JP6206820B2

JP6206820B2 - 塗料組成物及び該塗料組成物を用いた光拡散部材

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Description

本発明は、塗料組成物及び該塗料組成物を用いた光拡散部材に関する。詳細には、所定の樹脂の組合せを含む塗料組成物及び該塗料組成物から得られる光拡散層を備えた光利用効率が高い光拡散部材に関する。

光拡散部材、例えば照明器具のカバーは、照明器具の前面側を覆い、光源からの光を照明用カバー全面に拡散させることによって、透過光を平均化して透光面に明暗のむらができるのを防ぐ。それと同時に光拡散部材は、光源のイメージを隠蔽して器具の品格を高める効果がある。

従来、光拡散部材は白色顔料を含む樹脂シートを成形して製造されてきた。該白色無機顔料としては、酸化ケイ素、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、酸化チタン、雲母、酸化マグネシウム、タルク、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム等が用いられる。これらの顔料は光を拡散する効果はあるものの、添加量に比例して光透過性を低下させ、明るさを犠牲にするのが避けられないという問題があった。また、これら無機粒子は、光拡散部材の表面を劣化させ、チョーキングを起こすという問題もあった。

上記問題を解決するものとして、アクリル樹脂と、フッ素樹脂と、有機微粒子を含む光拡散性塗料組成物が提案されている（例えば、特許文献１）。該組成物は、優れた光拡散性層を形成できる。しかし、近年注目されているＬＥＤ照明用には、光透過性の点で改善の余地がある。ＬＥＤ照明は、省エネルギー化を目的としている以上、従来の蛍光灯用のカバー材よりも高い光透過性が要求される。さらに、ＬＥＤ光源は指向性が強いため、点光源であることを認識させない、より高い光拡散性も必要とされる。

このような光源イメージの隠蔽も含む高い光拡散性と高い光透過性との両立を図ることを目的として、透明基材上に粒子及びバインダーを含む内部散乱層と表面形状層を有する光拡散体が提案されている（例えば、特許文献２）。該粒子とバインダーの屈折率差を所定値以下とし、且つ、該粒子の平均粒子径を特定の範囲内とすることによって高い隠蔽性と光利用効率が達成できるとされている。

特開２０１２−２０８４２４号公報特開２０１１−２０９６５８号公報

しかし、特許文献２記載の光拡散体は内部散乱層と表面形状層の少なくとも２層の積層体を要する。さらに、低屈折率層を備えた場合には３層構造となり、製造工程が煩雑であるだけでなくコストがかかる。また、該光拡散体はフィルム形状であることから、例えばＬＥＤシーリングライト用の光拡散カバーなどの異形状部材への応用は難しい。

低屈折率層を備えることで、光透過性を向上させることは、他にも種々検討されているが、その多くは基材上に複数の機能層を積層させ、最表面に低屈折率層を備えることで実現しているのが現状である。低屈折率の樹脂、例えばフッ素樹脂、のみを用いて拡散層を構成する手法もあるが、フッ素樹脂は他の基材への濡れ性が悪く、高価でもある。

そこで本発明は、追加の低屈折率層を要することなく簡易な構成で、ＬＥＤ照明等に好適な光拡散効果と透過性とを与えて高い光利用効率を得ることができる塗料組成物、及び該組成物を用いた光拡散部材を提供することを目的とする。

本発明の態様にかかる塗料組成物は、水酸基含有アクリル樹脂と、フッ素樹脂と、光拡散性粒子とを含み、該水酸基含有アクリル樹脂は、その重量平均分子量が１０，０００〜３０，０００であり且つ水酸基価が１４〜７０であり、該水酸基含有アクリル樹脂に対する該フッ素樹脂の質量比（フッ素樹脂／水酸基含有アクリル樹脂）が５／９５〜５０／５０であることを要旨とする。

