KR19990014695A

KR19990014695A - 역반사성을 갖는 시트 및 장치

Info

Publication number: KR19990014695A
Application number: KR1019970708036A
Authority: KR
Inventors: 아라키요시노리; 요코야마마사미
Original assignee: 더글라스브루스리틀; 미네소타마이닝앤드매뉴팩츄어링컴패니
Priority date: 1995-05-12
Filing date: 1996-04-22
Publication date: 1999-02-25
Also published as: JPH08314399A; ATE196366T1; AU697421B2; DE69610303D1; US5714223A; WO1996035969A1; KR100380677B1; JP3493245B2; CN1095082C; CA2218712A1; ES2150121T3; DE69610303T2; RU2160913C2; EP0824711A1; AU5567296A; MX9708444A; CN1185211A; EP0824711B1

Abstract

(a) 제1 및 제2 주표면을 갖는 역반사층과, (b) 상기 제1 주표면에 대해 병렬로 위치한 커버층을 구비하는 역반사성 장치에 있어서, 상기 커버층은 표면층과 후면층을 포함하며, 중간층은 선택적으로 포함하고, (ⅰ) 상기 중간층이 커버층에 존재하는 경우, 상기 중간층은 주 성분으로서 불소화 비닐리덴 베이스 중합체를 포함하고, 상기 표면층 및 후면층이 주 성분으로서 메틸 메타크릴레이트 베이스 중합체를 각각 포함하며, (ⅱ) 중간층이 커버층에 존재하지 않는 경우, 상기 표면층은 메틸 메타크릴레이트 베이스 중합체(A)와 불소화 비닐리덴 베이스 중합체(F)가 55:45 내지 95:5의 중량비로 구성되며, 상기 후면층은 불소화 비닐리덴 베이스 중합체를 주 성분으로 하여 메틸 메타크릴레이트 베이스 중합체와 불소화 비닐리덴 베이스 중합체로 구성되는 것을 특징으로 하는 역반사성 장치.

Description

역반사성을 갖는 시트 및 장치

역반사 특성, 즉 광의 입사 방향에 대해 역방향으로 광빔을 반사하는 특성을 이용하는 교통 표지판이나 도표판 등과 같은 역반사성 시트(retroreflective sheet)가 광범위하게 사용되고 있다.

이러한 시트로서는, 밀폐된 렌즈형 역반사성 시트(예컨대, JP-A-5-131589 등에 개시되어 있음), 캡슐화된 렌즈형 역반사성 시트(예컨대, JP-A-3-9837 등에 개시되어 있음), 각주형(prismatic) 역반사성 시트(예컨대, JP-A-60-100103 등에 개시되어 있음) 등이 공지되어 있다. 이러한 역반사성 시트(이후, 반사성 시트라고도 한다)가 상이한 역반사층의 구조를 가지는 반면, 상이한 구조의 역반사층은 이 층을 보호하기 위해 역반사층 위에 코딩층을 갖는다. 코팅층은 광 투과성을 갖는 수지를 함유한 박막으로 알려져 있다.

수지 박막이 코팅층으로 사용됨에 따라, 다음과 같은 박막이 공지되어 있다. 예컨대, JP-B-40-7870, JP-A-52-21793, JP-A-52-110592, JP-A-60-194405 및 JP-A-2-196653으로부터, 아크릴 중합체(예컨대, 폴리메틸 메탈크릴레이트 등), 폴리에스테르 중합체(예컨대, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 등), 셀룰로오스 에스테르 중합체(예컨대, 셀룰로오스 아세테이트 등) 등의 단일 층으로 구성된 하나의 박막으로 만들어진 코팅층을 갖는 반사성 시트가 공지되어 있다. 상기 언급된 것들중에서, 반사성 시트가 외부에서 사용될 경우 양호한 내후성(weatherability)을 갖는 아크릴 중합체가 사용된다. 그러나, 아크릴 중합체의 단일 층막은 상대적으로 딱딱하고 부서지기 쉽기 때문에, 충격 저항강도는 낮다. 소정의 크기와 형태로 절단 또는 펀칭 가공으로 처리되었고 장치에 부착된 반사성 시트의 경우, 코팅층은 공정처리된 에지 부분으로부터 마치 깍아낸 것처럼 파손되어, 마침내 이 파손 부분이 역반사층으로까지 퍼질 수도 있다. 에지 부분의 파손 부분에 대한 저항 정도를 표시하기 위해, 에지 치핑(edge chipping)에 대한 저항 이란 용어를 사용할 수 있다.

JP-A-61-255846 에 개시된 바와 같이, 반사성 시트가 공지되어 있고 코팅층으로 사용되는데, 이 코팅층은 개선된 충격 저항강도를 갖는 아크릴 중합체중 하나인 아크릴 다상(multi-phase) 공중합체 혼합물로 구성된 아크릴 중합체 박막이다. 그러나, 이러한 박막은 충격 저항강도와 에지 치핑에 대한 저항을 만족할 만한 수준까지는 향상시키지 못한다.

JP-A-63-307940 에 개시된 바와 같이, 반사성 시트는 공지되어 있고, 코팅층으로 사용되는데, 이 코팅층은 에틸렌-아크릴 산 공중합체와 같은 에틸렌 베이스 공중합체 또는 이오노머(ionomer) 박막이다. 그러나, 이러한 박막이 부분적으로 만족할 만한 충격 저항강도 및 에지 치핑에 대한 저항성을 가진다하더라도, 내후성의 감소, 특히 자외선에 의한 박막의 변색이 생길 수 있다.

JP-A-6-138312 에 개시된 바와 같이, 반사성 시트는 공지되어 있고, 코팅층으로 사용되는데, 이 코팅층은 불소화 폴리비닐리덴과 같은 플로오르중합체 박막이다. 이 박막은 충격 저항강도 및 에지 치핑에 대한 저항이 양호하며, 표면이 거의 변색되지 않는 특성을 갖는다. 그러나, 이 박막은 역반사층과 코팅층 위에 형성된 인쇄층에 대한 낮은 접착력을 가지며, 인쇄층의 마모 손실 또는 역반사층으로부터 코팅층이 얇게 갈라지는 일(層剝離)이 일어나서, 시트의 실제 내구성은 낮아지게 된다.

불소화 폴리비닐리덴과 같은 플로오르중합체와, 폴리메틸 메타크릴레이트와 같은 아크릴 중합체로 구성된 표면 보호막은 여러 가지 문헌, 예컨대 JP-B-56-51907, JP-A-57-142359, JP-A-57-187248, JP-A-58-205764, JP-B-61-29874, JP-A-1-262133, JP-A-2-72945, JP-A-3-124754, JP-A-3-288640 및 JP-A-6-8-794에 개시되어 있다. 개시된 박막은 (ⅰ) 제1 성분으로서 플로오르중합체 그리고 제2 성분으로서 아크릴 중합체로 구성되는 혼합물 박막과, (ⅱ) 플로오르중합체로 구성된 외부 표면층과, 아크릴 중합체로 구성되고 외측으로 노출되지 않은 내부 층을 갖는 적층막과, (ⅲ) 제1 성분으로서 플로오르중합체 그리고 제2 성분으로서 아크릴 중합체로 구성된 혼합물 박막의 외부 표면층과, 제1 성분으로서 아크릴 중합체 그리고 제2 성분으로서 플로오르중합체로 구성된 혼합물 박막의 내부층을 갖는 적층막이다.

불소화 폴리비닐리덴과 같은 플로오르중합체는 높은 투명성을 가지며, UV(ultraviolet) 광선 범위에서 흡수 파장을 갖지 않기 때문에, 양호한 내후성을 갖는다. 게다가, 플로오르중합체는 높은 유연성을 갖기 때문에, 충격 저항강도가 필요한 곳에 사용하기 적합하다. 예를 들어, 플로오르중합체는 플라스틱, 고무, 금속, 유리 및 목재로 만들어진 장치의 표면 보호막으로 사용된다.

표면 보호막의 외부 표면층은 막 표면의 얼룩 방지 특성을 향상시키기 위해 제1 성분으로서 플로오르중합체를 포함한다. 이러한 표면 보호막이 반사 시트의 코팅층으로 사용되는 경우, 코팅층의 표면층을 역반사층과 인쇄층에 접착시키는 것은 양호하지 않기 때문에, 시트의 실제 내구성은 향상될 수 없다. 게다가, 상기 표면 보호막은 플로오르중합체막 자체보다는 에지 치핑에 대한 저항이 열악하다. 그리고, 에지 치핑에 대한 저항을 향상시키는 것이 바람직하다. 특히, 도로 표지판, 도표판 등에 반사 시트가 이 위에 형성된 인쇄층과 함께 사용되는 경우, 상기의 개선사항은 즉각적으로 필요하게 된다.

