蓄光成形体とその製造方法
【課題】照射される光が弱い場合でも高い輝度を示す蓄光成形体およびその製造方法の提供。
【解決手段】蓄光材を含む成形体からなる蓄光体２１と、表面層１１とを備え、表面層１１の内部または一方の面上の少なくともどちらかに光を集光するレンズを配したことを特徴とする蓄光成形体である。前記レンズは、直径が表面層１１の厚みの１０〜３００％である透明球状体、または、表面層１１の一方の面上に設けられた複数の半球状の凸部１３であることが好ましい。
【解決手段】蓄光材を含む成形体からなる蓄光体２１と、表面層１１とを備え、表面層１１の内部または一方の面上の少なくともどちらかに光を集光するレンズを配したことを特徴とする蓄光成形体である。前記レンズは、直径が表面層１１の厚みの１０〜３００％である透明球状体、または、表面層１１の一方の面上に設けられた複数の半球状の凸部１３であることが好ましい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄光成形体とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
蓄光材は、明るい場所で光を吸収して蓄積することができ、またその蓄積した光を放出する特性を有している。そのため、蓄光材を配合した成形体は、スイッチ部や、ステップ段差、看板等の目印や危険箇所明示、暗闇での案内板等に広く使用されている。
具体的には、以下に示すような成形体及びその製造方法が示されている。
熱硬化性樹脂からなる、ＦＲＰ（繊維強化プラスチック）補強層、隠蔽層、蓄光配合層、透明層を順次成形して積層する繊維強化プラスチック、及びその製造方法（特許文献１）。
表面保護層、硝子球を保持する保持層、硝子球、焦点形成層、鏡面反射層からなる封入レンズ型再帰反射シートの構成において、硝子球を保持する保護層に蓄光材を用いるもの（特許文献２）。
蓄光性を有する樹脂層から構成される支持体上に、微小球レンズの半球面を金属蒸着膜で覆い、その被覆部を支持体に埋没支持させた領域と、微小球レンズが配されていない領域とを設けたレンズ機能性再帰反射シート（特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−２５８１６４号公報
【特許文献２】特開２００７−２５６４３３号公報
【特許文献３】再公表特許ＷＯ９７／４３６７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
蓄光成形体は、照射された光の強度によりその蓄光成形体の輝度が変化する。つまり、弱い光を照射された場合は低い輝度を示し、強い光を照射した場合は高い輝度を示す性質がある。蓄光成形体に照射される光が弱い場合、その蓄光成形体の視認性が低下してしまうという問題がある。そのため、弱い光が照射される場合にも、高い輝度を示し、視認性を向上させることのできる蓄光成形体が求められている。
【０００５】
本発明は、この様な従来の事情に鑑みて提案されたものであり、照射される光が弱い場合でも高い輝度を示す蓄光成形体を提供することを目的とする。さらに、本発明は、照射される光が弱い場合でも高い輝度を示す蓄光成形体を、安価で容易に製造することのできる蓄光成形体の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の構成を採用した。
（１）蓄光材を含む成形体からなる蓄光体と、表面層とを備え、前記表面層の内部または一方の面上の少なくともどちらかに光を集光するレンズを配したことを特徴とする蓄光成形体。
（２）前記レンズが、ガラスまたは樹脂よりなる透明球状体であり、この透明球状体の直径が前記表面層の厚みの１０〜３００％であることを特徴とする（１）に記載の蓄光成形体。
（３）前記レンズが、表面層の一方の面上に設けられた複数の半球状の凸部であることを特徴とする（１）に記載の蓄光成形体。
（４）前記蓄光体を形成する蓄光体用樹脂の屈折率と、前記表面層を形成する表面層用樹脂の屈折率との差が、０．０３以上であることを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載の蓄光成形体。
（５）硬化剤を配合した熱硬化性樹脂を、平板またはフィルムよりなる加工基材と、表面に半球状の凹部が複数形成された転写型との間に配して硬化させ、前記凹部の反転形状の凸部を複数有する樹脂シートを形成し、この樹脂シートに蓄光材を含む成形体からなる蓄光体を積層させて、蓄光材を含む成形体からなる蓄光体と、表面層とを備え、前記表面層の内部または一方の面上の少なくともどちらかに光を集光する凸部からなるレンズを配した蓄光成形体を得ることを特徴とする蓄光成形体の製造方法。
（６）ガラスまたは樹脂よりなる透明球状体と、硬化剤とを配合した熱硬化性樹脂を硬化させてシート状物とし、このシート状物に蓄光材を含む成形体からなる蓄光体を積層させて、蓄光材を含む成形体からなる蓄光体と、表面層とを備え、前記表面層の内部または一方の面上の少なくともどちらかに光を集光する透明球状体のレンズを配した蓄光成形体を得ることを特徴とする蓄光成形体の製造方法。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の蓄光成形体によれば、蓄光体の表面よりも上側に、光を集光するレンズを配する構成としたことにより、蓄光成形体へ照射される光を集光して蓄光体へ照射される光の照度を高めることができるため、蓄光体からの発光輝度を高めることができる。したがって、本発明の蓄光成形体によれば、照射される光が弱い場合でも、高い発光輝度を示す蓄光成形体を提供することが可能となる。
また、本発明の蓄光成形体の製造方法によれば、光を集光するレンズを、表面層と一体に成形することにより、照射される光が弱い場合でも、高い発光輝度を示す蓄光成形体を、安価で容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１の実施形態の蓄光成形体の一例を示す概略断面図である。
【図２】本発明の第２の実施形態の蓄光成形体の一例を示す概略断面図である。
【図３】図３（ａ）は本発明の第２の実施形態の蓄光成形体の他の例を示す概略断面図であり、図３（ｂ）は蓄光体と樹脂シートの積層に粘接着材を用いた第２の実施形態の蓄光成形体の概略断面図であり、図３（ｃ）は図３（ａ）にさらに焦点調整層が設けられた蓄光成形体の概略断面図であり、図３（ｄ）は図３（ｃ）にさらに隠蔽層が設けられた蓄光成形体の概略断面図である。
【図４】図５に示す樹脂シートを形成するための転写型の一例を示す平面図および断面図である。
【図５】表面層の一方の面上に半球状の凸部が複数形成された樹脂シートの一例を示す概略断面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態の蓄光成形体の製造工程の一例を示した工程図である。
【図７】本発明の第２の実施形態の蓄光成形体の製造方法の他の例を示した工程図である。
【図８】実施例２の転写型の部分拡大写真である。
【図９】実施例２の蓄光成形体の部分拡大写真である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明について、図面を参照して詳細に説明する。
なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。
【００１０】
本発明の蓄光成形体は、蓄光材を含む成形体からなる蓄光体と、表面層とを備え、前記表面層の内部または一方の面上の少なくともどちらかに光を集光するレンズを配したことを特徴とする。
【００１１】
＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態の蓄光成形体Ｍ１の一例を示す概略断面図である。
本実施形態の蓄光成形体Ｍ１は、蓄光体２１上に、透明球状体１２を含む表面層１１が積層された構造となっている。
【００１２】
蓄光体２１は、蓄光体用樹脂と硬化剤と蓄光材とを含んでなる蓄光体樹脂組成物を硬化させることにより得られる。
蓄光体用樹脂としては、蓄光材を配合した成形体の製造に用いられるものを使用することができ、熱硬化性樹脂が好ましく、例えば、透明又は半透明の不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ジアクリルフタレート樹脂、シリコン樹脂等が挙げられ、１種または２種以上を併用して使用することができる。
ここで、本明細書において、「透明」とは、可視光線透過性が７０％以上であることを意味する。また、「半透明」とは、可視光透過性が５％以上７０％未満であることを意味する。樹脂膜厚により可視光線透過性は変化するため、目的の樹脂膜厚において前記条件を満たすものを指す。
【００１３】
蓄光材としては、燐光特性を有する物質を用いた材料であって、太陽光や人工光等の光線を吸収蓄積し、その蓄積した光を放出するものである。蓄光材の例としては、蓄光顔料単体からなる蓄光材、蓄光顔料の表面にガラスや樹脂等を被覆したビーズ状の蓄光材、前記蓄光顔料単体からなる蓄光材とビーズ状の蓄光材とが混合された蓄光材、熱硬化性樹脂に蓄光顔料を配合して硬化させたものを粉砕したもの等、蓄光顔料が配合された物質が挙げられる。
【００１４】
蓄光顔料は、硫黄系の蓄光顔料と、酸化物形の蓄光顔料に大別される。
硫黄系の蓄光顔料としては、例えば、硫化カルシウム／ビスマス系（ＣａＳ／Ｂｉ）、硫化カルシウム・ストロンチウム／ビスマス系（（Ｃａ，Ｓｒ）Ｓ／Ｂｉ）、硫化亜鉛／銅系（ＺｎＳ／Ｃｕ）、硫化亜鉛・カドミウム／銅系（（Ｚｎ，Ｃｄ）Ｓ／Ｃｕ）が挙げられる。
酸化物系の蓄光顔料としては、例えば、アルミナ、酸化ストロンチウム、酸化バリウム、酸化カルシウム、酸化セリウム等の金属酸化物と、Ｅｕ（ユウロピウム）、Ｄｙ（ディスプロシウム）、Ｌｕ（ルテチウム）、Ｔｂ（テルビニウム）等の希土類元素との混合物を焼成してなるものが挙げられる。
蓄光顔料としては、環境面に加え、蓄光輝度及び蓄光時間等の蓄光性能に優れている点から、酸化物系が好ましい。
【００１５】
また、蓄光材は、その表面がシランカップリング剤等により表面処理されていてもよい。シランカップリング剤で表面処理することにより、蓄光体を形成する際に、蓄光体用樹脂への接着性が向上する。シランカップリング剤は、蓄光材表面を処理するタイプと、熱硬化性樹脂等の蓄光体用樹脂に蓄光材と共に配合しておくタイプとがあり、どちらでも使用できる。
【００１６】
蓄光材の形状は、特に限定されるものではないが、球形であることが好ましい。
蓄光材の平均粒径は、１μｍ〜１０００μｍが好ましく、１０μｍ〜５００μｍがより好ましい。蓄光材の平均粒径が１μｍ以上であれば、充分な燐光輝度が得られやすい。また、蓄光材の平均粒径が１０００μｍ以下であれば、蓄光材を蓄光体用樹脂に分散、混合する際に、蓄光材が破損する等の取り扱い上の問題が生じることを抑制しやすい。ここで、蓄光材の平均粒径とは、各々の蓄光材の最長径の数平均を意味する。
【００１７】
蓄光材の具体例としては、特開平７−１１２５０号公報に記載の蓄光顔料（根本特殊化学社製）、特開平８−７３８４５号公報に記載の蓄光顔料（日亜化学工業社製）等の蓄光顔料単体の蓄光材、特開２００７−１２６８５号公報に記載の蓄光顔料の表面が被覆された蓄光材（エム・ケー・ケー社製）等が挙げられる。
【００１８】
蓄光体樹脂組成物における蓄光材の配合量は、蓄光体用樹脂１００質量部に対して５〜１０００質量部が好ましく、１０〜５００質量部がより好ましい。蓄光材の配合量が５質量部以上であれば、充分な燐光輝度が得られやすい。また、蓄光材の配合量が１０００質量部以下であれば、特に平均粒径１００μｍ以下の蓄光材を配合する場合に、蓄光体樹脂組成物の粘度が高くなることで、当該樹脂組成物中に含まれている気泡を除去するのが困難になることを抑制しやすい。蓄光材を配合した蓄光体樹脂組成物の樹脂粘度は、蓄光材の平均粒径が大きいほど低くなる。これは、蓄光材の平均粒径が大きいほど、蓄光体用樹脂に接する蓄光材の表面積が小さくなるためである。
【００１９】
硬化剤としては、熱硬化性樹脂の硬化反応に通常用いられる硬化剤を用いることができ、熱分解型の有機過酸化物が好ましい。
有機過酸化物としては、ケトンパーオキサイド類、パーオキシケタール類、ハイドロパーオキサイド類、ジアルキルパーオキサイド類、ジアシルパーオキサイド類、パーオキシジカーボネート類、ジアルキルパーオキシジカーボネート類、パーオキシエステル類、その他のパーオキサイド類の使用が可能であり、１種または２種以上を併用して使用することができる。有機過酸化物の具体例としては、例えば、商品名「パーロイルＴＣＰ」、「パーブチルＥ」、「パーメックＮ」（以上、日油社製）等が挙げられる。
【００２０】
蓄光体樹脂組成物における硬化剤の配合量は、熱硬化性樹脂等の蓄光体用樹脂１００質量部に対して０．１〜５．０質量部であることが好ましく、０．２〜３．０質量部であることがより好ましい。硬化剤の配合量が０．１質量部以上であれば、加熱等による硬化後の成形品中に未反応の蓄光体用樹脂が残存することを抑制しやすい。また、硬化剤の配合量が５．０質量部以下であれば、加熱等による硬化後の成形品中に未反応の硬化剤が残存して物性が低下することを抑制しやすい。
【００２１】
また、蓄光体２１には、充填剤を配合してもよい。充填剤としては、例えば、ガラスビーズ、シリカ、硫酸バリウム等が挙げられる。充填剤は、蓄光体中の蓄光材に到達する光量が多くなる点から、透明なものが好ましい。
充填剤の配合量は、上述した蓄光体用樹脂に対する蓄光材の好ましい配合量の上限値から、実際に配合する蓄光材の量を差し引いた減量体積分に相当する量が好ましい。例えば、蓄光体用樹脂に配合する蓄光材を２５０質量部とする場合、５０質量部の蓄光材が有する体積と同等の体積を有する充填剤量を配合することが好ましい。
このように、蓄光体用樹脂の比率を低下させすぎないように充填剤を配合することにより、硬化収縮によって成形品に変形や割れが生じることを抑制しやすくなる。
