JPS61186902A - 光反射器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、光拡散性反射能に富み、表面に樹脂層、印刷
インキ層等の透明層を形成することにより、容易に光再
帰性反射機能を付与することができる、交通標識、衣料
等の法尻な用途に用いることができる光反射器に関する
ものである。

（ロ）従来の技術 従来から、交通標識等の表示用の光反射器として、特に
夜間の視認性を高めるため、ガラス小球を単層に付設し
た光再帰性反射器が広く用いられている。この光再帰性
反射器は、構造上オープンタイプとクローズドタイプの
２種類に大別されるが、いずれも反射光線をいかに入射
光線と平行に回帰させるかを、構造上及び製造技術上の
要点として種々工夫、改良され、それぞれ発展してきた
。

即ち、従来のオープンタイプ光再帰性反射器は、第４図
に示すごとく、屈折率１．９付近あるいはそれ以下の中
ないし低屈折率のガラス小球（２ａ）が用いられ、該ガ
ラス小球（２ａ）の前部半球面が空気中に露出し、かつ
各ガラス小球（２ａ）間が固着バインダ樹脂（４）で固
着され、さらに後部半球面部に直接反射層（５）が設け
られて、支持体（３）中に埋没した構造を有している。

このオープンタイプ光再帰性反射器は、前記のごとく、
ガラス小球（２ａ）の前部半球面が空気層に露出し、か
つ反射層（５肋（、ガラス小球（２ａ）の後部半球面に
直接設けられた構造で、光線が入射して再帰反射する間
に、ガラス小球（２ａ）以外の層を通過することが無い
ため、ガラス小球以外で吸収及び屈折の生じることが無
く、従って反射輝度が高く、反射の角度特性もすぐれ、
さらに構造が簡単で、製造が比較的容易であり、しかも
目付が小さく、薄いため可縫性のすぐれた衣料用再帰反
射器ともなり得るという特性を持っている。しかしなが
ら、その反面重大な欠点も有している。例えば、このオ
ープンタイプ光再帰性反射器の表面に露出するガラス小
球の前部半球面部分が透明樹脂、雨水等の光学的屈折率
を有する物質で被覆されるとガラス小球のレンズ作用が
変化して、光再帰性反射機能が減退して著しい輝度低下
を引起こす。従って屋外において、そのままの状態で使
用した場合、降雨の際など、著しくその機能が減退する
。さらに上記オープンタイプ光再帰性反射器は、前記の
ごとき構造であるため、散乱光下では、反射Ｊｉｉ　ｆ
５１である金属薄層の色が視認されるだけで、最も一般
的なアルミニウム蒸着膜層の場合、暗い黒灰色であり、
勿論そのままでは商品価値が乏しいため着色が施される
。

その場合、前記のごとく、ガラス小球の表面も含めて反
射器の表面に着色層を設けることは、反射輝度を低下さ
せることになり、これを避けて、ガラス小球（２ａ）間
を連結する固着バインダ樹脂（４）を着色して着色層と
し、必要な外観色を付与するという方法が行われている
。しかし前記のごとき着色方法では、散乱光下で鮮明で
あっても、夜間の照射光線（はぼ集束光）下で見ると、
光線の入射−再帰性反射径路には着色層が存在しないわ
けであるから、全くその色彩は認められない。以上のご
とき欠点を補うため、該オープンタイプ光再帰性反射器
のガラス小球（２ａ）前部露出面側に、第５図に示すご
とく、空気層（１１）を介して透明薄板（１２）が付設
され、ガラス小球（２ａ）を保護するとともに、前記透
明薄板（１２）の表面に着色あるいは印刷を施して、全
天候型高輝度光再帰性反射器として使用されている。し
かし、上記の光再帰性反射器は、空気層（１１）の存在
が必要条件であるため、ガラス小球、（２ａ）面と透明
薄板（１２）との接着部分（１３）は可能な限り接着面
積を小さくしなければならないが、反射能と接着力でも
ある接着面積とのバランスをとることが極めて難しく、
その結果、しばしば屋外で使用中に接着部分の剥離が生
じ、透明薄板（１２）のひび割れを惹起し、雨水、露等
が浸透することにより光再帰性反射器の性能喪失という
事故が発生する。さらに構造が複雑化し、各種用途に用
いる際、透明薄板（１２）が損傷しないよう取扱いに十
分注意を払うことが必要である。

