JPS5845001B2 - ギヤクハンシヤヒヨウジキ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 再帰反射性物質、すなわち入射する大量の光線を実質的
に平行な通路によって光源に向って反射することができ
る物質が出現してから、この再帰反射性物質は緊急警告
用の安全標識および注意を喚起する装飾物として極めて
多くの分野で広く使用されている。

ミネソタ、マイニング、アンド、マヌファクチュアリン
グ、カンパニーは合成樹脂の母体の中に微細なガラス球
を埋込んだ再帰反射性物質をスコッチライトの名称で販
売している。

この種の再帰反射性物質のガラス球は米国特許第２．３
７９，７４１号および第２，４０７，６８０号に開示さ
れているように、その前面が露出されているかまたは透
明な材料で被覆されている。

他の型の再帰反射性構造体は、その一方の表面にキュー
ブコーナ構造体（ｃｕｂｅ ｃｏｒｎｅｒ ｆｏｒｍ
ａｔｉｏｎ ）を有するようにガラスまたは合成プラス
チック樹脂で成型して得られる成型体である。

スチムソナイト（ＳＴＩＭＳＯＮＩＴＥ、’）ボタンの
ような成型されたガラスまたはプラスチックの反射体は
自動車や自転車の反射体として広く使用されており、米
国特許第２，０２２，６３９号に説明されている。

更に最近では米国特許番号第３，６８４，３４８号およ
び第３，６８９，３４６号に開示された再帰反射性構造
体用の小さなキューブコーナ構造体を製造使用すること
が提案されている。

以下において使用される“昼光″または゛太陽光″とは
道路の安全標識から無限に遠く離れた光源から発する可
視電磁放射線を指すもので、この放射線は拡散性でその
大部分は紫外線帯に入っている。

゛′夜光″は再帰反射面に比較的近く且つ目視者と並ん
でいる光源から発する可視電磁放射線を指すものであり
、この放射線は柱状でその大部分は紫外線帯中にはない
。

昼光の一例は太陽光で広い角度範囲から道路の安全標識
に入射するものであり、夜光の一例は目視者が標識に向
って運転している自動車の白熱電球によるヘッドライト
からの柱状になった適度に集中されて束になった光線で
ある。

もし安全標識が一定の安全基準により昼間及び夜間のい
づれにおいても注意を喚起するものでなければならない
としたら、昼間及び夜間用に夫々別個の標識を用いるか
、または２個の異った表示面を有する複合標識または装
飾体を設置することが必要である。

昼間用の標識は明るい太陽光の下で良く見える不透明な
゛アイーグローパ橙色の蛍光顔料のような蛍光顔料から
作られる。

夜間用の標識は夜間でも良く見えるように高度な可視性
を有する赤色再帰反射性物質から作られる。

そこで、もし昼間用の前筒部と夜間用の後面部とを有す
る小形の板状の道路警戒標識を用いるならば、その標識
は自動式にせよ手動式にせよ一日に二回は回転する必要
がある。

昼間では日光の紫外線放射特性は蛍光顔料により吸収さ
れ、日光の下では最も注意を喚起すると考えられる橙色
即ち゛ディーグロー”色として放射される。

又、昼光は拡散性であり、目視者の方向から放射される
適度に集中した光線が存在しないことから、再帰反射面
は昼光中ではほとんど作用しない。

従って、再帰反射像は拡散して不明確になる。

この様式は照射される光線が自動車のヘッドライトから
の強い光線のように束になっている即ち柱状になってい
る夜間、すなわち目視者の方向から発する光線が適度に
集中している夜間ではその作用が反対になる。

キューブコーナ構造体の前面（こ入る光線はその進入路
に実質的に平行な戻り通路でキューブコーナ構造体の表
面から外方（こ向けて反射される。

再帰反射標識は普通着色された赤色で夜間には好ましい
注意喚起色になる。

他方では、夜光の特徴的な集中性と夜間環境における紫
外線の典型的な欠如のため、昼光標識の蛍光顔料が塗布
された表面が夜間は基本的に非作動的で、いかなる場合
でも蛍光効果は柱状光によって生じた再帰反射効果によ
って不明確にされる。

前記の標識は夫々昼光中と夜光中とで注意喚起的である
が、その二面性の条件は製造を高価にし貯蔵や設置に困
難な問題を生じる。

更に２個の表面が背中合せであれば標識を回転させるた
めに機械や人員を必要とするし、二つの異る物質の複合
体を作ることはそれに要する製造費とその結果と１、て
の複合標識の大きさとにより一般に効率的ではない。

