包含颗粒的回射元件制造技术

本公开一般涉及回射元件，其包括芯和邻近所述芯的多个玻璃或玻璃陶瓷小珠。所述回射元件还包括多个颗粒，所述多个颗粒在所述回射元件中具有的直径小于玻璃或玻璃陶瓷小珠的直径。本公开一般也涉及包括这些回射元件的制品(包括例如，回射路面液体道路标记)以及制备和使用这些回射元件的方法。

Retroreflective element comprising particles

The disclosure generally relates to retroreflective elements comprising a core and a plurality of glass or glass ceramic beads adjacent to the core. The retroreflective element further includes a plurality of particles having a diameter smaller than the diameter of the glass or glass ceramic bead in the return element. The disclosure generally relates to articles comprising such retroreflective elements (including, for example, a road surface marking of a road surface) and methods of making and using the same.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开一般涉及包含颗粒的回射元件，所述颗粒在回射元件中具有的直径小于玻璃或玻璃陶瓷小珠的直径。本公开一般也涉及包括这些回射元件的制品(包括例如，回射路面液体道路标记)以及制备和使用这些回射元件的方法。
技术介绍
回射液体道路标记通常包括回射元件。此类回射元件在例如美国专利5,750,191；5,774,265；5,942,280；7,513,941；8,591,044；8,591,045；以及美国专利公布2005/0100709和2005/0158461中有所描述，所有这些专利均全文并入本文。可商购获得的回射元件包括例如由明尼苏达州圣保罗的3M公司(3MCompany(St.Paul,MN))制得的AllWeatherElements。图1中示出了示例性回射元件。回射元件100包括邻近多个玻璃或玻璃陶瓷小珠120的芯110，所述多个玻璃或玻璃陶瓷小珠120由粘结剂粘附到芯110的最外表面。如例如美国专利公布2005/0100709中所述，将回射元件施加到回射液体路面或道路标记或组合物上或之中，使得大多数回射元件的至少一部分延伸到路面或道路标记上方或之外。由光源(例如，路灯或汽车的车头灯)传输的光入射在回射液体道路标记(以及其中的回射元件)上，通过路面标记中的回射元件回射回去。具体地，玻璃或玻璃陶瓷小珠将入射光朝向输入光源传输回去。
技术实现思路
本公开的专利技术人认识到，许多路面或道路标记或液体道路标记组合物完全覆盖了添加到路面标记上或之中的回射元件或在其周围芯吸。对于包含环氧树脂的路面标记组合物尤其如此。当液体道路标记或液体道路标记组分在回射元件周围芯吸或覆盖回射元件的全部或显著部分时，所述玻璃或玻璃陶瓷小珠不再能够回射入射光，并且液体道路标记的光学效率显著降低。本公开的专利技术人发现，意料不到的是，回射元件中包括的回射元件颗粒具有的直径小于玻璃或玻璃陶瓷小珠的直径，这减少了所述液体道路标记组分芯吸或覆盖回射元件的发生率。包括本文所述的回射元件的液体道路标记显示由液体道路标记或液体道路标记组分的芯吸的发生率降低。所得的液体道路标记表现出更好的光学性能，因为回射元件未被液体道路标记组分覆盖并因此能够回射入射光。本公开的一些实施方案涉及回射元件，其包括：芯；邻近所述芯的多个玻璃或玻璃陶瓷小珠；和邻近所述芯的多个颗粒，其中所述颗粒各自具有的直径小于所述玻璃或玻璃陶瓷小珠的平均直径。本公开的一些实施方案涉及液体道路标记组合物，其包含上文所述的回射元件。