JP2960478B2 - 再帰反射性シート物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は米国特許第3,190,178号（McKenzie）や第4,0
25,159号（McGrath）などに開示されているような気泡
質（cellular）すなわち要素封入型（encapsulated−el
ement）の再帰反射性シート物（retroreflective sheet
ing）に関するものであり、特に、基体絶縁型（substra
te−insularform）、すなわち、シート物の適用対象と
なる基体の中に含まれている薬剤による劣化に対して抵
抗性であるタイプの前記シート物に関する。

初期の再帰反射性シート物は裸のレンズ構造を有して
いた。かかるシート物においては、レンズのレンチキュ
ラー表面が水をかぶったときには、光の再帰反射が妨げ
られてしまった。この問題は米国特許第2,407,680号（P
almquist他）に教示されているようにレンズ閉鎖型（en
closed−lens）再帰反射性シートによって解決され、こ
の特許では、後の面の背後に正反射層が配置されている
レンズ（代表的にはガラス製微小球）は平らな透明な上
面フィルムを有するシート物中に完全に埋め込まれてい
た。これはシートの前面が濡れていようと乾いていよう
と入射光が正反射層上に焦点を結ぶことを可能にする。
米国特許第3,190,178号（Mckenzie）はこの問題を別の
方法で解決した。この特許は（１）バインダー層中に部
分的に埋め込まれた再帰反射性要素を有するベースシー
トと（２）カバーシートとから構成されているセル型再
帰反射性シート物を開示している。カバーシートは空気
界面を有する保護された再帰反射性要素をもった密閉セ
ルを構成するように網状の連続結合に沿ってベースシー
トにシールされている。この技術の進展は米国特許第4,
025,159号（McGrath）に開示されている。この特許は、
バインダー材料が熱成形可能な材料であり、熱成形後に
その場で硬化されることによって、カバーシートへのバ
インダー材料のより信頼性の高い接着が達成されること
を教示している。要素封入型シート物の２通りの普通の
態様は（１）前側で実質的透明カバーフィルムと接触し
た格子パターンの即ち網状の連続結合の状態に熱成形さ
れたバインダー材料の層の中に部分的に埋め込まれてい
る微小球の単層から一般に成る微小球系シート物；およ
び（２）平らな前側を有する表面シートの後側に位置し
た内部反射性要素と、その要素の背後に位置し、かつ網
状の連続結合の状態に表面シートにシールされている封
止層とから一般に成るプリズム系すなわちキューブコー
ナー系再帰反射性シート物である。

要素封入型再帰反射性シート物が必要な性能を与える
ためには、カバーフィルムは必要な封入構造すなわち密
封構造を維持するためにシート物のその他の部分にしっ
かり結合されていることが重要である。さらに、シート
物の成分は（１）再帰反射に必要な光学的機能たとえば
必要な空気界面を付与するのに必要な配列と（２）構造
一体性とを維持するように十分に耐久性であり、かつ安
定であるべきである。かかる耐久性を達成するには多く
の工程を採用できる。たとえば、米国特許第4,637,950
号（Bergeson他）には、向上した離層抵抗性を与える、
要素封入型再帰反射性シート用カバーフィルムが開示さ
れている。先に言及した米国特許第4,025,159号には、
要素封入型再帰反射性シート物へのカバーフィルムすな
わち封止フィルムの結合を強化することによって前記シ
ート物における離層抵抗性の向上を達成するための別の
手法が開示されている。

シート物のような再帰反射性製品は高い可視性を付与
することができることから、伝達を目的としたもの例え
ば通行するものに対する情報を担持する道路標識や、安
全性を目的としたもの例えばトラフィックコーン、衣
類、救命いかだ等の、多数の製品に慣用されている。か
かる使用は場合によってはシート物の劣化の原因になる
条件または薬剤にシート物をさらすので、シート物の再
帰反射性能を損傷または破壊することさえある。たとえ
ば、戸外で用途に使用されるシート物は紫外線や湿気に
さらされることに対して耐性であるべきである。

再帰反射性シート物の慣用されている需要のある一用
途は建造物ゾーン標識や通行指示標識、たとえば、トラ
フィックコーンや棚などの上で使用されるものである。
かかる用途においては、シート物が搭載される物品すな
わち基体はシート物の再帰反射性能に対して更に別のリ
スクを与える。たとえば、トラフィックコーンは一般に
極めて可撓性に作製されている。普通、それらは高い可
撓性および耐衝撃性を達成するように高度に可塑化され
ているポリ塩化ビニルのような材料から製造されてい
る。さらに、トラフィックコーンは高度に人目を引くよ
うに、非常に輝く目立つ色（たとえば、きらめく又は蛍
光性のオレンジ色）をもった顔料または染料などによっ
て着色されている。

かかる物品上で使用するには、再帰反射性シート物は
耐衝撃性および可撓性であるべきであり；従って、カバ
ーフィルム、バインダー材料などは一般に、耐磨滅性、
可撓性、および紫外線（UV）暴露による劣化に対する抵
抗性のような必要な性質を示すように選択される。しか
しながら、更に別のリスクは基体物品の中に含まれてい
る可塑剤のような薬剤が基体からシート物の中へ移行す
る傾向があり、通常、それがさらに基体の中の顔料やそ
の他の薬剤をシート物の中に浸透させる原因になるとい
うことである。

