JP2006299203A

JP2006299203A - 蓄光板

Info

Publication number: JP2006299203A
Application number: JP2005126801A
Authority: JP
Inventors: Shiyousuke Naito; 昭資内藤
Original assignee: BRIDGEWORKS KK
Current assignee: BRIDGEWORKS KK
Priority date: 2005-04-25
Filing date: 2005-04-25
Publication date: 2006-11-02

Abstract

【課題】本発明は、りん光輝度の大幅な向上が可能となる蓄光板を提供することを課題とする。
【解決手段】避難誘導標示板１０の上面に形成する蓄光板１１は、破砕ガラス粒１５と、蓄光材料粉末１６と、結合材としての樹脂１７とからなる部材である。破砕ガラス粒１５は、１〜５ｍｍの粒径で、蓄光材料粉末１６は、５〜５５μｍの粒径である。また、破砕ガラス粒１５は、５０〜７０質量％、蓄光材料粉末１６は１５〜３５質量％、樹脂は１５〜２５質量％である。避難誘導標示板１０の下面を構成するバック材１２は、骨材と、樹脂とからなる部材である。
【選択図】図２

Description

本発明は、暗闇で発光させることのできる蓄光板に関する。

従来、地下鉄、地下街など不特定多数の人が集まる場所に設置する緊急時の出口誘導のための非常灯は、停電時に、電源切替装置により自動的に代替バッテリに切替え、非常灯の機能を維持するように構成される。これは非常灯の機能が、一時たりとも失われないようにするためであり、消防法において規定されている。

しかし、阪神・淡路大震災や新潟中越沖地震でも散見されたように、大地震の場合は、電源切替装置の動作不良や配線の断線などにより、代替バッテリへの切替えが円滑に行われない場合があり、現在の非常灯の信頼性を疑問視せざるを得ない状況が露呈した。

そこで、電源そのものが不要で、暗闇の中で避難誘導矢印など各種の表示を長時間行うことができる蓄光板を備えた避難誘導標示板が各種提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平８−３０２６２９号公報（図１）

特許文献１を次図に基づいて説明する。
図６は従来の技術の基本構成を説明する図である。
（ａ）において、避難誘導標示板１００は、表部材１０１と、この表部材１０１の一部に埋め込み矢印形状をもつ蓄光性の合成樹脂製シート１０２とを備える。

（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線断面図であり、合成樹脂製シート１０２の裏に埋設固定体１０３・・・（・・・は複数を示す。以下同じ。）を付設し、これらの埋設固定体１０３・・・を表部材１０１で支持し、表部材１０１を裏部材１０４で裏打ちすることを示す。
ここで、合成樹脂製シート１０２は、蓄光材料粉末を混入した部材であり、光エネルギーを吸収・蓄光し、暗闇で光エネルギーを放出し発光する。

暗闇で良好な視認性を確保するため、避難誘導標示板に所定のりん光輝度をもたせるが、特許文献１では、蓄光材料粉末の種類やその配合比率を変更することにより対応した。
ところで、避難誘導表示板は、緊急時に暗闇で使用することから、りん光輝度の高いものが好ましく、りん光輝度を一層高くすることが望まれる。

本発明は、りん光輝度の大幅な向上が可能となる蓄光板を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明では、蓄光板は、破砕ガラス粒と、蓄光材料粉末と、結合材としての樹脂とからなることを特徴とする。

蓄光材料粉末を含む蓄光板に破砕ガラス粒を混入したので、通常時において、蓄光板に入射する光を破砕ガラス粒の表面で不規則に反射させ、あるいは破砕ガラス粒で屈折・透過させて蓄光材料粉末に蓄光させる。
暗転時において、蓄光材料粉末が発光した光を表面に多くの小さな凹凸をもつ破砕ガラス粒でいろいろな方向に反射させ、蓄光板の外に発散させる。

請求項２に係る発明では、破砕ガラス粒は、１〜５ｍｍの粒径で、蓄光材料粉末は５〜５５μｍの粒径であることを特徴とする。

請求項３に係る発明では、破砕ガラス粒は、５０〜７０質量％、蓄光材料粉末は１５〜３５質量％、樹脂は１５〜２５質量％であることを特徴とする。

請求項１に係る発明では、蓄光板に破砕ガラス粒を混入したので、暗転時において、蓄光材料粉末が発光した光を表面に多くの小さな凹凸をもつ破砕ガラス粒でいろいろな方向に反射させ、蓄光板の外に発散させる。
これらの破砕ガラス粒で光をいろいろな方向に不規則に反射（以下、「乱反射」とも云う。）させることにより、蓄光板のりん光輝度を大幅に高めることができる。