再帰反対面の一部を不透明の゛ディーグロー″顔料で塗
ってもほとんど同じ結果である。

塗料を塗った面は昼光作用的で、塗料を塗らない再帰反
射面は夜光作用的で、両面は各々独立に作用する。

再帰反射面は最初から非常に広くなければ、その半分に
顔料を塗って他の手部分を再帰反射面として使用すると
いうようなことは非常に困難になる。

それに再帰反射に利用される面が半分になってしまうか
らである。

同様に、塗料によって線を引くときは、再帰反射面を完
全には覆わないようにその幅を狭くしなければならず、
またその狭い幅のためその線は限定された蛍光効果しか
生ずることができない。

従って、昼間並びに夜間においても共（こ高度の注意喚
起能力をもって使用できる一個反射崩を有する新規な再
帰反射表示器を製造することが本発明の目的である。

緊急警戒標識や装飾物等として使用するのに適した昼間
と夜間とにおいて使用される単一面を提供する比較的構
造が簡単であり且つ価額が安価な再帰反射表示器を製造
することもその目的である。

他の目的は製造が簡単で昼間と夜間とで異る彩色を正確
に同一領域内で示すことができる再帰反射表示器を製造
することにある。

特定の目的は昼間は明るい橙色で夜間は明るい赤色に見
える反射体表面をもつ緊急警戒標識を提供することにあ
る。

前記および関連した目的は透明な蛍光染料を再帰反射性
物質中に組込むことによって達成されることが判った。

再帰反射性物質は透明な前面即ち外面と、その後方の合
成プラスチック樹脂のボディ部分と、このボディ部分の
前面の内方に配置された複数個の再帰反射構造体とを有
する。

この染料は、再帰反射構造体の前方に配置されており、
再帰反射性物質の前面入射して反射構造体に到る光線に
対しては透明である。

透明な蛍光染料はその能力として第１波長帯の光を蛍光
化し第２波長帯の光を伝送するように選定されている。

従って日光の拡散した紫外線電磁放射線は表示器に第１
波長帯を表わす着色光を蛍光化させ、他方人工的な夜光
のほぼ柱状な低周波電磁放射線（例えば白熱電球による
自動車のヘッドライトからの光線）は表示器に第２波長
帯を表わす着色光を再帰反射させる。

適当な染料、例えばローダニンとフルオレシン染料など
は入射する人工夜光の狭い波長帯以外のすべてを吸収し
、この波長の光のみを再帰反射性物質の反射構造体中に
入らせる。

特定の染料は明るい橙色を蛍光化し、明るい赤色を透過
することによって日光および夜光の双方で注意喚起性に
なる。

先づ添付図面の第１図と第２図を参照すると、本発明を
実施し、全体的に符号１０で示したボディ部分と全体的
に符号１２で示した多数のキューブコーナ構造体を有す
る好適な複合再帰反射性物質が図示されている。

ボディ部分１０は２個の平行な平滑な表面１４と１６を
有し、一方の表面１６にはキューブコーナ構造体１２が
結合されており、また前面即ち外面１４は露出されてい
る、ボディ部分１０は、以下詳しく説明するように、蛍
光橙色および赤色の染料を含む物質から形成されている
。

第１図に最も良く示されているように、各キューブコー
ナ構造体１２は側縁２０に沿って互に直角に交叉する３
個の平面１８を有する。

各構造体２０の頂部２２は第２図からも明らかなように
その基部２４の中心と縦方向に列んでいる。

キューブコーナ構造体１２は縦と横とに列をなす模様（
こ配列され、また縦の列と横の列とにおけるキューブコ
ーナ構造体１２の頂部２２の間隔即ちキューブコーナ構
造体２０の中心から中心までの間隔が司じになるように
密接して配置され、その間には実質的にいかなる隙間即
ち平面区域も無いようにしである。

キューブコーナ構造体１２はこのように形成しであるの
で、再帰反射性物質の前面１４に入る紫外線以外の光線
Ｒは染料を有するボディ部分１０を透過する。

このとき光線Ｒの赤色以外の色を表す波長のすべてが吸
収されて赤色を表わす波長のみがボディ部分１０を通っ
てキューブコーナ構造体１２中に伝達される。

それが平面１８の一つを照射して次に他の平面１８に向
けられ、次いでこの平面が光線を第３の平面１８に反射
する。

光線は次いでキューブコーナ構造体１２の外方の戻り通
路に向けられてボディ部分１０を通り前面１４を通って
外方に反射される。

この戻り通路はその入射通路と実質的に平行である。

これが再帰反射の原理である。

従って、キューブコーナ構造体１２の寸法と角度を緊密
に制御することが極めて重要である。

光線を濾過するフィルタ効果によって戻りの光線の色彩
は赤色になる。

前述の光線Ｈの往復についての記載は、その光線が紫外
線ではないことを前提としていることに注意しなければ
ならない。

もし光線Ｒが日光のような紫外線波長帯または紫外線を
含む波長帯を含む場合には、この光線が染料を含むボデ
ィ部分１０を通過するとその紫外線帯はボディ部分中の
蛍光染料（こよって吸収される。

