ES2624536B1 - Lámina retro-reflectante y procedimiento de obtención de la misma - Google Patents

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Abstract

Lámina retro-reflectante y procedimiento de obtención de la misma, comprendiendo una capa focalizadora (2) de plástico transparente compuesta por múltiples micro-formas (2a) semiesféricas, con espesor y diámetro variable, encapsuladas determinando una cámara de aire semiesférica (3) con reflexión interna total. Además una capa metalizada (5) en la cara opuesta a la de incidencia, y película de film protector (4) transparente sellante del encapsulado de las micro formas (2a) semiesféricas. También comprende capa de adhesivo permanente (6) con hoja siliconada (7) de protección. Y el procedimiento comprende la realización de las micro formas (2a) semiesféricas de la capa focalizadora (2) con aplicación de grabado por estampación con molde (8) en continuo, bien mediante calefactado del molde o bien con resina curable mediante radiación UV.

Description

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LÁMINA RETRO-REFLECTANTE Y PROCEDIMIENTO DE OBTENCIÓN DE LA MISMA
D E S C R I P C I Ó N
OBJETO DE LA INVENCIÓN
La invención, tal como expresa el enunciado de la presente memoria descriptiva, se refiere a una lámina retro-reflectante y al procedimiento de obtención de la misma, aportando, a la función a que se destina, ventajas y características de novedad, que se describirán en detalle más adelante, que suponen una destacable mejora en el estado actual de la técnica.
Más concretamente, el objeto de la invención se centra en una lámina retro-reflectante, por ejemplo aplicable para la confección de placas de matrícula u otros elementos de señalización vial, cuya configuración estructural presenta la particularidad de comprender, como superficie encargada de focalizar los rayos incidentes, una capa de material plástico compuesta por múltiples micro formas de estructura semiesférica, las cuales, además, se encuentran encapsuladas de modo que la superficie cóncava de cada una determina una cámara de aire donde se produce una reflexión interna total (TIR), siendo un segundo aspecto de la invención el procedimiento de obtención de dicha lámina según el cual, para la realización de la micro-estructura de formas semiesféricas encapsuladas se utiliza un procedimiento de grabado por molde en continuo.
CAMPO DE APLICACIÓN DE LA INVENCIÓN
El campo de aplicación de la presente invención se enmarca dentro del sector de la industria dedicada a la fabricación de productos y materiales reflectantes, en particular láminas retro- reflectantes, también conocidas como retro-reflexivas, aplicables, por ejemplo, para la confección de placas de matrícula o paneles de señalización vial.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Como es sabido, un retro-reflector es un elemento o superficie que refleja la luz de vuelta hacia la fuente, no importando el ángulo de incidencia.
Las propiedades de los retro-reflectores son aprovechadas para aumentar la visibilidad de
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objetos en condiciones de baja luminosidad, por lo que son usados como elementos de seguridad vial activa. Se hacen especialmente útiles en este campo debido a que la fuente de luz y el observador se sitúan aproximadamente en la misma dirección que une la fuente y el retro-reflector. Se instalan en vehículos, chalecos, ropa deportiva, o en el asfalto, delimitando los carriles. También se usan como fondo de las placas de matrícula de los vehículos, para que su código pueda ser leído fácilmente desde cualquier ángulo, siempre y cuando se ilumine desde la dirección de observación.
En cualquier caso, para conseguir una superficie retro-reflectora o retro-reflexiva, hasta ahora, se viene utilizando la aplicación a la misma de multitud de micro esferas o micro prismas como capa focalizadora para reflejar la luz, ya que actúan como pequeños ojos de gato que reflejan la luz en la dirección de la que proviene. Sin embargo, la fabricación de este tipo de superficies o no es de buena calidad o requiere de grandes recursos tecnológicos. De hecho, existen pocos fabricantes de materiales reflectantes que pueden ofrecer garantías certificadas de calidad, ya que para cumplir con los requisitos exigibles en determinados ámbitos, entre ellos la seguridad vial, la parte posterior del material debe comprender varios miles de dichas micro esferas o micro prismas pegados a cada centímetro cuadrado de una película que hace de soporte. Además, las micro esferas deben ser todas regulares en tamaño y en el caso de tratarse de micro prismas, han de ser precisos con el fin de reflejar de nuevo la luz correctamente. En consecuencia la fabricación de productos retro-reflectantes de calidad supone un elevado coste económico.
