JP7175823B2 - Peripheral light-emitting type light guide bar - Google Patents
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Description
本発明は、周面発光型導光棒の改良、詳しくは、発光性能に優れた周面発光型導光棒に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to an improvement of a peripheral surface emitting light guide rod, and more particularly to a peripheral surface emitting light guide rod having excellent light emitting performance.
近年、飾り具やイルミネーション、電飾看板等の多くの光装飾品に線状発光体が利用されているが、線状発光体として古くから使用されているネオンライトは、本体が可撓性の乏しいガラス管から構成されているため、直線状の発光体を屈曲させて壁面の湾曲部に沿わせたり、装飾文字や装飾模様を描いたりすることができない。 In recent years, linear light emitters have been used in many optical decorations such as ornaments, illuminations, and electric signboards. Since it is composed of a scarce glass tube, it is not possible to bend the linear luminous body to follow the curved part of the wall surface, or to draw decorative letters or decorative patterns.
そのため、従来においては、端面から光を入射して線状発光体として使用できるプラスチック製の周面発光型導光棒も開発されており(例えば、特許文献１～３参照)、本件出願人も、以前に導光棒のコア層にアクリル系熱可塑性エラストマーを使用した軟質導光棒を開発し、特許出願を行っている(特許文献４参照)。
Therefore, in the past, a plastic peripheral surface emitting light guide rod that can be used as a linear light emitting body by injecting light from the end surface has also been developed (for example, see
また特に上記軟質導光棒に関しては、ロープや棒体に螺旋状に巻き付けてイルミネーションや視線誘導標として使用する際に硬質樹脂よりも変形させ易いため、巻き付けが容易に行えるものの、軟質樹脂は硬質樹脂よりも紫外線等による劣化が起こり易いため、発光性能の面で問題が生じ易かった。 In particular, with regard to the soft light guide rod, it is easier to deform than hard resin when it is spirally wound around a rope or rod and used as an illumination or visual indicator. Since it is more susceptible to deterioration due to ultraviolet rays and the like than resin, it tends to cause problems in light emission performance.
具体的には、上記従来の周面発光型導光棒においては、光源に近い部分の発光量と光源から離れた部分の発光量の差が大きかったため、導光棒の長さ方向における発光量のバラツキが大きくなってしまい、特に導光棒の樹脂の劣化が進むとこのバラツキが大きくなって見栄えが損なわれる問題があった。 Specifically, in the conventional peripheral surface emitting light guide rod, the difference between the amount of light emitted at the part near the light source and the amount of light emitted at the part away from the light source was large, so the amount of light emitted in the length direction of the light guide rod In particular, when the deterioration of the resin of the light guide rod progresses, this variation increases and there is a problem that the appearance is spoiled.
本発明は、上記問題に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、屋外で長期間使用する場合でも発光量のバラツキが少ない優れた発光性能を維持できる周面発光型導光棒を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and its object is to maintain excellent light emission performance with little variation in light emission amount even when used outdoors for a long time. It is to provide a stick.
本発明者が上記課題を解決するために採用した手段を添付図面を参照して説明すれば次のとおりである。 The means employed by the inventors to solve the above problems will be described below with reference to the accompanying drawings.
即ち、本発明は、アクリル系樹脂を主材とするコア層１とフッ素系樹脂を主材とするクラッド層２とを備えた周面発光型導光棒Ｂにおいて、前記コア層の主材は、硬質アクリル系樹脂と硬質アクリル系樹脂よりも割合の少ないアクリル系エラストマーとの混合材料が使用され、光源からの距離が0.1m～0.9mの範囲において、下記式で表される輝度減衰特性の減衰係数[b]の大きさを1.2以下とした点に特徴がある。
また上記導光棒Ｂの導光性能と曲げ弾性率を両立するために、上記コア層の主材として硬質アクリル系樹脂とアクリル系エラストマーの混合材料を使用すると共に、コア層１における硬質アクリル系樹脂とアクリル系エラストマーの混合比率を９５：５～７０：３０の範囲内とするのが好ましい。
In order to achieve both the light guiding performance and the bending elastic modulus of the light guide rod B, a mixed material of a hard acrylic resin and an acrylic elastomer is used as the main material of the core layer, and a hard acrylic resin in the
また上記コア層１の主材に用いられる硬質アクリル系樹脂としては、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸エチル、ポリメタクリル酸イソブチルの１種または複数種を使用すると共に、アクリル系エラストマーとして、メタクリル酸メチルとアクリル酸ブチルのブロック共重合体、またはアクリル酸メチルとアクリル酸ブチルのブロック共重合体、またはメタクリル酸メチルとアクリル酸エステルとアクリル酸芳香族エステルから成るアクリル系ブロック共重合体の１種または複数種を使用するのが好ましい。
As the hard acrylic resin used as the main material of the
また上記クラッド層２の主材としては、エチレンとテトラフルオロエチレンの共重合体、ヘキサフルオロプロピレンとテトラフルオロエチレンとエチレンの共重体、またはポリフッ化ビニリデンの１種または複数種を使用し、コア層とクラッド層の屈折率差を0.05以上とするのが好ましい。
As the main material of the
また上記導光棒Ｂについては、-20℃雰囲気下における曲げ弾性率を1.0～5.0×103MPaの範囲内とするのが好ましい。
The light guide rod B preferably has a flexural modulus of 1.0 to 5.0×10 3 MPa in an atmosphere of -20°C .
