KR20020053873A - 금속화 큐브 코너 시트를 갖춘 표지의 제조 방법 - Google Patents

금속화 큐브 코너 시트를 갖춘 표지의 제조 방법 Download PDF

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KR20020053873A
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노세이폴제이
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캐롤린 에이. 베이츠
쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 캄파니
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Abstract

재귀 반사식 표지 제조 방법은, 표지판으로서 사용하기에 적합한 경질 기판 층과 접착제 층을 동시 압출하는 동시 압출 단계와, 복수의 큐브 코너 요소를 갖는 구조적 표면을 구비하는 큐브 코너 시트를 제공하는 단계로서, 상기 큐브 코너 요소는 그 위에 정반사 재료가 있는 것인 단계와, 재귀 반사식 시트를 접착제 층에 부착하는 단계를 포함한다. 본 발명의 방법은 후면에 구조적 표면이 형성되어 있는 금속화 큐브 코너 시트와 이용 가능하며, 큐브 코너 요소의 면은 이러한 후면에 피라미드형 돌기를 형성한다. 본 발명의 방법은 전면에 구조적 표면이 형성되어 있는 금속화 큐브 코너 시트와도 이용 가능하며, 큐브 코너 요소의 면은 그러한 전면에 공동을 형성한다.

Description

금속화 큐브 코너 시트를 갖춘 표지의 제조 방법{METHOD OF MAKING SIGNS HAVING METALIZED CUBE CORNER SHEETING}
본원 명세서에 사용되는 "표지(sign)" 라는 용어는, 통상적으로 문자와 숫자의 캐릭터, 심벌, 그래픽 또는 그 외의 표시에 의하여 정보를 전달하고, 포스트, 브래킷, 벽 또는 유사한 몸체와 같은 물체에 장착되어 사용되는 독립형 물품을 지칭한다. 구체적인 예로는 교통 제어 목적(정지, 양보, 속도 제한, 정보 제공, 갓길 표시 등)으로 사용되는 표지와, 도로 표지판 및 차량 번호판이 포함된다. 본원 명세서에 사용되는 "재귀 반사(retroreflective)"라는 용어는 비스듬히 입사되는 광선을 입사 방향에 역평행 방향으로, 또는 거의 역평행 방향으로 반사하여, 광선이 광원 또는 광원의 바로 근처로 복귀하도록 하는 데에 기여하는 것을 지칭한다.
재귀 반사 시트는 미소구체계 시트와 큐브 코너 시트의 두 종류가 알려져 있다. 종종 "비드형(beaded)" 시트로 불리는 미소구체계 시트는 통상적으로 결합제 층에 적어도 부분적으로 매립되는 복수의 미소구체를 채용하며, 이 미소구체는 입사광을 재귀 반사하도록 연관된 정반사 또는 확산 반사 재료〔예컨대, 안료 입자, 금속 플레이크, 증기 피막(vapor coat)〕를 포함한다. 실제적인 예가 미국 특허 제3,190,178호(McKenzie), 제4,025,159호(McGrath), 제5,066,098호(Kult)에 개시되어 있다. 이와 달리, 큐브 코너식 재귀 반사 시트는 복수의 큐브 코너 요소로 이루어지는 구조적 표면(structured surface)을 갖는 몸체부를 구비한다. 각각의 큐브 코너 요소는 대략 상호 수직한 3개의 광학면을 구비하며, 이들 광학면은 입사광을 재귀 반사하도록 협력한다. 항상 그런 것은 아니지만 일반적으로, 몸체부는 실질적으로 평탄한 전면과, 구조적 표면에 해당하는 후면을 구비한다. 예로는 미국 특허 제1,591,572호(Stimson), 제4,588,258호(Hoopman), 제4,775,219호(Appledorn 등), 제5,138,488호(Szczech), 제5,213,872호(Pricone 등), 제5,691,846호(Benson Jr 등), 제5,696,627호(Benson 등)가 포함된다.
