JP5387764B2

JP5387764B2 - シリコーンゴムにより密封された照明部材

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Publication number: JP5387764B2
Application number: JP2012518293A
Authority: JP
Inventors: 秀一畔地; 康久大澤; 久治山口; 正弘茂木
Original assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority date: 2010-06-03
Filing date: 2011-04-22
Publication date: 2014-01-15
Anticipated expiration: 2031-04-22
Also published as: TWI527989B; WO2011152150A1; CN102918318B; JPWO2011152150A1; CN102918318A; TW201213702A

Description

本発明は、発光体、特にケーブル状のＬＥＤ発光体を備えた配線体を有する芯材をシリコーンゴムで密封した照明部材であって、該芯材の発光面側に透明性を有するシリコーンゴムＡの包囲体を形成し、発光面の反対面は該シリコーンゴムＡとは別の物性の異なるシリコーンゴムＢの包囲体が形成されたことを特徴とする照明部材に関するものである。本発明は、特に発光体反対側に芯材保護のためＬＥＤ発光時の熱を放熱するための熱伝導性シリコーンゴムや、静電気を防止する導電性シリコーンゴム、又は外部から来る振動を抑制するための防振性能を有するシリコーンゴムを用いることを特徴としたものであり、放熱、静電気、振動対策に有効であると共に、耐候性に優れることから屋外の照明や装飾に用いられる照明部材に使用できる。

従来より、装飾用や屋外の照明用としてケーブルもしくはテープ状のＬＥＤ配線体が提案されている（特許文献１〜３：特許第４２５９５８４号公報、特許第３５９６４８０号公報、特開２００４−２４７２８１号公報）。しかし、これらは、基板を保護する機能を有していないために設置環境に制限があった。
即ち、外部応力や衝撃、振動などの物理的要因による制約、湿気や雨水、洗浄剤、有害ガス、紫外線などの化学的要因による制約、カビの発生や昆虫類の付着などの生物的要因による制約などがあり、使用環境によっては保護用の構造体を別途取り付けるなどの手間がかかるものであった。

これを防止する目的で、発光素子を配置したフレキシブル基板をシリコーン製のチューブで被覆し、広い環境に適用させようとした提案があるが、どのようなシリコーンを使用するかについての詳細な説明はなかった（特許文献４：特許第３９１６６５１号公報）。
特許文献４のように、チューブで被覆する構造は簡単であるが、チューブと発光体との間に空間（隙間）が発生するため水蒸気や雨水等の水分が混入するおそれがあり、内部の電気的損傷を起こす可能性があった。また、光学的に空間は複屈折や反射を繰り返すため透明性や光透過性の点でも望ましくなく、更に内部が水分で曇る問題もあった。またチューブの中に発光体を封入する作業が困難であり、極めて効率が悪く、生産性に劣っていた。
特許文献４には、発光素子を配置したフレキシブル基板をウレタンに封入することも記載されているが、ウレタンは、黄変し易く透過率が変化してしまうため最適な材料ではなく、低温特性もよくないため厳しい低温環境下での使用時に柔軟性を失って劣化することも考えられる。

また、発光体モジュールを具備する配線体には、発光から来る発熱や帯電から来る静電気、更には外部振動から来る外的影響により内部破損を回避する必要があった。
透明性を重視した透明材料で保護しても上記問題は解決されないため、単一の材料では目的を達成することが困難であった。また、単一材料で上記他の問題を解決するためには、別途部品を成型品に付与させる必要があり、単一材料で成型した後に余分な部品、例えば放熱フィン、帯電防止材料の成型体への追加、防振構造の外部取り付け等の更なる設置が必要となる。シリコーンゴムの場合、放熱や導電等の特性を付与した材料は汎用的に使用されているが、後から性能を付与させるためには設計上、コスト上に制約が発生する問題が生じていた。

特許第４２５９５８４号公報特許第３５９６４８０号公報特開２００４−２４７２８１号公報特許第３９１６６５１号公報

本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、環境要因、即ち、外部応力や衝撃、振動などの物理的要因、湿気や雨水、洗浄剤、有害ガス、紫外線などの化学的要因、カビの発生や昆虫類の付着などの生物的要因による劣化がなく、水蒸気や雨水等の水分が混入して内部の電気的損傷を起こすことがなく、透明性や光透過性に優れ、黄変による透過率の変化がなく、低温特性に優れ、厳しい低温環境下で使用しても柔軟性を失わない照明部材であり、放熱、静電気、振動により発光体配線基板等の芯材の内部損失を低減する性能を同時に付与することが可能で、かつ安価に製造できる照明部材を提供することを目的とする。

本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討を行った結果、発光体を備えた配線体を有する芯材をシリコーンゴムで密封した照明部材において、該芯材の発光面側に透明性を有するシリコーンゴムＡを形成し、発光面の反対面は該シリコーンゴムとは別の物性の異なるシリコーンゴムＢを形成することにより、上記課題を解決できることを見出した。

