JP2000001569A

JP2000001569A - 蓄光性成形体及びその製造方法

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Publication number: JP2000001569A
Application number: JP10166839A
Authority: JP
Inventors: Minoru Nakaoka; 稔中岡; Hiromasa Nakanishi; 啓眞中西
Original assignee: Dainichiseika Color and Chemicals Mfg Co Ltd
Current assignee: Dainichiseika Color and Chemicals Mfg Co Ltd
Priority date: 1998-06-15
Filing date: 1998-06-15
Publication date: 2000-01-07
Anticipated expiration: 2018-06-15
Also published as: JP3947619B2

Abstract

(57)【要約】【課題】不純物の混入、特に成形時における不純物の混
入による蓄光性の低下が抑制された蓄光性成形体、及び
このものを効率よく製造する方法を提供する。【解決手段】予め溶融した熱可塑性樹脂に、蓄光顔料を
分散させ、次いで成形することにより、熱可塑性樹脂と
蓄光顔料を含有し、かつ鉄及び／又は鉄化合物の含有量
が、鉄として蓄光顔料の０.１０重量％以下である蓄光
性成形体とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、蓄光性成形体及び
その製造方法に関し、さらに詳しくは、不純物の混入、
特に成形時における不純物の混入による蓄光性の低下が
抑制された蓄光性成形体、及びこのものを効率よく製造
する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】蓄光顔料は、光を受け発光し、光を取り
除いた後も発光するといった残光性を有する蛍光体であ
る。近年、このような蓄光顔料の特性を利用して、蓄光
インキが開発され、夜光時計を始め、携帯電話、携帯ラ
ジオ、携帯電灯、リモコン、照明器具などに使われるよ
うになってきた。また、最近では、蓄光顔料を含有する
樹脂成形体が開発され、用途開発が進められている。こ
の蓄光顔料としては、従来硫化物系顔料、例えば硫化亜
鉛・銅蛍光体（ＺｎＳ：Ｃｕ）などが用いられてきた。
しかしながら、この硫化物系蓄光顔料は残光強度が低
く、かつ残光時間も短いなどの欠点を有しており、した
がって、例えば残光性を高めるために、放射性同位元素
を添加することが試みられたが、この場合、人体や環境
に対する影響が問題となっていた。近年、新規な蓄光顔
料として、アルミン酸塩系蓄光顔料が開発され、注目さ
れている。このアルミン酸塩系蓄光顔料は、従来の硫化
物系蓄光顔料に比べて、残光強度が高く、かつ残光時間
が長いなど、優れた残光特性を有する上、耐候性にも優
れることから、塗料、インキ、成形体など、種々の用途
が検討されている。一般に顔料を樹脂に練り込み、成形
体を製造する場合、予め樹脂と顔料を混合したのち、押
出機で混練して成形する方法が用いられている。しかし
ながら、上記アルミン酸塩系蓄光顔料は、従来の蓄光顔
料に比べて硬度が高いため、混練中に押出機内のシリン
ダーやスクリューなどが摩耗しやすく、その結果、得ら
れた成形体には、摩耗により生じた鉄や鉄化合物が混入
し、色がくすみ、かつ蓄光性が低下するのを免れないと
いう問題が生じる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
事情のもとで、不純物の混入、特に成形時における不純
物の混入による蓄光性の低下が抑制された蓄光性成形
体、及びこのものを効率よく製造する方法を提供するこ
とを目的としてなされたものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記目的
を達成するために鋭意研究を重ねた結果、熱可塑性樹脂
と蓄光顔料とを含有し、かつ鉄及び／又は鉄化合物の含
有量が特定の値以下の成形体が、蓄光性の低下が抑制さ
れ、その目的に適合しうること、そして、このものは、
予め溶融した熱可塑性樹脂に蓄光顔料を分散させ、成形
することにより、効率よく製造しうることを見出し、こ
の知見に基づいて本発明を完成するに至った。すなわ
ち、本発明は、（１）熱可塑性樹脂と蓄光顔料とを含有
する蓄光性成形体において、鉄及び／又は鉄化合物の含
有量が、鉄として蓄光顔料の０.１０重量％以下である
ことを特徴とする蓄光性成形体、及び（２）予め溶融し
た熱可塑性樹脂に、蓄光顔料を分散させ、次いで成形す
ることを特徴とする第（１）項記載の蓄光性成形体の製
造方法、を提供するものである。また、本発明の好まし
い態様は、（３）蓄光顔料がアルミン酸塩系蓄光顔料で
ある第（１）項記載の蓄光性成形体、（４）熱可塑性樹
脂と蓄光顔料の含有割合が、重量比で９９：１ないし４
０：６０である第（１）、（３）項記載の蓄光性成形
体、（５）押出機において、熱可塑性樹脂を溶融させた
のち、これに蓄光顔料をサイドフィード方式で添加分散
させ、次いで成形する第（２）項記載の製造方法、
（６）蓄光顔料がアルミン酸塩系蓄光顔料である第
（２）、（５）項記載の製造方法、及び（７）熱可塑性
樹脂と蓄光顔料の含有割合が、重量比で９９：１ないし
４０：６０である第（２）、（５）、（６）項記載の製
造方法、である。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明の蓄光性成形体は、熱可塑
性樹脂及び蓄光顔料を含有するものであって、上記熱可
塑性樹脂については特に制限はなく、従来公知のものの
中から、該成形体の用途などに応じて適宜選択すること
ができる。この熱可塑性樹脂の例としては、エチレンビ
ニルアルコール共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、アクリル樹脂、ポリカ
ーボネート、ポリアセタール樹脂、ポリブチレンテレフ
タレート、ポリアミド、ポリウレタンなど、又はこれら
のポリマーアロイ、あるいはポリウレタン系やポリエチ
レン系などの熱可塑性エラストマーが挙げられる。一
方、蓄光顔料としては、アルミン酸塩系蓄光顔料が好ま
しく使用される。このアルミン酸塩系蓄光顔料の代表的
なものとしては、一般式［１］ＭＡｌ₂Ｏ₄ …［１］で表される化合物を挙げることができる。一般式［１］
において、Ｍはカルシウム、ストロンチウム、バリウム
などの金属である。上記化合物には、必要に応じ、賦活
剤としてユーロピウム（Ｅｕ）、ランタン（Ｌａ）、セ
リウム（Ｃｅ）、プラセオジウム（Ｐｒ）、ジスプロシ
ウム（Ｄｙ）、ネオジム（Ｎｄ）などのランタン系金属
元素を添加してもよい。このようなアルミン酸塩系蓄光
顔料の例としては、ＣａＡｌ₂Ｏ₄：Ｅｕ²⁺、Ｎｄ³⁺（発
光色：紫青、発光ピーク波長：４４０ｎｍ）、ＳｒＡｌ
₂Ｏ₄：Ｅｕ²⁺、Ｄｙ³⁺（発光色：黄緑、発光ピーク波
長：５２０ｎｍ）、ＳｒＡｌ₂Ｏ₄：Ｅｕ²⁺（発光色：黄
緑、発光ピーク波長：５２０ｎｍ）などが挙げられる。
この他、Ｓｒ₄Ａｌ₁₄Ｏ₂ ₅：Ｅｕ²⁺、Ｄｙ³⁺（発光色：
青緑、発光ピーク波長：４９０ｎｍ）なども用いること
ができる。このようなアルミン酸塩系蓄光顔料は、従来
の硫化物系蓄光顔料、例えばＣａＳｒＳ：Ｂｉ、Ｚｎ
Ｓ：Ｃｕ、ＺｎＳ：Ｃｕ、Ｃｏなどに比べて残光輝度が
高く、かつ残光時間が長いなど、優れた残光特性を有し
ている。本発明においては、前記蓄光顔料は１種用いて
もよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。ま
た、本発明の蓄光性成形体における前記熱可塑性樹脂と
蓄光顔料の含有割合は、重量比で９９：１ないし４０：
６０の範囲にあるのが好ましい。蓄光顔料の含有割合が
上記範囲より少ないと残光強度が小さく、蓄光性成形体
としての機能が十分に発揮されないし、上記範囲より多
いと成形時における摩耗が激しく、くすみが大きくなる
と共に、蓄光性が低下するおそれがある。残光強度及び
摩耗などを考慮すると、熱可塑性樹脂と蓄光顔料のより
好ましい含有割合は、重量比で９５：５ないし５０：５
０の範囲である。

