专利名称：光致发光反射板的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用作标志的光致发光反射板材料，在发生停电时它很适用于建筑物中。特别是本发明涉及一种将发光和反射特性结合在同一产品中的发光反射板，它被用来构成标志，以在建筑物中由于停电等原因而变暗时指示出口、门口、危险、OSHA标志、管道标志、高压区、灭火水龙带及灭火器等。
这里所用的“建筑物”是指包括飞机、轮船及其它可移动和固定的常见结构在内的所有结构。
众所周知，夜晚在建筑物中，特别是在停电时，人们很难找到从走廊到建筑物出口的路径。同样，在紧急情况下，很难找到一些重要器具的位置，例如火灾警报器、灭火器、阀门开关等等。
在已有技术中，光致发光材料被用作上述情况中的指示板。光致发光材料被安在门口及过道等处，则在停电时发光材料在黑暗中发光，以向人们指示出口位置及正确的路径。当然，这只是对那些在建筑物中眼睛已适应黑暗的人们才有用。此外，所产生的发光在停电后20分钟内会显著地减少。这使得它对于那些在短时间后进入建筑物的人来说基本无用。
本发明通过一种既有发光性又有反光性的单层板材料来克服已有技术的不足。该板应具有与现有产品相同的发光特性，同时具有较强的反光特性。
这样，本发明的一个重要目的是提供一种光致发光反射板材料，它可同时产生光的发射及反射。
本发明的另一目的是提供一种光到致发光反射板，其中在反射层中加入磷光颜料。
本发明另一目的是提供一种光致发光反射板，其中在反光层背面具有雕刻的立方角反射体并由一定图案的疏水性二氧化硅所覆盖。一个背覆层含有磷光颜料，并在没有疏水性二氧化硅覆盖的区域中与反光层相接触。
本发明另外一个目的是提供一种光致发光反射板，它具有一个透明软膜，在该膜背面形成有反光的立方角，一个含有磷光颜料的透明粘接剂以一定图案网版印刷在立方角上，并固化在上面。
本发明可以用于以各种方式制成的反光板，但特别适用于美国专利US4818518(1986/10/21，RoberfM.Pric-one等，已转让)所公开的反光板，该文献被引为参考。其它产生反光板的方式和方法包括所谓“铸模”立方角元件，如Rowland在美国专利US3810804(1974/5/14)、US3684348(1972/8/15)、US3689346(1972/9/15)所述的那样。
在膜层上进行雕刻以形成立方角反射元件的装置可参阅US4601861(Pricone等，1986/7/22，已转让)。其它的压制或随后雕刻的技术公开在US4244683(Rorland，1981/1/13)中。
以前曾有人将含颜料的莹光材料与立方角型反光板结合起来使用。但是，采用莹光材料是为了使公路标志白天/夜间均可见。例如US3830682(Rowland，1974/8/20)所示。然而在这种应用中，与磷光材料不同，莹光材料在黑暗中并不持续发光，而是由某种波长的光线照亮，从而产生公路标志“白天”可见度。
本发明采用磷光颜料与反光板材料相结合，无论是在通常的光线条件下，例如在建筑物中或公路上的光线，还是在手电筒或临时光源照明的条件下，它都不会对标志的反光性有所防碍。
本发明涉及一种光致发光反射板材料，在本发明的一个实施例中，它包括一个由透明反光膜构成的第一层，该膜具有一个正面及形成在背面至少一部分上的立方角反光元件，以反射照在正面上的光线;一个由透明粘接剂构成的第二层，它以一定图案由网版印刷法印在并固定在立方角元件上;一个由不透明膜构成的第三层，它粘在第二层上以形成空气腔;一个第四粘接层再被安在第三层上，以将反射板材料装在基板表面上;一个剥离衬片再被装在粘接层上，以避免无意中使粘接层与基板表面相接触。磷光颜料含于上述四层中至少一层内，以使反射板在黑暗中发光。
