DE69604402T2

DE69604402T2 - Retroreflektierender markierungskörper für nasse umgebungsbedingungen

Info

Publication number: DE69604402T2
Application number: DE69604402T
Authority: DE
Inventors: Chester A Bacon Jr; Terry R Bailey; Louis C Belisle; Thomas I Bradshaw; Dale H Haunschild; Gregory F Jacobs; Larry K Stump
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1995-06-29
Filing date: 1996-06-27
Publication date: 2000-03-23
Anticipated expiration: 2016-06-28
Also published as: AR002644A1; KR19990028471A; AU6342596A; MX9710351A; CA2222587C; ATE184940T1; JP3717938B2; BR9609339A; EP0835349B1; NO975442D0; EP0835349A1; US6127020A; WO1997001677A1; JPH11508654A; NO975442L; DE69604402D1; CA2222587A1

Description

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein retroreflektierendes Material, das eine gute Retroreflexionshelligkeit im nassen Zustand und eine gute Retroreflexionshelligkeit bei hohen Eintrittswinkeln zeigt.

Hintergrund

Fahrbahnmarkierungen, wie diejenigen auf der Mittellinie und Seitenlinie einer Straße sind wichtig, um Fahrern von Motorfahrzeugen eine visuelle Führung zu geben. Fahrbahnmarkierungsmaterialien werden als Verkehrssteuerungsmarkierungen für eine Vielfalt von Anwendungen, wie z. B. Nahverkehrs- Fahrspurstreifen, Haltelinien, und Fußgängerüberwegmarkierungen an Kreuzungen und als Langstreckenfahrspurmarkierungen usw. auf Fahrbahnen verwendet. Eine übliche Ausführungsform eines Fahrbahnmarkierungsmaterials ist ein mit Kleber auf der Rückseite versehenes Band, daß auf die Straßenoberfläche in der gewünschten Lage und Länge aufgebracht wird, wobei die Oberseite des Bandes die gewählte Farbe und typischerweise Retroreflexionseigenschaften aufweist.
Zur Zeit beruhen viele flache Fahrbahnmarkierungen typischerweise auf einem optischen System mit freiliegender Optik, das transparente Mikrokügelchen aufweist, die teilweise in einer Bindeschicht eingebettet sind, die reflektierende Pigmentpartikel, wie z. B. Titandioxid (TiO&sub2;) oder Bleichromat (PbCrO&sub4;) als Retroreflektormechanismus enthält. Im Betrieb tritt Licht aus dem Scheinwerfer eines Fahrzeugs in das Mikrokügelchen ein und wird so gebrochen, daß es auf das reflektierende Pigment fällt. Ein gewisser Anteil des Lichts wird entlang des ursprünglichen Eintrittspfades in die Richtung des Fahrzeug zurückgesendet, so daß es für den Fahrer sichtbar ist. Der Brechungsanteil und der sich in diesen Mikrokügelchen sammelnde Lichtanteil hängt teilweise von der Aufrechterhaltung einer Luftgrenzfläche mit niedrigem Brechungsindex an dem freiliegenden Abschnitt des Mikrokügelchens ab. Während Regenperioden werden die Mikrokügelchen mit Wasser benetzt, was deren Lichtbrechungsfähigkeit verringert, was zu einem stark reduzierten Retroreflexionsverhalten führt.
Bekanntermaßen werden auch retroreflektierende Strukturen mit eingeschlossener Optik verwendet. Siehe z. B. die U. S. Patente Nr. 5,277,513 (Flanagan et al.) und 5,340,231 (Steere et al.). Retroreflektierende Lagen mit eingeschlossener Optik mit flachen Abdeckfilmen (manchmal auch als Oberflächenfilme, Oberflächenschichten, Deckschichten usw. bezeichnet) wurden als eine Einrichtung zur Erzeugung einer effektiven Retroreflexion unter Naß-Bedingungen aufgebaut. Siehe z. B. das U. S. Patent Nr. 4,025,159 (McGrath), welches retroreflektierende Artikel mit eingekapselter Optik offenbart, und die U. S. Patente Nr. 4,505,967 (Bailey) und 4,664,966 (Bailey et al.), welche retroreflektierende Artikel mit eingebetteter Optik offenbart.
Zur Zeit erhältliche Fahrbahnmarkierungen mit niedrigem Profil bieten eine effektivere Retroreflexionsantwort nur für einen kleineren Bereich von Eintrittswinkeln als manchmal erwünscht ist. Beispielsweise sind flache Fahrbahnmarkierungen, die auf Mikrokügelchen beruhen, die gemäß vorstehender Beschreibung teilweise in diffuse Pigmente enthaltenden Schichten eingebettet sind, am leichtesten bei Abständen von etwa 80 m oder weniger zu sehen. Bei größeren Abständen als diesem, nimmt die Retroreflexionshelligkeit zum Teil aufgrund der größeren Eintrittswinkel des einfallenden Lichts und zum Teil aufgrund der inhärent eingeschränkten Retroreflexionshelligkeit ab. Zusätzlich zu der generell niedrigen Retroreflexion bei hohen Eintrittswinkeln sind flache Fahrbahnmar kierungen unter Regenbedingungen aufgrund der vorstehend diskutierten Gründe besonders schwer zu sehen. Erhabene Fahrbahnmarkierungen weisen typischerweise eine bessere Naßreflektivität auf, da der Regen von den erhabenen Abschnitten abläuft und diese manchmal reflektive Systeme nutzen, die im nassen Zustand inhärent retroreflektierend sind. Die Schneeräumung ist jedoch häufig ein Problem auf Straßen, welche erhabene Fahrbahnmarkierungen tragen, da die Schneepflüge ein Tendenz haben, sich an den erhabenen Vorsprüngen zu verfangen und die Markierungen von der Straßenoberfläche abreißen. Ferner liefern erhabene Fahrbahnmarkierungen, die als punktförmige Leiteinrichtungen aufgebracht werden, während der Tageszeit eine relativ schlechte Straßenleiteinrichtung und müssen somit üblicherweise durch zusammenhängend gestrichene oder Bandlinienmarkierungen verstärkt werden.
Zur Erweiterung des effektiven Eintrittswinkelbereichs eines Fahrbahnmarkierungsmaterials wurde eine Kombination einer lichtleitenden Einrichtung mit einem Retroreflektor mit eingeschlossener Optik vorgeschlagen. Beispielsweise offenbart das U. S. Patent Nr. 4,145,112 (erone) einen Artikel, welcher eine zugrundeliegende Basis-Retroreflexionschicht und eine lichtleitende Schicht aufweist, die von einer sich in Längsrichtung erstreckenden Reihe kurzer transparenter Vorsprünge gebildet wird. Das U. S. Patent Nr. 4,236,788 (Wyckoff) offenbart einen verwandten Typ eines Fahrbahnmarkierungsstreifens, in welchem die zwei Seiten der Diagonalprismen so eingestellt sind, daß sie eine nach unten gerichtete interne Reflexion in die Basisschicht hinein von einer ersten Seite und eine Brechung zu dem Raum zwischen aufeinanderfolgenden Prismen in die Basisschicht hinein von der anderen Seite erzeugen. Das U. S. Patent Nr. 3,920,346 (Wyckoff) offenbart einen sägezahnförmigen Markierungsstreifen, der Vorsprünge mit gekrümmten Kanten und nach oben ausgerichtet retroreflektierenden Elementen darin eingebettet aufweist.
Das U. S. Patent Nr. 4,072,403 (Eigenmann) offenbart eine retroreflektive Anordnung, die insbesondere nützlich für Situationen ist, in welchen eine Retroreflexion unter Regenbedingungen erforderlich ist. Die darin offenbarte Anordnung weist ein transparentes Kügelchen mit einer Monoschicht transparenter Mikrokügelchen auf bestimmten Abschnitten des Kügelchen und eine hinter den Mikrokügelchen angeordnete reflektierende Schicht auf. Die retroreflektierenden Anordnungen, welche manchmal als "Kügelchen/Mikrokügelchen-Retroreflexionsanordnungen" bezeichnet werden, sind auf der Oberseite der Fahrbahnmarkierung angeordnet, wo sie eine effektive Retroreflexion von Licht bei hohen Eintrittswinkeln bereitstellen. Das U. S. Patent Nr. 5,286,789 (Bradshaw) offenbart eine verbesserte retroreflektierende Anordnung dieses Typs und ein verbessertes Verfahren zur Herstellung einer derartigen Anordnung.
Das EP Patent Nr. 385746 B1 (Kobayashi et al.) offenbart eine Fahrbahnmarkierung mit einer Schicht großer Glasmikrokügelchen, die auf der Oberseite einer retroreflektierenden Basislage des Typs mit eingebetteter Optik eingebettet sind. Diese retroreflektierende Fahrbahnmarkierung soll besonders unter Regenbedingungen nützlich sein, da die größeren Glasmikrokügelchen teilweise an Luft freiliegen.
US-A-4 875 799 offenbart eine Verkehrsspur-Markierungseinrichtung unter Verwendung retroreflektierender und fluoreszierender Materialien, um die Sichtbarkeit bei Nacht insbesondere für Flugzeuge und Bodenfahrzeuge zu verbessern. In einer Ausführungsform weist die Markierungseinrichtung eine gut sichtbare auf Licht reagierende Komponente auf, die so geformt ist, daß sie im wesentlichen ein vertikales Profil bereitstellt.
US-A-4 123 140 offenbart eine Lage mit Hohlräumen, die sich entlang einer Seite erstrecken, und Licht reflektierende Perlen, welche die Wand- und Bodenabschnitte der Hohlräume auskleiden. Es ist ferner offenbart, daß der Artikel eine breitwinklige Retroreflexionsantwort auf einfallendes Licht und eine verbesserte Helligkeit aufweist.
Es besteht ein Bedarf nach retroreflektierenden Artikeln, die eine gute Retroreflexionshelligkeit auch bei großen Einfallswinkeln zeigen, die eine effektive Retroreflexionshelligkeit bei großen Einfallswinkeln auch im nassen Zustand beibehalten und die haltbar sind. Zusätzlich besteht ein Bedarf nach retroreflektierenden Artikeln, die eine gute Retroreflexionsantwort über eine weiten Bereich von Eintrittswinkeln zur Anwendung an vertikalen Oberflächen wie z. B. Leitplanken, Jersey-Barrieren usw. zeigen.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung stellt neue Materialien bereit, welche überraschend effektive Retroreflexionseigenschaften zeigen. Materialien der Erfindung zeigen ein überraschend helles Retroreflexionsverhalten bei sehr großen Eintrittswinkel (z. B. 88º oder mehr) und bei kleinen Eintrittswinkeln sowohl unter nassen als auch trockenen Bedingungen und sind gut zur Verwendung auf vertikalen und horizontalen Oberflächen geeignet. Die Erfindung stellt auch ein Verfahren zur Herstellung derartiger Materialien bereit. Ein Glossar von einigen in dieser Anmeldung verwendeten Begriffen befindet sich am Ende dieser Beschreibung. Ein großer Teil der nachstehenden Beschreibung erfolgt unter spezifischer Bezugnahme auf Ausführungsformen der Erfindung, die als Fahrbahnmarkierungsmaterialien verwendet werden sollen. Es dürfte selbstverständlich sein, daß viele Aspekte solcher Ausführungsformen auch für Ausführungsformen relevant sind, die als Markierungen auf vertikalen Oberflächen verwendet werden.
Kurz zusammengefaßt weist das retroreflektierende Markierungsmaterial der vorliegenden Erfindung auf seiner Oberfläche eine retroreflektierende Lage mit eingeschlossener Optik, die eine Deckschicht und eine Monoschicht retroreflektierender Elemente aufweist, wobei erste Abschnitte der Monoschicht in einer nach oben konturierten (d. h., zu dem Gesamtkörper oder der Ebene der Lage senkrechten) Profil angeordnet sind, und zweite Abschnitte der Monoschicht in einer tieferen manchmal im wesentlichen ebenen Lage angeordnet sind.
Das Material der Erfindung weist mehrere solche erste Abschnitte und zweite Abschnitte in einer einzigen zusammenhängenden Lage auf. Ein Vorteil von retroreflektierenden Lagen mit eingeschlossener Optik besteht darin, daß das sich ergebende Material inhärent naß-retroreflektierend ist. D. h., daß das erfindungsgemäße Material unter Regenbedingungen, wenn der Regen aufgehört hat, aber der Artikel noch nicht getrocknet ist, in den frühen Morgenstunden, wenn sich Tau auf dem Material angesammelt hat, und unter ähnlichen Bedingungen retroreflektiert.
Die Fahrbahnmarkierungsmaterialien der Erfindung stellen eine außergewöhnliche Retroreflexionshelligkeit sowohl unter trockenen als auch nassen Bedingungen bereit. Sie sind flexibel können in den gewünschten Farben hergestellt werden. Zusätzlich weisen die hierin bereitgestellten Materialien ein niedriges Profil auf und passen sich sehr gut an Straßenoberflächen an. Sie sind gegenüber Beschädigung durch den Verkehr beständig und widerstehen der Aussetzung an Wasser, Salz, Öle Ultraviolettstrahlung, Sandabrieb, hohen Temperaturen usw., was sie zur Verwendung auf Straßen gut geeignet macht. Sie können in Durchlaufprozessen hergestellt werden. Wenn die Markierungsmaterialien auf Straßen zur Erzeugung von Verkehrssteuerungsmarkierungen aufgebracht werden, sind die Leiteinrichtungen für die Fahrer besser sichtbar, und somit ist eine verbesserte Sicherheit möglich.
Die retroreflektierenden Artikel der Erfindung sind insbesondere für Anwendungen geeignet, in welchen Licht bei hohen Eintrittswinkeln größer als 85º, z. B. bei Fahrbahnmarkierungsgeometrien einfällt. Solche Anwendungen umfassen Fahrbahnmarkierungen und Anwendungen, bei denen das einfallende Licht von jeder Seite kommen kann, wie z. B. bei horizontalen Zeichen. Zu veranschaulichenden Beispielen solcher horizontaler Verkehrszeichen zählen die Beschriftungen und Symbole, die üblicherweise auf Parkplätzen zur Kennzeichnung von Behindertenparkplätzen angebracht sind, und die Pfeile und Spurmarkierungen die auf der Fahrbahn an einer Kreuzung angebracht sind.
Zusätzlich sind retroreflektierende Artikel der Erfindung auch zur Verwendung an vertikalen Oberflächen gut geeignet, insbesondere an denjenigen, die aus großen Einfallswinkeln betrachtet werden, wie z. B. Leitplanken, Gebäudewände entlang Gassen, Jersey-Barrieren, Brückenpfeiler, Masten, Verkehrsinseln usw. Ein Vorteil retroreflektierender Artikel der Erfindung besteht darin, daß sie zusätzlich zu einer verbesserten Retroreflexionshelligkeit bei großen Eintrittswinkeln, diese auch eine hohe Retroreflexionshelligkeit bei kleineren Eintrittswinkeln innerhalb 30º bis 40º zur Senkrechten aufweisen, unter welchen Verkehrszeichen oft betrachtet werden. Dieses macht den Artikel der Erfindung insbesondere für die Anwendung an Wänden und Barrieren entlang von Autobahnen und für andere Anwendungen gut geeignet, in denen sich ein Fahrzeug der Struktur aus einem großen Bereich von Winkeln annähern kann, bei welchen eine effektive Retroreflexionshelligkeit erwünscht ist. Beispielsweise kann eine erste Straße eine im wesentlichen parallel zu einem Abschnitt davon angeordnete vertikale Barrieren aufweisen, und eine zweite Straße kann die erste Straße kreuzen. Wenn die Barriere ein Artikel der vorliegenden Erfindung auf ihre Oberfläche aufweist, erzeugt sie eine effektive Retroreflexion für Fahrzeuge, die sich der Barriere auf beiden Straßen nähern, und erhöht damit die Sicherheit. Retroreflektierende Artikel der Erfindung können in gekrümmten Formaten, wie z. B. um Verkehrsleitkegel und Tonnen gewickelt werden, auf gekrümmten Leitplanken usw., verwendet werden, und erzeugen eine ausgezeichnete Retroreflexionshelligkeit im wesentlichen entlang des gesamten sichtbaren Abschnittes, wegen des außergewöhnlichen Eintrittswinkelbereichs der Artikel. Bevorzugte Ausführungsformen des in dem unabhängigen Vorrichtungsanspruch 1 spezifizierten Materials sind in den Unteransprüchen 2 bis 12 spezifiziert.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Die Erfindung wird nun weiter unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Abschnitt eines veranschaulichenden Fahrbahnmarkierungsmaterials der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 einen Querschnitt des in Fig. 1 dargestellten Materials; und
Fig. 3 und 4 Querschnitte weiterer veranschaulichender Fahrbahnmarkierungsmaterialien der Erfindung.
Diese Figuren, welche idealisiert sind, sind nicht maßstabsgerecht und sind lediglich zur Veranschaulichung und nicht zur Einschränkung gedacht.

