JP3526810B2 - 反射性材料およびその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、反射性材料および
その製造方法に関する。本発明は、特に、夜間や暗所に
おいては照光時の反射性や視認性に優れ、昼間や明るい
場所においては濃色系であっても鮮明度や色の深みに優
れている、意匠性に富む表面層を有する反射性材料およ
びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、反射性材料を得るために、透
明ビーズやその表面に金属を蒸着した金属蒸着ビーズ、
その半球面を金属でコートした半面金属コートビーズ等
（以下、まとめて反射ビーズという）を使用し、これら
を接着もしくは固定するために用いる被覆用樹脂ととも
に、コーティングや捺染などの処理工程をもって、基材
表面に被覆し、反射性材料を形成することはよく知られ
ている。

【０００３】そして、反射性や視認性の向上のために様
々な技術が開発されてきた。しかしながら、夜間や暗所
における濃色系の反射性材料の反射性や視認性の確保
と、昼間や明るい場所における濃色系の反射性材料の色
の濃度、鮮明度、深みの維持とは相反する要求である。
それゆえ、その反射性や視認性を向上させるために、単
位面積当りの反射ビーズの分布密度を増やしたり、被覆
用樹脂の種類を変更したり、ビーズ径やその表面処理の
方法などを様々に変更するなどの検討が加えられている
けれども、特に濃色系の反射性材料においては、夜間や
暗所における反射部の反射性や視認性が低下してしま
い、あるいは昼間や明るい場所における色の濃度、鮮明
度、深みを向上させることことができず、意匠性に富む
ものを得ることができないという結果になっている。

【０００４】たとえば、米国特許第５６５０２１３号に
は、直径２０〜２００μｍの反射ビーズを含み、これを
粒径２μｍ未満の有色顔料により着色した被覆用樹脂で
あって、反射ビーズと有色顔料粒子とを所定の容積比で
存在させた樹脂を用いてコーティングを行う方法が開示
されている。この方法では、反射ビーズの表面に顔料を
含む被覆用樹脂が覆い被さるため、被覆樹脂中の顔料の
濃度が高くなるほど、つまり、濃色系になるほど、反射
ビーズに入射する光の量が低下し、結果として夜間や暗
所における反射性や視認性が得られなくなる。そこで、
被覆用樹脂中の反射ビーズの数を増やすと、昼間や明る
い場所では濃色系の場合に白っぽさが増し、色の濃度や
鮮明度および深みに欠けるものとなってしまうという問
題があったのである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の如き
従来技術の問題点を解消し、夜間や暗所における反射性
や視認性に優れるとともに、濃色系であっても昼間や明
るい場所において反射部の色の濃度や鮮明度、深みが格
段に向上された意匠性に富む反射性材料およびその製造
方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、シート状基材の少なくとも片面に任意の色
に着色したアクリル系樹脂またはウレタン系樹脂からな
る直径２〜１００μｍの有色ビーズと、この有色ビーズ
の直径より大きい直径を有する反射ビーズとを含む樹脂
層が被着された反射性材料を提供する。本発明は、ま
た、シート状基材の少なくとも片面に、任意の色に着色
したアクリル系樹脂またはウレタン系樹脂からなる直径
２〜１００μｍの有色ビーズと、この有色ビーズの直径
より大きい直径を有する反射ビーズとが分散された樹脂
液を付与し、前記ビーズを含む樹脂層として固着させる
ことを含む反射性材料の製造方法を提供する。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明に係る反射性材料の特徴
は、反射ビーズと任意の色に着色した有色ビーズを分散
させた被覆用樹脂からなる層を基材の表面に被着させて
いる点にある。この反射性材料は、基材表面に、反射ビ
ーズと任意の色に着色した有色ビーズを分散させた樹脂
液を付与し、これらのビーズを含む樹脂層として固着さ
せることにより製造することができる。

