JPS6222123B2

JPS6222123B2 -

Info

Publication number: JPS6222123B2
Application number: JP52142488A
Authority: JP
Inventors: Tooru Kametani; Shinichi Makino; Masayuki Tsuruta
Original assignee: TAIYO SEIKO KK
Current assignee: TAIYO SEIKO KK
Priority date: 1977-11-28
Filing date: 1977-11-28
Publication date: 1987-05-15
Also published as: JPS5474834A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は金属光沢を有するか、または表面に金
属メツキあるいは金属粉混合被膜を施して反射性
を付与した表面反射性を有する鋼板を基板とし
た、高度な反射性、耐久性、加工性を有する反射
鋼板を、高度の生産性と低いコストで製造する方
法に関するものである。従来より道路標識等に、夜間でも図柄が明確に
観察できるように反射板が使用されていることは
周知である。これらは鋼板や合板などに、合成樹
脂フイルムをベースとした反射シートを接合した
ものがほとんどである。この反射シートは高屈折
率のガラスビーズの再帰反射性を利用したもの
で、反射面に金属メツキを施してあり、その反射
性はすぐれている。しかし生産性が低いために製
造コストが高く、しかもシート自体は構造体では
ないため、使用に際しては別の基板にこれを接合
する必要があり、基板のコスト、接合の手間代な
ど全体では非常に高いものになつている。従つて
反射シートは広い用途性をもちながら、実際には
使用されていない現状である。このため各種基板
に直接ビーズを被覆して反射板を製造することが
考えられ種々の発明がなされたがいずれも反射性
の不足、加工性の不足、生産性の悪さなどの欠点
により実用化に至つていない。これらの欠点はビ
ーズの被覆方法と、表面樹脂層の被覆方法とが確
立しないことに起因している。即ちよい反射性を
確保するためには、ビーズは基板上に緻密に、し
かも一層にそろつて並んでいることが必要であ
る。また表面樹脂を塗布乾燥する際に層中に気泡
を発生させないことが必要であるが、これらの技
術が未だ確立していないのである。従来よりビーズの被覆方法は基板面に接着層を
設け、この層上にビーズを散布している。しかし
この方法だけではビーズを一層にそろえて並べる
ことが難しい。それは第１図に示すごとく、散布
されたビーズ３の間隙から基板１上に塗布された
接着剤２が毛細管現象でビーズの頂点まで浸み出
す為、さらにその上にビーズ３′が重なつて付着
するのである。従来法ではこの問題点を解決する
ために接着層の粘度を極度に高めて毛細管現象を
押えることでビーズが重なり合うことを防いでい
る。具体的には特殊な塗装設備で高粘度の接着剤
を塗布するか、通常の粘度で塗布した後で半乾燥
して粘度を高める方法が採用されている。またビーズ面の凹凸をなくす為、散布したビー
ズを加圧して接着層中に埋め込み、焦点樹脂層に
密着させて反射性能を向上させることも行なわれ
ているが、この処理工程中に、接着剤がビーズの
間から押し出されて加圧設備に付着してしまうな
どの問題がある。これら諸問題の解決策として例
えば、特公昭49−33587号のように半乾燥した接
着層上にビーズを散布した後、溶剤を用いて接着
層を溶解し、ビーズを埋め込む方法、特公昭45−
37595号や特公昭47−1055号のように塗料中にあ
らかじめビーズを混入して直接基板上に塗布して
しまう方法など各種の発明がなされている。特公昭49−33587号の方法は、ビーズを一層に
そろえて並べることはできるが、接着層を溶解す
るなど、非常に時間を要するために生産性が悪
い。また後二者のごとく塗料中にビーズを混合し
て塗布する方法は、層中の気泡の発生は完全に防
止できるが、一層にそろえて並べることは不可能
で、しかも塗料中のビーズは沈み易い為、たえず
撹拌する必要があるなど塗装方法が非常に困難と
なる。本発明は以上に述べたような従来法の欠点をす
べて解決して、高度な反射性、耐久性、加工性を
有した反射金属板を、高度の生産性と低いコスト
で製造することを可能にしたものであり本発明の
要旨とするところは表面反射性を有する鋼帯基板
上にクリヤ塗料を連続塗布乾燥して焦点樹脂層を
形成し、次いで、接着剤を後記ガラスビーズの平
均半径値の30〜100％の範囲に塗布した後、この
接着剤が未乾燥の状態で透明ガラスビーズを接着
剤塗膜面に散布し、次いでこのガラスビーズの重
なりを防止し充填密度を高めるように鋼帯をバイ
ブレータにより振動させてガラスビーズを充填す
ると共に余剰のガラスビーズを振り落し、次いで
ガラスビーズをロールを用いて前記焦点樹脂層に
達するまで接着剤塗膜中に圧入し、次いで接着剤
塗膜の乾燥前に塗膜面に接触しない方法で表面樹
脂を被覆した後乾燥硬化することを特徴とする反
