Die vorliegende Erfindung betrifft Lichttransmissionsrohre nach den
Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 2 und Verfahren zum Herstellen dieser Lichttransmissionsrohre.
Detaillierte Beschreibung
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die
Figuren der beigefügten Zeichnung anhand von besonders bevorzugten Ausführungsformen
in näheren Einzelheiten beschrieben und erläutert. Die Erfindung wird
anhand von solchen Ausführungsformen erläutert, in denen der Kernabschnitt
massiv und starr oder elastisch ausgebildet ist. Weiter ist zu beachten, daß
bezüglich der Erfindung in der nachfolgenden Beschreibung wie auch in der Beschreibungseinleitung
und in den Patentansprüchen aus Gründen der Abkürzung und des besseren
Verständnisses bzw. der besseren Lesbarkeit für die Begriffe "Licht-transmissionsrohr
oder -stab, Lichttransmissionsrohr oder -schlauch, Lichttransmissions- bzw. -übertragungs-
bzw. -ausstrahlungsrohr oder -schlauch oder -stab oder -strang" an vielen Stellen
die Bezeichnung "Lichttransmissionsrohr" verwendet wird, und für die Begriffe
"Überzug, Umhüllung, Auflage, Plattierung und/oder Ummantelung" an vielen
Stellen zusammenfassend die Bezeichnung "Plattierung" oder "Plattierung bzw. Ummantelung"
benutzt wird sowie auch an vielen Stellen für den Begriff "rohr- oder schlauchförmig"
die Bezeichnung "rohrförmig" verwendet wird.
Es sei zunächst auf die 1 und
2 Bezug genommen, wonach ein Lichttransmissionsrohr
1 aus einer transparenten rohr- bzw. schlauchförmigen Plattierung
3 und einem transparenten Kernabschnitt 2 besteht, wobei der Kernabschnitt
2 eine höhere Brechungszahl als die transparente rohr- bzw. schlauchförmige
Plattierung 3 hat. Weiter ist zwischen der inneren Oberfläche auf
einer Seite der Plattierung 3 und dem Kernabschnitt 2 eine bandartige
lichtreflektierende Schicht 4 ausgebildet, die sich in der Längsrichtung
der Plattierung 3 erstreckt. Im einzelnen ist die lichtreflektierende Schicht
4 auf der äußeren Oberfläche des Kernabschnitts
2 in einer derartigen Weise ausgebildet, daß sie von der genannten
Oberfläche aus ein wenig in die inneren Teile bzw. Bereiche des Kernabschnitts
2 eindringt. Auf diese Weise kann Licht L, das durch den Kernabschnitt
2 hindurchgeht, durch die reflektierende Schicht 4 reflektiert
werden, und es kann dann von einem Seitenoberflächenbereich (einem äußeren
Oberflächenbereich), der sich gegenüber der reflektierenden Schicht
4 befindet, emittiert bzw. ausgestrahlt werden, so daß dadurch eine
gewünschte Lichtemission bzw. -aus-strahlung bewirkt wird. Wenn darüber
hinaus eine reflektierende Schutzschicht 5 auf der äußeren Oberfläche
auf der genannten einen Seite der Plattierung 3 ausgebildet wird, welche
die reflektierende Schicht 4 abdeckt, ist es möglich, eine weitere
zufriedenstellende Wirkung zu erzielen, die für einen Benutzer bei einem Lichttransmissionsrohr
äußerst vorteilhaft ist.
Als Material zur Bildung der oben genannten rohrförmigen Plattierung
3 wird es bei dem nachstehend genauer beschriebenen Herstellungsverfahren
bevorzugt, ein Kunststoff- bzw. Plastikmaterial oder ein Elastomermaterial einzusetzen,
das einen niedrigen Brechungsindex hat und das trotzdem mit der gewünschten
Flexibilität ausgestattet ist, so daß das Material selbst leicht in rohrförmige
Gestalt verformt werden kann. So können beispielsweise ein oder mehrere der
folgenden beispielhaft aufgeführten Stoffe eingesetzt werden: Polyethylen,
Polypropylen, Polyamid, Polystyrol, ABS-Harze, Polymethylmethacrylat, Polycarbonat,
Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Polyvinylacetat, Copolymere aus Polyethylen
und Polyvinylacetat, Polyvinylalkohol, Copolymere aus Polyethylen und Polyvinylalkohol,
Fluor enthaltende Harze, Silikonharze, Naturkautschuk, Isoprenpolymerkautschuk,
Butadienpolymerkautschuk, Copolymere aus Styrol und Butadien, Butylkautschuk, halogenierter
Butylkautschuk, Chloroprenkautschuk, Acrylkautschuk, EPDM, Copolymere aus Acrylnitril
und Butadien, Fluor enthaltender Kautschuk und Silikonkautschuk.
Unter den oben angegebenen Polymeren und Copolymeren wird es bevorzugt,
ein Silikonpolymeres oder ein Fluor enthaltendes Polymeres zu verwenden. Beide haben
einen relativ niedrigen Brechungsindex. Genauer gesagt wird es bevorzugt, ein Silikonpolymeres,
wie ein Polydimethylsiloxanpolymeres, ein Polymethylphenylsiloxanpolymeres und/oder
ein Fluorsilikonpolymeres zu verwenden. Weiterhin wird es auch bevorzugt,
ein oder mehrere der folgenden Stoffe zu verwenden, die nachstehend beispielhaft
aufgeführt sind: Polytetrafluorethylen (PTFE), Copolymere aus Tetraethylen
und Hexafluorpropylen (FEP), Copolymere aus Tetrafluorethylen und Perfluoralkoxyethylen
(PFE), Polychlortrifluorethylen (PCTFE), Copolymere aus Tetraethylen und Ethylen,
Polyvinylidenfluorid, Polyvinylfluorid, Copolymere aus Fluorvinyliden und Trifluorethylenchlorid,
Copolymere aus Fluorvinyliden und Hexapropylen, ternäre Copolymere aus drei
Arten von Tetrafluorethylen, Tetrafluorethylenpropylenkautschuk und/oder Fluor enthaltende
thermoplastische Elastomere. Insbesondere wird es bevorzugt, Fluor enthaltende Polymere
einzusetzen.
Andererseits wird es für das Material zur Bildung des Kernabschnitts
2 bevorzugt, eine Substanz im festen Zustand, z.B. ein (Meth)acrylpolymeres,
ein Polycarbonatpolymeres, ein Ethylidennorbornanpolymeres, ABS, SIS, SEBS (ein
Polymeres aus Styrol, Ethylen, Butadien und einem Styrolblock) zu verwenden, wobei
das (Meth)acrylpolymere das günstigste ist.
Genauer gesagt, kann als (Meth)acrylpolymeres ein Homopolymeres eingesetzt
werden, das durch Polymerisation eines Monomeren, ausgewählt aus der Gruppe
Acrylsäure, Methacrylsäure und Ester, erhalten durch Umsetzung dieser
Säuren mit einwertigen Alkoholen, erhalten worden ist. Alternativ kann auch
ein Copolymeres eingesetzt werden, das durch Copolymerisation von zwei oder mehreren
Monomeren hergestellt worden ist. Als einwertiger Alkohol kann eine Substanz mit
1–22 Kohlenstoffatomen verwendet werden. Insbesondere wird es bevorzugt,
ein Copolymeres einzusetzen, das durch Copolymerisation der folgenden Komponenten
erhalten worden ist: a) eines Monomeren der folgenden allgemeinen Formel (1) und
b) eines Monomeren, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Acrylsäure,
Methacrylsäure und Ester, erhalten durch Umsetzung dieser Säuren mit einem
niederen Alkohol (d.h. einem solchen, der 1–5 Kohlenstoffatome, vorzugsweise
1–3 Kohlenstoffatome, enthält). Auf diese Weise ist es möglich,
ein geeignetes Material für den Kernabschnitt zu erhalten, das die gewünschte
Weichheit, eine ausgezeichnete Flexibilität und eine ausgezeichnete Lichtdurchlässigkeit
hat.
In der obigen allgemeinen Formen steht R1 für ein
Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe. R2 steht für eine allgemeine
Gruppe oder Alkylgruppe mit 8–20 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 10–16
Kohlenstoffatomen, am meisten bevorzugt 12–14 Kohlenstoffatomen. Diese höheren
Alkylgruppen können entweder einzeln oder in Kombination mit Einschluß
von zwei oder mehreren davon eingesetzt werden. Vorzugsweise kann eine gemischte
Alkylgruppe mit Einschluß einer Alkylgruppe, enthaltend 12 Kohlenstoffatome,
und einer Alkylgruppe mit 13 Kohlenstoffatomen verwendet werden. Das Gewichtsverhältnis
der Alkylgruppe mit 12 Kohlenstoffatomen zu der Alkylgruppe mit 13 Kohlenstoffatomen
ist gewöhnlich 20:80–80:20, vorzugsweise 40:60–60:40. Andererseits
sollte das Copolymerisationsverhältnis des oben genannten Monomeren (ausgewählt
aus der Gruppe Acrylsäure, Methacrylsäure und Ester mit oder von niederen
Alkoholen) zu dem Monomeren der allgemeinen Formel (1) zweckmäßig auf
das Gewicht bezogen auf 50:95–79:21, vorzugsweise 30:70–65:35, festgesetzt
werden.
Obgleich keinerlei Beschränkungen hinsichtlich des Durchmessers
des oben beschriebenen Kernabschnitts 2 bestehen, sollte dieser Durchmesser
2–30 mm, vorzugsweise 5–15 mm, sein.
Es wird bevorzugt, daß die oben beschriebene reflektierende Schicht
4 durch eine Menge von lichtstreuenden Teilchen gebildet wird oder eine
Menge von lichtstreuenden Teilchen enthält, die dazu imstande sind, Licht zu
streuen. Als lichtstreuende Teilchen können bestimmte organische Polymerteilchen,
wie Silikonharzteilchen und Polystyrolharzteilchen, eingesetzt werden, aber auch
bestimmte Teilchen aus anorganischen Metalloxiden, wie Al2O3,
TiO2, SiO2, Sulfatteilchen, wie z.B. BaSO4, und
Carbonatteilchen, wie z.B. CaCO3. In der Praxis können die oben
beschriebenen mehreren Arten von Teilchen einzeln oder in Kombination mit Einschluß
von zwei oder mehreren davon eingesetzt werden.
Ein mittlerer Durchmesser der obigen Teilchen ist 0,1–30 &mgr;m,
vorzugsweise 1–15 &mgr;m. In einem Herstellungsverfahren zum Herstellen
eines Lichttransmissionsrohrs ist es, wenn ein bzw. der mittlere Durchmesser der
obigen Teilchen größer als 30 &mgr;m ist, wahrscheinlich, daß die
Teilchen nach abwärts präzipitieren, wenn ein Material zum Ausbilden des
Kernabschnitts 2 im flüssigen Zustand in die rohr- bzw. schlauchförmige
Plattierung bzw. Ummantelung eingeführt wird. Infolgedessen würde ein
unerwünschtes Phänomen während des Herstellungsverfahrens auftreten.
Weiter wird es, obwohl es keinerlei Beschränkung hinsichtlich
der Dicke der reflektierenden Schicht 4 gibt, bevorzugt, daß diese
Dicke innerhalb eines Bereichs von 10–200 &mgr;m, vorzugsweise 50–100
&mgr;m, eingestellt wird. Wenn die Dicke der reflektierenden Schicht geringer
als 10 &mgr;m ist, ergibt sich nur ein kleiner Betrag an reflektiertem Licht,
was eine Verminderung der Helligkeit des Lichttransmissionsrohrs 1 zur
Folge hat. Wenn andererseits die Dicke der reflektierenden Schicht 4 mehr
als 100 &mgr;m ist, ergibt sich ein großer Betrag an reflektiertem Licht,
wodurch eine Erhöhung der Helligkeit des Lichttransmissionsrohrs
1 resultiert. Jedoch kann nur dann erwartet werden, daß eine solche
Art an erhöhter Helligkeit auftritt, wenn die reflektierende Schicht nicht
weit weg von der Lichtquelle lokalisiert ist. Das bedeutet, daß dann, wenn
die reflektierende Schicht 4 weit weg von einer bzw. der Lichtquelle lokalisiert
ist, diese reflektierende Schicht 4, sofern sie eine große Dicke hat,
statt dessen eine Verminderung in der Helligkeit des Lichttransmissionsrohrs
1 bewirken würde.
