ES2559938T3

ES2559938T3 - Artículo tridimensional retroreflectante termodeformable y método de fabricación

Info

Publication number: ES2559938T3
Application number: ES11005830.2T
Authority: ES
Inventors: Michael E. Hannington
Original assignee: Avery Dennison Corp
Current assignee: Avery Dennison Corp
Priority date: 2008-11-18
Filing date: 2009-11-17
Publication date: 2016-02-16
Anticipated expiration: 2029-11-17
Also published as: EP2390688B1; CN102282483B; US20160297173A1; US9821531B2; EP2359168B1; ES2600490T3; PL2390688T3; PL2359168T3; BRPI0921576A2; EP2390688A1; WO2010059600A1; US20100124632A1; US9427935B2; EP2359168A1; KR20110087294A; CN102282483A

Abstract

Un artículo en tres dimensiones que tiene una superficie exterior retroreflectante de alta intensidad, que comprende: una capa de base (3) de un material laminar de plástico termodeformable; una capa de microesferas retroreflectantes (7) que tienen diámetros variables, adheridas a una superficie exterior del material de base (3), y una lámina protectora de material laminar termodeformable transparente (15) que tiene una superficie inferior (19) que recubre la capa de microesferas (7) estando en contacto la lámina protectora (15) y las microesferas retroreflectantes (7) sólo en un punto tangencial (20) contactando entre la superficie inferior (19) de la lámina de protección (15) y las partes superiores de las microesferas más altas (7) después del enfriamiento de la lámina protectora (15) dando lugar a una pluralidad de espacios (21a, 21b, 21c), en el que la capa base (3), la capa de microesferas (7), y la lámina transparente protectora (15) forman un artículo autoportante tridimensional que tiene una forma preseleccionada y una superficie reflectante de esferas encapsuladas que tiene una reflectividad de al menos 200 lux.

Description

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DESCRIPCION

Arffculo tridimensional retroreflectante termodeformable y metodo de fabricacion

La presente solicitud reivindica el beneficio de la Solicitud de Patente Provisional de Estado Unidos N° 61/115.567 presentada el 18 de Noviembre de 2008.

Esta invencion se refiere generalmente a arffculos fabricados de materiales laminares termodeformables termoreflectantes, y esta especialmente destinada a arffculos retroreflectantes de tres dimensiones formados a partir de materiales termodeformables que incluyen una superficie exterior con una reflectividad de al menos 200.

Los arffculos retroreflectantes que emplean una capa exterior de microesferas son conocidos en la tecnica anterior. En un metodo de fabricacion, el revestimiento que contiene las esferas es aplicado sobre la superficie exterior del arffculo (que pueden ser por ejemplo un casco protector). Se deja que el revestimiento se seque y despues es atacado con acido para exponer las microesferas. Mas tarde, una lamina transparente de cloruro de vinilo u otros materiales polimericos es moldeada con la misma forma que el arffculo, y montada sobre la superficie exterior, encapsulandola de manera ventajosa a la vez que se deja un pequeno espacio de aire entre el material transparente y las partes superiores de las microesferas. Dicho encapsulamiento, protege las esferas y evita el contacto directo de las esferas con la humedad del ambiente, lo que podffa interferir con sus propiedades retroreflectantes.

En otro metodo de fabricacion, un material laminar flexible que contiene microesferas se aplica sobre la superficie exterior del arffculo. Se sabe que tales materiales tienen suficiente cantidad de resistencia para permitir que sean adheridos uniformemente sobre las superficies de las placas de matffcula en relieve, conos de carretera y marcadores de carretera. En todavfa otro metodo, se utiliza un tejido no tricotado que contiene microesferas para fabricar chalecos reflectantes y otras prendas para trabajadores de carretera que trabajan por la noche.

