JP3756216B2

JP3756216B2 - Heat resistant light diffusion sheet

Info

Publication number: JP3756216B2
Application number: JP09887595A
Authority: JP
Inventors: 親史川島; 勝則川村; 清一峯岸; 保文古賀
Original assignee: Central Glass Co Ltd
Current assignee: Central Glass Co Ltd
Priority date: 1995-04-24
Filing date: 1995-04-24
Publication date: 2006-03-15
Anticipated expiration: 2021-03-15
Also published as: JPH08290528A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
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】
【従来技術】
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】
【発明の解決しようとする課題】
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に限定するものではないが、一般的には太さ約２〜１０μｍ、特に９μｍ程度のＧヤーンあるいは６μｍ程度のＤＥヤーンと称されるものが好ましい。ガラス繊維シートの織布は、織り方は特に限定されず、平織、綾織、朱子織の他、目抜き平織、目抜きカラミ織、模紗織などでよい。
【００１２】
この様なガラス繊維強化フッ素樹脂複合材料の製造は、ガラス繊維シートとフッ素樹脂シートを貼着することで得られるが、中間に接着物質を介在させるか介在させないで目的を達成できる。しかしながら、単に溶融接着させるだけではなく、特定の接着性物質を使用することでより強固な接着が達成される。接着方法の一例を詳述すれば、接着性物質として、例えば、ガラス繊維処理剤として使用されるシランカップリング剤の適用が挙げられる。
【００１３】
シランカップリング剤は、Ｒ¹−Ｓｉ（ＯＲ²）₃で表されるシランであり、Ｒ¹は有機官能基、例えばビニル基やアミノ基、Ｒ²は加水分解できる基、例えば、ハロゲン、アシロキシ基、アルコキシ基である。これらのシランは、例えば、γ−クロロプロピルメチルジクロロシラン、γ−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、γ−クロロプロピルメチルジエトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリエトキシシランなどのクロロアルキル基含有シラン、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス（メトキシエトキシ）シラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランなどの不飽和基含有シラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルシラントリオールなどのγ−グリシドキシ基を有するエポキシ基含有シラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシランなどのメルカプト基含有シラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシランなどのアミノ基含有シランが挙げられ、上記したアミノ基含有シランが最も好ましい。
【００１４】
また、接着剤として公知の物質を介在させることもできる。例えば、アミノ基、イミノ基、エチレンイミン基、アルキレンジアミン基を含むアクリレート、アミノエステル変成ビニル重合体−芳香族エポキシ接着剤、アミノ窒素含有メタクリレート重合体、その他の接着剤を併用してもよい。
【００１５】
さらに、フッ素樹脂としてＰＶＤＦおよび／または軟質フッ素樹脂を用いる場合には、接着剤として軟質フッ素樹脂の溶液を用いることが好適である。この溶液は軟質フッ素樹脂を特定の溶剤に溶解したもので、例えばＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン、ならびにケトン、エステル類、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、酢酸エチル、テトラヒドロフランなどに５〜３０重量％溶解したものである。この溶液を接着剤として使用する方法は、先ずこの溶液に上記繊維処理剤で処理したガラス繊維織布を浸漬して、これを乾燥させて溶媒を実質的に含まなくした後、軟質フッ素樹脂シートと加熱圧着して貼着させる方法であり、該方法により本発明に好適なガラス繊維強化フッ素樹脂複合材料を得ることができる。
【００１６】
さらに軟質フッ素樹脂とガラス繊維シートの貼着力を向上させるために、前記の軟質フッ素樹脂の溶液にイソシアネート基を含む硬化剤を配合することもできる。かかる硬化剤の添加量は接着剤溶液中に含まれる軟質フッ素樹脂１００重量部に対して０．１〜３０重量部、好ましくは０．３〜２０重量部である。０．１重量部未満の場合にはポリイソシアネートの添加効果が充分に発揮されない。３０重量部を越えて混合した場合は接着剤層の柔軟性が失われるとともに耐薬品性、耐候性等が低下するので好ましくない。
【００１７】
