CN1026162C - 带柔性蒙片的蜂窝状高白度密封反光镜片 - Google Patents
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Abstract
蜂窝状封装透镜反光片包括:1.基片,单层反光元件局部包埋在粘合剂层里组成,呈白色或含增白剂;2.蒙片,同反光元件层有间隔;3.粘结体网络或焊脚,在蒙片和基片中间,由热成型粘结剂在基片和蒙片的接触位置把基片和蒙片相粘结并形成许多密封反光元件的网络。蒙片由内层和结构层组成,二者外表相粘结。内层软化点高,同微透镜的粘结差,使蒙片同基片封装时,粘结剂经热成型与蒙片粘连形成焊脚,则粘结剂更易绕反光透镜前表面流动并充满前表面而将它遮盖住,使其白度改善。
Description
本发明涉及蜂窝状密封反光镜片,这种镜片包含一部份嵌有单层反光元件的粘合剂层,以及用来封固粘合剂层使反光元件完全密封在隔离网格中的
蒙片。本发明尤其涉及这样一种密封镜片,它的蒙片比某些反光镜片常用的蒙片更为柔软。
最早的反光镜片具有一个露在外面的透镜结构,当透镜的扁豆形表面笼罩有水份时,便妨碍了光的反射。这个问题靠密封反射镜片的办法得到解决,美国专利2,407,680(发明人Palmquist等)首先谈到了这个办法,其中,透镜完全包埋在片层里,镜片的正面是平滑的透明顶膜。这样做可以不管镜片正面是干还是湿,使投射光线总是能集中在镜面反射层上。
美国专利3,190,178(发明人Mckeuzie)以另一种方法解决了上面同样的问题,即将透镜部分包埋在粘合剂层里,以改进外露透镜型的反光镜片。在该专利中,用蒙片或膜保护外露的透镜粘合剂层沿一条相互连通的网络线与蒙片或膜封接,于是便形成很多密封的网络,其中封装了透镜并具有空气界面。这种外露型透镜片有时称之为“密封透镜”或“蜂窝状”反射镜片。美国专利3,190,178揭示了一种蜂窝状反射镜片,它是由基片(1)和蒙片(2)所组成,基片上的反光元件部分包埋在其中的粘合剂层里。将基片同蒙片放在一起加热并加压进行层压,使粘合剂从粘合层里排挤出来,同蒙片粘结接触。这种完成的排挤型式,提供了所要求的相互粘连网络,它构成了密闭的网络。美国专利4,025,159(发明人McGrath)揭示的是对这种技术的改进,其中谈到所用的粘合剂材料是一种热成型材料,并在热成型后于原来位置固化,由此使粘合剂与蒙片达到更可靠的粘结。
这种反射镜片用来反射光的正面部份,是由各个反射元件的网格组成,例如微球的后表面带有真空蒸镀铝层,各网格按相互粘连的方式分隔开来。它们可以是任意的形状,不过,一般的形状均匀而有规则,如正方形或六角形,这样可便于制造并能改善镜片的外观。典型的网格的宽度为3~4毫米大小。分隔网络的相互粘连物在这里有时称之为“焊脚”,一般宽0.5毫米。按照上述的专利,在把基片同蒙片层压在一起时,粘结剂材料吞没了焊脚里的微球或围绕它们流动。虽然希望粘结线更宽些使镜片不易脱层,但这样会减少镜片起反射作用的表面的比例,由此降低了镜片的总亮度。一般说来,焊脚占反光镜片全部表面积约20~30%,其余的表面则由反光元件的网络所组成。
反光镜片在平时的条件下一般要求它的外观呈白色。无论从美学还是功能上的原因,都常常偏爱于白色的外观,例如用它作限速标志时,白色可以使信号标记和背景之间产生明显反差。正如以上所述,一般的反光镜片的70~80%的表面区域是由内含几百或几千个真空镀铝的微球的网格所组成。由于镀层是在微球的后表面上,通常看起来这种微球呈灰色。加入增白剂可以改进镜片的白度,例如,在基片的粘合剂层或垫层里加入某种颜色如二氧化钛,使得焊脚里围绕微球流动而与蒙片粘连的粘合剂材料将会有白色的外观。以这种方式提高粘结剂的白度也会使反光镜片网格的外观白度有些提高,其中,各个微球间的少量部份粘结剂可以用肉眼看到。不过,焊脚区对片子总的白度一般起主要作用。镜片的总白度通常根据GapY来衡量或表示,它可以按照ASTM E9 77的方法测定。例如,美国联邦高速公路管理局运输部规定FP85的718.01节指定制作Ⅱ型反光镜片(即密封型反光镜片)的镜片材料的Gap Y白度至少为27。
