СВЕТОВОЗВРАЩАЮЩИЙ МАТЕРИАЛ Российский патент 1997 года по МПК G02B5/128 

Изобретение относится к области получения световозвращающих материалов, обладающих высокой яркостью, содержащих прозрачные микрошарики и функционирующих как рефлектирующие отражатели в любых погодных условиях, и может быть использовано в технических средствах для регулирования дорожного движения, например, для изготовления дорожных знаков, указателей, экранов, номерных знаков механических транспортных средств, специальных элементов для обнаружения предметов в темноте, кредитных карточек и т.п.

Известен световозвращающий материал, включающий плоский отражающий слой и нанесенное на него отражающее связующее, каждый из которых содержит бесцветный прозрачный пленочный материал, однородно смешанный с металлическими частицами с отражающей поверхностью и прозрачным бесцветным пигментом, и монослой стеклянных прозрачных микрошариков, частично погруженных в отражающее связующее до отражающего слоя, при этом металлические частицы ориентированы к соответствующему микрошарику, причем в качестве металлических частиц материал содержит алюминиевые частицы, имеющие размер порядка 0,3 мкм, а в качестве прозрачного цветного пигмента светостойкий фталоцианитовый пигмент [1]
Однако в известном техническом решении не предусмотрено наличие изображения, а технология изготовления световозвращающего материала требует наличия дополнительных операций, таких как перемешивание компонентов в строго определенном соотношении до однородного состояния. Причем, отражающая способность и отражающего слоя и связующего, имеющих одинаковый состав и содержащих всего 5 мас. только алюминиевых частиц, не высока, что и требует наличия как бы двойного, состоящего из них, отражающего слоя, что также усложняет технологию изготовления световозвращающего материала и его конструкцию и ограничивает только одним цветом цветовую гамму световозвращающего материала. Погружение микрошариков в связующее на глубину, превышающую половину его диаметра, также ведет к снижению световозвращающих свойств материала за счет обволакивания микрошариков связующим, снижающим его оптические свойства.

Наиболее близким техническим решением является световозвращающий материал, содержащий монослой стеклянных микрошариков, наполовину погруженных в отражающий слой, образованный отражающими пигментными частицами, нанесенными на связующее и ориентированными в виде чаши к соответствующим погруженным частям микрошариков, при этом частицы выполнены в виде зеркально-отражающих перламутровых пигментных пластин размерами 8-30 мкм, не превышающими диаметр (25-200 мкм) микросфер, и концентрацией, составляющей до 15% от общего веса твердых компонентов в связующем [2]
Однако в известном техническом решении не предусмотрено наличие изображения, а использование только одного вида частиц с отражающей поверхностью ограничивает цветовую гамму световозвращающего материала.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей световозвращающего материала за счет возможности создания изображений с широкой цветовой гаммой.

Технический результат достигается тем, что в световозвращающем материале, содержащем монослой прозрачных микрошариков, частично погруженных в отражающий слой, образованный отражающими частицами, нанесенными на связующее и ориентированными к соответствующим микрошарикам, до контакта со связующим, нанесенным на основу, частицы выполнены из металла или неметалла, или неметалла с металлическим отражающим покрытием, и по крайней мере одна часть частиц имеет цвет, отличный от цвета остальных частиц, и нанесена в виде изображения.

По крайней мере одна часть частиц может быть покрыта цветным прозрачным лаком, отличным от цвета отражающей поверхности остальных частиц, и нанесена в виде изображения.

Связующее может быть выполнено невысыхающим.

На монослой прозрачных микрошариков может быть нанесено защитное прозрачное покрытие.

На фиг. 1-3 представлена принципиальная конструкция световозвращающего материала.

Световозвращающий материал содержит монослой прозрачных микрошариков 1, частично погруженных в отражающий слой 3, образованный отражающими частицами 4, выполненными из металла или неметалла, или неметалла с металлическим отражающим покрытием, нанесенными на связующее 5 и ориентированными к соответствующим микрошарикам 1, до контакта со связующим 5, нанесенным на основу 2 (фиг.1).

Одна часть частиц 4 может быть покрыта цветным прозрачным лаком 6, отличным от цвета отражающей поверхности остальных частиц 4, и нанесена в виде изображения 7, а на монослой прозрачных микрошариков 1 нанесено защитное прозрачное покрытие 9 (фиг.2).

Одна часть частиц 4 может иметь цвет, отличный от цвета остальных частиц, и нанесена в виде изображения 7 (фиг.3).

Световозвращающий материал изготавливают следующим образом.

