专利名称：生产无缝的逆反应薄膜的设备和方法
技术领域：
本发明的技术背景存在对于逆反射材料的需求，该材料能够将入射光线的主要部分以基本平行的路径朝光源方向反射。逆反射单元特别有效的类型是使用模塑的立方体角元件形成逆反射结构。
用玻璃模塑的立方体角反射器和最近用丙烯酸树脂模塑的立方体角反射器都已经被广泛地用作自行车、汽车和其它交通工具上的安全设备。
Rowland在美国专利第3,689,346号中介绍了一种在连续基膜上生产逆反射薄膜的工艺，该工艺将透明的薄膜加到事先沉积在运动着的模具表面上的能硬化的模塑物料上，然后，模塑物料固化并粘接到薄膜上，形成复合结构。在模具表面上有邻接的微小立方体角槽的阵列，以致薄膜上相应地有大量的紧密排列的立方体角形成且从作为逆反射薄膜本体部分的薄膜的光滑表面上凸起。
当前，母模是利用机械快速切削成形的，母模的的全部尺寸必须精确到百万分之一英寸。这种类型的机器能够用于加工12英寸×12英寸那样大的母模，但是不能加工再大的母模。机器的尺寸越大，价格就越高。能够快速切削12英寸×12英寸母模的机器，价格大约是500,000美元，而快速切削18英寸×18英寸的母模的机器，价格大约是1,000,000美元。由于精度要求高，价格随机器尺寸呈指数增长。通常，制作母模的电成形复制品，然后采用两个步骤将这些复制品组装成较大的模具。
第一步是利用非常精密的边缘精加工工艺(如研磨和抛光或快速切削)完成模片(12英寸×12英寸)的精加工。然后，将三块12英寸×12英寸的模片拼装成12英寸×36英寸的模具。制成的模具有12英寸长的缝，其宽度低于0.001英寸，这对于大多数应用而言是能够接受的，组合件的复制品也是一个连续的电成形复制品。因为各个组合件都是连续的金属性电成形复制品，所以，接缝处的强度不是问题。下一个步骤是将12英寸×36英寸的模具与另一个这样的模具组装起来，形成一条模具带。这个步骤需要边缘精加工设备，该设备必须能够在模具完整的36英寸的宽度上完成极精密的加工。就这点上看，有可能组装更大的模具，例如24英寸×36英寸的模具或36英寸×36英寸的模具，但是，边缘精加工需要的设备以及电成形更大的零件需要的设备将变得更复杂并且要昂贵得多。
所以，通常优选将12英寸×36英寸的模具焊接到一起，并且为了达到精加工的模具带需要的强度，组合件从缝的正面和背面进行两面焊接。在缝的正面出现的轻焊缝大约是0.015英寸至0.25英寸宽，它不逆反射，并且在日光和逆反射光中比期望的焊缝更容易看见。缝的变形表面引起反射光线的散射，并且使缝非常容易看见，如果用这样的模具制作(逆反射)材料并进行金属化处理，那么特别容易看见缝。
本发明概述依据本发明制作了无缝的逆反射薄膜。“无缝”的意思是在基本连续的长达数千英尺的薄膜材料上的逆反射薄膜没有大于0.010英寸宽的缝，所以，如果人的肉眼在大约10英尺的距离上，“缝”基本上是不可见的。
借助提供至少两个模具表面完成了上述要求。最好让模具表面安装在转鼓上。每段模具表面包含交替的棱镜凹槽区和空白间隔区。最好各区面积彼此相等或者棱镜凹槽区略大于间隔区。将能够硬化的形成棱镜的液体物料涂到第一模具表面上，填充棱镜凹槽区，然后将基膜加到填充了所述液体物料的凹槽区上。给该液体物料加热，或者用其它办法处理，使该物料固化，借此形成交替排列的棱镜阵列区和空白间隔区，其中棱镜粘接在膜上。
这样形成的膜被输送到第二模具表面，在那里用能够硬化的形成棱镜的液体物料填充第二模具表面上的棱镜凹槽阵列区，然后再将它加到膜上保留的空白区上。然后，该物料固化，形成连续的“无缝”逆反射片和逆反射薄膜。
附图简要说明
图1是实施本发明的设备的示意图。
图2是在给定的瞬间图1中A站鼓10的示意平面图。
