JPS629023B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、逆反射性材料（レフレツクス反射材
ともいう）およびその製法に関する。 逆反射性材料（retro reflectivematerial）は、
従来から、主として道路標識や自動車用ナンバー
プレートなどに関連した分野では周知であり広く
用いられている。この種の材料は入射光をほぼ光
源の方向に反射することができる。たとえば、暗
い背景の中に設置された逆反射性材料を用いた道
路標識を自動車のヘツドライトにより照らした場
合、標識は背景に比べてより多量の光を運転者に
反射するので、明瞭に確認できる。 既知の逆反射性材料は２つの型に分類される。
第１の型は、反射性金属（または他の反射性）基
材に塗布された透明な有機性被覆表面に付着され
た球状ガラスビーズから成るものである。しか
し、この型ではガラスビーズが部分的にしか埋め
られていないので、入射光に対してガラス―空気
界面が存在することになる。この型の材料は、表
面が水で濡れると逆反射材としての機能を失う。 第２の型は、反射性金属基材に塗布された比較
的厚い透明な有機性被覆（プラスチツクフイル
ム）に懸濁された高屈折率（約1.9またはそれ以
上）ガラスビーズから成る材料である。この型の
材料は、湿潤されても逆反射性を失わない。 理論的な考察によれば、最も効果的な第２型逆
反射材は、ガラスビーズを各ビーズの背後に位置
している対応した大きさの凹面鏡の適合部分から
適正距離に位置させることにより製造することが
できる。この最適距離は、ビーズの径、屈折率お
よびビーズが懸濁されている媒体の屈折率に依存
して変わる。 既知の逆反射材の多くは、この様な構造を有し
ており、一般に柔軟なテープやシートの形で製造
され、所望の対象物、たとえば道路標識に付着さ
れる。けれども、テープを対象物に付着させる作
業は時間がかかる上に不経済である。また、風雨
にさらされれば剥離する恐れがある。 逆反射材の一例は、米国特許第2407680号〔特
許日：1946年９月17日。ミネソタ・マイニング・
アンド・マニユフアクチヤリング・カンパニー
（Minnesota Mining and Manufacturing
Company）〕に開示されている。この特許は高屈
折率球体を用いる上述の第２型の構造を最初に開
示したものの１つであり、後面反射材として研磨
した金属表面を使用し、それから最適距離にビー
ズを配置することを提案した点で注目すべきであ
る。さらにこの特許は、ビーズに対する反射性結
合材層により形成された反射面に凹面鏡を形成す
ることも提案している。 米国特許第2543800号（特許日：1951年３月６
日。ミネソタ・マイニング・アンド・マニユフア
クチヤリング・カンパニー〕には、金属性薄片顔
料粒子を含有する反射性表面被覆を有する可成形
性クツシヨン層にビーズを部分的に押し込み、ビ
ーズを透明顔料を含有することもある薄膜でクツ
シヨン層から隔てることにより成形された、ビー
ズが対応する反射表面から小距離だけ離されてい
る逆反射材が開示されている。この場合、プラス
チツク層は押圧操作の後に硬化される。この逆反
射材の一つの欠点は、クツシヨン層で形成された
反射材表面は研磨された金属表面ほど反射性が良
くなく光がこの表面で損失されることである。 米国特許第3922433号〔特許日：1975年11月25
日。アルミナム・カンパニー・オブ・アメリカ
（Aluminum Company of America）〕には、球
状ガラスビーズを溶融状態にある金属被覆に部分
的に埋設することが記載されている。この特許で
は、付着用の柔軟テープにまず成形することな
く、道路標識のような硬質材料で製造された基材
の上に直接逆反射性表面を形成しようとする試み
がなされている。すなわち、鉄を主とした基材を
アルミニウム、亜鉛、スズ、鉛またはこれらの合
金の溶融浴に浸し、次に基材を浴から引き上げる
際、被覆が溶融状態にある間にガラスビーズをエ
アガンで吹き付ける方法である。この方法は、高
価であると共に、ビーズが最適逆反射に必要なだ
け反射面から離れていないという欠点を有してい
る。 従つて、硬質金属表面に直接逆反射表面を形成
する方法であつて、適合した凹状反射表面から最
適距離にビーズを配置することができる方法が望
まれていた。 ガラスビーズを含有したプラスチツク層の形成
およびビーズの金属基材への圧入が試みられた
が、基材表面が比較的硬い為、ビーズは砕け易
く、またビーズと基材表面の間にあるプラスチツ
ク層は、ビーズを基材表面へ押し込むのに充分な
力でローラーにかけた場合、薄くなつたり、ある
いは損傷を受けたりする傾向にあることが見い出
された。さらに、ビーズは該表面に押し込まれる
ことにより配列が乱れる傾向があるので役立たな
い製品しか得られない。 ところが、ガラスビーズに圧を加えて基材に押
し付けるに際し、ガラスビーズ含有層表面と圧を
加えるのに用いるローラーの間にプラテンを置け
ば、意外にも高品質の製品が得られることが見い
出された。 本発明はこの知見に基づき完成されたものであ
つて、本発明によれば、A.くぼみ形成可能な金
属基材上に、透明材料層、透明材料に付着した高
