具有加强反射亮度的基于微球的向后反光材料制品
专利汇可以提供具有加强反射亮度的基于微球的向后反光材料制品专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且可通过选择有确定组合的平均直径和平均折光指数的微球，来制成特别是在直到0.5度发散 角 有罕见高反光 亮度 的基于微球的反光制品。，下面是具有加强反射亮度的基于微球的向后反光材料制品专利的具体信息内容。
1、一种基于微球的向后反光制品，包括具有与其后表面光学联接的反射体的透明微球，其中所述微球是与空气接触的，其特征在于：微球的平均折光指数至少为约1.915且平均直径至少为约75微米，所述平均折射指数和所述平均直径也相应于图5区域D中一点的坐标。
2、按照权利要求1的制品，其特征在于还包括至少下列三条之一：
a）所述微球的平均折光指数和平均直径相应于图5区域C中一点的坐标;或
b）所述微球的平均折光指数和平均直径相应于图5区域B中一点的坐标;或
c）所述微球的平均折光指数和平均直径相应于图5区域A中一点的坐标。
3、按照权利要求1和2之任一项的制品，其特征在于还包括至少下列三条之一：
a）所述微球的直径百分范围为约30%或更小;或
b）所述微球的直径百分范围为约20%或更小;或
c）所述微球直径的百分范围为约10%或更小。
4、按照权利要求1和2之任一项的制品，其特征在于还包括至少下列两条之一：
a）所述制品在发散角小于约0.20度时暴露透镜式反光亮度至少为每勒克斯每平方米800烛光;或
b）所述制品在发散角小于约0.20度时暴露透镜式反光亮度至少为每勒克斯每平方米1000烛光。
5、按照权利要求1和2之任一项的制品，其特征还在于所述微球平均折光指数在约1.930和约1.950之间，平均直径在约90微米和约170微米之间。
6、按照权利要求1和2之任一的制品，其特征在于还包括至少下列两条之一：
a）所述反射体是镜反射体，所述微球平均折光指数为约1.940，平均直径在约98微米和约161微米之间;或
b）所述反射体是漫反射体，所述微球平均折光指数是约1.940，平均直径在约129微米和约164微米之间。
7、按照权利要求1和2之任一项的制品，其特征用于还包括至少下列八条之一：
a）所述制品的至少一个部分基本是平面的;或
b）所述制品的至少一部分是仿形（contoured）的;或
c）所述制品的至少一部分是暴露透镜式结构;或
d）所述制品的至少一部分是封闭透镜式结构;或
e）所述微球的至少一部分有不同光学取向;或
f）所述微球有基本上均匀的光学取向;或
g）所述微球的至少一部分基本上列或单层;或
h）所述微球的至少一部分列成多层式。
8、按照权利要求1和2之任一的制品，其特征在于还包括至少下列两条之一：
a）所述反射体是漫散射反射体，所述制品在发散角小于0.2度时的暴露透镜型反光亮度至少为约每勒克斯每平方米30烛光;或
b）所述反射体是介电反射体，所述制品的暴露透镜型反光亮度至少为每勒克斯每平方米300烛光。
9、一种形成反光覆层的覆层复合物，所述复合物包括（1）有基本上是半球反射体的透明微球;（2）粘接材料，和（3）挥发剂;其特征在于：所述微球平均折光指数至少为约1.915，平均直径至少为75微米，所述平均折光指数和所述平均直径也相应于图5区域D中的一点的坐标，所述微球直径的百分范围为约30%或更小。
10、一种基于微球的反光制品，包括具有与其后表面光学连接的反射体的透明微球，其中所述微球是与空气接触的，其特征在于：所述微球平均折光指数至少为约1.915，平均直径至少为约75微米，所述平均折光指数和所述平均直径也相应于图11区域E中的一点的坐标，所述微球直径的百分范围为约30%或更小。
11、一种基于微球的反光制品，包括具有与其后表面光学连接的反射体的透明微球，其中所述微球是与空气接触的，其特征在于：所述微球平均折光指数在约1.930到约1.950之间，平均直径在约90微米到约170微米之间，所述制品在折射角小于0.20度时具有一暴露透镜式反光亮度至少为每勒克斯每平方米800烛光。
12、一种基于微球的反光制品，包括具有与其后表面光学联接的反射体的透明微球，其中所述微球是与空气接触的;其特征在于：所述微球的平均直径在约110至约200微米之间，平均折光指数在约1.915至约1.950之间，所述微球的直径百分数范围为30%或更小。
13、一种具有背景区域和文字图形区域的可变对比标记，其中所述背景区域包括有与其后表面光学连接的反射体的透明微球;其特征在于：所述微球是与空气接触的，平均直径在约110到约200微米之间，平均折光指数在约1.915到约1.950之间，所述背景区域和所述文字图形区域有不同的发散轮廓。
本发明涉及基于微球的向后反光材料制品，特别地涉及这样的基于微球的向后反光材料制品，在制品内微球是空气X射型，即为曝露型透镜或者是封闭型透镜结构。
基于微球的向后反光材料制品是大家所熟悉的，并且被广泛地应用在以安全为目的的地方，例如车辆中的警告标志或公路上的危险警告：同时也应用在以信息为目的地方，例如交通控制。也许这种制品的最常用形式是反光膜，常常具有可弯曲形式，粘接在某种垫托物上，例如铝制讯号板上或车辆边上。基于微球的向后反光材料产品的其他可供说明的用途，还包括作路面标记和涂料合成剂，这种涂料可用于在需要的表面上形成一层反光膜。
早期的基于微球的典型向后反光材料制品是曝露型透镜类。在这种制品中，玻璃微球具有透明的与空气接触的前表面，在后表面上附着半球形反射层，这种制品覆盖在垫托物上，例如作为路边的讯号。美国专利第2，326，634号（盖赫特等人）阐述了该种反光材料制品。
曝露型透镜的一种缺点是，如果该制品表面（例如公路讯号上的反光层）变湿;例如因雨滴变湿，凝聚在微球的前表面的水会妨碍反光层进行所需要的反光，从而使受影响的反光层“变黑”。一种解决办法是在微球前方加上一层覆盖膜，实质上仅仅是在其前方加上一层 切向接触面，从而阻止了水在微球的前方凝聚，同时使同空气接触表面仍然保持必要的用于向后反射光的光学关系。这种向后反光材料制品有时被称为“封闭式透镜”型向后反光材料制品。美国专利第3190178号（麦克坎西）阐述了这种向后反光材料制品。
前面提到的美国专利第2326634号告诉我们，对于该专利阐述的曝露式透镜层上的与空气接触的微球，“折射率为约1.70～1.90的范围是临界范围，在该范围内产生最佳亮度的效果”。第1页，第1栏，第37-39行。该专利进一步说明微球的直径可为约3密耳到约50密耳（即约75到约1300微米）。第5页，第1栏，第33-34行。
前面提到的美国专利第3190178号告诉我们，封闭式透镜层中微球的直径不得超过200微米，比较好的值是不大于75微米，而在其直径在约25到75微米之间时产生最佳结果。该专利材料进一步告诉我们微型球的折射率应在约1.7到约2.0之间。第5栏第75行到第6栏第10行。
美国专利第3946130号（董等人）阐明了当所有的制品中的微球具有相同的事先确定的折射率，使得入射光束能精确地聚焦在覆盖在微球后表面上的反射面上时，反射材料制品能获得最大的向后反光程度。该专利材料进一步告诉我们，“对于许多形式的向后反光膜制品，折射率为1.93是最佳值”，第1栏，第38-46行，同时折射率为1.90到1.95之间的范围是较佳值，第3栏，第16-17行。美国专利第3149016号（董）阐明了微球的折射率可通过热处理增大，这种增大可能与组成微球的玻璃复合物的分子结构的变化有关。
这样，先有技术阐明了直径直到超过1300微米的微球其折射率在1.7到2.0或更大时，可以用于由空气入射的构造中。然而，先有工艺技术没有一个地方提到。基于微球的向后反光材料制品的向后反光亮度可以通过对微球的平均直径和平均折射率的同时和最佳选择而加强，或可以通过额外选择微球大小的专门分布而加强。
本发明提供了具有不同寻常的向后反光亮度的基于微球的向后反光材料制品，特别在狭窄观察范围或偏向角时，即观察角度在约0.25度或更小时。举例来说，本发明的曝露式透镜型基于微球的材料制品的一个实施例可以在观察角约为0.10度时获得超过每平方米每勒克司1300烛光的向后反光亮度。在这里提到的向后反光材料制品可以在观察角约为0度到约0.5度时提供意想不到的高度向后反光亮度。在本文中使用的一些专用术语汇集将紧接在下述例子之后列出。
在空气入射型基于微球的向后反光材料制品中，出乎意料地发现，反光制品的反光亮度至少部份决定于微球的平均折射率和微球的平均大小或直径的组合。同时也发现上述材料反光亮度进一步决定于微球大小的统计分布。正如刚才讨论的，这些特性可单个地或组合式地被控制，以用于增强以基于微球的向后反光材料制品的亮度。依照本发明制成的向后反光材料制品具有无先例的令人惊讶的明亮向后反射亮度。迄今所知，这是第一次认识到这些特性的临界状态和这些特性与生成的向后反光膜的反光亮度间的关系。
依据本发明，具有与空气接触的微型球的基于微球的反光材料制品，可以被制造成其反光亮度可达到令人吃惊地高过以前的基于微球的材料制品的反光亮度。因为本发明中的基于微球的材料的某些具体 制品，一般具有比以前所知的基于微球的材料制品更狭窄的更尖锐明确的发散轮廓，这样的反光材料制品特别适合用于制作公路记号的背景部份，以达到远距离醒目和远距离的互不干涉或眩光相结合的要求。这样的记号在美国专利第4726134号（伏尔特曼）中有所陈述。这个专利的说明在这里引作参考。
