JP2021102733A - 反射抑制発泡シート - Google Patents
反射抑制発泡シート Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021102733A JP2021102733A JP2019235071A JP2019235071A JP2021102733A JP 2021102733 A JP2021102733 A JP 2021102733A JP 2019235071 A JP2019235071 A JP 2019235071A JP 2019235071 A JP2019235071 A JP 2019235071A JP 2021102733 A JP2021102733 A JP 2021102733A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- foam sheet
- resin
- fine particles
- particle size
- spherical fine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
Abstract
【課題】 複雑な製造工程を経ずとも製造可能であり、且つ、低い反射率を有する、新規な反射抑制部材を提供すること。【解決手段】 樹脂成分と球状微粒子とを含むエマルジョン組成物を発泡及び硬化することにより得られる反射抑制発泡シートであって、球状微粒子の粒子径が2〜150μmであり、発泡シートの厚みが30〜1200μmであり、60°入射の反射率が0.1%以下である、反射抑制発泡シート。【選択図】なし
Description
本発明は、反射抑制発泡シートに関する。
光学機器の分野等においては、装置内に入射された光の反射を軽減可能な素材(反射抑制部材)の開発が行われている。
例えば、特許文献1では、厚み方向にわたって縦長で一面側から他面側に向けて縮径された多数の発泡が形成されるとともに、発泡間が多数の連通孔で連通された連続発泡状に形成されており、一面に前記発泡の開孔が形成され、開孔の平均孔径が15μm〜150μmの範囲である、反射抑制シートが開示されている。特許文献1に係る反射抑制シートによれば、可視および近赤外の波長域の光に対して反射を抑制することが可能となる。
また、特許文献2では、反射防止層として、合成樹脂マトリックスに(A)平均粒径15〜30μmの非凝集性樹脂微粒子、(B)平均粒径15〜30μmの凝集性樹脂微粒子及び(C)平均粒径1μm以下のカーボンブラック微粒子を含み、かつ(A)成分と(B)成分との配合割合が重量比で10:1ないし1:2であり、(C)成分の配合量が(A)成分と(B)成分との合計重量に基づき3〜50重量%の範囲である、反射防止用フィルムが開示されている。特許文献2に係る反射防止用フィルムによれば、優れた反射防止効果を有するとともに、薄厚であり、ごみの発生を抑制することが可能となる。
特許文献1に係る反射抑制部材は、研磨された表面の開孔部以外(ポリウレタン部)はバフ処理により表面が粗くなっており、反射率の軽減に寄与していると考えられるが、反射率をより軽減させるためには、半球状のような曲面になっていることが望ましく、開孔部以外が反射率の低減に寄与しているとはいえない。
また開孔部が微細であるほど反射率の低減効果は高いと考えられるが、開孔部が微細になると、バフ工程で発生する研磨粉の除去が困難である。反射率の低減においては、基材表面への異物の付着、汚れが性能に大きく影響するため、重要な問題となる。
また発泡成形により導入された空隙は、厚み方向で径のサイズが異なることで反射率の低減がなされているが、厚み方向へ導入される空隙が単純な構造であるため、これ以上の反射率の低減が望めず、反射率の低減が不十分となる場合がある。
また開孔部が微細であるほど反射率の低減効果は高いと考えられるが、開孔部が微細になると、バフ工程で発生する研磨粉の除去が困難である。反射率の低減においては、基材表面への異物の付着、汚れが性能に大きく影響するため、重要な問題となる。
また発泡成形により導入された空隙は、厚み方向で径のサイズが異なることで反射率の低減がなされているが、厚み方向へ導入される空隙が単純な構造であるため、これ以上の反射率の低減が望めず、反射率の低減が不十分となる場合がある。
更に、特許文献1に係る反射抑制部材は、製造工程が非常に煩雑である。より具体的には、特許文献1に係る反射抑制部材を得るために採用される湿式凝固法は、ポリウレタン樹脂溶液を準備する工程、そのポリウレタン樹脂を塗布する工程、凝固液中でポリウレタン樹脂溶液を凝固させ、シート状のポリウレタン樹脂を再生させる工程、それを洗浄・乾燥させる工程、得られたウレタンシート表面を開孔させるためのバフ処理(研磨)工程と非常に工数がかかる。
特許文献2に係る反射抑制部材は、表面が所定の形状を有し、且つ、黒い着色料を含むこと以外、反射率に寄与していない。つまり塗膜表面以外に、反射率を低減できる要素がない。そのため、これ以上の反射率の低減が望めず、反射率の低減が不十分となる場合がある。
また、特許文献1に係る反射抑制部材は、水系の合成樹脂マトリックス(エマルジョン)に球状の非凝集性・凝集性樹脂微粒子を添加することで、配合系の水分を気化、乾燥させることで塗膜が薄くなり、球状の微粒子が塗膜表面に顔出すことで、製造される。しかし、この方法では、塗膜を乾燥させる工程を含むことから、膜厚を厚くすることができない。また膜厚を厚くすると球状の微粒子が表面に出づらくなる。
そこで、本発明は、複雑な製造工程を経ずとも製造可能であり、且つ、低い反射率を有する、新規な反射抑制部材を提供することを課題とする。
また、製造工程において、適切な発泡が困難である場合、微細な気泡構造が破壊されることがある。その結果、シート表面にボイド(例えば、発泡層がなく、キャリアであるPETフィルムがむき出しになる領域)が発生したり、発泡層表面の空隙部のサイズが大きくなってしまう場合がある。このようなボイドや空隙は、光学特性を悪化させる要因となり得るため、反射抑制部材において外観性も重要な場合がある。
そこで、本発明は、低い反射率を有すると共に、外観性にも優れる反射抑制部材を提供することを第2の課題とする。
本発明者らは、鋭意研究を行い、所定の発泡シートとすることによって、上記課題を解決可能なことを見い出し、本発明を完成させた。即ち、本発明は以下の通りである。
