專利名稱：具有至少一個閥的逆反射制品及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明整體涉及逆反射制品領(lǐng)域，更具體地，本發(fā)明涉及具有至少一個閥的逆反射制品及其制造方法。
背景技術(shù)：
已經(jīng)開發(fā)了用于各種用途(包括道路標志、汽車牌照、工作鞋和服裝裝飾)的逆反射材料。逆反射材料常常被用作服裝中的高可視性裝飾材料，以增加穿用者的可視性。例如，常常在消防員、搶險救援人員、EMS技術(shù)人員等所穿的防護服中加入逆反射材料。
逆反射材料尤其能被用于在夜間和黎明時間增加救火人員和搶險救援人員的可視性。然而，在一些情況下，當消防員的防護服在大火中遭受超高溫時，一些不滲透或半滲透的逆反射材料會導致消防服內(nèi)熱和/或流體的聚集。在某些情況下，聚集的熱量能夠引起消防員感覺不適，或甚至損傷皮膚。
具體地，當服裝遭受來自火的超高溫時，在不滲透或半滲透的逆反射材料下收集的濕氣會迅速膨脹或蒸發(fā)。如果膨脹的濕氣不能夠迅速逸出，消防員就會遭受有害溫度。服裝外部的不滲透或半滲透的材料會抑制熱濕蒸汽的迅速逸出，使得蒸汽直接導向消防員的皮膚。在一些情況下，這會導致對皮膚的蒸汽灼傷或其它熱損傷。
傳統(tǒng)的逆反射材料，包括一些多孔逆反射材料，通常會出現(xiàn)這種現(xiàn)象。這種傳統(tǒng)的多孔逆反射材料包括標準逆反射裝飾，這些逆反射裝飾具有針穿孔、激光穿孔、狹縫或由紙穿孔機制成的較大的孔。此外，為使逆反射材料成為可滲透的而對其穿孔，會移去相當多的逆反射材料，從而潛在地降低了材料的顯眼性。

發(fā)明內(nèi)容
總體上，本發(fā)明提供了一種具有至少一個閥的逆反射制品。所述至少一個閥可使流體和/或熱透過逆反射制品排出。
一方面，本發(fā)明提供了逆反射制品，其包括具有第一主表面和第二主表面的逆反射材料，以及至少一個閥。所述至少一個閥包括通道以及至少一個緊鄰通道的活動元件，其中所述通道從逆反射材料的第一主表面向第二主表面延伸，所述活動元件可在閉合位置和打開位置之間活動。當處于閉合位置時，所述至少一個活動元件遮斷至少一部分通道。
另一方面，本發(fā)明提供了逆反射服裝，其包括防護外層和連接在防護外層上的至少一個逆反射制品。所述至少一個逆反射制品包括具有第一主表面和第二主表面的逆反射材料，以及至少一個閥。所述至少一個閥包括通道以及至少一個緊鄰所述通道的活動元件，其中所述通道從逆反射材料的第一主表面向第二主表面延伸，所述活動元件可在閉合位置和打開位置之間活動。當處于閉合位置時，所述至少一個活動元件遮斷至少一部分通道。
另一方面，本發(fā)明提供了制造排氣式逆反射制品的方法。該方法包括提供具有第一主表面和第二主表面的逆反射材料。該方法還包括在逆反射材料中形成至少一個閥，其中，形成至少一個閥的步驟包括在逆反射材料中形成至少第一狹縫以及至少一個活動元件，其中所述第一狹縫形成從逆反射材料的第一主表面向第二主表面延伸的通道，所述活動元件可在開口位置和閉合位置之間活動，當處于閉合位置時，所述至少一個活動元件基本上遮斷通道。
上述本發(fā)明的綜述并不意在描述本發(fā)明的各個公開實施例或每個實施方式。下面的附圖和詳細描述更具體地舉例說明了說明性實施例。


圖1為包括逆反射材料和至少一個閥的逆反射制品的一個實施例的示意平面圖。
圖2為圖1的逆反射制品的一個閥的示意平面圖。
圖3為圖1的逆反射制品的一個閥的示意性透視圖。
圖4A-F為閥的不同實施例的示意平面圖。
圖5為包括帶珠逆反射材料和至少一個閥的逆反射制品的一個實施例的示意性橫截面圖。
圖6為包括帶珠逆反射材料和至少一個閥的逆反射制品的另一實施例的示意性橫截面圖。
圖7為包括微棱鏡逆反射材料和至少一個閥的逆反射制品的一個實施例的示意性橫截面圖。
具體實施例方式
本發(fā)明提供了一種具有至少一個閥的逆反射制品。這種閥允許流體從緊鄰制品的一個表面向另一個表面輸送。此外，這種閥也可使熱從緊鄰制品的一個表面向另一個表面輸送。所述至少一個閥以從制品中移去最小量的逆反射材料的方式設(shè)置或形成于制品中。
熒光和逆反射的可視性增強作用對消防員和其它緊急情況處理人員的安全來說都很重要。為增強可視性，常常將反射性裝飾材料安裝在緊急情況或其它工作處理人員穿戴的服裝上。一般來說，當前的裝飾材料是連續(xù)的一塊材料，其通常沒有間斷或開口。這種材料不允許可能存在的流體或熱大量透過。在緊急現(xiàn)場，例如消防員的第一響應人員暴露于來自他們服裝外部的濕氣中，也暴露于他們服裝內(nèi)部的汗?jié)駳庵小４送?，第一響應人員有時暴露于來自外源的強熱下和由體力付出而在體內(nèi)產(chǎn)生的熱中。增加透過他們服裝的流體和熱的輸送將改善安全性。
本發(fā)明的逆反射制品可用于各種類型的應用中，并可用在各種類型的襯底上。例如，本發(fā)明的逆反射制品可用在跑步服裝上，以使汗和熱透過制品排出，從而增加穿用者的舒適感。替代地，本發(fā)明的逆反射制品可安裝在緊急情況處理人員所穿的背心或防護服上，以使流體和/或熱從緊鄰穿戴者處向防護服的外部排出。這種服裝可包括防護外層，例如消防員全套裝備的外罩或多層熱控裝備。可利用任何適當?shù)募夹g(shù)，例如粘附、縫合、用訂書釘釘?shù)?，將本發(fā)明的逆反射制品安裝或布置在防護服上。此外，本發(fā)明的逆反射制品能夠在防護服上形成為任何期望的圖案，以在日間照明條件(例如漫射照明)或夜間照明條件(例如來自安全燈、照明燈等的照明)下都提供加強的可視性。
