KR101534893B1 - 재귀반사성 시트류 - Google Patents

Abstract

본 출원은 일반적으로 재귀반사성 시트류와, 재귀반사성 시트류를 제조하는 데 사용되는 공구 및 방법에 관한 것이다. 미세복제 공구 및 시트류는 제어된 표면 구조체 또는 헤이즈를 포함한다. 표면 구조체 또는 헤이즈는, 예를 들어 공구 표면의 화학적 에칭 및/또는 전기도금에 의해 도입될 수 있다.

Description

재귀반사성 시트류 {RETROREFLECTIVE SHEETING}

본 출원은 재귀반사성 시트류와, 재귀반사성 시트류를 제조하는 데 사용되는 공구(tool) 및 방법에 관한 것이다.

재귀반사성 재료는 재료에 입사되는 광을 발광원(originating light source)을 향해 다시 방향전환시키는 능력을 특징으로 한다. 이러한 특성은 다양한 교통 및 개인 안전 용도를 위한 재귀반사성 시트류의 광범위한 사용으로 이어졌다. 재귀반사성 시트류는 다양한 물품, 예를 들어 도로 표지, 바리케이드(barricade), 번호판(license plate), 도로 표지병(pavement markers) 및 표시 테이프(marking tape)뿐만 아니라, 차량 및 의류용 재귀반사성 테이프에 통상 이용된다.

알려진 두 가지 타입의 재귀반사성 시트류는 미소구체 기반 시트류(microsphere-based sheeting) 및 큐브 코너 시트류(cube corner sheeting)이다. 때때로 "비드형(beaded)" 시트류로 지칭되는 미소구체 기반 시트류는 입사 광을 재귀반사하도록, 전형적으로 결합제 층에 적어도 부분적으로 매립되며 연관된 정반사성 또는 확산성 반사 재료(예컨대, 안료 입자, 금속 박편(metal flake) 또는 증기 코트(vapor coats) 등)를 갖는 다수의 미소구체를 이용한다. 비드형 재귀반사기(retroreflector)의 대칭적인 기하학적 형상으로 인해, 미소구체 기반 시트류는 배향에 관계 없이, 즉 시트류의 표면에 수직한 축을 중심으로 회전될 때 동일한 총 광 복귀(total light return)를 나타낸다. 따라서, 그러한 미소구체 기반 시트류는 시트류가 표면 상에 배치되는 배향에 대해 상대적으로 낮은 감도를 갖는다. 그러나, 그러한 시트류는 일반적으로 큐브 코너 시트류보다 낮은 재귀반사 효율을 갖는다.

때때로 "프리즘형(prismatic)" 시트류로 지칭되는 큐브 코너 재귀반사성 시트류는, 실질적으로 평면인 제1 표면 및 복수의 기하학적 구조체를 포함하는 제2 구조화된 표면을 갖는 얇은 투명 층을 전형적으로 포함하며, 복수의 기하학적 구조체의 일부 또는 전부는 큐브 코너 요소로서 구성된 3개의 반사 면을 포함한다.

큐브 코너 재귀반사성 시트류는 구조화된 표면을 가진 마스터 주형(master mold)을 먼저 제조함으로써 통상 생성되는데, 그러한 구조화된 표면은, 완성된 시트류가 큐브 코너 피라미드 또는 큐브 코너 공동(또는 둘 모두)을 갖는지의 여부에 따라, 완성된 시트류 내의 원하는 큐브 코너 요소 기하학적 형상 또는 이의 음각(negative) (반전된(inverted)) 복제물에 대응한다. 이어서 엠보싱(embossing), 압출(extruding), 또는 캐스트-및-경화(cast-and-curing)와 같은 공정에 의해 큐브 코너 재귀반사성 시트류를 형성하기 위한 공구를 생성하기 위해 통상의 니켈 전기주조(nickel electroforming)와 같은 임의의 적합한 기술을 사용하여 주형이 복제된다. 미국 특허 제5,156,863호(프리콘(Pricone) 등)는 큐브 코너 재귀반사성 시트류의 제조에 사용되는 공구를 형성하기 위한 공정의 예시적인 개관을 제공한다. 마스터 주형을 제조하기 위한 공지된 방법은, 핀-번들링(pin-bundling) 기술, 직접 기계가공 기술, 및 라미나(laminae)를 이용하는 기술을 포함한다. 미세복제된 프리즘형 시트류를 생성하는 상업적으로 이용가능한 방법은, 예를 들어 미국 특허 제7,410,604호(에릭슨(Erickson)), PCT 특허 공개 제2007124217호(타카르(Thakkar)), 미국 특허 제6,200,399호(틸만(Thielman)), 및 미국 특허 제5,691,846호(벤슨(Benson))를 포함한다. 이들 미세복제 공정은, 원하는 프리즘형 구조체의 음각 이미지를 갖는 미세구조화된 공구로부터 정밀하고 정확하게 복제된 프리즘형 구조체를 갖는 재귀반사성 시트류를 생성한다.

입사 광의 대부분을 광원을 향해 복귀시키기 위한 프리즘형 재귀반사성 시트류가 알려져 있다(문헌[Smith, K. Driver-Focused Design of Retroreflective Sheeting For Traffic Signs, in Transportation Research Board 87^th Annual Meeting: Compendium of Papers DVD, Washington DC 2008]). 많은 구매가능한 제품은, ASTM D4956-04에 기술되어 있는 바와 같은 ASTM 타입 III, VII, VIII, IX, 및 X와, 타입 XI와 같이, 높은 재귀반사율 사양(예컨대, 0.2도 관찰각 및 -4도 진입각에 대해 300 내지 1000 칸델라/럭스/제곱미터(candela per lux per meter square, cpl) 범위의 재귀반사율(R_A) 또는 휘도)을 충족시키도록 프리즘형 큐브 코너 미세구조체에 의해 제공되는 비교적 높은 재귀반사율(광원을 향한 광 복귀)에 의존한다.

그러나, 프리즘형 큐브 코너 미세구조체는, ASTM D4956-04에 기술되어 있는 바와 같은 ASTM 타입 I 및 II와 같이, 보다 낮은 재귀반사율 사양(예컨대, 백색 시트류의 경우, 0.2도 관찰각 및 -4도의 진입각에 대해 70 내지 250 cpl 범위의 R_A)을 충족시키도록 설계된 제품에는 사용되지 않았다. 대신에, 구매가능한 ASTM 타입 I 및 II 제품을 광학 요소로서 중합체 재료의 다수의 층 내에 매립된 유리 비드를 이용한다. 전형적으로 진공 증착된 알루미늄인 정반사성 코팅은 재귀반사를 가능하게 하도록 광 초점 부근에서 유리 비드 후방에 위치된다.

본 출원은 재귀반사성 시트류와, 재귀반사성 시트류를 제조하는 데 사용되는 공구 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

ASTM 타입 I 및 II와 같은 보다 낮은 재귀반사율 사양을 충족시키는 비드형 시트류를 제조하는 데 수반되는 제조 공정은 전형적으로 용매 캐스팅을 수반하며, 전체 공정은 다수의 시간 소모적인 용매 및 진공 코팅 작업을 수반한다. 이들 다수의 작업은 증가된 누적 수율 손실(rolled throughput yield loss) 및 보다 많은 고형 폐기물(solid waste)을 야기한다. 또한, 중합체 코팅으로부터 제거되는 용매는 때때로 대기 중으로 방출된다. 더욱 흔하게, 이들 용매의 환경적 허용불능성은 제조업체에게 이들을 대기 방출 전에 이산화탄소 및 수증기로 열적으로 변환시킬 것을 요구하는데, 이는 시간 소모적이고 고비용이다. 최초 용매보다는 환경에 덜 해롭지만, 이산화탄소는 점점 더 바람직하지 못하게 되는 온실 가스이다. 전반적으로, 유리 비드를 이용하는 재귀반사성 시트류를 생성하기 위한 통상적인 공정은 시간 소모적이고, 에너지 비효율적이며, 상당한 양의 환경적으로 바람직하지 못한 고형 및 기체상 폐기물을 생성한다.

대조적으로, 미세복제된 프리즘형 시트류를 상업적으로 생산하는 데 통상적으로 사용되는 공정은 개념적으로는 더 간단하고 환경적으로 덜 해롭다. 구체적으로, 이들 공정은 감소된 공정 사이클 시간 및 증가된 누적 수율을 나타낸다. 또한, 미세복제 공정은 일반적으로 무용매(solvent free)이므로, 제조 중의 과도한 에너지 소모는 물론 대기 방출에 관한 문제를 실질적으로 제거한다. 이들 이점은 미세복제를 환경적 관점 및 제조 효율성 관점 둘 모두로부터 바람직한 공정이 되게 한다.

결과적으로, 본 출원의 발명자들은 보다 낮은 재귀반사율 사양, 예컨대 ASTM 타입 I 및 II 또는 동등한 세계적인 사양을 충족시키는 시트류를 형성하기 위해 보다 효율적인 미세복제 공정을 사용하고자 하였다.

본 출원의 발명자들은 또한 표면 구조체를 도입함으로써 또는 미세복제 공정에 사용되는 공구를 텍스처화(texturizing)함으로써 프리즘형 시트류에 대한 재귀반사율(R_T 및 R_A) 감소를 제어하고자 하였다. 표면 구조체는 프리즘형 시트류에서 미세복제되며, 넓은 범위의 관찰각에 걸쳐 재귀반사율을 감소시키는 데 특히 적합하다. 이러한 제어된 재귀반사율 감소는 미세복제 공정과 관련된 이점을 유지하면서, 예를 들어 ASTM 타입 I 및 II 사양에 부합하는 프리즘형 시트류를 가능하게 한다. 몇몇 실시 형태에서, 표면 구조체는 또한 관찰 경사도(observation angularity) 및 재귀반사율을 추가로 변형시키기 위해 시트류의 상부 표면 상에 도입된다. 제어된 표면 구조체 또는 헤이즈(haze)는, 예를 들어 2가지 상이한 방법을 사용하여 미세복제 공구 내에 도입된다. 제1 방법은 공구 표면의 화학적 에칭이고, 제2 방법은 단기 전기도금(short duration electroplating)이다.