図１は、本発明に係る光拡散部材の一実施形態の断面図である。図２は、フッ素樹脂／水酸基含有アクリル樹脂質量比による全光線透過率の変化を示すグラフである。

本発明の実施形態に係る塗料組成物は、水酸基含有アクリル樹脂と、フッ素樹脂と、光拡散性粒子とを含む。該水酸基含有アクリル樹脂は、その重量平均分子量が１０，０００〜３０，０００であり且つ水酸基価が１４〜７０である。さらに該水酸基含有アクリル樹脂に対する該フッ素樹脂の質量比（フッ素樹脂／水酸基含有アクリル樹脂）が５／９５〜５０／５０である。以下、各成分及び該塗料組成物の調製方法について説明する。

＜水酸基含有アクリル樹脂＞
本実施形態において水酸基含有アクリル樹脂は、水酸基を有する重合性不飽和単量体類と、該単量体類と共重合可能な他の不飽和単量体類との共重合体である。

該水酸基含有単量体としては、（メタ）アクリル酸ヒドロキシメチル、（メタ）アクリル酸ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸ヒドロキシプロピル、（メタ）アクリル酸ヒドロキシブチル等の（メタ）アクリル酸ヒドロキシアルキル系単量体、ε−カプロラクトン変性（メタ）アクリル酸ヒドロキシエチル（ダイセル化学社製、プラクセル（登録商標）ＦＭ１（商品名））等の変性（メタ）アクリル酸ヒドロキシアルキルエステル系単量体、イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸等の不飽和カルボン酸のジヒドロキシアルキルエステル系単量体、ヒドロキシアルキルビニルエーテル系単量体等のヒドロキシエーテル系単量体、ポリエチレングリコールモノアクリレート、モノメタクリレート、ポリプロピレングリコールモノアクリレート、モノメタクリレート等の（メタ）アクリル酸ポリアルキレングリコールエステル系単量体からなる群より選ばれる少なくとも１つを使用できる。なお、「（メタ）アクリル」はアクリル又はメタクリルを意味する。

上記単量体と共重合可能な他の不飽和単量体としては、（メタ）アクリル酸および、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸メチルエチル、（メタ）アクリル酸プロピル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸ヘキシル、（メタ）アクリル酸エチルヘキシル等の（メタ）アクリル酸エステル系単量体、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等の（メタ）アクリロニトリル系単量体、アクリルアミド、メタクリルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド等の（メタ）アクリルアミド系単量体等からなる群より選ばれる少なくとも１つを使用できる。

さらに、（メタ）アクリル系以外の不飽和単量体としては、ビニルアルコールと酢酸等のカルボン酸とのビニルアルコールエステル系単量体；スチレン、ビニルナフタレン等の芳香族単量体；及びブタジエン、イソプレン等の不飽和脂肪族単量体からなる群より選ばれる少なくとも１つが挙げられる。

また、該水酸基含有アクリル樹脂は水酸基価が１４〜７０ｍｇ／ｇであり、好ましくは１４〜４５ｍｇ／ｇである。前記範囲の水酸基を備える樹脂は、後述するフッ素樹脂と組み合わされて高い光拡散性及び光透過性を達成することができる。水酸基価は、例えば水酸基をアセチル化した後、過剰のアセチル化剤を水酸化カリウムで滴定することによって求めることができる。

該水酸基含有アクリル樹脂は、重量平均分子量が１０，０００〜３０，０００であり、好ましくは１５，０００〜２０，０００である。上記範囲の重量平均分子量を有する樹脂は、後述するフッ素樹脂と組み合わされて、高い光透過性、及び耐薬品性や硬度等の塗膜物性を示すことができる。重量平均分子量は、例えばゲル濾過クロマトグラフィーによりポリスチレンを基準にして求めることができる。

