СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СВЕТОВОЗВРАЩАЮЩЕГО МАТЕРИАЛА С ИЗОБРАЖЕНИЕМ ЗНАКА Российский патент 2001 года по МПК B29D9/00 G09F13/16 B32B33/00 

Изобретение относится к способу получения световозвращающих материалов, используемых преимущественно для изготовления информационных знаков, например, дорожных указателей.

Известен способ получения световозвращающего материала с изображением знака путем последовательного расположения слоев, поверх опорного слоя с внутренней зеркальной поверхностью наносят рефлектирующий слой с оптическими микролинзами, далее наносят изображение и защитный слой из прозрачного полимерного материала. Рефлектирующий слой содержит слой микрошариков - оптических микросфер, полностью углубленных в прозрачном полимерном материале, и который прикрепляют к опорному слою с помощью адгезива. Между рефлектирующим и защитным слоями размещают слой, несущий изображение, который получают путем напыления твердых пигментов на полимерную основу (см. патент US 5085918, МПК B 32 B 8/00, 1992 г.).

Недостатками данного способа являются наличие большого количества слоев в материале, что приводит к усложнению технологии его изготовления и удорожанию материала.

Наиболее близким по технической сущности является способ получения световозвращающего материала с изображением знака путем последовательного расположения слоев, поверх опорного слоя с внутренней зеркальной поверхностью наносят рефлектирующий слой с оптическими микросферами, далее наносят изображение и защитный слой из прозрачного полимерного материала, в котором в качестве опорного слоя используют алюминированную (металлизированную) лавсановую пленку, в качестве рефлектирующего слоя используют монослой оптических микросфер, утопленных на 1/2 часть их высоты в прозрачной клеевой композиции на основе полиакрилатов до соприкосновения с опорным слоем, поверх рефлектирующего слоя дополнительно размещают сетку из прозрачной клеевой композиции, в частности, из композиции на основе полиакрилатов, а в качестве защитного слоя используют лавсановую пленку, на внутреннюю поверхность которой наносят в его зеркальном отражении изображение знака из прозрачных пигментных неорганических красок (см. патент RU 2101779, МПК 6 G 09 F 13/16, 1996 г.).

Недостатком известного способа является сложность процесса получения световозвращающего материала с изображением знака.

Задачей изобретения является расширение арсенала средств получения световозвращающего материала с изображением знака с высокими оптическими характеристиками и упрощение способа получения.

Техническая задача решается способом получения световозвращающего материала с изображением знака путем последовательного расположения слоев, поверх опорного слоя наносят рефлектирующий слой с оптическими микросферами, утопленными на часть их высоты в клеевой композиции, а затем наносят защитный слой из прозрачного полимерного материала, в котором в качестве опорного слоя используют металлическую пластину с композиционным покрытием, осажденным в электростатическом поле из полимерной порошковой композиции, в качестве клеевой композиции берут эпоксиполиэфирную порошковую композицию, из которой на опорном слое перед нанесением рефлектирующего слоя формируют изображение знака, а после нанесения рефлектирующего слоя ведут термообработку до закрепления рефлектирующего слоя.

Решение технической задачи позволяет расширить арсенал средств получения световозвращающего материала с изображением знака с высокими оптическими характеристиками.

Способ осуществляют следующим образом.

Металлическую пластину, очищенную от загрязнений, ржавчины, при необходимости используют травление и фосфатирование, помещают в электростатическое поле.

Покрытие на металлической пластине получают путем осаждения композиционного покрытия, например, из полимерной порошковой композиции на основе эпоксидного и полиэфирного олигомеров или на основе полиэфиров.

В качестве наполнителя используют двуокись титана.

Нанесение покрытия осуществляют при одновременном воздействии на композицию аэродинамической силы и электростатического поля при напряжении от 20 до 50 кВ, расстояние от среза ствола распылителя до металлической пластины составляет 10-40 см при избыточном давлении воздуха в распылительном устройстве 0,2-0,4 атм до достижения толщины покрытия 80-100 мкм.

После нанесения на металлическую подложку композиционного покрытия образец помещают в печь для формирования покрытия при 160-180^oC в течение 20-30 мин, а затем охлаждают на воздухе.

На металлическую пластину с композиционным покрытием, осажденным в электростатическом поле из полимерной порошковой композиции, представляющую собой опорный слой, наносят клеевую композицию, в качестве которой используют эпоксиполиэфирную порошковую композицию. Композиция содержит комбинацию эпоксидного и полиэфирного олигомеров. Обычно применяют диановые эпоксидные олигомеры с содержанием эпоксидных групп 3-7% и твердые насыщенные полиэфиры с концевыми карбоксильными группами (кислотное число 80-120) на основе ортофталевой, изофталевой, терефталевой, тетрагидрофталевой, гексагидрофталевой, адипиновой, себациновой, малеиновой, глутаровой или циклоалифатических дикарбоновых кислот и диолов или полиолов. Эпоксидные и полиэфирные олигомеры в композиции берут в эквивалентном соотношении по числу эпоксидных и карбоксильных групп.

