(57)【要約】      （修正有）【課題】発光部分とそれ以外の部分とで段差がほとんどない、耐久性に優れる発光性部材の提供。【解決手段】樹脂基材等の基材表面に、基材の表面に存在する官能基と結合した発光基を有することにより、発光部分とそれ以外の部分とで段差がほとんどなく、耐久性に優れる発光性部材を提供することができる。該官能基は、例えば樹脂基材表面をオゾン水処理することにより形成され、さらに近紫外領域の光により発光する発光基を有するにより発光物質の反応性置換基との反応により化学結合する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材表面に、前記基材の表面に存在する官能基と結合した発光基を有することを特徴とする発光性部材。
【請求項２】
請求項１に記載の発光性部材であって、
前記発光基は、近紫外領域の光により化学発光することを特徴とする発光性部材。
【請求項３】
基材の表面に存在する官能基と発光物質とを反応させて基材表面に発光基を導入する発光基導入工程を含むことを特徴とする発光性部材の製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載の発光性部材の製造方法であって、
前記発光基導入工程の前に、前記基材の表面を表面処理することにより前記基材の表面に前記官能基を形成する官能基形成工程を含むことを特徴とする発光性部材の製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載の発光性部材の製造方法であって、
前記基材が樹脂基材であり、前記官能基形成工程において、前記樹脂基材の表面をオゾン水によって表面処理することにより、前記樹脂基材の表面に前記官能基を形成することを特徴とする発光性部材の製造方法。
【請求項６】
請求項４に記載の発光性部材の製造方法であって、
前記基材が樹脂基材であり、前記官能基形成工程において、前記樹脂基材の表面を紫外線照射によって表面処理することにより、前記樹脂基材の表面に前記官能基を形成することを特徴とする発光性部材の製造方法。
【請求項７】
請求項４に記載の発光性部材の製造方法であって、
前記基材がガラス基材であり、前記官能基形成工程において、前記ガラス基材の表面をアルカリ及びフッ酸のうち少なくとも１つによって処理した後、酸によって表面処理することにより、前記ガラス基材の表面に前記官能基を形成することを特徴とする発光性部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光性部材及び発光性部材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
メータの針先、文字盤等の自動車用部品には、夜間等になり自動車の室内が暗くなっても視認可能なように、ブラックライト（波長が３００〜４００ｎｍ程度の波長の長いタイプの紫外線であり、「近紫外線」とも言われている。）を照射すると発光して色を呈するように蛍光色素等の発光物質が通常用いられている。従来、このような部品は、光らせたい部分に、蛍光色素を樹脂に練り込んだ蛍光色素練り込み樹脂を所定の形にして他の樹脂基材に貼り付ける方法、蛍光色素を含有する蛍光性塗料を所定の形で樹脂基材に塗布する方法、所定の形の蛍光テープを樹脂基材に貼り付ける方法等により作製されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、合成樹脂等のシート基材の少なくとも表面側に蛍光性塗料を塗布して蛍光発光面を形成した発光性自動車用部品カバー材が記載されている。また、特許文献２には、熱可塑性樹脂シートの表面に蛍光性塗料を用いてスクリーン印刷により印刷層を形成した後、そのシートを真空成形した成形体が記載されている。また、特許文献３には、蛍光発光性フィルムを作製するための蛍光発光性樹脂用組成物が記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１８７５５６号公報
【特許文献２】特開２００４−１７６３６号公報
