JP2016522457A - 多層シールフィルムを有する再帰反射性物品 - Google Patents

多層シールフィルムを有する再帰反射性物品 Download PDF

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Abstract

本開示は、概して、複数の微細複製された再帰反射性要素(プリズム要素及びレンズレット)と、該再帰反射性要素に隣接する多層シールフィルムと、を含む、再帰反射性物品、及び再帰反射性物品の製造方法に関する。該多層フィルムは、ポリマーシール層及び接着剤層を含む。いくつかの実施形態では、該多層フィルムは、剥離ライナーを含む。シール脚が、該多層フィルムの全層を通じて延在する。いくつかの実施形態では、本再帰反射性物品は、再帰反射性シーティングである。いくつかの実施形態では、再帰反射性シーティング及び多層フィルムは、単一の加工工程で積層、エンボス加工、及び/又はシールされる。

Description

本開示は、概して、プリズム要素又はレンズレット及び多層シールフィルムを含む再帰反射性物品(例えば、シーティング)に関する。本開示は、概して、そのような物品の製造方法にも関する。
再帰反射性物品は、材料に入射する光を発信光源に向かって戻すように再指向する能力を特徴とする。この特性は、例えば、交通安全及び個人の安全の用途で使用されるシーティングにおける、再帰反射性物品の幅広い使用につながっている。再帰反射性シーティングは、一般に、様々な交通整理物品、例えば、道路標識、バリケード、ライセンスプレート、路面標識、及びマーキングテープ、並びに乗り物及び衣類用の再帰反射性テープに用いられる。
再帰反射性シーティングの1つの種類は、「プリズム」シーティングと称されることのあるキューブコーナーシーティングである。プリズム再帰反射性シーティングは、典型的には、実質的に平面の第1の表面、及び複数の幾何構造を含む第2の構造化表面を有する、薄い透明層を含み、これらのうちのいくつか又は全ては、キューブコーナー要素として構成される3つの反射面を含む。プリズム再帰反射性シーティングは、入射光の大部分を光源に戻すことで知られている(Smith,K.Driver−Focused Design of Retroreflective Sheeting For Traffic Signs,in Transportation Research Board 87th Annual Meeting:Compendium of Papers DVD,Washington DC 2008)。多くの市販の製品は、ASTM D 4956−04に記載されるASTMタイプIII、VII、VIII、IX、及びX、並びにタイプXIなどの高い再帰反射率仕様(例えば、0.2度の観測角及び−4の入射角の場合、300〜1000カンデラ毎ルクス毎平方メートル(cpl)の範囲内の再帰反射率(R)又は輝度)を満たすため、プリズムキューブコーナー微細構造体によって提供される比較的高い再帰反射率(光源に向かう光の戻り)に依存する。様々な種類のプリズム再帰反射性シーティングが存在する。そのような種類の1つとしては切頂キューブコーナー要素が挙げられ、例えば、全て参照により全体が本明細書に組み込まれる、米国特許第3,712,706号、同第4,202,600号、同第4,243,618号、及び同第5,138,488号に記載される。別の種類としては、例えば、全体が本明細書に組み込まれる、米国特許第7,156,527号、同第7,152,983号、及び同第8,251,525号に記載されるフルキューブコーナー要素が挙げられる。
別の種類の再帰反射性シーティングは、レンズレットベースのシーティングである。一般に、レンズレットベースのシーティングは、入射光を集中させて再帰反射する複数のマイクロレンズを含む。このシーティングは、典型的には、一方又は両方がレンズを含む、第1の主表面及び反対側の第2の主表面を有する。いくつかの実施形態では、レンズは半球状であるが、他の形状のレンズが使用されてもよい。レンズレットベースのシーティングにおけるレンズは、微細複製される。レンズレットベースのシーティングの例示的な説明は、例えば、全て全体が本明細書に組み込まれる、米国特許第2,951,419号、同第3,963,309号、同第5,254,390号、及び同第8,057,980号に提供される。
多くの場合、再帰反射性シーティングをシールし、それにより光学要素(例えば、キューブコーナー要素及びレンズレット)を環境劣化から保護することが望ましい。シーティング内のシール層の封入は、シーティングへの土壌又は水分の進入を防止又は制限する。シール層の適用のいくつかの例示的な方法は、米国特許第7,329,447号、同第7,611,251号、同第5,784,197号、同第4,025,159号(電子ビーム放射の使用を開示する)、同第5,706,132号(熱接合又は高周波溶接の使用)、PCT公開国際公開第2011/152977号(プリズム再帰反射性シーティングのための多層シールフィルムを記載する)、及び第6,224,792号(シール層による密閉封入)に記載される。
シール方法が完了した後、シールされた裏面が接着剤でコーティングされる。その後、剥離ライナーが接着剤コーティングの上に置かれる。いくつかの場合には、接着剤が剥離ライナー上にコーティングされ、その後、剥離ライナーが再帰反射性シーティングの裏面に積層される。
本開示の発明者らは、再帰反射性シーティングをシール、接着剤コーティング、及び剥離ライナーコーティングする既存の方法が、数多くの工程を必要とすることを認識した。発明者らは、これらの物品の製造における別個の工程を減らすことによって、製造効率及びコスト削減が達成され得ることも認識した。これらの問題に対処するために、本開示の発明者らは、プリズム又はレンズレット再帰反射性物品の製造における別個の接着剤の積層工程を排除する、本明細書に記載される様々な方法を発明した。これらの方法のうちの少なくともいくつかは、単一の工程における、接着剤(及び任意に剥離ライナー)を有するシールフィルムの再帰反射性物品への直接積層を可能にする。
更に、本開示の発明者らは、プリズム及びレンズレット再帰反射性シーティングをシールする既存の方法が、接着剤と再帰反射性シーティングが取り付けられる基材との間に気泡を生み出すことを認識した。本出願の発明者らは、閉じ込められた気体又は気泡を滲出又は除去する能力を有する再帰反射性シーティングを作製することが、シーティングの全体的性能(例えば、耐久性、散乱光下の外観など)を改善させると認識した。本開示の発明者らは、空気滲出特性を有する再帰反射性シーティングを作製する1つの方法が、それを通じてシール脚及び/又はチャネルが存在する、多層フィルム(シール層及び接着剤、並びに任意に剥離ライナーを含む)の封入を伴うことを認識した。
本開示のいくつかの実施形態は、(a)プリズム要素又は(b)レンズレットのうちの少なくとも1つである複数の微細複製された再帰反射性要素と、微細複製された再帰反射性要素に隣接し、かつポリマーシール層及び接着剤層を備える多層フィルムと、多層フィルムの全層を通じて延在するシール脚と、を備える、再帰反射性物品に関する。
いくつかの実施形態では、プリズム要素は、切頂キューブコーナー要素、pgキューブコーナー要素、及びフルキューブコーナー要素のうちの少なくとも1つである。いくつかの実施形態では、微細複製された再帰反射性要素は、ランド層又は本体層のうちの少なくとも1つに隣接する。いくつかの実施形態では、シール脚は、多層フィルムと、微細複製された再帰反射性要素、ランド層、又は本体層のうちの少なくとも1つとの間に延在する。いくつかの実施形態では、プリズム要素は、熱可塑性ポリマーを含む。いくつかの実施形態では、熱可塑性ポリマーは、アクリルポリマー、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリイミド、フルオロポリマー、ポリアミド、ポリエーテルケトン、ポリ(エーテルイミド)、ポリオレフィン、ポリ(フェニレンエーテル)、ポリ(スチレン)、スチレンコポリマー、シリコーン変性ポリマー、セルロース系ポリマー、フッ素変性ポリマー、及び上記のポリマーの混合物のうちの少なくとも1つである。いくつかの実施形態は、微細複製された再帰反射性要素のうちの少なくともいくつかと多層フィルムとの間に空気界面を更に含む。
いくつかの実施形態は、接着剤層に隣接する剥離ライナー層を更に含む。いくつかの実施形態では、剥離ライナーは、ポリマー系である。いくつかの実施形態では、剥離ライナーは、接着剤層に対向する剥離層と、ブロッキングを低減させるための組成物を有する外層との2層からなる。いくつかの実施形態では、剥離ライナーは、超低密度ポリエチレンからなる剥離層と、超低密度ポリエチレンではないポリエチレンからなる外層と、を備える。いくつかの実施形態では、外層は、ポリプロピレン、ポリエチレン、又はポリエチレンテレフタレートのうちの少なくとも1つを含む。
いくつかの実施形態では、ポリマーシール層は、熱可塑性ポリマー、熱活性化ポリマー、紫外線放射によって硬化可能なポリマー組成物、及び電離放射によって硬化可能なポリマー組成物のうちの少なくとも1つを含む。いくつかの実施形態では、ポリマーシール層は、少なくとも50重量パーセントのアルキレンモノマーの反応生成物及び少なくとも1つの非酸性極性モノマーの反応生成物を含む熱可塑性組成物を含み、熱可塑性組成物は、酸、無水物、一酸化炭素、又はこれらの組み合わせによって変性されたポリアルキレンを含む。
いくつかの実施形態では、微細複製された再帰反射性要素は、正反射コーティングでコーティングされる。