为了提高反光镜片的柔性,所用蒙片材料的柔性更加优于早先揭示的材料(如聚甲基丙烯酸甲酯)会是有益的。这类材料在用作蒙片时还可以显示出其它的优点,如改善了冲击强度或对水份有较高的非渗透性。这种蒙片的一个例子是由乙烯-丙烯酸共聚物所组成,它揭示在随同一起委托的共同申请中的美国专利申请书049,674中。
并且,已经发现,同制造柔性较差的蒙片材料相比,柔性好并具有热塑性的蒙片材料,尤其在反光镜片制作过程中,会在比较低的温度便发生软化。因此,可挤压加工(即热塑性)而不是用溶剂法铸成的柔性蒙片,在它同基片层压和封固构成反光元件过程中,会遭到明显的软化。例如,可推荐使用以聚烯烃为主的蒙片,因为它们能给予蒙片和由它制成的反光镜片具有如适应性,抗冲击性,水份非渗透性,高柔软性,透明性,以及强度这些优点。在一般的层压过程中,采用一根带图形的压辊按图形向粘合剂材料加压,粘合剂层被加热到约220~350°F(105~195℃),这样便使粘合剂与蒙片的内表面粘连,后者又被热的粘合剂层加热到约150°~160°F(65~70℃),也就是加热到足以改变某些蒙片表面特性(如软化度和/或同玻璃微球这样的材料粘合的趋势)的温度。还发现,如
果蒙片是由如以聚烯烃为主的共聚物(如乙烯/丙烯酸共聚物)组成的话,在通过上述Mckenzie和McGrath专利中揭示的层压方法(如加热和加压)制成蜂窝状反光镜片时它易于变软和/或粘结到微球的表面(在热成型的温度),制得的镜片可能不如希望的那样白,也就是说,镜片的Cap Y不是相当高。并发现焊脚容易具有基本上是灰色的外观,据认为,这是由于片子在层压中粘合剂材料受力与蒙片粘连时,焊脚里的微球没有被白色的粘合材料完全吞没或充满的结果。因此,微球的表面上真空蒸镀的铝层的灰色用肉眼仍能看到,并损害了制得的反光镜片的总白度。
本发明提供了一种蜂窝状或密闭型反光镜片,它含有柔性的蒙片,并具有高白度以及优美的外观,因此,本发明的镜片十分适合作信号材料这类用途,尤其可用作既要柔性和韧性好,白度又要高的反光信号材料,例如交通锥体和汽车牌照。
简要说来,本发明提供了一种蜂窝状反光镜片,它包括:(1)一块含单层反光元件(这里有时称之为微透镜),并部分包埋在粘合剂层里的基片;(2)一块同反光元件位置相隔的蒙片,从而使元件的正面有空气界面;(3)一条在蒙片和基片之间延伸的狭长的交叉粘合体,组成它的热成型粘合剂材料通过粘合体与蒙片间的接触点将它同基片粘结在一起,并形成其中封装了反光元件的许多网格。
在蒙片里含有一种内层和至少一种结构层,内层里边大部分表面同交叉的粘合体接触,它的外边大部分表面同蒙片的结构层相粘结,蒙片内层的Vicat软化点比结构层的要高,并高于粘合剂材料由热成型同蒙片粘连的最低温度。一种材料的Vicat软化点可以按照ASTM D1525的方法测定。内层的软化点的选择,部分地与采用制成的反光镜片最终使用环境有关,通常至少以175°F(80℃)为宜,至少以200°F(95℃)更佳,至少以250°F(120℃)最佳。另外,最好在层压的条件下,要求内层基本上不大会沾到微透镜的前表面上,也就是说,在类似的加热和加压条件下(如约150°F(65℃)或更高的温度以及约50磅/英寸-宽度即58公斤/厘米-宽度或更高的辊隙压力),往微透镜加压时,内层同微透镜的粘结性要比结构层显示的差。材料与反光元件诸如微球的对粘结性可按照下面所述的“微球粘结性”测试法加以测定。
在层压即使蒙片同基片封装过程中,用加热和加压的方法使粘结剂材料按照焊脚的图形受力同蒙片粘连,在那种场合下,蒙片的内层基本上保持其硬度,实际上并不同反光元件的前表面粘连,因此,与采用不含这种内层的蒙片进行层压的过程相比,加了内层可以使粘结剂材料更容易受力充满封装区里的反光元件周围。其结果是,粘结剂更有效地流动而吞没或充满焊脚里反光元件的绝大部分(以全部为佳)前表面,并流入蒙片内表面与其接触,使得到的镜片变白。
本发明将参照附图作深一步说明,其中,
图1是本发明的蜂窝状反光镜片某个实施例一部分的俯视图;
图2是用基片和蒙片一起层压形成本发明的蜂窝状反光镜片部分的截面示意图;
图3是本发明某个实施例的蜂窝状反光镜片的焊脚一部分的截面图,它示意表明本发明的镜片中一个单独的反光元件,粘结剂材料以及蒙片彼此间的相对位置;