本実施形態において好ましく用いられる水酸基含有アクリル樹脂としては、ＦＵ−３５５−ＢＡ（ＤＩＣ（株）製）、ＷＣＵ８６５（ＤＩＣ（株）製）が挙げられる。

＜フッ素樹脂＞
本実施形態においてフッ素樹脂は、フッ素含有単量体の重合体及び共重合体を包含する。フッ素含有単量体としては、含フッ素（メタ）アクリレート系単量体及び含フッ素オレフィン系単量体が使用できる。前者としてトリフルオロメチル（メタ）アクリレート、トリフルオロエチル（メタ）アクリレート、パーフルオロデシルエチル（メタ）アクリレート、パーフルオロオクチルエチル（メタ）アクリレート、パーフルオロヘキシルエチル（メタ）アクリレート、パーフルオロブチルエチル（メタ）アクリレート、パーフルオロポリエーテル（メタ）アクリレートなどからなる群より選ばれる少なくとも１つを使用できる。後者としてテトラフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、パーフルオロプロピルビニルエーテルなどからなる群より選ばれる少なくとも１つを使用できる。ここで、上述のとおり（メタ）アクリレートとは、アクリレート又はメタクリレートを意味する。

上記フッ素含有単量体と共重合させることができる単量体として、上記水酸基含有アクリル樹脂について列挙したもの、並びに、例えばフルオロエチレン−ビニルエーテル（ビニルエステル）共重合体、及びポリオール樹脂の合成時にフルオロアルキレン基やパーフルオロアルキル基を導入して得られる共重合体などのポリオール型フッ素樹脂からなる群より選ばれる少なくとも１つを使用できる。

好ましくは、前記フッ素樹脂は、ポリフルオロオレフィン系樹脂が用いられる。該樹脂は、例えば上述の含フッ素オレフィン系単量体から作ることができ、例えば、−ＣＦ_２−ＣＦ_２−、−ＣＦ_２−ＣＦＸ−（Ｘは、水素、Ｃｌ、Ｂｒ、又はＣＦ_３等のパーフルオロアルキル基）、で表される繰り返し単位を有する樹脂が例示される。

本発明を限定する趣旨ではないが、該フッ素樹脂は水酸基含有アクリル樹脂よりも屈折率が低く、表面自由エネルギーの低いＣ−Ｆ結合を有する。このため、該フッ素樹脂は、水酸基含有アクリル樹脂よりも光拡散層の表面側に多く分布し、これにより高い光透過性を達成するものと考えられる。さらに、該フッ素樹脂は、その低い表面張力により防汚性、撥水性の付与にも繋がっているものと考えられる。

該フッ素樹脂は、該水酸基含有アクリル樹脂に対する該フッ素樹脂の質量比（フッ素樹脂／水酸基含有アクリル樹脂）が５／９５〜５０／５０となる量で配合される。該質量比が前記範囲内であると、光透過性を向上するだけでなく、ハンドリング性にも優れ、均一な塗膜を形成することができる。好ましくは、前記質量比が２０／８０〜５０／５０である。なお、該比は固形分比であり、各樹脂が溶剤に溶解もしくは分散されている場合には、固形分の比が上記範囲になるようにする。

＜光拡散性粒子＞
光拡散性粒子としては、従来使用されている任意の無機及び／又は有機粒子を使用することができる。前者として二酸化ケイ素、酸化アルミニウム、二酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化錫、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、カオリン、硫酸カルシウム等からなる群より選ばれる少なくとも１つが挙げられる。後者としてポリ（メタ）アクリル系、ポリスチレン系、シリコーン、ポリカーボネート、アクリル／スチレンコポリマー、ベンゾグアナミン樹脂、メラミン樹脂、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド及びポリフッ化エチレン粒子からなる群より選ばれる少なくとも１つが挙げられる。これらは架橋又は非架橋のいずれであってもよい。これらのうち、ベンゾグアナミン樹脂、アクリル／スチレンコポリマー、シリコーン、メラミン樹脂からなる群より選ばれる少なくとも１つが好ましい。

好ましくは、該光拡散性粒子の平均粒子径（ｄ_５０）が０．８〜１５μｍである。より好ましくは、該光拡散性粒子の平均粒子径（ｄ_５０）が１〜５μｍである。平均粒子径が前記範囲内であれば、可視光線が散乱され易く、ＬＥＤ点光源イメージを十分に消すことができる。さらに、光拡散層の厚みにも依存するが、十分な塗膜強度を与えることができる。なお、塗料組成物中における光拡散性粒子の平均粒子径は、レーザー回折式粒度分布測定装置を用いて求めることができる。

