JP2011513527A - 航空機用の避難経路マーキングおよび避難経路マーキングの製造方法 - Google Patents

Abstract

蓄光顔料を担体材料中に含んでおり、暗所において光を発する航空機用の避難経路マーキングにおいて、前記担体材料が、シリコーンを含んでおり、前記蓄光顔料が、１５０μｍ未満の平均粒子サイズを有している。

Description

本発明は、蓄光顔料を担体材料中に含んでいる航空機用の避難経路マーキングに関する。さらに、本発明は、航空機用の避難経路マーキングを製造するための方法に関する。

航空機において避難経路を示すために、航空機の室内の床に蓄光性のストライプを配置することが知られている。蓄光は、残光および／またはリン光と称されることもある。安全の要件が、例えばドイツ工業規格のＤＩＮ ６７５１０に指定されている。ストライプが、航空機の客室の床に置かれ、緊急の場合に乗客および乗員に出口および脱出ハッチまでの経路を知らせる。これまでに、蓄光性のストライプは、信頼できかつ電源なしで動作することができるため、航空機および航空機の客室を艤装するときの避難経路マーキングとして、ますます受け入れられるようになってきている。

恒久的に蛍光性である層が、ＥＰ ０ ４８９ ５６１ Ａ１から知られており、カラー顔料が、ポリマー母材へと取り入れられている。この場合、蛍光物質を、追加のフィルターによって蛍光に種々の光学特性を付与する担体へと取り入れることができる。

航空機用の非常照明システムが、ＵＳ ２００２／０１５３０９ Ａ１から知られており、蓄光物質がケーシングに配置されている。ケーシングが、航空機の床を互いに平行に延びる２本のレールの間に、圧入による係合にて保持されている。

蓄光材料が、ＵＳ ７，０７４，３４５ Ｂ２から知られており、透明なベース材料と蓄光顔料との混合物を硬化させて構成されている。ベース材料の粘度は、２０℃において１Ｐａ・ｓである。蓄光顔料が、７〜９５重量％の量にてベース材料に加えられている。透明なベース材料として、一連の材料が提案されている。樹脂を使用する場合、メチルメタクリレート（ＭＭＡ）、ＰＭＭＡ、変性ＰＭＭＡ、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、およびシリコーン樹脂を使用することが提案されている。さらに、例えばポリカーボネート樹脂およびポリプロピレン樹脂などのオレフィン樹脂も使用できる旨が述べられている。ここに開示の蓄光材料は、さらなる顔料と混合される蓄光顔料の混合物で構成されている。さらなる顔料が、０．１〜７０μｍの平均粒子サイズを有する一方で、蓄光顔料は、１５０〜２０００μｍの平均粒子サイズを有している。

本発明の技術的な目的は、可能な限り低い製造コストで提供することができ、蓄光顔料が充分な光度を有すると同時に、水分および機械的な損傷に対して充分に保護されている航空機用の避難経路マーキングを提供することにある。

この目的は、本発明によれば、請求項１の特徴を有する避難経路マーキングおよび請求項７の特徴を有する避難経路マーキングの製造方法によって達成される。好適な実施の形態が、従属請求項の主題を形成している。

航空機用の本発明による避難経路マーキングは、暗所において光を発する蓄光顔料を担体材料中に取り入れて有している。本発明によれば、担体材料がシリコーンであり、１５０μｍ未満の平均粒子サイズの蓄光顔料を有している。本発明による避難経路マーキングは、比較的小さな平均粒子サイズの蓄光顔料を、シリコーン材料へと埋め込んだことを特徴とする。本発明は、蓄光顔料が、例えば酢酸などのシリコーンの析出物によって傷められることがなく、蓄光顔料が、液体媒体に対して硬化したシリコーンによって外部からきわめてよく保護されるという認識にもとづいている。蓄光顔料の別途の封じ込めまたは他の処理が、シリコーン母材については不要であるため、この追加の作業を省略することができる。

