JP3408557B2 - 車輌搭載用灯具とその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は車輌搭載用灯具及びその
製造方法に関する。詳しくは生分解性プラスチックから
なる車輌搭載用ヘッドランプおよび車輌搭載用リヤーラ
ンプであり、更に詳しくはレンズ部材及びハウジング部
材を廃棄処分する際に自然環境下で崩壊させる事や水和
分解が可能な自動車搭載用ヘッドランプおよびリヤーラ
ンプとその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、車輌搭載用灯具はレンズ部材とし
てガラス、ポリカーボネート樹脂、ポリメチルメタクリ
レート樹脂、アクリロニトリル−スチレン樹脂等が使用
され、一方ハウジング部材としてはポリプロピレン、ア
クリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂、ノニル樹
脂等の通称エンジニアリングプラスチックや不飽和ポリ
エステル樹脂コンパウンド等の熱硬化性樹脂、その他鋼
板などの成型物が使用されてきた。

【０００３】従って従来の車輌搭載用灯具はその構成成
分から、廃棄の際は強引に解体−粉砕−粗分別回収で対
処している現状にあり、何等かの形で大量のゴミとして
投棄せざるを得ない状況である。

【０００４】近年では、エンジニアリングプラスチック
素材や金属素材は適宜リサイクル回収する事が実施され
つつ有るが、回収物の用途が限定される事、分別に多大
な労力を必要とする事、多種多様な組合せの素材構成で
あり、リサイクル化の手段がまちまちで統一した方法が
採用しにくい事などの問題から新たな素材を用いた廃棄
取扱が簡単に実施できる車輌搭載用灯具の出現が強く望
まれている。そしてその製造方法に関しても同様であ
る。

【０００５】一方、近年では工業製品全般に渡り、省資
源化、無公害化の視点から製品のリサイクル化適性や自
然環境化での短時間崩壊性等が問われている現状にあ
り、加水分解性の性質や微生物分解性の性質を発揮する
いわゆる生分解性プラスチックスや光分解性プラスチッ
クス、水和性樹脂等の開示が成されている。

【０００６】生分解性のあるプラスチックとしては、例
えば、ポリ乳酸が開発されており、ＵＳＰ１，９９５，
９７０、ＵＳＰ３，６３６，９５６等でその製造方法に
関し開示されている。

【０００７】また生分解性のあるプラスチックとして
は、例えば、ポリヒドロキシブチレートとポリヒドロキ
シバレレートの不透明なコポリマー樹脂が知られてい
る。

【０００８】ポリ乳酸は動物の体内で数ケ月から１年以
内に完全に１００％生分解し、また土壌や海水中に置か
れた場合など、湿った環境下では数週間で分解が開始さ
れ、１年から数年以内に人体に無害な乳酸、炭酸ガス、
水となる性質を有している事も知られている。

【０００９】しかし、上記生分解性の樹脂を用いた車輌
用搭載灯具は全く知られていない。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は前記した社会
的背景に添い、通常の環境下では長期耐久性を示し、レ
ンズ部材としての透明性や高剛性と耐衝撃性、耐熱性に
富んだ生分解性またはアルカリ水崩壊性の性質を有する
灯具を提供する事にある。

【００１１】さらに詳しくは、原料樹脂自体は透明で、
その成型用樹脂は耐熱クリープ温度が１５０℃以上、従
来公知のポリスチレン並みの硬度と剛性、任意の形態加
工が出来る等の易成型性、光沢のある成型表面を発現出
来る、適度な耐衝撃性を保有し一定衝撃荷重下では粉々
に破砕する性質を有する衝突安全性を兼ね具えた灯具で
あり、かつ廃棄とする場合に容易に分解する事が可能な
無公害性の車輌搭載用灯具の開発とその製造方法を見出
す事である。

【００１２】

【発明を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決する目的で鋭意研究した結果、ポリ乳酸を特定さ
せた分子量とし、その樹脂をプレス成型や射出成型でそ
れぞれの形態に加工し一体化させる事で達成され、本発
明を達成した。

【００１３】すなわち、本発明は次のとおりである。（イ）レンズ部材及び／又はハウジング部材が、重量平
均分子量８万以上のポリ乳酸樹脂を含有してなることを
特徴とする車輌搭載用灯具。

【００１４】（ロ）レンズ部材が、黄または赤の色剤を
含有してなるポリ乳酸樹脂組成物からなる（イ）の車輌
搭載用灯具。

【００１５】（ハ）ハウジング部材が、充填剤を含有し
てなるポリ乳酸樹脂組成物からなる（イ）の車輌搭載用
灯具。

【００１６】（ニ）ポリ乳酸樹脂が、Ｌ型及び／又はＤ
型の樹脂又はその組成物である（イ）〜（ハ）の何れか
の車輌搭載用灯具。

【００１７】（ホ）ポリ乳酸樹脂の軟化点温度が１７５
℃以上である（イ）〜（ニ）の何れかの車輌搭載用灯
具。

【００１８】（ヘ）充填剤が、カーボンブラック、炭酸
カルシウム、タルク、シリカ、アルミナ、ガラス繊維、
金属繊維、セラミックス繊維、チタンホワイト、硫酸バ
リウムから選ばれた少なくとも１種であり、充填剤の使
用量が１〜６５重量％である（ハ）の車輌搭載用灯具。

【００１９】（ト）レンズ部材及び／又はハウジング部
材を、重量平均分子量８万以上のポリ乳酸樹脂をプレス
成型または射出成型によって成形し、一体化させること
を特徴とする車輌搭載用灯具の製造方法。

【００２０】（チ）レンズ部材の外側表面を紫外線硬化
型ハードコート剤で被覆処理する（ト）の車輌搭載用灯
具の製造方法。

【００２１】（リ）レンズ部材とハウジング部材とを一
体熱融着する（ト）の車輌搭載用灯具の製造方法。

【００２２】（ヌ）レンズ部材とハウジング部材とを一
体融着する際に、ポリ乳酸、乳酸コポリマーのいずれか
を主成分とするホットメルトシーリング材を介して接合
する（ト）の車輌搭載用灯具の製造方法。

