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【発明の名称】 高輝度発光成形体
【発明者】 【氏名】加藤 富久

【氏名】都築 則彰
【要約】 【課題】太陽光線、照明光の受光光線を蓄光して、高輝度の発光を外周から放散して長時間維持できる高輝度発光成形体を提供する。

【解決手段】蓄光発光剤４入りの樹脂質が単層、若しくは多層の発泡構造を形成し、この中に埋め込んだ芯材２が熱処理を施したアルミニウム線、又は銀線等の可視光線の高反射表層、若しくは透過性樹脂材であることを特徴とする高輝度発光線条体１である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 蓄光発光剤入り軟質合成樹脂を発泡させてなる蓄光発光発泡層を形成し、かつ、それに埋め込まれた芯材が、可視光線の高反射率の材質からなる表層、又は、可視光線高反射性の白色系表層を有する線状の芯材を用いたことを特徴とする高輝度発光線条体【請求項２】 蓄光発光剤入り合成樹材の発泡成形体において、発泡倍率の高い層と、発泡倍率の低い層とを組合せてなる、多層の蓄光発光発泡層からなる構造を特徴とする、高輝度発光成形体【請求項３】 可視光線高反射率の材質からなる表層、又は、可視光線高反射性の白色系表層を有する線状体、若しくは板状体が、発泡倍率の高い層と接合していることを特徴とする請求項２記載の高輝度発光成形体【請求項４】 線条体の蓄光発光発泡層が請求項２の発泡倍率を異ならせた多層発泡構造の線条体からなり、かつ、それに埋め込まれた芯材が、請求項１の芯材を用いた構造を特徴とする高輝度発光線条体【請求項５】 任意の機械的性質を有する核材の外周に、可視光線反射表層を設けた芯材からなる請求項１・請求項４のいずれかの高輝度発光線条体【請求項６】 線条体の横断面中央部が空洞部、若しくは光透過性の合成樹脂材を芯材として形成したことを特徴とする請求項１・請求項４のいずれかの高輝度発光線状体【請求項７】 焼鈍させたアルミニウム線材、又は、金属線材を芯材とする請求項１・請求項４のいずれかの高輝度発光線条体【請求項８】 蓄光発光発泡層の外層部に、光透過性の非発泡合成樹脂を形成したことを特徴とする、請求項１・請求項２・請求項３・請求項４・請求項５・請求項６・請求項７のいずれかの高輝度発光線条体
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、夜間、又は暗い雰囲気中で発光作用する線条体にして、安全柵、漁具、動物忌避柵、装飾装置、鑑賞装置、救命具、建築部品等の広範囲の用途領域において、それら諸物品の構成要素、又は付属品として使用する高輝度発光線条体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、前記例示の多様な領域における諸物品の構成要素、又は付属品として、柔軟質のロープ体や、柔軟質、剛質の細長部材の線条体が広く使用され、これら諸物品に、発光性能を付与する為には、蓄光発光剤を含有した蓄光塗料を塗布したり、又、別体の蓄光発光剤を含有した合成樹脂製の単体の成形体とを組合せて用いらなければならなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述したような方法では、輝度が低く、かつ、全長に渡って均一に発光せず、さらに、発光持続時間が極めて短く、又、別体の成型品とを組合せて使用する場合、成形体のみが発光し、成形体自体も多量の蓄光発光剤を用いる割には、輝度が低い、という問題点がある。