射性、加工性の良い反射鋼板の連続製造方法にあ
る。以下本発明について詳述する。本発明によつて製造された反射鋼板の具体的な
構造を第２図に示す。図中１１は基板、１２は焦
点樹脂層、１３は接着塗膜、１４はビーズ、１５
は表面樹脂層である。この図より明白なごとく本
発明によつて製造された反射鋼板は、ビーズの表
面が表面樹脂で被覆された構造である。反射板に
おいてビーズ表面を被覆することは従来より行な
われており、この場合ビーズの屈折率N₁、表面
樹脂の屈折率N₂、ビーズの有効屈折率Ｎ、ビー
ズの焦点距離Ｆ、ビーズの半径Ｒとするとこれら
の間には下式の関係がある。この式によつてＮ＝Ｎ_２／Ｎ_１１／Ｆ≒Ｎ−１／ＮＲ焦点樹脂層の厚さが決められている。本発明の特徴の第１は、ビーズを未乾燥状態で
粘度の低い接着面に散布したときでも、ビーズが
重ならず一層に被覆できること、第２の特徴は、
散布されたビーズを接着層中に圧入する際に接着
剤が圧入装置に付着しないことである。第３の特
徴は、ビーズ散布後表面樹脂層を塗装して、その
直後に加熱乾燥しても、表面樹脂層中に気泡が発
生しないことである。つまり非常に粗面になつて
いるビーズ面に塗料を塗布しても層内に気泡を残
存しないようにしたことである。これらの特徴を
有する本発明を第３図により具体的に説明する。第３図は本発明の一実施例の工程を説明する工
程概略図である。帯状の基板Ａはアンコイラー３
１から送り出され表面にロールコータ３２でクリ
ヤ塗料を塗装される。次いで乾燥炉３３でこの塗
膜は乾燥されて焦点樹脂層となる。さらにその上
にロールコータ３４でクリヤーの接着剤が塗装さ
れる。この塗膜は乾燥されずにすぐその面上に散
布装置３５でビーズが散布され、水平面に対して
傾斜して設置されたバイブレータ３６で面に付着
しない余剰のビーズが除去される。その後ピンチ
ロール３７でビーズは塗膜中に圧入され、すぐそ
の上からクリヤーの表面樹脂がスプレー３８によ
り塗装され基板は乾燥炉３９に入つて塗膜を乾燥
硬化された後リコイラー４０に巻取られる。以上が本発明の概略の工程である。次に各工程における本発明の特徴を詳細に述べ
る。基板の送り出し装置としてはアンコイラなど
の設備が適当である。次の基板上にあらかじめ焦
点樹脂層を形成する工程において、特に注意しな
ければならないのは層の厚さである。即ち、基板
の反射面上にビーズの焦点が合致するように層の
厚さを制御することが肝要で、その為にはビーズ
の平均半径、屈折率、表面樹脂の屈折率、焦点樹
脂の容量加熱残分などを考慮して決定すべきであ
る。焦点樹脂層を形成するクリヤ塗料の種類は一
般の高速乾燥型のものならなんでも良いが屋外で
の耐久性や加工性を考えた場合にはエポキシ樹脂
系、ウレタン樹脂系、アルキツド樹脂系、アクリ
ル樹脂系、ポリエステル樹脂系、塩ビ樹脂系など
で加工性が良く基板と密着するものが良い。クリヤ塗料の粘度は使用する塗装設備によつて
異なる。前述のロールコータやカーテンフローコ
ータのような高速塗装設備で塗装できるために
は、塗料粘度が＃４フオードカツプで300秒以下
である必要がある。これ以上の粘度ではこれらの
塗料設備が使用できず、ドクターコータやスクリ
ーン設備などの生産性の悪い塗装設備を使用しな
ければならない。次のクリヤ塗料を乾燥する工程では、乾燥設備
の種類、乾燥条件は塗料の種類に合せて決定され
るものである。一般的には赤外線乾燥オーブン、
あるいは熱風オーブンが推奨される。また塗料の
種類によつては紫外線硬化設備や電子線硬化装置
を用いる場合もある。乾燥条件としては次に塗装
される接着剤の種類に合せて完全乾燥が良いか半
乾燥が良いか決定されるものである。次の工程である接着剤の塗装においては、その
塗膜厚が本発明の特徴のなかでもつとも重要な点
である。発明者は低粘度の塗膜上にビーズを散布
した時にビーズが二層以上に重なるのを防ぐに
は、ビーズとビーズの間隙から浸み出した接着剤
が、ビーズの頂点近くまで達しないように塗膜厚
を調整すれば良いと考え、ビーズの大きさと塗膜
厚の関係を徹底的に調査したのである。発明者は
まずビーズの大きさとビーズ散布前の塗膜厚と、
ビーズ散布後の塗膜厚の相関関係を理論的に計算
してみた。これを第４図に基ずいて説明する。第４図ａはビーズが塗膜表面にある程度密集し
て散布された場合の状態図であり、同ｂはａのＸ
−Ｘ断面図である。この場合の四角形ABCDにお
いて前記の相関関係は、ビーズの半径Ｒ、ビーズ
散布前の膜厚T₁とし、ビーズを散布した時に膜
厚が2Rとなる（即ちビーズが完全に埋まる）場
合のＲとT₁の関係は次式で表わされる。 T₁＝（２−π／３）Ｒ ∴T₁≒0.95R ビーズの散布状態が第４図より密の場合には
T₁の値が小となり、粗の場合には大となること
は明きらかである。実際の散布においては、第４
図よりも粗であることが種々の実験でも確認され
ている。発明者はこの計算値をもとに、ビーズの
径と散布前の膜厚を種々に変化させて、ビーズが
重ならないで一層に並びしかも次工程の圧入装置
にビーズが付着しない最大膜厚を調査したとこ
ろ、各種ビーズにおいていずれもビーズの平均半
