Freifliessende Körner, Verfahren zur Herstellung und Verwendung derselben
Die vorliegende Erfindung betrifft freifliessende Körner, ein Verfahren zur Herstellung derselben sowie die Verwendung derselben zur Herstellung von in Richtung der Lichtquelle reflektierenden Körnern.
Die Erfindung betrifft freifliessende Kömer, die nicht leicht zerbröckelnde Kernglieder enthalten, die haftend mit nicht klebrigen, festen, thermoklebenden Partikeln überzogen sind. Diese freifliessenden Körner sind, besonders wenn sie sphärisch geformt sind, wie es bevorzugt wird, brauchbar als Pressmaterial zur Herstellung von porösen geformten Gegenständen, wie beispielsweise Filtern. Sie sind auch brauchbar als Zwischenprodukte bei der Herstellung einer Vielzahl von Produkten. Ein derartiges Produkt sind in Richtung der Lichtquelle reflektierende Körner mit einer Reflexion von grosser Helligkeit, die Licht ohne Rücksicht auf seinen Einfallswinkel in Richtung der Lichtquelle zurückzuwerfen vermögen.
Bisher war es schwierig, in Richtung der Lichtqelle reflektierende Körner von sehr kleiner Grosse herzustellen, insofern als die in Richtung der Lichtquelle reflektierenden Kombinationen, die aus Linsenelemen- ten (durchsichtigen Mikrokügelchen) und darunterlie- genden Spiegelreflektoren bestehen, um Kernpartikel orientiert und in ihrer Stellung gebunden sein müssen ; bei dem Verfahren sollten benachbarte Kernpartikel und in Richtung der Lichtquelle reflektierende Kombinationen in dem Gemisch daran gehindert werden, zu sammenzuklumpen oder sich zu agglomerieren, um die Arbeitsfähigkeit der in Richtung der Lichtquelle reflektierenden Kombinationen zu erhalten.
Versuche, kleine Kömer unter Verwendung von klebrigen Harzbindungen herzustellen, führten zur Agglomerierung oder zum Klumpen der mit klebrigem Harz überzoge- nen Kerne, wenn das klebrige Harz über den Kernen in einer zufriedenstellenden Dicke aufgebracht wurde, um eine Bindung für die in Richtung der Lichtquelle reflektierenden Kombinationen herzustellen. Die in Richtung der Lichtquelle rückstrahlenden Kombinationen sollten bis zu ca. dem halben Durchmesser der verwendeten Linsenelemente eingebettet sein, und dies erfordert eine Harzmenge, die unvermeidlich mindestens etwas Klumpen oder Agglomerierung verursacht.
Ungenügend dicke Überzüge von Bindeharz halten die Linsenelemente und darunterliegenden Reflektoren nicht in zufriedenstellender Weise fest und schützen sie nicht gegen Entfernung.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein neues Her stellungsverfahren, das diese Probleme löst. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die für eine Bindemittelschicht notwendige Dicke um Kernglieder aufgebaut wird, indem nichtklebrige thermoklebende gepulverte Harzpartikel über mit klebrigem Harz über zogenen, Kerngliedern aufgebracht werden, um ein Zwischenprodukt zu bilden, das unter anderem bei der Herstellung von in Richtung der Lichtquelle reflektierenden Körnern verwendbar ist.
Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf eine Zeichnung beschrieben, worin :
Fig. 1 einen vergrösserten Querschnitt durch einen mit Harz überzogenen erfindungsgemässen Kern und
Fig. 2 einen vergrösserten Querschnitt eines erfin dungsgemässen in Richtung der Lichtquelle reflektierenden Korns darstellt.
Wie in Fig. 2 erläutert, enthalten in Richtung der Lichtquelle reflektierende Körner, die gemäss dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellt wurden, einen nicht leicht zerbröckelnden Kern 10, der durch eine Bindemittelschicht 11 umgeben ist, und in Richtung der Lichtquelle reflektierende Kombinationen, die aus durchsichtigen Mikrokügelchen 12 mit damit verbundenen darunterliegenden Spiegelreflektoren 13 beste hen. Bei der Bildung der in Richtung der Lichtquelle reflektierenden Körnchen werden mit Harz überzogene Kerne verwendet, bei denen der nicht leicht zerbrök kelnde Kern 10 mit einem klebrigen harzartigen Material 14 auf der Oberfläche überzogen und darüber mit nicht klebrigen thermoklebenden Partikeln 15,
wie in Fig. 1 erläutert, überzogen ist.
