CN111279227B - 包括局部层压反射层的回射制品 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种回射制品,所述回射制品包括粘结剂层和多个回射元件。每个回射元件包括部分地嵌入在所述粘结剂层中的透明微球。所述回射元件中的至少一些包括反射层,所述反射层为嵌入所述透明微球和所述粘结剂层之间的局部层压反射层。所述局部层压反射层中的至少一些可为局部反射层。

Description

包括局部层压反射层的回射制品
背景技术
已开发了用于多种应用的回射材料。此类材料经常用作例如服装中的高可见度饰条材料以增加穿着者的可见度。例如,此类材料经常被添加到由消防员、抢险救援人员、道路工人等穿戴的服装中。
发明内容
概括地说,本文公开了一种包括粘结剂层和多个回射元件的回射制品。每个回射元件包括部分地嵌入在粘结剂层中的透明微球。回射元件中的至少一些包括反射层,该反射层为嵌入透明微球和粘结剂层之间的局部层压反射层。局部层压反射层中的至少一些可为局部反射层。在以下具体实施方式中,这些方面和其它方面将显而易见。然而,在任何情况下,都不应当将此广泛的发明内容理解为是对可受权利要求书保护的主题的限制,不论此类主题是在最初提交申请的权利要求书中呈现还是在修订申请的权利要求书中呈现,或者以其它方式在申请过程中呈现。
附图说明
图1为示例性回射制品的示意性侧剖视图。
图2为图1的一部分的放大剖视图,示出了示例性反射层的细节。
图3为示出了另一示例性反射层的细节的放大剖视图。
图4为单个透明微球和示例性局部转移嵌入的局部反射层的分离放大透视图。
图5为单个透明微球和示例性局部转移嵌入的局部反射层的分离放大的示意性侧剖视图。
图6为单个透明微球和示例性局部转移嵌入的局部反射层的分离放大的顶视平面图。
图7为包括嵌入的局部彩色层的另一示例性回射制品的示意性剖侧视图。
图8为包括示例性回射制品的示例性转移制品的示意性侧剖视图,其中示出的转移制品联接到基底。
图9为用于将反射层局部层压到突出的透明微球的一部分上的示例性工艺的示意性侧剖视图。
图10为用于将反射层局部层压到突出的透明微球的一部分上的另一示例性工艺的示意性侧剖视图。
图11为示例性回射中间制品的示意性侧剖视图,该回射中间制品包括承载透明微球的载体层,该透明微球具有设置其上的示例性局部层压的隔离反射层。
图12A为示例性工作实施例制品的扫描电镜二次电子200x照片,该工作实施例制品包括承载透明微球的载体层,该透明微球具有设置在其上的局部转移嵌入的局部反射层。
图12B为图12A的工作实施例制品的相同部分的扫描电镜背散射电子200x照片。
图13A为示例性工作实施例制品的一部分的扫描电镜二次电子500x照片,该工作实施例制品包括承载透明微球的载体层,该透明微球具有设置在其上的局部转移嵌入的局部反射层。
图13B为图13A的工作实施例制品的相同部分的扫描电镜背散射电子500x照片。
图14A为示例性工作实施例制品的一部分的扫描电镜二次电子1000x照片,该工作实施例制品包括承载透明微球的载体层,该透明微球具有设置在其上的局部转移嵌入的局部反射层。
图14B为图14A的工作实施例制品的相同部分的扫描电镜背散射电子1000x照片。
图15为示例性工作实施例制品的一部分的光学显微镜300x照片,该工作实施例制品包括承载透明微球的载体层,该透明微球具有设置在其上的包括至少一个桥接反射层的局部转移的嵌入反射层。
图16为示例性工作实施例回射制品的一部分的前照式光学显微镜照片。
在各附图中,类似参考标号指示类似元件。一些元件可能以相同或相等的倍数存在;在这种情况下,可能仅通过参考标号来指定一个或多个代表性元件,但应当理解,此类参考标号适用于所有此类相同的元件。除非另外指明,否则本文件中的所有非拍摄图示和附图均未按比例绘制,并且被选择用于示出本发明的不同实施方案的目的。具体地,除非另外指明,否则仅用示例性术语描述各种组分的尺寸,并且不应当从附图推断各种组分的尺寸、相对曲率等之间的关系。
如本文所用,术语诸如″前″、″前面″等是指从其将观察回射制品的一侧。术语诸如″后″、″后面″等是指相对侧,例如将联接到服装的一侧。术语″横向″是指垂直于制品的前后方向的任何方向,并且包括沿制品的长度和宽度的方向。图1中示出了示例性制品的前后方向(f-r)和示例性横向方向(1)。
术语诸如设置在...上、设置在...上方、设置在...顶上、设置在...之间、设置在.....后、设置成与...相邻、设置成与...接触、设置成与...接近等不要求第一实体(例如,层)必须与该第一实体例如设置在其上、设置在其后、设置成与其相邻或设置成与其接触的第二实体(例如,第二层)直接接触。相反,此类术语用于方便描述,并且允许存在附加的实体(例如,层诸如粘合层)或这些层之间的实体,如将从本文的讨论中清楚地看到的那样。
如本文所用,作为对特性或属性的修饰语,除非另外具体地定义,否则术语″大致″意指将能容易被普通技术人员识别的特性或属性,而不需要高度近似(例如,对于可量化特性,在+/-20%以内)。对于角度取向,术语″大体上″意指在顺时针或逆时针10度内。除非另外具体地定义,否则术语″大体上″意指高度近似(例如,对于可量化特性,在+/-10%以内)。对于角度取向,术语″大体上″意指在顺时针或逆时针5度内。术语″基本上″意指高度近似(例如,对于可量化特性,在+/-2%内);对于角取向,在+或减2度内);应当理解,短语″至少基本上″包括″精确″匹配的特定情况。然而,即使是″确切″匹配,或使用术语诸如例如相同、相等、一致、均匀、恒定等的任何其它特征描述的情况,也将被理解为在普通公差内,或在适用于特定情况的测量误差内,而不是需要绝对精确或完全匹配。术语″被构造成用于″和类似的术语至少与术语″适于″一样具有限制性,并且需要用于执行所指定的功能的实际设计意图,而不仅仅是执行这种功能的物理能力。本文所有对数值参数(尺寸、比率等)的参考均被理解为通过使用源于参数的多次测量的平均值可计算的(除非另外指明)。除非另外指明,本文所指的所有平均值均为数均。
具体实施方式
图1示出了示例性实施方案中的回射制品1。如图1所示,制品1包括粘结剂层10,该粘结剂层包括在粘结剂层10的前侧的长度和宽度上间隔开的多个回射元件20。每个回射元件包括部分地嵌入在粘结剂层10中的透明微球21,使得透明微球21部分地暴露并限定制品的前(观察)侧2。因此,透明微球各自具有安置在粘结剂层10的接收腔体11中的嵌入区域25和在粘结剂层10的主前表面14前方暴露(突出)的暴露区域24。在一些实施方案中,制品1的透明微球21的暴露区域24暴露于所使用的最终制品中的环境气氛(例如空气),而不是例如用任何种类的覆盖层等覆盖。这种制品将被称为暴露式透镜回射制品。在各种实施方案中,透明微球可部分地嵌入粘结剂层中,使得平均而言,15%、20%或30%的透明微球直径至约80%、70%、60%或50%的透明微球直径被嵌入粘结剂层10内。在许多实施方案中,透明微球可部分地嵌入粘结剂层中,使得平均而言,50%至80%的透明微球直径被嵌入粘结剂层10内。
回射元件20将包括反射层30,该反射层设置在回射元件的透明微球21和粘结剂层10之间。透明微球21和反射层30共同将大量入射光返回到投射在制品1的前侧2上的光源。也就是说,撞击回射制品的前侧2的光进入并穿过透明微球21,并且被反射层30反射,以再次重新进入透明微球21,使得光被引导以返回到光源。
局部层压反射层
如本文所公开的回射制品1将包括至少一些回射元件20,其中回射元件20的反射层30为局部层压反射层。在各种实施方案中,制品1的反射层中的至少5%、10%、20%、40%、60%、80%、90%、95%、98%或基本上100%将为局部层压反射层。局部层压反射层是指将反射层预制成制品(例如,预制成膜状或片状结构的一部分),之后将预制反射层的局部区域物理地转移(即层压)到载体承载透明微球的一部分。在一些实施方案中,局部层压反射层将衍生自包括除了反射层之外的一个或多个附加层的多层″转移叠层″。附加的一个或多个层可有利于反射层向透明微球的转移,如本文稍后详细讨论的。在各种实施方案中,一些此类附加层可保持作为所得回射制品的一部分,并且一些可为不保持作为所得回射制品的一部分的牺牲层。因此,在一些实施方案中,局部层压反射层30可为包括反射层301以及附加层(例如,脆化层302和/或选择性粘合层303)的多层结构,如图2和图3的示例性实施方案所示。此类附加层及其使用理由在本文稍后详细描述。
因此,根据本文所用的术语,反射层30包括反射层301并且可包括其它层(例如,透明层),诸如脆化层302和/或选择性粘合层303。术语″反射层″表示执行光的实际反射的反射层30的特定层301(例如,金属层)(再次注意到在一些实施方案中,层301本身可包括子层,例如在层301为电介质叠层的情况下)。
在图2所示类型的实施方案中,反射层30可包括位于反射层301后面的选择性粘合层303(使得选择性粘合层303的后主表面提供反射层30的后表面33);并且,反射层可包括在反射层301前面的脆化层302(使得脆化层302的前主表面提供反射层30的前表面32)。在图3所示类型的实施方案中,这些布置方式可颠倒,其中选择性粘合层303位于反射层301的前面,并且脆化层302位于反射层301的后面。存在于回射光通路中的任何此类附加一个层(或多个层)(例如,图2中的层302和图3中的层303)将被构造为不会不适当地干扰光从该通路穿过。例如,这种层可为透明的。
术语″层压″表示通过获得作为预制实体(例如,宏观反射的片状或膜状物品)的反射层,并且然后将预制反射层的局部区域物理地转移(层压)到载体承载透明微球21的突出区域25而实现的布置。因此,层压反射层与通过沉积前体然后固化该前体以形成反射层而获得的反射层区分开。该层压反射层还与通过将微小的材料包裹沉积到透明微球上以构建反射层(诸如常规进行的将金属气相沉积到透明微球上)而形成的反射层区分开。
为了执行这种层压,可使包括反射层30的多层转移叠层与设置在临时载体110上的透明微球21的突出区域25紧密接近,使得反射层的局部区域接触存在于透明微球的突出区域25的至少一部分上的粘合层50的至少一部分。然后将反射层的该局部区域物理地转移到粘合层的该部分并粘合到粘合层的该部分,从而将反射层的该局部区域粘合到透明微球的突出区域25的区域28。这将形成图11所示的一般类型的中间制品,并且将在本文稍后详细讨论。当如本文稍后详细描述的那样形成粘结剂层时,透明微球的突起区域25随后成为透明微球的嵌入区域,也如本文稍后详细讨论。
在本文所定义的局部层压工艺中,预制反射层的局部区域被转移到透明微球的突出区域的一部分。在该工艺中,反射层的局部区域与反射层的先前(在层压之前的预制反射层中)横向围绕所转移区域的区域分离(脱离)。从其中分离局部区域的反射层的横向围绕区域不会被转移到透明微球(或所得制品的任何部分),而是从透明微球的附近(例如,与多层转移叠层的其它牺牲层一起)被移除。因此,局部层压反射层为与反射层区分开的″微观″层压层,该反射层是在该反射层的任何层压部分都没有与该反射层的其它区域分离的情况下大规模层压到基底而得到的。反射层的局部层压区域从它们各自的反射层的横向围绕区域的脱离不受反射层中任何预先确定的弱线的支配。相反,脱离是反射层的局部区域在被强制适形到透明微球的表面上时经历的局部变形的结果。
在这种层压工艺中,转移到透明微球的反射层的局部区域将从向后邻接该局部区域的多层转移叠层的其它一个或多个层剥离(层离),如将通过本文稍后的讨论所清楚的那样。这可通过在多层转移叠层中提供剥离界面来促进。在许多便利的实施方案中,这种剥离界面可由存在于转移叠层中的剥离层的主表面提供。在一些实施方案中,剥离层可与反射层的主表面直接接触;在此类情况下,剥离界面将为反射层的主表面和剥离层的主表面之间的界面。然而,在许多实施方案中,至少一个附加层可存在于反射层和剥离层之间;在此类情况下,剥离界面将为该附加层的主表面和剥离层的主表面之间的界面。在一些实施方案中,该附加层将为在其两个主表面上显示出差分粘合/剥离的选择性粘合层。例如,该层的一个主表面可以不可剥离地粘合到反射层的主表面,而该层的相对主表面可以可剥离地粘合到剥离层的主表面以形成剥离界面,如本文稍后详细讨论的。
在一些实施方案中,剥离层可为牺牲层,该牺牲层不会转移到最终回射制品或保持在最终回射制品中,并且因此可被移除和再循环,再使用或设置(因此,在图2或图3中没有可见的剥离层)。在一些实施方案中,选择性粘合层303可保持在最终回射制品中,如图2和图3的示例性设计中所示。在一些实施方案中,多层转移叠层可任选地包括脆化层,该脆化层增强了反射层的局部区域脱离反射层的先前横向围绕该反射层的区域的能力。在一些实施方案中,脆化层302保持在最终回射制品中,如图2和图3的示例性设计所示。
美国临时专利申请62/478,992描述了可适用于层压各种″功能″层的转移叠层(称为转移制品),并且该专利申请全文以引用方式并入本文。应当理解,如本文所述的反射层对应于‘992申请中所述的特定类型的″功能″层。‘992申请还描述了尤其适于用作选择性粘合层的组合物(例如丙烯酸酯组合物)。局部层压反射层和使用多层转移叠层来提供此类层详细地论述于美国临时专利申请62/578,343(例如,在包括实施例2.3.1-2.3.3的实施例2.3和包括实施例2.4.1-2.4.5的实施例2.4中),该专利申请全文以引用方式并入本文。
如本文所定义和所描述的局部层压反射层将为可识别的并且将与其它类型的反射层区分开。局部层压反射层将通过局部层压反射层作为多个不连续的离散实体存在而与常规连续的反射层区分开。在一些实施方案中,当沿着回射制品的前向后向轴线观察时,许多(例如,大于60%、80%、90%或95%)此类局部层压反射层可各自显示出连续区域,例如小于0.5、0.2、0.1、0.05或0.01平方毫米。这将与例如包括常规反射层(例如,蒸气涂覆的金属层)的回射制品区分开,所述常规反射层可在例如若干平方毫米或更大的宏观区域上连续。
除此之外,局部层压反射层可表现出至少一些特征,所述特征显示反射层通过预制反射层的局部区域的转移而不是以气相或可流动前体的形式沉积到透明微球上而制成。因此,局部层压反射层将例如与通过将金属反射层或电介质叠层反射层直接气相涂覆到透明微球上而获得的反射层,与通过将反射层前体(例如,银墨)印刷到透明微球上获得的反射层等区分开。
此类区分特性可包括例如反射层的微小边缘的外观,所述微小边缘指示反射层局部地从先前横向围绕脱离区域的反射材料层上分离(例如,脱离)。此类边缘在图12A、图13A和图14A的工作实施例照片中是容易观察到的。事实上,这些照片(所有这些照片均从透明微球的后侧观察)显示,在许多情况下,局部层压反射层显示出微小翼片或凸缘(图12A中指出了一个此类示例性翼片34),所述微小翼片或凸缘从透明微球突出一小段距离,并且有时似乎略微向后卷曲。此类特征显然是由于上文所讨论的将反射层的局部转移区域与反射层的先前围绕该反射层的区域分离的过程而得到的,并且可用于进一步识别局部层压反射层。应当注意的是,图12A/B、图13A/B和图14A/B的照片均为其上未设置有粘结剂层的载体承载珠;预期可流动粘结剂前体将在固化之前在此类特征中并且围绕此类特征流动,因此将可能期望至少一些此类特征存在于最终回射制品中。当然,在粘结剂沉积过程中,一些此类翼片或凸缘可略微变平。
还可发现由于反射层局部层压到透明微球的独特性质而得到的其它区分特性。应当理解,预制反射层将沿着至少一个方向(例如,横维方向)为大体上平面的,即使该预制反射层可表现出沿着另一个方向(例如,如果反射层以卷状形式产生,则沿着顺维轴线)的一些曲率。也就是说,多层转移叠层中的预制反射层将包括单个曲率轴线并且因此将表现出零的高斯曲率。为了执行局部层压,这种反射层必须至少大致适形于透明微球的突出区域的形状。由于反射层包括单曲率轴线并且透明微球的突出部分包括多个曲率轴线,因此反射层不能在不表现出至少一些褶皱、皱折、折叠、断裂等的情况下适形于多曲率轴线透明微球表面。(考虑到通常在回射制品中使用的透明微球的曲率半径较小,上述情况可能尤其会出现。)因此,此类特征可提供指示反射层为局部层压反射层的证据。
