Флуоресцентные изделия, имеющие несколько слоев пленки

Флуоресцентные изделия, имеющие несколько слоев пленки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Предпосылки создания изобретения

Область техники, к которой относится изобретение

Это изобретение относится к полимерам, имеющим в своем составе флуоресцентные красящие вещества. Более конкретно изобретение относится к изделиям, обладающим свойствами флуоресценции и состоящим из нескольких слоев, которые совместно позволяют получить важные свойства. Такие свойства обеспечивают желаемую яркость и цветность, наличие которых позволяет проявить превосходную стойкость к воздействию атмосферных условий и/или общую цветовую долговечность.

Уровень техники

Изделия, в которых флуоресцентные краски внедрены в полимерные матрицы, широко известны в области различных приложений, включая дорожные знаки, маркировку транспортных средств, разметку проезжих частей дорог и другие приложения, в которых хорошая видимость желательна по целому ряду причин, включая безопасность, распространение информации, обзор, визуальную сигнализацию и быстрое обнаружение. Необычайно яркий внешний вид флуоресцентных материалов - вот причина, обеспечивающая эту улучшенную видимость, которая становится особенно явной на рассвете и в сумерках. В некоторых приложениях важно обеспечить и поддержать соответствие некоторым цветовым стандартам и/или некоторым стандартам долговечности.

Часто эти полимерные системы, содержащие флуоресцентные красящие вещества, структурированы в форме листового материала, который проявляет свойства флуоресценции. В частности, подходящие приложения для этих типов пленок, наделенных флуоресцентными красящими веществами, связаны с вариантами использования, в которых сигнализация является основной функцией изделия. Как правило, эти изделия принимают форму дорожных знаков, которые могут приносить пользу, проявляя свое флуоресцентное действие. Известны предупредительные и указательные дорожные знаки, включающие в себя пленки, имеющие в своем составе флуоресцентные красящие вещества, которые улучшают видимость знаков. Дорожные знаки некоторых типов обязательно должны обладать долговечностью на открытом воздухе, что является серьезным препятствием их реализации, потому что большинство флуоресцентных красящих веществ имеют низкую стабильность при воздействии ультрафиолетового излучения. Некоторые из этих изделий обладают особенностями отражения в обратном направлении.

В течение многих лет разработаны технические решения в области изделий, обладающих свойством отражения в обратном направлении. Вообще говоря, в промышленности средств транспорта существуют три типа листовых материалов, обладающих свойством отражения в обратном направлении, т.е. листовой материал с закрытыми линзами, листовой материал с инкапсулированными линзами и призматический листовой материал. В патенте США № 2407680 (Palmquist) проиллюстрированы так называемые изделия, содержащие листовой материал с закрытыми линзами, обладающий свойством отражения в обратном направлении. Сборки этого типа также известны в качестве изделий промышленного качества, бытового качества и повышенного промышленного качества, и они имеют типичный коэффициент отражения в обратном направлении при угле входа, составляющем -4°, и при угле наблюдения, составляющем 0,2°, находящийся в диапазоне между 50 и 160 кд/лк/м² для белого листового материала, в зависимости от конкретного изделия.

В патенте США № 3190178 (McKenzie) проиллюстрированы в общем виде так называемые изделия с инкапсулированными линзами, обладающие свойством отражения в обратном направлении. Сюда относятся листовые материалы с гранулами, внедренными в полимер, иногда называемые высокоинтенсивными изделиями. В случае белых листовых материалов они имеют типичный коэффициент отражения в обратном направлении примерно 300 кд/лк/м².

Третья распространенная категория листовых материалов, обладающих свойством отражения в обратном направлении, включает в себя миропризматические оптические элементы, которые обеспечивают исключительную отражательную способность, как правило, находящуюся в диапазоне между примерно 400 и примерно 1600 кд/лк/м², в зависимости от конструкции конкретного изделия и геометрии элементов вершин куба. Листовые материалы, содержащие вершины куба и обладающие свойством отражения в обратном направлении, описаны в патенте США № 3684348 (Rowland), патенте США № 4588258 (Hoopman), патенте США № 5605761 (Burns) и патенте США № 6110566 (White). Изготовление изделий этого типа проиллюстрировано в таких публикациях, как патент США № 3810804 (Rowland) и патенты США № 4601861 и № 4486363 (оба - Pricone). Отметим, что в данной области техники известно формирование листовых материалов, обладающих свойством отражения в обратном направлении, обеспечивающее внедрение термопластов в призматические листовые материалы. Настоящее изобретение находит применение в изделиях, включающих в себя эти основные типы конструкции, обладающей свойством отражения в обратном направлении.

