JPH0612631U - 発光性シート部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 耐熱性・耐候性に優れ、屋外に長期間配置す
ることも可能な発光性シート部材を提供する。 【構成】 本考案のシート部材は、例えばフッ素樹脂等
の合成樹脂やガラスに無機系蛍光体を配合して成形した
発光層１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄを備える。必要に応じて
図１(b) のように発光層にガラス繊維布等の補強層２ｂ
を積層する。発光層は、図１(c) のようにガラス板等の
補強層２ｃ上にガラス薄膜として形成されていても良い
し、図１(d) のように無機系蛍光体を含む合成樹脂繊
維，ガラス繊維で構成されていても良い。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、紫外線を照射することにより発光する発光性シート部材に関し、特 に耐熱性・耐候性に優れた発光性シート部材に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、ポリエチレン，軟質ポリ塩化ビニル等の合成樹脂に鮮やかな色彩を持た せるためには、有機系蛍光顔料が使用されている。この種の分野で使用される有 機系蛍光顔料は、昼光蛍光顔料とも言われ、昼光のうちの大きい部分をしめる紫 外から可視短波長領域の光によって励起されて蛍光を発し、光輝性の高い色を呈 する。代表的な有機蛍光体（蛍光染料）としては、ブリリアントサルホフラビン ＦＦ（黄），ベーシックイエローＨＧ（黄），エオシン（赤），ローダミン６Ｇ （赤），ローダミンＢ（赤）等が知られている。

【０００３】 これらの有機系蛍光体で着色された合成樹脂は、玩具，レジャー用品等に用い られる他、店舗の装飾等としても用いられている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、近年、合成樹脂の耐熱性・難燃性等の改善が進み、建造物の外壁材 や屋根等に合成樹脂製のシート材が使用されている。これまで、耐熱性樹脂と言 えば、その物性面が重要視されており美観についてはあまり検討されてこなかっ たが、例えば建造物の外壁等に使用される場合には、樹脂そのものの色以外に鮮 やかな色彩をもたせることが求められている。

【０００５】 また、建造物等に使用されるシート部材としては、火災対策等の観点からガラ ス材が使用されることも多いが、例えば店舗の壁面等に使用される場合には、必 要に応じて光輝性の色彩を持たせたいという要望がある。

【０００６】 しかし、従来、合成樹脂の着色に用いられてきた有機系蛍光体は、２００〜３ ００℃程度の耐熱性しか有していないため、融点が３００〜４００℃程度の高温 となる高耐熱性樹脂の着色は勿論のこと、ガラス材の着色に使用することはでき なかった。

【０００７】 加えて、有機系蛍光体は、昼光下で鮮やかな色彩を示すという利点がある反面 、光に対して非常に不安定で日光堅牢度が低いため、有機系蛍光体を配合したシ ート材を始終日光のあたるような箇所に配置すると、短期間に退色してしまうと いう問題があった。

【０００８】 この考案は、かかる点に鑑みてなされたものであり、耐熱性・耐候性に優れ、 かつ鮮やかな蛍光色を発する発光性シート部材を提供することを目的とするもの である。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

本考案の発光性シート部材は、上記の課題を達成するために、無機系蛍光体を 含有する合成樹脂又はガラスで構成された発光層を備えたものである。

【００１０】 なお、本明細書で言うシート部材とは、厚さや柔軟性については特に制限され るものではなく、薄膜状のものから板状のものまで含むものである。また、本発 明でいう発光層は、板状に成形加工されたものだけでなく、無機系蛍光体が配合 された合成樹脂繊維又ガラス繊維を用いた布（不織布を含む）で構成された層を も包含するものである。

【００１１】

【作用】

本考案においてシート部材の発光層に配合する無機系蛍光体は、これまでは専 らランプ用に用いられてきたものであり、ランプのガラス管内面に塗布されて、 ガラス管内で発生した紫外線によって励起されることにより所定の色の蛍光を発 するものである。

【００１２】 一般に、無機系蛍光体は、発光に際して有機系蛍光体より高いエネルギー強度 の紫外線照射が必要であり、有機系蛍光体のように昼光下で鮮明な発色を示しに くい。このため、従来は、無機系蛍光体を樹脂等の着色に使用することは考えら れていなかった。

