JP2005105116A - Method for producing sintered body of luminous fluorescent substance and method for producing raw material pellet for injection molding - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、蓄光性蛍光体の焼結体製造方法および射出成型用原料ペレット製造方法に係り、特に３次元形状を有する蓄光性蛍光体の焼結体製造方法および射出成型用原料ペレット製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a sintered body of a phosphorescent phosphor and a method for producing a raw material pellet for injection molding, and particularly relates to a method for producing a sintered body of a phosphorescent phosphor having a three-dimensional shape and a method for producing a raw material pellet for injection molding. .
従来の時計用部品のようとしては、文字板上面に全面的に印刷を行っていた（例えば、特許文献１参照）
また、部分的に略字や針などに使用しているものも知られている。
さらにプラスチックに蓄光性夜光塗料を混練することにより玩具や時計部品に代表される製品全体を光らせるものも知られている（例えば、特許文献２参照）。
Moreover, what is partially used for an abbreviation, a needle | hook, etc. is also known.
Further, there is also known one that shines the entire product typified by toys and watch parts by kneading a luminous luminous paint into plastic (for example, see Patent Document 2).
しかしながら、上記従来の手法による蓄光性蛍光体の製品は、ポリメチルメタクリレート等の印刷用バインダーや、ポリ炭酸エステル、ＡＢＳなどの樹脂剤と混合されて製造されており、蓄光性蛍光体の密度を低下させ、ひいては、製品の残光特性が低下してしまうという問題点があった。
そこで、本発明の目的は、残光特性が高い蓄光性蛍光体の焼結体を容易に得ることにある。
However, the phosphorescent phosphor product by the conventional method is manufactured by mixing with a printing binder such as polymethylmethacrylate, or a resin agent such as polycarbonate or ABS, and the density of the phosphorescent phosphor is reduced. There is a problem that the afterglow characteristics of the product are lowered.
Therefore, an object of the present invention is to easily obtain a sintered body of a phosphorescent phosphor having high afterglow characteristics.
上記課題を解決するため、蓄光性蛍光体の焼結体製造方法は、蓄光性蛍光体粉末に０．５〜２Ｖｏｌ％のバインダーを加えて混練する混練工程と、所定の金型を用いて前記蓄光性蛍光体のプレス成形を行うプレス成形工程と、前記蓄光性蛍光体のプレス成型品を所定温度で焼結する焼結工程と、を備えたことを特徴としている。
この場合において、前記バインダーとして、パラフィンあるいは水を用いるようにしてもよい。
また、蓄光性蛍光体の焼結体製造方法は、蓄光性蛍光体粉末に所定量のバインダーを加えて混練し、射出成形が行える所定粘度を有するコンパウンドを得る混練工程と、所定の金型を用いて前記蓄光性蛍光体のスラリーの射出成形を行う射出成形工程と、前記蓄光性蛍光体の射出成型品の脱脂を行う脱脂工程と、前記脱脂後の射出成型品を焼結する焼結工程と、を備えたことを特徴としている。
この場合において、前記混練工程は、前記バインダーを４０〜５０Ｖｏｌ％加えるようにしてもよい。
また、前記脱脂工程は、前記射出成型品を所定の脱脂温度で所定時間保持する加熱脱脂法によるようにしてもよい。
さらに、前記脱脂温度は、約３００℃〜６００℃であるようにしてもよい。
さらにまた、前記脱脂工程は、所定の脱脂用溶液に浸漬させる油分抽出法によるようにしてもよい。
In order to solve the above-mentioned problems, a method for producing a sintered body of a phosphorescent phosphor includes the kneading step of adding 0.5-2% by volume of binder to the phosphorescent phosphor powder and kneading the mixture, and using a predetermined mold. It is characterized by comprising a press molding step for press-molding the phosphorescent phosphor and a sintering step for sintering the press-molded product of the phosphorescent phosphor at a predetermined temperature.
In this case, paraffin or water may be used as the binder.
Further, a method for producing a phosphor of a phosphorescent phosphor includes a kneading step of adding a predetermined amount of a binder to a phosphorescent phosphor powder and kneading to obtain a compound having a predetermined viscosity capable of injection molding, and a predetermined mold. An injection molding process for performing injection molding of the slurry of the phosphorescent phosphor using, a degreasing process for degreasing the injection molded article of the phosphorescent phosphor, and a sintering process for sintering the injection molded article after the degreasing It is characterized by having.
In this case, the kneading step may add 40 to 50 Vol% of the binder.
The degreasing step may be performed by a heating degreasing method in which the injection molded product is held at a predetermined degreasing temperature for a predetermined time.
