KR20010043855A - 조립식 재귀반사성 표시 - Google Patents

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KR20010043855A
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스프레이그 로버트 월터
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Abstract

재귀반사성 표시(40)는 경질의 표시판(48)과, 구조화된 표면을 구비한 재귀반사성 시트(42)를 포함한다. 상기 구조화된 표면은 그 내부에 정육모 요소(44a)가 형성되어 있으며, 표시판의 표면(48a)과 접합하여 복수개의 셀을 형성한다. 상기 셀은 필름의 재귀반사 성능에 악영향을 미칠 수 있는 습기와 먼지로부터 정육모 요소를 보호한다. 상기 구조화된 표면을 중간 밀봉 필름에 대해 밀봉한 후 표시판에 접착하는 것 보다 표시판에 대해 직접 밀봉함으로써, 더 간단한 조립식 표시의 제작이 성취된다. 일부 실시예에서는, 셀을 형성하는데 서로 연결되어 있는 융기부(44b)가 사용된다. 상기 융기부는 재귀반사성 시트의 구조화된 표면에 또는 표시판의 표면에 통합될 수 있다. 개시된 표시판의 제작 방법도 또한 개시된다. 상기 표시는 교통 정리 목적, 거리의 표시 및 차량 번호판으로 사용된다.

Description

조립식 재귀반사성 표시{PREFABRICATED RETROREFLECTIVE SIGN}
본 원에서 사용되는 "표시(sign)"라는 용어는 일반적으로 숫자를 포함하는 문자, 상징, 그래픽 또는 다른 기호 등에 의해 정보를 전달하며, 기둥, 받침대, 벽 또는 이와 유사한 본체 등의 물체에 설치되어 사용되는 독립형 제품에 관한 것이다. 구체적인 예로는 교통 정리 목적으로 사용되는 표시(정지, 양보, 제한 속도, 정보 제공, 노변 표시물 등), 거리의 표시 및 차량 번호판 등이 있다. 본 원에서 사용되는 "재귀반사성(retroreflective)"라는 용어는 기울어져 입사하는 광선을 그 입사 방향에 역평행한 방향 또는 거의 그 정도로 반사시켜, 광선이 그 광원 또는 그에 바로 인접한 부근으로 회귀하는 속성에 관한 것이다.
2개의 공지된 재귀반사성 시트의 유형으로는 소구체 재귀반사성 시트와 정육모 재귀반사성 시트가 있다. 소구체 재귀반사성 시트(종종 "구슬형" 재귀반사성 시트로 불림)는 일반적으로 접합제층에 적어도 부분적으로 내장되며, 부수되는 거울 반사 물질 또는 확산 반사 물질을 구비하는 다수의 소구체를 사용한다. 그 실례가 맥켄지(McKenzie)에게 허여된 미국 특허 제3,190,178호와, 맥그래스(McGrath)에게 허여된 미국 특허 제4,025,159호와, 그리고 컬트(Cult)에게 허여된 미국 특허 제5,066,098호에 개시되어 있다. 이와는 달리, 정육모 재귀반사성 시트는 실질적으로 평면인 전방면과, 복수개의 정육모 요소를 포함하는 구조화된 후방면을 일반적으로 구비하는 본체 부분을 포함한다. 각 정육모 요소는 입사광을 재귀반사하도록 상호 작용하며 상호간에 거의 직각을 이루는 3개의 광학면을 포함한다. 그 예로는 스팀슨(Stimson)에게 허여된 미국 특허 제1,591,572호와, 후프만(Hoopman)에게 허여된 미국 특허 제4,558,258호와, 애플돈 등(Appledorn et al.)에게 허여된 미국 특허 제4,775,219호와, 스체크(Szczech)에게 허여된 미국 특허 제5,138,488호와, 프리콘 등(Pricone et al.)에게 허여된 미국 특허 제5,213,872호와, 벤슨 쥬니어 등(Benson, Junior. et al.)에게 허여된 미국 특허 제5,691,846호와, 그리고 벤슨 등(Benson et al.)에 허여된 미국 특허 제5,696,627호가 있다.
