JP6229246B2 - 金属蒸着膜上塗布用の(ツヤ有り)蓄光塗料 - Google Patents
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本発明は、官能基が3又は/及び4のモノマー樹脂と、アクリル樹脂と、アルキド変性アクリル樹脂と、蓄光材料としてアルミン酸ストロンチウムとを含む金属蒸着膜上塗布用の蓄光塗料と、その蓄光塗料を塗布することによって得られた製造体と、官能基が3以上4以下のモノマー樹脂と、アクリル樹脂と、アルキド変性アクリル樹脂と、からなる混液を準備する混液準備ステップを有する混液準備方法と、一定の蓄光材料分散ステップを有する金属蒸着膜上塗布用の蓄光塗料の製造方法と、構造体製造方法である。
以下では、蓄光塗料の塗料成分と、蓄光塗料の製造方法と、製造体を形成するための塗布方法と、について説明する。
表面に艶を生じるか否かは、モノマー樹脂の選択、モノマー樹脂とポリマー樹脂の含有比率、溶剤の蒸発速度、固形分の割合、蓄光材料の添加量・粒度によって大きく影響される。また、金属蒸着膜から剥がれにくいか否かは、モノマー樹脂とポリマー樹脂の選択、モノマー樹脂とポリマー樹脂の含有比率によって大きく影響される。
モノマー樹脂については、製造体の表面に艶を生じさせることができ、かつ、金属蒸着膜から剥がれにくい蓄光層を形成できる樹脂を選択することが望ましい。さらに、モノマー樹脂については、高い耐熱性を有し、かつ、塗膜の均一性を保てる樹脂を選択することが望ましい。
この実験は、ベース塗料のTMPTAを他の物質と入れ替える方法で実施した。
そのため、モノマー樹脂としては、TMPTA(トリメチロールプロパントリアクリレート)を選択することが望ましい。
他方、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ジペンタエスリトールヘキサアクリレート、ウレタンアクリレートをそれぞれ配合すると、ツヤビケを防ぐことはできるものの、製造体の表面の艶が損なわれ、かつ、金属蒸着膜から蓄光層が剥がれやすくなってしまう。
このようなモノマー樹脂を選択した場合、製造体の表面に艶は生じたものの、摂氏120度の環境に24時間置いたとき、その製造体にひび割れが生じる。また、金属蒸着膜上に対する密着性の点も、金属蒸着膜から蓄光層が100%に至らない程度に剥がれる。そのため、ポリマー樹脂は、製造体の艶を損なわない範囲で、モノマー樹脂で残された問題点を補えるもの、すなわち、ひび割れを防止でき、かつ、金属蒸着膜から蓄光層が剥がれなくなる成分を有する樹脂を選択することが望ましい。
モノマー樹脂のTMPTA(トリメチロールプロパントリアクリレート)とPETA(ペンタエリスリトールトリアクリレート)又は/及びPETTA(ペンタエリスリトールテトラアクリレート)とにポリマー樹脂を配合したものを用いた実験結果なので、艶が「○」よりも低い場合にはモノマー樹脂のみを用いたときよりも艶の状態を悪化させていることになり、また、金属蒸着膜に対する密着性が「○〜△」よりも低い場合には金属蒸着膜から蓄光層が剥がれやすくなったことになる。前記のように、分子量と粘度が高すぎると、艶を損なうことになる。また、Tg値が高すぎると、金属蒸着膜に対する密着性を損なう。
この実験は、ベース塗料のアクリル樹脂を数種類検討する方法で実施した。
溶剤については、その蒸発速度が遅いものは、蒸発するまでの間に蓄光材料が動いてしまうことで均一な定着を阻害することになり、艶も損なうことになるので、蒸発速度の速いものを選択することが望ましい。
この実験は、ベース塗料の低沸点溶剤と高沸点溶剤を数種類検討する方法で実施した。
固形分が低い場合、前乾燥工程で塗料が流れてしまうため、蓄光材料が塗膜表面から突起し、製造体の表面に細かい凹凸が発生する。他方、固形分が高い場合、製造体の表面に細かい凹凸が発生することは避けられるものの、レベリングが悪い。そのため、固形分については、製造体の表面に細かい凹凸が発生することを避けられ、かつ、レベリングが良好な範囲であることが望ましい。
以上の樹脂との配合に用いる蓄光材料としては、アルミン酸ストロンチウムが望ましい。アルミン酸ストロンチウムであれば特定のものに限定されるわけではなく、例えば、化学組成が主成分Sr4Al14O25で賦活剤Eu,Dyのものを用いても良いし、化学組成が主成分SrAl2O4で賦活剤Eu,Dyのものを用いても良い。
蓄光材料の添加量は、製造体の表面の艶、明所での外観、暗所での燐光状態を左右する。蓄光材料の添加量が多すぎると、明所での外観、暗所での燐光状態がいずれも良好になるが、他方で、製造体の表面の艶の状態が悪くなる。これに対して、蓄光材料の添加量が少なすぎると、製造体の表面の艶の状態が良好になるが、他方で、明所での外観、暗所での燐光状態がいずれも劣悪となる。