Другими компонентами эпоксиполиэфирных композиций являются пигменты, наполнители, модификаторы, агенты растекания.

Из клеевой композиции на опорном слое ведут формирование знака методом трафаретной печати путем последовательного формирования цветов.

На поверхность с изображением знака наносят рефлектирующий слой с оптическими микросферами. Оптические микросферы представляют собой стеклянные шарики с диаметром 90-150 мкм.

Оптические микросферы наносят равномерно сразу же после нанесения клеевого слоя и методом каландрования обеспечивают их углубление преимущественно на 1/2 их высоты.

После нанесения рефлектирующего слоя ведут термообработку в течение 20-30 мин при 160-180^oC, а затем наносят защитный слой из прозрачной полимерной композиции на основе полиакрилата.

Данное изобретение иллюстрируют следующие примеры конкретного выполнения:
Пример 1. Металлическую пластину, подготовленную для покрытия, помещают в электростатическое поле при напряжении 20 кВ, расстояние от среза ствола распылителя до металлической пластины 10 см, избыточное давление воздуха в распылительном устройстве 0,3 атм. Композиционное покрытие в электростатическом поле получают из полимерной порошковой композиции на основе эпоксидного и полиэфирного олигомеров, например марки П-ЭП-61, следующего состава, мас.ч.:
Эпоксидный олигомер Э-23 - 60
Карбоксилсодержащий полиэфир - 20
Ускоритель отверждения - 3
Агенты растекания - 2
Пигменты и наполнители - 25
в качестве пигмента композиция содержит двуокись титана рутильной модификации со средним размером частиц 0,17-0,25 мкм.

После нанесения на металлическую подложку композиционного покрытия образец помещают в печь для формирования покрытия при температуре 160^oC в течение 30 мин, а затем охлаждают на воздухе.

На металлическую пластину с композиционным покрытием, осажденным в электростатическом поле, представляющую опорный слой, наносят клеевую композицию, в качестве которой используют эпоксиполиэфирную порошковую композицию, включающую диановые эпоксидные олигомеры с содержанием эпоксидных групп 7%, и в качестве карбоксилсодержащего полиэфира - полиэфир на основе неопентилгликоля, изофталевой и фталевой кислот. В клеевую композицию вводят пигментные красители.

Из клеевой композиции на опорном слое перед нанесением рефлектирующего слоя методом трафаретной печати ведут формирование знака путем последовательного формирования цветов.

На участки с изображением знака сразу же после нанесения клеевого слоя с помощью аэрографа равномерно наносят оптические микросферы, представляющие собой стеклянные шарики размером 90 мкм, и методом каландрования обеспечивают их углубление на 1/2 их высоты.

После нанесения рефлектирующего слоя ведут термообработку в течение 30 мин при 160^oC, а затем наносят защитный слой из прозрачной композиции на основе полиакрилата.

Пример 2. Металлическую пластину, подготовленную для покрытия, помещают в электростатическое поле при напряжении 50 кВ, расстояние от среза ствола распылителя до металлической пластины 40 см, избыточное давление воздуха в распылительном устройстве 0,4 атм.

Композиционное покрытие в электростатическом поле получают из полимерной порошковой композиции на основе полиэфиров с концевыми гидроксильными (или карбоксильными) группами. Используют главным образом насыщенные полиэфиры, являющиеся продуктами взаимодействия многоатомных спиртов: этиленгликоля, диэтиленгликоля, 1,2-пропиленгликоля, гександиола, глицерина с многоатомными кислотами, чаще терефталевой в комбинации с пиромеллитовым диангидридом.

Состав, мас.ч.:
Гидроксилсодержащий полиэфир - 90
Пиромеллитовый диангидрид - 10
Ускоритель отверждения - 3
Агент растекания - 1
Пигменты и наполнители - 35
в качестве пигмента композиция содержит двуокись титана рутильной модификации со средним размером частиц 0,17-0,25 мкм.

После нанесения на металлическую подложку композиционного покрытия образец помещают в печь для формирования покрытия при 180^oC в течение 20 мин, а затем охлаждают на воздухе.

На металлическую пластину с композиционным покрытием, осажденным в электростатическом поле, представляющую опорный слой, наносят клеевую композицию, в качестве которой используют эпоксиполиэфирную порошковую композицию, включающую диановые эпоксидные олигомеры с содержанием эпоксидных групп 5%, и в качестве карбоксилсодержащего полиэфира - полиэфир на основе неопентилгликоля, изофталевой и фталевой кислот. В клеевую композицию вводят пигментные красители. Из клеевой композиции на опорном слое перед нанесением рефлектирующего слоя методом трафаретной печати ведут формирование знака путем последовательного формирования цветов.