정육모 재귀반사성 시트 중 몇몇 유형은 상기 구조화된 후방면이 온화한 공기(또는 다른 저굴절률 매체) 환경으로 유지되는 것을 필요로 한다. 특히, 이는 정육모 요소의 면에서의 내부 전반사를 의존하는 시트의 경우에도 마찬가지이다. 도 1의 부분 확대도에 도시된 바와 같이, 현재 이러한 유형의 시트에는 밀봉 필름이 일반적으로 마련된다. 종래의 시트(도면에서 10으로 도시)는 전방면(12a)과 구조화된 후방면(12b)을 갖춘 본체 부분(12), 밀봉 필름(14), 감압성 접착제(PSA)층(16) 및 개방형 라이너(18)를 구비한다. 또한, 시트(10)는 자외선(UV) 흡수 소재; 잉크 무늬 층, 또는 3M사가 시판하며 숫자를 포함하는 문자, 상징, 또는 그래픽과 같은 기호를 형성하는 일렉트로컷TM(ElectrocutTM) 필름 등과 같은 다른 무늬 층; 또는 자외선 흡수층과, 무늬 또는 착색층의 조합을 포함할 수 있는 상부 필름 또는 층(20)을 구비한다. 밀봉 필름(14)은, 폐쇄 다각형의 반복적인 패턴으로 구조화된 표면(12b)과 접합하며, 상기 폐쇄 다각형은 고립형 밀봉셀을 형성하여 구조화된 표면 상의 각 정육모 그룹을 오염 물질로부터 보호한다. 다각형셀의 경계면은 14a로 도시된다. 상기 셀을 형성하는데 사용되는 열과 압력은 상기 경계면(14a)를 따라 배치된 정육모 요소를 파괴 또는 변형시킨다.
종래의 시트(10)를 사용한 재귀반사성 표시를 제작하기 위해서는, 금속, 목재, 플라스틱 등의 강체로 이루어진 표시판이 제공된다. 본 원에서 사용된 "표시판(sign board)"이란 용어는 상기 시트를 희망하는 최종의 사용 용도로 설치하기에 적합한 경질의 기판을 의미한다. 그 후에, 재귀반사성 시트(10)는 감압성 접착제(PSA)층(16)을 노출하기 위해 개방형 라이너(18)를 제거하여 준비된다. 그 후에, 상기 시트는 표시판의 전방면과 접촉하는 접착제층을 사용하여 표시판의 평활한 전방면에 접착된다. 상기 시트(10)가 상기 표시판에 접착되기 전 또는 후에 문자, 기호 또는 다른 표시가 본체 부분(12) 상부의 층에 추가된다. 특정 도로의 노견 표시와 같은 일부 표시는 단지 도로변의 기둥에 볼트로 체결될 뿐 어떤 기호도 포함하지 않는다.
도 2는 표시판과 같은 기판(24)에 접착되는 또 다른 종래의 시트의 부분도이다. 시트(22)의 본체층(26)은 정육모 요소(28)와, 상기 정육모 요소의 그룹을 포위하여 셀을 형성하도록 배치되는 복수개의 융기부(30)를 포함하는 구조화된 후방면을 구비한다. 융기부(30)에 초음파 접합되는 밀봉 필름(32)은 상기 셀을 봉쇄하여 상기 정육모 요소(28)의 표면에서 공기 계면을 유지한다. 접착제층(34)은 밀봉 필름(32), 즉 시트(22)를 기판(24)에 접합시킨다. 도 3은 도 2에 도시된 구조화된 표면의 부분 평면도이다. 상기 구조화된 표면은 정육모 요소(28)와, 도 3에 도시된 바와 같은 2개의 교차하는 융기부(30)를 포함한다.
재귀반사성 표시의 비용을 줄이고 그 제조 공정을 단순화 하기 위한 지속적인 노력이 필요하다.
본 발명은 일반적으로 재귀반사성 표시에 관한 것이다. 본 발명은 특히 내부 전반사(total internal reflection) 원리에 따라 작동하는 정육모(cube corner) 재귀반사성 시트를 이용하는 표시에 적용한다.
도 1은 종래의 정육모 재귀반사성 시트의 부분 단면도이며,
도 2는 표시판 등의 기판에 적용된 종래의 정육모 재귀반사성 시트의 부분 단면도이고,
도 3은 도 2에 도시된 재귀반사성 시트 중 구조화된 표면의 일부를 도시하는 부분 평면도이며,
도 4는 본 원에서 기술되는 바와 같은 재귀반사성 표시의 부분 단면도이고,
도 5는 재귀반사성 표시의 다른 실시예의 부분 단면도이며,
도 6은 재귀반사성 표시의 또 다른 실시예의 부분 단면도이고,
도 7은 본 원에 기술된 실시예와 함께 사용 가능한 밀봉 패턴의 평면도이며,
도 8은 재귀반사성 시트의 일부가 표시판으로부터 벗겨져 도시되어 있는 도 5의 실시예에 의한 재귀반사성 표시의 도면이고,
도 9는 도 5의 실시예에 의한 또 다른 재귀반사성 표시의 확대도이며,
도 10은 본 원에 기술된 바와 같은 재귀반사성 표시의 제조에 사용 가능한 공정도이고,
도 11은 본 원에 기술된 바와 같은 재귀반사성 표시의 제조에 사용 가능한 변형 공정도이며,
도 12는 도 10에 도시된 여러층의 부분 단면도이다.