본 발명의 목적은 코팅층을 역반사층과 코팅층에 대한 양호한 접착력을 가짐으로써 양호한 내구성을 가지며, 충격 저항강도와 내후성 및 에지 치핑에 대한 저항이 우수한 역반사성 시트를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 이러한 역반사성 시트의 바람직한 응용중 하나로서 역반사성을 갖는 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 제1 관점에 따라, 역반사층의 주 표면중 하나로부터 조명된 광빔을 역반사하는 역반사층과, 주 표면중 하나에 코팅된 코팅층을 갖는 역반사성 시트를 제공한다. 이 역반사성 시트에 있어서, 상기 코팅층은 표면층과, 상기 주 표면중 하나와 마주보는 면상에 제공된 후면층을 구비하며, 상기 표면층은 메타크릴 베이스 중합체(A)와, 불소화 비닐리덴 베이스 중합체(F)가 55:45 내지 95:5 의 중량비(A:F)로 구성되는 것을 특징으로 한다.

이러한 제1 발명에 있어서, 코팅층은 표면층과, 역반사층의 주 표면중 하나와 마주보는 면상에 제공된 후면층을 구비하고, 표면층은 메틸 메타크릴레이트 베이스 중합체(A)와 불소화 비닐리덴 베이스 중합체(F)가 55:45 내지 95:5의 중량비(A:F)로 구성되기 때문에, 코팅층은 표면층상에 형성된 인쇄층과 역반사층에 대한 양호한 접착력과 양호한 내구성을 가지게 되어, 에지 치핑에 대한 저항이 우수하게 된다.

메틸 메타크릴레이트 베이스 중합체의 함유량은 상기 범위보다 작은 경우, 반사층에 대한 코팅층의 접착력은 약해지게 된다. 메틸 메타크릴레이트 베이스 중합체의 함유량이 상기 범위보다 크게 되는 경우, 에지 치핑에 대한 저항성은 감소하게 된다.

코팅층의 표면층과 역반사층 사이에 후면층이 제공되기 때문에, 에지 치핑에 대한 저항성은 표면층에 있는 중합체의 중량비의 결과와 관련하여 개선된다.

본 발명의 제2 관점에 따라, 역반사층의 주 표면중 하나로부터 조명된 광빔을 역반사하는 역반사층과, 상기 주 표면중 하나 위에 코팅된 코팅층을 갖는 역반사성 시트를 제공한다. 이 역반사성 시트에 있어서, 상기 코팅층은 표면층, 중간층 및 상기 주 표면중 하나와 마주보는 면상에 제공된 후면층을 이 순서대로 구비하며, 상기 표면층은 제1 성분으로서 메틸 메타크릴레이트 베이스 중합체를 포함하며, 상기 중간층은 제1 성분으로서 불소화 비닐리덴 베이스 중합체를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이 제2 발명에 있어서, 코팅층은 주 표면중 하나와 마주보는 면상에 제공된 표면층, 중간층 및 후면층을 이 순서대로 구비하고, 표면층은 제1 성분으로서 메틸 메타크릴레이트 베이스 중합체를 포함하며, 중간층은 제1 성분으로서 불소화 비닐리덴 베이스 중합체를 포함하기 때문에, 코팅층은 표면층상에 형성된 역반사층과 인쇄층에 대해 양호한 접착력과 내구성을 가지며, 역반사층은 에지 치핑에 대한 저항성이 우수해진다.

코팅층의 표면층과 역반사층 사이에 후면층이 제공되기 때문에, 에지 치핑에 대한 저항성은 표면층과 중간층을 갖는 구조에 의해 이루어진 결과와 관련하여 개선된다.

메틸 메타크릴레이트 중합체(A)와 불소화 비닐리덴 베이스 중합체(F)로부터 5:95 내지 45:55 의 중량비로 중간층을 형성하기 위해 에지 치핑에 대한 저항성을 향상시키는 것이 바람직하다.

제2 발명에 있어서, 메틸 메타크릴레이트 중합체(A)와 불소화 비닐리덴 베이스 중합체(F)로부터 55:45 내지 95:5의 중량비로 표면층을 형성함으로써, 에지 치핑에 대한 저항성을 증가시키면서, 인쇄층에 대한 코팅층의 접착력을 개선시키게 된다.

제1 및 제2 발명에 있어서, 메틸 메타크릴레이트 중합체(A)와 불소화 비닐리덴 베이스 중합체(F)로부터 55:45 내지 95:5의 중량비로 후면층을 형성함으로써, 역반사층상에 조명된 면을 갖는 후면층의 면에 대한 양호한 접착력을 갖는 인쇄층의 형성이 가능하며, 게다가 역반사층에 대한 접착력과 에지 치핑에 대한 저항성의 개선이 가능해진다.

또한 상기 코팅층에 대해 충격 저항강도와 내후성이 우수한 것은, 이 코팅층이 메틸 메타크릴레이트 베이스 중합체와 불소화 비닐리덴 베이스 중합체를 포함하는 혼합층, 또는 메틸 메타크릴레이트 베이스 중합체를 제1 성분으로 갖는 층과 불소화 비닐리덴 베이스 중합체를 제1 성분으로 갖는 층의 적층, 또는 혼합층과 적층 모두를 포함하기 때문이다.

코팅층은 반사 휘도와, 이 반사 휘도와 시간과의 안정성(반사 휘도의 보유)을 증가시키기 위해, 적어도 90%의 광을 모두 통과시키는 것이 바람직하다.

제1 및 제2 발명의 반사성 시트가 복수의 투명 미세구로 형성된 렌즈 수단, 상기 렌즈 수단이 부분적으로 고정된 지지 부재, 코팅층에 접착된 복수의 연결부를 가짐으로써 코팅층과의 사이에 투명 미세구를 캡슐화하는 공간이 형성되는 결합층과, 상기 렌즈 수단과 접촉하도록 제공된 반사기를 구비하는 역반사층을 갖는 캡슐화된 렌즈형 역반사 시트인 경우, 캡슐화된 렌즈형 역반사 시트에서 부분적으로 중요한 에지 치핑에 대한 저항성이 개선되고, 역반사 시트는 역반사층과 인쇄층에 대한 코팅층의 양호한 접착력을 갖게 되며, 충격 저항강도와 내후성이 우수하게 되어 역반사성 시트는 양호한 내구성을 갖게 된다.

제1 또는 제2 발명의 역반사성 시트가 장치 몸체와, 원하는 크기와 형태로 절단 또는 펀칭 가공으로 처리되고 야외에서 사용된 장치, 예를 들어 교통 표지판, 도표판 등과 같은 접착 수단으로 장치 몸체에 접착된 역반사성 시트를 구비하는 장치에 사용되는 경우, 상기 기술된 시트의 양호한 특성이 장치에 첨가될 수 있다.

본 발명의 역반사성 시트의 성분은 이후 더 상세히 기술될 것이다.

역반사층

역반사층으로서 다음에 기술된 역반사층중 하나를 사용하는 것이 바람직할 것이다.

a. 캡슐화된 렌즈형 역반사층, 이것은 도 1에 도시된 바와 같이, 복수의 투명 미세구(3)로 형성된 렌즈 수단과, 렌즈 수단이 부분적으로 고정된 지지 부재(7)와, 코팅층(1)에 결합된 복수의 연결부(8)를 가짐으로써 코팅층과의 사이에 투명 미세구를 캡슐화하는 공간(2)이 형성되는 결합층(5)과, 렌즈 수단과 접촉하여 제공된 반사기(4)를 포함하며, 캡슐화된 렌즈형 역반사성 시트에 사용된다. 도 1에 있어서, 참조번호 6은 접착층을 나타낸다.

b. 각주형 역반사층, 이것은 평평한 면과, 이 평평한 면에 대향하여 표면상에 위치하여 입사광을 입사 방향으로 다시 반사시키는 복수의 삼각 돌출부를 갖는 프리즘부(22)를 포함하며, 도 2에 도시된 것과 같은 각주형 역반사 시트에 사용되고, 이 각주형 역반사 시트는 코팅층(21), 프리즘부(22), 착색(coloring)층(23), 프라이머층(24), 접착층(25) 및 방출층(예를 들어, 라이너 또는 방출 종이)(26)를 포함한다.

c. 밀폐된 렌즈형 역반사층, 이것은 복수의 투명 미세구로 형성된 렌즈 수단과, 렌즈 수단이 전체적으로 고정되고, 전체 표면 위에 코팅층에 접착된 수지층과, 렌즈 수단으로부터 임의의 거리에 제공된 반사기를 포함하며, 밀폐된 렌즈형 역반사 시트에 사용된다.

상기 기술된 것들 중에서, 상대적으로 높은 반사 휘도와 반사 휘도의 양호한 보유가 용이하게 이루어질 수 있는 역반사층 a 및 b가 바람직하다. 높은 유연성을 갖는 반사성 시트의 용이한 생성의 관점에서는 역반사층 a가 바람직하다. 반사성 시트가 높은 유연성을 가짐으로써, 이 시트가 교통 표지판과 에지를 둥글게 하기 위해 구부러진 에지를 갖는 물품에 접착된 경우, 이 물품의 에지로부터 역반사성 시트가 벗겨지는 것을 방지할 수 있다.