在第二个实施例中，第二层由疏水性二氧化硅构成，它可消除“空气腔”。其它实施例将在后面介绍并提出权利要求。
结合下面的详述及附图可以更清楚本发明的目的，在附图中相同数字表示相同元件。
图1是表示本发明的光致发光反射板截面的第一实施例，其中含有磷光颜料的透明粘接剂层由网版印刷法以一定图案印在形成在透明膜背面的反光立方角上;
图2是本发明第二实施例的截面图，其中反光膜层具有雕于背面的立方角，而疏水性二氧化硅图案被涂于雕刻表面上;一个含有磷光颜料的背涂层被涂在疏水性二氧化硅上，并与露出的立方角反光角元件相接触;
图3是本发明第三实施例的截面图，其中在反光层的一面具有立方角反射体，而该层还含有磷光颜料以使反光板在没有外光源照明时也能被看到。一个粘接层被涂在疏水性二氧化硅及露出的立方角元件上，而一个剥离衬片可避免粘接层意外地与基板表面接触;
图4是本发明另一实施例的截面图，其中反光层含有磷光颜料，疏水性二氧化硅被以一定图案涂在雕刻于反光层上的立方角反射体上;一个白色背涂层涂在二氧化硅层及露出的立方角元件上，再涂以粘接层，并装上剥离衬片，以防止粘接层意外接触基板表面;
图5是制作本发明实施例中反光板的方法流程图;
图6是制作本发明图2所示的反光板的方法流程图;
图7是制作图3所示反光板的方法流程图;
图8是制作图4所示光致发光反射板的流程示意图;
图9是本发明另一实施例的截面图，其中磷光颜料用于含有微球以提供反光性的“球板”中。
图1的截面图表示本发明的光致发光反射板的一个最佳实施例。该板包括一个由透明反光膜12构成的第一层，它由上述美国专利US4486363(Pricone)中所公开的方法和装置所形成。然而，也可采用其它形成带立方角反射元件或球形反射体的膜的方法。
在该最佳实施例中，膜12约为0.006-0.008英寸厚，并在其背面雕刻有许多立方角反射元件13。
它还有一个含磷光颜料的透明粘接剂层14，它以一定图案印在某些立方角元件13上，以留出空间22。该粘接剂14可为AirProdncts，Inc，出品的FlexcrillGP-2，并用网版印刷法涂覆。它是一种水基丙烯酸。
粘接剂14含有磷光颜料，它可为市售的由Conrad，Inc.(Newark，N.J.)的子公司Hanovia出品的P-1000。也可用其它的磷光颜料。颜料可与粘接剂一次性混合，以构成其重量的30%。
其它符合要求的粘接剂可选自未染色的丙烯酸、尿烷，可紫外固化的100%固体，其选择标准为树脂层与基层间的粘合应柔软而牢固。
带有透明粘接剂14并含有磷光颜料的透明反光膜12再由加热固化，适当地若可由紫外线固化，则可加快固化过程。
固化后，一个不透明材料层16(如聚酯、PVC或Mylar)被涂在含有磷光颜料的透明粘接剂14上，以形成空气腔22。该空气腔可产生反光性，这是本领域公知的。层16最好为白色，以加强磷光效果的亮度，但也可采用其它颜色或金属化的膜。
再将第四粘接层18涂在白色层16上，以使反光板材料可贴在物体表面上。将剥离衬片20加在粘接层18上，以免使用者在安装反光板之前使粘接层不小心碰在物体表面上。
在图1的实施例中，反光空腔22使透明膜12具有反光性，并使从正面射入的光反射。含有磷光颜料的透明粘接剂14使得标志条在黑暗中发光，以使人们能看到。这样，这种板可被用来构成路标系统，以在停电时指示出口、门口、危险等等。当板的发光性能消失后，反光的立方角元件会将入射光，例如由警察、消防或水电等值勤人员携带的手电筒发出的光进行反射。