【００２３】以下に本発明を詳細に説明する。

【００２４】本発明の車輌搭載用灯具とは具体的には、
自転車、オートバイ、自動車、工作機械車、電車、船な
どの車輌に搭載するヘッドランプまたはリヤーランプで
ありその構成材料が発明の目的から、全て下記のポリ乳
酸系ポリマーまたはその組成物である事が特徴的であ
る。

【００２５】前記ポリ乳酸系ポリマーとは、Ｌ型やＤ型
の乳酸またはその混合物乳酸を出発原料とし、それらを
直接脱水重縮合させて得た物や、Ｌ型及び／又はＤ型の
乳酸の環状２量体から合成された通常ラクタイドと呼ば
れる物を得た後、更に開環重縮合させて得た物等が挙げ
られる。

【００２６】また更には、Ｌ型及び／又はＤ型の乳酸と
他のヒドロキシカルボン酸から誘導されたコポリマーや
ラクタイドとε−カプロラクトンやグリコライド等の共
重合可能なモノマーとから誘導されるコポリマーであっ
ても良く、その合成手段等には特に制約は無く、すでに
公知の方法で得られるＬ型及び／又はＤ型のそれぞれポ
リ乳酸や乳酸コポリマーであれば好ましく使用出来る。

【００２７】本発明では、前記ポリ乳酸系ポリマーは、
重量平均分子量が８万以上で有る事が肝要であり、好ま
しくは８〜１００万の範囲、より好ましくは８〜５０万
の範囲のポリマーが使用される。平均分子量が８万以下
では機械的剛性が低すぎて脆く実用に供しない。

【００２８】一方本発明では前記ポリ乳酸系ポリマーの
熱安定性やその他の樹脂特性の向上目的で、以下の
（ａ）〜（ｆ）で示した改質・変性ポル乳酸系ポリマー
とする事であっても良い。

【００２９】（ａ）として例えば、ポリ乳酸をジイソシ
アナート化合物と反応させて得た、いわゆるポリ乳酸の
片末端ヒドロキシル基をウレタン化改質させた高分子ウ
レタン化ポリ乳酸とする事。好ましくはポリ乳酸と公知
のジイソシアナート化合物とをモル比で２：（１〜０．
９）の割合で反応させて得られる高分子ウレタン化ポリ
乳酸とする事が挙げられる。

【００３０】ジイソシアナート化合物とは公知の物を使
用して良く、特に制約するものでは無いが以下の物が代
表例である。例えば、ナフタレンジイソシアナート、ト
リレンジイソシアナート、キシリレンジイソシアナー
ト、ジフェニルメタンジイソシアナート、テトラメチル
キシリレンジイソシアナート等の芳香族ジイソシアナー
トや、イソホロンジイソシアナート、テトラメチレンジ
イソシアナートなどの脂肪族ジイソシアナー等が挙げら
れる。

【００３１】（ｂ）として例えば、ポリ乳酸をジオール
化合物またはジカルボン酸と反応させて得た、いわゆる
ポリ乳酸の片末端カルボキシル基をエステル化改質させ
た高分子エステル化ポリ乳酸とする事、好ましくはポリ
乳酸と公知のジオール化合物またはジカルボン酸をモル
比で２：（１〜０．９）の割合で脱水縮合反応させて得
られる高分子エステル化ポリ乳酸とする事が挙げられ
る。

【００３２】ジオール化合物とは公知の物を使用して良
く、特に制約するものでは無いが以下の物が代表例であ
る。例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコー
ル、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、
ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、
１，４−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、ポ
リエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等で
代表されるグリコール類、ビスフェノールＡやビスフェ
ノールＦまたはそのエチレンオキサイドおよびまたはプ
ロピレンオキサイド付加物等が挙げられる。

【００３３】また前記ジカルボン酸とは公知の物を使用
して良く、特に制約するものでは無いが以下の物が代表
例である。例えば、コハク酸、マレイン酸、プロピオン
酸などで代表される脂肪族ジカルボン酸、フタル酸、フ
マル酸で代表される芳香族ジカルボン類等が挙げられ
る。

【００３４】（ｃ）として例えば、ポリ乳酸をジグリシ
ジル化合物と反応させて得た、いわゆるポリ乳酸の片末
端カルボキシル基をグリシジル基と反応改質させた高分
子エポキシ変性ポリ乳酸とする事、好ましくはポリ乳酸
と公知のジグリシジル化合物をモル比で２：（１〜０．
９）の割合で脱水縮合反応させて得られる高分子エポキ
シ変性ポリ乳酸とする事が挙げられる。

【００３５】ジグリシジル化合物とは公知の物を使用し
て良く、特に制約する物では無いが以下の物が代表例で
ある。例えばビスフェノールＡやビスフェノールＦ型ジ
グリシジルエーテル系エポキシ樹脂、ナフタレンジグリ
シジルエーテルで代表される芳香族ジグリシジル化合物
や、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、エ
チレングリコールジグリシジルエーテル、ジエチレング
リコールジグリシジルエーテル、トリエチレングリコー
ルジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリ
シジルエーテル、ジプロピレングリコールジグリシジル
エーテル、トリプロピレングリコールジグリシジルエー
テル、１，４−ブタンジオールジグリシジルエーテルで
代表されるグリコール類のジグリシジル化合物やその他
脂環族ジグリシジル化合物が挙げられる。

【００３６】（ｄ）ポリ乳酸と乳酸アルキルエステル
（以下乳酸アルキルエステルを本発明では単にアルキル
乳酸と呼ぶ。）の同モル量に対し前記ジイソシアナート
化合物を反応させて得た、いわゆるポリ乳酸及びアルキ
ル乳酸の片末端カルボキシル基をイソシアナート基と反
応改質させ、前記ジイソシアナート化合物を介して末端
分子にポリ乳酸とアルキル乳酸がそれぞれ結合された高
分子変性ポリ乳酸、又は前記ジイソシアナート化合物を
介して末端分子にポリ乳酸のアルキル乳酸付加物がそれ
ぞれ結合された高分子変性ポリ乳酸とする事、好ましく
はポリ乳酸とアルキル乳酸の同モル量に対し、公知の前
記ジイソシアナート化合物を、モル比で（１：１）：
（１〜０．９）の割合で縮合反応させて得られる前記高
分子エポキシ変性ポリ乳酸とする事が挙げられる。

