JP2004332385A

JP2004332385A - 多層構造による光蓄積型発光建材

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Publication number: JP2004332385A
Application number: JP2003129786A
Authority: JP
Inventors: Sadao Kitamura; 禎夫北村
Original assignee: Sekisui House Ltd
Current assignee: Sekisui House Ltd
Priority date: 2003-05-08
Filing date: 2003-05-08
Publication date: 2004-11-25
Anticipated expiration: 2023-05-08
Also published as: JP4079363B2

Abstract

【課題】長時間安定した明るさを持続し、メンテナンスや電気配線が不要な多層構造による光蓄積型発光建材を提供する。
【解決手段】蓄光顔料を含有する透明合成樹脂から棒状に形成された蓄光層２と、蓄光顔料を蓄光層２における蓄光顔料の含有率よりも低い含有率で含有する透明合成樹脂から横断面の面積が蓄光層２の横断面の面積よりも小さくなるようにして棒状に形成されかつ蓄光層２の側面（周面）２ｂにこの蓄光層２の長手方向に対して平行に固定された導光・発光層３と、蓄光層２及び導光・発光層３を導光・発光層３の他側面（周面の一部）３ｂが長手方向に沿って露出するように被覆する反射層４と、を備えた。
【選択図】図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、蓄光顔料を利用した多層構造による光蓄積型発光建材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、ストロンチウムアルミネート等のアルミン酸塩蛍光体（例えば、特許文献１参照）からなる蓄光顔料は、１９９３年に開発されている。この蓄光顔料を利用した蓄光建材としては、例えば、
▲１▼ 蓄光顔料を練り込んだ蓄光樹脂成型品としてのドアノブの鍵穴（例えば、トステム社製）、
▲２▼ 前記蓄光樹脂を利用した非常時避難誘導灯（例えば、ルフトハンザ航空社製）、
▲３▼ 前記蓄光樹脂を利用したタッチパネル（例えば、ソニー社製、シャープ社製、象印社製）、
▲４▼ 繊維に蓄光塗料を染み込ませた蓄光繊維、
等が知られている。
【０００３】
【特許文献１】
特許第２５４３８２５号公報（第１−２２頁）
【０００４】
また、夜間移動に配慮した住宅における照明手段としては、例えば、
▲５▼ ＬＥＤ（ｌｉｇｈｔ−ｅｍｉｔｔｉｎｇｄｉｏｄｅ，発光ダイオード）を階段の段板に組み込み、夜間に階段の段鼻を照らすＬＥＤ階段照明、
▲６▼ ＬＥＤを廊下の幅木に組み込み、夜間に廊下を照らすＬＥＤ幅木照明、
▲７▼ 床近傍の壁面に埋設された足元照明ランプの前面板が、透明合成樹脂９０〜７０重量部に対して蓄光材１０〜３０重量部混入した乳白色合成樹脂成型板で形成されてなる室内足元照明装置（例えば、特許文献２参照）、
▲８▼ 徐々に明るさを増し、深夜に照明を点灯した際のまぶしさと覚醒を抑えるソフトスタータ照明、
等が知られている。
【０００５】
【特許文献２】
実用新案登録第３０２０５１４号公報（第２−５頁，図１）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような蓄光顔料は従前の蓄光顔料（硫化カルシウム、硫化亜鉛、硫化亜鉛カドミウム等の硫化物蛍光体）の１０倍の初期輝度及び１０倍の残光輝度という高い蓄光能力を有するものであるが、発光量も大きいことから、暗転後の発光輝度は加速度的に減少する。即ち、暗転後の発光輝度が、暗順応した目で視認できる限界輝度（０．３ｍｃｄ／ｍ^２）に達するまでの残光時間は約２０００分であるが、急に暗闇になった場合に人間が十分に視認できる輝度（１０ｍｃｄ／ｍ^２）に達するまでの残光時間は約１００分しか得られない。この点、住宅内におけるトイレ等への夜間移動を補助・誘導するためには、就寝から起床まで少なくとも６時間程度の残光時間が必要であるが、蓄光顔料を利用した従来の蓄光建材では十分な残光時間が得られないという問題点がある。また、従来の蓄光建材の暗転から１分経過後の輝度は１８００ｍｃｄ／ｍ^２程度であるが、その後の輝度の減少が激しいことから、使用者に「しばらくすると暗くなる」という印象を与えがちであった。