Further, the degreasing temperature may be about 300 ° C to 600 ° C.
Furthermore, the degreasing step may be performed by an oil extraction method in which the degreasing step is immersed in a predetermined degreasing solution.
また、前記バインダーとして、熱可塑性樹脂ワックス、植物油、フタル酸系エステル、脂肪酸系エステル、ステアリン酸、アセトアニリドあるいはアクリル樹脂を用いるようにしてもよい。
さらに、前記蓄光性蛍光体粉末は、アルカリ土類アルミン酸塩であるようにしてもよい。
さらにまた、前記蓄光性蛍光体粉末は、ＳｒＡｌ2Ｏ4：Ｅｕ，Ｄｙであるようにしてもよい。
また、前記焼結工程は、不活性ガス雰囲気中で前記焼結を行うようにしてもよい。
さらに、前記不活性ガスとして、アルゴンあるいは窒素を用いるようにしてもよい。
さらにまた、前記焼結工程は、水素ガス雰囲気中で前記焼結を行うようにしてもよい。
また、蓄光性蛍光体の射出成型用原料ペレット製造方法は、蓄光性蛍光体粉末に所定量のバインダーを加えて混練し、射出成形が行える所定粘度を有するコンパウンドを得る混練工程と、前記コンパウンドを所定粒径を有するペレットに加工する造粒工程と、を備えたことを特徴としている。
Further, as the binder, thermoplastic resin wax, vegetable oil, phthalic acid ester, fatty acid ester, stearic acid, acetanilide or acrylic resin may be used.
Furthermore, the phosphorescent phosphor powder may be an alkaline earth aluminate.
Furthermore, the phosphorescent phosphor powder may be SrAl 2 O 4 : Eu, Dy.
The sintering step may be performed in an inert gas atmosphere.
Further, argon or nitrogen may be used as the inert gas.
Furthermore, the sintering step may be performed in a hydrogen gas atmosphere.
In addition, a method for producing a raw material pellet for injection molding of a phosphorescent phosphor includes a kneading step of adding a predetermined amount of binder to a phosphorescent phosphor powder and kneading to obtain a compound having a predetermined viscosity capable of injection molding, and the above compound And a granulating step of processing into pellets having a predetermined particle size.
本発明によれば、残光特性が高く、３次元形状を有する蓄光性蛍光体の焼結体を容易に得ることができる。 According to the present invention, a sintered body of a phosphorescent phosphor having a high afterglow characteristic and a three-dimensional shape can be easily obtained.
次に本発明の好適な実施の形態について図面を参照して説明する。
まず具体的な製造方法の説明に先だって、実施形態の蓄光性蛍光体の焼結体に用いる蓄光性蛍光体について述べる。
光を発する物質（蛍光体）としては一般的に硫化亜鉛（ＺｎＳ：Ｃｕ）、硫化カルシウム（ＣａＳ：Ｂｉ）、アルカリ土類アルミン酸塩（ＳｒＡｌＯ：Ｅｕ，Ｄｙ）などが代表的な物質であり、ラジウム、プロメチウム１４７を含有した蓄光性蛍光体も広く知られている。
これらのうち、ラジウム、プロメチウム１４７は放射性元素であり、環境問題等との絡みから現在ではほとんど時計用部品としては使われていないのが現状である。
Next, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
First, prior to the description of the specific manufacturing method, the phosphorescent phosphor used for the sintered phosphor of the phosphorescent phosphor of the embodiment will be described.
Typical substances that emit light (phosphor) are zinc sulfide (ZnS: Cu), calcium sulfide (CaS: Bi), alkaline earth aluminate (SrAlO: Eu, Dy), and the like. Also, phosphorescent phosphors containing radium and promethium 147 are widely known.
Of these, radium and promethium 147 are radioactive elements and are currently rarely used as watch parts due to environmental problems.
また、蓄光性蛍光体として代表的な硫化カルシウムは残光時間が長い反面、残光強度が低いという欠点がある。硫化亜鉛は、残光初期輝度が高い反面、残光時間が短いという欠点がある。これらの蓄光性蛍光体は、放射線を発することはないが、耐光性に劣るという欠点もある。
これらに対し、入手が容易で、品質的にも安定しており、セラミック系の物質であることから、実施形態の蓄光性蛍光体の焼結体に用いる蛍光体としてアルカリ土類アルミン酸塩が適していると考えられた。特に、アルカリ土類アルミン酸塩の中では、ＳｒＡｌ2Ｏ4：Ｅｕ，Ｄｙが最も残光時間が長く初期輝度が高いので、より好ましいと考えられる。
この場合において、用いる蓄光性蛍光体の粒径は、成形性向上の観点からは小さいほど好ましいが、取り扱いの容易さおよび成型品の輝度向上の観点からは、５〜１０μｍ程度が好ましく、その形状は球形のものが好ましい。
In addition, calcium sulfide, which is a typical phosphorescent phosphor, has a long afterglow time but has a drawback of low afterglow intensity. Although zinc sulfide has a high afterglow initial luminance, it has a drawback that the afterglow time is short. Although these phosphorescent phosphors do not emit radiation, they also have the disadvantage of poor light resistance.