简而言之，本发明提供了诸如向后反光膜那样的基于微球的向后反光材料制品，这种制品是由带有反射体，例如镜、电介质或漫反射体的透明微球组成，反射体与球的后表面进行光学组合，而微球的前表面基本上是与空气接触的。“光学组合”术语在这里被用来表示将反射体涂在相关的微球后表面上，使得微球和反射体起到向后反光单元的作用。例如，在一种常用的反射体，铝蒸发膜的情况下，反射体是直接地涂在微球的后表面，而在某些诸如具有反射粒子的粘合层的漫反射体的情况下，粒子本身可以被粘合材料与微球的后半表面隔开。在这里所提到的向后反光材料制品可以被制成与曝露式透镜型或封闭式透镜型的实施例。本发明许多实施例中的微球可以被排列成单层，就如反光膜那样的典型结构。在本发明的许多实施例中，基本上所有的微球被大体排列成指向同一方向，即具有单一的光学指向，使得微球的所有前半表面指向同一轴，因此其与反射层光学组合的后半表面也在同一轴上。一般地讲，当微球被排列成这样的均匀状态时，将能获得最高的向后反光亮度。当然，在本发明的其他一些实施例中，微球不一定被排列成这种单层结构，而且（或者）它们可以基本上不在同一方向上，即它们可被排列成多层形式而且（或者）是无规地指向各个方向，这可能是从液态组分形成的一种反光膜的结果。
本发明的制品与以前已知的基于微球的向后反光材料制品在下述 方面不同，在本发明中，所选择的微球至少有约1.915的平均折光指数，同时有至少为约75微米的平均直径，而且，其平均折光指数和平均直径对应于图5中D区域内的一个坐标点，同时，制品具有约30%或更小的直径百分范围较为可取。这里术语“折射率”和“折光指数”被用于指为“贝克线”（Becke line）的折射率和折光指数。为了获得更高的反光亮度，较为可取的是微球的平均直径至少为约75微米，其平均折光指数至少为约1.915，而且其平均直径与平均折光指数对应于图5中区域C的一个点的坐标，更可取的是对应于区域B，最为可取的是对应于区域A内一点的坐标点。
除此之外，为了使结果材料的向后反光亮度的峰值最大，并使材料给出更清晰、尖锐明确的更狭窄的发散轮廓，以重量为百分比，微球的直径百分范围较可取的是被选为小于约30，更可取的是小于约20，最可取的是小于约10。已经发现，把按尺寸大小选择的微球的直径百分范围从约百分之四十减少到约百分之十或更小，可以使这两种具有基本上相等的微球平均直径的基于微球的反光材料制品之间的向后反光亮度增加约百分之十到约百分之十五。正如下面将会讨论到，已经观察到，理想的平均直径部份地决定于：生成的向后反光材料制品需要获得的最大向后反光亮度时的视觉几何形状和与材料内的微球进行光学组合的反射体的类型。
当需要宽广的反散轮廓时，即在所有视角都能获得最大的反光亮度时，微球的直径百分范围一般应选得高些，例如可选成约百分之三十或更高。
由于在这里向后反光的亮度获得了意想不到的增加，本发明具有许多优点。例如，依照本发明制成的以基于微球的反光薄膜材料能获 得到现在为止基于微球的薄膜达不到的反光亮度。因为这里所述的微球单个地都比先前采用的亮，薄膜可按需要制成具有较低的微球密度，由此可减少材料内微球和反射体所需的成本，而其反光亮度基本相同，甚至可能更高些。本发明还可使向后反光材料制品的其他特性的优化成为可能，例如，覆盖膜的强度，防止覆盖膜的脱落，薄膜的洁白度等，否则的话，这些特性的优化可能会减弱生成的向后反光材料制品的反光亮度，这是不希望的。按照本发明，在基于微球的反光材料制品的这些其他特性被优化的同时，反光性能基本上可达到相同，甚至可能有所改进。这里提供的反光材料制品的另一优点是它可以给出高亮度的狭窄的发散轮廓，这就可用于所需的反光响应具有狭窄的观察角度的情况。本发明提供的材料的其他优点对精通反光制品的人员将是很明显。
图1是一张示意图，用于说明向后反光的性质;
图2是一张横截面图，表示本发明的向后反光薄膜的一种暴露式透镜型实施例的一个部份;
图3a是一张横截面图，表示了本发明的一种封闭式透镜型实施例的一个部份;
图3b是图3a表示的一种封闭式透镜型实施例的水平投影图;
图4对本发明的向后反光材料制品与传统的基于微球的反光材料制品这两种不同实施例的相对发散轮廓进行了图象比较;
图5表示了本发明的向后反光材料制品中微球的平均直径和平均折射率;
图6到图9以图象形式分别阐述了在发散角分别为0.10°，0.15°，0.20°，和0.25°时平均折射率与平均微球直 径对用例二和例三中提到微球制成向后反光材料制品的向后反光亮度的影响;
图10以图象说明了分别对应于图6和图9，发散角为0.10°和0.25°的所指的微球的亮度比;
图11表示了本发明的某些反光材料实施例的平均折射率和微球的平均直径;
图12是本发明的反光材料制品的说明性实施例的一部分的示意性横剖面图，其中微球被排列成多层形式。
这些图仅用于说明，是非限定性的，没有按大小比例画出，是理想化的。
图1阐述了反射本质。图中表示了反光材料制品2，这种制品将入射光的基本部份反射回去指向光源。光线或笔状光束4从远距离光源，例如汽车的前灯（没有画出）射入，以入射角β（入射光束4与材料2的法线6之间的角度）射到反光材料制品2上。如果用普通的镜子，则产生镜面反射，出射或反射的光束会基本上以相同的角度离开发射物，但在法线的另一方向（没有画出）。如用漫反射面，出射的或反射的光束会杂乱地射向许多方向，而只有极小部份回到光源方向。然而，对于向后反光，具有方向性或平行反射性，它可以使亮光锥基本上返回光源。其光锥的轴基本上与入射光线或入射光束4相同。这里提到的“亮光锥”指的是锥内的光强大于漫反射时的光强。对于某种特定的向后反光材料制品2，光锥只有在光线或光束4的入射角β不超过一定值时才能这样反射。向后反光材料制品能反射出亮光锥的入射角，即β角的相对大小这种性质有时被称为入射角特性。
当探测器不是精确地与光源在同一方向时，向后反射成光锥型是 很关键重要的。例如，通常都要使机动车的驾驶员探测到或看到他的车辆前灯发出的通过路标向后反射回来的光。在这个例子中，如果向后反光表面或标记在反射方向上很完善，入射光只能精确地反射回光源，即车前灯，这标记则毫无用处。向后反射的光束应扩展成锥状返回，使得接近但不在入射光轴的人们可以利用向后光器的优点。这种扩展不能过分，否则由于光漫反射到有用区域或锥体之外向后反光亮度会变暗。扩展性是由于从向后反光器出射的光束偏离入射光轴而引起的。图1显示了某一特定的反射光线8对入射光线4的偏离。入射光线4和出射光线8之间的锐角，这里标记为α，被称为发散角或观察角。在用于公路或高速公路的讯号的情况下，狭窄的观察角相应于能从远距离看到讯号，大的观察角对应于在较短的距离内看到讯号。例如，对一辆典型的机动车，约为0.1°观察角（即司机和司机这边的前灯间的发散角）相应于离讯号1200英尺（365米）的距离，而约为0.3°的观察角相应于约400英尺（120米）距离。
为易于理解，下面的讨论特别集中在本发明的向后反光薄膜上，也许这是最常见的向后反光材料制品形式。必须指出，基于微球的向后反光材料的其他实施例可依据本发明的陈述制造。例如，向后反光覆盖膜和形成它的液态合成物可按本发明制造。必须更进一步指出，为了使本发明的原则得到实现，本发明中的向后反光材料制品不需要制成基本上是平面状，其内部的微球也不需要排列成单层。
如上面讨论那样，本发明中的基于微球的向后反光薄膜由透明的微球组成，微球的后表面与反射体，如镜或漫反射体，光学组合，微球是与空气接触的。微球具有相对于图5区域D内一个坐标点的平均折 光指数和平均直径。为了取得更高的向后反光亮度，倾向于使微球具有相对于图5区域C上一个坐标点的平均折射率和平均直径，更可取的是相对于图5区域B，而最可取的是使微球具有相对于图5区域A一个坐标点的平均折射率和平均直径。除此之外，微球的直径百分范围，以重量计的百分比，可取值为小于约百分之30，较可取的为小于百分之20，最佳值为小于百分之10。已经发现，在微球的平均直径和平均折光指数相对于图5区域A的坐标点且具有小于约百分之10的直径百分范围时，材料制品可达到最大的向后反光亮度。
图2和图3分别表示了本发明中向后反光材料制品的暴露式透镜型和封闭式透镜型的实施例的示意样品。在这两种实施例中，微球都是与空气接触的。
图2中显示的部份10是本发明的暴露式透镜型向后反光薄膜，这种薄膜由单层微球12组成，每个微球在其后表面16上，以光学组合方式，带有镜反射体14，例如在美国专利第3700305号（冰汉姆）中描述的电介质镜面。微球12部份地嵌入粘合层18中。微球12的前表面20突出在粘合层18外并与空气接触。如果需要的话，薄膜10一般在其后面涂上粘胶层22，可以粘合到基片（没有画出）上，例如用作交通讯号的铝板上。粘胶层22一般都用可揭去垫衬面24覆盖上，在最终粘合到基片之前，在运输过程中起保护作用。前述的美国专利第2326634号阐述了暴露式透镜型向后反光薄膜。
图3a中显示的部份40是本发明的封闭式透镜型薄膜，这种薄膜包括单层微球42，每个微球在其后表面46上带有镜反射体44，例如铝蒸发膜层。微球42部份地嵌入粘合层48内，其前表面50 突出在粘合层外。薄膜40还包括附着在微球前方的覆膜52，该膜52沿着交叉键网54与粘合层48强制粘合，使薄膜40的剩余部份封闭。
图3b是图3a表示的封闭式透镜型薄膜的水平投影图。图3b表示了由交叉键54和一些格子56构成的网格的一部份，每个格子内一般可容纳上百个或上千个微球。虽然本发明的封闭式透镜型的实施例中每个格子可含有上百个或上千个微球，薄膜还可以制成每个微球基本上被粘合层和覆膜间的交叉键网格包围。美国专利第4678695号（董等人）阐述了每个个别的微球基本上被这样的键网格包围的封闭式透镜型薄膜，这样的薄膜具有非常高的防止分层强度。