【００３７】前記アルキル乳酸としては、特に制約は無
いが、炭素数３０以下、好ましくは炭素数１８以下、よ
り好ましくは炭素数５以下のアルキル乳酸が良く、例え
ば乳酸メチル（別名２−ヒドロキシプロパン酸メチ
ル）、乳酸エチル（別名２−ヒドロキシプロパン酸エチ
ル）、乳酸プロピル（別名２−ヒドロキシプロパン酸プ
ロピル）、乳酸ブチル（別名２−ヒドロキシプロパン酸
ブチル）等が容易に入手可能な事から好ましい例であ
る。

【００３８】前記ジイソシアナート化合物を介して末端
分子にポリ乳酸とアルキル乳酸がそれぞれ結合された高
分子変性ポリ乳酸を得る方法としては、特に制約するも
のでは無いが、例えばポリ乳酸またはアルキル乳酸に対
し等モル量の例えばトリレンジイソシアナートで代表さ
れるイソシアナート基の活性反応速度がそれぞれ異なっ
た性質を示すジイソシアナート化合物をゆっくり作用さ
せてのち、いま一方の等モルのポリ乳酸またはアルキル
乳酸を作用させて得る方法などが代表的な例である。

【００３９】前記ジイソシアナート化合物を介して末端
分子にポリ乳酸のアルキル乳酸付加物がそれぞれ結合さ
れた高分子変性ポリ乳酸を得る方法としては、特に制約
するものでは無いが、例えばポリ乳酸とアルキル乳酸を
等モル量、完全にエステル化反応後、その反応生成物に
対し更に等モル量の前記ジイソシアナート化合物をゆっ
くり作用させて得る方法などが代表的な例である。

【００４０】（ｅ）分子末端に加水分解性シリル基を導
入した改質ポリ乳酸があげられ、公知の方法で得たポリ
乳酸の活性ヒドロキシル基及びまたは活性カルボキシル
基に対し反応しうる例えばトリメトキシエポキシシラ
ン、ジメトキシメチルエポキシシラン、トリメトキシイ
ソシアナートシラン、ジメトキシメチルイソシアナート
シランで代表されるジまたはトリメトキシシランモノマ
ーや、トリエトキエポキシシシラン、ジエトキメチルエ
ポキシシシラン、トリエトキシイソシアナートシランで
代表されるジまたはトリエトキシシラン誘導体等のアル
コキシシランモノマー類を作用させて得た高分子シリル
変性改質ポリ乳酸が代表例である。

【００４１】（ｆ）分子末端をアルキルエステル化封鎖
した高分子改質ポリ乳酸があげられ、ポリ乳酸のアルキ
ルエステル化剤としては、ポリ乳酸の片末端活性ヒドロ
キシル基及びまたは活性カルボキシル基に対し反応しう
るすでに公知のアルキルエステル化剤を使用して良く、
特に制約は無いが以下の様な物が代表的な例として挙げ
られる。

【００４２】例えば、ポリ乳酸の片末端活性カルボキシ
ル基に作用するアルキルエステル化剤として、特に制約
は無いが、炭素数３０以下、好ましくは炭素数１８以
下、好ましくは炭素数５以下の脂肪族または芳香族アル
コール類がある。

【００４３】一方、ポリ乳酸の片末端活性ヒドロキシル
基に作用するアルキルエステル化剤として、特に制約は
無いが、炭素数３０以下、好ましくは炭素数１８以下、
好ましくは炭素数５以下の脂肪族または芳香族酸やその
他前記アルキル乳酸が挙げられる。

【００４４】より詳しくは、前記した（ａ）〜（ｆ）の
各種改質・変性ポリ乳酸（以下単に改質ポリ乳酸樹脂と
総称する）を使用する事で、本発明のポリ乳酸系ポリマ
ーの耐久年数を任意に調整出来る事、適度な速度のアル
カリ水崩壊性、微生物分解性の速度等の性質を任意に調
整または達成可能とする事等が出来、従って、目的に応
じて前記改質ポリ乳酸系ポリマーを選定使用する事が本
発明を達成する上で肝要である。特に（ａ）樹脂や
（ｆ）樹脂系が好ましい。

【００４５】本発明では前記したようにポリ乳酸系ポリ
マーとは乳酸と他のヒドロキシカルボン酸とのコポリマ
ーをも包含する物であり、以下の記載では前記改質ポリ
乳酸樹脂をも含めて一括して単にポリ乳酸樹脂と呼ぶ。

【００４６】乳酸と反応する他のヒドロキシカルボン酸
とは、すでに公知の物であれば好ましく使用出来、特に
制約は無いが以下の様な物が代表的な例として挙げられ
る。例えば、グリコール酸、３−ヒドロキシ酪酸、４−
ヒドロキシ酪酸、４−ヒドロキシ吉草酸、５−ヒドロキ
シル吉草酸、６−ヒドロキシカプロン酸が好ましく使用
出来、特にグリコール酸が好ましい例である。

【００４７】特に乳酸と他のヒドロキシカルボン酸との
コポリマーをポリ乳酸樹脂として使用した本発明の灯具
用組成物では、耐衝撃性の性質を向上できる事から大い
に好ましい例である。

【００４８】本発明のポリ乳酸樹脂はヒドロキシル価ま
たは酸価が多くとも１以下、好ましくは０．１以下とす
る事が最も特に好ましく、理由は樹脂自体の熱安定性と
透明色相安定性を著しく向上出来る事からである。

【００４９】本発明のポリ乳酸樹脂は本発明のヘッドラ
ンプやリヤーランプのレンズ部材として使用する場合、
その光透過性を充分発揮させる為に、ポリ乳酸樹脂の結
晶質の程度に応じて結晶サイズを出来るだけ小さく調整
する工夫（透明度調整）をする事が肝要である。透明性
を発揮する為に成型加工時に急冷却や延伸配向または結
晶核剤の併用などの各手段を使用することが大いに好ま
しい。