Desafortunadamente, ninguna de las tecnicas de fabricacion conocidas se cree que es capaz de producir de forma facil y rapida un arffculo ffgido tridimensional que tenga una superficie exterior de esferas encapsuladas capaz de intensificar la retroreflexion (defina en esta aplicacion como una reflectividad de entre 200 y 300 luxes) sin etapas adicionales de fabricacion y montaje. La aplicacion y procesamiento del revestimiento que contiene esferas sobre la superficie de un arffculo es relativamente engorrosa y lleva mucho tiempo. Ademas es diffcil de obtener el tipo de configuracion de alta densidad de las microesferas necesaria para conseguir elevadas reflectividades de 200 lux o mas debido a las alturas y distribucion irregulares de las esferas en el material de union. Finalmente, tal metodo requiere la fabricacion y aplicacion separadas del material laminar transparente protector sobre la capa de esferas para encapsular las esferas.

Aunque la aplicacion de un material laminar flexible, retroreflectante que contiene esferas, sobre la superficie del arffculo puede ser practica para arffculos que tengan formas sencillas (tales como placas de matncula, conos de carretera y otros arffculos generalmente planos), y no permite una disposicion de densidad uniforme y elevada de las microesferas, es claramente mas diffcil para aplicar a formas estrictamente redondas y complejas, tales como cascos protectores con nervios de refuerzo, almohadillas o cubiertas protectoras (por ejemplo rodilleras, espinilleras) o formas con muchos contornos, tales como parachoques de automoviles, paneles del cuerpo, alojamientos de rejillas y espejos. Por supuesto, tal metodo podffa ser modificado de manera que solo las tiras de retroreflectante fueran aplicadas al arffculo. Sin embargo, tal modificacion podffa comprometer la visibilidad y la reflectividad total de la superficie. Adicionalmente, aunque tales materiales laminares retroreflectantes flexibles incluyen revestimientos protectores de material transparente sobre la capa de esferas, no incluyen un material laminar transparente protector encapsulante que proporcione un espacio de aire sobre la capa de esferas. El uso de tal estructura de esferas encerradas” en tales materiales laminares limita de forma indeseable la retroreflectividad del arffculo a aproximadamente 180 lux o menos.

Claramente, existe una necesidad de producir un arffculo autoportante tridimensional que tenga una superficie retroreflectante de alta intensidad que sea mas facil y consuma menos tiempo que los metodos de la tecnica anterior anteriormente mencionados. Idealmente, dicho metodo seffa facilmente aplicable a practicamente cualquier forma, y permitiffa que las microesferas sean dispuestas sobre toda la superficie exterior del arffculo en una configuracion de alta densidad para maximizar la retroreflectividad. Finalmente, dicho metodo proporcionaffa un material laminar transparente sobre la capa de microesferas para proporcionar las ventajas de la encapsulacion sin la necesidad de etapas de fabricacion adicionales.

El documento US 2003/0151815 A1 describe una lamina que contiene una imagen de validacion y metodos de fabricacion de la misma. El documento EP 0 693 697 A2 describe un metodo para producir una lamina retroreflectante. El documento WO 97/10378 describe una lamina de transferencia retroreflectante y la aplicacion. El documento US Re. 29.742 A describe un casco protector retroreflectante. El documento US 5.069.964 A describe una lamina retroreflectante de sustrato insular. El documento EP 0 602 599 A1 describe una lamina retroreflectante soportada, con lentes encapsuladas. El documento WO 96/35970 A describe una lamina retroreflectante de lentes encapsuladas que tiene una capa de union de poliuretano termoplastico.

Hablando en terminos generales, la invencion es un arffculo tridimensional (sustancialmente no plano) que tiene una

