IPC分类号：
F21V3/04 | B32B7/02 | B32B17/04 | B32B27/30 | C08K7/00 | C08K7/16 | C08L27/12 | C08L57/00
国民经济行业分类号：
C4350 | C3874 | C4090 | C3879
当前申请(专利权)人地址：
山口県宇部市大字沖宇部5253番地
发明人：
川島 親史 | 川村 勝則 | 峯岸 清一 | 古賀 直文
摘要：
【目的】 高透過率·高拡散率を有し、なお且つ、大面積に対応できるように軽量、高強度であり、さらに不燃性である光拡散シートを提供する。
【構成】 光源と被照明体との間に配置される光拡散シートとして、フッ素樹脂シートとガラス繊維シートをフッ素樹脂の融点以上の温度で加圧成形したガラス繊維強化フッ素樹脂複合材料を使用する。
技术功效语段：
【0039】【発明の効果】本発明の耐熱性光拡散シートは、フッ素樹脂からなるので耐熱温度が200℃以上であり、且つ実質的に不燃性であることから、通常のアクリル樹脂、ポリスチレンなどの可燃性物質の使用が制限される美術館、博物館などの公共施設の照明器具のシェード、表示灯、パネルなどに安全に使用でき、さらに耐候性が高く、柔軟性に富み、軽量且つ引っ張り強度が大きく大面積で使用できるため屋内、屋外に設置する極めて大型の面光源を形成する拡散板としても使用できるという効果がある。
权利要求：
【請求項1】光源と被照明体との間に配置される光拡散シートであって、フッ素樹脂シートとガラス繊維シートをフッ素樹脂の融点以上の温度で加圧成形したガラス繊維強化フッ素樹脂複合材料からなることを特徴とする光拡散シート。
【請求項2】フッ素樹脂が、光拡散剤を含むフッ素樹脂であることを特徴とする請求項1記載の光拡散シート。
【請求項3】フッ素樹脂が、少なくとも一種の含フッ素単量体を含む一種以上の単量体と、分子内に二重結合とペルオキシ結合を同時に有する単量体とを共重合せしめて、その分子内にペルオキシ結合を含有させ、かつそのガラス転移温度が室温以下である含フッ素共重合体を製造することを第1段階とし、第2段階において、第1段階で得られた共重合体を水性乳濁液または分散溶媒中で、融点が130℃以上である結晶性重合体を与える、少なくとも一種の含フッ素単量体を含む一種以上の単量体を、グラフト共重合させたフッ素樹脂であることを特徴とする請求項1〜2記載の光拡散シート。
【請求項4】ガラス繊維シートが織布であることを特徴とする請求項1〜3記載の光拡散シート。
【請求項5】請求項1〜4記載の光拡散シートを通して光照射する照明装置。
技术领域：
本発明は、光透過率と光拡散率が大きく且つ透けの少ない乳白色プラスチックシートに関し、特に耐熱性に優れたものに関する。
【0002】
背景技术：
従来、蛍光灯や白熱灯を光源とする照明器具のランプイメージを見えなくする、あるいは光源の眩しさを減少させる等の目的で乳白色のプラスチックが照明器具のパネル、シェード、看板、広告灯などに用いられている。この目的のために使用される乳白色プラスチックは、通常アクリル樹脂、スチロール樹脂、ポリカーボネートなどの透明プラスチックに粒径が1μm程の硫酸バリウム、炭酸カルシウム、石英などの粒子を添加、分散させて製造されるものが一般的であった。
【0003】
发明内容：
ところが、光源のランプイメージを見えなくするために拡散剤の添加量を増やすと透過率が低くなるとともに樹脂の強度が低下するため、特に大面積の拡散板を作成した場合、樹脂の厚みがおおきくなり、それに加えて、これにともなう透過率の低下も生じることとなる。
【0004】また、通常使用される透明プラスチックは耐熱性が低いことに加え可燃性であることから、長時間の使用に耐える器具を設計する場合にはランプと拡散板の距離を充分に保つ必要があり、器具が大型化するという問題点も生じる。