本発明は、
樹脂成分と球状微粒子とを含むエマルジョン組成物を発泡及び硬化することにより得られる反射抑制発泡シートであって、
前記球状微粒子の粒子径が2〜150μmであり、
前記発泡シートの厚みが30〜1200μmであり、
60°入射の反射率が0.1%以下である
ことを特徴とする、反射抑制発泡シート(低反射発泡シート)である。
前記球状微粒子の粒子径と前記発泡シートの厚みとの比(粒子径/厚み)が0.02〜0.30であってもよい。
前記エマルジョン組成物は、黒色着色剤を含んでもよい。
前記発泡シート中の前記黒色着色剤の固形分含有量が、1.5〜12.0質量%であってもよい。
前記黒色着色剤が、粒子径300nm以下のカーボンブラック、金属錯塩染料、アゾ染料から選択される1種以上を含んでもよい。
前記樹脂成分として、屈折率1.50未満の樹脂を含んでもよい。
前記反射抑制発泡シートは、密度が150〜800kg/m3であってもよい。
樹脂成分と球状微粒子とを含むエマルジョン組成物を発泡及び硬化することにより得られる反射抑制発泡シートであって、
前記球状微粒子の粒子径が2〜150μmであり、
前記発泡シートの厚みが30〜1200μmであり、
60°入射の反射率が0.1%以下である
ことを特徴とする、反射抑制発泡シート(低反射発泡シート)である。
前記球状微粒子の粒子径と前記発泡シートの厚みとの比(粒子径/厚み)が0.02〜0.30であってもよい。
前記エマルジョン組成物は、黒色着色剤を含んでもよい。
前記発泡シート中の前記黒色着色剤の固形分含有量が、1.5〜12.0質量%であってもよい。
前記黒色着色剤が、粒子径300nm以下のカーボンブラック、金属錯塩染料、アゾ染料から選択される1種以上を含んでもよい。
前記樹脂成分として、屈折率1.50未満の樹脂を含んでもよい。
前記反射抑制発泡シートは、密度が150〜800kg/m3であってもよい。
また本発明は、
前記反射抑制発泡シートの製造方法であって、
前記樹脂成分が、屈折率の異なる少なくとも2種の樹脂を含むことを特徴とする、反射抑制発泡シートの製造方法である。
前記反射抑制発泡シートの製造方法であって、
前記樹脂成分が、屈折率の異なる少なくとも2種の樹脂を含むことを特徴とする、反射抑制発泡シートの製造方法である。
本発明によれば、複雑な製造工程を経ずとも製造可能であり、且つ、低い反射率を有する、新規な反射抑制部材を提供することが可能である。また、本発明によれば、低い反射率を有すると共に、外観性にも優れる反射抑制部材を提供することが可能である。
説明した化合物に異性体が存在する場合、特に断らない限り、存在し得る全ての異性体が本発明において使用可能である。
以下、本発明に係る反射抑制発泡シート(以下、単に「発泡シート」と表現することがある。)の、原料、構造/物性/性質、用途について説明する。
<<<原料>>>
発泡シートは、エマルジョン組成物を発泡及び硬化することにより得られる。エマルジョン組成物は、樹脂成分と、球状微粒子(固体微粒子)と、分散媒と、含む。エマルジョン組成物は、黒色着色剤を含むことが好ましい。エマルジョン組成物は、その他の成分を含んでいてもよい。
発泡シートは、エマルジョン組成物を発泡及び硬化することにより得られる。エマルジョン組成物は、樹脂成分と、球状微粒子(固体微粒子)と、分散媒と、含む。エマルジョン組成物は、黒色着色剤を含むことが好ましい。エマルジョン組成物は、その他の成分を含んでいてもよい。
ここで、エマルジョン組成物中に含まれる不揮発分(分散媒を除いた成分)が、通常、発泡シートの固形分となる。従って、以下の説明においては、エマルジョン組成物中に含まれる不揮発分と、発泡シートに含まれる固形分と、を特に区別せずに説明する。
エマルジョン組成物が反応可能な成分を含む場合、発泡シートは、それらの反応可能な成分の反応生成物を含んでいてもよい。
<<樹脂成分>>
樹脂成分としては、反射抑制部材として使用可能な従来公知のものとすることができ、特に限定されないが、アクリル系樹脂、ビニルエステル系樹脂、シリコーン系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、塩化ビニル系樹脂、フッ素系樹脂等が例示できる。
樹脂成分としては、反射抑制部材として使用可能な従来公知のものとすることができ、特に限定されないが、アクリル系樹脂、ビニルエステル系樹脂、シリコーン系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、塩化ビニル系樹脂、フッ素系樹脂等が例示できる。
樹脂成分は、単独重合体であっても、共重合体であってもよい。
樹脂成分は、アクリル系樹脂、ビニルエステル系樹脂、シリコーン系樹脂、ウレタン系樹脂を含むことが好ましい。また、樹脂成分は、その他の樹脂(例えば、EVA等)を含んでいてもよい。また、樹脂成分は、アクリル系樹脂と、ビニルエステル系樹脂及び/又はシリコーン系樹脂と、を含むことが好ましい。
アクリル系樹脂を構成するアクリル系単量体としては、特に限定されないが、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル及びアクリル酸n−ブチル等のアクリル酸エステル;メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル及びメタクリル酸n−ブチル等のメタクリル酸エステル;アクリル酸;メタアクリル酸;等が挙げられる。これらは1種類のみ使用してもよいし、2種類以上併用してもよい。
ビニルエステル系樹脂を構成するビニルエステル系単量体としては、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、ピバリン酸ビニル、ラウリン酸ビニル、バーサチック酸ビニル等が挙げられる。これらは1種類のみ使用してもよいし、2種類以上併用してもよい。
ビニルエステル系単量体として、バーサチック酸ビニルエステルを含むことが好ましい。即ち、ビニルエステル系樹脂は、バーサチック酸ビニルエステルの単独重合体又は共重合体(例えば、バーサチック酸ビニルエステルとアクリル系モノマーとの共重合体)であることが好ましい。