Detaillierte Beschreibung veranschaulichender Ausführungsformen

Ein veranschaulichendes Markierungsmaterial der Erfindung ist in Fig. 1 und 2 dargestellt. Das Material 10 weist an seiner Oberfläche 12 eine retroreflektierende Schicht bzw. Lage 14 mit eingeschlossener Optik auf, die eine Monoschicht retroreflektierender Elemente 16 aufweist, wobei erste Abschnitte 18 der Monoschicht in einem nach oben konturierten Profil angeordnet sind, und zweite Abschnitte 20 der Monoschicht in einer tieferen, manchmal im wesentlichen ebenen Lage angeordnet sind. Das Markierungsmaterial 10 weist ferner optional eine Anpassungsschicht 22 und optional eine Klebeschicht 24 auf. In der dargestellten Ausführungsform werden die ersten Abschnitte 18 über die zweiten Abschnitte 20 durch ein Konfigurationselement 19 angehoben.
Ein weiteres veranschaulichendes Markierungsmaterial ist in Fig. 3 dargestellt. Geeignete Vorsprünge können in der oberen Hauptoberfläche der Verstärkung 32 beispielsweise durch Einprägen eines gewünschtes Muster erzeugt werden, und die retroreflektierende Schicht 30 wird daran angepaßt. Falls erwünscht, kann die retroreflektierende Schicht 30 in das ge wünschte Profil geprägt und dann hinterfüllt werden, um das gewünschte nach oben konturierte Profil zu erzeugen. Die Verstärkung 32 weist ein Konfigurationselement 34 typischerweise eine optionale Anpassungsschicht 36 und optional eine Kleberschicht 38 auf. Gemäß Darstellung in Fig. 3 ist das Konfigurationselement 34 direkt an der retroreflektierenden Schicht 30 angebracht. In einigen Fällen wird es nützlich sein, eine (nicht dargestellte) Verbindungsschicht zwischen der Schicht 30 und der Verstärkung 32 einzufügen. Die Verbindungsschicht sollte gut an der Rückseite der Schicht 30 und an der Oberfläche der Verstärkung 32 anhaften. Beispielsweise haftet Ethylenmethacrylsäure sowohl auf Aluminium als auch an Nitrilkautschukschichten. In einer alternativen Ausführungsform ist die Anpassungsschicht direkt auf der Unterseite der retroreflektierenden Schicht gefolgt von dem Konfigurationselement und einer Klebeschicht angebracht. Die retroreflektierende Schicht und die Konfigurationsschicht können sich im wesentlichen nach Wunsch über die gleiche Fläche erstrecken oder auch nicht.

I. Allgemeiner Aufbau des erfindungsgemäßen Artikels

Artikel der Erfindung weisen typischerweise eine retroreflektierende Schicht bzw. Lage, Konfigurationselemente, optionale Verstärkungsmaterialien und eine optionale Kleberschicht auf. Das Konfigurationselement wird dazu verwendet, um dem Artikel die gewünschten nach oben konturierten Abschnitte zu verleihen.
Typischerweise weisen die Verstärkungsmaterialien in dem Falle von Fahrbahnmarkierungsanwendungen eine Anpassungsschicht und/oder eine Scrimschicht auf. In Fig. 2 weist die Verstärkung beispielsweise eine Anpassungsschicht 22 auf. In Fig. 3 weist die Verstärkung 32 eine Anpassungsschicht 36 ein Konfigurationselement 34 und eine Kleberschicht 38 auf. Falls gewünscht, kann das Verstärkungsmaterial auch ein Scrim- oder Glasfasermaterial aufweisen, um eine erhöhte Reißbeständigkeit zu verleihen, welche es ermöglicht, daß eine temporäre Fahrbahnmarkierung entfernt werden kann. Anpassungsschichten (z. B. Aluminium) und Glasfaserschichten sind im Fachgebiet allgemein bekannt. Geeignete Ausführungsformen können von dem Fachmann auf diesem Gebiet ohne weiteres ausgewählt werden.
Der erfindungsgemäße Artikel kann ferner eine optionale Kleberschicht aufweisen, die an der Unterseite des Verstärkungsmaterials anhaftet, wie z. B. die Kleberschicht 24 in Fig. 2. Der Kleber stellt ein Mechanismus zur Befestigung des retroreflektierenden Artikels auf einer Oberfläche, wie z. B. einer Straße bereit. Falls gewünscht, kann eine Schicht eines Klebers oder Primers auf die Oberfläche vor der Laminierung des retroreflektierenden Artikels aufgebracht werden. Die Kriterien für geeignete Kleber und Primer hängen zum Teil von der Art der Schicht und der gewünschten Anwendung ab; wobei geeignete Materialien von dem Fachmann auf diesem Gebiet ohne weiteres ausgewählt werden können.
In einigen Fällen wird es erwünscht sein, Schleuderverhinderungspartikel, manchmal als Schleuderschutzpartikel bezeichnet, in die obere Oberfläche der retroreflektierenden Schicht einzubetten, um die Traktion darüber fahrender Fahrzeuge zu verbessern. Schleuderschutzpartikel sind im Fachgebiet allgemein bekannt. Geeignete Ausführungsformen können von dem Fachmann auf diesem Gebiet ohne weiteres ausgewählt werden.
Ferner kann eine dünne Beschichtung mit hoher Abriebbeständigkeit und/oder Schmutzbeständigkeit auf die Oberseite des retroreflektierenden Artikels aufgebracht werden, um ihn vor Verkehrsverschleiß und Schmutzansammlung zu schützen. Bevorzugt ist die Beschichtung lichtdurchlässig und verringert nicht die Schleuderschutzeigenschaft des Artikels.
Typischerweise können die Fahrbahnmarkierungsmaterialien der Erfindung in Rollenform gewickelt werden. In solchen Fällen kann es erwünscht sein, eine Ablöseschicht zu verwenden oder ein Ablösemittel, z. B. Silikon auf die Oberseite der Markierung aufzubringen.