图4是原有技术的蜂窝状反光镜片焊脚的一部份的截面图,其中蒙片由一种软物质组成,它示意表明原有技术的镜片中一个单独的反光元件,粘结剂材料以及蒙片彼此间的相对位置。
这些没有带尺寸的图形是理想化的,仅是用作说明,并未作出什么限制。
图1是本发明的蜂窝状或封装型反光镜片区段10的俯视图,它的网格12里每个均含有数百或数千个单独的反光元件。各个网格12被狭长的交叉粘结体或焊脚14分隔开,并完全密封,还将蒙片同基片粘结在一起。
本发明的反光镜片可以按照诸如前述的Mckenzie和McGrath专利所揭示的方法采用将蒙片与基片层压的技术制造。图2表明了在层压之前基片20和蒙片34的区段。
基片20由单层的反光元件组成,诸如玻璃微球22,在它的后表面几乎呈半球状镀有一层镜面反射层24,例如在后表面26上涂有真空蒸镀的铝。微球22有部分给包埋在粘结剂材料层28里,使微球22的前表面30外露并从粘结剂层28里凸出来。粘结剂层有时也称之为垫层。反光元件
22一般最好紧密堆积在一起,使制得的反光镜片具有良好的反光性,这里只是为清楚起见才表示成彼此相隔很远的样子。反射元件22最好采用玻璃微球,因为这种元件具有广角的反射效果,也就是说具有良好的曲率面且使用耐久。微球的直径通常在大约40~200微米之间,以平均直径约为65微米为佳,其折光指数约为1.91。基片20被置于任选的载体32上,它随后被去掉,用涂覆一层粘结剂(未表示出)来代替它。
粘合剂材料是用来确保反光元件固定在合适的位置上,并使反光元件处在单层排列,因此同各个元件应产生牢固的粘接。反光元件通常相当深地包埋在粘合剂材料里,使它们牢牢地给栓住,而埋得不够深的话,则使镜片的亮度或曲率下降。例如,微球埋入的深度一般约相当于它们直径的30~60%。另外,粘合剂材料由热成型方法同蒙片粘接使得到的反光镜片层压在一起,因此它应当与蒙片的内表面产生牢固的粘合,从而使镜片具有良好的耐脱层性。
粘合剂材料应当是具有这样的性能,它在镜片将要使用的各种可能的环境条件下基本上不能变软,例如,用作交通标志的反光镜片应当含有在强烈阳光曝晒或路旁的条件下基本上不会软化的某种粘合剂材料。对某些环境条件下使用的反光镜片可以最好采用软化温度较高的粘结剂材料。不过,为便利基片同蒙片层压起见,粘结剂在加热和加压下应当充分软化并围绕反光元件在焊脚里流动与蒙片内层粘连。一般用于户外交通标志的粘结剂材料是在约低于150°F(65℃)条件下使用,这种材料在加压和大约170~200°F(75~95℃)充分软化并可以发生流动,但仍然能基本上保持不变,即充分的尺寸稳定,从而可以将单层的微透镜支撑在合适的位置。反光镜片用的粘结剂材料在加压下仅在较高温度才充分软化,并可以发生流动的镜片在外界环境条件下要比用软化温度较低的粘结剂材料制成的镜片耐用性好;但是,用这种粘结剂材料成型反光镜片则需要更多的能量和较高的层压温度,甚至可能超过加工某些蒙片而不致降解的温度。
粘合剂也可以采用某种能使蒙片与基片层压且基本上属热塑性的材料,但是这种材料能够如美国专利4,025,159所说的那样被固化或交联,由此同蒙片产生较强的粘结。这种固化或交联还可以使粘结剂层在外界温度下不易发生明显的软化。一般希望不要把粘结剂固化到这种程度,使得制成的镜片基本上成为没有什么柔性或甚至是脆性。
粘结剂本来就是相当白的,而其中常常还可以含有某种增白剂诸如颜料。一种典型的颜料是二氧化钛。这种粘结剂材料一般可以含有约10~70%(重)的二氧化钛。颜料的含量较高能提高粘结剂材料的白度和阻光度,由此提高了焊脚区域里反光元件前表面覆盖的粘结剂材料薄层的效能,但是这样可能会使粘结剂大大增稠,从而影响材料流满微球前表面的能力。
再回过来看一下图2,蒙片34含有内层36,粘结剂材料28在层压过程中受力与内层的内表面38粘连。蒙片34在内层36外端的主表面39上还至少含有一种结构层40。在某些实施例中,蒙片34的结构层40的顶端42,或内层36同结构层40之间还可以含有附加层(未表示出来);结构层40例如含有打底层。
采用诸如美国专利3,190,178(发明人Mckenzie)所揭示的将蒙片34和基片20一起加热并加压的方法,可以制得本发明的蜂窝状反光镜片。