【0005】したがって、本発明は高透過率·高拡散率を有し、なお且つ、大面積に対応できるように軽量、高強度であり、さらに不燃性である光拡散シートを提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、器具の小型化にともない高温度に曝される機会の多くなった照明器具のパネル、シェード、看板、広告灯などに使用する光拡散板について検討を加えた結果、フッ素樹脂からなるシートとガラス繊維からなるシートを接合したガラス繊維強化フッ素樹脂複合材料が、可視光線に対して高透過性、高拡散性を保ちつつ耐熱性が高く且つ不燃性であり、上記課題を解決することができることを見出した。
【0007】フッ素樹脂は、化学的安定性、機械的強度などの特異な物性とともに耐熱性が高く、また通常の状態ではそれ自身燃焼することはないという性質を持っている。
【0008】本発明に使用されるフッ素樹脂はフィルム成形性があり、光透過性の大きいものが好ましく、熱溶融貼着できるものであればより好ましい。この様なフッ素樹脂としては、例えば、テトラフルオロエチレン-ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン-パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、ポリクロロトリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン-エチレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン、フッ化ビニリデン-ヘキサフルオロプロピレン共重合体、フッ化ビニリデン-テトラフルオロエチレン共重合体、フッ化ビニリデン-ヘキサフルオロプロピレン-テトラフルオロエチレン3元共重合体、ポリフッ化ビニル、クロロトリフルオロエチレン-エチレン共重合体などを挙げることができるが、特開昭58-206615号に記載されたフッ素樹脂(以下、「軟質フッ素樹脂」という。)を特に好ましいものとして挙げることができる。
【0009】軟質フッ素樹脂は、少なくとも一種の含フッ素単量体を含む一種以上の単量体と、分子内に二重結合とペルオキシ結合を同時に有する単量体とを共重合せしめて、その分子内にペルオキシ結合を含有し、かつそのガラス転移温度が室温以下である含フッ素共重合体を製造することを第1段階とし、第2段階において、第1段階で得られた共重合体を水性乳濁液または分散溶媒中で、融点が130℃以上である結晶性重合体を与える、少なくとも一種の含フッ素単量体を含む一種以上の単量体を、グラフト共重合させたフッ素樹脂である。
【0010】軟質フッ素樹脂および上記フッ素樹脂は、それぞれ市販品があるのでそれらから選択して使用することができる。また、本発明に使用されるフッ素樹脂は、いわゆる拡散剤を混入したものであっても良い。拡散剤は光をプラスチックなどの透明物質中で乱反射させて拡散させる物質であり、本発明に使用されるフッ素樹脂における拡散剤としては、通常プラスチッスを乳白化する目的で用いられるもの、例えば、ガラスビーズ、ガラス繊維粉末、石英粉末または硫酸バリウム、炭酸カルシウム、酸化チタンなどの結晶性透明粒子が使用できるが、中空または充実のガラスビーズが特に好ましい。この様な透明粒子の粒径もしくは短径は何れも0.1〜100μm、好ましくは0.5〜80μmである。また混入量は0.1〜30重量%、好ましくは0.3〜20重量%である。0.1重量%未満では有効な光拡散効果を得ることができず、また30重量%以上では光線の全透過率が低下するとともに、フッ素樹脂シートの機械的強度が低下し好ましくない。
【0011】本発明に使用されるガラス繊維シートは、ガラス繊維からなる織布または不織布である。ガラス繊維シートは、フッ素樹脂層との接着性および柔軟性、耐水性などを良好にするために、加熱減量が1.5%以下、クロスカバーファクターが25〜35のものが好ましく、また50kg/25mm以上、特に100kg/25mm以上の径·緯方向引っ張り強度、および50g/cm2以上特に100〜900g/m2の目付を有するものが好ましい。ガラス繊維の種類、単繊維の太さなどは特
具体实施方式：
