JP2018512311A - 構造化された表面を製造するためのベンテッドツーリングベルト - Google Patents

Abstract

ポリマーシートまたはフィルムに再帰反射構造を形成するための多様な幾何学的構造が記載されている。前記幾何学的構造３０、４０、５０は、エンボシング表面とポリマーシートまたはフィルムとの間にトラップされ得る揮発性ガスのベンティングを可能にする。前記幾何学的構造３０、４０、５０はツーリングベルト１１または表面を形成する他のパターンに統合される。

Description

（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１５年４月１５日付で出願されたアメリカ仮出願第６２／１４７，６８１号の利益を主張し、その全体が参照によって含まれる。

本発明は再帰反射材料に関し、より具体的には再帰反射シーティングまたはフィルムの製造に関する。また、本発明は再帰反射シーティングまたはフィルムを形成するためのツーリングに関する。

微細キューブまたはガラスビーズなどの再帰反射構造を含む材料は、一般に入射光が光が発生する方向に再び反射するようにする特性を有する。これは再帰反射の属性が要求される広範囲な製品に使われる材料として用いられる。前記材料は、サイネージ、建設障壁、交通障壁、個人保護ギアなどの安全の応用に特に有用である。

材料を再帰反射させるいくつかの方法が知られている。第一の方法は、微細なビーズを使って一般に「ビーズ板」というものを形成する。前記微細なビーズは、性能、すなわち光反射率を向上させるために、金属化コーティングを含むことができる。前記微細なビーズは、シーティングまたはフィルムの表面に蒸着されるか、または前記シーティングに部分的にまたは完全に内蔵され得る。第二の方法は、一般に「プリズムシーティング」というマイクロプリズムを使うことである。プリズムシーティングは、コーナーキューブ、三角形、六角形、正四角形および／または長方形などを含む微細構造またはシーティングまたはフィルムに形成されたその他の微細構造を使って反射光を跳ね返す。

プリズムフィルムの製造時に、典型的には、前記フィルムにパターンを形成するために使われるポリマーフィルムと金属ツーリングベルトとの間に揮発性ガスをトラップするためのポテンシャルが存在する。前記揮発性ガスは、典型的には、ポリマーフィルムの軟化および溶融時に放出される。これらのガスが前記ツーリングと前記ポリマーフィルムとの間にトラップされていると、それはバブルまたはボイドなどの視覚的欠陥を誘導する恐れがあり、得られたプリズムフィルムの品質に影響を及ぼしかねない。

したがって、プリズムフィルムの形成時にプリズムフィルムに沿ってトラップされる揮発性ガスに対するポテンシャルを減少させ、理想的に除去するかまたは実質的にそのような戦略に対する必要性が存在する。

前記のアプローチ方式に関する問題点および欠点は、本発明では以下のように取り扱われる。

一態様において、本発明は再帰反射材料の製造時にツーリングとポリマーシートとの間にトラップされるガスの発生を減少させる方法を提供する。前記方法は、対向する周辺のエッジを規定する基板および前記エッジの間で延びるモールディングの表面を提供する段階を含む。前記モールディングの表面は、複数のプリズム構造を含む。前記複数のプリズム構造は、平均構造高さを規定する。前記モールディングの表面は、モールディングの表面のうち少なくとも一部を横切って延びる複数のチャネルを含む。前記チャネルは、前記平均構造高さの５％〜５０％の平均深さを規定する。また、前記方法は、少なくとも一つの面を規定するポリマーシートを提供する段階を含む。前記方法は、前記基板から前記ポリマーシートの面まで前記複数のプリズム構造のパターンをエンボシングする段階を含む。前記エンボシング時に、前記基板と前記ポリマーシートとの間に配置されたガスは、前記チャネルの少なくとも一部を通じて追い出されることによってトラップされるガスの発生を減少させる。

他の態様において、本発明は前記言及された方法によって製造された多様な再帰反射材料および製品を提供する。

他の態様において、本発明は微細構造のパターンを形成するためのツーリングを提供する。前記ツーリングは、対向する周辺のエッジを規定する基板および前記エッジの間で延びるモールディングの表面を含む。前記モールディングの表面は、複数のプリズム構造を含む。前記複数のプリズム構造は、平均構造高さを規定する。前記モールディングの表面は、前記モールディングの表面のうち少なくとも一部を横切って延びる複数のチャネルを含む。前記チャネルは、前記平均構造高さの５％〜５０％の平均深さを規定する。

さらに他の態様において、本発明は再帰反射材料の製造時に、ツーリングとポリマーシートとの間にトラップされるガスの発生を減少させる方法を提供する。前記方法は、対向する周辺のエッジを規定する基板および前記エッジの間で延びるモールディングの表面を提供する段階を含む。前記モールディングの表面は、ベースラインによって規定される複数のプリズム構造を含む。前記複数のプリズム構造は、平均構造高さを規定する。前記モールディングの表面は、複数の通路を含み、それぞれの通路はベースラインを横切って延びるように位置する。前記通路は、前記平均構造高さの５％〜５０％の平均深さを有する。また、前記方法は、少なくとも一つの面を規定するポリマーシートを提供する段階を含む。前記方法は、前記基板から前記ポリマーシートの面まで前記複数のプリズム構造のパターンをエンボシングする段階をさらに含む。前記エンボシング時に、前記基板と前記ポリマーシートとの間に配置されたガスは通路のうち少なくとも一部を通じて追い出されることによって、トラップされるガスの発生を減少させる。