請求項２に係る発明では、破砕ガラス粒は、１〜５ｍｍの粒径である。
破砕ガラス粒の粒径を１ｍｍ未満にすると、破砕ガラス粒の表面積は小さくなる。表面積が小さくなるに伴い、破砕ガラス粒の表面に備える小さな凹凸は減るため、乱反射は減る。乱反射が減るため、りん光輝度の大幅な向上を図ることができない。
従って、破砕ガラス粒の粒径は１ｍｍ以上にする。

破砕ガラス粒の粒径を５ｍｍ超とすると、破砕ガラス粒の表面積は大きくなる。表面積が大きくなるに伴い、表面に備える小さな凹凸は増加し、不規則な反射は増える。
不規則な反射が増え、発散する光の量は増えるため、りん光輝度を高めることができる。しかし、骨材となる破砕ガラス粒の粒径が大きくなるため、蓄光板に割れ・欠けなどが発生し易くなり実用的とはいえない。
従って、破砕ガラス粒の粒径は５ｍｍ以下にする。

蓄光材料粉末は５〜５５μｍの粒径である。
蓄光材料粉末の粒径を５μｍ未満にすると、十分なりん光輝度が得られない。
従って、蓄光材料粉末の粒径は５μｍ以上にする。

蓄光材料粉末の粒径を５５μｍ超にすると、粒径の増加に対するりん光輝度の上昇は小さく、コストアップにつながる。
従って、蓄光材料粉末の粒径は５５μｍ以下にする。

請求項３に係る発明では、破砕ガラス粒は、５０〜７０質量％である。
破砕ガラス粒を５０質量％未満にすると、破砕ガラス粒による乱反射が不足し、りん光輝度の向上は限定的である。
従って、破砕ガラス粒を５０質量％以上にする。

破砕ガラス粒を７０質量％超にすると、結合材である樹脂が不足するため、蓄光板に割れ・欠けなどが発生し易くなり実用的とはいえない。
従って、破砕ガラス粒を７０質量％以下にする。

蓄光板に含まれる蓄光材料粉末は１５〜３５質量％である。
蓄光材料粉末を１５質量％未満とすると、所定のりん光輝度を安定して確保できない虞がある。
従って、蓄光材料粉末入り蓄光板は、１５質量％以上を蓄光材料粉末で構成する。

蓄光材料は高価であるため、蓄光材料粉末を３５質量％超にすると、コストアップにつながる。
従って、蓄光材料粉末入り蓄光板を、３５質量％以下の蓄光材料粉末で構成する。

蓄光板に含まれる樹脂は１５〜２５質量％である。
樹脂を１５質量％未満にすると、結合材である樹脂から破砕ガラスが剥離する虞があり、所定の結合強度を確保することができない。
従って、樹脂を１５質量％以上にした。

樹脂を２５質量％超にすると、蓄光材料粉末の量が不足するため、所定のりん光輝度を確保できない。
従って、樹脂を２５質量％以下にした。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。
図１は本発明に係る蓄光板を備える避難誘導標示板の斜視図であり、避難誘導標示板１０（以下、避難標示板１０とも云う。）は、蓄光板１１と、この蓄光板１１を裏打ちするバック材１２と、からなる２層構造の部材であり、蓄光板１１に矢印１３を形成した標示板である。矢印１３は、蓄光板混合物２３とは異なる別の材料を、蓄光板１１を成形する際、矢印の形になるように流し込んで形成する。
矢印１３は単なる表面のみへの塗装・マーキングではないため、蓄光板１１の表面がすり減った場合でも消失する虞はない。

照明が点灯しているとき（以下、通常時と云う。）に、蓄光板１１は太陽光や蛍光灯の光を吸収し蓄え（以下、「蓄光」と云う。）、暗転時に、蓄光板１１は発光し、蓄光板１１に形成した矢印や図柄などを表示させることができる。

本実施例において、蓄光板１１に矢印１３を形成し、矢印１３の周囲を光らせるように構成したが、これを反転させ、矢印１３を蓄光部材で構成することにより、矢印１３自体を浮き出すように構成しても差し支えない。

蓄光板１１のサイズは、縦２００ｍｍ、横２００ｍｍ、板厚２〜８ｍｍである。
この他のサイズとして、縦３００ｍｍ、横３００ｍｍ、板厚２〜８ｍｍの正方形タイプでも良く、あるいは、縦１２０ｍｍ、横３６０ｍｍの長方形タイプでも良い。
さらに、サイズを大きくして１０００ｍｍ角も可能であり、任意に設定可能である。
平面視の形状については、正方形、長方形の他、円形、楕円形、６角形、８角形など、任意に設定可能である。

