ES2288469T3 - Construccion prismatica retrorreflectante de caras abiertas, duradera. - Google Patents

Abstract

Hoja retrorreflectante (14) que comprende: un sustrato de soporte (16), una pluralidad de superficies de esquinas de cubo de caras abiertas (18) formadas sobre el sustrato de soporte (16) y formadas a partir de un material sustancialmente rígido para evitar que flexionen las superficies de esquinas de cubo; un recubrimiento reflectante óptico (20) formado sobre las superficies (18); y una capa de relleno (32) unida a al menos una parte del recubrimiento óptico; y caracterizada porque: se forma una segunda capa de superficies de esquinas de cubo de caras abiertas retrorreflectantes sobre una cara posterior del sustrato de soporte (16), de tal modo que una primera capa de superficies de esquinas de cubo de caras abiertas retrorreflectante y la segunda capa de superficies de esquinas de cubo de caras abiertas retrorreflectantes están espalda con espalda con las respectivas superficies de caras abiertas mirando cada una hacia fuera de la otra, de tal modo que ambas caras de la hoja son capacesde retrorreflejar los rayos de luz que lleguen.

Description

Construcción prismática retrorreflectante de caras abiertas, duradera.

Antecedentes del invento

Los materiales de hoja retrorreflectante tradicionales, tales como los dispuestos en las Patentes de EE.UU. Números 3.689.346, 3.712.706, y 3.810.804, se escriben como estructuras de esquinas de cubo (triedros formados por las aristas que concurren en ángulo recto entre sí en las esquinas de un cubo), que se moldean con utillaje que comprende una pluralidad de cavidades de formación de elementos (utillaje de generación impar), los cuales producen segmentos de esquinas de cubo que tienen superficies mayores frontales sustancialmente planas.

Los prismas (ópticos) tradicionales de esquinas de cubo tienen una base con tres superficies que se cortan en un vértice. Como se ha ilustrado en la Figura 1, los prismas están orientados de tal modo que el rayo de luz R entra a través de la base 10 y es retrorreflejado por las tres superficies 12. Esto exige que los prismas estén formados de un material que permita que pase a su través una cantidad significativa de los rayos de luz. Por consiguiente, el material del prisma está limitado a los materiales que tengan esa propiedad. Desgraciadamente, se ha comprobado que esos materiales son frecuentemente susceptible a la luz ultravioleta (UV), a la luz visible, y/o a la degradación térmica, lo que da por resultado unas capacidades de actuaciones disminuidas.

En el documento US-A-5.182.663 se describe una presentación de cristal líquido reflectante que incluye un retrorreflector hecho de una matriz de elementos de esquinas de cubo completos que tienen sus ejes ópticos inclinados hacia fuera de la normal al plano de la presentación mediante un ángulo comprendido entre 10º y 45º aproximadamente.

En el documento WO89/06811 se describe un material reflectante de la luz que comprende una matriz de reflectores de esquina de cubo que ha sido hecho por moldeo o prensado de una hoja de plástico usando un útil de molde o prensa configurado para producir, en la superficie de la hoja de plástico, una matriz de rebajes de esquina de cubo. La superficie de la hoja es posteriormente metalizada, para hacer los rebajes dentro de los reflectores de esquina de cubo, y se aplica una capa transparente, que llene el rebaje, a la superficie metalizada de la hoja de plástico. El útil de moldeo o de prensado se obtiene por un procedimiento de electro impresión, a partir de un patrón formado mediante la orientación de una hoja de plástico deformable en un modo de exploración más allá de un troquel de indentación que comprende una punta de diamante para cortar la forma de la esquina de cubo. El troquel va llevado por un elemento piezoeléctrico que es sometido a un impulso eléctrico en cada paso de orientación, para llevar a la punta de diamante de esquina de cubo dentro del plástico deformable en cada paso de orientación, para formar el correspondiente rebaje de esquina de cubo.

En el documento US-A-4.127.693 se describe una hoja retrorreflectante que tiene las propiedades del preámbulo de la reivindicación 1. El presente invento se caracteriza por las propiedades de las partes de caracterización de la reivindicación 1. El invento abarca un método para formar una hoja retrorreflectante según la reivindicación 3. Las características opcionales del invento se especifican en las reivindicaciones subordinadas.

Sumario del invento

Una hoja retrorreflectante y un método para fabricar la misma incluyen una pluralidad de superficies de esquina de cubo de caras abiertas formadas a partir de un material sustancialmente rígido para evitar que se flexionen las superficies de esquina de cubo. Sobre las superficies se forma un recubrimiento óptico, y se une una capa de relleno a por lo menos una parte del recubrimiento óptico. Preferiblemente, una pluralidad de espacios vacíos forman las superficies de esquina de cubo de caras abiertas, en que cada espacio vacío incluye tres superficies que se encuentran en un nadir.

En una realización, al menos alguna de las superficies tiene sobre la misma un recubrimiento de color. Preferiblemente, la capa de relleno es sustancialmente transparente, tal como de un material con un índice de refracción comprendido en el margen entre aproximadamente 1,5 y 1,65. Sobre la capa de relleno se puede formar un recubrimiento superior para protegerla.

En una realización, el material sustancialmente rígido se selecciona de un grupo consistente en polímeros termoplásticos y termoendurecedores. El material rígido puede además incluir cargas, tales como de vidrio, de grafito, de fibras para altas temperaturas, y de materiales compuestos de vidrio cargados. En una realización, el recubrimiento óptico incluye un recubrimiento especular. En otra realización, el recubrimiento óptico incluye un material dieléctrico de bajo índice de refracción, preferiblemente que tenga un índice de refracción comprendido en el margen entre aproximadamente 1,1 y 1,3.

Las superficies de esquinas de cubo de caras abiertas se forman sobre un sustrato de soporte. Una segunda capa de superficies de esquinas de cubo de caras abiertas se forma sobre un lado posterior del sustrato de soporte, de tal modo que una primera capa de superficies de esquina de cubo de caras abiertas retrorreflectantes y una segunda capa de superficies de esquina de cubo están espalda con espalda, con las respectivas superficies de caras abiertas mirando hacia fuera cada una de la otra.

La hoja retrorreflectante de caras abiertas puede ser cortada o formada en escamas o trozos que pueden ser mezclados con varios recubrimientos o resinas. La hoja puede también incluir patrones o espacios de separación que no tengan superficies de esquina de cubo de caras abiertas. En esta realización, se pueden formar en la hoja retrorreflectante paredes que se extiendan desde el sustrato de soporte hasta una arista del prisma. En una realización, el grosor de las paredes está comprendido en el margen entre aproximadamente 25,4 y 1270 micrómetros.

También se ha previsto hoja retrorreflectante que incluya una pluralidad de indentaciones de tres caras, las cuales formen esquinas de cubo de caras abiertas. Sobre las indentaciones de tres caras se forma un recubrimiento reflectante y se une al recubrimiento reflectante una capa de relleno.

Se ha previsto además un método para formar hoja retrorreflectante de caras abiertas, el cual puede incluir el paso de formar un molde, formando para ello tres conjuntos de estrías. Preferiblemente, las estrías se cortan en ángulo para formar una pluralidad de prismas, y cada prisma tiene una base y tres caras laterales que se cortan, que se encuentran en un vértice. El método incluye además el paso de formar la hoja retrorreflectante en el molde para formar una imagen de espejo del molde, en que la hoja resultante incluye una pluralidad de indentaciones de tres caras, las cuales forman superficies de esquina de cubo. Las superficies de esquina de cubo son preferiblemente recubiertas con un recubrimiento especular con una capa de relleno unida al mismo.