투명 미세구

투명 미세구로서, 소정의 굴절율을 갖는 유리 구슬 또는 플라스틱 구슬이 사용될 수 있으며, 바람직한 굴절율은 일반적으로 1.4 내지 2.7 이 된다.

역반사층이 캡슐화된 렌즈형 역반사층 a 인 경우, 굴절율은 1.6 내지 2.3 인 것이 바람직하다. 굴절율이 이 범위를 넘게 되면, 역반사성을 잃게 될 것이다. 즉, 입사광의 방향에서 역반사되는 광의 양이 감소하게 되고, 반사된 광의 관찰 각도가 커지게 된다. 관찰 각도가 어느 정도로 커지게 되면, 관찰 형태의 광각의 역반사성 시트에 사용될 수 있으며, 허용가능한 범위내에서 반사 휘도를 유지하면서 관찰 각도가 커지게 된다. 그러나, 관찰 각도가 너무 크면, 반사 휘도는 바람직하지 않은 정도까지 감소하게 된다. 그러므로, 더욱 바람직한 굴절율은 1.9 와 2.1 사의 범위가 된다.

역반사층이 밀폐된 렌즈형 역반사층 c 인 경우, 미세구의 굴절율은 적어도 2.0 이 바람직하며, 더욱 바람직한 것은 적어도 2.1 이다. 굴절율이 너무 작으면, 투명 미세구와 반사층 사이의 거리가 커지게 되므로, 반사 시트의 전체 두께를 감소시키는 것이 어렵게 된다. 이론적으로, 만일 약 2.8의 굴절율을 갖는 투명 미세구가 사용된다면, 투명 미세구와 반사층은 매우 가까이 위치할 수 있다. 그러나, 이러한 높은 굴절율을 갖는 미세구를 생성하는 것은 거의 불가능하다.

미세구의 직경은 일반적으로 10 내지 200 ㎛ 이며, 바람직하게는 20 내지 150 ㎛, 가장 바람직하게는 25 내지 80 ㎛ 이다. 직경이 너무 작으면, 균일한 직경과 굴절율을 갖는 미세구를 생성하는 것이 어려우며, 이러한 미세구를 포함하는 반사성 시트의 반사 휘도는 감소하게되어, 역반사성도 감소하게 된다. 직경이 너무 크면, 반사성 시트의 두께는 증가할 것이며, 예를 들어 장치의 둥근 에지로부터 반사성 시트가 벗겨지는 것을 방지하는 것이 어려워질 것이다.

상이한 굴절율을 갖는 두 종류 이상의 투명 미세구가 조합되어 사용될 수 있으며, 또는 상이한 직경을 갖는 두가지 형태 이상의 투명 미세구가 조합되어 사용될 수 있다.

투명 미세구가 광 투명성을 유지하면서 착색제에 의해 착색되는 경우, 반사된 광은 입사광의 색과는 다른 색을 가지게 된다.

프리즘 부재

각주형 역반사층 b의 프리즘 부재는 입사광이 통과하는 평평한 표면과, 입사 방향과 반대 방향으로 입사광을 효율적으로 전반사시키는 복수의 삼각 피라미드 성분을 포함한다. 이 프리즘 부재는 역학적 강도, 광 반사율 등의 관점에서, 폴리카보나이트 수지, 이오노머 수지 또는 아크릴 수지로 형성되는 것이 바람직하다. 양호한 반사성과 넓은 범위의 관찰 각을 제공하기 위해, 각 삼각 피라미드의 바닥의 일면의 길이는 0.1 내지 3.0 mm 인 것이 바람직하다. 프리즘 부재의 두께, 즉 피라미드의 최상단으로부터 평평한 표면 까지의 거리는 50 내지 500 ㎛인 것이 바람직하다. 이 두께가 50 ㎛ 보다 작게 되면, 역학적 강도는 감소하고, 삼각 피라미드의 높이는 바람직한 값에 도달하지 못해, 반사성이 감소하게 된다. 이 두께가 500 ㎛를 넘게 되면, 반사성 시트의 전체 두께가 너무 커지게 되어, 장치의 둥근 에지로부터 반사성 시트가 벗겨지는 것을 방지하기 어렵게 될 것이다.

각주형 역반사성 시트는 프리즘 부재 아래에, 도 2에 도시된 것과 같이 착색층, 프라이머층, 접착층 및 방출층을 포함한다.

결합층

캡슐화된 렌즈형 역반사층의 결합층은 복수의 투명 미세구인 렌즈 수단이 부분적으로 고정된 지지 부재와, 코팅층에 결합되어 투명 미세구를 캡슐화하기 위한 공간이 코팅층과 결합층 사이에 형성되는 복수의 연결 부분을 포함한다.

결합층은 폴리우레탄, 아크릴 중합체, 폴리에스테르, 폴리비닐 클로라이드 중합체, 폴리비닐리덴 클로라이드 중합체, 폴리올레핀등으로부터 선택된 적어도 하나의 중합체를 포함한다.

결합층은 아크릴 중합체가 내후성이 좋고 투명 미세구에 대한 접착 강도가 커서 미세구를 단단하게 고정할 수 있기 때문에 아크릴 중합체로 형성하는 것이 바람직하다. 게다가, 코팅층의 후면층이 상기 중량 범위에서 메틸 메타크릴레이트 베이스 중합체와 불소화 비닐리덴 베이스 중합체를 포함하는 경우, 역반사층과 코팅층 사이의 접착력은 용이하게 향상된다.

아크릴 중합체는 알킬 아크릴레이트 또는 알킬 메타크릴레이트를 갖는 단량체를 중합함으로써 제공된 중합체인 것이 바람직하다. 알킬 아크릴레이트 또는 메카트릴레이트로서, 알킬 그룹인 메틸, 에틸, 이소프로필, 부틸, 이소부틸, 이소옥틸, 2-메틸부틸, 2-에틸헥실, 라우릴, 스테아릴, 시클로헥실, 이소보르닐, 2-히드록시에틸, 2-히드록시프로필, 3-클로로-2-히드록시프로필, 히드록시에토시에틸, 메토시에틸, 에토시에틸, 이메틸아미노에틸, 디에틸아미노에틸 및 클로시딜중에서 적어도 아나의 알킬 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트가 사용될 수 있다. 단량체는 아크릴산, 메타크릴산, β-히드록시에틸 카르복실레이트, 이타콘산, 말레산, 푸마르산, 스티렌, 클로로스티렌, α-메틸스티렌, 비닐톨루엔, 아크릴아미드, 메타크릴아미드, N-메틸올아미드, N-메톡시메틸아크릴아미드, 비닐 클로라이드, 비닐 아세테이트, 비닐 프로피오네이트, 아크릴로니트릴, 비닐피리딘, N,N-디메틸아크릴아미드, N,N-디에틸아크릴아미드, N-아크릴모르폴린, N-아크릴피페리딘 등과 같은 공중합가능한 단량체를 부가적으로 포함할 수 있다.

아크릴 중합체는 메틸 메타크릴레이트, 이소옥틸 아크릴레이트 및 에틸 아크릴레이트를 포함하는 단량체 혼합물를 공중합함으로써 제공된 공중합체인 것이 바람직하다.

아크릴 중합체의 중량 평균 분자량은 10,000 내지 1,000,000 까지가 바람직하며, 100,000 내지 500,000 까지가 더욱 바람직하다.

아크릴 중합체는 열경화성 중합체이거나 방사선 경화성 중합체(radiation curable polymer)와 같은 열가소성 중합체나 경화성 중합체가 될 수 있다. 경화성 중합체, 특히 방사선 경화성 중합체가 사용되는 것이 바람직하다. 방사선 경화성 중합체가 사용되는 경우, 아크릴 단량체와 같은 반응성 희석제가 첨가되어, 경화전 결합층의 유동성이 용이하게 제어될 수 있기 때문에, 캡슐화된 렌즈형 역반사층의 형성이 용이해진다. 결과적으로, 시트의 전체 표면 위로 균일하고 높은 반사 휘도를 갖는 반사성 시트를 생성하는 것이 가능해진다. 결합층에 방사선 경화성 중합체를 이용한 반사성 시트와 이것의 생성이 JP-A-52-11059(=JP-B-61-13561)에 개시되어 있다.

결합층의 두께는 일반적으로 10 내지 200 ㎛ 이고, 바람직하게는 20 내지 80 ㎛, 더욱 바람직하게는 30 내지 70 ㎛ 이다. 결합층의 두께가 너무 얇으면, 충격 저항강도가 감소되어, 코팅층 위에 인쇄층의 형성이 반사성 시트의 생성 후에 어려워진다. 결합층의 두께가 너무 두꺼우면, 반사성 시트의 유연성이 감소되어, 복수의 투명 미세구를 캡슐화하기 위한 공간의 형성이 어려워질 수 있다.