【０００８】この方法では、たとえば、基材として繊維
布帛等の吸収性の材料を用い、直径が比較的に大きい反
射ビーズと直径が比較的に小さい有色ビーズとを用いた
場合に、流動性を帯びて基材表面上に流延し、同時に基
材中に含浸されていく樹脂液に随伴して、粒子径の小さ
な有色ビーズの大部分が基材側に移行し、その結果とし
て反射性や視認性が向上されるのであると思われる。ま
た、基材として非吸収性の材料を用いた場合に特に顕著
であると思われるが、吸収性のある材料であっても、次
のような現象も同時に起るものと考えられる。すなわ
ち、有色ビーズの直径が反射ビーズの直径よりも若干小
さい状態であれば、反射ビーズが球形であり、有色ビー
ズも球形であることから、被覆樹脂溶液を基材表面に付
与した後、被覆樹脂が固化もしくは硬化して基材表面に
固着されるまでの間に、有色ビーズは反射ビーズ上から
大部分が側面に移動して、反射ビーズ上に有色ビーズが
覆い被さることはなくなる。そして、その結果、反射ビ
ーズ上には有色の材料はほとんど存在せず、反射ビーズ
に入射光が十分に入りやすくなり、反射性や視認性が向
上されるのであると推測される。ここで、反射ビーズは
必ずしも被覆用樹脂で覆われている必要はなく、被覆用
樹脂層の表面からその一部が露出していてもよいけれど
も、反射ビーズが被覆用樹脂で覆われている場合には反
射ビーズの直径と有色ビーズの直径と反射ビーズを被覆
している樹脂の反射ビーズの最頂部からの厚みとの間に
は次の関係が存在するのが好ましく、それらの直径や厚
みはできる限り均一であるのがさらに好ましい。

【０００９】反射ビーズ直径＞有色ビーズ直径＞反射ビ
ーズ最頂部からの被覆樹脂の厚み また、反射ビーズの直径や有色ビーズ直径および反射ビ
ーズ最頂部からの被覆樹脂の厚みが上記の条件を満たし
ている場合であっても、たとえば、反射ビーズ直径に対
して有色ビーズ直径だけが極端に小さいときには、有色
ビーズを含む被覆用樹脂が反射ビーズ上に覆い被さるた
め、反射ビーズに入射する光量の低下を招き、結果とし
て夜間や暗所においては反射性や視認性が低下してしま
うという、前述した如き有色顔料を被覆用樹脂中に含有
させた従来技術の反射性材料におけると同様の問題が生
じる結果となる。ただし、本発明の反射性材料において
は、所望により、本発明の目的を損なわない範囲におい
て、被覆用樹脂は適度に着色されていてもよいことは言
うまでもない。

【００１０】本発明の反射性材料の一例を、従来技術の
反射性材料と対比しながら、図面を用いて説明する。図
１は、従来技術の反射性材料を示す模式断面図である。
この材料においては、基材３の表面に固着されている被
覆用樹脂２は顔料により着色されているので、反射ビー
ズ１上に被覆用樹脂２が覆い被さってしまうと、反射ビ
ーズへの入射光６が着色樹脂の層で遮られ、特に樹脂が
濃色に着色されている場合には、反射ビーズからの光の
反射は極めて弱いものとなっしまう。一方、図２は本発
明に係る反射性材料の一例を示す模式断面図であるが、
この材料においては被覆用樹脂は着色されておらず、基
材３の表面に固着されている被覆用樹脂５の層中には反
射ビーズ１と有色ビーズ４とが適度に分散され状態で保
持されており、反射ビーズ１上には被覆用樹脂の層のみ
が存在しているので、反射ビーズへの入射光６が遮られ
ることはなく、また反射ビーズ１からの光の反射が弱め
られることもない。しかるに、被覆用樹脂５の層中には
有色ビーズ４が密に分散されており、そのため被覆用樹
脂層全体は有色ビーズの有する色によって着色された状
態となって、着色された外観を呈するから、この樹脂層
を濃色に着することも自在である。従って、本発明の反
射性材料は、濃色に着色されたものであっても優れた反
射性や視認性を有するのであり、またそのような優れた
反射性や視認性を損なうことなく、淡色から濃色に至る
までの任意の色に着色することができるので意匠性に富
む材料となる。

