能防止逆向反射光線的折散。在許多情況下，結(jié)合層與立方角元件成為一個(gè)整體。術(shù)語“整體”是指結(jié)合層與立方體由同一聚合物材料制成，而非由兩種不同的聚合物層相繼地聯(lián)在一起形成。用作立方角元件和結(jié)合層的聚合物的折射率可與主體層的折射率不同。盡管最好用與立方體相同的聚合物制備結(jié)合層，但是結(jié)合層也可由更柔軟的聚合物(如用作主體層的聚合物)制得。
主體層最好包括低彈性模量的聚合物以方便彎曲、卷曲、折曲等。彈性模量較好小于5×108帕，最好小于3×108帕。一般來說，主體層聚合物的玻璃化溫度小于50℃。較好的是在將聚合物施加至立方體的溫度下該聚合物材料在物理上是完整的。要求該聚合物的vicate軟化溫度大于50℃。要求聚合物的線性模塑收縮率小于1％。用作主體層的較好的聚合物材料是耐UV光輻照分解的聚合物材料，以便逆向反射片能長期地在戶外使用。可用作主體層的聚合物的說明性例子包括氟化的聚合物，如聚三氟氯乙烯(如購自美國3M公司的Kel F-800TM)；四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(如購自Norton Performance,Brampton,Massachusetts的Exac FEPTM)；四氟乙烯-全氟(烷基)乙烯基醚共聚物(如購自Norton Performance的Exac PEATM)；以及1,1-二氟乙烯-六氟丙烯共聚物(如購自Pennwalt Corporation,Philadelphia,Pennsylvania的Kynar Flex-2800TM)；離子鍵的乙烯共聚物，如帶有鈉或鋅離子的乙烯-甲基丙烯酸共聚物(如購自E.I.DuPont Nemours,Wilmington,Delaware的Surlyn-8920TM和Surlyn-9910TM)；低密度聚乙烯，如低密度聚乙烯；線型低密度聚乙烯；和超低密度聚乙烯；增塑的鹵代乙烯聚合物，如增塑的聚氯乙烯；聚乙烯共聚物，包括酸官能的聚合物，如乙烯-丙烯酸共聚物和乙烯-甲基丙烯酸共聚物、乙烯-馬來酸共聚物、乙烯-富馬酸共聚物；丙烯酸官能的聚合物，如乙烯-丙烯酸烷酯共聚物，其中所述烷基是甲基、乙基、丙基、丁基等，或CH3(CH2)n-，其中n為0-12，以及乙烯-乙酸乙烯酯共聚物；衍生自下列單體(1)-(3)的脂族和芳族聚氨酯(1)二異氰酸酯，如二環(huán)己基甲烷-4,4’-二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、1,6-六亞甲基二異氰酸酯、環(huán)己基二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯以及這些二異氰酸酯的混合物，(2)聚二元醇如聚己二酸戊二醇酯(polypentyleneadipate glycol)、聚四亞甲基醚二醇(polytetramethylene ether glycol)、聚乙二醇、聚己酸內(nèi)酯二醇(diol)、聚1,2-環(huán)氧丁烷二醇(glycol)以及這些聚二醇的混合物，(3)擴(kuò)鏈劑如丁二醇或己二醇。市售的聚氨酯聚合物包括購自Morton International Inc.,Seabrook,New Hampshire的PN-03或3429。
在主體部分的主體層中也可組合使用上述聚合物。用作主體層的較好的聚合物包括包括含有羧基或羧酸酯的單元的乙烯共聚物，如乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-甲基丙烯酸共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物；離子鍵乙烯共聚物；增塑的聚氯乙烯和脂族聚氨酯。由于下列的一種或多種原因而使得這些聚合物是較好的合適的機(jī)械性能、良好的與結(jié)合層的粘性、透明度和環(huán)境穩(wěn)定性。
在一個(gè)含有聚碳酸酯立方角元件和/或一層聚碳酸酯結(jié)合層和一層含有聚乙烯共聚物(如乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物或乙烯-丙烯酸酯共聚物)的主體層的實(shí)例中，在主體層和結(jié)合層或立方角元件之間放置一薄粘結(jié)層(圖中未表示)可改善界面之間的粘性。可在將主體層層壓至結(jié)合層或立方角元件前將所述薄粘結(jié)層施加在主體層上?？墒褂美缰寰郯滨サ挠袡C(jī)溶液(如購自Permuthane Company,Peabody,Massachusetts的PermuthaneTMU26-248溶液、購自K.J.Quinn and Co.,Inc.,Seabrook,New Hampshire的Q-thaneTMQC-4820)；脂族聚氨酯的水基分散液(如購自ICI Resins US,Wilmington,Massachusetts的NeoRezTMR-940、R-9409、R-960、R-962、R-967和R-972)；丙烯酸聚合物水基分散液(如購自ICI Resins US,Wilmington,Massachusetts的NeoCrylTMA-601、A-612、A-614、A-621和A-6092)；或者丙烯酸烷酯和脂族聚氨酯共聚物的水基分散液(如購自ICI Resins US,Wilmington,Massachusetts的NeoPacTMR-9000)以薄涂層的形式施涂該粘結(jié)層。另外，可使用電荷放電方法(如電暈或等離子體處理)進(jìn)一步改進(jìn)粘結(jié)層和主體層之間的粘性。