결합층은 상기 중합체외에, 안료(예를 들어, 루틸 티타늄 2산화물 등), 중합 개시체, 교차결합 작용제, 산화 방지제, UV 광흡수제, 살균제, 정전기 방지제, 높은 지방산 등과 같은 첨가물을 포함할 수 있다.

반사기

반사기로서, 경면광택도를 갖는 박막, 진주성 안료 등을 포함하는 반사성 수지막이 사용될 수 있다. 박막은 알루미늄, 구리, 은, 금, 아연 등과 같은 금속이나 CeO₂, Bi₂O₃, ZnS, TiO₂, CaF₂, Na₃AIF₆, SiO₂, MgF₂등과 같은 화합물로부터 증착과 같은 박막 형성 방법에 의해 형성될 수 있다. 반사성 수지막은 렌즈 성분 위에 수지와 진주성 안료(예를 들어, BiOCl4, PbCO3, 물고기 비늘로부터 얻은 구아닌 등)를 포함하는 도료(paint)를 코팅함으로써 형성될 수 있다.

반사기는 캡슐화된 렌즈 역반사층의 경우에 각 투명 미세구의 하부 반쪽 표면과 접촉하도록 형성된다.

반사기의 두께는 일반적으로 0.01 내지 10 ㎛ 이며, 0.05 내지 5 ㎛ 인 것이 바람직하다.

진주성 안료는 반사기의 반사 효율을 증가시키기 위해 결합층에 첨가될 수 있다.

제1 발명의 코팅층

상기 기술된 바와 같이, 제1 발명에 사용된 코팅층은 표면층과, 역반사층의 주 표면중 하나와 마주보는 면에 제공된 후면층을 포함하며, 표면층은 55:45 내지 95:5의 중량비로 메틸 메타크릴레이트 베이스 중합체(A)와 불소화 비닐리덴 베이스 중합체(F)를 포함한다.

메틸 메타크릴레이트 베이스 중합체는 주 성분으로서 메틸 메타크릴레이트를 포함하는 단량체를 중합함으로써 얻어진 중합체를 말한다. 단량체내의 메틸 메타크릴레이트의 함유량은 중량이 적어도 60% 인 것이 바람직하며, 적어도 90% 인 것이 더욱 바람직하다. 단량체내의 메틸 메타크릴레이트의 함유량이 중량을 기준으로 60% 이하가 되면, 메틸 메타크릴레이트 베이스 중합체와 불소화 비닐리덴 베이스 중합체의 상화성(compatibility)이 감소하게 되어, 에지 치핑에 대한 저항력도 감소하고, 역반사층과 인쇄층에 대한 코팅층의 접착력이 열악하게 된다.

메틸 메타크릴레이트 베이스 중합체의 제공에 대한 단량체는 메틸 메타크릴레이트(예를 들어, 에틸 메타크릴레이트, 프로필 메타크릴레이트, 부틸 메타크릴레이트 등), 아크릴레이트(예를 들어, 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 프로필 아크릴레이트, 부틸 아크릴레이트 등), 플로오르 단량체(예를 들어, 불소화 비닐리덴, 헥사플로오르프로필렌, 테트라플로오르에틸렌, 트리플로오르에틸렌 등)등 보다는 메타크릴레이트와 같은 적어도 하나의 공중합가능한 단량체를 선택적으로 포함할 수 있다.

메틸 메타크릴레이트 베이스 중합체는 상기 공중합가능한 단량체가 그래프트(graft) 중합되는 메틸 메타크릴레이트의 주세(backbone) 중합체를 포함하는 그래프트 공중합체가 될 수 있다.

불소화 비닐리덴 베이스 중합체는 제1 성분으로서 불소화 비닐리덴을 갖는 단량체를 중합함으로써 제공된 중합체를 말한다. 단량체내의 불소화 비닐리덴의 함유량은 중량이 적어도 60% 인 것이 바람직하며, 적어도 90%인 것이 더욱 바람직하다. 단량체내의 불소화 비닐리덴의 함유량이 60% 이하가 되면, 메틸 메타크릴레이트 베이스 중합체와 불소화 비닐리덴 베이스 중합체 사이의 상화성은 감소되어, 에지 치핑에 대한 저항력도 감소하게 된다. 게다가, 충격 저항강도가 감소하고, 반사 보유율도 모든 광에 대한 코팅층의 투과율의 감소로 감소하게 된다.

불소화 비닐리덴 베이스 중합체의 제공에 대한 단량체는 불소화 비닐리덴을 제외한 플로오르단량체(예를 들어, 헥사플로오르프로필렌, 테트라플로오르에틸렌, 트리플로오르클로로에틸렌 등), 메타크릴레이트(예를 들어, 메틸 메타크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, 프로필 메타크릴레이트, 부틸 메타크릴레이트 등), 아크릴레이트(예를 들어, 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 프로필 아크릴레이트, 부틸 아크릴레이트 등)등과 같은 적어도 하나의 공중합가능한 단량체를 선택적으로 포함할 수 있다.

불소화 비닐리덴 베이스 중합체는 상기 공중합가능한 단량체가 그래프트 중합되는 불소화 비닐리덴의 주세 중합체를 갖는 그래프트 공중합체가 될 수 있다.

불소화 비닐리덴 베이스 중합체의 평균 구정(球晶:spherulite) 직경은 1.6 ㎛ 또는 그 이하인 것이 바람직하며, 1.5 ㎛ 또는 그 이하인 것이 더욱 바람직하다. 평균 구정 직경이 너무 크면, 모든 광에 대한 코팅층의 투과율은 예컨대 90% 나 그 이하로 감소하게 되어, 반사 휘도도 감소하게 된다. 평균 구정 직경은 레이저 소각 산란 방법(laser small angle scattering method)에 의해 불소화 비닐리덴 베이스 중합체의 박막내에서 측정된다.

상기 기술된 바와 같이, 메틸 메타크릴레이트 베이스 중합체(A)와 불소화 비닐리덴 베이스 중합체의 중량비를 55:45 내지 95:5의 범위내로 유지하는 것이 중요하다. 역반사층과 인쇄층에 대한 코팅층의 접착력과, 에지 치핑에 대한 저항력을 양호한 균형상태로 개선하기 위해, 이 중량비는 60:40 내지 90:10 이 바람직하며, 70:30 내지 80:20 이 더욱 바람직하다.

메틸 메타크릴레이트 베이스 중합체와 불소화 비닐리덴 베이스 중합체의 전체 함유량은 표면층내의 모든 중합체의 전체 중량에 기초하여 중량이 적어도 80% 인 것이 바람직하며, 적어도 90% 인 것이 더욱 바람직하다. 전체 함유량이 80% 이하가 되면, 역반사층과 인쇄층에 대한 접착력과 에지 치핑에 대한 저항력은 감소하게 된다.

상기 기술된 바와 같이, 후면층은 역반사층과 표면층 사이에 삽입된다. 일반적으로, 후면층은 역반사층과 표면층 모두에 양호한 접착력을 갖는 중합체, 예를 들어 아크릴 중합체, 폴리비닐 클로라이드 중합체, 폴리비닐리덴 클로라이드 중합체, 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체 등을 포함한다. 이 후면층은 메틸 메타크릴레이트 베이스 중합체(A)와 불소화 비닐리덴 베이스 중합체(F)가 55:45 내지 95:5 의 중량비로, 바람직하게는 60:40 내지 90:10의 중량비로, 더욱 바람직하게는 70:30 내지 80:20의 중량비로 혼합된 혼합물을 포함하는 것이 바람직하다.

후면층에 있는 메틸 메타크릴레이트 베이스 중합체와 불소화 비닐리덴 베이스 중합체는 표면층에 사용된 중합체와 동일한 중요성을 가지며, 각각의 중합체는 표면층에서 사용된 것과 동일한 단량체를 중합시킴으로써 제공될 수 있다.

후면층에 있는 메틸 메타크릴레이트 베이스 중합체와 불소화 비닐리덴 베이스 중합체의 전체 함유량은 후면층에 있는 모든 중합체의 전체 중량에 기초하여, 중량이 적어도 80%인 것이 바람직하며, 적어도 90%인 것이 더욱 바람직하다. 전체 함유량이 80% 이하가 되면, 역반사층과 인쇄층에 대한 코팅층의 접착력과 에지 치핑에 대한 저항력이 감소할 수 있어, 인쇄층은 양호한 접착력으로 형성되지 않을 수 있다.

후면층에 있는 불소화 비닐리덴 베이스 중합체의 함유량은 표면층에 있는 중합체의 함유량보다 큰 것이 바람직하므로, 에지 치핑에 대한 저항력과 충격 저항강도는 증가된다. 이 경우에 있어서, 후면층에 있는 불소화 비닐리덴 베이스 중합체의 함유량은 각 층에 있는 중합체의 중량이 100 이라면, 표면층에 있는 중합체의 중량보다 큰 적어도 1 인 것이 바람직하며, 적어도 5인 것이 더욱 바람직하다.

