JPS6124681B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は晴天であるか雨天であるかに無関係に
高度の光再帰性反射特性を有する高輝度反射シー
トとその製造方法に関するものである。

一般に再帰性反射シート状物は結合剤としての
有機樹脂媒体中にレンズとしての一群の連続した
高屈折率ガラスビーズの単層とその背後の光反射
層を含む多層複合体から成るが、その場合光の入
射方向に対しガラスビーズの前半球面が樹脂界面
であるか空気界面であるかにより大きく２つの型
式に大別される。

ところで光の再帰反射性の原理は、一般に光源
から反射シートまでの距離はガラスビーズの曲率
半径に比べて十分大であるから光源からの入射光
線は平行光束として取り扱うことができるので、
レンズとしてのガラスビーズの焦点が光の入射角
度にかかわりなく常に反射面上にくるように設計
することを基礎としているが、そのためにはガラ
スビーズの後半球面に沿つた焦点面上に同心半球
殻の光反射層を設けることが望まれる。

上記の再帰性反射シート状物の前者の型式、つ
まりガラスビーズの前半球面が樹脂界面である場
合には、樹脂およびガラスビーズの相互の屈折率
の関係からガラスビーズの後半球面と光反射層の
間には間隙樹脂層、いわゆる焦点樹脂層を設ける
必要がある。すなわち一般に樹脂の屈折率は1.3
〜1.6であるのに対し、現在工業的に安定して製
造されるガラスビーズの屈折率は高々2.1〜2.3が
限度であるのでガラスビーズとその背後の光反射
層との間にはどうしてもガラスビーズのそれぞれ
の粒子径に応じて上記の一定の光学的関係を満足
する厚みの焦点樹脂層を設けなければならない。

これに対し後者の型式、つまりガラスビーズの
前半球面が屈折率約１の空気界面である場合には
屈折率1.9〜2.0のガラスビーズを使用することに
より、ガラスビーズの粒子径の大小にかかわりな
く上記焦点樹脂層は不必要となりガラスビーズ後
半球面に沿つてほとんど直接光反射層を設けるこ
とが可能となる。従つてこの型式は前者の型式に
比較して光反射層の設定が製造工程上より理想的
なものとなり、また光が入射してから反射するま
での途中の結合樹脂や焦点樹脂による不必要な光
の吸収をのがれる結果、一般に前者の型式の２〜
３倍の高い反射輝度を得ることも可能である。

しかしながらこのガラスビーズの前半球面空気
界面露出型の最大の問題点はガラスビーズの空気
界面露出面への水やほこりの付着を防止するため
に透明カバーフイルムで密閉封緘する必要がある
ことである。従つてこの透明カバーフイルムの反
射基体への取り付け方法および密閉封緘方法が製
造技術上の最も重要なキーポイントとなる。

本発明は後者の型式、つまりガラスビーズの前
半球面が空気界面露出型の高輝度反射シートとそ
の製造方法である。さらに詳しくは反射基体であ
るガラスビーズの下半球が結合剤中に結合され、
これらガラスビーズの下方に設置された光反射層
と上記ガラスビーズの上半球が空気中に露出した
一群の連続した単層を上方に設置された透明カバ
ーフイルムとの間に別箇に独立した多数の小部屋
に密閉封緘した高輝度反射シートを得るものであ
る。すなわち、あらかじめガラスビーズ層、光反
射層および結合剤層とからなり、かつ上記結合剤
層が加熱時において一定の流動状態と接着性を示
す感熱接着性物質からなる光反射層構成単位と、
別に上記透明カバーフイルム上に感光性樹脂から
成る交互に交叉した格子状模様の凸出部を形成し
たカバーフイルム層とを作成し、カバーフイルム
層の凸出面を、上記光反射層構成単位のガラスビ
ーズの上半球が空気中に露出した面と対向接着さ
せ、熱および圧力を加えることにより上記の交互
に交叉した格子状模様の凸出部を上記の感熱接着
性物質から成る結合剤層中に埋没結合させて、上
記ガラスビーズの上半球が空気中に露出した一群
の連続した単層を透明カバーフイルムとの間に交
互に交叉した格子状模様に沿つて別箇に分離独立
した多数の小部屋に密閉封緘することを特徴とす
る高輝度反射シートおよびその製造方法である。

本発明から成る構成体を図面について詳述す
る。

第１図は平面図で１０は多数の独立した小部屋
に密閉封緘された光学的に有効な部分、１１は格
子模様の隔壁凸出部１３から成り光学的に無効と
された密閉封緘区画線部（以下区画線部と略記す
る）である。

