JP6736049B2 - Glass composite, transparent screen including the same, and image projection system including the same - Google Patents
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Landscapes
- Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)
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- Projection Apparatus (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Description
本発明は、透明スクリーン用ガラス複合体に関し、投影光を異方的に散乱反射することにより投影光の視認性と透過光の視認性とを両立し、さらに耐傷性、耐摩耗性、長期安定性および防汚性を向上することができる、特にプロジェクター用スクリーン、およびそれを備えた映像投影システムに関する。 The present invention relates to a glass composite for a transparent screen, which achieves both visibility of projection light and visibility of transmitted light by anisotropically scattering and reflecting projection light, and further has scratch resistance, abrasion resistance and long-term stability. In particular, the present invention relates to a screen for a projector, and a video projection system including the screen, which can improve the antifouling property and the antifouling property.
従来、プロジェクター用スクリーンとして、フレネルレンズシートとレンチキュラーレンズシートとを組み合わせたものが用いられてきた。近年、デパート等のショウウィンドウやイベントスペースの透明パーティション等にその透明性を維持したまま商品情報や広告等を投射表示する要望が高まってきている。また、将来的には、ヘッドアップディスプレイやウェアラブルディスプレイ等に用いられる透明スクリーンの需要は、ますます高まると言われている。 Conventionally, a combination of a Fresnel lens sheet and a lenticular lens sheet has been used as a screen for a projector. 2. Description of the Related Art In recent years, there has been an increasing demand for project display of product information, advertisements and the like while maintaining the transparency of the show windows of department stores and the like, and transparent partitions of event spaces. In addition, it is said that in the future, the demand for transparent screens used for head-up displays, wearable displays, etc. will increase more and more.
しかし、従来のプロジェクター用スクリーンは透明性が低いため、透明パーティション等に適用できないという技術的課題があった。そこで、高透明性を実現できる様々なスクリーンが提案されている。例えば、プラスチックフィルムまたはシート上に、アルミニウム鱗片7重量部及び、雲母を母体として二酸化チタンをコーティングしたパール顔料鱗片25重量部を混合したものをフィラーとしたインキを印刷またはコーティングし、光反射層としたことを特徴とする反射型スクリーンが提案されている(特許文献1参照)。また、基板上に、バインダー樹脂100重量部に対し光反射剤としてノンリーフィーリングタイプの鱗片状アルミペースト10〜80重量を含み、さらに光反射剤に対し50重量%以上の光拡散剤を含む光拡散層を設けることを特徴とするプロジェクター用反射型スクリーンが提案されている(特許文献2参照)。さらに、光反射基材の上に、透明樹脂で構成された連続層と、異方性透明粒子で構成された分散層とで形成された光拡散層を積層した反射型スクリーンが提案されている(特許文献3参照)。 However, the conventional projector screen has a low transparency, and thus has a technical problem that it cannot be applied to a transparent partition or the like. Therefore, various screens that can realize high transparency have been proposed. For example, on a plastic film or sheet, 7 parts by weight of aluminum scale and 25 parts by weight of pearl pigment scale coated with titanium dioxide having mica as a matrix are mixed and printed with an ink as a filler to form a light reflection layer. A reflective screen characterized by the above has been proposed (see Patent Document 1). Further, on the substrate, 100 to 100 parts by weight of a binder resin, 10 to 80 parts by weight of a non-reefing type scaly aluminum paste as a light reflecting agent, and a light diffusing agent of 50% by weight or more based on the light reflecting agent is used. A reflective screen for a projector, which is characterized by providing a diffusion layer, has been proposed (see Patent Document 2). Furthermore, a reflective screen has been proposed in which a light diffusion layer formed of a continuous layer made of a transparent resin and a dispersion layer made of anisotropic transparent particles is laminated on a light reflection substrate. (See Patent Document 3).
しかしながら、本発明者らは、特許文献1〜3には、以下の技術的課題が存在することを知見した。特許文献1に記載の反射型スクリーンは、鱗片粒子を高濃度で基板表面にコーティングしているため、コーティング膜のぎらつきにより画像が鮮明に視認できず、また、基板に白色塩化ビニルフィルムを用いているため透視は不可能であるという技術的課題がある。特許文献2に記載の反射型スクリーンは、光反射剤として鱗片状アルミペーストを10〜80重量と高濃度で含んでおり、得られたフィルムは透視不可能であるという技術的課題がある。特許文献3に記載の反射スクリーンは、分散層に分散された異方性透明粒子が、雲母、タルク、モンモリロナイトの非金属粒子であり、特にタルク、モンモリロナイトは粘土系の粒子であるため正反射率が低く、反射型透明スクリーンとしては好適に使用できないという技術的課題がある。さらに、特許文献1〜3に記載のスクリーンは、耐擦傷性や防汚性はある程度改良されているものの、有機系材料のコーティング層であるためいったん傷が付いた場合に傷部分からはがれが生じたり、コーティング層と指紋の油分との相互作用により、指紋がふき取り難い等の問題があり、更に高い耐傷性や耐摩耗性、長期安定性、防汚性が望まれている。 However, the present inventors have found that Patent Documents 1 to 3 have the following technical problems. Since the reflective screen described in Patent Document 1 has a scale particle coated on the surface of the substrate at a high concentration, the image cannot be clearly recognized due to the glare of the coating film, and a white vinyl chloride film is used for the substrate. However, there is a technical problem that it is impossible to see through. The reflective screen described in Patent Document 2 contains a scale-like aluminum paste as a light-reflecting agent in a high concentration of 10 to 80 weight, and there is a technical problem that the obtained film cannot be seen through. In the reflection screen described in Patent Document 3, the anisotropic transparent particles dispersed in the dispersion layer are non-metallic particles of mica, talc, and montmorillonite, and since talc and montmorillonite are clay-based particles, regular reflectance is high. Is low, and there is a technical problem that it cannot be suitably used as a reflective transparent screen. Furthermore, although the screens described in Patent Documents 1 to 3 have improved scratch resistance and antifouling property to some extent, peeling occurs from the scratched part when scratched once because it is a coating layer of an organic material. However, due to the interaction between the coating layer and the oil content of the fingerprint, there is a problem that the fingerprint is difficult to wipe off, and higher scratch resistance, abrasion resistance, long-term stability and antifouling property are desired.
本発明は上記の技術的課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、投影光を異方的に散乱反射することにより投影光の視認性および透過光の視認性に優れ、視野角が広く、さらに耐傷性、および防汚性を向上させ、長期使用時にも経時劣化しない、透明スクリーン用ガラス複合体を提供することにある。また、本発明の目的は、該ガラス複合体を備えた透明スクリーンや、該ガラス複合体または該透明スクリーンと投射装置とを備えた映像投影システムを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above technical problems, and an object thereof is excellent visibility of projection light and visibility of transmitted light by anisotropically scattering and reflecting projection light, and a viewing angle. It is intended to provide a glass composite for a transparent screen, which is widely used, has improved scratch resistance and antifouling property, and is not deteriorated with time even during long-term use. Another object of the present invention is to provide a transparent screen provided with the glass composite, and an image projection system provided with the glass composite or the transparent screen and a projection device.
本発明者らは、上記の技術的課題を解決するため、鋭意検討した結果、光輝性薄片状微粒子または略球状微粒子の少なくともいずれか一方を無機ガラス中に分散することによって、上記の技術的課題を解決し、透明スクリーンに好適に使用できるガラス複合体が得られることを知見した。本発明は、かかる知見に基づいて完成されたものである。 In order to solve the above technical problems, the present inventors have conducted extensive studies, and as a result, by dispersing at least one of the glittering flaky fine particles and substantially spherical fine particles in the inorganic glass, the above technical problems It was found that a glass composite which can be suitably used for a transparent screen can be obtained. The present invention has been completed based on such findings.
すなわち、本発明の一態様によれば、
無機ガラスと、光輝性薄片状微粒子または略球状微粒子の少なくともいずれか一方とを含んでなる、透明スクリーン用ガラス複合体が提供される。
That is, according to one aspect of the present invention,
Provided is a glass composite for a transparent screen, which comprises an inorganic glass and at least one of glittering flaky fine particles and substantially spherical fine particles.
本発明の態様においては、前記光輝性薄片状微粒子の一次粒子の平均径が、0.01〜100μmであることが好ましい。 In the aspect of the present invention, the average diameter of the primary particles of the glittering flaky fine particles is preferably 0.01 to 100 μm.
本発明の態様においては、前記光輝性薄片状微粒子の正反射率が、12%以上であることが好ましい。 In the aspect of the present invention, the specular reflectance of the glittering flaky fine particles is preferably 12% or more.
本発明の態様においては、前記光輝性薄片状微粒子の平均アスペクト比が、3〜800であることが好ましい。 In the aspect of the present invention, it is preferable that the glittering flaky fine particles have an average aspect ratio of 3 to 800.
本発明の態様においては、前記光輝性薄片状微粒子が、アルミニウム、銅、スズ−コバルト合金、銀、白金、金、チタン、ニッケル、スズ、インジウム、クロム、酸化チタン、酸化アルミニウム、および硫化亜鉛からなる群から選択される金属系粒子、ガラスに金属または金属酸化物を被覆した光輝性材料、または天然雲母もしくは合成雲母に金属または金属酸化物を被覆した光輝性材料であることが好ましい。 In the aspect of the present invention, the glittering flaky fine particles include aluminum, copper, tin-cobalt alloy, silver, platinum, gold, titanium, nickel, tin, indium, chromium, titanium oxide, aluminum oxide, and zinc sulfide. It is preferable to use metal-based particles selected from the group consisting of the following: a glittering material in which glass is coated with a metal or a metal oxide, or a glittering material in which natural mica or synthetic mica is coated with a metal or a metal oxide.
本発明の態様においては、前記無機ガラスが、水ガラス、ゾルゲル材料、および軟化温度が150〜650℃のガラス材料からなる群より選択される少なくとも1種であることが好ましい。 In the aspect of the present invention, the inorganic glass is preferably at least one selected from the group consisting of water glass, a sol-gel material, and a glass material having a softening temperature of 150 to 650°C.
本発明の態様においては、前記光輝性薄片状微粒子の含有量が、前記無機ガラスに対して0.01〜5.0質量%であることが好ましい。 In the aspect of the present invention, the content of the bright flaky fine particles is preferably 0.01 to 5.0 mass% with respect to the inorganic glass.
本発明の態様においては、前記略球状微粒子の屈折率n2と前記無機ガラスの屈折率n1の差が下記数式(1):
|n1―n2|≧0.1 ・・・(1)
を満たすことが好ましい。
In the aspect of the present invention, the difference between the refractive index n 2 of the substantially spherical fine particles and the refractive index n 1 of the inorganic glass is represented by the following mathematical formula (1):
|n 1 −n 2 |≧0.1 (1)
It is preferable to satisfy.
本発明の態様においては、前記略球状微粒子は、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化セリウム、チタン酸バリウム、およびチタン酸ストロンチウム、からなる群より選択される少なくとも1種であることが好ましい。 In the aspect of the present invention, the substantially spherical fine particles are preferably at least one selected from the group consisting of zirconium oxide, titanium oxide, zinc oxide, cerium oxide, barium titanate, and strontium titanate.
本発明の態様においては、前記略球状微粒子の一次粒子のメジアン径が、0.1〜100nmであることが好ましい。 In the aspect of the present invention, the median diameter of the primary particles of the substantially spherical fine particles is preferably 0.1 to 100 nm.
本発明の態様においては、前記略球状微粒子の含有量が、前記無機ガラスに対して0.0001〜2.0質量%であることが好ましい。 In the aspect of the present invention, the content of the substantially spherical fine particles is preferably 0.0001 to 2.0 mass% with respect to the inorganic glass.
本発明の態様においては、前記ガラス複合体が、透過型透明スクリーン用または反射型透明スクリーン用であることが好ましい。 In the aspect of the present invention, it is preferable that the glass composite is for a transmissive transparent screen or a reflective transparent screen.
本発明の他の態様によれば、のガラス複合体と、基材とを備えた、ガラス複合体の積層体が提供される。 According to another aspect of the present invention, there is provided a glass composite laminate comprising the glass composite of and a substrate.
本発明の他の態様によれば、上記のガラス複合体を備えた、反射型透明スクリーンが提供される。 According to another aspect of the present invention, there is provided a reflective transparent screen including the above glass composite.
本発明の他の態様によれば、上記のガラス複合体を備えた、透過型透明スクリーンが提供される。 According to another aspect of the present invention, there is provided a transmissive transparent screen comprising the above glass composite.
本発明の他の態様によれば、上記のガラス複合体、上記の透過型透明スクリーン、または上記の反射型透明スクリーンを備えた、車両用部材が提供される。 According to another aspect of the present invention, there is provided a vehicle member including the glass composite body, the transmissive transparent screen, or the reflective transparent screen.
本発明の他の態様によれば、上記のガラス複合体、上記の透過型透明スクリーン、または上記の反射型透明スクリーンを備えた、建物用部材が提供される。 According to another aspect of the present invention, there is provided a building member comprising the glass composite, the transmissive transparent screen, or the reflective transparent screen.
本発明の他の態様によれば、上記のガラス複合体、上記の透過型透明スクリーン、または上記の反射型透明スクリーンと、投射装置とを備えた、映像投影システムが提供される。 According to another aspect of the present invention, there is provided a video projection system comprising the glass composite, the transmissive transparent screen or the reflective transparent screen, and a projection device.
本発明による透明スクリーン用ガラス複合体は、透明スクリーンとして用いた場合、透明性を損なわずに投影光を異方的に散乱反射させることで、透明スクリーンに鮮明な映像を投影することができ、視野角に優れ、さらに耐傷性、耐摩耗性、耐防汚性、長期安定性に優れる。すなわち、本発明によるガラス複合体は、投影光の視認性と透過光の視認性とを両立でき、透明スクリーンとして好適に用いることができる。さらに、このような透明スクリーンは、ガラスウィンドウ、ヘッドアップディスプレイ、およびウェアラブルディスプレイ等に好適に用いることができる。 The glass composite for a transparent screen according to the present invention, when used as a transparent screen, can anisotropically scatter and reflect projection light without impairing transparency, thereby projecting a clear image on the transparent screen, Excellent viewing angle, scratch resistance, abrasion resistance, stain resistance, and long-term stability. That is, the glass composite according to the present invention can achieve both visibility of projected light and visibility of transmitted light, and can be suitably used as a transparent screen. Further, such a transparent screen can be suitably used for a glass window, a head-up display, a wearable display and the like.
<ガラス複合体>
本発明によるガラス複合体は、無機ガラスと、光輝性薄片状微粒子または略球状微粒子の少なくともいずれか一方とを含んでなり、反射防止層、粘着層、および基材等の他の層をさらに積層してもよい。後述する光輝性薄片状微粒子または略球状微粒子の少なくともいずれか一方を用いることで、ガラス複合体内で光を異方的に散乱反射させて、視野角を向上させることができる。無機ガラスは、耐傷性に優れ、化学的に安定な材料であるため長期使用した際経時変化が生じにくい。特に、光輝性薄片状微粒子または略球状微粒子として、酸化チタン等の光活性を有する粒子を樹脂に分散させた場合、樹脂の劣化が促進されるため長期使用できない恐れがある。本発明においては、無機ガラスを用いることで、光活性を有する微粒子を用いた場合でも長期使用可能な透明スクリーンを製造することができる。
<Glass composite>
The glass composite according to the present invention comprises an inorganic glass and at least one of glittering flaky fine particles and substantially spherical fine particles, and further laminates other layers such as an antireflection layer, an adhesive layer, and a substrate. You may. By using at least one of the glittering flaky fine particles and the substantially spherical fine particles to be described later, light is anisotropically scattered and reflected in the glass composite to improve the viewing angle. Inorganic glass is a material that has excellent scratch resistance and is chemically stable, so that it does not easily change over time when used for a long period of time. In particular, when photoactive particles such as titanium oxide are dispersed in the resin as glittering flaky fine particles or substantially spherical fine particles, deterioration of the resin is promoted, and thus it may not be used for a long period of time. In the present invention, the use of the inorganic glass makes it possible to produce a transparent screen that can be used for a long period of time even when photoactive fine particles are used.
