DE2303578C3

DE2303578C3 - Retroreflektierendes flächiges Material

Info

Publication number: DE2303578C3
Application number: DE2303578A
Authority: DE
Inventors: Chi Fang St. Paul Minn. Tung (V.St.A.)
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1972-01-24
Filing date: 1973-01-23
Publication date: 1975-04-03
Also published as: BE794394A; DE2303578A1; IT977025B; CA1008245A; JPS4882163A; FR2169619A5; SE390830B; GB1424754A; DE2303578B2

Description

Die Erfindung betrifft ein retroreflektierendes flächiges Material.
Ein Vorzug von innen her beleuchteter Straßenverkehrszeichen ist darin zu sehen, daß sie bei Nacht zu erkennen sind, auch wenn slo vom Lichtstrahl nahender Fahrzeuge nicht erfaßt werden. Diese Innenbeleuchtung erweist sich jedoch durch die Gefahr des vollständigen Versagens der Lichtquelle im Verkehrszeichen als nachteilig, da im gegebenen Fall das Verkehrszeichen nur zum T~eil oder gar nicht wahrgenommen wird, wenn Kraftfahrer ;nsbesondere bei Nacht mit hoher Geschwindigkeit

ίο fahren.

Es wurde bereits vorgeschlagen (USA.-Patentschrift 3 510 976), von innen her beleuchtete Verkehrszeichen retroreflektierend zu machen, und zwar indem die Vorderseite eines Verkehrszeichens durch teilweises Einbetten eines Gemisches aus metallisierten und nichtmetanisierten Mikrogla^cpi. ^rien in eine Klebstoffschicht auf einer transparenten Platte in Form einer Monoschicht hergestellt wird. Danach wird dab Metall auf den vorstehenden Teilen der metallisierten Mikroperlen entfernt, wonach letztere mit einem klaren Materia' belegt werden, auf das das Bild eines undurchsichtigen Verkehrszeichens aufgebracht wird. Die nichtmetallisierten Mikroperlen sollen das Licht aus der innen gelegenen Lichtquelle weiteneiten, während ciie metallisierten Mikroperlen das Licht reflektieren sollen, das auf die Vorderseite des Verkehrszeichens fällt.

Bei mit diesem bekannten Verfahren hergestellten Verkehrszeichen besteht jedoch die Schwierigkeit

ao hauptsächlich darin, daß das Licht nur schwach durch die nichtmetallisierten Mikroperlen fällt, wodurch uie Innenbeleuchtung des Verkehrszeichens stark geschwächt wirJ. Weiterhin würde es sich als kostspielig erweisen, bereits vorhandene Verkehrszeichen unter Anwendung dieses Verfahrens retroreflektierend zu machen, da die Vor^erflächen der Verkehrszeichen ersetzt werden müßten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein neuartiges retroreflektierendes flächiges Material, insbesondere zur Verwendung für retroreflektierende und von innen beleuchtete Verkehrszeichen zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein offenes Gewebe aus mit winzig kleinen retroreflektierenden Mikroperlen bedeckten Fäden, wobei die Zwischenräume zwischen den Fäden 20 bis 80° η der vom Materia! bedeckten Hache einnehmen.

Das erfindungsgemäße retroreflektierende flächige Material zeichnet sich weiterhin dadurch aus, daß die Zwischenräume zwischen den bedeckten Fäden 40 bis 60°/o der vom Material bedeckten Fläche einnehmen, sowie dab die Dedeckten hauen einen Durchmesser von weniger als 500 Mikron aufweisen. Die kleinste Abmessung der Zwischenräume zwischen den bedeckten Fäden kann weniger als 1 Millimeter betragen, das Gewebe kann aus miteinander verwebten Fäden bestehen und als Fixiermaterial der Mikroperlen an den Fäden kann eine Schicht eines elastnmeren Materials vorgesehen sein.

Als vorteilhaft erweist sich, daß offene Gewebe gut lichtdurchlässig sind und außerdem eine gute sogenannte Winkelwirkung aufweisen, d. h., daß dasjenige Licht retroreflektiert wird, das auf das Gewebe läng! einer Linie fällt, die mit einer auf dem Gewebe senkrecht stehenden Linie einen wesentlichen Winkel bildet.

Vorzugsweise zeichnet sich das erfindungsgemäßc retroreflektierende flächige Material ferner durch eine

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einer Lichtquelle in Form röhrenförmiger Lampen 12 und aus einer Lichtzerstreuungsplatte 13, aus einem lichtdurchlässigen und retrorefiektieienden flächigen Material 14 nach der Erfindung und aus S einer durchsichtigen Platte 15 besteht, die ein Bild 16 des Verkehrszeichens trägt, das an der Vorderseite des Verkehrsschildes sichtbar wird, wem das Schild von der Rückseite aus durch die Lichtquelle beleuchtet wird. Eine Lichtzerstreuungsplatte ist an

