JPWO2019172243A1 - 透明樹脂組成物、樹脂成形体、ランプカバー、車両用ランプカバー、コンビネーションランプカバー及び車両 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、前記樹脂成形体を含む車両用ランプカバー及びコンビネーションランプカバー及び車両に関する。
本発明は、透明性、輝度、低着色性及び透明性と輝度のバランスに優れたランプカバー、前記ランプカバーを含むコンビネーションランプカバー及び車両に関する。
本願は、2018年3月7日に、日本に出願された特願2018−041052号、及び2018年4月25日に、日本に出願された特願2018−083828号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
かかる車両内外装部材等の用途、特にランプカバーの用途では、視認性の面で、光源点灯時には高い輝度を発する透明樹脂組成物に対する要求が高まっている。
また、意匠性の面で、光源消灯時には透明で存在感の低いことが求められており、透明性に優れ、着色が抑えられた透明樹脂組成物に対する要求が高まっている。
一般的には、材料の透明性が高いほど、入射された光は散乱されにくくなり輝度が低下する傾向がある。しかし、曲面形状を有するランプカバーでは、平面形状のみからなる導光板や面状光源の用途と比較して、ランプカバーに入射した光が、曲面形状部で出射して、導光距離が短くなる傾向があり、最近の光源のLED化による導光距離の伸長や車両用部材の大型化と合わせて、導光距離が長くても高い輝度を維持できることが求められている。即ち、透明性と輝度のバランスに優れた透明樹脂組成物に対する要求が高まっている。
特許文献2の実施例に開示されている導光体は、二酸化チタンの含有割合が少ないため導光板の輝度が不十分であった。
特許文献3の実施例に開示されている導光体は、二酸化チタンの粒子径が大きいため、透明性と輝度のバランスが不十分であった。また、曲面形状を有する導光体として用いた場合、入射光が曲面形状部で出射してしまうため、ランプカバー用途での使用には課題があった。
本発明の透明樹脂組成物及び樹脂成形体は、光源点灯時には高い輝度を発するので視認性に優れ、光源消灯時には透明で存在感が低いので意匠性に優れており、ランプカバー、特に、曲面形状を有する、車両用ランプカバーやコンビネーションランプカバーとして好適である。
[1] 透明樹脂と平均粒子径が220nm以上300nm以下の光拡散剤とを含有する透明樹脂組成物であって、
前記光拡散剤の含有割合が、透明樹脂組成物の総質量に対し、4.0質量ppmを超えて20質量ppm未満である、透明樹脂組成物。
[2] 前記光拡散剤の粒子径の累積分布曲線において90%累積平均粒径(D90)と10%累積平均粒径(D10)との比(D90/D10)が1.2以上2.5以下である、[1]に記載の透明樹脂組成物。
[3] 前記透明樹脂と前記光拡散剤との屈折率差が0.3以上3.0以下である、[1]又は[2]に記載の透明樹脂組成物。
[4] 前記透明樹脂が、メタクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂及びポリスチレン系樹脂から選ばれる少なくとも一種である、[1]〜[3]のいずれか一項に記載の透明樹脂組成物。
[5] 前記光拡散剤が、二酸化チタン粒子である、[1]〜[4]のいずれか一項に記載の透明樹脂組成物。
[6] 前記光拡散剤の含有割合が、透明樹脂組成物の総質量に対し、6.5質量ppm以上18質量ppm以下である、[1]〜[5]のいずれか一項に記載の透明樹脂組成物。
[7] 前記光拡散剤の含有割合が、透明樹脂組成物の総質量に対し、7.2質量ppm以上16質量ppm以下である、[1]〜[5]のいずれか一項に記載の透明樹脂組成物。
[8] [1]〜[7]のいずれか一項に記載の透明樹脂組成物を含む樹脂成形体。
[9] 透明樹脂と平均粒子径が220nm以上300nm以下の光拡散剤とを含有する透明樹脂組成物を含む樹脂成形体であって、
ISO13468に準拠して測定した、厚み方向の全光線透過率(Tt)が75%以上91%未満、
ISO14782に準拠して測定した、厚み方向のヘイズ値(H)が1.0%以上14.5%以下、且つ、
ISO17223に準拠して測定した、厚み方向の黄色度(YI)、全光線透過率(Tt)及びヘイズ値(H)が下記式(1)及び下記式(2)を満たす樹脂成形体。
0.04≦H/Tt≦0.18 (1)
0.10≦YI/H≦0.28 (2)
[10] 透明樹脂と平均粒子径が220nm以上300nm以下の光拡散剤とを含有する透明樹脂組成物を含む樹脂成形体であって、
ISO13468に準拠して測定した、厚み方向の全光線透過率(Tt)が75%以上91%未満、
ISO14782に準拠して測定した、厚み方向のヘイズ値(H)が1.0%以上14.5%以下、且つ、
前記樹脂成形体が、前記樹脂成形体の厚み方向に光を散乱しながら前記樹脂成形体の長さ方向に光が導光するときの、輝度減衰係数(m−1)が10以上30以下、且つ、前記輝度減衰係数を前記樹脂成形体のヘイズ値(%)で除した輝度保持係数(m−1/%)が1.5以上3.5以下である、樹脂成形体。
[11] 前記樹脂成形体の側端面の少なくとも一部の領域に設けられた光入射端面と、前記樹脂成形体の少なくとも一方の主表面に設けられた光出射面を有し、
前記光出射面の輝度の平均値である面内平均輝度が500cd/m2以上である、[9]又は[10]に記載の樹脂成形体。
[12] 前記光拡散剤の粒子径の累積頻度分布曲線において累積頻度が90%となる粒径(D90)と累積頻度が10%となる粒径(D10)との比率(D90/D10)が1.2以上2.5以下である、[9]〜[11]のいずれか一項に記載の樹脂成形体。
[13] 前記光拡散剤の含有割合が、透明樹脂組成物の総質量に対し、4.0質量ppmを超えて20質量ppm未満であることが好ましく、6.5質量ppm以上18質量ppm以下であることがより好ましく、7.2質量ppm以上16質量ppm以下であることがさらに好ましい、[9]〜[12]のいずれか一項に記載の樹脂成形体。
[14] 前記透明樹脂が、メタクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂及びポリスチレン系樹脂から選ばれる少なくとも一種である、[9]〜[13]のいずれか一項に記載の樹脂成形体。
[15] 前記光拡散剤が、二酸化チタン粒子である、[9]〜[14]のいずれか一項に記載の樹脂成形体。
[16] 前記樹脂成形体が、車両内外装部材、照明灯用ランプカバー及び面光源装置用導光体からなる群より選ばれるいずれかである、[8]〜[15]のいずれか一項に記載の樹脂成形体。
[17] 前記車両内外装部材が、車両用ランプカバー、バイザー、メーターパネル、及びピラーからなる群より選ばれる少なくとも一種である、[16]に記載の樹脂成形体。
[18] [8]〜[15]のいずれか一項に記載の樹脂成形体を含む、車両用ランプカバー。
[19] 光拡散剤を実質的に含まない透明又は半透明のヘッドランプカバー又はリアランプカバーと、[18]に記載の車両用ランプカバーとを有するコンビネーションランプカバーであって、
前記ヘッドランプカバー又は前記リアランプカバーの外縁又は前記外縁の少なくとも一部の領域に、前記車両用ランプカバーが配設された、コンビネーションランプカバー。
[20] [18]に記載の車両用ランプカバー又は[19]に記載のコンビネーションランプカバーを含む車両。
[21] ISO13468に準拠して測定した、厚み方向の全光線透過率(Tt)が75%以上91%未満、
ISO14782に準拠して測定した、厚み方向のヘイズ値(H)が1.0%以上14.5%以下、
ISO17223に準拠して測定した、厚み方向の黄色度(YI)が7.0以下であり、
H/Tt及びYI/Hが、下記式(3)及び下記式(4)を満たすランプカバー。
0.01≦H/Tt≦0.2 (3)
−1.0≦YI/H≦1.0 (4)
[22] ISO13468に準拠して測定した、厚み方向の全光線透過率(Tt)が75%以上91%未満、
ISO14782に準拠して測定した、厚み方向のヘイズ値(H)が1.0%以上14.5%以下、
