DE69028029T2

DE69028029T2 - Dünnschichtige retroreflektierende Übertragungsfolie und Verfahren zu deren Herstellung

Info

Publication number: DE69028029T2
Application number: DE69028029T
Authority: DE
Inventors: Chester A Bacon
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1989-03-24
Filing date: 1990-02-26
Publication date: 1997-03-06
Anticipated expiration: 2010-02-27
Also published as: PL164225B1; CN1046610A; CN1021138C; DE69028029D1; US4955690A; JPH02280103A; YU40490A; FI901466A7; EP0389114B1; FI901466A0; EP0389114A1; MY106700A

Description

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft retroreflektierendes Flächengebilde, speziell in Form dünn bemessener, retroreflektierender Transferartikel zur Aufbringung auf Substraten, sowie Verfahren zu ihrer Herstellung.

Ausgangssituation

Retroreflektierende Flächengebilde ((nachfolgend bezeichnet als Folienmaterial)), speziell Versionen auf der Grundlage von Mikrokügelchen, sind bekannt und haben breite Anwendung für Sicherheitsaufgaben gefunden, wie beispielsweise Warnzeichen an Fahrzeugen oder Gefahrenhinweise auf Straßen, sowie Informationszwecke, wie beispielsweise bei der Verkehrsregelung.
Retroreflektierendes Folienmaterial wurde auch bei solchen Artikeln eingesetzt, wie beispielsweise Reifenseitenwände, textile Flächengebilde und persönliche Artikel, wie beispielsweise Bekleidungsstücke. Beispielsweise offenbaren die US-P-3 382 908 (Palmquist et; al.) und 3 449 201 (Palmquist et al.) die Aufbringung von Streifen aus retroreflektierendem Material auf die Seitenwände von Reifen. Diese Patentschriften offenbaren flächige Materialien, umfassend eine elastomere Trägerschicht mit einer Monoschicht von retroreflektierenden Elementen, die darin eingebettet sind. Bei derartigen Folienmaterialien ist die Trägerschicht oder mindestens eine rückseitige Lage davon ein vulkanisierbares Elastomer, das mit dem Elastomer der Reifenseitenwand kompatibel ist. Die Trägerschicht hat normalerweise die Funktion, die Mikrokügelchen in der angestrebten Monoschichtanordnung und in der angestrebten gleichförmigen Ausrichtung zu halten. In vielen Fällen macht die Trägerschicht einen größeren Teil, wenn nicht im wesentlichen den gesamten Teil, des Körpers oder der Festigkeit aus, z.B. die Zugfestigkeit, die benötigt wird, um das Folienmaterial mindestens in den letzten Stufen seiner Herstellung und Verarbeitung zu handhaben, z.B. Aufschneiden zu Streifen der gewünschten Abmessung, aber auch während der Erzeugung des fertigbehandelten Reifens. Der Erzeugung des fertigbehandelten Reifens. Dementsprechend wird die Trägerschicht normalerweise etwas dicker ausgeführt, d.h. normalerweise mindestens etwa 150 bis etwa 200 Mikrometer (6 ... 8 mil) in einem Folienmaterial mit einer Gesamtdicke von etwa 200 bis etwa 250 Mikrometer (8 ... 10 mil), und zwar etwas dicker, als für das bloße Halten der Mikrokügelchen in der Monoschichtanordnung und in der angestrebten Anordnung auf dem fertiggestellten Reifen erforderlich ist. Eine derart erhöhte Dicke führt im allgemeinen zur Erhöhung der Kosten des retroreflektierenden Folienmaterials, wobei in vielen Fällen das in der Trägerschicht verwendete polymere Material die kostspieligste Komponente des Folienmaterials ist. Wen darüber hinaus entsprechend der Offenbarung in den vorgenannten Patentschriften US-P-3 382 908 und 3 449 201 derartige Folienmaterialien in einen Artikel aus Gummi einbezogen werden, kann es dazu kommen, daß die Dicke des retroreflektierenden Folienmaterials den Artikel schwächt, indem ein wesentlicher Teil des Elastomers ersetzt wird, wie beispielsweise in der Seitenwand eines Fahrradreifens, bei welchem der Gummi eine Dicke von lediglich etwa 750 Mikrometer (30 mil) haben kann.
In anderen Fällen kann das retroreflektierende Folienmaterial, wenn die Trägerschicht sehr dünn ausgeführt wird, eine derart geringe Reißkraft aufweisen (Reißfestigkeit), daß sie unter dem Einfluß der während der Verarbeitung oder Umwandlung auftretenden zugkräfte oder bei der Handhabung während der Fertigung der Gummiartikel, insbesondere nach dem Schneiden zu Streifen, leicht zerrissen wird.

