JP2004054147A - 再帰反射性材料 - Google Patents

Abstract

【課題】一般的な伸縮性の素材を用いた衣料に要求される伸び率１０％以上、すなわちコンフォートストレッチ素材以上の伸縮性の素材に貼り合わせて用いても、伸縮性と柔軟な風合いを備え、耐洗濯性にも非常に優れた再帰反射性材料を提供する。
【解決手段】透明性微小球１の背面側を反射層２を介して第１の固着樹脂層３に埋没し、第１の固着樹脂層３から露出する透明性微小球１の前面側において透明性微小球１と透明性微小球１との間に透明性微小球１で一部が遮断された不連続な第２の固着樹脂層４を設け、さらに前記第１の固着樹脂層３は伸縮性の支持体５と貼り合わされ、少なくとも一方向に伸び率１０％以上を有するように構成した。
【選択図】　　　　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はスポーツ衣料などで用いられる伸縮性の素材の装飾品などに有用な再帰反射性材料に関し、特に、風合いと耐洗濯性に非常に優れた再帰反射性材料に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、案内標識、規制標識などの道路標識用表示材として、特に夜間の視認性を高めるため、再帰反射性材料が広く用いられている。しかるに近年、このような再帰反射性材料が種々の衣料分野に広範囲に使用されるようになってきている。すなわち、夜間の道路工事作業や車両の誘導あるいは警察や消防などで使用する安全作業着、安全チョッキ、腕章、たすきなどの安全用資材、特に、夜間の交通安全確保の観点からも、警察、消防、工事関係者用の安全用衣料にとどまらず、一般の人の夜間歩行、ジョギング時の交通事故防止対策として、また、スポーツ衣料や靴、鞄、スポーツシューズなどの装飾用として、ファション分野などでも以前にも増して幅広く使用されるようになってきた。
【０００３】
特に、前部半球面が空気中に突出した透明性微小球、具体的にはガラス微小球の背面に反射層を形成し、それを固着樹脂層で支持体に支持してなるオープンタイプの再帰反射性材料が多く使用されるようになっている。オープンタイプの再帰反射性材料はガラス微小球前部が露出しているため、他の再帰反射性材料に比べ、特に高い反射性能を有し、柔軟性を有する樹脂を使用することにより風合いも柔軟にすることが容易である。しかし、オープンタイプの再帰反射性材料をスウェットスーツ、ジャージ、靴下、ジョギングシューズ、ニット帽子、リストバンドなどのジョギングをはじめとするスポーツを行なう際に着用される衣料などで多く用いられている伸縮性の素材に取り付けて用いる場合、一般的な伸縮性の素材を用いた衣料に要求される伸び率が、スウェットスーツなどのコンフォートストレッチ素材で１０から２０％、トレーニングウェアやベースボールユニフォームなどのパフォーマンスストレッチ素材で２０から４０％、レオタードなどのパワーストレッチ素材で４０％以上であるため、伸び率が少なくとも１０％以上の布帛に貼り合わせた再帰反射性材料を用いるのが一般的である。
【０００４】
しかし、そのような布帛に貼り合わせた再帰反射材料を用いても、伸ばすとガラス微小球が脱落したり、固着樹脂層に亀裂が発生するなどの問題があった。
また、スポーツ衣料は繰り返し洗濯を行なうことが通常の用いられ方であり、伸びによりガラス微小球の脱落や固着樹脂層の亀裂が生じ、外観が劣化したりしていた。
【０００５】
外観不良の主な要因は、伸縮性の素材を用いた衣料より再帰反射性材料の伸び率が低いため、より詳細には伸び率１０％以上の布帛に貼り合わせていることから、伸縮性の素材を用いた衣料より再帰反射性材料の主に固着樹脂層の伸び率が低いためであり、固着樹脂層の伸び率以上に伸びた場合には、固着樹脂層に亀裂が生じ、回復時にも皺を発生させたり、亀裂部分がこすれた場合に固着樹脂層の剥離や脱落が生じることになる。
【０００６】
反射性能の低下の主な要因は、伸びたときのガラス微小球の保持力の低下によるものであり、オープンタイプの再帰反射性材料はガラス微小球を固着樹脂層に埋没させ、固着樹脂層でガラス微小球を包み込むように保持しているため、再帰反射性材料が伸びると、ガラス微小球の周囲でも固着樹脂層が伸びるためガラス微小球の周囲の保持力が弱くなり、ガラス微小球の脱落が発生する。
