CN114258502A - 包括多个局部层压层的回射制品 - Google Patents

包括多个局部层压层的回射制品 Download PDF

Info

Publication number
CN114258502A
CN114258502A CN202080045910.5A CN202080045910A CN114258502A CN 114258502 A CN114258502 A CN 114258502A CN 202080045910 A CN202080045910 A CN 202080045910A CN 114258502 A CN114258502 A CN 114258502A
Authority
CN
China
Prior art keywords
layer
layers
embedded
microspheres
partially laminated
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202080045910.5A
Other languages
English (en)
Inventor
凯文·W·戈特里克
陈葵
格雷厄姆·M·克拉克
斯科特·J·琼斯
迈克尔·A·麦科伊
什里·尼瓦斯
戴维·J·罗韦
蒂安·易·T·H·怀廷
夏颖
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
3M Innovative Properties Co
Original Assignee
3M Innovative Properties Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 3M Innovative Properties Co filed Critical 3M Innovative Properties Co
Publication of CN114258502A publication Critical patent/CN114258502A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/12Reflex reflectors
    • G02B5/126Reflex reflectors including curved refracting surface
    • G02B5/128Reflex reflectors including curved refracting surface transparent spheres being embedded in matrix
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B33/00Layered products characterised by particular properties or particular surface features, e.g. particular surface coatings; Layered products designed for particular purposes not covered by another single class
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/0076Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised in that the layers are not bonded on the totality of their surfaces
    • B32B37/0084Point bonding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/02Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by a sequence of laminating steps, e.g. by adding new layers at consecutive laminating stations
    • B32B37/025Transfer laminating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/12Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by using adhesives
    • B32B37/1284Application of adhesive
    • B32B37/1292Application of adhesive selectively, e.g. in stripes, in patterns
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/14Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers
    • B32B37/144Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers using layers with different mechanical or chemical conditions or properties, e.g. layers with different thermal shrinkage, layers under tension during bonding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/14Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers
    • B32B37/16Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers with all layers existing as coherent layers before laminating
    • B32B37/18Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers with all layers existing as coherent layers before laminating involving the assembly of discrete sheets or panels only
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/20Filters
    • G02B5/28Interference filters
    • G02B5/285Interference filters comprising deposited thin solid films
    • G02B5/288Interference filters comprising deposited thin solid films comprising at least one thin film resonant cavity, e.g. in bandpass filters

Abstract

本发明公开了一种回射制品,该回射制品包括粘结剂层和多个回射元件,各回射元件包括部分地嵌入该粘结剂层中的透明微球。这些回射元件中的至少一些回射元件包括可为反射层的第一局部层压层和第二局部层压层。还公开了一种转移制品,该转移制品包括一次性载体层,其中该回射制品能够拆卸地设置为使透明微球中的至少一些透明微球与该一次性载体层接触。