本発明によるガラス複合体は透視可能であり、透明スクリーンとして好適に用いることができる。本発明によるガラス複合体は、投影光を異方的に散乱反射することにより投影光の視認性および透過光の視認性に優れ、視野角が広く、透明性が高く、さらに、優れた耐傷性、耐摩耗性および長期安定性を有するものである。このようなガラス複合体は、ヘッドアップディスプレイやウェアラブルディスプレイ等に用いられる反射型透明スクリーンとして好適に用いることができる。なお、本発明において、「透明」とは、用途に応じた透過視認性を実現できる程度の透明性があれば良く、半透明であることも含まれる。 The glass composite according to the present invention is transparent and can be suitably used as a transparent screen. The glass composite according to the present invention is excellent in visibility of projection light and visibility of transmitted light by anisotropically scattering and reflecting projection light, has a wide viewing angle, high transparency, and further excellent scratch resistance. It has abrasion resistance and long-term stability. Such a glass composite can be suitably used as a reflective transparent screen used for a head-up display, a wearable display and the like. In the present invention, the term “transparent” is sufficient if it is transparent to the extent that transmissivity and visibility can be realized according to the application, and includes being semitransparent.
本発明によるガラス複合体の一実施形態の厚さ方向の断面模式図を図1に示す。ガラス複合体の積層体15は、無機ガラス10中に光輝性薄片状微粒子11および略球状微粒子12が分散されてなるガラス複合体13と、基材14とを備えてなる。このようなガラス複合体15の積層体は、投影光16、17を異方的に散乱することで、視認者19は散乱光18を視認できる。 FIG. 1 shows a schematic cross-sectional view in the thickness direction of one embodiment of the glass composite body according to the present invention. The laminated body 15 of the glass composite includes a glass composite 13 in which the glittering flaky fine particles 11 and the substantially spherical fine particles 12 are dispersed in the inorganic glass 10, and a base material 14. Such a laminated body of the glass composite body 15 anisotropically scatters the projection lights 16 and 17 so that the viewer 19 can visually recognize the scattered light 18.
当該ガラス複合体は、ヘイズ値が、好ましくは50%以下、より好ましくは1%以上40%以下であり、より好ましくは1.3%以上30%以下であり、さらにより好ましくは1.5%以上20%以下であり、最も好ましくは2%以上10%以下である。全光線透過率が、好ましくは70%以上であり、より好ましくは75%以上であり、さらに好ましくは80%以上であり、さらにより好ましくは85%以上である。ヘイズ値が上記範囲内であれば、透明性が高く、透過視認性をより向上させることができ、スクリーンとしての性能に優れる。なお、本発明において、ガラス複合体のヘイズ値は、濁度計(日本電色工業(株)製、品番:NDH−5000)を用いてJIS−K−7361およびJIS−K−7136に準拠して測定することができる。 The glass composite has a haze value of preferably 50% or less, more preferably 1% or more and 40% or less, more preferably 1.3% or more and 30% or less, and even more preferably 1.5%. It is 20% or less, and most preferably 2% or more and 10% or less. The total light transmittance is preferably 70% or more, more preferably 75% or more, further preferably 80% or more, and still more preferably 85% or more. When the haze value is within the above range, the transparency is high, the transmission visibility can be further improved, and the screen performance is excellent. In addition, in this invention, the haze value of a glass composite body is based on JIS-K-7361 and JIS-K-7136 using a turbidimeter (Nippon Denshoku Industries Co., Ltd. product number: NDH-5000). Can be measured.
当該ガラス複合体は、反射正面光度が、好ましくは3以上60以下であり、より好ましくは4以上50以下であり、さらに好ましくは4.5以上40以下である。また、当該ガラス複合体は、透過正面光度に1000を乗じた値が、好ましくは1.5以上であり、より好ましくは2.0以上であり、さらにより好ましくは3.0以上50以下である。ガラス複合体の反射正面光度および透過正面光度に1000を乗じた値が上記範囲内であれば、反射光の輝度が高く、反射型スクリーンとしての性能に優れる。なお、本発明において、ガラス複合体の反射光度および反射光度向上率は、以下のようにして測定した値である。
(反射正面光度)
変角光度計(日本電色工業(株)製、品番:GC5000L)を用いて測定した。光源の入射角を45度にセットし、測定ステージに白色度95.77の標準白色板を載せたときの0度方向への反射光強度を100とした。サンプル測定時は、光源の入射角を15度にセットし、0度方向への反射光の強度を測定した。
(透過正面光度)
変角光度計(日本電色工業(株)製、品番:GC5000L)を用いて測定した。光源の入射角を0度にセットし、測定ステージに何も置かない状態での0度方向への透過光強度を100とした。サンプル測定は、光源の入射角を15度にセットし、0度方向への透過光の強度を測定した。
The glass composite has a reflected front luminous intensity of preferably 3 or more and 60 or less, more preferably 4 or more and 50 or less, and further preferably 4.5 or more and 40 or less. Further, in the glass composite, the value obtained by multiplying the transmitted front luminosity by 1000 is preferably 1.5 or more, more preferably 2.0 or more, still more preferably 3.0 or more and 50 or less. .. When the value obtained by multiplying the reflected front light intensity and the transmitted front light intensity of the glass composite by 1000 is within the above range, the brightness of the reflected light is high and the performance as a reflective screen is excellent. In the present invention, the reflected light intensity and the reflected light intensity improvement rate of the glass composite are values measured as follows.
(Reflected front brightness)
The measurement was performed using a goniophotometer (manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd., product number: GC5000L). The incident angle of the light source was set to 45 degrees, and the reflected light intensity in the 0 degree direction was set to 100 when a standard white plate having a whiteness of 95.77 was placed on the measurement stage. At the time of measuring the sample, the incident angle of the light source was set to 15 degrees, and the intensity of the reflected light in the 0 degree direction was measured.
(Transmitted front brightness)
The measurement was performed using a goniophotometer (manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd., product number: GC5000L). The incident angle of the light source was set to 0 degree, and the transmitted light intensity in the 0 degree direction was 100 when nothing was placed on the measurement stage. In the sample measurement, the incident angle of the light source was set to 15 degrees, and the intensity of the transmitted light in the 0 degree direction was measured.
当該ガラス複合体は、写像性が、好ましくは70%以上であり、より好ましくは75%以上であり、さらに好ましくは80%以上であり、さらにより好ましくは85%以上であり、特に好ましくは90%以上である。当該ガラス複合体の写像性が上記範囲内であれば、透明スクリーンを透過して見える像が極めて鮮明となる。なお、本発明において、写像性とは、JIS K7374に準拠して、光学くし幅0.125mmで測定した時の像鮮明度(%)の値である。 The glass composite has an image clarity of preferably 70% or more, more preferably 75% or more, still more preferably 80% or more, still more preferably 85% or more, and particularly preferably 90%. % Or more. When the image clarity of the glass composite is within the above range, the image seen through the transparent screen becomes extremely clear. In the present invention, the image clarity is a value of image clarity (%) when measured with an optical comb width of 0.125 mm in accordance with JIS K7374.
当該ガラス複合体の厚さは、特に限定されるものではないが、用途、生産性、取扱い性、および搬送性の観点から、好ましくは0.1μm〜20mmであり、より好ましくは0.5μm〜15mmであり、さらに好ましくは1μm〜10mmである。 The thickness of the glass composite is not particularly limited, but is preferably 0.1 μm to 20 mm, more preferably 0.5 μm to, from the viewpoints of use, productivity, handleability, and transportability. It is 15 mm, and more preferably 1 μm to 10 mm.
(無機ガラス)
ガラス複合体を形成する無機ガラスとしては、後述する光輝性薄片状微粒子または略球状微粒子の分散性がよいものを用いるのが好ましく、水ガラス、ゾルゲル材料、または低軟化点を有するガラスの微細粉末の分散液を用いるのが特に好ましい。これらのガラス材料は、液体状態であるため光輝性薄片状微粒子または略球状微粒子の分散性が良く、かつ成形性に優れる。なお、本明細書においてガラス複合体とは、焼結やゾルゲルの加水分解反応等の硬化反応によって、液体状の無機ガラスを硬化した微粒子分散ガラス(ガラス複合体)であってもよく、溶融した無機ガラス(珪砂、ソーダ灰、石灰石やカレット等のガラス屑)に微粒子を分散させて冷却した微粒子分散ガラス(ガラス複合体)であってもよい。
(Inorganic glass)
As the inorganic glass forming the glass composite, it is preferable to use one having good dispersibility of the glittering flaky fine particles or substantially spherical fine particles to be described later, water glass, a sol-gel material, or a fine powder of glass having a low softening point. It is particularly preferable to use the dispersion liquid of. Since these glass materials are in a liquid state, they have good dispersibility of glittering flaky fine particles or substantially spherical fine particles and are excellent in moldability. In the present specification, the glass composite may be fine particle-dispersed glass (glass composite) obtained by curing liquid inorganic glass by a curing reaction such as sintering or hydrolysis reaction of sol-gel, and melted. Fine particle-dispersed glass (glass composite) obtained by dispersing fine particles in inorganic glass (silica sand, soda ash, glass scraps such as limestone and cullet) and cooling may be used.
(水ガラス)
水ガラスとは、アルカリ珪酸塩の濃厚水溶液をいい、アルカリ金属としては通常ナトリウムが含まれている。代表的な水ガラスは、Na2O・nSiO2(n:正の任意の数)により示すことができる。市販される水ガラスは、nが2から4の範囲にある。市販される水ガラスには珪酸ナトリウム水溶液として1号から3号があり、この順にNa2Oに対するSiO2の比率が高くなる。水ガラスから水分を蒸発させると和水ガラスと称される水分を10〜30質量%程度含んだ割れにくく弾性を有する固体が形成され、接着性を有するバインダとしての機能が発現する。また、場合により、Na2Oに換えて一部K2Oを含むことがあるが、この場合であってもSiO2とのモル比は上記の範囲にあることが好ましい。バインダとしての機能は水ガラスに含まれるポリ珪酸イオンの分子量が高いほど力学的強度の高い塗膜を形成する傾向があるが、塗膜にひび割れが生成し易くなる場合があるため、塗布液として使用する際の含まれる水ガラスの濃度やpH、及びヒドロキシアパタイトに対する割合等によってNa2Oに対するSiO2の最適なモル比で含まれる水ガラスを使用することが好ましい。水ガラスとしては、富士化学(株)社製珪酸ソーダを用いることができる。
(Water glass)
Water glass is a concentrated aqueous solution of alkali silicate, and sodium is usually contained as an alkali metal. A typical water glass can be represented by Na 2 O.nSiO 2 (n: any positive number). Commercially available water glass has n in the range of 2 to 4. Commercially available water glasses include Nos. 1 to 3 as aqueous sodium silicate solutions, and the ratio of SiO 2 to Na 2 O increases in this order. When water is evaporated from water glass, a water-containing glass, which contains about 10 to 30 mass% of water and forms a solid that is hard to crack and has elasticity, and exhibits a function as a binder having adhesiveness. In some cases, K 2 O may be partially contained in place of Na 2 O, and even in this case, the molar ratio with SiO 2 is preferably in the above range. The function as a binder tends to form a coating film with higher mechanical strength as the molecular weight of the polysilicate ion contained in water glass is higher, but cracks may easily form in the coating film, so as a coating solution It is preferable to use water glass that is contained at an optimum molar ratio of SiO 2 to Na 2 O, depending on the concentration and pH of water glass contained when used, and the ratio with respect to hydroxyapatite. As the water glass, sodium silicate manufactured by Fuji Chemical Co., Ltd. can be used.
(ゾルゲル材料)
ゾルゲル材料は、熱や光、触媒などの作用により、加水分解重縮合が進行し、硬化する化合物群である。例えば、金属アルコキシド(金属アルコラート)、金属キレート化合物、ハロゲン化金属、液状ガラス、スピンオングラス、またはこれらの反応物であり、これらに硬化反応を促進させる触媒を含ませたものであってもよい。また、金属アルコキシド官能基の一部にアクリル基などの光反応性の官能基を有するものであってもよい。ゾルゲル材料は、要求される物性に応じて、単独で用いても良いし、複数種類を組み合わせて用いても良い。ゾルゲル材料の硬化膜とは、ゾルゲル材料の重合反応が十分に進行した状態を指す。ゾルゲル材料は、重合反応の過程において無機基板の表面と化学的に結合して強く接着する。そのため、ガラス複合体としてゾルゲル材料の硬化膜を用いることで、安定したガラス複合体を形成することができる。
(Sol-gel material)
The sol-gel material is a group of compounds that undergo hydrolysis and polycondensation under the action of heat, light, a catalyst, or the like to be cured. For example, it is a metal alkoxide (metal alcoholate), a metal chelate compound, a metal halide, a liquid glass, a spin-on glass, or a reaction product thereof, which may contain a catalyst for accelerating the curing reaction. Further, a part of the metal alkoxide functional group may have a photoreactive functional group such as an acrylic group. The sol-gel materials may be used alone or in combination of a plurality of types, depending on the required physical properties. The cured film of the sol-gel material refers to a state in which the polymerization reaction of the sol-gel material has proceeded sufficiently. The sol-gel material is chemically bonded and strongly adheres to the surface of the inorganic substrate during the polymerization reaction. Therefore, by using a cured film of a sol-gel material as the glass composite, a stable glass composite can be formed.
金属アルコキシドとは、加水分解触媒などによって任意の金属種を、水や有機溶剤と反応させて得られる化合物群であり、任意の金属種と、ヒドロキシ基、メトキシ基、エトキシ基、プロピル基、イソプロピル基等の官能基とが結合した化合物群である。金属アルコキシドの金属種としては、シリコン、チタン、アルミニウム、ゲルマニウム、ボロン、ジルコニウム、タングステン、ナトリウム、カリウム、リチウム、マグネシウム、スズなどが挙げられる。 The metal alkoxide is a group of compounds obtained by reacting an arbitrary metal species with a catalyst such as a hydrolysis catalyst with water or an organic solvent. It is a compound group in which a functional group such as a group is bonded. Examples of the metal species of the metal alkoxide include silicon, titanium, aluminum, germanium, boron, zirconium, tungsten, sodium, potassium, lithium, magnesium and tin.