従って、本発明は、下記照明部材を提供する。
請求項１：
発光体を具えた配線体を有する芯材をシリコーンゴムで密封した照明部材であって、該芯材の発光面側に透明性を有するシリコーンゴムＡの包囲体が形成され、発光面の反対面は該シリコーンゴムＡとは別の物性の異なるシリコーンゴムＢの包囲体が形成された照明部材であって、上記発光体がＬＥＤであり、配線体がフレキシブルプリント配線基板であり、芯材に発光抑制に必要なモジュールが実装されており、上記シリコーンゴムＡが、
（Ａ）下記平均組成式（１）
Ｒ ¹ _a ＳｉＯ _(4-a)/2 （１）
（式中、Ｒ ¹ は非置換又はハロゲン置換もしくはシアノ置換の炭素数１〜１２の一価炭化水素基であり、ａは１．５＜ａ＜２．８を満たす数であり、全Ｒ ¹ 中、０．０１〜２０モル％がアルケニル基及び／又はシクロアルケニル基である。）
で表される平均重合度が３，０００〜１００，０００であるオルガノポリシロキサン、
（Ｂ）有機過酸化物、又はケイ素原子に結合した水素原子を１分子中に２個以上含有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン及び白金系触媒との組合せ、
（Ｃ）ＢＥＴ法による比表面積が５０〜８００ｍ ² ／ｇの補強性シリカ
を含有する硬化性シリコーンゴム組成物の硬化物からなり、
上記シリコーンゴムＢが、上記（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）成分を含有すると共に、
（ｉ）熱伝導性フィラーを含有し、硬化物の熱伝導率が０．７〜５Ｗ／ｍＫである硬化性シリコーンゴム組成物、又は
（ｉｉ）導電性材料を含有し、硬化物の電気抵抗率１×１０ ⁴ 〜１×１０ ¹² Ω・ｃｍである硬化性シリコーンゴム組成物
の硬化物からなることを特徴とする照明部材。
請求項２：
上記シリコーンゴムＡが、２ｍｍ光路長の可視光透過率が５０〜９９．９％の光透過性シリコーンゴムであり、その包囲体が光源の発光面側を保護する構造を有する請求項１記載の照明部材。
請求項３：
上記シリコーンゴムＡが色調調整剤として顔料、染料もしくは光拡散フィラーを０．０１〜５０質量％含有することを特徴とする請求項２記載の照明部材。
請求項４：
上記シリコーンゴムＢが、動的粘弾性による周波数３０Ｈｚ、室温の損失係数Ｔａｎ δが０．２以上の防振性を有するシリコーンゴムであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の照明部材。

本発明の照明部材は、芯材がシリコーンゴムに密着封入されているために環境要因から保護されており、水蒸気や雨水等の水分が混入して内部の電気的損傷を起こすことがなく、透明性、光透過性、耐候性に優れ、黄変による光透過率の変化が少なく、低温特性に優れ、厳しい低温環境下で使用しても柔軟性を失わない。発光面反対側には放熱、静電気、振動防止特性を付与できることから内部損失を防ぎ、長期にわたり使用可能である。また、シリコーンゴムが可撓性であることにより、可撓性に優れている。そのため、設置環境の制約がなく、屋外の照明用途や装飾品用途に好適に使用できる。また上記性能を得るために異なるシリコーンゴムの一体成型が可能であるため、安価に製造できるのでコストメリットも得られる。

本発明の照明部材に使用される芯材の一例の部分斜視図である。本発明の照明部材の一例の部分斜視図である。本発明の製造方法の一例を説明する概略図である。同製造方法で得られた本発明の照明部材の一例の部分断面図である。

本発明において、発光体としては、例えばＬＥＤを使用することができる。ＬＥＤは、ＬＥＤ素子をそのまま使用しても、ＬＥＤモジュールの形態で使用してもよい。配線体としては、例えばフレキシブルプリント配線基板やフラットケーブル等のケーブルを使用することができる。芯材には、ＬＥＤ等の発光体の発光を制御するモジュールが実装されていてもよい。本発明の芯材は一般的に使用されているものでよく、上記先行特許文献に記載されたものでもよい。
また、芯材としては市販のもの、例えば、フレキシブルプリント配線基板上にＬＥＤ素子を一定間隔で直列に配置した芯材や、この芯材同士をフラットケーブル等のケーブルで接続したものを使用することができる。

図１に本発明における芯材１の一例として、フレキシブルプリント配線基板２上にＬＥＤ素子３を一定間隔で直列に配置したものを示した。また、図２に、この芯材をシリコーンゴム４（４ａ，４ｂ）中に密着封入した、本発明の照明部材の一例を示した。シリコーンゴム４ａがシリコーンゴムＡに、シリコーンゴム４ｂがシリコーンゴムＢに相当する。

本発明は、芯材がシリコーンゴム中に密着封入されていることが特徴である。それにより芯材を環境要因から保護できると共に、外部から水分の浸入を防ぐことができる。また、シリコーンゴムは、温度依存性が少なく、厳しい環境下においても好適に使用可能で、耐候性を有するため長期に使用可能となる。

上記シリコーンゴムとしては、異なるシリコーンゴムを使用することが特徴である。１つは芯材発光面側を密封するシリコーンゴムＡとして、透明性を与える可視光透過性を有するシリコーンゴムを用い、もう１つは芯材発光面と反対面側を密封するシリコーンゴムＢとして、熱伝導性、静電気防止性、防振性等を有するシリコーンゴムＢを用いる。

透明性（可視光透過性）を有するシリコーンゴムＡ
シリコーンゴムＡは、透明性を有するシリコーンゴムを形成可能な硬化性シリコーンゴム組成物Ｉを硬化することで得られるが、当該硬化性シリコーンゴム組成物Ｉとしては、下記（Ａ）、（Ｂ）を含有するものが好適に使用でき、更に下記（Ｃ）を含有することが強度を高めるために好ましい。
（Ａ）下記平均組成式（１）
Ｒ¹ _aＳｉＯ_(4-a)/2 （１）
（式中、Ｒ¹は互いに同一又は異なる非置換又は置換の一価炭化水素基であり、ａは１．５＜ａ＜２．８を満たす数であり、全Ｒ¹中、０．００１〜２０モル％がアルケニル基及び／又はシクロアルケニル基である。）
で表される平均重合度が１００以上であるオルガノポリシロキサン、
（Ｂ）硬化剤、
（Ｃ）補強性充填剤。

