JPH0862410A - 再帰反射性道路標識シート - Google Patents
再帰反射性道路標識シートInfo
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- JPH0862410A JPH0862410A JP7115985A JP11598595A JPH0862410A JP H0862410 A JPH0862410 A JP H0862410A JP 7115985 A JP7115985 A JP 7115985A JP 11598595 A JP11598595 A JP 11598595A JP H0862410 A JPH0862410 A JP H0862410A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/12—Reflex reflectors
- G02B5/126—Reflex reflectors including curved refracting surface
- G02B5/128—Reflex reflectors including curved refracting surface transparent spheres being embedded in matrix
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
- E01F—ADDITIONAL WORK, SUCH AS EQUIPPING ROADS OR THE CONSTRUCTION OF PLATFORMS, HELICOPTER LANDING STAGES, SIGNS, SNOW FENCES, OR THE LIKE
- E01F9/00—Arrangement of road signs or traffic signals; Arrangements for enforcing caution
- E01F9/50—Road surface markings; Kerbs or road edgings, specially adapted for alerting road users
- E01F9/506—Road surface markings; Kerbs or road edgings, specially adapted for alerting road users characterised by the road surface marking material, e.g. comprising additives for improving friction or reflectivity; Methods of forming, installing or applying markings in, on or to road surfaces
- E01F9/512—Preformed road surface markings, e.g. of sheet material; Methods of applying preformed markings
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高い入射角で高い再帰反射明度を示す再帰反
射性道路標識を提供する。 【構成】 本発明の平坦な再帰反射性道路標識シート
は、第一および第二主要表面を有するバインダー層、並
びに、前記バインダー層の前記第一主要表面中に部分的
に埋め込まれており、且つ、そこから部分的に突起して
いる複数の微小球を含み、前記バインダー層はバインダ
ー材料および顔料粒子を含み、ここで、前記バインダー
層は約5 〜15体積% の前記顔料粒子を含み; 前記微小球
は約1.70〜約1.95の平均屈折率を有し; そして、前記微
小球は前記第一主要表面の面積の約6〜約12% を覆うの
に充分な量で存在することを特徴とする。パターン付き
道路標識シートも提供される。
射性道路標識を提供する。 【構成】 本発明の平坦な再帰反射性道路標識シート
は、第一および第二主要表面を有するバインダー層、並
びに、前記バインダー層の前記第一主要表面中に部分的
に埋め込まれており、且つ、そこから部分的に突起して
いる複数の微小球を含み、前記バインダー層はバインダ
ー材料および顔料粒子を含み、ここで、前記バインダー
層は約5 〜15体積% の前記顔料粒子を含み; 前記微小球
は約1.70〜約1.95の平均屈折率を有し; そして、前記微
小球は前記第一主要表面の面積の約6〜約12% を覆うの
に充分な量で存在することを特徴とする。パターン付き
道路標識シートも提供される。
Description
【０００１】本発明は高い入射角で高い再帰反射明度を
示す再帰反射性道路標識に関する。
示す再帰反射性道路標識に関する。
【０００２】道路のセンターラインおよびエッジライン
を描くような道路標識は自動車の運転手に視覚的な案内
を提供するために重要である。特定の状況で、特に黄色
であるが、他の色でもよい色付き標識は非常に助けにな
りうる。産業界に継続的に要求されていることは、特に
視覚能力が通常、幾分か制限される夜間に、再帰反射明
度が高い再帰反射性道路標識を提供することである。
を描くような道路標識は自動車の運転手に視覚的な案内
を提供するために重要である。特定の状況で、特に黄色
であるが、他の色でもよい色付き標識は非常に助けにな
りうる。産業界に継続的に要求されていることは、特に
視覚能力が通常、幾分か制限される夜間に、再帰反射明
度が高い再帰反射性道路標識を提供することである。
【０００３】現在、道路標識は、通常には顔料粒子を含
むバインダー層中に部分的に埋め込まれた透明な微小球
を含む光学系によるものである。従来、二酸化チタンお
よびクロム酸鉛のような顔料が使用されてきた。二酸化
チタンは道路標識に白色を付与するために使用され、一
方、クロム酸鉛は道路標識に黄色を付与するために使用
されている。時折、色付き道路標識は、二酸化チタンの
ような光散乱性顔料を含むバインダー層と色付き微小球
との組み合わせを使用して製造される。例えば、米国特
許第5,286,682 号(Jacobs ら）を参照されたい。
むバインダー層中に部分的に埋め込まれた透明な微小球
を含む光学系によるものである。従来、二酸化チタンお
よびクロム酸鉛のような顔料が使用されてきた。二酸化
チタンは道路標識に白色を付与するために使用され、一
方、クロム酸鉛は道路標識に黄色を付与するために使用
されている。時折、色付き道路標識は、二酸化チタンの
ような光散乱性顔料を含むバインダー層と色付き微小球
との組み合わせを使用して製造される。例えば、米国特
許第5,286,682 号(Jacobs ら）を参照されたい。
【０００４】再帰反射率は、現在、通常には、固定した
入射角および観測角で実験室装置により、ASTM D4061-8
