DE4115823A1

DE4115823A1 - Farbiges, rueckstrahlendes flachmaterial und verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number: DE4115823A1
Application number: DE4115823A
Authority: DE
Inventors: William P Rowland
Original assignee: Reflexite Corp
Current assignee: Reflexite Corp
Priority date: 1990-05-16
Filing date: 1991-05-15
Publication date: 1991-11-21
Also published as: GB9110656D0; JPH06342102A; CA2040537A1; CA2040537C; GB2245194B; FR2662267B1; JP2617630B2; US5229882A; FR2662267A1; GB2245194A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein rückstrahlendes Flachmaterial, das Mikroprismenformationen 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 Lichtstrah len ausgesetzt wird.

Rückstrahlendes Flachmaterial wird in breitem Umfang für verschie dene Sicherheits- und Dekorationszwecke verwendet und ist insbe sondere nützlich, wenn zur Nachtzeit die Erkennbarkeit bei gerin gem Umgebungslicht verbessert werden soll. Bei rückstrahlenden Materialien werden Lichstrahlen, die auf die Vorderfläche einfal len, 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 zurückzu strahlen, besonders wichtig bei Warnzeichen, Schildern und dgl..

In der US-PS 46 37 950 ist ein rückstrahlendes Flachmaterial beschrieben, das kleine Glasperlen verwendet, die in einer Matrix aus Kunstharz eingebettet sind.

In der US-PS 36 89 346 ist ein reflektierendes Flachmaterial beschrieben, das Mikroprismenformationen verwendet, die Rück strahleigenschaften hervorrufen.

In der US-PS 48 01 193 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.

Ausführungsformen solcher rückstrahlenden Materialien sind Bänder und Flecken für Bekleidungsstücke von Feuerwehrmännern, rückstrah lende Westen und Gürtel, Bänder für Pfosten und Tonnen, Verkehrs kegel, Fernstraßenschilder, Warnreflektoren und dgl..

In manchen Anwendungsfällen ist es wünschenswert, daß das rück strahlende Flachmaterial eine helle Färbung in Tageslicht und Umgebungslicht zeigt, beispielsweise rot und gelb/grün für Warn zwecke und Notfälle. In der US-PS 38 30 682 ist ein metamerischer Farbstoff derart eingeschlossen, daß das Flachmaterial in einer Farbe in Tageslicht fluoresziert und in einer zweiten Farbe rück strahlt, wenn es Scheinwerfern und anderen gerichteten Lichtquel len bei Nacht ausgesetzt ist.

Die Verwendung einer metallisierten Aluminiumbeschichtung auf den Prismenflächen neigt dazu, dem Beobachter bei Umgebungslicht oder Tageslicht eine graue Färbung darzubieten. In manchen Anwendungs füllen ist dieses graue Erscheinungsbild aus ästhetischen Gründen unerwünscht, und eine Färbung wäre wünschenswerter.

Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein neues rückstrah lendes Flachmaterial, das Prismenformationen verwendet, anzugeben, das eine helle Färbung in Tageslicht und eine hohe Rückstrahl fähigkeit bei Nacht, wenn es gerichteten Lichtquellen ausgesetzt ist, bietet.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein solches gefärb tes rückstrahlendes Flachmaterial anzugeben, das leicht herge stellt werden kann, und das dauerhaft und gegenüber Umgebungsein flüssen beständig ist.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht in der Angabe neuer Ver fahren zum Herstellen eines solchen rückstrahlenden Flachmateri als, das einfach und relativ wirtschaftlich ausgeführt werden kann und das langlebige Materialien ergibt.

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 Mikro prismen darüber aufweist. Geeignete Mittel bilden eine reflektie rende Grenzfläche für das Mikroprisma in einem Muster über die Ausdehnung der zweiten Seite, und eine gefärbte, nicht reflektie rende Beschichtung ist auf den Flächen der Mikroprismen zwischen jenen in dem Muster angeordnet. Die Mikroprismen mit der reflek tierenden Grenzfläche machen 40% bis 85% der Gesamtfläche der zweiten Seite aus, sodaß Lichtstrahlen, die auf die erste ebene Fläche fallen und anschließend auf die reflektierenden Grenzflä chen der Mikroprismen gerichtet werden, durch diese in der Rich tung, aus der sie stammen, rückgestrahlt werden. Solche Licht strahlen, 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 reflek tierende 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 Mikro prismen eine Luftgrenzfläche um ihre im wesentlichen ganze Ober fläche.

