JPH11508655A - 再帰反射材料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 単層の再帰反射要素を含む露出レンズ再帰反射シート（１２）を上層に含む再帰反射舗装マーキング材料（１０）であって、単層の第１部分は上方に向かって輪郭を示すようにに配置され（１８）、単層の第２部分は下位の、実質的に平面の位置（２０）に配置される再帰反射舗装マーキング材料。

Description

【発明の詳細な説明】 再帰反射材料 技術分野発明の分野 本発明は再帰反射マーキング材料に関する。 背景技術背景 道路のセンターラインやエッジライン上のマーキングなど、舗装マーキングは 、自動車運転手に視覚的案内を提供するために重要である。舗装マーキング材料 は、路上の短距離レーンストライピング、停止線、交差点の歩行者専用舗装マー キングおよび長い境界レーンマーキングなど、交通制御マーキングとして様々な 用途に使用される。舗装材料の一般的な形は、路面に所望の位置および長さで貼 付される粘着テープであって、テープの上面は選択された色彩および一般に再帰 反射特性を有する。 現在、多くの平らな舗装マーキングは、一般に、二酸化チタン（ＴiＯ₂）やク ロム酸鉛（ＰbＣrＯ₄）などの反射顔料粒子を再帰反射体機構として含有する結 合剤層に部分的に埋封された透明な微小球を含む露出レンズ光学システムを頼み にしている。乗り物のヘッドライトからの光線は微小球に入り、屈折して反射顔 料上に向けられる。一般に、光線の一部は、運転手に見えるように、もとの侵入 路に沿って乗り物に向かって戻る。 現在利用できる目立たない舗装マーキングは、時には所望の範囲より狭い範囲 の入射角だけに効果的な再帰反射応答を提供する。た とえば、上述の拡散性顔料を含有する層に部分的に埋封された微小球を頼みとす る平らな舗装マーキングは、約８０ｍ以下の距離で最も容易にみられる。これ以 上の距離では、一部は入射光線の入射角が比較的大きいため、また一部は再帰反 射輝度が本質的に限られているため、再帰反射輝度は低減する。 米国特許第４，３８８，３９５号(Ｅthen ら)、第４，９８８，５５５号(Ｈed blom)、第４，９８８，５４１号(Ｈedblom)、および第５，２２７，２２１号(Ｈ edblom)には、顔料材料を含有する結合剤層に部分的に埋封され、且つ同結合剤 から部分的に突出している微小粒子を担持する突出部を具有する舗装マーキング シートが開示されている。このような構造は、高入射角で改良された輝度を提供 するが、製造にかかる費用が多い。 また、多くの舗装マーキング材料の破壊モードは、路面への接着の脆弱化また は喪失であり、その結果、マーキングテープのかなりの部分が移動する。 高入射角でも高い再帰反射輝度を示し、濡れたときでも高入射角で効果的な再 帰反射輝度を保持し、且つ耐久性である、安価で目立たない再帰反射物品が必要 である。さらに、ガードレール、ジャージーバリヤー、橋脚、壁など、垂直表面 に貼付するための、広範囲の入射角で効果的な再帰反射応答を示す再帰反射物品 が必要である。発明の概要 本発明は、驚くほど有効な再帰反射特性を示し、且つ比較的安価に製造するこ とができる新規材料を提供する。本発明の材料は、高入射角（たとえば、８５° 以上）で再帰反射機能を示し、垂直面および水平面で使用するのに適する。さら に、本発明のマーキング材料は、道路に対して驚くほど優れた接着力を示し、そ の結果、より 長い有効寿命を提供する。 本願で使用する用語の一部の用語解説を、本明細書の終わりに記載する。以下 の説明の多くは、再帰反射舗装マーキング材料として使用される本発明の実施態 様に特に関連したものである。このような実施態様の多くの局面は、垂直面の再 帰反射マーキングとして使用される実施態様にも関連している。 手短に要約すると、本発明の再帰反射材料は、複数の露出レンズ再帰反射要素 、たとえば、顔料粒子を含有する結合剤層に部分的に埋封され、且つ同結合剤層 から部分的に突出している透明な微小球粒子を含む上層を含む。