【００２２】
さらに、蓄光体２１を形成する蓄光体樹脂組成物には、硬化促進剤、溶剤、界面活性剤などによる離型剤および樹脂中の気泡を除去する消泡剤などの、通常熱硬化性樹脂組成物に添加することの出来る材料を適宜添加することが可能である。硬化促進剤を添加した場合には、熱硬化性樹脂等の蓄光体用樹脂を硬化させる際に、室温でも硬化反応を行うことが可能である。
【００２３】
蓄光体２１の厚さは、特に制限されるものではないが、０．０１〜２０ｍｍが好ましい。蓄光体２１の厚みが０．０１ｍｍ未満であると、蓄光成形体Ｍ１の蓄光性が不十分となる可能性がある。また、蓄光体２１の厚みが２０ｍｍを超えると、蓄光成形体Ｍ１に照射された光が、蓄光体２１の内部まで十分に透過しなくなる可能性がある。
【００２４】
表面層１１は、表面層用樹脂と硬化剤と透明球状体１２とを含んでなる表面層樹脂組成物を硬化させることにより得られる。
表面層樹脂組成物に含まれる表面層用樹脂としては、熱硬化性樹脂が好ましく、上述した蓄光体樹脂組成物に含まれる蓄光体用樹脂である熱硬化性樹脂と同様のものが挙げられる。
本発明においては、表面層用樹脂と蓄光体用樹脂は、同様のものを用いることができるが、蓄光体用樹脂と表面層用樹脂の屈折率の差を０．０３以上とすることが好ましい。この様に屈折率の異なる樹脂を用いることにより、形成される蓄光体２１と表面層１１との屈折率の差も０．０３以上とすることができ、この屈折率の差により蓄光成形体Ｍ１に照射される光を蓄光体２１に集光させるレンズ機能を発現させることができる。
なお、本明細書および特許請求の範囲において、「蓄光体用樹脂の屈折率」とは蓄光体の形成に用いられる蓄光体用樹脂の完全硬化後の屈折率（ｎＤ）を意味し、同様に、「表面層用樹脂の屈折率」とは表面層の形成に用いられる表面層用樹脂の完全硬化後の屈折率（ｎＤ）を意味する。
【００２５】
蓄光体用樹脂の屈折率としては、１．４５〜１．５７とすることが好ましく、１．４８〜１．５４とすることがより好ましい。
表面層用樹脂の屈折率は、１．４８〜１．６０とすることが好ましく、１．５１〜１．５７とすることがより好ましい。
このような範囲の屈折率であって、かつ、蓄光体用樹脂の屈折率と表面層用樹脂の屈折率の差が０．０３以上となるように、蓄光体用樹脂および表面層用樹脂を選択することにより、蓄光成形体Ｍ１に照射される光を、効率よく集光して、蓄光体２１に照射される光量を高めることができる。
また、蓄光体用樹脂と表面層用樹脂の屈折率の高低は、前述した例に限定されるものではなく、その屈折率の差が０．０３以上とされていれば、蓄光体用樹脂の屈折率の方が高く、すなわち、前述した各樹脂の屈折率の値の範囲が逆となっていてもよい。
表面層樹脂組成物に含まれる硬化剤としては、上述した蓄光体樹脂組成物に含まれる硬化剤と同様のものが挙げられ、その配合量も上記表面層樹脂組成物と同様に設定することが好ましい。
【００２６】
透明球状体１２としては、透明なガラスまたは樹脂よりなる球状体であって、表面層樹脂組成物への配合後も透明性を損なわず、熱硬化性樹脂に不溶のものが好ましい。ここでいう球状体とは、紫外線及び可視光線を集光する機能がある形状を指し、一般的な球体形状および凸レンズ形状をさす。
透明球状体１２である透明樹脂よりなる球状体の樹脂としては、アクリル樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。
透明球状体１２の直径は、表面層１１の厚みの１０〜３００％とすることが好ましく、５０〜２００％とすることがさらに好ましい。透明球状体１２の直径が、表面層１１の厚さの３００％の場合には、透明球状体１２の３分の２が表面層１１から外面に飛び出す。このように透明球状体１２を表面層１１の外面に露出させる事により、良好な集光性のレンズ機能が発現する。透明球状体１２の直径が、表面層１１の厚さの３００％を超えてしまうと、表面層１１に固着しにくくなる虞がある。２００％とすると透明球状体１２の半分が表面層１１より外面に飛び出し略半球状の凸レンズとなり、良好なレンズ機能が発現するため好ましい。
透明球状体１２の直径を、上記のような範囲とすることにより、蓄光成形体Ｍ１に照射された光を集光して、蓄光体に照射される光量を、周囲環境よりも高くすることができる。
【００２７】
表面層樹脂組成物における透明球状体１２の配合量は、表面層用樹脂に対して１０〜３００ｖｏｌ％が好ましく、５０〜２００ｖｏｌ％がより好ましい。このような配合量とすることにより、レンズの集光機能が調節され、輝度が制御可能となる。また、樹脂との粘度や収縮率に肉厚のばらつきや樹脂層の割れなどの悪い影響を及ぼさないので成形作業性が向上するので好ましい。
透明球状体１２の直径が、表面層１１の厚さよりも大きい場合には、透明球状体１２の一部が表面層１１に埋没されていない状態となる。このような場合、透明球状体１２は、表面層１１の一方の側の面上に露出して設けられていてもよく、また、表面層１１の両側の面に露出して設けられていてもよい。
表面層１１における透明球状体１２の配置については、平面的に密に配列されていてもよく、ランダムに配列されていてもよい。
【００２８】
さらに、表面層１１を形成する表面層樹脂組成物には、上述した蓄光体樹脂組成物と同様に、硬化促進剤、溶剤、界面活性剤などによる離型剤および樹脂中の気泡を除去する消泡剤、充填材などの、通常熱硬化性樹脂組成物に添加することの出来る材料を適宜添加することが可能である。硬化促進剤を添加した場合には、熱硬化性樹脂等の蓄光体用樹脂を硬化させる際に、室温でも硬化反応を行うことが可能である。
【００２９】
表面層１１の厚みは、特に制限されるものではないが、０．１〜３．０ｍｍが好ましく、０．２〜２．０ｍｍがより好ましい。表面層１１の厚みが０．１ｍｍ未満であると、硬化が進みにくく蓄光層を積層したばあい、表面層が膨潤し型から剥がれてしまい、表面層が蓄光層から脱落となる可能性がある。また、表面層１１の厚みが３．０ｍｍを超えると、透明度が下がり、蓄光層へ光が到達しなくなり結果、蓄光層の輝度が低下となる可能性がある。
【００３０】
本実施形態の蓄光成形体の製造方法について説明する。
まず、ベースとなる板やフィルム上へ、未硬化の表面層樹脂組成物を塗布する。
ベースとなる板やフィルムとしては、表面が滑らかな平板状のものが好ましい。また、ベースとなる板やフィルムの表面には、成形物の剥離を容易にするために離型剤を用いることが好ましい。離型剤としては、特に制限されるものではなく、油脂を主成分とするワックス等、従来公知のものを用いることができる。
ベースとなる板やフィルム上へ、未硬化の表面層樹脂組成物を塗工する方法としては、所定の厚さで均一に塗工できる方法であれば特に制限されるものではなく、ナイフコーター、バーコーター、ロールコーター、スプレーコーター、刷毛塗り、ディップコート、流し込みなど従来公知の塗工方法が挙げられる。
【００３１】
次に、ベースとなる板やフィルム上へ、フィルム状に塗工した表面層樹脂組成物を硬化させた後、成形された硬化物をベースとなる板やフィルムより剥離することにより、透明球状体１２が表面層１１に含有された樹脂シートを作製する。
表面層樹脂組成物を加熱、硬化させる際の加熱温度としては、４０〜１４０℃とすることが好ましく、５０〜８０℃とすることがより好ましい。
表面層樹脂組成物を加熱、硬化する際の加熱時間は、使用する樹脂や硬化剤の種類や配合量、または硬化促進剤等の添加剤の配合量などによっても変化するが、例えば、６０ 〜７０℃において４０〜６０分間加熱することにより、表面層樹脂組成物を硬化させることができる。
なお、表面層樹脂組成物が硬化促進剤を含有する場合には、加熱を行わずに室温にて硬化反応を行うことも可能である。また、表面層用樹脂としてシリコン樹脂を使用する場合においても、シリコン樹脂は空気中の水分と反応して硬化するので、加熱を行わずに室温にて硬化反応を行うことも可能である。
【００３２】
続いて、得られた透明球状体１２を含む表面層１１（以下、「樹脂シート１１」ということがある。）を、蓄光体２１の上に積層させる。樹脂シート１１を蓄光体２１上に積層させる方法としては、次の方法が挙げられる。
方法（１）：樹脂シート１１の上に囲い枠を設けて、この枠内に未硬化の蓄光体樹脂組成物を注型したものを、加熱などにより硬化させた後、当該囲い枠を除去する方法。
方法（２）：予め蓄光体樹脂組成物を加熱などにより硬化させて成形した蓄光体２１と、樹脂シート１１を、接着剤や粘着剤等により固定する方法。ここで、蓄光層樹脂組成物を硬化させる方法としては、上述した表面層樹脂組成物を硬化させる方法と同様の方法が挙げられる。
【００３３】
上記方法（１）の場合、樹脂シート１１上に囲い枠を設ける方法として特に制限されるものではなく、例えば、４本の角棒を組み合わせて四角形の囲い枠とする方法等が挙げられる。
上記方法（２）の場合、予め蓄光体２１を成形する方法としては、例えば、金属製やシリコン樹脂製、熱硬化性樹脂製などの型に蓄光体樹脂組成物を注型したものを、加熱などにより硬化させる方法や、上記樹脂シート１１と同様に、ベースとなる板やフィルム上に蓄光体樹脂組成物を塗工して、加熱などにより硬化させる方法等が挙げられる。上記方法（２）において、樹脂シート１１と蓄光体２１を固定する接着剤や粘着剤としては、特に限定されるものではなく、従来公知の接着剤や粘着剤を使用することができる。接着剤や粘着剤を使用する場合、その膜厚が厚くなると、蓄光成形体Ｍ１の光透過特性、集光特性に影響を与えるため、接着剤や粘着剤の膜厚は薄くする方が好ましく、例えば、１００μｍ以下とすることが好ましい。また、樹脂シート１１および蓄光体２１の周辺に近い領域のみに接着剤や粘着剤を設けて固定する場合、蓄光成形体Ｍ１の光透過特性、集光特性に対する接着剤や粘着剤の影響が及ばないようにすることができるので好ましい。なお、蓄光体２１と表面層１１とを固定する方法は、蓄光体２１への光の遮蔽が無い方法であれば、従来公知の方法を用いることができる。
【００３４】
このようにして樹脂シート１１と蓄光体２１を積層した後、この積層体を所望の形状に裁断することにより、成形構造体Ｍ１を得ることができる。
【００３５】
また、本実施形態の蓄光成形体は、上記の構成に加えて、蓄光体２１の表面層１１とは反対側の面に隠蔽層が設けられている構成とすることもできる。隠蔽層は、白色とすることが好ましい。白色とすることにより、蓄光成形体Ｍ１において、蓄光体２１の蓄光材からの燐光を反射させて燐光輝度をさらに向上させることが可能となる。
蓄光体２１の一方の面上に隠蔽層を形成する方法は、例えば、塗布やコーター等により形成する方法、所望の色を転写できる転写フィルムを用いて転写する方法等が挙げられる。
【００３６】
さらに、本実施形態の蓄光成形体は、補強材が設けられている構成とすることもできる。補強材を設けることにより、蓄光成形体Ｍ１の強度を向上させることができる。なお、補強材を設ける場合、補強材よりも上側（蓄光成形体Ｍ１の光が照射される側）に隠蔽層を設けたり、補強材自体を隠蔽層としても良い。補強材としては、金属板、木板、金属枠、樹脂製板、などを公知の方法で接着する方法のほか、白色の不飽和ポリエステル樹脂に硬化剤を適宜配合しガラス繊維からなるマット状の強化材などを蓄光層に重ね含浸、硬化させることもできる。
【００３７】
本実施形態の蓄光成形体は、その表面または裏面に文字や絵などの模様が施されていてもよい。模様を施す方法については、特に限定されず、所望の模様を転写できる転写フィルムを用いて転写する方法、スクリーン印刷版によりインクを印刷する方法、インクジェット印刷機により印刷する方法等が挙げられる。模様を形成するインキの組成については特に限定されず、用途に応じて任意に選択、調製することができる。
本実施形態の蓄光成形体は、通常蓄光成形体に用いられる層や材料を含む構成とすることも可能である。また、裏面にレンズ層を配置し光が反対面からあたる構成としてもよい。
【００３８】
本実施形態の蓄光成形体は、蓄光体２１の上に、光を集光させるレンズである透明球状体１２を含む表面層１１を積層させた構成とすることにより、蓄光成形体Ｍ１に照射された光を透明球状体１２により集光し、蓄光体２１の蓄光材に照射される光量を効果的に高めることができる。これにより、蓄光材が吸収蓄積することのできる光量を、周囲環境の光量よりも高くすることができるため、蓄光体から発せられる燐光輝度を向上させることができる。したがって、本発明によれば、弱い光を照射された場合にも、高い燐光輝度を示す蓄光成形体を提供することが可能となる。
また、本実施形態の蓄光成形体の製造方法によれば、光を集光するレンズを表面層に含有させたので、弱い光を照射された場合にも、高い燐光輝度を示す蓄光成形体を、安価で容易に製造することができる。
【００３９】
＜第２の実施形態＞
第２の実施形態の蓄光成形体およびその製造方法について詳細に説明する。
図２は、本発明の第２の実施形態の蓄光成形体Ｍ２の一例を示す概略断面図である。
以下、上記第１の実施形態と同一の構成要素には、同一の符号を付して説明を省略する。
本実施形態の蓄光成形体Ｍ２は、表面に半球状の凸部１３を複数個有する表面層１１が、蓄光体２１上に積層された構造となっている。
【００４０】
蓄光体２１は、蓄光体用樹脂と硬化剤と蓄光材とを含んでなる蓄光体樹脂組成物を硬化させることにより得られ、蓄光体樹脂組成物としては、上記第１の実施形態と同様の構成および配合量のものが挙げられる。蓄光体２１の厚さは、上記第１の実施形態と同様の厚さとすることが好ましい。
表面層１１および凸部１３は、表面層用樹脂と硬化剤とを含む表面層樹脂組成物を硬化させることにより得られ、表面層樹脂組成物としては、上記第１の実施形態の表面層樹脂組成物の構成より透明球状体１２を除いた以外は、その他の構成および配合は同一である。表面層１１と凸部１３は、一体化して形成されている。表面層１１の厚さ（凸部３を含まない）は、上記第１の実施形態と同様の厚さとすることが好ましい。
【００４１】