一方、クローズドタイプ光再帰性反射器においては、第
６図のごとく、屈折率２．０以上の高屈折率ガラス小球
（２ｂ）を用い、該ガラス小球前部半球面には、平滑な
透明樹脂表面層（１４）が、同じく後部半球面には、ガ
ラス小球（２ｂ）の中心に対し同心半球殻上の透明樹脂
バインダ層（１５）があり、該透明樹脂バインダ層（１
５）の背後に反射層（５）が設けられ、光再帰性反射機
能が得られるようになっている。そしてこのクローズド
タイプ光再帰性反射器は、前記の構造において、透明樹
脂表面層（１４）及び／又は透明樹脂バインダ層（１５
）を着色すれば、容易に任意の色彩を付与することがで
き、散乱光下はもとより夜間の照射光線下でも、明瞭に
色彩を認めることができる。しかしながら、反面上記の
ごと（、ガラス小球（２ｂ）の前部半球部と後部半球部
には透明樹脂表面層（１４）と透明樹脂バインダ層（１
５）が存在するため、光の透過損失が非常に大きく、そ
の輝度値は上記のオープンタイプ光再帰性反射器の１７
４〜１１５程度でしかない。しかも、ガラス小球（２ｂ
）を取巻く各樹脂層（１４）　、　　（１５）に柔軟性
に富むものを用いると衣料用にも通用し得る柔軟なもの
が得られるものの、積層が多く目付が増して、比較的厚
いものしか得られず、又樹脂を柔軟なものとするため縫
製の際のミシンの押え金具の滑りが阻害され、いわゆる
風合が悪く、可縫性が劣り、かつ製造コストが高いとい
う欠点を有している。

以上のごとく、従来知られているオープンタイプ及びク
ローズドタイプの光再帰性反射器は、それぞれにその長
所を生かして各種用途に用いられているものの、なお改
良されるべき欠点を持っている。さらに何れのタイプも
その特性上から、光拡散性反射能が乏しく、そのため例
えば横断歩道標識等において、夜間、ドライバーのみか
ら見え、肝心の歩行者から見えにくい、などの欠点が指
摘されている。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 本発明は、基本的な構造が、比較的簡単で安価なオープ
ンタイプ構造であって、光拡散性反射能を有し、且つ印
刷等により容易に着色できて、しかも光再帰性反射能を
付与できる光反射器を提供しようとするものである。

（ニ）問題点を解決するための手段及び作用本発明は、
支持体に保持された固着バインダ樹脂層に、直径５００
μ以下、屈折率２．０以上の高屈折率ガラス小球が直径
の４０〜８０％の埋没率で埋没され、かつ該ガラス小球
の後部埋没球面に直接反射層が設けられてなる光反射器
である。

第１図は、本発明の光反射器を模式的に示す断面図であ
る。本発明の光反射器（１１は、直径５００μ以下で、
屈折率２．０以上の多数の高屈折率ガラス小球（２）が
、支持体（３）に接着剤層（６）を介して保持された固
着バインダ樹脂層（４）に直径の４０〜８０％が埋没し
、かつ埋没した部分の球面に直接反射層（５）が設けら
れた構造を有している。即ち本発明の光反射器は、従来
の光再帰性反射器に要求される機能から必然的に導かれ
る構造として、屈折率が１．９付近もしくはそれ以下の
ガラス小球を用いる場合は、第４図に示すごとく、反射
層をガラス小球に直接設けたオープンタイプ構造を、又
屈折率が２．０以上のガラス小球を用いる場合は、第６
図に示すごとく、表面樹脂層を設け、反射層をガラス小
球を被覆する同心半球殻状樹脂バインダ層に設けたクロ
ーズドタイプ構造を、それぞれ選択するものとされてき
た通念と全く異なり、屈折率２．０以上の高屈折率ガラ
ス小球を用い、直径の４０〜８０％を固着バインダ樹脂
層に埋没し、かつその埋没した部分の球面に直接反射層
を設けた、いわゆるオープンタイプ構造のものである。

