DE2415915C3

DE2415915C3 - Retroref taktierender Film

Info

Publication number: DE2415915C3
Application number: DE19742415915
Authority: DE
Inventors: Charles V.; Palmquist Philip V.; St. Paul Minn. Sevelin (V.StA.)
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Filing date: 1974-03-29
Publication date: 1976-09-16

Description

Die Erfindung bezieht sich auf im wesentlichen transparente retroreflektierende Blätter, die vollständig innerhalb des Blattgebildes Zeichen oder Markierungen enthalten, die für das unbewaffnete Auge eines Betrachters unter dem gestreuten Licht des gewöhnlichen Tageslichtes unsichtbar oder schwach sichtbar sind, aber völlig sichtbar werden, wenn das Gebilde unter retroreflektierenden Bedingungen betrachtet

Nichttransparentes retroreflektierendes Blatt- oder Folienmaterial ist bekannt. In den meisten Fällen beruhen solche Blattmaterialien auf einer vollständigen opaken Aluminiumschicht oder einer opaken aluminiumhaltigen Schicht oder einer Schicht, die ein anderes spiegelreflektierendes Pigment enthält, oder einer halbspiegelreflektierenden opaken Schicht, die Pigment (wie z. B. T1O2) hinter der Oberfläche von Glasmikrokugeln enthält, um so das gewünschte retroreflektierende optische System zu schaffen. Diese bekannten Blattmaterialien sind opak und verdecken die Sicht auf den darunterliegenden Teil irgendeines Substrats, auf das sie aufgebracht worden sind. Demgegenüber werden die Blattmaterialien nach der Erfindung als im wesentlichen transparent bezeichnet, weil, wenn sie auf ein Substrat, wie z. B. einen schreibmaschinengeschriebenen Brief, aufgebracht werden, es doch noch möglich ist, den Brief durch das aufgebrachte Blattmaterial unter gestreutem Licht zu lesen (bei einer Betrachtung jedoch unter retroreflektierenden Lichtbedingungen ist der darunter befindliche Teil des Briefes für den Betrachter im wesentlichen oder völlig unkenntlich).

Transparentes Blatt- oder Folienmaterial, das eine Monoschicht aus Glasmikrokugeln enthält, ist ebenfalls bekannt (z. B.· US-Patentschrift 24 32 928), doch mußte ein solches Blattmaterial auf ein Substrat, wie z. B. ein Zeichen, aufgebracht werden, bevor ein retroreflektierendes Gebilde gebildet wird, und das darunter befindliche Zeichen oder eine andere schriftliche Nachricht bleibt für den Betrachter unter retroreflektierenden Beleuchtungsbedingungen erhalten und wird nicht unkenntlich.

Aus der US-Patentschrift 31 54 872 ist ferner bekannt, ein fälschungssicheres retroreflektierendes Blattmaterial zu schaffen, das ein Zeichen enthält und mit Dokumenten, Pässen, Erlaubnisscheinen u. dgl. verbunden werden kann und als Identifizierungs- oder Authentisierungsmarkierung dient. Dieses Blatt- oder Folienmaterial ist jedoch opak und deckt das Substrat ab, auf das es aufgebracht worden ist. Obwohl ferner das Zeichen für den Betrachter unter gewöhnlichem gestreuten Licht sichtbar ist, »verschwindet« das Zeichen unter retroreflektierenden Betrachtungsbedingungen und scheint das Gebilde für den Betrachter gleichmäßig retroreflektierend zu sein.

Die Erfindung schlägt ein im wesentlichen transparentes zusammenhängendes Blatt vor, das auf seinem gesamten Bereich retroreflektierend ist und das

-etroreflektierende Zeichenbereiche enthält, die für das jnbewaffnel;e Auge unter gestreutem Licht normalerweise unsichtbar oder undeutlich sichtbar sind und iennoch mehr oder weniger hell retroreflektierend als jit Hintergrundbereiche sind, ohne daß die Transparenz des Gebildes ernstlich beeinträchtigt wird. Unter Tageslichtbedingungen scheint das Blatt entweder frei von einem Zeichen zu sein oder nur ein Zeichen zu enthalten, das zu schwach ist, um die sichtbare Information auf der gegenüberliegenden Seite des Blatts undeutlich zu machen, d. h„ wenn das Blatt auf einer Photographic befestigt ist, bleibt die Photographic für den Betrachter sichtbar, und bei zur Zeit bevorzugten Blattgebilden kann das Vorhandensein d°s Blatts oder des Zeichens kaum wahrgenommen werden. Bei einer Betrachtung unter retroreflektierendem Licht jedoch, auch wenn das gesamte Gebilde retroreflektierend ist und die Photographic dadurch undeutlich gemacht wird, ist das Zeichen ziemlich gut sichtbar, und zwar auf Grund eines Unterschieds in dem Retroreflexionsvermögen zwischen den Bereichen des Zeichens (oder des Bilds) und den Hintergrundbereichen des Blattmaterials. Das Retroreflexionsvermögen wird durch die Verwendung von unter der Monoschicht aus Glasmikrokugeln befindlichen teilweise lichtdurchlässigen Reflektoren in dem Blatt erreicht.

Gemäß der Erfindung wird so ein Zeichen enthaltendes, im wesentlichen transparentes Blatt vorgeschlagen, das auf seinem gesamten Oberflächenbereich retroreflektierend ist, wobei das Blatt retroreflektierende Zeichenbereiche und retroreflektierende Hintergrundbereiche aufweist, die bei einer Betrachtung unter gewöhnlichem gestreutem Licht praktisch ununterscheidbar sind, von denen aber der eine Bereich ein größeres Retroreflexionsvermopen hat als der andere Bereich, wodurch die Zeichenbereiche von den Hintergrundbereichen unter retroreflektierenden Betrachtungsbedingungen "eicht visuell unterscheidbar sind, das Blatt eine Monoschicht aus Glasmikrokugeln mit einem Brechungsindex von mindestens etwa 1,8 enthält, alle besagten Mikrokugeln einen teilweise lichtdurchlässigen Reflektor an ihrer rückseitigen Oberfläche aufweisen und die Mikrokugeln und die damit verbundenen Reflektoren in den Zeichenbereichen ein unterschiedliches Retroreflexionsvermögen als das der Mikrokugeln und damit verbundenen Reflektoren in den Hintergrundberekhen haben.

Im allgemeinen haben die für die Herstellung der retroreflektierenden Blattmaterialien nach der Erfindung geeigneten Mikrokugeln Durchmesser, die durchschnittlich in dem Bereich von 10 bis 300 μΐη liegen, und der dafür zur Zeit bevorzugte Bereich liegt bei etwa 25 bis 75 μΐη. Wie dem Fachmann auf diesem Gebiet bekannt ist, soll der Brechungsindex (oder der effektive Brechungsindex) der Mikrokugeln (manchmal einfach »Glasperlen« genannt) mindestens etwa 1,8 betragen.

Wenn ein Photometer benutzt wird, um das Rciioreflexionsvermögen von einem bevorzugten Blattmaterial der Erfindung zu messen, hat der Zeichenbereich einen relativen Photometermeßwert (nachfolgend »PV« genannt) von 20, während die Hintergrundbereiche einen PV von 10 haben. Zum Vergleich wird angeführt, daß eine ebene Fläche, die mit gewöhnlicher weißer Farbe überzogen ist, einen PV von 0,1 hat. Für die Durchführung solcher Messungen wurde das Photonieter benutzt. Das Photometer wurde dicht an dem Strahl des einfallenden Lichts angeordnet, wnhei der Divereenzwinkel zwischen der Lichtquelle und dem Photometer '/3 eines Grads betrug. Die Reflexionsintensitäten wurden bei einem Einfallwinkel von 5° (zwischen der Lichtquelle und einer Linie senkrecht zu der Ebene der reflektierender. Fläche) gemessen.

