JP2021117253A - 透過光用シート及びそれの製造方法 - Google Patents

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【課題】製造コストの高騰や重量の増加を極力抑制しながら高い光拡散性を実現し、照明パネルの薄型化に適切に対応することのできる透過光用シート及びそれの製造方法を提供する。【解決手段】不燃性のガラスクロスからなる基材2を樹脂層3で被覆して光拡散性と光透過性を有するシート状に構成された不燃性の透過光用シート1であって、前記樹脂層3には、光を拡散させる光拡散層として、光拡散性を有する光拡散剤及び発泡性を有する発泡剤をベース樹脂に配合して発泡させた発泡光拡散層Cが含まれる。【選択図】図1

Description

本発明は、照明パネルの前面等に設置され、照明用の発光面を構成したりするのに用いられる透過光用シート及びそれの製造方法に関する。
この種の透過光用シートは、バックライト等の背面からの光を適切に拡散させながら透過させるように構成される。本出願人は、不燃性の透過光用シートとして、ガラスクロスからなる半透明色又は乳白色の基材を、光拡散性と光透過性を有する光拡散層を含む樹脂層で被覆したものを先に提案している(例えば特許文献1,2参照)。ここで、光拡散層は、光拡散性を有する光拡散剤をベース樹脂に配合したものを基材の外側に塗布して構成される。
特開2007−203724号公報 特開2010−042587号公報
ところで、照明パネルが薄くなると、照明パネルに内蔵されるLED素子等の光源と、照明パネルの前面に設置される透過光用シートとの間隔が狭くなり、透過光用シートからなる発光面に光源の輝点が現れて発光面の美しさが損なわれることが懸念される。
そこで、このような不具合を回避するために、光拡散層を厚くして透過光用シートの光拡散性を向上させることが考えられるが、光拡散層を形成するための光拡散剤は高価であるので、そのような高価な光拡散剤を多く使用して光拡散層を厚くすれば、製造コストが大幅に高騰する問題がある。更に透過光用シートの重量も増すことになり、屋外看板等への使用も難しくなる。
本発明は、上述の実情に鑑みてなされたものであって、その主たる課題は、製造コストの高騰や重量の増加を極力抑制しながら高い光拡散性を実現し、照明パネルの薄型化に適切に対応することのできる透過光用シート及びそれの製造方法を提供する点にある。
本発明の第1特徴構成は、不燃性のガラスクロスからなる基材を樹脂層で被覆して光拡散性と光透過性を有するシート状に構成された不燃性の透過光用シートであって、
前記樹脂層には、光を拡散させる光拡散層として、光拡散性を有する光拡散剤及び発泡性を有する発泡剤をベース樹脂に配合して発泡させた発泡光拡散層が含まれる点にある。
本構成によれば、光拡散層として、光拡散性を有する光拡散剤及び発泡性を有する発泡剤をベース樹脂に配合して発泡させた発泡光拡散層が含まれるので、発泡剤による発泡分だけ光拡散層の厚みを嵩増しすることができる。その結果、光拡散剤の使用量の増加や光拡散層の重量の増加を抑えながら光拡散層の光拡散性能を向上させることができる。
したがって、製造コストの高騰や重量の増加を極力抑制しながら高い光拡散性を実現し、照明パネルの薄型化に適切に対応することができる。
本発明の第2特徴構成は、前記光拡散層として、前記基材の側となる内側に配置される内側光拡散層と、その内側光拡散層の外側に配置される外側光拡散層とが備えられ、
前記内側光拡散層は、前記発泡剤を配合しない非発泡光拡散層として構成され、
前記外側光拡散層は、前記発泡剤を配合して発泡させた前記発泡光拡散層として構成される点にある。
本構成によれば、光拡散層の内側部位を構成する内側光拡散層は非発泡光拡散層とされ、光拡散層の外側部位を構成する外側光拡散層は発泡光拡散層とされるので、内側の非発泡拡散層を発泡光拡散層にて内側から押し拡げることなく適切に構成することができ、他方、外側の発泡光拡散層は非発泡光拡散層に外側から拘束されることなく発泡させて適切に構成することができる。よって、十分な厚みを有する光拡散層を適切に構成して高い光拡散性を良好に実現することができる。
本発明の第3特徴構成は、前記発泡光拡散層は、前記ベース樹脂に更に中空剤を配合して構成される点にある。
本構成によれば、光拡散層に含まれる発泡光拡散層に更に中空剤が配合されるので、その中空剤の混入分だけ更に光拡散層の厚みを嵩増しすることができ、更に良好な光拡散性能を実現することができる。
本発明の第4特徴構成は、前記非発泡光拡散層としての前記内側光拡散層は、前記光拡散剤としての酸化チタン及びその色温度を下げるブルーミング剤を配合して構成され、
前記発泡光拡散層としての前記外側光拡散層は、前記光拡散剤としてのシリカを配合して構成される点にある。
本構成によれば、非発泡光拡散層としての内側光拡散層は、光拡散剤としての酸化チタ及びブルーミング剤を配合することで、酸化チタンによる良好な光拡散性を実現しながら、酸化チタンにより色温度が上がるのを緩和することができる。そして、発泡光拡散層としての外側光拡散層は、光拡散剤として白色系要素の強いシリカを配合することで、シリカによる良好な光拡散性を実現しながら、酸化チタンが配合された内側光拡散層を外側から被覆する形態で、内側光拡散層と外側光拡散層からなる光拡散層を白色系の適切な色温度を有するものとすることができる。
本発明の第5特徴構成は、第1〜第4特徴構成のいずれかに記載の透過光用シートの製造方法であって、
前記光拡散剤及び熱可塑性の前記発泡剤を前記ベース樹脂に配合したものを前記基材の外側に塗布することで未だ発泡していない発泡前光拡散層を形成する塗布工程と、
前記塗布工程にて形成された前記発泡前光拡散層を加熱して発泡させることで前記発泡光拡散層を形成する発泡工程と、が備えられる点にある。
本構成によれば、塗布工程を実行して光拡散剤及び熱可塑性の発泡剤をベース樹脂に配合したものを基材の外側に塗布することで、基材の外側に未だ発泡していない発泡前光拡散層が形成された半製品を構成することができる。そして、発泡工程を実行して基材の外側の発泡前光拡散層を加熱して発泡させることで、基材の外側に発泡光拡散層が形成された透過光用シートを簡単に製造することができる。
