EP3052974A1 - Optical scatterer comprising a scattering portion formed from a foam comprising at least one fluoropolymer - Google Patents

Optical scatterer comprising a scattering portion formed from a foam comprising at least one fluoropolymer

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EP3052974A1
EP3052974A1 EP14793229.7A EP14793229A EP3052974A1 EP 3052974 A1 EP3052974 A1 EP 3052974A1 EP 14793229 A EP14793229 A EP 14793229A EP 3052974 A1 EP3052974 A1 EP 3052974A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
optical diffuser
foam
vdf
light source
diffusing portion
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP14793229.7A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Thomas Fine
Saeid Zerafati
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Arkema France SA
Original Assignee
Arkema France SA
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Filing date
Publication date
Application filed by Arkema France SA filed Critical Arkema France SA
Publication of EP3052974A1 publication Critical patent/EP3052974A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/02—Diffusing elements; Afocal elements
    • G02B5/0205—Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties
    • G02B5/0236—Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties the diffusion taking place within the volume of the element
    • G02B5/0247—Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties the diffusion taking place within the volume of the element by means of voids or pores
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/02—Diffusing elements; Afocal elements
    • G02B5/0273—Diffusing elements; Afocal elements characterized by the use
    • G02B5/0278—Diffusing elements; Afocal elements characterized by the use used in transmission

Definitions

  • Optical diffuser comprising a diffusing portion formed of a foam comprising at least one fluoropolymer
  • the present invention relates to an optical diffuser, in particular an optical diffuser that can be used for a point light source such as, for example, an LED, as well as a light emitting device comprising a point light source associated with the aforementioned optical diffuser.
  • a point light source such as, for example, an LED
  • a light emitting device comprising a point light source associated with the aforementioned optical diffuser.
  • a point light source creates a light zone having a specific shape identifiable with the naked eye.
  • the shape of the light emitting zone remains visible and it is therefore essential, for some uses, to hide this shape by creating a halo of more diffuse light.
  • the individualization of light sources generates the so-called "pixelation" phenomenon, which diminishes the quality of the image, which appears as a set of light points. .
  • LEDs Light-Emitting Diodes
  • LEDs which are point sources of light
  • LEDs are increasingly preferred to incandescent or fluorescent light sources because of their lower energy consumption. LEDs are used, for example, as light sources on automobiles, for signposts, illuminated signs and street lighting.
  • LEDs produce a very bright, slightly raw bright point, which is often dazzling.
  • the light of the LEDs is therefore not comfortable for the user and it is necessary to use, in many applications, an optical diffuser which reduces the brightness of the LEDs.
  • LEDs in particular LEDs producing a large luminous flux, create a unidirectional light beam whose emission spectrum is particular. Any optical diffuser can not therefore be suitable for LEDs.
  • Optical diffusers are generally made of plastic. They are designed to be used with a point light source and have a diffusing portion. The diffusing portion is disposed near the point light source when the diffuser optical is mounted on the latter. The diffusing portion is then traversed by the light emitted by the point light source.
  • the optical diffusers serve to protect the point light source while ensuring a satisfactory transmission of the light emitted by the latter. They also make it possible to obtain a scattering of the light emitted by the point light source, thus reducing the glare generated and preventing the aforementioned pixelation phenomenon.
  • WO 2006/100126 discloses an optical diffuser of thermoplastic material which contains particles for diffusing light.
  • An object of the present invention is to provide an optical diffuser that can be used, in particular with a point light source, in particular an LED, which provides good light transmission and has a satisfactory occulting power.
  • Another object of the present invention is to provide an optical diffuser for a point light source which is easy to produce and has a low cost.
  • Another object of the present invention is to provide an optical diffuser that is resistant to fire and heat, including the heat released by the point light source.
  • Another object of the present invention is to provide a UV transparent optical diffuser which is relatively chemically inert.
  • chemically inert it is meant that it resists acid and / or basic attacks, thus allowing exposure to the elements.
  • the present invention provides an optical diffuser adapted to be mounted on a point light source and having a diffusing portion which is traversed by the luminous flux emitted by a point light source, when said diffuser optical is mounted on the latter.
  • said diffusing portion is formed of a solid foam comprising at least one fluorinated polymer.
  • the use of a foam makes it possible, in addition, to reduce the amount of polymer used, which causes a lightening of the optical diffuser and a reduction in its cost.
  • fluoropolymer denotes any polymer obtained from at least one monomer chosen from compounds containing a vinyl group capable of opening to polymerize and which contains, directly attached to this vinyl group, at least a fluorine atom, a fluoroalkyl group or a fluoroalkoxy group.
  • vinyl fluoride vinylidene fluoride
  • VDF vinylidene fluoride
  • VF 3 trifluoroethylene
  • CTFE chlorotrifluoroethylene
  • TFE 1,2-difluoroethylene
  • TFE tetrafluoroethylene
  • HFP hexafluoropropylene
  • the fluoropolymer may be a homopolymer or a copolymer, it may also include non-fluorinated monomeric units such as ethylene or propylene.
  • the fluorinated polymer may be chosen from:
  • VDF vinylidene fluoride
  • the VDF comonomer may be chosen from chlorotrifluoroethylene (CTFE), hexafluoropropylene (HFP), trifluoroethylene (VF 3 ) and tetrafluoroethylene (TFE); copolymers of TFE and ethylene (ETFE);
  • VF 3 trifluoroethylene
  • copolymers of the EFEP type associating VDF and TFE in particular Daikin EFEPs
  • copolymers and especially terpolymers, combining the residues of the chlorotrifluoroethylene (CTFE), tetrafluoroethylene (TFE), hexafluoropropylene (HFP) and / or ethylene units and optionally VDF and / or VF 3 units .
  • CTFE chlorotrifluoroethylene
  • TFE tetrafluoroethylene
  • HFP hexafluoropropylene
  • the aforementioned fluorinated comonomer is chosen from chlorotrifluoroethylene (CTFE), hexafluoropropylene (HFP), trifluoroethylene (VF3), tetrafluoroethylene (TFE) and mixtures thereof.
  • CTFE chlorotrifluoroethylene
  • HFP hexafluoropropylene
  • VF3 trifluoroethylene
  • TFE tetrafluoroethylene
  • the copolymer comprises only VDF and HFP.
  • the fluorinated copolymers are VDF copolymers such as VDF-HFP containing at least 50% by weight of VDF, advantageously at least 75% by weight of VDF and preferably at least 80% by weight of VDF.
  • VDF copolymers such as VDF-HFP containing at least 50% by weight of VDF, advantageously at least 75% by weight of VDF and preferably at least 80% by weight of VDF.
  • VDF-HFP containing at least 50% by weight of VDF, advantageously at least 75% by weight of VDF and preferably at least 80% by weight of VDF.
  • the fluoropolymer foam may advantageously further comprise an acrylic polymer as long as it is miscible with said fluoropolymer.
  • an acrylic polymer is less expensive than fluoropolymers, thus obtaining, at lower cost, an optical diffuser having good optical properties and excellent fire resistance.
  • the polymethyl methacrylate which is inexpensive, can advantageously be added to the fluoropolymer.
  • Poly (acrylic acid) (PAA), polyacrylates, polyacrylamide (PAM), alkyl polyacrylates such as poly (methyl acrylate) (PMA), polyacrylate (PEA) and polybutyl acrylate (PBA) can be cited as examples of acrylic polymers.
  • an acrylic polymer designates, within the meaning of the present invention, a polymer of general formula (-CH 2 -CHCOOR-) n , in which R is a hydrogen atom or an alkyl radical containing from 1 to 20 carbon atoms. carbon.
  • the foam contains a mass fraction of an acrylic polymer of between 0.1 and 90%, preferably between 5 and 50%, and even more preferably between 5 and 30% relative to the total mass of the mixture.
  • acrylic polymer-vinylidene fluoride The above-mentioned value is given by way of example, the person skilled in the art being able to adjust the fraction of acrylic polymer as a function of the desired fire resistance for the final product or the desired chemical resistance or UV transparency. desired.
  • said acrylic polymer is a polymethylmethacrylate.
  • said foam contains, in addition, at least one additive chosen from flame retardants, dyes, plasticizers, pigments, antioxidants, antistatic agents, surfactants, and impact modifiers.
  • the method of manufacturing the foam is not limited according to the invention. It can be obtained by emulsion, suspension, injection of a gas, use of a nucleating agent, use of a compound generating a gas by chemical reaction or the like.
  • the foam obtained can be injected, injected-molded or extruded, then optionally laminated to form the diffusing portion of the diffuser of the invention or the diffuser itself.
  • At least the diffusing portion of the optical diffuser of the invention is obtained by extrusion or injection.
  • the method of manufacturing the foam and the optical diffuser itself are not limiting of the present invention.
  • the shape of the optical diffuser is not limited according to the invention. It can be colored and / or have a pattern.
  • the diffusing portion has a thickness substantially equal to or greater than ⁇ ⁇ and substantially less than or equal to 2 mm. Even more advantageously, the diffusing portion has a thickness substantially equal to or greater than 150 ⁇ and substantially less than or equal to 1 mm.