上記（Ａ）成分は、平均重合度が１００以上であることが成型性の点で好ましい。より好ましくは３，０００〜１００，０００である。なお、平均重合度は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）によるポリスチレン換算重量平均値である。また、Ｒ¹の炭素数は、１〜１２が好ましく、より好ましくは１〜８である。Ｒ¹としては、具体的にはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等のアルキル基、ビニル基、アリル基、プロペニル基、イソプロペニル基、ブテニル基、イソブテニル基、へキセニル基、オクテニル基等のアルケニル基、シクロヘキセニル基等のシクロアルケニル基、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基等のアリール基、ベンジル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基等のアラルキル基、クロロメチル基、ブロモエチル基、３，３，３−トリフルオロプロピル基、３−クロロプロピル基、シアノエチル基等のハロゲン置換、シアノ基置換炭化水素基などが挙げられる。

なお、各Ｒ¹基はそれぞれ異なっていても同一でもよいが、分子中に少なくとも２個のアルケニル基及び／又はシクロアルケニル基を有していることが好ましい。アルケニル基及び／又はシクロアルケニル基の含有量は、全Ｒ¹中の０．００１モル％以上２０モル％以下とすることが好ましい。当該含有量が０．００１モル％未満の場合は硬化性が劣り、２０モル％を超えると硬化後のゴムが脆くなり、機械的強度が低下する。より好ましい下限値は０．０１モル％であり、より好ましい上限値は１０モル％である。

上記オルガノポリシロキサンとしては、Ｒ¹のうちのアルケニル基及び／又はシクロアルケニル基以外の基がメチル基であるもの、あるいはこのようなオルガノポリシロキサンのメチル基の一部をフェニル基、トリフルオロプロピル基などで置換したものが好ましい。

また、（Ａ）成分の分子鎖末端は、トリオルガノシリル基又は水酸基で封鎖されていることが好ましく、このトリオルガノシリル基としては、トリメチルシリル基、ジメチルビニルシリル基、トリビニルシリル基などが例示される。

ａは１．５＜ａ＜２．８を満たす数とすることが、硬化後のゴム物性の点で好ましい。この範囲とすることで、硬度、伸び、機械的強度のバランスがとれた本発明の用途に好適なシリコーンゴムが得られる。ａのより好ましい値は１．８〜２．５、更に好ましくは１．９８〜２．０２の範囲である。

上記式（１）のオルガノポリシロキサンは、その分子構造が直鎖状であっても、あるいはＲ¹ＳｉＯ_3/2単位やＳｉＯ_4/2単位を含んだ分岐状であってもよいが、主鎖部分が基本的にＲ¹ ₂ＳｉＯ_2/2のジオルガノシロキサン単位の繰り返しからなり、分子鎖両末端がＲ¹ ₃ＳｉＯ_1/2のトリオルガノシロキシ単位で封鎖された直鎖状のジオルガノポリシロキサンが一般的に使用できる。また、分子中のアルケニル基及び／又はシクロアルケニル基は分子鎖末端あるいは分子鎖途中のケイ素原子のいずれに結合したものであっても、また両方に結合したものであってもよいが、硬化性、硬化物の物性等の点から少なくとも分子鎖両末端のケイ素原子に結合したアルケニル基及び／又はシクロアルケニル基を有するものであることが好ましい。

（Ｂ）成分の硬化剤は、通常シリコーンゴムの硬化に使用されている公知の硬化剤の中から適宜選択することができる。即ち、本発明に用いる硬化性シリコーンゴム組成物Ｉの硬化タイプとしては、有機過酸化物硬化型（ラジカル反応硬化型）、付加反応硬化型、縮合反応硬化型等のいずれのものであってもよい。有機過酸化物硬化型シリコーンゴム組成物の場合には、公知の有機過酸化物、例えばジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）へキサン、ジクミルパーオキサイド等の有機過酸化物を（Ａ）成分１００質量部に対して０．１〜１０質量部配合したものが使用される。また、付加反応硬化型シリコーンゴム組成物の場合は、付加反応硬化剤として、ケイ素原子に結合した水素原子を１分子中に２個以上含有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン及び白金系触媒を使用することができる。更に、縮合反応硬化型シリコーンゴム組成物には、（Ｄ）シラノール基を２個以上含有するオルガノポリシロキサンと（Ｅ）アルコキシ基、アセトキシ基、ケトオキシム基、プロペノキシ基などの加水分解性の基を２個以上有する有機ケイ素化合物からなる硬化剤が使用される。本発明においては、ラジカル反応及び／又は付加反応で硬化させることが好ましい。

付加反応硬化剤について更に詳述すると、上記オルガノハイドロジェンポリシロキサンとしては、トリス（ジメチルハイドロジェンシロキシ）メチルシラン、トリス（ジメチルハイドロジェンシロキシ）フェニルシラン、１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン、１，３，５，７−テトラメチルシクロテトラシロキサン、メチルハイドロジェンシクロポリシロキサン、メチルハイドロジェンシロキサン・ジメチルシロキサン環状共重合体、両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンポリシロキサン、両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体、両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン、両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体、両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンシロキサン・ジフェニルシロキサン共重合体、両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンシロキサン・ジフェニルシロキサン・ジメチルシロキサン共重合体、（ＣＨ₃）₂ＨＳｉＯ_1/2単位とＳｉＯ_4/2単位とからなる共重合体、（ＣＨ₃）₂ＨＳｉＯ_1/2単位とＳｉＯ_4/2単位と（Ｃ₆Ｈ₅）ＳｉＯ_3/2単位とからなる共重合体などやこれらの例示化合物において、メチル基の一部又は全部をエチル基、プロピル基等の他のアルキル基、フェニル基等のアリール基、３，３，３−トリフルオロプロピル基等のハロゲン置換アルキル基などで置換したもの等が挙げられる。

