Световозвращающий материал (варианты) и способ его получения (варианты)

 

Использование: в технических средствах регулирования дорожного движения для изготовления дорожных знаков, указателей, экранов, номерных знаков машин и т. д. и специальных элементов для обнаружения предметов в темноте, кредитных карточек и т.п. Сущность изобретения: ячеистая структура выполнена из сетчатого полотна, укрепленного на отражающей поверхности, при этом микрошарики расположены на отражающем слое в ячейках сетчатого полотна, покрыты защитной пленкой и удерживаются на определенном расстоянии друг относительно друга электростатически. Отражающий слой может быть выполнен в виде частиц с отражающей поверхностью, размещенных в связующем, при следующем соотношении компонентов, мас. проц.: связующее 49,9-97,3, частицы с отражающей поверхностью 2,7-50,1, при этом микрошарики частично погружены в отражающий слой и покрыты защитной пленкой. При получении световозвращающего материала нанесение слоя микрошариков осуществляют на отражающий слой с поверхности псевдоожиженного слоя, образованного микрошариками заданного размера, обеспечиваемого посредством прикладывания к ним соответствующей вынуждающей силы, например микрошариками с максимальной амплитудой колебания, обеспечиваемой посредством прикладывания к ним вынужденных колебаний с резонансной частотой, соответствующей собственной частоте колебаний микрошариков заданных размеров. 2 с. и 10 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области получения световозвращающих материалов, обладающих высокой яркостью, содержащих стеклянные микрошарики и функционирующих как рефлектирующие отражатели в любых погодных условиях, и может быть использовано в технических средствах для регулирования дорожного движения, например для изготовления дорожных знаков, указателей, экранов, номерных знаков для машин, специальных элементов для обнаружения предметов в темноте, кредитных карточек и т.п.

В настоящее время проблема дешевых световозвращающих материалов с заданными регулируемыми свойствами и эксплуатационными характеристиками для изготовления таких изделий, как кредитные карточки, специальные элементы (маяки) для обнаpужения в темноте и т.д. часто требующие сохранения своих контрольных параметров в крайне узком диапазоне значений по всей площади, встала достаточно остро. Связано это с тем, что в известных световозвращающих материалах не обеспечивается заданная стабильность и равномерность эксплуатационных характеристик в результате разнородности по размерам применяемых микрошариков и наличия значительных скрепляющих и монтирующих средств для их удержания в заданном положении друг относительно друга.

Известен световозвращающий материал, содержащий подложку с размягчаемым при нагревании верхним слоем, монослой прозрачных микрошариков до 150 мкм в диаметре, установленных с возможностью погружения в верхний слой на глубину 0,25 0,5 их диаметра, отражающий слой, покрывающий выступающую поверхность микрошариков, выступающих над верхним слоем, и прозрачный слой в виде изображения на пропитанной им ткани, нанесенный на выступающие части микрошариков с отражающим слоем и укрепляемый с возможностью его удаления с микрошариками от подложки с верхним слоем.

Также известен способ получения световозвращающего материала, включающего нанесение на подложку размягчаемого при нагревании верхнего слоя, нанесение микрошариков посредством их рассеивания через сито, погружение при нагревании микрошариков в верхний слой посредством прикладывания к ним избыточного давления, нанесение в вакууме отражающего слоя на поверхность микрошариков, выступающих из верхнего слоя, нанесение прозрачного размягчаемого при нагревании слоя в виде изображения на пропитанной им ткани на выступающие части микрошариков с отражающим слоем и перемещение микрошариков на ткань с прозрачным слоем (1).

Однако известный световозвращающий материал не обладает стабильными заданными с высокой точностью эксплуатационными характеристиками, так как размещение рассеиваемых через сито микрошариков в определенных заданных позициях друг относительно друга с высокой точностью затруднено, а удержание микрошариков на заданных позициях требует частичного размещения их в прозрачном слое, выполняющем функции монтирующего слоя. Причем отсутствие скрепляющих приспособлений между микрошариками, фиксирующих их взаимное устойчивое положение друг относительно друга, приводит к их неравномерному распределению по поверхности ткани и преимущественному перемещению микрошариков с вершин в углубления, образованные переплетением нитей. Поэтому, конструктивно способствуя удержанию микрошариков в углублениях на поверхности ткани, последняя вызывает нарушение равномерности распределения и взаимного расположения микрошариков.

