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DE2600520A1 - Die flaechen-retroreflektorisierung von stoffen - Google Patents

Die flaechen-retroreflektorisierung von stoffen

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Publication number
DE2600520A1
DE2600520A1 DE19762600520 DE2600520A DE2600520A1 DE 2600520 A1 DE2600520 A1 DE 2600520A1 DE 19762600520 DE19762600520 DE 19762600520 DE 2600520 A DE2600520 A DE 2600520A DE 2600520 A1 DE2600520 A1 DE 2600520A1
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DE
Germany
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microspheres
retroreflective
fabric
cloth
particles
Prior art date
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Application number
DE19762600520
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English (en)
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DE2600520C3 (de
DE2600520B2 (de
Inventor
Terry R Bailey
Wallace Karl Bingham
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
3M Co
Original Assignee
Minnesota Mining and Manufacturing Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Minnesota Mining and Manufacturing Co filed Critical Minnesota Mining and Manufacturing Co
Publication of DE2600520A1 publication Critical patent/DE2600520A1/de
Publication of DE2600520B2 publication Critical patent/DE2600520B2/de
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Publication of DE2600520C3 publication Critical patent/DE2600520C3/de
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    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/12—Reflex reflectors
    • G02B5/126—Reflex reflectors including curved refracting surface
    • G02B5/128—Reflex reflectors including curved refracting surface transparent spheres being embedded in matrix
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    • Y10T442/2598—Radiation reflective

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Description

IBERLlN 33 " 1 " 8 MÜNCHEN
Auguste-Viktoria-Straße85 Πγ Rl ICiPHKF & PARTNER Pienzenauerstraße2
Pat-Anw.Dr.lng.Ruschke ϋΓ. KUbUHKb öt rAK I NtK Pat.-Anw Dip!-Ing.
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Telefone/1**« BERLIN - MÖNCHEN S/e«SS
Telegramm-Adresse: Telegramm-Adresse: Quadratur Berlin Quadratur München TELEX: 183786 TELEX: 522767
M 3658
Minnesota Mining and Manufacturing Company, St. Paul, Minnesota, V. St. A.
Die Flächen-Retroreflektorisierung von Stoffen
Die vorliegende Erfindung betrifft das HetroreflektierendmacJaen von Stoffen "bzw. Tuchen, wobei diese Behandlung bei 'Tageslicht so wenig wahrnehmbar und, wenn möglich, unsichtbar sein soll und die Griffigkeit, das Anfaßgefühl und die Atemeigenschaften so wenig beeinflußt, daß aus solchen Stoffen hergestellte Bekleidungsstücke von Fußgängern in weitem Maß getragen werden. Dennoch sollen derartig behandelte Stoffe so hell rückstrahlen, daß Fußgänger im Lichtschein sich nähernder Kraftfahrzeuge auf Entfernungen von einigen hundert Ifetern klar erkennbar werden.
An einem hohen Prozentsatz nächtlicher Verkehrsunfälle sind Fußgänger beteiligt. Bs ist seit langem bekannt, daß reflek-
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tierende !Bekleidungsstücke die οientbarkeit von Fußgängern verbessern und aamit die zahl solcher ünfallopfer verringern wurden. .Nur sehr wenige Menscnen tragen jedoch reflektierend gemachte Bekleidung. Derartige .kleidung war bereits Ende der vierziger Jahre erhältlich, und in den Jahren danach hat man große Anstrengungen unternommen, ihre Benutzung zu fördern. Der Erfolg war begrenzt - zweifellos wegen der Auffälligkeit handelsüblicher reflektierend gemachter Bekleidungsstücke bei Tageslicht und der mangelnden Möglichkeit, die erwünschte Vielfalt der Moden mitzumachen.
luetroreflektierende Bänder, die typischerweise eine einschichtige Lage aus vielen tausenden von Glasperlen pro Quadratzentimeter in einem flexiblen Bindemittel aufweisen, haben sich als diejenige iiösung zum üeflektierendmachen von Bekleidungsstoffen erwiesen, die die breiteste Anwendung gefunden hat (vergl. die US-PSn 2 567 233, 3 551 025, 3 700 305, 3 758 192 und 3 535 019). Da Bänder gewöhnlich nur eine geringe Ähnlichkeit mit dem Stoff haben, auf den sie aufgebracht werden, war ihr Einsatz bisher auf Situationen beschränkt, in denen sie als Verzierung oder Teil einer Ausschmückung des betreffenden Kleidungsstücks dienen konnten.
