Световозвращающий покрытый полимером гибкий тканевый материал и способ его изготовления

Световозвращающий покрытый полимером гибкий тканевый материал и способ его изготовления

Реферат

 

Изобретение относится к световозвращающим покрытиям транспортных средств, в особенности, к световозвращающим устройствам для транспортного средства, полученным с использованием высокочастотной сварки. Изобретение направлено на повышение безопасности и различимости в условиях ограничения видимости и предлагает очень яркое гибкое прочное световозвращающее полотно, которое можно прикреплять к покрытому полимером гибкому тканевому материалу, состоящее из полимерного призматического световозвращающего слоя, имеющего высокий коэффициент световозвращения, и полимерного совмещающего слоя для прикрепления к гибкому покрытому полимером тканевому материалу. В способе получения и изделии из световозвращающего покрытого полимером гибкого тканевого материала, имеющего световозвращающий слой и полимерный совмещающий слой, приваренные к покрытой полимером внешней поверхности гибкого тканевого материала, Совмещающий слой создает промежуточный слой между световозвращающим слоем и гибким тканевым материалом, обеспечивая приемлемую прочность связывания различных полимеров. 3 с. и 23 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к световозвращающим покрытиям транспортных средств и, в особенности, к световозвращающим устройствам для транспортного средства, полученным с использованием высокочастотной сварки.

Для повышения безопасности и различимости в условиях ограничения видимости разработаны хорошо заметные световозвращающие устройства. Обычно в этом случае необходимо решить проблему, связанную с прикреплением хорошо заметного световозвращающего листового материала к жесткой основе. Однако встречаются трудности, когда необходимо прикрепить световозвращающие маркирующие знаки к тканевому материалу с полимерным покрытием. Хорошо заметные световозвращающие знаки должны быть прикреплены к гибкой основе, такой как, например, тканевый материал, без нарушения при этом долговечности и способности основы выполнять свои функции.

Изделия, в которых используются гибкие тканевые материалы, такие как брезент для трейлеров или сворачиваемые в рулон надписи (знаки), обычно должны служить в течение приблизительно 10 лет. Гибкие покрытия для транспортных средств особенно удобны, так как обеспечивают быстрый и свободный доступ водителю транспортного средства в трейлер и защищают отделение трейлера от неблагоприятных погодных условий. Водитель транспортного средства может многократно открывать и закрывать покрытие каждый день, следовательно, такое покрытие должно быть гибким, но прочным.

Покрытие транспортного средства должно выдерживать суровые погодные условия, а также механические усилия, которые прикладывает к нему водитель. Покрытия могут эксплуатироваться в условиях экстремальных температур, при химических воздействиях атмосферных осадков и дорожных солей, а также подвергаться фотореакции под действием инфракрасного, видимого и ультрафиолетового излучения солнечного света. Световозвращающее покрытие должно оставаться гибким и устойчивым к суровым погодным условиям в течение всего предполагаемого срока эксплуатации.

Гибкие тканевые материалы обычно представляют собой ткани, производимые из сложного полиэфирного волокна, найлона или хлопка. Ткань обычно покрывают подходящим полимером, причем наиболее подходящим является высокопластифицированный поливинилхлорид (ПВХ).

Высокопластифицированный ПВХ является прочным и удобным в работе. Высокопластифицированный ПВХ обычно может быть прикреплен к аналогичному материалу или к некоторым другим приемлемым полимерам с использованием нагрева или высокочастотной сварки. Большие тканевые материалы, покрытые ПВХ, производятся путем сварки вместе кусков меньшего размера. Разорванные или поврежденные покрытые ПВХ тканевые материалы часто могут быть отремонтированы непосредственно на транспортном средстве. Однако при использовании клеев для склеивания ПВХ возникают проблемы, обусловленные миграцией пластификаторов из ПВХ в клей. Это приводит к размягчению клея и вызывает потерю его когезионной прочности. Другая проблема связана с механическим прикреплением, таким как пришивание, материалов к гибким ПВХ покрытиям. Эта форма скрепления часто нарушает влагозащитные характеристики покрытого полимером тканевого материала.