好ましくは、蓄光顔料の平均粒子サイズが１２０μｍ未満であり、とくに好ましくは１００μｍ未満である。

本発明による避難経路マーキングの好ましい実施の形態においては、シリコーンが、１×１０^４ｍＰａ・ｓ以下の粘度を有しており、とくには９００ｍＰａ・ｓ（２０℃）の粘度を有している。本発明の発明者は、シリコーンの粘度が、顔料の取り込みの能力およびシリコーン−顔料混合物のより容易な加工にとって、重要であることに気が付いた。本発明に従ってもたらされ、小さな平均粒子サイズを有している蓄光顔料において、低粘度のシリコーンを使用することで、蓄光顔料をきわめて効果的に取り入れることができ、硬化後のシリコーンにおいても顔料がシリコーン母材に一様に分布していることが保証される。

好ましい実施の形態においては、担体材料が、透明または半透明であるように構成されている。担体材料として使用されるシリコーンは、単一成分のシリコーンおよび複数成分のシリコーンの両方として存在することができる。好ましくは、それらは、透明であるように構成される。避難経路マーキングを、蓄光顔料によってあらかじめ定められる色とは異なる色で発光させたい場合には、担体材料を、蓄光顔料の色とは異なる色で着色することができる。結果として、避難経路マーキングを所望の色で発光させることができる可能性が存在する。

好ましくは、蓄光顔料が、アルミン酸ストロンチウムを含んでいる。アルミン酸ストロンチウムの使用は、とくには、これらの顔料が充分な明るさおよび充分に長い持続性を有しているため、航空機における避難経路マーキングとしての使用によく適している。好ましくは、蓄光顔料の重量成分が、シリコーンおよび顔料で構成される混合物の３５重量％を超え、好ましくは６０〜７０重量％である。好ましい実施の形態においては、避難経路マーキングが、もっぱら硬化した担体材料からなる母材に分布した蓄光顔料を有している。

本発明の技術的課題は、請求項８の特徴を有する方法によっても達成される。本発明による方法は、蓄光顔料が担体材料に埋め込まれている航空機用の避難経路マーキングを製造するために使用される。蓄光顔料は、１５０μｍ未満の平均粒子サイズを有しており、担体材料の加工の前に、その中に取り入れられている。本発明による方法においては、好ましくはシリコーンが担体材料として供給される。この製造方法は、従来からの蓄光顔料に比べて小さな平均粒子サイズを有している蓄光顔料が、担体材料としてのシリコーンに取り入れられるというきわめて単純な工程を特徴とする。担体材料の母材への配置のために顔料を保護する高コストな方法の各工程を、省略することが可能である。また、比較的小さな平均粒子サイズは、蓄光顔料の未硬化のシリコーンとの容易な混合も可能にする。本発明による方法の好ましい発展においては、蓄光顔料が、１２０μｍ未満の平均粒子サイズを有し、とくに好ましくは１００μｍ未満の平均粒子サイズを有する。

本発明による方法の好ましい発展においては、シリコーンおよび蓄光顔料の混合物を、混合後に鋳造することができる。好ましくは、避難経路マーキングを鋳造することができ、避難経路マーキングが、０．２５ｍｍ〜５ｍｍ、好ましくは０．１５ｍｍ〜７ｍｍの厚さで鋳造される。

加工のために、鋳造可能なシリコーン−顔料混合物を、例えばスプレーガンを使用して適用の地点に直接的に塗布することもできる。結果として、マーキングの間の個々のすき間を満たすことができ、詳しくは避難経路マーキングをアクセスの難しい場所に取り付け、さらには／あるいは大きくすることができる。鋳造法に加えて、押し出しを可能にする適切なシリコーンを使用することも可能である。この場合、避難経路マーキングを、蓄光顔料およびシリコーンの混合物から押し出すことができる。さらなる好ましい実施の形態においては、押し出し機から現れた後で、較正の前または後に、押し出しされたストランドに顔料を塗り広げることができ、あるいは顔料を前記押し出しされたストランドへと練り延ばすことができる。結果として、押し出しされたストランドに、蓄光顔料がさらに供給される。

本発明による方法の好ましい発展においては、シリコーンおよび蓄光顔料の混合物が、硬化の最中または後で、プラスチック層へと貼り付けられる。プラスチック層を、避難経路マーキングのカバーとして設けることができ、あるいは前記避難経路マーキングのための基材として構成することができる。

例えば、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリアミド、ＡＢＳなどの熱可塑性材料や、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、またはアクリレートなどの熱硬化性プラスチックを、適切な表面処理（例えば、コロナ法、プライマー）によって、必要とされる機械的特性に応じて、プラスチック層の材料として使用することができる。

