JPS6144611A - 光拡散透過用成形品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は光拡散透過用成形品に関し、更に詳しくは光源
の点滅に関係なく光源が見えないようにしかつ光源から
発する光を拡散透過させる光拡散透過用熱可塑性ｍ脂成
形品に関する。

［従来技術］ 光拡散透過用成形品は広範囲の用途を有し、例えば看板
、照明具１表示灯などの保護カバーとして用いられてい
る。そしてこれらの光源としては白熱電球、蛍光灯１発
光ダイオードなどが用いられている。これら用途におい
ては、一般的特性としてげ）光源の点滅に関係なく光源
が見えないこと、（○）点灯時には光透過部分が一様な
明るさにあること、し＼）表面に図形や文字が描かれて
いる場合にはそれらが明瞭に認識し得ることが要求され
ている。

しかして、光拡散透過用成形品は、通常、透明ないし半
透明なガラスまたは合成樹脂を基材としその中に光拡散
剤として該基材とは異なる屈折率の透明ないし半透明な
粉末または繊維状物を混入してなる素材からなる。　　
　− 例えば、基材がガラスの場合光拡散剤としてフッ化カリ
、フッ化カルシウム、フッ化鉛、少色のフッそまたは塩
素を含むリン酸カルシウム（アパタイト）、酸化チタン
、Ｂ化ヒ素、ＭＱ化アンチモン、酸化亜鉛等の結晶を用
いること、また基材が合成樹脂の場合光拡散剤として上
述の結晶のほか等の如き天然産粉末あるいはガラス繊維
を用いることが知られている。

しかし、シリカ、タルクなどの天然産物はそれに含まれ
る不純物により成形品を着色することが多い。また、酸
化チタンの如き光拡散効果と同時に隠蔽効果を奏するも
のを含有した素材の成形品は、例えば乳白色を呈して光
線透過率を大きく低下させるので、光源として比較的強
力な電球、蛍光灯等を用いる看板や照明具に用いられる
が、明るさの弱い発光ダイオードを光源とするものには
必ずしも適当でない。後者にも用い得るには光拡散透過
用成形品が高い光線透過率を有しかつ一定の品質を有す
ることが望まれている。

かくして、基材として合成樹脂を用いる場合ガラスｍ維
が使用されている。しかし本発明者らの検討結果では、
熱硬化性樹脂の場合には硬化前の樹脂の粘度が低いため
ガラス繊維は樹脂中に均一かつ完全に埋没し、得られる
硬化成形品は光学的に等方性でありその表面は美麗な鏡
面になるが、熱可塑性樹脂の場合には種々の問題を生ず
る。すなわち、射出酸形成は押出成形では樹脂の流れ方
向にガラス繊維の配向を生じ、またゲート、０−ル、金
型などに接する部分ではガラスと樹脂、ガラスと金属の
接着力の相異に起因して成形品の表面にガラス繊維が浮
き出したようになって外観を損うことがある。ガラス繊
維の配向を生じた場合には透過光の拡散の度合が不均一
になるため方向によって明るさの斑を生ずる。更に、ガ
ラス繊維の交差した部分も明るさの斑の原因になる。

また、高い光線透過率と常に一定の品質が要求される用
途に対する他の方法としては、成形品の表面を直径０．
２＃Ｉｌｌ＋程度の半球が密充填された状態に成形する
ものがある。しかしながら、この方法では、高い光線透
過率を得ることができるが、なお、光源が認識される点
が問題であり、また、金型の作製が極めて難かしいこと
も問題である。

上述した光拡散透過用成形品とはその目的、用途では異
なるが、ガラスビーズを含有する熱可塑性樹脂組成物の
シートは知られている。

特開昭５３−１４０３４３号公報には、ガラスビーズを
透明な熱可塑性樹脂と溶融混合して押出したシートが記
載されている。しかし乍ら、得られるシートを用いて小
形成は立体ｌｌｌ１造を有する成形品を得るには、この
シートを更に切断、真空成形などの二次加工することが
必要である。

また、本発明者の研究結果によれば熱可塑性樹脂とガラ
スビーズの屈折率の差、シートの厚み。

ガラスビーズの径などによって得られるシートの全光線
透過率、散乱光線透過率が変化するため、用途に適合す
るシートの製造条件を児出すことは容易でないが、これ
らのついて該公報には何ら説明されていない。

［発明の目的１ 本発明の目的は、透明な熱可塑性樹脂を基材どして、成
形が容易で、高い光線透過率と斑のない均一な光拡散性
を有する光拡散透過用成形品を提供することにある。