Другим средством скрепления покрытых ПВХ гибких тканей является использование тепловой и высокочастотной энергии. Метод теплового сплавления, использующий нагрев от, например, такого источника, как горячеструйный воздушный пистолет, приводит к увеличению теплового кинетического движения всех атомов полимерных цепей. Когда температура полимера повышается до температуры плавления, полимер приобретает способность растекаться соответствующим образом с образованием соединения. Термопластичные полимеры плавятся при температуре ниже температуры разложения. Для приемлемого термосплавления сплавляемые полимеры должны иметь близкие температуры плавления. Примером совместимых по температуре плавления полимеров являются высокопластифицированный ПВХ и полиуретан. Примером несовместимых полимеров являются высокопластифицированный ПВХ и поликарбонат из-за значительно более высокой температуры плавления поликарбоната.

Альтернативой тепловому сплавлению является высокочастотная (ВЧ) сварка. При высокочастотной (ВЧ) сварке сплавление осуществляется посредством наличия полярных групп полимера, превращающих высокочастотную энергию в кинетическую, что приводит к разогреву полимера. При приложении высокочастотного поля к термопластичному полимеру, содержащему полярные группы, способность полярных групп ориентироваться по фазе ВЧ-поля будет определять степень поглощения ВЧ-энергии и ее превращения в кинетическую энергию полярных групп. Эта кинетическая энергия сообщается всей молекуле полимера в виде тепловой энергии. При приложении достаточной ВЧ-энергии полимер разогревается в достаточной для расплавления степени. Степень поглощения полимером энергии переменного поля удобно измерять отношением диэлектрической постоянной полимера к коэффициенту диэлектрического рассеяния, также известного как коэффициент диэлектрических потерь, в соответствии со следующим уравнением: N=5,5510^-13(f)((^*2)(K)(tan^*) где N представляет собой электрические потери в Вт/см³-сек, f - частоту в Гц, ^* - напряженность поля в В/см, K - это диэлектрическая постоянная, а ^* представляет собой угол потерь (tan^* - коэффициент рассеяния).

Этот коэффициент рассеяния представляет собой отношение согласованной по фазе энергии к несогласованной по фазе энергии. Если полярные группы термопластичного полимера относительно неспособны изменять ориентацию в ВЧ-поле, то это приводит к отставанию по фазе. Такое отставание по фазе известно как коэффициент потерь. Чем выше коэффициент рассеяния, тем большее количество тепла будет давать ВЧ-поле. Исследования термопластичных полимеров и высокочастотной сварки показали, что термопластичные полимеры с коэффициентами рассеяния приблизительно 0,065 и выше образовывают хорошие сварные швы. Например, ПВХ имеет коэффициент рассеяния приблизительно от 0,09 до 0,10 при 1 МГц, найлон из капролактама имеет коэффициент рассеяния 0,06-0,09, а поликарбонат имеет коэффициент рассеяния только 0,01. Соответствующие диэлектрические постоянные для этих трех веществ равны 3,5, 6,4 и 2,96 при 1 МГц.

Полиэтилен, полистирол и поликарбонат имеют очень низкие коэффициенты рассеяния и в плане практического использования малоприемлемы для высокочастотной сварки. Поливинилхлориды, полиуретаны, найлон и сложные полиэфиры имеют существенно более высокие коэффициенты рассеяния и, как было найдено, при практическом использовании ВЧ-сварки дают очень хорошие сварные швы. В качестве ссылки можно привести статью "RF Welding of PVC and Other Thermoplasic Compounds" авторов J. Leighton, T. Brantley и E. Szabo в ANTEC 1992, pp. 724-728. Эти авторы, являясь специалистами в данной области, не делали попыток сваривать поликарбонат с другими полимерами, так как понимали, что применение ВЧ-энергии в данном случае неизбежно окажется неэффективным.

Только те полярные группы, которые находятся в ВЧ-поле, вовлекаются в движение. Преимущество ВЧ-сварки обусловливается этим контролируемым нагревом только молекул, находящихся в ВЧ-поле. При этом использование ВЧ-сварки не требует применения теплоизоляции.

