專利名稱：包括聚脲的光學(xué)結(jié)構(gòu)的制作方法
相關(guān)的專利申請這份申請要求在此通過引證將其全部教導(dǎo)并入的2002年8月8日申請的美國臨時(shí)專利申請第60/402,484號的利益。
本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)聚脲材料因?yàn)樵跇O端的應(yīng)用中使用所以是工業(yè)界已知的。聚脲除了異常的物理性質(zhì)(例如，硬度、柔韌性和撕裂強(qiáng)度)之外還有諸如快速固化、令人滿意的風(fēng)化、符合需要的化學(xué)性質(zhì)和耐磨性之類的性質(zhì)。聚脲材料有至少兩種組分含異氰酸酯的材料和含胺樹脂的共同反應(yīng)物。當(dāng)材料被混合在一起的時(shí)候，異氰酸酯和胺樹脂反應(yīng)形成脲鍵。
本發(fā)明的概述直到現(xiàn)在，尚且不知片狀聚脲薄膜和光學(xué)結(jié)構(gòu)已被研制。此外，尚且不知諸如立方體角棱鏡之類的光學(xué)微結(jié)構(gòu)已用聚脲材料制成。
依照本發(fā)明的各個(gè)方面推薦一些包括聚脲的光學(xué)結(jié)構(gòu)和片材及其形成方法。單組分和雙組分的膜層可以用來形成多層的光學(xué)結(jié)構(gòu)。光學(xué)片材可以包括用聚脲形成的微結(jié)構(gòu)。片材能至少包括立方體角棱鏡、露面的立方體角棱鏡、線性的棱鏡、透鏡狀的透鏡、蛾目結(jié)構(gòu)、透鏡、菲涅爾透鏡陣列、透鏡和魚眼鏡頭陣列之一。
附圖簡要說明本發(fā)明的上述和其它目的、特征和利益從下面關(guān)于在用同樣的參考字符在不同的視圖中處處表示相同的部份的附圖中舉例說明的本發(fā)明的各種不同的實(shí)施方案的更具體的描述將變得顯而易見。這些圖畫不必依比例繪制，而是把重點(diǎn)放在舉例說明本發(fā)明的原理上。除非另有說明，所有的份數(shù)和百分比都是按重量百分比計(jì)算的。


圖1是依照本發(fā)明的一個(gè)方面形成聚脲片材的一個(gè)實(shí)施方案的透視圖。
圖2是依照在圖1舉例說明的實(shí)施方案固化的聚脲片材正在從下面的基材移開的透視圖。
圖3是依照本發(fā)明的另一方面形成聚脲片材的另一個(gè)實(shí)施方案的示意圖。
圖4是依照本發(fā)明的追加方面形成聚脲片材的又一個(gè)實(shí)施方案的示意圖。
圖5是依照本發(fā)明的另一方面形成聚脲片材的又一個(gè)實(shí)施方案的示意圖。
圖6是依照本發(fā)明的另一方面形成聚脲片材的追加實(shí)施方案的示意圖。
圖7是依照本發(fā)明的另一方面形成把微結(jié)構(gòu)包括在其中的聚脲片材的實(shí)施方案的示意圖。
圖8是舉例說明可仿效的聚脲片材的拉伸強(qiáng)度的曲線圖。
圖9是依照本發(fā)明的一些方面提供的聚脲光學(xué)結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
圖10是圖9的聚脲光學(xué)結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖，其中底層已被除去而且微結(jié)構(gòu)層已經(jīng)在該結(jié)構(gòu)上形成。
圖11是依照本發(fā)明的其它方面提供的聚脲光學(xué)結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
圖12是圖11的聚脲光學(xué)結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖，其中底層已被除去而且微結(jié)構(gòu)層已在該結(jié)構(gòu)上形成。
圖13是依照本發(fā)明的追加方面提供的聚脲光學(xué)結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
圖14是圖13的聚脲光學(xué)結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖，其中底層已被除去而且微結(jié)構(gòu)層已在該結(jié)構(gòu)上形成。
本發(fā)明的詳細(xì)描述關(guān)于本發(fā)明的各種不同的實(shí)施方案的描述如下。
圖1和2舉例說明形成聚脲薄膜或片材10的一個(gè)實(shí)施方案。如同在此使用的那樣，術(shù)語“片材”和“薄膜”可以交替使用。通常，術(shù)語“片材”可以被定義為又寬又薄的材料，而術(shù)語“薄膜”可以被定義為薄薄的有柔性的透明的片材。在一些實(shí)施方案中，聚脲片材和聚脲薄膜兩者都足夠柔軟，本身就能夠卷起來。如圖1所示，聚脲12被澆鑄在載體片材或基材14上，后者是這樣選定的，以致聚脲不粘到它上面。載體片材或基材14是為了在將來的制造步驟中把某些光學(xué)性質(zhì)賦予適當(dāng)?shù)谋∧け砻娑夷軐δ撤N結(jié)構(gòu)附著到聚合物薄膜上有用而選定的。在特定的實(shí)施方案中，基材14可以包括聚烯烴、聚酯、聚對笨二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯或其它適當(dāng)?shù)牟牧稀?br> 因此，在圖1展示的實(shí)施方案中，聚脲12被加到基材14上，而實(shí)質(zhì)上有直邊的適當(dāng)?shù)钠骷?例如，板或金屬絲纏繞棒16)被用來把聚脲弄平。聚脲片10被允許固化，然后將由此產(chǎn)生的片材與載體基材14剝離，如圖2所示。這樣的片材可以有范圍介于大約2.5和500微米之間的厚度。
在圖3的實(shí)施方案中，聚脲12被噴灑或放在基材14上，例如借助噴槍18，而且在被卷到導(dǎo)出滾筒20上之前允許聚脲至少部份地固化。在特定的實(shí)施方案中，允許聚脲慢慢地固化，例如，五到十分鐘，而且聚脲是自己流平的，以形成聚脲片10。在特定的實(shí)施方案中，基材14在兩個(gè)面上有預(yù)期的表面性質(zhì)，以致分層薄膜的纏繞滾筒把正確的表面性質(zhì)賦予聚脲片材的兩個(gè)面。
在圖4所示的實(shí)施方案中，聚脲12沉積到載體片材或基材14之上，例如，借助噴槍18，而且在壓送輥22處把第二載體片材或基材15鋪到聚脲的頂面上。過量的聚脲材料被聚集在盤子24中。夾在基材14、15之間的聚脲材料被導(dǎo)出滾筒20卷起。片材10的厚度可以受聚脲沉積在基材14上之后的老化時(shí)間和壓送輥22加在載體基材14、15上的壓強(qiáng)控制。在一個(gè)實(shí)施方案中，片材可以有范圍在大約2.5和500微米之間的厚度。