图3是在较后的瞬间图1中B站鼓10’的示意平面图。
图4是图1中的模板16部分的放大平面图。
图5是图1所示装置的局部放大示意图。
图6是按照本方法的替代实施方案生产的反射薄膜的局部侧视图。
图7A-C是依据本发明制作逆反射薄膜的方法中各阶段一系列的局部侧视图。
图8A-C是依据本发明制作逆反射薄膜的替代方法中各阶段一系列的局部侧视图。
图9是控制系统的方框图，该系统控制两组独立形成的又彼此相关的棱镜阵列的对位。
本发明的详细叙述现在将轮流参照图1至图3详细介绍一种在连续基材上生产无缝逆反射薄膜的设备。
这种设备包括一对模具鼓10，10’，该鼓的直径大约是48英寸，它们安装在轴12，12’上，并且按箭头的方向(即顺时针方向)旋转。指定鼓A为主轴，并且由它产生用于机器同步的基准信号。鼓10，10’的圆周部分通常用数字14，14’表示，它们由许多块名义尺寸为10英寸乘30英寸的金属板16，16’组成，这些金属板粘接到鼓的圆周部分上。交替的10英寸的板70，70’由大量的连续排列的相同的立方体角凹槽，即棱镜凹槽22，22’组成(图4是其局部放大图)。
注意，模具上槽的尺寸以及得到的形成阵列的棱镜尺寸都极小。每个棱镜的侧棱尺寸的最大值是0.025英寸，最好不超过0.010英寸，最佳尺寸在0.0005英寸至0.008英寸的数量级中。围绕着鼓10，10’的圆周，在70，70’的交替区域上，由板16，16’形成模塑表面区，该模塑表面区具有基本连续的立方体角凹槽阵列22，没有凹槽的空白区72，72’彼此交替存在于该模塑表面上。
涂布装置通常用数字24，24’表示，它们分别安装在接近各自的鼓10，10’的弧段上。这两个装置都由三个涂布站组成，它们分别是241、242、243和241’、242’、243’，每个涂布站将计量了剂量的形成棱镜的液体(即树脂)加进棱镜凹槽。为了使该液体精确地沉积到凹槽中且不过度填充，每个站控制着适当的执行机构和涂布辊。采用三个涂布站来有效地除去棱镜板底部的空气。第四个涂布站244，244’与前三个完全相同，在薄膜46与鼓10，10’叠合之前由它完成薄膜46的涂布。
一排紫外灯40，40’安装(未显示安置方式)在鼓10，10’附近，用它使沉积在叠合辊50，50’与冷却空气送风系统38，38’之间鼓面上的物料固化。
薄膜放卷卷筒42和收卷卷筒44分别定位于装置的两侧，它们都能够旋转。薄膜46在进料卷筒42到鼓10之间要经过张力调节辊隙(未示出)并且随后绕过比较有弹性的压力辊50(又被称为叠合辊)，安装后，后者的表面紧靠着鼓10的表面并且两者的旋转轴线平行。剥离辊52类似地安装在鼓10的另一侧，逆反射薄膜的半成品通常用数字54表示，在该半成品的行程中，它绕过剥离辊行进到下一个张力调节辊隙48’。薄膜54行进到第二鼓10’，在那里经过一套类似的设备(用数字54表示，在该半成品的行程中，它绕过剥离辊行进到下一个张力调节辊隙48’。薄膜54行进到第二鼓10’，在那里经过一套类似的设备，这些设备与上述的和鼓10有关的那些设备一一对应。在每站之后，设置一个边缘整理站80，80’，用于从薄膜54上除去多余的毛边。电机56，56’受控制系统100中的计算机控制，并按常规方式驱动转鼓，诸如驱动围绕着各自轴12，12’和60，60’的传动链58，58’。
从前面的叙述和下述内容可以了解该设备的运行情况。在A站的鼓10不停地旋转时，能硬化的液体模塑物料64，64’沉积到鼓上的棱镜凹槽中。这些涂布站24，24’通过寻的传感器82，82’保持准确到位，该寻的传感器安装在靠近鼓10，10’的圆周的固定的位置上。寻的传感器将电反馈信号提供给控制系统100，由该系统调整涂布站24，24’的位置。连续地从进料卷筒42抽出薄膜46，并且用叠合辊50把它压到第一鼓10表面上，叠合辊与第一鼓之间形成一个辊隙，在该辊隙处可硬化物料64均匀地分布在棱镜阵列凹槽区70的表面上(该凹槽区在鼓10上的多个模具16上)并且在这里物料64和表面46之间发生紧密的接触。