圖1為逆反射制品10的一個實施例的示意平面圖。制品10包括逆反射材料12和至少一個設(shè)置于逆反射材料12中的閥20。
逆反射材料12具有第一主表面14和第二主表面16。逆反射材料12可包括任何適當類型的一種或多種逆反射材料。在一些實施例中，逆反射材料12可包括帶珠逆反射材料，如美國專利NO.6,153,128(Lightle等)中所描述的那些材料。正如在這里進一步所描述的，這種帶珠逆反射材料可包括一層逆反射微珠，所述微珠緊鄰逆反射材料12的第一主表面14。
在其它實施例中，逆反射材料12可包括微棱鏡逆反射材料，如美國專利NO.5,888,618(Martin等)中所描述的那些材料。也正如在這里進一步所描述的，微棱鏡逆反射材料可包括一層微棱鏡元件，所述微棱鏡元件緊鄰逆反射材料12的第二主表面16。
所述至少一個閥20設(shè)置在逆反射材料12中。在逆反射材料12中可設(shè)置任意適當數(shù)量的閥20。在一些實施例中，閥20可設(shè)置為陣列。在其它實施例中，閥20可成形為任何適當?shù)膱D案。替代地，閥20可隨機設(shè)置在逆反射材料12中。閥20也可為任何適當?shù)某叽缁蛐螤睿允归y20可操作以將緊鄰逆反射材料12的第二主表面16的流體和/或熱向第一主表面14排出。
如圖2-3中進一步示出的，圖1中的一個閥20包括通道28，該通道從逆反射材料12的第一主表面14向第二主表面16延伸。通道28可以是如在這里進一步描述的任何適當?shù)男螤詈统叽纭?br> 閥20還包括活動元件22。每個活動元件22緊鄰通道28，且可在閉合位置(如圖2所示)和打開位置(如圖3所示)之間活動。當處于閉合位置時，至少一個活動元件22遮斷至少一部分通道28。
每個活動元件22可為任意形狀，例如矩形、三角形、圓形、多邊形。此外，每個活動元件22可由例如聚合物材料、金屬材料等的任意適合的一種或多種材料制成。
在一些實施例中，活動元件22可連接到逆反射材料12上，以使它們保持緊鄰閥20的通道28?？墒褂萌魏芜m當?shù)募夹g(shù)將每個活動元件22連接到逆反射材料12上。例如，可利用適當?shù)恼澈蟿┗蚶缬啎?、銷等的連接裝置，將一個或多個活動元件22粘合或連接到逆反射材料12上。在一些實施例中，可利用一個或多個鉸鏈將一個或多個活動元件22連接到逆反射材料12上。在其它實施例中，可由逆反射材料12形成一個或多個活動元件22，使得一個或多個活動元件22具有與逆反射材料12相同的一種或多種材料。例如，可在逆反射材料12中形成一個或多個狹縫26或間隔，使得逆反射材料12被分開以形成活動元件22。在這種實施例中，可由活動鉸鏈24將活動元件22連接到逆反射材料12上，該活動鉸鏈24成形于活動元件22和逆反射材料12之間。
閥20可為現(xiàn)有技術(shù)中已知的任何適當?shù)拈y。在一些實施例中，閥20可包括連接至逆反射材料12的機械閥(例如按鈕閥)。在其它實施例中，可利用如這里進一步描述的任何適當?shù)募夹g(shù)，由逆反射材料12形成閥20。在圖2示出的實施例中，兩個狹縫26成形為X形，使得兩個狹縫26交叉。兩個狹縫26形成四個活動元件22，每個活動元件大致為三角形?？墒褂萌魏芜m當?shù)募夹g(shù)在逆反射材料12中形成狹縫26，例如，激光切割、沖切或水射流切割。與僅僅對逆反射材料12打孔以形成開孔相比，通過切開逆反射材料12提供一個或多個閥20可移去更少的逆反射材料12。此外，在逆反射材料12中形成的穿孔始終是敞開的，因此，使得流體不期望地從緊鄰逆反射材料12的第一主表面14導向第二主表面16。
所述至少一個閥20可為任意適當?shù)男螤睢＠?，圖4A-F示出了各種閥的示例實施例。圖4A中的閥120a包括三個形成在逆反射材料112a中的狹縫126a，使得閥120a包括三個活動元件122a，每個活動元件大致呈三角形。鉸鏈124a將活動元件122a連接到逆反射材料112a上，以使活動元件122a緊鄰通道。此外，形成在逆反射材料122a中的通道大致呈矩形。
圖4B的閥120b是通過在逆反射材料112b中提供相交于一點的四個狹縫126b形成的。四個狹縫126b形成八個三角形活動元件122b和八角形的通道，所述活動元件通過鉸鏈124b連接在逆反射材料112b上。圖4C示出了由三個狹縫126c形成的閥120c，該閥提供了通過鉸鏈124c連接在逆反射材料112c上的兩個矩形活動元件122c，以及矩形通道。圖4D示出了由四個狹縫126d形成的閥120d，因而，該閥提供了通過鉸鏈124d連接在逆反射材料112d上的四個矩形活動元件，以及矩形通道。圖4E示出了由七個狹縫126e形成的閥120e，因此，該閥提供了四個矩形活動元件122e，以及矩形通道。圖4F示出了由一個大致圓形的狹縫126f形成的閥120f，因此，該閥提供了通過鉸鏈124f連接在逆反射材料112f上的一個圓形活動元件122f，以及圓形通道。本發(fā)明的閥可包括任意適當?shù)耐ǖ佬螤詈突顒釉螤?，而不限于圖4A-F中所示的實施例。
