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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Kennzeichenschild-Anordnung,
die eine Lichtquelle aufweist, vor welcher ein Kennzeichenschild
angeordnet ist, das eine rückstrahlende
Folie aufweist. Die rückstrahlende Folie
ist durchsichtig und weist auf einer Grundfläche prismatische Elemente auf.
Die prismatischen Elemente sind abgestumpft und/oder enthalten Trennungsflächen zwischen
ihnen. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum
Herstellen einer rückstrahlenden
Folie.
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2. Stand der Technik
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Häufig eingesetzte
Kennzeichenschilder für
Kraftfahrzeuge zur Benutzung auf Straßen, wie etwa Autos, Busse
und Lastkraftwagen werden normalerweise von ihrer Vorderfläche beleuchtet,
wenn es dunkel ist. Insbesondere weisen die Kennzeichenschilder
normalerweise Kennzeichen auf, die das amtliche Kennzeichen darstellen,
das auf einem rückstrahlenden
Hintergrund durch die entsprechenden nationalen Behörden ausgestellt
wurde. Diese Rückstrahlfähigkeit
erhöht
die Sichtbarkeit des Schilds während
der Bedingungen bei Tag und ebenfalls während der Bedingungen bei Nacht,
wenn Lichter von anderen Kraftfahrzeugen oder Straßenlicht
auf die Vorderfläche
des Kennzeichenschilds auftrifft. Um jedoch den behördlichen
Anforderungen zu entsprechen, muss das Kennzeichenschild ebenfalls
mit Lichtern beleuchtet werden, die an den Kraftfahrzeugen angeordnet
sind. Daher werden normalerweise Lichter seitlich des Kennzeichenschilds
angeordnet, um so die Vorderfläche
des Kennzeichenschilds zu beleuchten.
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Eine
derartige Anordnung hat den Nachteil, dass sie die Formgebungsmöglichkeiten
eines Autoherstellers einschränkt.
Insbesondere hindern die Lichter, die entlang einer oder mehrerer
Seiten eines Kennzeichenschildes angeordnet werden müssen, den
Autohersteller daran, ansprechendere Formgebungen herzustellen,
da die Lichter oftmals als ein störendes Element in der Formgebung
erscheinen. Außerdem
können derartige
von vorne beleuchteten Kennzeichenschilder unter einer ungleichmäßigen Beleuchtung
des Kennzeichenschildes leiden.
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Um
dieses Problem zu überwinden,
offenbart
DE 297 12
954 eine Kennzeichenschild-Anordnung, die von der Rückseite
beleuchtet wird. Insbesondere offenbart dieses Deutsche Gebrauchsmuster
ein steifes, durchsichtiges Kunststoffschild, auf welchem das amtliche
Kennzeichen als undurchsichtiges Kennzeichen dargestellt ist. Das
steife Kunststoffschild wird vor einer elektrolumineszierenden Folie
durch einen Halterahmen festgehalten. Die elektrolumineszierende
Folie beleuchtet, wenn eingeschaltet, das Kunststoffschild von der
Rückseite.
Eine derartige Anordnung hat den Nachteil, dass keine Rückstrahlfähigkeit
bereitgestellt wird, welche eine Anforderung der Genehmigungsbehörden vieler
Länder
ist. Ein weiteres hinterleuchtetes Kennzeichenschild wird in der
US-Patentschrift 5,692,327 offenbart.
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EP 1 262 373 beschreibt
eine hinterleuchtete, elektrolumineszierende Kennzeichenschild-Anordnung, die
ebenfalls Rückstrahlfähigkeit
bereitstellt. Insbesondere offenbart diese Europäische Patentanmeldung ein Gehäuse, in
welchem in der angegebenen Reihenfolge (von hinten nach vorne) eine
elektrolumineszierende Folie, eine durchsichtige, rückstrahlende
Folie, eine aufgeraute Schicht, wie etwa ein höchst durchsichtiger Belag mit
einer rauen Oberfläche,
und eine weitere durchsichtige Abdeckung, welche die vordere Öffnung des Gehäuses derart
abschließt,
dass alle Schichten der Anordnung fest zusammengehalten werden,
angeordnet sind.
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DE 202 18 626 offenbart
ein hinterleuchtetes Kennzeichenschild, wobei eine rückstrahlende
Folie auf eine durch sichtige Scheibe durch eine Klebeschicht aufgeklebt
ist. Es wird gelehrt, dass die Benutzung der Klebeschicht optische
Störungen,
z. B. Newton'sche
Ringe, verhindert, welche ansonsten aus den ungleichen Abständen zwischen
der rückstrahlenden
Folie und der durchsichtigen Scheibe resultieren würden.
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Die
Kennzeichen von Kennzeichenschildern werden in einigen Ländern als
erhöhte
Strukturen bereitgestellt, d. h. durch Prägen, wohingegen in anderen
Ländern
die Kennzeichen des Kennzeichenschilds durch Aufdrucken bereitgestellt
werden, d. h. sie sind im Wesentlichen flach. Aus Wirtschaftlichkeitsgründen wäre es wünschenswert,
dass im Wesentlichen dieselbe Kennzeichenschild-Ausführung, basierend
auf ähnlichen
Materialien, benutzt werden kann. Es hat sich herausgestellt, dass
rückstrahlende
Folien mit prismatischen Elementen leicht dazu benutzt werden können, um
Kennzeichenschilder herzustellen, die geprägte Kennzeichen, wie auch aufgedruckte
Kennzeichen aufweisen. Allerdings, wenn eine derartige rückstrahlende
Folie in der Anordnung von
DE
202 18 626 benutzt wird, entstehen insofern Probleme, als
dass die Anordnung empfindlich wird gegen örtlichen Druck, der zu optischen
Defekten in dem Kennzeichenschild führen kann. Daher ist das Kennzeichenschild
während
der Herstellung und des Zusammenbaus anfällig für optische Defekte, die eine Ungleichmäßigkeit
in der Beleuchtung und/oder der Rückstrahlung erzeugen.
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Außerdem ist
rückstrahlende
Folie mit prismatischen Elementen derart hoch rückstrahlend, dass die behördlichen
Spezifikationen für
Rückstrahlfähigkeit
in einigen Ländern
weit überschritten
werden könnten,
obwohl rückstrahlende
Folie mit reduzierter Rückstrahlfähigkeit
in der
US-Patentschrift 5,122,902 offenbart
wird. Die rückstrahlende
Folie wird normalerweise mit einem Kopierwerkzeug hergestellt. Da
die behördlichen
Spezifikationen von einem Land zu einem anderen unterschied lich
sein können,
können
unterschiedliche Werkzeuge erforderlich sein, was es teuer macht,
das Kennzeichenschild herzustellen.
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Eine
Kennzeichenschild-Anordnung gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1 ist von
DE
101 60 376 A1 bekannt.
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Es
wäre nun
wünschenswert,
ein hinterleuchtetes Kennzeichenschild zu entwickeln, welches eine rückstrahlende
Folie benutzt, die sowohl mit geprägten, als auch mit aufgedruckten
Kennzeichen benutzt werden kann. Wünschenswerterweise entspricht
das hinterleuchtete Kennzeichenschild den behördlichen Anforderungen für Rückstrahlung
und Beleuchtung von hinten. Wünschenswerterweise
kann das Maß an
Rückstrahlung
und Beleuchtung von hinten in einer einfachen und kostengünstigen
Weise erreicht werden und kann einfach an verschiedene behördliche
Anforderungen angepasst werden. Wünschenswerterweise wird die Kennzeichenplatte
eine gleichmäßige Erscheinung
in Rückstrahlung
und Beleuchtung aufweisen und/oder eine reduzierte Anfälligkeit
für optische
Defekte aufweisen, die vom Handhaben oder Herstellen des Kennzeichenschildes
herrühren
können.
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3. Kurzdarstellung der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung stellt eine Kennzeichenschild-Anordnung gemäß Anspruch
1 bereit.
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Die
rückstrahlende
Folie, die in dem Kennzeichenschild benutzt wird, sollte im Allgemeinen
eine durchsichtige, rückstrahlende
Folie sein. Die Bezeichnung „durchsichtig", wie in dieser Anmeldung
verwendet, bedeutet im Allgemeinen, dass die entsprechende Folie
oder Schicht ausreichend Licht durchlässt, derart, dass ein erforderliches
Maß an
Beleuchtung auf dem Kennzeichenschild, wie zum Beispiel durch die
Genehmigungsbehörden
festgelegt, erreicht werden kann. Demgemäß können durchsichtige Materialien
in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung optisch klar sein und
eine Durchlässigkeit von
sichtbarem Licht von 80 bis beinahe 100% aufweisen. Die Bezeichnung
durchsichtig bedeutet allerdings nicht, dass durchscheinende Materialien
ausgeschlossen sind. Durchscheinende Materialien können eine
Durchlässigkeit
von sichtbarem Licht von nur 30 bis 80% aufweisen.