Nach einem anderen Verfahren hat Jian Pellets aus einer Paste eines Kunstharzes bzw. -elastomers in einem Lösungsmittel gelöst, sie auf eine Folie gedrückt, wie sie bspw. für Regenmäntel verwendet werden, und die Pellets dann mit Glaskügelchen
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besprüht; vergl. die GH-PS 514 731. v/ie auch andere Verfahren ist dieser Vorschlag auf besser sichtbare Kleidungsstücke gerichtet, schlägt jedoch Formen vor, die zur Verzierung der Folie beitragen.
Andere Vorschläge, das gesamte Tuchmaterial eines Bekleidungsstücks reflektierend zu machen, haben sich bisher nicht als durchführbar erwiesen. Die US-PS 2 937 668 lehrt mit Glaskügelchen umhüllte Garne, die zu geringen Anteilen herkömmlichen Garnen zur Ausbildung eines Verbundtuchs beigemischt werden sollen, das sich dann zu Kleidungsstücken verarbeiten läßt. Aus einer Reihe von Gründen ist dieses Verfahren jedoch nicht erfolgreich gewesen. Weiterhin macht die große durchgehende Länge der reflektierend gemachten Fäden sie leichter erkennbar.
Die US-PSn 2 582 132 und 3 377 184 lehren Tuche mit glasigen Kunststoffperlen für Ziereffekte, die jedoch nicht die Retroreflektivität aufweisen, die erforderlich ist, um einen Fußgänger sicher erkennbar zu machen (als Retroreflektivität soll hier die Fähigkeit bezeichnet werden, Licht im wesentlichen zur Quelle zurückzustrahlen; auf diese viieise erhält der Fahrer eines Fahrzeuges, dessen Scheinwerfer den Retroreflektor erfassen, eine hell strahlende Reflexion).
Zu einer retroreflektierend machenden Behandlung nach der vorliegenden Erfindung für Tuche, die getragen werden sollen, werden diskrete retrorefleirtierende Flächen über die Überfläche
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- 4 eines Tuchs verstreut.
Diese retrorefleirtierenden. Flachenteile weisen eine dünne Schicht aus Bindemittel auf, das mit dem Stoff der Unterlage verklebt ist und transparent Miicrokügelchen oder -perlen enthält, die in dem Binder festgehalten werden. Mindestens ein Drittel der Mikrokügelohen weisen reflektierende Mittel zwischen sich und dem Stoff auf, die sie retroreflektierend machen, und ihre vom Stoff abgewandte Oberfläche liegt optisch frei, um die Lichtstrahlen aufzunehmen und rückzustrahlen. Im Mittel liegen in jedem QuadratZentimeter des Stoffs weniger als etwa 2000 Hiicrokügelchen, vorzugsweise weniger als etwa 500 Mikrokügelchen und am besten weniger als etwa 500 Mikrokügelchen vor; die maximale Oberflächendimension (d.h. die Dimension entlang der Oberfläche des Stoffs) der durchgehenden Teile des Überzugs ist nicht größer als etwa 0,5 cm und vorzugsweise kleiner als etwa 1 mm.
