JP3151158U

JP3151158U - 化学発光体

Info

Publication number: JP3151158U
Application number: JP2009001978U
Authority: JP
Inventors: 稔粟林
Original assignee: 日本オムニグロー株式会社
Priority date: 2009-03-31
Filing date: 2009-03-31
Publication date: 2009-06-11
Anticipated expiration: 2019-03-31

Abstract

【課題】製造コストの高騰を惹起することなく、発光部分をより太く見せることが出来る棒状の化学発光体を提供する。【解決手段】化学発光体は、透光性樹脂から成る可撓性の細長の容器本体１に対し、蛍光液が封入された細長の円筒状のガラスアンプル２と、当該ガラスアンプル内の蛍光液と化学ルミネセンス反応を生じる酸化液とを収容して成る。容器本体１の中心線に直交する断面の外周部１１は、長軸と短軸の長さの比が１．４〜３：１の楕円形に形成され、内周部１２は、長軸と短軸の長さの比が１〜２：１の円形または惰円形に形成される。【選択図】図１

Description

本考案は、発光玩具、装飾品、照明具、表示灯などとして使用される棒状の化学発光体に関するものである。

化学発光体は、透光性樹脂から成る可撓性の容器本体に少なくとも１個の破割性容器としてのガラスアンプルを収容し、かつ、化学ルミネセンス反応を生じる２種の溶液（蛍光液と酸化液）をガラスアンプルと容器本体に分けて充填した構造を備えており、容器本体を湾曲させてその中のガラスアンプルを割り、２種の溶液を混合することによって発光させるものである。

上記の化学発光体は、発光玩具、装飾品、非常用あるいは簡易な照明具、表示灯、漁具などとして使用される。例えば、容器本体を外径１０〜３０ｍｍ程度の棒状に形成し、端部に吊り具を設けることにより、照明具、表示灯あるいは信号灯として利用できる。なお、化学発光体においては、離れた場所からの視認性を高めようとした場合、容器本体およびガラスアンプルを大きく設計し、発光量を増やして太い発光が得られる様にしている。

特開平１１−４５６０２号公報実願平２−１２４００１（実開平４−８１３０１）のマイクロフィルム特開２００３−２５０４１２号公報特開２００７−１８９７６号公報

棒状の化学発光体においては、視認性を高めるために容器本体およびガラスアンプルの直径を大きく設計した場合、当然ながら蛍光液および酸化液の収容量も増大し、製造コストが上昇する。そこで、容器本体を楕円形に設計することにより、充填液量を増やすことなく、使用時に中心線廻りに回転させて向きを変え、発光部分を太く見せることが考えられる。

ところで、化学発光体の特性として、樹脂製容器は水分が浸透し易く、蛍光液は水分の影響を受け易いため、通常は蛍光液をガラスアンプルに封入してその品質を保持している。しかしながら、容器本体を楕円形に設計した場合には、ガラスアンプルに封入される蛍光液と、容器本体に直接収容される酸化液との液量バランスがとり難くなる。通常、ガラスアンプルは円筒状に形成されるため、容器本体側の酸化液の比率が大きくなり過ぎる。もっとも、蛍光液内のシュウ酸エステルの濃度を極端に上げることにより、蛍光液の割合を減らし且つ発光反応を促進させる方法も考えられるが、蛍光液への溶解限度は３０％未満、通常は２５％程度が限度となるため、現実的ではない。また、容器本体に合わせてガラスアンプルを楕円筒状に設計することも考えられるが、通常のガラス延伸機を使用するアンプル製造工程においては現実的ではない。

本幸案は、上記の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、製造コストの高騰を惹起することなく、発光部分をより太く見せることが出来る棒状の化学発光体を提供することにある。

筒状の容器本体に細長の円筒状のガラスアンプルを収容し且つこれらに２種の溶液（蛍光液と酸化液）を分けて充填する棒状の化学発光体を構成するに当たり、容器本体の中心線に直交する断面の形状を楕円形に形成すると共に、長軸方向の肉厚が大きくなる様に、容器本体の外周部と内周部における長軸と短軸の各比率をそれぞれ特定の比率に設定することにより、蛍光液と酸化液の充填量を当量見合いでバランスさせ、かつ、発光時に長軸側を見せた場合に光の屈折効果を利用して太く見える様にした。

すなわち、本考案の要旨は、透光性樹脂から成る可撓性の細長の容器本体に対し、蛍光液が封入された細長の円筒状のガラスアンプルと、当該ガラスアンプル内の蛍光液と化学ルミネセンス反応を生じる酸化液とを収容して成る棒状の化学発光体であって、前記容器本体の中心線に直交する断面の外周部は、長軸と短軸の長さの比が１．４〜３：１の楕円形に形成され、前記断面の内周部は、長軸と短軸の長さの比が１〜２：１の円形または惰円形に形成されていることを特徴とする化学発光体に存する。

