JPH0465845B2

JPH0465845B2 -

Info

Publication number: JPH0465845B2
Application number: JP58228538A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Wada
Original assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1983-12-05
Filing date: 1983-12-05
Publication date: 1992-10-21
Also published as: JPS60138803A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、表示器に関する。更に詳しくは、耐
熱性、透明性、耐油性、剛性が優れた光路形成部
材を用いた、薄型、軽量又は大容量光源を利用し
た表示器に関するものである。近年、表示器を薄型・軽量化したり、光源を大
容量化する努力がなされている。例えば、自動車
のスピードメーターのような表示器は、車内空間
を大きくするためやガソリンの燃費を改良するた
めに上記の要請は大きく、光源と光路形成部材と
してのメーター板あるいは文字板との間隔を狭く
すること、メーター板を軽量にするためにその薄
肉化が試みられている。また、メーター類の光路
形成部材をより明るく見やすくするために光源の
ランプとして大容量のものが使われる傾向にあ
る。また、表示器として、光路形成部材としての薄
光板に光源を接触させたようなものも使用される
傾向にある。また、表示器として、光路形成部材としての導
光板に光源を接触させたようなものも使用される
傾向にある。従つて、光路形成部材に対する要求レベルは非
常に高度なものである。透明性、寸法安定性、成形性が良好な上に、軽
量であり、デザインの自由度が大きい、ガラスよ
りも耐衝撃性が高い、量産が可能である等の特徴
を有するということで、ポリスチレン、アクリロ
ニトリルースチレン共重合体、ポリメチルメタク
リレート（PMMA）などのプラスチツクが透明
部材として種々の表示に使用されるようになつて
きた。しかしながら、これらの樹脂は耐熱性が低
いため上記耐熱性の要求レベルが上がつた光路形
成部材としては不適であつた。このような従来の透明プラスチツク製品のもつ
欠点を改良するために、耐熱性、透明性をもつ樹
脂として知られているスチレン−無水マレイン酸
共重合体やスチレン−メタクリル酸共重合体など
を用いることを検討したが、耐衝撃性、耐油性及
び冷熱サイクルに対する耐久性などに問題がある
ため、実用的なものは得られなかつた。本発明者らは、このような事情のもとで、上記
の欠点を克服した表示器を開発するために鋭意研
究を重ねた結果、特定の六員環酸無水物単位を含
む共重合体を材料とし、これを特定の成形温度で
成形した光路形成部材を組み込んだ表示器が所望
の要求を満すことを見出し、この知見に基づいて
本発明をなすに至つた。すなわち、本発明は (A) 一般式（式中のR₁及びR₂は水素原子又はメチル基で
ある）で示される六員環酸無水物単位５〜40重量％、
（Ｂ）メタクリル酸メチル単位１〜80重量％、
（Ｃ）芳香族ビニル化合物単位１〜65重量％及び
（Ｄ）メタクリル酸又はアクリル酸単位０〜10重
量％の組成を有する共重合体からなる光路形成部
材を光源の前方に設けたことを特徴とする表示器
を提供するものである。本発明においては、前記したような特定の組成
をもつ共重合体を光路成形部材の材料として用い
ることが必要である。（Ａ）成分の六員環酸無水
物は、共重合体の冷熱サイクルに対する耐性を向
上させかつ、（Ｂ）成分及び場合により加えられ
る（Ｄ）成分に基づく熱的不安定性を取り除く役
割を果すものであり、５〜40重量％好ましくは10
〜40重量％の範囲内で含有させることが必要であ
る。この量が５重量％未満では成形して光路形成
部材とした場合に十分な耐熱性及び熱安定性を付
与することができないし、また40重量％を超える
と成形加工性が著しく低下するため実用的でな
い。30〜40重量％の（Ａ）成分含有量が好まし
い。次に、（Ｂ）成分のメタクリル酸メチル単位は、
耐油性及び機械的強度を向上させるための成分で
あり、１〜80重量％の範囲で含有させることが必
要である。この量が１重量％未満では耐衝撃性そ
の他の機械的強度が不十分になるし、また80重量
％よりも多くなると、耐熱性が低下するので好ま
しくない。（Ｂ）成分含量としては25〜40重量％
が好ましい。さらに、（Ｃ）成分の芳香族ビニル化合物単位
としてはスチレン、α−メチルスチレン、核アル
