JPH087281B2

JPH087281B2 - 逆反射シートの製法

Info

Publication number: JPH087281B2
Application number: JP4091165A
Authority: JP
Inventors: ピー．ロウランドウイリアム
Original assignee: レフレクサイトコーポレーション
Priority date: 1991-04-11
Filing date: 1992-04-10
Publication date: 1996-01-29
Anticipated expiration: 2011-01-29
Also published as: CA2064484A1; GB2254826B; FR2675271B1; FR2675271A1; GB9208092D0; JPH05107406A; CA2064484C; DE4212203A1; GB2254826A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、夜間にこれにあたった
光線を逆反射させるためのマイクロ逆反射構造を採用し
た逆反射シートに係り、特に、高度の逆反射性と、夜間
においては白色性と、日中においては下に存在する支持
体の色の性質とを示すそのような逆反射シート材料の製
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】逆反射シート材料は各種の安全目的およ
び装飾目的のために広く採用されており、特に、周辺光
が少ないという条件において夜間の視認性の必要性が大
きい場合には有用である。逆反射材料においては、前面
にあたって光線はほぼ平行な径路の中で照明源に向かっ
て逆反射される。ボートや飛行機におけるヘッドライト
あるいはサーチライトが唯一の照明源である場合には、
そこに入射された光線の大部分を逆反射させることがで
きるということは特に重要である。

【０００３】ミネソタマイニングアンドマニファ
クチュアリング社は、小さなガラス玉を人工樹脂の母材
の中へ埋めて利用した逆反射シートを製造して、そのよ
うな逆反射性を提供しており、これらの材料はスコッチ
ライトの名で市販されている。そのような材料の例示例
は１９８７年１月２０日付のバーガソン他による米国特
許第４，６３７，９５０に示されている。

【０００４】出願者の譲渡人であるリフレクサイト社
は、リフレクサイトという名で、そのような逆反射性を
発揮するマイクロプリズム構造を有した反射シートを広
く販売している。そのような材料の例示例は、１９７２
年９月５日付の、ローランドによる米国特許第３，６８
９，３４６に示されている。

【０００５】そのような逆反射材料の適用例としては、
柱や、樽や、交通整理に用いられる円錐標識に見られる
反射バンドがある。

【０００６】空気によって取囲まれた立方体のコーナー
部のプリズムが、その前面あるいは基底面に入射し、フ
レネルの角以上の角度でプリズム面にあたった光線を逆
反射させるであろう。しかしながら、プリズム表面に真
空蒸着されたアルミニウムのような反射材あるいは鏡材
で塗付し、逆反射性の境界面を提供することは一般的な
ことである。この方法においては金属化された立方体コ
ーナープリズムに対して接着剤や他の裏打ち材料を沈着
させて、裏打ちシートと他の構造物とに対して薄層化さ
せてもよい。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、プリズ
ム表面上に金属化されたアルミニウムを塗付して用いる
と、周辺光あるいは日中の光の条件の中での視認者にと
っては灰色を発する傾向がある。ある種の適用例におい
ては、この灰色に見えることは美学的には望ましくな
い。

【０００８】逆反射構造に対して塩分あるいはその他の
腐食材、あるいは湿分が侵入してきて、そのような金属
化された逆反射シート材料が不具合になるのを防いだ
り、あるいは最小化するために、前記構造の上に保護用
の裏打ちを設けて、前記裏打ちを逆反射シートに対して
格子パターンに密封し、隔離された逆反射構造のクラス
ターからなる分離されたセルを作り出すことが一般的で
ある。そのような格子構造の例示例は１９８７年１月２
０日付のバーガソン他による米国特許第４，６３７，９
５０に示されている。

【０００９】１９９１年１月３１日付の、マーティンに
よる米国特許第４，８０１，１９３においては、裏打ち
を接着するために格子状になった接着剤を用いた部分的
に金属化されたマイクロプリズムシートが開示され、特
許請求されている。この構造においては、格子状の接着
剤の下に存在しているプリズムが金属化されていて、そ
の領域において逆反射性を発揮し、空気との境界面が格
子線間の領域における光を逆反射させる。この構造は、
日中においては、より白色に近く見える。