在许多实施方案中,已发现局部层压反射层30表现出裂纹或间隙35形式的特性不连续性,如在图14A和图14B的工作实施例照片中显而易见的。这些不连续性似乎是由于在将反射层适形于透明微球的突出部分的过程中发生的弯曲和/或拉伸而发生断裂的结果。由于转移/断裂过程的独特性质,至少一些此类特征可相对于透明微球的前向后向轴线至少在一定程度上是同心的,如从图14A和图14B的观察显而易见的。因此,此类特征可不同于有时可存在于通过印刷/固化反射层前体获得的反射层中的不连续性或缺陷(在这种情况下,通常发现不连续性是相对随机的而不是遵循同心图案)。
因此,透明微球的反射层中的特征诸如断裂线、裂纹或间隙可提供反射层为局部层压反射层的证据。实际上,在一些实施方案中,局部层压反射层可在一定程度上类似于(在微观尺度上)被装配成半球形物体形状的破碎镜的碎片。还应当理解,在一些情况下,局部层压反射层可通过如本文别处详细描述的脆化层和/或选择性粘合层的存在来识别。
基于上述讨论,应当理解,可通过若干性质中的任一种来识别局部层压反射层并将该局部层压反射层与其它反射层区分开,所述特性可用作反射层为局部层压反射层的指示。应当强调的是,包括不连续性例如皱纹、裂纹和/或间隙并且表现出相当大的变化和不均匀性(如从各种工作实施例图中显而易见的)的局部层压反射层,但可良好地工作以提供可接受的回射性。应当理解,这是一个令人惊讶的结果,因为考虑到过去实现回射性的方法通常涉及提供反射层,所述在单个透明微球的范围内极其一致、均匀且不间断,并且所述反射层适形于具有严格保真性的透明微球(或其上的粘合层)的曲率。
此外,过去的方法通常具有将反射层设置在回射制品的至少一般所有透明微球上的目标。相比之下(如本文稍后详细讨论),在一些实施方案中,包括局部层压反射层的回射制品可有目的地被构造成使得制品的透明微球的相当大一部分不包括设置在其上的局部层压反射层(或任何反射层)。
嵌入反射层
如图1的示例性实施方案所示,回射制品1的回射元件20的局部层压反射层30中的至少一些将为嵌入反射层。在各种实施方案中,回射元件20的反射层30的至少大致、大体上或基本上全部将为嵌入反射层(注意到根据本文所用的术语,缺少反射层的透明微球将不被认为是回射元件)。
嵌入反射层30为邻近透明微球21的嵌入区域25的一部分设置的反射层,如图1的示例性实施方案所示。嵌入反射层将至少大致适形于透明微球21的嵌入区域25的一部分(通常包括最后部分)。根据定义,嵌入反射层将被至少粘结剂层10和透明微球21的组合完全围绕(例如夹置)(注意到在一些实施方案中,一些其它层或层,例如居间层诸如粘合层和/或彩色层也可存在于制品1中,如本文稍后所讨论,并且可有助于围绕反射层)。换句话讲,反射层的微小边缘31(如图1的示例性实施方案中所示)将被″掩埋″在透明微球21和粘结剂层10(以及可能的其它层)之间,而不是被暴露。也就是说,标记透明微球的暴露区域24和透明微球的嵌入区域25之间的边界的位置26将由粘结剂层10的边缘16(或设置在该粘结剂层上的层的边缘)邻接,而不是由反射层30的微小边缘31邻接。
对于包括嵌入反射层30的透明微球21,嵌入反射层30的任何部分都不会暴露,以便延伸到(即,覆盖)透明微球21的暴露区域24的任何部分上。因此,具有嵌入反射层30的透明微球与由″随机化珠″工艺制成的布置区分开,在该布置中,透明微球以半球状涂覆有反射层然后随机地设置在基底上,使得许多透明微球显示出至少部分暴露的反射层。此外,包括如本文所公开的嵌入反射层30的回射元件将与这样的布置区分开,在该布置中,已在透明微球的整个表面上涂覆有反射层的透明微球设置在基底上,之后将反射层从透明微球的暴露区域移除(例如通过蚀刻)。此类布置不会导致反射区域显示出″掩埋″边缘,因此不会产生如本文所定义的嵌入反射层。
应当理解,在本文所公开的一般类型的回射制品的实际工业生产中,可不可避免地存在小尺度的统计波动,这可导致形成极少量的例如微小部分的反射层,所述微小部分表现出暴露而不是被掩埋的微小边缘或区域。在任何实际的生活生产过程中,这种偶尔发生的情况将是预期的;然而,如本文所公开的嵌入反射层与这样的情况区分开,在该情况中,反射层以其将显示出大量暴露的微小边缘或区域的方式而被有目的地布置。
局部/桥接反射层
在一些实施方案中,嵌入反射层30将为如图1的示例性实施方案所示的局部反射层。根据定义,局部反射层为嵌入反射层,该嵌入反射层不包括沿着制品1的任何横向尺寸远离透明微球21的嵌入区域25延伸至足以桥接相邻透明微球21之间的横向间隙的任何部分。(上文讨论并且例如在图12A中指出的一般类型的微小翼片或凸缘针对包括此类特征的反射层不能足够远地横向延伸以作为桥接反射层。)在一些实施方案中,回射制品的嵌入反射层30的至少大致、大体上或基本上全部(根据先前提供的定义)将为局部反射层。
然而,在一些实施方案中,局部层压反射层可为可桥接多个(至少两个)透明微球的″桥接″反射层。桥接透明微球的反射层为反射层,该反射层具有大致定位在第一透明微球的至少一部分后面的第一部分和大致定位在第二透明微球的至少一部分后面的第二部分。因此,单个反射层可与两个(或更多个)透明微球结合操作,并且将被称为″桥接″反射层。一些桥接透明微球可包括大致定位在其它透明微球后面的其它部分。在各种实施方案中,桥接反射层可桥接两个、三个、四个或多达十个透明微球。
桥接反射层不是如本文所定义的局部反射层,但是,桥接反射层的周边边缘被掩埋在透明微球和粘结剂材料之间;因此,桥接反射层为″嵌入″反射层。示例性局部层压嵌入的桥接反射层(其在该光学照片中的外观为深色)由图15中存在的工作实施例样品的照片中的参考标号36来标识;这种桥接反射层似乎桥接三个透明微球(局部层压的非桥接(即局部)反射层30也在图15中示出以供参考)。
应当理解,桥接反射层的存在可在统计上发生,并且在许多实施方案中,局部层压反射层的大部分将为局部反射层,其中每个此类反射层作为单个透明微球。在各种实施方案中,桥接反射层可表示存在于回射制品中的局部层压反射层的总数的小于40%、30%、20%、10%、5%、2%或1%(按数量计)。在另外的实施方案中,桥接反射层可表示存在的局部层压反射层总数的至少0.1%、0.5%、1.5%、3.0%、8%、16%、24%或36%。然而,在一些实施方案中(例如,根据如本文稍后详细讨论的层压条件),桥接反射层可表示存在的局部层压反射层总数的大部分。因此,在此类实施方案中,桥接反射层可表示存在的局部层压反射层总数的至少50%、60%、70%、80%、90%或95%。在另外的实施方案中,桥接反射层可表示存在的局部层压反射层总数的至多100%、85%、75%、65%或55%。
图4为透明微球21和示例性局部层压的嵌入反射层30的放大的分离透视图,其中为了便于视觉化反射层30省略了粘结剂层10。图5为透明微球和嵌入反射层30的放大分离的示意性侧剖视图。(在图4和图5中,嵌入反射层也为局部反射层。)如这些图中所示,反射层30将包括通常表现出大致弓形形状的主前向表面32,例如其中前向表面32的至少一部分至少大致适形于透明微球21的主后向表面23的一部分。在一些实施方案中,反射层30的主前向表面32可与透明微球21的主后向表面23直接接触;然而,在一些实施方案中,反射层30的主前向表面32可接触本身设置在透明微球21的主后向表面23上的层,如本文其它地方更详细地讨论的。以这种方式设置的层可为例如透明层,该透明层例如用作保护层,用作接合层或粘附促进层;或者,这种层可为如本文稍后详细讨论的彩色层。反射层30的主后向表面33(例如,如图1所示的与粘结剂层10的前向表面12接触的表面,或存在于其上的层的表面)可以但不一定必须至少大致与反射层30的主前向表面32一致(例如,局部平行于该主前向表面)。这可例如取决于其中反射层设置在透明微球上的具体方式,如本文稍后所讨论的。
反射层的区域覆盖百分比
如图4和图5所示,嵌入反射层30可被设置成使得其占据(覆盖)透明微球21的嵌入区域25的一部分28(但不是全部)。嵌入区域25的其余部分将为不被反射层30占据的区域27。此类布置可根据被反射层30覆盖的嵌入区域25的百分比来表征(无论层30是与区域25直接接触还是与该区域通过例如接合层等分离)。在各种实施方案中,反射层如果存在于透明微球上,则可占据覆盖部分28,该覆盖部分为透明微球的嵌入区域25的至少5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%或70%。在另外的实施方案中,反射层如果存在,则可占据覆盖部分28,该覆盖部分为嵌入区域25的至多95%、85%、75%、60%、55%、45%、35%、25%或15%。此类计算将基于由反射层30覆盖的多维弯曲的嵌入区域25的实际百分比,而不是使用例如平面投影区域。通过具体示例,图5的示例性反射层30占据估计为透明微球21的约20-25%的嵌入区域25的一部分28。
在一些实施方案中,反射层30可根据由反射层占据(覆盖)的透明微球的总表面积(即,嵌入区域25加上暴露区域24)的百分比来表征。在各种实施方案中,反射层如果存在于透明微球上,则可占据为透明微球的总表面积的至少5%、10%、15%、20%、25%、30%或35%的覆盖区域。在另外的实施方案中,反射层如果存在,则占据为透明微球的总表面积的小于50%、45%、40%、35%、30%、25%、20%、15%或10%的覆盖区域。通过具体示例,图5的示例性反射层30被估计占据为透明微球21的约10-12%的总表面区域28。
在一些实施方案中,嵌入反射层30可根据反射层占据的角弧来表征。出于测量目的,这种角弧α可沿着透明微球的横截面(例如,诸如在图5中产生剖视图)截取,并且可从透明微球21的几何中心处的顶点(v)测量,如图5所示。在各种实施方案中,嵌入反射层30可被设置成使得其占据包括小于180、140、100、80、60、40或30度的角弧α。在另外的实施方案中,反射层可占据至少约5、10、15、25、35、45、55、75、95或135度的角弧α。(以具体示例的方式,图1的示例性反射层30和图5的示例性反射层30估计占据在大约80-85度范围内的角弧α。)
在一些实施方案中,当沿着透明微球的前后轴观察时,嵌入反射层30不一定是对称的(例如,圆形和/或居中在透明微球的前后中心线上)。相反,在一些情况下,反射层30可以图6的一般表示中所示的一般方式为非圆形的,例如椭圆形、不规则形、斜边形、斑点状等。因此,如果以上述方式通过角弧来表征这种反射层,则将报告角弧的平均值。这种平均值可例如通过测量如图6所示的围绕透明微球(其中沿其前后轴观察的透明微球)的若干(例如四个)位置处的角弧并取这些测量值的平均值来获得。(此类方法也可用于获得上述区域百分比。)
对于对称地定位在透明微球上的反射层,例如如在图4-5中,任何或所有此类角弧的中点可至少大体上与透明微球的前后轴(中心线)重合。也就是说,对于既对称定位又为对称成形的反射层,该反射层的几何中心可与透明微球的前后中心线重合。然而,在一些实施方案中,反射层可相对于透明微球的前后中心线至少略微偏移,使得至少一些此类中点可位于例如远离透明微球的前后中心线的10、20、30、45或甚至60度处。
除了可能表现出如图6所示不规则形状的任何单个反射层之外,不同透明微球的反射层可在形状和/或尺寸上彼此不同。例如,在一些实施方案中,反射层可通过转移到其突出部分而设置在透明微球上,而透明微球被部分地(和暂时地)嵌入在载体中。由于不同的透明微球的直径可略微不同,以及/或者不同透明微球嵌入在载体中的深度可有变化,因此不同的透明微球可从载体向外突出不同的距离。在一些情况下,与更深地嵌入在载体中的透明微球相比,从载体向外突出的透明微球可接收更大量的转移到其上的反射层。在这种情况下,应当理解,各种透明微球的反射层根据反射层占据的角弧并且/或者根据由反射层占据的透明微球的嵌入区域的百分比(或透明微球的总区域的百分比)可彼此不同。
尽管存在这种变型,但应当理解,包括如本文所公开的局部层压的嵌入反射层的回射元件与其中半球形地覆盖有反射层的透明微球被随机地(例如,通过所谓的″随机化珠″工艺)设置到粘结剂层上的布置方式区分开。也就是说,如本文所公开的嵌入反射层将趋于聚集在透明微球的最后部分上或附近;或者,如果反射层与该最后部分偏移,则这两者将趋于在相同方向上偏移。相比之下,随机化珠方法将产生在透明微球表面上的所有可能的角取向上广泛分布的反射层。
局部层压的嵌入反射层可表现出任何合适的厚度(例如,在反射层范围内的若干位置处测量的平均厚度)。应当理解,制备反射层的不同方法可产生不同厚度的反射层。在各种实施方案中,嵌入反射层可表现出至少0.01微米、0.05、0.1、0.2、0.5、1、2、4或8微米至最多40、20、10、7、5、4、3、2或1微米的平均厚度(例如在反射层范围内的若干位置处测量)。在各种其它实施方案中,嵌入反射层可包括至少10、20、40或80纳米的平均厚度;在另外的实施方案中,这种反射层可包括至多10、5、2或1微米或至多400、200或100纳米的平均厚度。如果反射层(或例如共同提供反射层的电介质叠层的一组子层)为多层叠层(如本文稍后所述的转移叠层)的层,则这些厚度仅适用于反射层本身。
本文所公开的布置可提供具有局部层压反射层30的透明微球,该局部层压反射层占据嵌入区域25的比透明微球21的总嵌入区域25小,有时更小的部分28。在至少一些实施方案中,这可提供显著的优点。例如,这可提供获得可接受的回射性能(例如,至少具有大致沿着制品的前后轴在透明微球上投射的光),同时还提供反射层的存在不会显著降低制品在环境光中的外观。也就是说,在环境光中,制品可表现出主要由粘结剂的组成,具体地讲由可存在于粘结剂中的任何着色剂或图案赋予的外观,而不是由反射层的存在所主导。
更详细地讲,对于其中制品的所有透明微球的整个嵌入区域用反射层覆盖的回射制品,反射层可主导制品在环境光中的外观(例如,使得制品表现出灰色或褪色的外观)。相比之下,本发明的布置可提供,在一些实施方案中,制品的″天然″颜色例如由设置在粘结剂层中的一种或多种着色剂赋予,可在环境光中感知。换句话讲,可在环境光下提供增强的色彩保真度或鲜艳度。在一些实施方案中,在本发明的布置中,诸如通过在粘结剂层中存在(或不存在)一种或多种着色剂,可在反射层的后面产生在环境光中可感知的宏观图案。
因此应当理解,本文所公开的布置允许回射制品的设计者在其中可操纵制品的回射性能和环境光的颜色/外观的设计空间中操作。虽然可能会有一些折衷(例如,回射性可随着颜色保真度下降而升高,反之亦然),但设计空间使得可获得两个参数的可接受值,并且可针对特定应用进行定制。
不均匀反射层
此外,本发明的布置容许并且甚至利用局部层压反射层中的显著变化。也就是说,从本文的讨论中可以理解到,局部层压反射层在透明微球群上可表现出由反射层(即,相对于嵌入区域25的反射层覆盖区域28的尺寸)所表现出的区域覆盖百分比的显著变化。这通过在图12A/12B、13A/13B和14A/14B中表示的各种工作实施例样品的扫描电子显微图(以各种放大率)中由反射层30覆盖的区域28的尺寸的变化来证明。″A″图通过二次电子成像获得,这些″A″图提供更多视觉细节。″B″图是相同图像但通过背散射电子成像获得,其中高原子数元素显示为非常轻的(白色)颜色。相应的图像对比度机制的细节可见于例如由Springer 2018年出版的由JI Goldstein、DE Newbury、JR Michael、NWM Ritchie、JHJScott和DC Joy编写的Electron Microscopy and X-ray Microanalysis第4版的第2章。(在这些图中表示的具体工作实施例样品中,反射层为金属银,在″B″图中,与玻璃透明微球和各种有机聚合物层的较暗颜色相比,该反射层显得非常白。)图15的光学照片同样示出了反射层的尺寸的相当大的变化。
所有这些图均为载体承载透明微球21,该载体承载透明微球具有居间层50(本文中稍后描述的)和设置在其上但尚未形成粘结剂层10的反射层30。然而,这些图被认为是在其上形成粘结剂层之后如何布置透明微球和反射层的表示。图12A/12B、13A/13B和14A/14B中可见的偶尔深色腔体由居间层50中的通孔而得到,其中层前体未完全润湿到透明微球21之间的间隙中,因此载体层110的表面通过居间层中的所得孔是可见的(并且为深色的)。