Существуют также технические решения, в которых указано, как повысить долговечность в ультрафиолетовом свете листового материала, обладающего свойством отражения в обратном направлении, который включает в себя флуоресцентные красящие вещества. В некоторых известных решениях этого типа говорится об использовании слоя, экранирующего ультрафиолетовый (УФ) свет, поверх флуоресцентного слоя или перед ним. Эти решения включают в себя японские патентные публикации № 2-16042 (заявка № 63-165914) (Koshiji), публикации РСТ № WO 99/48961 и № WO 00/47407 (Phillips) и патент США № 5387458 (Pavelka). В японской патентной заявке указано, что для защиты флуоресцентных листовых материалов используются УФ добавки. Публикации РСТ относятся к флуоресцентной поливинилхлоридной (ПВХ) пленке со слоем, экранирующим УФ свет, имеющим поглощающие УФ добавки, которые экранируют на длине волны 425 нанометров (нм) и ниже. Упомянутый патент США № 5387458 предусматривает использование слоя, экранирующего УФ свет, для пленки, выбранной из полимеров, содержащих выбранные флуоресцентные краски.

В данной области техники также признаны другие способы повышения долговечности флуоресцентных цветов путем использования блокировочных светостабилизаторов аминного типа (БССАТ). Известные технические решения в этой области включают в себя патент США № 5605761 (Burns) и патент США № 6110566 (White). Первый из них имеет целью создание совокупности конкретных флуоресцентных красок и БССАТ в поликарбонатной матрице. Последний из указанных патентов имеет целью внедрение низкомолекулярных БССАТ и тиоксантеновой краски внутри ПВХ смолы, не содержащей растворитель.

Все эти патенты, иные технические решения и патентные публикации, как и любые другие, упоминаемые в данном описании, приводятся в нем для справок.

В области техники, к которой относятся технические решения упомянутого типа, до некоторой степени признается, что обеспечение флуоресценции дорожным знакам, обладающим свойством отражения в обратном направлении, обуславливает улучшенную видимость в большинстве условий освещения. Характерный яркий свет и/или характеристики флуоресценции флуоресцентных материалов привлекают внимание к флуоресцентным дорожным знакам или другим изделиям. Например, изделия, представляющие собой знаки, применяемые на открытом воздухе и окрашенные флуоресцентными красящими веществами, повышают визуальную контрастность, делая материалы более заметными, чем в случае не флуоресцентных цветов. Когда такой знак предназначен для приложений на открытом воздухе, приходится учитывать два основных препятствия. Одним из них является долговечность в условиях открытого воздуха, а другим - наличие конкретных цветов.

К сожалению, большинство флуоресцентных красящих веществ имеют недостаточную стабильность при воздействии УФ света. Под воздействием солнечного света или других источников УФ света флуоресцентные красящие вещества могут очень быстро тускнеть. Особые проблемы это создает в случае дорожных знаков и разметки проезжей части дороги, потому что быстрое тускнение флуоресцентного цвета может резко сократить срок службы знака или разметки. Хотя некоторые флуоресцентные красящие вещества обладают большей стабильностью при воздействии УФ света, чем другие, даже наилучшие флуоресцентные красящие вещества, имеющиеся в продаже, не могут удовлетворить требованиям повышенной долговечности на открытом воздухе, которые накладываются приложением, связанным с дорожными знаками, когда эти вещества используют отдельно в слое полимерной матрицы для создания флуоресцентной пленки, обладающей свойством отражения в обратном направлении. Для повышения долговечности таких пленок следует принять дополнительные меры для защиты флуоресцентных красящих веществ.

