(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機物ポリマーが含まれる有機バインダー層と、ガラスが含まれる無機バインダー層とでガラスビーズが挟み込まれた再帰反射シートを用意する工程と、
前記再帰反射シートの無機バインダー層を、不燃性基材の表面に接触させた状態で加熱して、少なくとも無機バインダー層を焼結させる工程と、
を有し、
前記有機バインダー層は、ポリエチレンフィルム層であり、
不燃性基材、無機バインダー層及びガラスビーズから、前記有機バインダー層を剥離する工程
をさらに有し、
前記焼結させる工程では、前記ポリエチレンフィルム層が剥離された再帰反射シートを前記不燃性基材の表面に接触させた状態で加熱する
再帰反射材の製造方法。
【請求項２】
前記再帰反射シートを用意する工程は、
シート上に敷き詰められ、かつ、有機物ポリマーで保持されているガラスビーズに、前記ガラスビーズよりも融点の低いガラスを含む無機バインダーを塗布して、前記再帰反射シートを作成する工程
を含む
請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
焼結された無機バインダー層及びガラスビーズに、防汚剤を塗布する工程
をさらに有する請求項１に記載の製造方法。
【請求項４】
前記無機バインダーを塗布する工程において、前記ガラスビーズよりも融点の低いガラスと、釉薬との混合物を塗布する
請求項２に記載の製造方法。
【請求項５】
前記焼結させる工程において、前記有機物ポリマーが焼失する温度であり、かつ、前記無機バインダー層に含まれるガラスが溶融する温度で加熱し、前記無機バインダー層を前記不燃性基材に焼結させる
請求項４に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、不燃性再帰反射材、壁面工事方法、及び再帰反射材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、タイル基材表面に形成された複数の粒状凹凸部を有する表面側に釉薬を施し、その釉薬上にさらにラスター釉薬が積層されているトンネル内装用光広角反射タイルが開示されている。
また、特許文献２には、再帰反射素子が設けられた、道路や道路周辺に設置される道路鋲が開示されている。
また、特許文献３には、高分子塗料を溶射し、この溶射面にガラスビーズを吹き付けたインターロッキングブロックが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２５５１８８
【特許文献２】特開２０１０−１５６１０６
【特許文献３】特開平５−４３３５８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
面内でのムラが少なく再帰反射する不燃性再帰反射材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る不燃性再帰反射材は、板状又はブロック状の不燃性基材と、ガラスビーズと、複数の前記ガラスビーズが配列され、かつ、それぞれの前記ガラスビーズの一部が露出した状態で、前記不燃性基材の表面にガラスビーズを固着する固着層とを有する。
【０００６】
好適には、前記固着層は、少なくとも、前記ガラスビーズよりも融点が低いガラスと、釉薬とを含む混合物を焼結した焼結体である。
【０００７】
好適には、前記ガラスビーズは、互いに隣接して配列され、前記固着層は、前記ガラスビーズの三分の一以上を露出させた状態で前記不燃性基材の表面に固着している。
【０００８】
好適には、前記不燃性基材は、タイル状のセラミックスであり、前記固着層は、前記釉薬によって特定の色を発色している。
【０００９】
また、本発明に係る壁面工事方法は、ガラスビーズが突出した状態で配列され固着された再帰反射性タイルと、前記再帰反射性タイルよりも再帰反射しない非再帰反射性タイルとを、予め組み合わせたパネルを作製する工程と、作製されたこのパネルをトンネル内で貼付け固定する工程とを有する。
【００１０】
また、本発明に係る壁面工事方法は、ガラスビーズが突出した状態で配列され固着された再帰反射性タイルを壁面に張り付ける工程と、前記再帰反射性タイルよりも再帰反射しない非再帰反射性タイルを、前記再帰反射性タイルに隣接させて張り付ける工程とを有する。
【００１１】
好適には、前記再帰反射性タイルを張り付ける工程において、互いに異なる色を発色する再帰反射性タイルを配列して張り付ける。
【００１２】