【０００６】本発明の蓄光性成形体においては、鉄及び
／又は鉄化合物の含有量が、鉄として、蓄光顔料に対
し、０.１０重量％以下であることが必要である。この
含有量が０.１０重量％を超えると成形体の残光強度が
低下し、かつくすみが生じる。残光強度の低下及びくす
みの発生を効果的に抑制するには、この鉄及び／又は鉄
化合物の含有量は、鉄として、蓄光顔料に対し、０.０
８重量％以下が好ましく、特に０.０６重量％以下が好
適である。本発明の蓄光性成形体には、本発明の効果が
損なわれない範囲で、所望により各種添加剤、例えば他
の顔料、酸化防止剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、光安定
剤、難燃剤、滑剤、フィラー、帯電防止剤などを適宜添
加することができる。このような本発明の蓄光性成形体
は、以下に示す本発明方法によれば、効率よく製造する
ことができる。本発明方法においては、予め熱可塑性樹
脂を溶融させ、この溶融状態の粘度が低い熱可塑性樹脂
に、所定量の蓄光顔料を加え、均質に分散させたのち、
成形する。この方法により、鉄及び／又は鉄化合物の含
有量が、鉄として、蓄光顔料に対し、０.１０重量％以
下、好ましくは０.０８重量％以下、より好ましくは０.
０６重量％以下の蓄光性成形体を効率よく製造すること
ができる。通常使用されている方法、すなわち、予め熱
可塑性樹脂と蓄光顔料とを混合したのち、押出機で混練
して成形する方法では、混練中に押出機内のシリンダー
やスクリューなどが蓄光顔料、特にアルミン酸塩系蓄光
顔料により摩耗し、この摩耗により生じた鉄や鉄化合物
が混入するため、所望の蓄光性成形体が得られない。本
発明方法を具体的に示すと、押出機において、まず熱可
塑性樹脂を溶融させたのち、これに、蓄光顔料をサイド
フィード方式で添加し、均質に分散させ、次いで成形す
ればよい。成形方法としては特に制限はなく、従来熱可
塑性樹脂の成形において慣用されている方法、例えば押
出成形、射出成形、ブロー成形などの方法の中から、適
宜選択して用いることができる。

