JPH05209834A - 化学発光要素 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 管の閉鎖部分が、管内の圧力が増加した際
に、漏れに対して高い抵抗性を有する化学発光要素を提
供する。 【構成】 管１は端５の間に管１を部屋２，３に分離す
る少なくとも１個の隔膜または円板４を含んでいる。隔
膜または円板４は輪郭がほぼ矩形の断面をもったほぼ円
形の形を有し、管１の軸に関して横方向に配置されてい
る。その縁は管壁の内部と連続的に接触している。管１
の弾性、外径および内径、並びに隔膜または円板４の直
径および厚さは、管１の外壁に対する簡単な加圧、手動
的な手段または同等な方法により隔膜または円板４にそ
れを傾けるトルクをかけて隔膜または円板４を傾け得る
ように選ばれる。両端５は管の側壁を熔融することによ
り閉じられており、熔融区域は実質的に平らな面内にあ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【本発明の要約】本発明は特殊な光伝達性の可撓性材料
からつくられた管から成る発光装置に関する。本発明の
装置はその受動的な状態においては少なくとも二つの部
分から成り、各部分はそれぞれ能動的な状態において混
合すると発光する化学反応をする化学薬品を含んでい
る。本発明の装置の閉じた端は管の融合された壁であ
り、実質的に平らな面をなしている。

【０００２】

【本発明の背景】２種の液体を混合することにより化学
発光が生じることを基礎にした発光装置は公知である。
広く市販されて使用されている一つの装置は例えば米国
特許第３,５７６,９８７号に記載されている。この装置
は光透過性で僅かに可撓性をもったプラスチックスから
つくられた中空の管の中にある第１の溶液、および該第
１の溶液に浮かべられたガラスの瓶または毛管中に存在
する第２の溶液から成っている。使用者がこの管を折り
曲げると、内部にあるガラス装置が破壊され、第２の溶
液が放出されて第１の溶液と混合する。この装置には幾
つかの欠点がある。先ずこの装置は射出成形によってつ
くられ、その結果片方の端が密封されている。しかし他
の端は回転熔融法で閉じられているが、これには時間お
よび経費がかかる。第２に密封されたガラス瓶またはガ
ラスの毛管が存在するため、使用される溶液に悪影響が
及ぼされ、長い時間の間に溶液が変化する。往々にして
尖った点をもったガラスの屑が存在することは、それが
正しいにせよ正しくないにせよ、偶発的に外側の管が破
壊されるのを恐れている使用者にとってあまり歓迎され
ることではない。最後に細長い毛管を用いるようなかな
りしばしば起こる場合には、操作している間に所望の時
期以前に破壊される危険が存在する。

【０００３】また同じ容器または入れ物の中に存在し一
時的に分離された２個の部屋をつくることに基づいた系
が提案され、その或るものは市販されている。分離を行
うには、容器を一時的に緊縛するかまたは折り曲げる
か、破ったり、引き裂いたりまたは留金をはずすことに
より除去できる中間の分離壁を存在させることにより行
われる。この型の提案の幾つかは米国特許第３,２９０,
０１７号、同第３,７４９,６２０号、同第３,５３９,７
９４号、同第３,８９３,９３８号、同第３,８０８,４１
４号、同第４,０６７１,９１０号および同第３,１４９,
９４３号、並びにフランス特許第８７ １１ ２９６号
に記載されている。上記米国特許第３,７４９,６２０号
においては、後で混合する２個の部屋から成る系に関す
るそれ以前の特許が多数記載されている。この点に関し
て大部分の場合化学発光液が存在せず、また多くの場合
物質が必ずしも液体である必要がないことに注意しなけ
ればならない。

【０００４】さらに１９９０年６月２２日付けの米国特
許第５,０６７,０５１号には、プラスチックス材料から
つくられた可撓性の光を透過する管から成り、この管の
両端は閉じられ、これらの端の間に平らな円の形をした
内部隔膜または円板を含み、これによって管の内部が少
なくとも２個の部屋に分離されている装置が記載されて
いる。

【０００５】この特許の装置は商業的に魅力があるが、
加熱して管を圧縮してつくられた端の閉鎖部分は、化学
成分を混合した際に生じる化学反応のために管の内部で
圧力が増加することにより、應力が集中した場所となる
ため、漏れが生じ易いという欠点をもっている。この圧
力は多くの場合少なくとも１０ｐｓｉになり、５０ｐｓ
ｉに達することもある。装置の形が管状であるため、こ
の圧力増加によって生じる應力は密封した端に集中し、
装置を破壊し内容の化学物質が失われる場合もある。