在圖1-3所示的實施例中，當閥20處于閉合位置時，其可操作以將緊鄰逆反射材料12的第二主表面16的流體和/或熱向第一主表面14排出。當有足夠量的流體或熱緊鄰逆反射材料12的第二主表面16時，流體或熱將引起活動元件22中的至少一個由閉合位置移向打開位置(如圖3所示)。當處于打開位置時，活動元件22不再遮斷至少一部分通道28，因此，使得緊鄰第二主表面16的流體和/或熱被引導通過通道28，以便緊鄰逆反射材料12的第一主表面14。
在過多的熱會引起損傷的環(huán)境中，這種由活動元件22執(zhí)行的閥動作是有利的。例如，逆反射制品10可安裝在防火服或其它防護服上，以使逆反射材料12的第二主表面16緊鄰服裝襯底。當暴露于由火產(chǎn)生的超高溫時，在服裝內(nèi)側(cè)和穿用者皮膚之間收集的流體會迅速膨脹。這些被聚集的流體可轉(zhuǎn)化為蒸汽，蒸汽會對穿用者造成嚴重的灼傷。逆反射制品10的閥20可使這種聚集的流體穿過服裝襯底和逆反射制品10排出。
活動元件22在處于閉合位置時遮斷至少一部分通道28。這種遮斷可基本上防止緊鄰逆反射材料12的第一主表面14的流體排向緊鄰逆反射材料12的第二主表面16。在逆反射制品10安裝在防火服或其它防護服的情況下，這是有利的。在現(xiàn)場，消防員會暴露于可能沖擊在逆反射制品10上的水或其它液體下。由活動元件22提供的單向閥動作能基本上防止這些流體穿過逆反射制品10，并且聚集在制品10和服裝襯底之間。
本發(fā)明可利用任何適當?shù)哪娣瓷洳牧闲纬膳艢馐侥娣瓷渲破?。例如，如美國專利NO.6,153,128(Lightle等)中所描述的帶珠逆反射材料，可具有一個或多個設(shè)置或成形于其中的排出口，以提高帶珠逆反射材料的流體和/或熱滲透性。可在本發(fā)明實施例中用到的其它類型的帶珠逆反射材料描述在下面的美國專利中5,837,347，5,674,605，6,306,459，4,102,562，5,916,399和5,344,705。
帶珠逆反射材料通常使用單層的玻璃或陶瓷微珠以回射入射光。通常，微珠部分嵌入粘結(jié)劑層，且鏡面反射層設(shè)于微珠層和粘結(jié)劑層之間。反射層可為金屬層(例如，美國專利3,700,478和4,648,932中公開的鋁涂覆層)或由一層或多層具有不同折射率的無機材料制成的無機介質(zhì)鏡(如美國專利3,700,305和4,763,985中公開的)。帶珠材料的種類包括外露透鏡型、封閉透鏡型和封裝透鏡型。外露透鏡型帶珠材料具有一層暴露于環(huán)境中的微珠。封閉透鏡型帶珠材料具有接觸并環(huán)繞微珠前側(cè)的保護層，例如透明聚合樹脂。封裝透鏡型帶珠材料具有包圍微珠前側(cè)的氣隙，且具有密封在支撐膜上的透明膜，以保護微珠不接觸水、污垢或其它環(huán)境因素。
圖5為逆反射制品200的一個實施例的示意性橫截面圖，該制品包括帶珠逆反射材料212和設(shè)置在逆反射材料212中的一個或多個排出口220。一層逆反射微珠218設(shè)置為緊鄰逆反射材料212的第一主表面214。包括逆反射微珠218a的逆反射微珠層218部分嵌入粘結(jié)劑層213。逆反射微珠層218可部分嵌入粘結(jié)劑層213，以使逆反射微珠218a可以任何適當?shù)纳疃惹度胝辰Y(jié)劑層213。此外，逆反射微珠層218還包括反射層(后面也稱為鏡面反射層或反射金屬層)219，該反射層219在逆反射微珠218a的嵌入部分附近設(shè)置在至少一部分逆反射微珠層218之后。
為了提供最均勻和有效的逆反射，在本發(fā)明一些實施例中使用的微珠大致為球形。微珠可基本上是透明的，以吸收最少的光，使得大部分入射光被逆反射。通常，微珠基本上是無色的，但可為帶色的或彩色的。微珠可由玻璃、非?；奶沾山M合物或合成樹脂制成。通常，優(yōu)選玻璃微珠，因為它們往往比由合成樹脂制成的微珠更便宜、更堅硬、更耐用。本發(fā)明中可能用到的微珠的例子公開于以下美國專利中1,175,224，2,461,011，2,726,161，2,842,446，2,853,393，2,870,030，2,939,797，2,965,921，2,992,122，3,468,681，3,946,130，4,192,576，4,367,919，4,564,556，4,758,469，4,772,511和4,931,414中。
用于本發(fā)明的微珠的平均直徑通常在大約30μm至200μm的范圍內(nèi)。用于本發(fā)明的微珠的折射率通常為大約1.7至大約2.3。
如這里所述，逆反射微珠層218可具有布置在逆反射微珠層218的嵌入部分上的鏡面反射層219。鏡面反射層219可包括任何適當類型的反射器，例如，反射金屬層、介質(zhì)鏡等。這里使用術(shù)語“反射金屬層”表示這樣的反射層，其包括有效量的金屬以反射入射光，優(yōu)選為鏡面反射入射光?？捎枚喾N金屬提供鏡面反射金屬層。這些金屬包括鋁、銀、鉻、鎳、鎂、金及其合金。優(yōu)選在反射層中使用金屬鋁和銀。反射金屬層219應足夠厚以反射入射光。通常，反射金屬層219的厚度為大約50nm至150nm?？衫萌魏芜m當?shù)募夹g(shù)(例如，美國專利No.6,153,128中描述的那些技術(shù))形成反射金屬層219。
