JP4663950B2 - 化学発光法による発光素子 - Google Patents

Description

【０００１】
【背景技術】
２つの液体の化学薬品を混ぜることによって光を発することができる素子は周知である。米国特許第３，５３９，７９４号、第３，５７６，９８７号、第４，１９３，１０９号、第４，６８２，５４４号、第４，７５１，６１６号、第４，８１４，９４９号、第５，１２１，３０２号を引用する。
【０００２】
一般的に、提案された装置は２つのチャンバーを含んでおり、それぞれ、シュウ酸塩とよばれる第１の液体化学薬品と、活性化溶液とよばれる第２の液体化学薬品を含んでいる。これら２つのチャンバーは、使用者によって壊されうるかまたは除去部分を有する壁によって分けられている。この壁が気体に対しても優れたバリアであるべきなのは、シュウ酸塩溶液は外部や活性化剤からのいかなる混合・汚染に対しても敏感に反応するからである。それゆえ実際に、経済的に高価であるという例外を除いては、シュウ酸塩水溶液は壊すことのできるガラスのアンプルに封入されている。しかし残念ながら、ガラスのアンプルを有する素子を、ロール状態の材料から始めて、続けて製造することは不可能である。その上費用がかかる。
【０００３】
【発明の概要】
この発明は、かかる連続製造に適した素子に関わるものであり、それゆえ大変経済的で、その上構成材料も低価格である。さらに、その素子は、以下の開示で示される他の補助的な利点だけでなく、フラットであり、とくに明るいという利点を有する。
とりわけ本発明は、シュウ酸塩溶液と活性化溶液がそれぞれ注入されている少なくとも２つのチャンバーを含む化学発光法による発光素子を提案している。シュウ酸塩溶液は、きつく閉じられた薄いアルミホイルの小袋の中にあり、小袋の内側はポリマーが設けられている。この小袋が第１のチャンバーである。この小袋自体が、より大きくてきつく閉じられた半透明のポリマーの膜でできている小袋に封入されている。この小袋が第２のチャンバーであり、これもまた化学活性化溶液を含んでいる。
【０００４】
本発明の素子は、基本的にシュウ酸塩を含むアルミニウムホイル製の小袋を含み、この小袋はやはり活性化溶液を含む半透明のプラスティックの膜製の小袋の内側に配置されている。オプションとして、吸収フェルトや、使用時に使用者がうまく処理してアルミの小袋に穴を開けるための鋼球または他の固い粒子を含む。
【０００５】
【実施形態】
例として示した添付図面を参照することで、本発明をより理解することができる。これらの図面で、図１は本発明による装置の平面図を示し、図２は本発明による装置の水平断面図を示し、図３は本発明による他の実施例の平面図を、図４は図３に対応する水平断面図を示す。
内側の小袋１は、２つのアルミホイル２、３からできており、周縁がしっかり閉じ合わされている（図１、２における長方形と図３、４における円形）。
【０００６】
内側の小袋１はシュウ酸塩液体化学薬品溶液を含み、レベルは５で示されている。外側の小袋６は、望ましくはポリオレフィンであり例えばポリエチレンまたはポリプロピレンの半透明のやわらかいポリマーからなり、周縁９にそってシールされている２つの膜７、８からできている（図１、２の長方形、と図３、４の円形）。外側の小袋６は活性化溶液を含み、レベルが１０として図示されている。
【０００７】
この装置は、使用者がアルミの小袋に穴をあけるために押し、混和の過程を誘発する鋼製の球１１、または固い粒子を、オプションで含む。また、この鋼製の球や固い粒子を使用せず、その小袋を圧力によって破裂させることも考えられる。その場合、例えば溶接の合わせ目などの抵抗が弱い範囲を予測するとよい。２つのアルミニウムホイルのそれぞれ向かい合う面は、ポリマーのラッカーの膜が、上塗り（コーティング）、薄板をかぶせること（ラミネーティング）、または他の技術を用いて設けられている。望ましくはポリプロピレンを基に、変更されあるいは変更されていないこのラッカーの膜は、これら２つのホイルの周縁に沿った熱による接着を確実にするために与えられている。この膜については、透明であるという理由から、図には表していない。
