JP2000509166A - 光輝性コーナーキューブ再帰反射シートを作製するための金型 - Google Patents

光輝性コーナーキューブ再帰反射シートを作製するための金型

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Abstract

(57)【要約】 光の入射時に、表面に形成された再帰反射コーナーキューブシート(60)が輝くことができるような配列に配置されたコーナーキューブ要素(80)の配列を具備する金型(79)。

Description

【発明の詳細な説明】 光輝性コーナーキューブ再帰反射シートを作製するための金型 本発明は、光に暴露された際に輝くコーナーキューブ再帰反射シートを作製す るための金型に関する。 再帰反射シートは、入射光の大半を光源の方に反射させる機能を特徴とする。 この独特な機能がゆえに、再帰反射シートは、夜間に可視識別を必要とする道路 標識やバリケード、パイロン、衣類および他のアイテムで広く使用されるように なってきている。再帰反射シートは、このシートを設けた物品の、特に夜間の顕 著性を改善する。 極めて一般的な再帰反射シートは、コーナーキューブ要素の配列を用いて光を 再帰反射している。図1および図2は、全体として参照符号10で示す再帰反射 シートの一例を示している。コーナーキューブ要素の配列12は、本体層18( 従来技術においてはオーバーレイとも言われる)を含み、かつランド層16も含 んでもよい本体部分14の第1の側すなわち後ろ側から突出している。光は前面 21を介してコーナーキューブシート10に入射し、本体部分14 を通過してコーナーキューブ要素12の平面22に衝突し、矢印23で示される ように入射してきた方向に戻る。 図2は、各コーナーキューブ要素12が3枚の露出平面22を有する三面プリ ズムの形に設けられているコーナーキューブ要素12の裏面を示している。周知 の配列のコーナーキューブ要素12は一般に、3組の平行なV形溝25、26お よび27によって規定される。各溝における隣接するコーナーキューブ要素12 の隣接する平面22は、二面外角を形成する(二面角は交差する2つの平面によ って形成される角度である)。この二面外角は、配列の各溝に沿って一定である 。これは、従来作製されていた様々なコーナーキューブ配列(次の段落で引用す る特許公報に開示されているものを含む)の場合である。 各コーナーキューブ要素12を規定する平面22は一般に、部屋の隅のように 実質的に互いに直交する。二面内角すなわち、配列における各コーナーキューブ 要素の面22間の角度は一般に90°である。しかしながら、この内角は、従来 技術において周知のように90°から若干ずれる場合がある。Appeldor n et al.に付与された米国特許第4,775,219号を参照のこと。 各コーナーキューブ要素12の頂点24は、その底面の中心と垂直方向に整列配 置されている(例えば米国特許第3,684,348号を参照のこと)が、Ho opmanに付与された米国特許第4,588,258号に開示されているよう に、頂点が中心からずれたり傾いたりする場合もある。その他のコーナーキュー ブ形状は、米国特許第5,138,488号、同第4,066,331号、同第 3,923,378号、同第3,541,606号および再発行特許第29、3 96号に開示されている。 周知のコーナーキューブ再帰反射シートは、極めて有効な夜間の再帰反射性、 よって極めて有効な夜間の顕著性を提供する様々な形状になってきているが、周 知の再帰反射シートは一般に、日中の光が当たる条件下では顕著性の面で多かれ 少なかれ限界があった。これは、日中の条件下では再帰反射した光と周囲の光と を区別しにくいためである。したがって、蛍光染料を再帰反射シートに混入させ ること(米国特許第5,387,458号および同第3,830,682号を参 照のこと)をはじめとして、日中の顕著性を高めるために他の解決手段が取られ てきている。あるいは、Coderreに付与された米国特許第5,272,5 62号に記載されているよ うに、白色の不透明顔料粒子をコーナーキューブ要素の前面に分散させていた。 現時点で知られている技術は、再帰反射シートの日中の顕著性を改善する上では 極めて有効であるが、顕著性を高めるためには他の成分すなわち染料または顔料 を混入させる必要があるといった欠点がある。 本発明によれば、再帰反射シートの日中の顕著性を高めるための新規かつ極め て異なる方法が得られる。従来技術においてなされているように蛍光染料または 光輝顔料を用いるのではなく、本発明では、光に暴露された際に照り輝くコーナ ーキューブ再帰反射シートを作製可能な金型を提供することによって顕著性を高 める。簡単に言えば、本発明は、金型上で形成される再帰反射コーナーキューブ シート60が光の入射時に輝くことができるような配列に配置されたコーナーキ ューブ要素80の配列を有する金型である。 「光輝」、「輝く」または「光輝性」という用語は、本願明細書では、光がシ ート表面に入射したときには各々が普通の観察者の肉眼で識別可能なはっきりと した光点のように見えるが、シートに対する入射光源からの角度、観測角、シー トの向きのいずれか1つまたは組み合わせが変化した時に同じ観察者が見た場合 には光点が消 えるかまたは目に付かなくなる、光の離散的な領域の多重性を意味する。光点の 中には、例えば紫色に見えるものもあれば、橙、緑、黄色または可視スペクトル の他の色に表示されるものもある。 いくつかの実施例では、本発明の金型によって作製したシートの前または後ろ のいずれかに光が衝突すると、前側および後ろ側の両方で光輝作用が認められる 。光輝作用は、このようなシートを太陽光線下で見た時に特に顕著である。光輝 作用は、平らな試料に対して垂直(0°)に延在している入射角からの観察角− 90°〜+90°で前側からでも認められる場合がある。本発明の金型によって 作製したシートは、入射角の垂線すなわち0°から−90°〜+90°裏側から 見た場合にも輝くことができる。シートに対して垂直な線から入射角がそれた場 合にも、光輝作用は可視角度で顕著である。試料を360°回転させると、輝き が連続して見られることもある。回転時、光点の中には消えてしまうものもある が、他の光点が見えるようになる。これによって、異なるコーナーキューブから の光のオンオフの連続「点滅」が起こり、結果として光輝現象につながる広い角 度範囲が得られる。本発明の金型によって作製したシ ートは、本質的に考え得るあらゆる照明角および可視角で、あらゆる組み合わせ で輝くことができる。 光輝性によってシートの日中の顕著性が高められ、夜間の顕著性も幾分改善さ れる場合がある。このように、本発明の金型は見た目が魅力的な光輝性再帰反射 シートを作製可能であり、製品識別子などのグラフィックイメージの作製に有用 となることもある。これらの利点および他の利点については、以下の本発明の詳 細な説明において述べる。 図1は、従来技術の再帰反射シート10の断面図である。 図2は、図1に示す従来技術の再帰反射シート10の底面図である。 図3は、本発明の金型から作製される再帰反射シートにおいて用いることので きるコーナーキューブ要素30の等角図である。 図4は、本発明の金型から作製可能な再帰反射シート60の底面図である。 図5は、図4の線5−5に沿って切った再帰反射シート60の断面図である。 図6は、反射面からの頂点および溝交差高を示した再帰反射シート60の底面 図である。 図7は、図5の線7−7に沿って切った再帰反射シート60の断面図である。 図8は、再帰反射シート60の裏側に固定されたシールフィルム63を有する 再帰反射製品61の断面図である。 図9は、コーナーキューブ要素30(図8)の後ろの密封チャンバ65(図8 )を作製するのに使用可能なシールパターンを示す再帰反射製品61の前面図で ある。 図10は、外面70に光輝性再帰反射製品61が取り付けられた安全ベスト6 9を示す。 図11は、貼合せ機71において再帰反射シート10を熱および/または圧力 に暴露することで、どのように光輝性再帰反射シートを作製可能であるかを示す 概略図である。 図12は、再帰反射シート10を熱および/または圧力に暴露して光輝性再帰 反射シート60を作製するための方法の概略図である。 図13は、光輝性再帰反射シートの作製時に使用可能な本発明による金型79 の上面図である。 図14は、金型79からシートを鋳込んで本発明による再帰反射シート60を 作製するための第2の技術を示す概略図である。 図15は、光輝性領域102および非光輝性領域103を有する画像付再帰反 射シート101の前面図である。 図16aは、光輝性シートに画像を形成するのに使用可能なインサート104 aの側面図である。 図16bは、光輝性シートに画像を形成するのに使用可能なインサート104 bの側面図である。 好ましい実施例の詳細な説明 本発明を実施するにあたり、日中の光線条件下および夜間または再帰反射光線 条件下(目立つ程度ではないが)で光輝作用を呈する再帰反射シートを提供する ことができる。光輝作用によって、得られるシートの、明度を輝度率Y(LFY )で表したASTM E1349−90の標準化試験で測定した日中の輝度また は明度がすぐれたものとなるようにすることができる。本発明の無色透明のシー トのLFY値は38以上となり得るものであり、55以上となることもある。も ちろん、LFY値は光輝性シートの色に左右される ことがある。さらに、LFY値は光輝性シートのテクスチャ度またはパターンに よっては高くなることがある。光輝性シートは検出対象外の角度で多量の光を反 射するため、ASTM E 349−90(0/45°または45/0°)によ る測定幾何学では光輝性による明度の実質的な部分の検出を除外している。本発 明の金型から作製したシートは、シートを直射日光下で見た場合に1平方センチ メートル(cm2)あたり少なくとも約10個、好ましくは少なくとも約50個 の光点を示すことができる。一般に、直射日光下で見た場合には1cm2あたり 約250個未満の光点がある。このように、数平方センチメートルより若干大き い面積を占めるシートを用いて、数百すなわち、元米国大統領の言葉を借りれば 「1,000の光点」を作製し、シートの顕著性および見た目の魅力を高めるこ とができる。光輝性は、光輝性に関する従来技術(例えば米国特許第5,470 ,058号、同第5,362,374号、同第5,276,075号、同第5, 202,180号、同第3,988,494号、同第3,987,229号、同 第3,697,070号、同第3,692,731号および同第3,010,8 45号を参照のこと)において一般的に行われているように金属粒子またはフレ ークをシートまたはコーティングに混入させるのではなく、完全に異なる新規な 方法、すなわち、コーナーキューブ要素を新たな幾何学的な配置にすることによ って達成される。 この新しい幾何学的な配置の好ましい実施例では、コーナーキューブ要素の配 列に設けられた少なくとも一組の平行溝が、面間に形成される二面外角が各組の 少なくとも一方の溝に沿って変化するように配置された隣接するコーナーキュー ブ要素の面を有する。 他の好ましい実施例では、キューブが配列を横切ってランダムに傾斜する程度 に隣接するキューブの面間の二面外角が全ての溝において変化する。「ランダム に傾斜する」という用語は、平らに置いた場合に再帰反射シート前面などの基準 面に対してシートのキューブが非繰り返しパターンで傾斜することである。キュ ーブは、その光学軸が基準面に対して垂直ではない時に「傾斜している」と考え られる。「光学軸」は、キューブ頂点から延在し、頂点から延在する各キューブ エッジに対して等しい角度をなす内部の線であると慣習的に理解されている。換 言すれば、光学軸は、各々がコーナーキューブ要素の3枚の平面によって形成さ れる3つの二面内角のうち1つを二等分する面の交点で規定される線である。周 知の再帰反射 シートはいずれも、予め定められた繰り返しパターンで配列全体に配置されたコ ーナーキューブ要素を有していた。周知のコーナーキューブシートを、規律正し く厳密な韻律に従って行進する軍隊であると考えると、ランダムに配置されたシ ートは、各コーナーキューブ要素が千鳥足で歩きながら行進中に互いにぶつかり 合う個々の兵士である酔っぱらいの軍隊であろう。 図3は、本発明の金型によって作製した再帰反射シート(60、図4)ならび に従来技術のシート(10、図1)において有用なコーナーキューブ要素30を 示している。図示のように、コーナーキューブ要素30は本体である。要素の頂 点34において接合される3枚の相互に垂直な面31a、31bおよび31cを 有する。コーナーキューブ要素の底辺35は略線状であり、要素30の底面36 を規定する単一の平面上にほぼ配置されている。コーナーキューブ要素30はま た、中心軸すなわち光学軸37を有する。この軸は、横方向の面31a、31b および31cによって規定された内角の三等分器である。光学軸は、底面36に 対して垂直に配置可能である。あるいは、Hoopmanに付与された米国特許 第4,588,258号およびSzczechに付与された米国特許第5,13 8, 488に記載されているように傾斜していてもよい。底面36に入射する光が第 1の横方向の面31から第2の面31b、続いて第3の面31cへ、さらに底面 36を介して光源へと内部的に反射すると再帰反射になる。Hoopman特許 に開示されているもののような三角形の底面を有する三面ピラミッドで単一のコ ーナーキューブを規定することに加え、Nelson et al.に付与され た米国特許第4,938,563号に開示されているように、各構造が各々2個 のコーナーキューブを有するように、矩形の底面と、2枚の矩形の側面と、2枚 の三角形の側面とでコーナーキューブ要素を規定してもよい。あるいは、本質的 にはどのようなコーナーキューブ形状であってもよい(同じくNelson e t al.に付与された米国特許第4,895,428号を参照のこと)。 図4は、図3に示す要素のようにコーナーキューブ要素の配列30からなる単 一構造または単層を含むコーナーキューブシート60の構造化表面または裏側を 示している。各コーナーキューブ要素30は、隣接するコーナーキューブ要素と 底辺35において接合されるが、必ずしも結合されていなくてもよい。配列は、 3組の略平行な溝45、46および47を含む。隣接するコーナーキューブ要素 30の面31間の二面外角(α、図5)は、配列に形成された溝45〜47に沿 って変化する。