ITMO20100076A1

ITMO20100076A1 - RETRORIFLECTIVE AND TRANSPARENT FILM.

Info

Publication number: ITMO20100076A1
Application number: IT000076A
Authority: IT
Inventors: Giorgio Corradi
Original assignee: Giorgio Corradi
Priority date: 2010-03-22
Filing date: 2010-03-22
Publication date: 2011-09-23

Description

DESCRIZIONE DESCRIPTION

annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo: Pellicola retroriflettente e trasparente . attached to a patent application for INDUSTRIAL INVENTION entitled: Retroreflective and transparent film.

Forma oggetto del presente trovato una pellicola retroriflettente e trasparente, in particolare del tipo a microprismi. The present invention relates to a retroreflective and transparent film, in particular of the microprism type.

In modo specifico, ma non esclusivo, la pellicola retroriflettente può essere utilmente impiegata per realizzare segnaletica stradale orizzontale, verticale e laterale. Specifically, but not exclusively, the retro-reflective film can be usefully used to make horizontal, vertical and lateral road signs.

Un primo esempio di pellicole retroriflettenti con microprismi utilizzate nella segnaletica stradale comprendono un primo foglio trasparente, che reca i microprismi impressi da un lato. Uno strato riflettente, non trasparente, è associato al primo foglio trasparente dalla parte dei microprismi. Allo strato riflettente è associato uno strato di protezione che colma e ricopre i microprismi . A first example of retro-reflective films with microprisms used in road signs comprise a first transparent sheet, which bears the microprisms impressed on one side. A reflective, non-transparent layer is associated with the first transparent sheet on the side of the microprisms. The reflective layer is associated with a protective layer that fills and covers the microprisms.

In un secondo esempio di pellicole retroriflettenti, in luogo dello strato riflettente è utilizzato un secondo foglio, non trasparente, che è ancorato al primo in corrispondenza di una zona di termosaldatura conformata a reticolo che occupa circa il 15-20 % della superficie totale. Fra i due fogli si definiscono una molteplicità di celle in aria, ove i microprismi conservano la proprietà di retrorif lettenza, delimitate dalla zona termosaldata non retroriflettente. In a second example of retro-reflective films, a second, non-transparent sheet is used instead of the reflective layer, which is anchored to the first in correspondence with a grating-shaped heat-sealing area that occupies about 15-20% of the total surface. A multiplicity of air cells are defined between the two sheets, where the microprisms retain their retroreflective properties, delimited by the non-retroreflective heat-sealed area.

Uno dei problemi delle pellicole retroriflettenti della tecnica nota è quello di rispettare le caratteristiche ottiche, in particolare di retrorif lettenza, luminanza e colorimetria, richieste dalle normative per l'impiego nella segnaletica stradale. One of the problems of the retro-reflective films of the known art is that of respecting the optical characteristics, in particular of retro-reflection, luminance and colorimetry, required by the regulations for use in road signs.

In entrambi i casi le pellicole retroriflettenti non sono trasparenti. In both cases the retroreflective films are not transparent.

Scopo della presente invenzione è quello di offrire una pellicola retroriflettente che, pur mantenendo elevate caratteristiche ottiche di riflessione e diffusione della luce incidente, sia anche trasparente, in particolare alla luce proveniente dalla parte dei microprismi. The object of the present invention is to offer a retroreflective film which, while maintaining high optical characteristics of reflection and diffusion of the incident light, is also transparent, in particular to the light coming from the part of the microprisms.

