JPS60138803A - 表示器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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、剛性が憧れた光路形成部材を用いた、薄
型・軒華又は人容槍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
る努力かなされている。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カ
ッリンの燃費を改良するために１−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、メーター板を軽策にするため
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う 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。

従って、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、軽蟻であり
、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、φ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−スチレン共重合体
、ポリメチルメタクリレ−１−（ＰＭＭ＾）などのプラ
スチックが透明部材として種々の表示に使用されるよう
になってきた。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１−かった光路形
成部材としては不適であった。

このような従来の透明プラスチフク）ご口のもつ欠点を
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ｔｆ　し
たが、耐衝撃性、−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っ
た。

本発明者らは、このようなπ情のもとで、１−記の欠点
を克服した表示器を開発するために鋭意、＃［究を東ね
た結果、特Ｗの六員環酸無水物中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った。

すなわち、本発明は （Ａ）一般式 （式中のＲ１及びＲ２は水素原ｒ又はメチル基である） で示される六員環酸無水物中位５〜８５東早％、（Ｂ）
メタクリル酸メチル単位１〜８０東４ｆｒ％、（Ｃ）芳
香族ビニル化合物単位１〜６５重量％及び（Ｄ）メタク
リル１宜又はアクリル酸単位０−１０東に％のＭ１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、５〜８５重竜％好ま
しくは１０〜６０屯φ％の範囲内で含有させることが必
要である。

このｌ−が５＠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８５重量％を超えると成形部り性が箸し
く低下するため実用的でない。

３０〜６０東晴％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中位は、耐油Ｐ
１及び機械的強度を向−１−させるための成分であり、
１〜８０重緻％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、
耐熱性が低ドするので好ましくない。（Ｂ）成分含酸と
しては２５〜４０５〜４０重量しい。

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中位が用いられるが、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重蟻％の範囲で含有させることが必要である
。この量がｌ　東Ｊｉ１％未満では、成形性の改良がな
されないし、また６５重睦％を超えると機械的強度及び
耐油性が低ドする。（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゛篭体に由来する本
ので、いずれも共重合体の耐熱性を向トさせる役割を果
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ドをもたらし、ゲル状物を生成
しやすくなるので１０重量％以下に抑える必要かある。

（Ｄ）成分含１−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１−１０＋ｏ
＋ｗＨｇの減圧下で２８０″Ｃ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、（＾）成分の六員環酸無水物中位を形成させる。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１Ｏｆｆ＜ｂ１％Ｓ度の、２５°Ｃにおける粘度
を３〜２０センチボイスになるように調整するのが望ま
しい。

これは東φＷ均分子＋１−（１ｗ）で約１０万〜５ｏ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１１色剤
、離型剤、外部り１１滑剤、＃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°Ｃ，好
ましくは２３０〜２７０　℃の樹脂温度において成形し
、所足の容器とする。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。

次に図面によっ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、」１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）に接触していてもよ
いし、若干の距離を置いて設けてもよい。くぼみ部（１
６）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って板肉に行きわたり、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）はパックプレート、（７）は指針、（８）は指針
駆動手段内１藏ボックス、（８）は端子、（ｌＯ）は第
１反射面、（ｌ　Ｌ）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）の真り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（１
５）の真」二に設けてあり、それぞれの反射筒（１０）
　、　（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
っている。

光源（２）より出た光は導光文字板の中に入り、水９７
　に面部（１４）を進み、第１反射面（ｌＯ）に当った
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／へツタプ
レー１−（ｅ）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（＋１）で反射されて導光
文字板の垂直前面部（１５）の中を進行しく示矢ｂ）、
導光文字板自体の師を對を上げる。すなわち、表示器の
パックプレー１・（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、記号等が非常にはっきりと浮び
」−がる。そしてこの導光文字板は、上記特定の耐熱性
良好でクリヤー感のある透明性を有する共重合体で形成
しであるため、光源（２）の熱によっても変形しないし
、文字等が一１１常にはっきりと見える。

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＼“１万体状、棒状、
曲面板状、円筒状などの任互、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。

（＋）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°Ｃ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、光源の大容酸
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
ぼ同しか、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
よって変形し難く、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）　ｎｉｊ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ＰＭＭ
Ａ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
にあっても、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５Ｔ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厚の試料をＡＳＴＭＤ−１００３に
従って測定した。

（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
、その抵抗力によって判断した。

（ハ）曲げ弾性率：所定の試料を作成しＡＳＴＭ　Ｏ７
４０に従って測定した。

（ニ）繰返し衝撃試験；平板試料（＋５０　Ｘ１５０　
Ｘ３　ｍｍ）上に重さ６００ｇの鋼球を５０ｃ履の高さ
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（
ヌＪ法はり＝　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。

