DE69413677T2

DE69413677T2 - Retroreflektierende struktur

Info

Publication number: DE69413677T2
Application number: DE69413677T
Authority: DE
Inventors: David C. Berlin Ct 06037 Martin; Edward D. Oakville Ct 06779 Phillips
Original assignee: Reflexite Corp
Current assignee: Reflexite Corp
Priority date: 1993-02-17
Filing date: 1994-02-15
Publication date: 1999-06-10
Anticipated expiration: 2014-02-16
Also published as: WO1994019711A1; CA2156266C; US5637173A; EP0690995A1; JPH08507161A; DE69413677D1; EP0690995B1; AU6241594A; JP3701967B2; CA2156266A1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Retroreflektive Stoffe werden im allgemeinen für Zwecke der Sicherheit und der Dekoration eingesetzt. Eine Art von retroreflektierenden Stoffen wird aus geformten Elementen mit sehr kleinen Prismen oder würfelartigen (cube-corner) Formationen gebildet (vergl. beispielsweise US-Patent 3 810 804 und Französisches Patent 2 662 268).
Häufig wird angestrebt, diese Materialien auf vorgebildeten Strukturen anzubringen, wobei in diesen Fällen die retroreflektierenden Stoffe nicht mit den Stoffen der vorgebildeten Strukturen kompatibel sein können oder das Verfahren des Anbringens auf die retroreflektierenden Eigenschaften zerstörend wirken kann.
Daher besteht Bedarf für ein retroreflektierendes System und ein Verfahren, bei dem der retroreflektierende Stoff so hergestellt werden kann, daß ein dauerhafter Transfer auf bestehende Strukturen verschiedener Materialien ohne Zerstörung des retroreflektierenden Stoffes ermöglicht wird.
FR-A-2 662 268 offenbart eine flexible retroreflektive Struktur gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 10. Die vorliegende Erfindung ist durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 10 gekennzeichnet.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bildung von retroreflektierenden Stoffen auf einem Substrat beschrieben, wobei eine Ablösebeschichtung auf einem Basismaterial gebildet wird, und eine Anordnung fester, lichtdurchlässiger Prismen auf der Beschichtung durch Gießen der Prismenanordnung in ein Kunststoffoligomer gebildet wird, welches an der Beschichtung befestigt wird.
Die Prismen werden anschließend durch Ausbildung einer Metallschicht auf den Prismen reflektierend gemacht. Ein Klebstoff wird anschließend auf die reflektierende Metallschicht aufgebracht. Ein Substrat wird anschließend auf den Klebstoff aufgebracht und das Basismaterial wird von der Ablösebeschichtung entfernt, wobei eine Anordnung frei stehender Prismen offen zurückbleibt, d.h., daß Prismen mit einer reflektierenden Metallrückseite auf dem Substrat befestigt sind.
Das Substrat wird vorzugsweise aus dem gleichen Material gebildlet wie die Struktur, auf der das retroreflektierende Material befestigt werden soll, oder ist mit dieser Struktur kompatibel. Beispielsweise kann das Substrat eine Schicht aus synthetischem Harz, wie beispielsweise Polyvinylchlorid (PVC), Polyamid, Polypropylen, Polycarbonat oder Fasergewebe, wie beispielsweise Polyester, Nylon oder ähnliche, die mit einem geeigneten Harz beschichtet sind, aufweisen.
Vorzugsweise kann das Substrat mit der frei stehenden Prismaschicht mit einer durchsichtigen Schutzschicht auf der frei stehenden Seite beschichtet werden, und das Substrat kann anschließend durch verschiedene weithin bekannte Methoden mit einer vorgebildeten Struktur aus einem gleichen oder ähnlichen Material wie das Substrat verbunden werden.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1A-1F sind schematische Querschnittszeichnungen des Arbeitsablaufes, die die Hauptschritte in der Herstellung des retroreflektierenden Materials der Erfindung auf einem Substrat zeigen.
Fig. 2 ist eine schematische Querschnittszeichnung, die eine weitere Modifikation der Ausführung der Fig. 1a-1f zeigen.
Fig. 3 ist eine schematische perspektivische Ansicht, die ein Band zeigt, welches erfindungsgemäß gebildet wurde.