Заявка РСТ WO 93/10985, опубликованная 10 июня 1993 г., раскрывает прикрепление световозвращающих ПВХ изделий к брезенту, покрытому ПВХ с помощью ВЧ-сварки. Это сочетание затем приплавляют горячим воздухом к брезентовому покрытию транспортного средства, также покрытому ПВХ. Для того чтобы приварить ткань с ПВХ покрытием к покрытому ПВХ брезенту, обе поверхности нагревают приблизительно до 400-600^oC и эти поверхности затем сжимают для окончательного сплавления горячим воздухом. Роль промежуточного прикрепления брезентовой ткани заключается в создании теплоизоляции между горячим воздухом и световозвращающим изделием, прикрепленным к брезентовой ткани для предотвращения расплавления, потери световозвращающих свойств и разрушения световозвращающего изделия.

Световозвращающие изделия из ПВХ в виде угла куба имеют относительно низкие коэффициенты световозвращения, как правило около 250 кандел/люкс/м² или ниже. Существует потребность в световозвращающем гибком тканевом материале, в котором используются очень яркие гибкие полимерные призматические световозвращающие элементы, которые относительно легко могут быть прикреплены к гибкой ткани.

Изобретение предлагает очень яркое, гибкое, прочное световозвращающее листовой материал, которое можно прикреплять к покрытому полимером гибкому тканевому материалу, состоящее из полимерного призматического световозвращающего слоя, имеющего высокий коэффициент световозвращения, и полимерного совмещающего слоя для прикрепления к гибкому покрытому полимером тканевому материалу. Это изобретение предлагает очень яркое, гибкое, прочное, световозвращающее листовой материал, которое можно прикреплять к покрытому полимером гибкому тканевому материалу, состоящее из полимерного призматического световозвращающего слоя, имеющего высокий коэффициент световозвращения, полимерного совмещающего слоя и гибкого покрытого полимером тканевого материала. Полимерный призматический световозвращающий слой имеет коэффициент световозвращения более чем приблизительно 250 кандел/люкс/м² и предпочтительно больше чем 400 кандел/люкс/м². Гибкий тканевый материал приемлем для использования в предметах отделки, одежде и предохранительных устройствах, а также для использования на транспортных средствах в качестве тентов, брезента и хорошо заметных указателей. Приемлемые гибкие тканевые материалы являются прочными, а также гибкими. Совмещающий слой представляет собой полимерный материал, обладающий характеристиками, обеспечивающими связывание между световозвращающим слоем и гибким тканевым материалом При условиях, в которых используются высокочастотная сварка и/или избирательная или узорчатая термическая сварка.

Совмещающий слой является критическим с той точки зрения, что в очень ярких световозвращающих слоях используют полимерный материал, который отличается от полимерного покрытия, обычно наносимого на гибкие тканевые материалы. Хороший совмещающий материал будет образовывать требуемое связывание с световозвращаюшим слоем, который характеризуется прочностью связывания при растяжении более 270 Н (60 фунтов силы). Совмещающий слой будет необходимым образом связываться с внешним полимерным покрытием гибкого тканевого материала с усилием Т-образного расслоения (отслаивания) более 8,8 Н/см (5 фунтов силы/дюйм). Полезный совмещающий слой преодолевает несовместимость при связывании или при прикреплении между очень ярким полимерным световозвращающим слоем и внешним полимерным покрытием гибкого тканевого материала.

Механическая прочность, видимость (различимость) и способность прикрепляться могут соответствующим образом изменяться путем нанесения подходящей покрывающей полимерной пленки на световозвращающий слой. Вместе со световозвращающим слоем покрывающий слой может включать ультрафиолетовые стабилизаторы для увеличения долговечности, а также красители и пигменты для улучшения видимости в светлое время суток.

Полимерный совмещающий слой представляет собой типичный термопластичный полимер, имеющий обычно более низкую температуру плавления, чем выбранный в качестве световозвращающего покрытия полимер, и в общем случае имеющий лучший коэффициент диэлектрических потерь. Если внешняя поверхность гибких тканевых материалов покрыта ПВХ-полимерами, пластифицированными мономерными пластификаторами, совмещающий слой может быть выбран соответствующим образом, чтобы предотвратить миграцию пластификатора. Приемлемый совмещающий слой не ограничивается единственным полимерным слоем и может также включать несколько слоев совместимых полимеров для достижения эффективного связывания очень яркого световозвращающего слоя и покрытого полимером гибкого тканевого материала.