El invento permite obtener un producto prismático relleno de aire que puede ser protegido en su frente mediante una película transparente de larga vida. La microestructura puede formarse de epoxi de polímero, de acrílicos o similares, dependiendo de actuaciones del producto. Preferiblemente, el material se selecciona de entre un grupo de materiales que son resistentes a la luz UV, a la luz visible, y/o a la degradación térmica.

En las muchas variantes de estos tipos de estructuras de caras abiertas y de estructuras de caras abiertas de espalda con espalda, se incluyen:

1.

Las estructuras abiertas pueden ser llenadas con resinas transparentes o de color para mejorar el ángulo de entrada, el cambio de color, reducir el rizado, aumentar la adherencia a la película de la cubierta, etc.

2.

Los "trozos" o pequeños segmentos de las estructuras abiertas y de las estructuras de caras abiertas espalda con espalda, pueden ser encapsulados entre dos películas exteriores, tales como películas acrílicas, o bien ser añadidas a recubrimientos transparentes, a composiciones de impresión transparentes, a termoplásticos transparentes, y a resinas termoendurecedoras transparentes, a adhesivos transparentes, a aglomerantes transparentes, etc.

3.

La cara metalizada puede dejarse descubierta para aplicaciones que puedan implicar un uso de corta vida, o bien requerir reflexión de la luz UV de corta longitud de onda.

4.

Una película de la cara posterior susceptible de sellado (por ejemplo, de uretano o acrílica) puede ser sellada dentro de una película de cara duradera, por ejemplo, de "mylar" (marca comercial del poli(tereftalato de etileno), o acrílica), tal como se hace con los productos retrorreflectantes de glóbulos sellados.

5.

El relleno de los prismas abiertos puede hacerse por recubrimiento por rociado (electrostático o de otro tipo), por recubrimiento por grabado, por un proceso de pasada por el espacio de separación entre rodillos calientes, a la temperatura ambiente normal, o bien en una cámara de vacío si el que quede aprisionado aire plantea un problema, un recubrimiento con rodillo, o por métodos similares conocidos por los expertos en la técnica.

6.

Pueden usarse combinaciones de tamaños de prismas (pasos) de caras abiertas y estructuras de prismas de caras abiertas, o bien una película de cara de microlente, para cambiar las propiedades de los ángulos de entrada/observación y las propiedades de color.

7.

Se puede formar un utillaje para estructuras de prismas de caras abiertas con espacios vacíos o espacios de separación para crear islas de prismas de caras abiertas sobre películas de soporte. La película de soporte y el material de relleno de prismas de caras abiertas pueden ser flexibles o rígidos o elásticos, para adaptarse a la aplicación.

8.

Se pueden usar recubrimientos de bajo índice de refracción en lugar del recubrimiento metálico para proporcionar estructuras de caras abiertas de gran blancura, o bien trozos que se puedan mezclar en aglomerantes de alto índice de refracción.

9.

Se pueden emplear otras tecnologías que se usan para controlar el comportamiento de las estructuras de caras abiertas tradicionales ventajosamente con el producto de caras abiertas.

Breve descripción de los dibujos

Las Figuras 1 a 13 y 17 a 23 no son de acuerdo con el invento, pero son útiles para comprender realizaciones del mismo.

La Figura 1 es una vista lateral de prismas de esquinas de cubo de acuerdo con la técnica anterior.

La Figura 2 es una vista lateral de una hoja retrorreflectante de caras abiertas.

La Figura 3 es una vista lateral de una hoja retrorreflectante de caras abiertas.

La Figura 4 es una vista lateral de otra disposición de hoja retrorreflectante de caras abiertas.

La Figura 5 ilustra un paso de la formación de hoja retrorreflectante de caras abiertas que incluye formar superficies de esquina de cubo de caras abiertas sobre una hoja de soporte.

La Figura 6 es similar ala Figura 5 e ilustra el paso de metalizar las superficies de esquina de cubo.

La Figura 7 es similar a la Figura 6 e ilustra el paso de formar un recubrimiento de relleno sobre la capa metalizada.

La Figura 8 es similar a la Figura 7 e ilustra el paso de fijar un adhesivo y una capa de desprendimiento a los prismas.

La Figura 9 es una vista lateral de una hoja retrorreflectante de caras abiertas en la que se ilustra una bolsa de aire no deseable.

La Figura 10 es una vista lateral de una hoja retrorreflectante de caras abiertas en la que se han ilustrado las aristas del prisma en color, las cuales crean prismas de caras abiertas de diferentes tamaños.

La Figura 11 es una vista lateral de una hoja retrorreflectante de caras abiertas en la que se han ilustrado mesetas en color entre los prismas de caras abiertas individuales.

La Figura 12 es similar ala Figura 11 e ilustra un recubrimiento de relleno unido a las superficies de esquina de cubo, y un recubrimiento superior formado sobre el recubrimiento de relleno.

La Figura 13 es una vista lateral de una hoja retrorreflectante de caras abiertas que tiene una capa de relleno de dibujo formada sobre la misma.

La Figura 14 es una vista lateral de una hoja retrorreflectante de caras abiertas de doble cara, de acuerdo con el presente invento, que tiene prismas de caras abiertas formadas sobre ambas caras de la hoja de soporte.

La Figura 15 es una vista lateral de trozos retrorreflectantes de caras abiertas de doble cara, con un recubrimiento y soportados por la hoja de soporte.

La Figura 16 es similar a la Figura 15 e ilustra sustratos de color dispersos en el recubrimiento.

La Figura 17 es una vista en planta de una hoja retrorreflectante de caras abiertas que tiene una pluralidad de espacios de separación formados en la misma.

La Figura 18 es una vista lateral ampliada de la hoja retrorreflectante de caras abiertas de la Figura 17.

La Figura 19 es una vista lateral de trozos retrorreflectantes de caras abiertas dispersos en una película.

La Figura 20 es una vista lateral de trozos retrorreflectantes de caras abiertas dispersos en una película de PVC.

La Figura 21 es una vista en planta de un diseño de trozo retrorreflectante que sirve de ejemplo, diseñado para agarre o enclavamiento con fibras de una prenda o de una tela.

La Figura 22 es una vista en planta de un diseño alternativo de trozo, diseñado para agarre o enclavamiento de fibras de una prenda o de una tela.

La Figura 23 es una vista lateral de una pantalla de proyección en la que se emplean trozos retrorreflectantes.

La Figura 24 es una vista en corte transversal de un ejemplo de objeto de empleo de trozos retrorreflectantes de acuerdo con el presente invento.

La Figura 25 es una vista en corte transversal de un objeto contorneado que tiene trozos retrorreflectantes en el mismo, de acuerdo con el presente invento.

Los expuestos en lo que antecede, y otros objetos, características y ventajas del invento, se pondrán de manifiesto a la vista de la descripción más particular de realizaciones preferidas del invento, tal como se han ilustrado en los dibujos que se acompañan, en los cuales los caracteres de referencia que sean iguales se refieren a unas mismas partes en todas las diferentes vistas. Los dibujos no están necesariamente a escala, habiéndose puesto en cambio el énfasis en ilustrar los principios del invento. Todas las partes y los tantos por ciento lo son en peso, a menos que se indique otra cosa.