  • the diffusing portion has an occulting power
  • HP (5.1)% measured according to the method of the integrating sphere substantially equal to or greater than 80% and in particular substantially equal to 90%.
  • the diffusing part transmits, in the wavelengths of the visible spectrum, at least 50% and preferably at least 65% of the light emitted by said point light source.
  • the above values are obtained according to ASTM D1003.
  • the present invention also relates to a light emitting device comprising a point light source and an optical diffuser according to the invention.
  • said point light source is a light emitting diode.
  • a "point light source” is defined as being any source of electromagnetic radiation of wavelength substantially greater than or equal to 4000 Angstrom and substantially less than or equal to 7 700 Angstrom.
  • Incandescent, fluorescent spot light sources, neon light sources, argon and light emitting diodes (LEDs) can be cited as non-limiting examples of point light sources.
  • a light emitting device is defined as being the combination between a point light source and an optical diffuser.
  • the occulting power HP (n)% is defined as being measured according to the method of the integrating sphere described hereinafter.
  • solid foam denotes a solid containing a multitude of bubbles and / or cavities of more or less homogeneous size and distributed more or less uniformly throughout the volume occupied by the foam. These bubbles or cavities can communicate with each other or not.
  • the term "polymer” covers homopolymers, copolymers, especially random copolymers, alternating copolymers, block copolymers and branched copolymers.
  • copolymer encompasses the polymers as mentioned above obtained from at least two different monomers or at least one monomer and at least one polymer.
  • the copolymers according to the invention can thus be terpolymers, that is to say polymers obtained from a mixture containing three monomers, or from a mixture containing two monomers and a polymer or from a mixture containing a monomer and two polymers.
  • the copolymers according to the invention may also be copolymers obtained from more than three different monomers and / or polymers.
  • the term "monomeric unit" means that the polymer has, in its longest chain, the molecule of said monomer linked to another molecule of the same monomer or to a molecule. another monomer or polymer.
  • the molecule of said monomer is referred to as "monomeric unit”.
  • PVDF vinylidene fluoride polymer
  • FIG. 1 represents the occulting power HP (5.1)% measured at 5.1 cm as a function of the light transmission rate (for a light at 23 ° C. emitted by a standard illuminant A) measured according to the standard ASTM D 1003, respectively for a non-foamed PVDF sheet with a thickness of 1,143 ⁇ and for a PVDF foamed plate with a thickness of 381 ⁇ ;
  • FIG. 2 represents the occulting power HP (5.1)% measured at 5.1 cm as a function of the light transmission rate (for a light at 23 ° C., emitted by a standard illuminant A), measured according to the ASTM D standard. 1003, for a foamed PVDF plate 381 m thick and for a non foamed PVDF plate 762 ⁇ thick;
  • FIG. 3 represents the occulting power HP (5.1)% measured at 5.1 cm as a function of the light transmission rate (for a light at 23 ° C., emitted by a standard illuminant A), measured according to the ASTM D standard. 1003 for a foamed PVDF plate 381 m thick and for an unfoamed PVDF plate having the same thickness; and
  • FIG. 4 represents the light transmission rate as a function of the wavelength of the latter, respectively for a PVDF foam sheet having a thickness equal to 355.6 ⁇ , for a transparent Plexiglas® lens and for a sheet made of PVDF foam with a thickness of 165.1 ⁇ .
  • the method of measuring the occulting power implemented throughout the present application uses a Perkin Elmer Lambda 950 device or a Haz-meter Byk Gardner type device. Any other equivalent device may also to be used.
  • This method known as the "integrating sphere method" makes it possible to determine the amount of light "lost" in the axis of a light beam, by diffusion as it passes through the diffusing portion of the optical diffuser to be studied. For this, two measurements are taken for the same range of wavelengths. For the first measurement, a light source emitting at the given wavelength and disposed at a determined distance from an integrating sphere that measures all the luminous flux that it receives is used. The diffusing portion of the optical diffuser to be studied is placed just at the entrance of the sphere and the luminous flux transmitted through said diffusing portion (according to the ASTM D1003 standard) is thus measured; this gives a value T0 (%).
  • the diffusing portion of the optical diffuser to be studied is placed, at a distance n upstream from the integrating sphere, the integral point-sphere light source distance and the emission spectrum of the point light source remain unchanged (even wavelength range); under these conditions, part of the light emitted by the light source is diffused by the diffusing portion of the optical diffuser, outside the integrating sphere, and the latter only, in theory, measures the light transmitted in the axis from the entrance of the integrating sphere. We then obtain a value T (n) (%).
  • the occulting power HP (n)% (HP for "hiding power") measured at a distance n is defined as follows:
  • HP (5.1) is greater than 95%, the light transmission rate is compromised decreasing the lumen / watt ratio consumed.
  • Leaf thickness of 380 ⁇ thus has a density of 1.48, that of 508 ⁇ of thickness a density of 1.42 and that of 762 ⁇ of thickness a density of 1, 19.
  • KYNAR FLEX® is a VDF copolymer containing more than 75% of VDF and the HFP supplement marketed by ARKEMA.
  • the name "KYNAR FLEX® foamed" is a solid foam of KYNAR FLEX®.
  • the light source is a Type A illuminant as defined by the International Commission on Illumination.
  • the use of a foam of a fluorine polymer makes it possible to reduce the thickness of the diffusing portion without reducing the occulting power.
  • the foamed KYNAR FLEX® sheet of thickness equal to 1,143 ⁇ has an occulting power HP (5.1)% substantially equal to 87% while the KYNAR FLEX® foam sheet of thickness equal to 381 ⁇ presents it, an occulting power HP (5.1)% higher (90%).
  • the weight gain is obvious.
  • the plate of 1 143 ⁇ corresponds to 2035g / m 2 whereas the foam of 381 ⁇ corresponds to 564g / m 2 .
  • a fluoropolymer foam in particular a foam of a vinylidene fluoride polymer for the manufacture of the diffusing portion of an optical diffuser thus makes it possible to reduce the thickness of the diffusing portion without reducing the occulting power, in particular the occulting power measured as mentioned above at 5.1 cm (HP (5.1)%).
  • the reduction in thickness is accompanied by more than a greater transmission of light.
  • the fluoropolymer foam sheet has a better occulting power (78% for KYNAR FLEX® non foamed versus 90% for KYNAR FLEX® foam).
  • the fluoropolymer foam plate has an occulting power HP (5.1)% of 90% whereas that of the same fluorophore-free polymer has an occulting power HP (5.1)% of 35% only, for the same thickness.
  • the bubbles of the foam thus make it possible to increase the occulting power by diffusing the light while maintaining an acceptable transmission rate for use as a diffusing portion of an optical diffuser.
  • PRD 1060 refers to a commercial Plexiglas® lens (i.e., polymethyl methacrylate) having a thickness of 2032 ⁇ .
  • the lower curve in solid lines represents the rate of transmission of the light as a function of the wavelength thereof for a sheet of KYNAR FLEX® foamed 355.6 ⁇ .
  • the transmission rate is about 35%. It grows steadily to reach the 57% value at 850 nm.
  • the dashed line represents the light transmission versus wavelength ratio for a PRD 1060 lens.
  • the transmission rate is about 5% . It rises sharply up to 400 nm to reach the value of 68% and then increases steadily to reach the value of 78% at 850 nm.
  • the upper curve with crosses represents the rate of transmission of light as a function of the wavelength thereof for a foamed KYNAR FLEX® sheet 165.1 ⁇ thick. For a wavelength of 350 nm, the transmission rate is about 80%. He regularly believes to reach the value of 90% at 850 nm.
  • the light transmission rate is always higher for the foamed KYNAR FLEX® plate of 165.1 ⁇ thick.
  • the curve corresponding to the commercial lens cuts that of the KYNAR FLEX® sheet foamed at 355.6 ⁇ at a wavelength of between 350 and 450 nm.
  • results of FIG. 4 show that by a judicious choice of the thickness of the PVDF foam, optical properties identical to those of a commercial lens can be obtained with, however, a higher transmission around 350 nm.
  • the other major advantage is that the PVDF foam is fire-resistant which is not the case of the PMMA lens.
  • the light source used is an illuminant type A as mentioned above.
  • Table II the optical properties two mosses are compared.
  • the KYNAR FLEX® Foam Sheet (referenced Foam I) of 0.51 mm has a density of 1.42.
  • the foam sheet of KYNAR FLEX® (referenced Foam II) of 0.76 mm has a density of 1.19.

Abstract

The present invention relates to an optical scatterer having a scattering portion able to be passed through by the light flux emitted by a point light source, when said optical scatterer is mounted on said point light source. According to the invention, characteristically, said scattering portion is formed from a solid foam comprising at least one fluoropolymer.

Description

Diffuseur optique comportant une portion diffusante formée d'une mousse comprenant au moins un polymère fluoré  Optical diffuser comprising a diffusing portion formed of a foam comprising at least one fluoropolymer
La présente invention concerne un diffuseur optique, notamment un diffuseur optique utilisable pour une source lumineuse ponctuelle telle que, par exemple, une LED, ainsi qu'un dispositif émetteur de lumière comportant une source lumineuse ponctuelle associée au diffuseur optique précité. The present invention relates to an optical diffuser, in particular an optical diffuser that can be used for a point light source such as, for example, an LED, as well as a light emitting device comprising a point light source associated with the aforementioned optical diffuser.
