JP2016218311A - 再帰性反射性材料 - Google Patents
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Abstract
Description
項1. 固着樹脂層と、
前記固着樹脂層に埋設された透明性微小球と、
入射光側とは反対側の前記透明性微小球の面側に設けられた反射層と、
入射光側の最表面に設けられたインクジェット受容層と、
を備え、
前記透明性微小球の屈折率が1.6〜2.5であり、
前記インクジェット受容層が、ポリカーボネートポリオールと、炭素数3〜15のジカルボン酸と、ポリイソシアネートとを構成単位として含むポリウレタン樹脂を含有することを特徴とする、再帰性反射性材料。
項2. 前記ポリウレタン樹脂が、ポリカーボネートポリオールと炭素数3〜15のジカルボン酸とを反応させてポリカーボネートポリエステルポリオールを合成した後に、当該ポリカーボネートポリエステルポリオールとポリイソシアネートとを反応させて得られるポリウレタン樹脂である、項1に記載の再帰性反射性材料。
項3. 前記ジカルボン酸の炭素数が8〜12である、項1又は2に記載の再帰性反射性材料。
項4. 前記ポリカーボネートポリオールが、炭素数2〜20の脂肪族ジヒドロキシ化合物と、炭素数2〜20のジアルキルカーボネート及び/又は炭素数6〜14のジアリールカーボネートとのエステル交換反応により得られるポリカーボネートポリオールである、項1〜3のいずれかに記載の再帰性反射性材料。
項5. 前記ポリイソシアネートが、芳香族ジイソシアネート及び/又は炭素数5〜18の脂環式イソシアネートである、項1〜4のいずれかに記載の再帰性反射性材料。
項6. 前記透明性微小球が、前記固着樹脂層よりも入射光側に設けられ、
前記反射層が、前記透明性微小球と前記固着樹脂層の間に設けられ、且つ
前記インクジェット受容層が、透明性微小球の入射光側に設けられている、項1に記載の再帰性反射性材料。
項7. 前記インクジェット受容層の入射光側表面が、前記透明性微小球の球面に沿った曲面形状を有する、項6に記載の再帰性反射性材料。
項8. 前記インクジェット受容層の層厚が、前記透明性微小球の入射光側の頂点部分から側面に向かうに連れて、厚くなるように設定されている、項7に記載の再帰性反射性材料。
項9. 前記固着樹脂層に埋設されていない前記透明性微小球部分が前記インクジェット受容層の中に埋設されており、前記インクジェット受容層の入射光側表面が平坦面を形成している、項6に記載の再帰性反射性材料。
項10. 前記固着樹脂層が前記透明性微小球よりも入射光側に設けられ、
前記反射層が、入射光側とは反対側の前記透明性微小球の面側に設けられ、且つ
前記インクジェット受容層が、前記固着樹脂層の入射光側に設けられている、項1に記載の再帰性反射性材料。
本発明の再帰性反射性材料は、固着樹脂層1と、固着樹脂層1に埋設された透明性微小球2と、入射光側とは反対側の透明性微小球2の面側に設けられた反射層3と、入射光側の最表面に設けられたインクジェット受容層4とを備える。
以下、本発明の再帰性反射性材料を構成する各層や部材について、セミオープンタイプ、第1クローズドタイプ、及び第2クローズドタイプに分けて説明する。
[固着樹脂層1]
セミオープンタイプの再帰性反射性材料において、固着樹脂層1は、透明性微小球を埋設して保持する機能を果たす。
セミオープンタイプの再帰性反射性材料では、透明性微小球2は、反射層3を介して固着樹脂層1に埋設され、入射光と、前記反射層で回帰反射された出射光を透過させる機能を果たす。透明性樹脂層5を設けない場合は、透明性微小球2は、反射層3に接面した状態で埋設して存在する(図1参照)。また、透明性樹脂層5を設ける場合は、透明性微小球2は、透明性樹脂層5に接面した状態で埋設して存在する(図4参照)。
透明性微小球の埋設率(%)=(X/R)×100
R:透明性微小球1の直径
X:反射層3の入射光側の最上部又は透明性樹脂層5が設けられている場合は透明性樹脂層5の入射光側の最上部から、固着樹脂層1側に埋設している透明性微小球2表面の最下部までの長さ