Descripción detallada del invento

Se hace a continuación una descripción de realizaciones preferidas del invento. En las Figuras 2-4 se ha ilustrado una hoja retrorreflectante. En general, una hoja retrorreflectante de fondo o sustrato 16, tal como una hoja o película, soporta a las superficies de caras abiertas 18. El sustrato de soporte de fondo 16 puede estar formado de una diversidad de materiales que sean transparentes o no transparentes. Preferiblemente, sobre las superficies 18 se forma un recubrimiento especular, óptico o reflectante, 20, al como de aluminio. Preferiblemente, el recubrimiento óptico 20 está unido permanentemente, es decir, que no puede retirarse fácilmente, a las superficies 18. Las superficies 18 están alineadas cada una con respecto a la otra para retrorreflejar un rayo de luz R que llegue sustancialmente paralelo a su ángulo de entrada en la llegada. En una disposición, las superficies son lineales, estando dispuesta una superficie sustancialmente con un ángulo de 90 grados con la siguiente superficie. Preferiblemente, las superficies 18 comprenden superficies de "esquina de cubo" de caras abiertas, las cuales son tres superficies dispuestas sustancialmente a 90 grados entre sí, en forma similar a como lo están en los prismas de esquina de cubo tradicionales. Los nadir de las superficies 18 están espaciados, preferiblemente con un paso comprendido en el margen entre aproximadamente 25,4 y 508 \mum. Preferiblemente, el rayo de luz R que llega se refleja internamente en las tres superficies, de tal modo que la luz R que sale es sustancialmente paralela al rayo de luz R que llega, independientemente del ángulo de entrada.

En las disposiciones de las Figuras 3 y 4, islas de prismas 22 proporcionan las superficies 18 de esquina de cubo. En algunas realizaciones, una parte 23 de las superficies del prisma pueden no ser de esquina de cubo, para proporcionar una cierta dispersión de la luz para su aspecto estético. Se pueden proporcionar una pluralidad de espacios de separación o espacios vacíos 24 que no tengan prismas, con fines tales como los de proporcionar flexibilidad a la hoja 14, modificar el comportamiento, o mejorar la estética, de la hoja 14, o bien proporcionar marcaciones en la misma, tales como la de un logotipo de la compañía. En una realización, la anchura de los espacios vacíos 24 está comprendida en el margen entre aproximadamente 50,8 y 1270 \mum. Se puede proporcionar una capa de adhesivo 26 sobre la hoja de soporte de fondo 16. En una disposición, la hoja retrorreflectante 14 tiene un grosor 28 de menos de 0,01016 centímetros.

En la fabricación típica de material retrorreflectante, se utiliza un utillaje de generación impar para colar prismas de esquina de cubo sólidos sobre un sustrato que entonces pasa a ser la película superior. Este invento incluye una hoja retrorreflectante y un método de fabricación del material, que se moldea a partir de una estructura estriada que ha sido cortada o replicada para describir la cara posterior de una matriz de esquinas de cubo tradicional (utillaje de generación par), y el producto tiene una superficie posterior sustancialmente plana. Si se forma la hoja a partir de un material tal como un metal, el producto retrorrefleja desde su superficie frontal. Sin embargo, si se forma de polímeros de los que se puede disponer corrientemente, tal como de un recubrimiento altamente reflectante, como el de aluminio depositado por vacío, se proporciona una interfaz retrorreflectante. Tal material metálico reflectante tiene constantes ópticas que dan por resultado una alta reflectividad en la región de longitudes de onda visibles. Ejemplos de materiales que tienen una constante óptica adecuada son el aluminio, el cromo, el cobre, el zinc, el oro, la plata, el platino, el níquel, o similares.

Las Figuras 5, 6, 7 y 8, son vistas laterales de un método para formar la estructura retrorreflectante 14 en varios puntos de la formación de la misma. En el presente proceso, se emplea utillaje de generación par para colar las islas 22 de prismas de caras abiertas sobre una película de soporte 16, como se ha ilustrado en la Figura 5. Preferiblemente, las islas 22 de prismas son formadas continuamente sobre la hoja de soporte de fondo 16.

Al retirarla del molde, la hoja de soporte de fondo 16 se convierte en la película inferior. En una realización, los espacios de separación 24 se forman entre islas de prismas 22. En una realización alternativa, los espacios de separación 24 son rellenados con material de prisma, tal como se ha representado mediante la línea de trazos 30.

En una disposición alternativa, las superficies 18 de prismas de caras abiertas pueden ser recubiertas con un material de orientación de baja refracción, y rellenadas con un material de orientación de alta refracción para crear un producto retrorreflectante de alta blancura. Como alternativa, los prismas de caras abiertas pueden ser formados con resina de un bajo índice de refracción, y luego rellenadas, sin metalizar, con una resina de alto índice para crear también un producto retrorreflectante de alta blancura.

Las superficies de esquina de cubo 18 son cubiertas con un recubrimiento óptico 20, tal como una capa metálica que incluye las de aluminio, de plata, o de otro metal especular adecuado, como se ha ilustrado en la Figura 6. En una realización, se puede usar un polímero perfluorado transparente de bajo índice, el cual tiene un índice de refracción de aproximadamente 1,1, como un recubrimiento óptico para recubrir las superficies 18. Los prismas de caras abiertas pueden ser rellenados con un recubrimiento de relleno 32, tal como un polímero sustancialmente claro/transparente, de larga vida frente a los agentes atmosféricos, como se ha ilustrado en la Figura 7. El recubrimiento de relleno 32 puede ser unido permanentemente al metal especular. El polímero puede ser flexible y/o elastómero. No se requiere que el recubrimiento de relleno 32 proporcione resistencia alguna a la hoja 14, ya que ésta es proporcionada por el material rígido que forma las islas 22 de prismas, para mantener un ángulo diedro de noventa grados de los prismas de caras abiertas. Esto permite el uso de materiales que no sean estructuralmente lo suficientemente resistentes para prismas de esquinas de cubo convencionales, pero que tengan otras propiedades físicas que sean ventajosas para la hoja retrorreflectante, tal como la de una mayor estabilidad frente a la luz ultravioleta, etc. Como ejemplos de materiales de relleno se incluyen los polímeros acrílicos simples o bien acrílicos-fluorocarbonados. Se prefiere que el recubrimiento de relleno 32 sea sustancialmente resistente a la degradación por la radiación UV. En una realización, el recubrimiento de relleno 32 comprende un material que tiene una viscosidad de aplicación igual o menor que aproximadamente 1000 centipoise. Tales materiales pueden tener también una baja temperatura de transición vítrea, tal como la del fluorocarbono, el acrílico fluorado, o el uretano fluorado. Un ejemplo de un margen de temperaturas de transición vítrea bajo adecuado, es entre aproximadamente -20 y 80 grados Celsius. Preferiblemente, la temperatura de transición vítrea es menor que aproximadamente 15 grados Celsius. Se hace notar que el recubrimiento de relleno 32 aumenta el ángulo de entrada con el que entran los rayos de luz R, y por lo tanto pueden ser retrorreflejados por las superficies de esquinas de cubo 18. El recubrimiento de relleno 32 puede ser diseñado para que sea ondulado (no plano), para mejorar las actuaciones de retrorreflexión angular.

Como se ha ilustrado en la Figura 9, es importante que se reduzcan al mínimo las bolsas de aire 40,o que, preferiblemente, se eviten del todo, ya que estas bolsas de aire cambian la trayectoria del rayo de luz R, de tal modo que éste no sea paralelo al rayo de luz que llega. Alternativamente, puede haber algunos casos en los que las bolsas de aire 40 proporcionen una dispersión beneficiosa de la luz retrorreflejada. También, para algunas aplicaciones, es beneficioso que la superficie superior del recubrimiento de relleno 32 sea ondulada, para ayudar a que se disperse la luz.

La película de soporte 16 puede ser retirada y aplicar en lugar de la película de soporte un adhesivo opaco, blanco o de color, 34, con un forro de desprendimiento 27, como se ha ilustrado en la Figura 8. El color blanco del adhesivo es visible a través de la capa de relleno transparente 32.

Una ventaja principal de este nuevo tipo de hoja es la de que puede ser formada de materiales que pueden tener propiedades superiores en áreas tales como las de resistencia al calor, no-inflamabilidad, estabilidad dimensional, durabilidad ambiental, resistencia química, etc., sin el requisito de que el material sea transparente, como en la construcción tradicional. Además, cuando se forma la estructura de caras abiertas de polímeros ambientalmente frágiles, el recubrimiento de la cara metálica puede servir para protegerla contra la destrucción por la luz ultravioleta, la humedad, el oxígeno, etc. Como ejemplos de tales materiales se incluyen los polímeros acrílicos, el policarbonato, la silicona, el acrilato metálico, y el diacrilato.

