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Dokumentenidentifikation DE69935740T2 27.12.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0001489439
Titel Verfahren zur Herstellung einer retroreflektierenden Folie mit einem Bild zur Echtheitsprüfung
Anmelder Avery Dennison Corp., Pasadena, Calif., US
Erfinder Hannington, Michael, Madison, Ohio 44057, US;
Newell, Bruce, Painesville Ohio 44077, US
Vertreter derzeit kein Vertreter bestellt
DE-Aktenzeichen 69935740
Vertragsstaaten AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LI, LU, MC, NL, PT, SE
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 29.10.1999
EP-Aktenzeichen 040221491
EP-Offenlegungsdatum 22.12.2004
EP date of grant 04.04.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 27.12.2007
IPC-Hauptklasse G02B 5/128(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP

Beschreibung[de]
QUERVERWEIS ZUR VORLÄUFIGEN ANMELDUNG

Diese Anmeldung beansprucht die Priorität aus der vorläufigen Anmeldung mit der Seriennummer 60/106,359, eingereicht am 30. Oktober 1998.

GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft retroreflektierende Folie mit einem Bild und insbesondere mit einem Bild zur Echtheitsprüfung.

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK

Bilder zur Echtheitsprüfung werden seit Jahren für Authentifizierungs- und Sicherheitszwecke verwendet. Ein Wasserzeichen ist ein Identifizierungsmuster oder eine Identifizierungslegende entweder auf oder in einem Material, um die Echtheit des Materials nachzuweisen. Retroreflektierende Folie mit direktionalen und nichtdirektionalen Wasserzeichen ist als ein Echtheitsprüfungsmittel für Dokumente, Schallplatten, Kassettentonbänder, Compact-Disk-Behälter, Verkehrsschilder und Kfz-Nummernschilder verwendet worden.

Ein Problem mit Wasserzeichen auf retroreflektierendem Material ist das Herstellen des Wasserzeichens in einer Weise, die die benötigte Authentifizierung ermöglicht, aber gleichzeitig subtil oder unauffällig ist und zum Beispiel nur bei einigen wenigen Betrachtungswinkeln wahrnehmbar ist. Oft sind teure Verarbeitungsschritte und Verarbeitungsmaschinen erforderlich, um ein solches Wasserzeichen herzustellen. Darüber hinaus lässt sich die Auffälligkeit oder Intensität des Wasserzeichens während der Verarbeitung im Allgemeinen kaum steuern.

Es ist wünschenswert, für Authentifizierungszwecke ein Bild zu haben, das klar abgegrenzt und sichtbar ist. Es ist des Weiteren wünschenswert, ein Verarbeitungsmittel zu haben, mit dem die gewünschte Intensität des Bildes hergestellt werden kann. Und schließlich ist es des Weiteren wünschenswert, ein Bild zu haben, das nicht sofort zu erkennen und direktional ist.

KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Diese Erfindung betrifft retroreflektierende Folie, die ein Bild, wie zum Beispiel ein Bild zur Echtheitsprüfung, nach Anspruch 1 hat.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist eine Querschnittsansicht einer retroreflektierenden Folie.

2 ist eine Querschnittsansicht einer retroreflektierenden Folie.

3 ist eine Querschnittsansicht einer retroreflektierenden Folie.

4 ist eine Veranschaulichung des Verfahrens zur Herstellung eines Bildes.

5 ist eine Veranschaulichung eines alternativen Verfahrens zur Herstellung eines Bildes.

6 ist eine Veranschaulichung eines weiteren alternativen Verfahrens zur Herstellung eines Bildes.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Wie im vorliegenden Text beschrieben, betrifft die Erfindung eine retroreflektierende Folie, die ein Bild hat. Das Bild ist ein Teil der reflektierenden Schicht, das nicht konform – oder weniger konform – zur Rückseite der Mikrokugellinsen verläuft. Der Teil der reflektierenden Schicht, der nicht konform ist, erzeugt nicht die gleiche Größenordnung an Retroreflexionsvermögen wie die konformen Bereiche. Dieser nicht-konforme Bereich kann von einem "toten" oder nichtreflektierenden Teil über einen weniger reflektierenden Teil bis hin zu einem stärker reflektierenden Teil der retroreflektierenden Folie reichen. Dieser Unterschied bei den Reflexionseigenschaften führt zur Sichtbarkeit des Bildes. Die scheinbare Intensität des Bildes hängt mit dem Grad der Nichtkonformität der Beabstandung und/oder der reflektierenden Schichten zusammen.