本発明の光反射器には、上記の構造により、次のような
特性が付与されている。

ｉ）ガラス小球の高屈折率に伴う光反射位置のずれから
、光拡散性反射能に富み、入射光線に平行な、いわゆる
再帰反射光線の輝度は、従来の一般的な光再帰性反射器
より劣り、特に屈折率１．９付近のガラス小球を用いた
上記オープンタイプ光再帰性反射器の１／１０〜１／３
０程度であるが、十分視認性は有しており、さらに近距
離からの観察で拡散分光が見られ、観測角も一定角のみ
ならず、非常に広角性を有している。従って散乱光下で
は、従来のオープンタイプ光再帰性反射器が、反射層の
色である暗い薄黒灰色に視認されるのに対し、極めて明
るい美麗な銀灰色を呈し、勿論着色することなくそのま
までも十分使用できるものである。

ｉｉ）ガラス小球が露出した面の全面に、又は部分的に
、透明樹脂層又は透明印刷インキ層等の透明層を積層す
ることにより、容易にすぐれた光再帰性反射機能を付与
することができる。即ちガラス小球露出面に透明層を積
層することにより、入射光線の該透明層での屈折とガラ
ス小球での屈折により、光再帰性反射機能が付与される
。この場合、積層する透明層は、通常の透明樹脂、印刷
インキのほか、市販の油性、水性の各種筆記用インキで
もよく、任意の色彩に着色し、又任意の文字２図柄等を
画くことができる。なお積層する透明層は、ガラス小球
の露出面を同心楕円半球殻状に覆う状態に設けることが
、高輝度の光再帰性反射機能を付与し得る点で最も好ま
しい。又透明層として、水膜層が形成されてもよく、例
えば雨具の少なくとも一部に取付ければ、従来のオープ
ンタイプ光再帰性反射器とは逆に、雨水で濡れた際光再
帰性反射機能が高まり、視認性が高められる。

第３図は、本発明の光反射器の、上記のごとき特性を示
す反射機構を模式的に説明する断面図である。即ち第３
図（イ）は、ガラス小球（２）に直接反射層（５）を設
けた光反射器の場合を示し、第３図（ロ）は、さらにガ
ラス小球（２）の露出表面に同心楕円半球殻状の透明樹
脂層（８）をもうけた光反射器の場合を示す、まず第３
図（イ）において、ガラス小球（２）に入射した入射光
線（Ｒａ）は、ガラス小球（２）の屈折率に応じて屈折
するが、従来のオープンタイプ光再帰性反射器で用いら
れている、例えば、屈折率１．９２のガラス小球の場合
、点線で示す径路で進んで、入射光線（Ｒａ）と平行な
ガラス小球（２）の中心（０）を通る仮想線（Ｌ）がガ
ラス小球（２）の球面、即ち反射層面と交わる点（Ｐ）
に焦点が形成され、該（Ｐ）点で反射されて、再びガラ
ス小球（２）を経て、入射光線（Ｒａ）と平行で逆方向
の反射光線（Ｒチ）となり、いわゆる再帰性反射が行わ
れる。一方圧折率が２．０以上の高屈折率ガラス小球を
用いた本発明の場合は、入射光線（Ｒａ）は、実線で示
す径路でガラス小球（２）内を進み、高屈折率のため、
反射層の（Ｐ）点で焦点が形成されず、（Ｐ）点よりず
れた（Ｑ）点で反射され、再びガラス小球（２）を経て
空気中へ出る反射光線（Ｒｂ）は入射光線（Ｒａ）とは
平行とならず、いわゆる拡散光となり、そのため本発明
の光反射器は再帰性反射能は低いものの、拡散性反射能
に富み、明るい銀灰色を呈するものと考えられる。次に
第３図（ロ）において、ガラス小球（２）の全面に設け
た透明樹脂層（Ｌ３）に入射した入射光線（Ｒａ）は、
実線で示すごとく、該透明樹脂層（９）で屈折し、さら
にガラス小球（２）で再度屈折し、この２度の屈折にお
ける空気と透明樹脂層Ｃ９１，透明樹脂層（９）とガラ
ス小球（２）のそれぞれの屈折率と厚さの組合わせによ
り、本発明の光反射器では、屈折率２３０以上であるガ
ラス小球の焦点が前記の入射光＃Ｍ　（Ｒａ）と平行な
ガラス小球（２）の中心（０）を通る仮想線（Ｌ）と反
射層面と交わる（Ｐ）点に形成され、従って（Ｐ）点で
反射されて、再び空気中へ出た反射光線（Ｒｈ）は入射
光線（Ｒａ）と平行となって、再帰性反射が行われる。

