DE2600520B2 - Überzugsmaterial zum Retroreflektierendmachen einer Unterlage - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Überzugsmaterial nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wie es beispielsweise aus der US-PS 37 00 305 bekanntgeworden ist.

Retroreflektierende Bänder, die typischerweise eine einschichtige Lage aus vielen tausenden von Glasperlen je Quadratzentimeter in einem flexiblen Bindemittel γ, aufweisen, haben sich als am besten geeignet gezeigt, um Unterlagen, etwa Bekleidungsstoffe, reflektierend zu machen (US-PS 25 67 233, 35 51025, 37 00 305, 58 192 und 35 35 019). Da Bänder gewöhnlich nur eine geringe Ähnlichkeit mit der Unterlage etwa dem _bo Stoff haben, auf den sie aufgebracht werden, war der Einsatz der Bänder nur beschränkt möglich.

Die eingangs genannte US-PS 37 00 305 beschreibt retroreflektierende Mikrokügelchen mil einem dielek irischen Spiegel auf einem Teil ihrer Oberfläche, die von _h-. einem Bindemittel auf einer Unterlage festgehalten werden. Die Mikrokügelchen, die nls dielektrische Spiegel wirkenden transparenten Schichten auf den Mikrokflgelchen, und das Bindemittel besitzen verschiedene Brechungsindizes, so daß verschiedene optische Effekte auftreten können. Auch kann die Unterlage transparent sein, so daß Licht durch das gesamte Unterlagen Element hindurchtreten kann.

Die US-PS 35 35 019 beschreibt transparente Mikrokügelchen mit einer halbkugelförmigen Schicht aus spiegelnd reflektierendem Material, die mit einem harzartigen Bindemittel auf Unterlagen z. B. Textilien aufgebracht werden können. Die Mikrokügelchen sind in dem Bindemittel enthalten und werden mit diesem wie ein Farbanstrich aufgetragen. Dadurch ergeben sich für verschiedene Mikrokügelchen ganz unterschiedliche Bedeckungsgrade durch das Bindemittel, so daß die Reflexionseigenschaften der Mikrokügelchen teilweise beeinträchtigt sind.

Die Aufgabe der Erfindung wird darin gesehen, ein Überzugsmaterial zu schaffen, das die mit ihm versehenen Gegenstände beim Anstrahlen in der Dunkelheit retroreflektierend macht, wobei die Gegenstände jedoch bei Tageslicht im Aussehen praktisch unverändert gelassen werden. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen herausgestellt

Das Überzugsmaterial weist eine dünne Schicht aus Bindemittel auf, das rr./t der Unterlage verklebt ist und transparente Mikrokügelchen enthält, die in dem Bindemittel festgehalten werden.

Mindestens ein Drittel der Mikrokügelchen weist reflektierende Mittel zwischen sich und der Unterlage auf, die sie retroreflektierend machen, und ihre von der Unterlage abgewandte Oberfläche liegt optisch frei, um die Lichtstrahlen aufzunehmen und rückzustrahlen. Im Mittel liegen in jedem Quadratzentimeter der Unterlage weniger als etwa 2000 Mikrokügelchen, vorzugsweise weniger als etwa 500 Mikrokügelchen, am besten weniger als 300 Mikrokügelchen vor. pie maximale Ausdehnung der einzelnen Teilchen dr3 Überzugsmaterials ist nicht größer als 5 mm und vorzugsweise kleiner als etwa 1 mm.

Die retroreflektierend machende Behandlung beruht auf dei Verwendung eines retroreflektierenden Materials in Form einer freifließenden Masse winziger retroreflektierender Teilchen. Diese Teilchen weisen jeweils zwischen etwa I und 10 transparente Mikrokügelchen (vorzugsweise weniger als 5 und am besten weniger als 3 Mikrokügelchen), die in einer dicht gepackten Monoschicht angeordnet sind, eine feste Binderschicht, in der die Mikrokügelchen abgestützt sind und die mindestens teilweise weichgemacht sein kann, um die Teilchen auf einer Unterlage haften zu lassen, und spiegelnd reflektierende Mittel auf, die unter den Mikrokügelchen liegen und vom Binder in optischer Verbindung mit den Mikrokügelchen gehalten werden, um die Mikrokügelchen retroreflektierend zu machen. Die von den reflektierenden Mitteln abgewandte Oberfläche der Mikrokügelchen liegt optisch offen, um Lichtstrahlen aufzunehmen und zurückzuwerfen.

Durch die Erfindung wird erreicht, daß überraschend wenige Mikrokügelchen je Flächeneinheit zu einer sein· guten Sichtbarkeit der mit dem Überzugsmaterial behandelten Unterlagen bei Nacht führt, während bei Tage eine Behandlung der Unterlagen mit dein Überzugsmatcrial kaum bemerkbar ist.