圖5舉例說明形成聚脲片材10的實(shí)施方案，其中異氰酸酯預(yù)聚物26被分發(fā)到片材或基材14的不連續(xù)部分之上，而胺樹脂28被分發(fā)到基材14的不連續(xù)部分之上，以致它們被允許至少部份地?cái)U(kuò)散或混合到對方之中以形成聚脲片材10。例如，兩種材料可以作為彼此相鄰的細(xì)折線分發(fā)。熒光著色劑、染料、顏料或其它適當(dāng)?shù)闹珓?0也可以被分發(fā)到基材14之上并且被允許擴(kuò)散到異氰酸酯預(yù)聚物26和胺樹脂28之中。第二片材或基材15可以在壓送輥22處加上去，以使聚脲片材夾在基材14和15之間。夾心片材可以被導(dǎo)出滾筒20進(jìn)一步卷起。
在其它的實(shí)施方案中，可以通過靜態(tài)混合器供應(yīng)材料來完成用來形成聚脲片材的原料(例如，異氰酸酯預(yù)聚物、胺樹脂和染料、顏料或著色劑)的混合和往基材上供應(yīng)。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是聚脲混合物中的空氣氣泡被減到最少，優(yōu)選被消除。在本文中的任何實(shí)施方案中，至少基材14和15之一能被預(yù)熱或振動(dòng)或兩者，以促使材料更好地混合。
圖6舉例說明依照本發(fā)明一些方面形成聚脲片材的又一個(gè)實(shí)施方案。異氰酸酯預(yù)聚物32的膜層是在基材14上提供的，而胺樹脂34的膜層是在基材15上提供的。異氰酸酯預(yù)聚物32被壓送輥22壓到胺樹脂34上形成能用導(dǎo)出滾筒20卷起的聚脲片材10。至少基材14和15之一能被預(yù)熱以促使異氰酸酯預(yù)聚物和胺樹脂之間更好地混合。
圖7舉例說明形成在片材或基材14上提供聚脲材料12的聚脲片材10的另一個(gè)實(shí)施方案。聚脲材料12被滾筒36壓到基材14上，而且該片材能被導(dǎo)出滾筒20拉緊。滾筒36的表面可以是平滑的，以便提供實(shí)質(zhì)上平坦的聚脲片材10，或在其它的實(shí)施方案中，滾筒的外表面可以包括微結(jié)構(gòu)化表面以便在聚脲片材10中形成微結(jié)構(gòu)。例如，滾筒36的外表面是為了在聚脲片材中至少形成立方體角棱鏡、露面的立方體角棱鏡、線性棱鏡、凹凸透鏡、圓柱形透鏡、蛾目結(jié)構(gòu)、菲涅爾透鏡、菲涅爾透鏡陣列、小透鏡、表面凹凸不平的漫射屏、繞射結(jié)構(gòu)、其中光散射結(jié)構(gòu)和魚眼鏡頭陣列之一構(gòu)成的。此外，聚脲片材10的另一面也可以有能在特定的實(shí)施方案中用與滾筒36類似的另一個(gè)滾筒形成的微結(jié)構(gòu)表面。然后，片材可以被切成兩面都有微結(jié)構(gòu)表面的顆粒、碎屑或薄片。只有一面有微結(jié)構(gòu)表面的片材10也可以被切成顆粒、碎屑或薄片。
在其它的實(shí)施方案中，聚脲材料能用來形成光學(xué)片材。光學(xué)片材的一部分或全部可以是用聚脲形成的。例如，光學(xué)片材可以是整塊包括用聚脲形成的微結(jié)構(gòu)的。整塊的、雙面的露面棱鏡片材能用聚脲形成。該片材可以被切成顆粒、碎屑或薄片，或切成小塊。微結(jié)構(gòu)能至少包括立方體角棱鏡、露面的立方體角棱鏡、線性棱鏡、凹凸透鏡、圓柱形透鏡、蛾目結(jié)構(gòu)、菲涅爾透鏡、菲涅爾透鏡陣列、小透鏡、表面凹凸不平的漫射屏、繞射結(jié)構(gòu)、光散射結(jié)構(gòu)和魚眼鏡頭陣列之一。
在任何實(shí)施方案中，靠紫外線固化的熱固性材料都能用來形成任何片材、薄膜、基材或微結(jié)構(gòu)。在其它的實(shí)施方案中，微結(jié)構(gòu)可以是用模塑成形的熱塑性塑料形成的。微結(jié)構(gòu)可以是用在諸如在此通過引證把其全部教導(dǎo)并入的于1972年9月5日授權(quán)給Rowland的美國專利第3,689,346號之類的文獻(xiàn)中揭示的鍍鎳模子形成的。
立方體角回射器或棱鏡回射器是在1973年1月23日授權(quán)給Stamm的美國專利第3,712,706號、1972年8月14日授權(quán)給Rowland的美國專利第3,684,348號和1972年9月5日授權(quán)給Rowland的美國專利第3,689,346號中描述的。線性棱鏡是在1974年11月5日授權(quán)給Brown的美國專利第3,846,012號和1981年4月7日授權(quán)給Whitehead的美國專利第4,260,220號中教導(dǎo)的。蛾目結(jié)構(gòu)是在1977年3月22日授權(quán)給Clapham等人的美國專利第4,013,465號中揭示的。露面的回射片材是在2000年1月20日申請的美國專利申請第09/488,129號中揭示的。如同在此陳述的那樣，微結(jié)構(gòu)片材可以被切割成或制成碎屑、薄片或元件。例如，菲涅爾透鏡和透鏡陣列是在1998年11月24日授權(quán)給Shimizu等人的美國專利第5,840,352號中揭示的。例如，小透鏡是在1994年4月5日授權(quán)給Hoopman等人的美國專利第5,300,263號中揭示的。表面凹凸不平的漫射屏是在2000年10月10日授權(quán)給Jannson等人的美國專利第6,130,730號中揭示的。繞射和光散射結(jié)構(gòu)是在2001年12月4日授權(quán)給Goldenberg等人的美國專利第6,327,083號和2001年8月7日授權(quán)給Stork的美國專利第6,271,967號中揭示的。例如，魚眼鏡頭陣列是在1998年11月17日授權(quán)給Nishitani等人的美國專利第5,836,674號中揭示的。前面確定的每份專利文件的全部教導(dǎo)都通過引證被并入本文。
聚脲微結(jié)構(gòu)能在諸如固化的聚脲薄膜10或其它用適當(dāng)?shù)牟牧?例如，聚碳酸酯)形成的片材之類的薄膜或片材上形成或澆鑄到這樣的薄膜或片材上。聚脲材料也能用來形成包括在通過引證在此把其全部教導(dǎo)并入的2002年5月15日申請的美國臨時(shí)專利申請第60/380,990號中揭示的粘合劑的光學(xué)結(jié)構(gòu)。更明確地說，雙面回射的碎屑、薄片或元件可以被分散在粘合劑中。
