有多层顶涂层的路标制造技术

一种路标，它包括： （ａ）一个有第一和第二主表面的基片，第一主表面上有大量突出物，突出物被凹处隔开； （ｂ）第一顶涂层，它固定在基片的第一主表面上； （ｃ）第二顶涂层，它选择性地位于突出物上，使凹处基本上没有第二顶涂层；和 （ｄ）光学元件和／或防滑颗粒的第一混合物，它部分嵌入第一顶涂层；和 （ｅ）光学元件和／或防滑颗粒的第二混合物，它部分嵌入第二顶涂层。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
有多层顶涂层的路标专利
本专利技术涉及包括光学元件和/或防滑颗粒的路标。更具体而言，本专利技术涉及光学元件和防滑颗粒选择性地固定在不同顶涂层的路标以及生产这类路标的方法。相关领域的背景公路上使用的路标为机动车司机提供了车道和其它交通信息。最常用的路标具逆向反射性，能使机动车司机在夜间也能清晰地看到路标。逆向反射路标能够将大部分的入射光返回到光源。从机动车前灯发出的光会返回行驶中的车辆，为机动车司机照亮交通道路的边界。鉴于路标的重要作用，研究人员一直在努力地改进路标。确实在路标领域有许多专利，例如美国专利：5,286,682、5,227,221、5,194,113、5,087,148、4,988,555、4,969,713、4,490,432、4,388,359、4,988,541、4,490,432、4,388,359和4,117,192(这些专利在此引用参考)。现有的逆向反射路标一般包括一含有颜料和填料的橡胶基片。光学元件和/或防滑颗粒一般通过嵌入基片固定，或通过粘合材料或粘合剂固定在基片上。颜料和填料一般分散在整个基片中的原因有许多，包括降低成本、提高寿命和提供顺应性。颜料还可放入粘合材料，以增强路标的能见度和作为逆向反射机理的一部分。当路标具逆向反射性时，路标可包括在基片上表面之上的突出物的升高的图案，将光学元件抬高至公路上的水或其它液体之上，增强在潮湿条件下路标的反射性；如美国专利5,227,221、5,087,221、5,087,148、4,969,713和4,388,359中所述(这些专利在此引用参考)。入射到普通的逆向反射路标的光按下面的方式逆向反射。首先，入射光通过并被光学元件反射到基片或粘合材料中的颜料上。然后颜料散射入射光，而光学元件使部分散射光改变方向，回到光源方向。普通的防滑颗粒不具备逆向反射性能；在逆向反射路标和非逆向反射路标上-->放置防滑颗粒是为了改善路标与机动车轮胎之间的动磨擦。美国专利5,227,221、4,988,555和4,988,541(一起被称为“Hedblom专利”，这些专利在此引用参考)中所披露的路标代表了本领域中非常有效地使用光学元件和/或防滑颗粒方面的进步。通过采用有图案的基片和在突出物上选择涂覆粘合材料，使光学元件和/或防滑颗粒仅固定在能发挥它们的最大作用的突出物上，达到非常有效地使用光学元件和/或防滑颗粒。在凹处基本上没有光学元件和/或防滑颗粒，在凹处它们对路标的逆向反射性能和防滑性几乎没有贡献。通过将光学元件和/或防滑颗粒选择固定在突出物上，可使用较少的光学元件和/或防滑颗粒，又不降低逆向反射性能和防滑性。尽管Hedblom专利中所揭示的路标证明其具有良好的逆向反射和防滑性，并且能有效地使用光学元件和/或防滑颗粒，但已发现，路标长期暴露在阳光下之后，橡胶基片中的填料会在基片的上表面出现。当大部分填料出现在基片的上表面时，路标会呈白色或白垩色。当要求路标呈非白色时，基片中存在的填料就成了问题。当路标为不同于白色的颜色时(例如红色、绿色、蓝色或黑色)，路标要显示的颜色会被存在的填料严重淡化。这一问题在路标处于强烈阳光的气候下更为严重。在美国南部，红色路标暴露在阳光下没几个月就变成了带粉红色。