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Die
Bezeichnung „durchsichtige,
rückstrahlende
Folie" bedeutet,
dass die Folie fähig
ist, Licht zurückzustrahlen,
das auf die Fläche
der Folie auftrifft und ferner in dem oben dargelegten Sinne durchsichtig
ist. Eine durchsichtige, rückstrahlende
Folie gemäß der Erfindung
kann höchst
durchsichtig sein (Durchlässigkeit
für sichtbares
Licht von 80 bis 99%) oder kann durchscheinend sein.
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In
einem besonderen Gesichtspunkt der Erfindung weist die rückstrahlende
Folie abgestumpfte, prismatische Elemente auf.
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Die
Bezeichnung „abgestumpft" in Bezug auf prismatische
Elemente bedeutet, dass die Oberteile der prismatischen Elemente
derart verformt wurden, dass sich die rückstrahlende Leistung der einzelnen
prismatischen Elemente reduziert. Die daraus resultierenden abgestumpften
Flächen
der prismatischen Elemente können
flach oder gekrümmt
sein und die Verschiebung des Oberteils eines prismatischen Elements
aufweisen. Abgestumpfte prismatische Elemente weisen diejenigen
auf, die durch Wärmeverformen
von nicht-abgestumpften prismatischen Elementen erhalten werden
können.
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Kennzeichenschild-Anordnungen
gemäß der Erfindung
können
derartige Vorteile bieten wie weniger anfällig für optische Defekte zu sein,
die während
des Handhabens und/oder des Herstellens verursacht werden. Außerdem können Kennzeichenschild-Anordnungen
in einer einfachen und kostengünstigen
Weise erhalten werden, wobei einer Vielzahl von behördlichen
Anforderungen entsprochen wird, die von einem zu einem anderen Land
unterschiedlich sein können.
Ebenfalls können
die Kennzeichenschild-Anordnungen im Allgemeinen leicht mit geprägten, wie
auch mit aufgedruckten Kennzeichen bereitgestellt werden.
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4. Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die
folgenden schematischen Zeichnungen stellen ferner die Erfindung
dar, allerdings ohne die Absicht, die Erfindung darauf zu beschränken.
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1A ist
eine Vorderansicht einer Ausführungsform
der rückstrahlenden
Folie für
die Benutzung in dieser Erfindung.
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1B ist
ein Querschnitt entlang der Schnittlinie 1B-1B von 1A.
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1C ist
ein Querschnitt einer Ausführungsform
einer rückstrahlenden
Folie für
die Benutzung in dieser Erfindung, ähnlich der von 1B.
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2A ist
eine Vorderansicht einer zweiten Ausführungsform einer rückstrahlenden
Folie für
die Benutzung in dieser Erfindung.
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2B ist
ein Querschnitt entlang der Linie 2B-2B von 2A.
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3A ist
eine Vorderansicht einer dritten Ausführungsform einer rückstrahlenden
Folie für
die Benutzung in dieser Erfindung.
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3B ist
ein Querschnitt entlang der Schnittlinie 3B-3B von 3A.
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4 ist
eine Vorderansicht eines Kennzeichenschilds für die Benutzung in der Erfindung.
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5 ist
ein Querschnitt entlang der Linie A in 4.
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6 ist
eine Kennzeichenschild-Anordnung gemäß der Erfindung.
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7a ist
eine Mikroaufnahme einer rückstrahlenden
Folie mit prismatischen Elementen, die nicht abgestumpft wurden.
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7b ist
eine Mikroaufnahme einer rückstrahlenden
Folie mit abgestumpften, prismatischen Elementen, die durch Wärmeverformen
einer in 7a gezeigten rückstrahlenden
Folie erhalten wurden.
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5. Ausführliche Beschreibung der Erfindung
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Rückstrahlende
Folie
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Die
rückstrahlende
Folie für
die Benutzung in dieser Erfindung weist auf einer Grundfläche mehrere prismatische
Elemente auf, die seitliche Flächen
aufweisen, die die Grundfläche
an Grundflächenkanten
kreuzen. Die prismatischen Elemente können abgestumpft sein und/oder
Trennungsflächen
können
zwischen den prismatischen Elementen bereitgestellt sein. Insbesondere
sind die Trennungsflächen
normalerweise durch die Grundflächenkanten
der prismatischen Elemente eingegrenzt. In einer besonderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird eine rückstrahlende Folie, wie in
der
US-Patentschrift US 5,122,902 beschrieben, benutzt.
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Daher
werden in einer besonderen Ausführungsform
die prismatischen Elemente der rückstrahlenden Folie
durch drei sich kreuzende Sätze
von parallelen Ausnehmungen gebildet, die eine Grundfläche, prismatische
Elemente, die seitliche Flächen
aufweisen, welche die Grundfläche
an Grundflächenkanten
einer Grundflächenkantenlänge kreuzen,
und Trennungsflächen
auf der Grundfläche
aufweisen, wobei: jeder Satz von Ausnehmungen einen Ausnehmungsseitenwinkel
aufweist, der für
diesen Satz konstant ist; die Trennungsflächen durchsichtig sind, durch
die Grundflächenkanten
der seitlichen Flächen
der prismatischen Elemente eingegrenzt sind und zwischen den prismatischen
Elementen in mindestens einer der Ausnehmungen liegen.
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Die
Trennungsflächen
können
flach sein oder weisen an jedem Punkt entlang jeder Ausnehmung,
in welcher sie liegen, gekrümmte
Querschnitte über
diese Ausnehmung hinweg auf. Normalerweise weisen die Trennungsflächen Verhältnisse
von Grundflächenkantenlänge zu Trennungsflächenbreite
auf, gemessen an jedem beliebigen Punkt entlang jeder der Ausnehmungen,
die 24,7 nicht überschreiten.
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Die
1A und
1B sind
Vorder- beziehungsweise Querschnittsansichten der rückstrahlenden Folie
10,
die in einer Kennzeichenschild-Anordnung gemäß der Erfindung benutzt werden
kann. Die rückstrahlende
Folie
10 weist mehrere Würfelecken-Elemente auf, für welche
die an ihren Ecken als
11 und
12 gekennzeichneten
Elemente typisch sind. Element
11 weist drei dreieckige,
seitliche Flächen
11a,
11b und
11c auf; und ähnlich dazu
weist Element
12 die Flächen
12a,
12b und
12c auf.
Jede seitliche Fläche
weist eine Grundflächenkante
auf, z. B. weist die seitliche Fläche
11a die Grundflächenkante
11d auf.
Die Grundfläche
eines Elements ist die Fläche,
die durch drei Grundflächenkanten
umschlossen wird, wie z. B. das durch die Grundflächenkanten
11d,
11e und
11f gebildete
Dreieck. Die Grundflächen
der Elemente
11 und
12 können im Wesentlichen gleichseitige
Dreiecke sein, wie in der
US-Patentschrift
3,712,706 (Stamm) gelehrt. Ein derartiges Element ist ebenfalls
als ein „60-60-60"-Element, in Bezug
auf die eingeschlossenen Winkel der Grundfläche, bekannt.
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1B ist
eine Querschnittsansicht über
eine Ausnehmung der rückstrahlenden
Folie 10 hinweg, d. h. die Ansicht entlang der Länge der
Ausnehmung. Wenn die Würfelecken-Elemente
so eng wie möglich
zusammengepackt wären,
würden
die seitlichen Flächen 11b und 12b auf
eine gemeinsame Grundflächenkante treffen,
oder, mit anderen Worten, die Grundflächenkanten 11e und 12e würden sich überdecken.
In dieser Ausführungsform
jedoch weist die rückstrahlende
Folie 10 eine Trennungsfläche 13 auf, die für diese
Ausführungsform
als der Bereich definiert ist, der in der Ausnehmung zwischen den
Grundflächen
der Elemente liegt und durch die sich nicht überdeckenden Grundflächenkanten 11e und 12e eingegrenzt
wird.
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In
einigen Ausführungsformen
der Erfindung ist die Trennungsfläche flach, und daher ist der
Querschnitt über
die Ausnehmung hinweg (senkrecht zur Ausnehmungslänge) eine
gerade Linie. Oder die Trennungsfläche 13 könnte gekrümmt sein
und daher wäre
der Querschnitt über
die Ausnehmung hinweg eine gekrümmte
Linie, wie in der in 1A und 1B gezeigten
Ausführungsform.
Außerdem
ist in der Ausführungsform
der 1A und 1B die
Trennungsfläche 13 konkav
(weggekrümmt
von den Spitzen der Würfelecken-Elemente)
und halbrund. Allerdings sind diese Merkmale dieser Ausführungsform
lediglich erläuternd.
