JPH08211213A

JPH08211213A - 逆行反射性シート

Info

Publication number: JPH08211213A
Application number: JP7271327A
Authority: JP
Inventors: Terry R Bailey; ラルフベイリイテリー
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1983-04-11
Filing date: 1995-10-19
Publication date: 1996-08-20
Also published as: DE3486411D1; JPS59198402A; JPH0827402B2; DE3481378D1; BR8401644A; ES289448Y; CA1236720A; US4505967A; ES289448U; EP0125038B1; ATE129578T1; DE3486411T2; ZA842657B; AU2669184A; AU568353B2; EP0125038A1; AU1137488A; AU593713B2

Abstract

(57)【要約】【課題】伸び緊張と弛緩を繰り返し受けることを、優
れた逆行反射性を維持しながら可能であるシートの提
供。【解決手段】ａ）透明な非伸縮性の微小球の単層；ｂ）ｉ）前記微小球の後面の下に横たわっており、そ
してこれら微小球の前記後面から離れた後面を有してい
る、透明な重合体のスペース層とｉｉ）前記微小球の前面を覆っている透明な重合体の
カバー層とを含んでいる、その中に前記微小球が埋めら
れているシート；およびｃ）前記スペース層の前記後面上に被覆されている鏡
面反射層を包含している逆行反射性シートであって、前
記透明重合体の層は、繰り返し延伸されても延伸緊張力
の緩和時に速やかに実質的に元の寸法に戻る弾性材料か
ら構成されており、それによって前記シート材料は有効
な逆行反射特性を維持しながら繰り返し延伸され緩和さ
れることができることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、伸び緊張と弛緩を
繰り返されても優れた逆行反射性を維持することができ
る新規なレンズ埋込み逆行反射性シートを与える。

【０００２】

【従来の技術】最も広く用いられている形の逆行反射性
シートは、最初米国特許第２，４０７，６８０号に教示
されている「包まれたレンズ」又は「埋められたレン
ズ」形のものである。そのようなシートには透明な重合
体シート、シート内に埋められた微小球の単層及び重合
体シートの裏面に横たわる鏡面状反射性層を含む。その
ようなシートからの最大の反射を達成するために、微小
球と鏡面状反射性層との間の距離は、光線が微小球によ
って焦点を結ぶ大体の位置に反射性層を置くように精密
に制御しなければならない。そのような制御された間隔
を与える従来の方法は、鏡面状反射性層を適用する前に
隔置された層として知られている重合体層で微小球を被
覆することである。

【０００３】この従来の被覆法に関する問題は、被覆さ
れた層が一般に個々の微小球のすぐ後にある小さな面積
中でのみ最適の厚さになっていることである。被覆され
た材料は微小球の間の領域中に流れる傾向をもち、それ
らの領域に大きくなった厚さを与え、微小球の焦点から
鏡面状反射性層を離すことになる。シートに対し直角又
は直角からわずかにずれた入射光は、個々の微小球の後
に最適に離れた小さな領域上に焦点を結ぶので明るく反
射される。しかし実質的に直角からずれた角度でシート
に当る光は鏡面状反射性層の前の点に焦点を結び、これ
らの角度での逆行反射が減ずる。

【０００４】従来の「埋められたレンズ」型逆行反射性
シートのこの限定された「角度性（ａｎｇｕｌａｒｉｔ
ｙ）」の欠点が認められていたにもかかわらず、市販の
埋められたレンズ型シートの角度性には著しい改良は何
年も得られていなかった。シートは約３０°〜４５°の
半輝度角度（ｈａｌｆ−ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓａｎｇ
ｌｅｓ）（シートへの入射光が、シートに対し直角な光
が反射した時の明るさの半分の明るさで反射される角
度）をもち続ける。そのような角度性は多くの目的に対
し適切であるが、トラック或はその他の乗物の横の記号
のような極めて重要な用途に対しては適していない。運
転者はトラックの横の記号を、トラックに対し直角方向
以外の位置から、存在する埋め込みレンズ型反射性シー
トが反射できる角度をはるかに超えた大きな入射角で見
ることが屡々ある。

【０００５】米国特許第４，３６７，９２０号は、改良
された角度性をもつ逆行反射性シート生成物及び、その
ようなシートの製造方法で、重合体層中に微小球の単層
を、それら微小球の平均直径の半分より少ない所迄埋
め、第一層の微小球で覆われた表面に予かじめ形成され
たスペース（ｓｐｃｉｎｇ）フィルムを積層することを
含むシートの製造方法を教示している。

【０００６】本発明は米国特許第４，３６７，９２０号
の教示に、著しく増大した角度性の状態へ逆行反射性シ
ートを更に進めることを加えたものである。要約する
と、基本的製造方法は第一透明重合体層を、好ましくは
押し出しによって予かじめ形成し、微小球の単一層をそ
れら微小球の平均直径の半分より少ない深さ迄熱及び圧
力で埋め込み、第二透明重合体層を、好ましくは押し出
しによって予かじめ形成し、第二層を第一層の微小球で
覆われた表面に第二層を積層し、前記第二層が微小球の
前記第一層から突出した部分の曲面に従い、微小球間の
間隙で前記第一層に接触するようにし、そして前記第二
層の露出された成形表面を鏡面状反射性層で被覆するこ
とからなる。