Wie oben beschrieben, hat die retroreflektierende Folie eine Schicht aus transparenten Mikrokugellinsen. Die Mikrokugellinsen können einen beliebigen Brechungsindex oder durchschnittlichen Durchmesser haben, sofern die Kügelchen die erforderliche Brechung für die retroreflektierende Anwendung erzeugen. In der Regel sind die Mikrokugellinsen dadurch gekennzeichnet, dass sie einen durchschnittlichen Brechungsindex im Bereich von etwa 1,8 bis etwa 2,5 oder von etwa 1,9 bis etwa 2,4 oder von etwa 2,1 bis etwa 2,3 und einen durchschnittlichen Durchmesser von etwa 35 bis etwa 100 oder von etwa 45 bis etwa 90 oder von etwa 55 bis etwa 80 Mikrometer aufweisen. Hier und an anderer Stelle in der Spezifikation und den Ansprüchen können die Bereichs- und Verhältnisgrenzen miteinander kombiniert werden. Die transparenten Mikrokugellinsen, die in der retroreflektierenden Folie der vorliegenden Erfindung verwendet werden, können dadurch gekennzeichnet sein, dass sie durchschnittliche Durchmesser im Bereich von etwa 25 bis etwa 300, 30 bis etwa 120 Mikrometer und besonders bevorzugt in einem Bereich von etwa 40 bis etwa 80 Mikrometer aufweisen. Der Brechungsindex der Mikrokugellinsen liegt im Allgemeinen im Bereich von etwa 1,9 bis etwa 2,5, besonders bevorzugt im Bereich von etwa 2,0 bis etwa 2,3 und ganz besonders bevorzugt zwischen etwa 2,10 und etwa 2,2.

In der Regel werden Glasmikrokugeln verwendet, obgleich auch keramische Mikrokugeln wie zum Beispiel jene, die mittels Solgel-Techniken hergestellt werden, verwendet werden können. Der Brechungsindex und der durchschnittliche Durchmesser der Mikrokugeln und der Brechungsindex der Deckschicht und/oder der Überzugsfolie und der Abstandsschicht bestimmen die Dicke des Abstandsfilms. Die Mikrokugeln können chemischen oder physikalischen Behandlungen unterzogen werden, um die Bindung zwischen den Mikrokugeln und den Polymerfilmen zu verstärken. Zum Beispiel können die Mikrokugeln mit einem Fluorkohlenwasserstoff oder einem Adhäsionsverstärker wie zum Beispiel einem Aminosilan behandelt werden, um die Bindung zu verstärken, oder die Abstandsschicht, in die die Linsen eingebettet sind, können einer Flammenbehandlung oder einer Koronaentladung unterzogen werden, um die Bindung zwischen der Abstandsschicht und den Linsen und der anschließend aufgebrachten Deckschicht und/oder Überzugsfolie zu verstärken.

Die retroreflektierende Folie hat auch eine Abstandsschicht, die allgemein konform zur Unterseite der Mikrokugellinsen verläuft. Die Dicke der polymeren Abstandsschicht oder Abstandsbeschichtung reicht von etwa 25% bis etwa 100% oder von 40% bis etwa 60% des durchschnittlichen Durchmessers der Mikrokugellinsen. Verschiedene thermoplastische polymere Harze wurden früher zur Herstellung der Abstandsschicht von retroreflektierender Folie mit eingebetteten Linsen benutzt, und solche Harze können auch in der Folie der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Zu den Harzen, die für die Abstandsschicht verwendet werden können, gehören eine Vielzahl verschiedener teilweise amorpher oder halbkristalliner thermoplastischer Polymere, die im Allgemeinen eine weiche Phase haben, während der die Linsen in die Filme eingebettet werden können. Das Material, das zur Herstellung des Abstandsfilms oder der Abstandsschicht verwendet wird, muss sich mit dem Deckschichtmaterial vertragen und geeignet sein, eine gute Bindung mit der Deckschicht (und den Mikrokugellinsen) einzugehen. Vorzugsweise ist die Adhäsion zwischen den Materialien größer als die Zugfestigkeit der Materialien. Acryle, Polyvinylbutyrale, aliphatische Urethane und Polyester sind aufgrund ihrer Freiluftstabilität besonders brauchbare Polymermaterialien. Copolymere von Ethylen und einer Acrylsäure oder Methacrylsäure; vinyle, Fluoropolymere, Polyethylene, Celluloseacetatbutyrat, Polycarbonate und Polyacrylate sind weitere Beispiele von Polymeren, die für die Deckbeschichtung und die Abstandsschicht der erfindungsgemäßen Folie verwendet werden können. Es ist wünschenswert, Materialien mit elastomeren Eigenschaften zu verwenden, um retroreflektierende Folie zu erhalten, die sich wiederholt dehnen oder biegen lässt und die bei Nachlassen der einwirkenden Dehnungs- oder Biegekraft rasch zu im Wesentlichen ihren ursprünglichen Abmessungen zurückkehrt, ohne dass ein nennenswerter Verlust des Retroreflexionsvermögens eintritt. Es gibt Polyurethane, die solche elastomeren Eigenschaften besitzen, und diese Materialien können als Abstandsschichtmaterialien verwendet werden.