코팅층의 두께는 10 내지 200 ㎛ 사이의 범위내인 것이 바람직하며, 30 내지 100 ㎛ 사이의 범위내인 것이 더욱 바람직하다. 코팅층의 두께가 너무 작으면, 에지 치핑에 대한 저항력과 충격 저항강도는 감소하게될 것이다. 코팅층의 두께가 너무 크면, 반사성 시트의 유연성이 감소하여, 둥근 에지로부터 코팅층이 벗겨지는 것을 방지하는 것이 어렵게 될 것이다. 반사성 시트가 캡슐화된 렌즈형 반사성 시트인 경우, 코팅층의 두께가 너무 작으면, 복수의 투명 미세구를 캡슐화하는 공간은 외압에 의해 발생된 코팅층의 변형에 의해 파손될 것이다. 코팅층의 두께가 너무 크면, 결합층의 연결부는 코팅층의 후면층에 양호하게 접착되지 않을 것이므로, 코팅층은 사용중에 역반사층으로부터 벗겨질 수 있다.

코팅층의 각 층의 두께는 적합하게 선택됨으로써, 전체 코팅층의 두께는 상기 범위내에 있게 된다. 후면층의 두께가 표면층의 두께보다 커서, 에지 치핑에 대한 저항력이 용이하게 향상될 수 있는 것이 바람직하다. 이 경우, 표면층의 두께는 1 내지 90 ㎛ 인 것이 바람직하며 3 내지 25 ㎛ 인 것이 더욱 바람직하고, 후면층의 두께는 9 내지 110 ㎛ 인 것이 바람직하며 27 내지 50 ㎛ 인 것이 더욱 바람직하다.

코팅층에 있어서, 후면층은 2개 이상의 층을 포함할 수 있다.

코팅층은 박막을 형성하는 임의의 종래기술에 의해 형성될 수 있다. 예컨대, 코팅층은 각각의 층을 형성하기 위해 압출 다이스(extrusion dies)를 이용하여 용융 압출함으로써 적층 박막의 형태로 형성한다.

코팅층의 각 층은 산화 방지제, UV 광흡수제, 착색제 등과 같은 첨가제를 포함할 수 있다.

제2 발명의 코팅층

제2 발명의 코팅층은 표면층과, 중간층과, 주 표면중 하나의 면과 마주보는 면에 제공된 후면층을 이 순서대로 포함하는데, 상기 표면층은 주 성분으로서 메틸 메타크릴레이트 베이스 중합체를 포함하며, 중간층은 주 성분으로서 불소화 비닐리덴 베이스 중합체를 포함한다.

표면층에 적층된 중간층은 주 성분으로서 불소화 비닐리덴 베이스 중합체를 포함하기 때문에, 표면층에 영향을 줄 수 있는 외력을 흡수하도록 하는 큐션 효과를 갖는다. 그 결과, 에지 치핑에 대한 저항력과 충격 저항은 개선된다. 게다가, 표면층은 주 성분으로서 메틸 메타크릴레이트 베이스 중합체를 포함하기 때문에, 인쇄층은 양호한 접착력으로 표면층상에 형성될 수 있다.

메틸 메타크릴레이트 베이스 중합체와 불소화 비닐리덴 베이스 중합체는 서로 양호한 상화성을 갖기 때문에, 표면층과 중간층은 충분한 접착력으로 접착되어 에지 치핑에 대한 저항력을 개선할 수 있다.

중간층이 5:95 내지 45:55의 중량비, 더욱 바람직하게는 10:90 내지 40:60의 중량비, 가장 바람직하게는 20:80 내지 30:70의 중량비(A:F)로 불소화 비닐리덴 베이스 중합체(F)와 조합된 메틸 메타크릴레이트 베이스 중합체(A)를 포함하는 경우, 에지 치핑에 대한 저항력과 충격 저항강도가 더욱 개선된다.

표면층이 45:55 내지 95:5의 중량비, 바람직하게는 60:40 내지 90:10 의 중량비, 가장 바람직하게는 70:30 내지 80:20의 중량비(A:F)로 메틸 메타크릴레이트 베이스 중합체(A)와 조합된 불소화 비닐리덴 베이스 중합체(F)를 포함한 경우, 인쇄층에 대한 표면층의 접착력과 에지 치핑에 대한 저항력은 추가로 개선된다.

후면층에 있는 메틸 메타크릴레이트 베이스 중합체와 불소화 비닐리덴 베이스 중합체는 상기 설명된 제1 발명의 표면층에서 사용된 중합체와 동일한 중요성을 가지며, 각각의 중합체는 상기 설명된 제1 발명의 표면층에서 사용된 단량체와 동일 한 단량체를 중합함으로써 제공될 수 있다.

후면층은 중간층과 역반사층 사이에 삽입될 수 있다. 이 제2 발명의 후면층은 상기 설명된 제1 발명의 후면층에 의해 달성된 것과 동일한 효과를 달성할 수 있다. 후면층의 구조는 상기 설명된 제1 발명의 후면층의 것과 동일한 것이 발마직하다.

코팅층의 두께는 제1 발명과 동일한 이유로 10 내지 200 ㎛인 것이 바람직하며, 30 내지 100 ㎛ 인 것이 더욱 바람직하다.

코팅층의 각 층의 두께는 적당하게 선택되어 전체 코팅층의 두께가 상기 범위내에 있게 된다. 중간층의 두께가 표면층 또는 후면층의 두께보다 크게 됨으로써 에지 치핑에 대한 저항력이 용이하게 개선될 수 있다. 이 경우, 표면층의 두께는 1 내지 60 ㎛ 인 경우 바람직하며 3 내지 20 ㎛ 인 것이 더욱 바람직하고, 중간층의 두께는 8 내지 80 ㎛ 인 것이 바람직하며 24 내지 35 ㎛인 것이 더욱 바람직하고, 후면층의 두께는 1 내지 60 ㎛인 것이 바람직하며 3 내지 20 ㎛ 인 것이 더욱 바람직하다.

코팅층에 있어서, 후면층 및 중간층 모두 또는 하나는 2개 이상의 층을 포함할 수 있다.

코팅층은 박막을 형성하는 임의의 종래기술에 의해 형성될 수 있다. 예를 들어, 코팅층은 각각의 층을 형성하기 위해 압출 다이스(extrusion dies)를 이용하여 용융 압출함으로써 적층 박막의 형태로 형성한다.

코팅층의 종탄성계수(縱彈性係數:Young's Modulus)

제1 및 제2 발명에서 전체 코팅층의 종탄성계수는 종방향(machine direction:MD)과 횡방향(transverse direction:TD)에서의 종탄성계수의 전체값에 따라, 적어도 350 kg/mm²이 바람직하며, 150 내지 250 kg/mm²이 더욱 바람직하다. 이 종탄성계수가 너무 크면, 에지 치핑에 대한 저항력은 감소할 것이다.

코팅층의 각 층은 신축성이 없는 박막으로 형성되는 것이 바람직하다. 신축성이 없는 박막으로 형성된 각 층은 내열 치수안정성(heat resistant dimensional stability)에 대한 저항력을 개선시킬 수 있다. 신축성이 없는 박막이 생성되어, 전체 코팅층의 횡방향에 대한 종방향의 종탄성계수의 비율은 0.8 내지 1.25, 더욱 바람직하게는 0.9 내지 1.1 사이의 범위가 된다.

인쇄층

본 발명에 따라, 코팅층은 양호한 접착력으로 표면층상에 형성될 수 있다. 이 인쇄층은 그라비어(gravure) 코팅과 같은 코팅 공정 또는 스크린 인쇄와 같은 인쇄 공정에 의해, 안료 또는 염료와 같은 착색제를 포함하는 인쇄 잉크와, 열가소성 수지, 열경화성 수지 및 방사선 경화성 수지로부터 선택된 적어도 하나의 수지를 가함으로써 표면층위에 형성될 수 있다. 열가소성 수지로서, 아크릴 중합체가 바람직한데, 이는 아크릴 중합체가 메틸 메타크릴레이트 베이스 중합체를 포함하는 표면층에 대한 인쇄층의 접착력을 더욱 개선할 수 있기 때문이다.

인쇄층은 반사성 시트의 생성 단계 동안 또는 장치에 반사성 시트를 접착한 후, 반사성 시트상에 형성될 수 있다. 인쇄층이 생성 단계에서 반사성 시트상에 형성된 경우, 반사성 시트의 생성 공정은 다음 단계들중 하나를 포함하게 된다.

(ⅰ) 역반사층과 코팅층을 적층한 후, 표면층의 표면상에 인쇄층을 형성하는 단계, 또는

(ⅱ) 표면층의 표면상에 인쇄층을 형성하여 인쇄층을 갖는 코팅층을 제공하고, 인쇄층을 갖는 코팅층과 역반사층을 적층하는 단계.