Bei Anwendung des zweiten Herstellungsverfahrens, das nachstehend
genauer beschrieben werden wird, wird es bevorzugt, daß der Kernabschnitt
2 aus Polystyrol, Polycarbonat oder einem Copolymeren aus Styrol und (Meth)acrylpolymeren
hergestellt wird. Weiterhin wird es bevorzugt, daß die Plattierung
3, die einen niedrigeren Brechungsindex hat als der Kernabschnitt
2, aus einem (Meth)acrylpolymeren oder dergleichen hergestellt wird. Weiterhin
wird es bevorzugt, daß die reflektierende Schicht 4 aus einem (Meth)acrylpolymeren
gebildet wird, das ein weißes Farbpigment und/oder ein Lichtstreuungsmaterial
enthält. Es ist auch möglich, als (Meth)acrylpolymeres andere Substanzen
zu verwenden, unter der Voraussetzung, daß diese als Äquivalent für
das (Meth)acrylpolymere dienen können. Auch als weißes Farbpigment und
lichtstreuendes Material können andere Substanzen eingesetzt werden, unter
der Voraussetzung, daß sie als Äquivalent für die oben beschriebenen
lichtstreuenden Teilchen dienen können.
Wenn es sein kann, daß Licht aus der reflektierenden Schutzschicht
5 austritt, dann kann die reflektierende Schutzschicht auch so gebildet
werden, daß sie kein Licht hindurchläßt, damit das Austreten von
Licht an die Außenseite des Lichttransmissionsrohrs 1 vermieden wird.
Vorzugsweise wird die reflektierende Schutzschicht 5 aus einer Metallfolie
oder einem Metallplättchen oder -blech aus Silber oder Aluminium hergestellt,
die bzw. das ausgetretenes Licht nicht absorbiert, sondern reflektiert. Alternativ
kann die reflektierende Schutzschicht 5 auch eine Überzugsschicht
sein, in der eine große Menge der oben genannten lichtstreuenden Teilchen dispergiert
ist, die dazu imstande sind, Licht zu zerstreuen.
Wie in 2 gezeigt, ist die reflektierende
Schutzschicht 5 auf der äußeren Oberfläche der Plattierung
3 gebildet, um nur die reflektierende Schicht 4 zu bedecken. Alternativ
kann, wie in 3 gezeigt, die reflektierende Schutzschicht
5 größer gemacht werden als die reflektierende Schicht
4, und sie kann auf der äußeren Oberfläche der Plattierung
3 in einer solchen Weise gebildet werden, daß sie sich entlang eines
Seitenoberflächenbereichs der Plattierung 3 erstreckt, jedoch daß
ihr lichtemittierender Teil freigelegt ist.
Gemäß einem ersten Herstellungsverfahren für das Lichttransmissionsrohr
1 wird eine Menge von lichtstreuenden Teilchen gleichförmig durch
ein flüssiges Material, das die vorgenannten Monomeren enthält, dispergiert.
Dann wird das flüssige Material in ein Plattierungsrohr, das zur Bildung der
Plattierung 3 hergestellt worden ist, eingegossen. Danach werden beide
Enden des Plattierungsrohrs, das das flüssige Material enthält, verschlossen,
während das Plattierungsrohr selbst in horizontale Position gebracht wird und
dort etwa 30 Minuten – 48 Stunden gehalten wird, so daß bewirkt wird,
daß die in dem flüssigen Material dispergierten Teilchen ausfällen.
Danach werden die vorgenannten Monomeren mit den Teilchen, die auf die Bodenschicht
im flüssigen Material ausgefällt sind, polymerisiert und dann verfestigt,
wodurch ein gewünschtes Lichttransmissionsrohr erhalten wird, bei dem die reflektierende
Schicht 4, die aus den lichtstreuenden Teilchen besteht oder solche enthält,
zwischen der Plattierung 3 und dem Kernabschnitt 2 gebildet ist.
Erforderlichenfalls kann die reflektierende Schicht 4 so gebildet werden,
daß sie teilweise von der äußeren Oberfläche des Kernabschnitts
2 in den inneren Teil davon eintritt.
Obgleich hinsichtlich des Polymerisationsverfahrens der Monomeren
keinerlei Beschränkungen bestehen, wird es gewöhnlich bevorzugt, ein Verfahren
anzuwenden, das die Zugabe eines Polymerisationsinitiators umfaßt und bei dem
die Polymerisation 1–20 Stunden lang bei einer Temperatur von 50–120
°C durchgeführt wird. Der Polymerisationsinitiator kann ein organisches
Peroxid, wie t-Butylhydroperoxid, Di-t-butylperoxid, Lauroylperoxid, Benzolperoxid,
Dimyristylperoxydicarbonat, t-Butylperoxyacetat, t-Butylperoxy(2-ethylhexanolat),
Cumylperoxioctat, oder eine Azoverbindung, wie Azobisisobutyronitril und Azobiscyclohexannitril,
sein. Weiterhin wird, um eine mögliche Bildung von Luftbläschen in dem
Kernabschnitt 2 zu verhindern, vorgeschlagen, daß die Polymerisation
unter Bedingungen durchgeführt wird, bei denen Druck auf das flüssige
Material, das den Kernabschnitt 2 bildet, durch ein oder beide Ende des
Plattierungsrohrs angewandt wird.
Gemäß einem zweiten Herstellungsverfahren des Lichttransmissionsrohrs
1 wird eine Drei-Farben-Extrudierungsformungs- bzw. -verformungsmaschine
mit drei Schneckensektionen verwendet. Ein Kernbildungsmaterial, ein Plattierungsbildungsmaterial
und ein lichtreflektierendes Material, das ein weißes Farbpigment und/oder
lichtstreuende Teilchen enthält, werden zur gleichen Zeit in einen Einlaßöffnungsadapter
der Drei-Farben-Extrudierungsverformungsmaschine eingeführt. Auf diese Weise
wird praktisch zur gleichen Zeit das Kernbildungsmaterial unter Bildung eines festen
und/oder massiven zylindrischen Kernabschnitts 2 extrudiert, das lichtreflektierende
Material wird unter Bildung einer bandartigen reflektierenden Schicht
4, die an die äußere Oberfläche des festen und/oder massiven
zylindrischen Kernabschnitts 2 angeheftet ist, extrudiert, das Plattierungsbildungsmaterial
wird unter Verformung zu einem rohrförmigen Element, das den Kernabschnitt
2 und die reflektierende Schicht 4 bedeckt, extrudiert, wobei
die bandartige reflektierende Schicht 4 zwischen der Plattierung
3 und dem Kernabschnitt 2 angeordnet ist und in Längsrichtung
davon vorliegt.
Nachstehend werden Beispiele und Vergleichsbeispiele für Lichttransmissionsrohre
beschrieben.
Beispiel 1
60 Gewichtsteile MMA (Methylmethacrylsäure), 40 Gewichtsteile
LMA (Laurylmethacrylsäure) und 0,05 Gewichtsteile BPO (Benzolperoxid) wurden
miteinander vermischt, um eine Monomerlösung (flüssiges Material zur Bildung
des Kernabschnitts 2, und zwar mit einer Dichte von 0,92) zu bilden. Dann
wurden 0,15 Gewichtsteile lichtstreuende Teilchen, beispielsweise Silikonharzteilchen
(hergestellt von Toshiba Silicon Co., Ltd.) mit einer mittleren Teilchengröße
von 7 &mgr;m und einer Dichte von 0,92 oder Polystyrolharzteilchen (hergestellt
von Sekisui Chemical Products Co., Ltd.) mit einer mittleren Teilchengröße
von 10 &mgr;m und einer Dichte von 1,06, zu 100 Gewichtsteilen der Monomerlösung
hinzugegeben. Dann wurde die Monomerlösung, die die lichtstreuenden Teilchen
enthielt, in ein FEP-Rohr mit einem Außendurchmesser von 6 mm und einer Länge
von 1,5 m eingegossen. Danach wurden beide Enden des FEP-Rohrs verschlossen, und
das Rohr selbst wurde in horizontaler Stellung etwa 2 Stunden lang belassen, um
zu bewirken, daß die vorgenannten Teilchen nach unten in einen unteren Bereich
der inneren Oberfläche des FEP-Rohrs ausfallen. In der Praxis wurde, um den
oben beschriebenen Ausfällungsprozeß über eine vorbestimmte Zeitspanne
weiterzuführen, das FEP-Rohr in ein Erwärmungsbad eingegeben. Dann wurde
ein Druck von 3,5 kg/cm2 durch jedes Ende in das FEP-Rohr hinein angelegt,
um eine vorbestimmte Polymerisation 3 Stunden lang durchzuführen.
Auf diese Weise wurde ein verfestigtes Polymeres und somit ein gewünschtes
Lichttransmissionsrohr 1 erhalten.
Das erhaltene Lichttransmissionsrohr 1 hat eine bandartige
reflektierende Schicht, die auf der äußeren Oberfläche des Kernabschnitts
2 in Längsrichtung davon gebildet ist.
Weiterhin wurde der Glanz bzw. die Helligkeit des so erhaltenen Lichttransmissionsrohrs
1 mittels eines Farbchrommeßgeräts CS100 bestimmt, wobei eine
Halogenlampe (20W) als Lichtquelle verwendet wurde. Gemessen wurde der Glanz bzw.
die Helligkeit bzw. Leuchtdichte des Seitenoberflächenbereichs, der der reflektierenden
Schicht in dem Lichttransmissionsrohr 1 gegenüberlag, wobei Licht
durch ein Ende des Rohrs 1 eingeführt wurde. Die Ergebnisse der Helligkeits-
bzw. Leuchtdichte- bzw. Glanzmessung sind in der Tabelle 1 zusammengestellt.
Als Vergleichsbeispiel 1 wurde eine Monomerlösung ohne die obigen
lichtstreuenden Teilchen in ein FEP-Rohr eingegossen, und eine ähnliche Polymerisation
wurde im Innern des FEP-Rohrs durchgeführt, wobei ein weiteres Lichttransmissionsrohr
erhalten wurde. Der Glanz bzw. die Helligkeit bzw. Leuchtdichte auf einem Seitenoberflächenbereich
dieses Lichttransmissionsrohrs wurde unter Anwendung des gleichen Meßinstruments
und bei den gleichen Bedingungen wie im obigen Beispiel 1 gemessen. Die Meßergebnisse
sind in Tabelle 1 zusammengestellt.
Aus der obigen Tabelle 1 wird ersichtlich, daß ein Lichttransmissionsrohr,
bei dem lichtstreuende Teilchen verwendet worden sind und das eine lichtreflektierende
Schicht, gebildet in geeigneter Position innerhalb des Rohrs, aufweist (Beispiel
1), einen erheblich höheren Glanz bzw. eine erheblich höhere Helligkeit
bzw. Leuchtdichte auf einem Seitenoberflächenbereich hat als ein Lichttransmissionsrohr
ohne lichtstreuende Teilchen und ohne eine lichtreflektierende Schicht (Vergleichsbeispiel
1). Weiterhin wurde gefunden, daß ein solcher Glanz bzw. eine solche Helligkeit
bzw. Leuchtdichte im Beispiel 1 selbst dann leicht sammelbar ist, wenn der Meßpunkt
von der Lichtquelle abgetrennt ist (was bedeutet, daß nur eine geringere Lichtverteilung
vorliegt).