シリコーン系樹脂としては、シラン化合物を原料モノマーとして含む限り特に限定されず、ジメチルシリコーン、メチルフェニルシリコーン、各種変性シリコーン(例えば、アミノ変性シリコーン、エポキシ変性シリコーン、ポリエーテル変性シリコーンエマルジョン、アルキル変性シリコーンエマルジョン、フッ素変性シリコーン等)を使用することができる。シリコーン系樹脂は、シリコーンアクリル共重合体等の共重合体であってもよい。
エマルジョン組成物中では、上述したような樹脂成分が、樹脂エマルジョンとして、即ち、分散媒中に分散された樹脂粒子として存在する。このような樹脂粒子は、例えば、1.0μ以下、より好ましくは0.5μm以下、更に好ましくは0.2μm以下の粒径とすることができる。樹脂粒子の粒径は、例えば、レーザ回折・散乱法によるレーザー顕微鏡によって測定することができる。
エマルジョンは、例えば、水性媒体中に樹脂成分の原料モノマーを配合し、乳化剤、重合開始剤等の各種添加剤の存在下で、原料モノマーを乳化重合させることで、製造することができる。
エマルジョンのpHは、樹脂種類や添加成分等に応じて適宜調整すればよいが、4〜12、5〜10等とすることができる。
樹脂成分として、屈折率が1.50未満、1.49未満又は1.48未満の、低屈折率樹脂を含むことが好ましい。樹脂成分として低屈折率樹脂を含むことで、光反射を更に抑制させることができる。
樹脂成分(樹脂エマルジョン)の屈折率は、JIS K 7142のA法に準拠して測定する。サンプルは、脱泡処理した樹脂成分(樹脂エマルジョン)を75μmのバーコーターを用いてシート状に成形、乾燥させたものを用いる。
樹脂成分としては、屈折率の異なる少なくとも2種の樹脂を含むことが好ましい。樹脂の屈折率が異なるとは、例えば、樹脂の屈折率の差が、0.02以上、0.03以上、0.04以上、または、0.05以上であることを示す。
樹脂成分として、屈折率の異なる、3種以上の樹脂を含んでいてもよい。
ここで、アクリル系樹脂は、屈折率が高くなる傾向があるため、反射率の抑制という観点からは、アクリル系樹脂の使用は好ましくないと思われる。しかしながら、アクリル系樹脂は成形性に優れるため、得られる発泡シートのセルの均一性が高まり、また、構造上の欠陥(表面のクラックやボイド等)を低減することができる。そのため、アクリル系樹脂と、低屈折率樹脂と、を併用することにより、低屈折率樹脂の奏する反射率の抑制の効果を十分に発揮可能な発泡シートとすることができる。
このような観点からは、全樹脂成分に占めるアクリル系樹脂の含有量(固形分濃度)は、20〜90質量%、30〜85質量%であることが好ましい。
全樹脂成分に占める低屈折率樹脂の割合(固形分濃度)は、10質量%以上、12.5質量%以上又は15質量%以上であることが好ましい。
高屈折率樹脂の固形分濃度/低屈折率樹脂の固形分濃度(乃至は、アクリル系樹脂の固形分濃度/低屈折率樹脂の固形分濃度)は、0.1〜10であることが好ましく、0.5〜8.0であることが好ましく、2.0〜6.0であることがより好ましい。
発泡シート中、乃至は、エマルジョン組成物中の全樹脂成分の割合(固形分濃度)は、50質量%以上、60質量%以上、70質量%以上、80質量%以上、90質量%以上又は95質量%以上とすることができる。
<<球状微粒子>>
球状微粒子は、真球に近い形状を有する樹脂微粒子である。球状微粒子は、例えば、SEMで任意の微粒子の直径を5点測定して、その最大直径と最小直径との比(最大直径/最小直径)が1.5以下であるものが好ましい。
球状微粒子は、真球に近い形状を有する樹脂微粒子である。球状微粒子は、例えば、SEMで任意の微粒子の直径を5点測定して、その最大直径と最小直径との比(最大直径/最小直径)が1.5以下であるものが好ましい。
発泡シートは、その表面に、気孔由来の凹部と、球状微粒子由来の凸部とを有する。更に、気孔(連通孔)の内壁部分にも、球状微粒子由来の凸部が形成される。また、発泡シートは表面積が大きいため、球状微粒子によって形成される凸部の領域も増加する。このような凹部および凸部によって、光の反射率が効果的に低減される。
球状微粒子の粒子径は、2〜150μm、2〜125μm又は3〜100μmであることが好ましい。球状微粒子の粒子径をこのような範囲とすることで、上述した球状微粒子由来の硬化を高めることができる。
SEM画像から10個の球状微粒子を選定し、各球状微粒子5点の直径を測定し、各球状微粒子の最大直径の平均値を球状微粒子の粒径とする。
球状微粒子の構造は、中空(バルーン)状、中実状、ビーズ状等の公知の構造とすることができる。
球状微粒子を構成する材質は、特に指定はないが、一般的に用いられる樹脂材料として、アクリルコポリマー、シリコーン系樹脂などを使用すればよい。
球状微粒子は、表面に微細な無機フィラー又はカーボンブラックなどの着色剤が適用され、着色(例えば、黒色に着色)されていてもよい。
球状微粒子は、粒子径、構造又は材質が異なる、2種以上の球状微粒子を組み合わせて使用してもよい。
発泡シート中、乃至は、エマルジョン組成物中の球状微粒子の含有量(固形分濃度)は、50〜30質量%又は5〜25質量%であることが好ましい。球状微粒子の含有量をこのような範囲とすることにより、球状微粒子由来の凹凸の出現が適切なものとなり反射率の低減効果が向上するとともに、発泡シートからの球状微粒子の脱落を防止することができる。
<<分散媒>>
エマルジョン組成物の分散媒となる水性媒体としては、水を必須成分とするが、水と水溶性溶剤との混合物であってもよい。水溶性溶剤とは、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、エチルカルビトール、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ等のアルコール類、N−メチルピロリドン等の極性溶剤等であり、これらの1種又は2種以上の混合物等を使用してもよい。
エマルジョン組成物の分散媒となる水性媒体としては、水を必須成分とするが、水と水溶性溶剤との混合物であってもよい。水溶性溶剤とは、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、エチルカルビトール、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ等のアルコール類、N−メチルピロリドン等の極性溶剤等であり、これらの1種又は2種以上の混合物等を使用してもよい。
<<黒色着色剤>>