상기 단계 (ⅱ)에 의해 인쇄층을 형성하기 위해, 반사성 시트는 본 발명의 반사성 시트만큼 양호한 충격 저항강도를 갖는 코팅층을 포함한다. 예를 들어, 인쇄층이 종래의 반사성 시트에서 사용되었을 메틸 메타크릴레이트 베이스 중합체의 단일 층막으로 형성된 종래의 코팅층상에 형성되었다면, 인쇄 단계에서나 이후 인쇄층의 건조 단계에서 코팅층에 미세한 금이 생겨, 결과적으로 코팅층은 파손된다. 즉, 종래의 반사성 시트 생성 공정에 있어서, 상기 단계 (ⅱ)는 채택될 수 없다.

본 발명의 반사성 시트의 후면층은 메틸 메타크릴레이트 베이스 중합체와 불소화 비닐리덴 베이스 중합체가 상기 중량비로 포함된 경우, 인쇄층은 양호한 접착력으로 역반사층이 적층되는 후면층의 표면, 즉 적층면상에 형성될 수 있다.

후면층의 적층면상에 인쇄층을 형성하기 위해, 본 발명의 반사성 시트의 생성 공정은 후면층의 적층면상에 인쇄층을 형성하여 상기 단계 (ⅱ)와 같이 형성된 인쇄층을 갖는 코팅층을 제공하고, 인쇄층이 있는 코팅층을 역반사층에 적층하는 단계를 포함한다.

이러한 후면층이 사용되는 경우, 인쇄층은 표면층의 외면과 후면층의 외면 즉, 코팅층의 양 표면상에 제공될 수 있다.

후면층의 적층면상의 인쇄층의 형성에 사용된 인쇄 잉크는 상기 기술된 것과 동일한 이유로 아크릴 중합체를 포함하는 것이 바람직하다.

인쇄층은 표면상의 인쇄층의 형성에 사용된 것과 동일한 방법에 의해 후면층의 적층면상에 형성될 수 있다.

역반사성을 갖는 장치

본 발명의 역반사성 시트의 바람직한 응용중 하나에 있어서, 반사성 시트는 결합 수단 없이, 역반사성을 가져야 하는 장치의 몸체에 결합된다.

이러한 경우에, 반사성 시트는 결합 수단으로 장치 몸체에 결합된 후나 결합되기 전에 소정의 크기와 형태로 절단 또는 펀칭 가공으로 처리된다.

종래의 반사성 시트의 경우, 공정 후 코팅층의 에지상에 거의 볼 수 없는 미세한 금이 발생하고, 이로써 에지 치핑에 대한 저항력이 열악해진다. 반사성 시트는 상기 기술된 에지 치핑에 대한 개선된 저항력을 갖기 때문에, 본 발명은 실제 사용에 충분한 양호한 역반사성을 갖는 장치를 제공할 수 있다.

결합 수단으로서, 양면 접착 테이프, 압력 감응 접착제, 열 감응 접착제 등과 같이 종래의 반사성 시트에 사용된 임의의 하나를 사용할 수 있다.

장치가 도로표지판, 도표판 등과 같이 야외에 사용되는 경우, 아크릴 중합체를 포함하는 압력 감응 또는 열 감응 접착제가 사용되는데, 이유는 아크릴 중합체가 양호한 내후성과, 반사성 시트를 장치 몸체에 결합하기 위한 적절한 점성과, 압력 감응 또는 열 감응 접착제에 비해 상대적으로 오랜 기간 동안 유지되는 접착 강도를 가질 수 있기 때문이다.

아크릴 중합체로서, 알킬 아크릴레이트(예를 들어, 이소옥틸 아크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 이소보닐 아크릴레이트 등)와 산 단량체(예를 들어, 아크릴 산 등)를 포함하는 공중합체가 바람직하다. 아크릴 중합체는 N,N-디메틸아크릴아미드, N,N-디에틸아크릴아미드, N-아크릴모르폴린, N-아크릴피페리딘 등과 같은 베이스 단량체를 추가로 포함할 수 있다. 접착제는 장치 몸체에 대한 접착 강도를 증가시키기 위해 아크릴 중합체와 페놀 수지의 혼합물을 포함하는 것이 바람직하다.

기타

본 발명의 반사성 시트에 있어서, 반사성 시트의 생성 단계에서 역반사층의 주 표면중 상기 한 면과 대향하는 다른 표면상에 접착층이 있는 형태로 결합 수단을 미리 제공하는 것이 가능하다.

반사성 시트의 강도를 전체적으로 조절하고, 반사성 시트가 많은 양의 가소제를 함유하는 플라스틱으로 형성된 장치에 접착되는 경우 역반사층에 대한 장치로부터 가소제의 이동을 방지하기 위해, 플라스틱막은 접착층과 역반사층 사이에 삽입될 수 있다.

역반사성 시트의 생성 방법의 상세한 설명은 이하 예를 들어 기술될 것이다.

본 발명에 따라, 역반사성 시트는 역반사층과 인쇄층에 대한 코팅층의 양호한 접착력을 갖기 때문에, 역반사성 시트는 양호한 내구성과 에지 치핑에 대한 좋은 저항력을 가지며, 충격 저항강도와 내후성에서도 우수하게 된다.

본 발명은 역반사 시트의 개선에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 교통 표지판, 도표(guidepost)판 등과 같은 장치에 접착시켜 이 장치에 역반사성을 갖게하는 역반사성 시트에 관한 것이다. 추가로, 본 발명은 역반사성을 갖는 그러한 장치에 관한 것이다.

본 발명은 다음 실시예에 의해 기술되지만 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.

역반사성 시트의 생성

실시예와 비교예에서 생성된 역반사성 시트는 캡슐화된 렌즈형 역반사성 시트이다.

캡슐화된 렌즈형 역반사성 시트의 생성 단계가 기술될 것이다.

(1) 25 ㎛ 두께의 폴리에틸렌층을 갖는 케리어 웨브(carrier web)에 대해, 렌즈 수단으로서 복수의 투명 미세구가 폴리에틸렌층에 탈착되도록 부분적으로 (미세구 직경의 약 40% 에 대응하는 깊이로)고정되어 단일 미세구층인 투명 미세구를 형성하게 된다.

(2) 각 미세구의 노출된 부분의 표면에 대해, 약 0.1 ㎛ 두께의 알루미늄 증착막을 포함하는 반사기가 형성된다. 이 때, 미세구의 초점 위치는 미세구와 알루미늄막 사이의 인터페이스에 있게 된다.

(3) 반사기에 있어서, 약 60 ㎛ 두께의 결합층과 방출막이 이 순서로 적층된다. 이후, 결합층의 주 표면중 한 표면상에 미세구층을 형성하기 위해 케리어 웨브가 제거된다. 여기서, 각 미세구 부분은 결합층에 고정되고, 반사기에 의해 씌워지지 않은 각 미세구의 표면이 노출된다.

(4) 반사기에 의해 씌워지지 않은 미세구의 표면에 대해, 코팅층인 박막이 미세구층과 박막 사이의 소정 갭을 유지하면서 위치한다. 이후, 방출막에 대해, 가는 선의 그물형 엠보싱 패턴을 갖는 엠보싱 히터(embossing heater)가 방출막을 통해 결합층을 엠보싱하기 위해 열이 가해짐으로써 결합층에 코팅층을 부분적으로 결합시키는 좁은 폭을 갖는 그물형 연결부가 형성된다. 이 단계에 있어서, 연결부와 코팅층을 조합함으로써 투명 미세구를 캡슐화하는 복수의 공간이 형성된다.

(5) 결합층을 경화한 후, 방출막은 제거되어, 결합층의 주 표면중 하나와 대향하는 다른 주 표면이 노출된다. 다른 주 표면에 대해, 방출 라이너를 갖는 접착층은 역반사성 시트를 얻기 위해 적층된다. 접착층은 장치 몸체에 역반사성 시트를 접착하는 결합 수단으로서 제공된다.

상기 기술된 방법은 JP-B-61-13561에 개시된 방법을 기초로 한 것이다.

역반사성 시트의 재료

투명 미세구와;

굴절율은 약 1.9 이며 평균 직경은 50 내지 80 ㎛ 인 유리 구슬과;

결합층과;

방사선 경화성 도료를 코팅함으로써 형성되며, 단계 (3)에서의 반사기에 대해 에틸 아크릴레이트/메틸 메타크릴레이트/이소옥틸 아크릴레이트 공중합체(137 중량부(parts of weight)), 폴리에틸렌 클리콜(200) 디아크릴레이트(20 중량부), 루틸 티타늄 2산화물(백색 안료)(18 중량부), 크실렌내의 스테아르산(2 중량부)을 혼합함으로써 제공된다. 단계 (5)에 있어서, 결합층은 전자빔의 방사에 의해 경화된다.

이소옥틸 아크릴레이트/아크릴산 공중합체(단량체의 중량비는 94:6)가 포함된 접착층과;

코팅층이 있다.

이 코팅층은 각 실시예에서 기술될 것이다.

실시예 1

이 실시예의 역반사성 시트는 코팅층으로서 표면층, 중간층 및 후면층을 이 순서로 가져 전체 두께가 50 ㎛ 인 3층막을 이용하여 상기 기술된 생성 방법에 의해 생성된다.