El material puede ser formado en moldes que tengan salientes adicionales incorporados en los mismos, que estén estructurados como líneas o formas que proporcionen las áreas de espacio vacío 24 en la hoja 14. Las áreas de espacio vacío 24 pueden servir para mejorar la flexibilidad del producto, mejorar la estética, o proporcionar unos medios de identificación. Los salientes pueden ser también diseñados para ayudar al control del grosor de la hoja al ser ésta formada en la producción, proporcionando para ello paredes que impidan que los prepolímeros de más baja viscosidad fluyan fuera del molde durante el proceso de producción.

Se pueden aplicar recubrimientos adicionales transparentes o parcialmente transparentes a la cara frontal 36 de la hoja 14, con objeto de cambiar el color del producto, mejorar la suavidad, la resistencia a las abrasiones, o por las demás razones por las que quienes están en la industria recubren corrientemente sus productos. Estos recubrimientos pueden servir también para controlar las respuestas de ángulo de entrada/observación del material, ya que sus índices de refracción son normalmente más altos que los del aire. El grosor de la hoja 14, tal como ésta es formada en la producción, puede controlarse proporcionando paredes que impidan que los prepolímeros de más baja viscosidad fluyan fuera del molde durante el proceso de producción. En las realizaciones en las que la hoja de soporte inferior 16 tenga una superficie de estera o irregular, las áreas vacías 24 sirven para aumentar la blancura visual (Cap Y) de la estructura después de aplicado a la misma un recubrimiento de metal. También es frecuentemente deseable aumentar la blancura de un producto metalizado para visibilidad diurna, o por razones de estética. El invento puede ser también puesto en práctica con una estructura de polímero blanco, u otro de color, y se pueden controlar las condiciones de la metalización para dejar áreas no metalizadas, tales como las de las paredes de las áreas vacías, que tiendan a aumentar la Cap Y o a proporcionar un aspecto de color único de la hoja. El color de las paredes refleja el del área 24 de espacio vacío reflectante.

La superficie de esquina de cubo 18 puede incluir ventanas o escalones para aumentar la Cap Y diurna y el color, tal como se ha dado a conocer en la Publicación Internacional Nº 98/59266, publicada con fecha 30 de diciembre de 1998.

Se pueden aplicar recubrimientos adicionales a la cara frontal de la hoja, con objeto de cambiar el color del producto, mejorar su suavidad, su resistencia a la abrasión, la estabilidad frente a la luz del color del producto, o por las demás razones por las que quienes están en la industria recubren corrientemente sus productos. Estos recubrimientos pueden servir también para controlar la respuesta en el ángulo de entrada/observación del material, debido a que sus índices de refracción son normalmente más altos que los del aire. Para crear áreas de diferente comportamiento del ángulo de reflectividad, por ejemplo, se puede usar un dibujo de impresión transparente para llenar áreas de la estructura de caras abiertas y además se aplica una película de cubierta transparente al frente de la hoja. Las áreas impresas transparentes retrorreflejan con ángulos que son significativamente mayores que los del área que tiene una capa de aire en su cara, y pueden usarse para reflejar un mensaje diferente para el espectador, con ángulos de observación estrechos que para el espectador con un ángulo de visión amplio. Hay aquí aplicaciones útiles para un producto de película de
seguridad.

También se puede adherir una hoja de soporte superior 38 a la cara frontal de la estructura, para fines de conveniencia, de color o de protección, como se ha ilustrado en la Figura 3. La misma puede servir también como un soporte para los elementos si se retira el soporte de la cara posterior 16 con objeto de llenar las áreas vacías con materiales decorativos o funcionales, tales como un adhesivo de color. Si la hoja de soporte superior 38 tiene una característica de superficie conductora, y las cavidades de aire están rellenas con una composición activa electro óptica, tal como de cristal líquido, se puede utilizar esta construcción para formar un dispositivo de presentación, o bien un reflector sintonizable. En una realización, la hoja de soporte superior 38 es conductora, para permitir que pase una carga eléctrica entre la hoja de soporte superior y el recubrimiento óptico 20. Preferiblemente, la hoja de soporte superior 38 incluye un patrón de transistor. En otra realización, la hoja de soporte superior 38 es conductora, y la hoja de soporte inferior 16 es también conductora para permitir que pase una carga eléctrica entre la hoja de soporte superior y la hoja de soporte inferior.

En la disposición de la Figura 10, las aristas 43 de ciertos prismas de caras abiertas tienen un recubrimiento de color 42 sobre las mismas, para crear prismas de diferentes tamaños, para mejorar las actuaciones de retrorreflexión, y para fines de estética. Las aristas recubiertas de color pueden formarse mediante colores de impresión, adhesivos de color, y pueden también estar en dibujos. En las realizaciones de las Figuras 11 y 12, se han previsto mesetas 44 en cada prisma con un recubrimiento de color 46 en cada meseta. Puede entonces formarse un recubrimiento de relleno 32 sobre la estructura, con un recubrimiento superior 48 opcional, que complete la estructura retrorreflectante 14. En las Figuras 10, 11 y 12, se puede aplicar el color como un dibujo impreso.

En la Figura 13 se ha ilustrado la hoja retrorreflectante 10 que tiene superficies 18 de prisma cubiertas con un recubrimiento óptico 20. En esta realización, la capa de relleno 32 cubre ciertas partes de las superficies 18 dejando áreas 25 de prisma que no tienen capa de relleno. Una película superior 38 protege a los prismas de caras abiertas contra las condiciones ambientales deletéreas, tales como la suciedad.

Se puede usar el proceso que se expone a continuación para fabricar productos reflectantes y retrorreflectantes de aspecto único de la luz ambiente, tales como pantallas de proyección frontal de la luz proyectada, para uso con una LCD, un dispositivo de micro espejos digital (DMD), sistemas de proyección frontal, etc.

1)

Proporcionar un molde de esquina de cubo retrorreflectante.

2)

Colar cubos de esquinas de caras abiertas sobre ambas caras de una película delgada de poliéster. Los cubo de esquinas pueden variar en tamaño y en textura para cada colada que se haga, para conseguir la variación en la distribución deseada en la distribución de la luz para el producto final.

3)

Metalizar las caras texturizadas reflectantes de las esquinas de cubo con un recubrimiento especular, tal como de aluminio o de plata. Las caras no requieren textura para pantallas de proyección y de formación de imágenes frontales retrorreflectantes.

4)

Imprimir un recubrimiento de color sobre la superficie metalizada. Se puede usar un patrón de un solo color o uno de múltiples colores, dependiendo del efecto de color ambiente deseado en el producto final.

5)

Rellenar los cubos de esquinas de caras abiertas sobre una o sobre las dos caras de la película, con un material que cree espacios de separación de aire en los prismas de caras abiertas.

6)

Trocear la hoja retrorreflectante en piezas cuadradas de aproximadamente 0,0508 centímetros.

7)

Mezclar las piezas troceadas en un plastisol transparente.

8)

Extender el plastisol sobre una película de respaldo, tal como una de poli(cloruro de vinilo) blanco. La acción de extender se puede realizar con un lote troceado de un color, un lote troceado de múltiples colores mezclados, o con lotes troceados de un color individual extendidos según patrones específicos para crear un objeto de arte que sirva también como una pantalla de proyección frontal. Las piezas troceadas se orientan aproximadamente el 50% hacia arriba y el 50% hacia abajo, con algún solapamiento en las piezas inclinadas. Las piezas orientadas hacia arriba pueden dar una excelente reflexión de la luz proyectada, y las piezas orientadas hacia abajo pueden dar un excelente color de la luz ambiente.