【０００７】
更に、夜間移動用の照明に関しては、ＬＥＤであっても、１０年程度で寿命が訪れるので、メンテナンスに費用と手間がかかるという問題点がある。また、夜間移動用の照明を既築住宅に設置する際には、配線工事が必要となるので、コスト高であるという問題点がある。
【０００８】
この発明は、以上のような事情や問題点に鑑みてなされたものであり、長時間安定した明るさを持続し、メンテナンスや電気配線が不要な多層構造による光蓄積型発光建材を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための請求項１の発明は、蓄光顔料を含有する透明合成樹脂から棒状に形成された蓄光層と、蓄光顔料を前記蓄光層における蓄光顔料の含有率よりも低い含有率で含有する透明合成樹脂から横断面の面積が前記蓄光層の横断面の面積よりも小さくなるようにして棒状に形成されかつ前記蓄光層の周面にこの蓄光層の長手方向に対して平行に固定された導光・発光層と、前記蓄光層及び前記導光・発光層を前記導光・発光層の周面の一部が長手方向に沿って露出するように被覆する反射層と、を備えたものである。
【００１０】
請求項２の発明は、前記反射層を建材本体で被覆したものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
第１実施形態に係る多層構造による光蓄積型発光建材１は、図１乃至図４に示すように、蓄光層２と導光・発光層３と反射層４とを備え、反射層４を建材本体５で被覆した多層構造のものであって、廊下６の幅木等として使用できるものである。
【００１２】
蓄光層２は、蓄光顔料を含有する透明合成樹脂から棒状に形成されている。蓄光顔料としては、ストロンチウムアルミネート等のアルミン酸塩化合物タイプ（アルミン酸塩化合物を主成分として希土類元素からなる賦活剤を添加・焼成したもの）の高輝度長残光性蛍光体〔例えば、根本特殊化学株式会社製，商品名：ルミノーバ，Ｇ−３００シリーズ（緑色発光），ＢＧ−３００シリーズ（青色発光），Ｖ−３００シリーズ（紫色発光）〕等が好適である。透明合成樹脂としては、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ＡＢＳ（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン）樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等が挙げられる。蓄光層２における蓄光顔料の含有率としては、透明合成樹脂１００重量部に対して１０重量部程度が適当であるが、必要に応じて適宜変更可能である。
【００１３】
導光・発光層３も、上記と同様の蓄光顔料を含有する上記と同様の透明合成樹脂から棒状に形成されているが、蓄光顔料の含有率が蓄光層２における蓄光顔料の含有率よりも低いと共に、横断面の面積が蓄光層２の横断面の面積よりも小さくなるように構成されている。導光・発光層３の一側面３ａは、蓄光層２の側面（周面）２ｂの下端に、融着又は透明接着剤による接着等により蓄光層２の長手方向に対して平行に固定されている。なお、導光・発光層３の固定部位及び蓄光層２に対する固定位置は特に限定されるものではなく、適宜の部位を蓄光層２の周面の適宜の位置に固定することができる。
【００１４】
反射層４は、アルミニウムやステンレス鋼等の金属製のミラーシート等から構成されており、蓄光層２及び導光・発光層３を、導光・発光層３の他側面（周面）３ｂが長手方向に沿って露出するように被覆している。反射層４は、蓄光層２及び導光・発光層３に対して接着剤等で貼り付けることができる。なお、導光・発光層３における露出範囲は他側面３ｂに限定されるものではなく、周面の適宜の一部が長手方向に沿って露出するように構成できる。
【００１５】
建材本体５は、木材、集成材、又は合成樹脂等から棒状に形成されており、反射層４を被覆している。建材本体５は、反射層４に対して接着剤等で貼り付けることができる。この実施形態においては、蓄光層２及び導光・発光層３の各横断面形状をそれぞれ長方形状とし、横断面が長方形状の建材本体５の内部に、上記のようにして互いに固定しかつ反射層４で被覆した蓄光層２及び導光・発光層３が挿入される横断面がＬ字状の空間部７を長手方向に沿って設けているが、これに限定されるものではなく、光蓄積型発光建材１、蓄光層２、導光・発光層３、及び建材本体５の各横断面は、正方形状、台形状、多角形状、円状、楕円状、円弧状、Ｃ字状、コ字状、Ｌ字状等の適宜の形状とすることができる。光蓄積型発光建材１の形状も直線状に限定されるものではなく、壁８の出隅部や入隅部等に適用できる役物又は各種の化粧材等としてＬ字形、コ字形、Ｃ字形、波形、円弧形等に曲がっていてもよい。また、建材本体５は、複数の部材を組み立てることにより構成することもできる。