屈折率ガラスビーズの単層およびビーズ層上へプ
ラテンを配置し、B.プラテンに充分な圧を加えて
ビーズにより基材表面を押し込み、C.ビーズが
透明材料に付着し、かつ逆反射に適した厚みの透
明材料により基材から隔てられている状態でプラ
テンを除き、次いでD.ガラスビーズ単層上に透
明材料を供給する工程から成るくぼみ形成可能な
金属基材上に逆反射表面を形成する方法が提供さ
れる。 また、本発明によれば、くぼみ形成可能な金属
基材、該基材表面を覆う透明材料、該透明材料に
付着しかつ該透明材料により該基材から隔てられ
ている高屈折率ガラスビーズの単層および該ガラ
スビーズ単層を覆う透明材料から成り、該基材表
面は近接したガラスビーズに相応したくぼみを有
し、ガラスビーズと基材表面の間の距離が逆反射
に適したものである逆反射材が提供される。 押し込み工程においてプラテンを用いれば、ガ
ラスビーズに力を加えて基材表面にくぼみを形成
するのに要する圧または力が大きいにもかかわら
ず、ガラスビーズは大きい損傷を受けることはな
く、またビーズと基材の間の層も著しく損傷ある
いは圧縮を受けないことが見い出された。 プラテンの有効性は全く予想外のことであつ
た。何故なら、硬質基材上に逆反射表面を形成し
ようとする初期の試みにおいて発生したガラスビ
ーズの損傷および適合する凹面鏡に対するビーズ
の不整列は、各ビーズを介在するポリマー層を通
して基材材料に押し込むのに要する荷重に起因し
ていると考えられていたからである。もし、プラ
テンを用いれば、適当なくぼみを生じさせる為に
ビーズには等しい荷重がかかるはずであるから、
プラテンがビーズの損傷を防ぐと考えるのは不合
理であるとされていたのである。 プラテンは、押し込み工程の間にガラスビーズ
に付着する性質が実質上ないのならば弾性材料ま
たは変形性材料のいずれで成形されたものも使用
できる。プラテンの材料は、押し込み工程におい
てガラスビーズにより弾性的または塑性的のいず
れであるにしろ充分に押し込まれるものでなけれ
ばならず、また、ビーズにより基材に必要なだけ
のくぼみを形成するのに充分な力を伝達できるも
のでなければならないことはもちろんである。 従つて、プラテンはアルミニウムや他の金属の
板やシートであつてよい。さらに、意外なことに
プラテンとして金属箔や薄板、あるいは紙などの
材料も使用できることが見い出された。この様な
箔や薄板は、ロールから巻きもどして実質上連続
的にビーズの乗つた基材と共にローラミルに送る
ことができるので、特に有用である。箔または薄
板状プラテン自体が安価であるので、この方法に
より逆反射性基材を特に経済的に製造できる。 プラテンの使用により、ほとんどの金属基材の
場合、押し込み工程におけるガラスビーズの損傷
を防ぐことができるけれども、いくつかの基材
（特に鉄含有基材）は非常に硬く、プラテンを使
用した時でさえ、ビーズに大きい損傷を与えるこ
となくくぼみ形成に必要な荷重を伝達することが
できない。この様な基材は、硬度表により、また
簡単な試行錯誤を行うことにより容易に選択する
ことができる。本発明の方法を効果的に実施でき
る最大硬度限界を示すことはできない。これは、
限界が加圧装置の形式、ガラスビーズ、プラテ
ン、操作速度によりいくらか変化するからであ
る。けれども、前述の様に当業者ならば有用な金
属基材を容易に選び出すことができる。「くぼみ
形成可能な金属基材」とは、本明細書を通じて、
本発明方法に用いることができる基材、すなわ
ち、特定の操作条件において実際の最大硬度限界
より低い硬度を有する基材を意味するものであ
る。 押し込み工程において重要なのは基材の表面層
の硬度のみであるから、非常に硬い金属でもまず
より軟らかい金属で被覆あるいは「装甲」すれ
ば、逆反射表面に加工することができる。従つ
て、「くぼみ形成可能な金属基材」はこの様な構
造のものも含む。 「透明」という語も本明細書を通じて広い意味
で用いられており、場合により半透明のものも包
含する。重要な点は、基材およびガラスビーズ自
体をも覆う種々の層が、構造を逆反射材として機
能させるのに充分な光量を透過できなければなら
ないことである。この機能を達成するのに充分な
光を透過させることができるならば、どの様な層
または材料（たとえば、顔料や染料）も「透明」
であるとする。 次に、本発明の好ましい具体例および添付図面
を参照して本発明を更に詳しく説明する。 第１図は、本発明の試料および参照試料の逆反
射性を測定する装置の模式図である。 第２図は、本発明の試料および比較試料におけ
る反射光相対強度を入射角に対して示したグラフ
である。 第３図は、ローラ処理しなかつた逆反射表面層
を断面顕微鏡写真である。 第４図は、第３図の逆反射表面層を本発明方法
によりローラ処理した後の断面顕微鏡写真であ
る。 第５図は、比較の為に示す従来技術の逆反射テ
ープの断面顕微鏡写真である。 第６〜１０図は、第２図と同様、本発明の試料
の反射性を示すグラフである。 第１１図は、プラテンを用いてローラ処理した
アルカン（Alcan）SW―30合金上の逆反射層表
面の顕微鏡写真である。 第１２図は、第１１図と同じ逆反射層をプラテ
ンを用いずにローラ処理した場合の顕微鏡写真で