큐브 코너 시트는 소정의 큐브 코너 요소의 각 면이 광을 반사하게 하는 메카니즘에 의하여 더욱 분류될 수 있다. 한 분류에서, 반사는 내부 전반사(TIR)에 의하여 제공된다. 이 경우에, 큐브 코너 요소는 투명 재료로 구성된 피라미드형 구조이며, 핵심 사항인 반사면은 투명 재료와 온화한 공기(또는 그 외의 저굴절률 매체) 환경 사이의 경계이다. 공동 계류중인 미국 특허 출원 제09/087,683호는 이러한 분류의 큐브 코너 시트를 논의하고 있다.
본 발명은 다른 분류의 큐브 코너 시트에 관한 것이며, 여기서 반사는 큐브 코너 요소의 면에 배치된 정반사 재료의 얇은 층에 의하여 제공된다. 알루미늄, 은, 금, 구리 등, 또는 이들의 조합과, 심지어 다층 유전체 스택과 같은 비금속이큐브 코너 요소의 면에 기상 증착되거나, 그 외의 방법으로 부착되어, 정반사 재료로서 사용될 수 있다. 사용된 정반사 재료의 종류에 관계 없이, 이러한 시트는 정반사 재료가 금속을 포함하지 않을지라도 본 명세서에서는 금속화 큐브 코너 시트로서 지칭된다.
현재에, 금속화 큐브 코너 시트를 사용하는 재귀 반사 표지의 제조에 있어서, 금속, 나무, 플라스틱 등의 경질 물체로 이루어지는 표지판이 제공된다. 본 명세서에 사용되는 "표지판(Sign board)"은 소기의 최종 사용 용례에 장착하는 데 적당한 경질 기판을 의미하는 것이다. 다음에, 금속화 큐브 코너 시트가 제공되는데, 이러한 시트 자체는 별도의 단계에서 제조되며, 이 시트는 피라미드형 큐브 코너 요소를 형성하는 구조적 후면과 평평한 전면을 갖는 적어도 제1 중합체 층과, 구조적 표면에 피복된 얇은 알루미늄 층과, 이 알루미늄 층에 피복된 감압성 접착제(PSA)의 층과, PSA의 층을 덮는 시트 후방의 박리 라이너를 구비한다. 다음에, 이러한 금속화 시트는 박리 라이너를 제거하여 PSA 층을 노출시킴으로써 준비된다. 시트는 표지판의 평평하고 평탄한 전면과 접촉하는 접착제 층에 의해 그 전면에 부착된다. 문자, 심벌, 또는 그 외의 표시는 시트가 표지판에 부착되기 전 또는 후에 제1 중합체 층 위에 층으로 부착될 수 있다.
재귀 반사 표지의 비용을 줄이고, 그것의 제조를 간단하게 하려는 계속적인 요구가 있다.
본 발명은 재귀 반사식 큐브 코너 시트를 사용하여, 구체적으로 말하면 큐브 코너면 상에 정반사 층을 채용한 시트를 사용하여 표지를 제조하는 제조 방법에 관한 것이다.
도 1은 재귀 반사 표지의 제조에 사용될 수 있는 본 발명에 따른 공정을 도시하고,
도 2는 도 1에 도시된 다양한 층의 부분 단면도를 도시하고,
도 3은 한 가지 유형의 금속화 큐브 코너 시트를 확대한 부분 단면도를 도시하고,
도 4 및 도 5는 변형된 공정에 따라 제조된 선택적인 재귀 반사 표지의 부분 단면도이고,
도 6은 이러한 변형된 공정을 도시하고,
도 7은 개시된 공정 중 하나에 따라 제조된 대표적인 재귀 반사 표지의 사시도로서, 금속화 큐브 코너 시트의 일부는 표지판으로부터 박리된 상태로 도시되어 있으며,
도 8은 개시된 공정에 따라 제조된 다른 대표적인 표지의 분해도이다.
이들 도면에서, 동일 도면 부호는 편의상 동일한 요소 또는 동일하거나 유사한 기능을 수행하는 요소를 표시하도록 사용된다.