Beispiel 2
Es wurde ein Lichttransmissionsrohr in der gleichen Art und Weise
wie im Beispiel 1 hergestellt. Der Glanz bzw. die Helligkeit bzw. Leuchtdichte auf
einer Seite des Oberflächenbereichs des im Beispiel 2 erhaltenen Lichttransmissionsrohrs
wurde in der gleichen Art und Weise wie im Beispiel 1 gemessen, und zwar unter Verwendung
einer LED-Rotlampe als einer Lichtquelle (die angelegte Spannung war 2 V, der elektrische
Strom betrug 20 mA, die elektrische Leistung war 0,04 W). Das im Beispiel 2 erhaltene
Lichttransmissionsrohr wurde mit einem anderen Lichttransmissionsrohr (Vergleichsbeispiel
2) verglichen, welches die Verwendung eines lichtreflektierenden Bands beinhaltet
(bestehend aus eine Polyvinylchloridharz, das ein weißes Farbpigment enthielt,
wobei das Band selbst mit einem Haft- bzw. Klebemittel beschichtet war), welches
auf die äußere Oberfläche der Plattierung bzw. Umhüllung so
aufgetragen war, daß es die reflektierende Schicht bedeckte. Die Ergebnisse
der Messungen an den beiden Lichttransmissionsrohren sind in der folgenden Tabelle
2 wiedergegeben.
Es versteht sich aus der obigen Tabelle 2, daß das im Beispiel
2 erhaltene Lichttransmissionsrohr einen hohen Glanz bzw. eine hohe Helligkeit bzw.
Leuchtdichte auf einem Seitenoberflächenbereich desselben hat, und daß
es möglich ist, einen verbesserten Glanz bzw. eine verbesserte Helligkeit bzw.
Leuchtdichte dadurch zu erhalten, daß ein lichtreflektierendes Band vorgesehen
wird. Jedoch ist, verglichen mit dem im obigen Beispiel 1 erhaltenen Lichttransmissionrohr
unter Verwendung einer Halogenlampe von 20 W, da die im Beispiel 2 verwendete LED-Lampe
nur 0,04 W hat und demgemäß nur ein kleiner elektrischer Strom benötigt
wird, der gesamte Glanz bzw. die gesamte Helligkeit bzw. Leuchtdichte des Lichttransmissionsrohrs
relativ niedrig.
Es sei darauf hingewiesen, daß im Rahmen der vorliegenden Anmeldung
und der Patentansprüche aus Abkürzungsgründen und Gründen der
besseren Lesbarkeit für die Begriffe "Glanz bzw. Helligkeit bzw. Leuchtdichte"
zusammenfassend der Begriff "Helligkeit" oder die Begriffe "Helligkeit bzw. Leuchtdichte"
verwendet wird bzw. werden.
Beispiel 3
Es wurde eine Drei-Farben-Extrusionsformungsmaschine verwendet, die
drei Schneckenabschnitte hat, welche fähig ist, gleichzeitig ein Kernbildungsmaterial,
ein Plattierungsbildungsmaterial und ein lichtreflektierendes Material zu extrudieren.
Das Kernbildungsmaterial, das Plattierungsbildungsmaterial, bestehend aus einem
Acrylpolymer, ein die reflektierende Schicht bildendes Material, das durch Dispergieren
von 15 Gew.-% eines Titanoxids in einem Acrylpolymer erhalten wurde (welches das
gleiche Acrylpolymer war, das zum Ausbilden der Plattierung verwendet wurde), wurden
gleichzeitig in einen Einlaßöffnungsadapter an der Drei-Farben-Extrusionsformungsmaschine
eingeführt, so daß dadurch gleichzeitig eine feste und/oder massive zylindrische
Stange, die einen Durchmesser von 6 mm hatte, eine bandartige weißfarbige reflektierende
Schicht, die eine Breite von 1,5 mm und eine Dicke von 0,01–0,02 mm hatte
(welche auf der äußeren Oberfläche der festen und/oder massiven zylindrischen
Stange ausgebildet war), und eine rohrförmige Plattierung, welche die Stange
und die reflektierende Schicht bedeckte, gebildet wurden, so daß auf diese
Weise ein zylindrisches Lichttransmissionsrohr erzeugt wurde. Die Helligkeit bzw.
Leuchtdichte auf einem Seitenoberflächenbereich des im Beispiel 3 erhaltenen
Lichttransmissionsrohrs wurden mit dem gleichen Verfahren wie im Beispiel 1 gemessen,
wobei die Meßergebnisse in der folgenden Tabelle 3 wiedergegeben sind. Das
in der Tabelle 3 angegebenen Vergleichsbeispiel ist genau das gleiche wie es die
obigen Vergleichsbeispiele sind.
- Styrol-Acryl-Copolymer: Styrol/Methylmethacrylat = 30/70 (Gewichtsverhältnis)
Beispiel 4
Es wurde ein Lichttransmissionsrohr in der gleichen Art und Weise
wie im obigen Beispiel 3 hergestellt. Die Helligkeit bzw. Leuchtdichte von einem
Seitenoberflächenbereich des im Beispiel 2 erhaltenen Lichttransmissionsrohrs
wurden in der gleichen Art und Weise wie im Beispiel 1 gemessen, und zwar unter
Verwendung einer LED-Rotlampe als eine Lichtquelle (angelegte Spannung war 2 V,
der elektrische Strom betrug 20 mA, die elektrische Leistung war 0,04 W). Die Meßergebnisse
sind in der folgenden Tabelle 4 angegeben.
Beispiel 5
Ein in dem obigen Beispiel 3 erhaltenes Lichttransmissionsrohr wurde
im Beispiel 5 verwendet. Zunächst wurde eine Beobachtung durchgeführt,
um zu erfahren, ob Luft zwischen verschiedene Schichten in dem Lichttransmissionsrohr
eingedrungen war oder nicht. Dann wurde eine Abschreckungsbehandlung (Schnellkühlung)
ausgeführt, um zu bewirken, daß die Temperatur schnell von 70°C auf
–30°C abfällt. Nachfolgend wurde ein Schnellerhitzungsverfahren,
das als Wärmeschock bezeichnet wird, so ausgeführt, daß bewirkt wurde,
daß die Temperatur schnell von –30°C auf 70°C anstieg. Danach
wurde eine weitere Beobachtung durchgeführt, um zu erfahren, ob ein Abschälphänomen
zwischen verschiedenen Schichten innerhalb des Lichttransmissionsrohrs aufgetreten
war oder nicht. In der Praxis wurden die obigen Beobachtungen alle dadurch ausgeführt,
daß Licht in das Lichttransmissionsrohr eingeleitet wurde.
Als Ergebnis wurde zur Zeit vor und nach der obigen Wärmeschockbehandlung
ermittelt, daß keine Luft in irgendeinem der Lichttransmissionsrohre zu finden
war, die in den obigen Beispielen erhalten worden waren, und es wurde auch keinerlei
Abschälphänomen zwischen verschiedenen Schichten des Lichttransmissionsrohrs
gefunden, so daß es infolgedessen ermöglicht wird, eine ausgezeichnete
dichte bzw. feste Haftung zwischen diesen Schichten innerhalb von jedem der Lichttransmissionsrohre
sicherzustellen.
4 ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch
ein Lichttransmissionsrohr zeigt. 5 ist eine Querschnittsansicht,
ausgeführt längs der Linie V-V des in 4 gezeigten
Lichttransmissionsrohrs. 6 ist eine Längsschnittansicht,
ausgeführt längs der Linie VI-VI an dem in 5
gezeigten Lichttransmissionsrohr. Die 7a–7d
sind Querschnittsansichten, von denen jede schematisch ein Beispiel einer reflektierenden
Schicht zeigt, die innerhalb eines Lichttransmissionsrohrs ausgebildet ist.
Die Lichttransmissionsrohre 1', 1A, 1B,
1C, die in den 4–7d
gezeigt sind, umfassen jedes einen Kernabschnitt 2, eine rohrförmige
Plattierung 3, welche den Kernabschnitt 2 bedeckt, sowie zwei
bandartige reflektierende Schichten 4A und 4B, die zwischen dem
Kernabschnitt 2 und der rohrförmigen Plattierung 3 vorgesehen
sind und sich in Längsrichtung von jedem Lichttransmissionsrohr erstrecken.
Im einzelnen können solche reflektierenden Schichten 4A und
4B auch so ausgebildet sein, daß sie ein wenig in den inneren Teil
des Kernabschnitts 2 eindringen bzw. vorstehen.
Es wird bevorzugt, daß das Material zur Bildung des Kernabschnitts
2 (Kernbildungsmaterial) ein transparentes Material ist, das einen höheren
Brechungsindex hat als das Material, das die Plattierung 3 (Plattierungsbildungsmaterial)
bildet. Allgemein sollte das Kernbildungsmaterial im Hinblick auf den speziellen
Verwendungszweck in geeigneter Weise aus verschiedenen Arten von Kunststoffen und
Elastomeren ausgewählt werden.
Ein zur Bildung des Kernabschnitts 2 geeignetes Material
kann ein transparentes Material, wie Polystyrol, ein Copolymeres aus Styrol und
Methylmethacrylat, ein (Meth)acrylharz, ein Polymethylpentenharz, ein Arylglycolcarbonatharz,
ein Spiranharz, ein amorphes Polyolefin, ein Polycarbonat, ein Polyamid, ein Polyacrylat,
ein Polysulfon, ein Polyarylsulfon, ein Polyethersulfon, ein Polyetherimid, ein
Polyimid, ein Diarylphthalat, ein Fluor enthaltendes Harz, ein Polyestercarbonat,
ein Norbornanharz (ARTON), ein alicyclisches Acrylharz, ein Siliconharz, ein Acrylkautschuk
und/oder ein Silikonkautschuk sein. Hierin wird (Meth)acryl dazu verwendet, um Acryl
und Methacryl anzugeben.
Andererseits sollte das Material, das zur Bildung der Plattierung
verwendet wird, ein transparentes Material mit einem relativ niedrigen Brechungsindex
sein. Es kann aus verschiedenen organischen Materialien, wie Kunststoff und Elastomeren,
ausgewählt werden.
Beispielsweise kann das Material zur Bildung der Plattierung Polyethylen,
Polypropylen, Polymethylmethacrylat, Fluorpolymethylmethacrylat, Polyvinylchlorid,
Polyvinyliden, Polyvinylacetat, ein Copolymeres aus Polyethylen und Polyvinylacetat,
Polyvinylalkohol, ein Copolymeres aus Polyethylen und Poly-vinylalkohol, ein Fluor
enthaltendes Harz, ein Silikonharz, Naturkautschuk, Polyisoprenkautschuk, Polybutadienkautschuk,
ein Copolymeres aus Styrol und Butadien, Butylkautschuk, ein halogenierter Butylkautschuk,
Chloroprenkautschuk, Acrylkautschuk, ein Copolymeres aus Ethylen und Propylen und
einem Dien (EPDM), ein Copolymeres aus Acrylnitril und Butadien, ein Fluor enthaltender
Kautschuk und/oder Silikonkautschuk sein.
Um bestimmte gewünschte optische Eigenschaften mit Einschluß
der gewünschten Durchlässigkeit bzw. Transparenz und des gewünschten
Brechungsindex für die Plattierung und den Kernabschnitt zu gewährleisten,
und um eine hohe Effizienz bei der gleichzeitigen Extrusionsformung dieser Elemente
zu erzielen, wird vorzugsweise als Material zur Bildung des Kernabschnitts Polystyrol,
Polycarbonat oder ein Copolymeres aus Styrol und einem (Meth)acryl (MS-Polymeren)
eingesetzt. Andererseits wird als Material zur Bildung der Plattierung ein (Meth)acrylpolymeres
bevorzugt.
Ein weißes Farbpigmentmaterial und/oder ein lichtstreuendes Material
kann eine Art von organischen Polymerteilchen sein, wie Silikonharzteilchen und
Styrolharzteilchen, eine Art von Metalloxidteilchen, wie Al2O3-Teilchen,
Ti2O3-Teilchen und SiO2-Teilchen, eine Art von
Sulfatteilchen, wie BaSO4-Teilchen, und eine Art von Carbonatteilchen,
wie CaCO3-Teilchen. Alle diese Stoffe können entweder einzeln oder
in Kombination mit Einschluß von zwei oder mehreren davon eingesetzt werden.
Wenn es erforderlich ist, einen genügenden Reflexionswirkungsgrad
sicherzustellen und die Betriebsleistungsfähigkeit in der oben beschriebenen
gleichzeitigen Extrusion zu verbessern, sollte die mittlere Größe der
weißen Farbpigmentteilchen und der Lichtstreuungsteilchen 1–200 &mgr;m,
vorzugsweise 0,5–50 &mgr;m, sein. Weiter beträgt ihr Gehalt, mit dem
sie in einem Material zum Ausbilden einer reflektierenden Schicht je enthalten sind,
0,5–20 Gew.-%, vorzugsweise 1–10 Gew.-%.
