(57)【要約】 【課題】蓄光顔料の電磁波波長の変換作用を利用して、恒常的に紫外線以下の短波長の電磁波を無害な可視光線に変換し、紫外線等の除去作用をする各種用途に利用すること。【解決手段】蓄光顔料を全体量の１０パーセントから８５パーセントの範囲で含有するシリコン塗料塗膜を表面に介在させた４１０ｎｍ以下の電磁波を可視光線に変換する作用を有する紫外線等の除去被膜である。塗料材料として蓄光顔料を混入してトップコートとして塗布する。または、材料の構成物質として混入する。【選択図】 図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄光顔料を全体量の１０パーセントから８５パーセントの範囲で含有するシリコン塗料塗膜を表面に介在させた４１０ｎｍ以下の電磁波を可視光線に変換することを特徴とする紫外線等の除去被膜。
【請求項２】
蓄光顔料を全体量の１０パーセントから８５パーセントの範囲で含有する有機樹脂塗料の塗膜を表面に介在させたことを特徴とする紫外線除去被膜。
【請求項３】
表面が蓄光顔料を全体量の１０パーセントから８５パーセントの範囲で含有するシリコン塗料で被覆されたことを特徴とする紫外線で劣化しない塗装皮膜。
【請求項４】
表面が蓄光顔料を全体量の１０パーセントから８５パーセントの範囲で含有する有機樹脂塗料被膜で被覆されたことを特徴とする印刷物。
【請求項５】
印刷インキの中に粒径２０ミクロン以下の蓄光顔料を含有した紫外線防止対策された印刷インキで印刷されたことを特徴とする印刷物。
【請求項６】
蓄光顔料を紫外線除去剤として含有したことを特徴とする化粧品。
【請求項７】
蓄光顔料を全体量の１０パーセントから８５パーセントの範囲で含有することを特徴とする蓄光塗料被膜の放射線遮蔽材。
【請求項８】
蓄光顔料を全体量の４パーセントから２０パーセントの範囲で含有することを特徴とする化学繊維で構成された被服被膜。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
太陽光や蛍光灯などから発せられる紫外線以下の波長の短い電磁波から、物質が影響を受けないための除去被膜に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在の産業資材や身の回り製品は、プラスチック製品や有機質塗料等が、あらゆる分野で利用され、身の回りにも溢れているが、これらのプラスチック製品の欠点は紫外線を受けるとポリマー分子の切断や架橋化がおこり、白化したり劣化してしまう。このため、紫外線の多い屋外では耐久性が無ない。また、印刷物においても、同様で、屋外施設物や看板なども耐久性が無く使用に適さない。この原因は太陽光に含まれている紫外線の作用によるもので、この対策として、メトキシケイヒ酸オクチル、ジメトキシベンジリデンジオキソイミダゾリジンプロピオン酸クチル、ジエチルアミノヒドロキシベンゾイル安息香酸ヘキシル、ｔ−ブチルメトキシジベンゾイルメタン、オクチルトリアゾン、パラメトキシケイ皮酸２−エチルヘキシルなどの紫外線吸収剤が多く発売されている。これらは紫外線を熱エネルギーに変換して放出する作用があり、使用されているが化学物質であり、安定した酸化物ではない。これらの紫外線吸収剤は樹脂の種類により適合したり不適当であったりして利用する場合には適不適を検証しなければならないし、永久不変の性能もない。また、紫外線散乱剤として酸化チタンや酸化亜鉛も使用されるがこれらは紫外線を無くするものではない。
【０００３】
蓄光顔料にはシリコン系、シリケートアルミネード混合系、硫化系、アルカリ土類アルミン酸塩系などの種別があるが、いずれも光エネルギーを吸収する特性を持っており、光エネルギーを吸収すると、蓄光顔料の構成電子のエネルギーが高くなり励起状態になる。不安定な状態となった蓄光顔料は基底状態に戻ろうと励起状態から電子がより低い軌道に遷移するときに発光するが、この発光の波長は、４５０ｎｍ以下の波長を吸収し、黄緑発光では５２0ｎｍをピークとする発光波長に変換する。また、青色発光のものは４９０ｎｍをピークとする発光波長に変換する。紫外線波長は１０ｎｍから４００ｎｍの波長のものを言うが、地上に到達する近紫外線ＵＶＡは３１５ｎｍから４００ｎｍまでのものであり、蓄光顔料が吸収して励起状態になり、蓄光可視光線に変換する範囲内の波長である。蓄光顔料の発光波長は４１０ｎｍ付近から６５０ｎｍ付近迄であり、まったく安全な可視光線である。この作用を利用すると紫外線を含む４５０ｎｍ以下の範囲の電磁波は４１０ｎｍ付近から６５０ｎｍ付近までの安全な可視光線に変換できる。