反射層219布置在逆反射微珠層218的嵌入部分上。在一些實施例中，反射層219布置在逆反射微珠層218的整個嵌入部分上。在其它實施例中，如這里進一步描述的，反射層219可僅布置在逆反射微珠層218的一部分嵌入部分上。
逆反射材料212的粘結(jié)劑層213通常包括柔性聚合材料。粘結(jié)劑層213也可包括可選的添加劑，例如穩(wěn)定劑(如熱穩(wěn)定劑和水解穩(wěn)定劑)、抗氧化劑、耐燃劑、以及流動性能調(diào)節(jié)劑(例如表面活化劑)、粘度調(diào)節(jié)劑(例如有機溶劑)、流變調(diào)節(jié)劑(例如增稠劑)、以及聚結(jié)劑、增塑劑、增粘劑等。通常，粘結(jié)劑層占聚合材料重量百分比從大約70％至大約99％，聚合材料的其余部分是有效量的可選添加劑。
粘結(jié)劑層213的聚合物材料可為包括但不限于彈性體的聚合物。在一些實施例中，聚合物材料包括交聯(lián)的或假交聯(lián)的彈性體。聚合物交聯(lián)的例子包括碳-碳鍵的形成，例如位于分子鏈之間的乙烯基之間的自由基鍵合；例如通過硫化作用或與偶合劑反應而形成的試劑或基團的偶合，例如在異氰酸酯官能化或環(huán)氧官能化聚合物的條件下與二醇反應，在胺官能化和醇官能化聚合物的條件下與二異氰酸酯或活化的酯反應，以及在羧酸官能化或酸酐官能化聚合物的條件下與環(huán)氧化合物和二醇反應。假交聯(lián)的例子包括在聚酰胺中發(fā)現(xiàn)的酰胺氫鍵、以及在苯乙烯和丙烯腈的嵌段共聚物中發(fā)現(xiàn)的結(jié)晶區(qū)和無定形區(qū)之間的相互作用。
可在粘結(jié)劑層213中使用的聚合物的說明性例子包括聚烯烴、聚酯、聚氨酯、聚環(huán)氧化物、天然和合成橡膠，以及它們的組合。交聯(lián)聚合物的例子包括被可交聯(lián)基團(例如環(huán)氧基、烯基、異氰酸酯基、羥基、胺基或酸酐基)取代的前述的聚合物例子。與聚合物官能團反應的多官能單體和低聚物也可用作交聯(lián)劑。
粘結(jié)劑層材料的具體例子公開于美國專利5,200,262和5,283,101中。本發(fā)明的粘結(jié)劑層中可能用到的商業(yè)可得的聚合物的例子包括可從Goodyear Tire and Rubber Company，Akron，Ohio獲得的VitelTMVPE 5545和VPE 5833聚酯；可從Rohm andHaas，Philadelphia，Pa.獲得的RhoplexTMHA-8和NW-1845丙烯酸樹脂；可從Cytec Industries of American Cyanamide，WestPatterson，N.J.獲得的CydrothaneTM聚亞安酯；可從B.F.Goodrich，Cleveland，Ohio獲得的EstaneTM5703和5715；以及可從Zeon Chemicals，Inc.，Rolling Meadows，ILL獲得的NipolTM1000。
粘結(jié)劑層213的厚度通常為大約50μm至250μm。應被理解的是，可利用厚度在這些范圍之外的粘結(jié)劑層；然而，如果粘結(jié)劑層太薄，它將不能給微珠提供足夠的支撐，使得微珠移位。
在一些實施例中，可將粘結(jié)劑層(未示出)涂敷在粘結(jié)劑層213的緊鄰逆反射材料212的第二主表面216的背面或第二主表面上，以將制品200連接到服裝或其它襯底上。
在一些實施例中，粘結(jié)劑層213可為彩色的。粘結(jié)劑層213可通過在其中結(jié)合染料或顏料來上色?？墒褂玫倪@種染料和顏料的例子包括

在一些實施例中，著色劑是一種高度可見的熒光染料和/或顏料。在日光照射條件下，熒光染料和/或顏料能提供增強的顯眼性。在本發(fā)明中，可用來給粘結(jié)劑層著色的熒光染料或顏料的例子包括Day-GloTMFire Orange T-14，Rocket Red GT，Blaze Orange GT，以及Saturn Yellow T-17，Day-Glo Color Corp.，Cleveland，Ohio；FlareTM911 Cleveland Pigment&Color Co.，Akron，Ohio；LumogenTMF Red 300，F(xiàn) Yellow 083，以及yellow S0790(Pigment Yellow 101，C.I.No.48052)，BASF Corporation，Cliffton，N.J。