本実施形態においても、上記第１の実施形態と同様に、表面層用樹脂と蓄光体用樹脂は、同様のものを用いることができるが、蓄光体用樹脂と表面層用樹脂の硬化後の屈折率の差を０．０３以上とすることが好ましい。この様に屈折率の異なる樹脂を用いることにより、形成される蓄光体２１と表面層１１との屈折率の差も０．０３以上とすることができ、この屈折率の差により蓄光成形体Ｍ２に照射される光を蓄光体２１に集光させるレンズ機能を発現させることができる。
【００４２】
蓄光体用樹脂の屈折率としては、１．４５〜１．５７とすることが好ましく、１．４８〜１．５４とすることがより好ましい。
表面層用樹脂の屈折率は、１．４８〜１．６０とすることが好ましく、１．５１〜１．５７とすることがより好ましい。
このような範囲の屈折率であって、かつ、蓄光体用樹脂の屈折率と表面層用樹脂の屈折率の差が０．０３以上となるように、蓄光体用樹脂および表面層用樹脂を選択することにより、凸部１３は光を集光するレンズとして機能し、蓄光成形体Ｍ２に照射される光を、効率よく集光して、蓄光体２１に照射される光量を高めることができる。
また、蓄光体用樹脂と表面層用樹脂の屈折率の高低は、前述した例に限定されるものではなく、その屈折率の差が０．０３以上とされていれば、蓄光体用樹脂の屈折率の方が高く、すなわち、前述した各樹脂の屈折率の値の範囲が逆となっていてもよい。
表面層樹脂組成物に含まれる硬化剤としては、上述した蓄光体樹脂組成物に含まれる硬化剤と同様のものが挙げられ、その配合量も上記表面層樹脂組成物と同様に設定することが好ましい。
【００４３】
凸部１３は半球状であり、その直径は０．４〜３．０ｍｍであることが好ましく、０．６〜１．６ｍｍであることがより好ましい。また、凸部１３の高さは０．０５〜０．５ｍｍであることが好ましく、０．１〜０．３ｍｍであることがより好ましい。ここで、「半球状」とは、半球に近い形状も含むものであり、凸部１３の直径は凸部１３の高さの２倍と必ずしも一致していなくてもよい。
【００４４】
凸部１３は、その配列について特に制限されるものではなく、格子状、千鳥状に所定のピッチで複数並べて配置されていてもよく、ランダムに配置されていてもよい。平面部を少なくするために、直径の異なる大と小の半球状の凸部が組み合わされていてもよい。
【００４５】
本実施形態の蓄光成形体の製造方法としては、表面層樹脂組成物１１ａを、平板またはフィルムよりなる基材と、所望の凸部１３の反転形状の凹部が複数形成された転写型との間に配して加熱などにより硬化させて、凸部１３が一体形成された表面層１１である樹脂シートＮ１（図５）を形成し、この樹脂シート１１を蓄光体２１と積層させる方法が好ましい。
表面層樹脂組成物１１ａを加熱、硬化させる際の加熱温度としては、４０〜１４０℃とすることが好ましく、５０〜８０℃とすることがより好ましい。
表面層樹脂組成物１１ａを加熱、硬化する際の加熱時間は、使用する樹脂や硬化剤の種類や配合量、または硬化促進剤等の添加剤の配合量などによっても変化するが、例えば、６０〜７０℃において４０〜６０分間加熱することにより、表面層樹脂組成物を硬化させることができる。
なお、表面層樹脂組成物１１ａが硬化促進剤を含有する場合には、加熱を行わずに室温にて硬化反応を行うことも可能である。また、表面層用樹脂としてシリコン樹脂を使用する場合においても、シリコン樹脂は空気中の水分と反応して硬化するので、加熱を行わずに室温にて硬化反応を行うことも可能である。
【００４６】
上記方法としては、例えば、図６に示す工程を有する製造方法が挙げられる。
図６に示す製造方法では、樹脂シートＮ１の製造工程として、まず、表面に所望の凸部１３の反転形状の凹部が複数個形成された転写型５３の上に、未硬化の表面層樹脂組成物１１ａを載置し、さらにこの上に加工基材であるフィルム５４を載せて、ローラー５５によりフィルム５４を押し当てて、表面層樹脂組成物１１ａを押し広げる（図６（ａ））。ついで、シート状に押し広げられた表面層樹脂組成物１１ａを、転写型５３とフィルム５４とで挟まれた状態のまま、加熱などにより硬化する（図６（ｂ））。硬化後のシート状物より転写型５３およびフィルム５４を剥離することにより、表面に複数の凸部１３が形成された表面層１１（樹脂シートＮ１）を製造する（図６（ｃ）、（ｄ））。次に、得られた樹脂シートＮ１の凸部１３が形成されていない面に、蓄光体２１を積層させる。
【００４７】
加工基材であるフィルム５４を構成するフィルムとしては、耐熱性、剥離性を有し、かつ表面層樹脂組成物１１ａに不溶であれば特に制限はなく、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン、ポリエステル、フッ素系フィルム等のプラスチックフィルム、アルミ箔等の金属箔を単体または他のフィルムと張り合わせたもの、紙又はプラスチック等の表面に剥離性のある樹脂を塗布したもの等が挙げられる。
フィルム５４の厚さは、表面層樹脂組成物１１ａ表面を均一に延伸するために２５〜２００μｍ程度であることが好ましい。フィルム５４の厚さが２５μｍ未満の場合は、ローラー５５による表面層樹脂組成物１１ａの延伸時にフィルム５４がしわになりやすく、また、フィルム５４の取り扱いが難しくなる場合がある。フィルム５４の厚さが２００μｍを超える場合には、フィルム５４の剛性が高く、延伸時にローラー５４による載苛部分に加わる力が分散される為、延伸速度を下げる必要が生じ、延伸に時間がかかる場合がある。
フィルム５４を押圧する方法は、表面層樹脂組成物１１ａを転写型５３及びフィルム５４全体に亘って均一に延伸できればよく、上記ローラーを使用する方法に制限されるものではない。
【００４８】
図４は転写型５３の一例である転写型５０を示す平面図および断面図である。
転写型５０は基材５１の一方の面に複数の凹部５２が形成されている。凹部５２の形状は、所望の凸部１３の反転形状となっており、すなわち、半球状である。凹部５２の開口部の径は０．４〜３．０ｍｍであることが好ましく、０．６〜１．６ｍｍであることがより好ましい。また、凹部５２の最深部の深さは０．０５〜０．５ｍｍであることが好ましく、０．１〜０．３ｍｍであることがより好ましい。
凹部５２の配列については、図４に示すように密に整列配置されるものに制限されるものではなく、所望の凸部１３の配列に応じて、適宜、所定のピッチで複数並べて配置されていてもよく、ランダムに配置されていてもよい。また、平面部を少なくするために、開口部の径および深さの異なる大と小の凹部が組み合わされていてもよい。
【００４９】
転写型５０の加工方法は特に限定されず、例えば、放電加工機で凹部を切削する方法、レーザー光で溶融する方法等により凹部５２を加工することができる。
転写型５３の基材５１の素材としては、耐熱性を有し、かつ表面層樹脂組成物１１ａに不溶であれば特に制限はなく、ステンレス等の金属や、上記フィルム５４で挙げた材料等を使用することができる。また、転写型５３の表面には、硬化により成形された樹脂シート１１の剥離を容易にするために離型剤を用いることが好ましい。離型剤としては、上記第１の実施形態で挙げたものと同じものが挙げられる。
【００５０】
樹脂シートＮ１の製造工程において、転写型５３へ表面層樹脂組成物１１ａを載置する方法はとくに制限されず、塊状に載置してもよく、延伸させながら載置してもよい。
図６（ａ）に示す方法では、フィルム５４を押し当てながら表面層樹脂組成物１１ａを押し広げていくことにより、表面層樹脂組成物１１ａに含まれている気泡、および、表面層樹脂組成物１１ａと転写型５３の凹部との間の気泡を除くことができる。これにより、硬化時のピンホール等の発生を低減することができる。
特に、図６（ａ）に示すように、転写型５３およびフィルム５４の一方の端部から、表面層樹脂組成物１１ａを一方向に押し広げていく方法が、簡便かつ高効率に気泡の除去が行えるために好ましい。表面層樹脂組成物１１ａを押し広げる方法は、転写型５３の中央部に表面層樹脂組成物１１ａを載置し、該樹脂組成物の中央部から放射状に複数回にわたって押し広げる方法であってもよい。
【００５１】
上記方法では、押圧力や表面層樹脂組成物１１ａの粘度、押し広げる速度等を調節することにより、樹脂シートＮ１の表面層１１の厚みを容易に調整することができる。
表面層１１の厚みは、特に制限されるものではないが、０．１〜３．０ｍｍが好ましく、０．２〜２．０ｍｍがより好ましい。表面層１１の厚みが０．１ｍｍ未満であると、硬化が進みにくく、強度が低く型から剥離するときに破損となる可能性がある。また、表面層１１の厚みが２．０ｍｍを超えると、透明度が不足し蓄光層の輝度が発現しなくなる可能性がある。
凸部１３の直径は、表面層１１の厚みに対して、１０〜６００％であることが好ましく、５０〜４００％であることがより好ましい。このような範囲の厚みとすることにより、凸部１３の集光レンズ機能が高めることができる。
【００５２】
転写型５３とフィルム５４に挟まれた状態の表面層樹脂組成物１１ａ（図６（ｂ））を、加熱などにより硬化させる際の、硬化温度、硬化時間等の条件としては、上記第１の実施形態と同様とすることができる。なお、表面層樹脂組成物１１ａが硬化促進剤を含有する場合には、加熱を行わずに室温にて硬化反応を行うことも可能である。また、表面層用樹脂としてシリコン樹脂を使用する場合においても、シリコン樹脂は空気中の水分と反応して硬化するので、加熱を行わずに室温にて硬化反応を行うことも可能である。
硬化後に、転写型５３およびフィルム５４を剥離した樹脂シートＮ１の、凸部１３が形成されていない面に蓄光体２１を積層させる方法としては、上記第１の実施形態と同じ方法が挙げられ、図６（ｅ）に示すように接着剤や粘着剤等（粘接着剤３１）により固定して積層してもよいし、樹脂シートＮ１の凸部１３が形成されていない面上に囲い枠を設けて、この枠内に蓄光体樹脂組成物を注型して、加熱などにより硬化させて当該囲い枠を除去することにより積層してもよい。
このようにして樹脂シートＮ１と蓄光体２１を積層した後、この積層体を所望の形状に裁断することにより、成形構造体Ｍ２（粘接着材３１を用いる場合には、成形構造体Ｍ４）を得ることができる。
【００５３】
本実施形態において、樹脂シートＮ１を製造する方法としては、図７に示すように、加工基材５６の上に未硬化の表面層樹脂組成物１１ｂを載置し、さらにこの上に、表面に所望の凸部１３の反転形状の凹部が複数個形成された転写型５７を載せて、ローラー５５により転写型５７を押し当てて、表面層樹脂組成物１１ｂを押し広げる（図７（ａ））ことによって、図７（ｂ）に示すように、シート状に押し広げられた表面層樹脂組成物１１ｂを加熱などにより硬化させて製造してもよい。このように、表面層樹脂組成物１１ｂの上に転写型５７を配置する方法の場合、転写型５７の基材としては、上述した転写型５０の基材５１において挙げた材料の中で、金属など折り曲げができない材料以外のものを使用することができる。また、加工基材５６としては、上記フィルム５４で挙げた材料に加えて、ステンレス板等の材料も使用することができる。
【００５４】
本実施形態において、図３（ａ）に示す蓄光成形体Ｍ３のように、蓄光体２１に樹脂シートＮ１が、凸部１３が形成された側を下にして積層されていてもよい。蓄光成形体Ｍ３の製造方法としては、樹脂シートＮ１の凸部１３が形成された面上に囲い枠等を設けて、蓄光体樹脂組成物を注型し、加熱などにより硬化する方法等が挙げられる。
【００５５】
また、本実施形態において、図３（ｃ）に示す蓄光成形体Ｍ５のように、蓄光体２１の上に焦点調整層４１を積層し、さらに、焦点調整層４１の上に、樹脂シートＮ１が凸部１３が形成された側を下にし、かつ、凸部１３が焦点調整層４１に埋没されるように積層されていてもよい。
焦点調整層４１は、焦点調整層用樹脂と硬化剤とを含んでなる焦点形成層樹脂組成物を加熱硬化することにより形成される。焦点形成層樹脂組成物に含有される焦点調整層用樹脂としては、熱硬化性樹脂が好ましく、上記表面層樹脂組成物１１ａに含有される表面層用樹脂である熱硬化性樹脂と同じものが挙げられる。焦点調整層樹脂組成物に含有される硬化剤とその配合量としては、上記表面層樹脂組成物１１ａに含有される硬化剤とその配合量と同じものが挙げられる。
【００５６】
焦点形成層４１を樹脂シートＮ１と蓄光体２１の間に設けて、蓄光成形体Ｍ５を製造する方法としては、図７（ｃ）〜（ｆ）に示す方法等が挙げられる。表面層樹脂組成物１１ｂを加熱などにより硬化して得られた硬化物から、転写型５５を剥離する。次に、表面層１１の凸部１３が形成された面上に、囲い枠を設けて焦点調整層樹脂組成物を注型し、加熱などにより硬化させる。囲い枠は、第１の実施形態で述べたものと同じ構成のものを使用することができる。焦点調整層樹脂組成物を加熱などにより硬化させる際の、加熱温度、加熱時間については、上記表面層樹脂組成物の加熱硬化条件と同じ範囲とすることができる。硬化終了後、囲い枠を除去することにより、樹脂シートＮ１の凸部１３が形成されている面上に、焦点調整層４１を形成することができる。そして、形成した焦点調整層４１の上に、上述した蓄光体２１の積層方法と同様の方法により、蓄光体２１を積層する。さらに、この積層体より加工基材５６を剥離し、所望の形状に裁断することにより、蓄光成形体Ｍ５を製造することができる。
焦点調整層４１の厚さは、０〜２ｍｍが好ましく、０〜１．０ｍｍがより好ましい。また、焦点調整層４１の屈折率は、１．４５〜１．５７とすることが好ましく、１．４８ 〜１．５４とすることがより好ましい。このような厚さおよび屈折率の焦点調整層４１を備える構成とすることにより、凸部１３により集光された光を、より効果的に蓄光体２１へと照射させることができる。
なお、蓄光成形体Ｍ５において、凸部１３が最表面になるように積層することも可能である。
【００５７】
また、本実施形態の蓄光成形体は、上記第１の実施形態と同様に、上述した構成に加えて、蓄光体２１の表面層１１側とは反対側の面に隠蔽層が設けられている構成とすることもできる。隠蔽層は、白色とすることが好ましい。白色とすることにより、蓄光成形体において、蓄光体２１の蓄光材からの燐光を反射させて燐光輝度をさらに向上させることが可能となる。隠蔽層５１を設けた構成の蓄光成形体としては、例えば、図３（ｄ）に示す構成の蓄光成形体Ｍ６等が挙げられるが、本発明はこの構成に限定されるものではない。蓄光体２１の一方の面上に隠蔽層を形成する方法は、前記と同じ方法が挙げられる。