Un vantaggio della pellicola retroriflettente secondo la presente invenzione è che può essere utilizzata per ricoprire e proteggere un dispositivo luminoso di segnalazione. La luce proveniente dal dispositivo luminoso rimane ben visibile attraverso la pellicola retroriflettente la quale, contemporaneamente, riflette e diffonde efficacemente la radiazione luminosa proveniente dal lato opposto. An advantage of the retroreflective film according to the present invention is that it can be used to cover and protect a light signaling device. The light coming from the luminous device remains clearly visible through the retro-reflective film which, at the same time, effectively reflects and diffuses the light radiation coming from the opposite side.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione meglio appariranno dalla descrizione dettagliata che segue di una forma di realizzazione preferita, ma non esclusiva, illustrata a titolo esemplificativo ma non limitativo nella allegate figure, in cui: Further characteristics and advantages of the present invention will become clearer from the following detailed description of a preferred but not exclusive embodiment, illustrated by way of example but not of limitation in the attached figures, in which:

- la figura 1 mostra una sezione interrotta di una pellicola realizzata secondo il trovato in oggetto; Figure 1 shows an interrupted section of a film made according to the present invention;

- la figura 2 mostra schematicamente un impianto per la produzione continua della pellicola secondo la presente invenzione. Figure 2 schematically shows a plant for the continuous production of the film according to the present invention.

Facendo riferimento alle sopra menzionate figure, con 1 è stata indicata nel complesso una pellicola retroriflettente e trasparente secondo la presente invenzione. La pellicola comprende uno strato trasparente 2 avente su un lato inferiore una superficie strutturata che presenta impressa una distribuzione di microprismi 20 di altezza predefinita. Tale strato trasparente 2, che può anche essere trasparente colorato, è realizzato di preferenza in policarbonato, ma potrebbe essere realizzato in materiale plastico termoformabile, ad esempio una resina metacrilica come il polimetilmetacrilato . With reference to the above-mentioned figures, the reference numeral 1 generally indicates a retroreflective and transparent film according to the present invention. The film comprises a transparent layer 2 having on a lower side a structured surface which has a distribution of microprisms 20 of predefined height impressed on it. Said transparent layer 2, which can also be colored transparent, is preferably made of polycarbonate, but could be made of thermoformable plastic material, for example a methacrylate resin such as polymethylmethacrylate.

Lo strato trasparente 2 comprende dunque una distribuzione di microprismi 20 impressi, preferibilmente per goffratura, su un lato dello strato trasparente 2 che può essere definito posteriore, in quanto non è il lato visibile dello strato trasparente 2 quando lo stesso è in condizioni di esercizio. Il lato opposto, che può essere definito frontale, è il lato in vista destinato ad essere investito dalla luce, proveniente principalmente dai fari dei veicoli in transito, che viene retro-riflessa. Lo strato trasparente 2 ha uno spessore di circa 120 micron. L'altezza dei microprismi 20 è preferibilmente compresa fra 60 e 180 micron circa. The transparent layer 2 therefore comprises a distribution of microprisms 20 impressed, preferably by embossing, on one side of the transparent layer 2 which can be defined as rear, since it is not the visible side of the transparent layer 2 when it is in operating conditions. The opposite side, which can be defined as the front, is the visible side intended to be hit by the light, coming mainly from the headlights of passing vehicles, which is reflected back. The transparent layer 2 has a thickness of about 120 microns. The height of the microprisms 20 is preferably between about 60 and 180 microns.

La pellicola secondo la presente invenzione comprende inoltre uno strato protettivo 3, associato allo strato trasparente 2 dal lato da cui sporgono i microprismi 20. Lo strato protettivo 3 è trasparente. Preferibilmente, lo spessore dello strato protettivo 3 è tale da colmare gli spazi tra i microprismi 20 e ricoprire completamente i microprismi 20. La funzione dello strato protettivo 3 è quella di preservare la geometria dei microprismi 20 da possibili deformazioni dovute principalmente a schiacciamenti. The film according to the present invention further comprises a protective layer 3, associated with the transparent layer 2 on the side from which the microprisms 20 protrude. The protective layer 3 is transparent. Preferably, the thickness of the protective layer 3 is such as to fill the spaces between the microprisms 20 and completely cover the microprisms 20. The function of the protective layer 3 is to preserve the geometry of the microprisms 20 from possible deformations mainly due to crushing.