金属種がシリコンの金属アルコキシドとしては、例えば、ジメチルジエトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、p−スチリルトリエトキシシラン、メチルフェニルジエトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン(MTES)、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−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エトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、3−メルカプトプロピルメチルジエトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、トリエトキシシラン(TEOS)、ジフェニルシランジオール、ジメチルシランジオールなどや、これら化合物群のエトキシ基が、メトキシ基、プロピル基、イソプロピル基、ヒドロキシ基などに置き換わった化合物群などが挙げられる。これらのなかでも、TEOS、TEOSのエトキシ基をメトキシ基に置き換えたテトラメトキシシラン(TMOS)、およびMTESが特に好ましい。これらは単独で用いても良く、複数種類を組み合わせて用いることもできる。 Examples of the metal alkoxide having a metal species of silicon include dimethyldiethoxysilane, diphenyldiethoxysilane, phenyltriethoxysilane, methyltriethoxysilane, vinyltriethoxysilane, p-styryltriethoxysilane, methylphenyldiethoxysilane, and the like. 2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltriethoxysilane (MTES), 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, 3 -Methacryloxypropyltriethoxysilane, 3-acryloxypropyltriethoxysilane, N-2-(aminoethyl)-3-aminopropylmethyldiethoxysilane, N-2-(aminoethyl)-3-aminopropyltriethoxysilane Silane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-ureidopropyltriethoxysilane, 3-mercaptopropylmethyldiethoxysilane, 3-mercaptopropyltriethoxysilane, triethoxysilane (TEOS), diphenylsilanediol, dimethylsilanediol, etc. Or a group of compounds in which the ethoxy group of these compounds is replaced with a methoxy group, a propyl group, an isopropyl group, a hydroxy group, or the like. Among these, TEOS, tetramethoxysilane (TMOS) in which the ethoxy group of TEOS is replaced with a methoxy group, and MTES are particularly preferable. These may be used alone or in combination of a plurality of types.
TEOS、MTESまたはこれらの混合物を用いる場合には、それらの混合比は、例えばモル比で1:1にすることができる。このゾル溶液は、加水分解及び重縮合反応を行わせることによって非晶質シリカを生成する。合成条件として溶液のpHを調整するために、塩酸等の酸またはアンモニア等のアルカリを添加してもよい。pHは4以下もしくは10以上が好ましい。また、加水分解を行うために水を加えてもよい。加える水の量は、金属アルコキシド種に対してモル比で1.5倍以上にすることができる。 When TEOS, MTES or a mixture thereof is used, the mixing ratio thereof can be, for example, 1:1 by molar ratio. This sol solution produces an amorphous silica by carrying out hydrolysis and polycondensation reactions. As a synthesis condition, an acid such as hydrochloric acid or an alkali such as ammonia may be added to adjust the pH of the solution. The pH is preferably 4 or less or 10 or more. Further, water may be added to carry out hydrolysis. The amount of water added can be 1.5 times or more the molar ratio of the metal alkoxide species.
また、金属アルコキシドとしては、シルセスキオキサン化合物を用いることもできる。シルセスキオキサンとは、SiO1.5で表される化合物群の総称で、ケイ素原子一個に対し、一つの有機基と三つの酸素原子が結合した化合物である。ハロゲン化金属とは、上記金属アルコキシドにおいて、加水分解重縮合する官能基がハロゲン原子に置き換わった化合物群である。 A silsesquioxane compound can also be used as the metal alkoxide. Silsesquioxane is a general term for a compound group represented by SiO 1.5 , and is a compound in which one organic group and three oxygen atoms are bonded to one silicon atom. The metal halide is a group of compounds in which the functional group for hydrolytic polycondensation in the above metal alkoxide is replaced with a halogen atom.
金属キレート化合物としては、チタンジイソプロポキシビスアセチルアセトネート、チタンテトラキスアセチルアセトネート、チタンジブトキシビスオクチレングリコレート、ジルコニウムテトラキスアセチルアセトネート、ジルコニウムジブトキシビスアセチルアセトネート、アルミニウムトリスアセチルアセトネート、アルミニウムジブトキシモノアセチルアセトネート、亜鉛ビスアセチルアセトネート、インジウムトリスアセチルアセトネート、ポリチタンアセチルアセトネートなどが挙げられる。 As the metal chelate compound, titanium diisopropoxy bis acetyl acetonate, titanium tetrakis acetyl acetonate, titanium dibutoxy bis octylene glycolate, zirconium tetrakis acetyl acetonate, zirconium dibutoxy bis acetyl acetonate, aluminum tris acetyl acetonate, Examples thereof include aluminum dibutoxy monoacetylacetonate, zinc bisacetylacetonate, indium trisacetylacetonate, and polytitanium acetylacetonate.
液状ガラスとしては、例えば、アポロリング社製のTGAシリーズなどを挙げることができ、要求される物性に応じて、その他ゾルゲル化合物を添加することができる。スピンオングラスとしては、例えば、東京応化社製OCDシリーズ、Honeywell社製のACCUGLASSシリーズなどを用いることができる。 Examples of the liquid glass include TGA series manufactured by Apollo Ring Co., Ltd., and other sol-gel compounds can be added depending on required physical properties. As the spin-on glass, for example, OCD series manufactured by Tokyo Ohka Co., Ltd., ACCUGLASS series manufactured by Honeywell, etc. can be used.
硬化を進行させる触媒としては、種々の酸、塩基を用いることができる。種々の酸には、塩酸、硫酸、硝酸などの無機酸だけでなく、各種カルボン酸、不飽和カルボン酸、酸無水物などの有機酸が含まれる。また、硬化が光硬化の場合には、UV硬化樹脂において用いられるような光重合開始剤、光酸発生剤、光増感剤などを用いることができる。 Various acids and bases can be used as the catalyst for promoting the curing. The various acids include not only inorganic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid and nitric acid, but also organic acids such as various carboxylic acids, unsaturated carboxylic acids and acid anhydrides. Further, when the curing is photocuring, a photopolymerization initiator, a photoacid generator, a photosensitizer and the like used in the UV curable resin can be used.
ゾルゲル材料には、溶媒を含有させて用いても良い。好適な溶媒としては、例えばメタノール、エタノール、イソプロピルアルコール(IPA)、ブタノール、2−ブタノール等のアルコール類、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素類、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン等の芳香族炭化水素類、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類、アセトン、メチルエチルケトン、イソホロン、シクロヘキサノン等のケトン類、ブトキシエチルエーテル、ヘキシルオキシエチルアルコール、メトキシ−2−プロパノール、ベンジルオキシエタノール等のエーテルアルコール類、エチレングリコール、プロピレングリコール等のグリコール類、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のグリコールエーテル類、酢酸エチル、乳酸エチル、γ−ブチロラクトン等のエステル類、フェノール、クロロフェノール等のフェノール類、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−メチルピロリドン等のアミド類、クロロホルム、塩化メチレン、テトラクロロエタン、モノクロロベンゼン、ジクロロベンゼン等のハロゲン系溶媒、2硫化炭素等の含ヘテロ元素化合物、水、およびこれらの混合溶媒が挙げられる。特に、エタノールおよびイソプロピルアルコール、またはそれらに水を混合した溶媒が好ましい。 The sol-gel material may contain a solvent before use. Suitable solvents include, for example, methanol, ethanol, isopropyl alcohol (IPA), butanol, alcohols such as 2-butanol, hexane, heptane, octane, decane, aliphatic hydrocarbons such as cyclohexane, benzene, toluene, xylene, and the like. Aromatic hydrocarbons such as mesitylene, ethers such as diethyl ether, tetrahydrofuran, dioxane, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, isophorone, cyclohexanone, butoxyethyl ether, hexyloxyethyl alcohol, methoxy-2-propanol, benzyloxyethanol Ether alcohols such as, ethylene glycol, glycols such as propylene glycol, ethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, glycol ethers such as propylene glycol monomethyl ether acetate, ethyl acetate, ethyl lactate, esters such as γ-butyrolactone, phenol, Phenols such as chlorophenol, amides such as N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide and N-methylpyrrolidone, halogen-based solvents such as chloroform, methylene chloride, tetrachloroethane, monochlorobenzene and dichlorobenzene, 2 Examples thereof include a hetero element-containing compound such as carbon sulfide, water, and a mixed solvent thereof. In particular, ethanol and isopropyl alcohol, or a solvent obtained by mixing them with water is preferable.
ゾルゲル材料には、粘度調整のためにポリエチレングリコール、ポリエチレンオキシド、ヒドロキシプロピルセルロース、ポリビニルアルコールや、溶液安定剤であるトリエタノールアミンなどのアルカノールアミン、アセチルアセトンなどのβ―ジケトン、β―ケトエステル、ホルムアミド、ジメチルホルムアミド、ジオキサンなどを適用してもよい。 The sol-gel material includes polyethylene glycol, polyethylene oxide, hydroxypropyl cellulose, polyvinyl alcohol for adjusting viscosity, alkanolamines such as triethanolamine which is a solution stabilizer, β-diketone such as acetylacetone, β-ketoester, formamide, Dimethylformamide, dioxane and the like may be applied.
(低軟化点ガラス材料)
低軟化点ガラス材料は、軟化温度が150〜620℃の範囲にあるのが好ましく、200〜600℃の範囲にあるのがさらに好ましく、250〜550℃の範囲にあるのが最も好ましい。このような範囲のガラス材料としては、PbO−B2O3系、PbO−B2O3−SiO2系、PbO−ZnO−B2O3系、酸成分及び金属塩化物を含む混合物を熱処理することにより得られる鉛フリー低軟化点ガラス等を用いることができる。これらのなかでも、特に環境汚染性の低い、鉛フリーの低軟化点ガラスを用いるのが好ましい。低軟化点ガラス材料は、後述する硬化工程で溶解する、いわゆるガラスフリットが好ましい。また、低軟化点ガラス材料としては、メジアン径が1〜50μmの範囲の粉末を用いるのが好ましい。低軟化点ガラス材料には、微粒子の分散性および成形性向上のために、バインダ、極性溶剤および高沸点有機溶剤等を混合することができる。
(Low softening point glass material)
The low softening point glass material preferably has a softening temperature in the range of 150 to 620°C, more preferably in the range of 200 to 600°C, and most preferably in the range of 250 to 550°C. As a glass material of the range, the heat treatment PbO-B 2 O 3 -based, PbO-B 2 O 3 -SiO 2 system, PbO-ZnO-B 2 O 3 system, a mixture comprising an acid component and a metal chloride The lead-free low softening point glass etc. obtained by doing can be used. Among these, it is preferable to use lead-free low softening point glass, which has particularly low environmental pollution. The low softening point glass material is preferably so-called glass frit, which is melted in the curing step described later. As the low softening point glass material, it is preferable to use a powder having a median diameter in the range of 1 to 50 μm. The low softening point glass material may be mixed with a binder, a polar solvent, a high boiling point organic solvent or the like in order to improve the dispersibility of fine particles and the moldability.
バインダは、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、アクリルシリコン系樹脂、非塩素化ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、酢酸セルロース等を用いることができるが、その中でも、特にアクリル系樹脂、酢酸セルロースが好ましい。バインダの濃度は、低軟化点ガラス材料の質量に対して、0.2〜40質量部が好ましく、より好ましくは0.5〜20質量部、さらに好ましくは1〜10質量部である。 As the binder, a urethane resin, an acrylic resin, an acrylic silicon resin, a non-chlorinated polyolefin resin, a polyester resin, cellulose acetate or the like can be used, and among them, acrylic resin and cellulose acetate are particularly preferable. The binder concentration is preferably 0.2 to 40 parts by mass, more preferably 0.5 to 20 parts by mass, and still more preferably 1 to 10 parts by mass with respect to the mass of the low softening point glass material.
極性溶剤は、水、アルコール(メタノール、エタノール、イソプルピルアルコール等)、アセトン、メチルエチルケトン、酢酸ブチル、酢酸エチル、石油エーテル等を使用するのが好ましい。溶剤の使用量は、低軟化点ガラス材料の質量に対して、好ましくは100〜900質量部、より好ましくは150〜800質量部、さらに好ましくは200〜500質量部である。 The polar solvent is preferably water, alcohol (methanol, ethanol, isopropyl alcohol, etc.), acetone, methyl ethyl ketone, butyl acetate, ethyl acetate, petroleum ether or the like. The amount of the solvent used is preferably 100 to 900 parts by mass, more preferably 150 to 800 parts by mass, and further preferably 200 to 500 parts by mass with respect to the mass of the low softening point glass material.
高沸点有機溶剤は、特に限定しないが、鉱物油、植物油、合成乾性油等を用いることができ、例えば、テルピン油、ブチルカルビトールアセテート、キシレン、ブチルセロソルブ、テルピネオール、セロソルブアセテート、アルキルアルコール、アセテート、プロピオネート、高級アルキルエステル、パインオイル等を使用するのが好ましい。高沸点有機溶剤は、低軟化点ガラス材料の質量に対して、好ましくは1〜20質量部、より好ましくは2〜15質量部、さらに好ましくは3〜10質量部である。 The high-boiling organic solvent is not particularly limited, but mineral oil, vegetable oil, synthetic drying oil and the like can be used, for example, terpine oil, butyl carbitol acetate, xylene, butyl cellosolve, terpineol, cellosolve acetate, alkyl alcohol, acetate, It is preferable to use propionate, higher alkyl ester, pine oil and the like. The high boiling point organic solvent is preferably 1 to 20 parts by mass, more preferably 2 to 15 parts by mass, and still more preferably 3 to 10 parts by mass with respect to the mass of the low softening point glass material.
(光輝性薄片状微粒子)
光輝性薄片状微粒子としては、薄片状に加工できる光輝性材料を好適に用いることができる。光輝性薄片状微粒子の正反射率は、好ましくは12.0%以上であり、より好ましくは15.0%以上であり、さらに好ましくは20.0%以上80.0%以下である。なお、本発明において、光輝性薄片状微粒子の正反射率は、以下のようにして測定した値である。
(正反射率)
分光測色計(コニカミノルタ(株)製、品番:CM−3500dを用いて測定した。適切な溶媒(水またはメチルエチルケトン)に分散させた光輝性薄片状微粒子をスライドガラス上に膜厚が0.5mm以上になるように塗布、乾燥させた。得られた塗膜付きガラス板について、ガラス面の法線に対して45度の角度でガラス面から塗膜へ光を入射したときの正反射率を測定した。光輝性薄片状微粒子を塗膜としたときの正反射率を測定することで、微粒子表面の酸化状態等を考慮した光輝性薄片状微粒子の反射性能を把握することができる。
(Glittering flaky fine particles)
As the glittering flaky fine particles, a glittering material that can be processed into flakes can be preferably used. The specular reflectance of the glittering flaky fine particles is preferably 12.0% or more, more preferably 15.0% or more, still more preferably 20.0% or more and 80.0% or less. In the present invention, the specular reflectance of the glittering flaky fine particles is a value measured as follows.
(Regular reflectance)
It was measured using a spectrophotometer (manufactured by Konica Minolta Co., Ltd., product number: CM-3500d.) The glittering flaky fine particles dispersed in an appropriate solvent (water or methyl ethyl ketone) had a film thickness of 0. The coated glass plate was coated and dried to a thickness of 5 mm or more, and the specular reflectance of the obtained coated glass plate when light is incident on the coated film from the glass surface at an angle of 45 degrees with respect to the normal to the glass surface. By measuring the regular reflectance when the glittering flaky fine particles are formed into a coating film, the reflection performance of the glittering flaky fine particles can be grasped in consideration of the oxidation state of the surface of the fine particles.