【００１０】しかしながら、幾つかの契約者や政府関係
者は、日中でも均一な色彩を有した樽や、円錐標識のよ
うな交通整理装置の上に逆反射要素を配置したいと願っ
ている。ある種の例では、そのような円錐交通標識に関
して習慣的に使用されている蛍光オレンジ色の中で白色
（あるいは灰色）の邪魔が入るのを防ぐために、日中は
逆反射要素を実際に除去している。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、日中の
光の条件の下では、それを取付けている基礎体の色を示
し、また夜間には、その上にあたった光線を高度に逆反
射させる逆反射シートをつくるための新規な方法を提供
することにある。

【００１２】本発明の他の目的は、容易に製作すること
ができて、要素に耐久性、抵抗性のあるそのような新規
の逆反射シートを提供することにある。

【００１３】本発明の他の目的は、そのような逆反射材
料を用いて交通標識装置あるいはその類似物を提供する
ことにある。

【００１４】今まで述べてきた目的、およびそれに関連
する目的は、シートの１つの表面に近接したところにマ
イクロ逆反射構造を形成した逆反射シートを使用するこ
とによって容易に達成することができる。この構造は前
記シートの他の表面から入射してきて、前記構造の内面
にあたった光線を逆反射させるような形状になってい
る。透明な接着剤が、前記シートのプリズム表面の上
で、前記表面の大部分を接着剤を塗付しないで残してお
くようなパターンで、塗付されている。透明な裏打ち要
素が、前記接着剤によって、前記１つの表面に接着さ
れ、前記裏打ち要素は前記構造上の平面を全体的に延在
し、かつ前記構造の大部分の表面からは隔置されてい
て、前記大部分の表面における前記構造はその周囲の雰
囲気に対して露出している。結果として、前記シートの
前記他の表面から入射して、前記大部分の表面の前記プ
リズムにあたった光線は、その周囲の雰囲気との境界面
によって逆反射され、また前記接着剤によって塗付され
た領域において前記構造にあたった光線は、前記接着剤
と裏打ち要素を通過して、シートを取付けている基礎体
の表面によって反射されるであろう。

【００１５】好ましくは、接着剤は格子パターンに塗付
され、前記逆反射構造はマイクロプリズムである。望ま
しくは、前記逆反射シートと前記裏打ち要素とは人工樹
脂でつくられる。

【００１６】前記シートの使用においては、前記シート
は色を有した支持体の上に取付けられ、前記裏打ち要素
を通過した光線は前記シートの中で、前記の色を作り出
す。前記裏打ち要素は支持体の上で接着的に係合してい
る。

【００１７】普通は、前記支持体は交通標識部材であ
り、前記シートはその上に接着的に係合されるバンドと
して形成される。

【００１８】

【実施例】先ず図１を参照すると、番号１０によって全
体的に示された従来技術による円錐交通標識が、その外
周の周りに、逆反射シートでできた円錐台状のバンド１
２を接着させている。従来から、そのような円錐交通標
識１０は人工樹脂でできていて、オレンジ色の蛍光色が
施されており、従って日中でもはっきり見ることができ
るようになっており、それらは安定性のためのベース１
６と、円錐台状の中空体１８とを有するように成型され
ている。

【００１９】図２、図３でわかるように、逆反射材料で
できた弓形の細片あるいはブロック２０がバンド１２に
形成され、その重なり合った端部２２はリベット４４に
よって合体固定されている。この重なり合った端部２２
を固定する他の手段としては、接着剤による接着やソニ
ック溶接のようなものを採用しても良い。

