TWI542825B - Light diffusion heat shrinkable tube and straight tube LED light - Google Patents

Description

光擴散熱收縮性管及直管形LED燈

本發明係關於一種光擴散熱收縮性管、及具有該光擴散熱收縮性管之直管形LED燈。

近年來，LED(發光二極體)作為照明用而受到矚目。LED就省電力、且長壽命之方面而言，與先前之螢光燈等相比對環境之負荷較小。尤其，可期待今後對於直管形LED燈之需求。

然而，由於LED為點狀光源，故而為了於內部存在複數個LED光源之透明管中獲得如先前之螢光燈般之面光源影像，而進行有各種嘗試。

例如，報告有如下之例：進行有將光擴散劑摻入至玻璃材質或樹脂材質等之照明罩或透明管中、或塗佈於表面之嘗試，或進而纏繞具有光擴散功能之片材、或膜。

於專利文獻1中揭示有於透光性樹脂中均勻地分散有石英玻璃微粒子與二氧化鈦、二氧化矽、鈣等光擴散材之照明燈用光透過散光濾光片。然而，專利文獻1中記載之照明燈用光透過散光濾光片，於因透明管落下等意外之事故而產生破損之情形時，碎片會大幅度飛散，就操作容易性、及安全性之觀點而言不充分。

專利文獻1：日本特開2010-192415號公報

鑒於上述現狀，本發明之目的在於提供一種光擴散熱 收縮性管，其具有用以使LED之點光源成為面光源影像之光擴散性，且即便於因內部存在光源之透明管落下等意外之事故而產生破損之情形時，亦可抑制碎片之飛散。又，本發明之目的在於提供一種具有該光擴散熱收縮性管之直管形LED燈。

本發明係一種熱收縮性管，且係一種含有聚酯系樹脂、及光擴散劑，上述聚酯系樹脂之固有黏度為0.8~1.4 dl/g，上述光擴散劑之含量為0.1~2.5重量%，管厚度為60~300μm之光擴散熱收縮性管。

又，於本發明之光擴散熱收縮性管中，上述光擴散劑較佳為有機系微粒子，該有機系微粒子之平均粒徑較佳為0.5~20.0μm。

以下，詳細敍述本發明。

本發明者發現，含有聚酯系樹脂、及光擴散劑，且聚酯系樹脂之固有黏度、光擴散劑之含量、及管厚度為特定之範圍內之光擴散熱收縮性管，具有用以使LED之點光源成為面光源影像之光擴散性。又，本發明者發現，由於該光擴散熱收縮性管之熱收縮性優異並且具有充分之強度，故而可被覆內部存在光源之透明管整個表面，進而，即便於因透明管落下等意外之事故而產生破損之情形時，亦可抑制碎片之飛散，從而完成本發明。

本發明之光擴散熱收縮性管含有聚酯系樹脂。

作為上述聚酯系樹脂，例如，可列舉藉由使二甲酸與二醇縮聚合而獲得者。

作為上述二甲酸，例如可列舉：對苯二甲酸、間苯二甲酸、2-氯對苯二甲酸、2,5-二氯對苯二甲酸、2-甲基對苯二甲酸、4,4-二苯乙烯二甲酸、4,4-聯苯二甲酸、鄰苯二甲酸、2,6-萘二甲酸、2,7-萘二甲酸、雙苯甲酸、雙(p-羧基苯基)甲烷、蒽二甲酸、4,4-二苯醚二甲酸、4,4-二苯氧基乙烷二甲酸、間苯二甲酸-5-磺酸鈉、乙烯-雙-p-苯甲酸、己二酸、癸二酸、壬二酸、十二烷二酸、1,3-環己烷二甲酸、1,4-環己烷二甲酸等。該等二甲酸既可單獨使用，亦可併用2種以上。

作為上述二醇，例如可列舉：二乙二醇、乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、2,2-二甲基-1,3-丙二醇、反式-或-2,2,4,4-四甲基-1,3-環丁二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,4-環己烷二甲醇、1,3-環己烷二甲醇、癸二醇、環己二醇等。該等二醇既可單獨使用，亦可併用2種以上。

作為上述聚酯系樹脂，其中較佳為，作為二甲酸成分，含有來自對苯二甲酸之成分，且作為二醇成分，含有來自乙二醇之成分。可藉由使用該種聚酯系樹脂，而對光擴散熱收縮性管賦予耐熱性。