El objetivo de la presente invención es, por tanto, el desarrollo de un nuevo tipo de lámina reflectante que, mediante una innovadora estructura mucho más simple pero igualmente efectiva en su cometido, permite un procedimiento de fabricación mediante proceso continuo mucho más práctico para conseguir una alta capacidad de producción a un coste notablemente menor.
Por otra parte, y como referencia al estado actual de la técnica, cabe señalar que, al menos por parte del solicitante, se desconoce la existencia de ninguna otra lámina retro-reflectante o invención similar que presente unas características técnicas, estructurales y constitutivas semejantes a las que concretamente presenta la que aquí se preconiza, según se reivindica.
EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓN
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Así, la lámina retro-reflectante y el procedimiento de obtención de la misma que la invención propone se configuran como una novedad dentro de su campo de aplicación, ya que a tenor de su implementación y de forma taxativa se alcanzan satisfactoriamente los objetivos anteriormente señalados, estando los detalles caracterizadores que lo hacen posible y que la distinguen convenientemente recogidos en las reivindicaciones finales que acompañan a la presente descripción.
De manera concreta, lo que la invención propone, como se ha apuntado anteriormente, es una lámina retro-reflectante, por ejemplo aplicable para la confección de placas de matrícula u otros elementos de señalización vial como paneles o señales, pero sin que ello suponga una limitación, cuya configuración estructural, en lugar de una superficie formada por múltiples micro esferas o micro prismas de vidrio gracias a los cuales la luz sale reflejada en múltiples direcciones, comprende una capa focalizadora de material plástico transparente compuesta por múltiples micro formas de geometría semiesférica como las encargadas de focalizar los rayos incidentes, las cuales, además se encuentran encapsuladas de modo que las superficies cóncavas de dichas semiesferas, en cada una, determina los límites de una cámara de aire semiesférica donde se produce una reflexión interna total (TIR).
Cabe mencionar que la formas semiesféricas de la citada capa focalizadora son de diámetro variable, en función del grado de retro-reflexión que se desee obtener.
La lámina de la invención comprende, además, una película de film protector transparente que cubre superiormente, es decir, por la cara de incidencia de la luz, toda la superficie de la descrita capa focalizadora, formada por las micro formas semiesféricas de material plástico y las cámaras de aire, siendo la función de dicha película proteger la micro estructura de los factores exteriores para evitar cualquier deterioro indeseado.
Asimismo, la lámina comprende una capa metalizada incorporada en la cara opuesta de la capa focalizadora, encargada de retornar los rayos de luz incidentes en la lámina.
Por último la lámina comprende, preferentemente, una capa de adhesivo permanente incorporada por la cara posterior de la misma, tras la capa metalizada, para poder adherir la lámina al sustrato final bajo condiciones normales de uso.
También de modo preferido, dicha capa de adhesivo está provista de una hoja siliconada
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removible destinada a proteger la capa de adhesivo durante la manipulación de la lámina hasta el momento de su colocación en el sustrato definitivo.
Asimismo, un segundo aspecto de la invención se refiere al procedimiento de obtención de dicha lámina según el cual, para la realización de la descrita capa focalizadora con micro- estructura de formas semiesféricas, comprende la aplicación de un procedimiento de grabado por molde en continuo.
En concreto, se aplica un procedimiento de nano-estampación litográfica bobina a bobina (Roll to Roll Nanoimprinting lithography), que puede ser llevado a cabo de dos modos distintos: o bien mediante calefactado a temperatura, o bien utilizando una resina curable mediante radiación UV (ultravioleta).
Así, en el primer caso, se utiliza un molde calefactado, en donde el material se calienta hasta la temperatura de transición vítrea. Y, una vez que el material alcanza dicha temperatura, al entrar en contacto con el molde grabado, se genera una presión de contacto que hace fluir el material rellenando el interior de las cavidades del molde, que de hecho es un micro molde grabado. Tras ello, se deja enfriar y se separa.