Использование в способе получения световозвращающего материала при рассеивании микрошариков строго определенного заданного размера системы сит для их выявления с необходимостью использования монтирующего слоя для микрошариков, дополнительно удаляемой подложки с размягчаемым слоем и необходимостью использования дорогостоящего вакуумного технически сложного оборудования усложняет технологический процесс изготовления световозвращающего материала, удорожает его. Удорожает световозвращающий материал также применение сплошных кусков ткани из шелка, хлопка, полистирол-хлопковой смеси и т.д.

Наиболее близким техническим решением (прототипом) является световозвращающий материал, содержащий подложку, отражающий слой, микрошарики, удерживаемые на определенном расстоянии друг от друга за счет их закрепления в связующем, ячеистую структуру, нанесенную на слой микрошариков, изготовленную из клеящего вещества, и защитную пленку.

Также известен способ получения световозвращающего материала, включающий нанесение на подложку микрошариков и отражающего покрытия, нанесение ячеистой структуры, высушивание и нанесение защитной пленки.

Однако известный световозвращающий материал не обладает стабильными заданными с высокой точностью эксплуатационными характеристиками, так как размещенные в световозвращающем материале микрошарики имеют различные размеры и, как следствие, различные оптические характеристики, а удержание микрошариков на заданных позициях друг от друга требует частичного размещения их в связующем, что также снижает оптические характеристики. Использование ячеистой структуры из клеящего вещества усложняет технологию получения световозвращающего материала, вызывая необходимость таких процессов, как дозирование нанесения лака, его застывание да и приготовление [2] Достигаемым техническим результатом изобретения является повышение стабильности световозвращающих свойств материала при упрощении технологичности его изготовления.

Для достижения технического результата в световозвращающем материале, содержащем подложку, отражающий слой, слой прозрачных микрошариков, удерживаемых на определенном расстоянии друг относительно друга, и слой ячеистой структуры с нанесенной на него защитной пленкой, ячеистая структура выполнена из сетчатого полотна, укрепленного на отражающем слое, нанесенном на подложку, при этом микрошарики расположены на отражающем слое в ячейках сетчатого полотна и удерживаются на определенном расстоянии друг относительно друга электростатически.

Отражающий слой выполнен в виде диэлектрического зеркала.

Ячейки сетчатого полотна, укрепленного в световозвращающем материале, выполнены с толщиной нитей 0,5-1,0 диаметра микрошариков и площадью 3,6-109 мм².

Технический результат достигается также тем, что в способе получения световозвращающего материала, включающем нанесение слоя микрошариков и отражающего слоя, нанесение ячеистой структуры, высушивание и нанесение защитной пленки на ячеистую структуру, нанесение слоя микрошариков осуществляют на отражающий слой, нанесенный на подложку, с поверхности псевдоожиженного слоя, образованного микрошариками заданного размера, обеспечиваемого посредством прикладывания к ним соответствующей вынуждающей силы, ячеистую структуру из сетчатого полотна укрепляют на отражающей поверхности, а высушивание осуществляют после нанесения защитной пленки.

Диэлектрический отражающий слой наносят перед нанесением микрошариков, заряжают его посредством трения.

Нанесение на отражающий слой осуществляют с поверхности псевдоожиженного слоя микрошариками с максимальной амплитудой колебания, обеспечиваемой посредством прикладывания к ним вынужденных колебаний с резонансной частотой, соответствующей собственной частоте колебаний микрошариков заданных размеров.

По второму варианту в световозвращающем материале, содержащем подложку, отражающий слой, слой прозрачных микрошариков, удерживаемых на определенном расстоянии друг от друга, и слой ячеистой структуры с нанесенной на него защитной пленкой, отражающий слой выполнен в виде частиц с отражающей поверхностью, размещенных в связующем, при следующем соотношении компонентов, мас.

связующее 49,9-97,3 частицы с отражающей поверхностью 2,7-50,1 и нанесен на подложку, ячеистая структура выполнена из сетчатого полотна, укрепленного на отражающей поверхности, при этом микрошарики частично погружены в отражающий слой и расположены в ячейках сетчатого полотна.