Materialschicht auf Polymerbasis aus, die mindesten¹-einen Teil einer ersten Seite des Gewebes bedeckt und die öffnungen im Gewebe verschließt. Die Kennzeichnung »offen« beinhaltet hierbei, daß die umhüllten Fäden voneinander so getrennt sind, daß zwischen den umhüllten Fäden lichtdurchlässige Zwischenräume bestehen, wobei ein Gewebe aus umhüllten Fäden selbst aann als »offenes Gewebe« bezeichnet wird, wenn ein Teil oder sämtliche öffnungen

durch ein Material auf Polymer-Basis verschlossen io sich nicht erforderlich, jedoch vorzuziehen, so daß

werden. das durch die Vorderseite des Schildes fallende Licht

Das erfindungsgemäße Material findet insbeson- im wesentlichen gleichmäßig über die gesamte Fläche

dere Anwendung bei Verkehrsze^:chen, die normaler- des Schildes verteilt wird. Das Bild des Verkehrszei-

weise von einer Lichtquelle beü_uVutet werden, je- chens ist fast immer an einer durchsichtigen Platte

doch bei Ausfall letzterer durch //jrückstrahlung des 15 angebracht, könnte jedoch auch beispielsweise an

von vorn auf das Verkehrszeichen fallenden Lichtes Drähten vor oder hinter der durchsichtigen Platte

durch das retroreflekii ~nde flächige Material wei- aufgehängt werden.

te;hinguterkennbrrsl.iu. Das retrorefiektierende flächige Material nach der

Bei einigen Aus, 'bTingsformen der Erfindung ist Erfindung, das aus einem offenen Gewebe aus mit das auf einem Polymer basierende Material mit einem 20 winzig kleinen retrorefl^kHerenden Mikroperlen um-Figment versetzt, so daß die Schicht sowohl lichtzer- hüllten Fäden besteht, .si 3ls Material für Verkehrsstreuend als auch lichtdurchlässig is' Das Material ist zeicher^childer nach F i g. 1 wegen seiner guten somit nicht nur retroreflektierend. sondern es kann Lichtdurchläasigkeit und seiner guien Winkelwirkung auch als lichtzerstreuendes Element in einem Ver- besonders geeignet. Beispielsweise können einige kehrszeichen mit Innenbeleuchtung dienen. Ohne 25 lichtdurchlässige und retrorefiektierende Gewebe diese mit einem Pigment versetzte Schicht weisen np.ch der Erfindung Licht, das auf das Gewebe unter Verkehrszeichen eine unansehnliche metallische graue einem Winkel von 70 bis 80° in bezug auf die Senk-Färbung wegen der grauen Färbung dei retroreflek- rechte iäüt, mit 5O°/o der ursprünglichen Helligkeit tierenden Mikroperlen auf den Fäden auf. Da die pig- reflektieren. An Stelle einei Gewebes können auch mentierte Polymerbasisschicht sehr nahe an den Mi- 30 lediglich parallel verlaufende Fäden als retroreflekkroperlen gelegen ist und Teile der Seiten und der tierendes Material nach der Erfindung benutzt wer-

Rückseiten der retroreftekiierendon Fäden durch das mit einem Pigment versetzte Material abgedeckt sind, wird <iie Farbe und das Ausseh .n von Verkehrszeiche 1 v« esentlich verbessert.

Zu erwärmen ist, daß die Herstellung von retroreflektierenden Geweben in der Ar* *- ' annt ist (USA.-Patentschrift 2 937 668), daß Garne mit einer Umhüllung aus retrorefiektierenden Mikroperlen "ersehen werden die zu einem herkömmlichen und ziemlich dichten Gewebe verwebt werden können, wobei diese Garn, allgemein in einem kleinen Anteil in nicht mit M-vropcrlcn umhauten Garnen enthalten sind.

den,
sind

in einen Rahmen eingespannt

Die F i g. 2 zeigt einen Teil eines lichtdurr' assigen 35 und retrorefiektierenden Gewebes nach jer Erfindung, das aus einem Grundgewebe rrui. nander verwebter Fäden 17, einer nicht dargestellten Bindemittelschicht auf den Fäden und aus einer Monoschicht von Mikroperlen 18 besteht, von denen jede 4" Mikroperle zum Teil in die Bindemittelschicht eingebettet ist. In der F i g. 2 ist ein Teil der Gewebefäden ohne Mikroperlen dargestellt. Die eingebetteten Seiten der Mikroperlen werüeii vorzugsweise mit einem reflektierenden Material belegt, beispielsweise durch Die Erfindung wird nun- an Hand der Zeichnung 45 aufgedampftes Aluminium. Nach einem typischen beschrieben. In letzterer ist Verfahren zum Herstellen eines solchen lichtdurch

lässigen und retrorefiektierenden Gewebes wird ein Bindemittel auf ein Grundge-vebe aufgetragen, dessen Fäden d.e gewünschte Denierzahl aufweisen, und das einen gewünschten Prozentsatz an offenen Bezirken besitzt. Hiermch werden auf das Gewebe bei klebrigem Zu-tand de. Bindemittels Mikroperlen, die vollständig mit einem reflektierenden Belas bedeckt sind, derart auigetragen. daß die Mikroperlen in die Bindemittelschicht zum Teil eingebettet werden. Hiernach wird as Bindematerial getrocknet oder ausgehärtet und in einen nicht klebenden Zustand versetzt, wonach das die freiliegenden Flächen der Mikroperlen bedeckende reflektierende Material beispielsweise

zeichen, das mit dem retrorefiektierenden flächigen 60 durch Ätzen entfernt wird. Das lichtdurchlässige und Material nach der F i g. 4 ausgestattet ist, und retroreflektierende flächige Material kann auch in der