【００５０】また本発明のポリ乳酸系ポリマー中には公
知の粘着付与剤樹脂や軟化剤、乳酸オリゴマーと称され
る低分子ポリ乳酸やラクタイド、充填剤、着色剤、高分
子安定剤、紫外線安定剤、内部離型剤などを発明の目的
を疎外しない範囲で併用使用する事も本発明に包含され
る。

【００５１】一般的には前記乳酸オリゴマーと称される
低分子ポリ乳酸やラクタイドや粘着付与剤などは樹脂中
多くとも１０％以内、充填剤は１〜６５％の範囲で、そ
の他の成分では極く極く少量にとどめた方が良い。

【００５２】前記粘着付与剤（以下の記載では低分子量
ポリ乳酸やラクタイドと区別する意味で粘着付与剤を単
にタッキファイヤーと呼ぶ）としては、その種類や分子
量やポリ乳酸樹脂との相溶性（ポリマーブレンド安定
性）等には特に制約は無く、公知のタッキファイヤーで
あって良い。好ましくはポリ乳酸樹脂と一部相溶または
完全に相溶する事が好ましく、熱可塑性樹脂成分を熱時
低粘度化する作用効果を発揮するタッキファイヤーであ
れば好ましく使用する事ができる。

【００５３】タッキファイヤーとしては公知の例えば、
ロジンまたはその誘導体、テルペン樹脂とその誘導体、
炭素数５〜９の石油分解留分から誘導された石油樹脂、
ジシクロペンタジエン樹脂、クマロン−インデン樹脂、
ケトン樹脂、キシレン樹脂、アクリルオノゴマー樹脂、
ポリエステルオリゴマー樹脂等があり、その他としてポ
リ乳酸以外の公知の生分解性オリゴマーも挙げられ、一
般的には常温で固体又は半固体または液状の数平均分子
量が高くとも数千以下、好ましくは５，０００以下の無
色透明な低分子量タッキファイヤーが挙げられる。

【００５４】前記ポリ乳酸以外の公知の生分解性樹脂オ
リゴマーとは例えば３−ヒドロキシブチリックアシッド
や３−ヒドロキシバレリックアシッド等のオリゴマーや
その共重合オリゴマー、更にはε−カプロラクトンの開
環オリゴマー樹脂等が挙げられる。

【００５５】タッキファイヤーとして特に好ましくは、
透明ロジンやそのエステル化物及びまたは水添テルペン
ーフェノール樹脂が挙げられる。

【００５６】また前記軟化剤とは以下の物が代表的な例
として挙げられる。例えば、ジオクチルフタレート、ジ
ブチルフタレート、ジイソデシルフタレートで代表され
るジアルキルフタレート系可塑剤、ジオクチルアジペー
トで代表されるジアルキルアジペート系可塑剤、グリセ
リントリアセテート、ネオペンチルジアセテートで代表
されるジまたはトリアセテート系可塑剤が挙げられる。

【００５７】またクエン酸やアジピン酸などの有機酸か
ら誘導されるｓｐ値（ソルビィリティーパラメーター
値）が８〜９．５の範囲のポリエステル系可塑剤や、植
物油のエステル系可塑剤なども良い例である。

【００５８】特に好ましくは、ポリ乳酸樹脂と極めて良
好な相溶性の性質を示す物として、グリセリントリアセ
テート系可塑剤、植物油のエステル系可塑剤があげられ
る。

【００５９】また本発明では灯具の使用実体や各構成材
に鑑みて、レンズ部材にはテールランプ等に代表される
標識灯レンズとして肝要な赤または黄色等の色剤を含む
色調安定性に富む樹脂組成物が好ましい態様として挙げ
られる。従って有機染料または顔料を添加併用したポリ
乳酸樹脂組成物も大いに本発明の好ましい例である。

【００６０】好ましい有機染料または顔料としては、公
知のもので有って良い。例としては黄色の色剤として、
ＰＳイエローＧＧ、ＰＳイエローＳＫ、カヤロンポリエ
ステルイエロー５Ｇ−Ｓ、オイルイエローＳ−７、アイ
ゼンスピロンイエローＧＲＨ、スミプラストイエローＦ
Ｇ等が、赤色の色剤としては、ＰＳレッドＧ、ＭＳレッ
ドＶＰ、ダイアセリトンファストレッドＲ、スミプラス
トレッドＦＢ、カヤロンポリエステルプラストピンクＲ
ＣＬ−Ｅ、アゼインスピロンレッド等を挙げる事ができ
る。

【００６１】また本発明では灯具の使用実体や各構成材
に鑑みて、ハウジング部材ではその内部に設置される電
球から発せられる光が外部に洩れる態様では好ましく無
い事から、以下に記載の充填剤を１〜６５％以内、好ま
しくは１〜５０％の範囲で、特に好ましくは１０〜３５
％の範囲で併用使用した樹脂組成物が好ましい態様とし
て挙げられる。従って以下の充填剤を適宜併用したポリ
乳酸樹脂組成物も大いに本発明の好ましい態様である。

【００６２】前記充填剤としては、例えばカーボンブラ
ック、炭酸カルシウム、タルク、シリカ、アルミナ、ガ
ラス繊維、金属繊維、セラミックス繊維、チタンホワイ
ト、硫酸バリウムから選ばれた少なくとも１種を選定使
用して良い。

【００６３】次に本発明の前記ポリ乳酸樹脂を用いてレ
ンズ素材またはハウジング素材を得る方法としては、ポ
リ乳酸樹脂フィルムないしポリ乳酸樹脂ペレットを、た
とえば成形型に必要量載せて加圧または真空加熱プレス
成型する方法や射出成型法などの方法で成形する事が良
い。