Zusammenfassung

Die vorliegende Erfindung gewährt ein dünn bemessenes ((nachfolgend bezeichnet als "dünnschichtig")) retroreflektierendes Transfermaterial, das sich auf ein gewünschtes Substrat aufbringen läßt, z.B. eine Reifenseitenwand, ein Gummifloß, ein Bekleidungsstück, um diesen retroreflektierende Eigenschaften zu verleihen. Die vorliegende Erfindung gewährt ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung derartiger retroreflektierender Transfermaterialien.
Kurz zusammengefaßt, umfassen die retroreflektierenden Tansfermaterialien der vorliegenden Erfindung jeweils
(a) eine Trägerschicht mit einer wirksamen Dicke von 75 Mikrometer und
(b) eine Monoschicht von retroreflektierenden Elementen, z.B. bedampften Mikrokügelchen, dieteilweise in die Trägerschicht eingebettet sind und aus der Vorderseite der Trägerschicht herausragen, die so angeordnet sind, daß die Vorderseiten mindestens einiger der retroreflektierenden Elemente so exponiert sind, daß das auf sie einfallende Licht retroreflektiert wird. Das Transfermaterial umfaßt ferner
(c) eine dimensionsstabile Premaske, die ablösbar an den Vorderseiten der retroreflektierenden Elemente adhäriert ist. Diese Premaske verfügt über eine Klebekraft von 20 ... 180 g/cm Breite (50 ... 450 g/Inch Breite) an den Oberflächen der retroreflektierenden Elemente und anderen exponierten Komponenten des Folienmaterials. Der Begriff "dimensionsstabil" besagt, daß die Premaske unter der Einwirkung einer Zugkraft von 25 N/cm Breite (15 Pounds/Inch Breite) lediglich bis zu 8 ... 12 %, d.h. weniger als 12 % und in einigen Fällen welliger als 4 %, gedehnt wird. In einigen Ausführungsformen dehnt sich die Premaske vorzugsweise unter solchen Bedingungen zwischen 4 % und 10 %, so daß das Folienmaterial, aus dem die Premaske zum Teil besteht, an der nichtebenflächigen Oberfläche eines Substrats angepaßt werden kann. Mit Premasken hergestellte Folienmaterialien, die unter der vorstehend angegebenen Zugkraft über eine größere Dehnung verfügen, werden normalerweise dazu neigen, sich schwer umformen zu lassen, d.h. in die gewünschte Größe auftrennen zu lassen, sowie während ihrer Fertigung und während des Zusammenbaus mit dem fertigen Substrat handhaben lassen.
Die Trägerschicht oder mindestens die rückseitige Lage davon ist ein vulkanisierbares oder härtbares Elastomer, das mit dem Elastomer des angestrebten Substrats, z.B. eine Seitenwand eines Fahrzeugreifens, kompatibel ist. Unter "kompatibel" wird verstanden, daß im Kontakt mit dem weitgehend nichtgehärteten Substrat, wie beispielsweise in einer Reifenform, und unter den entsprechenden Bedingungen von Wärme und Druck beim Härten, der vulkanisierbare Teil der Trägerschicht eine starke Bindung mit dem gleichzeitig härtenden Substrat bildet. Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß die Trägerschicht sehr dünn ausgeführt werden kann und dadurch eine sehr geringe Gesamtdicke des Transfermaterials erlaubt.
Kurz zusammengefaßt, umfaßt eines der Verfahren der vorliegenden Erfindung die Herstellung von retroreflektierenden Transfermaterialien mit den Schritten:
(a) Bereitstellen eines Trägers, um eine Monoschicht von retroreflektierenden Elementen darauf aufzunehmen und zu halten;
(b) Erzeugen einer Monomerschicht von retroreflektierenden Elementen auf dem Träger, welche retroreflektierenden Elemente auf dem Träger gehalten werden und mindestens teilweise daraus herausragen;
(c) Aufbringen einer Trägerschicht über die hervorragenden Teile der retroreflektierenden Elemente, so daß die Trägerschicht eine wirksame Dicke von weniger als 75 Mikrometern hat;
(d) Entfernen des Trägers, wodurch die Vorderseiten der retroreflektierenden Elemente exponiert werden; sowie
(e) ablösbares Adhärieren einer verstärkten Premaskenschicht an den Vorderseiten der retroreflektierenden Elemente.
Die resultierenden retroreflektierenden Transfermatenahen können sodann auf ein gewünschtes Substrat aufgebracht werden. Die Premaske vermittelt Dimensionsstabilität und ermöglicht die Ausführung der Transferartikel in einer sehr dünnen Form, wobei die Trägerschichten eine wirksame Dicke von weniger als 75 Mikrometer (3 mil) und sogar weniger als 50 Mikrometer (2 mil) haben und dadurch wesentliche Kosteneinsparungen ermöglichen. In einigen Fällen lassen sich die Folienmaterialien mit Trägerschichten ausführen, deren Dicke etwa 25 Mikrometer (1 mil) oder weniger beträgt. Der hierin verwendete Begriff "wirksame Dicke" der Trägerschicht bezieht sich auf den Abstand von den rückseitigen, d.h. eingebetteten, Oberflächen der retroreflektierenden Elemente zu der rückseitigen Oberfläche der Trägerschicht. Im Fall eines erfindungsgemäßen Folienmaterials mit einer Trägerschicht mit einer wirksamen Dicke von 50 Mikrometer (2 mil) und Mikrokügelchen mit einem Durchmesser von 50 Mikrometer (2 mil), eingebettet in die Trägerschicht bis zu etwa 50 % ihres Durchmessers, verfügt das Folienmaterial somit über eine Gesamtdicke von etwa 100 Mikrometern (4 mil). Die Möglichkeit zur Herstellung und Verwendung derartiger dünner retroreflektierender Folienmaterialien wird außerdem nach den nachteiligen Einfluß auf die Festigkeit des Artikels vermindern, auf den das Transfermaterial aufgebracht werden soll, da die verminderte Dicke des Transfermaterials wiederum bedeutet, daß die Dicke desjenigen Teils des Materlals des Artikels, der ersetzt wird, ebenfalls verringert wird. Darüber hinaus ermöglicht die Premaske, daß das Transfermaterial mit nur der üblichen Sorgfalt bei seiner Herstellung und Aufbringung auf einen gewünschten Artikel gehandhabt werden muß, anstelle daß eine übermäßige Sorgfalt und olle Anwendung einer speziellen Handhabung notwendig wird.
Die Premaske schützt die Vorderseiten der retroreflektierende Elemente unter einer großen Vielzahl von Bedingungen. Beispielsweise kann sie die Oberflächen der retroreflektierenden Elemente davor schützen, während der Fertigung des retroreflektierenden Transfermaterials und der Aufbringung des Transfermaterials auf einen gewünschten Artikel, z.B. einen Reifen oder ein Gummifloß, beschmutzt oder beschädigt zu werden. So könnte beispielsweise das Folienmaterial während des Zusammenbaus des Artikels auf andere Weise durch Formtrennmittel, durch Farbmittel, durch Überspritzen von auf dem Artikel aufgebrachten Klarlack, durch Substratüberlauf während des Vulkanisierens, usw. beschmutzt werden. Die Premaske kann darüber hinaus dem retroreflektierenden Folienmaterial eine erhöht Dlmensionsstabilität vermitteln, insbesondere Ausschnitten und schmalen Streifen des Folienmaterials. Die Premaske kann mit einer kontrollierten Release- und Dehnbarkeits-Charakteristik je nach der angestrebten Anwendung ausgeführt werden. Sofern sie während des Vulkanisierens des Artikels auf dem Transfermaterial verbleibt, kann die Premaske, da sie auf den Vorderseiten der retroreflektierenden Elemente aufgeklebt ist, verhindern, daß das Elastomer des Artikels unter den Bedingungen des Vulkanisierens an der Vorderseite des Transfermaterials überläuft.