Eine retroreflektierend machende Behandlung wie die beschriebene läßt sich auf viele verschiedene Arten vorsehen; derzeit wird ein solches Verfahren bevorzugt eingesetzt. Dieses Verfahren beruht auf der Verwendung eines retroreflektierenden Materials in Form einer freifließenden Maase winziger retroreflektierender Teilchen. Diese neuartigen retroreflektierenden Teilchen weisen jeweils zwischen etwa 1 und 10 transparenten Mikrokügelchen (vorzugsweise weniger als 5 und am besten weniger als 3 Mikrokügelchen), die in einer dicht
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gepackten einschichtigen Lage angeordnet sind, dann eine feste Binderschicht, in der die Mikrokügelchen abgestützt sind und die mindestens teilweise weichgemacht sein kann, um die Teilchen auf einem Substrat haften zu lassen, und spiegelnd reflektierende Mittel auf, die unter den Mikrokügelchen liegen und vom Binder in optischer Verbindung mit den Mikrokügelchen gehalten werden, um die Mikrokügelchen retroreflektierend zu machen. Die von den reflektierenden Mitteln abgewandte Oberfläche der Mikrokügelchen liegt optisch offen, um Lichtstrahlen aufzunehmen und zurückzuwerfen.
Diese retroreflektierend machenden Teilchen werden allgemein durch Kaskadieren ("cascading")» Dosieren ("metering") oder sonstwie unter Bedingungen auf das Stoffsubstrat aufgebracht, unter denen die Binderschicht weich wird. Mindestens ein Teil der kaskadierten Teilchen haftet dabei am Substratstoff, wobei die optisch freiliegende Oberfläche der Mikrokügelchen vom Stoff abgewandt ist.
Die Teilchen lassen sich in Mengen aufbringen, die die oben erwähnten Teilchendichten der Mikrokügelchen pro Flächeneinheit des Stoffs ergeben. Diese Behandlungen sind in ihrer Kombination von verstreuter und breitflächiger Anordnung der Teilchen neuartig. Bspw. weisen übliche retroreflektierende ; Bogemnaterialien für die Beschicntung von Verkehrszeicnen Dichten von 25000 Mikrokügelchen pro Quadratzentimeter über ihre gesamte Fläche auf - dies gegenüber den weniger als 2000 ■ und vorzugsweise weniger als 500 Miicrokügelchen pro Quadratzentimeter Stoff nach der vorliegenden Erfindung.
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»veiterhin sind die Teilchen sehr klein. Bspw. weisen einige typische retroreflektierend machende Teilchen nach der vorliegenden Erfindung Mikrokügelchen mit einem Durchmesser von 50 ,um auf und enthalten nur ein bis drei Hikrokügelchen. Derartige Teilchen nehmen eine Fläche von etwa einem fünfzigtausendstel Quadratzentimeter ein und sind für sich mit dem nackten Auge fast nicht wahrnehmbar.
Auf texturiertem Material liegen die Teilchen vorzugsweise in Vertiefungen der Oberfläche, was ihre tfahrnehmbarkeit weiter reduziert. Eine solche Anordnung in Vertiefungen läßt sich fördern, wenn man dem Stoff Bewegung erteilt oder ihn bügelt, d.h. eine erwärmte Platte über ihn zieht, die die Teilchen in die Vertiefungen hineinzieht.
oetzt man Mikrokügelchen mit den genannten geringen Dichten und in der beschriebenen weitflächig verstreuten Anordnung ein, sind sie bei Tageslicht im wesentlichen unsichtbar. Da sie jedoch über die gesamte Stofflache verstreut sind, ergibt sich eine überraschende Auswirkung auf die Reflektionseigenschaften. Obgleich die Behandlung an einem Bekleidungsstück bei normalem Tageslicht nicht bemerkbar ist, fängt das Bekleidungsstück bei Nacht im Licht der Scheinwerfer eines sich nähernden Kraftfahrzeugs zu leuchten an und ist außergewöhnlich gut erkennbar.
In derzeit weniger bevorzugten Versionen erreicht man die mit den retroreflektierend machenden Teilchen erzielten Sigen-
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schäften unter Einsatz anderer reflektierend machender Materialien und Verfahren. Bspw. läßt sich eine retroreflektierend machende Behandlung erreichen, indem man ein flüssiges Beschichtungsmittel..... aufdruckt, um diskrete kleine retroreflektierende Flächenteile der oben angegebenen Dichte an Mikrokügelchen pro Flächeneinheit zu erreichen. Auch bei diesen bedruckten Stoffen ist die Behandlung bei Tageslicht kaum bemerkbar und beeinträchtigt die Griffigkeit, das Anfaßgefühl und Atemfähigkeit des Stoffs nicht. Bei Ausstrahlung in der Facht geben sie jedoch dem sich nähernden Autofahrer eine hell sichtbare Reflexion ab.