ISO17223に準拠して測定した、厚み方向の黄色度(YI)が7.0以下であるランプカバーであって、
前記ランプカバーが、前記ランプカバーの厚み方向に光を散乱しながら前記ランプカバーの長さ方向に光が導光するときの輝度減衰係数(m−1)を、前記ランプカバーのヘイズ値(%)で除した輝度保持係数(m−1/%)が1.5以上3.5以下である、ランプカバー。
[23] 前記ランプカバーが、透明樹脂、及び光拡散剤を含み、
前記光拡散剤の含有割合が、前記透明樹脂100質量部に対して、0.05〜20質量ppmであり、
前記光拡散剤の平均粒径が150〜500nmである、
[21]又は[22]に記載のランプカバー。
[24] 前記ランプカバーが、透明樹脂、及び光拡散剤を含み、
前記光拡散剤の含有割合が、前記透明樹脂100質量部に対して、1.0〜15質量ppmであり、
前記光拡散剤の平均粒径が220〜300nmである、
[21]又は[22]に記載のランプカバー。
[25] 前記透明樹脂が、メタクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂及びポリスチレン系樹脂から選ばれる少なくとも一種である、[23]又は[24]に記載のランプカバー。
[26] 前記透明樹脂と前記光拡散剤との屈折率差が0.3以上3.0以下である、[23]〜[25]のいずれか一項に記載のランプカバー。
[27] 前記光拡散剤が、二酸化チタン粒子である、[23]〜[26]のいずれか一項に記載のランプカバー。
[28] 前記ランプカバーの側端面の少なくとも一部の領域に設けられた光入射端面と、前記ランプカバーの少なくとも一方の主表面に設けられた光出射面を有する、ランプカバーであって、
前記光出射面上の輝度の平均値である面内平均輝度が500cd/m2以上である、[21]〜[27]のいずれか一項に記載のランプカバー。
[29] 光拡散剤を実質的に含まない透明又は半透明のヘッドランプカバー又はリアランプカバーと、[21]〜[28]のいずれか一項に記載のランプカバーとを有するコンビネーションランプカバーであって、
前記ヘッドランプカバー又は前記リアランプカバーの外周又は外枠の少なくとも一部の領域に、前記ランプカバーが配設された、コンビネーションランプカバー。
[30] [21]〜[28]のいずれか一項に記載のランプカバー、又は、[29]に記載のコンビネーションランプカバーを備えた車両。
本発明の透明樹脂組成物から製造された樹脂成形体は、光源消灯時には透明で存在感が低いので意匠性に優れており、光源点灯時には高い輝度を発するので視認性に優れ、即ち透明性と輝度のバランスに優れているので、車両内外装部材、照明灯用ランプカバー及び面光源装置用導光体、特に、車両内外装部材の車両用ランプカバーとして好適である。
本発明により、透明性、輝度、低着色性及び透明性と輝度のバランスに優れたランプカバーを安定に提供することができる。
このような、ランプカバーは、光源点灯時には高い輝度を発するので視認性に優れ、光源消灯時には透明で存在感が低いので意匠性に優れているので、ランプカバー、特に車両用部材のテールランプカバーやヘッドランプカバーやコンビネーションランプカバーに好適である。
本発明において、「単量体」は未重合の化合物を意味し、「繰り返し単位」は単量体が重合することによって形成された前記単量体に由来する単位を意味する。繰り返し単位は、重合反応によって直接形成された単位であってもよく、ポリマーを処理することによって前記単位の一部が別の構造に変換された単位であってもよい。
本発明において、「質量%」は全体量100質量%中に含まれる特定の成分の含有割合を示す。
特に断らない限り、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載された数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味し、「A〜B」は、A以上B以下であることを意味する。
本発明において、「透明」とは、JISK7105に準拠して測定された全光線透過率が75%以上であることを意味する。
本発明において、「半透明」とは、JISK7105に準拠して測定された全光線透過率が50%以上75未満であることを意味する。
本発明において、「ランプカバー」とは、光源を保護すると共に、光源からの光を透過して外部に照射するためのものである。
本発明において、「光源」とは、電気を利用して光を発する発光体を意味する。
本発明において、「コンビネーションランプカバー」とは、自動車や自動二輪車等の車両におけるコンビネーションランプの光源の前面側に、該光源の前面を覆うように設けられるランプカバーのことであって、光拡散剤を実質的に含まないランプカバー部と光拡散剤を含むランプカバー部とが組み合わせて構成されたランプカバーを意味する。
本発明において、「車両」とは、車輪のついた乗り物を意味する。
さらに、本発明は、第六の実施態様であるランプカバーと、第七の実施態様である前記ランプカバーとを有するコンビネーションランプカバーと、第八の実施態様である前記ランプカバー又は前記コンビネーションランプカバーを備えた車両にある。
本発明は、第一の実施態様である透明樹脂組成物について説明する。
本発明の透明樹脂組成物は、後述する透明樹脂と後述する光拡散剤とを含む透明樹脂組成物である。
本発明の透明樹脂組成物が、後述する透明樹脂を含むことにより、得られる樹脂成形体の透明性が優れたものになる。
本発明の透明樹脂組成物が、後述する光拡散剤を含むことにより、得られる樹脂成形体の輝度、低着色性及び透明性と輝度のバランスが優れたものになる。
本発明の透明樹脂組成物のさらに好ましい実施態様においては、曲面形状を有する樹脂成形体の、透明性、輝度、低着色性及び透明性と輝度のバランスがより優れる観点から、透明樹脂組成物の総質量に対し、平均粒径220〜300nmを有する光拡散剤を6.5質量ppm以上18質量ppm以下の含有割合で含むことがより好ましく、7.2質量ppm以上16質量ppm以下の含有割合で含むことがさらに好ましい。
透明樹脂は、本発明の透明樹脂組成物の構成成分の1つである。
前記透明樹脂の種類は、可視光領域の光線透過率が高い透明熱可塑性樹脂であれば特に限定されるものではなく、例えば、ISO13468に準拠して測定した全光線透過率が70%以上、且つ、ISO14782に準拠して測定したヘイズ値が15%以下の透明熱可塑性樹脂が挙げられる。具体的には、メタクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリスチレン系樹脂、メタクリル酸メチル−スチレン系樹脂(MS樹脂)に例示される透明熱可塑性樹脂の中から所望の特性に応じて選択される1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。中でも耐熱性や耐衝撃性の点からはポリカーボネート系樹脂が好ましく、透明性や耐候性の点からはメタクリル系樹脂が好ましい。
本発明において透明樹脂として用いることができるメタクリル系樹脂は、メタクリル系樹脂の透明性が良好となることから、メタクリル酸メチル(以下、「MMA」と略する。)の単独重合体、又は、MMA由来の繰り返し単位(以下、「MMA単位」と略する。)の含有率が、前記メタクリル系樹脂の総質量に対して、70質量%以上100質量%未満であるMMA共重合体を挙げることができる。
前記MMA共重合体は、前記MMA共重合体の総質量を100質量%として、MMA単位70質量%以上100質量%未満と後述する他の単量体由来の繰り返し単位(以下、「他の単量体単位」と略する。)0質量%を超え30質量%以下を含む重合体を用いることができる。MMA単位85〜100質量%及び他の単量体単位0〜15質量%を含有する重合体がより好ましく、MMA単位90〜100質量%及び他の単量体単位0〜10質量%を含有する重合体がさらに好ましい。