Anhand der Zeichnungen sowie der nachfolgenden Beispiele wird die Erfindung näher erläutert.

Fig, 1 und 2 sind vergrößerte Schnittdarstellungen beispielhafter Blattmaterialieti, die im Verlauf der Herstellung der retroreflektierend machenden Teilchen des Oberzugsmaterials zubereitet werden;

Fig.3 ist eine vergrößerte Schnittdarstellung beispielbafter retroreflektierend machender Teilchen des Oberzugsmaterials und

F i g. 4 ist eine vergrößerte schematisierte Schnittdarstellung eines mit dem Überzugsmaterial retroreflektierend gemachten Stoffes. ι ο

Beispiel 1

Die Schritte in diesem Beispiel werden unter Bezug auf die beispielhaften Darstellungen der F i g. 1 bis 4 erläutert

Sichtbar transparente Glas-Mikrokügelchen 10 mit einem durchschnittlichen Durchmesser von 60 μΐη und einem Brechungsindex von 1,92 wurden in einer einschichtigen Lage auf eine Verbundbahn 11 aus einem Kraftpapier 12 und einer Polyäthylenschicht 13 aufgebracht, die Bahn erwärmt, so daß die Mikrokflgelchen zu etwa 30% ihres Durchmessers in die Polyäthylenschicht einsanken, und die offenliegenden Mikrokügelchen dann mit einer Schicht i4 aus Aluminium zu einer Dicke von etwa 25 nm bedampft; im Ergebnis erhielt man die Bahn IS der F i g. 1.

Ein Kleber in Form eines linearen gesättigten heißschmeizenden Polyesters (ein typischer einsetzba- jo rer Polyester ist das Reaktionsprodukt und Terephthalsäure, Isophthalsäure, Äthylenglycol und Neopentylglycol) wurde in einem Lösungsmittel gelöst, bei dem es sich um eine Mischung aus gleichen Teilchen Toluol und Methylethylketon zu einer Lösung mit 60% Feststoffan- r> teil handelte. Diese Lösung wurde mit dem Messer auf die Aluminiumschicht 14 der Mikrokügelchen 10 der Bahn 15 mit einer Naßdicke von ΙΟΟμίτι aufgestrichen und dann 10 min bei 6O⁰C und 20 min bei 93^CC getrocknet Das polyäthylenbeschichtete Papier 11 wurde dann ab£?zogen und ließ das Blattmaterial 16 der F i g. 2 zurück, das aus einer einschichtigen Lage von Glas-Mikrokügelchen 10 bestand, die etwa halbkugelförmig vom Aluminium 14 reflektierend gemacht und in einer Binderschicht 17 aus dem Polyester teilweise -r, eingebettet waren.

Das Blattmaterial (6 wurde dann mit Hilfe einer kleinen Menge Trockeneis zu kleinen Teilchen zerhackt. Die resultierenden retroreflektierenden Teilchen 18, wie in Fig.3 gezeigt, blieben auf einem Sieb der w Maschenweite 74 μπι lieger:., fielen aber durch ein Sieb der Maschenweite 180 μπι hindurch: ihre Größe lag also zwischen 74 und 180 μπι. In solchen Teilchen waren 1 bis etwa 8 Mikrokügelchen enthalten.

Beispiel 2

Es wurde eine Aufschlämmung aus folgenden Bestandteilen hergestellt: t,o

(iew.-Teile

li.mul.sion aus selbslvcmet/cnden Acryl- 69
mischpnlynicrisiitlalcxlcilchcn in Wasser

2%igc wiiUrigc Lösung von Mclhylccllulnsc 15
50"/nige wäßrige Dispersion eines I

liingkclliKcn l'eltsmirc-Anl schiiunimillels

Ammoniumchlorid (Katalysator A für die
beschriebene Acrylemulsion

y-Glycidoxypropyltrimethoxysilan

Halbkugelig mit Aluminium beschichtete
transparente Glasmikrokügelchen mit
einem mittleren Durchmesser von 60 μπι
und einem Brechungsindex von 1,92, zur
Korrosionshemmung mit einer Natriumdichromat-Wasser-Lösung nach dem
Verfahren der US-PS 35 35 019, Sp. 4,
Abs. 2, behandelt

Uew.-Teile 0,5

2,5
60

Die ersten fünf Bestandteile wurden mit einem auf einen Luftmixer aufgesetzten Klingenpropeller vermischt und nach dem Erreichen der Homogenität, d. h. etwa 20 min, die halbkugelig beschichteten retroreflektiven Mikrokügelchen zugegeben uns¹ weitere 5 min gemischt Die Volumenkonzentration äcr Mikrokügelchen in der resultierenden flüssigen Bescnichtungszusammensetzung war geringer als bei herkömmlichen retroreflektierend machenden Überzugsmateriaiien. Um einen am wenigsten auffallenden Auftrag auf beispielsweise Tuche zu erreichen, sollten die Mikrokügelchen im Mittel einen Durchmesser von etwa 200 μπι und vorzugsweise von weniger als etwa 100 pm aufweisen.