金属系微粒子に用いる金属材料は、投影光の反射性に優れる金属が用いられる。具体的には、金属材料は、測定波長550nmにおける反射率Rが好ましくは50%以上であり、より好ましくは55%以上であり、さらに好ましくは60%以上であり、さらにより好ましくは70%以上である。以下、本発明において、「反射率R」とは、金属材料に対して光を垂直方向から入射させたときの反射率を指す。反射率Rは金属材料固有値である屈折率nと消衰係数kの値を用いて下記式(1)により算出することができる。nおよびkは、例えばHandbook of Optical Constants of Solids: Volume 1(Edward D.Palik著)や、P.B. Johnson and R.W Christy, PHYSICAL REVIEW B, Vol.6, No.12, 4370-4379(1972)等に記載されている。
R={(1−n)2+k2}/{(1+n)2+k2} 式(1)
すなわち、測定波長550nmにおける反射率R(550)は、波長550nmで測定したときのnおよびkより算出できる。金属材料は、測定波長450nmにおける反射率R(450)と、測定波長650nmにおける反射率R(650)の差の絶対値が、測定波長550nmにおける反射率R(650)に対して25%以内であり、好ましくは20%以内であり、より好ましくは15%以内であり、さらに好ましくは10%以内である。このような金属材料を用いることで、反射型透明スクリーンとして用いた場合、投影光の反射性および色再現性に優れ、スクリーンとしての性能に優れる。
As the metal material used for the metal-based fine particles, a metal having excellent reflectivity of projection light is used. Specifically, the metallic material has a reflectance R at a measurement wavelength of 550 nm of preferably 50% or more, more preferably 55% or more, further preferably 60% or more, and still more preferably 70% or more. Is. Hereinafter, in the present invention, the “reflectance R” refers to the reflectance when light is incident on the metal material in the vertical direction. The reflectance R can be calculated by the following equation (1) using the values of the refractive index n and the extinction coefficient k, which are the intrinsic values of the metal material. n and k are, for example, Handbook of Optical Constants of Solids: Volume 1 (by Edward D. Palik), PB Johnson and RW Christy, PHYSICAL REVIEW B, Vol.6, No.12, 4370-4379 (1972). Have been described.
R = {(1-n) 2 + k 2} / {(1 + n) 2 + k 2} Equation (1)
That is, the reflectance R(550) at the measurement wavelength of 550 nm can be calculated from n and k when measured at the wavelength of 550 nm. For the metal material, the absolute value of the difference between the reflectance R(450) at the measurement wavelength 450 nm and the reflectance R(650) at the measurement wavelength 650 nm is within 25% with respect to the reflectance R(650) at the measurement wavelength 550 nm. Yes, it is preferably within 20%, more preferably within 15%, and further preferably within 10%. By using such a metal material, when it is used as a reflective transparent screen, it has excellent projection light reflectivity and color reproducibility, and excellent screen performance.
金属系微粒子に用いる金属材料は、誘電率の実数項ε’が、好ましくは−60〜0であり、より好ましくは−50〜−10である。なお、誘電率の実数項ε’は、屈折率nと消衰係数kの値を用いて下記式(2)により算出することができる。
ε’=n2−k2 式(2)
本発明はいかなる理論にも束縛されるものではないが、金属材料の誘電率の実数項ε’が上記数値範囲を満たすことで、以下の作用が生じ、透明光散乱体が反射型透明スクリーンとして好適に使用できると考えられる。すなわち、光が金属系微粒子の中に入ると、金属系微粒子中には光による振動電界が生じるが、同時に金属系微粒子の自由電子によって逆向きの電気分極が生じ電界を遮蔽してしまう。誘電率の実数光ε’が0以下であるとき、光が完全に遮蔽され金属系微粒子の中に光が入って行けない、すなわち、表面凹凸による拡散や金属系微粒子による光の吸収が無いという理想状態を仮定すると、光は全て金属系微粒子表面で反射されることになるため、光の反射性は強い。ε’が0より大きいとき、金属系微粒子の自由電子の振動は光の振動に追随出来ないため光による振動電界を完全には打ち消すことが出来ず、光は金属系微粒子の中に入ったり、透過したりする。その結果、金属系微粒子表面で反射されるのは一部の光だけになり、光の反射性は低くなる。
The metal material used for the metal-based fine particles preferably has a real number term ε'of dielectric constant of -60 to 0, more preferably -50 to -10. The real term ε'of the dielectric constant can be calculated by the following equation (2) using the values of the refractive index n and the extinction coefficient k.
ε′=n 2 −k 2 Formula (2)
Although the present invention is not bound to any theory, the following action occurs when the real number term ε'of the dielectric constant of the metal material satisfies the above numerical range, and the transparent light scatterer serves as a reflective transparent screen. It is considered that it can be preferably used. That is, when light enters the metal-based fine particles, an oscillating electric field due to the light is generated in the metal-based fine particles, but at the same time, reverse electric polarization occurs due to free electrons of the metal-based fine particles to shield the electric field. When the real number light ε'of the dielectric constant is 0 or less, the light is completely shielded and the light cannot enter into the metal-based fine particles, that is, there is no diffusion due to surface irregularities or light absorption by the metal-based fine particles. Assuming an ideal state, all the light will be reflected by the surface of the metal-based fine particles, so the light reflectivity is strong. When ε'is larger than 0, the vibration of the free electrons of the metal-based fine particles cannot follow the vibration of light, so the oscillating electric field due to the light cannot be completely canceled out, and the light enters the metal-based fine particles. It is transparent. As a result, only a part of light is reflected on the surface of the metal-based fine particles, and the light reflectivity becomes low.
金属材料としては、上記の反射率R、好ましくはさらに誘電率を満たす金属材料を用いたものであればよく、純金属や合金も用いることができる。純金属としてはアルミニウム、銀、白金、チタン、ニッケル、およびクロムからなる群から選択されるものが好ましい。金属系微粒子としては、これらの金属材料からなる微粒子や、これらの金属材料を樹脂、ガラス、天然雲母もしくは合成雲母等に被覆した微粒子を用いることができる。また、金属系微粒子の形状は、特に限定されず、薄片状微粒子や略球状微粒子等を用いることができる。各種の金属材料について、各測定波長における屈折率nおよび消衰係数kを表1に、その値を用いて算出した反射率Rおよびε’を表2にまとめる。
光輝性薄片状微粒子としては、分散させる無機ガラスの種類にもよるが、例えば、アルミニウム、銀、銅、白金、金、チタン、ニッケル、スズ、スズ‐コバルト合金、インジウムおよびクロム等の金属系微粒子、または、酸化チタン、酸化アルミニウムおよび硫化亜鉛からなる金属系微粒子、ガラスに金属または金属酸化物を被覆した光輝性材料、または天然雲母や合成雲母に金属または金属酸化物を被覆した光輝性材料を用いることができる。 As the glittering flaky fine particles, depending on the kind of the inorganic glass to be dispersed, for example, aluminum, silver, copper, platinum, gold, titanium, nickel, tin, tin-cobalt alloy, metal-based fine particles such as indium and chromium. , Or metallic fine particles composed of titanium oxide, aluminum oxide and zinc sulfide, a glittering material obtained by coating glass with a metal or a metal oxide, or a glittering material obtained by coating natural mica or synthetic mica with a metal or a metal oxide. Can be used.
光輝性薄片状微粒子は、一次粒子の平均径が好ましくは0.01〜100μm、より好ましくは0.05〜80μm、さらに好ましくは0.1〜50μm、さらにより好ましくは0.5〜30μmである。さらに、光輝性薄片状微粒子は、平均アスペクト比(=光輝性薄片状微粒子の平均径/平均厚み)が好ましくは3〜800、より好ましくは4〜700、さらに好ましくは5〜600、さらにより好ましくは10〜500である。光輝性薄片状微粒子の平均径および平均アスペクト比が上記範囲内であると、ガラス複合体を透明スクリーン用として使用した場合に、透過視認性を損なわずに投影光の十分な散乱効果が得られることで、鮮明な映像を投影することができる。なお、本発明において、光輝性薄片状微粒子の平均径は、レーザー回折式粒子径分布測定装置((株)島津製作所製、品番:SALD−2300)を用いて測定した。平均アスペクト比は、SEM((株)日立ハイテクノロジーズ製、商品名:SU−1500)画像より算出した。 The glittering flaky fine particles have an average primary particle diameter of preferably 0.01 to 100 μm, more preferably 0.05 to 80 μm, still more preferably 0.1 to 50 μm, and even more preferably 0.5 to 30 μm. .. Further, the glittering flaky fine particles have an average aspect ratio (=average diameter of the glittering flaky fine particles/average thickness) of preferably 3 to 800, more preferably 4 to 700, further preferably 5 to 600, and even more preferably Is 10 to 500. When the average diameter and the average aspect ratio of the glittering flaky fine particles are within the above ranges, when the glass composite is used for a transparent screen, a sufficient scattering effect of projection light can be obtained without impairing the visibility of transmission. This makes it possible to project a clear image. In the present invention, the average diameter of the glittering flaky fine particles was measured using a laser diffraction particle size distribution measuring device (manufactured by Shimadzu Corporation, product number: SALD-2300). The average aspect ratio was calculated from an SEM (manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation, trade name: SU-1500) image.
光輝性薄片状微粒子は、市販のものを使用してもよく、例えば、大和金属粉工業株式会社製アルミニウムパウダー、松尾産業株式会社製金属被覆ガラス(メタシャインシリーズ)を好適に使用することができる。 As the glittering flaky fine particles, commercially available products may be used, and for example, aluminum powder manufactured by Daiwa Metal Powder Co., Ltd., metal-coated glass manufactured by Matsuo Sangyo Co., Ltd. (Metashine series) can be preferably used. ..
ガラス複合体中の光輝性薄片状微粒子の含有量は、光輝性薄片状微粒子の正反射率に応じて適宜調節することができ、無機ガラスに対して、好ましくは0.0001〜5.0質量%であり、好ましくは0.0005〜3.0質量%であり、より好ましくは0.001〜1.0質量%である。光輝性薄片状微粒子を上記範囲のように低濃度で無機ガラス中に分散させてガラス複合体を形成することによって、光源から出射される投影光を異方的に散乱反射することにより、投影光の視認性と透過光の視認性とを向上することができる。 The content of the glittering flaky fine particles in the glass composite can be appropriately adjusted according to the regular reflectance of the glittering flaky fine particles, and is preferably 0.0001 to 5.0 mass with respect to the inorganic glass. %, preferably 0.0005 to 3.0% by mass, and more preferably 0.001 to 1.0% by mass. By dispersing the glittering flaky fine particles in the inorganic glass at a low concentration within the above range to form a glass composite, the projection light emitted from the light source is anisotropically scattered and reflected, thereby And the visibility of transmitted light can be improved.
(略球状微粒子)
略球状微粒子とは、真球状粒子を含んでいてもよく、凹凸や突起のある球状粒子を含んでいてもよい。無機ガラスの屈折率n1と略球状微粒子の屈折率n2は、下記数式(1):
|n2−n1|≧0.1 ・・・(1)
を満たすことが好ましく、下記数式(2):
|n2−n1|≧0.15 ・・・(2)
を満たすことがより好ましく、下記数式(3):
3.0≧|n2−n1|≧0.2 ・・・(3)
を満たすことがさらに好ましい。ガラス複合体を形成する無機ガラスと略球状微粒子の屈折率が上記数式を満たすことで、ガラス複合体内で光を異方的に散乱させ、視野角を向上させることができる。また、略球状の微粒子を用いることで、光を全方位的に散乱させ、輝度を向上させることができる。
(Substantially spherical fine particles)
The substantially spherical fine particles may include true spherical particles, or may include spherical particles having irregularities or protrusions. Refractive index n 1 and substantially the refractive index n 2 of the spherical fine particles of an inorganic glass, the following equation (1):
| N 2 -n 1 | ≧ 0.1 ··· (1)
It is preferable that the following formula (2):
| N 2 -n 1 | ≧ 0.15 ··· (2)
It is more preferable to satisfy the following formula (3):
3.0≧|n 2 −n 1 |≧0.2 (3)
It is more preferable to satisfy. When the refractive indexes of the inorganic glass and the substantially spherical fine particles forming the glass composite satisfy the above mathematical formula, light is anisotropically scattered in the glass composite, and the viewing angle can be improved. In addition, by using substantially spherical fine particles, light can be scattered in all directions and brightness can be improved.
高屈折率を有する略球状微粒子としては、例えば、屈折率n2が好ましくは1.80〜3.55であり、より好ましくは1.9〜3.3であり、さらに好ましくは2.0〜3.0である、金属酸化物や金属塩を微粒化した金属系粒子を用いることができる。金属酸化物としては、例えば、酸化ジルコニウム(ZrO2、n=2.40)、酸化亜鉛(ZnO2、n=2.40)、酸化チタン(TiO2、n=2.72)、および酸化セリウム(CeO2、n=2.20)等を挙げることができる。金属塩としては、例えば、チタン酸バリウム(BaTiO3、n=2.40)およびチタン酸ストロンチウム(SrTiO3、n=2.37)等を挙げることができる。これらの略球状微粒子は、1種単独または2種以上を組み合わせて用いることができる。 As the substantially spherical fine particles having a high refractive index, for example, the refractive index n 2 is preferably 1.80 to 3.55, more preferably 1.9 to 3.3, and further preferably 2.0 to. It is possible to use metal-based particles obtained by atomizing a metal oxide or a metal salt, which is 3.0. Examples of the metal oxide include zirconium oxide (ZrO 2 , n=2.40), zinc oxide (ZnO 2 , n=2.40), titanium oxide (TiO 2 , n=2.72), and cerium oxide. (CeO 2 , n=2.20) and the like. Examples of the metal salt include barium titanate (BaTiO 3 , n=2.40) and strontium titanate (SrTiO 3 , n=2.37). These substantially spherical fine particles may be used alone or in combination of two or more.
略球状微粒子の一次粒子のメジアン径は好ましくは0.1〜100nmであり、より好ましくは0.2〜70nmであり、さらに好ましくは0.5〜50nmである。略球状微粒子の一次粒子のメジアン径が上記範囲内であると、透明スクリーンとして使用した場合に、透過視認性を損なわずに投影光の十分な拡散効果が得られることで、透明スクリーンに鮮明な映像を投影することができる。なお、本発明において、無機微粒子の一次粒子のメジアン径(D50)は、動的光散乱法により粒度分布測定装置(大塚電子(株)製、商品名:DLS−8000)を用いて測定した粒度分布から求めることができる。 The median diameter of primary particles of substantially spherical fine particles is preferably 0.1 to 100 nm, more preferably 0.2 to 70 nm, and further preferably 0.5 to 50 nm. When the median diameter of the primary particles of the substantially spherical fine particles is within the above range, when used as a transparent screen, a sufficient diffusion effect of projection light can be obtained without impairing the visibility of transmission, resulting in a clear screen. The image can be projected. In the present invention, the median diameter (D 50 ) of the primary particles of the inorganic fine particles was measured by a dynamic light scattering method using a particle size distribution measuring device (Otsuka Electronics Co., Ltd., trade name: DLS-8000). It can be determined from the particle size distribution.
略球状微粒子の含有量は、ガラス複合体の厚さや微粒子の屈折率に応じて適宜調節することができる。ガラス複合体中の微粒子の含有量は、無機ガラスに対して、好ましくは0.0001〜2.0質量%であり、より好ましくは0.001〜1.0質量%であり、さらに好ましくは0.005〜0.5質量%であり、さらにより好ましくは0.01〜0.3質量%である。ガラス複合体中の略球状微粒子の含有量が上記範囲内であれば、ガラス複合体の透明性を確保しながら、投射装置から出射される投影光を異方的に十分に拡散させることで、拡散光の視認性と透過光の視認性とを両立することができる。 The content of the substantially spherical fine particles can be appropriately adjusted according to the thickness of the glass composite and the refractive index of the fine particles. The content of the fine particles in the glass composite is preferably 0.0001 to 2.0% by mass, more preferably 0.001 to 1.0% by mass, and further preferably 0 based on the inorganic glass. 0.005-0.5% by mass, and even more preferably 0.01-0.3% by mass. If the content of the substantially spherical fine particles in the glass composite is within the above range, while ensuring the transparency of the glass composite, by anisotropically and sufficiently diffusing the projection light emitted from the projection device, It is possible to achieve both visibility of diffused light and visibility of transmitted light.