他の態様において、本発明は前記言及された方法によって製造された多様な再帰反射材料および製品を提供する。

さらに他の態様において、本発明は微細構造のパターンを形成するためのツーリングを提供する。前記ツーリングは、対向する周辺のエッジを規定する基板および前記エッジの間で延びるモールディングの表面を含む。前記モールディングの表面は、ベースラインによって規定される複数のプリズム構造を含む。前記複数のプリズム構造は、平均構造高さを規定する。前記モールディングの表面は、複数の通路を含み、それぞれの通路はベースラインを横切って延びるように位置する。前記通路は、前記平均構造高さの５％〜５０％の平均深さを有する。

さらに他の態様において、本発明は複数のプリズム構造を含むポリマー基板で構成される再帰反射材料を提供する。前記複数のプリズム構造は、平均構造高さを有する構造の第１セットおよび前記基板の第１セットの構造高さの５％〜５０％の高さを有する構造の第２セットを有する、構造化された表面を規定する。前記プリズム構造は、隣接した三角形からそれぞれの三角形を分離する複数のベースラインを規定するように配列される三角形を含む。

実施した通り、本明細書に記載された本発明は、別の異なる実施形態が可能であり、その一部の細部事項は特許請求の範囲を逸脱することなく、かつ多様な観点から変形され得る。したがって、図面と明細書は例示的なものであり、制限しないものと見なすべきである。

ツーリングベルト上の従来の三角プリズムの構造化された表面の概略図。 本発明によるツーリングベルトの三角プリズムの構造化された表面上に遂行される作動の概略図。 本発明によるベンテッドツーリングベルトの実施形態の概略図。 言及された作動の前に、図２で矢印（Ｃ）方向に見た構造化された表面の概略側面図。 図３で矢印（Ｃ）方向に見た図３のベンテッドツーリングベルトの概略側面図。 本発明によるベンテッドツーリングベルトの他の実施形態の概略図。 本発明によるベンテッドツーリングベルトの他の実施形態の概略図。

本発明は、マイクロスケール上に無限に整頓されたプリズム構造を含むベンテッドツーリングベルト(VENTED TOOLING BELT) または「ツーリング」）を提供し、特定の実施形態においては、ナノスケール上のこのような構造を提供する。また、本発明は再帰反射シーティングまたは言及されたベンテッドツーリングベルトを使うこのようなプリズム構造を含む他の製品を形成する方法を提供する。また、本発明は再帰反射シーティングおよび前記ベンテッドツーリングベルトを活用する多様な方法によって形成される製品を提供する。

再帰反射構造を有するフィルムの形成に使われるツーリングベルトは、典型的に数百万の境界のあるプリズム構造を有する。他の適用時に、このようなツーリングベルトは、通常的に言及されるように、ポリマーフィルム上にこれらの構造を形成するかまたは複製させてプリズムまたは再帰反射フィルムを生成するように使われる。前記プリズムフィルムの製造時に、揮発性ガスまたは「揮発成分」は前記ポリマーフィルムから頻繁に排出される。これら揮発成分は、プリズム構造の境界があるキャビティーにトラップされて、得られたプリズムフィルムの品質を低下させ得る。

本発明の多様な実施形態において、隣接するかまたは付着しているプリズム構造は特定チャネルまたは通路を形成して隣り合うプリズム構造に連結されることによって、複製の工程時に通常的に放出される揮発性ガスの移動を可能にする。プリズムフィルムの製造時に、チャネルまたは通路内の前記揮発性ガスの移動方向は、多数の適用において一般にベルトの移動方向と反対である。したがって、前記ポリマーフィルムが溶融して満たされたり、このようなキャビティーを部分的に満たすので、前記ガスは追い出されるか界面のキャビティーの外部へ向かうようになる。特定の適用において、これは高速でエンボシングされたフィルムの製造を可能にすることもできる。本発明のこれらおよび他の態様は、本明細書により詳細に記載されている。

本発明による特定の実施形態において、一つ以上の連結チャネルは、多様な方法で形成され得、多様な構成が本明細書に記載されている。これらの構成は図１に図示された通り、三角プリズムの構造化された表面に基づく。特に、図１は、ツーリングベルト１００に提供された従来の三角プリズムの構造化された表面の平面図である。前記プリズムの構造化された表面は、例えば三角形１０、２０などの複数の三角形を含む。三角形１０は、側面１０Ａ、１０Ｂおよび１０Ｃを含む。前記の側面１０Ａ、１０Ｂおよび１０Ｃは、チップ１０Ｄで収束する。同様に、三角形２０はチップ２０Ｄで収束する側面２０Ａ、２０Ｂおよび２０Ｃを含む。複数の三角形を含む前記構造化された表面は、前記チップ１０Ｄ、２０Ｄおよび２５Ｄが図１のシートまたはページに延びるように配向される。したがって、例えば前記チップ１０Ｄ、２０Ｄおよび２５Ｄは、前記ツーリングベルト１００の凹部となる。前記構造化された表面がエッジ領域または側面１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃおよび／または１００Ｄなどのツーリングベルト１００の面を横切って全体的に延長し得ることが分かる。しかし、本発明は構造化された表面が、ツーリングベルトの一つ以上の側面またはエッジ領域に全体的にまたは完全に延びない実施形態を含むことが分かる。