セミオープンタイプの再帰性反射性材料では、反射層3は、透明性微小球2と前記固着樹脂層1の間に設けられ、透明性微小球2から入射する光を回帰反射させる機能を果たす。
セミオープンタイプの再帰性反射性材料において、インクジェット受容層4は、再帰性反射性材料の入射光側の最表面に設けられ、優れた耐洗濯性を備えさせる役割を果たす。
層厚L(90°)=Y(90°)−X(90°)
層厚L(45°)=Y(45°)−X(45°)
X(90°):透明性微小球1の中心点から面方向に対して90°方向での透明性微小球1とインクジェット受容層4との界面までの距離
Y(90°):透明性微小球1の中心点から面方向に対して90°方向でのインクジェット受容層4の入射光側表面までの距離
X(45°):透明性微小球1の中心点から面方向に対して45°方向での透明性微小球1とインクジェット受容層4との界面までの距離
Y(45°):透明性微小球1の中心点から面方向に対して45°方向でのインクジェット受容層4の入射光側表面までの距離
更に、前記ポリカーボネートポリエステルポリオールは、ポリカーボネートポリオール及び炭素数3〜15ジカルボン酸の他に、ジヒドロキシ化合物が添加されて重合したものであってもよい。ポリカーボネートポリエステルポリオールの製造に使用されるジヒドロキシ化合物の具体例や好ましいもの等については、前記ポリカーボネートポリオールの構成単位として使用されるジヒドロキシ化合物と同様である。前記ポリカーボネートポリエステルポリオールの製造において、ポリカーボネートポリオール及び炭素数3〜15ジカルボン酸と共に、ジヒドロキシ化合物を添加する場合、当該ジヒドロキシ化合物の比率については、特に制限されないが、例えば、ポリカーボネートポリオール100重量部当たり、ジヒドロキシ化合物が20〜40重量部、好ましくは25〜35重量部が挙げられる。
セミオープンタイプの再帰性反射性材料では、透明性樹脂層5は、透明性微小球2と反射層3の間に、必要に応じて設けられる層であり、反射輝度を調整したり、出射される光の色調を変化させたりする機能を果たし、更に反射層3が金属膜の場合には、その腐食を抑制する機能も果たす。
セミオープンタイプの再帰性反射性材料では、支持体5は、必要に応じて設けられる部材であり、固着樹脂層4を保持する基材としての機能を果たす。支持体6は、例えば流通段階では設けられていなくてよい。また、支持体6は、固着樹脂層1に対して直接積層されていてもよいが、接着剤で形成される接着層を介して固着樹脂層1と積層されていてもよい。
[固着樹脂層1]
第1クローズドタイプの再帰性反射性材料では、固着樹脂層1は、セミオープンタイプの場合と同様に、透明性微小球を埋設して保持する機能を果たす。
第1クローズドタイプの再帰性反射性材料では、透明性微小球2は、セミオープンタイプの場合と同様に、反射層3を介して固着樹脂層1に埋設され、入射光と、前記反射層で回帰反射された出射光を透過させる機能を果たす。
第1クローズドタイプの再帰性反射性材料では、反射層3は、セミオープンタイプの場合と同様に、透明性微小球2と前記固着樹脂層1の間に設けられ、透明性微小球2から入射する光を回帰反射させる機能を果たす。
第1クローズドタイプの再帰性反射性材料において、インクジェット受容層4は、セミオープンタイプの場合と同様に、再帰性反射性材料の入射光側の最表面に設けられ、優れた耐洗濯性を備えさせ、洗濯を繰り返しても昼間色と夜間色を安定に維持させる役割を果たす。
第1クローズドタイプの再帰性反射性材料では、透明性樹脂層5は、セミオープンタイプの場合と同様に、透明性微小球2と反射層3の間に、必要に応じて設けられる層であり、反射輝度を調整したり、出射される光の色調を変化させたりする機能を果たし、更に反射層3が金属膜の場合には、その腐食を抑制する機能も果たす。
第1クローズドタイプの再帰性反射性材料では、支持体5は、セミオープンタイプの場合と同様に、必要に応じて設けられる部材であり、固着樹脂層4を保持する基材としての機能を果たす。
[固着樹脂層1]
