JP2020172761A - 蓄光シリコーンマーカー及びその製造方法並びに蓄光シリコーン構造体 - Google Patents
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Abstract
Description
0110 ベース基板
0120 反射層
0130 ゲル接着層
0140 蓄光シリコーン体
0150 ガラスコーティング層
本実施例の発明は、ベース基板と、ベース基板上に配置される反射層と、反射層上に配置されるゲル接着層と、ゲル接着層上に配置される蓄光材を分散させたシリコーン体である蓄光シリコーン体と、少なくとも蓄光シリコーン体に被覆されるガラスコーティング層とからなる蓄光シリコーンマーカーを提供するものである。
(全般)
図1に、本実施例の蓄光シリコーンマーカーの構成の一例を示す。本図に示すように、本実施例の蓄光シリコーンマーカー0100は、ベース基板0110と、反射層0120と、ゲル接着層0130と、蓄光シリコーン体0140と、ガラスコーティング層0150とからなる。
(ベース基板:全般及び平面形状)
ベース基板は、その上に蓄光シリコーン構造体(反射層、反射層上に配置されるゲル接着層、ゲル接着層上に配置される蓄光シリコーン体、及び蓄光シリコーン体に被覆されるガラスコーティング層からなる構造体をいう。以下同じ。)を配置する土台となるとともに、これを路面に固定するための部材である。形状には特に限定はなく、図1に示したものは平面形状が円形のものであるが、このほか、例えば平面形状が多角形のものなどであってもよい。ただし、次段落で述べる断面形状の好適例に照らすと、平面形状は円形もしくはこれに近い形状であることが望ましい。その理由は同段落中で述べる。
また、その断面形状については、例えば、図1に示すような、央部に蓄光シリコーン構造体を載置するための盆状の凹み0111を有し、周縁部に環状の脚部0112を有する板状のものが考えられる。本図の例では、凹み部分の底面が脚部の下端よりも高い位置にあり、当該底面と路面0100との間に空間が生じるように構成されているが、本図の例と異なり、凹み部分の底面が脚部の下端と同じ高さにあり、当該底面と路面との間に空間が生じないように構成されていてもよい。凹み部分の底面と路面との間に空間が生じる構成は、設置部分が環状の脚部の下端のみとなるため、路面に若干の凹凸があってもベース基板をガタつきが生じないように設置することができる。特に、水平な路面中の僅かな凹凸であれば、ベース基板を水平に設置することができる。このように路面に若干の凹凸がある場合において、ベース基板をできるだけ水平に設置するためには、ベース基板を水平方向に回転させながら最も水平に設置できる位置を探して設置することが考えられる。このような観点からは、ベース基板は、その脚部の形状が円形もしくはこれに近い形状であることが望ましい。これは、このような形状とすることで、ベース基板の全体位置を動かさずに脚部を回転させながら最も水平となる位置を探すという作業を容易に行うことができるためである。
ベース基板央部の凹みの深さは、反射層、ゲル接着層の厚みとの関係で適切に設計されるべき事項であるが、ゲル接着層の上面が側壁頂部より下位になるようにすること、換言すれば、反射層とゲル接着層が凹みの中に完全に埋没するような凹みの深さとすることが望ましい。このようにすることで、反射層とゲル接着層の接着界面及びゲル接着層と蓄光シリコーン体の接着界面が側壁によって保護され、塵埃の付着や劣化を防ぐことがより容易になるからである。
また、本図の例にも示すように、盆状の凹みの内壁0133が外側に傾斜する角度に形成されていることが望ましい。これは、内壁の角度をこのように形成するとともに、やはり本図に示すように蓄光シリコーン構造体の周縁部0131の形状を内側に傾斜するようにすることで、蓄光シリコーン構造体の一部を当該凹みに収納する形での取付けが容易となるためである。このような構成とした場合、当該ベース基板内壁と当該蓄光シリコーン構造体周縁部とで形成される溝に塵埃等が溜まりやすいという問題があるが、例えば、図13に示すように、チューブ1301等に収容した液状シリコーンゴムを当該溝1302に注入して硬化させて被膜を形成することでこの問題を解決することができる。かかる液状シリコーンゴムの具体例としては、信越化学工業の紫外線硬化型液状シリコーンゴム(商品番号:X−34−4184−A/B)が挙げられる。