Es ist wünschenswert, zwei oder mehr Schichten zum Herstellen einer Deckbeschichtungs- oder Überzugsfolienschicht zu verwenden. Diese können aus beliebigen der oben genannten Materialien in Kombination mit einem transparenten druckempfindlichen Klebstoff (wie zum Beispiel Acrylklebstoff AS352RX von Avery Chemical aus Mill Hall, Pennsylvania) bestehen, der sich unter der Überzugsfolie und in direktem Kontakt mit den – und konform zu den – Mikrokugeln befindet. Die Überzugsfolie oder der druckempfindliche Klebstoff können mit einem transparenten Pigment oder Farbstoff eingefärbt sein oder sogar mit einer grafischen Darstellung bedruckt sein, die sich auf der Innenseite oder der Außenseite der Überzugsfolie befinden kann. Der druckempfindliche Klebstoff kann durch eine Wärmebindungsschicht, einen wärmeaktivierten Klebstoff oder ein Material ersetzt werden, das chemischen Bindungen mit der Überzugsfolie eingeht.

Die retroreflektierende Folie hat eine Deckschicht oder Überzugsfolie, die über der – und konform zu der – Oberfläche der Mikrokugellinsen verläuft. Das Beschichtungsgewicht der Deckschicht kann im Bereich von etwa 25 bis 175 g/m2 liegen. Bevorzugt beträgt das Beschichtungsgewicht etwa 50 bis 150 g/m2 und besonders bevorzugt etwa 60 bis 120 g/m2. Die Deckschichtdicke kann im Bereich von etwa 25 bis etwa 125 Mikrometern und besonders bevorzugt im Bereich von etwa 50 bis 100 Mikrometern liegen.

Die Deckschicht kann verschiedene thermoplastische Polymere umfassen, einschließlich Acrylpolymeren wie zum Beispiel Polymethylmethacrylat, Vinylpolymere wie zum Beispiel PVC und Vinylacryl-Copolymere, oder Polyurethane wie zum Beispiel aliphatische Polyetherurethane. Zu Überzugsfolien gehören ein schlagmodifiziertes Polymethylmethacrylat (PMMA) (zum Beispiel PlexiglasTM-Acryl DR, MI-7 (Rohm & Haas), PerspexTM-Acryl HI-7 (ICI) oder Mischungen daraus), eine Vinylacrylformulierung (Methylmethacrylat/Butylmethacrylat-Copolymer und ein PVC-Homopolymer) oder ein Polyurethan. Die Überzugsfolie aus aliphatischem Polyurethan stellt man durch Gießen des Urethans auf eine polymerbeschichtete Papiergießbahn oder eine polymere Gießbahn her. Gießfolienprodukte sind in der Industrie bestens bekannt und werden von Unternehmen wie zum Beispiel Felix Schoeller Technical Papers, Pulaski, New York, S. D. Warren aus Newton Center, Massachusetts, und der Ivex Corporation aus Troy, Ohio, angeboten. Die Urethanschicht wird mittels standardmäßiger Beschichtungsverfahren wie zum Beispiel Vorhangbeschichtung, Schlitzdüsenbeschichtung, Umkehrwalzenbeschichtung, Walzenrakelbeschichtung, Luftbürstenbeschichtung, Tiefdruckbeschichtung, Umkehrtiefdruckbeschichtung, Offset-Tiefdruckbeschichtung, Meyerstabbeschichtung usw. auf die Gießfolie aufgetragen. Um in jeder der Beschichtungsoperationen die bestimmungsgemäße Produktleistung und die richtige Beschichtungsgewichtsdicke zu erreichen, wird die optimale Viskosität der Urethanlösung durch den versierten Fachmann anhand seiner Erfahrung bestimmt. Die Anwendung dieser Beschichtungstechniken ist in der Industrie bestens bekannt und kann durch den Fachmann effektiv implementiert werden. Das fachliche Wissen und Können des Herstellerwerkes, in dem die Beschichtung ausgeführt wird, bestimmt das bevorzugte Verfahren. Weitere Informationen zu Beschichtungsverfahren finden sich in "Modern Coating and Drying Technology" von Edward Cohen und Edgar Gutoff, VCH Publishers, Inc., 1992. Extrusion oder Extrusionsbeschichten sind alternative Verfahren zum Herstellen eines Urethanfilms.

