(57)【要約】  照明要素（１０、２０、４０、５０、６０、７０）と、照明要素に隣接して配置された又は接続された延伸架橋半結晶性ポリマー（１２、２２、４２、５２、６２、７２）と、制御機構（１４、２４、４４、６４、７４）と、を含む照明器具（１００、２００、４００、５００、６００、７００）が提供される。制御機構は、照明要素（１０、２０、４０、５０、６０、７０）と電気的に通信し、照明要素のエネルギー出力と、延伸架橋半結晶性ポリマー（１２、２２、４２、５２、６２、７２）の温度と、を制御する。通常、制御機構が延伸架橋半結晶性ポリマーの温度を変化させると、ポリマーの形状は変化する。照明器具（１００、２００、４００、５００、６００、７００）の製造方法も提供される。方法は、照明要素（１０、２０、４０、５０、６０、７０）を用意することと、架橋半結晶性ポリマー（１２、２２、４２、５２、６２、７２）を形成することと、架橋半結晶性ポリマーを照明要素（１０、２０、４０、５０、６０、７０）に隣接して配置するか、又は架橋半結晶性ポリマーを照明要素に接続することと、を含む。方法は、制御機構（１４、２４、４４、６４、７４）を照明要素と電気的に接続することを更に含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）照明要素と、
ｂ）前記照明要素に隣接して配置された又は接続された延伸架橋半結晶性ポリマーと、
ｃ）前記照明要素と電気的に通信している制御機構と、を備える照明器具であって、
前記制御機構は、前記照明要素のエネルギー出力と、前記延伸架橋半結晶性ポリマーの温度と、を制御する、照明器具。
【請求項２】
前記制御機構と電気的に通信している加熱要素を更に備える、請求項１に記載の照明器具。
【請求項３】
前記制御機構が、前記照明要素の前記エネルギー出力、前記加熱要素、又はこれらの組み合わせから前記延伸架橋半結晶性ポリマーに印加される熱量を制御することによって前記延伸架橋半結晶性ポリマーの温度を制御する、請求項１又は２に記載の照明器具。
【請求項４】
前記照明要素が、前記延伸架橋半結晶性ポリマーに取り付けられており、
前記照明要素の重量が、前記延伸架橋半結晶性ポリマーによって支持されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の照明器具。
【請求項５】
前記延伸架橋半結晶性ポリマーが、弾性材料に積層されて架橋半結晶性積層品を形成し、
前記弾性材料が、１℃につき５０×１０−６未満の膨張係数を含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の照明器具。
【請求項６】
前記架橋半結晶性積層品が、前記照明要素を少なくとも部分的に取り囲むシェードを形成する、請求項５に記載の照明器具。
【請求項７】
前記延伸架橋半結晶性ポリマーは、前記延伸架橋半結晶性ポリマーの前記温度の変化により、前記照明要素の位置に影響を及ぼす、請求項１〜４のいずれか一項に記載の照明器具。
【請求項８】
前記積層品が、前記延伸架橋半結晶性ポリマーの前記温度の変化により、前記照明要素から放出される光の方向に影響を及ぼす、請求項５又は６に記載の照明器具。
【請求項９】
前記制御機構が、１つの回路を含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の照明器具。
【請求項１０】
前記制御機構が、調光スイッチを備える、請求項１〜９のいずれか一項に記載の照明器具。
【請求項１１】
前記延伸架橋半結晶性ポリマーは、ポリエチレン、ポリエチレン−ｃｏ−ビニルアセテート、放射線架橋ポリシクロオクテン、ポリウレタン、ポリアミド及びポリラクチドから選択される、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の照明器具。
【請求項１２】
前記延伸架橋半結晶性ポリマーが、二方向形状記憶ポリマーである、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の照明器具。
【請求項１３】
ａ）照明要素を用意することと、
ｂ）架橋半結晶性ポリマーを形成することと、
ｃ）前記架橋半結晶性ポリマーを前記照明要素に隣接して配置するか、又は前記架橋半結晶性ポリマーを前記照明要素に接続することと、
ｃ）制御機構を前記照明要素と電気的に接続することと、を含む照明器具の製造方法であって、
前記制御機構が、前記照明要素のエネルギー出力と、前記架橋半結晶性ポリマーの温度と、を制御する、方法。
【請求項１４】
前記架橋半結晶性ポリマーを形成することが、前記架橋半結晶性ポリマーを、延伸前の前記架橋半結晶性ポリマーの長さを少なくとも５０％超える長さまで延伸することを更に含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
延伸架橋半結晶性ポリマーを形成することが、前記延伸架橋半結晶性ポリマーを弾性材料に積層して架橋半結晶性積層品を形成することを更に含み、
前記弾性材料が、１℃につき５０×１０−６未満の膨張係数を含む、請求項１３又は１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
［分野］
自己の幾何学的構成を変化させる照明器具を提供するとともに、この照明器具を製造する方法を提供する。
【０００２】
［背景］
市販されている照明器具の大半は固定式の器具である。ユーザがこのような照明器具から異なる位置又は方向のエネルギー出力を望む場合、ユーザは、一般に、照明器具のシェードの角度を調節するなど、器具自体を物理的に移動又は調節しなければならない。この分野における最近の革新のいくつかでは、機械的なデバイス（例えばモータ）、例えば照明とモータとに別個の制御部を用いる機械的なデバイスを用いて、照明器具の構成変化を可能にしている。
【０００３】
したがって、外部刺激に応答して自己の構成を変化させる照明器具に対する需要は依然としてある。
【０００４】
［概要］
架橋半結晶性ポリマーを含む照明器具を提供する。第１の態様では、照明要素と、照明要素に隣接して配置された又は接続された延伸架橋半結晶性ポリマーと、制御機構と、を含む照明器具を提供する。制御機構は、照明要素と電気的に通信しており、照明要素のエネルギー出力と、延伸架橋半結晶性ポリマーの温度と、を制御する。
【０００５】
第２の態様では、照明器具の製造方法を提供する。当該方法は、照明要素を用意することと、架橋半結晶性ポリマーを形成することと、架橋半結晶性ポリマーを照明要素に隣接して配置するか、又は架橋半結晶性ポリマーを照明要素に接続することと、を含む。当該方法は、制御機構を照明要素と電気的に接続することを更に含む。制御機構は、照明要素のエネルギー出力と、架橋半結晶性ポリマーの温度と、を制御する。
【０００６】
照明器具は、有利には、外部刺激に応答して自己の構成を変化させる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】例示的な照明器具の概略側面図である。
【図２】別の例示的な照明器具の概略側面図である。
【図３】例示的な架橋半結晶性積層品の概略断面図である。
【図４Ａ】制御機構がオフにされている例示的な照明器具の概略側面図である。
【図４Ｂ】制御機構が第１の強度レベルにされている図４Ａの照明器具の概略側面図である。
【図４Ｃ】制御機構が第１の強度レベルよりも高い第２の強度レベルにされ、延伸架橋半結晶性ポリマーの温度が、制御機構がオフにされたときに比べて上昇している、図４Ｂの照明器具の概略側面図である。
【図４Ｄ】延伸架橋半結晶性ポリマーの温度が図４Ｃの照明器具に比べて上昇した後の、図４Ｃの照明器具の概略側面図である。
【図４Ｅ】制御機構がオフにされている図４Ｄの照明器具の概略側面図である。