ある。 第１３図および第１４図は、それぞれ第１１図
および第１２図と同様に、AA5454アルミニウム
合金上の逆反射層を示した顕微鏡写真である。 第１５図および第１６図は、それぞれ、
AA5454アルミニウム合金上にプラテンを用い
て、および用いずに形成した逆反射層の断面顕微
鏡写真である。 第１７図および第１８図は、第２図と同様、
種々のアルミニウム箔をプラテンとして用いて製
造した種々の試料の反射性を示すグラフである。 第１９図は、第２図と同様、実施例５の試料お
よび従来技術の２種のテープの逆反射性を示すグ
ラフである。 本発明の好ましい方法では、逆反射表面を有す
る金属基材は、従来技術の様にまず逆反射性を有
する粘着テープを製造し、次いでそのテープを基
材上に付着させるという不利な工程を経ることな
く製造できる。 くぼみ形成可能な金属基材は、好ましくはまず
有機ポリマー材料の透明層により被覆され、該層
はそのまま硬化させるか、硬化処理に付される。
次いで、接着剤としてポリマー材料の第２層が被
覆された後、小ガラスビーズが接着剤表面に単層
で配置される。ビーズは、表面上に可能な限り密
に配置する。その後、接着剤を硬化させる。 一方、透明有機ポリマー材料を適当に選択すれ
ば、表面被覆と接着の機能を一層にまとめること
が可能なる。この場合には、第１層を、その表面
に配置されたガラスビーズが接着して単層を形成
するけれども第１層が完全に硬化または乾燥され
る前にはポリマー材料中へビーズが過度に沈まな
い程度に部分的に乾燥または硬化させる。この様
にしてビーズと基材の間に必要な間隔が保持され
る。 上記の方法のいずれかにより形成された構造
は、ミルにより加圧され、金属表面はガラスビー
ズにより押し込まれ、くぼみが形成される。ガラ
スビーズは金属表面にくぼみを形成するけれど
も、ビーズ自体は基材に直接接触することはな
く、ポリマー層によつて基材から隔てられてい
る。従つて、押し込み工程中、ビーズに加わる圧
は、ポリマー層を介して基材に伝わり、基材金属
に凹形変形を形成するのに充分な強さにする。 ガラスビーズと加圧用ローラ等の間にプラテン
を用いることにより、くぼみを形成するのには相
当な圧が必要であるにもかかわらず、ガラスビー
ズやビーズを基材表面から隔てる透明層にはほと
んどあるいは全く損傷を与えることなく基材表面
に適当なくぼみを形成することができる。 プラテンの存在が逆反射構造に対する損傷を防
ぐ理由は完全には明らかにされていないが、恐ら
くはプラテンが緩衝材として働き、荷重を分散さ
せることによりガラスビーズ表面に加わる単位圧
力を減少させているものと考えられる。一方、更
にプラテンは、プラテンを用いなければ起るビー
ズと加圧ローラの間の相対運動を消しているもの
と思われる。どの様な機構が作用しているのであ
れ、プラテンの必要性は全く予想外のことであ
り、ガラスビーズおよびポリマー層への損傷を防
ぐ効果は著しいものである。 押し込み工程の後、ガラスビーズは透明有機ポ
リマー材料で一層またはそれ以上被覆され、次い
でポリマー材料は硬化される。この追加層はガラ
スビーズを保護し、平滑な外表面を形成する。も
し保護層がなければ、前述した従来技術の第１型
の構造と同じものが製造され、水で濡れた場合逆
反射性を失つてしまう。 有機ポリマー層のいずれかに顔料または染料を
含有させて逆反射表面に色彩を与えることができ
る。顔料または染料は、色があせず、さらに耐熱
性でなければならない。顔料を加えた層が先に定
義した透明性を保つている限り、安定な顔料また
は染料のいずれも使用できるが、透明顔料が最良
の結果をもたらす。 本発明に従つて逆反射性基材を製造する場合、
次の諸点を考慮しなければならない： (1) ガラスビーズの屈折率および大きさは、ビー
ズが基材から隔てられるべき最適距離に影響す
る（すなわち、ビーズが小さい程、また屈折率
が大きい程、基材からの最適距離は小さくな
る）、 (2) 特定の基材金属に加えられるローラ圧は、効
果的な逆反射を与える入射角の大きさに影響す
る（圧が大きくなる程、ビーズは基材に深く押
し込まれ、効果的な逆反射の角度が大きくな
る）、 (3) 押し込み工程後にガラスビーズ上に被覆され
るポリマー材料層は、厚くなると反射光強度を
減少させるので平滑表面を与えるのにちようど
充分な程度にするのが好ましい。 くぼみ形成可能な金属基材としては、通常道路
標識、マーカーおよび自動車用ナンバープレート
の様な製品を製造するのに適した金属を用いる。
押し込み工程で必要な圧を減少させるためにはよ
り軟らかい金属を用いるのが好ましい。アルミニ
ウム金属が好ましく、また亜鉛で被覆した鉄性材
料も非常に効果的に用いられる。好ましく用いら
れるアルミニウム合金は、AA1100の様な軟合金
であるが、アルカン（Alcan）SW―30（Al―1/2
％Mn型合金）およびAA5454（硬度85BHN）の
様な硬合金も使用することがでる。より硬い基材
を用いた場合、金属のくぼみが少くなるので、逆
反射の起る入射角が小さくなる為、非常に硬いア
ルミニウム基材を使用する必要がある時には被覆
基材、すなわち硬アルミニウム合金を核金属と
し、より軟らかい合金を被覆とした基材を用いる