본 명세서에는 금속화 큐브 코너 시트에 접착제 및 박리 라이너를 피복하는별도의 단계를 생략할 수 있는 방법이 개시되어 있다. 대신에, 재귀 반사 표지는, 표지판으로서 사용하기에 적합한 경질 기판 층과 접착제 층을 동시 압출하는 동시 압출 단계와, 복수의 큐브 코너 요소를 갖는 구조적 표면을 구비하는 큐브 코너 시트를 제공하는 단계로서, 상기 큐브 코너 요소는 그 위에 정반사 재료가 있는 것인 단계와, 재귀 반사 시트를 접착제 층에 부착하는 단계에 의하여 제조된다. 경질 기판은 폴리올레핀 재료를 포함하는 것이 바람직하며, 일실시예에서 감소된 중량 및 비용으로 개선된 강성을 위해 내부에 채널을 포함하도록 압출된다. 접착제 층은 큐브 코너 시트와 경질 기판 층에 대하여 높은 접착 강도를 나타내며, 하나 이상의 개별적인 층을 구비할 수 있다. 접착제 층은 열 활성화 접착제, 감압성 접착제 또는 그 외의 적합한 접착제를 포함할 수 있다.
본 발명의 방법은 구조적 표면이 시트의 후면에 형성되어 있는 금속화 큐브 코너 시트에 이용될 수 있으며, 큐브 코너 요소의 면은 상기 후면에 피라미드형 돌출부를 형성한다. 또한, 본 발명의 방법은 구조적 표면이 시트의 전면(前面)에 형성된 금속화 큐브 코너 시트에 이용될 수 있으며, 큐브 코너 요소의 면은 이러한 전면에 공동을 형성한다.
도 1에서, 장치(10)는 재귀 반사 표지를 제조하는 공정을 수행한다. 표지판을 구성하는 용융 재료는 하나 이상의 압출기(12)로부터 동시 압출 다이(14)를 통하여 이송된다. 동시 압출 다이(14)는 하나 이상의 압출기(16)로부터 접착제로서 적합한 용융 재료도 수용한다. 압출기들의 유량과 동시 압출 다이(14)의 구성은 비교적 두꺼운 경질 기판 층(18)과 비교적 얇은 접착제 층(20)을 형성하도록 선택된다. 이들 층은 롤러(22a, 22b)를 통하여 압착된다. 일실시예에서, 후면(24a)을 구비하는 금속화 큐브 코너 시트(24)의 롤도 도시된 바와 같이 롤러(22a, 22b)를 통과하여, 시트(24)는 접착제 층(20)을 매개로 경질 기판 층(18)에 접착된다. 선택적으로, 시트(24)는 압착 작업 후에 개별적으로 부착될 수 있다. 층상 구조가스탬핑 또는 절삭 스테이션(26)을 향해 전진할 때 층상 구조를 냉각하도록 팬, 수조 등이 사용될 수 있다. 절삭 스테이션(26)에서, 구조물은 개개의 표지(28)로 절삭되거나, 후에 표지로 절삭될 수 있는 표준 길이로 절삭된다. 덜 유리한 변형예에서, 시트(24)는 경질 기판 층(18)/접착제 층(20)의 조합이 개개의 표지판으로 절삭된 후에 부착될 수 있다. 이 경우, 접착제 층(20)은 큐브 코너 시트(24)의 부착 직전에 가열 등에 의하여 준비될 필요가 있다. 큐브 코너 시트(24)가 표시 또는 그 외의 그래픽을 초기에 포함하지 않은 경우, 추가의 층(들)이 절삭 작업 전 또는 후에 시트(24)에 적층되거나, 그렇치 않으면 부착될 수 있다.
전술한 바와 같은 큐브 코너 재귀 반사 표지를 제조하는 공정에는 별도의 작업으로 접착제의 층을 큐브 코너 시트에 피복할 필요가 없으며, 비경제적인 박리 라이너가 필요 없다.