【００５８】
さらに、本実施形態の蓄光成形体は、補強材が設けられている構成とすることもできる。補強材を設けることにより、蓄光成形体Ｍ１の強度を向上させることができる。なお、補強材を設ける場合、補強材よりも上側（蓄光成形体Ｍ２〜Ｍ６の光が照射される側）に隠蔽層を設けたり、補強材自体を隠蔽層としても良い。補強材としては、金属板、木板、金属枠、などを公知の方法で接着する方法のほか、白色の不飽和ポリエステル樹脂に硬化剤を適宜配合しガラス繊維からなるマット状の強化材などを蓄光層に重ね含浸、硬化させることもできる。
【００５９】
本実施形態の蓄光成形体は、その表面または裏面に文字や絵などの模様が施されていてもよい。模様を施す方法については、前記と同じものが挙げられる。また、本実施形態の蓄光成形体は、通常蓄光成形体に用いられる層や材料を含む構成とすることも可能である。
【００６０】
上述した実施形態では、樹脂シートＮ１と蓄光体２１とを１層ずつ重ねる構成としたが本発明はこれに限定されない。蓄光体２１の上に、複数層の樹脂シートＮ１や焦点調整層４１を積層させた構成とすることも可能である。
【００６１】
本実施形態の蓄光成形体は、蓄光体２１の上に、光を集光させるレンズである凸部１３を表面層１１の一方の面に設けた樹脂シートＮ１を積層させた構成とすることにより、蓄光成形体に照射された光を凸部１３により集光し、蓄光体２１の蓄光材に照射される光量を効果的に高めることができる。これにより、蓄光材が吸収蓄積することのできる光量を、周囲環境の光量よりも高くすることができるため、蓄光体から発せられる燐光輝度を向上させることができる。したがって、本発明によれば、弱い光を照射された場合にも、高い燐光輝度を示す蓄光成形体を提供することが可能となる。
また、本実施形態の蓄光成形体の製造方法によれば、光を集光するレンズである凸部１３を表面層１１と一体形成することができるので、弱い光を照射された場合にも、高い燐光輝度を示す蓄光成形体を、安価で容易に製造することができる。
【実施例】
【００６２】
以下、実施例により本発明の効果をより明らかなものとする。なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することができる。
以下の実施例における樹脂の屈折率（完全硬化後）は、ＥＲＭＡ社製、ユニバーサルアッベ屈折率計ＥＲ−７ＭＷを用い、Ｄ線照射により、２５℃にて測定した。
【００６３】
（実施例１）
［表面層樹脂組成物（Ａ−１）の調製］
アクリル樹脂（三菱レイヨン社製、商品名：アクリシラップ、屈折率１．４８）１００ｇ、硬化剤（日油社製、商品名：パーロイルＴＣＰ）２ｇを混合し、さらに、ガラス球体（ポッターズ・バロティーニ社製、粒径０．２ｍｍ）１００ｇを配合し、真空攪拌機で十分に脱気、攪拌して表面層樹脂組成物（Ａ−１）を調製した。
［蓄光体樹脂組成物（Ｂ−１）の調製］
不飽和ポリエステル樹脂（ディー・エイチ・マテリアル社製、商品名：ＴＰ−１００、屈折率１．５９）５００ｇ、硬化剤（日油社製、商品名：パーロイルＴＣＰ）１０ｇを混合し、さらに、蓄光材（根本特殊化学社製、商品名：ルミノーバ）５００ｇを配合し、真空攪拌機で十分に脱気、攪拌して蓄光体樹脂組成物（Ｂ−１）を調製した。
【００６４】
［蓄光成形体の作製］
表面に離型剤（巴工業社製、商品名：フレコート）を塗布したステンレス板（日新製鋼社製、磨きステンレス板、３００ｍｍ×３００ｍｍ×２Ｔ（ｍｍ））の表面に、調製した表面層樹脂組成物（Ａ−１）を厚さ０．３ｍｍとなるようにドクターナイフにより塗布し、８０℃の恒温槽中にて６０分間、加熱・硬化させて、ガラス球体を含有した表面層を形成した。
次に、この表面層の周囲に、１０ｍｍ角、長さ１００ｍｍのステンレス棒を用い４辺に囲い枠を設け、この囲い枠内に調製した蓄光体樹脂組成物（Ｂ−１）を注型し、ドクターナイフで表面を平滑に仕上げて、８０℃の恒温槽中にて６０分間、加熱・硬化させた。この硬化物よりステンレス板を剥離し、次いで、囲い枠である４本のステンレス棒を除去することにより、蓄光成形体を得た。
【００６５】
（実施例２）
［表面層樹脂組成物（Ａ−２）の調製］
アクリル樹脂（三菱レイヨン社製、商品名：アクリシラップ、屈折率１．４８）１００ｇ、硬化剤（日油社製、商品名：パーロイルＴＣＰ）２ｇを混合して表面層樹脂組成物（Ａ−２）を調製した。
［蓄光成形体の作製］
図６に示す製造方法により実施例２の蓄光成形体を作製した。
ステンレス板（日新製鋼社製、磨きステンレス板、３００ｍｍ×３００ｍｍ×２Ｔ（ｍｍ））の表面に、直径２ｍｍのボールエンドミルを用いてＮＣマシン（Numerical Control Machine）で、図８に示すように、深さ０．２ ｍｍ、直径１．２ｍｍの半球状の凹部を多数形成した。このステンレス板の凹部が形成された面に離型剤（巴工業社製、商品名：フレコート）を塗布し、転写型５３を作製した。
転写型５３の凹部が形成された面上に、表面層樹脂組成物１１ａとして調整した表面層樹脂組成物（Ａ−２）を塊状に載置し、図６（ａ）に示すように、その上にフィルム５４であるＰＥＴフィルム（ユニチカ社製、厚さ５０μｍ）を重ねて、フィルム５４上でローラー５５を周囲に向かって押し当てて、転写型５３の凹部と表面層樹脂組成物１１ａとの間の空気を、余分な表面層樹脂組成物１１ａと共に転写型５３の外に押出しながら、表面層樹脂組成物１１ａの凸部を含まない膜厚が０．３ｍｍとなるように延伸した。これらを、８０℃の恒温槽中にて６０分間、加熱・硬化した後、図６（ｂ）および（ｃ）に示すように、硬化物より転写型５３およびフィルム５４を剥離して、表面層１１の一方の面に複数の半球状の凸部１３（高さ０．２ｍｍ、直径１．２ｍｍ）が形成された樹脂シートを得た。この表面層１１の裏面（凸部１３が形成されていない側の面）と、予め上記蓄光体樹脂組成物（Ｂ−１）を注型して８０℃、６０分間、加熱・硬化することにより成形した蓄光層２１（縦２００ｍｍ、横２００ｍｍ）を積層することにより、蓄光成形体を得た。この積層に際しては、表面層１１（樹脂シート）を蓄光体２１のサイズに合わせて切断し、積層面の各辺に接着剤３１（東亞合成社製、商品名：アロンアルファ（登録商標））を設けることにより、固定した。得られた蓄光成形体の、表面層１１の凸部１３を含まない厚さは０．５ｍｍ、蓄光体の厚さは１０．５ｍｍであった。この蓄光成形体の部分拡大写真を図９に示す。
【００６６】
（実施例３）
［表面層樹脂組成物（Ａ−３）の調製］
不飽和ポリエステル樹脂（ディー・エイチ・マテリアル社製、商品名：サンドーマ３７１７、屈折率１．５９）１００ｇに、硬化剤（日油社製、商品名：パーロイルＴＣＰ）２ｇを添加し、充分に攪拌混合して表面層樹脂組成物（Ａ−３）を調製した。
［蓄光体樹脂組成物（Ｂ−２）の調製］
不飽和ポリエステル樹脂（ディー・エイチ・マテリアル社製、商品名：サンドーマ３７２５、屈折率１．４８）１００ｇに、蓄光材（根本特殊化学社製、商品名：ルミノーバ）２００ｇを配合し、さらに、硬化剤（日油社製、商品名：パーロイルＴＣＰ）２ｇを添加し充分に混合して蓄光体樹脂組成物（Ｂ−２）を調製した。
［焦点調整層樹脂組成物（Ｃ−１）の調製］
不飽和ポリエステル樹脂（ディー・エイチ・マテリアル社製、商品名：サンドーマ３７２５、屈折率１．４８）１００ｇに、硬化剤（日油社製、商品名：パーロイルＴＣＰ）２ｇを添加し充分に混合して焦点調整層樹脂組成物（Ｃ−１）を調製した。
［白色層樹脂組成物（Ｄ−１）の調製］
白色不飽和ポリエステル樹脂（東京インキ社製、商品名：ＰＣＧ−０Ｃ３２６−Ｗ）２０ｇに、硬化剤（日油社製、商品名：パーメックＮ）０．２ｇを配合し、充分攪拌して白色層樹脂組成物（Ｄ−１）を調製した。
【００６７】
［蓄光成形体の作製］
図７に示すような製造方法により実施例３の蓄光成形体を作製した。
表面に離型剤（巴工業社製、商品名：フレコート）を塗布したステンレス板（日新製鋼社製、磨きステンレス板、３００ｍｍ×４００ｍｍ×２Ｔ（ｍｍ））を加工基材５６とし、この加工基材５６上に、表面層樹脂組成物１１ｂとして調製した表面層樹脂組成物（Ａ−３）を塗布した（図７（ａ））。
ＰＥＴフィルム（ユニチカ社製、厚さ５００μｍ）の表面に、ボールエンドミルを用いて、深さ０．２ｍｍ、直径１．２ｍｍの球状の一部形状である凹部が最小形状となるように、約１８５００箇所切削を行い、２００ｍｍ角に加工を行って、転写型５７を作製した。
この転写型５７を、加工基材５６上に塗布した表面層樹脂組成物１１ｂの上に載置し、転写型５７の上からローラー５５により表面層樹脂組成物１１ｂを端部から反対側の端部に向かって押し付けて、表面層樹脂組成物１１ｂの凸部を含まない厚さが０．３ｍｍとなるように延伸した（図７（ｂ））。これらを、６０℃に加温した空気槽にて４０分間、加熱・硬化し、冷却後、成形された表面層１１より転写型５７を剥離した（図７（ｃ））。次いで、表面層１１の凸部１３（最小形状：高さ０．２ｍｍ、直径１．２ｍｍ）が形成された面上に調製した焦点調整樹脂組成物（Ｃ−１）を厚さ０．３ｍｍで塗布し、これらを６０℃に加温した空気槽にて４０分間、加熱・硬化することにより、焦点調整層４１を形成した（図７（ｄ））。この焦点調整層４１の４辺に、１０ｍｍ角、長さ５０ｍｍの角棒４本を設置して囲い枠とし、この囲い枠内に調整した蓄光体樹脂組成物（Ｂ−２）を流し込み、７０℃に加温した空気槽にて６０分間、加熱・硬化して蓄光体２１を成形した（図７（ｅ））。さらに、この蓄光体２１の表面に調製した白色層樹脂組成物（Ｄ−１）を刷毛で塗布して、７０℃の空気槽にて６０分間、加熱・硬化させて白色層（隠蔽層）を形成した。室温に冷却後、硬化物を基材５６より剥離し、囲い枠である４本の角棒を除去し、蓄光体２１が形成されていない部分の表面層１１を除去して、実施例３の蓄光成形体を得た。得られた蓄光成形体の、表面層１１の凸部１３を含まない厚さは０．３ｍｍ、蓄光体の厚さは１０ｍｍ、焦点調整層の最厚部の厚さは０．３ｍｍであった。
【００６８】
（比較例１）
実施例１において、表面層にガラス球体を含有させないこと以外は、実施例１と同様にして蓄光成形体を作製した。
（比較例２）
実施例２において、表面層の一方の面に半球状の凸部を設けないこと以外は、実施例２と同様にして蓄光成形体を作製した。
（比較例３）
実施例３において、表面層の一方の面に半球状の凸部を設けないこと以外は、実施例３と同様にして蓄光成形体を作製した。
【００６９】
実施例１〜３および比較例１〜３で作製した蓄光成形体を、６００ルクスの蛍光灯の下に、それぞれ並列に配置し、２０分間の光照射を行った。光照射終了後、遮光して１０分間経過後の各蓄光成形体の輝度をトプコンテクノハウス社製、輝度計ＢＭ−９により測定した。結果を表１に示す。
【００７０】
【表１】
【００７１】
表１の結果より、本発明に係る実施例１〜３の蓄光成形体では、表面層の内部または一方の面上に光を集光するレンズを配したことにより、蓄光成形体に照射される光を効果的に蓄光体へと集光することができるため、光照射終了１０分後の残光輝度が約４０ｍｃｄ／ｍ２以上と良好な特性を示した。一方、レンズを含有しない従来の蓄光成形体である比較例１〜３では、残光輝度は３０ｍｃｄ／ｍ２にとどまっている。
したがって、本発明の蓄光成形体によれば、蓄光体に照射される光の照度を周囲環境よりも高めることができるため、蓄光成形体の発光時の輝度を高めることが可能となる。また、本発明に係る蓄光成形体を蓄光誘導標識等に適用した場合には、暗所における蓄光誘導標識等の視認性を高めることが可能となる。
【符号の説明】
【００７２】
Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４、Ｍ５、Ｍ６…蓄光成形体、Ｎ１…樹脂シート、１１…表面層、１２…透明球状体、２１…蓄光体、１３…凸部、４１…焦点調整層、５１…隠蔽層、５０…転写型、５４…フィルム、５６…加工基材、５２…凹部、５５…ローラー。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄光成形体とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
蓄光材は、明るい場所で光を吸収して蓄積することができ、またその蓄積した光を放出する特性を有している。そのため、蓄光材を配合した成形体は、スイッチ部や、ステップ段差、看板等の目印や危険箇所明示、暗闇での案内板等に広く使用されている。
具体的には、以下に示すような成形体及びその製造方法が示されている。
熱硬化性樹脂からなる、ＦＲＰ（繊維強化プラスチック）補強層、隠蔽層、蓄光配合層、透明層を順次成形して積層する繊維強化プラスチック、及びその製造方法（特許文献１）。
表面保護層、硝子球を保持する保持層、硝子球、焦点形成層、鏡面反射層からなる封入レンズ型再帰反射シートの構成において、硝子球を保持する保護層に蓄光材を用いるもの（特許文献２）。
蓄光性を有する樹脂層から構成される支持体上に、微小球レンズの半球面を金属蒸着膜で覆い、その被覆部を支持体に埋没支持させた領域と、微小球レンズが配されていない領域とを設けたレンズ機能性再帰反射シート（特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−２５８１６４号公報
【特許文献２】特開２００７−２５６４３３号公報
【特許文献３】再公表特許ＷＯ９７／４３６７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
蓄光成形体は、照射された光の強度によりその蓄光成形体の輝度が変化する。つまり、弱い光を照射された場合は低い輝度を示し、強い光を照射した場合は高い輝度を示す性質がある。蓄光成形体に照射される光が弱い場合、その蓄光成形体の視認性が低下してしまうという問題がある。そのため、弱い光が照射される場合にも、高い輝度を示し、視認性を向上させることのできる蓄光成形体が求められている。