Die Fig. 1 und 2 sind vergrößerte Schnittdarstellungen beispielhafter Blattmaterialien, die im Verlauf der Herstellung der retroreflektierend machenden Teilchen nach der Erfindung zubereitet werden;
Fig. 3 ist eine vergrößerte Schnittdarstellung beispielhafter retroreflektierend machender Teilchen nach der Erfindung; und Fig. 4 ist eine vergrößerte schematisierte Schnittdarstellung eines retroreflektierend gemachten Stoffes nach der vorliegenden Erfindung.
Die Erfindung soll zunächst anhand von zwei Beispielen erläutert werden.
Beispiel 1
Die Schritte in diesem Beispiel werden unter Bezug auf die beispielhaften Darstellungen der Fig. 1 bis 4 diskutiert.
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Sichtbar transparente G-las-iäikrokügelchen 10 mit einem durchschnittlichen Durchmesser von 60 /um und einem Brechungsindex von 1,92 wurden in einer einschichtigen Lage auf eine Verbundbahn 11 aus einem Kraftpapier 12 und einer Polyäthylenschicht 13 aufgebracht, die Bahn erwärmt, so daß die Mikrokügelchen zu etwa 30 % ihrer Durchmesser in die Polyäthylenschicht einsanken, und die offenliegenden Mikrokügelchen dann mit einer Schicht 14 aus Aluminium zu einer Dicke von etwa 250 £ bedampft; im Ergebnis erhielt man die Bahn 15 der Fig. 1.
Kleber in Form eines linearen gesättigten heißschmelzenden Polyesters (Bostik 7979 der Bostik Chemical Group der Fa. USM Corporation, Middleton, Massachusetts; ein typischer einsetzbarer Polyester ist das Reaktionsprodukt von Terephthalsäure, Isophthalsäure, Äthylenglycol und Neopentylglycol) wurde in einem Lösungsmittel gelöst, bei dem es sich um eine Mischung aus gleichen Teilen Toluol und Methyläthylketon zu einer Lösung mit 60 Ojo Feststoff anteil handelte. Diese Lösung wurde mit dem Messer auf die Aluminiumschicht 14 der Mikrokügelchen 10 der Bahn 15 mit einer Naßdicke von 100/um (0,004 in.) aufgestrichen und dann 10 min. bei 60°C (1500F) und 20 min. bei 93°G (2000F) getrocknet. Das Polyäthylenbeschichtete Papier 11 wurde dann abgezogen und ließ das Blattmaterial 16 der Fig. 2 zurück, das aus einer einschichtigen Lage von Glas-Miicrokiigelchen 10 bestand, die etwa halbkugelförmig vom Aluminium 14 reflektierend gemacht und in einer Binderschicht 17 aus dem Polyester teilweise eingebettet waren.
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-Das Blattmaterial 16 wurde dann in einen Baring-Blender gegeben und mit Hilfe einer kleinen Menge Trockeneis zu kleinen Teilchen zerhackt. Die resultierenden retroreflektierenden Teilchen 18, wie in Fig* 3 gezeigt, blieben auf einem 200-mesh-Sieb (US-Standard) liegen, fielen aber durch ein 80-mesh-Sieb hindurch,- ihre Größe lag also zwischen 74 und 180 /um. In solchen Teilchen waren 1 bis etwa 8 Mikrokügelchen enthalten.
Die wie oben beschrieben hergestellten Teilchen 18 wurden gleichmäßig auf die Oberfläche eines dunkelblauen Stoffs aus einer Mischung aus Baumwolle und Polyesterfasern aufgebracht, indem der Stoff durch einen Vorhang von von einer schwingenden geneigten Platte herabfallenden Teilchen gezogen wurde. Der beschichtete Stoff wurde dann zwei Minuten in einem auf 177°C (35O0I1) erwärmten Ofen gehalten, wonach die Teilchen fest mit dem Garn und den Fäden des Stoffs verbunden waren. Bs ergab sich ein Stoff 19» wie er in der Fig. 4 dargestellt ist. Um das Bindringen der Teilchen in die Spalten und Vertiefungen des Stoffes zu verbessern, wurde dieser kurz mit einem herkömmlichen Wäschebügeleisen bei einer Temperatur von etwa 1500C (3000F) übergebügelt.
