逆向反射制品和有铝反射件的逆向反射制品的制造方法技术

逆向反射制品的制造方法包括如下步骤：提供一个有第一结构表面的器件（工具或模具）；在第一结构表面上施加反射层，在反射层与第一结构表面之间形成第一粘合值，反射层有露出的表面；向反射层的露出表面施加模塑聚合物，在反射层与模塑聚合物之间形成第二粘合值。第二粘合值比第一粘合值高。将器件从模塑聚合物上分离，形成逆向反射制品，它有第二结构表面，该结构表面是第一结构表面的反像。分离使反射层从第一结构表面转移到逆向反射制品上。该方法在分离步骤期间形成反射层，而不是其形成与第二结构表面的形成无关。该方法能够制成这样的制品，它有涂有铝反射材料的第二结构表面，所述铝反射材料的第一面（该面靠近第二结构表面）上有主要是无定形态的铝微结构，在与第一面相反的第二面上有主要是结晶的铝微结构。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及逆向反射制品的制造方法，它包括向镀有反射层的微结构工具施加模塑聚合物，并使反射层从工具上转移到制品上的步骤。本专利技术也涉及有结构表面的逆向反射制品，铝反射层放置在该面上，靠近结构表面的反射层有主要以无定形态排列的原子。
技术介绍
逆反射制品能够将入射光中的主要部分按其发射方向返回，与此不同的是，入射光会被反射到其他方向。这一独特性能使其被广泛用于公路建设及人身安全等多种用途。例如，在人身安全领域，逆反射制品应用到服装上，主要在黄昏后或其他可见度低的情形下，提高机动车驾驶员对行人的可见性。它们也用在书包和背包后，用于同样的目的。逆向反射制品可以由立方角的结构体制成，例如立方角元件和立方角形状的空腔。立方角元件是类似屋角的结构，即它们有相交于一点或顶点三个垂直的面。另一方面，立方角空腔是这样的结构，它由凹陷部分形成，凹陷部分由相交于凹陷内一点的三个垂直的面围住。通常，立方角的形成方法，不管是形成立方角元件或是立方角形状的空腔，都称为“复制方法”。制造立方角逆向反射制品的方法有多种。例如授予Smith等人的美国专利№5450235揭示了一种挤出方法，其中聚合物熔体流被挤入有多个立方角形状空腔的微结构模具内。制成的制品是微结构制品，有许多排成列的立方角元件。授予Benson Jr.等人的美国专利№5691846揭示了另一种方法，其中可固化树脂的溶液加入有许多立方角形状空腔的模具内。使一个覆盖膜接触树脂。树脂溶液采用光照射固化，形成复合片，它有许多粘合到覆盖膜上的立方角元件。立方角形状的空腔可由多种方法制成。但是，这些方法一般都将逆向反射制品的制造过程与制品的金属化过程，即反射层施加到制品上的过程分开。例如，授予Stamm的美国专利№3712706揭示了有许多立方角形状空腔的反射面。Stamm揭示了一种方法，其中在镀金属的平坦表面上刻三条平行的等间距的交叉槽，而形成立方角结构。该雕刻方法形成顶点尖锐的固体三角锥体(triagonal pyramids)的连续图案，有90°内两面角。两面角是两个相交平面形成的角。Stamm解释锥体图案是所要求的立方角形状空腔图案的相反形式。相反形式(即锥体图案)可以用作模头，在塑料平面内或平坦的金属箔内压出所要求的立方角空腔的阵列。空腔列可以是反射器，其所有面上都涂有例如蒸镀的金、铝或铬。立方角空腔用光学透明固态介质填充，以制成逆向反射器。授予Lemelson的美国专利№4127693揭示了另一种制备立方角形状空腔的方法。在一个实施方式中，一个反射器件包括基质元件，它能够用许多空腔进行模塑或压花，每个空腔的形状都可形成立方角反射器。所述空腔的壁由三个或多个三角平面构成。在一个独立的步骤中，金属薄膜可以沉积到空腔表面上。空腔上可以放置保护性透明片。专利技术的概述本专利技术提供一种制备逆向反射制品的新方法，它可制成所述制品，并同时使之反射。简而言之，本专利技术的方法包括(a)提供有第一结构表面的器件；(b)在第一结构表面上施加反射层，使得在反射层与第一结构表面之间形成第一粘合值，反射层有露出的表面；(c)向反射层的露出表面施加模塑聚合物，使得在反射层与模塑聚合物之间形成第二粘合值，第二粘合值比第一粘合值高；(d)将器件从模塑聚合物上分离，形成逆向反射制品，它有第二结构表面，分离使反射层从第一结构表面转移到逆向反射制品上；所述器件可以是工具或模具。本专利技术方法与已知方法的不同在于，它能够将形成第二结构表面与施加反射层的过程基本组合在一个步骤中。