【０００４】つまり、線条体外表面に蓄光塗料を塗布する場合、塗料が薄い為、蓄光発光剤の量が少なく、その結果、輝度が低く、又、塗膜を厚くする為に重ね塗りを行うと、全長に渡って均一に塗ることは困難で、塗りムラを生じ、かつ、その膜厚の増大により、初期の塗膜層へ光が届きにくくなり、十分な光エネルギーを蓄えることができなくなる、と同時に、発光の際、その上層塗膜層が障壁となって、外部へ光が届かず、予想したほどの輝度、及び残光時間が得られない。又、別体の蓄光発光剤を含有した樹脂成形体とを組合せて用いる場合、形成体自体、一定の体積があり、かかる場合も前記同様に、成形体の中央深部まで光が到達せず、十分な蓄光発光機能を有していない、という問題点がある。
【０００５】又、蓄光発光剤を合成樹脂に混練して、導線に被覆した特開平８−２９８０２０号公報に示される「発光性被覆電線」は、上述したような成形品の内厚増大による深部への光不透過性の難点を解消していない。
【０００６】又、輝度が低く、極めて短時間発光の線条体、若しくは自発光性を有しない線条体は、例えば、危険場所等の安全柵、又は、夜間使用の漁具、釣り具の構成要素として暗い雰囲気中で使用された場合、それら柵、用具等の視認困難な為、不安全、不便をもたらす。又、イルミネーション等の美的装飾装置においても同様で、多数個の電飾灯を連設せざるを得ず、多大の手数とコスト高をもたらす。さらに、動物侵入防止柵に従来の線条体を用いると、やすやすと破壊されて侵入されてしまうケースがある。さらに、非常時における停電時の建築物からの脱出の際、暗闇の中から手探りで脱出しなければならないケースもある。本発明は、以上の従来技術の難点を解消すると同時に、線条体の新規用途開発を可能にする、高輝度発光線条体を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】以上の技術課題を解決する本発明の高輝度発光線条体は、「蓄光剤入り蓄光発光層が発泡構造を形成し、その中心部に埋め込まれた芯材が、可視光線の高反射率の材質からなる表層、又は、可視光線高反射性の白色系表層を有する線状である構造と、かかる蓄光発光発泡層が、発泡倍率の異なる多層構造からなる線条構造と、その多層構造からなる蓄光発光発泡層の芯材として、前記芯材を用いる構造と、芯材に光透過性合成樹脂体を用いて、前記蓄光発光発泡層の単層、若しくは、発泡倍率の異なる多層からなる構造と、線条体横断面中央部を中空状と成した単層、又は、多層の蓄光発光発泡層を設けた構造と、蓄光発泡層の最外層に光透過性非発泡合成樹脂を形成した構造」となっている。
【０００８】即ち、本発明の高輝度発光線条体は、前記蓄光発光発泡層に設けた多数の微小空隙の存在により、線条体横断面の中央深部への光透過性を高めることができ、さらに、この深部へいくほど、つまり、光が届きにくいところには、発泡倍率を大きくして、より、大きな発泡による空隙、若しくは、空隙を多数存在させることにより、一層中央深部への光透過性を高めた構造である。又、中央深部を中空状、若しくは、光透過性の高い合成樹脂を芯材として用いることにより、中央最深部での光透過性を高めることができると同時に、中央最深部での発光力を高めことができる。又、前記表層要件の芯材を用いることにより、蓄光発光発泡層から芯材方向へ向かう発光の光エネルギーを芯材で反射させて、高輝度の発光を、線条体全体から放射可能にした構造を特徴とする。
【０００９】そして、その蓄光発光発泡層は、光透過性の高い熱可塑性合成樹脂に、公知の「アルカリ土類アルミン酸塩を母体結晶とした蓄光発光発泡性物質を内在させ、かつ、窒素ガス、若しくは、炭酸ガス等を放出する発泡剤を用いて、成形時に発泡させた構成となっている。又、こうして成形した発泡層は、発泡倍率の差により、二層、若しくは、三層等の多層構造の構成」となっている。