キル又はハロゲン置換スチレンなどの単位が用い
られるが、これは共重合体の流動性を向上させて
成形性を改良するためのもので１〜65重量％の範
囲で含有させることが必要である。この量が１重
量％未満では、成形性の改良がなされないし、ま
た65重量％を超えると機械的強度及び耐油性が低
下する。（Ｃ）成分含量としては５〜25重量％が
好ましい。他方、（Ｄ）成分のメタクリル酸又はアクリル
酸単位は、（Ａ）成分を形成させるための単量体
に由来するもので、いずれも共重合体の耐熱性を
向上させる役割を果すが、必ずしも存在する必要
はない。そして、この量が多くなると熱安定性の
低下をもたらし、ゲル状物を生成しやすくなるの
で10重量％以下に抑える必要がある。（Ｄ）成分
含量としては１〜10重量％が好ましい。本発明で材料として用いる共重合体は、例えば
芳香族ビニル化合物とメタクリル酸メチルとメタ
クリル酸又はアクリル酸とを、適当な溶媒例えば
メチルエチルケトン中に溶解し、重合開始剤とし
て１、１−ビス（tert−ブチルパーオキシ）−３，
３，５−トリメチルシロキサンを加え、約125℃
の温度において、反応率50％程度まで重合させ、
次いでこの反応混合物を１〜10mmHgの減圧下で
260℃において５〜60分間保持して溶媒及び未反
応単量体を除去するとともに、メタクリル酸又は
アクリル酸の分子内縮合による環化を起させ、
（Ａ）成分の六員環酸無水物単位を形成させる。
この際、反応温度、触媒量、反応率などの条件を
適当に制御することにより、得られる共重合体の
メチルエチルケトン中10重量％濃度の、25℃にお
ける粘度を３〜20センチポイズになるように調整
するのが望ましい。これは重量平均分子量（
ｗ）で約10万〜50万に相当する。このようにして得た共重合体に、必要に応じて
着色剤、離型剤、外部潤滑剤、耐候性改良剤、酸
化防止剤などの慣用の成形助剤を加え、200〜300
℃、好ましくは230〜270℃の樹脂温度において成
形し、所定の容器とする。この成形は射出成形、
熱成形、圧縮成形など任意の手段により行うこと
ができる。次に図面によつて本発明の表示器について説明
する。第１図は本発明に係る表示器の一例として
のスピードメーターの正面図、第２図はその側面
図、第３図は断面図である。第１図〜第３図にお
いて、１は光路形成部材としての文字盤で、上記
特定の共重合体により形成されている。２は光
源、３はメーター針である。光源２の点燈により
文字盤は明るく、見やすくなる。次に第４図は本発明の表示器の他の実施例とし
ての導光文字板を示す概略斜視図である。１は光
路部材としての導光板、２は光源、４は光反射面
である。光源２は、光路形成部材１に接触しても
よいし、若干の距離を置いて設けてもよい。くぼ
み部１６に近接して設けられた光源２より発した
光は、光反射面４で反射され、光路形成部材１と
しての導光文字板内を伝わつて板内に行きわた
り、導光文字板の輝度を上げ、文字や図形を浮び
上らせる。次に、第５図は光路形成部材１としての導光文
字板の他の例を示す斜視図、第６図は第５図に示
された導光文字板を組み込んだ表示器の概略断面
図である。第５図及び第６図において、２は光
源、５は外装枠、６はバツクプレート、７は指
針、８は指針駆動手段内臓ボツクス、９は端子、
１０は第１反射面、１１は第２反射面、１２は光
源用穴部である。第１反射面１０は、表示器の空
間部１３の真上の位置の水平上面部１４に設けて
あり、第２反射面１１は導光文字板の垂直前面部
１５の真上に設けてあり、それぞれの反射面１
０，１１は垂直面、水平面に対し45°に傾けて形
成してあり、あたかもプリズムが形成されたよう
になつている。光源２より出た光は導光文字板の中に入り、水
平上面部１４を進み、第１反射面１０に当つた光
は反射されて、表示器内の空間部１３に進行する
（示矢ａ）。これにより空間部１３及びバツクプレ
ート６が明るくなる。次に第２反射面１１に進行
した光は、第２反射面１１で反射されて導光文字
板の垂直前面部１５の中を進行し（示矢ｂ）、導
光文字板自体の輝度を上げる。すなわち、表示器
のバツクプレート６、空間部１３、導光文字板の
垂直前面部１５が明るくなるために導光文字板に
設けられた文字や図形、記号等が非常にはつきり
と浮び上がる。そしてこの導光文字板は、上記特
定の耐熱性良好でクリヤ感のある透明性を有する
共重合体で形成してあるため、光源２の熱によつ
ても変形しないし、文字等が非常にはつきりと見
える。本発明の表示器における光路形成部材の形状に
は特に制限はなく、円板上、長方形の板状立方体
状、棒状、曲面板状、円筒状などの任意の形状に
することができる。本発明の表示器は以下に示す特徴を有する。 (1) 光路形成部材を形成する共重合体が、従来使