イソシアネート基を含む硬化剤としては特に限定されないが、エチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、ドデカメチレンジイソシアネート、１，６，１１−ウンデカントリイソシアネート、２，２，４−トリメチルヘキサンジイソシアネート、２，６−ジイソシアネートメチルカプロエート（ＬＤＩ）、ビス（２−イソシアネートエチル）フマレート、ビス（２−イソシアネートエチル）カーボネート、２−イソシアネートエチル−２，６−ジイソシアネートヘキサノエート、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート（水添ＭＤＩ）、シクロヘキシレンジイソシアネート、メチルシクロヘキシレンジイソシアネート（水添ＴＤＩ）、ビス（２−イソシアネートエチル）−４−シクロヘキセン−１，２−ジカルボキシレート、キシリレンジイソシアネート（ＸＤ１）、ジエチルベンゼンジイソシアネート、トルエンジイソシアネート（ＴＤＩ）、またこれらから調製される、ウレタンアダクト、ビュレット体、イソシアヌレート、ブロックイソシアネート、ウレタンプレポリマーなど、たとえば、ＨＤＩの水変成物、ＴＤＩ２量体、ＴＤＩトリメチロールプロパンアダクト（Ｌ）、ＨＭＤＩ−ビウレット体、Ｌ−フェノールブロック体、ＩＰＤＩの３量化物などおよびこれらの粗製物または２種以上の混合物が挙げられる。
【００１８】
本発明の接着剤においては、上記ポリイソシアネートを選択して使用すれば良いが、通常の場合変色は好まれないので、無黄変型または難黄変型といわれるイソシアネート基がベンゼン核に隣接していないもの、例えば、ＨＤＩ、ＸＤＩ、ＬＤＩなどの脂肪族ジイソシアネートまたはＩＰＤＩ、水添ＭＤＩ、水添ＸＤＩなどの脂環式イソシアネートが好ましく、また、これらのポリイソシアネートから調製される、ウレタンアダクト、ビュレット体、イソシアヌレート、ブロックイソシアネート、ウレタンプレポリマーなども好ましく使用できる。
【００１９】
ガラス繊維強化フッ素樹脂複合材料の製造における貼着は、加熱プレス機による枚葉式または加熱ロールによる連続式の何れを採用してもよい。
この様な接着性物質を介在させる場合、加工温度が３００℃程度以上になると、これらの物質の特性が失われ、接着剤としての効力を失うので、ガラス繊維シートは温度３００℃以下で、したがって、フッ素樹脂シートも温度２８０℃以下、さらには２５０℃付近以下で溶融可能なものを選択するのがさらに好ましい。
【００２０】
フッ素樹脂シートの貼着の状態は、ガラス繊維シート全体に樹脂を含ませるのではなく、層を形成している状態であるのが好ましい。フッ素系樹脂とシートとの関係については、シート表面にはフッ素系樹脂シートの溶融樹脂が食い込んで接着しているが、シート全体には浸透していないような状態であるのが、硬さ、柔軟性、取扱易さの点で好ましい。しかし、樹脂がシート全体に浸透していても差し支えない。また、ガラス繊維強化フッ素樹脂複合材料に貼着されているフッ素系樹脂シートの厚さは２〜５００μｍ特に５〜３００μｍであるのが好ましい。
【００２１】
本発明のガラス繊維強化フッ素樹脂複合材料は、アクリル樹脂などと比較して、遙かに柔軟性に富むにも拘わらず、引っ張り強度が大きくしかも折り皺の発生が少ないという特徴があるので、これを照明器具の照射面をなす枠体に被着することは容易であり、その形状、寸法に対する自由度が大きく且つ現場施工が可能であるという点でも望ましいものである。
【００２２】
本発明の光拡散シートは、室内の各種照明、屋外の照明、また自動車の照明類など、また、その他の各種の照明類のオーバーレイとして、さらに指示表示装置、広告表示装置、装飾ディスプレーなどとして使用することができる。
【００２３】
【実施例】
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。
【図面の簡単な説明】
【図１】耐熱性光拡散シートの断面図を示す。
【図２】天井蛍光灯器具の断面図を示す。
１・・ガラス繊維シート２・・フッ素樹脂シート３・・光拡散シート
４・・ハウジング５・・蛍光灯６・・反射板[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a milky white plastic sheet having a large light transmittance and light diffusivity, and less translucency, and particularly relates to a sheet having excellent heat resistance.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, milky white plastic is used for lighting fixture panels, shades, billboards, advertising lights, etc. for the purpose of making the lamp image of lighting fixtures that use fluorescent or incandescent light sources invisible or reducing glare of the light source. It is used. Milky white plastics used for this purpose are usually manufactured by adding and dispersing particles such as barium sulfate, calcium carbonate, and quartz having a particle size of about 1 μm in transparent plastics such as acrylic resin, styrene resin, and polycarbonate. Things were common.