Une source lumineuse ponctuelle crée une zone lumineuse présentant une forme déterminée identifiable à l'œil nu. La forme de la zone émettrice de lumière reste visible et il est donc indispensable, pour certaines utilisations, de masquer cette forme en créant un halo de lumière plus diffuse. Par exemple, lorsque des sources de lumière ponctuelles sont utilisées pour former une image, l'individualisation des sources de lumière engendre le phénomène dit de « pixellisation » qui amoindrit la qualité de l'image, celle-ci apparaissant comme un ensemble de points lumineux.  A point light source creates a light zone having a specific shape identifiable with the naked eye. The shape of the light emitting zone remains visible and it is therefore essential, for some uses, to hide this shape by creating a halo of more diffuse light. For example, when point sources of light are used to form an image, the individualization of light sources generates the so-called "pixelation" phenomenon, which diminishes the quality of the image, which appears as a set of light points. .
Les LEDs (pour «Light-Emitting Diodes») ou diodes électroluminescentes, qui sont des sources de lumière ponctuelles, sont de plus en plus préférées aux sources lumineuses incandescentes ou fluorescentes du fait de leur plus faible consommation énergétique. Les LEDs sont utilisées, par exemple, comme sources lumineuses sur les automobiles, pour les panneaux indicateurs, les enseignes lumineuses et l'éclairage public.  LEDs (Light-Emitting Diodes), which are point sources of light, are increasingly preferred to incandescent or fluorescent light sources because of their lower energy consumption. LEDs are used, for example, as light sources on automobiles, for signposts, illuminated signs and street lighting.
Néanmoins, les LEDs produisent un point lumineux très brillant, un peu cru, qui est souvent éblouissant. La lumière des LEDs n'est donc pas confortable pour l'utilisateur et il est nécessaire d'utiliser, dans de nombreuses applications, un diffuseur optique qui diminue la brillance des LEDs.  Nevertheless, LEDs produce a very bright, slightly raw bright point, which is often dazzling. The light of the LEDs is therefore not comfortable for the user and it is necessary to use, in many applications, an optical diffuser which reduces the brightness of the LEDs.
Par ailleurs, les LEDs, en particulier les LEDs produisant un flux lumineux important, créent un faisceau lumineux unidirectionnel dont le spectre d'émission est particulier. Tout diffuseur optique ne peut donc convenir pour des LEDs.  In addition, LEDs, in particular LEDs producing a large luminous flux, create a unidirectional light beam whose emission spectrum is particular. Any optical diffuser can not therefore be suitable for LEDs.
Les diffuseurs optiques (encore appelés lentilles) sont généralement en matière plastique. Ils sont conçus pour être utilisés avec une source lumineuse ponctuelle et présentent une portion diffusante. La portion diffusante est disposée à proximité de la source lumineuse ponctuelle lorsque le diffuseur optique est monté sur cette dernière. La portion diffusante est alors traversée par la lumière émise par la source lumineuse ponctuelle. Les diffuseurs optiques ont pour fonction de protéger la source lumineuse ponctuelle tout en assurant une transmission satisfaisante de la lumière émise par cette dernière. Ils permettent également d'obtenir une diffusion de la lumière émise par la source lumineuse ponctuelle, réduisant ainsi l'éblouissement généré et empêchant le phénomène de pixellisation précité. Optical diffusers (also called lenses) are generally made of plastic. They are designed to be used with a point light source and have a diffusing portion. The diffusing portion is disposed near the point light source when the diffuser optical is mounted on the latter. The diffusing portion is then traversed by the light emitted by the point light source. The optical diffusers serve to protect the point light source while ensuring a satisfactory transmission of the light emitted by the latter. They also make it possible to obtain a scattering of the light emitted by the point light source, thus reducing the glare generated and preventing the aforementioned pixelation phenomenon.
Le document WO 2006/100126 décrit un diffuseur optique en matière thermoplastique qui contient des particules permettant de diffuser la lumière.  WO 2006/100126 discloses an optical diffuser of thermoplastic material which contains particles for diffusing light.
Un but de la présente invention est de proposer un diffuseur optique utilisable, notamment avec une source lumineuse ponctuelle, en particulier une LED, qui procure une bonne transmission de la lumière et qui présente un pouvoir occultant satisfaisant.  An object of the present invention is to provide an optical diffuser that can be used, in particular with a point light source, in particular an LED, which provides good light transmission and has a satisfactory occulting power.
Un autre but de la présente invention est de proposer un diffuseur optique pour une source lumineuse ponctuelle qui soit facile à produire et présente un faible coût.  Another object of the present invention is to provide an optical diffuser for a point light source which is easy to produce and has a low cost.
Un autre but de la présente invention est de proposer un diffuseur optique qui résiste bien au feu et à la chaleur, notamment à la chaleur dégagée par la source lumineuse ponctuelle.  Another object of the present invention is to provide an optical diffuser that is resistant to fire and heat, including the heat released by the point light source.
Un autre but de la présente invention est de proposer un diffuseur optique transparent aux UV et qui est relativement inerte chimiquement. Par inerte chimiquement, on entend le fait qu'il résiste aux attaques acides et/ou basiques, permettant ainsi une exposition aux intempéries.  Another object of the present invention is to provide a UV transparent optical diffuser which is relatively chemically inert. By chemically inert, it is meant that it resists acid and / or basic attacks, thus allowing exposure to the elements.
Pour atteindre au moins l'un des buts précités, la présente invention propose un diffuseur optique apte à être monté sur une source lumineuse ponctuelle et qui présente une portion diffusante qui est traversée par le flux lumineux émis par une source lumineuse ponctuelle, lorsque ledit diffuseur optique est monté sur cette dernière. De manière caractéristique, selon l'invention, ladite portion diffusante est formée d'une mousse solide comprenant au moins un polymère fluoré.  To achieve at least one of the aforementioned objects, the present invention provides an optical diffuser adapted to be mounted on a point light source and having a diffusing portion which is traversed by the luminous flux emitted by a point light source, when said diffuser optical is mounted on the latter. Typically, according to the invention, said diffusing portion is formed of a solid foam comprising at least one fluorinated polymer.
C'est en effet le mérite de la Demanderesse que d'avoir mis en évidence que l'utilisation d'une mousse telle que précitée, permet, du fait de la présence de bulles, d'obtenir une diffusion satisfaisante de la lumière sans perte notable du taux de transmission de cette dernière. It is indeed the merit of the Applicant to have highlighted that the use of a foam as mentioned above, allows, because of the presence of bubbles, to obtain a satisfactory diffusion of light without significant loss of the transmission rate of the latter.
L'utilisation d'une mousse permet, de plus, de réduire la quantité de polymère utilisée, ce qui engendre un allégement du diffuseur optique et une réduction de son coût.  The use of a foam makes it possible, in addition, to reduce the amount of polymer used, which causes a lightening of the optical diffuser and a reduction in its cost.
S'agissant du polymère fluoré, on désigne ainsi tout polymère obtenu à partir d'au moins un monomère choisi parmi les composés contenant un groupe vinyle capable de s'ouvrir pour se polymériser et qui contient, directement attaché à ce groupe vinyle, au moins un atome de fluor, un groupe fluoroalkyle ou un groupe fluoroalkoxy.  With regard to the fluoropolymer, denotes any polymer obtained from at least one monomer chosen from compounds containing a vinyl group capable of opening to polymerize and which contains, directly attached to this vinyl group, at least a fluorine atom, a fluoroalkyl group or a fluoroalkoxy group.