可向主體部分或立方角元件中加入著色劑、UV吸收劑、光穩(wěn)定劑、自由基清除劑或抗氧劑、加工助劑如抗粘連劑、剝離劑、潤滑劑和其它添加劑。當(dāng)然，對(duì)著色劑的具體選擇取決于反射片要求的顏色。著色劑的加入量一般約為0.01-0.5重量％。UV吸收劑的加入量一般約為0.5-2.0重量％。UV吸收劑的例子包括苯并三唑衍生物(如購自Ciba-Geigy Corporation,Ardsley,New York的TinuvinTM327、328、900、1130、Tinuvin-PTM)；苯酮的化學(xué)衍生物(如購自BASF Corporation,Clifton,New Jersey的UvinulTM-M40、408、D-50，購自Neville-Synthese Organics,Inc.,Pittsburgh,Pennsylvania的SyntaseTM230、800、1200)；或二苯基丙烯酸酯的化學(xué)衍生物(如購自BASF Corporation of Clifton,NewJersey的UvinulTM-N35、539)。適用的光穩(wěn)定劑包括位阻胺，其用量約為0.5-2.0重量％。位阻胺光穩(wěn)定劑的例子包括購自Ciba-Geigy Corp.,Ardsley,New York的TinuvinTM-144、292、622、770和ChimassorbTM-944。自由基清除劑或抗氧劑的用量通常約為0.01-0.5重量％。合適的抗氧劑包括位阻酚樹脂，如購自Ciba-Geigy Corp.,Ardsley,New York的IrganoxTM-1010、1076、1035或MD-1024或IrgafosTM-168?？杉尤肷倭?通常不超過聚合物樹脂的1重量％)其它加工助劑以改進(jìn)樹脂的加工性能。適用的加工助劑包括購自Glyco Inc.,Norwalk,Connecticut，的脂肪酸酯或脂肪酰胺、購自Henkel Corp.,Hoboken,New Jersey的金屬硬脂酸鹽、或者購自Hoechst Celanese Corporation,Somerville,New Jersey的Wax ETM。
可按下述方法制得由圖4實(shí)例表示的立方角逆向反射片(a)用彈性模量大于16×108帕的透光材料制得如圖1所示含有許多立方角反射元件陣列區(qū)的結(jié)構(gòu)表面；(b)將主體層固定在所述許多立方角反射元件陣列上，其中所述主體層包括彈性模量小于7×108帕的透光材料。可根據(jù)多種已知的(或后來發(fā)明的)立方角反射片的制造方法來實(shí)施步驟(a)和(b)(參見美國專利3,689,346、3,811,983、4,332,847和4,601,861)，不同之處是使用高彈性模量的聚合物來形成立方角元件，使用低模量聚合物來形成主體層?？蓪⒅黧w層直接固定在立方角元件的底部，或者通過結(jié)合層將其固定在立方角元件上。如上所述，較好將結(jié)合層的厚度盡量減小，并且結(jié)合層最好由高彈性模量的材料制成。
圖5是根據(jù)美國專利08/472,444公開的發(fā)明原理(其公開的內(nèi)容在此引為參考)制得的本發(fā)明實(shí)例的剖面圖。圖5的實(shí)例還被設(shè)計(jì)成具有高撓性的逆向反射片以適用于褶皺的和/或撓性的表面。
簡單地說，圖5所示實(shí)例的微結(jié)構(gòu)復(fù)合片(即逆向反射復(fù)合立方角反射片)包括(a)許多基本獨(dú)立的微結(jié)構(gòu)元件98的兩維陣列(如立方角反射元件陣列)和(b)具有兩個(gè)主表面的表層膜99，元件陣列與表層膜的第一主表面相粘合并如下所述具有零至盡可能薄的結(jié)合層。圖5所示的實(shí)例還顯示了與基層99的一些部分融合在一起的密封膜97。如下所述立方角反射元件陣列包括相對(duì)剛性的第一聚合物材料，表層膜包括相對(duì)更具撓性的第二聚合物材料。最好將微結(jié)構(gòu)元件原位固化在表層膜上，并且立方角元件材料和表層膜材料最好形成相互穿插的網(wǎng)絡(luò)。
概括地說，圖5所示實(shí)例的逆向反射片是由包括下列步驟的方法制得的a)提供一種具有成型面的工具，該成型面上具有許多適合于形成所需的微結(jié)構(gòu)元件(逆向反射片的立方角元件)的開口空腔；b)向該工具的成型表面上施加適量適合于形成微結(jié)構(gòu)元件(如逆向反射立方角元件)的可流動(dòng)的可固化樹脂組合物，該樹脂最好具有固化時(shí)發(fā)生收縮的性能；c)使具有第一和第二主表面的表層膜的第一主表面與該樹脂組合物接觸；
d)隨后(最好均勻地)使超出空腔和工具的過量樹脂組合物盡可能減至最少；e)固化樹脂組合物，形成包括粘合在表層膜上的一系列微結(jié)構(gòu)元件(如立方角元件)的復(fù)合反射片；f)從該工具中取出反射片；g)向該反射片施加機(jī)械應(yīng)力，以便基本上使每個(gè)單獨(dú)的微結(jié)構(gòu)元件與其周圍的微結(jié)構(gòu)元件發(fā)生斷裂分開，如果它們通過結(jié)合層相連接的話。樹脂組合物和表層膜最好是，當(dāng)樹脂組合物與表層膜接觸時(shí)，它能滲透表層膜以便經(jīng)過初步固化處理后，在微結(jié)構(gòu)元件的材料和表層膜材料之間形成互相穿插的網(wǎng)絡(luò)。
樹脂組合物和表層膜最好如此即當(dāng)樹脂組合物與表層膜接觸時(shí)，其能滲透表層膜以便經(jīng)過基本的固化處理后，在微結(jié)構(gòu)元件的材料和表層膜材料之間形成互相穿插的網(wǎng)絡(luò)。