a)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸ヘプチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸n−オクチル、(メタ)アクリル酸n−ノニル、(メタ)アクリル酸イソノニル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸ウンデシル、(メタ)アクリル酸n−アミル、(メタ)アクリル酸イソアミル、(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸フェニル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸メトキシエチル、(メタ)アクリル酸エトキシエチル、(メタ)アクリル酸2−ナフチル、(メタ)アクリル酸フェノキシメチルなどのMMA以外の(メタ)アクリル酸エステル化合物。
b)スチレン、α−メチルスチレン、o−メチルスチレン、p−メチルスチレン、o−エチルスチレン、p−エチルスチレン、o−クロロスチレン、p−クロロスチレン、p−メトキシスチレン、p−アセトキシスチレン、α−ビニルナフタレン、2−ビニルフルオレンなどの芳香族ビニル化合物。
c)アクリロニトリル、α−クロロアクリロニトリル、α−メトキシアクリロニトリル、メタクリロニトリル、シアン化ビニリデンなどの不飽和ニトリル化合物。
d)メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、n−プロピルビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、メチルアリルエーテル、エチルアリルエーテルなどのエチレン性不飽和エーテル化合物。
e)塩化ビニル、塩化ビニリデン、1,2−ジクロロエチレン、臭化ビニル、臭化ビニリデン、1,2−ジブロモエチレンなどのハロゲン化ビニル化合物。
f)1,3−ブタジエン、2−メチル−1,3−ブタジエン、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン、2−ネオペンチル−1,3−ブタジエン、2−クロロ−1,3−ブタジエン、1,2ジクロロ−1,3−ブタジエン、2,3−ジクロロ−1,3−ブタジエン、2−ブロモ−1,3−ブタジエン、2−シアノ−1,3−ブタジエン、置換直鎖共役ペンタジエン類、直鎖および側鎖共役ヘキサジエンなどの脂肪族共役ジエン系化合物。
これらの他の単量体の中でも、メタクリル系樹脂本来の性能を損ないにくく、得られた樹脂成形体の耐熱分解性に優れる観点から、アルキル基部分の炭素数が1〜8個のアクリル酸アルキルが好ましく、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−ブチルがより好ましく、アクリル酸メチル、アクリル酸エチルがさらに好ましい。
本発明において透明樹脂として用いることができるポリカーボネート系樹脂としては、例えば、公知の二価フェノールと公知のカルボニル化剤とを界面重縮合法や溶融エステル交換法などで反応させることにより得られるもの;公知のカーボネートプレポリマーを固相エステル交換法などで重合させることにより得られるもの;公知の環状カーボネート化合物を開環重合法で重合させることにより得られるものなどが挙げられる。
本発明において透明樹脂として用いることができるポリスチレン系樹脂は、スチレン(以下、「St」と略する。)の単独重合体、又は、St由来の繰り返し単位(以下、「St単位」と略する。)の含有率が、前記ポリスチレン系樹脂の総質量に対して、70質量%以上100質量%未満であるスチレン共重合体を挙げることができる。
ポリスチレン系樹脂としては、具体的にはポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂、メタクリル酸メチル−スチレン樹脂(MS樹脂)が挙げられる。好ましくは、メタクリル酸メチル−スチレン樹脂である。
ポリスチレンの市販品としては、PSJポリスチレンやETシリーズ、(商品名、PSジャパン社製)が挙げられる。
MS樹脂の市販品として、エスチレンMSシリーズ(商品名、新日鉄住金化学社製)や、セビアンMASシリーズ、MASシリーズ(商品名、ダイセルポリマー社製)が挙げられる。
光拡散剤は、本発明の透明樹脂組成物の構成成分の1つである。
本発明の透明樹脂組成物が、本発明の光拡散剤を含むことにより、得られる樹脂成形体及びランプカバーの透明性、輝度、低着色性及び透明性と輝度のバランスが優れたものになる。
また、光拡散剤の粒径が小さいほど、入射した可視光の波長域中、比較的波長の短い青い光が微粒子によって散乱され、黄色味を帯びる傾向にある。そこで、光拡散剤の粒径を大きくすると、光拡散性が低下することがあり、十分な輝度を得るには光拡散剤の添加量を多くする必要がある。光拡散剤の添加量を多くすると、輝度は高くなるものの、透明性が低下し、透明性と輝度のバランスが損なわれる傾向にある。
さらに、光拡散剤と透明樹脂との屈折率差が小さいほど、導光体の光源入射側端面付近で観察される光と、その入射側端面から離れた位置で観察される光の色相に変化が起こることが知られている。
しかし、本発明の透明樹脂組成物では、光拡散剤の粒径と、光拡散剤の含有割合の組み合わせを最適化することにより、直方散乱の輝度だけではなく、得られた樹脂成形体の面法線に対して測定した全ての角度にわたる輝度を優れたものにできる。
特に、曲面形状を有するランプカバーにおいては、上記の影響は顕著に表れるので、光拡散剤の粒径と、光拡散剤と透明樹脂との屈折率差、光拡散剤の含有量の組み合わせを最適化することにより、直方散乱の輝度だけではなく、前記ランプカバーの面法線に対して測定した全ての角度にわたる輝度を優れたものにできる。
さらに好ましい実施態様においては、曲面形状を有するランプカバーの、透明性、輝度、低着色性及び透明性と輝度のバランスがより優れる観点から、前記混合物が、平均粒径220〜300nmを有する光拡散剤を、前記混合物の総質量に対し、1.0〜15質量ppmの含有割合で含むことがより好ましい。
前記光拡散剤は、二酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、硫化亜鉛、硫酸バリウムなど公知の微粒子が使用できる。透明樹脂がメタクリル系樹脂の場合は、二酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、硫化亜鉛が好ましく、二酸化チタンがより好ましい。特に、曲面形状を有するランプカバーの用途には、平均粒径150〜500nmを有する二酸化チタンの粒子が好ましく、平均粒径220〜300nmを有する二酸化チタンの粒子がより好ましい。曲面形状を有するランプカバーであっても、入射した光が曲面形状部で著しく出射してしまうことがないので、透明性、輝度、低着色性、及び透明性と輝度のバランスを良好にできる。
D90/D10が1に近づく程、光拡散剤の粒径分布はシャープになるので樹脂成形体の光拡散効率が高くなる傾向があり、そのため逆に、樹脂成形体の透明性と輝度のバランスが低下する傾向がある観点から、D90/D10の下限は、1.2以上が好ましい。1.5以上がより好ましく、1.7以上がさらに好ましい。
本発明の透明樹脂組成物は、前記透明樹脂と前記光拡散剤を含む混合物を混合することにより、作製される。混合する方法は、特に限定されるものではなく、溶融混練法、溶媒混練法、ドライブレンド法などが用いられ、生産性の面から、溶融混練法およびドライブレンド法が好ましく用いられる。混合に用いる機器としては、通常の混合器、混練機などを用いることができ、具体的には、一軸混練押出機、二軸混練押出機、リボンブレンダー、ヘンシェルミキサー、バンバリーミキサー、ドラムタンブラーなどが挙げられる。
本発明の透明樹脂組成物においては、二軸混練押出機を用いることで、透明樹脂組成物中に、光拡散剤を凝集することなく均一に分散できるので、得られる樹脂成形体の透明性、輝度、低着色性及び透明性と輝度のバランスが優れたものになる。
具体的には、前記透明樹脂と前記光拡散剤を含む混合物を、二軸混練押出機を用いて、前記透明樹脂の融点以上、融点+100℃以下の温度範囲で、溶融、混合させて、ペレット状の透明樹脂組成物として得ることができる。
二軸混練押出機を用いて、前記透明樹脂と前記光拡散剤を含む混合物を溶融、混合するときの温度を、前記透明樹脂の融点以上、融点+100℃以下の温度範囲とすることで、前記混合物の加熱による変質と着色を抑制できるので、得られる樹脂成形体の低着色性が優れたものになる。