与其他封闭式透镜型薄膜层一样，在本发明的封闭式透镜型实施例中，在网格内的微球的前表面被覆膜覆盖住，这样可能会凝聚在薄膜前方的水或其他外来物质不会与微球本身接触。在这样的薄膜中，微球的前表面可能会与覆膜的内层面接触，一般地仅仅是切面接触，或者可以使覆膜安置在微球前表面的前方使其基本上不与微球接触。本发明的封闭式透镜型薄膜内的微球，在这里仍被认为是与空气接触的，即使当它们与覆盖层有有限的接触或在薄膜里的格子内充着不是空气的其他气体时也如此，因为微球前表面的光学分界面仍和暴露式透镜型结构基本相同。封闭式透镜型向后反光材料制品的实例在前述的美国专利第3190178号和美国专利第4025159号中有阐述，美国专利第4025159号（麦克格拉斯）阐述了向后反光薄膜中覆膜与粘合层的一种改进密封方式。这些专利说明在这里作为参考。
本发明的要点是发现了基于微球的向后反光材料制品内平均折光指数与平均直径的特征与材料制品的向后反光亮度之间关系，和这些特征与直径分布特征与向后反光亮度之间的进一步关系。迄今所知，这些关系的重要性和通过控制这些关系获得的优点的重要性直到令天仍未被认识到。出乎意料地已发现，当微球的平均折光指数到约1.915，其平均直径至少约75微米，且当其平均折光指数和平均直径对应于图5区域D内一点的坐标值时，其直径百分范围最好在约百分之三十或更小时，与空气接触的基于微球的向后反光材料制品的向后反光亮度的大小，特别是当发散角小于0.5°时，达到最大值。为了获得更高的向后反光亮度，微球的平均折光指数最好至少为约1.915，其平均直径至少在约75微米以上，且其平均折光指数和平均直径对应于图5区域C内一点的坐标值，更可取的是对应于图5区域B内一点，最佳的选择是微球的平均折光指数和平均直径对应于图5区域A内一点的坐标值。例如，本发明的一个实施例中，微球的平均折光指数约为1.951、平均直径约为148微米，直径百分范围约为百分之十三时的暴露式透镜型薄膜在观察角约为0.10度时，其向后反光亮度可达到约每平方米每勒克司1384烛光，而微球平均折光指数约为1.912，平均直径约为62微米，直径百分范围约为百分之四十四的类似薄膜的向后反光亮度在相同观察角时仅为约每平方米每勒克司626烛光。
更进一步发现，按照本发明的理论本发明的某特定制品的发散轮廓可以更清楚地限定，更容易被预测。如果除了具有指定的平均折光指数和平均直径之外，微球处在位于指定平均值附近的一种狭窄的统计分布之内，例如，直径百分范围较可取的值约百分之三十或更小， 更可取的值为小于约百分之二十，最佳值为小于百分之十时，材料制品的最大向后反光亮度会更高。我们并不希望受这一理论限制，可以相信如果在向后反光材料制品中的微球处在狭窄的直径百分范围，每个个别的微球的光学性质更均匀和一致，这就会使所提到的向后反光材料更一致，因此更易控制的向后反光行为。
传统的反光薄膜，用到微球的平均直径和平均折光指数比本发明的向后反光材料制品的微球分别要小和低，除此之外，一般都具有更宽的折光指数和直径的分布，例如其直径分布范围在约百分之三十五到百分之四十五之间或更大。部份地由于这种较宽直径百分范围，这样材料的每个个别的微球的光学性质十分不同，因此妨碍了增强向后反光行为的实现，而这一点在本发明中做到了。例如，Seibu公司生产的ULTRALITE牌反射膜，据认为含有平均直径约为69微米，平均折光指数约为1.911，直径百分范围约百分之29的微球。
因此，当制造本发明的向后反光材料制品时，用到的微球必须精确地选取，使其符合需要的刚才讨论过的平均折光指数和平均直径，同时选好的微球组的直径百分范围较可取值为小于百分之三十，更可取的值为小于百分之二十，最可取的值为小于百分之十，以便获得在狭窄的发散角度上具有罕见亮度的向后反光材料。
微球的折光指数部份地决定于制成微球的材料的成分以及制造方式，例如制造中的热学过程。前述的美国专利第3946130号陈述了一系列可用于制造本发明材料中的微球的合适的成分。该专利同时也陈述了，如果在形成微球过程中，沾染物的挥发和去除的速率不同会引起微球间的折射率的不同，这一点在微球的直径不同时尤为突出。
一个已知的用于制造微球的过程是火焰成型或火焰熔合。在制造微球过程中，即使原始玻璃成分相同，多次火焰成型一般地将比单次成型给出有更高折光指数的微球。
其他处理方法也可改变微球的折光指数，例如，将微球加热到超过玻璃转化温度，但不到它们的特征的晶体化温度，这时微球的折光指数一般会增加。这样的过程，有时被称为热处理，一般还会增加微球的透明度，减少因易挥发的粘污物的残余而引起的不希望具有的缺陷和不连续性。美国专利第3149016号（董）阐述了这一过程。
多次火焰熔化和紧接下来的热处理相结合可以用来增加一批微球的平均折光指数，同时也可减少个别微球之间的折光指数和其他光学性质的不均匀性。下面是几个典型结果：
火焰熔化 之前的（1） 之后的（2）
次数 指数 指数
1 1.925 -
2 1.940 1.955
3 1.949 1.959
4 1.950 1.965
5 1.953 1.967
（1）热处理之前的折光指数，
（2）热处理之后的折光指数。
对于一种给定玻璃成分，这些结果被认为指明了趋近于明显的终点。
只要微球具有在这里讨论到的折光指数性质，本发明的优点可在许多不同的组成成分的微球内获得。
本发明进一步涉及到下述发现，基于微球的材料制品向后反光性质部份地决定于其内部微球的平均大小。已经发现，对于与空气接触型的基于微球的向后反光材料制品，当微球的平均直径至少为约75微米，其平均折光指数至少为约1.915，且其平均折光指数和平均直径对应于图5区域D的一点的坐标值时，最大的向后反光亮度可被获得。为了获得更高的向后反光亮度，微球的平均直径至少为约75微米，其折光指数至少为约1.915，且其平均折光指数和平均直径最好对应于图5区域C内一点的坐标值，更好的选择是对应于图5区域B内一点，最佳的选择是其平均折光指数和平均直径对应于图5区域A内一点的坐标值。在本发明中的暴露式透镜型和封闭式透镜型薄膜这样的实施例或制品中，为了在狭窄的观察角时获得最亮的向后反射光，理想的折射指数相信应为约1.940。
已经发现，理想的平均直径部份地取决于视觉几何，即所希望的观察或发散角，这样可选用相应的向后反光材料制品，并决定与材料内微球的后表面光学组成的反射体的类型。同时也发现，微球用漫反射体的材料其理想的平均直径比用反射体材料的要略大些。这些发现可列表如下：
观察角 平均微球直径＊
（度） （微米）
反射体：镜面 漫反射
0.00 161 164
0.05 149 157
0.10 136 150
0.15 124 143
0.20 111 136
0.25 98 129
＊在此表列的观察角上，向后反光亮度达到最大值时的平均直径。
尽管我们不希望受到这个理论的限制，但仍相信当反射体是漫反射物时的最优平均直径比当反射体为镜面时的大的原因是由于入射光被微球聚焦和被与后表面光学组合的反射体反射的机制的不同而引起的。
如平均折射指数那样，平均直径和微球大小的分布部份地决定于微球的制造方式。一旦制成，微球可利用例如网筛法或气体分类法等技术进行筛选分类，以获得所要求的平均直径和大小分布。美国专利第4213852号（埃特金）阐述了按大小筛选微球的一种方法。
然而只有本发明才第一次认识到，按照平均大小和分布将微球筛选分类到足够的精度，以达到这里指出的直径百分范围，以达到一般地增强反光亮度之重要性。
为了获得最均匀和有效的向后反射，本发明的材料制品中的微球 在形状上最好是基本球形。本发明的材料制品中的微球最好是基本透明的，起码对要实现向后反射的光的波长是透明的，这样可使它们吸收的光的数量变为最小，可使能被本发明的向后反光材料制品向后反光的数量（强度）变为最大。除此之外，这里用到的微球最好在光学性质上是基本均匀的，即它们最好无气泡和其他的内部不连续性，因为这样的不连续性会倾向于和所需要的向后反射发生干涉。
本发明的材料制品中用到的微球一般是用玻璃制成。一般地较喜欢用玻璃微球之原因是因为它们一般地讲价格便宜，较硬且有高强度，后两种特征在本发明的暴露式透镜型材料制品中显得格外重要。有用成分中有说明意义的种类包括钛酸钡和硅酸铅;两者都含有改良剂。然而，必须懂得，只要微球具有本发明中讨论过的折光指数和大小的性质，本发明的材料制品可用多种不同的成分的微球制成。
正如上述讨论过的，本发明的向后反光材料制品中的微球在其后表面与反射体光学组合在一起。在可用作这种目的各种不同的材料之中有镜反射体，一般用真空沉结法或蒸发涂盖法制成，或用化学沉结法将银和铝涂到表面上制成。铝或银的蒸发涂盖法较可取，因为它们倾向于给出最高的向后反光亮度。银覆盖层的反射颜色较铝的要好，但通常在室外应用时喜欢用铝覆盖层，因银覆盖层在室外暴露的情况比铝更易退化。前述的美国专利第3700305号（冰汉）阐述了利用电介质覆盖层作反射体的情况。该专利的说明在这里可用作参考。这样的反射体，一般用两层或多层不同折光指数的层面构成，可被用在本发明的向后反光材料制品中。
如果需要，漫反射体也用于本发明的向后反光材料制品中。例如，微球可被部份地嵌入在最好基本上是透明的粘合层中，粘合层内 含有反光的色素颗粒，例如二氧化钛，金属粒子，或真珠质颗粒，至少在微球后面与粘合层相结合处，即作光学结合部是如此。在这种情况下，颗粒一般为所述材料的片状，一般在与微型球后表面的贴近部份相切的方向上。美国专利第3758192（冰汉）阐述了粘合剂内含有真珠质片状颗粒的向后反光材料制品。
美国专利第4763985号（冰汉）阐述了一种向后反光材料制品，该制品内电介质镜面和粘合剂内真珠质片状颗粒相结合构成反射系统。该专利的说明在这里引作参考。如果需要，这类反射体可用于本发明的某些实施例中。
一般地说，在其他结构上相类似的，即用相同的尺寸和性质的微球制成的基于微球的向后反光材料制品，当其反射体分别为镜面反射体，双层电介质反射体，或漫反射体时，其相对向后反光行为分别为约100个单位，约35到45个单位和约5到15个单位。