【図４Ｆ】制御機構がオフにされ、延伸架橋半結晶性ポリマーの温度が図４Ｅの照明器具に比べて低下した後の、図４Ｅの照明器具の概略側面図である。
【図４Ｇ】延伸架橋半結晶性ポリマーの温度が図４Ｆの照明器具に比べて低下した後の、図４Ｆの照明器具の概略側面図である。
【図５Ａ】制御機構がオフにされている、シェードを備える例示的な照明器具の概略側面図である。
【図５Ｂ】制御機構が第１の強度レベルにされており、延伸架橋半結晶性ポリマーの温度が、制御機構がオフにされたときに比べて上昇している、図５Ａの照明器具の概略側面図である。
【図５Ｃ】制御機構が第１の強度レベルよりも高い第２の強度レベルにされており、延伸架橋半結晶性ポリマーの温度が図５Ｂの照明器具に比べて上昇している、図５Ｂの照明器具の概略側面図である。
【図６Ａ】制御機構がオフにされている、例示的な照明器具の概略側面図である。
【図６Ｂ】制御機構がオンにされた後の、図６Ａの照明器具の概略側面図である。
【図７Ａ】制御機構がオフにされている、例示的な照明器具の概略側面図である。
【図７Ｂ】制御機構がオンにされた後の、図６Ａの照明器具の概略側面図である。
【図８】一定力下におけるポリ（エチレン−ｃｏ−ビニルアセテートフィルムのひずみ率及び温度対時間のグラフである。
【図９】実施例２の積層品の正規化したシェード直径及びスイッチ強度レベル対時間のグラフである。  原寸大で描写されない場合がある、上で識別された図面は、本開示の様々な実施形態を説明するが、詳細な説明で言及されるように、他の実施形態も検討される。
【０００８】
［詳細な説明］
架橋半結晶性ポリマーを含む照明器具及び照明器具の製造方法が提供される。
【０００９】
端点によるいずれの数値範囲の列挙も、その範囲の端点、その範囲内の全ての数、及び述べられた範囲内のいずれのより狭い範囲をも含むことが意図される（例えば、１〜５は、１、１．５、２、２．７５、３、３．８、４、及び５を含む）。別段の指示がない限り、本明細書及び実施形態で使用する量又は成分、特性の測定値などを表す全ての数は、全ての場合、「約」という用語によって修飾されていると理解されるものとする。したがって、相反する指示がない限り、上記明細書及び添付の実施形態の列挙の中で示す数値パラメータは、本開示の教示を利用して当業者が得ようとする所望の特性に依存して変わる場合がある。最低でも、また特許請求の範囲に記載の実施形態の範囲への均等論の適用を限定する試みとしてではなく、少なくとも、報告する有効桁の数を考慮して、また通常の丸め法を適用することによって、各数値パラメータを解釈すべきである。
【００１０】
以下の用語集で定義される用語については、特許請求の範囲又は明細書の他の箇所で異なる定義が提供されない限り、これらの定義が本出願全体に適用されるものとする。
【００１１】
用語集
明細書及び特許請求の範囲の全体を通して特定の用語が使用されており、大部分は周知であるが、いくらか説明を必要とするものもある。本明細書で使用されるとき、以下のとおりであると理解すべきである。
【００１２】
用語「１つの（a）」、「１つの（an）」、及び「その（the）」は、「少なくとも１つの」と同義に使用され、記載される要素のうちの１つ以上を意味する。
【００１３】
用語「及び／又は（and/or）」は、一方又は両方を意味する。例えば、表現「Ａ及び／又はＢ」は、Ａ、Ｂ、又はＡとＢとの組み合わせを意味する。
【００１４】
用語「照明要素」は、光を出力する照明器具の部分を意味する。多くの態様では、照明要素は、中に白熱電球を配置することができる照明用ソケットを備える。
【００１５】
用語「電気的な通信」は、電気回路を介した接続を意味する。
【００１６】
用語「積層品」は、主表面に沿って互いに隣接して配置された少なくとも２つの層を含む材料を意味する（例えば、積み重ねられた層）。
【００１７】
用語「弾性の」とは、曲げられた、圧縮された又は伸張された後、元の形態又は位置に戻ることを意味する。
【００１８】
用語「高分子材料」は、少なくとも１種のポリマーからなる物質を意味する。
【００１９】
用語「複合材料」は、高分子成分及び非高分子成分の両方を含有する材料を意味する。
【００２０】
用語「発泡体」は、連続気泡又は独立気泡高分子材料を意味する。
【００２１】
第１の態様では、照明器具が提供される。より具体的には、照明要素と、照明要素に隣接して配置された又は接続された延伸架橋半結晶性ポリマーと、制御機構と、を含む照明器具が提供される。制御機構は、照明要素と電気的に通信しており、照明要素のエネルギー出力と、延伸架橋半結晶性ポリマーの温度と、を制御する。
【００２２】
半結晶性ポリマーは、非結晶性領域と結晶性領域との混合物からなる。結晶性領域は、より秩序化されており、鎖のセグメントは、結晶格子中に充填されている。結晶性領域がポリマーの融解温度を超えて加熱された場合、分子は秩序が低下する又はよりランダムになる。急激に冷却された場合、この秩序が低下した特徴は所定の位置で「凍結」し、得られるポリマーは非晶質と呼ばれる。ゆっくりと冷却された場合、これら分子は再構成されて結晶性領域を形成することができ、このポリマーは半結晶と呼ばれる。一部のポリマーは非晶質のままであり、結晶化する傾向を示さない。いくつかのポリマーは、熱処理、延伸、又は配向により、及び溶媒誘導により、半結晶性にすることが可能であり、これらの方法により、結晶化度を制御することができる。
【００２３】
延伸架橋半結晶性ポリマーとしては、例えば、ポリエチレン、ポリエチレン−ｃｏ−ビニルアセテート、放射線架橋ポリシクロオクテン、ポリウレタン、ポリアミド及びポリラクチドが挙げられ得るが、これらに限定されない。
【００２４】
ポリエチレンポリマーは長い炭化水素鎖を含み、例えば、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、及び超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）が挙げられる。市販のポリエチレンポリマーとしては、Ｐｌａｓｔｉｃｓ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ（Ｅｄｅｎ  Ｐｒａｉｒｉｅ、ＭＮ）の低密度ポリエチレンが挙げられる。
【００２５】
ポリエチレン−ｃｏ−ビニルアセテートポリマーは、Ｅ．Ｉ．ｄｕＰｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ、ＤＥ）から商品名ＥＬＶＡＸで入手可能なものなどの、酢酸ビニルとエチレンとの共重合体である。
【００２６】
放射線架橋ポリシクロオクテンポリマーは、シス−シクロオクテンの開環複分解重合後、電子ビーム又はγ線による架橋により合成される。市販のポリシクロオクテンポリマーとしては、Ｅｖｏｎｉｋ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ（Ｅｓｓｅｎ、Ｇｅｒｍａｎｙ）の商品名ＶＥＳＴＥＮＡＭＥＲ  ８０１２を有するものが挙げられる。
【００２７】
ポリウレタンポリマーは、本明細書中では「イソシアナート」と呼ばれる少なくとも２つのイソシアナート基（−Ｎ＝Ｃ＝Ｏ）を含む化合物と、少なくとも２つの活性水素含有基を含む化合物との反応生成物から作製されたポリマーである。活性水素含有基の例としては、第一級アルコール、第二級アルコール、フェノール、及び水が挙げられる。他の活性水素含有基としては、イソシアネートと反応して尿素結合を形成し、それによってポリ尿素を作製する、第一級及び第二級アミンが挙げられる。好適なポリウレタンの１つは、Ｌｕｂｒｉｚｏｌ  Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃ．（Ｃｌｅｖｅｌａｎｄ、ＯＨ）から商品名ＥＳＴＡＮＥ  ５８３０９で市販されている。
【００２８】