第2クローズドタイプの再帰性反射性材料では、固着樹脂層1は、透明性微小球を埋設して保持する機能と共に、入射光を透明性微小球2に透過させる機能も果たす。
第2クローズドタイプの再帰性反射性材料では、透明性微小球2は、セミオープンタイプの場合と同様に、反射層3を介して固着樹脂層1に埋設され、入射光と、前記反射層で回帰反射された出射光を透過させる機能を果たす。
透明性微小球2の埋設率(%)=(X/R)×100
R:透明性微小球2の直径
X:固着樹脂層1の最下部(入射光側とは反対側の固着樹脂層1の面の最深部)から、固着樹脂層1側に埋設している透明性微小球2表面の最上部(入射光側の頂点)までの長さ
第2クローズドタイプの再帰性反射性材料では、反射層3は、入射光側とは反対側の透明性微小球2の面側に設けられ、透明性微小球2から入射する光を回帰反射させる機能を果たす。
第2クローズドタイプの再帰性反射性材料において、インクジェット受容層4は、固着樹脂層1の入射光側に設けられ、優れた耐洗濯性を備えさせ、洗濯を繰り返しても昼間色と夜間色を安定に維持させる役割を果たす。
第2クローズドタイプの再帰性反射性材料では、透明性樹脂層5は、透明性微小球2と反射層3の間に、必要に応じて設けられる層であり、反射輝度を調整したり、出射される光の色調を変化させたりする機能を果たし、更に反射層3が金属膜の場合には、その腐食を抑制する機能も果たす。
第2クローズドタイプの再帰性反射性材料において、接着層7は、支持体との接着性を付与するために、必要に応じて、反射層3の入射光側とは反対側の面に設けられる層である。
第2クローズドタイプの再帰性反射性材料では、支持体5は、入射光側とは反対側の接着層7の面に、必要に応じて設けられる部材であり、再帰性反射性材料の形状を保持させる基材としての機能を果たす。
本発明の再帰性反射性材料は、文字、記号、図柄等の模様をインクジェット印刷によってプリントするのに適した特性を備えており、インクジェット印刷の被印刷物として利用できる。中でも、顔料を揮発性の溶剤に分散したインク、所謂ソルベントインクを用いてインクジェット印刷を行う場合に、特に好適である。ソルベントインクの中でも、ビニル系樹脂をバインダー樹脂として含むものがより一層好ましい。
本発明の再帰性反射性材料を製造する方法は、前述する構成を備えさせ得ることを限度として、特に制限されないが、以下、その好適な一例をセミオープンタイプ、第1クローズドタイプ、及び第2クローズドタイプに分けて説明する。
セミオープンタイプの再帰性反射性材料の製造方法の好適な一例として、下記工程1〜6を含む方法が挙げられる。
工程1:基材フィルム上に熱可塑性フィルムを積層させた離型用支持体を、当該熱可塑性フィルムの軟化点以上の温度で加熱して当該熱可塑性フィルムを軟化させる工程、
工程2:前記工程1の前、同時又は後に、離型用支持体の熱可塑性フィルムに透明性微小球2を散布し、透明性微小球2が軟化した熱可塑性フィルムに所定の割合で埋没した時点で冷却して前記熱可塑性フィルムを硬化させ、透明性微小球2が埋設した離型用支持体を得る工程、
工程3:透明性微小球2を埋設した離型用支持体の透明性微小球2側に、必要に応じて、透明性樹脂層5を形成する樹脂を塗布し、透明性樹脂層5を形成する工程、
工程4:透明性微小球2を埋設した離型用支持体の透明性微小球2側に、又は透明性樹脂層上5に、反射層3を積層させる工程、
工程5:反射層3上に、固着樹脂層1を形成する樹脂を塗布し、固着樹脂層1を積層させる工程、及び
工程6:離型用支持体を剥離した後に、透明性微小球2側にインクジェット受容層4を形成する樹脂を塗布し、透明性微小球3の球面に沿った曲面形状を有するようにインクジェット受容層4を形成する工程、
工程7:前記工程6の前又は後に、必要に応じて、固着樹脂層1と支持体6を接着させる工程。
第1クローズドタイプの再帰性反射性材料の製造方法の好適な一例は、前記セミオープンタイプの再帰性反射性材料の製造方法における工程6を下記工程6’に変更すること以外は、前記セミオープンタイプの再帰性反射性材料の製造方法と同様である。