他の実施形態は、複数の微細複製された再帰反射性要素に隣接して多層フィルムを積層し、それにより多層フィルムの全層を通じて延在する複数のシール脚を形成することを含む、再帰反射性物品の製造方法に関し、多層フィルムは、ポリマーシール層及び接着剤層を備え、微細複製された再帰反射性要素は、プリズム要素及びレンズレットのうちの少なくとも1つを含む。
いくつかの実施形態では、多層フィルムを積層することは、超音波、高周波溶接、熱接合、紫外線放射、及び電子ビーム放射のうちの少なくとも1つによって、複数の微細複製された再帰反射性要素に多層フィルムを接合することを含む。いくつかの実施形態は、溶液流延、押出流延、インフレーションフィルム押出、又はこれらの任意の組み合わせを使用して、多層フィルムを形成することを更に含む。いくつかの実施形態では、押出流延は、共押出流延を伴う。いくつかの実施形態では、インフレーションフィルム押出は、インフレーションフィルム共押出を伴う。
いくつかの実施形態では、プリズム要素は、切頂キューブコーナー要素、pgキューブコーナー要素、及びフルキューブコーナー要素のうちの少なくとも1つである。いくつかの実施形態では、微細複製された再帰反射性要素は、ランド層又は本体層のうちの少なくとも1つに隣接する。いくつかの実施形態では、シール脚は、多層フィルムと、微細複製された再帰反射性要素、ランド層、又は本体層のうちの少なくとも1つとの間に延在する。いくつかの実施形態では、微細複製された再帰反射性要素は、熱可塑性ポリマーを含む。いくつかの実施形態では、熱可塑性ポリマーは、アクリルポリマー、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリイミド、フルオロポリマー、ポリアミド、ポリエーテルケトン、ポリ(エーテルイミド)、ポリオレフィン、ポリ(フェニレンエーテル)、ポリ(スチレン)、スチレンコポリマー、シリコーン変性ポリマー、セルロース系ポリマー、フッ素変性ポリマー、及び上記のポリマーの混合物のうちの少なくとも1つである。いくつかの実施形態は、複数の微細複製された再帰反射性要素に隣接して多層フィルムを積層して、微細複製された再帰反射性要素のうちの少なくともいくつかと多層フィルムとの間に空気界面を形成することを伴う。
いくつかの実施形態では、多層フィルムは、接着剤層に隣接する剥離ライナー層を更に備える。いくつかの実施形態では、剥離ライナー層は、ポリマー系である。いくつかの実施形態では、剥離ライナー層は、接着剤層に対向する剥離層と、ブロッキングを低減させるための組成物を有する外層との2層からなる。いくつかの実施形態では、剥離ライナー層は、超低密度ポリエチレンからなる剥離層と、超低密度ポリエチレンではないポリエチレンからなる外層と、を備える。いくつかの実施形態では、外層は、ポリプロピレン、ポリエチレン、又はポリエチレンテレフタレートのうちの少なくとも1つを含む。
いくつかの実施形態では、ポリマーシール層は、熱可塑性ポリマー、熱活性化ポリマー、紫外線放射によって硬化可能なポリマー組成物、又は電離放射によって硬化可能なポリマー組成物のうちの少なくとも1つを含む。いくつかの実施形態では、ポリマーシール層は、少なくとも50重量パーセントのアルキレンモノマーの反応生成物及び少なくとも1つの非酸性極性モノマーの反応生成物を含む熱可塑性組成物を含み、熱可塑性組成物は、酸、無水物、一酸化炭素、又はこれらの組み合わせによって変性されたポリアルキレンを含む。
いくつかの実施形態では、微細複製された再帰反射性要素は、正反射コーティングでコーティングされる。
いくつかの実施形態は、シール層及び接着剤層を単一の工程で共押出して、多層フィルムを形成することを更に伴う。
本出願の他の特徴及び優位性を、以下の詳細な明細書において記載又は説明する。詳細な明細書は添付図面と一緒に考慮しなければならない。
本開示は、添付の図面と関連させて以下の本開示の様々な実施形態の詳細な説明を考慮することで、より完全に理解され得る。
原寸に比例して描写されていない、例示的なダイヤモンド形シールパターンを示す、例示的なプリズム又はレンズレット再帰反射性シーティングの平面図である。 原寸に比例して描写されていない、本開示に従うプリズム再帰反射性シーティングの例示的な実施形態の断面表示である。 原寸に比例して描写されていない、本開示に従うプリズム再帰反射性シーティングの例示的な実施形態の断面表示である。 原寸に比例して描写されていない、本開示に従うレンズレット再帰反射性シーティングの例示的な実施形態の断面表示である。 原寸に比例して描写されていない、本開示に従うプリズム再帰反射性シーティングの例示的な実施形態の断面表示である。
以下の詳細な説明では、本明細書の一部を構成し、1つの例示的な特定の実施形態が例として示されている添付の図面を参照する場合がある。他の実施形態が企図され、本開示の範囲又は趣旨から逸脱することなく実施され得ることを理解されたい。
本明細書に記載される概念は、プリズムキューブコーナー要素又はレンズレットを有する、シール及び接着剤でコーティングされたいかなる再帰反射性物品にも適用可能である。以下の記述は、再帰反射性シーティング(これらの再帰反射性物品の実施形態の例示的な一組)に関する。しかしながら、本開示は、非シーティング再帰反射性物品も含むよう意図される。
図1は、シールパターン3が可視的である例示的な再帰反射性物品1の上面図を示す。シールパターン3は、ダイヤモンド形グリッドパターンでセル5を形成する。図1に示される特定のシールパターンは、単なる例示である。セルは、三角形、六角形、ダイヤモンド、長四角形、平行四辺形、他の多角形、又は湾曲形状などの、様々な形状のうちのいずれでもよい。シールパターンは、任意の配列又はパターン(規則的又はランダム)であってもよい。いくつかの実施形態では、シールパターンは、複数の再帰反射性レンズ要素を密封するセルを形成する線(直線又は曲線)を含む。いくつかの実施形態では、シールパターンは、例えば、両方とも参照により全体が本明細書に組み込まれる、米国特許公開第2013/0135731号、及び同第2013/0114142号(例えば、図3、4、6、8、及び9、並びに段落[0063]、[0065][00144][00159][00160]を参照されたい)に記載されるものなどの、マイクロシールセル幾何学形状、形状、大きさ、及び構造を含む。
シールパターン3は、微細複製された再帰反射性要素(例えば、プリズム要素又はレンズレット)と多層シールフィルムとの間に延在する、複数の個別のシール脚を含む。いくつかの実施形態では、これらのシール脚は、1つ又は2つ以上のセル5を形成する。低屈折率材料(例えば、気体、空気、エアロゲル、又は、例えば、米国特許公開第2010−0265584号に記載される超低屈折率材料)が、セル5のそれぞれに密封され得る。低屈折率材料の存在は、微細複製された再帰反射性要素と低屈折率材料との間の屈折率の差異を生み出す。これは、微細複製された再帰反射性要素の表面における内部全反射を可能にする。低屈折率材料として空気が使用される実施形態では、空気と微細複製された再帰反射性要素との間の界面は、多くの場合、空気界面と称される。
図2は、本明細書における教示と一致する再帰反射性物品20の例示的な実施形態を示す。再帰反射性物品20は、微細複製された再帰反射性要素を、多層フィルム26に接着され、接合され、かつ/又はそれに隣接する、プリズムキューブコーナー要素22(本体層24に隣接する)の形態で含む。キューブコーナー要素22は、本体層24の主表面30(光線が表面30に入射するため、前側面と称されることがある)と反対側の構造化表面28を形成する。多層フィルム26は、シール層40及び接着剤層44を含む。多層フィルム26は、構造化表面28又は本体層24又はランド層(図示せず)のうちの1つ又は2つ以上に接着及び/又は接合される。構造化表面28又は本体層24又はランド層に多層フィルム26が(例えば、エンボス加工によって)接着及び/又は接合される領域は、シール脚42、いくつかの場合には、チャネル48を形成する。
いくつかの実施形態では、シール脚42は、多層フィルム26(例えば、シール層40)と、(1)キューブコーナー要素22の構造化表面28、(2)ランド層、及び/又は(3)本体層24のうちの少なくとも1つとの間に配設される。いくつかの実施形態では、シール脚42は、シール層40と本体層24との間に形成される。いくつかの実施形態では、シール脚42は、シール層40とランド層との間に形成される。いくつかの実施形態では、シール脚42は、シール層40とキューブコーナー要素22の構造化表面28との間に形成される。いくつかの実施形態では、シール脚42は、(1)キューブコーナー要素22の構造化表面28、(2)ランド層、及び/又は(3)本体層24の組み合わせの間に形成される。換言すれば、1つのシール脚がシール層40と本体層18との間に形成され、隣接するシール脚がシール層40とランド層との間に形成され、隣接するシール脚がシール層40と構造化表面28との間に形成され得る。(1)キューブコーナー要素22の構造化表面28、(2)ランド層、及び/又は(3)本体層24のうちの異なるものの間に形成される異なるシール脚を、一片のシーティング内に有することは、本出願の範囲内である。このように、再帰反射性シーティングは、1つを超える種類のシール脚を含み得る。