Das Kernglied 10 ist vorzugsweise sphäroidisch, da es schwierig ist, unregelmässig geformte Kerne mit einer vernünftig gleichmässigen Schicht von klebrigem harzartigen Bindemittel zu überziehen. Unregelmässige hervorstehende Teile neigen dazu, von dem klebrigen Überzugsmaterial entblösst zu werden. Ein weiterer Grund, aus dem sphäroidische Kernglieder gegenüber Kernen mit unregelmässiger Oberfläche, wie sie durch Zerkleinern von steinartigen Materialien erhalten werden, bevorzugt werden, ist, dass die entstehenden mit Harz überzogenen Gegenstände dazu neigen, sphäroi- disch und so von gleichmässigeren Eigenschaften zu sein.
Daher werden Endprodukte mit gleichmässigeren Eigenschaften leichter gebildet.
Gewöhnlich haben die Kernglieder einen Durchmesser von mindestens 0, 127 mm, obgleich kleinere Kernglieder verwendet werden können, wo ausserordentlich winzige (beispielsweise kleinere als 0, 037 mm) nichtklebrige thermoklebende Harzpulverpartiel an den klebrigen Überzug gebunden werden sollen, der die Kerne umgibt. Natürlich sollten kleine Kerne, wenn sie als Grundlage für reflektierende Körner verwendet werden, mit ausserordentlich kleinen in Richtung der Lichtquelle reflektierenden Kombinationen überzogen werden (die einen Durchmesser nicht über ca. der Hälfte der mittleren Durchmesser der verwendeten Körner haben). Die Kerne haben vorzugsweise keinen grösseren Durchmesser als 1, 016 oder 1, 27 mm.
Jedoch können Kerne in zufriedenstellender Weise unter Verwendung des erfindungsgemässen Verfahrens überzogen werden, sogar wenn sie 3, 175 mm Durchmesser oder sogar 12, 7 mm Durchmesser oder mehr haben. Kleinere Kerne von bis zu 1, 27 mm liefern in Richtung der Lichtquelle reflektierende Gegen stände, die ein grösseres Widerstandsvermögen gegen Entfernung von einem Farbstreifen oder einer Harzbindung unter Abriebbedingungen haben und werden daher bevorzugt. Mit Harz überzogene Kerne, die in erster Linie für Pressverwendungen bestimmt sind, sind auch vorzugsweise nicht grösser als ca. 1, 016 oder 1, 27 mm Durchmesser.
Da einzelne Kerne in einer Masse von Kernen in gewissem Ausmass schwankende Durchmesser haben wie es bei jeder Masse von Partikeln der Fall ist, ist es manchmal zweckmässig, sich auf den mittleren Durchmesser von Kernen in einer Masse zu beziehen, womit einfach das statistische Mittel gemeint ist. Dies wird im folgenden spezifischen Beispiel getan. Während die numerischen Zahlen für den Durchmesser, die hier auseinandergesetzt werden, keine mittleren Durchmesserzahlen sind, muss man sich dessen bewusst sein, das in einer Probe einige Kerne ausserhalb der genannten Grenzen vorhanden sein können, ohne die bevorzugten Ergebnisse unzuläs- sig zu verschlechtern, so lange der gewichtsmässige Hauptteil der Masse in den hier als bevorzugt diskutierten Grenzen liegt.
Vom Standpunkt des Verfahrens wird die obere Durchmessergrenze für Kerne nur durch das Vermögen beherrscht, das Verfahren wie nachfolgend beschrieben auszuführen. Jedoch werden die Vorteile des Verfahrens besonders offenbar, wenn die kleineren Kernglieder gehandhabt werden.