【０００７】
これらの問題の解決策として、少なくとも１０％以上の伸び率を有する柔軟な固着樹脂を用いるなどの対策が採られてきた。この方法では確かに再帰反射性材料と布帛の伸び率の比を小さくすることが可能で、亀裂も一部改善され、外観変化も幾分良好になってきた。
【０００８】
しかし、オープンタイプの再帰反射性材料が伸びて、固着樹脂層が薄く引き延ばされたときでも、ガラス微小球を埋没保持させるために、あらかじめ固着樹脂層の厚みを増やす必要があった。そのため、伸縮性は改善されるが、一方で柔軟な固着樹脂を用いても、層が厚くなるために、堅くなったり、柔軟な風合いが得られなかった。
【０００９】
【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、一般的な伸縮性の素材を用いた衣料に要求される伸び率１０％以上、すなわちコンフォートストレッチ素材以上の伸縮性の素材に貼り合わせて用いても、伸縮性と柔軟な風合いを備え、耐洗濯性にも非常に優れた再帰反射性材料を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、かかる再帰反射性材料の固着方法について鋭意検討を行なった結果、これまで透明性微小球を埋没させる連続した層であった固着樹脂層とは別に、透明性微小球間の空隙を埋める微小な層となるように、一部が透明性微小球により遮断され不連続な、固着樹脂の微小な層を無数に設けることで、伸縮時に亀裂が発生しても、亀裂が透明性微小球で停止して、固着樹脂の微小な層から外に亀裂が成長しにくい構造とすること、そして、一部に発生した亀裂により、透明性微小球周辺の樹脂の伸びを緩和することで、上記従来の欠点を解決し、連続した層のみで固着樹脂層を設けるより少量の樹脂量で同等の性能を得ることで、従来より総固着樹脂量の減量および薄膜化に成功し、伸縮性と柔軟な風合いを有する再帰反射性材料を見いだし本発明に到達した。
【００１１】
すなわち、本発明の再帰反射性材料は、透明性微小球の背面側を反射層を介して第１の固着樹脂層に埋没し、第１の固着樹脂層から露出する透明性微小球の前面側において透明性微小球と透明性微小球との間に透明性微小球で一部が遮断された不連続な第２の固着樹脂層を設け、さらに前記第１の固着樹脂層は伸縮性の支持体と貼り合わされ、少なくとも一方向に伸び率１０％以上を有することを要旨とするものである。
【００１２】
以下、本発明について図面（図１および図２）に基づきさらに詳細に説明する。
透明性微小球１は背面に反射層２が設けられている。この透明性微小球１の背面側を反射層２を介して第１の固着樹脂層３に埋没している。そして、第１の固着樹脂層３から露出する透明性微小球１の前面側において透明性微小球１と透明性微小球１との間に透明性微小球１で一部が遮断された不連続な第２の固着樹脂層４が設けられている。なお、第２の固着樹脂層４は第１の固着樹脂層３から露出する透明性微小球１の前面側において前記不連続部分４ａ以外で連続部分４ｂも備えている。さらに前記第１の固着樹脂層３は伸縮性の布帛からなる支持体５と貼り合わされ、少なくとも一方向に伸び率１０％以上を有している。
【００１３】
本発明で用いられる透明性微小球１は直径１００μｍ以下であるが、優れた耐洗濯性を有する再帰反射性材料を得るため、好ましくは９０μｍである。さらに好ましくは８０μｍ以下、特に好ましくは７０μｍ以下である。直径が１００μｍを越えると、再帰反射性材料の厚みが厚くなるため、風合いが柔軟でなくなり、伸縮性の素材を用いた衣料向けの再帰反射性材料としては汎用性のあるものが得られにくくなる。さらに、頻繁に洗濯を行なわないニット帽などに用いる場合を除き、洗濯を頻繁に行なう衣料に用いる場合、耐洗濯性も兼ね備えるには９０μｍ以下が好ましい。透明性微小球１の直径が９０μｍより大きいと、透明性微小球１の脱落を防ぐためには、透明性微小球１の埋没率は４０％以上が望ましいため、必要な第１の固着樹脂の固形分量を増え、風合いが堅くなる傾向がある。また、透明性微小球１の屈折率は再帰反射性材料の場合は少なくとも１．７以上が好ましい。特に好ましくは１．８５から２．００である。屈折率が１．７未満では反射層２に焦点が合わなくなり反射性能は低下する傾向にある。透明性微小球１の素材としては透明性が高く、屈折率が上記の範疇に入るものであれば何でも良いが、特にガラス微小球が透明性も高く、屈折率も目的の値に合わせ易く耐候性にも優れており好ましい。