Fig. 4 ist ein Querschnitt, der eine alternative Ausführungsform des erfindungsgemäßem Bandes zeigt.
Fig. 5 ist eine detaillierte Querschnittsansicht, die die Prismenorientierung zeigt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung wird im folgenden in Verbindung mit den Zeichnungen detailliert beschrieben. Mit Bezug auf die Fig. 1a-1f wird eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben, bei der das Substrat ein Tarpaulinmaterial umfaßt. Dies ist ein besonders geeignetes Beispiel, da ein Bedarf für ein einfaches und kostengünstiges Verfahren zur Aufbringung von retroreflektierendem Material auf Lastkraftwagen-Planen aus Sicherheitsgründen besteht.
Wie in Fig. 1A gezeigt, besteht die Ausgangsstruktur aus einer Basisschicht 10 aus einem Material, wie beispielsweise einer Polyesterschicht mit einer Acrylsäuredruckbehandlung auf einer Seite (verkauft von Dupont unter dem Namen J Film). Eine Ablösebeschichtung 12, die aus einem Verbindungsguß von Polyester und Lösungsmittel gebildet wurde, wird auf die behandelte Seite einer 1-4 mils dicken Schicht 10 aufgebracht.
Anschließend wird eine Anordnung von Mikroprismen 14, etwa 2,8 mils hoch, auf der Ablösebeschichtung durch Gießen der vorliegenden Anordnung auf ein Epoxy- oder Urethanoligomer gebildet und auf der Beschichtung befestigt, wie in Fig. 1B gezeigt.
Vorzugsweise sind die Prismen von der Art, die würfelförmig ausgebildet werden, in denen 3 Oberflächen einen 90º Winkel bilden und in denen die optischen Achsen und Prismenachsen koinzident sind, obwohl nicht fehlerfreie würfelförmige Prismen, die spezielle optische Effekte erreichen können, innerhalb des Rahmens dieser Erfindung liegen.
Die Prismen 14 werden durch eine Beschichtung der freiliegenden Prismenoberfläche mit einer Metallschicht 16 reflektierend gemacht, wie beispielsweise Aluminium, Gold oder Silber von etwa 500-800 Å (Fig. 1C).
Die Struktur der Fig. 1C wird invertiert und ein Klebstoff, wie beispielsweise ein Einkomponenten feucht härtender Reaktiv-Polyurethanklebstoff 18 (verkauft von MACE Corp.), wird auf die metallisierte Prismenseite in einem kontinuierlichen Streifenformat mit einer Streifenlänge von 50 mm (Fig. 1D) aufgetragen.
Das Substrat 20, hier als ein Tarpaulinmaterial dargestellt, welches aus einem Polyestergewebe 22 gebildet wird, welches von einem Kunststoffmaterial 24 umschlossen ist, wird anschließend auf den Klebstoff 18 laminiert (Fig. 1E) und die Basisschicht wird abgezogen (Fig. 1D).
Dies hinterläßt Streifen einer Anordnung frei liegender (freier) retroreflektierender Prismen 14, die an das Substrat 20 durch Klebstoff 18 angeheftet sind (Fig. 1F). Lichtstrahlen R, die auf die Oberfläche des Prismas 14 auftreffen, werden durch Oberfläche 16 zurückreflektiert.
Die resultierende Struktur, die in Fig. 1F gezeigt ist, kann weiter behandelt werden, wie in Fig. 2 gezeigt, indem die freie Prismaseite mit einem Klebstoff 30 beschichtet und eine klare Schutzschicht 32 aus Materialien, wie beispielsweise Polyvinyl, auf die Struktur laminiert wird. Die in Fig. 2 gezeigte Struktur kann anschließend in Streifen geschnitten werden, um Bänder zu bilden, wie in Fig. 3 gezeigt.
Alternativ kann die in Fig. 1F gezeigte, freie Prismaseite mit einem Material 36 beschichtet werden, das darauf abgestimmt ist, eine gute Verbindung mit dem Substrat 20 und den freien Prismen 14 zu bilden, wie in Fig. 4 gezeigt.
Falls das Substrat beispielsweise aus Tarpaulin mit einer acrylischen Lackbeschichtung gebildet wird, wäre eine elastomere Urethanbeschichtung eine gute Wahl für Material 36.
Andere Substratmaterialien können verstärkte Fasern und Prägungen aus Vinyl, beschichtetem Vinyl, Urethanen, Polypropylenen und ähnlichem aufweisen.
Wie in Fig. 5 gezeigt, ist eine wichtige Eigenschaft der vorliegendem Erfindung, daß die Prismen 14, weil sie relativ frei beweglich sind, durch die Form des Substratmaterials 20 etwas orientiert werden, was die retroreflektierende Lichtverteilung verbessert.