【００１０】そして、その芯材は、前記表層要件を具備するアルミニウム材、銀材等で全体を形成したり、或いは、柔軟質または硬質の任意材質の核材の外周に「表面処理、メッキ処理、金属蒸着、塗料塗布」等の公知手段により前記要件の表層を付加して形成させる。又、芯材として光透過性の高い合成樹脂、例えば、透明、若しくは半透明のポリウレタン樹脂、ポリ塩化ビニール樹脂、ポリプロピレン樹脂等の中空、若しくは中実の棒材として形成される。さらに、この芯材に相当する部分を空洞部として、中空線条体としても形成される。
【００１１】なお、本発明における線条体とは、断面形状が、円形、楕円形、長円形、多角形状の線条形状のもの、断面形状が、細長い帯状形状のもの、或いは、それら以外の異形断面形状を含めた条体を意味する。そして、蓄光発光発泡層の内側に存在させた芯材は、前記線条体形状と相似形状のものが任意に選択されて、単数、又は、複数セットされて、前記蓄光発光発泡層に埋め込まれる。
【００１２】
【作用】前記構成の本発明の高輝度発光発泡線条体は、太陽光線、夜間照明光を受けると、発泡構造に内在する多数の空隙により、中実体に比較して、光透過性が格段に向上し、表層部から中央深部へ至る層内全般に渡って光が届き易くなり、その結果、層内に分散している蓄光発光剤の微粒子それぞれが、有効に受光、蓄光し、かつ、発光時には、層内の空隙を通して、外部へ光が届き易く、全体として輝度の高い放散光を発するように作用する。さらに、蓄光発光発泡層の発泡倍率を、高、低、変えた層を組合せた、多層構造とすることにより、より一層深部への光が届き易くなり、その結果、発光輝度が高く、かつ、残光時間の長い線条体が得られ、夜間等の暗い雰囲気中の線条体が自発光して視認可能となり、「光る線条体」として機能する。そして、その蓄光発光発泡層の内側に、前記表層要件を備えた芯材のとき、線条体の中心方向へ向う発光が、その表層によって線条体の外周方向へ反射され、本来の外周方向への発光と、合体集合する為、高輝度放散光を発するようになる。さらに、芯材として光透過性合成樹脂製の管状体、若しくは、中実体を用いたとき、中心部へ向かう発光をかかる合成樹脂体で受け、かつ、光を透過させ、反対側に到達させることにより、この反対側に存在する蓄光発光発泡層内の蓄光発光剤が受光し、又、発光の際これと同様な作用により、横断面中央深部での輝度を高く維持できるように作用する。又、かかる芯材部分に相当する中心部を空洞とすることにより、外部からの光が、この空洞部に侵入して、空洞深部での蓄光発光剤が受光し、逆に、発光の際、この空洞により、光が外部に洩れ易く、その結果、高輝度を維持しつつ、その放散光を長時間持続して、自発光することができる。
【００１３】
【発明の実施形態】以下、本発明の高輝度発光線条体（以下、単に発光線条体という）の実施形態を説明する。まず、第一実施形態を示す図１参照、この実施形態の発光線条体は、「アルミニウム線、又は銀線からなる横断面円形の芯材２」と、芯材２の外周へ埋め込む「蓄光発光剤４の微粒子を密にして均一に混練した透明の樹脂（透明性ポリアミド樹脂、透明性ポリ塩化ビニール樹脂等）に、炭酸ガス、若しくは窒素ガスを発する発泡剤を混合し、成形加工時の熱を利用して発泡させた蓄光発光発泡層３」によって、細長円形の線条体に成形されている。
【００１４】なお、この実施形状のものは、蓄光発光剤４として「アルカリ土類アルミン酸塩を母体結晶となしユウロピウム（ＥＵ）を賦活剤、ジスプロシウム（Ｄｙ）、またはネオジム（Ｎｄ）を賦活助剤とした蛍光体（例えば、根本特殊化学株式会社製の登録商標ルミノーバ）」の粒状物（概ね２０〜５０ミクロンサイズ）を用いてある。