また、本発明に係る再帰反射材の製造方法は、有機物ポリマーが含まれる有機バインダー層と、ガラスが含まれる無機バインダー層とでガラスビーズが挟み込まれた再帰反射シートを用意する工程と、前記再帰反射シートの無機バインダー層を、不燃性基材の表面に接触させた状態で加熱して、少なくとも無機バインダー層を焼結させる工程とを有する。
【００１３】
好適には、前記有機バインダー層は、ポリエチレンフィルム層であり、不燃性基材、無機バインダー層及びガラスビーズから、前記有機バインダー層を剥離する工程をさらに有し、前記焼結させる工程では、前記ポリエチレンフィルム層が剥離された再帰反射シートを前記不燃性基材の表面に接触させた状態で加熱する。
【００１４】
好適には、前記再帰反射シートを用意する工程は、シート上に敷き詰められ、かつ、有機物ポリマーで保持されているガラスビーズに、前記ガラスビーズよりも融点の低いガラスを含む無機バインダーを塗布して、前記再帰反射シートを作成する工程を含む。
【００１５】
好適には、焼結された無機バインダー層及びガラスビーズに、防汚剤を塗布する工程をさらに有する。
【００１６】
好適には、前記無機バインダーを塗布する工程において、前記ガラスビーズよりも融点の低いガラスと、釉薬との混合物を塗布する。
【００１７】
好適には、前記焼結させる工程において、前記有機物ポリマーが焼失する温度であり、かつ、前記無機バインダー層に含まれるガラスが溶融する温度で加熱し、前記無機バインダー層を前記不燃性基材に焼結させる。
【発明の効果】
【００１８】
面内でのムラが少なく再帰反射する不燃性再帰反射材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】（Ａ）は、再帰反射性タイル１０の断面を例示し、（Ｂ）は、再帰反射性タイル１０の表面を例示する模式図である。
【図２】再帰反射シート２０の製造方法を説明する図である。
【図３】再帰反射シート２０の貼り付け、及び、有機バインダー層２１０の剥離を説明する図である。
【図４】焼結後の再帰反射性タイル１０の模式図である。
【図５】再帰反射性タイル１０のタイル製造工程（Ｓ１０）を例示するフローチャートである。
【図６】再帰反射性タイル１０及び非再帰反射性タイル５０が張り付けられた壁面１を例示する図である。
【図７】カラーの再帰反射性タイル１０を張り付けた壁面１を例示する図である。
【図８】再帰反射性タイル１０の反射輝度試験の結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
（背景）
まず本発明がなされた背景を説明する。
従来、高速道路や一般道路のトンネル内は外からの光が入ってこないため、車の走行を安全に保つために照明器具を設置している。しかしながら、照明器具の取付けについては、安全性の確保や施工費用、設備の維持管理など、経済的にも多額の費用を要するため、ある程度の制約があった。
したがって、トンネル内をできるだけ明るくしようと数々の試みがなされており、表面が白色の艶のあるタイルが内装材として使われている。これにより、白色タイル表面でトンネル内照明が鏡面反射し、トンネル内照明が有効活用されている。
一方、トンネル内を走行する車の運転者にとっては、トンネル内の照明だけでは運転に必要な照度が得られないため、走行中はヘッドライトを点灯する。自車のヘッドライトは、トンネル壁面をも照射し、設置されているタイルに当たる。タイル表面に入射したヘッドライトの光は、鏡面反射して同じ角度で抜けていくため、運転者側を明るく照らすことはない。このため、運転に必要な視線誘導効果も得られにくい。
また、タイル表面に無数の凹凸を形成させ、その上から白色の釉薬を施し、高温で焼結させた表面に艶を有する白色タイルが提案されている。しかしながら、この提案の場合、タイル表面に当たった光はタイル表面で乱反射し、それほど大きな輝度は期待できない。したがって、トンネル曲部の状況を運転者に示すほどの視線誘導効果は期待しにくい。
そこで、本実施形態では、再帰反射性タイル１０を用いた壁面工事方法を提案する。
【００２１】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
図１（Ａ）は、再帰反射性タイル１０の断面を例示し、図１（Ｂ）は、再帰反射性タイル１０の表面を例示する模式図である。
図１に例示するように、再帰反射性タイル１０は、基材となるタイル１００と、固着層１１０と、ガラスビーズ１２０と、防汚剤膜３００とを有する。再帰反射性タイル１０は、本発明に係る不燃性再帰反射材の一例である。
【００２２】
タイル１００は、板状又はブロック状の不燃性基材である。例えば、タイル１００は、焼結されたセラミックス、又は、コンクリートなどで構成されたブロック部材である。本例のタイル１００は、陶磁器製のタイルである。
