способ получения световозвращающего материала с изображением знака

Формула изобретения

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.

Описание изобретения к патенту

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.