On the other hand, since it is easy to obtain, stable in quality, and is a ceramic material, alkaline earth aluminate is used as the phosphor used for the sintered body of the phosphorescent phosphor of the embodiment. It was considered suitable. In particular, among alkaline earth aluminates, SrAl 2 O 4 : Eu, Dy is considered to be more preferable because it has the longest afterglow time and high initial luminance.
In this case, the particle size of the phosphorescent phosphor to be used is preferably as small as possible from the viewpoint of improving moldability, but is preferably about 5 to 10 μm from the viewpoint of ease of handling and improvement in luminance of the molded product, and its shape Is preferably spherical.
［１］第１実施形態
次に蓄光性蛍光体を金型プレスにより成形し、焼結体とする場合の製造方法について述べる。
図１は、蓄光性蛍光体を金型プレスにより成形し、焼結体とする場合の製造工程の説明図である。
まず、上述した蓄光性蛍光体粉末に一時的に形状を保持させるためのバインダーを加え、ミキサーあるいはボールミルなどにより混練する（混練工程；ステップＳ１）。
この場合において、バインダーとしては、水や熱可塑性の有機化合物であるパラフィンワックスなどが用いられる。
また、混練自体は容易であり、蓄光性蛍光体粉末とバインダーとがほぼ均等に混じり合えばよい。すなわち、製品の大きさによるが、次工程であるプレス成形工程において蓄光性蛍光体の成形体の取り扱い時に、外力や衝撃により当該蓄光性蛍光体の成形体の形状がくずれない程度の品質を確保できればよい。
[1] First Embodiment Next, a manufacturing method in the case where a phosphorescent phosphor is molded by a die press to form a sintered body will be described.
FIG. 1 is an explanatory diagram of a manufacturing process in the case where a phosphorescent phosphor is molded by a die press to form a sintered body.
First, a binder for temporarily maintaining the shape is added to the phosphorescent phosphor powder described above, and kneaded by a mixer or a ball mill (kneading step; step S1).
In this case, as the binder, water, paraffin wax which is a thermoplastic organic compound, or the like is used.
Further, the kneading itself is easy, and the phosphorescent phosphor powder and the binder may be mixed almost evenly. In other words, depending on the size of the product, when handling the phosphor phosphor molded body in the next press molding process, the quality of the phosphor phosphor phosphor molded body will not be damaged by external force or impact. I can do it.
一般的にバインダーの混入率は、０．１〜１０Vol％（体積％）でよく、より好ましくは、０．５〜２Vol％とする。０．５〜２Vol％とする理由は０．１Vol％未満では形状を維持することが困難であり、１０Vol％を超えると焼結体の密度が低下し実効的な輝度が低下することと、後段の焼結工程の前段に脱脂工程を設ける必要が生じ生産効率が低下するからである。
次に金型を用い、プレス機により蓄光性蛍光体粉末を成形する（プレス成形工程；ステップＳ２）。
プレス機の加重能力については製品に応じて使い分ければ良いが、加重数百ｋｇのハンドプレスでも可能であり、時計部品（指針、外装ケースなど）を製造する場合を想定すれば、加重２ｔ程度のプレス機で十分である。
続いて、焼結炉により蓄光性蛍光体の成形体を焼結する（焼結工程；ステップＳ３）。
焼結温度および焼結時間は、使用する蓄光性蛍光体材料によるが、ＳｒＡｌ2Ｏ4：Ｅｕ，Ｄｙを例とした場合には、１２００〜１４００℃とし、焼結時間としては時計用小型部品であれば１時間程度である。
Generally, the mixing ratio of the binder may be 0.1 to 10 Vol% (volume%), and more preferably 0.5 to 2 Vol%. The reason for 0.5 to 2 Vol% is that it is difficult to maintain the shape if it is less than 0.1 Vol%, and if it exceeds 10 Vol%, the density of the sintered body is lowered and the effective luminance is lowered. This is because it is necessary to provide a degreasing step before the sintering step, and the production efficiency is lowered.
Next, phosphorescent phosphor powder is molded by a press using a mold (press molding process; step S2).