Description

包括多个局部层压层的回射制品
背景技术
已开发了用于多种应用的回射材料。此类材料常常用作例如衣服中的高可见度饰条材料以增加穿着者的可见度。例如,此类材料常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。
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。各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回射元件包括第一局部层压层和第二局部层压层。在以下具体实施方式中,这些方面和其他方面将显而易见。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,或者是以其他方式在申请过程中呈现。
附图说明
图1为具有第一示例性局部层压层和第二示例性局部层压层的示例性回射制品的侧视示意性剖视图。
图2为图1的一部分的放大剖视图,示出了示例性局部层压层的细节。
图3为放大剖视图,示出了另一个示例性局部层压层的细节。
图4为单个透明微球以及第一示例性局部层压层和第二示例性局部层压层的分离放大透视图。
图5为单个透明微球以及第一示例性局部层压层和第二示例性局部层压层的分离放大侧视示意性剖视图。
图6为包括具有第一示例性局部层压层和第二示例性局部层压层的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7为用于将层局部层压到突出的透明微球的一部分的示例性方法的侧视示意性剖视图。
图8为用于将层局部层压到突出的透明微球的一部分的另一种示例性方法的侧视示意性剖视图。
图9为示例性中间制品的侧视示意性剖视图,该示例性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在其上的第一示例性局部层压层和第二示例性局部层压层。
图10示出了比较例的为波长和入射角的函数的回射率。
图11示出了另一个比较例的为波长和入射角的函数的回射率。
图12示出了工作实施例的为波长和入射角的函数的回射率。
在各个图中,类似的参考标号表示类似的元件。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附图中各种物品的形状、尺寸以及其他方面,并且不应当从附图推断各种物品的尺寸、形状、相对曲率等之间的关系。(事实上,根据本文的讨论,应当理解,如图所示的各种层和其他物品是理想化的一般表示。)
如本文所用,术语诸如“前”、“向前”等等是指从其观察回射制品的一侧(并且因此光从该侧照射到要回射的制品上)。术语诸如“后”、“向后”等等是指相对侧,例如要联接到服装的一侧。术语“侧向”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两者的方向。图1中指示了示例性制品的前-后方向(f-r)和示例性侧向方向(l)。
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。
所谓反射是指实体(例如,层)能够反射“光”;在该上下文中,“光”被定义为涵盖可见光谱和红外光谱。因此,如本文所定义的反射层可反射至少一些波长的可见光、至少一些波长的红外光或两者。在定量方面,反射层(其可包括如本文所讨论的多个子层)是这样的材料层,在法向入射时获得的光谱反射率曲线中,至少在选定波长处或在介于380纳米(nm)和1毫米(mm)之间、介于400nm和700nm之间(例如,典型的可见光波长范围)、或介于700nm和2500nm之间(例如,典型的近红外(IR)光波长范围)的选定波长范围内表现出至少25%的反射率。在许多实施方案中,选定波长或范围将是层表现出的峰值反射的波长或范围。在一些实施方案中,反射层在选定波长处或在选定波长范围内可表现出至少40%、60%、80%或90%的反射率。在一些实施方案中,反射层在整个可见光范围内、在整个近红外光范围内或在这两个范围内可表现出至少40%、60%、80%或90%的反射率。
所谓反射率不同的层是指层在任何选定波长处或在任何选定波长范围内(介于380nm和1mm之间、介于400nm和700nm之间、或介于700nm和2500nm之间)表现出至少10%的反射率差值,如本文稍后详细讨论的。
所谓透明是指实体(例如,层)透射至少50%的选定波长或在介于380nm和1mm之间、介于400nm和700nm之间或介于700nm和2500nm之间的选定波长范围内的光。在一些实施方案中,透明实体可透射至少60%、70%、80%或90%的选定波长或选定波长范围内的光。在一些实施方案中,透明实体可透射至少60%、70%、80%或90%的在整个可见光范围内、在整个近红外光范围内或在这两个范围内的光。在一些实施方案中,透明实体可透射至少50%的可见光光谱中的光并且反射至少25%的近红外光光谱中的光。在一些实施方案中,透明实体可透射至少50%的近IR光谱中的光并且反射至少25%的可见光光谱中的光。(因此应当理解,一些层(例如,某些波长选择性反射电介质叠堆)可符合如本文所定义的反射层和透明层两者。)
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)。对于角取向,术语“大致”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”意指非常高度近似(例如,对于可量化特性,在+/-2%以内;对于角取向,在+/-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“精确”匹配,或者使用术语诸如相同、相等、一致、均匀、恒定等的任何其他特征描述的情况,也将被理解为在普通公差内,或者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”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,而不仅仅是执行此类功能的物理能力。本文所有对数值参数(尺寸、比率等)的引用均被理解为能够通过使用来源于参数的多次测量结果的平均值来计算的(除非另外说明)。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。各回射元件包括透明微球21,该透明微球部分地嵌入粘结剂层10中,使得微球21部分地外露并限定制品的前(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(表面)区域25和在粘结剂层10的主前表面14前方暴露的暴露区域24。在一些实施方案中,制品1的微球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,微球可部分地嵌入粘结剂层中,使得平均而言,15%、20%或30%的微球直径至约80%、70%、60%或50%的微球直径被嵌入粘结剂层10内。在许多实施方案中,微球可部分地嵌入粘结剂层中,使得平均而言,50%至80%的微球直径被嵌入粘结剂层10内。
回射元件20将包括至少一个反射层,该至少一个反射层设置在透明微球21的后面,例如在透明微球21与粘结剂层10之间。微球21和反射层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的至少一些光进入并通过微球21,并且被至少一个反射层反射以再次重新进入微球21,使得光被引导以朝向光源返回。在许多实施方案中,可存在两个反射层;在一些实施方案中,一个或两个此类层可采用局部层压层的形式,如本文所详细讨论的。
如本文所公开的回射制品1将包括至少一些回射元件20,该至少一些回射元件各自包括透明微球21,该透明微球承载第一局部层压层30和第二局部层压层530,如图1中的示例性实施方案所示。在许多实施方案中,第一局部层压层30和/或第二局部层压层530可以是反射层,如本文稍后详细讨论的。然而,在一些实施方案中,第一局部层压层和第二局部层压层中的至少一者可以不是反射性的。相反,在一些实施方案中,层压层可起到一些其他作用。例如,此类层可提供剥离表面以防止一些其他层粘结到由剥离层覆盖的微球的区域,如本文稍后所讨论的。在此类实施方案中,可提供一些其他层以用作反射层,例如,通过在透明微球上的金属层或电介质叠堆的常规气相涂布、通过在微球上印刷反射层等形成的层。在一些实施方案中,反射层可以第二反射层的形式提供,如通过在回射制品的粘结剂层中包含反射粒子所实现的,如本文稍后所讨论的。
鉴于局部层压层可能不一定仅(或根本不)用作反射层的事实,此类层在本文中将被称为“功能”层,应当理解,在许多实施方案中,此类层的功能将用作反射层。所谓局部层压层是指这样的功能层,预制成制品(例如,预制成膜状或片状结构的一部分),之后将预制层的局部区域物理地转移(即层压)到透明微球的一部分,如本文稍后详细讨论的。所谓第一局部层压层和第二局部层压层是指在第一层压工艺中将第一层设置到至少一些微球上,之后在第二后续层压工艺中将第二层设置到相同微球的至少一些微球上。也就是说,在这种情况下,术语“第一”和“第二”具体地讲意味着顺序层压工艺。执行两个顺序层压工艺(连同适当地控制如本文所公开的层压工艺)可产生第一局部层压层和第二局部层压层,该第一局部层压层和第二局部层压层可通过各种几何、结构、光学或其他特性中的任一种来识别,如本文详细讨论的。
示例性第一局部层压层30和第二局部层压层530在图1中以一般的理想化方式示出。如图1中的示例性实施方案所示,在一些实施方案中,第二局部层压层530的至少一部分534可被布置成与第一局部层压层30“平行”。术语平行表示第二层530的一部分(例如,图1中的部分534),该部分可由从前面照射在回射元件上的光线到达,而这些光线不必穿过第一层30的任何部分。在一些实施方案中,整个第二层530可由与第一层30平行的部分534构成;在其他实施方案中,第二层的仅一部分可与第一层平行,如将通过下文的讨论而清楚的。
在一些实施方案中,第二局部层压层530的至少一部分535可与第一局部层压层30“串联”布置。术语串联表示第二层530的一部分(例如,图1中表示为530'的特定第二层的部分535),该部分大致布置在第一层30的后面,使得从前面照射在回射元件上的光线必须穿过第一层30以到达第二层530的“串联”部分535。
因此,在至少一些实施方案中,对于包括第一局部层压层30和第二局部层压层530的回射元件20中的至少一些回射元件,被第一层30覆盖的透明微球的嵌入区域25的第一区域和被第二层530覆盖的微球的嵌入区域25的第二区域将为非共延伸的。这是指被第二层530占据的第二区域不与被第一层30占据的第一区域共享完全相同的尺寸和形状。
在一些情况下,第二局部层压层530的任何部分都不可与第一局部层压层串联布置。换句话讲,对于一些回射元件20,如图1中的第二局部层压层530'所示的部分535可以不存在。例如,在一些实施方案中,第二局部层压层530可提供为至少部分地包围第一局部层压层30的部分或完整的球形区段(例如,图1、图4和图5的区段534),例如以如图4和图5所示的第二层530的一般方式,而第二层530的任何显著部分都没有布置为在第一层30的任何部分的后面(与之串联)。在其他实施方案中,第二层530的显著部分535可以图1的标号为530'的特定第二层的部分535的一般方式布置为在第一层30的后面(与之串联)。在至少一些此类情况下,包括串联部分535的第二层530还可包括与第一层30平行的显著部分534,如从图1显而易见的。
因此概括地说,在一些情况下,第二层530可局部层压,使得其仅作为球形区段存在,该球形区段至少部分地包围第一局部层压层,但不以任何显著程度向后与第一层重叠。这种情况在图1、图4和图5中标记为530的特定第二层的示例性一般表示中示出。在其他情况下,第二层可局部层压,使得其部分535向后与第一层重叠,如图1中标记为530'的特定第二层的示例性一般表示所示。
无论第二局部层压层530是否包括与第一局部层压层30串联的部分535,在许多实施方案中,第二层530将包括与第一层30平行并且形成至少部分地包围第一层的至少部分球形区段的部分534。此类布置在图4和图5的放大、分离视图中以示例性一般表示示出。在图4和图5的特定布置中,第二层530的部分534为完整的球形区段而不是部分球形区段;即,部分534完全包围第一层30。在其他实施方案中,第二层530可包括仅部分地外接第一层30的平行部分534。当沿着透明微球的前-后轴线观察时,作为完整球形区段的第二层部分534将类似于完整、不间断的环面;当以此方式观察时,作为部分球形区段的第二层部分534将类似于部分环面。应当理解,为方便起见,使用术语球形区段来表示当以这种方式观察时通常包围第一层的第二层;这并不意味着球形区段必须采取完美环面的形式,也不意味着此类区段的径向外周边或径向内周边需要采取完美圆形的形状。
其中第二层530包括平行部分534的布置可通过两种一般方法来实现。在一种此类方法中,第二层被局部层压,使得第二层包括保持在第一层后面的适当位置的部分535(即,以图1的第二层530'的一般方式)。此类第二层压工艺(本文稍后讨论)在本文中将被称为完全转移工艺。此类方法将产生具有至少一部分535的第二层530,该至少一部分的前表面532与第一层30的后表面33接触。第二层还可具有另一个部分534,其前表面532与透明微球的后表面接触,或与可存在于透明微球上的粘合层/居间层50的后表面53接触。
在另一种此类方法中,第二层被局部层压,使得第二层不包括保持在第一层后面的适当位置的部分(即,以第二层530的一般方式,如图4和图5所示)。此类第二层压工艺(也在本文稍后讨论)在本文中将被称为环面转移工艺。当然,在任何现实层压工艺中,可产生这两种布置的混合。即,从本文稍后关于形成第一局部层压层和第二局部层压层的方法的讨论中,将显而易见的是,第一层和第二层的特定形状、微球的覆盖范围等可由于层压工艺的统计性质而一定程度地变化。然而,本文的讨论也将清楚地表明,可改变层压参数和条件以将第一层和第二层的平均条件定制到所需范围。
可选择各种参数和层压工艺条件以便影响例如由第一局部层压层30和第二局部层压层530占据的透明微球的位置、第一层和第二层的相对尺寸等。此类布置方式可相对于图4和图5中理想化的一般表示所示的示例性布置方式来讨论,并且可例如通过由每个层占据的角弧来表征。
在各种实施方案中,第一层30可占据例如不超过135度、90度、70度、50度、30度、20度或10度的角弧α(从层30的次外边缘31测量,从微球的几何中心处的顶点“V”测量,如图5所示)。在另一个实施方案中,第一层30可占据至少5度、15度、25度、35度、45度、55度、65度或80度的角弧α。以具体示例的方式,图5所示的第一层30占据大约80度-85度的角弧α。在一些实施方案中,此类第一层30可至少大致、基本上或实质上以透明微球的前-后中心线为中心(即,以微球的最后点或“北极”为中心,如图4和图5的示例性布置方式所示)。
第二层530因而可包括与第一层30平行的部分534,该部分为例如球形区段的形式,该球形区段布置为在第一层30的径向外侧并且至少部分地外接第一层。第二层可占据例如大于10度、20度、30度、50度、60度、70度、90度、110度、130度、150度或170度的角弧β。此类角弧从第二层的周边(即,从层530的次外边缘531)测量,并且忽略第二层是否仅包括球形区段部分534或还包括与第一层重叠的串联部分535。以具体示例的方式,图5所示的第二层530占据大约125度-135度的角弧β。在一些实施方案中,此类第二层530将以与第一层30类似的方式至少大致、基本上或实质上以透明微球的最后点为中心。
在美国临时专利申请62/739506和PCT国际专利申请号US2018/057553中详细呈现了评估角弧(以及其他相关参数,诸如层所表现出的面积覆盖百分比)的方法,这两个专利申请全文以引用方式并入本文。此类方法还在美国临时专利申请62/739489和PCT国际专利申请号US2018/057561中有所讨论,这两个专利申请全文以引用方式并入本文。应当理解,此类参数可至少半定量地通过使用存在于例如‘489和‘561专利申请中的一般类型的显微照片来确定。
在一些特别有用的实施方案中,与由第二层530占据的区域相比,第一层30可存在于相对较小的区域中,并且可以上述方式位于透明微球的最后点处或附近。在特定实施方案中,第一层可与透明微球的前-后中心线重合(意味着中心线穿过第一层的一些部分),如图1、图4和图5的示例性实施方案所示。为方便起见,这种第一层在本文中有时会简称为“偏振盖”层。此类偏振盖第一层可部分地(例如完全地)被第二层包围(例如,第二层可占据的角弧大于第一层的角弧)。此类布置方式可赋予如本文详细讨论的特定优点。在一些具体实施方案中,偏振盖第一层可占据不超过40度的角弧,并且第二层可包括占据至少80度的角弧的平行区段。在其他具体实施方案中,偏振盖第一层可占据至少80度的角弧,其中第二层包括占据大于90度的角弧的平行区段。
在一些具体实施方案中,第一局部层压层30和第二局部层压层530可平均占据至少大致、基本上或实质上相同的角弧。例如,在一些实施方案中,第一层和第二层(其可在所有方面彼此相同,或可在至少一个方面彼此不同)可局部层压,使得这两层占据透明微球的大致、基本上或实质上相同的面积。应当理解,在任何实际生产过程中,甚至对于针对相同标称面积覆盖和/或角弧的第一层和第二层也可发生统计变化。
在许多实施方案中,第一局部层压层30和第二局部层压层530中的任一者或两者可以是如本文所定义的反射层。在各种实施方案中,任何此类反射层可在介于380nm和2500nm之间的一些波长处表现出至少40%、60%、80%或90%的反射率。在一些实施方案中,第一层30和第二层530在其反射特性方面可至少大致、基本上或实质上彼此相同。例如,它们均可为气相沉积的银层,它们均可为包括基本上相同的子层组的电介质叠堆,等等。在这种情况下,执行两次连续的层压操作可用于(例如)提高所得回射制品的整体均匀度,以制备在较大入射角处显示出增强的回射性的回射制品,等等。
然而,在许多可用的实施方案中,第一层30和第二层530的反射特性可不同。例如,在一些实施方案中,第二层530可为至少大致反射的,而第一层30可为非反射的,例如如本文先前所定义的透明的。如果第一非反射层30以如上所述的偏振盖构型存在,并且在至少一些侧面被第二反射层530的部分534外接,则可产生具有独特特性的回射元件。例如,包括处于偏振盖构型的视觉上透明的第一层30和处于球形区段构型的视觉上反射的第二层530的回射元件(和包括此类元件的集合的回射制品)可表现出可见光回射性,至少在一些波长处,实际上随着入射光的入射角增大(即,更大的掠射角)而增大。
因此,在一些实施方案中,第一局部层压层30可主要用于钝化透明微球的偏振盖区域,使得第二局部层压反射层将不粘结到偏振盖区域。这可允许产生具有第二反射层的回射元件,该第二反射层为纯球形区段(而不是包括与透明的偏振盖第一层串联的部分)并且具有非反射的(例如,透明的)偏振盖区域。(如本文稍后讨论的,还可操纵层压条件以促进或不利于这种情况的发生。)在各种实施方案中,此类第一层30可表现出380nm至2500nm的至少85%、90%、或95%的总透射率。
在一些实施方案中,第一局部层压层30和第二局部层压层530的反射率可不同。如上所定义,这意味着层在任何选定波长处或在任何选定波长范围内(介于380nm和1mm之间、介于400nm和700nm之间、或介于700nm和2500nm之间)表现出至少10%的反射率差值。在各种实施方案中,第一层和第二层可在选定波长处或在介于380nm和1mm之间、介于400nm和700nm之间、或介于700nm和2500nm之间的选定波长范围内表现出至少20%、40%、60%、80%、或90%的反射率差值。百分比差值是绝对值,并在反射率的最大差值的波长处进行评估。通常,反射的最大百分比差值可发生在层之一的峰值反射的波长处。以具体示例的方式,如果一个层在某个波长(例如峰值反射的波长)处显示具有70%的反射率,而另一层在该相同波长处显示具有40%的反射率,则这两个层的反射率相差30%。
对于本文提出的需要测量反射率的这些和任何其他评估,规定即使存在于微球上的层例如太小而不能直接测量它们在回射制品中的原位反射率,这些定义将适用于以允许评价其反射率的形式测量这些相同材料的层。当然,对于许多此类层,可以从具有这些层的回射制品的回射率测量值获得反射率的可靠估计。
在一些实施方案中,第一局部层压层30和第二局部层压层530均可为反射性的,但它们的反射特性可至少一定程度地不同。在一些实施方案中,反射层中的至少一个可以是波长选择性的;即,优先反射如下所定义和描述的特定(例如,预定)波长的光的层。在一些此类实施方案中,反射层中的一个(例如,第二层530)可为波长选择性的,而另一个反射层(例如,第一层30)为非波长选择性的。非波长选择性反射层为不符合本文所定义的波长选择性层的任何反射层。在许多实施方案中,非波长选择性层可以是由例如银或铝层构成的广谱高反射层。在其他实施方案中,第一层和第二层均可为波长选择性反射层。
以具体示例的方式,第一层30(例如,以偏振盖布置方式设置)可以是波长选择性反射层,该波长选择性反射层被构造成优先反射在近红外(IR)光谱内的某处(例如,涵盖大约700nm-2500nm的波长)的光。同时,第二层530(例如设置在球形区段中)可以是波长选择性反射层,该波长选择性反射层被构造成优先反射在可见光谱内的某处(例如,涵盖大约400nm-700nm的波长)的光。因此,可产生这样的回射制品,其在相对低(例如,正面)入射角为例如0度至5度时优先反射近红外光;并且,在相对较大的入射角(例如,30度)处,优先反射可见光。实现这种一般类型的行为的一种布置方式在本文的工作实施例的工作实施例1中展示。在其他实施方案中,可以切换第一层和第二层的波长选择性以产生这样的回射制品,该回射制品优先以低入射角反射可见光,并优先以高入射角反射近红外光。并且,当然,可提供其中第一层和第二层优先在可见光范围内的不同波长处反射或者其中它们优先在红外光范围内的不同波长处反射的布置方式。
