(57)【要約】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。【特許請求の範囲】
【請求項１】
半径ｒが５〜５００μｍ、断面の円弧の中心角θが２０〜１７０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。
【請求項２】
厚みが３０〜３００μｍで、７０％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。
【請求項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、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ート。
【請求項４】
半径が５〜５００μｍ、断面の円弧の中心角θが２０〜１７０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。
【請求項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３０〜３００μｍで、７０％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。
【請求項６】
樹脂フィルムが、さらに、ベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系、トリア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、ヒンダー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項記載の樹脂フィルム。
【発明の詳細な説明】
【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６−１６０６１５号公報、特開平６−３４７６２３号公報、特開平９−２１２１１５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）が増大しても、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）が、そもそも輝度率（再帰反射係数）の絶対値が小さく、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トが紹介されている。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、自動車のヘ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２，４８１，７５７号公報）。米国特許第２，４８１，７５７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６−２５０００６号公報、特開２００１−２６４５２５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、生産コストがアップする上に、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か、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ィ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５〜５００μｍ、断面の円弧の中心角θが２０〜１７０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３０〜３００μｍで、７０％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５〜５００μｍ、断面の円弧の中心角が２０〜１７０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３０〜３００μｍで、７０％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、ベンゾフェノン系、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トの俯瞰図
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  ＪＩＳ  Ｚ８７１４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）
１１：光源
１２：再帰性反射体試料（再帰性反射シート）
１３：受光開口
１４：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５〜５００μｍであり、好ましくは１０〜４００μｍであり、さらに好ましくは２５〜３００μｍであり、かつ、断面の円弧状になったものの中心角θは２０〜１７０度であり、好ましくは４０〜１４０度であり、さらに好ましくは６０〜１２０度である。
球の半径ｒが５μｍ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、５００μｍ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θが２０度未満の場合は、再帰反射性が低下する傾向があり、１７０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３０〜３００μｍであり、好ましくは５０〜２５０μｍであり、さらに好ましくは１００〜２００μｍであり、かつ、全光線透過率が７０％以上であり、好ましくは７５％以上であり、さらに好ましくは８０％以上である。
樹脂シート（樹脂フィルム）の厚みが３０μｍ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、３００μｍ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７０％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、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、ベンゾフェノン系、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、ヒンダードア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、チオキサンテン系、クマリン系、ペリレン系、メチン系、ベンゾピラン系、チオインジゴ系、アンスラキノン系等の有機染料やフタロシア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θ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ッ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（フィルム）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、プリズムシー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トとの接着方法は、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、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、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５０μｍ、断面の円弧の中心角が１２０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ＳＤ００９ＮＣＴ：厚みは２００μｍ、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５０μｍ、断面の円弧の中心角が１２０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ッキして、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、２００ｍｍ×２００ｍｍの再帰性反射シートを作成した。球面型プリズム面にアルミニウムを５０ｎｍ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１００μｍ、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５５０μｍ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と同様の操作を行った。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（住友スリーエム社製）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ヤモンドグレードＶＩＰ２９９０（住友スリーエム社製）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。
ＪＩＳ  Ｚ８７１４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：Ｃｄ／Ｌｘ・ｍ２）。
2005059606.tif 000002
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：Ｃｄ）
Ｅｒ：図６の配置（入射角α、観測角β）における受光器上での照度（単位：Ｌｘ）
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／５度、０．２度／３０度、０．５度／５度、０．５度／３０度、１．０度／５度または１．０度／３０度として測定し、その際の再帰性反射係数を表１に示す。
2005059606.tif 000003
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、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好適に使用されうる。
【図１】
2005059606.tif 000004
【図２】
2005059606.tif 000005
【図３】
2005059606.tif 000006
【図４】
2005059606.tif 000007
【図５】
2005059606.tif 000008
【図６】
2005059606.tif 000009
【国際調査報告】
2005059606.tif 000010
2005059606.tif 000011
2005059606.tif 000012
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