The weighting capacity of the press machine can be properly used depending on the product, but it can also be hand-pressed with a weight of several hundred kilograms, and assuming a case of manufacturing watch parts (pointers, exterior cases, etc.), the weight is about 2t. A press machine is sufficient.
Subsequently, the molded body of phosphorescent phosphor is sintered in a sintering furnace (sintering step; step S3).
The sintering temperature and sintering time depend on the phosphorescent phosphor material to be used, but when SrAl 2 O 4 : Eu, Dy is taken as an example, the sintering time is 1200 to 1400 ° C., and the sintering time is a small part for a watch If so, it is about one hour.
この場合において、焼結は不活性ガス雰囲気下あるいは水素ガス雰囲気下で行う必要がある。不活性ガスとしては、アルゴン、窒素などが挙げられる。不活性ガス雰囲気下あるいは水素ガス雰囲気下で焼結を行う理由は、不活性ガスあるいは水素ガスを用いない場合には、Ｅｕが酸化され電位が＋２から＋３へ転移してしまい、残光輝度が低下するからである。
なお、水素ガスを用いるよりも不活性ガスを用いる方が、製品の性状は安定していることが確認されている。
また、焼結後には必要に応じて非セラミックス系原料を用いた場合は、サイジング（塑性加工）を行うようにすることも可能である（ステップＳ３’）。これにより製品である蓄光性蛍光体の焼結体の加工寸法精度を向上させることが可能である。
焼結終了後、得られた蓄光性蛍光体の焼結体に対し、孔あけなど機械加工、表面処理、研磨、コーティング等の後処理を行う（後処理工程；ステップＳ４）。この場合においても、サイジング（塑性加工）を行うようにすることも可能である（ステップＳ４’）。これにより、より最終製品である蓄光性蛍光体の焼結体の加工寸法精度を向上させることが可能である。
以上の金型プレス成形を用いる製造方法により得られた蓄光性蛍光体の焼結体は、時計文字板のインデックス（略字）や時計の外装ケースとしてそのまま用いることが可能である。特にＳｒＡｌ2Ｏ4：Ｅｕ，Ｄｙの焼結体は強度が高く、耐光性にも優れるため、装飾品の外装部品としても利用することが可能である。
In this case, the sintering needs to be performed in an inert gas atmosphere or a hydrogen gas atmosphere. Examples of the inert gas include argon and nitrogen. The reason why sintering is performed in an inert gas atmosphere or a hydrogen gas atmosphere is that, when inert gas or hydrogen gas is not used, Eu is oxidized and the potential is shifted from +2 to +3, and the afterglow luminance is increased. It is because it falls.
It has been confirmed that the product properties are more stable when using an inert gas than when using a hydrogen gas.
Further, when non-ceramic material is used as necessary after sintering, it is possible to perform sizing (plastic working) (step S3 ′). Thereby, it is possible to improve the processing dimensional accuracy of the sintered body of the phosphorescent phosphor that is a product.
After completion of the sintering, post-treatment such as drilling, machining, surface treatment, polishing, coating, etc. is performed on the obtained phosphor of the phosphorescent phosphor (post-treatment step; step S4). Even in this case, it is possible to perform sizing (plastic working) (step S4 ′). Thereby, it is possible to improve the processing dimensional accuracy of the sintered product of the phosphorescent phosphor that is the final product.
The sintered body of phosphorescent phosphor obtained by the manufacturing method using the above-described mold press molding can be used as it is as an index (abbreviation) of a timepiece dial or an outer case of a timepiece. In particular, since the sintered body of SrAl 2 O 4 : Eu, Dy has high strength and excellent light resistance, it can be used as an exterior part for decorative products.
［２］第２実施形態
次に蓄光性蛍光体を射出成形により成形し、焼結体とする場合の製造方法について述べる。
図２は、蓄光性蛍光体を射出成形により成形し、焼結体とする場合の製造工程の説明図である。
まず、上述した蓄光性蛍光体粉末に射出成形における成形性を確保するためのためのバインダーを加え、ミキサーあるいはボールミルなどにより混練してコンパウンドを得る（混練工程；ステップＳ１１）。
この場合において、バインダーとしては、熱可塑性樹脂ワックス、植物油、フタル酸系エステル、脂肪酸系エステル、ステアリン酸、アセトアニリドあるいはアクリル樹脂水や熱可塑性の有機化合物であるパラフィンワックスなどが用いられる。
この場合において、バインダーの混入率は、３０〜６０Vol％（体積％）でよく、より好ましくは、４０〜５０Vol％とする。４０〜５０Vol％とする理由は３０Vol％未満では射出圧力が高くなって成形が困難となり、６０Vol％を超えると焼結体の密度が低下し、焼結後に所望の密度、強度および形状が得られらなくなる可能性があるからである。
[2] Second Embodiment Next, a manufacturing method in the case where a phosphorescent phosphor is formed by injection molding to form a sintered body will be described.
