ITMO20010157A1 - Metodo per la fabbricazione di un laminato retroriflettente - Google Patents

Description

D E S C R IZ I O N E

annessa a domanda di breveto per INVENZIONE INDUSTRIALE dal titolo “Metodo per la fabbricazione di un laminato retroriflettente”.

Forma oggeto del presente trovato un metodo per la fabbricazione di un laminato retroriflettente.

In modo specifico, ma non esclusivo, il laminato retrorifletente può essere utilmente impiegato per realizzare segnaletica stradale orizzontale.

In particolare si fa riferimento alla fabbricazione di un laminato retrorifletente avente, su un lato visibile, una pluralità di rilievi macroscopici a cui sono ancorate delle microsfere. Un laminato di questo tipo è già noto, ad esempio, dal breveto italiano IT 1.296.759.

Uno scopo del presente trovato è quello di fornire un metodo semplice ed economico per la fabbricazione di un laminato del tipo sopra indicato.

Un vantaggio del trovato è quello di rendere disponibile un metodo affidabile e ad alta produtività.

Un altro scopo del trovato in oggeto è quello di realizzare un laminato resistente, di lunga durata e con un elevato potere di retrorifletenza.

Questi scopi e vantaggi ed altri ancora vengono tutti raggiunti dal trovato in oggetto così come risulta caratterizzato dalle rivendicazioni sotto riportate.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del presente trovato meglio appariranno dalla descrizione dettagliata che segue di una forma di realizzazione del trovato in oggetto, illustrata a titolo esemplificativo ma non limitativo nelle allegate figure.

La figura 1 mostra una vista in pianta di un laminato retroriflettente realizzato in accordo con il trovato in oggetto.

La figura 2 mostra la sezione II-II di figura 1.

La figura 3 mostra, in elevazione verticale, uno schema di un impianto che attua il metodo in oggetto.

Facendo riferimento alle sopra menzionate figure, con 1 è stato indicato nel complesso un laminato retroriflettente comprendente uno strato di microsfere 2 affondate in parte (con profondità di entità prestabilita) in uno strato di supporto 3 che è sagomato in modo da formare, su un lato (retroriflettente) recante le microsfere, dei rilievi macroscopici (la cui sporgenza in altezza è dell’ordine di circa 1÷4 millimetri) di altezza decisamente superiore allo spessore dello strato di supporto 3 e in negativo, sul lato opposto, delle corrispondenti cavità.

È preferibile che le microsfere siano realizzate in materiale vetroso con indice di rifrazione relativamente elevato, ad esempio maggiore di 1,80 e preferibilmente compreso tra 1,90 e 1,97, al fine di ottenere un elevato effetto retroriflettente. Le microsfere hanno, almeno per la maggior parte, un diametro mediamente compreso, di preferenza, tra 20 e 105 micron.

Lo strato di supporto 3 è di tipo multistrato e comprende almeno: uno strato 31 di una resina trasparente (o trasparente colorata) sottostante e a contatto delle microsfere, uno strato 32 di materiale riflettente, generalmente metallico, sottostante allo strato 31 di resina, e almeno uno strato sottostante allo strato di metallo: nel caso particolare al di sotto dello strato 32 riflettente sono previsti vari strati fra i quali uno strato 33 di primer per metalli sottostante allo strato 32 di metallo, uno strato 34 di resina, ad esempio di tipo poliuretanico, sottostante allo strato 33 di primer per metalli, e uno strato 35 di materiale termoformabile sottostante agli altri strati e situato da parte opposta rispetto allo strato di microsfere 2. La resina trasparente (o trasparente colorata) che forma lo strato 31 a contatto con le microsfere può essere additivata con uno o più derivati del silano, come sarà meglio spiegato in seguito. Il primo strato 31 di resina trasparente si trova interposto fra le microsfere di vetro e lo strato riflettente, per migliorare l’ancoraggio delle microsfere di vetro.