【００１１】本発明に用いられる反射ビーズとしては、
ガラスやアクリル樹脂等からなる透明ビーズやその表面
に金属を蒸着した金属蒸着ビーズ、その半球面を金属で
コートした半面金属コートビーズ等の如き、拡散反射
用、鏡面反射用、再帰反射用などの反射性ビーズを挙げ
ることができ、反射性を有するものであれば特に限定さ
れるものではなく、その素材や特性等は使用される被膜
用樹脂や基材の種類、製品に所望される特性等に応じて
選択することができる。

【００１２】また、反射ビーズは，たとえば、直径２０
〜３００μｍであってよく、被覆用樹脂の重量に対して
３０重量％以上の量で均一に分散、含有されてのが好ま
しく、この量は５０重量％以上であるのがさらに好まし
い。３０重量％未満では、得られる反射性材料の反射性
や視認性が不十分となることがある。有色ビーズは、反
射性材料の着色を担うものであり、その例としてはアク
リル系樹脂、ポリウレタン系樹脂等からなるビーズを挙
げることができるが、所望の色に着色できるものであれ
ば特に限定されるものではなく、使用される被膜用樹脂
や基材の種類等に応じて任意に選択することができる。

【００１３】また、有色ビーズとしては、たとえば、直
径２〜１００μｍのものが好ましく選択される。さら
に、本発明の反射性材料においては、有色ビーズによる
ほかに、顔料等を併用して被覆用樹脂自体を着色しても
よいことは前述したとおりである。本発明に用いられる
被覆用樹脂の溶媒もしくは分散媒は、水系、有機溶剤
系、水と有機溶剤との混合溶媒系のいずれであってもよ
く、また被服用樹脂としては、たとえば、アクリル系樹
脂、ウレタン系樹脂、ビニル系樹脂、エポキシ系樹脂、
シリコーン系樹脂、セルロース系樹脂などの樹脂を挙げ
ることができ、反射ビーズや有色ビーズの固定に適し、
所定の基材の表面に固着されるものであれば特に限定さ
れるものではない。また、濃色系の反射性材料が所望さ
れる場合には、被覆用樹脂は透明もしくはそれに近いも
のであるのが好ましく、夜間や暗所において反射ビーズ
に入射する光を遮らないものであるのがよい。

【００１４】また、被覆用樹脂は、通常、溶剤に溶解も
しくは分散している。この場合、溶剤としては、水、ト
ルエン、キシレン、メチルアルコール等のアルコール
類、メチルエチルケトン等のケトン類、酢酸エチル等の
エステル類等を使用することができる。さらに、被覆用
樹脂の溶液もしくは分散液の粘度（Ｂ型粘度計、ロータ
ー No.３、６ｒｐｍ、１５℃での測定）は、好ましくは
１，０００〜１，０００，０００ｃｐｓ、さらに好まし
くは１０，０００〜３０，０００ｃｐｓであるのがよ
く、粘度がこの範囲であれば反射ビーズおよび有色ビー
ズの直径や比重が異なっている場合にもそれらが沈降す
ることなく、均一に分散、配合されるので、長時間の保
存安定性に富む液が得られる。

【００１５】本発明に有用な基材としては、たとえば、
繊維布帛、紙、樹脂や金属のフィルム、シートなどを挙
げることができ、その素材としてはポリエステル、ナイ
ロン、ウレタン、塩化ビニル等のプラスチックや合成繊
維素材、羊毛、絹、綿などの天然有機繊維素材のほか
に、鉄、アルミニウム等の金属やこれらの合金、ガラ
ス、木材などを挙げることができる。