図２および図３に図示された通り、本発明の一実施形態において、複数の連結チャネルは構造化された表面に提供される。前記連結チャネルはグルーブの形態であり得る。例えば、前記グルーブは、ダイヤモンドツールによって提供されたＶ字型ブレードによって製造され得る。これらグルーブは、前記プリズム構造の境界に沿って延び、前記プリズム構造を規定する代替ベースラインに沿って形成される。特に、図２は、図１とともに前述した前記構造化された表面を図示する。別のチップ２５Ｄを示す。三角形１０は、ベースライン１Ｂ、２Ａおよび３Ａによって規定される。三角形１０と隣接した三角形２０は、ベースライン１Ｂ、２Ｂおよび３Ｂによって規定される。本発明の連結チャネルは、ベースライン１Ａ、２Ａおよび／または３Ａなどの代替ベースラインに沿って延びる。特定の実施形態において、前記チャネルはすべての代替ベースライン１Ａ、２Ａおよび３Ａに沿って延びる。特定の実施形態において、前記チャネルは、１Ｂ、２Ｂおよび３Ｂなどの残りのベースラインに沿って延びない。したがって、これらの実施形態において、ベースライン１Ｂ、２Ｂおよび３Ｂは連結チャネルを有さない。多数の実施形態において、前記チャネルはこのようなチャネルがないそれらの間に配置された一つ以上のベースラインを有するベースラインの一つ以上の対に沿って延びる。したがって、例えば図２を参照すると、前記チャネルは任意のチャネルがないベースライン１Ｂを有するベースライン１Ａの一対；任意のチャネルがないベースライン２Ｂを有するベースライン２Ａの一対；および／または任意のチャネルがないベースライン３Ｂを有するベースライン３Ａの一対に沿って延びる。典型的には、構造化された表面の相応するベースラインは互いに平行する。例えば、それぞれのベースライン３Ａは互いに平行し、ベースライン３Ｂとも平行する。それぞれのベースライン２Ａは互いに平行し、ベースライン２Ｂとも平行する。そして、ベースライン１Ａはベースライン１Ｂとも互いに平行する。

図３は、複数のグルーブまたは連結チャネル３０、４０および５０が本発明による構造化された表面に形成された後の図２の構造化された表面を図示する。このような変形後の前記ツーリングベルト１００は、ツーリングベルト１１０に指定される。グルーブ３０はベースライン３Ａに沿って形成され、グルーブ４０はベースライン２Ａに沿って形成され、グルーブ５０はベースライン１Ａに沿って形成されることが分かる。前記構造化された表面で前記グルーブ３０、４０および５０の形成または結合は、側面または正面から見るとき、前記プリズム構造の高さの差を引き起こす。

図４Ａおよび図４Ｂは、図２および図３で矢印（Ｃ）方向に見るときの前記ツーリングベルト１００、１１０の断面の側面図を概略的に図示する。図４Ａは、任意のチャネルの形成または結合前に、図２に図示された三角プリズムの構造化された表面の側面図を図示する。そして、図４Ｂは、図３に図示した通り、一対のベースライン２Ａに沿って延びる一対のチャネル４０の形成後の同じ構造化された表面を図示する。前記ベースライン２Ａの間に配置された平行するベースライン２Ｂによって前記ベースラインが分離することが分かる。前記チャネル４０の形成または結合が前記構造化された表面の構造の高さの差を発生させる。特に、図４Ｂを参照すると、チップ１０Ｄ、２０Ｄおよび２５Ｄなどの前記構造化された表面の最下部面または領域からベースライン２Ａ、２Ｂ（および／または任意の他のベースライン１Ａ、１Ｂ、３Ａおよび３Ｃ）などの頂点までの高さは、高さＨ_１で表わす。前記チャネルまたはグルーブ３０、４０および５０を形成した後に、チャネルまたはグルーブの最下部領域から頂点までの高さは、高さＨ_２で表わす。チャネル３０、４０および５０などの前記チャネルの深さは、典型的には、前記構造の高さ、すなわちＨ_１の約５％〜５０％である。特定の実施形態において、前記チャネルの深さは前記構造高さの約１０％〜１５％である。本発明が異なる高さを含み、任意のこれらの特定の高さまたは高さの範囲に制限されないことがわかる。このような高さの差、例えば、Ｈ_１−Ｈ_２は、本明細書でより詳細に記載されたエンボシング工程時に揮発性ガスを消散する経路として提供される連結チャネルを発生させる。前記エンボシング工程時に、ガス流動の経路または方向は図３で矢印（Ｄ）によって示す。したがって、図３を参照すると、再帰反射シーティングまたは他のアーティクルを形成するためのエンボシング工程時に、前記矢印（Ａ）方向へのツーリングベルトの移動は、矢印（Ｂ）の一般的な方向にガスの移動を引き起こし、矢印（Ｄ）によって示した通り、前記チャネルで構造化された表面を通過する。前記グルーブ３０、４０および５０は再帰反射性の相当な減少を引き起こさない。