Obwohl es keinerlei Beschränkung hinsichtlich der Dicke der reflektierenden
Schichten 4A und 4B gibt, sollte diese Dicke 10–200 &mgr;m,
vorzugsweise 50–100 &mgr;m, sein. Wenn die Dicke geringer als 10 &mgr;m
ist, ist nur ein kleiner Betrag an reflektiertem Licht vorhanden, und demgemäß
ist die Helligkeit bzw. Leuchtdichte niedrig. Wenn andererseits die Dicke mehr als
200 &mgr;m ist, ist zwar die Helligkeit bzw. Leuchtdichte hoch. Aber eine solche
hohe Helligkeit bzw. Leuchtdichte kann nur dort erhalten werden, wo die Helligkeits-
bzw. Leuchtdichtenmeßstelle nicht weit von der Lichtquelle ist. Darüber
hinaus ist es so, daß, wenn die Helligkeits- bzw. Leuchtdichtenmeßstelle
relativ weit von einer Lichtquelle entfernt ist, eine große Dicke der reflektierenden
Schichten statt dessen zu einer Verminderung der Helligkeit bzw. Leuchtdichte führt.
Außerdem ist es so, daß, obwohl es keine Beschränkung
hinsichtlich des Durchmessers des Kernabschnitts 2 gibt, dieser Durchmesser
2–30 mm, vorzugsweise 5–15 mm, bevorzugt sein sollte. Weiter wird
als Dicke der rohrförmigen Plattierung 3 ein Bereich von 0,05–4
mm, vorzugsweise 0,2–2 mm, bevorzugt.
Obwohl es keinerlei Beschränkungen hinsichtlich der Anzahl der
bandartigen reflektierenden Schichten, der Positionen für die Bildung derselben,
der Breite der bandartigen Konfiguration und des Intervalls bzw. Zwischenraums zwischen
den beiden bandartigen Schichten gibt, ist es erforderlich bzw. zu bevorzugen, daß
eine Mehrzahl von reflektierenden Schichten in einer solchen Weise ausgebildet wird,
daß jede Lichtmenge, die durch reflektierende Schichten reflektiert wird, eine
vorbestimmte Gerichtetheit bzw. Richtwirkung hat.
Wenn ein Lichttransmissionsrohr 1' vorliegt, das zwei reflektierende
Schichten 4A und 4B hat, die innerhalb des Rohrs in einer Art
und Weise ausgebildet sind, wie in 7a gezeigt ist,
ist es möglich, zwei reflektierte Lichtmengen bzw. -ströme zu erhalten,
die zwei reflektierende Bereiche LA und LB haben, so daß es dadurch möglich
ist, für jede reflektierte Lichtmenge bzw. jeden reflektierten Lichtstrom eine
gute Richtwirkung und eine hohe Helligkeit bzw. Leuchtdichte zu erhalten. Weiter
ist es, wenn ein Lichttransmissionsrohr 1' vorgesehen wird, das drei reflektierende
Schichten 4A und 4B sowie 4C hat, die innerhalb des Rohrs
in einer Art und Weise ausgebildet sind, wie in 7c
gezeigt ist, möglich, drei reflektierte Lichtmengen bzw. -ströme zu erhalten,
die drei reflektierende Bereiche LA und LB sowie LC beinhalten, so daß es dadurch
ermöglicht wird, daß jede reflektierte Lichtmenge bzw. jeder reflektierte
Lichtstrom eine gute Richtwirkung bzw. Gerichtetheit und eine hohe Helligkeit hat.
Obwohl es zu bevorzugen ist, daß jede der reflektierenden Schichten
eine Breite (in der Umfangsrichtung) hat, welche etwa 3–30 % des Umfangs
des Kernabschnitts 2 beträgt, ist dieser Prozentsatz besonders bevorzugt
im Bereich von 5–20 %. Tatsächlich kann der genannte Prozentsatz auch
außerhalb des Bereichs von 3–30 % sein.
Es sei nun auf 7d Bezug genommen, wonach
das darin gezeigte Lichttransmissionsrohr 1C eine reflektierende Schutzschicht
5 hat, die auf der äußeren Oberfläche der rohrförmigen
Plattierung 3 so vorgesehen ist, daß sie die reflektierenden Schichten
4A und 4B überdeckt. Auf diese Art und Weise kommt es dazu,
daß selbst dann, wenn einige Defekte, wie feine Löcher, in den reflektierenden
Schichten 4A und 4B ausgebildet sind, und Licht möglicherweise
durch solche defekte Bereiche hindurchgeht und zu der rückseitigen Oberfläche
der reflektierenden Schichten 4A und 4B gelangt, sowie Licht,
das möglicherweise an den Seitenteilen der reflektierenden Schichten
4A und 4B vorbeigeht, alle die vorerwähnten Lichtmengen durch
die reflektierende Schutzschicht 5 reflektiert werden, so daß sichergestellt
wird, daß ein möglicher Lichtverlust weitestgehend reduziert und eine
hohe Helligkeit bzw. Leuchtdichte auf den seitlichen Oberflächenbereichen des
Lichtrohrs 1C gegenüber den reflektierenden Schichten 4A
und 4B sichergestellt wird.
Als Material zum Ausbilden der reflektierenden Schutzschicht
5 wird die Verwendung einer Substanz bevorzugt, die es Licht, welches in
unerwünschter Weise durch die reflektierenden Schichten 4A,
4B und 4C hindurchgegangen ist, nicht erlaubt, nach dem Äußeren
des Lichttransmissionsrohrs durch diese Schutzschicht 5 hindurchzugehen,
und auch nicht solches Licht absorbiert, sondern dasselbe mit einem hohen Wirkungsgrad
reflektiert. Insbesondere kann hierfür eine Metallfolie oder eine Metalldünnplatte
bzw. ein Metallblech verwendet werden, die bzw. das bevorzugt aus Silber oder Aluminium
hergestellt ist. Alternativ kann eine solche reflektierende Schutzschicht
5 dadurch ausgebildet werden, daß ein Teil der äußeren Oberfläche
der Plattierung 3 mit einem Beschichtungsmaterial beschichtet wird, welches
eine Menge an lichtstreuenden Teilchen enthält, die darin dispergiert sind,
so daß eine Lichtstreuungseigenschaft erhalten wird. Obwohl die reflektierende
Schutzschicht 5 bevorzugt nur in einem Bereich vorgesehen wird, der in
der Lage ist, die reflektierenden Schichten 4A, 4B und
4C abzudecken, ist es tatsächlich auch möglich, daß die
reflektierende Schicht auf anderen Bereichen der äußeren Oberfläche
der rohrförmigen Plattierung 3 ausgebildet wird, vorausgesetzt, daß
eine derartige reflektierende Schutzschicht 5 nicht die lichtemittierenden
bzw. -ausstrahlenden Teile bzw. Bereiche des Lichttransmissionsrohrs (einige Bereiche
der äußeren Oberfläche der rohrförmigen Plattierung
3, die den lichtreflektierenden Bereichen LA, LB und LC entsprechen) abdeckt.
In einem Verfahren zum Herstellendes Lichttransmissionsrohrs wird
bevorzugt eine Mehrfarben-Extrusionsformungsmaschine, wie beispielsweise eine Drei-Farben-Extrusionsformungsmaschine,
die drei Schneckenabschnitte hat, verwendet, wodurch ein Kernbildungsmaterial, ein
Plattierungsbildungsmaterial und ein lichtreflektierendes Material, das ein weißes
Farbpigment und/oder lichtstreuende Teilchen enthält, gleichzeitig in einen
Einlaßöffnungsadapter auf bzw. an der Drei-Farben- oder Mehrfarbenextrusionsformungsmaschine
eingeführt werden. Auf diese Art und Weise wird erreicht, daß im wesentlichen
gleichzeitig das Kernbildungsmaterial extrudiert wird, um zu einem massiven zylindrischen
Kernabschnitt geformt zu werden, sowie das lichtreflektierende Material extrudiert
wird, um zu einer oder einer Mehrzahl von bandartigen reflektierenden Schichten
extrudiert zu werden, die auf der äußeren Oberfläche des festen und/oder
massiven, bevorzugt zylindrischen, Kernabschnitts angebracht bzw. angeheftet werden,
und das Plattierungsbildungsmaterial extrudiert wird, um zu einem rohrförmigen
Teil geformt zu werden, das den Kernabschnitt und die reflektierenden Schichten
bedeckt.
Unter Verwendung des obigen Verfahrens können die drei unterschiedlichen
Materialien, die unterschiedliche Brechungsindices und unterschiedliche physikalische
Eigenschaften haben, gleichzeitig extrudiert werden, so daß dadurch eine laminierte
bzw. geschichtete Struktur, die drei unterschiedliche Funktionen hat, in nur einem
Vorgang erhalten wird. Da dieses Verfahren die Bildung der laminierten bzw. geschichteten
Struktur mit einer relativ hohen Geschwindigkeit ermöglicht, und da verschiedene
Materialschichten miteinander laminiert bzw. aufeinander geschichtet werden können,
während sie noch in einem weichen Zustand sind, wird weiter eine leistungsfähige
bzw. effiziente Herstellung eines Lichttransmissionsrohrs sichergestellt, das eine
ausgezeichnet feste Haftung zwischen den verschiedenen miteinander laminierten Schichten
hat. Andererseits ist es möglich, wenn es erforderlich ist, daß das Bildungsmaterial
für die reflektierende Schicht unterteilt wird, um zu einer Mehrzahl von bandartigen
reflektierenden Schichten geformt zu werden, eine Mehrzahl von Einlaßöffnungsadaptern
bzw. Einlaßmetallöffnungsadaptern auf bzw. an der Extrusionsformungsmaschine
zu verwenden, so daß diese gleichzeitig eine Mehrzahl von unterschiedlichen
Bildungsmaterialien für reflektierende Schichten aufnehmen. Alternativ ist
es auch möglich, nur einen einzigen Einlaßöffnungsadapter bzw. Einlaßmetallöffnungsadapter
zu verwenden, der durch eine oder mehrere Zwischenwände in mehrere kleinere
Räume unterteilt ist, derart, daß mehrere Bildungsmaterialien für
unterschiedliche reflektierende Schichten gleichzeitig in dem
genannten einen Einlaßöffnungsadapter aufgenommen werden können.
In einem Verfahren zum Ausbilden der obigen reflektierenden Schutzschicht
5 wird bevorzugt eine Metallfolie oder eine Metalldünnplatte oder
ein Metallblech auf einem extrudierten Produkt ausgebildet, so daß eine solche
reflektierende Schutzschicht gebildet wird. Alternativ kann eine solche reflektierende
Schutzschicht auch dadurch ausgebildet werden, daß ein Beschichtungsmaterial
aufgebracht wird, welches lichtstreuende Teilchen enthält, die in dem Beschichtungsmaterial
dispergiert sind. Auf diese Weise kann eine derartige reflektierende Schutzschicht
zur gleichen Zeit ausgebildet werden, in der die oben genannte rohrförmige
Plattierung ausgebildet wird.
Nichtsdestoweniger kann das Lichttransmissionsrohr auch unter Benutzung
einiger anderer Verfahren, als es die oben beschriebenen Verfahren sind, hergestellt
werden.
Vergleichsbeispiele 5–7
Als Extrusionsformungsmaschine wurde eine Mehrfarbenextrusionsformungsmaschine
verwendet, die drei Schneckenabschnitte hatte, welche fähig war, gleichzeitig
ein Kernbildungsmaterial, ein Plattierungsbildungsmaterial und ein lichtreflektierendes
Material (ein Bildungsmaterial für eine reflektierende Schicht) zu extrudieren.