На основу 2, например бумагу, покрытую лавсановой пленкой, наносят, например, невысыхающее связующее 5 типа клея ГИПК-2214, на которое методом напыления наносят частицы 4 с отражающей поверхностью, например, из алюминиевой, бронзовой, медной, латунной, серебряной и т.п. пудры, частичек слюды или частичек полимерной, например, лавсановой пленки с нанесенным на нее отражающим металлическим слоем, например, алюминия и т.п. типа "блеска для глаз" и т.д. с размером частиц 0,2-0,3 мкм.

После чего, например, рассеиванием через сито наносят микрошарики 1 прозрачностью не ниже 90% показателем преломления 1,41-2,00, изготовленные из кварца, стекла, полистирола, полиметилметакрилата и т.д. и необходимой фракции (30-150 мкм) на отражающие частицы 4. Микрошарики 1 погружают в частицы 4 до контакта со связующим 5 путем пропускания световозвращающего материала с нанесенным предварительно на монослой микрошариков 1 защитным прозрачным полимерным покрытием 9, например, из лавсана, между роликами с контролируемой нагрузкой. По достижении поверхности связующего 5 микрошарики 1 укрепляются в нем, сохраняя свою структуру в течение всего времени эксплуатации световозвращающего материала.

Отражающие частицы 4 при этом за счет сил адгезии располагаются к связующему 5 плоскостью, ориентируясь тем самым своей отражающей поверхностью при погружении микрошариков 1 в частицы 4 к соответствующим микрошарикам 1, создавая оптическую систему, работающую в световозвращающем материале на эффективное световозвращение от нее падающего света (фиг.1). При этом, в зависимости от условий применения световозвращающего материала, защитное прозрачное покрытие 9 может оставаться в составе световозвращающего материала либо удаляться из него после укрепления микрошариков 1.

В случае необходимости получения изображения 7 часть частиц 4, например, из алюминиевой пудры, покрывают прозрачным лаком 6 с заданным цветом, отличным от цвета алюминиевой пудры, для эффективного высвечивания изображения, например, лаком цапон голубого цвета и т.п. (фиг.2), или наносят методом напыления последовательно с фоновыми частицами 4, например, алюминиевыми, бронзовую, медную и т.п. пудру или полимерные частички с нанесенным на них отражающим слоем, например, перламутровым, типа "блеск для глаз" в виде изображения 7, используя для этого маску (фиг.3).

Световозвращающий материал работает следующим образом.

Свет, например, от транспортного средства, попадая на световозвращающий материал, установленный в виде дорожного знака, претерпевает обратное отражение на оптической системе, включающей микрошарики 1, погруженные в ориентированные к ним отражающие частицы 4, переотражая, таким образом, уже видимый дорожный знак, включая цветное изображение 7 на нем (при его наличии), обратно к водителю транспортного средства. При этом наблюдатель имеет возможность воспринимать разнообразные изображения на объектах типа дорожного знака в широкой цветовой гамме, что делает его более наглядным, информативным, привлекающим внимание, повышая, тем самым, эффективность его использования в качестве, например, рекламного средства и способствуя повышению безопасности на дорогах.

Использование: в технических средствах для регулирования дорожного движения, например, для изготовления дорожных знаков для машин, специальных элементов для обнаружения предметов в темноте, кредитных карточек и т.п. Сущность изобретения: в световозвращающем материале, содержащем монослой прозрачных микрошариков, частично погруженных в нанесенный на подложку отражающий слой, содержащий частицы с отражающей поверхностью, ориентированной к соответствующему микрошарику до контакта со связующим, а частицы с отражающей поверхностью выполнены из металла, неметалла или неметалла с отражающим покрытием и нанесены на поверхность связующего, а микрошарики установлены на поверхности связующего. При этом одна часть частиц может быть покрыта цветным прозрачным лаком, отличным от цвета отражающей поверхности остальных частиц, и нанесена в виде изображения. По крайней мере одна часть частиц может быть выбрана с цветом отражающей поверхности, отличным от цвета отражающей поверхности остальных частиц, и нанесена в виде изображения. Связующее может быть выполнено невысыхающим. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Световозвращающий материал, содержащий монослой прозрачных микрошариков, частично погруженных в отражающий слой, образованный отражающими частицами, нанесенными на связующее и ориентированными отражающей поверхностью к соответствующим микрошарикам, до контакта со связующим, нанесенным на основу, отличающийся тем, что частицы выполнены из металла или неметалла с металлическим отражающим покрытием, и по крайней мере одна часть частиц имеет цвет, отличный от цвета остальных частиц, и нанесена в виде изображения. 2. Материал по п. 1, отличающийся тем, что по крайней мере одна часть частиц покрыта цветным прозрачным лаком, отличным от цвета отражающей поверхности остальных частиц, и нанесена в виде изображения. 3. Материал по п.1 или 2, отличающийся тем, что связующее выполнено невысыхающим. 4. Материал по п.1, или 2, или 3, отличающийся тем, что на монослой прозрачных микрошариков нанесено защитное прозрачное покрытие.