도면에서 동일한 참조 기호는 편의상 동일한 요소나 동일 또는 유사한 기능을 수행하는 요소를 지시하는데 사용된다.
본 원에 개시된 바와 같이, 경질의 표시판과, 구조화된 표면을 구비한 재귀반사성 시트를 포함하는 재귀반사성 표시가 제공된다. 상기 셀은 필름의 재귀반사 성능에 악영향을 미칠 수 있는 습기와 먼지로부터 구조화된 표면을 보호한다. 상기 구조화된 표면을 중간 밀봉 필름에 대해 밀봉한 후 표시판에 접착하는 것 보다 표시판에 대해 직접 밀봉함으로써, 더 간단한 조립식 표시의 제작이 성취된다.
상기 구조화된 표면은 반복적인 패턴으로 상기 표시판에 접합되는 것이 바람직하다. 상기 반복적인 패턴을 형성하는 융기부는 재귀반사성 시트의 구조화된 표면에서 또는 표시판의 표면 상에서 적용될 수 있다. 상기 융기부는 적어도 얼마간 이상의 재귀반사성 정육모 요소와 상기 표시판의 표면 사이의 공간을 유지하는데 기여한다. 선택적으로, 구조화된 표면을 표시판에 대해 반복적인 패턴으로 가열 압착하여 패턴 경계면을 따라 정육모 요소를 파괴함으로써, 융기부 없이 접합될 수 있다. 초음파 접합, 가열 밀봉 및 통상적인 접착제를 통한 접합 등의 다양한 접합 기술이 시도되고 있다.
도 4에서, 전용 밀봉 필름을 필요로 하지 않는 재귀반사성 표시(40)가 제공된다. 표시(40)는 본체층(44) 및 상부층(46)으로 구성된 재귀반사성 시트(42)와, 표시판의 등판(48)을 구비한다. 상부층(46)은 통상적인 자외선 차단 물질과, 숫자를 포함하는 문자, 상징, 그래픽 및 이들의 조합 등과 같은 기호를 형성하는 잉크 무늬층 또는 다른 무늬층을 포함할 수 있다. 또한, 상부층은 3M사가 시판하는 일렉트로컷TM필름 등과 같이 기호를 형성할 수 있는 필름을 포함할 수 있다. 또한, 본체층은 정육모 요소(44a) 및 융기부(44b)를 형성하는 구조화된 후방면을 포함하는 임의의 통상적인 구조여도 무방하다. 정육모 요소(44a)는 입사광(50a)을 재귀반사광(50b)으로 전환하는데 기여하는 내부 전반사(TIR) 원리에 따라 작동하는 반사면을 구비한다. 정육모의 면은 공기에 노출되는 본체층(44)의 평활한 부분이며, 실질적으로 증착되지 않는 금속 필름 등과 같은 것이다. 융기부(44b)는 서로 연결되어 정육모 요소의 그룹을 포위하는 셀을 형성한다. 융기부(44b)는 도 4에 도시된 바와 같이 본체층(44)의 구성요소로서 형성될 수 있고, 또는 본체층(44)과 결합되는 별개층의 구성요소로서 형성될 수도 있다. 특히, 표시(40)는 종래에 사용되던 밀봉 필름을 사용하지 않는다. 오히려, 표시판 자체가 융기부(44b)에 의해 경계가 형성되는 상기 셀의 밀봉을 돕는데 사용된다. 상기 밀봉셀은 습기와 먼지로부터 정육모 요소의 반사면을 보호한다. 표시판(48)은 융기부가 쉽게 접착될 수 있는 평활한 전방면(48a)을 구비한다. 융기부(44b)와 전방면(48a) 사이에는 여러 유형의 접합이 사용될 수 있으며, 그 중 일부는 표시판(48) 및 융기부(44b)의 구성 및 다른 특성에 의존하는 그 외의 것보다 더 바람직하다.