ポリアミドポリマーは、アミド基、すなわち−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−を有することを特徴とする。好適なポリアミドとしては、例えば、ポリカプロラクタム、又はラクタム（ラウリルラクタムなど）、ジアミン及び二酸塩基から生成されたターポリマーが挙げられる。市販の熱可塑性ポリアミドとしては、Ｅ．Ｉ．ｄｕＰｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ、ＤＥ）の商品名Ｅｌｖａｍｉｄｅ  ８０６１を有するものが挙げられる。
【００２９】
ポリラクチドポリマーは、乳酸二量体、ラクチドの開環重合によって調製したものを含む。乳酸は、光学活性であり、二量体は、Ｌ，Ｌ−ラクチド、Ｄ，Ｄ−ラクチド、Ｄ，Ｌ−ラクチド（メソラクチド）、並びにＬ，Ｌ−及びＤ，Ｄ−のラセミ混合物、の４つの異なる形態で現れる。純粋化合物又はブレンドとしてこれらのラクチドを重合することによって、異なった立体化学及び異なる物理的性質（結晶性を含む）を有するポリラクチドポリマーを得てもよい。Ｌ，Ｌ−又はＤ，Ｄ−ラクチドは半結晶性ポリラクチドを生じる。市販のポリラクチドとしては、ＮａｔｕｒｅＷｏｒｋｓ  ＬＬＣ（Ｍｉｎｎｅｔｏｎｋａ、ＭＮ）の商品名ＰＬＡ  ４０３２Ｄを有するものが挙げられる。
【００３０】
分子レベルでは、架橋半結晶性ポリマーは、ネットポイントで連結されるセグメント鎖を包含するポリマーネットワークを表す。架橋点は、ポリマー鎖の絡み合い又は特定のポリマーブロックの分子間相互作用によって形成される。これらのネットポイントは物理的架橋である。共有結合の形態のネットポイントは、化学的架橋を形成する。
【００３１】
架橋半結晶性ポリマーは、付勢荷重下でその融点（Ｔｍ）を境に変化する温度により顕著な可逆的形状変化を呈し得る（ネットポイントがこれら温度下で持続する場合）。理論に束縛されるものではないが、そのＴｍを超える温度では、架橋ポリマーに印加される荷重は架橋ポリマーを変形させ、変形の程度は、ポリマーの弾性係数によって決定される。この変形により、分子配向が付勢荷重の方向になる。温度がそのＴｍを下回って低下するにつれて、付勢力の向きに沿って結晶化する結晶性セグメントが更なる変形を生じる。次いで、温度がそのＴｍを超えて増加するにつれて、架橋ポリマーは、ゴム弾性を呈し、結晶化前に呈していたその全般的な変形の程度へと収縮して戻る。架橋半結晶性ポリマーの可逆的形状変化の大きさは、その架橋密度、付勢力の大きさ、温度の変化の速度、及び可逆的形状変化が起こる温度範囲に依存する。
【００３２】
特に、このプロセスは一定付勢荷重下で自律的に多くのサイクルにおいて繰り返すことができる。これに対し、一方向形状記憶サイクルでは、変形を生じさせる荷重を印加し、その後、取り除いて、一時的形状を発生させる。本明細書中では、有利には、このプロセスが、この荷重の外的変更を必要としない。本明細書で用いられる架橋半結晶性ポリマーは一方向形状記憶挙動を示すことが期待されるものの、他の多くのポリマー、特に、非晶質、非結晶又はガラス状ポリマーは、応答性照明器具に求められる二方向挙動を示さずに一方向形状記憶挙動を示す場合がある。
【００３３】
図１を参照すると、照明器具の例示的な概略側面図が提供されている。照明器具１００は、照明要素１０と、照明要素１０に接続された延伸架橋半結晶性ポリマー１２と、制御機構１４と、を備える。制御機構１４は、照明要素１０と電気的に通信し、照明要素１０のエネルギー出力と、延伸架橋半結晶性ポリマー１２の温度とを制御する。図１の実施形態では、照明要素１０は照明用ソケットを備え、白熱電球１１が照明用ソケット内に（例えば、照明用ソケットと電気的に通信して）配置されている。照明要素１０は延伸架橋半結晶性ポリマー１２に取り付けられており、照明要素１０の重量は延伸架橋半結晶性ポリマー１２によって支持されている。このような実施形態では、延伸架橋半結晶性ポリマー１２は、延伸架橋半結晶性ポリマー１２の温度の変化により、照明要素１０の位置に影響を及ぼす。これは、延伸架橋半結晶性ポリマーの温度の変化が延伸架橋半結晶性ポリマーの形状の変化を生じさせ、ポリマーの形状の変化により、延伸架橋半結晶性ポリマーに取り付けられた照明要素の位置が変化することが原因である。
【００３４】
照明器具１００は、制御機構１４と電気的に通信している加熱要素１６を更に備える。制御機構１４は、照明要素１０のエネルギー出力により及び／又は加熱要素１６により延伸架橋半結晶性ポリマー１２に印加される熱量を制御することによって延伸架橋半結晶性ポリマー１２の温度を制御する。図１に示される構成では、照明要素１０のエネルギー出力は全体的に延伸架橋半結晶性ポリマー１２から遠ざかる方に向けられるため、延伸架橋半結晶性ポリマー１２の温度を変化させるために加熱要素１６を用いることが特に有用であり得ることは理解されよう。加熱要素１６は、図１に示すように、延伸架橋半結晶性ポリマー１２の外側に、延伸架橋半結晶性ポリマー１２の長さの少なくとも一部分に沿って巻き付けられたストリップ、又は単一若しくは複数部品式加熱チャンバ（図示せず）と接触している部品など、種々の構成で設けてもよい。複数部品式加熱チャンバは、架橋半結晶性ポリマーの変化する長さに合わせて調節するために、入れ子式に伸縮するように構成してもよい。延伸架橋半結晶性ポリマーの別の構成は、ある長さのポリマーを複数のプーリに通し、加熱チャンバ内に配置するというものであり、これにより、プーリが用いられない場合よりも長い長さの延伸架橋半結晶性ポリマーを加熱チャンバ内に収めることが可能になると同時に、加熱チャンバの温度の変化による、より大きな程度の形状変化が可能になる。
【００３５】
異なる白熱電球は異なるレベルのエネルギー出力をもたらす（例えば、小型の蛍光電球は、一般に、白熱電球よりも少ない放射熱を発する）。照明要素に関する「エネルギー出力」という用語は、可視光波長、赤外線波長及び紫外線波長など、照明要素によって放出される波長を含む。特定の照明器具の構成に関係なく、照明要素のエネルギー出力を加熱要素により補い、延伸架橋半結晶性ポリマーの所望の温度の変化を達成する機能は有利である。
【００３６】
図２を参照すると、別の照明器具の例示的な概略側面図が提供されている。照明器具２００は、照明要素２０と、照明要素２０に接続された延伸架橋半結晶性ポリマー２２と、制御機構２４と、を備える。制御機構２４は、照明要素２０と電気的に通信し、照明要素２０のエネルギー出力と、延伸架橋半結晶性ポリマー２２の温度と、を制御する。この実施形態の照明要素２０は、照明用ソケット（図示せず）を備える。照明用ソケットはシェード２３によって少なくとも部分的に囲まれており、白熱電球２５が照明用ソケット内に配置されている。図２に示される実施形態では、照明器具２００は、曲げられるスタンド２７と、電源コード２８と、を更に備える。電源コード２８は電源コンセント２９に差し込まれた状態で示され、電源コンセント２９は制御機構２４と電気的に通信している。したがって、制御機構２４は、電源コード２８及び電源コンセント２９を介して、照明要素２０と着脱可能に電気的に通信している。
【００３７】
図３を参照すると、延伸架橋半結晶性ポリマー３２は弾性材料３４に積層されて、架橋半結晶性積層品３００を形成している。上で示したように、用語「弾性」は、曲げられた、圧縮された又は伸張された後、元の形態又は位置に戻る材料を意味する。より具体的には、弾性材料は、１℃につき４０×１０−６未満又は１℃につき３０×１０−６未満など、１℃につき５０×１０−６未満の膨張係数を含む。好適な弾性材料としては、例えば、金属、繊維強化高分子複合材料、充填高分子複合材料、又はガラスが挙げられるものの、これらに限定されない。弾性材料は、有利には、積層品が二方向形状記憶ポリマーとして機能するように、延伸架橋半結晶性ポリマーに一定の応力を与える。用語「二方向形状記憶ポリマー」は、初期温度を超えて加熱されたときに形状を変化させ、次いで、応力下で初期温度へと冷却されるとその以前の形状に戻るポリマーを意味する。例えば、延伸架橋半結晶性ポリマーの温度が初期温度Ｔ１から第２の、より高い温度Ｔ２へと変化すると、積層品の形状は初期形状Ｓ１から第２の、異なる形状Ｓ２へと変化する。延伸架橋半結晶性ポリマーの温度が初期温度Ｔ１に戻れば、積層品の形状は弾性材料の応力下で初期形状Ｓ１へと戻る。積層品は、初期形状と異なる形状との間を何度も周期的に繰り返すことができる。