刚施加的物料64和薄膜46一起行进通过一排紫外灯40，在那里物料64硬化与对薄膜42的粘接作用同时发生。然后，冷却空气送风系统30帮助该物料冷却，使逆反射薄膜的半成品54能够在辊52附近从鼓10上剥离。
如局部放大示意图(图5)所示，工艺进行到这个阶段立方体角棱镜22已经在薄膜46上形成，但是，只有与模具表面16中区域70毗邻的薄膜部分上才有棱镜形成，而与区域72毗邻的薄膜其余部分留下空白。在该工艺的下一个步骤中，薄膜上留下的其余空白部分将用棱镜阵列22’填补，以便在得到的薄膜54’的基础上形成有立方体角22的基本无缝的连续长膜73。
为了达到这一点，模板16’在鼓10’上的排列与薄膜54相关，其排列方式使得棱镜阵列凹槽区70’与薄膜54’上留下的空白75吻合，模具表面上的空白区72’与薄膜54上区域77吻合，该区域77事先在鼓10上已经形成棱镜阵列22。
参照图1，半成品薄膜54的喂料路径通过张力调节辊隙48’并且经过定位检验光学传感器90。这个传感器将有关进来的薄膜54的位置电信号传送给计算机系统100，并且进行位置校准，以保证半成品逆反射薄膜54通过叠合辊50’时以适当的位置与鼓10’接触，在这个位置薄膜54与刚施加的可硬化物料64’相遇，该可硬化物料涂布在棱镜阵列凹槽区70’上(该区位于驱动轴12’的模具16’上)，而且只在前面作业中留在薄膜上的间隔区72上相遇。
这个作业的时序必须精确，以使两个驱动轴同步运行，以消除在第二个作业步骤完成时形成的缝。最好用Berkeley过程控制系统控制两个站(A和B)的同步，该系统由Berkeley Process Control公司制造和销售，系列号64(在图1中用控制系统100表示)。
第一固化站A被用作主轴，第二站B受主机控制，协调第二站定位并缠紧薄膜。为了消除缝，基本要求是所有驱动机械采用精密的机械控制，并且与利用飞行定位测量的光学编码器反馈和专用输入结合。
参照图9，详细解释图1中的控制系统100。光学编码器82与鼓A的轴12耦合，提供与鼓A旋转瞬间位置成正比的数字电信号或模拟电信号。这个信号用作系统的主基准信号，所有的其它旋转设备都跟踪这个信号。
在与在线差动驱动器(a differential line drive)正交时，编码器82还以TTL(晶体管-晶体管-逻辑)方波输出形式将寻的信号提供给Berkeley轴机械控制器(401至406)。这些控制器是64位的RISC系机械控制系统。它们受处理器410加载的编码(程序)的控制。编码经串行口和电缆加载到每个控制器(401至406)的永久存储器。一旦加载，Berkeley轴类机械(Berkeley AxisMachines(BAM))控制提供功能的工艺步骤，诸如排程序、电机控制、输入/输出、中断以及误差处理。指定控制器401为主BAM。来自鼓A(10)的寻的信号被输入到0轴位置。这个信号也被传送到控制器402至406作为主基准信号。这向每个单元指出机器正在怎样快速地运行。直接与每个鼓相关的功能(如涂布、叠合和剥离)都根据每个相应的鼓(A或B)的基准信号调整。与机器运行速度有关的功能(如放卷和收卷)都与来自鼓A(10)的信号协调。