配列のコーナーキューブ要素はランダムに傾斜しているため、キ ューブ30aなどの1つのキューブの頂点34は、キューブ30bなどの他のキ ューブの頂点と比較的近いが、キューブ30bの頂点はキューブ30cの頂点な ど、他の隣接する頂点からは離れている。本発明の金型から作製される光輝性コ ーナーキューブシートは、発明の名称が「Glittering Cube−C orner Retroreflective Sheeting」である、本 願と同日に出願された米国特許出願第08/640,326号に記載されている (代理人整理番号52373USA3A)。 図5も1つのキューブ頂点に対する他の頂点の位置を示しており、さらにキュ ーブの底辺35が同一の共通面に来ないようにするにはどのようにするかを示し ている。1つのキューブの底辺35は、隣接するコーナーキューブ要素の他の底 辺と比べて、再帰反射シート60の前面51に一層近づくかまたはさらに離れる 方向に配置可能である。単一のキューブでは、一底辺35上の点が同一のキュー ブの他の底辺35上の点と比べて前面51に一層近づくかまたは離れ る方向に位置させることができる。底辺35は溝45〜47の低い側の点を規定 し、辺35が全て同一平面上にあるわけではないため、溝のピッチは長さ方向に 沿って変化している。コーナーキューブシートがランド層56を有している場合 、このランド層も前面51から均一に離れてはいない。コーナーキューブ要素が 傾斜している場合には、各コーナーキューブ要素の底面36(図3)は平行では なく、同一平面上にも存在しない。底面の多くは前面51とは同一面上には存在 しない。すなわち、シートが表面上に平らになっている場合に底面はシートの前 面51に対して平行ではない。 コーナーキューブ要素シートは、シートを平らにした時に要素底面のいくつか がシート前面に対して平行ではなくなる箇所にも形成されていた。しかしながら 、このようなシートは、配列の裏側にフィルムをシールしたり、あるいは気泡を 形成したり(McAllisterに付与された米国特許第5,485,311 号)することで特定の領域において妨害または再配置されるコーナーキューブ要 素の配列を有していた(図8および9を用いて後述)。シールラインおよび気泡 がシートの前面および配列のコーナーキューブ要素の配向をだめにしてしまう。 したがって、本発明の目的のために、シ ートがシールラインによって妨害されている(図8および図9の64)または気 泡(‘311特許の24)領域でシートを「平らにする」ことは考えていない。 本発明のシートの底面36(図3)は、シートを平らにした時には0〜90°の 角度で基準面または前面から変位する。平らにした時にシートの前面に対して傾 斜する底面は一般に、前面から約1〜10°の角度をなす。 図5は、隣接するコーナーキューブ要素30の面31(図4)間の角度を規定 する二面外角αも示している。角度αは、単一の略平行な溝の組に含まれる数本 または全ての溝に沿って変化するものであってもよく、あるいは、配列の略平行 な2組の溝のうち数本または全てに沿って変化するものであってもよく、あるい は、配列の略平行な3組の溝のうち数本または全てに沿って変化するものであっ てもよい。ランダムに傾斜したコーナーキューブ要素の配列では、角度αは、本 質的に輝かせることを意図した配列全体にわたって隣接するコーナーキューブ要 素の隣接する面の間でランダムに変化する。角度αは、0°から180°の間で 変化可能であるが、隣接するキューブの面間の二面角についての平均的な範囲は 約35〜115°である。 図6は、頂点34および溝交点のシート前面51(図5)からのいくつかの一 般的な距離を示している。配列の左上のコーナーキューブ要素の頂点は前面51 から350μm離れている。しかしながら、左上から4番目のキューブの頂点は 高さ335μmである。このように、極めて近い位置にあるキューブの頂点の高 さには15μmの差がある。コーナーキューブ要素は一般に、平均的な高さが約 20〜500μm、さらに一般的には約60〜200μmのものである。高さ約 60〜200μmのコーナーキューブ要素では、隣接する頂点間の高さの違いは 一般に約0〜60μmであり、平均すると一般に約1〜40μm、さらに一般的 には平均で5〜25μmであるが、平均で50μmを超えない値であると好まし い。このようなキューブの隣接する溝交点間の高さの差は一般に約0〜100μ m、平均すると一般に約3〜50μmであるが、平均して60μmを超えない値 であると好ましい。 本体部分54(図5)の本体層58(図5)は一般に、平均厚さが約20〜1 200μmであり、好ましくは約50〜400μmである。任意のランド層56 (図5)は、0〜約100μm未満の最小厚に維持されていると好ましい。 図4〜6に示すコーナーキューブ要素配列では、溝の組45、46および47 は平行に示されている。しかしながら、平行以外で同じように組になっている溝 も本発明の範囲に包含されるものである。このような溝は、平行であってもそう でなくてもよい。シートのいくつかの領域における何本かの溝が同一の溝組の隣 接する溝と平行に走っていてもよいが、これらの同一の溝と交差したり重なった りしてもよい。この場合、コーナーキューブ要素は互いに積み重なる。互いにほ ぼ平行にほぼ同じ方向に延在している2本以上の溝がある場合には、他の点にあ る溝が交差していたり、あるいは重なったり収束したり散逸したりしているか否 かとは関係なく、これらの溝も「略平行」であるように見える。 図7は、再帰反射シートの前面51(図5)に平行な平面と交差しているコー ナーキューブ要素を示している。図示のように、平面はコーナーキューブ要素と 交差して断面積の異なる三角形62を形成している。交差平面がキューブの先端 のみを通るようにキューブをいくつか傾斜させ、断面の小さな三角形を形成して もよい。一方、直立しているキューブは断面によって形成される三角形が比較的 大きくなるように交差する。このように、配列のコーナーキューブ要 素が似たような大きさであっても、上記のように交差させると基準面に対してキ ューブが傾斜することになるため、様々な大きさの三角形を形成できる。 図8は、シールフィルム63がコーナーキューブ要素30の裏側に設けられて いる再帰反射製品61を示している。シールフィルムは、コーナーキューブ要素 30の層を介して複数のシールライン64によってシート60の本体層58に結 合されている。結合パターンは、複数の密封されたチャンバ65を形成し、この チャンバがキューブ/空気界面を維持すると共に水分や埃がコーナーキューブ要 素の裏側と接触するのを防止している。キューブ/空気界面の維持は、再帰反射 性の損失を防止する上で必要なものである。 シールフィルムは、周知の技術を用いて再帰反射シートに結合できるものであ る(例えば米国特許第4,025,159号を参照のこと)。封止技術の例とし ては、高周波溶接、熱融合、超音波溶接および接着剤結合が挙げられる。シール フィルムを再帰反射シートの裏側に設ける際には、シールフィルムの組成および 物性にかなりの注意を払う必要がある。シールフィルムは、シートにしっかりと 固定できるものでなければならず、再帰反射製品の再帰反射性また は見た目に悪影響を及ぼす可能性のある成分を含まないものとする。例えば、シ ールフィルムは滲出してコーナーキューブ要素の裏側と接触する可能性のある成 分(例えば染料類)を含まないものとする。シールフィルムは一般に熱可塑性材 料を含んでいる。このような材料は比較的簡単かつ一般に利用可能な熱技術で融 合されるためである。 高周波(RF)溶接は、ポリマーを加熱する高周波エネルギを利用して封止を 行うものである。極性基を有する熱可塑性ポリマーに高周波場を印可すると極性 基は向きを変えようとするが、このときRFエネルギが吸収されて運動学的な動 きに変わる度合いは、高周波によって決まる。運動エネルギは熱としてポリマー 分子全体に伝わり、十分なRFエネルギを印可すればポリマーは軟化するのに十 分な程度まで加熱される。RF溶接の詳細については、1995年6月7日出願 の米国特許出願第08/472,444号およびJ.Leighton、T.B rantleyおよびE.Szabo著の「RF Welding and P VC and Other Thermoplastic Compounds 」(ANTEC1992)という文献の第724〜728ページに記載されてい る。 また、加熱されたダイスまたはプラテン表面間で熱可塑性材料を一緒に加圧す る工程を含む熱融合によってシールフィルムを再帰反射シートに固定してもよい 。接触点が所望のシーリングパターンを形成する。加熱されたダイスまたはプラ テン表面で熱可塑性材料を一緒に加圧している際、熱い間は接触溶融したポリマ ー領域およびポリマー分子が一緒に流動し、冷却されると融合して結合される。 高周波溶接法および熱融合法に代わるものとして、超音波溶接が挙げられる。 超音波溶接は、ホーンとアンビルとの間で2種類の材料を結合する技術である。 ホーンは一般に約20,000〜40,000Hzの範囲の超音波周波数で振動 する。コーナーキューブシートおよびシールフィルムに圧力を印可し、振動エネ ルギを熱として消散させる。摩擦加熱によってポリマー分子が軟化し、シートと フィルムとの間で融合して結合される。ホーンおよびアンビルは、結合したい領 域を局所的に加熱できるような位置に配置されている。局所的な加熱によって結 合材料を極めて小さな領域で軟化および溶融させることができるため、周囲の材 料が熱に暴露されて破損するのを最小限に抑えやすくなる。 軟化範囲の広いアモルファス材料は、摩擦熱をより有効に散逸させる傾向にあ るため結晶質の材料よりも超音波結合しやすい。超音波溶接結合性の良い材料お よび優れた材料の例としては、ナイロン、ポリカーボネート、可塑化ポリ(塩化 ビニル)(PVC)、ポリスチレン、熱可塑性ポリエステル、ポリプロピレンお よびアクリルが挙げられる。ポリエチレンおよびフルオロポリマーは、超音波溶 接性が並から悪い方の材料の例である。 超音波溶接は、バッチごとのプラスチック変動、成形パラメータの変更水分吸 収率、離型、潤滑剤、フィラー、再研削、難燃剤、顔料および可塑化剤をはじめ とする他の要因に影響されやすい。以下の文献に参考資料がある。M.N.To lunay、P.R.DawsonおよびK.K.Wang著、「Heatin g and Bonding Mechanisms in Ultrason ic Welding of Thermoplastics」(Polyme r Engineering and Science)1983年9月、第2 3巻第13号第726ページ、M.Rogers著「Update on We lding:More Science,Less Art」(Plastic s Tec hnology)、1981年6月、第56〜62ページ、「Ultrason ic Welding」(Engineering Materials an d Design)1981年4月、第31〜34ページ。 接着剤結合は、接着剤をコーナーキューブシートの裏側にコーティングし、続 いて接着剤コーティング済みのシートとシールフィルムとを接触させることによ って達成可能である。あるいは、接着剤とシールフィルムとを接触させた上でコ ーナーキューブシートに結合してもよい。接着剤コーティングは、本質的に、接 着剤が塗布されていない領域が図8に示すような再帰反射セル65を形成する、 どのような所望のパターンで施してもよい。また、コーナーキューブシートの裏 側に設けられた反射性コーティング上に接着剤を施してもよい。接着剤結合の説 明については、Rowlandに付与された米国特許第5,376,431号を 参照のこと。 光輝性シートを断片的に封止する場合、高周波技術を用いると好ましい。これ は、プロセスが一般に個々の品目を封止するのに適した「ステップアンドリピー トプロセス(step and repeat process)で実施される ためである。光輝性シート をロール製品から連続的に封止する場合、連続法としても容易に実施可能である ことから超音波溶接を用いると好ましい。 図9は、再帰反射製品61の作製に使用可能なシールパターンの一例を示して いる。図示のように、再帰反射製品61は長さ寸法が実質的に幅寸法を超えるス トリップ状である。結合線64aおよび64bは、シート61の長さ方向の辺に 沿って配置され、シールフィルム63(図8)の層間剥離を防止している。結合 線64aおよび64bから横方向に内側に設けられているのは、結合線64aお よび64bと平行に走っている結合線64cおよび64dである。結合線64c と64dとの間に延在しているのは、シートの長さ方向の辺とは平行ではない結 合線64eである。結合線64c〜64eは、図8に示すような密封チャンバ6 5を規定する完全に囲まれた複数の幾何学パターン67を規定している。幾何学 パターン67の表面積は、例えば製品の幅などによって左右されるが、一般に約 0.5〜30cm2、さらに一般には約1〜20cm2である。 再帰反射製品61は一般に、大きさが幅1/2インチ(1.27cm)から3 インチ(7.6cm)の範囲のものである。一般的な幅は1/2インチ(1.2 7cm)幅、3/4インチ(1.9c m)幅、1インチ(2.54cm)幅、1と3/8インチ(3.5cm)幅、1 と1/2インチ(3.81cm)幅、2インチ(5.08cm)幅または2と3 /4インチ(7.0cm)幅である。製品61の長さは一般に、製品をロール状 に支持した状態で約100m程度とすることができる。 シールフィルムが表面に設けられた再帰反射製品パネルを作製することもでき る。パネルサイズは、例えば、200cm2〜1000cm2である。パネル内の 全領域または選択した領域を輝かせることができる。 一般的な再帰反射製品61では、本質的に、各光点を参照符号68で示してあ る囲まれた幾何学パターンの全領域が光輝作用を呈する。必要であれば、いくつ かの幾何学パターンに光輝作用を持たせ、他のいくつかではこの作用を持たない ようにしてもよい。例えば、本発明の金型を使用して三角形のパターン67を光 輝性のものと非光輝性のものと交互にすることが可能である。また、後に詳細に 説明するように、各幾何学パターン内の光輝性部分または画像を提供することも 可能である。