另外，普通的有图案的路标包括间隔紧密的突出物。因此，轮胎和位于突出物之间的凹处的磨擦很小或不存在。所以，将防滑颗粒与光学元件一起放置在突出物上，以确保防滑颗粒与轮胎之间的接触，可以认为是有利的。在突出物上放置光学元件和防滑颗粒的一个缺点是限制了突出物上的空间。因此在光学元件的区域施用防滑颗粒导致防滑性和反射性之间的折衷，即当施用的光学元件越多，路标中留给防滑颗粒的空间就越少，反之亦然。直到一定水平，路标的逆向反射性一般与突出物上的光学元件的数量有关，而防滑性一般也与突出物上的防滑颗粒的数量有关。因此，由于突出物上的可用空间有限，以突出物上存在光学元件和防滑颗粒的方式，无法同时最优化路标的反射性和防滑性。本专利技术的概述    本专利技术提供了一种新型路标和生产该类路标的新方法，在有效地使用光学元件和防滑颗粒时能分别控制逆向反射性和防滑性。-->包括了两层顶涂层的路标的一个说明性实施方案中，路标包括一个有第一和第二主表面的基片，在由凹处分隔的第一主表面上有大量突出物。第一顶涂层，它固定在基片至少一部分的第一主表面上，第二顶涂层，它选择位于突出物上。光学元件和/或防滑颗粒的第一混合物，它固定(如部分嵌入)在第一顶涂层，而光学元件和/或防滑颗粒的第二混合物，它固定(如部分嵌入)在第二顶涂层中。生产包括两层顶涂层路标的一个说明性方法包括下列步骤：提供一个基本为平面的基片，并在该基片的第一主表面上涂覆第一顶涂层；在基片上形成大量突出物和第一顶涂层，突出物被凹处分开；在突出物上选择涂覆第二顶涂层；将光学元件和/或防滑颗粒的第二混合物粘合到第二顶涂层；将光学元件和/或防滑颗粒的第一混合物粘合到第一顶涂层。本专利技术的路标不同于已有的有图案的路标，是因为第一顶涂层被放置在基片至少是凹处的第一主表面，而第二顶涂层选择位于突出物上。需要时还可以提供另外的顶涂层。通过将所需的光学元件和/或防滑颗粒的混合物粘合到不同的顶涂层，就能分别控制路标的光学和防滑性能。在包括两层顶涂层的路标的一个说明性实施方案中，主要包括光学元件的混合物粘合到第二顶涂层，该顶涂层本身选择位于路标的突出物上。因此能充分有效地利用光学元件，加强路标的逆向反射性。同样，通过将主要包括防滑颗粒的混合物固定在第一顶涂层，也能最有效地利用其防滑性能，增强路标的防滑性。本专利技术还有一个优点是第一和第二顶涂层有效地覆盖整个基片的第一主表面，减少了由于暴露于紫外(UV)光引起的橡胶基片的氧化。通过这样覆盖基片，路标在长期暴露于阳光下仍能有效地保持其要求呈现的颜色，所以该路标的最大的优点是可以暴露于强烈阳光下使用。当要求路标呈现白色以外的颜色时，减少氧化特别有用。在使用了两层顶涂层的一个实施方案中，第一顶涂层是热塑性材料而第二顶涂层是热固性材料。通过使用具相反性能的这些材料，可以容易地生产本专利技术的路标，本专利技术的路标显示其有用的性能而使其对公路表面的粘合力提高。生产有两层顶涂层路标的说明性方法中，热塑性层层压在橡胶基片上。然后模压该层压物，形成要求的突出物，模压方式应确保热塑性层至少留在凹处，并尽可能覆盖突出物。用热固性材料涂布突出物后将光学元件和/或防滑颗粒的第二混合物粘合到热固性材料上。由于热塑性材料的性质，光学元件和/或防滑颗粒的-->第二混合物基本上全部位于未固化的热固性材料中。然后加热路标，以同时固化该热固性材料并制备接受和保留光学元件和/或防滑颗粒的第一混合物的热塑性材料。第一混合物中的光学元件和/或防滑颗粒不粘合到突出物上至少有两个原因。最好在热固性材料至少部分固化后加入第一混合物，从而降低其粘合能力。当刚涂布热固性材料时(即基本上未固化时)，还可以通过加入光学元件和/或防滑颗粒的第二混合物，第二混合物中的光学元件和/或防滑颗粒可基本上占有所有的被热固性材料涂布的“不动产(real estate)”。