【００３８】
架橋半結晶性積層品３００は、延伸架橋半結晶性ポリマーと弾性材料との間に配置された接着剤３６を含むことが好ましい。特定の実施形態では、接着剤は発泡接着剤を含む。アクリル系発泡テープは「ＶＨＢ」及び「ＡＣＲＹＬＩＣ  ＦＯＡＭ  ＴＡＰＥ」の商品名で３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓｔ．Ｐａｕｌ、ＭＮ）から市販されている。更なる実施形態では、ポリウレタン発泡テープを使用してもよい。ポリウレタン発泡テープは「２８４５  ＵＲＥＴＨＡＮＥ  ＦＯＡＭ  ＴＡＰＥ」、「ＴＨＥＲＭＡＬＢＯＮＤＶ２１００」及び「Ｔ−ＢＯＮＤ  ＩＩ」の商品名でＳａｉｎｔ−Ｇｏｂａｉｎ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ（Ｇｒａｎｄｖｉｌｌｅ、Ｎ．Ｙ）から市販されている。特定の実施形態によれば、接着剤は、エポキシ接着剤、ウレタン接着剤、ポリエーテル接着剤、アクリレート接着剤、シアノアクリレート接着剤、又はこれらの組み合わせを含む。好適なエポキシ、ウレタン、アクリレート及びシアノアクリレート接着剤は、「３Ｍ  ＳＣＯＴＣＨ−ＷＥＬＤ」の商品名で３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓｔ．Ｐａｕｌ、ＭＮ）から市販されている。好適なポリエーテル接着剤は、「ＣＨＥＭ  ＬＩＮＫ  ＣＬＥＡＲ」の商品名でＣＨＥＭ  ＬＩＮＫ  ｐｒｏｄｕｃｔｓ，ＬＬＣ（Ｓｃｈｏｏｌｃｒａｆｔ、ＭＩ）から市販されている。積層品中の内部応力が大きいため、接着剤は、延伸架橋半結晶性ポリマー及び弾性材料の両方に強固に接着するように選択し、積層品構造が破壊する可能性を最小限にする。接着剤は、任意選択的に、少なくとも０．３ミリメートル、少なくとも０．４ミリメートル、少なくとも０．５ミリメートル、少なくとも０．６ミリメートル、少なくとも０．８ミリメートル、又は更には少なくとも１ミリメートルの厚さを含む。一般に、接着剤の厚さが増すほど、積層品がより応答性を持つ。
【００３９】
積層品は、延伸架橋半結晶性ポリマーの温度の変化により、照明要素から放出される光の方向に有利に影響し得る。上記のように、延伸架橋半結晶性ポリマーは、任意選択的に、二方向形状記憶ポリマーとして機能する。二方向形状記憶ポリマーの効果を得るために印加される応力は、積層品の弾性材料によって与えられる。例えば、延伸架橋半結晶性ポリマーの温度が上昇すると、延伸架橋半結晶性ポリマーの形状が変化し、延伸架橋半結晶性ポリマーに積層された弾性材料もまた形状を変化させる。架橋半結晶性ポリマーの変化した形状による応力は、積層品の物理的ひずみを引き起こす。延伸架橋半結晶性ポリマーの温度がその後低下すると、延伸架橋半結晶性ポリマーの形状は積層品の弾性材料の応力下で変化する。
【００４０】
延伸架橋半結晶性ポリマーの構成は特に限定されず、例えば、延伸架橋半結晶性ポリマーは、複数のセグメント、パターン、複雑な形状又はこれらの組み合わせを含むことができる。多くの実施形態では、延伸架橋半結晶性ポリマーは複数のセグメントを備える。複数のセグメントはともに協働し、照明要素を少なくとも部分的に取り囲むシェードを形成する。例えば、図２を再度参照すると、シェード２３は、花弁形状をそれぞれ有する複数のセグメント２１を含む。別の態様では、照明器具のシェードは、延伸架橋半結晶性ポリマーの温度が変化すると形状の一部が向きを変える複雑な形状を含む。
【００４１】
図６Ａを参照すると、更なる例示的な照明器具の概略側面図が提供されている。照明器具６００は、照明要素６０と、照明要素６０に接続された延伸架橋半結晶性ポリマー６２と、制御機構６４と、を備える。制御機構６４は、照明要素６０と電気的に通信し、照明要素６０のエネルギー出力と、延伸架橋半結晶性ポリマー６２の温度と、を制御する。図６Ａの実施形態では、照明要素６０は照明用ソケットを備え、白熱電球６１が照明用ソケット内に（例えば、照明用ソケットと電気的に通信して）配置されている。照明要素６０は、延伸架橋半結晶性ポリマー６２に取り付けられており、照明要素６０の重量は延伸架橋半結晶性ポリマー６２によって少なくとも部分的に支持されている。照明器具６００は、シェード６３と、制御機構６４と電気的に通信しており、延伸架橋半結晶性ポリマー６２に巻き付けられた加熱要素６６と、を更に備える。制御機構６４は、照明要素６０のエネルギー出力により及び／又は加熱要素１６により延伸架橋半結晶性ポリマー６２に印加される熱量を制御することによって延伸架橋半結晶性ポリマー６２の温度を制御する。
【００４２】
ここで図６Ｂを参照すると、照明器具６００の位置が、延伸架橋半結晶性ポリマー６２の温度の変化による延伸架橋半結晶性ポリマー６２の長さの変化によって影響を受けている。特に、延伸架橋半結晶性ポリマー６２の長さが減少すると、白熱電球６１及びシェード６３を含む照明器具６００の角度、ゆえに、照明器具６００からの光の出力の方向が変化する。
【００４３】
図７Ａを参照すると、別の例示的な照明器具の概略側面図が提供されている。照明器具７００は、照明要素７０と、照明要素７０に接続された延伸架橋半結晶性ポリマー７２と、制御機構７４と、を備える。制御機構７４は、照明要素７０と電気的に通信し、照明要素７０のエネルギー出力と、延伸架橋半結晶性ポリマー７２の温度と、を制御する。図７Ａの実施形態では、照明要素７０は、照明用ソケットを備え、白熱電球７５が照明用ソケット内に配置されている。照明要素７０は延伸架橋半結晶性ポリマー７２に隣接して配置され、延伸架橋半結晶性ポリマー７２は、白熱電球７５から出力された光を少なくとも一部案内し、したがって、シェード７３と呼ばれる。延伸架橋半結晶性ポリマー７２は弾性材料７１に積層されて、架橋半結晶性積層品を形成する。制御機構７４は、照明要素７０のエネルギー出力から延伸架橋半結晶性ポリマー７２に印加される熱量を制御することによって、延伸架橋半結晶性ポリマー７２の温度を制御する。
【００４４】
ここで図７Ｂを参照すると、照明器具７００から出力される光の方向は、延伸架橋半結晶性ポリマー７２の温度の変化による延伸架橋半結晶性ポリマー７２の長さの変化によって影響を受けている。特に、延伸架橋半結晶性ポリマー７２の長さが減少すると、シェード７３の積層品部分が白熱電球７５から離れる方に曲がる原因となる。
【００４５】
有利には、照明要素のエネルギー出力（例えば、光の明るさ）及び延伸架橋半結晶性ポリマーに印加される熱量の両方を１つの制御機構が制御する。特定の実施形態では、制御機構は１つの回路を備える。１つの回路を使用することで、ユーザが照明器具を一般的な電源コンセントに単に差し込むこと、又は特別な回路を要することなく照明器具を建物の既存の配線に配線することが可能になる。制御機構は、例えば、調光スイッチを備える制御機構によって、照明要素に可変又はパルス電圧を与えることが好ましい。「オン」及び「オフ」状態のみを有する制御機構は好適であり得る。しかし、調光スイッチなど、様々なエネルギーを設定できる制御機構は、エネルギー出力及び延伸架橋半結晶性ポリマーの温度のより優れた制御をもたらす。延伸架橋半結晶性ポリマーの温度は延伸架橋半結晶性ポリマーの形状に影響する。したがって、制御機構が延伸架橋半結晶性ポリマーの温度を変化させると、延伸架橋半結晶性ポリマーの形状が変化する。
【００４６】