業(yè)已開發(fā)了許多技術(shù)和方法用于制造立方角型逆向反射制品?？墒褂媚苄纬梢蟮牧⒎浇窃嚵械娜魏魏线m的技術(shù)(如針束(pin bundling)技術(shù)和直接機(jī)械加工技術(shù)、復(fù)制等)以形成適用于本發(fā)明的具有適當(dāng)成型表面(即具有許多空腔)的工具。
所述工具在制造復(fù)合制品的過程中其空腔應(yīng)該不會(huì)不合要求地發(fā)生變形，并且立方角元件陣列在固化后能從該工具中取出。已知適用于制造用于復(fù)制立方角元件的工具的基材的說明性例子包括可直接機(jī)械加工的材料。這種材料最好能光潔地進(jìn)行機(jī)械加工，不形成毛刺，顯示出低的延展性和低的顆粒性，并在形成凹槽后保持尺寸精確性。已知有各種可機(jī)械加工的塑料(包括熱塑性和熱固性材料)如丙烯酸類和可機(jī)械加工的金屬，最好是有色金屬，如鋁、黃銅和鎳。在許多情況下，需要使用機(jī)械加工的或成形的表面的第一代或隨后的復(fù)制品作為工具(即本發(fā)明立方角反射片形成于其上的部件)。根據(jù)所使用的工具和樹脂組合物的性能，可容易地從工具上分離固化的反射器陣列，或者需要?jiǎng)冸x層(partinglayer)以獲得要求的分離性能。剝離層材料的說明性例子包括誘發(fā)的表面氧化層、中間薄金屬涂層、化學(xué)涂銀層、不同材料或涂層的混合物。如有必要，可在樹脂組合物中混入合適的試劑以獲得要求的分離性能。
如上所述，所述工具可由聚合物、金屬、復(fù)合物或陶瓷材料制得。在某些實(shí)例中，通過透過工具的輻照來進(jìn)行樹脂的固化。在這種情況下，該工具應(yīng)具有足夠的透明度以使輻射透過工具照射樹脂?？捎糜谥圃爝@種實(shí)例的工具的材料的說明性例子包括聚烯烴和聚碳酸酯。但是金屬工具是較好的，因?yàn)榭蓪⑵渲瞥梢蟮男螤睿⑶医饘倌芴峁﹥?yōu)良的光學(xué)表面，從而使一定形狀的立方角元件的逆向反射性能最大。
將可流動(dòng)的樹脂施加至工具的成型表面。任選地通過抽真空、加壓或使用機(jī)械方法使樹脂流入成型表面的空腔中。最好施加足量的樹脂使之至少基本充滿空腔。
實(shí)施本發(fā)明的關(guān)鍵是選擇適當(dāng)?shù)木酆衔锊牧嫌米髁⒎浇欠瓷湓嚵泻捅韺幽?。一般立方角元件陣列最好包括熱固性的或廣泛交聯(lián)的材料，表層膜最好包括熱固性材料。熱固性材料優(yōu)良的化學(xué)和機(jī)械性能使得立方角元件能很好地保持要求的逆向反射性。
在選擇本發(fā)明復(fù)合逆向反射材料的聚合物組分時(shí)，主要挑選相容的聚合物材料用作立方角元件和表層膜。相容性的一個(gè)較好的方面是樹脂組合物材料能滲透表層膜并隨后原位固化，使得固化后在立方角元件材料和表層膜材料之間形成互相穿插的網(wǎng)絡(luò)。本發(fā)明一個(gè)令人驚奇的方面是在立方角元件和表層之間這種互相穿插的網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合可得到有效的光學(xué)性能。通過將適量的樹脂組合物施加至表層膜的表面以觀察其滲透性可容易地篩選出具體的樹脂組合物和表層膜。Priola,A.,Gozzelino,G.,和Ferrero,F.,Proceedings of the ⅩⅢ International Conference inOrganic Coatings Science and Technology,Athens,Greece,July 7-11,1987,pp.308-18公開了一種適用于該目的的手表玻璃試驗(yàn)。
挑選這些組分的關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)是各組分的相對(duì)彈性模量。本文中使用的術(shù)語“彈性模量”是指使根據(jù)ASTM D882-75b的Static Weighing Method A，使用12.5cm(5英寸)的初始夾具分離量、2.5cm(1英寸)的試樣寬度和2.5cm/min(1英寸/min)的夾具分離速度，測(cè)得的彈性模量。正如上面在立方角光學(xué)性能的基本原理討論中所述的那樣，立方角元件結(jié)構(gòu)細(xì)微的變形也能使立方角元件的光學(xué)性能產(chǎn)生顯著的下降。因此，由于高彈性模量材料的抗變形能力較強(qiáng)，所以最好使用高彈性模量材料制造立方角元件。本發(fā)明復(fù)合逆向反射材料的表層膜最好是彈性模量稍許較低的聚合物材料。在制造表層膜/立方角陣列復(fù)合物的過程中，單個(gè)立方角元件與表層膜相粘合。在立方角組分的固化過程中，根據(jù)立方角材料的組分，單個(gè)立方角元件會(huì)發(fā)生一定程度的收縮。如果表層膜的彈性模量太高，在固化過程中收縮的立方角元件會(huì)受到扭曲應(yīng)力。如果應(yīng)力足夠高，立方角元件會(huì)變形，導(dǎo)致光學(xué)性能下降。當(dāng)表層膜的彈性模量明顯低于立方角元件材料的模量時(shí)，表層膜會(huì)隨立方角元件的收縮而變形，從而不會(huì)將這種造成光學(xué)性能不合要求地下降的變形應(yīng)力施加在立方角元件上。