のが望ましい。 前述のように、本発明方法が効果を発揮できる
基材硬度には上限があるが、基材硬度には実際上
下限はなく、非常に軟らかい金属または金属箔で
さえ所望により使用できる。金属基材が軟らかく
ビーズに著しい損傷を与えることがありえない様
な圧により押し込むことができる場合においても
プラテンの使用は有益である。これは、プラテン
を使用せずに基材を押し込めばビーズの不整列あ
るいは移動が起るかも知れないからである。 ガラスビーズは、直径50〜80ミクロンで高屈折
率、たとえば1.9またはそれ以上の屈折率である
ことが好ましい。タイプ（Type）910―18として
フレツクス―オー―ライト・デイビジヨン・オ
ブ・ジエネラル・スチール・インダストリーズ・
リミテツド（Flex―Ｏ―Lite Division of
General Steel Industries Limited）米国、セン
トルイス（St.Louis））から市販されているガラ
スビーズが好ましい。このビーズは直径約75ミク
ロン、屈折率2.1である。 他の好ましいガラスビーズは、タイプ831（屈
折率1.9）、タイプ938（屈折率2.28）ならびにフ
オル・グラス（Fol Glass）1020〔以上、フレツ
クス―オー―ライト社販売〕およびUGB2.32トー
シバ（Toshiba）〔ワナミ・アブレイシブ・カン
パニー・リミテツド（Wanami Abrasive
Company Ltd.）（東京）販売〕などである。 先にも述べた様に、ガラスの屈折率が低い程、
間隔被覆、すなわち第１層の有機ポリマー材料の
必要な厚さが厚くなる。ビーズの大きさも間隔被
覆の厚さを決定する因子となる。たとえば、 (1) ビーズの屈折率が1.9およびスクリーン・サ
イズ200／270（50〜80μ）の場合、間隔被覆の
厚さ22〜25μ、 (2) ビーズの屈折率が2.1およびスクリーン・サ
イズ200／270の場合、間隔被覆の厚さ12〜15
μ、 (3) ビーズの屈折率2.24〜2.28およびスクリー
ン・サイズ230／270の場合、間隔被覆の厚さ10
〜12μ、 (4) ビーズの屈折率2.32およびスクリーン・サイ
ズ230／250の場合、間隔被覆の厚さ８〜10μが
必要である。 それぞれの屈折率およびビーズ径に対して必要
な間隔被覆の厚さは、当業者なら周知の理論的考
察により容易に定められる。 有機ポリマー材料としては、硬化された場合、
押し込み工程で受ける圧に被損やひび割れするこ
となく耐えられるものならいずれもガラスビーズ
を金属基材から隔てる透明材料の第１層として使
用することができる。特に、熱硬化性ポリマー
は、熱可塑性ポリマーに比べて加圧工程において
耐性を発揮する強度に優れている。熱硬化性ポリ
マーとしては、たとえばデユラクロン（DURA
CRON）100（商標）〔カナデイアン・ピツツバー
グ・インダストリーズ・リミテツド（Canadian
Pittsburgh Industries Ltd.）〕として市販されて
いるアクリル被覆材が挙げられる。また、同様の
あるいは他の材料も透明層を形成する為に用いる
ことができる。重要な条件は、第１層（間隔被
覆）は硬くなければならず、ひび割れや破損を受
け難く、さらに押し込み工程において過度に薄く
なつてはならないことであり、一方、押し込み工
程後にビーズを被覆する層（上層）はそれ程硬く
なくてもよいが、好ましくは溶媒を破裂
（popping）することなく発散できることが必要
である。すなわち、上層は乾燥した際に平滑な表
面を有することが好ましい。 透明接着剤層は、通常かなり軟らかく、押し込
み工程中にある程度ビーズにそつて上方に押し流
されるので、層上に残つているビーズ頂部は加圧
前より少くなる。従つて、ビーズ頂部を被覆し、
平滑な外表面を形成する為に比較的薄い上層しか
必要とならない。上層が薄い程、溶媒破裂が起り
難いので好ましい。 接着剤層を用いた場合、できるだけ薄くしてガ
ラスビーズが該層上で単層以上にならない様にす
るのが好ましい。 好ましい有機ポリマー材料の他の例を次に示
す。これらすべては本発明において有用である
が、いくつかのものは、以下に記述する様に少し
欠点を有している。 (1) アクリロイド（Acryloid）Ｂ―72（商標）お
よびアクリロイドＢ―66（商標）〔ローム・ア
ンド・ハース（Rohm＆Haas）社製造〕。これ
らの熱可塑性材料は上層として有用であるが、
押し込み工程の圧にさらされる第１層（間隔被
覆）に必要な強度は満足しない。 (2) 自動車用ラツカー。この材料の引火点は非常
に低いので空気乾燥を必要とするが、オーブン
乾燥に比べて時間を要するという欠点がある。 (3) デユポン（Dupont）1234（商標）。これも引
火点が非常に低く、空気乾燥が必要である。 (4) ポリエステルおよびシリコンポリエステル。
これらの材料は、特に間隔被覆として有用であ
るが上層としても用いることができる。適切に
溶媒と処方すれば、溶媒破裂の傾向を減少させ
ることができる。 (5) U.V.硬化樹脂。これらの材料は上層として
有用であるが、高価になる。 (6) エポキシ被覆。有用ではあるが、屋外で用い
られた場合、紫外線に弱い。 (7) 水性アクリル乳濁液。たとえば、ロープレツ