所谓优先反射是指在380nm至1mm范围内的特定波长处,层表现出的峰值反射率比在该范围内的一些其他波长处表现出的反射率大至少20%,其中差值以绝对值表示。以具体示例的方式,在600nm处显示具有80%的峰值反射率并且在900nm处显示具有20%的反射率的波长选择性反射层显示具有的峰值反射率比900nm的反射率大60%。在各种实施方案中,波长选择性反射层可表现出比在一些其他波长处表现出的反射率大至少30%、40%、50%、60%、70%、80%或90%的峰值反射率。
在各种实施方案中,第一层30和第二层530可被构造成在彼此相差所需量的波长处表现出峰值反射。如上所述,在一些实施方案中,一个层可优先提供可见范围内的反射,而另一层可优先提供近红外范围内的反射。或者,在一些实施方案中,一个层可优先提供可见光范围的一部分内的反射,而另一层可优先提供可见光范围的另一不同部分内的反射。在一些实施方案中,一个或两个层可用作例如带通滤波器、陷波滤波器等。在各种实施方案中,可选择第一层和第二层以表现出相差至少50nm、100nm、200nm、400nm或600nm的相应峰值反射波长。在另外的实施方案中,可选择第一层和第二层以表现出相差不超过10000nm、5000nm、2000nm、1000nm、800nm、700nm、500nm或300nm的相应峰值反射波长。
在一些实施方案中,此类回射元件(以及包括此类元件的集合的回射制品)可表现出回射性,该回射性至少在一些波长处不像常规回射制品那样随着入射光的入射角增加而急剧减小。事实上,此类元件和制品可表现出这样的回射性:至少在一些波长处,在高入射角(例如,在光的入射角为30度时测量)处实际上大于在低的、更“正面”入射角(例如,在入射角为5度时测量)处的回射性。此类布置方式与常规回射制品形成对比,并且提供了许多有趣用途的可能性。实现这种类型的行为的一种此类布置方式在本文的工作实施例的工作实施例1中展示。
上述讨论已清楚地表明,第一层和第二层可为具有任何所需构型、特性或功能的任何合适的层。例如,在一些实施方案中,第一层或第二层可以是或包括光学延迟片,光学延迟片意指选择性地减慢光的正交分量中的一个以改变其偏振的层(或子层)。在一些实施方案中,这种光学延迟片可被构造为四分之一波长延迟片,该四分之一波长延迟片对于所关注的某个波长λ具有λ/4的延迟量。对于给定波长的光,四分之一波长延迟片会将该波长的光从圆偏振光变为线偏振光,反之亦然。光学延迟片在美国临时专利申请62/610180和PCT国际专利申请号IB2018/058406中进行了详细描述和讨论,这两个专利申请全文以引用方式并入本文。
在一些实施方案中,第一局部层压层和/或第二局部层压层可包含着色剂,以便成为本文稍后详细描述的一般类型的彩色层。一般来讲,出于任何目的,第一局部层压层和第二局部层压层可包括以任何期望的顺序或构型形成的任何期望类型、组成和数量的(子)层。不一定需要任何此类子层用于光学目的(但在某些情况下,可能需要子层不减损某些其他层的光学功能)。在各种实施方案中,如本文所讨论的,次层可为脆化层、粘合增进(或粘合最小化,即钝化)层、彩色层或光学延迟层。第一局部层压层和/或第二局部层压层可包括任何此类子层的任何所需组合(例如,与反射层组合)。虽然在许多实施方案中,第一局部层压层和第二局部层压层可以在至少一个方面(例如,在子层的组成、数量和/或类型、厚度和/或任何光学特性诸如反射率、吸收性或透明性方面)不同,但是在一些实施方案中,第一局部层压层和第二局部层压层可以彼此相同。
应当理解,第一层和第二层的反射率可以多种方式构造。例如,上述一般布置方式可以颠倒,以提供优先反射可见光的偏振盖第一层和优先反射近红外光的球形区段。在更具体的示例中,第一层或第二层可以是例如表现出基本上非优先反射(即,不随波长显著变化)的金属层(例如,银、铝等的蒸汽涂布层)。然后,另一层可以是选择性地表现出在所需范围内的峰值(最大)反射波长的电介质叠堆(例如,包括高折射率材料诸如金属氧化物和低折射率有机聚合物材料的交替子层)。或者,第一层可以是第一电介质叠堆,其中高折射率子层和低折射率子层被布置为使得第一层选择性地表现出在第一范围内的峰值反射波长,而第二层是第二电介质叠堆,其中高折射率子层和低折射率子层被布置为使得第二层选择性地表现出在不同于第一范围的第二范围内的峰值反射波长。
高折射率子层和低折射率子层交替的电介质叠堆可以多种不同的构型定制,以提供所需的反射选择性。本文将不讨论所有此类可能的布置方式,但是这些布置方式对于普通技术人员而言将是熟知的并且是可用的。各种示例性布置方式提供于例如美国专利号3700305和6172810中,这两篇专利全文以引用方式并入本文。具体的示例性布置方式(例如,总厚度在260nm-270nm范围内并且峰值反射率的波长在550nm-600nm范围内的电介质叠堆;以及,总厚度在780nm-790nm范围内并且峰值反射率的波长在大约850nm-950nm范围内的电介质叠堆)公开于本文的工作实施例中。
在各种实施方案中,第一局部层压层和第二局部层压层可被构造成在彼此相差所需量的波长处表现出峰值反射。如上所述,在一些实施方案中,一个局部层压层可优先提供可见范围内的反射,而另一局部层压层可优先提供近红外范围内的反射。或者,在一些实施方案中,一个层可优先提供可见光范围的一部分内的反射,而另一层可优先提供可见光范围的另一不同部分内的反射。在一些实施方案中,一个或两个层可用作例如带通滤波器、陷波滤波器等。在各种实施方案中,可选择第一局部层压层和第二局部层压层以例如表现出相差至少50nm、100nm、200nm、400nm或600nm的相应峰值反射波长。在另外的实施方案中,可选择第一层和第二层以表现出相差不超过1000nm、800nm、700nm、500nm或300nm的相应峰值反射波长。
在一些实施方案中,第一局部层压层和第二局部层压层可被构造成使得在介于400nm和1400nm之间的至少一个波长处,回射制品在入射角为30度时表现出的回射百分比大于在入射角为5度时表现出的回射百分比,增量为至少1%、2%、3%、4%或5%。在另外的实施方案中,此类性能可至少在介于400nm和750nm之间的一个波长处发生。在此类测量中,更大增量的百分比是就回射率值的绝对差而不是与值之一的比率而言的。例如,在入射角为30度时表现出5%的百分比回射率和在入射角为5度时表现出2%的百分比回射率的制品将被理解为表现出大于5度回射率的30度回射率,增量为3%(不是150%)。
因此应当理解,本文所公开的设置各种几何构型的第一局部层压层和第二局部层压层(例如,包括占据微球的选定区域的“偏振盖”第一层,以及至少部分地环绕偏振盖第一层的“球形区段”第二层)的能力以及选择第一层和第二层的反射率的能力提供了允许生产具有多种特性、回射性能等的回射制品的工具。
作为一个具体的非限制性示例,回射制品可被制备成具有在所有相关波长处为高度反射的(例如,由蒸气涂布的银构成)偏振盖第一层反射器(平均占据例如40度至最多90度的角弧)。该制品可具有球形区段第二层反射器,该球形区段第二层反射器为电介质叠堆,该电介质叠堆被选择为表现出在一些可见光波长处的相当好的反射率,但对于可见光的至少一些波长也为透明的(并且具体地讲,非吸收性的)。在此类示例中,第二层反射器可作为球形区段存在,该球形区段从大致位于第一层反射器的外周边处的内边界延伸,并且平均占据比第一层反射器的角弧大至少2度、5度、10度、20度、30度、40度、50度或60度的角弧。
由于在所有可见光波长处第一偏振盖层的高反射率,该一般类型的制品可对“正面”可见光显示非常好的回射性。电介质叠堆第二层可在偏离角度处(例如,在入射角高达40度时)提供足够的可见光回射性,以结合“正面”性能,允许回射制品满足各种性能标准(例如“32-角度”回射性标准,其中在各种入射角和观测角处测量回射性,如本领域技术人员将熟悉的)中的任一种。同时,电介质叠堆第二层可为足够透明的,以允许回射制品的粘结剂层(本文稍后描述)的颜色在环境光下透过微球可见。换句话讲,本文所公开的布置方式可允许产生可通过各种回射性能测试中的任一种的回射制品,同时仍允许制品的本色(例如,荧光黄,如由粘结剂层中的着色剂所赋予的)在环境光下可见。实现这种一般类型的行为的一种此类布置方式在本文的工作实施例的工作实施例2中展示。
因此,普通技术人员应当理解,在一些实施方案中,本文所公开的布置方式可允许高反射层(诸如银)仅存在于相对小面积(例如,偏振盖)构型中,使得该层提供优异的正面回射,同时在环境光下不赋予总体灰色或“褪色”,这通常在此类反射层存在于透明微球的大部分区域上时发生。然后可包括球形区段第二反射层(例如由电介质叠堆构成)以至少部分地补偿在高入射角处高反射层的不存在。因此,可在环境光下提供增强的颜色保真度或鲜明度,同时还实现优异的回射性能。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。然而,应当强调的是,上述讨论和具体构型仅是示例性的,并且本文所公开的一般布置方式可允许制造不一定需要或提供例如增强的颜色保真度的许多可用制品(例如,出于机器视觉等的目的)。可通过本文所公开的方法制成的布置、结构和制品以及它们的潜在优点在与本文同日提交的名称为“包含反射率不同的多个层的回射制品(RETROREFLECTIVE ARTICLECOMPRISING MULTIPLE LAYERS THAT DIFFER IN REFLECTIVITY)”的美国临时专利申请号62/838580、代理人案卷号81911US002中有所讨论,该临时专利申请全文以引用方式并入本文。
以下讨论以单层(例如,单个反射层30)进行描述,但应当理解为适用于第一层和第二层两者的局部层压,如本文所公开的。
在一些实施方案中,局部层压层将衍生自包括除了功能(例如反射)层之外的一个或多个附加层的多层“转移叠堆”。附加的一个或多个层可有利于功能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(并且因此可被称为局部转移层的子层),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。例如,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(子)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)(注意到在一些实施方案中,层301本身可包括子层,例如在反射层301为电介质叠堆的情况下)。
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)的功能(例如反射)层,并且然后将预制功能层的局部区域物理地转移(层压)到载体承载微球21的突出区域25而实现的布置。例如,层压反射层因此与通过将前体沉积到透明微球上(例如通过印刷银墨)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,可使包括功能(例如反射)层30的多层转移叠堆与设置在临时载体110上的透明微球21的突出区域25紧密接近,使得功能层的局部区域接触存在于微球的突出区域25的至少一部分上的粘合层50的至少一部分。然后将功能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微球的突出区域25的区域28。(这将形成图9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,微球的突起区域25随后成为微球的嵌入区域,也如本文稍后详细讨论。
在本文所定义的局部层压工艺中,预制功能(例如反射)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,功能层的局部区域与功能层的先前(在层压之前的预制层中)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功能层的横向围绕区域不会被转移到微球(或所得制品的任何部分),而是从微球的附近(例如,与多层转移叠堆的其它牺牲层一起)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。功能层的局部层压区域从它们各自的功能层的横向围绕区域的脱离不受功能层中任何预先确定的弱线的支配。相反,脱离是功能层的局部区域在被强制适形到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,转移到微球的功能层的局部区域将从向后邻接该局部区域的多层转移叠堆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堆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堆中的剥离层的主表面提供。在一些实施方案中,剥离层可与功能层的主表面直接接触;在此类情况下,剥离界面将为功能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功能层和剥离层之间;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功能层的主表面,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,多层转移叠堆可任选地包括脆化层,该脆化层增强了功能层的局部区域脱离功能层的先前横向围绕该功能层的区域的能力。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和国际申请公布号2018/178802描述了可适用于层压各种“功能”层的转移叠堆(称为转移制品),并且这两篇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堆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。美国临时专利申请62/739506和PCT国际专利申请号US2018/057553中提供了另外的细节和讨论,这两个专利申请全文以引用方式并入本文。
以下讨论以单层(例如,单个反射层)进行描述,但应当理解为适用于局部层压的第一层和第二层。尽管以下讨论可提及反射层,但它们也将被理解为适用于非反射性的局部层压功能层,例如,出于钝化透明微球的区域的目的而提供的。
如本文所定义和描述的局部层压层将是可识别的,并且将与其他层(例如,与未局部层压的反射层)区分开。局部层压反射层将通过局部层压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后轴线观察时,许多(例如,大于60%、80%、90%或95%)此类局部层压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,蒸气涂布的金属层)的回射制品区分开,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,局部层压层可表现出至少一些特征,该特征显示层通过预制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堆反射层直接气相涂布到微球上而获得的反射层,与通过将反射层前体(例如,银墨)印刷到微球上获得的反射层等区分开。
此类区分特性可包括例如层的微小边缘的外观,该微小边缘指示层局部地从先前横向围绕脱离区域的材料层上分离(例如,脱离)。还可发现由于层局部层压到微球的独特性质而得到的其他区分特性。为了执行层的局部层压,该层必须至少大致适形于微球的突出区域的形状。由于层至多包括单曲率轴线并且微球的突出部分包括多个曲率轴线,因此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层为局部层压层的证据。
在许多实施方案中,已发现局部层压层表现出裂纹或间隙形式的特征不连续性,该裂纹或间隙看起来是由于在使层适形于微球的突出部分的过程中发生的弯曲和/或拉伸而导致的断裂。因此,存在于透明微球上的层中的特征诸如断裂线、裂缝或间隙等可提供该层是局部层压层的证据。还应当理解,在一些情况下,局部层压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层并将该局部层压层与其他层区分开,该特性可用作该层为局部层压层的指示。识别和表征局部层压层的方法在美国临时专利申请62/739506和PCT国际专利申请号US2018/057553中进一步详细讨论,这两个专利申请全文以引用方式并入本文。
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,该反射层在单个微球的范围内极其一致、均匀且不间断,并且反射层适形于具有严格保真性的微球(或其上的粘合层)的曲率。
以下讨论主要以单层(例如,单个反射层)进行描述,但应当理解为适用于局部层压的第一层和第二层。尽管以下讨论可提及反射层,但它们也将被理解为适用于非反射性的局部层压功能层。
如图1的示例性实施方案所示,回射制品1的回射元件20的至少一些局部层压功能层(例如反射层)30和/或530可为嵌入层。在各种实施方案中,回射元件20的功能层中的至少大致、基本上或实质上全部将为嵌入层。
嵌入层为邻近透明微球21的嵌入区域25的一部分设置的层,如图1的层30和530的示例性实施方案所示。嵌入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,并且可有助于围绕该层)。换句话讲,嵌入层的微小边缘(例如,层30的边缘31和层530的边缘531,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,标记微球的暴露区域24和微球的嵌入区域25之间的边界的位置26(该位置可称为微球的“腰部”)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,而不是由嵌入层30或530的微小边缘邻接。
对于包括嵌入层的透明微球21,嵌入层的任何部分都不会暴露,以便延伸到(即,覆盖)微球21的暴露区域24的任何部分上。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层,例如反射层,该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层与这样的情况区分开,在该情况中,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。
在一些实施方案中,嵌入层(例如30或530)将为如图1的示例性实施方案所示的局部层。根据定义,局部层为嵌入层,该嵌入层不包括沿着制品1的任何横向尺寸远离微球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。在一些实施方案中,回射制品的嵌入功能层(30和530)的至少大致、大体上或基本上全部(根据先前提供的定义)将为局部层。
然而,在一些实施方案中,局部层压层可为可桥接多个(至少两个)透明微球的“桥接”层。桥接微球的层为这样的层,其具有大致布置为在第一微球的至少一部分后面的第一部分和大致布置为在第二微球的至少一部分后面的第二部分。因此,单个这样的功能层可与两个(或更多个)透明微球结合操作(例如提供反射),并且将被称为“桥接”层。一些桥接微球可包括大致布置为在其它微球后面的其它部分。在各种实施方案中,桥接层可桥接两个、三个、四个或多达十个微球。
桥接层不是如本文所定义的局部层,但是,桥接层的周边边缘被掩埋在透明微球和粘结剂材料之间;因此,桥接层为“嵌入”层。应当理解,桥接层的存在可在统计上发生,并且在一些实施方案中,局部层压层的大部分可为局部层,其中每个此类层作为单个透明微球。
图4为透明微球21以及示例性局部层压第一层30和示例性局部层压第二层530的放大分离透视图。(在图4中,为了便于可视化层30和530,省略了粘结剂层10(本文稍后描述)。)图5为透明微球以及示例性局部层压第一层30和示例性局部层压第二层530的放大分离侧视示意性剖视图。(在图4和图5中,层30和530均被嵌入和局部化。)如这些图中所示,第一层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微球21的主后向表面23的一部分。在一些实施方案中,层30的主前向表面32可与微球21的主后向表面23直接接触;然而,在一些实施方案中,层30的主前向表面32可接触本身设置在微球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,用作粘合层或粘附促进层;或者,这种层可为光学延迟层或彩色层。在一些实施方案中,此类层可起到多种作用(例如,其可用作彩色层和粘合层)。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。
类似地,第二层530将包括通常表现出大致弓形形状的主前向表面532,例如其中前向表面532的至少一部分至少大致适形于微球21的主后向表面23的一部分。在一些实施方案中,层530的主前向表面532可与微球21的主后向表面23直接接触;然而,在一些实施方案中,层30的主前向表面532可接触本身设置在微球21的主后向表面23上的层,如上文所讨论的。层530的主后向表面533(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层530的主前向表面532一致(例如,局部平行于该主前向表面)。(这些讨论适用于与第一层30平行布置的第二层530的一部分;如果层530包括与层30串联的部分,则该部分可包括与第一层30的后表面33接触的前表面532,如上所述)。
