专利名称：制作回归反光涂层用的涂料组合物与所制涂层及该涂层的应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种同玻璃微珠配合使用、供制作回归反光涂层用的涂料组合物。本发明还涉及用该涂料组合物和玻璃微珠制作的回归反光涂层和所制回归反光涂层的应用。
迄今为止，已有各种各样的反光材料为人们所熟知。反光膜是其中一种。按反光系数R值来划分等级，已知的反光膜分为工程级反光膜(反光系数R值为15～100)、高强级反光膜(R值为100～250)，以及钻石级反光膜(R值大于600)。但是，反光膜都需要经裁剪、镂刻后用不干胶来拼接、粘贴，才能制作各种字符及/或图案，故而制作工艺复杂，成本高，而且粘接效果差。尤其是，反光膜不能在形状复杂的表面上进行粘贴。现有反光材料中的另一种是道路标志涂料。不言而喻，涂料易于在形状复杂的表面上涂覆，便于制作反光字符及/或反光图案，制作工艺要比使用反光膜材料简便得多。更其优越的是，反光涂料能比反光膜材料更加容易地制作套色图案及/或字符。但是，目前为止，人们所知的、具有回归反光(retro-reflective)效果的道路标志涂料，其漆膜反光系数R值都小于5，完全不能满足例如在机动车辆上需要反光性能达到或者接近上述工程级(R＝15～100)的要求。更且，迄今还未见到有关反光性能接近工程级反光膜的反光涂料方面的报道。
因此，本发明的目的是，克服反光膜材料成本高、字符及/或图案的制作工艺复杂和不能在形状复杂表面上制作字符及/或图案(尤其较复杂套色图案)的缺点，提供一种不但可以在平坦表面上制作回归反光字符及/或图案，而且还可以在形状复杂表面上制作回归反光字符及/或图案(尤其较复杂套色图案)的涂料组合物。
本发明的上述目的通过提供一种涂料组合物来实现，该涂料组合物含有成膜剂、颜料和溶剂，其特征在于，以其总重量为准计，所述涂料组合物含有20～75％(重量)透明度为25～95％、折射率为1.4～1.6的成膜剂，5～50％(重量)反射率为30～90％的颜料，以及20～60％(重量)涂料溶剂。
在本发明的涂料组合物中，凡是透明度为25～95％、且折射率n为1.4～1.6的成膜剂都可使用，其用量为所述涂料组合物总重量的20～75％。适用的成膜剂例子有硝基纤维素、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、酚醛树脂、环氧树脂，以及包括氯化橡胶、氯丁橡胶和丁苯橡胶在内的各种合成橡胶中的一种或多种成膜剂。在上面所规定的透明度和折射率前提下，可根据对耐酸性、耐碱性、耐气候性和耐磨性等因素来选择成膜剂。
至于颜料，本发明涂料组合物必须采用反射率在30～90％范围内的颜料，其用量为所述涂料组合物总重量的5～50％。具体来说，可采用白色颜料，例如钛白粉；也可采用包括云母、石英和硅石在内的无机矿物颜料；还可采用红、黄、兰、绿、银白、金黄等除黑色以外、包括各种调和色、过渡色的有机或无机彩色颜料。其它的适用颜料的例子，有各种醇溶性染料、绝大部分无机珠光颜料、有机珠光颜料、以及金属颜料如铜、铝、银、金、钛、镍、铬等金属的微细颗粒。为了得到各种过渡色或调和色，可以使用上述各种颜料的不同比例混合物。
在本发明涂料组合物中，所用的溶剂是常规的涂料溶剂。它在本发明涂料组合物的总重量中占20～60％。适用溶剂的例子有甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、环己酮，以及120～200号溶剂汽油或者一种或多种上述溶剂的混合物。
为了使某些成膜剂加速固化，本发明涂料组合物还可含有常用偶联剂，例如铅锰钴偶联剂。其含量为本发明涂料组合物总重量的0.5～10％。
与本发明涂料组合物配套使用的玻璃微珠，其折射率为1.5-2.3，粒度为20-500μm。