【００１６】
上記のように構成された光蓄積型発光建材１を廊下６の幅木として使用する場合、図２乃至図４に示すように、光蓄積型発光建材１は、廊下床９と壁８との隅部に導光・発光層３を内側に向けて配置すればよい。廊下６が明るい状態では、図３に示すように、光Ｌ１が導光・発光層３に供給されると共に、光Ｌ１が導光・発光層３を透して蓄光層２にも供給される。この場合、導光・発光層３中や蓄光層２中の各蓄光顔料は、供給された光Ｌ１をそれぞれ吸収し、吸光と発光の平衡状態に至っている。夜間消灯後では、図４に示すように、導光・発光層３中の蓄光顔料が発光し、導光・発光層３が光Ｌ２を発して暗闇の中に浮かび上がるように視認できるので、照明器具を点灯しなくてもトイレ等への夜間移動を安全に行うことができる。蓄光層２中の蓄光顔料も発光し、導光・発光層３に継続的に光Ｌ３を供給する。反射層４は、蓄光層２から発した光Ｌ３や導光・発光層３から発した光Ｌ２が建材本体５に吸収されるのを防止する。
【００１７】
ここで、導光・発光層３における蓄光顔料の含有率は蓄光層２における蓄光顔料の含有率よりも低いと共に、導光・発光層３の横断面の面積は蓄光層２の横断面の面積よりも小さくなるように構成されているので、導光・発光層３中の蓄光顔料は、制御された発光量で発光すると共に、蓄光層２からの継続的な光Ｌ３の供給により長時間安定した明るさを持続するという利点がある。そのため、常夜灯等の照明器具を配備していない場合であっても、トイレ等への夜間移動を夜間の長時間に渡って安全に行うことができる。また、メンテナンスが不要で半永久的に機能を維持すると共に、電気配線等も不要であるので、既築住宅への適用の際にも簡易な工事で改築が可能であり、住宅の新築時や既築住宅のリフォーム時等におけるコストダウンを図ることができるという利点がある。更に、この実施形態のように、反射層４を建材本体５で被覆しておけば、光蓄積型発光建材１を使用部位にそのままの状態で使用できるので、施工に手間がかからないという利点がある。
【００１８】
なお、光蓄積型発光建材１は、図５に示すようなドア１０の周囲に設けられるドア枠、図６に示すようなドア１０の化粧材、室内の幅木（図示せず）、天井の回り縁（図示せず）、窓枠（サッシュ，図示せず）、外壁（図示せず）等の他、光蓄積型発光部材としてイルミネーション（図示せず）や看板（図示せず）等にも使用できる。光蓄積型発光建材１をドア１０の化粧材として使用する場合は、図６に示すように、ドア１０の表面１０ｂの周縁等に光蓄積型発光建材１を接着又は埋設等することができる。光蓄積型発光建材１をドア枠やドア１０の化粧材等として使用する場合において、互いの端部を付き合わせて直角方向に連結する必要があるときは、図５及び図６に示すように、互いの端部を長手方向に対して４５°方向にそれぞれ切断し、互いの端面１ａを接着剤等を介して突き合わせることにより直角方向に連結することができる。
【００１９】
図７に示すように、光蓄積型発光建材１を丸棒状等に形成した場合は、光蓄積型発光建材１を階段・ベランダ等の手摺り材、塀・パラペット等の笠木等として好適に使用できる。この場合、蓄光層２は丸棒状に、導光・発光層３の横断面は円弧状に、建材本体５の横断面はＣ字状にそれぞれ形成することができる。既述のように、光蓄積型発光建材１は、トイレ等への夜間移動の際の誘導標識等の用途に使用できるが、これに限定されるものではなく、住宅の内外における近未来的なデザインの付与、広告等の各種の用途に使用することができる。
【００２０】
第２実施形態に係る多層構造による光蓄積型発光建材２１は、図８乃至図１１に示すように、第１実施形態とそれぞれほぼ同様に構成された蓄光層２と導光・発光層３と反射層４とを備えた多層構造のものであって、導光・発光層３を階段２２の段鼻等として使用できるものである。
【００２１】