应当理解,在一些实施方案中,层可通过转移到微球的突出部分而局部层压到微球上,而微球被部分地(并且暂时地)嵌入载体中。由于不同的微球的直径可略微不同,以及/或者不同微球嵌入在载体中的深度可有变化,因此不同的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微球相比,从载体向外突出的微球可接收更大量的局部转移到其上的材料。在这种情况下,应当理解,各种微球的局部层压层可以在由层占据的角弧方面彼此不同。除非另外指明,否则该参数和所有类似参数将被理解为以在多个回射元件、微球和局部层压层上取得的平均值的形式获得。
局部层压层可表现出任何合适的厚度(例如,在层范围内的若干位置处测量的平均厚度)。应当理解,制造这种层的不同方法可产生不同厚度的层。在各种实施方案中,局部层压层可表现出至少0.01微米、0.05微米、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100微米、80微米、60微米、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(例如在层范围内的若干位置处测量)。在各种实施方案中,局部层压层可包括至少10纳米、20纳米、40纳米或80纳米的平均厚度;在另外的实施方案中,这种层可包括至多10、5、2或1微米或至多400、200或100纳米的平均厚度。如果层(或例如电介质叠堆的一组子层)为多层叠堆(如本文稍后所述的转移叠堆)的层,则这些厚度仅适用于转移层本身。
生产回射制品的常规方法(无论是使用例如蒸气涂布的透明微球、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。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(例如,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。
另外,在一些实施方案中,多个透明微球可完全缺乏局部层压层,例如局部层压反射层。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多个微球。已发现,在许多情况下,缺乏设置在其上的反射层的一些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)。在各种实施方案中,回射制品的至少30%、50%、70%或90%的回射元件各自包括第一局部层压嵌入反射层和/或第二局部层压嵌入反射层。
如上所述,在一些实施方案中,局部层压反射层(例如30或530)可包括金属反射层,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堆构成。电介质反射层在美国专利申请公布号2017/0131444中进一步详细地描述,出于此目的,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,其中光学叠堆的每个层(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堆构成。每个双层继而由第一子层(例如带正电荷的子层)和第二子层(例如带负电荷的子层)构成。高折射率子叠堆的双层的至少一个子层将包含赋予高折射率的成分,而低折射率子叠堆的双层的至少一个子层将包含赋予低折射率的成分。LBL结构、制造此类结构的方法以及包括具有此类结构的电介质反射层的回射制品在美国专利申请公布号2017/0276844中详细描述,该专利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,转移叠堆(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堆的层。
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微球21的后面和局部层压层30和/或530的至少一部分的前面。因此,此类居间层50的至少一部分可夹置在微球21和层30和/或530之间,例如,居间层50的向前表面52与微球21的嵌入区域25的向后表面接触,并且居间层50的向后表面53与层30的向前表面32或层530的向前表面532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),并且可仅存在于微球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,提供増强的耐磨性、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),该粘合层能够被功能层(例如反射层)粘结。在一些实施方案中,这种层可用作钝化层或光学延迟层。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号2017/0276844中,该专利专利申请公布全文以引用方式并入本文。在具体实施方案中,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在美国专利申请公布号2017/0131444中有所描述,该专利申请公布全文以引用方式并入本文。
在一些实施方案中,回射元件中的至少一些回射元件包括至少一个彩色层。在各种实施方案中,彩色层可为如本文先前所定义和描述的第一层和第二层中的一者;或者,彩色层可为单独的附加层。术语“颜色层”在本文中用来表示优先允许电磁辐射在介于380nm和1mm之间的至少一个波长范围内通过同时通过吸收介于380nm和1mm之间的至少一个其他波长范围的辐射中的至少一些辐射而优先最小化电磁辐射在该波长范围内通过的层。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。各种类型的彩色层在美国临时专利申请62/675020和PCT国际专利申请号US2018/057555中有所描述。任何此类彩色层可被布置为使得被回射元件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。在一些实施方案中,除了向回射光赋予颜色之外,彩色层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,彩色层可为不连续彩色层,例如局部彩色层。在特定实施方案中,局部彩色层可为嵌入彩色层(其中术语局部和嵌入具有与上述相同的含义)。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。
回射制品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6的示例性布置中,制品1的前表面4部分(例如,在制品1的前侧2的未被透明微球21占据的区域中)将被粘结剂层10的视觉上暴露的前表面14提供(在移除载体110后)。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能收到侧向地介于粘结剂层10在粘结剂层10的在微球21之间的区域13中的颜色(或缺乏颜色)的影响。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。如上所述,在某些实施方案中,本文的布置方式可允许粘结剂层和回射制品的本色更完全地实现。
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(无论是通过操纵反射层和/或操纵回射光路中的任何彩色层)成在回射光中观察时表现出图像。换句话讲,可影响制品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。
如上所述,在一些情况下,制品1在环境光中的外观可能不太重要或者可能不是显著的考虑因素,例如,在其中制品的回射性的波长依赖性,特别是这种依赖性如何随入射角而变化的情况下,是最重要的。
在图6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可以与载体层110的后表面112可剥离地接触,如图6中的示例性实施方案所示。
回射制品1(例如,当仍作为转移制品100的一部分时)可联接到任何期望的基底130,如图6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。这种粘结层120可以是例如压敏粘合剂(具有任何合适的类型和组合物)或热活化粘合剂(例如,“热压”粘结层)。
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其中回射制品例如附接到基底的主表面的构型。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,此类回射制品(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,织造)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”被广泛地使用,并且通常涵盖旨在穿戴、携带或以其它方式存在于使用者身体上或附近的任何物品或其一部分。在此类实施方案中,制品1可例如通过粘结层120(或通过缝合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自身可以是支撑层,制品1例如通过粘结或缝合联接到该支撑层,并且该支撑层增加了制品的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,在载体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将尚未外露于空气下,并且因此回射元件20可能尚未表现出期望的回射性水平。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。
在一些便利的实施方案中,可通过从一次性载体层110开始来制造回射制品1。透明微球21可部分地(且可剥离地)嵌入载体层110中以形成微球的基本上单一层。出于此类目的,在一些实施方案中,载体层110可方便地包括例如可被加热的可热软化的聚合物材料和以使得它们部分地嵌入其中的方式沉积在其上的微球。然后可冷却载体层,以便将微球可释放地保持在该条件下以供进一步加工。
通常,尽管偶尔的微球可彼此侧向接触,但是沉积的微球彼此至少稍微侧向间隔开。沉积在载体上的微球的图案(即,堆积密度或比例区域覆盖)将决定这些微球在最终制品中的图案。在一些实施方案中,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,微球21可部分地嵌入载体110中例如达微球直径的约20%至50%。微球21中未嵌入在载体中的区域25从载体向外突出,使得这些微球随后可接收局部层压层30和530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微球的嵌入区域25)在本文中将在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微球的突出区域。在常规制造工艺中,不同微球嵌入到载体110中的深度可有一些变化,这可影响局部层压到不同微球的突出表面的部分上的层的尺寸和/或形状。
在本文的工作实施方案中将包括透明微球的载体层描述为临时珠状载体。其上沉积有有机聚合物居间层(例如,粘合层)的这种微球承载载体在工作实施例中被称为聚合物涂布的珠载体。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。
在微球21部分地嵌入载体110中(并且例如涂布有有机聚合物层)之后,第一功能层30和第二功能层530例如反射层(其将在粘结剂层10形成之后变成嵌入层)可形成于微球中的至少一些微球的突出区域25的部分上。这将形成中间制品1000,如图9中的示例性实施方案所示,这将在下文中更详细地讨论。
在许多实施方案中,可执行局部层压使得层仅局部转移到微球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,使得层不会转移到微球21的整个突出区域25。也就是说,在一些实施方案中,该工艺可被实施使得层仅转移到微球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微球21的嵌入区域25的最后部分)。此类第一层压工艺可例如提供第一层作为本文先前所述的一般类型的“偏振盖”层。在一些实施方案中,第二后续层压工艺可例如提供作为球形区段层的第二层,该球形区段层占据比第一层更大的微球的角弧。下文详细讨论了用于实现此类布置方式的方法。
以下讨论以单层(例如,单个反射层)进行描述,但应当理解为适用于局部层压的第一层和第二层。尽管以下讨论可提及反射层,但它们也将被理解为适用于非反射性的局部层压功能层。
为了执行本文所述的将功能层局部层压到透明微球的突出部分上,必须作出使预制层能够与载体承载透明微球和层压到其上的预制层的部分接触的布置。可通过提供功能层作为包括剥离界面的多层转移叠堆的一部分来促进此类布置,该剥离界面允许功能层与叠堆的其它层分离。在该一般类型的一些实施方案中,功能层(例如反射层)30可作为多层转移叠堆350的一部分提供,如图7的示例性实施方案所示。示例性转移叠堆350包括作为反射层30的功能层30,该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。转移叠堆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。
多层转移叠堆350可与载体承载微球21的突出部分接触,如图7的示例性实施方案所示。转移叠堆的最前表面(在这种情况下,脆化层302的前向表面)与设置在微球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。转移叠堆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7为理想化的剖视图,其不捕获层压是沿着微球的多个曲率轴线表面发生的事实。因此,连同如图7所示从可剥离支撑组件360剥离的反射层30,层压到微球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。该金属层可包含选自以下的至少一种: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,其可为电介质叠堆)。如上所述,在一些实施方案中,层30可以是不反射并且不包括反射层301的功能层。例如,功能层30可包括剥离层,该剥离层在层30层压至微球之后提供面向后的钝化剥离表面,第二层可不粘结到该面向后的钝化剥离表面上。
脆化层302可为表现出合适的易碎特性的任何层,其可増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堆350,从而提供可剥离支撑组件360。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。
因此,图7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7的示例性描述示出了可剥离支撑组件360与反射层30到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堆350的一组载体承载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。
应当理解,如果此类方法用于形成第一局部层压层30,导致由此形成的层30的最后表面33由选择性粘合层303的高剥离主表面(该表面暴露在上述多层转移叠堆上,在选择性粘合层303与剥离层362之间的界面331处被分开)提供。此类布置可因此提供第一层30,该第一层的最后表面为高剥离层,这可促进先前所述的其中第二局部层压层不粘合到(例如,不保持在其后面的适当位置)第一局部层压层的情况。换句话讲,这种方法可用于执行第二局部层压层的环面转移层压。
如前所述,在一些实施方案中,功能(例如反射)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8的示例性实施方案所示的适形支撑的转移叠堆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,可制造包括上述一般类型的可剥离支撑组件的初步组件(图8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,以制造初步组件。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8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堆380,如图8所示。在图8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堆。
应当注意,为方便起见,使用术语“适形基底”来表示在局部层压工艺中使用的实体(例如,图8的物品381),该实体不作为回射制品的一部分保持,并且在局部层压之后不发挥进一步作用。这种适形基底不同于回射制品可以连接到的基底(例如,图6的物品130)。
因此,上述初步方法将产生图8所示的一般类型的适形支撑的转移叠堆380。然后可使该转移叠堆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8的方法(和所得产物)与图7的先前描述的方法的差异有若干处。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。另外,由此形成的层的最后表面可以是图8中脆化层302(如果存在)的后表面或反射层301的后表面,而不是选择性剥离层的高剥离表面。此类布置可因此提供第一层30,该第一层的最后表面不是高剥离层,并且因此可促进先前所述的其中第二局部层压层确实粘合到第一局部层压层(例如,保持在其后面的适当位置)的情况。换句话讲,这种方法可用于执行第二局部层压层的完全转移层压。
除此之外,适形基底381的使用可允许功能层30或530(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可产生局部层压层,该局部层压层表现出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)。因此,使用适形支撑的转移叠堆的局部层压工艺可有利地用于例如提供第二局部转移层,与第一局部转移层(例如,作为偏振盖存在)相比,该第二局部转移层表现出对微球的更大面积覆盖(例如,作为球形区段存在)。实现这种一般类型的行为的一种布置方式在本文的工作实施例的工作实施例2中展示。然而,如稍后所讨论,可操纵各种参数和工艺条件以影响局部层压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。换句话讲,适形基底的使用仅为可变化以促进特定结果的若干参数中的一个。
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,使得在功能层层压到微球之后,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。
上文所述的将层局部层压到透明微球的突出部分(无论是通过图7所示的一般类型的“直接”层压,还是以图8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微球和多层转移叠堆叠在一起来执行。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层接触(例如,“环绕”)的范围并且转移到微球的突出区域。该覆盖范围可例如通过先前描述的角弧来表征,并且指示功能层将覆盖最终回射制品中的微球的嵌入区域的范围。
已经注意到,在层压工艺中存在或不存在适形基底可影响通过层压层实现的微球的“环绕”(如例如通过层压层占据的角弧所显现的)。还已发现,可有效地调节在层压期间分别支撑载体承载微球和转移叠堆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,通常用支撑转移叠堆的软质表面的辊和支撑载体承载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),其中较高的压力通常导致因此转移的层对微球更大的区域覆盖,如预期的。一般来讲,发现多层转移叠堆中的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。类似地,使用柔软表面的背衬辊可允许降低层压压力(尽管不一定与在多层转移叠堆中使用合适的适形基底一样大的程度)和/或可提供所得制品的更宏观上均匀的外观。