Im einzelnen wurden ein Kernbildungsmaterial, ein Plattierungsbildungsmaterial,
bestehend aus einem Acrylpolymer, und ein Bildungsmaterial für eine reflektierende
Schicht, das durch Dispergieren von 15 Gew.-% TiO2 (mit einer mittleren
Teilchengröße von 10 &mgr;m) in einem Acrylpolymer (welches das gleiche
ist wie das Acrylpolymer zum Ausbilden der Plattierung) erhalten wurde, gleichzeitig
in einen Einlaßöffnungsadapter an bzw. auf der Extrusionsformungsmaschine
eingeführt, so daß dadurch gleichzeitig eine massive zylindrische Stange
(die als ein Kernabschnitt diente), welche einen Durchmesser von 6 mm hatte, eine
bandartige weiße reflektierende Schicht, die eine Breite von 1,5 mm und eine
Dicke von 0,01 bis 0,02 mm hat, welche auf der äußeren Oberfläche
der Stange ausgebildet wurde, und eine rohrförmige Plattierung, welche die
Stange und die reflektierende Schicht bedeckte, ausgebildet wurden, wodurch ein
zylindrisches Lichttransmissionsrohr erhalten wurde, das einen äußeren
Durchmesser von 6,5 mm hatte.
Dann wurde Licht in das Lichttransmissionsrohr durch ein Ende desselben
eingeleitet, und die Helligkeit auf dem Seitenoberflächenbereich, der sich
gegenüber der reflektierenden Schicht befand, wurde unter Verwendung eines
Farbchrommeßgeräts (CS 100) gemessen, wobei die Meßergebnisse in
der folgenden Tabelle 5 wiedergegeben sind. Bei dieser Messung war die Lichtquelle
eine Grünfarben-LED (lichtemittierende Diode) (angewandter elektrischer Strom:
20 mA, Lichtemissionsbetrag: 1 Lumen).
Vergleichsbeispiel 8
Eine Monomerlösung, die aus Methylmethacrylsäure, Laurylmethacrylsäure
und Benzolperoxid bestand, wurde in ein Rohr aus FEP (ein Copolymeres aus einem
Tetraethylen und einem Hexafluorpropylen), das einen äußeren Durchmesser
von 6 mm und einen Länge von 25 mm hatte, gegossen. Dann wurde das FEP-Rohr
in einem warmen Bad von 65°C plaziert, und es wurde ein Druck von 3,5 kg/cm2
kontinuierlich in dem Rohr durch jedes Ende desselben angewandt, so daß eine
vorbestimmte Polymerisation während 3 Stunden ausgeführt wurde, gefolgt
von einer Verfestigung. Auf diese Weise wurde ein Lichttransmissionsrohr bzw. -stab
erhalten, das bzw. der einen äußeren Durchmesser von 6,5 mm und eine Länge
von 20 m hatte, ohne daß eine reflektierende Schicht zwischen dem Kernabschnitt
und der rohrförmigen FEP-Plattierung ausgebildet wurde. Die Helligkeit auf
dem seitlichen Oberflächenbereich des erhaltenen Lichttransmissionsrohrs wurde
in der gleichen Art und Weise wie oben beschrieben gemessen, wobei die Meßergebnisse
in der folgenden Tabelle 5 wiedergegeben sind.
Wie aus der obigen Tabelle 5 zu ersehen ist, ist es, wenn eine reflektierende
Schicht zwischen dem Kernabschnitt und der rohrförmigen Plattierung ausgebildet
ist, möglich, die Helligkeit bzw. Leuchtdichte auf einem vorbestimmten Seitenoberflächenbereich
eines Lichttransmissionsrohrs weiter zu erhöhen.
Beispiel 6
Dieses Beispiel wurde in der gleichen Art und Weise wie das Vergleichsbeispiel
5 ausgeführt, ausgenommen, daß zwei Auslaßmetallöffnungsadapter
bzw. Auslaßöffnungsadapter zum Extrudieren eines Bildungsmaterials für
reflektierende Schichten so vorgesehen waren, daß zwei langgestreckte reflektierende
Schichten extrudiert wurden, von denen jede eine Breite von 2 mm hatte, mit einem
Winkel von 80°, der dazwischen gebildet war, (wie in 7 gezeigt
ist, wo zwei Normallinien bzw. senkrecht dazu verlaufende Linien, welche durch die
reflektierenden Schichten 4A und 4B hindurchgehen und sich in
der Radialrichtung des Lichttransmissionsrohrs erstrecken, einen Schnittwinkel bzw.
eingeschlossenen Winkel von 80° bilden). Daher wurde ein Lichttransmissionsrohr
erhalten. Dann wurde in der gleichen Art und Weise, wie in den Vergleichsbeispielen
5–7 beschrieben ist, Licht in das erhaltene Lichttransmissionsrohr eingeleitet,
der Verteilungswinkel des ausgestrahlten Lichts auf dem vorbestimmten Seitenoberflächenbereich
desselben wurde unter einer Bedingung gemessen, gemäß der der Seitenoberflächenbereich
50 cm von der bzw. einer Lichteinleitungsposition getrennt war, wobei die Meßergebnisse
in 8 bzw. 8a gezeigt sind.
Was das Lichttransmissionsrohr anbelangt, welches in dem obigen Vergleichsbeispiel
5 erhalten worden war, so wurde die gleiche Messung in der gleichen Art und Weise,
wie oben mit Bezug auf das Beispiel 6 beschrieben ist, ausgeführt, um die Winkelverteilung
des emittierten Lichts zu untersuchen, wobei die Meßergebnisse in
8b gezeigt sind.
Vergleichsbeispiel 9
Dieses Vergleichsbeispiel ist im wesentlichen das gleiche wie das
obige Vergleichsbeispiel 5, ausgenommen, daß der Auslaßmetallöffnungsadapter
bzw. der Auslaßöffnungsadapter vergrößert war, so daß eine
reflektierende Schicht extrudiert wurde, die eine Breite von etwa 3 mm hatte, wodurch
ein Lichttransmissionsrohr erzeugt wurde. Die Winkelverteilung des emittierten Lichts
wurde in der gleichen Art und Weise wie im obigen Beispiel 6 untersucht, wobei die
Meßergebnisse in 8c gezeigt sind.
Wie in den 8a–8c
gezeigt ist, ist die Bildung von einer oder mehreren reflektierenden Schichten sehr
nützlich, um ein Licht zu erhalten, das eine hohe Gerichtetheit bzw. Richtwirkung
hat. Daher ist es möglich, wenn eine Mehrzahl von reflektierenden Schichten
in der oben beschriebenen Art und Weise ausgebildet wird, eine Mehrzahl von emittierten
Lichtströmen zu erhalten, von denen jeder eine höhere Gerichtetheit bzw.
Richtwirkung hat. Demgemäß ist es möglich, wie sich aus der obigen
Beschreibung ergibt, den Verteilungswinkel (die Gerichtetheit bzw. Richtwirkung
des Lichts) von emittiertem Licht frei zu verändern, indem die Breite von jeder
reflektierenden Schicht und die Anzahl der reflektierenden Schichten entsprechend
verändert wird.
Demgemäß ist es mit einem Lichttransmissionsrohr bzw. -stab,
möglich, eine Mehrzahl von Lichtströmen von vorbestimmten Seitenoberflächenbereichen
des Lichttransmissionsrohrs zu emittieren, von denen jeder eine hohe Gerichtetheit
bzw. Richtwirkung hat, so daß dadurch die gewünschte Helligkeit effektiv
bzw. sehr wirksam erhöht wird.
9a ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch
ein Lichttransmissionsrohr zeigt. 9b ist eine perspektivische
Ansicht, welche eine Anordnung schematisch zeigt, in der keine rohrförmige
Plattierung veranschaulicht ist. 9c ist eine Querschnittsansicht,
gesehen längs der Linie IXc-IXc in 9a.
Wie in den 9a–9c
gezeigt ist, hat das darin zu sehende Lichttransmissionsrohr 1'' einen
Kernabschnitt 2, eine rohrförmige Plattierung 3, welche den
Kernabschnitt 2 bedeckt, und eine bandartige reflektierende Schicht
4, die sich spiralförmig um den Kernabschnitt 2 windet, und
zwar so, daß sie zwischen dem Kernabschnitt 2 und der rohrförmigen
Plattierung 3 lokalisiert ist und daß sie sich in der Längsrichtung
des Rohrs 1'' windet. Weiter ist es außerdem möglich, daß
die reflektierende Schicht ein wenig von der Oberfläche des Kernabschnitts
2 aus in die inneren Teile desselben eindringt bzw. vorsteht.
In diesem Aspekt sind das Kernbildungsmaterial zum Ausbilden des Kernabschnitts
2, das Reflexionsschichtbildungsmaterial zum Ausbilden der reflektierenden
Schicht 4 und das Plattierungsbildungsmaterial zum Ausbilden der Plattierung
3 genau die gleichen wie die zuvor genannten. Weiter sind die Dicke der
reflektierenden Schicht 4 und der Durchmesser des Kernabschnitts
2 ebenfalls die gleichen wie die zuvor genannten.
In der Praxis gibt es keinerlei Beschränkung hinsichtlich der
Dicke der reflektierenden Schicht 4 sowie der Bildungsposition der bandartigen
reflektierenden Schicht 4, welche in einer spiralartigen Weise ausgebildet
ist, hinsichtlich der Breite der bandartigen reflektierenden Schicht und der Steigung
der spiralartig ausgebildeten bandartigen reflektierenden Schicht 4. Wichtig
ist nur, daß die reflektierende Schicht 4 derart ausgebildet ist,
daß möglichst alles Licht, welches von der reflektierenden Schicht reflektiert
wird, eine gute Gerichtetheit bzw. Richtwirkung hat, so daß dadurch einige
bzw. gewisse spiralartig verlaufende Lichtströme nach auswärts in einer
gewünschten Art und Weise ausgesandt werden.
Wie in 9a gezeigt ist, ist es, wenn es
sich um ein Lichttransmissionsrohr 1'' handelt, das eine reflektierende
Schicht 4 hat, die in einer spiraligen Art und Weise ausgebildet ist, sicher,
daß man reflektiertes Licht erhält, welches eine gute Gerichtetheit bzw.
Richtwirkung und eine hohe Helligkeit hat, und zwar sowohl in einem spiralartig
ausgebildeten Bereich L, der durch gepunktete Bereiche und gestrichelte Linien in
9a angedeutet ist, als auch in einem Bereich L, der
in 9c dargestellt ist.
Die Steigung der spiralförmig ausgebildeten bandartigen reflektierenden
Schicht 4 (die in 9b mit P, entsprechend dem
englischen Wort "pitch" bezeichnet ist), kann unterschiedlich sein, und zwar in
Abhängigkeit von der Breite der bandartigen reflektierenden Schicht
4 (diese Breite ist in 9b mit W, entsprechend
dem englischen Wort "width" bezeichnet), sowie außerdem in Abhängigkeit
von dem Durchmesser des Kernabschnitts 2 (der mit D bezeichnet ist). Wenn
die Steigung P zu klein ist, wird emittiertes Licht durch die reflektierende Schicht
4 selbst blockiert, so daß es demgemäß schwierig wird, eine
gewünschte Menge an emittiertem Licht zu erhalten. Andererseits wird, wenn
die Steigung P zu groß ist, die Menge des reflektierten Lichts spärlich,
was zu der Schwierigkeit führt, daß es unmöglich wird, emittiertes
Licht zu erhalten, das in jeder Richtung gleichförmig verteilt ist und eine
hohe Helligkeit bzw. Leuchtdichte hat. Gewöhnlich bzw. vorzugsweise ist die
Steigung P einer spiralartig ausgebildeten bandartigen reflektierenden Schicht im
Bereich des 0,1 bis 10-fachen des Durchmessers des Kernabschnitts 2, während
die Breite W der reflektierenden Schicht 4 vorzugsweise 3–50 %,
besonders bevorzugt 5–20 %, des Umfangs des Kernabschnitts 2 ist.
Weiter ist es außerdem möglich, eine reflektierende Schutzschicht
5 auf der äußeren Oberfläche der rohrförmigen Plattierung
3 in einer solchen Art und Weise auszubilden, daß die reflektierende
Schicht 4 abgedeckt wird, wie in 9c gezeigt
ist.
Das Verfahren zum Ausbilden der reflektierenden Schutzschicht
5 und deren Bildungsbereich sind genau gleich wie zuvor genannt.