[0003]
[Problem to be Solved by the Invention]
However, increasing the addition amount of the diffusing agent to make the lamp image of the light source invisible decreases the transmittance and lowers the strength of the resin. Therefore, when a large area diffusion plate is created, the thickness of the resin is large. In addition, in addition to this, the transmittance is also lowered.
[0004]
In addition, since transparent plastics that are normally used are flammable in addition to low heat resistance, it is necessary to maintain a sufficient distance between the lamp and the diffuser when designing an instrument that can withstand long-term use. There is also a problem that the apparatus becomes large.
[0005]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a light diffusing sheet that has high transmittance and high diffusivity, and is lightweight, high-strength, and incombustible so as to be able to cope with a large area.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
As a result of studying light diffusing plates used for panels, shades, signboards, advertising lights, etc. of lighting fixtures that have been exposed to high temperatures due to the downsizing of the fixtures, The glass fiber reinforced fluororesin composite material joined with a sheet made of glass fiber and a sheet made of glass fiber has high heat resistance and high incombustibility while maintaining high transparency and high diffusibility to visible light, and solves the above problems Found that you can.
[0007]
A fluororesin has the property that it has high heat resistance as well as unique physical properties such as chemical stability and mechanical strength, and does not burn itself under normal conditions.
[0008]
The fluororesin used in the present invention preferably has a film moldability and a large light transmittance, and more preferably a resin that can be hot-melt bonded. Examples of such a fluororesin include tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, polychlorotrifluoroethylene, tetrafluoroethylene-ethylene copolymer, polyfluoride. Vinylidene, vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer, vinylidene fluoride-tetrafluoroethylene copolymer, vinylidene fluoride-hexafluoropropylene-tetrafluoroethylene terpolymer, polyvinyl fluoride, chlorotrifluoroethylene- An ethylene copolymer and the like can be mentioned, and a fluororesin described in JP-A No. 58-206615 (hereinafter referred to as “soft fluororesin”) can be particularly preferred.
[0009]
A soft fluororesin is a copolymer of one or more monomers including at least one fluorine-containing monomer and a monomer having a double bond and a peroxy bond at the same time in the molecule, and a peroxy group in the molecule. The first step is to produce a fluorinated copolymer containing bonds and having a glass transition temperature of room temperature or lower. In the second step, the copolymer obtained in the first step is converted into an aqueous emulsion. Alternatively, it is a fluororesin obtained by graft copolymerization of one or more monomers including at least one fluorine-containing monomer that gives a crystalline polymer having a melting point of 130 ° C. or higher in a dispersion solvent.
[0010]
Since the soft fluororesin and the fluororesin are commercially available, they can be selected and used.
Further, the fluororesin used in the present invention may be a mixture of a so-called diffusing agent. A diffusing agent is a substance that diffuses light by diffusely reflecting in a transparent material such as plastic, and the diffusing agent in the fluororesin used in the present invention is usually used for the purpose of opacifying plastics, for example, Although glass transparent particles such as glass beads, glass fiber powder, quartz powder or barium sulfate, calcium carbonate, titanium oxide can be used, hollow or solid glass beads are particularly preferable. Such transparent particles have a particle diameter or short diameter of 0.1 to 100 μm, preferably 0.5 to 80 μm. The mixing amount is 0.1 to 30% by weight, preferably 0.3 to 20% by weight. If it is less than 0.1% by weight, an effective light diffusion effect cannot be obtained, and if it is 30% by weight or more, the total light transmittance is lowered and the mechanical strength of the fluororesin sheet is lowered, which is not preferable.