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 Rücken element 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 beabstande ten Mikroprismen darüber aufweist. Ein reflektierender Nieder schlag 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 wer den, 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 wer den.

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 Schutz material wird darauf in einem Muster aufgebracht, wonach der Metallniederschlag in den Bereichen, wo kein Schutzmaterial vor handen 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 wesent lichen 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 Trä gerkörper und das Rückenelement können aus Kunstharz hergestellt sein, um rückstrahlendes Material zu bilden, das relativ flexibel ist.

Bei einer anderen Ausführungsform wird auf die Mikroprismen ein Muster aus einem gefärbten, nicht reflektierenden Beschichtungs material in einer Tiefe über der Höhe der Mikroprismen aufge bracht, 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 Luftgrenz schicht 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 ange klebt. Vorteilhafterweise wird die Beschichtung in einem Gitter muster 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 Zeich nungen 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 Mikroprismen formationen 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 Schutz schicht 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 Metallnie derschlag 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 Gitter muster der Schutzschicht auf der Mikroprismenfläche, wie sie in Fig. 4 ausgebildet ist;

Fig. 10 ist eine schematische Darstellung des fertigen Flach materials, die den Weg der Lichtstrahlen zeigt, die auf die Vorderseite auffallen;

Fig. 11 ist eine ausschnittsweise Schnittdarstellung einer weiteren Ausführungsform 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 Hilfs träger 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 ent gegensetzte Seite des Trägerkörpers 10 mit einer dünnen Verbin dungsschicht 20 aus Kunstharz versehen. Wie in Fig. 2 gezeigt, wird dieses beschichtete Laminat dann gegen die Fläche einer Form 22 gepreßt, die eng beabstandete Mikroprismenvertiefungen 24 auf weist, 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 Mikro prismenformationen 26 auf der Seite des Trägerkörpers 10 auszu bilden.

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 aufge bracht.

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 Mikroprismenfläche 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 Binde schicht 14 von dem von dem Textilstoff getragenen Mikroprismen material abgezogen.

Wie in Fig. 10 gezeigt, fallen Lichtstrahlen 40a auf die Vorder seite 42 des rückstrahlenden Materials ein, durchlaufen den Trä gerkörper 10 und die Verbindungsschicht 20 in die Mikroprismen 24 mit dem Metallniederschlag 30, treffen auf die rückstrahlende Zwi schenfläche auf und werden dann von den Flächen der Mikroprismen 26 in einem im wesentlichen parallelen Weg zurückgeworfen. Licht strahlen 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 Kleb stoffs 38 entspricht.

In Fig. 11 ist eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt, bei der eine Luftgrenzfläche für die Rück strahlung 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 36 84 348 beschrieben. Diese Mikroprismen oder Würfelecken formationen können Seitenkantenabmessungen von bis zu 0,65 mm auf weisen, 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 vorzugs weise 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 rückstrah lende 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 gleichzei tiges Gießen des Körpers und der Prismen. Die für die Mikroprismen verwendeten Harze sind im allgemeinen kreuzvernetzte thermo plastische Verbindungen, und vorzugsweise haben diese Harze aus reichende 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 acry lierte 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 ver wendete Klebstoff 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 Strah lung transparent sein. Obgleich verschiedene Kunstharze für den Hilfsträger verwendet werden können, werden Polyester und insbe sondere Polyethylentereftalat günstigerweise verwendet wegen ihrer Zähigkeit und Widerstandsfähigkeit gegen die Verarbeitungsbedin gungen. Wie der Klebstoff sollte der Hilfsträger für die UV-Strah lung, die beim Härten verwendet wird, transparent sein. Darüber hinaus kann die Oberfläche des Hilfsträgers bearbeitet sein, um die Haftfähigkeit des Klebstoffs daran zu verbessern.