FIG. 2 is an explanatory diagram of a manufacturing process when a phosphorescent phosphor is molded by injection molding to form a sintered body.
First, a binder for ensuring moldability in injection molding is added to the phosphorescent phosphor powder described above and kneaded by a mixer or a ball mill to obtain a compound (kneading step; step S11).
In this case, as the binder, thermoplastic resin wax, vegetable oil, phthalic acid ester, fatty acid ester, stearic acid, acetanilide, acrylic resin water, paraffin wax that is a thermoplastic organic compound, or the like is used.
In this case, the mixing ratio of the binder may be 30 to 60 Vol% (volume%), more preferably 40 to 50 Vol%. The reason why it is 40 to 50% by volume is that if it is less than 30% by volume, the injection pressure becomes high and molding becomes difficult, and if it exceeds 60% by volume, the density of the sintered body decreases, and the desired density, strength and shape can be obtained after sintering. This is because there is a possibility that it will disappear.
この場合のコンパウンドの粘性としては、２０００ＰａＳ程度が射出成形には好ましい。
次に得られたコンパウンドをペレタイザによりペレット化し、顆粒状として原料ペレットを得る（造粒工程；ステップＳ１２）。この原料ペレットは、粒径１〜５ｍｍ程度の粒の状態で保存が可能である。
次に射出成型機に射出成型用の金型を設置し、所定の射出圧力で射出成形を行い、蓄光性蛍光体粉末を成形する（射出成形工程；ステップＳ１３）。
続いて、焼結を行うこととなるが、射出成形の場合には、大量のバインダーを含んでいるため、直ちに本焼結を行うと、製品の割れや、ピンホールが発生する可能性があるため、焼結炉内で所定の温度カーブに沿って徐々に温度を上げ、所定の脱脂温度で所定時間保持して脱脂を行う（脱脂工程；ステップＳ１４）。
具体的には、焼結温度が１２００℃である場合には、５００〜６００℃で、所定時間保持して脱脂を行う。この場合の保持時間としては、小さな部品では、１時間程度であるが、時計の外装ケースなどの場合には１０時間程度必要である。
In this case, the viscosity of the compound is preferably about 2000 PaS for injection molding.
Next, the obtained compound is pelletized by a pelletizer to obtain raw material pellets as granules (granulation step; step S12). This raw material pellet can be stored in the state of particles having a particle size of about 1 to 5 mm.
Next, an injection mold is installed in the injection molding machine, injection molding is performed at a predetermined injection pressure, and phosphorescent phosphor powder is molded (injection molding step; step S13).
Subsequently, sintering will be performed. However, in the case of injection molding, since a large amount of binder is included, there is a possibility that cracking of the product and pinholes may occur if the main sintering is performed immediately. Therefore, the temperature is gradually raised along a predetermined temperature curve in the sintering furnace, and degreasing is performed by holding at a predetermined degreasing temperature for a predetermined time (degreasing step; step S14).
Specifically, when the sintering temperature is 1200 ° C., degreasing is performed at 500 to 600 ° C. for a predetermined time. The holding time in this case is about 1 hour for a small part, but about 10 hours is required for an exterior case of a watch.
そして、次に再び所定の温度カーブに沿って徐々に焼結温度まで温度を上げ、蓄光性蛍光体の成形体を焼結する（焼結工程；ステップＳ１５）。
焼結温度および焼結時間は、金型プレス成形の場合と同様であり、使用する蓄光性蛍光体材料によるが、ＳｒＡｌ2Ｏ4：Ｅｕ，Ｄｙを例とした場合には、１２００〜１４００℃とし、焼結時間としては時計用小型部品であれば１時間程度である。
この場合においても、金型プレス成形の場合と同様の理由から、焼結は不活性ガス雰囲気下あるいは水素ガス雰囲気下で行う必要がある。
また、焼結後には必要に応じて非セラミックス系原料を用いた場合は、サイジング（塑性加工）を行うようにすることも可能である（ステップＳ１５’）。これにより製品である蓄光性蛍光体の焼結体の加工寸法精度を向上させることが可能である。
焼結終了後、得られた蓄光性蛍光体の焼結体に対し、孔あけなど機械加工、表面処理、研磨、コーティング等の後処理を行う（後処理工程；ステップＳ１６）。この場合においても、サイジング（塑性加工）を行うようにすることも可能である（ステップＳ１６’）。これにより、より最終製品である蓄光性蛍光体の焼結体の加工寸法精度を向上させることが可能である。
Then, the temperature is gradually raised again to the sintering temperature along a predetermined temperature curve, and the molded article of the phosphorescent phosphor is sintered (sintering step; step S15).