クス（RHOPLEX）Ｅ―1230（商標）〔ロー
ム・アンド・ハース（Rohm＆Haas）社販
売〕。これらは環境汚染を起こさないので特に
有利である。 (8) ポリビニルフルオリドまたはポリビニリデン
フルオリド樹脂を用いたフルオロ炭素被覆は、
特有の良好な柔軟性および耐久性のゆえに特に
好ましい。 (9) 上層としては、予備成形したポリマーフイル
ムを使用することができる。これにより特別な
被覆装置および乾燥ならびに／または硬化用炉
が必要でなくなり、それらに伴う汚染問題もな
くなる。これらのフイルムは、接着剤を用いる
通常の積層方法によりフイルムまたはガラスビ
ーズ上に被覆される。また、接着剤を用いるこ
となくホツトニツプ（hot nip）中でガラスビ
ーズに熱的に結合させるか、あるいは溶融して
接着させることができる。さらに、上層として
使用される熱可塑性材料のいくつかは、通常の
押出被覆法により溶融状態で基材上に直接塗布
することができる。この場合には別工程でフイ
ルムを形成する必要がなくなる。 押し込み工程は、プレスミルまたはローラミル
により行われるが、連続工程に容易に利用できる
のでローラミルが好ましい。さらに、圧を静止状
態で加えた場合、接触面積がローラミルの場合に
比べて非常に大きくなるのでより大きい荷重が必
要となる。必要な圧は、基材材料の硬度によりほ
とんど定められるが、圧が高くなければビーズま
たはポリマー層が破砕する可能性が増すだけであ
るので、充分なくぼみを形成するのに必要な最少
の圧を加えるのが好ましい。直径４インチのロー
ラを有するミルを用いた場合、通常ミルの荷重は
基材巾１cm当り140〜800Kgの範囲になる。 前述のように、プラテンは金属、たとえばアル
ミニウムのシートの形状であつてもよく、また薄
紙もしくは金属箔、たとえばアルミニウム箔であ
つてよい。どのような形の紙や金属箔でも使用す
ることができるが、プラスチツクコート紙はガラ
ス球または加圧ローラに接着することがあるので
使用しないのが好ましい。紙や箔をプラテンとし
て用いた場合、工程を容易に連続化できる。たと
えば、既知のコイル被覆技術を応用することがで
き、プラテンは大きい巻き取りなどからプレスロ
ーラへ供給され、ローラ通過後、廃棄または再使
用の為に再び巻きとることができる。 くぼみ形成可能な金属基材の表面は、間隔被覆
を塗布する前には輝いている方が好ましく、金属
表面を良好な反射材に形成できる。しかし、押し
込み工程により、凹形くぼみの範囲では輝いた新
しい金属表面が形成される。 改良された白色の外観を有する逆反射性被覆を
製造するには、被覆の前処理として既知の適当な
化学薬品により基材をホワイト―エツチングする
のが好ましい。 次に実施例を示し、本発明を更に詳しく説明す
る。 実施例中、試料の逆反射は第１図に示す装置に
より測定した。光源１、たとえば写真撮影用ラン
プまたはスポツトランプにより、円形開口（直径
５cm）を通じて10cm平方の逆反射性材の試料３を
照らす。開口は照らされる範囲を定めるのに役立
つと共に、ランプ背後から来る外迷光を遮断する
のに役立つ。 試料はシンクロナスモータ４の軸に取り付けら
れ、１回／分で回転する。光は試料により光源１
の方向に反射され、光電管５に受けられる。光源
および光電管は、開口２から６ｍのところに設置
されており、光電管へは厚紙の円筒６により外部
光源からの光が入らない様にされている。光電管
の出力は適当なペンレコーダ７に記録される。 逆反射光の強度を測定する為に試料を回転さ
せ、光電管の出力を記録する。ゼロ逆反射は、試
料を開口に対して垂直にしたときの光強度にと
る。試料保持器の背面は鏡状反射面になつてお
り、該反射面は、試料角度に対するチヤート速度
を規定するのに用いることができる。光学系に少
しでも変化があると光度測定に影響するので、各
試料の組ごとに標準反射シートについて測定す
る。 実施例 １ ２つの試料を、有機ポリマー材料としてのデユ
ラクロン（DURACRON）100（商標）熱硬化性
アクリル被覆および直径約75μ、屈折率2.1のフ
レツクス―オー―ライト（Flex―Ｏ―Lite）（商
標）製球状ガラスビーズから製造する。 前処理を行つていないミル仕上げアルカン
（Alcan）SW―30アルミニウム合金シート（厚さ
0.56mm）製パネル上にデユラクロン100（商標）
の基底被覆を塗布し、260℃で２分間硬化する。
次いで、デユラクロン100（商標）の非常に薄い
接着性第２層を塗布し、205℃で30秒間部分的に
乾燥させた後、その上に多量のフレツクス―オー
―ライト（商標）ビーズを落下してビーズ付け
し、付着しなかつたビーズを振り落す。この過程
で表面に接着され、一部埋まつている密に詰まつ
たビーズの単層が製造される。この後、ビーズを
付着した接着剤被覆を260℃で２分間硬化する。 ビーズ付着表面に、対応する大きさの同じアル
ミニウムシート製パネルをプラテンとして置き、
集合体を巾１cm当り590Kgのシートローリングミ
ルに通して約２％の割合でわずかに圧縮する。次
いで、プラテンを取り除き、デユラクロン100
（商標）を１層またはそれ以上塗布して上層とな
し、260℃で２分間硬化する。この様にして部分
