KR19990028473A - High entry angle retro-reflective products with spherical refractive elements - Google Patents

Abstract

역반사 제품(80)은 낮은 진입각(60) 뿐만 아니라 매우 높은 진입각(82)에서 그리고 습한 조건하에서도 효과적인 역반사 광도를 제공한다. 제품은 봉입-렌즈형 역반사 베이스 시트의 커버(66) 필름에 접착된 1.35보다 크고 1.75보다 작은 굴절 지수를 갖는 구상 굴절 요소(60)을 포함한다.Retroreflective product 80 provides effective retroreflective luminosity at very high entry angles 82 as well as at low entry angles 60 and under wet conditions. The article includes a spherical refractive element 60 having a refractive index greater than 1.35 and less than 1.75 adhered to a cover 66 film of an enclosed-lensoidal retroreflective base sheet.

Description

구형 굴절 요소를 구비한 고진입각 역반사 제품High entry angle retro-reflective products with spherical refractive elements

도로의 중앙선 및 외측 차선과 같은 도로 표지는 자동차 운전자를 시각적으로 안내하기 위해 중요하다. 도로 표지 재료는 도로에서 단거리 차선 줄무늬, 정지선, 교차점에서의 보행자 도로 표지 등과 같이 여러 용도의 교통 제어 표지로서 사용된다. 도로 표지 제품의 공통적인 형태는 원하는 위치 및 길이에서 도로 표면에 부착되는 뒷면 접착식 테이프(adhesive-backed tape)이다. 테이프의 상부 표면은 선택된 색 및 전형적인 역반사 특성을 갖는다.Road signs, such as the centerline and outer lanes of the roadway, are important for visually guiding motorists. Road marking materials are used as traffic control signs for many purposes, such as short lane lane stripes on roads, stop lines, pedestrian road signs at intersections, and the like. A common form of road marking product is an adhesive-backed tape that is attached to the road surface at the desired location and length. The upper surface of the tape has a selected color and typical retroreflective properties.

현재, 많은 평탄한 도로 표지는 통상적으로 노출-렌즈형(exposed-lens) 광학 시스템에 의존하는데, 이 시스템은 반사기 기구(retroreflector mechanism)로서 이산화티탄(TiO₂) 또는 크롬산염납(PbCrO4)과 같은 반사성 안료(pigment) 입자를 함유하는 바인더층(binder layer)에 부분 매립된 투명한 미소구체(microshere)를 포함한다. 사용할 때에, 차량의 전조등에서 나오는 빛은 미소구체로 진입하고 굴절되어 반사 안료에 도달한다. 일부 빛은 통상 원래의 진입 경로를 따라 차량 방향으로 되돌아가 운전자가 인식할 수 있게 된다. 이들 미소구체의 굴절량 및 집광량은 미소구체의 노출된 부분의 공기 경계면에서의 낮은 굴절 지수의 유지에 일부 의존한다. 우천시에는, 미소구체는 물에 젖게되어 광 굴절 능력이 줄어들게 되며 그 결과 역반사 기능이 감소한다.Currently, many flat road signs typically rely on exposed-lens optical systems, which are reflective such as titanium dioxide (TiO ₂ ) or lead chromate (PbCrO ₄ ) as a retroreflector mechanism. Transparent microspheres partially embedded in a binder layer containing pigment particles. In use, the light from the headlights of the vehicle enters the microspheres and is refracted to reach the reflective pigments. Some of the light typically returns to the vehicle along the original path of entry, making it visible to the driver. The amount of refraction and concentration of these microspheres depends in part on the maintenance of a low index of refraction at the air interface of the exposed portion of the microspheres. In rainy conditions, the microspheres are wetted with water, reducing the ability of the light to refract and consequently decrease the retroreflective function.

이 문제에 대한 한가지 해결책은 역반사 요소가 다소 수직 형태로 나타나는 융기(隆起)된 도로 표지이다. 에텐(Ethen) 등의 미국 특허 제4,388,359호, 그리고 헤드블롬(Hedblom)의 제4,988,555호 및 제4,988,541호에는 그 측면에 노출-렌즈형 역반사 요소를 지닌 돌출부를 구비한 도로 표지가 개시된다.One solution to this problem is raised road markings in which retroreflective elements appear somewhat vertical. U.S. Pat. Nos. 4,388,359 to Ethen et al. And 4,988,555 and 4,988,541 to Hedblom disclose road signs with projections having exposed-lens retroreflective elements on their sides.

도로 표지에 봉해진-렌즈형 역반사 구조체를 사용하는 것 또한 공지되어 있다. 통상, 이러한 구조체는 연속적인 페인트 또는 테이프 표지에 의해 증대된 스폿 가이드(spot guide)로서 사용된다. 플라나간(Flanagan) 등의 미국 특허 제5,277,513호 및 스티어러(Steere) 등의 미국 특허 제5,340,231호 등을 참조한다. (커버 시트, 톱 시트, 톱 필름 등으로도 종종 칭해지는) 평탄한 커버 필름을 구비한 밀폐형-렌즈 역반사 시트가 습식 역반사성(wet retroreflectivity)을 향상시키기 위한 수단으로서 구성되어 왔다. 캡슐로된-렌즈형 역반사 제품이 개시된 맥그래스(McGrath)의 미국 특허 제4,025,159호 및 매립된-렌즈형 역반사 제품이 개시된 베일리(Bailey)의 미국 특허 제4,505,967호 및 베일리 등의 미국 특허 제4,664,966호 등을 참조한다.It is also known to use sealed-lens retroreflective structures on road markings. Typically, such structures are used as spot guides enhanced by continuous paint or tape labels. See US Patent No. 5,277,513 to Flanagan et al. And US Patent No. 5,340,231 to Steeeer et al. Closed-lens retroreflective sheets with flat cover films (sometimes also referred to as cover sheets, top sheets, top films, etc.) have been constructed as a means to improve wet retroreflectivity. McGrath, US Pat. No. 4,025,159, of which encapsulated-lens retroreflective products are disclosed, and US Pat. See, e.

크론(Crone)의 미국 특허 제4,145,112호에는 하부에 있는 베이스 역반사층 및 길이 방향으로 연장되며 각각 정면 및 (역반사되는 예상된 광원에 대해서 형성된) 후면의 상방 연장형 연부 표면을 갖는 일련의 단거리 투과성의 돌출부로 이루어진 광-유도층(light-directing layer)을 포함하는 제품이 개시된다. 정면 연부 표면들은 높은 입사각(incidence angle) 광의 예상되는 경로와 교차하게 (즉, 비교적 수직으로) 배치되며, 따라서 정면 연부 표면들은 접근하는 차량으로부터의 입사광의 많은 양을 반사시키기 보다는 투과시킨다. 후면 연부 표면은 정면 연부 표면을 통해 역반사 요소에 의해 역반사하기 위해 선정된 각도 범위내에 있는 통로로 투과된 빛을 반사하도록 또한, 역반사 요소에 의해서 역반사된 빛을 그 광원을 향해 정면 연부 표면을 통해서 역반사하도록 배치된다. 적절한 역반사성을 유지하기 위해서 각 돌출부의 정면 및 후면의 상향 연장형 연부 표면의 정밀한 형태적 관계가 확립되고 유지되어야 한다. 또한, 길이 방향으로 연장되는 돌출부에 의해 그러한 시트의 가요성이 감소하는 경향이 있다. 위코프(Wyckoff)의 미국 특허 제4,236,788호에는 관련 유형의 도로 표지띠가 개시되며, 횡 프리즘(transverse prism)의 두 측면은 하향 내부 반사를 한 측면으로부터 베이스 시트 속으로 그리고 연속적인 프리즘 사이의 공간으로의 굴절을 다른 측면으로부터 베이스 시트 속으로 제공하도록 적용된다. 미국 특허 제4,145,112호에 개시된 제품에서와 같이, 프리즘의 두 상향면 사이의 정밀한 형태적 관계의 유지가 필수적이다.Crone US Pat. No. 4,145,112 discloses a series of short-range permeable layers having a base retroreflective layer at the bottom and a longitudinally extending top surface soft edge surface at the front and back (formed for the anticipated light source to be reflected), respectively. A product comprising a light-directing layer consisting of protrusions of is disclosed. The front edge surfaces are arranged to intersect (ie, relatively vertically) with the expected path of high incidence angle light, so the front edge surfaces transmit rather than reflect a large amount of incident light from the approaching vehicle. The back edge surface reflects light transmitted through the front edge surface into the passageway within a predetermined angular range for retroreflection by the retroreflective element, and also directs the light retroreflected by the retroreflective element toward the light source. It is arranged to reflect back through the surface. In order to maintain proper retroreflection, precise morphological relationships of the upwardly extending edge surfaces of the front and rear surfaces of each projection must be established and maintained. In addition, there is a tendency for the flexibility of such sheets to decrease due to the protrusions extending in the longitudinal direction. Wyckoff, US Pat. No. 4,236,788, discloses a related type of road marking strip, with two sides of transverse prism passing downward internal reflections from one side into the base sheet and into the space between successive prisms. Is applied to provide the refraction of the into the base sheet from the other side. As in the product disclosed in US Pat. No. 4,145,112, maintaining a precise morphological relationship between the two upward faces of the prism is essential.

위코프의 미국 특허 제3,920,346에는 만곡된 연부를 구비한 돌출부를 포함하며 돌출부에 매립된 상향 배치된 역반사 부재를 포함하는 톱니형 표지띠가 개시된다. 융기된 돌출부의 만곡된 연부에 의해 입사광의 손실이 줄어들게 되어 표지는 넓은 각도에 걸쳐 표지띠에 입사되는 빛에 의해 발광한다고 공지되어 있다. 또한, 돌출부에 상향 배치된 역반사 부재가 합체되므로 접근하는 차량으로부터 진입 또는 입사되는 빛의 각도가 좁아지게 되며, 제품에 의해 보다 효과적인 역반사가 가능해 진다.Wykov's U. S. Patent No. 3,920, 346 discloses a serrated cover strip comprising a protrusion with a curved edge and comprising an upwardly disposed retroreflective member embedded in the protrusion. It is known that the curved edges of the raised projections reduce the loss of incident light so that the indicia emits light by the light incident on the marker strip over a wide angle. In addition, since the retro-reflective member disposed upward on the protrusion is incorporated, the angle of light entering or entering from the approaching vehicle is narrowed, and the product can enable more effective retro-reflection.

아이젠만(Eigenmann)의 미국 특허 제4,072,403호에는 우천시에 역반사가 필요한 상황에 특히 유용한 역반사 조립체(assembly)가 개시된다. 위에 개시된 조립체는 글로뷸(globule)의 일정 부분에 투명 미소구체의 단일층을 구비한 투명 글로뷸 및 미소구체 후방에 배치된 반사층을 포함한다. 종종 "글로뷸/미소구체 역반사 조립체"로 칭해지는 역반사 조립체는 높은 입사각에서 빛의 역반사가 조립체에 의해 향상되는 도로 표지의 상부 표면에 위치된다. 브래드쇼(Bradshaw)의 미국 특허 제5,268,789호에는 향상된 글로뷸/미소구체 역반사 조립체 및 그러한 조립체를 제조하기 위한 향상된 방법을 개시된다.Eigenmann, US Pat. No. 4,072,403, discloses a retroreflective assembly that is particularly useful in situations where retroreflection is required in rainy weather. The assembly disclosed above includes a transparent globule with a single layer of transparent microspheres in a portion of the globule and a reflective layer disposed behind the microspheres. A retroreflective assembly, often referred to as a "globulb / microsphere retroreflective assembly", is located on the top surface of the road markings where the retroreflection of light at high incidence angles is enhanced by the assembly. Bradshaw, US Pat. No. 5,268,789, discloses an improved globule / microsphere retroreflective assembly and an improved method for making such an assembly.

고바야시(Kobayashi) 등의 유럽 특허 제385746 B1호에는 역반사 매립-렌즈형의 베이스 시트의 상부에 매립된 커다란 유리 미소구체의 층을 포함한다. 이 역반사 도로 표지는 커다란 유리 미소구체가 공기에 일부 노출되어 있기 때문에 우천시에 특히 유용하다고 공지되어 있다. 하지만 개시된 도로 표지는 미소구체를 집광원으로만 사용하는 것이 한계이다. 더욱이, 그 도로 표지는 단지 60° 내지 80 ° 사이의 진입각에서 그 베이스 시트의 역반사성을 증가시키는 것으로 알려져 있다. 도로 표지 적용례에는 대략 85 °보다 큰 고진입각이 좀더 일반적임이 종래 기술에 공지되어 있다. 더욱이, 참조에는 1.75보다 작은 굴절 지수를 가진 커다란 유리 미소구체는 본 발명에 적합하지 않다는 것이 개시되어 있다.European Patent No. 385746 B1 to Kobayashi et al. Includes a layer of large glass microspheres embedded on top of a retroreflective buried-lensed base sheet. These retroreflective road signs are known to be particularly useful in rainy weather because large glass microspheres are partially exposed to air. However, the disclosed road sign is limited to use microspheres as a light collecting source. Moreover, the road markings are known to increase the retroreflectivity of the base sheet at entry angles between only 60 ° and 80 °. It is known in the art that high entry angles greater than approximately 85 ° are more common in road marking applications. Moreover, the reference discloses that large glass microspheres with refractive indices less than 1.75 are not suitable for the present invention.

현재 이용 가능한 도로 표지는 때때로 원하는 것보다 더 좁은 범위의 입사각에 대해서만 효과적으로 역반사 반응한다. 또한, 현재 이용 가능한 도로 표지는 몇 가지 적용에 대해서는 원하는 만큼의 효과적인 역반사물이 아니다. 예컨대, 안료 입자를 함유하는 층에 일부 매립된 미소구체에 의존하는 현재 상용되는 평탄한 도로 표지는 80 미터 미만의 거리에서 가장 쉽게 볼 수 있다. 이보다 긴 거리에서는, 역반사 광도는 입사광의 비교적 더 큰 진입각과 제한된 역반사 효율 때문에 감소한다. 일반적으로 낮은 높은 입사각에서의 역반사성에 추가하여, 평탄한 도로 표지는 우천시에서는 특히 알아보기 어렵다. 융기된 도로 표지는 빗물이 융기된 부분에서 흘러 나갈 것이기 때문에 보다 양호한 습식 반사성을 갖는다. 하지만, 제설기가 융기된 돌출부에 걸려서 도로 표면으로부터 표지를 떼어내는 경향이 있기 때문에 융기된 도로 표지가 설치된 도로에서는 눈의 제거가 자주 문제로 발생한다.Currently available road markings sometimes only retroreflect effectively for a narrower range of angles of incidence than desired. In addition, currently available road signs are not as effective retroreflectors as desired for some applications. For example, currently available flat road markings that rely on microspheres partially embedded in the layer containing pigment particles are most readily visible at distances of less than 80 meters. At longer distances, the retroreflected luminous intensity decreases due to the relatively larger entrance angle of the incident light and limited retroreflective efficiency. In addition to retroreflectivity at low, high incidence angles in general, flat road signs are particularly difficult to see in rainy weather. The elevated road markings have better wet reflectivity because the rainwater will flow out of the raised portions. However, snow removal often occurs as a problem on roads with raised road signs because snow plows tend to be caught on raised projections and to remove signs from the road surface.