正如上面讨论过的，已经发现，用漫反射的的微球的理想平均直径稍大于用镜反射体的微球直径。尽管我们不希望受本理论限制，但仍相信，这种现象的产生是起源于入射光被微球聚焦的机制和被漫反射体反射的方式。相信微球的球变形影响到光折射的状况也是一个因素。
粘合层是由强度高的聚合材料制成，它对微球同时也对向后反光材料制品的其他元素，例如反射体和内部成分（如色素或金属片状颗粒），如有的话对表面覆膜等提供了很好的粘着力，这一点下面将会说明。在许多例子中，粘合层是可变形的，这允许在加工过程中将制成的薄膜弯曲;成形到最终的非平面形状。粘合层可进一步含有增白剂，如色素（例如二氧化钛），以增强材料制品的总体洁白程度。当 然，粘合层也可含有另一种颜色剂或颜色剂的结合，用于传递不同的颜色，例如色素或染料可传递黑色，兰色或红色。可用于向后反光材料制品的粘合材料中一些直观的例子，包括热塑性的、热活化的、紫外处理的和E束处理的聚合物系统。
另外，粘合层可进一步含有一种或多种保护剂，例如，耐老化剂，稳定剂，紫外光吸收剂，抗氧化剂和能量淬灭剂，助粘合剂等，在薄膜制造中被选来达到满足最佳应用需要的性质。
如上描述，在某些具体产品中，本发明的向后反光材料制品可以含有一覆膜，覆盖在微球前方，正如前述的美国专利第3190178号和第4025159号所描述的那样。与空气接触的向后反光材料制品的覆膜一般用粘合层上交叉胶合键固定在薄膜上，并与粘合层分开以形成密气式的网格，在格子内，一般地讲，大量的微型球，例如上千个，与周围的相似格子的微型球隔绝。美国专利第4025159号（麦克格拉斯）讲解了封闭式透镜型薄膜的一种改进型，这种改进型通过利用经过处理的粘合层材料增强了覆膜和粘合层之间粘合力。另一方面，如美国专利第4678695号（董）所述，每个个别的微球可以被粘合层的胶合键的交叉网包围。这些专利中每一个的说明在这里可引为参考。
覆膜一般都是耐老化，高透明度的薄层。部份地决定于向后反光材料的最终用途，覆膜可以是可变形的或不能变形的，抗划痕的，抗冲击的，可延伸的或不可延伸的等。制造覆膜的材料的实例可包括有机玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯，对酞酸聚乙烯、醋酸纤维、醋酸-丁酸纤维、聚碳酸酯、丁酸乙烯树脂、聚酯、丙烯酸盐、尼龙、聚氯乙烯、聚氨酯及其他等。美国专利第4637950号（伯格生等）陈 述了双光轴覆膜，这种覆膜由两种聚合相组成并且具有增强了的抗光层性。该专利的说明在这里可引作参考。
在薄膜制成时，考虑到最终应用时薄膜所要求的性质，覆膜可加入一种或多种防老化剂、稳定剂、抗氧化剂、能量淬灭剂等。紫外光吸收剂也可加入进覆膜，既为了保护覆膜本身，也为了保护向后反光材料的下层元素。另外，一种或多种增色剂也可包括在覆膜内，用以传递所期望的颜色到生成的产品中。这类增色剂一般是染料或其他基本为透明的色剂，以保持覆膜所需要的一般为高透明的性质。
再回到图2，按照需要，可选用附加的粘胶层22涂在薄层10的粘合层18后面。粘胶层22使薄层10能够粘合在诸如交通障碍物或讯号（没有画出）的表面上。下面将会提到，选用粘胶层22部份地决定于所期望的基片的特征，薄层10所预期的应用条件，和应用的粘胶剂将要经受的条件。作为例子，可以用的粘胶包括压力敏感型粘胶、热活化粘胶、和经光化学处理的粘胶。在许多情况下，粘胶层22在应用前用附加的保护性可揭除垫面24覆盖。
图4是本发明的向后反光材料制品的两种实施例（曲线G和F）和传统的基于微球的向后反光薄膜（曲线）的相对发散轮廓的图形比较。图中，向后反光亮度描在轴“y”上，发散角描在“x”轴上。这里可以看出，某些本发明的实施例可以制成在低发散角时获得最大反光亮度（曲线H），而另一些（曲线G）可制成在有些宽的反散角时时较传统的向后反光薄膜亮些。
曲线H表示的实施例显示了在低发散角度上异常的亮度。这种制品，正如前述的美国专利第4726134号指出的，特别适合于用在可变对比度的公路讯号上作为背景材料。
本发明提供的向后反光亮度的增加在图6-9中也可阐明。这些图以图象方式阐明了在发散角分别为0.10°、0.15°，0.20°和0.25°时微球的折射率和平均直径对用这样的球制成的向后反光材料制品的向后反光亮度的作用。下面的例2将讨论这些图的来源。
前面已提到，本发明具有许多优点。例如，利用这里讲述微球的制成的向后反光材料制品可以获得迄今为止基于微球的薄膜所不能达到的亮度。由于这里所揭示的微球单个地比以前能得到的微球亮，如果需要，薄膜可被制成具有低密度微球的材料，这样可减少使用微球和反射覆盖膜的成本，而同时仍能给出基本上等同的甚至增强了的向后反光亮度或特性。
本发明还使其他行为特性的优化成为可能，例如，覆膜强度，抗分层强度等，而同时仍能达到基本上等同的或甚至增强了的向后反光特性，不用担心在改进其他行为特征的同时亮度的减小。例如在本发明的封闭式透镜型薄膜的具体制品中的微球密度可以减少，以增强粘合层与覆盖层之间的粘合力或者增加包围在微球周围的可看见的并已增白了的粘合层的比例，以增加薄膜的总体洁白度，而同时按照本发明，薄膜仍能达到高水平的向后反光亮度。在其他例子中，覆膜可用比其他能制作覆膜的材料更牢固的材料制成，但这种材料比其他材料的透光度要低。因为本发明提供的微球，增强了向后反光亮度，由于较牢固的覆膜材料的低透光度引起的向后反光亮度的削减会得到补偿或甚至会被抵消。
本发明的基于微球的向后反光材料制品带有镜反射体，其“暴露式透镜型的向后反光亮度”在小于约0.20°的一个或多个发散角 上至少为每平方米每勒克司约800烛光，而在某些实例中，这些的制品的这种亮度在一个或多个这种发散角上每平方米每勒克司至少为1000或者甚至至少为1300烛光。术语“暴露或透镜型的向后反光亮度”在这里被用于描述在微球前表面的前方没有覆膜覆盖的基于微球的制品测量到的向后反光亮度，这被用于表达不同材料制品的向后反光特性的一种正规一致的方式，而不因为不同的覆膜性质而产生任何误差。
除了提供极强的向后反光亮度之外，本发明的基于微球的向后反光薄膜的另一优点是它提供了高亮度的狭窄发散或观察轮廓，这使得在需要狭窄的向后反射的发散时这种薄膜有利用价值。
图11描述了区域E，本发明的一些有用制品的平均直径和平均折射率的坐标值位于该区域内，这些制品至少具有百分之七十五的最大向后反光亮度。
本发明其他一些有用的实施例，包括对比度可变的讯号，如前述的美国专利第4726134号陈述的那样。本发明提供的向后反光材料制品在用作这类讯号的背景部份时具极高的利用价值，即，这部份在对应于远视觉距离的小观察角时具有所希望的高向后发光亮度，但当对应于接近讯号时的较宽的观察角时，则其亮度小于图形文字的亮度，这就增加了讯号的背景和图形文字的对比度。图10表示了在不同的角度0.10和0.25°上，所代表的向后反光材料制品的向后反光亮度之比，该图描述了用于对比度可比的讯号的背景部份的不同的微球的相对用途，正如专利第4726134号中指出的那样。通过查阅图10和下面表2和表3中的数据，有技术水平的人可以看出含有背景区和文字图形区的这样的对比度可变的讯号是能够制 造的，在这类讯号中，背景区由带有与其后表面作光学组合的反射体的透明的微球组成，其中，微球是与空气接触的，其平均直径在约110和约200微米之间，其平均折光指数在约1.915和约1.950之间。将会明白，在背景材料中用到的微球的大小和折光指数的优化组合，将决定于制成的讯号要放置的位置的视觉几何。
本发明的带有漫反射体的基于微球的向后反光材料制品已被制成，其“暴露式透镜型的向后反光亮度”在小于约0.20°的一个或多个发散角度上至少为每平方米每勒克司约30烛光，而在某些实例中，这样制成的产品在上述的角度上亮度至少为每平方米每勒克司约45烛光。
按照本发明，可以预见，本发明的基于微球的向后反光材料制品可以制成带有电介质反射体型的。其“暴露式透镜型的向后反光亮度”在小于约0.20度的一个或多个发散度上每平方米每勒克司至少为约300烛光，在某些实例中，这样的材料可制成其亮度在上述的角度上每平方米每勒克司约为400烛光。
本发明可用于制造表面层合成物用于构成向后反光的表面，例如，由（1）其表面含有基本上为半球的反射体的透明的微球;（2）粘合材料;和（3）易挥发剂组成的合成材料;其中微球的平均折光指数至少为约1.915，其平均直径至少为约75微米，同时平均折光指数和平均直径还对应于图5区域D内一点的坐标值。
图12描述了制品110，该制品由在其表面带有电介质反射体114的微球112组成，正如前述美国专利第3700305号陈述的那样，在材料内至少有一部份微球112在垫托物118上的粘合物116内被排列成多层形式。
术语汇集：
除另有约定，在本文中用到的下述术语具有特定含义：
“观察角”或“发散角”，在图1中表示为角α，是从光源到目标微球的光轴和目标微球与观察者或探测器的轴之间的角度。
“亮度”指的是每单位入射光单位向后反光表面面积的向后反射光的比强度，以每平方米每勒克司烛光数为单位表示。
“发散轮廓”指的是以图形方式表示向后反光材料制品的向后反光亮度和发散角之间的关系。图4是这样的一个例子。
“平均微球直径”是按照重量得到的微球平均直径。
“微球直径范围”是按照尺寸对微球分布幅度的测定。它在这里被定义为以重量划分，微球数量在第5个累计百分点上的直径与微球数量在第95个累计百分点上的直径之差，单位为微米。第5个百分点的直径是这样一个直径，有5%通过重量定出的微球的直径大于该直径。第95个百分点的直径是这样的一直径，有95%通过重量定出的微球的直径大于该直径。
“直径百分范围”等于微球直径范围除以其平均直径，得到的结果用百分数表示。这样，如某一样品的平均直径为50微米，其微球直径范围为25微米，则其直径百分范围为约百分之五十。
例子：
本发明将进一步用下面有代表性的实例说明，这些例子不是限定性的。