シール脚は、微細複製された再帰反射性要素、本体層、及び/又はランド層のうちの少なくとも1つに多層フィルムを接合する。いくつかの実施形態では、シール脚42は、例えば、構造化表面28と多層フィルム26との間にセル、空隙、及び/又は空気界面50を生み出して維持することを助ける。いくつかの実施形態では、シール脚は、微細複製された再帰反射性要素の周囲の気腔を保存することを助ける。いくつかの実施形態では、各セル内の微細複製された再帰反射性要素は、熱及び圧力の適用又は他の技術により、多層フィルム26のシール層40によって密閉して封入される(例えば、全体が本明細書に組み込まれる、米国特許第6,224,792号を参照されたい)。他の実施形態では、シール脚は、セルへの土壌又は水分の進入を防止又は制限することによって、微細複製された再帰反射性要素を環境劣化から保護するのに役立つ。いくつかの実施形態では、シール脚は、セル又は空気界面を形成しない。
図2に示される実施形態では、シール脚42は、多層フィルム26の層の全てを含む。これは、多層フィルムを接合及び/又はエンボス加工する方法が多層フィルムの全層に適用され、それにより、チャネル48及び/又はシール脚42の形状によって示されるように、シールパターンが、例えば、多層フィルムの全ての層を通じて押されるからである。いくつかの実施形態では、再帰反射性物品の前側面を上から(上面図で)見るとき、シール脚42は、いくつかの実施形態では裸眼で見える場合がある全体的なシールパターンを、最終的な再帰反射性物品中に形成する。
存在する場合、シールパターンは、任意の所望のパターン、設計、又は配列であってもよい。いくつかの実施形態では、パターン又は設計又は配列は、ランダムである。いくつかの実施形態では、パターン又は設計又は配列は、組織化されているか、又は反復的である。いくつかの例示的なシールパターンとしては、例えば、参照により全体が本明細書に組み込まれる、PCT特許出願第PCT/US2010/031298号に記載されるもの(例えば、図3、4、6、8、9、並びに段落[0063]、[0065]、[00144]、[00159]、及び[00160]を参照されたい)が挙げられる。
いくつかの実施形態では、多層フィルム26と、構造化表面28、本体層24、又はランド層(図示せず)のうちの少なくとも1つとの間の接着又は接合は、多層フィルムの少なくとも一部における物理的溝又は陥凹部であるチャネル48を形成する。チャネル48が存在する場合、それらは、シーティングが基材に適用されるとき、再帰反射性シーティングの下からの空気放出(流体排出又は空気滲出と呼ばれる場合がある)を可能にするか、又は容易にすることができる。これは、空気ポケット、気泡、又は皺などの、適用されたシーティングの変形を低減させるのに役立ち得る。いくつかの実施形態では、接着剤層は、さほど強力でも高粘着性でもないため、チャネル内の接着剤が基材に素早く接合し、適用されている再帰反射性物品と、それが接着されている基材との間からの空気放出(又は流体排出)を妨害する。いくつかの実施形態では、チャネル48は、連続している(即ち、少なくとも1つの他のチャネルに接続されている)。いくつかの実施形態では、各チャネル48は、多くのチャネルに接続される。いくつかの実施形態では、チャネル48は、全て接続されている。いくつかの実施形態では、チャネルは接続されていない。いくつかの例示的なチャネル深さの範囲は、3〜45マイクロメートル(μm)、5〜25μmであり、10μm以下の深さである。いくつかの例示的なチャネル幅の範囲は、15〜250μm及び15〜30μmである。流体排出又は空気放出の目的でチャネルが形成されるいくつかの実施形態では、チャネルは広いほど浅くなくてはならず、その逆も同様である。
少なくともいくつかの実施形態では、チャネル48が押圧される多層フィルムの領域は、その最初の形状又は平坦な形状を回復せず、チャネル48は長い間存在したままである。いくつかの実施形態では、チャネルが押圧される剥離ライナー層の領域は、いくらかの時間が経過した後にその最初の形状又は平坦な形状を回復する。
図3は、本明細書における教示と一致する再帰反射性物品80の別の例示的な実施形態を示す。再帰反射性物品80は、微細複製された再帰反射性要素を、多層フィルム26に接着され、接合され、かつ/又はそれに隣接する、プリズムキューブコーナー要素22(本体層24に隣接する)の形態で含む。図3に示される実施形態は、多層フィルム26がシール層40及び接着剤層44に加えて剥離ライナー46を含むことを除いて、図2に示されるものと同じである。図3に示される実施形態では、シール脚42は、多層フィルムの層の全てを含む。これは、多層フィルムを接合又はエンボス加工する方法が多層フィルムの全層に適用され、それにより、チャネル48及びシール脚42の形状によって示されるように、シールパターンが、例えば、多層フィルムの全ての層を通じて押されるからである。
図4は、本明細書における教示と一致する再帰反射性物品100の別の例示的な実施形態を示す。再帰反射性物品100は、微細複製された再帰反射性要素を、多層フィルム26に接着され、接合され、かつ/又はそれに隣接する、レンズレット110(ランド層120に隣接する)の形態で含む。図4に示される実施形態は、微細複製された再帰反射性要素がキューブコーナー要素22の代わりにレンズレット110であることを除いて、図2に示されるものと同じである。図4に示される特定の実施形態は剥離ライナーを含まないが、図3に概して示されるように、剥離ライナーが含まれてもよい。
図5は、本明細書における教示と一致する再帰反射性物品200の別の例示的な実施形態を示す。再帰反射性物品200は、金属化されたプリズムシーティングを含む。より具体的には、再帰反射性物品200は、微細複製された再帰反射性要素を、多層フィルム26に接着され、接合され、かつ/又はそれに隣接する、プリズムキューブコーナー要素22(本体層24に隣接する)の形態で含む。キューブコーナー要素22は、本体層24の主表面30(光線が表面30に入射するため、前側面と称されることがある)と反対側の構造化表面28を形成する。正反射コーティング210は、プリズムキューブコーナー要素22に直接隣接する。再帰反射が正反射コーティングによって引き起こされるため、再帰反射を生み出すのに空気界面は必要とされない(が、存在する場合がある)。このように、多層フィルム26の層(シール層40及び接着剤層44)は、概して、プリズムキューブコーナー要素22の構造に従う。多層フィルム26は、構造化表面28又は本体層24又はランド層(図示せず)のうちの1つ又は2つ以上に接着及び/又は接合される。構造化表面28又は本体層24又はランド層に多層フィルム26が(例えば、エンボス加工によって)接着及び/又は接合される領域は、シール脚42、いくつかの場合には、チャネル48を形成する。
微細複製された再帰反射性要素
本明細書に記載される物品及び方法に使用される微細複製された再帰反射性要素は、プリズムキューブコーナー要素又はレンズレットであってもよい。いくつかの実施形態では、本明細書に記載される物品及び方法に使用される微細複製された再帰反射性要素は、光透過性又は透明なポリマー材料を含む。
本明細書に記載され特許請求される実施形態及び発明に使用され得る様々な種類のプリズム再帰反射性要素がある。そのような種類の1つとしては、例えば、全て参照により全体が本明細書に組み込まれる、米国特許第3,712,706号、同第4,202,600号、同第4,243,618号、及び同第5,138,488号に記載されるものを含む、切頂キューブコーナー要素が挙げられる。他の種類としては、例えば、全て参照により全体が本明細書に組み込まれる、米国特許第7,156,527号、同第7,152,983号、及び同第8,251,525号に記載されるように、PGキューブコーナー要素及びフルキューブコーナー要素が挙げられる。本明細書で使用する場合、「PGキューブコーナー要素」又は「好ましい幾何学形状のキューブコーナー要素」という用語は、(1)基準面に対して非平行であり、かつ(2)近隣のキューブコーナー要素の隣接する非二面性縁部に対して実質的に平行である少なくとも1つの非二面性縁部を有するキューブコーナー要素を指す。3つの反射面が長四角形(正方形を含む)、台形、又は五角形を含むキューブコーナー要素は、PGキューブコーナー要素の例である。「基準面」とは、PGキューブコーナー要素の定義に関して、隣接するキューブコーナー要素又は他の幾何構造の一群の付近の平面に近似する平面又は他の表面を指し、キューブコーナー要素又は幾何構造は、その平面に沿って配設される。単一層の場合、隣接するキューブコーナー要素の群は、単一の列又は対の列からなる。組み立てられた層の場合、隣接するキューブコーナー要素の群は、単一層のキューブコーナー要素及び隣接する接触している層を含む。シーティングの場合、隣接するキューブコーナー要素の群は、概して、人間の目に認識可能な面積(例えば、好ましくは少なくとも1mm)、好ましくはシーティングの寸法の全体を覆う。