在图2中，板24可由一个透明软膜26所形成的反光层构成，在其背面雕刻有立方角反射元件27，以反射入射光。疏水二氧化硅层28通过网版印刷以一定图案印在立方角反射单元27上。一个透明的水基背涂层30再被涂在疏水性二氧化硅28上。该背涂层含有磷光颜料。一种白色的粘接层32被叠在背涂层30上，以便将板安在物体表面上。采用白色颜色可增强反光性以及磷光物质的亮度。一个剥离衬片34被叠在粘接层上，以避免粘接层32在使用前不小心粘在物体表面上。
在图3所示的实施例中，反光层38也含有磷光颜料。将疏水性二氧化硅42以一定图案涂在立方角40上，而一种白色粘接剂44被涂在疏水性二氧化硅图案上。同样，剥离衬片46被加在粘接剂44上，以免板在使用之前不小心粘在物体表面上。
还可将本发明用于其它类型的反光板，例如全部或部分反射单元被金属化的反光板上。例如，由US4801193(Martin)公开的反光板可采用本发明所用的磷光颜料。
在图4所示的实施例中，板48由透明软膜50构成，在膜的背面具有立方角反射元件52，并含有磷光颜料，如前所述。同样，疏水性二氧化硅54以一定图案被涂在半透明反射软膜50的立方角上。一个前述的白色背涂层56被涂在疏水性二氧化硅54上。一个粘接层58被加在白色背涂层56上，而一个剥离衬片60被加在粘接层58上，以免粘接层在使用前不小心粘到物体表面。
这里所述的疏水性二氧化硅、背涂层以及粘接剂的成分及涂覆方法可参阅前述美国专利US4618518(Pricone等)。
图5表示形成图1所示的光致发光反射板的方法。在步骤64透明软膜被挤压成型，其背面具有雕刻或模压的立方角反射元件。在步骤68，含有磷光颜料的透明粘接剂通过网版印刷以一定图案印到软膜背面的立方角元件上。在步骤70，粘接剂被固化，而在步骤72，一种不透明膜(最好为白色)被粘到粘接剂上以形成空气腔。在步骤74，一个粘接层被加到不透明膜上，在步骤76，将一个剥离衬片叠到粘接层上，以免粘接层在使用前粘到物体表面上。
图6表示形成图2装置的方法步骤。同样，在步骤1，透明软膜被挤压成型。在步骤80，在膜背面通过铸膜或雕刻形成反光立方角。在步骤82，疏水性二氧化硅以一定图案通过网版印刷印在立方角元件上。在步骤84，在二氧化硅上涂以含磷光颜料的透明水基背涂层。在步骤86，一种白色或其它颜色的粘接层被加到二氧化硅涂层上，而在步骤88一个剥离衬片被叠加到有颜色的粘接层上，以防止粘接层不小心粘到物体表面上。
图7是形成图3所示的光致发光反射板的方法流程图。如图7所示，软膜被挤压成型，并含有在黑暗中发光的磷光颜料。在步骤92，在软膜背面雕刻上立方角反射元件。在步骤94，再将疏水性二氧化硅以一定图案通过网版印刷印在立方角上。在步骤96，将一种水基背涂粘接层加到二氧化硅层上。最后在步骤98，将一个剥离衬片叠加到粘接层上，以防止产品不小心粘到物体表面上。
图8的流程图表示形成图4所示反光板的方法。同样，在步骤100，含有磷光颜料的软膜被挤压成型。在步骤102，板的背面被雕刻上立方角元件。在步骤104，疏水性二氧化硅与有颜色的(最好为白色)水基背涂层一起涂上。在步骤108，粘接层被加到背涂层上，在步骤110，一个剥离衬片被叠加到粘接层上。同样，该剥离衬片用于防止粘接层在使用之前不小心粘到物体表面上。
由于本发明的膜主要用于室内，所以不需要用于防止室外反光板损坏的附加涂层或防紫外线材料，这可进一步减少成本。
图9表示采用本发明的微球型反光板130。微球板130可为3M公司出品的商标为Scotchlite