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superficie exterior con una reflectividad de al menos 200 lux que supera las deficiencias anteriormente mencionadas asociadas con la tecnica anterior. Un aspecto del principio de la invencion proviene de la observacion del solicitante de que la termoformacion de un material laminar retroreflectante de microesferas encapsulado, bajo ciertas condiciones, puede producir un artfculo tridimensional de practicamente cualquier forma con una elevada reflectividad de 200-300 lux. Antes de la invencion del solicitante se pensaba que el necesario reblandecimiento de cualquier capa de encapsulamiento transparente que recubre un estratificado de microesferas termodeformable, hana que la capa de encapsulamiento se fundiera cobre la parte superior de las microesferas, destrozando fatalmente con ello el necesario espacio entre las microesferas y la capa de encapsulamiento y creando “puntos muertos” de degradacion de reflexion, sobre las partes superiores de las microesferas que hana imposible conseguir la retroreflectividad de elevada intensidad. En contra de la sabiduna convencional, el solicitante observo a traves de la experimentacion que el fenomeno de “punto muerto” podna hacerse mucho mas pequeno que el esperado, mediante el uso de microesferas de diametro variable (microesferas que no tienen uniformidad de tamano) y el uso de tipos seleccionados de polfmeros para la capa de encapsulamiento que “tiren hacia atras” como resultado del enfriamiento despues de la termoformacion, recreando con ello el necesario espacio de aire. Los problemas asociados con lo puntos muertos son aparentemente ocultados mas o cancelados en gran medida por las zonas de superposicion de retroreflectividad causadas por el contorno de la mayona de los artfculos de tres dimensiones.

Por consiguiente, el artfculo tridimensional retroreflectante de la invencion comprende un estratificado formado a partir de una base o primera capa de material laminar plastico termodeformable, teniendo la primera capa primer y segundo lados; una capa de microesferas retroreflectantes adheridas a una superficie exterior del primer lado de dicho material de base mediante un revestimiento acolchado termodeformable, una lamina protectora o una segunda capa de material laminar transparente termodeformable que recubre la capa de microesferas, en donde existe alguna variacion en el diametro de las microesferas. El estratificado es termodeformados hasta conseguir un artfculo tridimensional autoportante, que es generalmente no plano, que tiene una forma preseleccionada y una superficie retroreflectante de esferas que tiene una reflectividad de al menos 200 lux. La lamina protectora puede esta en contacto con algunas microesferas, o pueden estar coloreada. Las microesferas estan configuradas en una configuracion de alta densidad y estan banadas en planta en sus lados inferiores para proporcionar una retroreflexion de elevada intensidad. El revestimiento acolchado puede incluir un pigmento fosforescente para aumentar mas la reflectividad, y es preferiblemente una capa de aglutinante que contiene un copolfmero de polivinilo, un poliuretano termoplastico, y una resina aminoplastica. La capa transparente preferiblemente tiene un espesor comprendido entre 4-8 veces el diametro medio de las microesferas, y la capa base preferiblemente tiene un espesor comprendido entre 4 y 12 veces el diametro medio de las microesferas. Tal relacion facilita el metodo de termoformacion de la invencion a la vez que todavfa proporciona la cantidad de rigidez al artfculo terminado necesaria para preservar su forma. Tanto la capa transparente protectora como la capa de base pueden estar formadas a partir de un material plastico termodeformable tal como PETG (tereftalato de polietileno modificado con glicol). El uso de PETG como capa transparente protectora da lugar, de manera ventajosa, a cierto grado de “tiro hacia atras” de las microesferas durante el enfriamiento despues de la termoformacion. El uso de microesferas de diametro variable limita el contacto de fusion entre la capa transparente protectora y solo las microesferas de mayor diametro. La superficie del artfculo de tres dimensiones es preferiblemente lo suficientemente no plana para que los puntos muertos retroreflectantes creados por la cantidad limitada de contacto entre las microesferas y la lamina protectora de material laminar transparente sean cancelado opticamente de manera efectiva por la superposicion de zonas de retroreflectividad generadas por las microesferas.