如上所述,图12A/12B、13A/13B和14A/14B(以及图15)显示不同反射层所表现出的区域覆盖的相当大的变化。另外,如从图13A/13B和14A/14B的较高放大率的显微图明显可见,在许多情况下,转移反射层在由反射层覆盖的标称总区域内表现出许多中断(例如,裂纹和间隙)。如果此类间隙相对不显著(例如,如果这些间隙不将计算的区域覆盖改变超过10%),则可以不考虑这些间隙来计算先前讨论的区域覆盖百分比。然而,如果此类间隙会显著影响计算的区域覆盖,则应该考虑这些间隙。然而,可以使用反射层的标称外周边来计算先前所讨论的角弧,而不考虑任何此类间隙。
因此应当理解,对于回射元件群,由不同局部层压反射层所表现出的区域覆盖百分比(和所得总体尺寸)以及不同反射层内间隙的量和/或尺寸可显著地变化。(基于上述讨论,应当理解,本专利申请的非拍摄图示为理想化的表示,其中为了便于展示,未示出上述变型。)令人惊奇的是,尽管局部层压反射层的此类不均匀性,但仍可获得可接受的或甚至优异的回射性能。在各种实施方案中,当在总透明微球群的统计上适当的透明微球样品上评价时,由反射层嵌入的透明微球区域的区域覆盖百分比可表现出大于零的变异系数(通过标准统计技术获得,并且表示为十进制比例)。以具体示例的方式,其反射层表现出44%的平均区域覆盖百分比和26%的标准偏差(以与平均值相同的单位)的一组透明微球将表现出0.59的变异系数。
具有表现出大于0.05的变异系数的区域覆盖面积百分比(透明微球的嵌入区域)的局部层压反射层在本文中将称为″不均匀″反射层。在各种实施方案中,非均匀反射层可被构造成使得由反射层嵌入的透明微球区域的区域覆盖百分比表现出大于0.10、0.15、0.20、0.30、0.40、0.50、0.60、0.80、1.0、1.2、1.4或2.0的变异系数。以类似的方式,可计算由反射层对透明微球的总表面区域覆盖百分比的变异系数。在各种实施方案中,这种变异系数可大于0.05、0.10、0.15、0.20、0.30、0.40、0.50、0.60、0.80、1.0、1.2、1.4或2.0。以类似的方式,可计算由反射层占据的前述角弧的变异系数。在各种实施方案中,这种变异系数可大于0.05、0.10、0.15、0.20、0.30、0.40、0.50、0.60、0.80、1.0、1.2、1.4或2.0。
应当理解,如本文所定义和所述的局部层压的不均匀反射层群与如本领域经常描述的常规的均匀反射层群显著不同。常规方法(无论是使用透明微球、棱柱元件诸如立体角等)通常试图在几何参数上实现尽可能大的均匀度。普通技术人员将会知道,其中透明微球部分地嵌入在临时载体中,透明微球的突出部分通过在大规模上至少大致均匀的沉积方法设置有反射层,然后在其上形成粘结剂层的常规工艺,将不产生如本文所定义和所述的不均匀反射层。普通技术人员不期望提供不均匀反射涂层的至少大致均匀的沉积方法(即,用反射涂层以大致均匀的方式″覆盖″大量突出部分的方法)的示例包括例如真空沉积、蒸气涂覆、溅射涂覆、无电镀等(当在没有任何掩蔽、后续蚀刻或任何此类可能造成变化的动作的情况下执行)。表现出此类高均匀度以似乎表现出零变异系数并且因此不作为如本文所定义的不均匀反射层的反射层的具体示例包括例如美国专利3700305、4763985和5344705中所描绘的反射层。
因此,显而易见的是,本文所公开的方法不同于制备回射制品的常规方法。本发明的布置容许并且甚至欢迎各种反射层的形状、尺寸等的相当大的变化,只要可接受的总体性能(具体地讲,回射光中的回射性与环境光中的颜色保真度/鲜艳度之间的平衡)得以实现即可。此外,在至少一些实施方案中,反射层中的至少一些可包括中断(例如,孔、裂纹或间隙)使得这些反射层为光学上″渗漏的″,而不要求反射层为连续且无缺陷的(即,不含通孔)。
不存在局部层压反射层
另外,在一些实施方案中,大量透明微球可完全缺乏局部层压反射层。(没有此类反射层的透明微球将不包括在上述统计分析中以获得反射层群的区域覆盖百分比的变异系数。)也就是说,在一些实施方案中,局部层压方法可留下没有设置在其上的反射层的大量透明微球。缺乏任何反射层的许多透明微球在图15所示的工作实施例样品的照片中是可见的;一个此类透明微球由参考编号37(在许多此类透明微球的中心中可见的小白色点是透明微球本身的光学伪影)来标识。为了进行比较,随机拾取的反射层承载透明微球有参考编号20来标识。已发现,在许多情况下,缺乏设置在其上的反射层的透明微球的存在是可接受的(例如,仍可获得足够高的回射系数)。
图16为大致类似于图15所示类型的回射制品(包括粘结剂层)的前(观察)侧的前照式光学显微照片(以类似于图15的放大率拍摄)。虽然图16的照片不是定量的,但是该照片显示在前照式显微镜询问(其模拟回射观察条件,其中光源相当靠近检测器)的条件下,承载设置在其上的反射层的透明微球表现出明显的回射性并且与没有设置在其上的反射层的透明微球37明显区分开。此外,图16的反射层承载透明微球20似乎显示出良好的回射均匀度,即使这些透明微球包括在尺寸和形状上广泛变化的反射层(即,图15的一般类型)。
因此,在各种实施方案中,回射制品可被构造成使得包括局部层压反射层的透明微球表示存在于回射制品中的总透明微球的小于95%、90%、80%、60%、40%、20%或甚至15%(按数量计)。在其它实施方案中,包括局部层压反射层的透明微球将为存在于回射制品的总透明微球的5%、10%、20%、30%、50%、70%或80%。在许多实施方案中,缺乏局部层压反射层的透明微球将不包括设置在其上的任何反射层(如本文稍后所讨论的,通过在粘结剂层10中包括反射粒子而实现的″次要″反射层的存在被排除在″设置在″透明微球上的反射层的定义之外)。
在一些实施方案中,局部层压反射层30可包括金属层,例如气相沉积金属(例如铝或银)的单个层或多个层。在一些实施方案中,局部层压反射层可包括介电反射层,该介电反射层由组合以提供反射特性的高折射率层和低折射率层的光学叠层构成。电介质反射层更详细地描述于美国专利申请公布2017/0131444中,该专利申请全文以引用方式并入本文以用于此目的。在特定实施方案中,介电反射层可为所谓的逐层(LBL)结构,其中光学叠层的每个层(即,每个高折射率层和每个低折射率层)本身由多个双层的子叠层构成。每个双层继而由第一子层(例如带正电的子层)和第二子层(例如带负电的子层)构成。高折射率子叠层的双层的至少一个子层将包括赋予高折射率的成分,而低折射率子叠层的双层的至少一个子层将包括赋予低折射率的成分。LBL结构,制备此类结构的方法和包括包含此类结构的介电反射层的回射制品详细描述于美国专利申请公布2017/0276844中,该专利申请全文以引用方式并入本文。在一些实施方案中,因此回射层可包括多个子层。在一些实施方案中,可使用混合构型,其中可存在金属反射层和介电反射层两者,例如美国专利申请公布2017/0192142中所讨论的。在一些实施方案中,转移叠层(例如,如本文其它地方所述的选择性粘合层303或脆化层302)的层可用作电介质叠层。
如图1中的示例性实施方案中所示,在一些实施方案中,可提供居间层50(例如,有机聚合物材料的透明层),使得居间层的一部分或全部位于透明微球21的后面和嵌入反射层30的至少一部分的前面。因此,这种居间层50的至少一部分可夹置在透明微球21和反射层30之间,例如,其中居间层50的前向表面52与透明微球21的嵌入区域25的后向表面接触,并且其中居间层50的后向表面53与嵌入反射层30的前向表面32接触。在一些实施方案中,这种层50可为连续的以便除了存在于透明微球21后面之外,还具有驻留在制品1的前表面4上的部分,如图1的示例性布置中所示。在其它实施方案中,这种层可为不连续的(例如,该层可为局部嵌入层),并且可仅以类似于图7的后面描述的彩色层40的方式存在于透明微球21的后面。此外,甚至″连续″层50也可在其中层前体未完全润湿到透明微球21之间的间隙中的位置处显示出偶然的通孔或腔体,如前所述。
这种居间层可起到任何期望的功能。在一些实施方案中,该居间层可用作物理保护层和/或化学保护层(例如,提供增强的耐磨性、耐腐蚀性等)。在一些实施方案中,这种层可用作粘合层(例如,接合层或粘附促进层),该粘合层能够被反射层粘合,如本文稍后所讨论的。应当理解,一些居间层可用于这些目的中的多于一个,例如全部。在一些实施方案中,这种居间层可为透明的(具体地讲,它可以至少基本上不含任何着色剂等)。有机聚合物层(例如保护层)及其潜在合适的组合物详细描述于美国专利申请公布2017/0276844中,该专利申请全文以引用方式并入本文。在特定实施方案中,这种层可由聚氨酯材料构成。可适用于此类目的的各种聚氨酯材料描述于例如美国专利申请公开2017/0131444中,该专利申请全文以引用方式并入本文。
如图7中的示例性实施方案所示,在一些实施方案中,回射元件20中的至少一些可包括至少一个彩色层40。本文所用术语″彩色层″是指优先允许至少一个波长范围中的电磁辐射通过的层,同时通过吸收该波长范围的辐射中的至少一些优先最小化至少一个其它波长范围中的电磁辐射的通过。在一些实施方案中,彩色层将选择性地允许一个波长范围的可见光的通过,同时减小或最小化另一波长范围的可见光的通过。在一些实施方案中,彩色层将选择性地允许至少一个波长范围的可见光的通过,同时减小或最小化近红外(700nm-1400nm)波长范围的光的通过。在一些实施方案中,彩色层将选择性地允许近红外辐射的通过,同时减小或最小化至少一个波长范围的可见光的通过。如本文所定义的彩色层通过使用设置在彩色层中的着色剂(例如染料或颜料)来执行电磁辐射的波长选择性吸收。因此,如普通技术人员将基于本文的讨论所熟知的,将彩色层与反射层(以及与透明层)区分开。
任何此类彩色层40可被布置为使得被回射元件20回射的光穿过彩色层,使得回射光表现出由彩色层赋予的颜色。因此,可设置彩色层40,使得层40的至少一部分位于透明微球21的嵌入区域25的后向表面23和嵌入反射层30的前向表面32之间,使得彩色层40的至少该部分位于回射光路径中。因此,彩色层40的前向表面42可与透明微球21的嵌入区域25的后向表面接触;并且,彩色层40的后向表面43可与嵌入反射层30的前向表面32接触。在一些实施方案中,除了彩色层40之外,还可存在上述居间层(例如,透明层)50;可按需要以任何顺序(例如,其中彩色层位于居间层的前面或后面)提供此类层。在一些实施方案中,除了向回射光赋予颜色之外,彩色层40还可起到一些其它功能(例如,粘合层、粘附促进层或接合层)。
在一些实施方案中,彩色层40可为不连续的彩色层,例如,如图7所示的示例性实施方案中的局部颜色层。在具体实施方案中,局部彩色层40可为嵌入彩色层(其中术语局部的和嵌入的具有与用于如上所述的反射层相同的含义)。也就是说,嵌入彩色层40可包括被″掩埋″的微小边缘41而不是被暴露的边缘。在各种实施方案中,局部彩色层可表现出至少0.1微米、0.2微米、0.5微米、1微米、2微米、4微米或8微米至最多40微米、20微米、10微米、7微米、5微米、4微米、3微米、2微米或1微米的平均厚度(例如在彩色层范围内的若干位置处测量)。在一些实施方案中,居间层50可设置有着色剂,使得该居间层用作彩色层40(除了提供任何或所有上述功能之外)。
回射制品的回射光路径中的至少一些存在彩色层(例如,局部嵌入彩色层)可允许制品1包括至少一些表现出彩色回射光的区域,而与这些区域(或制品的任何其它区域)在环境(非回射)光中所表现出的一种或多种颜色无关。在一些实施方案中,嵌入反射层可被构造成使得整个反射层定位在彩色层的后面。这可确保入射光在不穿过彩色层的情况下不会到达反射层(也不会从反射层反射),而与光进入和离开透明微球的角度无关。此类布置可提供从回射元件回射的光表现出所需的颜色,而与光的入射/出射角无关。此类布置还可使彩色层掩蔽反射层以有利地增强环境(非回射)光中的颜色外观。在其它实施方案中,嵌入反射层可被构造成使得反射层的至少一些部分延伸超过彩色层的微小边缘,使得光可从反射层反射而不穿过彩色层。此类布置可提供根据光的入射/出射角,回射光可表现出不同的颜色。
前述参数(例如,由层占据的角弧和由层覆盖的透明微球的嵌入区域的百分比)可用于表征相对于透明微球和相对于与其共享回射光路径的嵌入反射层的局部嵌入彩色层。在各种实施方案中,可设置至少一些局部嵌入彩色层40,使得这些局部嵌入反射层各自占据包括小于约190、170、150、130、115或95度的角弧。在另外的实施方案中,至少一些局部嵌入彩色层可各自占据至少约5、15、40、60、80、90或100度的角弧。在各种实施方案中,可设置至少一些嵌入反射层,使得每个占据比与其共享回射光路径的局部嵌入彩色层的角弧小至少5、10、15、20、25或30度的角弧。在其它实施方案中,可设置至少一些嵌入反射层,使得每个占据比与其共享回射光路径的局部嵌入彩色层的角弧大至少5、10、15、20、25或30度的角弧。
制品1可被布置成提供根据需要控制制品1在环境(非回射)光中的外观。例如,在图7的示例性布置中,制品1的前表面4部分地(例如,在制品1的前侧面2的未被透明微球21占据的区域8中)由粘结剂层10的视觉上暴露的前表面14提供。在此类实施方案中,制品1的前侧2在环境光中的外观因此可主要由粘结剂层10在粘结剂层10的横向位于透明微球21之间的区域13中的颜色(或缺乏粘结剂层的颜色)来控制。如果连续层50为透明层,则可在图1所示类型的布置中实现类似的效果。因此,在一些实施方案中,粘结剂层10可为负载着色剂(例如,负载颜料)的粘结剂层。可选择颜料以在环境光中赋予任何合适的颜色,例如荧光黄色、绿色、橙色、白色、黑色等。
在一些实施方案中,可例如通过在制品1的前侧上存在和布置一个或多个彩色层来操纵回射制品1在环境光中的外观。在一些实施方案中,任何此类彩色层,例如与负载着色剂的粘结剂组合,可被构造成使得当在环境光中观察时,制品1的前侧表现出所需的图像(该术语广义地涵盖例如信息标记、标牌、美观设计等)。在一些实施方案中,制品1可被构造(无论是通过操纵嵌入反射层和/或操纵回射光路径中的任何彩色层)以在回射光中观察时显示出图像。换句话讲,可操纵制品1在环境光中的外观的任何布置(例如,通过使用负载着色剂的粘结剂,在制品1的前侧4上使用负载着色剂的层等)与可操纵制品1在回射光中的外观的任何布置(例如,通过使用彩色层,例如在回射光路径中使用彩色层,例如局部嵌入彩色层)结合使用。
此类布置不限于本文所讨论和/或在本文的附图中示出的具体示例性组合。许多此类布置论述于美国专利申请公开62/675020中,该专利申请全文以引用方式并入本文;应当理解,在‘020申请中讨论的任何颜色布置均可与本文所公开的嵌入反射层一起使用。
无论使用何种特定的颜色布置,基于本文的讨论将清楚的是,使用嵌入反射层30,尤其是占据透明微球21的嵌入区域25的相对较小百分比(例如,小于60%)的覆盖区域28的那些,可允许在环境光下观察时显著增强回射制品1(例如,包括负载着色剂的粘结剂层10的反射制品)的颜色保真度。换句话讲,在环境光中,制品可表现出更紧密地匹配负载着色剂的粘结剂的天然颜色的颜色(即,在环境光中,如果制品不包括任何回射元件,则该制品可表现出与该制品所表现出的颜色相似的颜色)。
转移制品
在图8所示的一般类型的一些实施方案中,如本文所公开的回射制品1可作为转移制品100的一部分提供,该转移制品包括回射制品1以及包括前主表面111和后主表面112的可移除的(一次性)载体层110。在一些便利的实施方案中,回射制品1可被构建在这种载体层110上,该载体层可被移除以便最终使用本文稍后所述的制品1。例如,制品1的前侧2可与载体层110的背表面112可剥离地接触,如图8的示例性实施方案所示。
回射制品1(例如,仍为转移制品100的一部分)可联接到任何所需的基底130上,如图8所示。这可通过任何合适的方式完成。在一些实施方案中,这可通过使用将制品1联接到基底130的粘合层120来完成,其中制品1的后侧3面向基底130。这种粘合层120可将制品1的粘结剂层10(或向后设置在其上的任何层)粘合到基底130上,例如,其中将粘合层120的一个主表面124粘合到粘结剂层10的后表面15,并且其中将粘合层120的另一个相对主表面125粘合到基底130。这种粘合层120可为例如(任何合适类型和组成的)压敏粘接剂或热活化粘接剂(例如,″铁基″粘合层)。各种热敏粘接剂详细描述于美国专利申请公开2017/0276844中,该专利申请全文以引用方式并入本文。