본 출원의 몇몇 실시 형태는 큐브 코너 요소들의 어레이를 포함하는 재귀반사성 시트류에 관한 것이며, -4도의 진입각에서 시트류는 약 0.5도의 관찰각에서 약 3% 내지 약 15%의 부분 재귀반사율 기울기(fractional retroreflectance slope)를 나타낸다.

본 출원의 몇몇 실시 형태는 -4°의 진입각 및 0.2°의 관찰각에 대해 약 70 칸델라/럭스/㎡ 내지 약 250 칸델라/럭스/㎡ 인, ASTM D4596-09에 따른 0° 및 90° 배향에서의 평균 휘도를 나타내는 큐브 코너 요소들의 어레이를 포함하는 재귀반사성 시트류에 관한 것이며, 시트류는 백색 또는 은색 중 하나의 색상을 갖는다.

본 출원의 몇몇 실시 형태는 약 0.0005 마이크로미터 내지 약 0.0060 마이크로미터의 평균 표면 조도(roughness)를 갖는 큐브 코너 요소들의 어레이를 포함하는 재귀반사성 시트류를 설명한다.

본 출원의 몇몇 실시 형태는 표면 텍스처를 포함하도록 텍스처화되는 적어도 하나의 절두형(truncated) 큐브 코너 요소를 포함하는 물품에 관한 것이다. 몇몇 실시 형태에서, 물품은 공구를 포함한다. 몇몇 실시 형태에서, 물품은 공구의 양각 또는 음각 복제물이다. 몇몇 실시 형태에서, 복제물은 큐브 코너 요소들의 어레이를 포함하는 재귀반사성 시트류이다. 몇몇 실시 형태에서, 복제물은 큐브 코너 공동(cavity)들의 어레이를 포함하는 재귀반사성 시트류이다.

본 출원의 몇몇 실시 형태는, 재귀반사성 시트류를 형성하도록 복제되는 공구의 표면을 텍스처화하는 단계를 포함하는, -4°의 진입각 및 0.2°의 관찰각에 대해 약 70 칸델라/럭스/㎡ 내지 250 칸델라/럭스/㎡ 인, ASTM D4596-09에 따른 0° 및 90° 배향에서의 평균 휘도를 갖는 재귀반사성 시트류를 제조하는 방법에 관한 것이다. 몇몇 실시 형태에서, 텍스처화하는 단계는 에칭에 의해 달성된다. 몇몇 실시 형태에서, 에칭은 화학적 에칭에 의해 달성된다. 몇몇 실시 형태에서, 텍스처화하는 단계는 도금에 의해 달성된다. 몇몇 실시 형태에서, 도금은 전기도금을 수반한다. 몇몇 실시 형태에서, 시트류는 백색 또는 은색으로 착색된다.

본 출원의 몇몇 실시 형태는 전범위의 관찰각에 걸쳐 광 복귀를 감소시키는 재귀반사성 시트류를 제조하는 방법에 관한 것이다.

본 명세서에서 설명되는 신규한 방법 및 공구는 신규한 광학적 및 물리적 특성을 갖는 시트류의 형성을 가능하게 한다.

본 출원에 따르면, 재귀반사성 시트류와, 재귀반사성 시트류를 제조하는 데 사용되는 공구 및 방법을 얻을 수 있다.

도 1a, 도 1b, 도 1c 및 도 1d는 비교예 A, 실시예 G, 실시예 H 및 실시예 I에 따라 제조된 공구의 일부분을 각각 3,000배 배율로 나타내는 주사 전자 현미경 사진(scanning electron micrograph, SEM).
도 2a, 도 2b, 도 2c 및 도 2d는 비교예 A, 실시예 G, 실시예 H 및 실시예 I에 따라 제조된 공구의 일부분을 각각 10,000배 배율로 나타내는 SEM.
도 3a 및 도 3b는 실시예 J 및 실시예 K에 따라 제조된 공구의 일부분을 각각 3,000배 배율로 나타내는 SEM.
도 4a 및 도 4b는 실시예 J 및 실시예 K에 따라 제조된 공구의 일부분을 각각 10,000배 배율로 나타내는 SEM.
도 5a, 도 5b 및 도 5c는 실시예 F에 따라 제조된 에칭된 공구의 일부분을 각각 1,000배, 3,000배 및 10,000배 배율로 나타내는 SEM.
도 6a, 도 6b 및 도 6c는 실시예 E에 따라 제조된 도금된 공구의 일부분을 각각 1,000배, 3,000배 및 10,000배 배율로 나타내는 SEM.
도 7은 큐브 면의 3D 외관 및 큐브 면의 단면 부분의 조도 데이터를 나타내는 표면 프로파일러로부터의 스크린 샷.
도 8은 비교예 A에 설명되는 바와 같이 제조된 공구로부터의 원본 및 필터링된 표면 조도 데이터를 나타내는 그래프.
도 9는 실시예 C에 설명되는 바와 같이 제조된 공구에 대한 도 7로부터의 원본 및 필터링된 표면 조도 데이터를 나타내는 그래프.
도 10은 다양한 타입의 구매가능한 시트류의 광학 성능을 나타내는 그래프.
도 11a는 비교예 B의 필름과 비교되는 비교예 A의 필름에 대한 %Rt 기울기를 나타내는 도면. 도 11b는 실시예 D의 필름과 비교되는 실시예 C의 필름에 대한 %Rt 기울기를 나타내는 도면. 도 11c는 비교예 A의 필름과 비교되는 실시예 C의 필름에 대한 %Rt 기울기를 나타내는 도면. 도 11d는 비교예 B의 필름과 비교되는 실시예 D의 필름에 대한 %Rt 기울기를 나타내는 도면.
도 12a 및 도 12b는 각각 비교예 A, 실시예 E, 실시예 F 및 실시예 C에서 제조된 공구의 %Rt 및 %Rt 기울기를 각각 나타내는 그래프.
도 13a 및 도 13b는 각각 비교예 A, 실시예 G, 실시예 H 및 실시예 I에서 제조된 공구의 %Rt 및 %Rt 기울기를 각각 나타내는 그래프.
도 14a 및 도 14b는 각각 비교예 A, 실시예 J 및 실시예 K에서 제조된 재귀반사성 시트류의 %Rt 및 %Rt 기울기를 각각 나타내는 그래프.
도 15a는 비교예 A 및 비교예 B에서 설명된 바와 같이 제조된 재귀반사성 시트류의 Ra를 나타내는 그래프. 도 15b는 실시예 C 및 비교예 A에서 설명된 바와 같이 제조된 재귀반사성 시트류의 Ra를 나타내는 그래프. 도 15c는 실시예 C 및 실시예 D에서 설명된 바와 같이 제조된 재귀반사성 시트류의 Ra를 나타내는 그래프. 도 15d는 실시예 D 및 비교예 B에서 설명된 바와 같이 제조된 재귀반사성 시트류의 Ra를 나타내는 그래프.
도 16a 및 도 16b는 각각 비교예 A, 실시예 L, 실시예 M 및 실시예 N에서 제조된 공구의 %Rt 및 %Rt 기울기를 각각 나타내는 그래프.

ASTM 타입 I 및 II와 같이, 보다 낮은 재귀반사율 사양을 충족시키는 프리즘형 시트류의 형성은 현재 구매가능한 시트류의 광학적 및 물리적 특성을 변경하는 것 및 시트류를 제조하는 신규한 공정을 정형화하는 것을 수반한다. 구체적으로, 현재 구매가능한 큐브 코너 시트류의 재귀반사성 또는 휘도가 감소되어야 한다. 이러한 감소는, 예를 들어 미세복제 공구 상에서의 표면 구조체의 형성에 의해 달성될 수 있다. 공구 상에서의 이들 구조체의 형성으로 시트류에 헤이즈(haze)가 형성된다. 시트류 상의 헤이즈는 광범위한 관찰각에 걸쳐 시트류의 재귀반사율을 감소시킨다. 공구 상에서의 표면 구조체의 형성은, 예를 들어 공구 표면의 화학적 에칭 또는 단기 전기도금(short duration electroplating)에 의해 달성될 수 있는데, 이들 각각은 이하에서 더욱 상세히 논의된다. 절두형 큐브 또는 완전 큐브가 본 출원의 방법 및 장치에 사용될 수 있지만, 절두형 큐브가 바람직하다.

일반적으로, 공구를 화학적으로 에칭하는 것은 요구되는 양의 시간 동안 공구(전형적으로, 니켈 공구)를 에칭 용액과 접촉하는 상태로 배치하는 것을 수반한다. 노출의 양이 길어질수록, 공구 상에서의 에칭 정도가 커진다. 이러한 방식으로, 조작자는 공구 상에서의 에칭 정도, 및 그에 따른 공구를 사용하여 제조되는 시트류 상의 헤이즈의 양을 제어할 수 있다. 공구 표면을 에칭하는 것은, 표준의 구매가능한 비드형 및/또는 프리즘형 시트류와 비교할 때, 주간 조명 동안에 보다 광택이 없고 더 백색인 외관을 갖는 시트류를 형성하였다.

일반적으로, 공구(전형적으로, 니켈 공구)를 전기도금하는 것은, 공구의 표면 상으로 재료를 도금하는 것, 및 이어서 (예컨대, 니켈 전기주조에 의해) 후속 복제를 위해 공구를 부동태화(passivating)하는 것을 수반한다. 복제된 공구는 도금된 공구의 양각 또는 음각 복제물일 것이다. 전통적인 전기주조 작업과는 대조적으로 그리고 통상적인 도금 공정과는 보다 유사하게, 도금된 금속의 고정(anchorage)이 바람직하다. 공구 상으로 침착되는 재료의 양은 반사 휘도의 변화를 결정한다(즉, 공구 상으로 더 많은 재료가 침착되면 재귀반사성이 감소함). 공구 표면을 전기도금하는 것은, 표준의 구매가능한 비드형 및/또는 프리즘형 시트류와 비교할 때, 보다 광택이 없고 더 백색인 외관을 갖는 시트류를 형성하였다.

