專利名稱：制作回歸反光涂層用的涂料組合物與所制涂層及該涂層的應用的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種同玻璃微珠配合使用、供制作回歸反光涂層用的涂料組合物。本發明還涉及用該涂料組合物和玻璃微珠制作的回歸反光涂層和所制回歸反光涂層的應用。
迄今為止，已有各種各樣的反光材料為人們所熟知。反光膜是其中一種。按反光系數R值來劃分等級，已知的反光膜分為工程級反光膜(反光系數R值為15～100)、高強級反光膜(R值為100～250)，以及鉆石級反光膜(R值大于600)。但是，反光膜都需要經裁剪、鏤刻后用不干膠來拼接、粘貼，才能制作各種字符及/或圖案，故而制作工藝復雜，成本高，而且粘接效果差。尤其是，反光膜不能在形狀復雜的表面上進行粘貼。現有反光材料中的另一種是道路標志涂料。不言而喻，涂料易于在形狀復雜的表面上涂覆，便于制作反光字符及/或反光圖案，制作工藝要比使用反光膜材料簡便得多。更其優越的是，反光涂料能比反光膜材料更加容易地制作套色圖案及/或字符。但是，目前為止，人們所知的、具有回歸反光(retro-reflective)效果的道路標志涂料，其漆膜反光系數R值都小于5，完全不能滿足例如在機動車輛上需要反光性能達到或者接近上述工程級(R＝15～100)的要求。更且，迄今還未見到有關反光性能接近工程級反光膜的反光涂料方面的報道。
因此，本發明的目的是，克服反光膜材料成本高、字符及/或圖案的制作工藝復雜和不能在形狀復雜表面上制作字符及/或圖案(尤其較復雜套色圖案)的缺點，提供一種不但可以在平坦表面上制作回歸反光字符及/或圖案，而且還可以在形狀復雜表面上制作回歸反光字符及/或圖案(尤其較復雜套色圖案)的涂料組合物。
本發明的上述目的通過提供一種涂料組合物來實現，該涂料組合物含有成膜劑、顏料和溶劑，其特征在于，以其總重量為準計，所述涂料組合物含有20～75％(重量)透明度為25～95％、折射率為1.4～1.6的成膜劑，5～50％(重量)反射率為30～90％的顏料，以及20～60％(重量)涂料溶劑。
在本發明的涂料組合物中，凡是透明度為25～95％、且折射率n為1.4～1.6的成膜劑都可使用，其用量為所述涂料組合物總重量的20～75％。適用的成膜劑例子有硝基纖維素、丙烯酸樹脂、聚氨酯樹脂、酚醛樹脂、環氧樹脂，以及包括氯化橡膠、氯丁橡膠和丁苯橡膠在內的各種合成橡膠中的一種或多種成膜劑。在上面所規定的透明度和折射率前提下，可根據對耐酸性、耐堿性、耐氣候性和耐磨性等因素來選擇成膜劑。
至于顏料，本發明涂料組合物必須采用反射率在30～90％范圍內的顏料，其用量為所述涂料組合物總重量的5～50％。具體來說，可采用白色顏料，例如鈦白粉；也可采用包括云母、石英和硅石在內的無機礦物顏料；還可采用紅、黃、蘭、綠、銀白、金黃等除黑色以外、包括各種調和色、過渡色的有機或無機彩色顏料。其它的適用顏料的例子，有各種醇溶性染料、絕大部分無機珠光顏料、有機珠光顏料、以及金屬顏料如銅、鋁、銀、金、鈦、鎳、鉻等金屬的微細顆粒。為了得到各種過渡色或調和色，可以使用上述各種顏料的不同比例混合物。
在本發明涂料組合物中，所用的溶劑是常規的涂料溶劑。它在本發明涂料組合物的總重量中占20～60％。適用溶劑的例子有甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、環己酮，以及120～200號溶劑汽油或者一種或多種上述溶劑的混合物。
為了使某些成膜劑加速固化，本發明涂料組合物還可含有常用偶聯劑，例如鉛錳鈷偶聯劑。其含量為本發明涂料組合物總重量的0.5～10％。
與本發明涂料組合物配套使用的玻璃微珠，其折射率為1.5-2.3，粒度為20-500μm。