誘導矢印のデザインパターンについては、実施例に限られず、例えば、非常口サイン、誘導サイン、避難場所サインなど他のサインに置き換えることは差し支えない。
また、例えば、安全第一などの文字でも良いものとする。

図２は本発明に係る蓄光板を備える避難誘導標示板の要部断面図である。
避難標示板の表面に形成する蓄光板１１は、破砕ガラス粒１５・・・と、蓄光材料粉末１６・・・と、結合材としての樹脂１７と、からなる部材である。
避難誘導標示板１０の下面を構成するバック材１２は、骨材と、樹脂とからなる部材である。
なお、蓄光板１１及びバック材１２を構成する各々の成分の詳細については後述する。

本発明に係る蓄光板の作用説明を行う。
図３は蓄光板の作用説明図及び比較例図であり、（ａ）〜（ｃ）において、蓄光層の厚さはＡである。
（ａ）は、蓄光板に光が入射し蓄光することを示す。
通常時において、蓄光板１１に光が入射すると、入射した光は、蓄光材料粉末１６・・・に直接到達する。
加えて、蓄光板１１に破砕ガラス粒１５・・・を混入することにより、破砕ガラス粒１５・・・で屈折・透過した後、蓄光材料粉末１６・・・に到達する光と、破砕ガラス粒１５・・・の表面で不規則に反射した後蓄光材料粉末１６・・・に到達する光とが加わる。

このように、破砕ガラス粒１５・・・を混入することで、光は、光材料粉末１６・・・に直接到達し、加えて、破砕ガラスを介して到達するという複数の経路で、蓄光材料粉末１６・・・に到達し、蓄光材料粉末１６・・・に蓄光される。

（ｂ）は、蓄光板１１が発光することを示し、暗転時において、蓄光材料粉末１６・・・は発光し、蓄光材料粉末１６・・・から蓄光板１１の外部に直接放射する光と、破砕ガラス粒１５・・・で屈折し透過した後、外部に出る光と、及び表面に多くの小さな凹凸をもつ破砕ガラス粒１５・・・で乱反射した後、外部に出る光とがあり、複数の経路で光が発散する。

すなわち、破砕ガラス１５の導光作用により、実質的な導光層厚さＬｂは５ｍｍに達し、導光量は大きくなる。
導光量の増加と乱反射により、蓄光板１１のりん光輝度を大幅に高めることができる。

（ｃ）は、比較例を示し、破砕ガラス粒１５・・・を混入しない蓄光板１１を示す。
蓄光板１１の厚さ破砕ガラス１５の導光作用がないため、実質的な導光層厚さＬｃは１〜２ｍｍであって、導光量は小さい。

蓄光板１１の蓄光層厚さＡはＬｂと同一の５ｍｍであるが、破砕ガラス１５がないため、蓄光板１１の表面に近い蓄光材料粉末１６・・・には十分な量の光が達するが、表面から奥にある蓄光材料粉末１６・・・に達する光は少ない。
従って、蓄光板１１の蓄光層のうち、十分に発光するのは、表面に近い層のみであり、単に、蓄光板１１の蓄光層厚さを増すだけでは、りん光輝度の大幅な増加は困難である。

図４は本発明に係る蓄光板を備える避難誘導標示板の成形方法を説明する図である。
（ａ）は、混合容器２１に破砕ガラス粒１５・・・と、蓄光材料粉末１６・・・と、樹脂１７などの材料２２を入れ、これらの材料２２をまんべんなく均一になるように混ぜて蓄光板混合物２３を得ることを示す。
なお、本実施例において、破砕ガラス粒１５・・・は再生ガラス材であり、樹脂１７は不飽和ポリエステル樹脂であるが、これに限定されるものではない。

○蓄光板の材料の混合比
破砕ガラス粒（粒径：１〜５ｍｍ）：５７質量％
蓄光材料粉末（粒径：５〜５５μｍ）：２５質量％
不飽和ポリエステル樹脂：１８質量％
その他：少量の硬化剤、消泡剤、及び稀釈材などを添加