キューブコーナー要素の形成に有用な構成体の材料及び方法としては、例えば、全体が本明細書に組み込まれる、米国特許第7,862,187号に記載されるものが挙げられる。いくつかの実施形態では、キューブコーナー、プリズム要素は、熱可塑性ポリマーを含む。いくつかの例示的な熱可塑性ポリマーとしては、アクリルポリマー(ポリ(メチルメタクリレート)など)、ポリカーボネート、ポリエステル(ポリエチレンテレフタレート)、ポリイミド、フルオロポリマー(ポリ(フッ化ビニリデン))、ポリアミド、ポリエーテルケトン、ポリ(エーテルイミド)、ポリ(メチルペンテン)などのポリオレフィン、ポリ(フェニレンエーテル)、ポリ(スチレン)、スチレンコポリマー、シリコーン変性ポリマー、セルロース系ポリマー(例えば、酢酸セルロース)、フッ素変性ポリマー(例えば、ペルフルオロポリ(エチレンテレフタレート)、及び上記のポリマーの混合物が挙げられる。それらは、架橋、硬化、又は熱硬化(例えば、化学放射又は熱への曝露によって)され得るポリマー組成物、例えば紫外線放射、可視光、又は電子ビーム放射によって硬化可能なアクリレート樹脂などから製造され得る。そのような樹脂の例は、全体が本明細書に組み込まれる、米国特許第7,611,251号及び同第7,862,187号にある。いくつかの実施形態では、キューブコーナー要素は、(メタ)アクリレート官能基を含む少なくとも2重量%の重合可能なアミン含有成分を含む。そのような樹脂の製造に有用なアミン含有モノマーとしては、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、及びこれらの混合物が挙げられる。そのようなモノマーは、第‘187号特許の実施例において教示されるように、エポキシ(メタ)アクリレート樹脂と共に混合(及び硬化)され得る。いくつかの実施形態では、プリズムキューブコーナー要素は、20〜500マイクロメートル(μm)の範囲の高さを有する。
一般に、レンズレットベースのシーティングは、入射光を集中させ再帰反射する複数のマイクロレンズを含む。このシーティングは、典型的には、一方又は両方がレンズを含む、第1の主表面及び反対側の第2の主表面を有する。レンズレットベースのシーティングの例示的な説明は、例えば、全て全体が本明細書に組み込まれる、米国特許第2,951,419号、同第3,963,309号、同第5,254,390号、及び同第8,057,980号に提供される。図4に示される特定の実施形態は1つの主表面上にレンズを含むが、本開示の範囲は、両方の主表面上にレンズレットを含む実施形態を含む。いくつかの実施形態(図4に示されるものを含む)では、レンズは半球状だが、他の形状のレンズが使用されてもよい。レンズレットベースのシーティングにおけるレンズは、微細複製される。いくつかの実施形態では、レンズレットは、蒸気コーティングされ、かつ/又は正反射コーティングを含む。
本体層:
本明細書で使用する場合、「本体層」という用語は、微細複製された要素が取り付けられるか、接着されるか、又は隣接する、別個の材料を指す(例えば、図2参照)。本体層は任意である。いくつかの実施形態では、本明細書に記載される種類の微細複製された再帰反射性要素は、本体層に接着されるか、取り付けられるか、又はそれに隣接する。いくつかの例示的な本体層は、約20〜1,000μmの厚さを有する。いくつかの実施形態では、本体層及び微細複製された再帰反射性要素の両方が、同じ材料を含む。いくつかの実施形態では、この材料は、1つ又は2つ以上の光透過性又は透明なポリマー材料である。いくつかの実施形態では、本体層は、微細複製された再帰反射性要素と異なる材料(複数可)である。いくつかの実施形態では、本体層は、それ自体が、1つを超える層を含み得る。本体層が複数層を含むいくつかの実施形態では、これらの層は1つを超える組成物を含み得、組成物は層毎に異なってもよい。いくつかの例示的な本体層は、例えば、参照により全体が本明細書に組み込まれる、米国特許第7,611,251号に記載される。これらの材料は、例えば、ポリ(エチレン−コ−アクリル酸)、ポリ(エチレン−コ−ビニルアセテート)、PVC(ポリ塩化ビニル)、PET(ポリエチレンテレフタレート)、ポリカーボネート、アクリル、及びポリウレタンを含む。いくつかの実施形態では、本体層は、典型的には、2〜8個の炭素原子を有する少なくとも50重量パーセント(重量%)のアルキレン単位を含むポリオレフィン(例えば、エチレン及びプロピレン)を含む。
ランド層:
本明細書で使用する場合、「ランド層」という用語は、微細複製された要素に隣接し、かつそれと一体式の材料を指す。ランド層は任意である。いくつかの実施形態は、キューブコーナー要素と同じポリマー材料を含むキューブコーナー要素12と一体式のランド層(図示せず)を含む。ランド層を有するキューブコーナー再帰反射性シーティングは、例えば、全体が本明細書に組み込まれる、米国特許第5,450,235号に示されている。いくつかの実施形態では、ランド層は、微細複製された再帰反射性要素と比較して薄く、典型的には、キューブコーナー要素の高さの10パーセント以下の厚さを有する。いくつかの実施形態では、ランド層厚は1〜150μmの範囲内である。いくつかの実施形態では、ランド層厚は10〜100μmの範囲内である。
いくつかの実施形態は、微細複製された再帰反射性要素及び本体層を含み、ランド層を有しない。いくつかの実施形態は、微細複製された再帰反射性要素及びランド層を含み、本体層を有しない。いくつかの実施形態は、本体層に隣接するランド層に隣接する微細複製された再帰反射性要素を含む。この後者の場合、本体層は、多くの場合、上部フィルム又はオーバーラミネートと称される。
多層シールフィルム:
多層フィルムは、1つを超える層を含み、再帰反射性要素、ランド層、及び/又は本体層の部分に取り付け又は接着される。多層フィルムは、少なくとも1つのシール層及び1つの接着剤層を含む。いくつかの実施形態では、多層フィルムの少なくともこれら2層が、構造化表面、微細複製された再帰反射性要素、ランド層、及び/又は本体層の一部に接合、接着、及び/又はエンボス加工される。いくつかの実施形態では、多層フィルムの層は、積層又はエンボス加工工具による変形を保持することができる。多層フィルムは、1つ又は2つ以上の追加層、例えば、剥離ライナーなどを任意に含み得る。
いくつかの実施形態では、多層フィルムは、例えば、図2及び関連する説明を具体的に参照して、PCT公開国際公開第2011/091132号(全体が本明細書に組み込まれる)に、シール層、接着剤層28、並びに剥離層30及びライナー層32として記載される層を含む。いくつかの実施形態では、多層フィルムは、受容体層22の代わりにシール層を有するフィルム20を具体的に参照して、国際公開第2011/091132号に記載される層を含む。そのような場合、シール層はコア層24となり、プライマー層26は、シール層の反対側のコア層24上にある。国際公開第2011/091132号の多層フィルム20は、コア層24の反対側のプライマー層26上の接着剤層28と、プライマー層26の反対側の接着剤層28上の剥離層32と、接着剤層28の反対側の剥離層30上のライナー層32と、を更に含む。多層フィルムは、概して、接着剤層28と剥離層30との間の界面に沿って分離され得る。
いくつかの実施形態では、多層フィルムは、当該技術分野で既知の方法、例えば、多層ダイによる多層フィルムの積層、共押出、及び流延、又は多層インフレーションフィルムダイを通した共押出、又は剥離ライナー上への接着剤及びシール層の溶媒若しくは押出流延、又はこれらの工程若しくは方法の任意の組み合わせなどによって製造され得る。いくつかの実施形態では、多層フィルムの製造方法は、溶液流延、押出流延、インフレーションフィルム押出、又はこれらの任意の組み合わせを使用して、多層フィルムを形成することを含む。いくつかの実施形態では、押出流延は、共押出流延を伴う。いくつかの実施形態では、インフレーションフィルム押出は、インフレーションフィルム共押出を伴う。
シール層:
いくつかの実施形態では、シール層は、多層フィルム内の層である。シール層は、概して、微細複製された再帰反射性要素(又は本体層又はランド層)に、又はそれと共に、多層フィルムをシールするのに有用である。いくつかの実施形態では、シール層40は、微細複製された再帰反射性要素をシール脚によって形成されるセル内に有効にシールするのに十分に厚いが、再帰反射性物品のエンボス加工又は縁部シールを妨げるほど厚くはない。例示的な厚さ範囲は、約0.03mm〜約0.3mmである。いくつかの実施形態では、セルは形成されず、シール層は、概して、微細複製された要素の形状又は構造に従う。
いくつかの実施形態では、シール層は、キューブコーナー要素(及び/若しくはそれらの構造化表面)、本体層、並びに/又はランド層のうちの少なくとも1つに良好に接合及びシールすることができる、ポリマー組成物を含む。いくつかの実施形態では、シール層は、熱可塑性樹脂、熱活性化ポリマー、紫外線放射硬化ポリマー、及び/又は、例えば、電子ビーム放射などの電離放射によって硬化されるポリマーのうちの少なくとも1つを含む。
シール層が熱可塑性樹脂を含む実施形態では、シール層は、例えば、ポリエーテル、ポリエステル、ポリアミド、イオノマーエチレンコポリマー、ポリオレフィン、ポリ−EPDM(エチレン−プロピレン−ジエン)、スチレンアクリロニトリルコポリマー、可塑化ビニルハライドポリマー、ABSコポリマー、若しくはこれらの混合物)を含み得るか、又は、全体が本明細書に組み込まれる、米国特許第4,025,159号において教示されるものなどの硬化可能(架橋可能)なポリマーを含んでもよい。いくつかの追加の例示的なシール層材料は、アクリル系ポリマー材料(例えば、アクリレート又はメチルアクリレートポリマー若しくはコポリマー、ポリエチレングリコールジアクリレート、及びヒドロキシメチルジアセトンアクリルアミド)、並びにコ−ポリエチレンテレフタレート(COPET)である。いくつかの追加の例示的なシール層材料は、例えば、全体が本明細書に組み込まれる、米国特許第7,611,251号に記載される。いくつかの実施形態は、少なくとも50重量%のアルキレンモノマーの反応生成物及び少なくとも1つの非酸性極性モノマーの反応生成物を含む熱可塑性樹脂を含むシール層を含み、熱可塑性樹脂は、酸、無水物、一酸化炭素、及び/又はこれらの組み合わせによって変性される。シール層に好適ないくつかの例示的なコポリマーとしては、エチレンと酢酸ビニルとのコポリマー(EVA)、酸又は無水物変性EVAが挙げられる。