また上記クラッド層２については、主材100重量部に対し、紫外線吸収作用を有する酸化チタンを光散乱剤として0.01～5重量部添加し、ブラックパネル温度を63℃とした促進耐候性試験機による試験時間1000時間での輝度変化量が±10％の範囲内、色度[x,y]の各数値の変化量が±0.02の範囲内とするのが好ましい。
Regarding the
本発明の周面発光型導光棒は、コア層の材料としてアクリル系樹脂を使用し、かつ、クラッド層の材料としてフッ素系樹脂を使用すると共に、輝度減衰特性の減衰係数[b]の大きさを所定値以下としたことにより、導光棒の長さ方向における発光量のバラツキを改善することができる。 The peripheral surface emitting light guide rod of the present invention uses an acrylic resin as a material for the core layer, uses a fluorine resin as a material for the clad layer, and has a large attenuation coefficient [b] of the luminance attenuation characteristic. By setting the thickness to a predetermined value or less, it is possible to improve the variation in the amount of light emitted in the length direction of the light guide rod.
したがって、本発明により、発光量の均一性に優れた発光性能を維持したまま屋外のイルミネーションや照明等に好適に使用できる周面発光型導光棒を提供できることから、本発明の実用的利用価値は頗る高い。 Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a peripheral light-emitting type light guide rod that can be suitably used for outdoor illumination, lighting, etc. while maintaining excellent light emission performance with uniformity of light emission. is extremely high.
『第一実施形態』
次に、本発明の第一実施形態について図１～図３に基づいて説明する。なお図中、符号１で指示するものは、コア層であり、符号２で指示するものは、クラッド層である。また符号Ｂで指示するものは、導光棒であり、符号Ｒで指示するものは、ロープ部材である。
"First Embodiment"
Next, a first embodiment of the invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3. FIG. In the figure, the core layer is indicated by
「周面発光型導光棒の構成」
[１]周面発光型導光棒の基本構成について
本実施形態においては、周面発光型の導光棒Ｂを、図１に示すようにアクリル系樹脂を主材とするコア層１の周囲にフッ素系樹脂を主材とするクラッド層２を形成して構成している。また導光棒Ｂは、下記式で表される輝度減衰特性の減衰係数[b]の大きさが1.2以下となるようにしている。
[1] About the basic configuration of the peripheral surface emitting light guide rod In this embodiment, the peripheral surface emitting light guide rod B is formed around the
これにより、上記導光棒Ｂを図２に示すようにロープＲ(または棒体)の外周に螺旋状に巻き付け、導光棒Ｂの端部に光源装置を配置して光源装置を起動させれば、光源装置から入射された光が導光棒Ｂ内を通過することで導光棒Ｂの外周を発光させることができる。
また導光棒Ｂの輝度減衰特性を所定値以下としたことにより、発光量のバラツキを抑えることもできる。
As a result, the light guide rod B is spirally wound around the outer circumference of the rope R (or rod body) as shown in FIG. For example, the light incident from the light source device passes through the light guide rod B, so that the outer circumference of the light guide rod B can be illuminated.
Further, by setting the luminance attenuation characteristic of the light guide rod B to a predetermined value or less, it is possible to suppress variations in the amount of light emitted.