II. Retroreflektierende Schichten

In der Erfindung verwendete retroreflektierende Schichten bzw. Lagen besitzen bevorzugt eine gute Winkelabhängigkeit; d. h., die Retroreflexion der Schicht ist bei relativ großen Eintrittswinkeln von etwa 80º oder mehr immer noch erheblich. Alle Komponentenschichten der retroreflektierenden Lage kleben bevorzugt unter allen Wetterbedingungen, sogar unter wiederholten Schlag und Scherbeanspruchungen, die sich aus dem im Falle von Fahrbahnmarkierungsanwendungen über die Schicht passierenden Verkehr ergeben, zusammen.
Unterschiedliche retroreflektierende Schichten mit eingeschlossener Optik können für die vorliegende Erfindung angewendet werden. Zu veranschaulichenden Beispielen von Schichten mit eingeschlossener Optik, die für die Anwendung der Erfindung geeignet sind, zählen Schichten mit eingekapselter Optik und eingebetteter Optik.
Zu veranschaulichenden Schichten mit eingekapselter Optik zählen retroreflektierende Schichten auf Basis von Mikrokügelchen, die eine Monoschicht transparenter Mikrokügelchen aufweisen, die teilweise in einer Bindeschicht mit einer reflektiven Schicht auf deren rückwärtigen (d. h., eingebetteten) Abschnitten eingebettet sind. Eine Luftschnittstelle wird durch eine Abdeckschicht bereitgestellt, die vor den Mikrokügelchen angeordnet ist. Alternativ kann eine Lage würfeleckigen Typs, die eine Monoschicht würfeleckiger, retroreflektierender Elemente mit einer durch eine Versiegelungsschicht geschützten Luftschnittstelle aufweist, ebenfalls verwendet werden. Eine Lage des würfeleckigen Typs mit metallbeschichteten Elementen kann ebenfalls verwendet werden. In einer Lage des würfeleckigen Typs kann die Abdeckschicht ein integrierter Teil der Würfeleckenformationen sein, oder kann ein unabhängiger Film sein. Das U. S. Patent Nr. 4,025,159 (McGrath) offenbart einige retroreflektierende Schichten des Mikrokügelchen-Typs und Würfelecken-Typs mit eingekapselter Optik, die hierin verwendet werden können.
Zu veranschaulichenden Schichten mit eingebetteter Optik zählen retroreflektierende Schichten auf der Basis von Mikrokügelchen, die (1) eine Monoschicht transparenter Mikrokügelchen aufweisen, deren Vorder und Rückseitenoberflächen in eine transparente Matrix eingebettet sind, und (2) eine retroreflektierende Schicht, die von den rückwärtigen Oberflächen der Mikrokügelchen in einem gewählten Abstand, angeordnet ist.
Der Begriff Abdeckschicht, so wie er hierin gebraucht wird, bezieht sich auf jede Schicht, die sich vor den Mikrokügelchen befindet. Das U. S. Patent Nr. 4,505,967 (Bailay) offenbart eine retroreflektierende Schicht mit eingebetteter Optik, die besonders gut geeignet ist und für die Anwendung hierin bevorzugt wird. Ein veranschaulichendes Beispiel einer Schicht würfeleckigen Typs mit eingebetteter Optik weist eine Monoschicht mit Würfelecken auf, deren vorderen und rückwärtigen Oberflächen in Polymermatrizen eingebettet sind, und eine reflektive Schicht, die auf der Oberfläche der Würfelecken spiegelnd beschichtet oder metallisiert ist. Es ist im Fachgebiet bekannt, daß die Metallisierung einer würfeleckigen Schicht den Eintrittswinkelbereich der Lage erhöht.
Retroreflektierende Schichten mit eingebetteter Optik werden typischerweise mehr bevorzugt als retroreflektierende Schichten mit eingekapselter Optik, wenn sie als Fahrbahnmarkierungen verendet werden. Man glaubt, daß der feste Aufbau der Schichten mit eingebetteter Optik unter Verkehrsbedingungen stabiler ist, da er keine internen Hohlräume wie Schichten mit eingekapselter Optik aufweist. Retroreflektierende Schichten mit eingebetteter Optik sind in kommerziellen Formen erhältlich, die ziemlich haltbar und flexibel sind. Sie sind in Ausführungsformen erhältlich, die ein effektives Retroreflexionsverhalten bei höheren Eintrittswinkeln ergeben, als viele Systeme mit eingekapselter Optik erreichen können. Ferner ist die reflektive Schicht in vielen Lagen mit eingebetteter Optik Aluminium und Aluminiumanpassungsschichten werden üblicherweise in Fahrbahnmarkierungsmaterial verwen det. Diese Ähnlichkeit kann alle möglichen Korrosionsprobleme minimieren, die entstehen könnten, wenn unterschiedliche Metalle verwendet würden.
Auf Mikrokügelchen basierende optische Systeme nutzen den Lichtbeugungs- und Fokusierungseffekt der Mikrokügelchen um Licht auf ein Reflektorelement hin zu brechen, welches reflektiert und dann auf seinen Ursprung hin zurückgebrochen wird. Der Brechungsgrad und somit die optimale Plazierung des Spiegelreflektors hängt von den relativen Brechungsindizes der Deckschicht über den Mikrokügelchen, den Mikrokügelchen und der Abstandsschicht zwischen den Mikrokügelchen und dem Reflektorelement, falls vorhanden, ab. Beispielsweise fokussiert ein Mikrokügelchen mit einem Brechungsindex von 2,25, wenn es mit Deckschicht- und Abstandschichtmaterialien mit einem Brechungsindex von etwa 1,5 verwendet wird, das Licht hinter sich in einem Abstand von etwa dem 0,44-fachen seines Radius. Die Dicke der Abstandsschicht approximiert dieses bevorzugt so, daß Licht auf den Spiegelreflektor fokussiert wird. Jede Abweichung von diesen präzisen optischen Beziehungen führt tendenziell zu Verlusten der Retroreflexion der Basisschicht. Somit bleibt die Abdeckschicht bevorzugt fest an der Mikrokügelchenschicht befestigt, sind die Mikrokügelchen bevorzugt stabil in der Polymermatrix positioniert, und alle Schichten, durch welche Licht für die Retroreflexion geführt werden muß, sind bevorzugt klar und verzerrungsfrei. Zusätzlich bleibt der Spiegelreflektor, typischerweise dampfbeschichtetes Aluminium, bevorzugt als eine im wesentlichen zusammenhängende, störungsfreie Schicht ohne Risse und Korrosion erhalten. Die Abstandsschicht/Spiegelschicht-Grenzfläche bleibt bevorzugt glatt und faltenfrei. Sehr kleine Änderungen in diesen optischen Beziehungen führen tendenziell zu einer Verschlechterung des Retroreflexionsverhaltens der Basisschicht und somit jedes unter Verwendung einer derartigen Basisschicht hergestellten Artikels. Obwohl extrem kleine Änderungen keinen erkennbaren Helligkeitsverlust bewirken müssen, können leichte Veränderungen diese präzisen Beziehungen schwer beeinträchtigen. Es ist überraschend, daß jede unter Verwendung dieser präzisen optischen Beziehungen hergestellte retroreflektierende Schicht wiederholten Schlag- und Scherbeanspruchungen durch den Verkehr in Verbindung mit anderen Effekten wie Sonnenlicht, Regen, Straßenöl, Straßensand, Straßensalz und Fahrzeugemissionen widerstehen können.
Wenn Licht in die retroreflektierende Schicht mit eingebetteter Optik bei hohen Eintrittswinkel eintritt und ein Mikrokügelchen passiert, tendiert es dazu, auf der Seite des Mikrokügelchens statt auf der Rückseite fokussiert zu werden, wie es der Fall ist, wenn Licht in einer senkrechteren Art bei niedrigeren Eintrittswinkeln einfällt. Daher ist es wichtig, den richtigen Abstand zwischen den Mikrokügelchen und der reflektiven Schicht einzuhalten. Wie es dem Fachmann auf diesem Gebiet selbstverständlich sein wird, kann die Dicke der Abstandsschicht teilweise durch die Herstellungsverfahren gesteuert werden. Wenn die Abstandsschicht dazu tendiert, sich halbkugelförmig anzupassen, d. h., konzentrisch zu der Rückseite der Mikrokügelchen, kann ein optimaler Abstand für eine Vielfalt von Eintrittswinkeln erreicht werden. Das U. S. Patent Nr. 4,505,967 (Bailay) offenbart retroreflektierende Schichten mit eingebetteter Optik, die für die Anwendung hierin geeignet sind, und diskutiert im Detail die Beziehung zwischen der Konfiguration der Abstandsschicht und der Retroreflexionsantwort der Schicht. Die reflektive Kennzeichen- Schicht bzw. Lage Nr. 3750 der Marke 3 M SCOTCHLITE ist ein veranschaulichendes Beispiel einer kommerziellen retroreflektierenden Schicht, die in der Erfindung verwendet werden kann.
Die Abdeckschicht, welche typischerweise polymerisch ist, ist bevorzugt lichtdurchlässig. Sie kann eine Einzelschicht oder Mehrlagenschicht sein, d. h., einen darüberliegenden Oberseitenfilm und darunterliegende Schichten aufweisen. Alphatische Polyurethane sind bevorzugte Materialien für Oberflächenfilme, da sie klar, widerstandsfähig gegen Schmutzaufbau, flexibel genug zur Anpassung an die Straßenoberfläche sind, sich mit anorganischen Schleuderschutzpartikeln verbin det, und sich typischerweise bei Aussetzung an Ultraviolettstrahlung nicht verfärben.
In einigen Fällen sind ausgewählte Abschnitte von Markierungsmaterialien der Erfindung ein System mit freiliegender Optik, während andere Abschnitte die Schicht mit eingeschlossener Optik mit nach oben konturierten Abschnitten wie hierin beschrieben, aufweisen. Beispielsweise könnte ein Fahrbahnmarkierungsband dieses Typs drei Längsstreifen aufweisen, wobei der mittlere Streifen das System mit eingeschlossener Optik ist, und die zwei äußeren Streifen die Schicht mit freiliegender Optik sind. Die Abschnitte mit freiliegender Optik können oder können nicht mit ersten nach oben konturierten Abschnitten und zweiten tieferliegenden Abschnitten konfiguriert sein, falls dieses gewünscht ist. Retroreflektierende Systeme mit freiliegender Optik zeigen kein effektives Retroreflexionsverhalten unter Naß-Bedingungen. Ein Vorteil von Systemen mit freiliegender Optik besteht jedoch darin, daß sie in einer Vielfalt gewünschter, typischerweise brillianterer oder echter Tageslichtfarben hergestellt werden können. Dieses kann insbesondere nützlich in Ausführungsformen sein, die auf Beton- oder relativ hellen Straßenoberflächen aufgebracht werden sollen, wo heller gefärbte Markierungen erwünscht sind, um besseren Kontrast und bessere Sichtbarkeit während des Tages zu erzielen. Obwohl Schichten mit eingeschlossener Optik, die in der Erfindung verwendet werden, in vielen Farben hergestellt werden können, tendieren sie doch dazu, einen gewissen Grauton unter Tageslicht-Sichtbedingungen zu zeigen. Solche Kombinationen von Systemen mit eingeschlossener Optik und freiliegender Optik erlauben eine getrennte Optimierung der gewünschten Eigenschaften, um das gewünschte resultierende Paket von Charakteristiken zu erzeugen.
Die reflektierende Schicht der reflektierenden Lage kann aus Silber, Perlpigmentmaterial, usw. hergestellt werden, um die Gesamtfarbe der Schicht unter Tageslicht-Sichtbedingungen zu verbessern, falls dieses gewünscht ist. Beispielsweise sind auf Silber basierende Materialien typischerweise gut für die Sichtbarkeit auf Asphaltstraßenoberflächen geeignet.