【００１４】
本発明において、第２の固着樹脂層４は伸び率１０％以上の透明樹脂、具体的には例えば、アクリル−ウレタン樹脂、ポリエステル−ウレタン樹脂、ポリエーテル−ウレタン樹脂などの各種ポリウレタン系樹脂、ゴム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。もちろん柔軟性に優れた樹脂であることが望ましいが、第２の固着樹脂層４は部分的に亀裂が生じても透明性微小球１の脱落を防止できる範囲内であれば十分である。すなわち、透明性微小球１の周辺以外で生じた亀裂が許容される。このため第２の固着樹脂層４に布帛より伸び率が低い樹脂を使用することもできる。また、樹脂の耐洗濯性を向上させるため、すなわち、高温で加水分解の起こりにくい樹脂組成のものや耐アルカリ性の強い樹脂組成で、耐熱性も沸騰水に耐えうる耐久性が要求されるため、上記の伸び率の範囲内で、ポリイソシアネート系架橋剤、エポキシ系架橋剤、メラミン系樹脂などを併用することも可能である。さらに、紫外線吸収剤、酸化防止剤などを適宜配合すること、染料、顔料、蛍光剤、蓄光剤などを配合することもできる。第２の固着樹脂層４の厚みは、１μｍ以上になると亀裂により生じた外観不良が顕著になる傾向があるため、１μｍ未満が望ましい。
【００１５】
透明性微小球１の背面に設けられる反射層２はアルミニウム、チタン、亜鉛、シリカ、錫、ニッケルなどの金属膜を蒸着、スパッタリング、ＣＶＤあるいはメッキなどの方法により設けることができる。中でも蒸着が一般的である。また、透明金属を用いて透明性反射層を形成することも可能である。
【００１６】
本発明の第１の固着樹脂層３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、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂などの各種合成樹脂を用いることができる。また、これらの混合物も好ましく用いられる。さらにこれら樹脂にシランカップリング剤を共重合した樹脂も好ましく用いられる。また、耐洗濯性を向上させるためポリイソシアネート系架橋剤、エポキシ系架橋剤、メラミン系樹脂などを併用することが好ましい。これら樹脂を用途に応じて柔軟性などの点から適宜選択することができるが、ポリウレタン、ポリエステル−ウレタン系樹脂が伸縮性、柔軟性、耐洗濯性のいずれも優れており好ましい。さらに、第１の固着樹脂層３の中に無機フィラーなどの補強剤を適宜配合し、耐熱性を上げることも、シランカップリング剤、チタネート系カップリング剤を適宜配合し、耐洗濯性を上げることもできる。また、染料、顔料、蓄光性顔料などを配合することもできる。また、第１の固着樹脂層３の付着量は４０ｇ／ｍ２未満が望ましい。４０ｇ／ｍ２以上では再帰性反射材の厚みが厚くなり、柔軟な風合いを有するものが得られない。
【００１７】
本発明の支持体５は伸縮性を有するものであれば布帛に限定されるものでなく、フィルム、紙、不織布などを利用可能であるが、伸縮性の布帛が風合いと耐洗濯性に優れ望ましい。伸縮性の布帛としては例えば、弾性繊維を実質上含有していない素材からなるトリコット、チュールネット、ダブルトリコット、スムースや、アルカリ減量加工と呼ばれるアルカリ脱脂を行ない、織物に隙間を作り軽量や柔軟性を付加した高密度織物、例えばアルカリ減量処理したポリエステル織物、また、弾性繊維を含有する素材であれば、弾性繊維含有ラッセル編物、弾性繊維含有トリコット編物、弾性繊維含有ストレッチレースがあげられる。
【００１８】
次に、本発明の再帰反射性材料の典型的な製造方法は、高温でも熱安定性を有するフィルム基材に低温で軟化性を有する熱可塑性フィルムを積層した仮支持体に低温熱可塑性フィルムの軟化温度以上の温度で加熱しながら透明性微小球を単層に一面に散布し、熱可塑性フィルムに透明性微小球の直径の２０から６０％を埋没させる。その埋設透明性微小球の露出面側から透明性微小球と透明性微小球との間に無色あるいは着色の第２の固着樹脂層を塗布により設け、その後透明性微小球の上から蒸着などの方法により金属の反射層を形成する。その後、この反射層の上から第１の固着樹脂層を設け、支持体で保持する。最後に仮支持体を剥離し支持体の方へ転写することにより透明性微小球が表面に露出したオープンタイプの再帰反射性材料が得られる。