\ Dieser Stoff wurde zu Jacken und Hosen verarbeitet und unter : Kfz-Scheinwerfern betrachtet. Eine eine solche Jacke und Hose
tragende Person war im Abblendlicht auf 90 m (300 ft.) und im Fernlicht auf über 150 m (500 ft.) gut sichtbar. Der Retro-, reflexionswirkungsgrad variierte über der Fläche des Stoffes
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zwischen 1,75 und 2,75 Gandela pro Quadratmeter Stoff und Lux des einfallenden Lichts. Die Konzentration der MikrokügelcJtien wurde durch Auszählen und Messen auf etwa 550 Mikrokügelchen pro Quadratzentimeter der behandelten Stoffläche festgestellt. Die Mikrokügelchen waren regellos angeordnet; ihre optisch freiliegenden Oberflächen wiesen also in -viele unterschiedliche üichtungen. Mindestens ein Drittel von ihnen war so gerichtet, daß rechtwinklig zur Stoffoberfläche einfallendes Licht rückgeworfen wurde.
Die ao hergestellten Kleidungsstücke wurden fünfzigmal gewaschen und hatten danach etwa 50 % ihrer ursprünglichen retroreflektierenden Helligkeit. Nach den Wäschen zeigten sich an den Bekleidungsstücken keine anderen offenbaren Änderungen gegenüber einem Vergleichsstoff, der nicht behandelt worden war. Die Bekleidungsstücke hatten im wesentlichen die gleiche G-riffigkeit, das gleiche Anfaßgefühl und die gleiche Atemdurchlässigkeit wie Vergleiohsbekleidungsstücke, die nicht behandelt worden waren, und die G-las-Mikrokügelchen ließen sich nur durch genaueste Untersuchung der Bekleidungsstücke entdecken. Die Gesamterscheinung der behandelten Bekleidungsstücke bei gewöhnlichem Tageslicht war fast mit der der Vergleichsgegenstände identisch.
.Beispiel 2
Bs wurde eine Aufschlämmung aus folgenden Bestandteilen hergestellt:
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Emulsion aus selbstvernetzenden Acrylmischpolymerisatlatexteilchen in Nasser (Rhoplex HA-8 der Fa. Rohm & Haas)
2yoige wäßrige Lösung von Methylcellulose (Methocel 8000 der Fa. The Dow Chemical Comp.)
wäßrige Dispersion eines langkettigen Fettsäuren-Antischäummittels (Nopco DL 160 der Fa. Nopco Chemical Comp.)
Ammoniumchlorid (Katalysator A für die beschriebene Acrylemulsion, von der Fa. Rohm & Haas)
^-Glycidoxypropyltrimethoxysilan (Dow Corning Z 6040)
Halbkugelig mit Aluminium beschichtete transparente Glasmikrokügelchen mit einem mittleren Durchmesser von 60/um und einem Brechungsindex von 1,92,zur'Korrosionshemmung mit einer Natriumdichromat-Wasser-Lösung nach dem Verfahren der US-PS 3 535 019, Sp. 4, Abs. 2 behandelt:
Gew.-Teile
2,5
Die ersten fünf Bestandteile der Formel wurden mit einem auf einen Luftmixer aufgesetzten Klingenpropeller vermischt und nach dem Erreichen der Homogenität, d.h. etwa 20 min., die halbkugelig beschichteten retroreflektiven Mikrokügelchen zugegeben und weitere 5 min. gemischt. Die Volumenkonzentration der Mikrokügelchen in der resultierenden flüssigen Beschichtungszusammensetzung war geringer als bei herkömmlichen
' retroreflektierend machenden Überzugsmitteln.