或者，根據(jù)立方角元件的尺寸，立方角元件和表層材料的彈性模量差無需如此之大。當(dāng)立方角元件的高度較低時(shí)，立方角元件和表層膜的彈性模量差無需如此之大，這可能是因?yàn)榱⒎浇窃^小時(shí)，與較大時(shí)相比，在固化時(shí)的收縮(按絕對(duì)尺寸單位量度)沒有那樣大，而且表層膜與立方角元件之間產(chǎn)生扭曲和空間應(yīng)力的相互作用也沒有那樣強(qiáng)。一般來說，可以認(rèn)為表層膜和立方角元件之間的彈性模量差應(yīng)為1.0×107-1.5×107帕或更高的數(shù)量級(jí)。當(dāng)立方角元件的高度下降時(shí)，可以使該彈性模量的差為上述范圍的下限。但是，應(yīng)切記存在有一個(gè)立方角元件材料的彈性模量的實(shí)際下限。低于某一值(一般對(duì)于約175微米(7mil)高的立方角元件此值約為2.0×108-2.5×108帕的數(shù)量級(jí)，較小的立方角元件此值更低)時(shí)，立方角元件變得太軟，不具備足夠的機(jī)械剛度以便施加應(yīng)力后能適當(dāng)?shù)財(cái)嗔逊珠_。立方角元件的彈性模量較好大于約25×108帕。沒有這種斷裂，就不能確保獲得單個(gè)立方角元件的分解(decoupling)，而分解對(duì)于在應(yīng)力下反射片的撓性和優(yōu)良的光學(xué)性能是必不可少的。
除了考慮立方角元件和表層之間的相對(duì)彈性模量以外，還要求表層具有相對(duì)較低的彈性模量，這對(duì)于在最終復(fù)合逆向反射片中獲得要求的超撓性的程度是必不可少的。正如上面所詳細(xì)描述的那樣，立方角元件陣列與最小量的結(jié)合層一起形成。只要結(jié)合層足夠薄，表層膜的拉伸或其它適當(dāng)?shù)膹椥耘で鷷?huì)導(dǎo)致結(jié)合層的斷裂分開。這可通過在制成后將彈性應(yīng)力施加至表層膜/立方角反射器陣列復(fù)合片，或簡單地在從制造設(shè)備上取出復(fù)合片而達(dá)到。這意味著可得到相當(dāng)高的制造效率，在鑄塑后無需繁重的操作來斷裂分開更堅(jiān)固的結(jié)合層以獲得相同的效果，結(jié)果降低了制造成本。
固化后，結(jié)合層的厚度(即與立方角元件底面限定的平面相對(duì)的立方角反射器陣列材料的厚度)較好小于立方角元件高度的10％，最好小于1％。在具有較厚結(jié)合層部分的反射片中，通常難以使各個(gè)立方角元件分解，導(dǎo)致生成的產(chǎn)物缺乏撓性，或者難以使其分開而不對(duì)相當(dāng)多的立方體底面材料產(chǎn)生損傷，導(dǎo)致最終反射片的逆向反射性能下降。另外，如果結(jié)合層太厚，裂縫會(huì)蔓延至立方角元件的底部而非如元件分解所需要的那樣僅在各個(gè)立方角元件之間擴(kuò)散，從而降低反射片的光學(xué)性能。通過控制施加至工具中的可流動(dòng)樹脂組合物的量，除去過量的樹脂組合物(如使用刮刀，向表層施加壓力以擠出過量的組合物等)，可控制結(jié)合層的厚度。
樹脂組合物最好是經(jīng)固化會(huì)發(fā)生收縮的組合物。較好的是經(jīng)固化樹脂將至少收縮5體積％，最好經(jīng)固化收縮5-20體積％。業(yè)已發(fā)現(xiàn)本發(fā)明使用這種樹脂組合物，可更容易地形成具有很薄或無結(jié)合層的立方角反射器陣列，從而獲得要求的高撓性。例如，如果向工具中加入適量的組合物，經(jīng)固化收縮的樹脂組合物會(huì)縮入立方角形的空腔中，留下僅連接相鄰空腔的結(jié)合層，從而使相鄰立方角元件只有很窄的部分相連。該窄的部分容易被打斷，如下所述導(dǎo)致單個(gè)立方角元件的分解。本發(fā)明的反射片理論上可基本無連接相鄰立方角元件的結(jié)合層，但是，在典型的大體積制造裝置中，會(huì)形成厚度高達(dá)立方體高度的10％，最好在1-5％數(shù)量級(jí)的薄結(jié)合層。
選擇用作立方角元件陣列的樹脂最好能使所形成的產(chǎn)物具有高的逆向反射效率以及足夠的壽命和耐天候性。合適的聚合物的說明性例子包括丙烯酸、聚碳酸酯、聚酯、聚乙烯、聚氨酯和乙酸-丁酸纖維素聚合物。通常較好的是聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、脂族聚氨酯和交聯(lián)的丙烯酸酯如單或多官能的丙烯酸酯或丙烯酸酯化的環(huán)氧樹脂、丙烯酸酯化的聚酯和混有一或多官能單體的丙烯酸酯化的聚氨酯。由于下列一種或多種原因而使這些聚合物是最好的高的熱穩(wěn)定性、環(huán)境穩(wěn)定性和透明度、從工具或模具上優(yōu)良的剝離性以及對(duì)于反射涂層的高的接受性。
適用于形成立方角元件陣列的其它材料的說明性例子有置于光化輻照(如電子束、紫外光或可見光)下能通過自由基聚合機(jī)理進(jìn)行交聯(lián)的活性樹脂體系。另外，這些材料可通過加入熱引發(fā)劑(如過氧化苯甲酰)利用加熱方法進(jìn)行聚合。也可使用可輻照引發(fā)陽離子聚合的樹脂。適用于形成立方角元件陣列的活性樹脂可以是光引發(fā)劑和至少一種帶有丙烯酸酯基的化合物的摻混物。該樹脂摻混物較好含有單官能、二官能或多官能化合物以確保輻照后形成交聯(lián)的聚合物網(wǎng)絡(luò)。
適用于本發(fā)明能通過自由基聚合機(jī)理聚合的樹脂的說明性例子包括衍生自環(huán)氧樹脂、聚酯、聚醚和聚氨酯的丙烯酸基樹脂、烯鍵不飽和化合物、具有至少一個(gè)側(cè)接的丙烯酸酯基的氨基塑料衍生物、具有至少一個(gè)側(cè)接的丙烯酸酯基的異氰酸酯衍生物、丙烯酸酯化環(huán)氧樹脂以外的環(huán)氧樹脂，及其混合物和結(jié)合物。在本文中術(shù)語丙烯酸酯指丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯。Martens的美國專利4,576,850公開了可用于本發(fā)明立方角元件中的交聯(lián)樹脂的例子。