【特許文献３】特開２００５−３１４５６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、樹脂等の基材に蛍光性塗料を塗布する方法や蛍光テープを貼り付ける方法では、塗布部分や貼り付け部分とそれ以外の部分とで段差が発生し、見栄えが悪く高級感に欠ける。また、単に塗布やテープ貼り付けを行っただけの場合、耐久性に劣る。一方、蛍光色素を練り込んだ樹脂を他の樹脂基材に貼り付ける方法の場合、基材の材質によっては基材との表面張力の違いや接着剤の強度不足等が原因で貼り付けが困難だったり、貼り付けてもすぐにあるいはある時間経過後に剥がれてしまい、やはり耐久性に劣るという問題があった。
【０００６】
本発明は、発光部分とそれ以外の部分とで段差がほとんどなく、耐久性に優れる発光性部材及びそのような発光性部材の製造方法である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、基材表面に、前記基材の表面に存在する官能基と結合した発光基を有する発光性部材である。
【０００８】
また、前記発光性部材において、前記発光基は、近紫外領域の光により化学発光することが好ましい。
【０００９】
また、本発明は、基材の表面に存在する官能基と発光物質とを反応させて基材表面に発光基を導入する発光基導入工程を含む発光性部材の製造方法である。
【００１０】
また、前記発光性部材の製造方法において、前記発光基導入工程の前に、前記基材の表面を表面処理することにより前記基材の表面に前記官能基を形成する官能基形成工程を含むことが好ましい。
【００１１】
また、前記発光性部材の製造方法において、前記基材が樹脂基材であり、前記官能基形成工程において、前記樹脂基材の表面をオゾン水によって表面処理することにより、前記樹脂基材の表面に前記官能基を形成することが好ましい。
【００１２】
また、前記発光性部材の製造方法において、前記基材が樹脂基材であり、前記官能基形成工程において、前記樹脂基材の表面を紫外線照射によって表面処理することにより、前記樹脂基材の表面に前記官能基を形成することが好ましい。
【００１３】
また、前記発光性部材の製造方法において、前記基材がガラス基材であり、前記官能基形成工程において、前記ガラス基材の表面をアルカリ及びフッ酸のうち少なくとも１つによって処理した後、酸によって表面処理することにより、前記ガラス基材の表面に前記官能基を形成することが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明では、基材表面に、基材の表面に存在する官能基と結合した発光基を有することにより、発光部分とそれ以外の部分とで段差がほとんどなく、耐久性に優れる発光性部材を提供することができる。
【００１５】
また、本発明では、基材の表面に存在する官能基と発光物質とを反応させて基材表面に発光基を導入することにより、発光部分とそれ以外の部分とで段差がほとんど発生せず、耐久性に優れる発光性部材の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の実施の形態について以下説明する。本実施形態は本発明を実施する一例であって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。
【００１７】
本発明の実施形態に係る発光性部材の一例の概略を図１に模式図として示す。発光性部材１は、基材１０と発光基１２とを備える。図１の発光性部材１において、基材１０の表面に存在する官能基を前駆体とする官能部分１４と発光基１２とが化学的に結合している。
【００１８】
発光基１２は、紫外光等の放射線の照射により化学発光する置換基である。通常の紫外光の照射により発光する置換基を用いてもよいが、利用者に紫外線が直接に照射されない方が好ましいことを考慮すると、特にブラックライト（波長が３００〜４００ｎｍ程度の波長の長いタイプの紫外線であり、「近紫外線」とも言われている。）と呼ばれる近紫外領域の光により化学発光する置換基であることが好ましい。発光基１２は、例えば、放射線の照射により蛍光を発する蛍光性置換基、放射線の照射により持続性（蓄光性）のある燐光を発する燐光性置換基である。蛍光物質あるいは燐光物質は、ブラックライト等の放射線を照射すると、発光して色を呈する。したがって、発光基１２の色がブラックライト等の放射線の照射によって変化し、放射線照射時と非照射時とで基材１０の表面色が異なるように見え、例えば、夜間等の暗所でも視認可能となる。