本発明は、ツーリングにおいてプリズム構造の配列および多様な異なるパターンで連結チャネルを形成する段階および得られたツーリングを含む。例えば、特定の実施形態において、前記プリズム構造は、隣接した三角形からそれぞれの三角形を分離する複数のベースラインを規定するように配列された三角形である。特定の実施形態において、複数のベースラインは、互いに平行するように配向される第１ベースラインセット、互いに平行するように前記第１ベースラインセットから６０度に配向される第２ベースラインセット、および互いに平行するように前記第２ベースラインセットから６０度および斜めでない三角形のコーナーキューブに対して前記第１ベースラインセットから６０度に配向される第３ベースラインセットを含む。斜めのコーナーキューブに対して、前記角は６０度から変更され得る。特定の実施形態において、前記複数の連結チャネルは、前記第１ベースラインセットのうち少なくとも一つに沿って延びる少なくとも一つのチャネル、前記第２ベースラインセットのうち少なくとも一つに沿って延びる少なくとも一つのチャネル、および前記第３ベースラインセットのうち少なくとも一つに沿って延びる少なくとも一つのチャネルを含む。特定のバージョンにおいて、前記第１ベースラインセットのうち少なくとも一つに沿って延びる複数のチャネルは、前記第１ベースラインのうち他の一つによって分離した２個のチャネルを含む。他のバージョンにおいて、前記第２ベースラインセットのうち少なくとも一つに沿って延びる複数のチャネルは、前記第２ベースラインのうち他の一つによって分離した２個のチャネルを含む。さらに他のバージョンにおいて、前記第３ベースラインセットのうち少なくとも一つに沿って延びる複数のチャネルは、前記第３ベースラインのうち他の一つによって分離した２個のチャネルを含む。

他の実施形態において、ツーリング上の三角プリズムの構造化された表面は、図５に示した通り、多様な方向に連結通路を形成することによって変更される。このような形態の通路は、例えばダイヤモンドツールで製造され、前記プリズムのベースラインと垂直の中心に位置する。これは、前記プリズム構造の高さの約５％〜５０％、特に約１０％〜１５％の浅いＶ字型のカットを引き起こす。特に、この実施形態において、第１セットのカット６０は第１セットのライン４に沿って形成され、第２セットのカット７０は第２セットのライン５に沿って形成され、第３セットのカット８０は第３セットのライン６に沿って形成される。図５において、ライン４、５および６はベースラインではない。図５において、前記カットは、ベースライン（図２および３のように）に沿わず、前記ベースラインと垂直に延びる。

前記カットは正確に中心にないこともある。前記構造化された表面の上昇領域を通じて延びるカット６０、７０および８０の結果として、複数の通路９０が形成される。言及された通路が形成されると、変形されたツーリングベルト２１０を引き起こす。それぞれの通路９０は、三角形１０、２０などの構造のベースラインの中心に位置し得、前記ベースラインを横切って延び、前記ベースラインとは通常垂直である。前記通路９０は、前記ツーリングベルトの面に沿って凹部をカッティングするなどの多様な方法で形成され、前記プリズム構造の高さの約５％〜５０％、特に約１０％〜１５％の浅いＶ字型のカットを引き起こす。

図６に示したさらに他の実施形態のツーリングベルト３１０は、複数の通路９５を有する。特に、前記ツーリングベルト３１０は、前記構造化された表面の面に形成される複数の通路９５を含む。それぞれの通路９５は、三角形１０、２０などの構造のベースラインの中心に位置し得、前記ベースラインを横切って延び、前記ベースラインとは通常垂直である。前記通路９５は、前記ツーリングベルトの面に沿って凹部をカッティングするなどの多様な方法で形成され、前記プリズム構造の高さの約５％〜５０％、特に約１０％〜１５％の浅いＵ字型のカットを引き起こす。これらのカットまたはチャネルは、それぞれのプリズム構造が付着しているプリズムキャビティーを有する開口を有するように境界があるプリズム構造を開放する。開口の連続的なネットワークは、矢印（Ｄ）によって図５および図６に示したように、ガスの移動を可能にする。

特定の実施形態において、前記言及された連結チャネルおよび／または通路を形成するさらなる長所は、変形された構造化された表面を有するツーリングから形成された再帰反射シーティングまたは製品の昼間光度の増加である。前記昼間輝度の増加は、前記チャネルの構造による光の散乱の増加が原因である。図５および図６で矢印（ＥおよびＦ）で示した通り、増加した表面領域は構造化された表面内の交差位置に位置する。これらの位置は３個のカッティンググルーブに対する交差点と相応し、図１に示した通り、従来の構成と比較して表面積の増加を有する散乱点を形成するであろう。金属化されたシーティングを使うと、前記カットは昼間輝度をより増加させるための特定方式で設計され得る。