【０００５】
本発明は、この様な従来の事情に鑑みて提案されたものであり、照射される光が弱い場合でも高い輝度を示す蓄光成形体を提供することを目的とする。さらに、本発明は、照射される光が弱い場合でも高い輝度を示す蓄光成形体を、安価で容易に製造することのできる蓄光成形体の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の構成を採用した。
（１）蓄光材を含む成形体からなる蓄光体と、表面層とを備え、前記表面層の内部または一方の面上の少なくともどちらかに光を集光するレンズを配したことを特徴とする蓄光成形体。
（２）前記レンズが、ガラスまたは樹脂よりなる透明球状体であり、この透明球状体の直径が前記表面層の厚みの１０〜３００％であることを特徴とする（１）に記載の蓄光成形体。
（３）前記レンズが、表面層の一方の面上に設けられた複数の半球状の凸部であることを特徴とする（１）に記載の蓄光成形体。
（４）前記蓄光体を形成する蓄光体用樹脂の屈折率と、前記表面層を形成する表面層用樹脂の屈折率との差が、０．０３以上であることを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載の蓄光成形体。
（５）硬化剤を配合した熱硬化性樹脂を、平板またはフィルムよりなる加工基材と、表面に半球状の凹部が複数形成された転写型との間に配して硬化させ、前記凹部の反転形状の凸部を複数有する樹脂シートを形成し、この樹脂シートに蓄光材を含む成形体からなる蓄光体を積層させて、蓄光材を含む成形体からなる蓄光体と、表面層とを備え、前記表面層の内部または一方の面上の少なくともどちらかに光を集光する凸部からなるレンズを配した蓄光成形体を得ることを特徴とする蓄光成形体の製造方法。
（６）ガラスまたは樹脂よりなる透明球状体と、硬化剤とを配合した熱硬化性樹脂を硬化させてシート状物とし、このシート状物に蓄光材を含む成形体からなる蓄光体を積層させて、蓄光材を含む成形体からなる蓄光体と、表面層とを備え、前記表面層の内部または一方の面上の少なくともどちらかに光を集光する透明球状体のレンズを配した蓄光成形体を得ることを特徴とする蓄光成形体の製造方法。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の蓄光成形体によれば、蓄光体の表面よりも上側に、光を集光するレンズを配する構成としたことにより、蓄光成形体へ照射される光を集光して蓄光体へ照射される光の照度を高めることができるため、蓄光体からの発光輝度を高めることができる。したがって、本発明の蓄光成形体によれば、照射される光が弱い場合でも、高い発光輝度を示す蓄光成形体を提供することが可能となる。
また、本発明の蓄光成形体の製造方法によれば、光を集光するレンズを、表面層と一体に成形することにより、照射される光が弱い場合でも、高い発光輝度を示す蓄光成形体を、安価で容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１の実施形態の蓄光成形体の一例を示す概略断面図である。
【図２】本発明の第２の実施形態の蓄光成形体の一例を示す概略断面図である。
【図３】図３（ａ）は本発明の第２の実施形態の蓄光成形体の他の例を示す概略断面図であり、図３（ｂ）は蓄光体と樹脂シートの積層に粘接着材を用いた第２の実施形態の蓄光成形体の概略断面図であり、図３（ｃ）は図３（ａ）にさらに焦点調整層が設けられた蓄光成形体の概略断面図であり、図３（ｄ）は図３（ｃ）にさらに隠蔽層が設けられた蓄光成形体の概略断面図である。
【図４】図５に示す樹脂シートを形成するための転写型の一例を示す平面図および断面図である。
【図５】表面層の一方の面上に半球状の凸部が複数形成された樹脂シートの一例を示す概略断面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態の蓄光成形体の製造工程の一例を示した工程図である。
【図７】本発明の第２の実施形態の蓄光成形体の製造方法の他の例を示した工程図である。
【図８】実施例２の転写型の部分拡大写真である。
【図９】実施例２の蓄光成形体の部分拡大写真である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明について、図面を参照して詳細に説明する。
なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。
【００１０】
本発明の蓄光成形体は、蓄光材を含む成形体からなる蓄光体と、表面層とを備え、前記表面層の内部または一方の面上の少なくともどちらかに光を集光するレンズを配したことを特徴とする。
【００１１】
＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態の蓄光成形体Ｍ１の一例を示す概略断面図である。
本実施形態の蓄光成形体Ｍ１は、蓄光体２１上に、透明球状体１２を含む表面層１１が積層された構造となっている。
【００１２】
蓄光体２１は、蓄光体用樹脂と硬化剤と蓄光材とを含んでなる蓄光体樹脂組成物を硬化させることにより得られる。
蓄光体用樹脂としては、蓄光材を配合した成形体の製造に用いられるものを使用することができ、熱硬化性樹脂が好ましく、例えば、透明又は半透明の不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ジアクリルフタレート樹脂、シリコン樹脂等が挙げられ、１種または２種以上を併用して使用することができる。
ここで、本明細書において、「透明」とは、可視光線透過性が７０％以上であることを意味する。また、「半透明」とは、可視光透過性が５％以上７０％未満であることを意味する。樹脂膜厚により可視光線透過性は変化するため、目的の樹脂膜厚において前記条件を満たすものを指す。
【００１３】
蓄光材としては、燐光特性を有する物質を用いた材料であって、太陽光や人工光等の光線を吸収蓄積し、その蓄積した光を放出するものである。蓄光材の例としては、蓄光顔料単体からなる蓄光材、蓄光顔料の表面にガラスや樹脂等を被覆したビーズ状の蓄光材、前記蓄光顔料単体からなる蓄光材とビーズ状の蓄光材とが混合された蓄光材、熱硬化性樹脂に蓄光顔料を配合して硬化させたものを粉砕したもの等、蓄光顔料が配合された物質が挙げられる。
【００１４】
蓄光顔料は、硫黄系の蓄光顔料と、酸化物形の蓄光顔料に大別される。
硫黄系の蓄光顔料としては、例えば、硫化カルシウム／ビスマス系（ＣａＳ／Ｂｉ）、硫化カルシウム・ストロンチウム／ビスマス系（（Ｃａ，Ｓｒ）Ｓ／Ｂｉ）、硫化亜鉛／銅系（ＺｎＳ／Ｃｕ）、硫化亜鉛・カドミウム／銅系（（Ｚｎ，Ｃｄ）Ｓ／Ｃｕ）が挙げられる。
酸化物系の蓄光顔料としては、例えば、アルミナ、酸化ストロンチウム、酸化バリウム、酸化カルシウム、酸化セリウム等の金属酸化物と、Ｅｕ（ユウロピウム）、Ｄｙ（ディスプロシウム）、Ｌｕ（ルテチウム）、Ｔｂ（テルビニウム）等の希土類元素との混合物を焼成してなるものが挙げられる。
蓄光顔料としては、環境面に加え、蓄光輝度及び蓄光時間等の蓄光性能に優れている点から、酸化物系が好ましい。
【００１５】
また、蓄光材は、その表面がシランカップリング剤等により表面処理されていてもよい。シランカップリング剤で表面処理することにより、蓄光体を形成する際に、蓄光体用樹脂への接着性が向上する。シランカップリング剤は、蓄光材表面を処理するタイプと、熱硬化性樹脂等の蓄光体用樹脂に蓄光材と共に配合しておくタイプとがあり、どちらでも使用できる。
【００１６】
蓄光材の形状は、特に限定されるものではないが、球形であることが好ましい。
蓄光材の平均粒径は、１μｍ〜１０００μｍが好ましく、１０μｍ〜５００μｍがより好ましい。蓄光材の平均粒径が１μｍ以上であれば、充分な燐光輝度が得られやすい。また、蓄光材の平均粒径が１０００μｍ以下であれば、蓄光材を蓄光体用樹脂に分散、混合する際に、蓄光材が破損する等の取り扱い上の問題が生じることを抑制しやすい。ここで、蓄光材の平均粒径とは、各々の蓄光材の最長径の数平均を意味する。
【００１７】
蓄光材の具体例としては、特開平７−１１２５０号公報に記載の蓄光顔料（根本特殊化学社製）、特開平８−７３８４５号公報に記載の蓄光顔料（日亜化学工業社製）等の蓄光顔料単体の蓄光材、特開２００７−１２６８５号公報に記載の蓄光顔料の表面が被覆された蓄光材（エム・ケー・ケー社製）等が挙げられる。
【００１８】
蓄光体樹脂組成物における蓄光材の配合量は、蓄光体用樹脂１００質量部に対して５〜１０００質量部が好ましく、１０〜５００質量部がより好ましい。蓄光材の配合量が５質量部以上であれば、充分な燐光輝度が得られやすい。また、蓄光材の配合量が１０００質量部以下であれば、特に平均粒径１００μｍ以下の蓄光材を配合する場合に、蓄光体樹脂組成物の粘度が高くなることで、当該樹脂組成物中に含まれている気泡を除去するのが困難になることを抑制しやすい。蓄光材を配合した蓄光体樹脂組成物の樹脂粘度は、蓄光材の平均粒径が大きいほど低くなる。これは、蓄光材の平均粒径が大きいほど、蓄光体用樹脂に接する蓄光材の表面積が小さくなるためである。
【００１９】
硬化剤としては、熱硬化性樹脂の硬化反応に通常用いられる硬化剤を用いることができ、熱分解型の有機過酸化物が好ましい。
有機過酸化物としては、ケトンパーオキサイド類、パーオキシケタール類、ハイドロパーオキサイド類、ジアルキルパーオキサイド類、ジアシルパーオキサイド類、パーオキシジカーボネート類、ジアルキルパーオキシジカーボネート類、パーオキシエステル類、その他のパーオキサイド類の使用が可能であり、１種または２種以上を併用して使用することができる。有機過酸化物の具体例としては、例えば、商品名「パーロイルＴＣＰ」、「パーブチルＥ」、「パーメックＮ」（以上、日油社製）等が挙げられる。
【００２０】
蓄光体樹脂組成物における硬化剤の配合量は、熱硬化性樹脂等の蓄光体用樹脂１００質量部に対して０．１〜５．０質量部であることが好ましく、０．２〜３．０質量部であることがより好ましい。硬化剤の配合量が０．１質量部以上であれば、加熱等による硬化後の成形品中に未反応の蓄光体用樹脂が残存することを抑制しやすい。また、硬化剤の配合量が５．０質量部以下であれば、加熱等による硬化後の成形品中に未反応の硬化剤が残存して物性が低下することを抑制しやすい。
【００２１】
また、蓄光体２１には、充填剤を配合してもよい。充填剤としては、例えば、ガラスビーズ、シリカ、硫酸バリウム等が挙げられる。充填剤は、蓄光体中の蓄光材に到達する光量が多くなる点から、透明なものが好ましい。
充填剤の配合量は、上述した蓄光体用樹脂に対する蓄光材の好ましい配合量の上限値から、実際に配合する蓄光材の量を差し引いた減量体積分に相当する量が好ましい。例えば、蓄光体用樹脂に配合する蓄光材を２５０質量部とする場合、５０質量部の蓄光材が有する体積と同等の体積を有する充填剤量を配合することが好ましい。
このように、蓄光体用樹脂の比率を低下させすぎないように充填剤を配合することにより、硬化収縮によって成形品に変形や割れが生じることを抑制しやすくなる。
【００２２】
さらに、蓄光体２１を形成する蓄光体樹脂組成物には、硬化促進剤、溶剤、界面活性剤などによる離型剤および樹脂中の気泡を除去する消泡剤などの、通常熱硬化性樹脂組成物に添加することの出来る材料を適宜添加することが可能である。硬化促進剤を添加した場合には、熱硬化性樹脂等の蓄光体用樹脂を硬化させる際に、室温でも硬化反応を行うことが可能である。
【００２３】
蓄光体２１の厚さは、特に制限されるものではないが、０．０１〜２０ｍｍが好ましい。蓄光体２１の厚みが０．０１ｍｍ未満であると、蓄光成形体Ｍ１の蓄光性が不十分となる可能性がある。また、蓄光体２１の厚みが２０ｍｍを超えると、蓄光成形体Ｍ１に照射された光が、蓄光体２１の内部まで十分に透過しなくなる可能性がある。
【００２４】
表面層１１は、表面層用樹脂と硬化剤と透明球状体１２とを含んでなる表面層樹脂組成物を硬化させることにより得られる。
表面層樹脂組成物に含まれる表面層用樹脂としては、熱硬化性樹脂が好ましく、上述した蓄光体樹脂組成物に含まれる蓄光体用樹脂である熱硬化性樹脂と同様のものが挙げられる。
本発明においては、表面層用樹脂と蓄光体用樹脂は、同様のものを用いることができるが、蓄光体用樹脂と表面層用樹脂の屈折率の差を０．０３以上とすることが好ましい。この様に屈折率の異なる樹脂を用いることにより、形成される蓄光体２１と表面層１１との屈折率の差も０．０３以上とすることができ、この屈折率の差により蓄光成形体Ｍ１に照射される光を蓄光体２１に集光させるレンズ機能を発現させることができる。
なお、本明細書および特許請求の範囲において、「蓄光体用樹脂の屈折率」とは蓄光体の形成に用いられる蓄光体用樹脂の完全硬化後の屈折率（ｎＤ）を意味し、同様に、「表面層用樹脂の屈折率」とは表面層の形成に用いられる表面層用樹脂の完全硬化後の屈折率（ｎＤ）を意味する。
【００２５】
蓄光体用樹脂の屈折率としては、１．４５〜１．５７とすることが好ましく、１．４８〜１．５４とすることがより好ましい。
表面層用樹脂の屈折率は、１．４８〜１．６０とすることが好ましく、１．５１〜１．５７とすることがより好ましい。
このような範囲の屈折率であって、かつ、蓄光体用樹脂の屈折率と表面層用樹脂の屈折率の差が０．０３以上となるように、蓄光体用樹脂および表面層用樹脂を選択することにより、蓄光成形体Ｍ１に照射される光を、効率よく集光して、蓄光体２１に照射される光量を高めることができる。
また、蓄光体用樹脂と表面層用樹脂の屈折率の高低は、前述した例に限定されるものではなく、その屈折率の差が０．０３以上とされていれば、蓄光体用樹脂の屈折率の方が高く、すなわち、前述した各樹脂の屈折率の値の範囲が逆となっていてもよい。
表面層樹脂組成物に含まれる硬化剤としては、上述した蓄光体樹脂組成物に含まれる硬化剤と同様のものが挙げられ、その配合量も上記表面層樹脂組成物と同様に設定することが好ましい。