コーナーキューブ要素は一般にシールラインに飲み込まれてしまう ため、各シールラインでの光輝作用は一般 に目立たないか、あるいは僅かに目立つ程度であるが、シールラインを「実質的 に越えると」光輝作用は極めて顕著になる。すなわち、光輝作用は、シーリング 作業による熱および/または圧力が配列のコーナーキューブ要素に影響する距離 で顕著になる。熱および/または圧力を使用したシーリング作業は、一般にシー ルラインから2ミリメートル(mm)を越える距離、より一般的には5mm以上 の距離になるとコーナーキューブ要素には影響しない。本発明の金型から作製し たシートは、シールフィルムがコーナーキューブ要素の裏側配列に結合されてい るか否かとは無関係に、コーナーキューブ要素の配列全体にわたって輝くことが できる。 シールフィルム63の代わりに(あるいは場合によってはシールフィルムに加 えて)、スペクトル的に反射性の金属コーティングなどの反射コーティングをコ ーナーキューブ要素の裏側に設け、再帰反射を促進することもできる。例えば、 Coderreに付与された米国特許第5,272,562号およびRowla ndに付与された同第5,376,431号、国際出願公開第WO93/144 22号などを参照のこと。金属コーティングは、アルミニウム、銅、銀またはニ ッケルといった金属の蒸着または化学的な析出などの周 知の技術によって形成すればよい。金属コーティングの代わりに、誘電体材料の 層をコーナーキューブ要素の裏側に形成してもよい。例えば、Binghamに 付与された米国特許第4,763,985号および同第3,700,305号を 参照のこと。 金属コーティングをコーナーキューブ要素の裏側に設けることでシートの日中 の明度を落とすことはできるが、光輝作用はこれに逆行する可能性がある。金属 被覆光輝性試料のLFY明度値は少なくとも10であり、25より大きくなるこ とすらある。 図10は、再帰反射製品61を設けることのできる布製物品の一例を示す。こ の布製物品は、光輝性再帰反射製品61が外面70に固定された安全ベスト69 であってもよい。再帰反射製品を利用できる他のベストは、例えば、米国特許第 5,478,628号、意匠特許第281,028号および意匠特許第277, 808号に記載されている。本発明の再帰反射製品を適用可能な他の布製物品の 例としては、シャツ、セーター、ジャケット、コート、パンツ、靴、靴下、手袋 、ベルト、帽子、スーツ、ワンピース上着、バッグ、バッグパック、ヘルメット などが挙げられる。「布製の物品」という用語は、本願明細書では、人間が着用 または携帯可能な大きさおよ び形状で、外面に再帰反射物品の表示ができるあらゆる物品を意味するものとす る。 工夫に富んだ光輝性コーナーキューブシートを2種類の技術によって作製可能 である。第1の技術では、従来の形状すなわち、非ランダムに配置されたキュー ブを有する第1のコーナーキューブシートを提供し、熱、圧力、またはこれらの 組み合わせに上記のシートを暴露して光輝性コーナーキューブ再帰反射シートを 作製する。第2の技術では、本発明のコーナーキューブシートのネガになる金型 を作製する。次に、本発明に従って上記の金型を使用して光輝性再帰反射シート を作製することができる。光輝性再帰反射シートの作製方法は、本願と同日に出 願された、発明の名称「Method of Making Glitteri ng Retroreflective Sheetings」の米国特許出願 第08/641,129号に記載されている(代理人整理番号52374USA 1A)。 第1の技術を用いる場合、まず再帰反射シートを作製するか、あるいは規則的 な形状に配置されたコーナーキューブ要素を有するものを入手する。コーナーキ ューブ要素の規則的な配列を有する再帰 反射シートを開示した多くの特許がある。例えば、米国特許第5,236,75 1号、同第5,189,553号、同第5,175,030号、同第5,138 ,488号、同第5,117,304号、同第4,938,563号、同第4, 775,219号、同第4,668,558号、同第4,601,861号、同 第4,588,258号、同第4,576,850号、同第4,555,161 号、同第4,332,847号、同第4,202,600号、同第3,992, 080号、同第3,935,359号、同第3,924,929号、同第3,8 11,983号、同第3,810,804号、同第3,689,346号、同第 3,684,348号および同第3,450,459号を参照のこと。上記にて 特許に開示されているものをはじめとする周知の様々な技術を使用して規則的な コーナーキューブ配列を作製することができる。その他の例としては、米国特許 第5,450,235号、同第4,601,861号、同第4,486,363 号、同第4,322,847号、同第4,243,618号、同第3,811, 983号、同第3,689,346号および1995年6月7日出願の米国特許 出願第08/472,444号に開示されているものなどが挙げられる。 好ましくは、非ランダムに設けられた開始シートにおいて用いられるコーナー キューブ要素は、本体部分、特に本体層よりも材料よりも硬質の材料から作製さ れる。このような材料を選択することで、シートを特定の量の熱および/または 圧力に暴露した際に各キューブの形を大幅に歪ませることなくコーナーキューブ 要素を傾斜させることができるようになる。シートに印可される熱、圧力または その両方は、配列を規則的な形状から有意に変えるのに十分な量とする。本体層 が極めて軟質であると、圧力のみ、すなわち大気圧を上回る圧力、または熱のみ 、すなわち軟化点より高い温度の熱によって配列を規則的な形状から変化させる ことができる。 硬質のキューブとこれより軟質の本体層とを有するコーナーキューブ再帰反射 シートが、Smith et al.に付与された米国特許第5,450,23 5号に開示されている。かかる特許に記載されているように、本体部分は、弾性 係数が7×108パスカル未満の透光性ポリマー材料を含有する本体層を含んで いる。一方、コーナーキューブ要素は、弾性係数が16×108パスカルよりも 大きい透光性ポリマー材料を含有している。弾性係数が上記の値にある材料から 作製したコーナーキューブシートを特定の量の熱およ び圧力に暴露すると、本体層は軟化し、キューブが圧力に応答して移動できるよ うになる。したがって、このキューブはシートの前面に対して傾斜した状態にな る。このような構成を使用すると、ランド層(56、図7)は理想的には最低厚 (例えば、コーナーキューブ要素高の10%未満)に維持され、好ましくは0厚 となるため、キューブはその底辺に沿って容易に傾斜することができる。これと 同じ理由で、本発明では、1993年10月20日出願の米国特許出願第08/ 139,914号および1995年6月7日出願の米国特許出願第08/472 ,444号に開示されているように、コーナーキューブ要素をその底辺に沿って 破壊すると好ましい。米国特許出願第08/472,444号にも、本発明によ るコーナーキューブシートの作製に使用可能な多数の材料が開示されている。上 記の特許出願では、コーナーキューブ要素の弾性係数を本体層の弾性係数よりも 少なくとも1×107パスカル大きい値とし、さらに弾性係数が約2.0×108 パスカルより大きい(好ましくは約25×108パスカルより大きい)材料から コーナーキューブ要素を作製してもよく、弾性係数が約13×108パスカル未 満であると 好ましい材料から本体層またはオーバーレイを作製してもよいとしている。 弾性係数は、初期掴み具分離距離5インチ、試料幅1インチ、掴み具分離速度 インチ/分で静的秤量法Aを使用して、標準化試験ASTM D 882−75 bに従って求めることができる。状況によっては、(特定の値を上回ることは容 易に分かるが)本試験で使用して弾性係数値を正確に求めることができないほど ポリマーが極めて硬質かつ脆性なこともある。ASTM法が完全に適しているわ けではない時には、「Nanoindentation Technique」 として知られる他の試験の用いても良い。この試験は、オーストラリアのNew South WalesにあるApplied Physics Insti tute of Industrial Technologies of L indfieldのCSIRO Divisionから入手可能なUMIS 2 000などのミクロインデンテーション(microindentation) 装置を用いて実施可能である。この種の装置を用いて、開先テーパ角65°のB erkovich正四角錐ダイアモンド圧子の貫通深度を最大荷重までの印可力 の関数として測定する。最大 荷重を印可した後、材料を圧子に対して弾性弛緩させる。通常、アンローディン グデータの上側部分の勾配は力に線形比例していると仮定される。Sneddo nの分析によって、押込力と貫通深度のプラスチック成分および弾性成分との関 係が得られる(Sneddon I.N.Int.J.Eng.Sci.3、第 47〜57ページ(1965))。Sneddonの式を検討すると、弾性係数 はE/(1−v2)の形でリカバー可能である。計算には以下の式を用いる。 E/(1−v2) =(dF/dhe)Fmax1/(3.3hpmaxtan(θ)) 式中、 vは被験試料のポワソン比、 (dF/dhe)はアンローディング曲線の上側部分の勾配、 Fmaxは最大印可力、 hpmaxは最大プラスチック貫通深度、 θはBerkovich正四角錐圧子の半開先テーパ角、 Eは弾性係数である。 ナノインデンテーション技術の結果をASTM法に戻して較正が必要になること もある。 図11は、バッチプロセスで熱および/または圧力を使用してどのように光輝 性コーナーキューブシートを作製するか示すものである。この技術を使用して、 第1および第2の圧力印可面72および74を含むプラテンプレスまたは貼合せ 機71にシート10のような規則的なコーナーキューブ要素の配列を含むコーナ ーキューブ再帰反射シートを設置することができる。貼合せ機は、例えば、カン サス州PittsburgのHix Corporationから入手可能なH ixモデルN−800伝熱装置などでよい。 HixモデルN−800貼合せ機は、金属で作製され、500°Fの温度まで 加熱される第1の圧力印可面72を有する。第2の圧力印可面74は、未加熱の ゴム製マットである。動作時、面72および74とコーナーキューブシート10 との間に剥離紙76の層を2層任意に配置してもよい。キャリア78(ポリエス テルなどで作製)をコーナーキューブシートの前面51に設置する。キャリア7 8はシート10を作製するのに用いられるプロセスの副産物(例えば、米国特許 出願第08/472,444号のキャリアが参照符号 28で示されている図4の説明を参照のこと)であり、熱および/または圧力へ の暴露からコーナーキューブ要素が再配置されてしまうまで任意にその上に保持 されてもよい。 規則的な非光輝性コーナーキューブシートおよび任意の剥離紙76を図11に 示すように熱貼合せ機に配置し、圧力印可面72および74が互いに近づく方向 に移動して規則的なコーナーキューブシートを予め定められた時間所望の温度お よび圧力に保持するよう装置を作動させる。必要があれば、図11の下側の剥離 紙76を省略し、熱貼合せ機の下側の未加熱面74のパターンまたは画像を光輝 性パターンで再帰反射シートに転写してもよい。貼合せ機の代わりに、ミシガン 州MilesのDayco Industries,Inc.、ミネソタ州St illwaterのP.M.Black Co.およびカンサス州Goodar dのConverting Technologies,Inc.から入手可能 なScotchliteTM熱ランプアプリケータなどの真空成形装置を用いても よい。 コーナーキューブシート10に印可する熱および/または圧力の量は、コーナ ーキューブシートを作製する材料によって変わること がある。弾性係数が約10×108〜25×108のポリマー材料をコーナーキュ ーブ要素12(および任意のランド層16)に使用し、弾性係数が約0.05× 108〜13×108パスカルのポリマー材料を本体層18に使用する場合、コー ナーキューブシートを約300〜400°F(150〜205℃)の温度まで加 熱し、物品に約7×104〜4.5×105パスカル(10〜60psi)の圧力 を印可すると好ましい。具体的には、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート 、トリメチロールプロパントリアクリレート、ビスフェノールAエポキシジアク リレートを25部:50部:25部で作製され、1重量%(樹脂重量に対して) のDarocurTM4265光開始剤(Ciba Geigy)を含有し、弾性 係数が約16×108〜20×108パスカルのコーナーキューブ要素を使用し、 弾性係数が約0.2×108〜1×108パスカルの可塑化ポリ(塩化ビニル)フ ィルムで本体層を作製する場合、コーナーキューブシートを約320〜348° F(160〜175℃)の温度および約1.4×105〜2.8×105パスカル (20〜40psi)の圧力に暴露すると好ましい。弾性係数が比較的大きく、 例えば16×108パスカルより大きいポリマーを使用すると、各 キューブの幾何学形状すなわち二面内角は一般に、数度以内に維持される。 図12において、再帰反射シート10に熱および/または圧力を印可して光輝 性シート60を作製するための連続法が示されている。この方法では、表面に任 意のキャリアフィルムを有する再帰反射シート10をロール77および77’に よって形成されたニップに通す。図示のように、コーナーキューブ要素12はロ ール77および77’からの熱および/または圧力に暴露される前は非ランダム で規則的な形状をしているが、ロールから出るとランダムに傾斜し、隣接するコ ーナーキューブ要素間に形成された二面角は配列の各溝に沿って変化している。 各コーナーキューブ要素の底面も同一の略平面上にあるわけではない。ロールを 出るシート60は光輝作用を呈することができるが、十分な量の熱および/また は圧力に暴露されていないコーナーキューブシート10はこのような作用を呈す ることはできない。この連続法で使用可能な熱および/または圧力の量は、類似 の出発原料についてのバッチ法で使用されているものに近い。熱を使用する場合 、キューブの形状を変化させるのに十分な 温度までロール77および77’の一方または両方を加熱することができる。 