蒙片的内层在层压条件下应当不软化或不同微透镜的前表面相粘连,这样就不致影响粘结剂材料围绕焊脚区内反光元件流动。例如,蒙片的内层的Vicat软化点至少以175°F(80℃)为宜,至少以200°F(95℃)为佳,又至少以250°F(120℃)为更佳。材料的Vicat软化点可以按照ASTM D1525的方法测定。由此可见,在层压条件下,由层比结构层会有较高的硬度。
蒙片内层的Vicat软化点宜高于结构层的软化点。内层的Vicat软化点宜至少比结构层高15°F(8℃),以至少高35°F(20℃)为更佳。
蒙片的内层厚度可约在0.05~3密耳(1.3~75微米)之间,一般的厚度少于2密耳(50微米),它取决于所用具体材料的性质。
蒙片的内层同微球的相对性质不同,正如前面所述,内层不宜同微球发生粘连,它应当同粘合剂材料完全相容,其结果是给焊脚提供了牢固的粘合,从而确保制得的镜片耐脱层性好。需要的话,蒙片内层的内表面和/或粘结剂材料可加以预先处理,以改善它们之间的粘结性。合适的预处理方法
的例子包括表面处理,诸如电晕处理或等离子体放电处理,或涂复聚合物底层。这种底层如果是涂复在蒙片的内表面上,它基本上应该是透明的,在层压条件下,它不应完全软化或粘连到微球上,从而影响由本发明所提供的高白度。
用作内层的合适材料的例子有软化点适当的聚氨酯,如由NeoRez形成的膜,这是一类胶体状的聚氨酯水分散液;以及某些丙烯酸系聚合物,如由Neocryl形成的膜,它是一类丙烯酸系乳液,两者均可从Polyvinyl Chemical Indusfries公司购得。其它的例子有某些Vicat软化点高的聚烯烃聚合物,以及Vicat软化点适当的某些乙烯系和聚酯。
蒙片还至少含有一种结构导,它由例如乙烯/丙烯酸共聚物组成,它可以给蒙片和制得的蒙片提供其它需要的性能,如柔性,改善的耐冲击性,韧性,水份非渗透性等。结构层的厚度一般约在1~10密耳(25~250微米)。前面提到的共同申请中的专利申请书049,674,讨论了几种典型的以聚烯烃为主的蒙片材料,在本发明中也可用作蒙片的结构层材料;它们包括均聚物,诸如聚乙烯或聚丙烯;共聚物;或者这些均聚物或共聚物的共混物,或别的聚合物同这些均聚物或共聚物的共混物。所用共聚物的成份主要由至少一种乙烯或丙烯和少部分至少一种共聚单体,如丙烯酸,甲基丙烯酸,醋酸乙烯酯或丙烯酸乙酯所组成(重量)。用于主层的合适材料的其它例子,有聚氨酯和尼龙。
蒙片的内层和结构层应当是完全相容的,这样便可以在它们之间得到耐久的、实际上不会分层的粘合。内层虽然一般直接同结构层粘接,它们之间也可以安置另一层如底层;在后者的情况下,这种内层仍然被看作是“直接粘接到结构层”。通常,蒙片的成型可以采用内层和结构层共挤出的方法,也可采用将预成型层一起层压的办法,或者采用将其中的一层涂布或喷涂在预先制好的配对层上。一般推荐采用共挤出法,因为它的制造成本可能便宜,并可以用一步工序完成,同时,制得的蒙片,它的内层和结构层之间常可达到最牢固的粘接。这类蒙片的例子,其内层是由聚乙烯、聚丙烯和聚甲基戊烯组成,而其结构层是由乙烯/丙烯酸共聚物组成。推荐的聚乙烯内层具有低的密度(即大约0.91~0.94),这样的聚乙烯比密度较高的聚乙烯的透明度一般要高。推荐的聚丙烯的Vicat软化点可约在280°~340°F(140°~170℃)之间。
结构层不要求构成蒙片厚度的主体,但是一般至少占它的厚度的三分之一;通常,结构层约占蒙片总厚度的50~95%或更多。本发明揭示的蒙片的厚度常常大约在1~10密耳之间(25~250微米),更经常是在2~4密耳(50~200微米)厚之间。
蒙片应当基本上是透明的,这样不会影响反光元件的反光效能。它对可见光的透过率宜至少为75%,以至少是85%为最佳,其数值可采用ASTM D1003的方法测定。一般说来,蒙片还应是基本上无色。
如果需要的话,蒙片可以染色,如用某种染料使反光镜片具有所希望的颜色。这种染料可以放入蒙片的内层或结构层,或者为此目的加在蒙片里的附加层中。蒙片基本无色的反光镜片,由于本发明提供的作用具有高白度,它比蒙片带色的反光镜片表现出更真实又更光亮的色泽。