さらに、上記範囲内の平均粒子径を有する粒子を含む塗料組成物は、基材上で５〜１５μｍの厚みで塗布した場合、算術平均粗さ（Ｒａ）で１〜１０μｍの凹凸を有する表面を形成するのに好適である。なお、２種類以上の光拡散性粒子を含む場合は、上記表面粗さを達成するように、異なる平均粒子径を持つものを組合わせるようにすることが好ましい。

より好ましくは、該光拡散性粒子と水酸基含有アクリル樹脂との屈折率差が０．０５〜０．２５である。該屈折率差が前記範囲内であると、ＬＥＤ点光源イメージを消すのに十分な光拡散性を得ることができ、光透過率の低減度合も少なくて済む。なお、本実施形態において、屈折率はアッベ屈折計で測定される、ＮａＤ線（５８９ｎｍ）における値である。

すなわち、前記光拡散性粒子と前記水酸基含有アクリル樹脂との屈折率差が０．０５〜０．２５であり、前記光拡散性粒子の平均粒子径（ｄ_５０）が０．８〜１５μｍであることが好ましい。

光拡散性粒子は、前記水酸基含有アクリル樹脂と前記フッ素樹脂の合計１００質量部に対して、２５〜１５０質量部配合することが好ましく、４０〜１２０質量部がより好ましく、６０〜１００質量部が最も好ましい。該配合量範囲内においては、光透過率を大幅に低減することなく十分な光拡散性を得ることができる。

＜調製法＞
本実施形態の塗料組成物は、上記各成分を有機溶剤中に同時にもしくは逐次添加して、公知の撹拌もしくは混練手段により混合することによって作ることができる。有機溶剤としては、水酸基含有アクリル樹脂及びフッ素樹脂を溶解もしくは分散することができるものであれば任意のものを使用することができる。例えば、トルエン、キシレン等の芳香族系溶剤、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶剤、酢酸エステル等のエステル系溶剤からなる群より選ばれる少なくとも１つが挙げられる。均一な塗膜を形成し易い点で、該塗料組成物の不揮発分を、１０〜３０質量％程度とすることが好ましい。

さらに、塗料組成物に通常配合される慣用の添加剤を、本発明の目的を阻害しない量で、配合してよい。該添加剤としては、紫外線吸収剤、光安定剤、消泡剤、及びレベリング剤からなる群より選ばれる少なくとも１つが挙げられる。紫外線吸収剤としては、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、トリアジン系紫外線吸収剤等、及びサリチル酸誘導体系紫外線吸収剤からなる群より選ばれる少なくとも１つを使用することができる。光安定剤としてはヒンダードアミン系安定剤を、消泡剤としては各種界面活性剤を使用することができる。

＜光拡散部材＞
本実施形態は、透明基材と、該透明基材の一面上に塗布された光拡散層とを備え、該光拡散層が上記本実施形態の塗料組成物から形成されたものであることを特徴とする光拡散部材である。図1は該光拡散部材の一実施形態の断面図である。光拡散部材１は、透明基材２の一面上に光拡散層３を備え、光拡散層３は本実施形態の塗料組成物を透明基材２の一面上に塗布して形成される。そして、光拡散層３中に光拡散性粒子４が添加されている。

本発明を限定する趣旨ではないが、既に述べたように、前記光拡散層において、水酸基含有アクリル樹脂に対する前記フッ素樹脂の質量比（フッ素樹脂／水酸基含有アクリル樹脂）が、前記光拡散層の表面側において透明基材側よりも高いと考えられる。これにより、図１に概念的な濃淡模様で示すように表面の透明性が高く、一層の光拡散層だけでも、高い光拡散性と光透過性とを実現できるものと考えられる。

図示しない光源は、光拡散層３側に配置されても、透明基材２側に配置されてもよいが、一般的に、照明器具のカバー表面は、マットな質感を付与することが好まれる。したがって、透明基材２側に光源を配置し、光拡散層を外側に向けることが好ましい。