Ein besonders vorteilhaftes Verfahren zur Herstellung eines sol chen rückstrahlenden Flachmaterials ist in der US-PS 36 89 346 beschrieben, bei dem die Würfeleckenformationen in einer passend gestalteten Form gegossen und mit dem darüber angeordneten Flach material 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 Mikroprismenflach materials ist in der US-PS 42 44 683 beschrieben, in der die Wür feleckenformationen 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 rück strahlenden Folien aus Polyvinylchloridharzen und in letzter Zeit für die Herstellung von Polyesterträgerkörpern mit Prismen aus verschiedenen Kunstharzverbindungen einschließlich Acryl-Epoxy- Oligomeren erwiesen hat. Oblgeich das Trägerkonzept der vorliegen den 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 auszu führen, kann man Klebstoffe verwenden oder zu einem Ultraschall verschweißen 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 vorliegen den Erfindung wird eine reflektierende Beschichtung auf den Flä chen 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 Beschichtungsvorrichtung 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 Metall schicht besteht, wie mit 16 in Fig. 5 gezeigt. Dieses Bad ist vor zugsweise eine schwach kaustische Lösung, die einen Aluminiumnie derschlag 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 zurückge lassen 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.

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 lös liche 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 Prismenober fläche aufgebracht und bedeckt direkt die unmetallisierten Pris men. Anschließend wird das Rückenmaterial aufgebracht.

Bei der alternativen Ausführungsform wird ein farbiger Klebstoff in einem Muster auf die Prismenoberfläche und in einer Tiefe auf gebracht, die größer als die Höhe der Prismen ist. Wenn das Rück enelement darauf aufgebracht wird, dann hat es von den Prismen aufgrund des Klebstoffs Abstand, und dieser bildet eine Luftgrenz fläche um die unbeschichteten Prismen.

Der Rücken kann ein gewebter oder ungewebter Textilstoff oder ein flexibles, dauerhaftes Polymermaterial sein. Geeignete Kunstharze umfassen Polyethylen, Polypropylen, Polyurethane, Acrylpolyure thane und Ethylen/Vinylacetat-Copolymere. Polyester und Urethan stoffe können ebenso verwendet werden, wie Naturfasern, beispiels weise Baumwolle. Flammhemmende Materialien können in die Kleb stoffe und den Textilstoff oder den Kunstharzrücken eingebaut sein, um dem rückstrahlenden Material flammhemmende Eigenschaften zu verleihen.

Obgleich andere Metalle dazu verwendet werden können, einen spie gelnden Metallniederschlag auf den Prismen auszubilden, wie bei spielsweise 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 Ionen niederschlag und die Zerstäubungsbeschichtung.

Das Schutzschichtmaterial ist vorzugsweise ein druckempfindlicher Klebstoff, der in dem Lösungsmittel-Behandlungsschritt nicht nach teilig beeinflußt wird, und es kann derselbe Klebstoff sein, der als Mittel zum Anbringen des Rückenelements verwendet wird. Bevorzugte Klebstoffe umfassen solche auf Gummibasis, wie bei spielsweise Isobuthylen in einem Lösungsmittelträger und Acryl klebstoffe und Silikone in Lösungsmittelsystemen. Andere Kleb stoffe können ebenfalls verwendet werden, und solche auf Wasser basis sind ebenfalls einsetzbar, obgleich sie mitunter vor der Weiterverarbeitung eine Trocknungszeit benötigen. Spezielle Bei spiele geeigneter Klebstoffsysteme sind harzmodifizierte Kleb stoffe 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 Silikonharz klebstoff in einem Lösungsmittel,der von Dow unter der Bezeichnung QZ-7406 angeboten wird.

Gleichgültig, ob Klebstoffe auf Lösungsmittelbasis oder Wasser basis eingesetzt werden, benötigt die Beschichtung vor der weite ren 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 Flachmate rial zusammen mit dem Rückenmaterial einfach durch den Spalt zwischen zwei Walzen hindurchführen, die den für die Verklebung notwendigen Druck aufbringen. Wenn ein Wärme aktivierbarer Kleb stoff 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 Ultraschallverschweißung einzusetzen, sowie andere Techniken, um das Rückenmaterial mit dem rückstrahlenden Flachmaterial mittels des Rückenmaterials selbst zu verbinden, wenn dieses thermo plastisch 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.