第二の実施態様である前記透明樹脂組成物を含む樹脂成形体について説明する。
本発明の第二の実施態様である樹脂成形体の一実施形態は、本発明の透明樹脂組成物を含む樹脂組成物を成形して得られる樹脂成形体である。すなわち、本発明の樹脂成形体は、本発明の透明樹脂組成物を含む樹脂成形体である。樹脂成形体の形状は、平板状若しくは凹曲面又は凸曲面を有する板状であっても良い。
0.04≦H/Tt≦0.18 (1)
0.10≦YI/H≦0.28 (2)
透過する光の光路長が4mmのときの厚み方向の全光線透過率(Tt)とは、樹脂成形体の厚みを4mmに限定するものでなく、透過する光の光路長を4mmとして全光線透過率を測定したときの値を規定するものである。
透過する光の光路長が4mmのときの厚み方向のヘイズ値(H)とは、樹脂成形体の厚みを4mmに限定するものでなく、透過する光の光路長を4mmとしてヘイズ値(H)を測定したときの値を規定するものである。
透過する光の光路長が4mmのときの厚み方向の黄色度(YI)とは、樹脂成形体の厚みを4mmに限定するものでなく、透過する光の光路長を4mmとして黄色度(YI)を測定したときの黄色度(YI)を規定するものである。
尚、樹脂成形体の厚みが4mmではない場合は、測定された全光線透過率(Tt)を基に4mm厚みあたりの全光線透過率を求める。ヘイズ値(H)や黄色度(YI)についても同様である。
本発明の樹脂成形体の全光線透過率は、前記透明樹脂の種類、前記光拡散剤の種類、形状及び含有割合、並びに透明樹脂組成物中の製造方法の条件を調整することにより制御できる。
本発明の樹脂成形体のヘイズ値は、前記透明樹脂の種類、前記光拡散剤の種類、形状及び含有割合、並びに透明樹脂組成物中の製造方法の条件を調整することにより制御できる。
0.04≦H/Tt≦0.18 (1)
0.10≦YI/H≦0.28 (2)
本発明の樹脂成形体のH/Tt値は、前記透明樹脂の種類、前記光拡散剤の種類、形状及び含有割合、並びに透明樹脂組成物中の製造方法の条件を調整することにより制御できる。
本発明の樹脂成形体のYI/H値は、前記透明樹脂の種類、前記光拡散剤の種類、形状及び含有割合、並びに透明樹脂組成物中の製造方法の条件を調整することにより制御できる。
輝度減衰係数は、その値が小さいほど、樹脂成形体の導光距離が長くなるが、輝度が不十分となるため、輝度保持係数の下限は10以上であり、15以上がより好ましい。一方、輝度減衰係数の値が大きいほど、樹脂成形体の輝度は向上するが導光距離が短くなるため、輝度保持係数の上限は30以下であり、25以下がより好ましい。上記の上限及び下限は任意に組み合わせることができる。
或いは又、輝度減衰係数は、10以上30以下が好ましく、15以上25以下がより好ましい。
輝度保持係数は、前記輝度減衰係数を、透過する光の光路長を4mmとして測定した樹脂成形体のヘイズ値(%)で除した値である。輝度保持係数の値を、最適な数値範囲内に収まるようにすることで、本発明の樹脂成形体の透明性と輝度のバランスを良好にできる。
輝度保持係数は、その値が小さいほど、樹脂成形体の透明性が向上して導光距離が長くなるが、輝度が不十分となるため、輝度保持係数の下限は1.5以上であり、2.0以上がより好ましい。一方、輝度保持係数の値が大きいほど、樹脂成形体の輝度は向上するが透明性が不十分となり導光距離が短くなるため、輝度保持係数の上限は3.5以下であり、2.5以下がより好ましい。上記の上限及び下限は任意に組み合わせることができる。
或いは又、輝度保持係数は、1.5以上3.5以下が好ましく、2.0以上2.5以下がより好ましい。
1.樹脂成形体の試験片の背面には、黒色の紙や布等のように、光を反射させにくく、遮光性を有する素材を配置する。背面側に出射される光を除くとともに、迷光等の外乱の影響を排除して、解析の精度を高めるためである。
2.入射面に対向する端面付近では端面から光の反射により、輝度の測定値が影響うける場合があるため、入射面に対向する端面に吸収処理を施す。吸収処理の具体的な方法としては、入射面に対向する端面に、黒インクを塗布したり、黒色の紙を密接する方法が挙げられる。
3.入射端面付近では、出射される光の輝度値(単位:cd)の対数と、前記端面からの距離(単位:m)との関係が、直線近似できない場合があるため、輝度減衰係数を導出する際にはその部分は除外する。
或いは又、本発明の樹脂成形体において,透明樹脂組成物の光拡散剤の含有割合は、透明樹脂組成物の総質量に対し、4.0質量ppmを超えて20質量ppm未満が好ましく、6.5質量ppm以上18質量ppm以下がより好ましく、7.2質量ppm以上16質量ppm以下がさらに好ましい。
本発明の第二の実施態様である樹脂成形体のさらに好ましい実施態様においては、曲面形状を有する樹脂成形体の、透明性、輝度、低着色性及び透明性と輝度のバランスがより優れる観点から、平均粒径220〜300nmを有する光拡散剤を6.5質量ppm以上18質量ppm以下の含有割合で含むことがより好ましく、7.2質量ppm以上16質量ppm以下の含有割合で含むことがさらに好ましい。
前記面内平均輝度を500cd/m2以上とするには、前述した、光拡散剤の種類、光拡散剤の平均粒径、光拡散剤の含有割合、透明樹脂の種類、透明樹脂と光拡散剤との屈折率差により調整することができる。なお、面内平均輝度の測定方法は、後述する。
本発明の樹脂成形体を得るための方法としては、例えば、公知の射出成形法、押出成形法、加圧成形法等の公知の成形方法が挙げられる。また、得られた成形体を、さらに圧空成形法や真空成形法等の公知の成形方法を用いて二次成形してもよい。成形温度、成形圧力等の成形条件は、適宜設定すればよい。
具体的には、上記の透明樹脂組成物の製造方法で得られた、ペレット状の透明樹脂組成物を、70〜100℃で4〜24時間乾燥して、乾燥後の透明樹脂組成物の水分率を、透明樹脂組成物の総質量に対し、0.1%以下とした状態で、公知の射出成形法、押出成形法、加圧成形法等の公知の成形方法を用いて成形することにより、本発明の樹脂成形体を得ることができる。
70〜100℃で4〜24時間乾燥することで、透明樹脂組成物の加熱による変質と着色を抑制できるので、樹脂成形体の透明性や低着色性が優れたものになる。
透明樹脂組成物の水分率を、透明樹脂組成物の総質量に対し、0.1%以下とした状態で、射出成形することで、射出成形後の樹脂成形体に、シルバーストリークなどの外観不良が発生しにくくなり、透明性に優れ、良好な外観を有した樹脂成形体を得ることができる。
本発明の樹脂成形体は、透明性、輝度、低着色性及び透明性と輝度のバランスに優れている。そのため、本発明の樹脂成形体は、前記樹脂成形体の側端面の少なくとも一部の領域に光源を配置して用いることで、光源点灯時には高い輝度を発するので視認性に優れ、光源消灯時には透明で存在感が低いので意匠性に優れているので、車両内外装部材、照明灯用ランプカバー、面光源装置用導光体に好適に用いることができる。
本発明の樹脂成形体は、曲面形状を有するサイズの大きい用途でも均一な出射光を得られるので、車両外装部材として、例えば、図7に示す車両用ランプカバー22、バイザー23、ピラー24(以下、単に「車両外装部材」という。)に好適に用いることができる。図7の車両21では、図7には図示されていないLED光源の光を、前記車両外装部材の側端部から入射して、前記車両外装部材を面発光体として機能させることで、車両21に斬新な意匠を付与することができる。
本発明の第三の実施態様である車両用ランプカバー、第四の実施態様であるコンビネーションランプカバー、及び第五の実施態様である車両について説明する。
本発明の第三の実施態様である車両用ランプカバーは、第二の実施態様である樹脂成形体を含む車両用ランプカバーである。
前記車両用ランプカバーは、前記樹脂成形体を含むので、透明性、輝度、低着色性及び透明性と輝度のバランスに優れている。
本発明の第四の実施態様であるコンビネーションランプカバーの具体的な一実施形態としては、光拡散剤を実質的に含まない透明又は半透明のヘッドランプカバー又はリアランプカバーと、本発明の車両用ランプカバーとを有する、コンビネーションランプカバーであって、前記ヘッドランプカバー又は前記リアランプカバーの外縁又は前記外縁の少なくとも一部の領域に、前記車両用ランプカバーが配設された形態を挙げることができる。