径値の100％以下であれば良いことが判明した。次に発明者はビーズ表面に表面樹脂層を塗装し
た時に、層中に気泡が残存するのを防止するに
は、接着剤の塗膜とビーズとの間に空隙ができな
いように塗膜を厚くしてやれば良いと考え、接着
剤の最低塗膜厚について各種実験をした。これに
ついて第５図、第６図に基ずいて説明する。第５
図は焦点樹脂層６１上に塗布された接着剤６２の
膜厚が少ない状態で、ビーズ６３を散布し、さら
に表面樹脂層６４を塗装した場合の気泡６５の残
存状態を示す模型図である。この場合にはビーズ
の下側に気泡が残つたまま表面樹脂層が塗装され
るので気泡が完全に抜けるまで長時間未乾燥状態
を保つ必要がある。これに対し、第６図は焦点樹
脂層７１上に塗布された接着剤７２の膜厚が十分
ある状態の模型図で、この場合にはビーズ７３の
下側に空隙がないので表面樹脂層７４を塗装して
も気泡が残らないのである。従つて接着剤の最低
膜厚はビーズが接着剤層に半分埋まる程度である
と予測して、発明者等は接着剤の膜厚と気泡の残
存について種々調査した結果次のことが判明し
た。即ち、第３図のごとき工程で、接着剤層を乾
燥せずに表面樹脂層を塗装する場合の気泡残存防
止に必要な最低膜厚は、ビーズの平均半径値の30
％以上であることが判明したのである。以上のこ
とから接着剤の塗膜厚さは、ビーズ散布後接着層
を乾燥しないで表面樹脂層を塗装する場合でガラ
スビーズの平均半径値の30％〜100％の範囲にな
るようにするものである。接着剤の種類と粘度については前述の焦点樹脂
のクリヤー塗料とまつたく同じ条件を満たす必要
があるが、さらに焦点樹脂層およびガラスビーズ
との密着性が良く、また表面樹脂との密着性にも
優れたものであることが肝要である。次のビーズ散布工程においては、ビーズを塗膜
面に散布する装置と、付着しない余剰のビーズを
塗膜面から除去する装置が必要である。散布装置
としては通常のホツパーにバイブレータや供給ロ
ールを組合せたものが適当である。これらは基板
の送り速度に合せて、散布量を調整できるものが
望ましい。余剰ビーズの除去方法としてはバイブレータで
振り落す方法が好ましい。この方法を用いること
によりビーズの充填密度を上げることができる。また、基板を水平面に対して傾ければ、バイブ
レータの振動でビーズが流れ落ち易いのでより効
果的である。基板の傾斜角度は大きいほどビーズ
が除去され易いので、バイブレータの振動は小さ
く設定し、角度が小さくなるとバイブレータの振
動を大きく設定することにより最適条件が設定さ
れる。バイブレータ時間は数秒程度で十分な効果
が得られる。次のビーズの圧入工程は本発明の特徴の重要な
点である。ビーズを圧入する理由の第１は接着剤
中に十分埋め込むことで、ビーズの下側に気泡を
残存させないようにすることである。理由の第２
はビーズの焦点樹脂に確実に圧着することで、ビ
ーズの焦点を反射面上に確保し、再帰反射性を向
上させることである。理由の第３は表面樹脂を塗
装する際、表面が平滑となつて塗装むらがなくな
り、表面の汚れも少なくなることである。とくに
理由の第１の気泡の残存を防止する点では、この
圧入工程は絶対に省略できないものである。発明
者の実験によれば、たとえ接着剤の塗膜厚を前述
の範囲に保つても、圧入工程を省略した場合は、
ほとんどの場合表面樹脂層中に気泡が残存して反
射性が悪くなつてしまう。圧入装置にはロール方
式等がある。ロール方式の場合は生産性が良い
が、基板の送り速度とロールの回転が同調してい
る必要がある。ビーズに接触するロール面は、ゴ
ム又は合成樹脂の方が金属製のものより基板面に
なじみ易い。次の接着層の乾燥あるいは表面樹脂層の乾燥工
程では前述の焦点樹脂層の乾燥工程と同様であ
る。但し、表面樹脂層の塗装においては、接着層
が乾燥されない場合はスプレーコート、カーテン
フローコートなどの非接触式の塗装設備が必要と
なる。表面樹脂層を設けることによつて、例えば
箱体などに折り曲げ加工が施こされてもビーズの
脱落がなくなり、基板としてそれ自体が構造とな
りえる金属板を使用したメリツトが発揮できる。
基板の受取り設備についてはリコイラなどの設備
が適当である。以上で本発明の詳細と特徴を述べたが、次に具
体的な本発明の実施例を示す。実施例１１基板の種類板厚0.5mmのシルバー塗装した着色亜鉛鉄
板コイル２焦点樹脂層の塗装条件樹脂系ポリエステル系粘度 No.４フオードカツプにて100秒塗装方法リバースロールコート膜厚乾燥膜厚12〜14ミクロン３焦点樹脂層の焼付条件焼付条件 250℃×30秒焼付炉熱風オーブン４接着層の塗装条件樹脂系ポリエステル系粘度 No.４フオードカツプにて100秒塗装方法リバースロールコート膜厚未乾燥膜厚８〜10ミクロン５ガラスビーズの種類平均半径約20ミクロン屈折率 2.2 ６余剰ガラスビーズの除去バイブレータ２秒７圧入装置シヨア硬度 60〜65度のゴムロールにてピ
ンチした８表面樹脂層の塗装条件樹脂系アクリル系粘度 No.４フオードカツプにて30秒塗装方法スプレーコート膜厚未乾燥膜厚40〜50ｇ／m² ９表面樹脂層の焼付条件焼付条件 220℃×30秒焼付炉熱風オーブン 10 製造の工程第３図に準ずる。 11 結果表１に示す。