当采用上述加热和加压的层压方法,用这里所述的蒙片制成反光镜片时,已经发现,这种镜片具有较白的综合外观,尤其是焊脚,其中观察到粘合剂更完全地吞没或充满了微球的前表面。这种白度提高的感觉从Cap Y值的测定得到证实,用带有本发明所述内层的蒙片制成的镜片测得的Cap Y值高于用其它都相同只是不带这种内层并用类似方法制成的镜片的白度值,本发明方法的反光镜片的Cap Y值至少为27,甚至是30;这种镜片的焊脚宽度一般约为20密耳(0.5毫米),在有些情况下,它占了镜片总表面积的20至30%。焊脚可以制成更宽一些,以进一步提高反光镜片的白度,但是这会导致降低镜片的亮度。
虽然我们并不期望将这种有益的现象同某种特殊的理论或见解连系起来,据认为,本发明获得的白度提高,可能是蒙片内层的内表面、微透镜的前表面以及粘合剂材料在层压过程中相互作用的结果。一种见解认为,由于内层有相当高的软化点,它在层压过程中不易被微透镜渗入,其结果是内层不发生形变,或即使形变的话,在它的内表面仅形成明显的凹陷或“凹痕”而不是较为狭窄的更像杯状的凹陷,它很适应微透镜前表面的外形。第二种见解认为,在层压条件下,蒙片内层的内表面基本上并不同微透镜前表面相粘连。还有一种见解认为,
可能两种作用均存在,或可能尚有另一种机理,由此,使粘结剂材料能够更加容易围绕焊脚里微透镜前表面流动并充满其表面。
参照图3和4,可以对推测的机理有进一步的理解。图3是本发明的蜂窝状反光镜片焊脚区段的截面图,它表示的是单个反光元件诸如微球22的相对位置,微球的后表面26带有镜面反射层24,与蒙片34相对,它是由内层36和结构层40所组成。在基片和蒙片一起层压过程中,微球22渗入蒙片34,如图所示在内层36的内表面38形成明显的凹陷。粘结剂材料则被有力地挤压在微球22的周围,基本上流满了微球22的前表面30并与内层36相粘连。因此,如果从镜片正面或俯视所得的反光镜片的焊脚,增白了的粘结剂材料有效地掩盖微球22,它的下面是灰色的镜面反射层24这样就使镜片产生变白的综合外观。
图4表示原有技术的蜂窝状反光镜片焊脚一个区段的截面图,其中,蒙片带有一软层,这种软层同本发明镜片所用的结构层相像,但是没有本发明所谈到的内层。图4表示了一个单独的反光元件122,在它的后表面126上有镜面反射层124。蒙片124含有一层例如在图3所示的结构层40里所用的材料。在蒙片同基片一起层压中,微球122渗入蒙片140的内表面138。由于蒙片140的本性,在那里形成的凹陷是有限的,并呈杯状,这易于同微球122的前表面130相适应,其结果是,粘合剂材料不能有效地溢满微球122的前表面130。因此,如果从得到的镜片的正面或俯视观察,便可用肉眼看到微球122后面的镜面反射层,由此使得制成的镜片的焊脚的外观基本呈灰色。
下面的测试方法是用来评估以下实施例所述的镜片。
Vicat软化点:
按照ASTM D1525的方法,测定所示材料的Vicat软化点。
硬度:
按照ASTM D2240的方法,测定所示材料的硬度,只是测定是在所示的不同温度下进行的。
微球的粘结性:
该试验测定普通的反光元件如微球同用作蒙片的内层材料的粘结性,也就是同粘结剂材料在热成型加工中接触的蒙片内表面的粘结性,或者说是同反光元件在层压中受力与之粘连的表面的粘结性。微球粘结性的测定方法如下:分别将一定量反光镜片所用的这种类型微球(包括作过任何表面处理的微球)和要测试的粘结剂材料片(固定在涤纶聚酯载片上)在220°F(105℃)加热一小时和二分钟。加热选用的温度应接近于基片同蒙片在层压或封固中预期蒙片内表面将达到的温度。因此,选择的测试微球同封装用的蒙片材料的粘结性的温度要高一些。热的微球流满热的试样片(此时它们仍然放在烘箱里),微球陷入的深度约为0.1英寸(0.3厘米),把测试样片留在烘箱里五分钟。加热后,从烘箱里取出测试样片,放置冷却一分钟,然后猛烈摇动。估算经过这种作用后留在样片上的微球的百分数,再轻轻摩擦样片,并估算经过后面这种作用后在样片上的微球的百分数。留在样片上的微球的百分数越大,则表示微球的粘结性相对说也越强。
亮度:
按照美国国防部刊物T987,003所述的方法,采用一台反光仪测定所列反光镜片的亮度,扩张角为0.2°,入射角为-4.0°。
Cap Y:
Cap Y是反光镜片白度的一种比色测定结果。本发明所讨论的Cap Y值是按照ASTM E97-77的方法采用一台Hunter分光光度仪测定。
封装强度:
密封的反光镜片的封装强度按下面的方法测定。将1英寸(2.5厘米)宽的反光镜片的片条用一层涂在它的背面(即镜片的非反射面)的粘结剂同一片硬质铝片相粘结。再将1英寸(2.5厘米)宽的粘合带条覆在试样镜片的蒙片上,用剃刀片分开蒙片同基片的一端。然后采用一台Instron张力试验仪,测定使蒙片同基片脱层所需要的90°剥离力。
实例1
将涂有聚乙烯的纸载体加热到约105℃,然后在上面充满玻璃微球,球的平均直径约为65微米,折光指数约为1.91。除掉载体表面上多余的球珠,载体上得到基本上是单层的微球,并将载体和单层微球再一起加热到约140℃,使聚乙烯涂层
软化,以致靠重力和毛细管力使微球埋入聚乙烯层,其深度约为它们直径的30%。把载体和单层微球送入真空室,在上面真空蒸镀一层厚度约为100毫微米的铝。
在一台脱湿干燥器中干燥一种粘结剂材料,干燥温度为66℃,时间16小时,粘结剂材料是由82份热塑性脂肪族聚氨酯粘结剂(牌号为Q-THANE P3429,可从K、J.Quinn&Co.Inc购得,认为它含有1,1-亚甲基双(4-异氰酸根合-环己烷)、己二酸、间苯二甲酸和1,4-丁二醇的反应产物)以及18份金红石二氧化钛所组成,然后,把该材料挤出在双重载体的聚乙烯一边上面,这种双重载体由12.5微米的低密度聚乙烯层和12.5微米的聚酯层组成。挤出条件如下:171℃,193℃,210℃,和216℃。挤出机头的端面板在204℃固定,而机头壳体在193℃固定。挤出机螺杆转速和膜的移出速度要调节到使得到的粘合剂膜的厚度约为50微米。
将微球单层的镀铝的面同粘结剂膜相接触,同时微球和铝镀层转移到粘结剂膜那里。转移条件包括加热元件外壳温度为110℃,施加的压力为25.2千克/厘米-宽度,以及线速度为32米/分钟这些条件把微球包埋在粘结剂材料里,其深度为其直径的约20%。然后,便可以把涂复聚乙烯的纸载体从微球上剥离下来,而微球则留在粘结剂膜中。
用一台显微镜借助肉眼观察载体发现,基本上所有的微球都已经转移到了粘结剂膜上,而且,本来沉积在载体上各个微球之间的蒸镀铝层仍然保留在载体上并未转移到粘结剂膜上。
按下面的方法挤出透明片以形成结构层,透明片的成份包括97.4份PRIMACOR 3440(一种挤出级的热塑性高分子量共聚物,被认为主要是由乙烯单体和少部份丙烯酸单体组成,杜邦公司产品,其熔融流动指数约为10),2.6份耐候稳定体系(含1.0份紫外线吸收剂,1.5份受阻胺和0.1份抗氧剂;并认为其成份不会影响透明片的强度或它同其它材料的粘结剂)。将稳定化了的共聚物用一台6.3厘米的挤出机通过40.6厘米的机头挤出在双轴取向的涤纶聚酯(PET)载体上,采用的单螺杆的压缩比为3∶1。挤出机的1~5区段的温度分别为190℃,260℃,273℃,264℃和264℃。挤出机的颈口和机头的唇部温度为270℃。挤出机的螺杆速度为30转/分钟,同时透明片的移出速度要调节到使片膜的厚度约为100微米。挤出的片膜然后在它本身上卷成卷筒的形式。
用凹涂某种溶液的方法在结构层的一边上面形成内层,溶液的组成为75.0份NeoRez R960(由Polyvinyl Chemicals公司购得,并认为它是由含水的脂肪族聚氨酯组成),14.9份水,0.2份Witco3056A消泡剂,7.5份乙醇,0.1份氟碳流平剂,以及2.3份CX-100(100%的活性多官能团氮丙啶液体交联剂,产自Polyvinyl Chemicals公司),凹涂采用78线的三螺旋形的凹辊。然后让涂层在室温干燥约10分钟,在大约130℃固化约1分钟,从而得到内层厚度为6微米的蒙片。
将蒙片与基片相接触,使内层的内表面与基片上凸出的微球相接触,并在下列条件下沿着一条互连的粘结网格封装:
模压加工密封外壳的温度为360°F(180℃)
粘结剂预热温度为300°F(150℃)
模压加工密封外壳的走速为19英尺/分钟(5.8米/分钟)
辊隙压力为60磅/英寸-宽度(69千克/厘米-宽度)
在除去PET和双重载体后,测定得到的反光镜片的性能,如下面表1所示。
对照实施例A
按实施例1制作反光镜片,区别在于,用作蒙片结构层的例1的透明片直接同基片封固在一起而没有内层,模压加工的速度约为19英尺/分(5.8米/分)。