높은 입사각에서도 연속적으로 높은 역반사 광도를 나타내며 습할 때도 높은 입사각에서 효과적인 역반사 광도를 유지하는 낮은 프로필(profile) 역반사 제품에 대한 필요성이 있어왔다. 본 명세서에서 사용되는, "낮은 프로필"이란 겨울이 한 번 지난 후에 제설기로부터의 충격에 제품에 대한 최소의 손상으로 견딜만큼 충분히 낮은 제품을 뜻한다. 또한, 가드 레일(guard rail), 저지 장벽(Jersey barrier) 등의 수직 표면에 사용하기 위한 넓은 범위의 진입각에 대해 효과적인 역반사 반응을 나타내는 역반사 제품에 대한 요구가 있다.There has been a need for low profile retroreflective products that continuously exhibit high retroreflective luminosity at high incidence angles and maintain effective retroreflective luminosity at high incidence angles even when wet. As used herein, “low profile” refers to a product that is low enough to withstand minimal damage to the product from impacts from the snow plow after one winter. There is also a need for retroreflective products that exhibit an effective retroreflective response over a wide range of entry angles for use on vertical surfaces such as guard rails, Jersey barriers and the like.

본 발명은 높은 진입각(entrance angle) 및 낮은 진입각에서, 그리고 습한 조건하에서 높은 역반사 광도를 보이는 역반사 제품(article) 및 그러한 제품을 제조하는 방법에 관한 것이다. 본 제품은 도로 표지(標識, marking)로서, 또는 수직 장벽(barrier)이나 표시기(delineator) 표지로서 사용하기에 대단히 적합하다.The present invention relates to retroreflective articles that exhibit high retroreflective luminosity at high and low entrance angles and under wet conditions and methods of making such products. This product is very suitable for use as road marking or as a vertical barrier or delineator marker.

도면을 참조로 본 발명을 추가로 설명한다.The present invention will be further described with reference to the drawings.

도1은 기부 역반사층 위에 배치된 광-유도층을 구비한 종래 공지된 도로 표지의 투시도.1 is a perspective view of a conventionally known road sign with a light-inducing layer disposed over a base retroreflective layer.

도2는 도1에 도시된 도로 표지의 단면도.FIG. 2 is a sectional view of the road marking shown in FIG. 1; FIG.

도3은 본 발명에 따른 역반사 제품의 사시도.3 is a perspective view of a retroreflective product according to the present invention;

도4는 다른 역반사 제품의 단면도.4 is a cross-sectional view of another retroreflective product.

축적에 맞지 않게 이상화한, 이러한 도면들은 단지 예시적인 것이며 제한적인 것은 아니다.Ideally not adapted to accumulation, these figures are illustrative only and not restrictive.

본 발명은 신규하며, 바람직하게는 낮은 프로필로서, 도로 표지가 관측되는 매우 높은 진입각(88° 이상)에서의 향상된 역반사성, 낮은 진입각에서의 밝은 역반사성, 및 습한 조건에서 전형적인 도로 표지보다 훨씬 큰 역반사성을 자명하지 않게 결합시키는 역반사 제품을 제공한다. 본 발명은 또한 그러한 역반사 제품을 제조하기 위한 신규한 방법을 제공한다.The present invention is novel and preferably low profile, with improved retroreflectivity at very high entrance angles (more than 88 °) where road signs are observed, bright retroreflection at low entrance angles, and better than typical road signs at wet conditions. Provides retroreflective products that combine much greater retroreflectivity. The present invention also provides a novel method for producing such retroreflective products.

간단히 요약하면, 본 발명에 따른 제품은 봉입-렌즈형(enclosed-lense) 역반사 베이스 시트(base sheet) 및 베이스 시트의 정면 표면에 있는 굴절 요소들의 어레이(array)를 포함한다. 베이스 시트는 위에 놓이는 연속적인 투명 커버층(cover layer) 아래 있는 역반사 요소의 어레이를 포함한다. 구형 굴절 요소들은, 굴절 요소들의 어레이에 높은 진입각으로 입사된 빛이 굴절되어 베이스 시트로 투과되게 굴절되도록 그리고, 베이스 시트에 의해서 역반사되도록, 역반사 베이스 시트에 대해 배치된다. 미국 특허 제4,145,112호 및 제4,236,788호에 개시된 구형 굴절 요소와는 다르게, 본 발명에 따른 제품의 구형 굴절 요소의 정면 및 후면은 효과적인 역반사성을 달성하기 위해 상호 연관된 정밀한 형태를 가질 필요는 없다. 유럽 특허 제385746 B1호에서와는 다르게, 굴절 요소는 굴절 지수가 1.75 내지 2인 유리 미소구체로 제한되지 않는다. 그 결과, 본 발명에 따른 역반사 제품은 매우 용이하고 저렴하게 제조될 수 있다. 본 명세서에 설명되는 것처럼, 굴절 요소는 둥글게 되거나, 또는 비교적 곧은 프로필을 가질 수 있다. 본 발명에 따른 역반사 제품은 굴절 요소들의 정면에서 굴절을 이용하여 고진입각으로 진입한 빛을 베이스 시트에 방향전환시킨다. 그 결과, 본 발명에 따른 제품은 놀랄만큼 밝은 역반사성을 제공하며 놀랄만큼 내구성이 있게 된다.In short, the product according to the invention comprises an enclosed-lense retroreflective base sheet and an array of refractive elements on the front surface of the base sheet. The base sheet includes an array of retroreflective elements underneath a continuous transparent cover layer overlying it. Spherical refracting elements are disposed relative to the retroreflective base sheet such that light incident at a high entry angle to the array of refracting elements is refracted and refracted to be transmitted to the base sheet and back reflected by the base sheet. Unlike the spherical refractive elements disclosed in US Pat. Nos. 4,145,112 and 4,236,788, the front and back sides of the spherical refractive elements of the article according to the present invention do not need to have precise shapes that are interrelated to achieve effective retroreflection. Unlike in European Patent No. 385746 B1, the refractive element is not limited to glass microspheres with a refractive index of 1.75 to 2. As a result, retroreflective products according to the invention can be produced very easily and inexpensively. As described herein, the refractive element can be rounded or have a relatively straight profile. The retroreflective article according to the invention redirects the light entering the high entrance angle to the base sheet using refraction in front of the refractive elements. As a result, the product according to the invention provides surprisingly bright retroreflective and surprisingly durable.

본 발명에 따른 역반사 제품은, 예컨대 도로 표지 형태에서 대략 85°보다 큰 고진입각으로 빛이 진입되는 적용례에 특히 적합하다. 그러한 적용례에는, 도로 표지와, 수평 표지와 같이 입사광이 어떠한 방향에서도 입사될 수 있는 적용례가 포함된다. 그러한 수평 표지를 설명하는 예에는, 보통 핸디캡있는 주차 구역임을 나타내도록 주차장 바닥에 위치되는 레전드(legend)와 신호, 그리고 교차로의 바닥에 위치된 화살표와 차선 표지가 포함된다. 또한, 본 발명에 따른 역반사 제품은, 가드 레일, 골목에 늘어선 건물 벽, 저지(Jersey) 장벽, 교대(橋臺, bridge abutment)와 같은, 또한 특히 높은 입사각으로 관측되는 수직면에 사용하기에도 대단히 적합하다. 본 발명에 따른 역반사 제품의 이점은, 역반사 제품이 고입사각에서 향상된 역반사 광도를 보이는 것 이외에도, 표지가 종종 관측되는 30° 내지 40°내의 낮은 진입각에서도 또한 높은 역반사 광도를 나타낸다는 점이다. 이에 따라, 본 발명에 따른 제품은 차량이 효과적인 역반사 광도가 필요한 넓은 범위의 각도로 구조물(structure)에 접근하는 고속 도로를 따라 설치된 벽과 장벽 및 다른 용례에 사용하기에 특히 적합하다. 예컨대, 제1 도로는 그 일부에 실질적으로 평행하게 설치된 수직 장벽일 수 있으며, 제2 도로는 제1 도로와 교차할 수 있다. 만약 장벽의 표면에 본 발명에 따른 시트가 구비되면, 양쪽 도로에서 장벽에 접근하는 차량에 효과적인 역반사가 제공되어 안전성이 증가할 것이다. 본 발명에 따른 역반사 제품은 예컨대 트래픽 콘(traffic cone) 및 배럴(barrel) 둘레에 또는 굴곡된 가드 레일 등에 감싸진 굴곡된 형태(format)로 사용되어, 제품의 뛰어난 진입 각정도(角精度, angularity)에 기인하여 실질적으로 전체 가시 영역에 걸쳐서 뛰어난 역반사 광도를 제공한다.Retroreflective products according to the invention are particularly suitable for applications in which light enters a high entrance angle greater than approximately 85 °, for example in the form of road markings. Such applications include applications in which incident light can be incident in any direction, such as road signs and horizontal signs. Examples describing such horizontal signs include legends and signals located on the floor of a parking lot, and arrows and lane signs located on the floor of an intersection to indicate that they are usually handicaped parking areas. In addition, the retroreflective products according to the invention are also very suitable for use in vertical surfaces such as guardrails, building walls lined in alleys, Jersey barriers, bridge abutments, and especially at high angles of incidence. Suitable. The advantage of retroreflective products according to the invention is that, in addition to showing enhanced retroreflective luminosity at high incidence, retroreflective products also exhibit high retroreflective luminosity even at low entry angles within 30 ° to 40 ° where the label is often observed. Is the point. Accordingly, the product according to the invention is particularly suitable for use in walls and barriers and other applications where vehicles are installed along highways that approach structures at a wide range of angles where effective retroreflective brightness is required. For example, the first roadway may be a vertical barrier installed substantially parallel to a portion thereof, and the second roadway may intersect the first roadway. If the surface of the barrier is provided with a seat according to the invention, effective retroreflection is provided for vehicles approaching the barrier on both roads, thereby increasing safety. Retroreflective products according to the invention are used, for example, in a curved format wrapped around traffic cones and barrels or wrapped in curved guard rails and the like, thus providing an excellent degree of entry of the product. angularity provides excellent retroreflective brightness over substantially the entire visible area.

습한 경우 역반사하지 않게 되는 노출-렌즈형 역반사 시트와는 다르게, 본 발명에 따른 역반사 제품에는 습식 역반사성이 있다. 이것은, 본 발명에 따른 제품은 우천시, 빗물은 빠졌지만 제품은 아직 마르지 않은 때, 이슬이 제품에 모여있는 이른 아침, 또는 유사한 조건에서 역반사함을 의미한다. 또한, 도로 표지 용례에서, 구형 굴절 요소의 표면은 융기되어 있으므로 물이 용이하게 흘러 내려 제품은 습식 역반사성을 지속적으로 유지하게 된다. 그러면서도, 융기된 표면의 프로필은 비교적 낮기 때문에 역반사 제품은 제설기가 사용되는 지역에서도 그 효용을 유지할 수 있게 된다.Unlike exposed-lensed retroreflective sheets that do not reflect back when wet, retroreflective products according to the present invention have wet retroreflective properties. This means that the product according to the invention is retroreflective in the early morning when dew is collected in the product, or in similar conditions, when the rainwater is drained but the product is not yet dry. In addition, in road marking applications, the surface of the spherical refracting element is raised so that the water flows easily and the product continues to maintain wet retroreflection. Yet, the profile of the raised surface is relatively low, allowing retroreflective products to maintain their utility even in areas where snow plows are used.

간단히 요약하면, 본 발명에 따른 방법은, (1) 역반사 요소들의 어레이 및 커버층을 포함하는 역반사 베이스 시트를 제공하며; (2) 커버층 위에 구형 굴절 요소들의 어레이를 부착 또는 형성하며, 구형 굴절 요소들은, 그 어레이로 입사되는 빛이 베이스 시트에 투과되게 굴절되도록, 베이스 시트에 의해 역반사되도록, 그리고 상기 제품에 의해 역반사되게 구형 굴절 요소들에 의해서 추가로 굴절되도록, 베이스 시트에 대해 배치된다.In brief summary, the method according to the invention provides a retroreflective base sheet comprising (1) an array of retroreflective elements and a cover layer; (2) attaching or forming an array of spherical refracting elements on the cover layer, the spherical refracting elements being retroreflected by the base sheet and refracted by the product so that light entering the array is refracted to be transmitted through the base sheet; It is arranged relative to the base sheet to be further refracted by the spherical refracting elements retroreflectively.

본 발명에 따른 역반사 제품의 제조 공정은 광-유도층 및 역반사 베이스 시트를 포함하는 역반사 제품을 제조하기 위한 종래 공정에 비해 매우 용이하다. 미국 특허 제4,145,112호 및 제4,236,788호에 개시된 것과 같은 종래의 역반사 제품에서, 광-유도층은 주의 깊게 형성되어야 한다. 대조적으로, 본 발명에 따른 굴절 요소는 원하는 경우 역반사 베이스 시트 위에 무작위로 위치되며 무작위 형태를 가질 수 있다. 또한, 종래의 역반사 제품의 광-유도층을 비트는 경향이 있는 도로 교통 수단에 의한 충격 및 마모로부터 본 발명에 따른 굴절 요소는 매우 작은 영향을 받는 데, 그것은 정밀한 형태의 유지는 역반사성의 구현에 중요하지 않기 때문이다. 결국은, 정밀한 기하학적 형태의 유지는 중요하지 않기 때문에, 보다 연질이고 적응성 있는 재료가 선택될 수 있으며, 그에 따라 본 발명에 따른 도로 표지가 도로에 유지되는 능력이 증가한다.The process of making retroreflective products according to the invention is very easy compared to the conventional process for producing retroreflective products comprising a light-inducing layer and a retroreflective base sheet. In conventional retroreflective products, such as those disclosed in US Pat. Nos. 4,145,112 and 4,236,788, the light-inducing layer must be carefully formed. In contrast, the refractive element according to the invention can be randomly positioned and have a random shape on the retroreflective base sheet if desired. In addition, the refractive element according to the present invention is very smallly affected from impact and abrasion by road transport, which tends to twist the light-induced layer of conventional retroreflective products, which maintains the precise shape of the retroreflective This is not important for implementation. After all, since the maintenance of precise geometry is not important, softer and more adaptable materials can be selected, thereby increasing the ability of the road markings according to the invention to remain on the roadway.

본 발명에 따른 역반사 시트는, 다른 모든 진입각에서 역반사성을 손상시키지 않고도 고진입각에서 베이스 시트의 역반사성을 증가시키는 신규한 광학 시스템을 제공한다. 본 명세서에 사용되듯이, "높은 진입각"은 대략 85°보다 큰 각도를 의미한다(용어의 해설은 본 명세서의 끝 부분에 제공된다). 본 발명에 따른 제품은 높은 진입각에서 빛을 역반사시킬 수 있기 때문에, 도로 표지와 같은 수평 용례에 사용될 수 있다. 본 발명에 따른 시트는 양호한 각정도(angularity) 및 양호한 정면 역반사 광도를 또한 갖기 때문에, 표시기 및 장벽 표지와 같은 수직 용례에 사용될 수 있다. "정면" 광도는 전형적으로는 0°에서 대략 30° 내지 40°까지의 낮은 진입각을 나타낸다.The retroreflective sheet according to the present invention provides a novel optical system that increases the retroreflective property of the base sheet at high entrance angles without compromising retroreflectivity at all other entrance angles. As used herein, "high entry angle" means an angle greater than approximately 85 ° (an explanation of the term is provided at the end of the present specification). The product according to the invention can be used for horizontal applications such as road signs since it can reflect light back at high entrance angles. Sheets according to the invention also have good angularity and good front retroreflective luminosity, so they can be used in vertical applications such as indicators and barrier markings. "Front" brightness typically exhibits a low entry angle from 0 ° to approximately 30 ° to 40 °.

