DE2600520B2 - Überzugsmaterial zum Retroreflektierendmachen einer Unterlage - Google Patents
Überzugsmaterial zum Retroreflektierendmachen einer UnterlageInfo
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Description
■r>
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
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 93CC
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.
Es wurde eine Aufschlämmung aus folgenden Bestandteilen hergestellt: t,o
(iew.-Teile
li.mul.sion aus selbslvcmet/cnden Acryl- 69
mischpnlynicrisiitlalcxlcilchcn in Wasser
mischpnlynicrisiitlalcxlcilchcn in Wasser
2%igc wiiUrigc Lösung von Mclhylccllulnsc 15
50"/nige wäßrige Dispersion eines I
50"/nige wäßrige Dispersion eines I
liingkclliKcn l'eltsmirc-Anl schiiunimillels
Ammoniumchlorid (Katalysator A für die
beschriebene Acrylemulsion
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
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
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)
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
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