【０００７】好ましくは本発明によると、微小球は第一
層中に、微小球の埋め込まれていない部分の一番端が実
質的に並んで残る深さ迄埋める。微小球は単位面積当り
の数が、他のやり方で得られる数より少ない数で適用さ
れ、それら微小球は過去に最適と一般に考えられている
より広い範囲の径で用いられ、全て角度性について一層
の改良が得られる。亦、積層は、第二重合体層にかみ合
う重合体材料で、積層工程中第二重合体層より軟らかい
か又は低い粘度条件迄軟化する重合体材料からなるクッ
ション用ウェブを用いることにより達成されるのが好ま
しい。

【０００８】記載したやり方で製造したシートは角度性
を、埋め込みレンズ型逆行反射性シートで達成される前
は決してもっていなかったことが見出されている。例え
ば、本発明のシートに対する半輝度角度はシートの少な
くとも一つの軸について一般に５０°以上で、好ましく
は６０°以上である。之に対し従来の半輝度角度は上述
の如く約３０°〜４５°である。亦、その新規なシート
は、９０°に近い非常に大きな入射角迄反射できるのに
対し、従来の埋め込みレンズ型シートは約６５°より大
きな入射角での反射は仮えあったにせよ極めて少ない。

【０００９】特別な機構或は理論に束縛されたくはない
が、新規なシートの優れた角度性は、そのようなシート
のスペース層が微小球の後面の大部分の周りに実質的に
一定の厚さで一致している事実に少なくとも一部起因さ
せることができると考えられている。第一層中微小球は
浅く埋め込まれているため、微小球の間に大きな満され
ていない間隔があり、それはスペース層を微小球に積層
する間にそのスペース層の過剰部分を取り込み、それに
よってスペース層の材料の蓄積が避けられる。もしそう
でないと、微小球の後面の部分上のスペース層が厚くな
るであろう。亦、微小球の後面が一線に並ぶことによ
り、スペース層を微小球の大きさには無関係に個々の微
小球に対し一層均一に適用することができる。微小球の
単位面積当りの密度についての制御により、積層操作中
軟化可能なクッション用ウェブを使用した場合のように
スペース層の一致が促進される。

【００１０】米国特許第４，３６７，９２０号の研究者
以外の以前の研究者は、埋め込みレンズ型逆行反射性シ
ートに、予じめ成形されたスペースフィルムを用いてい
た。しかし米国特許第３，７９５，４３５号で教示され
ている一つの方法では、予かじめ形成されたスペースフ
ィルムは接着剤層をもち、そこへガラスビーズ即ち微小
球を最初に埋め、そして支持し、微小球の周りにフィル
ムを一致させている間に、接着剤が微小球の間に押し込
まれる。その接着剤は微小球の間の空間を占め、その結
果その特許の付図に描かれているように、微小球はそれ
らの直径の６０％を超えるところまで接着剤層中に埋め
られ、そして上層が加えられる（米国特許第３，７９
５，４３５号の図６の層１２，１４及び１５）。微小球
の径の約４０％より少ない部分がスペースフィルムを周
りに一致させるために残されている。この結果は、スペ
ースフィルムを適用するのに微小球間の間隔が不適切で
あり、シートが本発明のシートによって示される高度の
角度性を示すことはできない。

【００１１】更に、その特許の付図はこの事実を示して
はいないが、ガラスビーズ或は微小球を最初に埋め込ん
だスペースフィルム上の接着剤を微小球の周りにスペー
スフィルムを変形させる間に、微小球の後から完全に変
位させることは困難であることは分るであろう。接着剤
が変移しない程度迄、微小球間の間隙とスペースフィル
ムに被覆された鏡面状反射性層は不当に大きくなるであ
ろうし、鏡面状反射性層は一層大きな入射角でシートに
当る光に対して微小球の焦点に完全には並ばないであろ
う。

【００１２】上記特許は亦、第８欄８〜２４行に、予か
じめ形成された被覆箔を使用することも意図している。
ガラスビーズは被覆箔上に最初位置させ、然る後予かじ
め形成されたスペース用フィルムに「適当な厚さの接着
剤」を被覆し、ガラスビーズの周りに変形させる。その
特許に述べられているように、スペースフィルムの変形
の程度は「接着剤層の厚さ及びローラ等の圧力に大きく
依存する」が、付図に描かれている構造とは異なった構
造が得られるであろうという示唆はなされていない。

