(57)【要約】【課題】徐放性を高め、より長時間発光させることのできる蓄光材料およびその製造方法を提供すること。【解決手段】（１）蓄光物質を平均粒径が５μｍ以上８０μｍ以下の凝集状態で熱可塑性樹脂中に含有することを特徴とする蓄光材料、（２）蓄光物質を予め平均５μｍ以上８０μｍ以下の凝集塊とした後、これを熱可塑性樹脂に混練することを特徴とした蓄光材料の製造方法、（３）蓄光物質を予め５μｍ以上８０μｍ以下の平均粒径を有し、かつ熱可塑性樹脂により被覆された凝集塊とした後、この蓄光物質を熱可塑性樹脂に分散することを特徴とした蓄光材料の製造方法、（４）５μｍ以上８０μｍ以下の蓄光物質を熱可塑性樹脂に混練してシート状に押し出すことにより、蓄光物質をその平均粒径が５μｍ以上８０μｍ以下の凝集状態で熱可塑性樹脂中に分散したことを特徴とした蓄光シート材料の製造方法。【選択図】          なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄光物質を平均粒径が５μｍ以上８０μｍ以下の凝集状態で熱可塑性樹脂中に含有することを特徴とする蓄光材料。
【請求項２】
蓄光物質がアルミン酸ストロンチウムまたは硫化亜鉛である請求項１記載の蓄光材料。
【請求項３】
蓄光物質及び熱可塑性樹脂の総量に対して、蓄光物質を５重量％以上５０重量％以下含有する請求項１又は２記載の蓄光材料。
【請求項４】
厚さが０．２ｍｍ以上１０ｍｍ以下のシート状である請求項１〜３いずれか１つに記載の蓄光材料。
【請求項５】
蓄光物質を予め平均５μｍ以上８０μｍ以下の凝集塊とした後、これを熱可塑性樹脂に混練することを特徴とした蓄光材料の製造方法。
【請求項６】
蓄光物質を予め５μｍ以上８０μｍ以下の平均粒径を有し、かつ熱可塑性樹脂により被覆された凝集塊とした後、この蓄光物質を熱可塑性樹脂に分散することを特徴とした蓄光材料の製造方法。
【請求項７】
５μｍ以上８０μｍ以下の蓄光物質を熱可塑性樹脂に混練してシート状に押し出すことにより、蓄光物質をその平均粒径が５μｍ以上８０μｍ以下の凝集状態で熱可塑性樹脂中に分散したことを特徴とした蓄光シート材料の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蓄光材料及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、暗所での視認性確保の手段として蓄光材料が利用されている。蓄光材料は太陽光や電灯の光エネルギーを吸収・蓄積し、その蓄積した光エネルギーを外部に放出し、発光するものであり、夜間や暗闇における非常時の表示物などの材料として有用なものである。
蓄光材料において、使用する蓄光物質は一般的には、暗所で発光する時間が短いものであった。
【０００３】
従来、蓄光材料の製造方法としては、蓄光物質を樹脂エマルジョンに対して分散し基材に塗布する方法、及び蓄光物質を基材の原料となる樹脂と混練した後に成形する方法、の２種類に大別される。
【０００４】
蓄光物質を樹脂エマルジョンに対して分散し基材に塗布する方法では、塗装面の耐久性が低く、製造に手間がかかる等の問題点があった（特許文献１参照）。また、蓄光物質が加水分解をおこして劣化する等の問題点もあった。
【０００５】
蓄光物質を基材の原料となる樹脂と混練した後に成形する方法では、基材中に均一に蓄光物質を含有させようとすると、粒子径の大きな蓄光物質を使用しなければならず、それゆえに発光時間が短いなどの問題点があった（特許文献２参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−２９０６４３号公報
【特許文献２】
特開平１０−３７１３８号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、徐放性を高め、より長時間発光させることのできる蓄光材料およびその製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記課題は、以下の手段により解決された。
（１）蓄光物質を平均粒径が５μｍ以上８０μｍ以下の凝集状態で熱可塑性樹脂中に含有することを特徴とする蓄光材料、