【００１３】 このような状況下にあって、本願考案者らは、無機系蛍光体の励起に有機系蛍 光体より高いエネルギーが必要であるということは、言い代えればそれだけ光に 対してして安定であり、かつ無機物であることから耐熱性にも優れるということ に着眼し、例えば建造物の外壁等に用いられる高耐熱性のシート部材の着色に無 機系蛍光体を用いることを考え、本考案をなすに至った。

【００１４】 本発明において合成樹脂又はガラスに配合される無機系蛍光体は、通常の昼光 や屋内照明下では発光強度が弱く、合成樹脂層又はガラス層が僅かに色づいて見 える程度であるが、適当な光源から紫外線を照射することで、鮮やかな発光を示 す。上述したように、無機系蛍光体は耐熱性に優れ、耐熱性樹脂の成形温度程度 で発光性が損なわれることはない。また、有機系蛍光体に比べて日光堅牢度が格 段に高いので、本考案のシート部材を屋外に配置しても長期に渡って優れた発光 性が確保される。

【００１５】 本発明のシート部材を用いるにあたって、発光層に照射する紫外線の強度は、 ランプ用に使用される場合程高く設定する必要はなく、所望の発光が得られる最 小限の強度とすれば良い。また、励起波長についても、必ずしも発光強度が最大 となるように設定する必要はなく、人体に害のない長波長紫外線、いわゆるブラ ックライト（３５２ｎｍ）を用いることが望ましい。

【００１６】 本考案において使用される無機系蛍光体は、特に限定されるものではないが、 例えば、３Ｃａ₃ （ＰＯ₄ ）₂ ・Ｃａ（Ｆ，Ｃｌ）₂ ：Ｓｂ³⁺、３Ｃａ₃ （ＰＯ ₄ ）₂ ・Ｃａ（Ｆ，Ｃｌ）₂ ：Ｓｂ³⁺，Ｍｎ²⁺、ＢａＭｇ₂ Ａｌ₁₆Ｏ₂₇：Ｅｕ²⁺ 、（Ｓｒ，Ｃａ）₁₀（ＰＯ₄ ）₆ Ｃｌ₂ ：Ｅｕ²⁺、Ｓｒ₄ Ａｌ₁₄Ｏ₂₅：Ｅｕ²⁺、 ＢａＭｇ₂ Ａｌ₁₆Ｏ₂₇：Ｅｕ²⁺Ｍｎ²⁺、ＣａＷＯ₄ 、ＣａＷＯ₄ ：Ｐｂ²⁺、Ｓｒ ₂ Ｐ₂ Ｏ₇ ：Ｓｎ²⁺、Ｙ₂ Ｏ₃ ：Ｅｕ³⁺、３．５ＭｇＯ・０．５ＭｇＦ₂ ＧｅＯ ₂ ：Ｍｎ⁴⁺、Ｙ（ＰＶ）Ｏ₄ ：Ｅｕ³⁺、（Ｓｒ，Ｍｇ）₃ （ＰＯ₄ ）₂ ：Ｓｎ²⁺ 、６ＭｇＯ・Ａｓ₂ Ｏ₅ ：Ｍｎ⁴⁺、（Ｃａ，Ｓｒ）ＳｉＯ₃ ：Ｐｂ²⁺，Ｍｎ²⁺、 ＣｅＭａＡｌ₁₁Ｏ₁₉：Ｔｂ³⁺、ＬａＰＯ₄ ：Ｃｅ³⁺，Ｔｂ³⁺、Ｚｎ₂ ＳｉＯ₄ ： Ｍｎ²⁺、Ｓｒ₂ Ｐ₂ Ｏ₇ ：Ｅｕ²⁺、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｍｇ）₃ Ｓｉ₂ Ｏ₇ ：Ｐｂ²⁺ 、ＢａＳｉ₂ Ｏ₅ ：Ｐｂ²⁺等が挙げられる。