第２図は断面図で１２は透明カバーフイルム、
１３はその上に設けられた感光性樹脂から成る交
互に交叉した格子模様に沿つて多数の独立した小
部屋に密閉封緘するための隔壁凸出部、１４は密
閉封緘された小部屋の空間部、１５はガラスビー
ズ、１６はガラスビーズ結合剤、１７は光反射
層、１８は反射基体結合剤、１９は支持体であ
り、前記１５〜１９によつて反射基体２０を構成
する。

本発明から成る高輝度反射シートの特徴はまず
第１に透明カバーフイルム１２と反射基体２０と
の間に設けられた別箇に独立した小部屋の密閉封
緘空間部１４への水やほこりの侵入を完全に防止
することはもちろんのこと、本来の再帰性反射作
用のために必要な光学的に有効な部分１０の最大
総和面積を保証するところにある。本発明の関係
するガラスビーズの空気界面露出型高輝度反射シ
ートにおいては、反射基体を保護するための透明
カバーフイルムの反射基体２０への取付地点にお
いてはガラスビーズ１５は一般に樹脂内に埋没さ
れる結果光学的に無効とならざるを得ないが、本
発明ではこの光学的無効部分、すなわち第１図の
平面図においては交互に交叉する格子模様の区画
線部１１の線幅、すなわち第２図の断面図におい
ては別箇に独立した小部屋に分離する隔壁凸出部
１３の壁の厚さを最小にすることが可能である。
すなわち本発明では反射基体２０を透明カバーフ
イルム１２との間に別箇に独立した多数の小部屋
に密閉封緘する場合、これら小部屋と小部屋を支
切る区画線部１１に光の彫刻作用を利用した感光
性樹脂を用いるためにその他の物理的に加工され
たいかなる方法に比べてもはるかに均一で幅狭い
隔壁凸出部１３を構築することが可能となるもの
である。たとえば従来一般に知られている製品の
最も狭い区画線部の幅は約400ミクロンが限度で
あるのに対し、本発明では一般に反射シートに用
いられるガラスビーズの１個の有効直径40〜70ミ
クロンに相当する線幅に仕上げることも可能であ
る。

本発明の第２の特徴は第１の特徴の結果として
別箇に独立した多数の小部屋に密閉封緘する場
合、光学的に有効な個々の小部屋１０の１個当り
の面積を最小にすることが可能となりその結果道
路で小石等が反射シート表面に飛散衝突すること
により透明カバーフイルムが破壊された場合
や、、反射シートを各種寸法に切断加工した場合
に切断端縁部分において密閉封緘が破壊されるこ
とにより生ずる光学損失を最小限にくい止めるこ
とができることである。すなわち第１の特徴のと
ころで記述した光学的に無効な密閉区画線部の線
幅１１を狭くすることなしに光学的に有効な個々
の小部屋１０の１個当りの面積を小さくすること
は必然的に反射シート全体の光学的有効面積の総
和の低下をきたすが、本発明においては区画線部
の幅を著しく狭くすることにより、反射シート全
体の光学的有効面積を低下せしめることなく微小
な小部屋に密閉封緘することがはじめて可能とな
つたものである。この光学的に有効な小部屋の一
辺すなわち交互に交叉する格子状模様の一辺は５
cm以下ならば可とするが、実用上0.5cm以下が望
ましい。

従来これら透明カバーフイルムの反射基体への
取り付け方法および密閉封緘方法に関して特公昭
40−7870と特開昭50−60197が提案されている。
しかしこれらの方法は上記隔壁を構成する成分が
反射基体の結合剤であるかあるいは透明フイルム
上に塗布された接着剤であるかの相異はあるもの
の、透明カバーフイルムと反射基体を接合時に熱
または圧力を加えて上記成分を流動圧着させるこ
とにより隔壁を構築することと本質的な差違はな
い。従つてその結果として当初意図しない区画線
部の膨張や拡大が見られまた不均一な形態の隔壁
とならざるを得ずそれだけ光学的無効部分が多く
なる欠点を有している。これに対して本発明にお
いては密閉封緘される各小部屋の隔壁部分は光の
均一かつ精密な彫刻作用によつて完全に硬化する
感光性樹脂を用いているために、従来の方法のよ
うに透明カバーフイルムを反射基体との接合時に
おいて上記隔壁部分が熱または圧力により流動変
形後固化することにより構築されるものではな
く、はじめから全く流動性を有しない結果、接合
時において膨張変形する可能性を完全に解消した
ものである。このように本発明は従来方法の上記
問題点に対し、明解な解決策を提供するものであ
る。

本発明で用いられる透明カバーフイルム１２の
素材としては長期にわたる屋外曝露における耐久
性の観点からメチルメタクリレートまたはフツ化
ビニル系（共）重合体が望ましいが、その他ポリ
エチレンテレフタレート、セルロース系またはポ
リオレフイン系フイルムも使用が可能である。