的那一种。据信该板是根据许多3M公司的专利，例如US2407680及US4511210而制造的。在本发明实施例中该板包括一层微球135和一个透明树脂层，在树脂层下面是一个特殊反射面136。磷光颜料134可含于球上面的一层，或含于球所植入的粘接层137。在所谓高密度微球板中，磷光颜料可被加入元件边壁中。可采用一个粘接层138及一个剥离衬片139。
由上述可知，本发明提供了用于安全目的极大优点，该功能可以在板具有高反光性和发光性而同时将所需材料数量减至最小的情况下实现。
尽管以实施例方式介绍了本发明，但并不是想把本发明的范围限制于上述特例，相反，本发明将包括由权利要求限定的本发明范围之内的修改、改进及等同的方案。
权利要求
1.一种光致发光反射板，包括(a)具有正面及背面的第一膜层；(b)与第一层背面并列的由反光元件构成的第二层，以将第一层正面入射的光进行反射，(c)复盖第一层背面的第三层，它以一定图案粘在该背面的一部分上，同时与部分反光元件不相接触，从而形成一个包含反光元件的单元图案，(d)第四粘接层，它被加在第三层上，以将板粘在下面的表面上，(e)磷光颜料包含在上述第一至第四层中一层或几层内，以使板在黑暗中发光。
2.如权利要求1的板，其特征在于在单元中还具有一层疏水二氧化硅。
3.如权利要求2的板，其特征在于第三层为透明粘接剂层。
4.如权利要求3的板，其特征在于磷光颜料处于所述透明层中。
5.如权利要求1的板，其特征在于它还包括一个不透明的第五层，它处于第三层和第四层之间。
6.如权利要求5的板，其特征在于所述不透明的第五层为白色的。
7.如权利要求1的板，其特征在于其中的第一层膜为透明的，而第二层反光元件由整体形成在第一层背面的立方角元件构成。
8.如权利要求7的板，其特征在于磷光颜料含于第一层中。
9.如权利要求8的板，其特征在于其中膜为软的，立方角反射元件由雕刻而形成。
10.如权利要求1的板，其特征在于其中反光元件由铸在第一层上的立方角反射元件构成。
11.如权利要求1的板，其特征在于其中至少一部分反光元件被金属化，而粘接层加在金属化表面上。
12.如权利要求1的板，其特征在于反光元件由微球阵列构成。
13.一种立方角反光板，包括一个较透明的软膜，在其背面具有许多立方角反射元件，并加有一层或几层附加的背涂层、金属化层或粘接层，其特征为，磷光颜料含于上述一层或数层中，以使板在一定时间内在黑暗中发光。
14.一种光致发光反射板，包括第一层反光膜，它具有第一表面和一个形成在背面的立方角反光元件图案，以在有光照射反射光线。第二层透明粘接剂，它通过网版印刷以一定图案涂在并固化在立方角元件上，第三层膜粘在印好的图案上，并与未涂复的立方角元件隔开，一个粘接层形成在该膜上，用来将板安装在物体表面，一个剥离衬片可拆式地固定在粘接层上，以防止粘接层不小心粘在物体表面上，磷光颜料含于第一至第三层中至少一层内，以使板在黑暗中发光，而在含有磷光颜料那层之后的一层或几层含有颜料。
15.如权利要求14的光致发光反射板，其特征在于磷光颜料含于第二层透明粘接剂中。
16.如权利要求14的光致发光反射板，其特征在于磷光颜料含于第一层反光膜中。
17.如权利要求14的光致发光反射板，其特征在于以一定图案用网版印刷的粘接剂产生了空气腔，它们由带颜色的膜层封闭。
18.一种光致发光反射板，包括一个透明膜，在其背面雕刻有立方角反射元件，用以反射入射到该膜上的光线，一层疏水性二氧化硅以一定图案用网版印刷印在立方角元件上，一个含有磷光颜料的透明背涂层，它涂在疏水性二氧化硅及露出的立方角元件上，以使板在黑暗中发光，一个粘接层安在背涂层上，用于将板安在物体表面上。