（２）蓄光物質がアルミン酸ストロンチウムまたは硫化亜鉛である（１）記載の蓄光材料、
（３）蓄光物質及び熱可塑性樹脂の総量に対して、蓄光物質を５重量％以上５０重量％以下含有する（１）又は（２）記載の蓄光材料、
（４）厚さが０．２ｍｍ以上１０ｍｍ以下のシート状である（１）〜（３）いずれか１つに記載の蓄光材料、
（５）蓄光物質を予め平均５μｍ以上８０μｍ以下の凝集塊とした後、これを熱可塑性樹脂に混練することを特徴とした蓄光材料の製造方法、
（６）蓄光物質を予め５μｍ以上８０μｍ以下の平均粒径を有し、かつ熱可塑性樹脂により被覆された凝集塊とした後、この蓄光物質を熱可塑性樹脂に分散することを特徴とした蓄光材料の製造方法、
（７）５μｍ以上８０μｍ以下の蓄光物質を熱可塑性樹脂に混練してシート状に押し出すことにより、蓄光物質をその平均粒径が５μｍ以上８０μｍ以下の凝集状態で熱可塑性樹脂中に分散したことを特徴とした蓄光シート材料の製造方法。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明における蓄光材料とは、燐光現象を有する物質を用いた材料であり、太陽光や電灯などの光エネルギーを吸収・蓄積し、その蓄積した光を放出、発光するものをいう。
本発明における蓄光材料は、蓄光物質を平均粒径が５μｍ以上８０μｍ以下の凝集状態で熱可塑性樹脂中に含有することを特徴とする。
【００１０】
本発明における蓄光物質としては、特に限定されないが、硫化カルシウム／ビスマス系、硫化カルシウム・ストロンチウム／ビスマス系、硫化亜鉛／銅系、硫化亜鉛・カドミウム／銅系蓄光物質及びアルミン酸ストロンチウム系蓄光物質が好ましく、硫化亜鉛／銅系及びアルミン酸ストロンチウム系蓄光物質がより好ましく用いられる。
【００１１】
本発明における蓄光物質及び熱可塑性樹脂の総量に対する蓄光物質の割合は、５重量％以上５０重量％以下であり、好ましくは５重量％以上３０重量％以下である。５重量％未満であれば蓄光物質の効果が発揮できず、５０重量％を超えて含有してもそれ以上の効果が発揮できない場合があるからである。
【００１２】
本発明の蓄光物質の粒子径としては、５μｍ以上８０μｍ以下のものを用い、熱可塑性樹脂中に含有させたときに平均粒径が５μｍ以上８０μｍ以下の凝集状態になるようにする。
ここでいう凝集とは、小さい粒子が、化学的、物理的及び電気的な力のうち１つ又は複数の力により、集まってより大きな粒子になることを言う。
【００１３】
本発明に用いる熱可塑性樹脂としては特に限定されないが、可視域で透明性の高い樹脂が好ましい。具体的には、ナイロンやポリエチレンテレフタレート等のポリエステル類、エチレン酢酸ビニル共重合体等のビニル系樹脂、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン類が好ましい。
【００１４】
本発明における蓄光材料の形状としては特に限定されないが、シート状、繊維状、ビーズ状が好ましく、最も好ましくはシート状である。
蓄光材料をシート状として用いるとき、その厚さは特に限定されないが、０．１ｍｍ以上１００ｍｍ以下であることが好ましく、より好ましくは０．２ｍｍ以上１０ｍｍ以下である。
【００１５】
以下に、本発明の蓄光材料の製造方法について説明する。
本発明の蓄光材料は、上記蓄光物質を予め平均５μｍ以上８０μｍ以下の凝集塊とした後、これを上記熱可塑性樹脂と混練し、成形することにより製造できる。
【００１６】
すなわち、上記蓄光物質及び上記熱可塑性樹脂に凝集剤を添加し、平均５μｍ以上８０μｍ以下の凝集塊を形成させる。凝集剤としては特に限定されないが、ポリアクリルアミド、ポリメタクリルアミド、ポリアクリル酸ナトリウム等が例示でき、ポリアクリルアミドが好ましい。また、これらの凝集剤は２種類以上を組み合わせて用いてもよい。凝集剤の添加量としては、上記蓄光物質に対して、１〜３重量％が好ましい。
【００１７】
次に、上記蓄光物質の凝集塊及び上記熱可塑性樹脂の混合物を良く混練する。このとき、方法・装置は特に限定されない。例えば、２軸押出機、短軸押出機等によって混練することができる。また、温度としては、使用する熱可塑性樹脂の軟化点よりも、５〜５０℃高い温度が好ましく、５〜２０℃高い温度が最も好ましい。混練時間は特に限定されないが、３分以上であることが好ましい。