本發(fā)明中可用的烯鍵不飽和的樹脂包括含有碳、氫、氧和任選的氮、硫和鹵原子的單體和聚合物。一般來說氧或氮或者兩者同時(shí)存在于醚、酯、氨基甲酸乙酯、酰胺和脲基團(tuán)中。烯鍵不飽和化合物的分子量較好小于約4,000，最好是含脂族單羥基或脂族多羥基化合物和不飽和羧酸(如丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、異巴豆酸、馬來酸等)反應(yīng)制得的酯。這些材料通常容易在市場(chǎng)上購得并能容易地進(jìn)行交聯(lián)。
一些具有丙烯酸或甲基丙烯酸基并適用于本發(fā)明的化合物的說明性例子如下(1)單官能化合物丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸(2-乙基己酯)、丙烯酸正己酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸冰片酯、丙烯酸四氫糠酯、丙烯酸(2-苯氧基乙酯)、以及N,N-二甲基丙烯酰胺；(2)二官能化合物1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、乙二醇二丙烯酸酯、三甘醇二丙烯酸酯、四甘醇二丙烯酸酯和二甘醇二丙烯酸酯；(3)多官能化合物三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、丙三醇三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯和三(2-丙烯酰氧基乙基)異氰脲酸酯。
單官能化合物通常能更快滲透表層膜材料，二官能和多官能化合物通常能在立方角元件和表層膜之間的界面上形成更強(qiáng)的交聯(lián)的化學(xué)鍵。其它烯鍵不飽和化合物和樹脂的一些代表性例子包括苯乙烯、二乙烯基苯、乙烯基甲苯、N-乙烯基甲酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基己內(nèi)酰胺、一烯丙基、多烯丙基和多甲代烯丙基酯如苯二甲酸二烯丙基酯和己二酸二烯丙基酯以及羧酸酰胺如N,N-二烯丙基己二酰胺。
可與丙烯酸化合物混合在一起用在本發(fā)明立方角陣列中的光致聚合引發(fā)劑的說明性例子包括聯(lián)苯酰、苯甲酸甲酯(methylo-benzoate)、苯偶姻、苯偶姻乙醚、苯偶姻異丙醚、苯偶姻異丁醚等、苯酮/叔胺，乙酰苯如2,2-二乙氧基乙酰苯、芐基甲基縮酮、1-羥基環(huán)己基苯基酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮、1-(4-異丙基苯基)-2-羥基-2-甲基丙-1-酮、2-芐基-2-N,N-二甲基氨基-1-(4-嗎啉代苯基)-1-丁酮、氧化2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯膦、2-甲基-1-4(甲硫基)苯基-2-嗎啉代-1-丙酮、氧化二(2,6-二甲氧基苯甲?；?(2,4,4-三甲基戊基)膦等。這些化合物可單獨(dú)使用或組合使用。
可用于本發(fā)明的可陽離子聚合的材料包括，但不限于含有環(huán)氧和乙烯基醚官能團(tuán)的材料。這些體系可用鎓鹽引發(fā)劑(如三芳基锍和二芳基碘鎓鹽)用光引發(fā)。
較好的是，用于本發(fā)明方法中的表層膜99是選自離子鍵乙烯共聚物、增塑的鹵乙烯聚合物、酸官能的聚乙烯共聚物、脂族聚氨酯、芳族聚氨酯、其它透光的彈性體及其混合物的聚合物材料。這些材料通常形成表層膜使得得到的逆向反射片具有要求的壽命和撓性，同時(shí)立方角元件樹脂組合物對(duì)于它具有較好的滲透性。
表層膜99最好包括低彈性模量(如小于約13×108帕)的聚合物以使制得的逆向反射片容易彎曲、卷曲、折曲、適應(yīng)(conforming)或拉伸。一般來說，表層膜包括玻璃化溫度小于50℃的聚合物。該聚合物最好是將其置于復(fù)合逆向反射片的形成條件下時(shí)表層膜能保持其物理完整性。該聚合物的Vicats軟化溫度最好大于50℃。要求聚合物的線性模塑收縮率小于1％，盡管某些立方角元件用聚合物材料和表層膜的組合可容忍較大程度的表層材料的收縮。用作表層的較好的聚合物材料是耐UV光輻照分解的聚合物材料，以便逆向反射片能長期地在戶外使用。表層膜應(yīng)是透光的，并最好是基本透明的。例如，在本發(fā)明中，上面施加樹脂組合物會(huì)變得透明的具有無光澤涂層的膜，或僅在制造過程中(如對(duì)應(yīng)于形成立方角元件陣列的固化條件)才變得透明的具有無光澤涂層的膜是適用的。
根據(jù)需要，表層膜99可以是單層的或多層組成的。如果是多層膜，與立方角元件陣列粘結(jié)的那層應(yīng)具有本文所描述的有用特性，不與立方角元件接觸的其它各層應(yīng)具有經(jīng)挑選的必要的特性，以便使形成的復(fù)合逆向反射片具有要求的特性。