Lo strato protettivo 3 può essere vincolato allo strato trasparente 2 tramite termosaldatura localizzata. Preferibilmente la termosaldatura è distribuita secondo figure geometriche regolari, come esagoni o rombi. The protective layer 3 can be bonded to the transparent layer 2 by localized heat sealing. Preferably, the heat sealing is distributed according to regular geometric shapes, such as hexagons or rhombuses.

Lo strato protettivo 3 può essere realizzato in resina trasparente di tipo fotopolimerizzante . Questo tipo di materiale può consentire di vincolare lo strato protettivo 3 allo strato trasparente 2 per mezzo della polimerizzazione dello strato protettivo stesso, in combinazione o in alternativa con la termosaldatura. La polimerizzazione dello strato protettivo 3 può essere accelerata esponendo lo strato protettivo stesso alla luce emessa da una o più lampade UV. La resina fotopolimerizzante può essere applicata sullo strato trasparente, in linea, a spruzzo o per spalmatura o per sublimazione. The protective layer 3 can be made of transparent resin of the photopolymerizing type. This type of material can make it possible to bond the protective layer 3 to the transparent layer 2 by means of the polymerization of the protective layer itself, in combination or alternatively with heat sealing. The polymerization of the protective layer 3 can be accelerated by exposing the protective layer itself to the light emitted by one or more UV lamps. The light-curing resin can be applied on the transparent layer, in line, by spraying or by spreading or by sublimation.

Lo strato protettivo 3 può anche essere realizzato in resina poliuretanica aromatica o alifatica. È comunque preferibile che lo strato protettivo 3 sia realizzato in un materiale privo di solventi che potrebbero danneggiare i mìcroprismi: è possibile, ad esempio, impiegare polioli o resine di tipo "solventless" o al 100% di residuo secco. The protective layer 3 can also be made of aromatic or aliphatic polyurethane resin. However, it is preferable that the protective layer 3 is made of a material free of solvents which could damage the microprisms: it is possible, for example, to use polyols or resins of the "solventless" or 100% dry residue type.

L'utilizzo di una resina fotopolimerizzante e/o di polioli, ovvero resine poliuretaniche aromatiche o alifatiche, è particolarmente vantaggioso. Queste sostanze infatti polimerizzano a temperatura ambiente, con esposizione, nel caso delle resine fotopolimerizzanti, ad una radiazione UV: una volta applicato lo strato protettivo 3 non è necessario effettuare un riscaldamento in forno della pellicola come invece accade nelle pellicole di tipo noto. Un riscaldamento in forno comporta necessariamente una deformazione dei microprismi 20 che, per quanto contenuta, determina uno scadimento delle proprietà ottiche della pellicola. The use of a light-curing resin and / or polyols, or aromatic or aliphatic polyurethane resins, is particularly advantageous. In fact, these substances polymerize at room temperature, with exposure, in the case of photopolymerizing resins, to UV radiation: once the protective layer 3 has been applied, it is not necessary to heat the film in an oven as it happens in conventional films. Heating in an oven necessarily involves a deformation of the microprisms 20 which, although limited, causes a deterioration of the optical properties of the film.

L'utilizzo di resine fotopolimerizzanti e/o di polioli per la realizzazione dello strato protettivo 3 ha anche un altro importante vantaggio dal punto di vista della produzione della pellicola. La pellicola secondo la presente invenzione può essere prodotta in linea continua a partire da uno strato trasparente 2 avvolto in una bobina che viene progressivamente svolto e passa in successione attraverso le varie zone di lavorazione. Lo strato protettivo 3 può essere steso in linea sullo strato trasparente 2, dal lato dei microprismi 20, con velocità di produzione di 25÷30 m/min. Nel caso di resine fotopolimerizzanti, è possibile esporre la pellicola ad una radiazione UV collocando una o più lampade UV in linea, a valle della zona in cui lo strato trasparente e lo strato protettivo vengono accoppiati. The use of photopolymerizing resins and / or polyols for the production of the protective layer 3 also has another important advantage from the point of view of the production of the film. The film according to the present invention can be produced in a continuous line starting from a transparent layer 2 wound in a reel which is progressively unwound and passes in succession through the various processing areas. The protective layer 3 can be applied in line on the transparent layer 2, on the side of the microprisms 20, with a production speed of 25 ÷ 30 m / min. In the case of light-curing resins, it is possible to expose the film to UV radiation by placing one or more UV lamps in line, downstream of the area where the transparent layer and the protective layer are coupled.