Die Bindemittelschicht in einem retrorefiektierend machenden Teilchen kann aus zwei oder mehr Einzelschichten zusammengesetzt sein. Beispielsweise sind in einigen Ausführungsformen die Mikrokügelchen in eine Teilschicht des Bindemittels eingebettet, während eine zweite Teilschicht aus Bindemittel die Teilchen mit dem Tuch verklebt

Das Bindemittel in retroreflektierend machenden Teilchen kann ziemlich steif sein, ohne die Griffigkeit bzw. das Anfaßgefühl des Stoffes zu beeinträchtigen, da diese Teilchen sehr klein sind. Für Behandlungen nach dem Beispiel 2 ist das Bindemittel jedoch vorzugsweise flexibel und kann sogar ein Elastomer sein. Bei dem bevorzugten Bindemittel handelt es sich um eine Wasseremulsion, da diese sich auf eine Vielfalt von Stoffen aufbringen lassen und bei niedriger Konzentration kaum einen Effekt auf die Griffigkeit oder das Anfaßgefühl desselben haben. Acrylemulsionen werden bevorzugt, da sie sich zu weichen flexiblen Filmen vernetzen lassen, die gegenüber alkalischen Lösungen resistent sind und auf Stoffen und Tuchen ausgezeichnet haften. Andere nützliche Emulsionen sind Polyvinylacetat- und Styrol-Butadien-Emulsionen.

Am häufigsten handelt es sich bei den spiegelnd refleKtierenden Mitteln beim Reflektierendmachen nach der vorliegenden Erfindung um eine Schicht aus spiegelnd reflektierendem Material (Metall wie Silber oder Aluminium oder dielektrische reflektierende Überzüge wie beispielsweise die in der US-PS 37 00 305 offenbarten) auf einen angenähert halbkugeligen Teil der Oberfläche der Mikrokügelchen.

Alternativ lassen sich Aluniiniiimflocken oder Perlmuttpigmente wie die der US-PS 37 58 192 im Bindemittel unter den Mikrokügelchen dispergieren oder man kann einen durchgehenden Metallüberzug verwenden, der von d>-n Mikrokügelchen durch eine •ransparenie Abstandsschicht getrennt ist. jedenfalls stehen die reflektierenden Mittel in oDtischi/r Verbin-

dung mit den Mikrokügelchen, d. h. die zu reflektieren- schenschicht auf. können aber auch von einer Iranspa-

den Strahlen durchlaufen die Mikrokügelchen und renten Schicht bedecki sein: eine derartige Struktur ist

treffen auf die spiegelnd reflektierenden Mittel auf. im nassen oder trockenen Zustand brauchbar - vgl. die

In einer retroreflektierend machenden Behandlung US· PS 24 07 680.

weisen die Mikrokügelchen vorzugsweise eine Luftzwi- ■

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

26 OO Patentansprüche;

1. Überzugsmaterial zum Retroreflektierendmachen einer Unterlage, das transparente Mikrokügel- chen mit einer halbkugelförmigen Schicht aus spiegelnd reflektierendem Material aufweist, die mit einem Bindemittel vermischt an der Unterlage haften, dadurch gekennzeichnet daß das Oberzugsmaterial eine frei fließende Masse aus Teilchen (18) einer linearen Ausdehnung von weniger als 1 mm ist, daß die Teilchen (18) jeweils die Mikrokflgelchen (10) enthalten, die zu einer dichtgepackten Monoschicht angeordnet sind, die eine feste Bindemittelschicht (17) einschließt, die die Mikrokügelchen (10) abstützt und sich mindestens teilweise erweichen läßt, um die Teilchen (18) an die Unterlage zu heften.

2. Oberzugsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bindemittelschicht (17) durch Wärme orweichbar ist

3. Überzugsirsateria! nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einschichtige Lage aus Mikrokügelchen (10) teilweise in die Bindemittelschicht (17) eingebettet ist, und teilweise offen- liegt

4. Oberzugsmaterial nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die retroreflektierend machenden Teilchen (18) im Mittel weniger als 5 Mikrokügelchen (10) enthalten. jo

5. Überzugsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch {^kennzeichnet, daß die Bindemittelschicht (17) mindestens zwei Teilschichten aufweist und die Mikrokügelchesi (10) i.i einer von diesen Teilschichten teilweise eingebettet sind. js

6. Überzugsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die retroreflektierend machenden Teilchen (18) jeweils durchschnittlich bis zu etwa 10 Mikrokügelchen enthalten.

7. Überzugsmaterial nach Anspruch t, dadurch gekennzeichnet, daß das spiegelnde Material einen dielektrischen Spiegel aufweist