【００１９】
発光基１２の前駆体である発光物質（ラベル化剤）は、ブラックライト等の放射線を照射すると、発光して色を呈する蛍光物質、燐光物質等の発光物質である。発光物質の具体例としては例えば、ローダミン系色素、フルオレセイン系色素、クマリン系色素、ベンゾフラザン系色素、キノキサリン系色素、ＮＢＤ系色素等が挙げられるが、これらに限定されない。
【００２０】
発光物質は、基材１０の表面に存在する官能基と化学的結合を形成するために、酸ハロゲン基（−Ｃ（＝Ｏ）Ｘ、Ｘ＝ハロゲン）、ハロゲン基（Ｘ＝Ｆ，Ｃｌ，Ｂｒ，Ｉ等）、カルボキシル基（−ＣＯＯＨ）等の反応性の置換基を有することが好ましい。
【００２１】
基材１０の表面に存在し、発光物質と化学的結合を形成するための官能基は特に限定されないが、例えば、ヒドロキシル基（−ＯＨ）、アミノ基（−ＮＨ２）、カルボキシル基（−ＣＯＯＨ）、カルボニル基（−Ｃ＝Ｏ）等が挙げられる。
【００２２】
基材１０の表面に存在する官能基と、発光物質の反応性置換基とにより形成される化学的結合の具体例としては、例えば、
基材−ＯＨ  ＋  発光物質（発光基−ＣＯＸ）  →  基材−Ｏ−ＯＣ−発光基
基材−ＮＨ２  ＋  発光物質（発光基−Ｘ）  →  基材−ＮＨ−発光基
基材−ＣＯＯＨ  ＋  発光物質（発光基−ＮＨ２）  →  基材−ＣＯＮＨ−発光基
等が挙げられ、後述する製造方法で述べるように、基材の発光物質含有溶液への浸漬等により容易に形成される化学結合であることが好ましい。
【００２３】
発光物質の例として以下のものが挙げられる。なお、Ｒは基材を示す。
【００２４】
【化１】
2008156431.tif 000002
【００２５】
基材１０としては、樹脂基材、ガラス基材等が挙げられるが特に制限はない。これらのうち、自動車用部品等として多く用いられる樹脂基材が好ましい。樹脂基材としては、ナイロン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ＥＶＡ樹脂（エチレン／酢酸ビニル共重合体）等の表面に官能基を元から多く有する樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂、ポリスチレン樹脂等の表面に官能基がほとんど存在しない樹脂等が挙げられる。表面に官能基がほとんど存在しない基材あるいは表面に存在する官能基の量が少ない基材を用いる場合には、後述するように基材の表面を表面処理することにより基材の表面に官能基を形成して増加させることが好ましい。
【００２６】
本実施形態に係る発光性部材によれば、基材表面に、基材の表面に存在する官能基と結合した発光基を有するため、発光部分と非発光部分とで段差がほとんどなく、見栄えが良く高級感を醸し出すことができる。また、発光基が基材の表面の官能基と結合しているため発光部分の剥がれがほとんど起きず、単に蛍光色素の塗布や、蛍光テープ、蛍光色素練り込み樹脂等の貼り付けを行っただけの場合に比べて耐久性に優れる。また、耐溶剤性等にも優れる。さらに、発光基が、発光性部材の表面近傍に存在し、部材の内部にはほとんど存在しないため、蛍光色素練り込み樹脂等を用いる場合に比べて発光物質の含有量が少なくても十分な発光量を得ることができる。
【００２７】
次に、本実施形態に係る発光性部材の製造方法について説明する。本実施形態に係る発光性部材の製造方法は、基材の表面に存在する官能基と発光物質とを反応させて基材表面に発光基を導入する発光基導入工程を含む。また、本実施形態に係る発光性部材の製造方法は、基材の表面を表面処理することにより基材の表面に官能基を形成する官能基形成工程と、形成した官能基と発光物質とを反応させて基材表面に発光基を導入する発光物質導入工程とを含むことが好ましい。