【００２６】
透明球状体１２としては、透明なガラスまたは樹脂よりなる球状体であって、表面層樹脂組成物への配合後も透明性を損なわず、熱硬化性樹脂に不溶のものが好ましい。ここでいう球状体とは、紫外線及び可視光線を集光する機能がある形状を指し、一般的な球体形状および凸レンズ形状をさす。
透明球状体１２である透明樹脂よりなる球状体の樹脂としては、アクリル樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。
透明球状体１２の直径は、表面層１１の厚みの１０〜３００％とすることが好ましく、５０〜２００％とすることがさらに好ましい。透明球状体１２の直径が、表面層１１の厚さの３００％の場合には、透明球状体１２の３分の２が表面層１１から外面に飛び出す。このように透明球状体１２を表面層１１の外面に露出させる事により、良好な集光性のレンズ機能が発現する。透明球状体１２の直径が、表面層１１の厚さの３００％を超えてしまうと、表面層１１に固着しにくくなる虞がある。２００％とすると透明球状体１２の半分が表面層１１より外面に飛び出し略半球状の凸レンズとなり、良好なレンズ機能が発現するため好ましい。
透明球状体１２の直径を、上記のような範囲とすることにより、蓄光成形体Ｍ１に照射された光を集光して、蓄光体に照射される光量を、周囲環境よりも高くすることができる。
【００２７】
表面層樹脂組成物における透明球状体１２の配合量は、表面層用樹脂に対して１０〜３００ｖｏｌ％が好ましく、５０〜２００ｖｏｌ％がより好ましい。このような配合量とすることにより、レンズの集光機能が調節され、輝度が制御可能となる。また、樹脂との粘度や収縮率に肉厚のばらつきや樹脂層の割れなどの悪い影響を及ぼさないので成形作業性が向上するので好ましい。
透明球状体１２の直径が、表面層１１の厚さよりも大きい場合には、透明球状体１２の一部が表面層１１に埋没されていない状態となる。このような場合、透明球状体１２は、表面層１１の一方の側の面上に露出して設けられていてもよく、また、表面層１１の両側の面に露出して設けられていてもよい。
表面層１１における透明球状体１２の配置については、平面的に密に配列されていてもよく、ランダムに配列されていてもよい。
【００２８】
さらに、表面層１１を形成する表面層樹脂組成物には、上述した蓄光体樹脂組成物と同様に、硬化促進剤、溶剤、界面活性剤などによる離型剤および樹脂中の気泡を除去する消泡剤、充填材などの、通常熱硬化性樹脂組成物に添加することの出来る材料を適宜添加することが可能である。硬化促進剤を添加した場合には、熱硬化性樹脂等の蓄光体用樹脂を硬化させる際に、室温でも硬化反応を行うことが可能である。
【００２９】
表面層１１の厚みは、特に制限されるものではないが、０．１〜３．０ｍｍが好ましく、０．２〜２．０ｍｍがより好ましい。表面層１１の厚みが０．１ｍｍ未満であると、硬化が進みにくく蓄光層を積層したばあい、表面層が膨潤し型から剥がれてしまい、表面層が蓄光層から脱落となる可能性がある。また、表面層１１の厚みが３．０ｍｍを超えると、透明度が下がり、蓄光層へ光が到達しなくなり結果、蓄光層の輝度が低下となる可能性がある。
【００３０】
本実施形態の蓄光成形体の製造方法について説明する。
まず、ベースとなる板やフィルム上へ、未硬化の表面層樹脂組成物を塗布する。
ベースとなる板やフィルムとしては、表面が滑らかな平板状のものが好ましい。また、ベースとなる板やフィルムの表面には、成形物の剥離を容易にするために離型剤を用いることが好ましい。離型剤としては、特に制限されるものではなく、油脂を主成分とするワックス等、従来公知のものを用いることができる。
ベースとなる板やフィルム上へ、未硬化の表面層樹脂組成物を塗工する方法としては、所定の厚さで均一に塗工できる方法であれば特に制限されるものではなく、ナイフコーター、バーコーター、ロールコーター、スプレーコーター、刷毛塗り、ディップコート、流し込みなど従来公知の塗工方法が挙げられる。
【００３１】
次に、ベースとなる板やフィルム上へ、フィルム状に塗工した表面層樹脂組成物を硬化させた後、成形された硬化物をベースとなる板やフィルムより剥離することにより、透明球状体１２が表面層１１に含有された樹脂シートを作製する。
表面層樹脂組成物を加熱、硬化させる際の加熱温度としては、４０〜１４０℃とすることが好ましく、５０〜８０℃とすることがより好ましい。
表面層樹脂組成物を加熱、硬化する際の加熱時間は、使用する樹脂や硬化剤の種類や配合量、または硬化促進剤等の添加剤の配合量などによっても変化するが、例えば、６０ 〜７０℃において４０〜６０分間加熱することにより、表面層樹脂組成物を硬化させることができる。
なお、表面層樹脂組成物が硬化促進剤を含有する場合には、加熱を行わずに室温にて硬化反応を行うことも可能である。また、表面層用樹脂としてシリコン樹脂を使用する場合においても、シリコン樹脂は空気中の水分と反応して硬化するので、加熱を行わずに室温にて硬化反応を行うことも可能である。
【００３２】
続いて、得られた透明球状体１２を含む表面層１１（以下、「樹脂シート１１」ということがある。）を、蓄光体２１の上に積層させる。樹脂シート１１を蓄光体２１上に積層させる方法としては、次の方法が挙げられる。
方法（１）：樹脂シート１１の上に囲い枠を設けて、この枠内に未硬化の蓄光体樹脂組成物を注型したものを、加熱などにより硬化させた後、当該囲い枠を除去する方法。
方法（２）：予め蓄光体樹脂組成物を加熱などにより硬化させて成形した蓄光体２１と、樹脂シート１１を、接着剤や粘着剤等により固定する方法。ここで、蓄光層樹脂組成物を硬化させる方法としては、上述した表面層樹脂組成物を硬化させる方法と同様の方法が挙げられる。
【００３３】
上記方法（１）の場合、樹脂シート１１上に囲い枠を設ける方法として特に制限されるものではなく、例えば、４本の角棒を組み合わせて四角形の囲い枠とする方法等が挙げられる。
上記方法（２）の場合、予め蓄光体２１を成形する方法としては、例えば、金属製やシリコン樹脂製、熱硬化性樹脂製などの型に蓄光体樹脂組成物を注型したものを、加熱などにより硬化させる方法や、上記樹脂シート１１と同様に、ベースとなる板やフィルム上に蓄光体樹脂組成物を塗工して、加熱などにより硬化させる方法等が挙げられる。上記方法（２）において、樹脂シート１１と蓄光体２１を固定する接着剤や粘着剤としては、特に限定されるものではなく、従来公知の接着剤や粘着剤を使用することができる。接着剤や粘着剤を使用する場合、その膜厚が厚くなると、蓄光成形体Ｍ１の光透過特性、集光特性に影響を与えるため、接着剤や粘着剤の膜厚は薄くする方が好ましく、例えば、１００μｍ以下とすることが好ましい。また、樹脂シート１１および蓄光体２１の周辺に近い領域のみに接着剤や粘着剤を設けて固定する場合、蓄光成形体Ｍ１の光透過特性、集光特性に対する接着剤や粘着剤の影響が及ばないようにすることができるので好ましい。なお、蓄光体２１と表面層１１とを固定する方法は、蓄光体２１への光の遮蔽が無い方法であれば、従来公知の方法を用いることができる。
【００３４】
このようにして樹脂シート１１と蓄光体２１を積層した後、この積層体を所望の形状に裁断することにより、成形構造体Ｍ１を得ることができる。
【００３５】
また、本実施形態の蓄光成形体は、上記の構成に加えて、蓄光体２１の表面層１１とは反対側の面に隠蔽層が設けられている構成とすることもできる。隠蔽層は、白色とすることが好ましい。白色とすることにより、蓄光成形体Ｍ１において、蓄光体２１の蓄光材からの燐光を反射させて燐光輝度をさらに向上させることが可能となる。
蓄光体２１の一方の面上に隠蔽層を形成する方法は、例えば、塗布やコーター等により形成する方法、所望の色を転写できる転写フィルムを用いて転写する方法等が挙げられる。
【００３６】
さらに、本実施形態の蓄光成形体は、補強材が設けられている構成とすることもできる。補強材を設けることにより、蓄光成形体Ｍ１の強度を向上させることができる。なお、補強材を設ける場合、補強材よりも上側（蓄光成形体Ｍ１の光が照射される側）に隠蔽層を設けたり、補強材自体を隠蔽層としても良い。補強材としては、金属板、木板、金属枠、樹脂製板、などを公知の方法で接着する方法のほか、白色の不飽和ポリエステル樹脂に硬化剤を適宜配合しガラス繊維からなるマット状の強化材などを蓄光層に重ね含浸、硬化させることもできる。
【００３７】
本実施形態の蓄光成形体は、その表面または裏面に文字や絵などの模様が施されていてもよい。模様を施す方法については、特に限定されず、所望の模様を転写できる転写フィルムを用いて転写する方法、スクリーン印刷版によりインクを印刷する方法、インクジェット印刷機により印刷する方法等が挙げられる。模様を形成するインキの組成については特に限定されず、用途に応じて任意に選択、調製することができる。
本実施形態の蓄光成形体は、通常蓄光成形体に用いられる層や材料を含む構成とすることも可能である。また、裏面にレンズ層を配置し光が反対面からあたる構成としてもよい。
【００３８】
本実施形態の蓄光成形体は、蓄光体２１の上に、光を集光させるレンズである透明球状体１２を含む表面層１１を積層させた構成とすることにより、蓄光成形体Ｍ１に照射された光を透明球状体１２により集光し、蓄光体２１の蓄光材に照射される光量を効果的に高めることができる。これにより、蓄光材が吸収蓄積することのできる光量を、周囲環境の光量よりも高くすることができるため、蓄光体から発せられる燐光輝度を向上させることができる。したがって、本発明によれば、弱い光を照射された場合にも、高い燐光輝度を示す蓄光成形体を提供することが可能となる。
また、本実施形態の蓄光成形体の製造方法によれば、光を集光するレンズを表面層に含有させたので、弱い光を照射された場合にも、高い燐光輝度を示す蓄光成形体を、安価で容易に製造することができる。
【００３９】
＜第２の実施形態＞
第２の実施形態の蓄光成形体およびその製造方法について詳細に説明する。
図２は、本発明の第２の実施形態の蓄光成形体Ｍ２の一例を示す概略断面図である。
以下、上記第１の実施形態と同一の構成要素には、同一の符号を付して説明を省略する。
本実施形態の蓄光成形体Ｍ２は、表面に半球状の凸部１３を複数個有する表面層１１が、蓄光体２１上に積層された構造となっている。
【００４０】
蓄光体２１は、蓄光体用樹脂と硬化剤と蓄光材とを含んでなる蓄光体樹脂組成物を硬化させることにより得られ、蓄光体樹脂組成物としては、上記第１の実施形態と同様の構成および配合量のものが挙げられる。蓄光体２１の厚さは、上記第１の実施形態と同様の厚さとすることが好ましい。
表面層１１および凸部１３は、表面層用樹脂と硬化剤とを含む表面層樹脂組成物を硬化させることにより得られ、表面層樹脂組成物としては、上記第１の実施形態の表面層樹脂組成物の構成より透明球状体１２を除いた以外は、その他の構成および配合は同一である。表面層１１と凸部１３は、一体化して形成されている。表面層１１の厚さ（凸部３を含まない）は、上記第１の実施形態と同様の厚さとすることが好ましい。
【００４１】
本実施形態においても、上記第１の実施形態と同様に、表面層用樹脂と蓄光体用樹脂は、同様のものを用いることができるが、蓄光体用樹脂と表面層用樹脂の硬化後の屈折率の差を０．０３以上とすることが好ましい。この様に屈折率の異なる樹脂を用いることにより、形成される蓄光体２１と表面層１１との屈折率の差も０．０３以上とすることができ、この屈折率の差により蓄光成形体Ｍ２に照射される光を蓄光体２１に集光させるレンズ機能を発現させることができる。
【００４２】
蓄光体用樹脂の屈折率としては、１．４５〜１．５７とすることが好ましく、１．４８〜１．５４とすることがより好ましい。
表面層用樹脂の屈折率は、１．４８〜１．６０とすることが好ましく、１．５１〜１．５７とすることがより好ましい。
このような範囲の屈折率であって、かつ、蓄光体用樹脂の屈折率と表面層用樹脂の屈折率の差が０．０３以上となるように、蓄光体用樹脂および表面層用樹脂を選択することにより、凸部１３は光を集光するレンズとして機能し、蓄光成形体Ｍ２に照射される光を、効率よく集光して、蓄光体２１に照射される光量を高めることができる。
また、蓄光体用樹脂と表面層用樹脂の屈折率の高低は、前述した例に限定されるものではなく、その屈折率の差が０．０３以上とされていれば、蓄光体用樹脂の屈折率の方が高く、すなわち、前述した各樹脂の屈折率の値の範囲が逆となっていてもよい。
表面層樹脂組成物に含まれる硬化剤としては、上述した蓄光体樹脂組成物に含まれる硬化剤と同様のものが挙げられ、その配合量も上記表面層樹脂組成物と同様に設定することが好ましい。
【００４３】
凸部１３は半球状であり、その直径は０．４〜３．０ｍｍであることが好ましく、０．６〜１．６ｍｍであることがより好ましい。また、凸部１３の高さは０．０５〜０．５ｍｍであることが好ましく、０．１〜０．３ｍｍであることがより好ましい。ここで、「半球状」とは、半球に近い形状も含むものであり、凸部１３の直径は凸部１３の高さの２倍と必ずしも一致していなくてもよい。
【００４４】
凸部１３は、その配列について特に制限されるものではなく、格子状、千鳥状に所定のピッチで複数並べて配置されていてもよく、ランダムに配置されていてもよい。平面部を少なくするために、直径の異なる大と小の半球状の凸部が組み合わされていてもよい。
【００４５】
本実施形態の蓄光成形体の製造方法としては、表面層樹脂組成物１１ａを、平板またはフィルムよりなる基材と、所望の凸部１３の反転形状の凹部が複数形成された転写型との間に配して加熱などにより硬化させて、凸部１３が一体形成された表面層１１である樹脂シートＮ１（図５）を形成し、この樹脂シート１１を蓄光体２１と積層させる方法が好ましい。
表面層樹脂組成物１１ａを加熱、硬化させる際の加熱温度としては、４０〜１４０℃とすることが好ましく、５０〜８０℃とすることがより好ましい。
