JP4805517B2 - 増強された着色性を有するキューブコーナー再帰反射物品 - Google Patents

Description

【０００１】
背景
本発明は概して、反射物品に関する。本発明は、多数のキューブコーナー要素を有する再帰反射シート材への特定の適用を有する。
【０００２】
再帰反射材料は、観察表面に衝突する光線を受けてそれらの光源に向かって反射し返すように光線を変えるように配置される。再帰反射材料は概して、再帰反射材料が取り付けられる物品の低光度での可視度を増強するために用いられる。かかる材料は、交通標識から自転車用反射材までいろいろな用途において用いられる。低光度での可視度を増強することによって、再帰反射材料は安全性を高め、装飾を提供し、概して認目性を増大させる。
【０００３】
再帰反射材料の２つの公知のタイプには、微小球ベースのシート材およびキューブコーナーシート材がある。時々、「ビード」シート材と称される微小球ベースのシート材は、典型的に、バインダー層中に少なくとも部分的に埋め込まれた、入射光を再帰反射する正反射または拡散反射関連材料（例えば、顔料粒子、金属フレーク、蒸気被覆）を有する、多数の微小球を使用する。しかしながら、概して、かかるシート材は、キューブコーナーシート材よりも低い再帰反射効率を有する。
【０００４】
キューブコーナー再帰反射シート材は、実質的に平面の観察表面と複数のキューブコーナー要素を含む構造化表面とを典型的に有する本体部分を含む。それぞれのキューブコーナー要素は、キューブ頂点で交わるかまたはキューブ頂点が切頭である場合、別に最上部分で一点に集まる３つのほぼ互いに垂直な光学面を含む。構造化表面を正反射コーティングで処理して高い入射角での性能を改善することは公知である。この例は、蒸気被覆再帰反射シート材である。
【０００５】
キューブコーナーシート材は、典型的に、再帰反射率がカンデラ／ルクス／ｍ²の単位で表される場合、ビードシート材よりもずっと高い再帰反射率を有する。しかしながら、特定のグラフィックス用途では高い再帰反射率だけではなく高い日中の「白色度」も必要である。物体の白色度は時々、物体の三刺激座標（Ｘ、Ｙ、Ｚ）の２番目の値を用いて記述され、従って「キャップ−Ｙ」と称される。キャップ−Ｙ尺度は、完全に黒色の物体の０から完全に白色の物体の１００までの範囲である。物体の白色度はまた、時々、０〜１の範囲のその「輝度率」を用いて記述される。再帰反射率を実質的に低減させることなく、キューブコーナーシート材の日中の白色度を増大させることができれば、かかるシート材は、グラフィックス用途でより広い利用を見いだすであろう。構造化表面に被着されたアルミニウムまたは他の金属蒸気被覆を有するキューブコーナーシート材は、白色というよりむしろ、幾分灰色がかった外観を有する傾向がある。
【０００６】
過去にキューブコーナーシート材の白色度を増大させた一つの方法は、シート材上に白いインクを印刷することによるものである。かかる印刷方法には、透明なオーバーレイ層の外面上の印刷、またはキューブ層の構造化表面上の印刷が含まれていた。これらの方法は、蒸気被覆されたキューブコーナーシート材の白色度を増大させるのを助けたが、それらは、シート材の再帰反射性を低減させるか、または犠牲にする傾向がある。したがって、本技術分野は、再帰反射性の犠牲を低減しながら、より耐久性があり、より費用がかからず、製造がより容易な代替物を求めている。
【０００７】
概要
再帰反射シート材は、透明フィルム、その上に着色標示を有する着色層、および再帰反射キューブ層を含む。キューブ層は、交差溝の少なくとも２つのセットによって境界を定められた多数のキューブコーナー要素を含む。金属フィルムが、キューブコーナー要素の少なくともいくつかの上に配置される。着色層は、透明フィルムとキューブ層との間に挿入され、交差溝のセットの少なくとも１つと整列された着色標示を有する。
【０００８】
詳細な説明
図１Ａは、多数のキューブコーナー要素を有する再帰反射材料のシート１の斜視図である。図１Ａに示したシート１は、交通標識、衣類、車両のマーキングの他、グラフィックスと共に増大した認目性または再帰反射が望ましい任意の他の用途など、多くの用途に適している。シート１は、（図５に示した）オーバーレイ層３４、再帰反射層、例えば、観察表面３３を含むキューブ層３２および（図３および図５に示した）構造化表面３５を含む。シート１はまた、その例で平行線の交差するセットとして見える着色標示１６も含む。図１Ｂは、キューブ層３２ａが多数の配向で配列される再帰反射材料１ａの別の例であり、長さ方向のストライプ３ａ、３ｂの２つのセットとして見える。
【０００９】