【００６４】ここで前記ポリ乳酸樹脂は成型に供する際
の形態としては特に制約はなく、一般的にはペレット、
粉体、フィルム、スティックなどの形態であれば良い。

【００６５】成形条件等には特に制約は無いが、一般的
には成形樹脂溶融温度（押出しまたはプレス温度を含
む）として１９０〜２５０℃、金型温度５０〜１９０
℃、押出し吐出圧力として３〜２０Ｋｇ／ｃｍ² が望ま
しい。

【００６６】一般に、ランプ自体の気密性は車輌搭載用
灯具として欠かせない性質と言われ、従って本発明の車
輌搭載用ヘッドランプ及びリヤーランプの製造方法では
前記ポリ乳酸樹脂を成型加工して得たレンズ部材とハウ
ジング部材を、如何に生産性が高く、かつ完全な気密性
を発揮する一体接合が出来るかが重要となる。

【００６７】従って以下の本発明の一体化製造加工方法
が極めて重要な意義を有しており、以下で述べる。

【００６８】まず本発明のレンズ部材とハウジング部材
とを一体熱融着してランプの気密性を出す事で灯具を製
造する製造方法について述べる。

【００６９】一体熱溶融接合の加工方法は公知の方法を
採用して良く、例えば超音波加熱、熱風加熱、熱プレス
などの加熱圧締加工方法が好ましく採用できる。制約す
るもので無いが、溶融締結・接着温度は樹脂接着面温度
で１９０〜２５０℃になるように加熱し、数秒から数分
圧締冷却する事で達成できる。

【００７０】より低い温度で接合する加熱圧締加工方法
では、接合面に前記した比較的低分子ポリ乳酸樹脂溶液
を塗り、乾燥加熱圧締接着する等の加工方法も好ましく
採用出来る。

【００７１】次に本発明のレンズ部材とハウジング部材
とを一体化する方法として、ポリ乳酸や乳酸コポリマー
のいずれかを主成分とするホットメルトシーリング材を
介して接合し、灯具を製造する方法について述べる。

【００７２】前記方法は本発明のポリ乳酸樹脂成型物で
あるレンズ部材とハウジング部材とを予め加熱すること
なく、一体化させる方法であり、ポリ乳酸や乳酸コポリ
マーのいずれかを主成分とするホットメルトシーリング
材を別個に用意し、該ホットメルトシーリング材をいず
れか一方の部材のシール溝に溶融塗布し、該ホットメル
トシーリング材が固化しない時間内にいま一方の部材を
圧締接着する方法である。

【００７３】ホットメルトシーリング材としては前記し
たようにポリ乳酸や乳酸コポリマーのいずれかを主成分
とする物が好ましく、特に分子量が少なくとも２万以上
の高分子ポリ乳酸樹脂と分子量が５，０００以下の低分
子乳酸オリゴマーやラクタイドなどの２種類のポリ乳酸
樹脂を主成分とする１８０〜２３０℃溶融粘度が２〜１
５万センチポイズの範囲の物が好ましく使用できる。

【００７４】接着シーリング材が前記構成であればその
灯具製品はレンズ部材またはハウジング部材と同様にア
ルカリ水崩壊性または生分解性を示す事から本発明の目
的は何等阻害されず好ましい製造方法である。

【００７５】

【実施例】以下に本発明の実施例を記載するが何ら本発
明を制約するものでは無い。

【００７６】例中記載の％及び部とはそれぞれ重量％、
重量部を表す。また表中記載の自重耐熱クリープ開始温
度（耐熱クリープ性）および耐衝撃強さの各項に記載の
各記号はそれぞれ以下の特性を表す。 ◎：耐熱クリープ温度が１７０℃以上。耐衝撃性が５Ｋ
ｇ・ｃｍ／ｃｍ以上。 ○：耐熱クリープ温度が１５０〜１７０℃または耐衝撃
性が３〜５Ｋｇ・ｃｍ／ｃｍの範囲。 △：耐熱クリープ温度が１００〜１５０℃または耐衝撃
性が１．５〜３Ｋｇ・ｃｍ／ｃｍの範囲。 ×：耐熱クリープ温度が１００℃以下または耐衝撃性が
１．５Ｋｇ・ｃｍ／ｃｍ以下。

【００７７】また例中記載の光透過率％とはＪＩＳ−Ｋ
−６７１４により、土壌埋没試験は常温、３０％水分の
土壌を使用した結果である。

【００７８】製造例１ Ｌ−乳酸とＤ−乳酸の同量に対し触媒として錫粉末０．
３％とラウリルアルコール０．０３５％を仕込み、クロ
ロベンゼン溶剤下、窒素気流中、１５０℃、３５時間、
脱水縮重合を行ない、最終的に脱溶剤と脱触媒・濾過
し、ペレット化して重量平均分子量８．４万のＬＤ型高
分子ポリ乳酸樹脂−Ａを得た。

【００７９】製造例２ Ｌ−ラクタイド１５モル（２１６０部）に対しオクタン
酸第一スズ０．１部と乳酸ブチル０．０２部を仕込み、
窒素気流中、高温で開環重合を行なって重量平均分子量
１３万のＬ型高分子ポリ乳酸樹脂−Ｂを得た。

【００８０】製造例３〜５ 製造例２のＬ−ラクタイドの替りに、Ｌ−ラクタイド１
０８部と下記ヒドロキシカルボン酸１０８部とした以外
は製造例２と同様に開環・脱水縮重合を行ってＬ−ラク
タイドとヒドロキシカルボン酸のコポリマーであるＬ型
高分子ポリ乳酸樹脂−Ｃ，Ｄ，Ｅを得た。

【００８１】ヒドロキシカルボン酸がＤ−ラクタイドの
場合を製造３、生成物は重量平均分子量が１３万のＬ型
高分子ポリ乳酸樹脂−Ｃ，ヒドロキシカルボン酸がグリ
コライドの場合を製造例４、生成物は重量平均分子量が
１３万のＬ型高分子ポリ乳酸樹脂−Ｄ，ヒドロキシカル
ボン酸がε−カプロラクタムの場合を製造５、生成物は
重量平均分子量が１３万のＬ型高分子ポリ乳酸樹脂−Ｅ
とした。