【００１９】
ここで透明性微小球を埋没させる仮支持体の熱可塑性フィルムは、透明性微小球と適度な密着性を有するものが望まれる。透明性微小球との密着性が高いと転写の際に透明性微小球が再帰反射性材料側に移行しにくい問題が生じる。また、製造条件などによって透明性微小球が熱可塑性フィルム内に埋没しすぎると転写しにくなり、埋没が小さすぎると次工程の反射層を形成する蒸着工程や固着樹脂層を設ける工程などで透明性微小球が脱落し反射性能が低下する問題が生じるため、最適の製造条件を選択することが望まれる。
【００２０】
本発明の再帰反射性材料において、透明性微小球の一部または全面に絵柄や文字柄などを設けることもできる。この場合、絵柄や文字柄などを設けた部分は十分な反射性能は得られなくなるが、光の反射の際にコントラストの強い再帰反射性材料や絵柄の再帰反射性材料が得られる。その場合の、透明樹脂層の厚さとしては、０．１から１０μｍが好ましい。より好ましくは、０．１から５μｍである。
【００２１】
この構成により、一般的な伸縮性の素材を用いた衣料に要求される伸び率１０％以上、すなわちコンフォートストレッチ素材以上の伸縮性の素材に貼り合わせて用いても、伸縮性と柔軟な風合いを備え、耐洗濯性にも非常に優れた再帰反射性材料を提供することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一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ラートフィルムに、厚さ２０μｍのポリエチレンフィルムをラミネートした仮埋没フィルムを１２０℃で３分間加熱し、ポリエチレンフィルムを溶融させ、その上に、直径５０μｍ、屈折率１．９２の高屈折ガラス微小球をほぼ一面に散布し、ガラス微小球の直径のほぼ５０％を仮埋没させる。
【００２３】
次に、ガラス微小球が散布された仮埋没フィルム上に、第２の固着樹脂層として伸び率が１２５％の透明性のアクリル−ウレタン樹脂を固形分量　１ｇ／ｍ２、１μｍ未満になるようを塗布した。その上に真空蒸着により厚さ約８００Åのアルミニウム薄膜の反射層を形成後、さらにその上面にポリエステル−ウレタン系の樹脂９５重量部に、ヘキサメチレンジイソシアネート５重量部を配合した、伸び率が４２０％である樹脂を、固形分量　３７ｇ／ｍ２　厚さ　約２５μｍになるよう塗布し第１の固着樹脂層を設けた後、支持体としてナイロントリコットからなるたて方向の伸び率　７１．３％、よこ方向の伸び率　１３２％の伸縮性の布帛に接着固定する。次いでガラス微小球を仮埋没させたポリエステル−ポリエチレンラミネートフィルムを剥離し、総固形分量３８ｇ／ｍ２のオープンタイプの再帰反射性材料を得る。
【００２４】
このように作成したオープンタイプの再帰反射性材料の伸び率をＪＩＳ　Ｌ１０９６　Ａ法「一般織物試験方法　カットスリップ法」に準じて測定すると、たて方向　７１．５％、よこ方向　１３６％であった。また、オープンタイプの再帰反射性材料をＪＩＳ　Ｌ０２１７　１０３法「繊維製品の取り扱いに関する表示記号及びその表示方法・付表１　記号別の試験方法−洗い方」に準じて１０回毎に洗濯を行ない、反射性能が１００ｃｄ／ｌｘ／ｍ２以上を保持する洗濯回数を確認した。ここで反射性能の測定方法はＪＩＳ　Ｚ９１１７「保安用反射シート及びテープ」に準ずる。その結果を表１に示す。また、洗濯毎に外観を確認した。その結果を表２に示す。
【００２５】
実施の形態２
支持体としてナイロン／ウレタン（８０／２０）の２ウェイトリコットからなるたて方向の伸び率　３９７％、よこ向の伸び率　２５２％の伸縮性の布帛を用いた以外は実施の形態１と同様な方法で製造したオープンタイプの再帰反射性材料を得た。作成したオープンタイプの再帰反射性材料のたて方向の伸び率は　３５７％、よこ方向の伸び率は　２４３％であった。それを実施の形態１と同様な洗濯試験を行ない、反射性能が１００ｃｄ／ｌｘ／ｍ２以上を保持する洗濯回数の比較を行なった。その結果を表１に示す。また、外観についても同様に評価したその結果を表２に示す。
【００２６】
実施の形態３