F i g. 5 ein senkrechter Schnitt durch einen Teil Weise ,lergestellt werden, daß Faden zu einem Geeiner noch anderen Ausführung des retrorefle-ktieren- webe verwebt werden, die bereits mit retroreflektieden flächigen Materials nach der Erfindung. renden Elementen umhüllt worden sind. Jedoch ist

In der F i g. 1 sind die einzelnen Bauteile eines von 65 ein solches Verfahren sehr viel schwieriger durchzuinnen oder von der Rückseite her beleuchteten Ver- führen als die Herstellung eines lichtdurchlässigen kehrszeicheniiCiiildcs 10 voneinander gesondert dar- und retrorefieictierenden Gewebes aus einem bereits gestellt, das aus einem kastenförmigen Gehäuse 11, vorbereiteten Grundgewebe, da bereits mit Mikro-

Fig. 1 Line schaubildliche Darstellung einzelner Bauteile eines Verkehrszeichens mit Innenbeleuchtung, bei dem aas erfinuungsgemäße retroreflektierene flächige Material in Anwendung ist,

l· ig. 2 eine schaubildüche Darstellung eines lichtdurchlässigen und retrorefiektierenden Gewebes nach der Erfindung in starker Vereroßerune. wobei einige Fäden des Grundgewebes ohne Mikroperlenbelag dargestellt sind.

Fig. 3 ein senkrechter Schnitt durch einen Teil einer weiterer! Ausführung des retrorefiektierenden flächigen Materials nach der Erfindung,

F i g. 4 ein Schnitt durch ein weiteres Verkehrs-

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perlen bedeckte Fäden die Webstühle und ähnliche iormiger Lampen 32, z. B. Neonlampen -.;der Leucht-Einrichtungen zu stark abnutzen- Stofflampen. Erhalten die Lampen Strom, so fällt

Die Ausgangsfäden bei einem retroreflekticrendcn deren Licht durch das das Iichtzerslreuende und Gewebe nach der Erfindung werden aus den verschie- retrorefiektierende Material 31 und durch die transdenartigsten Materialien herstellt, beispielsweise 5 parenle Frontplaue 29, so d2ß das Abbild des Veraus Materialien auf Zelluloscbasis, aus synthetischen kehrszeichens 30 auf der Frontplatte für Betrachter Polymeren oder aus Metall, Diese Faden können zu- des Zeichens sichtbar wird. Fällt bei Nacht auf die weilen auch aus einem Material hergestellt v/erden, Frontplatte 29 Licht aus einer Lichtquelle, so wird da«? durch Hitze geformt werden kann, wobei das Ge- das durch die Fro-itpiatfe einfallende Licht vom '■>e uneben ausgestaltet wird. Eine solche Ausae- io Material 31 retroreflektiert und kelirt im wesentlichen :ng ist beispielsweise von Nutzen, wenn das Ver- über denselben Strahiungspfad zurück, über den das ■»zeichenschild eine dreidimensionale Vorderseite Licht zum Verkehrszeichen gewandert ist, wodurch aufweist Metallfäden und andere elektrisch leitende die Helligkeit des Verkehrszeichens wesentlich erhöht Fäden, die Hitze erzeugen, wenn durch diese ein elek- wird. Wenn die Lampen 32 aus irgendeinem Grunde irischer Strom fließt, sind für Verkehrs/eichen nach 15 nicht in Betrieb sind, so wird das Abbild des Verder Erfindung von Nutzen, da hierbei die Vorderseite kehrszeichens 30 für Personen sichtbar, die sich indes Verkehrszeichens frei von Eis oder kondensierter nerhalb des Bereiches des reflektierten Lichtes be-F'.'uchtigkeit gehalten wird. Bei einer vorteilhaften finden.

Ausführung eines solchen Verkehrszeichens ist eine ^' ich einem Verfahren zum Einfügen eines Gc-

transpiirentc Frontplalte in geringer Entfernung von ao \w,.., aus mit Mikroperlen umhüllten Fäden in das dieser mit einem retroreflektierenden flächigen Mate- retrorcfiektierende Material nach der Erfindung wird rial nach der F.rfindung bedeckt, das solche leitenden das Gewebe in eine vorgeformte Schicht aus "einem Fäden oder Drähte enthält. Oder solche leitenden Pol>rnerbasismaterial eingepreßt, das entweder bei Fäden können zwischen dem retrorefleklierenden Raumtemperatur oder bei einer höheren Temperatur Material und einer transparenten Frontplatte ange- 25 fließfähig ist und mit dem Gewebe eine Klcbvcrbinordnet werden. dung ierstellt. Während dieses Vorganges wird die