9 に従って測定される。最近の研究(Transportation Re
search Boardにより1994年に出版されたTransportation
Research Record 1409)は、本明細書中で「近似運転手
配置」と呼ばれるような、光が入射する入射角および運
転手が実際に道路標識を見る時の観測角は、本明細書中
で「実験室配置」と呼ばれるような、再帰反射率が従来
的に実験室で測定される配置とでは大きく異なる。結果
的に、実験室配置での測定時に標準値と比べて比較的に
低い再帰反射明度を示す構造体が、近似運転手配置での
測定時にその標準値と比べて、非常に高い再帰反射明度
を示すことがある。
入射角および観測角で実験室装置により、ASTM D4061-8
9 に従って測定される。最近の研究(Transportation Re
search Boardにより1994年に出版されたTransportation
Research Record 1409)は、本明細書中で「近似運転手
配置」と呼ばれるような、光が入射する入射角および運
転手が実際に道路標識を見る時の観測角は、本明細書中
で「実験室配置」と呼ばれるような、再帰反射率が従来
的に実験室で測定される配置とでは大きく異なる。結果
的に、実験室配置での測定時に標準値と比べて比較的に
低い再帰反射明度を示す構造体が、近似運転手配置での
測定時にその標準値と比べて、非常に高い再帰反射明度
を示すことがある。
【０００５】道路標識シート材料で増加した再帰反射明
度を達成することは当業界で継続的に望まれている。
度を達成することは当業界で継続的に望まれている。
【０００６】本発明は、例えば、自動車の運転手が道路
上で、その乗物の前方にある標識を観測する位置関係に
おける斜角観測角度のような高い入射角で、増加した再
帰反射明度を有する再帰反射性道路標識シート材料を提
供する。この再帰反射性道路標識は向上した再帰反射性
を提供し、そして、このため、運転手の安全性が向上す
る。
上で、その乗物の前方にある標識を観測する位置関係に
おける斜角観測角度のような高い入射角で、増加した再
帰反射明度を有する再帰反射性道路標識シート材料を提
供する。この再帰反射性道路標識は向上した再帰反射性
を提供し、そして、このため、運転手の安全性が向上す
る。
【０００７】端的には、本発明の再帰反射性道路標識シ
ートは、第一および第二主要表面を有するバインダー層
並びに前記第一主要表面中に部分的に埋め込まれてお
り、且つ、そこから部分的に突起している複数の微小球
を含むシートであり、前記バインダー層はバインダー材
料および顔料粒子を含み、ここで、(1) バインダー層は
所定量の顔料粒子を含み、(2) 微小球は所定の平均の屈
折率を有し、(3) 微小球は所定量で存在し、(4) 特定の
態様において、微小球は所定の深さに埋め込まれてい
る。本発明の道路標識はパターン付けされていても、ま
たは平坦であってもよい。
ートは、第一および第二主要表面を有するバインダー層
並びに前記第一主要表面中に部分的に埋め込まれてお
り、且つ、そこから部分的に突起している複数の微小球
を含むシートであり、前記バインダー層はバインダー材
料および顔料粒子を含み、ここで、(1) バインダー層は
所定量の顔料粒子を含み、(2) 微小球は所定の平均の屈
折率を有し、(3) 微小球は所定量で存在し、(4) 特定の
態様において、微小球は所定の深さに埋め込まれてい
る。本発明の道路標識はパターン付けされていても、ま
たは平坦であってもよい。
【０００８】本発明の道路標識シートは予備形成された
テープの形であり、通常には、バインダー層の第二主要
表面上に順応層および／または接着剤層を更に含むもの
であっても、または、望むならば、本発明の標識シート
は道路上で直接的に形成されたものでもよい。
テープの形であり、通常には、バインダー層の第二主要
表面上に順応層および／または接着剤層を更に含むもの
であっても、または、望むならば、本発明の標識シート
は道路上で直接的に形成されたものでもよい。
【０００９】近似運転手配置で様々な構造体の再帰反射
明度を評価したときに、相対的な再帰反射率の等級は、
実験室配置で測定されたものから劇的に逸脱しうること
が発見された。従って、異なる道路標識構造体の相対的
な有効再帰反射性能を正確に査定するためには、道路標
識が使用時に観測されるであろう配置に近い配置、即
ち、近似運転手配置で評価が行われなければならない。
明度を評価したときに、相対的な再帰反射率の等級は、
実験室配置で測定されたものから劇的に逸脱しうること
が発見された。従って、異なる道路標識構造体の相対的
な有効再帰反射性能を正確に査定するためには、道路標
識が使用時に観測されるであろう配置に近い配置、即
ち、近似運転手配置で評価が行われなければならない。
【００１０】本発明の好ましい態様を説明するときに、
明確にするために特定の用語が使用されるであろう。し
かし、本発明はそのために選ばれた特定の用語に制限す
ることを意図せず、そしてそのために選ばれた各々の用
語は同様に用いられる全ての技術的な均等物を含む。
明確にするために特定の用語が使用されるであろう。し
かし、本発明はそのために選ばれた特定の用語に制限す
ることを意図せず、そしてそのために選ばれた各々の用
語は同様に用いられる全ての技術的な均等物を含む。
【００１１】本発明の例示の平坦な道路標識シートを図
1 に示す。再帰反射性道路標識シート10は第一主要表面
14および第二主要表面16を有するバインダー層12、並び
に、第一主要表面14中に部分的に埋め込まれ、且つ、そ
こから部分的に突起している複数の微小球18を含む。バ
インダー層12はバインダー材料およびその中に分散して
いる顔料粒子20を含む。標識10は更に、任意的な滑り防
止性粒子22、任意的な順応層24および任意的な接着剤層
26を含む。標識10は道路28の表面に付着していることを
示す。
1 に示す。再帰反射性道路標識シート10は第一主要表面
14および第二主要表面16を有するバインダー層12、並び
に、第一主要表面14中に部分的に埋め込まれ、且つ、そ
こから部分的に突起している複数の微小球18を含む。バ
インダー層12はバインダー材料およびその中に分散して
いる顔料粒子20を含む。標識10は更に、任意的な滑り防
止性粒子22、任意的な順応層24および任意的な接着剤層
26を含む。標識10は道路28の表面に付着していることを
示す。
【００１２】本発明の例示のパターン付き道路標識を図
2 に示す。再帰反射性道路標識シート100 は、第一主要
表面105 上に突起物102 および104 を有する支持シート
101を含む。バインダー層106 は突起物102 に適用され
ており、そしてバインダー層108 は突起物104 に適用さ
れている。微小球110 はバインダー層106 およびバイン