黒色着色剤としては、特に限定されないが、カーボンブラックや黒色染料等を使用することができる。黒色染料については、水への溶解性があり、pHは高いものが望ましい。pHが6.0未満のものに関しては、予めpHを6.0以上になるよう調整した後、エマルジョン組成に添加してもよい。黒色着色剤は、金属錯塩染料、アゾ染料から選択される1種以上を含むことが好ましい。
黒色着色剤としては、特に限定されないが、カーボンブラックや黒色染料等を使用することができる。黒色染料については、水への溶解性があり、pHは高いものが望ましい。pHが6.0未満のものに関しては、予めpHを6.0以上になるよう調整した後、エマルジョン組成に添加してもよい。黒色着色剤は、金属錯塩染料、アゾ染料から選択される1種以上を含むことが好ましい。
ここで、黒色着色剤とは、例えば、以下のものとすることができる。
日本カーバイド工業株式会社製 ニカゾール RX−3002L(pH 9、固形分濃度 35%)中に固形分濃度で2wt%になるよう黒色着色剤(対象の成分)を添加、調製したものをシート状に成形する。シートの厚みが200μm未満の場合は、総厚200μm以上になるよう重ね、それをコニカミノルタジャパン株式会社製 色彩色差計 CR−400を用いてL*を測定し、L*の値が30以下のものを黒色着色剤とする。
日本カーバイド工業株式会社製 ニカゾール RX−3002L(pH 9、固形分濃度 35%)中に固形分濃度で2wt%になるよう黒色着色剤(対象の成分)を添加、調製したものをシート状に成形する。シートの厚みが200μm未満の場合は、総厚200μm以上になるよう重ね、それをコニカミノルタジャパン株式会社製 色彩色差計 CR−400を用いてL*を測定し、L*の値が30以下のものを黒色着色剤とする。
カーボンブラックは、粒径が300nm以下であることが好ましい。カーボンブラックの粒径をこのような範囲とすることにより、発泡後の体積あたりのカーボンブラックの濃度の低下を抑制し、数多くのカーボン粒子が均一に分散されることで黒色の濃淡の差が出難くなり、優れた発色が得られる。ここで、通常の反射部材において、平均粒径が小さいカーボンブラックを使用した場合、反射部材の表面の凹凸に寄与しないため、艶が出てしまい、反射率が向上し得る。一方で、反射部材が発泡体である場合、表面に存在する気泡がこのような艶の発生を低減するため、平均粒径が小さいカーボンブラックを使用することの悪影響を抑制することができる。
発泡シート中、乃至は、エマルジョン組成物中の黒色着色剤の含有量(固形分濃度)は、1.0〜15.0質量%、1.5〜12.0質量%又は1.5〜10.0質量%であることが好ましい。
<<その他の成分>>
エマルジョン組成物は、その他の成分として、架橋剤(硬化剤)、起泡剤/気泡安定剤、界面活性剤、粘度調整剤、乳化剤、希釈剤、水溶性ポリマー等を含んでいてもよい。また、エマルジョン組成物は、エマルジョンを製造する際に使用される各種成分(重合開始剤、界面活性剤、乳化剤、保護剤等)がそのまま含有されていてもよい。また、黒色を補色し無彩色化するために、黒色以外の有色着色剤(例えば、染料や顔料等)を含んでいてもよい。
エマルジョン組成物は、その他の成分として、架橋剤(硬化剤)、起泡剤/気泡安定剤、界面活性剤、粘度調整剤、乳化剤、希釈剤、水溶性ポリマー等を含んでいてもよい。また、エマルジョン組成物は、エマルジョンを製造する際に使用される各種成分(重合開始剤、界面活性剤、乳化剤、保護剤等)がそのまま含有されていてもよい。また、黒色を補色し無彩色化するために、黒色以外の有色着色剤(例えば、染料や顔料等)を含んでいてもよい。
架橋剤としては、エポキシ系架橋剤、メラミン系架橋剤、イソシアネート系架橋剤(例えば、脂肪族系イソシアネート)、カルボジイミド系架橋剤(エマルジョンまた水溶性タイプのいずれであってもよい。)、オキサゾリン系架橋剤(エマルジョンまた水溶性タイプのいずれであってもよい。)等を使用することができる。
架橋剤の含有量は、使用する樹脂が含有する官能基の種類及び、官能基量等に応じて適量調整すればよい。
硬化剤による架橋手法としては、例えば、物理架橋、イオン架橋、化学架橋があり、架橋方法は、樹脂の種類に応じて選択することができる。
起泡剤/気泡安定剤は、エマルジョン組成物に気泡を発生させる際、起泡性を向上させたり、気泡を微細化/均質化したり、発生させた気泡を安定化(長寿命化)できる物質である。
起泡剤/気泡安定剤としては、ジアルキルスルホコハク酸ナトリウム、ステアリン酸アンモニウム等のアニオン界面活性剤、アルキルベタイン、アルキルアミンオキサイド等の両性イオン界面活性剤、脂肪酸アルカミノールアミド、エーテル、エステル系等の非イオン界面活性剤が挙げられる。これらは、1種または2種以上を組み合わせて使用してもよい。
<<<発泡シートの構造/物性/性質>>>
発泡シートは、連続気泡構造を有する。全ての気泡が連続気泡構造である必要はなく、一部が独立気泡構造であってもよい。
発泡シートは、連続気泡構造を有する。全ての気泡が連続気泡構造である必要はなく、一部が独立気泡構造であってもよい。
発泡シートは、発泡体からなる層の他に、基材を有していてもよい。基材は、例えば、シート成形する際に、発泡組成物をキャストする際に使用され、一体化したものである。このような基材としては、例えば、エマルジョン組成物が浸透し難く、且つ、伸縮性の低い基材シートとすればよい。基材としては、具体的には、PETシートが挙げられる。また、このような基材は、離型処理されているものや、サンドマット、ケミカルマット処理など、基材に求められる性能(エマルジョン組成物の浸透の阻害や、伸縮性等)が阻害されない処理を行ってもよい。また、基材としては、粘着テープ、不織布、織物などを使用しても良い。
シートの面積等は、用途に応じて適宜変更可能である。
<<厚み>>
発泡シートの厚みは、30〜1200μmであることが好ましい。球状微粒子の粒子径を2〜150μmとすると共に、発泡シートの厚みを30〜1200μmとすることで、球状微粒子由来の凹凸の出現が適切なものとなり反射率の低減効果が向上する。
発泡シートの厚みは、30〜1200μmであることが好ましい。球状微粒子の粒子径を2〜150μmとすると共に、発泡シートの厚みを30〜1200μmとすることで、球状微粒子由来の凹凸の出現が適切なものとなり反射率の低減効果が向上する。
また、同様の観点から、球状微粒子の粒子径と、発泡シートの厚みとの比(粒子径/厚み)が、0.02〜0.30であることが好ましい。