Ячейки сетчатого полотна, укрепленного в световозвращающем материале, выполнены с толщиной нитей 0,5-1,0 диаметра микрошариков и площадью 3,6-106 мм².

Связующее в отражающем слое выполнено диэлектрическим.

По второму варианту в способе получения световозвращающего материала, включающем нанесение слоя микрошариков и отражающего слоя, нанесение ячеистой структуры, высушивание и нанесение защитной пленки на ячеистую структуру, перед нанесением на подложку отражающего слоя последний готовят перемешиванием частиц с отражающей поверхностью в связующем, перед нанесением микрошариков отражающий слой высушивают, нанесение слоя микрошариков осуществляют на отражающий слой с поверхности псевдоожиженного слоя, образованного микрошариками заданного размера, обеспечиваемого посредством прикладывания к ним соответствующей вынуждающей силы, а после удаления избытка микрошариков осуществляют их частичное погружение в отражающий слой одновременно с укреплением сетчатого полотна и нанесением защитной пленки посредством прикладывания к последней избыточного давления и осуществляют высушивание.

Перед нанесением микрошариков диэлектрический отражающий слой может быть заряжен посредством трения.

Нанесение на отражающий слой может быть осуществлено микрошариками с максимальной амплитудой колебания, обеспечиваемой посредством прикладывания к ним вынужденных колебаний с резонансной частотой, соответствующей собственной частоте колебаний микрошариков заданных размеров.

Принципиальная конструкция световозвращающего материала представлена на фиг. 1 (в случае микрошариков, размещенных на отражающем слое), на фиг. 2 (в случае микрошариков, частично погруженных в отражающий слой) и на фиг. 3 (технологический процесс получения световозвращающего материала по второму варианту).

Световозвращающий материал по первому варианту содержит подложку 1 с отражающим слоем 2, выполненным в виде диэлектрического зеркала 3 с укрепленным на нем слоем ячеистой структуры из сетчатого полотна 4 с толщиной нитей 5-(0,5-1,0) диаметра микрошариков 6 и площадью ячеек 7-(3,6-109) мм² и с размещенным в последних на отражающем слое 2 слоем прозрачных микрошариков 6, удерживаемых на определенном расстоянии друг относительно друга электростатически и покрытых защитной пленкой 8, нанесенной на сетчатое полотно 4 (фиг. 1).

Световозвращающий материал по второму варианту содержит подложку 1 с отражающим слоем 2, выполненным в виде частиц 9 с отражающей поверхностью, размещенных в диэлектрическом связующем 10, при следующем соотношении компонентов, мас.

cвязующее 49,9-97,3 частицы с отражающей поверхностью 2,7-50,1 c частично погруженными в отражающий слой 2 микрошариками 6 с их выступающими частями 11, расположенными в ячейках 7 сетчатого полотна 4 с толщиной нитей 5-(0,5-1,0) диаметра микрошариков 6 и площадью ячеек 7-(3,6-109) мм², укрепленного на отражающем слое 2, микрошарики 6 удерживаются на определенном расстоянии друг относительно друга электростатически, а их выступающие части 11 покрыты защитной пленкой 8, нанесенной на сетчатое полотно 4 (фиг. 2).

Способ получения световозвращающего материала по первому варианту реализуют следующим образом.