El metodo para fabricar un artfculo tridimensional comprende generalmente las etapas de adherir, a traves del revestimiento acolchado anteriormente mencionado, una pluralidad de microesferas semibanadas en plata retroreflectantes en una disposicion de alta densidad sobre la capa de base de material laminar de plastico termodeformable; recibir la lamina protectora de material laminar transparente termodeformable en contacto con las microesferas retroreflectantes adheridas a la capa base para formar una capa de combinacion generalmente plana; aplicar suficiente calor a la capa de combinacion para hacerla termodeformable, y termoformar la capa de combinacion calentada en un artfculo tridimensional que tenga una forma preseleccionada y una superficie retroreflectante de esferas encapsuladas que tenga una reflectividad de al menos 200 lux. Preferiblemente la etapa de termoformacion imparte suficiente no planaridad en la superficie retroreflectante resultante de manera que los puntos muertos retroreflectantes creadas por el contacto entre las microesferas y la lamina protectora de material laminar transparente son opticamente cancelados de manera efectiva por la superposicion de zonas de retroreflectividad generadas por las microesferas.

La Figura 1 ilustra la primera etapa en el metodo de montaje del estratificado termodeformable de la invencion, en la que las microesferas son adheridas en una disposicion densa y aleatoriamente distribuidas sobre una lamina donante formada por una capa de adhesivo que recubre una capa de soporte de tereftalato de polietileno;

la Figura 2 ilustra la etapa de metalizacion de las mitades inferiores de las microesferas en la lamina donante;

la figura 3 ilustra la etapa de aplicar un revestimiento acolchado adhesivo sobre un sustrato retirable;

la Figura 4 ilustra la etapa de adherir una lamina de soporte termodeformable sobre la superficie expuesta del revestimiento acolchado y pelar el sustrato retirable;

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la Figura 5 ilustra la etapa de presionar la lamina de soporte termodeformable y la superficie expuesta de revestimiento acolchado adhesivo sobre la capa de esferas metalizadas sobre la superficie superior de la lamina donante;

la Figura 6 ilustra como el revestimiento acolchado retira la capa de esferas metalizadas de la lamina donante, la Figura 7 ilustra el estratificado resultante de la etapa ilustrada en la Figura 6;

la Figura 8 ilustra el etapa final del conjunto de estratificado termodeformable de la invencion, en el que una lamina protectora de material laminar transparente, termodeformable, es colocado sobre las microesferas adheridas sobre el sustrato de material plastico termodeformable;

la Figura 9 es una vista aumentada del area encerrada en lmeas de trazos de la Figura 7 e ilustra como la variacion natural de diametro de las microesferas hace que solo algunas microesferas esten en contacto tangencialmente con el lado inferior del material laminar protector transparente antes de la termoformacion;

la Figura 10 ilustra como el reblandecimiento del material laminar transparente durante la termoformacion del estratificado hace que la lamina se combe y entre en contacto fundiendose con los extremos superiores de las microesferas.

la Figura 11 ilustra como el material laminar protector transparente mostrado en la Figura 10 “tira hacia atras” fuera del contacto con cualquiera de las microesferas despues del enfriamiento, con lo que se deja a la mayona de las microesferas con un espacio de aire entre la lamina protectora transparente y las partes superiores de las microesferas, y

la Figura 12 ilustra como una carcasa de casco tridimensional termoformada a partir del estratificado ilustrado en la figura 11 es rapidamente montada sobre un casco de seguridad de construccion convencional para hacer que brille de forma retroreflectante.