【００１３】予かじめ形成したスペースフィルムを逆行
反射性シートを積層するための更に付加的な提案が米国
特許第４，０２３，８８９号、第４，１０４，１０２号
及び第４，２２６，６５８号に記載されている。これら
の提案の全てにおいて、微小球は先ず部分的に二層上部
フィルムに埋め込み（米国特許第４，０２３，８８９号
に記載された仕方で）、然る後スペースフィルムを突出
する微小球上に積層する。米国特許第４，０２３，８８
９号の図９に示されているように、微小球は上部フィル
ムにそれらの平均径の５０％を超える深さ迄深く埋め込
まれており、米国特許第４，０２３，８８９号の図９に
証明されているように、微小球の間にはほとんど侵入し
ない結果を与える。侵入は、スペースフィルムが積層さ
れる前に金属化され、それを硬くする事実によっても制
約される。米国特許第４，２２６，６５８号には、スペ
ースフィルムは紙キャリアー上に乗せられており、その
ことがスペースフィルムが変形できる程度を制限する。
亦、微小球は上部フィルムの二つの層の底面を通って押
しつけられ、上の層と接触し、それによって、本発明の
好ましいシートの如く微小球の後面が一列に並ぶのでは
なく、前面が一列に並ぶ結果をもたらす。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】優れた逆行反射性を維
持しながら繰り返し伸び緊張と弛緩を受けることができ
る、レンズ埋込みタイプの逆行反射性シートを提供する
ことが要求されている。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、ａ）透明な非伸縮性の微小球の単層；ｂ）ｉ）前記微小球の後面の下に横たわっており、そ
してこれら微小球の前記後面から離れた後面を有してい
る、透明な重合体のスペース層とｉｉ）前記微小球の前面を覆っている透明な重合体の
カバー層とを含んでいる、その中に前記微小球が埋めら
れているシート；およびｃ）前記スペース層の前記後面上に被覆されている鏡
面反射層を包含している逆行反射性シートであって、前
記透明重合体の層は、繰り返し延伸されても延伸緊張力
の緩和時に速やかに実質的に元の寸法に戻る弾性材料か
ら構成されており、それによって前記シート材料は有効
な逆行反射特性を維持しながら繰り返し延伸され緩和さ
れることができることを特徴とする、前記逆行反射性シ
ート、が提供される。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明を付図に関連した次の例に
よって更に記述する。

【００１７】参考例１エチレンとメタクリル酸とのイオン的に架橋された共重
合体で、０．６の溶融指数（ｍｅｌｔｉｎｄｅｘ）を
もち、紫外線に対して安定化された共重合体〔サーリン
（Ｓｕｒｌｙｎ）１７０６ＵＶ０３（デュポン社
製）〕を薄いスロットを通して５０μｍ（２ミル）厚の
ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）キャリアーフィ
ルム上に標準フィルム押出し条件を用いて押し出した。
押し出し機、スロット幅及びＰＥＴキャリヤーフィルム
の速度は５０μｍ（２ミル）の押し出された層の厚さが
得られるように調節した。

【００１８】微小球を図１に示したように装置を用いて
記載の複合フィルムの押し出された層中に埋めた。複合
フィルムは図１の１０として示してあり、複合フィルム
の押し出された層は１０ａとして、ＰＥＴキャリヤーフ
ィルムは１０ｂとして示されている。複合体フィルム１
０は２４０°Ｆに加熱されたローラー１１を回って引か
れ、ＰＥＴ層１０ｂはその加熱されたローラーに相対
し、押し出された層１０ａはそのローラーから遠い側に
ある。平均直径５６μｍ、約２０μｍの粒径範囲及び
２．２６の屈折率をもつガラス微小球の入った皿１２
が、それら微小球が加熱されたローラー１１の周りに充
填された床を形成するように配置されている。複合フィ
ルムがローラーを周って通過する時、押し出された層１
０ａはわずかに粘着性になり、微小球の単層がその層に
付着するようになる。ローラーを離れた後、複合体フィ
ルムは振動機１３によってわずかに振動させ、過剰の微
小球を除去し次いで３２０°Ｆに加熱された第二ローラ
ーへ続いて送る。

【００１９】フィルムの微小球で被覆された側はローラ
ー１４に相対して移動していき、ローラーの周りを約１
８インチ移動した後、フィルムは２２０°Ｆに加熱され
たシリコーンゴムニップローラー１５に入る。加熱され
たローラー１４とニップローラー１５の出口では、微小
球はそれらの径の約２０〜４０％迄、押し出された層１
０ａ中へ押し込まれているのが判った。微小球の埋めら
れていない表面は、実質的に共通の平面内に配列してい
た。このように微小球で覆われたフィルム１０は冷却用
ローラー１７の周りを通ってからローラー１８に巻き上
げ、然る後更に処理するために保存した。（別法として
その処理を、図１に示した装置と継続して行うことがで
きる）

【００２０】クッション用ウェブをポリエステル樹脂か
らつくった。〔その樹脂はグッドイヤー・ケミカル・カ
ンパニーから入手されたビテル（Ｖｉｔｅｌ）ＰＥ３０
７樹脂で、エチレングリコール、ネオペンチルグリコー
ル、セバシン酸、イソフタル酸及びテレフタール酸の反
応生物であると考えられた〕。

【００２１】この樹脂をメチルエチルケトンとトルオー
ルの５０／５０混合物中に溶解し、固形物４０重量％の
溶液を調製し、５０μｍ（２ミル）厚のＰＥＴフィルム
上にその溶液を被覆し、その被覆した溶液を完全に乾燥
した。乾燥被覆は２５μｍ（１ミル）厚であった。更に
溶媒の使用を避けるため、溶媒被覆の代りに押し出すこ
ともできる。

【００２２】次にこのクッション用ウェブを、最終的逆
行反射性シートでスペース用層又はフィルムとして働か
せるのに用いられる層を押し出して被覆した。その層は
エチレンとメタクリル酸とのイオン的に架橋された溶融
指数１４の別の共重合体から形成し、クッション用ウェ
ブ上の被覆されたポリエステル樹脂の乾燥表面上にスロ
ットを通して押し出した。押し出し条件は約２０μｍ
（０．７５ミル）厚の押し出し層を生ずるように調製し
た。