例えばシリコーンおよび蓄光顔料の混合物が、鋳造によってさらに加工される場合には、プラスチックストライプを鋳造金型へと、この鋳造金型に混合物が導入される前に挿入することができる。この場合、プラスチックストライプには、シリコーンのプラスチックストライプへの接着の改善を保証するために、前もって表面処理が加えられる。本方法のこの実施の形態においては、蓄光材料での避難経路マーキングの製造およびシリコーンのプラスチックストライプへの接着の両方を、ただ１つの段階で実現することができる。

シリコーンおよび蓄光顔料の混合物が押し出しされる場合、さらなるプラスチック材料を共押し出しによって押し出すことも可能であり、このやり方でシリコーン−顔料混合物がさらなる材料へと接合される。

プラスチック層が、蓄光部品の表面の機械的な荷重からのステップ保護または全体的な保護として使用される場合、このプラスチック層は、好ましくは着色され、透明または半透明である。これには、押し出しが可能であり、高度に頑丈であるため、熱可塑性材料がとくによく適している。ポリカーボネートを使用することが、ポリカーボネートが高度に透明な材料として入手可能であり、航空の分野に適用される防火の規格に関して優秀な特性を有しているため、航空産業においてとくに好都合であることが明らかになっている。

透明または半透明な着色プラスチック層を有している硬化済みのシリコーン−顔料混合物を、さらなる加工の選択肢として、鋳造または射出成型によって完全または部分的に囲むことができる。これにより、とくには湾曲した部品および／または弓形の部品を、機械的な荷重からの表面の保護を備えて容易に製造することができる。これには、主として射出成型法に関して熱可塑性材料がやはり適しており、熱硬化性プラスチックが、主として鋳造に適している。

本発明を、典型的な実施の形態において、以下でさらに詳しく説明する。

細長い様相で延びた避難経路マーキング用のストライプを示している。 透明なプラスチック層が設けられた避難経路マーキング用の細長いストライプを示している。 閉じたワンピースのケーシングに配置された避難経路マーキング用の細長いストライプを示している。 ツーピースのケーシングに配置された避難経路マーキング用の細長いストライプを示している。 半開放のプラスチック異形材に配置された避難経路マーキング用の細長いストライプを断面にて示している。 ツーピースのケーシングに配置された避難経路マーキング用の細長いストライプを示している。 カバーによって保護された避難経路マーキング用の細長いストライプを断面にて示している。 避難経路マーキング用の平たいストライプの鋳造プロセスのための金型の概略図を示している。 硬化のプロセスの最中の図８の金型を示している。 完全に囲まれたケーシングに埋め込まれた避難経路マーキング用の細長いストライプを示している。 本発明による避難経路マーキングについて、従来からの避難経路マーキングとの比較測定を示している。 図１１の比較測定における残光密度の相対的な向上を示している。

図１が、発光物質で作られた細長いストライプ１を示しており、発光物質は、硬化したシリコーン母材に埋め込まれた蓄光顔料Ｐで構成されている。図１の詳細図は、シリコーン母材Ｓに埋め込まれた個々の蓄光顔料Ｐを示している。図示の直線形状の代わりに、避難経路マーキングの湾曲した実施の形態も、とくには鋳造または射出成型によって製造することが可能である。

図２は、図１にも示したとおりの発光ストライプ１を示しており、機械的な荷重に対する保護のために、プラスチック材料で作られたワンピースのカバーストライプ２へと固定されている。カバーストライプは、透明または部分的に色付きであるように構成されている。さらに後述されるとおり、担体材料が、カバーへと貼り付けられ、あるいはカバーと一緒に製造される。

図３は、機械的な荷重に対する保護のために、完全には囲まれていないワンピースのケーシング３へと挿入された発光ストライプ１を示している。ケーシング３は、透明または部分的に着色されていてもよい。避難経路マーキングを固定するために、接着層４が下面に設けられており、接着層４によって、避難経路マーキングを、例えば航空機の客室の床へと貼り付けることができる。

図４は、ツーピースのケーシング５、７における避難経路マーキングを示しており、その部品が、それら部品の外縁において互いを囲んでいる。光度を改善するために、ケーシング５の下部に、蓄光顔料の入射光を反射することによってカバー７から現れる光の量を高める反射層６が設けられている。

