ITMO20010162A1 - Laminato retroriflettente con microprismi e metodo per fabbricarlo - Google Patents

Description

D E S C R I Z I O N E

annessa a domanda di breveto per INVENZIONE INDUSTRIALE dal titolo “Laminato retroriflettente con microprismi e metodo per fabbricarlo”.

Formano oggeto del presente trovato un laminato retrorifletente con microprismi ed un metodo per fabbricarlo.

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

Sono già noti vari tipi di laminati retrorifletenti con microprismi, ad esempio dai breveti US 5376431, US 5657162, US 6083607 e US 6139158.

Il presente trovato si propone di realizzare un laminato con microprismi dotato di un elevato potere retrorifletente.

Un vantaggio del trovato è quello di fornire un laminato retrorifletente con carateristiche di luminanza, colorimetria e retrorifletenza che soddisfano i requisiti richiesti dalle normative.

Un altro vantaggio consiste nel fato che il laminato in oggeto risulta resistente e di lunga durata.

II trovato si propone inoltre di provvedere un metodo semplice, economico, affidabile, ad elevata produttività, per la fabbricazione di un laminato retroriflettente.

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 dall’alto di un laminato realizzato secondo il trovato in oggetto.

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

Facendo riferimento alle sopra menzionate figure, con 1 è stato indicato nel complesso un laminato retroriflettente, utilizzato in particolare per realizzare segnaletica stradale orizzontale, che comprende una pellicola 2 multistrato che a sua volta comprende uno strato 21 superiore in materiale plastico termoformabile, trasparente o trasparente colorato (ad esempio una resina metacrilica come il polimetilmetacrilato), che presenta su un lato inferiore una superficie strutturata 2 la avente una distribuzione di microprismi impressi in rilievo, uno strato 22 di materiale riflettente sottostante alla superficie strutturata 21a con i microprismi, ed uno o più strati 23 e 24 di materiale protettivo sottostanti allo strato riflettente 22.

Nel caso particolare lo strato 22 riflettente è metallico (ad esempio in alluminio) ed è ricoperto inferiormente da un sottile strato 23 di materiale protettivo costituito da un primer per metalli, preferibilmente a base poliuretanica, che assolve al compito di migliorare la presa di un sovrapposto strato 24 di riempimento dei microprismi. Lo strato 24, che è realizzato ad esempio in una resina poliuretanica ad alta grammatura, colma le valli della superficie strutturata 21a e ne ricopre le creste con uno spessore protettivo, allo scopo di proteggere i microprismi, in particolare per evitare il rischio di modificare la conformazione dei microprismi (per non danneggiarne le proprietà ottiche) nell’operazione di termoformatura per ottenere i rilievi 4 e gli alveoli 5, come sarà meglio spiegato in seguito.

Sulla superficie strutturata 21a dello strato 21 in materiale trasparente o trasparente colorato, cioè sulla superficie 2 la che presenta impressi i microprismi, è prestampato un tracciato 3 in linea sottile opaca e chiara, preferibilmente bianca, in forma di scritta o disegno (marchio, figura geometrica o altro) ripetuti indefinitamente, che è distribuito sulla superficie 2 la dello strato in modo da formare una sorta di reticolo che occulta in parte, in percentuale prestabilita, il sottostante strato riflettente 22, allo scopo di coprire lo strato riflettente per modificare le caratteristiche di colorimetria e di luminanza del laminato senza ridurne eccessivamente la retroriflettenza. Il tracciato 3 complessivamente occupa, di preferenza, un’area pari a circa il 15% dell’area totale della superficie strutturata 21a: la percentuale è comunque in funzione delle caratteristiche di colorimetria e di luminanza che si desiderano ottenere, in particolare le caratteristiche richieste dalle normative per la visione del laminato di giorno e con la luce naturale.

La pellicola multistrato 2 è sagomata per formare su un lato superiore una distribuzione di rilievi 4 macroscopici a cui corrispondono sul lato inferiore, in negativo, degli alveoli 5. L’altezza dei rilievi 4 macroscopici è, all’incirca, di 1÷4 millimetri, cioè di circa almeno un ordine di grandezza superiore alle dimensioni dei microprismi, in modo che la superficie laterale di ogni rilievo 4 presenti una molteplicità di microprismi: questo perché la superficie laterale dei rilievi 4 è la maggiore responsabile del'effetto di retroriflettenza quando il laminato è usato per la segnaletica orizzontale. I rilievi 4 (e i rispettivi alveoli 5 dall’altro lato) visti in pianta (figura 1) presentano preferibilmente una forma esagonale e sono distribuiti in modo ordinato e regolare. Nel caso particolare essi sono a forma di tronco di piramide a base esagonale. È comunque possibile prevedere altre forme, anche se è preferibile che i rilievi 4 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 dei microprismi si trova sulla superficie laterale (inclinata) dei rilievi 4: tali microprismi sono protetti contro l’usura del traffico e sono altresì i più esposti al fascio di luce proveniente dai fari di un automezzo così da ottimizzare la retroriflettenza e la visibilità del segnale stradale orizzontale, in ogni condizione atmosferica e del fondo stradale e per qualsiasi possibile angolo di incidenza del fascio luminoso emesso dai fari di un automezzo.

Il laminato comprende inoltre uno strato 6 di riempimento degli alveoli 5 e di ricoprimento del lato inferiore della pellicola 2 multistrato sagomata. Lo strato 6 di materiale di riempimento ha uno spessore superiore alla profondità degli alveoli 5, così da ottenere un ricoprimento totale e formare una superficie di base continua su tutto il lato inferiore del laminato opposto al lato superiore retroriflettente; il materiale dello strato 6 di base 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 neH’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 6 di base (ad esempio resina poliuretanica, pigmento bianco e sbiancante ottico), dopodiché l’impasto ottenuto può essere spalmato sul lato che presenta gli alveoli 5, facendo avanzare la pellicola 2 verso un dispositivo di formazione dello strato, comprendente un alimentatore che distribuisce l’impasto e una spatola che effettua il riempimento degli alveoli 5 e il rasamento dell’impasto.

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

a) stampare su un lato inferiore di un foglio in materiale termoformabile, trasparente o trasparente colorato, il tracciato 3 a linea sottile, con scritte o disegni ripetuti, in materiale opaco, bianco o colorato a seconda delle desiderate caratteristiche di colorimetria e di luminanza del laminato; b) formare (ad esempio per goffratura) su detto lato inferiore stampato una superficie strutturata 2 la dotata di una distribuzione di microprismi impressi in rilievo; i microprismi sono conformati, in modo noto, per fornire proprietà ottiche di retroriflettenza;

c) trattare la superficie strutturata 2 la in modo da aumentare la capacità di presa e ancoraggio stabile dello strato di materiale successivamente applicato, ad esempio con un trattamento ‘corona’ che aumenta la tensione superficiale e la rugosità della superficie;

d) distribuire uno strato 22 di materiale riflettente sulla superficie strutturata con i microprismi e trattata ‘corona’; il materiale riflettente è preferibilmente metallo (ad esempio alluminio) applicato con procedimento noto di metallizzazione in alto vuoto;

e) distribuire sul materiale riflettente almeno un sottile strato 23 di materiale costituito preferibilmente da un primer per metalli, ad esempio di tipo poliuretanico bicomponente, che consente un saldo aggrappaggio del successivo strato 24 di materiale ricoprente e protettivo; in alternativa all’applicazione dello strato 23 di primer, è possibile prevedere un trattamento superficiale dello strato metallizzato (ad esempio un trattamento ‘corona’ specifico per superfici metalliche, di tipo noto) allo scopo di migliorare la capacità di presa del successivo strato 24 ricoprente e protettivo; successivamente, sullo strato 23 di primer (o, in alternativa, sulla superficie riflettente trattata) viene distribuito il secondo strato 24 di materiale protettivo (ad esempio una resina poliuretanica ad alta grammatura) che pareggia il lato inferiore della pellicola 2 riempiendo le valli e ricoprendo le creste dei microprismi in rilievo sulla superficie strutturata; lo strato 24 di riempimento ha uno spessore maggiore della profondità delle valli sul lato strutturato, così da ottenere un ricoprimento ed una protezione totale dei microprismi;

f) termoformare la pellicola 2 per ottenere una distribuzione di rilievi 4 macroscopici a cui corrispondono in negativo degli alveoli 5; in questa fase lo strato 24 di riempimento e ricoprimento assolve al compito di proteggere i microprismi in modo da conservare la loro conformazione e le loro proprietà ottiche; i rilievi 4 sporgono sul lato superiore della pellicola 2, cioè il lato dalla parte del foglio in materiale trasparente, mentre gli alveoli 5 sono sul lato inferiore, dalla parte dello strato 24 di materiale protettivo; la pellicola 2 viene termoformata passando attraverso due cilindri goffratori contrapposti (non illustrati), dotati perifericamente di due matrici (maschio e femmina) cooperanti fra loro e predisposte per ottenere su un lato della pellicola i rilievi 4 e sul lato opposto, in concomitanza, i corrispettivi alveoli 5; 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.); prima della termoformatura la pellicola 2 viene preriscaldata, ad esempio ad opera di batterie a raggi infrarossi e/o di rulli riscaldatori, e poi subisce la termoformatura ad opera dei due cilindri goffratori (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 21 in materiale termoformabile assicura una termoformatura efficace della pellicola 2;

g) distribuire, come già descritto in precedenza, uno strato 6 di materiale per riempire gli alveoli e ricoprire il lato inferiore della pellicola, dalla parte dello strato 24 protettivo.

Sullo strato 6 di base 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 1 ad una superficie esterna (ad esempio la pavimentazione stradale) con protezione in carta o film siliconato.

L’applicazione del laminato 1 retroriflettente all’asfalto, o ad altre superfici, avviene con mezzi e secondo metodologie note.

Il laminato 1 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. Il laminato ha caratteristiche di colorimetria e di luminanza che soddisfano i requisiti delle normative, pur mantenendo elevate proprietà di retroriflettenza.

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 (12)

1. RIVENDICAZIONI 1. Laminato retroriflettente comprendente: una pellicola (2) multistrato che a sua volta comprende uno strato superiore (21) trasparente o trasparente colorato, realizzato preferibilmente in materiale termoformabile, avente su un lato inferiore una superficie strutturata (2 la) per conferire proprietà di retroriflettenza, uno strato (22) di materiale riflettente sottostante alla superficie strutturata (2 la), ed uno o più strati (23) e (24) di materiale protettivo sottostanti allo strato riflettente (22); la pellicola (2) multistrato essendo sagomata per formare una distribuzione di rilievi (4) macroscopici, sporgenti da un lato superiore della pellicola, a cui corrispondono sul lato opposto inferiore, in negativo, degli alveoli (5); uno strato (6) di materiale che riempie gli alveoli (5) e ricopre il lato inferiore della pellicola (2) multistrato.
2. 2. Laminato secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la superficie strutturata (2 la) presenta impressa una distribuzione di microprismi.
3. 3. Laminato secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che sulla superficie strutturata (2 la) è stampato un tracciato (3) in linea sottile opaca e chiara, preferibilmente bianca, in forma di scritta, disegno o altro, che è distribuito in modo da formare una sorta di reticolo che occulta in parte, in percentuale prestabilita, il sottostante strato riflettente (22).
4. 4. Laminato secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la superficie strutturata (2 la) forma delle valli e delle creste che sono colmate e ricoperte da almeno uno strato (24) protettivo.
5. 5. Laminato secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che lo strato riflettente (22) è metallico ed è ricoperto da un sottile strato (23) di primer per metalli.
6. 6. Laminato secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il materiale dello strato (6) di riempimento e ricoprimento è una materia plastica contenente uno o più dei seguenti additivi: uno o più agenti sbiancanti di tipo ottico, particelle di uno o più materiali abrasivi, uno o più pigmenti bianchi o colorati.
7. 7. Metodo per la fabbricazione di un laminato retroriflettente, comprendente le seguenti fasi: realizzare una superficie strutturata (21 a) su un lato di una pellicola (21) in materiale trasparente o trasparente colorato, preferibilmente in materiale termoformabile; distribuire uno strato (22) di materiale riflettente sulla superficie strutturata (2 la); distribuire uno più strati (23, 24) di materiale protettivo sullo strato di materiale riflettente (22); formare, preferibilmente per termoformatura, la pellicola (2) multistrato così ottenuta per realizzare, sul lato superiore, una distribuzione di rilievi (4) macroscopici a cui corrispondono in negativo, sul lato inferiore, degli alveoli (5); distribuire uno strato (6) di materiale per riempire gli alveoli (5) e per ricoprire il lato inferiore della pellicola (2).
8. 8. Metodo secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto di stampare, sulla superficie (2 la) già strutturata o destinata ad essere strutturata, un tracciato (3) in linea sottile opaca, in forma di scritta, disegno o altro, che è distribuito in modo da formare una sorta di reticolo destinato in seguito ad occultare in parte, in percentuale prestabilita, lo strato riflettente (22) depositato successivamente.
9. 9. Metodo secondo la rivendicazione 7 o 8, caratterizzato dal fatto che nella fase di termoformatura la pellicola (2) preriscaldata passa attraverso due cilindri goffratori contrapposti, dotati perifericamente di due matrici maschio e femmina, cooperanti fra loro, predisposte per ottenere su un lato i rilievi (4) e sul lato opposto, in concomitanza, i corrispettivi alveoli (5).
10. 10. Metodo secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che una delle due matrici, preferibilmente la matrice maschio, è realizzata in un materiale elasticamente deformabile.
11. 11. Laminato secondo le rivendicazioni precedenti e secondo quanto descritto ed illustrato con riferimento alle figure dei disegni allegati e per gli scopi sopra citati.
12. 12. Metodo secondo le rivendicazioni precedenti e secondo quanto descritto ed illustrato con riferimento alle figure dei disegni allegati e per gli scopi sopra citati.