除另有约定，下述测试过程在实例中用于估价实例中的基于微球的向后反光材料制品。
折射率
一批微球样品的平均折射率是这样确定的，从中选出约100个有代表性的微球样品，将它们破成碎片，然后运用培克（Becke）线法测出折光指数，该法在伊州芝加哥麦克隆研究所的书“极化光的显微术”中有描述。
微球的平均直径
一批微球的平均直径由下法测定，从一批微球中选出一组有代表性的样品，把它们散放在显微镜载片上，在显微镜下对着标准显微光栅测量微型球的直径。然而将测得的500个微球值进行平均得出该批球的平均值。
向后反光亮度
向后反光亮度是利用美国国防出版物T987003号内描述的向后测光表在入射角为-4°时对所指定的发散角进行测量而得到的。美国联邦标准局370，LS-33系列，FP-74系列上描述的一种有用的装置（U.S.Fed.Std.370，LS-300 Series，FP-74 Series）可以进行符合作为美国联邦标准局370，（1977年3月1日）描述的程序Ⅱ的比较程序。
例1：
利用传统的原则制成暴露式透镜型，也即不带覆膜的向后反光薄膜，在这里称作薄膜2，其微球的平均直径约为62微米，其平均折光指数约为1.912，其直径百分范围约为百分之四十二。这种薄膜在观察角为0.1°，0.3°，0.5°时的向后反光亮度（以每平方米每勒克司烛光为单位）值在下面表1中列出。图4曲线F描述了薄膜Ⅰ的发散轮廓。
利用本发明制成暴露式透镜型薄膜，在这里称作薄膜Ⅱ，其微球的平均直径约为98微米，其平均折光指数约为1.933，其直径百分范围约为百分之二十一。这种薄膜在观察角为0.1°，0.3°，0.5°时的向后反光亮度值（以每平方米每勒克司烛光为单位）在下面表1中列出。图4曲线G描述了薄膜Ⅱ的发散轮廓。
利用本发明制成暴露式透镜型薄膜的另一种不同的实施例，在这里称作薄膜Ⅲ，其微球的平均直径为约148微米，平均折光指数约为1.951，直径百分范围为约百分之十三。这种薄膜在观察角为0.1°，0.3°，0.5°时的制后反光亮度值（以每平方米每勒克司烛光为单位）在下面表1中列出。图4曲线H描述了薄膜Ⅲ的发散轮廓。
表1
薄膜 观察角
0.1° 0.3° 0.5°
Ⅰ 625 435 200
Ⅱ 880 450 95
Ⅲ 1385 355 72
例2：
将具有不同的平均直径，平均折光指数和百分范围的微球展开分布，测定其暴露式透镜型的向后反光亮度。表2所列的每种样品的展开用下述方法实现，在表面涂有聚乙烯膜的纸网状载体面上把具有指定特征的微型球排列成单层，用标准技术加热将微球部份地嵌入网中。然而将铝蒸发膜加到微球的暴露的表面即后表面上，之后，将 微球用标准技术将微球转到粘合层上，再把网形载体取走，露出微球的前表面。
上一段提到的微型球特征以及测得的向后反光结果在表2中列出。
表2
向后反光亮度5
序号 尺寸1%R2指数3F40.10° 0.15° 0.20° 0.25° 0.50°
1 62.0 42 1.918 1 626 591 544 491 199
2 144.9 12 1.903 1 566 376 202 94 200
3 138.2 8 1.908 1 619 432 248 122 224
4 132.9 8 1.908 1 635 456 274 142 221
5 129.3 8 1.909 1 661 485 305 167 203
6 126.6 9 1.908 1 679 510 333 188 188
7 125.5 9 1.909 1 677 512 340 199 170
8 114.7 10 1.906 1 785 639 469 312 102
9 111.2 10 1.916 1 767 635 474 328 86
10 106.8 11 1.916 1 796 668 514 369 72
11 106.5 11 1.915 1 803 676 525 378 68
12 104.4 13 1.921 1 821 695 548 404 66
13 207.2 9 1.930 3＊ 509 258 107 93 123
14 193.3 12 1.932 3＊ 682 393 181 108 218
15 180.9 15 1.935 3＊ 861 561 303 160 267
16 168.7 11 1.941 3＊ 1025 733 443 239 243
17 164.9 12 1.945 3＊ 1092 807 520 296 210
18 158.8 10 1.939 3＊ 1246 957 650 393 170
19 153.3 11 1.941 3＊ 1257 1003 723 478 104
20 145.9 10 1.949 3＊ 1262 1042 792 554 63
21 140.0 10 1.953 3＊ 1202 1022 806 591 45
22 134.9 12 1.956 3＊ 1092 948 772 589 46
23 131.2 13 1.966 3＊ 1101 968 795 614 58
24 118.9 14 1.971 3＊ 908 813 706 581 96
25 110.3 11 1.973 3＊ 723 664 589 503 128
26 102.9 11 1.976 3＊ 603 558 502 442 145
27 98.9 10 1.984 3＊ 500 472 432 385 146
28 182.7 12 1.926 2＊ 618 343 147 85 180
29 173.5 9 1.925 2＊ 696 419 199 103 258
30 164.1 10 1.926 2＊ 830 561 312 161 290
表2（续）
向后反光亮度5
序号 尺寸1%R2指数3F40.10° 0.15° 0.20° 0.25° 0.50°
31 157.7 10 1.932 2＊ 975 715 453 253 247
32 145.7 9 1.940 2＊ 1123 882 615 385 166
33 137.7 10 1.945 2＊ 1189 978 731 495 95
34 131.0 9 1.949 2＊ 1160 994 783 572 56
35 125.9 9 1.955 2＊ 1155 1002 808 612 49
36 118.8 8 1.960 2＊ 1115 978 820 645 61
37 114.0 8 1.964 2＊ 1043 936 794 644 79
38 110.1 8 1.967 2＊ 996 871 756 627 100
39 104.2 11 1.970 2＊ 763 701 623 534 127
40 96.6 9 1.972 2＊ 560 521 473 417 136
41 90.6 9 1.980 2＊ 408 385 355 321 127
42 85.1 9 1.984 2＊ 357 340 316 290 132
43 80.5 9 1.985 2＊ 325 310 291 267 137
44 76.8 8 1.988 2＊ 301 289 272 252 137
45 148.0 13 1.951 5＊ 1384 1136 847 580 72
46 138.1 11 1.963 5＊ 1298 1107 883 656 40
47 129.5 9 1.968 5＊ 1162 1027 851 676 57
48 121.9 10 1.970 5＊ 1002 897 767 627 86
49 114.5 10 1.976 5＊ 840 769 670 564 115
50 107.1 8 1.978 5＊ 705 651 582 503 135
51 192.2 11 1.927 5＊ 741 387 158 110 195
52 182.0 13 1.930 5＊ 891 547 271 145 286
53 172.2 13 1.933 5＊ 1071 734 420 219 286
54 163.0 14 1.939 5＊ 1267 938 608 354 211
55 155.2 14 1.945 5＊ 1335 1046 731 457 143
56 147.4 12 1.956 5＊ 1374 1115 833 563 74
57 133.2 14 1.978 2＊ 617 559 491 412 95
58 124.3 12 1.985 2＊ 467 431 387 340 110
59 112.4 13 1.986 2＊ 355 336 308 277 117
60 104.7 7 1.992 2＊ 306 290 271 248 122
表2（续）
向后反光亮度5
序号 尺寸1%R2指数3F40.10° 0.15° 0.20° 0.25° 0.50°
61 99.2 8 1.996 2＊ 251 241 227 210 113
62 93.5 8 1.999 2＊ 219 211 200 188 106
63 90.5 7 2.004 2＊ 184 177 168 159 95
64 176.0 17 1.957 2＊ 1059 855 628 423 72
65 164.7 13 1.962 2＊ 1033 865 662 476 57
66 154.2 11 1.966 2＊ 934 805 642 488 58
67 146.9 9 1.968 2＊ 828 724 597 470 68
68 141.5 9 1.971 2＊ 734 658 560 457 81
69 137.6 10 2.007 2＊ 215 204 188 171 85
