JP6282207B2

JP6282207B2 - 表皮付き線状発光体

Info

Publication number: JP6282207B2
Application number: JP2014195648A
Authority: JP
Inventors: 尚哲金森; 祐登笛吹
Original assignee: Fukuvi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Fukuvi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 2014-09-25
Filing date: 2014-09-25
Publication date: 2018-02-21
Anticipated expiration: 2034-09-25
Also published as: WO2016047016A1; JP2016066008A

Description

本発明は、線状発光体の改良、詳しくは、発光性能の面において、押出成形時に金型との接触により発光面上にスジ状の凹凸が生じる問題を解消することができ、また平滑な発光面を使用直前まで損傷から保護することもでき、しかも、使い勝手にも優れた表皮付き線状発光体に関するものである。

周知のとおり、街中で見かけるイルミネーションや電飾看板の多くには、ネオンライトのような線状発光体が利用されているが、本体が硬質なガラス管から構成されるネオンライトは、発光体そのものに可撓性がないため、発光体を曲げて取付け面の湾曲部に沿わせたり、任意の絵や文字を模したりすることができない。

そこで、従来においては、形態自由度の高い線状発光体として利用できるプラスチック製の導光棒も開発されている。しかし、この種の線状発光体は、端面から入射した光を周面でムラなく発光させる必要があるものの、発光体の周面に細かな凹凸があると、その部分から光が漏れ出て発光が不均一になる問題があった。

特に、上記線状発光体を押出成形する場合には、発光面を形成する樹脂が金型やガイドに接触しつつ押出・案内されるため、発光面となる線状発光体の周面に、細かなスジ状の凹凸が生じ易かった。しかも、上記従来の線状発光体は、発光面が露出した状態で成形されていたため、運搬時などに他の物と接触して発光面に傷が付き易かった。

一方、従来においては、押出成形品の化粧面をより平滑にするために、化粧面を仮被覆層で覆う技術も公知となっているが(特許文献１参照)、この従来技術に関しては、成形品の周面の一部を覆う仮被覆層については容易に剥離できるものの、成形品の周面全体を覆う仮被覆層については、破断や剥離が難しくなる問題があった。

他方、本件出願人が、以前に開発したプラスチック製の線状発光体(特許文献２参照)の中には、クラッド層の周面に長手方向の溝部を備えたものも存在するが、この発光面全体にわたって設けられた溝部は、発光性能の向上を目的として形成されたものであるため、クラッド層の剥離に利用することを想定していない。

特開平１１−１３８６１４号公報特開２０１３−５７９２４号公報

そこで本発明は、上記の如き問題に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、発光性能の面において、押出成形時に金型との接触により発光面上にスジ状の凹凸が生じる問題を解消することができ、また平滑な発光面を使用直前まで損傷から保護することもでき、しかも、使い勝手の面において仮被覆層の破断、剥離も容易に行える表皮付き線状発光体を提供することにある。

本発明者が上記課題を解決するために採用した手段は次のとおりである。

即ち、本発明は、透明な熱可塑性樹脂から成るコア層１と、このコア層１の周面全体を被覆する熱可塑性樹脂から成る表皮層２とを共押出成形により一体化して、表皮付き線状発光体を構成すると共に、
前記表皮層２に、コア層１の樹脂材料と非相溶で、かつ、非接着性の樹脂材料を使用し、更に表皮層２の周面の一部に、一本または複数本の破断溝21が長手方向に沿って形成して構成した点に特徴がある。

また本発明では、上記表皮付き線状発光体の成形性を向上させるために、コア層１にＭＦＲ(Melt flow rate)が0.5〜8の樹脂材料を使用すると共に、表皮層２に、ＭＦＲが1〜30で、かつ、コア層１のＭＦＲよりも大きい樹脂材料を使用するのが好ましい。また更に、共押出成形されるコア層１の寸法・形状を安定させるために、外側の表皮層２の厚みを0.05〜0.3mmとするのが好ましい。

一方、本発明では、上記表皮層２を剥がし易くするために、表皮層２における破断溝21の底部部位の厚みを0.05mm以下とするのが好ましい。また同様の理由で、上記表皮層２の引張弾性率を、伸び過ぎず切れ易い1000〜2000ＭＰaとするのが好ましい。