Im allgemeinen werden Kernglieder wegen ihrer nichtschmelzbaren ebenso wie ihrer nicht leicht zer bröckelnden Eigenschaften unter den Verwendungsbedingungen ausgewählt. Wo ein in Richtung der Lichtquelle reflektierendes Korn als horizontale Bezeichnung verwendet werden soll, besteht der Kern vorzugsweise aus einer durchsichtigen Glasperle mit einem Brechungsindex von ca. 1, 5 oder höher.
Wenn derartige Perlen als Kerne in Kombination mit einem pigmentierten Bindemittel zum Binden der in Richtung der Lichtquelle reflektierenden Kombinationen darum verwendet werden, weisen die entstehenden in Richtung der Lichtquelle reflektierenden Körner ein gewisses Mass von restlicher Reflexion in Richtung der Lichtquelle auf, sogar nachdem der Abrieb durch den Verkehr die in Richtung der Lichtquelle reflektierenden Kombinationen abreisst. Das Ergebnis eines solchen Abriebs durch den Verkehr ist, wo eine durch sichtige Perle als Kern und ein pigmentiertes Bindemittel verwendet werden, die Schaffung einer in Richtung der Lichtquelle reflektierenden Eigenschaft, die derjenigen analog ist, die bisher mit in Richtung der Lichtquelle reflektierenden Verkehrsmarkierungsfarben gewonnen wurden.
Das Bindemittel 11 für die in Richtung der Lichtquelle reflektierenden Kombinationen, die die Kernglieder umgeben, wird tatsächlich gebildet und besteht aus zwei wesentlichen Teilen, wie durch Bezugnahme auf den in Fig. 1 dargestellten Gegenstand beobachtet werden kann. Die 2 Teile des Bindemittels für die in Richtung der Lichtquelle reflektierenden Kombinationen sind ein mit dem Verfahren zur Herstellung der in Richtung der Lichtquelle reflektierenden Körner gemäss der Erfindung verbundenes Merkmal. In diesem Verfahren wird zuerst eine Schicht von klebrigen harzartigem Material über die Oberflächen der Kernglieder in Form eines Filmüberzugs aufgebracht.
Obgleich nur ein dünner Filmüberzug von klebrigem harzartigem Material bevorzugt wird, hat es sich gezeigt, dass dieser Film in der Praxis eine Masse von Kerngliedern, die im unüberzogenen Zustand freifliessbar sind, in einen nicht freifliessbaren Zustand überführt. Sie klumpen im Effekt zu Agglomeraten zusammen, so dass die Kerne der Masse nicht mehr leicht aneinander vorbeifliessen, wenn ein Versuch gemacht wird, dieselben zu giessen. Die erforderliche Menge von klebrigem harzartigem Material ist diejenige Menge, die einen dünnen Filmüberzug schafft und dadurch die Masse von frei fliessbaren Kernen in einen praktisch nicht frei fliessbaren Zustand überführt.
Gewünschtenfalls kann die Menge von klebrigem harzartigem Material höher eingestellt werden, solange die Schicht um die Kernglieder nicht in eine kontinuierliche Matrix übergeführt wird, in der die Kernglieder eingebettet bleiben. Es können verschiedene Dicken verwendet werden, solange die Kerne durch Aufbringung von nicht klebrigem teilchenförmigen Material über die klebrigen überzu, e in einzelne Körner getrennt werden können, wie dies im folgenden diskutiert wird.
Die nächste Stufe der Herstellung besteht darin, die nichtklebrigen, festen thermoklebenden Harzpartikel über die klebrig überzogenen Kernglieder aufzubringen. Diese Stufe wird durch Mischen der klebrig über zogenen Kernglieder mit einer ausreichenden Menge nichtklebriger, fester, thermoklebender Harzpartikel bewirkt, wobei die klebrigen Oberflächen der Kernglie- der praktisch vollständig bedeckt werden. Während dieser Mischstufe werden die klebrig überzogenen Kerne allmählich aus dem nicht freifliessbaren Zustand in Gegenstände übergeführt, die die in Fig. 1 er läuterte Struktur haben und wieder freifliessbar sind, indem sie übereinander rollen, wenn sie gegossen werden.