【００２８】
図２に、本実施形態に係る発光性部材の製造方法の一例を概略的に示す。図２に示すように、表面に官能基を有する樹脂基材等の基材１０を、反応性置換基を有する発光物質及び溶媒を含有する発光物質含有組成物１６に浸漬する等により、ラベル化して（発光基導入工程）、発光性部材１を得る。このようにして得られた発光性部材１の発光部分１８は、ブラックライト等の放射線２０を照射すると、発光して色を呈する。図３に示すように基材１０の表面に存在する官能基（ここでは−ＯＨ基）と発光物質とが反応して基材１０表面に発光基（−ｄｙｅ）１２が導入され、発光基１２がブラックライト等の放射線２０を照射することにより発光する。発光基導入工程において、浸漬法以外には、例えばスプレー法、スクリーン印刷等の印刷法等が挙げられる。また、通常は、浸漬、印刷等により発光物質含有組成物を塗布した後に、加熱乾燥、送風乾燥、自然乾燥、減圧乾燥等の乾燥により溶媒を乾燥させる（乾燥工程）。また、浸漬時の発光物質含有組成物の液温を高くする方法、あるいは発光基導入後に加熱する方法等により、基材の官能基と発光物質の反応性置換基との反応を促進させても良い。もちろん、乾燥工程における加熱とともにこの反応を促進させても良い。
【００２９】
図４，５に、本実施形態に係る発光性部材の製造方法の他の例を概略的に示す。表面に官能基がほとんど存在しない基材あるいは表面に存在する官能基の量が少ない基材を用いる場合には、本実施形態のように基材の表面を表面処理することにより基材の表面に官能基を形成することが好ましい。図４，５に示すように、まず、基材１０の表面を表面処理することにより基材１０の表面に官能基を形成し、官能基の量を増加させる（官能基形成工程）。次に、図２の方法と同様にして、表面に官能基を有する樹脂基材等の基材１０を、反応性置換基を有する発光物質及び溶媒を含有する発光物質含有組成物１６に浸漬する等により、基材１０の表面に存在する官能基と発光物質とを反応させて基材表面に発光基を導入する（発光基導入工程）。
【００３０】
官能基形成工程としては、例えば、基材１０が樹脂基材の場合、図４に示すように基材１０の表面をオゾン水２２によって表面処理することにより、基材１０の表面に主にカルボキシル基等の官能基を形成することができる。また、図５に示すように基材１０の表面に紫外光２４等の放射線を照射することによって表面処理することにより、基材１０の表面に主にカルボキシル基、ヒドロキシル基等の官能基を形成してもよい。また、ポリアミド系樹脂等を高温水蒸気等に例えば２〜３時間さらして加水分解することにより、表面にアミノ基（−ＮＨ２）等の官能基を形成することができる。さらに、所定の官能基を有する添加剤を樹脂表面に添加しても良い。なお、上記オゾン処理、ＵＶ処理等により形成される官能基の種類は樹脂基材の材質により異なることがある。
【００３１】
オゾン水処理は、例えば、濃度０．０１重量％〜１重量％程度のオゾン水に１０℃〜３０℃の温度で１分〜１時間、樹脂基材の全体あるいは光らせたい部分を浸漬させることにより行うことができる。
【００３２】
ＵＶ処理は、例えば、波長２３０ｎｍ〜３７０ｎｍの紫外線を３０分〜２０時間程度、樹脂基材の全体あるいは光らせたい部分に照射することにより行うことができる。照射する紫外光の波長は、用いる樹脂基材の最大吸収波長等の吸収特性に応じて決めればよい。
【００３３】
紫外線照射処理は、オゾン水処理に比べて乾燥工程が必要ない等の利点がある。また、オゾン水処理は、紫外線照射処理に比べて短時間で処理することが可能であり、量産性に優れる等の利点がある。したがって、目的に応じて官能基形成工程の処理方法を選択すればよい。
【００３４】