En la segunda opción, con resina curable por UV, el material plástico destinada a formar la capa de micro formas semiesféricas se cubre con una resina curable con luz UV. A continuación, el material recubierto entra en contacto con el molde que lleva el grabado a formar, presionándose el material junto con la resina. Debido a la fuerza capilar del material líquido, la resina rellena las cavidades de la micro estructura del molde. Se aplica una fuente de luz UV y la resina curable se solidifica, obteniéndose después del desmolde la micro geometría de semiesferas en el material plástico.
Además, para la aplicación de cualquiera de ambas opciones, el procedimiento comprende, preferentemente, la utilización de un molde en forma de rodillo grabado, permitiendo generar la geometría de micro semiesferas en el material plástico dispuesto en bobinas de manera continua, eliminando pausas para desmolde.
Finalmente, siguiendo con las fases del procedimiento de obtención de la lámina de la invención, cabe destacar que, para crear el sellado y, por tanto, el encapsulado, de las micro formas de geometría semiesférica de material plástico de la capa focalizadora y, a su vez,
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generar las cámaras de aire en la superficie cóncava de cada semiesfera, se contempla la aplicación de calor, mediante cualquier proceso térmico apropiado, para sellar la película de film protector junto con dicha capa focalizadora, lógicamente, de modo que se produzca dicho sellado solo en los bordes de las mencionadas semiesferas.
La descrita lámina retro-reflectante y al procedimiento de obtención de la misma representa, pues, una innovación de características estructurales y constitutivas desconocidas hasta ahora, razones que unidas a su utilidad práctica, la dotan de fundamento suficiente para obtener el privilegio de exclusividad que se solicita.
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, se acompaña a la presente memoria descriptiva, como parte integrante de la misma, de un juego de planos, en los que con carácter ilustrativo y no limitativo se ha representado lo siguiente:
La figura número 1.- Muestra una vista esquemática en sección de una porción de la lámina retro-reflectante, objeto de la invención, apreciándose las partes y elementos que comprende, así como la configuración y disposición de cada una de ellas.
La figura número 2.- Muestra una vista esquemática en alzado de una representación de la fase de moldeo de la capa focalizadora de la lámina de la invención, según su procedimiento de fabricación.
Y la figura número 3.- Muestra la configuración del molde en forma de rodillo para confeccionar la citada capa focalizadora de la lámina en proceso continuo.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN
A la vista de las mencionadas figuras, y de acuerdo con la numeración adoptada, se puede observar en ellas un ejemplo de la lámina retro-reflectante preconizada, la cual comprende las partes y elementos que se indican y describen en detalle a continuación.
Así, tal como se observa en dichas figuras, la lámina (1) en cuestión comprende una capa
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focalizadora (2) de material plástico transparente compuesta por múltiples micro formas (2a) de geometría semiesférica encargada de focalizar los rayos incidentes, las cuales, se encuentran encapsuladas de modo que cada una de dichas micro formas (2a) semiesféricas determina una cámara de aire semiesférica (3) donde se produce una reflexión interna total (TIR).
Cabe mencionar que las micro formas (2a) semiesféricas de la citada capa focalizadora (2) son de espesor y de diámetro variable, en función del grado de retro-reflexión que se desee obtener.
La lámina de la invención comprende, además, una película de film protector (4) transparente que cubre superiormente la capa focalizadora (2), actuando, además como sellante para el encapsulado de las micro formas (2a) semiesféricas y la formación de las cámaras de aire semiesféricas (3).
Asimismo, la lámina comprende una capa metalizada (5) incorporada en la cara opuesta de la capa focalizadora (2), encargada de retornar los rayos de luz incidentes en la lámina.
Preferentemente, la lámina también comprende una capa de adhesivo permanente (6) incorporada tras la capa metalizada (5), para poder adherir la lámina al sustrato final, la cual va provista de una hoja siliconada (7) removible de protección hasta su uso.
En cuanto al procedimiento de obtención de dicha lámina (1) comprende, al menos, una fase para la realización de las micro formas (2a) semiesféricas de la capa focalizadora (2), que contempla la aplicación de grabado por estampación con molde (8) en continuo sobre el material plástico (9) que ha de constituir dicha capa. En la figura 2 se ha representado esquemáticamente el molde (8) con el micro grabado (10) de estructura en forma de semiesferas y la pieza de material plástico (9) incorporada sobre un sustrato (11) que servirá de soporte durante el momento de aplicación de la estampación, al cual que puede ser llevado a cabo de dos modos distintos: mediante calefactado del molde, o bien incorporando al material plástico (9) una resina curable mediante radiación UV.