このオルガノハイドロジェンポリシロキサンの分子構造は、直鎖状、環状、分岐状、三次元網状構造のいずれであってもよいが、一分子中のケイ素原子の数、即ち重合度は２〜１，０００、好ましくは３〜５００、特に好ましくは３〜３００程度のものを使用することができる。

このオルガノハイドロジェンポリシロキサンの配合量は、（Ａ）成分のオルガノポリシロキサン１００質量部に対して０．１〜５０質量部、特に０．３〜３０質量部とすることが好ましい。この場合、オルガノハイドロジェンポリシロキサンのＳｉＨ基が（Ａ）成分のアルケニル基及び／又はシクロアルケニル基１モルに対して０．５〜５モルとなる量及び白金黒、塩化第二白金、塩化白金酸と一価アルコールとの反応物、塩化白金酸とオレフィン類との錯体、白金ビスアセトアセテート等の白金系触媒、パラジウム系触媒、ロジウム系触媒等の触媒が硬化性シリコーンゴム組成物の１〜２，０００ｐｐｍとなる量を使用することが好ましい。

（Ｃ）成分の補強性充填剤は、シリコーンゴムの補強材として使用されるものであればどのような物質であってもよい。好ましくは、補強性シリカ微粉末であり、従来のシリコーンゴム組成物に使用されているものを使用できるが、特にはＢＥＴ法による比表面積が５０ｍ²／ｇ以上である補強性シリカ微粉末を用いる。特に比表面積が５０〜８００ｍ²／ｇの沈澱シリカ、ヒュームドシリカ、焼成シリカなどが好適に使用される。ゴム強度を向上するにはヒュームドシリカが好適である。比表面積が５０ｍ²／ｇ未満では補強効果が十分に得られない場合がある。

また、上記補強性シリカ微粉末は、表面処理されたシリカ微粉末であってもよい。その場合、これらのシリカ微粉末は、予め粉体の状態で直接処埋されたものでもよい。通常の処理法として一般的周知の技術により処理でき、例えば、常圧で密閉された機械混練装置又は流動層に上記未処理のシリカ微粉末と処理剤を入れ、必要に応じて不活性ガス存在下において室温あるいは熱処理にて混合処理する。場合により触媒を使用して処理を促進してもよい。混練後、乾燥することにより処理シリカ微粉末を製造し得る。

処理剤の配合量は、その処理剤の被覆面積から計算される量以上であればよい。処理剤はへキサメチルジシラザン等のシラザン類、メチルトリメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジエチルジメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、トリメチルメトキシシラン、トリエチルメトキシシラン、ビニルトリス（メトキシエトキシ）シラン、トリメチルクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、ジビニルジメトキシシラン及びクロロプロピルトリメトキシシラン等のシランカップリング剤、ポリメチルシロキサン、オルガノハイドロジェンポリシロキサン等の有機ケイ素化合物が挙げられ、これらで表面処理し、疎水性シリカ微粉末として用いる。処理剤としては、特にシラン系カップリング剤又はシラザン類が好ましい。

添加量は、光透過性を維持できる範疇で添加できる。好ましくは（Ａ）成分１００質量部に対して１〜５０質量部である。５０質量部を超えると透明性が無くなり、本発明の効果が得られなくなるおそれがある。好ましくは１〜３０質量部である。

また、硬化性シリコーンゴム組成物Ｉには、必要に応じて透明性、光特性を調整するために各種無機物、有機物等の色調調整剤を加えることができる。色調調整剤は光を拡散する目的で添加するもので、目的を達成するものであれば、特に限定されないが、好ましくは、金属、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物等の光拡散フィラー、有機系又は無機系顔料、染料等の粉末が挙げられる。

色調調整剤の添加量は、透明性を損なわない限り特に限定されない。可視光透過率が５０％未満にならない程度、適量使用できる。好ましくは硬化性シリコーンゴム組成物に対し０．０１〜５０質量％の顔料、染料もしくは光拡散フィラーを添加するのがよい。色調調整剤を添加した場合の可視光透過率は５０〜９９．９％とするのがよい。

硬化性シリコーンゴム組成物Ｉの製造方法は、特に限定されないが、上述した成分の所定量を二本ロール、ニーダー、バンバリーミキサー等で混練りすることによって得ることができる。また、必要により混練りは加熱下で行ってもよい。具体的には（Ａ）成分、（Ｃ）成分を混練りしてから（Ｂ）成分を添加する方法、（Ａ）成分、（Ｃ）成分その他添加剤を加熱下で混練りしてから次いで（Ｂ）成分を添加する方法等が挙げられる。加熱温度、加熱時間は特に限定されないが、例えば、１００〜２００℃、３０分〜５時間の加熱処理が行われる。

硬化性シリコーンゴム組成物Ｉの硬化条件は特に限定されないが、一般的には、８０〜２５０℃、特に１２０〜２００℃で５秒〜１時間、特に３０秒〜３０分程度加熱硬化させることにより硬化成型物を得ることができる。また、１００〜２００℃で１０分〜１０時間程度ポストキュアーしてもよい。