[２]導光棒について
[2-1]コア層の材料
また上記導光棒Ｂのコア層１の主材に関しては、本実施形態では硬質アクリル系樹脂にアクリル系エラストマーを混合したものを使用し、導光棒Ｂを均一に光源装置から離れた場所まで均一に発光させることができる導光性能と、ロープＲ等に巻き付けが容易で、かつ、弛みが生じ難い適度な柔軟性を両立している。なお硬質アクリル系樹脂とアクリル系エラストマーの混合比率は９５：５～７０：３０とするのが好ましい。
[2] About the light guide rod
[2-1] Core layer material As for the main material of the
また上記コア層１の硬質アクリル系樹脂としては、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸エチル、ポリメタクリル酸イソブチルまたはポリメタクリル酸t－ブチルの１種または複数種を好適に使用できる。なお本明細書中においては、ガラス転移温度(Tg)が常温(25℃)以上のアクリル系樹脂を「硬質アクリル系樹脂」とする。
As the hard acrylic resin for the
また上記コア層１に使用するアクリル系エラストマーに関しては、本実施形態ではメタクリル酸メチルーアクリル酸ｎ－ブチルーアクリル酸ベンジルのブロック共重合体を使用しているが、熱可塑性エラストマーであるメタクリル酸メチルとアクリル酸ブチルのブロック共重合体(ＭＭＡ－ＢＡブロック共重合体)、またはアクリル酸メチルとアクリル酸ブチルのブロック共重合体、またはメタクリル酸メチル(アクリル酸メチル)とアクリル酸エステルとアクリル酸芳香族エステルから成るアクリル系ブロック共重合体の１種または複数種を好適に使用できる。
As for the acrylic elastomer used in the
[2-2]コア層の形状
また上記コア層１の形状に関しては、本実施形態では図１に示すように断面形状が円形状のものを使用しているが、コア層１の断面形状は、図３(a)(b)に示すようにかまぼこ型の半楕円形状やワイヤーロープや綱の谷間部に嵌合する形状、その他、楕円形状や半円形状、多角形状等を採用することもできる。
[2-2] Shape of core layer As for the shape of the
[2-3]クラッド層の材料
また上記導光棒Ｂのクラッド層２の主材料としては、フッ素系樹脂であるエチレンとテトラフルオロエチレンの共重合体(ＥＴＦＥ)、ヘキサフルオロプロピレンとテトラフルオロエチレンとエチレンの共重合体(ＥＦＥＰ)、またはポリフッ化ビニリデンの１種または複数種を好適に使用できる。なおクラッド層２の主材料に摩擦係数の小さいフッ素系樹脂を使用することで、ロープ等に引っ掛かりなく巻き付けることができる。
[2-3] Cladding layer material The main material of the
[2-4]クラッド層の形状
また上記クラッド層２の形状に関しては、コア層１の外周に所定の厚みで形成されていればよく、本実施形態のように一層構造でも、図３(b)に示すように複数のクラッド層２から成る多層構造であってもよい。またクラッド層２の厚みについては、耐候性を得るために厚みを0.1mm～1.0mmの範囲に抑えることが好ましい。
[2-4] Shape of clad layer As for the shape of the
[2-5]光散乱剤
また本実施形態では、クラッド層２の材料に紫外線吸収作用を有する光散乱剤を添加して耐候性を高めている。具体的には、本実施形態では粉末状の酸化チタンを光散乱剤として、クラッド層２の主材100重量部に対し、0.01～5重量部添加している。なお光散乱剤としては、酸化チタン以外の硫酸バリウム等を使用することもできる。また光拡散剤の添加は、クラッド層２だけでなくコア層１に対しても行うことができる。
[2-5] Light Scattering Agent In this embodiment, a light scattering agent having an ultraviolet absorbing action is added to the material of the
[2-6]ブルーイング剤
また本実施形態では、上記コア層１に対しブルーイング剤(青色顔料や紫色顔料)を添加することによって導光棒Ｂの発光色の黄変を抑制している。なおブルーイング剤の添加量については、コア層１の樹脂材料に対しブルーイング剤を重量比で0.1ppm～10ppmの割合で添加することが好ましい。
[2-6] Bluing agent In addition, in the present embodiment, a bluing agent (a blue pigment or a purple pigment) is added to the
[2-7]導光棒の曲げ弾性率
また上記導光棒Ｂの曲げ弾性率に関しては、-20℃雰囲気下における曲げ弾性率が1.0～5.0×103MPa(好ましくは2.0～4.0×103MPa)とすることで、寒冷地においてもロープ等に対する導光棒Ｂの巻き付けを問題なく行うことができ、また巻き付け後の導光棒Ｂに弛みも生じ難い。なお曲げ弾性率が大き過ぎると、導光棒Ｂを曲げながらロープ等に巻き付けることが難しくなり、無理に巻き付けると導光棒Ｂが限界を超えて破断する。一方、曲げ弾性率が小さ過ぎると、巻き付け後に導光棒Ｂが弛み易くなる。
[2-7] Flexural Modulus of Light Guide Rod B. The flexural modulus of the light guide rod B is 1.0 to 5.0×10 3 MPa (preferably 2.0 to 4.0×10 MPa) in an atmosphere of -20°C. 3 MPa), the light guide rod B can be wound around a rope or the like without any problem even in cold regions, and the light guide rod B is less likely to loosen after being wound. If the bending elastic modulus is too large, it becomes difficult to wind the light guide rod B around a rope or the like while bending it. On the other hand, if the bending elastic modulus is too small, the light guide rod B tends to loosen after winding.