表層膜99應(yīng)具有足夠的可拉伸性以便如本文所述使立方角元件分開。它可以是彈性體，即拉伸后至少會(huì)產(chǎn)生某種程度的恢復(fù)，或者根據(jù)需要拉伸后基本不會(huì)恢復(fù)?？捎米鞅韺拥木酆衔锏恼f明性例子如下(1)氟化的聚合物，如聚三氟氯乙烯(如購自美國3M公司的KEL F-800牌)；四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(如購自Norton Performance,Brampton,Massachusetts的EXAC FEP牌)；四氟乙烯-全氟(烷基)乙烯基醚共聚物(如購自NortonPerformance的EXAC PEA牌)；以及1,1-二氟乙烯-六氟丙烯共聚物(如購自Pennwalt Corporation,Philadelphia,Pennsylvania的KYNAR Flex-2800牌)；(2)離子鍵的乙烯共聚物，如帶有鈉或鋅鐵的乙烯-甲基丙烯酸共聚物(如購自E.I.DuPont Nemours,Wilmington,Delaware的SURLYN-8920牌和SURLYN-9910牌)；(3)低密度聚乙烯，如低密度聚乙烯；線型低密度聚乙烯；和超低密度聚乙烯；(4)增塑的鹵代乙烯聚合物，如增塑的聚氯乙烯；(5)聚乙烯共聚物，包括酸官能的聚合物，如乙烯-丙烯酸共聚物和乙烯-甲基丙烯酸共聚物、乙烯-馬來酸共聚物、乙烯-富馬酸共聚物；丙烯酸官能的聚合物，如乙烯-丙烯酸烷酯共聚物，其中所述烷基是甲基、乙基、丙基、丁基等，或CH3(CH2)n-，其中n為0-12，以及乙烯-乙酸乙烯酯共聚物；(6)衍生自下列單體(1)-(3)的脂族和芳族聚氨酯(1)二異氰酸酯，如二環(huán)己基甲烷-4,4’-二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、1,6-六亞甲基二異氰酸酯、環(huán)己基二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯以及這些二異氰酸酯的混合物，(2)聚二元醇如聚己二酸戊二醇酯(polypentyleneadipate glycol)、聚四亞甲基醚二醇(polytetramethylene ether glycol)、聚己酸內(nèi)酯二醇(diol)、聚1,2-環(huán)氧丁烷二醇(glycol)以及這些聚二醇的混合物，(3)擴(kuò)鏈劑如丁二醇或己二醇。市售的聚氨酯聚合物包括購自Morton International Inc.,Seabrook,New Hampshire的PN-03或3429。
在表層膜中也可組合使用上述聚合物。用作表層膜的較好的聚合物包括包括含有羧基或羧酸酯的單元的乙烯共聚物，如乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-甲基丙烯酸共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物；離子鍵乙烯共聚物；增塑的聚氯乙烯和脂族聚氨酯。由于下列一種或多種原因而使得這些聚合物是較好的合適的機(jī)械性能、良好的與立方角層的粘性、透明度和環(huán)境穩(wěn)定性。
如有必要，可向逆向反射層或表層膜中或同時(shí)向這兩層中加入著色劑、紫外光(UV)吸收劑、光穩(wěn)定劑、自由基清除劑或抗氧劑、加工助劑如抗粘連劑、剝離劑、潤滑劑和其它添加劑。
樹脂組合物和表層膜最好是當(dāng)樹脂組合物與表層膜接觸時(shí)，它能滲透表層膜99，以便經(jīng)初步固化處理后在立方角元件材料和表層膜99材料之間形成相互穿插的網(wǎng)絡(luò)。
如有必要，逆向反射片的聚合物材料還可含有能使最終反射片及其附著的制品的整體性能最佳化的物質(zhì)，如阻燃劑。
如有必要，可在立方角元件與表層膜99相反的表面上涂覆反射材料，如涂覆立方角逆向反射制品領(lǐng)域中眾所周知的鋁、銀或介電材料。反射材料層不應(yīng)干擾立方角元件的分開，即它最好容易在相鄰立方體的邊緣分離。通常由于這種涂層較薄，它們不會(huì)有較大的拉伸強(qiáng)度。該反射材料可覆蓋陣列中的所有立方角元件，或者根據(jù)需要僅覆蓋一部分。如有必要可在陣列的不同部分使用不同的反射材料或不用反射材料。
通常，如美國專利4,025,159公開的那樣，要求復(fù)合逆向反射片還包括粘合在與表層膜相反的逆向反射層表面上的密封層97。較好的是，密封層97包括熱塑性材料。其說明性的例子包括離子鍵乙烯共聚物、增塑的鹵乙烯聚合物、酸官能聚乙烯共聚物、脂族聚氨酯、芳族聚氨酯及其混合物。在某些用途中，這種任選的密封膜可保護(hù)復(fù)合材料的立方角元件免遭環(huán)境影響，并能保持圍繞立方角元件的密封空氣層，這種空氣層是產(chǎn)生全內(nèi)反射所需的折射率差的關(guān)鍵。
作為本發(fā)明立方角元件分開的結(jié)果，密封層97可以(至少部分)直接粘結(jié)在單個(gè)立方角元件之間的表層膜上，形成密封區(qū)或密封支柱圖形，從而構(gòu)成了含有許多逆向反射立方角元件的各個(gè)單元。密封技術(shù)的說明性例子包括射頻焊接、傳熱密封方法、超聲波焊接和使用活性成分，如能與表層膜鍵合的密封材料。密封方法的選擇很大程度上取決于密封層和表層膜的性能。
當(dāng)將密封層施加至復(fù)合逆向反射材料上時(shí)，不論是為了著色、改進(jìn)光學(xué)性能還是保護(hù)其免遭環(huán)境影響都必須考慮各單個(gè)組分層的組成和物理性能。單個(gè)組分層的組成必須與使密封層融合在組合物上的方法相容。較好的的是，密封層97包括熱塑性材料。這種材料可通過相對(duì)簡單和常用的加熱技術(shù)進(jìn)行融合(fusing)。
將熱塑性層密封在逆向反射立方角材料上一般步驟是使用壓紋技術(shù)形成“鏈連接”圖形的密封區(qū)，產(chǎn)生包含許多單個(gè)立方角元件的各個(gè)密封腔。對(duì)熱密封區(qū)的支柱或“連接區(qū)”的更仔細(xì)觀察表明，對(duì)于熱塑性立方角元件，加熱融合方法導(dǎo)致融合區(qū)立方角元件明顯扭曲。這種密封支柱的加熱扭曲通常由于傳熱效應(yīng)而大大超出實(shí)際密封區(qū)。如果該材料中有大量單個(gè)立方角元件如此扭曲，與未密封的反射片相比，反射片的總體光學(xué)性能會(huì)明顯下降(如下降30-40％)。