シリコーンゴムＢ
芯材発光面の反対面側の密封に使用される熱伝導性、導電性、振動抑制性等を有するシリコーンゴムＢとしては、各特性に応じた成分を配合した硬化性シリコーンゴム組成物ＩＩを硬化させて得ることができる。基本的な硬化性シリコーンゴム組成物ＩＩは、上述した（Ａ）成分と（Ｂ）成分、必要に応じて（Ｃ）成分を含み、それぞれの特性に合わせて下記添加剤を配合すればよい。

熱伝導性を付与するためには、熱伝導性フィラーを添加する必要がある。
熱伝導性フィラーは、金属、無機酸化物、無機窒化物、無機炭化物からなる群の中から選択される少なくとも１種の微粉末であり、本発明に用いるシリコーンゴムに熱伝導性を付与するものである。上記金属の具体例としては銀、銅、鉄、ニッケル、アルミニウムなど、無機酸化物の具体例としては亜鉛、マグネシウム、アルミニウム、ケイ素、鉄等の酸化物、無機窒化物の具体例としてはホウ素、アルミニウム、ケイ素等の窒化物、無機炭化物の具体例としてはケイ素、ホウ素等の炭化物等が例示される。

熱伝導性フィラーの配合量は、（Ａ）成分１００質量部に対して５０〜１，６００質量部であり、特に７０〜１，０００質量部の範囲で使用することが好ましい。５０質量部より少ないと得られる熱伝導率が低いものとなり、１，６００質量部より多いと配合が困難になる上、成型加工性が悪くなるおそれがある。

得られたシリコーンゴム組成物を硬化させた熱伝導率は、熱伝導率０．５Ｗ／ｍＫ以上であることが好ましい。熱伝導率が０．５Ｗ／ｍＫ以上であると発光体装置の発光による熱の放出により内部の劣化が起こることがなく、照明部材が高寿命となる。芯材に直接導電性シリコーンゴムが配置される構造となるため、熱伝導率が高い方が効率よく外部に放熱することができるため、照明部材の内部損失を防ぎ寿命を延ばすことが可能となる。好ましくは０．７Ｗ／ｍＫ以上であればよい。５Ｗ／ｍＫを超えてもよいが、熱伝導性フィラーを多く配合する必要があるため、配合が困難となり、ゴム物性の劣化が起こり易い。その場合は、少量で熱伝導を効率よく高められるフィラーの選択を要する。

導電性を有するためには、導電性材料を配合する必要がある。
導電性を有する材料としては、カーボンブラック、導電性亜鉛華、金属粒子、金属酸化物、導電性有機化合物が挙げられる。カーボンブラックは、その製造方法により、ファーネスブラック、チャンネルブラック、サーマルブラック、アセチレンブラック等に分類されるが、本発明で使用するカーボンブラックとしては、アセチレンブラックや導電性カーボンブラック等が好適である。金属粒子は、金、銀、銅、又はそれらを被覆した有機粉末、無機粉末が好適に使用できる。金属酸化物としては、導電性亜鉛華、導電性酸化チタン等が挙げられる。導電性有機化合物としては、界面活性剤や帯電防止剤などが用いられ、ポリエーテル系化合物などが好適に使用される。

導電性材料は、発光配線体芯材の静電気による影響を低減するためにシリコーンゴムに配合するものであり、静電気抑制効果がある程度の電気抵抗率を有するシリコーンゴムとなればよい。電気抵抗率が１×１０⁴〜１×１０¹²Ω・ｃｍの範囲であることが好ましく、より好ましくは１×１０⁵〜１×１０¹⁰Ω・ｃｍの範囲である。
導電性材料の配合量は、電気抵抗率が上記範囲に入るように配合すればよい。配合する材料により調整することが必要である。

振動抑制性（防振性）を付与するためには、一般的には硬化したシリコーンゴムの動的粘弾性による損失係数Ｔａｎ δの数値が大きいものが防振効果を上げる指標となる。本発明は、動的粘弾性による周波数３０Ｈｚ、室温の損失係数Ｔａｎ δが０．２以上のものが好適に使用される。詳しくは特開平３−１６３８８号公報、特開平１−１９８２４号公報に記載されているシリコーンゴム組成物が使用できる。市販品も使用することができ、例えば信越化学工業（株）製：ＫＥ５５５０Ｕ等を用いることができる。

芯材発光側反対面の密封に使用される熱伝導性、導電性、振動抑制性（防振性）等を有するシリコーンゴムＢは、それぞれの特性を付与させるために上記ゴムを併用してもよく、また積層して用いてもよい。同時に性能を付与するには、好ましくは、それぞれの配合材料を混合して用いてもよい。芯材発光側反対面の密封に使用されるシリコーンゴム組成物ＩＩの配合方法、硬化方法は、シリコーンゴムＡを与えるシリコーンゴム組成物Ｉと同様にすることができる。

本発明の照明部材の製造方法は、金型内で発光面の反対面側に熱伝導性、導電性、振動抑制性等のシリコーンゴムＢを与える未硬化のシリコーンゴム組成物ＩＩを配置し、その上に芯材の発光面の反対面が接するように芯材を密着させ、次いで芯材の発光面側に透明性のシリコーンゴムＡを与える未硬化シリコーンゴム組成物Ｉを密着配置し、金型構造に合わせて形状を整え、芯材と硬化性シリコーンゴム組成物Ｉ，ＩＩを一体化し、次いで硬化させるものである。

図３は、本発明の製造方法の一例を示したもので、上述したように、シリコーンゴムＢを与えるシリコーンゴム組成物（ＩＩ）１１のシートを芯材１の発光面の反対面が接するように密着させると共に、このシート１１に離型フィルム１３を配置し、その上側に成型金型の上金型１４ａを配置し、一方、下金型１４ｂの円形ドーム状キャビティ１４ｃにシリコーンゴムＡを与えるシリコーンゴム組成物（Ｉ）１２を充填し、上記上下金型１４ａ，１４ｂを合わせ、プレス１５により加圧、加熱硬化して照明部材を成型するものである。