上述含有來自對苯二甲酸之成分作為二甲酸成分且含有來自乙二醇之成分作為二醇成分的聚酯系樹脂，亦可含有其他共聚合成分，但聚酯系樹脂中之其他共聚合成分之含量較佳為10莫耳%以下。若上述含量超過10莫耳%，則光擴散熱收縮性管之強度降低，於因透明管落下等意外之 事故而產生破損之情形時，有時無法充分地抑制碎片之飛散。

上述聚酯系樹脂之固有黏度之下限為0.8 dl/g，上限為1.4 dl/g。藉由使聚酯系樹脂之固有黏度為此範圍，而可獲得熱收縮性優異並且具有充分之強度之光擴散熱收縮性管。

若上述固有黏度未達0.8 dl/g，則光擴散熱收縮性管之強度降低，於因透明管落下等意外之事故而產生破損之情形時，無法充分地抑制碎片之飛散，若超過1.4 dl/g，則聚酯系樹脂之熔融黏度較高而難以擠出成形。上述固有黏度之較佳之下限為1.0 dl/g，較佳之上限為1.2 dl/g。再者，上述固有黏度係指於35℃下在鄰氯酚中測定之值。

上述聚酯系樹脂之數平均分子量之較佳之下限為30000，較佳之上限為55000。若上述數平均分子量未達30000，則存在光擴散熱收縮性管之強度降低之情形，若超過55000，則存在難以擠出成形之情形。再者，於本說明書中，所謂數平均分子量，係指以凝膠滲透層析法(GPC)測定者。

作為上述聚酯系樹脂，既可單獨使用具有上述組成之聚酯系樹脂，亦可併用具有上述組成之2種以上之聚酯系樹脂。

本發明之光擴散熱收縮性管含有光擴散劑。

作為上述光擴散劑，可列舉無機系微粒子或有機系微粒子。無機系微粒子可列舉碳酸鈣、氧化鋁、二氧化矽、 氧化鈦、氧化鋅、氧化鋯、硫酸鋇、玻璃等之微粒子。有機系微粒子可列舉苯乙烯系樹脂、丙烯酸系樹脂、聚矽氧系樹脂等之微粒子。作為上述光擴散劑，尤其自因透明管落下等意外之事故而產生破損之情形之碎片之飛散抑制效果較高之方面考慮，有機系微粒子較佳，丙烯酸系樹脂、聚矽氧系樹脂之微粒子更佳，聚矽氧系樹脂之微粒子進而較佳。

作為上述苯乙烯系樹脂，可列舉聚苯乙烯、及與可與苯乙烯共聚合之單體單位之共聚物等。作為上述與可與苯乙烯共聚合之單體單位之共聚物，可列舉苯乙烯-丙烯酸共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物等。

作為上述丙烯酸系樹脂，可列舉聚(甲基)丙烯酸、及(甲基)丙烯酸與其酯之共聚物、以及(甲基)丙烯酸、及與可與其酯共聚合之單體單位之共聚物等。該丙烯酸系樹脂既可交聯，亦可部分交聯。此處，所謂「(甲基)丙烯酸」，係表示甲基丙烯酸或丙烯酸。作為上述(甲基)丙烯酸之酯，可列舉丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯等。

作為上述聚矽氧系樹脂，只要為以「以矽氧烷鍵為骨架之有機聚矽氧烷」為代表之聚矽氧系樹脂，則並無特別限定。

上述有機系微粒子較佳為，於聚酯系樹脂之熔融溫度下不熔融，且於溶劑中不溶解，又，就形狀而言，球狀比不定形更佳。

上述有機系微粒子之平均粒徑之較佳之下限為0.5μm，較佳之上限為20.0μm。藉由使有機系微粒子之平均粒徑為此範圍，而可獲得無二次凝聚之良好之分散性。再者，微粒子之平均粒徑可藉由雷射繞射方式粒度分佈計(日機裝(股)製造之Microtrac MT3000II)而測定。

本發明之光擴散熱收縮性管中之上述光擴散劑之含量之下限為0.1重量%，上限為2.5重量%。藉由使光擴散劑之含量為此範圍，而可使光擴散熱收縮性管之總光線透過率變大，且使平行光線透過率變小，從而可對光擴散熱收縮性管賦予用以使LED之點光源成為面光源影像之光擴散性。

若上述光擴散劑之含量未達0.1重量%，則平行光線透過率變大，而無法獲得充分之光擴散性，若超過2.5重量%，則總光線透過率降低。上述光擴散劑之含量之較佳之下限為0.5重量%，較佳之上限為2.0重量%。