本発明によると、再帰反射材料、製品およびアーティクルの形成時に構造化された表面に揮発成分を誘導するための多様な連結チャネルおよび／または通路は、多様な技術を使って形成され得る。前述した通り、前記チャネルおよび／または通路は、ツーリングベルトなどのツーリング上に提供される構造化された表面で形成される。カッティング作業は、このようなチャネルおよび／または通路の形成に使われ得、ダイヤモンドチップカッティングツールを活用することができる。前記チャネルおよび／または通路の断面の形状は、Ｖ字型、Ｕ字型、アーチ型、楕円形およびその他の形状を含むことができる。前記チャネルおよび／または通路は、当業界において公知のレーザーウォータージェットカッティング、公知のレーザー誘導プラズマ形成または成形、およびシンカー放電加工（ＥＤＭ、ｅｌｅｃｔｒｏ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｍａｃｈｉｎｉｎｇ）によって形成され得る。

前述した通り、本発明のベンテッドツーリングの使用は、揮発性アウトガスをトラップするためのポテンシャルを減少させる。本発明はアウトガスを最大化するか少なくとも増加させるように変化し得るので、エンボシング工程でライン速度の増加を誘導する。

本明細書に記載された通り、ツーリングは構造化された表面を有するマスターモールドをまず製造することによって得ることができる。マスターモールドを製造する方法は当業界において公知のものである。再帰反射シーティングを製造するために使われるマスターモールドは、当業界において説明されたように通常ピンバンドリング技術、直接機械加工技術およびラミナーを使う技術で製造される。その後、前記マスターモールドは、コーナーキューブ再帰反射シーティングを形成するための所望の大きさのツールを製造するために、従来のニッケル電気鋳造などの任意の適合した技術の使用を繰り返す。Ｋｒｉｎｋｅの米国特許第６，１５９，４０７号だけでなく、Ｐｒｉｃｏｎｅの米国特許第４，４７８，７６９号および第５，１５６，８６３号に記載されている通り、電気鋳造技術が公知にされている。例えば、複数の繰り返しはＰａｕｌｓｏｎの米国特許第６，３２２，６５２号に記載されている通り、溶接によって共に結合される。

本発明の方法およびツーリングは、任意の微細構造の設計、例えばコーナーキューブ要素(cube corner elements)の設計に使うことが適合である。再帰反射シーティングに対して、前記ツーリングは通常キャビティーまたは凹部を形成する複数の微細構造、例えばコーナーキューブ要素を有するモールディングの表面を有する。キャビティーの上部面での開口は得られたコーナーキューブ要素のベースに相応する。

微細構造化されたツーリングは、ポリマー、金属、複合材またはセラミック材料で製造することができる。ポリマー樹脂は微細構造の複製に使われ、ツールと接触しながら硬化、すなわち固形化され得る。樹脂の凝固がツーリングを通じて放射線を適用することによって実行される実施形態において、前記ツーリングは前記樹脂を通じて照射できるように十分に透明でなければならない。また、透明なキャリアフィルムが使われ得ることを考慮する。このような実施形態のためのツーリングが製造され得る材料の例示的な例は、ポリオレフィンおよびポリカーボネ−トを含む。金属ツーリングベルトなどの金属ツーリングは、溶融した熱可塑性樹脂の圧出を所望の形状に形成するのに特に有用であり、優れた光学表面を提供し、所定のコーナーキューブ要素の構成の再帰反射性能を最大化することができる。熱可塑性樹脂は典型的に冷却を通じて凝固する。複数の実施形態において、前記ツーリングは、前記キャビティーがシーティングの再帰反射された輝度を減少させる複合材アーティクルの製造時に変形されず、コーナーキューブ要素のアレイが硬化した後にそれから分離するように適合の材料、例えばニッケルで構成される。使われるツーリングおよび樹脂組成物の性質に応じて、硬化したアレイはツーリングから容易に分離され得るか所望の分離特性を達成するために分離層が必要であり得る。分離層材料の例示的な例は、誘導された表面酸化層、中間の薄い金属コーティング、化学的老化、および相違する材料またはコーティングの組み合わせを含む。所望であれば、適合するエージェントを樹脂組成物に混合させることで所望の分離特性を達成することができる。

本発明の再帰反射シーティングに適合する樹脂組成物は、寸法安定性、耐久性、耐候性、および所望の構成で容易に成形可能な透明材料を含む。適合する材料の実施例は、Ｒｏｈｍ ａｎｄ Ｈａｓｓ Ｃｏｍｐａｎｙによって製造された商品名ＰＬＥＸＩＧＬＡＳの樹脂などの約１．５の屈折率を有するアクリル；約１．５９の屈折率を有するポリカーボネート；熱硬化性アクリレートおよびエポキシアクリレートなどの反応性材料；Ｅ．Ｉ Ｄｕｐｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ ａｎｄ Ｃｏ．，Ｉｎｃ．の商品名ＳＵＲＬＹＮとして市販されるなどのポリエチレン系アイオノマー；（ポリ）エチレン−コ−アクリル酸；ポリエステル；ポリウレタン；およびセルロースアセテートブチレートを含む。ポリカーボネ−トは、その靭性および比較的高い屈折率を有するので特に適合し、広い入射角に亘って再帰反射性能の改善に一般に寄与する。溶融流速が１７ｇ／１０分〜２４ｇ／１０分（ＡＳＴＭ Ｄ１２３８またはＩＳＯ １１３３−１９９１；条件３００／１．２）の範囲を有する射出成形等級のポリカーボネ−トは多数の適用に有用である。また、これらの材料は、染料、着色剤、顔料、紫外線安定剤、または他の添加剤を含むことができる。透明な合成樹脂が再帰反射シーティングの製造に使われるが、他の微細構造化された製品の場合に、前記合成樹脂は不透明または半透明であり得る。

