(57)【要約】【課題】  形状の小さいガラス玉や砂等の表面に液状の皮膜を塗布すると、隣接する物体が接着してしまい、個々の物体の形状全面に皮膜を成形することができない。個々のガラス玉や砂を独立して設置し、空間面だけに皮膜を塗布し、反転させながら未塗布部分を塗布することは、実際作業する場合に形状の小さいガラス玉や砂等では不可能といえる。この課題を解決する。【解決手段】  上記課題を解決するため本発明は、材料を重力に逆らって上方に放出する作業を連続して行い、それにより先に放出された材料が、エネルギーを失って、重力により落下するとき、続いて放出された材料と衝突接触することにより、比重差のある物質間で比重の差による混合条件の差をなくして、均等に混合させて、均等な皮膜を形成させることにより解決した。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
核になる物体とシリコン被膜と蓄光顔料からなる粒状物の製造方法であって、核になる物体を重力に逆らって上方に放出する作業を連続して行い、次にシリコン樹脂を加える。これらが均等に分散した後、蓄光顔料を加える。この一連の作業により、先に上方に放出された材料が、エネルギーを失って、重力により落下するとき、続いて放出された材料と衝突接触することにより、比重差のある物質間で比重の差による混合条件の差をなくして、均等に混合させて、均等な皮膜を形成させることを特徴とする表面皮膜造成方法。
【請求項２】
請求項１に記載した表面皮膜造成方法において、核となる物質を空中に放出する行為を連続的に行い、無重力状態でシリコン樹脂を噴霧して表面に均等な皮膜を造成させ、次いで蓄光顔料粉体を振り掛けて、未硬化のシリコン樹脂皮膜に吸着させたのち、１００℃から２００℃の範囲で適正な温度に加熱して硬化させ、皮膜を硬化形成させることを特徴とするガラス玉や砂などの小粒径の物体の表面皮膜造成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
重力を利用して比重差の影響を排除しながら、均等な条件で材料を接触させて、蓄光顔料に均等な表面皮膜を形成する表面皮膜造成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
球形や異形の粒状物例えばガラスビーズやガラス玉あるいは砂や金属粒等の表面に耐薬品性と蓄光性を付加するために、表面に蓄光顔料と共に耐薬品性のある被膜を造成する方法について
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１２６７６９号公報
【特許文献２】特開２００９−２８７１８７号公報
【特許文献３】特開平５−３０６１５７号公報
【特許文献４】特開平５−２８７２６８号公報
【特許文献５】特開平１０−２３１１５９号公報
【特許文献６】特開２０００−２１２９０４号公報
【特許文献７】特開２００２−０２０１５３号公報
【特許文献８】特開２０００−２１２９０４号公報
【特許文献９】特開平１０−２３１１５９号公報
【特許文献１０】特開２００１−２０２０４４号公報
【特許文献１１】特開２００７−２２４６８０号公報
【特許文献１２】特開平５−３０６１５７号公報
【特許文献１３】特開平２００７−２２４６８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
物体の表面に蓄光性と耐薬品性の皮膜を形成する方法において、形状の大きい物体は作業台の上に設置して、作業台に接触しない面に皮膜を塗布して皮膜が硬化した後に、反転して作業台に接していた面を上にして皮膜を塗布すれば全面に皮膜を塗布することができる。しかし、形状の小さい砂やガラス玉などの造形物は、理論上では可能であるが、能率上このように反転して数回にわたり皮膜を成形することができない。このような課題について解決する方法についてのものである。
【０００５】
形状の小さい物体の表面に液状の皮膜を塗布すると、隣接する物体や作業台に接触した箇所が接着してしまい、個々の物体としての皮膜を成形することができない。形状の小さい個々の物体を反転させながら塗布することは実際に作業する場合には不可能といえる。
樹脂系接着剤やガラス釉薬などを全面に塗布した皮膜を造成する場合には、それらの皮膜を成形する材料が硬化して、隣接する物体と接触しても個体としての形状を保つ迄、空中に保持するなどして隣接物と接触しないようにしなければ個体としての皮膜を完成できない。先行技術文献として特開公報を１３件記載したが、これらには本発明と同様な発想による技術の記載はない。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するためになされた本発明は、材料を重力に逆らって上方に放出する作業を連続して行い、それにより先に放出された材料が、エネルギーを失って、重力により落下するとき、続いて放出された材料と衝突接触することにより、比重差のある物体間で比重の差による混合条件の不均等をなくして、均等な状態で混合接触させて、均等な皮膜を形成させることにより解決した。