<<密度>>
発泡シート(発泡層)の密度は、150〜800kg/m3であることが好ましく、150〜750kg/m3であることがより好ましく、150〜500kg/m3であることが更に好ましい。
発泡シート(発泡層)の密度は、150〜800kg/m3であることが好ましく、150〜750kg/m3であることがより好ましく、150〜500kg/m3であることが更に好ましい。
密度は、JIS K 6401に準拠して、シート(発泡層)の重さをシート(発泡層)の厚みと面積とで除すことで得られる、見掛け密度である。
<<反射率>>
発泡シートは、60°入射の反射率が、0.1%以下であることが好ましく、0.08%以下であることがより好ましく、0.06%以下であることが更に好ましい。
発泡シートは、60°入射の反射率が、0.1%以下であることが好ましく、0.08%以下であることがより好ましく、0.06%以下であることが更に好ましい。
反射率は、紫外・可視分光光度計(株式会社島津製作所 UV−3100PC)で、入射角 60°、偏光子角度45°における正反射率を300−800nmの領域で測定し、その平均反射率として得られたものである。測定は、室温23±2℃、湿度50±5%の環境で行う。試験片は室温23±2℃、湿度50±5%環境で24時間以上状態調節したものを試験する。
<<<発泡シートの製造方法>>>
発泡シートは、エマルジョン組成物を発泡/硬化することによって得られる。
発泡シートは、エマルジョン組成物を発泡/硬化することによって得られる。
以下、エマルジョン組成物の製造方法の一例を示すが、本発明の効果を阻害しない範囲内で、各工程を連続して実施してもよいし分割して実施してもよく、各工程を複数回実施してもよく、複数の工程を同時に実施してもよい。
<<調製工程>>
調製工程では、前述した各原料を混合することで、発泡体の原料混合物であるエマルジョン組成物を調製する。混合方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、各成分を混合する混合タンク等の容器内で撹拌しながら混合すればよい。
調製工程では、前述した各原料を混合することで、発泡体の原料混合物であるエマルジョン組成物を調製する。混合方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、各成分を混合する混合タンク等の容器内で撹拌しながら混合すればよい。
<<発泡・硬化工程>>
発泡・硬化工程では、調製工程で得られたエマルジョン組成物に、所定の発泡用気体を添加し、これらを充分に混合させてエマルジョン組成物中に気泡が多数存在する状態(発泡エマルジョン組成物)にする。この発泡・硬化工程は、通常は、原料調製工程で得られた液状の発泡シートの原料混合物と、発泡用気体とをミキシングヘッド等の混合装置により充分に混合することで実施される。
発泡・硬化工程では、調製工程で得られたエマルジョン組成物に、所定の発泡用気体を添加し、これらを充分に混合させてエマルジョン組成物中に気泡が多数存在する状態(発泡エマルジョン組成物)にする。この発泡・硬化工程は、通常は、原料調製工程で得られた液状の発泡シートの原料混合物と、発泡用気体とをミキシングヘッド等の混合装置により充分に混合することで実施される。
<発泡用気体>
攪拌・発泡工程でエマルジョン組成物に混合される発泡用気体は、発泡体中の気泡(セル)を形成するものであり、この発泡用気体の混入量によって、得られる発泡体の発泡倍率及び密度が決まる。発泡シートの密度を調整するためには、所望の発泡シートの密度と、発泡シートの原料の体積(例えば、発泡シートの原料が注入される成形型の内容積)とから、必要な発泡シートの原料の重量を算出し、この重量において所望の体積となるように発泡用気体の量を決定すればよい。また、発泡用気体の種類としては、主に空気が使用されるが、その他にも、窒素、二酸化炭素、ヘリウム、アルゴン等の不活性ガスを使用することもできる。
攪拌・発泡工程でエマルジョン組成物に混合される発泡用気体は、発泡体中の気泡(セル)を形成するものであり、この発泡用気体の混入量によって、得られる発泡体の発泡倍率及び密度が決まる。発泡シートの密度を調整するためには、所望の発泡シートの密度と、発泡シートの原料の体積(例えば、発泡シートの原料が注入される成形型の内容積)とから、必要な発泡シートの原料の重量を算出し、この重量において所望の体積となるように発泡用気体の量を決定すればよい。また、発泡用気体の種類としては、主に空気が使用されるが、その他にも、窒素、二酸化炭素、ヘリウム、アルゴン等の不活性ガスを使用することもできる。
<発泡方法/発泡条件>
本発明にかかる発泡体の調製方法で使用される発泡方法としては、メカニカルフロス(機械発泡)法を使用する。メカニカルフロス法は、エマルジョン組成物を攪拌羽根等で攪拌することにより、大気中の空気をエマルジョン組成物に混入させて発泡させる方法である。
本発明にかかる発泡体の調製方法で使用される発泡方法としては、メカニカルフロス(機械発泡)法を使用する。メカニカルフロス法は、エマルジョン組成物を攪拌羽根等で攪拌することにより、大気中の空気をエマルジョン組成物に混入させて発泡させる方法である。
撹拌装置としては、メカニカルフロス法に一般に用いられる撹拌装置を特に制限なく使用可能であるが、例えば、ホモジナイザー、ディゾルバー、メカニカルフロス発泡機等を使用することができる。このメカニカルフロス法によれば、エマルジョン組成物と空気との混合割合を調節することによって、種々の用途に適した密度の発泡シートを得ることができる。
発泡方法として、その他の発泡方法を併用することも可能であるが、化学発泡剤を用いた発泡方法を併用すると、連続気泡の割合が低くなり、反射率が向上し易くなるため、好ましくない。
エマルジョン組成物と空気との混合時間は特に制限されないが、通常は1〜10分、好ましくは2〜6分である。
混合温度も特に制限されないが、通常は常温である。
混合における攪拌速度は、気泡を細かくするために200rpm以上が好ましく(500rpm以上がより好ましく)、発泡機からの発泡物の吐出をスムーズにするために2000rpm以下が好ましい(800rpm以下がより好ましい)。
以上のようにして、発泡したエマルジョン組成物(発泡エマルジョン組成物)を得る。
<発泡体の形成>