[0011]
The glass fiber sheet used in the present invention is a woven or non-woven fabric made of glass fibers. The glass fiber sheet preferably has a loss on heating of 1.5% or less and a cross cover factor of 25 to 35 in order to improve the adhesiveness and flexibility with the fluororesin layer, water resistance, etc., and 50 kg / Those having a tensile strength of 25 mm or more, particularly 100 kg / 25 mm or more in the diameter / wet direction, and 50 g / cm ² or more, particularly 100 to 900 g / m ² are preferred. The type of glass fiber, the thickness of the single fiber, etc. are not particularly limited, but generally a thickness of about 2 to 10 μm, particularly about 9 μm G yarn or about 6 μm DE yarn is preferable. . The weaving method of the glass fiber sheet is not particularly limited, and a plain weave, twill weave, satin weave, imitation weave, or the like may be used.
[0012]
Such a glass fiber reinforced fluororesin composite material can be produced by adhering a glass fiber sheet and a fluororesin sheet, but the object can be achieved with or without an adhesive substance in between. However, stronger adhesion is achieved by using a specific adhesive material, not just melt bonding. If an example of an adhesion | attachment method is explained in full detail, application of the silane coupling agent used as a glass fiber processing agent will be mentioned as an adhesive substance, for example.
[0013]
The silane coupling agent is a silane represented by R ¹ —Si (OR ² ) ₃ , where R ¹ is an organic functional group such as a vinyl group or amino group, and R ² is a hydrolyzable group such as halogen or acyloxy. Group, an alkoxy group. These silanes include, for example, chloro, such as γ-chloropropylmethyldichlorosilane, γ-chloropropylmethyldimethoxysilane, γ-chloropropylmethyldiethoxysilane, γ-chloropropyltrimethoxysilane, and γ-chloropropyltriethoxysilane. Unsaturated group-containing silane such as alkyl group-containing silane, vinyltrichlorosilane, vinyltriethoxysilane, vinyltris (methoxyethoxy) silane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycine Epoxy having a γ-glycidoxy group such as sidoxypropyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethoxysilane, γ-glycidoxypropylsilanetriol -Containing silane, mercapto group-containing silane such as γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, γ-aminopropylmethyldiethoxysilane, N- (2-aminoethyl) Examples include amino group-containing silanes such as -3-aminopropyltrimethoxysilane, and the above-described amino group-containing silanes are most preferable.
[0014]
Moreover, a well-known substance can also be interposed as an adhesive agent. For example, an acrylate containing an amino group, an imino group, an ethyleneimine group or an alkylenediamine group, an aminoester-modified vinyl polymer-aromatic epoxy adhesive, an amino nitrogen-containing methacrylate polymer, or other adhesive may be used in combination.
[0015]
Furthermore, when PVDF and / or soft fluororesin is used as the fluororesin, it is preferable to use a soft fluororesin solution as the adhesive. This solution is obtained by dissolving a soft fluororesin in a specific solvent, such as N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, and ketones and esters such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl. Dissolved in 5-30% by weight in ketone, ethyl acetate, tetrahydrofuran or the like. The method of using this solution as an adhesive is to first immerse the glass fiber woven fabric treated with the above fiber treating agent in this solution and dry it so that it is substantially free of solvent, and then a soft fluororesin sheet. The glass fiber reinforced fluororesin composite material suitable for the present invention can be obtained by this method.