【発明の効果】
【０００７】
この発明の方法で成形した蓄光顔料を含むシリコン皮膜を用いて、駐車位置表示の蓄
光モルタルブロックの表面に塗布して、屋外駐車場に設置した。晴天時の日没直後の該蓄光モルタルブロックの輝度は７６２４ｍｃｄ/ｍ２であったが、２年７か月屋外で風雨に曝された後の輝度を測定した値は６９７８ｍｃｄ/ｍ２であった。蓄光輝度の差は、太陽光の強度による入力光エネルギーの相違と考えられ、セメントによる蓄光顔料への蓄光作用減衰への影響は見られなかった。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は蓄光顔料を表面に取り込んでシリコン皮膜を形成したガラス玉の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の実施形態について以下に詳しく述べる。
砂の表面に蓄光顔料と耐薬品性被膜を同時に均等に塗布する方法をのべる。
例えば、砂の表面に耐薬品性素材としてシリコン樹脂と蓄光顔料を同時に全面に均等に塗布する場合について記述する。一般的な砂の比重は２．３乃至２．６で、被覆材として使用するシリコン樹脂は２．３３である。比重差がないのでコーティングには都合がよい。このシリコンに蓄光顔料を加えて砂の表面にコーティングする。
比重差のある物質を混ぜ合わせると、重いものが下に沈み、軽いものが上に重なり、均等
に混ざらない、この発明による混合初期段階では、最初に比重に差がない砂とシリコン樹脂を混合する。比重差の少ない砂とシリコン樹脂は均等質に表面を被覆する。次の段階で蓄光顔料を混合すると、砂の表面に均等に分散付着したシリコン樹脂が蓄光顔料を付着させて均一に表面へ取り込む。シリコン樹脂の濃度が濃厚であれば被覆皮膜は厚くなり、濃度が低ければ薄くなる。均等質にするためには被覆材の濃度を均等にしなければならない。しかし、一般のせん断力で混合する重力の作用する状況下での混合は、比重に作用された状況を避けられない。この状況を解決するには、重力の作用しない宇宙空間で混合すればよい。その方法は、物体を空中に放出すると、加速度がゼロになった時を頂点として落下を始める。加速度がゼロになり落下を始める瞬間は重量がゼロになり無重力状態であり比重の異なる物体を混合しても、重い物体が下方に沈み軽い物体が上方に浮く重力の影響を受けないで均等に混ざる。以後、徐々に落下加速度が増しながら落下する。この状態を連続的に発生させると、最初に放出された物体が落下するとき、次の放出物と遭遇して接触する。この時点でのそれぞれの物体の重力の作用は、きわめてゼロに近い状況が出現する。このような場合には、混合接触する条件は均等であり、重い材料と軽い材料が層になり互いの材料の接触が不均等な比重による濃淡は発生しない。材料の加速度がマイナスＧからプラスＧになるまでは無重量力の状態で比重差の影響による皮膜厚さの差は、立体的な全面にわたって発生せず、均等な状況で被覆成形できる。このような混合状態を出現できる機械としてオムニミキサーがある。
【００１０】
比重の差のある物体を混合したり、塗布する場合は、比重の重い物体が下に沈み、軽い物体が上に浮く、オムニミキサーは宇宙空間で物質を混合したり、塗布したりする場合のように、比重差を失くして混合したり、塗布したりすることができる。オムにミキサーは日本国の千代田マシナリー株式会社で製造されているが、その機能を説明する。
オムニミキサーの構造は、周囲を可動するゴムで囲まれ、底面が鋼製で中心軸に対して、傾斜角度１４度に取り付けられた底板の底中心にベアリングを介して底板と別個な動きをする回転軸があり、回転軸が回転することにより、ミキサーの底板が上下運動をする。これにより、ミキサーの内部に収納されている物体は、軸の回転と共に傾斜している底板が傾斜角の位置の差で上下することにより、マイナス７Ｇの加速度で上方に突きあげられる。突き上げられた物体の加速度がゼロになると降下を始めるが、連続して突き上げられる物体と遭遇して接触し、比重差のある物質が、無重力に近い同じ状況の引力の影響下で混ざり合うため、均質な状況を出現する。この作用により、ガラスビーズやガラス玉あるいは砂などの小径の物体は、表面に被覆材を付着させながら空中に浮かび均等な被膜を形成することができる。
【００１１】