【００８２】製造例６〜７ ＬＤ−混合（１：１）乳酸に対し触媒として錫粉末０．
３％を仕込み、水と共沸性の不活性溶剤存在下、窒素気
流中、内温１４５℃の温度で減圧脱水縮重合を３０時間
行ない、濾過して重量平均分子量７万のＬＤ型ポリ乳酸
を得た。

【００８３】製造例６では、そのポリ乳酸にポリ乳酸の
０．５モル当量に相当する２，４−トリレンジイソシア
ナートを作用させて、グリセリントリアセテート３％を
含む分子量が約１４万のウレタン化変性ポリ乳酸樹脂−
Ｆを得た。

【００８４】製造例７では、そのポリ乳酸溶液にポリ乳
酸の０．５モル当量に相当するエチレングリコールジグ
リシジルエーテルを高温で２０時間作用させて、グリセ
リントリアセテート３％を含む、分子量が約１４万の熱
可塑性高分子のエポキシ変性ポリ乳酸樹脂−Ｇを得た。

【００８５】実施例１ 製造例６で得たポリ乳酸樹脂−Ｆペレットを用いた溶融
吐出温度２３０℃、射出圧力１０Ｋｇ／ｃｍ² 、厚み３
ｍｍ，半径７０ｍｍ外周部のエッジ高さ３０ｍｍの円形
でそのエッジ部立上がり先端形状が幅５ｍｍのＬ型接着
面を保有する車輌搭載用レンズ部材となる様に金型中に
吐出充填完了と同時に急冷して脱型加工した結果、透明
性は透過度９０％以上と優れ、レンズ表面は光沢を持っ
た灯具用レンズ成型部材（ａ）が得られた。

【００８６】一方、製造例２で得たポリ乳酸樹脂−Ｂ
を、予めカーボンブラック１％、２５０メッシュパスの
粒度炭酸カルシウム２０％をブレンド改質した黒色ペレ
ット（Ｂ−２）を用いた溶融吐出温度２３０℃、射出圧
力１０Ｋｇ／ｃｍ² 、厚み３ｍｍ，レンズ接合開口部の
半径が７０ｍｍでそれを中心に幅５ｍｍのＬ型接着面を
保有し，それと連続した半球円状の中心低部深さが８５
ｍｍの半円形形状、低部中心に直径２０ｍｍ円の電球バ
ルブを装着可能な開口部を保有する車輌搭載用ハウジン
グ部材となる様に、金型中に吐出充填完了と同時に急冷
して脱型加工した結果、遮光性の高いハウジング部材
（ｂ）が得られた。

【００８７】前記レンズ部材（ａ）とハウジング部材
（ｂ）を、超音波加熱装置を用いて、接着Ｌ字面を２０
０℃に２０秒間加熱すると同時に圧力５Ｋｇ／ｃｍ² の
圧締圧力で融着接合させた。得られた灯具を灯具１とす
る。

【００８８】得られた灯具１は、１３０℃雰囲気に５時
間、常温に１時間、−３０℃の雰囲気に５時間のサーモ
サイクル試験の結果、および１４．５Ｖ用レンズ表面輝
度３００ルックスの点灯バルブを装着した１０時間連続
点灯試験での結果からは何等異常はなく、成型物の変
形、クラック発生は無であった。

【００８９】また灯具１の１ｍ高さから５回床に落下さ
せた衝撃試験で灯具１の破損は全く観察されなかった。

【００９０】点灯試験終了後の灯具１を０．５Ｎアルカ
リ苛性ソーダ水中に５０℃／１時間浸漬した所、灯具は
完全に形態が崩壊し、少なくとも１．５時間後には完全
に水和し、その処理中和水は大部分人畜無害な乳酸塩や
一部乳酸オリゴマー塩の状態で水和していた。

【００９１】また実施例１で使用した、ポリ乳酸樹脂−
Ｆとポリ乳酸樹脂−Ｂのそれぞれの１００ミクロンフィ
ルム片を土壌中に埋没して２ケ月放置後取り出して重量
変化を測定した所、それぞれ約１７％、１５％でボロボ
ロの状態であり、極めて脆い状態まで生分解・崩壊して
いた。また灯具１の一括５ｍｍ以下の粉砕片の土壌埋没
試験２ケ月後の観察でも破砕片はかなり風化が観察され
た。

【００９２】また、ポリ乳酸樹脂−Ｆとポリ乳酸樹脂組
成物−（Ｂ−２）のそれぞれの機械的物性は表−１記載
の結果であった。

【００９３】

【表１】

【００９４】実施例２ 製造例１で得たポリ乳酸樹脂−Ａに、ＰＳレッドＧを
０．２％添加し均一に着色した赤色透明樹脂ペレット
を、実施例１記載と同様なレンズ成型加工方法で赤色透
明な透過度８９％以上の灯具用レンズ成型部材（ｃ）を
得た。

【００９５】一方、製造例３で得たポリ乳酸樹脂−Ｃ
に、予めカーボンブラック１％、２５０メッシュパスの
粒度炭酸カルシウム１８％、ガラス２〜３ｍｍ長短繊維
２％を均一にブレンド改質した黒色ペレット（Ｃ−２）
を用いた実施例１記載と同様なレンズ成型加工方法で加
工した結果、遮光性の高いハウジング部材（ｄ）が得ら
れた。

【００９６】前記レンズ部材（ｃ）とハウジング部材
（ｄ）を超音波加熱装置を用いて、接着Ｌ字面を２３０
℃に１５秒間加熱すると同時に圧力３Ｋｇ／ｃｍ² の圧
締圧力で融着接合させた。得られた灯具を灯具２とし
た。

【００９７】得られた灯具２は、１３０℃雰囲気に５時
間、常温に１時間、−３０℃の雰囲気に５時間のサーモ
サイクル試験の結果、および１４．５Ｖ用レンズ表面輝
度３００ルックスの点灯バルブを装着した１０時間連続
点灯試験での結果からは何等異常はなく、成型物の変
形、クラック発生は無であった。