用されていたPMMAより実用耐熱性が５〜35
℃高いものであるので、光路形成部材と光源と
の距離を小さくして薄型の表示器とすることが
でき、また、光源の大容量化された表示器とす
ることができる。 (2) 光路形成部材を形成する共重合体がPMMA
とほぼ同じか、若干樹脂温度を上げるだけで
PMMAと同様クリアーな透明感を有する成形
体となり得るものであるので、表示器が明るく
見やすいものとなる。 (3) 光路形成部材が高剛性、高強度であるので外
力によつて変形し難く、割れたりし難いので堅
ろうな表示器となる。 (4) 光路形成部材が金型寸法再現性のよくかつソ
リ等のない共重合体で形成されているために、
表示器に組み込む場合の留止り（良品率）が高
くなる。 (5) 前記（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）成分の組成
に
もよるが、光路形成部材を形成する共重合体が
PMMAと比較しても遜色ない耐候性、耐擦傷
性を有するために、苛酷な条件に耐え得る表示
器となる。 (6) 光路形成部材は、自動車の表示器に使用した
場合にあつても、自動車使用時の苛酷な振動に
耐え得る。 (7) 耐ガソリン性等の耐油性が各種自動車部品の
規格テストに適合する。次に実施例により本発明をさらに詳細に説明す
る。なお、各例中の物性は以下の方法により測定し
たものである。 (イ) 透明性；外観を肉眼により観察し、透明
性、特にクリアー感（キラキラした透明感）
の良否を判断した。ヘーズは2.5mm厚さの試
料をASTMD1003に従つて測定した。 (ロ) 剛性；試料としてメーターの文字盤を成形
した。この文字盤を両手で保持し、折り曲げ
るように圧を加え、その抵抗力によつて判断
した。 (ハ) 曲げ弾性率；所定の試料を作成しASTM
Ｄ 740に従つて測定した。 (ニ) 繰返し衝撃試験；平板試料（150×150×３
mm）上に重さ600gの鋼球を50cmの高さから
繰り返し落下させ、割れを生じるまでの回数
として表わした。 (ホ) 耐熱性；試料として第４図に示した導光文
字板（寸法はｌ＝15cm、ｈ＝４cm、Ｔ＝2.3
mmである。）を作成した。この試料を105℃の
熱風循環式恒温槽に３時間放置したのち、寸
法、外観、色の変化の有無を観察した。 (ヘ) 耐熱水性；試料を100℃の沸騰水中に１時
間浸せきし、白化及び変形の有無を観察し
た。 (ト) 耐冷熱サイクル性；試料を−30℃に１時間
保持したのち、100℃で１時間保持する操作
を５回繰り返し、寸法変化、外観、変色、ク
ラツクの有無を観察した。 (チ) 耐油性；試料の片面にギヤー油を接触さ
せ、40℃の雰囲気中で24時間放置後、クラツ
クの発生の有無を観察した。 (リ) 耐候性；JIS D0205に規定されたサンシヤ
インカーボンウエザーメータで1000時間暴露
後のヘーズをASTM D1003により耐候性を
判定した。ヘーズが少ないほど耐候性が優れ
る。 (ヌ) 耐傷性；ASTM D673に準じ＃80カーボ
ランダムを25インチの高さから45°の試験片
面に200g／minで30秒落下させた後のヘーズ
を測定 Hazeが20％以下 ○ 20〜30％ △ 30％以上 × とした。実施例１メタクリル酸メチル単位35重量％、スチレン単
位45重量％、メタクリル酸単位１重量％及び一般
式で表わされる単位19重量％から成る平均分子量25
万の共重合体を、樹脂温度240℃、金型温度60℃、
全成形サイクル60秒で射出成形し、縦12cm、横28
cm、平均肉厚３mmのほぼ平面状のメーターの文字
盤を成形した。このものは、無色透明で、外観上
の欠点は全く認められなかつた。また、その他の試験用の試料を作成し上記(イ)〜
（ヌ）の物性を測定した。結果は第１表に示すと
おりであつた。比較例１〜７平均分子量27万のポリスチレン（比較例１）、
スチレン70重量％とアクリロニトリル30重量％か
ら成る、平均分子量約25万の共重合体（比較例
２）、メタクリル酸メチル95重量％とアクリル酸
メチル５重量％から成る、平均分子量約20万の共
重合体（比較例３）、スチレン90重量％と無水マ
レイン10酸重量％から成る、平均分子量約22万の
共重合体（比較例４）、スチレン90重量％とメタ
クリル酸10重量％から成る、平均分子量約25万の
共重合体（比較例５）、ポリカーボネート（テイ
ジン化成社製、登録商標名「パンライト」
L1225）（比較例６）及びメタクリル酸メチル65
重量％とスチレン35重量％から成る、平均分子量
約20万の共重合体（比較例７）を用い、実施例１
と同様の試料を作成した。その物性を試験して得た結果を第１表に示す。