寻的信号可以借助各种类型的传感器产生。通用类型包括边缘逆反射传感器，或反差传感器。这些传感器感受鼓A或B上的每个模具的定位线或点。这个寻的信号将微调鼓A或B的位置，以确保薄膜与鼓对准。定位传感器90直接将信号输送给鼓B，以保证鼓B与在鼓A上生产的被剥离下来的反射薄膜对准。这个定位传感器也可以是具有快速上升时间的边缘传感器或反射传感器。这个传感器必须放在张力恒定的区间内，以便提供精确的读数。所有的操作器的界面都经触摸屏(touchscreen)控制，现已表明，利用操作器菜单荧屏控制各种机器的运作，如图1所示。
另外，可以在工作站A或B的模板的前缘和后缘形成非常小的立方体角棱镜202。如果允许两段棱镜阵列70A和70B略有重叠，由大棱镜(L)和小棱镜(S)结合建立的最终的缝200在几英尺开外将是不可见的(参照图6)。如图6所示，借助形成重叠，可以以较低的精度将模塑物料涂布到模板上，并且仍然形成缝不明显的材料。“缝不明显”的意思是在10英尺开外肉眼观察时见不到逆反射薄膜上的缝。在重叠区最好让大棱镜叠在小棱镜上形成。这个设想不仅降低了精确定位的要求，而且允许伸展顶膜。
在本发明的另一个替代实施方案中，模板被加工成在允许发生重叠的外缘有小棱镜S，而在模板内部形成大棱镜L(图7A)。
在第一固化站得到的薄膜54的产品网210和棱镜阵列70示于图7B，而两个产品网的重叠部分210’示于图7C。在工艺中当重叠发生在B台时，第二台(B)的小棱镜S将在第一台A形成的小棱镜S顶部形成。
重叠区C的最终结果将是在稍厚的一层物料上形成小棱镜，并且在整个重叠区都能逆反射。在两组小棱镜之间的物料边界将基本上是肉眼不可见的。
注意，在图7C中膜加棱镜阵列的厚度除C区之外是保持恒定的。还要注意，在交接处C形成的小棱镜的观察角性能将比大棱镜的观察角性能宽。这种观察角性能将使缝在接近材料的距离内不可见，并且在远离材料的距离上保持适当的均匀亮度。无论距离远近，眼睛都察觉不到缝的存在。在远处，眼睛不能分辨发生重叠的区域。在近处，由于大小棱镜的观察角性能重叠，眼睛看到的是均匀的光亮。
在本发明的又一个重叠型实施方案中，提供的模具或模板16在重叠部分有楔形的棱镜结构(见图8A)。借助沿着虚线x-x快速切削或研磨尺寸均匀的模板可以实现这个要求。采用图8A所示的模具形成的最终产品的形状将如图8B所示，在外缘部分有高度减小的棱镜P。在采用两块这样的楔形模具制作有重叠区C的逆反射薄膜300时，产品将呈现图8C所示的外观，肉眼看似乎也是无缝的。
尽管模板16可以用合成树脂制作，但是优选的模板具有金属表面，以保证立方体角各个面是非常平滑的精密表面，以及保证长期使用时损坏概率最低，模塑物料与模具表面之间可能出现的粘接最少。因此，模具可以直接用金属制造，借助雕刻、挤压制模或其它办法形成立方体角。另一种办法，用雕刻或其它办法制作适当的金属零件，用该零件作主模具，在这个主模具上沉积金属，形成一层厚度适当的金属层，然后再将它们剥离，用这个方法形成符合需要的模具部件。然后，将这些剥离下来的浮雕(它们可以用常规的电成形方法制作)安装到适当的支撑表面上以避免它们受到损伤，用这些支撑好的浮雕作模具部件，再用它们在适当的支撑零件上构筑模具表面。为了使模板金属表面的腐蚀最小，业已发现在模具表面形成高惰性的金属镀层是符合需要的，例如用沉积黄金或黄金合金办法获得的金属镀层。
如前所述，最希望用转鼓作为模具表面的支撑，因为转鼓有利于连续施加物料和剥离复合产品，并且为附着其上的模具部件提供了牢固的支撑。一些其它类型的支撑也是可行的，例如连续的韧性皮带或旋转的盘。但是，某些缺点(如产品的非线性结构)可能使后一种替代方案缺乏吸引力。模板紧固到鼓上的设备可以有相当大的变化，这取决于需要的耐久性、刚性以及传热特性的程度，例如，它们可以用适当的粘接剂粘接，或者可以用适当的螺钉、铆钉、销钉等固定。
从已说明的实施方案看，在移动表面上分配物料的装置设计以及从该表面上剥离薄膜棱镜阵列复合物的装置设计也可以有相当大的变化，这主要取决于使用的转鼓类型，并且对于本领域技术人员来讲，适当的替换设备将是明显的。