【０００８】
接着に加えて、このポリマーの膜は、アルミニウム物質と、汚染に対して繊細かつ敏感でほんの少数の物質としか融和性を持たないシュウ酸塩溶液との融和性を保証するという役割も持つ。この膜はとても薄く、破れる原因となるアルミニウムの力学的な抵抗を増加させないようにしている。
この膜に加えて、２つのアルミニウムホイルの間に、薄くてやわらかいポリプロピレンの膜があることも予測できる。このポリプロピレンの膜は、２つのアルミニウムホイルの間で、シールされて閉じ込められた状態になり、前記シーリングの質の一助となる。このポリプロピレンの膜は、透明であるという理由から図には表されていない。もちろんシュウ酸塩溶液は、やわらかい膜と、アルミニウムホイルのうちのひとつで穴が開けられるべきものとの間に存在する。
【０００９】
またこの装置は、オプションで、不織布の素材からできたフェルト１２（図上の小さな十字の連続）を含み、その繊維は外側の小袋の膜のポリマーと同じポリマーからなることが望ましい。フェルト１２は周縁を熱によりシールされて２つの膜の間に閉じ込められた状態になる。使用前に発光素子を貯蔵する間に、このフェルトは活性化溶液すべてを吸収し、それを小袋の中に均一に拡げる時間を有する。２つの化学薬品溶液は短時間内にしきりにお互いに拡散しようとするので、シュウ酸塩溶液の遊離の後、優れた均一性を有する放射光が結果として生じる。図２で１０と示されている活性化溶液のレベルは、出願時に対処したひとつのレベルであって、上記で述べたように後にフェルトに吸収される。
【００１０】
ひとたび空になるか、あるいはほとんど空になると、アルミニウムの小袋が定位置に残り、反射体としての役目を持つ。すべての明るい発光はアルミニウム小袋の同じ側、即ち穴を開けた側で実際起きる。反対側には、ほとんど液がない。この極めて強い一方向の光の発光は、この問題での従来技術に対して明らかに優れている。
【００１１】
内側の小袋は、発光時、使用者によって完全に空にされないことが頻繁にある。内側に水溶液が残る事があるが、これは折れ皺や他の理由による。システムの化学エネルギーの消費が避けられないので時間とともに光が弱くなる間に、混練作用で素子を処理し内側の小袋の外に残っているシュウ酸塩溶液を搾り出すことは利点である。使用者が決定したときに、明るい発光を多少再生させることができる。これは、先行技術に対してかなりの優位性を持ち、今まで市場に求められてきたがむだに終わっていたことである。
【００１２】
図１、２において、この素子は長方形、図３と４では円形に形成されている。しかしもちろん、周縁のシーリングは他のいかなる形をとることもでき、とりわけ、宣伝や販売促進目的のために、ブランドのロゴの形に作ることができる。工業生産では、「注入しシールする」型の包装機を用いて、アルミニウムホイルの２本のロールや、オプションの柔らかいポリマーの膜の貯蔵ロールを巻き解き、これらのアルミニウムのホイルの上塗りされた面を向かい合いにし、継続的でゆっくりとして方法で連続的にその小袋をシールすることが予想される。
【００１３】
アルミニウムホイルが向かい合わせになった時、その一方または両方は、溶液を受け入れるためのスペースを設けるために、機械の作動による小さい打ち抜き道具によって僅かにに打ち出される。そして、シュウ酸塩溶液の注入は終了し、その後に小袋のシーリングが続く。ひとたび接着されると、小袋は自動ナイフによって分けられ、後に説明される二つ目の機械にそれぞれ落とされる。
【００１４】
この機械は、図１または２で示されたような立形、または図３と４で示されたような横形になりうる。エンボス加工操作は、横形の機械のほうがやりやすく、下部のホイルだけがなされ得る。
２つのアルミニウムホイルは、前の操作の過程での上記で述べたポリマーのラッカー塗料が上塗りされ、あるいは張り合わされ、やはり既知の方法で連続的に行われる。
【００１５】
