ITMI961154A1 - Striscia di materiale flessibile avente caratteristiche di retrori- flettenza e di rifrangenza della luce e metodo per il suo ottenimento - Google Patents

Description

Descrizione di un’invenzione industriale

DESCRIZIONE

L'invenzione ha per oggetto una striscia di materiale flessibile avente caratteristiche di retroriflettenza e di rifrangenza della luce; l'invenzione concerne anche un metodo per l'ottenimento di tale striscia.

Per la riflessione della luce si utilizzano dei supporti resistenti, una cui superficie è trattata con una vernice riflettente della luce: su tali superfici dei granuli trasparenti alla luce (ad esempio dei granuli o sferette o polveri di silice, di vetro, di corindoni naturali o sintetici) sono fissati mediante colle termorammollenti ad una temperatura che, generalmente è di 65-70<e>C o superiore.

Secondo la tecnica nota, sulla superficie dei supporti viene dapprima applicato uno strato di colla od adesivo termorammollente: su questa colla, mantenuta alla sua temperatura di rammollimento, vengono distribuiti i granuli trasparenti che vengono successivamente ricoperti da una pellicola o foglio di materiale sintetico trasparente che viene premuto sui granuli verso il supporto (con una tecnica nota col nome di "hot melt") formando così un pannello composito avente le desiderate caratteristiche di retroriflettenza e di rifrangenza della luce.

In conseguenza della necessità di dovere rammollire le colle citate ad una temperatura abbastanza elevata, la lavorazione dei pannelli di tipo noto viene fatta in modo discontinuo ed i supporti in essi utilizzati devono resistere alle temperature di rammollimento delle colle. Tali supporti devono quindi avere caratteristiche di stabilità dimensionali a tali temperature (non devono quindi deformarsi per azione del calore cui essi vengono sottoposti) e di resistenza agli "shock” termici. Per tale motivo, si utilizzano, in generale, supporti metallici o di laminati plastici (PVC, ABS, PVDF, PMMA, ecc.) tal quali od in accoppiamento variamente realizzato.

Siccome i materiali riflettenti e rifrangenti della luce cui si riferisce l'invenzione hanno larghissimo impiego che può estendersi dalla realizzazione di segnaletica stradale a quella di dispositivi di protezione individuale (come tute, maschere, quanti, bracciali, fasce addominali, ecc.) è evidente che la tecnologia nota presenta i gravi inconvenienti derivanti dal procedimento di produzione discontinuo (con conseguenti costi elevati) e dalla impossibilità di utilizzare supporti flessibili, leggeri, molto sottili e di basso costo.

Scopo principale della presente invenzione è quindi quello di realizzare strisce di materiale altamente leggero, flessibile e di basso costo, aventi elevate caratteristiche di riflessione e rifrangenza della luce.

Altro scopo è quello di realizzare un metodo che permetta di produrre le strisce sopra citate in modo continuo, estremamente rapido ed economico, lavorando sostanzialmente alla temperatura ambiente.

Questi ed altri scopi ancora vengono conseguiti con una striscia di materiale flessibile avente proprietà di retrorif lettenza e di rifrangenza della luce, comprendente un supporto almeno una superficie del quale è almeno parzialmente ricoperta da uno strato di materiale avente proprietà di riflessione della luce sul quale sono fissati dei granuli solidi trasparenti alla luce, caratterizzata dal fatto che detto supporto è costituito da una sottile e flessibile pellicola di almeno una poliolefina, che detto strato di materiale comprende un adesivo acrilico reticolato, un primer adesivante per poliolefine, un pigmento per pitture e vernici ad elevata luminosità, dell'ossido di zinco ed una vernice ad elevato potere di riflettenza della luce, che la superficie di detto strato di materiale rivolta verso detti granuli è irregolare per la presenza di scabrosità distribuite sulla superficie stessa e che lo spessore di detto strato di materiale è mediamente inferiore al raggio medio di detti granuli trasparenti alla luce.

Preferibilmente detta pellicola è una pellicola di polietilene avente uno spessore compreso tra 5 e 100 micron, detto primer adesivante per poliolefine è formato da resine poliolef iniche e copolimeri di etilene e vinilacetato, detto pigmento per pitture e vernici è costituito da biossido di titanio e detta vernice ad elevato potere di riflettenza della luce è vernice argento.