术语″基底″被广义地使用并且涵盖任何物品、物品的一部分或物品的集合,期望其例如联接或安装回射制品1。此外,联接到或安装在基底上的回射制品的概念不限于这样的构型,其中回射制品例如附接到基底的主表面。相反,在一些实施方案中,回射制品可为例如条、细丝或任何合适的高纵横比制品,例如螺纹、编织、缝接或以其它方式插入和/或穿过基底,使得回射制品的至少一些部分是可见的。事实上,这种回射制品(例如,呈纱线的形式)可与其它例如非回射制品(例如,非回射纱线)组装(例如编织)以形成其中回射制品的至少一些部分可见的基底。联接到基底的回射制品的概念因此涵盖其中制品有效地成为基底的一部分的情况。
在一些实施方案中,基底130可为服装的一部分。术语″服装″被广义地使用并且一般涵盖旨在穿着、携带或以其它方式存在于使用者身体上或身体附近的任何物品或其部分。在此类实施方案中,制品1可例如通过粘合层120(或通过缝接或任何其它合适的方法)直接联接到服装。在其它实施方案中,基底130自身可为支撑层,制品1例如通过粘合或缝接联接到该支撑层并且为制品增加机械完整性和稳定性。然后可根据需要将包括支撑层的整个组件联接到任何合适的物品(例如服装)。通常,在将制品1联接到所需实体期间载体110保持在适当位置,然后在联接完成之后将其移除可能是便利的。严格地讲,当载体110保持在制品1的前侧上的适当位置时,透明微球21的区域24将尚未被空气暴露,并且因此回射元件20可能尚未表现出所需的回射性水平。然而,能拆卸地设置在将被移除的载体110上以用于将制品1实际用作回射器的制品1仍将被视为如本文所表征的回射制品。
制备方法
在一些便利的实施方案中,可通过从一次性载体层110开始来制备回射制品1。透明微球21可部分(和可剥离地)嵌入到载体层110中以形成大体上单层的透明微球。出于此类目的,在一些实施方案中,载体层110可便利地包括例如可被加热的可热软化的聚合物材料和以其部分地嵌入载体层中的方式沉积到载体层上的透明微球。然后可冷却载体层以便将透明微球可剥离地保持在该条件下以供进一步操作。
通常,尽管偶尔透明微球可彼此横向接触,但沉积的透明微球彼此至少稍微横向间隔开。沉积在载体上的透明微球的图案(即,堆积密度或比例区域覆盖)将决定这些透明微球在最终制品中的图案。在各种实施方案中,透明微球可以至少30%、40%、50%、60%或70%(无论是在整个制品上,还是在包含制品宏观区域的透明微球上)的堆积密度存在于最终制品上。在另外的实施方案中,透明微球可表现出至多80%、75%、65%、55%或45%的堆积密度(注意到平面上的单分散球体的理论最大堆积密度在约90%的范围内)。在一些实施方案中,透明微球可以预定图案提供,例如通过使用美国专利申请公布2017/0293056中所述的方法,该专利申请全文以引用方式并入本文。
在各种实施方案中,透明微球21可部分地嵌入在载体110中,例如达到透明微球直径的约20%至50%。透明微球21中未嵌入在载体中的区域25从载体向外突出,使得这些透明微球随后可接收反射层30和粘结剂层10(以及根据需要的任何其它层)。这些区域25(其将形成最终制品中的透明微球的嵌入区域25)在本文中将在透明微球在不存在粘结剂层的情况下设置在载体层上的时间期间被称为透明微球的突出区域。在常规制造工艺中,不同透明微球嵌入到载体110中的深度可有一些变化,这可影响局部层压到不同透明微球的突出表面的部分上的反射层的尺寸和/或形状。
在本文的工作实施例中将包括透明微球的示例性载体层描述为临时珠状载体。合适的载体层的进一步细节,将透明微球暂时嵌入载体层中的方法以及使用此类层来产生回射制品的方法公开于美国专利申请公布2017/0276844中。
在透明微球21部分地嵌入在载体110中之后,反射层(在形成粘结剂层10之后将变成嵌入反射层)可形成在透明微球中的至少一些的突出区域25的部分上(同样,在形成粘结剂层10之后突出区域25将变成嵌入区域)。
在许多实施方案中,可执行局部层压使得反射层仅转移到透明微球21的突出区域25的部分上,而不转移到例如载体110的表面112上。可以控制任何此类工艺,使得反射层不会转移到透明微球21的整个突出区域25。也就是说,在一些情况下,该工艺可被实施使得反射层仅转移到透明微球21的突出区域25的最外部分(该最外部分将成为最终制品中的透明微球21的嵌入区域25的最后部分)。
通过参考图5的具体示例,透明微球21可设置在载体上使得约40%的透明微球直径嵌入在载体中。因此,透明微球21的区域25将从载体层的主表面向外突出至对应于约60%的透明微球直径的最大距离。可执行局部层压工艺,使得反射层仅覆盖透明微球的突出区域25的最外部分28(例如,占据约80-85度的角弧)。在转移完成之后,透明微球21的突出区域25的剩余部分27将不包括其上的反射层30。在形成粘结剂层10时,将形成回射元件20,该回射元件包括以图5所示的一般方式布置的透明微球21和反射层30。也就是说,反射层30将仅覆盖透明微球21的嵌入区域25的大致向后的部分28,并且将不覆盖嵌入区域25的剩余(例如,向前的)部分27。
为了执行本文所述的将反射层局部层压到透明微球的突出部分上,必须作出使预制反射层能够与载体承载透明微球和层压到其上的预制反射层的部分接触的布置。可通过提供反射层作为包括剥离界面的多层转移叠层的一部分来促进此类布置,该剥离界面允许反射层与叠层的其它层分离。在该一般类型的一些实施方案中,反射层30可作为多层转移叠层350的一部分提供,如图9的示例性实施方案所示。示例性转移叠层350包括反射层30,该反射层本身包括夹置在前向脆化层302和后向选择性粘合层303之间的反射层301。转移叠层350还包括可剥离支撑组件360,该可剥离支撑组件包括支撑基底361和剥离层362。这些层被布置成使得选择性粘合层303的后向表面与剥离层362的前向表面接触以形成剥离界面331。选择性粘合层303的前向表面与反射层301接触并且不可剥离地粘合到该反射层上。因此,层303建立选择性剥离界面331和选择性粘合界面332,从而将层303指定为选择性粘合层。
多层转移叠层350可与载体承载透明微球21的突出部分接触,如图9的示例性实施方案所示。转移叠层的最前表面(在这种情况下,脆化层302的前向表面)与设置在透明微球21的至少凸起部分上的粘合层50的表面53接触。在层302和粘合层50之间建立粘合。转移叠层350已被构造成使得界面331为可选择性地剥离(弱粘合)界面,反射层30(包括脆化层302、反射层301和选择性粘合层303)将保持粘合到透明微球的突出部分,同时可剥离支撑组件360从反射层30(在选择性剥离界面331处)剥离并被移除。
图9为理想化的剖视图,其不捕获层压是沿着透明微球的多个曲率轴线表面发生的事实。因此,连同如图9所示从可剥离支撑组件360剥离的反射层30,层压到透明微球21上的预制反射层30的局部区域将脱离先前横向围绕局部区域的预制反射层的区域。(未转移到透明微球的预制反射层30的区域通常将与可剥离支撑组件360一起保持,并且与可剥离支撑组件一起移除。)
可以根据需要选择各个上述层的组合物。可剥离支撑组件360的支撑基底361可为例如任何合适的有机聚合物膜,例如聚酯、双轴取向的聚丙烯等。用于支撑基底361的其它潜在可用材料描述于上文引用的‘992申请中。
剥离层362可为设置例如沉积在支撑基底361的主表面上或其上的任何层上的任何合适的材料。在一些实施方案中,剥离层362可包括金属层。该金属层可包含由以下项构成的组中的至少一种:单独的金属、作为混合物的两种或更多种金属、金属间化合物或合金、半金属或准金属、金属氧化物、金属和混合金属氧化物、金属和混合金属氟化物、金属和混合金属氮化物、金属和混合金属碳化物、金属和混合金属碳氮化物、金属和混合金属氮氧化物、金属和混合金属硼化物、金属和混合金属硼氧化物、金属和混合金属硅化物、类金刚石碳、类金刚石玻璃、石墨烯、以及它们的组合。在一些实施方案中,金属层可便利地由Al、Zr、Cu、Ni、Cr、Ti或Nb形成。在一些实施方案中,剥离层362可包括掺杂半导体层。在一些实施方案中,掺杂半导体层可以便利地由Si、掺杂B的Si、掺杂Al的Si和/或掺杂P的Si形成。在各种实施方案中,剥离层362可通过蒸发、反应蒸发、溅射、反应溅射、化学气相沉积、等离子体增强化学气相沉积和原子层沉积来制备。优选的方法包括真空制备,诸如溅射和蒸发。
选择性粘合层303可包括在一个主表面上显示出所需的可剥离性组合和在另一个相对主表面上显示出粘合的任何材料。在许多实施方案中,这种材料可选自多种(甲基)丙烯酸酯和/或(甲基)丙烯酰胺材料,如上文引用的‘992临时申请中详细讨论的。如果选择性粘合层将通过单体的快速蒸发形成,则可使用气相沉积,然后交联,可挥发(甲基)丙烯酸酯和/或(甲基)丙烯酰胺单体或低聚物。合适的材料将表现出足够的蒸气压以在蒸发器中蒸发并在蒸气涂布机中冷凝成液体或固体涂层。潜在合适的材料的示例在‘992临时申请中列出。三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯为合适材料的具体示例,并且可便利地通过例如冷凝有机涂层,随后通过UV、电子束或等离子体引发的自由基聚合来施加。
反射层301可为任何合适的反射层(例如,金属层诸如银或铝,或金属合金)或子层的集合(例如,其可为电介质叠层)。
脆化层302可为表现出合适的易碎特性的任何层,其可增强预制反射层的转移区域从先前横向围绕所转移区域的预制反射层的区域中脱离的能力。(然而,应当强调的是,这种脆化层是任选的并且许多工作实施例样品已在不存在脆化层的情况下成功地产生。)许多氧化硅(例如,硅铝氧化物(SiAlOx)例如通过溅射涂覆自包括硅和铝的靶在含氧气氛中获得)可非常适于此类应用(再次注意到,该脆化层是任选的并且可在各种情况下被包括或省略)。
可以根据需要选择各个层的厚度。在各种实施方案中,脆化层的厚度可在例如1、2、4或6nm至100、80、60、40、30或20nm的范围内变化。在各种实施方案中,反射层可在例如10、20、40或80nm至40、20、10、7、5、4、3、2或1微米的范围内变化。在各种实施方案中,选择性粘合层可在例如20、40或60nm至500、400、300、200或100nm的范围内变化。在各种实施方案中,剥离层可在例如2、4或6nm至40、30或20nm的范围内变化。在各种实施方案中,支撑基底可在例如0.5、1.0、2或4密耳至20、10、6、3、1.5或0.6密耳的范围内变化。
在许多便利的实施方案中,可从支撑基底361(例如,设置有剥离层362例如金属层诸如铝涂层的双轴取向的聚丙烯(BOPP))开始构建多层转移叠层350,从而提供可剥离支撑组件360。工作实施例2.3.1部分A中提及的热密封膜-1(镀铝的BOPP)为可剥离支撑组件360的一个示例,该可剥离支撑组件可以已经承载合适的剥离层的聚合物基底的形式获得。然后可从选择性粘合层303开始将剩余的层顺序沉积在支撑基底的剥离层承载侧上。工作实施例2.3.1部分A中所述的丙烯酸酯-1层,银反射器层和硅铝氧化层分别为合适的选择性粘合层303、反射层301和脆化层302的示例。
已发现可用于选择性粘合层303中的某些选择性粘合材料,具体地讲上述‘992申请中所述类型的(甲基)丙烯酸酯材料,根据沉积顺序表现出选择性剥离/粘合。因此,例如,将这种(甲基)丙烯酸酯层沉积到现有金属层上可导致易于剥离,同时将金属层沉积到现有(甲基)丙烯酸酯层上可导致优异的粘合。即使在其中(甲基)丙烯酸酯层夹置在相同组成的两个金属层之间的情况下,这也是如此。因此,显而易见的是,此类(甲基)丙烯酸酯材料适于提供将优先保持粘合到反射层301并且将优先从剥离层362剥离的层303,即使在其中反射层301和剥离层362由相同的金属组合物构成的具体实施方案中也是如此。
因此,图9所示的一般类型的工艺将产生图2所示的一般类型的反射层。在此类布置中,脆化层302将处于回射光路径中,并因此将被选择以确保其不会不可接受地影响回射性能。在一些此类实施方案中,脆化层对回射光是透明的。通常,这种脆化层将为相对较薄(例如,50、30、20或10nm或更薄)的。尽管图9的示例性描述示出了可剥离支撑组件360与反射层30到透明微球的层压成直线地被移除,但在实践中这种移除可在稍后执行;例如,具有设置在其上的转移叠层350的一组载体承载透明微球可例如作为卷状物品被储存,其中可剥离支撑组件360稍后被剥离和移除。
如前所述,在一些实施方案中,反射层30可包括图3所示的一般类型的布置,其中脆化层302和选择性粘合层303的位置与图2所示的位置互换。可使用如图10的示例性实施方案所示的适形支撑的转移叠层380,使用上述层压工艺的改进型式来获得此类布置。在此类方法中,可制备包括上述一般类型的可剥离支撑组件的初步组件(图10中未示出)。在该组件的剥离层上可依次沉积有选择性粘合层303、反射层301和脆化层302,以制备初步组件。然后可将此类初步组件层压到合适的适形基底381(下文详细描述),使脆化层302的主表面与适形基底381的主表面接触。适形基底可被构造成使得这两个表面(在图10的界面334处)之间的粘合力和其它层之间的粘合力均大于选择性粘合层303和可剥离支撑组件的剥离层之间的粘合力。可剥离支撑组件因此可与其它层分离,以留下适形支撑的转移叠层380,如图10所示。在图10中,可剥离支撑组件已被移除并且因此未示出;然而,数字331指示先前存在于选择性粘合层303和可剥离支撑组件的剥离层之间的界面的位置。因此,在将反射层实际层压到透明微球之前发生的初步步骤中,该方法使用层303的选择性粘合/剥离特性来从初步组件剥离转移叠层。
因此,上述初步方法将产生图10所示的一般类型的适形支撑的转移叠层380。然后可使该转移叠层与透明微球的突出部分(即,与存在于其上的粘合层50接触)接触以按上述一般方式执行局部层压工艺。在执行层压之后,适形基底381可在任何合适的时间被移除或在稍后的某个时间与层压成直线地被移除。这可通过确保适形基底381和脆化层302(或反射层301,如果不存在脆化层)的表面之间的界面334处的粘合力小于所有其它界面处的粘合力来实现。在此类布置中,选择性粘合层303将处于回射光路径中,并因此将被选择以确保其不会不可接受地影响回射性能。在一些此类实施方案中,选择性粘合层对回射光是透明的。
图10的方法(和所得产物)与图9的先前描述的方法的差异有两处。首先,如上所述,选择性粘合层303(以及任选的脆化层302,如果存在的话)相对于回射光路径的位置是不同的。除此之外,适形基底381的使用可允许反射层30(包括其所有组分层)沿着透明微球的多维度弯曲表面更积极地局部适形。在一些实施方案中,使用更积极适形的基底381可产生局部层压反射层,该反射层表现出透明微球的嵌入区域的较大区域覆盖百分比(例如,占据更大的角弧)。然而,如稍后所讨论,可操纵各种参数和工艺条件以影响反射层的区域覆盖百分比;因此,不一定需要使用适形基底以获得高百分比的区域覆盖。
表现出合适的适形能力的任何片状或膜状材料(例如,有机聚合物片材或膜)均可为适形基底381的可能候选物。选择任何此类材料使得其可从脆化层302的表面(或例如,反射层301的表面,如果不存在脆化层302)剥离,使得在反射层层压到透明微球之后,适形基底381可从该表面分离。然而,也必须选择材料使得其与任一此类层的粘合强度大于选择性粘合层303与剥离组件的剥离层的粘合强度(以便在上述初步步骤中可移除剥离组件)。各种有机聚合物材料可适用于实现该作用。例如,合适的材料可选自苯乙烯-异戊二烯橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、丁基橡胶等。一些此类材料可选自称为KRATON聚合物例如KRATON SIS(购自德克萨斯州休斯顿的克拉顿聚合物有限公司(KRATON POLYMERS LLC,Houston,TX))的一般类型的苯乙烯-橡胶嵌段共聚物。在一些实施方案中,已发现包括夹置在由聚烯烃塑性体构成的较低弹性体皮层之间的高弹性芯的多层材料(如工作实施例2.3.2中所述)是特别合适的。