固着層１１０は、タイル１００の表面にガラスビーズを固着させる不燃性バインダー層である。例えば、固着層１１０は、ガラスビーズよりも融点の低いガラスと、釉薬との混合物を含む無機バインダーを焼結した焼結体である。ガラスビーズよりも融点の低いガラスとは、例えば、粉末化されたガラスであり、５００℃〜７００℃で溶融するガラスである。釉薬は、焼結後に所望の色を発色するものである。固着層１１０の厚さは、２５μｍ〜４０μｍである。本例の固着層１１０は、後述する無機バインダー層２２０が５００℃〜６００℃で焼結された焼結体である。
再帰反射性タイル１０には下記の様に屈折率１．９３のガラスビーズを使用するが、融点が１０００℃以上と高いため、低融点ガラスが溶けてバインダーとなる５００〜６００℃の温度では変形する事もなく、十分に再帰反射機能を維持するのである。
【００２３】
ガラスビーズ１２０は、例えば、屈折率１．９０〜２．２０の球形ガラスである。より好ましくは、ガラスビーズ１２０は、直径が５０μｍ〜７０μｍであり、融点が１０００℃以上で、かつ、屈折率１．９３のガラスビーズである。
このガラスビーズの成分は、酸化バリウム、酸化ケイ素、酸化チタン系のガラスで、比重も４．２±０．１と重く、融点も１０００℃以上と高いものである。
屈折率１．９３のガラスビーズは、空気中から入射した光がガラスビーズで屈折し、その焦点をガラスビーズの底面に結ぶ。その位置から同じ角度で跳ね返り、ガラスビーズから出射して行くので、光を照射した方向へ戻って行く事になり、再帰反射するのである。
【００２４】
ガラスビーズ１２０は、その直径の三分の一以上が固着層１１０から露出した状態でタイル１００の表面に固着されている。本例のガラスビーズ１２０は、その半分が露出した状態でタイル１００の表面に固着されている。タイル１００の表面に固着されたガラスビーズ１２０がほぼ同じ高さとなるように露出することが望ましい。これにより、より均一な再帰反射が実現される。
また、ガラスビーズ１２０は、図１（Ｂ）に例示するように、配列されている。ここで、「ガラスビーズが配列されている」とは、大多数のガラスビーズがタイル表面に規則的に並んでいる状態を意味する。ガラスビーズ１２０が互いに隣接するように配置され、高密度となることが望ましい。ガラスビーズ１２０が整然と配列されることで、再帰反射性タイル１０の表面は均一に再帰反射することができる。
【００２５】
防汚剤膜３００は、防汚剤を塗布し乾燥させて形成された防汚剤膜である。防汚剤膜３００は必須ではないが、トンネル内の排気ガスや風圧によって舞い上がる塵埃や屋外暴露の壁面などのように、黄砂などの浮遊物や酸性雨環境に曝される可能性がある場合には防汚剤膜３００がガラスビーズ１２０及び固着層１１０の表面に形成されることが好ましい。防汚剤は、例えば、酸化ケイ素系セラミックスナノ粒子の被膜により汚れを付き難くすると共に、耐酸性及び耐摩耗性をも付加するものである。
【００２６】
次に、図２〜図５を参照して、再帰反射性タイル１０の製造方法を説明する。
図５は、再帰反射性タイル１０のタイル製造工程（Ｓ１０）を例示するフローチャートである。
図５に例示するように、ステップ１００（Ｓ１００）において、製造者は、ガラスビーズが配列された有機バインダー層を用意する。より具体的には、製造者は、図２（Ａ）に例示するように、保護シート（ポリエステルシート２００）の一方の面に有機バインダー層２１０を形成し、この有機バインダー層２１０にガラスビーズ１２０が配列されたシート（ビーズシート）を準備する。例えば、有機バインダー層２１０はポリエチレンを主剤とした有機バインダーで構成される。製造者は、ポリエステルシート２００の一方の面に、厚さ３０μｍのポリエチレンフィルムを貼り付け、このポリエチレンフィルムを１４０℃〜１５０℃で溶融させた状態で、ガラスビーズ１２０を散布して固着にさせ、これを冷却固着させる。ここで、散布するガラスビーズ１２０は、ポリエチレンフィルム層の厚みより大きな径を有する。本例のポリエチレンフィルム層は、有機バインダー層の一例であり、ガラスビーズ１２０を仮接着程度の比較的弱い力で保持している。溶融したポリエチレンフィルム層に押し付けられたガラスビーズ１２０は、最も深く埋まったものでも、ポリエステルシート２００に突き当たってポリエステルシート面で位置決めされるため、ガラスビーズ１２０がポリエチレンフィルム層（有機バインダー層２１０）から一定以上突出した状態になる。より好ましくは、ガラスビーズ１２０をしっかりとポリエチレンフィルム層（有機バインダー層２１０）に押し付けて、ポリエステルシート２００に突き当てることにより、ガラスビーズ１２０がポリエチレンフィルム層（有機バインダー層２１０）からほぼ均一に突出した状態で配置される。また、より多くのガラスビーズを、溶融したポリエチレンフィルム上に粘着させるように試みることにより、１層のガラスビーズが高密度で配列された状態となる。