前記無機ガラスに対する前記光輝性薄片状微粒子および/または前記略球状微粒子の濃度は、ガラス複合体の厚さをt(μm)とし、前記無機ガラスに対する前記光輝性薄片状微粒子および/または前記略球状微粒子の濃度をc(質量%)としたとき、tとcが、下記数式(I):
0.05≦(t×c)≦50 ・・・(I)
を満たすことが好ましく、
0.1≦(t×c)≦40 ・・・(I−2)
を満たすことがより好ましく、
0.15≦(t×c)≦35 ・・・(I−3)
を満たすことがさらに好ましく、
0.3≦(t×c)≦30 ・・・(I−4)
を満たすことがさらにより好ましい。ガラス複合体の厚さtと濃度cが上記の数式(I)を満たす場合、ガラス複合体中の微粒子の分散状態が疎である(ガラス複合体中の微粒子の濃度が低い)ため、真直ぐに透過する光の割合を増やし(微粒子に衝突しない光の割合を増やし)、その結果、透過光の視認性を損なわずに、スクリーンに鮮明な映像を表示することができる。なお、光輝性薄片状微粒子および/または略球状微粒子が2種以上含まれる場合、濃度cは全微粒子の合計濃度である。
The concentration of the bright flaky fine particles and/or the substantially spherical fine particles with respect to the inorganic glass is such that the thickness of the glass composite is t (μm), and the bright flaky fine particles and/or the substantially spherical shape with respect to the inorganic glass. When the concentration of the fine particles is c (mass %), t and c are represented by the following mathematical formula (I):
0.05≦(t×c)≦50 (I)
Preferably satisfies
0.1≦(t×c)≦40 (I-2)
More preferably,
0.15≦(t×c)≦35 (I-3)
More preferably,
0.3≦(t×c)≦30 (I-4)
It is even more preferable to satisfy the following. When the thickness t and the concentration c of the glass composite satisfy the above mathematical expression (I), the dispersion state of the fine particles in the glass composite is sparse (the concentration of the fine particles in the glass composite is low), and therefore the glass composite is straightforward. The ratio of transmitted light is increased (the ratio of light that does not collide with fine particles is increased), and as a result, a clear image can be displayed on the screen without impairing the visibility of transmitted light. When two or more types of glittering flaky fine particles and/or substantially spherical fine particles are contained, the concentration c is the total concentration of all fine particles.
ガラス複合体の厚さは、特に限定されるものではないが、好ましくは0.01μm〜1mmであり、より好ましくは0.1μm〜500μmであり、さらに好ましくは1μm〜300μmである。硬化膜の厚さが上記範囲内であれば、透明スクリーンとしての機能を十分に発揮することができる。ガラス複合体は単層構成であってもよく、塗布等で2種以上の層を積層させた複層構成であってもよい。 The thickness of the glass composite is not particularly limited, but is preferably 0.01 μm to 1 mm, more preferably 0.1 μm to 500 μm, and further preferably 1 μm to 300 μm. When the thickness of the cured film is within the above range, the function as a transparent screen can be sufficiently exhibited. The glass composite may have a single-layer structure or a multi-layer structure in which two or more layers are laminated by coating or the like.
ガラス複合体は、JIS−K5600−5−4(引っかき硬度法)に準拠して測定した引っかき硬度がHB以上であることが好ましく、H以上であることがより好ましく、2H以上の耐傷性を有することがさらに好ましい。 The glass composite has a scratch hardness of HB or more, preferably H or more, more preferably 2H or more, measured according to JIS-K5600-5-4 (scratch hardness method). Is more preferable.
(反射防止層)
反射防止層は、外光の映り込み現象や層表面におけるプロジェクターからの入射光の反射を低減することで、画像視認性を改善するための層である。さらに、反射防止層は、光源から出射された光の一部がスクリーン表面で反射することを抑制し、結果としてガラス複合体内に入射する光量が増加するため輝度向上効果を有する。反射防止層は、ガラス複合体の視認者側に積層されるものであってもよく、両面に積層されるものであってもよい。反射防止層は、単層であってもよく、全波長領域で反射を防止するために、屈折率の異なる樹脂を多層積層したものであってもよい。
(Antireflection layer)
The antireflection layer is a layer for improving image visibility by reducing reflection of external light and reflection of incident light from the projector on the layer surface. Furthermore, the antireflection layer suppresses a part of the light emitted from the light source from being reflected on the screen surface, and as a result, the amount of light entering the glass composite increases, so that the antireflection layer has a brightness improving effect. The antireflection layer may be laminated on the viewer side of the glass composite, or may be laminated on both sides. The antireflection layer may be a single layer, or may be a multi-layer laminate of resins having different refractive indexes in order to prevent reflection in the entire wavelength region.
反射防止層は、ガラス複合体の透過視認性や所望の光学特性を損なわないような樹脂を用いて形成することができる。このような樹脂としては、例えば、紫外線・電子線によって硬化する樹脂、即ち、電離放射線硬化型樹脂、電離放射線硬化型樹脂に熱可塑性樹脂と溶剤を混合したもの、および熱硬化型樹脂を用いることができるが、これらの中でも電離放射線硬化型樹脂が特に好ましい。 The antireflection layer can be formed using a resin that does not impair the transmission visibility and desired optical properties of the glass composite. As such a resin, for example, a resin curable by ultraviolet rays or electron beams, that is, an ionizing radiation curable resin, a mixture of an ionizing radiation curable resin with a thermoplastic resin and a solvent, and a thermosetting resin should be used. However, among these, ionizing radiation curable resins are particularly preferable.
また、反射防止層は、ガラス複合体の透過視認性や所望の光学特性を損なわないような金属および金属酸化物等の無機材料の薄膜層からなるものであってもよい。無機材料としては、特に限定されるものではないが、蒸着容易性、透光性などを考慮し、例えば、TiO2(n=2.72)、ZrO2、(n=2.40)、SiO2(n=1.46)、フッ化マグネシウム(MgF2、(n=1.39)、フッ化カルシウム(CaF2、(n=1.39)、CeO2(n=2.45)、酸化スズ(SnO2、n=2.30)、酸化タンタル(V)(Ta2O5、n=2.12)、酸化インジウム(In2O3n=2.00)などが挙げられる。 Further, the antireflection layer may be composed of a thin film layer of an inorganic material such as metal and metal oxide that does not impair the transmission visibility and desired optical properties of the glass composite. The inorganic material is not particularly limited, but for example, TiO 2 (n=2.72), ZrO 2 , (n=2.40), and SiO are taken into consideration in consideration of vapor deposition easiness, translucency, and the like. 2 (n=1.46), magnesium fluoride (MgF 2 , (n=1.39), calcium fluoride (CaF 2 , (n=1.39), CeO 2 (n=2.45), oxidation) Examples thereof include tin (SnO 2 , n=2.30), tantalum (V) oxide (Ta 2 O 5 , n=2.12), indium oxide (In 2 O 3 n=2.00), and the like.
反射防止層の厚みは、好ましくは50nm〜100μmであり、より好ましくは80nm〜80μm以下であり、さらに好ましくは90nm〜100μm以下である。反射防止層の厚さが上記の範囲であれば、高透明性を維持したまま、優れた反射防止機能を付与することができる。 The thickness of the antireflection layer is preferably 50 nm to 100 μm, more preferably 80 nm to 80 μm, and further preferably 90 nm to 100 μm. When the thickness of the antireflection layer is in the above range, an excellent antireflection function can be imparted while maintaining high transparency.
(基材)
基材は、前記ガラス複合体を薄膜状に形成するための支持体である。基材は、具体的には、金属、セラミックス、ソーダガラス、石英ガラス、サファイヤ基板、石英、シリコン基板等の無機材料からなる基板やポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンテレナフタレート(PEN)、ポリカーボネート(PC)、シクロオレフィンポリマー(COP)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリスチレン(PS)、ポリイミド(PI)、ポリアリレート等の樹脂基板を用い得る。基板は透明でも不透明でもよいが、例えば、400nm〜780nmの可視光領域で光学的に透明な基材は、そのまま透明スクリーンとして使用できるだけでなく、スクリーン以外のさまざまな光学用途に用いることができるため特に好ましい。紫外光領域において用いる場合には、紫外線の透過率が高い石英ガラスやサファイアガラスを含む基材を用いることが好ましい。基板上には密着性を向上させるために、表面処理や易接着層を設けるなどをしてもよく、水分や酸素等の気体の浸入を防ぐ目的で、ガスバリア層を設けるなどしてもよい。また、硬化反応が焼結等の高温工程を含む場合は、高温で軟化や損傷の起こらない材料を用いるのが好ましい。具体的には軟化温度が600℃以上のガラス基板が好ましく、650℃以上のものがより好ましく、700℃以上のものが最も好ましい。基材は、平板であっても良いし、使用する目的に応じてどのような形状であっても良い。なお、基材の厚さは、その強度が適切になるように用途・材料に応じて適宜変更することができる。例えば、10μm〜1mm(1000μm)の範囲としてもよく、1mm以上の厚板であってもよい。
(Base material)
The base material is a support for forming the glass composite into a thin film. The base material is specifically a substrate made of an inorganic material such as metal, ceramics, soda glass, quartz glass, sapphire substrate, quartz, silicon substrate, polyethylene terephthalate (PET), polyethylene terephthalate (PEN), polycarbonate (PC). ), cycloolefin polymer (COP), polymethylmethacrylate (PMMA), polystyrene (PS), polyimide (PI), polyarylate, and other resin substrates can be used. The substrate may be transparent or opaque, but for example, an optically transparent base material in the visible light region of 400 nm to 780 nm can be used not only as a transparent screen but also for various optical applications other than the screen. Particularly preferred. When used in the ultraviolet region, it is preferable to use a substrate containing quartz glass or sapphire glass, which has a high transmittance of ultraviolet rays. A surface treatment or an easy-adhesion layer may be provided on the substrate in order to improve the adhesiveness, and a gas barrier layer may be provided in order to prevent the intrusion of gas such as moisture or oxygen. Further, when the curing reaction includes a high temperature step such as sintering, it is preferable to use a material that is not softened or damaged at a high temperature. Specifically, a glass substrate having a softening temperature of 600°C or higher is preferable, one having a softening temperature of 650°C or higher is more preferable, and one having a softening temperature of 700°C or higher is most preferable. The base material may be a flat plate, or may have any shape depending on the purpose of use. The thickness of the base material can be appropriately changed according to the application and material so that the strength thereof is appropriate. For example, it may be in the range of 10 μm to 1 mm (1000 μm), and may be a thick plate of 1 mm or more.
(粘着層)
粘着層は、ガラス複合体の少なくとも片面に基材、反射防止層等を貼付するための層である。ガラス複合体の両面に粘着層を設け、基材でガラス複合体を挟んだ積層構造を作製することも可能である。粘着層は、ガラス複合体の透過視認性や所望の光学特性を損なわないような粘着剤組成物を用いて形成することが好ましい。粘着剤組成物としては、例えば、天然ゴム系、合成ゴム系、ポリ(メタ)アクリル系、ポリビニルエーテル系、ポリウレタン系、ポリシリコーン系、ポリビニルアルコール系等が挙げられる。合成ゴム系の具体例としては、スチレン−ブタジエンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、ポリイソブチレンゴム、イソブチレン−イソプレンゴム、スチレン−イソプレンブロック共重合体、スチレン−ブタジエンブロック共重合体、スチレン−エチレン−ブチレンブロック共重合体が挙げられる。ポリビニルアルコール系の具体例としてはポリビニルブチラール、エチレン-酢酸ビニル樹脂が挙げられる。ポリシリコーン系の具体例としては、ジメチルポリシロキサン等が挙げられる。これらの中でも、ポリビニルアルコール系粘着剤、アクリル系粘着剤が好ましい。これらの粘着剤は、1種単独または2種以上を組み合わせて用いることができる。
(Adhesive layer)
The adhesive layer is a layer for adhering a substrate, an antireflection layer, etc. on at least one surface of the glass composite. It is also possible to provide an adhesive layer on both sides of the glass composite and produce a laminated structure in which the glass composite is sandwiched between base materials. The pressure-sensitive adhesive layer is preferably formed using a pressure-sensitive adhesive composition that does not impair the transmission visibility and desired optical properties of the glass composite. Examples of the adhesive composition include natural rubber-based, synthetic rubber-based, poly(meth)acrylic-based, polyvinyl ether-based, polyurethane-based, polysilicone-based, polyvinyl alcohol-based and the like. Specific examples of the synthetic rubber system include styrene-butadiene rubber, acrylonitrile-butadiene rubber, polyisobutylene rubber, isobutylene-isoprene rubber, styrene-isoprene block copolymer, styrene-butadiene block copolymer, styrene-ethylene-butylene block. A copolymer is mentioned. Specific examples of polyvinyl alcohol include polyvinyl butyral and ethylene-vinyl acetate resin. Specific examples of the poly-silicone type include dimethyl polysiloxane and the like. Among these, polyvinyl alcohol adhesives and acrylic adhesives are preferable. These adhesives can be used alone or in combination of two or more.
アクリル系樹脂粘着剤は、少なくとも(メタ)アクリル酸アルキルエステルモノマーを含んで重合させたものである。炭素原子数1〜18程度のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステルモノマーとカルボキシル基を有するモノマーとの共重合体であるのが一般的である。なお、(メタ)アクリル酸とは、アクリル酸および/またはメタクリル酸をいう。(メタ)アクリル酸アルキルエステルモノマーの例としては、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n−プロピル、(メタ)アクリル酸sec−プロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸sec−ブチル、(メタ)アクリル酸tert−ブチル、(メタ)アクリル酸イソアミル、(メタ)アクリル酸n−ヘキシル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸n−オクチル、(メタ)アクリル酸イソオクチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ウンデシルおよび(メタ)アクリル酸ラウリル等を挙げることができる。 また、上記(メタ)アクリル酸アルキルエステルは、通常は、アクリル系粘着剤中に30〜99.5質量部の割合で共重合されている。 The acrylic resin pressure-sensitive adhesive is a polymer containing at least a (meth)acrylic acid alkyl ester monomer. It is generally a copolymer of a (meth)acrylic acid alkyl ester monomer having an alkyl group having about 1 to 18 carbon atoms and a monomer having a carboxyl group. In addition, (meth)acrylic acid means acrylic acid and/or methacrylic acid. Examples of the (meth)acrylic acid alkyl ester monomer include methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, n-propyl (meth)acrylate, sec-propyl (meth)acrylate, and (meth)acrylic acid. n-butyl, sec-butyl (meth)acrylate, tert-butyl (meth)acrylate, isoamyl (meth)acrylate, n-hexyl (meth)acrylate, cyclohexyl (meth)acrylate, (meth)acrylic acid Examples thereof include n-octyl, isooctyl (meth)acrylate, 2-ethylhexyl (meth)acrylate, undecyl (meth)acrylate, and lauryl (meth)acrylate. The (meth)acrylic acid alkyl ester is usually copolymerized in the acrylic pressure-sensitive adhesive in a proportion of 30 to 99.5 parts by mass.
また、アクリル系樹脂粘着剤を形成するカルボキシル基を有するモノマーとしては、(メタ)アクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸、マレイン酸モノブチルおよびβ−カルボキシエチルアクリレート等のカルボキシル基を含有するモノマーを挙げることができる。 Further, as the monomer having a carboxyl group forming the acrylic resin adhesive, a monomer containing a carboxyl group such as (meth)acrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, maleic acid, monobutyl maleate and β-carboxyethyl acrylate. Can be mentioned.