多くの場合、再帰反射性シート物の中への可塑剤の浸
透はシート物を劣化させ、それによってシート物の有効
寿命を低下させる。たとえば、シート物の中のカバーフ
ィルムとその他の要素との間の結合が弱くなると、カバ
ーフィルムが離層し易くなり、そうなるとシート物は必
要な空気界面を破壊するような、微小球またはプリズム
要素の表面上への湿気付着による損層を受け易くなる。
可塑剤はシート物の中へ浸透または移行し、そして、空
気界面を有することになっている再帰反射性要素の光学
的表面（すなわち、シート物のタイプに依存して、微小
球の前面またはプリズム要素の表面）上に層を形成する
ことによって、湿気が裸レンズ構造体の上に付着したと
きのように再帰反射を損なう。場合によっては、シート
物の中の一つ以上の要素たとえばバインダー層またはプ
リズム要素はシート物の構造一体性を失ったり、再帰反
射性能を実質的に損失または喪失するような有害な影響
を受ける。たとえば、カバーフィルムがしわになった
り、再帰反射性要素が形状または配向を乱されたりす
る。さらに、可塑剤の移行はシート物の有る部分、たと
えば、しばしば白色またはその他の特定の色であること
が望まれているシール脚部（seal legs）における目ざ
わりな変色の原因になる。多くの場合、可塑剤がシート
物の中に移行するときには、基体中のその他の薬剤たと
えば顔料や染料のような着色剤を連行する傾向があり、
そのことによってシートの性能または外観が更に損なわ
れる。

本発明は優れた可撓性と高い引張強度を有することが
でき、しかも、シート物の適用対象である基体の中に含
有されていてシート物にとっては有害な薬剤たとえば可
塑剤や着色剤による劣化に対して抵抗性でもある、要素
封入型再帰反射性シート物を提供する。

本願発明によって提供される新規な再帰反射性シート
物は、要約すると、（ａ）実質的に透明な表面部材、一
般には、実質的に平らな前面を有するもの；（ｂ）前お
よび後の側を有する封入部材であって、前記前側が前記
表面部材から距離を置いた関係で位置しており、そして
網状の相互に連続した結合によって前記表面部材にシー
ルされている、前記封入部材；および（ｃ）前記表面部
材の前面に入射した光を再帰反射するように前記表面部
材と前記封入部材との間に位置する再帰反射性要素を含
み、前記封入部材は「可塑剤抵抗性」障壁層を構成要素
の一部として含む。「可塑剤抵抗性」は障壁層が可塑剤
たとえばテレフタル酸ジオチルやフタル酸ジオクチルに
さらされても実質的に劣化せず、かつその中を可塑剤が
移行するのを実質的に阻止することを意味している。再
帰反射性要素は代表的には、実質的に単層状に配列され
ており、かつ空気界面を有している。或る態様において
は、再帰反射性要素は後の面の背後に反射体を配置され
ている微小球であり、微小球の後側の部分はバインダー
層としても作用する封入部材の前側に部分的に埋め込ま
れており、そして微小球の前側の部分は封入部材の前側
から突き出ている。或る態様においては、再帰反射性要
素は面部材の内側表面上に位置したプリズム状の反射性
要素すなわちキューブコーナーの反射体である。本発明
の再帰反射性シート物は封入部材が可塑剤抵抗性の障壁
層を含んでいる点で、従来知られている要素封入型シー
ト物とは相違する。代表的には、本発明のシート物は約
32゜F（０℃）の温度で1/8（0.125）インチ（3.2mm）の
マンドレルのまわりに、亀裂なしで巻き付けるのに十分
な可撓性である。好ましくは、シート物は約−10゜F
（−23℃）の温度で1/8インチのマンドレルのまわりに
巻き付けるのに十分な可撓性である。通行制御用のバリ
ケードおよび装置たとえばトラフィックコーンの上で使
用するために作製された再帰反射性シート物の態様で
は、シート物は一般に32゜F（０℃）で少なくとも40イ
ンチ−ポンドの耐衝撃性を有しており、そして好ましく
は約32゜F（０℃）の温度で100インチ−ポンドの衝撃に
亀裂なしで耐えるのに少なくとも十分な耐衝撃性を有し
ている。より好ましくは、シート物は約−10゜F（−23
℃）の温度で160インチ−ポンドの衝撃に耐えるのに十
分な耐衝撃性を有している。インチ−ポンドはアルミニ
ウム試験パネルの上に搭載されたシート物に衝撃を加え
るための特定荷重とその垂直落下距離との積として表わ
した衝撃の大きさの尺度である。

本発明の再帰反射性シート物は多数の有益な性質およ
び特徴を示す。たとえば、障壁層は増大した引張強度、
引張抵抗性、および一体性をシート物に付与することが
できるので、たとえば、シート物を基体へ縫い付けるこ
とも可能にする。かかる向上した諸性質はまた、シート
物を基体から便利に取り外すことも可能にする。重要な
ことであるが、障壁層は保護的バリヤとして作用するの
で、シート物を又はその再帰反射性を劣化させやすい可
塑剤や着色剤のような有害な薬剤がシート物の後側から
シート物の中に浸透するのを防止する。従って、本発明
のシート物はトラフィックコーンのような高度に可塑化
されている物品に対しても応用可能であり、それでいて
再帰反射性要素の臨界的空気界面も含めてシート物の構
造一体性が維持されることから実質的使用期間にわたっ
てその再帰反射性能を保持する。さらに、本発明のシー
ト物は基体からシート物への薬剤の移行による変色に対
して一般に抵抗性であるので、望まれる昼間時外観たと
えば白色の着色を維持し易い。

次に本発明を図面を参考にしながら説明する。図面の
中の各部の大きさは正確でなく、また、図面は単なる例
示であって、非限定的なものである。

第１図は本発明の再帰反射性シート物の微小球系態様
の一つの完成部分10の断面図である。シート物10は構成
要素の一つとして、表面部材12、（しばしば、カバーフ
ィルムまたはカバーシートと呼ばれる）と封入部材14を
含み、封入部材14はバインダー層16と中間接着剤18と障
壁層20、を含む。表面部材12と封入部材14は距離を置い
た関係で配置されており、そして網状の連続結合22によ
ってシールされている。シート物10はさらに、表面部材
12と封入部材14の間に配置されている再帰反射性要素24
を含む。再帰反射性要素24は実質的に単層状に配列され
ており、そして空気界面を有している。すなわち、その
前面は露出している。この態様においては、再帰反射性
要素24は封入部材14のバインダー層16の中に部分的に埋
め込まれており、かつ、その前面30から部分的に突き出
しており、そしてそれは反射対28が後の面の背後に配置
されている微小球26からなる。