예를 들어, 융기부(44b) 및 표시판(48)이 모두 융점이 서로 유사하고 해당업자에게 공지되어 있는 바람직한 조직을 갖춘 열가소성 폴리머로 제작될 때, 진동 공급원에 의해 인가되며, 충분한 압력을 갖는 초음파 에너지가 상기 부재들을 용해 시키고 냉각시에 서로 접합시킬 수 있다. 상기 일례에서, 융기부(44b)는 폴리카보네이트로 제작되고 표시판(48)은 폴리카보네이트 또는 아크릴로니트릴/부타디엔/스티렌 폴리머로 제작된다. 다른 실례에서는, 접합을 형성하는데 초음파 에너지 대신에 열이 사용된다. 예를 들어, 표시판의 전방면(48a)은 표시판(48)의 나머지 부분과 융기 구조물 그 자체에 비해 상대적으로 융점이 낮은 물질로 이루어진 얇은 접합제층을 포함할 수 있다. 때때로, 이러한 접합제는 열용융 접착제로 불린다. 이 후에, 표시판/접착제의 조합체가 접착제의 융점 이상, 표시판의 융점 이하의 온도로 가열된다. 따라서, 재귀표시 시트의 융기부(44b)가 용해된 접착제와 접촉하게 되고, 그 후에 접합제층의 융점 이하로 냉각되어 접합을 형성한다. 예로써, 융기부(44b)는 폴리카보네이트로 구성되고 접합체층은 폴리우레탄 또는 미국 델라웨어주 윌밍턴에 소재하는 듀퐁(DuPont)사와 이.아이. 듀퐁 드 네무(E.I. du Pont de Nemours)에 의해 시판되는 상표명이 바이넬(Bynel)TM인 수지로 구성될 수 있다. 테레프탈린산과 이소프탈린산에서 합성된 코-폴리에스테르도 또한 접착체층으로 사용될 수 있다.
소재의 선택시 또 고려해야 할 사항으로는 실제 사용중에 경험되는 온도의 차로 인한 접합의 파괴를 방지하기 위하여 표시판 및 정육모판 사이의 열 팽창의 차를 최소화하는 것이다. 실외에서 사용될 때, 주변 온도는 1년에 80℃ 정도 변화할 수 있다.
도 4에 도시된 표시의 구조는 전용 밀봉층의 제거 이외에도, 평활한 전방면을 구비하는 기존의 표시판 구조물을 사용할 수 있다는 장점이 있다.
도 4에 도시된 요소의 바람직한 치수는 다음과 같다. 정육모 요소의 높이 또는 가로 너비는 1mm 미만이고, 약 0.05 내지 0.2mm 인 것이 더 바람직하며, 융기부의 높이는 정육모 요소의 높이의 약 1.1 내지 2배이고, 그 가로 너비는 정육모 요소의 가로 너비의 약 1 내지 5배이다.
도 5는 여러점에서 도 4에 도시된 표시(40)와 유사한 재귀반사성 표시(52)를 도시한다. 표시(52)는 재귀반사성 본체층(58)과 전술된 상부층(46)으로 이루어진 재귀반사성 시트(56)를 수용하는 표시판(54)을 구비한다. 표시(40)와는 달리, 표시(52)는 구조화된 표면의 층(58) 보다는 표시판(54)의 전방면(54b) 상에 융기부(54a)가 마련된다. 상기 융기부를 엠보싱(embossing) 가공하거나 표시판(54)의 일부를 화학적 식각 또는 기계가공으로 제거하는 등에 의해 융기부(54a)가 완전하게 형성될 수 있다. 선택적으로, 융기부(54a)는 표시판(54)의 다른 균일하게 평탄한 전방면에 대해 별개의 층으로서 적용될 수 있다. 어떤 구성이 사용되는가에는 관계없이, 융기부는 상호 연결 방식으로 배치되어, 표시판에 재귀반사층을 접합한 후 주위로부터 폐쇄될 때 먼지와 습기로부터 정육모를 보호하는 셀을 형성한다. 또한, 상기 융기부는 표시판의 전방면으로부터 일정 간격을 두고 떨어져 배치된 정육모 요소의 끝단을 유지하는 치수로 제작되는 것이 바람직하다. 필요하다면, 융기부(54a)의 상부를 접착제로 피복하거나, 융기부 자체가 경화될 때 재귀반사성 시트를 표시판에 밀봉 접합시키는 접착제로 이루어질 수도 있다. 상기 구조물에서 에폭시가 접착제로서 사용될 수 있다.
도 5에 도시된 표시의 구조는 전용 밀봉층의 제거 이외에도, 여러 유형의 표시에서 다양한 서로 다른 크기의 밀봉셀이 요구될 때, 바람직한 셀의 크기와는 관계없이 동일한 재귀반사성 시트가 사용될 수 있다는 장점이 있다. 예를 들어, 임의의 큰 표시는 큰 셀을 사용하여 융기부와 구조화된 표면 사이의 총 접촉면적을 감소시키고, 이로 인해 재귀반사하는 표시의 면적을 증가시키는 것이 바람직하다. 이러한 표시는 더 작은 밀봉셀을 구비하는 표시에 사용되는 것과 동일한 유형의 재귀반사성 시트를 사용하여 구성될 수 있다.