因此，当加入第一混合物时，热固性材料上可能几乎没有或没有空间接受光学元件和/或防滑本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种路标，它包括：(a)一个有第一和第二主表面的基片，第一主表面上有大量突出物，突出物被凹处隔开；(b)第一顶涂层，它固定在基片的第一主表面上；(c)第二顶涂层，它选择性地位于突出物上，使凹处基本上没有第二顶涂层；和(d)光学元件和/或防滑颗粒的第一混合物，它部分嵌入第一顶涂层；和(e)光学元件和/或防滑颗粒的第二混合物，它部分嵌入第二顶涂层。2.如权利要求1所述的路标，其特征还在于第一混合物基本上没有光学元件。3.如权利要求1所述的路标，其特征还在于第二混合物基本上没有防滑颗粒。4.如权利要求1所述的路标，其特征在于大量的突出物中每个都包括一个顶表面，和使顶表面与凹处连接的侧面，并且第二顶涂层基本上覆盖每个突出物的所有顶表面和侧面。5.如权利要求1所述的路标，其特征在于大量的突出物中每个都包括一个顶表面，和使顶表面与凹处连接的侧面，并且第二顶涂层基本上覆盖每个突出物的所有侧面，而每个突出物的顶表面基本上没有第二顶涂层。6.如权利要求1所述的路标，其特征在于大量的突出物中每个都包括一个顶表面，和使顶表面与凹处连接的侧面，并且第二顶涂层基本上仅覆盖每个突出物的部分侧面，从第一方向可看到第二顶涂层，从与第一方向相反的方向看不到第二顶涂层。7.如权利要求6所述的路标，其特征还在于第一顶涂层显示第一颜色，第二顶涂层显示第二颜色。8.如权利要求7所述的路标，其特征还在于第一和第二混合物每种都包含逆向反射光学元件，并且路标在第一方向反射第一颜色，在第二方向反射第二颜色。9.如权利要求1所述的路标，其特征还在于第一顶涂层在基片的第一表面上-->形成基本上连续的层。10.如权利要求1所述的路标，其特征还在于第一顶涂层是热塑性的。11.如权利要求10所述的路标，其特征还在于第一顶涂层选自下面的聚合物：乙烯-丙烯酸(EAA)共聚物、乙烯甲基丙烯酸(EMAA)共聚物、聚乙烯(PE)、乙烯共聚物、聚丙烯(PP)、乙烯-丙烯-二烯三元共聚物(EPDM)、聚丁烯、离子性交联乙烯甲基丙烯酸共聚物、乙烯丙烯酸正丁酯(EnBA)、乙烯乙酸乙烯酯(EVA)、乙烯丙烯酸乙酯(EEA)共聚物和乙烯丙烯酸甲酯(EMA)共聚物。12.如权利要求10所述的路标材料，其特征还第二顶涂层是热固性材料。13.如权利要求12所述的路标材料，其特征还在于热固性材料是聚氨酯。14.如权利要求13所述的路标，其特征还在于聚氨酯是脂族聚氨酯。15.如权利要求11所述的路标，其特征还在于通过聚己酸内酯三醇聚合物与脂族聚异氰酸酯树脂的反应，可形成所述的聚氨酯。16.如权利要求1所述的路标，其特征还在于第二顶涂层选自下组物质：聚氨酯、环氧树脂、丙烯酸类、丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的低聚物、脲醛和三聚氰胺-甲醛基的交联体系、聚酯和聚氮丙啶/羧酸体系，及其组合。17.如权利要求1所述的路标，其特征还在于第一和第二顶涂层中至少一层含有颜料、UV稳定剂或其组合。18.一种路标，它包括：(a)一个有第一和第二主表面的基片，第一主表面上有大量突出物，突出物被凹处隔开；(b)第一顶涂层，它固定在基片的第一主表面上，第一顶涂层包含热塑性材料；(c)第二顶...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·P·赫德布洛姆，
申请(专利权)人：美国三M公司，
类型：发明
国别省市：