JPH0827402B2 - 高角度性逆行反射性シートおよびその製造方法 - Google Patents

高角度性逆行反射性シートおよびその製造方法

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JPH0827402B2 JP59071689A JP7168984A JPH0827402B2 JP H0827402 B2 JPH0827402 B2 JP H0827402B2 JP 59071689 A JP59071689 A JP 59071689A JP 7168984 A JP7168984 A JP 7168984A JP H0827402 B2 JPH0827402 B2 JP H0827402B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、積層法を含む新しい製造方法によつて作ら
れた、優れた角度性を含む優れた性質を示す新規なレン
ズ埋込み逆行反射性シートを与える。
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、光線が微小球によつ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。
この従来の被覆層に関する問題は、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
適の厚さになつていることである。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
大きくなつた厚さを与え、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。
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（angularity）」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には何年も得られていなか
つた。シートは約30゜〜45゜の半輝度角度（half−brig
htness angles）（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、トラツ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。運転者はトラツクの横の記号を、トラツクに対し直
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者
角で見ることが屡々ある。
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）
フイ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。
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つて予か
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つて予かじめ形成
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。
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ツシヨン用ウ
エブを用いることにより達成されるのが好ましい。
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
つていなかつ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１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
えあつたにせよ極めて少ない。
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、それによつてスペ
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
クツシヨン用ウエ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。
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
されたスペースフイルムを用いていた。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イ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、微小球の周りにフイ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3,795,435号の第６図の層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イルム
を周りに一致させるために残されている。この結果は、
スペースフイ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つて示される高
度の角度性を示すことはできない。
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
スフイルム上の接着剤を微小球の周りにスペースフイル
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イルムに被覆
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。
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
スペース用フイルムに「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、スペースフイ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つた構造が得
られるであろうという示唆はなされていない。
予かじめ形成したスペースフイ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4,02
3,889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
分的に二層上部フイルムに埋め込み（米国特許第4,023,
889号に記載された仕方で）、然る後スペースフイルム
を突出する微小球上に積層する。米国特許第4,023,889
号の第９図に示されているように、微小球は上部フイル
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号の第９図に証明され
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、スペースフイ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つても制約され
る。米国特許第4,226,658号には、スペースフイルムは
紙キヤリアー上に乗せられており、そのことがスペース
フイルムが変形できる程度を制限する。亦、微小球は上
部フイルムの二つの層の底面を通つて押しつけられ、上
の層と接触し、それによつて、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。
本発明を付図に関連した次の例によつて更に記述す
る。
実施例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（melt index）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）
1706 UV03（デユポン社製）〕を薄いスロツトを通して
50μｍ（２ミル）厚のポリエチレンテレフタレート（PE
T）キヤリアーフイルム上に標準フイルム押出し条件を
用いて押し出した。押し出し機、スロツト幅及びPETキ
ヤリヤーフイルムの速度は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。
微小球を第１図に示したような装置を用いて記載の複
合フイルムの押し出された層中に埋めた。複合フイルム
は第１図の10として示してあり、複合フイルムの押し出
された層は10aとして、PETキヤリヤーフイルムは10bと
して示されている。複合体フイルム10は240゜Fに加熱さ
れたローラー11を回つて引かれ、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つた皿
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。複合フイ
ルムがローラーを周つて通過する時、押し出された層10
a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、複合体フイル
ムは振動機13によつ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。
フイ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18インチ移動し
た後、フイルムは220゜Fに加熱されたシリコーンゴムニ
ツプローラー15に入る。加熱されたローラー14とニツプ
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10a中へ押し込まれているのが判
つた。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。このような微小球で覆われた
フイルム10は冷却用ローラー17の周りを通つてからロー
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、第１図に示した装置と継
続して行うことができる） クツシヨン用ウエブをポリエステル樹脂からつくつ
た。〔その樹脂はグツドイヤー・ケミカル・カンパニー
から入手されたビテル（Vitel）PE307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〕。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フイルム上にその溶液
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）厚であつた。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。
次にこのクツシヨン用ウエブを、最終的逆行反射性シ
ートでスペース用層又はフイ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、クツシヨン用ウエブ上に被覆さ
れたポリエステル樹脂の乾燥表面上にスロツトを通して
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。
押し出したスペース層をもつクツシヨン用ウエブを次
に第２図に示したような装置を用いて前につくつた微小
球で被覆したフイルム10上に積層した。微小球で被覆し
たフイルム10と、スペース層を被覆したクツシヨン用ウ
エブ19〔PETフイルム19a、被覆したポリエステル樹脂19
b及びイオン性共重合体のスペース層19cからなる〕をニ
ツプローラー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
ローラーとニツ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19cは変形し、層19cの上記順応を可能にする
ように流動する。
微小球で被覆されたフイルム10とスペース用層で被覆
されたクツシヨン用ウエブ19は、加熱されたローラー20
とニツプローラー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。そこでクツシヨン用ウエブ〔層19
aと19b〕を剥ぎ取り、ローラー24に巻く。ポリエステル
キヤリアーフイルム10b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つた生成物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
イ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。
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ヤリアーフイ
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、
第３図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イルムとして
働く高溶融粘度共重合体の層10a、ガラス微小球27、ス
ペースフイ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。
次に完成したシートの逆行反射度を米国防衛公告（U.