III. Nach oben konturierte Abschnitte

Wie vorstehend beschrieben weisen Abschnitte der retroreflektierenden Schicht ein Profil mit einigen in Bezug zu anderen Abschnitten nach oben konturierten Abschnitten auf. Diese nach oben konturierten Abschnitte mit ihren relativ vertikalen Profilen liefern ein verbessertes Retroreflexionsverhalten. Erstens ist dann, wenn der Artikel als eine Fahrbahnmarkierung oder Leitplankenmarkierung verwendet wird, der Lichteinfallswinkel auf die ersten noch oben konturierten Abschnitte im wesentlichen niedriger als auf die zweiten tieferliegenden Abschnitte. Demzufolge wird eine effektive Retroreflexion erzielt. Zweitens erlaubt die höhere Erhebung der nach oben konturierten Abschnitte das Ablaufen von Wasser, welches das Retroreflexionsverhalten beeinträchtigen könnte. Drittens wurde in dem Falle von Fahrbahnmarkierungen beobachtet, daß das Vorliegen der nach oben konturierten Abschnitte zu einer verbesserten Haftung auf der Straßenoberfläche führt.
Nach oben konturierte Abschnitte können durch jedes Mittel erzielt werden, das die Abschnitte der retroreflektierenden Schicht anhebt. Ein veranschaulichendes Beispiel solcher Mittel ist die Verwendung eines Konfigurationselementes. Gemäß Darstellung in Fig. 2 können nach oben konturierte Abschnitte durch Verwendung eines Konfigurationselementes 19 erhalten werden, welches einige Abschnitte der retroreflektierenden Schicht 14 anhebt.
Die Konfigurationselemente können jede Form annehmen, sofern sie einige Abschnitte der retroreflektierenden Schicht wie hierin beschrieben anheben. Typischerweise wird es bevorzugt, daß das Konfigurationselement und der sich ergebende Artikel anpaßbar sind, um eine sichere Anbringung an einem gewünschten Substrat, wie z. B. an einer Straßenoberfläche, Leitplankenseite usw. zu ermöglichen. Ein Vielfalt von Ele menten wären geeignete Konfigurationselemente in der vorliegenden Erfindung.
Beispielsweise ist eine im allgemeinen ebene Schicht mit einer Anordnung geeignet geformter Vorsprünge (z. B. Würfeln, Halbkugeln, parallelen Stegen, Kreuzstegen usw.) auf einer Seite zur Anwendung als ein Konfigurationselement geeignet. In einigen Ausführungsformen ist das Konfigurationselement ein Gitter oder Geflecht aus Strängen oder einfach eine aufgebrachte Anordnung nicht verbundener Stränge. Wenn der Artikel zusammengebaut wird, bilden die ersten nach oben konturierten Abschnitte und die Öffnungen zwischen den Strängen die tieferliegenden Abschnitte aus. Gitter aus verbundenen Strängen werden wegen ihrer leichten Handhabung typischerweise bevorzugt.
Das Konfigurationselement wird so gewählt, daß es den ersten nach oben konturierten Abschnitten und den zweiten tiefer liegenden Abschnitten daß gewünschte Muster verleiht. Die nach oben konturierten Abschnitte können beispielsweise in der Form von rechteckigen, diamantförmigen, sechseckigen, gekrümmten, kreisförmigen, sinusförmigen Stegen (z. B. parallel vernetzt oder sich schneidend) usw. vorliegen. Jeder zweite tieferliegende Abschnitt kann im wesentlichen von dem benachbarten tieferliegenden Abschnitten getrennt sein, oder sie können sich abhängig von der Form der ersten nach oben konturierten Abschnitte überschneiden.
Die Konfigurationselemente sind typischerweise Polymere. Zu veranschaulichenden Beispielen von Polymermaterialien zählen Polyurethane und Polyolefin-Copolymere, wie z. B. das aus Ethylenmethacrylsäure (EMAA) bestehende Polyethylensäure- Copolymer, Ethylenacrylsäure (EAA), und ionenvernetzte EMAA oder EAA.
Die nach oben gerichteten Konturen können durch Laminierung eines Konfigurationselementes auf jeden Bereich unter der retroreflektierenden Schicht erhalten werden. Bevorzugt wird das Konfigurationselement irgendwo zwischen der retroreflektierende Schicht und der Kleberschicht angeordnet, welche das erfindungsgemäße Material auf ein gewünschtes Substrat, wie z. B. eine Straße klebt. Bevorzugt ist der Kleber im wesentlichen eben. Die Ebenheit ergibt mehr Oberflächenbereich für den Kontakt zwischen der Markierung und dem Substrat und erzeugt dadurch eine haltbare Klebeverbindung zwischen der Markierung und dem Substrat.
Weitere Komponenten des Artikels sollten ausreichend anpaßbar sein, so daß das gewünschte nach oben konturierte Profil der retroreflektierende Schicht mit eingeschlossener Optik erzielt werden kann. Bevorzugt haftet das verwendete Konfigurationselement selbst an der Anpassungsschicht, falls vorhanden, da man glaubt, daß dieses ein haltbareres Endprodukt ergibt. Zusätzlich zu der Bereitstellung der hierin offenbarten Funktionen kann das Konfigurationselement dem Fahrbahnmarkierungsmaterial verbesserte mechanische Eigenschaften in derselben Weise verleihen, wie die in den U. S. Patenten Nr. 4,146,635 (Eigenmann) und 4,299,874 (Jones et al.) offenbarten Glasfasermatten. Falls gewünscht kann nur eine einzige Schicht eines geeigneten Materials sowohl als das Konfigurationselement als auch die Anpassungsschicht dienen.
In einem veranschaulichendem Ausführungsbeispiel sind die ersten nach oben konturierten Abschnitte so verbunden, daß die zweiten tieferliegenden Abschnitte in der Form von Rechtecken vorliegen, wie z. B. bei einen Konfigurationselement in der Form eines rechteckigen Gitters. In derartigen Ausführungsformen wird typischerweise eine bessere Retroreflexionshelligkeit erzielt, wenn das Markierungsmaterial so angeordnet wird, daß ein Paar gegenüberliegender Seiten der Rechtecke so rechtwinklig wie nur möglich zu der Annäherungsrichtung von Motorfahrzeugen angeordnet wird. Wenn das Material statt dessen so angeordnet wird, daß die Annäherungsrichtung parallel zu einer Diagonale durch gegenüberliegende Ecken des Rechtecks verläuft, ergibt sich eine schlechtere Retroreflexionshelligkeit. Falls gewünscht, können die nach oben konturierten Abschnitte statt dessen als Kurven, z. B. verschachtelte sinusförmige Stege geformt sein, um eine gleichförmige re Retroreflexionsreaktion über einen Bereich von Annäherungsrichtungen zu erzeugen.
In einigen Ausführungsformen sind einige Abschnitte der nach oben konturierten Bereiche höher als andere Abschnitte. Beispielsweise können in rechteckigen Ausführungsformen gemäß vorstehender Beschreibung die nach oben konturierten Abschnitte, welche rechtwinklig zu der Hauptfahrrichtung liegen, höher erhoben sein, als diejenigen, die parallel zur Fahrrichtung verlaufen. Auf diese Weise weisen die höher nach oben konturierten Abschnitte ein effektiveres Retroreflexionsverhalten gegenüber sich annähernden Fahrzeugen auf, und die niedrigeren nach oben konturierten Abschnitte erlauben den Ablauf von Wasser, falls vorhanden.
Unabhängig davon welche Profilform gewählt wird, sollte die Höhe der nach oben konturierten Abschnitte unter Berücksichtigung des Abstandes zwischen diesen Abschnitten gewählt werden. Beispielsweise sollten die aufeinanderfolgenden nach oben konturierten Abschnitte entlang einer Sichtlinie eines sich annähernden Fahrzeuges weit genug voneinander entfernt plaziert sein, um so die Schattenwirkung zu minimieren. Der Abstand zwischen der nach oben konturierten Abschnitte (d. h., die Breite der zweiten Abschnitte) ist bevorzugt mindestens 3 mm breit. Typischerweise sind die Spitzen der ersten Abschnitte des Retroreflektors mit eingeschlossener Optik auf mindestens 0,1 mm angehoben, bevorzugt jedoch zwischen etwa 1 bis 4 mm höher als die zweiten tieferliegenden Abschnitte des Retroreflektors mit eingeschlossener Optik. Ein engerer Abstand zwischen den nach oben konturierten Abschnitten kann ohne signifikante Effekte auf die Retroreflexionshelligkeit verwendet werden, würde aber erheblich mehr Konfigurationselemente erfordern als anderenfalls optimalerweise erforderlich wären. Ebenso kann ein größerer Abstand zwischen den nach oben konturierten Abschnitten verwendet werden, wobei sich aber eine verringerte Helligkeit bei näherer Betrachtung ergibt. Die Helligkeit bei weiterer Betrachtung bleibt jedoch unbeeinflußt. Der Ausdruck "nähere Betrachtung", wie er hier in verwendet wird, bezieht sich auf kürzere Abstände zwischen dem Fahrzeug und dem erfindungsgemäßen Material, wie z. B. auf einen Abstand von etwa 30 m. "Weitere Betrachtung" bezieht sich auf größere Abstände zwischen dem Fahrzeug und dem erfindungsgemäßen Material, wie z. B. auf einen Abstand von etwa 120 m. Der Fachmann auf diesem Gebiet wird in der Lage sein, geeignete Profilmuster gemäß der Erfindung zu wählen und zu entwerfen.
In einigen Fällen wird das gewünschte nach oben konturierte Profil erzielt, indem ein im wesentlichen ebenes aber stark anpaßbares retroreflektierendes Markierungsmaterial auf eine Straßenoberfläche aufgebracht wird, die eine ausreichende Kontur besitzt. Bevorzugt ist das gesamte retroreflektierende Material ein retroreflektierendes System mit eingeschlossener Optik. Soweit bekannt, wurden bisher retroreflektierende Schichten mit eingeschlossener Optik nicht in dieser Weise verwendet. Bevorzugt besitzen solche Markierungen die vorstehend beschriebenen Abmessungen und weisen bevorzugt eine vertikale Höhenabweichung zwischen den ersten und zweiten Abschnitten des retroreflektierenden Materials von mindestens 0,1 mm auf. Wenn die vertikale Höhenabweichung zu niedrig ist, werden die vorteilhaften retroreflektierenden Ergebnisse der Erfindung nicht in einem ausreichenden Maße erreicht.
In einer typischen Ausführungsform als eine Fahrbahnmarkierung zur Markierung von Spuren ist das Material der Erfindung zwischen etwa 7,5 und 30 cm (3 und 12 inch) breit und mindestens 30 cm (12 inch) lang. Üblicherweise ist die Fahrbahnmarkierung wesentlich länger. Das Markierungsmaterial der Erfindung wird typischerweise in Größen ausgebildet, die mit den Standardmaterialien übereinstimmen. In den Vereinigten Staaten sind Fahrbahnmarkierungsbänder typischerweise etwa 4, etwa 6 oder etwa 8 inch breit. In Europa sind Fahrbahnmarkierungsbänder typischerweise etwa 15 oder 30 cm breit.

IV. Herstellungsverfahren

Ein erstes Verfahren der Erfindung umfaßt: (1) Bereitstellen einer retroreflektierenden Lage mit eingeschlossener Optik, die eine Deckschicht und eine Monoschicht aus retroreflektierenden Elementen aufweist; (2) Aufbringen einer Anpassungsschicht auf die Unterseite der retroreflektierenden Lage; und (3) Laminieren einer Konfigurationsschicht auf die Anpassungsschicht, wobei erste Abschnitte der Monoschicht in einem nach oben konturierten Profil angeordnet werden, und zweite Abschnitte der Monoschicht in einer tieferliegenden im wesentlichen ebenen Lage angeordnet werden.
In einem typischen Herstellungsprozeß könnte entweder die Anpassungsschicht oder das Konfigurationselement zuerst auf die retroreflektierende Schicht aufgebracht werden. Beispielsweise würden in einem Ausführungsbeispiel eine retroreflektierende Schicht (z. B. die retroreflektive Kennzeichen- Schicht Nr. 3750 der Marke 3 M SCOTCHLITE auf eine Aluminiumanpassungsschicht aufgebracht, gefolgt von einer Lamination eines Konfigurationselements, wie z. B. eines Gitters, um das erfindungsgemäße Material zu erzeugen. Alternativ könnte das Konfigurationselement auf die retroreflektierende Schicht gefolgt von einer Lamination der Anpassungsschicht aufgebracht werden. Gemäß Darstellung in Fig. 4 wird das Konfigurationselement 19 auf die retroreflektierende Schicht 14 gefolgt von einer Anpassungsschicht 22 und einer optionalen Kleberschicht 24 aufgebracht.
Typischerweise wird eine optionale Kleberschicht auf den erfindungsgemäßen Artikel vor der Aufbringung auf ein gewünschtes Substrat, wie z. B. eine Fahrbahn, aufgebracht. Somit kann das Konfigurationselement in jeder Lage unterhalb der retroreflektierenden Schicht angeordnet werden, sofern dieses zur gewünschten Konfiguration führt. Da der Zweck des Konfigurationselementes darin besteht, der retroreflektierenden Schicht ein nach oben gerichtetes Profil zu verleihen, kann dessen Plazierung abhängig von der Verarbeitungseignung variieren.
In einem alternativen Herstellungsprozeß der Erfindung, umfaßt das Verfahren: (1) Bereitstellen einer retroreflektierenden Lage mit eingeschlossener Optik, die eine Deckschicht und eine Monoschicht retroreflektierender Elemente aufweist, wobei erste Abschnitte der Monoschicht in einem nach oben konturierte Profil angeordnet sind, und zweite Abschnitte der Monoschicht in einer tieferliegenden, im wesentlichen ebenen Lage angeordnet sind, und (2) rückseitige Verfüllung der nach oben konturierten Profile mit einem Füllmaterial. Die nach oben konturierten Profile können in beliebiger Weise erzeugt werden. In einem ersten Ausführungsbeispiel wird die retroreflektierende Lage in Abschnitten zusammengerafft. In einer weiteren Ausführungsform wird die retroreflektierende Schicht einer Prägewalze zugeführt, um die nach oben konturierten Profile auszubilden. Wenn die nach oben konturierten Abschnitte in dieser Weise erzeugt werden, gibt es typischerweise weniger Unterbrechung der retroreflektierenden Anordnung, als wenn die Schicht mit eingeschlossener Optik auf eine vorgeformte Konfigurationsschicht laminiert wird. Eine solche Unterbrechung kann zu einer Reduzierung der die Retroreflexionshelligkeit oder der physikalischen Integrität der Schicht führen.
Wenn diese Profile geformt werden, erzeugen sie Hohlräume oder Eindrücke in der Rückseite der retroreflektierenden Schicht (d. h., in der nicht reflektierenden Seite). Bevorzugt werden die Hohlräume mit etwas Material ausgefüllt, das eine ausreichende Dimensionsstabilität aufweist, um die vorgeschriebenen Profile beizubehalten. Bevorzugt ist das Rückseitenfüllmaterial nachgiebig, so daß das sich ergebende erfindungsgemäße Material flexibel und nachgiebig ist, wobei es das hierin beschriebene, geformte Profil beibehält. Beispielsweise kann ein Polymerfilm verwendet werden, wobei dieser so erhitzt wird, daß er in diese strukturierten Bereiche fließt.
Der erfindungsgemäße Artikel kann durch Anwendung einer Schutzbeschichtung geschützt werden. Eine derartige Beschichtung hat den Vorteil, daß sie eine Abriebs- und/oder Schmutz- Beständigkeit bereitstellt. Zu veranschaulichenden Beispielen einer Schutzschicht zählen, sind aber nicht darauf einge schränkt, Ceramer-Beschichtungen oder vernetzte auf Wasser basierende Polyurethan-Beschichtungen.
Der Begriff "Ceramer", wie er hierin gebraucht wird, bezieht sich auf ein Fluid, das oberflächenmodifizierte kolloidale Siliziumdioxidpartikel aufweist, die in einer polymerisierbaren organischen Flüssigkeit mit freien Radikalen dispergiert sind. Zu Vorteilen der Beschichtung zählen die Fähigkeit Außenbedingungen mit ausgezeichneter Beständigkeit gegen Feuchtigkeit, Licht und Hitze zu widerstehen; Abriebsbeständigkeit; Beständigkeit gegen chemischen Angriff und Verfärbung durch Automotoröl und Kohlenstoffschwärze (Kohlenstoffschwärze von Reifen); gewünschte optische Eigenschaften wie z. B. Transparenz; gute Haftung an den Brechungselementen; und eine gute Flexibilität. In einem ersten Schritt wird eine Ceramer-Vorlaufbeschichtungszusammensetzung auf die Oberfläche des retroreflektierenden Artikels aufgebracht, bevorzugt einschließlich der Oberfläche der Brechungselemente und der Abschnitte der Basisschicht, die nicht von Brechungselementen bedeckt sind. Die Beschichtungszusammensetzung weist etwa 20 Gew.-% bis etwa 80 Gew.-% Ethylen-ungesättigte Monomere; etwa 10 Gew.-% bis etwa 50 Gew.-% Acrylat-funktionalisiertes kolloidales Siliziumdioxid; und etwa 5 Gew.-% bis etwa 40 Gew.-% von N,N-doppelsubstituiertes Acrylamidmonomer oder N-substituiertes-N-Vinyl-Amidmonomer auf, wobei die Prozentangaben Gewichtsprozent (Gew.-%) des Gesamtgewichts der Beschichtung sind. Die Beschichtung wird dann gehärtet, um einen retroreflektierenden Artikel mit einer abriebbeständigen, lichtdurchlässigen Ceramer-Beschichtung zu erzeugen. Die Ceramer- Zusammensetzung kann mittels irgendeines von einer Anzahl im Fachgebiet bekannter Verfahren, einschließlich Sprühen, Rollen, Tauchbeschichten, Spachtelbeschichten, aufgebracht werden. Die gleichzeitig anhängige U. S. Anmeldung Ser. Nr. 08/444076, (eingereicht am 19. Mai 1995, welche in ihrer Gesamtheit hierin durch die Bezugnahme beinhaltet ist), des Zessionars offenbart die Anwendung von Ceramer bei Fahrbahnmarkierungen und retroreflektierenden Schichten.
Ein veranschaulichendes Beispiel einer vernetzten auf Wasser basierenden Polyurethan-Schutzbeschichtung, die zur Anwendung in der Erfindung geeignet ist, weist ein Polyurethanharz der Marke NEOREZ R-960 vernetzt mit einem Vernetzungsmittel der Marke CX100 (beide von ICI Resins, Wilmington, Massachusetts erhältlich) auf. Wie es für den Fachmann auf diesem Gebiet selbstverständlich sein wird, können auch andere auf Wasser basierende Systeme und Vernetzungsmittel bei der Formulierung einer Schutzschicht verwendet werden.