Распространенным на практике методом повышения долговечности на открытом воздухе является использование слоя, экранирующего УФ свет, такого, как тот, который описан в вышеупомянутых известных технических решениях в контексте попыток защитить основной слой флуоресцентной полимерной матрицы. Как правило, такой слой, экранирующий УФ свет, получают путем растворения соединений, поглощающих УФ свет, в прозрачной полимерной матрице. В известных технических решениях раскрыты флуоресцентные изделия, состоящие из слоя, экранирующего УФ свет, нанесенного перед флуоресцентным окрашенным слоем. Слой, экранирующий УФ свет, предназначен для поглощения УФ света в определенном диапазоне. УФ свет имеет диапазон длин волн от 290 до 380 нм. В некоторых известных технических решениях также предполагается экранирование некоторой части света в диапазоне видимого света, например, до 400 или 410 нм. Зачастую подходы, такие, как этот, не учитывают возможное взаимодействие между веществом, поглощающим УФ свет, в экранирующем слое и флуоресцентной краской внутри нижележащего окрашенного слоя и/или не обуславливают меры, которые следует предпринять против этого взаимодействия.

Хотя экранирование УФ света предназначено для решения проблемы долговечности на открытом воздухе, при этом могут возникнуть некоторые затруднения. Одно из них связано с тем, что присутствующие в этих экранирующих слоях соединения, поглощающие УФ свет, могут со временем исчезать или диффундировать или мигрировать в нижележащий флуоресцентный слой. Эта диффузия может в реальной обстановке ускорять тускнение флуоресцентного красящего вещества при некоторых обстоятельствах.

В таких известных публикациях, как патент США № 5605761 (Burns) и патент США № 6110566 (White), предложены изделия, содержащие флуоресцентные листовые материалы, которые согласно этим патентам не обязательно должны включать в себя отдельный слой, экранирующий УФ свет. В типичном случае речь идет о конкретных сочетаниях полимеров и флуоресцентных красок, зачастую - вместе с материалами БССАТ, в одной и той же пленке. В частности, в первом из этих патентов речь идет о флуоресцентных изделиях, содержащих флуоресцентную краску и БССАТ в поликарбонатной матрице. В последнем из этих патентов речь идет о том, что некоторое сочетание флуоресцентной тиоксантеновой краски и материала БССАТ в ПВХ матрице, не содержащей растворитель, повышает стабильность флуоресцентных цветов в системе ПВХ при воздействии света.

В данной области техники также известно, что некоторые полимерные матрицы больше подходят в качестве «хозяина» для флуоресцентных красок в контексте долговечности получаемого изделия при воздействии УФ света. Вместе с тем, в данной области техники, вообще говоря, нет информации о том, являются ли акриловые полимеры, такие, как полиметилметакрилат (ПММА), подходящими для создания полимерной матрицы, пригодной для флуоресцентных цветов, когда требуется долговечность при воздействии света на открытом воздухе. Например, в патенте США № 5387458 (Pavelka) предложены флуоресцентные изделия, содержащие флуоресцентные краски, диспергированные в различных полимерных матрицах. Речь идет о том, что долговечность флуоресценции флуоресцентных красок в ПММА является низкой даже при наличии оверлейного слоя, экранирующего УФ свет. Burns в патенте США № 5605761 предлагает флуоресцентные изделия, содержащие флуоресцентные краски и соединение БССАТ и в поликарбонате, и в ПММА. В этом патенте говорится о том, что внедрение соединения БССАТ в поликарбонатную матрицу значительно увеличивает долговечность флуоресценции получаемых изделий, но не дает тот же эффект при внедрении в ПММА. В таких первоисточниках, как только что упомянутые, делается вывод, что ПММА не является подходящей полимерной матрицей для флуоресцентных красок, потому что такие изделия на акриловой основе не проявляют надлежащую долговечность флуоресценции, когда их подвергают длительному воздействию атмосферных условий на открытом воздухе.

Заключение, согласно которому акриловые полимеры не могут стать подходящим «хозяином» для флуоресцентных цветов, неуместно, потому что акриловые полимеры обладают преимуществами над другими полимерами, такими, как поликарбонат. По сравнению с другими полимерами, такими, как поликарбонат, акриловые полимеры недороги, легче обрабатываются благодаря относительно низкой температуре стеклования и, как правило, обладают большей стабильностью при воздействии УФ света. Например, через несколько лет эксплуатации на открытом воздухе в поликарбонате может выявиться обесцвечивание, образование трещин и развитие помутнения и/или желтизны. А вот акриловые полимеры могут выдерживать такое воздействие атмосферных условий на открытом воздухе на протяжении значительно более длительного времени перед тем, как возникнут такие дефекты. Вместе с тем, главным недостатком использования акриловых полимеров является то, что акриловые полимеры склонны к большей хрупкости, чем другие полимеры, такие, как поликарбонат.