Las Figuras 1 y 2 ilustran las primeras etapas de fabricacion del estratificado termodeformable utilizado en el metodo de fabricacion del artfculo retroreflectante de elevada intensidad de la invencion. En estas primeras etapas, una lamina donante de esferas 1 se prepara adhiriendo una lamina 3 de 25,4 pm (1 milesima de pulgada) de espesor de polietileno de baja densidad sobre una capa de 76,2 pm (3 milesimas de pulgada) de espesor de un sustrato 5, que en este ejemplo es una lamina de tereftalato de polietileno. A continuacion se aplica calor a la lamina donante de esferas resultante 1 a traves de una fuente de calor (no mostrada) con el fin de ablandar la lamina 3 de 25,4 pm (1 milesima de pulgada) de espesor de polietileno de baja densidad. El sustrato 5, que tiene un punto de fusion mas elevado, es capaz de soportar la lamina 3 ablandada a traves de toda esta etapa. Las microesferas de vidrio ceramica 6 con a continuacion aplicadas sobre la lamina ablandada 3. Preferiblemente, las microesferas 6 tienen un diametro medio comprendido entre 40 y 90 micras, con una variacion de ± 15%. Por ejemplo, si son seleccionadas microesferas que tienen un diametro de 50 pm (micras), el rango de diametros variana entre 42,5 pm (micras) a 57,5 pm (micras). Como se expondra con mas detalle a continuacion, tal variacion de diametro crea de manera ventajosa espacios de aire entre la mayona de las microesferas y la lamina protectora transparente que finalmente forma la capa superior del estratificado termodeformable resultante. Las esferas 6 son aplicadas sobre la lamina 3 de espesor de 1 mil, ablandada con calor, de polietileno de baja densidad en una disposicion de alta densidad en la que las esferas 6, como promedio, estan practicamente tocandose unas con otras.

Como se muestra en las Figuras 1 y 2, las microesferas 6 se hunden en la lamina ablandada por calor 3 hasta que sus mitades inferiores estan al menos parcialmente embebidas en el polietileno de baja densidad que forma la lamina 3. La fuente de calor es retirada para permitir que la lamina donante 1 se enfne y la lamina 3 de 25,4 pm (1 milesima de pulgada) de polietileno de baja densidad se endurezca, lo cual a su vez, adhiere debilmente las microesferas 6 a la lamina donante 1. A continuacion, como se muestra esquematicamente en la Figura 2, las semiesferas expuestas de las esferas 6 son metalizadas mediante la aplicacion de una capa delgada 9 del orden de 300 nanometros de aluminio depositado por vapor. Esta etapa da lugar a una lamina donante de esferas 1 que tiene una capa de alta densidad 8 de microesferas semimetalizadas 7 adheridas debilmente a la lamina 3 de polietileno de baja densidad.

De forma separada de la fabricacion de la lamina donante de esferas, un revestimiento acolchado adhesivo 11 se aplica a la lamina de soporte termodeformable 15, como se ilustra en las Figuras 3 y 4. Esto se realiza aplicando primero un revestimiento acolchado 11 sobre una lamina13 de 50,8 pm (2 milesimas de pulgada) de espesor de tereftalato de polietileno, como se ilustra espermaticamente en la Figura 3. Preferiblemente, el revestimiento acolchado 11 se forma a partir de una capa de aglutinante pigmentado blanco que contiene un copolfmero de polivinilo, un poliuretano termoplastico, y una resina aminoplastica como se ha descrito en el documento de Levenstein US6586067, y concedido a Avery Dennison Corporation al cesionario en comun de la presente solicitud. El espesor del revestimiento acolchado 11 es de aproximadamente 2/3 del diametro medio de las esferas, o aproximadamente 50,8 pm (2 milesimas de pulgada) . Para mejorar la reflectividad del estratificado que finalmente resulta de etas etapas, el revestimiento acolchado puede incluir un pigmento fosforescente. La cara expuesta del revestimiento acolchado 11 es a continuacion estratificada con calor hasta convertirse en una lamina de soporte

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termodeformable 15, como se ha indicado esquematicamente en la Figura 4. Preferiblemente, la lamina de soporte 15 es una lamina de 508-762 pm (20-30 milesimas de pulgada) de espesor de tereftalato de polietileno modificado con glicol, aunque tambien se pueden utilizar otros materiales plasticos. Finalmente, la lamina de 50,8 pm (2 milesimas de pulgada) de espesor 13 de tereftalato de polietileno es desprendida del revestimiento acolchado 11 como se indica tambien en la Figura 4. Esto se hace facilmente dado que el revestimiento acolchado 11 esta adherido mas fuertemente a la lamina de soporte 15 de tereftalato de polietileno modificado con glicol como resultado de la estatificacion con calor a la lamina 13 de 50,8 pm (2 milesimas de pulgada) de espesor de tereftalato de polietileno. Eta etapa da lugar a un sub-estratificado 16a formado por una lamina de soporte 15 y un revestimiento acolchado 11.