的に埋められているビーズ間のすき間を詰め、ビ
ーズ上に透明上層被覆を形成する。 ２試料における各層の近似的な厚さを第１表に
示す。

【表】 比較の為に、ローラ工程（押し込み工程）を行
わなかつた以外は全く同様にして試料１８６およ
び１８９をそれぞれ製造した。ローラ処理を行つ
た構造および行わなかつた構造の逆反射性を測定
した。結果を第２図に示す。 試料１８６／３および１８９／２から被覆を除
去すると、アルミニウム基材は、各ビーズの背後
において凹面鏡形に変形されていることが容易に
明らかになる。これを確認する為、試料１８６
（非ローラ処理）および１８６／３（ローラ処
理）を薄片にし、顕微鏡写真に撮つた。結果をそ
れぞれ第３図および第４図に示す。比較の為に、
従来技術の逆反射性接着テープの同様の顕微鏡写
真を第５図に示す。 特に興味深いのは、アルミニウム基材がビーズ
に一致して、基底被覆は破壊または著しく薄くさ
れることなく変形されていることである。すなわ
ち、反射材の品質の高低に差をつける変形が充分
に行われていながら間隔は保持されているという
ことである。 実施例 ２ 本実施例では、第２表に示す基材金属の上に実
施例１と同様にして逆反射層を形成し、プラテン
を用いて第２表に示す圧力でローラ処理した。

【表】 全試料は、従来技術の最良のテープと同様の性
質を有する許容しうる逆反射性層を形成した。よ
り硬いAA5052およびAA5454アルミニウム合金
にくぼみをつけるには40％高い圧が必要であつ
た。 この実施例により、本発明方法を用いれば道路
標識などに用いられている硬い合金でも直接逆反
射材に加工できることが示された。 これら試料の逆反射性を、市販の従来技術のテ
ープ（破線１０〜１４で示す）と比較して第６〜
１０図に示す。いくつかの合金については、高角
度における反射がいく分犠性にされるものの従来
技術のテープより強い反射が得られている。 実施例 ３ 本実施例では、５インチ×12インチ×0.051イ
ンチのシート状アルカンSW―30アルミニウム合
金およびAA5456H―36アルミニウム合金から各
試料を製造した。 製造工程は次の通りである： (a) デユラクロン（DURACRON）100（商標、
カナデイアン・ピツツバーグ・インダストリー
ズ（Canadian Pittsburgh Industries））熱硬
化性アクリルポリマーの間隔被覆を試料プレー
ト上にドローダウンバーにより８〜10μの厚さ
で塗布し、被覆を260℃で120秒硬化する； (b) デユラクロン100（商標）の接着性被覆を硬
化被覆上に厚さ５〜８μで塗布し、205℃で30
秒間硬化する； (c) ガラスビーズ（屈折率2.32、直径40〜50μ、
ワナミ・アブレイシブ・カンパニー・リミテツ
ド（Wanami Abrasive Company Ltd.）を接
着性被覆が熱い間にその上に散布する。 (d) ビーズで覆つたシートを260℃で90秒間硬化
する； (e) 各シートを巾４インチに切断し、厚さ0.0016
インチのアルミニウム箔をプラテンとして用い
て直径４インチのローラミルに一度通す。荷重
はシート巾１cm当り700Kgである。次いでプラ
テンを取り除く；その後、 (f) 各シートにデユラクロン100（商標）をスプ
レーガンにより（平面シートに塗布したならば
厚さ25μのフイルムを形成する量を）２層に塗
布する。第２層は、第１層を260℃で２分間硬
化させた後、直ちに塗布する。 (b)工程の接着性被覆は、ビーズが２層になつて
試料に付着しないようにするためできるだけ薄く
保つ。 プラテン使用の効果を示すため、各試料を４イ
ンチミルでローラ処理する際、各試料表面の半分
だけをプラテンで覆つた。 顕微鏡写真はこの両表面領域の表面および断面
について撮影された。すべての場合、プラテンな
しでローラ処理した領域ではビーズの破損が見ら
れたのに対し、プラテンで保護した領域ではビー
ズは無傷であつた。 この方法で製造た試料の顕微鏡写真を第１１〜
１４図に示す。 第１１図は、アルカンSW―30合金シートにビ
ーズを被覆し、プラテンで保護してローラ処理し
た表面を示す。 第１２図は、同じアルカンSW―30合金シート
をプラテンの保護なしにローラ処理した場合の表
面を示す。 第１３図は、AA5454合金シートにビーズを被
覆し、プラテンで保護してローラ処理した表面を
示す。 第１４図は、同じ合金シートをプラテンの保護
なしにローラ処理した場合の表面を示す。 これらの顕微鏡写真は全て160倍の倍率で撮影
してある。 プラテンの効果を示す為に断面の顕微鏡写真を
第１５図および第１６図に示す。 第１５図は、ビーズで被覆したAA5454合金シ
ートをプラテンで保護してローラ処理した場合を
示す。 第１６図は、同様のAA5454合金シートをプラ
テンの保護なしで処理した場合を示す。 この二枚の顕微鏡写真は400倍の倍率で撮影さ
れている。 これらの写真を見れば自明のことであるが、プ
ラテンなしにローラ処理を行つた場合には、いず
れの場合にもガラスビーズの損傷および変位が生
じているが、プラテンを使用した場合にはこれら
の欠陥が実質上生じていないことが明らかであ
る。 実施例 ４ 本実施例では、試料は実施例３と同様の手順で
