WO2005059606A1

WO2005059606A1 - 再帰性反射シートとその再帰性反射シートに用いられるフィルム

Info

Publication number: WO2005059606A1
Application number: PCT/JP2004/018869
Authority: WO
Inventors: Keishi Koizumi
Original assignee: Kaneka Corporation
Priority date: 2003-12-17
Filing date: 2004-12-10
Publication date: 2005-06-30
Also published as: JPWO2005059606A1

Abstract

本発明は、入射角特性が良好で、入射角が広範でも安定した再帰性が得ることができ、安価で生産効率の良い再帰性反射シート、および再帰性反射シート用フィルムを提供することにある。特定の半径ｒおよび断面の円弧の中心角θを有する球面の一部をプリズムとして三角格子状又は四角格子状に配置し、そのプリズムの表面に金属蒸着を施し、また、エンボス加工された裏打ちフィルムを用いて複数の気密室を形成することにより、上記特性を有する再帰性反射シートを得ることができる。

Description

明細書

再帰性反射シートとその再帰性反射シートに用いられるフィルム技術分野

本発明は新規な構造のプリズム再帰性反射シートに関する。さらに詳しくは、本発明は新規な構造の球面型プリズムを三角格子又は四角格子状に配置されている反射素子層を有し、その反射素子層の表面に金属蒸着を施していることを特徴とする球面型プリズム再帰性反射シートとそれを構成する樹脂フィルムに関する。背景技術

再帰性反射シートは、道路標識、工事標識等の標識類、自動車やオートバイ等の車輛のナンバープレートや追突防止板類、衣料、救命具等の安全資材類に利用されている。再帰反射の方法として、シート中に微小なガラスビーズを施工し、ガラスビーズの屈折を利用し再帰反射を行うものがある（特開平 6— 1 6 0 6 1 5号公報、特開平 6 _ 3 4 7 6 2 3号公報、特開平 9一 2 1 2 1 1 5号公報）。これらの方法では、シート面の垂直線と入射光との成す角（以下、入射角という）が增大しても、再帰反射効率（再帰反射係数という場合もある）の低下は小さい (すなわち、入射角特性は優れる）力そもそも輝度率（再帰反射係数）の絶对値が小さく、充分な再帰性反射が得られない。そのうえ、ガラスビーズと樹脂が分離できないため分別リサイクルが不可能であり、焼却処分ができないため、埋め立てによる廃棄しかできない等、環境への負荷が大きい。

これらの問題点を解決するために、三角錐型キューブコーナー再帰性反射シー卜が紹介されている。分別リサイクルが可能になり環境負荷への影響が少なくなるが、この方法では、輝度率（再帰反射係数）は格段に向上し、特定の入射角での光線に対する再帰性反射は良いが、入射角特性が劣る。すなわち、入射角が小さい角度の範囲では良好な再帰反射効率を示すが、入手角が増大するに従って、再帰反射効率が急激に低下する。

また、三角錐型キューブコーナー再帰性反射シートは、ガラスビーズ型再帰性反射シートに比較して、反射光が広い角度に発散して反射されることは少ない。そのため、再帰反射光の狭い発散角度の為に、実用面においては、例えば、自動車のへッドランプから発せられた光が交通標識で再帰反射した際、その光軸から離れた位置にいる運転者の目には達しにくいという不都合が生じ易い。このような不都合は、特に自動車と交通標識との距離が接近したときに、光線の入射軸と運転者との反射点とを結ぶ軸（観察軸）とが成す角度（以下、観察角という）が増大するために益々大きくなる（すなわち、観測角特性が劣る）。

これらの問題点を改良する方法として、薄いシートの上に様々な形の再帰反射素子を設置してなる再帰反射シートおよびそれらシートの製造方法について述べられている（米国特許第 2， 4 8 1， 7 5 7号公報）。米国特許第 2， 4 8 1， 7 5 7号公報に例示されている三角錐型反射素子は、頂点を底面三角形の中心に位置した光学軸の傾斜のない三角錐型反射素子や頂点の位置が底面三角形の中心に位置していない傾斜三角錐反射素子が例示されており、接近してくる自動車に対して効率的に光を反射させることが記載されている。しかし、この方法には、きわめて小さい三角錐型反射素子についての具体的な開示はなく、三角錐型反射素子がどのような大きさ及び光学軸傾斜を有することが望ましいか等については例示されていない。