根據本發明的另一方面，本發明還提供了一種用本發明涂料組合物和玻璃微珠制作的回歸反光涂層，其特征在于，所述玻璃微珠被粘附并鑲嵌在本發明涂料組合物涂覆后所成漆膜的表層，所述配合使用的玻璃微珠的折射率為1.5～2.3，且其粒度為20～500μm，所制涂層的反光系數在5～180范圍內。為了保證本發明回歸反光涂層的反光系數處于上述范圍的上限端附近，優選對玻璃微珠進行局部表面金屬化處理，例如真空鍍鋁處理，以使玻璃微珠半球面上形成高達90～96％的反射率，從而可使所制回歸反光涂層的R值在100～180的范圍之內。
根據本發明的又一方面，本發明涂料組合物配合玻璃微珠制作反光系數R值高的回歸反光涂層，提供了在高速運動的物體，例如機動車輛及船舶上制作放大字符及/或圖案之類回歸反光標志的應用。另外，又由于按本發明可以制作各種較復雜的套色回歸反光圖案及/或字符，故而本發明的涂料組合物和本發明的回歸反光涂層也提供了在制作各種鮮艷、醒目的徽記、服務標志和廣告圖文方面的應用。
由于本發明所提供的涂料組合物能在光學上很好地與玻璃微珠匹配，提供了制作反光系數R值在5～180范圍內的回歸反光涂層的可能性，故而本發明克服了現有技術中反光膜材料成本高、字符及/或圖案的制作工藝復雜和不能在形狀復雜表面上制作字符及/或圖案(尤其較復雜套色圖案)的缺點，提供了一種甚至可在形狀復雜表面上以低廉成本和簡便制作工藝來制作反光系數R值高的回歸反光涂層，從而可在高速運動的物體，例如機動車輛、船舶上制作放大字符及/或圖案之類回歸反光標志，對交通管理和交通安全發揮相當的作用。另外，由于按本發明可以制作各種具有回歸反光性能的字符及/或圖案，尤其是較復雜的套色回歸反光圖案，故而本發明提供的涂料組合物也可以用來制作各種鮮艷、醒目的徽記、服務標志和廣告圖文，不言而喻，本發明涂料組合物在這些方面的應用，將大大改觀城市和鄉鎮的面貌。
下面用一些實施例來詳細闡明本發明，但這些實施例決非用來限定本發明的保護范圍。
實施例1以本發明涂料組合物總重量為準計，稱取40％(重量)固含量為45％(重量)的醇酸樹脂清漆、1％(重量)鉛錳鈷偶聯劑、40％(重量)由二甲苯與200號溶劑汽油組成的混合溶劑，以及19％(重量)鋁粉漿(金屬顏料)均勻混合，制成本發明的一種涂料組合物，并將所制涂料組合物裝入含丙烷-丁烷混合氣的噴霧罐(A)中。另將玻璃微珠和溶劑以15％(重量)和85％(重量)的比例均勻混合，并裝入含丙烷-丁烷混合氣的噴霧罐(B)中。用噴霧罐(A)在基體上噴涂本實施例所制的涂料組合物，再用噴霧罐(B)噴撒玻璃微珠，如此所制回歸反光涂層的反光系數R值為65。
實施例2以本發明涂料組合物的總重量為準計，稱取70％(重量)固含量為30％的氯丁橡膠漿、10％(重量)二氧化鈦、10％(重量)白色珠光顏料和10％(重量)二甲苯溶劑均勻混合，制成本發明的一種涂料組合物。將n≥1.9的微珠均勻粘附在不干膠膜上、并經真空鍍鋁處理后，將微珠轉移到本實施例所制涂料組合物經涂覆所成漆膜上，如此所制回歸反光涂層的R值達180。
實施例3以所制本發明涂料組合物的總重量為準計，稱取65％(重量)固含量為40％(重量)的氯化橡膠液、15％(重量)固含量為65％(重量)的酚醛樹脂漿液、15％(重量)鋁粉漿和5％(重量)二甲苯，將其均勻混合，制成本發明的一種涂料組合物。將該涂料組合物涂在基體表面上，形成漆膜，然后將n為1.9的玻璃微珠干噴到漆膜上，如此制得R為60的回歸反光涂層。
實施例4以所制本發明涂料組合物的總重量為準計，稱取60％(重量)單組份聚氨酯清漆、20％(重量)二甲苯和20％(重量)粒度小于20μm的珠光顏料，將其均勻混合，制成本發明的一種可噴涂的膠漿。將玻璃微珠用載噴氣體噴撒到本實施例所制的可噴涂膠漿經噴涂所形成的漆膜上，或者將玻璃微珠裝人以丙烷-丁烷作霧化劑的噴霧罐中，以此噴霧罐噴撒玻璃微珠。所用玻璃微珠的粒度為100μm，且其n＝1.8，如此制得的回歸反光涂層的R值均為20左右。
實施例5以本發明涂料組合物的總重量為準計，稱取70％(重量)固含量為45％(重量)的硝基清漆和20％(重量)珠光粉、10％(重量)混合溶劑(乙酸乙酯∶乙酸丁酯∶二甲苯＝1∶1∶1，體積比)，使之均勻混合，制成本發明的一種涂料組合物。將所得涂料組合物裝人以丁烷作噴霧劑的噴霧罐中，以此噴霧罐來噴涂本實施例所制涂料組合物。將n≥1.7、粒度為60μm的微珠裝入以丁烷作噴霧劑的噴霧罐中，以此噴霧罐將玻璃微珠噴撒到本實施例所制涂料組合物經噴涂所形成的漆膜上，如此所制回歸反光涂層的R值≥15。