やはり「注入しシールする」型の第２の機械は、第１の機械と同期して、連続的な方法で、注入されシールされたアルミニウムの小袋を受け取り、２つの柔らかいプラスティックの膜ともしあればフェルトも合わせてシールする。これら３つすべては、継続的にそれらの貯蔵ロールから巻き解かれる。シーリングの前に活性溶液の計量された量が、球同様組み込まれる。
【００１６】
外側の小袋を製造する第２の機械で、（第１の機械でアルミニウムホイルに起こったこととは反対に）、この操作において巻き解かれた２つの可撓性のプラスチックの膜が、最終のシーリングの瞬間まで平らな状態（例えば、「エンボス」または「深絞り（deep-draw）」されない）のままであることに注意することが重要である。それらは、シーリング時にそれらの間にアルミニウムの小袋を入れるので、わずかに膨らんだ形になる。この膨らみは単に、その膜の自然な伸張性が原因の伸張による伸び縮みの変形で、自然に元に戻る。結果として、外側の小袋の壁が、使用者によって穴が開けられたときに、内側の小袋及びその内容物に、大変好ましい反応の均一の弾性圧力をはたらかせる。シュウ酸塩溶液は力で押し出され、所望の混合が与えられる。
【００１７】
完成した小袋は鎖型またはソーセージ状の鎖型で機械の出口から出される。使用者が、例えば警察や軍隊にとっての興味ある新規物として、「インライン」ライトに興味をもったとき、使用者にそういうものとして供給され得る。
もちろん、それらの小袋は、自動ナイフによって、あるいは弱めたラインつまりプレカットラインで、最終的な分離のために使用者自身によって切り離され得る。
【００１８】
【実施例】
例１
この例では、「注入しシールする」タイブを変更した縦型機械の使用によって作られる。用いられたアルミニウムのホイルは、レイノルズブランド（Reynolds brand）の幅が３５ｍｍ、長さ３００ｍタイプのロールである。穴が開けられる面の厚さは２８μｍで、他の面の厚さは３８μｍある。
【００１９】
３５ｍｍ幅のロールが切断される前に、上記のホイルの全幅−６００ｍｍ−は、ポリプロピレン分散が上塗りされ、トンネルオーブンで保存加工される。その後の厚さは６μｍになる。
２枚のアルミニウムホイルが向かい合わせにされた時、お互いのシーリングは、上側を除いた３３×６５ｍｍの長方形の周縁に沿ってなされ、エンボス加工用指示物がシュウ酸塩溶液の注入のための針と共にそこに機械的に入り、その後これら２つの素子が引き出され、シーリングが終了する。
【００２０】
シュウ酸塩溶液は、リットル当たり１２０ｇのＣＰＰシュウ酸塩と１．５ｇのＤＰＥＡ染料を溶解するフタル酸塩ジブチル溶媒からなる。これらの構成要素は、化学発光法の素子についての先行技術で周知である。
球は、第３の選択の直径４．５ｍｍの軸受けの球である。
外側の小袋の膜は、幅４０ｍｍ、長さ３００ｍのロールにおいて、厚さ０．２５ｍｍの、製法にスリップ剤を用いないポリプロピレンとポリエチレンの共ポリマーである。
シュウ酸塩溶液と活性化溶剤の計量された量は、それぞれ１．７ｍｌと０．７ｍｌである。
丸みのある角の長方形の形状を有する顎部や鉄床により、効果的なシーリング幅である２ｍｍでシーリングされる。シーリングのための熱エネルギーは、電気の抵抗かまたは超音波発生装置を通して得られる。
【００２１】
フェルトは、ポリプロピレンとポリエチレン繊維の「不織布」の膜で、１平方メートル当たり１２０ｇである。
自動で時間のかかるナイフによって切り分けられた完成した商品は、４５×７０ｍｍの大きさで、重さ４ｇである。
例２
方法は例１と同様であるが、横型タイプの機械を使用している。下側のアルミニウムホイルのエンボス加工は、シーリングの前にパンチング道具を下降させることでなされる。その後、除去可能な針で化学薬品溶液の塗布がなされる。このようにして２つのアルミニウムホイルのシーリングが、すべての周縁に沿って一回の行程でなされる。
【００２２】