На подложку 1 наносят отражающий слой 2, например на бумагу, покрытую лавсановой или полиэтиленовой пленкой, методом вакуумного испарения напыляют прозрачное диэлектрическое зеркало на основе криолита (Na₃AlF₆) оптической толщиной 1/4 от 5500 , являющейся серединой спектра видимого излучения, и, как следствие, являющееся одновременно прозрачным и отражающим. В качестве полупрозрачного диэлектрического зеркала могут применяться также покрытия из ZnS и т.п. Или на бумагу, покрытую антиадгезионным составом на основе синтетического каучука СКТН (ГОСТ 13835-83), укрепляют алюминиевую фольгу толщиной, например, 0,2 мм, с помощью клея из ГИПК-2214 (ТУ 6-05-251-64-87, ТУ 6-05-251-49-88), и осуществляют высушивание его после нанесения алюминиевой фольги на бумагу при комнатной температуре в течение 12-24 часов или осуществляют укрепление алюминиевой фольги акриловой дисперсией АК-215-23 (ТУ 6-01-1141-88), и его высушивание в сушильной камере 12 при 60-120^oС в течение 2,0 мин, а затем при 120-160^oС в течение 2,0 мин, после чего осуществляют нанесение на отражающий 2 слой посредством электростатических cил слоя микрошариков 6 с прозрачностью не ниже 90% размером 30-150 мкм, показателем преломления 1,41-2,0, изготовленных из кварца, полистирола, полиметилметакрилата, стекла (ТУ Латв. Респ. 024-80) и т.п. с верхней части открытой емкости 13 (фиг. 3) с поверхности псевдоожиженного слоя, образованного микрошариками 6 заданного размера, обеспечиваемого посредством прикладывания к ним соответствующей вынуждающей силы. Для этого в емкость 13 засыпают слой микрошариков 6 различного размера от 30 до 150 мкм, устанавливают емкость 13 под отражающим слоем 2, нанесенным на подложку 1, ее верхней частью, открытой по направлению к отражающему слою 2. Затем создают в емкости 13 псевдоожиженный слой из микрошариков 6 путем прикладывания к ним вынуждающей силы, например воздуха, при избыточном давлении Р, подаваемого в нижнюю часть емкости 13. При этом величина избыточного давления Р уравновешивается массой поднимаемых на определенную высоту в емкости 12 микрошариков 6 таким образом, что в образующемся псевдоожиженном слое микрошарики в емкости 13 располагаются по высоте в зависимости от отношения их сечения к массе, а следовательно, и в соответствии их размерам. Величину избыточного давления выбирают таким образом, чтобы микрошарики 6 определенной фракции с заданными размерами располагались на поверхности псевдоожиженного слоя, с которой и осуществляют их нанесение на отраженную поверхность 2.

Для нанесения микрошариков 6 заданных размеров на отражающую поверхность 2 можно использовать также в качестве вынуждающей силы прикладывание к ним колебаний с помощью, например, пьезокерамического вибратора 14, устанавливаемого на дне емкости 13. При этом сила прикладываемых колебаний определяет высоту обpазуемого псевдоожиженного слоя и содержание в его верхнем слое микрошариков заданных размеров. Для высокоточного нанесения на отражающий слой 2 микрошариков 6 строго заданных размеров осуществляют нанесение микрошариками 6 с максимальной амплитудой колебания, обеспечиваемой посредством прикладывания к ним вынужденных колебаний с резонансной частотой, соответствующей собственной частоте колебаний микрошариков 6 заданных размеров. При этом резонансная частота _рез. определяется из выражения: где _o частота собственных колебаний микрошариков 6 заданных размеров; коэффициент трения; m масса микрошариков 6 заданных размеров;
d коэффициент затухания,
а резонансная амплитуда g_{m рез.} определяется из выражения:

где F_{m возм.} максимальное значение возмущающей силы;
частота колебаний микрошариков 6 заданных размеров с затуханием.

Резонансная частота для микрошариков 6 заданных размеров определяется либо экспериментально путем плавного изменения частоты вынужденных колебаний пьезокерамического вибратора 14, либо с помощью справочных таблиц для указанных в приведенных формулах величин, например по Кухлингу Х. Справочник по физике. М. Мир, 1985. с. 229-233. В этом случае только микрошарики 6 строго заданных размеров, например в 78 мкм, будут иметь максимальную резонансную амплитуду, т. е. будут располагаться в самой верхней части псевдоожиженного слоя, с которой и будет происходить только их нанесение на отражающий слой 2.

Для нанесения слоя микрошариков 6 заданных размеров на отражающий слой 2 посредством электростатических сил используют, например, два наиболее широко применяемых случая: на микрошарики подают статический заряд с помощью, например, источника 15 питания PZ-70 фирмы "Burleigh", США, а подложку 1 с отражающим слоем 2 заземляют либо, наоборот, статический заряд подают на отражающий слой 2, при этом заряженные либо нейтральные в зависимости от способа прикладывания заряда микрошарики 6 будут притягиваться к отражающему слою 2.