Preferentemente, el molde (8), como muestra la figura 3, es un rodillo con el micro grabado (10) en su superficie perimetral, y el material plástico (9) se dispone en bobinas de manera que se hace pasar, convenientemente sujeto con tensores (12), de forma continua entre
dicho molde (8) y un sustrato (11) que lo presiona.
El procedimiento contempla, además, al menos, otra fase de aplicación de calor, para crear el sellado de los bordes de las micro formas (2a) de geometría semiesférica de la capa 5 focalizadora (2) con la película de film protector (4) y, a su vez, generar las cámaras de aire semiesféricas (3).
Descrita suficientemente la naturaleza de la presente invención, así como la manera de ponerla en práctica, no se considera necesario hacer más extensa su explicación para que 10 cualquier experto en la materia comprenda su alcance y las ventajas que de ella se derivan, haciéndose constar que, dentro de su esencialidad, podrá ser llevada a la práctica en otras formas de realización que difieran en detalle de la indicada a título de ejemplo, y a las cuales alcanzará igualmente la protección que se recaba siempre que no se altere, cambie o modifique su principio fundamental.
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Claims (8)

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    R E I V I N D I C A C I O N E S
    1. - LÁMINA RETRO-REFLECTANTE caracterizada por comprender una capa focalizadora (2) de material plástico transparente compuesta por múltiples micro formas (2a) de geometría semiesférica para focalizar los rayos incidentes, las cuales, se encuentran encapsuladas de modo que cada una de dichas micro formas (2a) semiesféricas determina una cámara de aire semiesférica (3) donde se produce una reflexión interna total, existiendo, además una capa metalizada (5) incorporada en la cara de la capa focalizadora (2) opuesta a la de incidencia de la luz, encargada de retornar los rayos de luz incidentes en la lámina.
  2. 2. - LÁMINA RETRO-REFLECTANTE, según la reivindicación 1, caracterizada porque las micro formas (2a) semiesféricas de la capa focalizadora (2) son de espesor y de diámetro variable, en función del grado de retro-reflexión que se desee obtener.
  3. 3. - LÁMINA RETRO-REFLECTANTE, según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque, además, comprende una película de film protector (4) transparente que cubre superiormente la capa focalizadora (2).
  4. 4. - LÁMINA RETRO-REFLECTANTE, según la reivindicación 3, caracterizada porque la película de film protector (4) transparente que cubre superiormente la capa focalizadora (2) es el sellante para el encapsulado de las micro formas (2a) semiesféricas determinando las cámaras de aire semiesféricas (3).
  5. 5. - LÁMINA RETRO-REFLECTANTE, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque, además, comprende una capa de adhesivo permanente (6) incorporada tras la capa metalizada (5), para adherir la lámina al sustrato final.
  6. 6. - PROCEDIMIENTO de obtención de una lámina retro-reflectante como la descrita en las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque, al menos, comprende una fase para la realización de las micro formas (2a) semiesféricas de la capa focalizadora (2) que contempla la aplicación de grabado por estampación con molde (8) en continuo sobre el material plástico (9) que ha de constituir dicha capa.
  7. 7. - PROCEDIMIENTO, según la reivindicación 6, caracterizado porque la estampación con molde (8) se lleva a cabo mediante calefactado del molde.
  8. 8.- PROCEDIMIENTO, según la reivindicación 6, caracterizado porque la estampación con molde (8) se lleva a cabo incorporando al material plástico (9) una resina curable mediante radiación UV.
    5 9.- PROCEDIMIENTO, según cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, caracterizado
    porque el molde (8) es un rodillo con el micro grabado (10) en su superficie perimetral, y el material plástico (9) se dispone en bobinas de manera que se hace pasar de forma continua entre dicho molde (8) y un sustrato (11) que lo presiona.
    10 10.- PROCEDIMIENTO, según cualquiera de las reivindicaciones 6 a 9, caracterizado
    porque, además, comprende una fase de aplicación de calor, para crear el sellado de los bordes de las micro formas (2a) de geometría semiesférica de la capa focalizadora (2) con la película de film protector (4) y generar las cámaras de aire semiesféricas (3).
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