Il laminato 1 comprende inoltre uno strato inferiore 4 di riempimento delle cavità che, oltre a colmare le cavità preformate sullo strato 3 di supporto delle microsfere, preferibilmente forma anche una superficie di base continua per ricoprire l’intero lato inferiore del laminato.

II metodo per la fabbricazione del laminato 1 retroriflettente comprende le seguenti fasi:

1) preparare una pellicola 5 retroriflettente avente, su un lato retroriflettente, uno strato di microsfere 2 in materiale trasparente (ad esempio vetro); la preparazione della pellicola retroriflettente a sua volta comprende le seguenti fasi (non illustrate):

la) fissare le microsfere su una pellicola di supporto temporaneo riscaldata per produrne un rammollimento tale da consentire un affondamento di entità prestabilita delle microsfere; nel caso particolare la pellicola di supporto temporaneo è una pellicola composita formata da uno strato di polietilene (sul quale sono distribuite e nel quale affondano le microsfere) supportato da uno strato di poliestere;

lb) rivestire il lato della pellicola di supporto temporaneo ospitante le microsfere 2 con un sottile primo strato 31 di una resina trasparente o trasparente colorata; il primo strato trasparente di resina, ad esempio realizzato in materiale di tipo poliuretanico (preferibilmente una resina poliuretanica bicomponente), vantaggiosamente può essere additivato per migliorare l’accoppiamento con le microsfere di vetro: l’additivo è preferibilmente un derivato del silano, ad esempio del tipo amminoalchilsilano; additivi di questo tipo comprendono, ad esempio, sostanze come l’amminopropiltrietossisilano NH2(CH2)3Si(OC2H5)3 e l’amminopropiltrimetossisilano NH2(CH2)3Si(OCH3)3; tali sostanze, infatti, notoriamente promuovono l’adesione tra superimi di materiali inorganici (ad esempio i borosilicati del vetro, materiale di cui sono generalmente costituite le microsfere) e i polimeri organici (ad esempio una resina poliuretanica), in quanto possiedono favorevoli caratteristiche di affinità chimica nei confronti delle suddette superfici di materiali inorganici e dei suddetti polimeri organici; tali caratteristiche di affinità si esplicano tramite interazioni di natura elettrostatica, come ad esempio la formazione di legami a ponte di idrogeno; è stato vantaggiosamente riscontrato che i migliori risultati sono ottenibili con l’utilizzo del prodotto commerciale Dynasylan® AMEO ovvero Dynasylan® AMEO-P; alternativamente, è possibile trattare con un additivo dello stesso tipo, ad esempio del tipo amminoalchilsilano, come descritto in precedenza, la superficie esterna delle microsfere di vetro, sempre allo scopo di migliorare l’accoppiamento fra le microsfere e il primo strato di resina;

la superficie esterna del primo strato 31 viene trattata, ad esempio con un trattamento “corona”, per migliorare la presa dello strato di materiale successivamente sovrapposto nella fase le);

le) deporre un sottile strato 32 di materiale riflettente (in genere metallo) sulla superficie esterna (precedentemente sottoposta al trattamento superficiale “corona”) del primo strato 31 di resina; questa operazione (metallizzazione) è realizzata in genere in alto vuoto; lo strato di metallo (costituito ad esempio da alluminio) esplica una funzione riflettente;

1d) rivestire lo strato 32 di metallo con un secondo strato 33 di resina o primer per metalli, che è preferibilmente di tipo poliuretanico bicomponente, e successivamente con un terzo strato 34 di resina, ad esempio di tipo poliuretanico e ad alta grammatura;

le) asportare per semplice delaminazione la pellicola di supporto temporaneo. Prima della successiva fase 2) di goffratura, uno strato 35 di supporto in materiale termoformabile è accoppiato, in modo noto, stabile e permanente, sul lato della pellicola opposto al lato retroriflettente.