在一些实施方案中,适形基底可沿着所有尺寸为高度适形的(例如,其可不具有由一些高度取向的聚合物膜表现出的类型的不对称机械性能)。在一些实施方案中,适形基底可被构造成为弹性适形的。例如,基底可表现出至少200%、400%或600%的断裂伸长率,并且可为如本文先前所述的单层或多层构造。在各种实施方案中,这种基底的厚度可为例如10、20、50或100微米至5000、2000、1000、500、400或200微米。
上文所述的将反射层局部层压到透明微球的突出部分(无论是通过图9所示的一般类型的″直接″层压,还是以图10所示的一般方式由适形基底辅助的层压)可以任何合适的方式执行。在许多方便的实施方案中,上述局部层压可通过在两个背衬辊之间的层压辊隙中将载体承载透明微球和转移叠层叠在一起来执行。可根据需要改变执行这种操作的条件。具体地讲,工艺条件可变化以影响每个局部层压反射层覆盖透明微球的突出区域。(这种覆盖程度将表现为先前描述的区域覆盖百分比,指示在制备最终回射制品之后反射区域覆盖透明微球的程度。)应当理解,一般来讲,将不可能将围绕透明微球的突出部分的反射层″包裹″至大于180度的包裹角(换句话讲,用反射层覆盖透明微球的总表面区域的一半以上)。实际上,在许多实施方案中,可能期望的是通过反射层将透明微球的覆盖限制为小于例如显著小于透明微球的总表面区域的50%的区域覆盖。
已经注意到,在层压工艺中存在或不存在适形基底可影响由反射层实现的透明微球的区域覆盖。还已发现,可有效地调节在层压期间分别支撑载体承载透明微球和转移叠层的第一背衬辊和第二背衬辊的硬度。在一些实施方案中,一个或两个背衬辊可为硬质表面的(例如一个或两个可包括金属表面诸如钢),例如具有至少40的洛氏硬度(HRC)。在一些实施方案中,一个或两个背衬辊可为软质表面的,例如具有弹性体或橡胶化涂层(例如,具有小于100、80、70、60或50的肖式A级硬度)。在其中一个背衬辊为硬质表面的(例如钢)而另一个为软质表面的(例如橡胶)的情况下,可以用支撑转移叠层的软质表面的辊和支撑载体承载透明微球的硬质表面的辊来获得最佳性能。
还可操纵在层压工艺期间背衬辊朝向彼此的压力(例如,从约50磅/线性英寸的低值,至约400磅/线性英寸的中等值,至约1700磅/线性英寸的高值),其中较高的压力导致反射层对透明微球更大的区域覆盖,如预期的。一般来讲,发现适形基底的存在显著降低了实现给定区域覆盖所需的层压压力。
一般来讲,已发现许多工艺条件允许反射层对透明微球的可接受的区域覆盖,以及不会引起任何不可接受的光学效应的桥接反射层的水平和尺寸。在一些情况下,层压操作可仅导致反射层转移到较小百分比(例如,至少5%、10%或20%至多40%、30%、20%或10%)的透明微球上。在一些其它情况下,层压操作可导致反射层转移到较大百分比(例如,至少50%、60%或80%至多100%、95%、90%、80%或60%)的透明微球上。
无论层的特定顺序和加工步骤如何,本文所述的布置均提供,预制反射层的局部区域可粘合到具有足够强度的透明微球的突出区域的一部分,以允许反射层的该局部区域从多层转移叠层的剩余层剥离(层离),并且还允许反射层的该局部区域脱离先前横向围绕该局部区域的反射层的区域。合适的粘合层可用于将反射层的该局部区域局部粘合到透明微球的突出区域。在许多实施方案中,如本文其它地方所讨论的居间层50可用作粘合层,只要该居间层表现出合适的粘合特性即可。
在各种实施方案中,粘合层可为至少设置在透明微球的突出区域顶上并且可被加工(例如软化)到足以允许反射层局部粘合透明微球的突出区域上的有机聚合物材料的任何层。在一些实施方案中,这种软化可通过在层压工艺中施加的局部压力发生(因为层压力将集中在由转移叠层接触的透明微球的实际部分上)。因此,在一些实施方案中,为了执行本文所公开的局部层压,可能不需要提供升高的温度(例如,通过加热层压辊隙的背衬辊中的一个或两个)。在此类实施方案中,层压可在环境条件下执行,例如在约20-22℃范围内的温度下执行。
在一些实施方案中,粘合层可由设置在载体承载透明微球的突出区域的至少一部分顶上的有机聚合物材料层(例如,居间层)提供,并且被构造成使得在适当的层压条件下,反射层可被局部粘合到其上。一些此类层可用于某些其它目的,例如这些层可用作例如提供耐磨性、耐腐蚀性等的保护层。可用作粘合层的保护层及其组合物详细描述于美国专利申请公布2017/0276844中,该专利申请全文以引用方式并入本文。在特定实施方案中,这种层可由聚氨酯材料构成。可适用于此类目的的各种聚氨酯材料描述于例如美国专利申请公开2017/0131444中,该专利申请全文以引用方式并入本文。
在一些实施方案中,可使用例如在室温下表现出压敏粘接剂性质的粘合层。此类方法可提供可在相对低的层压压力下执行的局部层压工艺。在一些此类实施方案中,这种压敏粘接剂可设置在载体承载透明微球的突出区域的至少一部分顶上,以形成局部粘合层,例如通过转移工艺,例如粘接剂前体的柔性版印刷。在这种类型的一些特定实施方案中,这种粘合层(例如,柔性印刷的粘合层)可包括着色剂。因此,这种层可用作如本文先前所述的局部颜色层,并且还可用作局部层压反射层的粘合层。
在各种实施方案中,如果这种粘合层是与上述局部彩色层分离的层,则可在局部彩色层设置在粘合层上之后将该粘合层设置在载体承载透明微球的顶上。应当理解,局部层压工艺涵盖将反射层物理转移到透明微球的突出区域,无论透明微球的突出区域上已经存在什么层。
在一些实施方案中,这种粘合层可以连续方式存在(例如,包括如同图1的示例性布置中的层50存在于回射制品的前侧上的部分)。在其它实施方案中,这种粘合层可为不连续粘合层,该不连续粘合层仅存在于期望以与图7的示例性布置中的彩色层40所示类似的方式将反射层层压到的透明微球的突出区域的局部区域中。这种不连续粘合层可例如通过柔性版印刷等局部提供。
应当指出的是,即使粘合层为连续的而非不连续的,也可执行层压工艺,使得反射层仅接触(并因此转移到)实际上被反射层接触的粘合层的区域。因此,在许多实施方案中,反射层可仅转移到透明微球的最远突出区域,并且不会转移到透明微球的其它区域。如前所述,在任何情况下,反射层将不会转移到大于透明微球的总表面区域的50%的区域。
在执行局部层压反射层的形成之后,可将粘结剂前体(例如,粘结剂层组分的混合物或溶液)施加到透明微球承载载体层110上。粘结剂前体可(例如通过涂覆)设置到负载透明微球的载体层上,然后硬化以形成粘结剂层,例如连续的粘结剂层。粘结剂可为任何合适的组合物,例如粘结剂可由包括弹性体聚氨酯组合物以及任何所需添加剂的粘结剂前体形成。由前体制备粘结剂的粘结剂组合物、方法等描述于美国专利申请公布2017/0131444和2017/0276844中,这些专利申请全文以引用方式并入本文。
一般来讲,粘结剂层10被构造成支撑透明微球21并且通常为连续的流体不可渗透的片状层。在各种实施方案中,粘结剂层10可表现出1至250微米的平均厚度。在另外的实施方案中,粘结剂层10可表现出30至150微米的平均厚度。粘结剂层10可包括含有如下单元的聚合物,所述单元诸如氨基甲酸酯、酯、醚、脲、环氧、碳酸酯、丙烯酸酯、丙烯酸、烯烃、氯乙烯、酰胺、醇酸或它们的组合。多种有机高分子形成反应物可用于制备所述聚合物。多元醇和异氰酸酯可反应以形成聚氨酯;二胺化合物和异氰酸酯可反应以形成聚脲;环氧化物可与二胺或二醇反应以形成环氧树脂,丙烯酸酯单体或低聚物可聚合以形成聚丙烯酸酯;并且二酸可与二醇或二胺化合物反应以形成聚酯或聚酰胺。可用于形成粘结剂层10的材料的示例包括例如:VitelTM 3550,购自马萨诸塞州米德尔顿的博斯蒂克公司(Bostik Inc.,Middleton,MA);EbecrylTM 230,购自乔治亚州士麦那的UBC Radcure公司(UBC Radcure,Smyrna,GA);JeffamineTMT-5000,购自德克萨斯州休斯顿的亨斯迈公司(HuntsmanCorporation,Houston,TX);CAPA 720,购自德克萨斯州休斯顿的Solvay Interlox公司(Solvay Interlox Inc.,Houston,TX);和AcclaimTM 8200,德克萨斯州休斯顿(Houston,TX.)的Lyondell Chemical Company。
在一些实施方案中,粘结剂层10可至少大体为可视透地射的(例如,透明的)。在许多便利的实施方案中,粘结剂层10可包括一种或多种着色剂。在具体的实施方案中,粘结剂可包括一种或多种荧光颜料。合适的着色剂(例如颜料)可选自例如上文引用的‘444公布和‘844公布中列出的那些。
在一些实施方案中,粘结剂层10可包含反射材料(例如,珍珠质或珠光材料)的反射粒子179,例如薄片,使得与透明微球21相邻的粘结剂层10的至少一部分可用作次要反射层180,如图8的示例性实施方案所示。所谓″次要″反射层是指粘结剂层10的层,该″次要″反射层用于增强回射元件的性能,使其高于覆盖透明微球的区域28的局部层压的″主要″反射层30所提供的性能。根据定义,次要反射层180邻近透明微球21的嵌入区域25的未被局部层压反射层30覆盖的部分27操作。这种次要反射层(其不一定具有明确限定的后向边界)可由于存在于该层中的反射粒子的聚集效应而提供至少一些回射。应当理解,这种次要反射层可不一定提供由局部层压反射层30提供的相同量和/或质量的回射。然而,这种次要反射层可提供,例如,未被局部层压反射层30覆盖的透明微球的区域27仍可表现出某些回射性。因此,在一些实施方案中,局部层压反射层30可充当主要反射器,该主要反射器例如以与制品的前后轴大致对准的光入射角提供回射,同时次要反射层180可在入射光的高角度或掠射角处提供至少一些次要回射。此外,这可在仍然保持先前所述的增强的色彩保真度的至少相当大的部分的同时完成,该增强的色彩保真度通过在透明微球21的嵌入区域25的部分27中不存在任何局部层压反射层30而得以实现。
为了实现此类效果,在各种实施方案中,粘结剂层10可在至少0.05、0.10、0.20、0.50、1.0、2.0或5.0重量%的负载下负载有反射粒子179。在另外的实施方案中,粘结剂层可包括小于8、7、6、4、2.0、1.5、0.8、0.4、0.3或0.15重量%的反射粒子。(所有此类负载均以干燥固体为基础,而不包括不保留在粘结剂层中的任何液体或挥发性物质。)在各种实施方案中,反射粒子可包括至少5微米的平均粒度(直径或有效直径);在另外实施方案中,反射粒子可包括至多约100微米的平均粒度。应当指出的是,在许多实施方案中,反射粒子可为例如薄片具有例如大于2.0、4.0或8.0的高纵横比。在此类情况下,反射粒子平均可包括至少5微米至最多200微米的最长尺寸。
在一些实施方案中,可尤其有利的是,将粘结剂中的反射粒子的平均粒度(或在高纵横比粒子的情况下的平均最长尺寸)选择为小于透明微球的平均粒度(直径)。因此,在各种实施方案中,粘结剂中反射粒子的平均粒度可不超过透明微球平均粒度的40%、20%、10%或5%。
合适的反射粒子可选自例如珍珠质颜料薄片诸如BiOCl、涂覆TiO2的云母、氧化物涂覆的玻璃薄片、六边形PbCO3粒子、氧化物涂覆的合成氟金云母薄片和结晶的鸟嘌呤薄片(例如从鱼鳞获得)。在各种特定实施方案中,由粘结剂层10中反射粒子179的存在而产生的次要反射层180可与显示出小于50%、40%、30%、20%或甚至10%的区域覆盖(即,包括嵌入区域25的覆盖部分28)的嵌入反射层30结合使用。在各种实施方案中,此类次要反射层可与表现出小于80、60、50、40、30、20或10度的角弧的嵌入反射层结合使用。在一些实施方案中,粘结剂层10将包括小于8.0、7.5、7.0、6.0、5.0、4.0、2.0、1.5、0.8、0.4、0.3或0.15重量%(总干固体计)的任何类型的珍珠质反射粒子(例如BiOCl、PbCO3、鸟嘌呤等)。
在一些实施方案中,出于任何目的,任何其它层可向后提供在粘结剂层10后面(例如,在粘结剂层10和粘合(例如压敏粘接剂)层120之间),或在反射层30和粘结剂层10之间。因此,在例如其中粘接剂层10至少部分地可视地透射的一些实施方案中,可提供包括在环境光中可透过粘结剂层10可见的图像的层。在这种方法的变型中,可将图像印刷在粘结剂层10的向后表面124上。在一些实施方案中,可在施加粘结剂层10之前将承载可见图像的层印刷在反射层30的后面。
本文的讨论主要涉及例如图1和图8所示的一般类型的制品(包括粘结剂层,并且以例如转移制品的形式)。然而,在一些实施方案中,本文所公开的包括嵌入反射层30或它们的等同物的布置可在不包括粘结剂层的制品中提供。为了便于描述,这种制品将被称为″中间″制品。如图11的示例性实施方案中所示,在这种类型的实施方案中,中间制品1000将年采取载体层110在其第一表面112上承载透明微球21而不存在任何粘结剂层的形式。(然而,如果需要,透明微球21可例如通过设置在载体层的透明微球承载侧上的可移除的覆盖膜得以保护。)这种中间制品将包括至少一些透明微球21,所述透明微球包括在其部分28上提供局部层压反射层30的突出区域25。严格地说,在存在粘结剂层10之前,这些反射层30将不是″嵌入″层。因此,在这种特定类型的实施方案中,此类反射层将被等同地表征为″分离″反射层,这意味着这些反射层覆盖透明微球的突出区域25的一部分但不覆盖整个。在区域覆盖百分比、角弧等方面,嵌入反射层的各种特征将被理解为以与其中粘结剂层尚未设置以形成最终制品的中间制品中的隔离反射层类似的方式适用。
在一些实施方案中,中间制品可包括本文其它地方描述的一般类型的居间层50。其它层(例如,彩色层40、粘合层120和/或基底130)可根据需要包括在中间制品中。如本文所公开的任何此类载体层110可为一次性的,该术语广义地涵盖在实际使用回射制品之前移除的载体层,在此之后,对载体层进行设置,再循环,再利用等。
可以任何所需的方式进一步加工中间制品,该中间制品包括其上具有局部层压的隔离反射层的透明微球。在一些实施方案中,可将例如包括任何所需着色剂的粘结剂层设置在透明微球承载载体层上以形成制品1。可将任何合适构型的中间制品装运给客户,所述客户可例如在其上配置粘结剂层以形成定制制品。
本文的讨论主要涉及回射制品,其中前向地暴露于(即,突出)粘结剂层10的透明微球21的区域24暴露于所使用的最终回射制品中的环境气氛(例如,空气)。在其它实施方案中,透明微球21的暴露区域24可由作为制品1的永久组分的覆盖层覆盖和/或驻留在该覆盖层内。此类制品将被称为封装式透镜回射制品。在这种情况下,可选择透明微球以包括折射率,该折射率与覆盖层的折射率结合合适地执行。在各种实施方案中,在封装式透镜回射制品中,透明微球21可包括至少为2.0、2.2、2.4、2.6或2.8的折射率(例如,通过透明微球的材料组成和/或通过存在于其上的任何种类的表面涂层获得)。在一些实施方案中,封装式透镜回射制品的覆盖层可包括子层。在这种情况下,可以结合选择透明微球和子层的折射率。
在一些实施方案中,这种覆盖层可为透明层。在其它实施方案中,覆盖层的整个或选定区域可根据需要着色(例如,可包括一种或多种着色剂)。在一些实施方案中,覆盖层可采取设置(例如层压)到制品1的前侧的至少选定区域的预先存在的膜或片材的形式。在其它实施方案中,可通过将覆盖层前体印刷、涂覆或以其它方式沉积到制品1的前侧的至少选定区域上,然后将前体转变成覆盖层来获得该覆盖层。
如本文先前所述,在一些实施方案中,彩色层40可通过使用设置在彩色层中的着色剂在包括可见光、红外线辐射和紫外线辐射的范围内的至少某个位置处执行电磁辐射的波长选择性吸收。术语着色剂广义地涵盖颜料和染料。常规地,颜料被认为是通常不溶于其中存在着色剂的材料中的着色剂,并且染料被认为是通常可溶于其中存在着色剂的材料中的着色剂。然而,对于着色剂在分散到特定材料中时是否表现为颜料或染料,可能并不总是有明确的区别。因此,术语着色剂涵盖任何此类材料,而与在特定环境中该着色剂是否被认为是染料或颜料无关。合适的着色剂在上述美国临时专利申请62/675020中详细描述和讨论。