光輝性コーナーキューブ再帰反射シートを作製するための第2の技術では、光 輝性コーナーキューブシートのネガである金型を使用することができる。上述し た第1の技術によって作製した光輝性コーナーキューブ再帰反射シートから上記 のような金型を作製してもよい。すなわち、例えば、ランダムに傾斜したコーナ ーキューブ要素の配列の構造化表面または裏側を金型作製用のパターンとして用 いることができる。これは、例えば、ランダムに傾斜したコーナーキューブ要素 の配列の裏側に適当な金型材料を設け、金型材料を適所にて硬化させることで達 成される。次に、パターンとして使用されるランダムに傾斜したコーナーキュー ブシートを新たに形成された金型から剥離する。このようにすれば金型で光輝性 コーナーキューブシートを作製できる。 金型または工具は一般に、金属などの硬質の材料で作製される。このような不 透明の金型は再帰反射性の場合があり、それ自体が輝くことも多い。また、金型 はポリマー材料で作製されることもある。このような金型は、透明、半透明また は不透明であり、光輝作用を 呈する場合がある。強い光輝性を呈するシートを作製できるように配向されたコ ーナーキューブ要素を有する金型では、金型内のコーナーキューブ要素の配列を 、例えばコーナーキューブ要素同士を1つの配列で重ね合わせるすなわち、シー ト製品を金型から分離するのが困難なようになど、極めてランダムかつ複雑な形 状に配置することができる。ポリシロキサンおよびビニルタイプのプラスチゾル などの軟質の材料で作製された金型は、硬質またはこれ以外の方法では困難な樹 脂系を含む光輝性シートを離型しやすくする上で有用な場合がある。このような 軟質の材料で作製された金型の例としては、SylgardTM 184ポリシロ キサンエラストマー(ミシガン州MidlandのDow Corning)か ら作製されたものや、例えばショアーA型硬度計の読みが90の透明ビニルプラ スチゾル2部と、M2112透明ビニルプラスチゾル(ショアーA型硬度計の読 みが10であり、ウィスコンシン州SussexのPlast−O−Meric から入手可能)などのビニルタイプのプラスチゾルから作製されたものが挙げら れる。好ましい軟質金型は、ショアーA型硬度計の読みが90未満、特別な場合 には必要に応じて約60未満のポリマー材料から作製されたものである。 本発明の金型を作製するための他の方法として、ダイアモンド工具を使用して コーナーキューブ要素の配列を形成することができる。これは、例えば、多数の ダイアモンド切削工具を用いて、隣接するコーナーキューブ要素間に所望の二面 角の1つを形成する溝を各工具で切ることができるようにすることで達成できる 。溝の深さと、任意の単一溝における隣接するコーナーキューブ要素面間の角度 は、金型材料を切るのに用いられるダイアモンド切削工具のプロファイルに応じ て定められる。 溝に沿って隣接するコーナーキューブ要素間の二面角が様々であるコーナーキ ューブ要素を有する金型を作製するためには、第1の所望の二面角を切ることの できるダイアモンド切削工具を位置決めし、これを金型材料に挿入し、一方の溝 交点から隣接する溝交点まで延在する溝部分を切ることが必要である。次に、工 具を金型材料から取り外し、溝に沿って次の所望の二面角を切ることができる工 具とダイアモンド切削工具とを交換する。次に、第1の切削工具が切削を終えた 場所に出来るだけ近付けて新たに選択した工具を大きくなっている溝に位置決め する。次の溝交点に達するまで第2の切削工具を用いて溝の切削を継続する。次 に第2の切削工具を金型材 料から取り外し、次の溝部分の切削準備にかかるために第3の所望の二面角を切 削できる切削工具と交換する。溝の長さ分だけ上記の工程を継続する。第1の溝 が完成したら、様々な切削工具を用いて次または隣接する溝を同様にして切削し 、所望の数の平行または略平行な溝が完成するまで徐々に大きくしながら切削す る。 第1の溝の組が完成した後、ダイアモンド切削工具を調節して、第1の組と交 差して隣接するコーナーキューブ面間に様々な二面角を含む第2の平行溝の組を 切削できるようにする。所望の組数の略平行な溝が金型材料に切削されるまで上 記の工程を継続する。 ピンバンドル技術(pin bundling techniques)を用 いて本発明の金型を作製してもよい。ピンバンドル(pin bundling )によって製造される金型は、端部分が各々コーナーキューブ再帰反射要素の特 徴に合わせて形成された複数のピンを一緒に組み合わせて作製される。Howe llに付与された米国特許第3,632,695号およびHeenan et al.に付与された米国特許第3,926,402号に、ピンバンドルの一例が 開示されている。一般に、ピンの長手方向の軸に対して傾斜角をなして配置され た一端に光学的に活性な表面を有する複 数のピンを形成する。これらのピンを一緒に束ね、光学面が組み合わされてコー ナーキューブ要素を形成する構造化表面を有する金型を形成する。この金型を使 用して再帰反射シートを形成したり、あるいはコーナーキューブシートの製造に 有用な他の金型を生成することができる。隣接するコーナーキューブ要素の光学 的面間の二面角が変化するようピンを配置してもよい。ピンバンドル技術に付随 する利点の1つは、溝の組1つでも2つ以上でも二面角を変えることができると いう点である。また、得られるシートを平らにした時に略平行な溝が全くない、 および/またはコーナーキューブ要素が互いに平行な底面を持たないようにこれ らのピンを構成することも可能である。このように、ピンバンドルによって、光 輝性再帰反射シートを作製する上でさらに高い柔軟性を得ることができる。 図13は、光輝性再帰反射シートを含むコーナーキューブ要素の配列のネガで ある本発明による金型79を示している。したがって、この金型(従来技術にお いては工具とも呼ばれる)は3組の略平行V形溝85、86および87を有し、 金型の配列に形成された各溝に沿って、隣接するコーナーキューブ要素80の平 面81によって寸法の異なる二面角を形成可能である。例えば、溝86aでは、 隣 接するキューブ80aおよび80bの面81aおよび81bが、キューブ80c および80dの面81cおよび81dよりも密着した二面角α(図5)を形成し ている。金型は、ネガであることを除いて本発明のコーナーキューブ要素の配列 と本質的に同一のものであり、光を透過したり適合したものである必要はないた め、比較的可撓性のない金属などの不透明な材料で作製してもよい。 図14は、輝くことができ、かつ光を再帰反射させることができる構造化物品 を本発明の金型79からどのように形成するかを概略的に示している。この方法 は、複合シート60をキャスティングして硬化させるための、全体を90で示す 装置を含んでいる。図示のように、本体層58はロール92から引き出され、ゴ ムコーティングを施したロールなどのニップロール93に送られる。ロール93 では、コーティングダイ96を用いてロール95(またはループを形成する、ベ ルトなどの他の適当なエンドレスキャリア)表面のエンドレスパターン金型79 に予め塗布された適当な樹脂組成94と本体層58とが接触する。金型79の要 素を形成しているコーナーキューブの高さよりも有意に少ない幅設定値にニップ ロール93を設定することでコーナーキューブ要素80の上に出る余分な樹脂9 4を最小限にすることもできる。このようにして、ニップロール93と金型79 との界面における機械的な力で、金型要素80の上に出る樹脂94の量を最小限 にする。本体層58の可撓性に応じて、キャスティングおよび硬化時に本体層5 8に構造的および機械的な完全性を与える適当なキャリアフィルム78で本体層 を任意に支持し、ロール98でシートを金型79から離した後に本体層58から 剥離してもよい。弾性率の低い本体層58では「キャリアフィルム78を使用す ると好ましい。 樹脂94を最初に金型79に形成するのではなく、まず本体層58に塗布する ように図14に示す方法を修正してもよい。この連続法の実施例については、米 国特許出願第08/472,444号において同出願の図5を参照して述べてあ る。 図14に示すように、コーナーキューブ要素の配列を形成する樹脂組成物は1 ステップまたは複数のステップで硬化させることができる。線源99は、一次硬 化ステップで樹脂の性質に応じて紫外線または可視光線などの化学作用のある放 射に樹脂を暴露する。線源99からの化学作用のある放射は、層58を介して樹 脂を照射するため、硬化を起こすためには本体層58を放射線透過性のものとし ておく必要がある。あるいは、使用する金型が選択した放射を透過できる程度に 十分に透明である場合には、金型79を介しての放射によって硬化を実施するこ とも可能である。工具および本体層の両方を介しての硬化を行ってもよい。 一次硬化は、コーナーキューブ要素を完全に硬化させるものであってもよいし 、あるいは金型79で支持する必要のない、寸法的に安定なコーナーキューブ要 素を生成するのに十分な程度まで、樹脂組成物を部分的に硬化させるものであっ てもよい。次に、シート60を金型79から剥離し、シートのコーナーキューブ 要素30を露出させる。次に、樹脂の性質に応じて選択した1回以上の二次硬化 処理100を完全に硬化したコーナーキューブ要素の配列に適用し、コーナーキ ューブ要素の配列と本体層との間の結合を強化することができる。この二段階に わたる硬化方法によって、最適な処理および材料選択を可能にできる。例えば、 透光性の本体層を介して可視光線の一次硬化処理を適用し、次にロール98にお いて金型79からシートを剥離し、露出されたコーナーキューブ要素に対して紫 外線放射の第2の硬化処理100を適用することによって、(耐久性および耐候 性を高めるために)紫外線吸収剤を含有する本体層から 作製したシートを作製することができる。このような二段階にわたる方法によっ て、全体の製造速度を高められることもある。 第2の硬化ステップの程度は、材料供給速度、樹脂組成物、樹脂組成に用いら れる架橋開始剤の性質および金型の幾何学形状などの変数の数によって左右され る。一般に、今日急速度を高めれば高めるほど1段階以上の硬化ステップが必要 になる尤度も高くなる。どのような硬化処理にするかは、コーナーキューブ要素 を作製するのに選択する具体的な樹脂に依存する部分が大きい。例えば、化学作 用のある放射の代わりに電子ビーム硬化を使用することもできる。 本発明の金型から光輝性再帰反射シートを作製する際に熱硬化性材料を使用し てもよい。この場合、新たに形成した光輝性コーナーキューブ材料において十分 な凝集の進行を起こし、新たに形成したシートの光学的な特性または物性を損な うことなくこれを金型から除去するのに十分な温度まで金型を加熱する。選択す る温度は、熱硬化性樹脂のファンクションである。熱硬化は、例えば樹脂を加熱 したり、金型を加熱したり、光輝性シートを間接的な手段によって加熱したりし て達成できるものである。これらの方法の組み合わせも使用可能である。間接的 な加熱としては、ランプによる加熱、赤 外線加熱またはその他の熱源フィラメントによる加熱、あるいは他のあらゆる周 知の方法による加熱法が挙げられる。選択した熱硬化性樹脂に必要な温度に維持 されるオーブンまたはその他の環境に金型を収容してもよい。 光輝性再帰反射シートを金型から剥離した後、オーブンまたは他の加熱された 環境からの熱にシートを暴露してさらに処理してもよい。このような後続の熱処 理によって、シートの物性または他の特性を所望の状態に調節したり、シートの 反応プロセスを完了させたり、あるいは溶剤や未反応材料、熱硬化系の副産物な どの揮発性物質を除去したりすることができる。 熱硬化性樹脂は、溶液または純な樹脂組成として金型に塗布してもよいもので ある。また、樹脂を金型に反応的に押出したり、溶融状態で押出したりしてもよ い。樹脂を金型に塗布した後の熱硬化方法と、後にシートを熱に暴露する任意の 方法については、金型に熱硬化性樹脂を塗布することとは独立に行ってもよい。 金型にて熱硬化性材料から作製した光輝性再帰反射シートの利点は、コーナー キューブ要素30(図3)および本体部分54(図5)の両方を、一作業で金型 に塗布して同一の物質から作製できる という点である。このような構成にすることで、結果としてシート全体にわたっ て均一な材料および特性を呈するシートにすることができる。もう1つの利点は 、この種の構成では図14に示すような別の本体層を設ける必要がないという点 である。 硬化処理に加え、シートを金型から剥離した後に熱処理してもよい。加熱は本 体層またはコーナーキューブ要素に発生している可能性のある応力を緩和し、未 反応部位および副産物を強制的に除去する作用を有する。一般に、例えばポリマ ーのガラス転移点より高い温度までシートを加熱する。このシートは、熱処理後 に再帰反射輝度が高くなる場合がある。 上記の方法の代わりに、本発明によって配置されたコーナーキューブ要素を有 する金型上でポリマーシートをエンボス加工することで光輝性再帰反射シートを 作製してもよい。エンボス加工方法の例は、米国特許第5,272,562号、 同第5,213,872号および同第4,601,861号に開示されている。 また、本発明によって画像を有する光輝性再帰反射シートを作製することもで きる。 図15は、画像「ABC」を有する再帰反射物品101を示している。この場 合、画像102が再帰反射光輝性領域によって特徴化され、一方背景103が再 帰反射非光輝性領域によって特徴化されている。本願明細書において、「画像」 は背景とはコントラストをなして設けられた英数文字またはその他の印のあらゆ る組み合わせを含むものとする。物品101のような光輝性画像付再帰反射物品 については、以下のようにして作製できる。 第1の実施例において、所望の画像の形状をした材料を図11に示すアセンブ リに挿入することによって画像付光輝性シートを作製できる。図11のインサー ト104などの所望の画像の形状をした材料(104は図16aおよび16bの 104aおよび104bを含む適当なインサート全体を示す)を、コーナーキュ ーブ反射要素30と任意の下側剥離ライナ76との間に置くことができる。この 画像形成材料は、例えばポリエステル製のポリマーフィルムであってもよい。イ ンサート104を大きく平滑なシートを含むものとし、このシートから所望の画 像を切り取ってインサートにネガ画像を形成してもよい。この構成物を高温およ び/または高圧の処理条件下におくことで、実質的に非光輝性または光輝性レベ ルの低い背景上 に所望の画像を光輝性部分として有する再帰反射シートが得られる。