Die rückstrahlenden
Folien, die konvexe Trennungsflächen
aufweisen, sind mögliche
Ausführungsformen
der Erfindung, was auch für
Folien gilt, die Trennungsflächen
aufweisen, in denen die Querschnitte Abschnitte von irgendeiner
sanften Krümmung
und nicht nur ein Abschnitt eines Kreises sind.
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Außerdem könnten Flächen mit
gemischten Querschnitten, die sowohl gerade als auch gekrümmte Abschnitte
aufweisen, benutzt werden. Zum Beispiel weist die Trennungsfläche 13 von 1C einen
flachen Abschnitt 15 zwischen zwei gekrümmten Abschnitten 14 auf.
In Folien mit mehr als einer Trennungsfläche können sich die Querschnitte
der Flächen
voneinander in Größe oder
Querschnitt unterscheiden und müssen noch
nicht einmal von derselben Art sein. Zum Beispiel kann eine flache Fläche über eine
Ausnehmung hinweg, eine Fläche
mit einem gemischten Querschnitt über eine andere Ausnehmung
hinweg und ein gekrümmter
Querschnitt über
eine dritte Ausnehmung hinweg vorhanden sein.
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Die
rückstrahlende
Folie muss nicht die durch Stamm gelehrten 60-60-60-Würfelecken-Elemente
aufweisen. Folien, die irgendwelche prismatischen, rückstrahlenden
Elemente aufweisen, können
benutzt werden, wenn sie auf einer Grundfläche angeordnet sind, die Trennungsflächen wie
oben beschrieben aufweisen. Derartige Elemente weisen diejenigen
auf, in welchen die Grundflächenkanten
der seitlichen Flächen
der Elemente im Wesentlichen ein gleichschenkliges Dreieck bilden,
in dem der Spitzenwinkel weniger beträgt als die Basiswinkel. Zum
Beispiel könnte
ein Element Winkel von im Wesentlichen 65 Grad, 65 Grad und 50 Grad
aufweisen.
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Oder
die seitlichen Flächen
der Elemente können
im Wesentlichen ein gleichschenkliges Dreieck bilden, in welchem
der Spitzenwinkel größer ist
als die Basiswinkel. Ein Beispiel wird durch die
US-Patentschrift 4,588,258 (Hoopman)
gelehrt, wobei ein Element im Besonderen die Basiswinkel von 70
Grad, 55 Grad, und 55 Grad aufweist. Die Hoopman-Elemente sind Elemente,
die um 180 Grad zueinander gedreht sind; die drei seitlichen Flächen von
jedem Element sind zueinander senkrecht und an ihren Grundflächen durch
lineare Kanten definiert, die in einer gemeinsamen Ebene liegen;
und die optischen Achsen von jedem Element des Paares sind gegen
eine Kante von diesem Element geneigt. Die optische Achse eines
Elements ist der Dreiecksbereich des inneren Raumes, der durch die
Flächen
und die Grundfläche
des Elements definiert wird.
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In
einer anderen Ausführungsform
weist die rückstrahlende
Folie eine Grundfläche
und auf der Grundfläche
gebildete prismatische Elemente auf, wobei die Elemente abgestumpfte,
prismatische Elemente und insbesondere abgestumpfte Würfelecken-Elemente
sind, die seitliche Flächen,
Grundflächenkanten,
erhöhte Kanten
und abgestumpfte Flächen
aufweisen, wobei die abgestumpften Flächen durchsichtig sind und
durch die erhöhten
Kanten der prismatischen Elemente eingegrenzt werden. Die abgestumpften
Flächen
können flach
oder sie können
gekrümmt
sein.
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In
der Ausführungsform
der 2A und 2B fehlen
die obersten Teile von einigen dreiseitigen Ecken von der rückstrahlenden
Folie 20, wobei abgestumpfte Vollwürfel-Eckenelemente 26 erzeugt
werden. Die gedachte diagonale Ebene 27 deutet die Ebene
auf halbem Wege zwischen den unteren dreiseitigen Ecken 22 und
den (entfernten) oberen dreiseitigen Ecken an. Die abgestumpften
Flächen 23 liegen
oberhalb der gedachten diagonalen Ebene 27, jedoch unterhalb
der vorherigen Stelle der entfernten Ecken. Die abgestumpften Flächen 23 werden
durch die erhöhten
Kanten 24 des abgestumpften Vollwürfel-Eckenelements 26 eingegrenzt.
Die abgestumpften Flächen 23 können an
jedem senkrechten Abstand oberhalb der gedachten diagonalen Ebene 27 liegen,
jedoch nicht weiter weg als die fehlenden dreiseitigen Ecken. Die
abgestumpften Flächen 23 können ebenfalls
unterhalb der gedachten diagonalen Ebene 27 liegen, jedoch
nicht weiter weg als die unteren dreiseitigen Ecken 22.
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Die
Ausrichtung relativ zu der gedachten diagonalen Ebene 27 kann
umgedreht sein, d. h. die ungeänderten
dreiseitigen Ecken 22 können
oberhalb der gedachten Ebene 27 sein und die abgestumpften
Flächen 23 darunter.
Im Allgemeinen bezeichnet der Begriff „erhöhte Kanten" diejenigen Kanten eines abgestumpften Vollwürfel-Eckenelements,
die von der gedachten Ebene in die Richtung der fehlenden oder verformten
Würfelecken
versetzt sind.
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Diese
Ausführungsform
entfernt rückstrahlende
Ab schnitte der abgestumpften Vollwürfel-Eckenelemente, jedoch
stellten in Mustern der Erfindung, die auf diese Weise hergestellt
wurden, die verbleibenden Abschnitte der Elemente ausreichende Rückstrahlfähigkeit
für viele
Anwendungen bereit.
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Die
Idee der teilweisen Entfernung von rückstrahlenden Elementen ist
nicht auf die Vollwürfelecken-Ausführungsform
beschränkt.
Die
3A und
3B sind
Vorderbeziehungsweise Querschnittsansichten der rückstrahlenden
Folie
30. Folie
30 weist mehrere Würfelecken-Elemente gemäß der
US-Patentschrift 4,588,258 (Hoopman)
auf, von denen die als
31 und
32 gekennzeichneten
Elemente typisch sind. Das Element
31 weist drei seitliche
Flächen
31a,
31b und
31c auf;
und ebenso weist Element
32 die Flächen
32a,
32b und
32c auf.
Jede seitliche Fläche
weist eine Grundflächenkante
und eine erhöhte
Kante auf, z. B. weist die seitliche Fläche
31b die Grundflächenkante
31e und
die erhöhte
Kante
31g auf. Da die Würfelecken-Elemente
so eng wie möglich
zusammengepackt sind, treffen die seitlichen Flächen
31b und
32b an
einer gemeinsamen Grundflächenkante
31e–
32e zusammen.
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In
jeder Ausführungsform,
die teilweise Entfernung von Würfelecken-Elementen
einsetzt, wird ein rückstrahlendes
Element durch drei zueinander senkrechte, seitliche Flächen gebildet,
von denen eine Würfelecke
und benachbarte Abschnitte von jeder seitlichen Fläche fehlen.
Daher ist das rückstrahlende
Element eine abgestumpfte Würfelecke.
Zum Beispiel weist in den Ausführungsformen
der 3A und 3B jedes Element
eine abgestumpfte Fläche 33 auf,
die oberhalb der Grundfläche
des Elements, jedoch unterhalb der Stelle, wo die Würfelecke
sein würde,
wenn die Letztere vorhanden wäre,
angeordnet ist. Die abgestumpfte Fläche 33 liegt oberhalb
der drei Grundflächenkanten 31d–e–f und wird
durch die drei erhöhten
Kanten 31g–h–i von Element 31 eingegrenzt.
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In
der in den 3A und 3B gezeigten
Ausführungsform
ist die abgestumpfte Fläche
flach und ein Dreieck, da sie parallel zu der Grundfläche des
Elements ist, und die Grundfläche
ist ebenfalls ein Dreieck. Daher ist das rückstrahlende Element ein Kegelstumpf
einer dreieckigen Pyramide. Im Allgemeinen allerdings muss die abgestumpfte
Fläche
nicht flach sein, und selbst wenn sie es ist, muss sie nicht parallel
zu der Grundfläche
des Elements sein. Ebenfalls wird sich die Form der abgestumpften
Fläche
mit dem besonderen, ausgewählten
Element ändern.
Allerdings, wenn die abgestumpfte Fläche flach und parallel zu der
Grundfläche des
Elements ist, wird sie immer gleichwinklig zu der Grundfläche sein,
jedoch kleiner in der Fläche.