【００１７】 これらの蛍光体のうち、例えばＢａＭｇ₂ Ａｌ₁₆Ｏ₂₇：Ｅｕ²⁺，（Ｓｒ，Ｃａ ）₁₀（ＰＯ₄ ）₆ Ｃｌ₂ ：Ｅｕ²⁺、ＢａＭｇ₂ Ａｌ₁₆Ｏ₂₇：Ｅｕ²⁺，Ｍｎ²⁺、Ｃ ｅＭｇＡｌ₁₁Ｏ₁₉：Ｔｂ³⁺等のアルミン酸塩系蛍光体は、高演色性３波長型蛍光 ランプや複写機用蛍光ランプに使用されているものであり、それぞれ青、青緑、 緑色の安定な発光が高効率で得られる。

【００１８】 本発明において、発光層に使用する合成樹脂は、シート部材の用途に応じて適 宜選択されるものであるが、例えば、ポリアミド樹脂，ポリイミド樹脂，ポリエ チレン樹脂，塩化ビニル樹脂，フッ素樹脂等の熱可塑性樹脂の他、エポキシ樹脂 ，ポリウレタン樹脂等の熱硬化性樹脂を用いても良い。耐久性の点からは、紫外 線によって劣化の少ない樹脂を選択することが好ましい。

【００１９】 また、発光層にガラスを使用する場合、使用する無機系蛍光体の耐熱温度を考 慮してガラスの種類や発光層の形成方法を選択することが望ましい。

【００２０】

【実施例】

図１(a) ，(b) ，(c) ，(d) は本発明実施例による発光性シート部材の構造を 示す斜視図である。なお、以下の実施例で説明する各シート部材の製造方法は、 考案の理解を助けるために一例として示すものであり、本考案シート部材の製造 方法を限定するものではない。

【００２１】 図１(a) は発光層１ａ単体からなるシート部材の例である。シート部材の製造 方法は特に限定されるものではないが、合成樹脂としてフッ素樹脂（例えばポリ テトラフルオロエチレン）を用い、比較的厚い発光層１ａを形成する場合、圧縮 成形法，押出成形法等によって製造することができる。 例えば、シート部材の厚さに見合う形状の金型内に、無機系蛍光体の粉末を配 合したフッ素樹脂原料粉末を均一に充填し、常温でプレスにはさんで圧縮した後 、できた予備成形品を炉の中に入れて、３６０〜３８０℃で焼結することにより 図１(a) のような発光性シート部材が得られる。

【００２２】 また、薄い発光層単体からなるシート部材を高速度で連続的に得るには、図３ のようなカレンダ成形法で製造が可能である。まず、所望の熱可塑性樹脂Ａに無 機系蛍光体粉末Ｂを添加して溶融・混合し、混練ロール６ａ，６ｂを通す。この 際の溶融温度は使用する樹脂に合わせて設定するが、樹脂の溶融温度程度の加熱 では無機系蛍光体の発光特性には何等支障をきたさない。混練ロール６ｂから出 でくる加熱混和物を、加熱されたカレンダロール７に加圧下で通し、冷却（冷却 ロール８）することで均一な膜厚の発光性シートが連続的に得られる。

【００２３】 また、薄膜状の発光性シート部材を得るには、既知の溶融押出し法によってフ ィルム成形する際に、溶融樹脂に無機系蛍光体粉末を添加・混合すれば良い。

【００２４】 次に、図１(b) のシート部材は、合成樹脂に無機系蛍光体を配合した発光層１ ｂ内にガラス繊維からなる補強層２ｂを設けたものである。例えばフッ素樹脂を 用いて図１(b) のような発光性シート部材を製造する方法としては、図４に示さ れるような含浸法がある。 即ち、フッ素樹脂原料粉末Ａ，無機系蛍光体粉末Ｂ，界面活性剤Ｃ等を含む水 性コロイド懸濁液Ｄを調整しておき、ガラス繊維布９を順次、バッド１０内の水 性コロイド懸濁液Ｄに含浸させて引き上げ、遠赤外線炉１１等を用いて３６０〜 ３８０℃の温度で焼成することにより、図１(b) のようにガラス繊維布で補強さ れた発光性シート部材を得ることかできる。発光層１ｂの厚さを厚くするには、 上述した含浸・焼成工程を繰り返せば良い。また、図１(b) のシート部材を所望 枚数積層して熱圧着して用いることもできる。