この層の第１部 分は上方に向かって（すなわち、層本体に比較的垂直に）輪郭を示すように配置 され、層の第２部分は下位の、時には実質的に平面の位置に配置される。一般に 、本発明の材料は、複数のこのような第１部分および第２部分を１枚の連続シー トに含む。 本発明の再帰反射マーキング材料は、可撓型で製造することができ、且つ所望 の色彩で製造することができる。さらに、本願明細書に提供する材料は、路面に 非常によく適合するように、目立たず且つ極めて順応性にさせることができる。 適当な材料で製造すると、マーキング材料は、交通による損傷に抵抗性であり、 水、塩、油、紫外線、砂摩損、高温などへの曝露に耐え、路上で使用するのに適 するようになる。連続工程で製造することができ、かなり安価に製造することが できる。交通制御マーキングを提供するために本発明のマーキング材料を道路に 貼付すると、線引きは自動車運転者によく見え、したがって、安全性を改良する ことが可能である。 本発明の再帰反射物品は、光線が約８５°より大きい高入射角で入射する用途 、たとえば、舗装マーキングに特に適する。この物品は、入射光線が多くの方向 から来る用途にも適する。例としては、 交差点およびいわゆる水平標識などがある。水平標識の実例としては、駐車場の 舗装上に配置される障害者用駐車場所を表す記号や符号、交差点の舗装上に配置 される矢印やレーンマーキングなどがある。 さらに、本発明の再帰反射物品は、垂直面、特にガードレール、路地に沿った 建築物の壁、ジャージーバリヤー、橋脚、ポスト、交通バレルなど、高入射角で みられるものに使用するのに適している。 図面の簡単な説明 図面を参照して、本発明をさらに説明する。 図１は、本発明の例証的舗装マーキング材料の一部の平面図であり、 図２は、図１に示す材料の断面図であり、 図３は、本発明の別の例証的舗装マーキング材料の断面図である。 これらの図は、理想化ざれており、一定の割合で作成されたものではなく、単 に例証にすぎず、非限定的である。 発明を実施するための最良の形態例証的実施態様の詳細な説明 本発明の物品は一般に再帰反射上層シート、構成部材、任意の裏材料、および 接着剤層とを含む。構成部材は、上方に向かって輪郭を示す部分を物品に与える ために使用される。この文脈で、上方に向かっては、第２部分を除く、第１部分 の一般的***に関連して使用され、舗装マーキングは一般に水平面に貼付される 。垂直なマーキングでは、第１部分が第２部分を超えて突出する様式を指すこと も理解されるであろう。 本発明の例証的マーキング材料を図１および２に示す。材料１０は、結合剤層 １４から突出している微小球１６および滑り調節粒子１７を含む上層１２を含む 。上層１２の第１部分１８は、上方に向かって輪郭を示すように配置され、上層 １２の第２部分２０は、低位の、時には実質的に平面の位置に配置される。マー キング材料１０は、任意の適合層２２で作製された裏材および接着剤層２４をさ らに含み、それらによって道路（表示せず）などの所望の基材に固定することが できる。示した実施態様で、第１部分１８は、構成部材１９により第２部分２０ より上に持ち上げられている。 再帰反射シートの様々な構成成分要素は、あらゆるタイプの気象条件で接着し 、舗装マーキング用途の場合、シート材料を通り越す道路交通によって生じる反 復衝撃および剪断応力を受けても接着することが好ましい。 上層は、顔料粒子を含有する結合剤層から突出する微小球を含む。 このようなレンズ系の長所は、様々な望ましい、きらびやかな色彩または真の昼 光色で作製できることである。これは、日中に、よりはっきりしたコントラスト および可視度を達成するためにより明るく彩色されたマーキングが望ましいコン クリートまたは他の比較的明るい路面に貼付することを目的とする実施態様で特 に有用である。結合剤層に適した顔料および染色材料を選択し、且つ無色の微小 球または有色の微小球を選択することによって、昼間の再帰反射視認条件で望ま しい色が達成される。 