[0016]
Furthermore, in order to improve the adhesive force of a soft fluororesin and a glass fiber sheet, the hardening | curing agent containing an isocyanate group can also be mix | blended with the solution of the said soft fluororesin. The addition amount of this hardening | curing agent is 0.1-30 weight part with respect to 100 weight part of soft fluororesins contained in an adhesive solution, Preferably it is 0.3-20 weight part. When the amount is less than 0.1 part by weight, the effect of adding polyisocyanate is not sufficiently exhibited. If the amount exceeds 30 parts by weight, the flexibility of the adhesive layer is lost and the chemical resistance, weather resistance and the like are lowered, which is not preferable.
[0017]
Although it does not specifically limit as a hardening | curing agent containing an isocyanate group, Ethylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate (HDI), dodecamethylene diisocyanate, 1,6,11-undecane triisocyanate, 2,2,4-trimethylhexane diisocyanate 2,6-diisocyanate methylcaproate (LDI), bis (2-isocyanatoethyl) fumarate, bis (2-isocyanatoethyl) carbonate, 2-isocyanatoethyl-2,6-diisocyanatohexanoate, isophorone diisocyanate (IPDI) ), 4,4′-diphenylmethane diisocyanate (MDI), dicyclohexylmethane diisocyanate (hydrogenated MDI), cyclohexylene diisocyanate Methyl cyclohexylene diisocyanate (hydrogenated TDI), bis (2-isocyanatoethyl) -4-cyclohexene-1,2-dicarboxylate, xylylene diisocyanate (XD1), diethylbenzene diisocyanate, toluene diisocyanate (TDI), and these Urethane adducts, burettes, isocyanurates, blocked isocyanates, urethane prepolymers, etc. prepared from, for example, HDI water modification, TDI dimer, TDI trimethylolpropane adduct (L), HMDI-biuret, L- Phenol block bodies, trimers of IPDI, and the like, and crude products or mixtures of two or more thereof can be mentioned.
[0018]
In the adhesive of the present invention, the above polyisocyanate may be selected and used. However, since discoloration is not preferred in the usual case, the isocyanate group called non-yellowing type or hard yellowing type is not adjacent to the benzene nucleus. For example, aliphatic diisocyanates such as HDI, XDI, LDI or cycloaliphatic isocyanates such as IPDI, hydrogenated MDI, hydrogenated XDI, and urethane adducts, burettes prepared from these polyisocyanates, Isocyanurates, blocked isocyanates, urethane prepolymers and the like can also be preferably used.
[0019]
Adhesion in the production of the glass fiber reinforced fluororesin composite material may be either a single wafer type using a heating press or a continuous type using a heating roll.
When such an adhesive substance is interposed, if the processing temperature is about 300 ° C. or higher, the properties of these substances are lost and the effectiveness as an adhesive is lost. Further, it is more preferable to select a fluororesin sheet that can be melted at a temperature of 280 ° C. or lower, more preferably around 250 ° C. or lower.
[0020]
The state of sticking of the fluororesin sheet is preferably a state in which a layer is formed rather than including the resin in the entire glass fiber sheet. Regarding the relationship between the fluorinated resin and the sheet, the molten resin of the fluorinated resin sheet bites into and adheres to the sheet surface, but the state that the entire sheet does not penetrate, the hardness, It is preferable in terms of flexibility and ease of handling. However, the resin may penetrate the entire sheet. Moreover, it is preferable that the thickness of the fluororesin sheet stuck to the glass fiber reinforced fluororesin composite material is 2 to 500 μm, particularly 5 to 300 μm.
[0021]
The glass fiber reinforced fluororesin composite material of the present invention is characterized by high tensile strength and less occurrence of creases although it is much more flexible than acrylic resin. It is easy to attach the frame to the frame forming the irradiation surface of the luminaire, which is also desirable in that it has a large degree of freedom with respect to its shape and dimensions and can be constructed on site.
[0022]
The light diffusing sheet of the present invention is used as various types of indoor lighting, outdoor lighting, automobile lighting, etc., and as an overlay of other various lighting, and also as an instruction display device, advertisement display device, decorative display, etc. can do.