70 128.2 10 2.010 2＊ 176 168 159 147 83
71 118.7 11 2.014 2＊ 143 137 130 122 76
72 109.7 8 2.022 2＊ 123 119 115 108 72
73 103.3 7 2.024 2＊ 110 109 104 99 69
74 97.2 8 2.024 2＊ 99 97 93 89 65
75 91.6 8 2.028 2＊ 90 88 85 82 61
76 87.1 7 2.030 2＊ 83 81 80 77 58
77 83.6 7 2.034 2＊ 76 75 73 70 55
78 81.1 7 2.030 2＊ 71 70 68 66 52
79 76.9 7 2.041 2＊ 64 64 62 60 48
80 141.5 9 1.998 2＊ 316 287 252 215 70
81 145.6 11 2.000 2＊ 287 265 236 204 75
82 150.4 15 2.003 2＊ 263 244 222 195 80
83 159.0 17 2.005 2＊ 253 237 215 192 85
84 170.9 12 2.007 2＊ 228 216 198 181 85
85 73.8 9 1.908 1 702 651 578 492 114
86 70.6 14 1.903 1 703 657 591 516 141
87 67.1 15 1.906 1 695 656 594 525 171
88 64.8 17 1.911 1 674 639 591 529 196
89 62.8 16 1.915 1 662 625 581 527 216
90 60.4 16 1.905 1 644 616 574 524 237
表2（续）
向后反光亮度5
序号 尺寸1%R2指数3F40.10° 0.15° 0.20° 0.25° 0.50°
91 58.3 19 1.909 1 623 598 562 519 250
92 56.6 18 1.909 1 596 572 539 500 257
93 54.5 22 1.919 1 565 547 518 482 263
94 53.0 23 1.917 1 545 529 504 472 267
95 50.8 18 1.915 1 522 508 484 454 270
96 50.3 18 1.923 1 485 471 453 427 261
97 49.0 15 1.925 1 467 454 434 412 261
98 47.3 19 1.922 1 437 425 409 390 253
99 105.4 9 1.908 1 726 617 480 342 64
100 101.5 11 1.903 1 741 636 499 369 56
101 98.0 14 1.907 1 761 662 537 410 50
102 94.8 11 1.908 1 784 695 579 457 55
103 86.3 12 1.908 1 810 726 620 504 69
104 83.1 12 1.908 1 817 754 648 536 86
105 80.3 13 1.911 1 813 742 652 549 103
106 78.1 13 1.913 1 786 726 641 548 117
107 74.6 15 1.910 1 700 651 581 503 125
108 65.3 30 1.886 1 289 264 234 202 72
109 65.9 48 1.885 1 279 256 224 191 69
110 69.8 38 1.880 1 274 249 217 184 66
111 71.7 31 1.874 1 271 245 213 178 62
112 68.6 24 1.874 1 282 255 225 188 59
113 65.6 18 1.873 1 288 264 231 195 57
114 61.8 15 1.872 1 301 276 243 210 60
115 60.1 13 1.872 1 322 297 265 232 72
116 56.7 13 1.876 1 328 306 275 244 80
117 54.8 12 1.869 1 346 325 295 263 95
118 53.9 13 1.879 1 349 329 303 273 106
119 52.9 13 1.878 1 362 342 315 282 118
120 52.5 16 1.877 1 369 348 323 292 125
表2（续）
向后反光亮度5
序号 尺寸1%R2指数3F40.10° 0.15° 0.20° 0.25° 0.50°
121 51.6 18 1.880 1 366 347 323 295 136
122 49.8 21 1.874 1 358 340 320 292 140
123 84.7 9 1.928 1 687 640 572 498 133
124 73.8 10 1.931 1 727 682 621 551 178
125 73.1 10 1.928 1 698 661 614 553 212
126 66.6 13 1.928 1 644 615 573 524 233
127 62.3 15 1.931 1 580 556 525 485 240
128 58.9 17 1.940 1 522 504 473 440 235
129 55.9 18 1.937 1 507 487 465 433 245
130 53.8 16 1.930 1 480 460 437 414 241
131 53.5 16 1.930 1 449 438 420 396 240
132 50.3 18 1.930 1 414 403 387 367 230
133 48.0 18 1.936 1 384 373 359 340 221
134 46.2 19 1.930 1 350 342 328 314 211
135 140.1 48 1.904 1 609 575 528 472 181
136 111.9 42 1.920 1 506 440 360 285 104
137 111.5 52 1.931 1 658 561 440 321 78
138 111.5 52 1.931 1 679 582 459 340 81
139 111.5 52 1.931 1 621 570 499 428 133
140 109.4 27 1.931 1 846 745 619 483 72
141 103.2 17 1.931 1 893 798 669 542 79
142 103.2 17 1.931 1 899 807 680 548 80
143 97.7 21 1.933 1 879 793 684 567 94
144 97.7 21 1.933 1 880 795 685 569 96
145 95.6 12 1.933 1 847 777 679 572 117
146 87.3 10 1.948 1 791 732 649 561 143
147 85.2 9 1.945 1 757 704 635 556 160
148 81.7 9 1.944 1 700 657 595 529 171
149 80.8 12 1.944 1 643 609 556 495 179
150 76.2 27 1.944 1 609 574 528 478 189
表2（续）
向后反光亮度5
序号 尺寸1%R2指数3F40.10° 0.15° 0.20° 0.25° 0.50°
151 73.2 35 1.956 1 550 520 482 437 186
152 72.2 37 1.957 1 536 511 474 431 194
153 68.9 38 1.961 1 490 468 440 405 192
154 68.1 43 1.959 1 406 390 367 338 168
155 68.1 43 1.959 1 464 443 417 385 194
156 66.6 45 1.959 1 421 404 381 355 183
157 66.6 45 1.959 1 475 458 433 404 207
158 197.4 15 1.899 1 177 87 31 22 17
159 180.1 15 1.899 1 381 217 87 38 55
160 162.0 16 1.899 1 N/A6249 116 51 92
161 149.3 21 1.906 1 388 268 155 83 130
162 149.3 21 1.906 1 416 282 159 86 146
163 131.5 18 1.920 1 499 393 278 182 121
164 121.2 15 1.920 1 642 531 402 286 85
165 110.5 12 1.927 1 839 724 577 435 69
166 103.4 10 1.927 1 862 760 628 493 66
167 97.9 10 1.933 1 888 800 683 555 83
168 91.5 11 1.938 1 814 734 635 533 100
169 85.0 12 1.938 1 765 704 622 531 123
170 89.1 11 1.936 1 677 627 564 491 135