【００９８】また、点灯試験終了後の灯具２を０．５Ｎ
アルカリ苛性ソーダ水中に５０℃／１時間浸漬した所、
灯具は完全に形態が崩壊し、少なくとも１．５時間後に
は完全に水和し、その処理中和水は大部分人畜無害な乳
酸塩や一部乳酸オリゴマー塩の状態で水和していた。

【００９９】また実施例２で使用した、ポリ乳酸樹脂−
Ａとポリ乳酸樹脂−Ｃのそれぞれの１００ミクロンフィ
ルム片を土壌中に埋没して２ケ月放置後取り出して重量
変化を測定した所、それぞれ約１７％、１５％でボロボ
ロの状態であり、極めて脆い状態まで生分解・崩壊して
いた。また前記灯具２の一括５ｍｍ以下の粉砕片の土壌
埋没試験２ケ月後の観察でも破砕片はかなり風化が観察
された。また、ポリ乳酸樹脂−Ａとポリ乳酸樹脂組成物
−（Ｃ−２）のそれぞれの機械的物性は表−２記載の結
果であった。

【０１００】

【表２】

【０１０１】実施例３ 製造例７で得たポリ乳酸樹脂−Ｇペレットを用いた溶融
吐出温度２４０℃、射出圧力１３Ｋｇ／ｃｍ² 、厚み３
ｍｍ，半径７０ｍｍ外周部のエッジ高さ３０ｍｍの円形
でそのエッジ部立上がり先端形状が幅５ｍｍ、深さ７ｍ
ｍの＋字型接着面を保有する車輌搭載用レンズ部材とな
る様に金型中に吐出充填完了と同時に急冷して脱型加工
した結果、透明性は透過度９２％以上と優れ、レンズ表
面は光沢を持った灯具用レンズ成型部材（ｅ）が得られ
た。

【０１０２】一方、製造例４，５で得たポリ乳酸樹脂−
Ｄ、Ｅの１：１混合樹脂に対し予めカーボンブラック
０．２％、チタンホワイトＲ−９３０ １０％、炭酸カ
ルシウム１０％をブレンド改質した灰色ペレット（ＤＥ
−２）を用いた溶融吐出温度２５０℃、射出圧力８Ｋｇ
／ｃｍ²、厚み３ｍｍ，レンズ接合開口部の半径が７０
ｍｍでそれを中心に幅５ｍｍ、溝深さ７ｍｍのコの字型
シール溝接着面を保有し、それと連続した半球円状の中
心低部深さが８５ｍｍの半円形形状、低部中心に直径２
０ｍｍ円の電球バルブを装着可能な開口部を保有する車
輌搭載用ハウジング部材となる様に、金型中に吐出充填
完了と同時に急冷して脱型加工した結果、遮光性の高い
ハウジング部材（ｆ）が得られた。

【０１０３】前記レンズ部材（ｅ）とハウジング部材
（ｆ）を以下に記載のホットメルトシーリング材をハウ
ジング部材（ｆ）のシール溝に１９５℃で溶融塗布して
のち、塗布終了後１０秒以内でレンズ部材（ｅ）をシー
ル溝に圧挿入して２０秒間、圧力２Ｋｇ／ｃｍ² の圧締
圧力で接合させた。得られた灯具を灯具３とする。また
灯具３の１ｍ高さから５回床に落下させた衝撃試験で灯
具３の破損は全く観察されなかった。

【０１０４】得られた灯具３は、１００℃雰囲気に５時
間、常温に１時間、−３０℃の雰囲気に５時間のサーモ
サイクル試験の結果、および１４．５Ｖ 用レンズ表面
輝度３００ルックスの点灯バルブを装着した１０時間間
欠連続点灯試験での結果からは何等異常はなく、成型物
の変形、クラック発生は無であった。

【０１０５】また、点灯試験終了後の灯具３を０．５Ｎ
アルカリ苛性ソーダ水中に５０℃／１時間浸漬した所、
灯具は完全に形態が崩壊し、少なくとも１．５時間後に
は完全に水和し、その処理中和水は大部分人畜無害な乳
酸塩や一部乳酸オリゴマー塩の状態で水和していた。

【０１０６】また実施例３で使用した、ポリ乳酸樹脂−
Ｄとポリ乳酸樹脂組成物−（ＤＥ−２）のそれぞれの１
００ミクロンフィルム片を土壌中に埋没して２ケ月放置
後取り出して重量変化を測定した所、それぞれ約１４
％、１１％でボロボロの状態であり、極めて脆い状態ま
で生分解・崩壊していた。また灯具３の一括５ｍｍ以下
の粉砕片の土壌埋没試験２ケ月後の観察でも破砕片はか
なり風化が観察された。

【０１０７】ホットメルトシーリング材として製造例７
で得たポリ乳酸樹脂Ｇ３５部、別個に合成された重量平
均分子量２２００のＤＬ混合乳酸オリゴマー４０部、ア
ジピン酸系ポリエステル可塑剤「商品名Ｗ−３６０Ｅ
Ｌ」２０部およびカルナバ天然ワックス５部からなる組
成物を用いた。

【０１０８】実施例４ 実施例２で得た灯具素材であるレンズ部材（ｃ）の外側
表面に対し、アクリレート系紫外線硬化型ハードコート
用樹脂として「三井東圧化学製品：ＲＡ１３２８」をス
ピナー塗布で３〜５ミクロン塗布し、６０Ｗ紫外線照射
ランプ３本で照射硬化させたハードコート被膜硬度６〜
８Ｈ（鉛筆硬度）されたレンズ部材（ｇ）を得た。レン
ズ性能は光透過率で８９％以上と良好であった。

【０１０９】レンズ部材（ｇ）と実施例２で得たハウジ
ング部材（ｄ）を実施例２記載の一体化加工方法と同様
にして灯具４を得た。

【０１１０】得られた灯具４を１３０℃雰囲気に５時
間、常温に１時間、−３０℃の雰囲気に５時間のサーモ
サイクル試験の結果および１４．５Ｖ用レンズ表面輝度
３００ルックスの点灯バルブを装着した１０時間連続点
灯試験での結果からは何等異常はなく、成型物の変形、
クラック発生は無であった。