На участки с изображением знака сразу же после нанесения клеевого слоя с помощью аэрографа равномерно наносят оптические микросферы, представляющие собой стеклянные шарики размером 150 мкм, и методом каландрования обеспечивают их углубление на 1/2 их высоты.

После нанесения рефлектирующего слоя ведут термообработку в течение 20 мин при 180^oC, а затем наносят защитный слой из прозрачной композиции на основе полиакрилата.

Пример 3. Металлическую пластину, подготовленную для покрытия, помещают в электростатическое поле при напряжении 35 кВ, расстояние от среза ствола распылителя до металлической пластины 25 см, избыточное давление воздуха в распылительном устройстве 0,2 атм до достижения толщины покрытия 80-100 мкм.

Композиционное покрытие в электростатическом поле получают из полимерной порошковой композиции на основе эпоксидного и полиэфирного олигомеров, например марки П-ЭП-61, следующего состава, мас.ч.:
Эпоксидный олигомер Э-23 - 60
Карбоксилсодержащий полиэфир - 20
Ускоритель отверждения - 3
Агенты растекания - 2
Пигменты и наполнители - 25
в качестве пигмента композиция содержит двуокись титана рутильной модификации со средним размером частиц 0,17-0,25 мкм.

После нанесения на металлическую подложку композиционного покрытия образец помещают в печь для формирования покрытия при 180^oC в течение 20 мин, а затем охлаждают на воздухе.

На металлическую пластину с композиционным покрытием, осажденным в электростатическом поле из полимерной порошковой композиции, представляющую собой опорный слой, наносят клеевую композицию, в качестве которой используют эпоксиполиэфирную порошковую композицию, включающую диановые эпоксидные олигомеры с содержанием эпоксидных групп 3%, и в качестве карбоксилсодержащего полиэфира - полиэфир на основе неопентилгликоля, бутиленгликоля, адипиновой и изофталевой кислот. В клеевую композицию вводят пигментные красители. Из клеевой композиции на опорном слое перед нанесением рефлектирующего слоя методом трафаретной печати ведут формирование знака путем последовательного формирования цветов.

На участки с изображением знака сразу же после нанесения клеевого слоя с помощью аэрографа равномерно наносят оптические микросферы, представляющие собой стеклянные шарики размером 120 мкм и методом каландрования обеспечивают их углубление на 1/2 их высоты.

После нанесения рефлектирующего слоя ведут термообработку в течение 30 мин при 160^oC, а затем наносят защитный слой из прозрачной композиции на основе полиакрилата.

Пример 4. Способ осуществляют аналогично примеру 3, но оптические микросферы методом каландрования обеспечивают их углубление на 1/225 их высоты.

Таким образом, заявляемый способ обеспечивает расширение арсенала средств получения световозвращающего материала с изображением знака с широким ассортиментом информационных изображений. Световозвращающий материал, полученный по заявляемому способу, обладает высокими оптическими свойствами и стоек к разрушительному воздействию факторов внешней среды, что подтверждают данные, приведенные в таблице, а также прост по технологическому исполнению.

Изобретение относится к способу получения световозвращающих материалов, используемых преимущественно для изготовления информационных знаков, например, дорожных указателей. В способе получения световозвращающего материала с изображением знака поверх опорного слоя наносят рефлектирующий слой с оптическими микpocфeрами, утопленными на часть их высоты в клеевой композиции. В качестве опорного слоя используют металлическую пластину с композиционным покрытием, осажденным в электростатическом поле из полимерной порошковой композиции. В качестве клеевой композиции берут эпоксиполиэфирную порошковую композицию, из которой на опорном слое перед нанесением рефлектирующего слоя формируют изображение знака. После нанесения рефлектирующего слоя ведут термообработку до его закрепления. Затем наносят защитный слой из прозрачного полимерного материала. Изобретение позволяет расширить арсенал средств получения световозвращающего материала с изображением знака с высокими оптическими характеристиками, упростить способ получения. 1 табл.

Способ получения световозвращающего материала с изображением знака путем последовательного расположения слоев, при котором поверх опорного слоя наносят рефлектирующий слой с оптическими микросферами, утопленными на часть их высоты в клеевой композиции, а затем наносят защитный слой из прозрачного полимерного материала, отличающийся тем, что в качестве опорного слоя используют металлическую пластину с композиционным покрытием, осажденным в электростатическом поле из полимерной порошковой композиции, в качестве клеевой композиции берут эпоксиполиэфирную порошковую композицию, из которой на опорном слое перед нанесением рефлектирующего слоя формируют изображение знака, а после нанесения рефлектирующего слоя ведут термообработку до его закрепления.