Las Figuras 5 y 6 ilustran como la lamina donante de esferas 1 de la Figura 2 y el sub-estratificado 16a de la Figura 4 son llevados juntos para formar un sub-estratificado con esferas 16b formado a partir de la capa 8 de microesferas semimetalizadas 7, el revestimiento acolchado 11, y la lamina de soporte 15. En estas etapas del metodo, el lado expuesto del revestimiento acolchado 11 esta situado sobre la capa 8 de las microesferas semi-metalizadas 7 recubriendo la lamina donante 1 y es presionado hasta entre en contacto de manera que el revestimiento acolchado 11 se adhiere a las semiesferas metalizadas de las esferas 7, como esta indicado en la Figura 5. A continuacion, la lamina de soporte 15 y el revestimiento acolchado 11 son despegados de la capa de la lamina de donante 1, como se indica en la Figura 6. Dado que el revestimiento acolchado se adhiere a las microesferas 7, y la lamina solidificada 3 de polietileno de baja densidad de la lamina donante se adhiere solo debilmente a las microesferas 7, la capa 8 de microesferas semi-metalizadas es despegada de la lamina donante, formando el sub-estratificado 16b.

Las Figuras 7 y 8 ilustran las etapas finales en la formacion del estratificado utilizado en la fabricacion de artfculos retroreflectantes de alta intensidad. El sub-estratificado con esferas 16b o la capa de combinacion formada en la etapa ilustrada en la Figura 6 es retirado de la capa donante 1 colocado correctamente en la posicion ilustrada en la Figura 7. Un material lamina transparente, termodeformable 17 es colocado sobre el sub-estratificado 16b para formar el estratificado termodeformable 18 utilizado para fabricar los artfculos en tres dimensiones de la invencion. Aunque el material laminar 17 es preferiblemente transparente, puede estar coloreado o tintado como se desee para darle al artfculo final formado a partir del estratificado 18 un color o apariencia deseados. Alternativamente, el material laminar 17 puede poseer una transparencia de color neutro y se puede conseguir una coloracion deseada del artfculo final mediante la inclusion de un pigmento de coloracion (o bien fosforescente o bien de otro tipo) en el revestimiento acolchado 11. El material laminar transparente 17 puede estar colocado cobre el sub-estratificado con esferas 16b o bien antes, despues o bien en el momento de la termoformacion del sub-estratificado con esferas 16b en un artfculo tridimensional. En una realizacion preferida, el material laminar transparente 17 es una lamina de 508 - 762 pm (20-30 milesimas de pulgada) de espesor de tereftalato de polietileno modificado con glicol, tal como una plastico que tendna sustancialmente las mismas caractensticas de termoformacion que la lamina de soporte 15 (que esta tambien formada a partir de tereftalato de polietileno modificado con glicol) y tendna suficiente espesor tanto para proteger la capa de esferas 8 como para contribuir a la rigidez autoportante deseada del artfculo termoformado final.

Las Figuras 9, 10 y 11 ilustran como el estratificado 18 de la invencion de manera ventajosa mantiene sus caractensticas opticas retroreflectantes de elevada intensidad a traves del proceso de termoformacion del estratificado en un artfculo en tres dimensiones. Espedficamente, la Figura 9 es una vista aumentada del area contenida en el drculo de lmeas de trazos mostrad con el numero de referencia 9 en la Figura 8, e ilustra en particular la interfaz entre las partes superiores de las esferas 7 y la superficie inferior 19 de la lamina protectora transparente 17. Debido a la variacion natural en el diametro de las esferas 7, asf como las variaciones en la profundidad “D” que estas esferas se extiende en el revestimiento acolchado 11, existen variaciones en la altura “H” relativa de las esferas 7. Como consecuencia, el unico contacto entre la lamina protectora transparente 17 y las esferas 7 es el contacto puntual tangencial 20 entre la superficie inferior 19 y las partes superiores solo de las esferas mas altas 7. Tal contacto, de manera ventajosa deja espacios de aire 21a, 21b y 21c de anchuras variables entre las partes superiores de las otras esferas y la superficie inferior 19 de la lamina protectora transparente 17 que a su vez permite que las microesferas 7 operen a la maxima retroreflectividad con solo un pequeno numero de “puntos muertos” de angulo estrecho causados por el contacto puntos 20 tangencial infrecuente entre las microesferas 7 y la superficie inferior 19 de la lamina protectora transparente 17.