【００２３】押し出したスペース層をもつクッション用
ウェブを次に図２に示したような装置を用いて前につく
った微小球で被覆したフィルム１０上に積層した。微小
球で被覆したフィルム１０と、スペース層を被覆したク
ッション用ウェブ１９〔ＰＥＴフィルム１９ａ、被覆し
たポリエステル樹脂１９ｂ及びイオン性共重合体のスペ
ース層１９ｃからなる〕をニップローラー２０と加熱さ
れたローラー２１との間で一緒にプレスした。ローラー
２１は２８０°Ｆに加熱し、その温度で層１０ａ中のイ
オン的に架橋された共重合体は、層１９ｃ中のイオン的
に架橋された共重合体より大きな溶融粘度を有し、後者
は層１９ｂ中のポリエステル樹脂より大きな溶融粘度を
有する。これらの溶融粘度の相違は、加熱されたローラ
ーとニップローラーとの間に圧力を適用する間、複合体
内に次の変化を起すことになる。微小球は高粘度共重合
体の層１０ａ中にそれらの最初の水準で留まり、低溶融
粘度共重合体のスペース用層１９ｃは軟化し、層１０ａ
から突出した微小球の部分の周りで軟化してそれに押し
つけられ、微小球の曲面に従うように順応する。ポリエ
ステル樹脂層１９ｂは変形し、層１９ｃの上記順応を可
能にするように流動する。

【００２４】微小球で被覆されたフィルム１０とスペー
ス用層で被覆されたクッション用ウェブ１９は、加熱さ
れたローラー２０とニップローラー２１を通過すると、
複合体２２として結合され、その複合体を次に冷却用ロ
ーラー２３の周りに通すことにより冷却した。そこでク
ッション用ウェブ〔層１９ａと１９ｂ〕を剥ぎ取り、ロ
ーラー２４に巻く。ポリエステルキャリアーフィルム１
０ｂと、積層された層１０ａ，１９ｃと、両層間に埋め
込まれた微小球からなる残った生成物２５を、次に図示
の如く貯蔵用ローラー２６に巻く。別法としてフィルム
は逆行反射性シートを完成する場所へ直接移動させても
よい。

【００２５】続いて生成物２５を貯蔵用ローラーからほ
どきアルミニウムを層１９ｃの上記順応した表面上に蒸
着させ、鏡面状反射性層を形成する。次にポリエステル
キャリアーフィルム１０ｂを取り除き、シリコーンを被
覆した剥離裏打上にアクリル系感圧接着層を蒸着被覆し
た表面へ積層し、図３に実線で示したような完成した逆
行反射性シートを形成する。この完成した生成物は上部
フィルムとして働く高溶融粘度共重合体の層１０ａ、ガ
ラス微小球２７、スペースフィルム或は層として働く低
溶融粘度共重合体の順応層１９ｃ、感圧接着剤の層２９
及び剥離裏打３０からなる。

【００２６】次に完成したシートの逆行反射度を米国防
衛公告（Ｕ．Ｓ．ＤｅｆｅｎｓｉｖｅＰｕｂｌｉｃａ
ｔｉｏｎ）Ｔ９８７，００３に記載されているような逆
行光度計を用いて測定した。この道具は１インチ径の丸
い光をシート試料上に投影し、選択された発散角に戻る
光を測定する。４°の小さな入射角（シート面からの反
射を除くため０°の代り）及び０．２°の発散角で、完
成シートの逆行反射度は１００カンデラ／ルーメンある
ことが分った。逆行光度計を次に同じ光ビームを試料上
に投影し続けながら直角方向から傾斜した方向へ振っ
た。シートが半分の輝度（５０カンデラ／ルーメン）に
なる角度は、ダウンウェブ（ｄｏｗｎｗｅｂ）で測定し
た時５２°でクロスウェブ（ｃｒｏｓｓｗｅｂ）で測定
した時６５°であることが分った。亦、この例のシート
のいくつかの試料は、クロスウェブ方向に８５°で目で
見て反射性を依然として示していた。

【００２７】前のパラグラフで述べた逆行反射度の測定
によって表わされた優れた角度性は、従来の市販の逆行
反射性シートでは半輝度角度が約３０°〜４５°で、約
６５°の入射角で本質的に非反射性になることによって
示される角度性とは明確な相違を示している。図３及び
図４は、角度性について測定された優秀さを少なくとも
或る程度説明してくれるものと考えられる根拠を例示し
ている。図３に示されているように、大きな入射角αで
シートに入射した光線３１は、微小球２７及びスペース
層１９ｃを通って伝わり、鏡面状反射性層２８に当る。
その層は微小球の間では深く侵入して微小球（その後に
その層が配置されている）の形によく順応している。光
線３１は鏡面状反射性層２８によって反射され、光源の
方へ戻る。これに対し従来の逆行反射性シートでは、図
４に示されているように、スペース層３２は微小球の周
りに完全には順応していないため、鏡面状反射性層は、
本発明のシートの場合の如く、微小球の周りに同心円状
には順応していない。その結果、入射角αで従来のシー
トに当った光線３３は鏡面状反射性層によって光源の方
へ戻るようには反射されず、その代りシート内又はシー
トの外の或る点へ散乱される。

【００２８】角度性の測定は、シート上で測定されるか
又は反射光が白く、あまり青や黄色味を帯びないシート
上の点で行われるべきであることに注意する。逆行反射
性シートからの反射は、スペース層が最適な厚さより厚
いか薄いと、悪影響を受けるか又は有利な影響を受け、
それは反射光に青色又は黄色の色調が加わることによっ
て示される。最も正確な結果は反射光が白色の時に得ら
れる。