これらを解決する方法として、三角錐型反射素子の大きさ及び光学軸傾斜を特定の値に特定することにより、これらを解決した方法が例示されているが未だ不充分である（特開平 6— 2 5 0 0 0 6号公報、特開 2 0 0 1— 2 6 4 5 2 5号公報）。

これらの方法においては、三角錐の形状が複雑になり、三角錐形状をシートに転写させるために超精密な金型加工が要求され、生産コス卜がアップする上に、正確に転写するために生産速度が非常に遅くなり、エネルギーを大量に使用しなければならないと力、、スタートアップ時のロスが多くなるため、リサイクルに回す材料が増え、リサイクル時のエネルギーが増す等、環境への負荷が大きくなる。発明の開示発明が解決しようとする課題

本発明は、入射角特性が良好で、入射角が広範でも安定した再帰性が得ることができ、安価で生産効率の良い再帰性反射シート、および再帰性反射シート用フイルムを提供することにある。

課題を解決するための手段

本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、特定の寸法を持つ球面の一部をプリズムとし、その面に金属蒸着を施し、裏打ちフィルムでエンボス加工することにより、上記課題を解決することを見出し、本発明を完成した。

すなわち、本発明は、

( 1 ) 半径 rが 5〜5 0 0 μ πι、断面の円弧の中心角 Θが 2 0〜 1 7 0度である球面が、一方の面に突出するように三角格子状又は四角格子状に配置されている反射素子層を有し、その反射素子層の表面に金属蒸着を施していることを特徴とする球面型プリズム再帰性反射シート。

( 2 ) 厚みが 3 0〜3 0 0 mで、 7 0 %以上の全光線透過率を有する樹脂層に反射素子層を付与することを特徴とする、（1 ) 記載の球面型プリズム再帰性反射シート。

( 3 ) 樹脂からなる裏打ちフィルムを有し、反射素子層との間に空気との界面を有する状態で密封し、部分的に裏打ちフィルムと反射素子層を有するフィルムがエンボス加工により反射素子層の面に接着して複数の気密室を形成してなる、 ( 1 ) または（2 ) 記載の球面型プリズム再帰性反射シート。

( 4 ) 半径が 5〜5 0 0 μ m, 断面の円弧の中心角が 2 0〜1 7 0度の多数の球面が、一方の面に三角格子又は四角格子状に配置されている反射素子層を有する樹脂フィルム。

( 5 ) 樹脂フィルムが、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、フッ素樹脂およびセルロース系樹脂からなる群から選ばれた 1種の樹脂または 2種以上を混合してなる樹脂からなり、厚みが 3 0〜3 0 0 / mで、 7 0 %以上の全光線透過率を有し、反射素子層の付与が可能である、（4 ) 記載の樹脂フィルム。

( 6 ) ベンゾトリアゾール系、ベンゾフエノン系、トリアジン系からなる群より選ばれた少なくとも 1種の紫外線吸収剤、ヒンダードアミン系からなる群より少なくとも 1種の酸化防止剤、その他の抗酸化剤を少なくとも 1種または 2種以上を添加してなる樹脂フィルム。図面の簡単な説明

第 1図球形状プリズム再帰性反射シー卜の俯瞰図

第 2図球形状プリズムの断面図

第 3図四角格子配列の例

第 4図三角格子配列の例

第 5図球形状プリズム再帰性反射シートの断面図の例

第 6図 J I S Z 8 7 1 4による再帰反射係数の測定方法の説明図符号の説明

r ：球の半径

Θ ：断面の円弧の中心角

1 ：表面保護層

2 ：反射素子層

3 ：球形状プリズム

4 ：金属蒸着膜

5 ：裏打ちフィルム

6 ：裏打ち支持部（エンボス部）

1 1 ：光源

1 2 :再帰性反射体試料（再帰性反射シート）

1 3 ：受光開口

1 4 ：分光測光器

α ：観測角 β ：照射角（入射角）

d ：観測距離発明を実施するための最良の形態

本発明の再帰性反射シートは、第 1図に示すように、プリズム形状が球面体である反射素子が一方の面に配置されている反射素子層を有し、その反射素子層の表面に金属蒸着を施している再帰性反射シートである。