在模塑物料中添加溶剂、增塑剂、润湿剂或其它促进流动的制剂(在文中统称“润湿剂”)可以促进模塑物料流入棱镜凹槽。这样提高了在凹槽表面周围模塑物料的流动性，大大地促进了凹槽的最佳填充。
模塑物料固化所用技术将随具体选定的模塑物料变化。在用熔融的合成树脂作流动的模塑物料时，仅仅借助冷却就能完成固化，这可以通过冷却模具来完成，可以采用冷却空气直接冷却本体表面的方式，也可以采取让热量散发出去的方式。当模塑物料是B级树脂或部分聚合的树脂时，可以借助加热完成固化，加热时间要充足，以达到需要的聚合程度。当模塑物料是可交联的配方时，可以通过任何方便的方法促进成分物料的交联从而完成固化，该方法将取决于可交联物料的性质。本领域的技术人员都知道，交联会受多种因素的影响，包括受自由基引发剂、加热、高能辐射、以及交联剂的影响，所以附图中描绘的辐射单元可以包括任何适当的能源。因此，它们可以是简单的红外源或其它热源，α或β粒子源，γ射线或x射线源，光子源等等。此外，人们将意识到模塑物料可以基本上是具有单体特征的物质，因此，可以借助在模具表面立方体角凹槽内聚合完成它们的固化，热、自由基引发剂或高能辐射可以促进这种聚合，并且如果需要，辐射源可以安装在支撑部件的内部。在另一项技术中，可以使用塑性溶胶配方，在该配方中借助增塑剂使树脂在加热时变成流体。显然这些技术的组合也可以用于获得符合需要的固化。
各种合成树脂可以用作立方体角的配方和薄膜，适用的包括(烷基)丙烯酸酯的聚合物，如聚甲基异丁酸酯和聚丁基丙烯酸酯；纤维素酯，如纤维素醋酸酯的聚合物、纤维素醋酸酯与丁酸的共聚物，以及纤维素丙酸酯的聚合物；乙烯基卤化物，如聚氟乙烯；亚乙烯基卤化物，如聚偏二氯乙烯；单乙叉芳烃聚合物，如聚苯乙烯和苯乙烯丙烯腈共聚物；含烯键的不饱和腈，如聚丙烯腈；聚碳酸酯；聚酯，如聚对苯二甲酸乙酯；聚苯撑氧化物；聚砜；以及聚烯烃，如聚乙烯和聚丙烯。也可以使用上述的几种类型单体的共聚物，如氯乙烯与醋酸乙烯酯的共聚物，还可以是聚合物的混合物。选作复合结构成分的具体树脂配方将会变化，这取决于应用、厚度要求、柔韧性要求以及棱镜与薄膜界面粘接的要求。对于户外应用，使用耐潮、耐紫外线和耐磨的材料特别有利，至少对于本体部分是如此，因为这个部分通常暴露在大气环境中，需要有良好的气候老化特性。此外，人们将意识到薄膜本身也可以是两种不同的合成树脂薄膜或薄膜的叠层材料，并且可以有适当的涂层。
对于本体部分，优先使用的树脂包括聚乙烯的卤化物、聚对苯二甲酸乙酯、聚偏二氯乙烯、聚碳酸酯、聚砜、和纤维素酯聚合物。对于立方体角棱镜配方，优先使用的树脂包括(烷基)丙烯酸酯树脂、丙烯酸改性的氯乙烯树脂、氯乙烯与醋酸乙烯酯的共聚物、含烯键的不饱和腈树脂、单亚乙烯基芳香烃树脂、聚烯烃树脂、纤维素酯树脂、聚砜树脂、聚苯撑氧化物树脂、以及聚碳酸酯。本体部分与立方体角棱镜配方的组合实例包括聚氯乙烯/丙烯酸改性聚氯乙烯、聚氟乙烯/聚氯乙烯、聚碳酸酯/聚碳酸酯、聚氯乙烯/聚甲基异丁酸酯、聚砜/聚甲基异丁酸酯、聚砜/聚氯乙烯、以及聚对苯二甲酸乙酯/聚甲基异丁酸酯。
在选择本发明使用的模塑物料时，应当记住，耐用性能将要求树脂没有容易挥发的增塑剂或其他成分，以及具有可接受的光稳定性。因此，在树脂本身容易光降解或氧老化时，希望使用添加稳定剂的配方。通过适当的选择树脂体系，薄膜也可以对形成立方体角的树脂提供有效的保护，而后者在有选择地一遍又一遍地用漆和/或粘接剂涂覆立方体角结构时，表现出相对比较差的稳定性。这些涂层也可以起保护层的作用，因为在许多应用中本体部分将起壁垒层的作用，阻挡紫外线辐射、蒸汽、各种气体等。此外，由于复合结构前表面中的象差将大大降低结构的逆反射性，所以希望用耐磨性能好的树脂制造薄膜。