Il metodo per l'ottenimento di detta striscia è caratterizzato dal fatto che almeno una porzione di almeno una superficie di un nastro continuo di detto supporto viene sottoposta ad un trattamento con arco voltaico per rendere la superficie irregolare per effetto corona, che su tale superficie viene quindi applicato, alla temperatura ambiente e mediante un sistema di stampa offset of flessografica, uno strato di una miscela fluida comprendente acetone, adesivo acrilico autoreticolante, primer adesivante per poliolefine, pigmento per pitture e vernici ad elevata luminosità, ossido di zinco e vernice ad elevato potere di riflettenza della luce, che su tale miscela fluida viene distribuito per via pneumatica, elettrostatica od elettromeccanica uno strato continuo di granuli di materiale trasparente alla luce, e che il nastro composito cosi ottenuto viene fatto passare in una stazione a ventilazione forzata d'aria per provocare l'evaporazione del solvente volatile e la polimerizzazione dei componenti polimerizzabili della miscela.

Preferibilmente detta miscela fluida comprende circa il 50% di detto adesivo acrilico autoreticolante, il 38,5% di detto primer adesivante, il 5% di acetone, il 5% di detto pigmento lo 0,5% di ossido di zinco, l'1% di detta vernice ad elevato potere riflettente, le percentuali essendo in peso e potendo variare del 10% in più o in meno rispetto alle percentuali sopra indicate.

Al fine di rendere più chiara la comprensione della presente invenzione, ne sarà ora descritto un esempio di attuazione dato a titolo esplicativo e non limitativo con riferimento all'unito disegno in cui:

- la Figura 1 è lo schema di un impianto atto alla produzione della striscia riflettente e rifrangente secondo l'invenzione di cui

- la Figura 2 rappresenta schematicamente e senza rispettarne le dimensioni reali, una porzione in scala fortemente ingrandita.

Si faccia anzitutto riferimento alla Figura 1 ove è schematizzata una bobina A su cui è avvolto un nastro 1 di materiale sottile e flessibile che si svolge da tale bobina per essere infine riavvolto (dopo essersi mosso su rulli trasportatori per semplicità non rappresentati) su una bobina di raccolta B.

Il nastro 1 può essere costituito da una sottile e flessibile pellicola di materia plastica (ad esempio a base olefinica di spessore compreso tra 5 e 100 micron), ma esso è preferibilmente costituito da un nastro di polietilene.

Più in particolare per fornire un esempio specifico, la pellicola o nastro 1 è preferibilmente realizzata in polietilene lineare (PELD) o ad alta densità (PEHD) o loro miscele di spessore 20-50 micron, eventualmente colorata in massa di rosso (come è spesso richiesto dalle normative europee) o di nero (come richiesto dalle normative americane, quali quella statunitense): tale nastro viene fatto avanzare in modo continuo alla velocità minima di 40 metri al minuto.

Nell'esempio qui descritto si è supposto che solo una (quella superiore rispetto al disegno) delle superfici del nastro debba essere trattata nel modo che sarà ora descritto, ma è evidente che il medesimo trattamento può essere effettuato anche sull'altra faccia dello stesso nastro.

Anzitutto il nastro passa ad una stazione 2 ove la sua superficie viene sottoposta ad un arco voltaico che, per il ben noto effetto a corona, rende tale superficie irregolare o scabrosa, con microscopiche rientranze e cavità un cui scopo è quello di assicurare un perfetto aggrappaggio, sulla pellicola, dello strato di materiale che verrà su di essa applicato, come verrà spiegato in seguito: è evidente che questo trattamento può essere già stato effettuato a monte, cioè prima di avvolgere il nastro per formare la bobina A.

La pellicola 1 passa quindi ad una stazione 3 ove, con un comune sistema di stampa offset o flessografica viene spalmato a freddo uno strato di una miscela fluida avente caratteristiche coprenti, di elevata luminosità e di alto potere di riflettenza della luce.

Tale miscela viene preparata a parte mescolando tra di loro accuratamente dell’adesivo acrilico autoreticolante con un primer adesivante per poliolefine, un pigmento per pitture e vernici ad elevata luminosità, ossido di zinco, vernice ad elevato potere di riflettenza della luce ed acetone.

L'adesivo acrilico autoreticolante viene commercializzato in soluzione (usualmente in solventi alifatici ed esteri) ha elevata resistenza alla luce ed all'ingiallimento, ottima resistenza termica e stabilità dimensionale.