用于本文所公开的任何制品中的透明微球21可为任何合适的类型。术语″透明的″通常用来指在选定波长或选定波长范围内透射至少50%电磁辐射的主体(例如玻璃透明微球)或基底。在一些实施方案中,透明微球可透射可见光谱(例如,约400nm至约700nm)中的至少75%的光;在一些实施方案中,至少约80%;在一些实施方案中,至少约85%;在一些实施方案中,至少约90%;以及在一些实施方案中,至少约95%。在一些实施方案中,透明微球可在近红外光谱(例如,700nm至约1400nm)的选定波长(或范围)透射至少50%的辐射。在各种实施方案中,透明微球可由例如无机玻璃制成,和/或可具有例如1.7至2.0的折射率。(如前所述,在封装式透镜布置中,可根据需要选择透明微球以具有更高的折射率。)在各种实施方案中,透明微球可具有至少20微米、30微米、40微米、50微米、60微米、70微米或80微米的平均直径。在各种实施方案中,透明微球可具有至多200微米、180微米、160微米、140微米、120微米、100微米、80微米或60微米的平均直径。绝大多数(例如,至少90%的)透明微球的形状可为至少大致上、大体上或基本上球形的。然而,应当理解,以任何现实生活的大规模工艺生产的透明微球可包括少量透明微球,这些少量透明微球在形状上表现出轻微的偏差或不规则。因此,术语″透明微球″的使用不要求这些物品的形状必须是例如完美的或完全球形的。
美国专利申请公布2017/0276844和2017/0293056,这些专利申请全文以引用方式并入本文,讨论了根据例如回射系数(RA)表征回射性的方法。在各种实施方案中,本文所公开的回射制品的至少选定区域可表现出根据这些公布中概述的工序测量(以0.2度观察角和5度入射角)的回射系数,该回射系数至少为50坎德拉/勒克司/平方米、100坎德拉/勒克司/平方米、200坎德拉/勒克司/平方米、250坎德拉/勒克司/平方米、350坎德拉/勒克司/平方米或450坎德拉/勒克司/平方米。在一些实施方案中,当以″正面″入射角(例如,5度)测量时,RA可以是最高的。在其它实施方案中,当以″掠射″入射角(例如,50度,或甚至88.76度)测量时,RA可以是最高的。
在各种实施方案中,本文所公开的回射制品可满足ANSI/ISEA 107-2015和/或ISO20471:2013的要求。在许多实施方案中,本文所公开的回射制品可表现出令人满意或优异的洗涤耐久性。此类洗涤耐久性可表现为在根据ISO 6330 2A的方法进行的许多(例如25次)洗涤循环之后的高RA保持(洗涤后的RA与洗涤前的RA之间的比率),如美国专利申请公布2017/0276844中所概述。在各种实施方案中,本文所公开的回射制品在25次此类洗涤循环后可表现出至少30%、50%或75%%的RA保持百分比。在各种实施方案中,如本文所公开的回射制品可表现出这些回射性保持特性中的任何一种与如上所述测量的至少100坎德拉/勒克司/平方米或330坎德拉/勒克司/平方米的RA结合。
本文所公开的回射制品可用于任何期望的目的。在一些实施方案中,如本文所公开的回射制品可被构造成用于或与执行例如机器视觉、遥感、监视等的系统一起使用。这种机器视觉系统可依赖于例如一个或多个可见和/或近红外(IR)图像采集系统(例如照相机)和/或辐射或照明源,以及操作系统所需的任何其它硬件和软件。因此,在一些实施方案中,如本文所公开的回射制品(无论该回射制品是否安装在基底上)可为任何所需类型和构型的机器视觉系统的组件或与其协同工作。这种回射制品可例如被构造成光学询问(无论是通过视觉波长还是近红外相机,例如在最多几米,或甚至最多几百米的距离处),而与环境光线条件无关。因此,在各种实施方案中,这种回射制品可包括回射元件,该回射元件被构造成共同显示允许由制品承载的信息通过机器视觉系统检索的任何合适的图像、代码、图案等。示例性机器视觉系统,回射制品可被构造用于此类系统的方式,以及可具体考虑回射制品是否适合于此类系统来表征回射制品的方式公开于美国临时专利申请62/536654中,该专利申请全文以引用方式并入本文。
在一些实施方案中,嵌入反射层30、彩色层40和/或覆盖层(例如,在制品为封装式镜片回射制品的具体实施方案中)可设置在回射制品的各个宏观区域中,而不是共同占据整个制品。此类布置可允许图像在回射光中可见(无论此类图像是否通过增加的回射性和/或通过增强的颜色而突出)。在一些实施方案中,此类图像可例如通过在层压工艺中例如通过使用图案化层压辊或图案化适形基底来执行局部层压反射层的图案化沉积来实现。如本文先前所述,在各种实施方案中,如本文所公开的回射制品可被构造成当在回射光中观察时显示出图像,在环境光中观察时显示出图像或两者兼具。如果两者均存在,则当在环境光中观察时,图像可与在回射光中观察时的图像大致相同(例如,制品可在这两种情况下传达相同的信息);或者这两个图像可以是不同的(例如,使得在环境光与回射光中传达不同的信息)。
回射制品(例如透明微球、粘结剂层、反射层等)的各种组分,制备此类组分的方法以及将此类组分以各种布置并入到回射制品中的方法描述于例如美国专利申请公布中2017/0131444、2017/0276844和2017/0293056以及美国临时专利申请62/578343中,所有这些专利申请全文以引用方式并入本文。
应当理解,包括如本文所公开的局部层压反射层的回射元件可用于任何合适设计和任何合适应用的任何回射制品中。具体地讲,应当指出的是,包括透明微球(以及一个或多个彩色层、反射层等)的回射元件的存在不排除制品中某处存在不包括透明微球的其它回射元件(例如所谓的立方角回射器)。
虽然本文的讨论主要涉及本文所述的回射制品与服装和类似物品的使用,但应当理解,这些回射制品可用于任何应用中,如安装到或存在于任何合适的物品或实体上或其附近。因此,例如,如本文所公开的回射制品可用于道路标记带、道路标牌、车辆标记或识别(例如车牌),或通常用于任何种类的反射片材。在各种实施方案中,此类制品和包括此类制品的片材可呈现信息(例如标记),可提供美观的外观,或可用于这两种目的的组合。
示例性实施方案列表
实施方案1为一种回射制品,包括:粘结剂层;以及多个回射元件,所述多个回射元件在所述粘结剂层的前侧的长度和宽度上间隔开,每个回射元件包括部分地嵌入在所述粘结剂层中的透明微球,以便显示出所述透明微球的嵌入表面区域;其中所述回射制品被构造成使得所述回射元件中的至少一些各自包括反射层,所述反射层为嵌入所述透明微球和所述粘结剂层之间的局部层压反射层。
实施方案2为根据实施方案1所述的回射制品,其中所述回射制品被构造成使得所述回射制品的至少50%的回射元件包括反射层,所述反射层为局部层压的嵌入反射层。
实施方案3为根据实施方案1-2中任一项所述的回射制品,其中所述回射制品被构造成使得所述局部层压的嵌入反射层中的至少一些为局部反射层。
实施方案4为根据实施方案1-3中任一项所述的回射制品,其中所述回射制品被构造成使得所述回射制品的至少50%的所述局部层压的嵌入反射层为局部反射层。
实施方案5为根据实施方案1-4中任一项所述的回射制品,其中所述回射制品被构造成使得所述局部层压的嵌入反射层中的至少一些为桥接至少两个透明微球的桥接反射层。
实施方案6为根据实施方案5所述的回射制品,其中所述回射制品被构造成使得至多50%的所述局部层压的嵌入反射层为桥接至少两个透明微球的桥接反射层。
实施方案7为根据实施方案1-6中任一项所述的回射制品,其中所述回射制品被构造成包括至少一些透明微球,所述至少一些透明微球不包括设置在其上的反射层透明微球,并且其中包括局部层压的嵌入反射层的所述透明微球占所述回射制品的透明微球总数的至少10%至最多95%。
实施方案8为根据实施方案1-7中任一项所述的回射制品,其中所述局部层压的嵌入反射层中的至少一些包括选择性粘合层。
实施方案9为根据实施方案1-8中任一项所述的回射制品,其中所述局部层压的嵌入反射层中的至少一些包括脆化层。
实施方案10为根据实施方案1-9中任一项所述的回射制品,其中所述回射制品被构造成使得所述局部层压的嵌入反射层各自占据至多180度的角弧。
实施方案11为根据实施方案1-10中任一项所述的回射制品,其中所述回射元件中的至少一些包括居间层,所述居间层的至少一部分设置在所述透明微球和所述粘结剂层之间,使得局部层压的嵌入反射层定位在所述居间层和所述粘结剂层之间。
实施方案12为实施方案1-11中任一项的回射制品,其中所述粘结剂层包括着色剂。
实施方案13为根据实施方案1-12中任一项所述的回射制品,其中所述回射元件中的至少一些包括局部彩色层,所述局部彩色层嵌入所述透明微球和所述局部层压的嵌入反射层之间。
实施方案14为根据实施方案1-13中任一项所述的回射制品,其中所述局部层压的嵌入反射层中的至少一些包括金属反射层。
实施方案15为根据实施方案1-14中任一项所述的回射制品,其中所述局部层压的嵌入反射层中的至少一些包括反射层,所述反射层为包括交替的高折射率子层和低折射率子层的介电反射层。
实施方案16为根据实施方案1-15中任一项所述的回射制品,其中所述制品在没有暴露于洗涤循环的情况下显示出至少100坎德拉/勒克司/平方米的初始回射系数(RA,以0.2度观察角和5度入射角进行测量)。
实施方案17为根据实施方案1-16中任一项所述的回射制品,其中所述制品在25次洗涤循环后显示出回射系数(RA,以0.2度观察角和5度入射角进行测量),所述回射系数为在没有暴露于洗涤循环的情况下的初始回射系数的至少30%。
实施方案18为根据实施方案1-17中任一项所述的回射制品,其中所述回射制品被构造成使得所述回射制品的至少80%的回射元件包括反射层,所述反射层为局部层压的嵌入反射层。
实施方案19为根据实施方案1-18中任一项所述的回射制品,其中所述回射制品被构造成使得所述回射制品的至少80%的所述局部层压的嵌入反射层为局部反射层。
实施方案20为根据实施方案1-19中任一项所述的回射制品,其中所述回射制品被构造成使得至少5%的所述局部层压的嵌入反射层为桥接至少两个透明微球的桥接反射层。
实施方案21为根据实施方案1-20中任一项所述的回射制品,其中所述回射制品被构造成包括至少一些透明微球,所述至少一些透明微球不包括设置在其上的反射层透明微球,并且其中包括局部层压的嵌入反射层的所述透明微球占所述回射制品的透明微球总数的至少10%至最多80%。
实施方案22为根据实施方案1-20中任一项所述的回射制品,其中所述回射制品被构造成包括至少一些透明微球,所述至少一些透明微球不包括设置在其上的反射层透明微球,并且其中包括局部层压的嵌入反射层的所述透明微球占所述回射制品的透明微球总数的至少10%至最多60%。
实施方案23为根据实施方案1-22中任一项所述的回射制品,其中所述回射制品被构造成使得所述局部层压的嵌入反射层中的至少一些各自占据至多100度的角弧。
实施方案24为根据实施方案1-22中任一项所述的回射制品,其中所述回射制品被构造成使得所述局部层压的嵌入反射层中的至少一些各自占据至多60度的角弧。
实施方案25为根据实施方案1-24中任一项所述的回射制品,其中所述粘结剂层包括0.2重量%至7.5重量%的反射粒子。
实施方案26为根据实施方案25所述的回射制品,其中所述粘结剂层的至少50重量%的所述反射粒子为珍珠质反射粒子。
实施方案27为根据实施方案1-26中任一项所述的回射制品,其中所述局部层压的嵌入反射层为非均匀反射层,所述非均匀反射层被构造成使得由所述局部层压的嵌入反射层的透明微球的嵌入表面区域覆盖百分比显示出大于0.05的变异系数。
实施方案28为根据实施方案1-26中任一项所述的回射制品,其中所述局部层压的嵌入反射层为非均匀反射层,所述非均匀反射层被构造成使得由所述局部层压的嵌入反射层的透明微球的嵌入表面区域覆盖百分比显示出大于0.10的变异系数。
实施方案29为根据实施方案1-26中任一项所述的回射制品,其中所述局部层压的嵌入反射层为非均匀反射层,所述非均匀反射层被构造成使得由所述局部层压的嵌入反射层的透明微球的嵌入表面区域覆盖百分比显示出大于0.20的变异系数。
实施方案30为一种转移制品,所述转移制品包括实施方案1-29中任一项所述的回射制品和一次性载体层,在所述一次性载体层上,所述回射制品能拆卸地设置为使所述透明微球中的至少一些与所述一次性载体层接触透明微球。
实施方案31为一种基底,所述基底包括根据实施方案1-29中任一项所述的回射制品,其中所述回射制品的所述粘结剂层联接到所述基底,其中所述回射制品的所述回射元件中的至少一些背离基底。实施方案32为根据实施方案31所述的制品,其中所述基底为服装的织物。实施方案33为根据实施方案31所述的基底,其中所述基底为支撑层,所述支撑层支撑所述回射制品并且被构造成联接到服装的织物。
实施方案34为一种中间制品,所述中间制品包括:具有主表面的一次性载体层;多个透明微球,所述多个透明微球部分地嵌入在所述一次性载体层中,使得所述透明微球显示出突出表面区域;并且其中所述透明微球中的至少一些各自包括局部层压的隔离反射层,所述局部层压的隔离反射层存在于所述透明微球的所述突出表面区域的一部分上。
实施方案35为实施方案34的中间制品,其中所述透明微球中的至少一些还包括至少一个中间层,所述中间层的至少一部分设置在所述透明微球和所述局部层压的隔离反射层之间。
实施方案36为根据实施方案34-35中任一项所述的中间制品,其中所述中间制品的所述局部层压的隔离反射层为非均匀反射层,所述非均匀反射层被构造成使得由所述局部层压的隔离反射层的透明微球的突出表面区域百分比显示出大于0.05的变异系数。实施方案37为根据实施方案34-35中任一项所述的中间制品,其中所述中间制品的所述局部层压的隔离反射层为非均匀反射层,所述非均匀反射层被构造成使得由所述局部层压的隔离反射层的透明微球的突出表面区域百分比显示出大于0.10的变异系数。
实施方案38为通过局部层压来制备回射制品的方法,所述方法包括:使预制反射层的区域与至少一些透明微球的突出区域的一部分接触,所述至少一些透明微球由载体层承载并且部分地嵌入所述载体层中;将所述预制反射层的所述区域物理地转移到所述透明微球的所述突出区域的与所述预制反射层的所述区域接触的所述部分,使得所述预制反射层的所述转移区域粘合到所述透明微球的所述突出区域的所述部分;其中在物理转移工艺期间,所述预制反射层的所述物理转移区域与先前横向围绕所述物理转移区域的所述预制反射层的区域分离;然后,将粘结剂前体设置在所述载体层上并且设置在所述透明微球的所述突出区域上;以及固化所述粘结剂前体以形成包括粘结剂层的回射制品,并且其中所述预制反射层的所述物理转移区域嵌入所述透明微球和所述粘结剂层之间。
实施方案39为根据实施方案38所述的方法,其中使预制反射层的区域与至少一些透明微球的突出区域的一部分接触,将所述预制反射层的所述区域物理地转移到所述透明微球的所述突出区域的与所述区域接触的一部分,以及所述预制反射层的所述转移区域粘合到所述透明微球的所述突出区域的所述部分这些步骤是通过使所述预制反射层的所述区域与存在于所述透明微球的所述突出区域上的粘合层接触而执行的,其中所述粘合层用于将所述转移区域粘合到所述透明微球的所述突出区域的所述部分。
实施方案40为根据实施方案38所述的方法,其中所述预制备的反射层为多层转移叠层,并且其中在物理转移工艺中,所述预制备反射层的所述物理转移区域在剥离界面处从所述多层转移叠层的至少一个其它层层离。
实施方案41为根据实施方案38所述的方法,其中所述预制反射层为包括适形基底的多层转移叠层,并且其中在物理转移工艺期间,所述预制备反射层的所述物理转移区域从所述适形基底层离。
实施例42为一种制备包括多个透明微球的中间制品的方法,所述多个透明微球中的至少一些包括局部层压的隔离反射层,所述方法包括:使预制反射层的区域与至少一些透明微球的突出区域的一部分接触,所述至少一些透明微球由载体层承载并且部分地嵌入所述载体层中;将所述预制反射层的所述区域物理地转移到所述透明微球的所述突出区域的与所述预制反射层的所述区域接触的所述部分,使得所述预制反射层的所述转移区域粘合到所述透明微球的所述突出区域的所述部分;其中在物理转移工艺期间,所述预制反射层的所述物理转移区域与先前横向围绕所述物理转移区域的所述预制反射层的区域分离。
实施方案43为根据实施方案38-42中任一项所述的方法制备的根据实施方案1-29中任一项所述的回射制品。
实施例
材料
Figure BDA0002463140270000441