いくつかの実施形態では、シール層材料(複数可)は、例えば、75℃〜95℃では、圧力下で流動するのに十分に軟化するが、それを下回る温度、例えば、約65℃では、実質的に硬靭なままである。多層シールフィルムのいくつかの実施形態は、ASTM 1238に従って測定されるときに、25g/10分未満の溶融流動指数を有する。
いくつかの実施形態では、シール層は、それ自体が、1つを超える層を備え得る。そのようなシールフィルムは、例えば、PCT公開国際公開第2011/152977号(全体が本明細書に組み込まれる)において教示される。いくつかの実施形態では、多層シール層は、少なくとも50%のアルキレンの反応生成物及び25%未満の非酸性コモノマーを含む熱可塑性樹脂を含む第1の層と、ポリオレフィン(例えば、ポリプロピレン若しくは高密度ポリエチレン(HDPE))並びに/又はポリエステル(例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET))、ポリメチルメタクリレート、ポリアミド、ポリカーボネート、エチレン−メタクリル酸コポリマー、及び/若しくはポリウレタン)のうちの少なくとも1つを含む第2の層と、を含む。
いくつかの実施形態では、シール層は、着色剤(例えば、二酸化チタンなどの白色化顔料)を含む。多層シール層の1層が着色される一方で、別の層が透明又は透き通っている場合、透明又は透き通っている層は、微細複製された再帰反射性要素にシールフィルムを積層する際に、着色された層よりも微細複製された再帰反射性要素に近くてもよい。
接着剤層:
接着剤層は、再帰反射性シーティングが基材に固定されることを可能にするために、微細複製された再帰反射性要素又はシールフィルムの裏に配設されてもよい。接着剤層は、表面構成及び基材への接着の所望の組み合わせを達成するために、当該技術分野で既知の様々な製剤から選択される任意の接着剤を含み得る。例としては、例えば、全て参照により全体が本明細書に組み込まれる、米国特許第5,296,277号、同第5,362,516号、及び同第5,141,790号、並びにSatas,et.Al.,Handbook of Pressure Sensitive Adhesives,2nd Ed.(Von Nostrand Reihnold,N.Y.,1989)に記載されるものを含む、感圧性接着剤(PSA)が挙げられる。追加の例示的な接着剤としては、例えば、適用時に感圧性であるホットメルト又は熱活性化接着剤、例えば、全て参照により全体が本明細書に組み込まれる、米国特許第4,994,322号及び同第4,968,562号、並びにEPO公開第540,515号及び同第617,708号に開示されるPSAなどが挙げられる。追加の例示的な接着剤としては、例えば、熱可塑性アクリルポリマー、例えば、酸官能性アクリルポリマーが挙げられる。いくつかの実施形態では、酸官能性アクリルポリマーは、約10%の酸(例えば、アクリル酸)を含む。1つの例示的なPSA組成物は、イソオクチルアクリレートとアクリル酸とのコポリマーを95:5のモル比で含む。追加の例示的なPSA組成物としては、架橋された粘着付与アクリルPSA、天然若しくは合成ゴム及び樹脂の配合物、シリコーン又は他のポリマー組成物が挙げられる。
接着剤の化学及び物理的特性は、接合部(シール脚)のネットワークの圧痕が、剥離ライナー層が除去された後に接着剤層内に残る時間の長さを制御するために使用され得る。接着剤のレオロジー特性、例えばクリープ耐性などを理解することは、剥離ライナー層の除去、及び接着剤のついた再帰反射性物品の基材への適用後に、チャネルがいかに素早く閉じ得るか、又は閉じるかどうかを制御することを助け得る。
連鎖移動剤、着色剤(例えば、染料)、抗酸化剤、光安定剤、UV吸収剤、加工助剤(ブロッキング防止剤など)、剥離剤、潤滑剤、及び他の添加剤などの、様々な添加剤が、本体層18、キューブコーナー要素12、ランド層、又は多層フィルム50に添加され得る(例えば、全体が本明細書に組み込まれる、米国特許第5,450,235号を参照されたい)。
剥離ライナー:
いくつかの実施形態は、剥離ライナーを含む。いくつかの実施形態は、剥離ライナーを含まない。例えば、接着剤層がPSAを含むいくつかの実施形態では、剥離ライナーが存在してもしなくてもよい。いくつかの実施形態では、接着剤層は、PSAではない。そのような実施形態では、剥離ライナーは、存在してもしなくてもよい。いくつかの実施形態では、接着剤は、例えば、ホットメルト(熱活性化)接着剤である。これらの実施形態のいくつかの実施態様では、多層シートは、シール層及び接着剤を含み、剥離ライナーを有し得ない。
いくつかの実施形態では、剥離ライナー(存在する場合)は、以下のうちの少なくとも1つを実行する変形可能なポリマー組成物又は金属箔を含む:(1)エンボス加工されてシール脚を形成することができる、(2)エンボス加工工具又はロールから剥離する、(3)標識基材などの基材に再帰反射性物品が接着され得るように接着剤層から剥離する。接着剤からの剥離に適切な剥離ライナー組成物は、接着剤組成物に応じて異なり得る。いくつかの実施形態では、剥離ライナーは、材料の配合物を含む。
例示的な剥離ライナー材料としては、例えば、ポリマー材料又は金属箔が挙げられる。いくつかの例示的なポリマー剥離ライナー材料としては、例えば、熱可塑性樹脂、例えばポリオレフィン(例えば、ポリプロピレン、低密度ポリエチレン、超低密度ポリエチレン、及び高密度ポリエチレン)、スチレンコポリマー、エチレン酢酸ビニルポリマー、ポリウレタン、ポリジオルガノシロキサンポリオキサミドコポリマー、ポリエステル(例えば、ポリエチレンテレフタレート)、コポリエステル、ポリ塩化ビニル、E.I.DuPont de Nemours and Company,Wilmington,Delaware,Moplen HL 456JによるBynel酸/アクリレート変性エチレン酢酸ビニルポリマー及びNucrelエチレン(メタ)アクリル酸コポリマー、LyondellBasell Industries N.V.,Houston,Texasによるポリプロピレン組成物、並びにExxon Mobil Corporation,Houston,Texasから入手可能なVistamaxxポリプロピレン系エラストマーなどが挙げられる。紙は、変形し、かつシール脚を形成する方法に耐えることが相対的に不能であるため、剥離ライナーにとって良い選択にはならないであろう。
いくつかの実施形態では、剥離ライナーは、複数層で製造される。いくつかの実施形態では、複数層は、共押出される。例えば、剥離ライナーは、(1)接着剤層に対向する剥離層(例えば、超低密度ポリエチレン)と、(2)ブロッキングを低減させるための組成物を有する外層(例えば、超低密度ポリエチレンではない)との2層を含み得る。本明細書で使用する場合、「ブロッキング」という用語は、製品(例えば、保管中にそれ自体の上に丸められる再帰反射性シーティング)の接している層間の所望されない接着を指す。いくつかの実施形態では、超低密度ポリエチレンは、0.900g/cm未満の密度を有する。いくつかの実施形態では、超低密度ポリエチレンは、0.890g/cm未満の密度を有する。いくつかの実施形態では、超低密度ポリエチレンは、0.880g/cm未満の密度を有する。いくつかの実施形態では、外層は、ポリプロピレン、ポリエチレン、又はポリエチレンテレフタレートのうちの少なくとも1つを含む。
共押出によって製造された剥離ライナーに使用される例示的なポリマーは、例えば、エチレンと、3〜約10個の炭素原子、及び0.91g/cc以下、又は0.89g/cc以下の密度を有するαオレフィン(例えば、1−ブテン、1−ヘキセン、1−オクテン、及びこれらの組み合わせ)とのコポリマーなどのプラストマーである。エチレンと1−オクテンとのコポリマー(ブロック又はランダムコポリマー)が、アクリレート系PSAとの使用に好ましい。いくつかの有用なコポリマーは、Dow Chemical Company,Midland,MichiganによるInfuse(商標)オレフィンブロックコポリマー、及びExxonMobilによるExact(商標)エチレンαオレフィンコポリマーである。剥離ライナー層は、PCT公開国際公開第2011/091132号(全体が本明細書に組み込まれる)に、剥離層30(プラストマー、例えば、エチレンと1−ブテンなどのαオレフィンとのコポリマーを含み得る)、及びライナー層32(ポリオレフィン、例えば、高密度ポリエチレンを含み得、1つを超える層を含み得る)として記載される層を含み得る。
剥離ライナー層は、シリコーン系樹脂、ウレタン、長鎖アクリレート、及びフッ素含有樹脂などの、1つ又は2つ以上の剥離剤でコーティングされてもよい。好適な剥離剤は、例えば、全て参照により全体が本明細書に組み込まれる、米国特許第3,957,724号、同第4,567,073号、及び同第5,290,615号、並びに米国特許公開第2011/244226号に記載される。
少なくともいくつかの実施形態では、チャネルが押圧される剥離ライナー層の領域は、その最初の形状又は平坦な形状を回復しない。いくつかの実施形態では、チャネルが押圧される剥離ライナー層の領域は、その最初の形状又は平坦な形状を回復する。
金属化されたシーティング
いくつかの実施形態は、プリズム又はレンズレット要素の裏面に金属コーティングなどの正反射コーティングを含む。これらの実施形態は、多くの場合、「金属化された再帰反射性シーティング」と称される。正反射コーティングは、アルミニウム、銀、若しくはニッケルなどの金属の蒸着又は化学的堆積などの、既知の技術によって適用され得る。プライマー層が、金属コーティングの接着性を促進するために、キューブコーナー要素の裏面に適用されてもよい。金属化されたシーティングの製造のために使用される材料、及びその製造方法を含む、金属化されたシーティングについての追加の情報は、例えば、両方とも全体が本明細書に組み込まれる、米国特許第4,801,193号及び同第4,703,999号に見出すことができる。