이 실시예에 있어서, 표면층은 90 wt. % 의 폴리메틸 메타크릴레이트와 10 wt. % 의 불소화 폴리비닐리덴이 포함되며 약 10 ㎛ 의 두께를 갖는다. 중간층에는 10 wt. %의 폴리메틸 메타크릴레이트와 90 wt. %의 불소화 폴리비닐리덴이 포함되며, 약 30 ㎛의 두께를 갖는다. 후면층에는 90 wt. %의 폴리메틸 메타크릴레이트와 10 wt. %의 불소화 폴리비닐리덴이 포함되며 약 10 ㎛의 두께를 갖는다.

상기 박막은 JP-A-6-80794에 개시된 방법에 따라 압출기를 이용하여 압출 성형으로 생성된다.

폴리메틸 메타크릴레이트로서, 폴리메틸 메타크릴레이트 수지 HBS 001(Mitsubishi Rayon Co., Ltd. 의 상표명)가 사용된다. 불소화 폴리비닐리덴으로서, 평균 구정 직경이 약 1.5 ㎛ 인 불소화 폴리비닐리덴 수지가 사용된다.

이 실시예에서 코팅층으로 사용된 박막의 물리적 특성은 표 1에 도시되어 있다. 코팅층의 인장 강도, 파괴연신율(elongation at break) 및 종탄성계수는 JIS K6732에 따라 측정되며, 코팅층의 전체 광투과율과 탁도(cloudiness)는 JIS K6714에 따라 측정된다.

이 실시예에서 생성된 역반사성 시트의 평가 결과는 표 2a 및 2b에 도시되어 있다. 평가 방법은 이하 설명되어 있다. 이후의 실시예에 있어서, 이 평가가 동일한 방법으로 실행된다.

충격 저항강도

150mm×70mm×1mm 의 크기를 갖는 알루미늄 표면에 대해, 알루미늄 판보다 조금 더 큰 영역을 갖는 역반사성 시트는 수동 스퀴즈 롤(squeeze roll) 장치를 이용하여 부착되며, 가장자리 에지부는 평가용 샘플을 얻기 위해 시트의 가장자리 부분을 제거하도록 트리밍(trimming)된다.

20℃의 온도에서, 가드너(Gardner) 충격 테스터를 이용하여, 테스터의 웨이트가 40 인치 파운드의 조건하에서 반사성 시트 샘플상에 놓여져서 샘플의 손상 정도가 관찰된다. 코팅층과 결합층 사이에 벗겨진 곳이 발견되거나, 코팅층과 결합층 사이에서 벗겨진 부분이 발견되지는 않았지만 투명 미세구를 캡슐화하는 공간에서 코팅층의 부분에 많은 금이 발견된 경우, 결과는 NG(No good)로 평가된다. 벗겨진 곳이나 금이 발생되지 않았다면, 결과는 OK로 평가된다.

내열 치수안정성

반사성 시트는 충격 저항강도 검사에서와 동일한 방법으로 생성되지만, 알루미늄의 크기는 152mm×152mm×1.6mm로 변경되었다.

시트 샘플은 30분 동안 120℃로 고정된 오븐에서 그대로 유지되다가 실내 온도 분위기에서 저절로 냉각된다. 이후, 반사성 시트의 수축이 있는 영역이 측정되고, 통상 영역(152mm×152mm)에 대한 수축 영역의 퍼센트가 내열 치수안정성의 기준값(단위: %)으로 계산되고 사용된다.

내후성

반사성 시트 샘플은 충격 저항강도 검사와 동일한 방법으로 생성된다. 이 샘플은 내후성 측정계기내에서 셋트되어, JIS Z9105의 아이템 8.4 Sunshine Carbon Type Accelerated Weathering Test의 조건하에서 2200시간 동안 가속화된 내후성 검사를 받는다. 이후, 다음 특성이 평가된다.

(a) 휘도 보유율 (단위: %)

가속화된 내후성 검사 후 반사성 시트의 반사 휘도와, 가속화된 내후성 검사 전에 측정된 반사성 시트의 반사 휘도의 퍼센트가 계산된다. 반사 휘도는 반사율계기 모델 920(Advanced Retro Technology에서 제조)를 이용하여 측정된다.

(b) 광택 보유율 (단위: %)

가속화된 내후성 검사 후 반사성 시트의 광택과, 가속화된 내후성 검사 전에 측정된 반사성 시트의 광택의 퍼센트가 계산된다. 광택은 광택도계기 GMX-202(Murakami Shikisai Kenkyusho Co., Ltd. 에서 제조)를 이용하여 측정된다.

(c) 색차 (ΔE)

가속화된 내후성 검사 전후에, 반사성 시트의 색차가 색차계기 Σ-80(Nippon Denshoku Kogyo Co., Ltd. 에서 제조)를 이용하여 측정된다. A D65 광원이 사용되며, 관찰 각은 10도가 되며, 색차는 JIS Z8730에서 정의된 방법에 따라 결정된다.

인쇄층의 접착

반사성 시트는 충격 저항강도 검사에서와 동일한 방법으로 생성된다. 시트 샘플에 대해, 인쇄층은 교통 표지 인쇄 잉크(아크릴 중합체 포함)를 이용하여 스크린 인쇄되고, 다음 박리(peel) 검사를 한다.

접착 테이프 #610(3M에서 제조)은 롤러를 사용하여 인쇄층의 표면에 단단히 접착시킨후 빨리 벗겨낸다. 인쇄층을 코팅층의 표면으로부터 벗겨낼 때, 접착은 NG이며, 인쇄층이 벗겨지지 않으며, 접착은 OK이다. 코팅층과 역반사층 사이의 접착은 결합층이다.

평가에 대한 샘플로서, 역반사층에 사용된 코팅층이 사용된다. 코팅층의 후면층의 적층면에서, 결합층에 사용되는 도료는 결합 재료의 막을 형성하기 위해 10 ㎛ 두께로 코팅되어 건조되고 경화된다. 이 막에 대해, 동일한 박리 검사가 인쇄층의 접착 평가 검사에서 실시된다. 막이 벗겨지면 접착은 NG이고, 막이 벗겨지지 않으면 접착은 OK이다.

에지 치핑에 대한 저항력

반사성 시트는 충격 저항 검사와 동일한 방법으로 생성되는데, 다른 점은 시트의 접착 부위가 선택되어서 투명 미세구를 캡슐화하는 다수의 공간이 반사성 시트의 에지에 위치한다는 것이다. 에지상의 샘플 표면은 에지로부터 시트의 중심으로 향하는 방향에서 손가락으로 5회 문지른다. 코팅층이 투명 미세구를 노출시키기 위해 치핑되거나 벗겨지는 경우, 저항력은 NG가 되며, 노출된 투명구가 없으면, 저항력은 OK가 된다.

실시예 2

다음의 구성을 가지며, 전체 두께가 50 ㎛인 후면층과 표면층으로 구성된 2층막을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 역반사성 시트가 생성된다.

표면층은 75 wt.%의 폴리메틸 메타크릴레이트와 25 wt.%의 불소화 폴리비닐리덴을 포함하며 두께는 약 5㎛이다. 후면층은 70 wt.%의 폴리메틸 메타크릴레이트와 30 wt.%의 불소화 폴리비닐리덴을 포함하며 두께는 약 45 ㎛이다.

이 실시예에서 사용된 박막의 물리적 특성은 표 1에 도시되어 있으며, 이 실시예에서 생성된 역반사성 시트의 평가 결과는 표 2a 및 2b에 도시되어 있다.

실시예 3

표면층은 65 wt.%의 폴리메틸 메타크릴레이트와 35 wt.%의 불소화 폴리비닐리덴을 포함하며, 후면층은 60 wt.%의 폴리메틸 메타크릴레이트와 40 wt.%의 불소화 폴리비닐리덴을 포함한다.

비교예 1

두께가 50 ㎛인 폴리메틸 메타크릴레이트의 2축으로 연장된 단일 층막이 사용된다는 것을 제외하고는 예 1과 동일한 방법으로 역반사성 시트가 생성된다.

이 실시예에서 생성된 역반사성 시트의 평가 결과는 표 2a 및 2b에 도시되어 있다.

비교예 2

두께가 50㎛인 아크릴 수지의 2축으로 연장된 충격 저항 단일층이 사용되는 것을 제외하고 예 1과 동일한 방식이 사용되며, 역반사성 시트가 생성된다.

사용된 아크릴 수지는 폴리메틸 메타크릴레이트와 아크릴 폴리페이스 공중합체의 혼합 수지가 사용되며, JP-A-61-255846에 개시되어 있다.

비교예 3

코팅층인 박막은 신축성이 없는 박막인 것을 제외하고는 비교예 2와 동일한 방법으로 역반사성 시트가 생성된다.

비교예 4

다음 구성을 갖는 표면층, 중간층 및 후면층을 포함하는 3층막이 코팅층으로 사용된다는 것을 제외하고는 예 1과 동일한 방법으로 역반사성 시트가 생성된다.