Настоящее изобретение может быть дополнительно пояснено с помощью следующих чертежей, где: Фиг. 1a-d представляют собой данные в разрезе схематичные виды примеров световозвращающих слоев известного уровня техники; Фиг. 2 представляет собой данный в разрезе схематичный вид промежуточной стадии производства световозвращающего листового материала, изготовляемого способом по настоящему изобретению; Фиг. 3 представляет собой аналогичный Фиг. 2 вид альтернативного варианта производства световозвращающего листового материала; Фиг. 4 представляет собой данный в разрезе схематичный вид световозвращающего гибкого тканевого материала, изготовленного способом по настоящему изобретению; Фиг. 5 представляет собой данный в разрезе схематичный вид световозвращающего гибкого тканевого материала с использованием альтернативного примера осуществления настоящего изобретения; Фиг. 6 представляет собой данный в разрезе схематичный вид альтернативного примера осуществления настоящего изобретения; Фиг. 7 представляет собой данный в разрезе схематичный вид альтернативного примера осуществления настоящего изобретения; Фиг. 8 представляет собой схематичный вид примера осуществления настоящего изобретения; и Фиг. 9 представляет собой вид в плане, изображающий поверхность валика для тиснения, показанного на Фиг. 8.

Приведенные чертежи являются условными, выполненными не в масштабе и приведенными только для наглядности и не ограничивают настоящего изобретения.

Изобретение предлагает полезный световозвращающий гибкий тканевый материал, который может быть использован в различных областях, например, он может быть использован, без ограничения перечисленным, в предметах одежды для безопасности или отделки или в аксессуарах, таких как, например, сумки или пакеты, в изделиях для домашних и других животных, а также в изделиях для применения на указателях и оборудовании, таких как дорожные знаки, свертываемые в рулон указатели, гибкие тенты для транспортных средств, брезент, предупреждающие ленты и хорошо различимые надписи. Световозвращающая гибкая ткань может наносится на все или только на часть любого из этих изделий. Эти материалы могут также быть использованы при декоративном или структурном плетении для выделения наглядных композиций и элементов, а также для создания отдельных участков для прикрепления к указанным изделиям.

Большинство обычных гибких тканевых материалов с полимерным покрытием являются тканевыми материалами с покрытием их ПВХ, который пластифицирован мономерными пластификаторами. Подходящими тканевыми основами являются ткани или холсты из найлона, сложного полиэфира и хлопка. Обычно ПВХ-полимер наносят как минимум на внешнюю поверхность гибкой тканевой основы. Он может содержать химические добавки для окрашивания и стабилизации ПВХ с целью увеличения его долговечности, устойчивости к погодным условиям и износостойкости. Часто на поверхность, покрытую ПВХ, может быть нанесено дополнительное очень тонкое акриловое покрытие для увеличения твердости поверхности ПВХ без значительного изменения физических и химических свойств покрытия из ПВХ.

ПВХ обеспечивает хорошую гибкость, устойчивость к истиранию, ультрафиолетовому излучению и возможность эксплуатации при низких температурах. Однако ПВХ высокопластифицирован с помощью мономерных пластификаторов для придания ему хорошей гибкости. Обычно ПВХ содержит до 30-40 вес.% мономерных пластификаторов.

Другим полезным полимерным материалом, который может быть использован для покрытия как минимум внешней поверхности тканевой основы, является сополимер этилена с акриловой кислотой (ЭАК). Подобно ПВХ, ЭАК является гибким, прочным и устойчивым к истиранию полимером, однако сохраняет гибкость без пластификаторов.

Настоящее изобретение предлагает очень яркий световозвращающий полимерный гибкий тканевый материал путем создания совмещающего средства для прикрепления очень яркого полимерного призматического световозвращающего слоя к покрытому полимером гибкому тканевому материалу. Полимерные призматические световозвращающие слои хорошо известны в данной области техники, также как и существующая геометрическая конфигурация призматических элементов на поверхности световозвращающего слоя или листового материала. Подходящие для использования в световозвращающем слое полимерные материалы обеспечивают высокий коэффициент световозвращения.

