CN108138499A - 防滑的自照亮前照明制品 - Google Patents
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Abstract
透光性不滑踏板联接到光导向膜，该光导向膜具有用于重导向在第一轴上取向的光的结构化表面。不滑踏板可看起好像被专用灯具特别照亮那样，但相反可被普通环境光照亮。
Description
背景技术
防滑带和防滑踏板经常放置在易滑动的表面上，以便提高安全性并减小滑倒和跌倒型事故的发生率。防滑带和防滑踏板通常包括带粘合剂背衬的带或片材，该带粘合剂背衬的带或片材具有粗糙的矿物基或纹理的聚合物上表面。它们可放置在例如楼梯踏板或潮湿区域上，以降低人员滑倒的发生率。同样地，它们可在住宅和工作场所安全方面起重要作用。一种此类抗滑产品系列由明尼苏达州圣保罗(St.Paul,Minnesota)的3M公司(3MCompany)以Safety-Walk商标出售。以该商标出售的产品以带粘合剂背衬的抗滑薄板的若干选项为特征，包括不透明和半透明以及不同粗糙度(包括细微的、中等的和粗糙的)。
发明内容
防滑带和防滑踏板与前照明环境光照亮薄板联接。在一些场所，该组合产生较高的踏板视觉醒目性。特别地，在正常照明条件下，在无任何专用于踏板的灯的情况下，踏板可看起来好像被一个或多个专用且聚焦的前灯照明。这种经改善的视觉醒目性可特别适于其中有助于人员注意到不滑踏板已放置在特定区域中的应用。还可存在图形层，从而允许防滑踏板向该区域中的人员传达消息(例如，“危险”或“小心”和/或商业广告内容)。
附图说明
附图并入本说明书中并构成本说明书的一部分，并且附图与具体实施方式一起阐明本发明的优点和原理。在附图中，
图1为在其末端以楼梯为特征的人行道的图片；
图2为环境光照亮的防滑片材的侧视图；
图3为环境光照亮层的侧面剖视图；
图4为示出用于图3的标牌的光线跟踪的图示；
图5为示例环境光照亮的防滑片材的平面图；
图6为示例环境光照亮的防滑片材的平面图；
图7为示例环境光照亮的防滑片材的平面图；
图8为示例环境光照亮的防滑片材的平面图；以及，
图9为示例环境光照亮的防滑片材的平面图。
具体实施方式
已发现，将前照明“自照亮”薄板与防滑的带粘合剂背衬的薄板结合可提供防滑薄板的更大的视觉显著性，从而提高了人员将注意到它的机会，并且由此通过减少滑倒和跌倒事故的机会而潜在地提高人员的整体安全性。
图1为在一个实施方案中此类组合可看起来像什么样的图。在场景200中，看到人员201沿人行道行走，接近一系列台阶。在人员201的路径中突出显示的是环境光照亮的防滑片材210。灯202为将用于照亮通道诸如所示的通道的普通灯；它们可为点光源诸如白炽灯或钠灯，或它们可为狭长的荧光灯具，或者导向或漫射照明技术的某种组合。提供该环境光的灯202优选为预先存在的，使得不需要附加的电源和灯具。尽管片材210没有特别导向于其上的光，但从人员201的角度来看，它可看起好像有特别导向于其上的光那样。这使得人员201更加注意该区域，并且尤其是片材210。片材210具有静摩擦系数为至少0.5的粗糙的顶表面，从而减少人员201在他或她踏上片材210时滑倒的机会。尽管在场景200中示出为放置在第一台阶之前，但在实践中，片材210可放置在每个楼梯踏板上，或放置在期望减少人员滑倒的机会的任何地方。虽然所示示例具有在多个灯202的总体照亮下的片材210，但其它位置也是可以的。还可以使片材210旋转以实现照亮效果。片材210被称为“环境光照亮的”(并且此类语言用于本公开的其它地方)，但其在本公开的范围内以特别照亮薄板。“环境光照亮的”意在标注所提及的物体，并且不应被解读为将片材仅限于环境光。
