JP2006219585A

JP2006219585A - 強化プラスチック成形品

Info

Publication number: JP2006219585A
Application number: JP2005034250A
Authority: JP
Inventors: Toru Yasumatsu; 徹安松; Toshiaki Omiya; 敏明大宮; Tatsu Kajikawa; 龍梶川; Tetsuya Sada; 哲也佐田; Shigeki Toshima; 茂喜戸島; Norio Kasashima; 憲男笠島; Yasuhiko Hirao; 康彦平尾
Original assignee: Kurimoto Kasei Kogyo KK
Current assignee: Kurimoto Kasei Kogyo KK
Priority date: 2005-02-10
Filing date: 2005-02-10
Publication date: 2006-08-24

Abstract

【課題】蓄光性の優れた強化プラスチック成形品とする。
【解決手段】アルミン酸ストロンチウムが主成分の蓄光顔料４０〜１２０重量部を添加した不飽和ポリエステル樹脂１００重量部をガラス繊維等の各種強化繊維３で強化した優れた強化プラスチック成形品１０である。不飽和ポリエステル樹脂１からなるＦＲＰ層は、耐候性、強靭性に優れ、酸化物からなる蓄光顔料は酸化していることにより、屋外においても犯され難く、耐候性が高く、蓄光性能の劣化も少ない。このため、耐候性の高い樹脂１及び蓄光顔料２からなるＦＲＰ成形品となるため、あらゆる分野、特に屋外で使用されるものに有効である。このとき、ガラス繊維３のみを含浸させた不飽和ポリエステル樹脂からなる基層１ｂを白色に着色されたものとすれば、表層１ａ内の蓄光顔料２は、光が白色層に反射され、残光輝度も明るく見えて、見栄えもよい。
【選択図】図２

Description

この発明は、工場安全用品、交通安全用品、防犯用品、娯楽用品等として使用する蓄光機能を有する強化プラスチック成形品に関するものである。

この種の強化プラスチック（ＦＲＰ）は、カーボン繊維、ガラス繊維、合成繊維、紙或いは布等の強化繊維を主構成材料としたものが種々提案されており、その軽量である上に強靭性を有することから、工場安全用品、交通安全用品、防犯用品、娯楽用品等のみならず、自動車、鉄道車両、航空、宇宙等の先端技術分野等において大きな地位を占めて使用されている。

一方、上記各技術分野において、物を光らせることによって、人（作業者）にその物を認識させ、危険性等を回避させるようにすることが求められている。その光らせる手段として、省エネの点から、ＦＲＰに蛍光体を含浸させることが試みられており、その蛍光体として、近年、蓄光性の物が注目を浴びている（特許文献１参照）。
特開平０８―２５８１６４号公報

しかしながら、従来の蓄光性を発揮する顔料（蓄光顔料）の多くは、水や湿気と反応して急速にその蓄光性能を劣化させるために、利用用途が限定されている。
また、一般のプラスチック成形品には、ポリオレフィン系の樹脂が使用されており、屋外での耐候性に問題があった。さらに、その成形方法は射出成形やプレス成形が一般的であり、大型の成形品の製作が難しかった。

このような実情の下、過酷な環境下で使用されるＦＲＰ管には、耐候性に優れた不飽和ポリエステル樹脂を使用しており、その不飽和ポリエステル樹脂を使用した上記工場安全用品、交通安全用品、防犯用品、娯楽用品等のＦＲＰ成形品の製造が試みられるようになった。
この耐候性、強靭性の優れたＦＲＰについて、従来の蓄光顔料でもって蓄光性を付与した場合、屋外等の過酷な環境下に晒されるため、蓄光顔料の劣化が激しく、蓄光機能を有するＦＲＰ成形品は実用化されていないのが実情である。

この発明は、蓄光性の優れたＦＲＰ成形品を提供することを課題とする。

上記課題を達成するために、この発明は、まず、不飽和ポリエステル樹脂からなるＦＲＰ成形品とし、その蓄光顔料に酸化物からなるものを使用したのである。
不飽和ポリエステル樹脂からなるＦＲＰは、上述のように耐候性、強靭性に優れ、また、酸化物である蓄光顔料は酸化していることにより、屋外においても犯され難く、耐候性が高く蓄光性能の劣化も少ないものである。

この発明は、以上のように、耐候性の高い樹脂及び蓄光顔料からなるＦＲＰ成形品となるため、あらゆる分野、特に屋外で使用されるものに有効なものとなる。

この発明に係る蓄光顔料としては、特許第２５４３８２５号公報に記載のもの等を挙げることができ、この蓄光顔料を添加した不飽和ポリエステル樹脂にガラス繊維等の各種強化繊維を混合したものを原料とし、それを各種の方法によって強化プラスチック成形品とする。この成形品は、紫外線を多く含む光ほどよく発光し、白熱灯より、蛍光灯さらに太陽光がよく発光する。
その蓄光顔料には、例えば、以下に示す（１）〜（１１）ものを採用できる。