도 6은 또 다른 표시판(62)과 그에 사용되는 재귀반사성 시트(64)를 도시한다. 재귀반사성 시트(64)는 전술된 상부층(46)과, 정육모 요소로 체워진 구조화된 후방면(66a)을 구비하는 재귀반사체 층(66)을 포함한다. 재귀반사성 시트(64)는 상기 재귀반사성 시트(64)의 상부 측면에 대해 압압되어 고립형 밀봉셀을 만들어내는 폐쇄 다각형을 형성하는 가열된 다이스(heated die)에 의해 패턴 표시판(62)의 전방면에 접합된다. 다각형 셀의 경계부는 66b에서 도시된다. 셀을 형성하는데 사용되는 열과 압력은 경계부(66b)를 따라 위치한 정육모 요소를 파괴 또는 변형시킨다.
도 7은 상술된 모든 실시예와 같이 사용될 수 있는 임의의 실시가능한 리지(ridge) 또는 밀봉 패턴(70)을 도시한다. 상기 리지부 또는 밀봉(72)부는 교차하여 폐쇄 다각형(74)을 형성한다. 삼각형, 육각형, 또는 정사각형 등의 다른 다각형 형태도 또한 사용될 수 있다. 전체적으로 높은 재귀반사율을 유지하는 것이 중요하며, 구조화된 표면이 평행한 홈(groove)의 세트에 의해 적어도 부분적으로 형성되는 적용예에서는, 소규모 정육모 요소를 최소화하기 위하여 상기 홈과 함께 정렬되는 리지를 사용하는 것이 바람직하다.
도 8에서, 표시(76)는 도 5와 관련되어 상술된 표시판(54)과 재귀반사성 시트(56)를 포함하며, 상기 재귀반사성 시트(56)는 설명을 위해 그 일부가 표시판으로부터 부분적으로 벗겨져 도시되어 있다. 볼트, 리벳, 나사, 못 또는 다른 통상적인 고정구 등과 같은 기계적인 고정구(80)가 관통하여 표시를 기둥(82) 등의 설치 부재에 부착 가능케 하는 하나 이상의 구멍(78)이 표시(76) 내에 마련된다. "정지" 등과 같은 단어 형태의 표시가 재귀반사성 시트(56)의 상부층(46)에 마련된다.
도 9는 표시(76)와 유사한 표시(84)의 확대도이다. 표시(84)는 차량 번호판으로서 형성되었다. 상기 시트(56)와 유사한 재귀반사성 시트(86)는 표시판(88)의 전방면(88a)과 접촉하는 구조화된 후방면(도 9에서는 도시 생략)을 구비한다. 표시는 재귀반사성 시트(86)의 상부층 상에 마련된다. 교차하는 융기부(88b)는 폐쇄 다각형 셀(88c)을 형성한다. 융기부의 간격과 셀(88c)의 크기는 과장되었다. 일반적으로 더 작은 셀이 더 바람직하여, 하나 이상의 셀의 오염(및 이에 따르는 상기 셀의 재귀반사 성능의 감소)을 일으키는 파손 또는 다른 파괴가 일반적인 관찰 조건에서는 인식하기 어렵다. 융기부(88b) 중 일부는 표시판(88) 외곽의 경계부 또는 모서리를 형성한다. 재귀반사성 시트(86) 내에 설치를 위하여 존재하는 상응하는 구멍과 동일선 상에 정렬되는 구멍(88e) 주위에 추가적인 융기부(88d)가 배치된다. 따라서, 상기 융기부는 모서리, 중앙 부분 및 표시(84)의 구멍을 밀봉한다. 모서리와 구멍의 밀봉은 물 및 다른 오염원이 재귀반사성 시트의 뒷공간에 도달하는 것을 방지할 뿐만 아니라, 재귀반사성 시트의 노출된 모서리에서 발생할 수 있는 분리 가능성을 감소시켜 제품을 강화시킨다.
또한, 표시판(88)의 전방면(88a)이 평탄하고 융기부가 재귀반사성 시트(86)의 구조화된 표면 상에 마련된다는 점만 제외하고는 도 9에 도시된 표시와 유사한 표시도 고려될 수 있다.