透明基材２としては、少なくとも可視光領域（３８０〜８３０ｎｍ）で透明性を有するものであれば特に限定されるものではない。例えば、ポリメチルメタクリレート樹脂等の（メタ）アクリレート樹脂、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ガラス等からなる群より選ばれる少なくとも１つで形成されたものを用いることができる。これらのうち、可視光線透過率が高い点で、（メタ）アクリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、及びポリスチレン樹脂からなる群より選ばれる少なくとも１つが好ましい。

透明基材２の厚さは、シーリングカバーなどの成形によって異形状にする場合には０．１〜３ｍｍ程度であることが好ましいが、ベースライトなど平面状で使用される場合は特に限定されるものではない。

透明基材２の全光線透過率は９０〜１００％、ヘーズは０〜１％、拡散率は０〜１％であることが好ましい。これらの値は、ヘーズメーター（例えば、日本電色工業（株）製、ＮＤＨ２０００（商品名））を用いて測定することができる。

光拡散層３は、本実施形態の塗料組成物を透明基材２の一面上に塗布した後、硬化して形成される。塗布する方法としては、スプレー法、バーコーティング、ディップ法、フローコーティング法、スピンコーティング法、ロールコーティング法、スポンジ塗り等からなる群より選ばれる少なくとも１つの塗布法を使用できる。該塗料組成物をシート状に成形して透明基材２上に積層する方法、金型の内面に塗料組成物を吹付けた後、該金型内に透明基材２を注入して成形する方法が挙げられる。

該塗料組成物の硬化方法としては、加熱により塗料組成物中の有機溶剤を除去する方法、及び硬化剤を配合して熱硬化する方法等が挙げられる。加熱は、該有機溶剤の沸点以上の温度で、５分〜１時間程度行えばよい。硬化剤はＯＨ基と反応して架橋を形成できるものであれば、特に限定されるものではない。該硬化剤として、イソシアネート系硬化剤、及びアミノ系硬化剤等が挙げられ、イソシアネート系硬化剤が好ましい。イソシアネート系硬化剤としては、例えば、リジンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサンジイソシアネートなどの脂肪族ジイソシアネート類、水添キシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、メチルシクロヘキサン−２，４−ジイソシアネート、メチルシクロヘキサン−２，６−ジイソシアネート、４，４´−メチレンビス（シクロヘキシルイソシアネート）、１，３−（イソシアナトメチル）シクロヘキサン等の環状脂肪族ジイソシアネート類、トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネ−ト、ジフェニルメタンジイソシアネートなどの芳香族ジイソシアネート類、リジントリイソシアネ−トなどの３価以上のポリイソシアネートなどのような有機ポリイソシアネート類、これらの各有機ポリイソシアネート類と多価アルコール、低分子量ポリエステル樹脂若しくは水等との付加物、又は、各有機ジイソシアネート同士の環化重合体（例えば、イソシアヌレート）、ビウレット型付加物等からなる群より選ばれる少なくとも１つが使用できる。イソシアネート系硬化剤は、イソシアネート樹脂のイソシアネート基（ＮＣＯ）と、水酸基含有アクリル樹脂に含まれる水酸基（ＯＨ）との当量比「ＮＣＯ／ＯＨ」が、０．２〜２．０、好ましくは０．５〜１．５となるように含まれることが好ましい。アミノ樹脂としては、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、グリコールウリル樹脂、尿素樹脂等からなる群より選ばれる少なくとも１つを用いることができる。

光拡散層３の表面の算術平均粗さ（Ｒａ）が１〜１０μｍであることが好ましく、２〜７μｍであることがより好ましい。また、光拡散層３の膜厚は、典型的には５〜５０μｍであり、好ましくは５〜１５μｍである。