전술된 화학적 에칭 및/또는 전기도금 공정에 더하여 또는 그 대신에, 표면 구조체 또는 조도가 휘도를 감소시키기 위해 재귀반사성 시트류 상에 배치된 상부 필름 내에 도입될 수 있다. 복귀 광 분포를 변화시키는 표면 및 중간 구조체를 도입하기 위한 다양한 방법이, 예를 들어 닐센(Nilsen)의 PCT 출원 WO9630786호에 기술되어 있는 바와 같은 문헌에서 고려된다.

몇몇 실시 형태에서, 본 출원의 재귀반사성 시트류는 일체형 재료로서 제조될 수 있는데, 즉 큐브 코너 요소들은 주형의 치수 전체에 걸쳐 연속적인 층 내에서 상호연결되며 개별 요소들 및 그들 사이의 연결부들이 동일한 재료를 포함한다. 흔히 "랜드 층(land layer)"으로 지칭되는, 미세프리즘형 표면에 대향하는 시트류의 표면은 전술된 바와 같이 (예컨대, 평활한 필름의 도입에 의해 또는 압축 성형 프레스 상에 평활한 판을 사용함으로써) 평활하고(smooth) 평면형일 수 있거나 거칠어지거나 텍스처화될 수 있다. 랜드 층의 두께(즉, 복제된 미세구조체로부터 기인한 부분을 배제한 두께)는 바람직하게는 약 0.0254 내지 약 2.54 ㎜ (약 0.001 내지 약 0.100 인치), 더 바람직하게는 약 0.0762 내지 약 0.254 ㎜ (약 0.003 내지 약 0.010 인치)이다. 이러한 시트류의 제조는, 예를 들어 미국 특허 제7,410,604호(에릭슨)에 기술되어 있는 바와 같이, 전형적으로 공구 상으로 유체 수지 조성물을 캐스팅하고 그 조성물이 경화되어 시트를 형성하게 함으로써 달성된다.

수지 조성물은 본 출원의 시트류와 조합하여 사용될 수 있다. 적합한 수지 조성물은, 치수적으로 안정하고 내구성이 있으며 내후성(weatherable)이고 원하는 형상으로 용이하게 형성가능한 투명한 물질을 포함한다. 적합한 물질의 예는, 약 1.5의 굴절률을 갖는 아크릴, 예컨대 롬 앤드 하스 컴퍼니(Rohm and Haas Company)에 의해 제조되는 플렉시글래스(Plexiglas) 브랜드 수지; 약 1.59의 굴절률을 갖는 폴리카르보네이트; 반응성 물질, 예컨대 열경화성 아크릴레이트 및 에폭시 아크릴레이트; 폴리에틸렌계 이오노머, 예컨대 이. 아이. 듀폰 디 네모아 앤드 컴퍼니 인크.(E. I. Dupont de Nemours and Co., Inc.)에 의해 설린(SURLYN)이라는 브랜드명으로 판매되는 것들; (폴리)에틸렌-코-아크릴산; 폴리에스테르; 폴리우레탄; 및 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트를 포함한다. 이들 재료는 또한 염료, 착색제, 안료, UV 안정제, 또는 다른 첨가제를 포함할 수 있다.

금속 코팅과 같은 정반사성 코팅이 큐브 코너 요소들 상에 배치될 수 있다. 금속 코팅은 알루미늄, 은, 또는 니켈과 같은 금속을 증착하거나 화학적으로 침착시키는 것과 같은 공지된 기술에 의해 적용될 수 있다. 프라이머 층(primer layer)이 큐브 코너 요소들의 배면에 적용되어 금속 코팅의 접착성을 향상시킬 수 있다. 금속 코팅에 더하여 또는 그 대신에, 밀봉 필름(seal film)이 큐브 코너 요소의 배면에 적용될 수 있는데; 예를 들어, 미국 특허 제4,025,159호[맥그래스(McGrath)] 및 제5,117,304호[황(Huang)]를 참조한다. 밀봉 필름은 큐브의 배면에서 공기 계면을 유지하고 - 이는 계면에서의 내부 전반사를 가능하게 함 - , 오물 및/또는 수분과 같은 오염물질의 진입을 방지한다. 또한, 별도의 오버레이 필름(overlay film)이 개선된(예컨대, 실외) 내구성을 위해 또는 이미지 수용 표면을 제공하기 위해 시트류의 관찰 표면(viewing surface) 상에 이용될 수 있다. 이러한 실외 내구성을 나타내는 것은 풍화 작용(weathering)의 장기간 지속(예컨대, 1년, 3년) 후에 ASTM D4956-04에서 지시되는 것과 같은 충분한 휘도 사양을 유지하는 것이다. 또한, CAP-Y 백색도(whiteness)는 풍화 작용 전후에 백색 제품에 대해 바람직하게는 20 초과, 더 바람직하게는 30 초과이다.

접착제 층이 또한 큐브 코너 요소 또는 밀봉 필름 후방에 배치되어, 큐브 코너 재귀반사성 시트류가 기재에 고정되게 할 수 있다. 적합한 기재는 목재, 알루미늄 시트류, 아연도금강(galvanized steel), 중합체 재료, 예컨대 폴리메틸 메타크릴레이트, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리비닐 플루오라이드, 폴리카르보네이트, 폴리비닐 클로라이드, 폴리우레탄, 및 이들 및 다른 재료들로부터 제조되는 광범위한 라미네이트를 포함한다.

본 출원의 시트류는, 예를 들어 미국 특허 제4,588,258호[후프만(Hoopman)]에 기술되어 있는 바와 같이 전방 또는 후방으로 캔트형(canted)일 수 있고, 예를 들어 미국 특허 제4,775,219호[아펠도른(Appeldorn)]에 기술되어 있는 바와 같이 뒤틀림을 포함할 수 있다.

재귀반사성 시트류를 제조하는 데 어떤 방법이 사용되는지와 무관하게, 본 출원의 시트류는 소정의 특유한 광학적 특징을 갖는다. 이들 특유한 광학적 특징을 측정하는 한 가지 방식은 총 광 복귀를 측정하는 것이다. 큐브 코너 정합 쌍 어레이(matched pair array)에 대해 예측되는 총 광 복귀는 퍼센트 활성 면적 및 광선 세기로부터 계산될 수 있다. 총 광 복귀는 퍼센트 활성 면적과 광선 세기의 곱으로서 정의된다.

본 출원의 시트류의 이들 특유한 광학적 특징을 측정하는 다른 방식은 -4° 진입각, 0° 배향각 및 다양한 관찰각에서 미연방 시험 방법 표준(US Federal Test Method) 370에 따라 측정될 수 있는 재귀반사 계수 R_A를 측정하는 것을 수반한다. 본 출원의 시트류는 타입I 및 II 시트류에 대해 ASTM D4956-04에서 지시되는 휘도 사양을 충족한다.

R_A는 전형적으로 불연속적 관찰각들에서 측정되고, 2개의 인접한 측정되는 관찰각들 사이의 환상(annular) 영역에 걸쳐 평균된다. 주어진 관찰각에 대한 증분 %R_T는 이러한 평균 R_A에 진입각의 코사인으로 나눈 이러한 환상 영역의 면적을 곱함으로써 결정된다. 부분 재귀반사율 %R_T는 0과 관심 관찰각(α_max) 사이의 관찰각들에 대한 증분 %R_T의 합이다. 주어진 관찰각에 대한 부분 재귀반사율 기울기는 인접한 관찰각들 사이의 차이로 나눈 증분 %R_T이다.

본 출원의 시트류의 휘도는 바람직하게는 0.2° 관찰각 및 -4° 진입각에서 약 70 내지 약 250 칸델라/럭스/제곱미터(CPL)이다. 바람직하게는, 이것은 0도와 90도 배향의 평균에 대한 것이다.

몇몇 실시 형태에서, 본 출원의 재귀반사성 시트류는 백색 또는 은색으로 착색된다. 은색은 프리즘형 재귀반사성 시트류의 정반사성 층으로서의 금속 층의 존재에 의해 부여될 수 있다. 은색으로 착색된 시트류에 대한 성능 요건은 백색으로 착색된 시트류에 대한 것과 동일하다.

본 출원의 시트류의 이들 특유한 광학적 특징을 측정하는 다른 방식은 부분 재귀반사율 R_T를 측정하는 것을 수반한다. 부분 재귀반사율(R_T)은 재귀반사를 특징화하는 데 유용한 다른 파라미터이다. ASTM E808-01에 상세히 설명되어 있는 R_T는 지정된 최대 값 α_max보다 작은 관찰각에서 수광되는, 재귀반사기를 조명하는 단방향 플럭스(unidirectional flux)의 부분이다. 따라서, R_T는 규정된 최대 관찰각 α_max 내에서 복귀되는 광의 부분을 나타낸다. ASTM E808-01에 부합하는 방식으로, R_T는 하기와 같이 계산될 수 있다:

여기서, α는 [라디안(radian)으로 표현되는] 관찰각이고, γ는 (역시 라디안으로 표현되는) 프리젠테이션각(presentation angle)이며, β는 진입각이고, R_a는 칸델라/럭스/제곱미터 단위로 표현되는 통상의 재귀반사 계수이다. 이 출원의 목적을 위해, R_T는 소수(decimal)로 표현되는 부분 재귀반사율을 지칭하고, %R_T는 백분율로 표현되는 부분 재귀반사율, 즉 %R_T = R_T × 100%를 지칭한다. 어느 경우이든, 부분 재귀반사율은 무단위(unitless)이다. 재귀반사성 시트류의 관찰 경사도를 이해하는 그래픽 보조 수단으로서, 부분 재귀반사율은 최대 관찰각 α_max의 함수로서 플로팅될 수 있다. 이러한 플롯은 본 명세서에서 R_T-α_max 곡선 또는 %R_T-α_max 곡선으로 지칭된다.