Хотя флуоресцентные акриловые изделия на современном уровне развития техники и сулят некоторые надежды, вопросы, касающиеся цветовой стабилизации и/или стабилизации флуоресценции при воздействии излучения ультрафиолетового и видимого света, представляют собой проблему существенного значения. В идеальном случае, если бы удалось найти ее решение, то можно было бы получить технологические и экономические выгоды применения акрилового полимера. Кроме того, поскольку акриловые материалы, естественно, будут более стойкими к воздействию атмосферных условий, чем другие полимеры, такое решение потенциально станет еще более важным и значимым, потому что покрытие, защищающее от УФ света, может стать необязательным.

Обращаясь теперь к проблеме получения изделий, которые отвечают стандартам, требованиям или нуждам окраски, отметим, что соображения окраски ставят трудноразрешимую задачу перед поставщиками флуоресцентных изделий, особенно тех изделий, которые должны быть еще и очень долговечными. И так обстоят дела независимо от того, идет ли речь о государственных нормах окраски или об иных промышленных стандартах.

В этой связи предполагается, что существуют три основных подхода к получению желаемого флуоресцентного цвета в типичном случае, когда заданная добавка имеющихся в наличии флуоресцентных красок не ведет к достижению целевой флуоресцентной окраски. Один подход заключается в коррекции добавляемого количества красящего вещества. Такое решение зачастую оказывается просто неадекватным, потому что цветовой тон получаемого изделия, по существу, не изменится.

Второй подход заключается в смешении друг с другом нескольких флуоресцентных красок. Такой подход может поставить серьезные вопросы по совместимости, как между самими красками, так и между одной или более красками и полимерной матрицей, в которую они должны быть добавлены. Различные краски имеют различную совместимость с различными полимерами вследствие различий между их химическими структурами или в них. Так, долговечность некоторого заданного красящего вещества при воздействии УФ света будет различной в различных полимерных матрицах. Даже если желаемое флуоресцентное красящее вещество получают путем смешения нескольких флуоресцентных красок друг с другом, вводя их в одну-единственную полимерную матрицу, можно не достичь желаемой долговечности при воздействии света, если одна из флуоресцентных красок тускнеет быстрее, чем другие флуоресцентные краски в полимерной матрице. Точно так же одна флуоресцентная краска может обладать неблагоприятными способностями к взаимодействию с другой краской внутри полимерной матрицы. Даже если стабильности при воздействии УФ света внутри полимерной матрицы удается достичь, когда флуоресцентные краски используются по отдельности, проблемы совместимости между красками могут привести к тому, что готовое изделие будет иметь низкую стабильность при воздействии УФ света, когда эти же краски смешивают друг с другом, вводя их в ту же самую полимерную матрицу.

Следует отметить, что в таких известных технических решениях, как описанные в патентах США № 5672643, № 5674622, № 5754377 и № 5920429 (все - Burns), предлагается изготавливать флуоресцентные желтые изделия путем смешения периленимидных красок оранжевых оттенков или красных оттенков с желто-зелеными флуоресцентными красками. Однако информация о достигаемой долговечности таких изделий в указанном первоисточнике отсутствует.

Третий возможный подход предусматривает, что полимерная матрица содержит смесь нефлуоресцентной краски с флуоресцентной краской. Вопросы, упомянутые выше в связи с несколькими флуоресцентными красками в одной и той же полимерной матрице, возникают и в этом варианте. Решение их может оказаться еще более затруднительным ввиду типичного большего химического различия между флуоресцентной краской и нефлуоресцентной краской. Кроме того, существует вероятность, что нефлуоресцентная краска может мешать проявлению свойств флуоресценции флуоресцентной краски, что может резко уменьшить яркость листового материала. Нефлуоресцентная краска может значительно снизить флуоресценцию флуоресцентной краски.