（へ）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。

（１・）耐冷熱サイクル性；試料を一３０℃に１時間保
持したのち、１００’Ｏで１時間保持する操作を５回繰
り返し、＾Ｊ法変化、外観、変色、クラ・ンクの有無を
観察した。

（チ）ＩＩＩＦｔ油性；試料の片面にキャー油を接触さ
せ、４０°Ｃの雰囲気中で２４時間放置後、クラックの
発生の有無を観察した。

（す）耐候性、　ＪＩＳ　００２０５に規定されたサン
シャインカーボンウェザ−メーターで１０００時間暴露
後のヘースをＡＳＴＭ旧００３により耐候性を判定した
。

ヘーズか少ないほど耐候性が優れる。

（ヌ）耐傷性、　ＡＳＴＭ　Ｏ８７３に準し一８０カー
ポランタムを２５インチの高さから４５°の試験片面に
２００２／　ｍ　、ｉ　ｎで３０秒落下させた後のヘー
ズを測定Ｈａｚｅが２０％以上　Ｏ ２０〜３０％　△ ３０％以上　×　とした。

実施例１ メタクリル酸メチル単位３５重着％、スチレン単位４５
重量％、メタクリル酸単位１型湯％及び一般式 で表わされる単位１９重酸％から成るｆ均分子ｊＩ：約
２５万の共重合体を、樹脂温度２４０°Ｃ１金型温度８
０°Ｃ１全成形サイクル６０秒で射出成形し、縦１２ｃ
ｍ、横２８ｃｍ、平均肉厚３■量のほぼ甲面状のメータ
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った。

また、その他の試験用の試料を作成し」−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
った。

比較例１〜７ 平均分子量約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３ＱｒｆＣ酸％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東量％とアクリル酸メチル５重量
％から威る、平均分子量約２０万の共重合体（比較例３
）、スチレン９０重量％と無水マレイン酸１０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９０ｆｌ’（１％とメタクリル酸１０重醍％か
ら成る、平均分子量約２５刀の共重合体（比較例５）、
ポリカーボネート（ティジン化成社製、登録商標名［パ
ンライ）ＪＬ１２２５　）　（比較例６）及びメタクリ
ル酸メチル６５屯量％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。

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
毛筆％、メタクリル酸単位３型鯖％、実施例１と同し六
員環化合物単位４０重量％から成る平均分−ｆ量約２０
万の共重合体を用い、樹脂温度２６０°Ｃで試験用の試
ネ３１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ψ％、メタクリル酸単位８型址％及び実施例１と回
し六員環化合物単位３２重量％から成り平均分子−酸約
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Ｉ−％、アクリル
酸単位４型址％及び実施例１と同し六ｔ１環化合物単位
１重φ％から成り平均分子睦約５３刀の共重合体（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。

第２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　＝　２．５＋ａｍ　、光ｉＩ；＋（２）と光路形成
部材（１）との距＃ｄ＝１２＋ｓ層、メーターのハウジ
ングの厚さＷ　＝　４　ｃｍであった。スピードメータ
ー・ハウジング内容積は１？５ｃ■３であった。光源（
２）として１２Ｖ１５Ｗの電球を用い、６０°Ｃ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
められなかった。

比較例８ 市販のＰＨに＾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った０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　＝　１５ｃ＋ｗ、ｈ　
＝４　ｃｍ、ｔ　＝　２．３重ｍであった。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．ｌＯ 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
った。その結果を第３表に示ｔ。

〜＼へ− 第３表 ２１　熱変形のあるものをＸ印、熱変形のないものをＯ
印で表示した。

抑　光源を点燈した場合の輝度により判定した。光線透
過率が低いため導光文字板の輝度が不満足なものをＸ印
、輝度が充分なものをＯ印で表示した。

【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、ｆｉｒｊ４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。 ｌ・・・光路形成部材、２・・・光源、３・・・メータ
ー劉、４・・・光反射面、５・・・外装枠、６・・・パ
ックプレート、７・・・指側、８・・・指釦駆動手段内
臓ボックス、９・・・端子、ｌＯ・・・第１反射面、１
１・・・第２反射面、１２・・・光源用穴、１３・・・
空間部、１４・・・水平」二面部、１５・・・垂直前面
部、１６・・・くぼみ部。 出願人　旭化成二［業株式会社 代理人　豊　１）　善　雄 第１図　第２図 第４図 第５図 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １（Ａ）一般式 （式中のＲ３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５〜８５重量％、（Ｂ）
   メタクリル酸メチル単位１〜８０東量％、（Ｃ）芳香族
   ビニル化合物単位１〜６５＠敏％及び（Ｄ）メタクリル
   酸又はアクリル酸Ｃｒ１位０〜ｌＯ重酸％の組成を有す
   る共重合体から成る光路形成部材を光＆（の前方に設け
   たことを特徴とする表示器。