KR20060010805A

KR20060010805A - 형광 적오렌지색 역반사성 시트

Info

Publication number: KR20060010805A
Application number: KR1020057021645A
Authority: KR
Inventors: 오세이 에이. 오우수
Original assignee: 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니
Priority date: 2003-05-15
Filing date: 2004-04-12
Publication date: 2006-02-02
Also published as: EP1623254A1; JP2007500882A; US20040227997A1; WO2004104652A1; AU2004241538A1; TW200506435A; CN1791812A; US7396579B2; CA2525783A1

Abstract

형광 적오렌지색 역반사성 제품은 중합체 기질 및 주간 조명 조건하에서 제품에 적오렌지색을 제공하는 양으로 첨가된 하나 이상의 형광 염료를 포함한다. 제품은 또한 중합체 기질의 후방에 배치된 입방체 모퉁이 요소를 포함한다. 제품은 350 또는 500cd/(lux·㎡) 이상의 역반사능, 및 20, 30, 또는 35 이상의 명도 Y를 보일 수 있다. 제품은 CIE 색도 좌표 (0.560, 0.380), (0.580, 0.355), (0.633, 0.366) 및 (0.610, 0.390)에 의해 경계가 지워진 바람직한 적오렌지색 공간 내의 색을 보일 수 있다. 상기 증강된 성능과 관련된 염료 조건은 전체적인 적오렌지색 형광 색 공간의 상부 오른쪽 공간에 배치되는 특별한 우선 색 공간에 해당하는 경향이 있다.

적오렌지색, 형광성, 역반사성, 휘도 인자, 색도 좌표

Description

형광 적오렌지색 역반사성 시트 {Fluorescent Red-Orange Retroreflective Sheeting}

본 발명은 역반사성 시트, 및 특히 형광 적오렌지색을 보이는 상기 시트에 관한 것이다.

형광 색이, 특히 낮은 자연 조명 조건하에서, 증가된 명확성을 제공할 수 있다고 알려져 있다. 형광 색이 환경에 대해 생성하는 시각적 명암 대비가 비-형광성 제품보다 크기 때문에, 형광 색은 증강된 명확성을 제공한다. 교통 표지 등과 같은 고시감도 제품이 형광 황색 및 적색을 사용하여 제조되어 왔다.

고시감도는 또한 안전 의복, 예컨대 우비, 상하가 붙은 작업복, 외투, 폴라 셔츠, 및 고시감도 조끼에 대해, 그리고 다른 고시감도 응용, 예컨대 일시적인 도로 표지 등에 대해 바람직하다. 이들 제품들은 적오렌지색을 갖는 유연한 고광택 반사 시트를 요구한다. 형광 적오렌지색은 CIE 1931 표준 색도 시스템에 의해 고시감도 안전 의복에 대한 미국 표준 협회(American National Standards Institute, ANSI) 표준 및 유럽 고시감도 표준 EN471에 따라 (0.610, 0.390), (0.535, 0.375), (0.570, 0.340) 및 (0.655, 0.344)에 의해 경계 지워진 색도 좌표 (x, y)의 범위 내에 속하는 것으로 정의된다.

증가된 시감도 및 안전성을 위한 형광 적오렌지색 의복 및 표지의 바람직함에도 불구하고, 허용가능한 명도 및 역반사 성질을 갖는 진정한 형광 적오렌지색 제품은 제조하기 어려웠다. 형광 적오렌지색 범위에 속하는 안전 의복을 위한 현재의 제품들은 미네소타주 세인트 폴의 3M 캄파니(Company)에 의해 3M(상표명) 스카치라이트(Scotchlite)(상표명) 리플렉티브 머티리얼 하이 글로스 트림(Reflective Material High Gloss Trim)(및 하이 글로스 필름)으로 판매되는 제품, 및 코네티컷주 에이본의 리플렉사이트 코포레이션(Reflexite Corporation)에 의해 제조된 블레이즈(blaze)-오렌지색 제품 및 캘리포니아주 파사데나의 에이버리-데니슨 코포레이션(Avery-Dennison Corporation)에 의해 제조된 W-7514 형광 오렌지색 역반사성 시트이다. 이들 제품들이 적오렌지색 좌표 내에 속하기는 하지만, 그들은 인상적이지 못한 수준의 역반사성, 주간 명도, 또는 그 조합으로부터 어려움을 겪는 경향이 있다. 보다 큰 명도 및 역반사성을 제공할 수 있는 적오렌지색 역반사성 제품이 현 기술 상태에 대한 실질적인 진보일 것이다.

간단한 요약

본원에서 논의되는 것은 중합체 기질 및 제품의 색이 표준 적오렌지색 영역의 우선 부분 내에 있도록 중합체 기질에 첨가된 하나 이상의 형광 염료로 제조된 형광 적오렌지색 역반사성 제품이다. 우선 부분은, 특히 CIE 색도 모퉁이 점 (0.580, 0.384), (0.6023, 0.360), (0.633, 0.366) 및 (0.610, 0.390)에 의해 경계가 지워진 적오렌지색 영역의 상부 오른쪽 부분에 위치한다. 제품은 높은 명도 및 높은 역반사성의 양호한 균형을 달성할 수 있다. 구체적으로, 제품은 20 이상의 휘도 인자(명도, 또는 대문자 Y) 및 350cd/(lux·㎡) 이상의 평균 역반사성을 달성할 수 있다. 더 바람직하게는, 제품은 30 이상의 휘도 인자 및 500cd/(lux·㎡) 이상의 평균 역반사능을 달성한다.