【０００６】添付図面の図１には本発明の発光要素の見
取り図が示されており、ここで要素１は円板４により部
屋２と部屋３に分割されている。該要素の端は該要素の
側壁を熔融した閉鎖部分５を含み、実質的に平らな面の
中に存在する区域から成っている。図２はさらに付属装
置６を示す見取り図である。

【０００７】

【好適具体化例を含む本発明の説明】本発明において
は、装置の両端の密封を管の壁を熔融することによって
行い、それぞれが実質的に同じ平面内にあるようにする
ことにより、上記困難を避け得ることが見出だされた。
また管はＡＳＴＭ法Ｄ−７９０によって決定されたかた
さモジュラスが約７００ｍＰａ以下、好ましくは約６５
５ｍＰａ以下であり、ＩＶ型の試料を用いてＡＳＴＭ法
Ｄ−６３８で測定された引張り降伏強さが約１５ｍＰａ
以上、好ましくは約１８ｍＰａ以上でなければならな
い。

【０００８】円板はその輪郭の断面がほぼ矩形の断面で
ある。即ち適度に鋭い外側の縁をもっている。円板の縁
または外縁部は管の長手方向の軸に垂直に配置され、管
の壁の内側の側面に密接しており、混合した場合に化学
発光を生じる目的の液体溶液でそれぞれ充たされた部屋
を規定している。

【０００９】円板は剛体であるか、またはいずれの場合
でも管をつくっている材料よりはかたい。

【００１０】混合を起こさせるためには、管の外側から
これを壊さないような簡単な運動を与えて円板を傾け、
その面が管の長手方向の軸に対してほぼ平行になるよう
にするだけで十分である。この運動は例えば指を使って
分離用の円板を傾けるトルクを与えることによって行う
ことができる。

【００１１】このような傾ける運動を可能にするために
は、円板は厚すぎてはいけない。内径が約７ｍｍ〜約１
８ｍｍの管に対しては約１〜４ｍｍの厚さが適当であ
る。即ち円板の厚さは管の内径の約半分よりも厚くては
いけない。円板をつくる材料に関しては、ポリオレフィ
ン、即ち化学発光溶液に対して良好な抵抗性をもったプ
ラスチックス材料の中から選ぶことが好ましい。 ポリエ
チレンはその蝋状の表面が円板と管の壁の内部との接触
部分の密封を促進するために、特に好適である。円板自
身はかたい材料、例えば高密度ポリエチレンまたはポリ
プロピレンからつくられる。

【００１２】円板の直径は好ましくは管の内径より僅か
に大きく、従ってその縁部が管の壁に圧力を及ぼし、該
壁が自身の弾性によって圧力を生じ密封部の連結を一層
強固なものにするように選ばれる。

【００１３】円板を入れる前にその縁部にグリースを塗
ることも有利である。これによって位置決めが容易にな
り、密封性が改善される。この目的に使用するグリース
は勿論液の化学的性質と相容性をもつものでなければな
らない。適当な粘度をもったシリコーングリースを使用
することができる。

【００１４】さらに円板の密封特性を改善するために
は、特に使用前の貯蔵時間を長くできる装置を望む場合
には、管の周りに例えばかたいプラスチックス材料また
は金属からできた外側の環または鞘を取り付ける。この
環または鞘は管と同心をなしており、内部の円板が存在
する所で、即ち円板を取り囲んで管の外側に置かれてい
る。この環または鞘は長さが約２〜約１５ｍｍ、壁厚が
約０．５〜５ｍｍの円筒から成っている。環または鞘の
内径は、円板に対し垂直に測定して、管の外径より僅か
に小さい。

【００１５】環または鞘はかたい材料からついられてい
ることが好ましい。 例えばポリカーボネート材料から射
出成形によりつくることができる。

【００１６】環または鞘を使用する場合、円板の直径は
管の内径と同じか、または管の内径より僅かに小さいこ
とができる。

【００１７】他の変形に従えば、円板の直径は大きい
が、この場合もまた、環または鞘の内径は円板の位置に
おいて膨潤した管の外径よりも極めて僅か小さくなけれ
ばならない。

【００１８】バンドの補強の原理により、この僅かな直
径の差だけで、密封性を与える大きな求心力または中心
に向かう圧縮力が生じるのに十分である。この圧縮力は
大部分管壁の材料の弾性により、また幾分かは円板材料
自身の弾性によって吸収され、円板はその面内において
求心力、即ち中心へ向かう力を受ける。