このようにして励起された蛍光染料は蛍光化して、明る
い橙色の光をあらゆる方向に放射し、その一部はボディ
部分１０を通り、光線Ｒの入口通路に実質的に前面１４
を通って外方に戻る。

通常、光線Ｒは昼光では非常に拡散しているから入射光
線の大部分は、たとえ光線が蛍光を生ずるために適当な
角度であっても再帰反射のために必要な角度にはなって
いないであろう。

従って、橙色の蛍光効果は紫外線以外の拡散光線によっ
て生ずる僅かな拡散赤色再帰反射効果をも減少するほど
の強さである。

第３図に示された実施例は、基本的な複合再帰反射性物
質を接着によって支持面に取付けるための池の要素と、
染料を含んで前面１４を覆う被膜または薄膜とを有する
。

第１図と２図とに示された基本的な複合再帰反射性物質
がここでも使用されているが（符号は同じ）、ただ染料
がボディ部分１０内に含まれていない点が異なる。

その代りに、染料は、前面１４上（こ使用された薄いプ
ラスチック被膜または薄膜３６の中（こ含まれている。

反射被膜３０は金属被膜によるか又は適当なラッカーを
使用することによって好適にキューブコーナ構造体１２
の表面に設けられる。

複合再帰反射性物質の裏面には粘性の接着剤の被膜３２
が塗布され、はがすことができる紙３４がその」＝に軽
く接着されている。

この構造体を適当な表面に増付けるためには、紙３４を
取り去り、複合構造体を相手の面に押付けると接着剤の
被膜３２がここに接着される。

キューブコーナ構造体１２の表面の上には反射被膜３０
があるので光線がそこで反射される。

前述のように、キューブコーナ構造体１２は実質的に平
滑または平らな区域を無くするために間隔をつめて配置
される。

キューブコーナ構造体１２の側縁の寸法は０．０６４セ
ンチ（０，０２５インチ）まであり、０．０２５センチ
（０，０１０インチ）を越えない寸法が好ましく、最も
好ましい寸法は約０．０１０−０．０２０センチ゛（０
，００４−ｏ、ｏｏｓインチ）である。

複合構造体のボディ部分１０の厚さは使用目的に従って
かなり変化がある。

一般に、０．００５−０．０７６センチ（０，００２−
０，０３０インチ）の厚さで、最も好ましい場合は約０
．００８−０．０２５センチ（０，００３−０，０１０
インチ）の厚さのシート状物質を用いる。

前述の記載において略述した好ましい複合再帰反射性合
成プラスチック物質ならびにその製造方法は前述の米国
特許第３，６８４，３４８号および第３．６８９，３４
６号に更（こ詳しく記載されている。

これら再帰反射性物質は実質的に柱状の光すなわち前面
に対する入射角度が４５度までの光線について高度な再
帰反射特性を有する。

再帰反射性物質は前述の米国特許第２，０２２，６３９
号に記載した種類の射出成型アクリル型再帰反射体また
は米国特許第２，３７９，７４１号および２．４０７，
６８０号に開示された種類のガラスビード型再帰反射体
で、これら物質およびその製造方法のすべては当業者に
は公知である。

反射性構造体をその作用からみると、キューブコーナ構
造体の場合は直角に交る壁であり、ビード反射体の場合
はガラスビードまたは球体の背面の反射薄膜であること
を理解すべきである。

染料はある波長帯（着色）の光を蛍光化し且つ他の波長
帯（着色）の光を透過する透明蛍光染料を含む。

（蛍光化とは紫外線帯の光を吸収し、励起放射によって
変位された電子が一層安定した位置に戻ることによる前
とは異った普通はより低い周波数の光を放射することを
意味する）。

これら染料はローダミン染料（例えばＧＡＦコーポレー
ションによりロー・り゛ミン、ビー、エクストラおよび
ローダミン６ＤＧＮの名称により市販のもの）および蛍
光染料（同一会社によりフルオロ−ルアω、の名称で市
販のもの）を含む。