【００２５】 次に、図１(c) は補強層２ｃとしてのガラス板表面に、無機系蛍光体を含有す るガラスで構成された薄い発光層１ｃを設けたシート部材の例である。この例の 発光層１ｃは、例えば次のようなゾル・ゲル法で形成される。 即ち、金属アルコキシド等の有機金属化合物を適当な溶媒中で加水分解し、縮 合反応を行なわせ、得られたゾルが流動性を失わない内にガラス板表面に塗布し て、乾燥・焼結を行ない、図１(c) の発光性シート部材を得る。 ゾル・ゲル法における焼結温度は、目的とするガラスの転移点付近の温度（溶 融温度の１／２〜２／３の温度）で行なわれ、１０００℃以下の温度でガラスを 成形することができるので、無機系蛍光体の発光特性を何等損なうことなく、ガ ラスを用いた発光層を形成することが可能である。 なお、図１(c) の例では、溶融法で製造された一般の板ガラスの表面に発光層 １ｃを設けているが、シート部材全体をゾル・ゲル法によるガラスからなる発光 層で構成しても良い。

【００２６】 もちろん、所定の発光特性が確保されれば、ガラスを溶融させる際に、無機系 蛍光体を添加して溶融法で発光層を形成しても良い。本発明では無機蛍光体をラ ンプ用に用いるわけではなく、肉眼で発光層が色づいて見えれば良いわけである から、厳密に発光強度や色調を測定する必要はなく、溶融法で発光層を形成した としても、シート部材の利用に支障をきたすことは少ない。

【００２７】 さて、次に図１(d) は、無機系蛍光体を配合した合成樹脂を紡糸した繊維で構 成された発光層１ｄをもつシート部材の例である。 例えば、樹脂としてポリアミド樹脂を用いる場合には、既知の溶融紡糸法（融 液を細孔から押出して冷却・固化する）によって紡糸する際に、融液に無機系蛍 光体を配合しておけば、容易に発光性のポリアミド繊維を得ることができる。

【００２８】 また、樹脂としてフッ素樹脂を用いる場合は、溶融粘度が高いため、エマルジ ョン紡糸法等の方法が採用される。即ち、フッ素樹脂の水性懸濁液に無機系蛍光 体及び糊剤を加えて、これを細孔から凝固浴中に押出して湿式紡糸する。その後 、３２０〜４００℃程度の熱処理を行なって、糊剤を飛散させるとともにフッ素 樹脂粒子を融着させれば、発光性のフッ素樹脂繊維が得られる。

【００２９】 また、図１(c) で説明したゾル・ゲル法によって、無機系蛍光体を配合したゾ ルが流動性を失わない内に紡糸して焼結すれば、ガラス繊維からなる発光層を形 成することもできる。

【００３０】 なお、図１(d) の例では、繊維が織られているが、無機系蛍光体を配合した繊 維を用いて不織布とすることもできる。この場合は、原料樹脂に無機系蛍光体を 添加して溶融・混練した後、溶融樹脂を紡糸し、糸をランダムに集積してシート 状にする。次いで、このシートをエンボスロールの間に通して熱圧着させること により、発光性の不織布からなるシート部材が得られる。

【００３１】 さて次に、上述した実施例で作製した発光性シート部材の用途について幾つか の具体例を挙げて説明する。以下の具体例は、図１(a) 〜(d) の各シート部材の 使い方を限定するものでないことは言うまでもない。 まず、図１(a) のシート部材は、例えば建造物の外壁や広告用のプレート等と して利用できる他、薄い合成樹脂製の発光性シート部材を壁紙等の代りに使用す ることもでき、紫外線を照射することで鮮やかな色彩を持たせることが可能であ る。上述したシート部材の製造方法では、発光層１ａ全体に無機系蛍光体を均一 に配合しているが、本考案によるシート部材を広告用のプレートや壁紙等に使用 する場合、部分的に無機系蛍光体を配合して発光層１ａに所望の図柄や文字を形 成することもできる。この際、必要に応じて発光色の異なる複数種類の無機系蛍 光体を使い分ければ、紫外線を照射することで複雑な図柄や文字を鮮やかな色彩 で標示することができる。