硬化温度は、好ましくは８０〜２５０℃の範囲であるが、より好ましい硬化温度は１２０〜２００℃である。硬化させる時間は１〜６０分であり、好ましくは３〜３０分である。温度が８０℃未満では硬化が不十分となり、２５０℃を超えると硬化物の劣化が起きるので好ましくない。硬化時間が１分未満では硬化不十分となり、６０分を超えると不経済であり、また内部劣化の原因となるおそれがある。

図４は、このようにして得られた照明部材５を示す。なお、図４中、１１ａは芯材１の発光体３の発光面と反対側を包囲するシリコーンゴムＢの包囲体で、上記シート１１の両側不要部分をカットしたもの、１２ａは芯材１の発光体３の発光面側を包囲するシリコーンゴムＡの包囲体を示す。なお、上記シリコーンゴムＡの包囲体１２ａは、図４では、断面形状が半円乃至半楕円状であるが、該包囲体１２ａの形状はこれに限定されるものではなく、例えば断面長方形状等、適宜な形状に形成し得る。また、シリコーンゴムＢの包囲体１１ａは、上記例ではシート状であるが、これも用途等に応じ適宜な形状に形成し得る。

本発明の照明部材の製造方法は、上記方法に限定されるものではなく、芯材の発光面側にシリコーンゴムＡを形成し得るシリコーンゴム組成物Ｉを配置、密着させ、これを硬化した後、芯材の発光面の反対面側にシリコーンゴムＢを形成し得るシリコーンゴム組成物ＩＩを配置、密着させ、これを硬化させる方法を採用してもよく、あるいは、先にシリコーンゴムＢを硬化させた後、シリコーンゴムＡを硬化するようにしてもよい。

また、押出成型により、数センチメートルから長さ数メートルの芯材をシリコーンゴム中に密着封入して一体成型することができる。
製造された照明部材は、例えば数センチメートル以下等の所望の寸法に切断することができる。切断することで配線体の配線が露出するので、この露出した配線に導電線を接合して外部の電源に接続すればよい。

以下、実施例及び比較例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。

使用した物質は以下の通りである。
・オルガノポリシロキサン：
（ａ−１）ジメチルシロキサン単位９９．８５モル％及びメチルビニルシロキサン単位０．１５モル％からなる、平均重合度が１０，０００の分子鎖両末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖されたメチルビニルポリシロキサン
（ａ−２）ジメチルシロキサン単位９９．５モル％及びメチルビニルシロキサン単位０．５モル％からなる、平均重合度が８，０００の分子鎖両末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖されたメチルビニルポリシロキサン
・硬化剤：
（ｂ−１）塩化白金酸のビニルシロキサン錯体（白金含有量１質量％）
（ｂ−２）下記式（２）で表されるメチルハイドロジェンポリシロキサン

・補強性シリカ微粉末：
（ｃ−１）ＢＥＴ比表面積が２００ｍ²／ｇの補強性シリカ微粉末（商品名：Ａｅｒｏｓｉｌ２００、日本エアロジル（株）製）
・その他の成分：
（ｆ−１）ヘキサメチルジシラザン
（ｆ−２）ジフェニルシランジオール

［実施例１］
透明性を有するシリコーンゴムＡを形成可能なシリコーンゴム組成物Ｉとして、上記（ａ−１）１００質量部、（ｃ−１）１５質量部、（ｃ−１）の表面処理剤として（ｆ−１）４．５質量部及びイオン交換水１質量部を、ニーダーを用いて１７０℃で２時間加熱しながら配合・混練りして均一化し、未加硫シリコーンコンパウンドＡを作製した。
未加硫シリコーンコンパウンドＡ１００質量部と塩化白金酸のビニルシロキサン錯体（ｂ−１）０．２質量部、硬化剤（ｂ−２）０．７質量部、（ｂ−１）の制御剤としてエチニルシクロヘキサノール０．２質量部を二本ロールにて混練りしてシリコーン組成物Ａを得た。
シリコーンゴムＢを形成可能なシリコーンゴム組成物ＩＩとして、上記シリコーン組成物Ａ（上記配合量）に酸化アルミニウム粉（昭和電工（株）製、アルミナＡＬ−２４）３５０質量部を二本ロールにて同様に混練配合し、シリコーン組成物Ａ−２を得た。
それぞれの組成物を１７０℃×１０分、１０ＭＰａで加圧加熱硬化させて、下記性能評価方法に必要な各大きさのシートを得た後、発光面側のゴムでは光透過率、光拡散性を、発光面の反対面側のゴムでは熱伝導率の評価を、シート単体の評価として行った結果を表１に記載した。

未加硫のシリコーン組成物Ａ、Ａ−２、複数のＬＥＤ素子をフレキシブルプリント配線基板に接続してなる芯材を、図３に示すように、金型内に積層配置し、次いで、１７０℃，１０分で硬化させ、長さ５０ｃｍ、厚さ２ｍｍ、幅１５ｍｍの断面が半楕円形の成型物を得た。
得られた成型物について、下記成型物内部状態、生産性、内部破損性、低温柔軟性、耐水性、紫外線劣化試験等の評価を行った。