상기 간략한 요약은 편리를 위해 제공되지만 본 발명의 범위를 어떠한 방식으로도 제한하는 것은 아니며, 그 범위는 여기에 첨부되는 청구항에 설명되고, 보정될 수도 있다.

도 1은 일반적으로 다양한 색 공간들을 나타내는 도식 내의 구역들을 도시하는 CIE 1931 x, y 색도 도표이다.

도 2는 적오렌지색 공간의 바람직한 부분인 표준 적오렌지색 공간, 및 본원에서 측정되고 기술된 시료들을 나타내는 점들을 도시하는 CIE 1931 x, y 색도 도표이다.

도 3은 적오렌지색 역반사성 시트의 하나의 실시태양의 일 부분의 단면도이다.

도 4는 적오렌지색 역반사성 시트의 다른 실시태양의 일 부분의 단면도이다.

도면에서, 동일한 참조 번호에 의해 명시되는 요소들은 동일 또는 유사한 요소를 나타낸다.

본 발명의 태양들을 기술하는데 있어서, 특정 용어들은 본원에서 정의한 의미를 가질 것이다.

"CIE"는 광도 측정 및 색채 측정에 대한 국제 권고를 책임지고 있는 단체인 국제조명위원회(Commission International de l'Eclairage; International Commission on Lightning)를 의미한다.

"CIE 색도 도표" 또는 "x, y 도표"는, 당업계에 공지된 바와 같이, 색도 좌표 (x, y)에 의해 특정되는 점들이 CIE 조색 시스템 내의 색 자극의 색도를 나타내는 이차원 도표를 의미한다. 도 1은 명시된 표준 색 영역을 갖는 1931 CIE x, y 색도 도표를 도시한다. 제품의 "색"(또는 "색도" 또는 "색도 좌표")은 따라서 CIE 1931 표준 색채 측정 시스템을 사용하여 CIE 색도 도표 상의 점 또는 영역(하나 이상의 색도 좌표 (x, y)로 표현됨)에 의해 정확히 측정 또는 특정될 수 있다. 이 시스템은 CIE 표준 광원 D65 및 0°/45° 기하학(표면 수직축(0°)과 일치하는 방향에 따른 조명 및 표면 수직축으로부터 45° 방향을 따른 검출)을 사용하고, 따라서 정상 주간 조명 및 관측 조건을 모의한다. 달리 언급되지 않으면, 색을 특정하기 위한 이 사항은 본원에서 고수된다.

"휘도 인자"는 정상 주간 조명 및 관측 조건하에서의 제품의 지각되는 명도의 측정치이다. 이 인자는 본원에서 제품에 대해 공지된 CIE 삼자극치 "Y"로 표현된다. 휘도 인자 Y는 색 자극을 특정하는 세 가지 주요 색들의 양을 나타내는 세 CIE 삼자극치 (X, Y, Z)의 두 번째이다. 삼자극치는 상기 언급한 CIE 표준 광원 D65 및 0°/45° 측정 기하학을 사용하여 시료로부터 방출된 빛의 분광력 밀도로부터 계산될 수 있다.

"형광"은 한 파장에서의 방사의 흡수 및 그 후 즉시 이어지는 다른 파장에서의 재-방사에 의해 발생하는 발광을 의미한다.

"역반사성"은 넓은 범위의 입사각에 걸친 입사 광선의 상당한 부분을 조명원의 방향으로 다시 반사하는 표면 또는 제품을 의미한다. 그 다음, 표면의 역반사성의 정도가 역반사 계수("R_A") 또는 단순히 역반사능으로 언급된다. 역반사성은 제곱 미터당 럭스 당 칸델라(cd/(lux·㎡))의 단위로 표현되고, 달리 언급하지 않으면 -4° 조사각 및 0.2° 관측각으로 측정된다. 다수의 역반사성 표면, 특히 프리즘 입방체 모퉁이 요소로 제조된 것에 대해, 상기 역반사능은 문제의 표면의 표면에 수직인 축에 대한 회전의 함수로 변할 수 있다(상기 회전은, 평평한 표면의 경우, 표면을 고정된 기하 평면에 유지한다). 결과로서, 본원에 보고된 "평균 역반사능"(또는 "평균 R_A")은 두 역반사능 측정의 평균이고: 제1 측정은 R_A에 대한 최대값을 생성하는 양으로 표면 수직축에 대해 회전된 시료를 사용하여 행해지고; 제2 측정은 제1 측정에 대한 시료의 배향에 대해 표면 수직축에 대해 90° 회전된 시료를 사용하여 행해진다. 물론, 이들 제1 및 제2 측정은 시료 상의 동일한 경계 지워진 물리적 구역을 평가 또는 시험한다.

도 1은 다양한 색 영역을 명시하는 CIE 1931 x, y 색도 도표이다. "적오렌지색" 색 공간 내의 구역은, 당업계에 공지된 바와 같이, CIE (x, y) 색도 좌표 (0.610, 0.390), (0.535, 0.375), (0.570, 0.340), 및 (0.655, 0.344)에 의해 경계가 지워진다. 도표 내에서, 별표는 백색의 D65 조명원을 나타낸다.