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Alle
Würfelecken-Elemente,
die eine dreieckige Grundfläche
aufweisen und für
die Ausführungsformen
der
1A und
2A geeignet
sind, sind ebenfalls geeignet für
die Ausführungsformen
von
3A und
3B, die
die 60-60-60-Formgebung aufweisen. Für das großwinklige Element, das in der
US-Patentschrift 4,588,258 (Hoopman)
gelehrt wird, wird die Definition der optischen Achse eines Elements
geändert
zu: der Dreiecksbereich des inneren Raums, der durch die Flächen und
die Grundfläche
des Elements definiert werden würde,
wenn die Flächen
verlängert
wären,
um ein Würfelecken-element
zu bilden. Wenn die abgestumpfte Fläche flach und parallel zu der
Grundfläche
des Elements ist, d. h. ein Kegelstumpf des Elements ist, ist diese
geänderte
Definition der optischen Achse gleichbedeutend zu: der Dreiecksbereich
des inneren Raums, der durch die Flächen, Grundfläche und
abgestumpfte Fläche
des Elements definiert wird. Zum Zwecke des Definierens eines Elements,
wie von Hoopman gelehrt, wird nicht beabsichtigt, die Richtung der
optischen Achse durch die Erzeugung der abgestumpften Fläche oder
der geänderten
Definition der optischen Achse zu ändern.
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In
einer ähnlichen
Weise wie in der vorangehenden Ausführungsform könnten abgestumpfte
Flächen mit
gemischten Querschnitten, die sowohl gerade wie auch gekrümmte Abschnitte
aufweisen, benutzt werden, und der besondere Querschnitt einer abgestumpften
Fläche
muss nicht an jedem Punkt der Fläche
konstant sein.
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Die
in den vorangehend erwähnten
Ausführungsformen
beschriebenen rückstrahlenden
Folien werden normalerweise erhalten, indem ein Werkzeug benutzt
wird, das eine Fläche
aufweist, die geeignet ist, um eine gewünschte Anordnung von abgestumpften
prismatischen Elementen und/oder prismatischen Elementen, die Trennungsflächen zwischen
sich aufweisen, zu bilden. Derartige Verfahren werden in der
US-Patentschrift 5,122,902 gelehrt.
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In
einer besonders bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird rückstrahlende Folie, die abgestumpfte
prismatische Elemente aufweist, durch Bereitstellen einer rückstrahlenden
Folie mit nicht-abgestumpften
prismatischen Elementen und Verformen der Oberteile der prismatischen
Elemente durch Anwendung von Wärme
und/oder Druck hergestellt. Daher werden durch die Anwendung von
Wärme und/oder Druck
die Oberteile der prismatischen Elemente derart verformt, dass ihre
optische Leistung reduziert wird, d. h. die Rückstrahlfähigkeit der einzelnen Elemente
wird reduziert. Es hat sich herausgestellt, dass Wärme und Druck
die Oberteile der prismatischen Elemente verformen kann, indem sie
abgeflacht werden und/oder das Oberteil des prismatischen Elements
verschoben wird. Im Allgemeinen wird die Verformung nicht zu flachen, abgestumpften
Flächen
in den abgestumpften, prismatischen Elementen führen, sondern es können eher
die Oberteile der prismatischen Elemente verschoben werden, z. B.
etwas in das prismatische Element hineingedrückt werden. 7b ist
eine Photografie einer mikroskopi schen Ansicht einer rückstrahlenden
Folie mit Würfelecken,
die durch die Anwendung von Wärme
und Druck verformt wurde. Die Menge an Wärme und Druck, die angewandt
werden sollte, hängt
von dem gewünschten
Grad an Rückstrahlfähigkeit,
wie auch von der Art der rückstrahlenden
Folie ab. Im Allgemeinen ist das Material der prismatischen Elemente
der rückstrahlenden Folie
thermoplastisches Material, und die prismatischen Elemente können durch
Erwärmen
des thermoplastischen Materials verformt werden. Normalerweise können die
thermoplastischen, prismatischen Elemente auf eine Temperatur von
zwischen 80 und 230°C
erwärmt
werden, wobei ein geeigneter Bereich zwischen 100 und 150°C liegt.
Die Höhe
des angewandten Drucks wird von der für das Erwärmen gewählten Temperatur abhängen, wobei
im Allgemeinen ein niedrigerer Druck bei einer höheren Temperatur notwendig
ist. Zum Beispiel kann für
den Fall, dass Druck durch Führen
der rückstrahlenden
Folie zwischen zwei Walzen angewandt wird, der Liniendruck zwischen
3 und 30 N/mm und günstigerweise
zwischen 6 und 18 N/mm betragen. Ebenfalls kann die Zeitdauer, in
der die rückstrahlende
Folie der Wärme
und/oder dem Druck ausgesetzt wird, das Maß an Verformung beeinflussen.
Normalerweise, wenn Wärme
und/oder Druck durch Durchführen
der rückstrahlenden
Folie zwischen zwei Walzen angewandt wird, kann sie dort mit einer
Liniengeschwindigkeit von zum Beispiel 0,1 bis 2 m/min., normalerweise
0,3 bis 1,5 m/min. durchgeführt
werden. Außerdem,
obwohl es im Allgemeinen bevorzugt wird, dass Wärme und Druck angewandt wird,
ist es ebenfalls möglich,
eines von beiden alleine anzuwenden. Daher können die prismatischen Elemente,
abhängig
von ihrer Art, verformt werden, indem nur Druck angewandt wird oder
indem nur Wärme
angewandt wird.
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Die
prismatischen Elemente können
durch Wärme
und Druck, indem eine heiße
Platte gegen die nicht-abgestumpften prismatischen Elemente einer
rückstrahlenden
Folie gedrückt
wird, verformt werden. Alternativ kann die rückstrahlende Folie zwischen
zwei Walzen durchgeführt
werden, wobei mindestens eine davon erwärmt ist, um so Wärme und
optional Druck auf die nicht-abgestumpften prismatischen Elemente
der rückstrahlenden
Folie anzuwenden.
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Geeignete
Materialien für
die rückstrahlende
Folie weisen durchsichtige Materialien, wie etwa Glas, Acryle, Polycarbonate,
auf Polyethylen basierende Ionomer-Polymere, Polyester, Celluloseacetatbutyrat-Polymere und Polyurethane
auf. Polycarbonate werden im Allgemeinen für ihre Dauerfestigkeit und
Schlagzähigkeit
bevorzugt, wie es auch in einem Fahrzeugrücklicht wünschenswert wäre.
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Kennzeichenschild
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Obwohl
vorgesehen werden könnte,
die rückstrahlende
Folie mit den Kennzeichen bereitzustellen, um so ein Kennzeichenschild
zu bilden, wird im Allgemeinen bevorzugt werden, dass die rückstrahlende
Folie auf eine durchsichtige, polymere Stützfolie geklebt wird, um ein
Kennzeichenschild zu erhalten, das eine gewünschte Steifigkeit aufweist.
Daher weist in einer besonderen Ausführungsform das Kennzeichenschild
eine durchsichtige, polymere Stützfolie
und die rückstrahlende
Folie auf, die durch einen durchsichtigen Klebstoff zusammengeklebt
sind. Die durchsichtige, polymere Stützfolie ist normalerweise mit
der Seite der rückstrahlenden
Folie verklebt, die der Seite gegenüberliegt, die die prismatischen
Elemente aufweist. Eine typische Ausführungsform eines Kennzeichenschilds
in Verbindung mit dieser Erfindung wird in 4 und 5 gezeigt. 4 zeigt
eine Vorderansicht eines Kennzeichenschilds 100 und 5 zeigt
einen Querschnitt entlang der Linie A in 4. Wie von 5 ersichtlich
ist, weist das Kennzeichenschild 100 eine rückstrahlende
Folie 110 auf, die auf einer Hauptseite einer Grundfläche abgestumpfte,
prismatische Elemente 111 aufweist und auf der Gegenseite
der Hauptseite, die die prismatischen Elemente aufweist, ist die
rückstrahlende
Folie 110 mit der durchsichtigen, polymeren Stützfolie 130 durch
die Klebeschicht 120 verklebt. Das Kennzeichenschild 100 weist
ebenfalls geprägte
Kennzeichen 140 auf, die mit der Beschichtung 150 undurchsichtig
oder durchscheinend gemacht werden.
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Die
durchsichtige polymere Stützfolie
wird normalerweise eine steife polymere Stützfolie sein. Das heißt, obwohl
die durchsichtige polymere Stützschicht
etwas gebogen sein kann, hat sie eine ausreichende Steifigkeit,
derart, dass sie nicht gefaltet oder zerknittert werden kann, wie
es bei einem Film oder einer Folie möglich wäre. Daher wird die Stützfolie
normalerweise eine Dicke aufweisen, um eine derartige gewünschte Steifigkeit
bereitzustellen. Normalerweise wird die durchsichtige Stützfolie
eine Dicke zwischen 0,2 und 5 mm, vorzugsweise zwischen 0,3 und
3 mm und besonders bevorzugt zwischen 0,5 und 1,5 mm aufweisen.