Figure BDA0002463140270000451
Figure BDA0002463140270000461
测试方法
回射性测量
通过使用购自加利福尼亚州圣地亚哥的RoadVista公司(RoadVista,San Diego,CA)的RoadVista 933回射仪来测量回射系数来评估制品的回射性性能。
回射系数(RA)在美国专利3,700,305中有所描述:
RA=El*d2/E2*A
RA=回射强度
E1=入射到接收器上的光照度
E2=入射到与样本位置的入射光线垂直的平面的光照度,以与E1相同的单位进行测量
d=从样本到投影仪的距离
A=测试表面的面积
回射性测量测试流程遵循″ASTM E8 10-03(2013)-Standard Test Method forCoefficient of Retroreflective Sheeting using the Coplanar Geometry(使用共面几何结构的回射片材的系数的标准测试方法)″中所述的测试标准。回射单位以cd/lux/m2报告。高可见度安全服标准诸如ANSI/ISEA 107-2010和ISO 20471:2013要求在入射角与观察角的特定组合下回射系数性能值最小。入射角定义为照明轴与回射器轴之间的夹角。观察角定义为照明轴与观察轴之间的夹角。除非另外指明,否则入射角为5度,观察角为0.2度。在一些情况下,在ISO 20471:2013的表5中所述类型的″32-角度″测试电池中评估样品,并且通常用于评估例如安全服饰。在此类测试中,观察角、入射角和样品的取向(0或90度)是变化的。然而,应当理解,并非所有的使用都将需要回射制品来满足该特定标准。
颜色测定
回射制品的色彩可按照亮度-色度色彩空间(Yxy)进行描述,其中Y为色彩亮度,x和y为色度坐标。这些值与CIE XYZ色彩空间(国际照明委员会(CIE 1931))相关:
x=X/(X+Y+Z)
y=Y/(X+Y+Z)
使用Yxy色彩空间的优点是:可将色度用曲线图绘制出来,通常称为CIE x-y色度图。该颜色表示/命名用于高可见度安全服监管标准中,诸如ANSI/ISEA 107-2010和ISO20471:2013。颜色测量流程符合ASTM E 308-90中所概述的流程,其中以下工作参数如下所示:
标准照明灯:D65日光照明灯
标准观察者:CIE(国际照明委员会)19312°
波长间隔:在400-700纳米以10纳米为间隔
入射光:样本平面上为0°
观察:在45°下透过一圈16个光纤接收站
观察区域:一英寸
端口尺寸:一英寸
在某些示例中,使用交替的颜色表示(L*a*b*)。该颜色空间的定义被描述为CIEL*a*b*1976颜色空间。了解这些参数,普通技术人员即可重新进行该测试。关于工作参数的进一步讨论,参见ASTM E 1164-93。
剥离力
90度剥离方法
使用根据ASTM D1876-08的T剥离测试来测量剥离力。从经过涂布的膜片上切下2英寸×6英寸(50mm×150mm)的样品,并将涂覆侧朝上铺设在光滑干净的表面上。切割一片购自明尼苏达州圣保罗市的3M公司(3M Corporation,St.Paul,MN)的
Figure BDA0002463140270000471
3850装运封装胶带,长约8英寸(200mm),与样品的长边对齐,并使用紧实的压力用硬橡胶手压辊施加到样品的经过涂布的面。注意避免形成折痕或任何夹带的空气。在长度维度上从层压样品的中心切出1英寸(25mm)宽的测试条,确保两个边缘切口清洁且平行。分离第一个四分之一到二分之一英寸的层压测试条,并将两个分开的端部固定在张力检验器的夹持件中,该张力检验器被配置成以3英寸/分钟(75mm/分钟)的剥离速率进行T-剥离几何形状的测试,并以克为单位记录剥离力。开始剥离并使其继续,直到至少4英寸的测试条长度已被分离。检查测试条的分离表面以确定失效位置,并以克每线性英寸记录剥离值。
180度剥离方法
与90度剥离方法的样品制备相同,不同的是用2英寸(50毫米)宽的测试条将测试构造成180度剥离几何形状。
制备包含玻璃透明微球的临时珠状载体的方法
在每个实施例和比较例中,玻璃透明微球部分且暂时嵌入在载体片材中。载体片材包括与约25至50微米厚的聚乙烯层并置的纸材。将载体片材在对流烘箱中加热至220°F(104℃),然后将透明微球倾注到该片材的聚乙烯侧上并静置60秒。从烘箱中取出片材并使其冷却至室温。从片材上倒掉过多的珠,然后将片材在320°F(160℃)的烘箱中放置60秒。从烘箱中取出片材并使其冷却。将透明微球部分嵌入在聚乙烯层中,使得50%以上的透明微球体突出。
工作实施例2.3
实施例2.3描述了使用局部层压方法来产生包括嵌入反射层的回射制品。该实施例使用适形(弹性体)基底(在实施例中称为弹性体转移粘接剂)以有助于局部层压。(本文和本文的其它实施例保留了这些实施例在美国临时专利申请62/578,343中给出的命名和顺序。)
以下实施例描述了五个常规部分:
A.制备具有多层可转移反射层的制品
B.制备弹性体转移粘接剂
C.将反射器层从(A)转移至(B)
D.将反射器层从(C)转移到珠状载体
E.从(D)制备回射制品
实施例2.3.1
2.3.1.A(部分A)
在真空涂布机上制备光学膜,该真空涂布机类似于美国专利8,658,248(Anderson等人)和7,018,713(Padiyath等人)所述的涂布机。用具有980微英寸(0.0250mm)厚、14英寸(35.6cm)宽的热密封膜-1的无限长度辊形式的基底对该涂布机进行螺纹连接。然后以32fpm(9.8m/min)的恒定的线速度推进该基底。
通过超声雾化和闪蒸施加丙烯酸酯-1,在基底上形成第一有机层,使涂布宽度为12.5英寸(31.8cm)。随后立即在下游用以7.0kV和10.0mA操作的电子束固化枪将该单体涂层固化。液体单体流到蒸发器中的流速是0.67ml/min,氮气流速是100sccm并且蒸发器温度设定为500°F(260℃)。加工筒的温度为14°F(-10℃)。
在该第一有机层的顶部,通过>99%银阴极目标的DC溅射沉积银反射层。以30fpm(9.1米/分钟)的线速度在3kW下操作系统。随后进行两次具有相同功率和线速度的沉积以形成90nm银层。
在该银层的顶部,通过AC反应性溅射沉积硅铝氧化物的氧化物层。阴极具有Si(90%)/Al(10%)靶,其得自美国Soleras Advanced Coatings,Biddeford,(ME)。在溅射过程中,阴极的电压由反馈控制回路控制,该回路监控着电压并控制氧气流速,使得电压保持在高位的同时目标电压不崩溃。以16kW的功率操作系统以将12nm厚的硅铝氧化物层沉积到固化的银反射层上。(为了方便起见,硅铝氧化物在本文中可称为SiAlOx;这并不表示任何组分的任何特定化学计量比。)
热密封膜-1薄膜和第一有机层的铝表面将与7.2g/in(0.283g/mm)的180剥离力分离。
2.3.1.B(部分B)制备弹性体转移粘接剂
使用共挤出专利诸如US 5223276、US 9327441和WO9936248中所述的传统浇铸共挤出工艺制备包含一个或多个层的弹性体转移粘接剂膜,其公开内容以引用方式并入本文。
3层转移膜:使用与单层歧管模具(10英寸(254mm)宽)组合的3层进料块(ABA塞)来生成具有弹性体芯和聚烯烃塑性体皮层的3层膜。使用树脂3制备弹性体芯并且使用树脂4制备聚合物塑性体皮层。将核心材料在单螺杆挤出机中在400°F(204℃)下熔融,并且进料到3层进料块的入口中的一个中,同时将皮层材料在双螺杆挤出机中在360°F(182℃)下熔融,并且进料到进料块中的第二入口中,在该第二入口处核心材料分成两股流以将芯层包封在两侧。然后将复合膜直接从模具浇铸到保持在60-70°F(15℃-21℃)的冷却辊上。通过分别调节卷绕机单元的线速度和改变进料块中的浮动叶片的构型来改变厚度和芯皮比率。产生厚度范围为0.002-0.005英寸(0.051mm-0.127mm)且芯-皮比范围为10-30的多层膜,并将其用于转移工艺。
2.3.1.C(部分C)
使用设定值为171°F(77℃)的Akiles ProLam Plus 33013″袋式层压机(MiraLoma,CA),将三层弹性体粘接剂层压到部分A所述的制品上,使SiAlOx表面与弹性体转移粘接剂表面接触。将热密封膜1从构造中移除并丢弃。180剥离测试表明,丙烯酸酯/Ag/SiAlOx的多层膜可以25g/in(0.98g/mm)的剥离力从平面弹性体的表面移除。
2.3.1.D(部分D)
将包含6.18份Resinl、0.13份SILANE-1、0.5份ICN 1和33.41份MEK的溶液混合到MAX 40 Speedmixer杯中,并在DAC 150.1FVZ-K Speedmixer(FlackTek Inc,Landrum,SC)中以2400rpm进一步混合60秒。使用间隙为51微米的凹口棒涂布机将溶液涂覆到临时珠状载体上。将样品在150°F(65.5℃)下干燥3分钟,然后在200°F(93.3℃)下再固化4分钟。这产生出聚合物涂覆的珠状载体。
在180°F(82℃)下,用40lb/in(714g/mm)的层压力的层压力,将具有弱粘结的丙烯酸酯/Ag/SiAlOx多层光学反射器膜的弹性体转移粘接剂压在聚合物涂覆的珠状载体上。在该步骤中,酰化表面与聚合物涂覆的珠状载体的聚合物表面接触。然后将弹性体转移粘接剂从聚合物涂覆的珠状载体中拉出以产生转移的珠状载体-1。
2.3.1.E(部分E)
将包含61份树脂1、11份树脂2、7份颜料1、2份ICN-1、1份SILANE-1、1份MEK中的10%CAT-1、11份MEK和7份MIBK的溶液混合到MAX 40 Speedmixer杯中,并在DAC 150.1FVZ-K Speedmixer(FlackTek Inc,Landrum,SC)中以2400rpm的转速进一步混合60秒。使用具有0.008英寸(0.2毫米)间隙的实验室凹口棒涂布机将溶液涂覆到转移的珠状载体-1上。然后将涂覆的样品在160°F(71.1℃)下干燥30秒,并在180°F(82.2℃)下另外干燥3分钟。因此,干燥涂层形成本文先前描述的一般类型的粘结剂层,该粘结剂层包括荧光黄色颜料1。然后使用辊层压机在220°F(104.4℃)下以大约32英寸/分钟(0.8米/分钟)的辊速度将样品层压到聚酰胺织物上。通过移除珠状载体片材获得本发明实施例2-3-1,并经测试发现其表现出RA(在EA/OA为5/0.2时)为616、Y为52.9、x为0.3642并且y为0.4795。表2.3.1示出了″32角度″回射性测试的结果。尽管在表中未明确指出,但每对观察(在相同的观察角度和相同的入射角处)均针对0度和90度的取向角。将获得的结果(表2.3.1的最右边的列)与ANSI最小规格进行比较。
表2.3.1
Figure BDA0002463140270000521
实施例2.3.2
如实施例2-3-1所示,除了:
在2.3.2.B(部分B)中,使用树脂3在6英寸单歧管模具中制备单层弹性体转移粘接剂。将原料在400°F(204℃)下的单螺杆挤出机中熔融,并且浇注到保持在室温下的冷却辊上。具有厚度范围为0.001-0.004英寸(0.025mm-0.1mm)的膜通过调节卷绕机单元的线速度而产生并用于镜像转移工艺。这种材料允许在77°F(25℃)下完成2.3.2.C和2.3.2.D(部分C和部分D)的层压,而无需额外加热。在2.3.2.D(部分D)中,如果使用小于40lb/in(714g/mm)的层压力,则有利于镜像的小于完全转移或部分转移。这导致较低的回射性(RA=20至400cdlx-m2的范围内),该值取决于所用的压力。然后将弹性体转移粘接剂从聚合物涂覆的珠状载体中拉出以产生转移的珠状载体-2。
实施例2.3.3
2.3.3.A(部分A)
转移多层光学反射器如下制得:
转移反射器膜被描述并且在与美国专利申请20100316852(Condo等人)中描述的涂布机类似的辊对辊真空涂布机上制备,通过在等离子体预处理站和第一溅射系统之间添加第二蒸发器和固化系统,并使用如美国专利8658248(Anderson和Ramos)中所述的蒸发器。
该涂布机配备有由3M公司制造的1000英尺(305m)长卷的0.002英寸(0.05毫米)厚、14英寸(35.6厘米)宽的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜形式的基底。通过对其进行氮等离子体处理来制备基底用于涂覆,以改善金属层的粘附性。使用钛阴极在120W下操作氮气等离子体处理膜,使用32fpm(9.8米/min)的卷材速度并保持膜的后侧与冷却至14°F(-10℃)的涂布滚筒接触。
在该制备的PET基底上,SiAl的剥离层与先前的等离子体处理步骤成直线地沉积。阴极具有Si(90%)/Al(10%)靶,其得自美国Soleras Advanced Coatings,Biddeford,(ME)。采用Ar气体并以24kW功率操作的常规AC溅射工艺用于将37nm厚的SiAl合金层沉积到基底上。然后将经SiAl涂覆的PET基底重绕。
在该SiAl剥离层上,在SiAl层的顶部成直线地沉积丙烯酸酯-1层。通过超声雾化和闪蒸施加丙烯酸酯层,使涂层宽度为12.5英寸(31.8cm)。该混合物进入雾化器的流速为0.33ml/min,得到94nm的层,气体流速为60标准立方厘米/分钟(sccm),蒸发器温度为500°F(260℃)。一旦冷凝到SiAl层上,就用在7.0干伏和10.0毫安下操作的电子束固化枪立即固化该单体涂层。
在该丙烯酸酯层上,以单独的方式施加氧化铌的无机氧化物层。使用得自缅因州Biddeford(Biddeford,ME)的Soleras Advanced Coatings US的阴极陶瓷或低氧化物NbOx靶。更具体地讲,采用在2kW功率下操作的常规DC溅射工艺将约66nm厚的NbOx层沉积到基板上以使用450sccm的Ar和14sccm的O2气流以1fpm(0.3m/min)的线速度形成四分之一波长光学厚度。
在该氧化铌层上,形成丙烯酸酯层。该聚合物层通过在氧化铌层顶部单独通过包含94份丙烯酸酯-1、3份硅烷-2和3份树脂-5的单体混合物的雾化和蒸发而产生。通过超声雾化和闪蒸施加丙烯酸酯层,使涂层宽度为12.5英寸(31.8cm)。该混合物进入雾化器的流速为0.66ml/min,得到32中m(9.8米/分钟)下的188nm的层,气体流速为60标准立方厘米/分钟(sccm),蒸发器温度为500°F(260℃)。一旦冷凝到氧化铌层上,立即用在7.0kV和10.0mA下操作的电子束固化枪固化该单体涂层。
2.3.3.C(部分C)
将2.3.1.B中所述的三层弹性体在171°F(77℃)下层压至2.3.3.A(A部分)中所述的制品,然后移除并丢弃涂覆SiAl的PET。
2.3.3.D(部分D)
在180°F(82℃)下,用50lb/in(893g/mm)的层压力的层压力,将具有弱粘结的丙烯酸酯/NbOx/丙烯酸酯多层光学反射器膜的弹性体转移粘接剂压在涂覆聚合物的珠状载体上。在该步骤中,酰化表面与聚合物涂覆的珠状载体的聚合物表面接触。然后将弹性体转移粘接剂从聚合物涂覆的珠状载体中拉出以产生转移的珠状载体-3。
2.3.3.E(部分E)
将包含61份树脂1、11份树脂2、7份颜料1、2份ICN-1、1份SILANE-1、1份MEK中的10%CAT-1、11份MEK和7份MIBK的溶液混合到MAX 40 Speedmixer杯中,并在DAC 150.1FVZ-K Speedmixer(FlackTek Inc,Landrum,SC)中以2400rpm的转速进一步混合60秒。使用具有0.008英寸(0.2毫米)间隙的实验室凹口棒涂布机将溶液涂覆到转移的珠状载体-3上。然后将涂覆的样品在160°F(71.1℃)下干燥30秒,并在180°F(82.2℃)下另外干燥3分钟。然后使用辊层压机在220°F(104.4℃)下以大约32英寸/分钟(0.8米/分钟)的辊速度将样品层压到聚酰胺织物上。通过移除珠状载体层来获得本发明实施例2-3-3。该制品的RA为105、Y为110、x为0.3569并且y为0.4805。应当理解,该制品包括呈电介质叠层形式而非反射金属层形式的反射层。