上述のとおり、本実施形態の光拡散部材１は簡便なプロセスで作ることができる。光拡散部材１は、照明用カバー、特にＬＥＤ照明用のカバーとして好適であり、光源イメージの隠蔽性に優れる。加えて、全光線透過率が高く、光利用効率が高い。すなわち、光拡散部材１を備える照明用カバー、特に光拡散部材１を備えるＬＥＤ照明用のカバーとして好適に用いることができる。但し、本実施形態の光拡散部材１は照明用カバーに限定されず、他の光拡散用途、例えば液晶表示装置のバックライトユニットの光拡散部材としても好適であることは言うまでもない。
以下、本発明を実施例によって説明する。

（実施例１）
透明基材としてアクリル樹脂で形成されたアクリル板（５０ｍｍ×７０ｍｍ×厚さ２ｍｍ、屈折率１．４９、透過率９２．５％、ヘーズ０．２％、拡散率０％）を用いた。
水酸基含有アクリル樹脂としてＦＵ−３５５−ＢＡ（商品名）（ＤＩＣ（株）製、屈折率１．４９、水酸基価４５、重量平均分子量１６，０００）を用いた。フッ素樹脂としてエフクリア（登録商標）ＫＤ１００（商品名）（関東電化工業（株）製、ポリフルオロオレフィン共重合体、屈折率１．４３）を用いた。光拡散性粒子としてエポスター（登録商標）ＭＳ（商品名）（株式会社日本触媒製、球状ベンゾグアナミン系樹脂粒子、屈折率１．６６、平均粒子径１〜３μｍ）を用いた。

フッ素樹脂／水酸基含有アクリル樹脂質量比が３０／７０となる量の水酸基含有アクリル樹脂及びフッ素樹脂に、当量比「ＮＣＯ／ＯＨ」が１．１となる量のイソシアネート硬化剤タケネート（登録商標）Ｄ−１０３Ｈ（三井化学（株）製）を添加した。さらに、樹脂固形分１００質量部に対して５０質量部となる量の光拡散性粒子、及び組成物の不揮発分が２０質量％となる量のシクロヘキサノンを添加して混合した。混合は、超音波分散機によって行い、塗料組成物を調製した。

次にこの塗料をバーコーター（＃４０）によって透明基材の一方の面上に、硬化後の膜厚が１０μｍとなるようにコーティングした後、８０℃で１０分間乾燥させることによって、光拡散層を形成した。得られた光拡散層表面の算術平均粗さＲａをレーザー超深度顕微鏡（キーエンス（株）ＶＫ−９７００）で測定したところ、２．８μmであった。

（実施例２）
フッ素樹脂／水酸基含有アクリル樹脂固形分質量比を５０／５０としたことを除き、実施例１と同様の手順で光拡散層を形成した。得られた光拡散層表面の算術平均粗さＲａは２．９μｍであった。

（実施例３）
水酸基含有アクリル樹脂としてＷＣＵ８６５（商品名）（ＤＩＣ（株）製、屈折率１．４９、水酸基価２８、重量平均分子量２０，０００）を用いたことを除き、実施例１と同様の手順で光拡散層を形成した。得られた光拡散層表面の算術平均粗さＲａは２．６μｍであった。

（実施例４）
水酸基含有アクリル樹脂としてアクリディック（登録商標）Ａ−８１４（商品名）（ＤＩＣ（株）製、屈折率１．４９、水酸基価１５、重量平均分子量３０，０００）を用いたことを除き、実施例１と同様の手順で光拡散層を形成した。得られた光拡散層表面の算術平均粗さＲａは２．８μｍであった。

（比較例１）
実施例1において、フッ素樹脂を添加しなかったことを除き実施例1と同様の手順で光拡散層を形成した。得られた光拡散層表面の算術平均粗さＲａは２．４μｍであった。

（比較例２）
水酸基含有アクリル樹脂としてＷＢＵ１２１８（商品名）（ＤＩＣ（株）製、屈折率１．４９、水酸基価１２、重量平均分子量７０，０００）を用いたことを除き、実施例１と同様の手順で光拡散層を形成した。得られた光拡散層表面の算術平均粗さＲａは２．２μｍであった。