本考案の化学発光体によれば、容器本体の外周部の断面形状が楕円形に形成され且つ内周部の断面形状が円形または楕円形に形成されると共に、外周部ならびに内周部の長軸の長さと短軸の長さの比がそれぞれ特定の比率に設定されており、蛍光液と酸化液の充填量をバランスさせることが出来るため、液量を増量することなく、光の屈折効果を利用して容器本体の外周部全体が発光している様に見せることが出来、発光部分をより太く見せることが出来る。

本考案に係る化学発光体の一例の外観および構造を示す図であり、分図（ａ）は側面図、分図（ｂ）は側面側から視た縦断面図、分図（ｃ）は正面側から視た縦断面図である。図１（ａ）のII−II線に沿って破断した水平断面図である。容器本体の上端に設けられたフックの一例を示す側面図である。

本考案に係る化学発光体の一実施形態を図面に基づいて説明する。本考案の化学発光体は、主に発光玩具、照明具、表示灯などとして使用される棒状の化学発光体であり、図１（ａ）に示す様に、透光性樹脂から成る可撓性の細長の容器本体１に対し、蛍光液が封入された細長の円筒状のガラスアンプル２と、当該ガラスアンプル内の蛍光液と化学ルミネセンス反応を生じる酸化液とを収容して構成される。すなわち、容器本体１にガラスアンプル２を収容し且つガラスアンプル２と容器本体１に蛍光液と酸化液を分けて充填して構成される。

上記の蛍光液は、シュウ酸エステル及び蛍光物質を含有する溶液であり、酸化液は、過酸化水素および触媒成分を含有する溶液であり、本考案では、水分の影響を受け易い蛍光液がガラスアンプル２に収容される。化学発光体における発光原理それ自体は、従来公知の化学発光体と同じであり、上記の様な蛍光液および酸化液を構成する各成分の化学発光反応による。

すなわち、化学発光反応では、オキサレートと過酸化水素との反応により発光中間体（過酸化物）が生じ、当該発光中間体により蛍光物質が強く発光する。具体的には、オキサレートと過酸化水素による化学発光反応（過シュウ酸エステル化学発光）により、過酸化物から１，２−ジオキセタンジオン又は置換１，２−ジオキセタンジオンが生じ、これと蛍光物との間で電荷移動錯体が形成され、これから、励起状態の蛍光物と二酸化炭素とに分解する。そして、斯かる反応は、触媒の作用により促進される。

蛍光物質としては、３００〜１２００ｎｍにスペクトル発光を有し、かつ、溶媒に可溶なものであれば特に制限はない。これらの蛍光物質としては、例えば、置換アントラセン、ペンタセン、ペリレン、置換ナフタセン等の共役多環芳香族化合物が挙げられる。好適な蛍光物質としては、９，１０−ビス（フェニルエチニル）アントラセン、９，１０−ジフェニルアントラセン、９，１０−ビス−（４−エトキシフェニル）−２−クロロアントラセン、５，６，１１，１２−テトラフェニルナフタセン等が挙げられる。

シュウ酸エステルとしては、例えば、ビス（２，４，５−トリクロロ−６−カルボブトキシフェニルオキザレート）等が挙げられ、触媒成分（賦活剤）としては、例えば、サリチル酸ナトリウム等のカルボン酸塩などが挙げられ、そして、溶媒としては、例えば、フタル酸ジメチル、フタル酸ジブチル等のフタル酸エステルが挙げられる。

容器本体１は、溶液（蛍光液または酸化液）を密封でき且つ弾性的に折り曲げることが出来る限り、透明や半透明のいわゆる透光性の各種の樹脂材料で構成することが出来る。具体的には、容器本体１の材料としては、塩化ビニル、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ＡＢＳ、ナイロン６、ナイロン６６、ポリアセタール、ポリフッ化ビニリデン、フッ素樹脂類などが使用される。また、２種以上の樹脂を混合したコポリマーでもよい。

容器本体１は、少ない液量で発光時に太く見せるため、その中心線に直交する断面が楕円形の筒状に形成される。図１（ｂ）は長軸に対峙して側面側から視た断面図、図１（ｃ）は短軸に対峙して正面側から視た断面図であり、本考案においては、発光部分を太く見せ且つ容器本体１とガラスアンプル２の各溶液の量を当量見合いでバランスさせるため、図１（ｂ），（ｃ）に示す様に、容器本体１の中心線に直交する断面の外周部１１と内周部１２とは、長軸と短軸の長さの比がそれぞれ異なる比率の楕円形に形成される。