도1 및 도2는 미국 특허 제4,145,112호에 개시된 종래 공지의 역반사 제품을 도시하며, 제품(10)은 내부 반사 돌출부(16), 그 아래에 있는 역반사 베이스 시트(14), 및 아래에 있는 광학 적응층(optical conformance layer)(18)을 구비한 광-유도층(12)을 포함한다. 전형적으로, 그와 같은 제품들은 적응층(18)의 하측면에 접착층(도시 생략)을 추가로 구비하며, 접착제층에 의해 제품은 예컨대 도로 표면(도시 생략) 등의 원하는 표면에 접착될 것이다. 위에 논의된 것처럼, 돌출부(16)에서의 내부 반사로 고진입각 광이 베이스 시트(14)로 방향 전환된 후에 내부 반사로 베이스 시트(14)에 의해 역반사된 빛이 방향전환되어 광원으로 돌아간다. 층(12)은 중간 접착층(13)에 의해 베이스 시트(14)에 접착되는 것으로 도시된다. 베이스 시트(14)는 주층(main layer)(22)의 후면에 있는 일련의 입방체 코너(cube corner) 역반사 요소(20)와, 역반사성에 필요한 입방체 코너 요소(20)에 경계면을 제공하는 망상(network)의 인터커넥팅 결합부(interconnecting bond)(26)에 의해 주층(22)에 봉입된 봉입 필름(24)을 구비한다.1 and 2 show conventionally known retroreflective products disclosed in US Pat. No. 4,145,112, wherein product 10 includes internal reflective protrusions 16, underlying retroreflective base sheet 14, and below Light-inducing layer 12 with an optical conformance layer 18. Typically, such products further comprise an adhesive layer (not shown) on the underside of the adaptation layer 18, whereby the product will adhere to the desired surface, such as a road surface (not shown). As discussed above, the high reflection angle light is redirected to the base sheet 14 by the internal reflections at the protrusions 16 and then the light reflected back by the base sheet 14 is redirected to the light source by the internal reflections. . Layer 12 is shown to be adhered to base sheet 14 by an intermediate adhesive layer 13. The base sheet 14 has a series of cube corner retroreflective elements 20 at the back of the main layer 22 and a mesh providing a boundary to the cube corner elements 20 required for retroreflective properties. An encapsulation film 24 encapsulated in the main layer 22 by an interconnecting bond 26 of a network is provided.

I. 본 발명에 따른 제품의 일반적 구조I. General structure of the product according to the invention

본 발명에 따른 역반사 제품이 도3에 도시된다. 도로 표지(30)는, 그 상부 표면에 광 굴절 요소(34)들이 역반사 베이스 시트의 어레이와(32)과, 베이스 시트(32) 아래에 있는 임의의 적응층(36), 및 적응층(36) 아래에 있는 광학 접착층(38)을 포함한다.The retroreflective product according to the invention is shown in FIG. The road sign 30 may include an array 32 of retroreflective base sheets 32 with light refracting elements 34 on its top surface, any adaptation layer 36 underneath the base sheet 32, and an adaptation layer ( 36) an optical adhesive layer 38 underneath.

다른 유형의 역반사 시트가 베이스 시트(32)로 사용될 수 있다. 전형적으로, 역반사 베이스 시트는 그 자체로는 예컨대 86° 내지 89°의 매우 높은 진입각에서 충분한 역반사성을 제공한다. 하지만, 이러한 베이스 시트를 본 발명에 따른 복합체 제품(composite article)에 사용하면, 고진입각 및 저진입각 모두에서 대단히 양호한 역반사 기능이 구현된다.Other types of retroreflective sheets may be used as the base sheet 32. Typically, retroreflective base sheets themselves provide sufficient retroreflectivity, for example at very high entrance angles of 86 ° to 89 °. However, the use of such a base sheet in a composite article according to the invention results in a very good retroreflective function at both high and low entrance angles.

구형 굴절 요소(34)는 역반사 베이스 시트의 비교적 평탄한 정면에, 예컨대 부분 매립되어 부착된다. 이렇게 배치되므로, 이러한 구형 굴절 요소는 보통 높은 진입각에서 경면식으로 반사되는 빛을 포획하게 된다. 포획된 빛은 베이스 시트(32)로 진입하도록 구형 굴절 요소에 의해 굴절되고, 베이스 시트(32)에 의해 역반사되며, 광 발생원 쪽으로 유도되도록 다시 굴절된다.Spherical refracting elements 34 are attached to a relatively flat front of the retroreflective base sheet, for example partially embedded. Because of this arrangement, these spherical refracting elements usually capture specularly reflected light at high entrance angles. The captured light is refracted by the spherical refracting element to enter the base sheet 32, back reflected by the base sheet 32, and refracted again to be directed towards the light source.

본 발명에 따른 역반사 제품의 최소한 일부, 예컨대 굴절 요소 및/또는 베이스 시트의 하나 이상의 요소에는 안료가 포함된다. 일반적인 안료의 예를 들면 백, 황, 및 적색이지만, 원하는 다른 안료가 사용될 수 있다.At least some of the retroreflective products according to the invention, such as refractive elements and / or one or more elements of the base sheet, comprise pigments. Examples of common pigments are white, sulfur, and red, but other pigments as desired may be used.

또한, 역반사 제품을 교통량에 따른 마모 및 오염 누적으로부터 보호하도록 역반사 제품의 상부 표면에 높은 마모 저항 및/또는 오염 저항 코팅이 얇게 도포된다. 코팅은 광투과성이며 본 발명에 따른 제품의 활주 저항(skid resistance)을 감소시키지 않는 것이 바람직하다.In addition, a high abrasion and / or contamination resistant coating is applied thinly to the top surface of the retroreflective product to protect the retroreflective product from traffic wear and contamination accumulation. The coating is preferably light transmissive and does not reduce the skid resistance of the article according to the invention.

본 발명에 따른 다른 역반사 제품이 도4에 도시된다. 도로 표지(80)는 굴절 요소(60), 앤티 스키드(anti-skid) 입자(62), 높은 각정도의 역반사 베이스 시트(82), 선택형 적응층(74), 선택형 접착층(76), 및 선택형 라이너(78)를 포함한다. 베이스 시트(82)는 투명 중합체 매트릭스(polymer matrix)(65)에 매립된 역반사 요소(68), 경면 코트(specular coat)(70), 접착층(72), 및 구형 굴절 요소(60)가 돌출하는 커버층(66)을 추가로 포함한다.Another retroreflective product according to the invention is shown in FIG. The road sign 80 includes refractive elements 60, anti-skid particles 62, high angle retroreflective base sheet 82, optional adaptation layer 74, optional adhesive layer 76, and Optional liner 78. The base sheet 82 has a retroreflective element 68 embedded in a transparent polymer matrix 65, a specular coat 70, an adhesive layer 72, and a spherical refractive element 60 protruding from the base sheet 82. The cover layer 66 is further included.

II. 역반사 베이스 시트II. Retroreflective base sheet

본 발명에 사용된 역반사 베이스 시트는 양호한 각정도를 갖는 것이 바람직하다; 즉, 베이스 시트는 대략 80° 이상의 비교적 높은 진입각에서 여전히 실질적인 역반사성을 갖는다. 역반사 베이스 시트의 구성 요소의 층 전체는 바람직하게는 도로 표지 용례의 경우에는 시트 위를 지나가는 도로 교통의 결과로 반복되는 충격 및 전단 응력(shear stress)하에서의 모든 유형의 기상 조건에서도 함께 접착된다. 또한, 광학 시스템의 중요한 구성 요소가 시트내에 봉해지며 물에 노출되지 않기 때문에 본 발명에 사용된 시트는 고유한 습식 역반사성을 갖게 된다.The retroreflective base sheet used in the present invention preferably has a good angle; That is, the base sheet still has substantial retroreflectivity at relatively high entrance angles of approximately 80 ° or more. The entire layer of components of the retroreflective base sheet are preferably glued together in all types of weather conditions under repeated impact and shear stresses as a result of road traffic passing over the sheet in the case of road marking applications. In addition, the sheet used in the present invention has inherent wet retroreflection because the critical components of the optical system are enclosed in the sheet and are not exposed to water.

본 명세서에 사용된 역반사 베이스 시트는 정면에 비교적 평탄한 커버층을 포함한다. 커버층은 베이스 시트의 아래에 있는 구성 요소를 보호하며 단일층 또는 다중층일 수 있다. 커버층은 전형적으로 중합체이지만, 원하는 경우 다른 광투과성 재료일 수 있다. 그것들은 시트의 고유 성질을 개별적으로 최대한 활용하도록 선택될 수 있다. 구형 굴절 요소는 커버층의 정면에 접착된 커버층이나 또는 커버층의 정면에 부착된 추가층 중의 하나에 매립됨으로써 베이스 시트에 부착될 수 있다.The retroreflective base sheet used herein includes a relatively flat cover layer on its front face. The cover layer protects the components underneath the base sheet and may be single or multiple layers. The cover layer is typically a polymer, but may be other light transmissive material if desired. They can be chosen to make the most of the unique properties of the sheets individually. The spherical refractive element can be attached to the base sheet by embedding in either a cover layer adhered to the front side of the cover layer or an additional layer attached to the front side of the cover layer.

다른 유형의 역반사 베이스 시트가 본 발명에 사용될 수 있다. 본 발명에 사용될 수 있는 역반사 베이스 시트의 예에는 매립-렌즈형 역반사 시트 및 캡슐-렌즈형 역반사 시트(즉, 미소구체 유형 및 입방체 코너 유형 모두)가 포함되지만, 이들로 한정되는 것은 아니다.Other types of retroreflective base sheets can be used in the present invention. Examples of retroreflective base sheets that may be used in the present invention include, but are not limited to, buried-lensoidal retroreflective sheets and capsule-lensoidal retroreflective sheets (ie, both microsphere types and cube corner types). .

예시적인 캡슐-렌즈형 시트는, 후면(또는, 매립된) 부분에 반사층을 구비한 바인더층에 부분 매립된 단일층의 투명 미소구체의 층을 포함하는 미소구체 베이스의 역반사 시트를 포함한다. 공기 경계면이 미소구체의 정면에 배치된 커버층에 의해서 제공된다. 봉입층에 의해서 보호되는 공기 경계면을 구비한 단일층의 입방체 코너 역반사 요소를 구비한 입방체 코너 유형의 시트가 또한 선택적으로 사용될 수 있다. 입방체 코너 요소가 경면식 반사 금속층으로 덮힌 입방체 코너 유형 재료가 또한 사용될 수 있다. 입방체 코너 유형 시트에서, 커버층은 입방체 코너의 일체형 부분일 수 있거나 또는 독립적인 필름일 수 있다. 맥그래스(McGrath)의 미국 특허 제4,025,159호에는 본 명세서에 사용될 수 있는 일부 미소구체 유형 및 입방체 코너 유형 캡슐-렌즈형 역반사 시트가 개시된다.Exemplary capsule-lensed sheets include a microsphere-based retroreflective sheet comprising a layer of a single layer of transparent microspheres partially embedded in a binder layer having a reflective layer on the backside (or buried) portion. An air interface is provided by a cover layer disposed in front of the microspheres. Sheets of the cube corner type with a single layer cube corner retroreflective element with an air interface protected by an encapsulation layer can also optionally be used. Cube corner type materials may also be used in which the cube corner elements are covered with a mirrored reflective metal layer. In a cube corner type sheet, the cover layer may be an integral part of the cube corner or may be an independent film. McGrath, US Pat. No. 4,025,159, discloses some microsphere type and cube corner type capsule-lensular retroreflective sheets that can be used herein.

예시적인 매립-렌즈형 시트는 (1) 그 정면 및 후면이 투명 매트릭스에 매립된 투명 미소구체의 단일층 및 (2) 소정의 거리로 미소구체의 후면으로부터 배치된 반사층을 포함하는 미소구체-베이스의 역반사 시트를 포함한다. 본 명세서에 사용되듯이, 커버층이라는 용어는 미소구체의 정면에 있는 소정의 층을 의미한다. 베일리(Bailey)의 미국 특허 제4,505,967호에는 본 발명에 따른 사용에 특히 적합하며 바람직한 매립-렌즈형 역반사 시트가 개시된다. 입방체-코너, 매립형-렌즈 시트의 예에는 정면 및 후면이 중합체 매트릭스에 매립된 입방체-코너의 단일층 및 입방체-코너의 표면에 경면식으로 코팅되거나 경화된 반사층이 포함된다. 입방체-코너 시트의 경화는 시트의 진입 각정도를 증가시킴이 종래 기술에 공지되어 있다.Exemplary buried-lensed sheets comprise a microsphere-base comprising (1) a single layer of transparent microspheres whose front and back surfaces are embedded in a transparent matrix and (2) a reflective layer disposed from the rear surface of the microspheres at a predetermined distance. Retroreflective sheeting. As used herein, the term cover layer refers to any layer in front of the microspheres. Bailey, US Pat. No. 4,505,967, discloses a buried-lensoidal retroreflective sheet which is particularly suitable for use according to the present invention. Examples of cube-corner, buried-lens sheets include a single layer of cube-corner whose front and back surfaces are embedded in a polymer matrix and a reflective layer which is mirror-coated or cured on the surface of the cube-corner. It is known in the art that curing of a cube-corner sheet increases the degree of entry of the sheet.

전형적으로, 도로 표지로서 사용되는 경우에 매립-렌즈형 역반사 시트는 캡슐-렌즈형 역반사 시트보다 바람직하다. 매립-렌즈형 시트의 고상 구조는, 캡슐-렌즈형 시트처럼 내부 공극(空隙, void)을 포함하지는 않기 때문에 교통 조건(traffic condition)이 가해지는 경우에 보다 내구적이라고 믿어진다. 매립-렌즈형 역반사 시트는 상당히 내구적이며 신축적인 상업적 형태에 유용하다. 그것들은 많은 캡슐-렌즈형 시스템에서 가능한 것보다 더 높은 진입각에서 효과적이고 밝은 역반사 기능을 제공하는 실시예에 유용하다. 더욱이, 많은 매립-렌즈형 시트에서 역반사층은 알루미늄이며 알루미늄 적응층은 도로 표지 재료에서 일반적으로 사용된다. 이러한 유사성에 의해 만약 다른 금속이 사용되는 경우 발생할 수 있는 소정의 부식 문제의 가능성이 최소화 된다.Typically, embedded-lens retroreflective sheets are preferred over capsule-lenticular retroreflective sheets when used as road markings. The solid state structure of the buried-lensed sheet is believed to be more durable when traffic conditions are applied because it does not contain internal voids like the capsule-lensed sheet. Landfill-lensed retroreflective sheets are useful for highly durable and stretchable commercial forms. They are useful in embodiments that provide an effective and bright retroreflective function at higher entry angles than is possible in many capsule-lensed systems. Moreover, in many landfill-lensed sheets the retroreflective layer is aluminum and aluminum adaptation layers are commonly used in road marking materials. This similarity minimizes the possibility of certain corrosion problems that can occur if other metals are used.