また本発明では、上記コア層１及び表皮層２の条件に合う最適な樹脂材料として、コア層１にアクリル系樹脂を使用すると共に、表皮層２にポリプロピレン樹脂またはポリエチレン樹脂を使用するのが好ましい。

他方、上記構成に代えて、透明な熱可塑性樹脂から成るコア層１と；このコア層１の周面を被覆する半透明樹脂から成るクラッド層３と；このクラッド層３の周面全体を被覆する熱可塑性樹脂から成る表皮層２とを共押出成形により一体化して表皮付き線状発光体を構成することもでき、その場合には、前記表皮層２に、クラッド層３の樹脂材料と非相溶で、かつ、非接着性の樹脂材料を用いると共に、表皮層２の周面の一部に、一本または複数本の破断溝21を長手方向に沿って形成する。

本発明では、プラスチック製の線状発光体において、発光面となるコア層(またはクラッド層)の周面全体を被覆する表皮層を形成すると共に、この表皮層に、コア層(またはクラッド層)と非相溶で、非接着性の熱可塑性樹脂を使用して剥離可能に構成したことにより、発光面を形成する溶融樹脂をダイ孔内面に接触させずに押出成形することが可能となるため、発光面にスジ状の凹凸が生じる問題を解消できる。

また、上記押出成形時には、溶融状態で合流させたコア層(またはクラッド層)の樹脂材料と表皮層の樹脂材料を、ダイ孔中において層流の状態で移動させているため、内側を流れる樹脂材料(コア層またはクラッド層)の周面に外側を流れる樹脂材料(表皮層)の形状を転写して、平滑な発光面を形成することができる。

また本発明では、上記のように平滑な発光面を形成できるだけでなく、表皮層により使用直前まで発光面を損傷から保護することができるため、運搬中などに発光面に細かな傷が付く心配もない。そのため、本発明に係る線状発光体では、発光面上に生じた細かな凹凸により発光ムラが起こる問題を解消することができる。

しかも、本発明では、表皮層の一部に長手方向の破断溝を形成しているため、この破断溝にツメを差し込んで溝を押し広げれば、簡単に表皮層(仮被覆層)を破くことができる。また、差し込んだツメを破いた部分から破断溝に沿ってスライドさせるだけで、破断溝全体を破くことができるため、表皮層を簡単に剥離して取り除くことができる。

したがって、本発明により、装飾等に使用した際に発光ムラを抑えて比較的均一な発光性が得られるだけでなく、使用時にカッター等の道具を使わなくても簡単に表皮層を剥離できる使い勝手の面でも優れた線状発光体を提供できることから、本発明の実用的利用価値は頗る高い。

本発明の実施例１における表皮付き線状発光体を表わす全体斜視図である。本発明の実施例１における線状発光体を表わすＸ-Ｘ’断面図である。本発明の実施例１における表皮付き線状発光体の使用状態を表わす状態説明図である。本発明の実施例２における線状発光体の構造を表わす横断面図である。

『実施例１』
本発明の実施例１について、図１に基いて説明する。なお同図において、符号１で指示するものは、コア層であり、符号２で指示するものは、表皮層である。また符号Ｒで指示するものは、線状発光体である。

［表皮付き線状発光体の構成］
この実施例１では、表皮付き線状発光体Ｒを、断面円形の棒状に成形されて成る透明な熱可塑性樹脂製のコア層１(直径:2.85mm)と、このコア層１の周面全体を被覆する筒状に成形されて成る熱可塑性樹脂製の表皮層２(厚さ:0.1mm)とから構成している(図１、図２参照)。またコア層１と表皮層２は、共押出成形によって一体化している。

また本実施例では、上記コア層１に、透明性に優れたアクリル系樹脂であるポリメタクリル酸メチル(ＰＭＭＡ)を使用して全光線透過率を93％としている。一方、コア層１の屈折率は、空気よりも大きい1.45〜1.60としている。また、上記表皮層２の材料には、ポリメタクリル酸メチルとの共押出成形可能なポリプロピレン樹脂を使用している。