具体的には、図２に示す様に、容器本体１の中心線に直交する断面において、外周部１１は、その長軸の長さＡ_１と短軸の長さＡ_２の比が１．４〜３：１、好ましくは１．５〜２：１の楕円形に形成され、内周部１２は、その長軸の長さＢ_１と短軸の長さＢ_２の比が１〜２：１、好ましくは１〜１．５：１の円形または惰円形に形成される。なお、長軸の長さＢ_１と短軸の長さＢ_２の比が１：１とは、内周部１２の断面が円形の場合を意味する。換言すれば、本考案において、内周部１２の断面形状は、円形または円形に近い楕円形に形成される。

長軸の長さＡ_１と短軸の長さＡ_２の比、および、長軸の長さＢ_１と短軸の長さＢ_２の比を上記の範囲に設定する理由は次の通りである。すなわち、外周部１１の長軸の長さＡ_１が短軸の長さＡ_２に対して１．４倍未満の場合には、断面を楕円形に形成する効果が十分に得られず、発光部分を太く見せるためには各溶液の充填量を増やさなければならない。一方、外周部１１の長軸の長さＡ_１が短軸の長さＡ_２に対して３倍を超えた場合には、内周部１２の長軸の長さＢ_１との関係から、容器本体１の長軸方向の肉厚が厚くなり過ぎて折り曲げ操作が難しくなったり、あるいは、ガラスアンプル２の溶液に対する容器本体１側の溶液の充填量が多くなり過ぎて無駄を生じる。また、内周部１２の長軸の長さＢ_１が短軸の長さＢ_２に対して２倍を超えた場合には、ガラスアンプル２の外径と短軸の長さＢ_２との関係から、前述の場合と同様に、ガラスアンプル２の溶液に対する容器本体１側の溶液の充填量が多くなり過ぎる。

本考案においては、上記の様に、容器本体１の外周部１１の断面形状を出来る限り扁平な楕円に形成することにより、少ない溶液量で発光時に一層太く見せる効果を高め、かつ、容器本体１の内周部１２の断面形状を円形または円形に近い楕円形に形成することにより、蛍光液と酸化液の充填量を当量に応じてバランスさせて溶液の無駄な充填を防止し、しかも、容器本体１の短軸方向の肉厚を薄くすることにより、折り曲げ可能な柔軟性を容器本体１に付与している。

また、本考案の好ましい態様においては、容器本体１の断面をより扁平な楕円に形成し且つ容器本体１への過剰な溶液の充填をなくして容器本体１とガラスアンプル２の各液量をバランスさせるため、容器本体１の中心線に直交する断面の内周部１２は、容器本体１の上部から下部に亘って断面積が漸次拡大または縮小される。図１（ｂ）及び（ｃ）に示す化学発光体は、容器本体１の内周部１２の断面積が上部から下部に亘って漸次拡大されたものである。すなわち、図示した化学発光体の容器本体１の内周部１２は、上部断面の長軸の長さＢ_１（Ｔ）及び短軸の長さＢ_２（Ｔ）に対し、下部断面の長軸の長さＢ_１（Ｂ）及び短軸の長さＢ_２（Ｂ）がそれぞれ長く設計されている。

更に、容器本体１は、半透明または乳白色の樹脂で構成されたり、表面に曇り加工が施されてもよい。容器本体１の表面の曇り加工は、成形時に表面が粗面化された金型を使用したり、成形後に放電加工を行ういわゆるシボ加工により施すことが出来る。上記の様に半透明または乳白色の樹脂で構成したり、曇り加工を施すことにより、内周部１２の形状および溶液の充填部位を見難くし、少ない液量で容器本体１の全体が発光している様に視認させることが出来る。

容器本体１は、通常、長さ（溶液充填部分の高さ）を１２０〜２１０ｍｍ程度、外周部１１の長軸の長さＡ_１を２０〜３０ｍｍ程度、外周部１１の短軸の長さＡ_２を１０〜２０ｍｍ程度、内周部１２の長軸の長さＢ_１を１０．５〜２０．５ｍｍ程度、短軸の長さＢ_２を７〜１７ｍｍ程度、長軸方向の肉厚を４〜７ｍｍ程度、短軸方向の肉厚を１〜２．５ｍｍ程度に設計される。また、図１に示す様に内周部１２の断面積が容器本体１の上部と下部で異なる場合、内周部１２の長軸の長さＢ_１（Ｔ）とＢ_１（Ｂ）の差、および、短軸の長さＢ_２（Ｔ）とＢ_２（Ｂ）の差は、それぞれ１〜５ｍｍ程度である。