9)

Curar el plastisol para formar una hoja de vinilo de una pieza.

10)

Montar la hoja acabada para formar una pantalla de proyección frontal.

La pantalla de proyección acabada tiene un excelente aspecto de la luz ambiente y soberbias características de reflexión de la luz. La luz reflejada y la retrorreflejada son de mayor intensidad que con las presentes pantallas de proyección frontal que hay hoy en día en el mercado, y la imagen reflejada ha mejorado el contraste, sin efectos de centelleo. Esta mejora hace que sea mucho más fácil producir un sistema de proyección de la luz de LCD o de DMD que pueda uno permitirse, para uso por los consumidores. La pantalla de proyección frontal puede hacerse de cualquier tamaño deseado, sin crear costuras objetables. Una forma de proyección o de pantalla de formación de imágenes se hace sin caras texturizadas ni otros medios de dispersión de la luz, específicamente para pantallas retrorreflectantes, tales como las usadas en los sistemas de formación de imágenes tridimensionales.

Los prismas de caras abiertas pueden formarse inicialmente sobre una cara de la película delgada, o sobre la hoja de soporte inferior 16. En un segundo paso opcional, como se ha ilustrado en la Figura 14, se forman prismas de caras abiertas en la cara opuesta o respaldo de la hoja de soporte 16. Ambas caras de prismas de caras abiertas de la película son metalizadas 20, con aluminio, plata, u otro tipo de recubrimiento reflectante. Los prismas de caras abiertas trabajan bien en la aplicación trocada si se hacen de estructuras de esquinas de cubo retrorreflectantes pequeñas. Los prismas o estructuras muy pequeñas pueden trocearse en trozos pequeños sin dañar un alto porcentaje del área retrorreflectante de los prismas.

En una disposición, la hoja retrorreflectante de esquinas de cubo de caras abiertas se forma en la cara posterior de una hoja retrorreflectante de esquinas de cubo usual. Los prismas de esquinas de cubo convencionales pueden ser coloreados, lo mismo que la capa de relleno 32, con el mismo color o con un color diferente, para crear efectos ópticos que son útiles para detección con un equipo de percepción hiperespectral. La estructura resultante tiene un aspecto tal como se ve con el ojo desnudo, y una firma diferente cuando se mide con un explorador hiperespectral. El explorador hiperespectral proporciona una exploración de la intensidad de las longitudes de onda retrorreflejadas (desde el ultravioleta, a través del infrarrojo) en comparación con lo que se ve con el ojo desnudo.

Los colores transparentes pueden imprimirse digitalmente en los prismas de caras abiertas para formar una imagen visual que emita un mensaje cuando se ve con el ojo desnudo, y un mensaje diferente cuando se explora mediante un explorador hiperespectral. Estos conceptos son útiles para muchas aplicaciones de seguridad, para aplicaciones de autenticación, y para aplicaciones de identificación, tales como las de amigo/enemigo, y las de búsqueda y rescate. Un ejemplo en cuanto a seguridad de documentos es el de la posible identificación no solo de una falsificación, sino de la copiadora en que se hizo la falsificación, debido a las longitudes de onda que son retrorreflejadas o no retrorreflejadas por los diversos trozos.

En otra disposición, el material de soporte está hecho de plástico relativamente delgado (de 25,4 \mum) tal como de un acrílico colado que pueda fracturarse fácilmente por puntos entre las islas de prismas de caras abiertas, incluso aunque se trate de un material de doble cara. Las islas de prismas no han de estar necesariamente en coincidencia en cada lado. Para conseguir este resultado, se puede usar un soporte perforado o estriado, delgado, tal como uno de PET (poli(tereftalato de etileno)) de 25,4 \mum de grosor.

La construcción de caras abiertas es una ventaja significativa cuando, de acuerdo con el presente invento, se aplica a ambas caras de la película, seguido del recubrimiento reflectante de los prismas. Cuando se trocea la construcción, ambas caras de los trozos retrorreflejan los rayos de luz que llegan. En la realización de la Figura 14, la longitud 52 del trozo 50 puede estar comprendida entre aproximadamente 25,4 y 457,2 \mum. La anchura 54 puede estar comprendida entre aproximadamente 25,4 y 457,2 \mum. Para las pequeñas estructuras de esquinas de cubo retrorreflectantes, la distancia 58 entre los vértices puede estar comprendida entre aproximadamente 25,4 y 152,4 \mum. La altura 58 de los prismas puede estar comprendida entre aproximadamente 7,62 y 71,12 \mum. El grosor 60 de la hoja de soporte 16 puede estar comprendido entre aproximadamente 25,4 y 50,8 \mum. Los trozos 50 pueden ser de cualquier forma, incluidas la hexagonal, la cuadrada, la circular, la rectangular, etc. En realizaciones alternativas, los trozos son preferiblemente de menos de 6,45 centímetros cuadrados, y más preferiblemente de menos de aproximadamente 1,61 centímetros cuadrados, y lo más preferiblemente de menos de aproximadamente 0,4 centímetros cuadrados.

En una realización, los trozos 50 que fueron rociados sobre un adhesivo, proporcionaron un brillo uniforme y un brillo angular para un ángulo de observación de aproximadamente 0,33 grados y un ángulo de entrada de 30 grados, que fue esencialmente inalterable desde aproximadamente un ángulo de observación de 0,2 grados y un ángulo de entrada de 5 grados.

Como se ha ilustrado en la Figura 15, cuando esos trozos 50 se mezclan en recubrimientos 62, pinturas o polímeros, el producto acabado tiene trozos que están orientados hacia la superficie y todos los trozos retrorreflejan la luz en una dirección que depende de la orientación que los trozos llegan a alcanzar durante el proceso de fabricación. La mayoría de los trozos 50 se orientan por sí mismos planos en un sustrato 16, en el caso de recubrimientos 62 y pinturas. Algunos de los trozos 50 solapan a otros y se inclinan, lo cual da por resultado actuaciones de ángulo de entrada y de ángulo de observación mejoradas. También, algunos trozos se instalan en el plano de las escamas, creando actuaciones de ángulo de orientación mejoradas. Los trozos 50 pueden estar hechos de un polímero rígido que no cambie de forma al mezclarlo en el recubrimiento 62. Los recubrimientos 62, pinturas o polímeros pueden ser rígidos, flexibles o elásticos, después del procesado.

Cuando los trozos son metalizados de aluminio, aparecen de color gris cuando se ven a través de un material transparente. Para intensificar el color del material resultante, algunos de los trozos pueden ser impresos con un color en una cara, o bien se pueden mezclar trozos adicionales de material de color con los trozos retrorreflectantes en un porcentaje predeterminado, para crear el aspecto deseado. También se puede crear un material de sustrato o de sustratos 64 de color, como se ha ilustrado en la Figura 16. Este sustrato 64 puede ser coloreado (por ejemplo, fluorescente, normal, opaco, transparente, etc.), difractante, holográfico, con goniocromismo (cambio de color dependiendo del ángulo de observación), o reflectante.

En otra realización, los trozos 50 se mezclan en una fórmula de recubrimiento transparente que se aplica a un sustrato de color. Como ejemplos de formulaciones de recubrimiento transparente se incluyen las tintas y polímeros transparentes utilizados para señales retrorreflectantes o para señales iluminadas por detrás. El recubrimiento se aplica con un grosor y con una dispersión que crean la deseada distribución de trozos 50 a través de la superficie del sustrato. El grosor del recubrimiento crea también el acabado deseado de la superficie, el cual depende del grosor del recubrimiento y del tamaño y el grosor de los trozos 50. Se puede hacer material en banda muy ancha sin costura, que puede ser partido o cortado a tamaño para formar muchos tipos diferentes de productos. Los productos pueden variar desde cinta para prendas a piezas elementales para señales, pantallas de formación de imagen y pantallas de proyección frontal. En otra variante, los trozos 50 se mezclan en un polímero transparente, el cual se extruye o se cuela en una película que retrorrefleja y que tiene color cuando se ve desde ambos lados de la película.