[0023]
【Example】
Next, a heat-resistant light diffusion sheet was produced by the method exemplified, and the physical properties and the like were measured. The results are shown in Tables 1 and 2, but the embodiments of the present invention are not limited thereto.
[0024]
Production Example 1
Molding temperature (C ₁ = 190) of a soft fluororesin (Central Glass Co., Ltd. Cefral Soft G150, melting point 165 ° C.) by a 30 mm extruder (L / D = 22, screw rotation speed 20 rpm, using a mold T die). 150 ° C., C ₂ = 200 ° C., C ₃ = 210 ° C., C ₄ = 220 ° C.) to produce a film having a thickness of 150 μm.
[0025]
Nittobo WEA-5140 (thickness: 0.16 mm, density: length 44, width 36 / inch, plain weave, basis weight: 150 g / m ² ) as glass fiber woven fabric was set on both sides. (Film / Glass fiber woven fabric / Film) The laminated structure is sandwiched between metal plates, preheated for 4 minutes in a non-pressurized state with a hot press heated to 190 ° C., then 3 in a pressurized state of 40 kg / cm ^2. Press-molded for minutes. Then, it moved to the cooling press, pressure-cooled for 3 minutes with the pressure of 40 kg / cm < ² >, the glass fiber reinforced fluororesin sheet | seat was created, and the performance was measured with the following measuring method. The results are shown in Tables 1 and 2.
[0026]
[Table 1]

[0027]
[Table 2]

[0028]
Production Example 2
The same glass fiber woven fabric as in Production Example 1 was used as the glass fiber woven fabric, and 0.5% by weight of γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane (manufactured by Toray Silicone Co., Ltd.) was attached to Production Example 1 A glass fiber reinforced fluororesin sheet was prepared by a method in which the soft fluororesin film molded in step 1 was bonded to only one side in the same manner as in Production Example 1.
[0029]
Production Example 3
After dipping the same glass fiber woven fabric as in Production Example 1 into an N, N-dimethylformamide (DMF) solution of soft fluororesin (resin solid content: 15%), it was dried in an oven at 150 ° C. for 5 minutes. A glass fiber reinforced fluororesin sheet was prepared by a method in which the soft fluororesin film molded in Production Example 1 was bonded to only one side in the same manner as in Production Example 1.
[0030]
Production Example 4
In the same manner as in Production Example 3, a glass fiber woven fabric was dipped in a soft fluororesin DMF solution and dried to prepare a base fabric. On the other hand, 3 parts by weight of hollow glass beads (HSC-110C, manufactured by Toshiba Ballotini Co., Ltd.) having an average particle diameter of 8 to 12 μm as a light diffusing agent with respect to 100 parts by weight of soft fluororesin (Cefal Soft G150 manufactured by Central Glass Co., Ltd.) The added material was extruded by the same method as in Production Example 1 to prepare a film having a thickness of 150 μm. The base fabric and the extruded film were bonded together in the same manner as in Production Example 2 to prepare a glass fiber reinforced fluororesin sheet.
[0031]
Production Example 5
The same glass fiber woven fabric as in Production Example 1 was used as the glass fiber woven fabric, and a glass fiber woven fabric having 0.5% by weight of γ-aminopropylmethyldiethoxysilane adhered thereto was added to a DMF solution of soft fluororesin (15 % Concentration) A solution prepared by mixing 3 parts by weight of Coronate HX (HDI isocyanurate) manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd. as a polyisocyanate curing agent with 100 parts by weight was prepared by dipping and drying. A glass fiber reinforced fluororesin sheet was prepared by laminating a soft fluororesin film in which the hollow glass beads prepared in Production Example 4 were blended with this base fabric in the same manner as in Production Example 2.
[0032]
Production Example 6
What added 8 parts by weight of calcium carbonate (Bihoku Powder Chemical Co., Ltd. Softon 2200) with an average particle diameter of 1 μm as a light diffusing agent to 100 parts by weight of soft fluororesin (Central Glass Co., Ltd. Cefral Soft G150) Extrusion molding was carried out in the same manner as in Production Example 1 to produce a 150 μm thick film. The glass fiber woven fabric prepared in Production Example 5 was bonded to this sheet in the same manner as in Production Example 2 to prepare a glass fiber reinforced fluororesin sheet.