在其它的實(shí)施方案中，光學(xué)片材或光學(xué)結(jié)構(gòu)的一部分或全部可以用發(fā)熒光的、染色的或帶色彩的材料制成以增加結(jié)構(gòu)的可見度。能用的熒光著色劑是在通過引證在此把其全部教導(dǎo)并入的于2001年11月27日授權(quán)給Phillips的美國專利第6,323,266號中揭示的。更具體地說，熒光著色劑可以包括基于三環(huán)二苯并吡喃的熒光染料。另外，熒光染料可以包括選自熒光素、若丹明、曙紅、焰紅染料、熒光素鈉、琥珀精(succineins)、糖精(sacchareins)、紅色堿性染料和對甲氨基酚的染料。熒光著色劑可以二者擇一地包括選自蒽醌、吡喃(pyranines)、苯并吡喃、噻噸和二奈嵌苯酰亞胺的染料。可仿效的染料可以從Keystone AnalineCorporationTM購買，產(chǎn)品名稱為Orange 63TM。另一種可仿效的染料可以從BASF Chemical CorporationTM購買，產(chǎn)品名稱為F300RedTM。
在其它的實(shí)施方案中，在聚脲中可以進(jìn)一步包括多元醇以改善由此形成的結(jié)構(gòu)的柔韌性。在特定的實(shí)施方案中，多元醇可以包括直鏈聚醚多元醇、或支鏈聚醚多元醇、或兩者。在特定的實(shí)施方案中，直鏈聚醚多元醇可以有范圍在大約107和117之間的羥基數(shù)，而且可以從Bayer CorporationTM購買，產(chǎn)品名稱為BAYCOLL ND 1110TM。支鏈聚醚多元醇可以有范圍在大約25和400之間的羥基數(shù)，而且能從Bayer CorporationTM購買，產(chǎn)品名稱為BAYCOLL NT 1380。依照本發(fā)明的一些方面可以使用聚氨酯工業(yè)已知的其它適當(dāng)?shù)亩嘣肌?br> 在一些實(shí)施方案中，聚脲可以有胺值在大約100和300之間而平均當(dāng)量大約為279的胺官能團(tuán)樹脂。可仿效的胺官能團(tuán)樹脂可以從Bayer CorporationTM購買，產(chǎn)品名稱為DESMOPHEN NH1420TM。依照本發(fā)明的一些實(shí)施方案，其它反應(yīng)性實(shí)質(zhì)上低于伯胺的低粘度的仲胺(例如，聚天冬氨酸酯)是適當(dāng)?shù)摹?br> 在其它的實(shí)施方案中，用來制造聚脲的異氰酸酯可以包括脂肪族多異氰酸酯。在特定的實(shí)施方案中，異氰酸酯是基于六次甲基二異氰酸酯(HDI)的低粘度的脂肪族的多異氰酸酯樹脂。在特定的實(shí)施方案中，異氰酸酯包括介于大約1.48和2.88％之間的NCO基。可仿效的脂肪族多異氰酸酯可以從Bayer CorporationTM購買，產(chǎn)品名為DESMODUR N3400TM。諸如異佛爾酮二異氰酸酯或己烷二異氰酸酯之類其它的異氰酸酯依照本發(fā)明的一些方面也能作為代用品。
在其它的實(shí)施方案中，異氰酸酯是有基于六次甲基二異氰酸酯(HDI)的低粘度的無溶劑的多官能團(tuán)的脂肪族多異氰酸酯樹脂的脂肪族多異氰酸酯。在特定的實(shí)施方案中，異氰酸酯包括介于大約22.5％和23.5％之間NCO基團(tuán)?？煞滦У漠惽杷狨ヮ愔咀宥喈惽杷狨ツ軓腂ayer CorporationTM購買，產(chǎn)品名為DESMODUR N3600TM。
在進(jìn)一步的實(shí)施方案中，抗光劑能在聚脲中提供?？煞滦У目构鈩┠馨凑丈虡?biāo)名TINUVIN 123從Ciba Speciality Chemicals購買。
用來形成非常柔韌的聚脲的方法也是在此提供的。第一預(yù)混物是這樣制備的，即，將三官能團(tuán)的多元醇與雙官能團(tuán)的異氰酸酯混合以便把實(shí)質(zhì)上所有的羥基封端。第二預(yù)混物是這樣制備的，即，將多官能團(tuán)的異氰酸酯與雙官能團(tuán)的多元醇混合并且在雙官能團(tuán)的異氰酸酯中進(jìn)一步混合以便用雙官能團(tuán)的多元醇將多官能團(tuán)的異氰酸酯封端。然后，用過量的雙官能團(tuán)的異氰酸酯將混合料封端，以使實(shí)質(zhì)上所有的羥基基團(tuán)轉(zhuǎn)化成異氰酸酯。然后，第一預(yù)混物和第二預(yù)混物被混合在一起，獲得實(shí)質(zhì)上均勻的預(yù)聚物混合料。然后，實(shí)質(zhì)上均勻的預(yù)聚物混合料與胺-樹脂混合形成能用來形成全部或一些光學(xué)結(jié)構(gòu)的聚脲。
在其它的實(shí)施方案中，單組分聚脲能用來形成光學(xué)結(jié)構(gòu)。用單組分聚脲形成的片材或薄膜的優(yōu)點(diǎn)是它是堅(jiān)韌的和持久耐用的。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是單組分聚脲不粘附某些膜層，例如PET薄膜。單組分聚脲的例子可從Engineered Polymers，Inc.，購買，例如，有產(chǎn)品代碼1KSP和1K800。在一些實(shí)施方案中，可能難以形成單組分聚脲層(例如，厚度超過大約25微米(1密爾)的)。人們相信，薄膜在表面上形成之后，水和溶劑不能從下面蒸發(fā)出來，這能引起不完全的聚合。在一個(gè)實(shí)施方案中，較厚的單組分聚脲片材能通過涂多層單組分分散體的薄涂層形成。
用雙組分聚脲(例如，異氰酸酯和樹脂摻混物)形成的片材已知是柔韌的。然而，這種片材可能難以與某些膜層或薄膜(例如，PET薄膜)剝離。在其它的實(shí)施方案中，多層的或組合的聚脲光學(xué)結(jié)構(gòu)能用單組分和雙組分的聚脲層形成，為的是使單組分膜層和雙組分膜層的優(yōu)點(diǎn)最大限度地發(fā)揮出來。例如，能夠形成外部邊緣堅(jiān)韌而且不粘附某些膜層的比較柔韌的聚脲片材。
圖9和10舉例說明用單組分和雙組分的聚脲層形成聚脲光學(xué)結(jié)構(gòu)的實(shí)施方案。單組分聚脲層36能在膜層38(例如，PET薄膜)上形成。雙組分聚脲彈性體層40(例如，通過將異氰酸酯成分和樹脂摻混物混合制備的脂肪族聚脲彈性體)能在單組分聚脲36上形成。另一種單組分膜層36能在雙組分聚脲40上提供，而諸如PET薄膜之類的膜層38能在膜層36上提供，從而提供圖9所示的多層聚脲結(jié)構(gòu)。
如圖10所示，膜層38之一能被除去，而諸如立方體角棱鏡陣列之類的微結(jié)構(gòu)膜層42能在膜層36上形成。聚脲光學(xué)結(jié)構(gòu)能通過把諸如熱敏膠之類的粘合劑涂到在微結(jié)構(gòu)層42上形成的金屬化涂層上附著到衣服上。如果需要，剩余的膜層38能被除去。
圖11和12舉例說明也是用單組分和雙組分的聚脲層形成的聚脲光學(xué)結(jié)構(gòu)的另一個(gè)實(shí)施方案。單組分聚脲層36可以是在膜層38(例如，PET薄膜)上形成的。雙組分聚脲彈性體層40(例如，通過將異氰酸酯成分和樹脂摻混物混合制備的脂肪族聚脲彈性體)能在單組分聚脲36上形成。諸如PET薄膜之類的膜層38能在膜層40上提供。在其它的實(shí)施方案中，雙組分聚脲層40能直接在膜層38上提供，從而消除對單組分聚脲層36的需要。在進(jìn)一步的實(shí)施方案中，單組分聚脲層能在頂部的膜層38上形成。