［発明の構成］ 本発明の目的は、本発明によれば、厚み２５〜１０００
０μｍの光拡散透過部を有し、かつ該光拡散透過部が透
明なガラスビーズを均一に分散含有する熱可塑性樹脂組
成物の少くとも射出成形を経る成形により形成されてな
る光拡散透過用成形品であって、該熱可塑性樹脂組成物
が （Ａ）　　透明な熱可塑性樹脂及び （Ｂ）（Ａ）成分の屈折率との差が０．００５〜０．２
の屈折−率を有しかつ累積重量分布５０％の直径が１０
〜８０μｍのガラスビーズよりなり、かつ（Ｂ）成分の
配合割合が下記式（１）　、　（２１、（３）％式％ を満足することを特徴とする光拡散透過用成形品によっ
て達成される。

本発明において基材として使用する透明な熱可塑性樹脂
（Ａ）は、光拡散透過部の厚みにおける全光線透過率が
約７０％以上の樹脂である。かかる熱可塑性樹脂の好ま
しいものとしては、例えばアクリル樹脂、スチレン樹脂
、スチレン・アクリロニトリル共重合樹脂、スチレン・
メチルメタクリレート共重合樹脂、透明ＡＢＳ樹脂、塩
化ビニル樹脂、プロピレン・塩化ビニル共重合樹脂、ア
イオノマー樹脂、メチルペンテン樹脂、セルロースアセ
テート樹脂等を挙げることができる。透明な熱可塑性樹
脂は成形時に着色し難いものが好ましい。かかる点から
、透明性にすぐれるポリカーボネート樹脂は着色し易い
ので望ましくなく、該ポリカーボネート樹脂を用いると
きには着色防止への対策が必要である。

本発明において用いるガラスビーズ（Ｂ）は上記の熱可
塑性樹脂（Ａ）の屈折率との差が０．００５〜０．２の
屈折率を有し、かつ、累積重量分布５０％の直径が１０
〜８０μｍのガラスビーズである。更には、熱可塑性樹
１１１（Ａ＞の屈折率との差が０．０１〜０．１の屈折
率を有するものが好ましい。屈折率の差が０．００５未
満のものは光の屈折効果が減少するので光の拡散が不充
分となり、その結果、光源がＩＩしうるようになるので
適当でない。また、０．２を超えるものは、光の分散効
果は島いが、全光線透過率が著しく低下するので適当で
ない。熱可塑性樹脂とガラスビーズの何れの屈折率が高
いかは特に問題にならず、差のみが重要である。ガラス
ビーズの累積重量分布５０％の直径は１０〜８０μ瓦で
あり、特に２０〜４０μｍが好適である。該直径が１０
μｍ未満のものでは取扱いが不便であるばかりでなく、
熱可塑性樹脂中で分散不良を生じ易い。

また直径が８０μｍを超えるものでは体積比を高める必
要があり、成形の際に樹脂の流動にむらを生じて、光学
的、ｅｉ械内的性質不均一になる傾向がある。

かかるガラスビーズは市場から容易に入手することがで
きる。

ガラスビーズの配合量は、先ず上記式（１）を満足する
必要がある。換言すれば、ガラスビーズ（Ｂ）と熱可塑
性樹脂（Ａ）の合計容量部に対するガラスビーズ（Ｂ）
の容量部の比が０．０２〜０．３の範［１１１内にある
必要がある。さらにガラスビーズの配合量は、上記式（
４）で表わされるｆ値が、上記式（２゜（３）を満足す
る必要がある。（Ａ）成分と（Ｂ）成分の屈折率の差、
すなわちΔＮが０．０３５より小さいときは式（３）の
右辺が２０を超えるが、式（２によってｆ値の上限は２
０に抑えられる。ｆ値が１．５未満になると、光の拡散
が不十分となって点灯時に光源が認識されるようになる
ので好ましくなく、またｆ値が２０を超えると成形品の
光拡散透過部における全光線透過率が著しく低下するの
で好ましくない。

本発明においては、熱可塑性樹脂＜Ａ）及びガラスビー
ズ（Ｂ）よりなる組成物を素材とするが、該素材には所
望により他の添加剤、例えば熱安定剤、光安定剤、紫外
線吸収剤、ｍ型剤、洗顔料等を本発明の効果を損わない
量範囲で添加しても良い。また、ガラスビーズはカップ
リング剤などで表面処理してあってもよい。更にまた成
形品の強度を補う目的で少量のガラス繊維を配合するこ
ともできる。

本発明の成形品は厚み２５〜ｉ　ｏｏｏｏμｍの光拡散
透過部を有する成形品であり、該成形品は射出酸形成は
該射出成形と吹込成形など公知の成形方法との組合せに
よって製造される。例えば射出成形によって最終形状の
成形品とすることに、より、或は射出成形によ、つて前
駆成形体を得、更に該前駆成形体を吹込成形することに
より最終立体形状の成形品とすることにより、製造され
る。その際、熱可塑性＠４脂の成形とほぼ同様に行なう
ことができる。上述の射出成形においては、熱可塑性樹
脂とガラスビーズを予め混合して得た組成物、例えば組
成物ベレットを使用することが望ましい。このベレット
製造においては少くとも熱可塑性樹脂とガラスビーズを
夫々、分けて押出鍬に投入することが望ましい。例えば
熱可塑性樹脂をホッパーに入れ、その押出速度に対応し
て、ガラスビーズをベント孔から連続的に投入する方法
、或は熱可塑性樹脂とガラスビーズを別々の連続的にホ
ッパーに投入する方法等を用いることができる。押出さ
れた組成物は短かく切断してベレットにする。