この場合、機械に供給されるアルミニウムのテープは幅４１ｍｍで、可撓性のプラスティックの膜の幅は６５ｍｍになる。シュウ酸塩溶液と活性化溶液の量は、それぞれ２．２ｍｌと１．１ｍｌである。完成した製品は、直径５９ｍｍで重さ５ｇである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による装置の平面図を示す。
【図２】 本発明による装置の断面図を示す。
【図３】 本発明による他の実施例の平面図を示す。
【図４】 図３に対応する断面図を示す。

Claims (12)

1. 化学発光法による発光素子であって、シュウ酸塩溶液と活性化溶液とが注入されている少なくとも２つのチャンバーを含み、前記シュウ酸塩溶液は薄いアルミニウムホイル製で内側にポリマーが設けられたきつく閉じられた小袋の中にあり、前記小袋は第１チャンバーであり、前記第１チャンバーは第２チャンバーに密閉され、前記第２チャンバーは前記活性化溶液を含み、且つ、より大きい半透明のポリマーの膜からなるきつく閉じられた小袋であることを特徴とする、発光素子。
2. 前記アルミニウムホイルに設けられた前記ポリマーがポリオレフィンであることを特徴とする請求項１記載の発光素子。
3. 前記外側の小袋が周縁に沿ってシールした２つのポリマーの膜からなることを特徴とする請求項１または２記載の発光素子。
4. 前記２つのポリマーの膜の１つの内側には、フェルトまたは吸収素材からなりシュウ酸塩溶液及び活性化溶液と融和性がある繊維が設けられていることを特徴とする請求項３記載の発光素子。
5. 前記膜が弾性張力を受けることを特徴とする請求項３記載の発光素子。
6. 前記外側の小袋が１個または複数個の硬い材質の粒子を含むことを特徴とする請求項１、２、または３記載の発光素子。
7. 前記硬い材質の粒子が鋼球であることを特徴とする請求項４記載の発光素子。
8. 前記硬い材質の１つまたは複数の粒子がポリオレフィン粒であることを特徴とする請求項４記載の発光素子。
9. 前記内側の小袋がポリマーで裏打ちさられたアルミニウムホイルからなり、シーリングは破裂に対して抵抗が少ない範囲があることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１つに記載の発光素子。
10. 請求項１から９のいずれか１つに記載の化学発光法による発光素子の製造方法であって、
    ポリマーが裏側（裏面）に設けられた薄いアルミニウムホイルからなる小袋が、互いに向かいあわせにポリマー表面を接触させたアルミニウムテープの２つのロールを巻き解くことにより継続的で連続的に形成され、少なくとも周辺に沿ってシールされ、シーリングによって区切られた前記周辺の内側にシュウ酸塩溶液を注入され、
    前記行程でシールされ注入された前記小袋が、自動ナイフで分離され、連続的でゆっくりと、ひとつずつ第２の機械に送られて、半透明のプラスチックの小袋にそれらが組み込まれ、
    前記第２の機械が、貯蔵ロールから巻き解いた、可撓性の半透明のポリマーの膜からなる２つのテープを向かい合わせに位置決めし、前記周辺の内側に前記アルミニウムの小袋と前記活性化溶液を挿入して周辺に沿ってシールし、これら全ての動作が連続的にゆっくりと行われ、
    前記最終的に完成した小袋が自動ナイフで互いに切り離されて一連の個々の小袋にされるか、あるいは前記機械から鎖状で取り出されてエンドユーザに供給される、
    ことを特徴とする発光素子の製造方法。
11. 可撓性の半透明のポリマーの膜からなる前記２つのテープの一方が、他方のポリマーのテープに対して向いた前記表面上を、吸収繊維のフェルトからなるテープで裏打ちされ、それに向き合う前記裏打ちされていない可撓性のポリマーの膜のテープに連続的にシールされることを特徴とする請求項１０記載の製造方法。
12. 前記アルミニウム小袋及び前記活性化溶液を注入する時に、１つまたは複数の硬い粒も前記２つの小袋の間に挿入されることを特徴とする請求項１０または１１記載の製造方法。

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