Die durchsichtige, polymere Stützfolie
kann eine einzelne Polymerschicht oder kann mehrere Polymerschichten derselben
oder von unterschiedlicher Zusammensetzung aufweisen.
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Eine
Schicht der polymeren Stützfolie
kann eine thermoplastische Polymerschicht sein oder kann eine quervernetzte
Polymerschicht sein. Ebenfalls kann eine Kombination von thermoplastischen
Polymerschichten und quervernetzten Polymerschichten benutzt werden.
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Polymere
Materialien, die in der durchsichtigen, polymeren Stützfolie
benutzt werden können,
weisen thermoplastische Polymere, wie etwa Polycarbonate, Poly(meth)acrylate,
wie etwa Polymethylmethacrylat, Polyolefine, wie etwa Polyethylen
und Polypropylen, Polyester, wie etwa Polyethylenterephthalate und
Polyethylennaphthalate, Celluloseacetat, Polyvinylchlorid und Copolymere
von Acrylnitril, Styrol und Butadien auf. Die durchsichtige, polymere
Abstützung
kann ferner eine oder mehrere Schichten von quervernetztem Material aufweisen.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist die durchsichtige, polymere Stützfolie kaltverformbar. „Kaltverformbar" in Verbindung mit
der Erfindung bedeutet, dass erhöhte
Kennzeichen in der durchsichtigen, polymeren Stützfolie bei Umgebungstemperatur
(20 bis 35°C)
zum Beispiel durch Prägen
oder Tiefziehen gebildet werden können, und dass derartige erhöhten Kennzeichen
bei erhöhten
Temperaturen, denen das Kennzeichenschild ausgesetzt sein kann,
z. B. wenn das Kraftfahrzeug in der Sonne geparkt wird, erhalten
bleiben. Dies erfordert normalerweise, dass die polymere Abstützung eine
ausreichende Wärmestabilität aufweist,
d. h. die polymere Stützfolie
sollte normalerweise bis zu Temperaturen von 60°C bis 85°C wärmestabil sein. Ohne ausreichende
Wärmestabilität kann die
Nummer des Kennzeichenschildes mit der Zeit verblassen oder verzerrt
werden. Dies wird besonders dann der Fall sein, wenn die Kennzeichen
durch Prägen
kaltverformt werden, aufgrund der Spannungskräfte, die während des Prägens in
der polymeren Stützfolie
erzeugt werden. Beispiele von durchsichtigen, polymeren Stützfolien,
die kaltverformbar sind, weisen polymere Stützfolien auf, die Polycarbonat
aufweisen. Ebenfalls kann eine polymere Stützfolie, die kaltverformbar
ist, durch einen mehrschichtigen Aufbau erhalten werden, der einen
oder mehrere der oben aufgezählten,
thermoplastischen Polymere und eine oder mehrere Schichten eines
quervernetzbaren Materials aufweist. Beim Kaltverformen der Kennzeichen
in der polymeren Stützschicht
kann das quervernetzbare Material mit einem polymeren quervernetzen
Material quervernetzt werden. Daher werden die eine oder die mehreren
Schichten von polymerem, quervernetzten Material die gewünschte Wärmestabilität bereitstellen,
da das quervernetzte Material die thermoplastischen Schichten der
Mehrschichtfolie vor dem Fließen
schützt,
das verursachen würde,
dass die kaltverformten Kennzeichen verschwinden. Weiterhin kann
eine kaltverformbare polymere Stützfolie
eine oder mehrere Schichten aufweisen, die eine quervernetzbare
thermoplastische Polymerzusammensetzung aufweist. Im nicht-quervernetzten
Zustand kann die polymere Stützfolie
leicht kaltverformt werden, um Kennzeichen darin bereitzustellen.
Dem Bilden der Kennzeichen nachfolgend kann die quervernetzbare,
thermoplastische Polymerzusammensetzung derart quervernetzt werden,
dass die Schicht(en) ihre thermoplastischen Eigenschaften verliert
(verlieren) und dadurch kann ausreichende Wärmestabilität bereitgestellt werden.
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Das
quervernetzbare Material, das benutzt werden kann, weist Materialien
auf, die durch Wärme
quervernetzt, durch Licht, das sichtbares Licht und UV-Licht aufweist,
quervernetzt, durch Elektronenstrahlen oder durch Gamma-Bestrahlung
quervernetzt werden können.
Das quervernetzbare Material kann eine Zusammensetzung sein, die
auf quervernetzbaren, monomeren Bestandteilen oder Bestandteilen
mit niedrigem Molekulargewicht, quervernetzbaren, polymeren Bestandteilen,
wie auch auf Kombinationen davon basieren. Geeignete quervernetzbare
Materialien, die benutzt werden können, weisen zum Beispiel ein
durch einen Elektronenstrahl härtbares
Vinylchlorid-Acrylat-Copolymer, wie in der
US-Patentschrift 4,889,895 offenbart,
ein durch Bestrahlung härtbares
Polyvinylchlorid, wie in der
US-Patentschrift
4,631,229 offenbart, eine auf Epoxid basierende, härtbare Zusammensetzung
für die
Benutzung in der Klebeschicht, wie nachfolgend beschrieben, auf.
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Die
durchsichtige, polymere Stützfolie
und die rückstrahlende
Folie können
mit einer oder mehreren Klebeschichten zusammengeklebt sein. Die
Bezeichnung „zusammengeklebt" weist nicht nur
eine Anordnung auf, in der die Stützfolie und die rückstrahlende
Folie durch die Klebeschicht direkt miteinander verklebt sind, sondern
weist ebenfalls die Option auf, bei der eine oder mehrere Zwischenschichten
vorhanden sind. Zum Beispiel können
die rückstrahlende
Folie und/oder die polymere Stützfolie
mit einer oder mehreren Grundierungsschichten beschichtet sein,
um eine feste Verklebung der Klebeschicht mit diesen betreffenden
Folien sicherzustellen. Weiterhin können die Folien durch zwei
oder mehr Klebeschichten, die auf gegenüberliegenden Hauptseiten einer
durchsichtigen Trägerschicht
bereitgestellt werden, miteinander verklebt sein.
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Die
eine oder die mehreren Klebeschichten, die geeignet sind, die Stützfolie
und die rückstrahlende Folie
miteinander zu verkleben, sollten durchsichtig sein. Vorzugsweise
wird (werden) die Klebeschicht(en) mindestens 80% vorzugsweise mindestens
90% für
sichtbares Licht durchlässig
sein. Die Klebeschichten zeigen vorzugsweise gute Witterungsbeständigkeit,
weisen gute Wärmestabilität auf und
sind feuchtigkeitsbeständig.
Die Klebeschicht sollte außerdem
eine hohe Bindungsfestigkeit zu jeder der Folien erzeugen, derart, dass
sich das Kennzeichenschild nicht auflösen kann. Eine ausreichende
Bindungsfestigkeit bedeutet normalerweise, dass die Abschälkraft,
die notwendig ist, um die Folien voneinander abzulösen, mindestens
2 N/cm, vorzugsweise mindestens 4 N/cm beträgt. Die Klebeschicht kann einen
Haftkleber, einen wärmeaktivierbaren Klebstoff,
d. h. einen Klebstoff, der Wärmeaktivierung
erfordert, um eine Bindung zu entwickeln, oder einen quervernetzbaren
Klebstoff aufweisen. Beispiele von Klebstoffen weisen Haftkleber
(PSA) auf, die auf Acrylpolymeren basieren, auf Silikonen basieren,
oder auf Polyolefinen basieren, wie im Handbook of Pressure Sensitive
Adhesive Technology (dritte Auflage) D. Satas, Ed. Satas and Associates,
Warwick RI/USA, 1989 auf den Seiten 444 bis 514, 550 bis 556 beziehungsweise
423 bis 442 offenbart wird. Klebstoffe, die benutzt werden können, um
sich mit Substraten zu verbinden, die eine niedrige Oberflächenenergie
aufweisen, wie etwa Polyolefin oder Polycarbonat, weisen zum Beispiel
Haftkleber, die auf einem Acrylcopolymer von einem oder mehreren Alkylestern
von Acryl- oder Methacrylsäure
und einem Vinylester basieren, wie zum Beispiel in
EP 1 318 181 beschrieben, oder einen
Haftkleber auf, wie in
EP 1 245
656 offenbart, welches eine Haftkleberzusammensetzung offenbart,
die (i) das Reaktionsprodukt, das von einer Vorläufer-Zusammensetzung erhaltbar ist,
die einen oder mehrere Alkylester von Acryl- oder Methacrylsäure, ein
oder mehrere copolymerisierbare Monomere, die die Funktionalität einer
Lewis-Base aufweisten und optional einen oder mehrere Quervernetzer aufweist,
und (ii) einen oder mehrere Klebeharze enthält. Noch weitere Haftkleber,
die benutzt werden können, um
eine starke Bindung, besonders zu einem Polycarbonatsubstrat, zu
erzeugen, weisen diejenigen auf, die in den Patentschriften
US 4,181,752 ,
US 4,418,120 und
WO 95/13331 offenbart werden. Diese
Referenzen lehren PSAs, die auf Acrylpolymeren basieren, die quervernetzt
sind, ohne allerdings ihre Haftklebereigenschaften zu verlieren.