Для целей настоящего изобретения коэффициент световозвращения должен составлять по меньшей мере приблизительно 250 кандел/люкс/м² при угле наблюдения 0,2^o и угле входа -4^o при средних углах ориентации 0^o и 90^o. В настоящем изобретении полимеры, используемые в световозвращающем слое, соответствуют этому уровню и предпочтительно превышают его, обеспечивая коэффициент световозвращения предпочтительно более чем 400 кандел/люкс/м² и еще более предпочтительно более чем 600 кандел/люкс/м². Такие требования по оптическим свойствам ограничивают применимость ПВХ призматических элементов вследствие неспособности ПВХ обеспечивать высокий коэффициент световозвращения во времени. Это является принципиальным моментом вследствие использования мономерных пластификаторов в ПВХ и подложке световозвращающего слоя. Возможным вариантом является обеспечение гибкости с использованием мономерных пластификаторов, но за счет миграции мономерных пластификаторов, которая вызывает ухудшение оптических свойств световозвращающего слоя на основе ПВХ в качестве полимера. Настоящее изобретение предлагает совмещающий слой, который выполняет роль барьера, препятствующего миграции пластифицированного мономера из покрытой ПВХ гибкой ткани и полимерных призматических элементов.

Полимерные материалы, которые могут быть использованы в настоящем изобретении, включают, помимо прочего, полимеры, способные пропускать по крайней мере 70% интенсивности падающего на полимер света при данной длине волны. Более предпочтительно, полимеры, используемые в световозвращающем покрытии по настоящему изобретению, имеют коэффициент светопропускания более 80% и более предпочтительно - более 90%. Используемые в призматических элементах полимерные материалы могут быть термопластичными или способными к поперечной сшивке смолами.

Примеры термопластичных полимеров, которые могут быть использованы в призматических элементах и световозвращающем слое, включают акриловые полимеры, такие как полиметилметакрилат; поликарбонаты; целлюлозы; сложные полиэфиры, такие как полибутилентерефталат; полиэтилентерефталат; фторполимеры; полиамиды; сложный полиэфиркетоны; полиэфиримид; полиолефины; полистирол; сополимеры полистирола; полисульфоны; уретаны, включая алифатические и ароматические полиуретаны; и смеси вышеуказанных полимеров, такие как смесь сложного полиэфира с поликарбонатом, смесь фторполимера с акриловым полимером. В качестве ссылки на некоторые алифатические уретаны можно привести Патент США N 5117304 (Huang et al.).

Дополнительными материалами, приемлемыми для получения полимерных призматических элементов и световозвращающего слоя, являются реактивные системы смол, способные к поперечной сшивке путем свободно-радикальной полимеризации под действием обладающего химической активностью излучения, например, пучка электронов, ультрафиолетового или видимого света. Кроме того, эти материалы могут быть полимеризованы термически с добавлением термоинициатора, такого как перекись бензоила. Также можно использовать смолы, способные подвергаться катионной полимеризации под действием излучения.

Реактивные смолы, применяемые для получения призматических элементов и световозвращающего слоя, могут включать смеси фотоинициатора и по меньшей мере одного соединения, несущего акрилатную группу. Предпочтительно смесь смол содержит монофункциональное, бифункциональное или полифункциональное соединение, обеспечивающее образование при воздействии излучения сетчатой полимерной структуры.

Примерами смол, которые способны полимеризоваться по свободно-радикальному механизму, являются акриловые смолы, полученные из эпоксидов, сложных полиэфиров, сложных полиэфиров и уретанов, этиленовоненасыщенные соединения, производные аминопластов, содержащие по меньшей мере одну привитую акрилатную группу, изоцианатные производные, содержащие по меньшей мере одну привитую акрилатную группу, эпоксидные смолы, отличающиеся от акрилатных эпоксидов, а также их смеси и сочетания. Используемое в настоящем патенте понятие акрилат охватывает как акрилаты, так и метакрилаты. В Патенте США N 4576850 (Martens) раскрыты примеры поперечно-сшитых смол, которые могут быть использованы в призматических элементах и световозвращающем слое настоящего изобретения.