発泡エマルジョン組成物は、例えば、ドクターナイフ、ドクターロール等の公知の手段により、所望の厚みに合わせたシート状等の発泡体に形成される。
発泡エマルジョン組成物は、例えば、ドクターナイフ、ドクターロール等の公知の手段により、所望の厚みに合わせたシート状等の発泡体に形成される。
<硬化>
発泡体の硬化方法としては、公知の方法を用いることができる。本形態にかかる発泡体は自己架橋をさせることもできるが、エネルギーを印加してエマルジョンを構成する樹脂を、架橋剤を介して架橋させることにより、発泡体を硬化させてもよい。
発泡体の硬化方法としては、公知の方法を用いることができる。本形態にかかる発泡体は自己架橋をさせることもできるが、エネルギーを印加してエマルジョンを構成する樹脂を、架橋剤を介して架橋させることにより、発泡体を硬化させてもよい。
エネルギーを印加する工程としては特に限定されないが、例えば、加熱工程(熱架橋)が挙げられる。
加熱工程では、発泡エマルジョン組成物中の分散媒を蒸発させる。この際の乾燥方法としては特に制限されるものではないが、例えば、熱風乾燥等を用いればよい。また、乾燥温度及び乾燥時間についても特に制限されるものではないが、例えば、80℃程度で1〜3時間程度とすればよい。
また、この加熱工程において、分散媒が発泡エマルジョン組成物中から蒸発するが、この蒸気が抜ける際の通り道が、発泡シートの内部から外部まで連通されることとなる。従って、本形態にかかる発泡体では、この水蒸気が抜ける際の通り道が連続気泡として残るため、発泡シート中に存在する気泡の少なくとも一部が連続気泡となる。
ここで、攪拌・発泡工程で混入された発泡用気体がそのまま残存している場合には、得られた発泡シート中では独立気泡となり、混入された発泡用気体が、本工程において蒸気が抜ける際に連通された場合には、得られた発泡シート中では連続気泡となる。
架橋剤を添加した場合には、加熱工程では、原料の架橋(硬化)反応を進行及び完了させる。具体的には、上述した架橋剤により原料同士が架橋され、硬化した発泡シートが形成される。
この際の加熱手段としては、原料に充分な加熱を施し、原料を架橋(硬化)させ得るものであれば特に制限はされないが、例えば、トンネル式加熱炉等を使用することができる。
また、加熱温度及び加熱時間も、原料を架橋(硬化)させることができる温度及び時間であればよく、例えば、80〜150℃(特に、120℃程度が好適)で1時間程度とすればよい。
<<<発泡シートの用途>>>
発泡シートは、反射率の低減効果に優れることから、種々の光学機器に適用することができる。例えば、光学機器において、光学素子と光入射/光出射される開口部との経路を構成する内装部材として使用することができる。より具体的には、例えば、LED等の光源周辺のガスケット、光学センサー(例えばステレオカメラ(カメラセンサー))などのレンズフードの内側に貼付する部材として使用することができる。
発泡シートは、反射率の低減効果に優れることから、種々の光学機器に適用することができる。例えば、光学機器において、光学素子と光入射/光出射される開口部との経路を構成する内装部材として使用することができる。より具体的には、例えば、LED等の光源周辺のガスケット、光学センサー(例えばステレオカメラ(カメラセンサー))などのレンズフードの内側に貼付する部材として使用することができる。
<<<発泡シートの作製>>>
<<原料>>
<エマルジョン>
(a)アクリル系エマルジョン
アクリルニトリル−アクリル酸アルキルエステル−イタコン酸共重合体エマルジョン
pH 9
固形分60%
屈折率1.52
(b−1)ビニルエステル系エマルジョン
バーサチック酸ビニルエステル共重合アクリルエマルジョン
pH 8.0
固形分 60%
屈折率 1.46
(b−2)シリコーン系エマルジョン
シリコーン・アクリル共重合体エマルジョン
pH 6.0
固形分 45%
屈折率 1.47
<起泡剤>
(アニオン界面活性剤1)
ステアリン酸アンモニウム
pH 11
固形分30%
(アニオン界面活性剤2)
アルキルスルホコハク酸ナトリウム
pH 9.3
固形分35%
(両性界面活性剤1)
ヤシ油脂肪酸アミドプロピルベタイン
pH 7.5
固形分30%
(両性界面活性剤2)
ミリスチルベタイン
pH 6.5
固形分36%
(ノニオン界面活性剤1)
ポリオキシエチレンアルキルエーテル、pH6.5、固形分50%
<架橋剤>
(架橋剤1)
ポリイソシアネート
官能基数:3.5
(架橋剤2)
カルボジイミド
NCN当量:300〜600
(架橋剤3)
オキサゾリン
オキサゾリン基量:1.8〜8.0
(架橋剤4)
水溶性メチロールメラミン樹脂
<球状微粒子>
(球状微粒子1)
白色アクリルコポリマー中空体
粒径:20μm
(球状微粒子2)
白色シリコーンビーズ(中空ではない)
粒径:3μm
(球状微粒子3)
黒色アクリルコポリマービーズ(中空ではない)
粒径:20μm
(球状微粒子4)
白色ウレタンビーズ(中空ではない)
粒径:20μm
(球状微粒子5)
白色シリコーンビーズ(中空ではない)
粒径:20μm
(球状微粒子6)
白色アクリルコポリマー中空体
粒径:100μm
(球状微粒子7)
白色アクリルコポリマー中空体
粒径:200μm
<黒色着色剤>
(黒色着色剤1)
カーボンブラック水分散体
カーボン濃度:25wt%
カーボン粒径:150nm
(黒色着色剤2)
カーボンブラック水分散体
カーボン濃度:30wt%
カーボン粒径:288nm
(黒色着色剤3)
導電カーボン水分散体
カーボン濃度:25wt%
カーボン粒径:88nm
(黒色着色剤4)
黒色染料
染料濃度:25wt%
金属錯塩染料
(黒色着色剤5)
黒色染料
染料濃度:25wt%
アゾ系酸性染料
(黒色着色剤6)
カーボンブラック水分散体
カーボン濃度:25wt%
カーボン粒径:566nm
<基材>
プレーンPETフィルム
<<原料>>
<エマルジョン>
(a)アクリル系エマルジョン
アクリルニトリル−アクリル酸アルキルエステル−イタコン酸共重合体エマルジョン
pH 9
固形分60%
屈折率1.52
(b−1)ビニルエステル系エマルジョン
バーサチック酸ビニルエステル共重合アクリルエマルジョン
pH 8.0
固形分 60%
屈折率 1.46
(b−2)シリコーン系エマルジョン
シリコーン・アクリル共重合体エマルジョン
pH 6.0
固形分 45%
屈折率 1.47