Die retroreflektierende Folie kann außerdem einen druckempfindlichen Klebstoff oder optional eine Trennschicht enthalten. Zum Beispiel kann eine Klebstoffschicht über die reflektierende Schicht aufgebracht werden, um die reflektierende Schicht zu schützen und einen funktionalen Zweck zu erfüllen, wie zum Beispiel das Anhaften der Folie an einem Substrat. Herkömmliche druckempfindliche Klebstoffe wie zum Beispiel Klebstoffe auf Acrylbasis oder wärme- oder lösemittelaktivierte Klebstoffe werden in der Regel verwendet und können mittels herkömmlicher Verfahren aufgebracht werden. Zum Beispiel kann eine vorgeformte Klebstoffschicht auf einer Trägerbahn oder Trennschicht auf die reflektierende Schicht laminiert werden. Es können herkömmliche Trennschichten bei der Herstellung der retroreflektierenden Folie der vorliegenden Erfindung verwendet werden.

Die retroreflektierende Folie wird anhand der Zeichnungen weiter veranschaulicht. In 1 hat die retroreflektierende Folie 10 eine Überzugsfolie, beispielsweise Polyurethan 11, in die Glasmikrokugeln 12 eingebettet sind. Die Glasmikrokugeln sind auch an der Abstandsschicht, beispielsweise Polyvinylbutyral, 13 angehaftet. Eine reflektierende Oberfläche (aufgedampftes Aluminium) 14 ist an der Abstandsschicht 13 angehaftet. Ein druckempfindlicher Klebstoff 15 und eine Trennschicht 16 sind an der reflektierenden Oberfläche 14 angehaftet. Bilder 17 und 18 sind Teile der reflektierenden Schicht und der Abstandsschicht, die nicht konform zu den Glaskügelchen 12 verlaufen.

2 veranschaulicht eine retroreflektierende Folie, die keinen druckempfindlichen Klebstoff aufweist. Die retroreflektierende Folie 20 hat eine Überzugsfolie 21, die an Glasmikrokugeln 22 angehaftet ist, welche ebenfalls an der Abstandsschicht 23 angehaftet sind. Auf der Abstandsschicht 23 befindet sich eine reflektierende Oberfläche 24. Bilder 25 und 26 sind nicht-konforme Sektionen der reflektierenden und der Abstandsschicht 23 bzw. 24.

3 veranschaulicht eine retroreflektierende Folie mit einem mehrschichtigen Aufbau. Die retroreflektierende Folie 30 hat eine Überzugsfolie 31, die an druckempfindlichem Klebstoff 32 angehaftet ist. Der Klebstoff 32 ist an Glasmikrokugeln 33 gebunden, die ebenfalls an der Abstandsschicht 34 angehaftet sind. Auf der Abstandsschicht 34 befindet sich eine reflektierende Oberfläche 35. Die reflektierende Oberfläche 35 ist an druckempfindlichem Klebstoff 36 angehaftet, der ebenfalls ablösbar an der Trennschicht 37 angehaftet ist. Die reflektierende Folie hat Bilder 38 und 39.

Die Bilder der vorliegenden Erfindung können mittels Prägen oder Flexodrucktechniken hergestellt werden. Die Bilder können durch Eindrücken eines Musters in die retroreflektierende Folie mit einem Druck und einer Temperatur hergestellt werden, die erforderlich sind, um das gewünschte Bild entstehen zu lassen.

Die retroreflektierende Folie kann mittels Verfahren hergestellt werden, die in der Industrie üblicherweise verwendet werden. Zum Beispiel kann die Folie der Erfindung hergestellt werden, indem man zuerst eine Abstandsschicht von gewünschter Dicke auf einer polymerbeschichteten Gießbahn extrudiert oder gießt und erforderlichenfalls trocknet. Die Abstandsschicht wird erneut erwärmt, um eine klebrige Oberfläche entstehen zu lassen, auf die Mikrokugeln kaskadenbeschichtet werden, so dass eine Monoschicht aus Mikrokugeln entsteht. In der Regel können auf dieser Stufe Wärme und/oder Druck angelegt werden, um die Einbettung der Mikrokugeln zu unterstützen. Die Mikrokugeln werden im Allgemeinen auf eine Tiefe von etwa der Hälfte des durchschnittlichen Durchmessers der Mikrokugeln in die Schicht eingebettet. Es ist wichtig, dass die Abstandsschicht eine Kontur parallel zur Oberfläche der Mikrokugeln annimmt. Dann wird die Deckschicht auf die exponierten und teilweise eingebetteten Mikrokugeln aufgebracht.