미소구체-베이스의(미소구체를 기초로한) 매립-렌즈형 광학 시스템은 반사된 후에 그 광원쪽으로 돌아가게 굴절되는 빛을 반사 부재로 굴절시키도록 미소구체의 광 굴절 및 집중 효과를 활용한다. 굴절의 정도 및 그에 따른 경면 반사기의 최적의 배치는 미소구체 위의 커버층, 미소구체, 및 (만일 있다면) 미소구체 및 반사기 부재 사이의 간격층(spacing layer)의 상대적 굴절 지수에 의존한다. 예컨대, 대략 1.5의 굴절 지수를 갖는 커버층 및 간격층 재료로 사용되는 경우, 굴절 지수 2.25의 미소구체는 그 미소구체의 후방으로 직경의 대략 0.44 배의 거리에 빛을 집중시킬 것이다. 바람직하게는, 간격층의 두께는 이것과 비슷하므로 빛은 경면 반사기에 집중된다. 이러한 정밀한 광학적 관계로부터 조금이라도 편향되면, 그 결과 베이스 시트의 역반사성이 감소되는 경향이 있다. 따라서, 커버층은 미소구체층에 견고하게 부착되어 유지되는 것이 바람직하며, 미소구체는 매트릭스에 안정되게 위치되는 것이 바람직하며, 그리고 빛이 역반사되기 위해 통과해야 하는 모든 층은 찌그러짐(distortion)이 전혀 없는 것이 바람직하다. 추가로, 전형적으로 증기 용착된 알루미늄인 경면 반사기는 실질적으로 연속적인, 크래킹(cracking) 또는 부식이 없는 찌그러짐이 없는 층으로서 유지됨이 바람직하다. 간격층-경면층 경계면은 매끄러우며 주름이 없게 유지됨이 바람직하다. 비록 매우 작은 변화에 의해 눈에 띄는 광도 손실이 초래되지 않더라도, 미세한 변화로 이들 정밀한 관계가 심하게 영향을 받을 수 있다. 이러한 광학 관계에 매우 작은 변화라도 발생하면, 그 결과 베이스 시트 및 그에 따른 상기 베이스 시트를 사용해 제조된 소정의 제품의 역반사 기능이 저하된다. 이러한 정밀한 광학 관계를 사용해 제조된 소정의 역반사 시트가 태양 광, 비, 도로의 기름, 도로의 모래, 도로의 소금, 및 차량 배기 가스와 결합된 반복되는 교통으로 인한 충격 및 전단 응력을 견딜 수 있다는 것은 놀라운 일이다.Microsphere-based buried-lensoidal optical systems (based on microspheres) utilize the light refraction and concentration effects of the microspheres to refract the light refracted by the reflecting member after being reflected and returned to its light source. The degree of refraction and thus the optimal placement of the specular reflector depends on the relative index of refraction of the cover layer on the microspheres, the microspheres, and the spacing layer (if any) between the microspheres and the reflector member. For example, when used as a cover layer and gap layer material having an index of refraction of approximately 1.5, microspheres with a refractive index of 2.25 will focus light at a distance of approximately 0.44 times the diameter behind the microspheres. Preferably, the thickness of the spacer layer is similar to this so that light is concentrated on the specular reflector. Any slight deflection from this precise optical relationship tends to reduce the retroreflectivity of the base sheet. Therefore, the cover layer is preferably kept firmly attached to the microsphere layer, and the microspheres are preferably positioned stably in the matrix, and any layer that must pass through in order for the light to be reflected back is distorted. It is desirable that there is no at all. In addition, the specular reflector, which is typically vapor deposited aluminum, is preferably maintained as a substantially continuous, cracking free or corrosion free layer. The interfacial-mirror layer interface is preferably smooth and free of wrinkles. Although very small changes do not result in noticeable loss of luminosity, minute changes can severely affect these precise relationships. If even a very small change in such an optical relationship occurs, the result is that the retroreflective function of the base sheet and, therefore, a predetermined product manufactured using the base sheet is degraded. Certain retroreflective sheets manufactured using these precise optical relationships can withstand the impact and shear stresses of repeated traffic combined with sunlight, rain, road oil, road sand, road salt, and vehicle exhaust. It is surprising that there is.

빛이 매립-렌즈형 역반사 시트에 높은 진입각으로 진입하여 미소구체를 통해서 지나가는 경우, 빛이 저입사각으로 다소 수직인 방식으로 입사되는 경우에 발생하는 것처럼, 빛은 후면보다는 미소구체의 측면에 집중되는 경향이 있다. 따라서, 미소구체 및 반사층 사이의 적절한 간격을 유지하는 것이 중요하다. 당업자에 의해서 이해되듯이, 간격 코트층(coat layer)의 두께는 부분적으로는 제조 방법에 의해서 제어될 수 있다. 간격층이 반구형으로 일치하는, 즉 미소구체의 후면에 동심이 되는 경향이 있는 경우에, 다양한 진입각에 대한 최적의 간격이 달성될 수 있다. 베일리의 미국 특허 제4,505,967에는 사용하기에 적합한 매립-렌즈형 역반사 시트가 본 명세서에 개시되며, 간격층의 형태 및 시트의 역반사 반응 사이의 관계가 상세히 설명된다. 3엠 SCOTCHLITE 브랜드 리플렉티브 라이센스 플레이트 시트(3M SCOTCHLITE Brand Reflective License Plate Sheeting) 제3750호는 본 발명에서 사용될 수 있는 상업적인 역반사 시트를 예시하는 예이다.When light enters a buried-lenticular retroreflective sheet at high entrance angles and passes through the microspheres, the light is directed to the side of the microspheres rather than the rear, as occurs when light is incident in a somewhat vertical manner at low incidence. There is a tendency to concentrate. Therefore, it is important to maintain proper spacing between the microspheres and the reflective layer. As will be appreciated by those skilled in the art, the thickness of the gap coat layer can be controlled in part by the manufacturing method. If the spacer layers tend to be hemispherical, ie concentric to the backside of the microspheres, optimal spacing for various entrance angles can be achieved. Bailey's US Pat. No. 4,505,967 discloses a buried-lens retroreflective sheet suitable for use herein, and details the relationship between the shape of the spacer layer and the retroreflective reaction of the sheet. 3M SCOTCHLITE Brand Reflective License Plate Sheeting 3750 is an example illustrating a commercial retroreflective sheet that can be used in the present invention.

도로 표지는 일부 적용례에서는 대량의 교통에 노출되기 때문에 역반사 요소의 정면에 배치된 광-투과성 커버층의 내구성은 중요하다. 커버층은 실질적으로 연속적인 것이 바람직하다. 커버층의 조성물은 구형 굴절 요소에 강한 결합을 제공하도록 선택되어야 한다.Because road markings are exposed to large amounts of traffic in some applications, the durability of the light-transparent cover layer disposed in front of the retroreflective element is important. The cover layer is preferably substantially continuous. The composition of the cover layer should be chosen to provide a strong bond to the spherical refractive element.

커버층은 열가소성 중합체인 것이 바람직하다. 본 발명에 따른 용도에 적합한 열가소성 중합체의 예에는 폴리우레탄(Polyurethane)과, 에틸렌 메타크릴 산(Ethylene Methacrylic Acid, EMAA), 에틸렌 아크릴 산(Ethylene Acrylic Acid, EAA), 이온적으로 가교결합(crosslink)된 EMAA 또는 EAA로 구성되는 폴리에틸렌 산 공중합체(Polyethylene Acid Copolymer)가 포함된다. 지방족 폴리우레탄이 바람직한 재료이며, 그것은 지방족 폴리우페탄은 충격 저항, 저온에서의 신축성, 색, 투명도, 내마모성, 및 원하는 베이스 시트 커버층에 결합되는 강도가 높기 때문이다. 커버층은 또한 오염 누적에 내성이 있으며, 깨끗하며, 로드 표면에 일치할 만큼 신축적이며, 무기 앤티 스키드 입자와 결합하며, 그리고 사용중에 색이 상당히 변하지 않는 것이 바람직하다.It is preferable that a cover layer is a thermoplastic polymer. Examples of suitable thermoplastic polymers for use according to the invention include polyurethane, ethylene methacrylate (Ethylene Methacrylic Acid, EMAA), ethylene acrylic acid (EAA), ionically crosslink Polyethylene acid copolymers composed of EMAA or EAA. Aliphatic polyurethanes are the preferred materials because they are high in impact resistance, low temperature elasticity, color, clarity, wear resistance, and strength to be bonded to the desired base sheet cover layer. The cover layer is also preferably resistant to contamination accumulation, clean, stretchable to match the rod surface, incorporating inorganic anti skid particles, and not significantly changing color during use.

원하는 경우, 구형 굴절 요소는 커버층에 대한 결합을 추가로 증가시키도록 재료로 처리될 수 있다.If desired, the spherical refractive element can be treated with a material to further increase the bond to the cover layer.

III. 굴절 요소III. Refractive elements

본 발명에 따르면, 구형 굴절 요소들의 어레이(array)가 베이스 역반사 시트의 커버층에 접착된다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 어레이란 요소들이 규칙적인 패턴으로 또는 무작위로 배열되는 가에 관계없이 복수의 굴절 요소를 의미한다. 요소들은 전형적으로 불연속적(분리형)이다.According to the invention, an array of spherical refractive elements is attached to the cover layer of the base retroreflective sheet. As used herein, an array means a plurality of refractive elements regardless of whether the elements are arranged in a regular pattern or randomly. The elements are typically discontinuous (isolated).

구형 굴절 요소의 요구되는 성질에는 고도의 투명성 및 윤이나는 스크래치-저항성 표면이 포함된다. 요소의 투명성은, 입사광이 요소를 통해서 최소로 감소되며 투과됨으로써 대부분의 빛이 역반사되어 광원으로 돌아가게 되므로 중요하다. 요소의 표면은 표면이 광택을 유지하고, 또한 빛이 스크래치에 의해서 산란되지 않도록 스크래치-저항성이 있는 것이 바람직하다. 요소는 교통에 따른 평탄화 효과에 견딜만큼 충분한 경도를 갖는 것이 바람직하며, 또한 75℃(170℉) 아래의 온도에서 상당히 연화(軟化)되지 않아야 한다. 바람직하게는, 적어도 일부 요소는 최소 45의 쇼어 D 경도(Shore D Hardness)를 갖는다. 추가로, 요소는 -40℃ 내지 75℃(-40℉ 내지 170℉)의 온도에서 교통 충격시 크랙(crack)이 발생하지 않아야 한다. 요소는 또한 역반사 베이스 시트에 양호하게 접착하는 것이 바람직하며, 또한 기름-저항성, 오염-저항성, 및 내습성이 있는 것이 바람직하다. 요소의 또 다른 소망되는 또는 바람직한 성질에는 낮은 색(low color) 및 낮은 비용이 포함된다.The required properties of the spherical refractive element include high transparency and shiny scratch-resistant surfaces. The transparency of the element is important because the incident light is reduced to the minimum and transmitted through the element so that most of the light is reflected back to the light source. The surface of the element is preferably scratch-resistant so that the surface remains glossy and the light is not scattered by the scratch. The element should preferably have a hardness sufficient to withstand the planarization effect of traffic and should not significantly soften at temperatures below 75 ° C. (170 ° F.). Preferably, at least some elements have a Shore D Hardness of at least 45. In addition, the element should be free of cracks in traffic impacts at temperatures between −40 ° C. and 75 ° C. (-40 ° F. to 170 ° F.). The urea is also preferably adhered well to the retroreflective base sheet, and is also preferably oil-resistant, dirt-resistant, and moisture resistant. Another desired or desirable property of the element includes low color and low cost.

본 발명에 따른 베이스 역반사 시트에 적용된 구형 굴절 요소는 유리, 세라믹, 또는 중합체 중의 하나일 수 있다. 선택은 부분적으로는 마모 저항, 일기에 대한 내성 등과 같은 결과로 발생하는 제품의 원하는 성질에 기초한다.The spherical refractive element applied to the base retroreflective sheet according to the invention may be one of glass, ceramic, or polymer. The choice is based, in part, on the desired properties of the resulting product, such as abrasion resistance, weather resistance and the like.

구형 굴절 요소로서 사용하기에 적합한 열경화성 또는 열가소성 중합체를 예시하는 예에는 폴리카보네이트(polycarbonte), 아크릴(acrylics), 폴리우레탄(polyurethanes), 염화비닐 클로라이드(polyvinyl chloride), 및 에틸렌 메타크릴 산(ethylene methacrylic acid, EMMA), 에틸렌 아크릴 산(ethylene acrylic acid, EAA), 이온적으로 가교결합(crosslink)된 EMAA 또는 EAA로 구성되는 폴리에틸렌 산 공중합체와 같은 폴리오레핀 공중합체(polyolefin copolymer)가 포함된다. 지방족 폴리우레탄(aliphatic polyurethane)이 바람직한 재료인데, 그것은 지방족 폴리우페탄은 충격 저항(impact resistance), 저온에서의 가요성, 색, 투명도, 내마모성, 및 원하는 베이스 시트 커버층에 결합되는 강도가 높기 때문이다.Examples of thermosetting or thermoplastic polymers suitable for use as spherical refractive elements include polycarbonates, acrylics, polyurethanes, polyvinyl chloride, and ethylene methacrylic polyolefin copolymers such as polyethylene acid copolymers composed of acid, EMMA), ethylene acrylic acid (EAA), ionically crosslinked EMAA or EAA. Aliphatic polyurethanes are preferred materials because they have high impact resistance, flexibility at low temperatures, color, clarity, wear resistance, and strength to be bonded to the desired base sheet cover layer. to be.

구형 굴절 요소는 바람직하게는 1.35보다 크고 1.75보다 작은 굴절 지수를 가지며, 보다 바람직하게는 약 1.4 내지 1.7의 값을 갖는다. 고바야시 등의 유럽 특허 제385746 B1호와는 달리, 역반사 베이스 시트는 양호한 각정도를 보유하기 때문에 높은 굴절 지수는 본 발명을 수행하는데 필요하지 않다; 즉, 베이스 시트의 역반사성은 대략 80° 이상의 비교적 높은 진입각에서 여전히 실질적이다. 일반적으로 높은 굴절 지수(대략 2 이상)를 갖는 커다란 유리 미소구체(즉, 직경이 2mm에 육박하는 미소구체)는 제조하기가 어려우며 고가이다.The spherical refractive element preferably has a refractive index greater than 1.35 and less than 1.75, and more preferably has a value between about 1.4 and 1.7. Unlike European Patent No. 385746 B1 to Kobayashi et al., A high refractive index is not necessary to carry out the present invention because the retroreflective base sheet has a good degree of angle; That is, the retroreflectivity of the base sheet is still substantial at relatively high entrance angles of approximately 80 ° or more. In general, large glass microspheres (ie, microspheres close to 2 mm in diameter) with high refractive index (approximately 2 or more) are difficult to manufacture and are expensive.