アクリル系樹脂粘着剤には、上記の他に、アクリル系樹脂粘着剤の特性を損なわない範囲内で他の官能基を有するモノマーが共重合されていても良い。他の官能基を有するモノマーの例としては、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシプロピルおよびアリルアルコール等の水酸基を含有するモノマー;(メタ)アクリルアミド、N−メチル(メタ)アクリルアミドおよびN−エチル(メタ)アクリルアミド等のアミド基を含有するモノマー;N−メチロール(メタ)アクリルアミドおよびジメチロール(メタ)アクリルアミド等のアミド基とメチロール基とを含有するモノマー;アミノメチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレートおよびビニルピリジン等のアミノ基を含有するモノマーのような官能基を有するモノマー; アリルグリシジルエーテル、(メタ)アクリル酸グリシジルエーテルなどのエポキシ基含有モノマーなどが挙げられる。この他にもフッ素置換(メタ)アクリル酸アルキルエステル、(メタ)アクリロニトリルなどのほか、スチレンおよびメチルスチレンなどのビニル基含有芳香族化合物、酢酸ビニル、ハロゲン化ビニル化合物などを挙げることができる。 In addition to the above, the acrylic resin pressure-sensitive adhesive may be copolymerized with a monomer having another functional group within a range not impairing the properties of the acrylic resin pressure-sensitive adhesive. Examples of monomers having other functional groups include 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, 2-hydroxypropyl (meth)acrylate, and monomers containing a hydroxyl group such as allyl alcohol; (meth)acrylamide, N-methyl. Monomers containing amide groups such as (meth)acrylamide and N-ethyl(meth)acrylamide; monomers containing amide groups and methylol groups such as N-methylol(meth)acrylamide and dimethylol(meth)acrylamide; aminomethyl( Monomers having functional groups such as amino group-containing monomers such as (meth)acrylate, dimethylaminoethyl (meth)acrylate and vinylpyridine; epoxy group-containing monomers such as allyl glycidyl ether and (meth)acrylic acid glycidyl ether Can be mentioned. In addition to these, fluorine-substituted (meth)acrylic acid alkyl esters, (meth)acrylonitrile, and the like, vinyl group-containing aromatic compounds such as styrene and methylstyrene, vinyl acetate, vinyl halide compounds, and the like can be given.
粘着剤は市販のものを使用してもよく、例えば、SKダイン2094、SKダイン2147、SKダイン1811L、SKダイン1442、SKダイン1435、およびSKダイン1415(以上、綜研化学(株)製)、オリバインEG−655、およびオリバインBPS5896(以上、東洋インキ(株)製)等(以上、商品名)を好適に使用することができる。 A commercially available adhesive may be used as the adhesive, for example, SK dyne 2094, SK dyne 2147, SK dyne 1811L, SK dyne 1442, SK dyne 1435, and SK dyne 1415 (above, manufactured by Soken Chemical Co., Ltd.), Olivine EG-655, Olivine BPS5896 (above, manufactured by Toyo Ink Co., Ltd.) and the like (above, trade name) can be preferably used.
<ガラス複合体の製造方法>
本発明によるガラス複合体の製造方法は、特に限定されるものではなく、無機ガラス中に光輝性薄片状微粒子または略球状微粒子の少なくともいずれか一方を分散させたガラス複合体用材料を用いて、従来公知の成形方法でガラス複合体を形成することができる。例えば、本発明によるガラス複合体の製造方法は(1)光輝性薄片状微粒子または略球状微粒子の少なくともいずれか一方、無機ガラス、および溶剤を混合した無機ガラス溶液を作製する工程、(2)前記無機ガラス溶液を基材に塗布して塗布膜を形成する工程、(3)溶剤を乾燥させる工程および(4)前記塗布膜を硬化する工程を含む。なお、前記ガラス複合体は、工業的には、フロート法、ロールアウト法等の高温で溶融させた無機ガラス中に上記微粒子を分散させ、成形・冷却して板状のガラス複合体を製造することもできる。
<Method for producing glass composite>
The method for producing a glass composite according to the present invention is not particularly limited, using a glass composite material in which at least one of glittering flaky fine particles or substantially spherical fine particles is dispersed in the inorganic glass, The glass composite can be formed by a conventionally known molding method. For example, the method for producing a glass composite according to the present invention includes (1) a step of producing an inorganic glass solution in which at least one of glittering flaky fine particles and substantially spherical fine particles, inorganic glass, and a solvent are mixed, (2) The method includes the steps of applying an inorganic glass solution to a substrate to form a coating film, (3) drying a solvent, and (4) curing the coating film. The glass composite is industrially manufactured by dispersing the fine particles in an inorganic glass melted at a high temperature such as a float method and a roll-out method, and molding and cooling to produce a plate-shaped glass composite. You can also
(1)無機ガラス溶液作製工程
無機ガラス溶液は、光輝性薄片状微粒子または略球状微粒子の少なくともいずれか一方、無機ガラス、及び溶剤を混合し、必要に応じてバインダ、高沸点有機溶剤、触媒等を添加し、分散することによって作製する。無機ガラス溶液は、固体の分散物なので、長期の保存安定性が必ずしも十分ではない。従って、光輝性薄片状微粒子または略球状微粒子の少なくともいずれか一方、無機ガラス、必要に応じてバインダ、触媒および高沸点有機溶剤等を含有するペーストをあらかじめ作製しておき、使用時に前記ペーストに溶剤を添加して分散し、ガラス材料溶液を作製するのが好ましい。この場合、ペーストは公知の分散法により作製することができる。
(1) Inorganic glass solution preparation step The inorganic glass solution is prepared by mixing at least one of glittering flaky fine particles or substantially spherical fine particles, inorganic glass, and a solvent, and if necessary, a binder, a high-boiling organic solvent, a catalyst, etc. Is prepared by adding and dispersing. Since the inorganic glass solution is a solid dispersion, long-term storage stability is not always sufficient. Therefore, at least one of the glittering flaky fine particles or substantially spherical fine particles, an inorganic glass, if necessary, a binder containing a binder, a catalyst, a high boiling point organic solvent, etc. is prepared in advance, and a solvent is added to the paste at the time of use. It is preferable to add and disperse to prepare a glass material solution. In this case, the paste can be prepared by a known dispersion method.
分散法は、特に限定されるものではなく、顔料の分散等に通常用いられている分散装置を使用して行うことができる。分散装置としては、ディスパー、ホモミキサー、プラネタリーミキサー等のミキサー類、ホモジナイザー(エム・テクニック社製、商品名:クレアミックス、PRIMIX社製、商品名:フィルミックス)、ボールミル、サンドミル(シンマルエンタープライゼス社製:商品名:ダイノミル)、アトライター、湿式ジェットミル(ジーナス社製:商品名ジーナスPY、メディアレス分散機(奈良機械社製、商品名MICROS)、その他ロールミル等が挙げられる。 The dispersion method is not particularly limited, and it can be carried out using a dispersion device that is commonly used for dispersing pigments and the like. As the dispersing device, mixers such as disperser, homomixer and planetary mixer, homogenizer (manufactured by M Technique Co., Ltd., trade name: CLEARMIX, PRIMIX Co., tradename: FILMIX), ball mill, sand mill (Simmar Enterprise) SUZU company: product name: Dynomill), attritor, wet jet mill (Genus product: product name Genus PY, medialess disperser (manufactured by Nara Machinery Co., product name MICROS), and other roll mills.
(2)塗布工程
作製した無機ガラス溶液の基材への塗布は、公知の方法、例えば、スピンコート、ディップコート、バーコート、フローコート、ロールコート、スプレーコート、ダイコート、インクジェット、グラビアコート等によって行うことができる。中でも、比較的大面積の基板にゾルゲル溶液を均一に塗布可能であること、ゾル溶液が硬化する前に素早く塗布を完了させることができるという観点から、バーコート、ダイコート及びスピンコートが好ましい。
(2) Application step The application of the prepared inorganic glass solution to the substrate is carried out by a known method, for example, spin coating, dip coating, bar coating, flow coating, roll coating, spray coating, die coating, inkjet, gravure coating, etc. It can be carried out. Above all, bar coating, die coating and spin coating are preferable from the viewpoint that the sol-gel solution can be uniformly applied to a substrate having a relatively large area and the application can be completed quickly before the sol solution is cured.
(3)乾燥工程
塗布工程後、塗布した塗膜中の溶剤を蒸発させるために基板を大気中もしくは減圧下で保持する。この保持時間が短いと溶剤が残存し、耐久性が悪化する。また、保持温度として、10〜200℃の範囲が望ましく、10〜100℃の範囲がより望ましい。保持温度がこの範囲より高いと、硬化反応が急速に進行する等して好ましくなく、保持温度がこの範囲より低いと、硬化反応に長時間必要となるため、生産性が低下し好ましくない。
(3) Drying Step After the coating step, the substrate is held in the atmosphere or under reduced pressure to evaporate the solvent in the applied coating film. If this holding time is short, the solvent remains and the durability deteriorates. The holding temperature is preferably in the range of 10 to 200°C, more preferably 10 to 100°C. If the holding temperature is higher than this range, the curing reaction will proceed rapidly, which is not preferable, and if the holding temperature is lower than this range, the curing reaction will take a long time, and the productivity will decrease, which is not preferable.
(4)硬化工程
硬化反応は、無機ガラスの種類にもよるが、200〜700℃で行うのが好ましい。200℃以下では硬化が不十分となるため硬化後のガラス複合体の強度が低くなる。700℃以上では基材の損傷を招く恐れがある。硬化時間は、5分〜1時間程度であるのが好ましく、10〜30分程度がより好ましい。450℃以上の温度では光輝性薄片状微粒子または略球状微粒子の酸化が始まる可能性があるので、このような温度域で硬化反応を行う場合は、低酸素雰囲気(窒素ガス、アルゴンガス等の不活性ガス中、又は真空中)で行うのが好ましい。
(4) Curing step The curing reaction is preferably carried out at 200 to 700° C., though it depends on the type of inorganic glass. If the temperature is 200° C. or lower, the curing will be insufficient and the strength of the glass composite after curing will be low. At 700°C or higher, the base material may be damaged. The curing time is preferably about 5 minutes to 1 hour, more preferably about 10 to 30 minutes. Oxidation of glittering flaky fine particles or substantially spherical fine particles may start at a temperature of 450° C. or higher. Therefore, when the curing reaction is performed in such a temperature range, a low oxygen atmosphere (nitrogen gas, argon gas, etc. It is preferably carried out in an active gas or in a vacuum).
<透明スクリーン>
本発明による透明スクリーンは、上記のガラス複合体を備えてなる。透明スクリーンは、上記のガラス複合体のみからなるものでもよく、無機ガラス溶液を塗布した基板をそのまま使用してもよく、透明パーティション等の支持体をさらに備えるものでもよい。透明スクリーンは、平面であってもよく、曲面であってもよく、凹凸面を有していてもよい。
<Transparent screen>
The transparent screen according to the present invention comprises the above glass composite. The transparent screen may be made of only the above glass composite, the substrate coated with the inorganic glass solution may be used as it is, or the transparent screen may be further provided with a support such as a transparent partition. The transparent screen may have a flat surface, a curved surface, or an uneven surface.
本発明による透明スクリーンは、背面投射型スクリーン(透過型スクリーン)であってもよく、前面投射型スクリーン(反射型スクリーン)であってもよい。すなわち、本発明による透明スクリーンを備える映像表示装置においては、光源の位置がスクリーンに対して視認者と反対側にあってもよく(透過型スクリーン)、視認者側にあってもよい(反射型スクリーン)。このような透明スクリーンは、光源から出射される投影光を異方的に散乱反射することにより投影光および透過光の視認性に優れ、視野角が広く、さらに、優れた防眩性、輝度を有するものである。 The transparent screen according to the present invention may be a rear projection type screen (transmission type screen) or a front projection type screen (reflection type screen). That is, in the image display device including the transparent screen according to the present invention, the position of the light source may be on the side opposite to the viewer with respect to the screen (transmissive screen) or on the viewer side (reflective type). screen). Such a transparent screen anisotropically scatters and reflects the projection light emitted from the light source to provide excellent visibility of the projection light and transmitted light, a wide viewing angle, and excellent antiglare and brightness. I have.
当該透明スクリーンは、ヘイズ値が、好ましくは50%以下、より好ましくは1%以上40%以下であり、さらに好ましくは1.3%以上30%以下であり、さらにより好ましくは1.5%以上20%以下である。また、当該透明スクリーンは、全光線透過率が好ましくは70%以上であり、より好ましくは75%以上であり、さらに好ましくは80%以上であり、さらにより好ましくは85%以上である。また、当該透透明スクリーンは、拡散透過率が、好ましくは1.5%以上60%以下、より好ましくは1.7%以上55%以下であり、より好ましくは1.9%以上50%以下であり、さらにより好ましくは2.0%以上45%以下である。ヘイズ値、および全光線透過率が上記範囲内であれば、透明性が高く、透過視認性をより向上させることができ、拡散透過率が上記範囲内であれば、入射光を効率よく拡散させ、視野角をより向上させることができるため、スクリーンとしての性能に優れる。なお、本発明において、透明スクリーンのヘイズ値、全光線透過率および拡散透過率は、濁度計(日本電色工業(株)製、品番:NDH−5000)を用いてJIS−K−7361およびJIS−K−7136に準拠して測定することができる。 The haze value of the transparent screen is preferably 50% or less, more preferably 1% or more and 40% or less, still more preferably 1.3% or more and 30% or less, still more preferably 1.5% or more. It is 20% or less. In addition, the transparent screen has a total light transmittance of preferably 70% or more, more preferably 75% or more, further preferably 80% or more, and still more preferably 85% or more. The transparent screen has a diffuse transmittance of preferably 1.5% or more and 60% or less, more preferably 1.7% or more and 55% or less, and more preferably 1.9% or more and 50% or less. And more preferably 2.0% or more and 45% or less. If the haze value and the total light transmittance are within the above range, the transparency is high and the transmission visibility can be further improved. If the diffuse transmittance is within the above range, the incident light is efficiently diffused. Since the viewing angle can be further improved, the performance as a screen is excellent. In the present invention, the haze value, total light transmittance, and diffuse transmittance of the transparent screen are measured by using a turbidimeter (manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd., product number: NDH-5000) according to JIS-K-7361 and It can be measured according to JIS-K-7136.
当該透明スクリーンは、写像性が、好ましくは70%以上であり、より好ましくは75%以上であり、さらに好ましくは80%以上であり、さらにより好ましくは85%以上であり、特に好ましくは90%以上である。当該透明スクリーンの写像性が上記範囲内であれば、透明スクリーンを透過して見える像が極めて鮮明となる。なお、本発明において、写像性とは、JIS K7374に準拠して、光学くし幅0.125mmで測定した時の像鮮明度(%)の値である。 The transparent screen has an image clarity of preferably 70% or more, more preferably 75% or more, further preferably 80% or more, still more preferably 85% or more, and particularly preferably 90%. That is all. When the image clarity of the transparent screen is within the above range, the image seen through the transparent screen becomes extremely clear. In the present invention, the image clarity is a value of image clarity (%) when measured with an optical comb width of 0.125 mm in accordance with JIS K7374.