<起泡剤>
(アニオン界面活性剤1)
ステアリン酸アンモニウム
pH 11
固形分30%
(アニオン界面活性剤2)
アルキルスルホコハク酸ナトリウム
pH 9.3
固形分35%
(両性界面活性剤1)
ヤシ油脂肪酸アミドプロピルベタイン
pH 7.5
固形分30%
(両性界面活性剤2)
ミリスチルベタイン
pH 6.5
固形分36%
(ノニオン界面活性剤1)
ポリオキシエチレンアルキルエーテル、pH6.5、固形分50%
<架橋剤>
(架橋剤1)
ポリイソシアネート
官能基数:3.5
(架橋剤2)
カルボジイミド
NCN当量:300〜600
(架橋剤3)
オキサゾリン
オキサゾリン基量:1.8〜8.0
(架橋剤4)
水溶性メチロールメラミン樹脂
<球状微粒子>
(球状微粒子1)
白色アクリルコポリマー中空体
粒径:20μm
(球状微粒子2)
白色シリコーンビーズ(中空ではない)
粒径:3μm
(球状微粒子3)
黒色アクリルコポリマービーズ(中空ではない)
粒径:20μm
(球状微粒子4)
白色ウレタンビーズ(中空ではない)
粒径:20μm
(球状微粒子5)
白色シリコーンビーズ(中空ではない)
粒径:20μm
(球状微粒子6)
白色アクリルコポリマー中空体
粒径:100μm
(球状微粒子7)
白色アクリルコポリマー中空体
粒径:200μm
<黒色着色剤>
(黒色着色剤1)
カーボンブラック水分散体
カーボン濃度:25wt%
カーボン粒径:150nm
(黒色着色剤2)
カーボンブラック水分散体
カーボン濃度:30wt%
カーボン粒径:288nm
(黒色着色剤3)
導電カーボン水分散体
カーボン濃度:25wt%
カーボン粒径:88nm
(黒色着色剤4)
黒色染料
染料濃度:25wt%
金属錯塩染料
(黒色着色剤5)
黒色染料
染料濃度:25wt%
アゾ系酸性染料
(黒色着色剤6)
カーボンブラック水分散体
カーボン濃度:25wt%
カーボン粒径:566nm
<基材>
プレーンPETフィルム
<<原料調製/発泡/硬化>>
実施例、比較例および参考例に係る発泡体原料として、各表1に示す成分を混合してエマルジョン組成物を調製した。
各エマルジョン組成物に、エアー又は窒素ガス等の不活性ガスを加えて、メカニカルフロス法により発泡させ、発泡エマルジョン組成物を得た(発泡条件:100〜1000rpm)。
PET製剥離ライナー上に発泡エマルジョン組成物をキャスティングした後、加熱処理(オーブン又は乾燥炉)を行い、実施例、比較例および参考例に係る発泡シートを得た。
実施例、比較例および参考例に係る発泡体原料として、各表1に示す成分を混合してエマルジョン組成物を調製した。
各エマルジョン組成物に、エアー又は窒素ガス等の不活性ガスを加えて、メカニカルフロス法により発泡させ、発泡エマルジョン組成物を得た(発泡条件:100〜1000rpm)。
PET製剥離ライナー上に発泡エマルジョン組成物をキャスティングした後、加熱処理(オーブン又は乾燥炉)を行い、実施例、比較例および参考例に係る発泡シートを得た。
各発泡シートの密度を各表に示す。
発泡シートの密度は、前述の方法に従って測定した。
発泡シートの密度は、エアー又は窒素ガス等の不活性ガスの注入量を変更することで調整した。
発泡シートの密度は、前述の方法に従って測定した。
発泡シートの密度は、エアー又は窒素ガス等の不活性ガスの注入量を変更することで調整した。
発泡シートの厚みを各表に示す。
発泡シートの厚みは、シックネスゲージによって測定した。
発泡シートの厚みは、キャスティングの条件を変更することで調整した。
発泡シートの厚みは、シックネスゲージによって測定した。
発泡シートの厚みは、キャスティングの条件を変更することで調整した。
<<<評価>>>
実施例、比較例および参考例について、外観の評価、黒色の濃さの評価、反射率の評価を行った。評価結果を各表に示す。
実施例、比較例および参考例について、外観の評価、黒色の濃さの評価、反射率の評価を行った。評価結果を各表に示す。
<<外観>>
発泡シートについて、目視による外観観察を行った。
発泡シートについて、目視による外観観察を行った。
○:セルが均一かつ表面にクラックやボイドがない
△:若干セルが荒れているが、表面にクラックやボイドがない
×:セルが非常に荒い、セルが形成されていない(発泡していない)、
または表面にクラックやボイドがある
と評価した。
△:若干セルが荒れているが、表面にクラックやボイドがない
×:セルが非常に荒い、セルが形成されていない(発泡していない)、
または表面にクラックやボイドがある
と評価した。
<<黒色の濃さ>>
色彩色差計(コニカミノルタジャパン株式会社製 CR−400)を用いて、L*値を測定し、以下のように点数をつけた。
色彩色差計(コニカミノルタジャパン株式会社製 CR−400)を用いて、L*値を測定し、以下のように点数をつけた。
3点:21以下
2点:21超23以下
1点:23超25以下
0点:25超
2点:21超23以下
1点:23超25以下
0点:25超
<<反射率>>
反射率は、紫外・可視分光光度計(株式会社島津製作所 UV−3100PC)で入射角 60°における正反射率を300−800nmの領域で測定し、その平均反射率を算出し、以下のように点数をつけた。
反射率は、紫外・可視分光光度計(株式会社島津製作所 UV−3100PC)で入射角 60°における正反射率を300−800nmの領域で測定し、その平均反射率を算出し、以下のように点数をつけた。
3点:0.06以下
2点:0.06超0.08以下
1点:0.08超0.10以下
0点:0.10超
2点:0.06超0.08以下
1点:0.08超0.10以下
0点:0.10超
<<総合判定>>
〇:外観が〇又は△で、光学特性が2点以上
×:外観が×、又は、光学特性が1点以下
〇:外観が〇又は△で、光学特性が2点以上
×:外観が×、又は、光学特性が1点以下
Claims (7)
- 樹脂成分と球状微粒子とを含むエマルジョン組成物を発泡及び硬化することにより得られる反射抑制発泡シートであって、
前記球状微粒子の粒子径が2〜150μmであり、
前記発泡シートの厚みが30〜1200μmであり、
60°入射の反射率が0.1%以下である
ことを特徴とする、反射抑制発泡シート。 - 前記球状微粒子の粒子径と前記発泡シートの厚みとの比(粒子径/厚み)が0.02〜0.30であることを特徴とする、請求項1に記載の反射抑制発泡シート。