Die Deckbeschichtung wird mittels standardmäßiger Beschichtungsverfahren aufgebracht, wie sie zum Beispiel oben beschrieben sind. Es ist auch möglich, die Deckschicht mittels dieser Beschichtungstechniken als einen separaten Einzelschichtfilm zu gießen. Um in jeder der Beschichtungsoperationen die bestimmungsgemäße Produktleistung und die richtige Beschichtungsgewichtsdicke zu erreichen, muss die optimale Viskosität der Lösung durch den versierten Fachmann anhand seiner Erfahrung bestimmt werden. Die Anwendung dieser Beschichtungstechniken ist einschlägig bekannt und ist oben beschrieben. Extrusion oder Extrusionsbeschichtung sind alternative Verfahren zur Herstellung einer Deckschicht. Erforderlichenfalls werden die Deckschicht und die Basisschicht dann einer erhöhten Temperatur ausgesetzt, um die zu trocknen oder auszuhärten.

Die polymerbeschichtete Gießbahn wird dann von der Abstandsschicht abgezogen, und anschließend wird eine reflektierende Schicht auf die Rückseite der Abstandsschicht aufgebracht. Zum Beispiel kann eine reflektierende Schicht aus Silber oder Aluminiummetall auf die Rückseite der Abstandsschicht aufgedampft werden. Die Dicke der reflektierenden Schicht richtet sich nach dem konkret verwendeten Metall und liegt im Allgemeinen zwischen etwa 500 und 1000 Nanometern. Die Deckschicht kann dann zum Beispiel mit W-strahlungshärtbaren Tinten bedruckt werden, um einfarbige oder mehrfarbige Bilder mit der optionalen transparenten Überzugsschicht entstehen zu lassen.

Es kann ein komparativer Herstellungsprozess, der nicht in den Geltungsbereich von Anspruch 1 fällt, für umschlossene retroreflektierende Produkte von Kügelchentyp verwendet werden, indem man zuerst ein Polyurethangemisch auf eine Gießbahn aufbringt und den frisch gegossenen Film Wärme aussetzt, um die Lösemittel zu verdampfen und das Urethan auszuhärten. Nach der Herstellung des Films wird eine Kügelchenbindungsschicht aufgebracht und in der Regel einer erhöhten Temperatur ausgesetzt, um auszuhärten und/oder einen Träger, wie zum Beispiel ein Lösemittel, zu verdampfen. Obgleich viele Materialien als die Kügelchenbindungsschicht in Frage kommen, ist ein thermoplastisches Polymer bevorzugt. Die Kügelchenbindungsschicht kann dann durch Anlegen von Wärme teilweise ausgehärtet oder erneut erweicht werden, damit die kaskadenbeschichteten Mikrokügelchen eine Monoschicht aus Mikrokügelchen bilden können. Die Mikrokügelchen werden im Allgemeinen in die Kügelchenbindungsschicht in einem Prozess eingebettet, bei dem Wärme und/oder Druck einwirken. Dann wird die Abstandsschicht von gewünschter Dicke über die exponierten Mikrokügelchen aufgebracht. Als nächstes werden die Abstandsschicht und die Basisschicht erhöhten Temperaturen ausgesetzt, um die Lösemitteltrocknung und/oder das Härten zu vollenden und einen ausreichenden konformen Verlauf der Abstandsschicht entlang der Oberfläche der Mikrokügelchen herzustellen.

Wie oben beschrieben, wird anschließend eine reflektierende Oberfläche auf die Rückseite der Abstandsschicht aufgebracht. Nachdem die ursprüngliche Gießbahn von dem Produkt abgezogen wurde, kann die oberste alipathische Polyurethanschicht zum Beispiel mit UV-strahlungshärtbaren Tinten bedruckt werden, um einfarbige oder mehrfarbige Bilder mit der optionalen transparenten Überzugsschicht oder dem optionalen transparenten Überlaminatfilm entstehen zu lassen.

Die in einem vorangegangenen Absatz beschriebene retroreflektierende Folie kann mit einer Struktur aus druckempfindlichem Klebstoff versehen werden. In dieser Ausführungsform wird ein druckempfindlicher Klebstoff auf eine trennbeschichtete Lage (Papier oder Polymer) aufbeschichtet, woraufhin die klebstoffbeschichtete Lage auf die exponierte Oberfläche der reflektierenden Schicht drucklaminiert wird. Dies ist in 1 veranschaulicht. Die trennbeschichtete Lage kann anschließend abgezogen werden, und die retroreflektierende Folie kann auf andere Oberflächen geklebt werden.