【００３２】 また、無機系蛍光体の添加量を比較的少量とし、ほぼ透明なフィルムに加工し た発光性シート部材は、各種のカードや証明写真等の偽造発見用にも使用するこ とができる。即ち、正規のカードやパスポートの写真欄を本考案のシート部材で 被覆することとすれば、紫外線をあてて発光の有無を確認するだけで、偽造物を 発見することができる。無機系蛍光体は、有機系蛍光体のように熱や光に対して 不安定なものではないから、カード等を持ち歩いている間に発光性が失われたり することもない。また、無機系蛍光体をフィルムの一部に配合して、紫外線を照 射したときに所定の記号等が標示されるようにすることも可能である。

【００３３】 図１(b) のガラス繊維で補強されたシート部材は、例えば図２（シート部材以 外の断面のハッチングは省略する）のように建造物４の外壁等に使用することが 可能である。この場合、ひさしの内側に、紫外線光源３ａ（例えばブラックライ トランプ）をシート部材２０の全面をほぼ均一に照射できるように配置し、例え ば夜間に紫外線を照射すれば、外壁全体が鮮やかに発光することになる。この場 合も、シート部材２０の発光層１ｂに部分的に無機系蛍光体を配合して所望の図 柄や文字を形成しておけば、所望のときだけ図柄や文字を鮮やかに標示させるこ とができる。

【００３４】 また、図１(c) のガラス製のシート部材は、例えば図２のように、ガラス戸や 窓ガラス等として用いることができる。この場合、屋内側に紫外線光源３ｂを配 置してシート部材（ガラス戸）３０に紫外線を照射することにより、所望の時だ けガラス戸を発光させることができる。この際、シート部材３０の発光層１ｃ全 体に無機系蛍光体を配合してガラス戸全体を発光させても良いし、場合によって は無機系蛍光体を部分的に配合してガラス戸の下半分だけ発光させたり、図柄を 標示させるようにしても良い。

【００３５】 更に、図１(d) の繊維で発光層を構成したシート部材は、例えばステージ用の 膜やステージ衣装等として使用することができ、人体に無害なブラックライトを 適宜あてることで、膜や衣装が鮮やかに発光することになる。

【００３６】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案の発光性シート部材においては、発光層を無機系 蛍光体が配合された合成樹脂やガラスで構成しているので、非常に優れた耐熱性 ・耐候性を有しており、例えば長期間屋外に配置されても発光性が低下すること がない。 このような優れた特性を有する本考案の発光性シート部材は、建築材料等の用 途を初めとして、光輝性の着色を行なうことのできなかっ各種の分野に利用する ことができ、工業的価値が大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】(a) ，(b) ，(c) ，(d) は，それぞれ本考案実
施例による発光性シート部材の斜視図である。

【図２】本考案実施例の発光性シート部材の使用例を示
す断面図である。

【図３】本考案実施例の発光性シート部材の製造方法の
例を示す模式図である。

【図４】本考案実施例の発光性シート部材の製造方法の
例を示す模式図である。

【符号の説明】

１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ 発光層 ２ｂ，２ｃ 補強層 ３ 紫外線光源 ２０，３０ 発光性シート部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 森山 智文 東京都目黒区南３丁目９番22号 (72)考案者 金井 潔 東京都目黒区平町２丁目17番18号

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 無機系蛍光体を含有する合成樹脂又はガ
   ラスで構成された発光層を備えたことを特徴とする発光
   性シート部材。
2. 【請求項２】 前記発光層を支持する補強層が設けられ
   たことを特徴とする請求項１記載の発光性シート部材。
3. 【請求項３】 前記発光層が、無機系蛍光体を含有する
   合成樹脂又はガラスを用いた繊維で構成されたことを特
   徴とする発光性シート部材。