なお、実質的に含まないとは、光拡散剤の含有割合が、透明又は半透明のヘッドランプカバー又はリアランプカバーの総質量に対し、0.05質量ppm未満であることを意味する。
本発明の車両用ランプカバー又はコンビネーションランプカバーを備えた車両は、意匠性と、車両用ランプカバーの視認性に優れている。
本発明の車両用ランプカバー又はコンビネーションランプカバーを備えた車両は、意匠性と、ランプカバーの視認性に優れている。
本発明の第六の実施態様であるランプカバーについて説明する。
本発明のランプカバーは、車両用部材用途及び照明用途で使用され、前記ランプカバーの少なくとも一部に曲面形状を有しているランプカバーである。ランプ(以下、「光源」ともいう。)は、特に限定されるものではなく、例えば、LED光源等の発光ダイオード、白熱電球、ハロゲン電球、蛍光ランプ、半導体レーザー等を挙げることができる。
図1は、本発明のランプカバーを用いたランプの一例を表す模式断面図である。図1は光源にLED光源を用いたヘッドランプカバーの一例であり、ランプカバー1は、車両のヘッドライトを保護するとともに、LED光源の光を高い輝度で拡散し発光するものである。図1のランプカバー1は、支持基板5上に固定されたLED光源4の前方に配置された投影レンズ3を保護するように、該投影レンズ3の前方にランプカバー1が配置され、ランプカバー1とハウジング2で灯室が形成された構造を有する。
図2は、本発明のランプカバーを用いたランプの他の例を表す模式断面図である。図2は光源にハロゲンランプ6を用いたヘッドランプカバーの一例であり、ランプカバー1は、車両のヘッドライトを保護するとともに、ハロゲンランプの光を高い輝度で拡散し発光するものである。図2のリアランプカバー2は、ハロゲンランプ6の前方に、該ハロゲンランプ6を保護するように、ランプカバー1が配置され、ランプカバー1とハウジング2で灯室が形成された構造を有する。図2に示すように、本発明のランプカバー1は、光源とは反対側に突出するように湾曲していることが好ましい。
H/Tt及びYI/Hが、下記式(1)及び下記式(2)を満たす、ランプカバーである。
0.01≦H/Tt≦0.2 (1)
−1.0≦YI/H≦1.0 (2)
透過する光の光路長が4mmのときの厚み方向の全光線透過率(Tt)とは、ランプカバーの厚みを4mmに限定するものでなく、透過する光の光路長を4mmとして全光線透過率を測定したときの値を規定するものである。
透過する光の光路長が4mmのときの厚み方向のヘイズ値(H)とは、ランプカバーの厚みを4mmに限定するものでなく、透過する光の光路長を4mmとしてヘイズ値(H)を測定したときの値を規定するものである。
透過する光の光路長が4mmのときの厚み方向の黄色度(YI)とは、ランプカバーの厚みを4mmに限定するものでなく、透過する光の光路長を4mmとして黄色度(YI)を測定したときの黄色度(YI)を規定するものである。
本発明のランプカバーの全光線透過率(Tt)は、前記透明樹脂の種類、前記光拡散剤の種類、形状及び含有量、並びに透明樹脂組成物中の製造方法の条件を最適化して達成され得る。
本発明のランプカバーのヘイズ値は、前記透明樹脂の種類、前記光拡散剤の種類、形状及び含有量、並びに透明樹脂組成物中の製造方法の条件を最適化して達成され得る。
本発明のランプカバーの黄色度は、前記透明樹脂の種類、前記光拡散剤の種類、形状及び含有量、並びに透明樹脂組成物中の製造方法の条件を最適化して達成され得る。
0.01≦H/Tt≦0.2 (3)
−1.0≦YI/H≦1.0 (4)
本発明のランプカバーのH/Tt値は、前記透明樹脂の種類、前記光拡散剤の種類、形状及び含有量、並びに透明樹脂組成物中の製造方法の条件を最適化して達成され得る。
本発明のランプカバーのYI/H値は、前記透明樹脂の種類、前記光拡散剤の種類、形状及び含有量、並びに透明樹脂組成物中の製造方法の条件を最適化して達成され得る。
或いは又、輝度減衰係数は、10以上30以下が好ましく、15以上25以下がより好ましい。
或いは又、輝度保持係数は、1.5以上3.5以下が好ましく、2.0以上2.5以下がより好ましい。
本発明によるランプカバーの長さは、特に限定されるものではなく、自動車等の車両用部材の用途では、通常は、50mm以上1000mm以下である。
透明樹脂組成物は、本発明の第六の実施態様であるランプカバーを構成する原材料である。
前記透明樹脂組成物は、上述した透明樹脂と上述した光拡散剤とを含む樹脂組成物である。
前記透明樹脂組成物が、上述した透明樹脂を含むことにより、ランプカバーの透明性が優れたものになる。
前記透明樹脂組成物が、上述した光拡散剤を含むことにより、ランプカバーの透明性、輝度、低着色性及び透明性と輝度のバランスが優れたものになる。
本発明のランプカバーは、前記透明樹脂組成物をペレット状の成形材料とし、これを溶融状態で金型に充填(射出)し、次いで冷却後、成形された成形体を金型から剥離することにより得ることがでる。
具体的には、上記の透明樹脂組成物の製造方法で得られた、ペレット状の透明樹脂組成物を70〜100℃で4〜24時間乾燥して、乾燥後の透明樹脂組成物の水分率を、透明樹脂組成物の総質量に対し、0.1%以下とした状態で、射出成形して、本発明のランプカバーを得ることができる。
70〜100℃で4〜24時間乾燥することで、透明樹脂組成物の加熱による変質と着色を抑制できるので、ランプカバーの透明性や低着色性が優れたものになる。
透明樹脂組成物の水分率を、透明樹脂組成物の総質量に対し、0.1%以下とした状態で、射出成形することで、射出成形後のランプカバーに、シルバーストリークなどの外観不良が発生しにくくなり、透明性に優れ、良好な外観を有したランプカバーを得ることができる。
より好ましい実施態様においては、前記透明樹脂と前記光拡散剤を含む混合物は、ランプカバーの透明性、輝度、低着色性及び透明性と輝度のバランスが優れる観点から、平均粒径150〜500nmを有する光拡散剤を0.05〜20質量ppmの含有割合で含む混合物であることが好ましい。
さらに好ましい実施態様においては、曲面形状を有するランプカバーの透明性、輝度、低着色性及び透明性と輝度のバランスがより優れる観点から、前記混合物が、平均粒径220〜300nmを有する光拡散剤を1.0〜15質量ppmの含有割合で含む混合物であることがより好ましい。
本発明の第七の実施態様であるコンビネーションランプカバー、及び、第八の実施態様である車両について説明する。
本発明のランプカバーの形態は、特に限定されるものではないが、前記ランプカバーの側端面の少なくとも一部の領域に設けられた光入射端面と、前記ランプカバーの少なくとも一方の主表面に設けられた光出射面を有した形態とすることができる。
前記ランプカバーにおいては、前記光出射面上の輝度の平均値である面内平均輝度が500cd/m2以上であると輝度斑の発生が抑えられ好ましい。1000cd/m2以上がより好ましい。
前記面内平均輝度を500cd/m2以上とするには、前述した、光拡散剤の種類、光拡散剤の平均粒径、光拡散剤の含有割合、透明樹脂の種類、透明樹脂と光拡散剤との屈折率差により調整することができる。
コンビネーションランプカバーの具体的な一実施形態としては、光拡散剤を実質的に含まない透明又は半透明のヘッドランプカバー又はリアランプカバーと、本発明のランプカバーとを有する、自動車用のコンビネーションランプカバーであって、前記本発明のランプカバーが、前記ヘッドランプカバー又は前記リアランプカバーの外周又は外枠の少なくとも一部の領域に配設されたコンビネーションランプカバーを挙げることができる。
実質的に含まないとは、光拡散剤の含有割合が、透明又は半透明のヘッドランプカバー又はリアランプカバーの総質量に対し、0.05質量ppm未満であることを意味する。
本発明のランプカバー又はコンビネーションランプカバーを備えた車両は、意匠性と、ランプカバーの視認性に優れている。
<測定方法>
実施例及び比較例における評価は以下の方法により実施した。