以下、先ず、蓄光板１１を構成する破砕ガラス粒１５、蓄光材料粉末１６、及び樹脂１７の各配合比率について説明する。
破砕ガラス粒１５は、５０〜７０質量％である。
破砕ガラス粒１５を５０質量％未満にすると、破砕ガラス粒１５による不規則な反射は十分でなく、りん光輝度の向上は限定的である。
従って、破砕ガラス粒１５を５０質量％以上にする。

破砕ガラス粒１５を７０質量％超にすると、結合材である樹脂１７が不足するため、蓄光板１１に割れ・欠けなどが発生し易くなり実用的とはいえない。
従って、破砕ガラス粒１５を７０質量％以下にする。

蓄光材料粉末１６は１５〜３５質量％である。
蓄光材料粉末１６を１５質量％未満とすると、所定のりん光輝度を安定して確保できない虞がある。
従って、蓄光材料粉末１６入り蓄光板１１は、１５質量％以上を蓄光材料粉末１６で構成する。

蓄光材料粉末１６を３５質量％超にすると、コストアップや強度低下につながる。
従って、蓄光材料粉末１６入り蓄光板１１を、３５質量％以下の蓄光材料粉末１６で構成する。

樹脂１７は１５〜２５質量％である。
樹脂１７を１５質量％未満にすると、結合材である樹脂１７から破砕ガラス粒１５が剥離する虞があり、所定の結合強度を確保することができない。
従って、樹脂を１５質量％以上にする。

樹脂１７を２５質量％超にすると、蓄光材料粉末１６の量が不足するため、所定のりん光輝度を確保できない。
従って、樹脂を２５質量％以下にした。

次に、破砕ガラス粒の粒径について説明する。
破砕ガラス粒１５は、１〜５ｍｍの粒径である。
破砕ガラス粒１５の粒径を１ｍｍ未満にすると、破砕ガラス粒１５の表面積は小さくなる。表面積が小さくなるに伴い、破砕ガラス粒１５の表面に備える小さな凹凸は減るため、乱反射は減る。加えて、導光距離をかせぐことができない。このため、りん光輝度の大幅な向上を図ることができない。
従って、破砕ガラス粒１５の粒径は１ｍｍ以上にする。

破砕ガラス粒１５の粒径を５ｍｍ超とすると、破砕ガラス粒１５の表面積は大きくなる。表面積が大きくなるに伴い、表面に備える小さな凹凸は増加し、乱反射は増える。乱反射が増えると共に導光量は増えるため、りん光輝度を高めることができる。
しかし、骨材となる破砕ガラス粒１５の粒径が大きくなるため、蓄光板１１に割れ・欠けなどが発生し易くなり実用的とはいえない。
従って、破砕ガラス粒１５の粒径は５ｍｍ以下にする。

最後に、蓄光材料粉末の粒径について説明する。
蓄光材料粉末１６は５〜５５μｍの粒径である。
蓄光材料粉末１６の粒径を５μｍ未満にすると、十分なりん光輝度が得られない。
従って、蓄光材料粉末１６の粒径は５μｍ以上にする。

蓄光材料粉末１６の粒径を５５μｍ超にすると、粒径の増加に対するりん光輝度の上昇は小さく、コストアップにつながる。
従って、蓄光材料粉末１６の粒径は５５μｍ以下にする。
また、蓄光板混合物２３中に蓄光板材料粉末１６を均一に分布させるため、好ましくは２５μｍ以下にする。

（ｂ）は、型枠２４に混合した蓄光板混合物２３を流し込むと共に、型枠２４を振動させ、蓄光板１１を成形することを示す。このとき、同時に、蓄光板混合物２３とは別の材料で矢印を形成する。矢印１３は、例えば、型枠２４の内側に矢印形の別の型枠をつくり、蓄光板混合物２３とは異なる別の材料を別の型枠に流し込むことで形成する。
なお、型枠２４を振動させるのは、蓄光板混合物２３内の気泡を除去するためである。

（ｃ）は、蓄光板１１を成形した後、型枠２４に、蓄光板１１の上からバック材１２を流し込んで避難誘導標示板１０（図１参照）を成形し、避難誘導標示板１０が完成する。

○バック部材の混合比
石灰石：３６質量％
珪砂（５号）：３２質量％
白色顔料：１９質量％
不飽和ポリエステル樹脂：１３質量％
その他：少量の硬化剤、稀釈材などを添加

（実験例）
本発明に係る実験例を以下に述べる。なお本発明は実験例に限定されるものではない。
１．測定条件：（ＪＩＳＺ９１０７に準じて実施）
励起用光源：東芝ライテック製色比較・色検査用Ｄ_６５蛍光ランプ
照度：２００ルクス
照射時間：２０分
輝度計：（株）トプコン製ＢＭ−５Ａ
測定角度：２度
測定距離：１．２ｍ