[0033]
Production Example 7
A glass fiber woven fabric to which 0.5% by weight of γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane used in Production Example 2 was attached was an acrylic resin adhesive (NB-91B, Kyodo Yakuhin Co., Ltd., solid content concentration 30%) ), And then dried in an oven at 100 ° C. for 3 minutes to prepare a base fabric. On the other hand, polyvinylidene fluoride (PVDF) (HUSLAR 460 manufactured by AUSIMTON, melting point 170 ° C.) was used as the fluororesin, and 3 parts by weight of the hollow glass beads used in Production Example 4 were added to 100 parts by weight of 30 mm. Conditions of molding temperature (C ₁ = 210 ° C., C ₂ = 220 ° C., C ₃ = 230 ° C., C ₄ = 230 ° C.) by an extruder (L / D = 22, screw rotation speed 20 rpm, using a die T die) To produce a film having a thickness of 150 μm. This film and the base fabric were bonded together in the same manner as in Example 2 to prepare a glass fiber reinforced fluororesin sheet.
[0034]
Production Example 8
Nittobo WE-116 (thickness: 0.1 mm, density: 60 vertical, 58 horizontal / inch, plain weave, basis weight: 180 g / m ² is used as the glass fiber woven fabric, and DMF solution of soft fluororesin (15 % Concentration) 100 parts by weight of a polyisocyanate curing agent mixed with 3 parts by weight of Coronate HX (HDI-based isocyanurate) manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd., and then dried and prepared 30 inches on this base fabric. A 150 μm-thick film of soft fluororesin (Cefal Soft G150 manufactured by Central Glass Co., Ltd.) manufactured by an inverted L-type calender molding machine (roll temperature: 185 ° C.) is 150 kgf / A glass fiber reinforced fluororesin sheet was prepared by applying a linear pressure of cm. The surface corresponding to the fluororesin was used matte roll.
[0035]
Production Example 9
A 150 μm-thick film in which 2 parts by weight of the hollow glass beads used in Production Example 4 are mixed with 100 parts by weight of the soft fluororesin is bonded to the glass fiber woven fabric prepared in Production Example 8 in the same manner as in Production Example 8. A glass fiber reinforced fluororesin sheet was prepared by a method of matching.
[Measurement methods for physical properties]
(1) Measured with a thickness micrometer.
(2) Peel strength Measured according to the peel test method defined in JISK6328 “Rubber-stretched cloth”.
(3) Total light transmittance, diffuse transmittance and haze value Total light transmittance, diffuse transmittance and haze value were measured using a direct reading haze meter manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd. according to JISK6714.
(4) The transparent glass fiber reinforced fluororesin sheet was placed at a distance of 20 cm and 30 cm from the fluorescent lamp, respectively, and the appearance of the fluorescent lamp when viewed from directly below was evaluated in three stages A to C.
[0036]
A: The shape of the fluorescent tube is not visible at all. B: The position of the fluorescent tube is slightly visible. C: The position of the fluorescent tube is clearly visible. (5) The glass fiber reinforced fluororesin sheet prepared by heat resistance and incombustibility test Although it was kept in a thermostatic bath for 1000 hours, none of the test pieces had a change in color, and no change in the transparent state of (4). In addition, none of the test pieces showed self-combustibility.
[Ceiling fluorescent lamp fixtures]
The effect of the present invention will be described with reference to FIG. 1 using an example in which the light diffusing sheet of the present invention is used for a fluorescent lamp fixture installed on the ceiling.