전형적으로, 각 굴절 요소의 부분은 커버층에 매립된 잔여 부분과 함께 커버층 위에 노출될 것이다. 예컨대, 요소의 직경의 대략 10 내지 70 퍼센트가 전형적으로 매립될 것이다. 각 구형 굴절 요소 직경의 대략 30 내지 70 퍼센트가 노출되는 것이 바람직할 것이다. 보다 바람직하게는, 각 구형 굴절 요소 직경의 대략 40 내지 60 퍼센트가 매립될 것이다. 구형 굴절 요소는 대략 70° 및 90° 사이에서 제품에 입사하는 빛의 대부분이 굴절되어 역반사 베이스 시트에 진입하도록 매립되는 것이 바람직하다. 본 발명에 따라, 89° 이상, 전형적으로는 85° 이상의 진입각에서의 본 발명에 따른 제품의 역반사 광도는 베이스 시트 하나만의 역반사 광도보다 높다. 전형적으로, 구형 굴절 요소는 직경이 대략 0.5 내지 4.0mm의 범위내에 있는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는, 직경이 대략 1 내지 2mm 이다.Typically, a portion of each refractive element will be exposed over the cover layer with the remaining portion embedded in the cover layer. For example, approximately 10 to 70 percent of the diameter of the element will typically be embedded. It would be desirable to expose approximately 30 to 70 percent of each spherical refractive element diameter. More preferably, approximately 40 to 60 percent of each spherical refractive element diameter will be embedded. The spherical refractive element is preferably buried between approximately 70 ° and 90 ° so that most of the light incident on the product is refracted and enters the retroreflective base sheet. According to the invention, the retroreflective brightness of the article according to the invention at an entrance angle of at least 89 °, typically at least 85 °, is higher than the retroreflective light of only one base sheet. Typically, the spherical refractive element preferably has a diameter in the range of about 0.5 to 4.0 mm, more preferably about 1 to 2 mm in diameter.

크론의 미국 특허 제4,145,112호 및 위코프의 미국 특허 제4,236,788호에 개시된 요소들은 제1면과 관련되어 방향이 정해지는 요소의 제2면을 필요로 하며 빛을 베이스 시트에 반사하는 성질을 갖는다. 대조적으로, 본 발명에 따른 굴절 요소는 전형적으로는 단일 표면(즉, 정면)에서의 굴절에 의존한다. 이에 따라, 제2면에서 역반사성을 구현하도록 제1면 및 제2면을 형성할 필요가 없게 되며, 또한 제2면이 광택과 같은 반사 가능한 성질을 가질 필요가 없게 된다. 전형적으로, 반사에 필요한 성질은 굴절에 필요한 것보다 더욱 엄격하다. 결국, 이러한 참조에 개시된 제품은, 본 발명에서 바람직하게 사용되었던 것처럼 고입사각 광의 역반사가 가능한 베이스 시트를 활용한 것으로는 공지되지 않았다.The elements disclosed in U.S. Patent No. 4,145,112 to Crohn and U.S. Patent No. 4,236,788 to Wykov require a second side of the element that is directed relative to the first side and has the property of reflecting light to the base sheet. In contrast, refractive elements according to the invention typically rely on refraction at a single surface (ie, frontal). Accordingly, it is not necessary to form the first and second surfaces so as to realize retroreflectivity on the second surface, and the second surface does not need to have a reflective property such as gloss. Typically, the properties required for reflection are more stringent than those required for refraction. Consequently, the product disclosed in this reference is not known to utilize a base sheet capable of retroreflecting high-incidence light as was preferably used in the present invention.

구형 굴절 요소들 사이의 간격이 균일할 수 있거나, 또는 요소들이 무작위로 배치될 수 있다. 최적 간격보다 작은 요소들의 간격이 최적의 광도가 필요하지 않는 용례에 사용될 수 있다. 이런 무작위의 굴절 요소 배치의 특징에 의해, 단순화된 저렴한 제조가 가능해 진다. 하지만, 본 발명에서, 요소들은 각 요소가 다른 요소를 그늘지게 하지 않는 특정 위치에 놓일 수 있기 때문에 특정 패턴의 균일한 배치는 이점이 있다. 대다수의 입사광은 도로 표지의 기하학적 형태에서 역반사 광도를 최대화하도록 요소에 의해서 이런식으로 포획된다. 예컨대, 구형 굴절 요소들은, 예상되는 진입각에서 인접 요소의 그늘짐을 최소화 하며 돌출형 활주 제어 입자를 포함하는 광 굴절 요소들 사이의 간격에 의해 차량 타이어의 더 큰 표면 접촉이 허용되도록 이격된다. 굴절 요소들에 의해 점유된 표면 면적은 본 발명에 따른 제품을 도로, 가드 레일, 또는 다른 구조체 등에 최대로 적응시키기 위해 베이스 시트의 50 퍼센트보다 적은 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 굴절 요소에 의해 덮인 표면 면적은 25 퍼센트보다 작다.The spacing between the spherical refracting elements may be uniform, or the elements may be randomly placed. Spacing of elements smaller than the optimal spacing can be used in applications where optimal brightness is not needed. This characteristic of random refraction element placement allows for simplified and inexpensive manufacturing. However, in the present invention, the uniform arrangement of a particular pattern is advantageous because the elements can be placed in a specific position where each element does not shade the other elements. The majority of incident light is captured in this way by the element to maximize the retroreflective brightness in the geometry of the road markings. For example, the spherical refracting elements are spaced apart to allow greater surface contact of the vehicle tire by the spacing between the light refracting elements including the protruding slide control particles while minimizing the shadowing of adjacent elements at the expected entry angle. The surface area occupied by the refractive elements is preferably less than 50 percent of the base sheet for maximum adaptation of the product according to the invention to roads, guard rails, or other structures. More preferably, the surface area covered by the refractive element is less than 25 percent.

구형 굴절 요소를 포함하여, 본발명에 따른 전체 제품은 보호 코팅을 사용하여 보호될 수 있다. 그러한 코팅은 마모 및/또는 오염 저항을 제공하는 이점이 있다. 보호 코팅 조성물의 예를 들면, 세라머(ceramer) 코팅 또는 가교결합된 수계의 폴리우레탄 코팅이 포함되지만, 이것들로 제한되는 것은 아니다.The entire product according to the invention, including the spherical refractive element, can be protected using a protective coating. Such coatings have the advantage of providing wear and / or contamination resistance. Examples of protective coating compositions include, but are not limited to, ceramer coatings or crosslinked aqueous polyurethane coatings.

본 명세서에 사용되듯이, "세라머"는 자유-라디칼(free-radical) 중합성 유기액 내에 분산된 표면-변형된 콜로이드 실리카(colloidal silica) 입자로 구성되는 유체를 가리킨다. 코팅의 이점에는 습기, 빛, 및 열에 대한 뛰어난 저항; 마모에 대한 저항; 화학 침식, 및 자동차 엔진 오일 및(타이어의 카본블랙 등의) 카본블랙(carbon black)에 대한 저항; 투명도 등의 원하는 광학적 성능; 구형 굴절 요소에 대한 양호한 응착성; 및 양호한 가요성으로 외부 조건에 견딜 수 있는 능력이 포함된다. 제1단계에서, 세라머 전구체(precursor) 코팅 조성물이 역반사 제품의 표면, 바람직하게는 굴절 요소의 상부 표면 및 굴절 요소에 의해 덮히지 않은 베이스 시트의 부분에 도포된다. 코팅 조성물은 대략 20 중량 퍼센트(wt%) 내지 80wt%의 에틸렌 불포화 단량체; 대략 10wt% 내지 50wt%의 아크릴 작용된 콜로이드 실리카; 대략 5wt% 내지 40wt%의 N, N-이중치환된(disubstituted) 아크릴아미드 단량체, 또는 N-치환된-N-비닐-아미드 단량체로 구성되며; 상기 백분율은 상기 코팅의 전체 중량의 중량 백분율이다. 조성물은 그 후에 마모-저항성을 갖는 본 명세서에, 즉 광투과성 세라머 코팅을 형성하도록 경화(cure)된다. 세라머 조성물은 분무(spraying), 회전(rolling), 딥(dip) 코팅, 또는 나이프 코팅(knife coating)을 포함하는 당 업계에 공지된 방법 중 하나로 도포될 수 있다. 양수인의 계류중인 미국 출원 제08/444076호(1995년 5월 19일에 출원, 본 명세서에는 참조로서만 포함)에는 도로 표지 및 역반사 시트에의 세라머의 사용이 개시된다.As used herein, "ceramer" refers to a fluid consisting of surface-modified colloidal silica particles dispersed in a free-radical polymerizable organic liquid. Advantages of the coating include excellent resistance to moisture, light, and heat; Resistance to wear; Chemical erosion and resistance to automotive engine oil and carbon black (such as tire black); Desired optical performance such as transparency; Good adhesion to spherical refractive elements; And the ability to withstand external conditions with good flexibility. In a first step, a ceramic precursor coating composition is applied to the surface of the retroreflective article, preferably the top surface of the refractive element and the portion of the base sheet not covered by the refractive element. The coating composition may comprise approximately 20 weight percent (wt%) to 80 wt% ethylenically unsaturated monomers; About 10 wt% to 50 wt% of acrylic functional colloidal silica; Approximately 5 wt% to 40 wt% N, N-disubstituted acrylamide monomer, or N-substituted-N-vinyl-amide monomer; The percentage is a weight percentage of the total weight of the coating. The composition is then cured to form a light-transmitting ceramic coating herein, that is wear-resistant. The ceramic composition may be applied by any of the methods known in the art, including spraying, rolling, dip coating, or knife coating. Assignee's pending US application 08/444076, filed May 19, 1995, incorporated herein by reference only, discloses the use of ceramers on road markings and retroreflective sheets.

본 발명의 용도에 적합한 가교결합된 폴리우레탄 보호 코팅을 예시하는 예는 CX100 브랜드의 가교제로 가교결합된 NEOREZ R-960 브랜드 폴리우레탄 수지(모두 매사추세츠, 윌밍턴의 제네카 레진스에서 상업적으로 판매)로 구성된다. 당업자가 이해하듯이, 다른 수계 시스템 및 가교제가 보호 코팅을 제형(formulate)하는데 사용될 수 있다.Examples of crosslinked polyurethane protective coatings suitable for use in the present invention include NEOREZ R-960 brand polyurethane resins (all commercially available from Geneca Resin, Wilmington, Mass.) Crosslinked with a crosslinker of the CX100 brand. It is composed. As will be appreciated by those skilled in the art, other aqueous systems and crosslinkers may be used to formulate the protective coating.

IV. 제조 방법IV. Manufacturing method

본 발명에 따른 방법은 (1) 반사 요소들의 어레이 및 커버층을 포함하는 역반사 베이스 시트를 제공하는 단계, 및 (2) 구형 굴절 요소들의 어레이를 커버층 위에 접착 또는 형성하는 단계를 포함하며, 고진입각으로 어레이(array)에 입사된 빛이 베이스 시트에 투과되게 굴절되도록, 베이스 시트에 의해 역반사되도록, 그리고 상기 제품에 의해 역반사되게 구형 굴절 요소에 의해서 추가로 굴절되도록, 구형 굴절 요소를 베이스 시트에 대해 배치한다.The method according to the invention comprises the steps of (1) providing a retroreflective base sheet comprising an array of reflective elements and a cover layer, and (2) adhering or forming an array of spherical refractive elements over the cover layer, The spherical refracting element is arranged such that light incident on the array at a high entrance angle is refracted to be transmitted through the base sheet, retroreflected by the base sheet, and further refracted by the spherical refractive element to be retroreflected by the product. Place it against the base sheet.

도로 표지를 제조하는 전형적인 조립 공정에서, 베이스 시트(예컨대 3M SCOTCHLITE 브랜드 리플렉티브 라이센스 플레이트 시트 제3750호)를 알루미늄 적응층에 도포한다. 그 결과, 구형 굴절 요소는 커버층 또는 추가의 층에 매립됨으로써 베이스 시트의 커버층에 부착될 것이다.In a typical assembly process for making road markings, a base sheet (such as 3M SCOTCHLITE brand reflective license plate sheet 3750) is applied to an aluminum adaptation layer. As a result, the spherical refractive element will be attached to the cover layer of the base sheet by embedding it in the cover layer or additional layer.

전형적으로, 구형 굴절 요소는, 더 깊이 매립되면 이동에 대한 더 큰 저항력을 갖는다. 추가로, 적어도 직경의 50 퍼센트 이상이 매립된 경우, 보다 얕게 매립된 경우보다 (제품의 역반사 기능을 감소시키는) 오염 및 파편이 누적되기가 어렵게 된다.Typically, the spherical refractive element has a greater resistance to movement when embedded deeper. In addition, when at least 50 percent of the diameter is buried, contamination and debris (which reduces the retroreflective function of the product) are less likely to accumulate than when buried shallower.

조립 공정에서, 앤티 스키드 입자는 굴절 요소를 베이스 시트에 부착함과 동시에 첨가하는 것이 전형적이다. 또한, 입자내의 어디에 염료가 필요한가에 따라 염색제 및/또는 안료 등의 염료(colorant)를 조립 공정중의 적합한 시간에 유입시킬 수 있다.In the assembly process, anti skid particles are typically added at the same time as attaching the refractive element to the base sheet. In addition, depending on where the dye is needed in the particles, dyes such as dyes and / or pigments can be introduced at a suitable time during the assembly process.

역반사 베이스 시트 아래에 있는 본 발명에 따른 입자의 구성 요소는 원하는 용례에 적합하게 선택되는 것이 바람직하다. 예컨대, 스크림(scrim) 접착제(즉, 접착제로 포화된 중합체 스크림)는 역반사 제품에 선택된 접착 특성 외에 추가적 강도를 첨가한다. 적합한 적응층, 접착층, 강화층 등은 당업자에 의해서 미리 선택될 수 있다.The components of the particles according to the invention underneath the retroreflective base sheet are preferably selected to suit the desired application. For example, scrim adhesives (ie, polymer scrim saturated with adhesive) add additional strength to the retroreflective product in addition to the selected adhesive properties. Suitable adaptation layers, adhesive layers, reinforcement layers and the like can be preselected by those skilled in the art.

V. 염료V. Dyes

염료를 선택된 부분 또는 전체 역반사 제품에 첨가하는데 여러 방법이 사용될 수 있다. 도로 표지 용례에서, 바람직한 염료의 예에는 백, 황, 적, 및 청색이 다른 것들 사이에 포함된다. 염료는 원하는 대로 광투과성 또는 불투명할 수 있다.Several methods can be used to add the dye to the selected portion or to the entire retroreflective product. In road marking applications, examples of preferred dyes include white, sulfur, red, and blue among others. The dye may be light transmissive or opaque as desired.

전형적으로, 염료가 광학 경로 내에 배치되는 경우, 염료는 바람직하지 않은 역반사 기능의 감소가 없도록 광투과성인 것이 바람직하다. 하지만, 몇 가지 경우에, 역반사 광도는 감소시키지만 보다 생생한 전체 색 또는 외관 등의 다른 몇 가지의 원하는 효과를 제공하는 불투명 염료가 적소에 배치되어 사용되는 것이 바람직함을 이해한다.Typically, when the dye is placed in the optical path, it is desirable that the dye is light transmissive so that there is no undesirable reduction in retroreflective function. However, in some cases, it is understood that opaque dyes are preferably used in place to reduce retroreflective light but provide some other desired effect, such as more vivid overall color or appearance.