如圖12所示，底部的膜層38可以被除去，而且諸如立方體角棱鏡陣列之類的微結(jié)構(gòu)膜層42能在膜層36上形成。在其它的實(shí)施方案中，單組分聚脲層36不出現(xiàn)，而微結(jié)構(gòu)膜層42是直接在雙組分聚脲層40上形成的。聚脲光學(xué)結(jié)構(gòu)能通過把熱敏膠之類的粘合劑涂到在微結(jié)構(gòu)膜層42上形成的金屬化涂層上附著到衣月上。
圖13和14仍然舉例說明能用單組分和雙組分的聚脲層形成的聚脲光學(xué)結(jié)構(gòu)的另一個(gè)實(shí)施方案。單組分聚脲層36能在膜層38(例如，PET薄膜)上形成。另一個(gè)單組分膜層36能在另一個(gè)膜層38(例如，PET薄膜)上形成。如圖13所示，非必選的雙組分聚脲彈性體層40(例如，通過將異氰酸酯成分和樹脂摻混物混合制備的脂肪族聚脲彈性體)能用來把膜層38層壓到膜層36上。
如圖14所示，底部的膜層38能被除去，而諸如立方體角棱鏡陣列之類的微結(jié)構(gòu)層42能在膜層36上形成。聚脲光學(xué)結(jié)構(gòu)能通過把熱敏膠之類的粘合劑涂到在微結(jié)構(gòu)層42上形成金屬化涂層上附著到衣服上。
在其它的實(shí)施方案中，提供包括回射元件(例如，玻璃珠)的回射器。用來形成有回射玻璃珠的聚脲薄膜的程序包括把聚酯薄膜(例如，5密爾(0.127毫米)的MELINEX 617薄膜)固定到實(shí)驗(yàn)臺(tái)頂面上。可以用油漆刷涂上薄薄的一層單組分聚脲涂料(例如，1KSP)，形成第一個(gè)膜層。用熱吹風(fēng)器將該膜層干燥大約五分鐘。與第一個(gè)膜層完全一致的第二個(gè)膜層被涂在第一個(gè)膜層上。第二個(gè)膜層被允許風(fēng)干大約十二分鐘。玻璃珠(例如，WGB 254型，折射指數(shù)2.25±0.3，Asahi Techno Glass Corp.)被散布在第二個(gè)聚脲膜層上。有回射玻璃珠的聚脲薄膜被允許在搬運(yùn)之前再干燥三十分鐘。任何過量的玻璃珠都可以從該結(jié)構(gòu)上震和刷下來。
實(shí)施例1聚脲薄膜的柔韌性可以通過把柔韌的多元醇加到預(yù)聚物中得到改善。
撕裂強(qiáng)度可以通過分別將多官能團(tuán)的活性材料封端得到改善。這種方法阻止兩種多官能團(tuán)的活性材料DESMODUR N 3600和BAYCOLL NT 1380之間的交聯(lián)，而不是在異氰酸酯和多元醇之間形成隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)。
預(yù)聚物的兩種預(yù)混物是分開制備的，而且錫催化劑被用來加速反應(yīng)。在第一預(yù)混物中，三官能團(tuán)的多元醇(BAYCOLL NT 1380)與過量的雙官能團(tuán)的DESMODUR N 3400混合以便將所有的羥基都封端，形成有柔韌的多元醇主鏈的異氰酸酯預(yù)聚物。在第二預(yù)混物中，多官能團(tuán)的DESMODUR N 3600是用雙官能團(tuán)的多元醇BAYCOLL ND 1110封端的。然后，用過量的雙官能團(tuán)的DESMODUR N 3400將混合料封端，以使所有的羥基基團(tuán)都轉(zhuǎn)化成異氰酸酯。兩種預(yù)混物在室溫下靜置過夜，然后在65℃下烘焙兩小時(shí)。兩種預(yù)混物被混合在一起，獲得均勻的預(yù)聚物混合料。預(yù)聚物混合料與DESMOPHEN NH 1420混合一分鐘。然后，混合料先真空脫氣，然后老化大約五到八分鐘。聚脲薄膜是通過把聚脲沉積在DuPont Mylar J-薄膜上并且用壓送輥在大約350kPa(50psi)下在聚脲上面的PET薄膜上碾壓。
大約一小時(shí)之后，試樣被測試而且是不粘手的。試樣靜置過夜為的是更完全地固化。試樣很容易與PET薄膜和DuPont MylarJ-薄膜剝離。由此產(chǎn)生的聚脲薄膜非常軟(像乙烯一樣)而且有良好的彈性。圖8是舉例說明聚脲片材在撕裂之前在大約178 N(40磅)的負(fù)荷下實(shí)現(xiàn)166％的伸長的拉伸強(qiáng)度的曲線圖。
實(shí)施例2實(shí)施例1的樹脂混合料被注入75微米高的立方體角棱鏡模子，而且過量的空氣在真空下被除去。聚乙烯遮蓋物放在樹脂上，并且在滾筒之間壓榨該夾層結(jié)構(gòu)以形成平滑的表面。十二小時(shí)之后將聚乙烯遮蓋物除去，而且將固化的聚合物從模子中拉出。由此產(chǎn)生的微結(jié)構(gòu)化立方體角陣列在0.2°入射角/5°觀察角下呈現(xiàn)大約509cd/m2的回射亮度。
實(shí)施例3聚脲薄膜是用商品VersaFlex“Aliphatic Clear Coat”制成的。
脂肪族聚脲被老化3-18分鐘。然后，試樣降落在PET薄膜、有粘接層的PE、MELINEX和Mylar J-薄膜(來自E.I.Dupont deNemours and Company)上以形成厚度范圍從大約20.32到83.82微米(0.8到3.3密爾)的聚脲薄膜。這些聚脲薄膜是作為澆鑄立方體角棱鏡的基礎(chǔ)薄膜使用的。由這些試樣產(chǎn)生的微結(jié)構(gòu)化立方體角陣列呈現(xiàn)如下面的表I舉例說明的回射亮度。
如以下所用，這些化合物基于乙酰胺衍生物命名，但作為可替代的選擇，這些化合物可以根據(jù)1-硫代-L-蘇型-α-D-半乳-八吡喃糖苷衍生物來命名。本發(fā)明范圍內(nèi)的具體化合物包括以下化合物1-(-4-乙基哌啶-6-基)-N-{1-[3，4，5-三羥基-6-(甲硫基)四氫吡喃-2-基]-2-甲基丙-1-基}乙酰胺；
實(shí)施例590克可憑借潮氣固化的聚脲樹脂#6062(從VisuronTechnologies，Inc.購買的)與10克鍍鋁的立方體角碎屑混合?；旌狭媳粷茶T到平滑的丙烯酸片材上并且允許固化24小時(shí)。由此產(chǎn)生的包含回射元件的柔韌的透明的聚脲薄膜從丙烯酸片材上剝離下來，而且在光線照射它的時(shí)候呈現(xiàn)明亮的回射。
實(shí)施例6與實(shí)施例5類似的混合料是用15％的金屬化的立方體角碎屑制作的并且被澆鑄在玻璃、鋁和混凝土上。試樣被允許固化6小時(shí)，由此產(chǎn)生的有涂層的物體在光線照射它們的時(shí)候回射光線。