一方、ガラス小球の屈折率が１．９２の場合、点線で示
す径路を通り、透明樹脂層（９）の影響により焦点が（
Ｐ）点に形成されず、（Ｐ）点よりずれた（Ｑ’）点で
反射され、再び空気中へ出た反射光線（Ｒ６）は入射光
線（Ｒａ）と平行とならず、再帰性反射能が著しく低下
することになるものと考えられる。

本発明の光反射器において、ガラス小球は、上記のごと
く、直径５００μ以下、屈折率２．０以上のものを用い
る。直径が５００μを超えると薄く、柔軟な、光反射器
として汎用性のあるものが得られず、通常５０〜１５０
μ程度のものが好ましい。又屈折率が、２．０未満のも
のは、本発明の目的とする上記特性を有する光反射器は
得られない。固着バインダ樹脂へガラス小球を埋没させ
る程度は、従来公知の一般的光再帰性反射器と同様にガ
ラス小球の直径の４０〜８０％であり、５０％前後がガ
ラス小球の固着９反射効率の点から最も好ましい。

固着バインダ樹脂としては、例えばアクリル系樹脂、ウ
レタン系樹脂等の、各種合成樹脂を用いることができ、
用途に応じて、柔軟性などの点から適宜選択することが
できる。

ガラス小球の固着バインダ樹脂層へ埋没した部分の球面
へ直接設ける反射層は、アルミニウム等の金属薄膜を蒸
着あるいはメッキするか、又はアルミニウム粉末等の光
反射性物質を混入した樹脂層を塗布することにより形成
することができる。

又固着バインダ樹脂層を保持する支持体としては、織編
物、不織布、フィルム等のシート状物。

糸、ローブ、その他金属１合成樹脂等の成型物など、用
途に応じた任意の物体表面を通用することができる。

本発明の光反射器は例えば次のような方法により製造す
ることができる。第２図は、本発明の光反射器の完成直
前の状態を模式的に示す断面図である。ポリエステルフ
ィルム等のベースフィルム（７）にラミネートされた、
ポリエチレンフィルムのごとき比較的融点の低い樹脂層
（８）に、ガラス小球（２）を、所定温度に加熱して仮
埋段させ、次にガラス小球露出部に反射層（５）を形成
し、さらにその上に固着バインダ樹脂層（４）を所定厚
さとなるよう積層した後、支持体（３）上に接着あるい
は融着等により積層固定し、次いでガラス小球（２）を
仮埋段したベースフィルム（７）及び樹脂ｆｆ　（８１
を剥離することにより、ガラス小球の一部分を空気中に
露出した、本発明の光反射器が得られる。

（ホ）実施例 厚さ７５μのポリエステルフィルムにラミネートされた
厚さ４０μのポリエチレンフィルムに、直径８０μ、屈
折率２．２５の高屈折率ガラス小球を１１０℃。

３分間の加熱によって埋没率５０％で仮埋段させ、次に
ガラス小球の露出面に厚ざ約８００人のアルミニウム薄
層を蒸着して、反射層を形成し、さらにその上面にアク
リル−ウレタン系樹脂を固着バインダ樹脂として厚さが
６０μとなるよう塗布した後、支持体であるポリエステ
ルフィラメントタフタ織物に、厚さ約１０μのポリエス
テル系接着剤を介して接着固定し、次いでガラス小球を
仮埋段させたポリエステル−ポリエチレンラミネートフ
ィルムを剥離して本発明の光反射器を得た。

比較例として、屈折率１．９２のガラス小球を用いるほ
かは、上記実施例と全く同様の方法により、従来のオー
プンタイプ光再帰性反射器に相当する光反射器を作製し
た。

上記実施例及び比較例の光反射器について、反射性能、
光沢度、明度、及び広角反射光度を測定し、第１〜４表
に記載の結果を得た。

又、上記実施例及び比較例の各光反射器の表面に、降雨
時を想定して、水を含ませたガーゼにより軽くぬぐって
水膜を形成した場合、並びに下記組成の透明樹脂を、平
均厚さ２μ、ガラス小球の頂点部分での厚さ０．１μと
なるごとく塗布した後、１３０℃、３分間熱風処理して
、ガラス小球に対し同第１表 第２表 第３表 第４表 第５表 心楕円半球殻状に透明樹脂被膜を形成した場合について
、それぞれ反射性能を測定した。その結果を第５表に示
す。