【００２０】次に図５を参照すると、図２における逆反
射材料の断片的かつ極端に拡大した断面図が示されてお
り、平坦な表面の本体部分２４の裏面上に形成されたマ
イクロプリズム２２が示されている。このマイクロプリ
ズム２２は密接に隔置されており、立方体状のコーナー
が形成されているものとして説明することができる。こ
の構造とそのようなマイクロプリズムの操作とに関する
さらに詳細なことは、１９７２年８月１５日付のローラ
ンドによる米国特許第３，６８４，３４８において記載
されている。これらのマイクロプリズム２２あるいは立
方体状のコーナー部の形は０．０２５インチ（０．６４
mm）までの側部エッヂ寸法を有してもよいが、好ましい
構造では０．０１０インチ（０．２５mm）以下のエッヂ
寸法を用いており、最も望ましいのは０．００４〜０．
００８（０．１０〜０．２０mm）のオーダーである。シ
ートの本体部分２４は全体的には０．００２〜０．０３
０インチ（０．０５〜０．７６mm）のオーダーの厚さを
有しており、好ましくは、製造方法や、樹脂や、逆反射
シートにとって望ましい特性に応じて約０．００３〜
０．０１０インチ（０．０８〜０．２５mm）の厚さを有
している。

【００２１】そのような逆反射シートを製造するための
特別に有利な方法は１９７２年９月５日付のローランド
による米国特許第３，６８９，３４６に記載され、特許
請求されているが、立方体状のコーナー部の形は対応的
な形状になった型の中で成型され、その上に置かれるシ
ートに対して接着されて複合構造物を提供し、立方体状
のコーナー部の形はシートの１つの表面から突出してい
る。

【００２２】そのようなマイクロプリズムシートを製造
するための他の方法は１９８１年１月１３日付のローラ
ンドによる米国特許第４，２４４，６８３に示されてお
り、立方体状のコーナー部の形は、正確に形成された型
を有した適当な打出し装置の中で、空気の巻込みを防ぎ
ながら長いシートを打出すことによって生産される。

【００２３】この構造物を支持表面に取付けるために、
マイクロプリズム２２の背後に裏材あるいは裏打ちシー
ト２６を設けて、それらを保護し、滑らかな表面を提供
することが通例である。そのような裏打ちシートを逆反
射シートに対して取付けて薄板状にするために、接着剤
２８が採用される。

【００２４】図４でわかるように、逆反射シートのマイ
クロプリズム表面が概略図的に示されており、格子状に
なって塗付された接着剤２８を有している。結果とし
て、限られた数のマイクロプリズム２２にしか接着剤２
８は塗付されず、表面領域の大部分には接着剤２８が存
在しない。裏打ちシート２６はプリズム２２の上でそれ
とは間隔を置いた平面の中を延在している。結果とし
て、マイクロプリズム２２の表面領域の大部分は空気あ
るいはその他の雰囲気に取囲まれることになる。

【００２５】この実施例においては、本体２４の前面に
は紫外線吸収材を含有したラッカーからなる保護膜が存
在している。裏打ちシート２６の反対側の表面には感圧
式の接着膜３０が存在する。この接着膜３０の上には解
放膜あるいはフィルム３２が重ねられており、これは逆
反射材料を支持体の表面に接着するために取除かれる。

【００２６】次に、図６を参照すると、裏打ちシート２
６が接着剤３０によって円錐交通標識１０に接着されて
いることが示されていることがわかる。

【００２７】接着剤が使用されている場合には、この接
着剤はマイクロプリズムの表面を湿らせようとし、従っ
てこれが空気境界面を破壊し、逆反射能力を無くしてし
まうことが知られている。

【００２８】日中の光の中においては、円錐交通標識１
０全体は、バンド１２の領域の中で少々変化はあるが、
オレンジ色の蛍光色を示す。夜になると、円錐交通標識
１０に入射される光線の光源近くに位置している視認者
は、バンドが光を光源に向かって逆反射させるので、円
錐交通標識１０上に明るい白色バンド１２を見ることに
なる。

【００２９】図７でわかるように、逆反射シート１２
（図示せず）の本体部分の前面から入射してきた光線５
０は、マイクロプリズム２２の接着剤塗付表面にあた
り、接着膜２８と裏打ちシート２６と接着膜３０とを貫
通して基礎体１０の表面に到達し、そこからシートの上
方かつ外側へ向かって各種の経路を通って反射、散乱さ
れる。結果として、これらの反射、散乱された光線は基
礎体の色を示すであろう。