4 veranschaulicht ein komparatives Verfahren zum Herstellen eines Bildes. Eine erwärmte Stahlwalze 41 berührt die reflektierende Seite der retroreflektierenden Folie 42. Die Deckschichtseite der Folie 42 wird gegen die flexografische Walze 43 gepresst, die den erhabenen Eindruck 44 des gewünschten Bildes trägt. nach dem Durchlaufen des Erwärmungs- und Pressschrittes weist die Folie 42 Bilder auf.

Bei der Walze, die für die Gestaltung des Bildes verwendet wird, kann es sich um jede beliebige Walze handeln, die zum Prägen oder für den Flexodruck benutzt wird. Der Vorteil des hier besprochenen Prozesses ist, dass die relativ preisgünstige Ausrüstung zum Herstellen der retroreflektierenden Folie mit dem Bild verwendet werden kann. Mit der Verwendung der erwärmten Walze stellt der hier besprochene Prozess ein einfaches Mittel zum Herstellen einer retroreflektierenden Folie mit dem Bild bereit.

Ein alternatives komparatives Verfahren zum Herstellen eines Bildes besteht darin, dass man zuerst ein Bild in die Oberseite der polymerbeschichteten Oberfläche einer Gießbahn prägt. Dies kann auf einfache Weise in thermoplastische Materialien hinein mittels der Techniken zum Prägen holografischer Bilder erfolgen. Zum Beispiel kann die erfindungsgemäße Folie hergestellt werden, indem man zuerst eine Abstandsschicht von gewünschter Dicke auf eine bebilderte polymerbeschichtete Gießbahn extrudiert oder gießt und gegebenenfalls trocknet. Die Abstandsschicht wird erneut erwärmt, um eine klebrige Oberfläche entstehen zu lassen, auf die Mikrokugeln kaskadenbeschichtet werden, so dass eine Monoschicht aus Mikrokugeln entsteht. In der Regel können auf dieser Stufe Wärme und/oder Druck angelegt werden, um die Einbettung der Mikrokugeln zu unterstützen. Die Mikrokugeln werden im Allgemeinen auf eine Tiefe von etwa der Hälfte des durchschnittlichen Durchmessers der Mikrokugeln in die Schicht eingebettet. Es ist wichtig, dass die Abstandsschicht eine Kontur parallel zur Oberfläche der Mikrokugeln annimmt und dass das Bild im Wesentlichen intakt bleibt. Dann wird die Deckschicht auf die Oberseite der exponierten und teilweise eingebetteten Mikrokugeln aufgebracht.

Die Deckbeschichtung wird mittels standardmäßiger Beschichtungsverfahren aufgebracht, wie sie oben beschrieben sind. Zum Herstellen der Deckschicht kann Extrudieren als ein alternatives Verfahren in Betracht gezogen werden. Erforderlichenfalls wird dann die Deckschicht einer erhöhten Temperatur ausgesetzt, um das Gemisch zu trocknen und/oder auszuhärten.

Die polymerbeschichtete Gießbahn wird dann von der bebilderten Abstandsschicht abgezogen, und es wird anschließend – wie oben beschrieben – eine reflektierende Schicht auf die Rückseite der Abstandsschicht aufgebracht. Die Deckschicht kann dann wie oben beschrieben bedruckt werden.

5 veranschaulicht ein alternatives komparatives Verfahren zum Herstellen des Bildes. In 5a hat der Gegenstand 50 ein Substrat 51, das an einen Polymerfilm (zum Beispiel Polyethylen) 52 angehaftet ist. Wärme und Druck werden benutzt, um ein Bild 53, wie zum Beispiel ein holografisches Bild, in die Oberfläche eines Polymerfilms 52 zu prägen. In 5b wird eine Abstandsschicht (zum Beispiel Polyvinylbutyral) 54 auf den Polymerfilm 52 beschichtet. Das Bild 53 im Polymer 52 wird in der Unterseite der Abstandsschicht 54 repliziert. In 5c sind Glasmikrokugeln 55 in die Abstandsschicht 54 eingebettet; die Abstandsschicht ist durch die Polymerschicht 52 zu einer Kontur parallel zur Oberfläche der Mikrokugeln geformt, und das Bild bleibt im Wesentlichen intakt. In 5d ist eine Deckschicht 56 auf die exponierte Oberfläche der Glasmikrokugeln 55 beschichtet. In 5e sind das Substrat 51 und der Polymerfilm 52 von der Struktur abgezogen. Die Abstandsschicht 54 mit holografischen Bildern 53 ist metallisiert, wie oben beschrieben, so dass eine reflektierende Schicht 57 entsteht.