S.Defensive Publication）T987,003に記載されている
ような逆行光度系を用いて測定した。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
あることが分つた。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
つた。シートが半分の輝度（50カンデラ／ルーメン）に
なる角度は、ダウンウエブ（downweb）で測定した時52
゜でクロスウエブ（crossweb）で測定した時65゜である
ことが分つた。亦、この例のシートのいくつかの試料
は、クラスウエブ方向に85゜で目で見て反射性を依然と
して示していた。
前のパラグラフで述べた逆行反射度の測定によつて表
わされた優れた角度性は、従来の市販の逆行反射性シー
トでは半輝度感度が約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つて示される角度性と
は明確な相違を示している。第３図及び第４図は、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。第３
図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を通つて
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によつて反射され、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、第４図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つた光線33は鏡面
状反射性層によつて光源の方へ戻るようには反射され
ず、その代りシート内亦はシートの外の或る点へ散乱さ
れる。
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つて示され
る。最も正確な結果は反射光が白色の時に得られる。
実施例２ 実施例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、17.2
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）によつて供給されている「Ｑ−サン
（thane）」PNO3−93E〕で置き代え、ｂ）第１図のロー
ラー14を250゜Fに加熱し、ｃ）クツシヨン用ウエブを、
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ミルの厚さをもつているポリエチレン被覆紙か
らなる市販のウエブであり、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.クインによつて供給され
ている「Ｑ−サン」P342−9L〕によつて置き換え、そし
てｅ）微小球被覆ウエブ10とスペース層被覆クツシヨン
用ウエブ19とを積層するのに用いた第２図の加熱ローラ
ー21を320゜Fに加熱した（溶融指数はASTM D1238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）。
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
ートはタウンウエブ47゜及びクロスウエブ55゜の半輝度
角度を示した。
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（stretchability）を示した。例えば延伸間
に10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分で反射輝度にそつて測定する
と、シートはその最初の反射輝度の71％を維持してい
た。
実施例３ 実施例１をくり返した。但し複合体フイルム10を、UV
安定化１ミル厚PETフイルム（米国特許第3,188,266号に
記載してあるやり方で下塗りした、米国特許第3,580,92
7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1652SR）の１ミル厚層からなる複
合体フイルムで置き換えた。微小球を共重合体フイルム
中に部分的に埋め、全二層複合体フイルムを、PETフイ
ルムを剥ぎとるのではなく、仕上つた完成反射性シート
に含ませた。第１図のローラー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
ンウエブ55゜及びクロスウエブ65゜の半輝度角度をもつ
ていた。
実施例４ 実施例１をくり返した。但しクツシヨン用ウエブを用
いず、微小球を被覆した層に対するスペース層の積層
は、真空形成法によつて達成した。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
の共重合体はクツシヨン用ウエブ上ではなく、５μｍ
（２ミル）厚PETフイルム上に被覆した。実施例１に記
載した微小球被覆フイルム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。PETキ
ヤリアーフイルムを低溶融粘度イオン性共重合体から剥
し、後者を自由なフイルムとして残し、それを微小球被
覆フイルム上に置いた。その自由な共重合体フイルムは
微小球被覆フイルム10より長さ及び幅が大きく、真空板
と微小球被覆フイルム全体を覆うように配置した。真空
に引き、それによつて自由な共重合体フイルムを真空板
の方へ下に且つ微小球に対し引いた。複合体を加熱銃に
よつて加熱し、自由な共重合体フイルムを軟化し、その
真空によつて微小球の突出部分の周りに密接にフイルム
を成形するのを完了し、フイルムの微小球への結合及び
微小球間のフイルム10の部分への結合を達成した。
上記諸例で例示した如く、本発明の逆反射性シート中
の上部フイルム及びスペースフイルムを、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
熱軟化によつ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イルム中に埋めること
ができ、フイルムを一緒に積層できる。重合体の無定形
特性は、温度が融点を通つ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
広い温度範囲に亘つて溶融するか又は軟化し、温度が溶
融範囲を通つて上昇する時、溶融粘度や緩やか又は徐々
に変化するだけであることによつて示される。
この特性は、代表的重合体材料の損失弾性率が温度に
対してプロツトしてある第６図に例示されている。損失
弾性率はレオメトリツクス・メカニカル・スペクトロメ
ーター（Rheometrics Mechanical Spectrometer）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ユーサー（torque transduce