En los muchos usos para los trozos se incluyen la cinta para autopistas, las partes moldeadas por inyección, cascos, parachoques, tapacubos, molduras de guarnición para carrocerías de automóviles, manecillas de puertas, agarres para bicicletas, bandas de mochilas de espalda, mangos de paraguas, botones para marcas de carreteras, conos de una pieza, barricadas, canalizadores, marcas de estudio, sistemas de alineación por láser, telas y esteras decorativas, placas de matrícula moldeadas, señales moldeadas, números de las casas, buzones de correos, hojas de señales, señales de aeropuertos, cabinas y cajas de camiones, partes moldeadas en fibra de vidrio, molduras en embarcaciones, cascos de embarcaciones, boyas, investigación de flujos, cosméticos, barnices para uñas de los dedos, esgrima, zapatos deportivos, correas de reloj, collares de perros, salidas de emergencia, marcas de puertas, pasos a bordo de embarcaciones, garajes de aparcamiento, barreras de ferrocarriles, chalecos salvavidas, marcas de sendas, etc.

En una aplicación típica, la película retrorreflectante se hace como se ha descrito en lo que antecede. La película puede ser troceada o partida en pequeños trozos y mezclada con una formulación de recubrimiento o con una formulación de resina, y aplicada luego a un sustrato o conformada a través de un proceso de moldeo. En el caso de un recubrimiento, la formulación puede ser vertida sobre un sustrato y curada con radiación UV o por calor, seguido de laminación de una película encima del recubrimiento. La película superior forma un emparedado protector para los productos, y puede ser coloreada y también cargada con los productos químicos de bloqueo de la radiación UV apropiados para proteger los productos contra el envejecimiento. La película superior puede ser también diseñada con una superficie que haya sido tratada para evitar que los productos sufran daños durante el lavado o el
cosido.

El tamaño de partícula o de trozo depende de la aplicación. Para recubrimientos delgados pueden desearse partículas muy pequeñas y delgadas. Pueden desearse partículas o trozos de mayor área superficial para aplicaciones en las que la orientación del trozo sea más importante.

Los recubrimientos y la resina, y/o la película superior, pueden ser diseñados con recubrimientos, o tintes, o pigmentos que selectivamente transmitan diferentes longitudes de onda de luz. Esta construcción del producto es especialmente importante para aplicaciones en las que se usen manantiales de luz especializados. Algunos ejemplos de aplicaciones son los de rescate en el aire o en el mar, reconocimiento de objetos y guiado de vehículos.

Los trozos pueden ser mezclados en muchos tipos diferentes de recubrimientos o de resinas. Preferiblemente, deberá mantenerse la temperatura por debajo de la temperatura de distorsión por calor del prisma. Sin embargo, algunas resinas para prismas pueden soportar muy altas temperaturas y no deformarse a temperaturas de hasta 205 grados Celsius. La forma del utillaje inicial se usa para formar los prismas de caras abiertas, preferiblemente cargadas de modo que cuando el prisma cambie de forma, cambie en una dirección que sea beneficiosa. Por ejemplo, las aplicaciones en las que se usen los trozos para hacer la superficie exterior de embarcaciones de fibra de vidrio, un prisma con una geometría normal pasa a tener aproximadamente 12 minutos de caída. Cuando el utillaje se hace con aproximadamente 12 minutos de subida, los prismas de los trozos terminan con ángulos diedros que están próximos a cero, que proporcionan óptimas actuaciones.

Los trozos hechos de varios tipos diferentes de hojas, que cada una tenga prismas de esquina de cubo de diferentes tamaños, pueden mezclarse juntos para formar un producto final que tenga una distribución óptima de la luz.

Los trozos se colocan sobre un sustrato tal que se pueda retrorreflejar una cantidad de luz aumentada. La necesidad de tener todos los trozos orientados y empaquetados apretadamente se supera por el procedimiento de que los trozos se orienten por sí mismos en el recubrimiento o resina. Muchos trozos forman capas estratificadas y también se inclinan de un modo que contribuye al empaquetado denso.

En una realización, las superficies de esquina de cubo de caras abiertas 18 están construidas de diferentes tamaños en los trozos 50. Los trozos 50 pueden mezclarse en resinas o recubrimientos en diferentes combinaciones para los diferentes efectos ópticos.

En otra disposición, como la ilustrada en las Figuras 17 y 18, las áreas vacías o espacios de separación 24 se forman con una separación de aproximadamente 0,2286 centímetros, medidos de línea central a línea central. La anchura 66 del espacio de separación en esta realización es, preferiblemente, igual o menor que aproximadamente 508 \mum. La altura 68 del prisma es de aproximadamente 22,94 \mum. La profundidad 70 del rectificado es justamente por debajo de la base de los prismas, preferiblemente dentro de 12,7 \mum. La hoja 14 se corta después en trozos 50. La ventaja principal de tal construcción está en que el centro de gravedad está por debajo del eje A-A. Esto facilita la orientación apropiada del trozo 50 (la superficie 18 de esquina de cubo de caras abiertas mirando hacia arriba) cuando se mezclan en un recubrimiento o resina.

La cantidad de trozos utilizados es mayor que la cantidad de material utilizado cuando se forma una matriz densamente empaquetada de esquinas de cubo, pero los costes de fabricación y de procesado de los trozos en los sustratos son más bajos que por la mayoría de los métodos utilizados para obtener material retrorreflectante hoy en día. Un gran beneficio en cuanto al coste está en la capacidad de obtener materiales de esquinas de cubo retrorreflectantes en configuraciones de banda continua muy ancha. Otro beneficio en cuanto al coste está en la capacidad de fabricar trozos de esquinas de cubo de varias configuraciones, que pueden ser mantenidos en inventario y mezclados juntos apropiadamente para formar productos bajo demanda.

En un ejemplo, se fabricó hoja retrorreflectante de 152,4 \mum de paso de prismas de resina de alta temperatura metalizada sobre PET (poli(tereftalato de etileno)) de 50,8 \mum. Esta hoja fue troceada en formas hexagonales de 304,8 \mum que se mezclaron con el recubrimiento exterior de resina transparente para el casco de una embarcación de fibra de vidrio. La superficie resultante es de aspecto relumbrante y de color grisáceo durante la visión diurna, como resultado de que aproximadamente el 50% de los trozos están orientados con el vértice del prisma hacia fuera. Durante la visión nocturna, los restantes trozos, los cuales están orientados para crear retrorreflexión (la cara del prisma de esquina de cubo hacia fuera), alcanzan un alto grado de retrorreflexión uniformemente a través de toda la superficie. Se comprobó que la temperatura producida por la reacción exotérmica que tiene lugar cuando se cura la capa exterior transparente del casco de fibra de vidrio, hace que los prismas caigan ligeramente, lo que da por resultado una distribución de la luz retrorreflejada de forma tórica, con un haz divergente de aproximadamente 0,762 m de diámetro a una distancia de 15,24 m. Este desplazamiento a un ángulo de prisma caído, se corrige usando para ello utillaje/moldes de más pendiente de subida, para formar los prismas de modo que el cambio dé por resultado una forma de prisma optimizado para la aplicación.