被覆材料に必要な要件は、蓄光顔料の光を遮らない透明性のあること、蓄光顔料と化学反応しないこと、耐アルカリ性と耐酸性のあることが必要である。多くの原料の中で、シリコンは他原料とは反応しない特性があり、ガラス玉や砂などが独立した形で被覆を形成するので、この発明に必要とされる要件を満たしている。また、硬化反応も硬化剤を用いて短時間に硬化させることができる。この目的に合致したシリコンとしてはシランカップリング剤がある。被覆材として使用するシリコンには油性のシリコン油とエマルジョンのものがあり、これらの応用製品としてコーチィングに一般に使用されている常温硬化型シランカップリング剤がある。この材料は水で希釈することができるので、皮膜を薄く出来る。シリコンは粘度が低く皮膜を薄く出来るが、皮膜が薄い場合には透明に近く光の透過もよい。２５０℃の雰囲気でも分解せず、変色も劣化もしない。紫外線による劣化が少なく、耐候性に優れている。硬化後は撥水性でガラスに近い無機質に改質するので目的を達するための最良の被覆材である。
【００１２】
この発明による蓄光顔料を表面にシリコンで被覆した蓄光ガラス玉の顔料含有量３０％における場合の塗布皮膜の輝度を測定した。（表１、表２参照）
【表１】
2014073458.tif 000003
【表２】
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【００１３】
実施例を述べる。第一段階の作業として、信越化学株式会社製の常温硬化型シリコンコーティング剤Ｘ−４０−２３２７またはＫＢＭ−３０６３を用いて、核となる小さな粒径のガラス玉にシリコン樹脂の被膜を作る。オムにミキサーを始動したのち、所定量のガラス玉をオムにミキサーの中に投入する。次いで飛散しているガラス玉に向かって、予め配合しておいたシリコンエマルジョンをオムニミキサーを駆動しながらガラス玉の重量の１％から５％の重量比の量をスプレーで吹き付ける。吹き付けるシリコンエマルジョンの量は必要とされるシリコン被膜の厚さにより決定する。このような作業により、ガラス玉の表面にシリコン樹脂エマルジョンが重力の影響を受けることなく均等にガラス玉に分布して、未硬化の被膜を形成する。次いで、第二段階の作業として、蓄光顔料を回転しているオムにミキサーの中に投入する。
ガラス玉の表面に形成されたシリコン樹脂の被膜は、未硬化であるので、蓄光顔料を吸着し、無重力状態での混合であるため、比重差による影響を受けず均等な条件で交わるため、均等な量が付着する。次いで第三段階の作業として、１００℃から２００℃の範囲で、使用するシリコンエマルジョンの硬化に適正な温度で加熱する。このような一連の作業を完成すると、ガラス玉の表面に蓄光顔料を均等に分散させたシリコン樹脂の被膜ができる。１回の作業時間は５分程度である。噴霧するシリコンエマルジョンは、重量比で無水アルコール５０％に対してシリコン５０を混合して製造する。しかる後、２４時間以上徐冷して自然乾燥させるか、乾燥機に入れて２００℃で３０分乾燥させて絶対乾燥状態にすると、表面にガラス状の堅牢な皮膜ができる。表面硬度は当初は鉛筆硬度５Ｈ程度であるが、２週間後には７Ｈ程度の堅牢なガラス質の被膜となる。シリコンエマルジョンの代わりに硬化剤を少量添加したシリコンオリゴマーを適宜用いることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００１４】
蓄光性のあるガラス玉は道路のセンターラインとして用いられる。夜間における降雨時には道路面が水脈で覆われるので、反射されはずの自動車の前照灯の光が、センターラインのガラス玉に届かないので、ガラス玉による反射光がなくなり、運転者がセンターラインや追い越し規制線を確認できないので危険である。この問題を解決するため本発明の製品は有効に作用する。蓄光顔料を表面にコーティングされたガラス玉は、水中であっても自動車の前照灯の光を吸収して即時に発光するので、自動車の運転者はセンターラインや追い越し規制線が明確に確認できるため、交通安全に多大に貢献する。
【００１５】
表面に蓄光顔料を被覆された砂は、モルタルの砂として使用すると蓄光性のモルタルができる。このモルタルの用途は壁や床に使用することができるが、人工のエネルギーを全く消費しない照明となる。非常灯の役割をも兼ねて災害時に電力照明が遮断されたとき有効に作用する。
【００１６】
表面に蓄光顔料を被覆された砂は、サンドアートの材料としても使用できる。さらに屋外看板や表示板の加工材料として使用される。
【符号の説明】
【００１７】
１    蓄光顔料
２    シリコン皮膜
３    核になる物体
Ｒ    蓄光顔料を含むシリコンで表面を被覆された粒状物
Ｓ    表面の皮膜
【図１】
2014073458.tif 000005