图2示出膜叠堆233，该膜叠堆233为片材210的轮廓呈现。通常包含磨料颗粒的防滑层230包括叠堆的最上层。防滑层230的上表面是粗糙的，静摩擦系数为至少0.4，并且更理想地为至少0.6。根据使用的材料以及期望的安全性或广告图案，防滑层230可包括不透明区域或包含一个或多个透光性区域。例如，磨料矿物颗粒通常等同于不透明的防滑层230，而使用嵌入在透明或半透明离聚物中的氧化铝颗粒可产生透光性防滑层230。在一个实施方案中，将48号粒度氧化铝的颗粒设置在德克萨斯州威明顿(Wilmington,DE)的杜邦公司(DuPont Company)出售的品牌离聚物树脂层中，从而提供透光性基材。此类实施方案由明尼苏达州圣保罗(St.Paul,MN)的3M公司(3M Company)以其Safety-WalkTM品牌以产品名“220Clear”出售。防滑表面252可包括折射率匹配涂层，诸如UV固化的丙烯酸酯树脂或本领域中已知的其它涂层，该折射率匹配涂层还增强了防滑层230的透光性，这可有助于本文另外所述的防滑层下方的图形层意在被附近的人员看到的某些实施方案。美国专利No.6,024,824“Method of Making Articles in Sheet Form,Particularly AbrasiveArticles”描述了制备不滑制品的方法，该方法可通过使颗粒通过热喷雾器诸如具有喷射火焰的喷嘴的喷焰器来生产可用作防滑层230的粘合剂层。制备防滑层230的其它方法在本领域中是已知的。
联接到防滑层230的为环境光照亮层220。环境光照亮层220在下面进行描述，但是从顶部至底部通常包括图形层、包括光转向特征部阵列的光转向膜和反射体。还可包括其它居间层。环境光照亮层220的底表面与粘合剂层215交接，该粘合剂层215然后将联接到安装表面诸如楼梯踏板、混凝土地板等。叠堆233可设置在剥离衬垫(图2中未示出)上以便于施加。
在图3中示出了环境光照亮层220的侧面剖视图。层220包括转向膜52、反射体54、漫射体56和图形60。层220还可包括在转向膜52与漫射体56之间的任选的气隙58，以及在转向膜52与图形60之间的任选的气隙59。围绕标牌50的边缘可使用任选的边缘带或框架62和64。漫射体放置在转向膜后面(在反射体与转向膜之间)，其中从观看者的角度来看，图形60保留在转向膜的前面。在此构造中，漫射体可通过层压或微复制工艺附接到转向膜，其中使漫射体54的背面金属化以消除对独立反射体的需求。在使用中，转向膜52将光从光源66导向至图形60和观看者61，以便被动地照亮标牌。
转向膜52可例如用锯齿形棱镜膜或具有用于重导向光的结构化表面的其它类型的光重导向膜来实现。例如，可使用线性菲涅耳(Fresnel)膜替代锯齿形棱镜膜。另选地，具有非锯齿形的“屋顶状”棱镜角的线性微观结构可替代地用作结构化表面。反射体54可用镜面反射体例如来自3M公司(3M Company)的增强型镜面反射体(ESR)膜来实现。在一些情况下，镜面反射体可具有规则或非规则的结构，以便提供受控的角扩散量。具有结构的镜面反射体包括例如金属化微结构化膜。在一些情况下，反射体实际上可为半镜面的，其中反射体为入射到反射体上的光提供少量的扩散或有限量的漫射。半镜面反射体包括例如ESR膜上的轻度漫射涂层。任选的气隙59可有助于防止对转向膜52的棱镜的损坏。气隙还提供折射率差异。可密封该构造的边缘以防止湿气或污染物进入到气隙中。密封技术可为使用带或粘合剂，或甚至将层熔融在一起。可使用折射率与邻近膜层的折射率明显不同的材料来替代气隙，从而产生不具有气隙并因此可更耐用的环境光照亮层。
任选的漫射膜可放置在图形60的顶部上。此外，或取代此类漫射膜，在某些实施方案中，透光性防滑层230可用作漫射体。
在使用中，转向膜52中的光导向特征部(例如锯齿形棱镜)将光从光源66诸如室内灯导向至图形60，以便为观看者61被动地照亮标牌。环境光照亮层220和其它类似的实施方案将与根据以下专利的图4相关联地进行更详细的描述：美国专利No.8,915,002“SelfIlluminated Signage for Printed Graphic”；美国专利申请公布No.2014/525,882“SelfIlluminated Shaped and Two-sided Signage for Printed Graphics”；以及美国专利申请公布No.2015/068080“Self Illuminated Signage for Printed Graphics”，该专利中的每个的全部内容以引用方式并入本文。在专利申请No.62/171,413中另外描述了用于改变转向膜的取向以便在安装时实现良好的“环境照明”效果的方法。