工程6’:離型用支持体を剥離した後に、透明性微小球2側にインクジェット受容層4を形成する樹脂を塗布して透明性微小球3を埋没させ、インクジェット受容層4の入射光側表面が平坦面になるようにインクジェット受容層4を形成する工程。
第2クローズドタイプの再帰性反射性材料の製造方法の好適な一例として、下記工程A〜Hを含む方法が挙げられる。
工程A:基材フィルムからなる離型用支持体上にインクジェット受容層4を形成する樹脂を塗布し、インクジェット受容層4を形成する工程、
工程B:前記工程Aで形成したインクジェット受理層4上に、固着樹脂層1を形成する樹脂を塗布する工程、
工程C:前記工程Bの前、同時又は後に、前記インクジェット受容層4上又は固着樹脂層1を形成する樹脂上に透明性微小球2を散布し、透明性微小球2が埋没した固着樹脂層1を形成する工程、
工程D:透明性微小球2を埋設した前記固着樹脂層1の透明性微小球2側に、必要に応じて、透明性樹脂層5を形成する樹脂を塗布し、透明性樹脂層5を形成する工程、
工程E:透明性微小球2を埋設した前記固着樹脂層1の透明性微小球2側に、又は透明性樹脂層5上に、反射層3を積層させる工程、
工程F:必要に応じて、反射層3上に、接着層7を形成する接着性樹脂を塗布し、接着層7を形成する工程、
工程G:必要に応じて、反射層3又は接着層7と支持体6を接着させる工程、
工程H:離型用支持体を剥離する工程。
(1)インクジェット受容層形成用溶液A
ジエチルカーボネート354重量部及び1,6−ヘキサンジオール708重量部を120〜200℃で15時間反応させ、その後150℃に冷却し、減圧して30〜50mmHgとして残留するエタノールを十分に留去し、786重量部のポリカーボネートポリオールを得た。このポリオールの水酸基価は約427である。このポリオール中に1,6−ヘキサンジオール236重量部と1,10−デカンジカルボン酸920重量部を入れ、約200〜220℃で8時間反応させ、30〜50mmHgで減圧反応を行い、最終的に1750重量部のポリカーボネートポリエステルポリオールを得た。このポリオールの分子量は約1647であり、且つその水酸基価は約68であった。このポリオール150重量部、1,6−ヘキサンジオール5重量部、イソホロンジアミン(IPDA)20重量部、水添加MDI60重量部を約80〜120℃で約8時間反応させた後、イソプロパノール/トルエン(1:1)混合溶剤548重量部に溶解し、固形分濃度30%で粘度860ポイズのポリウレタン樹脂溶液を得た。更に、得られたポリウレタン樹脂溶液100重量部、トルエン90重量部及びイソプロパノール90重量部を混合し、これをインクジェット受容層形成用溶液Aとした。
ジフェニルカーボネート1884重量部、1,4−ブタンジオール270重量部及び1,6ヘキサンジオール708重量部を150〜210℃で18時間反応を行い、30〜50mmHgに減圧し、脱フェノールを充分に行い1134重量部のポリカーボネートポリオールを得た。このポリオール中に460重量部の1,10−デカンジカルボン酸を加え、200〜220℃で8時間反応し、30〜50mmHgに減圧し、最終的に1500重量部のポリカーボネートポリエステルポリオールを得た。このポリオールの分子量は約1513であり、かつその水酸基価は74であった。このポリオール150重量部、1,4−ブタンジオール5重量部、イソホロンジイソシアネート(IPDI)45重量部、水添加MDI 14.5重量部およびIPDA21.5重量部を反応させて、次いでジメチルホルムアミドに溶解し、固形分濃度30%で粘度が660ポイズのポリウレタン樹脂溶液を得た。更に、得られたポリウレタン樹脂溶液100重量部、トルエン90重量部及びイソプロパノール90重量部を混合し、これをインクジェット受容層形成用溶液Bとした。