A titre d'exemples de monomère, on peut citer le fluorure de vinyle; le fluorure de vinylidène (VDF, CH2=CF2); le trifluoroéthylène (VF3); le chlorotrifluoroéthylène (CTFE); le 1 ,2-difluoroéthylène; le tétrafluoroéthylène (TFE); l'hexafluoropropylène (HFP); les perfluoro(alkyl vinyl) éthers tels que le perfluoro(méthyl vinyl)éther (PMVE), le perfluoro(éthyl vinyl) éther (PEVE) et le perfluoro(propyl vinyl) éther (PPVE); le perfluoro(1 ,3-dioxole); le perfluoro(2,2- diméthyl-1 ,3-dioxole) (PDD); le produit de formule CF2=CFOCF2CF(CF3)OCF2CF2X dans laquelle X est SO2F, CO2H, CH2OH, CH2OCN ou CH2OPO3H; le produit de formule CF2=CFOCF2CF2SO2F; le produit de formule F(CF2)nCH2OCF=CF2 dans laquelle n= 1 , 2, 3, 4 ou 5; le produit de formule R1CH2OCF=CF2 dans laquelle R1 est l'hydrogène où F(CF2)Z et z=1 , 2, 3 ou 4; le produit de formule R3OCF=CH2 dans laquelle R3 est F(CF2)Z- et z est 1 , 2, 3 ou 4; le perfluorobutyl éthylène (PFBE); le 3,3,3- trifluoropropène et le 2-trifluorométhyl-3,3,3 -trifluoro-1 -propène. As examples of monomer, mention may be made of vinyl fluoride; vinylidene fluoride (VDF, CH 2 = CF 2 ); trifluoroethylene (VF 3 ); chlorotrifluoroethylene (CTFE); 1,2-difluoroethylene; tetrafluoroethylene (TFE); hexafluoropropylene (HFP); perfluoro (alkyl vinyl) ethers such as perfluoro (methyl vinyl) ether (PMVE), perfluoro (ethyl vinyl) ether (PEVE) and perfluoro (propyl vinyl) ether (PPVE); perfluoro (1,3-dioxole); perfluoro (2,2-dimethyl-1,3-dioxole) (PDD); the product of formula CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3 ) OCF 2 CF 2 X in which X is SO 2 F, CO 2 H, CH 2 OH, CH 2 OCN or CH 2 OPO 3 H; the product of formula CF 2 = CFOCF 2 CF 2 SO 2 F; the product of formula F (CF 2 ) n CH 2 OCF = CF 2 in which n = 1, 2, 3, 4 or 5; the product of formula R 1 CH 2 OCF = CF 2 in which R 1 is hydrogen where F (CF 2 ) Z and z = 1, 2, 3 or 4; the product of formula R 3 OCF = CH 2 in which R 3 is F (CF 2 ) Z - and z is 1, 2, 3 or 4; perfluorobutyl ethylene (PFBE); 3,3,3-trifluoropropene and 2-trifluoromethyl-3,3,3-trifluoro-1-propene.
Le polymère fluoré peut être un homopolymère ou un copolymère, il peut aussi comprendre des unités monomériques non fluorées telles que l'éthylène ou le propylène.  The fluoropolymer may be a homopolymer or a copolymer, it may also include non-fluorinated monomeric units such as ethylene or propylene.
A titre d'exemple, le polymère fluoré peut être choisi parmi :  By way of example, the fluorinated polymer may be chosen from:
- les homo- et copolymères du fluorure de vinylidène (VDF, CH2=CF2) contenant au moins 50% en poids de VDF ; le comonomère du VDF peut être choisi parmi le chlorotrifluoroéthylène (CTFE), l'hexafluoropropylène (HFP), le trifluoroéthylène (VF3) et le tétrafluoroéthylène (TFE) ; - les copolymères du TFE et de l'éthylène (ETFE) ; homo- and copolymers of vinylidene fluoride (VDF, CH 2 = CF 2 ) containing at least 50% by weight of VDF; the VDF comonomer may be chosen from chlorotrifluoroethylene (CTFE), hexafluoropropylene (HFP), trifluoroethylene (VF 3 ) and tetrafluoroethylene (TFE); copolymers of TFE and ethylene (ETFE);
- les homo- et copolymères du trifluoroéthylène (VF3) ; homo- and copolymers of trifluoroethylene (VF 3 );
- les copolymères du type EFEP associant le VDF et le TFE (notamment les EFEP de Daikin) ;  copolymers of the EFEP type associating VDF and TFE (in particular Daikin EFEPs);
- les copolymères, et notamment terpolymères, associant les restes des motifs chlorotrifluoroéthylène (CTFE), tétrafluoroéthylène (TFE), hexafluoropropylène (HFP) et/ou éthylène et éventuellement des motifs VDF et/ou VF3. copolymers, and especially terpolymers, combining the residues of the chlorotrifluoroethylene (CTFE), tetrafluoroethylene (TFE), hexafluoropropylene (HFP) and / or ethylene units and optionally VDF and / or VF 3 units .
Avantageusement, le polymère fluoré est constituée d'un PVDF homopolymère ou d'un copolymère préparé par copolymérisation du fluorure de vinylidène (VDF, CH2=CF2) avec un comonomère fluoré choisi parmi : le fluorure de vinyle; le trifluoroéthylène (VF3); le chlorotrifluoroéthylène (CTFE); bromotrifluoroéthylène ; le 1 ,2-difluoroéthylène; le tétrafluoroéthylène (TFE); l'hexafluoropropylène (HFP); les perfluoro(alkyl vinyl) éthers tels que le perfluoro(méthyl vinyl)éther (PMVE), le perfluoro(éthyl vinyl) éther (PEVE) et le perfluoro(propyl vinyl) éther (PPVE); le perfluoro(1 ,3-dioxole); le perfluoro(2,2- diméthyl-1 ,3-dioxole) (PDD), tétrafluoropropène, chlorotrifluoropropène ; 3,3,3- trifluoropropène ; pentafluoropropène ; 2-chloro-3,3,3-trifluoropropène ; le produit de formule CF2=CF0CF2CF(CF3)OCF2CF2X dans laquelle X est SO2F, CO2H, CH2OH; CH2OCN ou CH2OPO3H, le produit de formule CF2=CFOCF2CF2SO2F; le produit de formule F(CF2)nCH2OCF=CF2 dans laquelle n est égal à 1 ,2,3,4 ou 5 ; le produit de formule RiCH2OCF=CF2 dans laquelle Ri est l'hydrogène ou F(CF2)Z et z vaut 1 , 2, 3, ou 4; le produit de formule R3OCF=CH2 dans laquelle R3 est F(CF2)Z et z vaut 1 , 2, 3, ou 4 ; perfluorobutyléthylène (PFBE) ; fluoroéthylènepropylène (FEP) ; 2 trifluoromethyl-3,3,3-trifluoro-1 -propène ; 2,3,3,3-tétrafluoropropène ou HFO- 1234yf ; E-1 ,3,3,3-tetrafluoropropène ou HFO-1234zeE ; Z-1 ,3,3,3- tétrafluoropropène ou HFO-1234zeZ ; 1 ,1 ,2,3-tétrafluoropropene ou HFO- 1234yc ; 1 ,2,3,3-tétrafluoropropène ou HFO-1234ye ; 1 ,1 ,3,3- tétrafluoropropène ou HFO-1234zc ; chlorotétrafluoropropène ou HCFO-1224. Advantageously, the fluoropolymer consists of a PVDF homopolymer or a copolymer prepared by copolymerization of vinylidene fluoride (VDF, CH 2 = CF 2 ) with a fluorinated comonomer chosen from: vinyl fluoride; trifluoroethylene (VF3); chlorotrifluoroethylene (CTFE); bromotrifluoroethylene; 1,2-difluoroethylene; tetrafluoroethylene (TFE); hexafluoropropylene (HFP); perfluoro (alkyl vinyl) ethers such as perfluoro (methyl vinyl) ether (PMVE), perfluoro (ethyl vinyl) ether (PEVE) and perfluoro (propyl vinyl) ether (PPVE); perfluoro (1,3-dioxole); perfluoro (2,2-dimethyl-1,3-dioxole) (PDD), tetrafluoropropene, chlorotrifluoropropene; 3,3,3-trifluoropropene; pentafluoropropene; 2-chloro-3,3,3-trifluoropropene; the product of formula CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3) OCF 2 CF 2 X wherein X is SO 2 F, CO 2 H, CH 2 OH; CH 2 OCN or CH 2 OPO 3 H, the product of formula CF 2 = CFOCF 2 CF 2 SO 2 F; the product of formula F (CF 2 ) n CH 2 OCF = CF 2 in which n is 1, 2,3,4 or 5; the product of formula RiCH 2 OCF = CF 2 in which R 1 is hydrogen or F (CF 2 ) Z and z is 1, 2, 3, or 4; the product of formula R 3 OCF = CH 2 in which R 3 is F (CF 2 ) Z and z is 1, 2, 3, or 4; perfluorobutylethylene (PFBE); fluoroethylenepropylene (FEP); Trifluoromethyl-3,3,3-trifluoro-1-propene; 2,3,3,3-tetrafluoropropene or HFO-1234yf; E-1, 3,3,3-tetrafluoropropene or HFO-1234zeE; Z-1, 3,3,3-tetrafluoropropene or HFO-1234zeZ; 1, 1, 2,3-tetrafluoropropene or HFO-1234yc; 1,2,3,3-tetrafluoropropene or HFO-1234ye; 1,1,3,3-tetrafluoropropene or HFO-1234zc; chlorotetrafluoropropene or HCFO-1224.
De préférence le comonomère fluoré précité est choisi parmi le chlorotrifluoroéthylène (CTFE), l'hexafluoropropylène (HFP), le trifluoroéthylène (VF3), le tétrafluoroéthylène (TFE) et leurs mélanges. Le comonomère est avantageusement l'HFP. De préférence, le copolymère ne comprend que du VDF et de l'HFP. Preferably, the aforementioned fluorinated comonomer is chosen from chlorotrifluoroethylene (CTFE), hexafluoropropylene (HFP), trifluoroethylene (VF3), tetrafluoroethylene (TFE) and mixtures thereof. The comonomer is advantageously the HFP. Preferably, the copolymer comprises only VDF and HFP.