표면층은 40 wt.%의 폴리메틸 메티크릴레이트와 60 wt.%의 불소화 폴리비닐리덴을 포함하며, 중간층은 50 wt.%의 폴리메틸 메타크릴레이트와 50 wt.%의 불소화 폴리비닐리덴을 포함하며, 후면층은 50 wt.%의 폴리메틸 메타크릴레이트와, 50 wt.%의 불소화 폴리비닐리덴을 포함한다. 이 실시예에서 사용된 박막의 물리적 특성은 표 1에 도시되어 있고, 이 실시예에서 생성된 역반사성 시트는 표 2a 및 2b에 도시되어 있다.

실시예 4

평균 구정 직경이 약 1.7 ㎛인 불소화 폴리비닐리덴이 3층막에 사용되는 것을 제외하고는 예 1과 동일한 방법으로 역반사성 시트가 생성된다.

이 실시예에서 사용된 박막의 물리적 특성은 표 1에 도시되어 있고, 이 실시예에서 생성된 역반사성 시트의 평가 결과는 표 2a 및 2b에 도시되어 있다.

실시예 5

다음 구성을 갖는 표면층, 중간층 및 후면층을 갖는 3층막이 코팅층막으로 사용되는 것을 제외하고는 예 1과 동일한 방법으로 역반사성 시트가 생성된다.

표면층은 60 wt.%의 폴리메틸 메타크릴레이트와 40 wt.%의 불소화 비닐리덴을 포함하며, 중간층은 40 wt.%의 폴리메틸 메타크릴레이트와 60 wt.%의 불소화 폴리비닐리덴을 포함하며, 후면층은 60 wt.%의 폴리메틸 메타크릴레이트와 40 wt.%의 불소화 폴리비닐리덴을 포함한다.

실시예 6

다음 구성을 갖는 표면층, 중간층 및 후면층을 포함하는 3층막이 코팅층막으로 사용되는 것을 제외하고는 예 1과 동일한 방법으로 역반사성 시트가 생성된다.

표면층은 75 wt.%의 폴리메틸 메타크릴레이트와 25 wt.%의 불소화 비닐리덴을 포함하며, 중간층은 25 wt.%의 폴리메틸 메타크릴레이트와 75 wt.%의 불소화 폴리비닐리덴을 포함하며, 후면층은 75 wt.%의 폴리메틸 메타크릴레이트와 25 wt.%의 불소화 폴리비닐리덴을 포함한다.

실시예 7

다음 구성을 갖는 표면층과 후면층을 포함하는 2층막이 코팅층막으로 사용되는 것을 제외하고는 예 2와 동일한 방법으로 역반사성 시트가 생성된다.

표면층은 90 wt.%의 폴리메틸 메타크릴레이트와 10 wt.%의 불소화 비닐리덴을 포함하며, 후면층은 85 wt.%의 폴리메틸 메타크릴레이트와 15 wt.%의 불소화 폴리비닐리덴을 포함한다.

	인장강도(kg/mm²)	파괴연신율(%)	종탄성계수(kg/mm²)	광 투과율(5)	탁도(%)
	MD	TD	MD	광 투과율(5)	탁도(%)	TDC	MD	TD
실시예 1	2.9	2.5	135	109	109	108	92.2	3.3
실시예 2	3.3	2.5	137	80	120	114	93.1	1.7
실시예 3	3.3	2.8	176	148	107	107	93.2	1.1
실시예 4	2.8	2.4	136	101	105	106	89.7	10.7
실시예 5	3.3	2.9	135	108	108	107	92.1	2.7
실시예 6	3.4	2.9	143	130	101	99	92.0	2.8
실시예 7	3.7	3.5	120	100	125	121	92.7	1.9
비교예 1	3.2	3.0	151	129	102	100	91.1	2.6

	충격저항강도	내열치수안정성(%)	내후성 검사	코팅층에 대한 접착	역반사층에 대한 접착	에지 치핑에 대한 저항
	충격저항강도	내열치수안정성(%)	휘도보유율(%)	코팅층에 대한 접착	역반사층에 대한 접착	에지 치핑에 대한 저항	광택보유율(%)	색차(△E)
실시예 1	OK	98.9	99.5	100	0.43	OK	OK	OK
실시예 2	OK	97.5	99.2	99.9	0.56	OK	OK	OK
실시예 3	OK	98.4	99.7	100	0.76	OK	OK	OK
실시예 4	OK	98.1	98.8	99.9	0.68	OK	OK	OK

	충격저항강도	내열치수안정성(%)	내후성 검사	코팅층에 대한 접착	역반사층에 대한 접착	에지 치핑에 대한 저항
	충격저항강도	내열치수안정성(%)	휘도보유율(%)	코팅층에 대한 접착	역반사층에 대한 접착	에지 치핑에 대한 저항	광택보유율(%)	색차(△E)
비교예 1	NG	20.4	99.6	100	0.61	OK	OK	NG
비교예 2	NG	18.2	99.2	100	0.59	OK	OK	NG
비교예 3	NG	98.9	98.9	100	0.87	OK	OK	NG
비교예 4	NG	97.7	99.1	100	0.52	NG	NG	NG
실시예 5	OK	97.3	99.3	100	0.38	OK	OK	OK
실시예 6	OK	97.7	99.5	99.8	0.40	OK	OK	OK
실시예 7	OK	98.1	99.3	99.9	0.41	OK	OK	OK

Claims

(a) 제1 및 제2 주표면을 갖는 역반사층과, (b) 상기 제1 주표면에 대해 병렬로 위치한 커버층을 구비하는 역반사성 장치에 있어서,

상기 커버층은 표면층과 후면층을 포함하며, 중간층은 선택적으로 포함하고,

(ⅰ) 상기 중간층이 커버층에 존재하는 경우, 상기 중간층은 주 성분으로서 불소화 비닐리덴 베이스 중합체를 포함하고, 상기 표면층 및 후면층이 주 성분으로서 메틸 메타크릴레이트 베이스 중합체를 각각 포함하며,

(ⅱ) 중간층이 커버층에 존재하지 않는 경우, 상기 표면층은 메틸 메타크릴레이트 베이스 중합체(A)와 불소화 비닐리덴 베이스 중합체(F)가 55:45 내지 95:5의 중량비로 구성되며, 상기 후면층은 불소화 비닐리덴 베이스 중합체를 주 성분으로 하여 메틸 메타크릴레이트 베이스 중합체와 불소화 비닐리덴 베이스 중합체로 구성되는 것을 특징으로 하는 역반사성 장치.
제1항에 있어서, 상기 후면층은 메틸 메타크릴레이트 베이스 중합체(A)와 불소화 비닐리덴 베이스 중합체(F)가 55:45 내지 95:5의 중량비(A:F)로 구성되는 것을 특징으로 하는 역반사성 장치.
제2항에 있어서, 상기 후면층에 있는 불소화 비닐리덴 베이스 중합체의 함유량은 표면층에서의 함유량보다 큰 것을 특징으로 하는 역반사성 장치.
제2항에 있어서, 상기 역반사층과 마주보는 후면층의 면 위에 인쇄층을 포함하는 것을 특징으로 하는 역반사성 장치.
제1항에 있어서, 상기 중간층이 포함된 경우, 상기 중간층은 메틸 메타크릴레이트 베이스 중합체(A)와 불소화 비닐리덴 베이스 중합체(F)가 5:95 내지 45:55의 중량비(A:F)로 구성되는 것을 특징으로 하는 역반사성 장치.
제1항에 있어서, 상기 표면층은 메틸 메타크릴레이트 베이스 중합체(A)와 불소화 비닐리덴 베이스 중합체(F)가 55:45 내지 95:5의 중량비(A:F)로 구성되는 것을 특징으로 하는 역반사성 장치.
제1항에 있어서, 상기 후면층은 메틸 메타크릴레이트 베이스 중합체(A)와 불소화 비닐리덴 베이스 중합체(F)가 55:45 내지 95:5의 중량비(A:F)로 구성되는 것을 특징으로 하는 역반사성 장치.
제7항에 있어서, 상기 역반사층과 마주보는 후면층의 면 위에 인쇄층을 포함하는 것을 특징으로 하는 역반사성 장치.
제1항에 있어서, 상기 코팅층은 적어도 90%의 입사광을 투과시키는 것을 특징으로 하는 역반사성 장치.
제1항에 있어서, 상기 역반사층은

투명 미세구층과;

부분적으로 고정된 지지 부재와;

상기 코팅층에 결합된 복수의 연결부를 가짐으로써, 상기 코팅층과의 사이에 상기 투명 미세구를 캡슐화하는 공간이 형성되는 결합층과;

상기 투명 미세구층의 아래에 위치한 반사기를 구비하는 것을 특징으로 하는 역반사성 장치.
제10항에 있어서, 상기 결합층은 아크릴 중합체로 구성되는 것을 특징으로 하는 역반사성 장치.
제2 장치에 고정되는 것을 특징으로 하는 역반사성 장치.