재귀반사를 특징화하는 데 유용한 다른 파라미터는, 최대 관찰각의 작은 변화 또는 증분 Δα_max에 대한 R_T의 변화로서 정의될 수 있는 R_T기울기이다. 관련 파라미터 %R_T 기울기는 최대 관찰각의 작은 변화 Δα_max에 대한 %R_T의 변화로서 정의될 수 있다. 따라서, R_T 기울기(또는 %R_T 기울기)는 R_T-α_max 곡선(또는 %R_T-α_max 곡선)의 기울기 또는 변화율을 나타낸다. 불연속적 데이터 지점들의 경우, 이들 수량은, 2개의 상이한 최대 관찰각 α_max에 대한 R_T(또는 %R_T)의 차이를 계산하고, 그 차이를 라디안으로 표현되는 최대 관찰각의 증분 Δα_max으로 나눔으로써 추정될 수 있다. Δα_max가 라디안으로 표현될 때, R_T 기울기(또는 %R_T 기울기)는 라디안당 변화율이다. 대안적으로 그리고 본 명세서에 사용되는 바와 같이, Δα_max가 도(degree)로 표현될 때, R_T 기울기(또는 %R_T 기울기)는 관찰각의 도당 변화율이다.

R_T에 대해 위에서 주어진 방정식은 재귀반사 계수 R_A와 다른 인자들을 모든 프리젠테이션각(γ = -π 내지 +π)에 대해 그리고 관찰각의 범위(α = 0 내지 α_max)에 대해 적분하는 것을 수반한다. 불연속적 데이터 지점들을 다룰 때, 이러한 적분은 증분 Δα_max 만큼 분리되는 불연속적 관찰각 α_max 값들(0.1도)에서 측정되는 R_A를 사용하여 수행될 수 있다.

본 발명의 목적 및 이점은 하기의 실시예에 의해 추가로 예시되지만, 실시예에 인용된 특정 재료 및 그 양뿐만 아니라 다른 조건 또는 상세 사항은 본 발명을 과도하게 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.

실시예

비교예 A

마스터를 미국 특허 제6,843,571호[시월(Sewall)]에 기술되어 있는 바와 같이 제조하였다. 대략 92 마이크로미터 (0.0036 인치)의 높이를 갖는 절두형 미세프리즘을 형성한 3개의 홈 세트를, 미국 뉴욕주 소재의 무어즈(Mooers)에 의해 제조 및 판매되는 "K&Y 다이아몬드(Diamond)"와 같은 고정밀 다이아몬드 공구를 사용하여 기계가공 가능한 금속 위로 절삭하였다. 미세프리즘은, 미국 특허 제5,138.488호[스체크(Szczech)]에서 일반적으로 기술되어 있는 바와 같은 56.5, 56.5 및 67도 끼인각(included angle)을 갖는 정합 쌍으로서 형성된 이등변 기부 삼각형(isosceles base triangle)을 가졌다. 3개의 홈 세트는 64.02, 64.02 및 82.89도의 끼인 직교각(included orthogonal angle)을 포함하는 설계 목표를 가졌다. 설계 목표는 주형 또는 시트류를 발산 프로파일에 맞추도록 도입된 임의의 의도적 변화와 직교각과의 합이다. 82.89 홈 세트는 제1 홈 세트였다[예를 들어, 캔트형 큐브 및 제1 홈 세트의 설명을 위한 미국 특허 제5,822,121호(스미스(Smith)) 및 미국 특허 제4,588,258호(후프만)를 참조한다]. 직교로부터의 제1 홈 각도의 설계 목표는 미국 특허 제4,775,219호(아펠도른)에 기술되어 있는 바와 같이, 발산 프로파일에 맞춰진 비-직교 큐브를 사용하여 달성하였다. 제1 홈 각도의 변화는 대략 +0.08도여서 설계 목표가 82.97도로 되게 하였고; 각각의 제2 홈의 변화는 대략 -0.093도여서 설계 목표가 63.93도로 되게 하였다. 설계 목표로부터의 제1 홈 각도 편차는 특정 샘플에 대해 측정된 홈 각도와 설계 목표와의 차이이다. 홈 각도 측정에 사용된 하나의 바람직한 샘플은 미세큐브 프리즘 리세스를 포함하는 음각 공구를 포함한다.

마스터를 홈-형성 기계로부터 제거하였다. 제1 생성 음각 공구를, 미국 특허 제4,478,769호(프리콘) 및 제 5,156,863호(프리콘)에서 일반적으로 기술되어 있는 바와 같이 설파민산 니켈 욕(nickel sulfamate bath)에서 마스터를 니켈 전기주조함으로써 마스터로부터 제조하였다. 추가의 다중생성 양각 및 음각 복제물을, 공구가 실질적으로 마스터와 동일한 큐브 형성 정밀도를 갖도록 형성하였다. 미세큐브 프리즘 리세스를 포함하는 다수의 제2 생성 음각 공구를 이어서, 미국 특허 제7,410,604호(에릭슨)에 일반적으로 기술되어 있는 바와 같이, 웨브 하류 방향으로 길이가 6.1 m (20 피트)이고 웨브 교차 방향으로 0.92 m (3 피트)인 순환 벨트로 변형시켰다.

미국 펜실베이니아주 소재의 모베이 코포레이션(Mobay Corporation)에 의해 공급되는 "마크롤론(Makrolon) TM 2407" 폴리카르보네이트 수지를 음각 공구 상으로 캐스팅하였다. 용융된 폴리카르보네이트를, 미세큐브 리세스를 복제하기 위해 0.7초 동안 대략 1.03×10⁷ 내지 1.38×10⁷ 파스칼 (1500 내지 2000 psi)의 압력에서 215.6℃ (420℉)로 가열된 음각 공구 상에서 287.8℃ (550℉)의 온도로 캐스팅하였다. 큐브 리세스를 충전하는 것과 동시에, 추가 폴리카르보네이트를 대략 102 마이크로미터 (0.004 인치)의 두께로 공구 위에서 연속적인 랜드 층 내에 침착시켰다. 미국 특허 제5,450,235호(스미스)에 기술되어 있는 바와 같이, 사전에 압출된 51 마이크로미터 (0.002 인치) 두께의 충격 개질된 연속적인 폴리(메틸메타크릴레이트)(PMMA) 층 필름을, 표면 온도가 대략 190.6℃ (375℉)였을 때 연속적인 폴리카르보네이트 랜드 층의 상부 표면 상으로 라미네이팅하였다. 광학적으로 평활한 표면 및 약 85 마이크로미터 (0.0034 인치)의 두께를 갖는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 평활 필름(smoothing film)을, 폴리카르보네이트 랜드 층 상으로의 PMMA의 라미네이션과 동시에 도입하였다. 상기 필름들의 라미네이션은, 미국 위스콘신주 소재의 아메리칸 롤러 컴퍼니(American Roller Company)에 의해 제조 및 판매되는 "8472" 천연 실리콘 고무로 덮인 닙 롤(nip roll)을 사용하여 달성하였다. 천연 실리콘 고무는 70 경도계(durometer) 쇼어(shore) A의 경도 및 8.9×10^-5 내지 11.4×10^-5 ㎝ (35×10^-6 내지 45×10^-6 인치)의 조도를 가졌다. 라미네이팅된 폴리(카르보네이트), PMMA 및 PET 층을 가진 조합된 공구를 그 후 실온 공기로 냉각하여 라미네이트 재료가 고화되게 하였다. 일 표면 상의 복제된 미세큐브를 가진 라미네이팅된 샘플을 공구로부터 제거하였다.

이중-층 밀봉 필름을 그 후, 미국 특허 출원 제2007/024235호(타카르)에 일반적으로 기술되어 있는 바와 같이 열 라미네이션을 통해 미세큐브에 인라인(in line)으로 라미네이팅하였다. 밀봉 필름은 함께 라미네이팅된 2개의 층들을 포함하였는데, 제1 층은 13% TiO₂로 로딩된 0.017 ㎜ [0.7 밀(mil)] 폴리에스테르를 포함하였고, 제2 층[0.021 ㎜ (0.85 밀)]은 비정질 코-폴리에스테르를 포함하였다. 제2 층은 미세큐브에 인접하게 라미네이팅하였고, 라미네이션 공정을 통해 밀봉 필름을 미세구조체에 접착하기 위해 사용하였다. 라미네이션 공정은, 미국 특허 제4,025,159호(맥그래스)에 일반적으로 기술되어 있는 바와 같이, 그 상에 체인-링크 융기 패턴(chain-link raised pattern)을 갖는 가열된 금속 엠보싱 롤 및 고무 롤을 포함하였다.

비교예 B

제2 샘플을, PET 평활 필름을 사용하지 않았다는 점을 제외하고는, 비교예 A에서 설명된 절차에 따라 생성하였다.

실시예 C

마스터 및 제1 생성 음각 공구를, 제1 생성 음각 공구에 텍스처를 생성하도록 표면 처리를 가하였다는 점을 제외하고는, 비교예 A에서 설명된 바와 같이 생성하였다.

