[发明专利]含气界的逆反射棱镜阵列

说明书

本发明的技术背景

本发明涉及以紧密排列的、侧棱尺寸大约为0.635mm(0.025英寸)或者更低的小立方体角结构形式形成逆反射微棱镜结构。业已发现这种棱镜作为逆反射薄膜有许多应用，它可以用作交通工具或衣物上反光的安全设施以及高速公路的标志。参阅美国专利U.S.3,689,356(1972年9月5日授权给W.P.Rowland)，该篇文献通过在此引述全部并入本文。

本发明概述

依据本发明形成有气界的逆反射薄膜，在棱镜附着于薄膜基体的过程中，该气界被合并到棱镜结构中。完成这个结构的一个途径是棱镜材料仅仅部分地填充棱镜模具凹槽，留下空隙。当基体叠合到模塑材料上时以及在模塑材料固化时，凹槽中的空气残留在棱镜体内，以气泡或气界形式随机地分布在固体棱镜中。

正如将要详细解释的那样，气泡以某种方式散射部分入射光线，即改变部分入射光线的方向，以致从各种不同的角度看材料都有更白的外观(高Cap Y值)。一部分光线将以散射方式改变方向，另一部分光线将以狭窄的射束逆反射。

附图的简要说明

图1是局部截面示意图，该局部的位置在模具鼓轴周围，该图说明液体的棱镜模塑材料从安装在上方的涂布头浇铸到模具上。

图2是装置的局部截面放大示意图，该装置用辊50将基材薄膜46施加到模具16中的棱镜材料64上，以使气泡残留在棱镜68中。

图3是依据本发明生产的反射薄膜的后表面的局部视图。

图4是放大的局部截面示意图，该截面是沿着图3中4-4线的截面。

图5是与图4相似的视图，说明本发明的空气背衬实施方案，其中，白色衬层12被加到薄膜上。

图6是与图4相似的视图，说明本发明的金属反射器实施方案，其中，加上了一层金属反射层14。

图7是光路示意图，说明本发明的某些原理。

本发明的详细描述

现在参照图1至图7详细介绍本发明。由于实现本发明实施方案所用的大部分装置和工艺在前面引证的美国专利3,689,356中已经介绍过，所以，除了为正确理解本发明需要重复的部分之外，其它内容不再重复。

本发明的装置包括模塑鼓100，它安装在按箭头指示方向(即逆时针方向)旋转的轴上。鼓100的圆周部分由许多粘接在圆周上的金属板16组成。每块金属板16上有大量的完全一样的邻接排列的立方体角凹槽22，并且围绕着鼓100的圆周布满这样的金属板16，在鼓表面上形成基本连续的立方体角凹槽(22)阵列的模塑表面。

涂布头26安装在鼓100附近并在圆周的一个点位上作横向往复运动。在鼓连续旋转时，液态的可硬化的模塑材料64从涂布头26浇铸到鼓面上。连续地从放卷卷筒(未示出)拽出薄膜46，并且用加压辊50将它施加到鼓100上，加压辊50与鼓100合作形成一个间隙，在该间隙处可硬化的材料64均匀地分布在模具板16的表面上，并且与表面46之间形成紧密接触。

我们已经发现借助简单的方法——即在工艺中省略常规的预润湿模具表面步骤就能将气界10引入逆反射微棱镜70(图3至图6)。棱镜材料64的粘度使它不使用润湿剂就不能完全填满棱镜凹槽。于是，各种尺寸的气界10在材料64与薄膜46接触时残留在棱镜体70中。

刚刚添加的材料64和薄膜46一起行进通过一排辐射单元(未示出)，在那里材料64在固化的同时粘接到薄膜46上。然后，冷却介质使粘接在薄膜46上的材料64凝固定型，以便完成的反射薄膜54能够顺利地在(剥离)辊附近从鼓100上剥离，并且缠绕到收卷卷筒上。

形成气界10的数量取决于工艺中鼓的转速、鼓的温度以及棱镜材料的粘度。我们认为叠合辊的直径和材料硬度也将影响形成的气界10的数量。

气界10在各个棱镜70中与在薄膜上的位置似乎是随机的。