實(shí)施例7為了保證完全固化，作為JEFFAMINES和DESMODUR N3400的三分之二組合物澆鑄的聚脲薄膜被加熱到150℃。由此產(chǎn)生的薄膜被放到在Carver擠壓機(jī)中大約175℃的有脫模涂層的鎳制立方體角模子上。材料被增壓到55.1MPa(8,000psi)保持3.5分鐘，然后冷卻。聚脲薄膜從模子上移走，當(dāng)光線照射它的時(shí)候，呈現(xiàn)明亮的回射。
實(shí)施例8用水分散體(一種可以從Engineered Polymers，Inc.購買的產(chǎn)品代號為1KSP的單組分聚脲)澆鑄的聚脲薄膜被放到有脫模涂層的鎳制立方體角模子上在180℃和55.1MPa(8,000psi)下壓制4.5分鐘。壓機(jī)被冷卻，并且將薄膜從模子上取下。當(dāng)光線照射它的時(shí)候，薄膜呈現(xiàn)明亮的回射。
實(shí)施例9單組分聚脲1KSP被涂到有脫模涂層的鎳制立方體角模子上并且被加熱到80℃保持30分鐘以除去水。由此產(chǎn)生的薄膜被從模子上取走，業(yè)已發(fā)現(xiàn)到當(dāng)光線照射它的時(shí)候它回射光。
實(shí)施例1025微米(1密爾)厚的單組分聚脲1KSP涂層是在51微米(2密爾)厚的PET薄膜上形成的。薄膜在120℃下被干燥15分鐘，以獲得大約13微米(0.5密爾)厚的1KSP薄膜。試樣被稱為“1KSP/PET薄膜”。脂肪族聚脲彈性體是通過讓異氰酸酯和樹脂通過靜態(tài)混合器混合制備的。組合物或多層聚脲結(jié)構(gòu)是通過把聚脲彈性體分發(fā)到1KSP/PET薄膜上形成的。1KSP薄膜是在聚脲彈性體上形成的，而PET薄膜是在1KSP薄膜上形成的。然后，組合聚脲結(jié)構(gòu)被夾在壓送輥之間在大約350kPa(50psi)的壓力下形成平滑的薄膜。然后，薄膜被允許靜置過夜，以便更完全地固化。
然后，將PET薄膜從一側(cè)剝離，再將該結(jié)構(gòu)在大約160℃下烘焙15分鐘以便實(shí)質(zhì)上除去1KSP膜層中的水分/溶劑。立方體角棱鏡陣列被澆鑄在暴露的1KSP薄膜上。熱敏膠可以被涂到立方體角棱鏡上以便把組合薄膜附著到衣服上。然后，把剩余的PET薄膜從多層薄膜上剝掉。
實(shí)施例11下面的表II舉例說明依照本發(fā)明的實(shí)施方案制造的各種不同的實(shí)例。
表II
參照表2，JEFFAMINE產(chǎn)品是從Huntsman Corporation購買的。REACTAMINE產(chǎn)品是有效的從Engineered Polymers，Inc.購買的。除非另有說明，全部份數(shù)都是按重量百分比計(jì)算的。
單組分聚脲的實(shí)例是從Engineered Polymers，Inc.購買的，例如，有產(chǎn)品代碼1KSP和1K800。1KSP是水解穩(wěn)定的高溫聚脲，而1K800是更柔韌的?；谶@些材料的聚脲薄膜是通過用刮刀式涂布器把25微米(1密爾)厚的材料涂層降落在厚度大約為51微米(2密爾)的PET薄膜上制作的。材料在室溫在靜置大約10分鐘，然后吊在烤箱中在120℃的高溫下干燥15分鐘。
雙組分聚脲彈性體是通過讓多異氰酸酯成分和樹脂摻混物通過靜態(tài)混合器混合制備的。在這些實(shí)施例中使用的材料被扼要地列在表II中。異氰酸酯成分(能被稱為“A-組分”或預(yù)聚物)是通過慢慢地把胺(JEFFAMINE D2000和/或XTJ-510)添加到在60℃下預(yù)熱的DESMODUR N3400中提前制備的。反應(yīng)混合料通過在胺的加成期間維持好的渦旋被適當(dāng)?shù)鼗旌希睔馐窃谡麄€(gè)過程中用干燥的惰性氣體隔離的。
每個(gè)配方的樹脂摻混物(可以稱之為“B-組分”或胺的混合料)是這樣制備的，即，用攪拌器把各種成分混合在一起攪拌10分鐘或直到混合料變成均勻的。然后，樹脂摻混物被保存在60℃烤箱中至少1小時(shí)以保證它被均勻地混合。
兩種組分都被包裝在1∶1的彈藥筒中(體積比1.00)并且在使用前在室溫下保存。為了獲得比較好的混合和分發(fā)效果，在每次應(yīng)用之前將彈藥筒加熱到60℃。分發(fā)槍為每次個(gè)別的擠出過程設(shè)定在350kPa(50psi)。
每個(gè)雙組分配方的組合物或多層聚脲結(jié)構(gòu)是通過在PET薄膜上的單組分聚脲層上分發(fā)聚脲彈性體制作的。聚脲彈性體布滿單組分聚脲層，而PET薄膜是在單組分聚脲層上提供的。結(jié)構(gòu)通過施加大約350kPa(50psi)的壓強(qiáng)的壓送輥碾壓形成平滑的薄膜。該結(jié)構(gòu)可以被留置過夜，以便更完全地固化。
將PET薄膜從該結(jié)構(gòu)的一面上取走，然后在160℃下烘焙15分鐘以便除去或大幅度減少單組分膜層中的水分/溶劑?？梢苑Q為“單一載體多層的聚脲薄膜”的結(jié)構(gòu)試樣可以作為基礎(chǔ)薄膜用于回射產(chǎn)品。
回射產(chǎn)品是通過把立方體角棱鏡澆鑄在單組分聚脲層上制備的。如表II所示，金屬化的立方體角棱鏡試樣A-G的亮度呈現(xiàn)聚脲對諸如乙烯和聚氨脂之類通用的柔性基礎(chǔ)薄膜的兼容性。這些試樣是使用熱敏膠層壓到衣服上的。然后，這些試樣進(jìn)行25個(gè)洗滌/干燥周期(60℃/43分鐘的洗滌周期/65℃/20分鐘的干燥周期)的洗滌。由此產(chǎn)生的數(shù)據(jù)表明在25個(gè)洗滌/干燥周期之后所有的試樣都在亮度損失最小的情況下維持柔韌性。
適合形成薄薄的高拉伸強(qiáng)度的回射片材的PET/聚脲多層薄膜的試樣是通過把PET薄膜(例如，有13微米(0.5密爾或0.48標(biāo)準(zhǔn)度量)的厚度)和單組分和雙組分的聚脲彈性體合并制作的。在這個(gè)實(shí)施例中，PET薄膜是從Dupont Teijin Films購買的13微米(0.5密爾)厚的Mylar聚脂薄膜。
單組分水分散聚脲IKSP是作為厚度大約為51微米(2.0密爾)的薄涂層在PET薄膜上制備的。雙組分聚脲彈性體是通過讓多異氰酸酯成分和樹脂摻混物通過靜態(tài)混合器混合制備的。這個(gè)試樣中使用的配方與表II中的試樣B相同。
結(jié)構(gòu)是通過在1KSP/PET薄膜(與試樣A-G相同)上分發(fā)聚脲彈性體制備的。聚脲彈性體是用13微米(0.5密爾)厚的PET薄膜覆蓋的。粘接層可以是在聚脲彈性體和PET薄膜之間提供的。該結(jié)構(gòu)在施加大約150kPa(50psi)的壓強(qiáng)的壓送輥之間通過以提供平滑的結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)被允許靜置過夜，以便更完全地固化。然后，結(jié)構(gòu)在160℃下烘焙15分鐘以除去或大幅度減少1KSP膜層中的水分/溶劑。這種結(jié)構(gòu)的拉伸強(qiáng)度達(dá)到大約32.1MPa(4,660psi)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于呈現(xiàn)在表II中的試樣(大約6.6MPa(1,884psi))。