実施例及び比較例で得られた透明樹脂組成物のペレットを、射出成形機(機種名「N70A」、(株)日本製鋼所製)に供給し、成形温度を260℃とし、試験片(厚み4mm×幅50mm×長さ200mmの平板)を得た。
樹脂成形体の透明性の指標として、ヘーズメーター(機種名:HM−100、(株)村上色彩技術研究所製)を用い、ISO13468に準拠して、D65光源を使用して、試験片(厚さ:4mm)の全光線透過率(%)を測定した。試験片3点を用いて、各試験片につき1回測定を行い、その平均値を全光線透過率(Tt)とした。
さらに、以下の基準を用いて判定した。
AA:全光線透過率が78%以上87%以下
A :全光線透過率が75%以上78%未満又は87%を超えて91%未満
B :全光線透過率が75%未満又は91%以上
樹脂成形体の透明性の指標として、ヘーズメーター(機種名:HM−100、(株)村上色彩技術研究所製)を用い、ISO14782に準拠して、D65光源を使用して、試験片(厚さ:4mm)のヘイズ値(%)を測定した。試験片3点を用いて、各試験片につき1回測定を行い、その平均値をヘイズ値(H)とした。さらに、以下の基準を用いて判定した。
AA:ヘイズ値が6.0%以上13.0%以下
A :ヘイズ値が1.0%以上7.0%未満又は13.0%を超えて14.5%以下
B :ヘイズ値が1.0%未満又は14.5を超える
又は15%を超えた
試験片の透明性の指標として、分光光度計(機種名:U4100、(株)日立ハイテクノロジーズ製)を用い、ISO17223に準拠して、C光源を使用して、試験片(厚さ:4mm)の黄色度を測定した。試験片3点を用いて、各試験片につき1回測定を行い、その平均値を黄色度(YI)とした。さらに、以下の基準を用いて判定した。
AA:YIが1.5以下
A :YIが1.5を超えて7.0以下
B :YIが7.0を超えた
全光線透過率(Tt)、ヘイズ値(H)及び黄色度(YI)から、H/Tt値、YI/H値を算出した。
本発明の第一の実施態様である透明樹脂組成物、及び第二の実施態様である樹脂成形体については、以下の基準を用いてH/Tt値を判定した。判定結果を表2に示した。
AA:H/Ttが0.06以上0.14以下
A :H/Ttが0.04以上0.06未満又は0.14を超え0.18以下
B :H/Tが0.04未満又は0.18を超えた
AA:YI/Hが0.15以上0.24以下
A :YI/Hが0.10以上0.15未満又は0.24を超え0.28以下
B :YI/Hが0.10未満又は0.28を超えた
AA:H/Ttが0.02以上0.18以下
A :H/Ttが0.01以上0.02未満又は0.18を超え0.20以下
B :H/Tが0.01未満又は0.20を超えた
AA:YI/Hが0.1以上0.6以下
A :YI/Hが−1.0以上0.1未満又は0.6を超え1.0以下
B :YI/Hが−1.0未満又は1.0を超えた
樹脂成形体の輝度の指標として、輝度計(機種名:RISA−COLOR/CD7、(有)ハイランド製)を用い、試験片の輝度(cd/cm2)を測定した。試験片3点を用いて、各試験片につき1回測定を行い、その平均値を輝度とした。
樹脂成形体から出射する光の輝度の指標として、下記の方法で試験片の面内平均輝度を測定した。図4は、面内平均輝度の測定方法を説明するための模式図である。
平板状の試験片15(厚み4mm×幅50mm×長さ200mm)の、厚み4mm×幅50mmの面の一方を光入射端面15a、幅50mm×長さ200mmの面の一方を光出射面15bとした。LED光源17(4mm表面実装型)40個が5mm間隔で並べられたLEDエッジライトを、前記光入射端面に隣接するように配置した。LED光源の出力は、試験片から出射する光の輝度の最大値が2200cd/m2以下となるように調整した。
輝度、色度座標(x,y)の測定に際しては、光入射端面(光入射端面から0mm)及び前記光入射端面に対向する端面(光入射端面から200mm)、では、反射光の影響を受けやすいため、前記入射端面側から0mm、20mm及び40mmの3点、及び、前記光入射端面に対向する端面から0mm及び20mmの2点を除く、6カ所を輝度測定点として、「(4)輝度」に記載した方法に従って、輝度計17で輝度を測定した。
AA:面内平均輝度が1000cd/m2以上
A :面内平均輝度が500cd/m2以上1000cd/m2未満
B :面内平均輝度が500cd/m2未満
樹脂成形体から出射する光の輝度の指標として輝度減衰係数を、又、透明性と輝度のバランスの指標として輝度保持係数を、下記の方法で測定した。
2)LED光源(4mm表面実装型)40個が5mm間隔で並べられたLEDエッジライトを、前記試験片の光入射端面に隣接するように配置した。
3)輝度計(機種名:RISA−COLOR/CD7、(有)ハイランド製)を、輝度計の検出面と、前記試験片の光出射面との距離が2000mmとなるように設置した。
4)LED光源の光を前記光入射端面から入射した。この際、LED光源の出力は、試験片から出射する光の輝度の最大値が2200cd/m2以下となるように調整した。
5)入射端面の位置を0mとし、入射端面に接する主平面上において、前記入射端面から0.06m、0.08m、0.10mの三か所で輝度(単位:cd/cm2)を測定した。
6)輝度値(単位:cd/cm2)の対数と、前記端面からの距離(単位:m)との関係をプロットして、直線近似により得られた直線の傾きを、輝度減衰係数(単位:m−1)とした。
7)得られた輝度減衰係数を、上述した方法で測定したヘイズ値(H)で除して、これを輝度保持係数(m−1/%)とした。
AA:輝度減衰係数が15m−1以上20m−1以下
A :輝度減衰係数が10m−1以上15m−1未満又は20m−1超えて30m−1未満
B :輝度減衰係数が10m−1未満又は30m−1を超えた
AA:輝度保持係数が2.0m−1/%以上2.5m−1/%以下
A :輝度保持係数が1.5m−1/%以上2.0m−1/%未満
又は2.5m−1/%超えて3.5m−1/%以下
B :輝度保持係数が1.5m−1/%未満又は3.5m−1/%を超えた
光拡散剤(例えば、TiO2等)の平均粒径・粒径分布を、下記の方法で測定した。
スライドグラスを、ホルムバール溶液に浸漬し、素早く取り出し、常温で乾燥した。次いで、光拡散剤の粒子にコロジオンと酢酸イソアミルを加え練り合わせた試料ペーストを作成し、スライドグラス上に塗布し、常温で乾燥させた。乾燥後、ピンセットを使い、スライドグラス上の乾燥試料に切れ目を入れた後、スライドグラスを斜めにし、シャーレ内の水中に徐々に浸漬した。スライドグラスから剥離して水面上に浮いた試料を、ピンセットでマイクログリッド(150メッシュ、銅製丸孔)上にすくい、濾紙にのせ、乾燥し、これをTEM観察用試料とした。
透過型電子顕微鏡(機種名:H−7000型、日立(株)製)を用いて、公知の方法に従って、TEM観察用試料の透過型電子顕微鏡写真(TEM写真)を撮影した。
光拡散剤の平均粒径は、画像解析装置(ルーゼックスAP、(株)ニレコ製)を用いて、得られたTEM写真上で50個の光拡散剤の粒子を任意に選んだのち、各光拡散剤の粒子の最大粒子直径を測定し、その測定値の平均値を、光拡散剤の平均粒径とした。
試験片内の光拡散剤(例えば、TiO2等)の割合を、下記の方法で測定した。試験片を600℃で加熱して灰化して、残っている灰の質量を、試験片内の光拡散剤(例えば、TiO2等)の含分と同等として、灰の質量を試験片の質量を割った値を、光拡散剤の含有量(質量ppm)とした。
メタクリル系樹脂(1) メタクリル酸メチル(MMA)−アクリル酸メチル(MA)共重合体、屈折率1.492(商品名:アクリペットVH、三菱ケミカル社製)
二酸化チタン(1) 平均粒子径260nm、屈折率2.70、D90/D10=2.13の二酸化チタン粒子(商品名:R−820、石原産業社製)
二酸化チタン(2) 平均粒子径210nm、屈折率2.70、D90/D10=2.17の二酸化チタン粒子(商品名:CR−60、石原産業社製)
二酸化チタン(3) 短径270nm×長径5150nm、屈折率2.70の二酸化チタンの針状結晶粒子(商品名:FTL−300、石原産業社製)
二酸化チタン(4) 平均粒子径100nm、屈折率2.70の二酸化チタン粒子(商品名:PT−401L、石原産業社製)