Natürlich ist die Fähigkeit des einzelnen Menschen, mit den Augen hinsichtlich des Retroreflexionsvermögens Unterschiede zu machen, etwas subjektiv und hängt von Faktoren wie der relativen Größe oder des Bereichs des Zeichens im Vergleich zu dem Hintergrund und der Schärfe oder von dem genauen Umriß des Zeichens ab. Im allgemeinen ist ein Zeichen mit einem PV von 5 etwas schwierig auf einem Hintergrund mit einem PV von 6 wahrzunehmen, wie es auch bei einem Zeichen mit einem PV von 15 auf einem Hintergrund mit einem PV von 18 ist, jedoch ist ein Zeichen mit einem PV von 5 auf einem Hintergrund mit einem PV von 14 oder ein Zeichen mit einem PV von 10 auf einem Hintergrund mit einem PV von 20 sehr leicht unter retroreflektierenden Betrachtungsbedingungen wahrnehmbar. Obwohl es nicht zweckmäßig ist, eine spezielle zahlenmäßige Grenze für das erforderliche relative Retroreflexionsvermögen im Hinblick auf die möglichen Variationen in Größe, Form und Umriß der Bildbereiche usw. anzugeben, ist den vorstehenden Angaben zu entnehmen, daß es vorteilhaft ist, wenn entweder das Zeichen oder der Hintergrund ein um mindestens 20% stärker und vorzugsweise um mindestens 30% oder mehr stärker wirksamer Retroreflektor ist als der Hintergrund bzw. das Zeichen.

Eine mehr wissenschaftliche Bestimmung der photometrischen Parameter, die für die Durchführung zur Zeit bevorzugter Formen der Erfindung in Betracht kommen, wird nun erörtert.

Damit das retroreflektierende Blatt die graphische Mitteilung oder andere Einzelheiten des Substrats, auf das es aufgebracht worden ist, nicht stark abschwächt, wenn das zusammengesetzte Gebilde unter gewöhnlichen Bedingungen, d.h. gestreut reflektiertem Licht, betrachtet wird, soll das retroreflektierende Blatt (insbesondere der Hauptteil, d.h. der Hintergrund) unter den nachfolgend angegebenen Meßbedingungen eine gestreute Reflexion »D« von weniger als 20% und vorzugsweise weniger als 10% haben. Außerdem soll die gestreute Transmission »T« des Films größer als 60% und vorzugsweise größer als 80% sein. Auf jeden Fall soll die gestreute Reflexion klein genug sein, um eine Abschwächung der dunklen Bereiche des Substrats (z. B. bei einer Photographic) zu vermeiden, und die gestreute Transmission Γ soll groß genug sein, um die heller getönten Farbbereiche zu erhalten.

Zur Messung von D und T kann eine Probe des retroreflektierenden Films auf einen Teil einer Standardfarbkarte (d. h. einer Deckfähigkeitskarte) aufgetragen werden. Die Werte für die gestreute Reflexion von den weißen und schwarzen Bereichen dieser Karte betragen 75% oder mehr und 5% oder weniger. Ein Photometer, das den gewünschten Teil der Karte mit weißem Licht unter einem Einfall von 45° bestrahlt und das in einer Richtung senkrecht zu der Fläche reflektierte Licht mit einer farbkorrigierenden Photozelic mißt, wurde benutzt.

Der Wert D für die gestreute Reflexion und der Wert T für die gestreute Transmission werden wie folgt berechnet:

I)

M₁M₄ - Af, M,

M,

- Ai₂ - Ai, A/,

(A/, :\/₄l

7 = ' J™*' (M., - D)"².

M₁

worin

Μ\ die gestreute Reflexion des weißen Teils der

Karte ist,

Mi die gestreute Reflexion des schwarzen Teils der Karte ist,

Mj die gestreute Reflexion des weißen Teils, wenn dieser von dem Identifizierungsfilm überlagert ist,

Ma die gestreute Reflexion des schwarzen Teils ist, wenn dieser von dem Identifizierungsfilm überlagert ist.

Damit das Vorhandensein des Zeichens in dem Blattmaterial nicht leicht feststellbar ist, wenn dieses mit gestreut reflektiertem Licht betrachtet wird, sollte im allgemeinen der stärker reflektierende Teil weniger als 20% und vorzugsweise weniger als 10% oder sogar 5% reflektionsfähiger als die weniger reflektierenden Teile bei der nachfolgend beschriebenen Messung sein.

Dieser Kontrast der gestreuten Reflexion wird vorteilhafterweise durch Anbringen einer Probe an dem schwarzen Teil der vorstehend erwähnten Deckfähigkeitskarte und Beleuchten der Zeichen- und der Hiiitergrundbereiche mit weißem Licht mit einem Einfallwinkel von 45° und Messen des gestreut reflektierten Lichts in einer Richtung senkrecht zu der Fläche der Probe gemessen. Um Messungen von sehr kleinen Zeichenbereichen vorzunehmen, wird ein Projektor, der weißes Licht zu erzeugen vermag, in einem Abstand von etwa 75 cm von der Fläche angeordnet. Die Leuchtmeßwerte werden mit einem farbkorrigierten Telephotometer hoher Auflösung ermittelt. Die Objektivlinse des Telephotometers wird etwa 65 cm von der Probe angeordnet, und es wird eine 6-Minuten-Winkelöffnung in der Bildebene benutzt, wodurch eine Auflösung von Bereichen mit 1 mm Durchmesser ermöglicht wird.

Wie oben angegeben ist, ist es vorteilhaft, daß der stärker retroreflektierende Teil des Films mindestens 20% heller ist und vorzugsweise mindestens 30% heller retroreflektiert als der weniger reflektierende Teil. Zur ' Bestimmung des retroreflektierenden Kontrasts wird die Probe an dem schwarzen Teil der Deckfähigkeitskarte angebracht und wird das obenerwähnte Photometer hoher Auflösung mit seinem Objektiv 65 cm von der Ebene der Probe entfernt und senkrecht zu dieser Ebene angeordnet. Ein Strahlenteiler wird dem Photometer gegenüber angebracht, wobei die Oberfläche des Strahlenteilers die optische Achse zwischen dem Photometer und der Probe mit einem Winkel von etwa 45° schneidet. Ein Mikroskopbeleuchtungsgerät wird dann an der Seite der optischen Achse angeordnet, so daß das Licht von diesem den Strahlenteiler in dem Punkt trifft in dem dieser die optische Achse schneidet und in einer Richtung senkrecht zu der optischen Achse, so daß ein Teil der Lichtstrahlen, der den Strahlenteiler trifft, auf die Probe gerichtet und im wesentlichen längs der optischen Achse retroreflektiert wird, wobei der Teil, der den Strahlenteiler passiert, das Photometerobjektiv trifft Das Beleuchtungsgerät kann ein Mikroskop-Beleuchtungsgerät sein, das eine öffnung vor deren Beleuchtungslinse von 1 cm im Durchmesser hat und der Abstand des Beleuchtungsgeräts bis zu der Seite der optischen Achse ist derart daß der optische Abstand von der Probe zu der Beleuchtungslinse des Beleuch

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tungsgeräts ebenfalls 65 cm beträgt. Die Photometerobjektivlinse wird durch eine öffnung mit einem Durchmesser von 6 mm abgeblendet. Die gesamte Vorrichtung wird so eingestellt, daß die Lichtstrahlen.

die die Photometerobjektivlinse erreichen, solche sind, die einen Winkel von 0 ± 0,5° mit dem Beleuchtungsstrahl bilden, wenn die Strahlen von der Probe reflektiert werden.
Um das darunterliegende Substrat in wirksamer

ίο Weise abzuschwächen, wenn dieses mit retroreflektiertem Licht betrachtet wird, und zwar auch in einem gut beleuchteten Raum, wird zur Zeit bevorzugt, daß die Retroreflexion des Hauptbereichs des Films (in einigen Fällen die Zeichen, in anderen Fällen der Hintergrund)

is eine absolute retroreflektive Intensität von mindestens acht reflektiven Intensitätseinheiten, gemessen bei einer Divergenz von 0,5° und einem Einfall von 5°, hat.