图4为示出由线48表示的用于图3的环境光照亮层220的光线跟踪的图示，该图示示出转向膜32如何将光从室内灯66朝向观看者61导向以产生被动照亮的效果。对于观看者61，位于转向膜层32上方的图形层(如图3所示的实施方案中所示)可看起来好像专用光照在其上那样，但实际上它使用环境光或通用光来照亮。
图5为环境光照亮的防滑片材240的一个实施方案的平面图。片材240的图形层包括对角线地取向的条带。条带245可为暗的，而条带250可为例如高可见度颜色诸如黄绿色。整个上表面可包括透光性的防滑层。片材240中的环境光照亮层放置有水平取向的光导向特征部，使得如果片材粘附到例如地板，则顶置式通用照明将使得片240相对于周围表面例如地板看起来明亮，并且被从大致与片材取向方向正交的角度接近的观察者251注意到。
图6为环境光照亮的防滑片材260的另外的实施方案的平面图。在该实施方案中，环境光照亮层包括多于一个具有交替取向的条带，该交替取向的条带被设计成朝向各自位于与片材260的任一侧正交的位置的两个独立观察者提供照亮效果。特别地，条带270包括朝向观察者275提供其照亮型效果的环境光照亮层，而条带265包括朝向观察者265提供其照亮型效果的环境光照亮层。以这种方式，从片材260的任一侧接近的人员将更可能注意到片材260，因为它将看起来好像被专用光照亮。图形层可对应于具有例如不同颜色的条纹状图案。虽然例图240和260示出在一个或两个方向上的照亮型效果，但环境光照亮标牌的附加区域和取向可从与特征部和光源的取向正交的其它方向产生视觉上明亮的标志部分。
如前所述，片材240、片材260等的整个上表面可包括透光性防滑层，或条纹状部分可在透光性防滑部分与不透明防滑部分之间交替。当然，不需要在片材的不透明区段下面具有环境光照亮层的部分，该不透明区段可提供附加的粘附区域，从而改善标牌的韧性和耐磨性。
图7为环境光照亮的防滑片材280的另外的实施方案的平面图，该平面图示出在片材280上用大写母书写的广告内容“标志”。区域290可包括第一颜色或图形设计，并且在其下面方包括环境光照亮层，而大写印字295可通过使用不透明防滑层或通过使用透光性层但省略环境光照亮层而保持不透明。当然，大写印字还可以只是与周围区域不同的颜色，并且/或者它可包括具有取向不同的环境光照亮层的字母，使得它在不同的接近角下最好地“发光”，从而增加视觉显著性。
图8为环境光照亮的防滑片材300的另外的实施方案的平面图。在该实施方案中，图形区域305包括具有六个不同区域的六边形设计，该六个不同区域具有6个不同的环境光照亮层取向。这些图形区域305允许照亮型特征部围绕片材300呈360度。这种效果可通过手动切割和定向环境光照亮层来产生，或在制造过程期间利用产生光导向特征部和棱镜图案的工具来产生。当安装在例如具有合适的顶置式灯的地板上时，观察者306、307和308将各自看到看起来被照亮的图形区域的独立区域。
图9为环境光照亮的防滑片材520的另外的实施方案的平面图。周边区域225包括环境光照亮层，但内部区域330可包括或可不包括环境光照亮层。在一个实施方案中，整个片材520用透光性防滑层覆盖。在另一个实施方案中，周边区域225包括不透明防滑层，而内部区域330具有环境光照亮层。如可通过这几个示例所认识到的，还存在许多另外的很大程度上受艺术家或平面设计师的想象力限制的可能的示例的组合。
实施例
生产具有图形的环境光照亮的防滑片材并测量亮度值。这些实施例仅仅为了进行示意性的说明，且并非意在限制所附权利要求书的范围。
测试方法-亮度测量
将样品放置在用安装在天花板上的荧光人造灯照明的10英尺高的房间的地板上。使用Minolta Luminance Meter LS-100(可购自柯尼卡美能达感测新加坡私营有限公司(Konica Minolta Sensing Singapore Pte Ltd))进行亮度测量。亮度值以cd/m2(尼特)为单位表示并记录在表1中。通过将实施例的亮度值除以比较例1的亮度值来计算实施例1至实施例4的增益，并将结果记录在表1中。
使用Roland SP-300i弱溶剂印刷机(可购自美国罗兰公司(Roland USA))印刷所有样品。