インサート 104を所望の増分の大きさおよび形状にした後、シート10を高温および/ま たは高圧下におくことで、光輝性背景上にインサート104に対応する非光輝性 画像を有する再帰反射シート材料が得られる。好ましい実施例は、剥離ライナ7 6を使用しないものである。 インサート104は、図11に示すように画像形成要素を露出したコーナーキ ューブ要素30と接触させた状態で設けたり、あるいは画像形成要素106が任 意のポリエステルフィルムライナ78と接触しているかまたは前面51と直接接 触している状態で規則的な再帰反射シート10の最外面に設けることが可能なも のである。あるいは、コーナーキューブ要素30を加熱された貼合せ機表面72 と向かい合わせ、前面51(および任意のキャリア78)を未加熱の貼合せ機表 面74と向かい合わせた状態で規則的なコーナーキューブシート10を貼合せ機 71に挿入してもよい。このように、画像形成インサートはシートの上に設けて も下に設けてもよいものである。 図16aにおいて、画像インサート104aは、シート材料105の表面から 離れる方向に隆起した突起部106を有する耐久性材料105を含んでもよいも のとして示されている。この実施例では、突起部106が所望の画像を形成して いる。かかる装置の例としては、フレキソ印刷板が挙げられる。インサート10 4aの画像形成用の突起部106が露出したコーナーキューブに接触し、アセン ブリが高温および/または高圧下におかれるように上記のようなタイプの画像形 成装置を図11の構成物に設けると、実質的に非光輝性の背景上に光輝性画像を 有する再帰反射シートが得られる。 輝き度および輝きの程度は、処理条件によって調節制御可能である。例えば、 フレキソ印刷板を用いて短時間で処理を行うと、突起部106の、コーナーキュ ーブ要素の裏側30と直接接触している点でのみ輝くことのできる画像が得られ る。非接触領域は再帰反射性のままであり、実質的に非光輝性である。処理時間 を延ばして処理温度を高くすると、輝き度は突起部106の接触点から離れて長 くなり、得られる画像は(a)接触点でのみ輝くものから(b)光輝性背景上の 光輝性画像へ、さらに(c)光輝性背景上の非光輝性 画像(コーナーキューブが実質的に接触領域から押し出されている)へと徐々に 変化する。 図16bには、所望の画像の形状および大きさで伝熱可能な材料110が表面 に設けられたキャリア材料108を含んでもよい画像形成要素104bが示され ている。例えば、転写対象となる画像の形状で伝熱可能なインキ110をキャリ アフィルム108上に塗布してもよい。所望の画像が形成されたキャリアフィル ム108は、コーナーキューブ要素30の露出した裏側がキャリアフィルム10 8の画像表面110と接触するように図11の貼合せ機71にインサート104 として設置される。この構成物を高温および/または高圧処理条件下で処理する と、得られる再帰反射シートは光輝性再帰反射背景に非再帰反射画像が形成され たものとなる。 図11の画像を有するインサート104は、大きな布(図示せず)または全体 にパターンまたは表面模様が形成された他の材料であってもよい。布製インサー トの場合、インサートに保持されている画像は布の形状から得られるものである 。さらに、シート表面の画像は布から切り取った画像に対応させてあってもよい 。コーナーキューブ要素30の露出した裏側に布製のインサートを接触させ、 構成物を高温および/または高圧下におくと、得られる再帰反射コーナーキュー ブシートには全体に輝きのある画像が形成され、この画像が布の形状または表面 模様を呈している。さらに、布の表面模様または織り目によって画像付領域の光 輝作用が高まる。粗い布の方が光輝性をより一層高めやすい。必要に応じて、図 11の下側の剥離紙76を完全に除去し、熱貼合せ機の下側の未加熱表面74の パターンまたは画像を光輝性パターンで再帰反射シートに転写してもよい。 規則的なコーナーキューブ再帰反射シートと画像形成要素とを接触させて画像 を形成する上での寛容度は広い。画像の見た目は、処理条件、画像付光輝性シー トを作製する元になる構成の他、画像形成要素の大きさや形状、材料によって左 右される。画像付領域および画像のない領域の輝きの度合いは、これらの変数の 1つ以上を変更することで変えることのできるものである。画像形成要素104 は、例えば布など模様のある表面(ポリエステルの織メッシュなど)であり、こ のような模様のある表面を使用せずに作製した光輝性シートと比べると光輝作用 はかなり高まる。光輝性の高められたシートの顕微鏡写真から、互いに重なった コーナーキューブ要素群 を含むコーナーキューブ要素の再配向度が、表面模様のある画像形成要素なしで 形成されたシートの場合よりも実質的に大きくなっていることが分かった。光輝 作用の増大は、重なり合ったコーナーキューブ要素に入射する光が利用可能な別 の反射パスと関連していると思われる。したがって、これらの変数または他の変 数を変化させることで達成可能な光輝性画像形成能の一般的な範囲がある。 上述した第1または第2の技術によって作製した、光輝作用を呈することので きる再帰反射シートは、本体層58の外面51に直接的に印刷を施して画像を形 成することもできるものである。透明インキを使用すると、光輝作用および再帰 反射が透明画像を介して目に見え、色が一層際だつ。不透明なインキを使用する と、再帰反射および光輝作用はシートの前側から見た時に画像領域にのみ遮られ る。透明インキおよび不透明インキをコーナーキューブ要素の裏側に印刷し、画 像を形成してもよい。 第2の技術によって、金型から直接に輝きのある画像付再帰反射シートを作製 することができる。第1の技術(図11)によって光輝性画像が非光輝性背景ま たは光輝性背景に形成されているか、あるいは非光輝性画像が光輝性背景に形成 されている再帰反射シート を作製するのに用いるいかなる方法でも、本質的には第2の技術(図14)に適 用可能である。光輝性画像を光輝性背景上に形成する場合、画像のある領域と背 景とでは輝き度が異なるため、画像のある領域と背景とを区別することができる 。画像を有する光輝性再帰反射シートを金型材料を形成および/または硬化させ るパターンとして使用してもよい。パターン付シートを剥離するとパターン材料 表面に形成された画像を有する金型が新たに形成される。このような金型を用い ることで、光を再帰反射させることができ、光輝作用を呈し、かつ依然として金 型を作製した元となったシートに形成されていた画像を含むシートが得られる。 様々な技術によってコーナーキューブ要素の露出した裏側に直接印刷、形成また は作製された画像は、金型作製工程において忠実に再現可能である。本体層58 に形成された画像も金型作製プロセスにおいて再現されることになる。 透光性ポリマー材料を使用して本発明の再帰反射シートを作製してもよい。好 ましくは、選択するポリマーは特定の波長で入射する光の強度の少なくとも70 %を透過可能である。このポリマーは、 より好ましくは入射光の80%を上回る量、さらに好ましくは90%を上回る量 を透過する。 用途によっては、特に第1の技術(すなわち熱および/または圧力を使用する )で光輝性物品を作製する場合、コーナーキューブ要素に用いられるポリマー材 料は、好ましくは剛性かつ硬質のものである。ポリマー材料は、例えば、熱可塑 性または架橋可能な樹脂である。このようなポリマーの弾性係数は、好ましくは 約10×108パスカルより大きく、さらに好ましくは約13×108パスカルよ り大きい。 コーナーキューブ要素に使用可能な熱可塑性ポリマーの例としては、ポリ(メ チルメタクリレート)などのアクリルポリマー;ポリカーボネート;セルロース アセテート、セルロース(アセテート−コーブチレート)、セルロースニトレー トなどのセルロース系誘導体;エポキシド;ポリウレタン;ポリ(ブチレンテレ フタレート)、ポリ(エチレンテレフタレート)などのポリエステル;ポリ(ク ロロフルオロエチレン)、ポリ(ビニリデンフルオロリド)などのフルオロポリ マー;ポリ(塩化ビニル)またはポリ(塩化ビニリデン)などのポリビニルハラ イド;ポリ(カプロラクタム)、ポリ (アミノカプロン酸)、ポリ(ヘキサメチレンジアミン−コ−アジピン酸)、ポ リ(アミド−コ−イミド)およびポリ(エステル−コ−イミド)などのポリアミ ド;ポリエーテルケトン;ポリ(エーテルイミド);ポリ(メチルペンテン)な どのポリオレフィン;ポリ(フェニレンエーテル);ポリスルフォン;ポリ(ス チレン−コ−アクリロニトリル)、ポリ(スチレン−コ−アクリロニトリル−コ −ブタジエン)などのポリ(スチレン)およびポリ(スチレン)コポリマー;シ リコーンポリアミドおよびシリコーンポリカーボネートなどのシリコーン変性ポ リマー(すなわち少重量比(10重量%未満)のシリコーンを含有するポリマー );パーフルオロポリ(エチレンテレフタレート)などのフッ素変性ポリマー; およびポリ(エステル)とポリ(カーボネート)との配合物、フルオロポリマー とアクリルポリマーとの配合物などの上記ポリマーの混合物が挙げられる。 化学作用のある放射への暴露によって遊離基重合メカニズムで架橋可能な反応 性樹脂系を用いてコーナーキューブ要素を作製することもできる。さらに、ベン ゾイルパーオキサイドなどの熱開始剤を 用いて上記の材料を熱的な手段によって重合させてもよい。放射線で重合開始さ れるカチオン重合可能な樹脂も使用できる。 コーナーキューブ要素を形成するのに適した反応性樹脂は、光開始剤と、アク リレート基を有する少なくとも1種の化合物との配合物であってもよい。樹脂配 合物は、二官能性または多官能性化合物を含有し、照射されると架橋ポリマー網 を形成するものであると好ましい。 遊離基メカニズムによって重合可能な樹脂の例としては、エポキシ由来、ポリ エステル由来、ポリエーテル由来およびウレタン由来のアクリルベースの樹脂; エチレン系不飽和化合物;少なくとも1個のペンダントアクリレート基を有する アミノプラスト誘導体;少なくとも1個のペンダントアクリレート基を有するイ ソシアネート誘導体;アクリル化エポキシ以外のエポキシ樹脂;およびこれらの 混合物および配合物が挙げられる。アクリレートという用語は、ここではアクリ レートおよびメタクリレートの両方を包含して用いられるものとする。Mart ensに付与された米国特許第4,576,850号には、光輝性再帰反射シー トのコーナーキューブ要素に使用可能な架橋樹脂の例が開示されている。 エチレン系不飽和樹脂としては、炭素、水素および酸素の他、任意に窒素、硫 黄およびハロゲンの原子を含有するモノマー化合物およびポリマー化合物の両方 が挙げられる。酸素原子または窒素原子またはこれらの両方は、エーテル、エス テル、ウレタン、アミドおよびユリア基に一般に存在する。エチレン系不飽和化 合物は、分子量が約4,000未満であると好ましく、脂肪族モノヒドロキシ基 または脂肪族ポリヒドロキシ基を含有する化合物と、アクリル酸、メタクリル酸 、イタコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、マレイン酸などの不飽和カルボン 酸との反応によって生成されたエステルであると好ましい。 アクリルまたはメタクリル基を有する化合物の例を以下に列挙する。列挙した 化合物は一例であり、本発明を限定するものではない。 (1)一官能性化合物 エチルアクリレート、n−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、2− エチルヘキシルアクリレート、n−ヘキシルアクリレート、n−オクチルアクリ レート、イソオクチルアクリレート、イソボルニルアクリレート、テトラヒドロ フルフリルアクリレート、 2−フェノキシエチルアクリレート、N,N−ジメチルアクリルアミド; (2)二官能性化合物 1,4−ブタンジオールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレ ート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、エチレングリコールジアクリレ ート、トリエチレングリコールジアクリレートおよびテトラエチレングリコール ジアクリレートおよびジエチレングリコールジアクリレート; (3)多官能性化合物 トリメチロールプロパントリアクリレート、グリセロールトリアクリレート、ペ ンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレー トおよびトリス(2−アクリロイルオキシエチル)イソチアヌレート。 その他のエチレン系不飽和化合物および樹脂の代表的な例としては、スチレン 、ジビニルベンゼン、ビニルトルエン、N−ビニルピロリドン、N−ビニルカプ ロラクタム、モノアリル、ポリアリルの他、ジアリルフタレートおよびジアリル アジペートなどのポリメタ リルエステル、N,N−ジアリルアジパミドなどのカルポン酸のアミドが挙げら れる。 アクリル化合物と配合可能な光重合開始剤の例としては、以下の開始剤例が挙 げられる。ベンジル、メチロ−ベンゾエート、ベンゾイン、ベンゾインエチルエ ーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテルet c.、ベンゾフェノン/第三アミン、2,2−ジエトキシアセトフェノンなどの アセトフェノン、ベンジルメチルケタール、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェ ニルケトン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、 1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1 −オン、2−ベンジル−2−N,N−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフ ェニル)−1−ブタノン、(2,4,6−トリメチルベンゾイル)ジフェニルホ スフィンオキシド、2−メチル−1−4(メチルチオ)フェニル−2−モルホリ ノ−1−プロパノン、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−ト リメチルペンチルホスフィンオキシドなど。これらの化合物を独立に用いても組 み合わせて用いてもよい。 カチオン重合可能な材料としては、エポキシおよびビニルエーテル官能性基を 有する材料が挙げられるが、これに限定されるものではない。