V. Färbungsmittel

Zahlreiche Verfahren können für das Zusetzen von Färbungsmitteln zu einem bestimmten Abschnitt des retroreflektierenden Artikels angewendet werden. Bei Fahrbahnmarkierungsanwendungen zählen zu veranschaulichenden Beispielen erwünschter Färbungsmittel unter anderem weiße, gelbe, rote und blaue Farben. Die Farben können nach Wunsch lichtdurchlässig oder opak sein.
Typischerweise ist das Färbungsmittel, wenn es innerhalb des optisches Pfades angeordnet ist, bevorzugt lichtdurchlässig, so daß das Retroreflexionsverhalten nicht unerwünscht verringert wird. Es dürfte jedoch klar erkennbar sein, daß es in einigen Fällen erwünscht sein kann, ein opakes Färbungsmittel zu verwenden, das an einer Stelle angeordnet ist, welche die Retroreflexionshelligkeit reduziert, und gleichzeitig einen anderen erwünschten Effekt, wie z. B. eine brillantere Farbe oder brillanteres Aussehen erzeugt.
Lichtdurchlässige Färbungsmittel können sowohl die Tageszeit- als auch die Nachtzeitfarbe des erfindungsgemäßen Artikels verbessern. In Fahrbahnmarkierungsanwendungen sowie in anderen ist es wichtig, daß ein Fahrer zwischen gefärbten Markierungen, z. B. zwischen gelben und weißen Markierungen unterscheidet. Eine Möglichkeit, um eine Nachtzeitfarbe zu erhalten, beinhaltet die Anordnung eines lichtdurchlässigen gefärbten Materials in dem optischen Pfad.
Bei dem ersten Lösungsweg wird Farbe durch Verwendung einer gefärbten retroreflektierenden Schicht erzielt. In Fig. 2 kann die retroreflektierende Schicht 14 mit der gewünschten Farbe, wie z. B. Gelb hergestellt werden. In einer Schicht des würfeleckigen Typs mit eingekapselter Optik können die Würfelecken selbst gefärbt werden. Ein weiterer Lösungsweg ist die Verwendung eines lichtdurchlässig gefärbten Oberflächenfilms. Beispielsweise kann der erfindungsgemäße Artikel mit einem lichtdurchlässigen, gelb, rot oder blau gefärbten Oberflächenfilm hergestellt werden. Alternativ kann eine lichtdurchlässige gefärbte Schicht auf die retroreflektierende Schicht unter Anwendung herkömmlicher Verfahren aufgebracht werden. Anschließend kann ein farbloser Oberflächenfilm auf die gefärbte retroreflektierende Schicht aufgebracht werden. Dieser Lösungsweg hat den Vorteil einer Verdeckung der gefärbten Schicht, um deren Dauerbeständigkeit zu verbessern. Es können auch mehrere Farbschichten in einem Muster verwendet werden, um gewünschte Symbole oder Zeichen zu erzeugen.
Opake Färbungsmittel werden hauptsächlich dazu verwendet, die Tageszeitfarbe des erfindungsgemäß Artikels zu verbessern, und werden bevorzugt außerhalb des optischen Pfades angeordnet, oder zumindest nur auf ausgewählten beschränkten Bereichen davon, um so die unerwünschten Reduzierungen in dem Retroreflexionsverhalten zu begrenzen. Somit kann eine retroreflektierende Schicht mit eingeschlossener Optik, die am Anfang wegen der Aluminiumreflexionsschicht grau gefärbt ist, auf eine gewünschte Farbe durch das Hinzufügen eines opaken Färbungsmittels verändert werden. Beispielsweise würde ein Lösungsweg zur Herstellung eines weißeren Artikels das Aufbringen weißer opaker Segmente auf der retroreflektierenden Schicht beinhalten. Obwohl diese speziellen Segmente einfallendes Licht nicht retroreflektieren, erhöhen sie die Weiße der Schicht, wenn sie in kleinen Mengen angewendet werden. Beispielsweise können Pellets eines weiß pigmentierten Harzes auf die Oberfläche der Schicht mit eingeschlossener Optik bevorzugt im wesentlichen nur auf den tiefer liegenden Abschnitten zwischen den nach oben konturierten Abschnitten aufgebracht werden, um so die helleren retroreflektierenden Abschnitte beizubehalten.
Falls gewünscht, kann eine opak gefärbte Schicht auf ausgewählte Abschnitte des erfindungsgemäßen Artikels übertragen werden. Ein Verfahren zur Herstellung eines gefärbten retroreflektierenden Artikels kann beispielsweise die nachstehenden Schritte umfassen: (1) Bereitstellen einer retroreflektierenden Lage mit eingeschlossener Optik, welche eine Deckschicht und eine Monoschicht aus retroreflektierenden Elementen aufweist; (2) Aufbringen einer Anpassungsschicht auf die untere Hauptoberfläche der retroreflektierenden Lage; (3) Auflaminieren eines Konfigurationselements auf die Anpassungsschicht, um die Abschnitte mit einem nach oben konturierten Profil zu erzeugen; (4) Stauchen der nach oben konturierten Profile, um eine relativ flache Oberseite zu erzeugen; (5) Aufbringen einer gefärbten Schicht auf die Oberseite; und (6) Prägen der retroreflektierenden Lage so, daß die nach oben konturierten. Abschnitte wieder aus der retroreflektierenden Lage hervorstehen.
Der Begriff "Stauchung" wie er hierin verwendet wird, bezieht sich auf das Rückgängigmachen einer Prägung d. h., darauf, eine texturierte Oberfläche wieder relativ eben zu machen. Die nach oben konturierten Abschnitte, die ursprünglich aus der Oberseite der retroreflektierenden Schicht herausragen, werden nach unten gedrückt, so daß sie relativ auf eine Ebene mit der retroreflektierenden Schicht kommen. Eine Möglichkeit zur Stauchung beinhaltet, das Durchführen der profilierten retroreflektierenden Schicht durch einen Walzensatz. Beispielsweise käme die obere profilierte Oberfläche mit einer Stahlwalze in Kontakt, während die Unterseite mit einer Gummiwalze in Kontakt käme, die sich unter Laminierungsdruck verformen kann. Es wird Druck aufgewendet, um die nach oben konturierten Abschnitte nach unten zu drücken. Es ist nicht erforderlich, daß die Oberseite der Schicht nach der Stauchung perfekt glatt ist. Eine gewisse Oberflächentopographie ist zulässig. Nach der Stauchung wird eine gefärbte Schicht durch ein beliebiges günstiges Verfahren auf die oberen Abschnitte der retroreflektierenden Schicht einschließlich der Abschnitte mit den Schleuderschutzpartikeln, falls vorhanden, aufgebracht.
Die Zusammensetzung der gefärbten Schicht sollte gegen Lösungsmittel, Verkehrsverschleiß und Ultraviolettlicht beständig sein. Ein Beispiel einer Färbungsmittellösung weist 78 Gew.-% auf Wasser basierendes Urethanharz der Marke NEOREZ R960 (von Zeneka Resins in Wilmington in Massachusetts) 19 Gew.-% Titandioxiddispersion der Marke WW3000 (von Heucotech Ltd., Fairless Hills, Pennsylvania) und 3 Gew.-% Vernetzungsmittel CX100 (von Zeneka RESINS in Wilmington in Massachusetts) auf. Wie es für den Fachmann auf diesem Gebiet selbstverständlich sein dürfte, können auch andere gefärbte Schichtzusammensetzungen verwendet werden.
Falls gewünscht, kann eine Kombination von opaken und lichtdurchlässigen Färbungsmitteln verwendet werden. Auf diese Weise würde ein Artikel effektive Tageszeit- und Nachtzeitfarben aufweisen. Somit kann jede der vorstehenden Kombinationen von opaken und lichtdurchlässig gefärbten Systemen angewendet werden. Eine Markierung, welche erste Segmente mit ersten nach oben konturierten Abschnitten und zweite tieferliegende Abschnitte einer Schicht mit eingeschlossener Optik, wie hierin beschrieben, und zweite Segmente mit herkömmlichen Material mit freiliegender Optik aufweist, kann hergestellt werden. Die ersten Segmente liefern ein helles Retroreflexionsverhalten gemäß dieser Erfindung, d. h., unter trockenen und nassen Bedingungen. Die zweiten Segmente können einfach so formuliert werden, daß sie eine helle Tageszeitfarbe ergeben. Beispielsweise erzeugt ein Bandmarkierungsmaterial, das drei Längssegmente, zwei äußere zweite Segmente mit herkömmlichen Material mit freiliegender Optik und ein inneres erstes Segment mit Material mit eingeschlossener Optik, eine effektiv kontrastierende Farbe bei Fahrbahnmarkierungen im Tageslicht und ein helles Retroreflexionsverhalten bei Nacht, und erhöht dadurch die Sicherheit und Führungsfunktion zu allen Tageszeiten.

VII. Schleuderschutzpartikel

Schleuderschutzpartikel sind eine übliche Komponente vieler Fahrbahnmarkierungsartikel, um den Schleuderschutz der Fahrbahnmarkierung zu verbessern und wurden im Fachgebiet bereits extensiv genutzt. Sie können überall auf der Oberfläche des Artikels angeordnet werden, wo ein Kontakt mit den Reifen des Fahrzeugs besteht.
Typischerweise können Schleuderschutzpartikel über die Deckschicht der retroreflektierenden Lage zufällig verteilt werden, während diese sich in einem aufgeweichten Zustand befindet. Es hat sich herausgestellt, daß Schleuderschutzpartikel bevorzugt nahe an dem Scheitelpunkt der nach oben konturierten Abschnitte angeordnet werden. Beispielsweise könnte eine Bahn einer retroreflektiven Schicht mit nach oben konturierten Abschnitten mittels Küss-Beschichtung mit einem Binder beschichtet werden. Küss-Beschichtung bezeichnet ein Beschichtungsverfahren bei welchem eine Zusammensetzung erwünscht nur auf die oberen Abschnitte der nach oben konturierten Abschnitte beschichtet wird, d. h., daß der Lösung wird nur erlaubt, die obersten Stellen der nach oben konturierten Abschnitte zu "küssen". Dieser Prozeß erfolgt indem der Abstand zwischen den Beschichtungswalzen kontrolliert und die Bahn so gehalten wird, daß nur den Spitzen der nach oben konturierten Abschnitte ermöglicht wird, die Beschichtungszusammensetzung zu berühren. Solange die Zusammensetzung feucht bleibt, werden reichliche Mengen Schleuderschutzpartikel auf die Bahn gestreut. Da der Rest der retroreflektierenden Schicht trocken ist, haften die Partikel nur an den feuchten Bereichen an. Überschüssige Schleuderschutzpartikel werden von der Bahn abgeschüttelt. Anschließend wird die Bahn durch eine Reihe von Öfen geschickt, um die feuchte Binderzusammensetzung zu trocknen, härten oder verfestigen. Demzufolge werden die Schleuderschutzpartikel auf den obersten Bereichen der nach oben konturierten Abschnitte befestigt, und ergeben dadurch einen Schleuderschutz.