なお、上記の寸法は一例であり、長さが上記よりも更に短いものや長いものにおいては、外周部１１の長軸の長さＡ_１と短軸の長さＡ_２の比、および、内周部１２の長軸の長さＢ_１と短軸の長さＢ_２の比は前述の範囲と同じであるが、外周部１１及び内周部１２の寸法や肉厚は、強度や剛性を考慮し、長さに応じて適宜設計される。また、ガラスアンプル２は、ガラス延伸機を使用して作製される。ガラスアンプル２は、容器本体１が前述の様な寸法の場合、通常、外径を６〜１５ｍｍ程度、肉厚を０．１〜０．７５ｍｍ程度、長さを８０〜１７０ｍｍ程度に設計される。

図１（ｂ）及び（ｃ）に示す様に、容器本体１の底部（下端）は、蛍光液が充填されたガラスアンプル２と酸化液とを当該容器本体に収容した後、蓋３を溶着して封止される。蓋３は、容器本体１と同種の樹脂材料により薄板状に形成された部材であり、平面形状を楕円形に形成され且つ容器本体１の内周部１２に嵌合する突起を片面に備えている。なお、容器本体１は、上下何れの端部を封止してもよいが、射出成形時の型開きの関係から、容器本体１の下部の内周部１２の断面積を大きくする場合は、後述する様に容器本体１の底部を封止する構造とされる。

また、本考案の化学発光体においては、図１及び図３に示す様に、容器本体１の上端にフック４が設けられる。フック４は、図３に示す様に、例えば、容器本体１を上方に延長した構造の扁平なブロック部分に略菱形状の開口４ｃを設けて構成され、かつ、開口４ｃは、その一部が切り欠かれた状態の開放部４１を備えている。すなわち、フック４は、鷲口状に側方に開放され且つ上方が幅狭の掛止穴４２に形成される。上記の様なフック４を設けた場合には、紐状あるいは棒状の支点に簡単に引掛け、外れ難い状態に吊り下げて使用することが出来る。なお、フック４の上部には、商品として展示する際などに使用する吊下げ穴５が設けられていてもよい。

本考案の化学発光体は、従来のものと同様に、容器本体１を折り曲げて内部のガラスアンプル２を割ることにより、例えばガラスアンプル２内の過酸化水素と容器本体１内の反応物質を混合して反応させ、容器本体１側の蛍光物質を励起させて発光させる。その際、本考案の化学発光体は、容器本体１の長軸に沿った側面を見せる様に適当な角度だけ中心線廻りに回転させることにより、溶液が充填された実際の内周部１２の長軸の長さＢ_１に比べて容器本体１を発光部分として太く見せることが出来る。

すなわち、本考案の化学発光体においては、容器本体１の外周部１１の断面形状が楕円形に形成され且つ内周部１２の断面形状が円形または楕円形に形成されると共に、容器本体１の長軸方向の肉厚が大きくなる様に外周部１１の長軸の長さＡ_１と短軸の長さＡ_２の比ならびに内周部１２の長軸の長さＢ_１と短軸の長さＢ_２の比がそれぞれ特定の比率に設定されており、蛍光液と酸化液の充填量をバランスさせることが出来るため、液量を増量することなく、光の屈折効果を利用して容器本体１の外周部１１全体が発光している様に見せることが出来、発光部分をより太く見せることが出来る。また、本考案の化学発光体は、中心線廻りに向きを変えることにより、棒状の発光部分を太く見せたり、細く見せたりすることが出来るため、演出効果を高めるイベント用品として使用したり、信号灯として使用するのに好適である。

１：容器本体
１１：容器本体の外周部
１２：容器本体の内周部
２：ガラスアンプル
３：蓋
４：フック
４ｃ：フックを構成する開口
４１：フックの開放部
４２：フックの掛止穴
５：吊下げ穴
Ａ_１：外周部の長軸の長さ
Ａ_２：外周部の短軸の長さ
Ｂ_１：内周部の長軸の長さ
Ｂ_２：内周部の短軸の長さ

Claims

透光性樹脂から成る可撓性の細長の容器本体に対し、蛍光液が封入された細長の円筒状のガラスアンプルと、当該ガラスアンプル内の蛍光液と化学ルミネセンス反応を生じる酸化液とを収容して成る棒状の化学発光体であって、前記容器本体の中心線に直交する断面の外周部は、長軸と短軸の長さの比が１．４〜３：１の楕円形に形成され、前記断面の内周部は、長軸と短軸の長さの比が１〜２：１の円形または惰円形に形成されていることを特徴とする化学発光体。
容器本体の中心線に直交する断面の内周部は、容器本体の上部から下部に亘って断面積が漸次拡大または縮小されている請求項１に記載の化学発光体。
容器本体１が半透明または乳白色の樹脂で構成されている請求項１又は２に記載の化学発光体。
容器本体１の表面に曇り加工が施されている請求項１又は２に記載の化学発光体。