Nichtklebrige, feste, thermoklebende Harzpartikel, die bei der Durchführung der Erfindung brauchbar sind, sind vorzugsweise feinverteilte Pulverpartikel, die klein genug sind, um ein Sieb von 0, 074 mm lichter Maschenweite zu passieren. In der Tat geben Partikel in der Grössenordnung von 10 Mikron oder weniger ausgezeichnete Ergebnisse. Es ist jedoch gefunden worden, dass verhältnismässig grosse Partikel, die in einer Masse von thermoklebenden festen Partikeln vorhanden sind, die Ausführung des Verfahrens nicht stark stö- ren, solange kleinere thermoklebende Partikel in der Masse in ausreichender Menge vorhanden sind, um Kernglieder mit klebriger Oberfläche während des Mischschrittes zu überziehen.
Genügend kleine thermoklebende Partikel sind diejenigen, die mindestens klein genug sind, um ein Sieb von 0, 297 mm Maschenweite zu passieren, und auf keinen Fall grösser als ca. 1/"des Durchmessers der Kernglieder sind, auf die sie als aber- zug aufgebracht werden.
Jeglicher Überschuss von festen thermoklebenden Harzpartikeln, die durch den klebrigen tYberzug auf den Kernen während des Mischens nicht aufgenommen werden, kann aus der Masse von freifliessbaren mit Harz überzogenen Kernen durch Sieben nach der Uberzugsoperation (wo die grössten thermoklebenden Partikel kleiner als die mit Harz überzogenen Kerne sind) oder durch Flotierungsverfahren, die auf den Unterschieden der Dichte beruhen (wo thermoklebende Harzpartikel von in grossem Umfang schwankender Grösse verwendet werden, die genügend der erforderlichen kleineren Partikel enthalten), entfernt werden.
Harzartige Materialien, die für die Bildung der er findungsgemässen freifliessbaren mit Harz überzogenen Kerne geeignet sind, können in weitem Umfang schwanken. Beispielsweise können die klebrigen Harzmaterialien von niedrigem Molekulargewicht sein und sogar in pastösem oder flüssigem Zustand vorliegen.
Wo freifliessbare mit Harz überzogene Kerne, die beispielsweise für die Verwendung zum Pressen bestimmt sind, in Betracht gezogen werden, können sogar harzartige Materialien mit einem kautschukartigen-Cha- rakter verwendet werden. Flüssige Harze, wie z. B. flüssige Epoxymaterialien, sind auch ganz geeignet.
Verschiedene Bestandteile, wie z. B. Fliessinhibitoren und Füllstoffe können dem harzartigen Material oder der harzartigen Mischung einverleibt werden, um die Viskosität zu regeln oder zusätzliche Eigenschaften zu erzielen. Die erforderliche Klebrigkeit des klebrigen Harzmaterials ist erreicht, wenn, der auf dem Kern aufgebrachte Film genügend Klebkraft besitzt, um ther moklebende Partikel auf sich aufzunehmen und festzuhalten.
Obgleich daher eine grosse Vielzahl von klebrigen harzartigen Materialien zur Herstellung des dün- nen klebrigen Filmüberzugs über den Kerngliedern geeignet sind, werden mit Lösungsmittel verdünnte klebrige Harzmaterialien, die in dem Masse klebriger werden, wie das Lösungsmittel von dem Material oder der Mischung verdampft wird, bevorzugt. Es ist auch vorzuziehen, harzartige Materialien zu verwenden, die einen hitzehärtbaren Charakter aufweisen, wie z. B.
Epoxy-und Härter-oder Phenolaldehydadditionspoly- merisate.
Die äussere Schicht von nicht klebrigen, festen, thermoklebenden Harzpartikeln wird vorzugsweise, wie z. B. im Falle der darunterliegenden klebrigen Schicht, aus einem hitzehärtenden Harzpulver gebildet, beson ders in Fällen, wo starke Bindungen für zusätzliche Elemente auf dem Äusseren der mit Harz überzogenen Körner erforderlich sind. Nichtsdestoweniger sind thermoplastische harzartige pulverige Materialien (wie z. B. Vinylderivate und Polyäthylene) geeignet, vorausgesetzt, dass sie unter den Lagerungstemperaturbedin- gungen, denen die klebrig überzogenen Kerne unterworfen werden können, fest und nicht klebrig bleiben.