二酸化チタン(5) 短径10nm×長径30nm、屈折率2.70の二酸化チタンの非球状粒子(商品名:TTO−51、石原産業社製)
二酸化チタン(6):二酸化チタン(2)と二酸化チタン(7)を20:80の質量比で混合した平均粒子径298nm、屈折率2.70、D90/D10=2.59の二酸化チタン粒子(混合物)
二酸化チタン(7) 平均粒子径320nm、屈折率2.70の二酸化チタン粒子(商品名:R−820N、石原産業社製)
硫酸バリウム(1) 平均粒子径2000nm、屈折率1.650の硫酸バリウム粒子(商品名:AD硫酸バリウム、日本化学工業社製)、
硫酸バリウム(2) 平均粒子径30nm、屈折率1.640の硫酸バリウム粒子(商品名:BF−20、堺化学工業社製)
シリコーンビーズ(1) 平均粒子径2000nm、屈折率1.420のシリコーンビーズ(商品名:TSR9000、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製)
透明樹脂としてメタクリル系樹脂(1)100質量部、光拡散剤として二酸化チタン(1)0.00134質量部を、二軸押出機(機種名「PCM45」、(株)池貝製)に供給し、250℃で混練し、ペレット状の透明樹脂組成物(光拡散剤の含有割合が13.4量ppm)を得た。上述した方法に従って、得られた透明樹脂組成物のペレットから板状の試験片(厚み4mm×幅50mm×長さ200mm)を作成した。
上述した評価方法に従って得られた試験片を評価した。評価結果を表2に示した。
光拡散剤の種類、光拡散剤の添加量(含有割合)を表1に記載した条件とした以外は、実施例1と同様の方法で試験片を作製した。得られた試験片の評価結果を表2に示した。
[実施例3、比較例8〜11]
光拡散剤の種類、光拡散剤の添加量(含有割合)を表1に記載した条件とした以外は、実施例1と同様の方法で試験片を作製した。得られた試験片の評価結果を表2に示した。
透明樹脂としてメタクリル系樹脂(1)100質量部、光拡散剤として二酸化チタン(1)0.0001質量部を、二軸押出機(機種名「PCM45」、(株)池貝製)に供給し、250℃で混練し、ランプカバー用のペレット状の透明樹脂組成物(光拡散剤の含有量が0.1質量ppm)を得た。上述した方法に従って、得られた透明樹脂組成物のペレットから板状の試験片(厚み4mm×幅50mm×長さ200mm)を作成した。
上述した評価方法に従って得られた試験片を評価した。評価結果を表4に示した。
光拡散剤の種類、光拡散剤の添加量(含有量)を表3に記載した条件とした以外は、実施例1と同様の方法で試験片を作製した。得られた試験片の評価結果を表4に示した。
コンビネーションランプカバーの実施例:
自動車のヘッドランプカバーの輪郭が、LED光源からの光で浮かび上がるコンビネーションランプカバーを、以下の手法によって製造した:二成分の射出成形法を用いて、ポリカーボネート系樹脂(商品名:ユーピロンHL−3503、三菱エンジニアリングプラスチック社製)で成形されたヘッドランプカバーと、前記ランプカバーの外縁に、実施例1の透明樹脂組成物で成形されたランプカバーが配置されるように、一体成形して、コンビネーションランプカバーを製造した。
しかし、LED光源が点灯された状態では、LED光源の光がランプカバーの内部を通り抜けるときに、光拡散剤の効果により、光を放ち、ヘッドランプカバーの輪郭が浮かんで点灯する。一方、LED光源の光が、ポリカーボネート系樹脂で成形されたヘッドランプカバー内を通り抜けるときには、光らない。すなわち、コンビネーションランプカバーのヘッドランプカバーの輪郭だけが、LED光源からの光で浮かび上がって見えた。
比較例1の試験片は、光拡散剤の含有割合が少ないため、輝度、及び輝度保持係数から示される透明性と輝度のバランスが不十分であった。
比較例2の試験片は、光拡散剤の含有割合が少ないため、輝度減衰係数から示される輝度が不十分であった。
比較例3の試験片は、光拡散剤の平均粒子径が200nmと小さく、光拡散剤の含有割合が少ないため、輝度減衰係数から示される輝度が不十分であった。
比較例4の試験片は、光拡散剤の平均粒子径が200nmと小さく、光拡散剤の含有割合が少ないため、透明性が高すぎて、輝度減衰係数から示される輝度、及び輝度保持係数から示される透明性と輝度のバランスが不十分であった。
比較例5の試験片は、光拡散剤の平均粒子径が5150nmと大きいため、輝度減衰係数から示される輝度、及び輝度保持係数から示される透明性と輝度のバランスが不十分であった。
比較例6の試験片は、光拡散剤の平均粒子径が100nmと小さいため、着色が見られた。さらに、輝度減衰係数から示される輝度が不十分であった。
比較例7の試験片は、光拡散剤の平均粒子径が30nmと小さいため、色が見られた。さらに、透明性が高すぎて、輝度減衰係数から示される輝度が不十分であった。
比較例8及び9の試験片は、光拡散剤の含有割合が多いため、透明性が低く、輝度、及び輝度保持係数から示される透明性と輝度のバランスが不十分であった。
比較例10の試験片は、光拡散剤の平均粒子径が210nmと小さいため、着色が見られた。さらに、輝度減衰係数から示される輝度が不十分であった。
比較例11の試験片は、光拡散剤の平均粒子径が320nmと大きいため、透明性が不十分であった。
比較例13の試験片は、光拡散剤の平均粒子径が大きく、含有量が1.0ppmであるため、透明性が高すぎて、輝度が不十分であった。
比較例14の試験片は、光拡散剤の平均粒子径が大きく、含有量が10ppmであるため、透明性と輝度のバランスが不十分であった。
比較例15の試験片は、光拡散剤の平均粒子径が小さく(100nm)、含有量が1.0ppmであるため、透明性が高すぎて、YI/Hの値が低かった。
比較例16の試験片は、光拡散剤の平均粒子径が小さく(100nm)、含有量が10ppmであるため、着色が見られた。
比較例17及び18の試験片は、光拡散剤の平均粒子径が小さいため、透明性が高すぎて、輝度が不十分であった。
比較例19及び20の試験片は、光拡散剤の平均粒子径が大きく(2μm)、透明樹脂と光拡散剤の屈折率差が小さいので、透明性が高すぎて、輝度が不十分であった。
比較例21及び22の試験片は、透明樹脂と光拡散剤の屈折率差が小さく、光拡散剤の平均粒子径が小さいため(30nm)、透明性が高すぎて、輝度、が不十分であった。
比較例23及び24の試験片は、透明樹脂と光拡散剤の屈折率差が小さく、光拡散剤の平均粒子径が大きいため、透明性が高すぎて、輝度が不十分であった。
このような透明樹脂組成物、及び、前記透明樹脂組成物を含む樹脂成形体は、車両内外装部材、照明灯用ランプカバー及び面光源装置用導光体等の用途に使用することができ、特に、車両内外装部材の用途では、車両用ランプカバー、バイザー、メーターパネル、ピラー、コンビネーションランプカバー等に好適である。
本発明のランプカバーは、例えば、前記ランプカバーの側端面の少なくとも一部の領域にLED等の光源を配置し、端面より入光させた光をランプカバー内に導光させ、面方向に出射させることにより、導光板や面光源として用いることができる。光源点灯時には高い輝度を発するので視認性に優れ、光源消灯時には透明で存在感が低いので意匠性に優れている。
このようなランプカバー又はコンビネーションランプカバーは、車両に好適に用いることができる。
2 ハウジング
3 投影レンズ
4 LED光源
5 支持基板
6 ハロゲンランプ
7 光源
8a 方向指示灯部
8b 制動灯部
8c 後退指示灯部
9a 黄色インナーレンズ
9b 赤色インナーレンズ
9c 白色インナーレンズ
10 光拡散剤を実質的に含まない透明又は半透明のランプカバー
11 コンビネーションランプカバー
15 樹脂成形体(試験片)
15a 光入射端面
15b 光出射面
16 LED光源
17 輝度計
18 樹脂成形体
19 電源部
20 電源コード
21 車両
22 車両用ランプカバー
23 バイザー
24 ピラー
25 遮光部材(黒色のカッテイングシート)
26 光透過部
Claims (30)
- 透明樹脂と平均粒子径が220nm以上300nm以下の光拡散剤とを含有する透明樹脂組成物であって、