r）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。駆動機構によつ
て位相外にあるトルク・トランスデユーサーによつて測
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。第６図の曲線Ａ及びＢは夫々実施例１（即ち
サーリン1706）と実施例２（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。
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
温度間隔に亘つ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、それによつて起される損失弾性率の変化は
１桁より小さい（less−than−order−of−magnitud
e）。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、上部フイルムに
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、微小球をフイルム中に押し入
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
合つ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。広い軟化範囲によつて、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イルムを制御して成形すること
もできるようになる。
クツシヨン用ウエブの重合体材料は、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。例えば実施例１のクツ
シヨン用ウエ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２のクツシヨン用ウ
エ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。
本発明の完全なシートでは、重合体フイルムは、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
ポリエステルキヤリヤーウエブを使用した時、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。
上部フイルム又は層とスペースフイルム又は層とは互
に相溶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、材料のフイ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。
亦、スペースフイ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。
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。更に紫外線吸収剤、酸化防止剤及びフイルム
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候安定化剤が重合体フイルムに含ま
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、多層フイルムを用いるこ
とによつて解決できる。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イルムの水準迄だけ沈むからであ
る。
フイ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イルム又は層を適用
するのが好ましい。鏡面状反射性層は、積層工程前にス
ペースフイ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イルムの順応性を減すること
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。
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
フイルムに加えて、耐候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。
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、通常シート基材に接着させるような機能的
目的が役立つ。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、例えばキヤリヤ
ーウエブ或い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。
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、スペースフイルムの厚さが指
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
ースフイ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。
微小球は統計的に言つて粒径が変化するが、それは価
値のあることである。なぜならそれによつて完成シート
中でスペースフイ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
さからスペースフイルムが仮え変つても、スペースフイ
ルムに対し適切な粒径関係になつているであろう。微小
粒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
の時フイルムは、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。
第７図は得られる結果のいくらかを例示している。曲
線Ａは、実施例１に記載の方法及び材料によつて作られ
た本発明のシートについて、ダウンウエブ方向に測定し
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）をプロツトしたものである。曲線
Ｂは、もつと広い粒度分布の微小球、即ち径が平均73μ
ｍ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つた同様なシートについて
のクロスウエ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エブでの結果を示す。
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エブ又はクロスウエブ方
向で得られた結果を示す。
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、スペースフイルム或は層