Kurze Beschreibung

Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung eingehender erklärt, worin sind:
Fig. 1 ein Querschnitt eines Abschnittes einer Zwischenstufe eines erfindungsgemäßen retroreflektierenden Transfermaterials während seiner Herstellung;
Fig. 2 ein Querschnitt eines Abschnittes einer nach in Fig. 1 gezeigten Zwischenstufe eines erfindungsgemäßen retroreflektierenden Transfermaterials während seiner Herstellung;
Fig. 3 ein Querschnitt eines Abschnittes eines fertiggestellten, erfindungsgemäßen, retroreflektierenden Transfermaterials nach der Aufbringung einer dimensionsstabilen Premaske darauf;
Fig. 4 ein Querschnitt eines Abschnittes eines erfindungsgemäßen retroreflektierenden Folienmaterials, das mit einem Substrat verklebt worden ist und von dem die verstärkende Premaske entfernt worden ist.
Fig. 5 ein Querschnitt eines Abschnittes einer weiteren Ausführungsform eines fertiggestellten, erfindungsgemäßen, retroreflektierenden Transfermaterials; sowie
Fig. 6 ein Querschnitt eines Abschnittes eines erfindungsgemäßen, retroreflektierenden Transfermaterials, das mit einem Substrat verklebt worden ist und von dem die verstärkende Premaske vor dem Vuikanisieren entfernt worden ist.
Diese idealisierten Figuren sind nicht maßstabsgerecht und dienen lediglich zur Veranschaulichung und sind nicht einschränkend.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Wie vorstehend ausgeführt, umfaßt das erfindungsgemäße Verfahren zusammengefaßt die Schritte:
(a) Bereitstellen eines Trägers, um darauf eine Monoschicht von retroreflektierenden Elementen aufzunehmen und zu halten;
(b) Erzeugen einer Monoschicht von retroreflektierenden Elementen, z.B. Glasmikrokügelchen mit darauf befindlichen Reflektoren, auf dem Träger, welche retroreflektierenden Elemente auf dem Träger gehalten werden und mindestens teilweise daraus herausragen;
(c) Aufbringen einer Trägerschicht über die hervorragenden Teile der retroreflektierenden Elemente, so daß die Trägerschicht eine wirksame Dicke von weniger als 75 Mikrometer hat;
(d) Entfernen des Trägers, wodurch die Vorderseiten der retroreflektierenden Elemente exponiert werden; sowie
(e) ablösbares Adhärieren einer verstärkten Premaskenschicht an den Vorderseiten der retroreflektierenden Elemente.
Ein typischer Träger zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung ist ein Papierbogen mit einer Schicht aus Polyethylen auf mindestens einer seiner Seiten, z.B. RM-35526, eine Papierqualität MQ-1 mit einem Flächengewicht von etwa 89 Pounds/3.000ft² ((1 1lb/ft² = 4,883 kg/m²)) von der Schodler Technical Papers Inc. Weitere veranschaulichende Beispiele umfassen RM-34533 XKL-2, ein Papier mit einem Flächengewicht von etwa 50 Pounds/3.000 ft² sowie LD TL-226, ein Polyethylen mit einem Flächengewicht von etwa 28,8 Pounds/3.000 ft², verfügbar bei Thilmany Pulp and Paper Co.
Beim Erhitzen tendiert die Polyethylen-Beschichtung zum Erweichen und macht es möglich, daß die retroreflektierenden Elemente teilweise darin eingebettet werden. Beim nachfolgenden Kühlen wird das Polyethylen fest, so daß der Träger die retroreflektierenden Elemente in einer Monoschicht festhält.
Je nach den Eigenschaften des Trägers und der retroreflektierenden Elemente kann es wünschenswert sein, den Träger oder die Elemente zur Erzielung angestrebter Release- Eigenschaften zu konditionieren. Beispielsweise können Release-Mittel oder Haftvermittler wünschenswert sein.
Besonders typische Vertreter von retroreflektierenden Elementen sind transparente Mikrokügelchen mit Reflektoren auf ihren rückseitigen Oberflächen. Derartige retroreflektierende Elemente bieten im allgemeinen zufriedenstellende Werte für die retroreflektierende Helligkeit über einer großen Bereich von Einfallswinkeln, d.h. diejenigen Winkel, in denen das Licht auf das Folienmaterial auftrifft, eine gelegentlich als "Winkeligkeit" bezeichnete Eigenschaft. Fig. 1 zeigt einen Träger 10 als einen Papierträger 12 une eine Polymer-Beschichtung 14, in die die retroreflektierer Elemente 15 aus Mikrokügelchen 16 mit Reflektoren 18 auf ihren rückseitigen Oberflächen teilweise eingebettet sind.
Beim Verwendung von Mikrokügelchen haben diese vorzugsweise eine im wesentlichen kugelige Form, um die am besten gleichförmige und wirksame Retroreflexion zu gewähren. Ferner sind die Mikrokügelchen vorzugsweise weitgehend transparent, um so die von den Mikrokügelchen absorbierte Lichtmenge aul ein Minimum herabzusetzen und dadurch die Lichtmenge zu optimieren, die von den erfindungsgemäßen Folienmaterialen retroreflektiert wird. Die Mikrokügelchen sind normalerweise im wesentlichen farblos, können jedoch auf Wunsch zur Erzeugung von speziellen Effekten gefärbt sein.
Die hierin verwendeten Mikrokügelchen können aus Glas oder Kunstharz mit den hierin gelehrten optischen Eigenschaften und physikalischen Merkmalen hergestellt werden. Glasmikrokügelchen werden normalerweise bevorzugt, da sie normalerweise weniger kosten, härter sind und gegenüber aus Kunstharzen hergestellten Mikrokügelchen eine überlegene Haltbarkeit zeigen.
Die in der vorliegenden Erfindung verwendeten Mikrokügelchen haben normalerweise einen mittleren Durchmesser von 40 ... 200 Mikrometer. Mikrokügelchen, die kleiner sind als dieser Bereich, können aufgrund der Streuungseffekte niedrigere Werte der Retroreflexion liefern, während Mikrokügelchen, die größer sind als dieser Bereich, dazu neigen, dem Folienmaterial ein unerwünscht rauhe Textur zu vermitteln oder durch abrasive Kräfte leichter verschoben werden. In der vorliegenden Erfindung verwendete Mikrokügelchen haben normalerweise eine Brechzahl zwischen 1,7 und 2,0, wobei der normalerweise in retroreflektierenden Produkten auf der Grundlage von Mikrokügelchen als der verwendbare Bereich als derjenige betrachtet wird, bei dem, wie in dem vorliegenden Fall, die Vorderseiten der Mikrokügelchen exponiert sind oder Lichteinfall aus der Luft haben.
Wie bereits erwähnt, verfügen die retroreflektierenden Elemente der erfindungsgemäßen retroreflektierenden Transfermaterialien auf der Grundlage von Mikrokügelchen über Reflektoren an ihren rückseitigen Oberflächen. Normalerweise werden derartige Reflektoren auf die rückseitigen Oberflächen der Mikrokügelchen aufgebracht, nachdem die Mikrokügelchen teilweise in den Träger eingebettet worden sind, wodurch die Anordnung der Mikrokügelchen in einer im wesentlichen gleichförmigen Richtung für die Retroreflexion erleichtert wird. Darüber hinaus ist bekannt, daß die Größe der Reflektoren, d.h. wieviel von der Oberfläche der Mikrokügelchen bedeckt ist, zum Teil dadurch kontrolliert werden kann, daß man die Tiefe regelt, in der die Mikrokügelchen vor der Aufbringung der Reflektoren darauf in den Träger eingebettet werden.