当用于该方法中的反射层包含铝时，本专利技术申请人就发现制成了一种新制品，它第一面(该面靠近或紧邻第二结构表面)上有主要是无定形态的铝微结构，在第二面(离第二结构表面最远的面)上有主要是晶态的铝微结构。本专利技术方法的一个优点是，它不需直接在本专利技术制品上形成反射层。由于许多蒸气沉积过程中存在高温和高真空度加工条件，所以有时聚合物的工具或模具内残留的溶剂或单体就会放出气体，在反射涂层内形成气泡和缺陷。当反射层直接沉积到聚合物的工具或模具上时，研究者必须慎重选择能耐蒸气沉积条件的物质。工具与模具的区别在下面有详细说明。但是，本专利技术方法的优点在于，反射层不是直接蒸气沉积到本专利技术制品的第二结构表面上，因此，不需强求被选出制备本专利技术逆向反射制品的材料的类型。本专利技术的新逆向反射制品包含(a)结构表面，它的形状使制品可以逆向反射入射光；(b)放置在结构表面上的铝反射层，该铝层有第一和第二面，第一面放置成朝向结构表面，并位于第二表面的反面，其中第一面有主要是无定形态的铝微结构。具有含铝反射件的本专利技术逆向反射制品，在铝原子的排列方面与已知的逆向反射制品不同。与美国专利№3712706和4127693所述的制品不同，本专利技术的制品包括铝反射层，其中放置成朝向结构表面的铝原子一般排布成无定形态，远离结构表面的金属原子一般排布成结晶态。附图的简要说明下面参考附图进一步说明本专利技术，其中附图说明图1是立方角元件2的已知阵列50的俯视图；图2是本专利技术逆向反射制品10的剖面图；图3是沉积到丙烯酸酯基材80上的铝反射层84的剖面的显微照片(放大约67950倍，使显微照片上的0.675cm等于实际长度的100nm)(显微照片由透射电子显微镜得到)；图4和5是说明本专利技术方法的剖面图；这些图是理想化的，没有按比例，它们仅是示范性的，不是限制性的。定义本文中使用的定义如下所述反射层具有“主要是无定形态的排布”指层内的原子、分子或离子缺乏有序性，例如周期性或重复性排布；反射层具有“主要是晶态的排布”指层内的原子、分子或离子以三维方式结合起来，显示出有序的重复性或周期性排布； “立方角形状的空腔”指至少部分被至少三个光学面围住的凹陷部分，而且可以包括非光学面；“立方角元件”指一个实体，例如从一个面凸出的锥体，该实体至少部分由至少三个光学面形成，而且可以包括非光学面；立方角元件的“面”是彼此相交的平面；“模具”是有许多空腔的器件，例如立方角形状的空腔，形成第一结构表面，用来与模塑聚合物一同形成制品，所述制品有第二结构表面，由许多元件例如立方角元件形成。“模塑聚合物”是天然或合成化学物质，通常是高分子量(大于约1000g/摩尔)的，含有重复的连接单元，可以在室温下有粘性(例如粘着性)；立方角元件或立方角形状空腔内的“非光学面”是不能与其他面协同逆向反射大量入射光的面，因为非光学面基本不与其他面正交。立方角元件或立方角形状空腔内的“光学面”是基本互相垂直的面，即所述面形成约90°的内两面角，协同逆向反射入射光；“软化温度”指ASTM E28-97规定的温度；“结构表面”指有许多细部的表面，所述细部由局部最低点和最高点限定，相邻的局部最低点与最高点的间距约为0.01-1mm(约0.0004-0.040inch)，例如立方角元件、立方角形状的空腔或它们的组合。“工具”是有许多元件例如立方角元件的器件，所述元件构成第一结构表面，该结构表面能够与模塑聚合物一同用来形成有第二结构表面的制品，所述第二结构表面由许多空腔构成，例如立方角空腔。专利技术的详细说明图1显示了已知阵列50的俯视图，它含有从表面上凸出的立方角元件2。每个元件2的形状都是四面体棱锥，有三个露出的光学面8和一个顶点4。立方角元件的光学面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备逆向反射制品的方法，它包括：（ａ）提供有第一结构表面的器件；（ｂ）在第一结构表面上施加反射层，使得在反射层与第一结构表面之间形成第一粘合值，反射层有露出的表面；（ｃ）向反射层的露出表面施加模塑聚合物，使得在反射层与模塑聚 合物之间形成第二粘合值，第二粘合值比第一粘合值高；（ｄ）将器件从模塑聚合物上分离，形成有第二结构表面的逆向反射制品，分离使反射层从第一结构表面转移到逆向反射制品上。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：MD柯伦斯，V莱特利，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]