• In einen Stahlzylinder von etwa 10 cm Durchmesser wurde ein Muster aus Rechtecken von 1,3 mm Breite, 12,5 mm Länge und
0,1 mm Tiefe eingeätzt, die voneinander einen Mittelpunkts- : abstand von 3,7 mm hatten. Die obere Fläche des Zylinders
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ρ wurde mit einem Druck von etwa 1,4 kg/cm (20 p.s.i.) gegen eine Druckrolle aus Gummi gedrückt, die untere Fläche in eine Fontäne der oben beschriebenen Aufschlämmung getaucht und der Überschuß mit einer Stahlklinge vom Zylinder abgestrichen. Dann wurde ein Baumwollstofftuch zwischen dem geätzten Zylinder und der am Zylinder anliegenden Grummirolle hindurchgeschickt, wobei die Aufschlämmung sich vom Zylinder zum Tuch übertrug, und zwar teilweise durch die Berührung selbst und teilweise infolge einer Kapillarabsorption. Das bedruckte Tuch wurde bei 150 G (30O0F) 10 min. lang gehärtet und dann zu einem Jacket und einem Paar Hosen in Kindergröße verarbei-
2 tet. Die retroreflektive Wirkung betrug etwa 8 cd/M .1x. Beim Betrachten im Licht von Autoscheinwerfern in der Nacht ergab sich eine ausgezeichnete Sichtbarkeit, die in der Tat erstaunlich war.
In einem etwas anderen Druckverfahren wird nur ein Bindemittel in einem verteilten Muster auf ein Tuch aufgedruckt. Während das Bindemittel noch klebrig ist, kaskadiert man halbkugelig reflektierend gemachte Hikrokügelchen auf das Tuch auf. Wo sie ein Pünktchen aus klebrigem Bindemittel berühren, haften die Mikrokügelohen am Tuch fest. Ein solches Verfahren ist vorteilhaft, da sich sehr kleine Fläohen aus Bindemittel aufbringen lassen, die nur mit Schwierigkeiten wahrzunehmen sind, selbst nachdem die Mikrokügelchen in diesen Flächenteilen haften.
Im allgemeinen wird die Behandlung mit einer ausreichenden
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.menge der Mikrokügelchen vorgenommen, daß mindestens 1 Oandela und vorzugsweise mindestens 1,5 oder 2 Candela Licht pro Quadratmeter der behandelten Fläche und pro Lux des auf die Fläche einfallenden lichtes reflektiert werden. Um andererseits die Tageslichtsichtbarkeit zu verringern, bewirkt die Behandlung gewöhnlich weniger als 20 cd, öfter weniger als 10 cd und am öftersten weniger als 5 cd Reflexionsstärke pro Quadratmeter behandelter Fläche und pro Lux des einfallenden Lichtes. Um einen am wenigsten auffallenden Auftrag zu erreichen, sollten die Mikrokügelchen im Mittel einen Durchmesser von etwa 200 /um und vorzugsweise von weniger als etwa 100 /um aufweisen. .
In den retroreflektierenden !Teilchen läßt sich eine Vielfalt von Bindemitteln verwenden. Oft handelt es sich dabei um einen wärmeaktivierbaren Kleber, der unter erhöhter Temperatur weich wird und am Tuch haftet. Beispiele für geeignete Bindemittel sind Polyester, Acrylmaterialien, Polyurethane sowie Polyamide. Der Einsatz eines Bindemittels der gleichen chemischen Art wie die Kunstfasern eines zu behandelnden Stoffes ist oft von Vorteil - bspw. wird man Polyester-Bindemittel oft für Stoffe vorziehen, die Polyesterfasern enthalten. Das Bindemittel eines retroreflektierenden Teilchens kann man jedoch auch auf andere v/eise aktivieren bzw. weich machen - bspw.. durch Aufbringen eines Lösungsmittels.
Nach dem Aufbringen der Teilchen auf einen Stoff härtet das
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-H-
Bindemittel - bspw. durch. Abkühlen, Verlust dea Lösungsmittels oder anderer flüchtiger Substanzen oder durch chemische Reaktion wie bspw. Vernetzung oder Polymerisation aus. Die Verwendung chemisch reaktionsfähiger Substanzen kann dabei von besonderem Vorteil sein, da sie oft bei geringen oder mäßigen Temperaturen schmelzen und sehr schnell nach dem Erreichen des Schmelzpunktes niedrig viskos werden. Beispielhafte chemisch reaktionsfähige Materialien sind wärmehärtende Harzzusammensetzungen wie Epoxyharz, Malemin-JOrmaldehydharz sowie Acrylharzzusamcaens et zungen.
