JP4194099B2 - 光伝送体及び該光伝送体を使用した照明装置 - Google Patents
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Description
又、請求項2による光伝送体は、チューブ状クラッド材と、上記チューブ状クラッド材内に収容されチューブ状クラッド材の内表面よりも屈折率の高い非晶質コア材と、からなる光伝送体において、上記非晶質コア材は、ポリマーポリオールとヒドロキシ基反応性多官能化合物との重合のみによって非流動化した重合体と、セミカルバゾン系光安定剤とを少なくとも構成成分として有していることを特徴とするものである。
又、請求項3による光伝送体は、上記セミカルバゾン系光安定剤は、非芳香族化合物であることを特徴とするものである。
又、請求項4による光伝送体は、上記ヒドロキシ基反応性多官能化合物はイソシアネート基を持つ化合物から構成されていることを特徴とするものである。
又、請求項5による光伝送体は、上記ヒドロキシ基反応性多官能化合物はイソシアネート基から誘導される官能基を有するものから構成されていることを特徴とするものである。
又、請求項6による光伝送体は、上記イソシアネート基から誘導される官能基を持つものはイソシアヌレート結合を含むことを特徴とするものである。
又、請求項7による光伝送体は、上記ポリマーポリオールと上記ヒドロキシ基反応性多官能化合物とからなる重合体を少なくとも構成成分として有している非晶質コア材は少なくとも一部にゲル状物を含むものであることを特徴とするものである。
又、請求項8による光伝送体は、上記非晶質コア材中に微粒子が分散されていることを特徴とするものである。
又、請求項9による光伝送体は、上記微粒子の粒径が50μm以下であることを特徴とするものである。
又、請求項10による照明装置は、上記の光伝送体と、この光伝送体の少なくとも一端に配設された光源とを備えたことを特徴とするものである。
微粒子としては、まず、無機材料として、石英ガラス、多成分ガラスなどのガラス微粒子、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化マグネシウムなどの金属酸化物粒子、硫酸バリウムなどの硫酸塩粒子、炭酸カルシウムなどの炭酸塩粒子などが挙げられる。次に、有機材料として、ポリメチルメタクリレート(PMMA)粒子、ポリスチレン粒子、ポリカーボネート粒子などやポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体(FEP)、四フッ化エチレン−パーフロロアルコキシエチレン(PFA)、ポリクロルトリフルオロエチレン(PCTFE)、四フッ化エチレン−エチレン共重合体(ETFE)、ポリビニリデンフルオライド、フッ化ビニリデン−六フッ化プロピレン共重合体、四フッ化エチレンプロピレンゴム、四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン−フッ化ビニリデン共重合体(THV)、ポリパーフルオロブテニルビニルエーテル、TFE−パーフルオロジメチルジオキソラン共重合体、フッ素化アルキルメタクリレート系共重合体、フッ素系熱可塑性エラストマーなどのフッ素系ポリマーの粒子などが挙げられる。これらは、使用するコア材の構成材料や非流動化処理条件、光伝送体の長さ、側面出射光量、使用条件、又は、微粒子の真比重、形状、粒径、濃度、屈折率などを考慮して適宜に選択すれば良い。
コア材3を構成する材料としては、ポリマーポリオールとしてポリオキシプロピレントリオール10gとポリオキシプロピレンジオール10gを使用し、ヒドロキシ基反応性多官能化合物としてヘキサメチレンジイソシアネート20gを使用し、更に耐候性添加剤として(1、6−ヘキサメチレンビス(N、Nジメチルセミカルバジド))(HN−130、日本ヒドラジン工業社製)1gを添加した。又、クラッド材2を構成するチューブとして、FEPからなる外径が3.6mmのチューブを使用する。このチューブ内に上記のコア材3を構成する材料を混合して充填し、100℃で加熱してコア材3に非流動化処理を施し、両端を切断して光伝送体1を得た。
コア材3を構成する材料として、ポリマーポリオールとしてポリオキシプロピレントリオール12gとポリオキシプロピレンジオール12gを使用し、ヒドロキシ基反応性多官能化合物としてコスモネートNBDI(三井武田ケミカル社製)13gを使用し、更に耐候性添加剤として(1、6−ヘキサメチレンビス(N、Nジメチルセミカルバジド))(HN−130、日本ヒドラジン工業社製)1gを添加した他は、実施例1と同様にして光伝送体1を得た。
コア材3を構成する材料として、ポリマーポリオールとしてポリオキシプロピレントリオール10gとポリオキシプロピレンジオール10gを使用し、イソシアヌレート結合を有するヒドロキシ基反応性多官能化合物としてコロネートHX(日本ポリウレタン工業社製)20gを使用し、更に耐候性添加剤として(1、6−ヘキサメチレンビス(N、Nジメチルセミカルバジド))(HN−130、日本ヒドラジン工業社製)1gを添加した他は、実施例1と同様にして光伝送体1を得た。