VIII. Anwendungen

Retroreflektierende Artikel der vorliegenden Erfindung können vorteilhaft in einer Anzahl unterschiedlicher Anwendungen verwendet werden, insbesondere unter Naßbedingungen und wo Licht bei hohen Eintrittswinkeln einfällt. Die Artikel sind gut für die Anwendung als Fahrbahnmarkierung oder als horizontales Zeichen geeignet. Wegen ihrer hohen Retroreflexion sowohl bei hohen als auch niedrigen Eintrittswinkeln sind die Artikel auch für vertikale Anwendungen wie z. B. Jersey-Barrieren oder Leitplanken; für gekrümmte Oberflächenanwendungen wie Verkehrsinseln, Rohre und Kegel; für Fahrzeugoberflächen; und für andere Anwendungen geeignet, wo der herausragende effektive Eintrittswinkelbereich des Artikels vorteilhaft ist. Beispielsweise können viele Ausführungsformen der Schicht der Erfindung eine effektive Retroreflexion über alle Eintrittswinkel von 0º bis nahezu 90º bereitstellen. Demzufolge kann dann, wenn die Schicht um ein Objekt wie z. B. um einen Telefonmast oder eine Tonne gewickelt wird, die gesamte Oberfläche der Schicht, welche innerhalb der Sichtlinie liegt, eine effektive Retroreflexion einschließlich derjenigen Abschnitte auf der Oberfläche des Artikels erzeugen, die von dem Betrachter weggekrümmt sind. Dieses erhöht die effektive retroreflektierende Fläche, was eine besser sichtbare Markierung ergibt, und dadurch die Sicherheit erhöht. Zusätzlich kann eine einzige Markierung, wie z. B. ein Streifen auf einer Leitplanke, Jersey-Barriere oder Wand, die parallel zu einer ersten Straße und rechtwinklig zu einer zweiten Straße, welche die erste Straße kreuzt, auf der gegenüberliegenden Seite der ersten Straße von der zweiten Straße aus gesehen, eine sehr helle und effektive Retroreflexionsreaktion erzeugen, die für die Fahrer von Fahrzeugen sowohl auf der ersten als auch der zweiten Straße sichtbar ist.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß der retroreflektierende Artikel aus jeder Richtung sichtbar ist, da die Reflexion unabhängig von der Annäherungsrichtung des Betrachters an den Artikel hoch ist. Dieses All-Richtungs-Merkmal macht die Erfindung insbesondere für horizontale Kennzeichnungsanwendungen, Kreuzungsmarkierungen usw., wo sich Fahrzeuge aus einer Anzahl von Winkeln annähern können, gut geeignet.
Die leichte Färbungsmöglichkeit dieser Schicht macht sie auch besonders nützlich für horizontale Verkehrszeichen. Transparente Farbschichten können in einem graphischen Muster auf die Schicht aufgebracht werden, so daß das retroreflektierende Licht nahezu dieselbe Färbung und das Muster aufweist, wie es unter Tageslicht-Sichtbedingungen zu sehen ist. Sie ist insbesondere nützlich, wenn die Farbe unterhalb des Oberflächenfilms aufgebracht ist, so daß sie vor Straßenabrieb geschützt ist. Dieses Merkmal ist besonders wichtig, da üblicherweise verwendete Farben dünn sind, und somit schnell vom Straßenverkehr verschlissen werden können, wenn sie offen liegen.
Das Material der Erfindung kann auf sich selbst in Rollenform aufgewickelt werden. Die von den nach oben konturierten Profile erzeugten Vorsprünge sind nicht erheblich genug, daß das Aufwickeln stören.

IX. Beispiele

Die Erfindung wird nun weiter anhand der nachstehenden Beispiele erläutert, welche aber nicht als Einschränkung gedacht sind.

Naß-Retroreflexion

Die Naß-Retroreflexion der retroreflektierenden Lage wurde mittels eines LTL 2000 (erhältlich von Delta Light & Optics, Lyngly, Dänemark) gemessen, welches die retroreflektierenden Artikel bei einem Eintrittswinkel von 88,76º und einem Betrachtungswinkel von 1,05º mißt. Eine derartige Konfiguration ist ähnlich der, welche von einem Fahrer eines durchschnittlichen Automobils in 30 m Entfernung von der retroreflektierenden Fahrbahnmarkierung erfahren wird. Die Schicht wurde zuerst horizontal in dem Testbereich ausgelegt, und dann mit einer Lösung von Leitungswasser und 0,1 Gew.-% Geschirrspülmittel der Marke AJAX geflutet. Der Lösung wurde ermöglicht, abzulaufen, und die Helligkeitsmessungen wurden innerhalb 10 Sekunden durchgeführt. Das Spülmittel wird dem Wasser zugesetzt, um die Oberflächenbenetzbarkeit der Schicht zu erhöhen. Das Spülmittel simuliert auch besser die Auswirkung von Regen nachdem sich die retroreflektierende Fahrbahnmarkierung für einige Zeit auf der Straße befunden hat, wenn sie einer erhöhten Benetzbarkeit aufgrund der Wirkungen von Sonne, Abriebsschmutz und Sand und Schmutzansammlungen ausgesetzt war.

Messung der Retroreflexionshelligkeit

Die Messungen der die Retroreflexionshelligkeit einiger Proben wurde gemäß ASTM D 4061-94 ausgeführt. Es wurde eine intrinsische Geometrie gemäß Beschreibung in ASTM E 808-94 verwendet. Der Darstellungswinkel wurde konstant auf 0º gehalten; der Ausrichtungswinkel wurde auf -180º gehalten. Die Retroreflexionshelligkeit einiger Proben in Millicandela/m²/Lux, d. h., der Koeffizient der retroreflektierenden Luminanz, RL, wurde bei Eintrittswinkeln und Betrachtungswinkeln gemessen, die vier unterschiedlichen Betrachtungsabständen für den Fahrer eines Automobils 1989 Pontiac Bonneville wie folgt gemessen:

Farbmessungen

CAP Y ist eine colormetrische Messung der Weiße der Schicht. Die CAP Y Werte wurden mittels eines Hunter Spektrophotometers (Hunter MiniScan XE) gemäß ASTM E 97-77 gemessen.

Griffigkeitsmessungen

Die Griffigkeit ist ein Maß für die Tendenz eines Reifens auf der Schicht zu gleiten. Diese Griffigkeit wird nach ASTM E 303 gemessen.

Beispiel 1

Ein retroreflektierender Artikel mit eingebetteter Optik wurde wie folgt hergestellt. Ein thermoplastisches, aliphatisches Polyesterpolyurethanharz (der Marke MORTHANE PN 3429- 215 von Morton International Inc.) wurde auf eine 60 um (2,4 mil) dicke biaxial orientierte Polyethylenterephthalat- ("PET")-Trägerbahn unter Anwendung eines Einschnecken- Extruders und einer Filmdüse mittels normaler Extrusionsbeschichtungsverfahren zum Erzielen eines 50 um (2 mil) dicken Urethanfilms extrudiert. Dieser Film wurde dann auf die mit einem Primer grundierte Vorderseite einer retroreflektierenden Schicht mit hohem Winkelbereich, eine reflektierende Kennzeichen-Schicht Nr. 3750 der Marke 3M SCOTCHLITE (die 3750-er Schicht), welche eine Schicht eines druckempfindlichen Klebers abgedeckt von einer Ablöseschicht auf ihrer Rückseite aufweist, heißlaminiert, indem sie zwischen einer Gummiandruckwalze und einer auf 150ºC (300ºF) beheizten Metallwalze unter Anwendung von 19 kg Druck pro cm Breite mit 6,1 m/min (20 feet/min) durchgeführt wurde. Die 3750-er Schicht wurde mit einem Primer grundiert, indem sie mit einer Polyurethanlösung QI 4 82 0 der Marke Q-THANE von K. J. Quinn & Comp., Inc. beschichtet wurde, die auf eine Tiefdruckbeschichtungsviskosität verdünnt, tiefdruckbeschichtet und durch Durchführen durch eine Reihe von auf 66ºC bis 121ºC (150ºF bis 250ºF) aufgeheizte Öfen mit einer Geschwindigkeit von etwa 9,1 m/min. (30 feet/min) getrocknet wurde.
Die PET-Trägerbahn und Abziehschicht wurden entfernt. Der freigelegte Kleber auf der 3750-er Schicht wurde auf eine 75 um (3 mil) Aluminiumfolie (Nummer 1145-0 einzeln gerollte Aluminiumfolie von A. J. Oster Foils Inc.) unter Verwendung einer Druckwalze bei Raumtemperatur laminiert, um ein Laminat zu erzeugen.
Ein Kunststoffgeflecht, (Produkt E1564, wahrscheinlich eine Ethylenmethacrylsäure (EMAA) von DuPont Kanada) wurde auf die Folienseite der zusammengesetzten Schicht mit 3 m/min (10 feet/min) zwischen einer Gummiandruckwalze mit einer Shore-Härte A 70 und einem Druck von 2050 kg und einer Metallwalze mit 60, 9 cm (24 inch) Durchmesser bei einer Temperatur von 140ºC (280ºF) heißlaminiert. Die Urethanfilmseite des Laminats berührte die Gummiwalze, mit einer PET-Ablöseschicht an der Metallwalze und dem Geflecht dazwischen. Das Kunststoffgeflecht ist ein durch Wärme erweichbares Material mit guter Haftung an Metallen, das in einem Diamantmuster mit quadratischen Öffnungen von 10 mm und Strängen mit einem Durchmesser von etwa 0,7 bis 0,8 mm, und etwa 1,05 bis 1,1 mm an Verbindungen hergestellt wird. Unter diesen Bedingungen wird die Zusammensetzung in dasselbe Muster wie das Geflecht eingeprägt, und das Geflecht fest an der Rückseite der Schicht befestigt. Nach dem Entfernen der PET-Schicht von der zusammengesetzten Schicht wurde beobachtet, daß das Geflecht und die Schicht eine glatte Oberfläche hatten, was anzeigt, daß das Geflecht das geprägte Muster wirksam hinterfüllt hat.
Zum Schluß wurde ein auf Gummi basierender druckempfindlicher Kleber auf die Rückseite der Zusammensetzung (über der Film/Geflecht-Seite) beschichtet und der sich ergebende Artikel auf eine Aluminiumplatte geklebt.

Beispiel 2

Ein retroreflektierender Artikel wurde unter Anwendung der folgenden Bedingungen hergestellt.

A. EXTRUSION DES OBERFLÄCHENFILMS

Ein Polyurethanharz (körniges Harz L425.91 der Marke MORTHANE von Morton International Inc., Seabrook, New Hampshire) wurde in einem Entfeuchtungstrockner für 18 Stunden bei 54ºC getrocknet. Das Harz wurde durch einen 31,75 mm 24 : 1 Ein-Schnecken-Extruder unter Verwendung einer Schneckendreh zahl von 80 Upm extrudiert. Die Schmelze wurde durch eine Filmdüse mit flexiblen Lippen geführt, und auf einen 0,06 mm Polyethylenterephtalat-(PET)-Film unter Verwendung üblicher Extrusionsbeschichtungstechniken extrusionsbeschichtet. Die Abnahmedrehzahl des Gußrades wurde so eingestellt, daß sich ein Film ergab, welcher auf eine Breite von 0,317 m randbeschnitten war, und eine Beschichtungsdicke von etwa 0,1 mm aufwies. Der Film wurde zum späteren Gebrauch aufgerollt.