【００２９】実施例参考例１をくり返した。但しａ）微小球が部分的に埋め
られた層１０ａの高溶融粘度イオン性共重合体を、１
７．２の溶融指数をもつ熱可塑性脂肪族ポリウレタン樹
脂〔Ｋ．Ｊ．クイン（Ｑｕｉｎｎ）によって供給されて
いる「Ｑ−サン（ｔｈａｎｅ）」ＰＮＯ３−９３Ｅ〕で
置き代え、ｂ）図１のローラー１４を２５０°Ｆに加熱
し、ｃ）クッション用ウェブを、ポリエチレンが約１０
の溶融指数をもち、ポリエチレン被覆が約１ミルの厚さ
をもっているポリエチレン被覆紙からなる市販ウェブで
あり、ｄ）スペース層１９ｃの低粘度イオン性共重合体
を、２．６の溶融指数をもつ熱可塑性脂肪族ポリウレタ
ン樹脂〔Ｊ．Ｋ．クインによって供給されている「Ｑ−
サン」Ｐ３４２−９Ｌ〕によって置き換え、そしてｅ）
微小球被覆ウェブ１０とスペース層被覆クッション用ウ
ェブ１９とを積層するのに用いた図２の加熱ローラー２
１を３２０°Ｆに加熱した（溶融指数はＡＳＴＭＤ
１２３８の方法を用いポリエチレンに対し条件ｅ）を用
い、ポリウレタン樹脂に対し１７５℃及び５０００ｇの
荷重を用いた）。

【００３０】完成した反射性シートの逆行反射度は入射
角５°の入射光について約１１０カンデラ／ルーメンで
あり、そのシートはタウンウェブ４７°及びクロスウェ
ブ５５°の半輝度角度を示した。

【００３１】この実施例のシートは逆反射性シートのた
めの新規な延伸可能性（ｓｔｒｅｔｃｈａｂｉｌｉｔ
ｙ）を示した。例えば延伸間に１．０秒の緩和を与えな
がら最初の大きさの１２５％迄１０回延伸し、延伸完了
後５分で反射輝度にそって測定すると、シートはその最
初の反射輝度の７１％を維持していた。

【００３２】参考例２参考例１をくり返した。但し複合体フィルム１０を、Ｕ
Ｖ安定化１ミル厚ＰＥＴフィルム（米国特許第３，１８
８，２６６号に記載してあるやり方で下塗りした、米国
特許第３，５８０，９２７号に記載されているような安
定化剤を用いた）と、溶融指数５のエチレン・メタクリ
ル酸のイオン的に架橋した共重合体（サーリン１６５２
ＳＲ）の１ミル厚層からなる複合体フィルムで置き換え
た。微小球を共重合体フィルム中に部分的に埋め、全二
層複合体フィルムを、ＰＥＴフィルムを剥ぎとるのでは
なく、仕上った完成反射性シートに含ませた。図１のロ
ーラー１４を２８０°Ｆに加熱した。完全な反射性シー
トは上述のやり方で測定して−４°の入射角で約９０カ
ンデラ／ルーメンの反射性をもち、タウンウェブ５５°
及びクロスウェブ６５°の半輝度角度をもっていた。

【００３３】参考例３参考例１をくり返した。但しクッション用ウェブを用い
ず、微小球を被覆した層に対するスペース層の積層は、
真空形成法によって達成した。低溶融粘度イオン性共重
合体（サーリン１７０２）をスペース層に用いたが、そ
の共重合体はクッション用ウェブ上ではなく、５μｍ
（２ミル）厚ＰＥＴフィルム上に被覆した。実施例１に
記載した微小球被覆フィルム１０を真空板上に、微小球
面がその真空板から遠い側になるようにして置いた。Ｐ
ＥＴキャリアーフィルムを低溶融粘度イオン性共重合体
から剥し、後者を自由なフィルムとして残し、それを微
小球被覆フィルム上に置いた。その自由な共重合体フィ
ルムは微小球被覆フィルム１０より長さ及び幅が大き
く、真空板と微小球被覆フィルム全体を覆うように配置
した。真空に引き、それによって自由な共重合体フィル
ムを真空板の方へ下に且つ微小球に対し引いた。複合体
を加熱銃によって加熱し、自由な共重合体フィルムを軟
化し、その真空によって微小球の突出部分の周りに密接
にフィルムを成形するのを完了し、フィルムの微小球へ
の結合及び微小球間のフィルム１０の部分への結合を達
成した。

【００３４】上記諸例に記載されているような積層方法
のためには、本発明の逆反射性シート中の上部フィルム
及びスペースフィルムを、種々の重合体材料から形成す
ることができる。一般に、これらの重合体材料は、部分
的無定形又は半結晶質熱可塑性重合体の熱軟化によって
典型的に示されているように、軟化段階を有し、その段
階中に微小球をフィルム中に埋めることができ、フィル
ムを一緒に積層できる。重合体の無定形特性は、温度が
融点を通って上昇する間に溶融粘度の大きな変化と鋭い
融点をもつのではなく、それらはむしろ広い温度範囲に
亘って溶融するか又は軟化し、温度が溶融範囲を通って
上昇する時、溶融粘度に緩やか又は徐々に変化するだけ
であることによって示される。

