AT393145B

AT393145B - Folienmaterial mit hohem reflexionsvermoegen

Info

Publication number: AT393145B
Application number: AT3042/85A
Authority: AT
Original assignee: Seibu Polymer Kasei Kk
Priority date: 1984-10-22
Filing date: 1985-10-21
Publication date: 1991-08-26
Also published as: SE459423B; CH665440A5; CA1243874A; GB2165773B; IE852557L; ES296161U; IT1186783B; FR2572102B1; FR2572102A1; SE8504864L; ATA304285A; US4751140A; GB2165773A; GB8525942D0; SE8504864D0; DE3537225A1; IT8522570A0; JPS61113910A; JPH0745723B2; AU4880385A

Description

AT 393 145 B

Vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Folienmaterial für Bodenmarkierungen und insbesondere auf ein Folienmaterial mit hohem Reflexionsvermögen für Bodenmarkierungen.

Es sind bereits verschiedene Arten von Folienmaterialien zum Zwecke der Bodenmarkierung bekannt, die in einem Zustand vorliegen, welch»- ihre Haftung an der Bodenfläche gestattet

Typische solche bekannte Folienmaterialien für die Bodenmarkierung sind gewöhnlich ebene Flächen und können in vier Typen eingeteilt werden: nämlich (1) in solche, die eine Monoschicht aus Mikroglaskugeln aufweisen, die teilweise in die Basisfläche eingebettet und teilweise an der Oberfläche frei liegen und der Luft ausgesetzt sind (z. B. gemäß der US-PS 3 915 771), (2) solche mit ein» Monoschicht aus Mikroglaskugeln, die teilweise in d» Basisfläche eingebettet sind und teilweise an d» Oberfläche d» Basisfläche freiliegen und d» Luft ausgesetzt sind und weiters Mikroglaskugeln aufweisen, die vollständig in der Basisfläche eingebettet sind (z. B. gemäß der US-PS 3.030.870), (3) solche mit zwei Schichten ans einer Trägerfläche und einer Basisfläche und ein» Monoschicht aus Mikroglaskugeln, die teilweise in der Trägerschicht eingebettet sind und teilweise an der Oberfläche der Trägerschicht freiliegen und der Luft ausgesetzt sind (z. B. gemäß der Japanischen Patentveröffentlichung Nr. 3707/1981 und der Beschreibung d» US-PS 4.248.932), und (4) solche mit zwei Schichten aus ein» Trägerfläche und einer Basisfläche mit einer Monoschicht aus Mikroglaskugeln, die teilweise in der Trägerfläche eingebettet sind und teilweise an der Ob»fläche der Trägerfläche freiliegen und der Luft ausgesetzt sind, und weiters mit Mikroglaskugeln, die vollständig in der Basisfläche eingebettet sind (z. B. gemäß d» US-PS 4.117.192).

Die oben beschriebenen bekannten Folienmaterialien für Bodenmarkierungen haben die gemeinsamen Nachteile, daß d» Anteil an Mikroglaskugeln, die auf d» Oberfläche des Folienmaterials verteilt werden können, begrenzt ist, da die Verwendung einer übermäßigen M»ige an Mikroglaskugeln ein Rutschen der Fahrzeuge, die über diese Flächen fahren, v»ursachen kann und, wenn das Licht in einem großen Winkel zu einer Normalen der Oberfläche des Folienmaterials einfällt, also schräg in bezug auf die Oberfläche des Folienmaterials, d» Anteil der Reflexion gegen die Lichtquelle weitgehend herabgesetzt ist, was zu einer scharfen Abnahme des Reflexionsvermögens führt Weiters weisen diese bekannten Folienmaterialien den Nachteil auf, daß sie keine zeitweise Fortdauer der Lichtreflexion ermöglichen, weil, nachdem die Schicht der Mikroglaskugeln auf der Oberfläche des Flachmaterials auf Grund des Zusammenstoßes mit den Reifen d» darüberfahrenden Fahrzeuge verlorengegangen ist, die Folienmaterialien der vorgenannten Typ»i (1) und (3) zur Gänze aufhören, Licht zu reflektieren, und es bei denen der Typen (2) und (4) sehr lange dauert, bis die Mikroglaskugeln d» nächsten Schicht von d» Oberfläche des Folienmaterials freigelegt sind, so daß das Folienmaterial kaum Licht reflektiert oder dessen Reflexionsv»mögen während dieser Zeitperiode abnimmt