제1 생성 음각 공구를, 미국 매사추세츠주 소재의 러스터-온 프로덕츠(Luster-On Products)에 의해 상품화된 "PREP L" 천연 비누로 세척하여, 표면을 활성화시키고 기재 상으로의 니켈의 고정을 개선하였다. 니켈을 225 A의 전류, 1.9 볼트 및 약 57.2℃ (135℉)의 온도에서 6분 동안 86 A/㎡ (8 암페어/제곱피트(ASF))의 도금률을 사용하여 침착시켰다. 제1 생성 음각 공구를 도금 욕으로부터 제거하고, 충분한 탈이온수(DI water)로 세척하고, 2% 중크롬산칼륨 용액으로 부동태화하고, 보존용 복제물(archival copy)로서 제1 생성 양각 공구를 생성하도록 전기주조하였다. 제1 생성 도금된 음각 공구를 그 후 도금 욕에 재침지(re-immerse)시키고, 12분의 총 도금 시간 동안 동일한 전류, 전압 및 온도를 사용하여 다음 6분 동안 도금하였다.

제2 생성 양각 공구를 제1 생성 음각 공구로부터 전기주조하고, 제2 생성 도금된 음각 공구를 생성하기 위해 사용하였다. 이러한 제2 생성 도금된 음각 공구의 다수의 복제물을 그 후, 비교예 A에서 약술된 절차를 따라, 순환 벨트로 변형시키고, 제3 샘플을 생성하기 위해 사용하였다.

실시예 D

실시예 C에서 설명된 순환 벨트를, PET 평활 필름이 사용되지 않았다는 점을 제외하고는, 비교예 A에서 설명된 절차에 따라 제4 샘플을 생성하는 데 사용하였다.

실시예 E

제2 생성 도금된 음각 공구를 정확하게 실시예 C에서 설명된 바와 같이 도금하였다. 전기주조된 제2 생성 도금된 음각 공구를, 대략 200 마이크로미터 (0.0078 인치)의 두께 및 약 1.59의 굴절률을 갖는 폴리카르보네이트 필름 상으로 공구의 패턴을 부여하기 위해 사용하였다. 제5 샘플을, 미국 특허 제6,843,571호(시월)에 일반적으로 기술되어 있는 바와 같이, 평활한 판을 가진 압축 성형 프레스에서 제2 생성 도금된 음각 공구를 사용함으로써 생성하였다. 프레싱은 대략 191℃ (375℉) 내지 196℃ (385℉)의 온도, 대략 1.10×10¹⁰ mPa (1600 psi)의 압력, 및 20초의 휴지 시간(dwell time)에서 수행하였다. 성형된 카르보네이트 폴리카르보네이트를 그 후 5분에 걸쳐 약 100℃ (200℉)로 냉각하였다. 생성된 샘플은 복수의 절두형 큐브 코너 요소를 포함하는 구조화된 표면을 가졌다.

이중-층 밀봉 필름을 비교예 A에서 설명된 바와 같이 열 라미네이션을 통해 샘플의 큐브 코너 요소에 라미네이팅하였다.

실시예 F

마스터 및 제1 생성 음각 공구를 비교예 A에서 설명된 바와 같이 생성하였다. 그 후, 제1 생성 음각 공구에 텍스처를 생성하도록 화학적 에칭 처리를 가하였다. 1 부피% 질산(69%), 5 부피% 인산(84%) 및 94 부피% 탈이온(DI)수를 포함하는 대략 18.9 L (5 갤런)의 에칭 용액을 실온에서 에칭 탱크에 첨가하였다. 공구를 탈이온(DI)수로 완전하게 세척하고, 15분 30초 동안 에칭 용액에 침지시켰다. 그 후, 공구를 에칭 욕으로부터 제거하고 충분한 탈이온(DI)수로 세정하였다. 이어서, 에칭된 공구를 아이소프로필 알코올로 세척하고, 압축된 청정 건조 공기로 건조하였다.

양각 공구를 제1 생성 에칭된 음각 공구로부터 전기주조하고, 제2 생성 에칭된 음각 공구를 생성하기 위해 사용하였다. 이러한 제2 생성 에칭된 음각 공구를, 실시예 E에서 설명된 바와 같이, 평활한 판을 가진 압축 성형 프레스에서 제6 샘플을 생성하기 위해 사용하였고, 이어서 이중-층 밀봉 필름의 라미네이션을 수행하였다.

실시예 G

제1 생성 음각 공구를, 공구를 2분 동안 에칭 용액에 침지시켰다는 점을 제외하고는, 실시예 F에서 설명된 바와 같이 생성 및 에칭하였다. 제7 샘플을, 실시예 E에서 설명된 바와 같이, 평활한 판을 가진 압축 성형 프레스에서 제1 생성 에칭된 음각 공구를 사용하여 생성하였고, 이어서 이중-층 밀봉 필름의 라미네이션을 수행하였다.

실시예 H

제1 생성 음각 공구를, 공구를 4분 동안 에칭 용액에 침지시켰다는 점을 제외하고는, 실시예 F에서 설명된 바와 같이 생성 및 에칭하였다. 제8 샘플을, 실시예 E에서 설명된 바와 같이, 평활한 판을 가진 압축 성형 프레스에서 제1 생성 에칭된 음각 공구를 사용하여 생성하였고, 이어서 이중-층 밀봉 필름의 라미네이션을 수행하였다.

실시예 I

제1 생성 음각 공구를, 공구를 8분 동안 에칭 용액에 침지시켰다는 점을 제외하고는, 실시예 F에서 설명된 바와 같이 생성 및 에칭하였다. 제9 샘플을, 실시예 E에서 설명된 바와 같이, 평활한 판을 가진 압축 성형 프레스에서 제1 생성 에칭된 음각 공구를 사용하여 생성하였고, 이어서 이중-층 밀봉 필름의 라미네이션을 수행하였다.

실시예 J

양각 공구를 비교예 A에서 설명된 바와 같이 제1 생성 음각 공구로부터 전기주조하였다. 그 후, 양각 공구에, 도금 시간이 12분이었다는 점을 제외하고는, 실시예 C에서 설명된 바와 같이 도금 공정을 가하였다. 제10 샘플을, 실시예 E에서 설명된 바와 같이, 평활한 판을 가진 압축 성형 프레스에서 도금된 양각 공구를 사용하여 생성하였고, 이어서 이중-층 밀봉 필름의 라미네이션을 수행하였다.

실시예 K

실시예 J의 도금된 양각 공구를 제10 샘플을 생성한 후에 도금 용액에 재침지시켰다. 그 후, 양각 공구에 6분 동안 제2 도금 과정을 가하였고, 총 도금 시간은 18분이었다. 제11 샘플을, 실시예 E에서 설명된 바와 같이, 평활한 판을 가진 압축 성형 프레스에서 도금된 양각 공구를 사용하여 생성하였고, 이어서 이중-층 밀봉 필름의 라미네이션을 수행하였다.

실시예 L

제1 생성 음각 공구를, 공구를 6분 동안 에칭 용액에 침지시켰다는 점을 제외하고는, 실시예 F에서 설명된 바와 같이 생성 및 에칭하였다. 제12 샘플을, 실시예 E에서 설명된 바와 같이, 평활한 판을 가진 압축 성형 프레스에서 제1 생성 에칭된 음각 공구를 사용하여 생성하였고, 이어서 이중-층 밀봉 필름의 라미네이션을 수행하였다.

실시예 M

제1 생성 음각 공구를, 공구를 9분 동안 에칭 용액에 침지시켰다는 점을 제외하고는, 실시예 F에서 설명된 바와 같이 생성 및 에칭하였다. 제13 샘플을, 실시예 E에서 설명된 바와 같이, 평활한 판을 가진 압축 성형 프레스에서 제1 생성 에칭된 음각 공구를 사용하여 생성하였고, 이어서 이중-층 밀봉 필름의 라미네이션을 수행하였다.

실시예 N

제1 생성 음각 공구를, 공구를 12분 동안 에칭 용액에 침지시켰다는 점을 제외하고는, 실시예 F에서 설명된 바와 같이 생성 및 에칭하였다. 제14 샘플을, 실시예 E에서 설명된 바와 같이, 평활한 판을 가진 압축 성형 프레스에서 제1 생성 에칭된 음각 공구를 사용하여 생성하였고, 이어서 이중-층 밀봉 필름의 라미네이션을 수행하였다.

표 I은 전술된 바와 같이 제조된 실시예들 및 샘플들을 요약한다.

[표 I]

도 1a, 도 1b, 도 1c 및 도 1d는 비교예 A, 실시예 G, 실시예 H 및 실시예 I에 따라 제조된 공구의 일부분을 각각 3000배로 나타내는 주사 전자 현미경 사진(SEM)이다. 더 구체적으로, 도 1a, 도 1b, 도 1c 및 도 1d는 공구의 4개의 단편 각각의 큐브 코너를 3000배 배율로 나타내는데, 하나는 대조군(도 1a)이며 3개는 에칭된 것이다(도 1b, 도 1c 및 도 1d). 도 1a에 도시된 공구는 에칭되지 않은 대조군이다. 도 1b에 도시된 공구는 1% 질산과 5% 인산의 에칭제 혼합물에서 2분 동안 에칭하였다. 도 1c에 도시된 공구는 1% 질산과 5% 인산의 에칭제 혼합물에서 4분 동안 에칭하였다. 도 1d에 도시된 공구는 1% 질산과 5% 인산의 에칭제 혼합물에서 8분 동안 에칭하였다. 이들 도면은 공구가 에칭제 욕에 오래 노출될수록(또는 에칭될수록), 공구 표면의 에칭 정도가 크다는 것을 나타낸다. 달리 말하면, 증가된 표면 조도는 증가된 에칭 시간으로부터 기인한다.

도 2a, 도 2b, 도 2c 및 도 2d는 비교예 A, 실시예 G, 실시예 H 및 실시예 I에 따라 제조된 공구의 일부분을 각각 10,000배 배율로 나타내는 SEM이다. 도 2a, 도 2b, 도 2c 및 도 2d는 도 1a, 도 1b, 도 1c 및 도 1d와 동일한 샘플을 각각 상이한 위치 및 더 높은 배율로 나타낸다. 니켈에 서브마이크로미터 피트(pit) 또는 함몰부(depression) 또는 디벳(divet)을 형성하도록 하는 에칭의 효과가 명백하다. 이들 피트는 도 2a에 도시된 비에칭 / 대조군에는 일반적으로 존재하지 않는다. 또한, 이들 피트는 에칭 시간이 증가함에 따라 수 및 겉보기 크기가 증가한다.