De préférence, les copolymères fluorés sont des copolymères de VDF comme le VDF-HFP contenant au moins 50% en masse de VDF, avantageusement au moins 75% en masse de VDF et de préférence au moins 80% en masse de VDF. On peut citer par exemple plus particulièrement les copolymères de VDF contenant plus de 75% de VDF et le complément de HFP commercialisés par la société ARKEMA sous le nom KYNAR FLEX®. Preferably, the fluorinated copolymers are VDF copolymers such as VDF-HFP containing at least 50% by weight of VDF, advantageously at least 75% by weight of VDF and preferably at least 80% by weight of VDF. These include for example in particular copolymers of VDF containing more than 75% of VDF and HFP supplement marketed by Arkema under the name Kynar Flex ®.
La mousse de polymère fluoré peut avantageusement comprendre, en outre, un polymère acrylique dès lors que celui-ci est miscible avec ledit polymère fluoré. Une telle mousse présente une excellente résistance à la chaleur et aux flammes. De plus, les polymères acryliques étant moins chers que les polymères fluorés, on obtient ainsi, à moindre coût, un diffuseur optique présentant de bonnes propriétés optiques et une excellente résistance au feu. Le polyméthacrylate de méthyle, qui est peu onéreux, peut avantageusement être ajouté au polymère fluoré. Les poly(acide acrylique) (PAA), les polyacrylates, le polyacrylamide (PAM), les polyacrylates d'alkyles tels que le polyacrylate de méthyle (PMA), le polyacrylate d'éthyle (PEA) et le polyacrylate de butyle (PBA) peuvent être cités à titre d'exemples de polymères acryliques. De manière générale, un polymère acrylique désigne au sens de la présente invention, un polymère de formule générale (-CH2-CHCOOR-)n, dans laquelle R est un atome d'hydrogène ou un radical alkyl contenant de 1 à 20 atomes de carbone. The fluoropolymer foam may advantageously further comprise an acrylic polymer as long as it is miscible with said fluoropolymer. Such a foam has excellent resistance to heat and flame. In addition, acrylic polymers being less expensive than fluoropolymers, thus obtaining, at lower cost, an optical diffuser having good optical properties and excellent fire resistance. The polymethyl methacrylate, which is inexpensive, can advantageously be added to the fluoropolymer. Poly (acrylic acid) (PAA), polyacrylates, polyacrylamide (PAM), alkyl polyacrylates such as poly (methyl acrylate) (PMA), polyacrylate (PEA) and polybutyl acrylate (PBA) can be cited as examples of acrylic polymers. In general, an acrylic polymer designates, within the meaning of the present invention, a polymer of general formula (-CH 2 -CHCOOR-) n , in which R is a hydrogen atom or an alkyl radical containing from 1 to 20 carbon atoms. carbon.
Avantageusement, la mousse contient une fraction massique d'un polymère acrylique comprise entre 0,1 et 90%, de manière préférentielle comprise entre 5 et 50%, et encore plus préférentiellement comprise entre 5 et 30% par rapport à la masse totale du mélange polymère acrylique-fluorure de vinylidène. La valeur précitée est donnée à titre d'exemple, l'Homme du Métier étant capable d'ajuster la fraction de polymère acrylique en fonction de la résistance au feu souhaitée pour le produit final ou de la résistance chimique souhaitée ou de la transparence aux UV souhaitée.  Advantageously, the foam contains a mass fraction of an acrylic polymer of between 0.1 and 90%, preferably between 5 and 50%, and even more preferably between 5 and 30% relative to the total mass of the mixture. acrylic polymer-vinylidene fluoride. The above-mentioned value is given by way of example, the person skilled in the art being able to adjust the fraction of acrylic polymer as a function of the desired fire resistance for the final product or the desired chemical resistance or UV transparency. desired.
Avantageusement, ledit polymère acrylique est un polyméthacrylate de méthyle. Avantageusement, ladite mousse contient, en outre, au moins un additif choisi parmi les agents retardateurs de flamme, les colorants, les plastifiants, les pigments, les antioxydants, les agents antistatiques, les surfactants, et les modifiants chocs. Advantageously, said acrylic polymer is a polymethylmethacrylate. Advantageously, said foam contains, in addition, at least one additive chosen from flame retardants, dyes, plasticizers, pigments, antioxidants, antistatic agents, surfactants, and impact modifiers.
La méthode de fabrication de la mousse n'est pas limitée selon l'invention. Elle peut être obtenue par émulsion, suspension, injection d'un gaz, utilisation d'un agent de nucléation, utilisation d'un composé générant un gaz par réaction chimique ou autre. La mousse obtenue peut être injectée, injectée- moulée ou extrudée, puis éventuellement laminée pour former la portion diffusante du diffuseur de l'invention ou le diffuseur lui-même.  The method of manufacturing the foam is not limited according to the invention. It can be obtained by emulsion, suspension, injection of a gas, use of a nucleating agent, use of a compound generating a gas by chemical reaction or the like. The foam obtained can be injected, injected-molded or extruded, then optionally laminated to form the diffusing portion of the diffuser of the invention or the diffuser itself.
Avantageusement, au moins la portion diffusante du diffuseur optique de l'invention est obtenue par extrusion ou par injection. Le procédé de fabrication de la mousse et du diffuseur optique lui-même, ne sont pas limitatifs de la présente invention.  Advantageously, at least the diffusing portion of the optical diffuser of the invention is obtained by extrusion or injection. The method of manufacturing the foam and the optical diffuser itself are not limiting of the present invention.
La forme du diffuseur optique n'est pas limitée selon l'invention. Il peut être coloré et/ou comporter un motif.  The shape of the optical diffuser is not limited according to the invention. It can be colored and / or have a pattern.
Avantageusement, la portion diffusante présente une épaisseur sensiblement égale ou supérieure à Ι ΟΌμιτι et sensiblement inférieure ou égale à 2mm. De manière encore plus avantageuse, la portion diffusante présente une épaisseur sensiblement égale ou supérieure à 150μηη et sensiblement inférieure ou égale à 1 mm.  Advantageously, the diffusing portion has a thickness substantially equal to or greater than Ι ΟΌμιτι and substantially less than or equal to 2 mm. Even more advantageously, the diffusing portion has a thickness substantially equal to or greater than 150μηη and substantially less than or equal to 1 mm.
Avantageusement, la portion diffusante présente un pouvoir occultant Advantageously, the diffusing portion has an occulting power
HP(5,1 )% mesuré selon la méthode de la sphère intégrante sensiblement égal ou supérieur à 80% et en particulier sensiblement égal à 90%. HP (5.1)% measured according to the method of the integrating sphere substantially equal to or greater than 80% and in particular substantially equal to 90%.
Avantageusement, la partie diffusante transmet, dans les longueurs d'onde du spectre visible, au moins 50% et de préférence au moins 65% de la lumière émise par ladite source de lumière ponctuelle. Les valeurs précitées sont obtenues selon la norme ASTM D1003.  Advantageously, the diffusing part transmits, in the wavelengths of the visible spectrum, at least 50% and preferably at least 65% of the light emitted by said point light source. The above values are obtained according to ASTM D1003.
La présente invention concerne également un dispositif émetteur de lumière comprenant une source lumineuse ponctuelle et un diffuseur optique selon l'invention.  The present invention also relates to a light emitting device comprising a point light source and an optical diffuser according to the invention.
Selon un mode de réalisation, ladite source lumineuse ponctuelle est une diode électroluminescente. DEFINITIONS According to one embodiment, said point light source is a light emitting diode. DEFINITIONS
On définit, au sens de la présente invention, une « source lumineuse ponctuelle» comme étant toute source de radiation électromagnétique de longueur d'onde sensiblement supérieure ou égale à 4000 Angstrom et sensiblement inférieure ou égale à 7 700 Angstrom. Les sources lumineuses ponctuelles incandescentes, fluorescentes, les sources lumineuses au néon, à l'argon et les LEDs (« Light-Emmiting Diode» ou diodes électroluminescentes) peuvent être citées comme exemples non limitatifs de source lumineuse ponctuelle.  Within the meaning of the present invention, a "point light source" is defined as being any source of electromagnetic radiation of wavelength substantially greater than or equal to 4000 Angstrom and substantially less than or equal to 7 700 Angstrom. Incandescent, fluorescent spot light sources, neon light sources, argon and light emitting diodes (LEDs) can be cited as non-limiting examples of point light sources.
On définit au sens de la présente invention un dispositif émetteur de lumière comme étant la combinaison entre une source lumineuse ponctuelle et un diffuseur optique.  Within the meaning of the present invention, a light emitting device is defined as being the combination between a point light source and an optical diffuser.
On définit le pouvoir occultant HP(n)% comme étant mesuré selon la méthode de la sphère intégrante décrite ci-après.  The occulting power HP (n)% is defined as being measured according to the method of the integrating sphere described hereinafter.
Les termes « mousse solide » désignent un solide contenant une multitude de bulles et/ou cavités de taille plus au moins homogène et réparties plus ou moins uniformément dans tout le volume occupé par la mousse. Ces bulles ou cavités peuvent communiquer les unes avec les autres ou non.  The term "solid foam" denotes a solid containing a multitude of bubbles and / or cavities of more or less homogeneous size and distributed more or less uniformly throughout the volume occupied by the foam. These bubbles or cavities can communicate with each other or not.