Demnach ist ein Gegenstand der Erfindung die Vermeidung der vorgenannten, den bekannten Folienmaterialien für Bodenmarkierungen anhaftenden Nachteile und die Schaffung eines Folienmaterials für Bodenmarkierungen mit hoher Reflexionskraft während der anfänglichen Verwendungsperiode des Folienmaterials, welches befähigt ist, eine ausreichende Lichtmenge geg»i die Lichtquelle rückzureflektieren, ohne Rücksicht darauf, in welcher Richtung das Licht einfällt, wobei das Reflexionsvermögen des Folienmaterials lange Zeit beibehalten wird.

Demnach betrifft die Erfindung ein Folienmaterial mit hohem Reflexionsvermögen für Bodenmarkierungen, bestehend aus ein» Trägerschicht aus Kautschuk, Kunstharz oder dgl. und Mikroglaskugeln, welches dadurch gek»mzeichnet ist daß die Oberfläche d» Trägerschicht aus ein» Vielzahl von unterschiedlich geformten und unterschiedlich großen Höckern und Vertiefungen besteht und daß die Mikroglaskugeln, wie an sich bekannt in unregelmäßiger Weise unterschiedlich tief derart in die Tiägerschicht eingebettet sind, daß ein Großteil der Mikroglaskugeln mit einem unterschiedlich großen Oberflächenanteil aus diesen Hockern und Vertiefungen der Trägerschicht herausragt.

Als Ergebnis eingehender Studien und wiederholter Versuche konnte festgestellt werden, daß das Folienmaterial der oben angegebenen Konstruktion ein maximales anfängliches Reflexionsvermögen aufweist das von keinem der Folienmaterialien für Bodenmarkierungen gemäß dem Stand d» Technik erreicht wird. Weiters kann festgestellt werden, daß erfindungsgemäß auf Grund der besonderen Ausführungsform der Einbettung d» Mikroglaskugeln in den Oberflächenteil eines jeden Höckers und einer jeden Vertiefung in einer Weise, daß die Tiefe d» Einbettung der Mikroglaskugeln von der Oberfläche eines jeden Höckers und einer jeden Vertiefung aus voneinand» unterschiedlich ist d» Verlust oder die akute Abnahme an Reflexionsvermögen, wie dies bei den bisher bekannten Folienmaterialien der Fall war, niemals eintritt, auch wenn die Leuchtkraft wegen des V»lustes von Mikroglaskugeln durch den Kontakt mit den Reifen darüberfahrender Fahrzeuge abnimmt sondern daß imm» üb» eine lange Zeitdauer ein hohes Reflexionsv»mög»i beibehalten wird. Da die Einbettiefe der in den Oberflächenteil eines jeden Höckers und ein» jeden Vertiefung eingebetteten Mikroglaskugeln unterschiedlich ist kommen, wenn die Mikroglaskugeln mit den Reifen der darüberfahrenden Fahrzeuge in Kontakt gelangen, die Mikroglaskugeln nacheinander in der Reihenfolge der Tiefe d» Einbettung zum Vorschein, d. h. eine Mikroglaskugel in geringer» Einbettiefe kommt früh» zum Vorschein und es kommen niemals im wesentlichen alle auf einmal an die Oberfläche, wie dies bei den bekannten Folienmaterialien für Bodenmarkierungen der Fall war. Demnach kann das erfindungsgemäße Folienmaterial ein Reflexionsvermögen, das im Vergleich zu bekannten Folienmaterialien ausgezeichnet ist, beibehalten, bis eine Schicht von Mikroglaskugeln der größten Einbettiefe zum Vorschein kommt und separate Mikroglaskugeln, wenn vorhanden, -2-

AT 393 145 B an der Innenseite der Basisfläche freigelegt werden.

