JP4376609B2

JP4376609B2 - プリズムの形状と施したシート及びその利用物

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Publication number: JP4376609B2
Application number: JP2003420207A
Authority: JP
Inventors: 安達永容; 中谷和史; 小泉惠司
Original assignee: Kaneka Corp
Current assignee: Kaneka Corp
Priority date: 2003-12-17
Filing date: 2003-12-17
Publication date: 2009-12-02
Anticipated expiration: 2023-12-17
Also published as: JP2005181555A

Description

本発明は、新規な構造を有するプリズム再帰性反射シートに関する。また、本発明は、それを用いてなる道路標識、工事標識等の標識類や、衣類、タスキ、ベルト、腕章等に貼り付けて使用されるシールやシート及びそれを用いてなると安全用品に関する。

従来より、光源に向かい効率良く反射する再帰反射シートとしては、ガラスビーズを用いたタイプと三角錐型プリズムを成形したプリズムタイプのものが多く使用されている。

ガラスビーズタイプの再帰反射シートはとしては、ガラスビーズ層の上に空気の隙間を持たせてフィルムを被せたカプセルレンズタイプ、ガラスビーズ層を直接皮膜で覆ったクローズタイプ（封入レンズタイプ）、ガラスビーズが外界に露出したオープンタイプ（露出レンズタイプ）があり、いずれも入射光をガラスビーズが底面に集め、反射層が跳ね返す構造となっており、一般的に広角性があるが、その輝度はプリズム反射に比べ、低い傾向にある。

プリズムタイプの反射材として自転車のリフレクターや道路脇に立っている視線誘導標に使われている硬質のリフレクタータイプ、シートにプリズム形状を設けたマイクロプリズム反射シートタイプのものがあり、入射光はプリズム面で反射する。一般に高い反射性能を持つが、ガラスビーズ反射に比べ、広角性が低い傾向にある。

マイクロプリズム反射シートに設けられるプリズム形状としては、三角錐型プリズムの内で特に、側面三角形の頂点の角が９０度である三角錐型プリズムにおいて良好な再帰性が得られるとして、多く使用されているが、斜めからの入射光に対し、再帰反射性が低くなるといった課題があった。
再帰反射性が低いと、標識や安全用品として見にくくなると共に、標識類では表記内容が認識しにくくなる傾向にある。また、再帰反射光の広角性の低さは、標識や安全用品を照らし出し、認識できる領域が狭くなり、実用上、あるいは安全認識上、課題があった。

このようなプリズム反射シートにおける広角性の改善検討が多くなされ、例えば、三角錐の頂点を一定角度傾けたマイクロプリズム形状を用いることが開示されている（特許文献１参照）。また、底面が二等辺三角形である一対の三角錐型プリズムを細密充填する際の配置方式を開示している（特許文献２参照）。しかしながら、さらなる広角性の改善要求がある。
特開平１０−１２３３０９号特開２０００−１６２４１７

本発明は、プリズムタイプの再帰反射シートにおいて、シートの法線を基準とした際に、この法線からの角度の大きい斜めからの入射光において、高い再帰反射効率が得られる反射再帰シート及びシートを用いた各種安全用品や標識類の提供を目的とするものである。

本発明者らは、鋭意検討を行った結果、概略形状が変形六角錐形状のプリズムを用いることにより、上記目的を達成できる事を見出し、本発明に至った。

本発明は、すなわち、
（１）変形六角錐台状プリズムが一方の面に配置されている再帰性反射シートであって、変形六角錐台が、底面と側面四角形とのなす角αが２５〜６５度になるように組み合わせてなる外観形状が六角錐台形状であり、六角錐台の上面を底面とした、頂点の角βが５０〜１３０度であり、かつ、その高さが六角錐台の高さｈに対し１／５〜１倍である円錐形状を、該六角錐台の内部から排除してなるものである、再帰性反射シート。
（２）変形六角錐台型プリズムを三角格子状に配列し、さらに変形六角錐台プリズムの隙間に、隙間を構成する変形六角素錐台の底辺してなる三角錐型プリズムを配置してなる（１）の再帰反射シート。
（３）変形六角錐台型プリズムを四角角格子状に配列し、さらに変形六角錐台型プリズムの四角形型の隙間に、隙間を構成する変形六角素錐台の底辺を共有してなる三角錐型プリズム配置してなるを（１）の再帰反射シート光。
（４）の入射面を表面とする際、裏面をメタライジングしてなる全反射性を付与した（１）〜（３）いずれかに記載の再帰反射シート。
（５）（１）〜（４）のいずれかに記載の再帰反射シートを用いてなる標識類及び、衣類、タスキ、ベルト腕章当に貼り付けるシールと該シールを貼り付けてなる安全用品。