도 2는 상기 언급한 좌표 범위 내의 색 공간의 적오렌지색 구역을 경계 짓는 도 1의 부분의 확대도이다. 그러나, 또한 도 2에 도시되는 것은 선행 기술 제품인 미네소타주 세인트 폴의 3M 캄파니에 의해 판매되는 3M(상표명) 스카치라이트(상표명) 하이 글로스 트림(시리즈 6186)(A로 지정), 코네티컷주 에이본의 리플렉사이트 코포레이션에 의해 판매되는 "블레이즈-오렌지색" 시트 제품(B로 지정), 및 캘리포니아주 파사데나의 에이버리-데니슨 코포레이션에 의해 판매되는 W-7514 형광 오렌지색 역반사성 시트 제품에 대한 측정된 색도 좌표도 도시한다. 또한, 각각의 실시예들(아래 상세히 논의됨)의 색도 좌표가 실시예 번호에 의해 지정되어, 역시 아래 논의되는 바람직한 색 공간 부분집합(subset)의 경계들과 함께 도시된다.

본 출원은 중합체 기질 내에 분산된 선택된 염료 조성물을 갖는 형광 적오렌지색 역반사성 제품을 개시한다. 제품은 효과적인 색 형성 양의 염료 혼합물 및 중합체의 혼합물을 압출 성형하여 시트를 형성하는 것에 의해 제조될 수 있다. 입방체 모퉁이 요소 같은 역반사성 요소는 구조물을 역반사성으로 만들기 위해 시트에 도포되거나 또는 시트로 형성될 수 있다. 양호한 수준의 평균 역반사능(350cd/(lux·㎡) 이상, 더 바람직하게는 500cd/(lux·㎡) 이상) 및 양호한 수준의 주간 명도(20 이상, 더 바람직하게는 30 이상 또는 심지어 35 이상의 휘도 인자 Y)를 모두 보이는 형광 적오렌지색 역반사체를 생성할 수 있는 적합한 염료 조성물, 수준, 및 조합들이 개시된다. 상기 증강된 성능과 관련된 염료 조건은 전체적인 적오렌지색 형광 색 공간의 부분집합인 특별한 우선 색 공간에 해당하는 경향이 있다. 특히, 우선 색 공간은 CIE 색도 좌표 (0.580, 0.384), (0.610, 0.390), (0.633, 0.366) 및 (0.6023, 0.360)에 의해 경계 지워진다.

바람직한 염료, 중합체, 및 필름 조건에 대해, 염료 농도는 중합체의 중량에 대해 전형적으로 0.08 내지 5 중량%, 더 바람직하게는 0.08 내지 3 중량%, 및 가장 바람직하게는 0.08 내지 1 중량%의 범위이다. 그러나, 주어진 필름 두께 및 염료 조성물에 대해, 더 높은 염료 로딩 퍼센트가 형광성 제품의 휘도 인자를 감소하는 경향이 있고, 따라서 가능하면 낮은 중량%의 염료로 원하는 색 특성을 달성하는 것이 바람직하다. 적절한 염료 로딩 퍼센트는 또한 염료가 로딩되는 필름의 두께 및 염료 조성물에 의존할 것이다.

앞서 언급한 특별한 광학적 성질을 갖는 형광 적오렌지색 제품을 달성할 수 있는 적합한 염료 조합들이 다수 존재한다. 사용될 수 있는 예시적인 상업적으로 입수 가능한 염료들은 티오잔틴 염료, 예컨대 호스타졸7 레드(HOSTASOL7 Red) GG 및 호스타졸7 옐로(Yellow) 3G; 티오인디고 염료, 예컨대 호스타졸7 레드 5B; 페릴렌 염료, 예컨대 루모겐7(LUMOGEN7) 레드 F300을 포함한다. 호스타졸7 레드 GG(C. I. 솔벤트 오렌지(Solvent Orange) 63으로도 알려짐)는 화학적으로 14H-안트라[2,1,9-mna]티오잔틴-14-온으로 기술되는 오렌지색 형광 염료이고, 스위스 무텐츠의 클라리안트 코포레이션(Clariant Corporation)으로부터 상업적으로 입수가능하다. 호스타졸7 옐로 3G(C. I. 솔벤트 옐로 98로도 알려짐)는 화학적으로 N-옥타데실-벤조[k,l]티오잔틴-3,4-디카르복스이미드로 기술되는 황색 형광 염료이고, 스위스 무텐츠의 클라리안트 코포레이션으로부터 상업적으로 입수가능하다. 호스타졸7 레드 5B(C. I. 뱃(Vat) 레드 41로도 알려짐)는 화학적으로 3-(디메틸아미노)-프로필 브로마이드로 기술되는 적색 형광 염료이고, 스위스 무텐츠의 클라리안트 코포레이션으로부터 상업적으로 입수가능하다. 루모겐7 레드 F300은 적색 형광 페릴렌 염료이고 독일 루드빅샤펜의 바스프 아게(BASF AG)로부터 상업적으로 입수가능하다. 구체적으로 제조되고 시험된 염료 혼합물들의 예들이 아래 주어진다.

중합체 기질은 열가소성 또는 열경화성 수지를 포함한다. 적합한 수지는 제품으로 형성될 수 있는 중합체 또는 공중합체를 포함한다. 적합한 중합체는 가소화 및 비가소화 폴리염화비닐(PVC), 폴리에스테르, 불포화 폴리에스테르, 폴리카르보네이트, 폴리올레핀, 폴리우레탄, 폴리아크릴레이트, 또는 폴리메틸메타크릴레이트 중합체 및 공중합체를 포함한다. 중합체는 염료가 그 내부에 적합하게 균일하게 분산될 수 있는 분말, 펠릿 또는 비드의 형태일 수 있다.