[2-8]導光棒の耐候性
また上記導光棒Ｂの耐候性に関しては、促進耐候性試験機(サンシャインウェザーメーター)による試験時間1000時間での輝度変化量が±10％(好ましくは輝度変化量±5％)の範囲内、色度[x,y]の各数値の変化量が±0.02(好ましくは±0.01)の範囲内となるようにするのが好ましい。これにより長期間屋外で使用する場合でも、発光量の著しい低下や変色等の問題が生じないため、安心して使用することができる。
[2-8] Weather resistance of the light guide rod Regarding the weather resistance of the light guide rod B, the amount of change in luminance after 1000 hours of testing with an accelerated weather resistance tester (sunshine weather meter) is ± 10% (preferably It is preferable that the amount of change in each numerical value of chromaticity [x, y] is within the range of ±0.02 (preferably ±0.01). As a result, even when used outdoors for a long period of time, problems such as a significant reduction in the amount of emitted light and discoloration do not occur, and the device can be used with peace of mind.
[３]巻き付け対象について
また上記周面発光型導光棒Ｂの巻き付け対象に関しては、イルミネーション等の用途に応じて対象を自由に変更可能で、例えば、金属線や炭素繊維、アラミド繊維等を束ねたワイヤーロープや綱、紐等を対象とすることもでき、またポールや柱材、バー材等の棒体等を巻き付け対象にすることもできる。
[3] About the winding target In addition, regarding the winding target of the peripheral light emitting type light guide rod B, the target can be freely changed according to the application such as illumination, for example, metal wire, carbon fiber, aramid fiber etc. can be bundled. A wire rope, a rope, a string, or the like can also be used as an object, and a rod such as a pole, a pillar, or a bar can be used as an object to be wound.
[４]光源装置について
また上記光源装置としては、本実施形態では単色のＬＥＤ光源を使用しているが、イルミネーション等の用途に応じて単色発光型のものだけでなく複数色発光型のものを使用することもでき、光源装置を導光棒Ｂの一端だけでなく両端に装着することもできる。また光源装置にＬＥＤ光源以外のハロゲンランプ等を使用することもできる。
[4] Light source device In this embodiment, a monochromatic LED light source is used as the light source device . Also, the light source device can be attached not only to one end of the light guide rod B but also to both ends. A halogen lamp or the like other than the LED light source can also be used for the light source device.
[効果の実証試験]
次に本発明の効果の実証試験について説明する。まず本試験では、導光棒のコア層の材料が異なる複数のサンプル(下記実施例１～５、比較例１～３)を作製し、これらの各サンプルについて、輝度減衰特性、曲げ弾性率および耐候性の評価を行った。以下に実施例１～５、比較例１～３の各サンプルの製造条件、並びに各試験の方法及び結果について説明する。
[Demonstration test of effect]
Next, a demonstration test of the effects of the present invention will be described. First, in this test, a plurality of samples (Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 3 below) with different materials for the core layer of the light guide rod were prepared, and each of these samples was evaluated for luminance attenuation characteristics, bending elastic modulus and Weather resistance was evaluated. The manufacturing conditions for each sample of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 3, and the method and results of each test will be described below.