Dies bedeutet gewöhnlich, dass ein thermoplastisches Bindemittel, das bei Temperaturen unter 35-65 C nicht klebrig gemacht wird, geeignet ist. Da in diesem Fall die stärkere Bindungsfestigkeit fehlt, die hitzehärt- bare Materialien aufweisen, ist es vorzuziehen, die Verwendung von thermoplastischen Stoffen auf über zogene Kerne zu beschränken, die, wie erwartet wird, in Anwendungen verwendet werden, wo jegliche zu sätzlichen Elemente, die durch zusätzliche Verarbeitung auf ihrer äusseren Oberfläche befestigt werden, dem Entfernen durch Abrieb nicht widerstehen müssen.
Beispiel Sphäroidische transparente Glasperlen mit einem mittleren Durchmesser von ca. 0, 3048 mm (deren Durchmesser zwischen ca. 0, 2032 und ca. 0, 4064mm schwankt) und einem Brechungsindex von ca. 1, 5 werden mit einer verdünnten Lösung (l"/o Festsubstanzen in Wasser) eines Silans mit Aminofunktion behandelt, wie es unter der Handelsbezeichnung Z 6020 durch die Dow Corning Corporation verkauft wird.
Kurze Behandlung mit anschliessendem Trocknen ist zufrie denstellend. Eine derartige Behandlung kann wahlweise durchgeführt werden, und die gewünschten Er- gebnisse werden ohne sie erzielt, besonders wenn nicht-glasige steinartige oder Metall-oder phenolische Kerne verwendet werden, die entweder sphäroidisch oder unregelmässig sind. Aber die Behandlung oder eine beliebige von einer Vielzahl von anderen geeigneten Oberflächenbehandlungen (z. B. Vinyltrichlorsilan) kann verwendet werden, um das Haftvermögen zwischen dem Glaskern und dem klebrigen Harzüberzug zu erhöhen.
Zu 45 kg trockenen, behandelten Kernen werden unter Rührung in einem Mischer 1, 8 kg einer klebrigen Harzmischung zugegeben, die vorher durch Walzenmi- schen gemischt wurde und die folgende Zusammensetzung besitzt :
Gewichtsteile Flüssiges Epoxyharz ( Epon 828 ) 106 Titandioxydpigment (gegen Abkreiden beständig) 66 Isophthaldihydrazid (ein wärmeaktivierter Härter für Epoxyharze) 28 Alkylammoniummontmorillonit (Ein organophiler thixotroper Fliessinhibitor, der im Handel von der National Lead Co.
unter der Handelsbezeichnung Bentone 18C erhältlich ist) 4
Toluol 7 Festes Epoxyharz ( Epon 1001 ) 35
Methyläthylketon 153
Epoxyharze sind im Handel erhältlich und haben im Mittel mehr als eine 1, 2-Epoxygruppe im Molekül.
Sie können durch Umsetzung von 2, 2-Bis- (4-hydroxy- phenyl)-propan (d. h. Bisphenol A) und Epichlorhydrin in alkalischem Medium bei erhöhten Temperaturen im angenäherten Bereich von 50-150 C hergestellt wer den. In der Umsetzung kann das Bisphenol A ganz oder teilweise durch mehrwertige Verbindungen, beispielsweise Resorcin oder Äthylenglykol, ersetzt werden. In gleicher Weise können Quellen von Epoxyre- sten, die von Epichlorhydrin verschieden sind, in der Umsetzung verwendet werden.
Ein Beispiel eines flüs- sigen Epoxyharzes, das bei ca. 8-12 C schmilzt und ein Epoxydäquivalent von ca. 175-210 aufweist, ist im Handel von der Shell Chemical Corporation unter der Handelsbezeichnung Epon 828 erhältlich. Epon 1001 , das im Handel von der Shell Chemical Corporation erhältlich ist, ist ein festes Epoxyharz, das bei 64-76 C schmilzt und ein Epoxydäquivalent von ca.