【００１５】以上の図１実施形態の発光線条体１は、発泡倍率３倍で、発泡剤として窒素ガス発生発泡剤（例えば、永和化成工業株式会社製の商品名ポリスレン）を用いて発泡層を形成し、光透過性を向上させ、柔軟性、軽量性等の機能を有し、又、芯材２は、可視光線反射率が概ね９０％以上の高反射率を有する為、芯材２の表面からの反射能が良く、前記作用を顕著に奏して外周からの高輝度の放散光７を自発光することができる。そして、芯材２が軟質にして可塑性に優れるアルミニウム材（３８０〜４００℃の熱処理を施したアルミニウム材）、銀材で全体が構成されているので、発光線条体１の形状自在性に富み、コイル状連設形態、文字図形形態、リング形態等の多様な形状に曲げ形成し、多目的用途に利用できる。
【００１６】続いて、図２を参照して本発明の発光線条体１の他の実施形態を説明する。まず、図２（Ａ）のものは「任意の金属質、樹脂質、繊維質のいずれかの線材からなる核材５」の外周に、「可視光線高反射率の物質からなる光線反射表層６」を設けた芯材２によって構成され、この芯材２の外周に、図１の実施形態と同様な蓄光発光発泡層３が設けられた発光線条体１になっている。
【００１７】即ち、この図２（Ａ）実施形態のものは、図１実施形態の単一材質の芯材２に代えて、線材として多様な性状を有する核材５の外周に、光線反射表層６を付加することによって発光線条体１の芯材２としての表面要件を具備し、かつ、軽量性、柔軟性、可塑性等の必要な線条体として、機械的性状とコスト要件を満足することができる形態に構成されたもので、核材５としては、前記諸要件のうち、必要なものを満足する「鉄材、樹脂材、管状体、コイリング体、繊維体」等の任意なものが選択的に使用される。
【００１８】そして、光線反射表層６は、核材５としての材質に適する「アルミニウム、銀、銅、クロム、亜鉛、ニッケル等の可視光線高反射性のメッキ層」または、「アルミニウム蒸着」、「アルミ箔の巻き付け」等の公知手段によって形成したり、或いは、可視光線高反射性の「白色系樹脂の薄膜被膜」「白色系塗料の塗布」によって形成する。
【００１９】以上の図２（Ａ）の実施形態の発光線条体１は、任意材質の芯材２によって形成し、線条体として別途に要求される剛性、弾性、可塑性、引張り強度等の機械的性質を用途別ニーズに整合させた多様品質、低コストの発光線条体１に成形でき、実用性に富むメリットがある。
【００２０】一方、図２（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）のものは、発光線条体１，芯材２の横断面形状の線条体の多様な変化を例示したもので、図示例示のように楕円形状、長円形状、又、受発光面積を増大させて短時間に蓄光発光できる星形形状等にすることがあり、複数の芯材２を並列内在させる形態も必要に応じて選択される。
【００２１】つぎに、図３の実施形態を説明する。この実施形態の発光線条体１は、内部発泡部の発泡倍率が約６倍の大発泡層８と、それを埋め込んだ外層発泡部は発泡倍率が約３倍の小発泡層９からなる二層発泡構造として、発光線条体１を形成する。
【００２２】なお、二層発泡構造の成形は、発泡倍率の高い大発泡層８を押出成形した後、さらに、その外層サイズに見合う、大発泡層８を被覆するように押出成形機で加工する。又、二軸押出成形機を用いて、同時に成形加工しても良い。
【００２３】なお、この実施形態のものは、横断面中央部発泡層ほど発泡倍率が高く、発泡剤による多数の小空隙、若しくは容積大なる多数の大空隙の存在により、横断面中央深部での光透過性が格段に向上する。特に光が届きにくい横断面中央深部で、空隙を多数存在させることにより、この中央深部に存在する蓄光発光剤４の蓄光、発光機能を、より一層高めることができる。又、柔軟性、軽量性に富む構造の為、前記同様、多様な曲げ成形ができ、多目的多用途に利用でき、特に軽量性を活かして、水中でも浮上する性質を利用し、釣り具等水産用品に好適である。