因此,可提供关于各种加工参数的影响的一般性指导原则。因此,例如,在一些实施方案中,可使用在大约800磅/线性英寸(PLI)的层压压力处操作的硬质表面(例如钢)背衬辊来执行局部层压工艺,例如第一局部层压工艺。在一些情况下,这可为微球提供相对较小的第一局部层压层,例如偏振盖层。然后可使由该工艺输出的制品经受类似的工艺(再次使用两个钢背衬辊),但在例如大约1500PLI的较高压力处操作。该第二更有力的层压可为微球提供面积相对较大的第二局部层压层,例如包括至少部分地环绕第一局部层压层的球形区段。此类方法的更多细节提供在工作实施例1中。
在一些实施方案中,局部层压工艺(例如,第一层压工艺)可用柔软表面的背衬辊(例如,肖氏硬度A为大约68的硅橡胶表面的辊)执行。因此,例如,可在大约400PLI-600PLI的层压压力处使用表面柔软的背衬辊。此类方法的更多细节在例如工作实施例2中举例说明,其中第一局部层压用包括钢背衬辊和具有肖氏硬度为68的硅橡胶套筒的钢背衬辊的辊隙进行,在大约500PLI处操作,之后使用在大约1000PLI处操作的两个钢背衬辊执行第二更有力的局部层压。
在一些实施方案中,局部层压工艺(例如,第二局部层压工艺)可使用依赖于适形基底的适形支撑的转移叠堆来执行。此类方法的更多细节例如在工作实施例3中举例说明。在此类情况下,已发现,即使在相当低的层压压力处(例如,在大约10PLI-200PLI的范围内),也可实现占据相对大角弧的局部转移层。
应当理解,上述布置方式是示例性的,并且基于本文的公开内容,普通技术人员将能够操纵各种参数,包括但不限于层压压力、层压辊隙的背衬辊的特性、在用于层压的转移叠堆中适形支撑件的存在或不存在等,以操纵层压工艺的特性,例如促进第一局部转移功能层和第二局部转移功能层(例如反射层)的所需布置。
应当理解,任何实际层压工艺的实际结果将是统计性的,并且将不一定产生一组完全均匀的回射元件。例如,在一些情况下,已发现第二更有力的层压步骤可将第二局部层压层设置到透明微球上,该透明微球(例如,因为微球的直径较小和/或更深地埋在载体幅材中)在第一较小力的层压步骤中未接纳第一局部层压层。尚未发现一些统计上少量的仅带有局部层压层的此类微球(以及,在一些情况下,可能根本没有接纳任何局部层压层的多个微球)的存在会不可接受地减损本文所公开的总体结果。
无论加工步骤的确切性质如何,本文所述的布置均提供,第一预制功能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,以允许第一层的该局部区域从多层转移叠堆的剩余层剥离(层离),并且还允许第一层的该局部区域脱离先前横向围绕该局部区域的第一层的区域。类似的考虑因素适用于第二预制功能层,注意可改变各种参数以修改由第二层实现的面积覆盖。
已经发现,各种工艺条件也可以影响是否将第二局部层压层纯粹设置为围绕现有第一局部层压层的球形区段;或者,设置为使得第二层的一部分保持在第一层后面的适当位置。换句话讲,此类布置方式可影响第二层是否仅由与第一层平行布置的球形区段组成,或者是否还包括与第一层串联布置(在第一层后面)的部分。一般来讲,第一局部层压层的最后表面的性质(如层本身固有地表现出的,或如例如通过特定表面处理改性的)可影响第二层抵靠第一层的后部保持在适当位置的趋势。还已发现,第二层的性质可影响这种趋势。例如,第二层的厚度和/或刚度可起作用。在一些情况下,较厚、较硬和/或较难以断裂或破裂的第二层可具有更大的将第一层向后的一部分保持在适当位置的趋势。即使第二层不一定(强力地或根本不)粘结到第一层,也可能如此。相反,足够厚且结实并且粘结到未被第一层覆盖的微球的区域的第二层可保持第一层向后的一部分,即使该部分不一定粘结到第一层。因此概括地说,局部层压工艺的性质(例如,第二局部层压层的任何给定层压是环面转移工艺还是完全转移工艺)可受层本身的特性的影响,而不是仅受工艺条件的影响。应当再次理解,此类现象在性质上可为统计性的,并且在任何给定情况下,可存在多种构型。
应当强调的是,上文所公开的具体布置方式的许多变型是可能的,并且可用于特定应用。例如,至此的讨论主要关注这样的情况,其中第一局部层压层相对较小(例如,以偏振盖构型存在),并且其中第二局部层压层与第一层相比相对较大(例如,第二层以至少部分地环绕第一层的球形区段存在)。然而,在一些实施方案中,第一(例如,最前)层可更大,并且第二(例如,最后)层可更小。虽然此类布置方式可能几乎不提供有益效果,例如,如果第一层为非选择性反射器诸如银或铝,但在其他实施方案中,第一层可为优先反射特定波长(诸如,近红外波长)的电介质叠堆。可允许其他波长的光(例如,可见光)穿过第一层,然后由适当构造的第二层操纵。在该一般类型的实施方案中,如果需要,第一层的向后表面可被处理或以其他方式构造成增强第二层与其粘结的能力。
无论具体布置方式如何,在一些实施方案中,合适的粘合层可用于将第一层或第二层的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微球的突出区域顶上并且可被加工(例如软化)到足以允许功能层局部粘合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堆接触的微球的实际部分上)。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℃范围内的温度处执行。在其他实施方案中,在高温处进行层压可能是有帮助的。
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,功能层可被局部粘合到其上。一些此类居间层可用于某些其他目的,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。在具体实施方案中,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在美国专利申请公布号2017/0131444中有所描述,该专利申请公布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合剂性质的粘合层。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,这种压敏粘合剂可设置在载体承载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,例如粘合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功能层物理转移到透明微球的突出区域,无论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)。在其他实施方案中,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将功能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(第一或第二)预制功能层仅接触(并因此转移到)实际上被反射层接触的粘合层的区域。
在形成第一局部层压层和第二局部层压层之后,粘结剂可设置在微球承载载体层110上。在一些实施方案中,这可通过将粘结剂前体(例如,粘结剂层组分的混合物或溶液)设置到微球承载载体层110来执行。粘结剂前体可(例如通过涂覆)设置到负载微球的载体层上,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。由前体制造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。粘结剂、其组合物和制造粘结剂的方法还可选自美国临时申请号62/522279和对应的PCT国际专利申请号US2018/038160、美国临时申请号62/527090和对应的PCT国际专利申请号IB2018/054778、美国临时申请号62/785326以及美国临时申请号62/785344中描述的那些,所有这些专利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造所述聚合物。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:VitelTM3550,购自马萨诸塞州米德尔顿的博斯蒂克公司(Bostik Inc.,Middleton,MA);EbecrylTM230,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AcclaimTM8200,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可为至少大致可见透射的(例如,透明的)。在许多便利的实施方案中,粘结剂层10可包含一种或多种着色剂。在具体实施方案中,粘结剂可包含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,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。所谓“第二”反射层是指粘结剂层10的层,其用于增强回射元件的性能,使其高于由覆盖透明微球的区域28的第一局部层压反射层30和/或第二局部层压反射层530所提供的性能。根据定义,这种“第二”反射层不是局部层压层,因此区别于先前描述的第一局部层压反射层和第二局部层压反射层。在许多实施方案中,这种第二反射层可以主要邻近透明微球21的嵌入区域25的未被第一局部层压反射层30或第二局部层压反射层530覆盖的部分(例如,如图6所示的部分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。第二反射层详细描述于美国临时专利申请号62/739529和PCT国际专利申请号US2018/057558中,这两个专利申请均全文以引用方式并入本文。
本文的讨论主要涉及例如图1和图6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,本文所公开的包括层30和530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9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,该透明微球包括在其部分28上提供局部层压层30和530的突出区域25。
在一些实施方案中,第一层30和/或第二层530可形成最终制品中的嵌入层。然而,严格地说,在存在粘结剂层10之前,任何此类层将不是“嵌入”层。因此,在这种特定类型的实施方案中,此类层将被等同地表征为“分离”层,这意味着这些反射层覆盖微球的突出区域25的一部分但不覆盖整个。在微球覆盖、角弧等方面,局部层压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。其他层(例如彩色层)可根据需要包括在中间制品中。
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,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,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,彩色层可存在,可通过使用设置在彩色层中的着色剂在包括可见光和红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。另选地或除此之外,可将着色剂设置在粘结剂层10中。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有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有着色剂的材料中的着色剂。然而,关于着色剂在分散到特定材料中时是表现为颜料还是染料,可能并不总是有明确的区分。因此,术语着色剂包涵任何此类材料,而与在特定环境中它被认为是染料还是颜料无关。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。在此特定上下文中,术语“透明的”通常用来指在选择波长或选择波长范围内透射电磁辐射的至少50%的主体(例如,玻璃微球)或基底。在一些实施方案中,透明微球可透射可见光光谱中的光的至少75%(例如,约400nm至约700nm);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,透明微球体可以在近红外光谱(例如,700nm至约1400nm)的选择波长(或范围)处透射的辐射的至少50%。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,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,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,按数量计至少90%)微球的形状可以是至少大致、基本上或实质上球形的。然而,应当理解,如在任何现实、大规模工艺中生产的微球可包括在形状上表现出轻微偏差或不规则的少量微球。因此,术语“微球”的使用不要求这些物品的形状必须例如是完美或精确球形的。
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性系数(RA)表征回射性的方法。在一些实施方案中,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度观测角和5度入射角)的回射性系数,该回射性系数至少为20坎德拉/勒克司/平方米、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。在其他实施方案中,当以“掠射”入射角(例如,30度、40度或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,如本文所公开的回射制品可满足ANSI/ISEA 107-2015和/或ISO 20471:2013对于在入射角和观测角的特定组合下的最小回射系数性能的要求,诸如在评估例如安全服时使用的ISO 20471:2013的表5中所述类型的“32-角度”测试电池。在许多实施方案中,如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保留(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号2017/0276844中所概述。在各种实施方案中,如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保留百分比。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执行例如机器视觉、遥感、监视等的系统中或与其一起使用。具体地讲,在许多实施方案中,本文所公开的布置方式可提供回射制品,其中回射性的波长依赖性以例如常规均匀反射的微球不可能实现的方式(例如,在一定程度上)随入射角变化。此类行为对于例如机器视觉系统可能是非常有利的。任何这种机器视觉系统可依赖于例如一个或多个可见光和/或近红外(IR)图像采集系统(例如照相机)和/或辐射或照明源,以及用来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(无论其是否安装在基底上)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,所述回射元件被构造成共同表现出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,回射制品可被构造成用于此类系统中的方式,以及可具体针对回射制品对此类系统的适用性来表征回射制品的方式公开于美国临时专利申请62/536654中,该申请全文以引用方式并入本文。
在一些实施方案中,局部层压层(例如,反射层)、彩色层等可设置在回射制品的各种宏观区域中,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増加的回射性和/或通过増强的颜色而突出)。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。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、制造此类组分以及将此类组分以各种布置掺入回射制品中的方法在例如美国专利申请公布号2017/0131444、2017/0276844和2017/0293056,以及美国临时专利申请号62/578343中有所描述,所有这些专利申请均全文以引用方式并入本文。
应当理解,包括如本文所公开的第一局部层压层和第二局部层压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,这些回射制品可发现用于任何应用中,如安装到任何合适的物品或实体上或存在于其上或附近。因此,例如,如本文所公开的回射制品可发现用于道路标记带、道路标牌、车辆标记或识别(例如牌照)中,或通常用于任何种类的反射片材中。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),可提供美学外观,或可供应这两种用途的组合。
示例性实施方案
本文所呈现的公开内容包括但不限于以下示例性实施方案、布置方式和组合。
实施方案1为一种回射制品,所述回射制品包括: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,各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区域;其中回射元件中的至少一些回射元件各自包括第一局部层压层,所述第一局部层压层嵌入透明微球与粘结剂层之间;和第二局部层压层,所述第二局部层压层嵌入透明微球与粘结剂层之间。
实施方案2为根据实施方案1所述的回射制品,其中第一局部层压嵌入层和/或第二局部层压嵌入层为反射层。实施方案3为根据实施方案2所述的回射制品,其中所述第一局部层压嵌入层为第一反射层,并且其中所述第二局部层压嵌入层为第二反射层。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,其中所述回射制品的至少50%的所述回射元件各自包括第一局部层压嵌入反射层和/或第二局部层压嵌入反射层。
实施方案5为根据实施方案3-4中任一项所述的回射制品,其中所述第一局部层压嵌入反射层中的至少一些第一局部层压嵌入反射层为局部层,并且所述第二局部层压嵌入反射层中的至少一些第二局部层压嵌入反射层为局部层。
实施方案6为根据实施方案1-5中任一项所述的回射制品,其中对于上面存在所述第一局部层压嵌入层和所述第二局部层压嵌入层的所述微球中的至少一些微球,所述第二局部层压嵌入层的至少一部分与所述第一局部层压嵌入层平行布置,使得入射光线能够到达所述第二局部层压嵌入层的平行部分,而不必穿过所述第一局部层压嵌入层的任何部分。
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,其中对于上面存在所述第一局部层压嵌入层和所述第二局部层压嵌入层的所述微球中的至少一些微球,所述第二局部层压嵌入反射层的至少一部分布置为在所述第一局部层压嵌入层的后面并与所述第一局部层压嵌入层串联,使得入射光线必须穿过所述第一局部层压嵌入层以到达所述第二局部层压嵌入层的串联部分。
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,其中对于上面存在所述第一局部层压嵌入层和所述第二局部层压嵌入层的微球,所述第一局部层压嵌入层和所述第二局部层压嵌入层各自占据至多180度的角弧。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,其中对于上面存在所述第一局部层压嵌入层和所述第二局部层压嵌入层的所述微球中的至少一些微球,所述第一局部层压嵌入层占据小于40度的角弧,并且所述第二局部层压嵌入层占据大于60度的角弧。
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,其中所述局部层压嵌入层中的至少一些局部层压嵌入层各自包括选择性粘合层。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,其中所述局部层压嵌入层中的至少一些局部层压嵌入层各自包括脆化层。
实施方案12为根据实施方案1-11中任一项所述的回射制品,其中所述局部层压嵌入层中的至少一些局部层压嵌入层为各自包括金属反射层的反射层。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,其中所述局部层压嵌入层中的至少一些局部层压嵌入层为表现出预定峰值反射波长的波长选择性反射层。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,其中所述第一局部层压嵌入层为各自包括金属反射层的第一反射层,并且其中所述第二局部层压嵌入层为表现出预定峰值反射波长的波长选择性反射层。实施方案15为根据实施方案1-13中任一项所述的回射制品,其中所述第一局部层压嵌入层为表现出第一预定峰值反射波长的第一波长选择性反射层;并且,其中第二局部层压嵌入层为表现出第二预定峰值反射波长的第二波长选择性反射层,并且其中第二预定峰值反射波长与第一预定峰值反射波长相差至少50nm。
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,其中至少所述第二局部层压嵌入层为反射层,并且其中所述第一局部层压嵌入层和所述第二局部层压嵌入反射层被构造成使得至少在介于400nm和700nm之间的一个波长处,所述回射制品在入射角为30度时表现出的回射百分比比在入射角为5度时表现出的回射百分比大至少2%。