Zur Bestimmung der retroreflektiven Intensität des Hauptteils des Blattmaterials wird die gleiche Vorrichtung und Anordnung, wie sie eben für die Messung des retroreflektiven Kontrasts beschrieben worden ist, benutzt mit der Ausnahme, daß die Lichtquellen und Objektivöffnungen beide auf einen Durchmesser von 0,25° vermindert werden (2,8 mm für eine Probe in einem Abstand von 65 cm), das Photometerobjektiv fertig eingestellt wird, so daß die Betrachtungsrichtung um 0,5° von der Beleuchtungsrichtung divergiert (5,6 mm Objektivverschiebung für einen Probenabstand von 65 cm), die Probe so geneigt wird, daß die Senkrechte zu deren Fläche einen Winkel von 5° zu der Beleuchtungsrichtung ausmacht und der beobachtete relative Leuchtwert des Hauptteils des Films in einen absoluten Reflexionsintensitätswert durch Vergleich mit einem bekannten Reflexionsintensitätsstandardwert umgeformt wird. Ein Standardwert wird durch Messen eines im Handel erhältlichen einheitlichen retroreflektierenden Materials erhalten.

Die Blattmaterialien nach der Erfindung sind besonders für die Anwendung von Dokumenten, Kennkarten, Pässen, Führerscheinen, Kreditkarten, Kapitalanteilscheinen u. dgl. geeignet um als ldentifizierungs- oder Gültigkeitsmittel sowie als Mittel zu dienen, durch das es schwierig gemacht wird, eine Fälschung von einem gültigen Dokument, einem gültigen Berechtigungsschein u. dgl. herzustellen.

Zu anderen Vorteilen von den bevorzugten Blattmaterialien der Erfindung gehörer die Schwierigkeit den Zeichenteil ohne Zerstörung der unversehrten Beschaffenheit des Blatts zu entfernen, sowie die Schwierigkeit die Zeichen, ohne daß eine relativ komplizierte und kostspielige Vorrichtung benutzt wird und/oder ohne »Know-How« zu vervielfältigen oder zi reproduzieren.

Die Prinzipien und Vorteile der Erfindung werden ar

Hand der dazugehörigen Zeichnung erläutert work sich gleiche Ziffern auf gleiche Teile beziehen.

F i g. 1 bis 4 der Zeichnung stellen teilweis« schematische Querschnitte durch einen Teil de! Blattmaterials der Erfindung dar, in dem die Perlenmo noschicht auf der äußeren Fläche des transparente! retroreflektierenden Blattmaterials in einem temporal entfernbaren Trägermaterial geteilten wird und di< Schriftzeichen- und Hintergrundreflektoren hinter dei Perlen in der Form von dielektrischen Reflektorei vorliegen;

F i g. 5 stellt einen teilweisen schematischen Quer schnitt durch einen Teil einer anderen Ausführungsforn des Blattmaterials der Erfindung dar, in dem die außen

Fläche der Perlen mit einer permanent transparenten Schicht mit niedrigem Brechungsindex überzogen ist und die Zeichen- und Hintergrundreflektoren auf der Rückseite der Perlen mit hohem Brechungsindex in der Form dünner Schichten vorliegen, die die transparenten Reflektoren bilden;

F i g. 6 gibt eine Ausführungsform der Erfindung wieder, die der nach der F i g. 5 ähnlich ist mit der Ausnahme, daß die transparenten Zeichen- und Hintergrundreflektoren aus Schichten bestehen, die perlglanzschimmerndes Pigment enthalten, und nicht in der Form von Schichten vorliegen, die einen transparenten Reflektor bilden;

F i g. 7 gibt noch eine andere Ausführungsform der Erfindung in einem schematischen Querschnitt wieder, worin die äußere Fläche der Perlen temporär in eine entfernbare Trägerbahn eingebettet ist und die transparenten Zeichen- und Hintergrundreflektoren aus Schichten von perl- oder perlmuttglanzschimmerndem Pigment mit verschiedenen Dicken bestehen, die in der Nähe der und in kappenartiger Form auf der rückseitigen Oberfläche der Perlen vorhanden sind.

Die schematischen Zeichnungen nach den F i g. 1 bis 7 sind keine getreuen Querschnittsdarstellungen, z. B. weil jeder Kreis eine volle Oberfläche eines runden Körpers darstellt, und zwar so, daß die Kugeln gleichmäßige Durchmesser haben und in Reihen angeordnet sind; und die reflektierende Schicht oder die reflektierenden Schichten umgeben ziemlich halbkreisförmig die rückseitigen Oberflächen der transparenten Perlen und befinden sich nicht in einer Ebene an dem unteren Ende (der Rückseite) der Oberfläche der Perlen, wie in der Zeichnung dargestellt ist Ferner sind die Zeichen normalerweise viel breiter als die Breite des Durchmessers von zwei Perlen (z. B. 90 μΐη), wie schematisch dargestellt ist.

Nach den F i g. 1 bis 4 sind die Glasperlen 2 mit einem Brechungsindex von mindestens etwa 1,8 annähernd haibkugelförmig in eine Seite eines entfernbaren Trägermaterials 10 eingebettet, das aus einer Papierbahn 12 mit einem darauf befindlichen Polyäthylenüberzug 14 besteht Auf der einen Seite der Perlen befindet sich ein halbtransparenter dielektrischer Reflektor 6. der einen Teil des die äußere Oberfläche der Glasperlen durchdringenden Lichts reflektiert und einen anderen Teil dieses Lichts durchläßt. Bei der einfachsten Form (unter der Voraussetzung, daß die nachstehend angegebenen Erfordernisse erfüllt sind) kann ein retroreflektierender dielektrischer Reflektor, wie nachfolgend erörtert wird, mit der in Verbindung mit jeder der beiden äußeren Perlen der F i g. 3 dargestellten aufeinanderfolgenden Anordnung gebildet werden, nämlich einer Glasperle, einer transparenten Schicht oder einem solchen Zwischenüberzug, angrenzend an die Perle, und einer weiteren transparenten Schicht nach dem Zwischenüberzug. Bei der Erfindung ist eine Schicht an der Rückseite der Perle vorgesehen, und diese Schicht ist für den Hauptteil der Lichtstrahlen, die auf deren Oberfläche unter Bedingungen von gestreutem Licht auftreffen, durchlässig, reflektiert aber wegen ihrer Dicke und ihres ungleichen Brechungsindexes im Verhältnis zu dem Brechungsindex und der Dicke der Materialien auf jeder Seite von ihr einen kleineren aber wesentlichen Teil der sie treffenden Lichtstrahlea

Die Verwendung von dielektrischen Reflektoren als Spiegelreflektoren in retroreflektiven Gebilden ist kürzlich in der US-Patentschrift 37 00305 beschrieben worden. Solche Gebilde enthalten Glasperlen oder Mikrokugellinsenelemente mit einem Durchmesser von 10 bis 200 oder mehr μηι (vorzugsweise von 25 bis 75 μιη) sowie angrenzendes spiegelreflektierendes Material unter Benutzung eines dielektrischen Reflektors als spiegelreflektierendes Material, der eine transparente Schicht mit einem Brechungsindex m enthält und dessen Oberfläche in Berührung mit Materialien steht, die Brechungsindizes m und m haben, wobei sowohl m als auch ni mindestens um 0,1 (vorzugsweise mindestens