「参考例１」
この参考例１では、断面形状が円形型の直径3.5mm(コア層:直径3.1mm、クラッド層:厚み0.2mm)の周面発光型導光棒を共押出成形により作製した。またコア層の主材料には、硬質アクリル系樹脂であるポリメタクリル酸メチルを使用し、クラッド層の主材料には、フッ素系樹脂であるＥＴＦＥを使用した。またクラッド層には、光散乱剤である酸化チタンをクラッド層の主材100重量部に対し0.065重量部添加した。
" Reference example 1 "
In Reference Example 1 , a peripheral surface emitting light guide rod having a circular cross section and a diameter of 3.5 mm (core layer: diameter 3.1 mm, clad layer: thickness 0.2 mm) was produced by co-extrusion molding. Polymethyl methacrylate, which is a hard acrylic resin, is used as the main material of the core layer, and ETFE, which is a fluorine resin, is used as the main material of the clad layer. In addition, 0.065 parts by weight of titanium oxide, which is a light scattering agent, was added to the clad layer with respect to 100 parts by weight of the main material of the clad layer.
「実施例２」
この実施例２では、実施例１と同様、直径3.5mm(コア層:直径3.1mm、クラッド層:厚み0.2mm)の丸棒状の周面発光型導光棒を共押出成形により作製した。またコア層の主材料には、硬質アクリル系樹脂であるポリメタクリル酸メチルにアクリル系エラストマーであるメタクリル酸メチルーアクリル酸ｎ－ブチルーアクリル酸ベンジルのブロック共重合体を、重量比で９５：５の割合で混ぜたものを使用し、クラッド層の主材料には、フッ素系樹脂であるＥＴＦＥを使用した。またクラッド層には、光散乱剤である酸化チタンをクラッド層の主材100重量部に対し0.065重量部添加した。
"Example 2"
In Example 2, similarly to Example 1, a round bar-shaped peripheral surface emitting light guide rod having a diameter of 3.5 mm (core layer: diameter 3.1 mm, clad layer: thickness 0.2 mm) was produced by co-extrusion molding. The main material of the core layer is a block copolymer of methyl methacrylate, which is a hard acrylic resin, and methyl methacrylate, n-butyl acrylate, and benzyl acrylate, which is an acrylic elastomer, in a weight ratio of 95: 5, and ETFE, which is a fluorine-based resin, was used as the main material of the clad layer. In addition, 0.065 parts by weight of titanium oxide, which is a light scattering agent, was added to the clad layer with respect to 100 parts by weight of the main material of the clad layer.
「実施例３」
この実施例３では、実施例１と同様、直径3.5mm(コア層:直径3.1mm、クラッド層:厚み0.2mm)の丸棒状の周面発光型導光棒を共押出成形により作製した。またコア層の主材料には、硬質アクリル系樹脂であるポリメタクリル酸メチルにアクリル系エラストマーであるメタクリル酸メチルーアクリル酸ｎ－ブチルーアクリル酸ベンジルのブロック共重合体を、重量比で９０：１０の割合で混ぜたものを使用し、クラッド層の主材料には、フッ素系樹脂であるＥＴＦＥを使用した。またクラッド層には、光散乱剤である酸化チタンをクラッド層の主材100重量部に対し0.065重量部添加した。
"Example 3"
In Example 3, as in Example 1, a round bar-shaped peripheral surface emitting light guide rod having a diameter of 3.5 mm (core layer: diameter 3.1 mm, clad layer: thickness 0.2 mm) was produced by co-extrusion molding. The main material of the core layer is a block copolymer of methyl methacrylate, which is a hard acrylic resin, and methyl methacrylate, n-butyl acrylate, and benzyl acrylate, which is an acrylic elastomer, in a weight ratio of 90: ETFE, which is a fluorine-based resin, was used as the main material of the clad layer. In addition, 0.065 parts by weight of titanium oxide, which is a light scattering agent, was added to the clad layer with respect to 100 parts by weight of the main material of the clad layer.