In einem Verfahren zum Herstellen des in 9 gezeigten
Lichttransmissionsrohrs bzw. -stabs wird bevorzugt eine Mehrfarbenextrusionsformungsmaschine,
wie beispielsweise eine Drei-Farben-Extrusionsformungsmaschine, die drei Schneckenabschnitte
hat, verwendet. Hierbei wird ein Kernbildungsmaterial, ein Plattierungsbildungsmaterial
und ein Reflexionsschichtbildungsmaterial, das ein weißfarbiges Pigment und/oder
ein Lichtstreuungsmaterial enthält, in die Extrusionsformungsmaschine eingeführt.
Auf diese Weise werden genau zur gleichen Zeit das Kernbildungsmaterial, das zu
einem festen und/oder massiven zylindrischen Kernteil extrudiert wird, das Reflexionsschichtbildungsmaterial,
das zu einer bandartigen Schicht extrudiert wird, die auf der äußeren
Oberfläche des festen und/oder massiven zylindrischen Kernteils ausgebildet
wird, sowie das Plattierungsbildungsmaterial, welches zu einem rohrförmigen
Teil extrudiert wird, das das feste und/ oder massive zylindrische
Kernteil und die bandartige reflektierende Schicht bedeckt, extrudiert. Um hierbei
die erstrebte spiralförmig ausgebildete reflektierende Schicht mit einer vorbestimmten
Steigung zu erhalten, wird das extrudierte Material, während es noch in seinem
weichen Zustand ist, angemessen verdrillt bzw. verdreht bzw. gewunden, während
es ausgezogen wird.
Tatsächlich ist es so, daß die spiralförmig ausgebildete
bandartige reflektierende Schicht nicht notwendigerweise nur zu einem einzigen langgestreckten
Element geformt werden muß, sondern es ist auch möglich, eine Mehrzahl
solcher spiralförmiger bandartiger reflektierender Schichten auszubilden. Wenn
es gewünscht wird, eine Mehrzahl von spiralförmigen bandartigen reflektierenden
Schichten auszubilden, kann das vorzugsweise derart geschehen, daß das Reflexionsschichtbildungsmaterial
so extrudiert wird, daß es in eine Mehrzahl von bandartigen schmalen Schichten
unterteilt wird. In der Praxis hat sich ein Verfahren zum Ausbilden einer Mehrzahl
von spiralförmigen bandartigen reflektierenden Schichten dahingehend als günstig
erwiesen, daß mehrere Einlaßmetallöffnungsadapter bzw. Einlaßöffnungsadapter
vorgesehen werden, um in der Lage zu sein, mehrere Chargen von Reflexionsschichtbildungsmaterialien
aufzunehmen bzw. vorzusehen. Alternativ ist es auch möglich, daß eine
oder mehrere Zwischenwände (von denen jede eine Dicke hat, die einem Intervall
bzw. Zwischenraum zwischen zwei reflektierenden Schichten entspricht) innerhalb
von nur einem Einlaßmetall-öffnungsadapter bzw. Einlaßöffnungsadapter
vorgesehen werden, so daß in den dadurch gebildeten Räumen mehrere Chargen
von Reflexionsschichtbildungsmaterial bzw. -materialien aufgenommen werden können.
Beispiel 7
Das Beispiel 7 ist fast das gleiche wie das oben beschriebene Vergleichsbeispiel
5, ausgenommen, daß der Auslaßmetallöffnungsadapter bzw. ein Auslaßöffnungsadapter
zum Extrudieren des Reflexionsschichtbildungsmaterials in seiner Breite geändert
wurde und daß gleichzeitig das extrudierte Material verdrillt oder gewunden
wird, während es ausgezogen wird, so daß eine spiralförmig angeordnete
bandartige reflektierende Schicht ausgebildet wurde, die eine Breite von etwa 1
mm und eine Steigung von etwa 6,5 mm hatte, wodurch ein Lichttransmissionsrohr erhalten
wurde. Dann wurde in der gleichen Art und Weise, wie im Vergleichsbeispiel 5 beschrieben,
Licht in das Lichttransmissionsrohr eingeleitet, wobei die Helligkeit bzw. Leuchtdichte
auf einem Seitenoberflächenbereich des Lichttransmissionsrohrs gemessen wurde.
Es wurde gefunden, daß, da ein nach auswärts zu emittierender spiralförmiger
Lichtstrom gebildet wurde, derartiges Licht in jeder Richtung nach außen ausgesandt
werden kann, so daß dadurch eine Helligkeit bzw. Leuchtdichte erhalten wurde,
die das gleiche Niveau wie in dem obigen Vergleichsbeispiel 5 hatte.
Auf diese Weise ist es unter Verwendung des Lichttransmissionsrohrs
sicher möglich, an dem Seitenoberflächenbereich des Lichttransmissionsrohrs
Licht spiralförmig auszusenden, das eine gute Gerichtetheit bzw. Richtwirkung
hat, so daß dadurch dessen Helligkeit bzw. Leuchtdichte effektiv erhöht
ist.
10a ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch
ein weiteres Beispiel eines Lichttransmissionsrohrs bzw. -stabs zeigt.
10b ist auch eine perspektivische Ansicht, die schematisch
ein Lichttransmissionsrohr bzw. einen Lichttransmissionsstab veranschaulicht, wobei
dessen rohrförmige Plattierung weggelassen ist. 10c
ist eine Querschnittsansicht, gesehen längs der Linie Xc–Xc in
10a. 10d ist auch eine
Querschnittsansicht, und zwar gesehen längs der Linie Xd–Xd in
10a.
Das in den 10a–10d
gezeigte Lichttransmissionsrohr 1''' hat einen Kernabschnitt
2, eine rohrförmige Plattierung 3, die den Kernabschnitt
2 bedeckt, und eine bandartige reflektierende Schicht 4, die sich
in der Längsrichtung des Rohrs erstreckt und eine sich ändernde Breite
in der genannten Längsrichtung hat (in diesem Beispiel hat die bandartige reflektierende
Schicht 4 eine Breite, welche von dem einen Ende des Lichttransmissionsrohrs
nach dem anderen zu allmählich größer wird. Andererseits ist es auch
möglich, eine solche reflektierende Schicht 4 vorzusehen, die teilweise
in den inneren Teil des Kernabschnitts 2 eindringt bzw. vorsteht.
In diesem Beispiel können das Kernbildungsmaterial zum Ausbilden
des Kernabschnitts 2, das Reflexionsschichtbildungsmaterial zum Ausbilden
der reflektierenden Schicht 4 und das Plattierungsbildungsmaterial zum
Ausbilden der Plattierung 3 genau die gleichen sein wie die zuvor genannten.
Weiter können auch die Dicke der reflektierenden Schicht 4 und der
Durchmesser des Kernabschnitts 2 die gleichen sein wie die zuvor genannten.
Es gibt vorliegend keinerlei Beschränkung hinsichtlich der Bildungsposition
der bandartigen reflektierenden Schicht 4 und der Breite der reflektierenden
Schicht 4. Wichtig ist nur, daß die durch die reflektierende Schicht
reflektierten Lichtströme als eine Mehrzahl von Lichtströmen ausgesandt
werden, von denen jeder eine gute Gerichtetheit bzw. Richtwirkung hat.
Wie in den 10a–10d
gezeigt ist, kommt es, wenn es sich um ein Lichttransmissionsrohr 1'''
handelt, dessen bandartige reflektierende Schicht 4 eine Breite hat, die
von einem Ende des Lichttransmissionsrohrs nach dem anderen zu allmählich größer
wird, dazu, daß Licht, welches in das Lichttransmissionsrohr durch ein Ende
desselben eingeleitet wird, mittels der reflektierenden Schicht 4 reflektiert
und dann von dem Seitenoberflächenbereich des Lichttransmissionsrohrs aus emittiert
wird, was zu der Situation führt, daß die Lichtmenge in dem Kernabschnitts
2 von dem einen Ende des Rohrs nach dem anderen zu allmählich weniger
wird. Aus diesem Grund ist es, wenn die reflektierende Schicht 4 so hergestellt
wird, daß sie eine relativ größere Breite hat, um ein größeres
Reflexionsvermögen zu erhalten, möglich, Licht auszusenden, das in der
Längsrichtung des Lichttransmissionsrohrs gleichförmig verteilt ist.
Andererseits ist es, obwohl die Breite (in der Umfangsrichtung des
Lichttransmissionsrohrs) der reflektierenden Schicht 4 in einem Bereich
verändert wird, der 3–50 %, vorzugsweise 5–20 %, des Umfangs
des Kernabschnitts 2 beträgt, auch möglich, daß dieser Prozentsatz
auch jenseits dieses Bereichs größer oder kleiner gemacht wird.
Weiter kann die Breite der reflektierenden Schicht kontinuierlich
verändert sein, aber sie kann sich auch von Stufe zu Stufe bzw. stufenweise
ändern.
Wie in 10c gezeigt ist, ist es auch möglich,
eine reflektierende Schutzschicht 5 auf der äußeren Oberfläche
der rohrförmigen Plattierung 3 so auszubilden, daß die reflektierende
Schicht 4 dadurch abgedeckt wird.
Das Verfahren zum Ausbilden der reflektierenden Schutzschicht
5 und deren Bildungsbereich können die gleichen sein wie zuvor genannt.
In einem Verfahren zum Herstellen des in 9 gezeigten
Lichttransmissionsrohrs bzw. -stabs kann eine Mehrfarbenextrusionsformungsmaschine
verwendet werden, wie beispielsweise eine Drei-Farben-Extrusionsformungsmaschine,
die drei Schneckenabschnitte hat. Ein Kernbildungsmaterial, ein Plattierungsbildungsmaterial
und ein Reflexionsschichtbildungsmaterial, das ein weißes Farbpigment und/oder
ein Lichtstreuungsmaterial enthält, werden in die Extrusionsformungsmaschine
eingeführt. Auf diese Weise wird exakt zur gleichen Zeit das Kernbildungsmaterial
so extrudiert, daß daraus ein festes und/oder massives zylindrisches Kernteil
geformt wird, das Reflexionsschichtbildungsmaterial zu einer bandartigen Schicht
extrudiert, so daß diese auf der äußeren Oberfläche des festen
und/oder massiven zylindrischen Kernteils ausgebildet wird, und das Plattierungsbildungsmaterial
zu einem rohrförmigen Teil extrudiert, welches das feste/und oder massive zylindrische
Kernteil und die bandartige reflektierende Schicht bedeckt. Hierbei kann die Drehzahl
der extrudierenden Schnecke so verändert werden, daß die Menge des Extrudierens
des Reflexionsschichtmaterials verändert wird, so daß dadurch eine bandartige
reflektierende Schicht 4 in einer Position zwischen dem Kernabschnitt
2 und der rohrförmigen Plattierung 3 so extrudiert wird,
daß sich die Dicke und/oder Breite der bandartigen reflektierenden Schicht
4 in der Längsrichtung des Lichttransmissionsrohrs ändert.
Außerdem braucht die reflektierende Schicht nicht notwendigerweise
zu nur einem einzigen bandartigen Element ausgebildet zu werden. Tatsächlich
ist es auch möglich, eine Mehrzahl solcher bandartiger reflektierender Schichten
auszubilden. Wenn es gewünscht wird, eine Mehrzahl von spiralförmigen
bandartigen reflektierenden Schichten auszubilden, wird vorzugsweise so verfahren,
daß ein Reflexionsschichtbildungsmaterial so extrudiert wird, daß es in
eine Mehrzahl von bandartigen Schichten unterteilt wird. In der Praxis können
in einem Verfahren zum Ausbilden einer Mehrzahl von spiralförmigen bandartigen
reflektierenden Schichten mehrere Einlaßmetallöffnungsadapter bzw. Einlaßöffnungsadapter
so vorgesehen sein, daß dadurch mehrere Chargen von Reflexionsschichtbildungsmaterial(ien)
aufgenommen werden. Alternativ ist es auch möglich, daß eine oder mehrere
Zwischenwände (von denen jede eine Dicke hat, die einem Intervall bzw. Zwischenraum
zwischen zwei reflektierenden Schichten entspricht) innerhalb von nur einem Einlaßmetallöffnungsadapter
bzw. einem einzigen Einlaßöffnungsadapter so vorgesehen sein, daß
dadurch Räume für die Aufnahme von mehreren Chargen von Reflexionsschichtbildungsmaterial
bzw. -materialien erhalten werden.