一般に、舗装マーキング用途では、当該分野で既知の理由から、物品の裏材料 は任意の適合層および／または任意のスクリム層を含む。通常の熟練者は、適当 な適合層およびスクリム材料を容易に選択することができる。 接着剤は、表面、たとえば、道路に再帰反射物品を接着する機構 を提供する。要望に応じて、再帰反射物品を貼合せる前に、接着剤または下塗剤 の層を表面に塗布することが可能である。たとえば、感圧接着剤、ホットメルト 接着剤、活性接着剤など、適当な接着剤の選択は、貼付条件、基材を取り巻く条 件、接着剤層を接着しなければならない物品の層の性質によってある程度異なる 。通常の熟練者は、適当な接着剤層を容易に選択することが可能である。 一般に、本発明の舗装マーキング材料は、ロール形式に巻取ることができる。 このような場合、剥離ライナーを使用するか、剥離処理剤、たとえば、シリコー ンをマーキングの上面に塗付することが望ましいと考えられる。 上述の通り、上層の一部は、第２部分を基準にして上方に向かって輪郭を示す 第一部分を具有する。この上方に向かって輪郭を示す部分は、その外形が垂直で あるため、次のような幾つかの長所を有する。（１）高入射角光線がより効果的 に再帰反射される、（２）雨水は、存在しても、流出する、（３）タイヤが下位 の輪郭部分と繰り返し接触するにつれて、道路への接着力が増大する。 選択的に上方に向かって描かれる望ましい輪郭は、構成部材によって画定され 、この構成部材は単一部材、たとえば、結合繊維のメッシュであってもよく、別 々の部材の配列、たとえば、独立した繊維または節の配列であってもよい。構成 部材は、繊維と繊維の間に開口部を有する不連続な、たとえば、点結合ナイロン 繊維またはポリエステル繊維のメッシュが好ましい。開口部は、周囲の構成要素 、たとえば、上層や接着剤層を、構成部材によって直接接着させる。構成部材は 、本願明細書に記載の再帰反射シートの一部を持ち上げる限り、適当などのよう な形のものであってもよい。構成部材は、道路に容易に適合できるように、可撓 性でなければならない。 本願明細書で使用される構成部材は一般に高分子である。高分子 材料の実例としては、ポリウレタン類、およびエチレンメタクリル酸(ＥＭＡＡ) 、エチレンアクリル酸(ＥＡＡ)、イオン的に架橋したＥＭＡＡまたはＥＡＡから 成るポリエチレン酸コポリマーなどのポリオレフィンコポリマーなどがある。 第１部分は、不連続な突出の形をとる場合もある。これは、節の配列を構成部 材として使用することにより達成できる。節は、実質的に独立していてもよく、 比較的細いフィラメントで接続されていてもよい。後者の実施態様は一般に、再 帰反射マーキング材料の作製中の取扱が容易である。 幾つかの実施態様では、第１部分は実質的に交差しないストリップか、連続網 状構造で交差するストリップの形をとる。各ストリップは実質的に直線であって もよく、湾曲していてもよく、正弦曲線のネスティッドアレイまたは他の所望の 配置に配列されていてもよい。第１部分の形および配置は、第２部分の形を画定 する。第２部分の形の実例は、矩形、ダイアモンド、六角形である。第１部分が 交差している場合、第２部分は互いに離れていてもよい。第１部分が不連続で連 続しない場合、第２部分は相接していてもよい。要望に応じて、このような配列 の組み合わせを使用することが可能である。 最上シートの上方に向かって所望の輪郭を示すことができるように、物品の他 の成分は、十分に従順でなければならない。構成部材は、適合層が存在するので あれば、適合層に粘着することが好ましく、これによって、耐久性の最終製品に なると考えられる。メッシュは、本願明細書に開示されている機能を提供するほ かにも、米国特許第４，１４６，６３５号（Ｅigenmann）および４，２２９，８ ７４号（Ｊones ら）に開示されているスクリムと同様の方式で、改良された機 構特性を舗装マーキング材料に与える。 