在去掉PET和双重载体后,制得的反光镜片的焊脚约有40密耳的宽度,也就是说,约为实例1制得的蜂窝状反光镜片焊脚宽度的二倍。焊脚的增宽被认为是由于封装中蒙片软化并失去尺寸稳定性所致,这进一步表明了本发明采用内层的优点,这种内层可以给予蒙片较大的尺寸稳定性,使基片和蒙片能承受较长时期的加热和加压,这样在某些例子里还可导致反光镜片的封装强度提高,而且更不易脱层。
制得的反光镜片的性能示于表1。
对照实施例B
按照实施例A制作反光镜片,区别在于,蒙片同基片的封装是在模压加工的速度约为64英尺
/分(19.5米/分)的条件下完成,形成的焊脚同实例1基本上宽度相同。
制得的反光镜片的性能也列在表1。
实施例2
按照实施例1的方法制取反光镜片,区别在于,内层是1密耳厚(25微米)的乙烯树脂层(氯乙烯/醋酸乙烯酯)。内层是由一种溶液制成,其固含量(重量)为30%,其组成为97份VMCH(一种氯乙烯/醋酸乙烯酯树脂,由联合碳化物公司出售),3份CX-100,所用溶剂为50/50(重量比)的甲乙酮和混合二甲苯,将溶液用一台刮刀式涂料器涂布在结构层上,在室温干燥5分钟,并在175°F干燥10分钟。
蒙片同基片的封装是在与实施例1相同的条件下完成,区别在于,模压加工速度约为8英尺/分(2.4米/分),以制得同实施例1大致相同的焊脚宽度。
制得的反光镜片的性能也列于表1。
实施例3
按照实施例1的方法在涂复聚乙烯的纸载体上形成单层的微球。
将一种粘结剂膜挤出在20微米厚的涤纶聚酯载片上,膜的成份含有69.0份乙烯/甲基丙烯酸(EMAA)共聚物,31.0份一种浓缩物(其组成为11.9份乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)共聚物),18.0份金红石二氧化钛白颜料,以及1.1份耐候稳定剂体系,后者含有1.0份受阻胺光稳定剂和0.1份抗氧剂)。牌号为ELVAXII 5720的EMAA共聚物是杜邦公司的产品,其熔融指数为100,并被看作是由89份乙烯和11份甲基丙烯酸组成的共聚物。牌号为ELVAX230的EVA共聚物也是杜邦公司的产品,其熔融指数为110,并被看作是由72.0份乙烯和28份醋酸乙烯酯组成的共聚物。挤出机的直径为4.4厘米和长径比为30∶1。挤出机温度分布(从料斗底部到机头)分别固定在77℃,204℃,149℃和121℃。聚合物的传送管的温度固定在132℃,而膜片机头则固定在143℃。挤出机的螺杆速度调节到26转/分,而膜片的移出速度则调节在12.2米/分,使制得到的粘结剂膜片的厚度约为50微米。
使聚乙烯-纸载体上单层微球蒸镀有铝的一面同粘结剂膜片相接触,同时,加热密封外壳温度为104℃,施加的压力为31.6千克/厘米-宽度,线速度为6米/分。这样处理的结果把微球压入了粘结剂膜片,其深度约为微球直径的20%。剥离掉载体层后,余下的层压片或基片在它本身上成卷储藏。用显微镜检查剥下的载体和基片发现,大约已有99%的微球转移到了粘结剂膜片,同时,微球之间的蒸镀铝层近乎100%留在了载体上面。
将0.2密耳(5微米)厚的聚乙烯均聚物内层,挤出在4密耳(100微米)厚的实例1所述的EAA结构层上,以制成本发明的蒙片。牌号为NPE3011的聚乙烯均聚物是由ENRON化学公司购得,其熔融指数为5.0,并被认为是一种低密度树脂(其密度为0.924克/立方厘米)。
将蒙片在下列条件下与上述的基片层压在一起:
模压加工密封外壳温度为360°F(180℃)
粘结剂预热温度为210°F(100℃)
模压加工速度为51英尺/分(15.5米/分)
辊隙压力为60磅/英寸-宽度(69千克/厘米-宽度)使制得的焊脚宽度与实例1大致相同。
制得的反光镜片的性能列于表1。
对照实施例C
按照实施例3的方法制作反光镜片,区别在于在例3中,用作蒙片结构层的透明膜片直接被封装到基片上,中间没有内层,所用模压加工密封外壳的速度约为46英尺/分(14米/分),从而可使制得的焊脚宽度与实施例1大致相同。
制得的反光镜片的性能同样列于表1(表1见文后)。
对于精于此项技术的人来说,显而易见可对本发明作出各种修正和改变,并未超出本发明的范围和宗旨。
表1
实例信号 结构层 内层 焊脚宽度 封装强度 亮度 Vicat软化点1微球 白度值
(密耳) (磅/英寸-宽 (烛/勒克司 (℃) 粘结性 CAPY