Das Verfahren des Herstellens eines Bildes besteht darin, dass man zuerst unter Verwendung eines transparenten Polymers oder eines transparenten farbigen Polymers ein Bild auf die Oberseite der polymerbeschichteten Oberfläche einer Gießbahn druckt. Das Drucken kann mittels üblicher Drucktechniken erfolgen, wie zum Beispiel Flexografie (Flexo) und Rotationstiefdruck (Tiefdruck). Unter Anlegen von Wärme und Druck wird das Bild in die Oberseite des polymerbeschichteten Substrats gepresst, so dass die Oberseite des Drucks im Wesentlichen bündig mit der polymerbeschichteten Oberfläche abschließt. Zum Beispiel kann die erfindungsgemäße Folie in der Weise hergestellt werden, dass man zuerst eine Abstandsschicht von gewünschter Dicke auf eine bebilderte polymerbeschichtete Gießbahn extrudiert oder gießt und gegebenenfalls trocknet. Die Abstandsschicht wird erneut erwärmt, um eine klebrige Oberfläche entstehen zu lassen, auf die Mikrokugeln kaskadenbeschichtet werden, so dass eine Monoschicht aus Mikrokugeln entsteht. In der Regel können auf dieser Stufe Wärme und/oder Druck angelegt werden, um die Einbettung der Mikrokugeln zu unterstützen. Die Mikrokugeln werden im Allgemeinen auf eine Tiefe von etwa der Hälfte des durchschnittlichen Durchmessers der Mikrokugeln in die Schicht eingebettet. Es ist wichtig, dass die Abstandsschicht eine Kontur parallel zur Oberfläche der Mikrokugeln annimmt und dass das Bild im Wesentlichen intakt bleibt. Dann wird die Deckschicht auf die Oberseite der exponierten und teilweise eingebetteten Mikrokugeln aufgebracht.

Die Deckbeschichtung wird mittels standardmäßiger Beschichtungsverfahren aufgebracht, wie sie oben beschrieben sind. Zum Herstellen einer Deckschicht kann Extrudieren als ein alternatives Verfahren in Betracht gezogen werden. Erforderlichenfalls werden die Deckschicht und die Basisschicht dann einer erhöhten Temperatur ausgesetzt, um zu trocknen und/oder auszuhärten.

Die polymerbeschichtete Gießbahn wird dann von der bebilderten Abstandsschicht abgezogen, und es wird anschließend – wie oben beschrieben – eine reflektierende Schicht auf die Rückseite der Abstandsschicht aufgebracht. Das aufgedruckte Bild verläuft nicht konform zu den Mikrokugeln. Die Deckschicht kann dann zum Beispiel mit W-strahlungshärtbaren Tinten bedruckt werden, um einfarbige oder mehrfarbige Bilder entstehen zu lassen.

6 veranschaulicht ein alternatives Verfahren zum Herstellen des Bildes. In 6a hat der Gegenstand 60 ein Substrat (zum Beispiel Papier) 61, das an einen Polymerfilm (zum Beispiel Polyethylen) 62 angehaftet ist. Ein Bild wird unter Verwendung eines transparenten oder transparent eingefärbten Polymers (zum Beispiel Polyvinylbutyral) auf die Oberfläche des Polymers 62 gedruckt. In 6b ist das Bild 63 in die Polymerschicht 62 unter Verwendung von Wärme und Druck eingebettet. In 6c ist die Abstandsschicht (zum Beispiel Polyvinylbutyral) 64 auf die Oberfläche des Polymerfilms 62 aufgebracht, der die eingebetteten Bilder 63 enthält. In 6d sind die Glasmikrokugeln 65 in die Abstandsschicht 64 eingebettet; die Abstandsschicht ist durch die Polymerschicht 62 zu einer Kontur parallel zur Oberfläche der Mikrokugeln geformt, und das Bild bleibt im Wesentlichen intakt. In 6e ist eine Deckschicht (zum Beispiel alipathisches Polyurethan) 66 auf die exponierte Oberfläche der Glasmikrokugeln 65 beschichtet. In 6f sind das Substrat 61 und der Polymerfilm 62 von der Struktur abgezogen. Die Abstandsschicht 64 mit den Bildern 63 ist metallisiert, wie oben beschrieben, so dass eine reflektierende Schicht 67 entsteht.

Obgleich die Erfindung anhand ihrer bevorzugten Ausführungsformen beschrieben wurde, versteht es sich, dass dem Fachmann beim Studium der Spezifikation verschiedene Modifikationen an der Erfindung einfallen. Darum versteht es sich, dass es beabsichtigt ist, dass derartige Modifikationen von der im vorliegenden Text offenbarten Erfindung erfasst werden, sofern sie in den Geltungsbereich der angehängten Ansprüche fallen.