Unter der Vielzahl von Materialien, die für diese Aufgabe verwendet werden können, sind vakuumbedampfte oder vakuumbeschichtete Metallüberzüge, wie beispielsweise Aluminium oder Silber; chemisch abgeschiedene Metallüberzüge, wie beispielsweise Silber; metallbeschichtete Kunststoffolien; Metallblättchen, wie beispielsweise aus Aluminium oder Silber; sowie dielektrische Beschichtungen. Normalerweise werden Überzüge aus Aluminium oder Silber bevorzugt, da sie die größte Helligkeit der Retroreflexion liefern. Die Reflexionsfarbe von Silber wird normalerweise gegenüber der von Aluminium-Beschichtungen bevorzugt, wobei jedoch eine Aluminium-Dampfbeschichtung normalerweise bevorzugt wird, da reflektierende Silberüberzüge bei Außenexponierung nonaalerweise einen stärkeren Abbau erfahren, als das bei Aluminiumüberzügen der Fall ist. Die US-P-3 700 305 (Bingham) offenbar dielektrische Spiegel oder Beschichtungen, die als Reflektoren in erfindungsgemäßen retroreflektierenden Artikeln verwendet werden können.
Als nächstes wird die Trägerschicht über die herausragenden Teile der retroreflektierenden Elemente aufgebracht. Die Trägerschicht umfaßt normalerweise ein haltbares polymeres Material, das eine flexible, elastomere Schicht bildet und vorzugsweise eine gute Haftung der retroreflektierenden Elemente gewährt, z.B. Glasmikrokügelchen und Aluminium-Beschichtungen. Die Trägerschicht wird normalerweise aus einer Flüssigkeit oder einer rieselfähigen Beschichtungszusammensetzung erzeugt, die z.B. durch Aufrakeln über die herausragenden Teile der retroreflektierenden Elemente aufgetragen und zumindestens teilweise gehärtet wird.
Die Trägerschicht sollte über Flexibilität, Dehnbarkeit und elastische Eigenschaften verfügen, die denen des Artikels ähnlich sind, auf den die Transferfolie aufgebracht werden soll, oder mindestens ausreichend, um den Spannungen standzuhalten, denen der resultierende Artikel wahrscheinlich ausgesetzt sein wird, um die Widerstandsfähigkeit des retroreflektierenden Transfermaterials gegenüber dem Abbau bei Gebrauch des resultierenden Artikels zu verbessern. So sind beispielsweise Trägerschichten, die flexibel sind und ihre ursprünglichen Abmessungen nach einer Dehnung um etwa 50 % oder mehr im wesentlichen zurückerhalten können, zur Verwendung auf Fahrzeugreifen geeignet.
Veranschaulichende Beispiele von Materialien, die für den Einsatz in der Trägerschicht bei vielen Ausführungsformen der Erfindung verwendbar sind, sind Polytetramethylenetherdiamin, z.B. mit einer relativen Molekülmasse von 12.000 ... 16.000; HYCAR ATBN, ein Amin-terminierter Butadienacrylnitril-Kautschuk, verfügbar bei B.F. Goodrich Co.; sowie Bis(3-aminopropyl)-polytetrahydrofuran, z.B. mit einer relativen Molekülmasse von etwa 5.000 und verfügbar bei BASF. Derartige Materialien werden normalerweise in Kombination mit einem härtenden Material verwendet, z.B. einem Epoxid-Harz. Beispielsweise können die soeben erwähnten, veranschaulichenden Materialien in Kombination mit EPON 828, einem bei der Shell Oil Company verfügbaren Epoxid-Harz, verwendet werden. Erfindungsgemäße Trägerschichten werden normalerweise in Gewichtsverhältnissen von Kautschuk zu Epoxid-Harz zwischen 1:1 und 4:1 und mehr bevorzugt etwa 2,5:1 zubereitet. Zubereitungen mit Verhältnissen unterhalb von etwa 1:1 können zu resultierenden Zusammensetzungen führen, die Schichten mit einer Neigung zum Steifwerden bilden, während Verhältnisse oberhalb von etwa 4:1 resultierende Zusammensetzungen ergeben können, die Schichten bilden, die zu weich sein können. Weitere Beispiele von Materialien von Trägerschichten, die in erfindungsgemäßen retroreflektierenden Folienmaterialien verwendet werden können, umfassen thermoplastische, wärmeaktivierbare, UV-gehärtete und Elektronenstrahl-gehärtete Klebstoffe oder Polymersysteme, ohne auf diese beschränkt zu sein.
Die Trägerschicht sollte zum Bedecken der rückseitigen Oberflächen der Mikrokügelchen, die einen Durchmesser von 40 ... 200 Mikrometer (1,7 ... 4 mil) haben, ausreichend dick sein bis zu einer Tiefe, d.h. wirksamen Schichtdicke von 25 ... 75 Mikrometer (1 ... 3 mil) im getrockneten und gehärteten Zustand mit einer wirksamen Dicke der Trägerschich- von weniger als 75 Mikrometer. Es wird angenommen, daß dieser Schichtdickenbereich die optimalen Schichtdicken repräsentiert, die normalerweise die kleinsten Schichtdicken sind, die zum Halten der retroreflektierenden Elemente in dem erforderlichen Umfang ausreichend sind, d.h. um sie im wesentlichen in einer Monoschicht ohne Verschiebung und orientiert in der angestrebten Weise zu halten. Die Trägerschicht sollte wärmestabil sein, d.h. fest genug bleiben, um die retroreflektierenden Elemente in der angestrebten Anordnung und Orientierung unter den Bedingungen zu halten, denen das Transfermaterial während der Aufbringung auf und während der Erzeugung eines Substrats sowie nach der Verwendung des Substrats wahrscheinlich ausgesetzt sein wird. Die Temperatur, bis zu der die Trägerschicht stabil sein soll, hängt zum Teil von der Anwendung ab, für die das retroreflektierenden Transfermaterial hergestellt wird. Beispielsweise wird im Fall der Aufbringung der retroreflektierenden Transfermaterialien auf die Seitenwände von Reifen bevorzugt, daß die Trägerschicht mindestens wärmestabil bleibt, wenn sie bis zu etwa 205 ºC (400 ºF) für etwa 5 Minuten erhitzt wird, d.h. die Temperatur, bei der die Reifenkarkassen normalerweise vulkanisiert werden.
In ähnlicher Weise hängt der Betrag der angestrebten Dehnung der Trägerschicht zum Teil von der vorgesehenen Verwendung des Artikels und den Bedingungen ab, denen das Transfermaterial während der Herstellung des Artikels ausgesetzt sein wird. Der hierin verwendete Begriff "Dehnung" bezieht sich auf den Wert der urspünglichen Abmessung, um den ein Gegenstand gestreckt und danach wieder im wesentlichen auf seine ursprüngliche Abmessung zurückziehen kann. Im Fall von retroreflektierenden Transfermaterialien, die auf Reifenseitenwände aufgebracht werden sollen, sollte die Dehnung der Bindemittelschicht normalerweise mindestens 100 und vorzugsweise 200 % betragen, um den Kräften, denen es während des Gebrauchs des Reifens ausgesetzt sein wird, zu widerstehen.