本発明の球面型プリズムは、第 2図に示すように、球の一部分からなるもの、すなわち、球をある断面にて切断した球面体状のプリズムである。

本発明の球面体においては、球の半径 rは 5〜5 0 0 /i mであり、好ましくは

1 0〜 4 0 0 μ mであり、さらに好ましくは 2 5〜3 0 0 μ mであり、かつ、断面の円弧状になったものの中心角 0は 2 0〜1 7 0度であり、好ましくは 4 0〜

1 4 0度であり、さらに好ましくは 6 0〜1 2 0度である。

球の半径 rが 5 μ πι未満の場合は、充分な再帰性が得られなかったり、微細になりすぎて金型の製作が困難となる傾向があり、 5 0 0 μ ΐηを超える場合は、再帰反射性が低下する傾向がある。中心角 0が 2 0度未満の場合は、再帰反射性が低下する傾向があり、 1 7 0度を超える場合は、入射角特性が低下する傾向がある。

本発明における反射素子層は、反射素子である球面型プリズムが、第 3図に示すような三角格子状、または、第 4図に示すような四角格子状に配置されている。球面型プリズムを三角格子状又は四角格子状に配置することにより、単位面積当たりにより多くの球面型プリズムを配置することができ、再帰反射性を向上させることができる。

本発明の球面型プリズムは、金型を用い、樹脂シート（樹脂フィルム）に転写されることにより、樹脂シート（樹脂フィルム）上に付与される。

本発明に使用する球面型プリズムを付与する樹脂シート（樹脂フィルム）は、厚みが 3 0〜 3 0 0 μ mであり、好ましくは 5 0〜2 5 0 μ πιであり、さらに好ましくは 1 0 0〜2 0 0 μ mであり、かつ、全光線透過率が 7 0 %以上であり、好ましくは 7 5 %以上であり、さらに好ましくは 8 0 %以上である。

樹脂シート（樹脂フィルム）の厚みが 3 0 t m未満の場合は、プリズムを付与する際、ピンホール等の欠陥が発生しやすい傾向があり、 3 0 0 _μ πιを超える場合は、再帰反射性が低下する傾向がある。全光線透過率が 7 0 %未満の場合は、再帰反射性が低下する傾向がある。

本発明に用いられる樹脂シート（樹脂フィルム）用の樹脂としては、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリェチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリ塩化ビュル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、フッ素樹脂、セルロース系樹脂からなる群より選ばれる 1種または 2種以上を混合してなる樹脂を用いることができる。これらのうちでも、樹脂の透明性、プリズムの加工性の観点から、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂が好ましく用いられ、耐候性の観点からアクリル樹脂、ポリアリレート樹脂が好ましく用いられる。

本発明に用いられる樹脂シート（樹脂フィルム）用の樹脂中には、必要に応じて、ベンゾトリアゾール系、ベンゾフエノン系、トリアジン系から選ばれる少なくとも 1種または 2種以上の紫外線吸収剤、ヒンダードァミン系から選ばれる少なくとも 1種または 2種以上の酸化防止剤、その他の抗酸化剤を少なくとも 1種または 2種以上を添加してもよく、着色の目的で必要に応じ、チォキサンテン系、クマリン系、ペリレン系、メチン系、ベンゾピラン系、チォインジゴ系、アンスラキノン系等の有機染料やフタ口シァニン等の有機顔料を添加することができる。本発明の球面型プリズム転写に使用される金型は、以下のように作製することができる。すなわち、銅板に対し、球の半径 rおよび断面の円弧の中心角 0の条件により制御された精密切削により、プリズムが三角格子状または四角格子状に最密配列された雌型の金型を作成し、その表面に対しニッケルメツキを施すことにより、プリズム成形の雌型を得ることができる。球面型プリズム転写に使用される金型の作製においては三角錐型プリズム転写に使用される金型作製には必須である、超精密な加工が必要な雄型の作製が不要であり、安価に作製することができる。本発明の反射素子（球面型プリズム）を樹脂シート（樹脂フィルム）に転写させる方法は特に限定されない。金型を加熱しプレスする方法、金型をロール又はベルト上に形成し、シートを送りながら、転写させる方法など、公知の方法を採用することができる。