Weitere Klebeschichtzusammensetzungen, die benutzt werden können weisen
diejenigen auf, die auf einer aushärtbaren Zusammensetzung basieren,
die beim Aushärten
eine starke Klebeverbindung zwischen den Folien erzeugt. Geeignete
aushärtbare
Zusammensetzungen, die benutzt werden können, weisen durch Bestrahlung
aushärtbare
Epoxidzusammensetzungen auf. Derartige Zusammensetzungen können in
ihrem unausgehärteten
(oder teilweise ausgehärteten)
Zustand zwischen den Folien aufgetragen werden. Beim Aushärten des
Verbunds durch Bestrahlung, z. B. UV-Bestrahlung oder Elektronenstrahlbestrahlung,
kann eine feste und haltbare Bindung erzeugt werden. Beispiele von
auf Epoxid basierenden, aushärtbaren
Zusammensetzungen können
z. B. in
EP 1 026 218 und
EP 620 259 gefunden werden,
wobei eine durch UV oder Elektronenstrahl aushärtbare Epoxidzusammensetzung
offenbart wird, die ein Epoxidharz, einen Polyester und optional
einen Photoinitiator aufweist. Noch weitere auf Epoxid basierende
Klebstoffzusammensetzungen werden in den
US-Patentschriften
4,622,349 ,
4,812,488 ,
4,920,182 ,
4,256,828 und
EP 276 716 offenbart. Ferner kann gemäß einer
besonderen Ausführungsform
der Erfindung ein auf Epoxid basierender, druckempfindlicher, wärmehärtender
Klebstoff benutzt werden, wie in der
US-Patentschrift
5,086,088 offenbart. Diese US-Patentschrift offenbart einen
druckempfindlichen, wärmehärtenden
Klebstoff, der einen Gewichtsanteil von ungefähr 30% bis ungefähr 80% eines
photopolymerisierbaren, vorpolymeren oder monomeren Sirups, der
einen Acrylester und ein polares, copolymerisierbares Monomer enthält, einen
Gewichtsanteil von ungefähr
20% bis ungefähr
60% eines Epoxidharzes oder einer Mischung von Epoxidharzen, das/die
keine photopolymerisierbaren Gruppen enthält, einen Gewichtsanteil von
ungefähr
0,5% bis ungefähr
10% eines wärmeaktivierbaren
Härters
für das
Epoxidharz, einen Gewichtsanteil von ungefähr 0,01% bis ungefähr 5% eines Photoinitiators,
und einen Gewichtsanteil von 0% bis ungefähr 5% eines durch Licht quervernetzenden
Mittels aufweist.
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Das
Kennzeichenschild wird normalerweise eine Form und Abmessungen aufweisen,
die mit den entsprechenden behördlichen
Anforderungen übereinstimmen.
Ebenfalls wird das Kennzeichenschild Kennzeichen aufweisen, die
die Nummer des Kennzeichenschilds darstellen, wie durch eine entsprechende
Behörde ausgestellt.
Zusätzlich
zu den Kennzeichen, die die Nummer des Kennzeichenschilds darstellen,
kann das Kennzeichenschild ferner Kennzeichen aufweisen, wie zum
Beispiel Kennzeichen, die den Landesbuchstaben zeigen oder Kennzeichen,
die Hinweise auf den Hersteller des Kennzeichenschilds und/oder
das Datum der Ausstellung des Kennzeichenschilds geben. Einige dieser
letzteren Kennzeichen können
in maschinenlesbarer Form sein, wie zum Beispiel in der Form eines
Barcodes. Die Kennzeichen des Kennzeichenschilds können durch
jede Technik gebildet werden, die beim Herstellen von Kennzeichenschildern
benutzt wird. Zum Beispiel können
Kennzeichen, insbesondere diejenigen, die die Nummer des Kennzeichenschilds
darstellen, aufgedruckt werden, z. B. durch Thermotransferdruck
oder durch Tintenstrahldruck, oder können aus einer farbigen Klebefolie
ausgeschnitten werden und auf das Schild aufgeklebt werden. Die
Kennzeichen können
auf die Vorderfläche
des Kennzeichenschilds aufgedruckt oder aufgeklebt werden, oder
sie können
in dem Kennzeichenschild verdeckt werden, indem zum Beispiel die
Kennzeichen auf der rückstrahlenden
Folie, oder auf der Seite der durchsichtigen, polymeren Folie aufgedruckt
werden, die auf die rückstrahlende
Folie aufgeklebt wird. Zusätzlich
zu den gedruckten Kennzeichen lässt
die vorliegende Erfindung ebenfalls zu, dass die Kennzeichen erhöht sind.
Mit erhöhten
Kennzeichen ist gemeint, dass die Kennzeichen von der Vorderfläche des
Kennzeichenschilds hervorstehen. Normalerweise können die Kennzeichen um 0,3
bis 20 mm relativ zum Hintergrund des Kennzeichenschilds, und vorzugsweise
0,5 bis 15 mm erhöht
werden. Erhöhte
Kennzeichen können
durch Tiefziehen erhalten werden, werden aber vorzugsweise durch
Prägen
eines Laminats von der durchsichtigen polymeren Stützfolie
und der rückstrahlenden
Folie hergestellt. Die erhöhte
Fläche
der Kennzeichen wird vorzugsweise gefärbt, um die Kennzeichen undurchsichtig,
oder mindestens weniger durchsichtig als der Hintergrund des Kennzeichenschilds
zu machen. Normalerweise können
die erhöhten
Flächen
durch Heißfolienprägen oder
durch Walzenstreichen mit Tinte gefärbt werden.
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Das
Kennzeichenschild gemäß den oben
offenbarten Ausführungsformen
kann durch Ausrüstung
und Techniken hergestellt werden, die normalerweise benutzt werden,
um herkömmliche,
von vorne beleuchtete Kennzeichenschilder herzustellen. Daher kann
gemäß einer
Ausführungsform
des Verfahrens das Kennzeichenschild erhalten werden, indem die
durchsichtige, polymere Stützfolie
und die rückstrahlende
Folie zusammengeklebt werden, gefolgt vom gewünschten Bemessen und Gestalten
des erhaltenen Laminats. Alternativ können allerdings die entsprechenden
Folien, die das Laminat bilden, bemessen und gestaltet werden, bevor sie
zusammengeklebt werden. Ebenfalls kann das Kennzeichenschild gestaltet
und bemessen werden, um es so anzupassen, dass es abnehmbar an einer
Lichtquelle befestigt werden kann. Zum Beispiel kann ein Rand entlang
einer oder mehrerer Seiten des Kennzeichenschilds bereitgestellt
werden. Ein derartiger Rand kann benutzt werden, um das Kennzeichenschild
gegen die Lichtquelle zu klemmen. Alternativ kann sich ein derartiger
Rand an einem oder mehreren entsprechenden Kanälen auf der Lichtquelle befinden,
derart, dass das Kennzeichenschild in diese Kanäle gleiten kann. Weiterhin
können
Abschnitte des Kennzeichenschilds entlang einer oder mehrerer Seiten über die
erforderlichen Abmaße
des Kennzeichenschilds hinausragen, und diese können dann dazu benutzt werden,
um das Schild an die Lichtquelle zu klemmen.
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Das
Laminat kann geprägt
sein, um erhöhte
Kennzeichen bereitzustellen. Derartiges Prägen wird vorzugsweise bei Umgebungstemperatur
ausgeführt,
indem eine metallische oder wärmegehärtete, polymere Matrize,
die eine Darstellung der Kennzeichen aufweist, auf das Kennzeichenschild
gepresst wird. Nach diesem Arbeitsgang können die erhöhten Flächen der
Kenzeichen gefärbt
werden, indem darauf ein gefärbtes Wachsband
heiß aufgeprägt wird.
Demgemäß lässt dieses
Verfahren das Herstellen des hinterleuchteten Kenzeichenschilds
zu, indem die Ausrüstung
benutzt wird, die normalerweise benutzt wird, um geprägte, metallische
Kennzeichenschilder herzustellen. Alternativ können die erhöhten Kennzeichen
thermogeformt werden, indem das Laminat Wärme ausgesetzt wird, während eine
Matrize, die die Kennzeichen darstellt, auf das Laminat gepresst
wird.