（１）ＭＡｌ_２Ｏ_４で表わされる化合物で、Ｍは、カルシウム、ストロンチウム、バリウムからなる群から選ばれる少なくとも１つ以上の金属元素からなる化合物を母結晶にすると共に、賦活剤としてユウロピウムをＭで表わす金属元素に対するモル％で0.002％以上20％以下添加し、さらに共賦活剤としてセリウム、プラセオジム、ネオジム、サマリウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテチウムからなる群の少なくとも１つ以上の元素をＭで表わす金属元素に対するモル％で0.002％以上20％以下添加した蓄光顔料。
この蓄光顔料には、母結晶中にマグネシウムを添加したり、母結晶中にカルシウム、バリウムのいずれか一方を添加したものを採用できる。

（２）ＳｒＡｌ_２Ｏ_４で表わされる化合物を母結晶にすると共に、賦活剤としてユウロピウムをＳｒに対するモル％で0.002％以上20％以下添加し、さらに共賦活剤としてジスプロシウムをＳｒに対するモル％で0.002％以上20％以下添加した蓄光顔料。

（３）ＳｒＡｌ_２Ｏ_４で表わされる化合物を母結晶にすると共に、賦活剤としてユウロピウムをＳｒに対するモル％で0.002％以上20％以下添加し、さらに共賦活剤としてネオジムをＳｒに対するモル％で0.002％以上20％以下添加した蓄光顔料。

（４）ＳｒＡｌ_２Ｏ_４で表わされる化合物を母結晶にすると共に、賦活剤としてユウロピウムをＳｒに対するモル％で0.002％以上20％以下添加し、さらに共賦活剤としてサマリウムをＳｒに対するモル％で0.002％以上20％以下添加した蓄光顔料。

（５）ＳｒＡｌ_２Ｏ_４で表わされる化合物を母結晶にすると共に、賦活剤としてユウロピウムをＳｒに対するモル％で0.002％以上20％以下添加し、さらに共賦活剤としてセリウム、プラセオジム、テルビウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテチウムからなる群の少なくとも１つ以上の元素をＳｒに対するモル％で0.002％以上20％以下添加した蓄光顔料。

（６）ＣａＡｌ_２Ｏ_４で表わされる化合物を母結晶にすると共に、賦活剤としてユウロピウムをＣａに対するモル％で0.002％以上20％以下添加し、さらに共賦活剤としてネオジム、サマリウム、ジスプロシウム、ツリウムからなる群の少なくとも１つ以上の元素をＣａに対するモル％で0.002％以上20％以下添加した蓄光顔料。

（７）ＣａＡｌ_２Ｏ_４で表わされる化合物を母結晶にすると共に、賦活剤としてユウロピウムをＣａに対するモル％で0.002％以上20％以下添加し、さらに共賦活剤としてセリウム、プラセオジム、テルビウム、ホルミウム、エルビウム、イッテルビウム、ルテチウムからなる群の少なくとも１つ以上の元素をＣａに対するモル％で0.002％以上20％以下添加した蓄光顔料。

（８）ＣａＡｌ_２Ｏ_４で表わされる化合物を母結晶にすると共に、賦活剤としてユウロピウムをＣａに対するモル％で0.002％以上20％以下添加し、さらに共賦活剤としてランタン、ガドリニウムからなる群の少なくとも１つ以上の元素をＣａに対するモル％で0.002％以上20％以下添加した蓄光顔料。

（９）ＣａＡｌ_２Ｏ_４で表わされる化合物を母結晶にすると共に、賦活剤としてユウロピウムをＣａに対するモル％で0.002％以上20％以下添加し、さらに共賦活剤としてネオジムと、ランタン、ジスプロシウム、ガドリニウム、ホルミウム、エルビウムからなる群の少なくとも１つ以上の元素とをＣａに対するモル％で0.002％以上20％以下添加した蓄光顔料。

（１０）ＣａＡｌ_２Ｏ_４で表わされる化合物を母結晶にすると共に、賦活剤としてユウロピウムをＣａに対するモル％で0.002％以上20％以下添加し、さらに共賦活剤としてネオジムと、セリウム、プラセオジム、サマリウム、テルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテチウムからなる群の少なくとも１つ以上の元素とをＣａに対するモル％で0.002％以上20％以下添加した蓄光顔料。

（１１）ＢａＡｌ_２Ｏ_４で表わされる化合物を母結晶にすると共に、賦活剤としてユウロピウムをＢａに対するモル％で0.002％以上20％以下添加し、さらに共賦活剤としてネオジム、サマリウムからなる群の少なくとも１つ以上の元素をＢａに対するモル％で0.002％以上20％以下添加した蓄光顔料。