Die Trägerschicht sollte normalerweise aus einem Material gefertigt sein, das eine Zugfestigkeit von 17 x 10³ ... 41 x 10³ KPa (2.500 ... 6.000 Pounds/Inch²) und normalerweise bevorzugt etwa 20 x 10³ KPa (3.000 Pounds/Inch²) aufweist. Es wird angenommen, daß das Transfer-Folienmaterial während der Vulkanisierung normalerweise einem Druck von etwa 14 x 10³ KPa (200 Pounds/Inch²) ausgesetzt ist. Eine Trägerschicht mit einer niedrigeren Zugfestigkeit als dem angegebenen Bereich kann unter Umständen während des Vulkanisierens so stark nachgeben, daß die retroreflektierenden Elemente darin einsinken. Aus Trägerschichten mit größeren Zugfestigkeiten als dem angegebenen Bereich hergestellte Transfermaterialien könne dazu neigen, eine herabgesetzte Anpaßbarkeit und Flexibilität zu haben und können daher zu Fehlern führen, wie beispielsweise Reißen oder Abreißen vom Substrat, wenn der resultierende Artikel, auf den sie aufgebracht sind, bei Gebrauch flexiert wird.
Die Trägerschicht sollte über eine Reißfestigkeit von mindestens etwa 7 N/cm Breite (4 Pounds/Inch Breite) verfügen. Trägerschichten mit einer geringeren Reißfestigkeit als den angegebenen Wert werden normalerweise zu leicht sein und können während der Handhabung oder bei Gebrauch des resultierenden Artikels eine Verschiebung der retroreflektierenden Elemente erfahren.
Wie bereits vorstehend diskutiert und in Fig. 2 veranschaulicht, kann die Trägerschicht 22 in einigen Ausführungen zweilagig sein, umfassend eine Bindemittelschicht 24, in die die retroreflektierenden Elemente 15 teilweise eingebettet sind, sowie eine Haftschicht 26. Bei derartigen doppellagigen Trägerschichten können die Bindemittelschicht 24 und die Haftschicht 26 zusätzlich zur Schaffung einer starken und vorzugsweise weitgehend nicht separierbaren Verklebung zwischen ihnen separierbar zubereitet werden, um die unterschiedlichen Eigenschaften zu optimieren. Beispielsweise kann die Bindemittelschicht 24 auf die Optimierung seiner Farbe und Haftung an den retroreflektierenden Elementen 15 zubereitet sein und die Haftschicht 26 zur Optimierung ihrer Haftung an dem Substrat (nicht dargestellt), auf das das Transfermaterial aufgebracht werden soll, zubereitet sein.
Die Trägerschicht oder deren Bindemittelschicht können ein weißmachendes Mittel aufweisen, wie beispielsweise ein Pigment, z.B. Titandioxid, oder einen Farbstoff zur Erhöhung des Gesamtweißgrades des Transfermaterials. Alternativ kann sie ein oder mehrere weitere Farbmittel aufweisen, ausgewählt um ihr eine andere Farbe zu verleihen, z.B. Pigmente oder Farbstoffe, die eine grüne, blaue oder rote Farbe ergeben.
Einige veranschaulichende Beispiele von Bindematerialien, die in den Trägerschichten der retroreflektierenden Transfermaterialien der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, umfassen thermoplastische, wärmeaktivierbare, UV- härtbare und Elektronenstrahl-härtbare Klebstoffe.
Zusätzlich wird die Trägerschicht normalerweise ein oder mehrere Wetterfestmittel, Stabilisiermittel, UV-absorbierende Mittel, Antioxidantien, Energie-Quencher, Weichmacher, Haftvermittler, usw. im Zusammenhang mit den Eigenschaften aufweisen, die für die Endanwendung angestrebt werden, für die das Folienmaterial hergestellt wird.
Die Auswahl der Bindemittelschicht oder der gesamten Trägerschicht, sofern es sich bei der Trägerschicht um eine Monoschicht handelt, wird mindestens teilweise von der Charakteristik des angestrebten Substrats abhängen, für das das Transfermaterial hergestellt wird, sowie von den erwarteten Bedingungen, denen der resultierende Artikel ausgesetzt sein wird. Im Fall von Transfermaterialien, die mit Reifenseitenwänden verklebt werden sollen, umfaßt die Haftschicht normalerweise ein vulkanisierbares oder härtbares Elastomer, das mit dem Reifen-Elastomer kompatibel ist.
Einige veranschaulichende Beispiele von kommerziell verfügbaren Materialien, die zur Verwendung in der Haftschicht der erfindungsgemäßen Transfermaterialien als geeignet angesehen werden, umfassen A1638-Naturkautschuk- Kleber von der B.F. Goodrich Co., UNIROYAL 6287-Naturkautschuk- Kleber von der Uniroyal Tire Company und CHEMLOCK 252 von der Hughes Lord Corporation. Normalerweise wird die Auswahl der Haftschicht von der Beschaffenheit des Artikels bestimmt werden, auf dem das Transfermaterial aufgebracht werden soll. Wenn der Artikel beispielsweise im wesentlichen aus Naturkautschuk besteht, wird die Haftschicht normalerweise als eine ebensolche zubereitet werden. Wenn der Artikel im wesentlichen aus synthetischem Kautschuk besteht, wird die Haftschicht dementsprechend als eine ebensolche zubereitet werden, z.B. aus HYPALON Elastomeren von der B.F. Goodrich, NEOPRENE Elastomeren von E.I. du Pont de Nemours.
Wie in Fig. 2 dargestellt, wird die Haftschicht 26 in einigen Fällen von einem Release-Liner 28 bedeckt, speziell dort, wo die Haftschicht 26 in gewissem Maße eigenklebrig ist oder ansonsten die Neigung hat, Staub aufzunehmen oder eine Exponierung an Staub wahrscheinlich ist. Die Haftschicht 26 kann beispielsweise weitgehend aus nichtgehärtetem Elastomer hergestellt werden, wie beispielsweise Naturkautschuk.
Nach der Erzeugung der Trägerschicht oder mindestens seiner Bindemittelschicht, wenn es sich bei der Trägerschicht um eine zweilagige Schicht handelt, wird der Träger entfernt und dadurch die Vorderseiten der retroreflektierenden Elemente exponiert. Nach der vorliegenden Erfindung wird sodann eine dimensionsstabile Premaske auf die Vorderseite der retroreflektierenden Elemente aufgebracht. Fig. 3 veranschaulicht das in Fig. 2 dargestellte retroreflektierende Transfermaterial nach Aufbringung einer Premaske 30, umfassend die Rückseite 32 und die Klebstoffschicht 34 auf den Vorderseiten 17 der retroreflektierenden Elemente 15.
Eine typische Anwendung der erfindungsgemäßen Transfermaterialien ist die Aufbringung auf die Seitenwände eines Fahrzeugreifens, wie beispielsweise eines Fahrradreifens oder Autoreifens. Eine typische Konfiguration nach der Verarbeitung der erfindungsgemäßen Transfermaterialien, die für diesen Zweck verwendet werden sollen, ist ein im wesentlichen rechteckiger Streifen, z.B. einer Breite von 0,5 cm (3/16 Inch) und einer Länge von mehreren Zentimetern (Inch). In solchen Fällen sollte die Premaske der erfindungsgemäßen Transfermaterialien eine Zugfestigkeit von mindestens etwa 25 N/cm Breite (15 Pounds/Inch Breite) aufweisen und eine Dehnung bei etwa 10 % in Längsrichtung. Premasken mit Zugfestigkeiten, die wesentlich kleiner als der angegebene Wert sind, können einen unzureichenden Zusammenhalt oder Festigkeit gewähren, um ein leichtes Handhaben des Transfermaterials und seine Aufbringung auf das angestrebte Substrat zu ermöglichen. Sofern die Eigenschaften des Materials der Premaske richtungsabhängig sind, z.B. zwischen der "Verarbeitungsrichtung" und der "Querrichtung" oder "transversen Richtung" differieren, wird die Premaske normalerweise so orientiert, daß sie nach der Umwandlung die höchsten Zugfestigkeits- und Dehnungseigenschaften parallel zur Längsrichtung des Streifens haben.