Per incrementare le proprietà ottiche di riflessione della pellicola, è possibile disporre uno strato intermedio 4 di materiale trasparente tra lo strato trasparente 2 e lo strato protettivo 3. Tale strato intermedio 4 può contenere sali trasparenti, come ad esempio zinco fluoruro o magnesio fluoruro. Lo strato intermedio 4, essendo perfettamente trasparente, incrementa notevolmente le caratteristiche ottiche di riflessione della pellicola. Lo strato intermedio crea infatti un intervallo tra lo strato trasparente 2 e lo strato protettivo 3, intervallo che consente di ottenere un'elevatissima riflessione della radiazione luminosa incidente. Anche lo strato intermedio può essere applicato in linea, ad esempio per spalmatura, spruzzatura, bagno o con un sistema tipo rotocalco. To increase the optical reflection properties of the film, it is possible to arrange an intermediate layer 4 of transparent material between the transparent layer 2 and the protective layer 3. This intermediate layer 4 can contain transparent salts, such as for example zinc fluoride or magnesium fluoride. The intermediate layer 4, being perfectly transparent, considerably increases the optical reflection characteristics of the film. The intermediate layer in fact creates an interval between the transparent layer 2 and the protective layer 3, an interval which allows to obtain a very high reflection of the incident light radiation. The intermediate layer can also be applied in-line, for example by spreading, spraying, dipping or with a rotogravure-type system.

La pellicola secondo la presente invenzione potrebbe essere provvista altresì di un secondo strato protettivo 6 che ricopre lo strato trasparente 2 su lato frontale, cioè dalla parte opposta rispetto ai microprismi 20. Tale secondo strato protettivo 6, dello spessore compreso all 'incirca tra 30 e 50 micron, è composto preferibilmente di una resina pigmentabile ad altissima trasparenza ed elevata resistenza, ad esempio una resina poliuretanica alifatica, ed ha la funzione di proteggere lo strato trasparente 2 da danneggiamenti ed usura. The film according to the present invention could also be provided with a second protective layer 6 which covers the transparent layer 2 on the front side, that is, on the opposite side with respect to the microprisms 20. This second protective layer 6, with a thickness comprised approximately between 30 and 50 microns, is preferably composed of a highly transparent and highly resistant pigmentable resin, for example an aliphatic polyurethane resin, and has the function of protecting the transparent layer 2 from damage and wear.

La pellicola in oggetto presenta le caratteristiche di colorimetria, luminanza e retroriflettenza richieste dalle normative relative alla segnaletica stradale, in particolare le caratteristiche richieste per la visione della pellicola di giorno con la luce naturale. La pellicola è inoltre trasparente, cosicché può essere utilizzata per ricoprire dei dispositivi luminosi, quali ad esempio LED, per ottenere un segnale altamente visibile che combina l'emissione di un segnale luminoso diretto, dovuta al dispositivo luminoso, con l'emissione di un segnale luminoso riflesso, dovuta alla riflessione operata dalla pellicola. The film in question has the characteristics of colorimetry, luminance and retroreflection required by the regulations relating to road signs, in particular the characteristics required for viewing the film during the day with natural light. The film is also transparent, so that it can be used to cover luminous devices, such as LEDs, to obtain a highly visible signal that combines the emission of a direct luminous signal, due to the luminous device, with the emission of a signal. bright reflection, due to the reflection made by the film.

Come già accennato in precedenza, la pellicola secondo la presente invenzione può essere realizzata attraverso un procedimento in linea, come schematizzato in figura 2. Il metodo comprende le seguenti fasi. As already mentioned previously, the film according to the present invention can be made by means of an on-line process, as schematized in Figure 2. The method comprises the following steps.