【００３５】この特性は、代表的重合体材料の損失弾性
率が温度に対してプロットしてある図６に例示されてい
る。損失弾性率はレオメトリックス・メカニカル・スペ
クトロメーター（ＲｈｅｏｍｅｔｒｉｃｓＭｅｃｈａ
ｎｉｃａｌＳｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ）で測定され、
約２ｍｍ厚の材料の２５ｍｍ径の円板状試料を、一方の
側のトルク・トランスデューサー（ｔｏｒｑｕｅｔｒ
ａｎｓｄｕｃｅｒ）と他方の側の回転駆動又は振動機構
との間に取りつける。次にその試料を温度を上昇させな
がら１０ヘルツの振動数で１〜２％の初期歪みにかけ
る。駆動機構によって位相外にあるトルク・トランスデ
ューサーによって測定された回転の大きさが試験すべき
材料の粘度の測定値になり、グラフの縦座標上にダイン
／ｃｍ²の単位で記録されている。図６の曲線Ａ及びＢ
は夫々参考例１（即ちサーリン１７０６）と実施例（即
ちＱ−サンＰＮＯ３−９３Ｅ）で１０ａの材料について
測定された損失弾性率を示している。曲線Ｃ，Ｄ及びＥ
は、エチレンビニルアセテート、酢酸セルロース及びポ
リエチレンテレフタレートについて測定された損失弾性
率を示している。

【００３６】本発明を実施して最良の結果は、曲線Ａ及
びＢに表したような性質を有する材料で得られている。
この場合その材料の軟化範囲に５０°或は７５℃以上の
如き比較的長い温度間隔に亘って粘度にゆるやかな変化
或は平坦な所がある。例えば曲線Ａ及びＢの材料は、約
１０⁶ダイン／ｃｍ²の損失弾性率に達した後、そのよ
うな温度間隔で続いて加熱すると、それによって起され
る損失弾性率の変化は１桁より小さい（ｌｅｓｓ−ｔｈ
ａｎ−ｏｒｄｅｒ−ｏｆ−ｍａｇｎｉｔｕｄｅ）。その
ような広い軟化範囲及び溶融粘度の緩やかな変化或は徐
々の変化は加工を容易にし、上部フィルムに希望の深さ
に微小球を制御して導入するのを可能にする。軟化範囲
が広いため、微小球をフィルム中に押し入れるのにいく
らかの圧力が必要である。それにより微小球の埋められ
ていない端が共通の水準即ち微小球にかみ合って圧力を
及ぼす加圧ローラーの如き工具の表面の所で一線に並ぶ
傾向を示す。広い軟化範囲によって、微小球の突出した
端即ち埋められていない端の上に実質的に一定な厚さに
スペースフィルムを制御して成形することもできるよう
になる。

【００３７】クッション用ウェブの重合体材料は、積層
操作中第二重合体層より低い粘度へ軟化すべきであり、
即ち一層低い損失弾性率をもつべきである。例えば参考
例１のクッション用ウェブに用いられているポリエステ
ル樹脂は、約１４０℃（２８０°Ｆ）の積層温度で約６
×１０⁵ダイン／ｃｍ²の損失弾性率を示すのに対し、
実施例のクッション用ウェブに用いられているようなポ
リエチレンは、約１６０℃（３２０°Ｆ）の積層温度で
２．６×１０⁵ダイン／ｃｍ²の損失弾性率を示す。

【００３８】本発明の完全なシートでは、重合体フィル
ムは、予想される使用条件で生成物に必要な形状安定性
を維持するためには、約１００℃（２００°Ｆ）より低
い温度で認め得る程軟化すべきではない。しかし本発明
のシートの製造でポリエステルキャリヤーウェブを使用
した時、重合体材料は約２００℃（４００°Ｆ）より低
い温度で軟化すべきであり、その時ポリエステルはその
形状安定性を失う。

【００３９】上部フィルム又は層とスペースフィルム又
は層とは互に相容性をもつべきであり、一緒に且つ（又
は）微小球に対し、良好な結合を形成するように使用さ
れる。必要な結合接着は、材料のフィルムを一緒に積層
するか或は微小球が作られている材料の板へ積層するこ
とにより試験することができる。成分間の接着は材料の
抗張力よりも大きいのが好ましい。

【００４０】亦、スペースフィルムの材料は蒸着法で金
属で被覆できるのが好ましい。例えば重合体は、円滑な
付着金属膜を形成するように、金属の付着を阻害する速
度で真空中で分子を放出すべきではない。

【００４１】アクリル系重合体、脂肪族ウレタン及びポ
リエステルが、それらの戸外での安定性の故に特に有用
な重合体材料である。一般に、紫外線吸収剤、酸化防止
剤及びフィルム内での化学的ラジカルを消失させるか又
はその作用を阻止する材料の如き耐侯安定化剤が重合体
フィルムに含まれる。イオノマー（即ち実施例で用いた
共重合体、特にエチレンとアクリル酸又はメタクリル酸
との共重合体の如きイオン的に架橋した重合体）、ビニ
ル重合体、弗化重合体、ポリエチレン、酢酸セルロース
ブチレート、ポリカーボネート及びポリアリーレート
は、本発明のシートに用いることのできる重合体の他の
例である。或る用途では特定の重合体の欠点を、多層フ
ィルムを用いることによって解決できる。例えば短い温
度間隔でしか軟化しない重合体も、加圧で微小球が埋め
られる層としては依然として有用である。なぜなら微小
球は軟化可能な層がついている支持フィルムの水準迄だ
け沈むからである。