如圖5所示，在該所示實施例中，逆反射制品200包括閥220，該閥成形于逆反射材料212中。如這里進一步描述的，逆反射制品200也可包括兩個或更多個閥。閥220可為在這里描述的任何適當?shù)拈y。閥220包括活動元件222和通道228，該通道從逆反射材料212的第一主表面214延伸至第二主表面216。盡管所示為具有一個活動元件222，但如這里進一步描述的，閥220也可包括兩個或更多個活動元件?；顒釉?22設(shè)置為緊鄰通道228，且可從閉合位置向打開位置運動。如圖所示，閥220處于打開位置。當閥處于閉合位置時，活動元件222遮斷至少一部分通道228。如這里進一步描述的，活動元件222可為任何適當?shù)男螤詈统叽纭?br> 在一些實施例中，活動元件222的上表面可包括一部分逆反射微珠層218，該微珠層設(shè)置為緊鄰逆反射材料212的第一主表面214。在活動元件222的上表面提供逆反射微珠，可通過增加逆反射制品200的斜度，來增強穿戴逆反射制品200的人員的可視性。換句話說，活動元件222可定向在與制品200的第一主表面214稍稍不同的方向上。這個方向能夠提供高從一組新的觀測者位置觀看到的可視性。相對于制品200處在許多不同的方向上的許多這種活動元件222的總效果能提高服裝穿戴者可視性的斜度。
可利用任何適當?shù)募夹g(shù)將活動元件222設(shè)置成鄰近通道228。在所示實施例中，活動元件222與逆反射材料212是一體的，因而與逆反射材料212形成了活動鉸鏈(未示出)。
可利用任何適當?shù)募夹g(shù)形成閥220。在一些實施例中，閥220包括形成于逆反射材料212中的一個或多個狹縫，以提供活動元件222?？衫萌魏芜m當?shù)募夹g(shù)在逆反射材料212中形成狹縫，例如，激光切割、沖切或水射流切割。
根據(jù)本發(fā)明所教授的，可使用任何適當?shù)膸е槟娣瓷洳牧?。例如，本發(fā)明的帶閥逆反射制品可包括具有兩個或更多個區(qū)段的逆反射材料，所述區(qū)段具有不同的特性，參見例如美國專利No.6,153,128(Lightle等)。
圖6為逆反射制品300的一個實施例的示意性橫截面圖，該逆反射制品包括逆反射材料312和至少一個閥320。逆反射制品300在許多方面與圖5的逆反射制品200相似。逆反射材料312包括逆反射微珠層318，該逆反射微珠層包括微珠318a，微珠中的一些具有布置于其上的反射層319。逆反射微珠層318緊鄰逆反射材料312的第一主表面314，且部分嵌入彩色粘結(jié)劑層313中。逆反射材料312還包括第二主表面316。
逆反射材料312包括第一區(qū)段330，該第一區(qū)段包括逆反射微珠層318的一部分，反射層319功能性地布置在該部分的嵌入部分后方。逆反射材料312還包括第二區(qū)段332和334，所述第二區(qū)段包括逆反射微珠層318的一部分，該部分上沒有布置反射層。換句話說，第二區(qū)段332和334沒有功能性位于逆反射微珠層318的嵌入部分后方的反射層319。如這里所使用的，術(shù)語“功能性位于后方”是指反射層319設(shè)置在微珠318a嵌入部分之上或后方，以使反射層319能夠反射穿過微珠318a的入射光。因此，相對于區(qū)段332和334，區(qū)段330能夠更強地回射穿過微珠318a射到反射層319上的入射光。如果在第二區(qū)段332和334中的微珠318a后方?jīng)]有功能性設(shè)置反射層319，那么依照ASTM E 810-03測試時，這種第二區(qū)段的逆反射性通常在5cd/l/m2至15cd/l/m2的范圍內(nèi)；然而，當進行相同測試時，第一區(qū)段330的逆反射性通常在400cd/l/m2至600cd/l/m2的范圍內(nèi)。
逆反射制品300包括逆反射的第一區(qū)段和第二區(qū)段，其中，第一區(qū)段330具有功能性位于微珠318a嵌入部分后方的反射層319，第二區(qū)段332和334沒有功能性位于微珠318a嵌入部分后方的反射層。關(guān)于反射層的位置，術(shù)語“布置在微珠層的嵌入部分上”是指反射層319直接接觸微珠318a(的嵌入部分)或者通過另外的反射層(例如，介質(zhì)鏡)或薄的、非反射無色層與微珠318a接觸。如果在微珠318a和反射層319之間布置非反射的無色層，它的厚度不大于20μm(這就是所謂的“薄的”)，優(yōu)選為小于10μm，更優(yōu)選為小于5μm。如果薄層對制品的逆反射性沒有明顯的促進，就認為其為非反射的。
通過在第一區(qū)段330中的微珠318a后方功能性設(shè)置反射層319，以及在第二區(qū)段332和334中的微珠318a后方不功能性設(shè)置反射層，使得當在逆反射觀察條件下觀察時，第一區(qū)段和第二區(qū)段能夠提供明顯不同的逆反射度?！懊黠@不同的逆反射度”的意思是指在所有照射條件基本相等的條件下，第一區(qū)段和第二區(qū)段回射明顯不同量的光。除非第二區(qū)段332和334在微珠后方具有比反射層319性能更好的反射器，否則第一區(qū)段330將具有高得多的反射效率；即，它將回射明顯更多的入射光。通常，第一區(qū)段330能夠獲得高逆反射度。“高逆反射度”表示，當根據(jù)ASTM E 810-03使用0.2度觀測角和-4度入射角對逆反射制品進行測試時，逆反射系數(shù)RA超過100cd/l/m2?！癆STM E 810-03”是測量逆反射制品逆反射性的標準測試方法，用在這里表示觀測角和入射角參數(shù)為如上所述的ASEM E 810-03。在一些實施例中，第一區(qū)段330的RA超過300cd/l/m2。在其它實施例中，當依據(jù)ASTM E 810-03測試時，第一區(qū)段330的RA超過500cd/l/m2。在一些實施例中，第一區(qū)段和第二區(qū)段的RA差異至少為25cd/l/m2。在其它實施例中，第一區(qū)段和第二區(qū)段的RA差異至少為100cd/l/m2。