도 10은 본 원에 개시된 구조를 구비하는 표시의 제작에 사용될 수 있는 공정을 도시한다. 표시판을 구성할 용해된 물질이 예로써, 하나 이상의 압출기로부터 다이스(90)에 공급되고, 롤러(92a, 92b)를 통해 캘린더 가공되어 비교적 단단한 기판(94)을 형성한다. 필요하다면, 복수개의 조성 물질이 예를 들어, 경질의 폴리머로 이루어진 두꺼운 기저층과 얇은 접착성 폴리머 피복층이 같이 압출될 수 있다. 만약 융기 구조물이 표시판의 전방면에 통합된다면, 롤러(42a)는 기판(94)의 상부면에 융기 구조물의 바람직한 패턴을 첨부하는 패턴화된 표면을 구비할 수 있다. 적외선 히터(93) 또는 다른 적합한 히터가 마련되어 기판(94) 상부면의 접합을 준비시킬 수 있다. 구조화된 후방면(96a)을 구비하는 한 롤의 재귀판사 시트(96)가 롤러(98a, 98b)를 통해 경질의 기판(94)에 접합되어 복합 기판(100)이 생산된다. 일반적으로, 재귀반사성 시트(96)는 전술한 미국 특허 중 임의의 특허에 개시된 구조물을 포함할 수 있다. 재기반사 시트(96)의 구조화된 표면(96a)은 예를 들어, 교차형 융기 구조물을 사용하여 기판(94)의 전방면에 선택적으로 접합된다. 만약 융기 구조물이 표시판의 전방면에 통합되어 있지 않다면, 구조화된 표면(96a)에 통합되어 있을 것이다. 선택적으로, 도 6에 도시된 바와 같은 구조가 사용된다면, 롤러(98a)는 롤러(98a, 98b) 사이의 충분한 닙(nip) 압력을 사용하여 구조화된 표면을 폐쇄 다각형 셀의 반복적인 패턴으로 기판(94)에 접합시키는 가열된 패턴을 구비할 수 있다. 적외선 히터(95) 또는 다른 적합한 히터가 마련되어 구조화된 표면(96a)의 접합을 준비시킬 수 있다. 히터(93, 95)는 일반적으로 상기 피접합 표면 중 하나에 존재하는 접착체층을 연화시키는데 사용된다. 기판(100)은 스탬핑(stamping) 또는 절단 스테이션에서 개개의 표시(102)로 절단된다. 선택적으로, 기판(100)은 추후 절단을 위해 큰 직경의 코일에 감겨질 수 있다. 표시(102)가 기호 또는 다른 그래픽을 포함할 수 있고 재귀반사성 시트(96) 스스로 이러한 기호 또는 그래픽을 가지고 있지 않다면, 추가적인 층(들)이 재귀반사성 시트(96) 또는 각각의 표시(102)에 박층을 형성하며 피복되거나 다른 방법으로 적용된다.
도 11은 시트(96)가 초음파 용접 스테이션(105)에서 기판(94)에 접합된다는 것 이외에는 도 10에 도시된 공정과 유사한 공정을 도시한다. 스테이션(105)에서 액츄에이터(105a)는 해당 분야에서 공지된 통상적인 절차를 따라, 2부재(적절하게 선택된 구성물)를 용접시키기에 충분한 강도로 진동한다.
도 12는 표시의 일 실시예를 이루기 위해 재귀반사성 시트(106)와 경질의 기판(108)이 어떻게 결합되는가를 도시한다. 재귀반사성 시트(106)는 전방면(106a)과, 셀 경계를 형성하는 그물 모양의 융기 구조물(106c)을 포함하는 구조화된 구방면(106b)을 구비한다. 기판(108)은 평활하고 평탄한 전방면(108a)을 구비하며, 비교적 두껍고 단단한 기저층(110)과 비교적 얇은 접착제층(112)으로 구성된다. 접착제는 충분한 밀봉 특성을 갖는 임의의 통상적인 화합물일 수 있다. 접착제로는 압출 가능하며 실제로 기저층(110)과 같이 압출될 수 있는 것이 바람직하다. 실례로 상표명이 바이넬(Bynel)TM인 수지 등이 있다. 시트(106)가 접착제와 접착된 후, 자외선, 열, 시간 또는 다른 수단의 작용으로 발생하는 경화에 의해 접착제가 경화된다. 접착제층이 층(110)에 적용된 것으로 도시되었지만, 접착제층은 재귀반사성 시트가 경질의 기판과 접촉하기 전에 융기 구조물(106c)의 기저부에 번갈아 선택적으로 적용될 수 있다. 또 다른 변형예로서, 단일 접착성 물질 또는 그의 구성요소가 도시된 바와 같이 기판(108)에 적용되고 다른 접착성 물질 또는 그 요소가 융기부(106c)의 기저부에 적용되어, 재귀반사성 시트가 경질의 기판과 접촉하게 될 때 상기 접착성 물질들이 같이 결합할 수 있다. 예를 들어, 그 대신에 초음파 접합이 사용된다면, 접착제층도 또한 제거될 수 있다.