表面層樹脂組成物１１ａを加熱、硬化する際の加熱時間は、使用する樹脂や硬化剤の種類や配合量、または硬化促進剤等の添加剤の配合量などによっても変化するが、例えば、６０〜７０℃において４０〜６０分間加熱することにより、表面層樹脂組成物を硬化させることができる。
なお、表面層樹脂組成物１１ａが硬化促進剤を含有する場合には、加熱を行わずに室温にて硬化反応を行うことも可能である。また、表面層用樹脂としてシリコン樹脂を使用する場合においても、シリコン樹脂は空気中の水分と反応して硬化するので、加熱を行わずに室温にて硬化反応を行うことも可能である。
【００４６】
上記方法としては、例えば、図６に示す工程を有する製造方法が挙げられる。
図６に示す製造方法では、樹脂シートＮ１の製造工程として、まず、表面に所望の凸部１３の反転形状の凹部が複数個形成された転写型５３の上に、未硬化の表面層樹脂組成物１１ａを載置し、さらにこの上に加工基材であるフィルム５４を載せて、ローラー５５によりフィルム５４を押し当てて、表面層樹脂組成物１１ａを押し広げる（図６（ａ））。ついで、シート状に押し広げられた表面層樹脂組成物１１ａを、転写型５３とフィルム５４とで挟まれた状態のまま、加熱などにより硬化する（図６（ｂ））。硬化後のシート状物より転写型５３およびフィルム５４を剥離することにより、表面に複数の凸部１３が形成された表面層１１（樹脂シートＮ１）を製造する（図６（ｃ）、（ｄ））。次に、得られた樹脂シートＮ１の凸部１３が形成されていない面に、蓄光体２１を積層させる。
【００４７】
加工基材であるフィルム５４を構成するフィルムとしては、耐熱性、剥離性を有し、かつ表面層樹脂組成物１１ａに不溶であれば特に制限はなく、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン、ポリエステル、フッ素系フィルム等のプラスチックフィルム、アルミ箔等の金属箔を単体または他のフィルムと張り合わせたもの、紙又はプラスチック等の表面に剥離性のある樹脂を塗布したもの等が挙げられる。
フィルム５４の厚さは、表面層樹脂組成物１１ａ表面を均一に延伸するために２５〜２００μｍ程度であることが好ましい。フィルム５４の厚さが２５μｍ未満の場合は、ローラー５５による表面層樹脂組成物１１ａの延伸時にフィルム５４がしわになりやすく、また、フィルム５４の取り扱いが難しくなる場合がある。フィルム５４の厚さが２００μｍを超える場合には、フィルム５４の剛性が高く、延伸時にローラー５４による載苛部分に加わる力が分散される為、延伸速度を下げる必要が生じ、延伸に時間がかかる場合がある。
フィルム５４を押圧する方法は、表面層樹脂組成物１１ａを転写型５３及びフィルム５４全体に亘って均一に延伸できればよく、上記ローラーを使用する方法に制限されるものではない。
【００４８】
図４は転写型５３の一例である転写型５０を示す平面図および断面図である。
転写型５０は基材５１の一方の面に複数の凹部５２が形成されている。凹部５２の形状は、所望の凸部１３の反転形状となっており、すなわち、半球状である。凹部５２の開口部の径は０．４〜３．０ｍｍであることが好ましく、０．６〜１．６ｍｍであることがより好ましい。また、凹部５２の最深部の深さは０．０５〜０．５ｍｍであることが好ましく、０．１〜０．３ｍｍであることがより好ましい。
凹部５２の配列については、図４に示すように密に整列配置されるものに制限されるものではなく、所望の凸部１３の配列に応じて、適宜、所定のピッチで複数並べて配置されていてもよく、ランダムに配置されていてもよい。また、平面部を少なくするために、開口部の径および深さの異なる大と小の凹部が組み合わされていてもよい。
【００４９】
転写型５０の加工方法は特に限定されず、例えば、放電加工機で凹部を切削する方法、レーザー光で溶融する方法等により凹部５２を加工することができる。
転写型５３の基材５１の素材としては、耐熱性を有し、かつ表面層樹脂組成物１１ａに不溶であれば特に制限はなく、ステンレス等の金属や、上記フィルム５４で挙げた材料等を使用することができる。また、転写型５３の表面には、硬化により成形された樹脂シート１１の剥離を容易にするために離型剤を用いることが好ましい。離型剤としては、上記第１の実施形態で挙げたものと同じものが挙げられる。
【００５０】
樹脂シートＮ１の製造工程において、転写型５３へ表面層樹脂組成物１１ａを載置する方法はとくに制限されず、塊状に載置してもよく、延伸させながら載置してもよい。
図６（ａ）に示す方法では、フィルム５４を押し当てながら表面層樹脂組成物１１ａを押し広げていくことにより、表面層樹脂組成物１１ａに含まれている気泡、および、表面層樹脂組成物１１ａと転写型５３の凹部との間の気泡を除くことができる。これにより、硬化時のピンホール等の発生を低減することができる。
特に、図６（ａ）に示すように、転写型５３およびフィルム５４の一方の端部から、表面層樹脂組成物１１ａを一方向に押し広げていく方法が、簡便かつ高効率に気泡の除去が行えるために好ましい。表面層樹脂組成物１１ａを押し広げる方法は、転写型５３の中央部に表面層樹脂組成物１１ａを載置し、該樹脂組成物の中央部から放射状に複数回にわたって押し広げる方法であってもよい。
【００５１】
上記方法では、押圧力や表面層樹脂組成物１１ａの粘度、押し広げる速度等を調節することにより、樹脂シートＮ１の表面層１１の厚みを容易に調整することができる。
表面層１１の厚みは、特に制限されるものではないが、０．１〜３．０ｍｍが好ましく、０．２〜２．０ｍｍがより好ましい。表面層１１の厚みが０．１ｍｍ未満であると、硬化が進みにくく、強度が低く型から剥離するときに破損となる可能性がある。また、表面層１１の厚みが２．０ｍｍを超えると、透明度が不足し蓄光層の輝度が発現しなくなる可能性がある。
凸部１３の直径は、表面層１１の厚みに対して、１０〜６００％であることが好ましく、５０〜４００％であることがより好ましい。このような範囲の厚みとすることにより、凸部１３の集光レンズ機能が高めることができる。
【００５２】
転写型５３とフィルム５４に挟まれた状態の表面層樹脂組成物１１ａ（図６（ｂ））を、加熱などにより硬化させる際の、硬化温度、硬化時間等の条件としては、上記第１の実施形態と同様とすることができる。なお、表面層樹脂組成物１１ａが硬化促進剤を含有する場合には、加熱を行わずに室温にて硬化反応を行うことも可能である。また、表面層用樹脂としてシリコン樹脂を使用する場合においても、シリコン樹脂は空気中の水分と反応して硬化するので、加熱を行わずに室温にて硬化反応を行うことも可能である。
硬化後に、転写型５３およびフィルム５４を剥離した樹脂シートＮ１の、凸部１３が形成されていない面に蓄光体２１を積層させる方法としては、上記第１の実施形態と同じ方法が挙げられ、図６（ｅ）に示すように接着剤や粘着剤等（粘接着剤３１）により固定して積層してもよいし、樹脂シートＮ１の凸部１３が形成されていない面上に囲い枠を設けて、この枠内に蓄光体樹脂組成物を注型して、加熱などにより硬化させて当該囲い枠を除去することにより積層してもよい。
このようにして樹脂シートＮ１と蓄光体２１を積層した後、この積層体を所望の形状に裁断することにより、成形構造体Ｍ２（粘接着材３１を用いる場合には、成形構造体Ｍ４）を得ることができる。
【００５３】
本実施形態において、樹脂シートＮ１を製造する方法としては、図７に示すように、加工基材５６の上に未硬化の表面層樹脂組成物１１ｂを載置し、さらにこの上に、表面に所望の凸部１３の反転形状の凹部が複数個形成された転写型５７を載せて、ローラー５５により転写型５７を押し当てて、表面層樹脂組成物１１ｂを押し広げる（図７（ａ））ことによって、図７（ｂ）に示すように、シート状に押し広げられた表面層樹脂組成物１１ｂを加熱などにより硬化させて製造してもよい。このように、表面層樹脂組成物１１ｂの上に転写型５７を配置する方法の場合、転写型５７の基材としては、上述した転写型５０の基材５１において挙げた材料の中で、金属など折り曲げができない材料以外のものを使用することができる。また、加工基材５６としては、上記フィルム５４で挙げた材料に加えて、ステンレス板等の材料も使用することができる。
【００５４】
本実施形態において、図３（ａ）に示す蓄光成形体Ｍ３のように、蓄光体２１に樹脂シートＮ１が、凸部１３が形成された側を下にして積層されていてもよい。蓄光成形体Ｍ３の製造方法としては、樹脂シートＮ１の凸部１３が形成された面上に囲い枠等を設けて、蓄光体樹脂組成物を注型し、加熱などにより硬化する方法等が挙げられる。
【００５５】
また、本実施形態において、図３（ｃ）に示す蓄光成形体Ｍ５のように、蓄光体２１の上に焦点調整層４１を積層し、さらに、焦点調整層４１の上に、樹脂シートＮ１が凸部１３が形成された側を下にし、かつ、凸部１３が焦点調整層４１に埋没されるように積層されていてもよい。
焦点調整層４１は、焦点調整層用樹脂と硬化剤とを含んでなる焦点形成層樹脂組成物を加熱硬化することにより形成される。焦点形成層樹脂組成物に含有される焦点調整層用樹脂としては、熱硬化性樹脂が好ましく、上記表面層樹脂組成物１１ａに含有される表面層用樹脂である熱硬化性樹脂と同じものが挙げられる。焦点調整層樹脂組成物に含有される硬化剤とその配合量としては、上記表面層樹脂組成物１１ａに含有される硬化剤とその配合量と同じものが挙げられる。
【００５６】
焦点形成層４１を樹脂シートＮ１と蓄光体２１の間に設けて、蓄光成形体Ｍ５を製造する方法としては、図７（ｃ）〜（ｆ）に示す方法等が挙げられる。表面層樹脂組成物１１ｂを加熱などにより硬化して得られた硬化物から、転写型５５を剥離する。次に、表面層１１の凸部１３が形成された面上に、囲い枠を設けて焦点調整層樹脂組成物を注型し、加熱などにより硬化させる。囲い枠は、第１の実施形態で述べたものと同じ構成のものを使用することができる。焦点調整層樹脂組成物を加熱などにより硬化させる際の、加熱温度、加熱時間については、上記表面層樹脂組成物の加熱硬化条件と同じ範囲とすることができる。硬化終了後、囲い枠を除去することにより、樹脂シートＮ１の凸部１３が形成されている面上に、焦点調整層４１を形成することができる。そして、形成した焦点調整層４１の上に、上述した蓄光体２１の積層方法と同様の方法により、蓄光体２１を積層する。さらに、この積層体より加工基材５６を剥離し、所望の形状に裁断することにより、蓄光成形体Ｍ５を製造することができる。
焦点調整層４１の厚さは、０〜２ｍｍが好ましく、０〜１．０ｍｍがより好ましい。また、焦点調整層４１の屈折率は、１．４５〜１．５７とすることが好ましく、１．４８ 〜１．５４とすることがより好ましい。このような厚さおよび屈折率の焦点調整層４１を備える構成とすることにより、凸部１３により集光された光を、より効果的に蓄光体２１へと照射させることができる。
なお、蓄光成形体Ｍ５において、凸部１３が最表面になるように積層することも可能である。
【００５７】
また、本実施形態の蓄光成形体は、上記第１の実施形態と同様に、上述した構成に加えて、蓄光体２１の表面層１１側とは反対側の面に隠蔽層が設けられている構成とすることもできる。隠蔽層は、白色とすることが好ましい。白色とすることにより、蓄光成形体において、蓄光体２１の蓄光材からの燐光を反射させて燐光輝度をさらに向上させることが可能となる。隠蔽層５１を設けた構成の蓄光成形体としては、例えば、図３（ｄ）に示す構成の蓄光成形体Ｍ６等が挙げられるが、本発明はこの構成に限定されるものではない。蓄光体２１の一方の面上に隠蔽層を形成する方法は、前記と同じ方法が挙げられる。
【００５８】
さらに、本実施形態の蓄光成形体は、補強材が設けられている構成とすることもできる。補強材を設けることにより、蓄光成形体Ｍ１の強度を向上させることができる。なお、補強材を設ける場合、補強材よりも上側（蓄光成形体Ｍ２〜Ｍ６の光が照射される側）に隠蔽層を設けたり、補強材自体を隠蔽層としても良い。補強材としては、金属板、木板、金属枠、などを公知の方法で接着する方法のほか、白色の不飽和ポリエステル樹脂に硬化剤を適宜配合しガラス繊維からなるマット状の強化材などを蓄光層に重ね含浸、硬化させることもできる。
【００５９】
本実施形態の蓄光成形体は、その表面または裏面に文字や絵などの模様が施されていてもよい。模様を施す方法については、前記と同じものが挙げられる。また、本実施形態の蓄光成形体は、通常蓄光成形体に用いられる層や材料を含む構成とすることも可能である。
【００６０】
上述した実施形態では、樹脂シートＮ１と蓄光体２１とを１層ずつ重ねる構成としたが本発明はこれに限定されない。蓄光体２１の上に、複数層の樹脂シートＮ１や焦点調整層４１を積層させた構成とすることも可能である。
【００６１】
本実施形態の蓄光成形体は、蓄光体２１の上に、光を集光させるレンズである凸部１３を表面層１１の一方の面に設けた樹脂シートＮ１を積層させた構成とすることにより、蓄光成形体に照射された光を凸部１３により集光し、蓄光体２１の蓄光材に照射される光量を効果的に高めることができる。これにより、蓄光材が吸収蓄積することのできる光量を、周囲環境の光量よりも高くすることができるため、蓄光体から発せられる燐光輝度を向上させることができる。したがって、本発明によれば、弱い光を照射された場合にも、高い燐光輝度を示す蓄光成形体を提供することが可能となる。
また、本実施形態の蓄光成形体の製造方法によれば、光を集光するレンズである凸部１３を表面層１１と一体形成することができるので、弱い光を照射された場合にも、高い燐光輝度を示す蓄光成形体を、安価で容易に製造することができる。
【実施例】
【００６２】
以下、実施例により本発明の効果をより明らかなものとする。なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することができる。
以下の実施例における樹脂の屈折率（完全硬化後）は、ＥＲＭＡ社製、ユニバーサルアッベ屈折率計ＥＲ−７ＭＷを用い、Ｄ線照射により、２５℃にて測定した。
【００６３】
（実施例１）
［表面層樹脂組成物（Ａ−１）の調製］