在漫射照明下，也就是日光照射條件下，第一區(qū)段330顯示反射層319的顏色，通常為淺灰色或銀色(在這里總稱為淺灰色)，第二區(qū)段332和334顯示下面的彩色粘結(jié)劑層313的顏色，在一些實施例中，其為熒光的。在第一區(qū)段330中，反射層319是不透明的，并且阻止觀察下面的粘結(jié)劑層313。然而，在第二區(qū)段332和334中，穿過微珠318a可以看見彩色粘結(jié)劑層313的顏色，因此，在漫射照明下，第二區(qū)段332和334顯示的顏色和第一區(qū)段330顯示的顏色顯著不同。這里使用術(shù)語“彩色粘結(jié)劑層”來表示通過一些方法給粘結(jié)劑層313著色，所述方法使得在漫射照明時，第二區(qū)段(以及可能存在的其它區(qū)段，例如第三區(qū)段、第四區(qū)段、第五區(qū)段等)顯示與第一區(qū)段330顯著不同的顏色。這里使用的術(shù)語“顯著不同的顏色”是指能夠用顏色描述的視覺感知特征可以由普通觀測者辨認出為不同的。在這個定義下，相同顏色的不同暗度或色調(diào)可為顯著不同的顏色。兩個不同區(qū)段之間的顏色對比可通過如下方式確定，即為每個區(qū)段定義的刺激值，并用高刺激值除以低刺激值以得到顏色對比度系數(shù)CC。因此，例如，CC等于Y2/Y1，其中，Y1代表第一區(qū)段的刺激值，Y2代表第二區(qū)段的刺激值，在這個例子中Y2大于Y1。刺激值Y可按美國專利No.6,153,128(Lightle等)中所描述的方法確定。
粘結(jié)劑層313可通過在其中結(jié)合有效量的染料或顏料著色。替代地，可通過在粘結(jié)劑層313的清晰聚合物基體中嵌入或在其下方布置彩色膜或彩色織物，來提供彩色粘結(jié)劑層。在漫射照明下，第一區(qū)段和第二區(qū)段之間顏色的對比可使第一區(qū)段330的圖像或構(gòu)造生動地顯示出來。在夜間照明條件下，第一區(qū)段330比第二區(qū)段332和334回射明顯多的光，以使第一區(qū)段330的圖像能夠被位于射到逆反射制品300上的光源附近的人辨別。
逆反射制品300還包括成形于逆反射材料312中的閥320。圖6示出的實施例中可利用這里描述的任何適當?shù)拈y?？衫眠@里所描述的任何適當?shù)募夹g(shù)形成閥320。例如，可在逆反射材料312中至少形成一個狹縫326，以提供至少一個活動元件322和通道(未示出)。
盡管所示閥320形成于第二區(qū)段334中，但是，閥320也可形成于逆反射材料312中的任何適當位置。此外，在逆反射材料312中可形成兩個或更多個閥，以使流體和/或熱穿過逆反射材料312進一步地排出。
如前所述，在本發(fā)明的實施例中可使用任何適當類型的逆反射材料。例如，包括微棱鏡結(jié)構(gòu)的逆反射材料(例如，在美國專利No.5,450,235(Smith等)中描述的逆反射材料)中可形成至少一個閥，以使流體和/或熱穿過逆反射材料排出。
微棱鏡材料通常利用大量的微棱鏡元件回射入射光。微棱鏡元件從主體層的背面凸出。在這種構(gòu)造中，入射光從前表面進入片材，穿過主體層以由微棱鏡的表面內(nèi)反射，并且隨后射出前表面以反射回光源。在微棱鏡表面處的反射，可在微棱鏡元件被包圍在低折射率介質(zhì)(例如空氣)中時通過全內(nèi)反射發(fā)生，或可通過由鏡面反射層(例如氣相沉積鋁膜)反射發(fā)生。微棱鏡或角錐片材的示例性例子公開于美國專利3,712,706；4,025,159；4,202,600；4,243,618；4,349,598；4,576,850；4,588,258；4,775,219和4,895,428中。
圖7為逆反射制品400的示意性橫截面圖，該逆反射制品包括微棱鏡逆反射材料412和至少一個閥420?？衫萌魏芜m當?shù)奈⒗忡R逆反射材料，例如，在美國專利No.5,450,235(Smith等)中描述的那些材料。逆反射材料412包括主體層413和設(shè)置為緊鄰逆反射材料412的第二主表面416的微棱鏡元件層418。微棱鏡元件層418包括一個或多個微棱鏡元件418a。
主體層413可包括任何適當?shù)囊环N或多種材料，例如，在美國專利No.5450235(Smith等)中描述的那些材料。在一些實施例中，主體層413包括可透光的聚合物材料。
微棱鏡元件層418緊鄰逆反射材料412的第二主表面416從主體層413凸出。可以利用任何適當?shù)囊环N或多種材料形成微棱鏡元件層418，例如，美國專利No.5,450,235(Smith等)中描述的那些材料。在一些實施例中，微棱鏡元件層418包括可透光的聚合物材料。此外，在一些實施例中，微棱鏡元件層418和主體層413由相似或相同的材料制成。