根据本发明的另一方面，本发明还提供了一种用本发明涂料组合物和玻璃微珠制作的回归反光涂层，其特征在于，所述玻璃微珠被粘附并镶嵌在本发明涂料组合物涂覆后所成漆膜的表层，所述配合使用的玻璃微珠的折射率为1.5～2.3，且其粒度为20～500μm，所制涂层的反光系数在5～180范围内。为了保证本发明回归反光涂层的反光系数处于上述范围的上限端附近，优选对玻璃微珠进行局部表面金属化处理，例如真空镀铝处理，以使玻璃微珠半球面上形成高达90～96％的反射率，从而可使所制回归反光涂层的R值在100～180的范围之内。
根据本发明的又一方面，本发明涂料组合物配合玻璃微珠制作反光系数R值高的回归反光涂层，提供了在高速运动的物体，例如机动车辆及船舶上制作放大字符及/或图案之类回归反光标志的应用。另外，又由于按本发明可以制作各种较复杂的套色回归反光图案及/或字符，故而本发明的涂料组合物和本发明的回归反光涂层也提供了在制作各种鲜艳、醒目的徽记、服务标志和广告图文方面的应用。
由于本发明所提供的涂料组合物能在光学上很好地与玻璃微珠匹配，提供了制作反光系数R值在5～180范围内的回归反光涂层的可能性，故而本发明克服了现有技术中反光膜材料成本高、字符及/或图案的制作工艺复杂和不能在形状复杂表面上制作字符及/或图案(尤其较复杂套色图案)的缺点，提供了一种甚至可在形状复杂表面上以低廉成本和简便制作工艺来制作反光系数R值高的回归反光涂层，从而可在高速运动的物体，例如机动车辆、船舶上制作放大字符及/或图案之类回归反光标志，对交通管理和交通安全发挥相当的作用。另外，由于按本发明可以制作各种具有回归反光性能的字符及/或图案，尤其是较复杂的套色回归反光图案，故而本发明提供的涂料组合物也可以用来制作各种鲜艳、醒目的徽记、服务标志和广告图文，不言而喻，本发明涂料组合物在这些方面的应用，将大大改观城市和乡镇的面貌。
下面用一些实施例来详细阐明本发明，但这些实施例决非用来限定本发明的保护范围。
实施例1以本发明涂料组合物总重量为准计，称取40％(重量)固含量为45％(重量)的醇酸树脂清漆、1％(重量)铅锰钴偶联剂、40％(重量)由二甲苯与200号溶剂汽油组成的混合溶剂，以及19％(重量)铝粉浆(金属颜料)均匀混合，制成本发明的一种涂料组合物，并将所制涂料组合物装入含丙烷-丁烷混合气的喷雾罐(A)中。另将玻璃微珠和溶剂以15％(重量)和85％(重量)的比例均匀混合，并装入含丙烷-丁烷混合气的喷雾罐(B)中。用喷雾罐(A)在基体上喷涂本实施例所制的涂料组合物，再用喷雾罐(B)喷撒玻璃微珠，如此所制回归反光涂层的反光系数R值为65。
实施例2以本发明涂料组合物的总重量为准计，称取70％(重量)固含量为30％的氯丁橡胶浆、10％(重量)二氧化钛、10％(重量)白色珠光颜料和10％(重量)二甲苯溶剂均匀混合，制成本发明的一种涂料组合物。将n≥1.9的微珠均匀粘附在不干胶膜上、并经真空镀铝处理后，将微珠转移到本实施例所制涂料组合物经涂覆所成漆膜上，如此所制回归反光涂层的R值达180。
实施例3以所制本发明涂料组合物的总重量为准计，称取65％(重量)固含量为40％(重量)的氯化橡胶液、15％(重量)固含量为65％(重量)的酚醛树脂浆液、15％(重量)铝粉浆和5％(重量)二甲苯，将其均匀混合，制成本发明的一种涂料组合物。将该涂料组合物涂在基体表面上，形成漆膜，然后将n为1.9的玻璃微珠干喷到漆膜上，如此制得R为60的回归反光涂层。
实施例4以所制本发明涂料组合物的总重量为准计，称取60％(重量)单组份聚氨酯清漆、20％(重量)二甲苯和20％(重量)粒度小于20μm的珠光颜料，将其均匀混合，制成本发明的一种可喷涂的胶浆。将玻璃微珠用载喷气体喷撒到本实施例所制的可喷涂胶浆经喷涂所形成的漆膜上，或者将玻璃微珠装人以丙烷-丁烷作雾化剂的喷雾罐中，以此喷雾罐喷撒玻璃微珠。所用玻璃微珠的粒度为100μm，且其n＝1.8，如此制得的回归反光涂层的R值均为20左右。
实施例5以本发明涂料组合物的总重量为准计，称取70％(重量)固含量为45％(重量)的硝基清漆和20％(重量)珠光粉、10％(重量)混合溶剂(乙酸乙酯∶乙酸丁酯∶二甲苯＝1∶1∶1，体积比)，使之均匀混合，制成本发明的一种涂料组合物。将所得涂料组合物装人以丁烷作喷雾剂的喷雾罐中，以此喷雾罐来喷涂本实施例所制涂料组合物。将n≥1.7、粒度为60μm的微珠装入以丁烷作喷雾剂的喷雾罐中，以此喷雾罐将玻璃微珠喷撒到本实施例所制涂料组合物经喷涂所形成的漆膜上，如此所制回归反光涂层的R值≥15。