人们将意识到立方体角结构必须有平滑的面，并且这些面相交应当形成完美的立方体角。与完美的立方体角不符或表面不规整将在本质上降低结构的逆反射性，并且仅仅在某些受控的环境下是符合需要的。
一般的说，光线的逆反射性将依赖立方体角的空气界面。显然，照射到立方体角表面的光线角度将确定每束光线究竟是逆反射还是通过后表面。如果入射角小于使用的棱镜物料的临界角，光线将不逆反射。但是，进入薄膜前表面的光线的主要部分将被立方体角结构逆反射。
借助在立方体角结构上沉积反射涂层能够提高它的反射率。这种涂层可以借助金属化技术提供，例如在非常高的真空度下通过蒸发将非常薄的铝膜或其它金属膜沉积到该表面上，也可以采用化学沉积技术。利用涂漆也可以提供反射涂层，这种漆包含高反射率颜料中的金属颗粒，例如可以使用珠光漆。在又一项技术中，反射涂层可以借助金属化的合成塑料膜提供，让这种膜与立方体角结构表面紧密接触。
尽管在上述的实施方案中的立方体角结构在阵列内有一致的取向，但是使用某种图案也是可能的，在该图案中一些立方体角结构的放置方式使得它们的各个面不平行于毗邻的立方体角结构的各个面。此外，某些立方体角结构可能使它们的顶角对准但不垂直于它们各自底的中心。借这种方式弄翻一些立方体角结构，可以在更宽的角度上提供逆反射性，以适合某些应用，而降低了反射率的最大值。对于某些应用这样作是符合需要的，例如高速公路标志可能希望在更宽的角度上呈现逆反射性，而标志和某些散射光线的表面则不然，尽管光线可能基本垂直地落在其表面上。
通过使用比较柔韧的树脂薄膜，复合结构可容易加到各种支撑表面上，例如建筑物的拐角，栏杆的轮廓等。此外，由于复合结构可以非常薄，有无缝的外观和高度的柔韧性，所以它容易加到纤维制品上作成服装，或以这种方式直接使用它，从而提高对穿戴者的夜间能见度。在安全应用方面的示范用途包括外套和雨衣上的条纹或饰物，衣服各易磨损部位的补丁，帽子的反光饰物，适合生产各种外套的反光贴边等等。
本领域的技术人员将能够或者利用不多的例行实验就能够判定在此详述的本发明的具体实施方案有许多等价方案。这些等价方案已被包括在本发明的权利要求范围之中。
权利要求
1.一种形成逆反射薄膜的方法，在该方法中至少提供两种模具表面，而且每个模具表面都包含棱镜凹槽阵列区和空白间隔区，该方法包括(a)将形成棱镜的物料涂到第一模具表面上，用所述物料填充凹槽；(b)将基膜加到填充过凹槽的模具表面上；(c)让该物料附着到膜上，在所述膜上形成棱镜阵列区，并且在所述膜上留下空白间隔区；(d)将所述形成棱镜的物料涂到第二模具表面上，用所述物料填充第二模具表面上的凹槽；以及(e)将在步骤(c)中形成的膜加到在步骤(d)中填充过凹槽的第二模具表面上，并且使来自第二模具表面的物料转移到膜上，从而在所述膜的空白间隔区中形成附加的棱镜阵列区，借此形成连续的无缝的逆反射薄膜。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，模具表面在转鼓的圆周上，并且膜在转鼓上输送。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，第一模具表面上的棱镜凹槽与第二模具表面上的棱镜凹槽尺寸不同，并且第一模具表面上的棱镜阵列区大于第二模具表面上的棱镜阵列区，以致在步骤(c)和(e)中形成的棱镜搭接。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，间隔区与阵列区面积基本相等，并且在模具表面上交替排列。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，棱镜凹槽阵列毗邻边缘的部分高度递减。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，该物料是可硬化的液体。