ίο um 0,3) entweder höher oder niedriger als m ist, und die transparente Schicht eine optische Dicke hat, die ungeradzahligen Mehrfachen (d. h. 1,3,5,7...) von etwa ¹A Wellenlänge des Lichts in dem Wellenlängenbereich von etwa 3800 bis etwa 10 000 Angstrom entspricht So ist entweder m > m < m oder m < n\ > m, und die Materialien auf jeder Seite der transparenten Schicht können entweder beide einen höheren oder einen niedrigeren Brechungsindex als m haben. Wenn m höher ist als m und m, liegt /71 vorzugsweise in dem Bereich von 1,7 bis 4,9 und liegen m und m vorzugsweise in dem Bereich von 1,2 bis 1,7. Wenn m niedriger als mund m ist, liegt m vorzugsweise in dem Bereich von 1,2 bis 1,7 und liegen m und m vorzugsweise in dem Bereich von 1,7 bis 4,9. Der erhaltene Spiegelreflektor enthält so eine Reihe von Materialien, von denen mindestens eines in Schichtform vorliegt und die eine alternierende Folge von Brechungsindizes haben. Nach einer bevorzugten Ausführungsform hat das Gebilde 2 bis 7 Schichten, vorzugsweise 3 bis 5 Schichten, die an die Glasmikrokugel angrenzen. Die verschiedenen Schichten werden bequemerweise auf den Glasmikrokugeln, nachdem die Mikrokugeln temporär im wesentlichen halbkugelförmig in eine erwärmte mit Kunststoffbeschichtete Bahn eingebettet worden sind, durch Aufdampfen in einer oder mehreren Verfahrensstufen gebildet, um die gewünschte Anzahl von Schichten mit einer alternierenden Folge von Brechungsindizes zu erzielen.

Bei dieser Form der vorliegenden Erfindung werden, um den gewünschten Grad der Transparenz zu erhalten, eine bis vielleicht drei zusammenhängende dielektrische Schichten hinter den Glasperlen vorgesehen. Das das Zeichen darstellende Material wird vorzugsweise in das Blattmaterial während der Herstellung in Form einer gesonderten Schicht nichtgleicher Ausdehnung in der Schichtreihe, die den dielektrischen Reflektor in optischer Verbindung mit den kugelförmigen Perlen bildet, eingearbeitet Das Zeichen kann einfach aus einer Zwischenschicht oder einem Zwischenbelag zwischen den kugelförmigen Linsen und den darauf befindlichen Schichten mit alternierenden Brechungsindizes bestehen oder kann zwischen den verschiedenen Schichter mit den alternierenden Brechungsindizes angeordnet sein. Das Zeichen kann dadurch gebildet werden, dal: man mindestens eine dielektrische Schicht mehr odei eine dielektrische Schicht weniger hinter dem »Zei chen«-Perlen im Vergleich zu der Anzahl der Schichter hinter den Hintergrundperlen vorsieht Der Reflektoi kann farbig oder farblos sein, muß aber mindesten: teilweise lichtdurchlässig sein, damit er das Betrachtet des darunter befindlichen Substrats nicht wesentücl stört oder den gewünschten Grad von visuellen Kontrast mit den Hintergrundbereichen überschreitei Bei einer bevorzugten Ausführungsform hat da Zeichen eine solche Dicke und einen solchen Bre chungsindex und ist so angeordnet, daß es eil funktioneller Teil des dielektrischen Reflektors ist Wii in der F i g. 3 erläutert ist, haben die Perlen 2 einei Durchmesser von etwa 0,05 mm und einen Brechungsin

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ίο

dex von etwa 1,9, wobei die unzusammenhängende Lackschicht 19 das Zeichen 20 darstellt, eine Dicke unter etwa 0,002 mm und einen Brechungsindex von etwa 1,5 hat und den Zeichenbereich 20 gestaltet.

Die zusammenhängende Schicht 22 hat eine optische Dicke gleich ¹A Wellenlänge des sichtbaren Lichts und im Falle von z. B. Zinksulfid einen Brechungsindex von annähernd 2,4. Die Klebeschicht 24 hat einen Brechungsindex von etwa 1,5. Demnach ist ein retroreflektierendes Blatt mit einem transparenten Reflektor 6 (im speziellen einem dielektrischen Reflektor) in optischem Zusammenhang mit den Perlen in den Hintergrundbereichen und einem noch wirksamer retroreflektiven Teil mit einem dielektrischen Reflektor hinter den Perlen in dem Blatt in den Zeichen- oder Bildbereichen 20 gebildet worden.

Der Aufbau des Blattmaterials nach der Fig.4 unterscheidet sich von dem des Blattmaterials nach der F i g. 3 darin, daß der Zeichenbereich 20 nach der F i g. 4 durch Aufbringen eines dielektrischen Überzugs 26, an Stelle des Lacks 19, mit einer optischen Dicke von annähernd ¹At Wellenlänge des sichtbaren Lichts und unter Verwendung von z. B. Kryolith zur Erzielung eines Brechungsindexes von 1,38 zwischen den Glasperlen in dem Zeichenbereich und der z. B. aus Zinksulfid mit einem Brechungsindex von etwa 2,37 gebildeten kontinuierlichen Schicht gebildet worden ist. Über der Schicht 22 ist ein thermoplastischer Klebstoff mit einem Brechungsindex von etwa 1,5 als Schicht aufgetragen. Wegen der besseren Einstellung der Dicke des Zeichens und des niedrigeren Brechungsindexes davon erscheint ein noch leuchtenderes Zeichen auf einem leuchtenden Hintergrund unter retroreflektiver Betrachtung als dasjenige, das mit dem Gebilde nach der F i g. 3 erhalten wird, wenn beide Blattmaterialien unter Verwendung der eben beschriebenen Materialien hergestellt worden sind.

In den Fig. 1, 2 und 5 enthält der dielektrische Reflektor 6 die Klebschicht 24 aus transparentem Material mit einem Brechungsindex von etwa 1,5 sowie mindestens eine zusammenhängende dielektrische Schicht 22 oder 26 mit einer optischen Dicke von Ά Wellenlänge des sichtbaren Lichts, wobei die Schicht 22 z. B. einen Brechungsindex von 2,37 und die Schicht 26 einen Brechungsindex von 1,38 hat. Der Zeichenbereich 20 wird dargestellt durch Zwischenanordnen zwischen den Perlen 2 und mindestens einer der zusammenhängenden Schichten 22 oder 26 einer Schicht 19 mit nicht gleicher Ausdehnung, vrobei diese Schicht 19 eine solche Dicke haben oder aus einem solchen Material bestehen kann, daß diese Schicht die Wirksamkeit des optischen Reflektors, in Verbindung mit den Mikrokugellinsen direkt auf dessen Vorderseite beeinflußt, und zwar im Gegensatz zu dessen Wirksamkeit in Verbindung mit den Mikrokugen in den Hintergrundbereichen, in denen das Zeichen nicht vorhanden ist; oder der Zeichenbereich kann aus einem Material bestehen, das, wie in der F i g. 3, ihn zu einem Teil der Reihe von Schichten in dem Reflektor macht und dadurch dessen Reflexionsvermögen erhöht Nach der Fig.2 enthält die das Zeichen darstellende Lackschicht 19 außerdem Teilchen 16 aus zerbrochenem Glas, das dazu neigt, das einfallende Licht zu streuen. Unter retroreflektierenden Betrachtungsbedingungen erscheint dann das Zeichen als dunkler Bereich gegenüber einem helleren bzw. leuchtenderen Hintergrund.

