NL2013949B1 - Buigzaam materiaal met de eigenschap van een meervoudige lichtweerkaatsing, en een werkwijze voor het volgens een gietproces vervaardigen ervan. - Google Patents

Abstract

Buigzaam materiaal met de eigenschap van een meervoudige lichtweerkaatsing, omvattende een transparante, buigzame bovenlaag en een onderliggende spiegellaag met een licht weerkaatsend vlak dat gericht is naar de bovenlaag, waarbij de onderzijde van de bovenlaag direct of indirect met de bovenzijde van de spiegellaag is verbonden, en het licht weerkaatsende vlak van de spiegellaag wordt gevormd door een aantal vlakdelen waarvan een aantal een verschillende oriëntatie hebben ten opzichte van elkaar. Werkwijze voor het volgens een gietproces vervaardigen van een buigzaam materiaal met meervoudige lichtweerkaatsing.

Description

Buigzaam materiaal met de eigenschap van een meervoudige lichtweerkaatsing, en een werkwijze voor het volgens een gietproces vervaardigen ervan.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een nieuw buigzaam materiaal met de eigenschap van een meervoudige lichtweerkaatsing, alsmede op een werkwijze om het nieuwe materiaal volgens een gietproces te vervaardigen.

Een buigzaam materiaal met licht weerkaatsende eigenschappen is bekend uit US 2012/0176697, dat een oprolbare spiegel beschrijft opgebouwd uit drie lagen van achtereenvolgens een zacht transparant materiaal, een coating van reflecterend materiaal aangebracht op het transparante materiaal, en een zachte kussenlaag aan de andere zijde van het reflecterend materiaal. De oprolbare spiegel kan gemakkelijk worden vervoerd en het materiaal kan desgewenst op een aangepaste grootte worden gesneden. De oprolbare spiegel vormt een alternatief voor kleine spiegeltjes die op reis worden meegenomen.

De spiegel bekend uit US697 wordt gebruikt voor een enkelvoudige lichtweerkaatsing, ook wel aangeduid als ‘gerichte reflectie’. Hierbij wordt een inkomende, evenwijdige bundel licht ook als een evenwijdige uitgaande bundel licht weerkaatst. Aldus is het mogelijk om een vrijwel perfect spiegelbeeld waar te nemen, bijvoorbeeld van het eigen gezicht.

De onderhavige aanvrage heeft daarentegen betrekking op een buigzaam materiaal met een meervoudige lichtweerkaatsing, waarbij een inkomende, evenwijdige bundel licht in verschillende kleinere bundels licht wordt weerkaatst. De uitvinding heeft aldus geen betrekking op het vormen van een perfect spiegelbeeld.

De toepassing van het nieuwe materiaal hangt samen met de meervoudige lichtweerkaatsing en ligt daardoor op een geheel ander vlak dan de spiegel beschreven in US697.

De uitvinding heeft als eerste doel om een nieuw materiaal te verschaffen dat buigzaam is en licht weerkaatst in meervoudige zin, en daardoor nuttig is voor uiteenlopende toepassingen, waarbij de zichtbaarheid van het materiaal een rol speelt. Bovendien is een tweede doel om een relatief eenvoudige werkwijze voor te stellen, om dit nieuwe materiaal te vervaardigen.

Om dit eerste doel te bereiken, heeft de uitvinding volgens een eerste aspect betrekking op een buigzaam materiaal met de eigenschap van een meervoudige lichtweerkaatsing, omvattende een transparante, buigzame bovenlaag en een onderliggende spiegellaag met een licht weerkaatsend vlak dat gericht is naar de bovenlaag, waarbij de onderzijde van de bovenlaag direct of indirect met de bovenzijde van de spiegellaag is verbonden, en het licht weerkaatsende vlak van de spiegellaag wordt gevormd door een aantal vlakdelen waarvan een aantal een verschillende oriëntatie hebben ten opzichte van elkaar.

Aldus wordt een buigzaam materiaal verschaft dat in verschillende richtingen licht reflecteert. Een belangrijke eigenschap van meervoudige lichtweerkaatsing is dat weerkaatst licht zichtbaar is in meerdere richtingen. Bovendien wordt verblinding door lichtweerkaatsing sterk gereduceerd. Aldus is het materiaal bij invallend licht een passieve lichtbron die in meerdere richtingen kan worden waargenomen met een lage kans op verblinding van de ogen.

Voor de duidelijkheid wordt opgemerkt dat de vlakdelen naast elkaar gelegen delen zijn van het licht weerkaatsende vlak, en tezamen dit vlak vormen. Daarbij weerkaatsen de vlakdelen met een onderling verschillende oriëntatie, een bundel invallend licht in verschillende richtingen.

Mede vanwege de buigzame eigenschappen van het materiaal, kent het nieuwe materiaal zeer veel toepassingen: wand-, plafond of vloermateriaal waarbij een gematigde lichtweerkaatsing is gewenst, bijvoorbeeld in de vorm van tegels; stroken schokabsorberend materiaal met goede zichtbaarheid door meervoudige lichtweerkaatsing, bijvoorbeeld in speeltuinvloeren, op deurstijlen, op voertuigen, op beschermende kleding; geluidsabsorberend materiaal; onderzetters, onderleggers, place-mats; als onderdeel van een lamp, bijvoorbeeld een lampenkap; decoratieve toepassingen, zoals een spiegelobject, meubelstuk, of sieraad, waarbij de vervormbaarheid en de lichtweerkaatsing een uniek en opvallend visueel effect opleveren voor de kijker.

Het heeft de voorkeur bij het buigzaam materiaal volgens de uitvinding, dat de bovenlaag als hoofdbestanddeel een transparant elastomeer, bij voorkeur een transparant rubber, bij bijzondere voorkeur transparant polyurethaan, omvat. Dit materiaal combineert een goede verwerkbaarheid voor de beoogde toepassingen, met een goede transparantie en flexibiliteit. Het materiaal heeft bijkomende voordelige eigenschappen als geluids- en warmteisolatie, met name van belang voor gebruik als wand- of vloermateriaal.

Bij voorkeur heeft de bovenlaag van het buigzaam materiaal volgens de uitvinding, aan de bovenzijde een vrijwel vlak oppervlak heeft in ongebogen toestand van het buigzame materiaal. Een vlak bovenoppervlak van het materiaal is voor de meeste toepassingen gewenst, en verstoort zo min mogelijk de richtingen van de gereflecteerde lichtbundels die afkomstig zijn van de meervoudige lichtweerkaatsing vanaf de spiegellaag en door de bovenlaag naar buiten treden.

Bij een volgende voorkeursuitvoering van het buigzaam materiaal volgens de uitvinding, zijn een of meer overgangen tussen twee vlakdelen met een verschillende oriëntatie vouwvormig. De vlakdelen zijn aldus aan elkaar verbonden delen van de spiegellaag waarbij de overgang tussen de twee delen een vouw, of gehoekte overgang vertoont. Deze vouwen kunnen rechtlijnig, maar evenzeer onregelmatig van vorm zijn. De spiegellaag als geheel kan aldus als een gekreukte laag worden aangeduid.

Met bijzondere voorkeur is bij het buigzaam materiaal volgens de uitvinding, aan de onderzijde van de spiegellaag direct of indirect een buigzame onderlaag verbonden, bij voorkeur van een elastomeer, zoals rubber. Desgewenst kan dit rubber transparant zijn, zoals het transparant polyurethaan aan de bovenlaag, maar dit is niet kritisch.

Het voordeel van de rubberen onderlaag is dat de spiegellaag is beschermd doordat deze is ingebed in een sandwich-structuur van een boven- en onderlaag. De extra onderlaag verhoogt bovendien de intrinsieke eigenschappen van het buigzame materiaal als geheel.

De onderzijde van het buigzame onderlaag kan een vlak oppervlak hebben, dat eventueel is voorzien van een reliëfstructuur. Een reliëfstructuur is met name voordelig voor toepassingen waarbij de onderzijde verlijmd wordt aan een ondergrond zoals een wandtegel, of juist los eenvoudig moet kunnen worden opgenomen van een ondervlak zoals bij een placemat op een tafel.

Voorts heeft het de voorkeur bij het buigzaam materiaal volgens de uitvinding, dat de buigzame bovenlaag een pigment omvat. Bijvoorbeeld is het pigment als een toeslag in het hoofdbestanddeel van de bovenlaag aanwezig. Het pigment kan homogeen of heterogeen verdeeld aanwezig zijn in de bovenlaag. Het pigment geeft een kleuring aan het buigzame materiaal hetgeen de zichtbaarheid verder verhoogt.

Bij verdere voorkeur omvat de spiegellaag van het buigzaam materiaal volgens de uitvinding een licht weerkaatsend metaal, bijvoorbeeld in de vorm van een metaalfolie. Voorbeelden van metalen die geschikt zijn voor de spiegellaag zijn aluminium, zilver, ijzer en koper. Als metaalfolie kan bijvoorbeeld aluminiumfolie of blik toegepast worden.

Bij het buigzaam materiaal volgens de uitvinding, omvat de spiegellaag bij voorkeur een draaglaag met daarop afgezet een spiegelend metaal. Dergelijke lagen zijn zeer geschikt voor de uitvinding en gemakkelijk verwerkbaar bij de vervaardiging ervan.

Met bijzonder voorkeur is daarbij de draaglaag van karton of papier is vervaardigd.

Een andere voorkeursuitvoering van het buigzaam materiaal volgens de uitvinding, heeft betrekking op een additionele beschermlaag die aanwezig is op de bovenzijde van de bovenlaag. Afhankelijk van de gekozen toepassing is het voordelig dat het bovenoppervlak van de buigzame buitenlaag onbeschadigd blijft door een additionele beschermlaag. Bijvoorbeeld wordt een beschermlaag op basis van paraffineolie gebruikt, die in meerdere lagen wordt opgebracht.

Het heeft daarnaast de voorkeur dat het buigzame materiaal volgens de uitvinding, als één geheel is vervaardigd door een gietproces in een geschikte gietmal. Een dergelijke vervaardiging heeft als voordeel dat een goede verbinding wordt bereikt tussen de spiegellaag en de buigzame bovenlaag. Dit geldt evenzo voor de eventueel aanwezige onderlaag aan de andere zijde van de spiegellaag, en de kwaliteit van de verbinding tussen beide lagen. Hoewel niet nodig, kan optioneel een hechtmiddel worden toegepast voor de hechting van de bovenlaag met de spiegellaag, en evenzo voor de hechting van de onderlaag met de spiegellaag. Het hechtmiddel kan verspreid over de oppervlakken worden aangebracht, of als een aaneengesloten hechtlaag.

De uitvinding heeft volgens een tweede aspect betrekking op: een werkwijze voor het volgens een gietproces vervaardigen van een buigzaam materiaal met meervoudige lichtweerkaatsing, omvattende de stappen van: i) het samenstellen van een uithardbare, transparante elastomeer; ii) het verschaffen van een gietmal voorzien van een holte met een binnenoppervlak dat geschikt is voor het gieten van het buigzame materiaal; iii) het aanbrengen binnen het binnenoppervlak van de gietmal van een spiegellaag waarvan het lichtweerkaatsende vlak een aantal vlakdelen omvat die verschillend zijn georiënteerd ten opzichte van elkaar, en waarbij het weerkaatsende vlak naar boven is gericht; iv) het aanbrengen van een laag van de elastomeer op de spiegellaag v) het laten uitharden van het product in de gietmal, vi) het lossen van het uitgeharde product uit de gietmal.

Daarbij heeft het bij de bovenstaande werkwijze volgens de uitvinding, de bijzondere voorkeur dat voorafgaand aan stap iii), een stap iii)-a wordt uitgevoerd, waarin een laag uithardbare elastomeer in de gietmal wordt aangebracht. Deze eerste laag elastomeer functioneert als onderlaag in het uiteindelijk te vervaardigen buigzame materiaal. Deze laag kan van dezelfde samenstelling zijn als degene samengesteld in stap i), of kan hiervan verschillen. Deze eerste laag elastomeer hoeft bijvoorbeeld niet transparant te zijn.

Als spiegellaag wordt bij voorkeur in de werkwijze volgens de uitvinding een draaglaag van papier of karton met daarop afgezet een spiegelend metaal gebruikt, of als alternatief een metaalfolie.

Indien stap iii)-a wordt toegepast, wordt optioneel een aanvullende stap toegepast waarin voorafgaand aan stap iii)-a, onderin de holte van de gietmal een inleglaag voorzien van een reliëfstructuur wordt gebracht. Aldus neemt de eerste laag elastomeer die vervolgens wordt aangebracht de vorm van de reliëfstructuur over, zodat het uiteindelijk te vervaardigen buigzame materiaal een onderlaag heeft met een reliëfstructuur aan de onderzijde.

De volgende additionele stappen kunnen afzonderlijk of in combinatie worden uitgevoerd als voorkeursvarianten van de werkwijze volgens de uitvinding:

Bij stap i): het toepassen van transparant polyurethaan als uithardbare elastomeer, bij voorkeur als een twee-componenten mengsel; het ontluchten van twee-componenten mengsel tijdens en na het mengen van de twee componenten; het bijmengen van pigment.

Bij stap ii): het aanbrengen van loswas op het binnenoppervlak van de holte in de spuitgietmal.

Bij stap iii): de spiegellaag voorbehandelen door de vorm en omtrek aan te passen aan de mal, het oppervlak te kreuken of te vouwen, en eventueel de achterzijde kleuren; het verwijderen van ingesloten lucht die onder de spiegellaag is ingesloten;

Bij stap iv): het aanbrengen van een aantal lagen uithardbare elastomeer, waarbij desgewenst de samenstelling van elke laag verschilt wat betreft toegevoegd pigment.

Bij stap v): een warmtebehandeling van bovenaf op de gegoten structuur voor het bevorderen van het verwijderen van luchtbellen uit de elastomeer en het versnellen van de uitharding

Bij stap vi): het op formaat snijden van het gegoten buigzame materiaal; desgewenst een nabewerking van de randen van het gegoten buigzame materiaal.

Bij voorkeur wordt met de werkwijze volgens de uitvinding een buigzaam materiaal verkregen volgens het eerste aspect van de uitvinding.

In een derde aspect heeft de uitvinding betrekking op de toepassing van het buigzame materiaal volgens het eerste aspect van de uitvinding, waarbij deze in een geschikte vorm wordt verschaft voor gebruik als: wand-, plafond-, of vloermateriaal; schokabsorberende stroken; geluidabsorberende stroken; onderzetters, onderleggers, place-mats; onderdeel van een lamp, bijvoorbeeld een lampenkap; een spiegelobject, meubelstuk, of sieraad.

De uitvinding zal hierna worden verduidelijkt aan de hand van een voorbeeld met bijbehorende afbeeldingen, waarin:

Figuur 1, een foto toont van een strook van het buigzame materiaal laat zien volgens de uitvinding;

Figuur 2, een schematische weergave in doorsnede is van het materiaal volgens de uitvinding.

Voorbeeld

Het buigzame materiaal volgens de uitvinding werd als volgt vervaardigd:

Een twee componenten polyurethaan mengsel werd samengesteld, door twee componenten U1404 A (hars) en U1404 B (uitharder), verkrijgbaar onder de handelsnaam ‘Biresin’, in een gewichtsverhouding van 80:100 te mengen.

Een kleine hoeveelheid pigment wordt toegevoegd aan de rubber, onder voorzichtig roeren. Het mengsel wordt vervolgens ontlucht onder een stolp met een vacuümpomp gedurende enkele minuten.

Een vooraf vervaardigde gietmal is uitgesneden uit polystyreen plaat. De gietvorm wordt aan de binnenzijde ingesmeerd met een loswas, zoals bijvoorbeeld Sika Trennmittel 810, die men enkele minuten laat indrogen.

Vervolgens wordt een eerste laagje van het polyurethaan mengsel in de gietvorm gegoten.

Hierna wordt een karton voorzien van een spiegelende laag (of een metaalfolie) op de laag van het polyurethaan mengsel gelegd met de spiegelzijde naar boven, en er voorzichtig op aangedrukt. Ingesloten luchtbellen onder het karton worden onder voorzichtig aandrukken weggedrukt.

Het karton is van te voren in de juiste vorm geknipt en behandeld door er vouwen of kreuken plaatselijk in aan te brengen. De niet-spiegelende achterkant is van een afwijkende, matte kleur voorzien.

Vervolgens wordt een laag polyurethaan mengsel op het spiegelende karton gegoten. Dit wordt een aantal malen uitgevoerd, met achtereenvolgende polyurethaan mengsels van de bovenstaande samenstelling waarin verschillende pigmenten als toeslag zijn toegevoegd.

Ter ontluchting wordt warme lucht over de bovenzijde van de gietmal geleid, om alle luchtbellen in de bovenlaag van polyurethaan mengsel te verwijderen.

Vervolgens laat men het gegoten product ongeveer 12 uur afkoelen bij kamertemperatuur en onder normale druk. Het gegoten product wordt vervolgens gelost van de gietvorm.

Desgewenst worden de randen van het gegoten product nog vormgegeven door deze bij te snijden.

Figuur 1, laat een foto zien van een strook van buigzaam materiaal 1 volgens de uitvinding, welke strook verkregen is volgens het bovenbeschreven voorbeeld. De strook van buigzaam materiaal 1 omvat een bovenlaag 3 van polyurethaan rubber, een spiegellaag 5 van een gekreukt vel karton waarop een spiegelende laag metaal is aangebracht. De spiegellaag omvat een aantal vlakdelen 12 die een verschillende oriëntatie hebben ten opzichte van elkaar en daardoor licht in verschillende richtingen en in verschillende intensiteit weerkaatsen. Aan de onderzijde van de spiegellaag 5 is een onderlaag 7 van polyurethaan rubber aanwezig. De drie lagen zijn hechtend met elkaar verbonden.

Figuur 2 toont schematisch een langsdoorsnede van de strook 1 getoond in Fig. 1, waarvan dezelfde onderdelen met gelijke verwijzingscijfers zijn aangeduid. De spiegellaag 5 heeft een gekreukte structuur, met vouwen 10 die overgangen vormen tussen vlakdelen 12 die een verschillende oriëntatie hebben ten opzichte van elkaar. De onderzijde van de onderlaag 7 is voorzien van een golvend reliëf 14. Dit reliëf vergemakkelijkt het verlijmen van een dergelijke strook 1 op een ondergrond, bijvoorbeeld wanneer deze als siertegel wordt gebruikt, of als stootrand op een (vast) object.

Claims (16)

1. Buigzaam materiaal met de eigenschap van een meervoudige lichtweerkaatsing, omvattende een transparante, buigzame bovenlaag en een onderliggende spiegellaag met een licht weerkaatsend vlak dat gericht is naar de bovenlaag, waarbij de onderzijde van de bovenlaag direct of indirect met de bovenzijde van de spiegellaag is verbonden, en het licht weerkaatsende vlak van de spiegellaag wordt gevormd door een aantal vlakdelen waarvan een aantal een verschillende oriëntatie hebben ten opzichte van elkaar.

2. Buigzaam materiaal volgens conclusie 1, waarbij de transparante, buigzame bovenlaag als hoofdbestanddeel een transparant elastomeer, bij voorkeur een transparant rubber, bij bijzondere voorkeur transparant polyurethaan, omvat.

3. Buigzaam materiaal volgens een van de voorgaande conclusies, waarvan de bovenlaag aan de bovenzijde een vrijwel vlak oppervlak heeft in ongebogen toestand van het buigzame materiaal.

4. Buigzaam materiaal volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij een of meer overgangen tussen twee vlakdelen met een verschillende oriëntatie vouwvormig zijn.

5. Buigzaam materiaal volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij aan de onderzijde van de spiegellaag direct of indirect een buigzame onderlaag is verbonden, bij voorkeur van een elastomeer, zoals rubber.

6. Buigzaam materiaal volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de buigzame bovenlaag een pigment omvat.

7. Buigzaam materiaal volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de spiegellaag een licht weerkaatsend metaal, bijvoorbeeld in de vorm van een metaalfolie, omvat.

8. Buigzaam materiaal volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de spiegellaag een draaglaag met daarop afgezet een spiegelend metaal omvat.

9. Buigzaam materiaal volgens conclusie 8, waarbij de draaglaag van karton of papier is vervaardigd.

10. Buigzaam materiaal volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij een additionele beschermlaag aanwezig is op de bovenzijde van de bovenlaag.

11. Buigzaam materiaal volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij het buigzame materiaal als één geheel is vervaardigd door een gietproces in een geschikte gietmal.

12. Werkwijze voor het volgens een gietproces vervaardigen van een buigzaam materiaal met meervoudige lichtweerkaatsing, omvattende de stappen van: i) het samenstellen van een uithardbare, transparante elastomeer; ii) het verschaffen van een gietmal voorzien van een holte met een binnenoppervlak dat geschikt is voor het gieten van het buigzame materiaal; iii) het aanbrengen binnen het binnenoppervlak van de gietmal van een spiegellaag waarvan het lichtweerkaatsende vlak een aantal vlakdelen omvat die verschillend zijn georiënteerd ten opzichte van elkaar, en waarbij het weerkaatsende vlak naar boven is gericht; iv) het aanbrengen van een laag van de elastomeer op de spiegellaag v) het laten uitharden van het product in de gietmal, vi) het lossen van het uitgeharde product uit de gietmal.

13. Werkwijze volgens conclusie 12, waarbij voorafgaand aan stap iii), een stap iii)-a wordt uitgevoerd, waarin een laag uithardbare elastomeer in de gietmal wordt aangebracht.

14. Werkwijze volgens conclusie 12 of 13, waarbij een transparant rubber, bij bijzondere voorkeur een transparant polyurethaan, een hoofdbestanddeel is van de uithardbare, transparante elastomeer.

15. Buigzaam materiaal volgens een van de conclusies 1-11, dat is verkregen volgens een proces volgens een van de conclusies 12-14.

16. Toepassing van het buigzame materiaal volgens een van de conclusies 1-11, waarbij deze in een geschikte vorm wordt verschaft voor gebruik als wand-, plafond, of vloermateriaal; schokabsorberende stroken; geluidabsorberende stroken; onderzetters, onderleggers, place-mats; onderdeel van een lamp, bijvoorbeeld een lampenkap; een spiegelobject, meubelstuk, of sieraad.