적합한 폴리메틸메타크릴레이트 중합체는 테네시주 코르도바의 ICI 아크릴릭스(Acrylics)로부터 상표명 "ACP 923"으로 상업적으로 입수가능한 충격 변형 등급 중합체, 펜실베니아주 필라델피아의 아토피나 케미칼즈(Atofina Chemicals)로부터 상업적으로 입수가능한 상표명 "플렉시글라스(PLEXIGLAS) MI-7"인 중간 등급 충격 변형 폴리메틸메타크릴레이트 및 상표명 "플렉시글라스 V825"인 폴리메틸메타크릴레이트를 포함한다.

적합한 폴리카르보네이트 수지는 펜실베니아주 피츠버그의 바이엘 코포레이션(Bayer Corp.)으로부터 상표명 "FCR-2407", 뉴욕주 스키넥터디의 제너럴 일렉트릭 캄파니(General Electric Company)로부터 상표명 "렉산(LEXAN) 123R", 미시간주 미들랜드의 다우 케미칼 코포레이션(Dow Chemical Co.)으로부터 상표명 "칼리브레(CALIBRE) 300EP"로 상업적으로 입수가능한 폴리카르보네이트인 비스페놀을 포함한다.

적합한 폴리올레핀 중합체는 델라웨아주 윌밍턴의 듀폰 코포레이션(DuPont Co.)으로부터 상표명 "바이넬(BYNEL) 3100" 시리즈 수지로 상업적으로 입수가능한 수지들을 포함한다.

특별한 용도를 위한 수지의 선택은 변수들, 예컨대 압출 성형된 시트의 색 성질에 대한 수지의 영향, 제품으로의 가공의 용이함, 및 제품의 물리적 성질, 예컨대 가요성, 내충격성, 신장율 등에 의존할 것이다. 적합한 수지는 제품의 색, 명도, 또는 역반사능에 악영향을 미치지는 않을 것이다. 당업자는 이들 성질들을 본원에 기술된 방법에 의해 또는 방법들의 편집물, 예컨대 미국재료시험학회(American Society of Testing Materials, ASTM) 및 미국 표준 협회(ANSI)에 의해 간행된 것들에 기술된 방법에 의해 손쉽게 측정할 수 있다.

본원에서 고려되는 형광성 제품은 임의의 형태일 수 있고 바람직하게는 시트 또는 필름의 형태이다. 제품은 당업계에 잘 이해된 바와 같이 압축 성형, 주조, 캘린더링, 압출 성형 등에 의해 중합체 및 염료 혼합물로부터 제조될 수 있다. 제품이 시트 또는 필름인 한 실시태양에 있어서, 시트의 두께는 전형적으로 0.02mm 내지 1.0mm 또는 더 바람직하게는 0.02mm 내지 0.2mm이다. 예시적인 시트 실시태양은, 역반사된 빛이 착색된 필름의 두께를 두 번 통과하도록, 형광 적오렌지색 염색된 시트의 후방에 배치된 입방체-모퉁이 역반사성 요소를 가진다. 상기 실시태양에 있어서, 입방체 모퉁이 요소는 우선적으로 (금속 증기 피복보다는) 공기-노출 면을 갖고, 백색 시일 필름이 입방체 모퉁이 요소의 후방에 제공된다.

예시적인 역반사성 재료들은 입사광을 다시 조명원을 향하도록 재배향시키는데 효과적인 작은 프리즘 입방체 모퉁이 요소의 단일층을 포함한다. 상기 재료들의 매우 다양한 구체적인 설계들이 당업자에게 공지되어 있다. 입방체 모퉁이 요소는 단일의 염색된 시트의 한 쪽에 형성될 수 있거나, 또는 그들은 별개의 재료로부터 형성되어 염색된 시트에 부착, 결합, 또는 다르게는 고정될 수 있다. 대표적인 역반사성 제품들은, 예를 들면, 미국 특허 제 2,407,680호; 4,511,210호; 4,950,525호; 3,190,178호; 4,025,159호; 4,896,943호; 5,064,272호; 5,066,098호; 3,684,348호; 4,801,193호; 4,895,428호; 4,938,563호; 및 5,691,846호에 기재된다.

예시적인 입방체 모퉁이 역반사성 시트 제품은 미네소타주 세인트 폴의 3M 캄파니로부터 상표명 3M(상표명) 스카치라이트(상표명) 하이 글로스 리플렉티브 머티리얼로 상업적으로 입수가능하다.

보호층 또는 오버레이가 형광성 시트에 도포되어 적층물에 대한 외부(전방) 측을 만들 수 있다. 오버레이는 형광성 시트와 동일한 중합체 수지, 또는 상이한 수지로부터 제조될 수 있다. 오버레이는 가시광선 투과성일 수 있고 자외선 흡수 물질을 함유하여 적층물을 태양광 노출의 악영향으로부터 보호할 수 있다. 자외선 흡수 물질은 벤조트리아졸, 예컨대 시바 스페셜티 케미칼즈(Ciba Specialty Chemicals)로부터 상표명 "티누빈(TINUVIN) 327"로 입수가능한 것; 벤조페논, 예컨대 뉴저지주 웨스트 패터슨의 사이텍 인더스트리즈(Cytec Industries)로부터 상표명 "CYASORB 531"로 상업적으로 입수가능한 것들, 또는 트리아진, 예컨대 상표명 "CYASORB UV 1164"로 상업적으로 입수가능한 것들을 포함한다. 오버레이는 또한 적층물을 기후, 오존, 마모제, 및 다른 환경적 인자의 악영향으로부터 보호할 수 있다. 오버레이는 접착제에 의해 또는 형광성 제품의 형성 동안의 공압출 성형에 의해 형광성 제품의 나머지부분에 부착될 수 있다.