도 3a 및 도 3b는 실시예 J 및 실시예 K에 따라 제조된 공구의 일부분을 각각 3000배 배율로 나타내는 SEM이다. 더 구체적으로, 도 3a 및 도 3b는 도금된 공구의 2개의 단편 각각의 큐브 코너를 3000배 배율로 나타내는데, 하나는 12분 동안 도금한 것이고(도 3a) 하나는 18분 동안 도금한 것이다(도 3b). 모든 SEM 이미지는 양각 공구로부터 복제된 스탬퍼(stamper)들의 것이다. 이들 SEM은 큐브 코너 구조체(큐브 돌출부)의 모(mother) 또는 양각 이미지 상으로의 도금의 2가지 상이한 지속기간의 효과를 나타낸다. 침착되는 니켈의 양은 도금 시간이 증가함에 따라 증가한다. 증가된 니켈 침착물은, 증가된 표면 조도가 증가된 도금 시간과 상관되기 때문에, 표면 구조체 및/또는 표면 조도에 영향을 준다. 도 3a 및 도 3b는 도금된 공구 대 도금되지 않은 대조군 공구의 비교를 위해 도 1a와 비교될 수 있다.

도 4a 및 도 4b는 실시예 J 및 실시예 K에 따라 제조된 공구의 일부분을 각각 10,000배 배율로 나타내는 SEM이다. 도 4a 및 도 4b는 도 3a 및 도 3b와 동일한 샘플을 각각 상이한 위치 및 더 높은 배율로 나타낸다. 표면 조도를 형성하도록 하는 도금의 효과는 명백하다. 또한, 표면 조도가 도금 증가에 따라 증가한다는 것이 명백하다.

도 5a, 도 5b 및 도 5c는 실시예 F에 따라 제조된 에칭된 공구의 일부분을 각각 1,000배, 3,000배 및 10,000배 배율로 나타내는 SEM이다. 도 6a, 도 6b 및 도 6c는 실시예 E에 따라 제조된 도금된 공구의 일부분을 각각 1,000배, 3,000배 및 10,000배 배율로 나타내는 SEM이다. 에칭된 공구 대 도금된 공구에서의 세부 표면 구조체는 명백히 상이하다. 그러나, 에칭된 공구 및 도금된 공구에서 구조체의 전체적인 크기는 매우 유사하다.

도 7 내지 도 9는 본 출원의 시트류 및 공구의 표면 조도를 설명한다. 구체적으로, 도 7은 실시예 C에서 설명된 바와 같이 형성된 큐브 면의 3D 외관 및 큐브 면의 단면 부분의 조도 데이터를 나타내는 표면 프로파일러로부터의 스크린 샷이다. 도 7에서, 처리된 공구에 대한 큐브 표면의 표면 조도를 측정하기 위해, 메트로프로(Metropro) 7.11.1 소프트웨어를 구동하는 자이고(등록상표) 뉴뷰(ZYGO®NewView) 5000™ 표면 프로파일러를 사용하였다. 제1 홈 표면이 수평이 되도록 각각의 공구 샘플의 음각 니켈 복제물을 팁핑하였다(tipped). 그 후, 도 7에 일반적으로 도시된 바와 같이 제1 홈 표면의 일부분인 큐브 면 상에서 측정을 하였다. 20배 미라우(Mirau) 대물 렌즈를 이용하였고, 알려진 크기의 큐브 면을 사용하여 뉴뷰(NewView) 5000™을 조정하였다.

길이가 약 150 마이크로미터인 슬라이스(slice)를 도 7의 상부 좌측 부분에 도시된 바와 같이 큐브 면의 기부 부근에서 취하였다. 표면 조도 슬라이스를 큐브 면의 전체 조도를 일반적으로 나타내는 영역에서 취하였다. 프로파일 플롯에 도시된 바와 같은 XY 데이터를 추가 분석을 위해 파일에 저장하였다. 3개의 이웃하는 큐브 면에 대해 복제물 측정을 하였다. 큐브 소면(facet)의 소 스케일(small scale) 텍스처 또는 조도 및 일부 표면 형태와 곡률은 일반적으로 명백하다. 프로파일 플롯으로부터의 XY 데이터를 추가 분석 및 플로팅을 위해 스프레드시트에 입력하였다. 파장(마이크로미터) 및 R_a(마이크로미터)에 대한 이러한 분석의 결과가 아래의 표 II에 요약되어 있다.

[표 II]

표면 조도의 평균 파장을 결정하기 위해 소 스케일 조도 피크(peak)들 사이의 평균 분리(average separation)를 계산하였다. 파장은 모든 샘플에 대해 3 내지 4 마이크로미터였다. 샘플들 사이에서의 소 스케일 조도의 변동을 구체적으로 조사하기 위해 데이터로부터 표면 형태 및 곡률을 제거하였다. 약 10 마이크로미터 또는 3개의 파장에 걸쳐 있는 20개의 이웃하는 데이터 지점들의 이동 평균을 XY 데이터로부터 감산하였다. 이러한 이동 평균의 제거 또는 이에 의한 필터링은 소 스케일 표면 조도와 관련된 R_a의 계산을 가능하게 하였다. 이동 평균을 계산하기 위한 약 3개의 파장의 윈도우 크기의 선택은 표면 조도 또는 텍스처 데이터의 손실 없이 큐브 소면의 곡률 및 표면 형태의 제거를 가능하게 한다.

도 8은 비교예 A의 큐브 표면에 대한 이동 평균 교정 전후의 XY 데이터를 나타낸다. 데이터 지점들의 수 n은 301이어서 157.9 마이크로미터의 슬라이스 길이 L을 커버하였다. 비교예 A는 처리되지 않은 니켈 공구에서의 표준 큐브 코너 면의 상대적으로 평활한 표면을 나타낸다. R_a(산술 평균 편차)를 하기의 방정식에 따라 평활화된 데이터에 대해 수치적으로 계산하였고, 여기서 Z(x)는 측방향 위치의 함수로서 평활화된 데이터의 수직 위치를 나타내고, 데이터 지점들의 총 수 n에 대해 합산하였다. 0.00051 마이크로미터의 평균 R_a (R_a = (1/L)∑Z(x)Δx)를 3개의 상이한 측정치로부터 평균하였고, 표 II에 요약되어 있다.

도 9는 실시예 C의 큐브 표면에 대한 이동 평균 교정 전후의 XY 데이터를 나타낸다. 데이터 지점들의 수 n은 284이어서 159.9 마이크로미터의 슬라이스 길이 L을 커버하였다. 실시예 C는 텍스처를 생성하도록 하는 표면 처리를 가한 니켈 공구를 나타낸다. 조도는 비교예 A에서의 처리되지 않은 공구에 비해 실시예 C에서 현저하게 더 높다. 0.00316 마이크로미터의 평균 R_a를 3개의 상이한 측정치로부터 평균하였고, 표 II에 요약되어 있다. 표 II의 데이터는 큐브 코너 표면 상에 텍스처를 생성하도록 하는 표면 처리를 사용함으로써 기인한 표면 조도 R_a의 증가를 예시한다.

도 10은 다양한 타입의 구매가능한 시트류의 광학 성능을 나타내는 그래프이다. 타입 I 시트류는 미국 미네소타주 세인트 폴 소재의 쓰리엠 컴퍼니(3M Company)에 의해 제조된 엔지니어 등급(engineer grade) 시트류이고; 타입 III 시트류는 미국 미네소타주 세인트 폴 소재의 쓰리엠 컴퍼니에 의해 제조된 비드형 시트류이며; 타입 IX 시트류는 미국 미네소타주 세인트 폴 소재의 쓰리엠 컴퍼니에 의해 제조된 VIP 3990 시트류이고; 타입 X 시트류는 미국 미네소타주 세인트 폴 소재의 쓰리엠 컴퍼니에 의해 제조된 HIP 시트류이며; 제안된 타입 XI인 미세 완전 큐브 시트류(Micro Full Cube Sheeting)는 미국 미네소타주 세인트 폴 소재의 쓰리엠 컴퍼니에 의해 제조된 DG³ 시트류이다. 타입 I 시트류는 다른 타입의 구매가능한 시트류보다 (10% 미만의) 더 낮은 R_T 기울기 피크를 갖는다. 또한, 모든 구매가능한 프리즘형 시트류는 20%를 훨씬 초과하는 R_T 기울기 피크를 갖는다.

도 11a는 평활 필름이 없는 구매가능한 필름(비교예 B)과 비교되는, 구매가능한 필름(미국 미네소타주 세인트 폴 소재의 쓰리엠 컴퍼니에 의해 제조된 983-10)(비교예 A)에 대한 %R_T 기울기를 나타낸다. 도 11b는 실시예 D의 필름과 비교되는 실시예 C의 필름에 대한 %R_T 기울기를 나타낸다. 도 11c는 비교예 A의 필름과 비교되는 실시예 C의 필름에 대한 %R_T 기울기를 나타낸다. 도 11d는 비교예 B의 필름과 비교되는 실시예 D의 필름에 대한 %R_T 기울기를 나타낸다. 도 11a는, 평활 필름의 사용이 많은 관찰각에 걸쳐 광 복귀를 확산시키거나(또한, 예컨대 PCT 공개 WO9630786호의 도 7 참조), 평활 필름의 제거에 의해 광이 낮은 관찰각으로부터 높은 관찰각으로 이동하게 되는 것을 나타낸다. 다른 한편, 공구의 도금 및/또는 에칭은 전범위의 관찰각에 걸쳐 광 복귀를 감소시킨다.