図２は、構造化表面３５が詳細に見える、観察表面３３からみたときの再帰反射シート材の拡大平面図を示す。平行な溝４、６、８の３つのセットは、構造化表面３５に形成され、頂点１０ａ、１２ａでそれぞれ一点に集まる３つの面をそれぞれ有するキューブコーナー要素１０および１２を画定する。頂点１０ａ、１２ａは構造化表面３５から突出し、要素１０、１２の最終端であり、溝４、６、８の「底部」または「頂点」（向かい合った溝側面が交差する最前部分）が要素１０、１２の三角形基部を画定する。キューブコーナー要素１０の面は相互に垂直の溝側面４ａ、６ａ、８ａを含み、構造体１２の面は相互に垂直の溝側面４ｂ、６ｂ、８ｂを含む。図解を容易にするために、溝４、６、８の側面のいくつかだけを図２に示す。
【００１０】
溝セットは約６０度の開先角度で互いに交差する。キューブコーナー要素の面は実質的に平滑であり、金属化されるとき、高い正反射率および小さいかまたはごくわずかな拡散反射率を特徴とする。図示したように、キューブコーナー要素１０および１２は、溝４、６および８の３つのセットによって境界を定められる。溝の２つのセットによって境界を定められたキューブコーナー要素もまた公知である。
【００１１】
図３は、再帰反射シートの一部分の上部平面図である。簡単にするために、平行な溝４、６および８によって画定された再帰反射シート１４の一部分を示す。溝４、６および８は約６０度の角度で示されているが、他の適した角度を用いることができる。シート１４は、溝４と実質的に整列される２つの平行なマーキング１８の形状で示される着色標示１６を含む。標示１６は、日中に見えるよう着色性を増強するためにシート１４の残りの部分全体にわたって繰り返される。１つの例において、標示１６を白色に着色し、シート１４のキャップＹ値を増大させる。標示１６は、ドット、または他の適した形状のセットを含むことができる。示された例において、かかる形は、溝４、６または８の少なくとも１つのセットと実質的に整列される。標示１６を溝の少なくとも１つのセットと整列させることによって、着色性の一定の増大のために再帰反射性が犠牲になるのを抑える。また、標示１６を溝の少なくとも１つのセットと整列させると、単位表面積にわたる一定量の着色性に対して再帰反射性が増大する。図１Ｂの例において、標示は、長さ方向のストライプ、例えばストライプ３ａ、の１つのセットの少なくとも１つの溝と整列される。標示は、長さ方向のストライプ３ａ、３ｂの両方のセットの少なくとも１つの溝と整列されることが考えられる。
【００１２】
図４は、図１Ａの再帰反射シートの一部分の平面図である。図４に示したシート１の一部分は、着色標示１６が、図１Ａおよび図１Ｂに示した着色標示のような、平行なストライプ１８、２２の２つのセットを含むことを除き、図３の一部分に似ている。図４に示した実施態様において、ストライプのそれぞれのセットはやはり、溝セット４、６、８の１つと実質的に整列される。例えば、ストライプ１８は溝４と整列されるが、一方、ストライプ２２は溝８と整列され、シート１の長さを延長する。従って、ストライプ１６および１８は、溝４と８との間の交点の角度と実質的に同じである角、θ（シータ）で交わる。当業者は、着色標示１６が、溝のセットがあるのと同じ多数のストライプのセットを含んでもよいことを認めるであろう。１つの例において、ストライプ１６および１８は、０．１ｍｍ〜約２．０ｍｍの均一な幅を有する。更に、着色標示は、他の範囲が可能であるが、１０％〜８０％の再帰反射表面の一部分を覆うことが好ましい。
【００１３】
図５は、本発明の実施態様に従った再帰反射シート２４の断面立面図である。シート２４は、基層２６、接着剤層２８、金属層３０、キューブ層３２およびオーバーレイ層３４を含む。好ましくは、基層２６は、接着剤層２８に接着されるシリコーン被覆剥離ライナーなどのライナーである。１つの例において、接着剤層２８は感圧接着剤であるが、しかしながら、接着剤層２８は任意の適した接着剤でありうる。１つの具体的な例は、粘着付与アクリル感圧接着剤である。層２８はまた、好ましくはキューブ層３２に蒸着される気化アルミニウムのコーティングでありうる金属層３０に付着される。キューブ層３２の上にスパッタ被覆されたチタン金属などの適した下塗り材料の使用が、蒸着の付着性を増強することがわかった。公知のように、層３０など金属層の使用は、キューブ層３２の入射角性を増大させる。
【００１４】
キューブ層３２は、光をその光源に向かって反射し返すようになっている任意の適したキューブ層でありうる。例えば、キューブ層はポリカーボネートから形成することができる。あるいは、キューブは、エポキシアクリレート放射線硬化性樹脂からキャストすることができる。１つの例において、層３２は、他の観察表面が考えられるが、実質的に平面の観察表面３３および構造化表面３５を含む。層３２はまた、再帰反射性が入射角のより広い範囲にわたって改善されるように、互いに対して傾斜している、図２の要素１０、１２などのキューブコーナー要素を含むことができる。