溶融したポリマー樹脂の場合に、前記樹脂は通常十分な冷却機能により凝固する。例えば、ポリカーボネ−トは約２４０゜Ｆ以下の温度に到達した時に十分に冷却される。冷却は圧出された樹脂またはツールに水を噴射するか、樹脂またはツールの非構造化された表面を冷却ロールと接触させるかまたは高圧ブロワによって直接衝突エアージェット方式による任意の手段で達成され得る。

コーナーキューブ要素のアレイの形成に適合する材料の他の例示的な例は、化学放射線、例えば電子ビーム、紫外線または可視光線に露出させることによって自由ラジカル重合メカニズムによって架橋され得る反応性樹脂システムである。また、これらの材料は、ベンゾイルパーオキシドなどの熱開始剤の添加により熱的手段によって重合され得る。また、放射線によって開始された陽イオン重合性樹脂が使われ得る。コーナーキューブ要素のアレイの形成に適合する反応性樹脂は、光開始剤とアクリレート群を有する少なくとも一つの化合物のブレンドであり得る。多数の実施形態において、樹脂ブレンドは、照射時に架橋結合されたポリマーネットワークの形成を保障するように、単一官能性、２官能性または多作用性化合物を含有する。

本明細書で使われ得る自由ラジカルメカニズムによって重合され得る樹脂の例示的な例は、エポキシ、ポリエステル、ポリエーテルおよびウレタンから誘導されたアクリル系樹脂、エチレン系不飽和化合物、少なくとも一つのペンダントアクリレート基を有するイソシアネート誘導体、アクリレート化されたエポキシ以外のエポキシ樹脂、およびこれらの混合物および化合物を含む。用語「アクリレート」は、アクリレートおよびメタクリレートをすべて含むものとして本明細書で使われる。Ｍａｒｔｅｎｓの米国特許第４，５７６，８５０号は、本発明のコーナーキューブ要素アレイに使われ得る架橋結合された樹脂の例が開示されている。

シーティングの製造は、前記シーティングの凝固前または凝固後の他の任意の製造段階を含むことができる。例えば、再帰反射シーティングは、ＰＣＴ出願第９５／１１４６４号および米国特許第３，６８４，３４８号に記載されている通り、あらかじめ形成されたフィルムに対してコーナーキューブ要素をキャスティングするか、またはあらかじめ形成されたコーナーキューブ要素にあらかじめ形成されたフィルムをラミネーティングすることによって積層製品として製造され得る。このようにすることによって、個別的なコーナーキューブ要素は前記あらかじめ形成されたフィルムによって相互に連結される。また、前記要素とフィルムは典型的に異なる材料で構成される。

選択的にまたは付加的に、金属コーティングなどの鏡面反射コーティングは、前記コーナーキューブ要素の後面に配置され得る。前記金属コーティングは、アルミニウム、銀またはニッケルなどの金属を化学蒸着または気相蒸着などの公知の技術によって塗布され得る。プライマー層はコーナーキューブ要素の後面に塗布されて金属コーティングの接着を促進させることができる。

金属コーティングに追加または金属コーティングの代わりに、密封フィルムが前記コーナーキューブ要素の後面に塗布され得る；例えば、米国特許第４，０２５，１５９号および第５，１１７，３０４号を参照する。前記密封フィルムは、キューブの後面に空気の界面を維持して、前記界面で全体の内部反射を可能にし、土壌および／または水分などの汚染物質の進入を抑制する。

本明細書に使われる用語、「エンボシング」は、アーティクルの表面にパターンが形成される工程を意味する。エンボシングは、通常エンボシングロール上の金属層などの硬質材料上に形成される雄雌パターンの方式で達成される。当業者はエンボシングが連続的なツーリングベルトまたはスリーブの使用を含む一部の方法によって行われ得ることが分かった。複数の実施形態において、金属層はニッケル、銅、鋼およびステンレス鋼を含む層を含む。パターンは、典型的に金属層に機械加工されて多様な大きさと形状を有することができる。金属表面にスクライブされ得る任意のパターンは、本発明の実施に使われ得る。「パターン」は、必ずしも規則的な繰り返しアレイを意味するものではなく、同一であるか異なる大きさを有する特徴の無作為のアレイを意味し得る。本発明の実施のための適合するパターンは、４面正四角ピラミッド、４面断絶正四角ピラミッド、３面三角ピラミッド、円錐、直線、曲線などを含み、エンボシングロールの少なくとも一部で機械加工される。パターンの個別的な特徴はエンボシングという。深さ、反射エッジの鋭さの程度および形状などの個別的なエンボシングの本質だけでなく、エンボシングの数と間隔も所望の通りに変更することができる。

本発明が三角プリズムの構造化された表面と関連して記載されたが、本発明は多数の他の構造化された表面の使用を含み、その中にチャネルおよび／または通路を形成して再帰反射シートとアーティクルの製造時にベントまたは揮発成分のベンティングを促進させることが分かった。