450-525 aufweist.
Geeignete organophile, thixotrope, das Fliessen verhindernde Füllstoffe sind in der US Patentschrift Nr. 2 531 427 beschrieben, auf die hier hingewiesen wird. Es ist vorzuziehen, das Fliessen verhindernde Füllstoffe (wie z. B. Alkylammoniummontmorillonit und kolloide Kieselsäure) in Toluol o. dgl. zu dispergieren, bevor sie mit den restlichen Bestandteilen der Mischung gemischt werden.
Beim Mischen der vorstehenden Bestandteile wird Sorge getragen, die Temperatur unter ca. 35 C zu halten, und die Zugabe des Isophthalyldihydrazids wird verzögert, bis das Gemisch für das endgültige Mischen ca. 2 mal durch eine Farbenmühle gelaufen ist.
Das Mischen der Kernelemente mit dem klebrigen Harz wird zweckmässig durch Verwendung von milder rührender Bewegung erzielt. Nachdem die Bestandteile gründlich in einem Mischer dispergiert sind und die Kernglieder überzogen sind, wird ein Strom von Luft durch die Bestandteile geleitet, um das Lösungsmittel abzutreiben. Wenn das Lösungsmittel entfernt ist, entsteht eine klebrige teigartige Masse von Perlen, auf denen sich ein klebriger {Jberzug befindet. Die Masse ist ziemlich fest aneinandergeklumpt.
Darnach werden ca. 6, 75 kg eines Harzpulvers, das vorher in einer Kautschukmühle kompoundiert und bei verminderter Temperatur (ca. 5 C) gemahlen worden ist, so dass es durch ein Sieb mit 0, 074 mm Maschenweite durchgeht, zu dem geklumpten Material in dem Mischer gegeben. Ein Beispiel einer spezifischen Zusammensetzung dieses Harzpulvers ist das folgende :
Gewichtsteile Festes Epoxyharz ( Epon 1004 > ) 127 Isophthalyldihydrazid 10 Feinverteiltes Kupferpulverpigment 13 Epon 1004 , das von der Shell Chemical Corporation im Handel erhältlich ist, ist ein festes Epoxyharz des Epichlorhydrin-Bisphenol-A-Typs mit einem Smp. von ca. 95-105 C und einem Epoxydäquivalent von ca. 870-1025.
Das Mischen des festen, nichtklebrigen Harzpulvers mit der geklumpten Masse in dem Mischer wird dann unter heftigem Rühren während ca. 10 Minuten ausgeführt, bis die klebrig überzogenen Kerne praktisch vollständig mit einer Schicht des nichtklebrigen n Harzpulvers überzogen sind. Während dieser Operation werden Agglomerate der klebrig überzogenen Kerne zerbrochen, und das Gemisch wird in eine ver hältnismässig freifliessende Masse übergeführt, die aus Kernen besteht, die mit gepulvertem Harz bedeckt sind, das durch den klebrigen darunterliegenden Harz überzug an Ort und Stelle gehalten wird.
Auf diese Weise wird eine angemessene Dicke von Bindemittel, feststoffen auf den Kemelementen aufgebaut, so dass feste Bindung von kleinen in Richtung der Lichtquelle reflektierenden Kombinationen, die bis zu ca. ihrem m halben Durchmeser eingebettet sind, erzielt werden kann. In der Tat ist es durch Aussieben des feinen und Klassieren des teilchenförmigen Harzes, das zugesetzt werden soll, möglich, die Dicke der Schicht aus festem teilchenförmigem Harz und dadurch die Dicke oder Tiefe des Harzes auf den Kernelementen äusserst genau zu regeln. Da ein Überschuss von nichtklebrigem Harzpulver in den Mischer gegeben wird, wird als nächstes das Material aus dem Mischer herausgenommen und gesiebt, um dieses überschüssige Pulver zu entfernen.
Es ist zweckmässig, ein Sieb mit einer Maschenweite von ca. 0, 177 mm zu verwenden, dass die überschüssigen Pulverpartikel passieren, dass jedoch die überzogenen Kerne nicht passieren.