【００３０】光線５２はシート２４の本体の中へ入射
し、プリズム２２の左側の表面にあたる。これは右側の
プリズム表面へ反射され、次に平行な経路を通って外側
へ反射される。夜になると、表面が視認者の近くの光源
からの光線を受けているときには、視認者の目はこれら
の逆反射された光線を見ることになり、シートは明るい
白色を有することになるであろう。

【００３１】さらに、日中の時間の間は、前面に入射さ
れる光線は各種の方向から多量に入ってくる。光線５４
は前面に対して垂直線から３０度以上傾いた急な角度で
入射し、プリズム２２の塗付されていない表面に対し
て、フレネルの角よりも大きな急な角度であたる。結果
として、この光線はプリズム２２の外側へ通過し、空気
の層と裏打ちシート２６と接着膜３０とを通って基礎体
１０の表面に到達し、そこで反射、散乱される。従っ
て、塗付されていないプリズムにあたる光線の幾つかは
反射されたときには色が着くであろう。

【００３２】前にも述べたように、マイクロプリズムシ
ートは、本体として作用するフィルム上でプリズムを成
型したり、あるいは予形成されたシートを打出したり、
あるいは本体とプリズムとの両方を同時に成型したりす
ることによって形成することができる。一般的には、マ
イクロプリズムシートのために採用される樹脂は、交差
結合された熱可塑性の調合物であり、望ましくはこれら
の樹脂は屈曲性と、ライトスタビリティーと、良好な耐
天候特性を有している。幾つかの例においては、逆反射
シートの前面には、紫外線吸収材を含有したラッカーあ
るいはその他の塗付材料を０．０００２〜０．０００５
インチ（０．００５mm〜０．０１３mm）の厚さに塗付す
ることによって、保護膜が設けられてもよい。逆反射シ
ートのために適した樹脂としては、ポリ塩化ビニル、ポ
リカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリエステ
ル、ポリウレタン、アクリルウレタンがあげられる。

【００３３】裏打ちシートもまた屈曲性のある、耐久性
のあるポリマー材料である。適当な樹脂としては、ポリ
エチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリウレタ
ン、アクリレーテド（acrylated)ポリウレタン、エチレ
ン／ビニルアセテート共重合体があげらえる。一般的
に、ポリエチレンとその共重合体との屈曲性のある材料
が好ましい。

【００３４】本発明のプロセスの中で利用される特定の
透明な接着剤は、採用されるプロセスと感圧式かあるい
は熱作用式のどちらの接着剤が望まれるかと、さらに塗
付モードに応じて選ばれるであろう。好ましい技術にお
いては、塗付材料は感圧式の接着剤である。好ましい接
着剤としては、溶剤を含んだエチレン−プロピレンのエ
ラストメリックブロック共重合体や、溶剤を含んだアク
リルをベースにした接着剤があげられる。その他の接着
剤としては、純粋なシリコーンとポリエステルからなる
ものを用いてもよい。水をベースにしたものを用いるこ
とができるが、これは時にはさらに他の処理をする前に
乾燥時間を必要とする。適当な接着剤の特別な例として
は、ピアスアンドスティーブンス社からクレイトン−Ｇ
（ＫＲＹＴＯＮ−Ｇ）の名で市販されているエチレン／
プロピレンブロック共重合体接着剤と、コーティングサ
イエンス社からＵＶ４０５の名で市販されているアクリ
ルをベースにした接着剤とがあげられる。

【００３５】この接着剤は修正された凹版印刷タイプの
ローラによって格子状パターンに塗付される。しかしな
がら、限定された領域のパターンを提供するためには、
マスクを介してのスプレー法やその他の塗付法を用いて
もよい。

【００３６】接着剤は薄層化時の圧力の下で“流れる”
傾向があるので、薄層化後に接着剤パターンを塗付する
のには少し制御が難しいが、薄層化の前に裏打ち膜に接
着剤パターンを塗付することもできる。

【００３７】逆反射シートを基礎体に取付けるために裏
打ちシートの反対側表面上に塗付される接着剤は、光線
を基礎体にまで望み通りに通過させるために連続的でな
ければならず、これはスプレー法や、ローラ塗付法や、
凹版印刷塗付法、およびその類似法によって塗付しても
よい。裏打ちシートにはその取外し用の塗付層あるいは
塗付膜と一緒に事前に塗付してもよい。