［実施例２］
シリコーンゴムＡを与えるシリコーンゴム組成物Ｉとして、実施例１のシリコーン組成物Ａ１００質量部に、更に平均粒子径３μｍの酸化チタン（色調調整剤）を３質量部配合してシリコーン組成物Ｂとした。
シリコーンゴムＢを与えるシリコーンゴム組成物ＩＩとして、上記シリコーン組成物Ａ（上記配合量）にＢＥＴ比表面積が６９ｍ²／ｇのアセチレンブラック粉１０質量部を二本ロールにて同様に混練配合し、シリコーン組成物Ｂ−２を得た。
それ以外は、実施例１と同様にシート、成型物を得た。得られたものについて下記評価を行った。なお、発光面の反対面側のゴム単体では静電気特性として電気抵抗率を評価した。

［実施例３］
シリコーンゴムＡを与えるシリコーンゴム組成物Ｉとして、上記（ａ−２）１００質量部、（ｃ−１）１０質量部、（ｃ−１）の表面処理剤として（ｆ−１）４．５質量部及びイオン交換水１質量部を、ニーダーを用いて１７０℃で２時間加熱しながら配合・混練りして均一化し、未加硫シリコーンコンパウンドＢを作製した。
未加硫シリコーンコンパウンドＡに代えて未加硫シリコーンコンパウンドＢを使用した以外は、実施例１と同様にしてシリコーン組成物Ｃを得た。
シリコーンゴムＢを与えるシリコーンゴム組成物ＩＩとして、上記シリコーン組成物Ａ（上記配合量）に酸化アルミニウム粉（昭和電工（株）製、アルミナＡＬ−２４）３３０質量部、ＢＥＴ比表面積が６９ｍ²／ｇのアセチレンブラック粉１０質量部を二本ロールにて同様に混練配合し、シリコーン組成物Ｃ−２を得た。
それ以外は、実施例１と同様にシート、成型物を得た。得られたものについて下記評価を行った。なお、発光面の反対面側のゴム単体では熱伝導率、静電気特性として電気抵抗率を評価した。

［参考例１］
シリコーンゴムＡを与えるシリコーンゴム組成物Ｉとして、実施例１と同様のシリコーン組成物Ａを使用した。
シリコーンゴムＢを与えるシリコーンゴム組成物ＩＩとして、上記（ａ−２）１００質量部、これに、（ｃ−１）と（ｆ−２）を質量比７５：２５の割合で混合することにより（ｃ−１）を表面処理して得られた充填剤を５０質量部添加し、ニーダーを用いて１５０℃で２時間加熱しながら混練りして均一化し、未加硫シリコーンコンパウンドＣを調製した。そのコンパウンドＣにセライトＳＦ（ＭａｎｖｉｌｌｅＳｅｒｖｉｃｅＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）３０質量部と、２，５−ジメチル−２，５−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン０．５質量部を加え、二本ロールで均一に混合してシリコーン組成物Ｃ−２を得た。
それ以外は、実施例１と同様にシート、成型物を得た。得られたものについて下記評価を行った。防振性シリコーンゴム単体としてはＣ−２の硬化物の損失係数Ｔａｎ δを測定した。なお、発光面の反対面側のシリコーンゴム単体では、動的粘弾性による損失係数Ｔａｎ δを測定した。

［比較例１］
複数のＬＥＤ素子をフレキシブルプリント配線基板に接続してなる長さ４５ｃｍの芯材を予め金型内に収め、その上から透明な液状ウレタン樹脂ＲＵ−８４１Ａ−ＣＬＲ（日新レジン（株）製）を注ぎ、気泡を除去後、８０℃，１時間で硬化させて取り出し、長さ５０ｃｍ、厚さ２ｍｍ、幅１５ｍｍの断面が楕円形の成型物を得た。得られたものについて下記評価を行った。

［比較例２］
透明な硬化されたチューブ状ウレタン樹脂のチューブ内に、複数のＬＥＤ素子をフレキシブルプリント配線基板に接続してなる長さ４５ｃｍの芯材を挿入後、比較例１で使用した透明なウレタン樹脂を注入し、次いで芯材を覆うようにして、開口部を熱で密閉させてから、８０℃，１時間で硬化し、長さ５０ｃｍ、厚さ２ｍｍ、幅１５ｍｍの断面が楕円形のウレタン樹脂が封入された成型物を得た。得られたものについて下記評価を行った。

［比較例３］
発光面側、発光面の反対面側双方にシリコーン組成物Ａを使用した以外は、実施例１と同様にシート、成型物を得た。得られたものについて下記評価を行った。

実施例及び比較例で得られた成型物について、下記に示す性能評価を行い、その結果を表１に記載した。
［性能評価方法］
一体成型体評価
・成型物内部状態
成型物の内部の気泡の有無を観察した。
・生産性
積層した場合の成型物の積層界面の密着状態を観察し、密着している場合は○、剥離した場合は×と評価した。
・テープ内部破損性
導通させてＬＥＤの発光の有無を観察することにより内部断線の有無を確認した。
・低温柔軟性
氷点下−４０℃にて、折り曲げ試験を行い、９０度以上曲がるものを合格とした。
・耐水性
成型物を温水８０℃に浸し、１，０００時間後の内部状態、性能変化を観測した。
・紫外線劣化試験
紫外線照射漕ＥＹＥＳＵＰＥＲＵＶＴＥＳＴＥＲＳＵＶ−Ｗ１５１（岩崎電気（株）製、照度１００ｍＷ、温度５０℃、湿度３０％ＲＨ）に、光透過率の測定で使用した２ｍｍ厚のシートを２４時間放置して外観及び変色を色差計にて評価した。ウレタン樹脂の硬化物からなるシートを使用した場合の測定結果は表１の比較例１の欄に示した。