광투과성 염료는 본 발명에 따른 제품의 주간 및 야간색을 강화할 수 있다. 다른 것과 마찬가지로 도로 표지 용례에서, 운전자가 예컨대 황색 및 백색 표지 사이의 착색된 표지를 판별하는 것이 중요하다. 야간색을 달성하는 한 방법에는, 광투과성의 착색된 재료를 광선의 경로에 위치시키는 것이 포함된다.The light transmissive dye may enhance the day and night colors of the product according to the invention. As in other road marking applications, it is important for the driver to determine colored signs, for example between yellow and white signs. One method of achieving nighttime color involves placing a translucent colored material in the path of the light beam.

한 가지 방법으로, 착색된 베이스 시트를 사용하여 색이 구현된다. 예컨대, 도4에서, 광투과성 매트릭스(65)는 황색 등의 원하는 색으로 제조될 수 있다. 캡슐-렌즈형 입방체-코너 유형 베이스 시트에서, 입방체-코너 자체는 채색될 수 있다. 다른 방법은 필요한 경우 착색된 커버층을 사용하는 것이다. 예컨대, 본 발명에 따른 제품은 광투과성의 황색, 적색, 또는 청색으로 착색된 상부 필름을 포함하도록 제조될 수 있다. 또한, 착색된 굴절 요소가 사용될 수 있다. 광투과성의 착색된 상부 필름이 광투과성의 착색된 굴절 요소와 관련하여 사용되는 경우, 그 결과 매우 효과적인 착색된 역반사 제품이 생긴다. 대신, 광투과성의 착색된 층이 베이스 시트의 커버층에 프린트(print)될 수 있다. 무색의 상부 필름이 프린트된 베이스 시트의 상부에 도포될 수 있다. 이 방법에는 그 내구성을 강호하기 위해 착색된 층을 매립하는 이점이 있다. 또한, 프린트에 의해 한 패턴의 다중색의 층이 원하는 심볼(symbol)이나 레전드를 형성하도록 첨가될 수 있다.In one way, color is realized using colored base sheets. For example, in Fig. 4, the light transmissive matrix 65 may be made of a desired color such as yellow. In the capsule-lenticular cube-corner type base sheet, the cube-corner itself can be colored. Another method is to use a colored cover layer if necessary. For example, the product according to the invention can be made to comprise a transmissive yellow, red or blue colored top film. In addition, colored refractive elements can be used. If a transparent colored top film is used in connection with a transparent colored refractive element, the result is a highly effective colored retroreflective product. Instead, a translucent colored layer can be printed on the cover layer of the base sheet. A colorless top film can be applied on top of the printed base sheet. This method has the advantage of embedding the colored layer to enhance its durability. In addition, multiple patterns of a pattern may be added by printing to form the desired symbol or legend.

전형적으로, 불투명 염료는 본 발명에 따른 제품의 주간색을 주로 강화하는데 사용되며, 역반사 기능을 감소시키지 않도록 광선의 경로 바깥에 놓이는 것이 바람직하다. 따라서, 알루미늄 반사층에 기인해 애초에 회색 착색된 베이스 시트는 불투명 염료의 첨가에 의해 원하는 색으로 변경될 수 있다. 예컨대, 착색된 제품을 제조하는 한 방법에 따라 본 발명의 제품 위에 백색의 불투명 세그먼트(segment)를 도포하거나 또는 불투명 구형 굴절 요소를 사용하게 된다. 이러한 특정 세그먼트 및 불투명 요소는는 입사광을 역반사시키지 않을 지라도 소량 사용되는 경우 시트의 원색(true color)을 증가시킨다. 선택적으로, 구형 굴절 요소 사이에서, 백색 착색된 수지의 펠릿은 커버층에 도포되며 가열됨으로써 용융되어 커버층에 접착된다.Typically, opaque dyes are used mainly to enhance the daylight of the product according to the invention, and are preferably placed outside the path of the light rays so as not to reduce the retroreflective function. Thus, the gray colored base sheet initially due to the aluminum reflective layer can be changed to the desired color by the addition of an opaque dye. For example, one method of making a colored product is to apply a white opaque segment on the product of the invention or use an opaque spherical refractive element. These particular segments and opaque elements increase the true color of the sheet when used in small amounts, even if they do not retroreflect incident light. Optionally, between the spherical refractive elements, pellets of white colored resin are applied to the cover layer and melted by heating to adhere to the cover layer.

또한, 원하는 색으로 착색된 세그먼트가 다소의 역반사 반응의 감소에도 불구하고 베이스 시트는 물론 광 굴절 요소의 일정 부분에 도포될 수 있다. 예컨대, 착색된 역반사 제품을 제조하는 방법은 다음의 (1) 역반사 요소들의 어레이 및 커버층을 포함하는 역반사 베이스 시트의 제공하는 단계, (2) 베이스 시트의 저부에 적응층을 적층(積層)하는 단계, (3) 구형 굴절 요소들의 어레이를 베이스 시트의 커버층에 접착하는 단계, (4) 비교적 평탄한 상부 표면을 산출하도록 상부 굴절 요소를 디보싱(debossing)하는 단계, (5) 착색된 층을 상부 표면에 적용하는 단계, 및 (6) 구형 굴절 요소가 베이스 시트로부터 돌출하도록 베이스 시트를 엠보싱(embossing)하는 단계를 포함한다.In addition, segments colored in the desired color may be applied to a portion of the light refracting element as well as the base sheet, despite some reduction in retroreflective response. For example, a method of manufacturing a colored retroreflective product includes the following steps of (1) providing a retroreflective base sheet comprising an array of retroreflective elements and a cover layer, (2) laminating an adaptation layer on the bottom of the base sheet ( V) adhering an array of spherical refractive elements to the cover layer of the base sheet, (4) debossing the upper refractive element to yield a relatively flat upper surface, (5) coloring Applying the layer to the top surface, and (6) embossing the base sheet such that the spherical refractive element protrudes from the base sheet.

본 명세서에서 사용되듯이, "디보싱(debossing)"은 엠보싱에 상반되는데, 즉 결이진 표면을 비교적 평탄하게 만드는 것을 의미한다. 본 명세서에서 사용되듯이, 원래 베이스 시트의 상부 표면으로부터 돌출하는 굴절 요소는 요소가 베이스 시트와 비교적 수평이 되도록 눌려진다. 디보스하는 한 방법에는 부착된 적응층을 베이스 시트로 공급하는 방법 및 요소를 일련의 롤러를 통해서 굴절시키는 방법이 포함된다. 예컨대, 굴절 요소는 강철 롤과 접촉하는 반면, 적응층은 적층 압력하에서 변형될 수 있는 고무 롤과 접촉한다. 굴절 요소를 적응층 속으로 누르도록 압력이 인가된다. 디보싱 후에, 시트의 상부 표면이 완전히 매끄러워질 필요는 없다. 다소의 표면 미세 구성(topography)이 허용된다. 결과로서 생기는 베이스 시트의 표면은 가능하면 굴절 요소와 거의 평행인 것이 바람직하다. 디보싱 후에, 착색된 층을 종래의 기술에 의해 베이스 시트의 부분, 굴절 요소의 부분, 및 앤티 스키드 입자에 도포한다.As used herein, "debossing" is contrary to embossing, ie, making the textured surface relatively flat. As used herein, the refractive element projecting from the top surface of the original base sheet is pressed so that the element is relatively horizontal with the base sheet. One method of debossing includes supplying the adhered adaptive layer to the base sheet and refracting the element through a series of rollers. For example, the refractive element is in contact with the steel roll, while the adaptation layer is in contact with the rubber roll, which can deform under the lamination pressure. Pressure is applied to press the refractive element into the adaptation layer. After debossing, the top surface of the sheet need not be completely smooth. Some surface topography is allowed. It is preferable that the resulting surface of the base sheet is as nearly as parallel to the refractive element as possible. After debossing, the colored layer is applied to parts of the base sheet, parts of the refractive element, and anti skid particles by conventional techniques.

구형 굴절 요소를 첨가하기 전에 불투명 착색된 층을 베이스 시트의 선택된 부분에 추가로 이동시킬 수 있다. 예컨대, 착색된 역반사 제품을 제조하는 방법은 다음의 (1) 반사 요소들의 어레이 및 열가소성 커버층을 포함하는 역반사 베이스를 제공하는 단계, (2) 부분적으로 프린트된 베이스 시트를 산출하도록 규칙적인 패턴의 커버층에 불연속적인 열경화성 중합체를 제공하는 단계, (3) 커버층을 연화시키도록 부분적으로 프린트된 베이스 시트를 가열하는 단계, (4) 커버층이 연화되는 동안 그리고 구형 굴절 요소가 베이스 시트에 접착되도록 구형 굴절 요소를 부분적으로 프린트된 베이스 시트에 침전시키는 단계, (5) 굴절 요소를 용융시키는 단계, 및 (6) 냉각 단계를 포함한다. 열경화성 중합체의 부분에는 원하는 염료를 함유시킬 수 있다. 예컨대, 일실시예에서, 베이스 시트의 전체 면적은 굴절 요소 아래, 즉 커버 시트에 결합되는 구역을 제외하고는 열경화성 착색된 층으로 프린트될 수 있다. 다른 실시예에서, 한정된 반경으로 굴절 요소를 에워 싸도록 광투과성 열경화성 중합체가 프린트될 수 있다. 시트의 밸런스(balance)는 예컨대 백색으로 착색된 또다른 열경화 수지 중합체로 프린트될 수 있다. 굴절 요소 바로 아래의 구역은 프린트되지 않는다. 광선이 굴절 요소의 베이스 바깥의 베이스 시트에 진입하는 것이 가능하기 때문에, 굴절 요소를 에워 싸는 광투과성 중합체의 구역은 여전히 광선이 베이스 시트에 진입하겨 베이스 시트에 의해서 역반사되도록 허용한다. 이러한 동일한 방법은 비용 효율을 위해 사용되는 굴절 요소의 양을 최소화하면서 제품의 광학 효율을 증가시키도록 굴절 요소를 정해진 방식으로 위치시키는 이점을 갖는다.The opaque colored layer may be further moved to selected portions of the base sheet before adding the spherical refractive elements. For example, a method of manufacturing a colored retroreflective article may comprise the following steps: (1) providing a retroreflective base comprising an array of reflective elements and a thermoplastic cover layer, and (2) routinely yielding a partially printed base sheet. Providing a discontinuous thermosetting polymer to the cover layer of the pattern, (3) heating the partially printed base sheet to soften the cover layer, (4) while the cover layer is softened and the spherical refractive element is the base sheet Precipitating the spherical refractive element on the partially printed base sheet so as to adhere to it; (5) melting the refractive element, and (6) cooling. Portions of the thermosetting polymer can contain the desired dye. For example, in one embodiment, the total area of the base sheet may be printed with a thermoset colored layer except for the areas that are bonded to the cover sheet, ie to the cover sheet. In other embodiments, the light transmissive thermoset polymer may be printed to enclose the refractive element in a defined radius. The balance of the sheet can be printed with another thermosetting polymer, for example colored white. The area just below the refractive element is not printed. Since it is possible for light rays to enter the base sheet outside the base of the refractive element, the region of the light transmissive polymer surrounding the refractive element still allows the light to enter the base sheet and be reflected back by the base sheet. This same method has the advantage of positioning the refractive element in a defined manner to increase the optical efficiency of the product while minimizing the amount of refractive element used for cost efficiency.

착색된 층의 조성물은, 용매, 교통량에 의한 마모, 및 자외선에 내성이 있어야 한다. 예컨대 소정 염료 용액은 78wt% NEOREZ R960 브랜드 수계의 우레탄 수지(매사추세츠, 윌밍턴, 제네카 레진산), 19wt% WW3000 브랜드 이산화 티탄 분산액(펜실베이니아, 페어리스 힐, 휴코테크 리미티드산), 및 3wt% CX100 가교제(매사추세츠, 윌밍턴의 제네카 레진산)을 포함한다. 다른 착색된 층 조성물이 사용될 수 있음이 당업자에게는 명백할 것이다.The composition of the colored layer should be resistant to solvents, abrasion by traffic, and ultraviolet light. For example, certain dye solutions include 78 wt% NEOREZ R960 brand water-based urethane resins (Massachusetts, Wilmington, Geneca Resin acid), 19 wt% WW3000 brand titanium dioxide dispersions (Pennsylvania, Fairy Hill, Hucotech Limited acid), and 3 wt% CX100 crosslinkers. (Mt. Genca Resin, Wilmington, Mass.). It will be apparent to those skilled in the art that other colored layer compositions may be used.

불투명 염료 및 광투과성 염료의 결합물을 사용하는 것이 당업자에게는 명백할 것이다. 예컨대, 광로내에 위치된 광투과성의 착색된 구형의 굴절 요소는 광로 바깥에 위치한 불투명 착색된 층과 함께 사용될 수 있다. 이런 식으로, 제품은 효과적인 주간 및 야간색을 가질 수 있다. 따라서, 상기 결합된 불투명 및 광투과성 착색된 시스템 중 어느 것이건 사용될 수 있다.It will be apparent to those skilled in the art to use combinations of opaque dyes and light transmissive dyes. For example, a translucent colored spherical refractive element located in the light path can be used with an opaque colored layer located outside the light path. In this way, the product can have effective day and night colors. Thus, any of the combined opaque and light transmissive colored systems can be used.

VI. 앤티 스키드(anti-skid) 입자VI. Anti-skid particles

앤티 스키드 입자는 도로 표지의 활주 저항을 증가시키는 많은 도로 표지 제품의 일반적인 구성 요소이며 당 업계에서 널리 사용되어 왔다. 앤티 스키드 입자는 차량의 타이어와 접촉하는 제품의 표면 어느 곳에나 위치될 수 있다.Anti skid particles are a common component of many road marking products that increase the sliding resistance of road markings and have been widely used in the art. Anti skid particles may be located anywhere on the surface of the product in contact with the tire of the vehicle.