Этиленовоненасыщенные смолы включают как мономерные, так и полимерные соединения, которые содержат атомы углерода, водорода и кислорода и необязательно атомы азота, серы и галогенов. Атомы кислорода или азота или и те, и другие обычно присутствуют в виде эфирных, сложноэфирных, уретановых, амидных и мочевинных групп. Этиленовоненасыщенные соединения предпочтительно имеют молекулярный вес менее чем 4000 и предпочтительно являются сложными эфирами, полученными при взаимодействии соединений, содержащих алифатические моногидрокси-группы или алифатические полигидрокси-группы, с ненасыщенными карбоновыми кислотами, такими как акриловая кислота, метакриловая кислота, итаконовая кислота, кротоновая кислота, изокротоновая кислота, малеиновая кислота и т.д.

Примерами инициаторов фотополимеризации, которые могут быть смешаны с акриловыми соединениями, являются следующие инициаторы: бензил, метил-о-бензоат, бензоин, этиловый эфир бензоина, изопропиловый эфир бензоина, изобутиловый эфир бензоина и т.д., бензофенон/третичный амин, ацетофеноны, такие как 2,2-диэтоксиацетофенон, бензилметилкеталь, 1-гидроксициклогексилфенилкетон, 2-дидрокси-2-метил-1-фенилпропин-1-он, 1 -(4-изопропилфенил)-2-гидрокси-2-метилпропан-1-он, 2-бензил-2-N, N-диметиламино-1-(4-морфолинофенил)-1-бутанон, 2,4,6-триметилбензоилдифенилфосфиноксид, 2-метил-1-(4-метилтио)-фенил-2-морфолино-1-пропинон и т. д. Могут быть использованы отдельные соединения или их комбинации. Способные к катионной полимеризации материалы включают, помимо прочего, материалы, содержащие эпоксидные группы и функциональные группы простых виниловых эфиров. Эти системы фотоинициируются ониевыми солевыми инициаторами, такими как триарилсульфониевые и диарилиодониевые соли.

Предпочтительные полимеры призматических элементов включают поликарбонат, полиметилметакрилат, полиэтилентерефталат, алифатические полиуретаны и поперечно-сшитые акрилаты, такие как многофункциональные акрилаты или эпоксиды и акрилатные уретаны, смешанные с моно- и многофункциональными мономерами. Эти полимеры предпочтительны по одной или нескольким следующим причинам: термическая стабильность, стабильность в окружающей среде, прозрачность, прекрасное высвобождение из оснастки или формы и способность образовывать отражающее покрытие.

Многие из указанных выше полимеров при использовании в призматических элементах на одной поверхности световозвращающего слоя не могут давать необходимого соединения непосредственно с высокопластифицированным ПВХ или ЭАК. Кроме того, в случае применения этих призматических элементов могут возникать проблемы, вызванные миграцией и потерей мономерных пластификаторов из пластифицированного ПВХ либо при непосредственном контакте, либо в виде паров.

Настоящее изобретение предлагает изделие и способ производства для прикрепления очень яркого световозвращающего слоя к гибкому тканевому материалу, преодолевая несовместимость между очень яркими световозвращающими слоями и полимерными покрытиями гибких тканевых материалов. Настоящее изобретение предлагает подходящие полимерные совмещающие слои, которые обеспечивают необходимое прикрепление к световозвращающему слою, имеющему на поверхности полимерные призматические элементы, что показано приведенным ниже измерением прочности соединения при растяжении, а также обеспечивает надлежащее прикрепление к покрытому полимером гибкому тканевому материалу, что характеризуется соответствующим усилием Т-образного расслоения (отслаивания), которое измерено в приведенном ниже тесте на Т-образное отслаивание. Кроме того, одно из преимуществ подходящего полимерного совмещающего слоя заключается в действии в качестве барьера, препятствующего миграции мономерных пластификаторов из покрытого ПВХ гибкого тканевого материала.

Пригодные для использования в совмещающем слое полимеры включают, помимо прочего, полиуретаны, сополимер этилена с метилакрилатом, сополимер этилена с н-бутилакрилатом, сополимер этилена с этилакрилатом, сополимер этилена с винилацетатом, пластифицированный полимером ПВХ и сополимер этилена с акриловой кислотой с полиуретановым грунтом. Пластифицированный полимером ПВХ существенно отличается от пластифицированного мономером ПВХ, так как полимерные пластификаторы не могут мигрировать из ПВХ этого типа. Пластифицированный полимером ПВХ остается гибким и не вызывает ухудшения оптических свойств световозвращающего слоя.