比较例1-样品构造白色乙烯基标志
使用Roland SP-300i印刷机印刷50.8微米厚的白色乙烯基样品(可购自明尼苏达州圣保罗的3M公司(3M Company,St.Paul,MN)的白色乙烯基膜#180C-151-010)。印刷图案为具有对角的黄色和黑色条纹的典型地板安全警示图案，其中面积为大约5英寸×21英寸。黄色区域的亮度用作用于比较下面提到的各种构造的亮度的参考亮度。
实施例1-样品构造明亮SAFETY WALK
从最靠近观看者至地板依次使用超大尺寸620B SAFETY WALK层、3M ENVISIONMatte 8550覆膜(两者均可购自明尼苏达州圣保罗的3M公司(3M Company,St.Paul,MN))、2密耳的PET隔层和环境光照亮层来构造明亮SAFETY WALK示范。
将超大尺寸620B SAFETY WALK材料切割成每个边缘比印刷标志尺寸大大致1/2”。此额外的宽度将最终标志粘附到地板表面。
使用Roland SP300i印刷机将8550覆膜印刷在非粘性侧上。将印刷侧干燥，并且然后粘附到SAFETY WALK粘合剂，从而保护夹在SAFETY WALK粘合剂中的印刷图像。
将2密耳的PET层粘附到8550粘合剂层以确保8550与环境光照亮层转向膜之间的气隙。
环境光照亮层包括如美国专利No.8,915,002“Self Illuminated Signage forPrinted Graphics”中所述并如图4所见地取向的锯齿形特征部。环境光照亮层的背侧涂覆有蒸发铝以提供高反射表面。
然后通过用异丙醇清洁地板以除去蜡并且然后将超大尺寸SAFETY WALK材料的边缘粘附到地板来将标志密封到地板。
用Minolta相机测量所得构造的黄色区域，其中明亮SAFETY WALK标志直接位于与比较例1相当的位置中的顶置式荧光灯的下方。结果报告于表1中。
实施例2-样品构造明亮边界
从最靠近观看者至地板依次使用小尺寸620B SAFETY WALK层、超大尺寸3MENVISION Matte 8550覆膜(两者均可购自明尼苏达州圣保罗的3M公司(3M Company,St.Paul,MN))、2密耳的小尺寸PET隔层和环境光照亮层来构造明亮边界SAFETY WALK示范。
将小尺寸620B SAFETY WALK材料切割成每个边缘比印刷标志和环境光照亮层尺寸小大致1/2”。使用Roland SP300i印刷机将超大尺寸8550覆膜印刷在非粘性侧上。将印刷侧干燥，并且然后居中在SAFETY WALK粘合剂上并粘附到SAFETY WALK粘合剂，从而部分地保护夹在SAFETY WALK粘合剂中的印刷图像。将2密耳的小尺寸PET层粘附到8550粘合剂层的中心以确保8550与环境光照亮层转向膜之间的气隙，但围绕膜叠堆的边缘提供来自8550的粘合剂层。
环境光照亮层包括如美国专利No.8,915,002“Self Illuminated Signage forPrinted Graphics”中所述并如图4所见地取向的锯齿形特征部，与2密耳的小尺寸PET层对齐以维持气隙。环境光照亮层的背侧涂覆有蒸发铝以提供高反射表面。
然后通过用异丙醇清洁地板以除去蜡并且然后将超大尺寸8550覆膜的边缘粘附到地板来将标志密封到地板。用Minolta相机测量所得构造的黄色区域，其中明亮边界标志直接位于与比较例1相当的位置中的顶置式荧光灯的下方。结果报告于表1中。
实施例3-样品构造图案化SAFETY WALK
从最靠近观看者至地板依次使用620B SAFETY WALK条带、3M ENVISION Matte8550覆膜层(两者均可购自明尼苏达州圣保罗的3M公司(3M Company,St.Paul,MN))、2密耳的PET隔层和环境光照亮层来构造图案化SAFETY WALK示范。