上記蓄光顔料（１）〜（１１）において、特に、アルミン酸ストロンチウムを主成分とする蓄光顔料を採用し、その顔料を添加した不飽和ポリエステル樹脂をガラス繊維等の各種強化繊維で強化した強化プラスチック成形品とするとよい。
アルミン酸ストロンチウムを主成分とする蓄光顔料は、不飽和ポリエステル樹脂と混和性がよく、顔料添加による強度劣化もない。また、不飽和ポリエステル樹脂は、耐候性が高い。このため、この組成の強化プラスチック成形品は耐候性があって、強靭なものとなり、蓄光性も優れ、かつ蓄光性能の劣化も少ないものとなる。

この組成においては、上記蓄光顔料を、不飽和ポリエステル樹脂が１００重量部に対し、４０〜１２０重量部とすることができる。蓄光顔料が４０重量部以下では、蓄光性に問題が生じる。

これらの組成は、各種強化繊維で強化したＦＲＰ層の表層とすることができ、その際、その基層は各種の色に着色できるが、白色に着色されたものとするとよい。白色であると、光を反射するため、残光輝度も明るく見えて、見栄えもよいからである。
下地を白色とする手段としては、基層に白色顔料を混入させることもできるが、通常のＦＲＰの表層を上記各組成とするとともに、その基層と表層の間に白色層を介在した構成等を採用できる。

また、蓄光顔料の蓄光機能の劣化及び発光性の劣化を防止する目的から、蓄光顔料の含浸層には強化繊維が混入していないことが好ましい。このため、表層に蓄光顔料のみを高含有率で含浸させ、基層には強化繊維を機械的強度等を担保するように適宜の量を含浸するようにすると良い。
これらの構成では、ＦＲＰ基層を、不飽和ポリエステル樹脂をガラス繊維等の各種強化繊維で強化したものとし、蓄光顔料には、アルミン酸ストロンチウムを主成分とするものを採用すると良い。

図１に一実施例を示し、この実施例は、夜間の通行表示等の道路表示板として使用できる蛍光板１０をハンドレイアップ法により作ったものであり、不飽和ポリエステル樹脂１が１００重量部に対し、粒径３０μｍの蓄光顔料２（「ルミノーバ」登録商標根本特殊化学株式会社商品名）：４０重量部を添加し、ガラス繊維３を適量を含浸させて板状に成形した。

この成形品は、耐水性に優れ、蓄光性能の劣化も認められない。また、耐候性もＦＲＰと同等を有して優れたものである。さらに、ハンドレイアップ法により、大型成形品の製作も可能である。耐久性を向上させたい場合には、表面にフッ素樹脂などをコーティングする。

図２、図３に示す実施例は、表層（１ｍｍ厚）１ａのみに上記蓄光顔料２を含浸させたものであり、他の組成は不飽和ポリエステル樹脂１にガラス繊維３を混入したものとした。このとき、表層１ａには、ガラス繊維３の混入を止めることができ、その場合、樹脂１の含有比率が高くなって、残光輝度を極力高めることができた。

図２の実施例では、基層１ｂに白色顔料を混入し、図３の実施例では、基層１ｂと表層１ａの間に白色層４を介在して、表層（蓄光層）１ａの下地を白色とした。白色層４の介在は、ハンドレイアップ法にあっては、型表面にゲルコートを塗布乾燥後、蓄光層（表層）１ａ、白色層４、基層１ｂの順に積層して成形する。
この蓄光顔料２は、下地が白色であることによって、残光輝度も明るく見え、見栄えもよいものとなった。

この実施例は、交通標識用板状体であったが、この発明は、各種の工場安全用品、交通安全用品、防犯用品、娯楽用品等のＦＲＰ成形品に採用できることは勿論である。
また、成形方法としては、ハンドレイアップ法に限らず、ＦＷ成形法、引抜成形法、プレス成形法等の種々の方法を採用できる。

一実施例の断面図他の実施例の断面図他の実施例の断面図

符号の説明

１不飽和ポリエステル樹脂層
１ａ表層
１ｂ基層
２蓄光顔料
３ガラス繊維
４白色層
１０蓄光性強化プラスチック成形板（蛍光板）

Claims

アルミン酸ストロンチウムを主成分とする蓄光顔料２を添加した不飽和ポリエステル樹脂１をガラス繊維等の各種強化繊維３で強化した強化プラスチック成形品。
上記蓄光顔料２を、不飽和ポリエステル樹脂１が１００重量部に対し、４０〜１２０重量部としたことを特徴とする請求項１に記載の強化プラスチック成形品。
不飽和ポリエステル樹脂１をガラス繊維等の各種強化繊維３で強化した強化プラスチック層の表層１ａを、請求項１又は２に記載の強化プラスチック成形品の組成とし、基層１ｂを白色に着色されたものとしたことを特徴とする強化プラスチック成形品。
不飽和ポリエステル樹脂１をガラス繊維等の各種強化繊維３で強化した強化プラスチック層の表層１ａを、請求項１又は２に記載の強化プラスチック成形品の組成とし、前記基層１ｂと表層１ａの間に白色層４を介在したことを特徴とする強化プラスチック成形品。
上記表層１ａには上記強化繊維３が混入していないことを特徴とする請求項３又は４に記載の強化プラスチック成形品。