アクリル樹脂（三菱レイヨン社製、商品名：アクリシラップ、屈折率１．４８）１００ｇ、硬化剤（日油社製、商品名：パーロイルＴＣＰ）２ｇを混合し、さらに、ガラス球体（ポッターズ・バロティーニ社製、粒径０．２ｍｍ）１００ｇを配合し、真空攪拌機で十分に脱気、攪拌して表面層樹脂組成物（Ａ−１）を調製した。
［蓄光体樹脂組成物（Ｂ−１）の調製］
不飽和ポリエステル樹脂（ディー・エイチ・マテリアル社製、商品名：ＴＰ−１００、屈折率１．５９）５００ｇ、硬化剤（日油社製、商品名：パーロイルＴＣＰ）１０ｇを混合し、さらに、蓄光材（根本特殊化学社製、商品名：ルミノーバ）５００ｇを配合し、真空攪拌機で十分に脱気、攪拌して蓄光体樹脂組成物（Ｂ−１）を調製した。
【００６４】
［蓄光成形体の作製］
表面に離型剤（巴工業社製、商品名：フレコート）を塗布したステンレス板（日新製鋼社製、磨きステンレス板、３００ｍｍ×３００ｍｍ×２Ｔ（ｍｍ））の表面に、調製した表面層樹脂組成物（Ａ−１）を厚さ０．３ｍｍとなるようにドクターナイフにより塗布し、８０℃の恒温槽中にて６０分間、加熱・硬化させて、ガラス球体を含有した表面層を形成した。
次に、この表面層の周囲に、１０ｍｍ角、長さ１００ｍｍのステンレス棒を用い４辺に囲い枠を設け、この囲い枠内に調製した蓄光体樹脂組成物（Ｂ−１）を注型し、ドクターナイフで表面を平滑に仕上げて、８０℃の恒温槽中にて６０分間、加熱・硬化させた。この硬化物よりステンレス板を剥離し、次いで、囲い枠である４本のステンレス棒を除去することにより、蓄光成形体を得た。
【００６５】
（実施例２）
［表面層樹脂組成物（Ａ−２）の調製］
アクリル樹脂（三菱レイヨン社製、商品名：アクリシラップ、屈折率１．４８）１００ｇ、硬化剤（日油社製、商品名：パーロイルＴＣＰ）２ｇを混合して表面層樹脂組成物（Ａ−２）を調製した。
［蓄光成形体の作製］
図６に示す製造方法により実施例２の蓄光成形体を作製した。
ステンレス板（日新製鋼社製、磨きステンレス板、３００ｍｍ×３００ｍｍ×２Ｔ（ｍｍ））の表面に、直径２ｍｍのボールエンドミルを用いてＮＣマシン（Numerical Control Machine）で、図８に示すように、深さ０．２ ｍｍ、直径１．２ｍｍの半球状の凹部を多数形成した。このステンレス板の凹部が形成された面に離型剤（巴工業社製、商品名：フレコート）を塗布し、転写型５３を作製した。
転写型５３の凹部が形成された面上に、表面層樹脂組成物１１ａとして調整した表面層樹脂組成物（Ａ−２）を塊状に載置し、図６（ａ）に示すように、その上にフィルム５４であるＰＥＴフィルム（ユニチカ社製、厚さ５０μｍ）を重ねて、フィルム５４上でローラー５５を周囲に向かって押し当てて、転写型５３の凹部と表面層樹脂組成物１１ａとの間の空気を、余分な表面層樹脂組成物１１ａと共に転写型５３の外に押出しながら、表面層樹脂組成物１１ａの凸部を含まない膜厚が０．３ｍｍとなるように延伸した。これらを、８０℃の恒温槽中にて６０分間、加熱・硬化した後、図６（ｂ）および（ｃ）に示すように、硬化物より転写型５３およびフィルム５４を剥離して、表面層１１の一方の面に複数の半球状の凸部１３（高さ０．２ｍｍ、直径１．２ｍｍ）が形成された樹脂シートを得た。この表面層１１の裏面（凸部１３が形成されていない側の面）と、予め上記蓄光体樹脂組成物（Ｂ−１）を注型して８０℃、６０分間、加熱・硬化することにより成形した蓄光層２１（縦２００ｍｍ、横２００ｍｍ）を積層することにより、蓄光成形体を得た。この積層に際しては、表面層１１（樹脂シート）を蓄光体２１のサイズに合わせて切断し、積層面の各辺に接着剤３１（東亞合成社製、商品名：アロンアルファ（登録商標））を設けることにより、固定した。得られた蓄光成形体の、表面層１１の凸部１３を含まない厚さは０．５ｍｍ、蓄光体の厚さは１０．５ｍｍであった。この蓄光成形体の部分拡大写真を図９に示す。
【００６６】
（実施例３）
［表面層樹脂組成物（Ａ−３）の調製］
不飽和ポリエステル樹脂（ディー・エイチ・マテリアル社製、商品名：サンドーマ３７１７、屈折率１．５９）１００ｇに、硬化剤（日油社製、商品名：パーロイルＴＣＰ）２ｇを添加し、充分に攪拌混合して表面層樹脂組成物（Ａ−３）を調製した。
［蓄光体樹脂組成物（Ｂ−２）の調製］
不飽和ポリエステル樹脂（ディー・エイチ・マテリアル社製、商品名：サンドーマ３７２５、屈折率１．４８）１００ｇに、蓄光材（根本特殊化学社製、商品名：ルミノーバ）２００ｇを配合し、さらに、硬化剤（日油社製、商品名：パーロイルＴＣＰ）２ｇを添加し充分に混合して蓄光体樹脂組成物（Ｂ−２）を調製した。
［焦点調整層樹脂組成物（Ｃ−１）の調製］
不飽和ポリエステル樹脂（ディー・エイチ・マテリアル社製、商品名：サンドーマ３７２５、屈折率１．４８）１００ｇに、硬化剤（日油社製、商品名：パーロイルＴＣＰ）２ｇを添加し充分に混合して焦点調整層樹脂組成物（Ｃ−１）を調製した。
［白色層樹脂組成物（Ｄ−１）の調製］
白色不飽和ポリエステル樹脂（東京インキ社製、商品名：ＰＣＧ−０Ｃ３２６−Ｗ）２０ｇに、硬化剤（日油社製、商品名：パーメックＮ）０．２ｇを配合し、充分攪拌して白色層樹脂組成物（Ｄ−１）を調製した。
【００６７】
［蓄光成形体の作製］
図７に示すような製造方法により実施例３の蓄光成形体を作製した。
表面に離型剤（巴工業社製、商品名：フレコート）を塗布したステンレス板（日新製鋼社製、磨きステンレス板、３００ｍｍ×４００ｍｍ×２Ｔ（ｍｍ））を加工基材５６とし、この加工基材５６上に、表面層樹脂組成物１１ｂとして調製した表面層樹脂組成物（Ａ−３）を塗布した（図７（ａ））。
ＰＥＴフィルム（ユニチカ社製、厚さ５００μｍ）の表面に、ボールエンドミルを用いて、深さ０．２ｍｍ、直径１．２ｍｍの球状の一部形状である凹部が最小形状となるように、約１８５００箇所切削を行い、２００ｍｍ角に加工を行って、転写型５７を作製した。
この転写型５７を、加工基材５６上に塗布した表面層樹脂組成物１１ｂの上に載置し、転写型５７の上からローラー５５により表面層樹脂組成物１１ｂを端部から反対側の端部に向かって押し付けて、表面層樹脂組成物１１ｂの凸部を含まない厚さが０．３ｍｍとなるように延伸した（図７（ｂ））。これらを、６０℃に加温した空気槽にて４０分間、加熱・硬化し、冷却後、成形された表面層１１より転写型５７を剥離した（図７（ｃ））。次いで、表面層１１の凸部１３（最小形状：高さ０．２ｍｍ、直径１．２ｍｍ）が形成された面上に調製した焦点調整樹脂組成物（Ｃ−１）を厚さ０．３ｍｍで塗布し、これらを６０℃に加温した空気槽にて４０分間、加熱・硬化することにより、焦点調整層４１を形成した（図７（ｄ））。この焦点調整層４１の４辺に、１０ｍｍ角、長さ５０ｍｍの角棒４本を設置して囲い枠とし、この囲い枠内に調整した蓄光体樹脂組成物（Ｂ−２）を流し込み、７０℃に加温した空気槽にて６０分間、加熱・硬化して蓄光体２１を成形した（図７（ｅ））。さらに、この蓄光体２１の表面に調製した白色層樹脂組成物（Ｄ−１）を刷毛で塗布して、７０℃の空気槽にて６０分間、加熱・硬化させて白色層（隠蔽層）を形成した。室温に冷却後、硬化物を基材５６より剥離し、囲い枠である４本の角棒を除去し、蓄光体２１が形成されていない部分の表面層１１を除去して、実施例３の蓄光成形体を得た。得られた蓄光成形体の、表面層１１の凸部１３を含まない厚さは０．３ｍｍ、蓄光体の厚さは１０ｍｍ、焦点調整層の最厚部の厚さは０．３ｍｍであった。
【００６８】
（比較例１）
実施例１において、表面層にガラス球体を含有させないこと以外は、実施例１と同様にして蓄光成形体を作製した。
（比較例２）
実施例２において、表面層の一方の面に半球状の凸部を設けないこと以外は、実施例２と同様にして蓄光成形体を作製した。
（比較例３）
実施例３において、表面層の一方の面に半球状の凸部を設けないこと以外は、実施例３と同様にして蓄光成形体を作製した。
【００６９】
実施例１〜３および比較例１〜３で作製した蓄光成形体を、６００ルクスの蛍光灯の下に、それぞれ並列に配置し、２０分間の光照射を行った。光照射終了後、遮光して１０分間経過後の各蓄光成形体の輝度をトプコンテクノハウス社製、輝度計ＢＭ−９により測定した。結果を表１に示す。
【００７０】
【表１】
【００７１】
表１の結果より、本発明に係る実施例１〜３の蓄光成形体では、表面層の内部または一方の面上に光を集光するレンズを配したことにより、蓄光成形体に照射される光を効果的に蓄光体へと集光することができるため、光照射終了１０分後の残光輝度が約４０ｍｃｄ／ｍ２以上と良好な特性を示した。一方、レンズを含有しない従来の蓄光成形体である比較例１〜３では、残光輝度は３０ｍｃｄ／ｍ２にとどまっている。
したがって、本発明の蓄光成形体によれば、蓄光体に照射される光の照度を周囲環境よりも高めることができるため、蓄光成形体の発光時の輝度を高めることが可能となる。また、本発明に係る蓄光成形体を蓄光誘導標識等に適用した場合には、暗所における蓄光誘導標識等の視認性を高めることが可能となる。
【符号の説明】
【００７２】
Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４、Ｍ５、Ｍ６…蓄光成形体、Ｎ１…樹脂シート、１１…表面層、１２…透明球状体、２１…蓄光体、１３…凸部、４１…焦点調整層、５１…隠蔽層、５０…転写型、５４…フィルム、５６…加工基材、５２…凹部、５５…ローラー。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄光材を含む成形体からなる蓄光体と、表面層とを備え、前記表面層の内部または一方の面上の少なくともどちらかに光を集光するレンズを配したことを特徴とする蓄光成形体。
【請求項２】
前記レンズが、ガラスまたは樹脂よりなる透明球状体であり、この透明球状体の直径が前記表面層の厚みの１０〜３００％であることを特徴とする請求項１に記載の蓄光成形体。
【請求項３】
前記レンズが、表面層の一方の面上に設けられた複数の半球状の凸部であることを特徴とする請求項１に記載の蓄光成形体。
【請求項４】
前記蓄光体を形成する蓄光体用樹脂の屈折率と、前記表面層を形成する表面層用樹脂の屈折率との差が、０．０３以上であ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蓄光成形体。
【請求項５】
硬化剤を配合した熱硬化性樹脂を、平板またはフィルムよりなる加工基材と、表面に半球状の凹部が複数形成された転写型との間に配して硬化させ、前記凹部の反転形状の凸部を複数有する樹脂シートを形成し、この樹脂シートに蓄光材を含む成形体からなる蓄光体を積層させて、蓄光材を含む成形体からなる蓄光体と、表面層とを備え、前記表面層の内部または一方の面上の少なくともどちらかに光を集光する凸部からなるレンズを配した蓄光成形体を得ることを特徴とする蓄光成形体の製造方法。
【請求項６】
ガラスまたは樹脂よりなる透明球状体と、硬化剤とを配合した熱硬化性樹脂を硬化させてシート状物とし、このシート状物に蓄光材を含む成形体からなる蓄光体を積層させて、蓄光材を含む成形体からなる蓄光体と、表面層とを備え、前記表面層の内部または一方の面上の少なくともどちらかに光を集光する透明球状体のレンズを配した蓄光成形体を得ることを特徴とする蓄光成形体の製造方法。
【請求項１】
蓄光材を含む成形体からなる蓄光体と、表面層とを備え、前記表面層の内部または一方の面上の少なくともどちらかに光を集光するレンズを配したことを特徴とする蓄光成形体。
【請求項２】
前記レンズが、ガラスまたは樹脂よりなる透明球状体であり、この透明球状体の直径が前記表面層の厚みの１０〜３００％であることを特徴とする請求項１に記載の蓄光成形体。
【請求項３】
前記レンズが、表面層の一方の面上に設けられた複数の半球状の凸部であることを特徴とする請求項１に記載の蓄光成形体。
【請求項４】
前記蓄光体を形成する蓄光体用樹脂の屈折率と、前記表面層を形成する表面層用樹脂の屈折率との差が、０．０３以上であ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蓄光成形体。
【請求項５】
硬化剤を配合した熱硬化性樹脂を、平板またはフィルムよりなる加工基材と、表面に半球状の凹部が複数形成された転写型との間に配して硬化させ、前記凹部の反転形状の凸部を複数有する樹脂シートを形成し、この樹脂シートに蓄光材を含む成形体からなる蓄光体を積層させて、蓄光材を含む成形体からなる蓄光体と、表面層とを備え、前記表面層の内部または一方の面上の少なくともどちらかに光を集光する凸部からなるレンズを配した蓄光成形体を得ることを特徴とする蓄光成形体の製造方法。
【請求項６】
ガラスまたは樹脂よりなる透明球状体と、硬化剤とを配合した熱硬化性樹脂を硬化させてシート状物とし、このシート状物に蓄光材を含む成形体からなる蓄光体を積層させて、蓄光材を含む成形体からなる蓄光体と、表面層とを備え、前記表面層の内部または一方の面上の少なくともどちらかに光を集光する透明球状体のレンズを配した蓄光成形体を得ることを特徴とする蓄光成形体の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−７３３６０（Ｐ２０１１−７３３６０Ａ）
【公開日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２２８７４４（Ｐ２００９−２２８７４４）
【出願日】平成２１年９月３０日（２００９．９．３０）
【出願人】（３０１０５０９２４）株式会社ハウステック (234)
【出願人】（５０４２３７０５０）独立行政法人国立高等専門学校機構 (656)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月３０日（２００９．９．３０）
【出願人】（３０１０５０９２４）株式会社ハウステック (234)
【出願人】（５０４２３７０５０）独立行政法人国立高等専門学校機構 (656)
【Ｆターム（参考）】
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