インクジェット受容層形成用溶液Aの場合と同様の方法でポリカーボネートポリオールを調製した。得られたポリカーボネートポリオール1223重量部、1,10−デカンジカルボン酸767重量部及びアジピン酸146重量部を使用し、実施例1と同様にして分子量1979、水酸基価56.6のポリカーボネートポリエステルポリオールを得た。このポリオール150重量部、1,6−ヘキサンジオール6重量部、水添加MDI53部及びIPDA17.2重量部を約80〜120℃で約8時間反応させた後イソプロパノール/トルエン(1:1)混合溶剤548重量部に溶解し、固形分濃度30%で粘度860ポイズのポリウレタン樹脂溶液を得た。更に、得られたポリウレタン樹脂溶液100重量部、トルエン90重量部及びイソプロパノール90重量部を混合し、これをインクジェット受容層形成用溶液Cとした。
ポリウレタン(商品名「クリスボン3006LV」、DIC株式会社製)100重量部、トルエン90重量部及びIPA90重量部からなる混合液を調製し、インクジェット受容層形成用溶液Dとした。インクジェット受容層形成用溶液Dに含まれるポリウレタンは、リカーボネートポリオールと、炭素数3〜15のジカルボン酸と、ポリイソシアネートとを構成単位として含むポリウレタン樹脂ではないことが確認されている。
ウレタンアクリルポリマー(商品名「HC10」、Chokwang Paint Co Ltd社製)100重量部、及び硬化剤(商品名「HC10 Hardner」、Chokwang Paint Co Ltd社製)3重量部からなる混合液を調製し、インクジェット受容層形成用溶液Eとした。
離型用支持体として、厚さ75μmのポリエステルフィルムにラミネートされた厚さ40μmのポリエチレンフィルムを使用し、これを連続的に200℃で2分間加熱して、ポリエチレンフィルムを溶融させた。この状態で、透明性微小球として、平均粒径50μm、屈折率2.25の透明ガラス球を220〜300個/mm2となるように略一面に散布し、放冷してポリエチレンフィルムを硬化させた。次いで、離型用支持体上の透明ガラス球側に下記組成の透明性樹脂層形成用溶液を27g/m2塗布し、温度155℃、時間1.5分の条件で乾燥させ、透明性樹脂層を形成した。
(透明性樹脂層形成用溶液組成)
ポリウレタン樹脂(純分):1.5質量%
トルエン(純度99%以上):49.25質量%
シクロヘキサノン(純度99%以上):49.25質量%
粘度:7秒(25℃、ザーンカップ法No.3)
実施例1
前記で得られた再帰性反射性材料の中間体の透明ガラス球側に、前記インクジェット受容層形成用溶液Aを10mg/cm2塗布し、温度110℃、3分間の条件で乾燥させてインクジェット受容層を形成させ、再帰性反射性材料(1m×1m)を製造した。形成されたインクジェット受容層の層厚L(90°)は3.66μm、層厚L(45°)/層厚L(90°)は1.28であった。
インクジェット受容層形成用溶液Aの代わりに、インクジェット受容層形成用溶液Bを使用したこと以外は、前記実施例1と同条件で再帰性反射性材料を製造した。形成されたインクジェット受容層の層厚L(90°)は3.00μm、層厚L(45°)/層厚L(90°)は1.39であった。
インクジェット受容層形成用溶液Aの代わりに、インクジェット受容層形成用溶液Cを使用したこと以外は、前記実施例1と同条件で再帰性反射性材料を製造した。形成されたインクジェット受容層の層厚L(90°)は3.17μm、層厚L(45°)/層厚L(90°)は1.30であった。
インクジェット受容層形成用溶液Aの代わりに、インクジェット受容層形成用溶液Dを使用したこと以外は、前記実施例1と同条件で再帰性反射性材料を製造した。形成されたインクジェット受容層の層厚L(90°)は3.28μm、層厚L(45°)/層厚L(90°)は1.34であった。
インクジェット受容層形成用溶液Aの代わりに、インクジェット受容層形成用溶液Eを使用したこと以外は、前記実施例1と同条件で再帰性反射性材料を製造した。形成されたインクジェット受容層の層厚L(90°)は3.72μm、層厚L(45°)/層厚L(90°)は1.34であった。
溶剤インクジェットプリンタとして株式会社ミマキエンジニアリング社製商品名CJV30−130を用い、インクとして株式会社ミマキエンジニアリング社製ソルベントインクSC22シリーズ(マゼンタ、シアン、黄、及び黒;ビニル系樹脂をバインダーとして含有)を用いて、表1及び2に記載の各色となるよう、前記で得られた各再帰性反射性材料のインクジェット受容層にインクジェット印刷を行った。インクジェット印刷は、再帰性反射性材料1枚当たり1色を全面に印刷した。なお、前記インクジェットプリンタの印刷条件は、パス数48、乾燥温度50℃に設定した。