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Hinterleuchtete
Kennzeichenschilder können,
wenn die Kennzeichen durch z. B. einen Thermotransferdrucker oder
Tintenstrahldrucker aufgedruckt werden, ebenso mit vorhandener Fertigungsausrüstung hergestellt
werden. Zum Beispiel werden derartig gedruckte Kennzeichen schilder
im UK benutzt. Daher kann, um hinterleuchtete Kennzeichenschilder
mit aufgedruckten Kennzeichen herzustellen, ein Laminat der polymeren Stützfolie
und der rückstrahlenden
Folie auf der Vorderfläche
mit den Kennzeichen bedruckt werden. Alternativ kann das Kennzeichen
zuerst auf die rückstrahlende
Folie aufgedruckt werden, bevor sie mit der Stützfolie laminiert wird. Weiterhin
kann die Stützfolie,
wenn sie die Vorderfläche
des Kennzeichenschilds definiert, umgekehrt bedruckt werden, bevor
sie mit der rückstrahlenden
Folie laminiert wird. Und noch weiter kann ein zusätzlicher,
durchsichtiger Belag in dem Laminat aufgewiesen werden, der mit
den aufgedruckten Kennzeichen bereitgestellt wird. Daher kann dasselbe
Laminat für
eine Vielzahl von bestehenden Fertigungsverfahren für Kennzeichenschilder
benutzt werden.
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Kennzeichenschild-Anordnung
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Das
Kennzeichenschild kann vorzugsweise abnehmbar an eine Vielzahl von
Lichtquellen, die benutzt werden können, um Hinterleuchtung bereitzustellen,
befestigt werden. Mit „abnehmbar
befestigt" ist gemeint, dass
das Kennzeichenschild an der Lichtquelle befestigt, von dort abgenommen,
und vorzugsweise wieder an der Lichtquelle befestigt werden kann.
Im Allgemeinen ist das Befestigen des Kennzeichenschilds an der
Lichtquelle einfach und leicht und kann durch einen Benutzer oder
Besitzer eines Autos ausgeübt
werden. Zum Beispiel kann das Kennzeichenschild an der Lichtquelle
befestigt werden, indem Schrauben auf ziemlich die gleiche Weise
wie beim Befestigen von herkömmlichen
Kennzeichenschildern benutzt werden. Alternativ kann das Kennzeichenschild
auf die Lichtquelle durch Mittel, die auf der Lichtquelle bereitgestellt
werden, geklemmt werden, oder das Kennzeichenschild kann mit Hilfe
eines Rahmens an der Lichtquelle befestigt werden. Das Kennzeichenschild
wird derart befestigt, dass die prismatischen Elemente der rückstrahlenden
Folie den Lichtquellen zugewandt sind. Die Bezeichnung „zugewandt" bezieht sowohl eine
Ausführungsform,
in der eine oder mehrere Zwischenschichten zwischen der Lichtquelle
und dem Kennzeichenschild angeordnet sind, wie auch eine Ausführungsform
ein, in der sich die rückstrahlende
Folie und die Lichtquelle gegenseitig berühren.
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Wie
oben erwähnt
kann das Kennzeichenschild mit einer Vielzahl von Lichtquellen benutzt
werden, die für
das Hinterleuchten von Kennzeichenschildern benutzt oder offenbart
wurden. Zum Beispiel kann die Lichtquelle eine elektrisch aktivierbare
Schicht oder einen Belag aufweisen, der bei elektrischer Aktivierung
Licht ausstrahlt. Beispiele davon weisen elektrolumineszierende
Beläge
auf, wie sie zum Beispiel offenbart werden in
WO 98/20375 , das rückstrahlende
Tafeln beschreibt, wie etwa Anzeigetafeln, die mit einem elektrolumineszierenden
Belag beleuchtet werden. Im Allgemeinen wird eine elektrolumineszierende
Schicht oder ein Belag ein polymeres Bindemittel aufweisen, in welchem
ein elektrolumineszierendes Material verteilt ist. Derartiges elektrolumineszierendes
Material kann gemäß einer
gewünschten
Farbe, die ausgestrahlt werden soll, ausgewählt werden, und es kann eine
Mischung von unterschiedlichen elektrolumineszierenden Materialien
benutzt werden. Das elektrolumineszierende Material ist normalerweise
eine anorganische Substanz. Allerdings sind organische, elektrolumineszierende
Materialien ebenfalls bekannt und können ebenfalls benutzt werden.
Organische elektrolumineszierende Materialien sind im Stand der
Technik als Organische Leuchtdioden (OLED) bekannt. OLED weisen
normalerweise auf einem Substrat eine oder mehrere organische Schichten
zwischen zwei Elektroden auf. Die organischen Schichten können elektrisch
mit den Elektroden aktiviert werden, was dazu führt, dass sie beginnen, Licht
auszustrahlen. Das physikalische Prinzip, auf dem Licht durch die
organischen Schichten erzeugt wird, ist als „Injektions-Elektrolumineszenz" bekannt. Daher weist
eine organische Leuchtdiode (OLED) normalerweise eine organische, Licht
ausstrahlende Schicht auf, die zwischen zwei Elektroden angeordnet
ist, wobei die organische, Licht ausstrahlende Schicht luminesziert,
wenn zwischen den Elektroden Elektrizität fließt. OLEDs werden zum Beispiel
in den
US-Patentschriften 6,608,333 und
6,501,218 beschrieben.
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Die
Lichtquelle für
die Benutzung in der Kennzeichenschild-Anordnung kann ebenfalls
herkömmliche Leuchtdioden
(LED) aufweisen. Gemäß der Erfindung
weist die Lichtquelle einen Lichtleiter mit einer Vorderfläche, an
der das Kennzeichenschild abnehmbar befestigt werden kann, eine
dazu gegenüberliegende
Rückfläche und
eine oder mehrere Seitenflächen
und (ii) eine Lichtquelle zum Beleuchten des Lichtleiters auf, der entlang
von mindestens einem Abschnitt von mindestens einer der Seitenflächen angeordnet
ist, wobei die anderen Seitenflächen
im Allgemeinen geschlossen sind, um so dort hindurch kein Licht
entweichen zu lassen. Die Lichtquelle, die in der Randbeleuchtung
des Lichtleiters benutzt wird, ist normalerweise eine längliche Lichtquelle.
Eine längliche
Lichtquelle strahlt Licht im Wesentlichen entlang ihrer Längsrichtung
aus und weist einen länglichen
Leuchtkörper,
wie eine Lichtröhre,
z. B. eine fluoreszierende Röhre,
oder mehrere einzelne Leuchtkörper,
die voneinander beabstandet und benachbart zueinander entlang der
Längsrichtung
der Lichtquelle angeordnet sind, auf. Demgemäß kann eine längliche
Lichtquelle eine lineare Anordnung von getrennten, lichtausstrahlenden
Elementen aufweisen.
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Innerhalb
des Lichtleiters wird Licht durch interne Totalreflexion an den
Vorder- und Rück-
und Seitenflächen übertragen,
bis die Lichtstrahlen auf die Vorderfläche und auf den lichtdurchlässigen,
rückstrahlenden Belag
bei einem Winkel auftreffen, bei welchem das Licht aus der Vorderfläche des
Lichtleiters übertragen wird.
Der Lichtleiter kann ein hohler oder massiver Lichtleiter sein.
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Die
Lichtmenge, die aus der Vorderfläche
eines Lichtleiters extrahiert wird, kann durch lichtzerstreuende
Teilchen, die zu dem durchsichtigen Material des Lichtleiters zugefügt werden,
erhöht
werden. Außerdem kann
ein hinterer Rückstrahler
an der Rückfläche des
Lichtleiters angeordnet werden. Rückstrahler können ebenfalls
an den Seitenflächen
des Lichtleiters angeordnet werden. Sowohl der hintere Rückstrahler
als auch die Seitenflächen-Rückstrahler
sind vorzugsweise diffus rückstrahlende,
spiegelnd rückstrahlende
oder zerstreuend rückstrahlende
Beläge
mit hohem Rückstrahl-Wirkungsgrad.
Das Anordnen von Rückstrahlern,
und im Besonderen von hoch diffusen oder spiegelnden oder zerstreuenden,
rückstrahlenden
Belägen
entlang der Rück-
und Seitenflächen
des Lichtleiters stellt einen Lichtleiter bereit, in welchem Licht
ausschließlich
derart durch die Vorderfläche
entweichen kann, dass das meiste Licht der Lichtquelle zum Beleuchten
des Kennzeichenschilds benutzt werden kann. Demgemäß ist eine
derartige Bauweise höchst
effizient in Bezug auf geforderte Helligkeit, gleichmäßige Beleuchtung
und Stromverbrauch.