La Figura 10 ilustra como la interfaz entre la superficie inferior 19 y las partes superiores de las microesferas 7 cambia cuando la lamina protectora transparente 17 es ablandada con calor incidente para la termoformacion del estratificado 18 en un artfculo de tres dimensiones. Preferiblemente, tal ablandamiento por calor de la lamina 17 se produce simultaneamente con el ablandamiento con calor del sub-estratificado 16b con el fin de minimizar la cantidad de tiempo, las etapas y la energfa necesarias para termoformar el artfculo en tres dimensiones de la invencion. Sin embargo, si se desea, la lamina protectora transparente 17 puede ser termoformada de manera separada sobre un artfculo termoformado a partir del sub-estratificado 16b. La Figura 10 se puede aplicar a ambas variaciones en el metodo de la invencion, e ilustra como el ablandamiento y el descensos de la lamina protectora transparente 17 sobre las partes superiores de las microesferas 7 amplfa la interfaz entre la superficie inferior 19 y las microesferas para las areas 23a, 23b y 23c de contacto por fusion de variacion de tamanos, siendo tales areas mas grandes (23a) entre las microesferas mas altas y las mas pequenas (23b y 23c) con las microesferas inferiores, pero inexistente entre las microesferas mas bajas 7 y la superficie inferior 19 (notese el espacio de aire 21b). Si se

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deja sin corregir, la cantidad de numero sustancial y areas de contacto por fusion entre las microesferas 7 y la superficie inferior 19 de la lamina protectora transparente 17 podna afectar seriamente la capacidad retroreflectante de las esferas 7 debido al numero y amplia angulosidad de los “puntos negros” opticos resultantes de tales interferencias.

La Figura 11 ilustra como el espesor y composicion espedficos de la lamina protectora transparente 17 elimina mucho del contacto por fusion entre las microesferas 7 y la superficie inferior 19 cuando se permite que la lamina protectora transparente 17 se enfne despues de la operacion de termoformacion. El solicitante ha encontrado que la contraccion termica de una lamina protectora transparente de la composicion y rango de espesor anteriormente mencionados da lugar a “tiro hacia atras” de la superficie inferior 19 desde las partes inferiores de las microesferas que o elimina o al menos reduce sustancialmente la cantidad final resultante de contacto entre la superficie inferior 19 y las microesferas 7 de manera que se restablece un espacio de aire 21a, 21b entre la superficie 19 y aproximadamente la mitad o mas de las microesferas.

La Figura 12 ilustra una aplicacion practica de un artfculo tridimensional de elevada retroreflectividad con forma de una carcasa de casco de seguridad exterior 27. En este ejemplo de la invencion, la carcasa 27 es termoformada a partir del estratificado 18 en la misma forma que la superficie exterior de un casco de seguridad 31. La carcasa 27 puede incluir bridas (no mostradas) alrededor de su borde inferior 29 que se “fijan por salto elastico” alrededor del borde inferior 32 del casco de seguridad para asegurarlo firmemente en su sitio. El casco de seguridad 31 esta a su vez formado a partir de la capa 33 de compuesto de fibra de vidrio para darle la resistencia requerida para proteger a los trabajadores de la construccion de la cafda de objetos en la zona de construccion. Tales carcasas han sido realmente fabricadas por el solicitante de acuerdo con el metodo y el estratificado descrito aqrn, y tiene una reflectividad medida de aproximadamente 300 lux debido al gran numero de microesferas 7 que no entran en contacto por fusion con la superficie inferior de la lamina protectora transparente 17 debido a las variaciones en la altura de esfera junto con el fenomeno anteriormente descrito de “tiro hacia atras” que se produce despues del enfriamiento de una lamina protectora transparente 17 seleccionada de acuerdo con la invencion. Adicionalmente, el solicitante ha observado que en la medida en que el contacto por fusion entre las microesferas 7 y la superficie inferior 19 existe despues del enfriamiento de la lamina 17, el efecto de los “puntos muertos” opticos resultantes es neutralizado por la superposicion de las zonas de retroreflectividad de las microesferas 7 causadas por la curvatura y contornos que son parte natural de cualquier artfculo tridimensional.