なお、図1に示したベース基板の断面形状はあくまで一例であって、このほかの形状であってもよい。例えば、ベース基板が凹みのない平板状のものであってもよい。また、ベース基板の央部に凹みがあるが、その形状は図1に示したものと異なり、盆状の凹みの内壁が垂直に形成されているものであってもよい。この場合には、内壁が外側に傾斜する角度に形成されている場合に比べ、取付けの容易さでは劣るものの、例えば、凹み内に収納される反射層及びゲル接着層の垂直な端面に当該内壁がほぼぴったりと接する形となるため、充填剤を注入しなくても好適に塵埃の付着等を防ぐことができるという利点がある。図12に、このように盆状の凹みの内壁1213が垂直に形成され、凹み内に反射層1220及びゲル接着層1230がぴったりと収納されている例を示す。
ベース基板の素材としては、ステンレス、アルミニウム、チタン、真鍮等の金属が好適であるが、セラミック(ファインセラミックス、陶器、ガラスなど)や硬性樹脂(アクリル樹脂、ポリカーボネイト樹脂など)であってもよい。
本実施例の蓄光シリコーンマーカーを路面等に設置する際には、例えば、路面等に当該蓄光シリコーンマーカーの形状、寸法に合わせた窪みを設け、そこにベース基板の全部又は一部を埋め込んで接着剤やビスなどを用いて設置すればよい。図1に示したものも、このようにしてベース基板の一部を路面0101の窪みに埋め込んだ例を示している。
反射層は、ベース基板上に配置される反射材を含む層状の部材であって、蓄光シリコーン体からの光を蓄光シリコーン体側に反射させて蓄光シリコーン体の発光輝度を向上させるためのものである。反射材の材料としては、酸化チタン、シリカなど白色顔料が好適である。反射材として、ポリ塩化ビニル(PVC)、アクリル樹脂(PMMA)、PETなどの反射フィルムや反射シートなどを用いることができ、例えば、3M社製の反射フィルム(商品名:ライトエンハンスメントフィルム 3635−100ホワイト)が用いられる。
ゲル接着層は、反射層上に配置される透明ゲル材料からなる部材である。その目的は、ゲルの粘着性及び柔軟性という特性を利用して、接着剤を用いることなく、反射層と蓄光シリコーン体を圧着することにある。また、反射材と蓄光シリコーン体をすき間なく圧着することで、反射層と蓄光シリコーン体との間に空気が入らないようにすることができ、これらの間での光の減殺を防ぐことができる。また、接着剤という異なる素材の部材を介在させずに済むため、この点からも反射層・蓄光シリコーン体間における光の減殺を防ぐことができる。
蓄光シリコーン体は、蓄光材を分散させたシリコーン体である。蓄光材としては、例えば、アルミン酸ストロンチウム系蓄光粉末が用いられる。なお、アルミン酸ストロンチウム系蓄光粉末とは、アルミン酸ストロンチウム塩を母結晶として、少量のユーロピウム(Eu)、ディスプロシウム(Dy)、ホウ素(B)などを添加したものをいう。蓄光粉末を混入する液状シリコーンには、なるべく透明度の高いものを用いることが望ましい。蓄光シリコーン体を形成する方法としては、例えば、お椀状、蒲鉾の型状、フライパン状、鍋状などの型に流し込んだシリコーン液に粉末状の蓄光材を混合し、一定時間静置して蓄光粉末を沈殿させた後、例えばホットプレートに載置し摂氏120度で約10分加熱し、その後ホットオーブン(乾燥機能付)を用いて摂氏120度で約2時間程度加熱処理を行って硬化させ、硬化した蓄光シリコーン体を型から外すといった方法が用いられる。なお蓄光材に加えて顔料も同時に混合するように処理することも可能である。この顔料の色合い(複数の顔料を混ぜてもよい)によって昼間の時間帯の色彩を決定する。静置時間を変化させることでシリコーン体中における蓄光材の分布状態を様々に調整することができる。例えば、蓄光粉末が完全に沈殿する前に硬化させることで、シリコーン体に蓄光粉末や同時に混合する場合の顔料(場合により複数の顔料が独立に模様を描くようにすることも可能)がグラジュエーションをなして分布した状態のものを得ることができる。また、硬化前に型を回転させたり揺動させたりしてもよい。かかる具体例については別の実施例にて後述する。