本発明の実施上、これらと同様に用いられる他の染料は
アイ、エル、フイナール著「有機化学Ｊ６４８−９頁（
ロングマンス、グリーン会社、１９５１年ロンドン、ニ
ューヨーク、トロントで発行）中に記載されている。

これら染料の化学的組成はきわめて複雑で、ローダミン
染料はジエチル−エム−アミノ−フェニールフタレイン
で蛍光染料はキサンチン誘導体である。

前記の特性をもつものとして当業者に公知な他の透明蛍
光染料も用いられるが、透明蛍光染料はローダミンやフ
ルオレセイン染料から成る群から選ばれることが好まし
い。

透明な蛍光染料のいづれも所望の特性をもつ透明な蛍光
染料生産するため他の透明染料（蛍光性かどうかを問わ
ず）と混合される。

例えば、専らローダミン、ビー、エキストラのみから成
る透明蛍光染料を使用することは幾分異る昼と夜の色彩
をもつ再帰反射表示器を形成するが両色彩共に昼間また
は夜問いづれでも最高の注意喚起をもたらすには紫−赤
が多過ぎる。

他方において、ローダミン、ビー、エキストラと透明橙
色染料との混合物（アメリカン、アニリン、コーポレー
ションによるアマプラスト、オレンジＬＦＦの名称で市
販）は透明蛍光染料として、本発明に実施した時、日光
中の明るい橙色を蛍光化し、柱状の夜光中の明るい赤色
を透過する（従って再帰反射する）。

透明蛍光染料は種々の方法で再帰反射性物質中に使用す
ることができる。

第３図を参照すると、染料をもった透明ラッカーまたは
プラスチックフィルム３６を再帰反射性物質の平滑な前
部表面１４に塗布されており、このフィルム３６自身が
新しい前部表面になる。

又、染料を揮発性溶液中（こ溶解して得られた溶液を露
出された表面１４に塗布し、表面１４を浸透してボディ
部分１０中に拡散するようにする。

かくして、溶液の蒸発後、染料が表面１４とボディ部分
１０の一部に含有されることになる。

この技術は色彩が背景から滓出るような標識や模様を得
るために使用される。

透明な蛍光染料はキューブコーナ構造体１２や、レンズ
、またはガラスビード等の反射要素を形成する物質中に
単に混入するだけで良い。

さて第２図を参照すると、染料は、平らなボディ部分１
０を作るための、合成樹脂中にのみ混入されており、別
個に形成された多数の小さなキューブコーナ構造体１２
が密接な間隔でその背後（こ突出するように結合されて
いる。

再帰反射性物質内に染料を入れる方法に関する重要な制
約は、物質の前面に入って来る入射光線Ｒが染料のみを
通って再帰反射構造体に達するように染料を反射構造体
の前に置かなければならないことである。

このようにして、光線の波長に応じて染料は、放射線を
吸収して一つの色の光を蛍光化するかまたは他の色彩の
光を表わす波長帯反射構造体に達するまでを通過させる
（すなわち透過する）。

本発明を説明するものとして以下の例があり、日光と夜
光とで異なる色彩を発する新規な再帰反射表示器が示さ
れている。

第１例 フルオロ−ルアＧＡの名称によりＧＡＦコーポレション
から販売されたフルオレセインの１グラムをメチルアセ
テート溶剤の１００グラム中に溶解して溶液を形成し、
次いでこの溶液を第２図に図示した型の透明なビニルキ
ューブコーナ再帰反射性物質の前部全表面上（こ塗布し
た。

揮発性溶剤は染色された再帰反射性物質を残して蒸発さ
せられる。

室内の白熱燈で照らされた時、この再帰反射表示器はこ
はく黄色（黄色警戒信号に用いられる色彩）として見え
、戸外で紫外光線のある所で見る時と、同じ物質が強く
眼を引く黄緑色の蛍光を発した。

第２例 同様な溶液はローダミン６ＤＧＮの名称でＧＡＦコーポ
レーションにより販売され第１例のように応用されたロ
ーダミン染料を用いて準備された。

前述のように試験した時、戸外での色は橙色で室内での
色は赤−橙色であった。

第３例 フィルム混合体を以下の重量比で準備した。

１００部のポリ−ビニル塩化物樹脂 ３９部のＮ−オクチルデシルフタレート可塑剤５部のエ
ポキシ可塑剤と熱安定剤でローム、アンド、ハースによ
りＧ６２の名称で市販のもの３部のバリウム−カドミウ
ム熱安定剤で。

Ｎｕｏｓｔａｂ ］ ０２２の名称でテネ：］ Ｉｎｃ
により市販のもの ０．５部のステアリン酸潤滑剤 前記方式の混合物の５０ポンド（２２，７キログラム）
に対し以下のものが添加された。