これらの系は、ト リアリールスルホニウム塩およびジアリールヨードニウム塩などのオニウム塩開 始剤によって光重合開始される。 コーナーキューブ要素に用いるのに好ましいポリマーとしては、ポリ(カーボ ネート)、ポリ(メチルメタクリレート)、ポリ(エチレンテレフタレート)、 脂肪族ポリウレタンおよび多官能性アクリレートなどの架橋アクリレートまたは アクリル化エポキシ、アクリル化ポリエステルおよびアクリル化ウレタンと一官 能性モノマーおよび多官能性モノマーとの配合物が挙げられる。これらのポリマ ーは、以下の理由すなわち熱安定性、環境安定性、透明度、工具または金型から の離型性または反射コーティングを受ける上での高い受容性のうち1つ以上の理 由から好ましいものである。 ランド層を用いる場合にランド層に使用されるポリマー材料は、コーナーキュ ーブ要素に使用されるポリマーと同一のものであってもよい。任意のランド層は 、好ましくはキューブおよび本体層との平坦な界面を有する。光が再帰反射した 時に再帰反射シートによっ て最適な輝度が得られるようにするために、キューブと任意のランド層または本 体層との間にキャビティおよび/または界面の粗い状態が形成されないようにす ると好ましい。界面が良いと再帰反射光が屈折から散乱するのが防止される。ラ ンド層が設けられている場合には、多くの場合、このランド層とコーナーキュー ブ要素とは一体である。「一体である」という用語は、ランドとキューブとが、 後に結合された2種類以上のポリマー層ではなく、単一のポリマー材料から作製 されていることを意味する。コーナーキューブ要素およびランド層に用いられて いるポリマーの屈折率は、本体層の屈折率と異なる場合がある。ランド層はキュ ーブのポリマーと同様のポリマーで作製されていることが望ましいが、本体層に ついて上述したような、キューブよりも軟質のポリマーでランド層を作製しても よい。 本体層は、屈曲、カール、撓み、適合または延伸をしやすくし、規則的な配列 が熱および圧力に暴露された際にコーナーキューブ要素を再配向できるように弾 性係数の小さいポリマーを含んでもよい。弾性係数は5×108パスカル未満で よく、3×108パスカル未満でもよい。しかしながら、弾性係数の小さい本体 層が常に必要と は限らない。可撓性が低い光輝性再帰反射シートを作製すると望ましい場合には 、弾性係数が約21〜34×108Paの硬質ビニルなど弾性係数が大きめの本 体層を有するシートを使用してもよい。一般に、本体層のポリマーのガラス転移 温度は50℃未満である。このポリマーは、処理時に暴露される条件下でポリマ ー材料が物理的な完全性を保持するものであると好ましい。このポリマーは、V icat軟化温度が50℃を上回るものであると望ましい。ポリマーの線状金型 収縮率は1%未満であると望ましいが、コーナーキューブ要素および本体層用の ポリマー材料の特定の組み合わせの中には、本体層ポリマーの収縮率がもう少し 高くても許容できるものもある。本体層において用いられる好ましいポリマー材 料は、再帰反射シートを長期間屋外の用途に使用可能なように紫外線放射による 劣化に対する耐性のあるものである。上述したように、材料またはポリマー本体 層は透光性であり、好ましくは実質的に透明である。樹脂組成物を塗布すると透 明になるか、あるいは例えばコーナーキューブ要素の配列を形成するための硬化 条件に応答するなど製造工程の間に透明になる、艶消し仕上げの施された本体層 フィルムが有 用である。本体層は、必要に応じて単層であっても多層成分であってもよい。本 体層に使用可能なポリマーの例としては、 例えばミネソタ州St.Paulの3Mから入手可能なKel−F800TMな どのポリ(クロロトリフルオロエチレン;例えばマサチューセッツ州Bramp tonのNorton Performanceから入手可能なExac FE PTMなどのポリ(テトラフルオロエチレン−コ−ヘキサフルオロプロピレン); 例えば同じくNorton Performanceから入手可能なExac PEATMなどのポリ(テトラフルオロエチレン−コ−パーフルオロ(アルキル) ビニルエーテル);例えばペンシルバニア州PhiladelphiaのPen nwalt Corporationから入手可能なKynar Flex−2 800TMなどのポリ(ビニリデンフルオリド−コ−ヘキサフルオロプロピレン) ;などのフッ素化ポリマー、 デラウェア州WilmingtonのE.I.duPont Nemours から入手可能なSurlyn−8920TMおよびSurlyn−9910TMなど のナトリウムまたは亜鉛イオンを 有するポリ(エチレン−コ−メタクリル酸);などのイオノマーエチレンコポリ マー、 低密度ポリエチレン;線状低密度ポリエチレン;および超低密度ポリエチレン ;などの低密度ポリエチレン、 可塑化ポリ(塩化ビニル)などの可塑化ビニルハライドポリマー、 バージニア州GordonsvilleのKlockner Pentapl ast of America,Inc.から入手可能なPentaprintTM PR180などの非可塑化または未可塑化硬質ビニルポリマー、 ポリ(エチレン−コ−アクリル酸)およびポリ(エチレン−コ−メタクリル酸 )ポリ(エチレン−コ−マレイン酸)およびポリ(エチレン−コ−フマル酸)な どの酸官能性ポリマー;アルキル基がメチル、エチル、プロピル、ブチルなどで あるポリ(エチレン−コ−アルキルアクリレート)またはNが0〜12であるC H3(CH2)n−およびポリ(エチレン−コ−ビニルアセテート)などのアクリ ル官能性ポリマーを含むポリエチレンコポリマー、 以下のモノマー(1)〜(3)から誘導された脂肪族および芳香族ポリウレタ ンすなわち、(1)ジシクロヘキシルメタン−4, 4’−ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、1,6−ヘキサメチレ ンジイソシアネート、シクロヘキシルジイソシアネート、ジフェニルメタンジイ ソシアネートおよびこれらのジイソシアネートの組み合わせなどのジイソシアネ ート、(2)ポリペンチレンアジペートグリコール、ポリテトラメチレンエーテ ルグリコール、ポリエチレングリコール、ポリカプロラクトンジオール、ポリ− 1,2−ブチレンオキシドグリコールおよびこれらのポリジオールの組み合わせ などのポリジオールおよび(3)ブタンジオールまたはヘキサンジオールなどの 連鎖延長剤から誘導された脂肪族および芳香族ポリウレタンが挙げられる。市販 のウレタンポリマーとしては、ニューハンプシャー州SeabrookのMor ton International Inc.から入手可能なPN−04また は3429、あるいはオハイオ州ClevelandのB.F.Goodric h Companyから入手可能なX−4107が挙げられる。 上記のポリマーの組み合わせも本体部分の本体層に使用可能である。本体層に用 いるのに好ましいポリマーとしては、ポリ(エチレン−コ−アクリル酸)、ポリ (エチレン−コ−メタクリル酸)、ポリ (エチレン−コ−ビニルアセテート)などのカルボキシル基を含有する単位を含 有するエチレンコポリマーまたはカルポン酸のエステル;イオノマーエチレンコ ポリマー;可塑化ポリ(塩化ビニル);および脂肪族ウレタンが挙げられる。こ れらのポリマーは、以下の理由すなわち適した機械特性、ランド層またはコーナ ーキューブ要素に対する優れた接着性、透明度および環境安定性のうち1つ以上 の理由が故に好ましいものである。 コーナーキューブ要素および本体層に特定の樹脂を選択することで、硬化後に 相互浸透網が得られることがある。コーナーキューブ要素および本体層用の樹脂 の具体的な組み合わせは、少量のコーナーキューブ樹脂を本体層に塗布すること で貫通用に容易にスクリーニング可能である。Priola,A.、Gozze lino,G.およびFerrero,F.著、Proceedings of the XIII International Conference i n Organic Coatings Science and Techn ology、ギリシャ、アテネ1987年7月7日〜11日、第308〜318 ページには、この目的に適し た時計皿試験が開示されている。また、1995年6月7日出願の米国特許出願 第07/472,444号も参照のこと。 ポリカーボネートコーナーキューブ要素および/またはポリカーボネートラン ド層と、ポリ(エチレン−コ−(メタ)アクリル酸)、ポリ(エチレン−コ−ビ ニルアセテート)またはポリ(エチレン−コ−アクリレート)などのポリエチレ ンコポリマーを含有する本体層とを含む実施例において、本体層とランド層また はコーナーキューブ要素と間に薄い結合層(図示せず)を設けることで、これら の間の界面接着性を改善することができる。結合層は、本体層をランド層または コーナーキューブ要素に積層する前に本体層に設けることができるものである。 この結合層は、例えばマサチューセッツ州PeabodyのPermuthan e Companyから入手可能なPermuthaneTM U26−248溶 液などの有機溶液中の脂肪族ポリウレタン;ニューハンプシャー州Seabro okのK.J.Quinn and Co.,Inc.から入手可能なQ−th aneTM QC−4820;例えばマサチューセッツ州Wilmingtonの ICI Resins USから入手可能なNeoRezTM R−940、R− 9409、R−960、 R−962、R−967およびR−972などの脂肪族ポリウレタン水媒介分散 液;例えばマサチューセッツ州WilmingtonのICI Resins USから入手可能なNeoCrylTMA−601、A−612、A−614、A −621およびA−6092などのアクリルポリマー水媒介分散液;または例え ばマサチューセッツ州WilmingtonのICI Resins USから 入手可能なNeoPacTM R−9000などのアルキルアクリレートおよび脂 肪族ウレタンコポリマー水媒介分散液を使用して、薄いコーティングとして形成 することが可能である。また、コロナ放電などの放電法またはプラズマ処理を用 いて、本体層に対する結合層の接着性またはランド層またはコーナーキューブ要 素に対する結合層の接着性を改善することもできる。 第2の技術によって作製されるコーナーキューブ再帰反射シートは、第1の技 術に適用可能なものとして上述したようなポリマーで作製できる。すなわち、コ ーナーキューブ要素は本体部分より硬質または弾性率の高いポリマーを含み、本 体部分はコーナーキューブ要素より軟質または弾性率の低いポリマーを含むこと ができる。これらの材料の他に、ポリエステルまたはポリカーボネートなどの硬 質の本体層ポリマーを含むコーナーキューブシートを第2の技術によって作製す ることもできる。さらに、第2の技術によってシートを作製する場合、コーナー キューブ要素に適用可能な化学は第1の技術の場合よりも広い。すなわち、コー ナーキューブ要素には硬質のポリマーでも軟質のポリマーでも含み得る。Wil son et al.(1996年4月1日出願)の米国特許出願第08/62 5,857号に、本発明のコーナーキューブ要素に使用可能なポリマーの例が開 示されている。 本発明の物品を第2の技術によって作製する場合、軟質のポリマーすなわち、 弾性係数が10×108パスカル未満のポリマーを使用して光輝性再帰反射シー トにコーナーキューブ要素を作製することができる。第2の技術では、第1の技 術のバッチ工程または連続工程の熱および/または圧力条件下にコーナーキュー ブ要素をおくことはない。コーナーキューブ要素の配向は金型の形状によって決 まるためである。すなわち、第2の技術によって作製した光輝性シートは、金型 から直接にコーナーキューブ要素配向を受ける。したがって、コーナーキューブ 要素の歪みはほとんど考慮するに値せず、 構成全体にわたって軟質ポリマーのみを含有するか、あるいは本質的に軟質のポ リマーからなる光輝性シートを作製することができる。 第2の技術で光輝性コーナーキューブシートを作製する際に使用可能な軟質ポ リマーの例としては、ポリ(塩化ビニル)、ポリ(塩化ビニリデン)などの可撓 性ポリ(ビニルハライド);PVC−ABS;反応性および非反応性ビニル樹脂 ;ビニルアクリレート;ビニルアクリレートとアクリル化エポキシとの混合物; ポリシロキサン;アルキルアルコキシシラン;アクリル化ポリシロキサン;ポリ ウレタン;アクリル化ウレタン;ポリエステル;アクリル化ポリエステル;ポリ エーテル;アクリル化ポリエーテル;アクリル化オイル;ポリ(テトラフルオロ エチレン);ポリ(フルオロエチレン−コ−フルオロプロピレン);ポリ(エチ レン−コ−テトラフルオロエチレン);ポリブチレン;ポリブタジエン;ポリ( メチルペンテン);低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレンおよび線状低密度 ポリエチレンなどのポリエチレン;ポリ(エチレン−コ−ビニルアエテート); ポリ(エチレン−コ−エチルアクリレート)などが挙げられる。 これらのポリマーは、単独または配合して利用可能である。さらに、第1の技 術で説明したものと配合して第2の技術によって光輝性コーナーキューブ再帰反 射シートを得ることもできる。さらに、第1の技術で列挙した反応性ポリマーま たは配合物の架橋密度を調節して軟質の材料を生成することもできる。可塑化剤 などの添加剤の濃度を変化させるか、あるいは別のポリマーグレードを選択する ことで、ことで、非反応性ポリマーの特性を調節することができる。 着色剤、紫外線吸収剤、光安定剤、遊離基捕捉剤または酸化防止剤、粘着防止 剤や離型剤、潤滑剤などの加工助剤およびその他の添加剤を本体部分またはコー ナーキューブ要素に添加してもよい。もちろん、選択する具体的な着色剤はシー トの所望の色に応じて定める。着色剤は一般に、約0.01〜0.5重量%で添 加される。紫外線吸収剤は一般に、約0.5〜2.0重量%で添加される。紫外 線吸収剤の例としては、ニューヨーク州ArdsleyのCiba−Geigy Corporationから入手可能なTinuvinTM 327、328、 900、1130、Tinuvin−PTMなどのベンゾトリアゾールの誘導体; ニュージャージー州CliftonのBASF Corporationから入 手可能な UvinulTM−M40、408、D−50またはニュージャージー州west PattersonのCytech Industriesから入手可能なC yasorbTMUV531などのベンゾフェノンの化学誘導体;ペンシルバニア 州PlttsburghのNeville−Synthese Organic s,Inc.