【０００７】

【実施例】次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説
明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定さ
れるものではない。実施例１低密度ポリエチレンを、１５０〜２３０℃に加熱した押
出機に仕込み、溶融させたのち、これに、アルミン酸塩
系蓄光顔料［根本特殊化学社製、商品名：Ｇ−３００
Ｍ］を、顔料／樹脂重量比が１０／９０になるようにサ
イドフィード方式で添加し、混練して押出されたストラ
ンドを冷却後、ペレットにした。このペレットに含まれ
る鉄分は、蓄光顔料の０.０２０重量％であった。得ら
れたペレットを板状に成形し、諸特性を評価した。結果
を第１表に示す。実施例２〜６第１表に示す種類の熱可塑性樹脂を用い、かつ蓄光顔料
／樹脂重量比が第１表に示す値になるような条件で、実
施例１と同様にしてペレットを作製し、板状に成形し
た。結果を第１表に示す。比較例１低密度ポリエチレンと蓄光顔料［根本特殊化学社製、商
品名：Ｇ−３００Ｍ］を、顔料／樹脂重量比が２０／８
０になるように混合したのち、１７０〜２３０℃に加熱
した押出機に仕込み、溶融混練して押出されたストラン
ドを冷却後、ペレットにした。このペレットに含まれる
鉄分は、蓄光顔料の０.１３０重量％であった。得られ
たペレットを板状に成形し、諸特性を評価した。結果を
第１表に示す。

【０００８】

【表１】

【０００９】［注］１）ＬＤＰＥ：低密度ポリエチレンＰＰ：ポリプロピレンＨＩＰＳ：高耐衝撃性ポリスチレンＡＢＳ：アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹
脂ＰＭＭＡ：ポリメチルメタクリレート２）成形品に含まれる鉄及び鉄化合物を鉄に換算した対
蓄光顔料含有量。３）成形品に４００ルックスの蛍光灯を３０分間照射
し、常温の暗室中で６０分間放置後の輝度。ミノルタ製
ＬＳ−１００輝度計で測定。

【００１０】

【発明の効果】本発明によれば、不純物の混入、特に成
形時における不純物の混入による蓄光性の低下が抑制さ
れ、残光強度が高く、かつ残光時間が長い上、色のくす
みのない蓄光性成形体を得ることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4J002 BB031 BB121 BB221 BC031 BE061 BG001 BN151 CF071 CG001 CK001 CL001 DE096 DE146 FD096 GQ00 GT00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱可塑性樹脂と蓄光顔料とを含有する蓄光
性成形体において、鉄及び／又は鉄化合物の含有量が、
鉄として蓄光顔料の０.１０重量％以下であることを特
徴とする蓄光性成形体。
【請求項２】蓄光顔料がアルミン酸塩系蓄光顔料である
請求項１記載の蓄光性成形体。
【請求項３】熱可塑性樹脂と蓄光顔料の含有割合が、重
量比で９９：１ないし４０：６０である請求項１又は２
記載の蓄光性成形体。
【請求項４】予め溶融した熱可塑性樹脂に、蓄光顔料を
分散させ、次いで成形することを特徴とする請求項１記
載の蓄光性成形体の製造方法。
【請求項５】押出機において、熱可塑性樹脂を溶融させ
たのち、これに蓄光顔料をサイドフィード方式で添加分
散させ、次いで成形する請求項４記載の製造方法。
【請求項６】蓄光顔料がアルミン酸塩系蓄光顔料である
請求項４又は５記載の製造方法。
【請求項７】熱可塑性樹脂と蓄光顔料の含有割合が、重
量比で９９：１ないし４０：６０である請求項４ないし
６のいずれかに記載の製造方法。