（組成）メタアクリル酸アルキルエステル系樹脂１００
部 メラミン硬化剤　　　　　　　　　５部ルエン　　　　
　　　　　　　　３０ 計　　　　　　　　　　　　　　　　　１３５部本発明
の実施例により得られた光反射器は、散乱光下で銀灰色
の透明感のある美麗な外観を有し、上記第１〜４表に記
載の結果から明らかなごとく、比較例の屈折率１．９２
のガラス小球を用いた光反射器に比べて、再帰性反射性
能は観測角０．２°、光入射角−４°及び３０°の条件
では１／２０以下であるが、十分視認可能な反射性能を
有し、観測角が２．０°となれば前記比較例のものと殆
ど反射性能の差は認められず、又光沢度及び明度はいず
れも本発明の光反射器の方がすぐれており、広角反射光
度も比較例に勝り、特に光入射角が比較的大きい場合に
その差が顕著であって、光拡散性反射性能がすぐれてい
る。

次に第５表に記載の結果から明らかなごとく、光反射器
表面に、水膜層又は透明樹脂層を形成した場合、反射性
能は比較例の光反射器では著しく低下するのに対し、本
発明の光反射器では逆に増大し、特に透明樹脂層をガラ
ス小球に対し同心楕円半球殻状に設けた場合、非常にす
ぐれた反射性能を発揮する。

くべ）発明の効果 本発明の光反射器は、上記のごとく、直径５００μ以下
、屈折率２．０以上の高屈折率ガラス小球を固着バイン
ダ樹脂層に直径の４０〜８０％を埋没させ、か・つその
埋没した部分の球面に直接反射層が設けられている構造
からなり、従って屈折率１．９付近のガラス小球を用い
る従来のオーブンタイプ光再帰性反射器に比べて、反射
層における反射点が変化し、それにより玉虫調の拡散反
射光が生じ、しかも広角性に富み、散乱光下では橿めて
明るい美麗な銀灰色を呈し、かつ照射光線に対しても十
分視認し得る輝度の再帰反射が得られるという特性を有
し、さらにガラス小球が露出した面に、水膜層、透明樹
脂層、透明印刷インキ層等の透明薄層を全面的に、ある
いは部分的に積層することにより、任意に着色し、かつ
極めてすぐれた光再帰性反射能を付与することができ、
使用者が自由に文字１図柄等を画き、その部分の再帰反
射性を高めることも可能で、光再帰性反射器の中間製品
的機能も果たすものである。本発明の光反射器は、上記
のごとく構造が最も簡単なオーブンタイプで、非常に安
価に製造することができ、しかも用途。

支持体に応じて用いる固着バインダ樹脂を適宜変えて、
柔軟な目付の小さいものから、硬いものまで選択でき、
可縫性も良好で、交通標識用、安全衣料用、ファッショ
ン衣料用等の法尻な用途に適用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光反射器を模式的に示す断面図、第２
図は本発明の光反射器の完成直前の状態を模式的に示す
断面図、第３図は本発明の光反射器の反射機構の説明図
、第４図及び第５図は従来のオーブンタイプ光再帰性反
射器を模式的に示す断面図、並びに第６図は従来のクロ
ーズドタイプ光再帰性反射器を模式的に示す断面図であ
る。 （１）・・・本宛明光反射器。 ＋２１．　　（２ａ）　、　　（２ｂ）・・・ガラス小
球。 （３）・・・支持体、（４）・・・固着バインダ樹脂層
。 （５）・・・反射層、（６）・・・接着剤層特許出願人
　　ユニチカスパーク ライト株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）支持体に保持された固着バインダ樹脂層に、直径
   ５００μ以下、屈折率２．０以上の高屈折率ガラス小球
   が直径の４０〜８０％の埋没率で埋没され、かつ該ガラ
   ス小球の後部埋没球面に直接反射層が設けられてなる光
   反射器。