度) /平方米)
1 EAA NeoRez 20 3.0 215 135 N228.8
2 EAA VMCH 20 4.5 205 110 N227.4
3 EAA 20 2.5 200 96 N228.2
A EAA - 40 1.0 155 73 S329.0
B EAA - 21 0.8 170 73 S325.6
C EAA - 20 3.0 205 73 S324.2
1.蒙片中同微球相接触的层
2.几乎没有粘结性
3.很强的粘结性
Claims (20)
1、一种蜂窝状封装透镜反光片,其特征在于,所述的镜片包括:(1)一基片,它是将单层反光元件局部包埋在粘合剂层里组成;(2)一蒙片,它同反光元件层彼此留有一定间隔;以及(3)一狭长而交叉的粘结体网络,这条网络在所述的蒙片和基片中间延伸,它是由热成型的粘结剂材料在所述的粘结体和蒙片中间的接触位置所组成,以用来把所述的基片和蒙片粘结在一起,并形成许多将反光元件密封在内的网格;蒙片由一内层和至少一结构层组成,所述内层里面的主表面同交叉的粘结体网络相粘连,它外面的主表面则同蒙片的结构层相粘结,所述内层的维卡软化点高于蒙片结构层的软化点,也高于粘结剂材料与蒙片接触可热成型的最低温度。
2、根据权利要求1的反光镜片,其特征还在于,所述内层的维卡软化点至少为80℃。
3、根据权利要求1的反光镜片,其特征还在于,所述内层的维卡软化点至少为120℃。
4、根据1-3任何一项权利要求的反光镜片,其特征还在于,所述内层的维卡软化点比结构层至少高20℃。
5、根据1-3任何一项权利要求的反光镜片,其特征还在于,所述反光元件含有玻璃和内层,后者同玻璃的粘结性要比结构层同玻璃的粘结性差。
6、一种蜂窝状封装透镜反光片,其特征在于,所述的镜片包括:(1)一基片,它是将玻璃的单层反光元件局部包埋在粘合剂层里组成;(2)一蒙片,它同反光元件层留有一定间隔;以及(3)狭长而交叉的粘结体网络,这条网络在所述的蒙片和基片中间延伸,它是由热成型的粘结剂材料在所述的粘结体和蒙片中间的接触位置所组成,以用来把所述的基片和蒙片粘结在一起,并形成许多将反光元件密封在内的网格;蒙片由一内层和至少一结构层组成,所述内层里面的主表面同交叉的粘结体网络相粘连,它外面的主表面则同蒙片的结构层相粘结,所述内层同玻璃的粘结性要比结构层同玻璃的粘结性差。
7、根据1至3或6任何一项权利要求的反光镜片,其特征还在于,所述的反光元件呈微球状,在微球的下面有一层镜面反射层。
8、根据1至3或6任何一项权利要求的反光镜片,其特征还在于,内层和结构层里至少有一层是染色的。
9、根据1至3或6任何一项权利要求的反光镜片,其特征还在于,所述的粘结剂层含有一种增白剂。
10、根据1至3或6任何一项权利要求的反光镜片,其特征还在于,所述内层里面的主表面可以被打底,以改善它同粘结剂材料的粘合性。
11、根据1至3或6任何一项权利要求的反光镜片,其特征还在于,所述的反光镜片的总CAPY值至少为27。
12、根据权利要求11的反光镜片,其特征还在于,所述的焊脚约占镜片总表面积的20-30%。
13、根据1至3或6任何一项权利要求的反光镜片,其特征还在于,所述蒙片的内层的厚度约为0.05-3密耳。
14、根据1至3或6任何一项权利要求的反光镜片,其特征还在于,所述蒙片的总厚度约为1-10密耳。
15、根据1至3或6任何一项权利要求的反光镜片,其特征还在于,所述结构层的厚度至少占蒙片厚度的50%。
16、根据1至3或6任何一项权利要求的反光镜片,其特征还在于,所述蒙片对可见光的透过率至少为85%。
17、根据1至3或6任何一项权利要求的反光镜片,其特征还在于,所述结构层的组成为聚乙烯或聚丙烯,或含有大量乙烯或丙烯之一或二者和少量共聚单体的共聚物;也可以是它们的共混物。
18、根据权利要求17的反光镜片,其特征还在于,所述的内层由聚氨酯组成。
19、根据权利要求18的反光镜片,其特征还在于,所述的内层的维卡软化点至少为80℃。
20、根据1至3或6任何一项权利要求的反光镜片,其特征还在于,所述的内层和结构层进行共挤出。
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