The sintering temperature and sintering time are the same as in the case of mold press molding, and depend on the phosphorescent phosphor material to be used, but when SrAl 2 O 4 : Eu, Dy is taken as an example, it is 1200 to 1400 ° C. In the case of a small part for a watch, the sintering time is about 1 hour.
Even in this case, for the same reason as in the case of die press molding, the sintering needs to be performed in an inert gas atmosphere or a hydrogen gas atmosphere.
In addition, after sintering, if a non-ceramic material is used as necessary, sizing (plastic processing) can be performed (step S15 ′). Thereby, it is possible to improve the processing dimensional accuracy of the sintered body of the phosphorescent phosphor that is a product.
After the sintering is completed, post-treatment such as drilling, machining, surface treatment, polishing, coating, and the like is performed on the obtained phosphor of the phosphorescent phosphor (post-treatment step; step S16). Even in this case, sizing (plastic processing) can be performed (step S16 ′). Thereby, it is possible to improve the processing dimensional accuracy of the sintered product of the phosphorescent phosphor that is the final product.
以上の射出成形を用いた製造方法により得られた蓄光性蛍光体の焼結体は、金型プレス成形で得られる製品と同様の効果に加えて、プラスチック成形と同等の形状加工性能が得られるため、従来では不可能であった３次元的な複雑な形状が得られるという効果がある。
以上の説明では、脱脂を焼結炉内で行っていたが、焼結炉に入れる前に、溶剤系の脱脂溶液に射出成形体を浸積し、バインダーを溶出させる油分抽出法を用いるように構成することも可能である。この場合には、焼結炉内に入れる前に脱脂が完了しているため、焼結炉ですぐに本焼結を行うようにすることができる。原料や製品の形状により左右されることではあるが、油分抽出法により大量のバインダーを溶出した場合、焼結前に形状が崩壊する事も有る。その場合は浸漬時間や溶剤の濃度などによりバインダー溶出量を抑え中間脱脂の状況を利用することにより、その後焼結炉内で行う脱脂時間を抑えることも可能である。
The sintered body of phosphorescent phosphor obtained by the manufacturing method using the above injection molding has the same shape processing performance as plastic molding in addition to the same effect as the product obtained by mold press molding. Therefore, there is an effect that a three-dimensional complicated shape that has been impossible in the past can be obtained.
In the above description, degreasing was performed in a sintering furnace, but before entering the sintering furnace, an oil extraction method is used in which the injection molded body is immersed in a solvent-based degreasing solution and the binder is eluted. It is also possible to configure. In this case, since the degreasing is completed before entering the sintering furnace, the main sintering can be performed immediately in the sintering furnace. Although it depends on the shape of raw materials and products, when a large amount of binder is eluted by the oil extraction method, the shape may collapse before sintering. In that case, it is also possible to suppress the degreasing time to be performed in the sintering furnace thereafter by using the intermediate degreasing state by suppressing the binder elution amount by the immersion time or the concentration of the solvent.
［３］蓄光性蛍光体の焼結体の残光輝度特性
図３は、金型プレス成形により成形した蓄光性蛍光体の焼結体の残光輝度特性の従来例との比較説明図である。
図３に示すように、標準光源Ｄ６５を用い、５００ルクスで１０分間励起した場合の実施形態の蓄光性蛍光体の焼結体の１分後の輝度は、２１５０ｍｃｄ／ｍ2であった。
これに対し、従来例１（全面印刷品）は、１０４３ｍｃｄ／ｍ2であり、従来例２（全面印刷品）は、１２８１ｍｃｄ／ｍ2であり、およそ倍の輝度であった。
また、３００分（５時間）後の輝度は、実施形態の蓄光性蛍光体の焼結体の輝度は、６．２５ｍｃｄ／ｍ2であった。
これに対し、従来例１（全面印刷品）は、５．０５７ｍｃｄ／ｍ2であり、従来例２（全面印刷品）は、４．４７３ｍｃｄ／ｍ2であった。
すなわち、本実施形態の蓄光性蛍光体の焼結体によれば、従来例と比較して、より残光初期輝度が高く、残光時間も長いことがわかる。
[3] Afterglow Luminance Characteristic of Sintered Phosphorescent Phosphor FIG. 3 is a comparative explanatory view of the afterglow luminance characteristic of the sintered phosphor of phosphorescent phosphor formed by die press molding with a conventional example. .