일반적으로 재귀반사성 시트의 제조시에는, 바람직하게 구조화된 표면을 구비한 마스터 몰드(master mold)가 생성된 후, 전기성형 기술 또는 다른 통상적인 복제 기술을 사용하여 복제된다. 구조화된 표면은 실질적으로 동일한 정육모 요소를 포함하거나, 크기, 기하학적 구조 또는 배향이 다른 정육모 요소를 포함할 수 있다. 복제품(해당 분야에서 '압인기'라 불림)의 구조화된 표면은 정육모 요소의 네거티브 이미지를 포함한다. 그러나, 다수의 포지티브 또는 네거티브 복제품들이 조합되어 재귀반사성 시트를 형성하는데 실용적이도록 충분히 큰 크기의 주형을 형성하는 것이 더 일반적이다. 따라서, 예를 들어, 전술한 바와 같은 정육모 요소의 열을 구비한 기성형된 시트를 엠보싱 가공하거나 유체형 소재를 주형내에서 주조함으로써, 재귀반사성 시트는 완전한 소재로서 제조될 수 있다. 선택적으로, PCT 출원 번호 제WO/11464호와 미국 특허 제3,648,348호에 교시된 바와 같이 기성형된 필름에 대해 정육모 요소를 주조하거나 또는 기성형된 정육모 요소에 기성형된 필름을 적층함으로써, 재귀반사성 시트는 층이 형성된 제품으로서 제조될 수 있다. 예로써, 이러한 시트는 마스터 몰드 상에 니켈이 전기 화학적으로 증착되어 형성된 니켈 주형을 사용함으로써 제작될 수 있다. 상기 전기 주조된 주형은 압인기로서 사용되어 굴절률이 약 1.59이고 두께가 500㎛인 폴리카보네이트 필름 상에 주형의 패턴을 엠보싱 가공할 수 있다. 상기 주형은 약 175 내지 200℃의 온도에서 프레싱하는 프레스에서 사용될 수 있다.
이러한 반사 시트의 제작에 유용한 소재는 치수적으로 안정적이며, 내구성이 있고, 외기의 영향을 받지 않으며, 그리고 바람직한 형상으로 쉽게 형성가능한 소재이다. 적절한 소재의 예로는 롬 앤드 하스(Rohm and Haas)사의 플렉시글라스(Plexiglas) 수지와 같이 일반적으로 굴절률이 약 1.5인 아크릴 수지와; 폴리카보네이트와 같이 방사선으로 경화되는 것이 바람직한 열경화성 아크릴 수지 및 에폭시 아크릴 수지와; 폴리에틸렌계 이오노머[ionomer : '설린(SURLYN)'이란 상품명으로 시판되고 있음]와; 폴리에스테르와; 그리고 아세트산 부티레이트 셀룰로오스 등이 있다. 일반적인 가열 및 가압 상태에서 형성 가능한 임의의 광전달 소재가 일반적으로 사용될 수 있다. 재귀반사성 시트를 형성하는데 적합한 다른 소재가 스미스 등(Smith et al.)에게 허여된 미국 특허 제5,420,235호에 개시되어 있다. 또한, 재귀반사성 시트는 필요시 착색제, 염료, 자외선 흡수제, 또는 다른 첨가제를 포함한다.
본 발명과 함께 사용 가능한 표시판은 특정 두께에서 바람, 비, 햇빛 및 이와 유사한 우박 등의 자연의 힘, 그리고 실제 영하 이하의 온도에서 발사체에 의한 충격 등에 직면했을 때 구조적 강도를 유지하는 임의의 소재를 포함한다. 이러한 소재로는(제한되지는 않음) 폴리카보네이트; 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌; 고밀도 폴리에틸렌; 글리콜 개질된 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET-G); 폴리 아미드 등이 있다.
본 발명은 바람직한 실시예를 참조로 기술되어 있지만, 당업자라면 본 발명의 정신 및 범위 내에서 형태 및 세부적으로 변형될 수 있다는 것을 인식할 것이다.

Claims (28)

  1. 표시판과, 구조화된 표면을 구비하는 재귀반사성 시트를 포함하며,
    상기 재귀반사성 시트의 구조화된 표면은 상기 표시판에 반복적인 패턴으로 직접 접합되어 구조화된 표면의 보호셀을 제공하는 것을 특징으로 하는 재귀반사성 표시.
  2. 제1항에 있어서, 상기 구조화된 표면은 복수개의 정육모 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 재귀반사성 표시.
  3. 제2항에 있어서, 상기 표시판은 전방면을 구비하고, 상기 구조화된 표면과 상기 전방면 사이에 주로 배치되는 반복적인 패턴의 융기부를 더 포함하며, 상기 반복적인 패턴의 융기부는 상기 보호셀의 경계면를 형성하는 것을 특징으로 하는 재귀반사성 표시.