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。
本発明の好ましい実施法として、微小球で覆われたフ
イルムとスペースフイルムとの積層は、イン・ライン
（in line）、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イルムの押し出し、及びフイ
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。この装置ではフイ
ルム34aを押し出し機35によつてキヤリヤーフイルム34b
上へ押し出す。微小球36を得られた複合体フイルム34
に、加熱ローラー37、微小球支持皿38、振動機39、加熱
・ニツプローラー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
ペース層又はフイルム43は、ニツプローラー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ツシヨン用
ウエブ44上に押し出す。そしてスペースフイルムを、加
熱されたローラー48、ニツプローラー47及び冷却用ロー
ラー49を用いて微小球を有するフイルム34へ積層する。
クツシヨン用ウエブを剥ぎ取り、ローラー50に巻く。
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
被覆されたフイルムとスペースフイルムとを積層した
後、ウエ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
れたスペースフイルムの厚さを、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つて作られた反射性
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イルムは、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
つてシートに希望の色が与えられる。亦、フイルムの一
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、それによつ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。例えばスペースフイ
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】
第１図、第２図及び第５図は本発明のシートを製造する
ための装置の概略図である。 第1A図、第2A図及び第2B図は夫々第１図及び第２図に示
した装置で処理されるシートの拡大断面図である。 第３図は本発明の代表的シートの断面図である。 第４図は従来の代表的逆行反射性シートを通る断面図で
ある。 第６図は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。 第７図は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。 10……複合フイルム、10a……押し出し層、 10b……キヤリヤ−フイルム、 12……微小球の入つた皿。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭50−81794（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−72290（ＪＰ，Ａ) 特公 昭50−279（ＪＰ，Ｂ１) 米国特許4367920（ＵＳ，Ａ) 米国特許3795435（ＵＳ，Ａ)

Claims (25)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】第一及び第二の透明重合体層と；前記第一
    層の中に埋められた、変化した直径を有する透明な微小
    球の単層であって、前記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それら微小球の直径の1/10を
    越すところまで埋められており、しかも、それら微小球
    の、前記第一層から突き出した部分の一番端が、実質的
    に共通の平面内に配列している、前記の変化した直径を
    有する透明な微小球の単層とを包含しており；そして前
    記第二の透明重合体層は、前記第一層の、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てお
    り、それによって、前記第二層は、前記微小球の間にお
    いて前記第一層から突き出した前記微小球と接触してお
    り；前記第二層は、個々の突き出した前記微小球の曲面
    に従っており；なおかつ、前記第二層は、前記第二層と
    個々の前記微小球との間の接触領域の大きな部分にわた
    って一定の厚さを有しており；そして更に、前記第二層
    の露出した成形表面上に被覆された鏡面反射層を包含し
    ている、逆行反射性シート。
  2. 【請求項２】微小球が第一重合体層の面積の75％より少
    ない部分を覆っている、前記第１項に記載の逆行反射性
    シート。
  3. 【請求項３】微小球の直径が、それら微小球の平均直径
    の約50％に等しいかまたはそれ以上の直径範囲で変化し
    ている、前記第１項又は第２項に記載の逆行反射性シー
    ト。
  4. 【請求項４】第一及び第二の重合体層の少なくとも一方
    は、その重合体の軟化範囲内で50℃の温度間隔にわたっ
    て測定されたダイン/cm2で表わす損失弾性率の減少が１
    桁より小さい熱可塑性重合体からなる、前記第１項〜第
    ３項のいずれか１項に記載の逆行反射性シート。
  5. 【請求項５】更に、鏡面反射層を覆う一つの重合体層を
    含んでいる、前記第１項〜第４項のいずれか１項に記載
    の逆行反射性シート。
  6. 【請求項６】重合体層が接着剤からなる、前記第５項に
    記載の逆行反射性シート。
  7. 【請求項７】第一層が、イオノマー、ポリウレタン、エ
    チレン共重合体、及びイソフタール酸とテレフタール酸
    との混合物に基づくポリエステルから選択された重合体
    からなる、前記第１項〜第６項のいずれか１項に記載の
    逆行反射性シート。
  8. 【請求項８】第二層が、イオノマー、ポリウレタン、エ
    チレン共重合体、及びイソフタール酸とテレフタール酸
    との混合物に基づくポリエステルから選択された重合体
    からなる、前記第１項〜第７項のいずれか１項に記載の
    逆行反射性シート。
  9. 【請求項９】第一及び第二の透明重合体層と；前記第一
    層の中に埋められた、変化した直径を有する透明な微小
    球の単層であって、前記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それら微小球の直径の1/10を