Die Bindemittelschicht in einem retroreflektierend machenden !Teilchen kann aus zwei oder mehr Einzelschichten zusammengesetzt sein. Bspw. sind in einigen Ausführungsformen die MikroiCügelchen in eine Teilschieht des Bindemittels eingebettet, während eine zweite Seilschicht aus Bindemittel die Teilchen mit dem !Euch, verklebt.
Das Bindemittel in retroreflektierend machenden Teilchen kann' ziemlich steif sein, ohne die G-riffigkeit bzw. das Anfaßgefühl des Stoffes zu beeinträchtigen, da diese Teilchen sehr klein sind. Für Behandlungen nach dem Beispiel 2 ist das Bindemittel jedoch vorzugsweise flexibel und kann sogar ein Elastomer sein. Bei dem bevorzugten Bindemittel handelt es sich, um eine i Viasseremulsion, da diese sich auf eine Vielfalt von Stoffen j aufbringen lassen und bei niedriger Konzentration kaum einen ' Effekt auf die Griffigkeit oder das Anfaßgefühl desselben | haben. Acrylemulsionen werden bevorzugt, da sie sich zu weichen ;
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flexiblen Filmen vernetzen lassen, die gegenüber alkalischen Lösungen resistent sind und auf Stoffen und Tuchen ausgezeichnet haften. Andere nützliche Emulsionen sind Polyvinylacetat- und Styrol-Butadien-Emulsionen.
Am häufigsten handelt es sich hei den spiegelnd reflektierenden Mitteln heim Reflektierendmachen nach der vorliegenden Erfindung um eine Schicht aus spiegelnd reflektierendem Material (Metall wie Silber oder Aluminium oder dielektrische reflektierende Überzüge wie bspw. die in der US-PS 3 700 305 offenbarten) auf einem angenähert halbkugeligen l'eil der Oberfläche der Mikrokügelchen.
Alternativ lassen sich Aluminiumflocken oder Perlmuttpigmente wie die der US-PS 3 758 192 im Bindemittel unter den Mikrokügelchen dispergieren oder man kann einen durchgehenden Metallüberzug verwenden, der von den Mikrokügelchen durch eine transparente Abstandsschicht getrennt ist. Was immer die Form: die reflektierenden Mittel stehen in optischer Verbindung mit den Mikrokügelchen, d.h. die zu reflektierenden Strahlen durchlaufen die Mikrokügelchen und treffen auf die spiegelnd re- ; flektierenden Mittel auf.
In einer retroreflektierend machenden Behandlung nach der vorliegenden Erfindung weisen die Mikrokügelchen vorzugsweise eine Luft zwischenschicht auf, können aber auch von einer trans· ι parenten Schicht bedeckt sein; eine derartige Struktur ist im naßen oder trockenen Zustand brauchbar - vergl. die US-PS 2 407 6öO.
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Eine retroreflektierend machende Behandlung nach der vorliegenden Erfindung läßt sich für eine Yielfalt von Stoffen (fasriges Bogen- bzw. Bahnmaterial) vorsehen. Die Erfindung ist von besonderem. Nutzen für dunkle Stoffe, deren Sichtbarkeit bei Nacht am geringsten ist. Während Stoffe nach der Erfindung am häufigsten zu Bekleidungsstücken verarbeitet werden, lassen sie sich auch anderen Anwendungen zuführen - bspw. in beweglichen Verkehrszeichen und Flaggen. Bei solchen Anwendungen kann man die Mikrokügelehen in weit höherer Dichte auf das l'uch aufbringen, als sie oben beschrieben ist. Obgleich die im Beispiel 1 erläuterten retroreflektierend machenden Teilchen nach der vorliegenden Erfindung von besonderem Nutzen für die Ausbildung diskontinuierlicher und verstreuter retroreflektierender Flächen sind, lassen sie sich auch für dichtere Flächenanordnungen verwenden.