  4. 제3항에 있어서, 상기 융기부는 전방면으로부터 일정 간격을 두고 떨어져 배치된 정육모 요소 중 적어도 일부를 보존하기에 충분한 높이인 것을 특징으로 하는 재귀반사성 표시.
  5. 제3항에 있어서, 상기 반복적인 패턴의 융기부는 표시판의 전방면에 형성되는 것을 특징으로 하는 재귀반사성 표시.
  6. 제3항에 있어서, 상기 반복적인 패턴의 융기부는 재귀반사성 시트의 구조화된 표면 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 재귀반사성 표시.
  7. 제1항에 있어서, 접착제는 구조화된 표면을 표시판에 직접적으로 접합시키는 것을 특징으로 하는 재귀반사성 표시.
  8. 제1항에 있어서, 상기 표시판은 주연부와, 상기 주연부를 따라 접합되는 구조화된 표면을 구비하는 것을 특징으로 하는 재귀반사성 표시.
  9. 제1항에 있어서, 상기 표시판은 그것을 관통하는 구멍을 구비하며, 상기 구조화된 표면은 상기 구멍의 주연부를 따라 접합되는 것을 특징으로 하는 재귀반사성 표시.
  10. 제1항에 있어서, 상기 구조화된 표면과 표시판 간의 접합은 비점착성인 것을 특징으로 하는 재귀반사성 표시.
  11. 제1항에 있어서, 재귀반사성 필름을 피복하는 상부 필름을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 재귀반사성 표시.
  12. 제11항에 있어서, 상기 상부 필름은 자외선 흡수 소재를 포함하는 것을 특징으로 하는 재귀반사성 표시.
  13. 제11항에 있어서, 상기 상부 필름은 표시층을 포함하는 것을 특징으로 하는 재귀반사성 표시.
  14. 전방면을 구비하는 표시판과,
    정육모 요소를 형성하는 구조화된 표면을 구비하는 재귀반사성 시트를 포함하며,
    상기 재기반사 시트는 표시판에 반복적인 패턴으로 접합되어 복수개의 셀을 제공하고, 각 셀은 상기 구조화된 표면과 전방면에 의해 경계 지어지는 공동을 포함하는 것을 특징으로 하는 재귀반사성 표시.
  15. 제14항에 있어서, 상기 표시판은 접착제층을 포함하고, 그 전방면은 접착제층의 표면인 것을 특징으로 하는 재귀반사성 표시.
  16. 제14항에 있어서, 복수개의 셀을 형성하며, 서로 연결된 복수개의 융기부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 재귀반사성 표시.
  17. 제16항에 있어서, 상기 서로 연결된 복수개의 융기부는 구조화된 표면의 일부인 것을 특징으로 하는 재귀반사성 표시.
  18. 제16항에 있어서, 상기 서로 연결된 복수개의 융기부는 상기 전방면의 일부인 것을 특징으로 하는 재귀반사성 표시.
  19. 표시판으로서 사용하기에 적합하며 전방면을 구비하는 경질의 기판을 제공하는 단계와,
    노출된 정육모 요소로 이루어진 구조화된 후방면을 구비하는 재귀반사성 시트를 제공하는 단계와,
    상기 구조화된 후방면을 경질의 기판의 전방면에 직접적으로 접합시켜 반복적인 패턴으로 구조화된 표면의 보호셀을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 제작 방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기 전방면과 구조화된 후방면 중 하나 이상에 접착제층을 적용하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 제작 방법.
  21. 제20항에 있어서, 상기 접착제층은 경질의 기판의 전방면에 적용되는 것을 특징으로 하는 표시 제작 방법.
  22. 제21항에 있어서, 상기 경질의 기판을 제공하는 단계와 접착제층을 적용하는 단계는 경질의 기판과 접착제층을 같이 압출함으로써 달성되는 것을 특징으로 하는 표시 제작 방법.
  23. 제20항에 있어서, 상기 접착제층은 상기 구조화된 후방면에 적용되는 것을 특징으로 하는 표시 제작 방법.
  24. 제20항에 있어서, 상기 접합 단계는 접착제층을 경화시키는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 제작 방법.
  25. 제19항에 있어서, 상기 접합 단계는 초음파 접합을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 제작 방법.
  26. 제19항에 있어서, 상기 제1 제공 단계는 반복적인 패턴을 구비한 전방면을 제공하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 제작 방법.
  27. 제19항에 있어서, 상기 제2 제공 단계는 반복적인 패턴을 구비한 구조화된 후방면을 제공하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 제작 방법.
  28. 제19항에 있어서, 상기 접합 단계는 상기 반복적인 패턴을 따라 구조화된 후방면의 일부를 변형시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 제작 방법.
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