なお、本願では、ポリエステルシート２００にポリエチレンフィルムが貼り付けられ、このポリエチレンフィルムにガラスビーズが埋設されているものをビーズシートと呼ぶ場合がある。
【００２７】
ステップ１１０（Ｓ１１０）において、製造者は、用意されたビーズシートのガラスビーズが配列された面（すなわち、有機バインダー層２１０からガラスビーズ１２０が突出している面）上に、無機バインダーをスクリーン印刷して、無機バインダー層２２０を形成させる。これにより、再帰反射シート２０が完成する。より具体的には、図２（Ｂ）に例示するように、有機バインダー層２１０から突出したガラスビーズ１２０がちょうど覆われるように、製造者は、ビーズシート（すなわち、有機バインダー層２１０及びガラスビーズ１２０）に無機バインダーを塗布し、無機バインダー層２２０を形成させる。無機バインダーは、例えば、ガラスビーズ１２０よりも低融点のガラス粉末と、釉薬と、スキージオイルとの混合物である。スキージオイルは、ガラス粉末や釉薬などの紛体を練ってペースト状にするためのものであり、焼成後には炭化することなく気化し、消失するものである。
【００２８】
ステップ１２０（Ｓ１２０）において、製造者は、完成した再帰反射シート２０をタイル１００の大きさ及び形状に合わせてカットする。
ステップ１３０（Ｓ１３０）において、製造者は、タイル１００の表面に接着樹脂を塗布し、乾燥させる。接着樹脂は、例えば、作業性・安全性の観点から水系の樹脂であることが望ましく、乾燥させると粘着性を発揮するものである。また、この接着樹脂は、完成した再帰反射シート２０とタイル１００の表面とを接着させる役割を担うものであるが、接着後、保護シート（ポリエステルシート２００）と一方の面に付けたポリエチレンフィルム層２１０を共に剥離する時の力より接着力が強いものでなければならない。接着力が弱いと完成した再帰反射シート２０をタイル面に付ける事が出来ないからである。
また、この接着用樹脂は５００℃以上で焼成した場合に、灰が残ることなく消失するものであることが望ましい。接着面に灰が残ると、低融点ガラスとタイル１０の接着力が弱くなり、ガラスビーズ１２０との接着力が低下し、ガラスビーズ１２０が脱落する恐れがあるからである。
【００２９】
ステップ１４０（Ｓ１４０）において、製造者は、図３（Ａ）に例示するように、タイル１００の接着樹脂を塗布した面２３０に、再帰反射シート２０の無機バインダー層２２０を貼り付ける。
ステップ１５０（Ｓ１５０）において、製造者は、タイル１００に貼り付けた再帰反射シート２０から、ポリエステルシート２００及びポリエチレンフィルム層（有機バインダー層２１０）を一体で剥離させる。ポリエステルシート２００及びポリエチレンフィルム層（有機バインダー層２１０）が剥離されると、図３（Ｂ）に例示するように、タイル１００の表面に、ガラスビーズ１２０及び無機バインダー層２２０が露出する。
【００３０】
ステップ１６０（Ｓ１６０）において、製造者は、ガラスビーズ１２０及び無機バインダー層２２０が露出したタイル１００を、５００℃〜６００℃に４０分加熱し、無機バインダー層２２０を焼結させる。焼結された無機バインダー層２２０は、図４に例示するように、スキージオイルが焼失すると共に、低融点ガラス粉末及び釉薬が溶融焼結して固着層１１０となる。固着層１１０は、所定の色を発色すると共に、ガラスビーズ１２０をタイル１００の表面に固着させる。仮に、ガラスビーズ１２０や無機バインダー層２２０の表面に有機バインダーの有機物が残っていても、５００℃〜６００℃で加熱するため、加熱後には有機物は消失している。これにより、不燃性材料のみで構成された再帰反射性タイル１０が製造される。
【００３１】
ステップ１７０（Ｓ１７０）において、製造者は、再帰反射性タイル１０の表面（ガラスビーズ１２０が露出した面）に、防汚剤を薄く均一に塗布する。
【００３２】
次に、上記再帰反射性タイル１０を用いた壁面工事方法を説明する。なお、壁面工事方法には、予めパネル上に複数のタイル（再帰反射性タイル又は非再帰反射性タイル）を貼り付けておき、このパネルを壁面に設置する第１の方法と、壁面に直接タイルを設置する第２の方法とが存在する。
図６は、再帰反射性タイル１０を用いた壁面の施工例を模式的に表す図である。