전형적으로, 앤티 스키드 입자는 연화된 상태에 있는 동안 베이스 시트의 커베 필름에 무작위로 뿌려질 수 있다. 앤티 스키드 입자는 또한 일부러 뾰족한 부분으로서 굴절 요소에 위치될 수 있다. 앤티 스키드 입자는 굴절 요소의 천정(zenith) 가까이에 우선적으로 침전될 수 있음이 인지되어 있다. 예컨대, 그 위에 굴절 요소를 구비한 베이스 시트의 웨브는 바인더 조성물로 키스-코팅(kiss-coating)될 수 있다. 키스-코팅은 조성물이 굴절 요소의 상부 부분에만 바람직하게 코팅되는; 즉, 용액이 굴절 요소의 상부에만 "키스"하는 코팅 방법을 의미한다. 이 공정은 코팅 롤 사이의 갭을 제어하며 구형 굴절 요소의 상부만이 코팅 조성물과 접촉이 허용되도록 웨브를 유지함에 따라 이루어 진다. 조성물이 습기를 유지하는 동안, 많은 양의 앤티 스키드 입자가 웨브 위에 뿌려진다. 나머지 베이스 시트가 건조하므로, 입자는 습한 면적에만 접착한다. 과잉 앤티 스키드 입자는 진동되어 웨브에서 분리된다. 그 후에, 웨브는 습한 바인더 조성물을 건조, 경화, 또는 응고시키도록 일련의 오븐을 통해 보내진다. 그 결과, 앤티 스키드 입자는 앤티 스키드 저항을 제공하도록 굴절 요소의 상부 구역에 선택적으로 고정된다.Typically, the anti skid particles can be randomly sprayed onto the cover film of the base sheet while in the softened state. Anti skid particles may also be located in the refractive element as deliberate parts. It is recognized that anti skid particles may preferentially precipitate near the zenith of the refractive element. For example, a web of base sheet with refractive elements thereon can be kiss-coated with a binder composition. Kiss-coating is such that the composition is preferably coated only on the upper portion of the refractive element; That is, the coating method means that the solution "kisses" only the top of the refractive element. This process is done by controlling the gap between the coating rolls and maintaining the web so that only the top of the spherical refractive element is in contact with the coating composition. While the composition retains moisture, large amounts of anti skid particles are sprayed onto the web. Since the remaining base sheet is dry, the particles adhere only to the wet area. Excess anti skid particles are vibrated to separate from the web. Thereafter, the web is sent through a series of ovens to dry, cure, or solidify the wet binder composition. As a result, the anti skid particles are selectively fixed in the upper region of the refractive element to provide anti skid resistance.

VII. 용례VII. Example

본 발명에 따른 역반사 제품은 구체적으로는 빛이 고진입각으로 입사되는, 다수의 상이한 용례에서 유리하게 사용될 수 있다. 특히, 제품은 도로 표지 또는 수평 표지로서 사용하기에 대단히 적합하다. 높고 낮은 진입각 모두에서의 높은 역반사성 때문에, 제품은 저지 장벽 또는 가드 레일 등의 수직 용례; 트래픽 배럴(traffic barrel), 튜브(tube), 및 콘(cone) 등의 만곡된 표면 용례; 차량 표면; 및 제품의 유난히 효과적인 진입 각정도가 유리하게 될 다른 용례에 또한 매우 적합하다. 예컨대, 본 발명에 따른 시트의 많은 실시예에서 0° 내지 거의 90°의 전체 진입각에 걸쳐 효과적인 역반사가 제공될 수 있다. 그 결과, 시트가 전화용 전신주 또는 배럴 등의 물체 둘레에 감싸지는 경우, 시선내에 있는 시트의 전체 표면은 관측자로부터 만곡되어 멀어지는 물체의 표면의 부분을 포함하여 효과적인 역반사를 제공할 수 있다. 이에 따라, 역반사 면적이 증가하여 보다 가시적인 표지가 제공되며 그에 따라 안정성이 증가한다. 추가로, 제1 도로에 평행하며, 그리고 제1 도로의 반대쪽에서 제1 도로와 교차하는 제2 도로에 수직인 가드 레일, 저지 장벽, 또는 벽상의 스트립과 같은 단일표지는 제1 및 제2 도로 양쪽의 차량의 운전자에게 식별 가능한(visible) 매우 밝고도 효과적인 역반사 반응을 제공할 수 있다.Retroreflective products according to the invention can be advantageously used in a number of different applications, in particular where light is incident at high entrance angles. In particular, the product is very suitable for use as a road sign or level sign. Because of the high retroreflectivity at both high and low entering angles, the product is suitable for vertical applications such as jersey barriers or guard rails; Curved surface applications such as traffic barrels, tubes, and cones; Vehicle surface; And other applications where an exceptionally effective angle of entry of the product would be advantageous. For example, in many embodiments of the sheet according to the present invention, effective retroreflection can be provided over the full entrance angle of 0 ° to almost 90 °. As a result, when the sheet is wrapped around an object such as a telephone pole or barrel, the entire surface of the sheet in the line of sight may include a portion of the surface of the object that is curved away from the viewer to provide effective retroreflection. As a result, the area of retroreflection increases to provide a more visible label, thereby increasing stability. In addition, a single sign, such as a guard rail, a barrier barrier, or a strip on a wall, parallel to the first road and perpendicular to the second road crossing the first road on the opposite side of the first road, is the first and second roads. It is possible to provide drivers of both vehicles a very bright and effective retroreflective response that is visible.

본 발명에 또 따른 다른 이점은 역반사 제품은 여러 방향(orientation)에서 식별 가능 하다는 것이다. 이 전방향성 특징에 의해 본 발명은 차량이 다수의 각도로 접근하는 경우의 수평으로 신호하는 용례, 교차로 표지 등에 특히 적합하다.Another advantage according to the present invention is that retroreflective products are identifiable in various orientations. This omnidirectional feature makes the present invention particularly suitable for applications that signal horizontally when a vehicle approaches a plurality of angles, intersection signs, and the like.

이 시트의 착색이 용이하기 때문에 이것은 수평 신호에 특히 유익하다. 투명 색층은, 역반사된 빛이 주간 조망(viewing)에서 나타나는 것과 거의 동일한 배색(coloration) 및 패턴을 갖도록, 그래픽 패턴(graphic pattern)으로 시트에 프린트될 수 있다. 잉크가 요소 및 연속적으로 위에 있는 투명한 고상 덮개 모두에 의해서 도로 마모로부터 보호되도록 상부 필름층 아래에 프린트된다면 그러한 프린트는 특히 유익하다. 보통 사용되는 잉크는 묽으며, 노출되어 방치되면 도로 교통에 의해서 빨리 마멸되기 때문에 이러한 특징은 특히 중요하다.This is particularly beneficial for the horizontal signal because the coloring of this sheet is easy. The transparent color layer can be printed on the sheet in a graphic pattern such that the retroreflected light has a coloration and pattern that are almost identical to that seen in daytime viewing. Such a print is particularly advantageous if the ink is printed under the top film layer so that it is protected from road wear by both the element and the transparent solid cover over it in succession. This feature is particularly important because the ink normally used is thin and quickly wears out when exposed and left unattended.

본 발명에 따른 재료는 그 자체가 롤 형태로 감길 수 있다. 요소에 의해서 형성된 돌출부는 감기를 방해할 만큼 실질적으로 충분하지는 않다.The material according to the invention can itself be wound in the form of a roll. The protrusion formed by the element is not substantially enough to prevent winding.

VIII. 예VIII. Yes

제한하는 목적이 아닌 다음의 예시적인 예에 의해서 본 발명을 추가로 설명한다.The invention is further illustrated by the following illustrative examples which are not for purposes of limitation.

습식 역반사성Wet retroreflective

역반사 시트의 습식 역반사성은, 88.76°의 진입각 및 1.05°의 관측각(observation angle)에서 역반사 광도를 측정하는 LTL 2000(덴마크, 링리의 델타 라이트 앤드 옵틱스에서 판매)을 사용하여 측정한다. 그러한 형태는 역반사 도로 표지로부터 30 미터 떨어진 일반 차량의 운전자에 의해서 경험되는 것과 유사하다. 먼저 시트를 테스트 면적에 수평으로 놓은 다음, 수도물과 0.1 중량 백분율의 AJAX 브랜드 식기 세척용 비누의 용액에 잠기게 하였다. 용액을 흘려 보낸 다음, 대략 10 초 이내에 광도 측정을 하였다. 비누는 시트의 표면 가습성을 증가시키기 위해 물에 첨가되었다. 비누는 또한, 역반사 도로 표지가 태양, 연마성 그릿 및 모래, 및 오염 누적의 작용에 기인한 증가된 가습성에 노출된, 일정 시간 동안 도로에 유지된 후의 비의 효과를 보다 잘 흉내낸다.Wet retroreflectivity of retroreflective sheets is measured using LTL 2000 (available from Delta Lite and Optics, Ringley, Denmark), which measures retroreflected luminosity at an entry angle of 88.76 ° and an observation angle of 1.05 °. . Such a form is similar to that experienced by a driver of a normal vehicle 30 meters from the retroreflective road sign. The sheet was first placed horizontally on the test area and then submerged in a solution of tap water and 0.1 weight percent AJAX brand dishwashing soap. The solution was flushed and then photometric measured within approximately 10 seconds. Soap was added to the water to increase the surface humidification of the sheet. Soap also better mimics the effects of rain after retroreflective road markings have been maintained on the road for a period of time, exposed to the sun, abrasive grit and sand, and increased humidification due to the action of contamination accumulation.

예1Example 1

0.25mm 두께의 EMAA 커버 필름을 산출하도록 열가소성 폴리에틸렌 메타크릴 산 공중합체 수지(NUCREL 브랜드 699, 듀폰에서 판매)를 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)에 압출시켰다.Thermoplastic polyethylene methacrylic acid copolymer resin (NUCREL brand 699, sold by DuPont) was extruded into polyethylene terephthalate (PET) to yield a 0.25 mm thick EMAA cover film.

높은 각정도 베이스 시트("3750 시트"인 3M SCOTCHLITE 브랜드 리플렉티브 라이센스 플레이트 시트 제3750호)를 다음의 방식으로 준비하였다. 이것을 150 라인 4각 그라이버 패턴을 이용하는 일반적인 그라이버 코팅 기술에 의해 물-베이스의 폴리에틸렌 아크릴 산 용액(ADCOTE 브랜드 50T4983, 뉴 햄프셔, 시브루크의 모턴 케미컬 코오포레이숀에서 판매)으로 프라임하였다. 용액을 3750 시트의 정면, 예컨대 반사면에 도포하였고 프라임된 3750 시트를 산출하도록 93℃(200℉)로 1분간 강압 공기 컨벤션 오븐(forced air convention oven)에서 건조시켰다.A high angular base sheet (3M SCOTCHLITE brand reflective license plate sheet 3750, "3750 sheet") was prepared in the following manner. It was primed with a water-based polyethylene acrylic acid solution (available from ADCON brand 50T4983, Morton Chemical Coporation, Sibruck, New Hampshire) by a conventional scriber coating technique using a 150 line square gravure pattern. The solution was applied to the front of a 3750 sheet, such as a reflective surface, and dried in a forced air convention oven at 93 ° C. (200 ° F.) for 1 minute to yield a primed 3750 sheet.

EMAA 커버 필름을 다음 조건하의 고온 캔 및 고무 롤에 의해 생성된 닙(nip)에서 프라임된 3750 시트에 고온 적층시켰다. EMAA 커버 필름의 PET 캐리어를 150℃(300℉)로 가열된 고온 캔과 접촉시켰으며; EMAA 필름을 대기에 노출시켰다. 반사면이 노출된 프라임된 시트를 고무 롤과 접촉시켰다. 두 필름을 닙에서 상호 접촉시켰으며, 그에 따라 복합 시트를 산출하도록 EMAA 필름을 프라임된 3750 시트에 적층시켰다. 고온 캔 및 고무 롤 모두를 6.1m(미터)/m(분)(20ft/m)의 표면 속도로 회전시켰다.EMAA cover films were hot laminated to 3750 sheets primed in nips produced by hot cans and rubber rolls under the following conditions. The PET carrier of the EMAA cover film was contacted with a hot can heated to 150 ° C. (300 ° F.); EMAA films were exposed to the atmosphere. The primed sheet with the reflective surface exposed was in contact with the rubber roll. The two films were contacted with each other in the nip, thus laminating the EMAA film to primed 3750 sheets to yield a composite sheet. Both hot cans and rubber rolls were spun at a surface speed of 6.1 m (meters) / m (minutes) (20 ft / m).

복합 시트 위에서, PET 캐리어를 EMAA 필름에서 떼어내었다. 3750에 부수하는 압력 민감성 접착제(PSA)가 노출되도록, 3750 시트상의 라이너 또한 분리시켰다. 0.075mm(0.003in)의 알루미늄 포일(제1145-O호 단일 롤 포일, A. J. 오스터 포일 인코오포레이티드에서 판매)을 PSA에 적층시켰다.On the composite sheet, the PET carrier was removed from the EMAA film. The liner on the 3750 sheet was also separated to expose the pressure sensitive adhesive (PSA) accompanying the 3750. A 0.075 mm (0.003 in) aluminum foil (1145-O single roll foil, sold by A. J. Oster Foil Inc.) was laminated to PSA.

직경이 대략 1.5mm이며 굴절 지수가 1.5인, 유리 미소구체{A135 글래스 비즈(beads), 포터즈 브라즈에서 판매}를 포일 적층된 복합 시트에 뿌렸다. 전체 제품을 2분간 205℃(400℉) 오븐에서 가열시켰다. 유리 미소구체의 용융은 발생하지 않았다. 미소구체는 중력의 효과를 통해 EMAA 커버층 속으로 매립되었다. 또한, EMAA 수지는 모세관 작용에 기인하여 미소구체 둘레에 윅업(wick up)하였다. 시트의 평방 미터당 대략 83,000 개의 비즈를 사용하였다.Glass microspheres (A135 glass beads, sold by Potter's Braze) having a diameter of approximately 1.5 mm and a refractive index of 1.5 were sprayed onto the foil-laminated composite sheet. The whole product was heated in an oven at 205 ° C. (400 ° F.) for 2 minutes. Melting of the glass microspheres did not occur. The microspheres were embedded into the EMAA cover layer through the effect of gravity. EMAA resins also wicked up around the microspheres due to capillary action. Approximately 83,000 beads were used per square meter of sheet.

밀리칸델라(mcd)/럭스(lx)/평방미터(m²)인 습식 역반사 광도를 "습식 역반사"하의 상기 설명된 것처럼 측정하였다. 이 예에서, 습식 연바사성은 700 내지 800mcd/lx/m²으로 측정되었다. 건조한 경우, 시료는 840 내지 960mcd/lx/m²의 역반사 광도를 가졌다.Wet retroreflective luminosity, in millicella (mcd) / lux (lx) / square meter (m ² ), was measured as described above under “wet retroreflective”. In this example, wet soft emissivity was measured between 700 and 800 mcd / lx / m ² . When dry, the sample had a retroreflective intensity of 840-960 mcd / lx / m ² .

용어Terms

역반사의 기하학적 형태를 논할 때 다음의 정의가 본 명세서에서 사용된다:The following definitions are used herein when discussing the geometry of retroreflections:

"기준축(reference axis)"은 빛이 입사하는 지점에서 역반사 렌즈에 수직인 선이다.The "reference axis" is a line perpendicular to the retroreflective lens at the point where light enters.

"입사축(incidence axis)"은 광원, 예컨대 차량의 전조등으로부터 제품상에 입사하는 지점까지의 입사광의 경로에 의해 형성되는 축이다.An “incidence axis” is an axis formed by the path of incident light from a headlight of a light source, such as a vehicle, to a point of incidence on a product.

"진입각(entrance axis)"{종종 "입사각(incidence angle)", 또는 β라고도 지칭}은 기준축과 입사축 사이의 각도이다.The "entrance axis" (often referred to as "incidence angle", or β) is the angle between the reference axis and the incident axis.

"관측축(observation axis)"은 제품상에 입사하는 지점으로부터 관측점, 예컨대 차량 운전자의 눈까지의 역반사된 빛의 경로에 의해 형성되는 축이다.An "observation axis" is an axis formed by a path of retroreflected light from a point of incidence on a product to a viewpoint, such as the eyes of a vehicle driver.