本明細書に記載された多様な方法および／またはツーリングを使って、多数の再帰反射材料、アーティクルおよび／または製品を製造することができる。このような無制限の実施例は、サイネージ、建設障壁、交通障壁、個人保護ギアを含む。本発明が異なる再帰反射材料、アーティクルおよび／または製品を含むことが分かる。

複数の他の長所は、今後の適用およびこの技術の開発から明白になるであろう。
本明細書に記載されたすべての特許、出願、標準およびアーティクルは、その全体が参照として含まれる。

本発明は本明細書に記載された特徴および態様のすべての操作可能な組み合わせを含む。したがって、例えば、一実施形態と関連して一つの特徴が説明され、他の実施形態と関連して他の特徴が説明されると、本発明はこれらの特徴の組み合わせを有する実施形態を含むことが分かる。

前述した通り、本発明は以前の戦略、システムおよび／または装置に関連した複数の問題を解決する。しかし、本発明の本質を説明するために本明細書に記載されて説明される構成要素の材料および配列は、請求された請求項に示した通り、請求された発明の原理および範囲から逸脱することなく当業者によって行われ得ることがわかる。

Claims (37)

1. 再帰反射材料の製造時に、ツーリングとポリマーシートとの間にトラップされるガスの発生を減少させる方法において、
   対向する周辺のエッジを規定する基板および前記エッジの間で延びるモールディングの表面を提供する段階であって、前記モールディングの表面は複数のプリズム構造を含み、前記複数のプリズム構造は平均構造高さを規定し、前記モールディングの表面は前記モールディングの表面の少なくとも一部を横切って延びる複数のチャネルを含み、前記チャネルは前記平均構造高さの５％〜５０％の平均深さを規定し、
   少なくとも一つの面を規定するポリマーシートを提供する段階、および
   前記基板から前記ポリマーシートの面まで前記複数のプリズム構造のパターンをエンボシングする段階、を含み、
   前記エンボシングする段階時に前記基板と前記ポリマーシートとの間に配置されたガスは前記チャネルの少なくとも一部を通じて追い出されることによってトラップされるガスの発生を減少させる、方法。
2. 前記チャネルの平均深さは前記平均構造高さの１０％〜１５％である、請求項１に記載の方法。
3. 前記基板は金属である、請求項１または請求項２に記載の方法。
4. 前記プリズム構造は隣接した三角形からそれぞれの三角形を分離する複数のベースラインを規定するように配列される三角形である、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記複数のベースラインは互いに平行するように配向される第１ベースラインセット、互いに平行し、前記第１ベースラインセットから６０度に配向される第２ベースラインセット、および互いに平行し、前記第２ベースラインセットから６０度および前記第１ベースラインセットから６０度に配向される第３ベースラインセットを含む、請求項４に記載の方法。
6. 前記複数のチャネルは前記第１ベースラインセットのうち少なくとも一つに沿って延びる少なくとも一つのチャネル、前記第２ベースラインセットのうち少なくとも一つに沿って延びる少なくとも一つのチャネル、および前記第３ベースラインセットのうち少なくとも一つに沿って延びる少なくとも一つのチャネルを含む、請求項５に記載の方法。
7. 前記第１ベースラインセットのうち少なくとも一つに沿って延びる前記複数のチャネルは、前記第１ベースラインのうち他の一つによって分離する２個のチャネルを含む、請求項６に記載の方法。
8. 前記第２ベースラインセットのうち少なくとも一つに沿って延びる前記複数のチャネルは、前記第２ベースラインのうち他の一つによって分離する２個のチャネルを含む、請求項７に記載の方法。
9. 前記第３ベースラインセットのうち少なくとも一つに沿って延びる前記複数のチャネルは、前記第３ベースラインのうち他の一つによって分離する２個のチャネルを含む、請求項８に記載の方法。
10. 請求項１〜請求項９のいずれか一項に記載された方法を使って製造される、再帰反射材料。
11. サイネージ、建設障壁、交通障壁および個人保護ギアからなる群から選択される、請求項１０に記載の再帰反射材料。
12. 微細構造のパターンを形成するためのツーリングにおいて、
    対向する周辺のエッジを規定する基板、および前記エッジの間で延びるモールディングの表面を含み、
    前記モールディングの表面は複数のプリズム構造を含み、前記複数のプリズム構造は平均構造高さを規定し、前記モールディングの表面は前記モールディングの表面の少なくとも一部を横切って延びる複数のチャネルを含み、前記チャネルは前記平均構造高さの５％〜５０％の平均深さを規定する、ツーリング。
13. 前記複数のチャネルは、前記エッジのうち少なくとも一つに沿ってアクセスを提供する、請求項１２に記載のツーリング。
14. 前記チャネルの平均深さは前記平均構造高さの１０％〜１５％である、請求項１２または請求項１３に記載のツーリング。
15. 前記基板は金属である、請求項１２〜請求項１４のいずれか一項に記載のツーリング。
16. 前記プリズム構造は、隣接した三角形からそれぞれの三角形を分離する複数のベースラインを規定するように配列される三角形である、請求項１２〜請求項１５のいずれか一項に記載のツーリング。