前記光拡散剤の含有割合が、透明樹脂組成物の総質量に対し、4.0質量ppmを超えて20質量ppm未満である、透明樹脂組成物。 - 前記光拡散剤の粒子径の累積分布曲線において90%累積平均粒径(D90)と10%累積平均粒径(D10)との比(D90/D10)が1.2以上2.5以下である、請求項1に記載の透明樹脂組成物。
- 前記透明樹脂と前記光拡散剤との屈折率差が0.3以上3.0以下である、請求項1又は2に記載の透明樹脂組成物。
- 前記透明樹脂が、メタクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂及びポリスチレン系樹脂から選ばれる少なくとも一種である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の透明樹脂組成物。
- 前記光拡散剤が、二酸化チタン粒子である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の透明樹脂組成物。
- 前記光拡散剤の含有割合が、透明樹脂組成物の総質量に対し、6.5質量ppm以上18質量ppm以下である、請求項1〜5のいずれか一項に記載の透明樹脂組成物。
- 前記光拡散剤の含有割合が、透明樹脂組成物の総質量に対し、7.2質量ppm以上16質量ppm以下である、請求項1〜5のいずれか一項に記載の透明樹脂組成物。
- 請求項1〜7のいずれか一項に記載の透明樹脂組成物を含む樹脂成形体。
- 透明樹脂と平均粒子径が220nm以上300nm以下の光拡散剤とを含有する透明樹脂組成物を含む樹脂成形体であって、
ISO13468に準拠して測定した、厚み方向の全光線透過率(Tt)が75%以上91%未満、
ISO14782に準拠して測定した、厚み方向のヘイズ値(H)が1.0%以上14.5%以下、且つ、
ISO17223に準拠して測定した、厚み方向の黄色度(YI)、全光線透過率(Tt)及びヘイズ値(H)が下記式(1)及び下記式(2)を満たす樹脂成形体。
0.04≦H/Tt≦0.18 (1)
0.10≦YI/H≦0.28 (2) - 透明樹脂と平均粒子径が220nm以上300nm以下の光拡散剤とを含有する透明樹脂組成物を含む樹脂成形体であって、
ISO13468に準拠して測定した、厚み方向の全光線透過率(Tt)が75%以上91%未満、
ISO14782に準拠して測定した、厚み方向のヘイズ値(H)が1.0%以上14.5%以下、且つ、
前記樹脂成形体が、前記樹脂成形体の厚み方向に光を散乱しながら前記樹脂成形体の長さ方向に光が導光するときの、輝度減衰係数(m−1)が10以上30以下、且つ、前記輝度減衰係数を前記樹脂成形体のヘイズ値(%)で除した輝度保持係数(m−1/%)が1.5以上3.5以下である、樹脂成形体。 - 前記樹脂成形体の側端面の少なくとも一部の領域に設けられた光入射端面と、前記樹脂成形体の少なくとも一方の主表面に設けられた光出射面を有し、
前記光出射面の輝度の平均値である面内平均輝度が500cd/m2以上である、請求項9又は10に記載の樹脂成形体。 - 前記光拡散剤の粒子径の累積頻度分布曲線において累積頻度が90%となる粒径(D90)と累積頻度が10%となる粒径(D10)との比率(D90/D10)が1.2以上2.5以下である、請求項9〜11のいずれか一項に記載の樹脂成形体。
- 前記光拡散剤の含有割合が、透明樹脂組成物の総質量に対し、4.0質量ppmを超えて20質量ppm未満である、請求項9〜12のいずれか一項に記載の樹脂成形体。
- 前記透明樹脂が、メタクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂及びポリスチレン系樹脂から選ばれる少なくとも一種である、請求項9〜13のいずれか一項に記載の樹脂成形体。
- 前記光拡散剤が、二酸化チタン粒子である、請求項9〜14のいずれか一項に記載の樹脂成形体。
- 前記樹脂成形体が、車両内外装部材、照明灯用ランプカバー及び面光源装置用導光体からなる群より選ばれるいずれかである、請求項8〜15のいずれか一項に記載の樹脂成形体。
- 前記車両内外装部材が、車両用ランプカバー、バイザー、メーターパネル、及びピラーからなる群より選ばれる少なくとも一種である、請求項16に記載の樹脂成形体。
- 請求項8〜15のいずれか一項に記載の樹脂成形体を含む、車両用ランプカバー。
- 光拡散剤を実質的に含まない透明又は半透明のヘッドランプカバー又はリアランプカバーと、請求項18に記載の車両用ランプカバーとを有するコンビネーションランプカバーであって、
前記ヘッドランプカバー又は前記リアランプカバーの外縁又は前記外縁の少なくとも一部の領域に、前記車両用ランプカバーが配設された、コンビネーションランプカバー。 - 請求項18に記載の車両用ランプカバー又は請求項19に記載のコンビネーションランプカバーを含む車両。
- ISO13468に準拠して測定した、厚み方向の全光線透過率(Tt)が75%以上91%未満、
ISO14782に準拠して測定した、厚み方向のヘイズ値(H)が1.0%以上14.5%以下、
ISO17223に準拠して測定した、厚み方向の黄色度(YI)が7.0以下であり、
H/Tt及びYI/Hが、下記式(3)及び下記式(4)を満たすランプカバー。
0.01≦H/Tt≦0.2 (3)
−1.0≦YI/H≦1.0 (4) - ISO13468に準拠して測定した、厚み方向の全光線透過率(Tt)が75%以上91%未満、
ISO14782に準拠して測定した、厚み方向のヘイズ値(H)が1.0%以上14.5%以下、
ISO17223に準拠して測定した、厚み方向の黄色度(YI)が7.0以下であるランプカバーであって、
前記ランプカバーが、前記ランプカバーの厚み方向に光を散乱しながら前記ランプカバーの長さ方向に光が導光するときの輝度減衰係数(m−1)を、前記ランプカバーのヘイズ値(%)で除した輝度保持係数(m−1/%)が1.5以上3.5以下である、ランプカバー。 - 前記ランプカバーが、透明樹脂、及び光拡散剤を含み、
前記光拡散剤の含有割合が、前記透明樹脂100質量部に対して、0.05〜20質量ppmであり、
前記光拡散剤の平均粒径が150〜500nmである、
請求項21又は22に記載のランプカバー。 - 前記ランプカバーが、透明樹脂、及び光拡散剤を含み、
前記光拡散剤の含有割合が、前記透明樹脂100質量部に対して、1.0〜15質量ppmであり、
前記光拡散剤の平均粒径が220〜300nmである、
請求項21又は22に記載のランプカバー。 - 前記透明樹脂が、メタクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂及びポリスチレン系樹脂から選ばれる少なくとも一種である、請求項23又は24に記載のランプカバー。
- 前記透明樹脂と前記光拡散剤との屈折率差が0.3以上3.0以下である、請求項23〜25のいずれか一項に記載のランプカバー。
- 前記光拡散剤が、二酸化チタン粒子である、請求項23〜26のいずれか一項に記載のランプカバー。
- 前記ランプカバーの側端面の少なくとも一部の領域に設けられた光入射端面と、前記ランプカバーの少なくとも一方の主表面に設けられた光出射面を有する、ランプカバーであって、
前記光出射面上の輝度の平均値である面内平均輝度が500cd/m2以上である、請求項21〜27のいずれか一項に記載のランプカバー。 - 光拡散剤を実質的に含まない透明又は半透明のヘッドランプカバー又はリアランプカバーと、請求項21〜28のいずれか一項に記載のランプカバーとを有するコンビネーションランプカバーであって、
前記ヘッドランプカバー又は前記リアランプカバーの外周又は外枠の少なくとも一部の領域に、前記ランプカバーが配設された、コンビネーションランプカバー。 - 請求項21〜28のいずれか一項に記載のランプカバー、又は、請求項29に記載のコンビネーションランプカバーを備えた車両。
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JP2021020174A JP2021101011A (ja) | 2018-03-07 | 2021-02-10 | 透明樹脂組成物、樹脂成形体、ランプカバー、車両用ランプカバー、コンビネーションランプカバー及び車両 |
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