回射結(jié)構(gòu)是通過在PET/聚脲多層薄膜上澆鑄立方體角棱鏡制備的。將PET保護(hù)層剝落，并且在1KSP膜層上澆鑄棱鏡。這種回射薄膜的亮度類似于表II中的其它試樣在0.2/+5和0.33/+5的入射角/觀察角下分別達(dá)到1086和419cd/lux/m2。
金屬化涂層是在立方體角棱鏡上形成的。回射試樣是通過把熱敏膠涂到金屬化涂層上層壓到衣服上的。然后試樣進(jìn)行25個(gè)洗滌/干燥周期(60℃/43分鐘的洗滌周期/65℃/20分鐘的干燥周期)的洗滌。試樣表面包含類似于大象皮膚的軟皺紋，但是亮度損失是最小的。
實(shí)施例12為了形成第一組合膜層，通過把水解穩(wěn)定的單組分聚脲(1KSP)牽拉到厚度為13微米(0.5密爾)的有粘接層的PET薄膜上形成多層聚脲薄膜。然后，把試樣弄干并且在160℃下烘焙15分鐘。為了形成第二組合膜層，把單組分聚脲(1K800)牽拉到厚度為51微米(2密爾)的PET薄膜上。然后，把這個(gè)試樣弄干燥而且在160℃下烘焙15分鐘。第一和第二組合膜層是潔凈的、干燥的，而且與雙組分聚脲層壓在一起，以便在由此產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)中提供柔韌性。把厚度為51微米(2密爾)的PET薄膜揭掉，并且在單組分聚脲(1K800)上形成微結(jié)構(gòu)膜層。
實(shí)施例13形成與表II中的試樣C一樣的烘焙前的聚脲薄膜試樣。把大約1密爾厚度的1KSP分散體(Lot806，來自Engineered Polymers，Inc.的單組分聚脲)涂布在2密爾的PET薄膜上。有涂層的薄膜在120℃下干燥15分鐘以獲得大約0.5密爾的1KSP薄膜(以下稱之為1KSP/PET薄膜)。脂肪族的聚脲彈性體是通過讓兩個(gè)部分(異氰酸酯和樹脂，或表II中的配方C)通過靜態(tài)混合器混合制備的。組合聚脲薄膜是通過在1KSP/PET薄膜上分發(fā)聚脲彈性體并且在80℃下老化6分鐘制作的。聚脲彈性體是用另一片1KSP/PET薄膜覆蓋的(1KSP與聚脲彈性體接觸)，而且壓送輥以大約350kPa(50psi)在這些膜層上碾壓，以形成平滑的薄膜。留下試樣靜置過夜以便更完全地固化。
實(shí)施例14形成與表II中的試樣C(烘焙后C-2)一樣的烘焙后的聚脲薄膜的另一個(gè)試樣。把大約1密爾厚度的1KSP分散體(Lot806，來自Engineered Polymers Inc.的單組分聚脲)涂布在2密爾PET薄膜上。有涂層的薄膜在120℃下干燥15分鐘以獲得大約0.5密爾IKSP薄膜(以下稱之為1KSP/PET薄膜)。脂肪族的聚脲彈性體是通過讓兩個(gè)部份(異氰酸酯和樹脂，或表II中的配方C)通過靜態(tài)混合器混合制備的。組合聚脲薄膜是通過在1KSP/PET薄膜上分發(fā)聚脲彈性體并且在RT下老化13分鐘制作的。聚脲彈性體是用另一片1KSP/PET薄膜覆蓋的(1KSP與聚脲彈性體接觸)，而且壓送輥以大約350kPa(50psi)的壓力在這些膜層上碾壓以形成平滑的薄膜。留下試樣靜置過夜以便更完全地固化。從一面剝掉PET薄膜，并且在160℃下即試樣烘焙30分鐘以便除去1KSP膜層中的水分/溶劑。
實(shí)施例15形成在40個(gè)(60℃/20分鐘洗滌)/(65℃/20分鐘干燥)周期之后手工澆鑄的聚脲薄膜的試樣。大約1密爾厚度的1KSP分散體(Lot806，來自Engineered Polymers Inc.的單組分聚脲)涂布在2密爾PET薄膜上。涂層薄膜在120℃下干燥燥15分鐘，以便獲得大約0.5密爾1KSP薄膜(以下稱之為1KSP/PET薄膜)。
大約1密爾厚度的1K800分散體(來自Engineered PolymersInc.的柔韌的單組分聚脲)涂布在2密爾PET薄膜上。涂層薄膜在120℃下干燥15分鐘以獲得大約0.5密爾的1K800薄膜(以下稱之為1K800/PET薄膜)。脂肪族的聚脲彈性體是通過讓兩個(gè)部份(異氰酸酯和樹脂，或表II中的配方C)通過靜態(tài)混合器混合制備的。組合聚脲薄膜是通過在1KSP/PET薄膜上分發(fā)聚脲彈性體并且在RT下老化11分鐘制作的。聚脲彈性體是1K800/PET薄膜覆蓋的(1K800與聚脲彈性體接觸)，而且壓送輥在這些膜層上以大約350kPa(50psi)的壓力碾壓，以形成平滑的薄膜。試樣被允許靜置過夜以便更完全地固化。
把PET薄膜從1K800/PET一面剝掉，而且在160℃下將試樣烘焙30分鐘以便消除1KSP & 1K800膜層中的水分/溶劑。手工澆鑄立方體角棱鏡是在1K800膜層上進(jìn)行的。立方體角棱鏡是借助真空沉積鋁金屬化的。金屬化的試樣是用熱敏膠層壓到衣服上的。然后，衣服經(jīng)歷40個(gè)(60℃/43分鐘洗滌)/(65℃/20分鐘干燥)周期的洗滌?；厣浣Y(jié)構(gòu)和衣服呈現(xiàn)被保持的適當(dāng)?shù)耐庥^和特征。
實(shí)施例16
聚脲立方體角棱鏡的試樣是在PET薄膜上形成的。該試樣是包括作為立方體角棱鏡的聚脲和作為載體薄膜的有粘接層的PET的微結(jié)構(gòu)片材。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中使用兩個(gè)部分的聚脲(VersaFlexAliphatic Clear Coat)。這兩部分材料在燒杯中被很好地混合并且被倒在立方體角棱鏡工具上，然后通過抽真空過程除去空氣氣泡。
然后，用有粘接層的PET薄膜覆蓋試樣并且通過壓送輥碾壓。在讓試樣在室溫下靜置大約2小時(shí)之后，把試樣從工具上剝下來。統(tǒng)一的薄回射片材分別在0.2度和5度的入射角和觀察角下有大約55cd/lux/m2的亮度。
盡管這項(xiàng)發(fā)明已參照其各種不同的實(shí)施方案予以具體地展示和描述，但是熟悉這項(xiàng)技術(shù)的人將理解在形式和細(xì)節(jié)方面各種不同的改變可以在不脫離權(quán)利要求書所囊括的本發(fā)明的范圍的情況下完成。
權(quán)利要求