171 81.9 11 1.936 1 595 557 508 450 143
172 79.7 16 1.938 1 543 511 470 420 152
173 78.9 22 1.951 1 496 468 432 390 158
174 72.3 26 1.948 1 468 442 410 372 164
注：1 以微米为单位的平均直径。
2 百分范围。
3 平均培克线析光指数。
4 火陷熔化次数。带星号的表示微球还被热处理过-加热到635°约30分钟。
5 以每平方米每勒克司烛光为单位的向后反光亮度。
6 无数据，测试不子常。 例3
将具有不同的平均直径，平均折光指数和百分范围微球展开分布，测定其暴露式透镜型向后反光亮度。在表3中列出的每种样品的展开用例2中方法实现，只有一点不同，即加在微球面上的反射体用含有反射颗粒的粘合混合剂来替代铝蒸发膜。
上述的微球特征以及测得的向后反光结果在表3中列出。
表3
向后反光亮度5
序号 尺寸1%R2指数3F40.10° 0.15° 0.20° 0.25° 0.50°
1 144.9 12 1.903 1 27.6 22.1 17.2 13.9 12.6
2 138.2 8 1.908 1 28.1 23.0 18.1 14.3 12.4
3 132.9 8 1.908 1 27.5 22.8 17.8 14.3 11.7
4 129.3 8 1.909 1 28.2 24.1 19.1 15.2 11.6
5 126.6 9 1.908 1 28.6 24.0 19.4 15.5 11.3
6 125.5 10 1.909 1 28.1 23.3 19.2 15.4 10.7
7 114.7 10 1.906 1 29.8 25.7 21.4 16.8 9.2
8 111.2 10 1.916 1 28.3 25.1 20.8 17.3 8.5
9 106.8 11 1.916 1 29.2 25.9 22.0 17.8 8.2
10 106.5 11 1.915 1 29.3 25.5 21.2 17.5 7.7
11 104.4 13 1.921 1 27.6 24.3 20.5 16.9 7.3
12 207.2 9 1.930 3＊ 27.1 20.0 15.2 13.5 10.6
13 193.3 12 1.932 3＊ 32.6 24.5 18.0 15.2 13.1
14 180.9 15 1.935 3＊ 36.2 27.5 20.6 16.0 14.1
15 168.7 11 1.941 3＊ 38.1 30.5 22.5 17.2 13.0
16 164.9 12 1.945 3＊ 39.4 31.7 23.9 18.0 12.1
17 158.8 10 1.939 3＊ 40.9 33.4 25.6 19.6 10.9
18 153.3 11 1.941 3＊ 40.4 34.0 26.6 20.6 9.1
19 145.9 10 1.949 3＊ 39.0 33.5 27.3 21.2 7.8
20 140.0 10 1.953 3＊ 36.4 31.8 26.2 21.2 6.9
21 134.9 12 1.956 3＊ 34. 30.2 25.7 20.8 6.6
22 131.2 13 1.966 3＊ 33.8 29.8 25.8 21.0 6.9
23 118.9 14 1.971 3＊ 27.2 25.2 22.0 19.5 6.9
24 110.3 11 1.973 3＊ 22.2 20.8 18.7 16.7 7.1
25 102.9 11 1.976 3＊ 19.0 17.6 16.3 14.6 6.8
26 98.9 10 1.984 3＊ 15.7 14.9 13.7 12.5 6.5
27 182.7 12 1.926 2＊ 34.0 25.7 18.8 16.1 13.9
28 173.5 9 1.925 2＊ 35.2 27.2 19.9 16.4 15.2
29 164.1 10 1.926 2＊ 36.8 28.6 21.9 17.1 15.3
30 157.7 10 1.932 2＊ 38.5 31.3 24.0 18.2 13.7
表3（续）
向后反光亮度5
序号 尺寸1%R2指数3F40.10° 0.15° 0.20° 0.25° 0.50°
31 145.7 9 1.940 2＊ 39.9 33.3 26.1 19.9 11.4
32 137.7 10 1.945 2＊ 39.5 33.8 27.2 21.4 9.1
33 131.0 9 1.949 2＊ 38.3 33.5 28.1 22.2 7.7
34 125.9 9 1.955 2＊ 36.7 27.7 22.8 7.3
35 118.8 8 1.960 2＊ 34.1 30.9 26.5 22.2 7.0
36 114.0 8 1.964 2＊ 31.5 28.6 25.5 21.4 6.9
37 110.1 8 1.967 2＊ 29.2 26.9 23.4 20.3 7.1
38 104.2 11 1.970 2＊ 24.7 22.9 21.0 18.1 7.3
39 96.6 9 1.972 2＊ 17.9 16.9 15.6 14.1 6.6
40 90.6 9 1.980 2＊ 13.9 13.1 12.4 11.3 6.0
41 85.1 9 1.984 2＊ 11.9 11.4 10.5 9.9 5.8
42 80.5 9 1.985 2＊ 10.9 10.5 9.9 9.3 5.6
43 76.8 8 1.988 2＊ 10.0 9.7 9.2 8.7 5.7
44 148.0 13 1.951 5＊ 43.1 37.1 29.6 23.0 8.5
45 138.1 11 1.963 5＊ 40.8 35.9 30.0 24.0 7.5
46 129.5 9 1.968 5＊ 35.8 32.3 27.7 23.0 7.1
47 121.9 10 1.970 5＊ 31.2 28.2 25.2 21.4 7.5
48 114.5 10 1.976 5＊ 26.4 24.4 21.8 19.3 7.3
49 107.1 8 1.978 5＊ 22.1 20.8 18.8 16.9 7.3
50 192.2 11 1.927 5＊ 37.5 27.6 20.5 17.5 14.9
51 182.0 13 1.930 5＊ 39.8 30.1 21.9 17.4 15.8
52 172.2 13 1.933 5＊ 42.2 33.0 24.5 18.6 15.4
53 163.0 14 1.939 5＊ 43.5 35.2 26.5 19.9 13.4
54 155.2 14 1.945 5＊ 44.4 36.4 28.5 21.5 10.5
55 147.4 13 1.956 5＊ 42.2 35.9 28.8 22.5 8.4
56 133.2 14 1.978 2＊ 21.9 20.1 17.9 15.5 6.8
57 124.3 12 1.985 2＊ 17.7 16.5 15.0 13.4 6.8
58 112.4 13 1.986 2＊ 13.6 13.1 12.3 11.2 6.5
59 104.7 7 1.992 2＊ 12.2 11.8 10.8 10.1 6.4
60 99.2 8 1.996 2＊ 10.7 10.5 10.0 9.3 6.1
表3（续）
向后反光亮度5
序号 尺寸1%R2指数3F40.10° 0.15° 0.20° 0.25° 0.50°
61 93.5 8 1.999 2＊ 9.1 8.9 8.5 8.0 5.4
62 90.5 7 2.004 2＊ 7.5 7.2 6.9 6.7 4.7
63 176.0 17 1.957 2＊ 35.2 29.4 23.2 18.0 7.6
64 164.7 13 1.962 2＊ 34.2 29.3 24.3 19.5 7.2
65 154.2 12 1.966 2＊ 30.9 27.3 23.3 18.8 6.8
66 146.9 9 1.968 2＊ 27.6 24.7 21.6 17.9 6.7
67 141.5 9 1.971 2＊ 24.7 22.7 20.1 16.9 6.6
68 137.6 10 2.007 2＊ 10.7 10.1 9.6 8.8 5.7
69 128.2 10 2.010 2＊ 9.3 8.7 8.5 7.9 5.4
70 118.7 11 2.014 2＊ 7.9 7.8 7.2 6.8 5.1
71 109.7 9 2.022 2＊ 6.8 6.6 6.3 6.1 4.7
72 103.3 8 2.024 2＊ 6.3 6.1 5.9 5.6 4.4
73 97.2 8 2.024 2＊ 5.7 5.5 5.4 5.1 4.1
74 91.6 8 2.028 2＊ 5.2 5.0 4.8 4.7 3.8
75 87.1 7 2.030 2＊ 4.9 4.7 4.6 4.5 3.7
76 83.6 7 2.034 2＊ 4.6 4.4 4.2 4.1 3.4
77 81.1 7 2.030 2＊ 4.2 4.1 3.9 3.8 3.1
78 76.9 7 2.041 2＊ 4.0 4.1 3.9 3.8 3.2
79 141.5 9 1.998 2＊ 14.0 12.7 11.5 10.2 5.5
80 145.6 11 2.000 2＊ 13.7 12.8 11.6 10.5 5.9
81 150.4 15 2.003 2＊ 12.6 11.9 11.0 10.0 6.0