微棱鏡元件層418可包括基礎(chǔ)連接層(land layer)(未示出)。基礎(chǔ)連接層通常布置為與微棱鏡元件418的基部直接相鄰。在一些實施例中，逆反射材料412不包括基礎(chǔ)連接層；因此，微棱鏡元件層418包括幾個分散的微棱鏡，所述微棱鏡從主體層413凸出。
在一些實施例中，逆反射材料412包括布置在微棱鏡元件層418上的反射層419。可以使用任何適當?shù)囊环N或多種材料以形成反射層，例如金屬材料、聚合物材料等。
如美國專利No.5,450,235中所述，微棱鏡元件層418可包括微棱鏡陣列，其中所有的微棱鏡具有相同的尺寸和傾角。在其它實施例中，微棱鏡元件層418可包括一個或多個微棱鏡，其中每個微棱鏡與相鄰的微棱鏡具有不同的定向，例如，美國專利No.5,840,405(Shusta等)中描述的那些微棱鏡陣列。
閥420設(shè)置在逆反射材料412中。閥420包括至少一個活動元件422和通道428，該通道從逆反射材料412的第一主表面414向第二主表面416延伸。在這里描述的任何適當?shù)囊环N或多種閥可用于圖7所示的實施例中。此外，在逆反射材料412中可設(shè)置任意數(shù)量的閥。
在一些實施例中，如圖7中所示，活動元件422可包括從其主表面凸起的逆反射微棱鏡元件。當利用這里所描述的技術(shù)由逆反射材料412形成活動元件422時，活動元件422包括緊鄰逆反射材料412的第二主表面416的一部分微棱鏡元件層418。
一般而言，入射在逆反射材料412的第一主表面414上的光穿過主體層413，并且入射在一個或多個微棱鏡元件418a的一個或多個內(nèi)部面上。元件418a回射入射光，使其穿過主體層413，并向通常朝著入射光光源的方向射出逆反射材料412。當光在活動元件422處于打開位置的狀態(tài)入射在活動元件422上時，這種光可被向遠離入射光光源的方向反射。這能夠增加逆反射光的角分布，從而增強逆反射制品400的顯眼性。
上面討論了本發(fā)明的示例性實施例，并且參考了本發(fā)明范圍內(nèi)的可能變化。在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，本發(fā)明中這些以及其它變化和修改對本領(lǐng)域所屬技術(shù)人員來講是顯而易見的，并且應當理解，本發(fā)明并不局限于這里所闡述的示例性實施例。因此，本發(fā)明僅僅由所附權(quán)利要求來限制。
權(quán)利要求
1.一種逆反射制品，其包括逆反射材料，其包括第一主表面和第二主表面；以及至少一個閥，其包括通道，其從所述逆反射材料的第一主表面向第二主表面延伸；以及至少一個活動元件，其緊鄰所述通道并且可在閉合位置和打開位置之間活動，其中，所述至少一個活動元件在閉合位置時遮斷至少一部分所述通道。
2.如權(quán)利要求1所述的逆反射制品，其中，所述逆反射材料包括粘結(jié)劑層；以及逆反射微珠層，其緊鄰所述逆反射材料的第一主表面，其中，所述逆反射微珠層部分嵌入所述粘結(jié)劑層。
3.如權(quán)利要求2所述的逆反射制品，其中，所述粘結(jié)劑層包括彩色粘結(jié)劑層。
4.如權(quán)利要求3所述的逆反射制品，其中，所述逆反射制品分為第一區(qū)段和第二區(qū)段，其中，所述第一區(qū)段包括在功能上位于逆反射微珠層的嵌入部分后方的反射層，所述第二區(qū)段沒有在功能上位于逆反射微珠層的嵌入部分后方的反射層。
5.如權(quán)利要求4所述的逆反射制品，其中，所述反射層包括反射金屬層。
6.如權(quán)利要求4所述的逆反射制品，其中，當在漫射照明下觀察時，所述第一區(qū)段和第二區(qū)段呈現(xiàn)出明顯不同的逆反射度，并且顯示出顯著不同的顏色。
7.如權(quán)利要求6所述的逆反射制品，其中，所述第一區(qū)段在漫射照明下顯示灰色，所述第二區(qū)段為熒光的。
8.如權(quán)利要求1所述的逆反射制品，其中，所述逆反射材料包括主體層；以及微棱鏡元件層，其緊鄰所述逆反射材料的第二主表面，并且從所述主體層凸出。
9.如權(quán)利要求8所述的逆反射制品，其中，所述微棱鏡元件層包括分散的微棱鏡元件層。
10.如權(quán)利要求8所述的逆反射制品，其中，所述主體層包括可透光的聚合物材料。
11.如權(quán)利要求8所述的逆反射制品，其中，所述逆反射制品還包括布置在所述微棱鏡元件層上的反射層。
12.如權(quán)利要求8所述的逆反射制品，其中，所述微棱鏡元件層包括隨機定向的微棱鏡元件層。
13.如權(quán)利要求1所述的逆反射制品，其中，所述至少一個活動元件與逆反射材料是一體的。
14.如權(quán)利要求13所述的逆反射制品，其中，所述至少一個活動元件與所述逆反射材料形成活動鉸鏈。
15.如權(quán)利要求1所述的逆反射制品，其中，所述至少一個閥包括單向閥。
16.如權(quán)利要求1所述的逆反射制品，其中，所述至少一個閥可操作以將緊鄰逆反射材料第二主表面的流體排至緊鄰第一主表面。
17.如權(quán)利要求1所述的逆反射制品，其中，所述至少一個閥可操作以基本上阻止緊鄰逆反射材料第一主表面的流體排至第二主表面。