いくつかの実施形態では、シーティングの観察面上に別個のオーバーレイフィルムがある。オーバーレイフィルムは、改善された(例えば、屋外)耐久性の提供、又は画像受容面の提供を助け得る。長期の風化(例えば、1年、3年)後に、ASTM D49560−1aで求められるものなどの十分な輝度仕様を維持することは、そのような屋外耐久性を示すものである。いくつかの実施形態では、CAP−Y白色度は、風化(例えば、1年、3年)の前後で30超である。
再帰反射性シーティングが接着され得るいくつかの例示的な基材としては、例えば、木材、アルミニウムシーティング、亜鉛めっき鋼、ポリマー材料(例えば、ポリメチルメタクリレート、ポリエステル、ポリアミド、ポリフッ化ビニル、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン)、並びにこれら及び他の材料から製造される様々な積層体が挙げられる。
本開示のいくつかの実施形態は、以下の方法によって製造される。微細複製された再帰反射性要素及び多層フィルムを、制御された圧力及び温度の条件下の、所望のシールパターン形状の隆起型パターンを有するエンボス加工工具(例えば、積層ロール)と、ニップロール(又は微細複製された再帰反射性要素の構造化表面及び多層フィルムに対する圧力を提供する他の手段)との間の積層方法で一緒にまとめる。シール層と微細複製された再帰反射性要素との間の接合及びシールは、熱接合、超音波溶接、紫外線放射、電離放射(例えば、電子ビーム放射など)、高周波溶接、及び/又は接合部を発生させる反応性構成成分によってもたらされ得る(例えば、全て全体が本明細書に組み込まれる、米国特許第5,706,132号、同第7,862,187号、及び同第4,025,159号を参照されたい)。多層フィルムが剥離ライナー層を有さず、接着剤層がエンボス加工工具に対向する実施形態では、工具は、接着剤層から良好に剥離し、かつエンボス加工工具への過剰な接着剤の堆積を回避する材料で製造され得る。いくつかの実施形態では、積層方法は、エンボス加工工具温度、ニップロールとエンボス加工工具との間の圧力(ニップ圧力)、及び/又はこの方法を通じてウェブの速度などのパラメータを制御することによって、微細複製された再帰反射性要素、本体層、並びに/又はランド層と、多層フィルムとの間の良好な接合及びシールを得るように制御され得る。
いくつかの実施形態では、本方法は、単一の工程で、構造化表面(又は微細複製された再帰反射性要素)、本体層、及び/又はランド層の部分に、多層フィルム全体(少なくとも接着剤層及びシール層を含む)を積層することを伴う。これは、再帰反射性要素を含有するフィルムにシールフィルムが積層され、別個の工程でシールフィルム上に接着剤が配置され、次に別の別個の工程で構成体に剥離ライナーが適用された先行方法よりも有利である。先行方法は2つ又は3つの別個の工程を必要としたが、本明細書に記載される改善された方法の多くの実施形態は、単一の工程のみを伴う。シールフィルムと別々の接着剤及び/又は剥離ライナーの適用は、単一工程方法よりも高価である。したがって、本明細書に記載される単一工程方法は、製造効率及びコスト削減をもたらし、加えて任意に空気放出を提供する。
いくつかの実施形態では、積層の前に、接着を促進する表面処理が、シール層又は微細複製された再帰反射性要素の構造化表面の一方又は両方に適用され得る。いくつかの例示的な接着促進処理としては、例えば、コロナ処理、火炎処理、放射処理、又は薄い結合層若しくは下塗り層の適用が挙げられる。
いくつかの実施形態では、再帰反射性物品(例えば、シーティング)が基材(例えば、交通標識又はライセンスプレート用の金属又はプラスチック基材)に適用されるとき、剥離ライナー層(存在する場合)は除去される。いくつかの実施形態では、これは、接着剤層内のチャネルを露出させる。これらのチャネルは、シーティングが基材に適用されるとき、再帰反射性シーティングの下からの空気放出(流体排出又は空気滲出と呼ばれる場合がある)が容易になるという利点を有する。これは、空気ポケット、気泡、又は皺などの、適用されたシーティングの変形を低減させるのに役立ち得る。本明細書に記載される再帰反射性シーティングは、気泡及び空気ポケットがシーティングの下から押し出され得るため、接着剤層内にチャネルを有しない他のシーティングよりも早く適用され得る。
以下の実施例は、本開示の範囲を限定することを意図しない。
以下の一般的手順を実施例に使用した。例えば、参照により全体が本明細書に組み込まれる、米国特許第5,691,846号に記載されるものなどのオーバーレイフィルム上に、キューブコーナー微細構造体(キューブコーナー要素)を流延することによって、プリズム再帰反射性シーティングを調製した。少なくとも1つのシール層及び1つの接着剤層を備える多層フィルムを、プリズム再帰反射性シーティングのキューブコーナー微細構造体側に積層した。使用された特定の多層フィルム及び形成された再帰反射性物品は、以下の実施例により詳細に記載される。
ゴムニップロール、及びエンボス加工又はシールパターンを有する加熱されたエンボス加工ロールを有する、積層機(305mm幅)を使用して、再帰反射性シーティングのキューブコーナー微細構造体側を、様々な多層フィルムに積層した。再帰反射性シーティング及び多層フィルムを、積層機ロールのニップを通して供給した。いくつかの実施形態では、多層フィルムは、剥離ライナーを備えた。これらの実施形態では、多層フィルムの剥離ライナー層側は、約121℃〜約204℃の範囲の温度で加熱されたエンボス加工ロールと接触した。多数のキューブコーナー要素を有する再帰反射性シーティングの側面は、多層フィルムのシール層側に対向した。再帰反射性シーティング又はキャリアフィルムの頂部側(又は前面21)を、約46℃であった加熱されたゴムニップロールに対して配置した。
(実施例1〜16)
いくつかのプリズム再帰反射性シーティングを、3つの層を有する多層フィルムに積層した。プリズム再帰反射性シーティング内のオーバーレイフィルムは、キューブコーナー要素が流延された表面に適用されたプライマー組成物を有するPETを含んだ。使用されたプライマーは、RHOPLEX 3208であった。例えば、全て参照により全体が本明細書に組み込まれる、米国特許公開第20110019280号(段落[0023]〜[0038]参照)、及び同第20110103036号(例えば、[0102]参照)に記載されるような、下塗りされたPETフィルムを調製した。
多層フィルムは、以下に列記される様々なシール層組成物、イソオクチルアクリレートとアクリル酸との粘着付与コポリマー(IOA/AA)を95/5のモル比で含むPSAを含む接着剤層、及びコ−ポリエステル樹脂を含む剥離ライナー層を備えた。以下の表1に示されるように、エチレンコポリマー、ポリウレタンコポリマー、及びアクリルポリマーのMayerロッド水ベース組成物を、PSA/剥離ライナー層構成体のPSA側にコーティングすることによって、シール層を調製した。多層フィルムを65℃になるまで10分間加熱することによって、シール層コーティングを乾燥させた。再帰反射性シーティングのキューブコーナー表面を、積層の前に空気中でコロナ処理に供した。
キューブコーナー再帰反射性シーティング及び多層フィルムを、加熱されたエンボス加工工具(ロール)及びゴムニップ(又はバックアップ)ロールを備える積層装置に供給した。エンボス加工工具は、ネットワークの形状又はダイヤモンド形セルのパターン(ダイヤモンド鎖リンクパターン)の隆起型エンボスを有し、エンボスを形成する隆起部は、(工具の主表面から測定したときに)およそ幅0.83mm及び高さ0.92mmであった。隆起部は、互いにおよそ4.9〜6.4mm離れていた。
多層フィルム及び再帰反射性シーティングを3.0m/分の速度で積層装置に供給し、345kPaのニップ圧力に供し、一方でエンボス加工ロール温度は121℃であった。多層フィルムのシール層側を再帰反射性シーティングのキューブコーナー側に積層することによって、再帰反射性物品を調製した。多層フィルムの3つの層全てをエンボス加工した。
この方法で製造された再帰反射性物品は、エンボス加工工具のグリッドパターンでシール脚によって多層フィルムに接合された多数のプリズムキューブコーナー要素を有する再帰反射性シーティングを備えた。エンボス加工工具によって多層フィルムに残された圧痕は、多層フィルムと再帰反射性シーティングとの間に形成されたシール脚に対応するチャネルのネットワークとして、多層フィルムの剥離ライナー層において顕著であった。キューブコーナー要素は、シール脚によって形成されたセル内に封入された。
好ましくは、シール脚とは別に、シール層組成物は、シール層とプリズムキューブコーナー要素との間の接触が再帰反射性製品からの反射光の輝度に不利に影響し得るため、再帰反射性シーティングと共に良好なシールを形成するが、キューブコーナープリズム要素に接しない(それらとの空気界面を維持する)。それでも、シール層とキューブコーナー要素との間の間隔は、反射に必要な空気界面を維持するのに十分でありながら、非常に小さくてもよい(例えば、1μm)。
試料の以下の特性を測定した:輝度、多層フィルムとの積層後の輝度の保持パーセント、平均シール幅(中膜の幅)、及び90度剥離接着力(多層フィルムと再帰反射性シーティングとの間の接合の強度を試験するため)。代表的な試験データを以下の表1に示す。比較目的のために、市販のキューブコーナー再帰反射性シーティングの90°剥離試験の典型的な値は、約3.4lb(15N)である。