【００２４】一方、図３（Ｂ）のものは、前記図３（Ａ）に対して、横断面中央部に図２（Ａ）と同様な核材５を埋没した構造となっており、図２（Ａ）と同様に、表層要件を具備した芯材２により、高輝度長残光時間を有することは無論、多層発泡構造とすることにより、より軽量、柔軟性、可塑性等の必要な線条体として、機械的性状とコスト要件を満足することができる形態に構成されている。特に、線条体が大径になる程、中央深部への光が届きにくくなる構造の線条体において、極めて有効である。
【００２５】又、図３（Ｃ）のものは、図３（Ｂ）に対して、中央部の芯材２に相当する部分を、光透過性の高い合成樹脂の管状体、若しくは中実棒材を埋め込んだ形態で構成されている。なお、この実施例の光透過性合成樹脂は、透明性ポリウレタン樹脂で外径１．８〜２．０粍ある。又、透明性塩化ビニル樹脂、透明性ポリアミド樹脂等要求される機能により、任意に選択される。
【００２６】なお、特に、前記図３（Ｂ）は蓄光発光剤４による自発光と、それを反射させた相乗作用により輝度を高める構造に対して、図３（Ｃ）は、発泡層の芯材方向への発光を、芯材である光透過性樹脂が受光し、かつ、透過させ、受光側と反対側の発泡層へ到達させることにより、この反対側に散在する蓄光発光剤の機能を高め、又、発光時には、これと同様なことを光透過性合成樹脂材の周囲の蓄光発光剤が繰り返すことにより、中央深部での輝度を高め、線条体全体の輝度を、より一層高めることができる。中央深部の輝度を必要とする線条体において、極めて有効である。
【００２７】つぎに、図３（Ｄ）のものは、図３（Ｂ）に対して、中央部の芯材２に相当する部分を、空洞部と成した中空線条体とした形態で構成されている。なお、この実施例は、通常の合成樹脂製チューブの押出生成法と同様な方法で成形され、内部、空洞部１０の断面形状は円形、楕円形、多角形等、必要とされる性能により、任意に選択される。
【００２８】なお、特に、図３（Ｂ）に対して、図３（Ｃ）と同様に、中央深部を空洞部１０とすることにより、この空洞部１０へ光が入り込み、空洞部１０の内周周辺の蓄光発光剤４の発光輝度を弱めることなく発光させることができ、かつ、空洞部１０からの発光を、発光線条体の長手方向から視認することができる。又、空洞部１０の内径の大きさを比較的大きく設定することにより、光透過性、及び中央深部での発光の視認が容易となり、高輝度の線条体が得られる。
【００２９】続いて、図４を参照して、本発明の発光線条体１の他の実施形態を説明する。この実施例は、前記した図１乃至図３の各実施形態において、その最外層として非発泡機能の合成樹脂薄膜層を押出成形によって成形した形態となっている。この非発泡性合成樹脂としては、光透過性の高い樹脂が好ましく、前記同様の合成樹脂を発泡させずに加工する。
【００３０】なお、特に、最外層に非発泡合成樹脂層１１の薄膜を設けることにより、例えば、階段の手すり部材として用いると、手垢による汚れ、雑菌の付着、ささくれを防止することができると同時に、長期に渡って使用でき、防水性、耐久性、耐汚れ性等を要求する線条体において有効である。
【００３１】又、図５を参照して、前記蓄光発光発泡層を有する発光線条体１の使用例を説明する。即ち、この使用例は、建築物の階段の手すり１２の目地用線条体１３として用いたもので、手すりに形成したＵ字溝１４に圧入して、連設ヒダ部１５により、抜け止めを防ぐ構造となっている。目地用線条体１３全体を、蓄光発光剤を混練した合成樹脂で成形しても良いが、蓄光発光剤が非常に高価で、かつ、Ｕ字溝深部には光が届かず、この為、高価な蓄光発光剤を用いても、その機能を十分に果たすことが期待できない。従って、本発明の発泡構造による高輝度線条体１を目地用線条体１３として用いることにより、かかる問題点を解消することができる。なお、Ｕ字溝１４に係合する連設ヒダ部１５を白色系の合成樹脂で、又、その上部の半月状部１６を、蓄光発光剤を使用した合成樹脂とで、二層成形とした構造でも良い。