Следовательно, при современном состоянии развития техники потребность в решении этой проблемы окраски все же сохраняется. Как правило, поставщику изделий рассматриваемого типа не приходится решать эту проблему окраски в соответствии с теми требованиями, которые потребителю флуоресцентного изделия диктуют стандарты окраски. Наоборот, потребитель диктует окраску изготовителю таких изделий, а палитра цветов красок ограничивается поставщиками красок. Например, правительственные учреждения, которые могут стать возможными потребителями флуоресцентных дорожных знаков для автострад, зачастую и будут определять стандарты цветов и/или долговечности для таких знаков.

Следует признать, что предпринимаемые попытки решить две основные проблемы - долговечности при воздействии света и цветовой совместимости внутри одного и того же изделия - лишь усугубляют трудности при решении этих проблем. Кроме того, жизнеспособное решение этих проблем окажется еще более значимым, если одно и то же изделие позволит успешно решить проблемы обоих упомянутых типов.

Раскрытие изобретения

В соответствии с настоящим изобретением предложены изделия, обеспечивающие достижение флуоресцентной окраски, которой можно манипулировать для удовлетворения потребностей целевой окраски при одновременной повышенной стабильности флуоресцентного света при воздействии света и стойкости к обесцвечиванию и помутнению после длительного пребывания на открытом воздухе. В изобретении используется подход, предусматривающий наличие нескольких слоев. Предусмотрены, по меньшей мере, два слоя, таких как пленки, один поверх другого. Каждый слой включает в себя краску или пигмент. Во многих приложениях каждый из нескольких слоев будет содержать флуоресцентную краску. Один из слоев проявляет превосходную стабильность флуоресцентного света. В предпочтительном варианте это слой, который лежит поверх другого слоя. Если смотреть снаружи, то окраска, проявляемая объединенными окрашенными слоями, обеспечивает параметры окраски, необходимые для соответствия целевой окраске, диктуемой некоторым заданным стандартом.

Общая задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы разработать продукты или изделия, которые являются цветостабильными и достигают желаемой окраски, а также способ получения таких продуктов или изделий.

Один аспект настоящего изобретения состоит в том, что предложены усовершенствованные флуоресцентные цветные изделия, которые достигают желаемых значений окраски, одновременно сохраняя атрибуты долговечности, и которые исключительно хорошо подходят для использования вне помещений или на открытом воздухе, включая эксплуатацию при воздействии широкого диапазона атмосферных условий.

Еще один аспект настоящего изобретения состоит в том, что предложен усовершенствованный флуоресцентный окрашенный листовой материал, обладающий свойством отражения в обратном направлении, пригодный для использования при изготовлении предупредительных и указательных дорожных знаков.

Еще один аспект настоящего изобретения состоит в том, что предложен стабильный при воздействии света флуоресцентный желтый листовой материал, обладающий свойством отражения в обратном направлении, пригодный для использования при изготовлении предупреждающих дорожных щитов, таких, как предупреждающие шевронные указатели, знаки железнодорожных переездов и т.п., которые обеспечивают окраску, желательную для знаков этого типа.

Еще один аспект настоящего изобретения состоит в том, что предложен подход к использованию всепогодных полимеров, таких, как акриловая полимерная матрица, во флуоресцентной системе, которая является и стабильной при воздействии света, и достаточно стойкой для длительной эксплуатации в жестких атмосферных условиях, таких, как те, которые приходится учитывать в производстве знаков, предназначенных для эксплуатации на открытом воздухе.

Еще один аспект настоящего изобретения состоит в том, что предложенные изделия содержат несколько слоев, которые по отдельности непригодны, а вместе пригодны для создания долговечного при воздействии света и надлежащим образом окрашенного изделия.

Еще один аспект настоящего изобретения состоит в том, что предложены листы наслоенной пленки, которые проявляют флуоресцентную желтую окраску, для листового материала, обладающего свойством отражения в обратном направлении, который имеет подходящую долговечность и окраску, когда упомянутые листы объединены, но не когда они используются по отдельности.

Еще одним аспектом настоящего изобретения является повышенная флуоресценция и цветовая стабильность объединенных листов пленки, не достигаемые посредством выбора пленки в виде одного слоя.