【表】実施例２メタクリル酸メチル単位29重量％、スチレン単
位28重量％、メタクリル酸単位３重量％、実施例
１と同じ六員環化合物単位40重量％から成る平均
分子量約20万の共重合体を用い、樹脂温度260℃
で試験用の試料を作成し、上記(イ)〜（ヌ）の物性
を測定した。結果を第２表に示す。実施例３，４メタクリル酸メチル単位39重量％、スチレン単
位21重量％、メタクリル酸単位８重量％及び実施
例１と同じ六員環化合物単位32重量％から成り平
均分子量約21万の共重合体（実施例３）及びメタ
クリル酸メチル単位32重量％、スチレン単位11重
量％、アクリル酸単位４重量％及び実施例１と同
じ六員環化合物単位１重量％から成り平均分子量
約53万の共重合体（実施例４）を用い、実施例２
と同様の試料を製造した。そのものの物性を第２
表に示す。

【表】

【表】実施例５実施例１で使用した共重合体により光路形成部
材としての文字盤を成形し、第１図〜第３図に示
したスピードメーターに組み込んだ。このスピー
ドメーターの各部分の寸法は、Ｄ＝８cmφ、光路
形成部材１の平均肉厚ｔ＝2.5mm、光源２と光路
形成部材１との距離ｄ＝12mm、メーターのハウジ
ングの厚さＷ＝４cmであつた。スピードメータ
ー・ハウジング内容積は175cm³であつた。光源２
として12V／5Wの電球を用い、60℃の雰囲気で
５時間点燈状態で放置後、光路形成部材１として
の文字盤の変形の有無を調べたところ、全く変形
が認められなかつた。比較例８市販のPMMAにより光路形成部材としての文
字盤を成形し、この文字盤を実施例５と同様のス
ピードメーターに組み込み、実施例５と同様の試
験を行なつた。点燈試験後文字盤に熱変形が認め
られた。実施例６実施例４の共重合体により、第４図に示す光路
形成部材１としての導光文字板を成形した。第４
図における各部の寸法はｌ＝15cm、ｈ＝４cm、ｔ
＝2.3mmであつた。くぼみ部１６に光源２として
2Wの電球を近接させ、60℃の雰囲気下に該電球
を点燈した状態で５時間放置した時の導光文字板
の熱変形の有無と導光性について調べた。その結
果を第３表に示す。比較例９，10 市販のPMMA（比較例９）とポリカーボネート
（比較例10）により、第４図に示す導光文字板を
成形した。この導光文字板を用いて実施例６と同
様の試験を行なつた。その結果を第３表に示す。

【表】【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る表示器の一例としてのス
ピードメーターの正面図、第２図は第１図の表示
器の側面図、第３図はその断面図、第４図は表示
器の他の実施例としての導光文字板を示す概略斜
視図、第５図は導光文字板の他の例を示す概略斜
視図、第６図は第５図の導光文字板を組み込んだ
表示器を説明するための概略断面図である。１……光路形成部材、２……光源、３……メー
ター針、４……光反射面、５……外装枠、６……
バツクプレート、７……指針、８……指針駆動手
段内臓ボツクス、９……端子、１０……第１反射
面、１１……第２反射面、１２……光源用穴、１
３……空間部、１４……水平上面部、１５……垂
直前面部、１６……くぼみ部。

Claims

【特許請求の範囲】１(A) 一般式（式中のR₁及びR₂は水素原子又はメチル基で
ある）で示される六員環酸無水物単位５〜40重量％、 (B) メタクリル酸メチル単位１〜80重量％、 (C) 芳香族ビニル化合物単位１〜65重量％及び (D) メタクリル酸又はアクリル酸単位０〜10重量
％の組成を有する共重合体から成る光路形成部
材を光源の前方に設けたことを特徴とする表示
器。