Im allgemeinen wird eine flexible Premaske angestrebt, um Lagerung und Handhabung der Transfermaterialien zu erleichtern. Beispielsweise wird eine Premaske normalerweise ausreichend flexibel sein, um um einen Radiums von 0,3 cm (1/8 Inch) um sich selbst aufgewickelt werden zu können.
Die Dicke der Premaske liegt normalerweise bei 50 ... 125 Mikrometer (2 ... 5 mil). Premasken mit Dicken außerhalb dieses Bereichs können verwendet werden, allerdings werden normalerweise solche, die dünner sind als der angegebene Bereich, eine unzureichende Festigkeit ergeben, während solche, die dicker sind als der angegebene Bereich zu steif sein können, um dem Transfermaterial zu ermöglichen, an ein Substrat angepaßt zu werden oder eine leichte Handhabulig zu gewähren.
Die Premaske gewährt eine Adhäsion an den retroreflektierenden Elementen von 20 ... 180 g/cm Breite (50 ... 450 g/Inch Breite) und vorzugsweise am unteren Ende dieses Bereich, um das abschließende Entfernen zu erleichtern. Premasken, die Werte der Adhäsion außerhalb dieses angegebenen Bereichs vermitteln, können in einigen Ausführungsformen zur Anwendung gelangen, solche jedoch, die eine geringere Adhäsion als der angegebene Bereich aufweisen, können vorzeitig von dem anderen Teil das Transfermaterials separiert werden. Premasken, die wesentlich größere Werte der Haftung gewähren, können sich unter Umständen zu schwer von dem Tansfermaterial ablösen lassen, als wünschenswert ist.
Wenn es vorgesehen ist, daß die Premaske während des gesamten Herstellungsprozesses des fertigen Artikels verbleiben soll, sollte die Premaske so ausgewählt werden, daß sie ihre angestrebten Ablöse- und Festigkeitseigenschaften unter den erwarteten Bedingungen dieses Prozesses bewahrt, z.B. Temperatur, Druck, Feuchtigkeit usw.
Einige veranschaulichende Beispiele von Materialien, die als Premasken in den erfindungsgemäßen Folienmaterialien verwendet werden können, umfassen SCPS-2 Prespacing Tape, 658 Cover-Up Tape, 8401, 8402 und 8403-Polyesterfolie-Siliconklebstoffband, 5480 und 5490 Teflon Silicon Adhesive Tapes ((Teflon- Silicon-Klebstoffbänder)) und 5413 KAPTON Silicone Adhesive Tape, alle verfügbar bei 3M Company. Weiter veranschaulichende Beispiele umfassen Thilmany Pulp und Paper Company's 50 Pound XKL-2 Basepaper, beschichtet mit klebschwachen Klebstoffen auf der Basis von Acrylharz, Polyester, Kautschuk oder Silicon oder mit thermoplastischen Substanzen. Premasken mit thermoplastischen Klebstoffschichten auf Papier- oder Polyesterträger, die auf die Vorderseite der retroreflektierenden Elemente heißlaminiert werden, können später normalerweise leicht abgezogen werden. Einige Beispiele von thermoplastischen Materialien, d.h. solche, die bei etwa 95 ºC (200 ºF) weich werden, umfassen Polyethylen niedriger Dichte, Ethylen/Vinylacetat-Copolymere, Ethylen/Methacrylsäure-Copolymer, z.B. die Reihe der Marke NUCREL, verfügbar bei Du Pont und plastifiziert mit Polyvinylchlorid, usw.
In einigen Fällen kann es wünschenswert sein, entweder die Vorderseiten der retroreflektierenden Elemente zu behandeln oder die exponierte Oberfläche der Klebstoffschicht der Premaske, um die Adhäsion zwischen ihnen zu kontrollieren. Bei derartigen Behandlungen können Grundierbeschichtungen bestimmter Form, Haftvermittler, Release- Mittel, usw. einbezogen werden. Beispielsweise könnte eine Behandlung, bei der bis zum Erhitzen eine hohe Adhäsion vermittelt wird, bei der jedoch die Adhäsion nach dem Erhitzen stark reduziert wird, von großem Nutzen sein, wenn die Premaske während der Vulkanisierung belassen wird und danach entfernt wird.
Die Aufbringungen von erfindungsgemäßen retroreflektierenden Transfermaterialien auf Reifen kann dadurch erfolgen, daß ein Transfermaterial geeigneter Abmessung auf die richtige Stelle der nichtvulkanisierten oder grünen Reifenkarkasse aufgelegt wird und danach diese Anordnung in die Reifenform eingebraclt wird. Alternativ kann ein Transfermaterial geeigneter Abmessung vor dem Einsetzen der grünen Reifenkarkasse an der richtigen Stelle in die Form eingelegt werden. Bei Aufbringung von ausreichend Wärme und Druck zum Härten des vulkanisierbaren Teils des Folienmaterials und der Reifenkarkasse in der Form wird das Transfermaterial in der Reifenkarkasse eingebettet, wobei der vulkanisierbare Teil der Trägerschicht mit dem Elastomer der Reifenseitenwand derart vulkanisiert, daß das Transfermaterial einen im wesentlichen integralen Bestandteil der Reifenseitenwand bildet.
Fig. 4 zeigt einen Abschnitt der Seitenwand eines Reifens, die mit einem darauf aufgelegten erfindungsgemäßen Transfermaterial erzeugt wurde. Wie in der Darstellung mit der teilweise entfernten Premaske gezeigt wird, ist das Transfermaterial teilweise in die Höhe der Oberfläche der Seitenwand 50 eingelassen, da die Premaske 30 während des Vulkanisierens zum Schutz der Vorderseiten 17 der retroreflektierenden Elemente 15 belassen blieb.
Bild 5 veranschaulicht eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Tansfermaterialien, worin das Transfermaterial 40 eine Monoschicht von retroreflektierenden Elementen 15 mit Mikrokügelchen 16 ausweist, die auf ihren rückseitigen Oberflächen über gerichtet reflektierende Reflektoren 18 verfügen, die teilweise in die einschichtige Trägerschicht 42 eingebettet sind. Die Vorderseiten 17 der retroreflektierenden Elemente 15 sind auf der Premaske 30 aufgeklebt, welche die Rückseite 32 und die Klebstoffschicht 34 umfaßt.
Fig. 6 zeigt einen Abschnitt 50 einer Reifenseitenwand, auf der das Transfermaterial 52 aufgebracht worden Istf welches die retroreflektierenden Elemente 15 und die zweilagige Trägerschicht 22 umfaßt. Die Premaske (nicht gezeigt) wurde vor dem Vulkanisieren entfernt, weshalb die Vorderseiten 17 der retroreflektierenden Elemente 15 im wesentlichen mit der Oberfläche der Reifenseitenwand 50 fluchten oder mit ihr in einer Ebene liegen. Die Trägerschicht 22 umfaßt die Bindemittelschicht 24 und die Haftschicht 26. Eine typische Lage der Spannung und Fehler in den Reifenseitenwänden, auf denen retroreflektierende Folienmaterialien aufgebracht worden sind, befindet sich entlang den gestrichelten Linien 54 und 56. Wenn der Reifen flexiert wird, versucht die Spannung ein Abspalten beginnend an der äußeren Oberfläche des Reifens entlang der Kante des retroreflektierenden Folienmaterials auszulösen, die sich nach innen ausbreitet und schließlich den gesamten Reifen vollständig durchdringt. Es wurde festgestellt, daß das erfindungsgemäße retroreflektierende Transfermaterial die Wahrscheinlichkeit eines solchen Fehlers herabsetzt. Es wird angenommen, daß dieses mindestens teilweise auf die verringerte Dicke des Transfer-Folienmaterials zurückzuführen ist, die die Wahrscheinlichkeit der Entwicklung von Rissen 54 und 56 verringert und ihre Ausbreitung langsamer macht.