Die erfindungsgemäßen Folienmaterialien werden in der Folge unter Hinweis auf die beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben.

Die Fig. 1 ist eine vergrößerte Querschnittsdarstellung, welche schematisch eine Ausführungsform eines eifindungsgemäßen Folienmaterials für Bodenmarkierungen zeigt, die Fig. 2 ist ein Graph, der die Versuchsdaten des anfänglichen Reflexionsvermögens und der Fortdauer der Leuchtkraft der erfindungsgemäßen Folienmaterialien für Bodenmarkierungen im Vergleich zu einem im Handel verfügbaren bekannten Folienmaterial veranschaulicht.

Gemäß Fig. 1 ist ein zusammenhängendes Muster von einer Vielzahl von Höckern (2) und Vertiefungen (3), die willkürliche Formen und Abmessungen besitzen, auf der Oberfläche einer Trägerschicht ausgebildet. Im Oberflächenbereich dieser Höcker (2) und Vertiefungen (3) ist eine Vielzahl von Mikroglaskugeln (4) eingebettet. Die Mikroglaskugeln (4) sind in der Trägerschicht (1) in einer solchen Weise eingebettet, daß die Einbettiefen der Mikroglaskugeln (4) im Basisflachmaterial (1) von der Oberfläche eines jeden Höckers (2) und einer jeden Vertiefung (3) aus unterschiedlich sind. Ein Großteil dies«* Mikroglaskugeln (4) in den Höckern (2) und den Vertiefungen (3) liegt teilweise an der Oberfläche der Trägerschicht (1) frei und ragt mit einem unterschiedlich großen Oberflächenanteil aus diesen Höckern (2) und Vertiefungen (3) aus dieser heraus.

Die Trägerschicht (1) muß derart beschaffen sein, daß sie eine ausgezeichnete Anpassungsfähigkeit an die Unebenheiten der Bodenfläche und eine Beständigkeit gegen die verschiedenen mechanischen Beanspruchungen besitzt. Daher bildet den Hauptbestandteil der Trägerschicht (1) unvulkanisierter synthetischer Kautschuk, wie Acryhtitril-Butadien-Kautschuk NBR, Isobutylen-Isopren-Kautschuk DR und Chloroprenkautschuk CR öd»- ein Kunstharz, wie z. B. Chlorsulfonylpolyäthylen und Polyvinylchlorid. Die Trägerschicht (1) kann gegebenenfalls Zusätze enthalten, wie einen Füllstoff, wie Calciumcarbonatpulver, ein Pigment zur Färbung des Basisflachmaterials, kleine Mikroglaskugeln (in Fig. 1 mit der Bezugsziffer (6) bezeichnet), und verschleißfeste Teilchen, (in Fig. 1 mit der Bezugsziffer (7) bezeichnet). Das Gemisch dieser Bestandteile wird zu einer Platte mit einer Dicke von 5 mm oder weniger geformt, indem man es durch Druckwalzen führt oder in einer anderen herkömmlichen Methode verarbeitet.

Wenn die kleinen Mikroglaskugeln (6) in die Trägerschicht (1) eingemischt werden, so können kleine Mikroglaskugeln mit einem Durchmesser von nicht mehr als 500 pm verwendet werden. Vorzugsweise werden solche mit einem durchschnittlichen Durchmesser von etwa 100 pm verwendet. Die Mikroglaskugeln (4) werden im Oberflächenbereich der Höcker (2) und Vertiefungen (3) der Trägerschicht (1) mit unterschiedlichen Einbettiefen eingebettet Als Mikroglaskugeln (4) können solche mit einem durchschnittlichen Durchmesser von nicht mehr als etwa 1000 pm, vorzugsweise solche mit einem durchschnittlichen Durchmesser von 50 - 500 pm verwendet werden. Was den Brechungsindex anbetrifft, so können Mikroglaskugeln mit einem solchen von 13 oder mehr, vorzugsweise von 1,5 - 2,3, verwendet werden. Die Oberfläche der Trägerschicht (1), in welcher die Mikroglaskugeln (4) eingebettet sind, kann mit einem Schutzfilm geeigneter Zusammensetzung versehen worden. An der Unterseite der Trägerschicht (1) ist eine Haftschicht (5) mit einer Dicke von 50 pm oder mehr, vorzugsweise 100 - 200 pm aufgebracht. Normalerweise ist die untere Fläche der Haftschicht (5) mit einem Abziehpapier abgedeckt, dieses kann jedoch, je nach der Art des in der Schicht (5) verwendeten Klebstoffes, weggelassen werden.

Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Folienmaterialien wird der unvulkanisierte Kautschuk oder das Kunstharz, die einen Bestandteil der Trägerschicht (1) bilden, mit den gewünschten Mengen an Füllstoff, Pigment, Mikroglaskugeln und gegebenenfalls anderen Materialien versetzt. Die Masse wird gemischt und zu Platten mit einer Dicke von 5 mm oder wotiger zwischen ohitzten Druckwalzen geformt Gegebenenfalls wird ein auf einem Abziehpapier in einer Dicke von 50 pm oder mehr aufgeschichteter Klebstoff auf die Unterseite der Trägerschicht aufgebracht

Zum Zwecke der Erleichterung der Einbettung der Mikroglaskugeln (4) in der Trägerschicht (1) wird auf die Oberfläche der letzteren ein Lösungsmittel bekannter Art aufgebracht und werden die Mikroglaskugeln (4) gleichmäßig auf der nichttrockenen Lösungsmittelfläche verteilt, wonach die Trägerschicht (1) getrocknet wird. Als Alternative zur Erleichtorung der Einbettung do Mikroglaskugeln (4) in der Oberfläche der Trägerschicht (1) wird ein Beschichtungsmaterial, welches eine Zusammensetzung ähnlich oder identisch zu jener do Trägerschicht (1) aufweist, auf letzere aufgetragen. Sodann wird die Trägoschicht, auf do die Mikroglaskugeln (4) verteilt sind durch eine Prägevorrichtung geführt, wobei ein eingeprägtes Muster von Höckern (2) und Votiefungen (3) von gewünschter Form und Abmessung gebildet wird und gleichzeitig die Mikroglaskugeln (4) in den Oberflächenbereich eines jeden Höckers (2) und einer jeden Vertiefung (3) der auf diese Weise durch Prägung geformten Trägerschicht (1) eingebettet werden.

Die Prägevorrichtung, die zur Herstellung des erfindungsgemäßen Trägerschichtmaterials verwendet wird, ist eine solche, bei do die Höcker auf die Vertiefungen, wenn in Vergrößerung betrachtet, nicht eine ebene Oberfläche haben, sondern mit eino Vielzahl von kleinen Vertiefungen mit einer Tiefe und einem Durchmesso im Bereich von einigen 10 pm bis einigen 100 pm versehen sind. Bei Verwendung dieser Prägevorrichtung zur Durchführung der Prägung werden viele Mikroglaskugeln in diesen kleinen Vertiefungen an jedo Fläche der Höcker und Vertiefungen, welche das Prägemuster der Prägevorrichtung darstellen, zurückgehalten, und wird demnach das Material do Trägerschicht (1), welches in jede dieser kleinen Vertiefungen eintritt, an einer Linie -3-

AT 393 145 B gestoppt, entlang welcher die Mikroglaskugeln mit der Innenseitenwand der kleinen Vertiefungen anhaftet, so daß es nicht weiter in die Innenseite der kleinen Vertiefung Vordringen kann, um die Mikroglaskugeln vollständig zu umschließen. Da einerseits die Form, da- Durchmesser und die Tiefe dieser kleinen Vertiefungen nicht einheitlich sind und andererseits der Durchmesser der Mikroglaskugeln innerhalb eines gewissen Bereiches variiert, ändert sich die Lage der Mikroglaskugeln (4) in den kleinen Vertiefungen unendlich in Abhängigkeit von der Kombination jeder einzelnen kleinen Vertiefung und jeder einzelnen Mikroglaskugel.