亦可於不損害本發明之本質之範圍內，向本發明之光擴散熱收縮性管添加熱穩定劑、抗靜電劑、抗結塊劑、潤滑劑、淬滅劑、成核劑、阻燃劑等公知之添加劑。

作為本發明之光擴散熱收縮性管之構成，既可為單層，亦可為多層。

本發明之光擴散熱收縮性管之管厚度之下限為60μm，上限為300μm。藉由使管厚度為此範圍，而可對光擴散熱收縮性管賦予適度之彈力、及強度，從而亦提昇操作容易性。

若上述管厚度未達60μm，則光擴散熱收縮性管之強度降低，而於因透明管落下等意外之事故而產生破損之情形時，無法抑制碎片之飛散，又，亦無法獲得充分之光擴散性。若上述管厚度超過300μm，則光擴散熱收縮性管變得過厚，以光擴散熱收縮性管被覆內部存在光源之透明管時，無法獲得充分之亮度。上述管厚度之較佳之下限為90μm，較佳之上限為250μm。

作為製造本發明之光擴散熱收縮性管之方法，並無特別限定，可列舉於將聚酯系樹脂、及光擴散劑加以混合後，使擠出成形為管狀之原管二軸延伸之方法。

本發明之光擴散熱收縮性管具有熱收縮性。熱收縮率係藉由二軸延伸而獲得，且以於沸騰水中處理30秒鐘時之尺寸變化率表示，於光擴散熱收縮性管之軸向(MD方向)較佳為20~40%，於徑向(TD方向)較佳為35~50%。藉此，例如藉由將內部存在複數個LED光源之透明管插入至光擴散熱收縮性管內並使光擴散熱收縮性管熱收縮，而可容易且美觀地被覆透明管整個表面。

本發明之光擴散熱收縮性管較佳為，總光線透過率為50%以上，且平行光線透過率為20%以下。可知若總光線透過率未達50%，則於以光擴散熱收縮性管被覆內部存在光源之透明管之情形時，無法獲得充分之亮度。若平行光線透過率超過20%，則存在無法使LED之點光源為面光源影像之情形。

本發明之光擴散熱收縮性管之用途並無特別限定，但 較佳為用以被覆內部存在複數個LED光源之透明管。

由於本發明之光擴散熱收縮性管具有用以使LED之點光源為面光源影像之光擴散性，故而即便是內部存在複數個LED光源之透明管，亦可使管整體為均勻之照明度。又，本發明之光擴散熱收縮性管之熱收縮性優異並且具有充分之強度，故可被覆透明管整個表面，進而，即便於因透明管落下等意外之事故而產生破損之情形時，亦可抑制碎片之飛散。

以本發明之光擴散熱收縮性管被覆內部存在LED光源之透明管而成之直管形LED燈亦為本發明之1種。

根據本發明，可提供一種光擴散熱收縮性管：其具有用以使LED之點光源為面光源影像之光擴散性，且即便於因內部存在光源之透明管落下等意外之事故而產生破損之情形時，亦可抑制碎片之飛散。又，根據本發明，可提供一種具有該光擴散熱收縮性管之直管形LED燈。

以下，舉出實施例而更詳細地說明本發明，但本發明並不僅限定於該等實施例。

(實施例1)

作為聚酯系樹脂，使用聚對苯二甲酸乙二酯(固有黏度：1.10 dl/g)，作為光擴散劑，使用聚矽氧系樹脂微粒子(平均粒徑2μm)，將以表1所示之比例混合該等而成之樹脂組成物投入至將投入口側之溫度調整至260℃且將前端附近之溫度調整至280℃之擠出機中，自290℃之環狀模具 擠出成形為圓形管狀。其次，以95℃且以縱3.0倍、橫2.5倍之延伸倍率進行二軸延伸，藉此而獲得折徑55.0 mm(內徑34.8)、管厚度為100μm之光擴散熱收縮性管。

(實施例2~11、比較例1~5)

將聚酯系樹脂、及光擴散劑變更為表1所示之種類、及比例，且變更為表1所示之管厚度，除此以外，以與實施例1相同之方式獲得光擴散熱收縮性管。再者，於實施例11中，作為光擴散劑，使用丙烯酸系樹脂微粒子(平均粒徑4μm)。

(評價)

對在實施例及比較例中獲得之光擴散熱收縮性管進行以下之評價。

將結果示於表1中。

(1)收縮率

將所獲得之光擴散熱收縮性管於沸騰水中處理30秒鐘而使其收縮，求出收縮前後之軸向(MD方向)、及徑向(TD方向)之尺寸變化率，而設為收縮率。收縮率係使用下述式求出。

