JP4702487B2 - ガラス繊維シート - Google Patents
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Description
これらに対して、ガラス繊維シートによる光拡散シートは、高い光拡散性を有すると同時に、ガラス繊維織物を基布としているため高強度化、難燃性、寸法安定性を実現することができた。しかしながら、従来のガラス繊維シートでは、照明装置において必要とされる照明性能が充分に得られていない、という問題がある。すなわち、ガラス繊維シートの光拡散性を高くして照明の均一性を確保すると、ガラス繊維シートの光透過性が低くなってしまう、という問題があった。例えば、特許文献2に示されたガラス繊維シートでは、平行光線透過率を5%以下として高い光拡散性を実現しているが、光透過性を示す全光線透過率60%は程度であった。
[ガラス繊維シート]
図1には、一部が切り出されたガラス繊維シートが拡大して示されている。ガラス繊維シートの中心には、ガラス繊維織物10が配置されており、ガラス繊維織物10に沿って樹脂被膜層20が形成されている。また、樹脂被膜層20の片面には、ビーズを含んだ樹脂でなるビーズ層30が形成されている。このようにガラス繊維シートを形成することにより、ガラス繊維シートのヘーズを80%以上として高い光拡散性を維持すると共に、ガラス繊維シートの全光線透過率を80%以上として高い光透過性を実現している。
ガラス繊維織物10は、ガラス繊維シートの基布となる材料である。ガラス繊維織物10の素材であるガラス繊維12,14としては、汎用の無アルカリガラス繊維、耐酸性の含アルカリガラス繊維、高強度・高弾性率ガラス繊維、耐アルカリ性ガラス繊維、等を使用することができる。ガラス繊維織物10の素材であるガラス繊維12,14は、どのような屈折率のものを用いてもよい。例えば、屈折率が1.4〜1.7程度のものを用いればよい。無アルカリガラスを材質とするガラス繊維を用いた場合には、屈折率は1.55〜1.57程度となる。
樹脂被膜層20は、上記のガラス繊維織物10に樹脂を含浸して固化することで、ガラス繊維織物10に沿って形成された層である。ガラス繊維織物10に樹脂が含浸される際に、樹脂はガラス繊維12,14の隙間に入り込み、さらにガラス繊維織物10の両面を覆うので、樹脂被膜層20はガラス繊維織物10を被覆して形成される。
ビーズ層30は、多数の微細なビーズを未硬化の樹脂に混ぜ合わせて十分に分散させた後に、このビーズ入り樹脂を樹脂被膜層20の表面に貼着し硬化して形成された層である。ビーズ層30に分散された多数のビーズは、ガラス繊維シートに入射された光を高い割合で拡散して、ガラス繊維シートの光拡散性を高めるのに寄与している。即ち、ビーズ層30に分散されたビーズにより、ガラス繊維シートに入射された光をあらゆる方向に散乱することができる。これにより、光拡散シートや光透過型スクリーンに必要な高い光拡散性を確保している。
次に、図2を参照して、上記のガラス繊維シートを製造するための製造方法について説明する。図2には、上記のガラス繊維シートを製造するための製造装置50が概略的に示されている。
(a)ガラス繊維織物の作製
ガラス繊維として経糸・緯糸ともに日東紡績製のECE225 1/0(番手22.5tex)を用いた。このガラス繊維の材質は無アリカリガラスであり、屈折率は1.558である。経糸の織り密度を60本/25mm、緯糸の織り密度を58本/25mmとして平織りで製織した後、メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(日本ユニカ製A174)で表面処理し、ガラス繊維織物を作製した。この結果得られたガラス繊維織物の質量は104g/m2であり、厚さは95μmであり、通気度は42cm3/cm2/sであり、隣接する経糸の隙間および隣接する緯糸の隙間は共に0.1mm以下であった。
樹脂被膜層を形成するために用いる未硬化の樹脂組成物として、次の手順で作製したものを用いた。ビニルエステル樹脂(昭和高分子製SSP50C−06)100重量部と、ビス(4−t−ブチルシクロヘキシル)ペルオキシ−ジカーボネート(化薬アクゾ製パーカドクスP16)0.5重量部と、t−ヘキシルペルオキシー2−エチルヘキサノエート(日本油脂製パーキュアHO)0.5重量部と、をスターラーを用いて約20分間攪拌する。その後、約30分間真空下に放置して脱気する。これにより、未硬化の樹脂組成物が得られる。
ビーズ入り樹脂は、塩酢ビ・アクリル系の樹脂と、樹脂を硬化させるための溶剤と、アクリル系樹脂を材質とし平均直径10μmの球形ビーズを、等しい重量割合で混合したもの(帝国インキ製VAR40701)を用いた。また、ビーズ層の形成は、スクリーン印刷により行った。スクリーン版は、ステンレスワイヤ製で、メッシュ数が200であり、スクリーン厚が30μmであり、べたパターンのものを用いた。樹脂被膜層を形成した後のガラス繊維シートを印刷テーブルに固定し、ガラス繊維シートの上にスクリーン版を載せ、上記のビーズ入り樹脂をスキージー(硬度80Bタイプ)を用いてスクリーン印刷した。その後、60℃雰囲気中で30分間乾燥して、ガラス繊維シートの片面にビーズ層を形成し、片面にビーズ層を有するガラス繊維シートAを得た。さらに、裏面にも同様にビーズ層を形成し、両面にビーズ層を有するガラス繊維シートBを得た。なお、各面におけるビーズ層の樹脂組成物の塗布量は6.3g/m2であった。
(a)不燃性の評価
ガラス繊維シートA,Bについて発熱性試験を行って、ガラス繊維シートA,Bの不燃性を評価した。具体的には、輻射電気ヒーターを用いてガラス繊維シートA,Bの表面に照射を行って、ガラス繊維シートA,Bに50kW/m2の輻射熱を与えた。そして、加熱開始後20分間におけるガラス繊維シートA,Bの総発熱量を測定した。また、加熱開始後20分間において、ガラス繊維シートA,Bの発熱量が200kW/m2を超えた時間を測定した。さらに、発熱試験後に、ガラス繊維シートA,Bの外観を目視で観察した。結果を表1に示す。
Claims (6)
- 入射した光を透過・拡散させるガラス繊維シートであって、
少なくとも1枚のガラス繊維織物と、
前記ガラス繊維織物と屈折率の差が±0.02以下であり、且つ前記ガラス繊維織物に対する重量比率が0.8〜3.0である樹脂を、10〜500g/m2の割合で前記ガラス繊維織物に含浸、固化して形成された樹脂被膜層と、
前記樹脂被膜層の少なくとも片面に、ビーズを分散させた樹脂で形成されたビーズ層と、を備え、
全光線透過率が80%以上であり、ヘーズが80%以上であることを特徴とするガラス繊維シート。 - 前記ガラス繊維織物に含浸される前記樹脂は、前記ガラス繊維織物とのアッベ数の差が30以下であることを特徴とする請求項1に記載のガラス繊維シート。
- 前記ガラス繊維シートは照明装置用であることを特徴とする請求項1又は2に記載のガラス繊維シート。
- 前記ガラス繊維織物の単位面積当たりの質量は、10〜300g/m2であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1に記載のガラス繊維シート。
- 前記ビーズの直径が1〜30μmであり、前記ビーズの貼着量が0.5〜20g/m2であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1に記載のガラス繊維シート。
- 少なくとも片面にビーズ層を有する請求項1〜5のいずれか1に記載のガラス繊維シートと、
前記ビーズ層側に設けられた光源と、
を備えた照明装置。
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