幾つかの実施態様では、上方に向かって輪郭を示す部分の一部は第１部分の他 の部分よりも高くなる。たとえば、上述の矩形の実施態様で、進行方向に垂直な 、上方に向かって輪郭を示す部分は、進行方向に平行な部分よりも高く***して いる。このような方法で、上方に向かって輪郭を示すより高い部分は、効果的な 再帰反射機能を提供する。より低い、上方に向かって輪郭を示す部分は、たとえ 水があっても、排水する。 どのような形の輪郭を選択しても、上方に向かって輪郭を示す部分の高さは、 これらの部分の間の距離を考慮して選択することが好ましい。たとえば、接近し ている乗り物からの視線に沿った、上方に向かって輪郭を示す部分は、付影を最 小限に抑えることができるように、十分に離して配置しなければならない。上方 に向かって輪郭を示す部分の間の距離（すなわち、第２部分の幅）は、好ましく は少なくとも幅３ｍｍである。一般に、第１部分の最上部は第２部分より少なく とも０．１ｍｍ、好ましくは約１〜４ｍｍ高く持ちあがっている。再帰反射輝度 に顕著な影響を与えずに、上方に向かって輪郭を示す部分の間隔をより近くして もよいが、最適必要量よりも多量の構成部材を必要とするであろう。同様に、上 方に向かって輪郭を示す部分の間隔をより大きくしてもよいが、より近い視認で の輝度が低くなる。しかし、より長い視認では、輝度に影響を及ぼさない。本願 明細書で使用される「より近い視認」は、乗り物と本発明の材料との距離が短い こと、たとえば、約３０ｍの距離を指す。「より長い視認」は、乗り物と本発明 の材料との距離が長いこと、たとえば、約１２０ｍの距離を指す。当業者は、発 明に従って、適当な輪郭パターンを選択したり設計したりすることができる。 本発明のマーキング材料は、予備形成上層、構成部材、存在する場合には、適 合層、接着剤層を、同時にまたは別々に、所望の順序 で積層することによって容易に製造することができる。他の構成要素を組み立て ることも可能であり、要望に応じて、上層を上に形成してもよい。 本発明の長所は、構成部材として使用されるメッシュまたはネットは、マーキ ング材料と容易に協力し、マーキング材料に容易に組込むことができ、部材中の 突出部を選択的に型押してから突出する微小球を含む結合剤層材料をその上に塗 付または形成するよりも容易に且つ安価に、上方に向かって所望の輪郭を示すこ とができることである。 上層に、時には滑り止め粒子と呼ばれる滑り調節粒子を部分的に型押しして、 その上を通過する乗り物の牽引を改善することが好ましい場合もある。滑り止め 粒子は、当該技術上周知である。当業者は、適当な実施態様を容易に選択するこ とができる。 −般に、結合剤が柔らかい状態の間に、滑り止め粒子を上層に無作為に撒き散 らすことが可能である。上方に向かって輪郭を示す部分の天頂付近に、滑り止め 粒子を優先的に配置できることが確認されている。たとえば、上方に向かって輪 郭を示す部分を具有する再帰反射シートのウェブを、結合剤組成物を用いて第１ 部分の上にキス塗付し、結合組成物がまだ湿っているときに、多量の滑り止め粒 子をウェブに撤き散らすことができる。再帰反射シートの残りは乾燥しているた め、粒子は湿った領域のみに付着する。余分な滑り止め粒子は、ウェブを振動さ せて取り払う。次に、このウェブを一連のオーブンを通過させて乾燥させ、硬化 させるか、湿った結合剤組成物を凝固させる。結果として、上方に向かって輪郭 を部分の天頂領域に滑り止め粒子を固定し、滑り止め抵抗性を提供する。この方 法は、再帰反射性を幾らか失う可能性がある。 本発明の材料は、ロール形式に巻き取ることが可能である。上方 に向かって描かれる輪郭によって作られた突出部は、実質的に巻取りを妨害する ほどではない。 レーンマーキング用の舗装マーキングとして典型的な実施態様では、本発明の 材料は幅約７．５〜３０ｃｍ(３〜１２インチ)、長さ少なくとも３０ｃｍ(１２ インチ)である。通常、舗装マーキングはもっと長い。本発明のマーキング材料 は一般に標準材料に適合するサイズで形成される。