2) Goffrare la pellicola in modo da ottenere, sul lato retroriflettente con le microsfere, una distribuzione di rilievi macroscopici ai quali corrispondono in negativo, sul lato opposto, delle cavità; nella fase di goffratura, la pellicola 5 passa attraverso due cilindri 6 goffratori contrapposti (figura 3), dotati perifericamente di due matrici (maschio e femmina) cooperanti fra loro e predisposte per ottenere su un lato della pellicola 5 i rilievi e sul lato opposto, in concomitanza, le corrispettive cavità; è preferibile che una delle due matrici (di preferenza la matrice maschio) sia realizzata in un materiale elasticamente deformabile e più deformabile rispetto al materiale dell’altra matrice; ad esempio la matrice maschio può essere in gomma siliconica e la matrice femmina in metallo (ad esempio acciaio, nichel, etc.); la pellicola 5 viene preriscaldata ad opera di mezzi riscaldanti 9 (ad esempio batterie a raggi infrarossi e/o rulli riscaldatori) e poi subisce una vera e propria termoformatura ad opera dei due cilindri goffratori 6 (raffreddati) che operano in fasatura reciproca in modo che nella zona di termoformatura ogni sporgenza (maschio) di una matrice collabori con una rientranza (femmina) dell’altra matrice; lo strato 35 di supporto in materiale termoformabile assicura una termoformatura efficace della pellicola 5.

I rilievi (e le rispettive cavità dall’altro lato) viste in pianta (figura 1) presentano preferibilmente una forma esagonale e sono distribuite in modo ordinato e regolare. Nel caso particolare esse sono a forma di tronco di piramide a base esagonale. È comunque possibile prevedere altre forme.

3) applicare, sul lato della pellicola opposto alle microsfere, uno strato 4 di materiale che colmi le cavità; lo strato 4 di materiale ha uno spessore superiore alla profondità delle cavità, così da ottenere un ricoprimento totale e formare uno strato di base continuo su tutto il lato inferiore della pellicola opposto al lato retroriflettente; il materiale è preferibilmente una materia plastica spalmabile, ad esempio una resina poliuretanica, o una gomma sintetica; tale materiale può contenere, come additivi, una percentuale di pigmenti, ad esempio bianchi o diversamente colorati a seconda delle esigenze; il materiale può contenere altresì una percentuale (ad esempio dello 0,5 per cento circa) di agente sbiancante, preferibilmente di tipo ottico (ad esempio gli sbiancanti ottici normalmente impiegati nell’industria tessile o cartaria), per migliorare la visibilità della pellicola quando questa è impiegata nella segnaletica stradale; il materiale contiene inoltre di preferenza delle particelle di materiale abrasivo relativamente duro: tali particelle conferiscono allo strato di base un’elevata resistenza all’usura, sia meccanica che atmosferica, grazie alla quale i rilievi sul lato esterno retroriflettente conservano la loro conformazione, in particolare il loro spessore, per lungo tempo anche se sottoposti ad elevate sollecitazioni usuranti; le particelle abrasive possono essere sotto forma di granelli o scagliette taglienti aventi una struttura a spigoli taglienti molto irregolare: è possibile ad esempio utilizzare le sostanze abrasive, in forma polverulenta o granulare, del tipo e con la granulometria degli abrasivi normalmente impiegati per la fabbricazione di mole, di fogli abrasivi, di carta vetrata, di tela smeriglio, eccetera: nel caso particolare ora descritto, le particelle sono costituite per la maggior parte da granelli o scagliette di corindone o di altre sostanze abrasive aventi una durezza circa uguale o anche superiore a quella del corindone (cioè 9 nella scala di Mohs), come ad esempio carburo di silicio, carburo di boro, sesquiossido di alluminio, diamante, eccetera: è comunque possibile utilizzare particelle di sostanze che presentano una durezza inferiore a quella del corindone, anche se preferibilmente superiore a 8 nella scala di Mohs, cioè più duri del topazio; si è visto comunque che pellicole per segnaletica orizzontale di ottima qualità sono realizzabili anche con particelle abrasive di materiali dotati di durezza inferiore a 8 nella scala di Mohs, ma preferibilmente superiore alla durezza del vetro di silice (che ha come noto una durezza compresa tra 6 e 7 nella scala di Mohs) come ad esempio granato o quarzo in grani finissimi; altri materiali abrasivi utilizzabili sono, ad esempio, i seguenti: pomice, seppia, farina di tripoli, farina fossile, carburo di tantalio, carburo di tungsteno, arenaria, polvere finissima di vetro, smeriglio in grani e in polvere, ossido di ferro e/o di cromo in polvere; si può altresì prevedere l’impiego di un miscuglio di particelle realizzate in vari materiali abrasivi, ridotti in polvere o in granuli, ed aventi durezza e granulometria diverse tra loro; le particelle di abrasivo possono essere impastate insieme con gli altri ingredienti dello strato 4 di base (ad esempio resina poliuretanica, pigmento bianco e sbiancante ottico), dopodiché l’impasto ottenuto può essere spalmato sul lato che presenta le cavità, facendo avanzare la pellicola con direzione F verso un dispositivo di formazione dello strato 4, comprendente un alimentatore 7 che distribuisce l’impasto e una spatola 8 che effettua il riempimento delle cavità e il rasamento dell’impasto.