예시적인 실시태양에 있어서, 형광 적오렌지색 시트 또는 필름은 역반사성 시트 또는 재료의 성분이다. 예를 들면, 제품은 전통적인 시트 또는 재료의 층을 대체할 수 있다. 중합체 기질 및 염료가 역반사성 시트의 광학적 요소의 일부로서 포함될 수 있거나, 또는 상기 역반사성 시트의 광학적 요소에 적층된 오버레이 필름 내에 포함될 수 있다. 역반사성 시트는 광학적 요소, 예를 들면, 미세복제된(microreplicated) 요소, 예컨대 입방체 모퉁이 요소; 및 예를 들면, 미국 특허 제 2,407,680호; 4,511,210호; 4,950,525호; 3,190,178호; 4,025,159호; 4,896,943호; 5,064,272호; 5,066,098호; 3,684,348호; 4,801,193호; 4,895,428호; 및 4,938,563호에 기술된 것과 같은 하나 이상의 부가적인 층을 포함할 수 있으며, 상기 부가적인 층은 중합체 기질 및 염료(들)를 포함할 수 있다. 상기 부가적인 층들은 요소에 대한 바인더 층, 오버레이 또는 상부 필름, 및 시일 필름을 포함할 수 있다. 시일 필름은, 전형적으로 RF, 초음파, 패터닝 에폭시, 고온 캔, 또는 다른 공지된 밀봉 기술에 의해 사슬-고리 패턴 또는 다른 폐쇄 다각형 패턴으로 입방체 모퉁이 요소들의 배열에 도포되어 입방체 모퉁이 요소의 면들을 물, 먼지 등에 의한 오염으로부터 보호하는 밀봉된 셀(cell)을 다수 생성할 수 있다. 역반사 시트 또는 재료는 상기 참조 특허 내에서 그리고 형광성 제품의 제조에 대한 본원의 기재에 따라 이해되는 바와 같이 제조될 수 있다.

도 3에 있어서, 역반사성 시트 (20)은 형광성 층(22) 및 내부에 입방체 모퉁이 역반사성 요소 (26)이 형성되어 있는 역반사성 층 (24)를 포함한다. 형광성 층 (22)는 입방체 모퉁이 역반사성 요소 (26)을 갖는 후방 표면 (32) 반대편의 전방 표면 (30)에 도포된 보호 오버레이 (28)을 가진다. 시일 필름 (34)가 입방체 모퉁이 역반사성 요소 (26)의 튀어나온 모퉁이 (36) 위에 배치되고 역반사성 층 (24)에 폐쇄 셀(도시되지 않음)의 형태로 결합하여 입방체 모퉁이 역반사성 요소 (26)을 공기 또는 다른 기체 환경 내에서 밀봉한다. 시일 필름 (34)는 입방체 모퉁이 역반사성 요소 (26)의 면들에서 공기 경계부를 유지하여 효율적인 역반사를 위해 상기 면들에서 전체 내부 반사를 보존하는 것을 보조한다. 시일 필름 (34)는, 앞서 논의한 바와 같이, 역반사성 층 (24)에 밀폐 상태로 밀봉된 셀을 제공하는 단속 패턴으로 가열 밀봉, 접착성으로 결합, 무선 주파수(RF) 융착 또는 초음파적으로 융착될 수 있다. 시일 필름 (34)는 또한, TiO₂ 입자 등으로 적절히 착색되는 경우, 균일한 백색 배킹(backing)을 제공하여 구조물의 명도를 추가로 증강할 수 있다. 역반사성 시트 (20)은 제품, 예컨대 고시감도 의복에 봉합 또는 다른 공지된 부착 기술에 의해 고정될 수 있다.

도 4는 다른 역반사성 시트 실시태양 (21)을 도시하며, 여기서 도 3의 역반사성 시트 (20)이 접착제 배킹을 갖는 적층물을 형성하는데 사용된다. 시일 필름 (34)의 표면 (37)이 지지체 층 (40) 상에 접착제 층 (38)과 접촉하여 위치한다. 지지체 층 (40)은, 예를 들면, 종이, 폴리에스테르 또는 폴리올레핀일 수 있고 바람직하게는 이형 코팅(도시되지 않음), 예컨대 접착제 (38)과 접촉된 표면 (42) 상의 실리콘 이형제를 가진다. 지지체 층 (40)은, 시트를 지지체(보이지 않음)에 부탁하기 전에, 시트 (21)로부터 필름 (34)의 표면 (36) 상에 접착제 (38)을 남겨둔 채 벗겨질 수 있다.