82 159.0 17 2.005 2＊ 11.7 11.0 10.2 9.6 5.9
83 170.9 13 2.007 2＊ 11.1 10.5 9.8 9.1 5.8
84 73.8 9 1.908 1 21.0 19.8 18.2 16.1 7.3
85 70.6 14 1.903 1 20.3 19.1 17.6 15.9 7.5
86 67.1 15 1.906 1 19.4 18.9 17.4 16.06 8.0
87 64.8 17 1.911 1 18.8 17.9 16.6 15.3 7.9
88 62.8 16 1.915 1 18.2 17.2 16.3 15.1 8.3
89 60.4 16 1.905 1 17.0 16.3 15.4 14.4 8.1
90 58.3 19 1.909 1 16.3 15.8 14.9 14.1 8.5
表3（续）
向后反光亮度5
序号 尺寸1%R2指数3F40.10° 0.15° 0.20° 0.25° 0.50°
91 56.6 18 1.909 1 15.4 14.9 14.2 13.2 8.3
92 53.0 23 1.917 1 14.3 13.6 13.2 12.4 8.2
93 50.8 18 1.915 1 13.2 12.8 12.2 11.6 7.8
94 49.0 15 1.925 1 12.1 11.9 11.3 10.8 7.5
95 47.3 19 1.922 1 11.3 10.9 10.6 10.1 7.4
96 105.4 9 1.908 1 26.4 23.3 19.8 16.4 7.8
97 101.5 11 1.903 1 25.5 22.9 19.5 16.3 7.4
98 98.0 14 1.907 1 25.1 22.8 19.6 16.6 7.2
99 94.8 11 1.908 1 25.4 23.2 20.3 17.6 7.0
100 86.3 12 1.908 1 24.8 22.6 20.1 17.4 6.8
101 74.6 15 1.910 1 20.5 19.0 17.4 15.8 7.0
102 65.3 30 1.886 1 13.0 12.5 11.6 10.6 6.6
103 65.9 48 1.885 1 13.4 12.9 11.7 10.7 6.8
104 69.8 38 1.880 1 13.8 12.9 12.0 10.9 7.1
105 71.7 31 1.874 1 14.3 13.5 12.3 11.3 7.1
106 68.6 24 1.874 1 13.8 13.1 12.2 11.1 6.9
107 65.6 18 1.873 1 13.4 12.7 11.8 10.9 6.5
108 61.8 15 1.872 1 13.0 12.5 11.5 10.5 6.3
109 60.1 13 1.872 1 12.8 12.2 11.6 10.6 6.4
110 56.7 13 1.876 1 12.8 12.0 11.6 10.6 6.3
111 54.8 12 1.869 1 12.4 11.9 11.2 10.5 6.4
112 53.9 13 1.879 1 12.0 11.7 10.8 10.2 6.3
113 52.9 13 1.878 1 12.4 12.0 11.3 10.8 6.6
114 52.5 16 1.877 1 12.3 12.1 11.4 10.9 6.8
115 51.6 18 1.880 1 11.9 11.6 11.0 10.3 6.5
116 49.8 21 1.874 1 11.7 11.5 10.8 10.3 6.5
117 84.7 9 1.928 1 21.5 20.0 18.4 16.4 7.5
118 73.8 10 1.931 1 21.6 20.1 18.6 16.9 8.3
119 73.1 10 1.928 1 20.4 19.5 18.4 16.9 8.6
120 66.6 13 1.928 1 18.9 18.2 17.2 16.0 8.9
表3（续）
向后反光亮度5
序号 尺寸1%R2指数3F40.10° 0.15° 0.20° 0.25° 0.50°
121 62.3 15 1.931 1 17.7 16.7 15.8 14.9 8.8
122 58.9 17 1.940 1 16.0 15.5 14.6 13.9 8.6
123 55.9 18 1.937 1 15.2 14.7 14.3 13.3 8.6
124 53.8 16 1.930 1 13.4 13.0 12.6 11.8 7.8
125 53.5 16 1.930 1 13.5 13.3 12.6 12.0 8.1
126 50.3 18 1.930 1 12.8 12.3 11.8 11.3 7.8
127 48.0 18 1.936 1 11.7 11.4 11.0 10.5 7.5
128 46.2 19 1.930 1 10.8 10.6 10.1 9.74 7.2
129 140.1 48 1.904 1 27.3 23.3 18.9 15.8 11.8
130 111.9 42 1.920 1 27.4 23.7 19.9 16.3 10.3
131 111.5 52 1.931 1 27.9 24.9 21.5 17.9 8.5
132 109.4 27 1.931 1 30.2 27.2 23.8 20.2 7.9
133 103.2 17 1.931 1 29.0 26.8 23.4 19.5 7.4
134 97.7 21 1.933 1 27.9 25.8 22.9 19.6 7.4
135 95.6 12 1.933 1 25.4 23.8 21.6 18.8 7.1
136 87.3 10 1.948 1 23.6 22.4 20.3 17.9 7.4
137 85.2 9 1.945 1 22.2 20.5 19.0 16.9 7.6
138 81.7 9 1.944 1 19.4 18.4 16.9 15.1 7.1
139 80.8 11 1.944 1 17.8 16.6 15.8 14.3 7.0
140 76.2 27 1.944 1 17.0 16.2 15.0 13.9 7.1
141 73.2 35 1.956 1 13.7 13.3 12.2 11.5 6.3
142 72.2 37 1.957 1 13.9 13.2 12.5 11.7 6.6
143 68.9 38 1.961 1 11.2 10.8 10.2 9.6 5.5
144 68.1 43 1.959 1 9.5 9.2 8.7 8.1 4.8
145 66.6 45 1.959 1 9.4 9.0 8.4 8.0 5.0
146 197.4 15 1.899 1 6.9 5.2 4.1 3.9 2.8
147 180.1 15 1.899 1 12.6 9.6 7.3 6.2 5.1
148 162.0 16 1.899 1 18.6 14.7 10.9 9.1 8.0
149 149.3 21 1.906 1 18.3 14.9 12.0 9.6 8.3
150 131.5 18 1.920 1 19.8 16.8 14.1 11.4 8.0
表3（续）
向后反光亮度5
序号 尺寸1%R2指数3F40.10° 0.15° 0.20° 0.25° 0.50°
151 121.2 15 1.920 1 20.8 17.9 15.0 12.4 6.7
152 110.5 12 1.927 1 22.3 19.8 17.2 14.2 6.2
153 103.4 10 1.927 1 24.0 21.3 18.6 15.6 5.9
154 97.9 10 1.933 1 23.2 21.1 18.6 16.1 5.9
155 91.5 11 1.938 1 19.9 18.3 16.2 14.3 5.6
156 85.0 12 1.938 1 19.0 17.7 16.1 14.4 5.8
157 89.1 11 1.936 1 15.5 14.6 13.5 12.2 5.3
158 81.9 11 1.936 1 13.0 12.4 11.4 10.2 4.7
159 79.7 16 1.938 1 9.8 9.2 8.6 7.9 3.9
160 78.9 21 1.951 1 10.4 9.7 9.3 8.3 4.4
161 72.3 26 1.948 1 8.7 8.3 7.9 7.2 3.9
注：1 以微米为单位平均直径。
2 百分范围。
3 平均培克线析光指数。
4 火焰熔化次数。带星号的表示微型球还被热处理过（加热到635°约30分钟）。
5 以每平方米每勒克司烛光为单位的向后反光亮度。
图5是按照表2和表3中的数据画出。向后反光亮度基本上相等的点用曲线连在一起。区域A是在观察角小于约0.20°时至少具有最大亮度的90%的区域，区域B是至少具有最大亮度的80%的区域，区域C是至少具有最大亮度的70%的区域，而区域D是至少具有最大亮度的60%的区域。
图11是按照表2中的数据用同样方法画出。图中曲线表示了在观察为约0.10°时具有最大亮度的75%的区域。
图6-9是利用从表2中随机选出的数据，将测得的向后反光亮度值画在相应的平均直径和平均折光指数的坐标点上而得到的。
不离开本发明的精神和范围，本发明的各种各样修正和变更对于那些技术熟练的人来说是很明显的。
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