Die F i g. 5 und 6 erläutern ebenfalls eine weitere

Ausführungsform der Erfindung. Bei diesen Gebilden wird von bestimmten Lehren der US-Patentschrift 24 07 680 Gebrauch gemacht. Im spezielleren ist bei den Fig. 5 und 6 im Gegensatz zu »freien Linsen«-Systemen, die zu den Gebilden nach den F i g. 1 bis 4 und 7 führen, wenn die Trägerschicht 10 entfernt wird, die äußere oder oberste Schicht 32 ein permanenter transparenter Belag mit einer ebenen oberen Fläche, die einen geringeren Brechungsindex (z.B. 1,5) als die

ίο Glasperlen (z. B. Perlen mit einem Brechungsindex von 2,6) hat, die in einer transparenten Perlen-Bindeniittelschicht 34 gehalten werden. Bei diesen Gebilden kann der transparente Reflektor in einem Abstand von den Glasperlen nach den Lehien der US-Patentschrift 24 07 680 angeordnet sein, wie z. B. durch Verwendung einer transparenten Zwischenschicht 30, wie in den F i g. 5 und 6 dargestellt ist.

Perlmuttglanz- oder perlglanzschimmernde Pigmente sind in natürlich vorkommender oder synthetischer Plättchenform erhältlich und können als »teilweise lichtdurchlässiger« oder »semittransparenter« Reflektor im Rahmen der Erfindung verwendet werden. Wie in der US-Patentschrift 37 58 192 angegeben ist, bilden die Pigmente bei Verwendung von perlmuttglanzschimmerndem Pigment mit maximalen Durchmessern in dem Bereich von etwa 8 bis 30 μίτι und Dicken in dem Bereich von etwa 25 bis 200 μίτι, das in einem flüssigen Bindemittel um die freien Teile von halbkugelförmig eingebetteten Perlen als Schicht aufgetragen worden ist eine kappenähnliche zusammenhängende Form um die Oberfläche der Perlen und führen zu einem sehr wirksamen retroreflektierenden linsenreflektierenden Reflektorsystem. Weniger retroreflektiv wirksame, aber dennoch für die Zwecke der Erfindung geeignete

Gebilde können unter Verwendung von perlmuttglanzschimmerndem Pigment mit durchschnittlichen Teil chengrößen außerhalb des eben genannten Bereichs und in Fällen, in denen die perlmuttglanzschimmernden Pigmente nicht in einer solchen engen kappenailigen

Form den rückseitigen Oberflächen der Perlen anliegen hergestellt werden.

Bei den Fig.6 und 7 enthält der halbtransparente Reflektor 6 den reflektierenden Überzug oder die reflektierende Schicht 36, die perln.uttglanz- oder

perlglanzschimmernde Pigmentplättchen 38 enthält wobei die aufgebrachte Pigmentmenge so eingestelli wird, daß sie ausreicht, das Blatt opak zu machen und irgendein Substrat abzuschwächen, auf dem entwedei die Zeichen- oder die Hintergrundbereiche angebracht

sind. Die Dicke der Schicht 36 in dem das Zeicher abzeichnenden Bereich 20 unterscheidet sich genügenc von deren Dicke in dem Hintergrundbereich, so daß die dickere der beiden Schichten visuell in Form eine« helleren oder leuchtenderen Reflektors wahrnehmbai ist wenn das 31att unter retroreflektierenden Sichtbe dingungen betrachtet wird.

Gleichfalls ist es bekannt, teilweise lichtdurchlässige semitransparente Reflektoren, wie z. B. durch Aufdamp fen sehr dünner Schichten aus bestimmten Materialien wie z. B. Metallen wie Aluminium, zu bilden, und obwoh die Verwendung dieses letzteren Materialtyps im allgemeinen weniger bevorzugt wird, kommt eine Nutzbarmachung dieser Lehren auch im Rahmen dei Erfindung in Betracht

Die Erfindung wird in den n?chfolgenden Beispieler ausführlicher beschrieben. Diese Beispiele sollen die bildung bzw. den Aufbau des retroreflektierender Blattmaterials, das in mehreren Figuren in den

Zeichnungen dargestellt ist, spezieller erläutern.
Beispiel 1

Ein mit Polyäthylen überzogenes Papierblatt mit einer in dem Polyäthylenüberzug eingebetteten Monoschicht aus klären Glasperlen mit einem Brechungsindex von etwa 1,93 (nri) und Durchmessern von etwa 50 μηι (die in dem Polyäthylenüberzug bis zu etwa 40% ihres Durchmessers eingebettet sind) wurde in einer Vakuumkammer mit einer Schicht von Kryolith (Na3AI;F6) mit einem Brechungsindex von etwa 1,37 überzogen, und zwar zu einer Dicke von annähernd ¹A Wellenlänge des gewöhnlichen weißen Lichts. Eine vollständige Beschreibung, wie dieses mit einer Glasperlenschicht überzogene Blauausgangsmaterial hergestellt werden kann, ist in der US-Patentschrift 31 90 178, Spalte 8, Zeilen 3 bis 22, angegeben.

Das Blatt wurde dann auf der mit Perlen versehenen Seite mit einem transparenten farblosen lithographischen Alkydlack mit einem Brechungsindex von etwa 1,5 unter Benutzung einer lithographischen Offsetpresse bedruckt, um ein wasserzeichenähnliches Schottenkarozeichen bzw. eine solche »Legende« auf einige der mit Kryolith überzogenen Perlen »aufzudrucken«. Nach dem Trocknen des Lackes über Nacht an der Luft wurde die Trägerbahn in der Vakuumkammer mit Zinksulfid mit einem Brechungsindex von etwa 2,37 und mit einer Schichtdicke von ¹A Wellenlänge (des sichtbaren Lichts) überzogen. Dadurch wurde ein transparenter Reflekv.orüberzug, der aus dem Kryolith, mit einer Schichtdicke von ¹A Wellenlänge und dem Zinksulfid mit einer Schichtdicke von ¹A Wellenlänge in den unbedruckten Bereichen bestand, und ein weniger leistungsfähiger transparenter Reflektor erhalten, der aus Kryolith mit einer Schichtdicke von ¹A Wellenlänge, einer dickeren Schicht aus transparentem Lack und Zinksuifid mit einer Schichtdicke von ¹A Wellenlänge in den bedruckten Bereichen bestand.

Das Blattmaterial wurde dann mit einem Hydrosoltyp einer wäßrigen Dispersion von Methyimethacryiat-Äthylacrylat-Copolymerisat mit einem Gehalt von 6% Butylcellosolve als Verdickungsmittel überzogen. Der Streichstab an der Beschichtungsvorrichtung wurde auf eine Höhe von etwa 0,2 mm eingestellt

Nach dem Trocknen der Überzugsschicht über Nacht wurde das Blattmaterial mit der Oberfläche nach unten gegen die Oberfläche eines photographischen Positivfarbdnicks angeordnet und in einer Plattenpresse unter einem Druck von etwa 2 kg/cm² bei 121°C für 1 Minute und dann unter einem Druck von etwa 3,8 kg/cm² bei 115° C für 1 Minute erwärmt. Nach dem Abkühlen konnte der mit Polyäthylen behandelte Papierschichtträger leicht durch Abziehen von dem Farbbild entfernt werden, wobei auf der Oberfläche des Farbdrucks eine transparente Monoschicht aus frei liegenden Linsenperlen zurückblieb. Wenn die Photographic unter gewöhnlichem Tageslicht geprüft wurde, konnten die Einzelheiten des Bilds vollfarbig gesehen werden mit nur einer leichten durch das transparente Blattmaterial verursachten Unscharfe. Wenn die Photographic in einer besonderen retroreflektierenden Betrachtungskammer geprüft wurde (oder mit einem Magnesiutnlicht geprüft wurde, das dicht an und zwischen den Augen des Beobachters in Richtung auf die Photographic gehalten wurde), reflektierte der gesamte Hintergrund der Photographic eine glänzende weiße Farbe, wobei das gedruckte Bild des Schottenkaromusters in dunkelgrauer Farbe auf dem weißen Hintergrund voll sichtbar war.