第２図は障壁層20が封入部材14のバインダー層16の後
側に直接接着している即ち中間接着剤の使用なしで自己
接着している、本発明の再帰反射性シート物のさらに別
の微小球系態様の完成部分40の断面図である。第２図に
示されているように、本発明の再帰反射性シート物はシ
ート物10を基体（図示されていない）に固定するために
使用されるべき搭載用接着剤31を封入部材14の後側に有
している。代表的には、この搭載用接着剤31は取扱時に
剥離可能な保護ライナー32によって覆われている。

後の面の背後に反射体を配置されている透明な微小球
は慣用されている部類の再帰反射性要素である。かかる
再帰反射性要素は広範囲にわたる入射角すなわち光がシ
ート物に入射する角度に対して満足なレベルの再帰反射
輝度を一般に与える。

微小球が使用される場合には、微小球は最も均一かつ
十分な再帰反射を与えるように好ましくは実質的に球形
である。さらに、微小球は微小球によって吸収される光
の量を最小にすることによって本発明のシート物によっ
て再帰反射される光の量を最適化するように実質的に透
明であることが好ましい。微小球は一般には実質的に無
色であるが、望むならば特殊な効果を生じるように着色
されていてもよい。ここに使用される微小球はここに教
示されている光学的性質および物理的特性を有するガラ
スまたは合成樹脂から製造できる。一般に、ガラス微小
球は合成樹脂から製造された微小球よりもコストが安
く、かつより優れた耐久性を有するという理由から一般
に好ましい。

本発明のシート物に使用される微小球は代表的には約
40〜約200μｍの平均直径を有する。この範囲外の平均
直径を有する微小球も使用できるが、この範囲より実質
的に小さな微小球は回折効果のせいで低い値の再帰反射
を与える傾向があり、他方、この範囲より実質的に大き
い微小球は微小球をその場に保持するのに多量のバイン
ダー材料を必要とするので望ましくないほど厚い再帰反
射性シート物を生成する。厚さが増大すると、得られる
シート物の可撓性が減少する傾向がある。本発明に使用
される微小球は代表的には約1.70〜約2.0の屈折率を有
しており、この範囲はここに示されているように微小球
の前面が空気を伴っているような微小球型再帰反射性製
品に有効であると一般に考えられている。

先に言及したように、本発明の再帰反射性シート物の
微小球系再帰反射性要素はその後の面に反射体を有して
いる。反射体として使用される材料の具体例は真空蒸着
すなわち蒸着された金属被膜たとえばアルミニウムや
銀；化学付着された金属被膜たとえば銀；金属被覆プラ
スチックフィルム；金属箔たとえばアルミニウムや銀；
誘電性被膜；および真珠箔顔料粒子などである。アルミ
ニウムや銀の被膜は最高の再帰反射輝度を与える傾向が
あるので一般に好ましい。銀被膜を使用して作製された
シート物の昼間白色性はアルミニウム被膜よりも一般に
明るく、より好ましいが、全体的にはアルミニウム蒸着
の方がより好ましいといえる。その理由は銀の反射性被
膜は戸外にさらされた場合に一般にアルミニウム被膜よ
りも酷い劣化に悩まされる傾向があるからである。米国
特許第3,700,305号（Bingham）には、本発明の再帰反射
性物品に使用できる誘電性のミラーまたは被膜が開示さ
れている。

再帰反射性要素は最大再帰反射輝度を与えるように一
般に濃密に充填されている。

第１図を参照にすると、再帰反射性要素24は封入部材
14のバインダー層16の中に部分的に埋め込まれており、
かつ、そこから部分的に突き出している。代表的には、
バインダー層16は表面部材12に粘着接触するように熱成
形されることが可能であるバインダー材料からなる。熱
成形された結合を形成するのに有効であるバインダー材
料は約50℃〜250℃の温度に加熱されたときに軟化して
成形可能な状態になる一般に室温で固体のものである。
この指定範囲の下限温度で軟化するバインダー材料は得
られたシート物が典型的環境下でたとえば夏場の舗装構
造物のゾーンの上で安定性を維持するには容易に軟化し
過ぎ、他方、上記指定範囲の上限温度で軟化するバイン
ダー材料はそれを使用したシート物の製造に際してコス
ト高な加工を一般に必要とする。型押圧プラテンの圧力
下では、バインダー材料は表面材料12を濡らすように十
分に流動し、一般に、加圧領域下の微小球を覆うが、非
加工領域では有意に流動しないので、空気界面を有する
微小球の密封セルすなわちポケットが残される。すなわ
ち、微小球の前面は露出されている。さらに、熱と圧力
を除去した後でも、バイダー材料はその熱成形された形
状を保持すべきである。

次いでバインダーが硬化される（例えば電子ビーム線
によって）べき場合には、バインダーは１種以上の反応
性成分たとえば電子ビーム線の存在下で（たとえば水素
原子の喪失もしくは転送または開始剤分子の分解を通し
ての遊離基の生成によって）活性化される成分を含有し
ている。先に挙げた米国特許第4,025,159号には、要素
封入型シート物の離層抵抗性を改善するために熱成形済
みバインダー材料を硬化することが開示されている。場
合によっては、硬化性バインダー材料は硬化したときに
望ましくない程度にまで、可撓性が低くなり、脆性にな
ることさえある。従って、バインダー材料の選択は得ら
れるシート物に要求される諸性質たとえば可撓性に成る
程度依存する。

本発明のシート物に使用されるバインダー材料は代表
的には可撓性であり、もしそれ等が表面部材と接触した
状態になるように熱成形されるべき場合には、少なくと
も初期には実質的に熱可塑性でもある。本発明のシート
物に有効なバインダー材料のいくつかの具体例はウレタ
ン、ビニル、オレフィンなどである。バインダー材料は
押出、溶剤流延、またはその他の手段によって成形され
てもよい。

ここに使用される封入材料のバインダー層はバインダ
ー材料の他に、得られるシート物に所望の外観を付与す
るために１種以上の着色剤たとえば顔料および／または
染料を一般に含有していてもよい。しばしば「シール脚
部」とも称される網状の連続結合部はシール物の前方か
ら容易に目視可能であるので、バインダー材料は一般に
は着色されている。たとえば、知られているように、バ
インダーはそれに白色の色を付与するために二酸化亜鉛
を含有していてもよい。かかる色の付与はシート物およ
びその適用対象である基体の目立ちやすさを改善するた
めに重要であり、また、たとえば情報内容の読みやすさ
を改善するように当該再帰反射性シート物と周囲物質と
の間のコントラストを向上させるために使用されてもよ
い。Cap YはASTM E97−77に従って測定できるシート物
の昼間時外観の全白色度の尺度である。本発明の態様に
よっては、27以上のCap Yを有するシート物を製造でき
る。高白色度外観たとえば高いCap Yは再基反射性製品
のためのいくつかの規格によって要求されている。

着色剤の他に又は着色剤の代わりに、本発明のバイン
ダーは１種以上のその他の性質向上剤を含有していても
よい；その具体例は保護剤または安定剤たとえば紫外線
吸収剤、遊離基開始剤、耐候安定剤、酸化防止剤など、
バインダー中に部分的に埋め込まれている反射性要素に
対しての又はシート物のその他の要素たとえば障壁層や
表面部材に対しての接着性を改善するための接着促進
剤、および、加工プロセスを容易にするために使用する
ことができる粘度調節剤のような加工助剤である。

第１図および第２図に示されているような本発明の微
小球系シート物の封入部材14のバインダー層16は一般に
少なくとも、使用される微小球の平均直径とほぼ同程度
の厚さ有し、使用微小球の平均直径のほぼ２倍または３
倍であってもよい。

封入部材のバインダー層からのバインダー材料の変位
は結合を形成するための好ましい手法である。何故なら
ば、かかる操作では工程が少なくなり、シート物内の界
面が少なくなり、また結合の形状を実に狭い線状に制御
することができるからである。しかし、封入部材とは別
に結合材料をたとえば目の荒いメッシュパターン状に予
め形成された別個のシートとしてシート物に導入するこ
とも可能である。かかる別個に導入された結合材料は次
いで表面部材と封入部材との間に、たとえば熱と圧力に
よってラミネートされることによって、接着される。

本発明に使用される障壁層は好ましくは、シート物の
適用対象である基体の中の可塑剤およびその他の有害な
薬剤の移行に対して抵抗性であるべきである。有害な薬
剤の具体例は基体の中に含有されているか又は基体の中
に浸透して移行する単量体型または重合体型可塑剤や着
色剤などである。ポリ塩化ビニルから製造されているト
ラフィックコーンのような弾性反発性の装置の場合に通
常遭遇する可塑剤はフタル酸ジオクチルやテレフタル酸
ジオクチルのような単量体型可塑剤である。

障壁層は好ましくは、封入部材全体にわたって本質的
に連続である。またはトラフィックコーン上に搭載され
るシート物の場合には、障壁層は好ましくは、少なくと
も基体と同じ領域を占める部分の封入部材にわたって本
質的に連続である。

加えて、障壁層は代表的には好ましくは、得られるシ
ート物が貯蔵のためにそれ自体ロール状に巻き取られる
ようにいくらか可撓性である。また、可撓性であるとい
うことはシート物が非平面基体たとえばトラフィックコ
ーンなどに適用されることを可能にする。障壁層は好ま
しくは、得られるシートが使用時の歪みや荒っぽい取扱
に耐え得るように十分に耐衝撃性かつ可撓性である。表
面部材の場合同様、障壁層は可能性のある使用温度下で
もその必要な諸性質を好ましくないほど喪失すべきでな
い。

有効な可塑剤抵抗性の障壁材料の具体例は限定するつ
もりはないが次の通りである：ポリエステル、ナイロ
ン、ポリビニリデンダイクロライド、たとえば、ダウケ
ミカル社製のサラン（SARAN）、エチレンビニルアルコ
ール、およびポリフッ化ビニル。好ましい障壁材料は二
軸延伸の熱硬化ポリエステルであり、それは一般に高い
強度、耐久性、耐候性、および可塑剤不浸透性を示し、
かつ一般に実質的に寸法安定性である。

かかる材料の押出フィルムはその溶剤流延フィルムよ
りも一般に好ましい。何故ならば、押出フィルムは慣用
可塑剤に対してより有効な障壁として作用することが認
められたためである。多くの溶剤流延フィルムはピンホ
ールや、溶剤の蒸発によって残されるその他の構造欠陥
を有し、それ等は可塑剤が障壁に浸透するのを許してし
まうと考えられる。押出フィルムは一般により不浸透性
の障壁層を提供すると考えられる。場合によっては、高
分子量の押出フィルムは分子量以外は同じ組成の低分子
量フィルムよりも高度の不浸透性を保有する強靭なフィ
ルムを提供する傾向がある。従って、高分子量のフィル
ムは本発明における障壁層として好ましい。

障壁層は第１図に示されているように中間接着剤18に
よってバインダー層16へ接着されてもよいし、または第
２図に示されているようにバインダー層16へ自己接着し
てもよい。中間接着剤18の選択は障壁層20や、それを接
着させる対象である封入部材14の中の要素たとえばバイ
ンダー層16の諸性質に有る程度依存する。かかる接着剤
は得られるシート物の離層欠陥を防止する優れた接着を
付与するように選択されるべきである。中間接着剤とし
て有効ないくつかの接着剤の具体例は感圧接着剤、熱賦
活接着剤などである。

障壁層20がバインダー層16に直接接着されている第２
図に示されているような態様においては、障壁層とバイ
ンダー層は両者の間の所定の結合を達成するのに必要と
されている所定の相溶性を示すように選択されるべきで
ある。有効な組み合わせの具体例は、代表的には、或る
種の下処理たとえばコロナ処理やプラズマ処理やスパッ
ターエッチングのような表面処理によって、または重合
体型プライマーのようなプライマーの付加層によって、
ウレタンやオレフィンのような多数のタイプのバインダ
ー層に自己接着することができるポリエステル障壁層で
ある。場合によっては、障壁層とバインダー材料との間
の接着は障壁層の上にバインダー層を押出すことによっ
て改善できる。バインダー材料は必要な結合を妨害する
ような薬剤を有害な量で含有しないことが好ましい。た
とえば、担体上の微小球の間に付着したアルミニウムを
残しながら担体からのアルミニウム蒸着微小球の転写を
促進するために使用される或る種の剥離剤は大量に使用
された場合には障壁層へのバインダー材料の接着を阻害
するであろう。満足なバインダー材料の配合およびバイ
ンダー材料と障壁層の組合せは試行錯誤によって容易に
決定することができる。

ここに使用されている障壁層は代表的には約0.25〜約
10ミル（６〜250μ）の厚さである。この範囲外の厚さ
を有する障壁層も使用可能であるが、この範囲より実質
的に薄い障壁層はシート物の加工中にあまりにたやすく
参照する傾向があるので必要な可塑剤障壁をもたらすこ
とに失敗し、他方、上記指定範囲より実質的に厚い障壁
層は得られるシート物を基体にたやすく順応させるのに
望ましくないほど剛性かつ抵抗性にする傾向がある。ま
た、障壁層が後述するように前記網状の連続結合の形成
時に封止フィルムとして使用される場合には、障壁層は
バインダー材料を表面部材に接触させるように熱成形す
るための型押し圧の適用を妨害するほど厚くすべきでな
い。たとえば、封止フィルムとして使用されるべくポリ
エステルフィルムからつくられた障壁層は網状結合の形
成を容易にするように代表的には約0.25〜１ミリ（６〜
25μ）の厚さである。障壁層の最適厚さは得られるシー
ト物に必要とされる諸性質によって或る程度決まる。た
とえば、シート物が基体に縫い付けるべき場合には、約
２〜４ミル（50〜100μ）の厚さを有するポリエステル
障壁層は必要な引裂抵抗を与えるのに一般的に好まし
い。別の態様においては、シート物は巻き上げや折りた
たみの形態で保管し事故現場や構造物ゾーン付近などで
広げて使用するロールアップ標識例えば警察車両や公益
サービス車両の中のキャリヤーとして使用される。

基体の中に含有されている薬剤の浸透を防止する障壁
を付与することの他に、本発明の或る態様の更に別の利
点は障壁層が網状の連続結合の熱形成時にバインダー材
料に対する封止フィルムとして使用できることである。
かかる場合には、連続結合を形成するための型押し圧の
適用に先だって、バインダー層の後側に障壁層が、たと
えば、ニップローラー間に通過させることによって、適
用されてもよい。障壁層がこのように使用される場合に
は、障壁層はバインダー材料をして表面部材と接触する
ように熱成形させるために、型押パターンに従って変形
するよう十分に順応性であるべきである。これは第２図
に示されており、障壁層20は結合22の近隣領域で変形さ
れる。障壁層が封止フィルムとして使用された場合に
は、障壁層は結合の形成時に使用される熱と圧力に、細
ることなく即ち有効な障壁でなくなるように薄くなるこ
となく、耐えることができるべきである。約200℃まで
の温度に劣化なしで通常耐えることができるポリエチレ
ンテレフタレート障壁層は封止フィルムとして代表的に
有効である。

障壁層の別の例はアルミニウムのような金属フィルム
である。かかるフィルムは予め形成された箔として本発
明のシート物に導入されてもよいし、またはシート物の
形成時にペーパーコートとして適用されてもよい。かか
る障壁層は上記の重合体型態様よりも実質的に薄くする
ことができ、それでいて可塑剤浸透に対する必要な抵抗
性を付与するが、かかる障壁層を含む態様のシート物は
一般に、シート物の製造目的たる用途に或る程度依存し
てシート物に更なる強度を付与するためにその他の要素
をさらに含んでもよい。また、非常に薄い金属層たとえ
ば約１μ未満の圧さのものは可塑剤不浸透性を低下させ
るピンホールやその他の傷を含有する傾向があるか、ま
たは得られたシート物が使用時に曲げられる場合のよう
に伸張されたときに亀裂を生じたり孔が開いたりするよ
うである。金属障壁は得られるシート物をしてその可塑
剤抵抗性を実質的に維持しながら使用時に屈曲または変
形するのを可能ならしめるように生成されることができ
る実質的に延性の金属から製造されるべきである。金属
障壁層のいくつかの利点はそれ等が一般に隣接重合体層
（特に、極性官能基を含有するもの）への強力接着を達
成すること；および、或る種の重合体型障壁層では隣接
層との強力結合を容易には達成できないような、しかも
諸性質たとえば可撓性を変化しがちな広い温度範囲にわ
たって、実質的に周囲温度での変化と同じような非常に
安定であることなどである。

一般に、金属障壁層が本発明のシート物に使用される
場合には、封入部材は障壁層と表面部材との間に配置さ
れたマスクとして作用することができる層をさらに含む
であろう。一般に、かかる層はシート物に所望の色たと
えば白色を付与するために着色剤たとえば二酸化チタン
を含有している。

本発明の微小球系シート物の表面部材12は代表的に
は、可撓性、耐衝撃性、かつ耐候性である実質的に透明
なフィルムまたはシートである。レンズ封入型再帰反射
性シート物のための、カバーフィルムと呼ばれることも
ある、多数の単層および多層の表面部材が知られてい
る。具体例はポリオレフィン、ビニル、ポリエステル、
ウレタン、フルオロポリマーであり、本発明のシート物
の表面部材は代表的には、保護剤たとえば紫外線吸収
剤、耐候安定剤など、着色剤たとえば染料、および接着
促進剤のような、１種以上の性能向上剤を含む。代表的
にはポリマー材料を含むか又は本質的にポリマー材料だ
けからなるが、多層の表面部材を使用して全体で部材の
諸性質を最適化してもよい。その具体例は硬質の、高度
の耐磨滅性の外層と、接着促進用の内層である。

本発明のシート物の普遍的な用途はトラフィックコー
ンのような通行標識である。かかる環境下では、シート
物は衝撃や乱暴な取扱を受ける。従って、本発明のシー
ト物の表面部材は所定の業務期間かかる条件に耐えるこ
とができるべきである。表面部材は上記のように耐衝撃
性であるべきであり、そして好ましくは耐磨滅性でもあ
る。表面部材はまた、シート物が使用される広範囲の周
囲温度すなわち好ましくは約−40℃〜約80℃にわたって
これら性質を保有すべきである。

一般に、本発明のシート物の封入部材の後側には、そ
れを基体に結合させるために、本願において搭載用接着
剤と呼んでいる接着剤が適用される。かかる接着剤の具
体例は熱賦活接着剤、感圧性接着剤などである。かかる
接着剤の選択は封入部材の背面およびシート物の適用対
象である基体の背面の特性にある程度左右される。たと
えば、トラフィックコーンの背面に適用されるべきシー
ト物は「可塑剤寛容性」接着剤すなわち可塑剤が接触ま
たは浸透してきたときでさえ十分な結合強度および凝集
強度を与える接着剤を用いて一般に製造される。適切な
搭載用接着剤の具体例は様々なアクリロニトリル含量
（たとえば約10〜約45重量％）を有する水素化並びに非
水素化ゴムを包含するニトリルブタジエンゴム、およ
び、アクリロニトリル／ブタジエン／イソプレンのよう
なターポリマーである。

第３図および第４図には、プリズムすなわちキューブ
コーナー系再帰反射性シート物の形態の本発明の態様が
図解されている。第３図には、表面部材112および封入
部材114を含む再帰反射性シート物の部分110が示されて
いる。表面部材112の後の面上には、この態様では上記
の米国特許第4,025,159号などに開示されているような
キューブコーナー系再帰反射性要素である多数個の再帰
反射性要素124が存在している。封入部材114のバインダ
ー層116の部分はシート物110を多数の密封セルに分割し
ている網状の連続結合122において表面部材112と接触す
るような順応している。封入部材114はさらに中間接着
剤118によって接着された障壁層120を含む。

第４図には、障壁120が中間接着剤層を使用せずに封
入部材114のバインダー層116に直接に自己接着している
こと以外は、第３図に示されているものと同じようなも
う一つの態様の一部110が図解されている。

本発明のシート物40に適用したトラフィックコーン60
の一部が第５図に示されている。通常、コーン60は高度
に可塑化されたポリ塩化ビニルのシートからなる。一般
に、このコーンは蛍光顔料または染料も含有しているで
あろう。

ここに教示した障壁層は、シート物の適用対象である
基体の中の可塑剤のような有害な薬剤からシート物を保
護すること以外に、この障壁層を含むシート物をより引
裂抵抗性にし、そしてシート物により大きな引張強度を
付与する。従って、基体たとえば漂流救命胴衣上の布や
パネルのような物品に縫い付ける場合、かかるシート物
は縫い付け時に穿孔された縫い目に沿って引き裂かれ易
くない。さらに、かかるシート物の高い引張強度はシー
ト物を基体から容易に又は便利に除去できるようにする
ことを促進することができる。たとえば、戦闘機のパイ
ロットのヘルメットは墜落事故の場合の探索性を改善す
るために本発明のシート物を接着して支給されてもよ
い；しかしながら、もしパイロットが探索されずにいる
ことを望むような領域で撃墜された場合には、再帰反射
性シート物は彼のヘルメットから除去することができ
る。多数の従来の再帰反射性シート物は十分な引張強度
を示さないので、剥離可能な接着剤によって接合された
場合でさえ、取り外しを試みたときに断片に引く裂かれ
る傾向がある。

第６図には、表面部材12と、再帰反射性要素24と、封
入部材14と、可塑剤寛容性または可塑剤抵抗性の補強部
材72を接着させるのに使用される接着剤71とを含む本発
明のシート物のもう一つの態様70が示されている。障壁
層20は封止フィルムとして使用された。補強部材の具体
例はナイロン、ポリエステルなどのような重合体フィル
ムであり、それはシート物により大きな強度を付与する
のに利用することができ、かつ改善された可塑剤抵抗性
を付与することもできる。その他の具体例は様々な布地
である。接着剤71が可塑剤寛容性補強部材72と共に利用
される場合には、接着剤71もまた可塑剤寛容性であるべ
きである；しかしながら、補強部材72が可塑剤抵抗性で
ある場合すなわち可塑剤の移行を阻止する場合には、接
着剤71は一般的には可塑剤寛容性である必要はない。場
合によっては（図示されていないが）、補強部材は中間
接着剤を使用することなく、同時押出やコロナ処理など
によって封入部材の後側に自己接着してもよい。

実施例 次に、非限定的な実施例によって本発明をさらに説明
する。別に指示されていない限り、量は全て重量部によ
る。

別に指定されていない限り、次の試験方法を使用し
た： 可塑剤抵抗性 再帰反射性シート物の、基体からの可塑剤の浸透に対
する抵抗性は次のように求めた。まず、当該シート物の
再帰反射輝度を測定し、当該シート物のサンプルを可塑
化基体たとえばトラフィックコーンから切り取ったポリ
塩化ビニル片の表面に適用し、そしてこの集成物を150
゜F（65℃）の炉内で10日間滞留させた。滞留後、この
集積物を炉から取り出し、そして室温まで放冷した。サ
ンプルのなんらかの変化、たとえば、シワ、変色、カバ
ーフィルムの剥がれやすさ、検出可能な（視覚的に又は
触れることで）表面残留物などを目視検査し、そして再
度、その再帰反射輝度を測定した。あれば、変化を記録
し、そして再帰反射輝度の保留％を当該シート物の可塑
剤抵抗性の尺度として求めた。

再帰反射輝度 再帰反射輝度は米国防衛公報T987,003号に記載されて
いるようなレトロルミノメーター（retroluminometer）
を使用して、約0.2゜の開度（divergence angle）で、
かつ約−４゜の入角（entrance angle）で測定された。

耐衝撃性 耐衝撃性は、サンプルを指示通り32゜F（０℃）また
は−10゜F（−23℃）の温度で安定化した以外は、米連
邦ハイウェイ・プロジェクトに対する道路および橋の構
造物のための米国運輸省・米連邦ハイウェイ局FP−79標
準使用のセクション633.06（ｉ）に規定されている試験
手順に従って測定された。サンプルは荷重落下時に破砕
またはひび割れしない場合にはその衝撃に対して抵抗性
であるとされる。耐衝撃値は荷重と垂直落下距離との積
として求められる。

可撓性 サンプルシート物の可撓性は、サンプルを指定通り32
゜F（０℃）または−10゜F（−23℃）の温度で安定化し
たこと以外は、米連邦ハイウェイ・プロジェクトに対す
る道路および橋の構造物のための米国運輸省・米連邦ハ
イウェイ局FP−79標準使用のセクション633.06（ｇ）に
規定された試験手順に従って測定された。

実施例１および比較例Ａ ポリエチレンをコートされた紙担体を約105℃に加熱
してから、それに、約65μの平均直径と約1.91の屈折率
を有するガラス製微小球を浴びせた。担体の表面から過
剰の微小球を除去して担体上に微小球の実質的単層を形
成し、それから、ポリエチレン被膜の中に微小球が重力
と毛管力によって部分的に埋め込められるように標準的
手法に従ってポリエチレン被膜を軟化させるために担体
と単層を約140℃に加熱した。それから、担体と単層を
真空室に入れ、そしてその上にアルミニウムの層を約10
0nmの厚さに付着させた。

18.0部の芳香族ウレタン、6.0部のビニル、8.0部の二
酸化チタン、0.5部のフェロ554（フェロCorpからのビニ
ル安定剤）、0.5部のウビノール（UVINOL）N35（BASFか
らのビニル安定剤）、0.5部のステアリン酸、および66.
5部の溶剤からなる溶剤含有ウレタン／ビニル系バイン
ダーをアルミニウム蒸着微小球の上に塗布し、そしてこ
の集成物を炉内で乾燥して用材を除去し、バインダー層
を形成した。バインダー材料の露出表面をコロナ処理
し、他方、二軸延伸の0.5ミルのポリエチレンテレフタ
レートフィルムの一方の表面をやはりコロナ処理し、そ
れからこのフィルムをバインダー材料に互いのコロナ処
理表面が接触するようにホットラミネートした。それか
ら、担体を剥離して微小球の前面を裸出させた。

97.4部のプリマコール（PRIMACOR）3440（ダウコーニ
ングCo.から入手できる、主要量のエチレン単量体と少
量のアクリル酸単量体からなると思われる、約10のメル
トフローインデックスを有する、押出用熱可塑性高分子
量共重合体）および2.6部の耐候安定化用システム（1.0
部の紫外線吸収剤、1.5部のヒンダードアミン、および
0.1部の酸化防止剤からなり；フィルムの強度または他
の材料への接着力に影響しないと思われる）からなる透
明なフィルムを次のように押出して構造層を形成した。
安定化された共重合体を圧縮比3:1の一条ねじスクリュ
ーによって6.3cmの押出機から40.6cmのダイを通して二
軸延伸ポリエチレンテレフタレート（PET）担体の上に
押出した。押出機温度はゾーン１〜５のそれぞれで190
℃、260℃、273℃、264℃および264℃であった。押出機
のネックおよびダイリップは270℃であった。押出機ス
クリュー速度は30rpmであり、他方、フィルム引取速度
は約100μの厚さのフィルムを提供するように調節され
ていた。それから、押出フィルムをそれ自体の上に巻き
取ってロール状にした。

内層は次のように形成した。まず、プリマコールフィ
ルムの一方の面をコロナ処理し、それからその上に、ト
ルエン、ｎ−プロピルアルコール、プロピレングリコー
ルモノメチルエーテル、およびエチレンジアミンの中の
約25重量％の脂肪族ウレタンの溶液を約３ミル（75μ）
の間隙設定でバー塗布した。それから、この構成体を加
熱乾燥して溶剤を除去したところ、硬質ウレタン内層が
残された。この内層はバインダー材料に対する強い結合
を提供するはずである。

それから、このカバーシートとベースシートとをベー
スシートから突き出た微小球と内層とが接触するように
接触させ、そして標準的手順に従ってカバーシートを網
状の連続結合に沿ってベースシートにシールさせた。本
発明に従って障壁層として作用するはずであるポリエス
テルフィルムもまた、一連の連続結合の形成時に封止層
として機能した。

それから、「可塑剤寛容性」接着剤スコッチ・ジョイ
ニング・システム＃927、すなわち、ライナー上のアク
リル系感圧接着剤を障壁層の背面に適用し、そしてライ
ナーを除去した。「可塑剤寛容性」とは、接着剤が可塑
剤にさらされて、その中への可塑剤の移行を受けた後で
さえ、可塑剤が望ましい接着性能を与えることを意味し
ている。

それから、カバーフィルムの前面から担体を剥離し
た。

比較例Ａにおいては、ホットラミネーションに先だっ
てバインダー材料もポリエステルフィルムもコロナ処理
しなかったこと、および連続結合の形成後にポリエステ
ルフィルムを除去したこと即ちポリエステルフィルムを
封止フィルムとしてだけ使用したこと以外は、同じよう
にしてシート物を製造した。可塑剤寛容性接着剤は本発
明に従う障壁層を保有していない封入部材すなわちバイ
ンダー層の背面に直接に適用された。

この２種類のシート物を可塑剤抵抗性について試験し
たところ、次のような結果を生じた。

肉眼には、実施例１のサンプルは可塑剤抵抗試験の前
後で実質的に同じ外観を有していたが、比較例Ａはしわ
を生じ、そのシール脚部がわずかに変色した。さらに、
比較令Ａでは、いくらかの可塑剤がシート物の中に完全
に浸透し、そしてシート物の前面から浸出した。

実施例２および比較例Ｂ 比較例Ｂにおいては、リフレックサイト（REFLEXIT
E）ブランドの超強力級のバリケード用シート物、すな
わち、ポリエステルから成ると思われる表面部材とポリ
エチレンから成ると思われるオレフィン系封入部材とを
含むプリズム系再帰反射性シート物の片を上記試験手順
に従って可塑剤抵抗性について試験した。封入部材はポ
リオレフィン系接着剤を使用して形成されていると思わ
れる網状の連続結合によって表面部材にシールされてい
た。表面部材の背面の、結合部が被着している部分にア
ルミニウム層（多分、ベーパーコート）が適用されてお
り、シート物のその部分が灰色になっていた。

実施例２においては、本発明の再帰反射性シート物は
比較例Ｂで使用されたと同じ市販のシート物の１片の裏
面に0.5ミル厚さの二軸延伸ポリエステルフィルムを適
用することによって製造され、こうして本発明に従って
ポリエステルフィルムが封入部材に付加された。実施例
１に使用されたのと同じ可塑剤寛容性接着剤をポリエス
テル障壁層の背面すなわち露出面に適用し、それから、
このシート物を可塑剤抵抗性について試験した。

次のような可塑剤抵抗の結果が得られた： 肉眼で観察した場合、サンプル２のシート物はそのも
との外観を実質的に保留していたが、比較例Ｂのサンプ
ルはしわ及び変色を生じ、しかも表面部材上のアルミニ
ウム被覆と封入部材との間がたやすく層剥離するように
なった。

可塑剤抵抗性の試験前には、どちらのシート物も前面
全体が本質的に再帰反射性であった。かかる試験の後で
は、実施例２のサンプルは本質的にその面全体にわたっ
て再帰反射性を保留したが、比較例Ｂのサンプルは表面
部材の、実質的に、アルミニウム被覆を有する部分での
み、再帰反射性であった。実施例２のサンプルは試験後
には再帰反射輝度が約10％増加していた。この増加のメ
カニズムは説明できないが、この現象はこの市販製品で
は試験前に観察された。

当業者には、本発明の範囲および思想を逸脱すること
なく、本発明の様々な偏向および変形が明らかになろ
う。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の再帰反射性シート物の微小球式態様の
一例の完成部分の断面図である。 第２図は本発明の再帰反射性シート物の微小球式態様の
さらに別の例の完成部分の断面図である。 第３図は本発明の再帰反射性シート物のキューブコーナ
ー式態様の一例の完成部分の断面図である。 第４図は本発明の再帰反射性シート物のキューブコーナ
ー式態様のさらに別の例の完成部分の断面図である。 第５図は本発明の再帰反射性シート物を接着した部分の
道路標識用円錐の断面図である。 第６図は本発明の再帰反射性シート物のさらに別の態様
の一部分の断面図である。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｂ３２Ｂ 27/14 Ｂ３２Ｂ 27/14 Ｇ０９Ｆ 13/16 Ｇ０９Ｆ 13/16 Ｆ (56)参考文献 特開 昭60−194405（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−278844（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G02B 5/128

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ａ）実質的に透明な表面部材、 ｂ）前および後の側を有する封入部材であって、前記前
   側と前記表面部材とが網状の連続結合によってシールさ
   れている、前記封入部材、および ｃ）前記表面部材と前記封入部材の間に位置し、空気界
   面をもって実質的に単層状に配列している再帰反射性要
   素 を含む要素封入型再帰反射性シート物であって、前記封
   入部材は可塑剤抵抗性障壁層を含み、前記可塑剤抵抗性
   障壁層はポリエチレンテレフタレート、ポリエステル、
   ナイロン、ポリビニリデンジクロライド、エチレンビニ
   ルアルコール、フルオロポリマー、または金属の層のう
   ちの少なくとも一層を含みかつ単量体可塑剤に対して実
   質的に不透過性であり、前記要素封入型再帰反射性シー
   ト物は約０℃の温度で1/8インチ（0.32cm）のマンドレ
   ルのまわりに巻き付けるのに十分な可撓性でありかつ０
   ℃で少なくとも40インチ−ポンドの耐衝撃性を有し、且
   つ、前記要素封入型再帰反射性シート物は可撓性または
   可塑剤含有基材上に形成されていることを特徴とする、
   要素封入型再帰反射性シート物。
2. 【請求項２】前記可塑剤抵抗性障壁層が前記網状の連続
   結合の形成時に封止フィルムとして使用されたことを特
   徴とする、請求項１記載の要素封入型再帰反射性シート
   物。
3. 【請求項３】ａ）実質的に透明な表面部材、 ｂ）前および後の側を有する封入部材であって、前記前
   側と前記表面部材とが網状の連続結合によってシールさ
   れている、前記封入部材、および ｃ）前記封入部材の前側に位置し、空気界面をもって実
   質的に単層状に配列している再帰反射性要素 を含む要素封入型再帰反射性シート物であって、前記封
   入部材は可塑剤抵抗性障壁層を含み、且つ、前記要素封
   入型再帰反射性シート物は可撓性または可塑剤含有基材
   上に形成されていることを特徴とする、要素封入型再帰
   反射性シート物。