As shown in FIG. 3, the luminance after 1 minute of the sintered body of the phosphorescent phosphor according to the embodiment when excited using 500 lux for 10 minutes using the standard light source D65 was 2150 mcd / m 2 .
On the other hand, the conventional example 1 (full surface printed product) was 1043 mcd / m 2 , and the conventional example 2 (full surface printed product) was 1281 mcd / m 2 , which was approximately double the luminance.
In addition, the luminance after 300 minutes (5 hours) was 6.25 mcd / m 2 in the sintered body of the phosphorescent phosphor according to the embodiment.
On the other hand, Conventional Example 1 (full surface printed product) was 5.057 mcd / m 2 , and Conventional Example 2 (full surface printed product) was 4.473 mcd / m 2 .
That is, according to the sintered body of the phosphorescent phosphor of the present embodiment, it can be seen that the afterglow initial luminance is higher and the afterglow time is longer than the conventional example.
［４］実施形態の効果
上記各実施形態によれば、製品としての蓄光性蛍光体の焼結体は、効果的に残光性を得ることができる。これは、製品における蓄光性蛍光体の密度を向上させたことにより励起に必要な紫外線を有効に吸収することができるからである。
さらに、従来は２次元的な製品（特に印刷物）が主流であったが、３次元的な製品を容易に得ることができるようになった。
従って、時計用部品として用いる場合には、従来よりも格段に残光性能の高いインデックス（文字板上の略字など）や、光る装飾品（装飾部品）、暗闇で光る（３次元的な構成を有する）案内板等の製造が容易となった。
[4] Effects of Embodiments According to each of the embodiments described above, the sintered body of a phosphorescent phosphor as a product can effectively obtain afterglow. This is because the ultraviolet light necessary for excitation can be effectively absorbed by improving the density of the phosphorescent phosphor in the product.
Furthermore, conventionally, two-dimensional products (especially printed materials) have been mainstream, but three-dimensional products can be easily obtained.
Therefore, when used as a watch component, an index (such as an abbreviation on the dial) with a much higher afterglow performance than the conventional one, a shining ornament (decoration component), and a shining in the dark (three-dimensional configuration). It has become easier to manufacture guide plates and the like.
Ｓ１…混練工程、Ｓ２…プレス成形工程、Ｓ３…焼結工程、Ｓ４…後処理工程、Ｓ１１…混練工程、Ｓ１２…造粒工程、Ｓ１３…射出成形工程、Ｓ１４…脱脂工程、Ｓ１５…焼結工程、Ｓ１６…後処理工程
S1 ... kneading step, S2 ... press molding step, S3 ... sintering step, S4 ... post-processing step, S11 ... kneading step, S12 ... granulation step, S13 ... injection molding step, S14 ... degreasing step, S15 ... sintering step , S16 ... post-processing step
Claims (14)
所定の金型を用いて前記蓄光性蛍光体のプレス成形を行うプレス成形工程と、
前記蓄光性蛍光体のプレス成型品を所定温度で焼結する焼結工程と、
を備えたことを特徴とする蓄光性蛍光体の焼結体製造方法。 A kneading step of adding 0.5 to 2% by volume of binder to the phosphorescent phosphor powder and kneading;
A press molding step of performing press molding of the phosphorescent phosphor using a predetermined mold;
A sintering step of sintering the phosphorescent phosphor molded product at a predetermined temperature;
A method for producing a sintered body of a phosphorescent phosphor, comprising:
前記バインダーとして、パラフィンあるいは水を用いることを特徴とする蓄光性蛍光体の焼結体製造方法。 In the manufacturing method of the sintered compact of the luminous phosphor of Claim 1,
A method for producing a sintered body of a phosphorescent phosphor, wherein paraffin or water is used as the binder.
所定の金型を用いて前記蓄光性蛍光体のスラリーの射出成形を行う射出成形工程と、
前記蓄光性蛍光体の射出成型品の脱脂を行う脱脂工程と、
前記脱脂後の射出成型品を焼結する焼結工程と、
を備えたことを特徴とする蓄光性蛍光体の焼結体製造方法。 A kneading step of adding a predetermined amount of binder to the phosphorescent phosphor powder and kneading to obtain a compound having a predetermined viscosity capable of injection molding;
An injection molding step of performing injection molding of the slurry of the phosphorescent phosphor using a predetermined mold;
A degreasing step of degreasing the injection-molded product of the phosphorescent phosphor;
A sintering step of sintering the injection-molded product after degreasing;
A method for producing a sintered body of a phosphorescent phosphor, comprising:
前記混練工程は、前記バインダーを４０〜５０Ｖｏｌ％加えることを特徴とする蓄光性蛍光体の焼結体製造方法。 In the manufacturing method of the sintered compact of the luminous phosphor of Claim 3,
The said kneading | mixing process adds 40-50 Vol% of said binders, The sintered compact manufacturing method of the luminous phosphor characterized by the above-mentioned.