Lo strato trasparente 2 può essere predisposto in forma di nastro continuo avvolto in una bobina 101 che viene progressivamente svolta. Sullo strato trasparente possono essere dapprima formati, ad esempio per goffratura, i microprismi 20 sul lato posteriore del foglio stesso. Preferibilmente, i microprismi 20 non vengono impressi direttamente sullo strato trasparente, bensì vengono impressi, sempre per goffratura, su uno strato di resina trasparente applicato sullo strato trasparente in corrispondenza di una prima stazione di applicazione 102. Tale resina trasparente è preferibilmente di tipo foto-polimerizzante . The transparent layer 2 can be arranged in the form of a continuous tape wound on a reel 101 which is progressively unwound. On the transparent layer, the microprisms 20 on the rear side of the sheet itself can be formed first, for example by embossing. Preferably, the microprisms 20 are not impressed directly on the transparent layer, but are impressed, again by embossing, on a layer of transparent resin applied on the transparent layer at a first application station 102. This transparent resin is preferably of the photographic type. curing.

Successivamente, lo strato trasparente viene inviato ad una stazione di formatura 103 in corrispondenza della guale vengono impressi i microprismi. Come già accennato, i microprismi vengono impressi per goffratura, facendo passare lo strato trasparente tra due cilindri contrapposti, uno dei quali reca una matrice periferica che riproduce i microprismi. Se è presente lo strato di resina trasparente, i microprismi vengono impressi sullo strato di resina. Una lampada UV 104 può essere posizionata a valle della stazione di formatura 103 per velocizzare la solidificazione dello strato di resina. Subsequently, the transparent layer is sent to a forming station 103 in correspondence with which the microprisms are impressed. As already mentioned, the microprisms are impressed by embossing, by passing the transparent layer between two opposite cylinders, one of which has a peripheral matrix that reproduces the microprisms. If the transparent resin layer is present, the microprisms are imprinted on the resin layer. A UV lamp 104 can be positioned downstream of the forming station 103 to speed up the solidification of the resin layer.

Successivamente è possibile disporre lo strato protettivo 3 nelle modalità già descritte in precedenza. Subsequently it is possible to arrange the protective layer 3 in the manner already described above.

In particolare, lo strato protettivo 3 viene disposto sui microprismi in corrispondenza di una seconda stazione di applicazione 105, eventualmente preceduta una stazione di stesura 105a dello strato intermedio 4. L'applicazione dello strato intermedio 4 dello strato protettivo 3 possono avvenire secondo una qualunque delle modalità descritte in precedenza, ovvero spalmatura, spruzzatura, bagno o altro. In particular, the protective layer 3 is arranged on the microprisms at a second application station 105, possibly preceded by a station 105a for spreading the intermediate layer 4. The application of the intermediate layer 4 of the protective layer 3 can take place according to any of the methods described above, i.e. spreading, spraying, bathing or other.

Se lo strato protettivo 3 è predisposto per essere termosaldato allo strato trasparente 2, a valle della seconda stazione di applicazione 105 è disposta una stazione di termosaldatura 106. Tale stazione di termosaldatura 106 può comprendere ad esempio due cilindri contrapposti, uno dei quali è riscaldato e reca sulla propria superficie una trama sporgente in corrispondenza della quale si localizzerà la termosaldatura. If the protective layer 3 is designed to be heat-sealed to the transparent layer 2, a heat-sealing station 106 is arranged downstream of the second application station 105. This heat-sealing station 106 can comprise for example two opposite cylinders, one of which is heated and it has on its surface a protruding weft in correspondence with which the heat sealing will be located.

Se lo strato protettivo comprende una resina f oto-polimerizzante, una lampada UV 107 può essere disposta a valle della seconda stazione di applicazione 105. If the protective layer comprises a photo-curing resin, a UV lamp 107 can be arranged downstream of the second application station 105.