- 前記エマルジョン組成物は、黒色着色剤を含み、
前記発泡シート中の前記黒色着色剤の固形分含有量が、1.5〜12.0質量%であることを特徴とする、請求項1または2に記載の反射抑制発泡シート。 - 前記エマルジョン組成物は、黒色着色剤を含み、
前記黒色着色剤が、粒子径300nm以下のカーボンブラック、金属錯塩染料、アゾ染料から選択される1種以上を含むことを特徴とする、請求項1〜3の何れか一項に記載の反射抑制発泡シート。 - 前記樹脂成分として、屈折率1.50未満の樹脂を含むことを特徴とする、請求項1〜4の何れか一項に記載の反射抑制発泡シート。
- 密度が150〜800kg/m3であることを特徴とする、請求項1〜5の何れか一項に記載の反射抑制発泡シート。
- 請求項1〜6のいずれか一項に記載の反射抑制発泡シートの製造方法であって、
前記樹脂成分が、屈折率の異なる少なくとも2種の樹脂を含むことを特徴とする、反射抑制発泡シートの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019235071A JP2021102733A (ja) | 2019-12-25 | 2019-12-25 | 反射抑制発泡シート |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019235071A JP2021102733A (ja) | 2019-12-25 | 2019-12-25 | 反射抑制発泡シート |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021102733A true JP2021102733A (ja) | 2021-07-15 |
Family
ID=76754842
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019235071A Withdrawn JP2021102733A (ja) | 2019-12-25 | 2019-12-25 | 反射抑制発泡シート |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2021102733A (ja) |
-
2019
- 2019-12-25 JP JP2019235071A patent/JP2021102733A/ja not_active Withdrawn
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA1159730A (en) | Anti-fogging coating film | |
JP6651609B2 (ja) | 低屈折層及びこれを含む反射防止フィルム | |
WO2008067496A2 (en) | Sinterable powder | |
JPWO2018123543A1 (ja) | 光拡散膜、光拡散膜形成用コーティング剤及びその製造方法、並びに、投影スクリーン及びその製造方法 | |
CN102473765B (zh) | 太阳能电池模块用涂布剂和太阳能电池模块及其制造方法 | |
TW201819515A (zh) | 具有高滑動特性以及阻絕uv光絕佳特性的光學膜以及包含此光學膜的偏光板 | |
Matsubayashi et al. | A facile method of synthesizing size-controlled hollow cyanoacrylate nanoparticles for transparent superhydrophobic/oleophobic surfaces | |
JP5725842B2 (ja) | 光学機器用遮光部材 | |
JP2021102733A (ja) | 反射抑制発泡シート | |
WO2016093258A1 (ja) | ポリビニルアルコールフィルム | |
CN1970660A (zh) | 新型泡沫材料与涂料 | |
KR20210046034A (ko) | 양면 점착제층이 형성된 광학 적층체 | |
JP7410799B2 (ja) | 反射抑制発泡シート | |
JP2022070164A (ja) | 反射抑制発泡シート | |
CN105694652A (zh) | 太阳能电池用涂膜 | |
JP2012096400A (ja) | 透明被膜付基材および透明被膜形成用塗布液 | |
KR100953964B1 (ko) | 중공구조의 플라스틱 안료를 포함하는 자외선 차단을 위한 농업용 비닐 차광제 및 그 제조방법 | |
CN104098935A (zh) | 用于提高亲水性/透射率的二氧化硅涂层 | |
CA3019088A1 (en) | Spray coating sol, vinyl chloride resin molded product having spray coating layer and method for manufacturing the same, and laminate | |
WO2020067345A1 (ja) | 両面粘着剤層付光学積層体 | |
JP2011005821A (ja) | インク受容層付記録用シートおよびインク受容層形成用塗布液 | |
CN105239366A (zh) | 一种织物增深剂及其制备方法和在涤纶织物增深中的应用 | |
JP2006328235A (ja) | 耐油防湿性被膜製造用エマルション組成物およびその利用 | |
CN103726322A (zh) | 烟气过滤材料后整理用发泡涂层胶、制备方法及使用方法 | |
JP2006057109A (ja) | セルロースエステルフィルム、その製造方法及びそれを用いる偏光板用保護フィルム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A625 | Written request for application examination (by other person) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A625 Effective date: 20221012 |
|
A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20221012 |