17. 前記複数のベースラインは互いに平行するように配向される第１ベースラインセット、互いに平行し、前記第１ベースラインセットから６０度に配向される第２ベースラインセット、および互いに平行し、前記第２ベースラインセットから６０度に配向される第３ベースラインセットを含む、請求項１６に記載のツーリング。
18. 前記複数のチャネルは、前記第１ベースラインセットのうち少なくとも一つに沿って延びる少なくとも一つのチャネル、前記第２ベースラインセットのうち少なくとも一つに沿って延びる少なくとも一つのチャネル、前記第３ベースラインセットのうち少なくとも一つに沿って延びる少なくとも一つのチャネルを含む、請求項１７に記載のツーリング。
19. 前記第１ベースラインセットのうち少なくとも一つに沿って延びる前記複数のチャネルは、前記第１ベースラインのうち他の一つによって分離する２個のチャネルを含む、請求項１８に記載のツーリング。
20. 前記第２ベースラインセットのうち少なくとも一つに沿って延びる前記複数のチャネルは、前記第２ベースラインのうち他の一つによって分離する２個のチャネルを含む、請求項１９に記載のツーリング。
21. 前記第３ベースラインセットのうち少なくとも一つに沿って延びる前記複数のチャネルは、前記第３ベースラインのうち他の一つによって分離する２個のチャネルを含む、請求項２０に記載のツーリング。
22. 再帰反射材料の製造時に、ツーリングとポリマーシートとの間にトラップされるガスの発生を減少させる方法において、
    対向する周辺のエッジを規定する基板および前記エッジの間で延びるモールディングの表面を提供する段階であって、前記モールディングの表面はベースラインによって規定された複数のプリズム構造を含み、前記複数のプリズム構造は平均構造高さを規定し、前記モールディングの表面は複数の通路を含み、それぞれの通路はベースラインを横切って延びるように位置し、前記通路は前記平均構造高さの５％〜５０％の平均深さを有し、
    少なくとも一つの面を規定するポリマーシートを提供する段階、および
    前記基板から前記ポリマーシートの面まで前記複数のプリズム構造のパターンをエンボシングする段階、を含み、
    前記エンボシング段階時に前記基板と前記ポリマーシートとの間に配置されたガスは、前記通路の少なくとも一部を通じて追い出されることによってトラップされるガスの発生を減少させる、方法。
23. それぞれの通路は、ベースラインと垂直に延びるように位置する、請求項２２に記載の方法。
24. 前記チャネルの平均深さは前記平均構造高さの１０％〜１５％である、請求項２２または請求項２３に記載の方法。
25. 前記基板は金属である、請求項２２〜請求項２４のいずれか一項に記載の方法。
26. 前記プリズム構造は、隣接した三角形からそれぞれの三角形を分離する複数のベースラインを規定するように配列される三角形である、請求項２２〜請求項２５のいずれか一項に記載の方法。
27. 請求項２２〜請求項２６のいずれか一項に記載された方法を使って製造される、再帰反射材料。
28. サイネージ、建設障壁、交通障壁および個人保護ギアからなる群から選択される、請求項２７に記載の再帰反射材料。
29. 微細構造のパターンを形成するためのツーリングにおいて、
    対向する周辺のエッジを規定する基板および前記エッジの間で延びるモールディングの表面を含み、
    前記モールディングの表面はベースラインによって規定された複数のプリズム構造を含み、前記複数のプリズム構造は平均構造高さを規定し、前記モールディングの表面は複数の通路を含み、それぞれの通路はベースラインを横切って延びるように位置し、前記通路は前記平均構造高さの５％〜５０％の平均深さを有する、ツーリング。
30. それぞれの通路は、ベースラインと垂直に延びるように位置する、請求項２９に記載のツーリング。
31. 前記チャネルの平均深さは前記平均構造高さの１０％〜１５％である、請求項２９または請求項３０に記載のツーリング。
32. 前記基板は金属である、請求項２９〜請求項３１のいずれか一項に記載のツーリング。
33. 前記プリズム構造は、隣接した三角形からそれぞれの三角形を分離する複数のベースラインを規定するように配列される三角形である、請求項２９〜請求項３２のいずれか一項に記載のツーリング。
34. 複数のプリズム構造を含むポリマー基板を含む再帰反射材料であって、
    前記複数のプリズム構造は平均構造高さを有する第１構造セットおよび前記第１構造セットの高さの５％〜５０％の高さを有する第２構造セットを有する構造化された表面を規定し、前記プリズム構造は隣接した三角形からそれぞれの三角形を分離する複数のベースラインを規定するように配列される三角形を含む、再帰反射材料。
35. 前記複数のベースラインは互いに平行するように配向される第１ベースラインセット、互いに平行し、前記第１ベースラインセットから６０度に配向される第２ベースラインセット、および互いに平行し、前記第２ベースラインセットから６０度および前記第１ベースラインセットから６０度に配向される第３ベースラインセットを含む、請求項３４に記載の再帰反射材料。
36. 前記第２構造セットは前記第１構造セットの高さの１０％〜１５％の高さを有する、請求項３４または請求項３５に記載の再帰反射材料。
37. サイネージ、建設障壁、交通障壁および個人保護ギアからなる群から選択される、請求項３４〜請求項３６のいずれか一項に記載の再帰反射材料。

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