다음의 실시예들은 선행 기술 적오렌지색 역반사성 제품 및 본원에 개시된 다른 역반사성 시트 실시태양의 색, 명도, 및 역반사능을 보여준다. 실시예 1 내지 11의 제품들은 뉴저지주 사우스 하켄색의 C. W. 브라벤더 인스트루먼츠 사(Brabender Instruments, Inc.)로부터 입수가능한 혼합 헤드를 사용하여 분당 100회전(rpm)의 회전자 속도로 염료들을 가소화 폴리염화비닐(PVC) 내로 혼합하여 제조하였다. 달리 언급하지 않으면, 각각의 실시예의 블렌드 내의 염료의 총량은 0.1 중량%였다. 그 후, 혼합물을 가압판이 180℃로 가열된 유압기를 사용하여 약 0.25mm 두께의 필름으로 가압하였다. 가압된 필름을 즉시 제2 유압기 내의 수냉식 가압판들 사이에 필름을 켄칭하기 위하여 가압하에 위치시켰다. 입방체 모퉁이 요소의 배열을 그 후 제조한 필름의 하나의 주요 표면상에 주조 및 경화 공정에 의해 형성하였고, 입방체 모퉁이 요소는 미네소타주 세인트 폴의 3M 캄파니로부터 입수가능한 통상적인 3M(상표명) 스카치라이트(상표명) 하이 글로스 리플렉티브 머티리얼에서 발견되는 것과 동일한 크기, 형상, 및 조성을 가졌다. 입방체 모퉁이 요소는, 미국 특허 제 5,691,846호(벤슨, 주니어(Benson, Jr.) 등)에 기재된 바와 같 이, 다관능성 아크릴레이트의 투명 블렌드로 제조된 피라미드 구조였다. 입방체 모퉁이 요소의 면들을 공기에 노출시켰다. 즉, 알루미늄 증기 피복을 입방체 모퉁이 요소에 도포하지 않았다.

각각의 시료의 색(CIE 색도 좌표로) 및 명도(휘도 인자, Y)를 표준 광원 D65를 갖는 두 개의 단색화 장치를 갖는 랩스피어(Labsphere) BFC-450 이중스펙트럼 형광 비색계를 사용하여 0/45 측정 기하학으로 측정하였다. 각각의 선행 기술 시료, 및 실시예 12는 입방체 모퉁이 요소들 후방에 배치된 배킹 필름(예컨대 시일 필름)을 포함하였다. 실시예 1 내지 11에 대해, 0.25mm(0.010인치) 두께의 백색 가소화 폴리염화비닐 필름(3M(상표명) 스카치라이트(상표명) 리플렉티브 머티리얼 하이 글로스 트림(시리즈 6186) 제품에 사용된 백색 시일 필름과 동일)을 백색 시일 필름의 존재를 모의하기 위해 색 및 명도 측정 동안 입방체 모퉁이 요소 후방에 위치시켰다(그러나 그것에 결합시키지는 않았다). 역반사능(R_A, 제곱 미터당 럭스 당 칸델라)을 RM-2 분광계를 사용하여 측정하였다. 색 및 명도 측정용 시험 장치, 및 역반사능 측정용 시험 장치는 각각의 시료에 대한 시험하의 구역에 대해 1-인치(25.4mm) 직경의 스폿(spot) 크기를 사용하였다.

선행기술

미네소타주 세인트 폴의 3M 캄파니에 의해 판매되는 3M(상표명) 스카치라이트(상표명) 리플렉티브 머티리얼 하이 글로스 트림(시리즈 6186)을 수득하였다. 제품은 0.25mm(0.010인치) 두께의 가소화 PVC 층(0.6 중량%의 단일 형광 염료 로다 민(Rhodamine) B를 함유)을 포함하였다. 제품은 또한 입방체 모퉁이 요소 후방에 배치되어 시일 라인의 기하 패턴으로 입방체 모퉁이 요소 층에 결합된 상기한 백색 시일 필름을 포함하였다. 기하 패턴은 광학적 측정을 위한 1-인치 시료추출 구역을 이들 시일 라인과 중첩하는 것을 피하도록 위치시키기에 충분하게 컸다. 시료는 다음의 성질들을 갖는 것으로 밝혀졌다.

3M(상표명) 스카치라이트(상표명) 리플렉티브 머티리얼 하이 글로스 트림(6186)
평균 R_a(cd/(lux·㎡))	휘도 인자(Y)	CIE 색 좌표
163	34.8	0.6367, 0.3494

코네티컷주 에이본의 리플렉사이트 코포레이션에 의해 판매되는 블레이즈-오렌지색 제품을 수득하였다. 이 제품은 역반사성 입방체 모퉁이 요소를 포함하는 전방 또는 상부의 실질적으로 투명한(무색의) 부분, 및 입방체 모퉁이 요소 후방에 배치되어 시일 라인의 기하 패턴으로 입방체 모퉁이 요소에 결합된 오렌지색 시일 필름을 포함하였다. 따라서, 제품이 오렌지색 시일 필름의 결과로서 적오렌지색 주간 외관을 갖더라도, 역반사된 빛은, 시험된 다른 두 개의 선행기술 시료들 및 번호가 매겨진 실시예들과는 달리, 실질적으로 백색이었다. 시일 라인의 기하 패턴은 광학적 측정을 위한 1-인치 시료추출 구역을 이들 시일 라인과 중첩하는 것을 피하도록 위치시키기에 충분하게 크지는 않았다. 시료는 다음의 성질들을 갖는 것으로 밝혀졌다.

리플렉사이트 블레이즈-오렌지색
평균 R_a(cd/(lux·㎡))	휘도 인자(Y)	CIE 색 좌표
483	15.9	0.5963, 0.3565

상대적으로 높은 값의 역반사능은 대부분 착색된 필름이 실질적으로 무색인 역반사성 입방체 모퉁이 층 후방에 위치하여 백색 역반사된 빛을 생성하는 특별한 구조에 기인하였다.