Настоящее изобретение предполагает изготовление световозвращающего гибкого тканевого материала либо одновременным скреплением световозвращающего слоя, совмещающего слоя и покрытого полимером гибкого материала, либо путем предварительного получения световозвращающего листового материала, состоящего из световозвращающего слоя, прикрепленного к совмещающему слою, с последующим прикреплением световозвращающего листового материала к покрытому полимером гибкому тканевому материалу. Свойства световозвращающего листового материала позволяют сохранять высокую степень гибкости без какого-либо растрескивания или механического повреждения. Например, листовой материал может быть обернуто вокруг изогнутой или другой неплоской поверхности без повреждения. В ходе одного из испытаний эта гибкость измеряется путем обертывания световозвращающего листового материала вокруг цилиндрического стержня диаметром 3,2 мм (0,125 дюйма). Испытание проводилось при температуре 0^oC с хорошими результатами, то есть без видимых растрескиваний. Полимеры, используемые в световозвращающем слое, совмещающем слое и покрытии гибкого тканевого материала, могут быть разнородны, а полимеры, используемые в световозвращающем слое и покрытии гибкого тканевого материала, также могут быть несовместимы при непосредственном прикреплении.

В первом варианте осуществления настоящего изобретения подходящий световозвращающий слой, совмещающий слой и покрытый полимером гибкий тканевый материал одновременно скрепляются вместе с использованием высокочастотной энергии. Частота ВЧ-энергии и напряженность поля варьируются оператором и выбираются подходящим образом в зависимости от полимерных компонентов, входящих в световозвращающий слой, совмещающий слой и покрытый полимером гибкий тканевый материал. Выбор зависит от таких факторов, как индивидуальные коэффициенты диэлектрических потерь полимеров, диэлектрические постоянные, температуры плавления и толщина слоя. Высокочастотная энергия передается через антенны, смонтированные на соответствующих пластинах, которые прижимаются к соответствующим поверхностям световозвращающего гибкого тканевого материала с приложением определенного усилия и высокочастотной энергии при соответствующей продолжительности.

Другой пример осуществления настоящего изобретения предусматривает избирательную или узорчатую термическую сварку световозвращающего слоя, совмещающего слоя и покрытого полимером гибкого тканевого материала. В одном из иллюстрирующих вариантов осуществления изобретения компоненты пропускают в зазор между прижимным валиком и валиком для термического тиснения с соответствующим давлением на компоненты по рельефу узора тиснения, нанесенного на поверхность валика для тиснения. Воспринимающий усилие прижимной валик предпочтительно представляет собой валик с достаточно твердой гладкой резиновой поверхностью, например, валик твердомера 85. На валик для тиснения нанесен узор, чтобы прикладывать давление к свариваемому материалу только в точках с выступающим рельефом. Как валик для тиснения, так и твердый валик твердомера нагреты до необходимой температуры, которая зависит от состава полимеров, используемых в световозвращающем слое, совмещающем слое и покрытом полимером гибком тканевом материале. Узор тиснения может быть одним из нескольких приемлемых узоров, таким как описанный ниже узор сомкнутой цепочки.

В другом примере осуществления настоящего изобретения для достижения связывания между совмещающим слоем и основой используется тепло от нагревающего элемента. В варианте, иллюстрирующем это изобретение, тепловой элемент располагают между световозвращающим листовым материалом с совмещающим слоем и основой, предпочтительно без непосредственного контакта с любым из них, а затем световозвращающее листовой материал и основу перемещают около нагревающего элемента и после соответствующего разогрева пропускают между сдавливающими валиками, что приводит к связыванию совмещающего слоя и основы. Нагревающий элемент, иногда называемый "горячим клином", может иметь такую форму, что по существу вся нижняя поверхность совмещающего слоя размягчается для достижения полного связывания, или же он может иметь такую форму, что продольные части совмещающего слоя световозвращающего листового материала и основы избирательно связываются по мере их прохождения через, например, одну или несколько лент или полос, протянутых в направлении движения световозвращающего листового материала или основы по мере того, как они проходят через сдавливающие валики. В иллюстрирующем примере этого метода "горячий клин" может иметь ширину приблизительно 10-20 мм и температуру нагрева до 460^oC, при этом прикладываемое ламинирующее давление составляет приблизительно 1,6 бара, а световозвращающий листовой материал и основа проходят над нагревающим элементом и через валик со скоростью приблизительно 6 м/мин. Нагревающий элемент может иметь форму, обеспечивающую нагрев только совмещающего слоя или только основы, но как правило предпочтительным является разогрев обоих компонентов для увеличения прочности соединения.