図５は、カバー２が設けられた発光ストライプ１を示している。ストライプ１が、溝状のプラスチック異形材８に収容されており、ストライプをプラスチック異形材８に貼り付けることができ、あるいはプラスチック異形材８へと単に挿入することができる。プラスチック異形材８は、下面に接着層９を有しており、接着層９によって航空機の客室へと貼り付けることが可能である。さらに異形材８の下面が、長手方向に延びる突起１０を有しており、これらの突起１０が、重量を節約するように機能するとともに、上端および下端に取り付けることができる終端部材を受け止めるように機能する。

図６は、プラスチック異形材１３に配置された発光ストライプ１を示している。プラスチック異形材１３が、透明なプラスチックカバー１２によってさらに覆われており、このやり方で、ストライプ１が機械的な損傷から保護されるともに、必要であればカラーフィルター膜を保持することができる。また、図２に示したストライプ１を、カバーストライプ２とともにプラスチック異形材１３に配置することができる。

図７は、ストライプ１が上開きの異形材１４に配置された実施の形態を示しており、異形材１４のカバー１５が、ウイング１６を両側に突き出させており、ウイング１６が、その幅において、異形材１４を超えて突き出している。ウイング１６は、避難経路マーキングが改善されたやり方で隣接する床の覆いへと取り付けることを可能にする。

図８および９が、図２に示したとおりの避難経路マーキングのための発光ストライプの製造を、概略図にて示している。図８は、透明なプラスチックストライプ２がすでに挿入された金型２１を概略的に示している。シリコーン−顔料混合物が、下側の鋳造金型２１の凹所へと注型される。続く段階において、硬化のプロセスのために、カバー２がもはや底部にではなく上部に位置するように、金型が回転させられる。結果として、硬化の際に、顔料およびシリコーンの分離が達成され、光度の改善がもたらされる。
シリコーンの硬化後に、金型２１を開き、硬化したストライプをカバー２と一緒に取り出すことができる。

図１０が、図５に示した形状と同じ形状の発光ストライプの実施の形態を示しており、硬化したシリコーン−顔料混合物１が、ワンピースの完全に閉じたケーシング２４に埋め込まれている。ケーシングを、射出成型または鋳造法にて製造することができ、例えば鋳造の際にストライプ１の周囲に支持をもたらすことができるよう、部分的に開くように設計することも可能である。

図１１および１２は、本発明による避難経路マーキングの残光の密度を、従来からの避難経路マーキングと比較して示している。比較においては、シリコーン−顔料混合物が７０重量％の顔料成分を有しており、プライマーで前処理された透明なポリカーボネートフィルムへと鋳造されている避難経路マーキングを使用した。１．２ｍｍの層厚さを有するこの避難経路マーキングを、やはり厚さが１．２ｍｍである従来からの避難経路マーキングと比較した。図１１の図には、残光の密度（単位は、ｍｃｄ／ｍ^２）が時間（単位は、分）に対してプロットされている。本発明による避難経路マーキングの測定結果が、正方形によって示されている一方で、従来からの部品の残光の密度は、ひし形で示されている。本発明による避難経路マーキングにおける残光の密度が、従来からの避難経路マーキングの残光の密度よりも常に大きいことを、明らかに見て取ることができる。測定の目的のために、両方の避難経路マーキングは、同じ幾何学的寸法を有しており、両方の避難経路マーキングを、前もって同じやり方で蓄光させた。図１２は、やはり本発明による避難経路マーキングの進歩を、残光の密度の相対的な向上を示すことによって説明している。残光の密度が、従来からの避難経路マーキングよりも常に少なくとも１５％は良好であることを、図１２の図から明らかに見て取ることができる。とくに意味のある２００〜６００分という時間期間において、残光の密度は、実際のところ少なくとも２０％は良好である。

図には示されていないが、本発明の一実施の形態においては、シリコーン−顔料混合物がノズルによって塗布され、したがって接合部や、湾曲または角度を有する領域へと、塗布することが可能である。結果として、避難経路マーキングで狭い空間をマーキングすることも可能である。