【００１６】本発明に係る反射性材料の製造に際して、
被覆用樹脂液を基材表面に付与する方法としては、スク
リーンプリント、グラビアプリント、コーティングまた
は噴霧などの公知の方法を採用することができる。その
後、用いた被覆用樹脂の種類に応じて、公知の方法によ
り乾燥、熱処理等を施し、固化もしくは硬化させて、基
材表面に樹脂層として固着させる。たとえば、乾燥機、
テンターなどにより７０〜２００℃の温度で０．５〜５
分間の熱処理するか、１００℃以下の温度で１昼夜エー
ジングするなどの方法がある。

【００１７】さらに、本発明においては、被覆用樹脂の
固着後に、耐久性や耐候性のある反射性材料にするため
に、撥水処理や表面保護剤のコーティング等を公知の方
法によって行うこともできる。本発明に係る反射性材料
における上記の如き有色ビーズによる着色の方法は、濃
色の材料をも極めて容易かつ有効に提供することができ
るという点で極めて有用なものであり、これによって得
られる反射性材料は、濃色系であっても、夜間や暗所に
おける反射性や視認性に優れるとともに、昼間や明るい
場所において反射部の色の濃度や鮮明度、深みが格段に
向上された意匠性に富むものとなる。特に、高度の意匠
性を必要とする分野においては濃色系の材料は欠かすこ
とのできないものであり、拡散性反射、鏡面性反射、再
帰性反射を問わずに、濃エンジや濃紺、黒系統の反射性
材料は従来においては入手することのできなかったもの
であり、この点において本発明の反射性材料は画期的な
材料であるということができる。

【００１８】

【実施例】以下に、実施例および比較例を挙げ、本発明
をさらに説明する。なお、例中の部は重量部である。各
例で得られた反射性材料の反射性の評価を、ＪＩＳ Ｚ
９１１７の反射性能測定法に準じた簡易な反射測定を実
施することより行った。すなわち、暗室にて１００Ｗタ
ングステン電球を被測定物からの距離１０ｍの位置に置
き、光の入射角度を０．２°、反射光の観測角度を２°
にして、その時の輝度を目視により比較判定した。

【００１９】 実施例１（着色ビーズによる着色） 被覆樹脂：ウレタン樹脂の水性エマルジョン（固形分５０％） ４０部 反射ビーズ：再帰反射性ガラスビーズ（直径約４０μｍ） ５０部 着色ビーズ：黒色のアクリルビーズ（直径約１５μｍ） １０部 増粘剤：非イオン界面活性剤 １部 上記の各成分を混合し、ミキサーで均一に分散させ、粘
度を３０，０００ｃｐｓ（Ｂ型粘度計、ローター No.
３、６ｒｐｍ、１５℃での測定）に調整して反射性イン
キとし、これを布帛（ポリエステル：オックスフォード
生地）にスクリーンプリント（８００メッシュのスクリ
ーン紗使用）により塗布し、乾燥後、１７５℃の温度で
３分間の熱処理固定を行い、反射性布帛を得た。得られ
た布帛の樹脂層の厚さは、約４０μｍであった。

【００２０】 比較例１（顔料による着色） 被覆樹脂：ウレタン樹脂の水性エマルジョン（固形分５０％） ４０部 反射ビーズ：再帰反射性ガラスビーズ（直径約４０μｍ） ５０部 着色顔料：カーボンブラック １０部 増粘剤：非イオン界面活性剤 １部 上記の各成分を混合し、実施例１の方法と同じ方法によ
り処理して、反射性布帛を得た。得られた布帛の樹脂層
の厚さは、約４０μｍであった。