以上に述べたように、ベース基板の下側に路面に埋め込むための突起を設ける構成においては、ベース基板・反射層・ゲル接着層・蓄光シリコーン体の形状の組合せ、即ち、(1)当該突起がベース基板の中心に設けられたネジ穴に取り付けられ、当該突起のネジ頭がネジ穴を貫通できない大きさに設計され、(2)当該ベース基板の中心付近には反射層及びゲル接着層が設けられず、(3)蓄光シリコーン体の底面中心付近にも凹みが設けられるという構成が一体となって、材料の無駄を省きつつ、ベース基板の縦方向の揺動に対して破壊されにくい蓄光シリコーンマーカーを提供することができるというメリットを発揮することができる。
ガラスコーティング層は、蓄光シリコーン構造体を傷、水濡れや埃から守るために、その全部又は一部の表面に被覆されるガラスからなる層状の部材である。特に、蓄光シリコーン体は、これら損傷等に弱く、また損傷等が高輝度での発光の阻害に直結することから、ガラスコーティング層は少なくとも蓄光シリコーン体を被覆することを必須とする。
図3は、本実施例の蓄光シリコーンマーカーの製造方法に係る処理の流れの一例を示す図である。
まず、ベース基板準備ステップS0301において、ベース基板を準備する。
次に、反射層配置ステップS0302において、ベース基板上に反射層を配置する。
次に、ゲル接着層配置ステップS0303において、反射層上にゲル接着層を配置する。
次に、蓄光シリコーン体準備ステップS0304において、蓄光材をシリコーンに分散させた蓄光シリコーン体を準備する。
次に、蓄光シリコーン体配置ステップS0305において、ゲル接着層上に準備した蓄光シリコーン体を配置する。
次に、ガラスコーティング層被覆ステップS0306において、少なくとも蓄光シリコーン体にガラスコーティング層を被覆する。
本実施例の発明によれば、路面用の蓄光標示体において、耐候性及び防汚性に優れたものを提供することが可能となる。
本実施例は、実施例1と基本的に共通する。ただし、本実施例では、蓄光シリコーン体は、外表面側蓄光材密度が、央部側蓄光材密度よりも大である点に特徴がある。
図5は、本実施例における蓄光シリコーン体の構成の一例を示す図であり、央部付近の垂直断面図で示したものである。本図に示すように、本実施例の蓄光シリコーン体0540においては、外表面側の蓄光材(ドットで示す)の分布密度が相対的に密であり、央部側の蓄光材の分布密度が相対的に疎である。即ち、外表面側蓄光材密度が、央部側蓄光材密度よりも大である。なお、蓄光シリコーン体の央部とは、蓄光シリコーン体の表面から最も遠い部分、図1の例に則すと、蓄光シリコーン体の下面のうちの中心部分(蓄光シリコーン体頂部の直下に位置する部分)をいう。外表面側とは、蓄光シリコーン体のうち相対的に央部よりも外表面に近い部分、央部側とは、相対的に外表面よりも央部に近い部分をいう。
(全般)
前述のように、蓄光シリコーン体を形成するためには、蓄光シリコーン体準備ステップにおける放置サブステップにおいて、硬化前の蓄光材が分散されたシリコーンである蓄光シリコーンを型に流し込み、放置して硬化させるのであるが、その際、外表面側蓄光材密度が央部側蓄光材密度よりも大であるようにするためには、当該放置サブステップにおいて、硬化前の蓄光シリコーンを流し込んだ型を回転させるようにすればよい。回転により、遠心力によって蓄光シリコーン体の左右の表面側により多く蓄光材を分布させることができる。また、蓄光シリコーン体の頂部側を下にして静置することで頂部表面側により多く蓄光材を分布させることができる。さらに回転速度や回転時間、静置時間を調整することで、分布のしかたを変えることができる。また、適宜揺動を加えることにより、蓄光シリコーン体内における蓄光材の分布のしかたを調整することができる。