【００４２】フィルムをシート生成物に積層し、微小球
に順応させた後、鏡面状反射性層をスペースフィルム又
は層を適用するのが好ましい。鏡面状反射性層は、積層
工程前にスペースフィルムに適用することができるが、
その場合には、積層及び順応工程中亀裂を生じ易く、そ
れにより反射輝度が減ずる。亦、鏡面状反射性層はいく
らか堅く、微小球に対するスペースフィルムの順応性を
減ずることがあり、滑らかに順応するよりはむしろしわ
をよらせることがある。

【００４３】前述したものの他に、本発明のシートには
種々の他の層を含ませることができる。例えば一枚以上
の層を上部フィルムに加えて、耐侯性を改良してもよく
（例えばアクリル系層を使用することにより）或は硬度
を増大してもよく（例えばエポキシ末端シラン層を使用
することにより）、或は清浄化性を改良（ポリテトラフ
ルオロエチレン層を使用することにより）してもよい。

【００４４】接着剤又は他の層は一般にシートを完成す
るために鏡面反射性層上に適用される。そのような層は
鏡面反射性層を保護し、通常シートを基材に接着させる
ような機能的目的に役立つ。アクリレートを基にした接
着剤或は熱又は溶剤により活性化される接着剤の如き従
来の感圧性接着剤が典型的に用いられ、従来の方法、例
えばキャリヤーウェブ或は剥離裏打ち上に予かじめ形成
した接着剤層を、鏡面状反射性層に積層することにより
適用してもよい。

【００４５】微小球の屈折率及び平均直径及び上部層及
びスペース層の材料の屈折率により、スペースフィルム
の厚さが指定される。屈折率は一般に２．０〜２．５、
典型的には約２．２〜２．３の範囲にあり、その場合に
は微小球の背後のスペースフィルムの厚さは平均微小球
直径の約１／４であるべきである。微小球は平均直径が
少なくとも４０〜１２０μｍの範囲にあるが、約５０〜
９０μｍの平均直径をもつのが好ましい。微小球は、重
合体への微小球の結合を改良するため、例えばアミノシ
ランの如き接着促進剤で処理することができる。

【００４６】微小球は統計的に言って粒径が変化する
が、それは価値のあることである。なぜならそれによっ
て完成シート中でスペースフィルム又は層が示さなけれ
ばならない厚さに一層大きな融通性が可能になるからで
ある。微小球径が広い範囲内即ち微小球の平均直径の約
５０％に等しいかまたはそれ以上の直径範囲内で変化し
ている或る微小球は、押し出し或は積層中の不正確さの
ため目的とする厚さからスペースフィルムが仮え変って
も、スペースフィルムに対し適切な粒径関係になってい
るであろう。微小球径が広く変化することは、微小球の
上部層から突出した一番端が一線に並ぶのに特に助けに
なる。なぜならその時フィルムは、小さくても大きくて
もビーズの全ての粒径に一層容易に接触し、これらの粒
径全ての周りに一層容易にプレスできるからである。

【００４７】図７は得られる結果のいくらかを例示して
いる。曲線Ａは、参考例１に記載の方法及び材料によっ
て作られたシートについて、ダウンウェブ方向に測定し
た光の入射角に対して、入射光の１ルーメン当りの逆行
反射輝度（カンデラ）をプロットしたものである。曲線
Ｂは、もっと広い粒度分布の微小球、即ち径が平均７３
μｍで、直径が約４０μｍの範囲（即ち５３〜９５μｍ
の直径）で変化する微小球を用いて作った同様なシート
についてのクロスウェブで測定した結果を示す。曲線Ｃ
は曲線Ｂについて述べたシートのダウンウェブでの結果
を示す。そして曲線Ｄは、代表的な市販埋め込みレンズ
型逆行反射性シートについてのダウンウェブ又はクロス
ウェブ方向で得られた結果を示す。

【００４８】今迄、本発明の生成物で最良の角度性は、
微小球が最大密度よりは低い密度、例えば微小球が埋め
られる重合体層の面積の約７５％より少ない部分、好ま
しくはその面積の約６５％以下を覆うように存在する時
に達成されている。そのような最大より低い密度及び、
それによる微小球間の一層大きな間隙により、スペース
フィルム或は層が微小球間に一層深くプレスされ、微小
球の表面の一層大きな部分に、実質的に均一な厚さで順
応する。しかし、一層大きな密度で微小球を使用するこ
とにより、一層大きな逆行反射性輝度が得られる。

【００４９】本発明の好ましい実施法として、微小球で
覆われたフィルムとスペースフィルムとの積層は、イン
・ライン（ｉｎｌｉｎｅ）、即ち連続的方法の一部と
して行われる。微小球を有するスペースフィルムの押し
出し、及びフィルムに微小球を埋める操作もその方法の
一部にすることができる。そのような連続的方法を遂行
するための装置は、第５図に概略的に描かれている。こ
の装置ではフィルム３４ａを押し出し機３５によってキ
ャリヤーウェブ３４ｂ上へ押し出す。微小球３６を得ら
れた複合体フィルム３４に、加熱ローラー３７、微小球
支持皿３８、振動機３９、加熱・ニップローラー４０，
４１及び冷却ローラー４２を用いて、上記実施例１に記
載したのと同じやり方で埋め込む。スペース層又はフィ
ルム４３は、ニップローラー４６及び４７を用いて実施
例１に記載した一般的やり方でクッション用ウェブ４４
上に押し出す。そしてスペースフィルムを、加熱された
ローラー４８、ニップローラー４７及び冷却用ローラー
４９を用いて微小球を有するフィルム３４へ積層する。
クッション用ウェブを剥ぎ取り、ローラー５０に巻く。