「実施例４」
この実施例４では、実施例１と同様、直径3.5mm(コア層:直径3.1mm、クラッド層:厚み0.2mm)の丸棒状の周面発光型導光棒を共押出成形により作製した。またコア層の主材料には、硬質アクリル系樹脂であるポリメタクリル酸メチルにアクリル系エラストマーであるメタクリル酸メチルーアクリル酸ｎ－ブチルーアクリル酸ベンジルのブロック共重合体を、重量比で８０：２０の割合で混ぜたものを使用し、クラッド層の主材料には、フッ素系樹脂であるＥＴＦＥを使用した。またクラッド層には、光散乱剤である酸化チタンをクラッド層の主材100重量部に対し0.065重量部添加した。
"Example 4"
In this Example 4, as in Example 1, a round bar-shaped peripheral surface emitting light guide rod having a diameter of 3.5 mm (core layer: diameter 3.1 mm, clad layer: thickness 0.2 mm) was produced by co-extrusion molding. The main material of the core layer is a block copolymer of methyl methacrylate, which is a hard acrylic resin, and methyl methacrylate, n-butyl acrylate, and benzyl acrylate, which is an acrylic elastomer, in a weight ratio of 80: ETFE, which is a fluorine-based resin, was used as the main material of the clad layer. In addition, 0.065 parts by weight of titanium oxide, which is a light scattering agent, was added to the clad layer with respect to 100 parts by weight of the main material of the clad layer.
「実施例５」
この実施例５では、実施例１と同様、直径3.5mm(コア層:直径3.1mm、クラッド層:厚み0.2mm)の丸棒状の周面発光型導光棒を共押出成形により作製した。またコア層の主材料には、硬質アクリル系樹脂であるポリメタクリル酸メチルにアクリル系エラストマーであるメタクリル酸メチルーアクリル酸ｎ－ブチルーアクリル酸ベンジルのブロック共重合体を、重量比で７０：３０の割合で混ぜたものを使用し、クラッド層の主材料には、フッ素系樹脂であるＥＴＦＥを使用した。またクラッド層には、光散乱剤である酸化チタンをクラッド層の主材100重量部に対し0.065重量部添加した。
"Example 5"
In Example 5, as in Example 1, a round bar-shaped peripheral surface emitting light guide rod having a diameter of 3.5 mm (core layer: diameter 3.1 mm, clad layer: thickness 0.2 mm) was produced by co-extrusion molding. The main material of the core layer is a block copolymer of methyl methacrylate, which is a hard acrylic resin, and methyl methacrylate, n-butyl acrylate, and benzyl acrylate, which is an acrylic elastomer, in a weight ratio of 70: ETFE, which is a fluorine-based resin, was used as the main material of the clad layer. In addition, 0.065 parts by weight of titanium oxide, which is a light scattering agent, was added to the clad layer with respect to 100 parts by weight of the main material of the clad layer.
「比較例１」
この比較例１では、直径3.5mm(コア層:直径3.1mm、クラッド層:厚み0.2mm)の丸棒状の周面発光型導光棒を共押出成形により作製した。またコア層の主材料には、アクリル系エラストマーであるメタクリル酸メチルーアクリル酸ｎ－ブチルーアクリル酸ベンジルのブロック共重合体を使用し、クラッド層の主材料には、フッ素系樹脂であるＥＴＦＥを使用した。またクラッド層には、光散乱剤である酸化チタンをクラッド層の主材100重量部に対し0.065重量部添加した。
"Comparative Example 1"
In Comparative Example 1, a round bar-shaped peripheral surface emitting light guide bar with a diameter of 3.5 mm (core layer: diameter 3.1 mm, clad layer: thickness 0.2 mm) was produced by co-extrusion molding. The main material of the core layer is a block copolymer of methyl methacrylate-n-butyl acrylate-benzyl acrylate, which is an acrylic elastomer, and the main material of the clad layer is ETFE, which is a fluorine-based resin. It was used. In addition, 0.065 parts by weight of titanium oxide, which is a light scattering agent, was added to the clad layer with respect to 100 parts by weight of the main material of the clad layer.