    越すところまで埋められており、しかも、それら微小球
    の前記第１層から突き出した部分の一番端が、実質的に
    共通の平面内に配列しており、前記微小球が第一重合体
    層の面積の75％より少ない部分を覆っている、前記の変
    化した直径を有する透明な微小球の単層とを包含してお
    り；そして前記第二の透明重合体層は、前記第一層の、
    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
    層されており、それによって、前記第二層は、前記第一
    層から突き出した前記微小球と接触し、かつ前記第一層
    の、前記微小球の間の部分とも接触しており；前記第二
    層は前記微小球の曲面に従っており；なおかつ、前記第
    二層は、前記第二層と個々の前記微小球との間の接触領
    域の大きな部分にわたって一定の厚さを有しており；そ
    して更に、前記第二層の露出した成形表面上に被覆され
    た鏡面反射層を包含している、逆行反射性シート。
  10. 【請求項１０】微小球の、第一層から突き出した部分の
    一番端が実質的に共通の平面内に配列している、前記第
    ９項に記載の逆行反射性シート。
  11. 【請求項１１】微小球の直径が、それら微小球の平均直
    径の約50％に等しいかまたはそれ以上の直径範囲で変化
    している、前記第９項又は第10項に記載の逆行反射性シ
    ート。
  12. 【請求項１２】第一及び第二の重合体層の少なくとも一
    方が、その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、前記第９項〜第11項のいずれか１項に記
    載の逆行反射性シート。
  13. 【請求項１３】第一及び第二の透明重合体層と；前記第
    一層の中に埋められた透明な微小球の単層であって、前
    記微小球が平均してそれら微小球の直径の半分より少な
    いがそれら微小球の直径の1/10を越すところまで埋めら
    れており、しかもそれらの微小球の前記第一層から突き
    出した部分の一番端が、実質的に共通の平面内に配列し
    ている、前記の透明な微小球の単層とを包含しており；
    そして前記第二の透明重合体層は、前記第一層の、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
    れており、それによって、前記第二層は、前記第一層
    の、前記微小球の間の部分と接触しており；そして更
    に、前記第二層の露出した成形表面上に被覆された鏡面
    反射層を包含しており；しかも、前記微小球は直径が、
    それら微小球の平均直径の50％に等しいかまたはそれ以
    上の直径範囲で変化している、逆行反射性シート。
  14. 【請求項１４】微小球の、第一層から突き出した部分の
    一番端が実質的に共通の平面内に配列している、前記第
    13項に記載の逆行反射性シート。
  15. 【請求項１５】微小球が第一重合体層の面積の75％より
    少ない部分を覆っている、前記第13項または第14項に記
    載の逆行反射性シート。
  16. 【請求項１６】第一及び第二の重合体層の少なくとも一
    方が、その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、前記第13項〜第15項のいずれか１項に記
    載の逆行反射性シート。
  17. 【請求項１７】第一及び第二の透明重合体層を形成し；
    熱および圧力の下で、前記第一層の中に、変化した直径
    を有する透明な微小球の単層を、平均してそれら微小球
    の直径の半分より少ないがそれら微小球の直径の1/10を
    越すところまで、しかも、それら微小球の、前記第一層
    から突き出した部分の一番端が、実質的に共通の平面内
    に配列するように、埋め；前記第二の透明重合体層を、
    前記第一層の、前記微小球で覆われた表面と実質的に完
    全に接触して積層させて、前記第二層が、前記微小球
    の、前記第一層から突き出した部分と直接接触し、か
    つ、突き出した前記微小球の曲面に従い、なおかつ、前
    記第二層と個々の前記微小球との間の接触領域の大きな
    部分にわたって一定の厚さを有するようにし；そして、
    前記第二層の露出した成形表面上に鏡面反射層を被覆す
    ることからなる、逆行反射性シートの製造方法。
  18. 【請求項１８】第一及び第二の重合体層の少なくとも一
    方が、その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、前記第17項に記載の方法。
  19. 【請求項１９】積層力が、熱および圧力の下で、第二重
    合体層にかみ合い且つ積層操作中軟化する重合体材料か
    らなるクッション用ウェブを使用して適用される、前記
    第17項又は第18項のいずれかに記載の方法。
  20. 【請求項２０】クッション用ウェブの重合体材料が、積
    層温度で、第二重合体層の損失弾性率より低い損失弾性
    率を有する、前記第19項に記載の方法。
  21. 【請求項２１】微小球が、第一重合体層の面積の75％よ
    り少ない部分を覆う量で、第一重合体層の中に埋められ
    る、前記第17項〜第20項のいずれか１項に記載の方法。
  22. 【請求項２２】第一重合体層の中に埋められる微小球の
    直径が、それら微小球の平均直径の50％に等しいかまた
    はそれ以上の直径範囲で変化している、前記第17項〜第
    21項のいずれか１項に記載の方法。
  23. 【請求項２３】第一及び第二の重合体層の少なくとも一
    方が押し出しで形成される、前記第17項〜第22項のいず
    れか１項に記載の方法。
  24. 【請求項２４】微小球で覆われた第一層と、第二層との
    積層によって製造された集成体の逆行反射が、積層工程
    のラインで測定され；そして、測定された逆行反射の値
    が、第二層の形成時厚さ又は積層工程の条件又はその両
    方を調節するために、使用される、前記第17項〜第23項
    のいずれか１項に記載の方法。
  25. 【請求項２５】第二層が押し出しで形成され、その押し
    出し装置から直接に、微小球で覆われた第一層に第二層
    を積層させる所へ送り込まれる、前記第17項〜第24項の
    いずれか１項に記載の方法。
JP59071689A 1983-04-11 1984-04-10 高角度性逆行反射性シートおよびその製造方法 Expired - Lifetime JPH0827402B2 (ja)

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