本実施例によれば、蓄光材を蓄光シリコーン体の表面側に近い方により多くの蓄光材を分布させることができるため、蓄光シリコーン体の発光輝度を相対的に増すことができる。
本実施例は、実施例1又は2と基本的に共通する。ただし、本実施例の蓄光シリコーンマーカーは、ガラスコーティング層が蓄光シリコーン体とゲル接着層との外表面に露出する境界部をも被覆するように構成されている点に特徴がある。
図6は、本実施例の蓄光シリコーンマーカーの構成の一例を示す図である。本図に示すように、本実施例においては、実施例1について図1で示したところと異なり、ガラスコーティング層0650が、蓄光シリコーン体0640だけではなく、蓄光シリコーン構造体の他の構成部分であるゲル接着層0630及び反射層0620をも被覆している。
本実施例の発明により、耐候性及び防汚性をさらに増すことができる。
本実施例は、実施例1から3と基本的に共通する。ただし、本実施例の蓄光シリコーンマーカーは、蓄光シリコーン体とゲル接着層との外表面に露出する境界部のガラス被覆層の下層にさらにゲル被覆部が設けられるように構成されている点に特徴がある。
図7は、本実施例の蓄光シリコーンマーカーの構成の一例を示す図であり、概ね図1において破線円0102で示した部分に相当する部分を拡大して示したものである。ただし、本図においては、図1に示したところと異なり、蓄光シリコーン体0740とゲル接着層0730との外表面に露出する境界部のガラス被覆層0750の下層にさらにゲル被覆部0760が設けられている。
本実施例の発明により、蓄光シリコーン構造体とベース基板の接合部の角やすき間に塵埃が溜まったり、そこから水が浸入したりするおそれを回避することが可能となる。
本実施例は、実施例1から4と基本的に共通する。ただし、本実施例の蓄光シリコーンマーカーにおいては、ゲル接着層が両面テープで構成されている点に特徴がある。
図8は、本実施例の蓄光シリコーンマーカーにおけるゲル接着剤の構成の一例を示す図であり、断面図で示したものである。本図に示すように、本実施例のゲル接着剤0830は両面テープであり、二重構造になっている。より詳細には、中心部に透明シリコーンゴム0801を配置し、これに直接接する上下層に透明シリコーン粘着剤0802を配している。その上下層に配置されているものは剥離フィルム0803である。かかる両面テープを用いることで、反射材と蓄光シリコーン体の圧着をより確実に行うことができるとともに、当該圧着を簡単な作業で行うことが可能となる。
本実施例の発明により、反射材と蓄光シリコーン体の圧着をより確実に行うことができるとともに、当該圧着を簡単な作業で行うことが可能となる。
本実施例は、実施例1から5と基本的に共通する。ただし、本実施例の蓄光シリコーンマーカーにおいては、蓄光シリコーン体の表面には文字、図形、記号、色彩、又はこれらの組合せであって人の視覚によって認識できるものが描かれている点に特徴がある。
図9は、本実施例の蓄光シリコーンマーカーの構成の一例を示す図であり、蓄光シリコーン体0940の表面に文字0941が描かれている状態が示されている。本図では文字が描かれた例を示したが、このほか、図形、記号又は色彩であってもよいし、これらの組合せであってもよく、要するに人の視覚によって認識できるものが描かれていればよい。
本実施例の発明により、蓄光シリコーンマーカーの存在自体に加え、そこに描かれた文字等の意味によって警告等の内容を具体的に伝えることが可能となる。
本実施例は、上述の蓄光シリコーンマーカーの構成部分のうち、反射層、ゲル接着層、蓄光シリコーン体及びガラスコーティング層からなる蓄光シリコーン構造体を提供するためのものである。即ち、本実施例に係る蓄光シリコーン構造体は、蓄光シリコーンマーカーのうちベース基板を除いたものである。