「比較例２」
この比較例２では、比較例１と同様、直径3.5mm(コア層:直径3.1mm、クラッド層:厚み0.2mm)の丸棒状の周面発光型導光棒を共押出成形により作製した。またコア層の主材料には、アクリル系エラストマーであるメタクリル酸メチルーアクリル酸ｎ－ブチルーアクリル酸ベンジルのブロック共重合体を使用し、クラッド層の主材料には、フッ素系樹脂であるＥＴＦＥを使用した。またクラッド層には、光散乱剤である酸化チタンをクラッド層の主材100重量部に対し0.065重量部添加した。
"Comparative Example 2"
In Comparative Example 2, similarly to Comparative Example 1, a round bar-shaped peripheral surface emitting light guide rod having a diameter of 3.5 mm (core layer: diameter 3.1 mm, clad layer: thickness 0.2 mm) was produced by co-extrusion molding. The main material of the core layer is a block copolymer of methyl methacrylate-n-butyl acrylate-benzyl acrylate, which is an acrylic elastomer, and the main material of the clad layer is ETFE, which is a fluorine-based resin. It was used. In addition, 0.065 parts by weight of titanium oxide, which is a light scattering agent, was added to the clad layer with respect to 100 parts by weight of the main material of the clad layer.
「参考例2」
この参考例2では、比較例１と同様、直径3.5mm(コア層:直径3.1mm、クラッド層:厚み0.2mm)の丸棒状の周面発光型導光棒を共押出成形により作製した。またコア層の主材料には、硬質アクリル系樹脂であるポリメタクリル酸メチルにアクリル系エラストマーであるメタクリル酸メチルーアクリル酸ｎ－ブチルーアクリル酸ベンジルのブロック共重合体を、重量比で７０：３０の割合で混ぜたものを使用し、クラッド層の主材料には、フッ素系樹脂であるＥＴＦＥを使用した。またクラッド層には、光散乱剤である酸化チタンをクラッド層の主材100重量部に対し0.065重量部添加した。
" Reference example 2 "
In Reference Example 2 , similarly to Comparative Example 1, a round bar-shaped peripheral surface emitting light guide rod having a diameter of 3.5 mm (core layer: diameter 3.1 mm, clad layer: thickness 0.2 mm) was produced by co-extrusion molding. The main material of the core layer is a block copolymer of methyl methacrylate, which is a hard acrylic resin, and methyl methacrylate, n-butyl acrylate, and benzyl acrylate, which is an acrylic elastomer, in a weight ratio of 70: ETFE, which is a fluorine-based resin, was used as the main material of the clad layer. In addition, 0.065 parts by weight of titanium oxide, which is a light scattering agent, was added to the clad layer with respect to 100 parts by weight of the main material of the clad layer.
＜輝度減衰特性の評価＞
上記実施例２～５及び比較例１～２、参考例1～２のサンプルについて、寸法を長さ1.0m、直径3.5mmとして、光源からの距離が0.1～0.9mの部位の発光輝度を0.1m間隔で測定した。なお本試験では、発光輝度の測定を、サンプルの被測定部位から垂直方向に0.6m離れた位置に分光放射輝度計(CS-2000コニカミノルタ製)を配置して行った。また光源には、駆動電流300mA、光量28lmのＬＥＤ光源を使用した。また本明細書中の「輝度減衰特性」とは、下記表の試験条件において計測された発光輝度に基づくものとする。
For the samples of Examples 2 and 5 , Comparative Examples 1 and 2, and Reference Examples 1 and 2 , the dimensions were 1.0 m in length and 3.5 mm in diameter, and the luminescence luminance at a distance of 0.1 to 0.9 m from the light source was 0.1. Measured at m intervals. In this test, the luminescence luminance was measured by placing a spectral radiance meter (CS-2000, manufactured by Konica Minolta) at a position 0.6 m in the vertical direction from the site of the sample to be measured. An LED light source with a driving current of 300 mA and a light intensity of 28 lm was used as the light source. The term "luminance attenuation characteristic" used in this specification is based on the emission luminance measured under the test conditions shown in the table below.