Anspruch[de]
Verfahren zur Herstellung einer retroreflektierenden Folie mit einem Bild, umfassend die folgenden Schritte:

(1) Drucken eines Bildes unter Verwendung eines transparenten oder transparent gefärbten Polymers auf eine Formungsschichtoberfläche einer ersten Baugruppe, die eine Formungsschicht und ein Substrat aufweist;

(2) Pressen des gedruckten Bildes in eine Formungsschichtoberfläche einer ersten Baugruppe, die eine Formungsschicht und ein Substrat aufweist;

(3) Beschichten einer transparenten polymeren Abstandsschicht auf der bebilderten Oberfläche der Formungsschicht;

(4) Abscheiden einer Monoschicht aus transparenten Mikrokugellinsen auf der transparenten polymeren Abstandsschicht;

(5) Einbetten der Monoschicht aus Mikrokugellinsen mittels Wärme und Druck in die transparente polymere Abstandsschicht, die an der zweiten Oberfläche der Monoschicht aus transparenten Mikrokugellinsen anhaftet und sich an diese anpasst, wodurch die Formungsschicht verdrängt wird, das Bild aber im Wesentlichen intakt bleibt;

(6) Überziehen der freiliegenden transparenten Mikrokugellinsen mit einer transparenten Deckschicht und/oder einer transparenten Deckfolie;

(7) Abtragen der Baugruppe aus Formungsschicht und Substrat; und

(8) Abscheiden einer Reflexionsschicht über der freiliegenden Oberfläche der transparenten polymeren Abstandsschicht.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Vicat-Erweichungspunkt der Formungsschicht niedriger ist als der der transparenten polymeren Abstandsschicht. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Formungsschicht ein Polyolefin mit geringer, mittlerer oder hoher Dichte umfasst. Verfahren nach Anspruch 1, das des Weiteren eine Silikontrennschicht zwischen der transparenten polymeren Abstandsschicht und der Formungsschicht aufweist. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Mikrokugeln einen mittleren Brechungsindex in einem Bereich von 1,8 bis 2,5 aufweisen. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Mikrokugeln Glasmikrokugeln mit mittleren Durchmessern in einem Bereich von 25 bis 300 Mikrometern sind. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Abstandsschicht ein Acrylpolymer, ein Polyvinylbutyral, ein aliphatisches Urethan oder ein Polyester ist. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Abstandsschicht Polyvinylbutyral ist. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Beschichtungsdicke der polymeren Abstandsschicht 25% bis 100% des mittleren Durchmessers der Mikrokugellinsen beträgt. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Deckschicht eine Dicke von 25 bis 300 Mikrometern hat. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Deckschicht aus wenigstens einem Acrylpolymer, einem Vinylpolymer oder Polyurethan gewonnen ist. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Folie eine Deckschicht und eine Überzugsfolie enthält. Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Deckschicht ein druckempfindlicher Klebstoff ist und die Überzugsfolie aus wenigstens einem Acrylpolymer, einem Vinylpolymer oder Polyurethan gewonnen ist. Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Deckschicht ein teilweise gehärtetes Urethan ist und die Überzugsfolie aus wenigstens einem Acrylpolymer, einem Vinylpolymer oder Polyurethan gewonnen ist. Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Deckschicht ein wärmeaktivierter Klebstoff ist und die Überzugsfolie aus wenigstens einem Acrylpolymer, einem Vinylpolymer oder Polyurethan gewonnen ist. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, das des Weiteren einen druckempfindlichen Klebstoff aufweist, der sich unter und in Kontakt mit der Reflexionsschicht befindet. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Schicht aus transparenten Mikrokugellinsen eine Monoschicht aus transparenten Glasmikrokugellinsen ist, die transparente polymere Abstandsschicht aus Polyvinylbutyral besteht und die Deckschicht und/oder die Überzugsfolie aus Polyurethan besteht. Verfahren nach Anspruch 17, wobei die Mikrokugeln einen mittleren Brechungsindex im Bereich von 2,0 bis 2,3 aufweisen. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, wobei die Mikrokugeln Glasmikrokugeln mit mittleren Durchmessern in einem Bereich von 30 bis 120 Mikrometern sind. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 19, wobei die Beschichtungsdicke der polymeren Abstandsschicht oder Abstandsbeschichtung 35% bis 75% des mittleren Durchmessers der Mikrokugellinsen beträgt. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 19, wobei die Deckschicht eine Dicke von 25 bis 125 Mikrometern aufweist.






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