Beispiel 1

Unter Verwendung des Verfahrens, das im wesentlichen in der US-PS 36 89 346 beschrieben ist, werden Mikroprismen mit einer Höhe von 0,07 mm und einem Mittenabstand von etwa 0,15 mm auf einen Poly esterfilm 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 modi fiziert ist und einen Vernetzungskatalysator enthält.

Das rückstrahlende Flachmaterial wird im Vakuum mit Aluminium metallisiert mit einer Dicke von mehr als 240 × 10^-7 mm. Das metal lisierte Material wird dann mittels einer modifizierten Tiefdruck walze mit einem Gittermuster aus einem druckempfindlichen, dauer klebrigen 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 gelei tet, um die Oberfläche zu spülen, und sodann durch einen Trockner geführt. Das Material wird mit einem rot pigmentierten Silikon klebstoff 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 geweb ten 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 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, bei spielsweise von einem Scheinwerfer, ausgesetzt wird, reflektiert es leuchtend mit weiß/grauer Farbe.

Aus der vorangehenden detaillierten Beschreibung und den beglei tenden Zeichnungen kann man entnehmen, daß das rückstrahlende Flachmaterial nach der vorliegenden Erfindung eine leuchtende Fär bung bei Tageslicht und eine hohe Rückstrahlfähigkeit bei Bestrah lung 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 Partikel größe in das Material kann auch das bei Nacht rückgestrahlte Licht mit einer Färbung versehen werden.

Claims

1. Rückstrahlendes Material, enthaltend in Kombination:

a) einen Trägerkörper aus transparentem Kunstharz mit einer ersten planaren Seite und einer zweiten Seite, die eng beabstandete Mikroprismen darüber aufweist;
b) Einrichtungen zum Bilden einer reflektierenden Grenzfläche für die Mikroprismen in einem Muster über die Ausdehnung der zweiten Seite;
c) eine gefärbte, nicht reflektierende Beschichtung auf den Flä chen der Mikroprismen zwischen den von dem Muster bedeckten Stel len, wobei die Mikroprismen mit der reflektierenden Grenzfläche 40% bis 85% der gesamten Oberfläche der zweiten Seite ausmachen, wodurch Lichtstrahlen, die auf die erste planare Seite fallen und anschließend auf die reflektierenden Grenzflächen der Mikroprismen fallen, durch sie in der Richtung rückgestrahlt werden, aus der sie einfallen, und solche Lichtstrahlen, die auf die beschichteten Mikroprismen fallen, von diesen bei Tageslicht und in diffusem Licht mit der Färbung derselben gebrochen werden.

2. Rückstrahlendes Material nach Anspruch 1, bei dem der Träger körper eine reflektierende Metallschicht auf den unbeschichteten Mikroprismen aufweist, um die reflektierende Grenzfläche zu bil den.

3.Rückstrahlendes Material nach Anspruch 2, bei dem ein Nieder schlag aus einem Schutzmaterial auf der Metallschicht angeordnet ist.

4. Rückstrahlendes Material nach Anspruch 3, bei dem sich die Beschichtung über den Niederschlag erstreckt.

5. Rückstrahlendes Material nach Anspruch 1, bei dem die unbe schichteten Mikroprismen eine Luftgrenzfläche um im wesentlichen ihre gesamte Oberfläche aufweisen.

6. Rückstrahlendes Material nach Anspruch 1, das ein Rückenelement über den beschichteten und unbeschichteten Mikroprismen aufweist.

7. Rückstrahlendes Material nach Anspruch 6, bei dem das Material der Beschichtung Klebeigenschaften aufweist und das Rückenelement daran angeklebt ist.

8. Rückstrahlendes Material nach Anspruch 1, bei dem die unbe schichteten Mikroprismen eine Luftgrenzfläche um im wesentlichen ihre gesamte Oberfläche aufweisen und ein Rückenelement über den beschichteten und unbeschichteten Prismen angeordnet ist.

9. Rückstrahlendes Material nach Anspruch 8, bei dem das Material der Beschichtung Klebeigenschaften aufweist und das Rückenelement daran angeklebt ist.

10. Rückstrahlendes Material nach Anspruch 8, bei dem sich die Beschichtung über eine Distanz über den Mikroprismen erstreckt und einen Abstandshalter für das Rückenelement bildet, um es über den unbeschichteten Mikroprismen zu halten und dadurch die Luftgrenz fläche auszubilden.