Claims

1. Verfahren zur Bildung einer flexiblen retroreflektierenden Struktur mit transparenten Prismen, welches die Schritte aufweist:

a) Bilden einer Anordnung von transparenten Prismen (14) mit einer geschliffenen Seite und einer Fensterseite auf einer Folie eines Basismaterials (10), wobei das Basismaterial (10) auf der Fensterseite der Prismen (14) ist,

b) Bilden einer reflektierenden Schicht (16) auf der geschliffenen Seite der Prismen (14),

c) Anhaften eines Substrats (20) auf die Seite der reflektierenden Schicht der Prismen (16),

wobei:

d) die Anordnung der transparenten Prismen (14) auf der Folie des Basismaterials (10) mit einer Ablösebeschichtung (12) auf der Fensterseite der Prismen (14) gebildet wird, und das Verfahren

e) das Entfernen der Folie des Basismaterials (10) umfaßt, wobei die Fensterseite der transparenten Prismen (14) offen zurückbleibt, welche auf dem Substrat (20) gebildet werden und die Prismen freistehend vorliegen, wobei sie eine retroreflektierende Struktur mit freistehenden Prismen (14) bilden, welche relativ frei bewegt werden können.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren zusätzlich den Schritt des Anbringens einer lichttransparenten Schutzschicht (32:36) auf der Fensterseite der Anordnung der transparenten freistehenden Prismen umfaßt.

3. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtdurchlässige Schutzschicht (32) auf der Anordnung der Prismen (14) durch einen Klebstoff (30) befestigt wird.

4. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die transparenten Prismen würfelförmige (cube-corner) Prismen (14) sind.

5. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat (20) entweder Tarpaulin oder ein mit Kunststoff verstärktes Gewebe ist.

6. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht (32) einen thermoplastischen Kunststoff umfaßt.

7. Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der thermoplastische Kunststoff ein Polyvinylchlorid umfaßt.

8. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht (32) ein Elastomer umfaßt.

9. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die gebildete retroreflektierende Struktur zu einem Band geformt wird.

10. Flexible retroreflektierende Struktur mit transparenten Prismen, welche relativ frei beweglich sind, wobei die Struktur aufweist:

a) ein Substrat (20),

b) eine Schicht von transparenten Prismen (14) mit einer geschliffenen Seite und einer Fensterseite, die auf dem Substrat (20) gebildet wird, wobei die geschliffene Seite der Prismen (14) auf dem Substrat (20) aufgebracht ist, und

c) eine reflektierende Schicht (16), die auf der geschliffenen Seite der transparenten Prismen (14) gebildet wird,

dadurch gekennzeichnet, daß

d) die transparenten Prismen eine offenliegende Anordnung von freistehenden Prismen bilden.

11. Struktur gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die retroreflektierende Struktur ein mit Kunststoff (24) verstärktes Gewebe (22) umfaßt, welches auf die geschliffene Seite der Prismen (14) aufgebracht ist.

12. Struktur gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die retroreflektierende Struktur ein Tarpaulin (20) umfaßt, welches auf die geschliffene Seite der Prismen (14) aufgebracht ist.

13. Struktur gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Struktur zu einem Band geformt ist.

14. Struktur gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Prismen (14) auf dem Substrat (20) mit einem Klebstoff (18) befestigt sind.

15. Struktur gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die reflektierende Schicht (18) ein Metall umfaßt.

16. Struktur gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Aluminium, Gold und Silber.