【００１９】この装置を賦活するには、環または鞘を管
の軸の方向に滑らせ、円板の両側に十分大きな区域を開
き、上記のような傾ける運動を手で行うことができるよ
うにするだけで十分である。

【００２０】円板の直径が管の直径より僅かに小さい場
合には、２つの部屋の間で連絡が生じるが、それは密封
用の環または鞘が管の軸に沿って十分に移動した場合に
自動的に起こる。

【００２１】環または鞘が存在すると、これを最終的に
使用する前に、特に輸送および貯蔵中の操作の途中で、
円板が偶発的に傾くことを防ぐことができる。

【００２２】管の好適材料であるポリエチレンの蝋状の
特性によって、組み立て時と同様に使用時にも容易に環
または鞘を滑らせることができる。管にかかる圧力によ
って環を滑らせることにより、円板を傾けて装置を賦活
させることもできる。

【００２３】円板を挿入する細長い管は引張り降伏強さ
およびかたさモジュラスが上記の規格内に入る材料から
つくられなければならない。この種の材料には例えばポ
リオレフィン、例えば線状ポリエチレン、ポリオレフィ
ン共重合体、例えばエチレンとプロピレンとの不規則共
重合体、またはポリオレフィン層の複合層である。ポリ
オレフィンの均質および共重合体も単独でまたは複合体
として使用することもできる。このような特性に均衡を
持たせることにより、管壁の熔融密封端がその中に含ま
れる化学成分を混合して賦活した際に生じる圧力に耐え
得るようにすることができる。密封端は好ましくは管壁
の厚さの少なくとも１．５倍、特に少なくとも３倍の幅
と、少なくとも同じ厚さをもっていなければならない。
適当な線状ポリエチレンはデュポン・デ・ネモアーズ・
アンド・カンパニー（ＤｕＰｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕ
ｒｓ ａｎｄ Ｃｏｍｐａｎｙ）からスクレアー（ＳＣ
ＬＡＩＲ）^(R)８４０５として市販されている。この複
合体は公知方法により例えば同時押出し等によって製造
される。適当な性質をもった不規則共重合体はレクセン
（Ｒｅｘｅｎｅ）ＰＰ９４０３Ｅであり、適当な多層複
合体はクヮンタム・ケミカル・コーポレーション（Ｑｕ
ａｎｔｕｍ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｒｐ．）製のペテ
ロシーン（Ｐｅｔｒｏｔｈｅｎｅ）^(R)ＬＬＰＥ ＧＢ
５０１−０１内部層、デュポン社製のバイネズ（Ｂｙｎ
ｅｓ）^(R)ＣＸＡ３１０１エチレンをベースにした連結
層、およびレクセンのエチレン／プロピレン共重合体２
３５ＳＡ外側層である。

【００２４】これらの複合体は公知方法により例えば同
時押出し法等で製造される。

【００２５】本発明の目的である化学発光装置は必ずし
も上記の管がその長さ全体に亙り同じ断面をもつ必要は
ない。断面が円筒形でなければならないのは円板の近傍
だけである。他の場所、特に円板が置かれた区域の両側
においては、管の輪郭は任意の形をとり、容積が局部的
に増加していてもよい。従って組み立てられた製品全体
の美術的外観は著しく変えることができる。公知の吹込
み成形法によりポリオレフィンからつくられた中空の胴
部は、経済的な連続法で製造することができる。

【００２６】下記実施例により本発明を例示する。

【００２７】

【実施例】かたさモジュラスが６５５ｍＰａ、引っ張り
降伏強さが１８ｍＰａの透明または半透明の、即ち光を
透過する可撓性の線状ポリエチレンから外径が１２．８
ｍｍ、壁厚が０．６ｍｍの管を押出し、１０ｃｍの所望
の長さに切断し、これを垂直に配置する。

【００２８】下方の端から直径が１１．６ｍｍのアルミ
ニウム製の円筒形の棒を該端から４０ｍｍの距離まで挿
入する。

【００２９】上方の端から直径１２．８ｍｍ、厚さ１．
５ｍｍの高密度ポリエチレン製の円板を、落下経路に沿
って手で管を絞るようにして落とし込む。次いでこの円
板をアルミニウム棒の上に載せ、前以て導入しておいた
第１のものに類似した第２の棒を上方の端から押し込む
ことにより、円板を管の軸に垂直に押し込んで固定す
る。