ダー層108 中に部分的に埋め込まれている。標識100 は
更に、バインダー層106 および108 中に分散した顔料粒
子( 示していない) および任意的な滑り防止性粒子112
並びに第二主要表面116 上の任意的な接着剤層114 を含
む。
2 に示す。再帰反射性道路標識シート100 は、第一主要
表面105 上に突起物102 および104 を有する支持シート
101を含む。バインダー層106 は突起物102 に適用され
ており、そしてバインダー層108 は突起物104 に適用さ
れている。微小球110 はバインダー層106 およびバイン
ダー層108 中に部分的に埋め込まれている。標識100 は
更に、バインダー層106 および108 中に分散した顔料粒
子( 示していない) および任意的な滑り防止性粒子112
並びに第二主要表面116 上の任意的な接着剤層114 を含
む。
【００１３】道路標識材料の再帰反射明度は次の3 つの
条件が同時に満足されるならば増加することが発見され
た。その条件とは、(1) バインダー層が所定量の顔料粒
子を含む、(2) 微小球が所定の平均の屈折率を有する、
そして、(3) 微小球が所定量で存在することである。特
定の態様において、第四の性質である微小球の埋込度が
更に予期されない結果を生じることが発見された。
条件が同時に満足されるならば増加することが発見され
た。その条件とは、(1) バインダー層が所定量の顔料粒
子を含む、(2) 微小球が所定の平均の屈折率を有する、
そして、(3) 微小球が所定量で存在することである。特
定の態様において、第四の性質である微小球の埋込度が
更に予期されない結果を生じることが発見された。
【００１４】本発明により再帰反射明度を増加させるた
めに、バインダー層または少なくともその光学活性領域
は、通常、従来の商業的な標識と比べて、比較的に高い
装填率の顔料粒子を含む。本明細書中で使用されるとき
に、バインダー層の「光学活性領域」とは、微小球が埋
め込まれており、且つ、道路標識により反射される光が
有効に侵入する部分である。通常、この領域は50〜75マ
イクロメートル(2〜3ミル) までの大きさの厚さであ
る。好ましくは、顔料粒子の分散体はバインダー層の光
学活性領域全体にわたって実質的に均質である。多くの
場合に、バインダー層の組成は、それが形成される様式
の結果として、実質的にバインダー層の全体にわたって
実質的に均質である傾向がある。
めに、バインダー層または少なくともその光学活性領域
は、通常、従来の商業的な標識と比べて、比較的に高い
装填率の顔料粒子を含む。本明細書中で使用されるとき
に、バインダー層の「光学活性領域」とは、微小球が埋
め込まれており、且つ、道路標識により反射される光が
有効に侵入する部分である。通常、この領域は50〜75マ
イクロメートル(2〜3ミル) までの大きさの厚さであ
る。好ましくは、顔料粒子の分散体はバインダー層の光
学活性領域全体にわたって実質的に均質である。多くの
場合に、バインダー層の組成は、それが形成される様式
の結果として、実質的にバインダー層の全体にわたって
実質的に均質である傾向がある。
【００１５】本発明による顔料の装填率は通常に道路標
識に使用されている量よりも非常に高い。顔料は通常、
道路標識において比較的に高価な成分の1 つである。結
果的に、製造業者は、増加した再帰反射明度を提供する
ために、今回発見したほどの高い装填率を使用しない傾
向がある。
識に使用されている量よりも非常に高い。顔料は通常、
道路標識において比較的に高価な成分の1 つである。結
果的に、製造業者は、増加した再帰反射明度を提供する
ために、今回発見したほどの高い装填率を使用しない傾
向がある。
【００１６】拡散顔料、例えば、二酸化チタンの場合、
本発明の平坦かまたはパターン付きのいずれかの道路標
識のバインダー層は、少なくとも光学活性領域におい
て、そして通常には全体にわたって、約5 〜約15体積%
の顔料粒子を含み、そして好ましくは約7 〜約12体積%
の顔料粒子を含む。比較的により高い装填率の顔料粒子
では、長い観測距離、例えば、100 〜120 メートルまた
はそれ以上で、幾分、再帰反射明度が低下する傾向があ
り、比較的により低い顔料装填率では、短いおよび長い
観測距離、例えば、15メートル程度から120 メートルま
たはそれ以上で、幾分、再帰反射明度が低下する傾向が
あることが観測された。
本発明の平坦かまたはパターン付きのいずれかの道路標
識のバインダー層は、少なくとも光学活性領域におい
て、そして通常には全体にわたって、約5 〜約15体積%
の顔料粒子を含み、そして好ましくは約7 〜約12体積%
の顔料粒子を含む。比較的により高い装填率の顔料粒子
では、長い観測距離、例えば、100 〜120 メートルまた
はそれ以上で、幾分、再帰反射明度が低下する傾向があ
り、比較的により低い顔料装填率では、短いおよび長い
観測距離、例えば、15メートル程度から120 メートルま
たはそれ以上で、幾分、再帰反射明度が低下する傾向が
あることが観測された。
【００１７】道路標識に一般に使用されているルチル型
二酸化チタンのような二酸化チタン顔料に加えて、適切
な顔料の他の例示的な例は、クロム酸鉛およびバナジン
酸ビスマスを含む。望むならば、幾分異なる屈折率を有
する拡散顔料粒子は使用されてよいことは理解されるで
あろう。約0.1 〜約2 マイクロメートルの粒子サイズを
有する顔料は通常好ましく、約0.2 〜約0.8 マイクロメ
ートルのものはより好ましい。更に、所謂、体質顔料、
例えば、酸化マグネシウムは拡散顔料に加えて使用され
てよい。
二酸化チタンのような二酸化チタン顔料に加えて、適切
な顔料の他の例示的な例は、クロム酸鉛およびバナジン
酸ビスマスを含む。望むならば、幾分異なる屈折率を有
する拡散顔料粒子は使用されてよいことは理解されるで
あろう。約0.1 〜約2 マイクロメートルの粒子サイズを
有する顔料は通常好ましく、約0.2 〜約0.8 マイクロメ
ートルのものはより好ましい。更に、所謂、体質顔料、
例えば、酸化マグネシウムは拡散顔料に加えて使用され
てよい。
【００１８】拡散顔料粒子に加えて、真珠箔フレークの
ような真珠様光沢顔料粒子は本発明の平坦なおよびパタ
ーン付き道路標識の両方に使用されることができる。こ
のような顔料は、若干の鏡面顔料タイプの効果に加えて
若干の拡散顔料タイプの効果を示すことが知られている
が、本発明に使用して、幾つかの驚くほど明るい標識を
達成した。バインダー層の光学活性領域において、約12
〜21体積% 、好ましくは約16〜約19% の真珠様光沢顔料
の装填率は驚くような結果を提供することが判明した。
ような真珠様光沢顔料粒子は本発明の平坦なおよびパタ
ーン付き道路標識の両方に使用されることができる。こ
のような顔料は、若干の鏡面顔料タイプの効果に加えて