本発明の変形六角錐台型プリズム再帰反射シートは、斜め３０度からの入射光において、従来の三角錐型プリズムを配列した反射シートに比べ、再帰性のよい反射シートが得られる事を見出した。

さらには、上記再帰反射シートを用いることにより、斜めからの入射角においても、高い再帰反射性を有する標識類及び、衣類、タスキ、ベルト腕章当に貼り付けるシールとシールを貼り付けてなる安全用品を提供できる。

以下に、本発明の実施形態について詳細に説明するが、これらは本発明を何ら限定されるものではない。

本発明の変形六角錐台型プリズム再帰反射シートは、底面と側面四角形とのなす角αが２５〜６５度、好ましくは４０〜５０度、さらに好ましくは４２〜４８度になるように組み合わせてなる外観形状が六角錐台形状において、六角錐台の上面を底面として、頂点の角βが５０〜１３０度であり、好ましくは７０〜１１０度であり、さらに好ましくは８０〜１００度であり、かつ、その高さが六角錐台の高さｈに対して１／５〜１倍、好ましくは１／２〜１倍である円錐形状を六角錐台の内部を排除してなる変形六角錐台形状である変形六角錐台型プリズム形状と変形六角錐台型プリズムを配置してなる再帰反射シートであって、さらには変形六角錐台型プリズムを三角格子状に配列し、形成される変形六角錐台プリズムの隙間に、隙間を構成する変形六角素錐台の底辺を共有してなる三角錐型プリズムを配置し、かつ光の入射面を表面とする際、裏面にアルミ、チタン、金、白金、銀等の金属を蒸着、スパッタリング等の加工方法により金属膜を設け、全反射性を付与した反射シートにおいて、斜め３０度からの入射光において従来の三角錐型プリズムを配列した反射シートに比べ、再帰性のよい反射シートが得られる事を見出した。

特に、外観形状が六角錐台形状であって、底面と側面四角形とのなす角αが４５度である正六角錐台形状において、頂点βが９０度であり、六角錐台の高さと一致する円錐形状にて六角錐台の内部を排除してなる変形六角錐台形状である変形六角錐台型プリズム形状を三角格子状に配列し、さらにこれら変形六角錐台型プリズムの配列間の隙間に、側面を構成する三角形の頂点の角度γが９０度であり、高さが変形六角錐台型プリズムと同一である正三角錐型プリズムを配列した再帰反射プリズムを、光の入射面を表面とした際の裏面に設け、かつ裏面にはアルミや銀の金属を蒸着により金属膜を設けて全反射に加工してなる再帰反射シートが優れた再帰性を示す。

以下に、実施例と比較例について詳細に説明するが、これらは本発明を何ら、限定されるものではない。

（評価方法）
屈折率１．４９、厚み１００μｍのフィルム部に下記のプリズム形状を配置し、光の入射面を表面とする際の裏面側にＡｌ蒸着を行い、鏡面反射であるプリズムシートを得た。得られたプリズムシートを、サイバネット・システム株式会社製照明解析プログラムＬｉｇｈｔＴｏｏｌｓを用い、波長５６０ｎｍの平行光を照射して、再帰性評価を行った。詳しくは、反射シートの法線を基準線とした際に、前記光を基準線から−４度、及び３０度傾いた方向より照射し、光源より基準線側に０．２度、０．５度、１度の位置における反射光を測定した。得られたデータを、（式１）および（式２）に従い、再帰反射係数を算出した（単位：Ｃｄ／Ｌｘ・ｍ²）。

上記（式１）および（式２）中の各測定項目は、以下のとおりである。
Ｒ’：再帰反射係数
Ｉ：受光位置から観測する試料の光度（単位：Ｃｄ）
Ｅｒ：図６の配置（入射角、観測角）における、受光器上での照度（単位：Ｌｘ）
Ｅｎ：試料中心位置における、入射光に垂直な平面上の照度（単位：Ｌｘ）
ｄ：試料表面中心から受光器間の距離（単位：ｍ）
Ａ：試料面の面積（単位：ｍ²）。