発光面側シリコーンゴム評価
・光透過率
実施例で使用したシリコーンゴムＡを与えるシリコーンゴム組成物Ｉを加熱圧縮成型（１７０℃×１０分、１０ＭＰａ）し、縦：横：厚さ＝１７０ｍｍ：１５０ｍｍ：２ｍｍのシートを作製した。このシートの厚さ方向に光を通過させ、２ｍｍの光路長における光透過率を測定した。測定装置として分光光度計Ｕ３３１０型（（株）日立製作所製）を使用し、光として波長６００ｎｍの平行光線を使用し、２５℃の温度下で測定した。
また、比較例１で使用した透明なウレタン樹脂の硬化物からなる縦：横：厚さ＝１７０ｍｍ：１５０ｍｍ：２ｍｍのシートを作製し、上記と同様に光透過率を測定した。測定結果は表１の比較例１の欄に示した。
・光拡散性
実施例で使用したシリコーンゴムＡを与えるシリコーンゴム組成物Ｉを加圧加熱成型（１７０℃×１０分、１０ＭＰａ）し、縦：横：厚さ＝１７０ｍｍ：１５０ｍｍ：２ｍｍのシートを作製した。Ｈｅ−Ｎｅレーザー光（ネオアーク社製、波長６３２．８ｎｍ、発振出力０．６ｍＷ、ビーム径０．８ｍｍφ）を３０ｃｍ離れた上記シート表面へ垂直に入射させ、シート裏面に赤色に広がったレーザー光のスポット径を測定した。スポット径が０．８〜１．０ｍｍの範囲内である場合は×、スポット径が１．０ｍｍを超えた場合は○とした。
また、光透過率の測定で使用した縦：横：厚さ＝１７０ｍｍ：１５０ｍｍ：２ｍｍのウレタン樹脂の硬化物からなるシートを使用し、上記と同様に光拡散性を測定した。測定結果は表１の比較例１の欄に示した。

発光面の反対面側シリコーンゴム評価
・熱伝導率
シリコーンゴムＢを与える熱伝導性シリコーンゴム組成物の硬化したゴムを、ＡＳＴＭＣ１５３０に準拠して定常法熱伝導率計（アルバックリコー製、ＧＨＩ）で測定した。
熱伝導率が０．５Ｗ／ｍＫ以上を○、０．５Ｗ／ｍＫ未満を×とした。
・静電気特性
シリコーンゴムＢを与える導電性シリコーンゴム組成物の硬化したゴムを、電気抵抗測定装置（アドバンテスト社製、デジタル超抵抗計Ｒ８３４０、試料厚み６ｍｍ、１００Ｖ）にて抵抗値を測定した。
電気抵抗率が１×１０⁴〜１×１０¹²Ω・ｃｍの範囲内であるものを○、範囲外のものを×とした。
・防振性
シリコーンゴムＢを与える防振性シリコーンゴム組成物の硬化したゴムを、振動抑制効果を測定するためＪＩＳＫ６３０１に準じて動的粘弾性測定装置（（株）岩本製作所製、粘弾性スペクトロメーター）を用いて損失係数Ｔａｎ δを測定した。
損失係数Ｔａｎ δが０．２以上を○、０．２未満を×とした。
測定条件：室温（２５℃）、周波数３０Ｈｚ、試料厚み４００μｍ

Claims

発光体を具えた配線体を有する芯材をシリコーンゴムで密封した照明部材であって、該芯材の発光面側に透明性を有するシリコーンゴムＡの包囲体が形成され、発光面の反対面は該シリコーンゴムＡとは別の物性の異なるシリコーンゴムＢの包囲体が形成された照明部材であって、上記発光体がＬＥＤであり、配線体がフレキシブルプリント配線基板であり、芯材に発光抑制に必要なモジュールが実装されており、上記シリコーンゴムＡが、
（Ａ）下記平均組成式（１）
Ｒ ¹ _a ＳｉＯ _(4-a)/2 （１）
（式中、Ｒ ¹ は非置換又はハロゲン置換もしくはシアノ置換の炭素数１〜１２の一価炭化水素基であり、ａは１．５＜ａ＜２．８を満たす数であり、全Ｒ ¹ 中、０．０１〜２０モル％がアルケニル基及び／又はシクロアルケニル基である。）
で表される平均重合度が３，０００〜１００，０００であるオルガノポリシロキサン、
（Ｂ）有機過酸化物、又はケイ素原子に結合した水素原子を１分子中に２個以上含有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン及び白金系触媒との組合せ、
（Ｃ）ＢＥＴ法による比表面積が５０〜８００ｍ ² ／ｇの補強性シリカ
を含有する硬化性シリコーンゴム組成物の硬化物からなり、
上記シリコーンゴムＢが、上記（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）成分を含有すると共に、
（ｉ）熱伝導性フィラーを含有し、硬化物の熱伝導率が０．７〜５Ｗ／ｍＫである硬化性シリコーンゴム組成物、又は
（ｉｉ）導電性材料を含有し、硬化物の電気抵抗率１×１０ ⁴ 〜１×１０ ¹² Ω・ｃｍである硬化性シリコーンゴム組成物
の硬化物からなることを特徴とする照明部材。
上記シリコーンゴムＡが、２ｍｍ光路長の可視光透過率が５０〜９９．９％の光透過性シリコーンゴムであり、その包囲体が光源の発光面側を保護する構造を有する請求項１記載の照明部材。
上記シリコーンゴムＡが色調調整剤として顔料、染料もしくは光拡散フィラーを０．０１〜５０質量％含有することを特徴とする請求項２記載の照明部材。
上記シリコーンゴムＢが、動的粘弾性による周波数３０Ｈｚ、室温の損失係数Ｔａｎ δが０．２以上の防振性を有するシリコーンゴムであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の照明部材。