また、基材がガラス基材の場合、ガラス基材の表面をアルカリ、フッ酸等のガラス劣化剤によって処理してガラス基材表面を劣化させた後、塩酸、硫酸等の酸によって表面処理することにより、ガラス基材の表面にヒドロキシル基等の官能基を形成しても良い。例えば、図６に示すように、基材（ガラス）１０の表面に所定の形に抜かれたマスク３０を当て、マスク３０を通して基材（ガラス）１０の表面をガラス劣化剤２６によって処理してガラス基材表面を劣化させる（基材表面劣化工程）。さらに、酸２８によって表面処理（洗浄）することにより、ガラス基材の表面に官能基を形成する（官能基形成工程）。次に、この基材１０の表面に、反応性置換基を有する発光物質及び溶媒を含有する発光物質含有組成物１６を塗布する等により、基材１０の表面に存在する官能基と発光物質とを反応させて基材表面に発光基を導入する（発光基導入工程）。このようにして得られた発光性部材１の発光部分１８は、ブラックライト等の放射線２０を照射すると、発光して色を呈する。
【００３５】
図７に示すように基材（ガラス）１０の表面に存在する官能基（ここでは−Ｓｉ−ＯＨ基）と発光物質とが反応して基材１０表面に発光基（−ｄｙｅ）１２が導入され、発光基１２がブラックライト等の放射線２０を照射することにより発光する。
【００３６】
官能基形成工程において、発光させたい所望の部分に選択的に官能基を形成することにより、発光部分を所望の領域に形成することができる。所望の部分に選択的に官能基を形成する方法としては、マスキング法等が挙げられる。また、基材全体に官能基を形成し、発光基導入工程において、発光させたい所望の部分に選択的に発光基を導入してラベル化することにより、発光部分を所望の領域に形成することができる。屋外等で使用する部材のように特に耐久性が要求される場合は、所望の部分に選択的に官能基を形成した後にラベル化して、発光部分を形成することが好ましい。
【００３７】
本実施形態に係る発光性部材の製造方法によれば、基材の表面に存在する官能基と発光物質とを反応させて基材表面に発光基を導入するため、発光部分と非発光部分とで段差がほとんど発生せず、見栄えが良く高級感を醸し出す発光性部材を作製することができる。また、発光基が基材の表面の官能基と結合しているため発光部分の剥がれがほとんど起きず、単に蛍光色素の塗布や、蛍光テープ、蛍光色素練り込み樹脂等の貼り付けを行っただけの場合に比べて、接着性等を考慮する必要がなく、耐久性に優れる発光性部材を作製することができる。また、耐溶剤性等にも優れる発光性部材を作製することができる。
【００３８】
本実施形態に係る発光性部材は、メータの針先、文字盤等の自動車用部品、防災、安全などの表示、建物内の各種案内表示、アクセサリー、時計用文字板等の広範囲の用途に利用することができる。
【実施例】
【００３９】
以下、実施例および比較例を挙げ、本発明をより具体的に詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
【００４０】
（実施例１）
発光物質として下記構造式（１）を有する化合物（ＤＭＥＱ−ＣＯＣｌ）を溶剤として塩化メチレン、アセトニトリル等に溶解させた発光物質含有組成物を作製した。基材として樹脂基材（ポリアミド系樹脂）を用い、樹脂基材の一部を６０℃に加熱した発光物質含有組成物に１８０分間浸漬した後、溶剤洗浄し、４０℃で乾燥して発光性部材を作製した。この発光性部材にブラックライトを照射すると、発光部分が発光して色を呈した。また、発光部分と非発光部分とで段差がほとんどなく、見栄えも良好であった。さらに、塩化メチレンに６０分間浸漬した後、ブラックライトを照射しても発光部分が発光して色を呈した。
【００４１】
【化２】
2008156431.tif 000003
【００４２】
（実施例２）
発光物質として上記構造式（１）を有する化合物を溶剤として塩化メチレン、アセトニトリル等に溶解させた発光物質含有組成物を作製した。基材として樹脂基材（材質:ポリエステル）を用い、樹脂基材を０．０１重量％オゾン水に２５℃で１０分間浸漬し、基材表面全体をオゾン水で処理した。その後、樹脂基材の一部を６０℃に加熱した発光物質含有組成物に１８０分間浸漬した後、溶剤洗浄し、４０℃で乾燥して発光性部材を作製した。この発光性部材にブラックライトを照射すると、発光部分が発光して色を呈した。また、発光部分と非発光部分とで段差がほとんどなく、見栄えも良好であった。さらに、塩化メチレンに６０分間浸漬した後、ブラックライトを照射しても発光部分が発光して色を呈した。
【００４３】
（実施例３）