また、上記表皮層２の樹脂材料に関しては、共押出成形時にコア層１との融着や接着が起こらないように、コア層１の樹脂材料と非相溶で、かつ、非接着性の樹脂材料を使用している。これによって、コア層１に密着した表皮層２を、容易に剥離できるだけでなく、剥離時にコア層１の表面が傷付いたり、コア層１の表面に表皮層２の一部が残留したりする問題も生じない。

加えて、上記コア層１と表皮層２の共押出成形時には、溶融状態で合流させたコア層１の樹脂材料と表皮層２の樹脂材料を、ダイ孔中において層流の状態で移動させることができるため、内側を流れる樹脂材料(コア層１)の周面に外側を流れる樹脂材料(表皮層２)の形状を転写して、平滑な発光面を形成できる。

しかも、本実施例では、上記コア層１にＭＦＲが0.5〜8の樹脂材料を使用すると共に、表皮層２に、ＭＦＲが1〜30で、かつ、コア層１のＭＦＲよりも大きい樹脂材料を使用している。これにより、押出成形時において、表皮層２を形成する溶融樹脂の流動性が高まるため、コア層１を形成する溶融樹脂の動きに、表皮層２の溶融樹脂を円滑に追随させることができる。

一方、上記線状発光体Ｒの表皮層２の周面の一部には、間隔を空けて二本の破断溝21を長手方向に沿って形成している。これにより、図３に示すように、一方の破断溝21にツメを差し込んで溝を押し広げるだけで、簡単に表皮層２を破ることができる。またそのままツメを破断溝21に沿ってスライドさせれば、破断溝21全体を破ることができる。

なお本実施例では、上記表皮層２をより剥がし易くするために、破断溝21の深さを0.08mmとして、表皮層２における破断溝21の底部部位の厚みを0.02mmとしている。但し、破断溝21の深さについては、表皮層２における破断溝21の底部部位の厚みが、0.05mm以下となるように設定されていればよい。

また、上記表皮層２の厚みに関しては、薄過ぎると破断溝21の形成が難しくなり、また厚過ぎると、共押出成形されるコア層１の寸法・形状が安定しなくなるため、これらの問題が生じない0.05〜0.3mmの範囲に設定するのが好ましい。また、上記表皮層２の引張弾性率を1000〜2000ＭＰaとすれば、剥がす際に表皮層２が伸び過ぎず千切れ易い強度とすることができる。

また、上記表皮層２に破断溝21を形成する方法に関しては、押出成形時に金型等を工夫して形成する方法でも、押出成形後に切削加工を行う方法でもよい。また表皮層１の破断溝21内を、表皮層１の周面と異なる色に着色することにより、破断層21の位置を容易に特定できるようにしてもよい。

『実施例２』
次に本発明の実施例２について、図４に基いて以下に説明する。この実施例２では、透明な熱可塑性樹脂から成るコア層１の外側に、コア層１の周面を被覆する半透明樹脂から成るクラッド層３を形成すると共に、このクラッド層３の外側に、クラッド層３の周面全体を被覆する熱可塑性樹脂から成る表皮層２を形成している。

また、上記コア層１、クラッド層３及び表皮層２は、共押出成形によって三層一体化している。一方、上記表皮層２の材料には、クラッド層３の樹脂材料と非相溶で、かつ、非接着性の樹脂材料を使用すると共に、この表皮層２の周面の一部に、一本の破断溝21を長手方向に沿って形成している。

これにより、実施例１と同様、線状発光体Ｒの発光面となるクラッド層３の周面を、スジ状の凹凸のない平滑面とすることができると共に、クラッド層３の周面を、使用前まで表皮層２によって損傷から保護することができる。なおクラッド層３については、屈折率がコア層１よりも小さく空気より大きくなるように形成すればよく、クラッド層３の材料には、フッ素系樹脂等を使用できる。

なお、クラッド層３にフッ素系樹脂を用いる場合には、ヘキサフルオロプロピレンとテトラフロオロエチレンとエチレンの共重合体、またはエチレンとテトラフロオロエチレンの共重合体を使用するのが好ましい。