【００３８】裏打ちシートを逆反射シートに接着させる
ための工程には、単純に、接着剤を塗付した逆反射シー
トを裏打ちシートと共に１対のローラの間を通し、接着
効果を与えるのに必要な圧力を加えることが含まれる。
もし熱によって作用する接着剤を採用している場合に
は、逆反射シートはローラの間に通す前に予熱するよう
にするか、あるいは必要な作用を得るためにローラを加
熱しておいてもよい。

【００３９】本発明は逆反射性の円錐交通標識に適用す
ることができるとして説明してきたが、バンドは外周部
において逆反射バンドを利用する樽や、柱、およびその
他の構造物にも用いることができる。

【００４０】本発明の効能の例を次の例の中に示す。

【００４１】例１ローランドによる米国特許第３，６８９，３４６におい
て全体的に説明、記載された方法を用いることによっ
て、中心部の高さが０．００２８インチ（０．０７mm）
で間隔が０．００６インチ（０．１５mm）のマイクロプ
リズムが、厚さ０．００２インチ（０．０５mm）を有し
たポリエステル膜の上で成型されている。マイクロプリ
ズムのために使用されている樹脂は一官能性と三官能性
のアクリルモノマーで改変されたアクリル系エポキシ
（acrylated epoxy)低重合体である。

【００４２】マイクロプリズムを有している表面とは反
対側の表面には、チバーガーギ社からテヌビン３２８の
名で市販されている紫外線吸収剤を含んだアクリル系ラ
ッカーが、０．０００３インチ（０．００７mm）の厚さ
に塗付されている。

【００４３】次にシートのプリズム側表面が修正された
凹版印刷ローラによって格子パターンに刻印され、ピア
スアンドスティーブンス社からクレイトン−Ｇの名で市
販されている感圧式の、常粘着性のエチレン／プロピレ
ンのブロック共重合体接着剤を沈着させる。この格子は
線間の間隔が０．２５インチ（６．４mm）であり、線の
厚さが約０．０４インチ（１．０２mm）であり、接着剤
は表面の約４０パーセントを覆い、その深さはプリズム
の高さよりも大きい。このシートが、厚さ０．００１イ
ンチ（０．０３mm）のポリエチレンの裏打ちシートとと
もに、１対の圧力ローラの間に通され薄層化がなされ、
前記裏打ちシートにはコーティングサイエンス社からＵ
Ｖ４０５の名で市販されているアクリル系の、感圧式
の、常粘着性の接着剤が塗付され、水溶性の離型剤が塗
付される。

【００４４】結果として得られたシート材料は、耐候性
試験機の中で優れた風化特性と、優れた逆反射特性と、
蛍光性オレンジ色の円錐交通標識に接着されたときの日
中での望ましいオレンジ色とを示すことになる。

【００４５】

【発明の効果】この様に、今までの詳細な説明と、添付
した図面とから、本発明が、日中時には下に存在する基
礎体の色を示し、夜間時には優れた逆反射性を示すよう
な、新規の逆反射マイクロプリズムのシート材を提供す
ることがわかるであろう。このシートを作るための方法
は比較的単純で、経済的であり、かなりの長時間の寿命
を示す材料を作り出す。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施する逆反射性のバンドを取付けた
円錐交通標識の側面図。