Еще одним аспектом настоящего изобретения является обеспечение способности к расширению диапазона доступных флуоресцентных цветов без смешения красок.

Еще одним аспектом настоящего изобретения является внедрение флуоресцентного акрилового слоя в структуру продукта для повышения производительности во время изготовления изделия.

Еще один аспект настоящего изобретения состоит в том, что выбранная флуоресцентная окраска изделия выбрана из группы, состоящей из флуоресцентной желтой, флуоресцентной желто-зеленой, флуоресцентной оранжевой, флуоресцентной красной, флуоресцентной синей и флуоресцентной зеленой, обеспечиваемых красками, выбранными из группы, состоящей из бензоксантенов, бензотиазинов, периленов, периленимидов, сложных периленовых эфиров, тиоксантенов, тиоиндигоидов и их комбинаций.

Еще один аспект настоящего изобретения состоит в том, что выбранная флуоресцентная окраска изделия является флуоресцентной желтой, имеющей координаты цветности, «х» и «у», которые ограничены следующими координатами цветности, «х» и «у»: (х=0,479, у=0,520), (х=0,466, у=0,483), (х=0,512, у=0,421) и (х=0,557, у=0,422).

Еще один аспект настоящего изобретения состоит в том, что окрашенная флуоресцентная пленка оверлейного слоя, по существу, блокирует свет, имеющий длину волны от примерно 280 нм до примерно 450 нм.

Еще один аспект настоящего изобретения состоит в том, что изделие представляет собой знак, подходящий для использования на открытом воздухе, по меньшей мере, в течение трех лет, а пленка оверлейного слоя и пленка подслоя совместно обеспечивают желтую окраску в пределах палитры, ограниченной следующими координатами цветности, «х» и «у»: (х=0,479, у=0,520), (х=0,466, у=0,483), (х=0,512, у=0,421) и (х=0,557, у=0,422).

Еще один аспект настоящего изобретения состоит в том, что полимерная пленка герметизирующего слоя содержит полимерную смолу, причем упомянутая полимерная смола содержит, по меньшей мере, один полимер или смесь полимеров, выбранные из группы, состоящей из:

(i) полимеров, имеющих основную цепь полимера, содержащую следующую повторяющуюся часть А:

где R - не мешающий заместитель, а Р - остаток полимера, причем эти полимеры способны поглощать ультрафиолетовый свет,

(ii) полимеров, имеющих основную цепь полимера, содержащую следующую повторяющуюся часть В:

где R - не мешающий заместитель, а Р - остаток полимера, причем упомянутая часть В является трансформируемой в часть А путем фотоперегруппировки, вследствие чего упомянутый полимер, содержащий часть В, может быть трансформирован в полимер, поглощающий ультрафиолетовый свет и содержащий часть А,

при этом изделие имеет упомянутую окрашенную флуоресцентную пленку оверлейного слоя поверх упомянутой окрашенной флуоресцентной пленки подслоя и упомянутую пленку герметизирующего слоя поверх упомянутого подслоя, и

упомянутое изделие имеет выбранную флуоресцентную окраску, отличающуюся и от упомянутой окрашенной флуоресцентной пленки оверлейного слоя, и от упомянутой окрашенной флуоресцентной пленки подслоя.

Еще один аспект настоящего изобретения состоит в том, что полиарилатная смола содержит, по меньшей мере, один полимер, выбранный из группы, состоящей из полиарилатных полимеров, содержащий одну из следующих повторяющихся структур I и II или их обе:

Другие аспекты, задачи и преимущества настоящего изобретения станут понятными из нижеследующего описания, соответствующего предпочтительным конкретным вариантам осуществления настоящего изобретения, соответствующая информация о которых проиллюстрирована на прилагаемых чертежах.