이 공정에서, 경질 기판 층(18)과 접착제 층(20) 중 하나 또는 양자는 다수의 구성 재료 및 층을 포함할 수 있다. 기판 층(18)은 폴리올레핀, 특히 고밀도 폴리에틸렌과 같이 비교적 저렴한 중합체 재료로 이루어지는 것이 바람직하다. 환경적인 잇점을 위하여 재생 플라스틱이 사용될 수 있다. 이러한 재료의 펠릿은 압출기(12)로 간단하게 이송된다.
접착제 층(20)은 열활성화 접착제 또는 감압성 접착제, 또는 큐브 코너 시트의 후면(24a)과 경질 기판 층에 대하여 높은 접착 강도를 갖는 그 외의 적합한 재료를 포함할 수 있다. 심지어 접착될 큐브 코너 시트의 후면에 알루미늄 증기 피막 또는 그 외의 금속 층이 마련되더라도, 에틸렌 아크릴 산(EAA) 및/또는 에틸렌비닐 아세테이트(EVA)의 중합체가 일반적으로 적합하다. 미국 델라웨어주 윌밍톤에 소재하는 E.I. du Pont de Nemours and Company(Dupont)로부터 판매되는 BynelTM브랜드의 수지도 우수하게 기능하는데, 접착될 큐브 코너 시트의 후면이 폴리카보네이트와 같은 중합체를 포함하는 경우에 특히 우수하게 기능한다. 아크릴 산과 이소옥틸아크릴레이트(IOA)의 혼합물을 활용하는 감압성 접착제도 고려된다. 미국 특허 재발행 제24,906호(Ulrich)와 미국 특허 제5,660,922호(Herridge 등)는 그 외의 다른 적합한 접착제를 교시하고 있다. 다른 접착제 조성은 미국 특허 제5,637,646호(Ellis)와, 제4,181,752호(Martens 등)에서 찾을 수 있다. 발명의 명칭이 "다층 필름을 갖춘 재귀 반사 물품과 그 제조 방법"인 미국 특허 출원 제09/393,369호(Lasch 등)에 개시된 3층, 2층, 또는 그 외의 다층 접착제 구조가 사용될 수도 있다. 접착제 층(20)은 접착을 촉진하거나 동시 압출을 용이하게 하는 (해당 기술 분야에서 타이 층으로 지칭되는) 중간의 중합체 층을 포함할 수도 있다.
도 2는 도 1의 공정에 사용될 수 있는 다양한 층의 부분 단면도를 도시하고 있다. 전면(32)과 후면(34)을 갖춘 금속화 큐브 코너 시트(30)는 이것의 표면에 대한 큐브 코너 요소의 구조적 표면의 완전함을 유지하는 몸체 층(36)을 구비하며, 이 경우에 상기 구조적 표면은 후면(34)에 해당한다. 도 2에서는 보이지 않는 정반사 재료의 층이 구조적 표면에 배치되어 있다. 전면(32)에 입사되는 광은 시트의 몸체 층을 통과하고, 큐브 코너 요소의 금속화된 면으로부터 반사되어, 광원의일반적인 방향으로 전면(32)을 빠져 나간다. 시트(30)는 상층(38)을 포함할 수도 있다. 상층(38)은 통상의 UV 흡수 재료, 패턴화된 잉크 층, 또는 문자와 숫자의 캐릭터, 심벌 또는 그래픽과 이들의 조합과 같은 표시를 형성하는 그 외의 패턴화된 층을 포함할 수 있다. 상층(38)은 미네소타 마이닝 앤드 매뉴팩춰링 컴파니(3M)로부터 판매되는 ElectrocutTM필름과, 표시를 형성할 수 있는 유사 필름을 포함할 수도 있다. 시트(30)의 상세도가 도 3에 제공되어 있으며, 정반사 재료의 층(37)이 몸체 층(36)의 구조적 표면에 마련되어 있다.
다시 도 2를 참조하면, 경질 기판 층(18) 및 접착제 층(20)은 초기에 큐브 코너 시트(24)와 분리된 것으로 도시되어 있고, 뒤이어 코너 시트에 부착된다. 접착제 층(20)은 구조적 표면의 돌출부 둘레에서 흐르고, 경질 기판 층(18) 및 금속화 층(37)에 대해 높은 접착 강도를 갖는다.