В еще одном примере осуществления изобретения для достижения связывания между совмещающим слоем и основой используется горячий воздух. Источник горячего воздуха может быть использован для разогрева совмещающего слоя и/или основы в достаточной для достижения связывания степени, а затем оба листового материала ламинируются под давлением. Как и в предыдущем примере, этот способ может быть использован для достижения связывания по существу по всему совмещающему слою или только по выбранным участкам за счет контролирования потока горячего воздуха таким образом, что он направляется только на внешнюю границу световозвращающего листового материала. Последняя методика обеспечивает получение хорошего связывания или сварного шва между совмещающим слоем и основой в тех случаях, когда необходимые для связывания теплота и давление достаточно высоки, чтобы вызвать разрушение световозвращающих призматических элементов. Как и в случае рассмотренного выше нагревающего элемента, источник горячего воздуха может иметь форму, обеспечивающую нагрев только одного совмещающего слоя или только одной основы, но для достижения прочного соединения как правило предпочтительным является разогрев обоих компонентов.

Необходимо понимать, что температура, скорость проведения операции и конфигурация сварного шва во всех указанных методах должны быть выбраны так, чтобы отсутствовало нежелательное разрушение световозвращающего листового материала, включая его совмещающий слои, и основы.

Когда световозвращающий листовой материал готовится до его нанесения на покрытый полимером гибкий тканевый материал, в соответствии с настоящим изобретением используются высокочастотная сварка, узорчатая термическая сварка, клеевое и литьевое соединение для присоединения совмещающего слоя к поверхности световозвращающего призматического элемента. Высокочастотная сварка и узорчатая термическая сварка описаны выше. В этих методах сварного прикрепления можно использовать предварительно изготовленные совмещающие слои. Эти предварительно изготовленные совмещающие слои могут быть изготовлены литьем или экструдированием. При клеевом соединении предварительно изготовленного совмещающего слоя используют подходящие клеи, которые могут склеивать при кратковременном нагревании или прижатии и приемлемы, как это описано ниже, для достижения необходимой прочности соединения при растяжении. Дополнительный альтернативный метод соединения представляет собой литьевой метод, посредством которого соответствующий совмещающий слой отливается непосредственно на поверхности призматических элементов световозвращающего слоя. Альтернативный пример осуществления настоящего изобретения для увеличения защитных характеристик предлагает световозвращающий слой, который имеет множество возвышающихся перегородок на призматической поверхности для прикрепления совмещающего слоя.

Фиг. 1a-d изображают различное строение световозвращающих слоев, которые известны из предшествующего уровня техники. На Фиг. 1а световозвращающий слой 20 включает подложку 22 и множество призматических элементов 24, выступающих с поверхности световозвращающего слоя 20. Световозвращающий слой 20 представляет собой монолитную конструкцию. Фиг. 1b изображает сложную структуру световозвращающего слоя 26, содержащего основную часть 28 и большое число призматических элементов на одной поверхности световозвращающего слоя 26. Полимерные материалы, используемые для основной части 28 и призматических элементов 30, отличаются друг от друга.

На Фиг. 1с изображено строение световозвращающего слоя 32 с монолитной структурой, имеющего подложку 34 и множество призматических элементов 36 на одной поверхности световозвращающего слоя 32 и включающий покрывающий слой 38 в качестве неотъемлемой части световозвращающего слоя 32.

На Фиг. 1d представлено еще одно строение световозвращающего слоя 40, состоящего из подложки 42, множества призматических элементов 44 на одной поверхности световозвращающего слоя 40, основной части 46 и покрытия 48. Относительная доля каждой части может изменяться, при этом, например, подложка 42 может фактически составлять 0% световозвращающего слоя 40. Каждый тип структуры, представленный на различных Фиг. 1a-d, выбирается в зависимости от оптических свойств, которые требуются для световозвращающих слоев при их исполь