透過光用シートの断面図 透過光用シートの製造方法を示す断面図 (a)透過光用シートの一部破断平面図、(b)ガラスヤーンの横断面図
本発明の透過光用シート及びそれの製造方法の実施形態を図面に基づいて説明する。
まず、図1、図3を参照して透過光用シートについて説明する。
透過光用シート1は、照明パネルの前面等に設置されて照明等の用途で用いられる。照明パネルの光源をバックライトにして透過光用シート1の表面を発光させることで、透過光用シート1の表面を発光させて周囲を明るく照らしたり、場合によっては透過光用シート1の表面に印刷等で施される画像を広告として表示したりすることができる。
この透過光用シート1は、不燃性のガラスクロスからなる基材2を樹脂層3で被覆して光拡散性と透光性を有する不燃性のシート状に構成される。ガラスクロスからなる基材2は、多数本のガラスフィラメントgf(換言すればガラスの単繊維、図3(b)参照)を束ねた糸GYを織って構成される。樹脂層3は、透過光用シート1の不燃性に影響を与えない薄い層であり、基材2側となる内側(厚み方向の中央側)から外側(厚み方向の中央側から離れる表側及び裏側の両方)に向かって第1層31、第2層32、第3層33を積層して構成される。
第1層31は、ガラスクロスの目止め(ほつれ防止)を行うもので、ウレタン系樹脂等を基材2に含侵させて目止め層Aとして構成される。
第2層32は、光源からの光を透過させながら拡散させる光拡散層の内側部位を構成する内側光拡散層であって、ウレタン系樹脂等のベース樹脂に光拡散剤として例えば酸化チタンを配合し、発泡性を有する発泡剤は配合しない非発泡光拡散層Bとして構成される。この第2層32には、含有する酸化チタンによる色温度が上がるのを抑制するために、色温度を下げる青色顔料(ブルーミング剤の一例)が配合される。
第3層33は、光源からの光を透過させながら拡散させる光拡散層の外側部位を構成する外側光拡散層であって、塩ビ・アクリル系樹脂等のベース樹脂に光拡散剤として例えば白色系要素の強いシリカを配合し、更に発泡性を有する発泡剤を配合して発泡させた発泡光拡散層Cとして構成される。この第3層33は、ベース樹脂の一部に中空剤入りアクリル系樹脂等が用いられる。第3層33の厚みは、例えば、第2層32の厚みよりも大に構成される。
本実施形態では、発泡剤として加熱により発泡(膨張)する熱可塑性(熱膨張性)の発泡剤が用いられ、例えば第3層33中に5〜10%程度配合される。当該発泡剤としては、例えばイソペンタンと二酸化ケイ素の混合物等を好適に用いることができる。
そのため、発泡剤による発泡分だけ光拡散層の厚みを嵩増しすることができ、光拡散剤の使用量の増加や重量の増加を抑えながら高い光拡散性を実現することができる。更に、本実施形態では、中空剤の混入分だけ光拡散層の厚みを更に嵩増しして一層高い光拡散性を実現している。したがって、この透過光用シート1は、製造コストの高騰や重量の増加を極力抑制しながら高い光拡散性を実現し、照明パネルの薄型化に適切に対応することができる。
ちなみに、透過光用シート1は、例えば、0.2〜0.35mm程度の厚みとすることができ、その内訳としては、基材2及び表裏の第1層31の合計の厚みを0.03〜0.09mm程度、表裏の第2層32の厚みを夫々0.015〜0.045mm程度、表裏の第3層33の厚みを夫々0.05〜0.12mm程度とすることできる。
次に、図1及び図2を参照して、透過光用シート1の製造方法について説明する。
この製造方法は、以下の塗布工程及び発泡工程を順に実行して上述した透過光用シート1を製造するものである。
(塗布工程)
図2に示すように、この塗布工程では、ウレタン系樹脂等を基材2の外側に塗布して含侵させることで目止め層Aとしての第1層31を形成する。
そして、光拡散剤として例えば酸化チタンをウレタン系樹脂等のベース樹脂に配合したものを、基材2の外側の第1層31に塗布することで非発泡光拡散層Bとしての第2層32を形成する。
更に、発泡剤、及び、光拡散剤として例えばシリカを塩ビ・アクリル系樹脂等のベース樹脂に配合したものを基材2の外側の第2層32に塗布することで、未だ発泡していない発泡前の発泡光拡散層Cである発泡前光拡散層C´を形成する。
このようにして、最外側に発泡前光拡散層C´が形成された半製品1´を得ることができる。
(発泡工程)
この発泡工程では、外側に発泡前光拡散層C´が形成された半製品1´の外側をヒータ等で加熱することで、図2中の仮想線(一点鎖線)で示すように、発泡前光拡散層C´を発泡させて、図1に示すように発泡光拡散層Cを形成する。
このようにして、最外側に発泡光拡散層Cが形成された完成品(透過光用シート1)を簡単に得ることができる。
〔別実施形態〕
本発明の他の実施形態について説明する。尚、以下に説明する各実施形態の構成は、それぞれ単独で適用することに限らず、他の実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。
(1)上記実施形態では、ガラスクロスからなる基材2を、三層(多層の一例)の樹脂層3でコーティングする場合を例に示したが、一層又は二層或いは四層以上の樹脂層3でコーティングしてもよい。
(2)上記実施形態では、基材2の表側と裏側の両方に光拡散層が形成される場合を例に示したが、基材2の表側と裏側の一方だけに光拡散層が形成されていてもよい。
(3)上記実施形態では、光拡散層が、非発泡光拡散層Bと発泡光拡散層Cの複数層から構成される場合を例に示したが、発泡光拡散層Cの一層から構成されていてもよい。その場合、例えば、発泡光拡散層Cは、ベース樹脂に光拡散剤としての酸化チタン及びシリカの一方又は両方及び発泡剤を配合して構成することができる。
(4)光拡散剤や発泡剤、中空剤等の種別等の具体的構成は、透過光用シート1の実施環境等に応じて適宜に変更することができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
1 透過光用シート
2 基材
3 樹脂層
B 非発泡光拡散層
C 発泡光拡散層
C´ 発泡前光拡散層