【０１１１】また、点灯試験終了後の灯具４を１Ｎアル
カリ苛性カリ水中に６０℃／１時間浸漬した所、灯具４
はハードコート被膜を含め全く樹脂が認められない程度
に崩壊した。

【０１１２】比較例１ レンズ材料として代表的なポリメチルメタクリレート樹
脂「三菱ガス化学製品」０．２ｍｍ厚みのフィルム片
を、その物を土壌中に２ケ月間埋没させたが全く変化は
観察されなかった。また５０℃、０．５Ｎ苛性ソーダア
ルカリ水に１時間浸漬した試験では水和は観察されなか
った。

【０１１３】比較例２ ハウジング部材として代表的なポリプロピレン樹脂「三
井東圧化学製品ＪＨＨグレード」の０．２ｍｍ厚みのフ
ィルム片を、土壌中に２ケ月間埋没させたが全く変化は
観察されなかった。また５０℃、０．５Ｎ苛性ソーダア
ルカリ水に１時間浸漬した試験では水和は観察されなか
った。

【０１１４】比較例３ ポリヒドロキシブチレートとポリヒドロキシバレレート
のコポリマー樹脂である商品名「バイオポールＢＸ−Ｐ
０５」を用いて厚み３ｍｍの実施例１記載の射出成型条
件で得た平板成型物は光透過率が７０％以下と低く、白
濁半透明の板であった。

【０１１５】また表面硬度は容易に爪で傷が付く程度と
低く、問題であった。樹脂単独の常温引張り弾性率は
３，０００Ｋｇ／ｃｍ² 程度と低く熱剛性性が低く灯具
用樹脂素材としては不向きであった。生分解性は０．２
ｍｍ厚みのフィルムの土壌埋没で２０％程度重量減少が
観察され生分解性に優れる樹脂であった。

【０１１６】

【発明の効果】本発明の実施例１〜４からは明らかに重
量平均分子量が少なくとも８万以上のポリ乳酸樹脂を使
用した灯具用成型部材および本発明の一体接合方法で得
た灯具では、優れた耐久性とランプレンズ特性を発揮
し、合せてその灯具は不用となった段階で容易に水和さ
せる事が出来る事または微生物分解可能な事が明らかと
なった。

【０１１７】従って本発明のレンズ部材、ハウジング部
材の少なくとも一方が、重量平均分子量８万以上のポリ
乳酸樹脂からなり、プレス成型、射出成型によって各成
形し、一体化させて製造された車輌搭載用ヘッドランプ
及びリヤーランプは極めて無公害かつ廃棄処理が容易な
灯具製品となると推定された。

【０１１８】また、実施例１〜４で明らかな様に、本発
明の各灯具用部材を熱融着またはポリ乳酸系主成分型ホ
ットメルトシーリング材を用いた行なったシール一体化
接合加工灯具製造方法は工程が簡単で極めて短時間に灯
具が生産でき、実用性の高い事も判明した。

【０１１９】これに対して、従来公知の灯具製造用プラ
スチックでは、比較例１〜２から明らかな様に、全くア
ルカリ水崩壊性や微生物分解性の性質を発揮する事が不
可であった。

【０１２０】また比較例３では代表的な生分解性プラス
チックである商品名バイオポール樹脂の性質を示した
が、透明性や剛性が著しく低く実用性が欠ける事が判明
した。特にアクリルレンズや例としては示さなかったが
ガラスレンズ部材やポリプロピレン製ハウジング部材で
はそのまま自然界に投棄すると長期間分解する事なく存
在し、公害の問題を発生する事も比較例から明らかであ
る。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ // Ｂ２９Ｌ 31:30 Ｆ２１Ｍ 3/02 Ａ (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F21S 8/10 B29C 43/18 B29C 45/00 C08K 3/00 F21V 15/01 B29L 31:30

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レンズ部材及び／又はハウジング部材
   が、重量平均分子量８万以上のポリ乳酸樹脂を含有して
   なることを特徴とする車輌搭載用灯具。
2. 【請求項２】 レンズ部材が、黄または赤の色剤を含有
   してなるポリ乳酸樹脂組成物からなる請求項１記載の車
   輌搭載用灯具。
3. 【請求項３】 ハウジング部材が、充填剤を含有してな
   るポリ乳酸樹脂組成物からなる請求項１記載の車輌搭載
   用灯具。
4. 【請求項４】 ポリ乳酸樹脂が、Ｌ型及び／又はＤ型の
   樹脂又はその組成物である請求項１〜３の何れかに記載
   の車輌搭載用灯具。
5. 【請求項５】 ポリ乳酸樹脂の軟化点温度が１７５℃以
   上である請求項１〜４の何れかに記載の車輌搭載用灯
   具。
6. 【請求項６】 充填剤が、カーボンブラック、炭酸カル
   シウム、タルク、シリカ、アルミナ、ガラス繊維、金属
   繊維、セラミックス繊維、チタンホワイト、硫酸バリウ
   ムから選ばれた少なくとも１種であり、充填剤の使用量
   が１〜６５重量％である請求項３記載の車輌搭載用灯
   具。
7. 【請求項７】 レンズ部材及び／又はハウジング部材
   を、重量平均分子量８万以上のポリ乳酸樹脂をプレス成
   型または射出成型によって成形し、一体化させることを
   特徴とする車輌搭載用灯具の製造方法。
8. 【請求項８】 レンズ部材の外側表面を紫外線硬化型ハ
   ードコート剤で被覆処理する請求項７記載の車輌搭載用
   灯具の製造方法。
9. 【請求項９】 レンズ部材とハウジング部材とを一体熱
   融着する請求項７記載の車輌搭載用灯具の製造方法。
10. 【請求項１０】 レンズ部材とハウジング部材とを一体
    融着する際に、ポリ乳酸、乳酸コポリマーのいずれかを
    主成分とするホットメルトシーリング材を介して接合す
    る請求項９記載の車輌搭載用灯具の製造方法。