（実施例１）
外観形状が六角錐台であって、底辺の一辺の長さが２１０μｍ、底面と側面のなす角が４５度、底面より高さ８５．７５μｍの正六角錐台の内部を、頂点の角度が９０度であり、高さが六角錐台の高さと一致してなる円錐形状にて六角錐台の内部を排除してなる変形六角錐台形状の変形六角錐台型プリズムを三角格子にて配列し、変形六角錐台型プリズムの配列の隙間には、隙間を形成する変形六角錐台の底辺共有するようにしてなる三角錐型プリズムが混在するプリズムシートにおいて光の入射面を表面とした際の裏面にアルミを蒸着して全反射性を付与してなるプリズムシート。得られたシートを上記の評価に供し、再帰反射係数の算出結果を表１に示す。

（比較例１）
底面形状が二等辺三角形であり、側面を構成する三つの三角形の頂点の角度γが９０度である観形状が三角錐にあって、二等辺三角形一つの長辺の長さが２４２．７９μｍ、残りの２辺の長さが２２６．９８μｍであり、一つ長辺を共有する二つの三角錐プリズムを一対の三角錐プリズム群とし、共有する長辺から離れるように、底面に対し頂点を回転し傾け、共有する長辺の対角側に位置する斜辺と底面とのなる角が３９．２６９度である三角錐型プリズム群を四角格子状に配置してなるプリズムシート。得られたシートを上記の評価に供し、再帰反射係数の算出結果を表１に示す。

（比較例２）
底面形状が正三角形であり、側面を構成する三つの三角形の頂点の角度γが９０度である外観形状が三角錐であって、各辺の長さが３１３．５μｍ、正三角錐型プリズムを配置してなるプリズムシート。得られたシートを上記の評価に供し、再帰反射係数の算出結果を表１に示す。

光が照射された時、光源に向かい効率良く反射する再帰反射シートを用いてなる道路標識、工事標識等の標識類や、衣類、タスキ、ベルト、腕章等に貼り付けて使用されるシールやシートを用いてなると安全用品の分野。

変形六角錐台形状型プリズム形状実施例１のプリズム形状実施例１の変形六角錐台型プリズムの三角格子配置図比較例１の三角錐形状型プリズムの形状比較例１の三角錐形状型プリズムの配置図比較例２の三角錐形状型プリズムの形状比較例２三角錐形状型プリズムの配置図変形六角錐台型プリズムの四角格子配置図

符号の説明

１上面
２底面
３側面
４底面
α 変形三角錐台型プリズムにおける底面と側面四角形のなす角度
β 変形三角錐台型プリズムにおける円錐形状の頂点の角度
γ 三角錐形状型プリズムにおける側面三角形の頂点の角度

Claims

変形六角錐台状プリズムが一方の面に配置されている再帰性反射シートであって、変形六角錐台が、底面と側面四角形とのなす角αが２５〜６５度になるように組み合わせてなる外観形状が六角錐台形状であり、六角錐台の上面を底面とした、頂点の角βが５０〜１３０度であり、かつ、その高さが六角錐台の高さｈに対し１／５〜１倍である円錐形状を、該六角錐台の内部から排除してなるものである、再帰性反射シート。
変形六角錐台型プリズムを三角格子状に配列し、さらに、変形六角錐台プリズムの隙間に、隙間を構成する変形六角素錐台の底辺を共有してなる三角錐型プリズムを配置してなる、請求項１に記載の再帰性反射シート。
変形六角錐台型プリズムを四角角格子状に配列し、さらに変形六角錐台型プリズムの四角形型の隙間に、隙間を構成する変形六角素錐台の底辺を共有してなる三角錐型プリズム配置してなる、請求項１に記載の再帰性反射シート。
光の入射面を表面とした場合、その裏面をメタライジングにより全反射性を付与した、請求項１〜３のいずれかに記載の再帰反射シート。
請求項１〜４のいずれかに記載の再帰反射シートを用いてなる、標識類及び、衣類、タスキ、ベルト腕章等に貼り付けるシールと該シールを貼り付けてなる安全用品。