E preferibile, ma non indispensabile, che i rilievi presentino, ciascuno, una superficie di sommità sostanzialmente piana e parallela al laminato, e presentino inoltre una superficie laterale inclinata rispetto al laminato. Almeno una parte delle microsfere è ancorata alla superficie laterale inclinata dei rilievi. Le microsfere disposte su queste superfici laterali sono protette contro l’usura del traffico e sono altresì esposte al fascio di luce proveniente dai fari di un automezzo in modo da conseguire un ottimo effetto di retroriflettenza ed un’elevata visibilità del segnale stradale, in ogni condizione atmosferica e del fondo stradale e per qualsiasi possibile angolo di incidenza del fascio luminoso emesso dai fari di un automezzo. La maggior parte del potere retroriflettente è fornito dalle microsfere situate sulla superficie laterale dei rilievi. È possibile prevedere che la superficie di sommità dei rilievi sia priva di microsfere, senza che questo comporti un significativo calo delle capacità di retroriflettenza del laminato. Le microsfere eventualmente disposte sulle superfici di sommità contribuiscono infatti in misura ridotta al potere retroriflettente della pellicola quando questa è utilizzata per formare segnaletica orizzontale: inoltre tali microsfere sono quelle più soggette all’usura del traffico e quindi destinate a consumarsi e a staccarsi dalla pellicola prima delle altre. Le superfici di sommità dei rilievi possono pertanto essere, eventualmente, sottoposte ad una lavorazione meccanica che comporta l’asportazione delle microsfere che si trovano ancorate su tali superfici, ponendo in vista il sottostante strato di base 4 (bianco o colorato) così da ottenere le caratteristiche di colorimetria desiderate.

Al di sotto dello strato di base 4 è prevista (in modo noto) la deposizione di uno strato (non illustrato) di adesivo o di autoadesivo (di tipo permanente o rimovibile) che serve per il fissaggio del laminato ad una superficie esterna (ad esempio la pavimentazione stradale).

L’applicazione del laminato retroriflettente all’asfalto, o ad altre superfici, avviene con mezzi e secondo metodologie note.

Il laminato è particolarmente utile per formare la segnaletica orizzontale di strade, è dotato di un elevato potere retroriflettente, ed è in grado di mantenere un’elevata capacità di retroriflettenza per lungo tempo, anche se sottoposto a sollecitazioni usuranti, come ad esempio agenti atmosferici o il passaggio di automezzi. Il laminato permette di realizzare una segnaletica orizzontale che è durevole nel tempo e che non richiede particolare manutenzione. La segnaletica orizzontale presenta elevata visibilità per l’automobilista anche nelle situazioni ambientali più sfavorevoli per la guida, come ad esempio di notte e in presenza di nebbia e/o di pioggia, migliorando quindi la sicurezza nelle strade. Il laminato presenta ottime proprietà superficiali di antiscivolamento, particolarmente nei confronti dei pneumatici di veicoli.