В случае использования диэлектрического отражающего слоя 2 в виде диэлектрического зеркала из ZnS и т.п. или из частиц 9 с отражающей поверхностью из алюминиевой пудры в связующем 10 на основе лака АК-545 перед нанесением микрошариков 6 его заряжают посредством трения с помощью, например, щетки 16, покрытой шерстяной тканью и т.п. Описание взаимодействия электростатически заряженных тел представлено, например, в: Кухлинг Х. Справочник по физике. М. Мир, 1985, с. 323-324.

Наносимые таким образом с поверхности псевдоожиженного слоя на отражающую поверхность 2 микрошарики испытывают на себе при расположении на отражающей поверхности 2 две взаимоуравновешивающие силы: взаимное притяжение двух (отражающей поверхности 2 и микрошариков 6) разноименно заряженных тел и взаимное отталкивание одноименно заряженных микрошариков 6, обусловливающие их взаимное расположение друг относительно друга на строго определенных фиксированных расстояниях, определяемых и поддерживаемых величиной подаваемого электростатического заряда, например величине заряда в +4В соответствует взаимное расположение 80 мкм микрошариков 6 на расстоянии 0,5 диаметра друг относительно друга.

После нанесения, например, на непрерывно движущуюся отражающую поверхность 2 микрошариков 6 заданного размера осуществляют удаление их избытка, например, сдуванием сжатым воздухом, cмахиванием щетками, вибрацией, например с помощью вибратора 17 и т.п. При этом расположение микрошариков 6 относительно друг друга под действием электростатического заряда упорядочивается, становится более строгим за счет исключения искажений, вносимых удаляемой избыточной частью микрошариков 6. Как отмечалось выше, в зависимости от прикладывания электростатического заряда заданной величины взаимное расположение микрошариков 6 друг относительно друга может быть либо сплошным в виде монослоя, либо на определенном варьируемом в широких пределах расстоянии.

Затем осуществляют укрепление сетчатого полотна 4, например тюли, полотна рыболовной сетки и т.п. на поверхности отражающего слоя, например, с помощью клея ГИПК-22-14 (ТУ 6-05-251-64-87) или акриловой дисперсии АК-215-23 (ТУ 6-01-1141-88), нанесенного предварительно на обе внешние поверхности сетчатого полотна с толщиной нити 5 (0,5-1,0) диаметра используемых микрошариков 6 и площадью ячеек 7 (3,6-109) мм², в промежутки между шариками 6, расположенными на отражающей поверхности 2, посредством их выдавливания из-под нитей 5. В случае расположения микрошариков 6 в виде сплошного монослоя или при их близком расположении друг относительно друга и крупном размере нитей 5 сетчатом полотне 4 последнее целесообразно наносить во избежание попадания микрошариков 6 под нити 5 перед нанесением слоя микрошариков 6 на отражающую поверхность 2.

Расположение микрошариков 6 в ячейках 7 площадью (3,6-109) мм² способствует стабилизации их положения на отражающей поверхности 2 в совокупности со стабилизацией, обеспечиваемой электростатическими силами.

После чего осуществляют нанесение защитной плетки 8, например, из лавсана, полиэтилена, полиэтилентерефталата, полиметилметакрилата и т.п. пленок с высокой прозрачностью на сетчатое полотно 4 и укрепление ее с помощью клея, аналогично описанным, нанесенного на внешнюю, как отмечалось выше, поверхность сетчатого полотна 4. При размере нитей 5 0,5-1,0 диаметра используемых микрошариков 6 защитная пленка 8 покрывает микрошарики 6, касаясь их верхних частей и обеспечивая тем самым их удерживание в заданных фиксированных положениях друг относительно друга на отражающей поверхности 2 наряду с удерживанием, обеспечиваемым сетчатым полотном 4 и электростатическими силами.