延伸架橋半結晶性ポリマーの寸法は特に限定されない。一実施形態では、延伸架橋半結晶性ポリマーは、少なくとも４、又は少なくとも５、又は少なくとも６、又は少なくとも８、又は少なくとも１０、又は更には少なくとも１５である長さ対幅のアスペクト比を含む。例えば、照明器具は、任意選択的に、延伸架橋半結晶性ポリマーから吊された照明要素を備えるペンダント式照明器具である。このような一実施形態は、典型的には、高アスペクト比を有する延伸架橋半結晶性ポリマーを含む。当業者であれば、以下の式を用いて、照明要素の質量が、二方向形状記憶ポリマーの効果を得るのに適正な量の応力を与えるように延伸架橋半結晶性ポリマーの適切な寸法を決定することができる。
【数１】
2017533550.tif 000003
式中、Ｇは、ペンダント式照明器具にかかる重力であり、Ａは、架橋半結晶性ポリマーの断面積であり、Ｅは、Ｔｍ＋２０℃において半結晶性ポリマーの応力−ひずみ曲線から得た半結晶性ポリマーの弾性率であり、Ｔｍは、半結晶性ポリマーの融点である。デバイスの所望のひずみ限界は、ε１及びε２で表され、１０％＜ε１＜ε２＜１０００％である。特定の実施形態では、１０％＜ε１＜ε２＜１０００％、又は１００％＜ε１＜ε２＜３００％、又は５０％＜ε１＜ε２＜２００％である。
【００４７】
第２の態様では、方法が提供される。より具体的には、当該方法は、照明要素を用意することと、架橋半結晶性ポリマーを形成することと、架橋半結晶性ポリマーを照明要素に隣接して配置すること、又は架橋半結晶性ポリマーを照明要素に接続することと、を含む。当該方法は、制御機構を照明要素と電気接続することを更に含む。制御機構は、照明要素のエネルギー出力と、架橋半結晶性ポリマーの温度と、を制御する。
【００４８】
多くの実施形態では、架橋半結晶性ポリマーを形成することには、架橋半結晶性ポリマーを、延伸前の架橋半結晶性ポリマーの長さを少なくとも２５％超える長さ、又は延伸前の架橋半結晶性ポリマーの長さを少なくとも５０％超える、若しくは少なくとも７５％超える、若しくは少なくとも１００％超える、若しくは少なくとも１２５％超える、若しくは更には少なくとも１５０％超える長さまで延伸することを更に含む。延伸の程度が大きいほど使用時の形状の変化は大きくなる。延伸架橋半結晶性ポリマーは、熱に曝すとその延伸長さの少なくとも５０％回復する、又は熱に曝すとその延伸長さの少なくとも６０％、若しくは少なくとも７５％、若しくは更には少なくとも８５％回復する。
【００４９】
特定の実施形態では、延伸架橋半結晶性ポリマーを形成することは、延伸架橋半結晶性ポリマーを弾性材料に積層して架橋半結晶性積層品を形成することを更に含む。上述のように、弾性材料は、１℃につき５０×１０−６未満の膨張係数を含む。
【００５０】
更に、延伸架橋半結晶性ポリマーを形成することは、任意選択的に、電子ビーム放射を使用するなどして、延伸前に架橋半結晶性ポリマーを放射線架橋することを含む。電子ビーム（ｅ−ビーム）は一般的に、約１０−６Ｔｏｒｒ（１３−４Ｐａ）に維持された真空チャンバ内の反射板と抽出グリッドとの間に保持されているタングステンワイヤフィラメントに高電圧を印加することによって発生する。フィラメントが、高電流で加熱され、電子を生成する。電子は、リペラープレートとエキストラクターグリッドにより金属フォイルの薄いウィンドウに向かって誘導され、加速される。１０７メートル／秒（ｍ／ｓｅｃ）を超える速度で進行し、約１００〜３００キロ電子ボルト（ｋｅＶ）（１６〜４８フェムトジュール）を有する加速電子は、真空チャンバからフォイルウィンドウを通過し、いかなる物質がフォイルウィンドウの真後に配置されていても透過する。発生する電子の量は、抽出グリッド電圧と直接関係がある。抽出グリッドの電圧が高くなると、タングステンワイヤフィラメントから飛び出す電子の量が多くなる。電子ビーム発生器は、Ｅｎｅｒｇｙ  Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｉｎｃ．（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，Ｍａｓｓ．）製のＥＳＩ「ＥＬＥＣＴＲＯＣＵＲＥ」ＥＢ  ＳＹＳＴＥＭ、及びＰＣＴ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｅｄ  Ｓｙｓｔｅｍｓ，ＬＬＣ（Ｄａｖｅｎｐｏｒｔ，Ｉｏｗａ）製のＢＲＯＡＤＢＥＡＭ  ＥＢ  ＰＲＯＣＥＳＳＯＲを含む、種々の供給源から市販されている。いかなる特定の機器及び照射試料位置であろうとも、放出される線量は、「放射線フィルム線量測定装置の使用に関する基準」と題するＡＳＴＭ  Ｅ−１２７５により測定することができる。エキストラクターグリッド電圧を変更することにより、供給源に対するビーム直径及び／又は距離、各種照射線量率を得ることができる。
【００５１】
当該方法によって製造される物品は、第１の態様に関して上で詳細に記載したとおりである。
【００５２】
照明器具又は照明器具の製造方法である種々の項目が記載される。
【００５３】
実施形態１は、照明要素と、照明要素に隣接して配置された又は接続された延伸架橋半結晶性ポリマーと、制御機構と、を含む照明器具である。制御機構は、照明要素と電気的に通信しており、照明要素のエネルギー出力と、延伸架橋半結晶性ポリマーの温度と、を制御する。
【００５４】
実施形態２は、制御機構と電気的に通信している加熱要素を更に含む、実施形態１の照明器具である。
【００５５】
実施形態３は、制御機構が、照明要素のエネルギー出力、加熱要素、又はこれらの組み合わせから延伸架橋半結晶性ポリマーに印加される熱量を制御することによって延伸架橋半結晶性ポリマーの温度を制御する、実施形態１又は２の照明器具である。
【００５６】
実施形態４は、制御機構が、加熱要素から延伸架橋半結晶性ポリマーに印加される熱量を制御することによって延伸架橋半結晶性ポリマーの温度を制御する、実施形態３の照明器具である。
【００５７】
実施形態５は、制御機構が、照明要素のエネルギー出力から延伸架橋半結晶性ポリマーに印加される熱量を制御することによって延伸架橋半結晶性ポリマーの温度を制御する、実施形態３の照明器具である。
【００５８】
実施形態６は、照明要素が延伸架橋半結晶性ポリマーに取り付けられており、照明要素の重量が延伸架橋半結晶性ポリマーによって支持されている、実施形態１〜４のいずれかの照明器具である。
【００５９】
実施形態７は、延伸架橋半結晶性ポリマーが、少なくとも４である長さ対幅のアスペクト比を含む、実施形態１〜６のいずれかの照明器具である。
【００６０】
実施形態８は、照明器具が、延伸架橋半結晶性ポリマーから吊された照明要素を備えるペンダント式照明器具である、実施形態１〜４、６又は７のいずれかの照明器具である。
【００６１】
実施形態９は、延伸架橋半結晶性ポリマーが弾性材料に積層されて架橋半結晶性積層品を形成し、弾性材料が、１℃につき５０×１０−６未満の膨張係数を含む、実施形態１〜３、５又は７のいずれかの照明器具である。
【００６２】
実施形態１０は、架橋半結晶性積層品が、照明要素を少なくとも部分的に取り囲むシェードを形成する、実施形態９の照明器具である。
【００６３】
実施形態１１は、延伸架橋半結晶性ポリマーが、延伸架橋半結晶性ポリマーの温度の変化により、照明要素の位置に影響を及ぼす、実施形態１〜８のいずれかの照明器具である。
【００６４】
実施形態１２は、積層品が、延伸架橋半結晶性ポリマーの温度の変化により、照明要素から放出される光の方向に影響を及ぼす、実施形態９又は１０の照明器具である。
【００６５】
実施形態１３は、弾性材料が、金属、繊維強化高分子複合材料、充填高分子複合材料、又はガラスである、実施形態９〜１２のいずれかの照明器具である。
【００６６】
実施形態１４は、架橋半結晶性積層品が、延伸架橋半結晶性ポリマーと弾性材料との間に配置された接着剤を含む、実施形態９〜１３のいずれかの照明器具である。