캘리포니아주 파사데나의 에이버리-데니슨 코포레이션에 의해 판매되는 W-7514 형광 오렌지색 역반사성 시트를 수득하였다. 이 제품은 염료(들)를 포함하는 전방 또는 상부 역반사성 부분, 및 입방체 모퉁이 요소 후방에 배치되어 시일 라인의 기하 패턴으로 입방체 모퉁이 요소 층에 결합된 백색 시일 필름을 포함하였다. 기하 패턴은 광학적 측정을 위한 1-인치 시료추출 구역을 이들 시일 라인과 중첩하는 것을 피하도록 위치시키기에 충분하게 크지는 않았다. 시료는 다음의 성질들을 갖는 것으로 밝혀졌다.

W-7514 형광 오렌지색 역반사성 시트
평균 R_a(cd/(lux·㎡))	휘도 인자(Y)	CIE 색 좌표
290	22.5	0.6247, 0.3616

실시예 1 내지 4

실시예 1 내지 4는 호스타졸 GG(2G)(레드) 형광 염료와 혼합된 호스타졸 3G(옐로) 형광 염료를 사용하였다(호스타졸 GG(2G)(레드) 형광 염료만을 사용한 실시예 4는 제외). 열거한 염료 퍼센트는 상대적인 양이다; 이들 실시예들 내의 염료의 총량은 0.1 중량%라는 것을 상기한다. 측정한 실시예 1 내지 4의 광학적 성질들을 표 1에 요약하였다.

실시예 번호	% 호스타졸 3G	% 호스타졸 GG(2G)	평균 R_a(cd/(lux·㎡))	휘도 인자(Y)	CIE 색 좌표
1	30	70	646	33.0	0.6105, 0.3824
2	20	80	613	38.0	0.6175, 0.3741
3	10	90	580	34.8	0.6183, 0.3721
4	0	100	546	35.0	0.6168, 0.3654

실시예 5 및 6

실시예 5 및 6은 호스타졸 5B(레드) 형광 염료와 혼합된 호스타졸 3G(옐로) 형광 염료를 사용하였다. 열거한 염료 퍼센트는 상대적인 양이다; 이들 실시예들 내의 염료의 총량은 0.1 중량%라는 것을 상기한다. 측정한 이들 실시예들의 광학적 성질들을 표 2에 요약하였다.

실시예 번호	% 호스타졸 3G	% 호스타졸 5B	평균 R_a(cd/(lux·㎡))	휘도 인자(Y)	CIE 색 좌표
5	30	70	549	23.6	0.6100, 0.3639
6	20	80	524	22.2	0.6139, 0.352

실시예 7

실시예 7은 호스타졸 3G(옐로) 및 루모겐 F300(레드) 형광 염료의 혼합물을 사용하였다. 열거한 염료 퍼센트는 상대적인 양이다; 이 실시예 내의 염료의 총량은 0.1 중량%라는 것을 상기한다. 측정한 이들 실시예의 광학적 성질들을 표 3에 요약하였다.

실시예 번호	% 호스타졸 3G	% 루모겐 F300	평균 R_a(cd/(lux·㎡))	휘도 인자(Y)	CIE 색 좌표
7	70	30	358	27.0	0.6188, 0.3692

실시예 8 내지 11

실시예 8 내지 11은 호스타졸 3G(옐로) 및 호스타졸 GG(2G)(레드) 형광 염료의 혼합물을 사용하였고, 또한 풍화 조건하에서 염료 안정성 및 견뢰도(colorfastness)를 제공하기 위해 사용된 0.2 중량%의 부자유 아민 광 안정제(HALS) 티누빈(TINUVIN) 770, 및 0.2 중량%의 자외선 흡수제 티누빈 328을 포함하였다. 열거한 염료 퍼센트는 상대적인 양이다; 이들 실시예들 내의 염료의 총량은 0.1 중량%라는 것을 상기한다. 측정한 이들 실시예들의 광학적 성질들을 표 4에 요약하였다.

실시예 번호	% 호스타졸 3G	% 호스타졸 2G	평균 R_a(cd/(lux·㎡))	휘도 인자(Y)	CIE 색 좌표
8	40	60	578	37.2	0.5988, 0.3854
9	30	70	571	37.5	0.6082, 0.3819
10	20	80	610	34.9	0.6197, 0.3720
11	15	85	536	34.9	0.6203, 0.3701

실시예 12

실시예 12에 대하여, 두 가지 염료들을 이전 실시예들에서 사용된 동일한 가소화 PVC 내로 배합하였지만, 염색된 가소화 PVC를 그 후 0.19mm(0.0075인치) 두께의 필름으로 캘린더링하였다. 두 염료 모두 농도는 0.14 중량%였고, 염료의 상대적인 비율은 형광 옐로 호스타졸 3G에 대해 40% 및 형광 레드 호스타졸 GG(2G)에 대해 60%였다. 0.88 중량%의 자외선 흡수제 티누빈 928 및 0.88 중량%의 부자유 아민 광 안정제(HALS) 티누빈 292가 로딩된 0.025mm(0.001인치) 두께의 보호 우레탄 필름을 염색된 PVC 필름의 전방 측에 적층하였다. 실시예 1 내지 11과 동일한 크기, 형상 및 조성의 입방체 모퉁이 요소를 염색된 PVC 필름의 후방 측 상에 주조 및 경화시켰다. 마지막으로, 백색 시일 필름을 시일 라인의 기하 패턴으로 입방체 모퉁이 요소 층에 도포하였다. 기하 패턴은 광학적 측정을 위한 1-인치 시료추출 구역을 이들 시일 라인과 중첩하는 것을 피하도록 위치시키기에 충분하게 컸다. 시료는 다음의 광학적 성질들을 갖는 것으로 밝혀졌다.