Nel caso in cui lo strato protettivo comprenda un poliolo, non è necessario utilizzare la lampada UV 107, ma è sufficiente attendere la polimerizzazione a temperatura ambiente. In case the protective layer includes a polyol, it is not necessary to use the UV lamp 107, but it is sufficient to wait for the polymerization at room temperature.

Successivamente alla solidificazione dello strato protettivo 3, è possibile applicare allo strato trasparente il secondo strato protettivo 6, in corrispondenza di una terza stazione di applicazione 108 che, preferibilmente, comprende due cilindri contrapposti che premono a contatto dello strato trasparente 2 un film protettivo che, preferibilmente, è in materiale acrilico a schermatura UV. After solidification of the protective layer 3, it is possible to apply the second protective layer 6 to the transparent layer, at a third application station 108 which, preferably, comprises two opposite cylinders which press a protective film in contact with the transparent layer 2 which, preferably, it is made of UV-shielded acrylic material.

Successivamente è possibile prevedere una quarta stazione di applicazione 109, analoga alla precedente, in cui uno strato adesivo, preferibilmente in forma di nastro biadesivo, può essere applicato alla pellicola dalla parte dello strato protettivo 3, strato adesivo la cui funzione è quella di consentire l’applicazione della pellicola in utilizzo. Subsequently it is possible to provide a fourth application station 109, similar to the previous one, in which an adhesive layer, preferably in the form of double-sided tape, can be applied to the film from the side of the protective layer 3, the adhesive layer whose function is to allow the application of the film in use.

Come ultima stazione è possibile prevedere una stazione di rifilatura 110 per la rifilatura finale della pellicola. As a last station it is possible to provide a trimming station 110 for the final trimming of the film.

Claims

CLAIMS 1) Retro-reflective and transparent film, characterized by the fact of comprising: a transparent layer (2) having on one lower side a structured surface which has a distribution of microprisms (20), of predefined height, which give said transparent layer (2 ) retroreflective properties; a protective layer (3), associated with the transparent layer (2) from the side from which the microprisms (20) protrude, said protective layer (3) being transparent and having a thickness such as to fill the spaces between the microprisms (20) and cover fully the microprisms (20).

2) Film according to claim 1, wherein said protective layer (3) comprises a transparent resin.

3) Film according to claim 2, wherein said transparent resin is of the photopolymerizing type.

4) Film according to claim 3, wherein the protective layer (3) is associated with the transparent layer (2) by means of the photopolymerization of the protective layer.

5) Film according to claim 1, wherein said protective layer (3) is a solvent-free polyol or resin with 100% dry residue.

6) Film according to one of the preceding claims, in which said protective layer (3) is associated with the transparent layer (2) by means of a localized heat sealing, preferably shaped according to regular geometric figures.

7) Film according to claim 1, comprising a transparent intermediate layer (4), interposed between the transparent layer (2) and the protective layer (3).

8) Film according to claim 7, wherein said transparent intermediate layer (4) comprises a transparent salt, preferably zinc fluoride or magnesium fluoride.

9) Film according to claim 1, characterized in that it comprises at least a second protective layer (6) which covers said transparent layer (2) on the opposite side with respect to the microprisms (20).

10) Method for the production of a retroreflective and transparent film, comprising the following steps: preparing a transparent layer (2); producing on one side of the transparent layer (2), by thermoforming, a distribution of microprisms (20); applying to the transparent layer (2), on the side of the microprisms (20), a transparent protective layer (3); binding said transparent layer (2) and said protective layer (3) permanently.

11) Method according to claim 12, in which the transparent layer (2) and the protective layer (3) are bound together by localized heat sealing.

12) Method according to claims 12 or 13, wherein said protective layer (3) comprises at least one layer of photopolymerizing resin, said protective layer (3) being bound to the transparent layer (2) by means of photopolymerization of said photopolymerizing resin .

13) Method according to claim 10, comprising a step of applying a transparent intermediate layer (4) interposed between the transparent layer (2) and the protective layer (3).