Краткое описание чертежей

На всем протяжении этого описания будут делаться ссылки на прилагаемые чертежи, при этом:

на фиг.1 представлена иллюстрация сечения флуоресцентного листового материала, имеющего несколько окрашенных слоев пленки, показывающая оверлейный слой, содержащий флуоресцентную краску, подслой, имеющий красящее вещество, и выполненные в нем микропризматические элементы, обладающие свойством отражения в обратном направлении;

на фиг.1А представлена иллюстрация сечения флуоресцентного листового материала, имеющего несколько окрашенных слоев пленки поверх прозрачных микропризматических элементов, обладающих свойством отражения в обратном направлении;

на фиг.2 представлена иллюстрация сечения флуоресцентного листового материала, имеющего несколько слоев пленки и включающего в себя внешний дополнительный защитный слой;

на фиг.3 представлена иллюстрация сечения листового материала с закрытыми линзами, обладающего свойством отражения в обратном направлении, в конкретном варианте осуществления настоящего изобретения, при котором флуоресцентный листовой материал, имеющей несколько слоев пленки, расположен поверх структуры скрытых линз;

на фиг.4 представлена иллюстрация сечения листового материала с инкапсулированными линзами, обладающего свойством отражения в обратном направлении, в конкретном варианте осуществления настоящего изобретения, при котором флуоресцентный листовой материал, имеющей несколько слоев пленки, расположен поверх структуры инкапсулированных линз;

на фиг.5 представлен в координатах «х» и «у» график значений цветности, построенный согласно стандартной цветовой координатной системе, принятой Международной комиссией по освещению (МКО) в 1931 г. (МКО-1931), для пленочных структур применительно к значениям флуоресцентных желтого и зеленого цветов;

на фиг.6 представлен в координатах «х» и «у» график значений цветности, построенный согласно стандартной цветовой координатной системе МКО-1931, для типов листовых материалов, обладающих свойством отражения в обратном направлении, применительно к оверлейному слою, имеющему целевые значения флуоресцентных желтого и зеленого цветов;

на фиг.7 представлена кривая пропускания света флуоресцентным желто-зеленым акриловым полимером, иллюстрирующая эффект блокировки света, демонстрируемый пленкой, соответствующей изобретению;

на фиг.8 представлен график зависимости степени цветового сдвига от времени ускоренного или искусственно созданного воздействия атмосферных условий, иллюстрирующий различные эффекты экспонирования для некоторой конкретной пленки и для той же пленки, но имеющей оверлейный слой флуоресцентной полимерной матрицы;

на фиг.9 представлен график зависимости степени цветового сдвига от времени ускоренного или искусственно созданного воздействия атмосферных условий, иллюстрирующий различные эффекты экспонирования для некоторой конкретной пленки и для той же пленки, но имеющей оверлейный слой флуоресцентной полимерной матрицы, при этом нижележащая пленка включает в себя поглотитель УФ света;

на фиг.10 представлен график зависимости степени цветового сдвига от времени ускоренного или искусственно созданного воздействия атмосферных условий, иллюстрирующий различные эффекты экспонирования для некоторой конкретной пленки и для той же пленки, но имеющей оверлейный слой флуоресцентной полимерной матрицы, при этом нижележащая пленка включает в себя поглотитель УФ света и компонент БССАТ;

на фиг.11 представлен график зависимости степени цветового сдвига от времени ускоренного или искусственно созданного воздействия атмосферных условий, иллюстрирующий различные эффекты экспонирования для некоторой конкретной пленки и для той же пленки, но имеющей оверлейный слой флуоресцентной полимерной матрицы, при этом нижележащий слой включает в себя компонент БССАТ;

на фиг.12 представлен график зависимости степени цветового сдвига от времени ускоренного или искусственного старения для однослойной желто-зеленой флуоресцентной акриловой пленки, а также для листового материала, имеющего эту пленку в качестве оверлейного слоя, нанесенного на полимерную матрицу, содержащую оранжевую краску;

на фиг.13 представлен график зависимости степени цветового сдвига от времени ускоренного или искусственного старения для однослойной желто-зеленой флуоресцентной акриловой пленки, а также для листового материала, имеющего эту пленку в качестве оверлейного слоя, нанесенного на полимерную матрицу, содержащую оранжевую краску, отличающуюся от той, которая охарактеризована на фиг.12;

на фиг.14 представлен в координатах «х» и «у» график значений цветности для пленок, построенный применительно к целевым значениям флуоресцентного желтого цвета;

на фиг.15 представлен в координатах «х» и «у» график значений цветности для пленок, построенный применительно к целевым значениям флуоресцентного желтого цвета;

на фиг.16 представлен в координатах «х» и «у» график значений цветности для пленок, обладающих свойством отражения в обратном направлении, построенный применительно к целевым значениям флуоресцентного желтого цвета; и

на фиг.17 представлена кривая пропускания света флуоресцентным желто-зеленым поликарбонатом, иллюстрирующая эффект блокировки света, демонстрируемый пленочным компонентом, соответствующим изобретению.