B. HERSTELLUNG DER RETROREFLEKTIERENDEN SCHICHT UND ANPASSUNGSSCHICHT

Eine reflektierende Kennzeichen-Schicht Nr. 3750 der Marke 3M SCOTCHLITE wurde unter Verwendung einer aliphatischen Polyurethanlösung (QC 4820 von K. J. Quinn & Co.) mit einem Primer vorbehandelt. Die Lösung QC 4820 wurde zuerst unter Verwendung eines 50/50-Gemisches von Isopropanol und Toluol auf eine Viskosität von etwa 200 cps verdünnt. Diese verdünnte Lösung wurde dann auf die Oberseite der 3750-er Schicht unter Verwendung eines 150-Linien Vierecktiefdruckzylinders unter Verwendung üblicher Tiefdruckbeschichtungstechniken aufgebracht, und wurde dann durch eine Reihe von 5 Öfen hindurch, wobei jeder Ofen eine Länge von 7,6 m aufwies und bei eingestellten Temperaturen von 65/79/93/107/121 (alle in ºC) und mit einer Durchlaufgeschwindigkeit von 30,5 m/min. getrocknet und dann zur Aufbewahrung aufgerollt.
Die mit dem Primer vorbehandelte 3750-er Schicht wurde mit dem in Kapitel B hergestellten Oberflächenfilm unter Anwendung eines Heißlaminierungsvorgangs kombiniert. Der Urethanoberflächenfilm mit seiner PET-Ablöseschicht wurde abgewickelt, und über eine Heißtrommel mit 0,61 m Durchmesser (wobei das PET mit der Heißtrommel in Kontakt stand) mit einer Oberflächentemperatur von 149ºC geführt. Der Urethanoberflächenfilm und dessen Ablöseschicht wurden für ein Viertel des Umfangs der Walze auf der Heißtrommel belassen, bevor sie mit der mit dem Primer vorbehandelten Oberfläche der 3750-er Schicht unter Verwendung einer mit Gummi bedeckten Andruckwalze mit 0,2 m Durchmesser und einem Druck von 1300 kg kom biniert wurde. Die Härte der Gummiwalze wurde mit Shore A 55 gemessen. Die Heißtrommel und die Andruckwalze hatten eine Breite von. 0,46 m. Die vorbehandelte 3750-er Schicht war 0,311 m breit, während der Oberflächenfilm 0,317 m breit war. Die Walzen drehten sich mit einer Oberflächengeschwindigkeit von 9,1 m/min. Das Laminat wurde auf der Heißtrommel nach der Kombination für die Hälfte des Umfangs der Walze belassen, bevor es über eine Wasser gekühlte Walze abgenommen wurde. Die den Oberflächenfilm abdeckende PET-Ablöseschicht wurde während des Laminationsprozesses abgezogen. Die sich ergebende zusammengesetzte Lage wurde zur Aufbewahrung aufgewickelt.
Anschließend wurde das Laminat abgewickelt und auf eine 0,076 mm Aluminiumfolie (Nummer 1145-0 einzeln gerollte Aluminiumfolie von A. J. Oster Foils Inc.) wie folgt auflaminiert: Dieselbe Heißtrommel- und Druckwalzenausrüstung wurde dabei bis auf die Ausnahme verwendet, daß die ganze Einheit bei Raumtemperatur betrieben wurde. Das Laminat durfte die Heißtrommel berühren. Insbesondere berührte der Urethanoberflächenfilm die heiße Trommeloberfläche, während die 3750-er Schicht frei lag. Die Abziehschicht auf der 3750-er Beschichtung wurde zur Freilegung des Klebers abgezogen. Die Schicht wurde auf den Kleber laminiert. Dieser Vorgang ergab eine zusammengesetzte Lage mit einem Oberflächenfilm einer retroreflektierenden Schicht und einer Folie.

C. AUFBRINGUNG DER SCHLEUDERSCHUTZPARTIKEL

Die zusammengesetzte Schicht wurde abgewickelt und durch dieselbe Reihe von 5 Öfen geführt. Die Ofentemperaturen waren auf 232/232/232/232/Aus (alle ºC eingestellt). Die Bahngeschwindigkeit war auf 12,2 m/min eingestellt. Nach dem Durchlauf durch den ersten Ofen trat die Bahn in einen Bereich zwischen dem ersten und zweiten Ofen ein, wo keramische Schleuderschutzpartikel mit einer Rate von 16,7 g/m² auf die erwärmte Bahn gestreut wurden. Da die Bahn heiß war, war der Oberflächenfilm weich, und die Schleuderschutzpartikel hafteten leicht an der Oberfläche an. Die Bahn trat dann unmittelbar in die restlichen Öfen ein, wo die Bahn erhitzt wurde, was es ermöglichte, daß die Schleuderschutzpartikel stärker durch die Wirkung der Schwerkraft und Kapillarkräfte an dem aufgeweichten Oberflächenfilm befestigt wurden. Die fünfte Zone war absichtlich ausgeschaltet, um ein Abkühlen der Bahn vor der Aufwicklung zur Aufbewahrung zu ermöglichen. Das sich ergebende Produkt war eine mit Schleuderschutzpartikeln beschichtete Schicht.

D. LAMINATION DES KONFIGURATIONSELEMENTS

Die im Kapitel C hergestellte mit Schleuderschutzpartikeln beschichtete Schicht wurde abgewickelt, und auf ein EAA- (Ethylenacrylsäure)-Geflecht (d. h., das Konfigurationselement) laminiert, um die Schicht in eine dreidimensionale Schicht mit einem nach oben konturierten Profil zu prägen und zu hinterfüllen. Das EAA-Geflecht (hergestellt von Tensar Polytechnologies Inc., Atlanta, Georgia) wurde zu einem EAA- Geflecht unter Verwendung eines Primacor EAA Harzes (erhältlich von Dow Chemical, Freeport, Texas) einem angenommenen Copolymer mit 6,5% Säurepegel gemacht. Das Geflecht wurde in eine rechteckige Gitterkonfiguration mit einer Querrichtungsstrangdicke von etwa 1,25 mm, einer Längsrichtungsstrangdicke von etwa 0,35 mm und einer Dicke an der Verbindung der Stränge von etwa 2 mm geformt. Der Querabstand zwischen den Strängen war etwa 6,5 mm. Der Längsabstand zwischen den Strängen war etwa 20 mm.
Die Laminierung des Geflechtes erfolgte unter Verwendung desselben Heißtrommellaminierungsgerätes wie in Kapitel B. Drei Bahnen wurden abgewickelt, und in einem zwischen der Heißtrommel und einer Druckwalze erzeugten Walzenspalt wie folgt zusammengebracht: (1) ein 0,025 mm dicker PET-Schutzfilm wurde für einen Kontakt mit der Heißtrommel abgewickelt; (2) die mit Schleuderschutzpartikeln beschichtete Schicht wurde mit der freiliegenden Folienseite für einen Kontakt mit der Druckwalze abgewickelt; und (3) das EAA-Gitter wurde abgewickelt und dazwischen angeordnet. Es wurde darauf geachtet sicherzustellen, daß die Schleuderschutzpartikeln beschichtete Schicht und das EAA-Gitter unbeheizt blieben, bis sie in den Walzenspaltbereich eintraten. Wenn das EAA-Gitter unabsichtlich auf den Druckwalzen erwärmt wird, schmilzt und verflacht es, wenn es in den Walzenspalt eintritt, demzufolge keine nach oben konturierten Abschnitte auf der mit Schleuderschutzpartikeln beschichteten Schicht erzeugt würden.
Während des Heißlaminierungsvorgangs wurde nur das EAA- Gitter auf die Filmseite der mit Schleuderschutzpartikeln beschichteten Schicht laminiert, wodurch diese geprägt und dieser ein nach oben konturiertes Profil gegeben wird. Der PET- Film diente als eine Schutzschicht, um ein Festkleben des EAA-Gitters an der Heißtrommel zu verhindern. Sobald sie in dem Walzenspalt laminiert sind, werden die drei Filme für etwa den halben Durchmesser der Heißtrommel auf der höheren Temperatur gehalten. Die Heißtrommel drehte sich mit einer Oberflächengeschwindigkeit von etwa 3,7 m/min. Sie hatte eine Oberflächentemperatur von 152ºC. Der Druck auf der Gummiwalze war 2050 kg.
Nach dem Verlassen der Heißtrommel kamen die drei Bahnen mit einer wassergekühlten Walze in Kontakt. Die PET-Bahn stand mit der Walze in Kontakt. Nach dem Abkühlen wurde die PET-Bahn entfernt, bevor der retroreflektierende Artikel in eine Rolle zur Aufbewahrung aufgewickelt wurde.
Nach der Lamination und Prägung der Schicht mit dem Geflecht, wird der retroreflektierende Artikel auf einen druckempfindlichen Kleber auf Gummibasis auflaminiert, der üblicherweise zum Verkleben auf Asphalt- und Betonstraßenoberflächen verwendet wird. Der mit einem Kleber auf Gummibasis auf der Rückseite versehene Artikel wurde auf einer Straßenoberfläche aufgeklebt, wo sich herausstellte, daß es sowohl unter trockenen als auch nassen Bedingungen eine gute Retroreflexion zeigte.

Beispiel 3

Ein gefärbter retroreflektierender Artikel wurde gemäß Beispiel 2 mit den nachstehenden Modifikationen hergestellt. Gelbe transparente Farbstoffe wurden dem Oberflächenfilm zu gesetzt. Gefärbte Pellets wurden hergestellt, welche später beim Extrudieren des Oberflächenfilms zur Herstellung eines gefärbten Oberflächenfilms verwendet werden.
Die gefärbten Pellets wurden durch Mischen auf einem 34 mm Doppelschneckenextruder hergestellt, der in einem gleich schnell rührendem Betriebsmodus bei 450 Upm arbeitete. Es wurde Stränge durch eine Strangdüse extrudiert und in Wasser gekühlt. Überschüssiges Wasser wurde nach der Entnahme aus dem Wasserbad abgeblasen. Die Stränge wurde in einer Pelletiermaschine Conair Model 304 pelletiert. Für dieses Pellet war die Formulierung 99,135 Gew.-% L425.91 Harz, 0,85 Gew.-% Amaplast GHS (erhältlich von Colorchem International, Atlanta Georgia) und 0,015 Gew.-% Amaplast RED LB (ebenfalls von Colorchem International erhältlich).
Die Extrusion des gefärbten Oberflächenfilms war dieselbe wie im Beispiel 2, Kapitel A. Da jedoch gefärbte Pellets verwendet wurden, hatte der sich ergebende Oberflächenfilm eine rötlich-gelbe Farbe mit ausgezeichneter Transparenz. Alle anderen Schritte waren dieselben wie für das Beispiel 2 und der resultierende gelbe retroreflektierende Artikel hatte eine starke gelbe Tageszeitfarbe und eine ausgezeichnete retroreflektierende Farbe bei Nacht sowohl unter Naß- als auch Trockenbedingungen.

Beispiel 4

Ein gefärbter retroreflektierender Artikel wurde gemäß Beispiel 2 mit der Ausnahme hergestellt, daß kein auf Gummi basierender Kleber auf die Unterseite der Aluminiumfolien- Anpassungsschicht laminiert wurde. Dieser retroreflektierende Zwischenartikel wurde zum Hinzufügen eines Färbungsmittels unter Anwendung der nachstehenden Schritte weiter bearbeitet:
Nach der Laminierung des Geflechts im Kapitel D wurde die bei Raumtemperatur arbeitende Heißtrommel verwendet, um die erhabenen ersten Abschnitte der Artikeloberfläche in eine flachere Oberfläche zu stauchen. Die Stauchung erfolgte, indem die nach oben konturierte Schicht mit der konturierten mit Schleuderschutzpartikeln beschichteten Oberfläche auf die Trommel aufgebracht und durch die Preßwalze gefahren wurde. Während dieses Vorgangs werden die profilierte nach oben konturierte Oberfläche und die Schleuderschutzpartikel in die Aluminiumfolie gepreßt, welche sich verformen kann, da sie gegen die weichere Gummidruckwalzenoberflächen gehalten wird. Die Durchlaufgeschwindigkeit betrug 6,1 m/min. Die Druckwalze war auf 2310 kg eingestellt. Nach der Stauchung wurde die Lage auf eine Rolle zur Aufbewahrung aufgewickelt.
Die Rolle wurde abgewickelt und mit einem weißen opaken Tiefdruckfarbe unter Anwendung einer 100-Linien-Tiefdruckwalze bedruckt. Die Bahn lief mit einer Geschwindigkeit von 12,2 m/min. Die nasse bedruckte Bahn würde in denselben fünf Öfen bei Temperaturen von 65/79/93/107/127 (alle ºC) getrocknet. Es wurde ein höherer Walzspaltendruck als normal während dieser Tiefdruckbeschichtung verwendet, um die Schicht weiter zu stauchen und die Farbe auf die Bereiche zwischen den ersten Abschnitten der Oberfläche (Täler oder flache Bereiche der ursprünglichen 3-dimensionalen Schicht) und den Schleuderschutzpartikeln aufzubringen. Die Druckwalze hatte einen Durometerwert von etwa 70 Shore A und der Druck betrug etwa 740 kg (unter Verwendung einer 0,317 m breiten Druckwalze).
Die Farbzusammensetzung bestand aus 78 Gew.-% R960 der Marke NEOREZ (erhältlich von Zeneca Resins, Wilmington, Mass.), 19 Gew.-% WW3000 weißes Färbungsmittelkonzentrat (erhältlich von Heucotech Ltd., Fairless- Hills, Pennsylvania) und 3 Gew.-% Vernetzungsmittel CX100 (ebenfalls von Zeneca erhältlich) Nach dem Beschichten und Trocknen wurde die Schicht wieder in eine Aufbewahrungsrolle aufgewickelt.
Die Rolle wurde abgewickelt und die Schicht unter Anwendung derselben Technik wie bei der Stauchung der Schicht neu geprägt, mit der Ausnahme, daß diesesmal die Schichten auf die Heißtrommel mit der Aluminiumoberfläche an der Trommel und die bedruckte und mit Schleuderschutzpartikeln beschichtete Oberfläche von der heißen Trommeloberfläche weg weisend aufgebracht wurde. Als die Rolle die Druckwalze durchlief, wurde die Aluminiumoberfläche entglättet und die nach oben konturierten Abschnitte der Schicht wieder in ihre nahezu ursprüngliche 3-dimensionale Form gebracht. Es wurde beobachtet daß die Farbe den obersten Abschnitt aller nach oben konturierten Abschnitte, den oberen Abschnitt alle Schleuderschutzelemente und viel von dem flachen Bereich der Basisschicht zwischen den Schleuderschutzelementen und den nach oben konturierten Abschnitten bedeckte. Die Seiten der nach oben konturierten Abschnitte blieben jedoch unbedruckt (da sie in die Aluminiumfolie hineingedrückt waren), und ein größer Anteil der Retroreflexion blieb erhalten, während gleichzeitig die Tageszeit-Weiße der Schicht verbessert wurde.