權利要求
1.一種同玻璃微珠配合使用、供制作回歸反光涂層用的涂料組合物，其特征在于，以其總重量為準計，該涂料組合物含有20-75％(重量)透明度為25-95％、折射率為1.4～1.6的成膜劑，5～50％(重量)反射率為30～90％的顏料，以及20～60％(重量)涂料溶劑；所述同該涂料組合物配合使用的玻璃微珠的折射率(n)在1.5～2.3范圍內，而且其粒度在20-500μm范圍內。
2.權利要求1所述制作回歸反光涂層用的涂料組合物，其特征在于，所述成膜劑選自硝化纖維素、丙烯酸樹脂、聚氨酯樹脂、酚醛樹脂、環氧樹脂、天然橡膠，以及包括丁苯橡膠、氯丁橡膠的合成橡膠中的一種或多種成膜劑。
3.權利要求1所述制作回歸反光涂層用的涂料組合物，其特征在于，所述顏料選自二氧化鈦，包括云母、石英、硅石在內的無機礦物顏料，除黑色以外、包括紅、黃、蘭、綠、銀白、金黃及各種調和色、過渡色的有機或無機彩色顏料，各種醇溶性染料，無機珠光顏料，有機珠光顏料，以及金屬顏料包括銅、鋁、銀、金、鈦、鎳、鉻的金屬微細顆粒，以及上述各種顏料的不同比例混合物。
4.權利要求1所述制作回歸反光涂層用的涂料組合物，其特征在于，所述溶劑選自甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、環己酮及120～200號溶劑汽油，或者選自由一種或多種上述溶劑組成的混合溶劑。
5.權利要求1至4中任何一項所述制備回歸反光涂層用的涂料組合物，其特征在于，以其總重量為準計，該涂料組合物還含有0.5～10％(重量)的偶聯劑。
6.用權利要求1至5中任何一項所述涂料組合物配合使用玻璃微珠所制作的回歸反光涂層，其特征在于，所述玻璃微珠被粘附并鑲嵌在所述涂料組合物涂覆后所成漆膜的表層，所述玻璃微珠的折射率為1.5～2.3、粒度為20-500μm，所述涂層的反光系數在5～180范圍內。
7.權利要求6所述的回歸反光涂層，其特征在于，所述玻璃微珠的表面經過局部金屬化處理，形成高達90～96％的反射率，以保證所制回歸反光涂層的反光系數處于上述范圍的上限端附近，從而可使所制回歸反光涂層的R值在100～180的范圍之內。
8.權利要求7所述的回歸反光涂層，其特征在于，所述玻璃微珠的表面經過局部真空鍍鋁處理。
9.權利要求1至5中任何一項所述涂料組合物和權利要求6至8中任何一項所述回歸反光涂層在制作回歸反光放大字符及/或圖案方面的應用。
10.權利要求9所述的應用，其特征在于，在包括汽車、火車和船舶在內的高速運輸工具上制作回歸反光放大字符及/或圖案。
11.權利要求1至5中任何一項所述涂料組合物和權利要求6至8中任何一項所述回歸反光涂層在制作套色回歸反光放大字符及/或圖案方面的應用。
12.權利要求11所述的應用，其特征在于，所制作的套色回歸反光放大字符及/或圖案為徽記、服務標志和廣告圖文。
全文摘要
茲公開一種同玻璃微珠配合使用、供制作回歸反光涂層用的涂料組合物。以其總重量為準計，該組合物含有20～75％(重量)透明度為25～95％且折射率為1.4～1.6的成膜劑，5～50％(重量)反射率為30～90％的顏料，以及20～60％(重量)溶劑。需要時，還含有0.5～10％(重量)偶聯劑。配合使用的玻璃微珠的折射率為1.5-2.3，粒度為20-500μm。玻璃微珠粘附并鑲嵌在涂料組合物涂覆后所成漆膜的表層，所得回歸反光涂層的反光系數在5-180范圍內。該涂層尤宜在表面形狀復雜的車輛之類高速運動物體上，制作放大字符及/或圖案之類回歸反光標志。
文檔編號C09D5/33GK1141323SQ96100080
公開日1997年1月29日 申請日期1996年1月9日 優先權日1996年1月9日
發明者宋廣智, 樊建平 申請人:中國科學院感光化學研究所