本発明の構成体の隔壁凸出部１３の感光性樹脂
としては一般の凸板印刷用レリーフ形成性光重合
型感光性樹脂が好適であり反射シートとしての物
性上光硬化後においても一定の可焼性を有するも
のが望ましい。これらの光重合型感光性樹脂は一
般に充填ポリマーまたは光重合性ポリマー、光重
合性不飽和モノマー、光重合開始剤（増感剤）お
よび重合禁止剤（熱重合防止剤）等より成るが、
充填ポリマーまたは光重合性ポリマーとしてはセ
ルロース誘導体、ポリアミドポリビニルアルコー
ル誘導体、ポリ（メタ）アクリレート、不飽和ポ
リエステルおよび不飽和ポリウレタン等が、光重
合性モノマーとしてはジビニルモノマーやビニル
モノマー等が、光重合開始剤としては有機カルボ
ニル化合物、過酸化物、有機イオウ化合物、アゾ
化合物、無機イオンおよび有機色素等が、また重
合禁止剤としてはハイドロキノンやカテコール類
等が用いられる。なお透明フイルム上にはこれら
感光性樹脂組成物を塗布するに先立ち、透明フイ
ルムとの接着性を改善するためにあらかじめ透明
接着剤層を設けることもあるが、できることなら
ばこれら接着剤を用いることなしに光硬化と同時
に透明フイルムとの接着力を増すような光接着性
組成物が最も望ましい。

本発明の構成体における隔壁構成部分は透明カ
バーフイルム上にこれら感光性樹脂組成物を塗布
後、従来公知の感光性樹脂凸版の製版原理に従
い、たとえばネガフイルムを通して露光感光後、
露光部と非露光部の間に生ずる溶剤に対する溶解
度の差を利用することにより製版することができ
る。この場合感光性樹脂層の厚みは製版後反射基
体との熱圧着接合工程において上記隔壁凸出部が
反射基体結合剤中に有効に埋没固定されるために
最低ガラスビーズの半径以上の厚みを必要とす
る。

ガラスビーズおよび反射基体結合剤１６および
１８としては加熱時において一定の流動状態を示
す熱可塑性ないしは感熱接着性樹脂が望ましく透
明カバーフイルム上に製版された感光性樹脂から
成る隔壁部分との熱圧着接合工程において、上記
隔壁凸出部分の侵入埋没を容易にするものではな
くてはならない。またガラスビーズ１５は粒径10
〜100ミクロン、屈折率1.8〜2.0のものが有効で
あり、ガラスビーズ背後の光反射層の形成方法と
しては従来公知のアルミニウム等の真空蒸着方法
や銀等の化学メツキ方法等が有効である。反射基
体の支持フイルム１９としては加熱面の接触に耐
え得るポリエチレンテレフタレートやセルローズ
系フイルムが用いられる。

本発明における構成体の製作工程は第３図に示
すとおりで、反射基体の支持フイルム１９の背後
から加熱面２２を押し当てられた反射基体２０と
透明ガラスフイルム１２の背後から冷却面２１を
押し当てられた透明カバーフイルム上に製版され
た感光性樹脂から成る隔壁凸出面１３を対向接合
し、上記隔壁凸出部を感熱接着性のガラスビーズ
および反射基体結合剤中に埋没結合させることに
より達成することができる。

以下に最も好ましい実施例について本発明を詳
述する。

透明性カバーフイルムとして厚さ75ミクロンの
メチルメタクリレートを主成分とする共重合体フ
イルム上に、感光性樹脂としてメチルメタクリレ
ート２−ヒドロキシエチルメタクリレートの共重
合体60部、トリエチレングリコールジメタクリレ
ート42部、ベンゾインメチルエーテル１部、ｐ−
メトキシフエノール0.2部から成る光重合性組成
物を乾燥塗膜が75ミクロンになるように塗布す
る。次に上記塗膜上に一辺が0.20cmで線幅が0.01
cmの交互に交叉する格子模様から成るネガフイル
ムを密着させて高圧水銀燈で露光感光後イソプロ
パノール−水の混合溶液で非画線部である末露光
部を溶解除去する。