收縮率(%)={(收縮前尺寸-收縮後尺寸)/收縮前尺寸}×100

(2)拉伸強度

將所獲得之光擴散熱收縮性管衝壓為3號形之啞鈴狀(圖1所示之形狀，圖1中之數值之單位為mm)並作為測定用樣品。使用拉伸試驗機(東洋精機製作所股份有限公 司製造，V10-C)，且以夾頭間距離70 mm、拉伸速度200 mm/min測定拉伸強度。再者，作為光擴散熱收縮性管，使用於軸向(MD方向)切割並使其成為膜狀者，且測定MD方向之拉伸強度。

(3)總光線透過率、平行光線透過率

使用霧度計(東洋精機製作所股份有限公司製造，直讀式霧度計)對所獲得之光擴散熱收縮性管測定總光線透過率、擴散透過率。平行光線透過率係使用下述式求出。

平行光線透過率(%)=總光線透過率-擴散透過率

(4)收縮完成評價

將螢光管(長度1198 mm)插入至光擴散熱收縮性管內，且以200℃×30 sec之加熱使光擴散熱收縮性管熱收縮而被覆螢光管。以目視觀察被覆後之螢光管，以×來評價觀察到因收縮不均(不均)而導致之褶皺之情形，以○來評價未觀察到之情形。

(5)飛散抑制評價

將螢光管(長度1198 mm)插入至光擴散熱收縮性管內，且以180℃×30 sec之加熱使光擴散熱收縮性管熱收縮而被覆螢光管。使被覆後之螢光管自3 m之高度落下至繪製有直徑1.6 m之圓之混凝土，以×來評價螢光管之玻璃片飛散至直徑1.6 m之圓外之情形，以○來評價未飛散之情形。再者，圓之直徑係將[(螢光管之長度(m)×1/2)+1(m)]設定為標準。

(6)光擴散性評價

於圖2中模式性地表示本評價之評價方法。如圖2所示，將光擴散熱收縮性管1夾持於2片玻璃板2(厚度2 mm)之間並作為測定用樣品。自該測定用樣品之50 mm下點亮LED手電筒3，使LED光源之觀察方式為自測定用樣品之上方目視而進行觀察。使用之LED手電筒3於50 mm之距離內之照明度約為650勒克司，如圖3所示，於30之圓內以自6 mm至9 mm之間距具有10個外徑5之LED光源4。以×來評價觀察到10個LED光源為點光源之情形，以○來評價觀察為面光源之情形。再者，作為光擴散熱收縮性管，使用於軸向(MD方向)切割並使其成為膜狀者。

再者，將自上方觀察LED手電筒之照片示於圖4中。又，於進行本評價時，將觀察到LED光源為點光源之照片示於圖5中，將觀察到LED光源為面光源之照片示於圖6中。

[產生業上之可利用性]

根據本發明，可提供一種光擴散熱收縮性管，其具有用以使LED之點光源為面光源影像之光擴散性，且即便於因內部存在光源之透明管落下等意外之事故而產生破損之情形時，亦可抑制碎片之飛散。又，根據本發明，可提供一種即便是內部存在複數個LED光源之透明管，亦可使管整體為均勻之照明度之光擴散熱收縮性管。又，根據本發明，可提供一種具有該光擴散熱收縮性管之直管形LED燈。

1‧‧‧光擴散熱收縮性管

2‧‧‧玻璃板

3‧‧‧LED手電筒

4‧‧‧LED光源

圖1係表示於拉伸強度之測定中使用之測定用樣品之形狀之圖。

圖2係模式性地表示光擴散性評價之評價方法之圖。

圖3係模式性地表示於光擴散性評價中使用之LED手電筒之俯視圖。

圖4係自上方觀察於光擴散性評價中使用之LED手電筒之照片。

圖5係於進行光擴散性評價時觀察到LED光源為點光源之照片。

圖6係於進行光擴散性評價時觀察到LED光源為面光源之照片。

Claims (5)

1. 一種光擴散熱收縮性管，含有聚酯系樹脂、及光擴散劑，該聚酯系樹脂之固有黏度為0.8~1.4 dl/g，該光擴散劑之含量為0.1~2.5重量%，管厚度為60~300μm。
2. 如申請專利範圍第1項之光擴散熱收縮性管，其中，該光擴散劑為有機系微粒子。
3. 如申請專利範圍第2項之光擴散熱收縮性管，其中，該有機系微粒子之平均粒徑為0.5~20.0μm。
4. 如申請專利範圍第1、2或3項之光擴散熱收縮性管，其總光線透過率為50%以上，且平行光線透過率為20%以下。
5. 一種直管形LED燈，係以申請專利範圍第1、2、3或4項之光擴散熱收縮性管被覆內部存在有LED光源之透明管而成。