Das spezifische Produkt, das wie erläutert gebildet wurde, kann gelagert oder sogar im Handel verfrachtet und für eine Vielzahl von Anwendungen verwendet werden, wie im folgenden diskutiert wird. Bei Zimmertemperatur härtet der Harzüberzug (beide Schichten) während mehrerer Monate nicht merklich.
Wenn natürlich ein äusserst reaktionsfähiger klebriger aber- zug oder ein tYberzug von festem teilchenförmigem Harz verwendet wird, kann die Lagerbeständigkeit des Produktes bei Zimmertemperatur verhältnismässig kurz sein ; daher kann es unter derartigen Bedingungen erforderlich sein, das Produkt unter Kühlung zu lagern und zu verfrachten
Der nächste Schritt bei der Herstellung der zusammengesetzten in Richtung der Lichtquelle reflektierenden Körner gemäss der Erfindung besteht in der Aufbringung von mit Metalloiden überzogenen Mikrokü- gelchen auf den Bindemittelüberzug auf dem Kernglied.
Diese Mikrokügelchen bestehen praktisch aus durchsichtigen Glasperlen, die durch einen Überzug aus Metalloid umgeben sind. Die durchsichtigen Glasmikrokügelchen haben gewöhnlich einen Durchmesser im Bereich von ca. 10 bis zu ca. 250 Mikron, vorzugsweise nicht mehr als ca. 75 Mikron, und haben einen Brechungsindex, der von ca. 1, 7- ca. 2, 7 schwanken kann.
Im Bereich von ca. 1, 7-2, 7 werden Mikrokügel- chen mit Brechungsindices von ca. 1, 7-2, 0 verwendet, wo höchste Leuchtkraft der Reflexion in Richtung des Lichtstrahles unter trockenen Bedingungen verwirklicht werden soll, wogegen Mikrokügelchen mit Brechungsindices von ca. 2, 4-2, 7 verwendet werden, wo die maximale Reflexion in Richtung des Lichtstrahles un ter Bedingungen verwirklicht werden soll, wo die
Mikrokügelchen des Korns mit einem Wasserfilm überzogen sind.
Die Aufbringung von versilberten Mikrokügelchen auf die mit einem nichtklebrigen teilchenförmigen Harz überzogenen Kerne wird erzielt, indem das überzogene
Kernmaterial in einen grossen thberschuss von versilberten Mikrokügelchen gegossen und das Gemisch einem vibrierenden Förderband zugeführt wird, das eine Erhitzungszone passiert. Die Vibration dient dazu, die Berührung der versilberten Mikrokügelchen mit den mit Harz überzogenen Kerngliedern zu erhöhen.
Erhitzen auf ca. 110 C wird verwendet, um den Überzug aus nichtklebrigem teilchenförmigem Harz auf dem
Kernglied zu erweichen und klebrig zu machen, was dazu führt, dass die mit Silber überzogenen Mikrokü- gelchen in Berührung damit sich teilweise in den Harz überzug auf dem Kernglied einbetten. Gewünschten- falls können entweder die Mikrokügelchen oder die mit Harz überzogenen Kerne vor dem Mischen der beiden vorerhitzt werden.
Jedoch muss das Erhitzen der mit Harz überzogenen Kernelemente auf erhöhte Temperaturen, das das Erweichen und Klebrigwerden der teil- chenförmigen Harzpartikel desselben verursacht, bis nach der Mischung der Mikrokügelchen damit vermieden werden. Überschüssige Perlen werden aus dem Endprodukt am Ende des Förderbandes durch Sieben, zweckmassig unter Verwendung eines Siebes von ca.
0, 250 mm Maschenweite, entfernt, das die Perlen durchlässt, aber die Körner zurückhält.
Dann wird im Falle des hitzehärtenden Bindemit- tels, das speziell in diesem Beispiel erläutert wurde, das Produkt von dem Förderband ca. 2 Stunden lang g 148 C ausgesetzt, um das Harzbindemittel, das die Perlen in ihre Stellung um das Kernglied hält, vollstän- diger zu härten oder praktisch vollständig zu härten.