【００１８】
最後に、上記混合物を冷却した後に、成形する。成形方法としては特に限定されない。例えば押出成形、射出成形、ブロー成形等の方法の中から、適宜選択して用いることができる。さらに、例えばシート状に成形する場合には、ローラー等を用いて所望の厚さにすることができる。
【００１９】
また、本発明の蓄光材料は、蓄光物質を熱可塑性樹脂で被覆し、５μｍ以上８０μｍ以下の平均粒径を有する凝集塊とした後に、この蓄光物質の凝集塊を熱可塑性樹脂に分散させ、成形することにより製造することもできる。
この場合蓄光物質の凝集塊を被覆する熱可塑性樹脂と蓄光材料シートを形成するための熱可塑性樹脂の種類を変更することができる。たとえば、軟化点の高い熱可塑性樹脂により所定の平均粒子系を有する蓄光物質を被覆して、この被覆状態を維持したまま、軟化点の低い別の熱可塑性樹脂に分散することが好ましい。この場合２つの熱可塑性樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）の差が２０℃以上あることが好ましい。このような熱可塑性樹脂の組み合わせとしては、ポリプロピレン（高いＴｇ）とエチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）の組み合わせが挙げられる。
【００２０】
本発明者によりすでに開示されている方法（特開２００１−１１４９０１）により、蓄光物質を熱可塑性樹脂で被覆することができる。被覆に用いる熱可塑性樹脂は特に限定されないが、ポリプロピレン、ポリアミド等が例示できる。被覆に用いる熱可塑性樹脂の種類は、蓄光材料シートを形成するための熱可塑性樹脂よりもＴｇ又は軟化温度の高いものが好ましい。
【００２１】
蓄光材料シートを形成するための熱可塑性樹脂、被覆に用いる熱可塑性樹脂及び蓄光物質の総量に対する被覆に用いる熱可塑性樹脂の含量は、１０〜３０重量％であることが好ましい。
【００２２】
さらに、上記の製造方法に加えて、本発明の蓄光材料は、５μｍ以上８０μｍ以下の凝集状態になるように蓄光物質を熱可塑性樹脂に混練し、シート状に押出すことにより製造することができる。
【００２３】
すなわち、５μｍ以上８０μｍ以下の凝集状態にして蓄光物質を熱可塑性樹脂により被覆することにより、蓄光物質をその平均粒径が５μｍ以上８０μｍ以下の凝集状態を維持したままで熱可塑性樹脂中に分散させることができる。この被覆物をシート形成用の熱可塑性樹脂と混練して、本発明の蓄光材料へと成形することができる。
【００２４】
上記いずれの方法で製造した蓄光材料も、凝集状態の蓄光物質が熱可塑性樹脂中に分散しているので、蓄積した光の放出において、高い徐放性を有する。それ故、従来の蓄光材料ではなし得なかった長時間の発光を可能にするものである。
【００２５】
【実施例】
以下に実施例を挙げるが、本発明はこれに限定されるものではない。
（実施例１）
平均粒径１０μｍのアルミン酸ストロンチウム（根本特殊化学製）１００ｇ及び凝集剤としてポリアクリルアミド２ｇを１２ナイロン（ダイセルデグサ製）１Ｋｇ中に添加し、２軸押出機で良く混練した。このとき、アルミン酸ナトリウムは、その平均粒径が３０μｍの凝集状態となった。このものを厚さ０．５ｍｍのシートとして押し出した。
シートを１００ｍｍ四方の定型に裁断し、この上に試材物質を付着させ、反応性の試験紙とした。反応の認められたものについて、光を照射し、含有比の違いで資材の違いを認識する検査チップとして利用した。
【００２６】
（実施例２）
平均粒径２０μｍのアルミン酸ストロンチウム（根本特殊化学製）１００ｇをポリプロピレンペレット（住友化学製）０．４Ｋｇ中に添加し、平均粒径が５０μｍでアルミン酸ストロンチウムの含有率が２０％の蓄光性微小球体を作成した。この蓄光性微小球体１Ｋｇとエチレン酢酸ビニル共重合体（東ソー製）２Ｋｇを良く混練後、厚さ２ｍｍのシートとして押し出した。厚さ方向に裁断した短冊を５０ｍｍ巾のガイドシートとして、構造物の表面に貼り付けた。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば、徐放性を高め、より長時間発光させることのできる蓄光材料およびその製造方法を提供することができる。