在一些实施方案中，液体道路标记组合物包括回射元件嵌入组合物。在一些实施方案中，液体道路标记组合物包含环氧树脂。在一些实施方案中，干燥颗粒有助于提供低能回射元件表面。本公开的一些实施方案涉及形成回射元件的方法，该方法包括：(1)提供未经处理的回射元件，所述未经处理的回射元件包括芯和邻近所述芯的多个玻璃或玻璃陶瓷小珠；以及(2)使所述未经处理的回射元件与所述多个颗粒接触，所述多个颗粒各自具有的直径小于所述玻璃或玻璃陶瓷小珠的平均直径。在一些实施方案中，该方法还涉及搅动所述未经处理的回射元件与所述多个颗粒的混合物。在一些实施方案中，该方法还涉及在使所述未经处理的回射元件与所述多个颗粒接触之前，使所述未经处理的回射元件与液体接触；其中所述液体为挥发性液体或非挥发性液体中的一种。在一些实施方案中，颗粒的形式为粉末或液体分散体中的至少一种。在一些实施方案中，液体分散体包括水性或非水性载体，并且该方法还涉及干燥所述回射元件。在一些实施方案中，该方法还涉及使所述回射元件与包含颗粒的分散体分离。在一些实施方案中，分散体包括聚合物树脂或成膜聚合物中的至少一种。在上文实施方案中的一些中，颗粒包括二氧化硅、氧化铝、氧化锆、硅酸盐、聚合物、硅藻土、或者有机化合物或颗粒中的至少一种。在一些实施方案中，二氧化硅为热解法二氧化硅、沉淀二氧化硅或纳米二氧化硅中的至少一种。在一些实施方案中，颗粒包括无机酸的盐或有机酸的盐中的至少一种。在一些实施方案中，无机酸的盐包括氯化钠、碳酸钙和硫酸镁中的至少一种。在一些实施方案中，有机酸的盐包括乙酸钠、硬脂酸钠和抗坏血酸钠中的至少一种。在一些实施方案中，有机化合物或颗粒包括聚烯烃、有机硅聚合物、聚酯和卤代聚合物中的至少一种。在一些实施方案中，颗粒为疏水性或亲水性中的一种。在一些实施方案中，颗粒为干燥颗粒。在一些实施方案中，玻璃或玻璃陶瓷小珠具有介于约30微米和约200微米之间的平均直径。在一些实施方案中，玻璃或玻璃陶瓷小珠具有介于约45微米和约120微米之间的平均直径。在一些实施方案中，玻璃或玻璃陶瓷小珠具有介于约60微米和约80微米之间的平均直径。在一些实施方案中，颗粒具有介于约1纳米和约60微米之间的直径。在一些实施方案中，颗粒具有介于约1nm和约1000nm之间的直径。在一些实施方案中，颗粒具有为大致板状、大致销状或大致球形中的至少一种的形状。在一些实施方案中，颗粒中的至少一些包括凝聚或聚集以形成如下颗粒的多个初级颗粒，所述颗粒具有的直径小于玻璃或玻璃陶瓷小珠的直径。在一些实施方案中，基于所述回射元件的总重量计，颗粒以介于约0.1重量％和约10重量％之间的重量百分比存在。在一些实施方案中，芯为复合材料。在一些实施方案中，芯为砂芯、砂、玻璃、聚合物或陶瓷中的至少一种。在一些实施方案中，玻璃或玻璃陶瓷小珠具有介于约1.5和约2.6之间的折射率。在一些实施方案中，玻璃或玻璃陶瓷小珠具有介于约1.8和约2.3之间的折射率。附图说明图1是现有技术回射元件的示意图。图2是本公开中大体所述类型的示例性回射元件的示意图。具体实施方式将详细描述各种实施方案和实施方式。这些实施方案不应理解为以任何方式限制本公开的范围，并且在不脱离本公开的实质和范围的条件下，可以作出改变和修改。此外，本文仅论述了一些最终用途，但本文未具体描述的最终用途包括在本公开范围内。因此，本公开的范围应当仅按照权利要求书确定。如本文所用，术语“回射”是指这样一种属性，具备该属性的物体可使斜入射辐射光线的反射方向大体反向平行于其入射方向，使得辐射光线返回到辐射源或紧邻辐射源的位置。本公开一般涉及回射元件，其包括(1)芯；(2)邻近所述芯的多个玻璃或玻璃陶瓷小珠；和(3)邻近所述芯的多个颗粒。颗粒各自具有的直径小于玻璃或玻璃陶瓷小珠的平均直径。在一些实施方案中，颗粒为干燥颗粒，其中“干燥”是指基本上不含液体或树脂。基本上不含液体或树脂意指颗粒包含小于5重量％的液体或树脂。在一些实施方案中，颗粒包含小于4重量％、3重量％、2重量％、1重量％或0.5重量％的液体或树脂。本文所述的回射元件在液体道路标记组合物，尤其是环氧树脂道路标记中具有改善的嵌入特性。具体地，包括本文所述类型的回射元件的液体道路标记表现出在液体路面或道路标记，尤其是包含环氧树脂的那些中的期望的较低嵌入。不受理论的束缚，据信所述颗粒有助于缓和回射元件在路面标记的液体道路标记或液体道路标记组分中的嵌入。