Come primer adesivante per poliolefine si è trovato preferibile l'impiego di un prodotto a base di resine poliolefiniche e copolimeri di etilene e vinilacetato essiccante all'aria per evaporazione dei solventi.

Come pigmento si è trovato vantaggioso impiegare biossido di titanio che può assicurare un tono bianco puro, un alto indice di rifrazione ed una elevata luminosità, buon potere schiarente e coprente, facile dispersibilità, di larga applicabilità per pitture e vernici.

L'ossido di zinco utilizzato è preferibilmente del tipo ultrafino micronizzato, facilmente disperdibile anche in mescole a viscosità molto bassa atto ad assicurare una ottima reticolazione ed una elevata resistenza all'invecchiamento termico delle sostanze polimerizzabili alle quali esso viene aggiunto.

Come vernice ad elevato potere di riflettenza della luce si è trovato vantaggioso impiegare le vernici argento di tipo comune.

La miscela fluida sopra menzionata viene preferibilmente preparata mescolando, ad esempio per 5 minuti, 2000 g di adesivo acrilico autoreticolante con 40 g di vernice argento e 1400 g di premier adesivante a base di resine poliolefiniche e copolimeri di etilene e vinilacetato essiccante per evaporazione di solventi; preparando a parte, mescolando per 5 minuti, una miscela di 200 g di biossido di titanio, 20 g di ossido di zinco, ed ancora 140 g del suddetto primer adesivante; poi mescolando insieme le due miscele sopra citate, aggiungendo 20 g di acetone e mescolando per 10 minuti. Alla miscela finale così ottenuta si può aggregare e mescolare un ulteriore quantità di primer adesivante fino a raggiungere la viscosità desiderata.

In generale, la miscela fluida spalmata sulla pellicola comprende circa il 50% di adesivo acrilico autoreticolante, il 38,5% di primer adesivante, il 5% di acetone, il 5% di pigmento, lo 0,5% di ossido di zinco, l'l% di vernice riflettente della luce, la percentuale essendo in peso e potendo variare del 10% in più non in meno rispetto alle percentuali sopra indicate.

Dopo che nella stazione 3 è stato depositato (alla temperatura ambiente) sulla pellicola 1 lo strato desiderato (dello spessore, ad esempio, di 13-14 micron) della miscela fluida, il nastro passa in una stazione 4 ove su tale miscela fluida viene distribuito per via pneumatica (ad esempio tramite un eiettore di tipo "Venturi") od elettromeccanica od elettrostatica, uno strato continuo di granuli o sferette 5 di materiale trasparente alla luce (ad esempio microsfere di vetro Crown di diametro medio di circa 20 micron, o granuli di corindoni naturali o sintetici o polveri di silice) che penetrano parzialmente nello strato di miscela fluida spalmata sulla pellicola di supporto.

I granuli possono avere dimensione media compresa tra 10 ed 80 micron, preferibilmente inferiore a 25 micron, ed il loro raggio medio è uguale o superiore allo spessore della miscela fluida spalmata sulla pellicola.

Dopo che sul nastro è stata spruzzata la polvere di silice, il nastro stesso passa ad una stazione 6 (che funge da forno di asciugamento e polimerizzazione) ove è prevista una ventilazione forzata d’aria a temperatura ambiente, che provoca la rapida evaporazione del solvente e la polimerizzazione citata..

L’adesivo solidificato trattiene saldamente i granuli trasparenti accoppiati alla pellicola di supporto, ed il nastro così ottenuto può essere avvolto sulla bobina di raccolta B, dopo essere stato eventualmente fatto passare tra due rulli 7 che ne calibrano lo spessore, se i granuli di materiale trasparente hanno tra di loro dimensioni diverse .

Nella Figura 2 è stata rappresentata in scala ingrandita e sproporzionata una porzione di nastro in cui su una pellicola 1 di polietilene sono fissati, mediante uno strato di materiale 8, dei granuli o sferette 5 di materiale otticamente trasparente, aventi tra di loro dimensioni diverse.

E' evidente che, dopo essere stato formato e prima di essere avvolto sulla bobina di raccolta B, il nastro può essere sottoposto ad un ulteriore trattamento secondo il quale i granuli vengono ricoperti con uno strato di vernice impermeabilizzante e trasparente alla luce.