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Außerdem können andere
Lichtextraktionsmechanismen, Beläge
oder Farben (zusätzlich
zu, oder als eine Alternative zu den vorangehend erwähnten Rückstrahlern)
mit dem Lichtleiter benutzt werden. Ebenfalls können Lichtextraktionselemente
auf eine Fläche
des Lichtleiters (z. B. Punkte von änderbarer Größe, Form und
Dichte) eingesetzt werden. Derartige Anordnungen werden in den
US-Patentschriften A-5,736,686 ;
5,649,754 ;
5,600,462 ;
5,377,084 ;
5,363,294 ;
5,289,351 ;
5,262,928 ;
5,667,289 ; und
3,241,256 beschrieben. Andere Lichtextraktionsanordnungen,
die ausgeführt
werden können,
werden in den Patentschriften
US-A-5,618,096 ,
WO-A-92/05535 und
WO-A-01/71248 beschrieben.
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Die
Lichtquelle des Kennzeichenschildes kann als eine Vorrichtung, die
abnehmbar an der Karosserie des Kraftfahrzeugs befestigt werden
kann, oder als ein eingebautes Teil der Kraftfahrzeugkarosserie
bereitgestellt werden.
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6 stellt
eine Kennzeichenschild-Anordnung gemäß der Erfindung dar. Die Kennzeichenschild-Anordnung 200 weist
eine Lichtquelle auf, die aus einem Lichtleiter 202 und
einer länglichen
Lichtquelle 201, die den Lichtleiter von einer von dessen
Seitenflächen
anleuchtet, besteht. Auf der Vorderfläche des Lichtleiters ist das
Kennzeichenschild 100 angeordnet. Das Kennzeichenschild 100 ist
abnehmbar an der Lichtquelle befestigt, indem es in dem Rahmen 203 der
Kennzeichenschild-Anordnung 200 eingeklemmt ist.
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Die
Erfindung wird ferner durch die folgenden Beispiele erläutert, allerdings
ohne die Absicht, die Erfindung darauf zu beschränken.
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BEISPIELE
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Testverfahren
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Retroreflexionskoeffizient R'
-
Der
Retroreflexionskoeffizient R' wurde
gemessen, indem ein Retroreflektometer benutzt wurde, der von Delta
Light & Optics,
Lyngby, Dänemark,
handelsüblich
als Modell RetroSign 4000 erhältlich
ist.
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Der
Reflektometer wurde direkt gegen die rückstrahlende Fläche der
zu bewertenden Folie derart angeordnet, dass die Fläche der
Folie senkrecht zu dem Lichtstrahl war. Der Winkel zwischen der
Senkrechten der Folie und dem einfallenden Licht betrug 5° (Einfallswinkel).
Der Winkel zwischen dem einfallenden Lichtstrahl und der Messung
betrug 0,33° (Betrachtungswinkel).
Die Messungen wurden gemäß der in
der Bedienungsanleitung für
das RetroSign-Instrument beschriebenen Vorgehensweise durchgeführt. Die
Ergebnisse wurden in Einheiten von Millicandela/m2 lux
aufgezeichnet.
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Jede
Folie wurde zweimal bewertet, einmal in Maschinenrichtung und einmal
in Querstegrichtung, bezeichnet als R'0 beziehungsweise
R'90.
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Beispiel 1
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Ein
Folienblatt einer rückstrahlenden
Folie mit einem Muster von Würfelecken,
die von einer Fläche hervorstehen,
wurde wie in Beispiel 1 der
US-Patentschrift
6,350,035 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die optische
Achse um 8,15 Grad weg von der Hauptausnehmung gekippt oder geneigt
war. Die Anschlussflächenschicht
hatte eine Dicke von 150–160 μm und es
wurde kein Körperschichtbelag
eingesetzt. Die Folie wies Polycarbonat auf und hatte eine Dicke
von 237 μm.
Die Folie wurde auf ihre Rückstrahleigenschaften
hin bewertet, indem das oben unter Testverfahren beschriebene Verfahren
benutzt wurde. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 zusammengefasst.
Eine darstellende Mikroaufnahme der ungeänderten Folie wird in
7a gezeigt.
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Die
so hergestellte Polycarbonatfolie wurde in einen Abschnitt mit den
Abmessungen von 16 cm × 10 cm
abgeschnitten. Die Folie wurde durch ein Zwei-Walzen-Laminiergerät (handelsüblich erhältlich von
Sallmetall B.V., Niederlande, als MODEL 5650 HR-AP) durchgeführt. Das
Laminiergerät
wies eine erwärmte
Stahlwalze und eine Hartgummiwalze auf. Die flache Seite der Folie
wurde abnehmbar auf eine Aluminiumplatte mit Haftklebeband geklebt
und durch das Laminiergerät
mit der strukturierten Seite gegen die erwärmte Stahlwalze (125°C) bei einer
Geschwindigkeit von 1,2 m/min. durchgeführt. Der Druck der zwei Walzen
war auf einen berechneten Liniendruck (pL)
von 7,7 N/mm eingestellt. Der Liniendruck (pL)
wurde berechnet durch:
Liniendruck in N/mm = Kraft in N/Breite
des Musters in Querstegrichtung in mm.
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Die
Laminierungsbedingungen werden in Tabelle 1 gezeigt.
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Nach
der Wärmelaminierung
hatte die Folie eine Dicke von 218 μm. Die Folie wurde nochmals
auf ihre Rückstrahleigenschaften
hin bewertet, indem das oben unter Testverfahren beschriebene Verfahren
benutzt wurde. Die Folie hatte ein gleichmäßiges Erscheinungsbild. Eine
Mikroaufnahme der Folie von Beispiel 1 wird in 7b gezeigt.
Die Ergebnisse der Rückstrahlmessungen
sind in Tabelle 2 zusammengefasst.
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Beispiel 2
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Die
Vorgehensweise für
Beispiel 1 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, dass die Folie nicht
auf eine Aluminiumplatte geklebt war, während sie durch das Laminiergerät geführt wurde.
Die Laminierungsbedingungen sind in Tabelle 1 zusammengefasst. Die
Testergebnisse für
die Folie vor und nach der Wärmelaminierung sind
in Tabelle 2 zusammengefasst.
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Beispiel 3
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Beispiel
1 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, dass die Temperatur der erwärmten Walze
auf 110°C reduziert
wurde und die Geschwindigkeit, mit der die Folie durch das Laminiergerät geführt wurde,
wurde auf 0,7 m/min. reduziert. Die Folie hatte ein gleichmäßiges Erscheinungsbild.
Die Testergebnisse für
die Folie vor und nach der Wärmelaminierung
sind in Tabelle 2 zusammengefasst.
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Vergleichendes Beispiel 1
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Die
mikrostrukturierte Polycarbonatfolie von Beispiel 1 wurde mit einem
Metallwerkzeug, das ein Muster von Sechsecken aufwies, geprägt, indem
eine Plattenpresse benutzt wurde. Das Sechseckwerkzeug wurde auf
die mikrostrukturierte Fläche
mit einem Druck von 30 bar (4,2 N/mm2) bei
einer Temperatur von 185°C
für 90
Sekunden gepresst. Das sechseckige Muster wies eine Zellengröße von ca.
4,4 mm (rechtwinklig von einer Seite des Sechsecks zur anderen Seite)
auf und die Breite der Linien, die das Sechseck bildeten, war ca.
250 μm.
Nach dem Prägen
war das sechseckige Wabenmuster sichtbar und die Folie war nicht
gleichmäßig in der Erscheinung.
-
Rückstrahlmessungen
wurden vor und nach dem Prägen
durchgeführt.
Die Messungen wurden auf zwei Bereichen der geprägten Folie durchgeführt, wobei
unterschiedliche Umfänge
von geprägten
Bereichen, wo die Mikrostruktur völlig geschmolzen war und die
Rückstrahlfähigkeit
völlig
fehlte, einbezogen wurden. Tabelle 1
| Beispiel | Temp.
°C | Liniengeschwindigkeit
m/min | Liniendruck
(pL)
N/mm | Druck
(p)
N/mm2 |
| Bsp.
1 | 125 | 1,2 | 7,7 | NZ |
| Bsp.
2 | 135 | 2,0 | 7,7 | NZ |
| Bsp.
3 | 110 | 0,7 | 7,7 | NZ |
| Vergl.
Bsp. 1 | 185 | NZ | NZ | 4,2 |
Tabelle 2 | Bsp. | R'0,
Anfang
(cd/m2 lux) | R'90,
Anfang
(cd/m2 lux) | R'0,
Ende
(cd/m2 lux) | R'90,
Ende
(cd/m2 lux) | Rückhaltung
R0,% | Rückhaltung
R90,% |
| Bsp.
1 | 927 | 501 | 111 | 100 | 12,0 | 20,0 |
| Bsp.
2 | 921 | 844 | 110 | 116 | 11,9 | 13,7 |
| Bsp.
3 | 1011 | 549 | 180 | 186 | 17,8 | 33,9 |
| Vergl. Bsp. 1 | 1090 | 847 | 80 | 99 | 7,3 | 11,7 |
| 1009 | 873 | 190 | 111 | 18,8 | 12,7 |