（比較例３）
水酸基含有アクリル樹脂としてアクリディック（登録商標）５２−６６８ＢＡ（商品名）（ＤＩＣ（株）製、屈折率１．４９、水酸基価２５、重量平均分子量６３，０００）を用いたことを除き、実施例１と同様の手順で光拡散層を形成した。得られた光拡散層表面の算術平均粗さＲａは２．４μｍであった。

（比較例４）
水酸基含有アクリル樹脂としてアクリディック（登録商標）５２−６６６ＢＡ（商品名）（ＤＩＣ（株）製、屈折率１．４９、水酸基価７５．９、重量平均分子量１５，０００）を用いたことを除き、実施例１と同様の手順で光拡散層を形成した。得られた光拡散層表面の算術平均粗さＲａは２．６μｍであった。

（比較例５）
水酸基含有アクリル樹脂としてＦＵ−３５５−ＢＡ（商品名）（ＤＩＣ（株）製、屈折率１．４９、水酸基価４５、重量平均分子量１６，０００）を用いた。フッ素樹脂／水酸基含有アクリル樹脂質量比を８０／２０としたことを除き、実施例１と同様にして塗料組成物を調製した。該組成物を透明基材上に塗布したところ、レベリングが悪く、基材の端部が厚く中心部が薄くなり塗布ムラが発生した。

（比較例６）
水酸基含有アクリル樹脂としてＦＵ−３５５−ＢＡ（商品名）（ＤＩＣ（株）製、屈折率１．４９、水酸基価４５、重量平均分子量１６，０００）を用いた。フッ素樹脂／水酸基含有アクリル樹脂質量比を１／９９としたことを除き、実施例１と同様にして光拡散層を形成した。得られた光拡散層表面の算術平均粗さＲａは２．２μｍであった。

得られた各光学部材を以下の方法で評価した。結果を表１に示す。

（全光線透過率）
ヘーズメーター（日本電色工業株式会社製「ＮＤＨ２０００」）を用いて全光線透過率（％）を測定した。

（光拡散性評価）
パナソニック（株）製ＬＥＤシーリングライトＨＨ−ＬＣ６２６Ａを用い、各光学部材のランプイメージを消す能力を目視により確認した。ＨＨ−ＬＣ６２６Ａに付属の照明用カバーの光源との距離が一番近い部分を５０ｍｍ×７０ｍｍのサイズで切り出し、各光学部材をその切り出し部にはめ込み、ランプイメージを消す能力を以下のような基準で目視により評価した。
Ａ：付属照明用カバーと同等以上に光源形状が確認できない。
Ｂ：光源形状はぼやけているが、付属照明用カバーには劣る。
Ｃ：光源形状が確認できる。

（塗膜の均一性）
目視により硬化後の塗膜の均一性を評価し、均一であるものをＡ、不均一であるものをＸとした。

表１に示すとおり、本発明の光学部材は高い全光線透過率と十分な光拡散性を備え、一層の光拡散層だけで高い光利用効率が得られることが分かる。これに対して、本発明における水酸基含有アクリル樹脂の要件を欠く比較例は、全光線透過率に劣る。なお、塗膜の薄い部分があるため、見掛け上比較例５の透過率は高いが、塗膜が不均一であり、光拡散性にも欠けた。

本発明における高い光透過率について調べるために、樹脂系のみ用いたサンプル１及び比較のためのサンプル２を以下の手順で作製した。

（サンプル１）
透明基材として、実施例１で用いたアクリル板を用いた。水酸基含有アクリル樹脂として実施例１で用いたＦＵ−３５５−ＢＡ（商品名）を、フッ素樹脂としてＫＤ１００（商品名）（関東電化工業（株）製、ポリフルオロオレフィン共重合体、屈折率１．４３）を用いた。フッ素樹脂／水酸基含有アクリル樹脂質量比を０／１００、１０／９０、３０／７０、１００／０と変え、拡散粒子を添加せず、不揮発分が２０質量％となる量のシクロヘキサノンと混合することによって、塗料を調製した。