Le terme « polymère » couvre, au sens de la présente invention, les homopolymères, les copolymères, notamment les copolymères statistiques, les copolymères alternés, les copolymères bloc et les copolymères branchés. Le terme « copolymère » englobe les polymères tels que précités obtenus à partir d'au moins deux monomères différents ou d'au moins un monomère et d'au moins un polymère. Les copolymères selon l'invention peuvent ainsi être des terpolymères c'est-à-dire des polymères obtenus à partir d'un mélange contenant trois monomères, ou à partir d'un mélange contenant deux monomères et un polymère ou à partir d'un mélange contenant un monomère et deux polymères. Les copolymères selon l'invention peuvent également être des copolymères obtenus à partir de plus de trois monomères et/ou polymères différents.  For the purposes of the present invention, the term "polymer" covers homopolymers, copolymers, especially random copolymers, alternating copolymers, block copolymers and branched copolymers. The term "copolymer" encompasses the polymers as mentioned above obtained from at least two different monomers or at least one monomer and at least one polymer. The copolymers according to the invention can thus be terpolymers, that is to say polymers obtained from a mixture containing three monomers, or from a mixture containing two monomers and a polymer or from a mixture containing a monomer and two polymers. The copolymers according to the invention may also be copolymers obtained from more than three different monomers and / or polymers.
Par « unité monomérique », on entend au sens de la présente invention que le polymère comporte, dans sa chaîne la plus longue, la molécule dudit monomère liée à une autre molécule du même monomère ou à une molécule d'un autre monomère ou polymère. La molécule dudit monomère est désignée par les termes « unité monomérique ». For the purposes of the present invention, the term "monomeric unit" means that the polymer has, in its longest chain, the molecule of said monomer linked to another molecule of the same monomer or to a molecule. another monomer or polymer. The molecule of said monomer is referred to as "monomeric unit".
L'acronyme « PVDF » désigne un polymère de fluorure de vinylidène ; le terme « polymère » correspondant à la définition précitée.  The acronym "PVDF" denotes a vinylidene fluoride polymer; the term "polymer" corresponding to the above definition.
FIGURES FIGURES
- La Fig.1 représente le pouvoir occultant HP(5,1 )% mesuré à 5,1 cm en fonction du taux de transmission de la lumière (pour une lumière à 23°C émise par un illuminant standard A) mesuré selon la norme ASTM D 1003, respectivement pour une plaque de PVDF non moussé de 1 143μηη d'épaisseur et pour une plaque de PVDF moussé de 381 μιτι d'épaisseur ;  FIG. 1 represents the occulting power HP (5.1)% measured at 5.1 cm as a function of the light transmission rate (for a light at 23 ° C. emitted by a standard illuminant A) measured according to the standard ASTM D 1003, respectively for a non-foamed PVDF sheet with a thickness of 1,143μηη and for a PVDF foamed plate with a thickness of 381 μιτι;
-La Fig. 2 représente le pouvoir occultant HP(5,1 )% mesuré à 5,1 cm en fonction du taux de transmission de la lumière (pour une lumière à 23°C, émise par un illuminant standard A), mesuré selon la norme ASTM D 1003, pour une plaque de PVDF moussé de 381 m d'épaisseur et pour une plaque de PVDF non moussé de 762μηη d'épaisseur ;  FIG. 2 represents the occulting power HP (5.1)% measured at 5.1 cm as a function of the light transmission rate (for a light at 23 ° C., emitted by a standard illuminant A), measured according to the ASTM D standard. 1003, for a foamed PVDF plate 381 m thick and for a non foamed PVDF plate 762μηη thick;
- La Fig. 3 représente le pouvoir occultant HP(5,1 )% mesuré à 5,1 cm en fonction du taux de transmission de la lumière (pour une lumière à 23°C, émise par un illuminant standard A), mesuré selon la norme ASTM D 1003 pour une plaque de PVDF moussé de 381 m d'épaisseur et pour une plaque de PVDF non moussé présentant la même épaisseur ; et  FIG. 3 represents the occulting power HP (5.1)% measured at 5.1 cm as a function of the light transmission rate (for a light at 23 ° C., emitted by a standard illuminant A), measured according to the ASTM D standard. 1003 for a foamed PVDF plate 381 m thick and for an unfoamed PVDF plate having the same thickness; and
- la Fig. 4 représente le taux de transmission de la lumière en fonction de la longueur d'onde de cette dernière, respectivement pour une feuille de mousse de PVDF d'une épaisseur égale à 355, 6μηη, pour une lentille en Plexiglas® transparent et pour une feuille en mousse de PVDF d'épaisseur égale à 165,1 μιτι.  FIG. 4 represents the light transmission rate as a function of the wavelength of the latter, respectively for a PVDF foam sheet having a thickness equal to 355.6μηη, for a transparent Plexiglas® lens and for a sheet made of PVDF foam with a thickness of 165.1 μιτι.
PARTIE EXPERIMENTALE EXPERIMENTAL PART
Méthode de mesure du pouvoir occultant HP(n)% HP blackout measurement method (n)%
La méthode de mesure du pouvoir occultant mise en œuvre dans toute la présente demande, utilise un appareil Perkin Elmer Lambda 950 ou un appareil du type Haz-mètre Byk Gardner. Tout autre appareil équivalent peut également être utilisé. Cette méthode, dite « méthode de la sphère intégrante », permet de déterminer la quantité de lumière "perdue" dans l'axe d'un faisceau lumineux, par diffusion au passage dans la portion diffusante du diffuseur optique à étudier. Pour cela, on effectue deux mesures pour une même plage de longueurs d'onde donnée. Pour la première mesure, on utilise une source lumineuse émettant à la longueur d'onde donnée et disposée à une distance déterminée d'une sphère intégrante qui mesure tout le flux lumineux qu'elle reçoit. On place la portion diffusante du diffuseur optique à étudier juste à l'entrée de la sphère et l'on mesure ainsi le flux lumineux transmis à travers ladite portion diffusante (selon la norme ASTM D1003) ; on obtient ainsi une valeur T0 (%). The method of measuring the occulting power implemented throughout the present application uses a Perkin Elmer Lambda 950 device or a Haz-meter Byk Gardner type device. Any other equivalent device may also to be used. This method, known as the "integrating sphere method", makes it possible to determine the amount of light "lost" in the axis of a light beam, by diffusion as it passes through the diffusing portion of the optical diffuser to be studied. For this, two measurements are taken for the same range of wavelengths. For the first measurement, a light source emitting at the given wavelength and disposed at a determined distance from an integrating sphere that measures all the luminous flux that it receives is used. The diffusing portion of the optical diffuser to be studied is placed just at the entrance of the sphere and the luminous flux transmitted through said diffusing portion (according to the ASTM D1003 standard) is thus measured; this gives a value T0 (%).
Pour la deuxième mesure, on place la portion diffusante du diffuseur optique à étudier, à une distance n en amont de la sphère intégrante, la distance source lumineuse ponctuelle-sphère intégrante et le spectre d'émission de la source lumineuse ponctuelle restent inchangées (même plage de longueurs d'onde); dans ces conditions, une partie de la lumière émise par la source lumineuse est diffusée par la portion diffusante du diffuseur optique, à l'extérieur de la sphère intégrante, et cette dernière ne mesure, en théorie, que la lumière transmise dans l'axe de l'entrée de la sphère intégrante. On obtient alors une valeur T(n) (%).  For the second measurement, the diffusing portion of the optical diffuser to be studied is placed, at a distance n upstream from the integrating sphere, the integral point-sphere light source distance and the emission spectrum of the point light source remain unchanged (even wavelength range); under these conditions, part of the light emitted by the light source is diffused by the diffusing portion of the optical diffuser, outside the integrating sphere, and the latter only, in theory, measures the light transmitted in the axis from the entrance of the integrating sphere. We then obtain a value T (n) (%).
On définit, au sens de la présente invention, le pouvoir occultant HP(n)% (HP pour «hiding power») mesuré à une distance n comme suit :  For the purposes of the present invention, the occulting power HP (n)% (HP for "hiding power") measured at a distance n is defined as follows:
HP(n)%= 1 -(T(n)/T0) avec n = distance entre l'entrée de la sphère intégrante et la portion diffusante du diffuseur à étudier, mesurée en cm.  HP (n)% = 1 - (T (n) / T0) where n = distance between the entry of the integrating sphere and the diffusing portion of the diffuser to be studied, measured in cm.
On considère que le pouvoir occultant est satisfaisant s'il est au moins égal à 40% pour n=5,1 cm ; en dessous de 40%, une source lumineuse ponctuelle, notamment une LED, apparaît comme un point lumineux, à une distance de 5,1 cm de cette dernière. Lorsque HP(5,1 )% est supérieur à 95%, le taux de transmission de la lumière est compromis diminuant le ratio lumen/watt consommé.  It is considered that the occulting power is satisfactory if it is at least equal to 40% for n = 5.1 cm; below 40%, a point light source, in particular an LED, appears as a light point, at a distance of 5.1 cm from the latter. When HP (5.1) is greater than 95%, the light transmission rate is compromised decreasing the lumen / watt ratio consumed.