蓄光材料の塗料の選択も重要であるが、蓄光材料の粒度も、形成される製造体の艶の程度を大きく左右するものである。
明所での着色状態と暗所での燐光状態が共に良好なものを開発するため、着色顔料の濃度については、明所での着色状態と暗所での燐光状態が共に十分なものであることが望ましい。
着色顔料の種類については、多様なものが考えられる。
例えば、特に燐光状態を際立たせたいならば、透明性の高い着色顔料又は着色染料を使用し、あるいは、燐光状態を阻害しない色である寒色系の色の着色顔料又は着色染料を使用すればよい。他方、明所と暗所での色が異なることを製造体の特徴としたいのであれば、燐光状態を阻害しない範囲で暖色系の色の着色顔料又は着色染料を使用すればよい。さらに、パステル調の色彩をもつ製造体にしたいのであれば、蛍光顔料や蛍光染料を使用すればよい。
蓄光塗料の粒径が小さい場合、撹拌作業だけでは凝集が起こり、均一な分散ができない。そのため、撹拌後の分散工程においては、凝集を防ぐ方法を選択することが望ましい。
そのため、分散方法としては、高さ90mmの180mLのビンに塗料を50g〜100g程度投入し、超音波洗浄機にて24kHz程度から31kHz程度の振動を5分から10分程度、具体的には、22kHz程度から33kHz程度の振動を5分から15分程度与える方法が望ましく、さらには、24kHz程度から31kHz程度の振動を5分から10程度与える方法が望ましい。
蓄光材料は、一般的に、硬い物質である。そのため、スプレーガンには、ニードルが摩耗することを防止する処理を施すことが望ましい。具体的には、ニードルの摩耗を防止するため、窒化処理しているスプレーガンを使用することが望ましい。
主に以上のような構成をとる発明により得られた蓄光塗料は、金属蒸着膜上だけではなく、プラスティック表面上及びシリコーン系重合膜上に対する密着性も高い。そのため、製造体の製造方法にも多様な工程が考え得る。例えば、以下のような製造工程を想定することができる。
図12に示すように、プラスティック面を形成した(1201)場合、その面に蓄光塗料を塗布して蓄光層を形成する(1202)ことで製造体を製造することができる。
図14に示すように、形成したプラスティック面(1401)の上に金属蒸着膜を形成した(1402)場合、その面に蓄光塗料を塗布して蓄光層を形成する(1403)ことで製造体を製造することもできる。
図16に示すように、形成したプラスティック面(1601)の上にアンダー塗膜を形成し(1602)、更にその上に金属蒸着膜を形成した(1603)場合、その面に蓄光塗料を塗布して蓄光層を形成する(1604)ことで製造体を製造することもできる。
図18に示すように、形成したプラスティック面(1801)の上に金属蒸着膜を形成し(1802)、更にその上にシリコーン系重合膜を形成した(1803)場合、その面に蓄光塗料を塗布して蓄光層を形成する(1804)ことで製造体を製造することもできる。
図20に示すように、形成したプラスティック面(2001)の上にアンダー塗膜を形成し(2002)、その上に金属蒸着膜を形成し(2003)、更にその上にシリコーン系重合膜を形成した(2004)場合、その面に蓄光塗料を塗布して蓄光層を形成する(2005)ことで製造体を製造することもできる。
2・・蓄光層
3・・金属蒸着膜
4・・アンダー塗膜
5・・シリコーン系重合膜
Claims (5)
- 官能基がアクリロイル基であるPETA,PETTA又はTMPTAのモノマー樹脂と,
分子量が26,000以下であり,粘度が8,840 mPa/s以下であるポリマーとしてのアクリル樹脂と,
金属蒸着膜並びにプラスティック表面への密着性向上及び耐熱性向上の成分のポリマーとしてのアルキド変性アクリル樹脂と,
蓄光材料としてのアルミン酸ストロンチウムと,
を含む金属蒸着膜上塗布用の蓄光塗料。 - 前記モノマー樹脂:前記ポリマー樹脂の配合重量比率は,60:40から65:35の間である請求項1に記載の金属蒸着膜上塗布用の蓄光塗料。
- 溶剤として沸点が摂氏115度以下である溶剤を含む請求項1又は2に記載の金属蒸着膜上塗布用の蓄光塗料。
- 前記モノマー及び前記ポリマーの全体に占める重量%は,40%から50%である請求項1から3のいずれか一に記載の金属蒸着膜上塗布用の蓄光塗料。
- プラスティック表面と,プラスティック表面に対して直接的に又は間接的に形成された金属蒸着膜と,金属蒸着膜上に請求項1から4のいずれか一に記載の蓄光塗料を塗布して形成される蓄光層と,からなる積層体。
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