도 12a 및 도 12b는 각각 비교예 A, 실시예 E, 실시예 F 및 실시예 C에서 제조된 시트류의 %R_T 및 %R_T 기울기를 각각 나타내는 그래프이다. 이들 실시예 및 그래프는 표면 텍스처 또는 조도를 도입하기 위한 2가지 상이한 접근법을 나타낸다. 첫 번째, 도 12a 및 도 12b는 도금 및 에칭 둘 모두에 의해 총 광 복귀가 모든 관찰각에 걸쳐 상당히 균일하게 감소되게 하는 것을 나타낸다. 두 번째, 도 12a 및 도 12b는 2가지 매우 상이한 접근법이 공구를 텍스처화하는 데 사용되었지만, 생성된 시트류가 유사한 성능을 나타낸다는 것을 보여준다. 세 번째, 도 12a 및 도 12b는 본 출원의 방법의 재현성을 나타낸다. 구체적으로, 실시예 E 및 실시예 C에서 제조된 시트류가 본질적으로 동일한 공구로부터 제품을 복제하는 상이한 방법을 사용하여 제조되었지만, 그래프는 유사한 성능을 나타낸다. 따라서, 공구 내로/상으로 구조체/특징부/피트/함몰부/텍스처의 도입 및 그에 이은 그 구조체의 신뢰성 있는 복제는 원하는 최종 결과를 제공한다. 따라서, 감소된 휘도를 갖는 공구의 생성은 감소된 휘도 시간과 또한 제조 중의 최소 변동을 갖는 시트류를 형성할 수 있게 한다.

도 13a 및 도 13b는 각각 비교예 A, 실시예 G, 실시예 H 및 실시예 I에서 설명된 바와 같이 제조된 재귀반사성 시트류의 %R_T 및 %R_T 기울기를 각각 나타내는 그래프이다. 도 13a는 전체적인 광학 성능이 에칭 시간에 따라 변한다는 것을 나타낸다. 따라서, 각각의 시트류의 광학 성능 곡선의 전체적인 형상은 에칭 시간이 증가함에 따라 관찰각과 관련하여 광을 이동시키지 않으며; 대신에 모든 관찰각에 걸친 광량이 감소한다. 도 13a 및 도 13b는 또한 에칭 공정이 비선형일 수도 있고/비선형일 수 있다는 것을 나타낸다. 예를 들어 니켈 표면 화학작용, 니켈 표면 구조, 온도, 교반(agitation) 및 에칭 용액에 변동이 있을 수 있기 때문에, 원하는 결과를 얻기 위한 에칭 또는 도금에 대한 시간의 양이 변할 수 있다. 도 13b는 이들 모든 예시적 시트류에 대한 %R_T 기울기 피크가 약 0.5도 관찰각이라는 것을 나타낸다. %R_T 기울기 피크의 위치는 에칭 시간이 증가함에 따라 현저하게 변하지 않으며; %R_T 기울기의 크기는 에칭 시간이 증가함에 따라 감소한다. 다른 한편, 공구의 도금 및/또는 에칭은 전범위의 관찰각에 걸쳐 광 복귀를 감소시킨다.

도 14a 및 도 14b는 각각 비교예 A, 실시예 J 및 실시예 K에서 제조된 재귀반사성 시트류의 %R_T 및 %R_T 기울기를 각각 나타내는 그래프이다. 도 14a는 각각의 시트류에 대한 광학 성능 곡선의 형상이 실질적으로 동일하다는 것을 나타낸다. 따라서, 각각의 시트류의 광학 성능 곡선의 전체적인 형상은 도금 시간이 증가함에 따라 현저하게 변경되지 않지만; 크기는 도금 시간이 증가함에 따라 감소한다. 도 14b는 이들 모든 시트류에 대한 %R_T 기울기 피크가 약 0.5도 관찰각이라는 것을 나타낸다. %R_T 기울기 피크의 위치는 도금 시간이 증가함에 따라 현저하게 변하지 않으며; %R_T 기울기의 크기는 도금 시간이 증가함에 따라 감소한다. 다른 한편, 공구의 도금 및/또는 에칭은 전범위의 관찰각에 걸쳐 광 복귀를 감소시킨다. 실시예 K는 0.6도 관찰각에서 11.78%의 피크 %R_T 기울기를 갖는데, 이는 ASTM II 요건을 충족시킬 하나의 예시적인 시트류일 것이다.

도 15a는 비교예 A 및 비교예 B에서 설명된 바와 같이 제조된 재귀반사성 시트류의 R_A를 나타내는 그래프이다. 도 15b는 실시예 C 및 비교예 A에서 설명된 바와 같이 제조된 재귀반사성 시트류의 R_A를 나타내는 그래프이다. 도 15c는 실시예 C 및 실시예 D에서 설명된 바와 같이 제조된 재귀반사성 시트류의 R_A를 나타내는 그래프이다. 도 15d는 실시예 D 및 비교예 B에서 설명된 바와 같이 제조된 재귀반사성 시트류의 R_A를 나타내는 그래프이다. 도 15a 및 도 15c는 평활 필름의 포함 및 배제에 따른 효과를 나타낸다. 구체적으로, 평활 필름의 배제는 낮은 관찰각으로부터 높은 관찰각으로 광을 이동시킨다. 도 15b 및 도 15d는 텍스처화된 공구를 사용하는 시트류 형성 효과 - 시트류의 휘도가 감소함 - 를 나타낸다.

도 16a 및 도 16b는 각각 비교예 A, 실시예 L, 실시예 M 및 실시예 N에서 제조된 공구의 %Rt 및 %Rt 기울기를 각각 나타내는 그래프이다. 도 16a는 전체적인 광학 성능이 에칭 시간에 따라 변한다는 것을 나타낸다. 따라서, 각각의 시트류의 광학 성능 곡선의 전체적인 형상은 에칭 시간이 증가함에 따라 관찰각과 관련하여 광을 이동시키지 않으며; 대신에 모든 관찰각에 걸친 광량이 감소한다. 도 16b는 이들 모든 시트류에 대한 %R_T 기울기 피크가 약 0.5도 및 0.7도 관찰각 사이에 있다는 것을 나타낸다. %R_T 기울기의 크기는 에칭 시간이 증가함에 따라 감소한다. 공구의 도금 및/또는 에칭은 전범위의 관찰각에 걸쳐 광 복귀를 감소시킨다. 도 16a 및 도 16b와 도 13a 및 도 13b의 비교는 상기 논의된 인자들에 기초하여 상이한 에칭 시간에 따라 유사한 성능이 나타난다는 것을 보여준다.

표 III은 본 출원의 다양한 시트류의 광학 성능을 나타낸다.

[표 III]

비교예 O

마스터 공구 및 제1 생성 음각 공구를, 도금 조건이 비교예 A의 설계 목표와 비교할 때 -0.115도의 제1 홈 각도 편차가 되는 압축 응력에 의해 부품을 생성하도록 조절되었다는 것을 제외하고는, 비교예 A에서 설명된 바와 같이 제조하였다.

제2 생성 양각 공구를 제1 생성 음각 공구로부터 전기주조하고, 137.16 ㎝ (54 인치) × 137.16 ㎝ (54 인치)의 제2 생성 음각 공구를 생성하기 위해 사용하였다. 제2 생성 음각 공구를 표준 금속 전단기(standard metal shear)를 사용하여 절삭하여, 15.24 ㎝ (6 인치) × 25.4 ㎝ (10 인치)의 제1, 제2 및 제3 부품을 생성하였다. 샘플 15를, 실시예 E에서 일반적으로 설명된 바와 같이, 평활한 판을 가진 압축 성형 프레스에서 공구의 제1 부품을 사용하여 생성하였고, 이어서 이중-층 밀봉 필름의 라미네이션을 수행하였다.

실시예 P

실시예 O의 공구의 제2 부품에 6분 동안 실시예 F의 화학적 에칭 처리를 가하였다. 샘플 16을, 실시예 E에서 일반적으로 설명된 바와 같이, 평활한 판을 가진 압축 성형 프레스에서 에칭된 제2 부품을 사용하여 생성하였고, 이어서 이중-층 밀봉 필름의 라미네이션을 수행하였다.

실시예 Q

실시예 O의 공구의 제3 부품에 8분 동안 실시예 F의 화학적 에칭 처리를 가하였다. 샘플 17을, 실시예 E에서 일반적으로 설명된 바와 같이, 평활한 판을 가진 압축 성형 프레스에서 에칭된 제3 부품을 사용하여 생성하였고, 이어서 이중-층 밀봉 필름의 라미네이션을 수행하였다.

비교예 R

마스터 공구 및 제1 생성 음각 공구를, 비교예 A의 설계 목표와 비교할 때 제1 홈 각도 편차가 대략 -0.111도였다는 것을 제외하고는, 비교예 O에서 설명된 바와 같이 제조하였다. 제2 생성 음각 공구를 비교예 O에서 설명된 바와 같이 생성하였고, 표준 금속 전단기를 사용하여 15.24 ㎝ (6 인치) × 25.4 ㎝ (10 인치)의 제1 및 제2 부품으로 절삭하였다. 샘플 18을, 실시예 E에서 일반적으로 설명된 바와 같이, 평활한 판을 가진 압축 성형 프레스에서 공구의 제1 부품을 사용하여 생성하였고, 이어서 이중-층 밀봉 필름의 라미네이션을 수행하였다.

실시예 S

실시예 R의 공구의 제2 부품에 8분 동안 실시예 F의 화학적 에칭 처리를 가하였다. 샘플 19를, 실시예 E에서 일반적으로 설명된 바와 같이, 평활한 판을 가진 압축 성형 프레스에서 에칭된 제2 부품을 사용하여 생성하였고, 이어서 이중-층 밀봉 필름의 라미네이션을 수행하였다.

비교예 T

마스터 공구 및 제1 생성 음각 공구를, 비교예 A의 설계 목표와 비교할 때 제1 홈 각도 편차가 대략 -0.008도였다는 것을 제외하고는, 비교예 O에서 설명된 바와 같이 제조하였다.