横断面が長方形状の蓄光層２の上端角部には長手方向に延びる切欠部２３が設けられており、この切欠部２３には横断面が正方形状の導光・発光層３の一部が融着又は透明接着剤等による接着等により固定されている。反射層４は、蓄光層２及び導光・発光層３を、導光・発光層３の上面３ｃ、他側面３ｂ、及び下面３ｄの一部が長手方向に沿って露出するように被覆している。なお、第１実施形態と同様、導光・発光層３の固定部位及び蓄光層２に対する固定位置、並びに導光・発光層３における露出範囲は特に限定されるものではなく、導光・発光層３の適宜の部位を蓄光層２の周面の適宜の位置に固定できると共に、導光・発光層３の周面の適宜の一部が長手方向に沿って露出するように構成できる。また、この実施形態においても、適宜の横断面形状の建材本体５で反射層４を被覆しておいてもよい。
【００２２】
上記のように構成された光蓄積型発光建材２１の導光・発光層３を階段２２の段鼻として使用する場合、図９乃至図１１に示すように、光蓄積型発光建材２１を階段２２の所定位置に設置し、蓄光層２の上面２ｃと導光・発光層３の一側面３ａとの隅部に反射層４を介して踏み板２４等を固定し、蓄光層２の側面２ｂと導光・発光層３の下面３ｄとの隅部に反射層４を介して蹴上げ板２５等を固定すればよい。光蓄積型発光建材２１の機能・作用は第１実施形態と同様であり、階段２２が明るい状態では、図１０に示すように、光Ｌ１が導光・発光層３に供給されると共に、光Ｌ１が導光・発光層３を透して蓄光層２にも供給される。夜間消灯後では、図１１に示すように、導光・発光層３中の蓄光顔料が発光し、光Ｌ２を発して段鼻としての導光・発光層３が暗闇の中に浮かび上がるように視認できるので、照明器具を点灯しなくても夜間における階段２２の昇降を安全に行うことができる。反射層４は、蓄光層２から発した光Ｌ３や導光・発光層３から発した光Ｌ２が踏み板２４や蹴上げ板２５等に吸収されるのを防止する。その他の利点は第１実施形態と同様である。
【００２３】
【発明の効果】
以上のように、請求項１の発明によれば、蓄光層と導光・発光層と反射層とを備え、導光・発光層における蓄光顔料の含有率は蓄光層における蓄光顔料の含有率よりも低いと共に、導光・発光層の横断面の面積は蓄光層の横断面の面積よりも小さくなるように構成されているので、導光・発光層中の蓄光顔料は、制御された発光量で発光すると共に、蓄光層からの継続的な光の供給により長時間安定した明るさを持続する。そのため、常夜灯等の照明器具を配備していない場合であっても、トイレ等への夜間移動や夜間における階段の昇降等を夜間の長時間に渡って安全に行うことができる。また、メンテナンスが不要で半永久的に機能を維持すると共に、電気配線等も不要であるので、既築住宅への適用の際にも簡易な工事で改築が可能であり、住宅の新築時や既築住宅のリフォーム時等におけるコストダウンを図ることができる。
【００２４】
請求項２の発明によれば、反射層を建材本体で被覆しているので、光蓄積型発光建材を使用部位にそのままの状態で使用でき、施工に手間がかからない。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係る光蓄積型発光建材の一部を示す斜視図。
【図２】光蓄積型発光建材を廊下の幅木として使用した例を示す斜視図。
【図３】廊下が明るい状態における光蓄積型発光建材の機能を示す縦断面図。
【図４】夜間消灯後における光蓄積型発光建材の機能を示す縦断面図。
【図５】光蓄積型発光建材をドア枠として使用した例を示す正面図。
【図６】光蓄積型発光建材をドアの化粧材として使用した例を示す正面図。
【図７】丸棒状に形成した光蓄積型発光建材の斜視図。
【図８】第２実施形態に係る光蓄積型発光建材の一部を示す斜視図。
【図９】光蓄積型発光建材の導光・発光層を階段の段鼻として使用した例を示す斜視図。
【図１０】階段が明るい状態における光蓄積型発光建材の機能を示す縦断面図。
【図１１】夜間消灯後における光蓄積型発光建材の機能を示す縦断面図。
【符号の説明】
１，２１光蓄積型発光建材
２蓄光層
２ｂ側面（周面）
３導光・発光層
３ｂ他側面（周面）
３ｃ上面（周面）
３ｄ下面（周面）
４反射層
５建材本体

Claims

蓄光顔料を含有する透明合成樹脂から棒状に形成された蓄光層と、
蓄光顔料を前記蓄光層における蓄光顔料の含有率よりも低い含有率で含有する透明合成樹脂から横断面の面積が前記蓄光層の横断面の面積よりも小さくなるようにして棒状に形成されかつ前記蓄光層の周面にこの蓄光層の長手方向に対して平行に固定された導光・発光層と、
前記蓄光層及び前記導光・発光層を前記導光・発光層の周面の一部が長手方向に沿って露出するように被覆する反射層と、
を備えたことを特徴とする多層構造による光蓄積型発光建材。
前記反射層を建材本体で被覆した請求項１記載の多層構造による光蓄積型発光建材。