前記脱脂工程は、前記射出成型品を所定の脱脂温度で所定時間保持する加熱脱脂法によることを特徴とする蓄光性蛍光体の焼結体製造方法。 In the manufacturing method of the sintered compact of the luminous fluorescent substance of Claim 3 or Claim 4,
The said degreasing process is based on the heating degreasing method which hold | maintains the said injection molded product for a predetermined time at predetermined degreasing temperature, The sintered compact manufacturing method of the luminous phosphor characterized by the above-mentioned.
前記脱脂温度は、約３００℃〜６００℃であることを特徴とする蓄光性蛍光体の焼結体製造方法。 In the manufacturing method of the sintered compact of the luminous fluorescent substance in any one of Claim 3 thru | or 5,
The degreasing temperature is about 300 ° C. to 600 ° C., The method for producing a sintered body of a phosphorescent phosphor,
前記脱脂工程は、所定の脱脂用溶液に浸漬させる油分抽出法によることを特徴とする蓄光性蛍光体の焼結体製造方法。 In the manufacturing method of the sintered compact of the luminous fluorescent substance of Claim 3 or Claim 4,
The said degreasing process is based on the oil extraction method immersed in the predetermined solution for degreasing, The sintered compact manufacturing method of the phosphorescent fluorescent substance characterized by the above-mentioned.
前記バインダーとして、熱可塑性樹脂ワックス、植物油、フタル酸系エステル、脂肪酸系エステル、ステアリン酸、アセトアニリドあるいはアクリル樹脂を用いることを特徴とする蓄光性蛍光体の焼結体製造方法。 In the manufacturing method of the sintered compact of the luminous fluorescent substance in any one of Claim 3 thru | or 7,
A method for producing a sintered body of a phosphorescent phosphor, wherein thermoplastic resin wax, vegetable oil, phthalic acid ester, fatty acid ester, stearic acid, acetanilide or acrylic resin is used as the binder.
前記蓄光性蛍光体粉末は、アルカリ土類アルミン酸塩であることを特徴とする蓄光性蛍光体の焼結体製造方法。 In the manufacturing method of the sintered compact of the luminous fluorescent substance in any one of Claims 1 thru | or 7,
The phosphorescent phosphor powder is an alkaline earth aluminate, wherein the phosphorescent phosphor sintered body manufacturing method is characterized.
前記蓄光性蛍光体粉末は、ＳｒＡｌ2Ｏ4：Ｅｕ，Ｄｙであることを特徴とする蓄光性蛍光体の焼結体製造方法。 In the manufacturing method of the sintered compact of the luminous phosphor of Claim 9,
The phosphorescent phosphor powder is SrAl 2 O 4 : Eu, Dy, a method for producing a sintered body of a phosphorescent phosphor, characterized in that:
前記焼結工程は、不活性ガス雰囲気中で前記焼結を行うことを特徴とする蓄光性蛍光体の焼結体製造方法。 In the manufacturing method of the sintered compact of the luminous phosphor in any one of Claims 1 thru | or 10,
The said sintering process performs the said sintering in inert gas atmosphere, The sintered compact manufacturing method of the phosphorescent fluorescent substance characterized by the above-mentioned.
前記不活性ガスとして、アルゴンあるいは窒素を用いることを特徴とする蓄光性蛍光体の焼結体製造方法。 In the manufacturing method of the sintered compact of the luminous phosphor of Claim 11,
Argon or nitrogen is used as the inert gas. A method for producing a sintered body of a luminous phosphor.
前記焼結工程は、水素ガス雰囲気中で前記焼結を行うことを特徴とする蓄光性蛍光体の焼結体製造方法。 In the manufacturing method of the sintered compact of the luminous phosphor in any one of Claims 1 thru | or 10,
The said sintering process performs the said sintering in hydrogen gas atmosphere, The sintered compact manufacturing method of the phosphorescent fluorescent substance characterized by the above-mentioned.
前記コンパウンドを所定粒径を有するペレットに加工する造粒工程と、
を備えたことを特徴とする蓄光性蛍光体の射出成型用原料ペレット製造方法。
A kneading step of adding a predetermined amount of binder to the phosphorescent phosphor powder and kneading to obtain a compound having a predetermined viscosity capable of injection molding;
A granulation step of processing the compound into pellets having a predetermined particle size;
A method for producing a raw material pellet for injection molding of a phosphorescent phosphor, comprising:
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