1.一種包括聚脲的光學(xué)片材。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的片材，其中片材包括包含聚脲的微結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的片材，其中光學(xué)片材至少包括立方體角棱鏡、露面的立方體角棱鏡、線性棱鏡、雙凸透鏡、圓柱透鏡、蛾目結(jié)構(gòu)、菲涅爾透鏡、菲涅爾透鏡陣列、小透鏡、表面凹凸不平的漫射屏、繞射結(jié)構(gòu)、光散射結(jié)構(gòu)和魚眼鏡頭陣列之一。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的片材，其中在光學(xué)片材至少包括染料或顏料之一。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的片材，其中片材包括熒光著色劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的片材，其中熒光著色劑包括基于三環(huán)二苯并吡喃的熒光染料。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的片材，其中熒光著色劑包括選自pyranines、蒽醌、苯并吡喃、噻噸和二奈嵌苯酰亞胺的染料。
8.根據(jù)權(quán)利要求5的片材，其中熒光著色劑包括選自熒光素、若丹明、曙紅、焰紅染料、熒光素鈉、琥珀精(succineins)、糖精(sacchareins)、紅色堿性染料、對甲氨基酚、pyranines、蒽醌、苯并吡喃、噻噸和二奈嵌苯酰亞胺的染料。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的片材，其中光學(xué)片材是染色的。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的片材，其中光學(xué)片材包括有眾多微結(jié)構(gòu)安排在其中的聚合物。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的片材，其中光學(xué)片材包括眾多沿著基材安排的雙面回射元件。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的片材，其中所述元件分散在聚脲中。
13.根據(jù)權(quán)利要求1的片材，其中光學(xué)片材是供逆光(backlit)屏使用的。
14.根據(jù)權(quán)利要求1的片材，其中聚脲是芳香族或脂肪族的聚脲。
15.根據(jù)權(quán)利要求1的片材，其中聚脲是由異氰酸酯預(yù)聚物和胺樹脂形成的。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的片材，其中聚脲包括多官能團(tuán)的多元醇。
17.根據(jù)權(quán)利要求15的片材，其中異氰酸酯預(yù)聚物包括基于六次甲基二異氰酸酯(HDI)的低級脂肪族的多異氰酸酯樹脂。
18.根據(jù)權(quán)利要求15的片材，其中異氰酸酯預(yù)聚物包括基于六次甲基二異氰酸酯(HDI)的無溶劑的低粘度的多官能團(tuán)的脂肪族的多異氰酸酯樹脂。
19.根據(jù)權(quán)利要求15的片材，其中胺樹脂有介于大約100和300之間的胺值。
20.根據(jù)權(quán)利要求15的片材，其中聚脲進(jìn)一步包括多元醇。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的片材，其中多元醇包括支鏈聚醚多元醇。
22.根據(jù)權(quán)利要求20的片材，其中多元醇有范圍在大約25和400之間的羥基數(shù)。
23.根據(jù)權(quán)利要求20的片材，其中多元醇是雙官能團(tuán)的。
24.根據(jù)權(quán)利要求1的片材，其中片材包括一種或多種抗光劑。
25.一種包括安排在包括聚脲的片材上的光學(xué)元件的光學(xué)片材。
26.根據(jù)權(quán)利要求25的光學(xué)片材，其中光學(xué)元件至少包括立方體角棱鏡、露面的立方體角棱鏡、線性的棱鏡、透鏡狀的透鏡、蛾目結(jié)構(gòu)、透鏡、菲涅爾透鏡陣列、小透鏡和魚眼鏡頭陣列之一。
27.根據(jù)權(quán)利要求25的光學(xué)片材，其中光學(xué)元件包括聚脲。
28.眾多在第一面和第二面上回射光線的回射元件，這些元件分散在聚脲中。
29.一種包括分散在聚脲粘合劑中的光學(xué)元件的結(jié)構(gòu)。
30.根據(jù)權(quán)利要求29的結(jié)構(gòu)，其中光學(xué)元件包括雙面回射的立方體角棱鏡。
31.根據(jù)權(quán)利要求30的結(jié)構(gòu)，其中立方體角棱鏡包括露面的立方體角棱鏡。
32.一種用來形成包括聚脲的片材的方法，其中包括提供載體基材；將聚脲沉積在載體基材上；允許聚脲至少部份地固化以形成包括聚脲的片材；以及除去載體基材。
33.根據(jù)權(quán)利要求32的方法，其中片材包括聚脲，進(jìn)一步包括在固化之前把第二載體基材加到聚脲上。
34.根據(jù)權(quán)利要求33的方法，其中壓送輥被用來控制片材的厚度。
35.一種用來形成聚脲的方法，其中包括a)通過將三官能團(tuán)的多元醇與雙官能團(tuán)的異氰酸酯混合制備第一預(yù)混物；b)通過將多官能團(tuán)的異氰酸酯與雙官能團(tuán)的多元醇混合并且在雙官能團(tuán)的異氰酸酯中進(jìn)一步混合制備第二預(yù)混物；c)將第一預(yù)混物與第二預(yù)混物混合以獲得實(shí)質(zhì)上均勻的預(yù)聚物混合料；以及d)將實(shí)質(zhì)上均勻的預(yù)聚物混合料與胺混合。
36.根據(jù)權(quán)利要求35的材料，進(jìn)一步包括用聚脲形成片材或薄膜。
37.根據(jù)權(quán)利要求35的方法，進(jìn)一步包括用聚脲形成微結(jié)構(gòu)。
38.一種用來形成聚脲的方法，其中包括a)通過將三官能團(tuán)的多元醇與過量的雙官能團(tuán)的異氰酸酯混合使所有的羥基實(shí)質(zhì)上封端來制備第一預(yù)混物；b)用下述步驟制備第二預(yù)混物i.用雙官能團(tuán)的多元醇改良多官能團(tuán)的異氰酸酯；以及ii.用過量的雙官能團(tuán)的異氰酸酯將步驟i中的混合料封端，以使所有的羥基基團(tuán)實(shí)質(zhì)上轉(zhuǎn)換成異氰酸酯；c)將第一預(yù)混物與第二預(yù)混物混合以獲得實(shí)質(zhì)上均勻的預(yù)聚物混合料；以及d)將實(shí)質(zhì)上均勻的預(yù)聚物混合料與胺樹脂混合以形成聚脲。
39.根據(jù)權(quán)利要求38的方法，進(jìn)一步包括用聚脲形成光學(xué)片材。