ベレットは前記の公知の成形方法によって成形品に成形
する。成形品はその光拡散透過部の表面を要すれば微細
な凹凸を有する粗面にしてもよい。

［発明の効果］ 本発明の光拡散透過用成形品は、約６５％以上の全光線
透過率と８０％以上のヘーズ値を有して、優れた明るさ
と光拡散性能を有し、点灯時にも光源は認識されずかつ
ムラのない均一な明るさを奏する。又、成形も熱可塑性
樹脂単独の場合とほぼ同様に行なうことができ、かつ金
型も特殊な加工を要しないなどの優れた特徴を有する。

そのため、本発明の成形品は例えば、照光式スイッチ、
表示灯、信号灯、警告灯などのフィルターやカバー、或
は車輌の尾灯、ウィンカ−５照明器具、サンルーフなど
に使用することができる。

［実施例コ 以下実施例を掲げて本発明を更に説明する。

実施例１．２ 屈折率１．５９のスチレン樹脂ベレット９２．５容量部
と屈折率１．５６　、累ｆ％１重辺分布５０％の直径３
０μｍのガラスビーズ７．５容量部とを押出機で溶融混
練後押出してペレット化した。

得られたベレットを用いて、射出成形によって幅２５Ｍ
、長さ２５＃１ｌ１１．高さ５朧、厚み１Ｍまたは２馴
の箱型の照光スイッチカバーを作製した。これらカバー
の底面（光拡散透過部）について、積分球式光線透過率
測定装置によって全光線透過率Ｔｔ　　（％）と散乱光
線透過率Ｔｄ　　（％）を測定し、（Ｔｔ　−１−Ｔｄ
　）　ｘ　１００によって、ヘーズ（％）を求めた。ま
たカバーの後方１５＃ｌ＃Ｉの位置に発光ダイオードを
点灯して、目視で光の拡散透過状況を観察した。それら
の結果を総合して適否判定を行なった。この結果を後掲
第１表に示す。

実施例３ スチレン樹脂を屈折率１．４９のアクリル樹脂に替え、
かつその量及びガラスビーズの辺を夫々９２．３．　７
．７容量部としたほかは、実施例１と同様にして成形品
を得、その特性を評価した。その結果を後掲第１表に示
す。

比較例１．２ 熱可塑性樹脂どして第１表に示すアクリル樹脂又はスチ
レン樹脂を用い、かつガラスビーズとして屈折率２．１
７及び１．５６のものをそれぞれ使用したほかは、実施
例１．２と同様にして成形品を得、その特性を評価した
。

この結果を後掲第１表に示す。

比較例１では熱可塑性樹脂とガラスビーズの屈折率の差
が大き過ぎ、また比較例２ではｆ値が本発明の範囲を外
れたもので、共に全光線透過率が低く、使用不適と判定
された。

（以下余白） 手続補正書 昭和５９年１１月ｘｌ　Ｂ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 厚み２５〜１００００μｍの光拡散透過部を有し、かつ
   該光拡散透過部が透明なガラスビーズを均一に分散含有
   する熱可塑性樹脂組成物の少くとも射出成形を経る成形
   により形成されてなる光拡散透過用成形品であつて、該
   熱可塑性樹脂組成物が（Ａ）透明な熱可塑性樹脂及び （Ｂ）（Ａ）成分の屈折率との差が０．００５〜０．２
   の屈折率を有しかつ累積重量分布５０％の直径が１０〜
   ８０μｍのガラスビーズよりなり、かつ（Ｂ）成分の配
   合割合が下記式（１）、（２）、（３） ０．０２≦Ｖ＿Ｂ／（Ｖ＿Ａ＋Ｖ＿Ｂ）≦０．３…（１
   ） １．５≦ｆ≦２０…（２） ｆ≦０．７／ΔＮ…（３） 〔ここで、Ｖ＿Ａは（Ａ）成分の容量部、 Ｖ＿Ｂは（Ｂ）成分の容量部、 ΔＮは（Ａ）成分と（Ｂ）成分の屈折 率の差、 ｆは次式（４）で表わされる係数 ｆ＝（２・ｔ）／Ｒ（Ｖ＿Ｂ／（Ｖ＿Ａ＋Ｖ＿Ｂ））…
   （４）（但し、Ｖ＿ＡとＶ＿Ｂは上記と同じ、 Ｒは（Ｂ）成分の累積重量分布５０％の直径（μｍ）、
   ｔは光拡散透過部の厚み（μｍ）である） である〕 を満足することを特徴とする光拡散透過用成形品。