射頻(RF)焊接是一種與加熱融合不同的方法。RF焊接通過所存在的聚合物極性基團(tuán)將射頻能量轉(zhuǎn)化成動(dòng)能，從而加熱聚合物完成融合。
可使用各種方式(包括機(jī)械方法和粘合方法)將本發(fā)明復(fù)合逆向反射片固定在要求的基材上。如果使用粘合劑，最好將粘合劑僅施涂在反射片的部分背面上，以便使逆向反射亮度的下降減至最小，或者最好使用密封層以保持立方角元件表面清潔，以便有效地進(jìn)行逆向反射。
上述描述公開了具有結(jié)構(gòu)表面的逆向反射片，所述結(jié)構(gòu)表面中立方角元件陣列區(qū)以交替的方向放置，使得反射片在大入射角時(shí)在兩個(gè)平面上顯示出改進(jìn)的逆向反射性能。盡管說明和描述了多個(gè)本發(fā)明實(shí)例，但是逆向反射光學(xué)系統(tǒng)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)理解，可作能獲得相同結(jié)果的非實(shí)質(zhì)性變化以取代上述具體實(shí)例和步驟。本申請(qǐng)包括本發(fā)明的這些改變或變化。因此，本發(fā)明僅受所附的權(quán)利要求書及其對(duì)應(yīng)范圍的限制。
權(quán)利要求
1．一種逆向反射片，包括具有底面和與所述底面相對(duì)的結(jié)構(gòu)表面的基片，所述結(jié)構(gòu)表面包括許多立方角元件區(qū)域，所述區(qū)域包括含有立方角元件陣列的第一區(qū)域，所述立方角元件的光軸是傾斜的，從而確定了在大入射角逆向反射性能改進(jìn)的第一主要平面；含有立方角元件陣列的第二區(qū)域，所述立方角元件的光軸是傾斜的，從而確定了在大入射角逆向反射性能改進(jìn)的第二主要平面，所述第二平面與所述第一平面垂直；其中所述逆向反射片對(duì)于在所述第一平面和第二平面中以一定范圍的入射角入射至所述反射片中的光線均具有基本相似的逆向反射性能。
2．如權(quán)利要求1所述的逆向反射片，其特征在于使所述第一區(qū)域中的所述立方角元件陣列取向，使得所述第一平面與所述反射片的第一邊緣基本垂直。
3．如權(quán)利要求1所述的逆向反射片，其特征在于所述第一區(qū)域沿與所述反射片的縱向邊緣基本平行的方向延伸。
4．如權(quán)利要求1所述的逆向反射片，其特征在于使所述第二區(qū)域中的所述立方角元件陣列取向，使得所述第二平面與所述反射片的第一邊緣基本平行。
5．如權(quán)利要求4所述的逆向反射片，其特征在于所述第二區(qū)域沿與所述第一區(qū)域基本平行的方向延伸。
6．如權(quán)利要求1所述的逆向反射片，其特征在于所述第一區(qū)域的寬度約為3-25mm。
7．如權(quán)利要求1所述的逆向反射片，其特征在于所述第二區(qū)域的寬度約為3-25mm。
8．如權(quán)利要求1所述的逆向反射片，其特征在于所述立方角元件包括折射率為1.46-1.60的材料，對(duì)置的立方角元件的光軸傾斜偏離垂直所述底面的方向的角度為約7-15°。
9．如權(quán)利要求1所述的逆向反射片，其特征在于所述立方角元件包括折射率約為1.5的材料，對(duì)置的立方角元件的光軸傾斜偏離垂直所述底面的方向的角度為約8-9.736°。
10．如權(quán)利要求1所述的逆向反射片，其特征在于對(duì)于在所述第一平面中以約60°的入射角入射至所述反射片表面上的光線，以0.33°觀察角和90°的表示角測(cè)得的逆向反射系數(shù)至少為16堪/勒/m2；并且對(duì)于在所述平面中以約60°的入射角入射至所述反射片表面上的光線，以0.33°觀察角和90°的表示角測(cè)得的逆向反射系數(shù)為16堪/勒/m2。
11．如權(quán)利要求1所述的逆向反射片，其特征在于對(duì)于在所述第一平面中以約60°的入射角入射至所述反射片表面上的光線，以0.33°觀察角和90°的表示角測(cè)得的逆向反射系數(shù)至少約為30堪/勒/m2；并且對(duì)于在所述平面中以約60°的入射角入射至所述反射片表面上的光線，以0.33°觀察角和90°的表示角測(cè)得的逆向反射系數(shù)至少約為30堪/勒/m2。
12．如權(quán)利要求1所述的逆向反射片，其特征在于對(duì)于在所述第一平面中以約40°的入射角入射至所述反射片表面上的光線，以0.33°觀察角和90°的表示角測(cè)得的逆向反射系數(shù)至少為90堪/勒/m2；并且對(duì)于在所述平面中以約40°的入射角入射至所述反射片表面上的光線，以0.33°觀察角和90°的表示角測(cè)得的逆向反射系數(shù)為90堪/勒/m2。
13．如權(quán)利要求1所述的逆向反射片，其特征在于對(duì)于在所述第一平面中以約40°的入射角入射至所述反射片表面上的光線，以0.33°觀察角和90°的表示角測(cè)得的逆向反射系數(shù)至少約為150堪/勒/m2；并且對(duì)于在所述平面中以約40°的入射角入射至所述反射片表面上的光線，以0.33°觀察角和90°的表示角測(cè)得的逆向反射系數(shù)至少為150堪/勒/m2。
14．如權(quán)利要求1所述的逆向反射片，其特征在于所述結(jié)構(gòu)表面部分涂覆有鏡面反射物質(zhì)。