Los expertos en la tecnica encontraran evidentes diferentes modificaciones, adiciones y variaciones de esta invencion. Por ejemplo, la lamina protectora trasparente 17 podna ser termoformada separadamente a partir de un sub-estratificado 16b y fijada por salto elastico sobre la capa 8 de microesferas del artfculo.

Se observara de tese modo, de acuerdo con la invencion se ha proporcionado un estratificado termodeformable altamente ventajoso para utilizar en la creacion de objetos tridimensionales generalmente no planos. Aunque la invencion se ha descrito con combinacion con la actualmente considerada realizacion mas practica y preferida, sera evidente para los expertos en la tecnica que se pueden hacer muchas modificaciones y disposiciones equivalentes de la misma dentro del campo de la invencion, cuyo alcance coincide con a interpretacion mas amplia de las realizaciones adjuntas de manera que se engloban todas las estructuras y producto equivalentes.

Claims

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REIVINDICACIONES

1. Un artfculo en tres dimensiones que tiene una superficie exterior retroreflectante de alta intensidad, que comprende:

una capa de base (3) de un material laminar de plastico termodeformable;

una capa de microesferas retroreflectantes (7) que tienen diametros variables, adheridas a una superficie exterior del material de base (3), y

una lamina protectora de material laminar termodeformable transparente (15) que tiene una superficie inferior (19) que recubre la capa de microesferas (7) estando en contacto la lamina protectora (l5) y las microesferas retroreflectantes (7) solo en un punto tangencial (20) contactando entre la superficie inferior (19) de la lamina de proteccion (15) y las partes superiores de las microesferas mas altas (7) despues del enfriamiento de la lamina protectora (15) dando lugar a una pluralidad de espacios (21a, 21b, 21c),

en el que la capa base (3), la capa de microesferas (7), y la lamina transparente protectora (15) forman un artfculo autoportante tridimensional que tiene una forma preseleccionada y una superficie reflectante de esferas encapsuladas que tiene una reflectividad de al menos 200 lux.
2. El artfculo tridimensional de la reivindicacion 1, en el que dicha lamina protectora (15) se acopla mediante fusion a la superficie superior de algunas de las microesferas (7).
3. El artfculo tridimensional de la reivindicacion 1, en el que las microesferas reflectantes (7) tienen un diametro medio comprendido entre 0,05 y 0,1 mm y estan adheridas a la capa de material laminar plastico, termodeformable (15) mediante un revestimiento acolchado (11).
4. El artfculo tridimensional de la reivindicacion 1, en el que el espesor de la capa base (3) esta comprendido entre 4 y 12 veces el diametro medio de las microesferas (7).
5. El artfculo tridimensional de la reivindicacion 1, en el que el espesor de la lamina protectora (15) esta comprendido entre 2 y 10 veces el diametro medio de las microesferas (7).
6. El artfculo tridimensional de la reivindicacion 1, en el que la capa base (3) y la capa transparente protectora (15) estan ambas formadas a partir de PETG.
7. El artfculo tridimensional de la reivindicacion 1, en el que las microesferas (7) tiene un lado banado en plata que esta acopado de manera adherida a la capa base (3) por medio de un revestimiento acolchado termodeformable (11).