7.根据权利要求3所述的方法，其中，该物料在步骤(c)中硬化，使该物料附着到膜上。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，该物料被加热硬化。
9.一种形成逆反射薄膜的方法，在该方法中至少有两种模具表面被安装在各自的转鼓上，而且每个模具表面都包含棱镜凹槽阵列区和空白间隔区，该方法包括下述步骤(a)将形成棱镜的物料涂到正在旋转的第一鼓上的第一模具表面上，用所述物料填充凹槽；(b)将基膜加到填充过凹槽的模具表面上，使该物料附着到膜上，借此在所述膜上形成棱镜阵列区，同时在所述膜上留下空白间隔区；(c)将所述形成棱镜的物料涂到正在旋转的第二鼓上的第二模具表面上，用所述物料填充第二模具表面上的凹槽；以及(d)将在步骤(b)中形成的膜加到在步骤(c)中填充过凹槽的模具表面上，并且借此将来自第二模具表面的物料转移到膜上，从而在所述膜的空白间隔区中形成附加的棱镜阵列区，借此形成连续的无缝的逆反射薄膜。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，第一模具表面上的棱镜凹槽与第二模具表面上的棱镜凹槽尺寸不同，并且第一模具表面上的棱镜阵列区大于第二模具表面上的棱镜阵列区，以致在步骤(b)和(d)中形成的棱镜搭接。
11.一种形成逆反射薄膜的设备，该逆反射薄膜由无缝的棱镜阵列粘连到薄膜上构成；所述设备至少包括两个模具表面，每个表面包含棱镜凹槽阵列区和空白间隔区；该设备包括第一涂布器，该涂布器将形成棱镜的物料涂到第一模具表面上，用所述物料填充槽；第一装置，该装置将该物料转移到膜上，以便在所述膜上形成棱镜阵列区，并在所述膜上留下间隔区；第二涂布器，该涂布器将所述形成棱镜的物料涂到第二模具表面上，用所述物料填充第二模具表面中的槽；以及第二装置，该装置将第二模具表面槽中的物料转移到膜中的间隔区上，以便形成无缝的连续的逆反射薄膜。
12.根据权利要求11所述的设备，其中，模具表面在转鼓的圆周上，并且膜在转鼓上输送。
13.根据权利要求11所述的设备，其中，第一模具表面上的棱镜凹槽与第二模具表面上的棱镜凹槽尺寸不同，并且第一模具表面上的棱镜阵列区大于第二模具表面上的棱镜阵列区，以致在两者之间形成搭接。
14.根据权利要求11所述的设备，其中，间隔区与阵列区面积基本相等，并且在模具表面上交替排列。
15.根据权利要求11所述的设备，其中，棱镜凹槽阵列毗邻边缘的部分高度递减。
16.一种逆反射薄膜，该逆反射薄膜沿着基膜长度形成，在基膜长度上至少形成大约10英寸长，大约30英寸宽的无缝棱镜阵列，其侧边的最大尺寸大约低于0.025英寸。
17.根据权利要求16所述的薄膜，其中所述侧边尺寸不超过0.010英寸。
18.根据权利要求16所述的薄膜，其中所述侧边尺寸在0.0005英寸至0.008英寸的数量级中。
全文摘要
本发明涉及形成“无缝”的逆反射薄膜的设备和方法。其中至少使用两个模具表面(10,10’),每个模具表面都有交替的棱镜凹槽阵列区和间隔区。在第一步中,在一个模具表面(10)中形成棱镜并且将这些棱镜加到基膜46上。接下来,在另一个模具表面(10’)中形成棱镜并且将这些棱镜加到第一步中留下的间隔区上。
文档编号B29L11/00GK1184447SQ96194011
公开日1998年6月10日 申请日期1996年5月20日 优先权日1995年5月19日
发明者伽斯·伯纳德, 罗伯特·B·尼尔森, 迈克·J·哈拉汉 申请人:瑞弗莱克塞特公司