도 4 및 도 5는 어느 정도 변형된 공정에 따라 제조된 선택적인 재귀 반사 표지의 부분 단면도를 도시하고 있다. 이들 도면은 도 1에 A-A로서 도시된, 공정의 상부웹 방향에 상응하는 방향으로 표지를 통하여 취한 것이다. 도 4 및 도 5 양자에 있어서, 경질 기판 층(18)은 상이한 경질 기판 층(40)으로 대체되어 있다. 층(18)과 유사하게, 층(40)은 접착제 층(20)과 동시 압출되어, 큐브 코너 시트가 부착되는 표지판을 형성한다. 층(18)과 달리, 층(40)은 양호한 강성을 유지하면서 제품의 사용량 및 중량을 감소시키도록 공동 또는 채널(42)을 포함한다. 표지판의 중량 감소는 일반적으로, 차량이 표지판과 충돌하는 경우에 고속도로에서 발생될수 있는 잠재적 위험의 감소에 상응한다. 재료 사용량의 감소는 제조 비용의 감소에 상응한다. 채널(42)은 동시 압출된 층의 주행 방향에 상응하는 방향으로 표지판의 길이를 따라 연장된다. 단지 2개의 채널(42)이 도 4 및 도 5의 부분 단면도에 도시되어 있지만, 이러한 채널은 표지판의 폭을 가로질러 반복되게 되어 있다. 채널(42)은 도시된 바와 같이, 즉 단면도로 볼 때 경질 기판 층의 물질에 의하여 둘러싸여 폐쇄될 수 있거나, 예컨대 단면도로 볼 때 역 U자 형상을 갖춤으로써 개방될 수 있다.
도 5는 금속화 큐브 코너 시트(30)가 금속화 큐브 코너 시트(44)로 대체된 것을 제외하고는 도 4와 유사한 표지의 단면도이다. 큐브 코너 시트(44)는 전면(46)과 후면(48)을 구비한다. 그러나, 시트는 큐브 코너 요소가 형성되어 있는 구조적 표면(52)이 후면(48)에 해당하지 않는 몸체 층(50)을 포함한다. 구조적 표면(52) 내의 큐브 코너 요소는 시트(30)에서와 같이 대략 상호 수직한 3개의 면을 포함하지만, 이들 면은 시트(30)에서와 같은 피라미드형 돌출부가 아니며 시트(44)에서는 공동으로서 배치되어 있다. 본 발명에 적합한 이러한 큐브 코너 공동식(cavity-based) 시트의 예는 미국 특허 제4,127,693호(Lemelson), 발명의 명칭이 "큐브 코너 공동식 재귀 반사체 및 그 제조 방법"이고 계류중인 미국 특허 출원 제09/227,963호(Smith 등), 발명의 명칭이 "투명한 충전 재료를 갖는 큐브 코너 공동식 재귀 반사체"인 제09/228,367호(Smith 등)에서 찾을 수 있다. 정반사 재료의 연속 또는 불연속 층이 구조적 표면(52)에 피복되므로, 개개의 면은 충분한 반사성이 있다. 상층(54)은 상층(38)과 관련하여 이전에 설명한 것과 동일한 특징을가질 수 있다. 또한, 상층(54, 또는 그 일부)은 도 5에 도시된 바와 같이 개개의 큐브 코너 공동으로 흐르거나 흐르지 않을 수 있다. 선택적으로, 일부 경우에는 표시를 형성하는 데 필요한 범위를 제외하고 상층(54)을 간단하게 제거하는 것이 허용된다.