18.如權(quán)利要求1所述的逆反射制品，其中，所述通道具有多邊形。
19.如權(quán)利要求18所述的逆反射制品，其中，所述通道具有矩形。
20.如權(quán)利要求18所述的逆反射制品，其中，所述通道具有三角形。
21.如權(quán)利要求1所述的逆反射制品，其中，所述通道具有圓形。
22.如權(quán)利要求1所述的逆反射制品，其中，所述至少一個活動元件具有多邊形。
23.如權(quán)利要求22所述的逆反射制品，其中，所述至少一個活動元件具有矩形。
24.如權(quán)利要求22所述的逆反射制品，其中，所述至少一個活動元件具有三角形。
25.如權(quán)利要求1所述的逆反射制品，其中，所述至少一個活動元件具有圓形。
26.如權(quán)利要求1所述的逆反射制品，其中，所述逆反射制品包括多個閥。
27.如權(quán)利要求26所述的逆反射制品，其中，所述多個閥形成陣列。
28.如權(quán)利要求26所述的逆反射制品，其中，所述多個閥隨機分布。
29.一種逆反射服裝，其包括防護外層和至少一個逆反射制品，所述逆反射制品連接在所述該防護外層上，其中，所述至少一個逆反射制品包括逆反射材料，其包括第一主表面和第二主表面；以及至少一個閥，其包括通道，其從所述逆反射材料的第一主表面向第二主表面延伸；以及至少一個活動元件，所述活動元件緊鄰所述通道，并且可在閉合位置和打開位置之間活動，其中，所述至少一個活動元件在閉合位置時遮斷至少一部分所述通道。
30.如權(quán)利要求29所述的逆反射服裝，其中，所述逆反射服裝包括消防員成套裝備的外罩。
31.如權(quán)利要求29所述的逆反射服裝，其中，所述逆反射服裝包括多層熱控裝備的外罩。
32.一種制造排氣式逆反射制品的方法，包括提供逆反射材料，該逆反射材料包括第一主表面和第二主表面；在所述逆反射材料中形成至少一個閥，其中，形成至少一個閥的步驟包括在所述逆反射材料中形成至少第一狹縫以及至少一個活動元件，所述第一狹縫形成從所述逆反射材料的第一主表面向第二主表面延伸的通道，所述至少一個活動元件可在打開位置和閉合位置之間活動，其中，所述至少一個活動元件在閉合位置時基本上遮斷所述通道。
33.如權(quán)利要求32所述的方法，其中，所述逆反射材料包括粘結(jié)劑層；以及逆反射微珠層，其緊鄰所述逆反射材料的第一主表面，其中，所述逆反射微珠層部分嵌入所述粘結(jié)劑層。
34.如權(quán)利要求33所述的方法，其中，所述粘結(jié)劑層包括彩色粘結(jié)劑層。
35.如權(quán)利要求32所述的方法，其中，所述逆反射材料包括主體層；以及微棱鏡元件層，其緊鄰所述逆反射材料的第二主表面，并且從所述主體層凸出。
36.如權(quán)利要求32所述的方法，其中，形成所述第一狹縫的步驟包括在所述逆反射材料中激光切割所述第一狹縫。
37.如權(quán)利要求32所述的方法，其中，形成所述第一狹縫的步驟包括在所述逆反射材料中沖切所述第一狹縫。
38.如權(quán)利要求32所述的方法，其中，形成所述第一狹縫的步驟包括在所述逆反射材料中水射流切割所述第一狹縫。
39.如權(quán)利要求32所述的方法，還包括在所述逆反射材料中形成第二狹縫，使得所述第二狹縫與所述第一狹縫交叉。
40.如權(quán)利要求39所述的方法，其中，所述第一狹縫和所述第二狹縫形成X形圖案。
41.如權(quán)利要求39所述的方法，其中，所述第一狹縫和所述第二狹縫形成V形圖案。
42.如權(quán)利要求32所述的方法，其中，所述第一狹縫形成圓形活動元件。
43.如權(quán)利要求32所述的方法，其中，所述第一狹縫形成矩形活動元件。
44.如權(quán)利要求32所述的方法，還包括形成大致平行于所述第一狹縫的第二狹縫，以及大致垂直于所述第一狹縫與第二狹縫并且與所述第一狹縫和第二狹縫相交的第三狹縫。
45.如權(quán)利要求32所述的方法，還包括形成第二狹縫、第三狹縫和第四狹縫，其中，所述第一狹縫、第二狹縫、第三狹縫和第四狹縫均相交于一點，而且所述第一狹縫、第二狹縫、第三狹縫和第四狹縫形成八個三角形的活動元件。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種逆反射制品，其具有至少一個閥(20)。每個閥可包括通道(28)和至少一個緊鄰所述通道的活動元件(22)，其中所述通道從逆反射材料(12)的第一主表面(14)向第二主表面(16)延伸。所述至少一個活動元件可在閉合位置和打開位置之間活動。當處于閉合位置時，所述至少一個活動元件遮斷至少一部分所述通道。本發(fā)明還公開了一種制造具有至少一個閥的逆反射制品的方法。閥允許輸送例如汗和濕氣等流體，并能用在服裝上。
文檔編號A41D13/01GK101057165SQ200580039140
公開日2007年10月17日 申請日期2005年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月16日
發(fā)明者保羅·E·馬雷茨基, 詹姆斯·G·米切爾 申請人:3M創(chuàng)新有限公司