そして、測定結果をグラフ化した図４を見ても分かるように、実施例２～５のサンプルの輝度減衰特性を示す下記式における輝度減衰特性の減衰係数[b]の大きさが1.2以下となっていることが確認できた。また減衰係数[b]の大きさが1.2以下の実施例１～５では、長さ4m(x=4)で計算した場合の発光輝度(y)が3.0以上の大きさであったのに対し、減衰係数[b]の大きさが1.2よりも大きい比較例１～２では、長さ4m(x=4)で計算した場合の発光輝度(y)が3.0よりも小さく発光輝度のバラツキが大きかった。下記表２に発光輝度と減衰率の詳細なデータを示す(輝度の単位はcd/m2)。
＜耐候性の評価＞
次に上記実施例２～５、参考例1及び比較例１の長さ300mmの各サンプルについて、ブラックパネル温度：63℃×1000hの条件下で促進耐候性試験機(サンシャインウェザーメーター)を用いて耐候性試験を行った。そして各サンプルについて試験前及び試験後の発光色の色度、並びに試験前と試験後の発光色の色度の変化率を調べたところ、下記表３～５に示すように実施例２～５の試験時間1000時間での輝度変化量が±10％の範囲内、色度[x,y]の各数値の変化量が±0.02の範囲内に収まることが確認できた。また実施例２～４のサンプルについては、試験時間1000時間での輝度変化量が±5％の範囲内、色度[x,y]の各数値の変化量が±0.01の範囲内に収まることが確認できた。
Next, for each sample with a length of 300 mm in Examples 2 to 5, Reference Example 1 and Comparative Example 1, an accelerated weather resistance tester (Sunshine Weather Meter) was used under the conditions of black panel temperature: 63 ° C. x 1000 hours. A weather resistance test was performed. For each sample, the chromaticity of the luminescent color before and after the test and the change rate of the chromaticity of the luminescent color before and after the test were examined. It was confirmed that the amount of change in luminance was within the range of ±10% and the amount of change in each numerical value of chromaticity [x, y] was within the range of ±0.02 over the 1000-hour test period. In addition, for the samples of Examples 2 to 4 , the amount of change in luminance and the amount of change in each numerical value of chromaticity [x, y] within 1000 hours of the test time should be within the range of ±0.01. was confirmed.
＜曲げ弾性率及び曲げ応力の評価＞
上記実施例２～５、参考例１及び比較例１のサンプルについて、JIS K 6911(熱硬化性プラスチック一般試験方法)5.17.3 積層棒の曲げ試験方法に準拠し、23℃及び-20℃雰囲気下においてそれぞれ試験を実施した。その結果、下記表６に示すとおり実施例２～５の各サンプルにおける-20℃雰囲気下の曲げ弾性率が1.0～5.0×103MPaの範囲内に収まることが確認できた。また実施例２～５の各サンプルについては、-20℃雰囲気下の曲げ弾性率が2.0～4.0×103MPaの範囲となっており、曲げ弾性率に優れていることが確認できた。
For the samples of Examples 2 to 5, Reference Example 1 and Comparative Example 1, conforming to JIS K 6911 (general test methods for thermosetting plastics) 5.17.3 bending test method for laminated rods, at 23 ° C and -20 ° C atmosphere Each test was carried out below. As a result, as shown in Table 6 below, it was confirmed that the flexural modulus of each sample of Examples 2 to 5 was within the range of 1.0 to 5.0×10 3 MPa in an atmosphere of -20°C. Further, the samples of Examples 2 to 5 had a flexural modulus of 2.0 to 4.0×10 3 MPa in an atmosphere of −20° C., confirming that they are excellent in flexural modulus.
１ コア層
２ クラッド層
Ｂ 導光棒
Ｒ ロープ
REFERENCE SIGNS
Claims (6)
前記コア層の主材は、硬質アクリル系樹脂と硬質アクリル系樹脂よりも割合の少ないアクリル系エラストマーとの混合材料が使用され、
光源からの距離が0.1m～0.9mの範囲において、下記式で表される輝度減衰特性の減衰係数[b]の大きさが1.2以下であることを特徴とする周面発光型導光棒。
The main material of the core layer is a mixed material of a hard acrylic resin and an acrylic elastomer in a proportion smaller than that of the hard acrylic resin,
A peripheral light-emitting type light guide bar characterized in that the magnitude of the attenuation coefficient [b] of luminance attenuation characteristics represented by the following formula is 1.2 or less in the range of 0.1 m to 0.9 m from the light source.
0.01 to 5 parts by weight of titanium oxide, which has an ultraviolet absorbing effect, is added as a light scattering agent to 100 parts by weight of the main material of the clad layer, and the test time is 1000 hours using an accelerated weather resistance tester at a black panel temperature of 63°C. In any one of claims 1 to 5, wherein the amount of change in luminance at is within the range of ± 10%, and the amount of change in each numerical value of chromaticity [x, y] is within the range of ± 0.02 The peripheral surface emitting type light guide bar described.
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