製造した。 プラテンの効果を調べる為、種々の重量および
品質の紙および箔を用いて試料のローラ処理を行
つた。 試料に用いた合金はアルカンSW―30（硬度Ｈ
―15、厚さ0.023インチ）である。ビーズと基材
の間の被覆の厚さは８μである。ビーズの屈折率
は2.28、ローリングミル荷重は試料巾１cm当り
500Kgであつた。 得られた試料の反射性を第１７図および第１８
図に示す。図中、破線は市販の従来技術のテープ
についての結果を示す。実線に付された記号は次
の通りである。 Ｋ１……フリーザー紙（0.004インチ） Ｋ２……クラフト紙10 lbs.（0.0025インチ） Ｋ３……包装紙（0.003インチ） Ｔ……トレーシングペーパー（100％ラグ、
0.0025インチ） Ｂ……ボンド紙（100％ラグ、0.005インチ） Ｆ１……アルミニウム容器箔（0.0056インチ） Ｆ２……アルミニウム容器箔（0.0016インチ） 図から理解されるように、プラテンの形式また
は品質による著しい差は見られないが、圧が高い
ときは強い紙または箔を用いるのが好ましい。 実施例 ５ 前処理したアルカンSW―30アルミニウムパネ
ル（４インチ×10インチ×0.022インチ）を透明
な熱硬化性アクリルラツカーで８μの厚さに塗布
して硬化した。次に、ガラスビーズを付着する接
着剤としてアクリルを８μの厚さで塗布した。ビ
ーズは屈折率2.28、直径53〜63μであり、接着剤
層の上に密に詰まつた単層を形成する様に散布し
た。次いで、ビーズ被覆パネルを硬化した。パネ
ルと同じ大きさの厚さ0.0016インチのアルミニウ
ム箔をビーズ被覆表面上に重ね、試料巾１cm当り
約590Kgの荷重を加えるローリングミルに通して
充分に加圧し、厚さを２％圧縮する。 パネルをはずし、透明なアクリルラツカーを25
μの厚さに塗布する。 得られたシート（試料番号５２６）の逆反射性
を、市販の逆反射性テープ２種の結果（図中、付
号１７および１８を付した曲線）と共に第１９図
に示す。 グラフから理解される様に、本実施例の製品
は、二種の市販テープに比べて著しく優れてい
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、試料の逆反射性を測定する装置の模
式図である。 １……光源、２……開口、３……試料、４……
シンクロナスモータ、５……光電管、６……円
筒、７……ペンレコーダ。 第２図は、本発明試料および比較試料における
反射光相対強度を入射角に対して示したグラフで
ある。 １８６／３，１８９／２，１８６および１８９
……各試料の反射性を示すグラフ。 第３図および第４図は、それぞれ試料１８６お
よび１８６／３の断面顕微鏡写真である。第５図
は、従来技術の逆反射テープの断面顕微鏡写真で
ある。第６〜１０図は、試料の反射性を示すグラ
フである。 ５２３，５５０，５５１，５４６および５４
１／Ｂ……各試料の反射性を示すグラフ、１０〜
１４……従来技術の逆反射テープの反射性を示す
グラフ。 第１１図は、プラテンを用いてローラ処理した
アルカン（Alcan）SW―30合金上の逆反射層表
面の顕微鏡写真である。第１２図は、第１１図と
同じ逆反射層をプラテンを用いずにローラ処理し
た場合の顕微鏡写真である。第１３図および第１
４図は、それぞれ第１１図および第１２図と同様
に、AA5454アルミニウム合金上の逆反射層を示
した顕微鏡写真である。第１５図および第１６図
は、それぞれAA5454アルミニウム合金上にプラ
テンを用いて、および用いずに形成した逆反射層
の断面顕微鏡写真である。第１７図および第１８
図は、第２図と同様、種々の箔をプラテンとして
用いて製造した種々の試料の反射性を示すグラフ
である。 Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３，Ｔ，Ｂ，Ｆ１およびＦ２…
…各記号のプラテンを用いてローラ処理した試料
の反射性を示すグラフ、１５および１６……従来
技術の逆反射性テープの反射性を示すグラフ。 第１９図は、第２図と同様、実施例５の試料お
よび従来技術の２種のテープの逆反射性を示すグ
ラフである。 ５２６……本発明試料の反射性を示すグラフ、
１７および１８……従来技術のテープの逆反射性
を示すグラフ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ Ａ くぼみ形成可能な金属基材上に、透明材
   料層、透明材料に付着した高屈折率ガラスビー
   ズの単層およびビーズ層上へプラテンを配置
   し、 Ｂ プラテンに充分な圧を加えてビーズにより基
   材表面を押し込み、 Ｃ ビーズが透明材料に付着し、かつ逆反射に適
   した厚みの透明材料により基材から隔てられて
   いる状態でプラテンを除き、次いで Ｄ ガラスビーズ単層上に透明材料を供給する工
   程から成ることを特徴とするくぼみ形成可能な
   金属基材上に逆反射表面を形成する方法。 ２ 透明接着剤の中間層を供給することによりガ
   ラスビーズを基材上に配置された透明材料層に付
   着させる特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３ 基材上に配置された透明材料のポリマーが一