제2 생성 음각 공구를 비교예 O에서 설명된 바와 같이 생성하였고, 표준 금속 전단기를 사용하여 15.24 ㎝ (6 인치) × 25.4 ㎝ (10 인치)의 제1 및 제2 부품으로 절삭하였다. 샘플 20을, 실시예 E에서 일반적으로 설명된 바와 같이, 평활한 판을 가진 압축 성형 프레스에서 공구의 제1 부품을 사용하여 생성하였고, 이어서 이중-층 밀봉 필름의 라미네이션을 수행하였다.

실시예 U

실시예 T의 공구의 제2 부품에 6분 동안 실시예 F의 화학적 에칭 처리를 가하였다. 샘플 21을, 실시예 E에서 일반적으로 설명된 바와 같이, 평활한 판을 가진 압축 성형 프레스에서 에칭된 제2 부품을 사용하여 생성하였고, 이어서 이중-층 밀봉 필름의 라미네이션을 수행하였다.

실시예 V

마스터 공구 및 제1 생성 음각 공구를, 비교예 A의 설계 목표와 비교할 때 제1 홈 각도 편차가 대략 -0.125도였다는 것을 제외하고는, 비교예 O에서 설명된 바와 같이 제조하였다. 제1 생성 음각 공구에 7.75분 동안 실시예 F의 화학적 에칭 처리를 가하였다. 제2 생성 양각 공구를 제1 생성 에칭된 음각 공구로부터 전기주조하고, 제2 생성 에칭된 음각 공구를 생성하기 위해 사용하였다. 그 후, 이러한 제2 생성 에칭된 음각 공구의 다수의 복제물을, 비교예 A에서 일반적으로 설명된 바와 같이, 순환 벨트로 변형시키고 샘플 22를 생성하기 위해 사용하였다. 어떠한 PET 필름도 샘플 22에 사용하지 않았다.

실시예 W

실시예 V의 제2 생성 에칭된 음각 공구를 사용하였다. 샘플 23을, 실시예 E에서 일반적으로 설명된 바와 같이, 평활한 판을 가진 압축 성형 프레스에서 제2 생성 에칭된 음각 공구를 사용하여 생성하였고, 이어서 이중-층 밀봉 필름의 라미네이션을 수행하였다.

표 IV는 실시예 O 내지 실시예 W 및 샘플 15 내지 샘플 23의 제조를 요약한다.

[표 IV]

야간 조건(야간 색상) 하에서 샘플 15 내지 샘플 23의 측색 특징(colorimetric characteristics)을 ASTM E811에 기술되어 있는 시험 방법에 따라 측정하였다. CIE 시스템(주간 색상)을 사용하는 색도(chromaticity) 및 휘도 인자(CAP Y)를 ASTM E308에 기술되어 있는 시험 방법에 따라 측정하였다. 교통 제어를 위한 재귀반사성 시트류의 야간 색상 및 주간 색상에 대한 성능 요건은 ASTM D4956-09 및 유럽 사양 CUAP N°1 06/04에 명시되어 있다.

색상 공간에서의 4쌍의 색도 좌표가 표준 발광체(Standard Illuminant) D65(기하학적 구조 45/0°)으로 측정되는 CIE 1931 표준 측색 시스템과 관련하여 허용가능한 색상을 결정하고, 일반적으로 당업계에서 "색상자(color box)"로 알려져 있는 것을 정의한다. ASTM D4956-09에 따른 백색 재귀반사성 시트류에 대한 주간 색상자 및 CUAP N° 1.06/04에 따른 야간 색상자가 표 V에 제시되어 있다.

[표 V]

표 VI은 샘플 15 내지 샘플 23을 생성하는 데 사용된 처리된 공구의 조도 측정치(R_a), 재귀반사 계수(R_A), 샘플 15 내지 샘플 23에 대한 야간 색상 값, 및 샘플 15 내지 샘플 23에 대한 주간 색상 값에 대한 결과를 요약한다.

[표 VI]

표 VI은 본 명세서에서 설명되는 샘플들의 다양한 특성을 예시한다. 예를 들어, 표 VI은 에칭 시간이 증가함에 따라 표면 조도 R_a가 증가하는 것을 보여준다. 한 가지 예시적인 비제한적 이론은 증가된 조도가 공구를 텍스처화함으로써 도입되는 보다 큰 표면 구조체로부터 기인한다는 것이다. 표면 구조체가 광을 산란시키기 때문에, 이들은 재귀반사율의 제어된 감소를 일으키거나 이에 기여할 수 있다. 보다 큰 표면 구조체는 상이한 파장의 광을 선택적으로 산란시킬 수 있으며, 이는 이어서 (즉, 재귀반사 하에서) 시트류의 야간 색상에서의 차이로 이어질 수 있다. 증가된 조도를 갖는 공구로 생성된 백색 재귀반사성 시트류에 대한 색도 좌표는 주간 색상자 한계 내에 (즉 확산 광 하에) 있을 수 있지만, 야간 색상자 한계의 외측에 있다. 예시적인 바람직한 시트류는 주간 및 야간 색상자 둘 모두 내에 있다.

표 VI은 또한 공구의 홈 각도가 전기도금 또는 화학적 에칭 동안에 생성되는 표면 구조체의 크기에 영향을 미칠 수 있다는 것을 시사한다. 표 IV 및 표 VI의 데이터는 보다 낮은 홈 각도 공구와 동일한 양의 시간 동안 에칭된 보다 높은 홈 각도 공구가 증가된 표면 조도를 갖는다는 것을 나타낸다.

당업자가 인식하는 바와 같이, 도금 조건의 조절은 홈 각도를 이동시킬 것이다. 공구를 기계적으로 변형하는 것, 도금 조건을 변경하는 것 등을 포함하는, 당업자에게 알려진 큐브를 변형하고 홈 각도를 변경하기 위한 다양한 방식이 있다. 이론적으로, 큐브의 변형 및 홈 각도의 변경은 공구 및/또는 공정에 응력을 도입한다. 도금 조건을 조절하여 비교예 A의 설계 목표에 비해 일반적으로 더 작은 홈 각도로 되게 하는 압축 응력으로 공구를 생성하는 것은 본 출원의 범주 내에 있다. 예를 들어 표면 조도, 큐브 크기 및 홈 각도 중 하나 이상을 변경함으로써 원하는 시트류 특징을 달성하는 것이 바람직할 수 있다. 당업자라면, 주형을 사용하여 생성된 시트류에 대한 뒤틀림 및 표면 조도의 효과는 큐브 크기에 기초하여 변할 것(예컨대, 작은 큐브에서는 더 많은 각도 오차가 있고 큰 큐브에서는 보다 적은 각도 오차가 있을 수 있음)이라는 것을 이해할 것이다.

본 출원의 바람직한 재귀반사성 시트류는 본 명세서에서 나타내어지고 및/또는 전술된 (예컨대, -4도의 진입각 β에 대한) 부분 재귀반사율 특성들 중 임의의 것을 나타낸다. 일 태양에서, 재귀반사성 시트류는 0.5도의 최대 관찰각 α_max에서 약 3% 내지 약 15%, 더 바람직하게는 약 5% 내지 약 12%의 %R_T를 나타낸다. 부분 재귀반사율은 마찬가지로 이들 값 내에서 그리고 이들 값을 포함하는 임의의 정수의 최소 값을 가질 수 있다.

종점에 의한 모든 수치 범위의 언급은 그 범위 내에 포함되는 모든 수를 포함하도록 의도된다(즉, 범위 1 내지 10은 예를 들어 1, 1.5, 3.33, 및 10을 포함함).

당업자라면, 전술된 실시 형태 및 구현의 기본 원리로부터 벗어남이 없이 그러한 실시 형태 및 구현의 상세 사항에 대해 많은 변경이 이루어질 수 있음을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 범주는 오직 하기의 특허청구범위에 의해 결정되어야 한다. 본 발명의 다양한 변형 및 변경이 본 발명의 사상 및 범주로부터 벗어남이 없이 당업자에게 명백하게 될 것이다.

Claims (38)

1. 재귀반사성 시트류(retroreflective sheeting)로서,
   표면 텍스쳐화된 절두형 큐브 코너 요소(truncated cube corner element)들의 어레이를 포함하며, -4도의 진입각에서 상기 시트류는 0.5도의 관찰각에서 3% 내지 15%의 부분 재귀반사율 기울기(fractional retroreflectance slope)를 나타내는 것인 재귀반사성 시트류.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 상기 부분 재귀반사율 기울기는 5% 내지 12%인 것인 재귀반사성 시트류.
4. 제1항에 있어서, 상기 표면 텍스쳐화된 절두형 큐브 코너 요소들은 0.50 ㎜ (0.020 인치) 미만의 측방향 치수를 갖는 것인 재귀반사성 시트류.
5. 제1항에 있어서, 재귀반사성 시트류에 인접하게 위치되는 밀봉 필름(sealing film) 및 평활 필름(smoothing film) 중 하나 이상을 포함하는 것인 재귀반사성 시트류.
6. 제1항에 있어서, 재귀반사성 시트류에 인접하게 위치되는 정반사성 코팅(specular reflective coating)을 포함하는 것인 재귀반사성 시트류.
7. 제1항에 있어서, 상기 표면 텍스쳐화된 절두형 큐브 코너 요소들은 캔트형(canted)인 것인 재귀반사성 시트류.
8. 제1항에 있어서, 상기 표면 텍스쳐화된 절두형 큐브 코너 요소들은 제1 홈 각도 및 0.05도 내지 0.2도의 설계 목표로부터의 제1 홈 각도 편차를 포함하는 것인 재귀반사성 시트류.
9. 제1항에 있어서, 상기 표면 텍스쳐화된 절두형 큐브 코너 요소들은 비-직교인 것인 재귀반사성 시트류.
10. 삭제
11. 삭제
12. 삭제
13. 삭제
14. 삭제
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