Nell’esempio sopra descritto lo strato riflettente 32 è deposto su tutta la superficie della pellicola: è tuttavia possibile prevedere una metallizzazione a zone (ad esempio a bande o a strisce), così da formare zone metallizzate accanto a zone non metallizzate, ad esempio come descritto nel brevetto italiano IT 1.296.759 che qui si intende incorporato per riferimento.

Al trovato potranno essere applicate numerose modifiche di natura pratico applicativa dei dettagli costruttivi senza per questo uscire dall’ambito di tutela dell’idea inventiva sotto rivendicata.

Claims (11)

1. RIVENDICAZIONI 1. Metodo per la fabbricazione di un laminato retroriflettente, comprendente le seguenti fasi: preparare una pellicola (5) retroriflettente avente, su un lato retroriflettente, uno strato di microsfere (2); goffrare la pellicola (5) in modo da ottenere, sul lato retroriflettente, una distribuzione di rilievi macroscopici ai quali corrispondono in negativo, sul lato opposto, delle cavità; applicare, sul lato della pellicola (5) recante le cavità, uno strato (4) di materiale che colmi le cavità.
2. 2. Metodo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che, nella fase di goffratura, la pellicola (5) passa attraverso due cilindri (6) goffratori contrapposti, dotati perifericamente di due matrici cooperanti fra loro e predisposte per ottenere su un lato i rilievi e sul lato opposto, in concomitanza, le corrispettive cavità.
3. 3. Metodo secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che, prima della goffratura, uno strato (35) di supporto in materiale termoformabile è accoppiato sul lato della pellicola (5) opposto al lato retroriflettente.
4. 4. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la fase di preparazione della pellicola (5) retroriflettente a sua volta comprende le seguenti fasi: * fissare le microsfere (2) su una pellicola di supporto temporaneo riscaldata per produrne un rammollimento tale da consentire un affondamento di entità prestabilita delle microsfere; * rivestire il lato della pellicola di supporto temporaneo ospitante le microsfere con un sottile primo strato (31) di una resina trasparente; * deporre un sottile strato (32) riflettente sulla superficie esterna del primo strato (31) di resina; * rivestire lo strato (32) di metallo con uno o più strati (33) e (34) di materiale protettivo; * asportare la pellicola di supporto temporaneo.
5. 5. Metodo secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che, per migliorare l’accoppiamento fra le microsfere (2) e il primo strato (31), la resina del primo strato (31) è additivata con uno o più derivati del silano, ad esempio amminopropiltrietossisilano, la cui aggiunta promuove e rende possibile l’adesione tra superfici inorganiche, ad esempio i borosilicati del vetro, con polimeri organici, ad esempio resine poliuretaniche.
6. 6. Laminato retroriflettente comprendente: uno strato di microsfere (2) affondate in parte in uno strato (3) di supporto che è sagomato in modo da formare, su un lato recante le microsfere (2), dei rilievi macroscopici di altezza superiore allo spessore dello strato di supporto (3) e, in negativo sul lato opposto, delle cavità; uno strato (4) di riempimento per colmare le cavità formate sullo strato di supporto (3) delle microsfere (2).
7. 7. Laminato secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che lo strato (3) di supporto a sua volta comprende: uno strato (31) di una resina trasparente a contatto con le microsfere (2); uno strato (32) riflettente sullo strato (31) di resina; preferibilmente uno strato (33) di primer per metalli sullo strato (32) riflettente, preferibilmente di metallo; uno strato (35) di materiale termoformabile al di sotto dei suddetti strati.
8. 8. Laminato secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che la resina trasparente a contatto con le microsfere (2) è additivata con uno o più derivati del silano.
9. 9. Metodo secondo le rivendicazioni precedenti e secondo quanto descritto ed illustrato con riferimento alle figure dei disegni allegati e per gli scopi sopra citati.
10. 10. Laminato secondo le rivendicazioni precedenti e secondo quanto descritto ed illustrato con riferimento alle figure dei disegni allegati e per gli scopi sopra citati.
11. 11. Segnaletica orizzontale per strade caratterizzata dal fatto che comprende almeno un laminato retroriflettente secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti.