JP4488585B2 - 再帰性反射材 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は衣料などのアパレル関連部材の装飾類、作業服などの安全用資材類に好適で、特に、耐洗濯性に非常に優れた再帰性反射材に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来から、交通標識などの表示用として、特に夜間の視認性を高めるため、ガラス微小球を単層に付設した光再帰性反射材が広く用いられている。しかるに近年、交通標識に使用されていた再帰性反射材が警察、消防、工事関係者など夜間に作業する人の安全確保の観点から、安全服や保安用ベスト、たすき、腕章などの安全用衣料に使用されるようになった。さらに、一般の人の安全意識の高揚から夜間の歩行者、ジョギング者、子供に対する交通事故防止対策としてウインドブレーカー、トレーニングウエア、Tシャツやスポーツシューズなどのスポーツ衣料、鞄の装飾などのアパレル関連にも幅広く使用されるようになってきた。
【0003】
この反射材にはガラス微小球が樹脂層に埋没したクローズドタイプとガラス微小球の一部が空気中に露出したオープンタイプとがある。
クローズドタイプの光反射材は樹脂を多層に積層して作られるため、光が樹脂層を透過する回数が多くなり、そこでの光吸収によるロスにより反射性能が低下する問題がある。また、樹脂を積層するため、風合いが硬く、交通標識関連には適しているが、衣料用には不適なものであった。また、衣料用の宿命である洗濯性にも弱く、多数回の洗濯が困難であった。
【0004】
そこで、ガラス微小球の一部を空気中に露出したオープンタイプの再帰性反射材が用いられるようになった。これらは高い光反射性を有し、風合もクローズドタイプに比べるとソフトで、耐洗濯性にも優れることから、現在、広く普及するようになってきている。
【0005】
しかるに、近年、このオープンタイプ再帰性反射材が広く作業服分野に使用されるようになってくると、種々の作業分野の作業服に使用されるようになり、強固な汚れが付着するような用途に使用される機会も増えてき、強い洗濯条件で洗濯される場合が多くなってきた。そのため、反射材の耐洗濯性の向上が要求されてきている。
【0006】
耐洗濯性を向上させる一手段として、反射材の反射層の厚さを厚くすることが考えられるが、現状では厚くすることには反射層の製造上において限界があった。また、2回以上連続して反射層を形成し、反射層の厚みを増やす試みがなされたが、各回毎の反射層と反射層の間の密着性が悪く、洗濯中に反射層間の剥離を起こし、十分な耐洗濯性が得られない問題点があった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこのような課題を解決するもので、洗濯やドライクリーニングによる反射層の消失が遅く、優れた耐洗濯性、耐久性の高い再帰性反射材を提供することを目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、かかる反射材の開発に鋭意検討を行なった結果、透明微小球の層と、透明微小球を部分的に埋没させて保持する固着樹脂層と、前記透明微小球と固着樹脂層の間に設けられた反射層からなるオープンタイプの再帰性反射材において、反射層が透明微小球の頂部において20μm以下の厚さの樹脂中間層を挟んで少なくとも2層以上から構成されることを特徴とする再帰性反射材が優れた耐洗濯性を有することを見いだし、本発明に到達したものである。
【0009】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の再帰性反射材の一例を図1に基づいて説明する。図1において透明微小球1の背後にアルミニウム蒸着により形成する第1の反射層2、中間樹脂層3、アルミニウム蒸着により形成する第2の反射層4を設ける。これを固着樹脂層5で保持する。固着樹脂層5は繊維布帛6の上に直接保持されている。
【0010】
ここで透明微小球1は平均粒子径500μm以下、好ましくは30〜200μmである。平均粒子径が500μmを超えると再帰性反射材の厚さが厚くなり、柔軟性が無くなり光反射材として汎用性のあるものが得られない。また、透明微小球1の屈折率は1.80〜2.00が好ましい。より好ましくは、1.90〜1.95である。屈折率が1.80未満あるいは2.00以上では入射した光の焦点位置が反射層に合わなくなり再帰反射性能が低下してくるため好ましくない。
【0011】
透明微小球1の素材としては透明性が高く、屈折率が前記範囲に入るものであれば何でも良いが、特に微小ガラス球が透明性も高く、屈折率も目的に合わせ易く、耐洗濯性や耐薬品性、耐侯性にも優れ好ましい。
【0012】
本発明の透明微小球1の背面に設けられる第1の反射層2および第2の反射層4は、アルミニウム、金、銀、スズ、ニッケル、ステンレスなどの金属薄膜を蒸着、スパッタリングあるいはメッキなどの方法により形成する。また、アルミニウム、チタン、シリカなどの透明性金属酸化膜や硫化亜鉛などの透明性金属膜を蒸着、スパッタリングなどにより形成することもできる。特に、安価で光の反射率の高いアルミニウム薄膜が好ましく用いられる。第1の反射層2と第2の反射層4は同じ金属薄膜を使用することが好ましいが、異なる金属薄膜を組み合わせて用いることもできる。
【0013】
本発明に用いられる固着樹脂層5としては、例えば、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂、ナイロン系樹脂、ゴム系樹脂、ビニル系樹脂などの各種合成樹脂を用いることができる。またそれらの2種以上の混合物を使用することもできる。透明微小球1あるいはその背面に形成される反射層に強固に密着し、透明微小球1を保持する力が強く、かつ、繊維布帛6との密着性に強く、洗濯時における洗剤や中和剤などの薬品に侵されにくいものや、揉み、摩擦などの物理的作用に対する耐久性の強いものが望ましい。また、用途に応じては柔軟性などの点から最適なものが適宜選択することができる。
【0014】
特に、ポリエステル系樹脂やウレタン系樹脂あるいはそれらの配合物が金属薄膜の反射層に対する密着性が強く、柔軟で耐洗濯性に強い組成を容易に選定することができ好ましい。
【0015】
固着樹脂層5の耐洗濯性や物理的耐久性を向上させるためにポリイソシアネート系架橋剤、エポキシ系架橋剤、メラミン系架橋剤などを配合し、固着樹脂を架橋固化することも好ましく用いられる。また、固着樹脂中にシランカップリング剤、酸化チタン、カーボンブラック、アルミニウム粉末、シリカ粉末などの無機フィラーを補強材として適宜配合し耐久性を上げることも好ましい。特にシランカップリング剤は反射層の金属薄膜との密着性が向上し、洗濯時の洗剤や中和剤に対する金属薄膜の浸食を保護でき好ましい。
【0016】
透明微小球1の固着樹脂層5への埋没率は、微小球の直径の40〜90%であり、50%前後が透明微小球1の保持性や反射性能の点からも最も好ましい。埋没率が40%未満では透明微小球1の固着が悪くなり、透明微小球1の脱落が生じ易くなり、耐洗濯性などが低下する傾向がある。また、90%を超えると反射性能が低下し、特に高角度の入射角では反射性能が極端に低下するようになり好ましくない。
【0017】
本発明に用いられる中間樹脂層3としては、例えば、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂などの各種合成樹脂を用いることができる。特に、透明性が高く、しかも反射層である金属薄膜との接着性の優れる樹脂が好ましい。これらの樹脂にはポリイソシアネート系架橋剤、エポキシ系架橋剤、メラミン系架橋剤などを配合し、中間樹脂を架橋固化することにより、金属薄膜との接着性を向上することができ好ましい。特に、シランカップリング剤を付加した樹脂およびまたはシランカップリング剤を配合することにより一層金属薄膜との接着性を向上することができ好ましい。
【0018】
さらに、中間樹脂層3に色材を配合することもできる。特に、第1の反射層2に透明金属膜を使用し、中間樹脂層3に色材を配合した合成樹脂を使用することにより、色彩のある再帰反射光を呈する反射材を提供することができる。
【0019】
中間樹脂層3の厚さは透明微小球1の頂部において20μm以下の厚さである。好ましくは、1〜10μmである。厚さが20μm以上となると、再帰反射性能が低下し、好ましくない。
【0020】
本発明に用いられる繊維布帛6としては、ポリエステル系繊維、ポリアミド系繊維、ポリアクリロニトリル系繊維、ビニロン繊維、レーヨン繊維や木綿・絹・羊毛などの天然繊維あるいはそれらの混紡繊維から形成される織物、編物、不織布などがあげられる。
【0021】
本発明に係わるオープンタイプの再帰性反射材は、例えば次のような方法で製造される。ポリエチレンテレフタレートフイルムなどのフイルム基材にポリエチレンフイルムの如き軟化点の低い微小球仮埋没用樹脂層を積層し、仮埋没支持体を作成する。この仮埋没支持体を微小球仮埋没用樹脂の軟化点以上の温度で加熱し、その上から透明微小球を単層に一面に散布し、微小球の直径の10〜60%を微小球仮埋没用樹脂層に埋没させる。こうしてできた微小球の仮埋没支持体の微小球露出面上に金属蒸着などにより反射層を形成する。その上に中間樹脂層を20μm以下の厚さで設け、さらにその上に金属蒸着膜などにより反射層を形成する。次いで、その反射層の上に固着樹脂層を所定の厚さに積層した後、繊維布帛上に固着樹脂単独でもって、あるいは接着剤を介して接着する。次いで、微小球を仮埋没した仮埋没支持体を剥離することによって微小球の一部を空気中に露出させたオープンタイプの再帰性反射材が得られる。
【0022】
ここで、透明微小球を仮埋没させる仮埋没支持体としては、フイルム基材には高温に安定なポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステルフイルム、紙などが好ましく用いられる。また、透明微小球を埋没させる微小球埋没用樹脂層としては、前記フイルム基材より軟化温度の低い樹脂層が必要で、ポリエチレンフイルム層、ポリプロピレンフイルム層、アクリル系粘着剤層、ウレタン系粘着剤層、ポリエステル系接着剤層などが好ましく用いられる。
【0023】
本発明の他の実施態様として、「透明微小球と光反射層の間に、厚さ20μm以下の透明樹脂プライマー層を設ける請求項2記載の再帰性反射材」がある。
本発明の再帰性反射材の他の例を図2に基づいて説明する。図2において透明微小球11の背後に透明樹脂プライマー層12を形成し、その背後にアルミニウム蒸着により形成する第1の反射層13、中間樹脂層14,アルミニウム蒸着により形成する第2の反射層15を設ける。これを固着樹脂層16で保持する。固着樹脂層16は繊維布帛17の上に接着剤18を介して保持される。
【0024】
ここで、透明微小球11、反射層13,15、中間樹脂層14、固着樹脂層16は前記図1に示されるものと同様である。
透明樹脂プライマー層12としては、例えばウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂あるいはそれらの配合物などの各種合成樹脂を用いることができるが、無色で透明性の高い樹脂が好ましい。透明性が低下すると再帰反射性能も大きく低下する。また、耐洗濯性の高いものが好ましく、アルカリ洗剤や酸性中和剤などに対する耐薬品性、ドライクリーニングにおけるトリクロロエタン、パークロロエタンなどの各種有機溶剤に対する耐溶剤性、高温の熱水に対する耐久性、あるいはそれらの組み合わせとして高濃度の強アルカリ洗剤でしかも高温での洗濯耐久性の優れた樹脂が望ましい。さらに、透明微小球との密着保持性、反射層との密着性および耐洗濯性の向上を目的に、ポリイソシアネート系架橋剤、メラミン系架橋剤、エポキシ系架橋剤などの架橋剤を適当量配合することも好ましい。透明樹脂プライマー層12は中間樹脂層14と同一樹脂を使用しても良いし、また異なる樹脂を使用しても良い。
【0025】
その層厚は20μm以下が好ましく、より好ましくは1〜10μmである。層厚が1μm未満であると透明微小球の耐洗濯性効果に乏しく、20μm以上になると反射層への光の焦点が合わなくなり反射性能が低下する。
【0026】
固着樹脂層16と繊維布帛17との間の接着性を上げるためにその間に接着剤18を介して接着させることもできる。接着剤としては、従来から公知のアクリル系接着剤、ビニル系接着剤、ポリウレタン系接着剤、ポリエステル系接着剤、ポリアミド系接着剤、ゴム系接着剤などが使用される。固着樹脂と繊維布帛との種類によって最適な接着剤を選ぶ必要があるが、一般的にはポリエステル系接着剤、ポリウレタン系接着剤が好ましく用いられる。接着剤の耐久性を向上させるためにポリイソシアネート系架橋剤、エポキシ系架橋剤、メラミン系架橋剤などが好ましく用いられる。
【0027】
【作用】
本発明の再帰性反射材は、反射層を中間樹脂を挟んで多層に形成することにより、反射層の厚さが増加し、洗濯時の反射層の消失を遅らせることができ、非常に優れた耐洗濯性を有するオープンタイプの再帰性反射材を提供するものである。
【0028】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
実施の形態1
厚さ75μmのポリエチレンテレフタレートフイルムに、厚さ40μmのポリエチレンフイルムをラミネートした仮埋没フイルムを120℃で3分間加熱し、ポリエチレンフイルムを溶融させ、その上に、平均粒子径80μm、屈折率1.92の高屈折率ガラス微小球をほぼ一面に単層に散布し、ガラス微小球の直径のほぼ50%を仮埋没させる。
【0029】
その上に厚さ約800Åのアルミニウム薄膜の反射層を真空蒸着により形成し、その上にシラン基を側鎖に持つウレタン系樹脂からなる透明樹脂中間層を5μmの厚さに形成し、さらにその上に厚さ約800Åのアルミニウム薄膜の反射層を真空蒸着により形成し、次にポリアクリル−ウレタン系樹脂からなる固着樹脂層を厚さ約60μmとなるように形成し、目付約103g/m2 のポリエステル−綿タフタ(65/35混紡)織物に接着固定する。次いで、ガラス微小球を仮埋没している仮埋没フイルムを剥離し、ガラス微小球の約50%が空気中に露出したオープンタイプの再帰性反射材を得る。
【0030】
このオープンタイプの再帰性反射材をISO6330−2A法(洗濯温度60℃)による条件で50回繰り返し洗濯を行なった後、反射性能を測定した。ここで反射性能の測定は、JIS Z 9117「保安用反射シートおよびテープ」に準じて行なった。その結果を表1に示す。
【0031】
比較例1
実施の形態1と同様な方法であるが、反射層を1層のみで形成したオープンタイプ再帰性反射材を実施例1と同様に洗濯試験を行ない、反射性能を測定し、その結果を表1に示す。
【0032】
比較例2
実施の形態1と同様な方法であるが、反射層の中間に樹脂層を設けないで反射層を2層連続して形成し、オープンタイプ再帰性反射材作成した。この再帰性反射材を実施の形態1と同様に洗濯試験を行ない、反射性能を測定し、その結果を表1に示す。
【表1】
【0033】
実施の形態2
厚さ75μm のポリエチレンテレフタレートフイルムに、厚さ40μm のポリエチレンフイルムをラミネートした仮埋没フイルムを120℃で3分間加熱し、ポリエチレンフイルムを溶融させ、その上に、平均粒子径80μm、屈折率1.92の高屈折率ガラス微小球をほぼ一面に単層に散布し、ガラス微小球の直径のほぼ40%を仮埋没させる。
【0034】
その上にポリウレタン系樹脂からなる無色の透明樹脂プライマー層を5μmの厚さに形成する。その上に厚さ約800Åのアルミニウム薄膜の反射層を真空蒸着により形成し、その上にシラン基を側鎖に持つウレタン系樹脂からなる透明樹脂中間層を5μmの厚さに形成し、さらにその上に厚さ約800Åのアルミニウム薄膜の反射層を真空蒸着により形成し、次にポリアクリル−ウレタン系樹脂からなる固着樹脂層を厚さ約60μmとなるように形成し、目付約103g/m2 のポリエステル−綿タフタ(65/35混紡)織物に厚さ約15μmのポリエステル系接着剤を介して接着固定する。次いで、ガラス微小球を仮埋没している仮埋没フイルムを剥離し、ガラス微小球の約40%が空気中に露出したオープンタイプの再帰性反射材を得る。
【0035】
このオープンタイプの再帰性反射材を実施の形態1と同一条件で洗濯を行なった後、反射性能を測定した。その結果を表2に示す。
【0036】
実施の形態3
厚さ75μm のポリエチレンテレフタレートフイルムに、厚さ40μm のポリエチレンフイルムをラミネートした仮埋没フイルムを120℃で3分間加熱し、ポリエチレンフイルムを溶融させ、その上に、平均粒子径80μm、屈折率1.92の高屈折率ガラス微小球をほぼ一面に単層に散布し、ガラス微小球の直径のほぼ40%を仮埋没させる。
【0037】
その上にポリウレタン系樹脂からなる無色の透明樹脂プライマー層を5μmの厚さに形成する。その上に厚さ約500Åの硫化亜鉛薄膜の透明の反射層を真空蒸着により形成し、その上に黄色顔料を含有したウレタン系樹脂からなる透明樹脂中間層を10μmの厚さに形成し、さらにその上に厚さ約800Åのアルミニウム薄膜の反射層を真空蒸着により形成し、次にポリアクリル−ウレタン系樹脂からなる固着樹脂層を厚さ約60μmとなるように形成し、目付約103g/m2 のポリエステル−綿タフタ織物に厚さ約15μmのポリエステル系接着剤を介して接着固定する。次いで、ガラス微小球を仮埋没している仮埋没フイルムを剥離し、ガラス微小球の約40%が空気中に露出したオープンタイプの再帰性反射材を得る。
【0038】
このオープンタイプの再帰性反射材を実施の形態1と同一条件で洗濯を行なった後、反射性能を測定した。その結果を表2に示す。
【表2】
【0039】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、反射層を中間樹脂を挟んで多層に形成することにより、反射層の厚さが増加し、洗濯時の反射層の消失を遅らせることができ、非常に優れた耐洗濯性を有するオープンタイプの再帰性反射材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明における再帰性反射材の一例を示す断面図である。
【図2】本発明における再帰性反射材の他の例を示す断面図である。
【符号の説明】
1 透明微小球
2 第1の反射層
3 中間樹脂層
4 第2の反射層
5 固着樹脂層
6 繊維布帛
11 透明微小球
12 透明樹脂プライマー層
13 第1の反射層
14 中間樹脂層
15 第2の反射層
16 固着樹脂層
17 繊維布帛
18 接着剤
Claims (5)
- 透明微小球の層と、透明微小球を部分的に埋没させて保持する固着樹脂層と、前記透明微小球と固着樹脂層の間に設けられた反射層からなるオープンタイプの再帰性反射材において、反射層が透明微小球の頂部において20μm以下の厚さの樹脂中間層を挟んで少なくとも2層以上から構成されることを特徴とする再帰性反射材。
- 透明微小球と光反射層の間に、厚さ20μm以下の透明樹脂プライマー層を設けたことを特徴とする請求項1記載の再帰性反射材。
- 反射層の間に設ける樹脂中間層にシランカップリング剤を付加した樹脂およびまたはシランカップリング剤を配合したことを特徴とする請求項1または2記載の再帰性反射材。
- 固着樹脂層が直接繊維布帛に接合されていることを特徴とする請求項1または2または3記載の再帰性反射材。
- 固着樹脂層が接着剤を介して繊維布帛に接合されていることを特徴とする請求項1または2または3記載の再帰性反射材。
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