"관측각(observation angle)(종종 α라 지칭)"은 진입축과 관측축 사이의 각도이다.An "observation angle (often called α)" is the angle between the entry axis and the observation axis.

"진입면(entrance plane)"은 기준축과 입사축에 의해서 형성되는 면이다.An "entrance plane" is a plane formed by a reference axis and an incident axis.

"관측면(observation plane)"은 관측축과 입사축에 의해서 형성되는 면이다.An "observation plane" is a plane formed by an observation axis and an incident axis.

본 발명의 범위를 벗어나지 않은 채 본 발명의 여러 변형 및 수정이 당업자에게 가능할 것이다.Many modifications and variations of the present invention will be possible to those skilled in the art without departing from the scope of the invention.

Claims (35)

(a) 역반사 요소들의 어레이(array) 및 커버층을 포함하는 역반사 베이스 시트; 및(a) a retroreflective base sheet comprising an array of retroreflective elements and a cover layer; And (b) 구형 굴절 요소들의 어레이에 입사된 빛의 일부가 상기 베이스 시트에 투과되게 굴절되고, 상기 베이스 시트에 의해서 역반사되고, 역반사 제품에 의해서 역반사되게 상기 굴절 요소에 의해서 추가로 굴절되도록, 상기 베이스 시트의 정면에 부착된 상기 구상 굴절 요소들의 어레이를 포함하며, 상기 구형 굴절 요소는 1.35보다 크고 1.75보다 작은 굴절 지수를 갖는 것을 특징으로 하는 역반사 제품(b) a portion of the light incident on the array of spherical refracting elements is refracted to be transmitted through the base sheet, retroreflected by the base sheet, and further refracted by the refracting element to be retroreflected by a retroreflective article. And an array of spherical refracting elements attached to the front of the base sheet, the spherical refracting elements having a refractive index greater than 1.35 and less than 1.75. 제1항에 있어서, 상기 베이스 시트는 매립-렌즈형 역반사 시팅 또는 캡슐-렌즈형 역반사 시팅으로 구성된 군(群)의 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 역반사 제품.The retroreflective article of claim 1, wherein the base sheet comprises at least one of a group consisting of a buried-lensoidal retroreflective seating or a capsule-lensoidal retroreflective seating. 제1항에 있어서, 상기 커버층은 열가소성 중합체를 포함하는 것을 특징으로 하는 역반사 제품.The retroreflective article of claim 1, wherein the cover layer comprises a thermoplastic polymer. 제1항에 있어서, 85°보다 큰 진입각에서 상기 제품의 역반사 광도는 상기 굴절 요소들의 어레이가 없는 상기 제품의 역반사 광도보다 큰 것을 특징으로 하는 역반사 제품.The retroreflective article of claim 1, wherein the retroreflective brightness of the article at an entry angle greater than 85 ° is greater than the retroreflective brightness of the article without the array of refractive elements. 제1항에 있어서, 앤티 스키드(anti-skid) 입자를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 역반사 제품.The retroreflective product of claim 1, further comprising anti-skid particles. 제1항에 있어서, 상기 굴절 요소들의 적어도 일부는 유리, 세라믹 및 중합체 재료로 이루어진 군에서 선택된 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 역반사 제품.The retroreflective article of claim 1, wherein at least some of the refractive elements comprise a material selected from the group consisting of glass, ceramic, and polymeric materials. 제1항에 있어서, 상기 굴절 요소들의 적어도 일부는 플루오르폴리머(fluoropolymer), 폴리카보네이트(polycarbonate), 아크릴(acrilic), 폴리에스터, 폴리우레탄, 폴리비닐 클로라이드, 폴리오레핀 공중합체, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 중합체 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 역반사 제품.The method of claim 1, wherein at least some of the refractive elements are selected from fluoropolymers, polycarbonates, acrylics, polyesters, polyurethanes, polyvinyl chlorides, polyolefins copolymers, and mixtures thereof. A retroreflective product, characterized in that it comprises a polymeric material selected from the group consisting of: 제1항에 있어서, 상기 굴절 요소들의 적어도 일부는 열가소성 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 역반사 제품.The retroreflective article of claim 1, wherein at least some of the refractive elements comprise a thermoplastic material. 제1항에 있어서, 상기 구형 굴절 요소의 적어도 일부는 열경화성 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 역반사 제품.The retroreflective article of claim 1, wherein at least a portion of the spherical refracting element comprises a thermoset material. 제1항에 있어서, 상기 구형 굴절 요소는 대략 0.5 내지 4mm 사이의 평균 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 역반사 제품.The retroreflective article of claim 1, wherein the spherical refractive element has an average diameter between approximately 0.5 and 4 mm. 제1항에 있어서, 상기 구형 굴절 요소는 대략 1 내지 2mm 사이의 평균 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 역반사 제품.The retroreflective article of claim 1, wherein the spherical refractive element has an average diameter between approximately 1 and 2 mm. 제1항에 있어서, 상기 구형 굴절 요소는 대략 1.4 내지 1.7 사이의 굴절 지수를 갖는 것을 특징으로 하는 역반사 제품.The retroreflective article of claim 1, wherein the spherical refractive element has a refractive index between approximately 1.4 and 1.7. 제1항에 있어서, 상기 구형 굴절 요소의 부분이 상기 커버층에 매립되는 것을 특징으로 하는 역반사 제품.The retroreflective product of claim 1, wherein a portion of the spherical refractive element is embedded in the cover layer. 제13항에 있어서, 상기 부분은 상기 구형 굴절 요소의 직경의 대략 30 내지 70 퍼센트 사이인 것을 특징으로 하는 역반사 제품.The retroreflective article of claim 13, wherein the portion is between approximately 30 and 70 percent of the diameter of the spherical refractive element. 제13항에 있어서, 상기 부분은 상기 구형 굴절 요소의 직경의 대략 40 내지 60 퍼센트 사이인 것을 특징으로 하는 역반사 제품.14. The retroreflective article of claim 13, wherein the portion is between approximately 40 and 60 percent of the diameter of the spherical refractive element. 제1항에 있어서, 상기 구형 굴절 요소들 상기 역반사 베이스 시트 표면적의 50퍼센트 미만의 표면적과 접촉하는 것을 특징으로 하는 역반사 제품.The retroreflective article of claim 1, wherein the spherical refracting elements contact less than 50 percent surface area of the retroreflective base sheet surface area. 제1항에 있어서, 상기 구형 굴절 요소들은 상기 역반사 베이스 시트 표면적의 25퍼센트 미만의 표면적과 접촉하는 것을 특징으로 하는 역반사 제품.The retroreflective article of claim 1, wherein the spherical refractive elements contact less than 25 percent of the surface area of the retroreflective base sheet surface area. 제1항에 있어서, 상기 구형 굴절 요소들은 상기 베이스 시트의 상기 정면에 무작위로 배열되는 것을 특징으로 하는 역반사 제품.The retroreflective article of claim 1, wherein the spherical refractive elements are randomly arranged at the front side of the base sheet. 제1항에 있어서, 상기 구형 굴절 요소들은 상기 베이스 시트의 상기 정면에 균일하게 배열되는 것을 특징으로 하는 역반사 제품.The retroreflective article of claim 1, wherein the spherical refractive elements are uniformly arranged on the front side of the base sheet. 제1항에 있어서, 상기 구형 굴절 요소들은 상기 베이스 시트의 상기 정면에 규칙적인 패턴으로 위치되는 것을 특징으로 하는 역반사 제품.The retroreflective article of claim 1, wherein the spherical refractive elements are located in a regular pattern on the front side of the base sheet. 제1항에 있어서, 상기 베이스 시트는 투명 미소구체들의 단일층, 상기 미소구체들의 정면을 매립하는 커버층, 및 상기 미소구체들 후방의 반사 수단, 및 상기 투명 매트릭스의 전방에 배치된 커버층을 포함하는 매립-렌즈형 역반사 시트를 포함하며, 상기 구형 굴절 요소들은 상기 커버층에 부착되는 것을 특징으로 하는 역반사 제품.2. The base sheet of claim 1, wherein the base sheet comprises a single layer of transparent microspheres, a cover layer embedding the front surface of the microspheres, reflecting means behind the microspheres, and a cover layer disposed in front of the transparent matrix. And a buried-lensoidal retroreflective sheet comprising: the spherical refractive elements are attached to the cover layer. 제21항에 있어서, 상기 구형 굴절 요소, 상기 커버층, 및 상기 투명 매트릭스로 구성되는 군 가운데 하나 이상에 염료를 포함하는 것을 특징으로 하는 역반사 제품.22. The retroreflective article of claim 21, wherein at least one of said spherical refractive element, said cover layer, and said transparent matrix comprises a dye. 제1항에 있어서, 상기 베이스 시트는 입방체-코너 역반사 요소들의 단일층을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 역반사 제품.The retroreflective article of claim 1, wherein the base sheet further comprises a single layer of cube-corner retroreflective elements. 제1항에 있어서, 상기 구형 굴절 요소들의 적어도 일부의 상부 부분 및 상기 구형 굴절 요소들 사이의 상기 커버층의 부분을 덮는 불연속적인 안료 함유층을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 역반사 제품.The retroreflective article of claim 1, further comprising a discontinuous pigment containing layer covering an upper portion of at least a portion of the spherical refractive elements and a portion of the cover layer between the spherical refractive elements. 제1항에 있어서, 자동차가 운행하는 표면에 적용되는 것을 특징으로 하는 역반사 제품.The retroreflective product of claim 1, wherein the retroreflective product is applied to a surface on which a motor vehicle runs. 제1항에 있어서, 가드 레일, 저지 장벽(Jersey barrier), 건물 벽, 담, 전신주, 트래픽 콘(traffic cone), 및 차량 측면으로 이루어지는 군에서 선택된 수직으로 배치된 표면에 적용되는 것을 특징으로 하는 역반사 제품.The method of claim 1, characterized in that it is applied to vertically placed surfaces selected from the group consisting of guard rails, Jersey barriers, building walls, fences, telephone poles, traffic cones, and vehicle sides. Retroreflective products. 제25항에 있어서, 상기 표면의 적어도 일정 부분은 만곡되는 것을 특징으로 하는 역반사 제품.27. The retroreflective article of claim 25, wherein at least a portion of the surface is curved. (a) 역반사 요소들의 어레이 및 커버층을 포함하는 역반사 베이스를 제공하는 단계; 및(a) providing a retroreflective base comprising an array of retroreflective elements and a cover layer; And (b) 구형 굴절 요소들의 어레이에 입사된 빛의 일부가 상기 베이스 시트에 투과되게 굴절되고, 상기 베이스 시트에 의해서 역반사되고, 그리고 역반사 제품에 의해서 역반사되게 상기 굴절 요소에 의해서 추가로 굴절되도록, 상기 커버층의 정면에 1.35보다 크고 1.75보다 작은 굴절 지수를 갖는 상기 굴절 요소들의 어레이를 부착시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 역반사 제품의 제조 방법.(b) a portion of the light incident on the array of spherical refracting elements is refracted to be transmitted through the base sheet, retroreflected by the base sheet, and further refracted by the refracting element to be retroreflected by a retroreflective article. Attaching the array of refractive elements having an index of refraction greater than 1.35 and less than 1.75 to the front of the cover layer. 제28항에 있어서, 하나 이상의 염료를 상기 굴절 요소들에 혼합하는 단계, 하나 이상의 염료를 상기 커버층에 합체하는 단계, 또는 하나 이상의 염료를 상기 커버층에 형성된 층에 합체하는 단계로 이루어진 군 중 하나 이상의 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 역반사 제품의 제조 방법.29. The group of claim 28 comprising mixing one or more dyes into the refractive elements, incorporating one or more dyes into the cover layer, or incorporating one or more dyes into a layer formed in the cover layer. A method of making a retroreflective product further comprising one or more steps. (a) 역반사 요소들의 어레이 및 커버층을 포함하는 주표면을 구비한 역반사 베이스 시트를 제공하는 단계;(a) providing a retroreflective base sheet having a major surface comprising an array of retroreflective elements and a cover layer; (b) 적응층을 상기 베이스 시트의 상기 주표면에 가하는 단계;(b) applying an adaptation layer to the major surface of the base sheet; (c) 1.35보다 크고 1.75보다 작은 굴절 지수를 갖는 구형 굴절 요소들의 어레이를 상기 커버층에 부착시키는 단계;(c) attaching an array of spherical refractive elements having a refractive index greater than 1.35 and less than 1.75 to the cover layer; (d) 비교적 평탄한 상부 표면이 산출되도록 상기 구형 굴절 요소를 디보싱(debossing)하는 단계;(d) debossing the spherical refractive element such that a relatively flat top surface is produced; (e) 착색된 층을 상기 상부 표면에 가하는 단계;(e) applying a colored layer to the top surface; (f) 상기 구형 굴절 요소들이 상기 베이스 시트로부터 돌출되도록 상기 베이스 시트를 엠보싱(embossing)하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 착색된 역반사 제품의 제조 방법.(f) embossing the base sheet such that the spherical refractive elements protrude from the base sheet. 제30항에 있어서, 상기 염료는 용매, 교통량에 의한 마모, 및 자외선에 내성이 있는 중합체를 포함하는 것을 특징으로 하는 착색된 역반사 제품의 제조 방법.31. The method of claim 30, wherein the dye comprises a polymer that is resistant to solvents, abrasion by traffic, and ultraviolet light. 제30항에 있어서, 상기 착색된 층은 불투명 염료를 포함하는 것을 특징으로 하는 착색된 역반사 제품의 제조 방법.33. The method of claim 30, wherein the colored layer comprises an opaque dye. (a) 반사 요소들의 어레이 및 열가소성 커버층을 포함하는 역반사 베이스 시트를 제공하는 단계;(a) providing a retroreflective base sheet comprising an array of reflective elements and a thermoplastic cover layer; (b) 열경화성 중합체를 상기 커버층의 일부에 가하는 단계;(b) adding a thermoset polymer to a portion of the cover layer; (c) 상기 커버층을 연화되도록 가열시키는 단계;(c) heating the cover layer to soften; (d) 상기 연화된 커버층에 선택적으로 부착되도록 1.35보다 크고 1.75보다 작은 굴절 지수를 갖는 구형 굴절 요소들을 침전시키는 단계;(d) depositing spherical refractive elements having a refractive index greater than 1.35 and less than 1.75 to selectively attach to the softened cover layer; (e) 상기 커버층이 경화되도록 냉각시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 착색된 역반사 제품의 제조 방법.(e) cooling the cover layer to cure. 제33항에 있어서, 상기 열경화성 중합체의 층은 광투과성인 것을 특징으로 하는 착색된 역반사 제품의 제조 방법.34. The method of claim 33, wherein the layer of thermosetting polymer is light transmissive. 제33항에 있어서, 상기 열경화성 중합체는 광투과성 염료 및 불투명 염료로 구성되는 군으로부터 선택된 염료를 포함하는 것을 특징으로 하는 착색된 역반사 제품의 제조 방법.34. The method of claim 33, wherein the thermosetting polymer comprises a dye selected from the group consisting of light transmissive dyes and opaque dyes.