発光物質として上記構造式（１）を有する化合物を溶剤として塩化メチレン、アセトニトリル等に溶解させた発光物質含有組成物を作製した。基材として樹脂基材（材質:ポリエステル）を用い、樹脂基材全体に３２０ｎｍの紫外線を照射し、基材表面を紫外線で処理した。その後、樹脂基材の一部を６０℃に加熱した発光物質含有組成物に１８０分間浸漬した後、溶剤洗浄し、４０℃で乾燥して発光性部材を作製した。この発光性部材にブラックライト等の放射線を照射すると、発光部分が発光して色を呈した。また、発光部分と非発光部分とで段差がほとんどなく、見栄えも良好であった。さらに、塩化メチレンに６０分間浸漬した後、ブラックライトを照射しても発光部分が発光して色を呈した。
【００４４】
（実施例４）
発光物質として下記構造式（２）を有する化合物（ＮＢＤ−ＰＺ）を用いた以外は実施例２と同様にして、発光性部材を作製した。この発光性部材にブラックライト等の放射線を照射すると、発光部分が発光して色を呈した。また、発光部分と非発光部分とで段差がほとんどなく、見栄えも良好であった。さらに、塩化メチレンに６０分間浸漬した後、ブラックライトを照射しても発光部分が発光して色を呈した。
【００４５】
【化３】
2008156431.tif 000004
【００４６】
（実施例５）
発光物質として下記構造式（３）を有する化合物（ＢＯＤＩＰＹ（登録商標）ＴＲ  ｃａｄａｖｅｒｉｎｅ）を用いた以外は実施例２と同様にして、発光性部材を作製した。この発光性部材にブラックライト等の放射線を照射すると、発光部分が発光して色を呈した。また、発光部分と非発光部分とで段差がほとんどなく、見栄えも良好であった。さらに、塩化メチレンに６０分間浸漬した後、ブラックライトを照射しても発光部分が発光して色を呈した。
【００４７】
【化４】
2008156431.tif 000005
【００４８】
（比較例１）
発光物質として下記構造式（４）を有する化合物（９，１０−ビス（フェニルエチニル）アントラセン）を溶剤として塩化メチレンに溶解させた発光物質含有組成物を作製した。基材として樹脂基材（材質:ポリエステル）を用い、樹脂基材の一部を発光物質含有組成物に１８０分間浸漬した後、４０℃で乾燥し、発光物質を基材表面に塗布した発光性部材を作製した。この発光性部材にブラックライト等の放射線を照射すると、発光部分が発光して色を呈した。しかし、発光部分と非発光部分とで段差があり、見栄えが悪かった。さらに、塩化メチレンに１０分間浸漬した後、ブラックライトを照射したところ、発光部分が消失し、発光しなかった。
【００４９】
【化５】
2008156431.tif 000006
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施形態に係る発光性部材の一例を示す概略図である。
【図２】本発明の実施形態に係る発光性部材の製造方法の一例を示す概略図である。
【図３】本発明の実施形態に係る発光性部材の製造方法における基材表面の変化の一例を示す概略図である。
【図４】本発明の実施形態に係る発光性部材の製造方法の他の例を示す概略図である。
【図５】本発明の実施形態に係る発光性部材の製造方法の他の例を示す概略図である。
【図６】本発明の実施形態に係る発光性部材の製造方法の他の例を示す概略図である。
【図７】本発明の実施形態に係る発光性部材の製造方法における基材表面の変化の他の例を示す概略図である。
【符号の説明】
【００５１】
１  発光性部材、１０  基材、１２  発光基、１４  官能部分、１６  発光物質含有組成物、１８  発光部分、２０  放射線、２２  オゾン水、２４  紫外光、２６  ガラス劣化剤、２８  酸、３０  マスク。
【図１】
2008156431.tif 000007
【図２】
2008156431.tif 000008
【図３】
2008156431.tif 000009
【図４】
2008156431.tif 000010
【図５】
2008156431.tif 000011
【図６】
2008156431.tif 000012
【図７】
2008156431.tif 000013