該塗料をバーコーター（＃４０）によって透明基材の一方の面上にコーティングした後、８０℃で１０分間乾燥させることによって、透明樹脂層を有したサンプル１を作製した。

（サンプル２）
水酸基含有アクリル樹脂として比較例２で用いたＷＢＵ１２１８（商品名）を用いたことを除き、サンプル１と同様の手順で透明樹脂層を有したサンプル２を作製した。

（評価）
実施例と同様の方法で、全光線透過率（％）を測定した。結果を図２に示す。同図はフッ素樹脂／水酸基含有アクリル樹脂質量比による全光線透過率の変化を示すグラフである。同図において、縦軸は、フッ素樹脂／水酸基含有アクリル樹脂質量比が０／１００、１０／９０、３０／７０、１００／０のときの透過率Ｔ_０、Ｔ_１０、Ｔ_３０、Ｔ_１００と、Ｔ_０との差ΔＴ（％）（Ｔｘ−Ｔ_０、ｘ＝０、１０、３０、１００）である。

図２から分かるように、所定の水酸基含有アクリル樹脂とフッ素樹脂を組合せたサンプル１は、僅かなフッ素樹脂を添加しただけで全光線透過率が顕著に向上してフッ素樹脂のみの場合の全光線透過率以上となる。これに対して、サンプル２ではフッ素樹脂の添加量増加に比例して全光線透過率が上昇する。これは、サンプル１では、水酸基含有アクリル樹脂とフッ素樹脂との混合物において、膜の一体性を損なうことなく、屈折率がより低いフッ素樹脂が表面側により高い濃度で存在していることによるものと考えられる。

このように、所定の物性を有する水酸基含有アクリル樹脂とフッ素樹脂を組み合わせることにより、一層の光拡散層でも、光拡散効果に加えて高い光利用効率を発揮させることができ、照明器具のカバーとして好適である。

特願２０１３−２４７０４３号（出願日：２０１３年１１月２９日）の全内容は、ここに援用される。

以上、実施例に沿って本発明の内容を説明したが、本発明はこれらの記載に限定されるものではなく、種々の変形及び改良が可能であることは、当業者には自明である。

本発明の塗料組成物によれば、一様に光を拡散して光源イメージの隠蔽性にも優れる光拡散性を形成することができる。加えて、該光拡散層は、表面上に別途、低屈折率層を設けずとも、高い光透過率を実現することができる。

１光拡散部材
２透明基材
３光拡散層
４光拡散性粒子

Claims

水酸基含有アクリル樹脂と、ポリフルオロオレフィン系樹脂と、光拡散性粒子とを含み、該水酸基含有アクリル樹脂は、その重量平均分子量が１０，０００〜３０，０００であり且つ水酸基価が１４〜７０であり、
該水酸基含有アクリル樹脂に対する該ポリフルオロオレフィン系樹脂の質量比（ポリフルオロオレフィン系樹脂／水酸基含有アクリル樹脂）が５／９５〜５０／５０であることを特徴とする光拡散層形成用塗料組成物。
前記光拡散性粒子と前記水酸基含有アクリル樹脂との屈折率差が０．０５〜０．２５であり、前記光拡散性粒子の平均粒子径（ｄ_５０）が０．８〜１５μｍであることを特徴とする請求項１に記載の光拡散層形成用塗料組成物。
透明基材と、該透明基材の一面上に塗布された光拡散層とを備え、該光拡散層が請求項１又は２に記載の光拡散層形成用塗料組成物から形成されたものであることを特徴とする光拡散部材。
前記光拡散層において、前記水酸基含有アクリル樹脂に対する前記ポリフルオロオレフィン系樹脂の質量比（ポリフルオロオレフィン系樹脂／水酸基含有アクリル樹脂）が、前記光拡散層の表面側において透明基材側よりも高いことを特徴とする請求項３に記載の光拡散部材。
前記光拡散層の表面の算術平均粗さ（Ｒａ）が１〜１０μｍであることを特徴とする請求項３又は４に記載の光拡散部材。
請求項３〜５のいずれか１項に記載の光拡散部材を備える照明用カバー。