Demnach sind eine Vielzahl von Mikroglaskugeln (4), deren Einbetttiefen untereinander verschieden sind, im Oberflächenbereich der betreffenden Höcker (2) und Vertiefungen (3) der Trägerschicht (1), die im Prägeverfahren gebildet wurden, eingebettet Erforderlichenfalls kann die Oberfläche der geprägten Trägerschicht (1) mit einem Trennmittel behandelt werden. Die Trägerschicht (1) wird sodann getrocknet und zum Fertigprodukt zu einer Rolle aufgerollt

Das Verfahren zur Bildung der Höcker und Vertiefungen auf der Oberfläche der Trägerschicht ist nicht auf das oben beschriebene Prägeverfahren beschränkt, es kann vielmehr jede andere Methode angewendet werden, nach welcher die Bildung einer Vielzahl von fortlaufenden Höckern und Vertiefungen möglich ist Im Fall der Verwendung einer Prägevorrichtung ist es in einigen Fällen vorteilhaft je nach dem Prägemuster der verwendeten Prägevorrichtung die Prägung zwei Mal durchzufUhren.

Beispiel:

Die folgenden Bestandteile wurden zur Herstellung der Trägerschicht (1) verwendet: 85 (Gew.-Teile) 100 140 15 140

NBR

Ti02

CaC03

Petroleumharz kleine Mikroglaskugeln (durchschnittlicher Durchmesser 100 μπι)

Diese Materialien wurden vermischt und zu einem Folienmaterial mit einer Dicke von 1,2 mm und einer Breite von 1000 mm durch Extrudieren bei einer Verarbeitungstemperatur von 90 °C geformt Das Folienmaterial wurde 1 Mal aufgerollt und sodann wurde, als es abgerollt wurde, ein Abziehpapier, beschichtet mit einem Druckkleba·, auf die Unterseite der Trägerschicht aufgebracht Das Fblienmaterial wurde sodann wieder aufgerollt. Sodann wurde das Folienmaterial abgerollt und eine Fläche da Trägerschicht in einer Schichtmenge von 5-6 g mit Toluol beschichtet. Auf der nicht getrockneten Oberfläche der Trägerschicht wurden Mikroglaskugeln mit einem durchschnittlichen Durchmesser von 350 pm und einem Brechungsindex von 1,50 gleichmäßig verteilt Die Tiägerschicht wurde sodann 5 min lang bei 80 °C getrocknet

Die Trägerschicht wurde sodann durch eine Prägevorrichtung bei einer Prägetemperatur von 80 °C geführt wobei die Mikroglaskugeln dicht in den Oberflächenteil von in der Trägerschicht gebildeten Höckern und Vertiefungen eingebettet wurden. Zur Bildung einer Trennmittelschicht auf der Oberfläche der Trägerschicht mit den eingebetteten Mikroglaskugeln wurde ein Trennmittel mit einem Kunstharz als Hauptbestandteil auf die Trägerschicht aufbeschichtet Die Trägerschicht wurde sodann getrocknet und zwecks Bildung des fertigen Produktes aufgerollt Da eine übermäßige Dicke an Trennmittelschicht eine Abnahme der Reflexionskraft zur Folge hat soll die Dicke der Trennmittelschicht auf den Mikroglaskugeln weniger als etwa 2 pm betragen.