【００３２】つぎに、図６を参照して、前記蓄光発光発泡層を有する成形体の使用例を説明する。即ち、この使用例は、建築物の出口表示板として用いたもので、表示パネル１７内に、表示文字１８と、小発泡層９と大発泡層８とを組合せて、文字状に蓄光発光発泡層のシート材を打ち抜き加工等を行い、かつ、大発泡層８の側に反射材１９を接着等の手段を用いて接合させた構造となっている。又、ここでいう反射材１９は、前記芯材２と同一内容の材料から成っている。この使用例は、特に、非常時の停電の際、表示文字を容易に視認することにより、安全、かつ、緊急に建築物から脱出することができる。
【００３３】なお、本発明の発光線条体１は、前記の例示以外に、前記の可視光線高反射率のメッキ層を有する金属素線を撚合したワイヤロープを芯材２となし、そのワイヤロープの外周に現れる金属素線のメッキ層を光線反射表層６として機能させたり、又、金材、金メッキの芯材２を用いることがある。なお、本発明の発光線条体１のサイズは、ロープ代用の細目径では、外直径が概ね、５〜６粍、芯材の直径が概ね、１〜２粍である。
【００３４】
【発明の効果】以上の説明のとおり、本発明の高輝度発光線条体は、暗い雰囲気中において、高輝度に発光作用して残光時間を長く維持できるので、光る線条体として、有効に機能し、以下例示する用途において、諸装置、諸物品の性能向上が促進できる。即ち、工事現場等の安全柵や工場建築物廻りに張るテンションロープに用いると、夜間における安全柵等の視認が容易となり、安全性が向上し、又、夜間使用の釣り具、漁具、水上救命具等、特に、本発明は水中であっても浮上する性能を有する為、釣り具での浮上インジケーター、水上救命具のライフジャケット用補助ロープ等の用具として用いると、視認把握が容易となる。
【００３５】そして、農作物等への野生動物の侵入防止柵、又、網として使用すると、太陽光、夜間照明等を受けた発光線条体が暗闇で淡く光って野生動物が忌避する発光形態となるので、侵入防止が一段と効果的になる。
【００３６】又、イルミネーション等の電飾装置に用いると、自由な形状、形態に簡便に整形設定できるので、電飾装置自体の設定がしやすく、従来物より、低コストになると共に、線条連続発光による新規フィーリングの電飾ができる。そして、図形輪郭や文字形状に自在整形して夜間の各種表示手段に応用したり、夜間使用の各種物品に連結して使い易くしたり、さらに、水族館の観賞用水槽等の水草、容器を造形して、鑑賞効果の向上を促進できる。
【００３７】さらに、建築物として、階段のステップ、手すり、通路等へ、本発明の線条体の発泡構造による弾縮機能を利用して、半埋め込み状態にした目地用線条体として、又、非常用脱出装置を暗闇でも視認できる識別用として、及び特に非常時の際、外部への誘導線条体として用いることにより、緊急に、すばやく脱出することができる。このように、多分野広領域の新規用途開発が可能となり、それら各分野の各種装置、物品の機能、使用効果が一段と向上できる。以上の諸効果がある。
【出願人】 【識別番号】３９００３０７３１
【氏名又は名称】朝日インテック株式会社
【出願日】 平成１２年２月２５日（２０００．２．２５）
【代理人】
【公開番号】 特開２００１−２４３８０１（Ｐ２００１−２４３８０１Ａ）
【公開日】 平成１３年９月７日（２００１．９．７）
【出願番号】 特願２０００−１０００９６（Ｐ２０００−１０００９６）