Световозвращающий материал по второму варианту готовят следующим образом. Предварительно готовят отражающий слой 2 из частиц 9 с отражающей поверхностью, например, из алюминиевой пудры с размером частиц приблизительно 2 мкм, размещенных в связующем 10, например, на основе акрилового лака АК-545 (СТП 6-10-500-31-87) или раствора изопренстирольного каучука ИСТ-30 (ТУ-38103392-87) в бензине вязкостью 20-25 по ВЗ-1 и концентрацией 10% посредством их механического перемешивания до однородной консистенции при следующем соотношении компонентов, мас.

акриловый лак АК-545 49,9-97,3
алюминиевая пудра 2,7-50,1
После чего приготовленный отражающий слой 2 укрепляют на подложке 1, например, из бумаги, лавсана и т.п. и осуществляют высушивание отражающего слоя 2 из частиц 9 с отражающей поверхностью (алюминиевой пудры) в акриловом лаке АК-545 при температуре 60-100^oС в течение 10-15 с или в раствоpе изопренстирольного каучука ИСТ-30 в бензине при комнатной температуре в течение 5-10 с. После чего осуществляют нанесение на отражающий слой 2 слоя микрошариков 6 и удаление их избытка по аналогичной технологии, описанной в примере 1.

Затем осуществляют частичное погружение микрошариков 6 в отражающий слой 2 на глубину 0,25-0,50 их диаметра одновременно с укреплением сетчатого полотна 4 из тюли, полотна для рыболовной сетки или т.п. на отражающий слой 2 и нанесение защитной пленки 8, например, из лавсана, полиэтилена и т.п. на сетчатое полотно 4 с помощью, например, клея ГИПК-22-14 или акриловой дисперсии АК-215-23, нанесенного на внешние поверхности сетчатого полотна 4, посредством прикладывания к микрошарикам 6 и сетчатому полотну 4 через защитную пленку 8 избыточного давления. При этом защитная пленка 8, покрывая выступающие на 0,5-0,75 диаметра микрошариков 6 их выступающие части, способствует стабилизации заданного электростатическими силами положения микрошариков 6 друг относительно друга наряду со стабилизацией, обеспечиваемой сетчатым полотном 4.

Для чего пропускают подложку 1 с микрошариками 6 на отражающем слое 2, сетчатое полотно 4 и защитную пленку 8 между близко поставленными роликами 18 с заданной твердостью их рабочих поверхностей. Глубину погружения микрошариков 6 в отражающий слой 2 контролируют изменением гидравлического давления на ролики 18. Для облегчения погружения микрошариков 6 в отражающий слой 2 ролики 18 могут подогреваться, например, до температуры 60-100^oС, обеспечивающей размягчение отражающего слоя 2.

После чего осуществляют высушивание клея на сетчатом полотне 4 по аналогичной технологии, описанной в примере 2.

В таблице приведены результаты испытания световозвращающих свойств предложенного материала в сравнении с прототипом.

Как показали результаты испытаний, площадь ячеек 9 сетчатого полотна 4 (3,6-109) мм² обусловлена тем, что при размерах ячейки 9 менее 3,6 мм² клей, покрывающий внешние поверхности сетчатого полотна 4, при укреплении последнего на отражающую поверхность 2 и нанесении защитной пленки 8 заволакивает свободную поверхность ячеек 9, обволакивает микрошарики 6, вызывая тем самым значительное снижение световозвращающих свойств материала. При этом количество микрошариков 6 в ячейке 9 такого размера составляет не более 10, что также отрицательно влияет на стабильность световозвращающих свойств материала (пример 1). В случае превышения площади ячеек 9 свыше 109 мм² защитная пленка 8 теряет свои стабилизирующие по отношению к микрошарикам 6 функции из-за большого размера ячеек 9 и возможного провисания пленки 8 (пример 7), что также ухудшает стабильность световозвращающих свойств материала, повышая разброс удельного коэффициента силы света от среднего значения на 8% При площади ячеек 9 в пределах 3,6-109 мм² (примеры 2-6) стабильность световозвращающих свойств материала является высокой при разбросе удельного коэффициента силы света, не превышающем 0,5% от среднего значения, в отличие от прототипа, имеющего разброс удельного коэффициента силы света 10%
Толщина нитей сетчатого полотна 4-0,5-1,0 диаметра микрошариков 6 обусловлена тем, что при толщине нитей менее 0,5 диаметра микрошарика 6 даже при погружении последнего на 0,5 диаметра в отражающий слой 2 (пример 17) нанесение защитной пленки 8 затруднено и вызывает нарушение в заданном расположении микрошариков 6, снижая тем самым стабильность световозвращающих свойств материала. При толщине нитей 5 свыше 1,0 диаметра микрошариков 6 защитная пленка 8 провисает и не обеспечивает эффективного удержания микрошариков 6 в заданном положении, что ухудшает стабильность световозвращающих свойств материала, приводя к разбросу удельного коэффициента силы света на 3,5% от среднего значения (примеры 9, 23). При толщине нитей 5-0,5-1,0 диаметра микрошариков 6 обеспечивается стабильность световозвращающих свойств, а разброс удельного коэффициента силы света от среднего значения не превышает 0,3% (примеры 18-22).