In diesem besonderen Fall wurde ein Führerschein mit der Farbphotographie des Inhabers auf der Oberseite des Führerscheins als typisches geeignetes Dokument benutzt, auf dem das Identifizierungsblaumaterial dieses Beispiels angebracht werden kann.

Die Bewertung des retroreflektiven Blattmaterials nach diesem Beispiel zeigte, daß es einen Wert D für die gestreute Reflexion von 5,9% und einen Wert Tfür die gestreute Transmission von 79% hatte. Der Kontrast

ίο der gestreuten Reflexion betrug jedoch 2%. Der retroreflektive Kontrast betrug 43%, und die absolute retroreflektive Intensität war 47. Das Blattmaterial war für die Durchführung der Erfindung geeignet, obwohl weniger bevorzugt als das Material von z. B. dem nachfolgend beschriebenen Beispiel 3.

Der vorstehend beschriebene retroreflektierende Führerschein wurde verschiedenen Behandlungen unterworfen, um zu versuchen, das Blattmaterial derart zu entfernen, daß der retroreflektierende Überzug auf eine andere Photographic übertragen werden konnte, um eine »Fälschung« des Originals herzustellen. Zum Beispiel wurde der Führerschein unter verschiedenen Temperaturen und Feuchtigkeitsbedingungen gebogen, unter verschiedenen Bedingungen in Wasser eingetaucht (mit und ohne Reinigungsmittel) und außerdem sorgfältigen Versuchen unterworfen, mit Schneidklingen das Blattmaterial abzuspalten oder abzuschaben. Es wurde festgestellt, daß bei jedem dieser Versuche es unmöglich war, das retroreflektierende Blattmaterial in einer solchen Weise zu entfernen, daß es auf einem gefälschten oder geänderten Bild oder Führerschein angebracht und wieder verwendet werden konnte.

Beispiel 2

Das mit Perlen beschichtete Polyäthyienblattausgangsmaterial des Beispiels 1 wurde mit einem transparenten Musterzeichen durch Aufdrucken des Zeichens nach dem Siebdruckverfahren auf die mit Perlen versehene Oberfläche unter Benutzung einer an der Luft trocknenden Sojabohnenalkydlösung mit einem Gehalt an Lösungsmittel von 50% und 30 Gewichtsteilen von zerbrochenem gewöhnlichem Borsilikatglas versehen. Die zerbrochenen Glasteilchen hatten eine Größe, daß 90% ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 44 μπι passieren konnten, aber von einem Sieb mit einer lichten Maschenweite von 37 μίτι zurückgehalten wurden. Nach dem Trocknen hatte das transparente Zeichen eine rauh aussehende Oberfläche ähnlich der Oberfläche von matten (nichtglänzenden) Wandfarben.

Die mit Perlen versehene Seite des Blatts wurde dann durch Aufdampfen einer Kryolithschicht mit einer Dicke von Ά Wellenlänge (des sichtbaren Lichts) und anschließend einer Zinksulfidschicht mit einer Dicke von '/4 Wellenlänge beschichtet, und es wurde so ein halbtransparenter Reflektor in optischer Verbindung mit den Glasmikrokugeln gebildet

Die mit Perlen versehene Oberfläche des Blatts wurde dann an einem 0,127 mm dicken thermoplastischen Film befestigt, der aus 90 Gewichtsteilen eines Äthylenvinylalkoholcopolymerisats und 10 Gewichtsteilen eines Epichlorhydrinhomopolymerisats bestand Der Film war durch Wärmeverschmelzen der Bestandteile und Kalandrieren des Gemischs zu einerr selbsttragenden Film mit einer Dicke von 0,127 mir hergestellt worden. Der Film wurde mit dem mit Perler überzogenen Blattmaterial unter Benutzung eine; ablösbaren Papierblatts mit einer Siliconschicht irr Kontakt mit dem thermoplastischen Film wärmekalan

driert, wobei Kalanderwalztemperaturen von eiwa 150⁰C eingehalten wurden.

Ein Stück von dem vorstehend beschriebenen schichtförmigen Blattmaterial von 5 cm² wurde auf ein Papierdokument unter Benutzung eines gewöhnlichen Handbügeleisens auf dem mit Polyäthylen behandelten Papier geheftet, wobei die Temperatur des Bügeleisens auf »Wolle« eingestellt wurde. Nach dem Abkühlen konnte das Polyäthylenpapier leicht abgezogen werden, wobei ein retroreflektierender transparenter Überzug auf dem Dokument zurückblieb, durch den der Aufdruck auf dem Dokument gelesen werden konnte. Bei der Prüfung mit einem Magnesiumlicht, wie in dem Beispiel 1 beschrieben ist, erschien das nach dem Siebdruckverfahren aufgebrachte Zeichen als dunkles "5 Bild auf leuchtend weißem reflektierendem Hintergrund. Nach der oben beschriebenen Messung war der retroreflektive Kontrast 58% und die absolute retroreflektive Intensität 49.

Beispiel 3

Das mit Perlen beschichtete Polyäthylenblattausgangsmaterial des Beispiels 1 wurde auf der freien Perlenoberfläche mit einer flexographischen Offsetdruckvorrichtung unter Anwendung des gleichen lithographischen Alkydlacks, wie er in dem Beispiel 1 beschrieben ist, aber mit einem Zusatz von 1,1% Kobaltnaphthenat als Trockenmittel bedruckt Nach dem Trocknen wurde auf die bedruckte Perlenoberfläche eine Zinksulfidschicht mit einer Dicke von Ά Wellenlänge (des sichtbaren Lichts), d.h. mit einer Schichtdicke von etwa 600 Ängström, aufgedampft Ein Klebstoff wurde auf die aufgedampfte Schicht unter Anwendung des gleichen acrylischen Hydrosols wie in dem Beispiel 1 aufgebracht mit der Ausnahme, daß das Hydrosol durch Zugabe von etwa 9 Gewichtsprozent Monobutyläther vom Äthylenglykol (butyl-Cellosolve) zu einer Überzugsviskosität in dem Bereich von 600 bis 800 cP eingedickt und bis zu einem Feststoffgehalt von 27,3% verdünnt wurde. Die Naßüberzugsdicke betrug etwa 0,013 cm. Der Klebstoff wurde dann zu einem unklebrigen Zustand durch Erwärmen für etwa 7'/2 Minuten bei Temperaturen in dem Bereich von 76 bis 125⁰C getrocknet

* Das Blattmaterial wurde dann auf ein Substrat geheftet, und zwar kurzzeitiges Erwärmen der Zwischenfläche zwischen heißem Lamellierungswalzen bei einer Temperatur von etwa 120 bis 132° C. Nr =h aem Abkühlen des Schichtgebildes auf Raumtemperatur wurde der mit Polyäthylen überzogene Schichtträger abgezogen.