【００１５】
オーバーレイ層３４は、実質的に透明なカバーフィルム３６、着色層３８および着色標示１６を含む。１つの例において、層３４は、ポリエチレンテレフタレートおよびコポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ／ＣＯＰＥＴ）の層などのポリエステルおよびコポリエステルの層から構成される。用語「コポリエチレンテレフタレート」（「ＣＯＰＥＴ」）は、ポリエチレンテレフタレートとイソフタレートなどの別のモノマーとのコポリマーを指す。オーバーレイ３４は、２つの樹脂を同時押出しすることによって形成される。模範的なポリエステル材料には、テネシー州、キングスポートのＥａｓｔｍａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから一般に入手できるものが含まれる。模範的なコポリエステル材料は、商品名Ｓｐｅｃｔａｒ Ｃｏｐｏｌｙｅｓｔｅｒ １４４７１、Ｅａｓｔｅｒ ＰＣＴＧ Ｃｏｐｏｌｙｅｓｔｅｒ ５４４５およびＥａｓｔｅｒ Ｃｏｐｏｌｙｅｓｔｅｒ ＧＮ０７１で、テネシー州、キングスポートのＥａｓｔｍａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから入手できる。適したコポリエステル材料は、ミネソタ州、セントポールのＭｉｎｎｅｓｏｔａ Ｍｉｎｉｎｇ ａｎｄ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ（３Ｍ）によって製造されており、「８０／２０」と称されている。この例において、層３４はＰＥＴ／ＣＯＰＥＴであり、そこにおいて、層３６はＰＥＴ、層３８はＣＯＰＥＴである。層３４は「二層」と呼ばれることがあり、そこにおいて、層３４は２つの層を含む。理解できるように、着色標示１６は、要素から保護されるオーバーレイ層３４の表面上に配置される。この着色標示の配置は、輪転グラビア印刷操作の使用によって達成することができる。当業者は、この方法を用いてグラビアシリンダを容易に設計し、カットし、このＣＯＰＥＴ「二層」を印刷することができる。あるいは、着色標示１６をキューブ層３２の上に配置することができる。
【００１６】
フィルム３６は屋外曝露に適合する。従って、フィルム３６は、紫外線、水および衝撃に対する抵抗性を有することができる。更に、フィルム３６はまた、約−３０℃〜６０℃を超える範囲の温度に暴露するのに適している。１つの例において、ＰＥＴフィルム３６は、紫外線（ＵＶ）安定剤を含む。例えば、層３６は、低着色、すぐれた耐久性、高温安定性およびＵＶ安定性の組合せを提供するために、３００〜３６０ｎｍの間でピークに達する広い帯域のＵＶ吸収および低揮発性の両方を特徴とするトリアジンＵＶ吸収剤を含むことができる。かかるトリアジンＵＶ吸収剤の１つは、イリノイ州、バタヴィアのＣｙｔｅｃ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓから商品名Ｃｙａｓｏｒｂ ＵＶ−１１６４で販売されている。紫外線安定剤のほかに、または代わりに、別の形の添加剤を層３６に加えてそれを光から保護することができる。かかる添加剤の１つの例は、ヒンダードアミン光安定剤（ＨＡＬＳ）である。ＨＡＬＳ組成物の１つのセットは、ヒドロキシピペリジンとコハク酸またはトリアジンとの重縮合生成物など、置換ヒドロキシピペリジンから製造された高分子化合物を含有する組成物である。具体的なＨＡＬＳ化合物は、１−（２−ヒドロキシエチル）−２，２，６，６−テトラメチル−４−ヒドロキシピペリジンとコハク酸との重縮合生成物である。適したＨＡＬＳ組成物の１つのグループは、例えば、ニューヨーク州、タリータウンのＣｉｂａから入手できる商品名「Ｔｉｎｕｖｉｎ」（「Ｔｉｎｕｖｉｎ ６２２」など）で市販されている。更に、紫外線安定剤およびＨＡＬＳは単独で、または組み合わせて用いることができ、ＰＥＴ層３６およびＣＯＰＥＴ層３８のいずれか、または両方に加えることができる。
【００１７】