【０００４】
この発明は蓄光顔料が紫外線などの短い波長の電磁波を吸収して可視光線に変換して発光する現象に関するものではなく、この作用を利用して紫外線除去やＸ線の遮蔽機能を持つ器材に利用することである。
蓄光顔料は現在使用されている前記の化学物質による紫外線吸収剤と異なり、安定した無機質の酸化物で電磁波の波長を安全な可視光線に変換する作用を安定的に、恒常的に繰り返すことができる。この作用を利用して、有機の塗料やプラスチック製品を紫外線から守り、製品の劣化や変色及び褪色を防止する方法についてのものである。
【０００５】
波長の短いα線，β線、γ線の遮蔽は比重の大きな物質が有効といわれている。即ち、原子番号の大きなものほど効果がある。現時点では原子番号８２の鉛が有効材として利用され, レントゲン技師の遮蔽衣類にも利用されている。しかし、鉛は人体に有害物であり、用途範囲が限定される。原子番号５６のバリュウムは人体に無害なので性能は鉛よりも劣るが放射線遮蔽材としてゴムなどに混入した製品がある。
【０００６】
シリコン蓄光塗料の構成物質は原子番号５８のセリウムなどを、原子番号63のユウロピウムで励起させるものであり、硫酸バリウムなどの原子番号の大きな物質で構成されており、波長の短いα線，β線、γ線の遮蔽性能が高い。
【０００７】
蓄光塗膜は蓄光顔料のほかに増粘剤として硫酸バリュウムを加えたシリコンや有機樹脂の混溶液であり、無害で施工性もよい。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】株式会社グリーンテクノロジーズの放射線遮蔽材ＧＴ−ＲＳ資料
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
例えば鋼材の腐食は金属材料が使用環境中の物質と化学反応または電気化学反応によって、金属イオンまたは非金属の化合物となって損耗していく現象で、これを防止するため防食塗装が施される。一般的な重防食塗装仕様は、無期ジンクリッチペイントによる防食下地の上にミストコートとしてエポキシ樹脂塗料による下塗りを施工し、その上に中塗りとして、フッ素樹脂塗料を塗布し、さらにフッ素樹脂塗料による上塗りを塗装している。
しかし、従来行われているこれら防食塗装は、紫外線による劣化を防止できない有機物で、劣化は免れない。
【００１０】
プラスチック製品においては，前記の紫外線吸収剤や紫外線散乱剤を使用することもできるが、全ての紫外線を無害な可視光線に変換するものではなく、反射や熱変換するもので、熱変換能力を超える紫外線を受けたり、これら紫外線吸収剤や紫外線散乱剤の分散する隙間を通過する紫外線を完全に無害化するものではない。また、樹脂の種類と紫外線吸収剤との相性があり、適不適があり、すべての樹脂で利用することはできない。
【００１１】
蓄光顔料は安定した無機質の酸化物であり、利用する樹脂や印刷インキや塗料の物性に影響を与えないので、使用上の問題がない。
【００１２】
波長の短いα線，β線、γ線は人体に悪影響を及ぼすが、これらの遮蔽には原子番号の多い物質で遮蔽することが有効である。シリコン蓄光塗膜は、比較的に原子番号の多い物質である原子番号６３のユウロピウムや原子番号５８のセリウム等からなる蓄光顔料を現在放射線遮蔽材として利用されている原子番号56のバリウムを増量剤として混合し、シリコン溶液により塗料化したもので、混合物の比重は重く、現在使用されている硫酸バリウムとゴムとの混合物よりは放射線遮蔽能力は高く、また、照射される紫外線やX線が蓄光顔料の層を通過するとき無害の可視光線の波長に変換されるので、貫通する紫外線やX線は無くなる。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この発明における方法は、蓄光顔料の電磁波波長の変換作用を利用して、恒常的に紫外線を無害な可視光線に変換し、紫外線によりプラスチックが受けるポリマー分子の切断や架橋化を防止する被膜を作り、これら製品の耐用期間の延長を図ることである。
【発明の効果】
【００１４】
鋼材における防食塗装においては、この発明によるトップコートを施工することにより、紫外線による有機樹脂塗装膜が劣化することがなくなるので、高価なフッ素樹脂からなる４層から６層の多重な塗装が必要ではなくなり、簡単な有機樹脂塗装と蓄光塗装皮膜で十分に防食の目的を達することができる。
【００１５】