コア材3を構成する材料として、耐候性添加剤を添加しなかった他は、実施例1と同様にして光伝送体1を得た。
コア材3を構成する材料として、耐候性添加剤を添加しなかった他は、実施例2と同様にして光伝送体1を得た。
コア材3を構成する材料として、耐候性添加剤を添加しなかった他は、実施例3と同様にして光伝送体1を得た。
コア材3として、PMMA系のプラスチック材料を使用した他は、実施例1と同様にして光伝送体1を得た。
コア材3として、市販の2液混合タイプのポリオルガノシロキサンを使用した他は、実施例1と同様にして光伝送体1を得た。
各試料の両端の切断面を目視にて観察した。結果を表1に示す。
可撓性:
質量50gのおもりを吊り下げた長さ100mmの光伝送体1の一端を水平状態に固定し、水平面に対してたわむ距離を測定した。結果を表1に示す。
光伝送特性:
(A)初期出射特性
各試料1000mmを直線状態に配設して光量保持率の測定を行った。光量保持率は、白色LEDから出射する光量と、測定する光伝送体1の片端から白色LEDを入射したときの他端からの出射光量をそれぞれ照度計で測定し、次式を用いて算出した。〔光量保持率(%)=光伝送体出射光量/LED光量×100〕
結果を表1に示す。
(B)伝送損失値
各試料の伝送損失値は、光源として白色LEDを用い3m−1mカットバック法で測定した。結果を表1に示す。
(C)耐熱特性(光量)
各試料を200℃の恒温槽に1分間放置した後取出し、室温で30分間放置し、その状態で光量保持率の変化を測定し、次式を用いて算出した。
〔光量変化率(%)=試験後の光量/試験前の光量×100〕
結果を表1に示す。
(D)曲げ特性
各試料を自己径の13.5〜3.5倍の半円に曲げた状態で光量保持率の測定を行い、上記の初期特性試験で得られた光量保持率からの変化率を算出した。結果を図16に示す。
(E)耐温水特性
各試料を60℃の温水中に所定時間放置した後取出し、室温で30分間放置し、その状態で光量保持率の経時変化を測定した。結果を図17に示す。
(F)長期耐熱特性(黄色度)
各試料を120℃の恒温槽に100時間放置した後取出し、室温で30分間放置し、その状態で光量保持率の変化を測定し、次式を用いて黄色度を算出した。
〔黄色度=100×(1.28X−1.06Z)/Y〕
X、Y、Zの値は、輝度計測定から得られる三刺激値を利用した。結果を表2に示す。
(G)耐候特性(黄色度)
各試料をキセノンウェザーメーターにて以下の条件に曝し、試験後の黄色度を評価した。
(1)63℃、50%RH×156分
(2)20℃純水スプレー、95%RH×24分
この間300〜400nm、180W/m2紫外線連続照射
(1)、(2)を1サイクルとして125サイクル
結果を表2に示す。
コア材3を構成する材料としては、ポリマーポリオールとしてポリオキシプロピレントリオール10gとポリオキシプロピレンジオール10gを使用し、ヒドロキシ基反応性多官能化合物としてヘキサメチレンジイソシアネート20gを使用し、更に耐候性添加剤として(1、6−ヘキサメチレンビス(N、Nジメチルセミカルバジド))(HN−130、日本ヒドラジン工業社製)1gを添加した。又、クラッド材2を構成するチューブとして、FEPからなる外径が3.6mmのチューブを使用する。又、微粒子として、平均粒径5μmのガラスビーズ0.01gを使用する。上記のチューブ内に上記のコア材3を構成する材料と上記の微粒子を混合して充填し、100℃で加熱してコア材3に非流動化処理を施し、両端を切断して光伝送体1を得た。
コア材3を構成する材料として、ポリマーポリオールとしてはポリオキシプロピレントリオール12gとポリオキシプロピレンジオール12gを使用し、ヒドロキシ基反応性多官能化合物としてはコスモネートNBDI(三井武田ケミカル社製)13gを使用し、更に耐候性添加剤として(1、6−ヘキサメチレンビス(N、Nジメチルセミカルバジド))(HN−130、日本ヒドラジン工業社製)1gを添加した他は、実施例4と同様にして光伝送体1を得た。
コア材3を構成する材料として、ポリマーポリオールとしてはポリオキシプロピレントリオール10gとポリオキシプロピレンジオール10gを使用し、イソシアヌレート結合を有するヒドロキシ基反応性多官能化合物としてはコロネートHX(日本ポリウレタン工業社製)20gを使用し、更に耐候性添加剤として(1、6−ヘキサメチレンビス(N、Nジメチルセミカルバジド))(HN−130、日本ヒドラジン工業社製)1gを添加した他は、実施例4と同様にして光伝送体1を得た。
微粒子として平均粒径70μmのガラスビーズ0.01gを使用した他は、実施例4と同様にして光伝送体1を得た。
コア材3を構成する材料として、耐候性添加剤を添加しなかった他は、実施例4と同様にして光伝送体1を得た。
コア材3を構成する材料として、耐候性添加剤を添加しなかった他は、実施例5と同様にして光伝送体1を得た。
コア材3を構成する材料として、耐候性添加剤を添加しなかった他は、実施例6と同様にして光伝送体1を得た。