着色層３８は透明であり、着色標示１６を含む。層３８は透明（非着色）でありうるし、またはシート２４に視覚的インパクトを付加するためにそれを着色することができる。例えば、シート２４が停止標識として用いられる場合、層３８を赤色に着色することができる。あるいは、層３６および３８を着色することができる。また、キューブ層３２を着色することもできる。好ましくは、オーバーレイの内面を有色に印刷し、着色標示１６で覆う。層３８は好ましくはＣＯＰＥＴから構成され、その例において、ＰＥＴより上に印刷するのが容易である。上に記載した輪転グラビア方法のほかに、本技術分野で公知である方法で層３８上に着色標示１６をスクリーン印刷することができる。１つの例において、表示のために用いたインクは、その上に印刷されるＣＯＰＥＴ層と適合性である二酸化チタン顔料入りのビニル系インクである。
【００１８】
層３４はＰＥＴ／ＣＯＰＥＴ二層として記載されてきたが、層３４はまた、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）などの他の材料から構成されることもできる。この例において、層３４は単層である。別の例において、層３４はポリウレタンである。単層は添加剤を含むことができる。単層の例において、着色標示は、層３４の外面の上かまたは層３４とキューブ層３２との間の内面の上のどちらかの単層の上に配置される。
【００１９】
着色標示１６がオーバーレイ層３４上に印刷されると、層３４はキューブ層３２に積層、例えば、熱積層されるか、または別の方法で付着されて、再帰反射シート２４を形成する。かかる積層は任意の適した方法で達成することができ、本技術分野で公知である。ＰＥＴ／ＣＯＰＥＴオーバーレイを有する再帰反射シート材には加熱積層が特に都合がよい。標示がＣＯＰＥＴ層の上に印刷されるとき、インク中の溶剤がＣＯＰＥＴ層の若干の結晶化をもたらし、従ってある程度、層を曇らせうる。結晶性ＣＯＰＥＴの再加熱（加熱積層の間など）は、それを非晶質状態に変換し、従って層の透明度を増大させることができる。更に、加熱積層を行うとき、ＰＥＴ層とＣＯＰＥＴ層との間の接着を増強することができる。
【００２０】
上の教示に従った模範的な再帰反射シート材を、次のように作製した。ＰＭＭＡオーバーレイフィルムを、二酸化チタン顔料入りのビニル系インクで印刷した。印刷パターンは、キューブ層の溝と整列するように意図して設計されたクロスハッチであった。次に、ポリカーボネートキューブ層を、標準熱処理方法を用いて作製した。オーバーレイ層の印刷面がキューブ層に対向することを確実にしたまま、標準熱積層技術を用いてオーバーレイ層をキューブ層に積層し、従って印刷表示をオーバーレイの下に埋めた。次に、キューブ層の対向した面をチタンなどの金属下塗剤でスパッタ被覆することによって、それを下塗りした。下塗りが完了すると、気化アルミニウムの層を、下塗りした表面の上に蒸着した。接着剤をキューブ層の金属化面に被着し、再帰反射シート材を完成した。
【００２１】
別の例において、同じ方法を用いたが、ＰＥＴ／ＣＯＰＥＴ二層をＰＭＭＡオーバーレイ層の代わりに用いた。ＰＥＴ／ＣＯＰＥＴ二層は、ＰＭＭＡよりも利点を有する。例えば、ＰＥＴ／ＣＯＰＥＴは一般にＰＭＭＡほど高価でなく、オーバーレイ３４をキューブ層に熱積層するときに付加的な平滑化フィルムを必要としない。ＰＥＴ／ＣＯＰＥＴはまた、より脆性でなく、従って破断する傾向がより少ない。
【００２２】
本発明を具体的な実施態様に関して記載してきたが、当業者は、添付した特許請求の範囲によって定められる本発明の精神および範囲から逸脱しない形態および詳説において変更を加えてもよいことを理解するであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１Ａ】 再帰反射材料シートの上部斜視図である。
【図１Ｂ】 再帰反射材料シートの別の例の上部斜視図である。
【図２】 図１Ａの再帰反射シートの一部分の上部平面図である。
【図３】 図１Ａの再帰反射シートの一部分の上部平面図である。
【図４】 図１Ａの再帰反射シートの一部分の上部平面図である。
【図５】 図１Ａの再帰反射シートの断面立面図である。

Claims (1)

1. 再帰反射キューブコーナーシート材であって、
   観察表面と、平行な溝群の少なくとも２つの交差するセットによって画定される複数のキューブコーナーシート要素を備えた構造化表面と、該キューブコーナーシート要素の少なくともいくつかの上に配置された金属フィルムとを有するキューブ層と、
   前面と該キューブ層の該観察表面に接合された後面とを有する実質的に透明なオーバーレイ層と、を具備し、
   着色標示が、該オーバーレイ層の後面に配置されて、該オーバーレイ層と該キューブ層の観察表面との間にあり、
   該着色標示が該溝群の少なくとも１つのセットに対して整列配置される、再帰反射キューブコーナーシート材。

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