第１の壁面施工方法は、ガラスビーズ１２０が突出した状態で配列され固着された再帰反射性タイル１０、及び、再帰反射性タイル１０よりも再帰反射しない非再帰反射性タイル５０を、予め組み合わせたパネルを作製するパネル作製工程と、このパネルをトンネル内で貼付け固定する貼付工程とを有する壁面工事方法である。
予め工場でタテ２ｍ×横１．８ｍのパネルを作製することで、現場施工に要する時間を短縮し、施工コストを出来るだけ下げることが強く求められている。
また、第２の壁面施工方法は、再帰反射性タイル１０を壁面に貼付け固定する工程と、非再帰反射性タイル５０を再帰反射性タイル１０に隣接させて貼付け固定する工程とを有する壁面工事方法である。なお、再帰反射性タイル１０及び非再帰反射性タイル５０の貼付け順序は特に限定されるものではなく、非再帰反射性タイル５０を先に貼付け固定してもよい。非再帰反射性タイル５０は、例えば、ガラスビーズを有さず、表面で鏡面反射する既存のタイルである。
本例では、図６（Ａ）に例示するように、道路の壁面の走行方向に再帰反射性タイル１０を連続的に配置し、配置された再帰反射性タイル１０の上下の壁面に非再帰反射性タイル５０を敷き詰める。再帰反射性タイル１０は、図６（Ｂ）に例示するように、光源からの入射光を、光源に向かって再帰反射する。そのため、光源の近傍にいる観測者（例えば、車のドライバー）からは、再帰反射性タイル１０が光って見える。一方、非再帰反射性タイル５０は、図６（Ｃ）に例示するように、再帰反射することなく、光源から照射された光を鏡面反射させるため、観測者からは、光ってみえることはなく、通常の照明下と同様に見えるだけである。
再帰反射性タイル１０と非再帰反射性タイル５０との再帰反射性の違いによって、サインや所望のパターンを壁面に描くことができる。
【００３３】
また、釉薬の色によって、様々な色で再帰反射する再帰反射性タイル１０が製造可能である。複数色の再帰反射性タイル１０と、非再帰反射性タイル５０とを組み合わせることにより、図７に例示するように、複数色に再帰反射するパターンを壁面に描くことも可能である。本例では、白色に再帰反射する再帰反射性タイル１０Ｗによって「Ｐ」の文字を形成し、その周囲を、青色に再帰反射する再帰反射性タイル１０Ｂで囲むことにより、駐車場の案内標識が再帰反射光により描かれる。
【００３４】
（試験結果）
次に、再帰反射性タイル１０の反射輝度の試験結果を説明する。
図８は、白色の再帰反射性タイル１０の反射輝度試験の結果を示す図である。
図８に示すように、再帰反射性タイル１０の表面に対する光の入射角を５°、３０°及び４０°に変化させて、その再帰反射の反射輝度を測定したところ、いずれの入射角でも十分な反射輝度が得られた。なお、本試験では、スガ試験機（株）製の再帰反射輝度測定器ＮＳ−Ｉを用い、測定基準反射板４０１ｃｄ／ｌｕｘ／ｍ２、観測角０．２°で測定した。
【００３５】
以上説明したように、本実施形態の再帰反射性タイル１０によれば、面内ムラの少ない再帰反射が可能となり、これを貼り付けることにより壁面等できれいな再帰反射パターンを形成可能である。これにより、例えば、車両の進行方向への視線誘導効果をトンネル内壁面に持たせることができる。このような再帰反射性タイル１０は、自車のヘッドライトの光を自車の方向に反射させるため、運転者からは、タイルが自ら光っているように見え、トンネルの曲がり具合や上り下りの道路情報を把握しやすくすると共に、暗いトンネル内で運転者に心理的な安心感を与え、安全運転・事故防止に寄与するものと期待される。
また、再帰反射性タイル１０は、不燃性材料で構成されているため、トンネル内で火災が発生したとしても燃えることはなく、有毒ガスの発生原因となることもない。むしろ、災害時の避難誘導のサインとして広く活用できる。
また、再帰反射性タイル１０を種々の色で再帰反射させることができるため、再帰反射による図柄や文字のデザインの幅を広げることができる。
また、再帰反射性タイル１０の表面に防汚剤層が形成されても、再帰反射性が低下することもなく、通行車両による排気ガスなどで汚れることも抑制される。
【符号の説明】
【００３６】
１…壁面
１０…再帰反射性タイル
２０…再帰反射シート
１００…タイル
１１０…固着層
１２０…ガラスビーズ
２００…ポリエステルシート
２１０…有機バインダー層
２２０…無機バインダー層
２３０…接着剤
３００…防汚剤膜
５０…非再帰反射性タイル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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