【００５０】押し出し及び積層のための一つの連続的方
法を用いることにより、方法及び費用を改良する独特の
機会が得られる。この改良は次のようにして達成され
る。微小球で被覆されたフィルムとスペースフィルムと
を積層した後、ウェブ生成物の逆行反射度を測定或は見
ることにより、例えば積層された生成物に光を当て、一
般に約５°の入射角で逆行反射度を測定する。反射度が
標準より低い程度により、その方法での諸操作を、例え
ば押し出されたスペースフィルムの厚さを、標準水準迄
反射度が上昇する迄変えることにより、直接変えること
ができる。その結果、標準より低い反射度をもって作ら
れた反射性シートの量を最も少なくすることができる。
本発明のシートに組み込んだフィルムは、例えば透明顔
料又は染料を含有させることにより着色していてもよ
く、それによってシートに希望の色が与えられる。亦、
フィルムの一つ以上に像を印刷してもよい。像を、シー
ト内に埋め込んだ表面上に印刷すると、それらの像はシ
ート内に埋められるようになり、それによって耐久性が
改良される。像が埋められる場所及び像中の線の大きさ
により、特別な反射性効果を得ることができる。例えば
スペースフィルム上に印刷した像は、逆行反射で見てい
る間だけ見えるようになる。特に細い線で形成されてい
るとそうである（例えば米国特許第３，１５４，８７２
号に教示されているように）。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のシートを製造するための前段の装置の
概略図である。

【図１Ａ】第１図に示した装置で処理されたシートの１
Ａ−１Ａ断面の拡大断面図である。

【図２】本願明のシートを製造するための後段の装置の
概略図である。

【図２Ａ】図２で示した装置で処理されたシートの２Ａ
−２Ａ断面の拡大図である。

【図２Ｂ】図２で示した装置で処理されたシートの２Ｂ
−２Ｂ断面の拡大図である。

【図３】本発明の代表的シートの断面図である。

【図４】従来の代表的逆行反射性シートを通る断面図で
ある。

【図５】本発明のシートを製造するための別の装置の概
略図である。

【図６】本発明の逆行反射性シートを得るのに有用な性
質を示す種々の重合体材料についての損失弾性率（ダイ
ン／ｃｍ²）対温度（℃）の一組のグラフである。

【図７】本発明の例としてのシート及び代表的従来法の
シートについての、逆行反射の輝度（カンデラ／入射光
１ルーメン）対光の入射角の関係を示す一組のグラフで
ある。

【符号の説明】

１０複合フィルム１０ａ押し出し層１０ｂキャリヤーフィルム１２微小球の入った皿。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ａ）透明な非伸縮性の微小球の単層；ｂ）ｉ）前記微小球の後面の下に横たわっており、そ
してこれら微小球の前記後面から離れた後面を有してい
る、透明な重合体のスペース層とｉｉ）前記微小球の前面を覆っている透明な重合体の
カバー層とを含んでいる、その中に前記微小球が埋めら
れているシート；およびｃ）前記スペース層の前記後面上に被覆されている鏡
面反射層を包含している逆行反射性シートであって、前
記透明重合体の層は、繰り返し延伸されても延伸緊張力
の緩和時に速やかに実質的に元の寸法に戻る弾性材料か
ら構成されており、それによって前記シート材料は有効
な逆行反射特性を維持しながら繰り返し延伸され緩和さ
れることができることを特徴とする、前記逆行反射性シ
ート。
【請求項２】スペース層が明澄な熱可塑性弾性脂肪族
ポリウレタンからなる、請求項１に記載の逆行反射性シ
ート。
【請求項３】カバー層が明澄な熱可塑性弾性脂肪族ポ
リウレタンからなる、請求項１又は２に記載の逆行反射
性シート。
【請求項４】透明微小球の単層はカバー層の中に埋め
られており、そして透明重合体のスペース層は、前記カ
バー層の、前記微小球で覆われた表面に実質的に完全に
接触して積層された予め形成された層であるので、前記
微小球間の前記第一層から突き出した前記微小球と接触
し且つそれらの曲面に従っている、請求項１〜３のいず
れか１項に記載の逆行反射性シート。
【請求項５】微小球が、平均してそれら微小球の直径
の半分より少ないが１／３を越すところまで、カバー層
の中に埋められている、請求項４に記載の逆行反射性シ
ート。
【請求項６】微小球がカバー層の面積の７５％より少
ない部分を覆っている、請求項４または５に記載の逆行
反射性シート。
【請求項７】微小球の直径が、それら微小球の平均直
径の少なくとも５０％に等しい範囲内で変化している、
請求項４〜６のいずれか１項に記載の逆行反射性シー
ト。
【請求項８】カバー層およびスペース層の少なくとも
一方は、重合体の軟化範囲内で５０℃の温度間隔にわた
って１桁より小さい損失弾性率の減少を示す熱可塑性重
合体からなる、請求項１〜７のいずれか１項に記載の逆
行反射性シート。