   部乾燥または硬化した状態を選び、該材料にビー
   ズの単層を形成する様に接触させ、次いで該ポリ
   マーを完全に乾燥または硬化させることによりビ
   ーズを該透明材料層に付着させる特許請求の範囲
   第１項記載の方法。 ４ 積層した基材およびその上に配置したプラテ
   ンをローラミルに通して該プラテンに圧を加える
   特許請求の範囲第１〜３項のいずれかに記載の方
   法。 ５ ローラ処理の間、ローラミルが基材巾１cm当
   り140〜800Kgの荷重を加える特許請求の範囲第４
   項記載の方法。 ６ プラテンが可撓性金属プレートまたはシート
   である特許請求の範囲第１〜５項のいずれかに記
   載の方法。 ７ プラテンが薄紙板である特許請求の範囲第１
   〜５項のいずれかに記載の方法。 ８ プラテンが金属箔である特許請求の範囲第１
   〜５項のいずれかに記載の方法。 ９ 基材がアルミニウムである特許請求の範囲第
   １〜８項のいずれかに記載の方法。 １０ 基材がアルミニウム合金である特許請求の
   範囲第１〜８項のいずれかに記載の方法。 １１ アルミニウム合金が合金AA1100、合金
   AA5454またはAl―1/2％Mn合金である特許請求
   の範囲第１０項記載の方法。 １２ 基材が硬質金属をより軟かい金属で被覆し
   たものである特許請求の範囲第１〜８項のいずれ
   かに記載の方法。 １３ 硬質金属が鉄を主成分とした金属であり、
   より軟かい金属が亜鉛である特許請求の範囲第１
   ２項記載の方法。 １４ 基材表面を透明材料の配置前にホワイトエ
   ツチング処理する特許請求の範囲第１〜１３項の
   いずれかに記載の方法。 １５ 基材上に配置される透明材料が透明な有機
   ポリマー材料である特許請求の範囲第１〜１４項
   のいずれかに記載の方法。 １６ ポリマー材料が熱硬化性である特許請求の
   範囲第１５項記載の方法。 １７ ポリマー材料がアクリル樹脂である特許請
   求の範囲第１５項記載の方法。 １８ ガラスビーズ単層上に被覆される透明材料
   が透明な有機ポリマー材料である特許請求の範囲
   第１〜１７項のいずれかに記載の方法。 １９ (a) くぼみ形成可能な金属基材上に、高屈
   折率の実質上球形のガラスビーズから成る単層
   を有する透明な有機ポリマー材料層を形成し； (b) 該ビーズを、加圧下にもガラスビーズに付着
   する性質を実質上有しないプラテンで覆い； (c) 該プラテンおよびくぼみ形成可能な金属基材
   に充分な圧を加えてビーズにより該基材表面に
   くぼみを形成し；次いで (d) 該ビーズ層を更に透明な有機ポリマー材料層
   で被覆する工程から成り、(a)工程において押し
   込み可能な金属基材上に形成された透明な有機
   ポリマー材料層は、(c)工程での加圧に対し実質
   上ひび割れ、破損することなく、あるいは薄く
   ならずに耐えられるものであり、該層の厚さ
   は、(c)工程を経た後逆反射に好ましい所定の距
   離でビーズを基材から隔てるのに充分な厚さで
   あることを特徴とするくぼみ形成可能な金属基
   材上に逆反射表面を形成する方法。 ２０ くぼみ形成可能な金属基材、該基材表面を
   覆う透明材料、該透明材料に付着しかつ該透明材
   料により該基材から隔てられている高屈折率ガラ
   スビーズの単層および該ガラスビーズ単層を覆う
   他の透明材料からなり、該基材表面は近接したガ
   ラスビーズに相応したくぼみを有し、ガラスビー
   ズと基材表面の間の距離が逆反射に適したもので
   ある逆反射材。 ２１ 基材がアルミニウムである特許請求の範囲
   第２０項記載の逆反射材。 ２２ 基材がアルミニウム合金である特許請求の
   範囲第２０項記載の逆反射材。 ２３ アルミニウム合金が合金AA1100、合金
   AA5454またはAl―1/2％Mn合金である特許請求
   の範囲第２２項記載の逆反射材。 ２４ 基材が硬質金属をより軟かい金属で被覆し
   たものである特許請求の範囲第２０項記載の逆反
   射材。 ２５ 硬質金属が鉄を主成分とした金属であり、
   より軟かい金属が亜鉛である特許請求の範囲第２
   ４項記載の逆反射材。 ２６ 基材表面がホワイトエツチング処理された
   ものである特許請求の範囲第２０〜２５項のいず
   れかに記載の逆反射材。 ２７ 基材表面を覆う透明材料が透明な有機ポリ
   マー材料である特許請求の範囲第２０〜２６項の
   いずれかに記載の逆反射材。 ２８ ポリマー材料が熱硬化性である特許請求の
   範囲第２７項記載の逆反射材。 ２９ ポリマー材料がアクリル樹脂である特許請
   求の範囲第２７項記載の逆反射材。 ３０ ガラスビーズ単層を覆う透明材料が透明な
   有機ポリマー材料である特許請求の範囲第２０〜
   ２９項のいずれかに記載の逆反射材。 ３１ 基材のくぼみが、ガラスビーズを透明材料
   で覆う前にガラスビーズを覆つたプラテンを介し
   てビーズに圧を加えることにより形成されたもの
   である特許請求の範囲第２０〜２９項のいずれか
   に記載の逆反射材。