En una disposición alternativa ilustrada en la Figura 19, una película retrorreflectante formada de un material tal como el poliéster, puede ser cortada en piezas o trozos muy pequeños 50 que tengan aproximadamente de seis a diez prismas de 152,4 \mum de paso en cada pieza. La cara posterior de los trozos 50 puede tener un recubrimiento de color sobre la misma. Estas piezas 50 son recogidas y pueden ser luego extendidas sobre una película de poli(cloruro de vinilo) blanca, o similar, usando unos medios para extender tales como un tamiz que extienda uniformemente las piezas sobre la película. Al ser extendidas las piezas 50 sobre la película de PVC blanca, pueden ser selladas en la película de PVC bajo calor y presión, con un sistema de laminación que haga que la película fluya alrededor de las piezas retrorreflectantes formando una hoja plana. Esta hoja es luego cubierta con un recubrimiento 72 susceptible de ser impreso, tal como un recubrimiento de ser impreso DB40, el cual puede hacerse también traslúcido con dióxido de titanio. El dióxido de titanio proporciona protección contra la radiación UV para hacer que la película sea más duradera para uso al exterior. Se puede aplicar un adhesivo sensible a la presión (PSA) o un adhesivo activado por calor (HAA) 74 a la superficie posterior, para ligadura sobre un sustrato tal como una superficie de lona gruesa o rígida. Como ejemplos de PSAs adecuados se incluyen los PSAs acrílicos, y como ejemplos de HAAs adecuados están los HAAs de uretano.

Otra disposición ilustrada en la Figura 20, es para asentar las partículas de poliéster 50 en una película 76 de PVC usando una máquina de recubrir película de PVC. Las piezas pueden ser extendidas sobre una capa 78 de película de PVC, la cual puede acres blanca y hacer luego que fluya un plastisol 76 de PVC transparente sobre las piezas y la película 78, seguido del curado o tratamiento con fundente del plastisol a alta temperatura. Si se desea, se puede aplicar un recubrimiento 72 susceptible de impresión a la película de la parte superior de vinilo transparente, después de curado el plastisol de vinilo transparente. El recubrimiento 72 susceptible de impresión puede ser traslúcido, para mejorar la blancura y la durabilidad.

La película de esquinas de cubo retrorreflectantes puede ser troceada en partículas de varios tamaños, que varíen desde 25,4 \mum en una cara o diámetro hasta aproximadamente 0,635 centímetros o más. Las partículas 80 de aproximadamente 25,4 \mum a 508 \mum de tamaño medio que son adecuadas para dispersión en aglomerantes que pueden ser recubiertos sobre telas, son frecuentemente partículas sustanciales que son dispersadas en aglomerantes y recubiertas sobre telas que pueden aportar el beneficio de tener bordes 82 modificados para que sean de una configuración que pueda agarrar o enganchar mecánicamente a las fibras de tela. Preferiblemente, los bordes 82 incluyen las superficies de esquinas de cubo. Ejemplos de algunas formas de borde modificadas se han representado en las Figuras 21 y 22. Preferiblemente, las formas son cortadas con estampas que tienen diseños complejos, tales que no se desperdicie esencialmente material alguno en el proceso.

Se puede formar una pantalla de proyección eficiente utilizando matrices de prismas de esquinas de cubo si las superficies reflectantes de las esquinas de cubo son texturizadas y la capa frontal de la película superior está diseñada como lenticular, para optimizar la dirección de la distribución de la luz reflejada. Las agrupaciones de prismas libres distribuidas en una película, tal como de poli(cloruro de vinilo) se comportan bien. La película 84 de termoplástico de banda continua ancha puede ser fácilmente ligada a piezas, junto a pantallas muy grandes. Las agrupaciones de prismas pueden ser dispersadas en una película, o bien en una pintura. La pintura puede ser usada para cubrir una pared en un patrón de diseño. Como se ve en la Figura 23, los prismas 86 inclinados con un ángulo crean aberturas más pequeñas y más dispersión por difracción. También puede producirse reflexión desde una cara posterior 88 de las agrupaciones de prismas. La cara posterior 88 de los prismas puede ser también impresa con un color, para crear un aspecto de color en la pantalla de proyección. La cara posterior 88 puede también tener un diseño de microestructura óptica para difundir la luz con los ángulos apropiados. También se pueden usar trozos de caras abiertas de doble cara para proyección retrorreflectante sin costura, o pantallas para formación de imágenes. Los prismas pueden ser metalizados con aluminio, con una capa de reflexión completa, o recubiertas por ráfagas con grados variables, para crear una dispersión mejorada. Sobre la cara frontal de la película se puede situar una película 90, tal como una película den termoplástico clara, transparente. A la cara posterior de la película se le puede aplicar una película de respaldo 92, tal como una capa de color.

Se pueden usar varias texturas, varios tamaños de prismas, varias películas de soporte de prismas, tales como de diferentes índices de refracción, varios oligómeros, varios colores en las superficies de los prismas, para crear muchos tipos de pantallas de protección frontal, que reflejen la luz de ángulos dados y que tengan varios aspectos de la luz ambiente. Se puede usar el mismo concepto de fabricación para fabricar muchos estilos de cintas, películas o telas retrorreflectantes.

Los trozos 50 troceados extruidos en un polímero transparente termoplástico o termoendurecedor pueden ser utilizados para crear muchos tipos de objetos que retrorreflejen desde todas las direcciones, debido a la luz que pasa a través del polímero transparente. En la Figura 24 se ha ilustrado una vista en corte transversal de un objeto que sirve de ejemplo, que puede usarse como un delimitador de los lados de una carretera. La Figura 25 ilustra los trozos 50 que se adaptan a la forma de un objeto contorneado 94. Preferiblemente, la viscosidad de la resina o polímero sustancialmente transparente 92, permite que los trozos 50 se depositen sobre, o se adapten a, la superficie del objeto contorneado 94. En una realización, los trozos 50 se mezclan en la resina 92 y luego se rocían sobre el objeto
94.

El plástico/polímero transparente puede ser de un color transparente. Se pueden usar formas extruidas y moldeadas para objetos retrorreflectantes, tales como postes delimitadores, bolardos (también bolardos iluminados internamente), barricadas, conos, canalizadores, partes de parachoques de vehículos, defensas, partes de envuelta exterior de carrocerías, llantas de ruedas, cascos para ciclistas, cascos para pilotos de todos los tipos, para navegación, para ruedas de patinar en línea, para dispositivos fotoeléctricos, marcadores de carreteras, guardacarriles, boyas marinas, partes de la envuelta exterior de una embarcación, mástiles de embarcaciones, y postes para nieve. Los trozos 50 pueden mezclarse en resinas curadas con radiación UV, transparentes, recubiertas sobre un sustrato de plástico para crear hojas uniformes sin costura, útiles para muchas aplicaciones.

Ejemplo 1

Una estructura de 50,8 \mum de paso de prismas de caras abiertas fue colada sobre poliéster de 50,8 \mum con resina de epoxi-acrilato susceptible de curado por radiación UV. La estructura fue recubierta con una delgada película de aluminio depositado por vacío con objeto de producir las superficies de retrorreflexión. Las muestras se caracterizaban por tener un conjunto de ángulos de iluminación (SIA), también conocidos como valores de los ángulos de entrada, de más de 300 candelas/lux/m^{2} para ángulos de observación de 0,2 y ángulos de entrada de -4. Sobre las caras de material se recubrió con un recubrimiento superior de protección de resina de uretano-acrilato y que fue envejecido en un Weatherometer (Medidor del tiempo atmosférico) de Xenón de la firma Atlas, con el ciclo G26 de la ASTM. La lectura inicial de 309 SIA cayó a 131 SIA después de 4.000 horas en el "weatherometer". El mantenimiento de más del 40% del brillo reflectante inicial se considera como desusadamente bueno para la resina de este tipo de
prisma.