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,其中所述回射元件中的至少一些回射元件包括居间层,所述居间层的至少一部分设置在所述透明微球与所述粘结剂层之间,使得所述第一局部层压嵌入层和所述第二局部层压嵌入层布置为在所述居间层的后面,在所述居间层与所述粘结剂层之间。
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,其中所述粘结剂层包含着色剂。
实施方案19为一种转移制品,所述转移制品包括根据实施方案1-18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,所述回射制品能够拆卸地设置有至少一些与所述一次性载体层接触的透明微球。实施方案20为一种包括根据实施方案1-18中任一项所述的回射制品的基底,其中所述回射制品的粘结剂层联接到所述基底,其中所述回射制品的至少一些回射元件背离所述基底。
实施方案21为一种中间制品,所述中间制品包括:一次性载体层,所述一次性载体层具有主表面;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;其中透明微球中的至少一些透明微球各自包括存在于透明微球的突出表面区域的一部分上的第一局部层压隔离层和存在于透明微球的突出表面区域的一部分上的第二局部层压隔离层。实施方案22为根据实施方案21所述的中间制品,其中所述第一局部层压隔离层为反射层,并且所述第二局部层压隔离层为反射层。
实施方案23为一种制造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透明微球包括第一预制局部层压隔离层和第二预制局部层压隔离层,所述方法包括以下步骤:使第一预制层的区域与至少一些透明微球的突出区域的部分接触,所述至少一些透明微球由载体层承载并部分地嵌入所述载体层中;将第一预制层的区域物理地转移到透明微球的突出区域的与第一预制层的区域接触的部分,使得第一预制层的转移区域粘合到透明微球的突出区域的部分;其中在物理转移工艺期间,第一预制层的物理转移区域与先前横向围绕物理转移区域的第一预制层的区域分离;之后进行以下步骤:使第二预制层的区域与承载第一局部层压隔离层的至少一些透明微球的突出区域的部分接触,所述至少一些透明微球由载体层承载并部分地嵌入所述载体层中;将第二预制层的区域物理地转移到透明微球的突出区域的与第二预制层的区域接触的部分,使得第二预制层的转移区域粘合到承载第一局部层压隔离层的透明微球的突出区域的部分;其中在物理转移工艺期间,第二预制层的物理转移区域与先前横向围绕物理转移区域的第二预制层的区域分离。实施方案24为根据实施方案23所述的方法,其中所述第一局部层压隔离层和/或所述第二局部层压隔离层为反射层。
实施方案25为一种由根据实施方案21-22中任一项所述的中间制品制造回射制品的方法,所述方法包括:将粘结剂前体设置在载体层上以及承载第一局部层压隔离层和第二局部层压隔离层的透明微球的突出区域上;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,并且其中所述第一局部层压隔离层和所述第二局部层压隔离层嵌入所述透明微球体与所述粘结剂层之间。
实施例
以下实施例中所用的材料、制备方法和测试方法通常遵循美国临时专利申请号62/739506和PCT国际专利申请号US2018/057553中所用的那些。还需注意,在这些应用中呈现的工作实施例(涉及单个局部层压层,而不是如在当前情况下那样涉及多个局部层压层)进一步说明了在这种情况下依赖的层压方法并且包含对局部层压层的表征(并且具体地讲,例如当经由光学显微镜或扫描电子显微镜观察时的外观)的进一步讨论。出于所有这些原因,‘506专利申请和‘553专利申请全文以引用方式并入本文。
测试方法
回射系数
在环境光条件(Y,x,y)下的反射系数(在观测角为0.2°并且入射角为5°时的RA)和颜色坐标遵循与上文引用的‘506专利申请中所述相同的测试方法。在一些情况下,在ISO20471:2013(也称为ANSI/ISEA 107-2015)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。
回射光谱测量
用海洋光学光谱仪(型号FLAME-S-VIS-NIR)、光源(型号HL-2000-FHSA)和反射探头(型号QR400-7-VIS-BX)在观测角为0.2°和入射角为5°、20°、30°或40°的几何形状上,在0.5英寸直径的样品区域上以4毫秒的积分时间测量回射材料的回射光的辐射特性。以0.2°观测角和5°入射角相对于3MTMDiamond GradeTMDG3 Prismatic Digital Sheeting 4090DS(白色)的片材校准回射光。回射光谱以400纳米至1000纳米波长范围内的反射率百分比(回射R%)示出。
预备制品及其制造方法
用于制造包含玻璃微球的临时珠载体的方法
承载透明微球的临时载体片的制造遵循‘506专利申请的“用于制造包含玻璃微球的临时珠载体的方法”部分中所概述的相同一般过程。按照与‘506专利申请的工作实施例2.3.1.D(部分D)的第一段中所述相同的一般过程,将有机聚合物层设置在微球承载载体上。所得制品被称为聚合物涂布的珠载体。
用于制造包括反射层的多层转移叠堆的方法
包括电介质叠堆形式的反射层的转移叠堆的制造遵循与‘506专利申请的工作实施例2.3.3A(部分A)中所述相同的一般过程。制造两个此类转移叠堆,一个(指定为R3502-5)包括以可见光范围内的最大反射波长为目标的电介质叠堆反射层,另一个(指定为R3512)包括以近红外范围内的最大反射波长为目标的电介质叠堆反射层。(为方便起见,本文可通过可见光反射和近红外反射的简写来表示这些物品。)这两个转移叠堆的构型如表1和表2所示。在这些表中,所有子层厚度均为基于沉积速率测量或估计的标称目标;另外,在这些和其他表中作为“丙烯酸酯剥离”列出的子层对应于在上文引用的‘506和‘553专利申请中指定为“丙烯酸酯-1”的一般类型的子层。
表1–转移叠堆R3502-5
Figure BDA0003426457790000491
表2–转移叠堆R3512
Figure BDA0003426457790000492
比较例
通过将转移叠堆R3502-5层压到聚合物涂布的珠载体来制造比较例1。使用一对16英寸直径的光面钢辊以3英尺/分钟(fpm)的线速度和1000磅/线英寸(PLI)的层压压力进行层压(除非另外指明,否则这些和所有其他层压均在环境温度处进行)。转移叠堆的反射层看起来良好地粘合到存在于珠的突出表面上的有机聚合物层,并且与周围的反射层分离,以便实现本文所述的局部层压。在层压工艺之后,将转移叠堆(包括SiAl剥离层和PET基底)的未转移反射层和牺牲层两者从微球承载载体移除。然后以与‘506专利申请的工作实施例2.4.1的部分C大致类似的方式,在微球承载载体上形成粘结剂层。为方便起见,临时载体片通常留在制品上的适当位置,直到测试制品,此时移除并丢弃载体片。将以可见波长范围内的回射性为目标的所得回射制品指定为比较例1。
以与比较例1类似的方式制造比较例2,不同的是使用转移叠堆R3512。层压条件相同。将以近红外波长范围内的回射性为目标的回射制品指定为比较例2。
工作实施例1
在第一层压工艺中,将第一转移叠堆(R3512,包括近红外反射层)层压至聚合物涂布的珠载体。使用一对16英寸直径的光面钢辊以3英尺/分钟(fpm)的线速度和800磅/线英寸(PLI)的层压压力进行层压。在第一层压工艺之后,将转移叠堆的未转移反射层和牺牲层两者从微球承载载体移除。然后使所得制品经受第二后续层压工艺。
在第二后续层压工艺中,将第二转移叠堆(R3502-5,包括可见反射层)层压至第一层压工艺的上述产物。使用一对16英寸直径的光面钢辊以3英尺/分钟(fpm)的线速度和1500磅/线英寸(PLI)的层压压力进行该层压。在层压工艺之后,将转移叠堆的未转移反射层和牺牲层两者从微球承载载体移除。然后以与‘506专利申请的工作实施例2.4.1的部分C大致类似的方式,在微球承载载体上形成粘结剂层。为方便起见,临时载体片通常留在制品上的适当位置,直到测试制品,此时移除并丢弃载体片。
将所得回射制品指定为工作实施例1。据信工作实施例1包括大部分透明微球,在该大部分透明微球上以由第一相对低压层压工艺产生的相对小的偏振盖构型设置有第一近红外反射层。大多数透明微球还看起来已经设置有由第二更有力(压力更高)的层压工艺产生的第二可见光反射层。据信第二可见反射层作为至少大致外接第一近红外反射偏振盖层的相对大的球形区段而存在。看起来,在大多数情况下,第二反射层不显著粘合到第一反射层的暴露向后表面,并且不保持在第一反射层的后面的适当位置。换句话讲,看起来在这些特定条件下,第二反射层主要作为与第一反射层平行布置的球形区段存在,而第二反射层似乎具有与第一反射层串联布置的显著部分。
工作实施例1相对于比较例1和2的回射率
对于比较例1和2以及对于工作实施例1,通过上文概述的工序获得回射光谱(回射R%为波长的函数并且为入射光的入射角的函数)。各自的结果示于图10、11和12中。
图10的检测揭示出比较例1在大约580nm处表现出峰值反射波长,该峰值反射波长在该样品中使用的特定电介质叠堆的目标范围内。此外,当入射角从5度变为20度,然后变为30度时,峰值反射波长不发生明显的变化。这些结果表明,该样品的波长选择性不依赖于该入射角范围内的入射光的入射角。另外,反射率随着入射角的增大而快速减小,这表明(单个)反射层存在于本文先前所述的一般类型的偏振盖构型中。
图11的检测揭示出比较例2在大约900nm处表现出峰值反射波长,该峰值反射波长在该样品中使用的特定电介质叠堆的目标范围内。此外,当入射角从5度变为20度,然后变为30度时,峰值反射波长不发生明显的变化。这些结果表明,该样品的波长选择性不依赖于该范围内的入射光的入射角。(同样,反射随着入射角的增大而快速减小,这表明反射层存在于本文先前所述的一般类型的偏振盖构型中。)
图12(工作实施例1)的检测揭示在入射角为5度时表现出在大约900nm处的峰值反射波长。在可见范围内观察到极少的反射(例如,在550nm-600nm处~4-5的回射R%)。随着入射角增加至20度,然后增加至30度,近红外回射率急剧减小,而可见回射率急剧增加。这些结果表明波长选择性取决于入射光的入射角。该行为指示具有在例如5度的近正面入射角处主导回射性的偏振盖近红外反射器的微球,以及在例如30度的较高入射角处施加增加效果的球形区段可见光反射器的微球。
值得注意的是,对于工作实施例1,当以30度的入射角测量时,400nm-700nm范围内的回射R%实际上高于当以5度的入射角测量时的回射R%。
比较例3
按照上文引用的‘506专利申请中针对工作实施例2.4.1所述的类似工序,使用包括如表3所示构造的银反射层的转移叠堆来制备比较例3。(表中列出的Al剥离层和1密耳BOPP基底的组合对应于上文引用的‘506和‘553专利申请中提及的“热密封膜-1”。)
表3–具有银反射层的转移叠堆
Figure BDA0003426457790000511
将转移叠堆层压至聚合物涂布的珠载体。在一定程度上不同于‘506专利申请的实施例2.4.1部分B中所述的工艺中,层压以30fpm(12.6毫米/秒)进行并使用配有68A肖氏硬度的有机硅橡胶套筒的背衬辊。层压辊隙压力为大约500PLI。转移叠堆的银反射层看起来良好地粘合到存在于珠的突出表面上的有机聚合物层,并且与周围的反射层分离,以便实现本文所述的局部层压。在层压工艺之后,将转移叠堆的未转移反射层和牺牲层两者从微球承载载体移除。然后以与‘506专利申请的工作实施例2.4.1的部分C大致类似的方式,在微球承载载体上形成粘结剂层。为方便起见,临时载体片通常留在制品上的适当位置,直到测试制品,此时移除并丢弃载体片。将包括广谱非选择性银反射器层的所得回射制品指定为比较例3。
工作实施例2
通过以下工艺制备工作实施例2。在第一层压工序中,将具有上表3中所述的银反射层的转移叠堆以与比较例3大致类似的方式层压至聚合物涂布的珠载体。在第一层压工艺之后,将转移叠堆的未转移反射层和牺牲层两者从微球承载载体移除。
在第二后续层压工序中,将第二转移叠堆(先前所述的可见光反射转移叠堆R3502-5)层压至第一层压工序的上述产物。使用一对16英寸直径的光面钢辊以3英尺/分钟(fpm)的线速度和1000磅/线英寸(PLI)的层压压力进行该层压。在层压工艺之后,将转移叠堆的未转移反射层和牺牲层两者从微球承载载体移除。然后以与‘506专利申请的工作实施例2.4.1的部分C大致类似的方式,在微球承载载体上形成粘结剂层。为方便起见,临时载体片通常留在制品上的适当位置,直到测试制品,此时移除并丢弃载体片。
将所得回射制品指定为工作实施例2。
据信工作实施例2包括大量透明微球,在该大量透明微球上设置有第一反射层,该第一反射层为由第一相对低压层压工艺产生的相对小的偏振盖构型的银层(提供宽光谱、非选择性反射率)。大多数透明微球还看起来已经设置有由第二更有力(压力更高)的层压工艺产生的第二反射层。据信这些层(其为针对最大反射可见波长而定制的电介质叠堆)包括至少一些球形区段,该至少一些球形区段至少大致外接第一银反射偏振盖层。
工作实施例2相对于比较例3的回射率
在‘506专利申请中所述类型的“32-角度”回射率测试中测试工作实施例2和比较例3。在这种测试中,在多种入射角(5度-40度)和观测角(0.2度-1.5度)处测量回射率(RA)。虽然本文未重复,但该测试表明,与比较例3相比,工作实施例2在较高入射角处一致地表现出显著较高的回射性。例如,在观测角为0.2度至1.5度,入射角为30度时,工作实施例2的RA与比较例3的RA的比率在3-5的范围内,显著高于1。结果与第二可见光反射层的“平行”部分的存在相符,第二可见光反射层覆盖微球的角弧比第一银反射层覆盖的角弧大。还注意到,工作实施例2在更正面的测量(例如,在入射角为5度时)中表现出通常大于比较例3所表现出的回射性,尽管程度较小(例如,比率范围为1.2–1.4)。据信这表明比第一层压工艺更有力的第二层压工艺可能已成功地将第二可见反射层(包括电介质叠堆)转移至一些相对较少数量的透明微球,该透明微球已经过第一层压工艺而未将反射层转移至其上。工作实施例2表现出上述增强的回射性(在相对正面的角度处,特别是在较高入射角处,如上所述),而不会不当地牺牲颜色性能。具体地讲,工作实施例2表现出92、0.37和0.52的Y、x和y值,这是与比较例3表现出的Y、x和y值(103、0.38和0.53)接近的优异结果(指示明亮(荧光黄)颜色)。
比较例4
按照上文引用的‘506专利申请中针对工作实施例2.4.1所述的类似工序,使用包括如表4所示构造的银反射层的转移叠堆来制备比较例4。
表4–具有银反射层的转移叠堆
Figure BDA0003426457790000531
按照与比较例3中所述相同的工艺将转移叠堆层压至聚合物涂布的珠载体。转移叠堆的银反射层看起来良好地粘合到存在于珠的突出表面上的有机聚合物层,并且与周围的反射层分离,以便实现本文所述的局部层压。在层压工艺之后,将转移层叠的未转移反射层和牺牲层两者从微球承载载体移除,以形成具有银反射器的微球承载载体。
按照与上文引用的美国临时申请号62/785344的实施例12大致类似的方式制备荧光黄色粘结剂层。将51重量%(wt.%)的共聚物(基于苯乙烯和异戊二烯,其中苯乙烯含量为22%,可以Kraton D1119从德克萨斯州休斯顿的科腾公司(Kraton Corporation,Houston,Texas)商购获得)、34重量%的增粘剂(可以Westerz 5206从南卡罗来纳州北查尔斯顿的英杰维特公司(Ingevity,North Charleston,South Carolina)商购获得)和15重量%的荧光石灰-黄色颜料粉末(以商品名GT-17SATURN YELLOW由俄亥俄州克利夫兰市的日光彩色公司(Day Glo Color Corporation,Cleveland,Ohio)提供)装入双螺杆挤出机中,并在182℃处在挤出机中混合3分钟。然后用接触模具将混合的组合物以大约0.101毫米(mm)的涂层厚度挤出到原始PET剥离衬垫上,然后用涂布有机硅的剥离衬垫覆盖。
按照与‘344专利申请的实施例12大致类似的方式制备白色粘结剂层。将51重量%的共聚物(基于苯乙烯和异戊二烯,其中苯乙烯含量为22%,可以Kraton D1119从德克萨斯州休斯顿的科腾公司(Kraton Corporation,Houston,Texas)商购获得)、34重量%的增粘剂(可以Westerz 5206从南卡罗来纳州北查尔斯顿的英杰维特公司(Ingevity,NorthCharleston,South Carolina)商购获得)和15重量%的白色颜料粉末(以商品名DupontTi-Pure R900购自特拉华州威灵顿的科慕公司(The Chemours Company,Wilmington,DE))装入双螺杆挤出机中,并在182℃处在挤出机中混合3分钟。然后用接触模具将混合的组合物以大约0.101mm的涂层厚度挤出到原始PET剥离衬垫上,然后用涂布有机硅的剥离衬垫覆盖。
白色织物购自南卡罗来纳州斯帕坦堡的美利肯公司(Milliken&Co.,Spartanburg,SC)。
因此制备(从粘结剂层移除剥离衬垫之后)叠堆,该叠堆包括以下层:白色织物、白色粘结剂层、荧光黄色粘结剂层和微球承载载体(其中微球承载如上所述的银反射器层)。使用Hix N-800翻盖式层压机在163℃和40磅/平方英寸(PSI)处将叠堆层压20秒。为方便起见,临时载体片通常留在制品上的适当位置,直到测试制品,此时移除并丢弃载体片。将包括广谱非选择性银反射器层的所得回射制品指定为比较例4。
工作实施例3
按照与‘506专利申请的工作实施例2.3.3A(部分A)中所述相同的一般过程制备包括电介质堆叠形式的可见反射层的转移堆叠(指定为R3518-3),得到如表5所示的构型。按照与‘506专利申请的工作实施例2.3.1.B(部分B)中所述相同的过程制备三层弹性体转移粘合剂膜。使用设定值为77℃的Akiles ProLam Plus 330 13”袋式层压机(米拉洛玛(MiraLoma)),将三层弹性体转移粘合剂层压至转移叠堆R3518-3,使NbOx表面与弹性体转移粘合剂表面接触。然后将转移叠堆的牺牲层从构造中移除以形成具有弱粘合可见反射层的弹性体转移粘合剂。
表5–转移叠堆R3518-3
Figure BDA0003426457790000551
通过以下工艺制备工作实施例3。在第一层压工序中,将具有上表4中所述的银反射层的转移叠堆以与比较例4大致类似的方式层压至聚合物涂布的珠载体。在第一层压工艺之后,将转移叠堆的未转移反射层和牺牲层两者从微球承载载体移除。
在第二后续层压工序中,在82℃处以40PLI的层压力将具有弱粘合的可见光反射层的弹性体转移粘结剂层压至第一层压工序的上述产物上。然后将弹性体转移粘合剂膜从微球承载载体移除,以形成具有第一银反射器和第二可见光反射器的微球承载载体。
因此制备(从粘结剂层移除剥离衬垫之后)叠堆,该叠堆包括以下层:白色织物、白色粘结剂层、荧光黄色粘结剂层和微球承载载体(其中微球承载如上所述的第一反射器和第二反射器)。使用Hix N-800翻盖式层压机在163℃和40PSI处将叠堆层压20秒。为方便起见,临时载体片通常留在制品上的适当位置,直到测试制品,此时移除并丢弃载体片。将包括第一广谱非选择性银反射器层和第二可见光反射器层的所得回射制品指定为工作实施例3。
因此,工作实施例3具有与工作实施例2大致类似的结构,其中显著数量的透明微球包括第一反射器层,该第一反射器层为广谱非选择性银层;以及第二反射器层,该第二反射器层在特定可见光波长处表现出优先反射。这两个工作实施例之间的区别在于,工作实施例3的第二反射器通过层压工艺形成,该层压工艺在相对低的层压压力处由共形弹性体基底(在实施例中称为弹性体转移粘合剂)辅助;而工作实施例2的第二反射器通过在相对高的层压压力处在钢辊之间层压而产生。
工作实施例3相对于比较例4的回射率
还对工作实施例3(以及比较例4)进行了上文针对工作实施例2所述类型的32-角度回射性测试。发现工作实施例3与比较例4在入射角为40度(以及观测角在0.2度至1.5度)时的RA比率在8-21的范围内。这显著高于上述工作实施例2与比较例3的RA比率,该比率(在对应的入射角/观测角处)小于2.5。因此,与工作实施例2相比,工作实施例3在相当高的入射角(例如,高达40度)处展示出增强的回射性保持。这示出了弹性体辅助的层压以相当高的“包裹”角度将反射器设置在微球上的能力,而无需使用极高的压力。
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,并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、构型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,而不仅仅是被选择用作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要素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,包括及其派生词)引用到本说明书中的任何要素或要素的组合被认为是以封闭式语言(例如,由……组成及其派生词)并且以部分封闭式语言(例如,基本上由……组成及其派生词)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 (24)