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Claims (13)

  1. - 17 - M 3658
    Patentansprüche
    Überzugsmaterial zum Retroreflektierendmachen von Substraten mit transparenten Hikrokügelehen, die in einer Mischung mit einem Bindemittel dispergiert sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Überzugsmaterial eine freifließende Masse aus winzigen retroreflektierend machenden Teilchen ist, die jeweils einer bis etwa 10 transparenten Mikrokügelchen, die zu einer dicht gepackten einschichtigen Lage ("monolayer") angeordnet sind,/einer festen Bindemittelschicht, die die Mikrokügelchen abstützt und sich mindestens teilweise erweichen läßt, um die Teilchen an ein Substrat zu heften,/und unter den Mikrokügelchen liegenden und von der Bindemittelschicht in optischer Verbindung mit den Mikrokügelchen getragenen spiegelnd reflektierenden Mitteln aufweist, infolge deren die Mikrokügelchen retroreflektierend werden, wobei die den reflektierenden Mitteln entgegengesetzte Oberfläche der Mikrokügelchen optisch freiliegt, um Lichtstrahlen aufzunehmen und zurückzugeben.
  2. 2. Hetroreflektierend machende Teilchen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bindemittelschicht durch lifärme erweichbar ist.
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  3. 3· itetroreflektierend machende Teilciien nach. Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einschichtige Lage aus MikroMigelchen teilweise in die Bindemittelschicht eingebettet ist und teilweise offenliegt und daß die eingebetteten Oberflächen der Mikrokügelchen mit einem spiegelnd reflektierenden Überzug beschichtet sind.
  4. 4· lietroreflektierend machende Teilchen nach Anspruch 1, 2 oder 3> dadurch gekennzeichnet, daß sie im Mittel weniger als 5 Mikrokügelchen enthalten.
  5. 5. Retroreflektierend machende Teilchen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikrokügelchen einen mittleren Durchmesser von nicht mehr als etwa 100/um aufweisen.
  6. 6. Retroreflektierend machende Teilchen nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß der spiegelnd reflektierende Überzug ein transparentes dielektrisches Material ist.
  7. 7. Setroreflektierend machende Teilchen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bindemittelschicht mindestens zwei Teilschichten aufweist und die Mikrokügelchen in einer von diesen Teilschichten teilweise eingebettet sind.
  8. 8. Verwendung der retroreflektierend machenden Teilchen nach einem der Ansprüche 1 bis 7 zum Retroreflektierendmachen eines Stoffes bzw. Tuches.
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  9. 9· Verwendung der retroreflektierend machenden Teilchen nach einem der Ansprüche 1 bis 7 zum Eetroreflektierendmachen mindestens eines Teiles eines Kleidungsstücks.
  10. 10. Stoff bzw. Tuch, das auf mindestens einer Oberfläche einer retroreflektierend machenden Behandlung unterzogen
    wurde, bei der eine einschichtige Lage aus retroreflektierenden Mikrokügelchen auf das Tuch bzw. den Stoff mit einem Bindemittel aufgeklebt wurde, dadurch gekennzeichnet, daß pro Quadratzentimeter der behandelten Fläche nicht mehr als etwa 2000
    Mikrokügelchen vorliegen und die maximale Oberflächenabmessung der durchgehenden Teile der behandelten Flächen nicht größer
    ist als etwa 0,5 cm.
  11. 11. Tuch bzw. Stoff nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die voneinander getrennten retroreflektierenden
    Flächen im Mittel nicht mehr als etwa 10 Mikrokügelchen enthalten.
  12. 12. Stoff bzw. Tuch nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß pro Quadratzentimeter der behandelten
    Fläche weniger als etwa 500 Mikrokügelchen vorliegen.
  13. 13. ' Stoff bzw. Tuch nach Anspruch 10 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die maximale Oberfläohenabmessung der durchgehenden Teile der behandelten Flächen nicht größer ist als
    etwa 1 mm.
    Cl./La.
    609829/0777
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    Leerse i te
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