In den Beispielen 1 und 2 erschien unter retroreflektiven Betrachtungsbedingungen ein relativ dunkles Zeichen auf einem leuchtenderen bzw. helleren Hintergrund, während bei diesem Beispiel ein helles bzw. leuchtendes Zeichen auf einem weniger hellen Hintergrund geschaffen wurde. Weil es leichter ist, die Retroreflexion des hellen Hintergrundes zu zerstören, z. B. durch Aufdrucken eines transparenten Zeichens mit geeignetem Brechungsindex auf die frei liegende Perlenoberfläche eines retroreflektierenden Blatts, ist das hellere Zeichen dieses Beispiels eine zur Zeit bevorzugte Ausführungsform. Die bei diesem Beispiel erzielten Ergebnisse können möglicherweise so erklärt werden, daß die zusätzliche Reflexion in dem Bildbe- 6s reich zu der Schaffung einer extra reflektierenden Fläche führt und den Unterschied der Brechungsindizes an der Grenzfläche von dem Zinksulfid in dem Zeichenbereich erhöht

Das Blattmaterial hatte nach dem Aufbringen auf die Deckfähigkeitskarte und bei dem oben beschriebenen Messen eine gestreute Reflexion »D« von 6,4%, eine gestreute Transmission »T« von 88,5%, einen gestreuten Kontrast von 2% und einen retroreflektiven Kontrast von 32%. Die absolute retroreflektive Intensität betrug 20,4.

Beispiel 4

Ein transparenter Film aus biaxial orientiertem Polyäthylenterephthalatpolymerisat mit einer Dicke von 0,025 mm wurde bei einer Streichabeinstellung von 0,1 mm mit einem transparenten Material mit gebundenen Perlen mit sehr niedrigem Brechungsindex beschichtet, wobei dieses letztere Material erhalten worden war, indem 90 Gewichtsteile einer 33%igen Lösung von mit Hexafluorpropylen copolymerisiertem Polyvinylidenfluorid in Methylisobutylketon und 10 Gewichtsteile einer 33%igen Lösung von Polyäthylmethacrylat in Xylol als Lösungsgem sch vorgelegt wurden und in dies.es eine Monoschicht von Glasperlen mn einem Durchmesser von 50 μιτι und einem Brechungsindex von etwa 2,6 fallengelassen wurde. Nach dem Trocknen des mit Perlen verseher en Blatts wurde eine Kryolithschicht im Vakuum aufgedampft, die eine Dicke von ¹A Wellenlänge (des sichtbaren Lichts) hatte. Ein Zeichen wurde dann nach dem Oflse^:druckverfahren auf die mit Perlen versehene Oberfläche aufgedruckt, wobei eine lufttrocknende klare Qffsetdruckalkydpaste verwendet wurde. Nach dem Trocknen des aufgedruckten Zeichens wurde eine Zinksulfidschicht mit einer Dicke von ¹A Wellenlänge in der Vakuumauftragsvor richtung aufgetragen.

Ein transparenter druckempfindlicher Klebstoff wur de dann auf die mit Perlen versehene Seite des Blatts durch Auftragen einer Klebstofflösung auf ein ablösbares Siliconschutzpapier mit einer Naßeinstellung des Auftragsstabs von 0,20 mm auf der Auftragsvorrichtung als Schicht und schichtmäßiges Verbinden nach dem Trocknen der KJebstoffschicht mit dem mit Perlen versehenen Blatt unter Druck aufgebracht Der druckempfindliche Klebstoff bestand aus einer Lösung eines Copolymerisats von 90% Isooctylacrylat und 10% Acrylsäure mit einem Feststoffgehalt von 22%. Nach dem Aufbringen auf ein Papierdokament nach Entfernung des ablösbaren Siliconpapiers wurde festgestellt daß die Klebkraft so genügend groß war, daß die Papierfasern in dem Dokument losgerissen worden wären, wenn versucht wurde, das optische Blattmaterial zu entfernea Bei Beobachtung mit einem Magnesiumlicht, wie in dem Beispiel 1 beschrieben ist konnte das Zeichen als dunkles Muster auf einem weißen reflektierenden Hintergrund gesehen werden.

Beispiel 5

Das Blattmaterial dieses Beispiel* crläuicM einen anderen Typ eines transparenter retroreflektierenden Blattmaterials nach der Erfindung mit nicht frei liegender Perlenoberfläche.

Im einzelnen wurde eine Trägerbahn geringer Adhäsion nach dem Walzenauftragsverfahren mit N-Butylmethacrylatpolymerisatharz, gelöst in Xylol (mit einem Gehalt an Harzfeststoffen von 45%), beschichtet und zwar mit einem Überzugsgewicht zwischen 5,4 und 63 mg Harzfeststoffe je cm². Der

Oberzug wurde 20 bis 30 Minuten bei 60^QC und durch anschließendes weiteres Trocknen für 30 bis 40 Minuten bei 80 bis 90⁰C getrocknet Der Brechungsindex des Überzugs betrug etwa 1,48.

Dann wurde der gesamte transparente Bindemittelüberzug für die Perlen durch Auftragen nach dem Rakel- oder Walzenauftragsverfahren der folgenden Harzlösung als Schicht mit einem Auftragsgewicht von 2,5 bis 3,8 mg/cm² auf die Oberfläche des transparenten Belags gebildet:

Gewichtsteüe

N-Butylmethacrylatharz 45

Methylacrylat-Isobutylacrylat-

Polymerisat (Lösung) 33

Xylol 55

Transparente Glasperlen mit einem Brechungsindex von etwa 2,1 wurden auf den Perlen-Bindemittel-Überzug aufgebracht und in diesen einsinken gelassen. Das Lösungsmittel von dem Perlen-Bindemittel-Überzug wurde innerhalb einer Trocknungszeitspanne von 20 bis 25 Minuten bei 60⁰C und 30 bis 40 Minuten bei 80 bis 9O⁰C entfernt. Es wurden Peilen mit einem Durchmesser von etwa 90 bis 105 μπι verwendet.

Ein transparenter Zwischenfilm wurde dann nach dem Rakel- oder Walzenauftragsverfahren auf die mit Perlen versehene Oberfläche mit der gleichen Harzlösung, wie sie für das transparente Bindemittel für den Perlen-Bindemittel-Überzug verwendet worden war, aufgebracht. Ein Lösungsüberzagsgewicht von 6,3 bis 7,5 mg/cm² wurde angewendet. Es wurden Trocknungszeitspannen von 20 bis 30 Minuten bei 60°C und 60 bis 90 Minuten bei 90 bis 105⁰C angewendet.

Dann wurden die Zeichenmarkierungen unter Anwendung eines Kautschukplattendruckverfahrens aufgedruckt. Die folgende Druckfarbe wurde benutzt:

Gewichtsteüe

Polyvinylbutyral 20

Cellosolve 40

N-Butanol 40

Perlglanzschimmerndes Pigment 6

Der Aufdruck wurde seitenverkehrt gedruckt und in 5 bis 10 Minuten bei 65°C und dann in 15 bis 20 Minuten bei 93" C getrocknet.

Nach dem Bedrucken wurde eine andere Schicht aus perlglanzschimmerndem Überzug auf die gesamte Oberfläche aufgedruckt oder nach dem Rakelverfahren oder Walzenverfahren als Schicht aufgetragen. Die Zusammensetzung der I ösung war folgendermaßen:

Gewichtsteüe

Polyvinylbutyral 10

Cellosolve 45

N-Buianol 45

Perlglanzschimmerndes Pigment 3

Dieser Überzug wurde in der gleichen Weise wie der erste Überzug getrocknet.

Dann wurde ein Überzug aus transparentem druckempfindlichem Acrylatcopolymerisatklebstoff auf die Oberfläche der Reflektorschicht aufgetragen.

Wenn das Schichtgebilde auf eine bedruckte Seite aufgebracht wurde, konnte der Druck unter gewöhnlichem Licht gelesen werden, bei einer Betrachtung unter retroreflektiven Sichtbedingungen war der Druck jedoch durch das daraufliegende Blatt abgedunkelt und erschien das Zeichen heller bzw. leuchtender als der Hintergrund.
Es wurde festgestellt, daß das Blattmaterial dieses

Beispiels nach dem Aufbringen auf eine Deckfähigkeitskarte und bei den oben beschriebenen Testen eine gestreute Reflexion »D« von etwa 13%, eine gestreute Transmission »T« von etwa 73%, einen gestreuten Kontrast von 23% und einen retroreflektiven Kontrast

ίο von 33% hatte. Der absolute Retroreflexionswert war 4,9.