15．如權(quán)利要求1所述的逆向反射片，其特征在于它還包括與所述結(jié)構(gòu)表面相鄰放置的密封介質(zhì)。
16．如權(quán)利要求15所述的逆向反射片，其特征在于所述密封介質(zhì)通過交叉粘合帶的網(wǎng)絡(luò)與所述基片相連接，限定了許多內(nèi)部密封有逆向反射元件的單元。
17．如權(quán)利要求15所述的逆向反射片，其特征在于所述密封介質(zhì)保持所述結(jié)構(gòu)表面的空氣界面，使得所述立方角元件根據(jù)全內(nèi)反射原理進(jìn)行逆向反射。
18．如權(quán)利要求1所述的逆向反射片，其特征在于所述基片包括含有主體層的主體部分，主體層包括彈性模量小于7×108帕的透光聚合物材料；所述立方角元件包括彈性模量大于16×108帕的透光聚合物材料。
19．如權(quán)利要求1所述的逆向反射片，其特征在于所述主體部分包括厚度為0-150微米并由彈性模量大于16×108帕的透光聚合物材料制成的結(jié)合層。
20．如權(quán)利要求1所述的逆向反射片，其特征在于結(jié)合層的厚度為1-100微米。
21．如權(quán)利要求1所述的逆向反射片，其特征在于所述立方角元件和所述結(jié)合層包括彈性模量大于18×108帕的一種或多種聚合物。
22．如權(quán)利要求1所述的逆向反射片，其特征在于所述主體層的厚度約為20-1,000微米。
23．如權(quán)利要求1所述的逆向反射片，其特征在于主體層的厚度為50-250微米。
24．如權(quán)利要求1所述的逆向反射片，其特征在于立方角元件的高度約為60-180微米。
25．如權(quán)利要求1所述的逆向反射片，其特征在于所述立方角元件包括彈性模量大于18×108帕的聚合物材料。
26．如權(quán)利要求1所述的逆向反射片，其特征在于所述立方角元件包括彈性模量大于20×108帕的透光聚合物材料。
27．如權(quán)利要求1所述的逆向反射片，其特征在于所述立方角元件含有聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯或交聯(lián)的丙烯酸酯。
28．如權(quán)利要求1所述的逆向反射片，其特征在于所述主體部分包括含有與立方角元件相同的聚合物材料的結(jié)合層。
29．如權(quán)利要求1所述的逆向反射片，其特征在于所述主體層含有彈性模量小于5×108帕的透光聚合物材料。
30．如權(quán)利要求1所述的逆向反射片，其特征在于所述基片包括含有第一聚合物材料并具有兩個(gè)主要表面的表層膜；所述立方角元件包括第二聚合物材料，并且通過斷開的結(jié)合層與所述表層膜的第一主表面相連，所述各立方角元件基本是獨(dú)立的。
31．如權(quán)利要求30所述的逆向反射片，其特征在于所述微結(jié)構(gòu)元件的材料和所述表層膜材料形成相互穿插的網(wǎng)絡(luò)。
32．如權(quán)利要求30所述的逆向反射片，其特征在于所述結(jié)合層的厚度約小于所述微結(jié)構(gòu)元件陣列的平均高度的10％。
33．如權(quán)利要求30所述的逆向反射片，其特征在于所述結(jié)合層的厚度約小于所述微結(jié)構(gòu)元件陣列的平均高度的1％。
34．如權(quán)利要求30所述的逆向反射片，其特征在于它還包括通過單個(gè)微結(jié)構(gòu)元件之間的開口粘合至所述表層膜上的密封層。
35．如權(quán)利要求30所述的逆向反射片，其特征在于它還包括在所述立方角元件上的反射層。
36．如權(quán)利要求30所述的逆向反射片，其特征在于它還包括以互連的網(wǎng)絡(luò)形式粘結(jié)在所述反射片立方角元件一側(cè)的密封膜，形成包封立方角元件的單元。
37．粘有權(quán)利要求30所述逆向反射片的制品，其特征在于所述密封膜作為粘結(jié)劑。
38．附有權(quán)利要求30所述逆向反射片的制品。
39．如權(quán)利要求1所述的逆向反射片，其特征在于所述反射片對(duì)于在所述第一平面中以約60°的入射角入射至所述反射片表面上的光線，以0.33°觀察角和90°的表示角測(cè)得的逆向反射率為最大逆向反射率的5％；并且所述反射片對(duì)于在所述平面中以約60°的入射角入射至所述反射片表面上的光線，以0.33°觀察角和90°的表示角測(cè)得的逆向反射率為最大逆向反射率的5％。
40．如權(quán)利要求1所述的逆向反射片，其特征在于所述反射片對(duì)于在所述第一平面中以約40°的入射角入射至所述反射片表面上的光線，以0.33°觀察角和90°的表示角測(cè)得的逆向反射率為最大逆向反射率的30％；并且所述反射片對(duì)于在所述平面中以約40°的入射角入射至所述反射片表面上的光線，以0.33°觀察角和90°的表示角測(cè)得的逆向反射率為最大逆向反射率的30％。
全文摘要
公開了一種立方角逆向反射片結(jié)構(gòu),它包括交替的約成90°方向放置的立方角元件陣列區(qū)域,形成對(duì)于以大人射角入射至反射片上的光線逆向反射性能改進(jìn)的兩個(gè)主要平面。根據(jù)一個(gè)實(shí)例,反射片包括彈性模量小于7×10
文檔編號(hào)G02B5/12GK1214120SQ96180164
公開日1999年4月14日 申請(qǐng)日期1996年12月5日 優(yōu)先權(quán)日1996年1月19日
發(fā)明者S·K·內(nèi)斯特伽德, G·M·本森, C·M·弗雷, J·C·凱利和, J·E·拉施, K·L·史密施, T·J·什切西 申請(qǐng)人:美國3M公司