19.一种光致发光反射板，包括一层挤压成型的透明膜，在其背面雕刻有立方角反光元件，用以反射入射到膜上的光线，磷光颜料含于该挤压成型的膜中，则该层可在黑暗中发光，疏水性二氧化硅以一定图案用网版印刷印在立方角元件，一种白色的粘接剂形成在二氧化硅图案及露出的立方角元件上，以将板安在物体表面，一个剥离衬片安置在粘接剂上，以防止粘接剂不小心与物体表面相接触。
20.一种光致发光反射板，包括第一层透明热塑膜，在其背面雕刻有立方角反射元件，以反射光线，磷光颜料含于该膜中以构成发光体，从而第一层可在黑暗中发光，疏水性二氧化硅以一定图案用网版印刷法印在磷光颜料上，一个白色水基背涂层形成在疏水性二氧化硅图案上，一个粘接层安在背涂层上，用来将板安在物体表面上，一个剥离衬片装在粘接层上，以防止粘接层不小心粘在物体表面上。
21.一种制作光致发光反射板的方法，包括以下步骤在软薄膜的背面雕刻上立方角反光元件，以形成反光层，这样在受入射光照时可产生反射光照，用网版印刷法将第二层透明粘接剂以一定图案印在刻有立方角元件的那层上，使第二层固化，将第三层膜层叠加在印好的图案上，将第四粘接层加在第三膜层上，用来将板安在物体表面上，将剥离衬片可拆式地安到粘接层上，以防止粘接层不小心粘到物体表面上，使磷光颜料包含在第一至第三层中至少一层内，使板可在黑暗中发光。
22.如权利要求21的方法，其特征在于还包括将磷光颜料加入第二层透明粘接剂中的步骤。
23.如权利要求21的方法，其特征在于还包括将磷光颜料加入第一层反光膜中的步骤。
24.如权利要求21的方法，其特征在于还包括将磷光颜料加入叠在印刷图案上的第三层膜中的步骤。
25.如权利要求21的方法，其特征在于还包括形成带有网版印刷的粘接剂图案中空气腔的步骤，这些空气腔被第三层膜层封闭。
26.一种制作光致发光反射板的方法，包括以下步骤在透明软膜的背面雕刻立方角反射体，以形成反射入射光的反光层，在立方角上以一定图案用网版印刷法印上一层疏水性二氧化硅，在疏水性二氧化硅层上涂一层含磷光颜料的透明水基背涂层，以使板在黑暗中发光，在背涂层上加上带颜色的粘接层，用来将板安在物体表面，将剥离衬片可拆式地装在带颜色的粘接层上，以防止粘接层不小心粘在物体表面上。
27.一种制作光致发光反射板的方法，包括以下步骤含有磷光颜料的膜形成一个在黑暗中发光的发光膜层，在膜层背面雕刻立方角反射体，以反射入射光，在压涂的立方角膜上以一定图案用网版印刷印上疏水性二氧化硅，在二氧化硅图案上形成带颜色的粘接层，用来将板安在物体表面上，将剥离衬片装在带颜色的粘接层上，以防止粘接层不小心粘在物体表面上。
28.一种制作光致发光反射板的方法，包括以下步骤在挤压成型的含磷光颜料的透明热塑膜的背面雕刻立方角反光元件，以反射光线，并提供在黑暗中发光的发光膜层，在立方角反光体上以一定图案用网版印刷法印上疏水性二氧化硅，在疏水性二氧化硅图案上形成白色水基背涂层，将粘接层加到背涂层上，以将板安在物体表面，将剥离衬片安在粘接层上，以防止粘接层不小心粘在物体表面。
全文摘要
在停电时用于建筑物中的光致发光反射板，用这种板制成路标系统，以指示出口、紧急出路、危险情况及安全装置等。在同一板中同时具有在黑暗中发光的发光性及反射入射光线的反光性，这样只需要使用一个板，而不需要使用不同性能的两块板。
文档编号G02B5/124GK1075374SQ9310172
公开日1993年8月18日 申请日期1993年1月16日 优先权日1992年1月16日
发明者D·E·赞帕, A·A·施佐平斯基 申请人:施廷森奈特公司