将620B SAFETY WALK材料切割成形状和尺寸与对角的黄色和黑色条纹状图案的黑色印刷部分相同的对角条带。然后将SAFETY WALK材料条带仅粘附到对角的黄色和黑色条纹状图案的黑色印刷区域。使用Roland SP300i印刷机将超大尺寸8550覆膜印刷在非粘性侧上，从而在印刷区域的所有边缘上留下标称1/2”的清晰边界。将印刷侧干燥，并且然后居中在SAFETY WALK粘合剂上并粘附到SAFETY WALK粘合剂，其中SAFETY WALK条带与印刷图案上的黑色条带对齐。将2密耳的PET层粘附到8550粘合剂层的中心以确保8550与环境光照亮层转向膜之间的气隙，但围绕膜叠堆的边缘提供来自8550的粘合剂层。
环境光照亮层包括依照图4的如美国专利No.8,915,002“Self IlluminatedSignage for Printed Graphics”所述地取向的锯齿形特征部，并且与2密耳的PET层对齐以维持气隙。环境光照亮层的背侧涂覆有蒸发铝以提供高反射表面。然后通过用异丙醇清洁地板以除去蜡并且然后将超大尺寸8550覆膜的边缘粘附到地板来将标志密封到地板。用Minolta相机测量所得构造的黄色区域，其中图案化SAFETY WALK标志直接位于与比较例1相当的位置中的顶置式荧光灯的下方。结果报告于表1中。
实施例4-样品构造多方向SAFETY WALK
跟明亮边界样品一样地构造多方向SAFETY WALK示范，不同之处在于将下面的环境光照亮层切割成两块并将其1/2旋转180度。以这种方式，一半标志对于从一个方向接近的观看者是明亮的，并且一半标志对于从相反的方向接近的观看者是明亮的。
用Minolta相机测量所得构造的黄色区域，其中多方向SAFETY WALK标志直接位于与比较例1相当的位置中的顶置式荧光灯的下方。结果报告于表1中。
测量数据
制造上面提到的标志，并且测量所有标志的黄色部分的亮度。通过除以IJ180黄色参考值(比较例1)来计算相对增益。
Claims (18)
1.一种防滑的自照亮前照明的带粘合剂背衬的制品，其包括：
透光性摩擦层，所述透光性摩擦层包括上主表面和下主表面，其中所述上主表面包括静摩擦系数为至少0.50的粗糙表面；以及，
环境光照亮层，所述环境光照亮层具有上主表面和下主表面，以从上到下的次序包括以下层：
图形层，所述图形层包括印刷图形；
转向膜层，所述转向膜层具有用于重导向光的第一结构化表面和与所述第一表面相对的第二表面，所述第一结构化表面包括多个细长的锯齿形光导向特征部；以及
反射层，所述反射层包括反射体。
2.根据权利要求1所述的制品，还包括：
在所述透光性摩擦层与所述环境光照亮层之间的附加层。
3.根据权利要求1所述的制品，还包括：
在包括所述环境光照亮层的层之间的附加层。
4.根据权利要求1所述的制品，还包括：
在所述透光性摩擦层与所述环境光照亮层之间的气隙层。
5.根据权利要求1所述的制品，其中所述透光性摩擦层的下主表面以粘附方式联接到所述环境光照亮层的上主表面。
6.根据权利要求5所述的制品，其中所述上主表面的静摩擦系数为至少0.60。
7.根据权利要求5所述的制品，还包括：
粘合剂层，所述粘合剂层具有上主表面和下主表面，所述上主表面联接到所述环境光照亮层的下主表面。
8.根据权利要求7所述的制品，还包括：
剥离衬垫，所述剥离衬垫具有上主表面和下主表面，所述上主表面包括硅树脂基剥离层，所述上主表面以粘附方式联接到所述粘合剂层的下主表面。
9.根据权利要求1所述的制品，其中所述粗糙表面包含平均粒径为至少500μm的多个透光性颗粒。
10.根据权利要求9所述的制品，其中所述粗糙表面包含平均粒径为至少600μm的多个透光性颗粒。
11.根据权利要求10所述的制品，其中所述粗糙表面包含平均粒径为至少700μm的多个透光性颗粒。
12.根据权利要求1所述的制品，其中所述转向膜的取向与所述锯齿形光导向特征部的方向正交。
13.根据权利要求1所述的制品，其中所述图形层包含光致发光材料。
14.根据权利要求1所述的制品，其中所述透光性摩擦层包含施加至所述上主表面的折射率匹配材料。
15.根据权利要求14所述的制品，其中所述折射率匹配材料包括UV固化的丙烯酸酯树脂。
16.根据权利要求1所述的制品，其中所述制品包括片材。
17.根据权利要求1所述的制品，其中所述制品包括卷。
18.根据权利要求1所述的制品，其中所述透光性摩擦层的静摩擦系数为至少0.60。
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