【００３０】次いで長さ１８ｍｍ、壁厚３ｍｍ、内径１
３．３ｍｍのポリカーボネートの環を加える。この環の
中央が管の中の円板の位置に来るようにする。次に棒を
取り去り、円板を手で傾けて連絡させた際化学発光を生
じる個々の液体を２個の部屋に完全にまたは部分的にを
充填し、熱および圧力をかけて端を密封して閉じ、表面
の幅が４．７ｍｍ、厚さが１．２ｍｍの実質的に平らな
面をつくる。

【００３１】２個の隔膜または円板を互いに接触させて
配置し、随時接触面にグリースを塗り、容易に管を傾け
得る用にすることもできる。

【００３２】添付特許請求の範囲に記載された本発明原
理を逸脱することなく、本発明の化学発光装置に関して
上記に記載しなかった多くの変形を行うことができよ
う。

【００３３】本発明の主な特徴及び態様は次の通りであ
る。 １．可撓性の、光を透過する化学的に安定な材料からつ
くられた管から成り、該管は両端が閉じられており、混
合した場合化学発光を生じる液が充たされた少なくとも
２個の部屋を有し、該端の間には該管を該部屋に分離す
る少なくとも１個の隔膜または円板が含まれ、該隔膜ま
たは円板は（１）輪郭がほぼ矩形の断面をもったほぼ円
形の形を有し、（２）該管の軸に関して横方向に配置さ
れ、（３）その縁は管壁の内部と連続的に接触してお
り、該管の弾性、外径および内径、並びに該隔膜または
円板の直径および厚さは、該管の外壁に対する簡単な加
圧、手動的な手段または同等な方法により該隔膜または
円板にそれを傾けるトルクをかけて該隔膜または円板を
傾け得るように選ばれ、該両端は管の側壁を熔融するこ
とにより閉じられており、該熔融区域は実質的に平らな
面内にあり、該管はかたさモジュラスが約７００ｍＰａ
以下、引張り降伏強さが約１５ｍＰａ以上である化学発
光要素。

【００３４】２．該隔膜または円板の直径は該管の内径
より僅かに大きい上記第１項記載の要素。

【００３５】３．内径が該管の外径より僅かに小さい外
側のかたい環が該隔膜または円板のある位置において該
管の周りにそれと同心をなして存在し、該環は管の軸の
方向に滑らせることにより緩められる上記第１項記載の
要素。

【００３６】４．該隔膜または円板の直径は該管の内径
と等しい上記第３項記載の要素。

【００３７】５．該管および該隔膜または円板はポリオ
レフィン材料からつくられている上記第１項記載の要
素。

【００３８】６．該環は金属またはかたいプラスチック
ス材料からつくられている上記第３項記載の要素。

【００３９】７．該管の内径は約８〜約１８ｍｍであ
り、該隔膜または円板の厚さは約１〜約４ｍｍである上
記第１項記載の要素。

【００４０】８．該管および／または該隔膜または円板
はオレフィン共重合体からつくられている上記第１項記
載の要素。

【００４１】９．該管および／または該隔膜または円板
はオレフィン重合体層の複合体からつくられている上記
第１項記載の要素。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の発光要素の斜視図である。

【図２】図２はさらに付属装置を付した本発明の発光要
素の斜視図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 可撓性の、光を透過する化学的に安定な
   材料からつくられた管から成り、該管は両端が閉じられ
   ており、混合した場合化学発光を生じる液が充たされた
   少なくとも２個の部屋を有し、該端の間には該管を該部
   屋に分離する少なくとも１個の隔膜または円板が含ま
   れ、該隔膜または円板は（１）輪郭がほぼ矩形の断面を
   もったほぼ円形の形を有し、（２）該管の軸に関して横
   方向に配置され、（３）その縁は管壁の内部と連続的に
   接触しており、該管の弾性、外径および内径、並びに該
   隔膜または円板の直径および厚さは、該管の外壁に対す
   る簡単な加圧、手動的な手段または同等な方法により該
   隔膜または円板にそれを傾けるトルクをかけて該隔膜ま
   たは円板を傾け得るように選ばれる化学発光要素におい
   て、該両端は管の側壁を熔融することにより閉じられて
   おり、該熔融区域は実質的に平らな面内にあり、該管は
   かたさモジュラスが約７００ｍＰａ以下、引張り降伏強
   さが約１５ｍＰａ以上であることを特徴とする化学発光
   要素。