本発明は、概ね上記のように構成されるが、記載した実施例にのみ限定されるものではなく、「特許請求の範囲」の記載内において種々の変更が可能であって、例えば、コア層１に用いる樹脂材料に関しては、ポリメタクリル酸メチルだけでなく、ポリメタクリル酸エチル、ポリメタクリル酸ｎ−ブチル、ポリメタクリル酸イソブチル、ポリメタクリル酸ｔ−ブチル、ポリメタクリル酸２−エチルヘキシル等の他のアクリル系樹脂やポリカーボネート樹脂を使用することもできる。

また、表皮層２の材料についても、コア層１(及びクラッド層３)の樹脂材料と共押出成形が可能な熱可塑性樹脂で、かつ、コア層１(またはクラッド層３)の樹脂材料と非相溶、非接着の樹脂であれば、ポリプロピレン樹脂以外のポリエチレン樹脂等を好適に使用することができる。

また更に、コア層１の形状に関しても、円形型の断面形状とする必要はなく、例えば半円型や扇型、角形型、楕円型、異形型等の断面形状で成形することもできる。また、上記表皮層２の破断溝21の断面形状についても、ツメ等が引っ掛かる程度の大きさの開口部を有する形状であればよい。

また更に、表皮面層２に形成する破断溝21の本数に付いても、実施例では二本までしか形成していないが、三本以上形成することもできる。また表皮層２については、特に発光性能は求められないため、不透明な着色樹脂を使用することもでき、何れのものも本発明の技術的範囲に属する。

近年、イルミネーションや電飾看板等においてＬＥＤを光源に利用した線状発光体の導入が進んでいる。そのような中で、本発明の表皮付き線状発光体は、発光面を凹凸のない滑らかな表面に仕上げることができ、更に使い勝手にも優れた有用な技術であるため、その産業上の利用価値は非常に高い。

１コア層
２表皮層
21 破断溝
３クラッド層
Ｒ線状発光体

Claims

透明な熱可塑性樹脂から成るコア層(１)と、このコア層(１)の周面全体を被覆する熱可塑性樹脂から成る表皮層(２)とを備え、かつ、これらが共押出成形により一体化された表皮付き線状発光体であって、
前記表皮層(２)に、コア層(１)の樹脂材料と非相溶で、かつ、非接着性の樹脂材料が用いられると共に、表皮層(２)の周面の一部に、一本または複数本の破断溝(21)が長手方向に沿って形成されていることを特徴とする表皮付き線状発光体。
透明な熱可塑性樹脂から成るコア層(１)と；このコア層(１)の周面を被覆する半透明樹脂から成るクラッド層(３)と；このクラッド層(３)の周面全体を被覆する熱可塑性樹脂から成る表皮層(２)とを備え、かつ、これらが共押出成形により一体化された表皮付き線状発光体であって、
前記表皮層(２)に、クラッド層(３)の樹脂材料と非相溶で、かつ、非接着性の樹脂材料が用いられると共に、表皮層(２)の周面の一部に、一本または複数本の破断溝(21)が長手方向に沿って形成されていることを特徴とする表皮付き線状発光体。
コア層(１)に、ＭＦＲが0.5〜8の樹脂材料が使用されると共に、表皮層(２)に、ＭＦＲが1〜30で、かつ、コア層(１)のＭＦＲよりも大きい樹脂材料が使用されていることを特徴とする請求項１または２に記載の表皮付き線状発光体。
表皮層(２)の厚みが0.05〜0.3mmであることを特徴とする請求項１〜３の何れか一つに記載の表皮付き線状発光体。
表皮層(２)における破断溝(21)の底部部位の厚みが0.05mm以下であることを特徴とする請求項１〜４の何れか一つに記載の表皮付き線状発光体。
表皮層(２)の引張弾性率が1000〜2000ＭＰaであることを特徴とする請求項１〜５の何れか一つに記載の表皮付き線状発光体。
コア層(１)にアクリル系樹脂が使用されると共に、表皮層(２)にポリプロピレン樹脂またはポリエチレン樹脂が使用されていることを特徴とする請求項１〜６の何れか一つに記載の表皮付き線状発光体。