도 6은 도 1의 공정에 대한 선택적인 공정을 수행하는 장치(60)를 도시하고 있다. 도시된 바와 같이, 도 6의 공정은 도 5의 재귀 반사 표지를 제조한다. 도 1에서와 같이 압출기(12, 16)가 제공된다. 동시 압출 다이(14)를 동시 압출 다이(62)로 대체하였다. 동시 압출 다이(62)는 경질 기판 층(40)에 채널(42)을 마련하도록 설계된다. 여전히 용융 상태인 층(20, 40)을 압착하면, 채널(42)의 붕괴가 야기되어 좋지 않다. 따라서, 롤러(22a, 22b)를 통상의 진공 냉각 장치(64)로 대체한다. 진공 냉동 장치(64)는 이동 웹과 접촉하는 표면 상에 홈이 마련되어 있는 금속 플레이트(64a, 64b)를 구비하며, 이러한 홈은 펌프(66)에 결합된다. 펌프(66)는 그것을 통하여 이동하는 웹이 여전히 용융 상태에서 그것의 중량으로 인해 붕괴되지 않도록 충분한 음압을 제공한다. 플레이트(64a, 64b)는 그것을 통하여 냉각제(68)를 순환시킴으로써 적극적으로 냉각된다. 냉동 장치(64)를 빠져 나갈 때, 제품은 절삭 스테이션(26)에서 개개의 표지로 절삭될 준비가 되어, 표지(70)를 형성한다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 공정에 의하여 제조될 수 있는 대표적인 표지를 도시하고 있다. 도 7에서, 표지(72)는 이전에 설명한 층(40 또는 18)과 같은 표지판(74)과, 이전에 설명한 시트(44, 30 또는 24)와 같은 금속화 큐브 코너 시트(76)를 포함하며, 예시 목적으로 시트(76)는 표지판으로부터 일부가 박리된 것으로 도시되어 있다. 표지판(74)은 도면에 별도로 도시하지는 않았지만 얇게 동시 압출된 접착제 층을 포함한다. 표지(72)는 내부에 하나 이상의 구멍(78)을 포함하며, 볼트, 리벳, 나사, 못 또는 그외의 통상의 파스너와 같은 기계적 파스너가 표지를 포스트(82)와 같은 장착 부재에 부착하도록 상기 구멍을 통과할 수 있다. "STOP" 형태의 표시가 시트(76)의 상층에 마련되어 있다.
도 8은 표지(72)와 유사한 표지(84)의 분해도를 도시하고 있다. 표지(84)는 차량 번호판으로 구성되어 있다. 시트(76)와 유사한 금속화 큐브 코너 시트(86)는 표지판(88)의 전면(88a)과 접촉하는 후면(도 8에는 도시하지 않음)을 구비한다. 전면(88a)에는 동시 압출된 접착제 층이 마련되어 있다. 큐브 코너 시트(86)의 상층에 표시(indicia)가 마련된다. 장착 목적으로 표지판(88)에는 구멍(88b)이 마련되며, 이러한 구멍은 시트(86) 내의 상응하는 구멍과 정렬된다. 구멍은 금속화 큐브 코너 시트를 표지판에 부착한 후에 천공되는 것이 바람직하다.
재귀 반사 시트의 제조에 있어서, 원하는 구조적 표면을 갖는 마스터 몰드(master mold)가 통상적으로 형성되고, 뒤이어 전기 주조 기법 또는 그 외의 통상의 복제 기법을 이용하여 복제된다. 구조적 표면은 실질적으로 동일한 큐브 코너 요소를 포함하거나, 다양한 치수, 기하형상 및 방위의 큐브 코너 요소를 포함할 수 있다. 해당 분야에서 "스탬퍼(stamper)"로서 지칭되는 레플리카(replica)의 구조적 표면은 큐브 코너 요소의 음형 이미지를 포함한다. 이 레플리카는 재귀 반사체를 형성하기 위한 몰드로서 사용될 수 있다. 그러나, 보다 일반적으로, 많은수의 양 또는 음의 레플리카가 조립되어, 재귀 반사 시트의 형성에 사용하기에 충분히 많은 몰드를 형성한다. 다음에, 재귀 반사 시트는 예컨대 전술한 바와 같은 일련의 큐브 코너 요소를 갖춘 예비 성형된 시트를 엠보싱함으로써 또는 유체 재료를 몰드로 주조함으로써 일체의 재료로서 제조될 수 있다. 선택적으로, 재귀 반사 시트는 PCT 출원 WO 95/11464(Benson Jr 등)와, 미국 특허 제3,684,348호(Rowland)에 교시되어 있는 바와 같이 큐브 코너 요소를 예비 성형된 필름에 대하여 주조함으로써 또는 예비 성형된 필름을 예비 성형된 큐브 코너 요소에 적층함으로써 층상 제품으로서 제조될 수 있다. 예로서, 이러한 시트는 마스터 몰드 상에서 니켈의 전해 증착에 의하여 형성된 니켈 몰드를 사용함으로써 제조될 수 있다. 전기 주조된 몰드는, 반사율이 약 1.59이고 두께가 약 500 ㎛인 폴리카보네이트 필름 상에 몰드의 패턴을 엠보싱하는 스탬퍼로서 사용될 수 있다. 몰드는 약 175℃ 내지 200℃의 온도에서 프레스 작업을 하는 프레스에 사용될 수 있다.
치수 안정적이고, 내구성 및 내후성이 있으며, 원하는 구조로 용이하게 성형될 수 있는 재료가 이러한 반사 시트를 제조하는 데에 유용한 재료이다. 적절한 재료의 예로는, Rohm and Haas의 Plexiglas 수지와 같은 일반적으로 굴절율이 약 1.59인 아크릴과; 굴절율이 약 1.6인 열경화성 아크릴레이트 및 에폭시 아크릴레이트, 바람직하게는 복사 경화된 폴리카보네이트와; 폴리에틸렌계 이오노머(SURLYN 이라는 제품명으로 판매)와; 폴리에스테르; 및 셀룰로스 아세테이트 부티레이트가 포함된다. 일반적으로 열 및 압력 작용 하에서 성형 가능한 임의의 광투과 재료가 사용될 수 있다. 재귀 반사 시트를 형성하기 위한 그 외의 적합한 재료는 미국 특허 제5,450,235(Smith 등)에 개시되어 있다. 시트는 착색제, 염료, UV 흡수제, 또는 필요에 따라 그 외의 첨가제를 포함할 수도 있다.
본 발명에 사용 가능한 표지판은 임의의 중합제 재료를 포함할 수 있는데, 이 재료는 특정의 두께에 대하여 바람, 비, 햇빛, 및 우박과 같은 그 외의 환경적 요인의 존재 시에, 그리고 심지어 0℃ 이하의 온도에서 포물체(projectiles)와의 충돌 시에 표지판의 구조적 일체성을 유지한다. 이러한 재료로는 폴리카보네이트, 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌, 고밀도 폴리에틸렌, 글리콜 개질 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET-G) 및 폴리아미드가 포함되지만, 이들로 한정되지는 않는다.
예
두께가 약 50밀(1.3㎜) 내지 75밀(1.9㎜)인 경질 기판 층을 두께가 약 2밀(0.05㎜) 내지 3밀(0.08㎜)인 접착제층과 함께 동시 압출하여 표지판을 제조하였다. 폭이 약 12인치(300㎜)인 2층의 동시 압출 다이를 사용하였다. 경질 기판 층은 고밀로 폴리에틸렌, 구체적으로 미국 텍사스주 휴스턴에 소재하는 Chevron Chemical Co에서 판매하는 HiD 9512 폴리에틸렌 타입으로 구성하였다. 접착제 층은 EAA, 구체적으로 미국 미시간주 미드랜드에 소재하는 Dow Chemical Company에서 판매하는 Primacor 브랜드 타입 3440(9% 산)으로 구성하였다. 동시 압출 다이는 얇은 접착제 층이 바닥에 있고 경질 기판 층이 상부에 있도록 정향되게 하였다. 기판의 유속(즉, 경질 기판 층과 접착제 재료 양자의 유속)은 약 50 lbs/hr(23kg/hour)로 하였다. 이들 용융 층을 한 쌍의 롤러 사이에서 압착하고, 냉각하여, 다루기 쉬운 크기로 절삭하였다.
이렇게 제조한 표지판을 약 10분 동안 약 250℉(120℃)의 오븐에 배치하여 접착제 층을 연화시켰다. 뒤이어, 금속화 큐브 코너 시트를 준비하였다. 시트를 다수의 큐브 코너 공동이 형성되어 있는 구조적 전면과 평평한 후면을 구비하는 몸체 층으로 주로 구성하였다. 몸체 층의 전면과 후면 양자에 알루미늄 증기 피막(vapor coat)을 마련하였다. 큐브 코너 공동을 덮는 상층은 없었다. 가열된 표지판을 오븐으로부터 꺼내고, 금속화 큐브 코너 시트를 핸드 롤러를 이용하여 표지판에 부착하였다. 뒤이어, 큐브 코너 시트의 후면을 표지판 전면의 가장자리를 따른 부분만 제외하고 연화된 접착제 층의 전체 전면에 대하여 압착하였는데, 여기서는 ScotchTMMagicTM테이프의 띠를 후일의 박리 시험 목적으로 미리 피복하였다. 이 구조물을 주위 실온의 알루미늄 플레이트 사이에 배치하여 냉각시켰다. 테이프가 피복되었던 가장자리를 따른 시트의 플랩을 제외하고, 큐브 코너 시트를 표지판에 잘 부착하였다. 1인치 폭의 이 표지판의 띠를 플랩을 포함하는 가장자리에 대해 수직하게 절삭하고, 표준 시험 방법 ASTM D903에 기재된 것과 유사한 방식으로 180°의 박리 시험을 수행하였다. 사용된 박리 시험 장치에 의하여 측정될 수 있는 최대의 힘, 즉 4.4lbs은 큐브 코너 시트와 표지판 기판 사이의 접착 결함을 야기할 정도로 크지 않다. 따라서, 접착 강도는 4.4 lbs/inch(7.7 N/cm) 이상이었다.
본 발명을 바람직한 실시예를 참조로 설명하였지만, 당업자는 본원 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 상세 및 형태에 있어서 변형이 있을 수 있다는 것을알 수 있다.

Claims (11)

  1. 표지판(74, 88)으로서 사용하기에 적합한 경질 기판 층(18, 40, 74, 88)과 접착제 층(20)을 동시 압출하는 동시 압출 단계와,
    복수의 큐브 코너 요소를 갖는 구조적 표면을 구비하는 큐브 코너 시트(24, 30, 44, 76, 86)를 제공하는 단계로서, 상기 큐브 코너 요소는 그 위에 정반사 재료(37)가 있는 것인 단계와,
    상기 큐브 코너 시트를 접착제 층에 부착하는 부착 단계
    를 포함하는 표지 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 큐브 코너 시트는 대향하는 전면과 후면을 구비하며, 후면은 구조적 표면으로 이루어지며, 상기 부착 단계는 구조적 표면이 접착제 층과 마주하도록 재귀 반사 시트를 부착하는 것인 표지 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 큐브 코너 시트는 대향하는 전면과 후면을 구비하며, 전면은 구조적 표면으로 이루어지며, 상기 부착 단계는 후면이 접착제 층과 마주하도록 재귀 반사 시트를 부착하는 것인 표지 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 동시 압출 단계는 경질 기판 층 내에 채널을 마련하는 것을 포함하는 것인 표지 제조 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 접착제 층은 에틸렌 아크릴 산(EAA) 및 에틸렌 비닐 산(EVA)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 재료를 포함하는 것인 표지 제조 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 접착제 층은 감압성 접착제로 이루어지는 것인 표지 제조 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 접착제 층은 주로 단층으로 이루어지는 것인 표지 제조 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 경질 기판 층은 폴리올레핀을 포함하는 것인 표지 제조 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 경질 기판 층은 폴리에틸렌을 포함하는 것인 표지 제조 방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 접착제 층을 응고시켜 상기 큐브 코너 시트를 경질 기판에 결합하는 단계를 더 포함하는 표지 제조 방법.
  11. 제1항에 있어서, 표시 층을 큐브 코너 시트에 부착하는 단계를 더 포함하는표지 제조 방법.
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