【表】以上に述べたごとく本発明は、従来反射シート
の形状でしか得られなかつたものを、鋼板という
それ自体が構造体となり得る材質のもので製造で
き、しかも塗料の粘度、塗膜厚、ガラスビーズの
圧入などの技術開発によつて、高度の生産性と低
いコストで反射鋼板が連続製造できるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来法によつて散布されたビーズの状
態図、第２図は本発明によつて製造された反射金
属板の構造断面図、第３図は本発明実施例の具体
的な工程概略図、第４図ａ，ｂは模型化したビー
ズの散布状態図、第５図及び第６図は模型化した
反射金属板の断面図である。１……基板、２……接着剤、３，３′……ガラ
スビーズ、１１……基板、１２……焦点樹脂、１
３……接着剤、１４……ガラスビーズ、１５……
表面樹脂、Ａ……基板、３１……アンコイラー、
３２……ロールコータ、３３……乾燥炉、３４…
…ロールコータ、３５……散布装置、３６……バ
イブレータ、３７……ピンチロール、３８……ス
プレーコータ、３９……乾燥炉、４０……リコイ
ラー、６１……焦点樹脂層、６２……接着剤、６
３……ビーズ、６４……表面樹脂層、６５……気
泡、７１……焦点樹脂層、７２……接着剤、７３
……ビーズ、７４……表面樹脂層。

Claims

【特許請求の範囲】

１表面反射性を有する鋼帯基板上にクリヤ塗料
を連続塗布乾燥して焦点樹脂層を形成し、次い
で、接着剤を後記ガラスビーズの平均半径値の30
〜100％の範囲に塗布した後、この接着剤が未乾
燥の状態で透明ガラスビーズを接着剤塗膜面に散
布し、次いでこのガラスビーズの重なりを防止し
充填密度を高めるように鋼帯をバイブレータによ
り振動させてガラスビーズを充填すると共に余剰
のガラスビーズを振り落し、次いでガラスビーズ
をロールを用いて前記焦点樹脂層に達するまで接
着剤塗膜中に圧入し、次いで接着剤塗膜の乾燥前
に塗膜面に接触しない方法で表面樹脂を被覆した
後乾燥硬化することを特徴とする反射性、加工性
の良い反射鋼板の連続製造方法。