から入手可能なSyntaseTM 230、800、1200;ま たは同じくニュージャージー州CliftonのBASF Corporati onから入手可能なUvinulTM−N35、539などのジフェニルアクリレ ートの化学誘導体などが挙げられる。利用可能な光安定剤としてはヒンダードア ミンが挙げられるが、これは一般に約0.5〜2.0重量%で用いられる。ヒン ダードアミン光安定剤の例としては、ニューヨーク州ArdsleyのCiba −Geigy Corp.から入手可能なTinuvinTM−144、292、 622、770およびChimassorbTM−944が挙げられる。遊離基捕 捉剤または酸化防止剤は、一般に、約0.01〜0.5重量%で用いられる。適 した酸化防止剤としては、ニューヨーク州ArdsleyのCiba−Geig y Corp.から入手可能なIrganoxTM−1010、1076、 1035またはMD−1024またはIrgafosTM−168などのヒンダー ドフェノール樹脂が挙げられる。一般にはポリマー樹脂の1重量%以下の少量の 他の加工助剤を添加して樹脂の加工性を改善することも可能である。有用な加工 助剤としては、コネクチカット州NorwalkのGlyco Inc.から入 手可能な脂肪酸エステルまたは脂肪酸アミド、ニュージャージー州Hoboke nのHenkel Corp.から入手可能な金属のステアリン酸エステル、ま たはニュージャージー州SomervilleのHoechst Celane se Corporationから入手可能なWax ETMが挙げられる。ペン シルバニア州ExtonのSauromer Company, Inc.から 入手可能なテトラブロモビスフェノールAジアクリレートモノマーSR 640 またはペンシルバニア州PhiladelphiaのFMC Corporat ionから入手可能なトリクレジルホスフェートKronitexTMTCPなど の難燃剤を本発明によるシートのポリマー材料に添加して全体としての特性の他 、かかるシートの取り付け先になる物品の特性を改善することができる。 可撓性光輝性再帰反射シートは、波形金属などの不規則な表面でも使用できる 。例えば、シートをトラックトレーラの側壁または布製物品の可撓性表面などに 置く。このような光輝性再帰反射シートの他の用途としては、警告旗、道路標識 、パイロン、光杖(light wand)および車両の顕著性マークなどが挙 げられる。光杖に使用する場合、シートを管状にしておいてもよい。例えば、シ ートを管または円筒形に合うようにし、光源を管状の光輝性物品に向けることが できる。管状光輝性シートは、フラッシュライトの端など光源に固定できるよう にするためのフィッティングにも応用可能である。本願と同日に出願された、発 明の名称「Formed Ultra−Flexible Retrorefl ective Cube−Corner Composite Sheetin g with Target Optical Properties and Method for Making Same」(代理人整理番号5247 7USA3A)の米国特許出願第08/641,126号に教示されているよう に、光輝性再帰反射シートをエンボス加工するか、あるいは三次元構造に合わせ ることもできる。 以下の実施例によって本発明をさらに詳細に説明する。これらの実施例は上記 の目的を果たすものであるが、使用する特定の成分ならびに他の条件および詳細 は本発明を限定するものではないことを理解されたい。 実施例 再帰反射輝度試験 標準化試験ASTM E 810−93bに準拠して再帰反射係数RAを測定 した。RA値は1平方メートルあたりのルックスあたりのカンデラ(cd・lx- 1 ・m-2)で表される。ASTM E810−93bにおいて用いられている照 射角は−4°であり、観測角は−0.2°であった。以下、「ASTM E 8 10−93b」に従う場合は入射角および観測角が上記の通りであるASTME 810−93bを意味する。 明度試験 スペクトル色彩計を用いてASTM E 1349−90に従ってコーナーキ ューブシートの明度を測定した。明度は輝度率Y(L FY)と呼ばれるパラメータで表される。これは、被験試料の完全拡散反射器に 対する明度として定義される。0°照明および45°周囲からの視認を用いてL FYを求めた。LFY値は0〜100の範囲であり、LFY値が0であれば黒で LFY値が100であれば白である。 実施例1a〜1ee−光輝性物品のバッチ生産 1995年6月7日出願の米国特許出願第08/472,444号の実施例1 において記載されているようにして作製した規則的な再帰反射コーナーキューブ シートを使用した。このシートは、頂点から底面までが約0.0035インチ( 90マイクロメートル(μm))で、1%樹脂重量のDarocurTM4265 を光開始剤として使用し、1,6−ヘキサンジオールジアクリレートと、トリメ チロールプロパントリアクリレートと、ビスフェノールAエポキシジアクリレー トとを25:50:25重量部の比率で用いて作製したコーナーキューブ再帰反 射要素と、厚さ0.01インチ(250μm)の無色透明可撓性ビニル本体層と 、厚さ0.002インチ(50μm)のポリエチレンテレフタレートキャリアフ ィルムとを 含むものであった。235ワット/cmにて25ft/分(7.6m/分)で動 作させたFUSION Hランプ(メリーランド州Gaithersburgの Fusion UV Curing Systemsから入手可能)を用いてフ ィルムを介して樹脂を硬化させ、続いて120ワット/cmにて25ft/分( 7.6m/分)で動作させたAETEK中圧水銀ランプ(イリノイ州Plain fieldのAETEK Internationalから入手可能)を用いて コーナーキューブ要素の裏側から後硬化させた。コーナーキューブ要素を下向き に紙の方に向けた状態で上記のシートをクラフト剥離紙(ScotchcalTM SCW 98マーキングフィルム、ミネソタ州Saint Paulの3M製 )に載せた。クラフト紙と規則的なコーナーキューブシートとを一緒に、350 °F(175℃)まで予加熱したHix Model N−800熱貼合せ機( カンサス州PittsburgのHix Corporation製)のゴム製 の表面上にクラフト紙がゴム製の表面にくるようにして載置した。40psi( 2.75×10°パスカル(Pa))の空気線圧力を350°F(175℃)に て45秒間印可するように貼合せ機を調節した。貼合せ機を作動させ、加熱期 間の最後でコーナーキューブシートを除去した。室温まで冷却した後、ポリエス テルフィルムを本体層から剥離し、輝くことのできるコーナーキューブ再帰反射 シートを暴露した。温度、時間、圧力を変更した他の処理条件を用いて、複数の 光輝性再帰反射シートを作製した。これらの変更による光輝性および再帰反射明 度への影響を表1に示す。 実施例1の明度を試験したところ、この試料はLFY値が37.73であった 。 表1バッチ処理条件による光輝性シートの組成に対する効果 実施例2a〜2m−フレキソ印刷板を用いて作製した画像付光輝性物品 実施例1a−1eeにおいて説明した規則的なコーナーキューブ再帰反射シー トを使用した。Hix Model N−800熱貼合せ機のゴム製マットの表 面にクラフト剥離紙のシートを載せた。文字「JPJ」が丸で囲まれた形の浮出 し画像を有するフレキソ印刷板(図16a)を紙製シートの上に載せた。ポリエ ステルキャリアが本体層の上に設けられた再帰反射コーナーキューブシートを、 コーナーキューブ要素の裏側が印刷板の突出している画像要素と接触するように フレキソ印刷板に載せた。第2のKraft剥離紙片をコーナーキューブシート の上に載せた。この構成は、フレキソ印刷板104で示されている図11に対応 する。表2に示す空気線圧力(psi)および時間でアセンブリを350°F( 175℃)まで加熱した。貼合せサイクル終了後、貼合せ機を開けて再帰反射コ ーナーキューブシートを取り出した。シートが室温まで冷めた時点で任意のポリ エステルフィルム(使用する場合)を剥離し、輝くことのできるコーナーキュー ブ再帰反射シートを暴露した。構成および処理条件に応じていくつかのタイプの 「JPJ」画像が作製された。これを以下の表2に簡単にまとめておく。 実施例3a〜3f−ポリエステルフィルムを使用しての画像の形成 実施例1a〜1eeにおいて説明した規則的な再帰反射コーナーキューブシー トおよび装置を、下側の剥離紙76なしで用いた。様々な厚さのポリエステルフ ィルムを画像形成要素104として使用し、コーナーキューブ要素の裏側に触れ るように位置決めした。光輝性シート表面にポジ画像を形成するために、正方形 、円形および三角形の幾何学形状の形(各々外寸約0.5インチ(1.25cm ))を周知の厚さで4×6インチのポリエステルフィルムシートから切り取った 。得られたポリエステルフィルム画像形成要素を104として図11に示すよう にして位置決めした。表面模様のある光輝性シート表面にネガ画像を形成するた めに、ポジ画像形成要素を作製する際に切り取った幾何学的形状を未加熱の貼合 せ機表面74に直接載せた。熱貼合せ機を、350°Fで45秒間、線圧40p si(2.75×105Pa)で動作させることによって、表面模様のある光輝 性コーナーキューブ再帰反射シートに画像を形成した。画像付シートの内容を表 3に示す。実施例4−転写インキを使用しての画像の形成 実施例1a〜1eeにおいて説明した規則的な再帰反射コーナーキューブシー トおよび装置を、任意のポリエステルキャリアを適所に設けて用いた。画像形成 要素は、Merlin Express Eliteラベルテープ装置(ミネソ タ州MinneapolisのVaritronic Systems, In c.)で作製した、黒色印刷ラベルテープ片(図16b)とし、これをインキ画 像側がコーナーキューブ要素に触れるようにして位置決めした。貼合せ機を、3 50゜F(175℃)付近に45秒間、空気線圧力40psi(2.75×105 Pa)で維持した。処理サイクル終了時、シートを貼合せ機から取り出した。 シートが室温まで戻ったら、ポリエステルキャリアを剥離し、黒色インキ画像が ラベルテープから転写された光輝性コーナーキューブ再帰反射シート材料を暴露 した。再帰反射したイルミネーションのあるシートを検討したところ、再帰反射 的に暗い画像が輝きのある再帰反射背景上に認められた。 実施例5−織物から作製した光輝性画像 実施例1a〜1eeにおいて説明した規則的な再帰反射コーナーキューブシー トおよび装置を、任意のポリエステルキャリアを適所に設けて用いた。画像形成 要素は2.2オンス/yd2(188g/m2)のポリエステル平織物片とし、こ れを図11に104で示すように位置決めした。350°F(175℃)、線圧 40psi(2.75×105Pa)で45秒間処理サイクルを継続した。シー トが室温まで冷めた後、ポリエステルキャリアを除去し、全体に使用した織物の 表面模様を含む他、全体の表面模様に加えて光輝作用も呈するコーナーキューブ 再帰反射シートを暴露した。このように表面模様のある光輝性シートは、実施例 1で作製した表面模様のないシートよりも輝きが強かった。 実施例6−連続法で作製した光輝性シート 実施例1a〜1eeで説明した規則的な再帰反射コーナーキューブシートを図 12に示すような連続ニップタイプの貼合せステーションに通した。この装置は 注文生産されたものであり、加熱されたステンレス鋼製のロール77と、未加熱 のゴム被覆ロール77’と、加熱されたロール77および未加熱ロール77’の ニップを合わせ る際に用いる力を空気圧によって制御および調節するための機構と、駆動ロール を移動させる速度を制御するための手段と、を備えていた。連続貼合せ装置を、 速度1.5ft/分(30.5cm/分)、加熱ロール温度375°F(175 ℃)、ニップクロージャ圧40psi(2.75×105Pa)に調節した。コ ーナーキューブ要素が未加熱のゴム被覆ロールに触れた状態で、規則的なコーナ ーキューブ再帰反射シートの3インチ×17インチ(7.5×43cm)のシー トを移動中のニップに送り込んだ。ニップ通過後のシートを回収し、室温まで冷 却し、ポリエステルキャリアを除去して光輝性コーナーキューブ再帰反射シート を得た。温度、速度およびニップ圧力を変更した他の処理条件を使用して光輝性 再帰反射シートを作製した。これらの条件を変更した結果、実施例1で説明した バッチ処理で処理条件を変更した場合と同様の光輝性再帰反射シートに対する影 響が認められた。シートの連続ロールを用いた場合にも同様の結果が得られた。 実施例7−電鋳金型から作製した光輝性シート 実施例1hにおいて述べたようにして作製した、輝くことのできるコーナーキ ューブ再帰反射シートを裏当支持体上に位置決めし、両面接着剤テープで適所に 固定した。無電解析出によって全面に銀メタルコーティングを施し、光輝性コー ナーキューブ再帰反射シートを電気メッキ用に導電性にした。得られたアセンブ リを、16オンス/ガロン(120g/L)のニッケルと、0.5オンス/ガロ ン(3.7g/L)の臭化ニッケルと、4.0オンス/ガロン(30g/L)の ホウ酸とを含有するスルファミン酸ニッケル浴に浸漬した。メッキ浴の残りに蒸 留水を補充した。少量のS−ニッケルアノードペレットを、メッキ浴中に懸架し たチタンバスケット内に収容した。粒子を捕捉するために、メッキ浴中のチタン バスケットを包囲するポリプロピレン織物バッグを設けた。5μmのフィルタを 用いてメッキ浴を連続的に濾過した。浴の温度を90°F(32℃)に維持し、 メッキ浴溶液中のpHを4.0に維持した。装着したシートを6rpmで連続的 に回転させて均一な析出が行われるようにしながら、電流密度20A/ft2( 215A/m2)を系に24時間印可した。電鋳浴から取り出す際、光輝作用を 呈することのできるコーナーキューブ再帰反射シートを電気メッキされた金 属から剥離し、厚さ約0.025インチ(約0.063cm)のニッケル金型を 得た。これは元の光輝性コーナーキューブ再帰反射シートのネガ画像であった。 この金型は単独で光輝特性を呈したが、シートで可能なような虹色の色相は呈さ ず、金型は再帰反射性であった。 