Beispiel 6

Ein anderes transparentes retroreflektierendes Blattmaterial nach der Erfindung mit nicht frei liegender Perlenoberfläche wurde wie in dem Beispiel 5 hergestellt, mit der Ausnahme jedoch, daß an Stelle der perlglanzschimmerndes Pigment enthaltenden Reflektorüberzüge zunächst eine Zeichenmarkierung durch Aufbringen eines Druckbilds unter Anwendung der transparenten bindenden Schicht des Beispiels 5 aufgetragen wurde. Nach dem Trocknen wurde eine Zinksulfidschicht mit einer Dicke von ¹A Wellenlänge (des sichtbaren Lichts) durch Aufdampfen auf den »aufgedruckten« Zwischenfilm aufgebracht. Dann wurde eine dünne Schicht aus druckempfindlichem Acrylat-Acrylsäure-Copolymerisat-Klebstoff auf die Zinksulfidschicht aufgetragen.
Beim Aufbringen dieses Blattmaterials auf die Deckfähigkeitskarte wurde nach den oben beschriebenen Meßmethoden festgestellt, daß das Blattmaterial dieses Beispiels eine gestreute Reflexion »D« von etwa 10%, eine gestreute Transmission »T« von etwa 81%, einen gestreuten Kontrast von 9% und einen retroreflektiven Kontrast von 94% hatte. Der absolute Retroreflexionswert war 8,6.

Beispiel 7

Ein zusammenhängender teilweise lichtdurchlässiger Reflektor wurde auf der rückseitigen Oberfläche einer Monoschicht aus Glasmikrokugeln durch Auftragen einer verdünnten Dispersion mit einem Gehalt an perlglanzschimmerndem Pigment als Schicht mit einer Naßüberzugsdicke von 0,005 cm auf den freien Teil des mit Perlen versehenen mit Polyäthylen beschichteten Blattsusgangsmaterials nach dem Beispiel 1 gebildet.

Die Dispersion hatte die folgende Zusammensetzung in Gewichtsteilen:

Gewichtsteüe

2-Butanon 59,8

Dimethylformamid 20,1

Hochkristallines Polyurethanharz 5,9

Copolymerisat von Vinylchlorid-

Vinylacetatharz (im Gewichtsverhältnis
von 86 zu 13) mit 1% zwischen-

polymerisierter Maleinsäure 4,5

Perlmuttglanzschimmernde Pigmentpaste 9,7

Die perliuuttglanzschimmernde Pigmentpaste enthielt Bleicarbonatplättchen mit durchschnittlichen maximalen Dimensionen von etwa 22 μΐη und durchschnittlichen Dicken von etwa 55 m μηι. 60 Gewichtsprozent von dem Pigment waren in einer Paste aus Polyvinylchloridharz, gelöst in Methylisobutylketon, enthalten.

Das beschichtete Blatt wurde 20 Minuten bei Raumtemperatur und anschließend 15 Minuten in einem Ofen bei 65°C getrocknet.

4 15915

Dieses trockne Blatt wurde mit der Pigmentschichtseite nach oben unter einem ein Zeichen tragenden Stempel angeordnet Die trockne pigmentierte Schicht wurde mit einem anderen Teil der oben angegebenen Pigmentformuüerung besprüht, die zuvor bis zu einem Lösungsmittelgehalt von 883% mit 2-Butanon verdünnt worden war. Dadurch wurde ein zweiter Auftrag aus perlglanzschimmerndem Pigment nicht gleicher Ausdehnung auf dem Perlenblatt in Form eines Zeichens erzielt, das den Stempelöffnungen entsprach. Nach dem Trocknen wurde das Blatt dann mit der acrylischen

Hydrosoldispersion beschichtet, und die Schicht wurde, wie in dem Beispiel 1 beschrieben ist, getrocknet

Nach dem Wärmelaminieren eines Teils dieses Blattmaterials auf die Deckfäbigkeitskarts und der Vornahme der oben beschriebenen Messungen wurde festgestellt, daß das Blattmaterial eine gestreute Reflexion »D« von 8,8%, eine gestreute Transmission »T« von 88%, einen gestreuten Kontrast von etwa 8% und einen retroreflektiven Kontrast von 20% hatte. Die absolute retroreflektive Intensität betrug 11,4.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Zeichentragendes, auf seinem gesamten Oberflächenbereich retroreflektierendes Blatt mit einer Monoschicht aus Glasmikrokugeln mit einem Brechungsindex von mindestens 1,8 und mit retroreflektierenden Zeichenbereichen und retroreflektierenden Hintergrundbereichen, dadurch gekennzeichnet, daß das Blatt im wesentli- so chen transparent ist und die Zeichen- und Hintergrundbereiche bei Betrachtung unter gewöhnlichen Bedingungen mit gestreutem Licht praktisch ununterscheidbar sind, einer dieser Bereiche aber ein größeres Retroreflexionsvermögen hat als der !5 andere Bereich, wodurch die Zeichenbereiche von den Hintergrundbereichen unter retroreflektierenden Betrachtungsbedingungen leicht visueil unterscheidbar sind, alle Mikrokugeln einen teilweise lichtdurchlässigen Reflektor an ihren rückseitigen Oberflächen haben, und die Mikrokugeln und die damit verbundenen Reflektoren in dem Zeichenbereich ein unterschiedliches Retroreflexionsvermögen von dem der Mikrokugeln und der damit verbundenen Reflektoren in den Hintergrundbereichen haben.

2. Blattmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikrokugeln und die damit verbundenen Reflektoren in den Zeichenbereichen ein Retroreflexionsvermögen haben, das sich um mindestens 20% von dem Retroreflexionsvermögen der Mikrokugeln und der damit verbundenen Reflektoren in den Nichtzeichenbereichen unterscheidet.

3. Blattmaterial nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der teilweise lichtdurchlässige mit der Mikrokugel verbundene Reflektor mindestens eine zusammenhängende Schicht aufweist, die perlglanzschimmerndes Pigment enthält.

4. Blattmaterial nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der teilweise lichtdurchlässige mit der Mikrokugel verbundene Reflektor mindestens eine Schicht aus einem dünnen Überzug aus einem metallischen Material enthält.

5. Blattmaterial nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der teilweise lichtdurchlässige mit der Mikrokugel verbundene Reflektor ein dielektrischer Reflektor ist, der mindestens eine zusammenhängende Schicht aus einem dielektrischen Material mit einer optischen Dicke en thält, die einem ungeraden zahlenmäßigen Mehrfachen von etwa !/4 Wellenlänge des Lichts in dem Bereich von 3800 bis 10 000 Angström entspricht.

6. Blattmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf der gleichen Seite der Mikrokugeln wie der damit verbundene Reflektor ein im wesentlichen transparentes Zeichen vorhanden ist, das mindestens eine Schicht nicht gleicher Ausdehnung zwischen den Mikrokugeln und der fernsten Schicht des verbündenen Reflektors enthält, wobei die Schicht nicht gleicher Ausdehnung so angeordnet ist, daß sie die optische Leistung des verbundenen Re'lektors ändert.

7. Retroreflektierendes Blattmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch j;ekennzeichnet, daß die gestreute Reflexion des Blattmaterials nach dem in der Beschreibung angegebenen Meßverfahren weniger als 20% beträgt und die gestreute Transmission über 60% beträgt

8. Blattmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß es schichtförmig mit mindestens einem Teil einer Oberfläche eines Gegenstands, der eine graphische Mitteilung trägt, verbunden ist