4−1.インクジェット印刷によって視認される昼間色(外観色)
インクジェット印刷を行った各再帰性反射性材料を、それぞれ50mm×250mmにカットし、カットした再帰性反射性材料をISO6330対応負荷布(50mm×250mm)にホットメルト接着剤を用いて貼付け、ISO6330−2A法(洗濯温度60℃)に規定される条件に従って洗濯を繰り返した。
前記同条件で、再帰性反射性材料について洗濯を行った。次いで、洗濯前、上記洗濯回数10回後、及び上記洗濯回数30回後の再帰性反射性材料について、再帰反射光の彩度を求めた。具体的には、JIS Z 9117 「再帰性反射材」に準じ、各再帰性反射材を20cm×20cmにカットしたものをサンプルとし、CIE(国際照明委員会)が規定するA光源を用い、観測角0.2°、入射角を30°の角度で測色計(トプコン社製BM−5AS)を用いてx、y、及びL(x、y:色度座標、L:輝度)を求めた。なお、x、y、及びLの測定は、サンプルの中心点について行った。
2 透明性微小球
3 反射層
4 インクジェット受容層
5 透明性樹脂層
6 支持体
7 接着層
Claims (10)
- 固着樹脂層と、
前記固着樹脂層に埋設された透明性微小球と、
入射光側とは反対側の前記透明性微小球の面側に設けられた反射層と、
入射光側の最表面に設けられたインクジェット受容層と、
を備え、
前記透明性微小球の屈折率が1.6〜2.5であり、
前記インクジェット受容層が、ポリカーボネートポリオールと、炭素数3〜15のジカルボン酸と、ポリイソシアネートとを構成単位として含むポリウレタン樹脂を含有することを特徴とする、再帰性反射性材料。 - 前記ポリウレタン樹脂が、ポリカーボネートポリオールと炭素数3〜15のジカルボン酸とを反応させてポリカーボネートポリエステルポリオールを合成した後に、当該ポリカーボネートポリエステルポリオールとポリイソシアネートとを反応させて得られるポリウレタン樹脂である、請求項1に記載の再帰性反射性材料。
- 前記ジカルボン酸の炭素数が8〜12である、請求項1又は2に記載の再帰性反射性材料。
- 前記ポリカーボネートポリオールが、炭素数2〜20の脂肪族ジヒドロキシ化合物と、炭素数2〜20のジアルキルカーボネート及び/又は炭素数6〜14のジアリールカーボネートとのエステル交換反応により得られるポリカーボネートポリオールである、請求項1〜3のいずれかに記載の再帰性反射性材料。
- 前記ポリイソシアネートが、芳香族ジイソシアネート及び/又は炭素数5〜18の脂環式イソシアネートである、請求項1〜4のいずれかに記載の再帰性反射性材料。
- 前記透明性微小球が、前記固着樹脂層よりも入射光側に設けられ、
前記反射層が、前記透明性微小球と前記固着樹脂層の間に設けられ、且つ
前記インクジェット受容層が、透明性微小球の入射光側に設けられている、請求項1に記載の再帰性反射性材料。 - 前記インクジェット受容層の入射光側表面が、前記透明性微小球の球面に沿った曲面形状を有する、請求項6に記載の再帰性反射性材料。
- 前記インクジェット受容層の層厚が、前記透明性微小球の入射光側の頂点部分から側面に向かうに連れて、厚くなるように設定されている、請求項7に記載の再帰性反射性材料。
- 前記固着樹脂層に埋設されていない前記透明性微小球部分が前記インクジェット受容層の中に埋設されており、前記インクジェット受容層の入射光側表面が平坦面を形成している、請求項6に記載の再帰性反射性材料。
- 前記固着樹脂層が前記透明性微小球よりも入射光側に設けられ、
前記反射層が、入射光側とは反対側の前記透明性微小球の面側に設けられ、且つ
前記インクジェット受容層が、前記固着樹脂層の入射光側に設けられている、請求項1に記載の再帰性反射性材料。
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