球面型プリズムは、三角錐型プリズムに比較して、形状が複雑でないため、転写ミスによるロスが少なく、生産性を向上させることも容易である。

本発明においては、球面型プリズムの表面には、金属蒸着が施されている。金属蒸着が施されていない場合には、再帰反射性が著しく低下する。

本発明において蒸着する金属としては、銀、アルミニウム、インジウム、クロム、ニッケル等、特に制限なく、公知の方法で公知のものが用いられる。これらのうちでも、コストおよび生産性の観点から、アルミニウム、クロムが好ましく用いられ、再帰性反射シートに柔軟性を必要とする場合、インジウムが好ましく用いられる。

第 5図に、本発明の再帰性反射シートの好適な構成例の一例を示す。すなわち、樹脂からなる裏打ちフィルム 5を有し、反射素子（球面型プリズム）層 3との間に空気との界面を有する状態で密封し、裏打ちフィルム 5および反射素子層を有するフィルム 2がエンボス加工により裏打ちフィルム上に部分的に設けられた支持部 6において反射素子層 3の面に接着して複数の気密室を形成してなる構成があげられる。

本発明の再帰性反射シートの裏打ちに使用されるシート（フィルム） 5に用いられる樹脂も同様に上記の中から選択されるが、反射素子層（プリズムシート） 2に用いた樹脂と同一でも異なってもよい。表面保護層 1に使用されるシート（フイルム）は、反射素子層（プリズムシート） 2と同一でも異なってもよく、耐候性を向上する目的で、プリズムシ一トと同様の紫外線吸収剤等を添加してもよい。本発明の再帰性反射シートの裏打ちに使用するシー卜との接着方法は、特に限定されない。それ自身公知の熱融着性樹脂接合法、熱硬化樹脂接合法、紫外線硬化性樹脂接合法、電子線硬化性樹脂接合法などが挙げられる。

以上のように、本発明の、球面型プリズムを三角格子状又は四角格子状に配置し、そのプリズムの表面に金属蒸着を施して得られる再帰性反射層を有し、ェンボス加工された裏打ちフィルムを用いて複数の気密室を形成させた再帰性反射シートは、入射角特性が良好で、入射角が広範でも安定した再帰性が得ることができ、安価で生産効率の良く製造することができる。得られた再帰性反射シートは、道路標識、工事標識等の標識類、自動車やオートバイ等の車輛のナンバープレートゃ追突防止板類、衣料、救命具等の安全資材類に好適に使用されうる。実施例

以下、実施例及び比較例を示し、本発明をさらに具体的に説明するが、これらは本発明を何ら限定するものではない。

(実施例 1 )

三角格子状に最密に配列した半径 50 μπι、断面の円弧の中心角が 1 20度の球面を有するプリズムを、アクリル樹脂シート（鐘淵化学工業社製、サンデュレン SD 009NCT :厚みは 200 μπι、全光線透過率 92%) に加工した。すなわち、銅板上に精密切削により、半径 50 _μπι、断面の円弧の中心角が 1 20度の球面を有するプリズムを三角格子状に細密に配列した、雌型の金型を作成し、その表面をニッケルメツキして、プリズム成形の雌型とした。その雌型を用いて、熱プレスを施し、アクリル樹脂シートに、球面型プリズムを転写させ、 20 OmmX 20 Ommの再帰性反射シートを作成した。球面型プリズム面にァルミ二ゥムを 50 nm厚みで蒸着した。得られたシートを、下記に示す評価に供した。

(実施例 2 )

四角格子状に最密に配列した半径 100 m、断面の円弧の中心角が 90度の球面を有するプリズム以外は、実施例 1と同様の操作を行った。得られたシートを下記に示す評価に供した。

(比較例 1 )

球面の半径を 550 /xmに変更した以外は、実施例 1と同様の操作を行った。得られたシートを下記に示す評価に供した。 (比較例 2 )

断面の円弧の中心角を 200度に変更した以外は、実施例 1と同様の操作を行つた。得られたシートを下記に示す評価に供した。

(比較例 3 )