由于这些回射元件的有益效果可用相对低重量比的颗粒实现，因此这是一种提高液体道路标记的光学性能和耐久性的成本效益好的方法。另外，由于路面标记的光学性能提高，因此路面标记可在路面上保持更久，减少因液体道路标记应用的路面封闭的发生率以及路面维护本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种回射元件，所述回射元件包括：芯；邻近所述芯的多个玻璃或玻璃陶瓷小珠；和邻近所述芯的多个颗粒，其中所述颗粒各自具有的直径小于所述玻璃或玻璃陶瓷小珠的平均直径。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.08 US 62/034,9101.一种回射元件，所述回射元件包括：芯；邻近所述芯的多个玻璃或玻璃陶瓷小珠；和邻近所述芯的多个颗粒，其中所述颗粒各自具有的直径小于所述玻璃或玻璃陶瓷小珠的平均直径。2.根据权利要求1所述的回射元件，其中所述颗粒包括二氧化硅、氧化铝、氧化锆、硅酸盐、聚合物、硅藻土、或者有机化合物或颗粒中的至少一种。3.根据前述权利要求中任一项所述的回射元件，其中所述二氧化硅为热解法二氧化硅、沉淀二氧化硅或纳米二氧化硅中的至少一种。4.根据前述权利要求中任一项所述的回射元件，其中所述颗粒包括无机酸的盐或有机酸的盐中的至少一种。5.根据权利要求4所述的回射元件，其中所述无机酸的盐包括氯化钠、碳酸钙和硫酸镁中的至少一种。6.根据权利要求4所述的回射元件，其中所述有机酸的盐包括乙酸钠、硬脂酸钠和抗坏血酸钠中的至少一种。7.根据前述权利要求中任一项所述的回射元件，其中所述有机化合物或颗粒包括聚烯烃、有机硅聚合物、聚酯和卤代聚合物中的至少一种。8.根据前述权利要求中任一项所述的回射元件，其中所述颗粒为疏水性或亲水性中的一种。9.根据前述权利要求中任一项所述的回射元件，其中所述颗粒为干燥颗粒。10.根据前述权利要求中任一项所述的回射元件，其中所述玻璃或玻璃陶瓷小珠具有介于约60微米和约80微米之间的平均直径。11.根据前述权利要求中任一项所述的回射元件，其中所述颗粒具有介于约1纳米和约60微米之间的直径。12.根据前述权利要求中任一项所述的回射元件，其中所述颗粒具有介于约1nm和约1000nm之间的直径。13.根据前述权利要求中任一项所述的回射元件，其中所述颗粒具有为大致板状、大致销状或大致球形中的至少一种的形状。14.根据前述权利要求中任一项所述的回射元件，其中所述颗粒中的至少一些包括凝聚或聚集以形成如下颗粒的多个初级颗粒，所述颗粒具有的直径小于所述玻璃或玻璃陶瓷小珠的直径。15.根据前述权利要求中任一项所述的回射元件，其中基于所述回射元件的总重量计，所述颗粒以介于约0.1重量％和约10重量％之间的重量百分比存在。16.根据前述权利要求中任一项所述的回射元件，其中所述芯为复合材料。17.根据前述权利要求中任一项所述的回射元件，其中所述芯为砂芯、砂、玻璃、聚合物或陶瓷中的至少一种。18.根据前述权利要求中任一项所述的回射元件，其中所述玻璃或玻璃陶瓷小珠具有介于约1.8和约2.3之间的折射率。19.一种液体道路标记组合物，所述液体道路标记组合物包括权利要求1至18中任一项所述的回射元件。20.根据权利要求19所述的液体道路标记组合物，所述液体道路标记组合物还包括：回射元件嵌入组合物。21.根据权利要求19或20中任一项所述的液体道路标记组合物，其中所述回射元件嵌入组合物包含环氧树脂。22.根据权利要求19至21中任一项所述的液体道路标记组合物，其中所述颗粒有助于施加低能回射元件表面。23.一种形成回射元件的方法，所述方法包括：提供未经处理的回射元件，所述未经处理的回射元件包括芯和邻近所述芯的多个玻璃或玻璃陶瓷小珠；以及使所述未经处理的回射元件与多个颗粒接触，所述多个颗粒各自具有的直径小于所述玻璃或玻璃陶瓷小珠的平均直径。24.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：瑞恩·A·巴赫曼，吉米·R·小巴兰，约瑟夫·D·恩格布雷森，詹姆斯·E·加贝，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US