1.一种回射制品,包括:
粘结剂层;和,
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,各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区域;
其中所述回射元件中的至少一些回射元件各自包括第一局部层压层,所述第一局部层压层嵌入所述透明微球与所述粘结剂层之间;和第二局部层压层,所述第二局部层压层嵌入所述透明微球与所述粘结剂层之间。
2.根据权利要求1所述的回射制品,其中第一局部层压嵌入层和/或第二局部层压嵌入层为反射层。
3.根据权利要求2所述的回射制品,其中所述第一局部层压嵌入层为第一反射层,并且其中所述第二局部层压嵌入层为第二反射层。
4.根据权利要求3所述的回射制品,其中所述回射制品的至少50%的所述回射元件各自包括第一局部层压嵌入反射层和/或第二局部层压嵌入反射层。
5.根据权利要求3所述的回射制品,其中所述第一局部层压嵌入反射层中的至少一些第一局部层压嵌入反射层为局部层,并且所述第二局部层压嵌入反射层中的至少一些第二局部层压嵌入反射层为局部层。
6.根据权利要求1所述的回射制品,其中对于上面存在所述第一局部层压嵌入层和所述第二局部层压嵌入层的所述微球中的至少一些微球,所述第二局部层压嵌入层的至少一部分与所述第一局部层压嵌入层平行布置,使得入射光线能够到达所述第二局部层压嵌入层的平行部分,而不必穿过所述第一局部层压嵌入层的任何部分。
7.根据权利要求1所述的回射制品,其中对于上面存在所述第一局部层压嵌入层和所述第二局部层压嵌入层的所述微球中的至少一些微球,所述第二局部层压嵌入反射层的至少一部分布置为在所述第一局部层压嵌入层的后面并与所述第一局部层压嵌入层串联,使得入射光线必须穿过所述第一局部层压嵌入层以到达所述第二局部层压嵌入层的串联部分。
8.根据权利要求1所述的回射制品,其中对于上面存在所述第一局部层压嵌入层和所述第二局部层压嵌入层的微球,所述第一局部层压嵌入层和所述第二局部层压嵌入层各自占据至多180度的角弧。
9.根据权利要求1所述的回射制品,其中对于上面存在所述第一局部层压嵌入层和所述第二局部层压嵌入层的所述微球中的至少一些微球,所述第一局部层压嵌入层占据小于40度的角弧,并且所述第二
局部层压嵌入层占据大于60度的角弧。
10.根据权利要求1所述的回射制品,其中所述局部层压嵌入层中的至少一些局部层压嵌入层各自包括选择性粘合层。
11.根据权利要求1所述的回射制品,其中所述局部层压嵌入层中的至少一些局部层压嵌入层各自包括脆化层。
12.根据权利要求1所述的回射制品,其中所述局部层压嵌入层中的至少一些局部层压嵌入层为各自包括金属反射层的反射层。
13.根据权利要求1所述的回射制品,其中所述局部层压嵌入层中的至少一些局部层压嵌入层为表现出预定峰值反射波长的波长选择性反射层。
14.根据权利要求1所述的回射制品,其中所述第一局部层压嵌入层为各自包括金属反射层的第一反射层,并且其中所述第二局部层压嵌入层为表现出预定峰值反射波长的波长选择性反射层。
15.根据权利要求1所述的回射制品,其中所述第一局部层压嵌入层为表现出第一预定峰值反射波长的第一波长选择性反射层;并且,其中所述第二局部层压嵌入层为表现出第二预定峰值反射波长的第二波长选择性反射层,并且其中所述第二预定峰值反射波长与所述第一预定峰值反射波长相差至少50nm。
16.根据权利要求1所述的回射制品,其中至少所述第二局部层压嵌入层为反射层,并且其中所述第一局部层压嵌入层和所述第二局部层压嵌入反射层被构造成使得至少在介于400nm和700nm之间的一个波长处,所述回射制品在入射角为30度时表现出的回射百分比比在入射角为5度时表现出的回射百分比大至少2%。
17.根据权利要求1所述的回射制品,其中所述回射元件中的至少一些回射元件包括居间层,所述居间层的至少一部分设置在所述透明微球与所述粘结剂层之间,使得所述第一局部层压嵌入层和所述第二局部层压嵌入层布置在所述居间层的后面,在所述居间层与所述粘结剂层之间。
18.根据权利要求1所述的回射制品,其中所述粘结剂层包含着色剂。
19.一种转移制品,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透明微球与所述一次性载体层接触。
20.一种基底,所述基底包括根据权利要求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回射元件背离所述基底。
21.一种中间制品,所述中间制品包括:
一次性载体层,所述一次性载体层具有主表面;
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;
其中所述透明微球中的至少一些透明微球各自包括存在于所述透明微球的所述突出表面区域的一部分上的第一局部层压隔离层和存在于所述透明微球的所述突出表面区域的一部分上的第二局部层压隔离层。
22.一种由根据权利要求21所述的中间制品制造回射制品的方法,所述方法包括:
将粘结剂前体设置在载体层上以及承载所述第一局部层压隔离层和所述第二局部层压隔离层的透明微球的突出区域上;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,并且其中所述第一局部层压隔离层和所述第二局部层压隔离层嵌入所述透明微球体与所述粘结剂层之间。
23.一种制造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透明微球包括第一预制局部层压隔离层和第二预制局部层压隔离层,所述方法包括以下步骤:
使第一预制层的区域与至少一些透明微球的突出区域的部分接触,所述至少一些透明微球由载体层承载并部分地嵌入所述载体层中;
将所述第一预制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第一预制层的所述区域接触的所述部分,使得所述第一预制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,所述第一预制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第一预制层的区域分离;
之后进行以下步骤:
使第二预制层的区域与承载第一局部层压隔离层的至少一些透明微球的突出区域的部分接触,所述至少一些透明微球由载体层承载并部分地嵌入所述载体层中;
将所述第二预制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第二预制层的所述区域接触的所述部分,使得所述第二预制层的所述转移区域粘合到承载所述第一局部层压隔离层的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,所述第二预制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第二预制层的区域分离。
24.根据权利要求23所述的方法,其中所述第一局部层压隔离层和/或所述第二局部层压隔离层为反射层。
CN202080045910.5A 2019-04-25 2020-04-24 包括多个局部层压层的回射制品 Pending CN114258502A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201962838569P 2019-04-25 2019-04-25
US62/838,569 2019-04-25
PCT/IB2020/053886 WO2020217220A1 (en) 2019-04-25 2020-04-24 Retroreflective article comprising multiple locally-laminated layers