工作实施例2.4
实施例2.4描述了使用局部层压方法来产生包括嵌入反射层的回射制品。该实施例使用直接转移(不借助于适形(弹性体)基底)层压方法。
以下直接转移实施例描述了三个常规部分:
A.制备具有多层可转移反射层的制品
B.将反射器层直接从(A)转移到珠状涂层
C.从(B)制备回射制品
实施例2.4.1
2.4.1部分A
转移镜膜描述于该实施例中并且在与美国专利申请20100316852中描述的涂布机类似的辊对辊真空涂布机上制备,通过在等离子体预处理站和第一溅射系统之间添加第二蒸发器和固化系统,并使用如美国专利8658248中所述的蒸发器。
用具有0.001英寸(0.0250mm)厚、14英寸(356mm)宽的热密封膜-1的无限长度辊形式的基底对该涂布机进行螺纹连接。使用9.8米/分钟的幅材速度涂布膜的金属侧,并且保持膜的后侧与冷却至-10℃的涂布滚筒接触。在热密封膜-1的铝金属化侧的顶部成直线地沉积丙烯酸酯-1层。通过超声雾化和闪蒸施加丙烯酸酯层,使涂层宽度为12.5英寸(31.8cm)。该混合物进入雾化器的流速为0.67ml/min,得到188nm的层,气体流速为60标准立方厘米/分钟(sccm),蒸发器温度为260℃。一旦冷凝到Al层上,就用在7.0干伏和10.0毫安下操作的电子束固化枪立即固化该单体涂层。
在该丙烯酸酯层上,使用阴极Ag靶(得自加利福尼亚州圣何塞的ACI Alloys)施加Ag反射层。该Ag金属层通过采用Ar气体的常规DC溅射方法沉积,以3kW的功率操作,并且以9.8米/分钟的线速度至每通过3次,以沉积60nm厚的Ag层。
在该Ag反射层上,施加无机氧化物层。通过采用40kHz AC电源的AC反应溅射沉积工艺铺设氧化物材料。阴极具有Si(90%)/Al(10%)旋转靶,其得自Soleras AdvancedCoatings US,of Biddeford,(ME)。在溅射过程中,阴极的电压由反馈控制回路控制,该回路监控着电压并控制氧气流速,使得电压保持在高位的同时目标电压不崩溃。以16kW的功率和32fpm操作系统以将硅铝氧化物的12nm厚的层沉积到Ag层上。
2.4.1部分B
将具有弱粘结的丙烯酸酯/Ag/SiAlOx多层光学反射器膜的热密封膜-1基底在室温下用500lb/线性英寸(87.5kN/m)的层压力以10fpm(4.2mm/s)压贴涂覆聚合物的珠状载体。SiAlOx表面与载体的涂覆聚合物的侧接触。具有78D硬度的硅橡胶套管支承加热密封膜-1基底,并且钢辊支承涂覆聚合物的珠状载体的纸侧。在层压之后,移除热密封膜-1膜以产生转移的珠状载体-4。
2.4.1部分C
将包含61份树脂1、11份树脂2、7份颜料1、2份ICN-1、1份SILANE-1、1份MEK中的10%CAT-1、11份MEK和7份MIBK的混合物混合到MAX 40 Speedmixer杯中,并在DAC 150.1FVZ-K Speedmixer(FlackTek Inc,Landrum,SC)中以2400rpm的转速进一步混合60秒。使用具有0.008英寸(0.2毫米)间隙的实验室凹口棒涂布机将溶液涂覆到转移的珠状载体-4上。然后将涂覆的样品在160°F(71.1℃)下干燥30秒,并在180°F(82.2℃)下另外干燥3分钟。然后使用辊层压机在220°F(104.4℃)下以大约32英寸/分钟(0.8米/分钟)的辊速度将样品层压到聚酰胺织物上。通过移除珠状载体片材获得本发明实施例2-4-1,其中RA为386、Y为98、x为0.3531并且y为0.4810。
实施例2.4.2
将包含84份树脂1、8份颜料2、4份ICN-1、1份SILANE-1、1份MEK中的10%CAT-1的溶液混合到MAX 40 Speedmixer杯中,并在DAC 150.1 FVZ-K Speedmixer(FlackTek Inc,Landrum,SC)中以2400rpm的转速进一步混合60秒。使用具有0.008英寸(0.2mm)间隙的实验室凹口棒涂布机将溶液涂覆到转移的珠状载体-4上。然后将涂覆的样品在190°F(87.8℃)下干燥30秒,使用手辊层压到聚酯白色织物上,并在215°F(101.7℃)下另外干燥6分钟。通过移除珠状载体片材获得本发明实施例2-4-2,并且表现出RA为394、L*为81.2、a*为-0.9并且b*为1.1。
实施例2.4.3
将包含84份树脂1、4份颜料3、4份ICN-1、1份SILANE-1、1份MEK中的10%CAT-1的溶液混合到MAX 40 Speedmixer杯中,并在DAC 150.1 FVZ-K Speedmixer(FlackTek Inc,Landrum,SC)中以2400rpm的转速进一步混合60秒。使用具有0.008英寸(0.2mm)间隙的实验室凹口棒涂布机将溶液涂覆到转移的珠状载体-4上。然后将涂覆的样品在190°F(87.8℃)下干燥30秒,使用手辊层压到聚酯白色织物上,并在215°F(101.7℃)下另外干燥6分钟。通过移除珠状载体片材获得本发明实施例2-4-3,其中RA为277、L*为25.3、a*为0.7并且b*为-1.3。
实施例2.4.4
将包含84份树脂1、4份ICN-1、1份SILANE-1、1份MEK中的10%CAT-1的溶液混合到MAX 40 Speedmixer杯中,并在DAC 150.1 FVZ-K Speedmixer(FlackTek Inc,Landrum,SC)中以2400rpm的转速进一步混合60秒。使用具有0.008英寸(0.2mm)间隙的实验室凹口棒涂布机将溶液涂覆到转移的珠状载体-4上。然后将涂覆的样品在190°F(87.8℃)下干燥30秒,并在215°F(101.7℃)下另外干燥6分钟。使用永久性油墨标记将样品的涂层侧标记为彩色图形图像,然后使用热熔性粘接剂将其层压到白色棉织物上。通过移除珠状载体片材获得本发明实施例2-4-4,并且表现出RA为385。彩色图形图像在实施例2-4-4的标记区域上清晰可见。实施例2-4-4在未标记区域上的L*为74.5、a*为1.0、b*为-5.9。
实施例2.4.5
2.4.5部分A
转移镜膜描述于该实施例中并且在与美国专利申请20100316852(Condo等人)中描述的涂布机类似的辊对辊真空涂布机上制备,通过在等离子体预处理站和第一溅射系统之间添加第二蒸发器和固化系统,并使用如美国专利8658248(Anderson和Ramos)中所述的蒸发器。
用具有0.001英寸(0.0250mm)厚、14英寸(35.6cm)宽的热密封膜-1的无限长度辊形式的基底对该涂布机进行螺纹连接。使用9.8米/分钟的幅材速度涂布膜的金属侧,并且保持膜的后侧与冷却至14°F(-10℃)的涂布滚筒接触。
然后将丙烯酸酯-1沉积在热密封膜-1的铝涂层的顶部上。使用超声雾化和闪蒸施加丙烯酸酯层,使涂层宽度为12.5英寸(31.8cm)。该混合物进入雾化器的流速为0.67ml/min,得到188nm的层,气体流速为60标准立方厘米/分钟(sccm),蒸发器温度为260℃。一旦冷凝到Al层上,就用在7.0干伏和10.0毫安下操作的电子束固化枪立即固化该单体涂层。
在该丙烯酸酯层上,使用得自加利福尼亚州圣何塞的ACI Alloys的阴极Ag靶施加Ag反射层。该Ag金属层通过采用Ar气体的常规DC溅射方法沉积,以3kW的功率操作,并且以9.8米/分钟的线速度至每通过3次,以沉积60nm厚的Ag层。如果在一周后暴露于正常的实验室环境条件,则该层显示腐蚀迹象。
2.4.5部分B/C
本发明实施例2.4.5的部分B和部分C使用先前针对本发明实施例2.4.1所述的方法,不同的是部分B,使用3fpm(0.91m/min)的线速度进行转移。本发明实施例2-4-5表现出RA为368、Y为101、x为0.3916并且y为0.5389。
提供上述实施例只是为了清楚地理解本发明,而不应被理解为不必要的限制。在实施例中所描述的测试和测试结果旨在为例示性而非预测性的,且测试过程的变化可预计得到不同的结果。实施例中所有定量值均应理解为根据所使用过程中所涉及的通常所知公差的近似值。
对于本领域的技术人员将显而易见的是,本文所公开的具体示例性元件、结构、特征、细节、配置等在许多实施方案中可修改和/或组合。本发明人预期所有此类变型和组合均在所构思发明的范围内,而不仅仅是被选择充当示例性图示的那些代表性设计。因此,本发明的范围不应限于本文所述的特定说明性结构,而应至少扩展到由权利要求的语言所描述的结构和这些结构的等同形式。本说明书中正面引用的作为替代方案的任何元件可根据需要以任何组合明确地包括于权利要求书中或从权利要求书排除。以开放式语言(例如,包括和由其衍生)引用到本说明书中的任何元件或元件的组合被认为是以封闭式语言(例如,由.....组成和由其衍生)并且以部分封闭式语言(例如,基本上由.....组成和由其衍生)另外地引用。虽然本文可能已经讨论了各种理论和可能的机理,但在任何情况下都不应将此类讨论用于限制可受权利要求书保护的主题。如果在所写的本说明书和以引用方式并入本文的任何文献中的公开内容之间存在任何冲突或矛盾,则将以所写的本说明书为准。

Claims (28)

1.一种回射制品,包括:
粘结剂层;以及,
多个回射元件,所述多个回射元件在所述粘结剂层的前侧的长度和宽度上间隔开,每个回射元件包括部分地嵌入在所述粘结剂层中的透明微球,以便显示出所述透明微球的嵌入表面区域;
其中所述回射制品被构造成使得所述回射元件中的至少一些各自包括反射层,所述反射层为嵌入所述透明微球和所述粘结剂层之间的局部层压反射层,
所述局部层压反射层形成为不连续的离散反射层的形式,至少一部分所述局部层压反射层呈现有指示所述反射层局部地从先前横向围绕所述反射层的反射材料层分离的一个或多个边缘。
2.根据权利要求1所述的回射制品,其中所述回射制品被构造成使得所述回射制品的至少50%的所述回射元件包括反射层,所述反射层为局部层压的嵌入反射层。
3.根据权利要求2所述的回射制品,其中所述回射制品被构造成使得所述局部层压的嵌入反射层中的至少一些为局部反射层。
4.根据权利要求3所述的回射制品,其中所述回射制品被构造成使得所述回射制品的至少50%的所述局部层压的嵌入反射层为局部反射层。
5.根据权利要求2所述的回射制品,其中所述回射制品被构造成使得所述局部层压的嵌入反射层中的至少一些为桥接至少两个透明微球的桥接反射层。
6.根据权利要求5所述的回射制品,其中所述回射制品被构造成使得至多50%的所述局部层压的嵌入反射层为桥接至少两个透明微球的桥接反射层。
7.根据权利要求2所述的回射制品,其中所述回射制品被构造成包括至少一些透明微球,所述至少一些透明微球不包括设置在其上的反射层,并且在其上设置有局部层压的嵌入反射层的所述透明微球占所述回射制品的透明微球的总数的至少10%至最多95%。
8.根据权利要求2所述的回射制品,其中所述局部层压的嵌入反射层中的至少一些包括选择性粘合层。
9.根据权利要求2所述的回射制品,其中所述局部层压的嵌入反射层中的至少一些包括脆化层。
10.根据权利要求2所述的回射制品,其中所述回射制品被构造成使得所述局部层压的嵌入反射层各自占据至多180度的角弧。
11.根据权利要求2所述的回射制品,其中所述回射元件中的至少一些包括居间层,所述居间层的至少一部分设置在所述透明微球和所述粘结剂层之间,使得局部层压的嵌入反射层定位在所述居间层和所述粘结剂层之间。
12.根据权利要求1所述的回射制品,其中所述粘结剂层包括着色剂。
13.根据权利要求2所述的回射制品,其中所述回射元件中的至少一些包括局部层,所述局部层嵌入所述透明微球和所述局部层压的嵌入反射层之间。
14.根据权利要求2所述的回射制品,其中所述局部层压的嵌入反射层中的至少一些包括金属反射层。
15.根据权利要求2所述的回射制品,其中所述局部层压的嵌入反射层中的至少一些包括反射层,所述反射层为包括交替的高折射率子层和低折射率子层的介电反射层。
16.根据权利要求1所述的回射制品,其中所述回射制品在没有暴露于洗涤循环的情况下显示出至少100坎德拉/勒克司/平方米的初始回射系数RA,以0.2度观察角和5度入射角进行测量。
17.根据权利要求1所述的回射制品,其中所述回射制品在25次洗涤循环后显示出回射系数RA,以0.2度观察角和5度入射角进行测量,所述回射系数为在没有暴露于洗涤循环的情况下的初始回射系数的至少30%。
18.一种转移制品,所述转移制品包括根据权利要求1所述的回射制品和一次性载体层,在所述一次性载体层上,所述回射制品能拆卸地设置为使所述透明微球中的至少一些与所述一次性载体层接触。
19.一种转移制品,所述转移制品包括基底和根据权利要求1所述的回射制品,其中所述回射制品的所述粘结剂层联接到所述基底,其中所述回射制品的所述回射元件中的至少一些背离所述基底。
20.根据权利要求19所述的转移制品,其中所述基底为服装的织物。
21.根据权利要求19所述的转移制品,其中所述基底为支撑层,所述支撑层支撑所述回射制品并且被构造成联接到服装的织物。
22.一种中间制品,包括:
具有主表面的一次性载体层;
多个透明微球,所述多个透明微球部分地嵌入在所述一次性载体层中,使得所述透明微球显示出突出表面区域;
并且其中所述透明微球中的至少一些各自包括局部层压的隔离反射层,所述局部层压的隔离反射层存在于所述透明微球的所述突出表面区域的一部分上,
所述局部层压的隔离反射层形成为不连续的离散反射层的形式,至少一部分所述局部层压的隔离反射层呈现有指示所述局部层压的隔离反射层局部地从先前横向围绕所述局部层压的隔离反射层的反射材料层分离的一个或多个边缘。
23.根据权利要求22所述的中间制品,其中所述透明微球中的至少一些还包括至少一个中间层,所述中间层的至少一部分设置在所述透明微球和所述局部层压的隔离反射层之间。
24.一种通过局部层压来制备回射制品的方法,所述方法包括:
使预制反射层的区域与至少一些透明微球的突出区域的一部分接触,所述透明微球由载体层承载并且部分地嵌入所述载体层中;
将所述预制反射层的所述区域物理地转移到所述透明微球的所述突出区域的与所述预制反射层的所述区域接触的部分,使得所述预制反射层的转移区域粘合到所述透明微球的所述突出区域的所述部分;
其中在物理转移工艺期间,所述预制反射层的物理转移区域与先前横向围绕所述物理转移区域的所述预制反射层的区域分离;然后,
将粘结剂前体设置在所述载体层上并且设置在所述透明微球的所述突出区域上;以及,
固化所述粘结剂前体以形成包括粘结剂层的回射制品,并且其中所述预制反射层的所述物理转移区域嵌入所述透明微球和所述粘结剂层之间。
25.根据权利要求24所述的方法,其中使预制反射层的区域与至少一些透明微球的突出区域的一部分接触,
将所述预制反射层的所述区域物理地转移到所述透明微球的所述突出区域的与所述区域接触的部分,以及所述预制反射层的所述转移区域粘合到所述透明微球的所述突出区域的所述部分这些步骤是通过使所述预制反射层的所述区域与存在于所述透明微球的所述突出区域上的粘合层接触而执行的,其中所述粘合层用于将所述转移区域粘合到所述透明微球的所述突出区域的所述部分。
26.根据权利要求24所述的方法,其中所述预制反射层为多层转移叠层,并且其中在物理转移工艺期间,所述预制反射层的所述物理转移区域在剥离界面处与所述多层转移叠层中的至少一个其它层层离。
27.根据权利要求24所述的方法,其中所述预制反射层为包括适形基底的多层转移叠层,并且其中在物理转移工艺期间,所述预制反射层的所述物理转移区域与所述适形基底层离。
28.一种制备包括多个透明微球的中间制品的方法,所述多个透明微球中的至少一些包括局部层压的隔离反射层,所述方法包括:
使预制反射层的区域与至少一些透明微球的突出区域的一部分接触,所述至少一些透明微球由载体层承载并且部分地嵌入所述载体层中;
将所述预制反射层的所述区域物理地转移到所述透明微球的所述突出区域的与所述预制反射层的所述区域接触的所述部分,使得所述预制反射层的转移区域粘合到所述透明微球的所述突出区域的所述部分;
其中在物理转移工艺期间,所述预制反射层的物理转移区域与先前横向围绕所述物理转移区域的所述预制反射层的区域分离。
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