Das Bindemittel auf dem erfindungsgemäßen Mate- Polymerbasisscfticht erwünsch'ermaßen von einer rial besteht vorzugsweise aus einem elastomeren Ma- Unterlage, die der in F i g. 3 dargestellten Unterlage terial. das ein Zusammenrollen des flächigen Mate- entspricht oder von einem ablösbaren Beschichtungsrials für den Versand zuläßt und auch sonst die 3° material getragen, während die zur Polymerbasis-Handhabung des Materials erleichtert. Ein solches schicht entgegengesetzte Seite des Gewebes mit einem nützliches elastomerbildendes Bindematerial besteh' flächigen Material bedeckt wird, das entweder einen aus einem Polyätherpolyamin mit hoher Aminfunk- Teil des fertiger. Produktes bildet oder entfernbar ist. tior.dlilät. wie Poly(tetrarnethylenoxid)diamin nach Durch Ändern der Verfahrensparameter vor Ander USA-Patentschrift 3436 359 (Hubin u. a.) und 35 pressen des Gewebes aus den mit Mikroperlen eingeaus Diglycidyläther von Bisphenol A. Bei der Aus- hüllten Fäden an das Material, wie z. B. der Stärke härtung bildet dieses Material eine sehr kräftige Ver- des ausgeübten Druckes, der Dicke der Schicht des bindung mit teilweise eingebetteten Glasmikroperkn, Polymerbasismaterials sowie der Fließfähigkeit des die mit einem SiIb* r- oder Aluminiumbetag versehen Materials oder der Temperatur beim Anpressen, kann sind. Weitere verwendbare Bindemittel sind Natur- 40 das Ausmaß verändert werden, in dem das Polymer gummi, akrylische Harze und Polyvinylbutyralharze. basismaterial die öffnung im Gewebe ausfüllt. Bei Das in der F i g. 3 dargestellte Material 21 besteht der in der F i g. 3 dargestellten Ausführungsform füllt aus einem offenen Gewebe 22 aus Fäden 23, die von das Polymerbasismaterial ungefähr die Hälfte einer einer Monoschicht winzig kleiner retroreflektierender jeden öffnung zwischen den eingehüllten Fäden aus. Mikroperlen 24 eingehüllt sind. Über eine erste Seite 45 Dieses Ausmaß stellt einen erwünschten Kompromiß des Gewebes 22 erstreckt sich eine Schicht 25 eines dar. denn auf der einen Seite ist die Färbung des Materials auf Polymerbasis, das die öffnungen zwi- retroreflektierenden Materials, das mit einer mit sehen den eingehüllten Fäden des Gewebes schließt einem Pigment versetzten Polymerbasisschicht ver- und teilweise ausfüllt. Bei der in dee Fig. 3 darge- sehen ist um so besser, je mehr die Öffnungen zwir.ellten Aasführungsform ist die Polymerbasisschicht 50 sehen den Fäden ausgefüllt sind. Auf der "anderen 25 mit einem Pigment versetzt, so daß die Schicht Seite erfolgt bei einer stärkeren Ausfüllung der öff-Ikntzerstreuend und lichtdurchlässig wird, obwohl nungen mit dem ein Pigment enthaltenden Material bei einigen erfindungsgemäßen Materialien die eine weniger helle Retroreflexion des Lichtes, das auf Schicht 25 kein Pigm nt enthält. Die Schicht 25 ruht das Material nicht senkrecht auffällt, auf einer Unterlage 26, die ein wahlfreies Element 55 Die F i g. 5 zeigt ein reüoreflektierendes flächiges darstellt, das für die Herstellung des retroreflektie- Material 34 nach der Erfindung, bei dem das PoIyrenden flächigen Materials von Nutzen sein kann, inerbasisi/iaterial 35 durch die Öffnung 36 eines Geeinen Schutz für die Schicht 25 bildet und das ge- webes aus umhüllten Fäden 37 sehr weit eindringt, samte flächige Materal abstützt. Diese Fäden 37 bestehen aus einem Basisfaden 38,

Die F i g. 4 zeigt ein Verkehrszeicheuschild 27, das δο der eine Bindemittelschicht 39 trägt und aus einer mit einem Material nach der Fig. 3 aasgestattet ist. Monoschicht aus Mikroperlen 40. die zum Teil in die Dieses Verkehrszeichen besteht aus einem an den Bindemittelschicht eingebettet sind. Unter jeder Mi-Seiie otfenen kastenförmigen Gehäuse 28, aus einer kroperfe befindet sich eine Schicht 41 aus einem retransparenten Frontplatte 29. die die offene Seite des flektierenden Material. Eine ausreichende Mer.ee Ohijse·. abdeckt und ein Abbild des Verkehrszei- 65 eine Polymerbasismate^rials 35 tritt durch die OiT-30 irdüf. aus einem lichtduchlässigen. lichtzer- nunsen hindurch und bleibt an einer transparenten M.fi'i und retr<»reflektierenden flachigen Mate- Folie 42 an der Seite des Gewebe^ haften, die ent-.. Ί ■! ' I r"n.liiriL' sou.:e aus einem Satz rohr- gc-cn- -set/t /u derjenigen Seite bleuen ist. die die

Polymerbasisschicht 35 trägt, <iie ihrerseits von einer Unterlage.'clie 43 abgestützt wird. Das eine Zusammensetzung nach der F i g. 5 aufweisende retroreflektierende flächige Material ist von besonderem Nutzen, wenn die Außenseite des Materials von einer Wasserschicht bedeckt ist und wenn das Material trocken ist, Um die gewünschten Ergebnisse erzielen zu können, soll die Folie 42 von den eingehüllten Fäden einen kleinen Abstand aufweisen, wie in der Fig. 5 dargestellt ist, so daß die Mikroperlen 40 der Luft ausgesetzt sind, wobei die Lichtstrahlen in dem Ausmaß gebrochen werden, das für ein Reflektieren der Mikroperlen erforderlich ist. Der Abstand der Mikroperlen von d«.r Folie 42 kann sehr klein sein und etwa eine Molekularschicht Luft betragen.

Die Polymerbasisschicht kann wie bei der Ausführungsform nach der F i g. 3 mit einem Pigment versetzt sein oder wie bei der Ausführungsform nach der F i g. 5 oder wie bei dem retroreflektierenden Material, bei dem eine Unterlage nach den F i g. 3 oder 5 selbst lichtzerstreuend wirkt, pigmentfrei bleiben. Für das Polymerbasismaterial können verschiedenfarbige Pigmente gewählt werden, um nach Wunsch verschiedene Effekte zu erzielen. Für besondere Effekte können auch phosphoreszierende oder fluoreszierende Pigmente benutzt werden. Um den gewünschten Grad von Lichtzerstreuung und Lichtdurchlässigkeit zu erreichen, kann in einem lichtzerstreuenden und retroreflektierenden fläch'gen Material nach der Fig. 3 in die Polymerbasisschicht eine ausreichende Menge eines Pigmentes eingetragen werden. Die bei beleuchteten Verkehr reichen verwendeten lichtzerstreuenden Platten leiten ungefähr 50% des auffallenden Lichtes weiter Das Ausmaß der Lichtdurchlässigkeit kann auch bestimmt werden durch Ändern der Dicke der mit einem Pigment versetzten Polymerbasisschicht. Um das Polymerbasismaterial lichtzerstreuend und lichtdurchlässig zu machen, können av"h andere Mittel benutzt werden, beispielsweise kann die Schicht geschäumt werden.

Bei dem retroreflektiven flächigen Material nach der Erfindung können sehr viele verschiedene Polymerbasismaterialien benutzt werden. Für die Herstellung dieses Materials sind selbstklebende Polymere, wie die Akrylatpolymere von Nutzen, die in der USA.-Patentschrift Re. 24 906 (Ulrich) beschrieben sind. Diese Materialien weisen Klebri<?keit und Fließfähigkeit auf, so daß nach dem Auftragen auf ein-Unteriapc ein Gewebe aus relroreflektierenden Fäden ohne Schwierigkeiten in die aufgetragene Schicht eingepreßt werden kann, wie aus der F i g. 3 zu ersehen ist. Es können auch andere Polymere verwendet werden, beispielsweise durch Hitze erweichbare Polymere, in die das Gewebe aus den genannten Fäden unter Hitzeeinwirkung eingepreßt werden kann. Das Material auf Polymerbasis soil elastomerisch sein, so daß das flächige Material mühelos gehandhabt werden kann.

Werden Polymerbasismaterialien mit normalen Brechzahlen mit der freiliegenden Fläche der Mikroperlen bei dem erfindungsgemäßen Material in Berührung gebracht, so retrorefiektieren die Mikroperlen das auffallende Licht nicht. D-eser Umstand kann dazu benutzt werden, retroreflektierende Materialien mit besonderen Effekten herzustellen. Wird beispielsweise tue Frontseite (auf die das zu reflektierende Licht fallt) eines retroreflektierenden Materials nach der i-.rfindunj.'. das bei einem beleucn»'-ten Verkehrszeichenschild benutzt werden sol', mit transparentem

Polymerbasismaterial nach einem Muster beschichtet, das eine graphische Information darstellt, so ist diese bei Tageslicht nicht sichtbar, jedoch bei Nacht, wenn Licht auf das Verkehrszeichen fällt. Auf diese Weise können besondere Geschwirfdigkeitsbegrerizungen, die

nach Einbruch der Dunkelheit zu beachten sind, zur gegebenen Zeit sichtbar; gemacht werden.

Bei einer anderen Ausführung des erftndurigsgemäßen Materials sind in das Polymerbasismaterial zwischen den mit Mikroperlen eingehüllten Fäden weitere Mikroperlen eingebettet. Es können in diesem Falle Mikroperlen mit unterschiedlichen Brechzahlen verwendet werden, wobei die Mikroperlen auf den Basisfäden eine Brechzahl aufweisen, die das Licht bei Trockenheit reflektieren, während die in das PoIymerbasismateriai eingebetteten Mikroperlen eine Brechzahl aufweisen, die zum Reflektieren des Lichtes bei Nässe von Nutzen ist. Glasmikroperlen mit diesen unterschiedlichen Brechzahlen weisen auch eine unterschiedliche Dichte auf, wodurch da· Beschichten bei der Herstellung eines retroreflektierenden Materials, das einen Belag aus beiden Arten von Mikroperlen trägt, erschwert wird. Mit Hilfe der erwähnten Verfahrensweise können Materialien mit beiden Arten von Mikroperlen hergestellt werden. Bei anderen Ausführungsformen der Erfindung können auf das Polymerbasismaterial verschiedene Materialien aufgetragen werden, um unterschiedlich ausnutzbare Effekte zu erzeugen.

Das für ein Verkehrszeichen mit Innenbeleuchtung zu verwendende lichtdurchlässige und retroreflektierende Material ist so zu wählen, daß ein bestimmter offener Bezirk vorhanden ist, d. h. ein Bezirk von Zwischenräumen zwischen den eingehüllten Fäden, bei dem ein gewünschtes Verhältnis zwischen Lichtdurchlässigkeit und Reflexion besteht. Das aus den Fäden bestehende Gewebe leitet (vor dem Au "tragen einer Polyrnerbasisschicht bei einigen Ausführungsformen der Erfindung) mindestens 20⁰O und vorzugsweise mindestens 40⁰O des auf das Gewebe fallenden Lichtes weiter (der Prozentsatz der offenen Bezirke eines au? umhüllten Fäden bestehenden Gewebes kann als Ausmaß der Lichtdurchlässigkeit des Gewebes definiert werdei. während die undurchlässigen Teile des Gewebes als retroreflektierend anzusehen sind). Um gut retroreflektierend zu wirken, darf das Gewebe vorzugsweise nicht mehr als 80⁰O und vorzugsweise nicht mehr als 60 ° ο des auffaJlenden Lichtes weiterleiten. Eine geeignete Lichtübertragung und Reflexion kann auch mit einem Material erhalten werden, bei dem der Prozentsatz e offenen Bezirks des Gewebes außerhalb dieser b reiche liegt, beispielsweise durch Erhöhen der Heflig-

keit der Lampen im Verkehrszeichen, wobei ein Material benutzt wird, das nur 5 ° Ό des auffallenden Lichtes durchläßt, wobei für einige Zwecke ein Material von Nutzen ist, das 90 oder 95 °o des Lichtes reflektiert.

Das retroreflektierende flächige Material nach der Erfindung ist in einem Verkehrszeichenschild mit Innenbeleuchtung auch dann wahrnehmbar, wenn die lichtdurchlässigen Zwischenräume und die dichten Bezirke der Mikroperlen sehr fein oder klein sind. Ein lichtdurchlässiges und retrorefiektierendes Gewebe ist daher mindestens wahrnehmbar, wenn der Durchmesser der die Fäden einhüllenden Mikroperlen kleiner als 500 Mikron und vorzugsweise

509 'M Ζ'-Ω

kleiner als 250 Mikron ist, und wenn die kleinste Abmessung der Zwischeiräume zwischen den eingehüllten Fäden weniger als 1 mm und vorzugsweise weniger als 500 Mikron beträgt. Die Glasmikroperlen sind so groß bemessen, daß die Fäden mit einer dichten Moncschicht aus diesen Perlen versehen werden kann, ohne die Weite der Zwischenräume zwischen den Fäulen unzulässig stark einzuschränken.

Bei einem Material, das für Verkehrszeichen und auch für andere Zwecke benutzt werden kann, kann die Größe der eingehüllten Fäden und der Öffnungen außerhalb der oben angeführten Bereiche liegen. Ferner kann das Gewebe so erzeugt werden, daß einige Fäden einen kleinen Abstand und andere Fäden einen großen Abstand voneinander aufweisen. Das Gewebe kann beispielsweise ein Schachbrettmuster aufweisen, so daß nach dem Aufbringen der Mikroperlen zwischen einigen benachbarten retroreflektierenden Fadensträngen keine öffnungen bestehen. Bei einem besonderen Fadenstrang brauchen die einhüllenden Mikroperlen nicht um den gesamten Basisfaden herum zu verlaufen.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung werden nachstehende Beispiele beschrieben.

Beispiel 1

Ein Gewebe aus Nylonfäden mit einem Durchmesser von 200 Mikron und mit einer Dichte von 8 Fäden pro Zentimeter wurde zuerst mit Hilfe einer Walze mit einem Belag aus einer Grundierung versehen, um alle Risse oder Spalten des Fadens auszufüllen. Das Grundierungsmaterial bestand aus einer 10 Gewichtsprozent betragenden Lösung von Feststoffen in Toluen mit den folgenden Bestandteilen.

Gewichlsleile

Poly(tetramethylenoxid)Diamin mit
einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 10 000, ein Amin mit
einem gleichwertigen Gewicht von
4610 und mit einer Viskosität on
49 500 Zentipoise bei 65° C, welches Material nach den im USA.-Patent 3436 359 (Hubin u.a.) in
den Beispielen 1 bis 4 angegebenen
Verfahren zubereitet wurde 100

2,4,6-tris-dimethyIaminomethyi-

phenylkatalysator (DMP-30) 2,^

Diglycidyläther von Bisphenol A mit
einem Epoxid - Äquivalenzgewicht
von 180 bis 195 (Epon 828) 50

Zinnhaltiger Oktoatkatalysator 5

Dieser Grundienmgsbelag wurde 30 Minuten lang bei einer Temperatur von 66' C ausgehärtet. Nachdem das Gewebe sich auf die Raumtemperatur abgekühlt hatte, wurde auf das Gewebe ein Bindematerial aus den oben angeführten gleichen Bestandteilen, iedocp bei einer 30°'Oigen Auflösung (ge-"wichtsmäßig) der Feststoffe in Toluen. aufgetragen. wonach das beschichtete Gewebe der Einwirkung von Preßluftströmen ausgesetzt wurde, um überschüssiges Bindematerial zu entfernen und die Zwischenräume zwischen den Fäden offen zu halten.

Während das Bindematerial immer noch naß und klebrig war, wurde das Gewebe durch ein fließfähig gemachtes Bett aus mit Aluminium bedampften Glasmikroperlen mit einem Durchmesser von 37 bis 88 Mikron hindurchgeführt (wobei das Gewebe über

ίο eine Wanne hinweggeführt wurde, die die Mikroperlen enthielt, die von Preßluft aus am Boden der Wanne angeordneten Düsen nach oben geschleudert wurden, wobei ein über dem Gewebe angeordnetes Dach die Mikroperlen zum Gewebe zurückleitete), so

daß die Fäden des Gewtbes einzeln von der dichten Monoschicht der Glasperlen eingehüllt wurden, die zum Teil in das Bindematerial eingebettet wurden Das Bindematerial wurde dann eine Stunde lang bei einer Temperatur von 66 ' C ausgehärtet, wonach das

Aluminium auf dem freiligenden Teil der Mikroperlen durch Ätzen mit einer Alkalilösung entfernt wurde.

Das icsultierende lichtdurchlässige und retroreflekticrende flächige Material weist einen Offen-

bezirk von ungefähr 50° ο auf (bestimmt durch Messung des Lichtes in Photovolveinheiten — PV — unter Rückführung auf eine Anordnung, die das Material vor dem Entfernen des Aluminiums enthält, das bekanntlich einen PV-Wert Null aufweist), ge-

genüber einem normalen Material mit einem bekannten PV-Wert von 57, wobei ein Photometer benutzt wurde, das mit dem normalen 57-PV-Materia! geeicht wurde. Die Messung ergab einen PV-Wert von 30, so daß der Prozentsatz des offenen Bezirkes des

lichtdurchlässigen Materials bei diesem Beispiel 30/57 mal 100⁰O betrug oder ungefähr 50 »o. Das Material wurde in ein Verkehrszeichen mit den Abmessungen 63,5 Y 63,5 cm eingesetzt, dessen durchsichtige Glasplatte kein Abbild eines Verkehrs-

zeichens trug. Das Verkehrszeichen wurde von vier 40-Watt-FIuoreszenzlampen durch eine Lichtzerstreuungsplatte hindurch aus einem weißen durchscheinenden Kunststoffmaterial beleuchtet, welche Piatte '/or den Lampen in Entfernung von 10 cm an-

geordnet war. Das vom Verkehrszeichen ausgestrahlte Licht wurde dann unter den folgenden Bedingungen bei verschiedenen Kombinationen gemessen:

Anordnung des lichtdurchlässigen retrorefiektierenden Materials zwischen der Frontseite des Verkehrszeichens und der Lichtzerstreuungsplatte oder Weglassung des Materials, Beleuchtung des Verkehrszeichens durch einen Scheinwerfer (3950 Kerzenleistung bei 3,8 m) oder

nicht angestrahlt, und bei eingeschalteter oder ausgeschalteter Innenbeleuchtung.

Das Licht wurde mittels einer Photozelle und einem Galvanometer in einer Entfernung von 15,2 m von dem Verkehrszeichen gemessen, wobei der Scheinwerfer neben der Photozelle angeordnet war. Das Verkehrszeichen wurde so gedreht, daß der Einfallswinkel des Lichtes aus dem Scheinwerfer zwi S₅ sehen 0 und 60 in bezug auf die Senkrechte zum Verkehrszeichen betrug Es wurden die nachstehend angeführten Ergebnisse trhalten als Anzeige de'. Galvanometer-.:

	beleuch tung	11	Material	0"	10»	20°	Einfallsw 30	12	inkcl 40·	50'	60^a
Nr.	ein	Schein werfer	aus	29,5	29,1	27,7	25,0	21,5	17,2	12,1
1	ein	aus	ein	14,8	13,5	12,6	It,!	9,C	6,8	4,1
2	aus	aus	ein	53,0	52,2	50,3	46,3	39,4	29,8	19,4
3	ein	ein	ein	67,6	66,3	63,5	57,8	48,1	36,0	22,2
4	aus	ein	aus	z,83	0,1	0,1	0,1	0,1	0,09	0,09
5	ein

Beispiel 2

Ti'tandioxidpigment wurde dispergiert in isopropanol im Verhältnis 50 Gewichtsprozent zu 50 Gewichtsprozent. In einem Hochleistungsmischer wurde dann eine 20gewichtsprozentige Feststofflösung in Heptan eines Kopolymers von Isooktylakrylat und Akryisäure der Pigmentdispersion in einem Verhältnis von 20 Gewichtsprozent Dispersion zu 80 Gewichtsprozent Lösung beigemischt

Das resultierende Gemisch wurde auf eine 25 Mikron dicke Polyäthylenterephthalatfolie in einer Menge aufgetragen, daß ein 150 Mikron dicker na ser Belag erzeugt wurde, wonach der Belag 15Minuten lang bei einer Temperatur von 66° C getrocknet wurde, oder bis das Lösungsmitte! verdampft war. Das mit Mik.operlen besetzte Gewebe nach dem Beispiel 1 wurde dann auf den ^c .,ckncten Belag aufgelegt und mittels einer Gummiwalze an den Belag schwach angedrückt. Eine als entfernbare Abdeckfolie dienende 12,5 Mikron dicke Polyäthylenterephthalatfolie wurde dann auf die freiliegende Seite des Gewebes aufgelegt, und die gesamte Anordnung wurde in einen Vakuumapplikator J5 eingetragen, der mit einem perforierten Ablagetisch, einer auf den perforierten Tisch verschwenkbaren Gummimembran, wobei der Tisch und die Membran eine Vakuumkammer bilden, und mit einem verschwenkbaren Deckel ausgestattet war, in dem eine Gruppe "on Heizlampen angeordnet waren, und der in die Gebrauchsstellc über der Gummimembran verschwenkbar war. Die Anordnung lag mit der Rückseite an der Gummimembran an. Danach wurde ein Vakuum von 63 cm OS erzeugt, während die Anoidnung eine Minute lang auf 12PC erhitzt wurde. Danach wurde die Anordnung aus dem Applikator entfernt sowie die Abdeckfolie, wobei das in der Fig. 1 dargestellte retroreflektierende Material zurückblieb.

Beispiel 3

Das oben beschriebene Verfahren wurde wiederholt mit der Ausnahme, daß der Lösung des Akry- !atpolymers kein Pigment zugesetzt wurde. Es wurde eine für einen nassen Belag mit einer Dicke von 300 Mikron ausreichende Menge der Lösung des Akrylatpolymers aufgetragen, wonach die Oberseite der Anordnung an die Gummimembran angelegt wurde. Nach der Durchführung des Verfahrens wurde ein retrorefiektierendes Material nach der F i g. 5 erzeugt mit der Ausnahme, daß sich die obere transparente Folie trotz eines Abstandes von den umhüllten Fäden an letztere anschmiegte.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

L Retroreflektierendes flächiges Material, gekennzeichnet durch ein offenes Gewebe aus mit winzig kleinen retroreflektierenden Mikroperlen bedeckten Fäden, wobei die Zwischenräume zwischen den Fäden 20 bis 80 % der vom Material bedeckten Fläche einnehmen.
2. Flächiges Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenräume zwischen den bedeckten Fäden 40 bis 60% der vom Material bedeckten Fläche einnehmen.
3. Flächiges Material nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die bedeckten Fäden einen Durchmesser von weniger als 500 Mikron aufweisen.
4. PHchiges Material nach Anspruch 1, 2 oder 3, uadurch gekennzeicnnet, daß die kleinste Abmessung der Zwischenräume zwischen den bedeckten Fäden weniger als 1 Millimeter beträgt.
5. Flächiges Material nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewebe aus miteinander verwebten Fäden besteht.
6. Flächiges Material nach Anspruch 1,2,3,4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Fixiermittel der Mikroperlen an den Fäden eine Schicht eines e'astomeren Materials vorgesehen ist.
7. Flächiges Material nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, d°ß das elastomere Material aus einem Epoxidharz und aus einem in Wasser unlöslichen Polyatiicjiolyamin mit hoher Arri.n-Funktionalität besteht.
.^v>. Flächiges Material nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6 oder 7, gekennzeichnet durch eine Materialschicht auf Polynierbasis, die mindestens einen Teil eiiier ersten Seite des Gewebes bedeckt und die Öffnungen im Gewebe verschließt.
9. Flächiges Material nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymerbasisrnaferial mit einem Pigment versetzt ist, so daß das genannte Material lichtzerstreuend und lichtdurchlässig ist.
10. Flächiges Material nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine transparente Folie mit geringem Abstand auf die zweite Seite des Gewebes aufgelegt ist und an diesem festgehalten wird durch Teile des Polymerbasismaterials, das von der ersten Se^:ie aus die öffnungen des Gewebes durchdringt und mit der transparenten Folie in Berührung steht.
11. Fräi liigcs material nach Anspruch S, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymerbasismaterial mit einem phosphoreszierenden oder fluoreszierenden Pigment versetzt ist.
12. Flächiges Material nach Anspruch 8, da durch ,^kennzeichnet, daß in das Polymerbasismaterial zwischen den bedeckten Fäden zusätzliche retroreflektierende Mikroperlen eingebettet sind.