図10は、本実施例の蓄光シリコーン構造体の構成の一例を示す。本図に示すように、本実施例の蓄光シリコーン構造体1060は、反射層1020と、反射層上に配置されるゲル接着層1030と、ゲル接着層上に配置される蓄光材を分散させたシリコーン体である蓄光シリコーン体1040と、蓄光シリコーン体に被覆されるガラスコーティング層1050とからなる。即ち、本実施例の蓄光シリコーン構造体の構成は、実施例1〜6で説明した蓄光シリコーンマーカーから基板を除いた部分と同一である。ただし、本実施例の蓄光シリコーン構造体は、それ自体が独立した製品となり得るものであり、形状を保持しやすいとの観点から、最下層の反射層は、反射テープ、反射シートなどによって構成されていることが望ましい。もっとも、ゲル接着層に反射塗料を塗布したものであっても差し支えはない。
本実施例の発明により、路面におけるつまずき等の防止の目的以外にも幅広い用途において着脱自在に設置できる蓄光シリコーン構造体を提供することが可能となる。
Claims (13)
- ベース基板と、
ベース基板上に配置される反射層と、
反射層上に配置されるゲル接着層と、
ゲル接着層上に配置される蓄光材を分散させたシリコーン体である蓄光シリコーン体と、
少なくとも蓄光シリコーン体に被覆されるガラスコーティング層と、
からなる蓄光シリコーンマーカー。 - 蓄光シリコーン体は、外表面側蓄光材密度が、央部側蓄光材密度よりも大である請求項1に記載の蓄光シリコーンマーカー。
- ガラスコーティング層は、蓄光シリコーン体とゲル接着層との外表面に露出する境界部をも被覆する請求項1又は請求項2に記載の蓄光シリコーンマーカー。
- 蓄光シリコーン体とゲル接着層との外表面に露出する境界部のガラス被覆層の下層にさらにゲル被覆部が設けられた請求項1から請求項3のいずれか一に記載の蓄光シリコーンマーカー。
- ゲル接着層は、両面テープである請求項1から請求項4のいずれか一に記載の蓄光シリコーンマーカー。
- 蓄光シリコーン体はドーム形状である請求項1から請求項5のいずれか一に記載の蓄光シリコーンマーカー。
- 蓄光シリコーン体の表面には文字、図形、記号、色彩、又はこれらの組合せであって人の視覚によって認識できるものが描かれている請求項1から請求項6のいずれか一に記載の蓄光シリコーンマーカー。
- 反射層と、
反射層上に配置されるゲル接着層と、
ゲル接着層上に配置される蓄光材を分散させたシリコーン体である蓄光シリコーン体と、
蓄光シリコーン体に被覆されるガラスコーティング層と、
からなる蓄光シリコーン構造体。 - ベース基板を準備するベース基板準備ステップと、
ベース基板上に反射層を配置する反射層配置ステップと、
反射層上にゲル接着層を配置するゲル接着層配置ステップと、
蓄光材をシリコーンに分散させた蓄光シリコーン体を準備する蓄光シリコーン体準備ステップと、
ゲル接着層上に準備した蓄光シリコーン体を配置する蓄光シリコーン体配置ステップと、
少なくとも蓄光シリコーン体にガラスコーティング層を被覆するガラスコーティング層被覆ステップと、
からなる蓄光シリコーンマーカーの製造方法。 - 前記蓄光シリコーン体準備ステップは、
硬化前の蓄光材が分散されたシリコーンである蓄光シリコーンを型に流し込む硬化前蓄光シリーン型入サブステップと、
型に流し込まれた蓄光シリコーンを硬化させる硬化サブステップと、
硬化した蓄光シリコーンを型から外す型外サブステップと、
からなる請求項9に記載の蓄光シリコーンマーカーの製造方法。 - さらに流し込まれた硬化前蓄光シリコーンを放置して硬化前のシリコーンに分散された蓄光材の自然沈降によって蓄光材の分散密度をシリコーン内で異ならせる放置サブステップを硬化サブステップの前に行う請求項10に記載の蓄光シリコーンマーカーの製造方法。
- 前記型は、くりぬかれた部分がドーム形状である請求項9から請求項11のいずれか一に記載の蓄光シリコーンマーカーの製造方法。
- 前記放置サブステップは、硬化前の蓄光シリコーンを流し込んだ型を回転又は/及び揺動させながら行う請求項11又は請求項12に記載の蓄光シリコーンマーカーの製造方法。
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