当該透明スクリーンは、反射正面光度が、好ましくは3以上60以下であり、より好ましくは4以上50以下であり、さらに好ましくは4.5以上40以下である。また、当該透明スクリーンは、透過正面光度に1000を乗じた値が、好ましくは1.5以上であり、より好ましくは2.0以上であり、さらにより好ましくは3.0以上50以下である。透明スクリーンの反射正面光度および透過正面光度に1000を乗じた値が上記範囲内であれば、反射光の輝度が高く、反射型スクリーンとしての性能に優れる。なお、本発明において、透明スクリーンの反射光度および反射光度向上率は、以下のようにして測定した値である。
(反射正面光度)
変角光度計(日本電色工業(株)製、品番:GC5000L)を用いて測定した。光源の入射角を45度にセットし、測定ステージに白色度95.77の標準白色板を載せたときの0度方向への反射光強度を100とした。サンプル測定時は、光源の入射角を15度にセットし、0度方向への反射光の強度を測定した。
(透過正面光度)
変角光度計(日本電色工業(株)製、品番:GC5000L)を用いて測定した。光源の入射角を0度にセットし、測定ステージに何も置かない状態での0度方向への透過光強度を100とした。サンプル測定は、光源の入射角を15度にセットし、0度方向への透過光の強度を測定した。
The transparent screen has a reflection front luminous intensity of preferably 3 or more and 60 or less, more preferably 4 or more and 50 or less, and further preferably 4.5 or more and 40 or less. Further, in the transparent screen, the value obtained by multiplying the transmitted front luminosity by 1000 is preferably 1.5 or more, more preferably 2.0 or more, still more preferably 3.0 or more and 50 or less. When the value obtained by multiplying the reflected front light intensity and the transmitted front light intensity of the transparent screen by 1000 is within the above range, the brightness of the reflected light is high and the performance as a reflective screen is excellent. In the present invention, the reflected light intensity and the reflected light intensity improvement rate of the transparent screen are values measured as follows.
(Reflected front brightness)
The measurement was performed using a goniophotometer (manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd., product number: GC5000L). The incident angle of the light source was set to 45 degrees, and the reflected light intensity in the 0 degree direction was set to 100 when a standard white plate having a whiteness of 95.77 was placed on the measurement stage. At the time of measuring the sample, the incident angle of the light source was set to 15 degrees, and the intensity of the reflected light in the 0 degree direction was measured.
(Transmitted front brightness)
The measurement was performed using a goniophotometer (manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd., product number: GC5000L). The incident angle of the light source was set to 0 degree, and the transmitted light intensity in the 0 degree direction was 100 when nothing was placed on the measurement stage. In the sample measurement, the incident angle of the light source was set to 15 degrees, and the intensity of the transmitted light in the 0 degree direction was measured.
(支持体)
支持体は、ガラス複合体を支持するためのものである。支持体は、透明スクリーンの透過視認性や所望の光学特性を損なわないものであればよく、例えば、透明パーティション、ガラスウィンドウ、乗用車のヘッドアップディスプレイ、およびウェアラブルディスプレイ等が挙げられる。
(Support)
The support is for supporting the glass composite. The support may be any one that does not impair the transmission visibility of the transparent screen and the desired optical characteristics, and examples thereof include a transparent partition, a glass window, a head-up display for passenger cars, and a wearable display.
<車両用部材>
本発明による車両用部材は、上記のガラス複合体または透明スクリーンを備えてなる。車両用部材としては、フロントガラスやサイドガラス等が挙げられる。車両用部材は上記のガラス複合体または透明スクリーンを備えることで、別途のスクリーンを設けなくても、車両用部材上に鮮明な画像を表示させることができる。
<Vehicle parts>
A vehicle member according to the present invention comprises the above glass composite or transparent screen. Examples of vehicle members include windshields and side windows. By providing the above-mentioned glass composite or transparent screen in the vehicle member, it is possible to display a clear image on the vehicle member without providing a separate screen.
<建物用部材>
本発明による建物用部材は、上記のガラス複合体または透明スクリーンを備えてなる。建物用部材としては、住宅の窓ガラス、コンビニや路面店のガラス壁等を挙げることができる。建物用部材は上記のガラス複合体または透明スクリーンを備えることで、別途のスクリーンを設けなくても、建物用部材上に鮮明な画像を表示させることができる。
<Building materials>
A building member according to the present invention comprises the above glass composite or transparent screen. Examples of the building member include a window glass of a house, a convenience store and a glass wall of a roadside store. Since the building member is provided with the above glass composite or transparent screen, a clear image can be displayed on the building member without providing a separate screen.
<映像投影システム>
本発明による映像投影システムは、上記のガラス複合体または透視可能な反射型スクリーンと、投射装置とを備えてなる。投射装置とは、スクリーン上に映像を投射できるものであれば特に限定されず、例えば、市販のフロントプロジェクタを用いることができる。
<Video projection system>
An image projection system according to the present invention comprises the above-mentioned glass composite or a see-through reflective screen, and a projection device. The projection device is not particularly limited as long as it can project an image on the screen, and for example, a commercially available front projector can be used.
本発明による透明スクリーンおよび映像投影システムの一実施形態の模式図を図2に示す。透明スクリーン23は、透明パーティション(支持体)22と、透明パーティション22上の視認者24側にガラス複合体の積層体21とを備えてなる。ガラス複合体の積層体21は、透明パーティション22に貼付するために、粘着層を含んでもよい。透過型スクリーンである場合、映像投影システムは、透明スクリーン23と、透明パーティション22に対して視認者24と反対側(背面側)に設置された投射装置25Aとを備えてなる。投射装置25Aから出射された投影光26Aは、透明スクリーン23の背面側から入射し、透明スクリーン23により異方的に散乱することで、視認者24は散乱光27Aを視認できる。また、反射型スクリーンである場合、映像投影システムは、透明スクリーン23と、透明パーティション22に対して視認者24と同じ側(前面側)に設置された投射装置25Bとを備えてなる。投射装置25Bから出射された投影光26Bは、透明スクリーン23の前面側から入射し、透明スクリーン23により異方的に散乱することで、視認者24は散乱光27Bを視認できる。 A schematic diagram of one embodiment of the transparent screen and the image projection system according to the present invention is shown in FIG. The transparent screen 23 includes a transparent partition (support) 22 and a glass composite laminate 21 on the side of the viewer 24 on the transparent partition 22. The glass composite laminate 21 may include an adhesive layer for attachment to the transparent partition 22. In the case of a transmissive screen, the image projection system includes a transparent screen 23 and a projection device 25A installed on the opposite side (back side) of the viewer 24 with respect to the transparent partition 22. The projection light 26A emitted from the projection device 25A enters from the back side of the transparent screen 23 and is anisotropically scattered by the transparent screen 23, so that the viewer 24 can visually recognize the scattered light 27A. In the case of a reflective screen, the image projection system includes a transparent screen 23 and a projection device 25B installed on the same side (front side) as the viewer 24 with respect to the transparent partition 22. The projection light 26B emitted from the projection device 25B enters from the front side of the transparent screen 23 and is anisotropically scattered by the transparent screen 23, so that the viewer 24 can visually recognize the scattered light 27B.
以下、実施例と比較例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に限定解釈されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to the following Examples.
実施例および比較例において、各種物性および性能評価の測定方法は次のとおりである。
(1)ヘイズ
濁度計(日本電色工業(株)製、品番:NDH−5000)を用い、JIS K7136に準拠して、後述するガラス複合体の積層体(石英ガラス基材付き)のヘイズを測定した。さらに基材として用いた石英ガラスのみのヘイズを測定し、ガラス複合体の積層体(石英ガラス基材付き)のヘイズ値から石英ガラス基材のヘイズ値を引くことでガラス複合体のヘイズを算出した(ガラス板のヘイズ値はほぼ0であるため、実質的にガラス複合体のヘイズ値には影響を与えない)。
(2)全光線透過率
濁度計(日本電色工業(株)製、品番:NDH−5000)を用い、JIS K7361−1に準拠して、ガラス複合体の積層体(石英ガラス基材付き)の全光線透過率を測定した。
(3)拡散透過率
濁度計(日本電色工業(株)製、品番:NDH−5000)を用い、JIS K7361−1に準拠してガラス複合体の積層体(石英ガラス基材付き)の拡散透過率を測定した。
(4)反射正面光度
変角光度計(日本電色工業(株)製、品番:GC5000L)を用いて測定した。光源の入射角を45度にセットし、測定ステージに白色度95.77の標準白色板を載せたときの0度方向への反射光強度を100とした。サンプル測定時は、光源の入射角を15度にセットし、0度方向への反射光の強度を測定した。
(5)透過正面光度
変角光度計(日本電色工業(株)製、品番:GC5000L)を用いて測定した。光源の入射角を0度にセットし、測定ステージに何も置かない状態での0度方向への透過光強度を100とした。サンプル測定は、光源の入射角を15度にセットし、0度方向への透過光の強度を測定した。
(6)視野角
変角光度計(日本電色工業(株)製、品番:GC5000L)を用いて測定した。光源の入射角を0度にセットし、測定ステージに何も置かない状態での0度方向への透過光強度を100とした。サンプル測定時は、光源の入射角は0度のまま、−85度から+85度までの透過光強度を1度刻みで測定した。測定範囲の中で、透過光強度が0.001以上ある範囲を視野角とした。
(7)正反射率
分光測色計(コニカミノルタ(株)製、品番:CM−3500dを用いて測定した。適切な溶媒(水またはメチルエチルケトン)に分散させた光輝性薄片状微粒子をスライドガラス上に膜厚が0.5mm以上になるように塗布、乾燥させた。得られた塗膜付きガラス板について、ガラス面の法線に対して45度の角度でガラス面から塗膜へ光を入射したときの正反射率を測定した。
(8)写像性
写像性測定器(スガ試験機(株)製、品番:ICM−1T)を用い、JIS K7374に準拠して、光学くし幅0.125mmで測定した時の像鮮明度(%)の値を写像性とした。像鮮明度の値が大きい程、透過写像性が高いことを示す。
(9)引っかき硬度
JIS−K5600−5−4 引っかき硬度法を用い、ガラス複合体について、硬度を評価した。
(10)スクリーン性能
透明スクリ−ンとして下記で作製したガラス複合体に、ガラス複合体の法線方向に対して角度15度で50cm離れた位置から、オンキョーデジタルソリューションズ(株)製のモバイルLEDミニプロジェクターPP−D1Sを用いて画像を投影した。次に、スクリ−ンの面上に焦点が合うようにプロジェクターの焦点つまみを調整した後、ガラス複合体の前方1mおよび後方1mの2ヶ所からガラス複合体に映し出された画像を目視で観察し、下記の基準に基づいて目視で評価した。スクリ−ンの前方からの観察は反射型スクリーンとしての性能が評価でき、後方からの観察により透過型スクリーンとしての性能が評価できる。
[評価基準]
◎:極めて鮮明に映像を視認することができた。
○:鮮明に映像を視認することができた。
△:映像の輪郭、色相がややぼやけて視認された。
×:映像の輪郭がぼやけ、スクリーンとして使用するには不適であった。
In Examples and Comparative Examples, various physical properties and measuring methods for performance evaluation are as follows.
(1) Haze Using a turbidimeter (manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd., product number: NDH-5000), a haze of a glass composite laminate (with a quartz glass substrate) described below in accordance with JIS K7136. Was measured. Further, the haze of only the quartz glass used as the substrate was measured, and the haze of the glass composite was calculated by subtracting the haze value of the quartz glass substrate from the haze value of the laminated body of glass composites (with the quartz glass substrate). (Since the haze value of the glass plate is almost 0, it does not substantially affect the haze value of the glass composite).
(2) Total light transmittance Using a turbidimeter (manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd., product number: NDH-5000), in accordance with JIS K7361-1, a laminate of glass composites (with a quartz glass substrate) ) Was measured for total light transmittance.
(3) Diffusive Transmittance Using a turbidimeter (manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd., product number: NDH-5000), a laminate of glass composites (with a quartz glass substrate) in accordance with JIS K7361-1 The diffuse transmittance was measured.
(4) Reflective frontal light intensity It was measured using a goniophotometer (manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd., product number: GC5000L). The incident angle of the light source was set to 45 degrees, and the reflected light intensity in the 0 degree direction was set to 100 when a standard white plate having a whiteness of 95.77 was placed on the measurement stage. At the time of measuring the sample, the incident angle of the light source was set to 15 degrees, and the intensity of the reflected light in the 0 degree direction was measured.
(5) Transmitted frontal light intensity Measurement was performed using a goniophotometer (manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd., product number: GC5000L). The incident angle of the light source was set to 0 degree, and the transmitted light intensity in the 0 degree direction was 100 when nothing was placed on the measurement stage. In the sample measurement, the incident angle of the light source was set to 15 degrees, and the intensity of the transmitted light in the 0 degree direction was measured.
(6) Viewing angle It was measured using a goniophotometer (manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd., product number: GC5000L). The incident angle of the light source was set to 0 degree, and the transmitted light intensity in the 0 degree direction was 100 when nothing was placed on the measurement stage. At the time of measuring the sample, the transmitted light intensity from -85 degrees to +85 degrees was measured in steps of 1 degree while the incident angle of the light source was 0 degree. The viewing angle was defined as the range in which the transmitted light intensity was 0.001 or more in the measurement range.
(7) Regular reflectance A spectrocolorimeter (manufactured by Konica Minolta Co., Ltd., product number: CM-3500d) was used to measure the glittering flaky fine particles dispersed in an appropriate solvent (water or methyl ethyl ketone) on a slide glass. The coated glass plate was coated and dried to give a film thickness of 0.5 mm or more, and light was incident on the coating film from the glass surface at an angle of 45 degrees with respect to the normal to the glass surface. The regular reflectance at that time was measured.
(8) Image clarity Image clarity (% when measured with an optical comb width of 0.125 mm, using an image clarity measuring device (manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd., product number: ICM-1T) according to JIS K7374. ) Was defined as the image clarity. The larger the value of the image definition, the higher the transmission image clarity.
(9) Scratch hardness JIS-K5600-5-4 The scratch hardness method was used to evaluate the hardness of the glass composite.
(10) Screen performance A mobile LED mini manufactured by Onkyo Digital Solutions Co., Ltd. was added to the glass composite body produced as a transparent screen below from a position 50 cm away from the normal direction of the glass composite body at an angle of 15 degrees. The image was projected using the projector PP-D1S. Next, after adjusting the focus knob of the projector so that the focus is on the screen surface, visually observing the image projected on the glass composite from two places, 1 m in front and 1 m in the rear of the glass composite. It was visually evaluated based on the following criteria. The performance as a reflective screen can be evaluated by observing from the front of the screen, and the performance as a transmissive screen can be evaluated by observing from the back.
[Evaluation criteria]
A: The image could be visually recognized extremely clearly.
◯: The image was clearly visible.
Δ: The outline and hue of the image were slightly blurred and visually recognized.
X: The outline of the image was blurred and was unsuitable for use as a screen.