权利要求
1.一种同玻璃微珠配合使用、供制作回归反光涂层用的涂料组合物，其特征在于，以其总重量为准计，该涂料组合物含有20-75％(重量)透明度为25-95％、折射率为1.4～1.6的成膜剂，5～50％(重量)反射率为30～90％的颜料，以及20～60％(重量)涂料溶剂；所述同该涂料组合物配合使用的玻璃微珠的折射率(n)在1.5～2.3范围内，而且其粒度在20-500μm范围内。
2.权利要求1所述制作回归反光涂层用的涂料组合物，其特征在于，所述成膜剂选自硝化纤维素、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、酚醛树脂、环氧树脂、天然橡胶，以及包括丁苯橡胶、氯丁橡胶的合成橡胶中的一种或多种成膜剂。
3.权利要求1所述制作回归反光涂层用的涂料组合物，其特征在于，所述颜料选自二氧化钛，包括云母、石英、硅石在内的无机矿物颜料，除黑色以外、包括红、黄、兰、绿、银白、金黄及各种调和色、过渡色的有机或无机彩色颜料，各种醇溶性染料，无机珠光颜料，有机珠光颜料，以及金属颜料包括铜、铝、银、金、钛、镍、铬的金属微细颗粒，以及上述各种颜料的不同比例混合物。
4.权利要求1所述制作回归反光涂层用的涂料组合物，其特征在于，所述溶剂选自甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、环己酮及120～200号溶剂汽油，或者选自由一种或多种上述溶剂组成的混合溶剂。
5.权利要求1至4中任何一项所述制备回归反光涂层用的涂料组合物，其特征在于，以其总重量为准计，该涂料组合物还含有0.5～10％(重量)的偶联剂。
6.用权利要求1至5中任何一项所述涂料组合物配合使用玻璃微珠所制作的回归反光涂层，其特征在于，所述玻璃微珠被粘附并镶嵌在所述涂料组合物涂覆后所成漆膜的表层，所述玻璃微珠的折射率为1.5～2.3、粒度为20-500μm，所述涂层的反光系数在5～180范围内。
7.权利要求6所述的回归反光涂层，其特征在于，所述玻璃微珠的表面经过局部金属化处理，形成高达90～96％的反射率，以保证所制回归反光涂层的反光系数处于上述范围的上限端附近，从而可使所制回归反光涂层的R值在100～180的范围之内。
8.权利要求7所述的回归反光涂层，其特征在于，所述玻璃微珠的表面经过局部真空镀铝处理。
9.权利要求1至5中任何一项所述涂料组合物和权利要求6至8中任何一项所述回归反光涂层在制作回归反光放大字符及/或图案方面的应用。
10.权利要求9所述的应用，其特征在于，在包括汽车、火车和船舶在内的高速运输工具上制作回归反光放大字符及/或图案。
11.权利要求1至5中任何一项所述涂料组合物和权利要求6至8中任何一项所述回归反光涂层在制作套色回归反光放大字符及/或图案方面的应用。
12.权利要求11所述的应用，其特征在于，所制作的套色回归反光放大字符及/或图案为徽记、服务标志和广告图文。
全文摘要
兹公开一种同玻璃微珠配合使用、供制作回归反光涂层用的涂料组合物。以其总重量为准计，该组合物含有20～75％(重量)透明度为25～95％且折射率为1.4～1.6的成膜剂，5～50％(重量)反射率为30～90％的颜料，以及20～60％(重量)溶剂。需要时，还含有0.5～10％(重量)偶联剂。配合使用的玻璃微珠的折射率为1.5-2.3，粒度为20-500μm。玻璃微珠粘附并镶嵌在涂料组合物涂覆后所成漆膜的表层，所得回归反光涂层的反光系数在5-180范围内。该涂层尤宜在表面形状复杂的车辆之类高速运动物体上，制作放大字符及/或图案之类回归反光标志。
文档编号C09D5/33GK1141323SQ96100080
公开日1997年1月29日 申请日期1996年1月9日 优先权日1996年1月9日
发明者宋广智, 樊建平 申请人:中国科学院感光化学研究所