Influence du moussage sur le pouvoir occultant  Influence of foaming on the occulting power
Les expérimentations qui suivent ont été réalisées à partir de feuilles de mousse de KYNAR FLEX® (densité d=1 ,78) obtenues par extrusion. La feuille de 380μηη d'épaisseur présente ainsi une densité de 1 ,48, celle de 508μηη d'épaisseur une densité de 1 ,42 et celle de 762μηη d'épaisseur une densité de 1 ,19. The following experiments were carried out from KYNAR FLEX® foam sheets (density d = 1.78) obtained by extrusion. Leaf thickness of 380μηη thus has a density of 1.48, that of 508μηη of thickness a density of 1.42 and that of 762μηη of thickness a density of 1, 19.
Le KYNAR FLEX® est un copolymère de VDF contenant plus de 75% de VDF et le complément de HFP commercialisé par la société ARKEMA. L'appellation « KYNAR FLEX® moussé » correspond à une mousse solide de KYNAR FLEX®. La source lumineuse est un illuminant de type A tel que défini par la Commission Internationale de l'Eclairage.  KYNAR FLEX® is a VDF copolymer containing more than 75% of VDF and the HFP supplement marketed by ARKEMA. The name "KYNAR FLEX® foamed" is a solid foam of KYNAR FLEX®. The light source is a Type A illuminant as defined by the International Commission on Illumination.
Les valeurs du pouvoir occultant HP% sont obtenues pour les figures 1 à 3 au moyen d'un Haze-mètre Byk Gardner.  The values of the occulting power HP% are obtained for FIGS. 1 to 3 by means of a Byk Gardner Haze Meter.
Comme cela est visible sur la Fig. 1 , l'utilisation d'une mousse d'un polymère de fluoré, permet de réduire l'épaisseur de la portion diffusante sans diminution du pouvoir occultant. En effet, la feuille de KYNAR FLEX® non moussé d'épaisseur égale à 1 143μηη présente un pouvoir occultant HP(5,1 )% sensiblement égal à 87% alors que la feuille de mousse de KYNAR FLEX® d'épaisseur égale à 381 μιτι présente elle, un pouvoir occultant HP(5,1 )% supérieur (90%). Le gain de poids est évident. La plaque de 1 143μηη correspond à 2035g/m2 alors que la mousse de 381 μιτι correspond à 564g/m2. As can be seen in FIG. 1, the use of a foam of a fluorine polymer makes it possible to reduce the thickness of the diffusing portion without reducing the occulting power. Indeed, the foamed KYNAR FLEX® sheet of thickness equal to 1,143μηη has an occulting power HP (5.1)% substantially equal to 87% while the KYNAR FLEX® foam sheet of thickness equal to 381 μιτι presents it, an occulting power HP (5.1)% higher (90%). The weight gain is obvious. The plate of 1 143μηη corresponds to 2035g / m 2 whereas the foam of 381 μιτι corresponds to 564g / m 2 .
Par ailleurs, les résultats de la Fig. 1 montrent également que la portion diffusante en mousse de polymère fluoré transmet plus de lumière (T0=67%) que celle réalisée avec le même polymère fluoré mais non sous la forme d'une mousse (T0=56%).  Moreover, the results of FIG. 1 also show that the fluoropolymer foam diffusing portion transmits more light (T0 = 67%) than that produced with the same fluoropolymer but not in the form of a foam (T0 = 56%).
L'utilisation d'une mousse de polymère fluoré, en particulier d'une mousse d'un polymère de fluorure de vinylidène pour la fabrication de la portion diffusante d'un diffuseur optique permet donc de réduire l'épaisseur de la portion diffusante sans réduire le pouvoir occultant, en particulier le pouvoir occultant mesuré comme précité à 5,1 cm (HP(5,1 )%). La réduction d'épaisseur s'accompagne de plus d'une transmission de la lumière plus importante.  The use of a fluoropolymer foam, in particular a foam of a vinylidene fluoride polymer for the manufacture of the diffusing portion of an optical diffuser thus makes it possible to reduce the thickness of the diffusing portion without reducing the occulting power, in particular the occulting power measured as mentioned above at 5.1 cm (HP (5.1)%). The reduction in thickness is accompanied by more than a greater transmission of light.
Comme représenté sur la Fig. 2, pour sensiblement une même valeur de T0 égale à 66%, la feuille de mousse de polymère fluoré présente un meilleur pouvoir occultant (78% pour le KYNAR FLEX® non moussé contre 90% pour la mousse de KYNAR FLEX®). Ces résultats montrent bien que pour une même transmittance, il est possible d'obtenir un pouvoir occultant HP(5,1 )% plus important en utilisant une mousse de polymère fluoré, en particulier une mousse de polyfluorure de vinylidène. As shown in FIG. 2, for substantially the same value of T0 equal to 66%, the fluoropolymer foam sheet has a better occulting power (78% for KYNAR FLEX® non foamed versus 90% for KYNAR FLEX® foam). These results show that for the same transmittance, it is possible to obtain an occulting power HP (5.1)% plus important by using a fluoropolymer foam, especially a polyvinylidene fluoride foam.
En référence à la Fig. 3, on constate que la plaque de mousse de polymère fluoré présente un pouvoir occultant HP(5,1 )% de 90% alors que celle constituée du même polymère fluoré non moussé présente un pouvoir occultant HP(5,1 )% de 35% seulement, pour une même épaisseur. Les bulles de la mousse permettent donc d'augmenter le pouvoir occultant en diffusant la lumière tout en conservant un taux de transmission acceptable pour une utilisation en tant que portion diffusante d'un diffuseur optique.  With reference to FIG. 3, it can be seen that the fluoropolymer foam plate has an occulting power HP (5.1)% of 90% whereas that of the same fluorophore-free polymer has an occulting power HP (5.1)% of 35% only, for the same thickness. The bubbles of the foam thus make it possible to increase the occulting power by diffusing the light while maintaining an acceptable transmission rate for use as a diffusing portion of an optical diffuser.
Influence du moussage sur le taux de transmission de la lumière Influence of foaming on light transmission rate
Les résultats visibles sur la Fig. 4 sont obtenus pour des feuilles de KYNAR FLEX® moussé obtenues par extrusion. Les mesures ont été effectuées avec un appareil Lambda 950. La source lumineuse est un illuminant de type A tel que défini par la Commission Internationale de l'Eclairage.  The results visible in FIG. 4 are obtained for foamed KYNAR FLEX® sheets obtained by extrusion. Measurements were made with a Lambda 950 device. The light source is a Type A illuminant as defined by the International Commission on Illumination.
PRD 1060 fait référence à une lentille commerciale en Plexiglas® (c'est- à-dire en polyméthacrylate de méthyle) d'une épaisseur de 2032 μιτι.  PRD 1060 refers to a commercial Plexiglas® lens (i.e., polymethyl methacrylate) having a thickness of 2032 μιτι.
La courbe inférieure en trait plein représente le taux de transmission de la lumière en fonction de la longueur d'onde de celle-ci pour une feuille de KYNAR FLEX® moussé de 355,6 μιτι. Pour une longueur d'onde de 350nm, le taux de transmission est d'environ 35%. Il croît régulièrement pour atteindre la valeur de 57% à 850 nm.  The lower curve in solid lines represents the rate of transmission of the light as a function of the wavelength thereof for a sheet of KYNAR FLEX® foamed 355.6 μιτι. For a wavelength of 350 nm, the transmission rate is about 35%. It grows steadily to reach the 57% value at 850 nm.
La courbe en pointillés représente le taux de transmission de la lumière en fonction de la longueur d'onde de celle-ci pour une lentille PRD 1060. Pour une longueur d'onde de 350 nm, le taux de transmission est d'environ 5%. Il croit brusquement jusqu'à 400 nm pour atteindre la valeur de 68% puis croît régulièrement pour atteindre la valeur de 78% à 850 nm.  The dashed line represents the light transmission versus wavelength ratio for a PRD 1060 lens. For a wavelength of 350 nm, the transmission rate is about 5% . It rises sharply up to 400 nm to reach the value of 68% and then increases steadily to reach the value of 78% at 850 nm.
La courbe supérieure qui comporte des croix représente le taux de transmission de la lumière en fonction de la longueur d'onde de celle-ci pour une feuille de KYNAR FLEX® moussé de 165,1 μηη d'épaisseur. Pour une longueur d'onde de 350 nm, le taux de transmission est d'environ 80%. Il croit régulièrement pour atteindre la valeur de 90% à 850 nm.  The upper curve with crosses represents the rate of transmission of light as a function of the wavelength thereof for a foamed KYNAR FLEX® sheet 165.1 μηη thick. For a wavelength of 350 nm, the transmission rate is about 80%. He regularly believes to reach the value of 90% at 850 nm.