Come si può comprendere, col metodo descritto è possibile rendere retrorifrangenti e riflettenti della luce manufatti poliolef inici , lavorandoli ad elevata velocità, con basso costo con elevate caratteristiche funzionali e meccaniche.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Striscia di materiale flessibile avente proprietà di retrorif lettenza e di rifrangenza della luce, comprendente un supporto almeno una superficie del quale è almeno parzialmente ricoperta da uno strato di materiale avente proprietà di riflessione della luce sul quale sono fissati dei granuli solidi trasparenti alla luce, caratterizzata dal fatto che detto supporto è costituito da una sottile e flessibile pellicola di almeno una poliolefina, che detto strato di materiale comprende un adesivo acrilico reticolato, un primer adesivante per poliolefine, un pigmento per pitture e vernici ad elevata luminosità, dell'ossido di zinco ed una vernice ad elevato potere di riflettenza della luce, che la superficie di detto strato di materiale rivolta verso detti granuli è irregolare per la presenza di scabrosità distribuite sulla superficie stessa e che lo spessore di detto strato di materiale è mediamente inferiore al raggio medio di detti granuli trasparenti alla luce.
2. 2. Striscia secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detta pellicola è una pellicola di polietilene avente uno spessore compreso tra 5 e 100 micron.
3. 3. Striscia secondo le rivendicazioni 1 e 2, caratterizzata dal fatto che detto primer adesivante per poi iolefine è formato da resine poliolefiniche e copolimeri di etilene e vini lacetato .
4. 4. Striscia secondo le rivendicazioni da 1 a 3, caratterizzata dal fatto che detto pigmento per pitture e vernici è costituito da biossido di titanio.
5. 5. Striscia secondo le rivendicazioni da 1 a 4, caratterizzata dal fatto che detta vernice ad elevato potere di riflettenza della luce è vernice argento .
6. 6. Metodo per la preparazione di una striscia secondo le rivendicazioni da 1 a 5, caratterizzato dal fatto che almeno una porzione di almeno una superficie di un nastro continuo di detto supporto viene sottoposta ad un trattamento con arco voltaico per rendere la superficie irregolare per effetto corona, che su tale superficie viene quindi applicato, alla temperatura ambiente e mediante un sistema di stampa offset of flessografico, uno strato di una miscela fluida comprendente acetone adesivo acrilico autoreticolante, primer adesivante per poliolefine, pigmento per pitture e vernici ad elevata luminosità, ossido di zinco e vernice ad elevato potere di riflettenza della luce, che su tale miscela fluida viene distribuito per via pneumatica, elettrostatica od elettromeccanica uno strato continuo di granuli di materiale trasparente alla luce, e che il nastro composito così ottenuto viene fatto passare in una stazione a ventilazione forzata d'aria per provocare l'evaporazione del solvente volatile e la polimerizzazione dei componenti polimerizzabili della miscela.
7. 7. Metodo secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che detta miscela fluida comprende circa il 50% di detto adesivo acrilico autoreticolante, il 38,5% di detto primer adesivante, il 5% di acetone, il 5% di detto pigmento lo 0,5% di ossido di zinco, l'1% di detta vernice ad elevato potere riflettente, le percentuali essendo in peso e potendo variare del 10% in più o in meno rispetto alle percentuali sopra indicate.
8. 8. Metodo secondo le rivendicazioni 6 e 7, caratterizzato dal fatto che detta miscela fluida viene preparata preparando e singolarmente mescolando separatamente da una parte detto autoadesivo acrilico con detta vernice ad elevato potere riflettente e la massima parte di detto primer adesivante, e dall'altra parte detto pigmento, l'ossido di zinco ed una minore parte di detto primer adesivante, poi mescolando tali due parti assieme con l'aggiunta di acetone ed infine aggiungendo e mescolando adesivante fino a raggiungere la viscosità desiderata per l'applicazione della miscela sul nastro di supporto .
9. 9. Metodo secondo le rivendicazioni da 6 a 8, caratterizzato dal fatto che detta striscia viene sottoposta ad un trattamento di calandratura per fargli assumere uno spessore sostanzialmente uniforme .
10. 10. Metodo secondo le rivendicazioni da 2 a 9, caratterizzato dal fatto che su detto nastro viene applicato uno strato di vernice trasparente ed impermeabilizzante che ricopre la superficie libera di detti oranuli.