Beispiele

Die Erfindung wird anhand der folgenden, nichteinschränkenden, veranschaulichenden Beispiele näher erläutert. Sofern nicht anders angegeben, sind alle Mengen als Gewichtsteile ausgedrückt.
Sofern nicht anders angegeben, wurden die folgenden Prüfverfahren zur Bewertung der in den Beispielen diskutierten retroreflektierten Artikel auf der Grundlage von Mikrokügelchen zur Anwendung gebracht.

Retroreflexionshelligkeit

Die Retroreflexionshelligkeit wurde unter Verwendung des in der defensiven US-Veröffentlichung T987 003 beschriebenen Retroluminumeters mit Divergerizwinkel von etwa 0,2º und 1,5º und bei Eintrittswinkeln von etwa -4º, 40º und 50º gemessen.

Adhäsion der Premaske

Die Adhäsion der Premaske wurde bestimmt, indem ein zu testendes Stück Folienmaterlal von 2,54 cm x 15,2 cm (1 Inch x 6 Inch) mit der noch daran haftenden Premaske vorbereitet wurde. Die Premaske wurde von dem Rest des Folienmaterials am dem einen Ende der Probe entfernt und das freie Ende der Premaske sodann in eine der Spannbacken eingesetzt und der übrige Teil des Folienmaterials in die andere Spannbacke eines "Kiel-Testers" der Dow Corning. Die Spannbacken wurden sodann mit einer Geschwindigkeit von etwa 30,4 cm/min (12 Inch/min) separiert und der Mittelwert der Streckung beobachtet.

Die Reißkraft

Die Reißkraft wurde bestimmt, indem ein 0,5 cm (3/16 Inch) breiter Streifen des zu testenden retroreflektierenden Folienmaterials in eine Instron 1122-Prüfmaschine mit einer anfänglichen Spannbackenseparation von 5 cm (2 Inch) eingesetzt und sodann mit einer Querkopf geschwindigkeit von 25 cm/min (10 Inch/min) unter Messung der Kraft gestreckt wurde.

Die Dehnung

Die Dehnung wurde als die relative Dehnung zum Zeitpunkt des Reißens bei der Bestimmung der Reißkraft bestimmt.

Die Dicke

Die Dicke wurde mit Hilfe eines von Hand gehaltenen Federgreifzirkels gemessen.

Die Biegefestigkeit

Die Biege(riß)festigkeit wurde anhand der prozentualen Retroreflexionshelligkeit bestimmt, die von 0,5 cm (3/16 Inch) breiten Proben von retroreflektierendem Folienmaterial erhalten wurde, das mit rechteckigen Gummisubstraten verklebt worden war, wonach die Gummisubstrate 204.400 mal über ein Dehnungs-Kompressions-Zyklus flexiert wurden. Die Gummisubstrate wurden zwischen zwei Spannbacken eines "Getty Flex Testers" mit einer Separation von 13 cm (5 Inch) eingespannt. Jeder Zyklus umfaßt eine Dehnung-Kompression-Separation von 17 cm Dehnung (6,5 cm Inch) und 8,9 cm Kompression (3,5 Inch). Die Proben sowohl vertikal bewertet (einfacher retroreflektierenden Streifen parallel zum rechteckigen Gummistreifen und Achse in Richtung Dehnung/Kompression). Als auch horizontal bewertet (retroreflektiver Streifen senkrecht zur rechteckigen Gummiprobe und Achse in Richung Dehnung/Kompression).

Beispiel

Es wurde ein Polyethylen-beschichtetes Papier, RM-35526 der Schoeller Technical Papers Inc., vorbereitet, indem die beschichtete Seite mit einer klebschwachen Leimung behandelt wurde. Auf die behandelte Seite des Polyethylen-beschichteten Papiers wurden unter Bildung einer dichtgepackten Monoschicht darauf Glasmikrokügelchen mit einer Brechzahl von etwa 1,9 und mittleren Durchmessern von 50 ... 75 Mikrometern kaskadiert und die Anordnung sodann erhitzt, um die Mikrokügelchen teilweise, d.h. bis zu etwa 40 % Ihres Durchmessers, in die Beschlchtung einsinken zu lassen. Nach dem Kühlen der Anordnung wurde auf die exponierten Teile der Mikrokügelchen eine Aluminlumbedampfungsschicht einer Dicke von mindestens 900 Å ((10&sup4; Å = 1 Mikrometer)) aufgebracht. Es wurde ein Bindemittelharz vorbereitet, umfassend:
dieses Harz wurde sodann auf die Aluminium-beschichteten Mikrokügelchen mit einer Naßdicke von etwa 125 Mikrometer (5 mil) aufgetragen. Dieser Aufbau wurde teilweise für etwa 3 Minuten bei etwa 95 ºC (200 ºF) gehärtet.
Sodann wurde auf der Rückseite der Bindemittelschicht eine Haftschicht erzeugt, indem in einer Geschwindigkeit von etwa 3 Grain ((1 Grain = 64,8 mg)) pro 10,1 cm x 15,2 cm (4 Inch x 6 Inch) Fläche die folgende Zusammensetzung aufgetragen wurde:
Der Aufbau wurde sodann für etwa 6 Minuten bei etwa 95 ºC (200 ºF) getrocknet und teilweise für etwa 2 Stunden bei etwa 65 ºC (150 ºF) gehärtet.
Der Träger wurde sodann von den Vorderseiten der Mikrokügelchen abgezogen und die Premaske anstelle dessen auflaminiert. Die Premaske war ein "SCPS-2 Prespacing Tape" bestehend aus einem Träger aus einem Papier mit 19,4 kg/276 m² (43 Pound/3.000 ft² Grundfläche), cjesättigt mit Polyethylacrylat und einem Naturkautschuklatex-Klebstoff, umfassend PICCOLYTE S115 Tackfier, verfügbar bei Hercules Inc., sowie Titandioxid als Füllstoff
Die resultierenden Folienmaterialien wurden sodann zu Streifen, d.h. Transfermaterialien, einer Breite von etwa 0,5 cm (3/16 Inch) zugeschnitten. Die Kautschukzusammensetzung war folgend
Diese Zusammensetzung vulkanisierte, wenn für etwa 5 Minuten bis etwa 180 ºC (355 ºF) erhitzt wurde.
Die Streifen des retroreflektierenden Folienmaterials wurden auf die Proben der Kautschukmasse mit der Rückseite nach unten gelegt und mit einer Handwalze angedrückt. Die Proben wurden sodann in eine Metallform zur Heißpreßvulkanisation unter etwa 1,4 x 10³ kPa (200 Pound/Inch²) für etwa 5 Minuten bei etwa 180 ºC (355 ºF) gegeben und danach auf Raumtemperatur in einem Wasserbad gekühlt.
Die Eigenschaften des resultierenden Folienmaterials waren folgende:
* ... Mindeshelligkeit in Candela/Lux/m²
Die Dicke der Folienmaterialien betrug 175 ... 225 Mikrometer (7 ... 9 mil) vor der Abnahme der Premaske bzw. 75 100 Mikrometer (3 ... 4 mil) nach der Abnahme der Premaske. Die wirksame Dicke der Bindemittelschicht betrug etwa 25 ... 50 Mikrometer (1 ... 2 mil). Die Bindemittelschicht hatte eine Dicke von etwa 2,5 ... 5 Mikrometer.
Die Beständigkeit der Helligkeit unter Biegung - diese betrug 80 % oder besser.
Die Reißfestigkeit betrug mit Premaske mindestens 25 N/cm Breite (15 Pound/Inch Breite).
Die Dehnung betrug mit Premaske weniger als 10 % und ohne Premaske 200 % oder mehr.
Die Adhäsion der Premaske betrug etwa 160 g/cm Breite (400 g/Inch Breite).