Осуществление изобретения

Настоящее изобретение посвящено созданию флуоресцентного листового материала, имеющего несколько слоев пленки, которые обеспечивают превосходную стабильность при воздействии света и параметры целевой флуоресцентной окраски. Различные конкретные варианты осуществления изобретения проиллюстрированы на чертежах. В каждом случае полимер оверлейного слоя, имеющий флуоресцентную краску, объединен с подслоем полимерной матрицы, имеющей атрибуты окраски, которые в сочетании с оверлейным слоем обеспечивают целевую окраску и превосходную стабильность флуоресцентного цвета после длительного срока пребывания на открытом воздухе.

Фиг.1 иллюстрирует многослойный пленочный листовой материал, обозначенный как единое целое позицией 21. Этот листовой материал воплощен в форме, обуславливающей свойство отражения в обратном направлении. Показаны оверлейный слой 22 и подслой 23. Каждый слой включает в себя краску, предпочтительно - флуоресцентную краску. В этом конкретном варианте осуществления окрашенный подслой 23 сам имеет элементы, обладающие свойством отражения в обратном направлении.

В других конкретных вариантах осуществления элементы, обладающие свойством отражения в обратном направлении, такие, как те, которые показаны в этом конкретном варианте осуществления, могут быть неокрашенными или прозрачными. Например, на фиг.1А представлен слой 23а, обладающий свойством отражения в обратном направлении, состоящий из прозрачного полимера, который пригоден для тиснения или формирования вершин куба. При этой компоновке несколько слоев окрашенного полимера представляют собой отдельный оверлейный слой 22а и подслой 22b, ни один из которых не имеет никаких элементов, обладающих свойством отражения в обратном направлении.

Подслой 23 или слой 23а имеет совокупность микропризматических элементов, обладающих свойством отражения в обратном направлении, расположенных на задней поверхности этого слоя. Эти элементы, обладающие свойством отражения в обратном направлении, известны в данной области техники и описаны в таких первоисточниках, как патент США № 4588258 (Hoopman) и патент США № 4775219 (Appledorn). Эта призматическая конструкция может быть изготовлена, например, в соответствии с патентом США № 3810804 (Rowland) и патентами США № 4896363 и № 4601861 (оба - Pricone). Для формирования на подслое 23 или слое 23а призматических элементов 24, обладающих свойством отражения в обратном направлении, можно использовать любой подходящий способ и оборудование или можно обеспечить их присутствие на этом слое каким-либо иным образом.

Особенность отражения в обратном направлении, обеспечиваемая микропризматическими элементами 24, иллюстрируется линией прохождения света, снабженной стрелками, которая показана на фиг.1 и 1А. Для простоты иллюстрации показаны только два измерения этого трехмерного отражения. Это упрощенное оптическое изображение показывает падающий луч, дважды отражаемый изделием с получением параллельного отраженного луча.

На фиг.2 показана аналогичная многослойная пленка, обладающая свойством отражения в обратном направлении. В этом конкретном варианте введен герметизирующий или покрывающий слой 25. Его вводят, когда существует потребность в улучшенном экранировании УФ света для предотвращения ухудшения качества оверлейного слоя полимера, например, за счет обесцвечивания, помутнения, образования трещин или пожелтения самого полимера. Кроме того, подходящий герметизирующий или покрывающий слой 25 может повышать долговечность флуоресцентных красящих веществ, а также повышать стойкость к царапанью и защиту от несанкционированных надписей. Такой герметизирующий или покрывающий слой можно выбрать так, чтобы он имел другие свойства, желательные для передней поверхности знака и т.п., например, стойкость к орошению и/или простоту печатания на нем.

В типичном случае слои наслаивают друг на друга, например, посредством приложения тепла и/или давления с помощью обычного оборудования. В зависимости от конкретных потребностей или пожеланий в связи с многослойным листовым материалом пленки в соответствии с изобретением между упомянутыми слоями могут быть предс