1%樹脂重量のDarocurTM 4265を光開始剤として用いて(Rad cure IRR 1010、ロットN215−0302、ジョージア州Smy rnaのUCB Radcure)、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート と、トリメチロールプロパントリアクリレートと、ビスフェノールAエポキシジ アクリレートとの25:50:25重量部の比率の混合物を電鋳金型の一端に慎 重に塗布した。樹脂の裏側をゆっくりと金型に転がし、樹脂が金型の全ての窪み を充填するようにした。樹脂の平滑なコーティングが金型に形成された後、これ を厚さ0.010インチ(0.025cm)のビニルフィルムシート(0798 1ニュージャージー州WhippanyのAmerican Renolit Corporation)上で転がしてフィルム被覆した。濡れた樹脂を含む、 上記のようにして得られた構成をFusion Model DR S−120QN系に通し、高出力(235ワット/cm)で動作させたFUSI ON Vランプに25ft/分(7.6m/秒)の速度で暴露してビニルフィル ムを介して硬化させた。硬化したシートを金型から剥離したところ、25ft/ 分(7.6m/秒)の速度で高出力(23ワット/cm)にてFUSION H ランプに通すことでコーナーキューブ要素の裏側配列表面で後硬化されたシート が得られた。このようにして得られたコーナーキューブシートは、電鋳金型から 作製したものであり、輝きがあり、光点において虹色を呈した。 実施例8−インキ画像を含む電鋳金型から作製した光輝性シート 実施例1hにおいて説明したようにして作製したコーナーキューブ再帰反射シ ートのコーナーキューブ側表面に、非水溶性スタンプパッドインキを用いて「3 M」の形の画像を作製した。インキが乾燥したら、得られたインキ画像付の光輝 性コーナーキューブ再帰反射シートを、実施例7で説明したようにして装着、作 製および電鋳した。シートを電鋳金型から剥離したところ、厚さ約0.025イ ンチ(約0.063cm)のニッケル金型が得られた。この金型は、 ゴムスタンプの逆像を含んでいた。この金型を使用して実施例7に従ってコーナ ーキューブシートを作製した。硬化後かつ新たに形成されたシートを金型から剥 離した後、シートを観察したところ、再帰反射性が認められ、光輝作用を呈する ことができ、虹効果を呈することができることが分かった。金型を作製した元に なったシート表面にスタンプしてあった「3M」の画像を含むシートを作製した 。画像は、再帰反射背景上の非再帰反射光輝性画像としてシート表面に認められ た。 実施例9a〜9f−スクリーン印刷画像 スクリーン印刷用ハンドテーブル(Model 1218 AWT Worl d Trade, Inc.、イリノイ州Chicago)に、「Atlant a 1996」という画像の付いた110T(メッシュ/インチ)の印刷スクリ ーンを取り付けた。実施例1a〜1eeにおいて説明した規則的なコーナーキュ ーブ再帰反射シートを印刷表面上に載せ、GV−159透明パーマネントブルー インキ(60622−4292イリノイ州シカゴのNaz−DarCorpor ation)またはSX 863透明グリーンインキ (53089−0375ウィスコンシン州SussexのPlast−O−Me ric SP,Inc.)またはSX 864 B不透明パープルインキ(Pl ast−O−Meric)で印刷を施した。印刷時にコーナーキューブ要素を上 向きにした場合、スクリーン印刷画像はコーナーキューブ要素の裏側に形成され た。印刷時にコーナーキューブ要素を下向きにした場合、スクリーン印刷画像は コーナーキューブシートの前側のビニルフィルム表面に形成された。GV−15 9パーマネントブルーで印刷された画像を有するシートを一晩空気乾燥させた上 で処理した。赤外線パネルが1100°F(593℃)で動作するように調節し たTexair Model 30スクリーン印刷用ベルトオーブン(6062 2イリノイ州ChicagoのAmerican Screen Printi ng Equipment Company)を使用し、電気的に加熱した強制 空気を「off」位置にし、滞留時間が42〜46秒になるようなベルト速度に して、SX 863またはSX 864 Bで印刷された画像を有するシートを さらに処理する前にゲル化した。初期乾燥後またはゲル化後、スクリーン印刷を 施したコーナーキュ ーブシートを実施例1で述べたように熱および圧力下で処理した。処理結果を以 下の表4に示す。 実施例10a〜10n−蒸気被覆シート 上記の実施例1a〜1eeにおいて使用した規則的な非ランダム再帰反射コー ナーキューブシートおよび装置を用いた。厚さ約850Åの蒸着層材料から再帰 反射シートを作製した。規則的なコーナーキューブ再帰反射シートを、容量約2 50リットルのガラス鐘タイプの真空装置(19120ペンシルバニア州Phi ladelphiaのPennsalt Chemical Corporat ionのEquipment Divisionから入手したModel 90 0−217−12ストークス真空装置)に設置した。ガラス鐘を10-5Torr 以下まで脱気した後、シートのキューブ側への蒸着が完了するまで、シートに真 空蒸着する予定の材料に電子ビーム(カリフォルニア州BerkeleyのAi rco Temescal製Electron Beam Power Sup ply Model CV−10)を照射した。このようにして得られた規則的 な非ランダム蒸気被覆コーナーキューブシートを実施例1で説明したようにして 熱および圧力で処理し、両側から、極めて強くまばゆいばかりの輝きを呈するこ とのできるコーナーキューブシートを得た。このようにして作製したシートは、 蒸気被覆の みで本発明によって配向したコーナーキューブ要素を含まないシートと比べて明 度が高いことが分かった。以下の表5に、規則的な非ランダムコーナーキューブ シートに蒸気被覆した代表的な材料を列挙する。蒸気被覆後、全てのシートを熱 および圧力で処理し、輝くことのできるシートを得た。表5には、蒸気被覆した シートの特徴も簡単に示しておく。 本実施例の2段階、すなわち蒸気被覆と続く熱および圧力による処理は、逆の 順序で行っても同じ結果が得られるものである。すなわち、規則的な非ランダム コーナーキューブシートをまず実施例1で説明したようにして処理し、光輝作用 を呈することのできるシートを得る。このようにして得られた光輝性シートのコ ーナーキューブ側に材料を真空蒸着し、両側から、極めて強くまばゆいばかりの 輝きを呈することのできるコーナーキューブシートを得ることもできる。表5の 「処理シーケンス」欄は、コーナーキューブシートを最初に光輝性にした上で真 空被覆したか、あるいは真空被覆後に光輝性にしたかを示している。「光輝後V C」は、第1の操作で光輝性にした後に第2の操作で真空被覆したシートを意味 する。「VC後光輝および表面模様」は、第1の操作で蒸気被覆した上で第2の 操作で光輝性にしたシートを意味する。この場合、蒸気被覆したシートを、図1 1の下側の剥離紙76なしで光輝性し、得られたシートが下側の未加熱ゴムプラ テン74からの全体のパターンまたは表面模様に重畳された光輝作用を呈してい た。 実施例10aおよび10bの明度を試験したところ、これらの試料のLFY値 はそれぞれ16.7および18.9であった。 実施例11−シールフィルムを含む再帰反射製品の作製 実施例9に従って作製した光輝性コーナーキューブ再帰反射シートを厚さ0. 01インチ(250pm)の白色顔料入エンポス付ビニルシールフィルム(ルイ ジアナ州BachelorのNan Ya)に超音波溶接した。スクリーン印刷 を施した光輝性シートのコーナーキューブ要素をシールフィルムのエンポス側と 接触させ、厚さ0.002インチ(50μm)のポリエステルフィルムをシール フィルムの非エンボス側に載せた。この構成をBranson Model 1 84V超音波溶接装置のベースに取り付けた型押アンビルに載せ、ポリエステル シートを溶接装置のホーン側に向けて光輝性コーナーキューブシートのビニル本 体層を型押アンビルに接触させた状態にした。20Khz、60psi(4.2 ×105Pa)、17fpm(5.2m/分)で、振幅を最大値の60%にして ホーン半径2.865インチ(7.277cm)で超音波溶接装置を動作させた 。アンビルは、辺の長さが約1.5インチ(3.5cm)で底辺の長さが約2イ ンチ(5cm)の隣接する三角形を有する幅1インチ(2.5cm)のレーン3 本と、辺の長さが0.75インチ(2cm)の菱形を有する幅1インチ(2.5 cm)のレ ーン1本とから構成されていた。超音波溶接プロセスによって、シールラインが アンビルパターンのきれいな再現であるシール試料が得られた。 上記において引用した特許および特許出願はいずれも、本願においてその内容 全体を引用したものとする。 上述したように、本発明の全体としての範囲および趣旨を逸脱することなく本 発明に様々な修正および変更を施すことができる。したがって、本発明は上記の 説明によって限定されるものではなく、添付の請求の範囲およびこれと等価なも のによってのみ限定されるものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF ,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE, SN,TD,TG),AP(KE,LS,MW,SD,S Z,UG),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD ,RU,TJ,TM),AL,AM,AT,AU,AZ ,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN,CU, CZ,DE,DK,EE,ES,FI,GB,GE,H U,IL,IS,JP,KE,KG,KP,KR,KZ ,LK,LR,LS,LT,LU,LV,MD,MG, MK,MN,MW,MX,NO,NZ,PL,PT,R O,RU,SD,SE,SG,SI,SK,TJ,TM ,TR,TT,UA,UG,UZ,VN (72)発明者 アトキンソン,マシュー アール. アメリカ合衆国,ミネソタ 55133―3427, セント ポール,ポスト オフィス ボッ クス 33427 (72)発明者 フレイ,シェリル エム. アメリカ合衆国,ミネソタ 55133―3427, セント ポール,ポスト オフィス ボッ クス 33427 (72)発明者 ベンソン,オルスター ジュニア. アメリカ合衆国,ミネソタ 55133―3427, セント ポール,ポスト オフィス ボッ クス 33427 (72)発明者 クリンケ,ハーラン エル. アメリカ合衆国,ミネソタ 55144―1000, セント ポール,ポスト オフィス ボッ クス 33427

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.金型上で形成される再帰反射コーナーキューブシートが光の入射時に輝く ことができるような配列に配置されたコーナーキューブ要素の配列を具備する金 型。 2.前記コーナーキューブ要素の配列が3組の交差する溝によって規定され、 溝の組が各々2本以上の略平行な溝を含み、これらの組の少なくとも1つにおけ る少なくとも1本の溝が、隣接する面と面との間に位置する二面角αが前記組の 溝に沿って変化するように配置された隣接するコーナーキューブ要素の面を有す る請求項1に記載の金型。 3.3組の交差する溝の各々における少なくとも1本の溝が、隣接する面と面 との間に位置する二面角αが前記3組全ての溝において、それらの溝に沿って変 化するように配置された隣接するコーナーキューブ要素の面を有する請求項に1 または2に記載の金型。 4.前記コーナーキューブ要素が各々底面を含み、前記コーナーキューブ要素 が、前記シートを平らにした時に前記底面が全てほぼ 同一平面上に存在しないように配置される請求項1〜3のいずれか1項に記載の 金型。 5.前記コーナーキューブ要素が、前記配列の少なくとも一部でランダムに傾 斜している請求項に1〜4のいずれか1項に記載の金型。 6.前記コーナーキューブ要素が高さ約60〜200μmであり、隣接する頂 点同士の高さが平均して1〜40μm異なる請求項1〜5のいずれか1項に記載 の金型。 7.前記シートの前側または裏側のいずれかから光が衝突すると、前記金型上 で形成されたシートが前および裏から輝くように、前記配列の前記コーナーキュ ーブ要素が配置されている請求項1〜6のいずれか1項に記載の金型。 8.前記コーナーキューブ要素が、前記シートを平らにした時に同一の共通面 上にこない底辺を有する請求項1〜7のいずれか1項に記載の金型。 9.角度αが平均して35〜115°の範囲である請求項2〜8のいずれか1 項に記載の金型。 10.いくつかのコーナーキューブ要素が互いに積み重ねられている請求項1 〜9のいずれか1項に記載の金型。 11.前記コーナーキューブ要素の配列が、非光輝背景上の光輝画像、光輝背 景上の非光輝画像、または光輝背景上の光輝画像を形成し、画像付部分および背 景の輝き度が異なり、画像付領域と背景とを区別できるように配置されている請 求項1〜10のいずれか1項に記載の金型。 12.前記コーナーキューブ要素が、表面に形成されたシートが輝いて1平方 センチメートルあたり少なくとも約10個の光点を形成するように配置されてい る請求項1〜11のいずれか1項に記載の金型。 13.前記コーナーキューブ要素が、表面に形成されたシートが輝いて1平方 センチメートルあたり少なくとも約50個の光点を形成するように配置されてい る請求項1〜12のいずれか1項に記載の金型。 14.光輝性再帰反射シートを連続的に作製するのに適した請求項1〜13の いずれか1項に記載の金型。 15.エンドレスループとして構成されている請求項14に記載の金型。 16. ショアーA型硬度計の読みが90未満であるポリマー材料から作製さ れる請求項1〜15に記載の金型。 17. 請求項1〜16のいずれか1項に記載の金型でシートを形成すること を含む、光輝性コーナーキューブシートの作製方法。 18. 前記金型内に樹脂組成物を入れ、該組成物を硬化させることで前記シ ートを形成する請求項17に記載の方法。
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