【００６７】
実施形態１５は、接着剤が発泡接着剤を含む、実施形態１４の照明器具である。
【００６８】
実施形態１６は、接着剤が、少なくとも０．４ミリメートルの厚さを含む、実施形態１４又は１５の照明器具である。
【００６９】
実施形態１７は、延伸架橋半結晶性ポリマーが、複数のセグメント、パターン、複雑な形状又はこれらの組み合わせを含む、実施形態９〜１６のいずれかの照明器具である。
【００７０】
実施形態１８は、延伸架橋半結晶性ポリマーが複数のセグメントを備え、複数のセグメントはともに協働し、照明要素を少なくとも部分的に取り囲むシェードを形成する、実施形態１７の照明器具である。
【００７１】
実施形態１９は、延伸架橋半結晶性ポリマーのセグメントそれぞれが花弁形状を含む、実施形態１８の照明器具である。
【００７２】
実施形態２０は、制御機構が１つの回路を含む、実施形態１〜１９のいずれかの照明器具である。
【００７３】
実施形態２１は、制御機構が、照明要素に可変又はパルス電圧を与える、実施形態１〜２０のいずれかの照明器具である。
【００７４】
実施形態２２は、制御機構が調光スイッチを備える、実施形態１〜２１のいずれかの照明器具である。
【００７５】
実施形態２３は、照明要素が、白熱電球と電気的に通信するように構成された照明用ソケットを備える、実施形態１〜２２のいずれかの照明器具である。
【００７６】
実施形態２４は、延伸架橋半結晶性ポリマーが、ポリエチレン、ポリエチレン−ｃｏ−ビニルアセテート、放射線架橋ポリシクロオクテン、ポリウレタン、ポリアミド及びポリラクチドから選択される、実施形態１〜２３のいずれかの照明器具である。
【００７７】
実施形態２５は、制御機構が延伸架橋半結晶性ポリマーの温度を変化させると、延伸架橋半結晶性ポリマーの形状が変化する、実施形態１〜２４のいずれかの照明器具である。
【００７８】
実施形態２６は、延伸架橋半結晶性ポリマーが二方向形状記憶ポリマーである、実施形態１〜２５のいずれかの照明器具である。
【００７９】
実施形態２７は、照明要素を用意することと、架橋半結晶性ポリマーを形成することと、架橋半結晶性ポリマーを照明要素に隣接して配置するか、又は架橋半結晶性ポリマーを照明要素に接続することと、を含む、照明器具の製造方法である。当該方法は、制御機構を照明要素と電気的に接続することを更に含む。制御機構は、照明要素のエネルギー出力と、架橋半結晶性ポリマーの温度と、を制御する。
【００８０】
実施形態２８は、架橋半結晶性ポリマーを形成することが、架橋半結晶性ポリマーを、延伸前の架橋半結晶性ポリマーの長さを少なくとも２５％超える長さまで延伸することを更に含む、実施形態２７の方法である。
【００８１】
実施形態２９は、架橋半結晶性ポリマーを形成することが、架橋半結晶性ポリマーを、延伸前の架橋半結晶性ポリマーの長さを少なくとも５０％超える長さまで延伸することを更に含む、実施形態２７又は２８の方法である。
【００８２】
実施形態３０は、架橋半結晶性ポリマーを形成することが、架橋半結晶性ポリマーを、延伸前の架橋半結晶性ポリマーの長さを少なくとも１００％超える長さまで延伸することを更に含む、実施形態２７〜２９のいずれかに記載の方法である。
【００８３】
実施形態３１は、延伸架橋半結晶性ポリマーを形成することが、延伸架橋半結晶性ポリマーを弾性材料に積層して架橋半結晶性積層品を形成することを更に含み、弾性材料が、１℃につき５０×１０−６未満の膨張係数を含む、実施形態２７〜３０のいずれかに記載の方法である。
【００８４】
実施形態３２は、延伸架橋半結晶性ポリマーを形成することが、延伸前に架橋半結晶性ポリマーを放射線架橋することを含む、実施形態２７〜３１のいずれかに記載の方法である。
【００８５】
実施形態３３は、照明器具が、制御機構と電気的に通信している加熱要素を更に含む、実施形態２７〜３２のいずれかに記載の方法である。
【００８６】
実施形態３４は、制御機構が、照明要素のエネルギー出力、加熱要素、又はこれらの組み合わせから延伸架橋半結晶性ポリマーに印加される熱量を制御することによって延伸架橋半結晶性ポリマーの温度を制御する、実施形態２７〜３３のいずれかに記載の方法である。
【００８７】
実施形態３５は、制御機構が、加熱要素から延伸架橋半結晶性ポリマーに印加される熱量を制御することによって延伸架橋半結晶性ポリマーの温度を制御する、実施形態３４の方法である。
【００８８】
実施形態３６は、制御機構が、照明要素のエネルギー出力から延伸架橋半結晶性ポリマーに印加される熱量を制御することによって延伸架橋半結晶性ポリマーの温度を制御する、請求項３４に記載の方法である。
【００８９】
実施形態３７は、照明要素が延伸架橋半結晶性ポリマーに取り付けられており、照明要素の重量が延伸架橋半結晶性ポリマーによって支持されている、実施形態２７〜３６のいずれかに記載の方法である。
【００９０】
実施形態３８は、延伸架橋半結晶性ポリマーが、少なくとも４である長さ対幅のアスペクト比を含む、実施形態２７〜３７のいずれかに記載の方法である。
【００９１】
実施形態３９は、照明器具が、延伸架橋半結晶性ポリマーから吊された照明要素を備えるペンダント式照明器具である、実施形態２７〜３５、３７又は３８のいずれかに記載の方法である。
【００９２】
実施形態４０は、延伸架橋半結晶性ポリマーが弾性材料に積層されて架橋半結晶性積層品を形成し、弾性材料が、１℃につき５０×１０−６未満の膨張係数を含む、実施形態２７〜３４、３６又は３８のいずれかに記載の方法である。
【００９３】
実施形態４１は、架橋半結晶性積層品が、照明要素を少なくとも部分的に取り囲むシェードを形成する、実施形態４０の方法である。
【００９４】
実施形態４２は、積層品が、延伸架橋半結晶性ポリマーの温度の変化により、照明要素から放出される光の位置に影響を及ぼす、実施形態４０又は４１の方法である。
【００９５】
実施形態４３は、積層品が、延伸架橋半結晶性ポリマーの温度の変化により、照明要素から放出される光の方向に影響を及ぼす、実施形態４０又は４１の方法である。
【００９６】
実施形態４４は、弾性材料が、金属、繊維強化高分子複合材料、充填高分子複合材料、又はガラスである、実施形態４０〜４３のいずれかに記載の方法である。
【００９７】
実施形態４５は、架橋半結晶性積層品が、延伸架橋半結晶性ポリマーと弾性材料との間に配置された接着剤を含む、実施形態４０〜４４のいずれかに記載の方法である。
【００９８】
実施形態４６は、接着剤が発泡接着剤を含む、実施形態４５の方法である。
【００９９】
実施形態４７は、接着剤が、少なくとも０．４ミリメートルの厚さを含む、実施形態４５又は４６の方法である。
【０１００】
実施形態４８は、延伸架橋半結晶性ポリマーが、複数のセグメント、パターン、複雑な形状又はこれらの組み合わせを含む、実施形態４０〜４７のいずれかに記載の方法である。
【０１０１】
実施形態４９は、延伸架橋半結晶性ポリマーが複数のセグメントを備え、複数のセグメントはともに協働し、照明要素を少なくとも部分的に取り囲むシェードを形成する、実施形態４８の方法である。
【０１０２】
実施形態５０は、延伸架橋半結晶性ポリマーのセグメントそれぞれが花弁形状を含む、実施形態４９の方法である。
【０１０３】
実施形態５１は、制御機構が１つの回路を含む、実施形態２７〜５０のいずれかに記載の方法である。
【０１０４】
実施形態５２は、制御機構が、照明要素に可変又はパルス電圧を与える、実施形態２７〜５１のいずれかに記載の方法である。
【０１０５】
実施形態５３は、制御機構が調光スイッチを備える、実施形態２７〜５２のいずれかに記載の方法である。
【０１０６】
実施形態５４は、照明要素が、白熱電球と電気的に通信するように構成された照明用ソケットを備える、実施形態２７〜５３のいずれかに記載の方法である。
【０１０７】