11. Verfahren zum Herstellen eines gefärbten, rückstrahlenden Materials, umfassend die folgenden Schritte:

a) Erstellen eines rückstrahlenden Trägerkörpers mit einer plana ren ersten Seite und einer zweiten Seite, die mit eng beabstande ten Mikroprismen darüber versehen ist;
b) Ausbilden eines reflektierenden Niederschlags auf der Ober fläche der Mikroprismen in einem Muster, das sich über die zweite Seite erstreckt und 40% bis 85% der Gesamtfläche der zweiten Seite bedeckt; und
c) Ausbilden einer Beschichtung aus einem gefärbten, nicht reflek tierenden Material auf der Oberfläche der nicht von dem Muster bedeckten Mikroprismen, wodurch Lichtstrahlen, die auf die erste Seite auftreffen und anschließend auf die innere Oberfläche der Mikroprismen mit dem reflektierenden Niederschlag auftreffen, durch sie zurückgeworfen werden, während Lichtstrahlen, die auf die innere Oberfläche der Mikroprismen mit der gefärbten Beschich tung fallen, von diesen mit der Farbe derselben bei Tageslicht und diffusem Licht gebrochen werden.

12. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem die zweite Seite zu Anfang metallisiert wird, um einen metallischen Niederschlag auf allen Mikroprismen zu erzeugen, und eine Schicht aus einem Schutzmate rial darauf in einem Muster aufgebracht wird, der metallische Niederschlag in den nicht von dem Schutzmaterial bedeckten Berei chen entfernt und anschließend der Beschichtungsschritt folgt, um eine Beschichtung über der gesamten zweiten Seite zu erzeugen.

13. Verfahren nach Anspruch 12, bei dem das Entfernen des Metall niederschlags mit Hilfe eines Lösungsmittels für den Metallnieder schlag ausgeführt wird, gegenüber dem das Schutzmaterial im wesentlichen inert ist.

14. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem das Schutzmaterial in einem Gittermuster aufgebracht wird.

15. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem das Material der Beschich tung von klebender Natur ist und ein Rückenelement daran angeklebt wird.

16. Verfahren nach Anspruch 15, bei dem der Trägerkörper und das Rückenelement aus Kunstharz hergestellt werden und ein rückstrah lendes Material bilden, das relativ flexibel ist.

17. Verfahren zum Herstellen eines gefärbten rückstrahlenden Materials, umfassend die folgenden Schritte:

a) Erstellen eines rückstrahlenden Trägerkörpers mit einer plana ren ersten Seite und einer zweiten Seite, die mit eng beabstande ten Mikroprismen darüber versehen ist;
b) Aufbringen eines Musters aus einem farbigen, nicht reflektie renden Beschichtungsmaterial auf die Mikroprismen, wobei die Beschichtung in einer Tiefe über der Höhe der Mikroprismen aufge bracht wird und das Muster 15% bis 65% der Gesamtoberfläche der zweiten Seite bedeckt;
c) Aufbringen eines Rückenelements auf die zweite Seite über dem Beschichtungsmaterial, wobei das Rückenelement einen Abstand durch das Beschichtungsmaterial hat, um eine Luftgrenzfläche um die nicht von dem Muster bedeckten Mikroprismen zu erzeugen, wodurch Lichtstrahlen, die auf die erste Seite des Trägerkörpers fallen und anschließend auf die Mikriprismen mit der Luftgrenzfläche fal len, von diesen rückgestrahlt werden, während solche Lichtstrah len, die auf die Mikroprismen mit dem Beschichtungsmaterial darauf fallen, mit der Färbung derselben bei Tageslicht und diffusem Licht gebrochen werden.

18. Verfahren nach Anspruch 17, bei dem das gefärbte, nicht reflektierende Material von klebender Natur ist und das Rücken element daran angeklebt ist.

19. Verfahren nach Anspruch 17, bei dem die Beschichtung in einem Gittermuster aufgebracht wird.

20. Verfahren nach Anspruch 17, bei dem der Trägerkörper und das Rückenelement aus Kunstharz hergestellt werden und ein rückstrah lendes Material bilden, das relativ flexibel ist.