DE2355362A1

DE2355362A1 - Retroreflektierende flaechen oder dergl

Info

Publication number: DE2355362A1
Application number: DE19732355362
Authority: DE
Inventors: William P Rowland
Original assignee: Rowland Development Corp
Current assignee: Reflexite Corp
Priority date: 1972-11-06
Filing date: 1973-11-06
Publication date: 1974-05-22
Also published as: US3830682A; CA982818A; JPS5845001B2; DE2355362C3; DE2355362B2; GB1414237A; JPS5047591A

Description

■ ROV/LAND OEVBLOPMEKT CORPOIIATION Kensington, Connecticut,V.St.A.

Retroreflektierende Flächen oder dergl,

Die Erfindung bezieht sich aa£ retroreflektierende Tafeln und betrifft insbesondere retroreflektierende Markierungstafeln, die während der Nacht eine andere i'ärbung zeigen als während des Tages.

Seit dem Aufkommen retroreflektierender Materialien, d.h. von Materialien, die den größten Teil der in sie eintretenden Lichtstrahlen längs einer dazu im wesentlichen parallelen Bahn in Richtung auf die Lichtquelle zurückwerfen, werden diese Materialien in großem Umfang auf den verschiedensten Gebieten verwendet, z.B. bei karkierungstafeln zur Erhöhung der Verkehrssicherheit sowie bei Dekorationen, die als Blickfänger wirken sollen. Beispielsweise hat die Minnesota Mining and Manufacturing Company (V.St.A.) unter der gesetzlich geschützten Bezeichnung · "Scotchlite" ein Material auf den Markt gebracht, bei dem

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sehr kleine, in eine Kunstharzmatrix eingebettete Glaskugeln dazu dienen, eine solche icetroreflexion zu bewirken. Gemäß den U.S.A.-Patentschriften 2 379 741 und 2 407 können die kleinen Glaskugeln bei einem solchen retroreflektierenden Material entweder auf der Vorderseite des Materials freiliegend angeordnet oder aber mit einem durchsichtigen überzug versehen sein. Bei einer anderen bekannten Art eines retroreflektierenden Elements ist ein Formteil vorhanden, das an einer seiner Flächen iormelemente in Gestalt von Würfelecken aufweist und aus Glas oder einem Kunstharz hergestellt ist. Aus Glas oder Kunststoff geformte Reflektoren in Form von Knöpfen, die unter der gesetzlich geschützten.Bezeichnung "Stimsonite" in den Handel kommen und in großem Ausmaß als Reflektoren für Kraftfahrzeuge und Fahrräder verwendet werden, sind in der U.S.A.-Patentschrift 2 022 659 beschrieben. Ferner ist in den neueren U.S.A.-Patentsehriften 3 684 348 und 3 689 346 die Herstellung und Verwendung sehr kleiner-Würfelecken-Formelemente bei retroreflektierenden Konstruktionen beschrieben.

Im folgenden bezeichnen^die Ausdrücke "Tageslicht" und "Sonnenlicht" die sichtbare elektromagnetische Strahlung, die von einer Lichtquelle ausgeht, welche praktisch unendlich weit von einer karkierungstafel für Straßen oder dergleichen entfernt ist, so daß es sich um eine diffuse Strahlung handelt, von der ein erheblicher '!'eil im ultravioletten Band liegt. Ler Ausdruck "Nachtlicht" bezeichnet im folgenden sichtbare elektromagnetische Strahlung, die von einer Quelle ausgeht, welche sich in einem relativ kleinen Abstand von einer retroreflektierenden Fläche befindet und auf einen Betrachter ausgerichtet ist, so daß die Strahlung säulenförmig ist, wobei kein erheblicher im ultravioletten Band liegende/ 'Teil vorhanden ist. Als Beispiel für Tageslicht sei das Sonnenlicht genannt, das auf eine Straßenmarkierungstafel, unter den verschiedensten Winkeln auftrifft, und als Beispiel für

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Nachtlicht sei der säulenförmige bzw. in einem erheblichen Ausmaß konzentrierte Lichtstrahl genannt, der bei einem Kraftfahrzeug, das durch einen Betrachter in Richtung auf die Markierungstafel gelenkt wird, vom Glühfaden der Lampe eines Scheinwerfers ausgeht.

¥/enn zur Verkehrssicherung dienende Tafeln oder Zeichen entsprechend bestimmten Sicherheitsvorschriften die Aufmerksamkeit sowohl am Tage als auch bei Nacht erregen sollen, ist es bis jetzt erforderlich, für den Tag und die Nacht getrennte Zeichen oder Schilder zu verwenden oder ein zusammengesetztes Zeichen oder Ornament vorzusehen, das zwei getrennte, die Aufmerksamkeit auf sich ziehende Flächen aufweist. Das für den Tagesgebrauch bestimmte Zeichen wird aus einem fluoreszierenden, pigmentierten Material hergestellt, z.B. dem sehr auffälligen, lichtundurchlässigen, orangefarben fluoreszierenden pigmentierten Material, das unter der gesetzlich geschützten Bezeichnung "Day-Glow" erhältlich ist. das für den Nachtgebrauch bestimmte Zeichen wird aus einem auffällig rotgefärbtem retroreflektierendem Material hergestellt, um während der Nacht gut sichtbar zu sein. Benutzt man ein flaches Warnzeichen von kleinen Abmessungen mit einer für den Tagesgebrauch bestimmten Vorderseite und einer für den Nachtgebrauch bestimmten Rückseite, ist es erforderlich, das Zeichen zweimal täglich mit der Hand oder automatisch umzuwenden.

Während der Tage sucht stunden wird die für Sonnenlicht charakteristische ultraviolette Strahlung* von dem fluoreszierenden, pigmentierten Material absorbiert, das dann seinerseits die orangefarbene Strahlung bzw. die "Day-Glow"-Strahlung aussendet, der nach allgemeiner Auffassung bei Tageslicht der höchste Auffälligkeitswert zukommt. Wegen der charakteristischen diffusen Natur des Tageslichtes, und da anzunehmen ist, daß kein in einem größeren Ausmaß konzentriertes Lichtbündel vorhanden ist, das vom Betrachter aus in Richtung auf das Schild verläuft,

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"bleibt eine retroreflektierende Fläche bei Tageslicht dagegen im wesentlichen wirkungslos, d.h. jedes retroreflektierte Bild ist genau so diffus wie das auftreffende Sonnenlicht, und es wird von der Größe der Fluoreszenzwirkung überschattet. Die Wirkungsweise des Systems kehrt sich während der Nachtzeit um, wenn das auftreffende Licht, das z.B. durch den Fernlichtseheinwerfer eines Kraftfahrzeugs erzeugt wird, auf charakteristische Weise säulenförmig ist, d.h. wenn ein in einem erheblichen Ausmaß konzentriertes Lichtbündel vom Betrachter aus in Richtung auf das Schild verläuft. Das in die Vorderseite eines Würfelecken-Retroreflektors eintretende Fernlicht wird so zurückgeworfen, daß es aus den Würfelecken-Formelementen durch, die Stirnfläche hindurch längs eines Weges austritt, der im wesentlichen parallel zum Eintrittsweg verläuft. Das retroreflektierende Zeichen hat gewöhnlich eine rote Färbung, da eine solche Färbung während der Nacht besonders geeignet ist, die Aufmerksamkeit zu wecken. Wegen der charakteristischen säulenähnlichen Natur des Nachtlichtes, und da während der Macht ultraviolettes Licht gewöhnlich fehlt, bleibt dagegen die fluoreszierende, pigmentierte Fläche des Tage sucht zeichens im wesentlichen wirkungslos, und in jedem Fall wird eine etwa auftretende Fluoreszenzwirkung durch die Größe der Eetroreflexionswirkung überschattet, die durch das säulenförmige Lichtbündel hervorgerufen wird.

Zwar ziehen Verkehrszeichen der vorstehend beschriebenen Art die Aufmerksamkeit sowohl bei 'Tage als auch bei Nacht auf sich, doch da zwei verschiedene Flächen vorhanden sein müssen, ergeben sich hohe Herstellungskosten sowie Schwierigkeiten bei der Lagerung und der Aufstellung. Werden die beiden Flächen Rücken an Rücken angeordnet, benötigt man Personal oder besondere Vorrichtungen zum Umwenden der Verkehrszeichen. Auch die Herstellung einer parkettähnlichen Anordnung aus zwei verschiedenen Materialien erweist sich im allgemeinen nicht als zweckmäßig,

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da sich hierbei die Herstellungskosten erhöhen und die Abmessungen solcher zusammengesetzter Zeichen vergrößert werden müssen. Beim Überstreichen von Teilen einer retroreflektierenden Fläche mit dem lichtundurchlässigen "Day-G-low"-Pigment erhält man annähernd die gleichen Ergebnisse, und es ergeben sich etwa die gleichen Nachteile. Die mit dem Pigment überstrichene Fläche kommt bei Tageslicht zur Wirkung, während die nicht überstrichene retroreflektierende Fläche bei Nacht wirksam wird, d.h. die beiden Flächen wirken unabhängig voneinander. Wenn die retroreflektierende Fläche nicht bereits eine sehr große Breite hat, führt das tiberstreichen von z.B. einer Hälfte der Fläche mit dem Pigment zu einer erheblichen Verringerung ihrer Wirksamkeit als Eetroreflektor, denn für eine Retroreflexion steht nur noch eine halb so große Fläche zur Verfügung; entsprechend hat auch der überstrichene Teil notwendigerweise nur eine begrenzte Breite, damit er die retroreflektierende Fläche nicht vollständig überdeckt, und wegen der geringen Breite dieses Streifens kann nur eine begrenzte Fluoreszenzwirküng hervorgerufen werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein neuartiges retroreflektierendes Verkehrszeichen oder dergleichen zu schaffen, das eine reflektierende Fläche aufweist und so ausgebildet ist, daß es wegen seiner großen Auffälligkeit sowohl bei Tage als auch bei Nacht benutzbar ist, das geeignet ist, in Notfällen als Warnzeichen benutzt zu werden, das gegebenenfalls zu Dekorationszwecken benutzbar ist, das sich mit relativ geringen Kosten herstellen läßt, dessen Herstellung einfach ist, das innerhalb ein und derselben Fläche am Tage und während der Nacht eine unterschiedliche Färbung zeigt, und bei dem die reflektierende Fläche am Tage in einer hellen Orangefarbe und bei Nacht in einem hellen Eot erscheint.

Gemäß der Erfindung hat es sich gezeigt, daß sich die genannte Aufgabe leicht dadurch lösen läßt, daß man in Verbindung mit einem retroreflektierenden Material eine

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lichtdurchlässige fluoreszierende Färbstoffmasse verwendet. Das retroreflektierende Laterial hat eine lichtdurchlässige Front- oder Außenfläche, einen dahinter angeordneten hauptkörper aus einem Kunstharz sowie zahlreiche retroreflektierende Formelemente, die gegenüber der Vorderseite des hauptkörpers nach innen versetzt sind. Die Farbstoffmasse ist vor den reflektierenden Formelementen angeordnet, und das retroreflektierende Iwaterial ist für Lichtstrahlen durchlässig, die durch die Vorderfläche hindurch eintreten und sich durch die Färbstoffmasse hindurch bis zu den reflektierenden Formelementen fortpflanzen.

Die lichtdurchlässige fluoreszierende Farbstoffmasse wird mit Rücksicht auf ihre Fähigkeit gewählt, durch Fluoreszenz Licht innerhalb eines ersten Wellenlängenbandes zu erzeugen und Licht innerhalb eines zweiten Wellenlängenbandes durchzulassen. Hierbei veranlaßt die diffuse ultraviolette elektromagnetische Strahlung, die für Sonnenlicht kennzeichnend ist, das Zeichen zu Fluoreszieren und farbiges Licht innerhalb des ersten Wellenlängenbandes auszusenden, während die allgemein säulenförmige, eine niedrigere Frequenz aufweisende elektromagnetische Strahlung, die für in der Wacht verwendetes Kunstlicht kennzeichnend ist, z.B. für das Glühlicht der Scheinwerfer von Kraftfahrzeugen, das Zeichen veranlaßt, durch eine Eetroreflexion farbiges Licht innerhalb des zweiten Wellenlängenbandes auszusenden. Die zu diesem Zweck verwendbaren Farbstoffe, z.B. die Ehodamin- und Fluoreszeinfarbstoffe, absorbieren bis auf ein sehr schmales WellenlängeBband die gesamte auftreffende Kunstlichtstrahlung und lassen nur Licht, das diesem schmalen Wellenlängenband entspricht, in die retroreflektierenden Formelemente des retroreflektierenden Materials eintreten. Die bevorzugt verwendeten Färbstoffmassen erzeugen durch Fluoreszenz hellorangefarbenes Licht und lassen hellrotes Licht durch, so daß sie die Aufmerksamkeit sowohl bei Sonnenlicht als auch bei Nacht erregen.

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Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen Teil der Rückseite einer Ausführungsform eines retroreflektierenden Materials;

Fig. 2 einen Teilschnitt längs der Linie 2-2 in Fig. 1; und

Fig. 5 eine Fig. 2 ähnelnde Darstellung einer Ausführungsform mit einem Klebstoffüberzug und einer abziehbaren Auflage aus Papier.

In Fig. 1 und 2 ist ein bevorzugtes zusammengesetztes retroreflektierendes Material nach der Erfindung dargestellt, zu dem ein-insgesamt mit 10.bezeichneter Hauptkörper gehört, und das zahlreiche, insgesamt mit 12 bezeichnete Wurfeleckenformelemente aufweist. Der Hauptkörper 10 hat zwei parallele glatte Flächen 14- und 16, mit der Fläche 16 sind die Vürfeleckenformelemente verbunden, und die Front- oder Außenfläche 14 bildet die Vorderseite des zusammengesetzten Materials. Der Hauptkörper 10 besteht aus einem Werkstoff, der eine noch näher zu beschreibende fluoreszierende Orange- und Rotfarbstoffmasse enthält.

Gemäß Fig. 1 weist jedes der Würfeleckenformelemente 12 drei ebene Flächen 18 auf, die in zueinander rechtwinkligen Ebenen liegen und sich an Seitenkanten 20 schneiden. Gemäß Fig. 2 steht der Scheitelpunkt 22 gedes Formelements 12 in senkrechter Fluchtung mit dem Mittelpunkt der zugehörigen Basisfläche 24. Die Würfeleckenformelemente 12 sind nach einem solchen Muster angeordnet, daß sie waagerechte und senkrechte Reihen bilden, und die Abstände zwischen benachbarten Scheitelpunkten 22 der Formelemente 12 sind längs der waagerechten und senkrechten Reihen entsprechend einem regelmäßigen Muster so gewählt, daß die Formelemente einander nahe benachbart und zwischen ihnen

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im wesentlichen keine ebenen Flächen voi'handen sind. Wegen dieser Gestaltung der Wurfeleckenformelemente wird die nachstehend beschriebene Wirkung auf einen nicht ultravioletten Lichtstrahl R ausgeübt, der gemäß Fig. 2 in die vordere Fläche 14 des die- Farbstoffmasse enthaltenden zusammengesetzten materials eintritt. Alle Wellenlängen des Lichtstrahls E, die nicht einer roten Farbe entsprechen, werden absorbiert, und nur die einer roten Farbe entsprechenden Wellenlängen werden von dem Hauptkörper 10 durchgelassen, so daß sie zu den Würfel eckenfornielementen 12 gelangen. Fällt solches Licht auf eine der ebenen Flächen 18 eines Formelements 12, wird es in Richtung auf eine andere ebene Fläche umgelenkt, die das Licht ihrerseits in Richtung auf eine dritte ebene Fläche reflektiert. Dann wird der Lichtstrahl aus dem Würfeleckenformelement längs eines Rückweges so herausgeleitet, daß er sich in der Gegenrichtung durch den Hauptkörper 10 hindurch fortpflanzt und aus der Vorderfläche 14· längs eines Weges austritt, der zu dem eintretenden Lichtstrahl im wesentlichen parallel ist. Da es sich hierbei um das Grundprinzip der Retroreflexion handelt, ist es äußerst wichtig, daß die Abmessungen und Winkel bei den Würfeleckenformelement en 12 mit hoher Genauigkeit eingehalten werden. Infolge der Lichtfilterwirkung hat der wieder austretende Lichtstrahl eine rote Färbung.

Bei der vorstehenden Beschreibung des Weges des Lichtstrahls R wurde vorausgesetzt, daß es sich bei dem Lichtstrahl nicht um einen ultravioletten Strahl handelt. Wäre jedoch ein im ultravioletten Wellenlängenband liegender Lichtstrahl oder ein Gemisch von Wellenlängenbändern unter Einschluß von ultraviolettem Licht vorhanden, wie es bei Sonnenlicht der Fall ist, und wenn ein solcher Strahl R durch den die Farbstoffmasse enthaltenden hauptkörper 10 fällt, wird das dem ultravioletten Wellenlängenband entsprechende Licht durch den vorhandenen fluoreszierenden Farbstoff absorbiert. Der auf diese Weise angeregte

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fluoreszierende Farbstoff würde fluoreszieren und daher hellorangefarbenes Licht in allen Eichtungen 'aussenden, und zwar auch in solchen Eichtungen, daß ein '!'eil dieses Lichtes durch den Hauptkörper 10 und die Vorderfläche 14 hindurch und im wesentlichen parallel zu dem einfallenden Lichtstrahl E nach außen geleitet wird. Bei Tageslicht würde der Strahl E gewöhnlich sehr diffus sein," so daß sich ein erheblicher Teil des einfallenden Lichtes nicht' unter einem solchen Winkel fortpflanzt, bei dem eine Eetroreflexion stattfinden-würde; jedoch würde ein Teil des Lichtes unter einem Winkel einfallen, bei dem das Licht eine Fluoreszenz hervorruft. Daher ist die orangefarbenes Licht erzeugende Fluoreszenz von solcher Intensiätt, daß sie alle kleineren Eetroreflexionswirkungen überschattet, bei denen diffuses rotes Licht entsteht, und die durch alle vorhandenen diffusen, nicht ultravioletten Strahlen hervorgerufen werden.

Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, bei der zu dem zusammengesetzten Material weitere Elemente gehören, die es ermöglichen, das Material mit einer tragenden Fläche zu verkleben, und.bei der ein die Farbstoffmasse enthaltender "überzug oder Film auf der Vorderfläche angeordnet ist. Bei der. Ausführungsform nach Fig. ist das gleiche zusammengesetzte Material vorhanden, das anhand von Fig. 1 und 2 beschrieben wurde, und dessen Teile daher jeweils mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet sind, abgesehen davon, daß gemäß Fig. 3 die Farbstoffmasse nicht in dem Hauptkörper 10 enthalten ist. Vielmehr befindet sich die Farbstoffmasse in einem dünnen Überzug oder Film 36 aus einem Kunststoff, der auf die Vorderfläche 14- aufgebracht ist. Ein reflektierender zweiter Überzug 30 ist auf den freien Flächen der Würfeleckenformelemente 12 angeordnet, und dieser Überzug wird zweckmäßig durch Metallisieren oder Aufbringen eines Lacks erzeugt. Auf der Bückseite des zusammengesetzten Materials befindet sich ein weiterer Überzug 32 aus einem seine Klebrigkeit ständig beibehaltenden Klebstoff, mit dessen

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Außenfläche eine abziehbare Papierscliicht 34 leicht verklebt ist. Soll das Erzeugnis nach Fig. 3 an einer tragenden Fläche befestigt werden, wird die Papierschicht 34- abgezogen,' und das zusammengesetzte Material wird gegen die tragende Fläche gedruckt, um es mit ihr mit Eilfe des Klebstoffüberzugs 32 zu verkleben. Da die Flächen 18 der Würfeleckenformelemente 12 mit dem reflektierenden überzug 30 versehen sind, werden auch in diesem Fall Lichtstrahlen immer noch zurückgeworfen.

Wie erwähnt, werden bei den retroreflektierenden Materialien vorzugsweise sehr kleine Würfeleckenformelemente vorgesehen, die einander so nahe benachbart sind, daß zwischen ihnen im wesentlichen keine glatten oder ebenen Flächen vorhanden sind. Zwar können die Würfeleckenformelemente eine Seitenkantenabmessung von bis zu etwa 0,635 Kim haben, doch ist bei den bevorzugten Ausfüh— rungsformen eine Seitenkantenabmessung vorhanden, die etwa 0,254 mm nicht überschreitet und vorzugsweise im Bereich von etwa 0,1 bis 0,2 mm liegt. Die Dicke des Hauptkörpers 10 des zusammengesetzten Erzeugnisses kann je nach dem Verwendungszweck in weiten Grenzen variieren. Im allgemeinen ist es zweckmäßig, ein Flachmaterial mit einer Stärke von etwa 0,051 bis 0,076 mm zu verwenden, wobei insbesondere eine Stärke von etwa 0,076 bis 0,254mm bevorzugt wird. Die vorstehend kurz beschriebenen bevorzugten zusammengesetzten, retroreflektierenden Kunststoffe sowie die Verfahren zu ihrer Herstellung sind mit. weiteren Einzelheiten in den schon genannten TJ.S.A.Patentschriften 3 684 34-3 und 3 689 34-6 beschrieben. Diese retroreflektierenden Materialien bewirken bei im wesentlichen säulenförmigem Licht, d.h. bei Lichtstrahlen mit Einfallswinkeln gegenüber der Vorderfläche von bis zu 45° eine sehr starke Eetroreflexion.

Das retroreflektierende Material kann im Wege des Spritzens aus einem Acrylmaterial hergestellt werden, wie es in der schon genannten TJ. S. A.-Pat ent schrift 2 022 630

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beschrieben ist, oder wie es bezüglich, der kleine Glaskugeln enthaltenden freiliegenden bzw. mit einer Abdeckung versehenen Retroreflektoren in den ebenfalls schon genannten U.U.A.-Patentschriften 2 379 74-1 und 2 407 680 beschrieben ist; diese Materialien und die Verfahren zu ihrer Herstellung sind somit bekannt. Hierzu ist zu bemerken, daß die Eeflexionswirkung bei den Würfeleckenformelementen durch die im rechten Winkel zueinander verlaufenden 'Wände und bei den kleine Glaskugeln enthaltenden Reflektoren durch einen reflektierenden überzug auf der Rückseite der Glaskugeln hervorgerufen wird.

Die Farbstoffmasse enthält einen lichtdurchlässigen fluoreszierenden !farbstoff, der Fluoreszenzlicht in einem bestimmten Vvellenlängenband, d.h. mit einer bestimmten Farbe erzeugt und Licht innerhalb eines anderen Wellenlängenbandes·, d.h. von einer bestimmten Farbe, durchläßt. Bei der Erscheinung der Fluoreszenz handelt es sich darum, daß Licht im ultravioletten Band absorbiert wird, und daß Licht, das gewöhnlich in einem niedrigeren Wellenlängenband liegt, abgestrahlt wird, was darauf zurückzuführen ist, daß Elektronen, die durch die eine Anregung bewirkende Strahlung verlagert worden sind, in eine stabilere Lage zurückkehren. Zu diesen Farbstoffen gehören die Rhodaminfarbstoffe, z.B. diejenigen, welche unter der Bezeichnungen "Rhodamin B Extra" und "Rhodamin 6DGiV von der GAi¹ Corporation auf den Markt gebracht werden, sowie die Fluoreszeinfarbstoffe, die durch die gleiche Firma unter der gesetzlich geschützten Bezeichnung "Fluorol 7GA" vertrieben werden. Diese und andere-Farbstoffe, die sich auf ähnliche Weise bei der Anwendung der Erfindung verwenden. lassen, sind beschrieben in "Organic Chemistry" von I.L. Finar, S. 648-9 (Longmans, Green and Co., London, New York, Toronto, 195Ό· Der· chemische Aufbau dieser Farbstoffe ist äußerst kompliziert; bei den Rhodaminfarbstoffen handelt es sich um Hydrochloride von Diäthylm-Aminophenyolphthalin und bei dem Fluoreszeinfarbstoff· -·

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um einen Xanthenabkömmling. Zwar lassen sich auch andere lichtdurchlässige fluoreszierende .Farbstoffe verwenden, von denen bekannt ist, daß sie die vorstehend genannten Eigenschaften haben, doch werden vorzugsweise die lichtdurchlässigen fluoreszierenden Farbstoffe verwendet, die aus der Gruppe gewählt sind, zu der die Ehodaminfarbstoffe und die fluoreszierenden Farbstoffe gehören.

Jeder der lichtdurchlässigen fluoreszierenden Farbstoffe kann mit anderen lichtdurchlässigen Farbstoffen gemischt werden, die fluoreszierend sind oder nicht, um eine lichtdurchlässige fluoreszierende Farbstoffmasse zu bilden, die die gewünschten Eigenschaften hat. Beispielsweise erhält man bei der Verwendung einer lichtdurchlässigen fluoreszierenden Farbstoffmasse, die ausschließlich aus Ehodamin B Extra besteht, eine retroreflektierende Fläche,· bei der die ^fi'ag- und Machtfärbungen etwas verschieden sind, bei der jedoch beide Färbungen in einem so großen Ausmaß purpurrot sind, daß sie die Aufmerksamkeit weder bei Tage noch in der Nacht auf optimale V/eise erregen. Dagegen bildet ein Gemisch aus Knodamin B Extra mit einem lichtdurchlässigen orangefarbenen Farbstoff, der unter der gesetzlich geschützten Bezeichnung "Amaplast Or.ange LFP" von der American ,Aniline Corporation vertrieben wird, eine· lichtdurchlässige, fluoreszierende Färbstoffmasse, die bei der erfindungsgemäßen Verwendung durch Sonnenlicht zum Fluoreszieren gebracht wird und ein hellorangefarbenes ,Licnt erzeugt, und die bei Nacht säulenförmiges. Licht nach der Retroreflexion durchläßt und dieses Licht in einem hellen Kot erscheinen läßt.

• Me lichtdurchlässigen fluoreszierenden Farbstoffmassen lassen sich auf verschiedene V/eise leicht in die retroreflektierenden Materialien einbringen. Gemäß Fig. 3 ist es möglich, einen durchsichtigen Lack- oder Kunststoff-Film J6, der die Farbstoffmasse enthält, auf die in diesem Fall glatte Vorderfläche 14- des retroreflektierenden Materials so aufzubringen, daß der Film die neue Vorderfläche

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•ν.

des Materials bildet. Alternativ läßt sich die Farbstoffmasse leicht in einem flüchtigen Lösungsmittel auflösen; die so erhaltene Lösung wird in reichlicher Menge auf die freiliegende Fläche 14 aufgestrichen, so daß sie in diese Fläche eindringt und in den Hauptkörper 10 hinein diffundiert. Nach dem Verdampfen des Lösungsmittels enthalten die Vorderfläche 14 und ein ÜJeil. des Hauptkörpers 10 die Farbstoffmasse. Dieses Verfahren kann angewendet werden, um Zeichen oder Muster herzustellen, "bei denen die Farben sich von einem Hintergrund abheben.

Die lichtdurchlässige fluoreszierende Farbstoffmasse kann auch auf einfache Weise mit dem Material gemischt werden, das die reflektierenden Elemente 12 bildet, bei denen es sich z.B. um Würfelecken, Linsen oder Glasperlen handelt. Gemäß Fig. 2 ist es auf zweckmäßige Weise möglich, die Farbstoffmasse ausschließlich in das Kunstharz einzubringen, aus dem der gesondert hergestellte glatte Hauptkörper 10 gebildet wird, mit dem zahlreiche sehr kleine Wurfeleckenformelemente 12 verbunden werden, die sich eng aneinander anschließen und gegenüber dem Hauptkörper nach hinten vorspringen.

Eine Einschränkung der Anwendbarkeit des Verfahrens zum Einbringen der Farbstoffmasse in das retroreflektierende Material ergibt -sich daraus, daß der Farbstoff vor den reflektierenden Formelementen angeordnet sein muß, damit ein in die Vorderseite des Materials eintretender Lichtstrahl E nur durch die Färbstoffmasse hindurch zu den reflektierenden Formelementen gelangen kann. Bei dieser Anordnung der Färbstoffmasse bewirkt die Farbstoffmasse je nach der Wellenlänge des Lichtstrahls, daß die Strahlung absorbiert wird, so daß Fluoreszenzlicht einer bestimmten Färbung erzeugt wird, oder daß die Strahlung durchgelassen wird, um als Wellenlängenband, das Licht einer anderen Fär-r bung repräsentiert, zu den reflektierenden Formelementen zu gelangen.

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Im folgenden wird die Erfindung durch weitere Beispiele veranschaulicht, die für erfindungsgemäße retroreflektierende Flächen gelten, deren Färbung bei Sonnenlicht sich von der Färbung bei ITachtbeleuchtung unterscheidet .

Beispiel 1

Von einem Fluoreszeinfarbstoff, der von der GAF Corporation unter der gesetzlich geschützten Bezeichnung · "Fluoro! 7&Ä" vertrieben wird, wird eine Menge von 1g in. 10Og Methylacetat als Lösungsmittel gelöst, um eine Lösung zu erhalten, die dann auf die gesamte Vorderfläche eines lichtdurchlässigen, retroreflektxerenden Materials der in Fig. 2 gezeigten Art mit Würfeleckenformelementen aufgestrichen wird. Dann läßt man das flüchtige Lösungsmittel verdunsten, so daß der Farbstoff auf dem retroreflektxerenden Material zurückbleibt. Wird dieses Material in einem geschlossenen Kaum mit Glühlicht beleuchtet, erscheint es in einer bernsteingelben Färbung, wie sie bei zur Vorsicht mahnenden Zeichen gebräuchlich ist; betrachtet man die Fläche im Freien in Gegenwart von ultraviolettem Licht, erscheint das gleiche Material unter der Wirkung der Fluoreszenz in einer leuchtenden, die Aufmerksamkeit erregenden gelblichgrünen Färbung.

Beispiel 2

Eine ähnliche Lösung wie bei dem Beispiel 1 wird unter Verwendung eines Rhodaminfarbstoffs, der von der GAF Corporation unter der Bezeichnung "Ehodamin 6DGN" vertrieben wird, hergestellt und in der gleichen Weise aufgetragen. Im Freien zeigt die Fläche ein orangefarbenes Aussehen, während sie im geschlossenen Eaum unter Glühlicht eine fiotorangefärbung zeigt.

Beispiel 3

Zum Herstellen eines Films werden die folgenden Stoffe in den genannten Mengen gemischt:

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100 Gewichtsteile Polyvinylchloridharz

39 Gewichtsteile von N-Octyldecylphthalat als Plastifizierungsmittel -

5 Gewiehtsteile des von der Firma Rohm & Haas • unter der Bezeichnung G62 vertriebenen Epoxyplastifizierungs- und WärmeStabilisierungsmittels

3 Gewiehtsteile des von der Tenneco Inc. unter der Bezeichnung "Nuostab 1022" vertriebenen Barium-Kadmium-Wärmestabilisierungsmittels

0,5 Gev/ichtsteile Stearinsäure als Schmiermittel

Einer Menge dieses Gemisches von etwa 22,7kg werden die folgenden Stoffe beigefügt:

• 35g des lichtdurchlässigen, fluoreszierenden roten Farbstoffs, der von der GAF Corporation unter der Bezeichnung "Rhodamin B Extra" vertrieben wird, sowie .

21g des lichtdurchlässigen· orangefarbenen Farbstoffs, der von der American Aniline Corporation unter der gesetzlich geschützten Bezeichnung ''Amaplast Orange LFP" auf· den Markt gebracht wird. .

Das Gemisch wird mit Hilfe eines Kalanders zu einem Film mit einer Stärke von etwa 0,3 mm verarbeitet. Stücke des so hergestellten fluoreszierenden, lichtdurchlässigen, flexiblen Polyvinylchloridfilms werden dann als Schicht auf die Vorderfläche verschiedener retroreflektierender Materialien aufgebracht, zu denen eine retroreflektierende Fläche nach Fig. 2 mit Würfeleckenformelementen gehört, ferner ein als Formteil gespritzter Knopf aus Acrylharz der in der IJ.S.A.-Patentschrift 2 022 639 beschriebenen Art sowie ein mit Glasperlen versehenes retroreflektierendes Material nach der U.S.A.Patentschrift 2 379 74-1. Die so hergestellten Laminate erregen die Aufmerksamkeit, da sie in dem' erwähnten "Day Glow"-Orange erscheinen, wenn die Filmfläche diffusem ultraviolettem Licht ausgesetzt wird, und in einem hellen Rot, wenn sie in einem geschlossenen Raum von einem säulenförmigen Kunstlicht strahl getroffen wir dY ~ ~" '

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Wie aus den vorstehenden Beispielen ersichtlich, ist es möglich, verschiedene fluoreszierende und lichtdurchlässige Farbstoffmassen bei verschiedenen retroreflektierenden Materialien auf unterschiedliche Weise zu verwenden, jedoch, stets vor den reflektierenden Formelementen, um eine retroreflektierende Fläche zu erzeugen, die bei Nacht eine andere Färbung zeigt als am Tage. Es hat sich gezeigt, daß es mit Hilfe der Farbstoffmasse nach dem Beispiel 3, d.h. mit Hilfe eines Gemisches aus 1 bis 2 Gewichtsteilen des Ehodaminfarbstoffs und einem Gewichtsteil eines lichtdurchlässigen orangefarbenen Farbstoffs, möglich ist, Flächen herzustellen, die die Aufmerksamkeit auf optimale V/eise erregen, und die bei Tage und bei Nacht als Verkehrszeichen verwendbar sind, da sie bei Sonnenlicht eine helle Orangefarbe und bei Kunstlicht eine helle rote Farbe zeigen.

Durch die Erfindung sind somit retroreflektierende Flächen und dergleichen geschaffen worden, die genau im gleichen Bereich einer einzigen Fläche bei Tage und bei Nacht eine unterschiedliche Färbung zeigen und zur Verwendung als Warnzeichen oder zu dekorativen Zwecken geeignet sind. Wenn man gemäß der Erfindung die Farbstoffe entsprechend wählt, ist es möglich, eine retroreflektierende Fläche herzustellen, die die Aufmerksamkeit in einem hohen Maße erregt, da sie Farben zeigt, die sich als für den Tages- bzw. Nachtgebrauch als am besten geeignet erwiesen haben," nämlich eine helle fluoreszierende Orangefarbe für den Tagesgebrauch und eine helle rote Farbe für den Nachtgebrauch. Wie erwähnt, kann man die Farbstoffmassen auf das retroreflektierende Material unter Anwendung verschiedener wirtschaftlicher Verfahren aufbringen, und zwar als Bestandteil des Materials, aus dem ein Teil des retroreflektierenden Materials besteht, oder als Bestandteil eines Lack- oder Kunststoff-Films, der auf die Vorderfläche des retroreflektierenden Materials aufgebracht wird, oder in Form einer Lösung, die auf das retroreflektierende Material aufgetragen wird, so daß sie von der

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Oberfläche und den benachbarten oberen Schichten des Materials aufgenommen wird. Da es möglich ist,, die farbstoffmasse als Bestandteil eines Films oder einer Lösung auf die Vorderfläche eines schon vorhandenen retroreflektierenden Materials aufzubringen, kann män_o auf besonders einfache und wirtschaftliche Weise Zeichen, Schilder und dergleichen herstellen, bei dene'n'entweder die die Informationen bildende Fläche oder die Hintergrundsfläche für die Informationen mit der Färbstoffmasse behandelt wird, so daß sich die behandelten Teile von den übrigen Teilen der Fläche abheben, da sie bei Tage eine andere Färbung zeigen als während der Nacht.

Ansprüche:

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Claims

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ANSPRÜCHE

Retroreflektierende Fläche, die bei !'age eine andere Färbung zeigt als bei öächt, mit einem retroreflektierenden Material, gekennzeichnet durch eine Vorderflache (14), einen Hauptkörper aus einem Kunstharz, reflektierende, gegenüber der Vorderfläche nach innen versetzte Formelemente (12) sowie durch eine lichtdurchlässige, fluoreszierende Färbstoffmasse, die sich vor den reflektierenden Formelementen in dem Material befindet, wobei das Material für Lichtstrahlen durchlässig ist, die in die Vorderfläche eintreten und sich durch die Farbstoffmasse hindurch in Richtung auf die reflektierenden Formelemente fortpflanzen, wobei die Farbstoffmasse beim Fluoreszieren Licht innerhalb eines ersten Wellenlängenbandes erzeugt, und wobei die Farbstoffmasse Licht innerhalb eines zweiten Wellenlängenbandes durchläßt, so daß die für Sonnenlicht kennzeichnende ultraviolette elektromagnetische Strahlung die Fläche veranlaßt, infolge der Fluoreszenz gefärbtes Licht zu erzeugen, das das erste Wellenlängenband repräsentiert, und daß die für die Nachtbeleuchtung kennzeichnende, säulenförmige elektromagnetische Glühlichtstrahlung die Fläche veranlaßt, auf Grund der Retroreflexion gefärbtes Licht abzugeben, das das zweite Wellenlängenband repräsentiert.
2. Fläche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorderfläche (14) im wesentlichen eben ist, daß die reflektierenden Formelemente (12) durch das Harzmaterial des Hauptkörpers (10), der lichtdurchlässig ist, in einem Abstand von der Vorderfläche gehalten sind, und daß sich die Färbstoffmasse in dem Hauptkörper befindet.

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3. Fläche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß sich die Färbstoffmasse ausschließlich in einem auf die Vorderfläche (14) des Materials aufgebrachten Überzug (36) befindet.
4-. Fläche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbstoffmasse einen fluoreszierenden Farbstoff enthält, der aus der Gruppe gewählt ist, zu der Ehodamin und Fluoreszeinfarbstoffe gehören.
5. · Fläche nach Anspruch 4·, dadurch g e k e η η -

ζ e, i c h η e t , daß die Farbstoffmasse ein Gemisch aus etwa 1 bis 2 Gewichtsteilen eines Rhodaminfarbstoffs und einem Gewichtsteil eines lichtdurchlässigen orangefarbenen Farbstoffs ist, so daß Sonnenlicht die Fläche veranlaßt, durch eine Fluoreszenz orangefarbenes Licht abzugeben, und daß die Uachtbeleuchtung die Fläche veranlaßt, infolge, einer Eetroreflexion rot gefärbtes Licht abzugeben.
6. Fläche nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Vorderfläche (14-) eben ist, daß die reflektierenden Formelemente (12) in einem Abstand von der Vorderflache durch den Hauptkörper (10) gehalten sind, der lichtdurchlässig ist, und daß zu den reflektierenden Formelementen Vorsprünge auf der von der Vorderfläche abgewandten Fläche des Hauptkörpers gehören.
7. Fläche nach Anspruch 6,' dadurch gekennzeichnet, daß die reflektierenden Formelemente in Gestalt zahlreicher, sehr kleiner, eng nebeneinander angeordneter Y/ürfeleckenformelemente (12) ausgebildet sind.
8. Fläche nach Anspruch 6, dadurch g e k e η η - ·· ζ e i c h η et ,daß bei der Fläche auf einer Fläche der Vorsprünge (12) ein reflektierender Überzug (30) vorhanden ist.
9. Fläche nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß sich ,die Färb st off masse mindestens

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in dem Hauptkörper (10) befindet.
10. Fläche nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die reflektierenden Formelemente in Gestalt zahlreicher, sehr kleiner, eng nebeneinander angeordneter Würfeleckenformelemente (12) ausgebildet sind, daß sich die Farbstoffmasse mindestens in dem Hauptkörper (10) befindet, und daß die Fläche auf einer Fläche der reflektierenden Formelemente bzw. der VorSprünge einen reflektierenden Überzug (30) aufweist.

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