実施形態５５は、延伸架橋半結晶性ポリマーが架橋半結晶性ポリマーである、実施形態２７〜５４のいずれかに記載の方法である。
【０１０８】
実施形態５６は、延伸架橋半結晶性ポリマーが、ポリエチレン、ポリエチレン−ｃｏ−ビニルアセテート、放射線架橋ポリシクロオクテン、ポリウレタン、ポリアミド及びポリラクチドから選択される、実施形態２７〜５５のいずれかに記載の方法である。
【０１０９】
実施形態５７は、制御機構が延伸架橋半結晶性ポリマーの温度を変化させると、延伸架橋半結晶性ポリマーの形状が変化する、実施形態２７〜５６のいずれかに記載の方法である。
【０１１０】
実施形態５８は、延伸架橋半結晶性ポリマーが二方向形状記憶ポリマーである、実施形態２７〜５７のいずれかに記載の方法である。
【０１１１】
実施例
本発明の目的及び利点は、下記の実施例によって更に例示されるが、これらの実施例において列挙された特定の材料及びその量は、他の諸条件及び詳細と同様に本発明を過度に制限するものと解釈すべきではない。これらの実施例はあくまで説明を目的としたものであって、添付の特許請求の範囲を限定するためのものではない。
【０１１２】
材料
ポリ（エチレン−ｃｏ−ビニルアセテート）（Ｅｌｖａｘ４６０）をＤｕＰｏｎｔ（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ、ＤＥ）から入手した。ポリ（シクロオクテン）（Ｖｅｓｔｅｎａｍｅｒ８０１２）をＳｔｒｕｋｔｏｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ  ｏｆ  Ａｍｅｒｉｃａ（Ｓｔｏｗ、ＯＨ）から入手した。低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）をＰｌａｓｔｉｃｓ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ（Ｅｄｅｎ  Ｐｒａｉｒｉｅ、ＭＮ）から入手した。
【０１１３】
調製例１−放射線架橋Ｅｌｖａｘ４６０
受け取ったままのＥｌｖａｘ４６０樹脂を、４０ミル（０．００１インチ）のシムスペーサを用い、Ｃａｒｖｅｒプレス（Ｃａｒｖｅｒ，Ｉｎｃ．、Ｗａｂａｓｈ、ＩＮ）内において１２０℃で１０分間溶融プレスした。次いで、ｐＥＶＡフィルムを、２２０ｋＶで、フィルムの面それぞれへの６回の照射について１回の照射につき６ＭＲａｄで電子ビーム硬化させた。
【０１１４】
調製例２−放射線架橋ＬＤＰＥ
受け取ったままのＬＤＰＥを、Ｃａｒｖｅｒプレス内において１２０℃で１０分間、０．３ｍｍのフィルムへと溶融プレスした。次いで、ＬＤＰＥフィルムを、２２０ｋＶで、フィルムの面それぞれへの３回の照射について１回の照射につき１２ＭＲａｄで電子ビーム硬化させた。
【０１１５】
調製例３−放射線架橋Ｖｅｓｔｅｎａｍｅｒ８０１２
受け取ったままのＶｅｓｔｅｎａｍｅｒ８０１２樹脂を、Ｃａｒｖｅｒプレス内において１００℃で１０分間、０．３ｍｍのフィルムへと溶融プレスした。次いで、Ｖｅｓｔｅｎａｍｅｒ８０１２フィルムを、２２０ｋＶ、フィルムの面それぞれへの６回の照射について１回の照射につき６ＭＲａｄで電子ビーム硬化させた。
【０１１６】
試験方法：
ＤＳＣ：
ＤＳＣ試験を、ＴＡ  Ｑ２０００機器（ＴＡ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ、Ｎｅｗ  Ｃａｓｔｌｅ、ＤＥ）において、加熱速度１０℃／ｍｉｎ及び冷却速度２０℃／ｍｉｎで実施した。ポリマー樹脂の融解温度（Ｔｍ）は、２回目の昇温における融解吸熱ピークから得たものである。調製例１について測定されたＴｍは８５℃であった。
【０１１７】
引張試験：
架橋半結晶性ポリマーの応力−ひずみ曲線を、Ｉｎｓｔｒｏｎ  Ｔｅｎｓｉｌｅ  Ｔｅｓｔｅｒ（Ｉｎｓｔｒｏｎ、Ｎｏｒｗｏｏｄ、ＭＡ）を用いて得た。幅１２．７ｍｍ及び厚さ０．２８ｍｍの試料片をＴｍ＋２５℃の環境チャンバ内の機器に装填し、グリップ間の距離を５０．８ｍｍとした。５０．８ｍｍ／ｍｉｎの速度で荷重をかける前に、試料片を試料チャンバ内で５分間平衡させた。試料の引張応力を、９９％及び１０１％のひずみ値におけるデータポイントを通る線の勾配から記録した。調製例１に関して、弾性率は１２０℃で０．２２ＭＰａであった。
【０１１８】
可逆的形状変化特性決定：
架橋半結晶性ポリマーの可逆的形状変化を、ＤＭＡ  Ｑ８００機器（ＴＡ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ、Ｎｅｗ  Ｃａｓｔｌｅ、ＤＥ）を「力制御」モード下で用いて、評価した。試験片は、名目的に、厚さ０．３０ｍｍ及び幅６ｍｍの材料片であった。この試験片をまず、１００℃まで加熱し、次いで、０Ｎ〜４Ｎの範囲の静的力をかけ、０％〜１５０％の範囲のひずみを生成した。試料をこの静的力下で１０分間平衡させ、その後、温度を、１００℃〜０℃において１０℃／ｍｉｎで上昇させた。所与の静的力下で、所与の試料の上ひずみ限界及び下ひずみ限界を記録した。結果を表１に示す。これらの結果は、調製例のそれぞれが二方向の記憶挙動を呈し、応答性照明物品に好適であることを示す。
【０１１９】
実施例１の構成：
長さ１２インチ（長さ３０ｃｍ）の調製例１の材料片（幅２ｍｍ、厚さ０．４ｍｍ）を、ペンダント式照明要素の質量（５０ｇ、簡単なソケット内の白熱電球を含む）に合うように切断した。これら寸法は、Ｇ／ＡＥ＝２７８％であるように選択した。加熱チャンバは、１２インチ（３０ｃｍ）のダウンロッド（Ｈｕｎｔｅｒ  ２６０１９、Ａｍａｚｏｎ．ｃｏｍから入手）及び加熱テープ（ＢＩＨ０５１０２０Ｌ、１０５ワット、１２０Ｖ、Ａｍａｚｏｎ．ｃｏｍから入手）を備える。加熱テープをダウンロッドに均一に巻き付け、照明要素に並列に接続した。加熱チャンバがフルパワーで１００℃に到達するのを認めた。照明要素を延伸架橋半結晶性ポリマー片の下端部に取り付け、延伸架橋半結晶性ポリマー片を加熱チャンバの中央に置いた。加熱テープ及び照明要素の双方を、１２０Ｖ交流に接続された１つの調光スイッチにより制御した。まず照明要素をフルパワーでオンにすると、延伸架橋半結晶性ポリマー片は加熱され、その後、その新たな長さｌ０’に達した。新たな長さｌ０’は初期長ｌ０よりも４０％長い。照明器具をオフにすると、加熱チャンバが再度室温へと冷却されることとなり、架橋半結晶性ポリマー片はその完全長ｌ’に達した。完全長ｌ’はｌ０よりも１１０％長い。調光スイッチを調節することで加熱チャンバ内の異なる温度が生じ、このことにより、架橋半結晶性ポリマーの長さがｌ０’とｌ’との間で変化した。同時に、照明要素の光出力を完全な明るさとオフとの間で調節した。図８は、一定付勢力下の延伸架橋半結晶性ポリマーのひずみを示す。
【０１２０】
図４Ａを参照すると、制御機構がオフにされた実施例１の照明器具の概略側面図が示されている。照明器具４００は、照明要素４０と、照明要素４０に接続された延伸架橋半結晶性ポリマー４２と、制御機構４４と、を備える。制御機構４４は、照明要素４０と電気的に通信しており、照明要素４０のエネルギー出力及び延伸架橋半結晶性ポリマー４２の温度を制御する。照明要素４０は、照明用ソケットを備え、白熱電球４１が照明用ソケット内に（例えば、照明用ソケットと電気的に通信して）配置されている。照明要素４０は、延伸架橋半結晶性ポリマー４２に取り付けられており、照明要素４０の重量は延伸架橋半結晶性ポリマー４２によって支持されている。照明器具４００は、制御機構４４と電気的に通信している加熱要素４６を更に備える。制御機構４４は、照明要素４０のエネルギー出力から及び／又は加熱要素４６から延伸架橋半結晶性ポリマー４２に印加される熱量を制御することによって延伸架橋半結晶性ポリマー４２の温度を制御する。加熱要素４６は、延伸架橋半結晶性ポリマー４２の長さの一部分を含む加熱チャンバ（図示せず）に巻き付けられている。
【０１２１】