Figure 2016522457
1−Michelman,Inc.,Cincinnati,OhioからMichem 5931として得た。2−MichelmanからMichem 4990Rとして得た。3−MichelmanからMichem 4938Rとして得た。4−MichelmanからMichem 2960として得た。5−DSM Neo Resins Inc.,Wilmington,MassachusettsからNeoRez R−9603として得た。6−DSM Neo ResinsからNeoRez R−972として得た。7−DSM Neo ResinsからNeoRez R−9330として得た。8−DSM Neo ResinsからNeoRez R−966として得た。9−DSM Neo ResinsからNeoRez R−9679として得た。10−DSM Neo ResinsからNeoRez R−551として得た。11−DSM NeoResinsからNeoRez R−967として得た。12−DSM Neo ResinsからNeoRez R−600として得た。13−DSM Neo ResinsからNeoRez R−650として得た。14−DSM Neo ResinsからNeoCryl A−1120として得た。15−DSM Neo ResinsからNeoCryl A−550として得た。16−DSM Neo ResinsからNeoPac R−9009として得た。
上記のデータは、より小さなシール幅(500マイクロメートル未満)を有する試料が、より低い剥離強度、及びシール後のより高い初期輝度保持を有することを示す。試料7のシール層は、再帰反射性シーティングの裏面上のキューブコーナー要素と接触し、乏しい輝度保持をもたらした。全試料が、接着剤層内のチャネルのおかげで良好な空気放出を特徴とした。特質(例えば、シール後の輝度保持、平均シール幅、及び多層フィルムと再帰反射性シーティングとの間の接合の強度)の組み合わせの観点から、好ましい試料は、4番、6番、10〜12番、及び14番である。
(実施例17〜20)
1つの側面上に多数のキューブコーナー要素を有し、米国特許第7,862,187号(実施例)に記載されるように、エチレンアクリル酸(EAA)コポリマー、及び紫外線放射によって硬化可能な窒素含有アクリレート樹脂からなるキューブコーナー要素を含む本体層を備える、再帰反射性シーティング(305mm幅)を、次に記載されるように4つの異なる多層フィルムに積層した:実施例17−酸/アクリレート変性EVAコポリマー(DuPontからBynel樹脂として得た)、DuPontからElvaloy樹脂として得たエチレン、酢酸ビニル、及び一酸化炭素のコポリマー、並びにアクリルポリマー(Dow Chemical Co.,Midland,MichiganによるParaloid B−67樹脂)の配合物を含むシール層;白色に着色された直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)の層;エチレンとアクリル酸とのコポリマーを含む結合層;2−メチルブチルアクリレート及びアクリル酸を96/4のモル比で含むPSA層;並びに、Infuseオレフィンブロックコポリマー(Dow Chemical Co.による)を含む接着剤に対向する第1の層、HDPEを含むコア層、及びHDPE裏面層を有する3層の剥離ライナー層。
実施例18−着色されたポリウレタン受容体層と、無水マレイン酸変性HDPE、白色に着色されたHDPEの層との2層を備えるシール層;ポリエーテルブロックアミド(Arkema,Paris,FranceからPebaxとして得た)で変性されたHDPEを含む結合層;国際公開第9607522号に記載される方法に従って紫外線放射により開始されるポリマー(例えば、ポリエチレン)パウチ内のバルク重合によってそれぞれ生成された2つのポリマーを溶融配合することによって製造されたPSA層(90重量部の2−エチルヘキシルアクリレートと、10部のアクリル酸との混合物から誘導された第1のポリマー、並びに75重量部の2−エチルヘキシルアクリレート、15重量部のメチルアクリレート、及び10部のN,N−ジメチルアクリルアミドの混合物から誘導された第2のポリマー、配合物は等しい重量部の第1及び第2のポリマーを有する);並びに、超低密度Infuseオレフィンブロックコポリマーを含む接着剤に対向する第1の層、及びHDPEを含む裏面層を有する2層の剥離ライナー層。
実施例19−熱可塑性ポリウレタンとアクリルポリマーとの配合物を含むシール層、実施例18のもののような接着剤層、並びに、超低密度ポリエチレン(LDPE)樹脂を含む接着剤に対向する第1の層、HDPEコア層、及びHDPE裏面層を有する3層の剥離ライナー層。
実施例20−酸/アクリレート変性エチレン酢酸ビニルポリマー(DuPontによるBynel 3101ポリマー)を含むシール層、HDPE層、Pebaxポリエーテルブロックアミドで変性されたHDPEを含む結合層、実施例18のもののような接着剤層、並びに、エチレンとαオレフィンとのブロックコポリマー(Dow ChemicalによるInfuseオレフィンブロックコポリマー)を含む接着剤に対向する第1の層、及びHDPE裏面層を有する2層の剥離ライナー層。
4つの実施例の全て(17〜20)における多層フィルムは、フィルム押出方法で層を共押出することによって製造した。例示的なフィルム押出方法の1つは、米国特許第6,921,729号に記載される(例えば、第8欄及び第13〜14欄並びに図5を参照されたい)(全体が本明細書に組み込まれる)。別の例示的なフィルム押出方法は、全体が本明細書に組み込まれる、米国公開第2011/031620号に記載される。
実施例1〜16について上に記載した温度、ニップ圧力、及びウェブ速度と同じ条件下で、多数のキューブコーナー要素を有する再帰反射性シーティングの側面に、各多層フィルムを積層装置で積層し、多層フィルムにネットワーク(又はグリッドパターン)をエンボス加工(又は押圧)し、再帰反射性シーティングに多層フィルムを接合した。前面21がロールに対向するように、ニップ(又はバックアップ)ロール上に再帰反射性シーティングを配置し、剥離ライナー層がエンボス加工工具に対向するように、多層フィルムを装置へと供給した。
4つの実施例(17〜20)のうち、実施例17及び20の生成物が、実施例18及び19よりも良好な、多層フィルムと再帰反射性シーティングとの間の接合及びシールを示した。実施例17及び20の生成物の再帰反射性輝度(0.2°の観測角及び−4°の入射角で測定される再帰反射の係数、R)を測定し、実施例17からのデータは、0°の配向で609〜741カンデラ/ルクス/mの範囲であった。実施例20の輝度データは、0°で523〜540カンデラ/ルクス/mであった。
実施例17及び20の試料を空気放出(空気滲出)について試験し、両方とも十分であったが、実施例17の試料がはるかに良好であった。そのような良好な空気放出は、再帰反射性シーティングから作製された大きな標識が基材に適用されるとき、その下の空気ポケットの除去又は防止に有益であろう。市販のキューブコーナー反射性シーティングの対照試料(その剥離ライナー及び接着剤層内にチャネルを有しない)の空気放出も試験し、適用されたシーティングの下から見出された検出可能な空気滲出(空気流)はなかった。
キューブコーナー再帰反射性物品が、キューブコーナーのプリズム表面上の正反射コーティング、例えば金属コーティングなどと共に製造される場合、空気界面が内部全反射に必要とされないため、シール層は任意である。金属コーティングは、銀、アルミニウム、又はニッケルなどの金属の蒸着又は化学的堆積(例えば、無電解コーティング)などの、当該技術分野で既知の手段によって適用され得る。プライマー層が、金属コーティング上の接着を促進するためにキューブコーナー要素に適用されてもよい。上文に教示されるように、そのようなキューブコーナー再帰反射性物品に多層フィルムが適用されてもよいが、シール層は任意となる。この特定の一実施形態では、多層フィルムが、接着剤層と、上記の接着剤層に隣接する剥離ライナー層とを備えるが、ポリマーシール層はないことを除いて、上記の方法に従う。
本明細書において言及される参考文献は全て、参照により全体が組み込まれる。
本明細書で使用する場合、「〜の上」及び「隣接する」という用語は、層が何かの上に直接あること、及び間接的にある(場合により他の層がその間に位置する)ことの両方を含む。
本明細書で使用する場合、「主表面(単数)」及び「主表面(複数)」という用語は、3組の対向する表面を有する、三次元形状上の最も大きい表面積を有する表面を指す。
他に指示がない限り、本開示及び「特許請求の範囲」で使用される特徴の大きさ、量、物理特性を表わす数字は全て、どの場合においても用語「約」によって修飾されるものとして理解されるべきである。したがって、反対の指示がない限り、前述の明細書及び添付の特許請求の範囲に記載される数値パラメータは、本明細書に開示される教示を用いて当業者が得ようとする所望の特性に応じて異なり得る近似値である。全ての数値範囲は、他に断りがない限り、それらの端点、及び端点間の非整数値を含む。
本明細書及び添付の特許請求の範囲で使用する場合、「1つの(a)」、「1つの(an)」、及び「その(the)」という単数形は、文脈による明確な別様の指示がない限り、複数の指示対象を有する実施形態を包含する。
本開示及び添付の特許請求の範囲で使用する場合、「又は」という用語は、文脈による明確な別様の指示がない限り、概して、「及び/又は」を含む意味で用いられる。