【００２１】上記により得られた布帛の反射性を評価し
たところ、実施例１の布帛は明るい場所においては黒色
としての濃度が高く、深みもあり、暗所（上記の暗室条
件）では黒色であるにもかかわらず、反射性および視認
性が十分であった。一方、比較例１の布帛は、明るい場
所では黒色としての濃度が低くてグレー味が認められ、
暗所（上記の暗室条件）では黒色であるが故に反射性お
よび視認性が乏しく、反射材料としての機能を十分に果
たし得ないものであった。

【００２２】 実施例２（着色ビーズによる着色） 被覆樹脂：ウレタン樹脂の水性エマルジョン（固形分５０％） ４０部 反射ビーズ：半面金属コートビーズ（直径約４０μｍ） ５０部 着色ビーズ：黒色のアクリルビーズ（直径約１５μｍ） １０部 上記の各成分を混合し、ミキサーで均一に分散させ、粘
度を２５，０００ｃｐｓ（Ｂ型粘度計、ローター No.
３、６ｒｐｍ、１５℃での測定）に調整して反射性イン
キとし、これを布帛（ポリエステル：ポンジー生地）に
スクリーンプリント（８００メッシュのスクリーン紗使
用）により塗布し、乾燥後、１７５℃の温度で４分間の
熱処理固定を行い、反射性布帛を得た。得られた布帛の
樹脂層の厚さは、約４０μｍであった。

【００２３】 比較例２（顔料による着色） 被覆樹脂：ウレタン樹脂の水性エマルジョン（固形分５０％） ４０部 反射ビーズ：半面金属コートビーズ（直径約４０μｍ） ５０部 着色顔料：カーボンブラック １０部 上記の各成分を混合し、実施例１の方法と同じ方法によ
り処理して、反射性布帛を得た。得られた布帛の樹脂層
の厚さは、約４０μｍであった。

【００２４】上記により得られた布帛の反射性を評価し
たところ、実施例２の布帛は明るい場所においては黒色
としての濃度が高く、深みもあり、暗所（上記の暗室条
件）では黒色であるにもかかわらず、反射性および視認
性が十分であった。一方、比較例２の布帛は、明るい場
所では黒色としての濃度が低くてグレー味が認められ、
暗所（上記の暗室条件）では黒色であるが故に反射性お
よび視認性が乏しく、反射材料としての機能を十分に果
たし得ないものであった。

【００２５】

【発明の効果】本発明によれば、淡色から濃色に至るま
での任意の着色を有し、反射性や視認性に優れた反射性
材料を提供することができ、これにより安全用途や防犯
用途に使用することができ、また衣服、スポーツウェ
ア、鞄、靴、乳母車、国旗、広告、看板などの極めて広
範な用途において、色の制約を受けることなく、意匠性
に富む製品の製造に利用可能な材料を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来技術の反射性材料を示す模式断面図。

【図２】本発明に係る反射性材料の一例を示す模式断面
図。 １…反射ビーズ ２…被覆用樹脂 ３…基材 ４…有色ビーズ ５…被覆用樹脂 ６…入射光

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 魚住 幸之助 石川県能美郡根上町浜町ヌ167番地 小 松精練株式会社内 (72)発明者 松浦 宏明 石川県能美郡根上町浜町ヌ150番地１ 株式会社小松プロセス内 (56)参考文献 特開 平８−152684（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−299521（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−188822（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B32B 1/00 - 35/00 G02B 5/128

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シート状基材の少なくとも片面に任意の
   色に着色したアクリル系樹脂またはウレタン系樹脂から
   なる直径２〜１００μｍの有色ビーズと、この有色ビー
   ズの直径より大きい直径を有する反射ビーズとを含む樹
   脂層が被着された反射性材料。
2. 【請求項２】 シート状基材の少なくとも片面に、任意
   の色に着色したアクリル系樹脂またはウレタン系樹脂か
   らなる直径２〜１００μｍの有色ビーズと、この有色ビ
   ーズの直径より大きい直径を有する反射ビーズとが分散
   された樹脂液を付与し、前記ビーズを含む樹脂層として
   固着させることを含む反射性材料の製造方法。