支持体としてアルカリ減量加工したポリエステル高密度織物からなるなるたて方向の伸び率　２１％、よこ向の伸び率　１８％の伸縮性の布帛を用いた以外は実施の形態１と同様な方法で製造したオープンタイプの再帰反射性材料を得た。作成したオープンタイプの再帰反射性材料のたて方向の伸び率は　３７％、よこ方向の伸び率は　３０％であった。それを実施の形態１と同様な洗濯試験を行ない、反射性能が１００ｃｄ／ｌｘ／ｍ２以上を保持する洗濯回数の比較を行なった。その結果を表１に示す。また、外観についても同様に評価したその結果を表２に示す。
【００２７】
比較例１
第２の固着樹脂層を設けない以外は実施の形態１と同様な方法で製造したオープンタイプの再帰反射性材料を得た。それを実施の形態１と同様な洗濯試験を行ない、反射性能が１００ｃｄ／ｌｘ／ｍ２以上を保持する洗濯回数の比較を行なった。その結果を表１に示す。また、外観についても同様に評価したその結果を表２に示す。
【００２８】
比較例２
第２の固着樹脂層を設けない以外は実施の形態２と同様な方法で製造したオープンタイプの再帰反射性材料を得た。それを実施の形態１と同様な洗濯試験を行ない、反射性能が１００ｃｄ／ｌｘ／ｍ２以上を保持する洗濯回数の比較を行なった。その結果を表１に示す。また、外観についても同様に評価したその結果を表２に示す。
【００２９】
比較例３
第２の固着樹脂層を設けない以外は実施の形態３と同様な方法で製造したオープンタイプの再帰反射性材料を得た。それを実施の形態１と同様な洗濯試験を行ない、反射性能が１００ｃｄ／ｌｘ／ｍ２以上を保持する洗濯回数の比較を行なった。その結果を表１に示す。また、外観についても同様に評価したその結果を表２に示す。
【００３０】
【表１】

【００３１】
【表２】

なお、表２における評価として、非常に良好を◎、良好を○、やや不良を△、不良を×で示した。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、一般的な伸縮性の素材を用いた衣料に要求される伸び率１０％以上、すなわちコンフォートストレッチ素材以上の伸縮性の素材に貼り合わせて用いても、伸縮性と柔軟な風合いを備え、耐洗濯性にも非常に優れた再帰反射性材料を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態における再帰反射性材料の要部拡大斜視図である。
【図２】同再帰反射性材料の拡大断面図である。
【符号の説明】
１　　　透明性微小球
２　　　反射層
３　　　第１の固着樹脂層
４　　　第２の固着樹脂層
４ａ　　不連続部分
４ｂ　　連続部分
５　　　支持体

Claims (8)

1. 透明性微小球の背面側を反射層を介して第１の固着樹脂層に埋没し、第１の固着樹脂層から露出する透明性微小球の前面側において透明性微小球と透明性微小球との間に透明性微小球で一部が遮断された不連続な第２の固着樹脂層を設け、さらに前記第１の固着樹脂層は伸縮性の支持体と貼り合わされ、少なくとも一方向に伸び率１０％以上を有することを特徴とする再帰反射性材料。
2. 伸縮性の布帛が弾性繊維を実質上含有していない素材からなることを特徴とする請求項１記載の再帰反射性材料。
3. 伸縮性の布帛がトリコット、チュールネット、ダブルトリコットまたはスムースで弾性繊維を実質上含有していない素材からなることを特徴とする請求項１または２記載の再帰反射性材料。
4. 伸縮性の布帛がアルカリ減量加工された織物で弾性繊維を実質上含有していない素材からなることを特徴とする請求項１または２記載の再帰反射性材料。
5. 第２の固着樹脂層の厚さが１μｍ未満であることを特徴とする請求項１または２または３または４記載の再帰反射性材料。
6. 第２の固着樹脂層がポリウレタン系樹脂からなることを特徴とする請求項１または２または３または４または５記載の再帰反射性材料。
7. 第２の固着樹脂層がアクリル−ウレタン樹脂からなることを特徴とする請求項６記載の再帰反射性材料。
8. 第１と第２の固着樹脂層の総固形分量は４０ｇ／ｍ２未満であり、直径が９０μｍ以下の透明性微小球を埋没させたことを特徴とする請求項１または２または３または４または５または６または７記載の再帰反射性材料。

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