プラスチック製品においては、表面にこの発明によるトップコートを塗布することにより、紫外線や紫外線吸収剤による変換熱を受けることもなく、エネルギー強度の低い可視光線を受けるだけなので、白化や劣化や変色作用の原因を除去できる。
【００１６】
印刷物については、プラスチック製品同様に、表面にこの発明によるトップコートを塗布することにより、使用されている有機質を含む印刷インキの変色や褪色などの劣化を防ぎ、印刷素材がプラスチックの場合には、素材の紫外線劣化を防止することができる。
【００１７】
化粧品についての紫外線吸収剤の利用は顕著である。蓄光顔料を紫外線除去剤として利用する従来の化学薬品との相違点極めて大きい。蓄光顔料は安定した人体にまったく無害な無機質酸化物であり、化粧品の他の原料と化学反応したり、障害を起こしたりしない物質であること、また、従来の化学薬品を用いた紫外線吸収剤は紫外線を熱に変換するものであるのに対し、蓄光顔料は紫外線の波長を可視光線に変換する作用があり、化粧品や口紅などの色を鮮明にする作用がある。
【００１８】
蓄光顔料を用いたシリコン蓄光塗膜の放射線遮蔽材としての利用は、原子番号の多い構成物質と放射線を可視光線に波長を変換させる効果により効果は理論的に正しく且つ顕著である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は蓄光顔料を含有した紫外線除去被膜が紫外線を受け、無害な可視光線波長に変換する過程の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
蓄光顔料の耐水性や他物質からの影響を受けないようにするため、シリコーン樹脂で表面をコーティングする。コーティングする方法はコーティングするシリコン樹脂が表面指触乾燥するまで、隣接する蓄光顔料が接触しないようにしなければならない。
【実施例１】
【００２１】
鈴木産業株式会社製シリコンオリゴマー(商品名セラトン)に中国リアルグロー社製の蓄光顔料ＰＢ−７Ｆを１対１で混合した液体を樹脂フィルムの表面に０．７ミリの厚さに塗布した検体と株式会社アサヒペン製のアクリルエマルジョンとフッ素樹脂を合成した塗料に、同じくリアルグロー社製の蓄光顔料ＰＢ−７Ｆを１対１で混合した液体を樹脂フィルムの表面に０．７ミリの厚さに塗布した検体及び蓄光顔料を加えない検体を作り、これら紫外線の正透過率を東京都産業技術研究センターに依頼して測定した。
測定結果は下表の如くであった
【００２２】
蓄光顔料を３０%含有する厚さ０．６ｍｍのシリコーン被膜のＸ線遮蔽率は１００ＫｅＶのＸ線ビームによる試験では２０%であった。
【００２３】
経験値によれば、試験数値を得た資料の厚さを多くすることにリ、遮蔽性能は増加するが、この結果から見る限り、試験片の厚さに対して遮蔽膜を増加した厚さの倍率に試験値をかけて、その値の８０％の値で遮蔽できるので、この配合の場合には５ｍｍで８０%遮蔽し、１０ｍｍで９９%の遮蔽が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
紫外線で劣化するプラスチック製品の表面に蓄光顔料を混入したトップコート被膜を介在させることにより、プラスチック製品が紫外線で劣化することを防止する紫外線遮蔽被膜。
【００２５】
有機塗料の変色や白化やひび割れなど紫外線による劣化の防止のため、トップコートに蓄光顔料を混入してなる有機質塗料。
【００２６】
印刷インキの紫外線による変色や褪色を防ぐため、印刷インキの中に蓄光顔料を混入して印刷すると、紫外線の影響を排除するとともに印刷文字や図柄が蓄光顔料の発光作用により、鮮明に表示されることを特徴とする印刷インキ。
【００２７】
医療関係の低レベル放射線物質の廃棄物を処理するための容器として、ドラム缶の内面や外側に蓄光顔料を含む塗料を塗布した低レベル放射線処理容器。
【００２８】
医療用レントゲン放射器を設置するレントゲン室の内部の放射線遮蔽塗装。
【００２９】
建物や塀などに蓄光顔料を含む塗料を塗布して放射線の遮蔽を行い、有害電磁波遮断を行って安全を確保する塗料。
【００３０】
蓄光顔料と硫酸バリウムを混合し、シリコンゴムを媒体として製造した放射線遮蔽シート。
【符号の説明】
【００３１】
ａ  太陽光や蛍光灯から発射される紫外線電磁波
ｂ  蓄光顔料を含有した被膜
ｃ  蓄光顔料により４１０ｎｍから６５０ｎｍまでの可視光線に変換された電磁波
ｄ  プラスチック成型体または有機塗料
【図１】
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