[0037]
In this apparatus example, four fluorescent lamps 5 which are linear light sources are arranged in parallel in an instrument main body (housing 4), a reflecting plate 6 provided on the back surface of the light source, and a lower surface of the housing 4 The light diffusing sheet obtained in Production Example 4 is attached to the light-transmitting surface of the light-transmitting surface through a decorative frame (not shown). In this embodiment, the light emitted from the fluorescent lamp 5 passes through the diffusion sheet directly and the reflected light from the reflecting plate 6 passes through the diffusion sheet. Although the amount of light increases on the surface of the diffusion sheet near the fluorescent lamp 5, the light diffusion sheet 3 becomes uniform light and transmits through the light diffusion sheet 3 due to the scattering effect of the light diffusion sheet 3.
[0038]
Therefore, this instrument cannot recognize the position of the fluorescent lamp even when looking directly at the instrument from directly under the instrument, does not feel dazzling, and secures sufficient brightness at the illumination position under the instrument.
[0039]
【The invention's effect】
Since the heat-resistant light diffusion sheet of the present invention is made of a fluororesin and has a heat-resistant temperature of 200 ° C. or higher and substantially non-flammable, the use of combustible substances such as ordinary acrylic resin and polystyrene is limited. It can be used safely in shades, indicator lights, panels, etc. for lighting fixtures in public facilities such as museums, museums, etc., and is highly weatherproof, flexible, lightweight, has high tensile strength, and can be used over a large area. There is an effect that it can be used as a diffusion plate for forming an extremely large surface light source installed outdoors.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows a cross-sectional view of a heat-resistant light diffusion sheet.
FIG. 2 shows a cross-sectional view of a ceiling fluorescent lamp fixture.
1. Glass fiber sheet 2. Fluorine resin sheet 3. Light diffusion sheet 4. Housing 5. Fluorescent lamp 6. Reflector

Claims

蛍光灯や白熱灯を光源とする照射器具の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、太さ２〜１０μｍで１００〜９００ｇ／ｍ² の目付を有するガラス繊維シートと温度２８０℃以下で溶融可能な厚さ２〜５００μｍのフッ素樹脂シートをフッ素樹脂の融点以上の温度で加圧成形し熱溶融貼着し、ガラス繊維シート表面にはフッ素樹脂シートの溶融樹脂が食い込んで接着しているが、シート全体には浸透していないような状態または溶融樹脂がシート全体に浸透している状態であることを特徴とする光拡散シート。A light diffusing sheet disposed between a light source of an illuminating device using a fluorescent lamp or an incandescent lamp as a light source and an object to be illuminated, and a glass fiber sheet having a weight of ² to 10 μm and a basis weight of 100 to 900 g / m ² And a fluororesin sheet having a thickness of 2 to 500 μm, which can be melted at a temperature of 280 ° C. or less, is pressure-molded at a temperature equal to or higher than the melting point of the fluororesin and thermally melted and bonded. A light diffusing sheet, wherein the light diffusing sheet is in a state in which the sheet penetrates and adheres but does not permeate the entire sheet or a molten resin permeates the entire sheet.

請求項１記載のフッ素樹脂が、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。The light diffusion sheet according to claim 1, wherein the fluororesin according to claim 1 is a fluororesin containing a light diffusing agent.

ガラス繊維シートとフッ素樹脂シートの中間に接着剤を介在させたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の光拡散シート。3. The light diffusion sheet according to claim 1, wherein an adhesive is interposed between the glass fiber sheet and the fluororesin sheet.

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からなるフッ素樹脂シートとガラス繊維シートを加圧成形し熱溶融貼着することを特徴とする請求項１記載の光拡散シートの製造方法。One or more monomers including at least one fluorine-containing monomer and a monomer having a double bond and a peroxy bond at the same time in the molecule are copolymerized to contain a peroxy bond in the molecule, The first step is to produce a fluorine-containing copolymer having a glass transition temperature of room temperature or lower. In the second step, the copolymer obtained in the first step is added in an aqueous emulsion or dispersion solvent. A fluororesin sheet and a glass fiber sheet made of a fluororesin obtained by graft-copolymerizing one or more monomers including at least one fluoromonomer, which gives a crystalline polymer having a melting point of 130 ° C. or higher. 2. The method for producing a light diffusing sheet according to claim 1, wherein the light diffusing sheet is pressure-molded and hot-melt bonded.