コア材3として、PMMA系のプラスチック材料を使用した他は、実施例4と同様にして光伝送体1を得た。
コア材3として、市販の2液混合タイプのポリオルガノシロキサンを使用した他は、実施例4と同様にして光伝送体1を得た。
光伝送体1の両端の切断面を目視にて観察した。結果を表3に示す。
可撓性:
質量200gのおもりを吊り下げた長さ200mmの光伝送体1の一端を水平状態に固定し、水平面に対してたわむ距離を測定した。結果を表3に示す。
側面出射特性:
(A)初期特性
各試料約400mmを直線状態に配設して側面出射光量の測定を行った。側面出射光量は、光源としての白色LEDを原点とし、そこから所定の位置での側面出射光量を照度計で測定した。結果を図18に示す。
(B)耐温水特性
各試料約400mmを60℃の温水中に所定時間放置した後取出し、室温で30分間放置する。そして、直線状に配設した状態で側面出射光量の初期値からの出射光量変化率を測定した。出射光量変化率は、光源としての白色LEDを原点とし、そこから200mmの位置における側面出射光量を照度計で測定し、算出した。結果を図19に示す。
(C)均一性
各試料約400mmを直線状に配設して側面出射光量の測定を行った。側面出射光量は、光源としての白色LEDを原点とし、そこから200mmの位置において、同一円周上の任意の点(0°)及びその点に対向する点(180°)について側面出射光量を照度計で測定した。結果を表4に示す。
(D)冷熱サイクル
複合環境試験機内に長さ400mmの各試料を投入し、85℃と−40℃(各温度2時間保持)の冷熱サイクルを10サイクル行った後、各試料の形状変化を目視した。併せて、側面出射光量の初期値からの出射光量変化率を測定した。出射光量変化率は、光源としての白色LEDを原点とし、そこから200mmの位置における側面出射光量を照度計で測定し、算出した。結果を表4に示す。
(E)長期耐熱特性(黄色度)
各試料を120℃の恒温槽に100時間放置した後取出し、室温で30分間放置し、その状態で光量保持率の変化を測定し、黄色度を次式を用いて算出した。
〔黄色度=100×(1.28X−1.06Z)/Y〕
X、Y、Zの値は、輝度計測定から得られる三刺激値を利用した。結果を表4に示す。
(F)耐候特性(黄色度)
各試料をキセノンウェザーメーターにて以下の条件に曝し、試験後の黄色度を評価した。
(1)63℃、50%RH×156分
(2)20℃純水スプレー、95%RH×24分
この間300〜400nm、180W/m2紫外線連続照射
(1)、(2)を1サイクルとして125サイクル
結果を表4に示す。
2 クラッド材
3 コア材
4 光透過性樹脂被覆
5 光源
6 固定手段
10 照明装置
Claims (10)
- チューブ状クラッド材と、上記チューブ状クラッド材内に収容されチューブ状クラッド材の内表面よりも屈折率の高い非晶質コア材と、からなる光伝送体において、上記非晶質コア材は、ポリマーポリオールとヒドロキシ基反応性多官能化合物からなる重合体と、セミカルバゾン系光安定剤とを少なくとも構成成分として有していることを特徴とする光伝送体。
- チューブ状クラッド材と、上記チューブ状クラッド材内に収容されチューブ状クラッド材の内表面よりも屈折率の高い非晶質コア材と、からなる光伝送体において、上記非晶質コア材は、ポリマーポリオールとヒドロキシ基反応性多官能化合物との重合のみによって非流動化した重合体と、セミカルバゾン系光安定剤とを少なくとも構成成分として有していることを特徴とする光伝送体。
- 請求項1又は請求項2記載の光伝送体において、
上記セミカルバゾン系光安定剤は、非芳香族化合物であることを特徴とする光伝送体。 - 請求項1〜3記載の光伝送体において、
上記ヒドロキシ基反応性多官能化合物はイソシアネート基を持つ化合物から構成されていることを特徴とする光伝送体。 - 請求項1〜3記載の光伝送体において、
上記ヒドロキシ基反応性多官能化合物はイソシアネート基から誘導される官能基を有するものから構成されていることを特徴とする光伝送体。 - 請求項5記載の光伝送体において、
上記イソシアネート基から誘導される官能基を持つものはイソシアヌレート結合を含むことを特徴とする光伝送体。 - 請求項1〜6の何れかに記載の光伝送体において、
上記ポリマーポリオールと上記ヒドロキシ基反応性多官能化合物とからなる重合体を少なくとも構成成分として有している非晶質コア材は少なくとも一部にゲル状物を含むものであることを特徴とする光伝送体。 - 請求項1〜7の何れかに記載の光伝送体において、
上記非晶質コア材中に微粒子が分散されていることを特徴とする光伝送体。 - 請求項8記載の光伝送体において、
上記微粒子の粒径が50μm以下であることを特徴とする光伝送体。 - 請求項1〜9記載の光伝送体と、この光伝送体の少なくとも一端に配設された光源とを備えたことを特徴とする照明装置。
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