Beispiel 8
Dieses Beispiel ist fast das gleiche wie das obige Vergleichsbeispiel
5, ausgenommen, daß die Drehzahl der Extrusionsschnecke zum Extrudieren des
Reflexionsschichtbildungsmaterials kontinuierlich verändert wurde,
und der Extrusionsvorgang wurde in einer solchen Art und Weise ausgeführt,
daß sich die Breite der reflektierenden Schicht, die sich entlang einer Länge
von 30 cm erstreckt, von 3 mm auf 0,2 mm ändert. Auf diese Weise wurde ein
Lichttransmissionsrohr gemäß einem weiteren Beispiel hergestellt. Das
hergestellte Lichttransmissionsrohr wurde so zugeschnitten, daß ein Rohrabschnitt
mit einer Länge von 30 cm erhalten wurde. Es wurde gefunden, daß die Breite
der reflektierenden Schicht allmählich von 0,2 mm bis zu 3 mm groß wurde,
und zwar erstreckte sich diese reflektierende Schicht von einem Ende des Lichttransmissionsrohrs
bis zum anderen Ende.
Dann wurde in der gleichen Art und Weise, wie oben im Vergleichsbeispiel
5 beschrieben, Licht durch ein Ende des Lichttransmissionsrohrs, an welchem die
Breite der reflektierenden Schicht 0,2 mm beträgt, eingeleitet, so daß
die Helligkeit bzw. Leuchtdichte auf einem bzw. dem Seitenoberflächenbereich
des Lichttransmissionsrohrs gemessen wurde, wobei die Meßergebnisse in der
folgenden Tabelle 6 angegeben sind.
Ein Lichttransmissionsrohr, das in dem obigen Vergleichsbeispiel 5
hergestellt worden war, wurde so zugeschnitten, daß ein Rohrabschnitt erhalten
wurde, der eine Länge von 30 cm hatte, wobei die Helligkeit bzw. Leuchtdichte
auf einem bzw. dem Seitenoberflächenbereich des Lichttransmissionsrohrs gemessen
wurde, und die Meßergebnisse in der folgenden Tabelle 6 angegeben sind.
Wie aus der obigen Tabelle 6 zu ersehen ist, ist es möglich,
ein Lichttransmissionsrohr vorzusehen, das eine gleichförmig verteilte Helligkeit
bzw. Leuchtdichte auf dem Seitenoberflächenbereich desselben hat.
Daher wird die Emission von Licht, das eine gute Gerichtetheit bzw.
Richtwirkung von dem Seitenoberflächenbereich des Lichttransmissionsrohrs hat,
sichergestellt, so daß dadurch die Helligkeit bzw. Leuchtdichte desselben wirksam
erhöht ist. Darüber hinaus ist es durch Verändern der Breite der
reflektierenden Schicht möglich, wahlweise die Helligkeit bzw. Leuchtdichte
auf dem Seitenoberflächenbereich des Lichttransmissionsrohrs zu verändern.
Weiterhin wird ein Lichttransmissionsrohr zur Verfügung gestellt,
das eine gleichförmig verteilte Helligkeit bzw. Leuchtdichte auf dem Seitenoberflächenbereich
desselben hat.
11a ist eine perspektivische Ansicht, welche schematisch
ein Beispiel eines Lichttransmissionsrohrs oder -stabs zeigt. 11b
ist eine Querschnittsansicht, gesehen längs der Linie XIB–XIB in
11a. 11c ist eine Längsschnittansicht,
gesehen längs der Linie XIc–XIc in 11b.
Die 12a–12f sind
alle Querschnittsansichten, die schematisch einige andere Beispiele eines Lichttransmissionsrohrs
oder -stabs zeigen.
Wie in den 11a–11c
gezeigt ist, hat das Lichttransmissionsrohr oder der Lichttransmissionsstab
100 einen Kernabschnitt 2, eine rohrförmige Plattierung
300, die den Kernabschnitt 2 bedeckt, und eine bandartige reflektierende
Schicht 4, die sich spiralförmig. um den Kernabschnitt 2
so herumwindet, daß sie zwischen dem genannten Kernabschnitt 2 und
der rohrförmigen Plattierung 300 in der Längsrichtung des Rohrs
bzw. Stabs 100 lokalisiert ist. Weiter ist es auch möglich, die reflektierende
Schicht so auszubilden, daß sie ein wenig von der Oberfläche des Kernabschnitts
2 in den Innenteil bzw. den inneren Bereich derselben eindringt bzw. vorsteht.
Die rohrförmige Plattierung 300 hat einen Querschnitt,
der einen ringförmigen Teil 31 und einen geraden linearen Teil
32 umfaßt, so daß dadurch ein Flanschteil 3a und ein
Flanschteil 3b gebildet sind, die sich in der Längsrichtung des Lichttransmissionsrohrs
oder -stabs auf einer Seite der Plattierung 300 erstrecken. Jedoch ist
die reflektierende Schicht 4 auf einer Seite auf der inneren Oberfläche
der Plattierung 300 in einer solchen Art und Weise vorgesehen,
daß sie nahe dem geraden linearen Teil 32 und diesem zugewandt ist.
In der Praxis wird der gerade lineare Teil 32 des Lichttransmissionsrohrs
oder -stabs 100 auf einer vorbestimmten Oberfläche angebracht und
befestigt, und zwar beispielsweise unter Verwendung eines Klebemittels oder eines
druckempfindlichen doppelt beschichteten Klebebands. Darüber hinaus können,
wenn notwendig, auch Schrauben dazu benutzt werden, beide Flanschteile
3a und 3b auf einer vorbestimmten Oberfläche zu befestigen.
Auf diese Weise kann das Lichttransmissionsrohr in einer vorbestimmten Position
installiert werden, ohne daß einige speziell ausgebildete Installationselemente
benutzt werden müssen, so daß dadurch die Schwierigkeit vermieden wird,
daß emittiertes Licht in unerwünschter Weise durch die Installationselemente
blockiert bzw. abgeschirmt wird. Da der lichtreflektierende Bereich L, welcher durch
die reflektierende Schicht 4 bewirkt wird, und eine gute Richtfähigkeit
sowie eine relativ hohe Helligkeit bzw. Leuchtdichte hat, exakt in einer Position
lokalisiert ist, die entgegengesetzt dem geraden linearen Teil 32 ist,
wird außerdem ein gewünschter Positioniervorgang extrem leicht und einfach.
Andere Beispiele von Lichtransmissionsrohren, in denen verschiedene
Formen einer rohrförmigen Plattierung bzw. Ummantelung gezeigt sind, werden
unter Bezugnahme auf die 12a–12f
beschrieben.
12a ist eine Querschnittsansicht, die schematisch ein
Lichttransmissionsrohr 101 veranschaulicht, das eine rohrförmige Plattierung
bzw. Ummantelung 301 hat, welche einen generell ringförmigen Teil
und einen plattenartigen linearen Teil umfaßt und weiter mit einem Flanschteil
3a und einem Flanschteil 3b ausgebildet ist. 12b
ist auch eine Querschnittsansicht, die schematisch ein Lichttransmissionsrohr
102 zeigt, das eine rohrförmige Plattierung bzw. Ummantelung
302 hat, welche einen ringförmigen Teil und einen quadratischen Teil
umfaßt und weiter mit einem Flanschteil 3a und einem Flanschteil
3b ausgebildet ist. Die 12c und
12d sind ebenfalls Querschnittsansichten, die schematisch
Lichttransmissionsrohre oder -stäbe 103 und 104 zeigen, welche
rohrförmige Plattierungen bzw. Ummantelungen 303 und 304
haben, von denen die eine einen trapezförmigen bzw. trapezoidförmigen
Querschnitt und die andere einen generell quadratischen Querschnitt aufweist. Die
12e ist auch eine Querschnittsansicht, die schematisch
ein Lichttransmissionsrohr 105 zeigt, das eine rohrförmige Plattierung
bzw. Ummantelung 305 hat, welche einen ringförmigen und einen linearen
Teil aufweist, und welche weiter auf einer Seite ihrer äußeren Oberfläche
mit einem vorstehenden Teil senkrecht zu dem linearen Teil ausgebildet ist.
12f ist schließlich ebenfalls eine Querschnittsansicht,
die schematisch ein Lichttransmissionsrohr 106 zeigt, das eine rohrförmige
Plattierung bzw. Ummantelung 306 hat, welche einen Ausnehmungsteil bzw.
-bereich umfaßt, der in dem linearen Teil derselben ausgebildet ist.
Bei jedem der oben veranschaulichten Lichttransmissionsrohre oder
-stäbe 101–106, die rohrförmige Plattierungen
bzw. Ummantelungen 301–306 haben, und bei dem Lichttransmissionsrohr
100, wie es weiter oben beschrieben worden ist, ist eine lichtreflektierende
Schicht 4 nach der obigen Beschreibung in einer Position benachbart einem
bzw. dem linearen Teil lokalisiert. Es ist jedoch auch möglich, daß eine
solche reflektierende Schicht 4 in einer anderen als der oben beschriebenen
Position bzw. den in den 12a–12f
beschriebenen Position lokalisiert wird. Außerdem ist es möglich, zwei
oder mehr solcher reflektierenden Schichten vorzusehen.
Im vorliegenden Beispiel können das Kernbildungsmaterial zum
Ausbilden des Kernabschnitts 2, das Reflexionsschichtbildungsmaterial zum
Ausbilden der reflektierenden Schicht 4, das Plattierungs- bzw. Ummantelungsbildungsmaterial
zum Ausbilden der Plattierung bzw. Ummantelung 3 genau die gleichen wie
zuvor genannt sein. Weiter können die Dicke und/oder Breite der reflektierenden
Schicht 4 und der Durchmesser des Kernabschnitts 2 ebenfalls die
gleichen wie zuvor genannt sein.
Andererseits ist es, obwohl die Breite (in der Umfangsrichtung des
Lichttransmissionsrohrs) der reflektierenden Schicht 4 so eingestellt wird,
daß sie sich in einem Bereich verändert, der 3–50 %, vorzugsweise
5–20 %, des Umfangs des Kernabschnitts 2 ist, auch möglich,
daß dieser Prozentsatz größer oder kleiner jenseits des vorstehenden
Bereichs gewählt wird.
Wie durch gestrichelte Linien in den 12a
und 12b angedeutet ist, ist es auch möglich, eine
reflektierende Schutzschicht 5 auf der äußeren Oberfläche
der rohrförmigen Plattierung bzw. Ummantelung 3 so auszubilden, daß
die reflektierende Schicht 4 dadurch abgedeckt wird.
Das Verfahren zum Ausbilden reflektierenden Schutzschicht
5 und deren Bildungsbereich können die gleichen wie zuvor genannt
sein.
Beim Verfahren zum Herstellen des Lichttransmissionsrohrs oder -stabs
kann eine Mehrfarbenextrusionsformungsmaschine verwendet werden, wie beispielsweise
eine Drei-Farben-Extrusionsformungsmaschine, die drei Schneckenabschnitte hat. Ein
Kernbildungsmaterial, ein Plattierungs- bzw. Ummantelungsbildungsmaterial und ein
Reflexionsschichtbildungsmaterial, das ein weißes Farbpigment und/oder ein
Lichtstreuungsmaterial enthält, werden in die Extrusionsformungsmaschine eingeführt.
Auf diese Weise kommt es dazu, daß exakt zur gleichen Zeit das Kernbildungsmaterial
zur Formung desselben zu einem festen und/oder massiven zylindrischen Kernteil extrudiert
wird, das Reflexionsschichtbildungsmaterial zu einer bandartigen Schicht so extrudiert
wird, daß diese auf der äußeren Oberfläche des festen und/oder
massiven zylindrischen Kernteils ausgebildet wird, und das Plattierungs- bzw. Ummantelungsbildungsmaterial
zu einem rohrförmigen Teil extrudiert wird, welches das feste und/oder massive
zylindrische Kernteil und die bandartige reflektierende Schicht bedeckt, so daß
dadurch eine strang- oder rohrförmige Lichttransmissionseinrichtung erhalten
wird, die einen gewünschten nichtkreisförmigen Querschnitt hat.