合衆国では、舗装マーキング テープは一般に幅約４インチ、約６インチまたは約８インチである。欧州では、 舗装マーキングテープは一般に幅約１５ｃｍまたは３０ｃｍである。用語解説 本願明細書では次の定義を使用する。 「基準軸」は、光が再帰反射物品に入射する点における再帰反射物品に垂直な 線である。 「入射軸(Ｅntrance Ａxis)」（時には「Ｉncidence Ａxis」と呼ばれる）は 、光源、たとえば自動車のヘッドライトから、物品上の入射点までの入射光線の 光路によって規定される軸である。 「入射角(Ｅntrance Ａngle)」（時には「Ｉncidence Ａngle」やβとも呼ば れる）は、基準軸と入射軸との間の角である。 「観測軸」は、物品上の入射点から観測点、たとえば、自動車の運転手の目ま での再帰反射光線の光路によって規定される軸である。 「観測角」（時にはαと呼ばれる）は、入射軸と観測軸との間の角である。 「入射面」は、基準軸と入射軸によって規定される平面である。 「観測面」は、観測軸と入射軸によって規定される平面である。 本発明の様々な修正および変更は、本発明の範囲および精神から逸脱すること なく、当業者に明白になるであろう。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，Ｓ Ｚ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，Ｉ Ｌ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ， ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，Ｒ Ｕ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．（１）顔料粒子を含有する結合剤層の前面に部分的に埋封され且つ該前面 から部分的に突出した複数の微小球を含む上層であって、前記上層の第１部分は 上方に向かって輪郭を示すように配置され、前記上層の第２部分は下位の、実質 的に平面の位置に配置される上層と、（２）前記第１部分と第２部分を画定する 構成部材と、（３）接着剤層とを含む 再帰反射マーキング材料。 ２．前記材料は適合層をさらに含む請求項１に記載の材料。 ３．前記適合層は前記上層と前記構成部材の間に配置される請求項２に記載の 材料。 ４．前記適合層は前記構成部材と前記接着剤層の間に配置される請求項２に記 載の材料。 ５．前記第１部分の上部は、前記第２部分より少なくとも０．１ｍｍ高い請求 項１に記載の材料。 ６．前記第１部分の上部は、前記第２部分より約１〜４ｍｍ高い請求項１に記 載の材料。 ７．前記第２部分は幅が少なくとも３ｍｍである請求項１に記載の材料。 ８．前記第１部分は不連続な突出部の形をとる請求項１に記載の材料。 ９．前記第１部分はストリップの形をとる請求項１に記載の材料。 １０．前記ストリップは実質的に交差しない請求項９に記載の材料。 １１．前記ストリップは連続網状構造で交差する請求項９に記載の材料。 １２．前記ストリップは実質的に直線である請求項９に記載の材料。 １３．前記ストリップは、正弦曲線のネスティッドアレイに配置される請求項 ９に記載の材料。 １４．前記第１部分は、前記第２部分が矩形、ダイアモンド、六角形の１つの 形をとるように接続される請求項９に記載の材料。 １５．８５°を超える入射角で、前記材料の前記再帰反射輝度は、前記第１部 分を含まない前記物品の前記再帰反射輝度より高い、請求項１に記載の材料。 １６．前面から突出した滑り止め粒子を含む請求項１に記載の材料。 １７．前記マーキングは、幅が約７．５〜１５ｃｍであり、且つ３０ｃｍより 長い請求項１に記載の材料。 １８．請求項１に記載の材料でマークをつけた道路表面。 １９．ガードレール、ジャージーバリヤー、ビルディングの壁、フェンス、電 柱、円錐形標識、乗り物の側面から成る群から選択された垂直に配置された表面 に貼付される請求項１に記載の材料。