Ejemplo 2

Una estructura de prismas de caras abiertas de 50,8 \mum de paso fue colada sobre una película de poliéster con una resina de epoxi-acrilato susceptible de curado por radiación UV. La superficie estructurada fue recubierta por vacío con aluminio, para producir un material retrorreflectante. Una capa protectora de película acrílica, VCF a-223, que había sido recubierta con una delgada capa del adhesivo Paraloid F-10 de la firma Rohm and Haas, fue laminada térmicamente en la cara retrorreflectante a 121 grados Celsius y 27,8 kPa. La muestra presentaba un valor retrorreflectante de más de 300 unidades SIA con un ángulo de observación de 0,2 grados y un ángulo de entrada de -4 grados.

Ejemplo 3

Una estructura de prismas de caras abiertas de 50,8 \mum de paso, fue colada sobre un soporte de película de poliéster con una resina de epoxi-acrilato susceptible de curado por radiación UV. La superficie estructurada fue recubierta por vapor con aluminio para producir un material retrorrefringente. La cara retrorreflectante fue luego serigrafiada con un compuesto de calafateo acrílico blanco, DAP, y se laminó una capa de película acrílica sobre el patrón impreso, mientras estaba todavía pegajoso. La muestra presentó un valor retrorreflectante de más de 300 unidades SIA. Se usó como soporte una película de poliéster de 25,4 \mum que había sido recubierta con adhesivo sensible a la presión (PSA) acrílico de 25,4 \mum por cada cara y cubierta con dos capas de película de poliéster recubierta con silicona. Se colaron sucesivamente estructuras de prismas de caras abiertas sobre las dos superficies de PSA y se metalizó la muestra con aluminio para producir un material delgado que tenía 139,7 \mum de grueso y que tenía elementos reflectantes por ambas caras.

\newpage

Ejemplo 4

Se coló una estructura de prismas de caras abiertas sobre película de poliéster, y luego se recubrió con aluminio para producir un material retrorreflectante. El material fue dividido en "trozos" que tenían aproximadamente 3 mm x 3 mm. Los trozos fueron mezcladas con resina de poliéster de curado con peróxido comercialmente disponible, y recubierta sobre una estera de fibra de vidrio. Al curar, el material compuesto de fibra de vidrio presentaba retrorreflexión desde los trozos que estaban orientados con sus caras hacia la superficie frontal. El ejemplo proporciona unos medios simples para obtener productos compuestos retrorreflectantes duraderos, tales como embarcaciones, vehículos de recreo, etc.

Ejemplo 5

Se prensó alambre compuesto por el 95% de estaño y el 5% de antimonio, corrientemente vendido como soldadura sin plomo, con aproximadamente 55.000 kPa dentro de la superficie una electroforma de níquel de generación par, la cual había sido preparada a partir de un patrón de esquina de cubo. Al ser comprimido el alambre, adoptó la estructura de prismas de caras abiertas de la electroforma y se hizo retrorreflectante. Se repitió la operación seis veces más en la electroforma, sin daño significativo alguno para el útil del níquel ni pérdida de actuaciones en cuanto a retrorreflexión del producto. Los patrones de difracción con láser de las siete piezas fueron también muy similares, lo que indicaba que el útil no resultaba dañado por los múltiples prensados. Algunas de las muestras fueron recubiertas con aluminio, para mejorar aún más su reflectancia, y después con un recubrimiento de acrilato de uretano curado con radiación UV, o de epoxi transparente, para proteger la superficie.

Ejemplo 6

Se moldearon por compresión hoja delgada de aluminio no templada y alambre, para formar estructuras de prismas de caras abiertas de la misma manera que en el Ejemplo 5. Las partes metálicas eran intensamente retrorreflectantes a más de 300 unidades SIA, sin posterior procesado. Las partes metálicas retenían su retrorreflectividad incluso cuando se calentaron en una estufa a 93 grados Celsius durante una semana. El material presenta un excelente espectro completo (desde Radiación de UV de onda corta hasta IR de onda larga) retrorreflector.

Ejemplo 7

Se coló una estructura de prismas de caras abiertas de 91,44 \mum sobre película de poliéster de 50,8 \mum, con una resina de acrilato de curado con radiación UV. La estructura fue metalizada con aluminio y después recubierta con un recubrimiento de uretano fluorocarbonado compuesta de 30 g de GK 510 de la firma Dalkin Chemical Corp., 6 g de tolueno, 6 g de Takenate D 140N, de la firma Takeda Chemical Industries, Ltd., y 2 gotas de dibutil dilaurato de estaño al 0,1% en tolueno. La muestra resultante presentaba un color SIA de retrorreflexión de más de 900 unidades para un ángulo de observación de 0,2 grados y un ángulo de entrada de -4 grados. Los recubrimientos tales como de este uretano fluorocarbonado, son bien conocidos por ser de larga vida (por ejemplo, de más de 10 años) de durabilidad al exterior.

Aunque este invento ha sido particularmente representado y descrito con referencia a realizaciones preferidas del mismo, comprenderán quienes sean expertos en la técnica que se pueden efectuar varios cambios en la forma y en los detalles del mismo, sin rebasar el alcance del invento, el cual queda definido por las reivindicaciones que se acompañan.

Claims (8)

1. Hoja retrorreflectante (14) que comprende:

un sustrato de soporte (16),

una pluralidad de superficies de esquinas de cubo de caras abiertas (18) formadas sobre el sustrato de soporte (16) y formadas a partir de un material sustancialmente rígido para evitar que flexionen las superficies de esquinas de cubo;

un recubrimiento reflectante óptico (20) formado sobre las superficies (18); y

una capa de relleno (32) unida a al menos una parte del recubrimiento óptico; y caracterizada porque:

se forma una segunda capa de superficies de esquinas de cubo de caras abiertas retrorreflectantes sobre una cara posterior del sustrato de soporte (16), de tal modo que una primera capa de superficies de esquinas de cubo de caras abiertas retrorreflectante y la segunda capa de superficies de esquinas de cubo de caras abiertas retrorreflectantes están espalda con espalda con las respectivas superficies de caras abiertas mirando cada una hacia fuera de la otra, de tal modo que ambas caras de la hoja son capaces de retrorreflejar los rayos de luz que lleguen.

2. La hoja según la reivindicación 1, en la que el sustrato de soporte (16) es rompible, para obtener trozos que tienen hojas retrorreflectantes espalda con espalda en ellos.

3. Un método para formar hoja retrorreflectante, que comprende:

formar una pluralidad de superficies (18) de esquinas de cubo de caras abiertas a partir de material sustancialmente rígido, para evitar que flexionen las superficies de esquinas de cubo sobre una película de soporte;

formar un recubrimiento especular sobre las superficies (18);

unir una capa de relleno (32) a al menos una parte del recubrimiento especular; y

formar una segunda capa de superficies de esquinas de cubo de caras abiertas retrorreflectantes sobre una cara posterior de la película de soporte (16), de tal modo que una primera capa de superficies de esquinas de cubo de caras abiertas retrorreflectante y la segunda capa de superficies de esquinas de cubo de caras abiertas retrorreflectante estén espalda con espalda, con las respectivas superficies de caras abiertas mirando cada una hacia fuera de la otra, de tal modo que ambas caras de la hoja sean capaces de retrorreflejar los rayos de luz que lleguen.

4. El método según la reivindicación 3, que comprende además el paso de formar continuamente las superficies (18) de esquinas de cubo sobre la película de soporte (16).

5. El método según la reivindicación 3, que comprende además el paso de conformar la hoja en trozos.

6. El método según la reivindicación 3, que comprende además el paso de conformar un recubrimiento superior sobre la capa de relleno (32).

7. El método según la reivindicación 3, que comprende además el paso de conformar un recubrimiento de color sobre al menos algunas de las superficies (18).

8. El método según la reivindicación 3, en el que la capa de relleno (32) comprende un material de una viscosidad de aplicación igual o menor que aproximadamente 1.000 centipoise.