Толщина нитей 5 в сетчатом полотне 4 может и превышать диаметр микрошариков 6 в нормальном состоянии. Однако после укрепления полотна 4 в световозвращающем материале размер нитей 5 должен соответствовать указанному диапазону и достигать его под действием прикладываемого к защитной пленке 8 и сетчатому полотну 4 избыточного давления (пример N 2 описания способа (технологии)).

Содержание частиц 9 с отражающей поверхностью 2,7 50,1% в связующем 10 обусловлено тем, что при содержании частиц 9 менее 2,7% (пример 10) отражательная способность отражающего слоя столь мала, что происходит рассеивание падающего света, приводящее к потере световозвращающих свойств материала. При содержании частиц 9 свыше 50,1% теряются клеящие свойства отражающего слоя и, как следствие, нет возможности приготовить качественный материал (пример 16). При содержании частиц 9 2,7-50,1% в связующем 10 обеспечивается стабильность световозвращающих свойств материала при разбросе удельного коэффициента силы света, не превышающего 0,8% от среднего значения (примеры 11-15).

В качестве частиц 9 со светоотражающей поверхностью может быть использована, например, пудра с размером частиц приблизительно 2 мкм не только из алюминия, но и из других материалов с высокими отражающими свойствами из меди, серебра и т.п.

Частичное погружение микрошариков в отражающий слой 2 позволяет упрочить их фиксированное на заданном расстоянии положение друг относительно друга в случае стекания части электростатического заряда с микрошариков со временем.

Аналогичные вышеописанным материалы с высокими отражающими свойствами могут использоваться и при напылении отражающего слоя 2 на вакуумной установке на подложку 1 (примеры 2-6), а также в качестве фольги (пример 8) с обеспечением стабильных световозвращающих свойств материала.

На основании вышеизложенного новым достигаемым техническим результатом изобретения является следующее:
1. Повышение стабильности световозвращающих свойств материала не менее чем на порядок при уменьшении разброса удельного коэффициента силы света по поверхности световозвращающего материала не менее чем на порядок за счет обеспечения возможности нанесения микрошариков строго определенного размера и, как следствие, с одинаковыми оптическими и геометрическими параметрами, а также за счет обеспечения их заданного фиксированного положения друг относительно друга без применения скрепляющего слоя.

2. Упрощение конструкции световозвращающего материала за счет исключения из его состава скрепляющего слоя и необходимости создания из лака сложной ячеистой структуры с помощью специального инструмента и замены его на изготовляемое промышленностью стандартное, неостродефицитное и доступное в ценовом отношении сетчатое полотно из тюли, рыболовной сети и т.п.

3. Повышение оптических и световозвращающих свойств материала до 10% за счет исключения слоя лака над микрошариками, поглощающего свет (примеры 5, 6).

4. Повышение технологичности изготовления световозвращающего материала за счет отсутствия операций нанесения скрепляющего слоя, глубокой печати, а также за счет использования доступного и высокотехнологичного при нанесении сетчатого полотна и возможности проведения одновременного технологического этапа, включающего погружение микрошариков, укрепление сетчатого полотна и нанесение защитной пленки.

5. Обеспечение удержания микрошариков в фиксированных строго заданных положениях друг относительно друга с возможностью регулирования расстояний между ними за счет электростатических сил.