３５グラムの透明な蛍光赤色染料でローダミン、ビー、
エキストラの名称でＧＡＦコーポレーションにより市販
されたもの ２１グラムの透明な橙色染料でアマプラスト、オレンジ
ＬＦＰの名称でアメリカン、アニリン、コーポレーショ
ンにより市販のもの 混合物は次いで厚さ１２ミルのフィルムを生ずるように
圧延された。

その結果得られた透明で可撓性を有する蛍光性の塩化ビ
ニルのフィルムが、第２図に示したようなキューブコー
ナ再帰反射板や、米国特許第２，０２２，６９９号（こ
示された射出成型アクリルボタン、および米国特許第２
，３７９，７４１号に示されたガラスビート再帰反射性
物質等を含む種々の再帰反射性物質の前面に重ね合わさ
れた。

このようにして作られた積層体は、拡散する紫外線に露
出されると注意を喚起する”デーグロー″橙色を発し、
柱状の人工光線に露出されると注意を喚起する明るい赤
色を発する。

これらの諸例で代表的に説明したように、種々の異る透
明な蛍光染料を種々の異った様式で種々の異る再帰反射
性物質中に混入して常に反射構造体の前方で夜と昼とで
異る色彩をもつ再帰反射表示器を作ることができる。

第３例において使用された染料すなわち重量１乃至２部
のローダミン染料を１部の透明な橙色染料（こ混合する
ことは道路の安全使用上、昼夜両用として最も注意喚起
的な色彩、すなわち日光中の明るい橙色と人工光下にお
ける明るい赤色をもつ表示器を作ることが出来た。

このように、本発明（こよると、同一の面上で正確に同
一の区域に、装飾物や警戒標識に使用するのに適した昼
と夜とで異る色彩の文字や図形を示すことが可能な再帰
反射表示器を提供することができる。

本発明に使用するための適当な染料を選択することによ
り、昼間または夜間の使用に適した、即ち、通常昼間の
使用には明るい蛍光橙色で、夜間の使用には明るい赤色
を示す、高度に注意集中的色彩をもつ再帰反射表示器が
得られる。

更に染料は種々の経済的技術ｌこより再帰反射性物質中
に含有させることができる。

すなわち再帰反射性物質（またはその一部分）が形成さ
れる物質の一部として、または再帰反射性物質の前部表
面として使用されるラッカーまたはプラスチック、フィ
ルムとして、または表面および上層に塗布される溶液と
して使用することができる。

このように、フィルムまたは溶液として染料を既存の再
帰反射性物質の前部表面に使用することができるので、
文字や図形又はその背景他の部分から昼夜を間はず常に
明確に区別できる標識を簡単で経済的に提供することが
可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施した再帰反射性物質の部分的背面
図。 第２図は第１図の線２−２に沿った再帰反射性物質の部
分的断面図。 第３図はその上に接着被膜と除去可能な紙とを設けた他
の実施例を示す第２図と類似の断面図である。 図面中、符号１０はボディ部分、１２はキューブコーナ
構造体、１４．１６は表面、１８は平面、２０は側縁、
２２は頂部、２４は基部をそれぞれ示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 再帰反射性物質を有して昼と夜とで異なる彩色作用
   を行う再帰反射表示器において、前記再帰反射性物質は
   、前面と、透明な合成プラスチック樹脂のボディ部分と
   、前記前面の内側に配置されてキューブコーナ構造体と
   球構造体とから成る群から選ばれた反射性構造体と、該
   反射性構造体の前方において前記再帰反射性物質内に配
   置された透明な蛍光性染料とを有し、前記再帰反射性物
   質は、前記前面に入り且つここを通過して前記染料を通
   って前記反射性構造体に到る光線に対して透明であり、
   前記前面と前記反射性構造体との間には不透明体が存在
   せず、前記染料は第１波長帯の光を蛍光化し且つ第２波
   長帯の光を色フィルタの如く透過し、それによって日光
   の紫外線電磁波特性が＠記表示器に前記第１波長帯を表
   わす着色光を蛍光化させ、夜光の柱状白熱電磁放射特性
   が前記表示器に前記第２波長帯を表わす着色光を再帰反
   射させるようになっていることを特徴とする再帰反射表
   示器。 ２、特許請求の範囲第１項記載の再帰反射表示器におい
   て、前記染料は前記再帰反射性物質の前記前面に設けら
   れた皮膜内に専ら配置されていることを特徴とする再帰
   反射表示器。