【図２】図１における円錐台状に形成される前の逆反射
シートの平面図。

【図３】図２のシートから形成されるバンドの側面図。

【図４】図１から図３において用いられた逆反射材料で
できたマイクロプリズムの表面に塗付される接着剤の格
子パターンの断片的平面図。

【図５】図２に示したシート材料の全体的に拡大された
断片的平面図。

【図６】図１に示した反射バンドと円錐体とを大きく拡
大した断片的平面図。

【図７】投射された光線を示す、図６におけるバンドと
円錐体との概略図。

【符号の説明】

１８基礎体２２逆反射構造（マイクロプリズム）２４逆反射シート２６裏打ち要素２８透明な接着剤

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】夜間には光線を逆反射させて、日中には
下に存在する支持体の色を有しているように見える逆反
射シートの製法であって、 (a) 前記シートの１つの表面に近接したところにマイ
クロ逆反射構造を有し、この構造は前記シートの他の表面から入射してきて、前
記構造の内面にあたった光線を逆反射させるような形状
になっている、そのような逆反射シートを形成すること
と、 (b) 前記１つの表面上に、前記表面の大部分を接着剤
を塗付しないで残しておくようなパターンで、透明な接
着剤を塗付することと、 (c) 透明な裏打ち要素を、前記接着剤によって、前記
１つの表面に接着させることと、を含み、前記裏打ち要素は前記構造上の平面を全体的に延在し、
かつ前記構造の大部分の表面からは隔置されていて、前
記大部分の表面における前記構造はその周囲の雰囲気に
対して露出しており、従って、前記シートの前記他の表
面から入射して、前記大部分の表面の前記プリズムにあ
たった光線は、その周囲の雰囲気との境界面によって逆
反射され、また前記接着剤によって塗付された領域にお
いて前記構造にあたった光線は、前記接着剤と裏打ち要
素を通過して、反射、屈折することを特徴とする逆反射
シートの製法。
【請求項２】請求項１に記載の製法において、前記接
着剤は格子パターンに塗付される逆反射シートの製法。
【請求項３】請求項１に記載の製法において、前記逆
反射構造はマイクロプリズムである逆反射シートの製
法。
【請求項４】請求項１に記載の製法において、前記逆
反射シートと前記裏打ち要素とは人工樹脂でつくられる
逆反射シートの製法。
【請求項５】請求項１に記載の製法において、前記シ
ートを色を有した支持体の上に取付けるという付加的な
工程を含み、従って、前記裏打ち要素を通過した光線は
前記シートの中で、前記の色を作り出す逆反射シートの
製法。
【請求項６】請求項５に記載の製法において、前記裏
打ち要素は前記支持体上に接着的に係合される逆反射シ
ートの製法。
【請求項７】請求項６に記載の製法において、前記支
持体は交通標識部材であり、前記シートはその上に接着
的に係合されるバンドとして形成される逆反射シートの
製法。
【請求項８】夜間には光線を逆反射させて、日中には
下に存在する支持体の色を有しているように見える逆反
射シートにおいて、 (a) 前記シートの１つの表面に近接した多数のマイク
ロ逆反射構造を有した逆反射シートと、 (b) 前記１つの表面上において、前記１つの表面の部
分領域を覆う透明な接着剤のパターンであって、前記パ
ターンは接着剤の塗付していない大部分の表面を残して
いる、そのパターンと、 (c) 前記接着剤によって前記逆反射シートの前記１つ
の表面に接着された透明な裏打ち要素とを含み、前記裏打ち要素は前記構造上の平面を全体的に延在し、
前記大部分の表面における前記構造はその周囲の雰囲気
に対して露出されており、従って、前記シートの前記１
つの表面から入射して、接着剤の塗付されていない表面
における構造にあたった光線は、その周囲の雰囲気との
境界面によって反射され、また接着剤を塗付された領域
にあたった光線は前記接着剤と裏打ち要素とを通過する
ことを特徴とする逆反射シート。
【請求項９】請求項８に記載の逆反射シートにおい
て、前記接着剤は前記１つの表面上において格子パター
ンに配置され、前記裏打ち要素は前記逆反射シートに対
して前記格子パターンに沿って接着される逆反射シー
ト。
【請求項１０】請求項９に記載の逆反射シートにおい
て、格子パターンの線間における前記構造は前記接着剤
がほとんど塗付されておらず、大気雰囲気との境界面を
有している逆反射シート。
【請求項１１】請求項８に記載の逆反射シートにおい
て、前記逆反射構造はマイクロプリズムである逆反射シ
ート。
【請求項１２】請求項８に記載の逆反射シートにおい
て、前記逆反射シートと裏打ち要素とは人工樹脂でつく
られている逆反射シート。