次に例示する方法で耐熱性光拡散シート製造して物性等を測定し、結果を表1、表2に示したが、本発明の実施態様はこれらに限られない。
【0024】製造例1
軟質フッ素樹脂(セントラル硝子(株)製 セフラルソフトG150,融点165℃)を30mm押出機(L/D=22、スクリュー回転数20rpm、金型Tダイ使用)により押出機の成形温度(C1=190℃、C2=200℃、C3=210℃、C4=220℃)の条件で成形し、150μm厚さのフィルムを製造した。
【0025】ガラス繊維織布として日東紡製WEA-5140(厚み:0.16mm、密度:縦44本、横36本/インチ、平織、目付け:150g/m2)の両側に上記のフッ素樹脂フィルムをセットした(フィルム/ガラス繊維織布/フィルム)積層構成物を金属板の間に挟み、これを190℃に加熱した熱プレスで4分間無圧状態で予備加熱し、ついで40kg/cm2の加圧状態で3分間加圧成形した。その後、冷却プレスに移して、40kg/cm2の圧力で3分間加圧冷却し、ガラス繊維強化フッ素樹脂シートを作成し、下記測定法でその性能を測定した。その結果を表1、表2に示す。
【0026】
【表1】
【0027】
【表2】
【0028】製造例2
ガラス繊維織布として製造例1と同一のガラス繊維織布を用い、γ-メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン(東レ·シリコーン(株)製)0.5重量%を付着させたものに、製造例1で成形した軟質フッ素樹脂フィルムを製造例1と同様の操作で片面にのみ貼り合わせる方法で、ガラス繊維強化フッ素樹脂シートを作成した。
【0029】製造例3
製造例1と同一のガラス繊維織布を軟質フッ素樹脂のN,N-ジメチルホルムアミド(DMF)溶液(樹脂固形分:15%)にディッピングした後、150℃のオーブンで5分間乾燥したものに、製造例1で成形した軟質フッ素樹脂フィルムを製造例1と同様の操作で片面にのみ貼り合わせる方法で、ガラス繊維強化フッ素樹脂シートを作成した。
【0030】製造例4
製造例3と同様にガラス繊維織布を軟質フッ素樹脂のDMF溶液にディッピングした後乾燥する方法で基布を調製した。一方、軟質フッ素樹脂(セントラル硝子(株)製セフラルソフトG150)100重量部に対して光拡散剤として平均粒径8〜12μmの中空ガラスビーズ(東芝バロティーニ(株) 製 HSC-110C)を3重量部添加したものを製造例1と同様の方法で押出成形し、150μm厚のフィルムを作成した。この基布と押出フィルムを製造例2と同様の方法で貼り合わせガラス繊維強化フッ素樹脂シートを作成した。
【0031】製造例5
ガラス繊維織布として製造例1と同一のガラス繊維織布を用い、γ-アミノプロピルメチルジエトキシシランを0.5重量%を付着させたガラス繊維織布を、軟質フッ素樹脂のDMF溶液(15%濃度)100重量部にポリイソシアネート硬化剤として日本ポリウレタン工業(株)製コロネートHX(HDI系イソシアヌレート)3重量部を混合した溶液にディッピング後乾燥したものを調製した。この基布に製造例4で作成した中空ガラスビーズを配合した軟質フッ素樹脂フィルムを製造例2と同様の方法で貼り合わせガラス繊維強化フッ素樹脂シートを作成した。
【0032】製造例6
軟質フッ素樹脂(セントラル硝子(株)製 セフラルソフトG150)100重量部に対して光拡散剤として平均粒径1μmの炭酸カルシウム(備北粉化工業(株)製ソフトン2200)を8重量部添加したものを製造例1と同様の方法で押出成形し、150μm厚のフィルムを作成した。このシートと製造例5で調製したガラス繊維織布を製造例2と同様の方法で貼り合わせガラス繊維強化フッ素樹脂シートを作成した。
【0033】製造例7