２．実験例１〜実験例３
（２−１）蓄光材の蓄光材料粉末含有比率：１５質量％、３０質量％、３５質量％
（２−２）測定器：１項記載の測定器
（２−３）得られたりん光輝度：表１

表１は実験例１〜実験例３について、蓄光材料粉末の含有比率を変化させた複数の蓄光板を準備し、これらの蓄光板に所定の条件で光を照射後、暗転させ、蓄光板から発光するりん光輝度の時間的推移を一覧表にしたものである。

暗転後、時間の経過に伴い、各配合率をもつ蓄光板のりん光輝度（ｍｃｄ／ｍ^２は減少する。
例えば、６０分（３６００秒）経過後における、蓄光材料粉末配合率１５％の蓄光板のりん光輝度は、１３ミリカンデラ／ｍ^２（ｍｃｄ／ｍ^２）である。

ＪＩＳＺ９１０７の安全標識板の蓄光性（光を照射された物質が、照射を止めた後において発光する性状を云う。）によれば、６０分経過後のりん光輝度は、７ｍｃｄ／ｍ^２となっている。

６０分経過後とした理由について以下に述べる。
屋内で災害に遭遇した場合、初動の２０分間が生死の境といわれている。また、完全な暗闇で４階から１階まで手探りで移動するには、最低２０分掛かるといわれている。このようなときでも、床や壁に多少の光があれば避難誘導の助けになることから、６０分経過時のりん光輝度を所定の基準とした。

実験例１において、蓄光板の蓄光材料粉末比率は１５質量％であり、６０分経過後のりん光輝度は１３ｍｃｄ／ｍ^２である。
従って、蓄光材料粉末比率が１５質量％の蓄光板は、所定のりん光輝度を満足する。

実験例２において、蓄光板の蓄光材料粉末比率は３０質量％であり、６０分経過後のりん光輝度は４３ｍｃｄ／ｍ^２である。
従って、蓄光材料粉末比率が３０質量％の蓄光板は、所定のりん光輝度を満足する。

実験例３において、蓄光板の蓄光材料粉末比率は３５質量％であり、６０分経過後のりん光輝度は５１ｍｃｄ／ｍ^２である。
従って、蓄光材料粉末比率が３５質量％の蓄光板は、所定のりん光輝度を満足する。
なお、蛍光材料は高価であると共に、蓄光板の強度が低下するため、蓄光材料粉末比率の上限を３５％に止めた。

図５は本発明に係る蓄光板のりん光輝度の時間的推移を比較する説明図である。
図において、３１はＪＩＳＺ９１０７（安全標識板）によるりん光輝度の基準値であり、３２は本発明に係る蓄光板のりん光輝度の値である。
いずれの経過時間でりん光輝度を比較しても、本発明に係る蓄光板のりん光輝度は、ＪＩＳの値を大幅に上回る好ましい結果を示した。

避難誘導標示板を、例えば、地下鉄構内の床、壁又は天井に適用することで、非常用の電源系統の故障や、光源の故障の際の暗転時に、避難誘導標示板自らを発光させることができる。

尚、本発明は、実施の形態では床、又は壁の避難誘導標示板に適用したが、天井やドアにも適用可能であり、避難誘導目的以外で建築物内のエントランスや非常階段に適用することは差し支えない。

本発明は、暗闇で発光する避難誘導標示板に好適である。

本発明に係る蓄光板を備える避難誘導標示板の斜視図である。本発明に係る蓄光板を備える避難誘導標示板の要部断面図である。蓄光板の作用説明図及び比較例図である。本発明に係る蓄光板を備える避難誘導標示板の成形方法を説明する図である。本発明に係る蓄光板のりん光輝度の時間的推移を比較する説明図である。従来の技術の基本構成を説明する図である。

符号の説明

１０…避難誘導標示板、１１…蓄光板、１５…破砕ガラス粒、１６…蓄光材料粉末、１７…樹脂。

Claims

破砕ガラス粒と、蓄光材料粉末と、結合材としての樹脂と、からなることを特徴とする蓄光板。
前記破砕ガラス粒は、１〜５ｍｍの粒径で、前記蓄光材料粉末は、５〜５５μｍの粒径であることを特徴とする請求項１記載の蓄光板。
前記破砕ガラス粒は、５０〜７０質量％、前記蓄光材料粉末は１５〜３５質量％、前記樹脂は１５〜２５質量％であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の蓄光板。