Unter Verwendung dieses Verfahrens ist es möglich, eine rohrförmige
Plattierung bzw. Ummantelung auszubilden, deren Querschnitt zu irgendeiner bzw.
jeder gewünschten Form ausgebildet werden kann.
Außerdem kann die reflektierende Schicht, wie oben beschrieben,
in einer Mehrzahl von solchen bandartigen reflektierenden Schichten ausgebildet
werden. Wenn es gewünscht wird, eine Mehrzahl von spiralförmigen bandartigen
reflektierenden Schichten auszubilden, ist es zu bevorzugen, das Reflexionsschichtbildungsmaterial
so zu extrudieren, daß es in eine Mehrzahl von bandartigen Schichten unterteilt
wird. In der Praxis können als ein Verfahren zum Ausbilden einer Mehrzahl von
spiralförmigen bandartigen reflektierenden Schichten mehrere Einlaßmetallöffnungsadapter
bzw. Einlaßöffnungsadapter so vorgesehen werden, daß sie mehrere
Chargen von Reflexionsschichtbildungsmaterial bzw. -materialien aufnehmen. Alternativ
ist es auch möglich, eine oder mehrere Zwischenwände (von denen jede eine
Dicke hat, die dem Intervall bzw. Zwischenraum zwischen zwei reflektierenden Schichten
entspricht) innerhalb von nur einem Einlaßmetallöffnungsadapter bzw. Einlaßöffnungsadapter
so vorzusehen, daß Räume zum Aufnehmen von mehreren Chargen von Reflexionsschichtbildungsmaterial(ien)
vorgesehen werden.
Beispiel 9
Dieses Beispiel ist fast das gleiche wie das obige Vergleichsbeispiel
5, ausgenommen, daß ein extrudierender Auslaßmetallöffnungsadapter
(zum Extrudieren eines Plattierungs- bzw. Ummantelungsbildungsmaterials) so verändert
wurde, daß eine rohrförmige Plattierung bzw. Ummantelung in der Art und
Weise extrudiert wurde, wie in den 11a–12c
gezeigt ist, so daß dadurch ein gewünschtes Lichttransmissionsrohr oder
-strangteil erzeugt wurde. Die Größen der verschiedenen Teile des rohr-
oder strangförmigen Teils, die in 11b mit a, b,
c und d bezeichnet sind, waren hierbei wie folgt: a = 6,5 mm, b = 1 mm, c = 8 mm,
d = 7 mm.
Danach wurde das Lichttransmissionsrohr hinsichtlich seiner Helligkeit
bzw. Leuchtdichte auf einem Seitenoberflächenbereich desselben in der gleichen
Art und Weise ausgemessen, wie in dem obigen Vergleichsbeispiel 5 beschrieben ist,
wobei exakt die gleichen Ergebnisse erhalten wurden, wie sie im Vergleichsbeispiel
5 gemessen worden sind. Während einer solchen Messung wurde, während das
Lichttransmissionsrohr auf einem vorbestimmten Tisch unter Verwendung eines mit
druckempfindlichem Klebemittel beschichteten Doppelbands fixiert wurde, dieser Befestigungsvorgang
innerhalb einer Zeitspanne von nur 10 Sekunden vollendet, so daß es dadurch
möglich gemacht wurde, einige mühsame Einstellungen für das Positionieren
des Lichttransmissionsrohrs wegzulassen und die Verwendung von einigen Installationselementen
vollständig weggelassen werden konnte.
Im Gegensatz hierzu wurden bei einem Lichttransmissionsrohr, das in
dem obigen Vergleichsbeispiel 5 hergestellt worden war, einige &OHgr;-förmige
Installationselemente zum Befestigen des Lichttransmissionsrohrs auf einem vorbestimmten
Tisch benötigt. Weiter wurde das Lichttransmissionsrohr während des Positionierungsvorgangs
in einer solchen Art und Weise positioniert, daß Licht in einer vertikalen
Richtung ausgesandt werden konnte, wenn es mit bloßem Auge unter Lichtemissionsbedingungen
beobachtet wurde. Der Befestigungsvorgang für das Fixieren des Lichttransmissionsrohrs
auf einem vorbestimmten Tisch wurde in fünf Minuten vollendet. Außerdem
wurden einige Bereiche, in denen einige Installationselemente angebracht waren,
bezüglich des Emittierens von gewünschtem Licht als fehlerhaft befunden.
Wie aus den obigen Meßergebnissen ersichtlich ist, sind die Lichttransmissionsrohre
und -stäbe, die gemäß den obigen Beispielen hergestellt wurden, leicht
herzustellen und leicht auf einer vorbestimmten Fläche zu installieren.
Auf diese Weise wird es ermöglicht, unter Verwendung eines Lichttransmissionsrohrs
oder -stabs, Licht, das eine gute Richtwirkung hat, von einem Seitenoberflächenbereich
des Rohrs oder Stabs auszusenden und die Helligkeit bzw. Leuchtdichte desselben
äußerst wirksam zu erhöhen. Darüber hinaus läßt sich
das Lichttransmissionsrohr oder -stabteil leicht in einer vorbestimmten Position
positionieren und ermöglicht demgemäß eine erhöhte Leistungsfähigkeit
beim Installieren des Lichttransmissionsrohrs oder -stabs bei Verwendung von zudem
weniger Installationselementen oder billigeren und/oder leichter handhabbaren Installationselementen,
so daß es dadurch ermöglicht wird, den Installationsvorgang in einer kurzen
Zeit bei verminderten Kosten durchzuführen und zu vollenden.
Weiterhin ist es möglich, daß das Plattierungsbildungsmaterial
folgende Materialien zur Verwendung als Ultraviolettlicht-Abschirmungsmaterial und/oder
Ultraviolettlicht-Absorbierungsmaterial enthält. Diese Materialien können
organische Verbindungen wie Salicylsäure, Benzophenon, Benzotriazol oder Cyanoacrylat
sein. Alternativ können diese der Plattierung zugesetzte Materialien Metalloxide,
wie beispielsweise Titanoxid (TiO2), Zinkoxid (ZnO), Siliciumoxide (SiO2),
Aluminiumoxid (Al2O3) oder eine Carbonatverbindung, wie Calcium-oxid
(CaCO3), sein.
Wenn der Zumischbetrag an Ultraviolettlichtabschirmungsmaterial und/oder
Ultraviolettlichtabsorptionsmaterial zu klein ist, wird es unmöglich, eine
genügende Widerstandsfähigkeit gegen Ultraviolettlicht zu erzielen. Wenn
andererseits der Zumischbetrag an Ultraviolettlichtabschirmungsmaterial und/ oder
Ultraviolettlichtabsorptionsmaterial zu groß ist, besteht die Möglichkeit,
daß es schwierig ist, eine gewünschte rohrförmige Plattierung zu
erhalten, die eine vorbestimmte Form hat. Aus dem vorstehend erörterten Grund
wird es bevorzugt, daß eine Menge eines Ultraviolettlichtabschirmungsmaterials
oder eines Ultraviolettlichtabsorptionsmaterials, die in dem Plattierungsbildungsmaterial
enthalten ist, im Bereich von 0,1–1 Gew.-% liegt.
Beispiel 10
Dieses Beispiel ist fast das gleiche wie das obige Vergleichsbeispiel
5, ausgenommen, daß ein Plattierungsbildungsmaterial unter Verwendung eines
Methacrylpolymers hergestellt wurde, welches 0,1 Gew.-% an Ultraviolettlichtabsorptionsmaterial
enthielt, das 2-(2'-Hydroxy-5'-methylphenel)benzotriazol ist bzw. 2-(2'-Hydroxy-5'-methylphenol)benzotriazol
enthielt, so daß dadurch ein Lichttransmissionsrohr in der gleichen Art und
Weise erhalten wurde, wie es in dem obigen Vergleichsbeispiel 5 beschrieben ist.
Das erhaltene Lichttransmissionsrohr wurde so zugeschnitten, daß
ein Rohrabschnitt erhalten wurde, der eine Länge von 30 cm hatte. Dann wurde
ein Test mittels einer Ultraviolettlichtbestrahlung während 200 Stunden unter
Verwendung des "Super-UV-Testers" (hergestellt von Iwasaki Electric Co., Ltd.) ausgeführt.
Die Helligkeit bzw. Leuchtdichte auf dem Seitenoberflächenbereich
des Lichttransmissionsrohrs (vor und nach dem Test mit Ultraviolettlichtbestrahlung)
wurde in der gleichen Art und Weise gemessen, wie im obigen Vergleichsbeispiel 5
beschrieben ist, und zwar mit den Meßergebnissen, die in der folgenden Tabelle
7 angegeben sind.
Vergleichsbeispiel 10
Die Helligkeit bzw. Leuchtdichte auf dem Seitenoberflächenbereich
des Lichttransmissionsrohrs, das in dem obigen Vergleichsbeispiel 5 hergestellt
worden war, wurde (vor und nach dem Test einer Ultraviolettlichtbestrahlung) in
der gleichen Art und Weise gemessen, wie im obigen Beispiel 10 beschrieben ist,
wobei die Meßergebnisse in Tabelle 7 angegeben sind.
Wie aus der Tabelle 7 ersichtlich ist, hat, wenn das Plattierungs-
bzw. Ummantelungsbildungsmaterial ein Ultraviolettlichtabsorptionsmaterial enthält,
das dabei erhaltene Lichttransmissionsrohr eine ausgezeichnete Widerstandsfähigkeit
gegen Ultraviolettlicht. Daher ist ein solches Lichttransmissionsrohr für die
Verwendung in Außenumgebung geeignet, ohne daß die Notwendigkeit besteht,
einige bzw. gewisse andere Schutzmaterialien zu verwenden, so daß demgemäß
eine zufriedenstellende langzeitige Gebrauchslebensdauer bei einer guten Leistungsfähigkeit
desselben sichergestellt wird.
Zusammenfassend wird insbesondere ein Lichttransmissionsrohr oder
-stab oder -schlauch zur Verfügung gestellt, das bzw. der eine rohrförmige
Plattierung bzw. Ummantelung und einen Kernabschnitt, welcher einen höheren
Brechungsindex hat, als es jener der rohrförmigen Plattierung bzw. Ummantelung
ist, umfaßt, wobei das Lichttransmissionsrohr sowie der Lichttransmissionsstab
oder -schlauch dadurch charakterisiert ist, daß eine bandartige reflektierende
Schicht zwischen der rohrförmigen Plattierung bzw. Ummantelung und dem Kernabschnitt
ausgebildet ist, die sich in der Längsrichtung der rohrförmigen Plattierung
bzw. Ummantelung in einer derartigen Weise erstreckt, daß durch den Kernabschnitt
hindurchgehendes Licht mittels der reflektierenden Schicht reflektiert und/oder
gestreut und dann von einem äußeren Oberflächenbereich der rohrförmigen
Plattierung bzw. Ummantelung emittiert bzw. ausgestrahlt wird, wobei dieser äußere
Oberflächenbereich gegenüber einer Seite der rohrförmigen Plattierung
bzw. Ummantelung, wo die reflektierende Schicht ausgebildet worden ist, lokalisiert
ist. Weiter kann die reflektierende Schicht so ausgebildet sein, daß sie es
ermöglicht, daß Licht in einer Mehrzahl von Richtungen ausgestrahlt wird.
Darüber hinaus kann die bandartige reflektierende Schicht in einer Spiralkonfiguration
ausgebildet sein. Die Breite der bandartigen reflektierenden Schicht kann sich in
der Längsrichtung des Lichttransmissionsrohrs ändern. Die rohrförmige
Plattierung bzw. Ummantelung kann auch einen nichtkreisförmigen Querschnitt
haben. Das Plattierungs- bzw. Ummantelungsbildungsmaterial kann ein Ultraviolettlichtabschirmungsmaterial
und/oder ein Ultraviolettlichtabsorptionsmaterial enthalten.