図４Ｂは、制御機構４４が第１の強度レベルにされている、図４Ａの照明器具の概略側面図である。図４Ｃは、制御機構４４が第１の強度レベルよりも高い第２の強度レベルにされ、延伸架橋半結晶性ポリマー４２の温度が、制御機構４４がオフにされているときに比べて上昇している、図４Ｂの照明器具の概略側面図である。したがって、延伸架橋半結晶性ポリマー４４の長さが減少し、その結果、制御機構４４がオフにされているときの電球４１の位置に比べて、電球４１が上方に移動している。図４Ｄは、延伸架橋半結晶性ポリマー４２の温度が図４Ｃの照明器具に比べて上昇した後の、図４Ｃの照明器具の概略側面図である。図４Ｃと同様に、図４Ｄの延伸架橋半結晶性ポリマー４４の長さは更に減少し、その結果、図４Ｃにおける電球４１の位置に比べて、電球４１が上方に移動している。
【０１２２】
図４Ｅは、制御機構４４が、次いで、オフにされた、図４Ｄの照明器具の概略側面図である。図４Ｆは、制御機構４４がすでにオフにされ、延伸架橋半結晶性ポリマー４２の温度が図４Ｅの照明器具と比べて低下した後の、図４Ｅの照明器具の概略側面図である。したがって、延伸架橋半結晶性ポリマー４２の長さが増加し、その結果、制御機構４４がオフにされた直後の電球４１の位置に比べて、電球４１が下方に移動している。図４Ｇは、延伸架橋半結晶性ポリマー４２の温度が図４Ｆの照明器具に比べて低下し、延伸架橋半結晶性ポリマー４２の長さが増加した後の、図４Ｆの照明器具の概略側面図である。延伸架橋半結晶性ポリマー４２の長さは、制御機構４４を最初にオンにする前の図４Ａの延伸架橋半結晶性ポリマー４２とほぼ同じ長さまで増加している。
【表１】
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【０１２３】
実施例２の構成
ポリシクロオクテン（Ｖｅｓｔｅｎａｍｅｒ  ８０１２）を２５０°Ｆ（１２１℃）で厚さ０．３３ｍｍ及び幅１０ｃｍのフィルムへと押し出した。このフィルムに、次いで、３００ＫｅＶ（４８フェムトジュール）で、９ＭＲａｄの電子ビーム照射を行った。この１０ｃｍ×１８ｃｍのフィルム片をアセトンで拭いた。インクマークをフィルム上に１．２５ｃｍの間隔で配置した。フィルムを透明になるまでヒートガンで加熱し、次いで、インクマーク間の間隔が２．５ｃｍになるまで伸張させた。フィルムを、次いで、手持式コロナ発生器（ＢＤ−２０ＡＣ、Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｔｅｃｈｎｉｃ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ，Ｉｎｃ．、Ｃｈｉｃａｇｏ、ＩＬから入手）で２分間処理した。Ｔａｐｅ  Ｐｒｉｍｅｒ  ９４（３Ｍ、Ｓｔ．Ｐａｕｌ、ＭＮから入手）の薄いコーティングを、プライマー溶液で湿らせた紙タオルを用いて塗布した。ステンレス鋼製シム材料（Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ  Ｂｒａｎｄ２２Ｌ３又はＧｒａｉｎｇｅｒ  ３Ｌ６０５、１５ｃｍ×２５ｃｍ×０．０８ｍｍ）のシートをトルエンでリンスし、次いで、３Ｍ  Ａｄｈｅｓｉｏｎ  Ｐｒｏｍｏｔｅｒ  １１１（３Ｍ）で湿らせた紙タオルで拭いた。次いで、一片のＶＨＢ  Ｔａｐｅ  ５９３０（３Ｍ）を付着させ、プライマーを施したステンレス鋼表面全体を覆った。反対側のステンレス鋼表面は直径２３ｃｍの円筒に巻き付け、次いで、プライマーを施したポリシロオクテン（ｐｏｌｙｃｙｌｏｏｃｔｅｎｅ）フィルムを、湾曲した状態にある間に、露出したＶＨＢテープ表面に積層させた。得られた積層品は、それぞれ、一端が一辺１．９ｃｍの正方形の基部であり、他端が半径１．１ｃｍの半円である長さ８．８ｃｍの切片へと切断した。次いで、これら切片を、６０℃を超える温度までヒートガンで加熱し、次いで、切片を、ポリマー面に向かって内側に自然に湾曲させた。アルミニウムシート（１５ｃｍ×３．７５ｃｍ×０．１６ｃｍ）を内径５．４ｃｍの三日月形に曲げた。一片のＶＨＢテープ５９２５（６ｃｍ×１．２ｃｍ）をアルミニウムシートの一辺に取り付けた。次いで、８つの積層品切片それぞれの正方形端部を、ＶＨＢテープ５９２５の他方の表面に付着させた。次いで、アルミニウム切片を、６０Ｗのシーリングファン電球（１４０２９、Ｇｅｎｅｒａｌ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｅａｓｔ  Ｃｌｅｖｅｌａｎｄ、ＯＨから入手）を備える照明器具の周りに、切片が電球を取り囲むように固定した。次いで、電球を、１２０Ｖ  ＡＣ電流の調光スイッチに接続した。調光スイッチを異なる電力強度に設定すると、切片の曲率も変化する。一般に、薄暗い照明を伴う低電力強度では、切片は、照明がオフにされているときの状態よりも低い曲率をとる。明るい照明を伴う高電力強度では、切片はその基部において互いに離れている。全体としての効果は、切片が電球の周りにシェードを形成し、このシェードの開口の直径が高強度の照明では増加し、低強度の照明では減少するというものであった。
【０１２４】
図５Ａを参照すると、制御機構がオフにされた実施例２の照明器具の概略側面図が提供されている。照明器具５００は、照明要素５０と、照明要素５０に接続された延伸架橋半結晶性ポリマー５２と、制御機構５１と、を備える。制御機構５１は、照明要素５０と電気的に通信し、照明要素５０のエネルギー出力及び延伸架橋半結晶性ポリマー５２の温度を制御する。この実施形態の照明要素５０は、照明用ソケット（図示せず）を備える。照明用ソケットはシェード５３によって少なくとも部分的に囲まれており、白熱電球５５が照明用ソケット内に配置されている。照明器具５００は、可撓性ネック部５７と、電源コード５８と、を更に備える。電源コード５８は電源コンセント５９に差し込まれた状態で示され、電源コンセント５９は制御機構５１と電気的に通信している。図５Ｂは、制御機構５１が第１の強度レベルにされており、延伸架橋半結晶性ポリマー５２の温度が、制御機構５１がオフにされているとき（図５Ａ）に比べて上昇している、図５Ａの照明器具の概略側面図である。図５Ｃは、制御機構５１が第１の強度レベルよりも高い第２の強度レベルにされており、延伸架橋半結晶性ポリマー５２の温度が図５Ｂの照明器具に比べて上昇している、図５Ｂの照明器具の概略側面図である。シェード５３の（例えば、花弁の先端における）直径は、図５Ｂと図５Ｃとの間で開いたように示されている。
【０１２５】
電力強度は調光スイッチにより変化し、最大照明シェード直径は時間の関数として測定される。得られる照明シェード直径、電力強度及び時間プロファイルを図９に示す。
【０１２６】
本明細書では、特定の例示的実施形態が詳細に説明されてきたが、当業者には、上述の説明を理解した上で、これらの実施形態の代替物、変更物、及び等価物を容易に想起することができる点が、理解されるであろう。更には、本明細書で参照される全ての刊行物及び特許は、個々の刊行物又は特許それぞれを参照により組み込むことが、詳細かつ個別に指示されている場合と同じ程度で、それらの全容が参照により組み込まれる。様々な例示的実施形態が説明されてきた。これらの実施形態及び他の実施形態は、以下の特許請求の範囲に含まれるものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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【図４Ｆ】
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【図４Ｇ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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