Claims

1. Retroreflektierendes Transfermaterial, umfassend:

(a) eine Trägerschicht (22, 42), wobei mindestens deren rückseitige Lage ein vulkanisierbares oder vernetzbares Elastomer ist;

(b) eine Monoschicht vun retroreflektierenden Elementen (15), teilweise eingebettet in und herausragend aus der Trägerschicht (22, 42), wobei mindestens einige der retroreflektierenden Elemente (15) so orientiert sind, daß die Vorderseiten (17) der retroreflektierenden Elemente (15) aus der Trägerschicht (22, 42) herausragen, so daß durch die retroreflektierenden Elemente (15) das darin einfallende Licht retroreflektiert wird;

dadurch gekennzeichnet, daß das retroreflektierende Transfermaterial ferner umfaßt:

(c) eine dimensionsstabile Premaske (30), die unter einer Zugkraft von 25 N/cm Breite um weniger als 12 % gedehnt wird, wobei die dimensionsstabile Premaske (30) auf den Vorderseiten (17) der retroreflektierenden Elemente (15) ablösbar aufgeklebt ist, die eine Adhäsion der Elemente (15) zwischen 20 und 180 g/cm Breite vermittelt;

wobei die Trägerschicht (22, 42) eine wirksame Dicke von weniger als 75 Mikrometer hat.

2. Transfermaterial nach Anspruch 1, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Premaske (30) eine Klebstoffschicht (34) und eine rückseitige Schicht (32) aufweist, wobei sich die Klebstoffschicht (34) im Kontakt mit den retroreflektierenden Elementen (15) befindet.

3. Transfermaterial nach Anspruch 1, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Premaske (30) eine Zugfestigkeit von mindestens 103,35 kPa hat.

4. Transfermaterial nach einem der vorgenannten Ansprüche, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Premaske (30) ausreichend flexibel ist, um in einem Radius von 0,32 cm aufgewickelt werden zu können.

5. Transfermaterial nach einem der vorgenannten Ansprüche, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die wirksame Dicke der Trägerschicht (22, 42) weniger als 50 Mikrometer beträgt.

6. Transfermaterial nach einem der vorgenannten Ansprüche 1 bis 4, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerschicht (22, 42) eine Bindemittelschicht (24) mit darin teilweise eingebetteten retroreflektierenden Elementen (15) und eine Haftschicht (26) auf der Rückseite der Bindemittelschicht (24) aufweist.

7. Transfermaterial nach einem der vorgenannten Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerschicht (22, 42) mindestens eines der folgenden aufweist: Farbmittel, Wetterfestmittel, Stabilisiermittel, UV-absorbierendes Mittel, Antioxidans, Energie-Quencher, Weichmacher und Haftvermittler.

8. Transfermaterial nach einem der vorgenannten Ansprüche 1 bis 4, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerschicht (22, 42) für mindestens 5 Minuten zu 204,4 ºC wärmestabil ist.

9. Transfermaterial nach einem der vorgenannten Ansprüche 1 bis 4, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Dehnung der Trägerschicht (22, 42) mindestens 100 % beträgt.

10. Transfermaterial nach einem der vorgenannten Ansprüche 1 bis 4, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerschicht (22, 42) eine Zugfestigkeit zwischen 17.225 und 41.340 kPa hat.

11. Transfermaterial nach einem der vorgenannten Ansprüche 1 bis 4, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerschicht (22, 42) eine Reißfestigkeit von mindestens 7 N/cm Breite hat.

12. Transfermaterial nach einem der vorgenannten Ansprüche, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die retroreflektierenden Elemente (15) Mikrokügelchen mit einem Durchmesser von 40 ... 200 Mikrometer sind und die wirksame Dicke der Trägerschicht 25 ... 50 Mikrometer beträgt.

13. Transfermaterial nach einem der vorgenannten Ansprüche, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die retroreflektierenden Elemente (15) im wesentlichen transparente Mikrokügelchen umfassen, deren Vorderseiten aus der Trägerschicht (22, 42) herausragen, welche Mikrokügelchen an ihren Rückseiten über Reflektoren verfügen.

14. Transfermaterial nach einem der vorgenannten Ansprüche, ferner dadurch gekennzeichnet, daß das Transfermaterial im wesentlichen besteht aus der Trägerschicht (22, 42), der Monoschicht der retroreflektierenden Elemente (15) und der Premaske (30).

15. Verfahren zum Herstellen eines retroreflektierenden Transfermaterials, umfassend die Schritte:

(a) Bereitstellen eines Trägers (10), um darauf eine Monoschicht von retroreflektierenden Elementen (15) aufzunehmen und zu halten;

(b) Erzeugen einer Monoschicht von retroreflektierenden Elementen (15) auf dem Träger (10), welche retroreflektierenden Elemente (15) auf dem Träger (10) gehalten werden und mindestens teilweise daraus herausragen;

(c) Aufbringen einer Trägerschicht (22, 42) über die hervorragenden Teile der reüroreflektierenden Elemente (15), wobei die retroreflektierenden Elemente (15) mindestens teilweise von der Trägerschicht (22, 42) exponiert werden;

(d) Entfernen des Trägers (10), wodurch die Vorderseiten (17) der retroreflektierenden Elemente (15) exponiert werden;

dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren ebenfalls umfaßt:

(e) ablösbares Adhärieren einer dimensionsstabilen Premaskenschicht (30) an den Vorderseiten (17) der retroreflektierenden Elemente (15), wobei die Adhäsion der Elemente (15) 20 ... 180 g/cm Breite beträgt und wobei die Premaskenschicht (30) unter der Einwirkung einer Zugkraft von 25 N/cm Breite weniger als 12 % gedehnt wird und wobei die Trägerschicht (22, 42) eine wirksame Dicke von weniger als 75 Mikrometer hat.

16. Verfahren nach Anspruch 15, ferner dadurch gekennzeichnet, daß das Erzeugen der Monoschicht von retroreflektierenden Elementen (15) das Anordnen einer Monoschicht von Mikrokügelchen auf dem Träger (10) umfaßt, so daß die Mikrokügelchen mit Ihren Vorderseiten in Kontakt mit dem Träger (10) darauf gehalten werden, sowie Schaffen von Reflektoren auf den Rückseiten der Mikrokügelchen.