一実施例においては、発光ストライプが、高い透明度の２成分のシリコーンによって鋳造法で製造される。このシリコーンは、蓄光顔料の混合前に、２０℃において約８００ｍＰａ・ｓという粘度を有している。顔料は、やはりアルミン酸ストロンチウムにもとづいており、約５０μｍの平均粒子サイズを有している。仕上がったシリコーン−顔料混合物における顔料の重量成分は、およそ６０重量％である。

たとえ１．５ｍｍという厚さでも、航空の分野において現時点の従来技術において使用されているとおりの充分な残光密度を達成することができる。高い残光密度が、避難経路マーキングの薄さと組み合わさって、カーペットまたはゴムマットで製作された客室表面へのきわめて容易な組み込みを可能にする。１０００ｈを超える長時間の塩水噴霧テストの結果、シリコーン母材に埋め込まれた顔料の耐性は、従来からの避難経路マーキングよりも顕著に高かった。

Claims (22)

1. 暗所において光を発する蓄光顔料を担体材料中に含んでいる航空機用の避難経路マーキングであって、
   前記担体材料が、シリコーンを含んでおり、
   前記蓄光顔料が、１５０μｍ未満の平均粒子サイズを有している
   ことを特徴とする避難経路マーキング。
2. 前記平均粒子サイズが、１２０μｍ未満、好ましくは１００μｍ未満であることを特徴とする請求項１に記載の避難経路マーキング。
3. 前記シリコーンが、１・１０^４ｍＰａ・ｓ以下の粘度を有していることを特徴とする請求項１に記載の避難経路マーキング。
4. 前記担体材料が、透明または半透明であるように構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の避難経路マーキング。
5. 前記担体材料が、前記蓄光顔料の色とは異なる色に着色されていることを特徴とする請求項４に記載の避難経路マーキング。
6. 前記蓄光顔料が、アルミン酸ストロンチウムを含んでいることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の避難経路マーキング。
7. 前記顔料の重量成分が、シリコーンおよび顔料で構成される混合物の３５重量％を超えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の避難経路マーキング。
8. 蓄光顔料を担体材料に埋め込んで含んでいる航空機用の避難経路マーキングを製造するための方法であって、
   前記蓄光顔料が、１５０μｍ未満の平均粒子サイズを有しており、前記担体材料の加工の前に前記担体材料に取り入れられており、シリコーンが担体材料として供給されることを特徴とする方法。
9. 前記平均粒子サイズが、１２０μｍ未満、好ましくは１００μｍ未満であることを特徴とする請求項８に記載の方法。
10. シリコーンおよび蓄光顔料の混合物を、混合後に鋳造することができることを特徴とする請求項８または９に記載の方法。
11. 前記避難経路マーキングが鋳造されることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
12. 前記避難経路マーキングが、０．１５ｍｍ〜７ｍｍの厚さに鋳造されることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
13. 前記避難経路マーキングが、０．２５ｍｍ〜５ｍｍの厚さに鋳造されることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
14. 前記避難経路マーキングが、蓄光顔料およびシリコーンの混合物から押し出しされることを特徴とする請求項８〜１０のいずれか一項に記載の方法。
15. 押し出し機から現れた後で、押し出しされたストランドに、顔料がさらに供給されることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
16. シリコーンおよび蓄光顔料の混合物が、加工の際にプラスチック層へと貼り付けられることを特徴とする請求項８〜１５のいずれか一項に記載の方法。
17. 透明なプラスチックストライプが、鋳造金型へと挿入され、その後に鋳造金型に、シリコーンおよび蓄光顔料の混合物が導入されることを特徴とする請求項１６に記載の方法。
18. シリコーンおよび蓄光顔料の混合物が、さらなるプラスチック材料と一緒に共押し出しされることを特徴とする請求項８〜１５のいずれか一項に記載の方法。
19. さらなるプラスチック材料が、前記硬化した担体材料の周囲に部分的または完全に鋳造されることを特徴とする請求項８〜１５のいずれか一項に記載の方法。
20. 前記さらなるプラスチック材料が、射出成型プロセスにて前記担体材料の周囲に鋳造されることを特徴とする請求項１９に記載の方法。
21. 前記さらなるプラスチック材料が、鋳造金型において前記担体材料の周囲に鋳造されることを特徴とする請求項１９に記載の方法。
22. 前記さらなるプラスチック材料が、前記避難経路マーキングのカバーを形成することを特徴とする請求項１８〜２１のいずれか一項に記載の方法。

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