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114258502A true CN114258502A (zh) 2022-03-29

Family

ID=72941345

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202080045910.5A Pending CN114258502A (zh) 2019-04-25 2020-04-24 包括多个局部层压层的回射制品

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20220214478A1 (zh)
EP (1) EP3959550A4 (zh)
KR (1) KR20220002458A (zh)
CN (1) CN114258502A (zh)
TW (1) TW202107125A (zh)
WO (1) WO2020217220A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116283230A (zh) * 2023-04-04 2023-06-23 广东简一(集团)陶瓷有限公司 一种局部透光大理石瓷砖及其制备工艺

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4418110A (en) * 1982-06-21 1983-11-29 Minnesota Mining And Manufacturing Vapor-permeable retroreflective sheeting
US5110655A (en) * 1990-10-17 1992-05-05 Minnesota Mining And Manufacturing Company Removable, high temperature resistant retroreflective marking material
US5812317A (en) * 1995-10-26 1998-09-22 Minnesota Mining And Manufacturing Company Exposed lens retroreflective article having a polymeric intermediate layer disposed between microspheric and reflective layers
US20170276844A1 (en) * 2014-09-10 2017-09-28 3M Innovative Properties Company Exposed Lens Retroreflective Articles Comprising A Self-Assembled Dielectric Mirror

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3700305A (en) * 1970-12-14 1972-10-24 Minnesota Mining & Mfg Retroreflective microspheres having a dielectric mirror on a portion of their surface and retroreflective constructions containing such microspheres
US4763985A (en) * 1986-08-01 1988-08-16 Minnesota Mining And Manufacturing Company Retroreflective sheet with enhanced brightness
AU605606B2 (en) * 1987-08-25 1991-01-17 Minnesota Mining And Manufacturing Company Retroreflective coating and composition for forming same
EP0583267B1 (en) * 1991-05-08 1997-05-02 Minnesota Mining And Manufacturing Company Launderable retroreflective applique
CN106461825B (zh) * 2014-05-09 2020-04-03 3M创新有限公司 彩色回射制品
WO2019084297A2 (en) * 2017-10-27 2019-05-02 3M Innovative Properties Company RETROREFLECTIVE ARTICLE WITH EXPOSED LENS CONTAINING LOCALIZED COLORED LAYERS

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4418110A (en) * 1982-06-21 1983-11-29 Minnesota Mining And Manufacturing Vapor-permeable retroreflective sheeting
US5110655A (en) * 1990-10-17 1992-05-05 Minnesota Mining And Manufacturing Company Removable, high temperature resistant retroreflective marking material
US5812317A (en) * 1995-10-26 1998-09-22 Minnesota Mining And Manufacturing Company Exposed lens retroreflective article having a polymeric intermediate layer disposed between microspheric and reflective layers
US20170276844A1 (en) * 2014-09-10 2017-09-28 3M Innovative Properties Company Exposed Lens Retroreflective Articles Comprising A Self-Assembled Dielectric Mirror

Also Published As

Publication number Publication date
KR20220002458A (ko) 2022-01-06
WO2020217220A1 (en) 2020-10-29
EP3959550A4 (en) 2023-01-18
EP3959550A1 (en) 2022-03-02
TW202107125A (zh) 2021-02-16
US20220214478A1 (en) 2022-07-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111279227B (zh) 包括局部层压反射层的回射制品
US20230031047A1 (en) Retroreflective Article Comprising Embedded Reflective Layers
EP0223564B1 (en) Transparent multi-layer cover film for retroreflective sheeting
US11415731B2 (en) Retroreflective article comprising retroreflective elements comprising primary reflective layers and secondary reflective layers
CN111279226A (zh) 包括局部色彩层的暴露透镜回射制品
CN114258502A (zh) 包括多个局部层压层的回射制品
CN114667468A (zh) 包括反射率不同的多个层的回射制品
US11953706B2 (en) Patterned wavelength-selective image
US20220365260A1 (en) Retroreflective article comprising discontinuous binder-borne reflective layers
EP3826832B1 (en) A patterned wavelength-selective film

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination