DE9117228U1 - Rückstrahlender Folienverbund - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein rückstrahlendes Flachmaterial, das Mikroprisitienformationen enthält, um einfallende
Lichtstrahlen rückzustrahlen, und insbesondere auf ein Verfahren 'zum Herstellen eines solchen rückstrahlenden Flachmaterials, das
eine leuchtende Färbung in Tageslicht und Umgebungslicht zeigt und
das auch in hohem Maße rückstrahlt, wenn es bei Nacht Lichtstrahlen ausgesetzt wird.
Rückstrahlendes Flachmaterial wird in breitem Umfang für verschiedene
Sicherheits- und Dekorationszwecke verwendet und ist insbesondere
nützlich, wenn zur Nachtzeit die Erkennbarkeit bei geringem Umgebungslicht verbessert werden soll. Bei rückstrahlenden
Materialien werden Lichstrahlen, die auf die Vorderfläche einfallen, gegen die Lichtquelle auf einem im wesentlichem parallelen
Weg zurückgeworfen. In Situationen, wo die Frontscheinwerfer oder Suchscheinwerfer an Booten oder Flugzeugen die einzige Lichtquelle
sind, ist die Fähigkeit, das einfallende Lichtbündel zurückzustrahlen, besonders wichtig bei Warnzeichen, Schildern und dgl..
In der US-PS 4 637 950 ist ein rückstrahlendes Flachmaterial beschrieben, das kleine Glasperlen verwendet, die in einer Matrix
aus Kunstharz eingebettet sind.
In der US-PS 3 689 346 ist ein reflektierendes Flachmaterial
beschrieben, das Mikroprismenformationen verwendet, die Rückstrahleigenschaften hervorrufen.
In der US-PS 4 801 193 ist im Detail ein Verfahren zum Herstellen von Gittermustern aus metallisierten und unmetallisiereten Prismen
beschrieben sowie die Verwendung eines klebenden Abstandshalters zur Erzeugung einer Luftschicht hinter den Prismen.
«&Lgr;
Ausführungsformen solcher rückstrahlenden Materialien sind Bänder und Flecken für Bekleidungsstücke von Feuerwehrmännern, rückstrahlende
Westen und Gürtel, Bänder für Pfosten und Tonnen, Verkehrskegel, Fernstraßenschilder, Warnreflektoren und dgl..
In manchen Anwendungsfällen ist es wünschenswert, daß das rückstrahlende
Flachmaterial eine helle Färbung in Tageslicht und Umgebungslicht zeigt, beispielsweise rot und gelb/grün für Warnzwecke
und Notfälle. In der US-PS 3 830 682 ist ein metamerischer Farbstoff derart eingeschlossen, daß das Flachmaterial in einer
Farbe in Tageslicht fluoresziert und in einer zweiten Farbe rückstrahlt, wenn es Scheinwerfern und anderen gerichteten Lichtquellen
bei Nacht ausgesetzt ist.
Die Verwendung einer metallisierten Äluminxumbeschichtung auf den
Prismenflächen neigt dazu, dem Beobachter bei Umgebungslicht oder
Tageslicht eine graue Färbung darzubieten. In manchen Anwendungsfällen ist dieses graue Erscheinungsbild aus ästhetischen Gründen
unerwünscht, und eine Färbung wäre wünschenswerter.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein neues rückstrahlendes
Flachmaterial, das Prismenformationen verwendet, anzugeben, das eine helle Färbung in Tageslicht und eine hohe Rückstrahlfähigkeit
bei Nacht, wenn es gerichteten Lichtquellen ausgesetzt ist, bietet.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein solches gefärbtes
rückstrahlendes Flachmaterial anzugeben, das leicht hergestellt werden kann, und das dauerhaft und gegenüber Umgebungseinflüssen
beständig ist.
Diese Ziele werden mit einem rückstrahlenden Material erreicht, das einen Trägerkörper aus einem transparenten Kunstharz mit einer
ersten Seite und einer zweiten Seite, die eng beabstandete Mikroprismen darüber aufweist. Geeignete Mittel bilden eine reflektierende
Grenzfläche für das Mikroprisma in einem Muster über die Ausdehnung der zweiten Seite, und eine gefärbte, nicht reflektierende
Beschichtung ist auf den Flächen der Mikroprismen zwischen jenen in dem Muster angeordnet. Die Mikroprismen mit der reflektierenden
Grenzfläche machen 40%b bis 85% der Gesamtfläche der zweiten Seite aus, sodaß Lichtstrahlen, die auf die erste ebene
Fläche fallen und anschließend auf die reflektierenden Grenzflächen der Mikroprismen gerichtet werden, durch diese in der Richtung,
aus der sie stammen, rückgestrahlt werden. Solche Lichtstrahlen, die auf die beschichteten Mikroprismen fallen, werden
von diesen mit der Färbung der Beschichtung bei Tageslicht und auch bei diffusem Licht reflektiert.
Bei einer Ausführungsform hat der Trägerkörper eine reflektierende
Metallschicht auf den unbeschichteten Mikroprismen, um die reflektierende Grenzfläche zu bilden, und dies kann ein Niederschlag aus
einem Schutzmaterial auf der Metallschicht einschließen. Die gefärbte Beschichtung kann sich über den Niederschlag erstrecken.
Bei einer anderen Ausführungsform haben die unbeschichteten Mikroprismen eine Luftgrenzfläche um ihre im wesentlichen ganze Oberfläche.
Im allgemeinen ist ein Rückenelement über den beschichteten und unbeschichteten Mikroprismen angeordnet, und das Material der
Beschichtung hat Klebeigenschaften, sodaß das Rückenelement daran anhaftet. Die Beschichtung kann sich über eine Distanz über den
Mikroprismen erstrecken und einen Abstandshalter für das Rückenelement bilden, um dieses über den unbeschichteten Mikroprismen
anzuordnen und dadurch eine Luftgrenzfläche dazwischen zu bilden.
Bei einem Verfahren zum Herstellen eines gefärbten rückstrahlenden
Materials wird ein rückstrahlender Trägerkörper geschaffen, der eine planare erste Seite und eine zweite Seite mit eng beabstandeten
Mikroprismen darüber aufweist. Ein reflektierender Niederschlag wird auf der Seite der Mikroprismen in einem Muster
erzeugt, das sich über die zweite Seite erstreckt und 40% bis 85% der Gesamtfläche der zweiten Seite bedeckt. Auf der Oberfläche der
Mikroprismen nicht innerhalb des Musters ist eine Beschichtung aus einem gefärbten, nicht reflektierenden Material angeordnet,
wodurch die Lichtstrahlen, die auf die erste Seite fallen und anschließend auf die innere Oberfläche der Mikroprismen mit dem
reflektierenden Niederschlag fallen, durch sie rückgestrahlt werden, während die Lichtstrahlen, die auf die innere Oberfläche der
Prismen mit der gefärbten Beschichtung fallen, von diesen mit der Farbe derselben bei Tageslicht und diffusem Licht reflektiert werden.
Bei einer anderen Ausführungsform des Verfahrens wird die zweite
Seite anfänglich metallisiert, um einen Metallniederschlag auf allen Mikroprismen zu erzeugen, und eine Schicht aus einem Schutzmaterial
wird darauf in einem Muster aufgebracht, wonach der Metallniederschlag in den Bereichen, wo kein Schutzmaterial vorhanden
ist, entfernt wird. Der nachfolgende Beschichtungsschritt erzeugt eine Beschichtung über der gesamten zweiten Seite. Das
Entfernen des Niederschlags kann mit einem Lösungsmittel für den Metallniederschlag erfolgen, das das Schutzmaterial im wesentlichen
nicht angreift.
Vorteilhafterweise wird das Schutzmaterial in einem Gittermuster angebracht. Das Material dieser Beschichtung kann klebender Natur
sein und ein Rückenelement kann daran angeklebt werden. Der Trägerkörper und das Rückenelement können aus Kunstharz hergestellt
sein, um rückstrahlendes Material zu bilden, das relativ flexibel
Bei einer anderen Ausfuhrungsform wird auf die Mikroprismen ein
Muster aus einem gefärbten, nicht reflektierenden Beschichtungsmaterial
in einer Tiefe über der Höhe der Mikroprismen aufgebracht, und dieses Muster bedeckt 15% bis 65% der Gesamtfläche der
zweiten Seite. Ein Rückenelement wird auf der zweiten Seite über dem Beschichtungsmaterial angebracht, und dieses wird durch das
Beschichtungsmaterial auf Abstand gehalten, um eine Luftgrenzschicht um die Mikroprismen zu bilden, die nicht in dem Muster der
Beschichtung liegen. Das gefärbte, nicht reflektierende Material ist von klebender Natur, und das Rückenelement ist daran angeklebt.
Vorteilhafterweise wird die Beschichtung in einem Gittermuster aufgebracht, und der Trägerkörper und das Rückenelement
werden aus Kunstharz hergestellt, um ein rückstrahlendes Material zu ergeben, das relativ flexibel ist.
Die Erfindung wird nachfolgend und unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
näher erläutert.
Fig. 1 ist eine schematische Teildarstellung eines frühen Schritts in einer Ausführungsform eines Verfahrens zum
Herstellen eines rückstrahlenden Materials nach der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ist eine ähnliche Darstellung eines nachfolgenden Schritts im Herstellungsvorgang, bei dem Mikroprismenformationen
darauf ausgebildet sind und die in einer Form durch Einwirkung von Strahlung gehärtet werden;
Fig. 3 ist eine ähnliche Darstellung eines nachfolgenden Schritts, bei dem ein rückstrahlender Metallniederschlag
auf allen Mikroprismenformationen ausgebildet worden
ist;
Fig. 4 ist eine ähnliche Darstellung, bei der eine Schutzschicht auf dem Niederschlag in einem Muster ausgebildet
worden ist;
Fig. 5 ist eine vergleichbare Darstellung, bei der das Material von Fig. 4 in Berührung mit einem Lösungsmittel für den
ungeschützten Metallniederschlag gezeigt ist.
Fig. 6 ist eine vergleichbare Darstellung, daß der Metallniederschlag
in den Bereichen entfernt ist, die von der Beschichtung nicht geschützt sind;
Fig. 7 zeigt ein gefärbtes KlebstoffSchichtmaterial, das über
der gesamten Oberfläche des Flachmaterials angebracht ist, sowie eine daran festgeklebte Stofflage;
Fig. 8 ist eine ähnliche Darstellung, die das Entfernen der Trägerschicht zeigt;
Fig. 9 ist eine ausschnittsweise Draufsicht auf ein Gittermuster der Schutzschicht auf der Mikroprismenflache, wie
sie in Fig. 4 ausgebildet ist;
Fig. 10 ist eine schematische Darstellung des fertigen Flachmaterials,
die den Weg der Lichtstrahlen zeigt, die auf die Vorderseite auffallen;
Fig. 11 ist eine ausschnittsweise Schnittdarstellung einer weiteren Ausfuhrungsform des rückstrahlenden Materials,
das gemäß der Erfindung hergestellt worden ist.
Fig. 1 zeigt einen dünnen, flexiblen Flachmaterialträgerkörper 10,
der vorübergehend auf einen relativ dicken Hilfträger 12 mittels einer Klebstoffschicht 14 aufgeklebt wird, die vorzugsweise an dem
Hilfträger 12 haftet. Bei diesem Schritt ist der dicke Hilfsträger
12 zuvor mit dem Klebstoff 14 beschichtet worden, und er
wird zusammen mit dem Trägerkörper 10 durch den Spalt zwischen zwei Laminierwalzen 16 und 18 hindurchgeführt.
Im nächsten Schritt (nicht dargestellt) wird die untere oder entgegensetzte
Seite des Trägerkörpers 10 mit einer dünnen Verbindungsschicht 20 aus Kunstharz versehen. Wie in Fig. 2 gezeigt,
wird dieses beschichtete Laminat dann gegen die Fläche einer Form 22 gepreßt, die eng beabstandete Mikroprismenvertxefungen 24 aufweist,
in die eine flüssige Kunstharzzusammensetzung eingebracht worden ist. Die Anordnung wird dann UV-Strahlen von den Lampen 28
ausgesetzt, um das flüssige Kunstharz auszuhärten, um die Mikroprismenformationen
26 auf der Seite des Trägerkörpers 10 auszubilden.
In der dargestellten Ausführungsform des Verfahrens wird das
Flachmaterial von der Oberfläche der Form 22 abgezogen und dann im Vakuum metallisiert oder in anderer Weise behandelt, um einen
reflektierenden Metallniederschlag 30 auf der Oberfläche der Mikroprismenformationen 26 auszubilden, wie in Fig. 3 gezeigt. Im
nächsten Schritt, und wie in den Fig. 4 und 9 gezeigt, wird eine Schicht 32 aus einem Schutzmaterial in Form eines Gittermusters
über den Metallniederschlag 30 auf den Mikroprismen 26 aufgebracht .
In Fig. 5 wird die beschichtete Fläche einem Lösungsmittel 34 für den Metallniederschlag 30 ausgesetzt, das den Niederschlag in den
ungeschützten Bereichen entfernt. Dies läßt den reflektierenden Metallniederschlag 30 nur in solchen Bereichen zurück, die unter
der Schutzschicht 32 liegen, wie in Fig. 6 gezeigt.
Gemäß Fig. 7 wird das Laminat auf einen flexiblen Textilstoff 36 mittels einer Schicht 38 aus gefärbtem Klebstoff befestigt, der
über der gesamten Oberfläche der Mikroprismenflache verteilt ist.
Diese Schicht 38 ist daher in direkter Berührung mit solchen Mikroprismen 26, die keinen Metallniederschlag 30 zeigen, und mit
der Schutzschicht 32.
Gemäß Fig. 8 werden der Träger 12 und seine klebende Bindeschicht 14 von dem von dem Textilstoff getragenen Mikroprismenmaterial
abgezogen.
Wie in Fig. 10 gezeigt, fallen Lichtstrahlen 40a auf die Vorderseite
42 des rückstrahlenden Materials ein, durchlaufen den Trägerkörper 10 und die Verbindungsschicht 20 in die Mikroprismen 24
mit dem Metallniederschlag 30, treffen auf die rückstrahlende Zwischenfläche
auf und werden dann von den Flächen der Mikroprismen 26 in einem im wesentlichen parallelen Weg zurückgeworfen. Lichtstrahlen
40b, die auf die Vorderseite 42 einfallen und in die Mikroprismen 26 eintreten, deren Oberflächen in direkter Berührung
mit dem gefärbten Klebstoff 38 sind, werden an dieser Grenzfläche zurückgeworfen und dadurch in unterschiedlichen Winkeln gestreut
und ergeben eine sichtbare Färbung des rückstrahlenden Materials in Umgebungslicht oder Tageslicht, die der des gefärbten Klebstoffs
38 entspricht.
In Fig. 11 ist eine weitere Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung dargestellt, bei der eine Luftgrenzfläche für die Rückstrahlung verwendet wird. Der gefärbte Klebstoff 38 wird in einem
Gittermuster in einer Höhe über den Prismen 26 angebracht, und der Textilstoff 36 hat dadurch einen Abstand über den Spitzen der
Prismen, um eine rückstrahlende Luftgrenzschicht über den Prismen
26 zu erzeugen.
Wie zuvor angegeben, haben die Mikroprismen einen engen Abstand und können als Würfeleckenformationen beschrieben werden. Details
über die Struktur und die Wirkung solcher Mikroprismen sind in der US-PS 3 684 348 beschrieben. Diese Mikroprismen oder Würfeleckenformationen
können Seitenkantenabmessungen von bis zu 0,65 mm aufweisen, bevorzugte Strukturen verwenden indessen Kantenabmessungen
von nicht mehr als 0,25 mm und am besten in der Größenordnung von 0,1 bis 0,2 mm.
Der Trägerkörper für das Flachmaterial hat im allgemeinen eine Dicke in der Größenordnung von 0,0025 bis 0,018 mm und vorzugsweise
von etwa 0,005 bis 0,01 mm, wenn ein hoch flexibles Laminat herzustellen ist und in Abhängigkeit vom Herstellungsverfahren,
den Kunstharzen und anderen Eigenschaften, die für das rückstrahlende Material gewünscht werden.
Das Mikroprismenflachmaterial kann durch Gießen von Prismen auf eine Filmoberfläche, die als der Körper dient, hergestellt werden,
oder durch Prägen einer vorgeformten Bahn oder durch gleichzeitiges Gießen des Körpers und der Prismen. Die für die Mikroprismen
verwendeten Harze sind im allgemeinen kreuzvernetzte thermoplastische Verbindungen, und vorzugsweise haben diese Harze ausreichende
Flexibilität, sind lichtbeständig und wetterfest. In manchen Fällen kann die Vorderseite des rückstrahlenden Materials
mit einer Schutzschicht versehen sein, wie beispielsweise aus Lack oder einem anderen Beschichtungsmaterial. Geeignete Harze für das
rückstrahlende Flachmaterial sind Vinylchloridpolymere, Polyester,
Polycarbonate, Methylmethacrylatpolymere, Polyurethane und acrylierte Urethane.
Um den relativ dünnen Trägerkörper während der Verarbeitung zu schützen, hat der relativ dicke Hilfsträger, der vorübergehend mit
ihm verbunden wird, im allgemeinen eine Dicke von 0,13 bis 0,2 mm. Der zur Herstellung der Verbindung zwischen diesen Elementen verwendete
Flebstoff klebt vorzugsweise an dem Hilfsträger und ist gewöhnlich ein Silikonklebstoff, der in einer Dicke von etwa
0,0063 bis 0,013 mm aufgebracht wird. Wenn UV-Härtung des Harzes in den Prismen verwendet wird, muß der Klebstoff für diese Strahlung
transparent sein. Obgleich verschiedene Kunstharze für den Hilfsträger verwendet werden können, werden Polyester und insbesondere
Polyethylentereftalat günstigerweise verwendet wegen ihrer Zähigkeit und Widerstandsfähigkeit gegen die Verarbeitungsbedingungen.
Wie der Klebstoff sollte der Hilfsträger für die UV-Strahlung, die beim Härten verwendet wird, transparent sein. Darüberhinaus
kann die Oberfläche des Hilfsträgers bearbeitet sein, um die Haftfähigkeit des Klebstoffs daran zu verbessern.
- 10 -
Ein besonders vorteilhaftes Verfahren zur Herstellung eines solchen
rückstrahlenden Flachmaterials ist in der US-PS 3 689 346 beschrieben, bei dem die Würfeleckenformationen in einer passend
gestalteten Form gegossen und mit dem darüber angeordneten Flachmaterial verbunden werden, um eine zusammengesetzte Struktur zu
ergeben, bei der die Würfeleckenformationen von der einen Fläche des Materials vorstehen.
Ein weiteres Verfahren zum Herstellen eines Mikroprismenflachmaterials
ist in der US-PS 4 244 683 beschrieben, in der die Wurfeleckenformationen
durch Prägen eines Längenabschnitts einer Folie in einer geeigneten Prägevorrichtung mit präzis geformten
Formen derart hergestellt werden, daß Lufteinschlüsse vermieden werden.
Das letztgenannte Verfahren ist zur Bildung von Folien aus Acryl-
und Polycarbonatharzen verwendet worden, während das erstgenannte Verfahren sich als höchst vorteilhaft zur Herstellung von rückstrahlenden
Folien aus Polyvinylchloridharzen und in letzter Zeit für die Herstellung von Polyesterträgerkörpern mit Prismen aus
verschiedenen Kunstharzverbindungen einschließlich Acryl-Epoxy-Oligomeren
erwiesen hat. Obigeich das Trägerkonzept der vorliegenden Erfindung in beiden Verfahrens nützlich ist, hat es doch seine
besonderen Vorteile bei der Erzeugung von Flachmaterial aus dünnen Polyester- und ähnlichen Filmen, die obgleich widerstandsfähig,
während der Bearbeitungsschritte vor dem Aufbringen des flexiblen Rückens beschädigt werden können.
Es ist üblich, einen Rücken hinter den Mikroprismen anzubringen, um sie zu schützen und eine glatte Oberfläche zur Anbringung des
Erzeugnisses an Trägerflächen zu erzielen. Um die Aufbringung eines solchen Rückens an dem rückstrahlenden Flachmaterial auszuführen,
kann man Klebstoffe verwenden oder zu einem Ultraschallverschweißen greifen.
Wie bekannt, kann die reflektierende Grenzschicht für die Prismen durch eine reflektierende Beschichtung oder durch eine Luftschicht
erzeugt werden. In der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine reflektierende Beschichtung auf den Flächen
wenigstens eines Teils der Mikroprismen aufgebracht, und diese reflektierenden Beschichtungen werden in üblicher Weise
durch Vakuumverdampfung von Aluminium aufgebracht, obgleich auch Metallacke und andere mögliche Beschichtungsmaterialien für diese
Zwecke in Betracht kommen.
In einer Ausführungsform wird die vakuumbedampfte Prismenfläche in
einer Beschxchtungsvorrichtung mit einem gitterförmigen Muster aus einem Schutzschichtmaterial bedruckt, wie mit 32 in den Fig. 4 und
9 angegeben. In diesem Gittermuster besteht eine Unterlage aus Metallniederschlag 30 und eine Decklage aus Beschichtungsmaterial
32. Dieses Beschichtungsmaterial kann ein Klebstoff, ein Lack oder jedes andere, leicht aufzubringende Beschichtungsmaterial sein,
das im wesentlichen beständig gegen das zur Verwendung vorgesehene Lösungsmittelbad ist.
Die beschichtete Oberfläche wird dann einer Behandlung in einem Bad 34 unterworfen, das aus einem Lösungsmittel für die Metallschicht
besteht, wie mit 16 in Fig. 5 gezeigt. Dieses Bad ist vorzugsweise eine schwach kaustische Lösung, die einen Aluminiumniederschlag
auflöst. Der Anteil der Metallschicht 30, der von dem zweiten Beschichtungsmaterial 32 nicht geschützt ist, wird durch
das Lösungsmittel in diesem Schritt entfernt, sodaß die Prismen 30 zwischen den Gitterstegen frei von jeder Beschichtung zurückgelassen
werden.
In dem bevorzugten Verfahren, in dem der Metallniederschlag in den
ungeschützten Bereichen zu entfernen ist, kann das Lösungsmittel vorzugsweise eine Lösung aus einem Alkalimetallhydroxid oder eine
andere alkalische Lösung sein, die das Aluminium auflöst. Im Falle von Beschichtungen aus Nichtmetallen, werden Lösungen, die mit dem
betreffenden Material reagieren oder es auflösen, verwendet.
- 12 -
Das gefärbte Beschichtungsmaterial kann ein gefärbter Lack sein, der auf der Oberfläche des Flachmaterials angebracht wird, oder
ein gefärbter Klebstoff oder jeder andere gefärbte Niederschlag, der die Prismenflächen beschichtet. Günstigerweise wird ein
gefärbter Klebstoff verwendet, da mit diesem das Rückenmaterial angeklebt werden kann.
Ein weiteres Verfahren zum Herstellen eines Gittermusters aus metallisierten und unmetallisierten Prismen umfaßt das Anbringen
eines löslichen Kunstharzes auf der Prismenoberfläche in einem Gittermuster und das anschließende Metallisieren der gesamten
Oberfläche. Die gesamte Prismenoberfläche kann dann der Einwirkung einer bewegten Waschmittellösung ausgesetzt werden, um das lösliche
Kunstharz aufzulösen und dadurch den Aluminiumniederschlag darüber zu entfernen. Dies läßt jene Prismen frei von jeder
Beschichtung zurück, während ein metallischer Niederschlag auf der Oberfläche der anderen Prismen zurückbleibt.
In beiden Techniken ist das Ergebnis, daß einige der Mikroprismen mit dem reflektierenden Niederschlag beschichtet sind, während die
übrigen Prismen frei von jeder Beschichtung sind.
Die gefärbte Beschichtung wird dann über die gesamte Prismenoberfläche
aufgebracht und bedeckt direkt die unmetallisierten Prismen. Anschließend wird das Rückenmaterial aufgebracht.
Bei der alternativen Ausführungsform wird ein farbiger Klebstoff
in einem Muster auf die Prismenoberfläche und in einer Tiefe aufgebracht,
die größer als die Höhe der Prismen ist. Wenn das Rückenelement darauf aufgebracht wird, dann hat es von den Prismen
aufgrund des Klebstoffs Abstand, und dieser bildet eine Luftgrenzfläche um die unbeschichteten Prismen.
Der Rücken kann ein gewebter oder ungewebter Textilstoff oder ein
flexibles, dauerhaftes Polymermaterial sein. Geeignete Kunstharze umfassen Polyethylen, Polypropylen, Polyurethane, Acrylpolyurethane
und Ethylen/Vinylacetat-Copolymere. Polyester und Urethanstoffe können ebenso verwendet werden, wie Naturfasern, beispielsweise
Baumwolle. Flammhemmende Materialien können in die Klebstoffe und den Textilstoff oder den Kunstharzrücken eingebaut
sein, um dem rückstrahlenden Material flammhemmende Eigenschaften zu verleihen.
Obgleich andere Metalle dazu verwendet werden können, einen spiegelnden
Metallniederschlag auf den Prismen auszubilden, wie beispielsweise Silber, Rhodium, Kupfer, Zinn, Zink und Palladium, ist
der bevorzugte und wirtschaftlichste Werkstoff Aluminium, das im Vakuumverfahren aufgedampft wird. Andere Niederschlagstechniken
sind das elektrolose Plattieren, das Elektroplattieren der Ionenniederschlag und die Zerstäubungsbeschichtung.
Das Schutzschichtmaterial ist vorzugsweise ein druckempfindlicher Klebstoff, der in dem Lösungsmittel-Behandlungsschritt nicht nachteilig
beeinflußt wird, und es kann derselbe Klebstoff sein, der als Mittel zum Anbringen des Rückenelements verwendet wird.
Bevorzugte Klebstoffe umfassen solche auf Gummibasis, wie beispielsweise Isobuthylen in einem Lösungsmittelträger und Acrylklebstoffe
und Silikone in Lösungsmittelsystemen. Andere Klebstoffe können ebenfalls verwendet werden, und solche auf Wasserbasis
sind ebenfalls einsetzbar, obgleich sie mitunter vor der Weiterverarbeitung eine Trocknungszeit benötigen. Spezielle Beispiele
geeigneter Klebstoffsysteme sind harzmodifizierte Klebstoffe auf Gummibasis, wie von B.F. Goodrich unter der Bezeichnung
A1569-B angeboten, ein Latex-Gummi-Klebstoff, der von Emhart Industries unter der Bezeichnung 8786X angeboten wird, und ein
Latex-Gummi-Klebstoff, der von B.F. Goodrich unter der Bezeichnung
26171 angeboten wird, sowie ein druckempfindlicher Silikonharzklebstoff
in einem Lösungsmittel, der von Dow unter der Bezeichnung QZ-7406 angeboten wird.
Gleichgültig, ob Klebstoffe auf Lösungsmittelbasis oder Wasserbasis
eingesetzt werden, benötigt die Beschichtung vor der weiteren Verarbeitung ggf. eine Trocknung. Ggf. kann zur Beschleunigung
des Verfahrens hierbei eine Erwärmung eingesetzt werden.
Zum Ankleben des Rückens an dem rückstrahlenden Flachmaterial kann
man das mit dem Klebstoff beschichtete rückstrahlende Flachmaterial zusammen mit dem Rückenmaterial einfach durch den Spalt
zwischen zwei Walzen hindurchführen, die den für die Verklebung notwendigen Druck aufbringen. Wenn ein Wärme aktivierbarer Klebstoff
verwendet wird, kann das rückstrahlende Flachmaterial vor dem Durchleiten durch den Walzenspalt einer Vorheizung unterzogen
werden, oder die Walzen können geheizt sein, um die notwendige Aktivierung zu erzielen. Es ist jedoch auch praktikabel, eine
ültraschallverschweißung einzusetzen, sowie andere Techniken, um das Rückenmaterial mit dem rückstrahlenden Flachmaterial mittels
des Rückenmaterials selbst zu verbinden, wenn dieses thermoplastisch ist.
Um dem rückgestrahlten Licht bei Nacht eine Färbung zu verleihen, kann ein Farbstoff in das zur Bildung des Trägerkörpers verwendete
Kunstharz oder in die Verbindungsschicht oder sogar in die Prismen inkorporiert werden. Als Alternative zu einem Farbstoff und als
wirkliche Notwendigkeit bei manchen Kunstharzsystemen kann die Färbung durch ein fein verteiltes Pigment erzielt werden, das gut
verteilt wird; als Folge von Streuung durch die Pigmentpartikel, die sich direkt im Weg der Lichtstrahlen befinden, kann in diesem
Falle jedoch ein gewisser Verlust an Rückstrahlfähigkeit ergeben.
Ein Beispiel für die vorliegende Erfindung wird nachfolgend beschrieben.
Unter Verwendung des Verfahrens, das im wesentlichen in der US-PS 3 689 346 beschrieben ist, werden Mikroprismen mit einer Höhe von
- 15 -
0,07 mm und einem Mittenabstand von etwa 0,15 mm auf einen Polyesterfilm
gegossen, der eine Dicke von 0,13 mm aufweist und mit einer Verbindungsschicht aus einer Polyesterharzlösung beschichtet
ist. Der dünne Polyesterfilm wird vorübergehend auf einen Träger aus einem oberflächenbehandelten Polyesterfilm einer Dicke von
0,05 mm mittels eines Silikonklebstoffs aufgeklebt. Das zum Gießen der Prismen verwendete Kunstharz ist ein Acrylat-Epoxy-Oligomer,
das mit monofunktionalen und trifunktionalen Acrylmonomeren modifiziert ist und einen Vernetzungskatalysator enthält.
Das rückstrahlende Flachmaterial wird im Vakuum mit Aluminium metallisiert mit einer Dicke von mehr als 240 &khgr; 10~7mm. Das metallisierte
Material wird dann mittels einer modifizierten Tiefdruckwalze mit einem Gittermuster aus einem druckempfindlichen, dauerklebrigen
Isobutylenklebstoff auf Gummibasis bedruckt. Das Gitter hat einen Abstand von etwa 6 mm zwischen den Stegen, und diese
haben eine Dicke von etwa 1 mm.
Im Anschluß an den Druck des Gittermusters wird das Material durch
eine 1,0 M-Lösung aus Natriumhydroxid über eine Zeitdauer von 10 bis 30 s geleitet, in der der ungeschützte Aluminiumniederschlag
entfernt wird. Das Material wird dann durch ein Wasserbad geleitet, um die Oberfläche zu spülen, und sodann durch einen Trockner
geführt. Das Material wird mit einem rot pigmentierten Silikonklebstoff beschichtet, der ein bromhaltiges Flammhemmittel enthält
und eine Dicke von etwa 0,1 mm oder etwa 0,04 mm über den Spitzen der Prismen aufweist.
Das beschichtete Flachmaterial wird dann zusammen mit einem gewebten
Baumwolltuch, das mit einem Flammhemmittel behandelt ist und eine Dicke von etwa 0,15 mm aufweist, durch einen Walzenspalt
geleitet, um die Laminierung auszuführen. Anschließend werden der Träger und sein Klebstoff von dem rückstrahlenden Flachmaterial
abgezogen.
Bei optischer Prüfung erweist sich das rückstrahlende Material als
flexibel, und es kann leicht zu Bekleidung und dgl. verarbeitet
- 16 -
werden. Es kann unschwierig auf Stoff genäht und mittels Klebstoff
an verschiedenen Trägern befestigt werden. Das Material zeigt bei Tageslicht eine rote Färbung. Wenn es einem Lichtstrahl, beispielsweise
von einem Scheinwerfer, ausgesetzt wird, reflektiert es leuchtend mit weiß/grauer Farbe.
Aus der vorangehenden detaillierten Beschreibung und den begleitenden
Zeichnungen kann man entnehmen, daß das rückstrahlende Flachmaterial nach der vorliegenden Erfindung eine leuchtende Färbung
bei Tageslicht und eine hohe Rückstrahlfähigkeit bei Bestrahlung mit gerichteten Lichtquellen bei Nacht aufweist. Das Material
kann leicht hergestellt werden, ist relativ dauerhaft und kann gegen umgebungseinflüsse widerstandsfähig gemacht werden. Durch
Einschluß von Farbstoffen und Pigmenten extrem kleiner Partikelgröße in das Material kann auch das bei Nacht rückgestrahlte Licht
mit einer Färbung versehen werden.
Claims (7)
1. Rückstrahlender Folienverbund mit einer flexiblen Trägerschicht
(10) aus transparentem Kunstharz mit einer ersten planaren Fläche und einer zweiten Fläche, auf der eng beabstandete
Mikroprismen (26) ausgebildet sind, mit einem als reflektierende Grenzfläche dienenden Metallniederschlag (30) auf vorbestimmten
Flächenbereichen der zweiten Mikroprismen aufweisenden Fläche, mit einer die zweite Fläche (26) vollständig überdeckenden farbigen
Klebstoffschicht (38) als farbig reflektierende Grenzfläche für die Mikroprismen (26) ohne Metallniederschlag und mit
einer mit dem gefärbten Klebstoff (38) verbundenen Rückenschicht (36) in derartiger Anordnung, daß Lichtstrahlen, die auf die
erste planare Fläche und anschließend auf die einen Metallniederschlag aufweisenden reflektierenden Grenzflächen der Mikroprismen
fallen, durch diese in ihrer Einfallsrichtung zurückgestrahlt werden, und solche Lichtstrahlen, die auf die metallniederschlagsfreien
und von gefärbtem Klebstoff (38) überdeckten Flächenbereiche der Mikroprismen fallen, von diesen bei Tageslicht
und im diffusen Licht mit der Färbung der Klebstoffschicht (38) gestreut reflektiert werden.
2. Rückstrahlender Folienverbund nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die gefärbte Klebstoffschicht (38)
allen eng beabstandeten Mikroprismen (26) der Trägerschicht (10) benachbart ist.
3. Rückstrahlender Folienverbund nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Metallniederschlag (30) eine
Schutzschicht (32) angeordnet ist.
4. Rückstrahlender Folienverbund nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß sich eine Klebstoffschicht (38) über
der Schutzschicht (32) erstreckt.
5. Rückstrahlender Folienverbund nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die reflektierende Grenzfläche der
Mikroprismen (26) als Grenzfläche zu Luft ausgebildet ist, die nicht von der gefärbten Klebstoffschicht (38) bedeckt ist.
6. Rückstrahlender Folienverbund nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Rückenschicht (36) über den
beschichteten und unbeschichteten Flächenbereichen der Mikroprismen (26) verläuft.
7. Rückstrahlender Folienverbund nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß sich die Trägerschicht (10) in einer
Distanz über den Mikroprismen (26) erstreckt und einen Abstandhalter für die Rückenschicht (36) bildet, um diese über den
unbeschichteten Mikroprismen (26) zu halten und so die Grenzfläche zu Luft auszubilden.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US07/525,241 US5229882A (en) | 1990-05-16 | 1990-05-16 | Colored retroreflective sheeting and method of making same |
DE4115823A DE4115823A1 (de) | 1990-05-16 | 1991-05-15 | Farbiges, rueckstrahlendes flachmaterial und verfahren zu seiner herstellung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE9117228U1 true DE9117228U1 (de) | 1997-09-18 |
Family
ID=25903625
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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Country | Link |
---|---|
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-
1991
- 1991-05-15 DE DE9117228U patent/DE9117228U1/de not_active Expired - Lifetime
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