Формула изобретения

1. Световозвращающий материал, содержащий подложку, отражающий слой, слой прозрачных микрошариков, удерживаемых на определенном расстоянии друг относительно друга, и слой ячеистой структуры с нанесенной на него защитной пленкой, отличающийся тем, что ячеистая структура выполнена из сетчатого полотна, укрепленного на отражающем слое, нанесенном на подложку, при этом микрошарики расположены на отражающем слое в ячейках сетчатого полотна и удерживаются на определенном расстоянии друг относительно друга электростатически.

2. Материал по п.1, отличающийся тем, что отражающий слой выполнен в виде диэлектрического зеркала.

3. Материал по пп.1 и 2, отличающийся тем, что ячейки сетчатого полотна, укрепленного в световозвращающем материале, выполнены с толщиной нитей 0,5 - 1,0 диаметра микрошариков и площадью 3,6 109 мм².

4. Способ получения световозвращающего материала, включающий нанесение слоя микрошариков и отражающего слоя, нанесение ячеистой структуры, высушивание и нанесение защитной пленки на ячеистую структуру, отличающийся тем, что нанесение слоя микрошариков осуществляют на отражающий слой, нанесенный на подложку, с поверхности псевдоожиженного слоя, образованного микрошариками заданного размера, обеспечиваемого посредством прикладывания к ним соответствующей вынуждающей силы, ячеистую структуру из сетчатого полотна укрепляют на отражающей поверхности, а высушивание осуществляют после нанесения защитной пленки.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что наносят диэлектрический отражающий слой и перед нанесением микрошариков заряжают его посредством трения.

6. Способ по пп. 4 и 5, отличающийся тем, что нанесение на отражающий слой осуществляют с поверхности псевдоожиженного слоя микрошариками с максимальной амплитудой колебания, обеспечиваемой посредством прикладывания к ним вынужденных колебаний с резонансной частотой, соответствующей собственной частоте колебаний микрошариков заданных размеров.

7. Световозвращающие материал, содержащий подложку, отражающий слой, слой прозрачных микрошариков, удерживаемых на определенном расстоянии друг относительно друга, и слой ячеистой структуры с нанесенной на него защитной пленкой, отличающийся тем, что отражающий слой выполнен в виде частиц с отражающей поверхностью, размещенных в связующем, при следующем соотношении компонентов, мас.

Связующее 49,9 97,3
Частицы с отражающей поверхностью 2,7 50,1
и нанесен на подложку, ячеистая структура выполнена из сетчатого полотна, укрепленного на отражающей поверхности, при этом микрошарики частично погружены в отражающий слой и расположены в ячейках сетчатого полотна.

8. Материал по п.7, отличающийся тем, что ячейки сетчатого полотна, укрепленные в световозвращающем материале, выполнены с толщиной нитей 0,5 - 1,0 диаметра микрошариков и площадью 3,6 109 мм².

9. Материал по пп. 7 8, отличающийся тем, что связующее в отражающем слое выполнено диэлектрическим.

10. Способ получения световозвращающего материала, включающий нанесение слоя микрошариков и отражающего слоя, нанесение ячеистой структуры, высушивание и нанесение защитной пленки на ячеистую структуру, отличающийся тем, что перед нанесением на подложку отражающего слоя последний готовят перемешиванием частиц с отражающей поверхностью в связующем, перед нанесением слоя микрошариков отражающий слой высушивают, нанесение слоя микрошариков осуществляют на отражающий слой с поверхности псевдоожиженного слоя, образованного микрошариками заданного размера, обеспечиваемого посредством прикладывания к ним соответствующей вынуждающей силы, и осуществляют их частичное погружение в отражающий слой одновременно с укреплением сетчатого полотна и нанесением защитной пленки посредством прикладывания к последней избыточного давления, и осуществляют высушивание.

11. Способ по п.10, отличающийся тем, что перед нанесением микрошариков диэлектрический отражающий слой заряжают посредством трения.

12. Способ по пп.10 11, отличающийся тем, что нанесение на отражающий слой осуществляют с поверхности псевдоожиженного слоя микрошариками с максимальной амплитудой колебания, обеспечиваемой посредством прикладывания к ним вынужденных колебаний с резонансной частотой, соответствующей собственной частоте колебаний микрошариков заданных размеров.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6