Vergleichsbeispiel A

Eine in Handel erhältliche Fahrbahnmarkierung Ser. Nr. 620 der Marke 3M SCOTCHLANE (erhältlich von der 3M Company, St. Paul, Minnesota) wurde für Vergleichszwecke verwendet. Die 620 ist ein flaches entfernbares Fahrbahnmarkierungsband mit freiliegender Optik, welches (1) einen mit TiO&sub2; pigmentierten Binder, in welchem Mikrokügelchen und Schleuderschutzpartikel eingebettet sind, (2) eine Aluminiumfolien- Anpassungsschicht, und (3) einen druckempfindlichen Kleber mit einem Glasfasergewebe zum leichteren Entfernen von der Straße aufweist.

Vergleichsbeispiel B

Eine in Handel erhältliche Fahrbahnmarkierung Ser. Nr. 380 der Marke 3M STAMARK (erhältlich von der 3M Company, St. Paul, Minnesota) wurde für Vergleichszwecke verwendet. Die 380 ist ein profiliertes, haltbares Markierungsband, welches (1) eine auf Acrylnitrilkautschuk basierende Anpassungsschicht, die zur Erzeugung von Profilen typischerweise in der Form abgeschnittener Pyramiden geprägt wurde, (2) vertikal profilierte Bereiche auf den abgeschnittenen Pyramiden, in welchen Mikrokügelchen mit einem Brechungsindex von 1,75 eingebettet sind, und (3)einen druckempfindlichen Kleber zum Aufkleben auf die Straße aufweist. Tabelle 1

Glossar

Die folgenden Definitionen werden hierin verwendet:
"Bezugsachse" ist die Linie senkrecht zu einem retroreflektierendem Artikel an dem Punkt, wo Licht in diesen einfällt.
"Eintrittsachse" (manchmal als "Einfallsachse" bezeichnet) ist die Achse, die von dem Pfad des einfallenden Lichtes aus der Lichtquelle, wie z. B. dem Scheinwerfer eines Motorfahrzeugs, bis zu dem Eintritt in den Artikel definiert ist.
"Eintrittswinkel" (manchmal als "Einfallswinkel" und auch als β bezeichnet) ist der Winkel zwischen der Bezugsachse und Einfallsachse.
"Beobachtungsachse" ist die Achse, die von dem Pfad des retroreflektierten Lichts von dem Punkts des Einfalls in den Artikel zu dem Beobachtungspunkt, z. B. zu den Augen des Fahrers des Motorfahrzeuges definiert ist.
"Beobachtungswinkel" (manchmal auch als α bezeichnet) ist der Winkel zwischen der Eintrittssachse und der Beobachtungsachse.
"Eintrittsebene" ist die von der Bezugsachse und der Einfallsachse definierte Ebene.
"Beobachtungsebene" ist die von der Beobachtungsachse und Einfallsachse definierte Ebene.
Eine "retroreflektierende Schicht bzw. Lage mit eingeschlossener Optik" weist eine Monoschicht retroreflektierender Elemente mit einem Oberflächenfilm, die deren Vorderseiten schützt, wie z. B. eine Monoschicht aus Mikrokügelchen mit einer reflektierenden Schicht in optischer Zuordnung zu deren hinteren Oberflächen, manchmal mittels einer Abstandsschicht beabstandet, und eine Abdeckschicht, welche die Vorderseiten der reflektierenden Elemente schützt (und in welche sie eingebettet sein können oder nicht, auf.
Eine "retroreflektierende Schicht bzw. Lage mit eingebetteter Optik" weist eine Monoschicht aus Mikrokügelchen mit einer Abstandsschicht und einer reflektierenden Schicht in optischer Zuordnung zu deren hinteren Oberflächen, und eine Abdeckschicht, welche die Vorderseiten der reflektierenden Elemente eingebettet sind, auf. Ein Beispiel einer Schicht mit würfeleckiger eingebetteter Optik weist eine Monoschicht mit Würfelecken auf, deren Vorder- und Rückseiten in Polymermatrizen eingebettet sind und eine reflektive Schicht, die spiegelnd beschichtet oder metallisiert ist, auf der Oberflächen der Würfelecken auf.
Eine "retroreflektierende Schicht bzw. Lage mit eingekapselter Optik" weist eine Monoschicht retroreflektierender Elemente, wie z. B. eine Monoschicht aus Mikrokügelchen mit einer reflektierenden Einrichtung in Zuordnung zu den hinteren Oberflächen und eine Abdeckschicht, die an deren Vorderseite angeordnet ist, oder eine Schicht würfeleckiger Elemente mit einer Deckschicht, welche auf deren Rückseite aufgesiegelt ist und eine Luftgrenzfläche bereitstellt, in welcher die würfeleckigen Elemente eine spiegelnd reflektierende Metallschicht darauf aufweisen, auf.
"Lichtstrahlen mit hohem Eintrittswinkel" bedeutet Lichtstrahlen mit einem Winkel größer als 80º aus der Vertikalen und typischerweise zwischen 86 und 90º, wie sie z. B. von den Scheinwerfern eines Fahrzeugs erzeugt werden, die eine Fahr bahnoberfläche oder eine vertikale Barriere parallel zu der Straßenoberfläche, wie z. B. eine Jersey-Barriere beleuchten.
Verschiedene Modifikationen und Veränderungen dieser Erfindung werden für den Fachmann auf diesem Gebiet offensichtlich sein, ohne von dem Schutzumfang dieser Erfindung, wie er in den Ansprüchen definiert ist, abzuweichen.

Claims

1. Retroreflektierendes Material (10), das auf seiner Oberfläche (12) eine retroreflektierende Schicht (14) mit eingeschlossener Optik aufweist, welche eine Deckschicht und eine Monoschicht retroreflektierender Elemente (16) aufweist, wobei erste Abschnitte (18) der Monoschicht in einem nach oben konturierten Profil angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß zweite Abschnitte (20) der Monoschicht in einer tieferen, im wesentlichen ebenen Lage angeordnet sind, und das Material (10) mehrere von den Abschnitten (18) und mehrere von den zweiten Abschnitten (20) aufweist.

2. Material nach Anspruch 1 ferner durch mindestens eines der nachstehenden Merkmale gekennzeichnet:

(a) die retroreflektierende Schicht (14) weist mindestens eine Schicht aus der Gruppe auf, die aus einer retroreflektierenden Schicht mit eingebetteter Optik und einer retroreflektierenden Schicht mit eingekapselter Optik besteht; oder

(b) die retroreflektierende Schicht (14) weist eine Monoschicht aus würfeleckigen Elementen auf.

3. Material nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Retroreflexionshelligkeit des Materials (10) bei einem Eintrittswinkel größer als 85º höher als die Retroreflexionshelligkeit des Materials (10) ohne die ersten Abschnitte (18) ist.

4. Material nach einem der vorstehenden Ansprüche, welches ferner mindestens eines der nachstehenden Merkmale aufweist:

(a) eine Konfigurationsschicht (19); oder

(b) Schleuderschutzpartikel auf seiner Vorderseite; oder

(c) eine retroreflektierende Schicht mit freiliegender Optik; oder

(d) ein Färbungsmittel in mindestens einer Schicht der aus der Abdeckschicht und einer Schicht auf der Abdeckschicht bestehenden Gruppe; oder

(e) eine nicht zusammenhängende Färbungsmittel enthaltende Schicht, welche die oberen Abschnitte zumindest einiger der ersten und einiger der zweiten Abschnitte abdeckt; oder

(f) eine Schicht eines Klebers (24) auf seiner Unterseite; oder

(g) zumindest eine Schicht von einer Anpassungsschicht (22) und einer Glasfaserschicht unter der Oberseite (12).

5. Material nach einem der vorstehenden Ansprüche, ferner durch mindestens eines der nachstehenden Merkmale gekennzeichnet:

(a) die Spitzen der ersten Abschnitte. (18) sind mindestens 0,1 mm höher als die zweiten Abschnitte (20) angeordnet; oder

(b) die Spitzen der ersten Abschnitte (18) sind etwa 1 bis 4 mm höher als die zweiten Abschnitte (20) angeordnet; oder

(c) die zweiten Abschnitte (20) sind mindestens 3 mm breit.

6. Material nach einem der vorstehenden Ansprüche, ferner durch mindestens eines der nachstehenden Merkmale gekennzeichnet:

(a) die ersten Abschnitte (18) liegen in der Form von Vorsprüngen vor; oder

(b) die ersten Abschnitte (18) liegen in der Form von Streifen vor.

7. Material nach einem der vorstehenden Ansprüche, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die retroreflektierende Schicht (14) mit eingeschlossener Optik im wesentlichen die gesamte Oberseite (12) abdeckt.

8. Material nach einem der vorstehenden Ansprüche, ferner dadurch gekennzeichnet, daß das Material (10) eine Breite zwischen etwa 7, 5 und 15 cm aufweist und länger als 30 cm ist.

9. Straßenoberfläche, die mit einem Material nach einem der vorstehenden Ansprüche markiert ist.

10. Straße nach Anspruch 9, ferner dadurch gekennzeichnet, daß der nach oben konturierte Abschnitt von der Oberfläche der Straße definiert wird.

11. Material nach einem der Ansprüche 1 bis 8, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die minimale Retroreflexionshelligkeit des Materials (10) bei jedem Richtungswinkel mindestens 50 Prozent der maximalen Retroreflexionshelligkeit eines derartigen Materials (10) bei jedem anderen Richtungswinkel bei konstanten Eintrittswinkeln ist.

12. Material nach einem der Ansprüche 1 bis 8, aufgebracht auf eine vertikal angeordnete Oberfläche, ausgewählt aus der aus Leitplanken, Jersey-Barrieren, Gebäudewänden, Strommasten, Verkehrleitkegeln und Fahrzeugseiten bestehenden Gruppe.

13. Verfahren zur Herstellung eines retroreflektierenden Materials (10), dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren die Schritte aufweist:

(a) Bereitstellen einer retroreflektierenden Schicht (14) mit eingeschlossener Optik, die eine Abdeckschicht und eine Monoschicht mit retroreflektierenden Elementen (16) aufweist;

(b) Aufbringen einer Anpassungsschicht (22) auf die Unterseite der retroreflektierenden Schicht (14); und

(c) Auflaminieren einer Konfigurationsschicht (19) auf die Anpassungsschicht, wobei erste Abschnitte (18) der Monoschicht in einem nach oben konturierten Profil angeordnet werden und zweite Abschnitte (20) der Monoschicht in einer tieferen, im wesentlichen ebenen Lage angeordnet werden.

14. Verfahren nach Anspruch 13, ferner mit den Schritten:

(d) Stauchen der nach oben konturierten Profile, um eine relativ flache Oberseite zu erzeugen; dann

(e) Aufbringen einer gefärbten Schicht auf die Oberseite; und

(f) Prägen der retroreflektierende Schicht in der Weise, daß die nach oben konturierten Profile daraus hervorstehen.

15. Verfahren zur Herstellung eines retroreflektierenden Materials, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren die Schritte aufweist:

(a) Bereitstellen einer retroreflektierenden Schicht (14, 30) mit eingeschlossener Optik, die eine Abdeckschicht und eine Monoschicht mit retroreflektierenden Elementen (16) aufweist, wobei die ersten Abschnitte (18) der Monoschicht in einem nach oben konturierten Profil und zweite Abschnitte (20) der Monoschicht in einer tieferen, im wesentlichen ebenen Lage angeordnet sind; und

(b) Hinterfüllen des nach oben konturierten Profils mit einem Füllmaterial.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren ferner das Aufbringen von Schleuderschutzpartikeln auf einem bestimmten Abschnitt der Oberseite umfaßt.