Da erfindungsgemäß ein fortlaufendes Muster an Höckern und Vertiefungen auf der Oberfläche der Trägerschicht gebildet wird und eine Vielzahl von Mikroglaskugeln in den Oberflächenbereich dieser Höcker und Vertiefungen eingebettet wird, ist wie der Graph gemäß Fig. 2 zeigt das anfängliche Reflexionsvermögen um vieles größer als die da bekannten Folienmaterialien und wird eine ausreichende Lichtmenge zur Lichtquelle rückreflektieit, ohne Rücksicht darauf, aus welcher Richtung das Licht einfällt

Da weiters die Mikroglaskugeln im Oberflächenbereich dieser Höcker und Vertiefungen der Tiägerschicht in einer Weise eingebettet sind, daß die Tiefe da Einbettung unterschiedlich ist kommen die Glaskugeln eine nach der andaen in der Reihenfolge der Einbettiefe zur Oberfläche, d. h., eine Glaskugel in geringerer Einbettiefe kommt früher hervor, und es wird ein Reflexionsvermögen, das im Vagleich zu der bekaimta Folienmaterialien ausgezeichnet ist, beibehalten, bis die Schicht der Glaskugeln mit der größten Einbettiefe zum Vorschein kommt Wenn im Inneren der Trägaschicht kleine Mikroglaskugeln (6) eingebettet werden, so waden diese freigesetzt während die Mikroglaskugeln (4) im Oberflächenbereich weiterhin nacheinander zum Vorschein kommen, so daß ein hohes Reflexionsvermögen weiterhin aufrechterhalten wird. Wenn eine Vielzahl von Mikroglaskugeln konzentrisch im Oberflächenbereich da Höcker und Vertiefungen eingebettet ist, kann eine noch stärkere Anfangsleuchtkraft erzielt werden, weiters werden Mikroglaskugeln voschiedena Einbettiefen nacheinanda beim Aufscheinen von Mikroglaskugeln von geringeren Einbettiefen freigelegt so daß ein hohes Reflexionsvermögen fortdauernd beibehalten wird.

Die Fig. 2 ist ein Graph, der Versuchdaten zeigt, welche die durch vorliegende Erfindung erzielbaren vorteilhaften Ergebnisse belegen. Der Graph zeigt die anfängliche Reflexionskraft gemessen an Proben von 10 cm Breite des erfindungsgemäßen Folienmaterials für Bodenmarkierungen und eines bekannten -4-

Claims

AT 393 145 B Folienmaterials für Bodenmarkierungen von der Art, bei welcher eine Monoschicht von Mikroglaskugeln teilweise in den Oberflächenbereich bei im wesentlichen ebener Oberfläche eingebettet ist. Weiters zeigt der Graph das Reflexionsvermögen dieser Proben, gemessen, nachdem die Proben einer Abriebbehandlung durch eine Walze von 10 kg Gewicht bei 14400 Umdrehungen der Walze unterworfen worden waren. Die Ergebnisse dieser Versuche sind in Prozenten angegeben, wobei die Leuchtkraft des erfindungsgemäßen Folienmaterials als 100 % angenommen wurde. Diese Versuche wurden in Übereinstimmung mit der JIS Z9117-Vorschrift bei einem Beobachtungswinkel von 0,2° durchgeführt. PATENTANSPRÜCHE 1. Folienmaterial mit hohem Reflexionsvermögen für Bodenmaikierungen, bestehend aus ein«: Trägerschicht aus Kautschuk, Kunstharz oder dgl. und Mikroglaskugeln, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Trägerschicht (1) aus ein«: Vielzahl von unterschiedlich geformten und unterschiedlich großen Höckern (2) und Vertiefungen (3) besteht, und daß die Mikroglaskugeln (4), wie an sich bekannt, in unregelmäßiger Weise unterschiedlich tief derart in die Trägerschicht (1) eingebettet sind, daß ein Großteil der Mikroglaskugeln (4) mit einem unterschiedlich großen Oberflächenanteil aus diesen Höckern (2) und Vertiefungen (3) der Trägerschicht (1) herausragt.
2. Folienmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikroglaskugeln (4) einen durchschnittlichen Durchmesser von 50 bis 500 |im besitzen.
3. Folienmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikroglaskugeln (4) einen Brechungsindex von 1,5 bis 23 besitzen. Hiezu 2 Blatt Zeichnungen -5-