一方ポリエチレン塗布離型紙をポリエチレンが
軟化する温度まで加熱せしめて後、平均粒径6.0
ミクロン、屈折率1.92の透明ガラスビーズを上記
軟化ポリエチレン離型紙上に散布し、その下半球
部を仮埋没させる。次にガラスビーズ結合剤とし
て熱可塑性メチルメクリレート共重合体100部と
酸化チタン100部から成る約300センチポイズスト
ークスのトルエン溶液を塗布し乾燥させる。そし
てその上に光反射層としてのアルミニウムを真空
蒸着せしめる。その後上記アルミニウム被覆層上
に反射基体結合剤として熱可塑性メチルメタクリ
レート共重合体25部、酸化チタン25部、熱可塑性
エチルアクリレート８部、酢酸ビニル−エチレン
共重合体15部と適当量のトルエンから成る組成物
を乾燥塗膜が0.05cmになるように塗布する。次い
で上記塗膜上に感圧接着剤を塗布したポリエチレ
ンテレフタレートフイルムを積層接着後、前記仮
埋没用ポリエチレン塗布離型紙を剥離し、反射基
体ガラスビーズの上半球面を露出せしめる。

かようにして形成された反射基体のガラスビー
ズの空気界面露出図に前記の別工程において製造
された透明カバーフイルム面上の感光性樹脂から
成る隔壁凸出面を対向積層し、上記ポリエチレン
テレフタレート支持体フイルムが150℃で加熱ロ
ール面に、上記メチルメタクリレート共重合体カ
バーフイルムが冷却ロール面に接触するようにし
て押込み通される。この場合これらのロール間に
は加熱温度とロール速度に応じて上記隔壁突出部
が加熱軟化された結合剤中に埋没されるのに十分
なだけの圧力を加えるように調節される。

かようにして製造された再帰性反射シートはア
ルミニウム板に貼付後、デユーサイクル式促進耐
候試験機にて200hrs試験に供した結果、密閉封緘
区域内への水の侵入、反射輝度の低下、変色や亀
裂の発生は実質的には観察されずきわめてすぐれ
た結果を得ることができた。

本発明から成る高輝度反射シートは特に近年高
速道路の普及に伴い必要性が高まつている夜間に
おける視認性の向上と交通事故防止のための各種
道路標識類の素材としてきわめて有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す高輝度反射シ
ートの平面図、第２図は同断面図であり、第３図
はこれらの製造工程を示す模式図である。 １０は小部屋、１１は区画線部、１２は透明カ
バーフイルム、１３は隔壁凸出部、１４は空間
部、１５はガラスビーズ、１６はガラスビーズ結
合剤、１７は光反射層、１８は反射基体結合剤、
１９は支持体、２１は冷却面、２２は加熱面であ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一群の連続したガラスビーズの単層と、これ
   らのガラスビーズの下方に沿つて設置された光反
   射層と、上記ガラスビーズの下半球部分を埋没固
   着せしめた結合剤層と、上記ガラスビーズの上半
   球空気露出界面上方に設置され部分的に下方の上
   記結合剤層に取り付けられている透明カバーフイ
   ルムから成る再帰性反射シートにおいて、上記ガ
   ラスビーズの上半球が空気中に露出した一群の単
   層が透明カバーフイルムとの間に別箇に分離独立
   した多数の小部屋に密閉封緘された光学的に有効
   な部分と、上記小部屋と小部屋を分離区分する隔
   壁部分があらかじめ上記透明カバーフイルム上に
   設けられた感光性樹脂から成る交互に交叉した１
   辺が５cm以下の格子状模様の凸出部から成り、こ
   の隔壁凸出部が前記結合剤層に結合されて光学的
   無効部分を形成するもの、とからなることを特徴
   とする高輝度反射シート。 ２ 一群の連続したガラスビーズの単層と、これ
   らのガラスビーズの下方に沿つて設置された光反
   射層と、上記ガラスビーズの下半球部分を埋設固
   定せしめた結合剤層と、上記ガラスビーズの上半
   球空気露出界面上方に埋置され部分的に下方の上
   記結合剤層に取り付けられている透明カバーフイ
   ルムから成る再帰性反射シートの製造法におい
   て、あらかじめ、ガラスビーズ層、光反射層およ
   び結合剤層とからなり、かつ上記結合剤層が加熱
   時において一定の流動状態と接着性を示す感熱接
   着性物質からなる光反射層構成単位と、別に、上
   記透明カバーフイルム上に感光性樹脂からなる交
   互に交叉した格子状模様の凸出部を形成したカバ
   ーフイルム層とを作成し、カバーフイルム層の凸
   出面を上記光反射層構成単位のガラスビーズの上
   半球が空気中に露出した面と対向接合させ、熱お
   よび圧力を加えることにより上記の交互に交叉し
   た格子状模様の凸出部を上記の感熱接着性物質か
   ら成る結合剤層中に埋没結合させ、上記ガラスビ
   ーズの上半球が空気中に露出した一群の連続した
   単層を透明カバーフイルムとの間に交互に交叉し
   た格子状模様に沿つて別箇に分離独立した多数の
   小部屋に密閉封緘することを特徴とする高輝度反
   射シートの製造方法。