Während dieser Stufe neigen die versilberten Mikrokü- gelchen dazu, bis zu ca. der Hälfte ihres Durchmessers vollständiger in der Bindemittelschicht eingebettet zu werden, wenn sie nicht schon vorher durch eine Kombination von Oberflächenspannungskräften und durch benachbarte Körner der Masse, die sie berühren, auf sie ausgeübten Druck in diese Stellung gezogen worden sind.
Darnach wird das Material in einen Uberschuss einer Lösung geschüttet, die durch Zugabe von ca.
1, 53 kg Kaliumdichromat und 5, 175 kg konz. Schwe felsäure zu ca. 180 kg Wasser gebildet worden ist. Ca.
30 Sekunden Aufenthalt in dieser Lösung dient dazu, das Silber von der freiliegenden Oberfläche der teilweise eingebetteten mit Silber überzogenen Mikrokü- gelchen zu ätzen. Das Produkt wird mit Wasser gewaschen und getrocknet (zweckmässig dadurch, dass es während einiger Stunden in einen Ofen bei einer er höhten Temperatur von ca. 105 C gebracht wird).
Gewünschtenfalls können vor dem vollständigen Trocknen des Produktes nach dem Abwaschen der Ätzlösung davon andere spezialisierte Materialien für verschiedene Zwecke darauf aufgebracht werden. Beispielsweise kann eine verdünnte Lösung eines oleophoben Fluorkohlenstoffleimungsmittels, wie z. B. ein Chromkomplex von Parafluorkohlenstoffearbonsäure, darauf aufgebracht werden. Einige Säuren dieses allgemeinen Typs sind in der US Patentschrift Nr. 2 662 835 und in der US Patentschrift Nr. 2 934 450 beschrieben. Derartige Behandlungen verhindern die Wanderung unter der Wirkung der Kapillarkraft von Farbe um die in Richtung der Lichtquelle reflektierenden Körner, nachdem dieselben in Farbfilmen von verhältnismässig niedriger Viskosität aufgebracht werden.
Es sollte jedoch nur ein unendlich dünner unsichtbarer Oberflächenüberzug verwendet werden, um die Körner ölabstossend und wasserabstossend zu machen, um eine angemessene Bindung der Körner an getrocknete Farbfilme sicherzustellen. Die Probleme der kapillaren Wanderung und des Überdek- kens des reflektierenden Körner können, natürlich durch den Notbehelf vermieden werden, dass man hochviskose Farbfilme verwendet, auf die die reflektierenden Körner aufgebracht werden sollen.
Die entstehenden Kömer erzeugen, wenn sie über einen Farbfilm, beispielsweise auf einer Flugzeugroll- bahn, aufgebracht werden, eine leuchtende Reflexion in Richtung der Lichtquelle von Licht, gleichgültig in welchem Winkel das einfallende Licht sie trifft, obgleich das Aussehen der Markierung während der Tageszeit praktisch das von blosser Farbe ist.
Flächenförmiges Material, das gemäss den Lehren der US Patentschrift Nr. 2 326 634 hergestellt wurde, aber als Ersatz der herkömmlichen in Richtung der Lichtquelle reflektierenden Perlenkomplexe, die in jener Patentschrift geoffenbart wurden, die kleineren reflektierenden Körner, die in der hier beschriebenen Weise hergestellt wurden, enthalten, weisen leuchtende Reflexion in Richtung der Lichtquelle ohne Rücksicht auf den Winkel des einfallenden Lichtes auf und bieten praktisch den Typ von linsenförmiger Oberfläche, der gewöhnlich bei stark leuchtenden in Richtung der Lichtquelle reflektierenden Reflektoren aus Perlen auftritt.
Obgleich die mit Harz überzogenen Kerne der vorliegenden Erfindungbesonders brauchbar bei der Herstellung von kleinen reflektierenden Körnern, wie spezifisch beschrieben, brauchbar sind, können sie auch bei der Herstellung von verschiedenen körnigen Produkten verwendet werden, die anderes aus kleinen Partikeln bestehendes Material (beispielsweise Perlen, Metallflocken und unregelmässige Partikel) auf ihren äusse- ren Oberflächen gebunden enthalten.