若干の拡散顔料タイプの効果を示すことが知られている
が、本発明に使用して、幾つかの驚くほど明るい標識を
達成した。バインダー層の光学活性領域において、約12
〜21体積% 、好ましくは約16〜約19% の真珠様光沢顔料
の装填率は驚くような結果を提供することが判明した。
【００１９】本発明により、増加した再帰反射明度を達
成するために、本発明の平坦な道路標識中の微小球は、
通常、約1.70〜約1.95の平均の屈折率、そして好ましく
は約1.75〜約1.85の平均の屈折率を有する。真珠様光沢
顔料を使用した平坦な道路標識において、約1.9 の平均
の屈折率を有する微小球は最適な観測距離の範囲で最適
な程度の再帰反射明度を提供する傾向があることが観測
された。
成するために、本発明の平坦な道路標識中の微小球は、
通常、約1.70〜約1.95の平均の屈折率、そして好ましく
は約1.75〜約1.85の平均の屈折率を有する。真珠様光沢
顔料を使用した平坦な道路標識において、約1.9 の平均
の屈折率を有する微小球は最適な観測距離の範囲で最適
な程度の再帰反射明度を提供する傾向があることが観測
された。
【００２０】平坦な道路標識の場合、微小球は、通常、
バインダー層の第一主要表面の面積の約6 〜約12% 、好
ましくは約8 〜約11% を覆うために充分な量で存在す
る。もしより多量の微小球が使用されるならば、それは
互いに影になる傾向があり、それにより標識の全体の再
帰反射性能が低下するであろう。もしより少量の微小球
が使用されても、再帰反射性能は低下する傾向があるで
あろう。
バインダー層の第一主要表面の面積の約6 〜約12% 、好
ましくは約8 〜約11% を覆うために充分な量で存在す
る。もしより多量の微小球が使用されるならば、それは
互いに影になる傾向があり、それにより標識の全体の再
帰反射性能が低下するであろう。もしより少量の微小球
が使用されても、再帰反射性能は低下する傾向があるで
あろう。
【００２１】通常、本発明の平坦な道路標識中の微小球
は、平均でその直径の約50〜約75%、好ましくはその直
径の約60〜約70% の深さにまで埋め込まれているであろ
う。これは、微小球が通常、埋め込まれる深さよりも深
い。埋込深さが大きいと、微小球に対するバインダー層
の結合が強くなるので標識の耐久性は高くなるが、驚く
べきことには、埋込深さが大きくても、期待されるほど
には得られる標識の再帰反射明度は実質的に低下しない
ことが発見された。結果的に、本発明の、より明るい道
路標識は、より長い有用な性能寿命をも提供することが
できる。
は、平均でその直径の約50〜約75%、好ましくはその直
径の約60〜約70% の深さにまで埋め込まれているであろ
う。これは、微小球が通常、埋め込まれる深さよりも深
い。埋込深さが大きいと、微小球に対するバインダー層
の結合が強くなるので標識の耐久性は高くなるが、驚く
べきことには、埋込深さが大きくても、期待されるほど
には得られる標識の再帰反射明度は実質的に低下しない
ことが発見された。結果的に、本発明の、より明るい道
路標識は、より長い有用な性能寿命をも提供することが
できる。
【００２２】パターン付き道路標識の場合、分散した顔
料粒子との望ましい光相互作用が起こるべきである微小
球埋込部分および微小球が、平坦な標識の場合よりも、
法線に近い角度で光が入射するように向いている場合に
は、微小球が他の微小球の影になるという問題はあまり
なく、そして微小球は好ましく密に充填されることがで
きる。例えば、微小球が実質的に均一のサイズである場
合、最も密の一層充填は六方最密充填であり、それは表
面積の90% 程度を覆う。勿論、特定の態様では、標識の
パターンの突起物による影は重要な問題となりうる。
料粒子との望ましい光相互作用が起こるべきである微小
球埋込部分および微小球が、平坦な標識の場合よりも、
法線に近い角度で光が入射するように向いている場合に
は、微小球が他の微小球の影になるという問題はあまり
なく、そして微小球は好ましく密に充填されることがで
きる。例えば、微小球が実質的に均一のサイズである場
合、最も密の一層充填は六方最密充填であり、それは表
面積の90% 程度を覆う。勿論、特定の態様では、標識の
パターンの突起物による影は重要な問題となりうる。
【００２３】本発明のパターン付き道路標識の場合、微
小球および微小球が埋め込まれたバインダー層が、近づ
いてくる乗物に対して比較的に法線方向または垂直に向
いて存在するときには、微小球は好ましくは約1.85〜約
1.94の範囲の平均の屈折率を有する。このような標識で
は、顔料が拡散反射性顔料、例えば、二酸化チタンであ
るときには、約1.87〜約1.92の平均の屈折率の微小球が
最も好ましい。顔料が真珠様光沢顔料であるときには、
約80メートルまでの観測距離で最大の再帰反射明度を提
供するためには約1.88〜約1.92の平均の屈折率の微小球
が最も好ましく、約80メートルを越える観測距離で最大
の再帰反射明度を提供するためには約1.90〜約1.94の平
均の屈折率の微小球が最も好ましい。
小球および微小球が埋め込まれたバインダー層が、近づ
いてくる乗物に対して比較的に法線方向または垂直に向
いて存在するときには、微小球は好ましくは約1.85〜約
1.94の範囲の平均の屈折率を有する。このような標識で
は、顔料が拡散反射性顔料、例えば、二酸化チタンであ
るときには、約1.87〜約1.92の平均の屈折率の微小球が
最も好ましい。顔料が真珠様光沢顔料であるときには、
約80メートルまでの観測距離で最大の再帰反射明度を提
供するためには約1.88〜約1.92の平均の屈折率の微小球
が最も好ましく、約80メートルを越える観測距離で最大
の再帰反射明度を提供するためには約1.90〜約1.94の平
均の屈折率の微小球が最も好ましい。
【００２４】本発明の平坦な道路標識およびパターン付
き道路標識の両方に適切な微小球はガラス微小球および
非ガラス質セラミック微小球を含む。セラミック微小球
は、通常、ガラス微小球よりも幾分欠陥が少なく、従っ
て、幾分明るい製品を製造する傾向があるので好まし
い。また、多くのセラミック微小球はガラス微小球より
も耐久性がある傾向がある。
き道路標識の両方に適切な微小球はガラス微小球および
非ガラス質セラミック微小球を含む。セラミック微小球
は、通常、ガラス微小球よりも幾分欠陥が少なく、従っ
て、幾分明るい製品を製造する傾向があるので好まし
い。また、多くのセラミック微小球はガラス微小球より
も耐久性がある傾向がある。
【００２５】本発明で使用される微小球は、通常、約25
〜約2,000 マイクロメートル、好ましくは約1,000 マイ
クロメートル以下、そして最も好ましくは約40〜600 マ
イクロメートルの直径である。より小さな微小球は回折
損失をもたらし、それにより、低い再帰反射明度になる
傾向がある。大きな微小球では得られる製品が嵩張り、
そして平坦な道路標識の場合には微小球が他の微小球の
影になる傾向があるだろう。
〜約2,000 マイクロメートル、好ましくは約1,000 マイ
クロメートル以下、そして最も好ましくは約40〜600 マ
イクロメートルの直径である。より小さな微小球は回折
損失をもたらし、それにより、低い再帰反射明度になる
傾向がある。大きな微小球では得られる製品が嵩張り、
そして平坦な道路標識の場合には微小球が他の微小球の
影になる傾向があるだろう。
【００２６】通常、本発明の再帰反射性道路標識は更に
滑り防止性粒子を含む。適切な滑り防止性粒子は当業者
により容易に選ばれることができる。
滑り防止性粒子を含む。適切な滑り防止性粒子は当業者
により容易に選ばれることができる。
【００２７】バインダー材料は、通常、高分子材料であ
る。高分子材料は、少なくとも微小球の埋め込まれた部
分の領域、即ち、光学活性領域では、微小球により屈折
された入射光がバインダー材料を通過し、分散した顔料
粒子と相互作用することができるように、充分に光透過
性であるべきである。道路標識のバインダー層に使用さ
れる多くの有用な高分子材料はよく知られており、そし
て本発明の態様に特に適切なものは当業者により容易に
選択されうる。適切な高分子材料の例示のための例は、
熱硬化樹脂材料および熱可塑性樹脂材料を含む。例示の
ための例は、ウレタン、エポキシ、酸オレフィンコポリ
マー、例えば、エチレン/ メタクリル酸コポリマー、ポ
リビニルクロリド/ ポリビニルアセテートコポリマー等
を含む。
る。高分子材料は、少なくとも微小球の埋め込まれた部
分の領域、即ち、光学活性領域では、微小球により屈折
された入射光がバインダー材料を通過し、分散した顔料
粒子と相互作用することができるように、充分に光透過
性であるべきである。道路標識のバインダー層に使用さ
れる多くの有用な高分子材料はよく知られており、そし
て本発明の態様に特に適切なものは当業者により容易に
選択されうる。適切な高分子材料の例示のための例は、
熱硬化樹脂材料および熱可塑性樹脂材料を含む。例示の
ための例は、ウレタン、エポキシ、酸オレフィンコポリ
マー、例えば、エチレン/ メタクリル酸コポリマー、ポ
リビニルクロリド/ ポリビニルアセテートコポリマー等
を含む。
【００２８】望むならば、道路標識シートは、得られる
道路標識の性能を向上させるために、バインダー層の第
二主要表面上に構成成分を更に含んでもよい。例えば、
順応層および／または接着剤層は提供されてよい。道路
標識シートのこのような構成成分の多くの有用な例はよ
く知られており、そして本発明の特定の態様に適した選
択は当業者により容易に行われることができる。例示の
ための例は感圧接着剤、ゴム樹脂系接着剤、ネオプレン
触圧接着剤等を含む。米国特許第4,117,192 号(Jorgens
en) は本発明に有用な接着剤を開示している。
道路標識の性能を向上させるために、バインダー層の第
二主要表面上に構成成分を更に含んでもよい。例えば、
順応層および／または接着剤層は提供されてよい。道路
標識シートのこのような構成成分の多くの有用な例はよ
く知られており、そして本発明の特定の態様に適した選
択は当業者により容易に行われることができる。例示の
ための例は感圧接着剤、ゴム樹脂系接着剤、ネオプレン
触圧接着剤等を含む。米国特許第4,117,192 号(Jorgens
en) は本発明に有用な接着剤を開示している。
【００２９】図2 に示すように、本発明のパターン付き
標識は、突起物の側面上にのみ配置された( 突起物102
のように) または突起物の側面および上面上に配置され
た(突起物104 のように) 、バインダー層および部分的
に埋め込まれた微小球を有して製造されることができ
る。望むならば、標識は、上面にバインダーおよび部分
的に埋め込まれた微小球を有する幾つかの突起物を有
し、且つ、側面にのみバインダー層および部分的に埋め
込まれた微小球を有する幾つかの突起物を有してもよ
い。幾つかまたは全ての突起物の上面にバインダー層お
よび部分的に埋め込まれた微小球を有する態様におい
て、突起物の上面では、好ましくは、上記の平坦な標識
に関する議論に従って微小球および顔料装填率が選択さ
れ、他方、同突起物の側面上のバインダー層および微小
球は、好ましくは、上記のパターン付き標識に関する議
論に従って選択される。このため、微小球の密度は、突
起物の側面よりも突起物の上面のほうがかなり低くなり
うる。
標識は、突起物の側面上にのみ配置された( 突起物102
のように) または突起物の側面および上面上に配置され
た(突起物104 のように) 、バインダー層および部分的
に埋め込まれた微小球を有して製造されることができ
る。望むならば、標識は、上面にバインダーおよび部分
的に埋め込まれた微小球を有する幾つかの突起物を有
し、且つ、側面にのみバインダー層および部分的に埋め
込まれた微小球を有する幾つかの突起物を有してもよ
い。幾つかまたは全ての突起物の上面にバインダー層お
よび部分的に埋め込まれた微小球を有する態様におい
て、突起物の上面では、好ましくは、上記の平坦な標識
に関する議論に従って微小球および顔料装填率が選択さ
れ、他方、同突起物の側面上のバインダー層および微小
球は、好ましくは、上記のパターン付き標識に関する議
論に従って選択される。このため、微小球の密度は、突
起物の側面よりも突起物の上面のほうがかなり低くなり
うる。
【００３０】使用時に、本発明の予備形成された道路標
識は道路表面に、通常には接着剤で固定される。望むな
らば、本発明の標識は道路上に直接的に形成されてよ
い。本発明は、夜間運転条件下で、より明るく、よりよ
く見える道路標識を提供するので、道路はより安全であ
る。
識は道路表面に、通常には接着剤で固定される。望むな
らば、本発明の標識は道路上に直接的に形成されてよ
い。本発明は、夜間運転条件下で、より明るく、よりよ
く見える道路標識を提供するので、道路はより安全であ
る。
【００３１】例 本発明は次の例示の実施例により更に説明されるであろ
う。それは制限することを意図しない。
う。それは制限することを意図しない。
【００３２】例1 一連の40枚の平坦な道路標識シートを、微小球装填率、
微小球埋込度、微小球の屈折率および顔料装填率を変え
て製造した。
微小球埋込度、微小球の屈折率および顔料装填率を変え
て製造した。
【００３３】各シートにおいて、バインダー層はエチレ
ン/ メタクリル酸コポリマーのフィルムであって、この
ポリマー材料中に分散するように表面処理された、特定
の体積% のルテル型二酸化チタン顔料を含んだ。
ン/ メタクリル酸コポリマーのフィルムであって、この
ポリマー材料中に分散するように表面処理された、特定
の体積% のルテル型二酸化チタン顔料を含んだ。
【００３４】特定の屈折率( 即ち、1.5 、1.75および1.
9)を有するガラス微小球を特定の深さで埋め込んだ。各
屈折率で、微小球を45〜60メッシュの均一なサイズにな
るようにスクリーニングした。微小球をバインダー層上
に散布した。散布速度は、示した面積の単位面積当たり
に同様の数の微小球を有する試料が生じるように、3つ
の異なるガラス組成物の異なるバルク密度に関して標準
化された。
9)を有するガラス微小球を特定の深さで埋め込んだ。各
屈折率で、微小球を45〜60メッシュの均一なサイズにな
るようにスクリーニングした。微小球をバインダー層上
に散布した。散布速度は、示した面積の単位面積当たり
に同様の数の微小球を有する試料が生じるように、3つ
の異なるガラス組成物の異なるバルク密度に関して標準
化された。
【００３５】ミリカンデラ/ メートル2 / ルクスの各試
料の再帰反射明度、即ち、再帰反射ルミネッセンス係
数、R L は、次のように、1989年型Pomtiac Bonneville
自動車の運転手の4 つの異なる観測距離に対応する入射
角および観測角で測定された。
料の再帰反射明度、即ち、再帰反射ルミネッセンス係
数、R L は、次のように、1989年型Pomtiac Bonneville
自動車の運転手の4 つの異なる観測距離に対応する入射
角および観測角で測定された。
【００３６】距離 入射角 観測角 30m 88.5° 1.0° 50m 89.3° 0.6° 80m 89.6° 0.4° 120m 89.7° 0.25 °
【００３７】各試料の再帰反射明度は、次の測定配置の
ECOLUXポータブル再帰反射測定機を使用して、道路標識
材料に以前に使用されてきた実験室技術によっても測定
された。 入射角 - 86.5 ° 観測角 - 1.0 ° 全ての再帰反射明度測定はそれぞれ0 °および-180°の
正面角および方位角で取られた。
ECOLUXポータブル再帰反射測定機を使用して、道路標識
材料に以前に使用されてきた実験室技術によっても測定
された。 入射角 - 86.5 ° 観測角 - 1.0 ° 全ての再帰反射明度測定はそれぞれ0 °および-180°の
正面角および方位角で取られた。
【００３８】次の得られた結果を表I に示す。ここで、
「番号(No.) 」は試料番号を示し、「面積(Area)」は微
小球により覆われているバインダー層の第一主要表面の
面積の百分率であり、「沈降(Sink)」は微小球の平均の
埋込深さであり、「屈折率(IR)」は微小球の平均の屈折
率であり、「体積(Vol.)」はバインダー層中の顔料粒子
の体積百分率であり、そして「明度(Brightness)」は示
された距離( 即ち、それぞれ30、50、80および120 メー
トル) での道路標識の再帰反射明度であり、実験室配置
での明度も示した。
「番号(No.) 」は試料番号を示し、「面積(Area)」は微
小球により覆われているバインダー層の第一主要表面の
面積の百分率であり、「沈降(Sink)」は微小球の平均の
埋込深さであり、「屈折率(IR)」は微小球の平均の屈折
率であり、「体積(Vol.)」はバインダー層中の顔料粒子
の体積百分率であり、そして「明度(Brightness)」は示
された距離( 即ち、それぞれ30、50、80および120 メー
トル) での道路標識の再帰反射明度であり、実験室配置
での明度も示した。
【００３９】
【表１】
【００４０】これらの結果から判るように、実験室配置
の結果は近似運転手配置で得られた結果と相関関係がな
い。例えば、結果によると、試料14は実験室配置で試料
13または試料15より明るいことが判ったが、試料13およ
び15のいずれも近似運転手配置では、より明るいことが
判った。実験室配置では試料2 は試料3 よりも明るいこ
とが判ったが、試料3 は、より長距離の近似運転手配置
では、より明るいことが判った。同様の結果が試料16お
よび17の比較でも判る。
の結果は近似運転手配置で得られた結果と相関関係がな
い。例えば、結果によると、試料14は実験室配置で試料
13または試料15より明るいことが判ったが、試料13およ
び15のいずれも近似運転手配置では、より明るいことが
判った。実験室配置では試料2 は試料3 よりも明るいこ
とが判ったが、試料3 は、より長距離の近似運転手配置
では、より明るいことが判った。同様の結果が試料16お
よび17の比較でも判る。
【００４１】例2 例1 で測定したように、様々な屈折率を有するセラミッ
ク微小球および様々な顔料装填率を有する平坦な道路標
識の再帰反射明度の結果を評価した。
ク微小球および様々な顔料装填率を有する平坦な道路標
識の再帰反射明度の結果を評価した。
【００４２】バインダー層は示した量の顔料を含むウレ
タン組成物であった。試料1 〜16においては、顔料はエ
ポキシ中の二酸化チタン粒子(60/40重量比) であり、そ
して、試料17〜23においては、顔料は真珠様光沢顔料フ
レークであった。微小球はその直径の45〜55% まで埋め
込まれていた。
タン組成物であった。試料1 〜16においては、顔料はエ
ポキシ中の二酸化チタン粒子(60/40重量比) であり、そ
して、試料17〜23においては、顔料は真珠様光沢顔料フ
レークであった。微小球はその直径の45〜55% まで埋め
込まれていた。
【００４３】次の得られた結果を表IIに示す。ここで、
「番号(No.) 」は試料番号を示し、「面積(Area)」は微
小球により覆われているバインダー層の第一主要表面の
面積の百分率であり、「沈降(Sink)」は微小球の平均の
埋込深さであり、「屈折率(IR)」は微小球の平均の屈折
率であり、「体積(Vol.)」はバインダー層中の顔料粒子
の体積百分率であり、そして「明度(Brightness)」は示
された距離( 即ち、それぞれ30、50、80および120 メー
トル) での道路標識の再帰反射明度であり、実験室配置
での明度も示した。
「番号(No.) 」は試料番号を示し、「面積(Area)」は微
小球により覆われているバインダー層の第一主要表面の
面積の百分率であり、「沈降(Sink)」は微小球の平均の
埋込深さであり、「屈折率(IR)」は微小球の平均の屈折
率であり、「体積(Vol.)」はバインダー層中の顔料粒子
の体積百分率であり、そして「明度(Brightness)」は示
された距離( 即ち、それぞれ30、50、80および120 メー
トル) での道路標識の再帰反射明度であり、実験室配置
での明度も示した。
【００４４】
【表２】
【００４５】例3 例1 で測定したように、様々な屈折率を有するセラミッ
ク微小球および様々な顔料装填率を有するパターン付き
道路標識の再帰反射明度の結果を評価した。
ク微小球および様々な顔料装填率を有するパターン付き
道路標識の再帰反射明度の結果を評価した。
【００４６】例2 と同一のバインダー材料を使用し、限
定された量で微小球を適用するのではなく、微小球をフ
ラッドコーティングした。部分的に突起した微小球を含
むバインダー材料の試料を木の棒に積層し、次に測定の
ためにアルミニウムパネルに積層した。再帰反射性の試
料片は4 インチ(101.6mm) 幅x1/8インチ(3.18mm)高さで
あり、アルミニウムパネル上に5 インチ(127mm) 間隔に
平行に並べた。
定された量で微小球を適用するのではなく、微小球をフ
ラッドコーティングした。部分的に突起した微小球を含
むバインダー材料の試料を木の棒に積層し、次に測定の
ためにアルミニウムパネルに積層した。再帰反射性の試
料片は4 インチ(101.6mm) 幅x1/8インチ(3.18mm)高さで
あり、アルミニウムパネル上に5 インチ(127mm) 間隔に
平行に並べた。
【００４７】試料1 〜13は示した量の二酸化チタン顔料
を使用して製造された。試料14〜30は示した量の真珠様
光沢顔料を使用して製造された。
を使用して製造された。試料14〜30は示した量の真珠様
光沢顔料を使用して製造された。
【００４８】次の得られた結果を表III に示す。ここ
で、「番号(No.) 」は試料番号を示し、「屈折率(IR)」
は微小球の平均の屈折率であり、「体積(Vol.)」はバイ
ンダー層中の顔料粒子の体積百分率であり、そして「明
度(Brightness)」は示された距離( 即ち、それぞれ30、
50、80および120 メートル) での道路標識の再帰反射明
度であり、実験室配置での明度も示した。
で、「番号(No.) 」は試料番号を示し、「屈折率(IR)」
は微小球の平均の屈折率であり、「体積(Vol.)」はバイ
ンダー層中の顔料粒子の体積百分率であり、そして「明
度(Brightness)」は示された距離( 即ち、それぞれ30、
50、80および120 メートル) での道路標識の再帰反射明
度であり、実験室配置での明度も示した。
【００４９】
【表３】
【００５０】本発明の様々な変更および改良は本発明の
範囲および実効部分を逸脱することなく当業者により明
らかになるであろう。
範囲および実効部分を逸脱することなく当業者により明
らかになるであろう。
【図１】本発明の例示の平坦な道路標識の断面図であ
る。
る。
【図２】本発明の例示のパターン付き道路標識の断面図
である。
である。
１０…再帰反射性道路標識シート １２…バインダー層 １４…第一主要表面 １６…第二主要表面 １８…微小球 ２０…顔料粒子 ２２…滑り防止性粒子 ２４…順応層 ２６…接着剤層 ２８…道路 １００…パターン付き再帰反射性道路標識シート １０１…支持シート １０２…突起物 １０４…突起物 １０５…第一主要表面 １０６…バインダー層 １０８…バインダー層 １１０…微小球 １１２…滑り防止層 １１４…接着剤層 １１６…第二主要表面
フロントページの続き (72)発明者 トーマス ピーター ヘドブロン アメリカ合衆国，ミネソタ 55144−1000, セント ポール，スリーエム センター （番地なし) (72)発明者 トーマス イアン ブラッドショウ アメリカ合衆国，ミネソタ 55144−1000, セント ポール，スリーエム センター （番地なし) (72)発明者 ラリー ケネス スタンプ アメリカ合衆国，ミネソタ 55144−1000, セント ポール，スリーエム センター （番地なし) (72)発明者 テランス レオ ビスカップ アメリカ合衆国，ミネソタ 55144−1000, セント ポール，スリーエム センター （番地なし)
Claims (18)
- 【請求項１】 平坦な再帰反射性道路標識シートであっ
て、前記シートは、第一および第二主要表面を有するバ
インダー層、および、前記バインダー層の前記第一主要
表面中に部分的に埋め込まれ、且つ、そこから部分的に
突起している複数の微小球を含み、前記バインダー層は
バインダー材料および顔料粒子を含み、ここで、 前記バインダー層は約5 〜15体積% の前記顔料粒子を含
み;前記微小球は約1.70〜約1.95の平均屈折率を有し;
且つ、 前記微小球は前記第一主要表面の面積の約6 〜約12% を
覆うのに充分な量で存在することを特徴とするシート。 - 【請求項２】 前記バインダー層が約7 〜約12体積% の
前記顔料粒子を含むことを更に特徴とする請求項１記載
のシート。 - 【請求項３】 少なくとも a)前記顔料粒子が約0.1 〜約2 マイクロメートルの粒子
サイズを有するか、または、 b)前記顔料粒子が約0.2 〜約0.8 マイクロメートルの粒
子サイズを有するか、のいずれかであることを更に特徴
とする請求項１記載のシート。 - 【請求項４】 少なくとも a)前記バインダー層が二酸化チタン顔料粒子を含むか、
または、 b)前記バインダー層が真珠様光沢顔料粒子を含むか、ま
たは、 c)前記バインダー層が真珠様光沢顔料粒子を含み、且
つ、前記微小球が約1.9 の平均の屈折率を有するか、の
いずれかであることを更に特徴とする請求項１記載のシ
ート。 - 【請求項５】 少なくとも a)前記微小球が約1.75〜約1.85の平均の屈折率を有する
か、 b)前記微小球が前記第一主要表面の面積の約8%〜約11%
を覆うか、または、 c)前記微小球が直径約40〜約600 マイクロメートルであ
るか、または、 d)微小球がガラス若しくは非ガラス質セラミックである
か、または、 e)前記微小球が平均でその直径の約50〜約75% まで沈ん
でいるか、または、 f)前記微小球が平均でその直径の約60〜約70% まで沈ん
でいるか、のいずれかであることを更に特徴とする請求
項１記載のシート。 - 【請求項６】 前記バインダー層がウレタン、エポキ
シ、酸オレフィンコポリマーおよびポリビニルクロリド
/ ポリビニルアセテートコポリマーの1 種以上から選ば
れた高分子材料であることを更に特徴とする請求項１記
載のシート。 - 【請求項７】 前記バインダー層の第二主要表面上に接
着剤層を含むことを更に特徴とする請求項１記載のシー
ト。 - 【請求項８】 請求項１のシートで表示されていること
を特徴とする道路。 - 【請求項９】 第一および第二主要表面を有する支持シ
ートを含むパターン付き再帰反射性道路標識シートであ
って、前記第一主要表面はそこから上方に向かって延び
ている複数の突起物を有し、少なくとも幾つかの前記突
起物の少なくとも片側はその上にバインダー層を有し、
前記バインダー層は複数の微小球が部分的に埋め込ま
れ、且つ、部分的に突起している第一主要表面を有し、
前記バインダー層はバインダー材料および顔料粒子を含
み、ここで、 前記バインダー層が約5 〜15体積% の前記顔料粒子を含
み、且つ、 前記微小球が約1.85〜約1.95の平均の屈折率を有するこ
とを特徴とするシート。 - 【請求項１０】 少なくとも、 a)前記バインダー層が約7 〜約12体積% の前記顔料粒子
を含むか、または、 b)前記顔料粒子が約0.1 〜約2 マイクロメートルの粒子
サイズを有するか、または、 c)前記顔料粒子が約0.2 〜約0.8 マイクロメートルの粒
子サイズを有するか、のいずれかを更に特徴とする請求
項９記載のシート。 - 【請求項１１】 前記バインダー層が二酸化チタン顔料
粒子を含むことを更に特徴とする請求項９記載のシー
ト。 - 【請求項１２】 少なくとも a)前記微小球が約1.87〜約1.92の平均の屈折率を有する
か、または、 b)前記顔料粒子が真珠様光沢顔料粒子であり、且つ、前
記バインダー層が約12〜約25体積% の前記顔料粒子を含
むか、のいずれかを更に特徴とする請求項１１記載のシ
ート。 - 【請求項１３】 前記バインダー層が真珠様光沢顔料粒
子を含むこと更に特徴とする請求項９記載のシート。 - 【請求項１４】 前記微小球が約1.88〜約1.92の平均の
屈折率を有することを更に特徴とする請求項１３記載の
シート。 - 【請求項１５】 少なくとも a)前記微小球が前記バインダー層の表面積の約90% まで
を覆うか、または、 b)前記微小球がガラス若しくは非ガラス質セラミックで
あるか、のいずれかを更に特徴とする請求項９記載のシ
ート。 - 【請求項１６】 前記バインダー材料が、ウレタン、エ
ポキシ、酸オレフィンコポリマーおよびポリビニルクロ
リド/ ポリビニルアセテートコポリマーのうちの1 種以
上から選ばれた高分子材料であることを更に特徴とする
請求項９記載のシート。 - 【請求項１７】 前記支持シートの前記第二主要表面上
に接着剤層を含むことを更に特徴とする請求項９記載の
シート。 - 【請求項１８】 請求項１７記載のシートで表示されて
いることを特徴とする道路。
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|---|---|---|---|
| US24709394A | 1994-05-20 | 1994-05-20 | |
| US247093 | 1999-02-09 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0862410A true JPH0862410A (ja) | 1996-03-08 |
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ID=22933520
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7115985A Pending JPH0862410A (ja) | 1994-05-20 | 1995-05-15 | 再帰反射性道路標識シート |
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|---|---|
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| JP (1) | JPH0862410A (ja) |
| CA (1) | CA2147710A1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10114863A (ja) * | 1996-10-11 | 1998-05-06 | Rejino Color Kogyo Kk | 路面標示塗料用顔料組成物 |
| JP2019523896A (ja) * | 2016-12-29 | 2019-08-29 | ソフォス カンパニー，リミテッド | 高輝度再帰反射繊維素材製造のためのｕｖ硬化コーティング方法 |
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| US4988541A (en) * | 1988-06-09 | 1991-01-29 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Process for making retroreflector sheet |
| US5286682A (en) * | 1992-02-19 | 1994-02-15 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Yellow retroreflective pavement markings |
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-
1995
- 1995-04-24 CA CA002147710A patent/CA2147710A1/en not_active Abandoned
- 1995-05-15 JP JP7115985A patent/JPH0862410A/ja active Pending
- 1995-05-19 EP EP95107695A patent/EP0683269A3/en not_active Withdrawn
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2147710A1 (en) | 1995-11-21 |
| EP0683269A2 (en) | 1995-11-22 |
| EP0683269A3 (en) | 1996-04-17 |
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