ガラスビーズタイプの再帰性反射シートであるスコッチライト # 8910 (住友スリーェム社製）を用い、下記に示す評価に供した。

(比較例 4)

三角錐キューブコーナータイプの再帰性反射シートであるスコッチライトダイャモンドグレード V I P 2990 (住友スリーェム社製）を用い、下記の評価に供した。

(評価方法）

実施例および比較例で得られた当該プリズムシートを用い、下記の条件に基づき、再帰反射性評価を実施した。

J I S Z 8714に準拠し、図 6に示す配置図で次の各項目を測定し、式 1 および式 2に従い、再帰反射係数を算出した（単位： C dZL X · m²) 。

I = Er · d (式 1)

I

R'= -

Εη·Α

(式 2)

R' ：再帰反射係数

I ：受光位置から観測する試料の光度（単位： C d)

E r ：図 6の配置（入射角 α、観測角^) における受光器上での照度（単位： L x)

En ：試料中心位置における入射光に垂直な平面上の照度（単位： Lx) d ：試料表面中心から受光器間の距離（単位： m)

A ：試料面の面積（単位： m²) 観測角と入射角の組み合わせを 0 . 2度ノ 5度、 0 . 2度 3 0度、 0 . 5度 / 5度、 0 . 5度 3 0度、 1 . 0度 5度または 1 . 0度 3 0度として測定し、その際の再帰性反射係数を表 1に示す。

本発明の再帰性反射シートは、表 1に示すとおり、入射角特性に優れ、どの角度のおいても安定的に大きな輝度（再帰反射係数）を誇るものである。産業上の利用可能性

本発明の、球面型プリズムを三角格子状又は四角格子状に配置し、そのプリズムの表面に金属蒸着を施して得られる再帰性反射層を有し、エンボス加工された裏打ちフィルムを用いて複数の気密室を形成させた再帰性反射シートは、入射角特性が良好で、入射角が広範でも安定した再帰性が得ることができ、安価で生産効率の良く製造することができる。得られた再帰性反射シートは、道路標識、ェ事標識等の標識類、自動車やオートバイ等の車輛のナンバープレートや追突防止板類、衣料、救命具等の安全資材類に好適に使用されうる。

Claims

請求の範囲

半径 rが 5〜5 0 0 μ πι、断面の円弧の中心角 0が 2 0〜1 7 0度である球面が、一方の面に突出するように三角格子状または四角格子状に配置されている反射素子層を有し、その反射素子層の表面に金属蒸着を施していることを特徴とする、球面型プリズム再帰性反射シート。

厚みが 3 0〜3 0 0 μ πιで、 7 0 %以上の全光線透過率を有する樹脂層に、反射素子層を付与することを特徴とする、請求の範囲第 1項記載の球面型プリズム再帰性反射シート。

樹脂からなる裏打ちフィルムを有し、反射素子層との間に空気との界面を有する状態で密封し、部分的に裏打ちフィルムと反射素子層を有するフィルムがエンボス加工により反射素子層の面に接着して複数の気密室を形成してなる、請求の範囲第 1項または第 2項に記載の球面型プリズム再帰性反射シ一ト。

半径が 5〜5 0 0 μ πι、断面の円弧の中心角 0が 2 0〜1 7 0度である多数の球面が、一方の面に三角格子又は四角格子状に配置されている反射素子層を有する樹脂フィルム。

脂フィルムが、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、フッ素樹脂およびセルロース系樹脂からなる群から選ばれる 1種の樹脂または 2種以上混合してなる樹脂からなり、厚みが 3 0〜3 0 0 /x mで、 7 0 %以上の全光線透過率を有し、反射素子層の付与が可能である、請求の範囲第 4項に記載の樹脂フィルム。

樹脂フィルムが、さらに、ベンゾトリアゾール系、ベンゾフエノン系、トリァジン系からなる群より選ばれる少なくとも 1種の紫外線吸収剤、ヒンダ一ドアミン系からなる群より選ばれる少なくとも 1種の酸化防止剤、その他の抗酸化剤を少なくとも 1種または 2種以上を添加してなる、請求の範囲第 4 項または第 5項記載の樹脂