실시예 12
평균 R_a(cd/(lux·㎡))	휘도 인자(Y)	CIE 색 좌표
513	43.1	0.6064, 0.379

앞선 실시예들로부터 볼 수 있듯이, 적오렌지색 형광 색 및 양호한 수준의 평균 역반사능(350cd/(lux·㎡) 이상, 및 많은 경우 500cd/(lux·㎡) 이상) 및 양호한 수준의 주간 명도(20 이상, 및 많은 경우 30 이상 또는 심지어는 35 이상의 휘도 인자 Y)를 갖는 역반사성 제품을 제공하기 위해 다양한 형광 염료 조합이 다양한 제품 구조 내에서 배합될 수 있다. 상기 증강된 성능과 관련된 염료 조건은 전체적인 적오렌지색 형광 색 공간의 상부 오른쪽 부분에 배치되는 특별한 우선 색 공간에 해당하는 경향이 있다. 특히, 우선 색 공간은 CIE 색도 좌표 (0.580, 0.384), (0.610, 0.390), (0.633, 0.366) 및 (0.6023, 0.360)에 의해 경계 지워진다. 당업자는 염료의 조성 및 농도, 필름 조성 및 다른 성질, 및 상기한 구체적인 실시예들로부터 설명되는 제품 구조에 있어서의 변화가 여전히 증강된 명도 및 역반사 성질, 및 바람직한 색 좌표를 달성하면서 이루어질 수 있다는 것을 이해할 것이다.

본 발명이 바람직한 실시태양들을 참조하여 기술되었지만, 당업자는 본 발명의 취지 및 범위에서 벗어나지 않으면서 형태 및 상세한 설명에 있어서의 변화가 이루어질 수 있다는 것을 인식할 것이다.

Claims

중합체 기질;

주간 조명 조건하에서 제품에 적오렌지색을 제공하기에 충분한 양으로 중합체 기질에 첨가된 하나 이상의 형광 염료; 및

중합체 기질을 통과한 빛을 수용하도록 배치된 역반사성 요소;

를 포함하며, 350cd/(lux·㎡) 이상의 평균 역반사능 및 20 이상의 휘도 인자 Y를 갖는 형광 적오렌지색 역반사성 제품.
제1항에 있어서, 500cd/(lux·㎡) 이상의 평균 역반사능 및 30 이상의 휘도 인자 Y를 갖는 제품.
제2항에 있어서, 35 이상의 휘도 인자 Y를 갖는 제품.
제1항에 있어서, 상기 적오렌지색이 CIE 색도 좌표 (0.560, 0.380), (0.580, 0.355), (0.633, 0.366) 및 (0.610, 0.390)에 의해 경계가 지워진 색 공간 내의 CIE 색도 좌표 (x, y)를 갖는 제품.
중합체 기질;

주간 조명 조건하에서 제품에 적오렌지색을 제공하기에 충분한 양으로 중합 체 기질에 첨가된 하나 이상의 형광 염료; 및

중합체 기질을 통과한 빛을 수용하도록 배치된 역반사성 요소;

를 포함하며, 이때 상기 적오렌지색이 CIE 색도 좌표 (0.560, 0.380), (0.580, 0.355), (0.633, 0.366) 및 (0.610, 0.390)에 의해 경계가 지워진 색 공간 내의 CIE 색도 좌표 (x, y)를 갖는 형광 적오렌지색 역반사성 제품.
제5항에 있어서, 500cd/(lux·㎡) 이상의 평균 역반사능 및 30 이상의 휘도 인자 Y를 갖는 제품.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 형광 염료가 티오잔틴 형광 염료를 포함하는 제품.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 형광 염료가, 티오잔틴 화합물, 티오인디고 화합물, 및 페릴렌 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된, 상기 중합체 기질에 첨가된 형광 염료의 혼합물을 포함하는 제품.
제8항에 있어서, 상기 형광 염료의 혼합물이 약 0 내지 40%의 티오잔틴 황색 형광 염료 및 약 60 내지 100%의 티오잔틴 적색 형광 염료를 포함하는 제품.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 중합체 기질이 0.02 내지 1mm의 두께를 갖는 층의 형태인 제품.
제10항에 있어서, 역반사성 요소가 입방체 모퉁이 요소를 포함하는 제품.
제11항에 있어서, 상기 입방체 모퉁이 요소가 공기-노출 면을 갖는 제품.
제12항에 있어서, 상기 입방체 모퉁이 요소에 근접하여 배치된 백색 시일 필름을 추가로 포함하는 제품.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 중합체 기질이 폴리카르보네이트, 폴리에스테르, 폴리아크릴레이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리우레탄, 폴리올레핀, 및 가소화 및 비가소화 폴리염화비닐(PVC) 중 적어도 하나를 포함하는 제품.
제14항에 있어서, 상기 중합체 기질이 폴리염화비닐을 포함하는 제품.