40.根據(jù)權(quán)利要求38的方法，進(jìn)一步包括用聚脲形成光學(xué)微結(jié)構(gòu)。
41.根據(jù)權(quán)利要求38的方法，進(jìn)一步包括將熒光染料混合到聚脲之中。
42.包括根據(jù)權(quán)利要求38的方法形成的聚脲的光學(xué)片材。
43.一種用來形成聚脲片材的方法，其中包括把胺樹脂分發(fā)到基材上；把異氰酸酯預(yù)聚物分發(fā)到基材上；允許胺樹脂和異氰酸酯預(yù)聚物至少部份地?cái)U(kuò)散到對方之中；以及在胺樹脂和異氰酸酯預(yù)聚物已至少部份地反應(yīng)和固化形成聚合物片材之后將基材卷起。
44.根據(jù)權(quán)利要求43的方法，其中基材是第一基材，進(jìn)一步包括加上第二基材使聚脲片材插在第一基材和第二基材之間。
45.根據(jù)權(quán)利要求44的方法，進(jìn)一步包括至少給基材之一預(yù)熱。
46.根據(jù)權(quán)利要求43的方法，進(jìn)一步包括振動(dòng)基材以促進(jìn)擴(kuò)散。
47.根據(jù)權(quán)利要求43的方法，進(jìn)一步包括把至少一種染料、顏料或熒光著色劑分發(fā)到基材上。
48.一種用來形成聚脲片材的方法，其中包括提供上面有一層異氰酸酯預(yù)聚物的第一基材；提供上面有一層胺樹脂的第二基材；以及把異氰酸酯預(yù)聚物膜層壓到胺樹脂膜層上使異氰酸酯預(yù)聚物至少部份地與胺樹脂混合以形成聚脲片材。
49.根據(jù)權(quán)利要求48的方法，進(jìn)一步包括用壓送輥把異氰酸酯預(yù)聚物膜層壓到胺樹脂上。
50.根據(jù)權(quán)利要求49的方法，進(jìn)一步包括把聚脲片材卷起。
51.根據(jù)權(quán)利要求48的方法，進(jìn)一步包括至少給異氰酸酯預(yù)聚物或胺樹脂加熱以促進(jìn)混合。
52.一種有在第一面上的微結(jié)構(gòu)化表面和在第二面上的微結(jié)構(gòu)化表面的光學(xué)結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括聚脲。
53.根據(jù)權(quán)利要求52的光學(xué)結(jié)構(gòu)，其中在每個(gè)面上的微結(jié)構(gòu)化表面是用熱塑性塑料形成的。
54.根據(jù)權(quán)利要求52的光學(xué)結(jié)構(gòu)，其中結(jié)構(gòu)包括靠紫外線固化的熱固性樹脂材料。
55.一種有至少一個(gè)用聚脲形成的微結(jié)構(gòu)表面的光學(xué)片材。
56.一種包括附著到雙組分聚脲層的第一面上的單組分聚脲層的聚脲光學(xué)結(jié)構(gòu)。
57.根據(jù)權(quán)利要求56的結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步包括附著到雙組分膜層的第二面上第二單組分聚脲層。
58.根據(jù)權(quán)利要求56的結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步包括附著到至少一個(gè)單組分聚脲層上的微結(jié)構(gòu)層。
59.根據(jù)權(quán)利要求56的結(jié)構(gòu)，其中雙組分聚脲層包括異氰酸酯預(yù)聚物和胺樹脂。
60.根據(jù)權(quán)利要求56的結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步包括附著到雙組分聚脲層的第二面上的膜層。
61.根據(jù)權(quán)利要求60的結(jié)構(gòu)，其中進(jìn)一步包括附著到雙組分聚脲層第二面上的附著層上的單組分聚脲層。
62.一種用來形成聚脲光學(xué)結(jié)構(gòu)的方法，其中包括在載體基材上提供單組分聚脲層；在單組分聚脲層上提供雙組分聚脲層，雙組分聚脲層沿著雙組分聚脲層的第一面接觸單組分聚脲層；在雙組分聚脲層的第二面上提供單組分聚脲層；以及在雙組分聚脲層的第二面上提供的單組分聚脲上提供膜層。
63.根據(jù)權(quán)利要求62的方法，進(jìn)一步包括除去載體基材和在暴露的單組分聚脲層上形成微結(jié)構(gòu)層。
64.根據(jù)權(quán)利要求63的方法，進(jìn)一步包括把所述結(jié)構(gòu)附著到外表上。
65.根據(jù)權(quán)利要求63的方法，進(jìn)一步包括除去在雙組分聚脲層的第二面上提供的單組分聚脲上提供的膜層。
66.一種用來形成聚脲光學(xué)結(jié)構(gòu)的方法，其中包括在載體基材上提供單組分聚脲層；在單組分聚脲層上提供雙組分聚脲層，雙組分聚脲層沿著雙組分聚脲層的第一面接觸單組分聚脲；以及在雙組分聚脲層的第二面上提供膜層。
67.根據(jù)權(quán)利要求66的方法，進(jìn)一步包括除去附著在單組分聚脲層上的載體基材和在暴露的單組分聚脲層上形成微結(jié)構(gòu)層。
68.根據(jù)權(quán)利要求66的方法，進(jìn)一步包括在附著在雙組分聚脲層的第二面上的膜層上形成單組分聚脲層。
69.一種包括沿著雙組分聚脲層的第一面附著到微結(jié)構(gòu)層上的雙組分聚脲層的聚脲光學(xué)結(jié)構(gòu)。
70.根據(jù)權(quán)利要求69的結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步包括附著到雙組分聚脲層的第二面上的膜層。
71.根據(jù)權(quán)利要求69的結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步包括安排在微結(jié)構(gòu)層和雙組分聚脲層之間的單組分聚脲層。
全文摘要
依照這項(xiàng)發(fā)明的各個(gè)方面，本發(fā)明包括聚脲的光學(xué)結(jié)構(gòu)和片材及其形成方法。單組分和雙組分的膜層能用來形成光學(xué)結(jié)構(gòu)。光學(xué)結(jié)構(gòu)可以包括由聚脲形成的微結(jié)構(gòu)。片材可以至少包括立方體角棱鏡、露面的立方體角棱鏡、線性棱鏡、雙凸透鏡、蛾目結(jié)構(gòu)、透鏡、菲涅爾透鏡陣列，透鏡和魚眼鏡頭陣列之一。
文檔編號C08G18/10GK1681863SQ03821286
公開日2005年10月12日 申請日期2003年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月8日
發(fā)明者德族·D.·盧昂, 帕特瑞克·W·穆萊恩 申請人:瑞弗萊克塞特公司