Comme représenté sur la Fig. 4, le taux de transmission de la lumière est toujours plus élevé pour la plaque de KYNAR FLEX® moussé de 165,1 μηη d'épaisseur. La courbe correspondant à la lentille commerciale coupe celle de la plaque de KYNAR FLEX® moussé de 355,6 μιτι à une longueur d'onde comprise entre 350 et 450 nm. As shown in FIG. 4, the light transmission rate is always higher for the foamed KYNAR FLEX® plate of 165.1 μηη thick. The curve corresponding to the commercial lens cuts that of the KYNAR FLEX® sheet foamed at 355.6 μιτι at a wavelength of between 350 and 450 nm.
Les résultats de la Fig. 4 montrent que par un choix judicieux de l'épaisseur de la mousse PVDF, on peut obtenir des propriétés optiques identiques à celle d'une lentille commerciale avec cependant une transmission plus élevée autour de 350 nm. L'autre avantage majeur est que la mousse de PVDF est résistante au feu ce qui n'est pas le cas de la lentille en PMMA.  The results of FIG. 4 show that by a judicious choice of the thickness of the PVDF foam, optical properties identical to those of a commercial lens can be obtained with, however, a higher transmission around 350 nm. The other major advantage is that the PVDF foam is fire-resistant which is not the case of the PMMA lens.
Le tableau I ci-dessous regroupe les valeurs du pouvoir occultant des différentes plaques précitées mesuré avec un illuminant de type A comme précité, en tant que source lumineuse, pour n=5,1 cm.  Table I below groups together the values of the occulting power of the various aforementioned plates measured with an illuminant of type A as mentioned above, as a light source, for n = 5.1 cm.
Tableau I Table I
Les résultats du Tableau I montrent que l'utilisation d'une mousse de polymère fluoré pour la fabrication d'un diffuseur optique permet d'obtenir un meilleur pouvoir occultant avec une plaque plus mince. The results of Table I show that the use of a fluoropolymer foam for the manufacture of an optical diffuser provides a better occulting power with a thinner plate.
Influence de la densité sur les propriétés optiques Influence of density on optical properties
Des mesures de pouvoir occultant à n=2,5 cm et à n=5,1 cm ont été réalisées avec un Haze-mètre Byk Gardner pour déterminer l'influence de la densité de la mousse de polymère fluoré. La source de lumière utilisée est un illuminant de type A comme précité. Dans le tableau II, les propriétés optiques de deux mousses sont comparées. La feuille de mousse KYNAR FLEX® (référencée mousse I) de 0,51 mm a une densité de 1 ,42. La feuille de mousse de KYNAR FLEX® (référencée mousse II) de 0,76 mm présente une densité de 1 ,19. Blanking power measurements at n = 2.5 cm and at n = 5.1 cm were made with a Byk Gardner Hazmeter to determine the influence of the density of the fluoropolymer foam. The light source used is an illuminant type A as mentioned above. In Table II, the optical properties two mosses are compared. The KYNAR FLEX® Foam Sheet (referenced Foam I) of 0.51 mm has a density of 1.42. The foam sheet of KYNAR FLEX® (referenced Foam II) of 0.76 mm has a density of 1.19.
Les résultats obtenus sont regroupés dans le Tableau II ci-dessous.  The results obtained are summarized in Table II below.
Tableau II Table II
Les résultats du Tableau II ci-dessus montrent que pour sensiblement un même pouvoir occultant (HP(2,5) ou HP(5,1 )), la mousse II présente une meilleure transmittance en dépit de son épaisseur plus importante. The results of Table II above show that for substantially the same occulting power (HP (2.5) or HP (5.1)), the foam II has a better transmittance despite its greater thickness.
Les résultats précités montrent qu'il est possible, en ajustant certains paramètres comme l'épaisseur de la portion diffusante et la densité de la mousse solide de polymère fluoré, d'obtenir un diffuseur optique dont la portion diffusante réalise un compromis plus que satisfaisant entre le pouvoir occultant et le taux de transmission de la lumière émise par la source lumineuse.  The above results show that it is possible, by adjusting certain parameters such as the thickness of the diffusing portion and the density of the solid fluoropolymer foam, to obtain an optical diffuser whose diffusing portion achieves a more than satisfactory compromise between the occulting power and the transmission rate of the light emitted by the light source.
Par ailleurs, tous les résultats obtenus concernent des feuilles ou plaques obtenues par extrusion. Or, L'Homme du Métier sait que la qualité optique des feuilles/plaques extrudées est inférieure à celle des plaques/feuilles obtenues par injection. Des résultats au moins équivalents seront obtenus pour des feuilles ou plaques obtenues par injection.  Moreover, all the results obtained relate to sheets or plates obtained by extrusion. However, those skilled in the art know that the optical quality of the extruded sheets / sheets is lower than that of the sheets / sheets obtained by injection. At least equivalent results will be obtained for sheets or plates obtained by injection.

Claims

Revendications claims
1 . Diffuseur optique présentant une portion diffusante apte à être traversée par le flux lumineux émis par une source lumineuse ponctuelle, lorsque ledit diffuseur optique est monté sur ladite source lumineuse ponctuelle, caractérisé en ce que ladite portion diffusante est formée d'une mousse solide comprenant au moins un polymère fluoré, ledit polymère fluoré étant un copolymère de fluorure de vinylidène (VDF) avec un comonomère fluoré choisi parmi le chlorotrifluoroéthylène (CTFE), l'hexafluoropropylène (HFP), le trifluoroéthylène (VF3), le tétrafluoroéthylène (TFE) et leurs mélanges. 1. An optical diffuser having a diffusing portion adapted to be traversed by the luminous flux emitted by a point light source, when said optical diffuser is mounted on said point light source, characterized in that said diffusing portion is formed of a solid foam comprising at least a fluorinated polymer, said fluorinated polymer being a copolymer of vinylidene fluoride (VDF) with a fluorinated comonomer selected from chlorotrifluoroethylene (CTFE), hexafluoropropylene (HFP), trifluoroethylene (VF 3 ), tetrafluoroethylene (TFE) and their mixtures.
2. Diffuseur optique selon la revendication 1 , caractérisé en ce que ledit copolymère ne comprend que du VDF et de l'HFP. 2. optical diffuser according to claim 1, characterized in that said copolymer comprises only VDF and HFP.
3. Diffuseur optique selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit copolymère VDF-HFP contient au moins 50% en masse de VDF, avantageusement au moins 75% en masse de VDF et de préférence au moins 80% en masse de VDF. 3. Optical diffuser according to claim 2, characterized in that said VDF-HFP copolymer contains at least 50% by weight of VDF, advantageously at least 75% by weight of VDF and preferably at least 80% by weight of VDF.
4. Diffuseur optique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite mousse contient, en outre, un polymère acrylique, notamment du polyméthacrylate de méthyle. 4. Optical diffuser according to any one of the preceding claims, characterized in that said foam further contains an acrylic polymer, especially polymethyl methacrylate.
5. Diffuseur optique selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite mousse contient une fraction massique de polymère acrylique comprise entre5. Optical diffuser according to claim 4, characterized in that said foam contains a mass fraction of acrylic polymer between
0,1 et 90%, par rapport à la masse totale du mélange polymère acrylique- fluorure de vinylidène. 0.1 and 90%, based on the total weight of the acrylic polymer-vinylidene fluoride mixture.
6. Diffuseur optique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite portion diffusante présente une épaisseur sensiblement égale ou supérieure à Ι ΟΟμιτι et sensiblement inférieure ou égale à 2mm et en particulier une épaisseur sensiblement égale ou supérieure à 150μηη et sensiblement inférieure ou égale à 1 mm. 6. Optical diffuser according to any one of the preceding claims, characterized in that said diffusing portion has a thickness substantially equal to or greater than Ι ΟΟμιτι and substantially less than or equal to 2mm and in particular a thickness substantially equal to or greater than 150μηη and substantially less than or equal to 1 mm.
7. Diffuseur optique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite portion diffusante présente un pouvoir occultant HP(5,1 )% mesuré selon la méthode de la sphère intégrante sensiblement égal ou supérieur à 80% et en particulier sensiblement égal à 90%. 7. Optical diffuser according to any one of the preceding claims, characterized in that said diffusing portion has an occulting power HP (5.1)% measured according to the method of the integrating sphere substantially equal to or greater than 80% and in particular substantially equal to 90%.
8. Diffuseur optique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite portion diffusante transmet, dans les longueurs d'ondes du spectre visible, au moins 50% et de préférence au moins 65% de la lumière émise par ladite source de lumière ponctuelle. 8. Optical diffuser according to any one of the preceding claims, characterized in that said diffusing portion transmits, in the wavelengths of the visible spectrum, at least 50% and preferably at least 65% of the light emitted by said source. of point light.
9. Dispositif émetteur de lumière comprenant une source lumineuse ponctuelle, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, un diffuseur optique selon l'une quelconque des revendications précédentes. 9. Light emitting device comprising a point light source, characterized in that it further comprises an optical diffuser according to any one of the preceding claims.
10. Dispositif émetteur de lumière selon la revendication 9, caractérisé en ce que ladite source lumineuse ponctuelle est une diode électroluminescente. 10. Light emitting device according to claim 9, characterized in that said point light source is a light emitting diode.
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