製造例2で使用したγ-メタクリルオキシプロピルトリメトキシシランを0.5重量%を付着させたガラス繊維織布をアクリル樹脂系接着剤(共同薬品(株)製NB-91B、固形分濃度30%)にディッピングした後、100℃のオーブンで3分間乾燥する方法で基布を調製した。一方、フッ素樹脂としてポリフッ化ビニリデン(PVDF)(AUSIMONT社製HYLAR460、融点170℃)を用い、この100重量部に対して製造例4で用いた中空ガラスビーズを3重量部添加したものを、30mm押出機(L/D=22、スクリュー回転数20rpm、金型Tダイ使用)により成形温度(C1=210℃、C2=220℃、C3=230℃、C4=230℃)の条件で成形し、150μm厚さのフィルムを製造した。このフィルムと基布を実施例2と同様の方法で貼り合わせガラス繊維強化フッ素樹脂シートを作成した。
【0034】製造例8
ガラス繊維織布として日東紡製WE-116(厚み:0.1mm、密度:縦60本、横58本/インチ、平織、目付け:180g/m2を使用し、軟質フッ素樹脂のDMF溶液(15%濃度)100重量部にポリイソシアネート硬化剤として日本ポリウレタン工業(株)製コロネートHX(HDI系イソシアヌレート)3重量部を混合した溶液にディッピング後乾燥したものを調製した。この基布に30インチ逆L型カレンダー成形機(ロール温度185℃)にて製造した軟質フッ素樹脂(セントラル硝子(株)製 セフラルソフトG150)の150μm厚フィルムをカレンダー成形機フィルム取りだし部に備えられたピンチロールにて150Kgf/cmの線圧をかけて貼り合わせる方法でガラス繊維強化フッ素樹脂シートを作成した。なおピンチロールのフッ素樹脂にあたる面には艶消しロールを用いた。
【0035】製造例9
製造例8で調製したガラス繊維織布に、軟質フッ素樹脂100重量部に対し製造例4で用いた中空ガラスビーズ2重量部が混合された150μm厚のフィルムを製造例8と同様の方法で貼り合わせる方法でガラス繊維強化フッ素樹脂シートを作成した。
[物性等測定法]
(1)厚み
マイクロメータにて測定。
(2)はくり強度
JISK6328「ゴム引布」に規定されているはくり試験方法に準じて測定。
(3)全光線透過率、拡散透過率およびヘーズ値
全光線透過率、拡散透過率およびヘーズ値はJISK6714に従い、(株)東洋精機製作所製直読ヘイズメータを用いて測定。
(4)透け
ガラス繊維強化フッ素樹脂シートを蛍光燈からそれぞれ20cmおよび30cmの距離をおいて配置し、その直下から見上げた際の蛍光燈の見え方をA〜Cの3段階で評価した。
【0036】
A:蛍光管の形が全く見えない
B:蛍光管の位置がわずかに見える
C:蛍光管の位置がはっきり見える
(5)耐熱製、不燃性試験
調製したガラス繊維強化フッ素樹脂シートを80℃の恒温槽に1000時間保持したが、何れの試験片も色彩の変化、(4)の透けの状態に変化はなかった。また、何れの試験片も自己燃焼性は見られなかった。
〔天井蛍光灯器具〕図1に天井に設置する蛍光灯器具に本発明の光拡散シートを使用した例を挙げて本発明の作用効果を説明する。
【0037】この装置例は、器具本体(ハウジング4)内に線状光源である蛍光灯5が4本平行に配設されているとともに、この光源の背面に設けられた反射板6と、ハウジング4の下面の透光面に化粧縁枠(図示せず。)を介して上記製造例4で得られた光拡散シートが装着されている。この実施例では、蛍光灯5から出射された光が、直接に、また反射板6からの反射光が拡散シートを透過する。蛍光灯5近傍の拡散シート面では、光量が多くなるが、光拡散シート3の散乱効果により、均一な光となってこの光拡散シート3を透過する。
【0038】したがって、この器具は、器具直下から器具を直視しても蛍光灯の位置を認知することができず、眩しさを感じることなく、しかも器具下の照明位置では充分な明るさが確保された。
【0039】
【発明の効果】本発明の耐熱性光拡散シートは、フッ素樹脂からなるので耐熱温度が200℃以上であり、且つ実質的に不燃性であることから、通常のアクリル樹脂、ポリスチレンなどの可燃性物質の使用が制限される美術館、博物館などの公共施設の照明器具のシェード、表示灯、パネルなどに安全に使用でき、さらに耐候性が高く、柔軟性に富み、軽量且つ引っ張り強度が大きく大面積で使用できるため屋内、屋外に設置する極めて大型の面光源を形成する拡散板としても使用できるという効果がある。