品目リストがその後に続く「〜のうちの少なくとも1つ」及び「〜のうちの少なくとも1つを含む」という表現は、リスト内の品目のいずれか1つ及び2つ以上の品目の任意の組み合わせを含むことを指す。
本開示の様々な実施形態及び実施態様が開示される。開示された実施形態は例証するために提示されるもので、制限するためのものではない。上記の実施態様及び他の実施態様は、以下の「特許請求の範囲」の範囲内である。当業者であれば、本開示が、開示されたもの以外の実施形態及び実施態様により実行され得ることを理解するであろう。当業者であれば、上記の実施形態及び実施態様の詳細に、本発明の基礎をなす原理から逸脱することなく多くの変更を加えることができることを理解するであろう。本発明は、本明細書に記載される例示的な実施形態及び実施例によって過度に限定されるものではなく、そのような実施例及び実施形態は、単に例として提示され、本発明の範囲は、以下のように本明細書に記載される特許請求の範囲によってのみ限定されるよう意図されることを理解されたい。更に、本開示に対する様々な修正及び変形が、本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく当業者に明らかになるであろう。したがって、本出願の範囲は、以下の特許請求の範囲によってのみ定められるべきである。

Claims (34)

  1. 再帰反射性物品であって、
    (a)プリズム要素又は(b)レンズレットのうちの少なくとも1つである複数の微細複製された再帰反射性要素と、
    前記微細複製された再帰反射性要素に隣接し、かつポリマーシール層及び接着剤層を備える多層フィルムと、
    前記多層フィルムの全層を通じて延在するシール脚と、を備える、再帰反射性物品。
  2. 前記プリズム要素が、
    切頂キューブコーナー要素、PGキューブコーナー要素、及びフルキューブコーナー要素のうちの少なくとも1つである、請求項1に記載の再帰反射性物品。
  3. 前記微細複製された再帰反射性要素が、ランド層又は本体層のうちの少なくとも1つに隣接する、請求項1又は2に記載の再帰反射性物品。
  4. 前記シール脚が、前記多層フィルムと、前記微細複製された再帰反射性要素、前記ランド層、又は前記本体層のうちの少なくとも1つとの間に延在する、請求項3に記載の再帰反射性物品。
  5. 前記プリズム要素が、熱可塑性ポリマーを含む、請求項1〜4のいずれか一項に記載の再帰反射性物品。
  6. 前記熱可塑性ポリマーが、アクリルポリマー、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリイミド、フルオロポリマー、ポリアミド、ポリエーテルケトン、ポリ(エーテルイミド)、ポリオレフィン、ポリ(フェニレンエーテル)、ポリ(スチレン)、スチレンコポリマー、シリコーン変性ポリマー、セルロース系ポリマー、フッ素変性ポリマー、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、及び上記のポリマーの混合物のうちの少なくとも1つである、請求項1〜5のいずれか一項に記載の再帰反射性物品。
  7. 前記微細複製された再帰反射性要素のうちの少なくともいくつかと、前記多層フィルムとの間に空気界面を更に含む、請求項1〜6のいずれか一項に記載の再帰反射性物品。
  8. 前記接着剤層に隣接する剥離ライナー層を更に備える、請求項1〜7のいずれか一項に記載の再帰反射性物品。
  9. 前記剥離ライナーが、ポリマー系である、請求項8に記載の再帰反射性物品。
  10. 前記剥離ライナーが、前記接着剤層に対向する剥離層と、ブロッキングを低減させるための組成物を有する外層との2層からなる、請求項8又は9に記載の再帰反射性物品。
  11. 前記剥離ライナーが、超低密度ポリエチレンからなる剥離層と、超低密度ポリエチレンではないポリエチレンからなる外層と、を備える、請求項8〜10のいずれか一項に記載の再帰反射性物品。
  12. 前記外層が、ポリプロピレン、ポリエチレン、又はポリエチレンテレフタレートのうちの少なくとも1つを含む、請求項10又は11のいずれかに記載の再帰反射性物品。
  13. 前記ポリマーシール層が、熱可塑性ポリマー、熱活性化ポリマー、紫外線放射によって硬化可能なポリマー組成物、及び電離放射によって硬化可能なポリマー組成物のうちの少なくとも1つを含む、請求項1〜12のいずれか一項に記載の再帰反射性物品。
  14. 前記ポリマーシール層が、少なくとも50重量パーセントのアルキレンモノマーの反応生成物及び少なくとも1つの非酸性極性モノマーの反応生成物を含む熱可塑性組成物を含み、前記熱可塑性組成物が、酸、無水物、一酸化炭素、又はこれらの組み合わせによって変性されたポリアルキレンを含む、請求項1〜13のいずれか一項に記載の再帰反射性物品。
  15. 前記微細複製された再帰反射性要素が、正反射コーティングでコーティングされる、請求項1〜14のいずれか一項に記載の再帰反射性物品。
  16. 再帰反射性物品の製造方法であって、
    複数の微細複製された再帰反射性要素に隣接して多層フィルムを積層し、それにより前記多層フィルムの全層を通じて延在する複数のシール脚を形成することを含み、
    前記多層フィルムが、ポリマーシール層及び接着剤層を備え、
    前記微細複製された再帰反射性要素が、プリズム要素及びレンズレットのうちの少なくとも1つを含む、方法。
  17. 前記多層フィルムを積層することが、超音波溶接、高周波溶接、熱接合、紫外線放射、及び電子ビーム放射のうちの少なくとも1つによって、前記複数の微細複製された再帰反射性要素に前記多層フィルムを接合することを含む、請求項16に記載の方法。
  18. 溶液流延、押出流延、インフレーションフィルム押出、又はこれらの任意の組み合わせを使用して、前記多層フィルムを形成することを更に含む、請求項16又は17に記載の方法。
  19. (a)押出流延が共押出流延を伴うか、又は(b)インフレーションフィルム押出がインフレーションフィルム共押出を伴う、請求項18に記載の方法。
  20. 前記プリズム要素が、切頂キューブコーナー要素、PGキューブコーナー要素、及びフルキューブコーナー要素のうちの少なくとも1つである、請求項16〜19のいずれか一項に記載の方法。
  21. 前記微細複製された再帰反射性要素が、ランド層又は本体層のうちの少なくとも1つに隣接する、請求項16〜20のいずれか一項に記載の方法。
  22. 前記シール脚が、前記多層フィルムと、前記微細複製された再帰反射性要素、前記ランド層、又は前記本体層のうちの少なくとも1つとの間に延在する、請求項21のいずれか一項に記載の方法。
  23. 前記微細複製された再帰反射性要素が、熱可塑性ポリマーを含む、請求項16〜22のいずれか一項に記載の方法。
  24. 前記熱可塑性ポリマーが、アクリルポリマー、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリイミド、フルオロポリマー、ポリアミド、ポリエーテルケトン、ポリ(エーテルイミド)、ポリオレフィン、ポリ(フェニレンエーテル)、ポリ(スチレン)、スチレンコポリマー、シリコーン変性ポリマー、セルロース系ポリマー、フッ素変性ポリマー、ポリ塩化ビニル、及びポリウレタン、並びに上記のポリマーの混合物のうちの少なくとも1つである、請求項23に記載の方法。
  25. 前記複数の微細複製された再帰反射性要素に隣接して前記多層フィルムを積層することが、前記微細複製された再帰反射性要素のうちの少なくともいくつかと、前記多層フィルムとの間に空気界面を形成する、請求項16〜24のいずれか一項に記載の方法。
  26. 前記多層フィルムが、前記接着剤層に隣接する剥離ライナー層を更に備える、請求項16〜25のいずれか一項に記載の方法。
  27. 前記剥離ライナー層が、ポリマー系である、請求項26に記載の方法。
  28. 前記剥離ライナー層が、前記接着剤層に対向する剥離層と、ブロッキングを低減させるための組成物を有する外層との2層からなる、請求項26又は27に記載の方法。
  29. 前記剥離ライナー層が、超低密度ポリエチレンからなる剥離層と、超低密度ポリエチレンではないポリエチレンからなる外層と、を備える、請求項26〜28のいずれか一項に記載の方法。
  30. 前記外層が、ポリプロピレン、ポリエチレン、又はポリエチレンテレフタレートのうちの少なくとも1つを含む、請求項29に記載の方法。
  31. 前記ポリマーシール層が、熱可塑性ポリマー、熱活性化ポリマー、紫外線放射によって硬化可能なポリマー組成物、又は電離放射によって硬化可能なポリマー組成物のうちの少なくとも1つを含む、請求項16〜30のいずれか一項に記載の方法。
  32. 前記ポリマーシール層が、少なくとも50重量パーセントのアルキレンモノマーの反応生成物及び少なくとも1つの非酸性極性モノマーの反応生成物を含む熱可塑性組成物を含み、前記熱可塑性組成物が、酸、無水物、一酸化炭素、又はこれらの組み合わせによって変性されたポリアルキレンを含む、請求項16〜31のいずれか一項に記載の方法。
  33. 前記微細複製された再帰反射性要素が、正反射コーティングでコーティングされる、請求項16〜32のいずれか一項に記載の方法。
  34. 前記シール層及び接着剤層を単一の工程で共押出して、前記多層フィルムを形成することを更に含む、請求項16〜33のいずれか一項に記載の方法。
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