Claims (5)

  1. 不燃性のガラスクロスからなる基材を樹脂層で被覆して光拡散性と光透過性を有するシート状に構成された不燃性の透過光用シートであって、
    前記樹脂層には、光を拡散させる光拡散層として、光拡散性を有する光拡散剤及び発泡性を有する発泡剤をベース樹脂に配合して発泡させた発泡光拡散層が含まれる透過光用シート。
  2. 前記光拡散層として、前記基材の側となる内側に配置される内側光拡散層と、その内側光拡散層の外側に配置される外側光拡散層とが備えられ、
    前記内側光拡散層は、前記発泡剤を配合しない非発泡光拡散層として構成され、
    前記外側光拡散層は、前記発泡剤を配合して発泡させた前記発泡光拡散層として構成される請求項1記載の透過光用シート。
  3. 前記発泡光拡散層は、前記ベース樹脂に更に中空剤を配合して構成される請求項1又は2記載の透過光用シート。
  4. 前記非発泡光拡散層としての前記内側光拡散層は、前記光拡散剤としての酸化チタン及びその色温度を下げるブルーミング剤を配合して構成され、
    前記発泡光拡散層としての前記外側光拡散層は、前記光拡散剤としてのシリカを配合して構成される請求項2記載の透過光用シート。
  5. 請求項1〜4のいずれか1項に記載の透過光用シートの製造方法であって、
    前記光拡散剤及び熱可塑性の前記発泡剤を前記ベース樹脂に配合したものを前記基材の外側に塗布することで未だ発泡していない発泡前光拡散層を形成する塗布工程と、
    前記塗布工程にて形成された前記発泡前光拡散層を加熱して発泡させることで前記発泡光拡散層を形成する発泡工程と、が備えられる透過光用シートの製造方法。

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