[実施例1]
(1)無機ガラス溶液作製工程
無機ガラス材料として水ガラス(珪酸ナトリウム水溶液、キシダ化学(株)製、商品名:水ガラス3号)を用意した。該水ガラスに、光輝性薄片状微粒子として、薄片状アルミニウム微粒子A(一次粒子の平均径1μm、アスペクト比25、正反射率16.8%)を珪酸ナトリウムに対して0.13質量%加え、さらに、珪酸ナトリウム濃度が20質量%になるように、イソプロピルアルコールを加えて23℃、湿度45%で撹拌することで無機ガラス溶液Aを得た。
(2)塗布工程
前記無機ガラス溶液Aを、基材として洗浄した石英ガラス板(100×100×2mm、Ya=83%、Tg=63%、T1500=59%、T850=47%、ヘイズ率=0%)上に、バーコーターを用いて塗布した。バーコーターとしては、ドクターブレード(YOSHIMITSU SEIKI社製)を用いた。このドクターブレードは塗膜の膜厚が5μmとなるような設計であったが、ドクターブレードに35μmの厚みのイミドテープを張り付けて塗膜の膜厚が40μmとなるように調整し、膜厚25μmの塗布膜を得た。
(3)乾燥工程
塗布後のガラス板をホットプレート上で100℃、10分間熱処理して塗膜を乾燥した。乾燥後の膜厚は7μmであった。
(4)硬化工程
前記乾燥工程で得られた塗布膜を室温で乾燥させ、さらに250℃の乾燥炉中で10分間加熱して乾燥させ、ガラス複合体と基材(石英ガラス板)とを備えるガラス複合体の積層体を形成した。透過型電子顕微鏡(TEM)にて断面を確認したところ、得られたガラス複合体の厚みは5μmであった。
(5)透明スクリーンの評価
作製したガラス複合体の積層体をそのまま透明スクリーンとして用いたところ、ヘイズ値は4.7%であり、拡散透過率は4.1%であり、全光線透過率は88.1%であり、写像性は91%であり、引っかき硬度は6Hであり、高い透明性と耐傷性を有していた。
また、変角光度計にて測定した透過正面光度(×1000)は、1.08であり、透過正面光度に優れることが分かった。変角光度計にて測定した反射正面光度は、9.6であり、反射正面光度に優れることが分かった。変角光度計にて測定した視野角は±16度であり、視野角特性に優れることが分かった。また、ガラス複合体を形成してなる面は、指紋が付着しにくく、指紋が付着しても容易に拭き取ることができるものであった。さらに、スクリーン性能を評価したところ、前方観察時、後方観察時ともに鮮明な映像を視認することができ、特に前方観察時に極めて鮮明な映像を視認することができた。
[Example 1]
(1) Inorganic glass solution preparation process Water glass (sodium silicate aqueous solution, Kishida Chemical Co., Ltd., trade name: water glass No. 3) was prepared as an inorganic glass material. To the water glass, 0.13 mass% of flaky aluminum fine particles A (average diameter of primary particles 1 μm, aspect ratio 25, regular reflectance 16.8%) was added as glittering flaky fine particles to sodium silicate, Further, isopropyl alcohol was added so that the concentration of sodium silicate was 20% by mass, and the mixture was stirred at 23° C. and a humidity of 45% to obtain an inorganic glass solution A.
(2) Application step A quartz glass plate (100×100×2 mm, Ya=83%, Tg=63%, T1500=59%, T850=47%, haze ratio=washed with the inorganic glass solution A as a substrate. 0%) and coated with a bar coater. A doctor blade (YOSHIMITSU SEIKI) was used as the bar coater. Although this doctor blade was designed so that the film thickness of the coating film would be 5 μm, an imide tape having a thickness of 35 μm was attached to the doctor blade so that the film thickness of the coating film was adjusted to 40 μm. A coated film was obtained.
(3) Drying Step The coated glass plate was heat-treated at 100° C. for 10 minutes on a hot plate to dry the coating film. The film thickness after drying was 7 μm.
(4) Curing Step The coating film obtained in the drying step is dried at room temperature and further heated and dried in a drying oven at 250° C. for 10 minutes to provide a glass composite and a substrate (quartz glass plate). A laminate of glass composites was formed. When the cross section was confirmed with a transmission electron microscope (TEM), the thickness of the obtained glass composite was 5 μm.
(5) Evaluation of transparent screen When the produced glass composite laminate was directly used as a transparent screen, the haze value was 4.7%, the diffuse transmittance was 4.1%, and the total light transmittance was It was 88.1%, the image clarity was 91%, the scratch hardness was 6H, and it had high transparency and scratch resistance.
In addition, the transmitted front luminous intensity (×1000) measured by the goniophotometer was 1.08, and it was found that the transmitted front luminous intensity was excellent. The reflected front luminous intensity measured by the goniophotometer was 9.6, and it was found that the reflected front luminous intensity was excellent. The viewing angle measured with a goniophotometer was ±16 degrees, which proved to be excellent in viewing angle characteristics. Further, the surface on which the glass composite was formed was hard to be attached with fingerprints, and even if the fingerprints were attached, it could be easily wiped off. Further, when the screen performance was evaluated, it was possible to visually recognize a clear image both in the front observation and the rear observation, and particularly in the front observation.
[実施例2]
(1)無機ガラス溶液作製工程
エタノール530質量部、水45質量部及び濃塩酸0.2質量部を混合した液に、ゾルゲル材料としてテトラエトキシシラン(TEOS)54.3質量部と、メチルトリエトキシシラン(MTES)45.7質量部を滴下して加え、さらに光輝性薄片状微粒子として薄片状アルミニウム微粒子Aを、TEOSとMTESの合計質量に対して0.70質量%加え、23℃、湿度45%で2時間攪拌して無機ガラス溶液Bを得た。
(2)塗布工程
実施例1と同様にして、無機ガラス溶液Bを基材として洗浄した石英ガラス板上に塗布し、膜厚10μmの塗布膜を得た。
(3)乾燥工程
前記工程で得られた塗布膜を室温で乾燥させ、さらに40℃で20分、80℃で10分乾燥した。
(4)硬化工程
前記乾燥工程で得られた塗布膜を、窒素雰囲気下のオーブンを用いて、300℃で1時間保持し、ガラス複合体と基材(石英ガラス板)とを備えるガラス複合体の積層体を得た。硬化後のガラス複合体の膜厚は2μmであった。
(5)透明スクリーンの評価
作製したガラス複合体の積層体をそのまま透明スクリーンとして用いたところ、ヘイズ値は17.7%であり、拡散透過率は13.2%であり、全光線透過率は74.7%であり、写像性は86%であり、引っかき硬度は7Hであり、十分な透明性と高い耐傷性を有していた。
変角光度計にて測定した透過正面光度(×1000)は、3.57であり、透過正面光度(×1000)に優れることが分かった。変角光度計にて測定した反射正面光度は、32.7であり、反射正面光度に優れることが分かった。変角光度計にて測定した視野角は±28度であり、視野角特性に優れることが分かった。また、視認性を目視で評価した結果、鮮明に映像を視認することができた。また、ガラス複合体を形成してなる面は、指紋が付着しにくく、指紋が付着しても容易に拭き取ることができるものであった。さらに、スクリーン性能を評価したところ、前方観察時、後方観察時ともに鮮明な映像を視認することができ、特に前方観察時に極めて鮮明な映像を視認することができた。
[Example 2]
(1) Inorganic glass solution preparation step A liquid prepared by mixing 530 parts by mass of ethanol, 45 parts by mass of water, and 0.2 parts by mass of concentrated hydrochloric acid was added with 54.3 parts by mass of tetraethoxysilane (TEOS) as a sol-gel material and methyltriethoxy. 45.7 parts by weight of silane (MTES) was added dropwise, and 0.70% by weight of flaky aluminum fine particles A as glittering flaky fine particles was added to the total mass of TEOS and MTES. % For 2 hours to obtain an inorganic glass solution B.
(2) Coating Step In the same manner as in Example 1, the inorganic glass solution B was applied as a base material onto a washed quartz glass plate to obtain a coating film having a thickness of 10 μm.
(3) Drying Step The coating film obtained in the above step was dried at room temperature, and further dried at 40° C. for 20 minutes and at 80° C. for 10 minutes.
(4) Curing Step The coating film obtained in the drying step is held at 300° C. for 1 hour using an oven under a nitrogen atmosphere, and a glass composite body including a glass composite body and a base material (quartz glass plate). A laminated body of was obtained. The film thickness of the glass composite after curing was 2 μm.
(5) Evaluation of transparent screen The produced glass composite laminate was directly used as a transparent screen. The haze value was 17.7%, the diffuse transmittance was 13.2%, and the total light transmittance was It was 74.7%, the image clarity was 86%, the scratch hardness was 7H, and it had sufficient transparency and high scratch resistance.
The transmitted front luminous intensity (×1000) measured with a goniophotometer was 3.57, and it was found that the transmitted front luminous intensity (×1000) was excellent. The reflected front luminous intensity measured by the goniophotometer was 32.7, and it was found that the reflected front luminous intensity was excellent. The viewing angle measured with a goniophotometer was ±28 degrees, and it was found that the viewing angle characteristics were excellent. Moreover, as a result of visually evaluating the visibility, it was possible to visually recognize the image clearly. Further, the surface on which the glass composite was formed was hard to be attached with fingerprints, and even if the fingerprints were attached, it could be easily wiped off. Further, when the screen performance was evaluated, it was possible to visually recognize a clear image both in the front observation and the rear observation, and particularly in the front observation.
[実施例3]
(1)無機ガラス溶液作製工程
硼珪酸鉛系ガラスフリット(78質量%のPbO、10質量%のSO2、12質量%のBa2O3からなる低軟化点ガラス)に対して、略球状微粒子として酸化ジルコニウム(関東電化工業(株)製、一次粒子のメジアン径10nm、屈折率2.40)を0.15質量%、パインオイルを10質量%加えて混練し、ペーストを作製した。前記ペースト中の硼珪酸鉛系ガラスフリット)濃度が20質量%となるようにイソプロピルアルコールを混合し、ディゾルバーで分散することにより、無機ガラス溶液Cを作製した。
(2)塗布工程
ディップコート法を用いて無機ガラス溶液Cを、基材として洗浄した石英ガラス板上に塗布し、膜厚120μmの塗布膜を得た。
(3)乾燥工程
前記塗布膜を200℃で15分間乾燥し、イソプロピルアルコールを除去した。
(4)硬化工程
前記乾燥工程で得られた塗布膜を、580℃で20分間焼結することで、ガラス複合体(ガラス複合体)と基材(石英ガラス板)とを備えるガラス複合体の積層体を作製した。得られたガラス複合体の厚みは100μmであった。
(5)透明スクリーンの評価
作製したガラス複合体の積層体をそのまま透明スクリーンとして用いたところ、ヘイズ値は10.2%であり、拡散透過率は9.0%であり、全光線透過率は88.7%であり、写像性は92%であり、引っかき硬度は7Hであり、高い透明性および耐傷性を有していた。
変角光度計にて測定した透過正面光度(×1000)は、2.66であり、透過正面光度に優れることが分かった。変角光度計にて測定した反射正面光度は、1.2であり、反射正面光度に優れることが分かった。変角光度計にて測定した視野角は±22度であり、視野角特性に優れることが分かった。また、ガラス複合体を形成してなる面は、指紋が付着しにくく、指紋が付着しても容易に拭き取ることができるものであった。さらに、スクリーン性能を評価したところ、前方観察時、後方観察時ともに鮮明な映像を視認することができ、特に後方観察時に極めて鮮明な映像を視認することができた。
[Example 3]
(1) Inorganic glass solution preparation process For lead borosilicate glass frits (low softening point glass consisting of 78% by mass of PbO, 10% by mass of SO 2 , and 12% by mass of Ba 2 O 3 ) substantially spherical fine particles As zirconium oxide (manufactured by Kanto Denka Kogyo Co., Ltd., primary particle median diameter 10 nm, refractive index 2.40) was added in an amount of 0.15% by mass and pine oil was added in an amount of 10% by mass, and kneaded to prepare a paste. Inorganic glass solution C was prepared by mixing isopropyl alcohol so that the lead borosilicate glass frit) concentration in the paste was 20% by mass, and dispersing with a dissolver.
(2) Coating Step The inorganic glass solution C was coated on a washed quartz glass plate as a base material using a dip coating method to obtain a coating film having a film thickness of 120 μm.
(3) Drying Step The coated film was dried at 200° C. for 15 minutes to remove isopropyl alcohol.
(4) Curing Step By sintering the coating film obtained in the drying step at 580° C. for 20 minutes, a glass composite including a glass composite (glass composite) and a substrate (quartz glass plate) is obtained. A laminate was prepared. The thickness of the obtained glass composite was 100 μm.
(5) Evaluation of transparent screen When the produced glass composite laminate was directly used as a transparent screen, the haze value was 10.2%, the diffuse transmittance was 9.0%, and the total light transmittance was It was 88.7%, the image clarity was 92%, the scratch hardness was 7H, and it had high transparency and scratch resistance.
The transmitted front luminous intensity (×1000) measured with a goniophotometer was 2.66, which proved to be excellent in the transmitted front luminous intensity. The reflected front luminous intensity measured by the goniophotometer was 1.2, and it was found that the reflected front luminous intensity was excellent. The viewing angle measured with a goniophotometer was ±22 degrees, which proved to be excellent in viewing angle characteristics. Further, the surface on which the glass composite was formed was hard to be attached with fingerprints, and even if the fingerprints were attached, it could be easily wiped off. Further, when the screen performance was evaluated, it was possible to visually recognize a clear image both in the forward observation and the backward observation, and particularly in the backward observation.
[実施例4]
実施例1の(1)無機ガラス溶液作成工程において、薄片状アルミニウム微粒子Aの代わりに、酸化チタン(TiO2)被覆雲母(トピー工業(株)製、商品名:HeliosR10S、一次粒子の平均径12μm、アスペクト比80、正反射率16.5%)を0.03質量%用いた以外は実施例1と同様にして、のガラス複合体(厚み20μm)と基材(石英ガラス板)とを備えるガラス複合体の積層体を作製した。
作製したガラス複合体の積層体をそのまま透明スクリーンに用いたところ、ヘイズ値は3.2%であり、拡散透過率は3.0%であり、全光線透過率は92.3%であり、写像性は90%であり、引っかき硬度は6Hであり、高い透明性および耐傷性を有していた。
変角光度計にて測定した透過正面光度(×1000)は、0.56であり、透過正面光度に優れることが分かった。変角光度計にて測定した反射正面光度は、5.5であり、反射正面光度に優れることが分かった。変角光度計にて測定した視野角は±12度であり、視野角特性に優れることが分かった。また、ガラス複合体を形成してなる面は、指紋が付着しにくく、指紋が付着しても容易に拭き取ることができるものであった。さらに、スクリーン性能を評価したところ、前方観察時に鮮明な映像を視認することができたが、後方観察時に映像の輪郭、色相がややぼやけて視認された。
[Example 4]
In the step (1) of preparing an inorganic glass solution in Example 1, instead of the flaky aluminum fine particles A, titanium oxide (TiO 2 ) coated mica (manufactured by Topy Industries, Ltd., trade name: HeliosR10S, average diameter of primary particles 12 μm) A glass composite (thickness 20 μm) and a substrate (quartz glass plate) were prepared in the same manner as in Example 1 except that 0.03% by mass of aspect ratio 80 and regular reflectance 16.5% was used. A laminate of glass composites was produced.
When the produced glass composite laminate was directly used for a transparent screen, the haze value was 3.2%, the diffuse transmittance was 3.0%, and the total light transmittance was 92.3%. The image clarity was 90%, the scratch hardness was 6H, and it had high transparency and scratch resistance.
The transmitted front luminous intensity (×1000) measured with a goniophotometer was 0.56, and it was found that the transmitted front luminous intensity was excellent. The reflected front luminosity measured with a goniophotometer was 5.5, and it was found that the reflected front luminosity was excellent. The viewing angle measured with a goniophotometer was ±12 degrees, which proved to be excellent in viewing angle characteristics. Further, the surface on which the glass composite was formed was hard to be attached with fingerprints, and even if the fingerprints were attached, it could be easily wiped off. Furthermore, when the screen performance was evaluated, a clear image could be visually recognized at the time of forward observation, but the outline and hue of the image were slightly blurred at the time of backward observation.
[実施例5]
実施例1の(1)無機ガラス材料溶液作製工程において、薄片状アルミニウム微粒子Aの代わりに、薄片状アルミニウム微粒子B(一次粒子の平均径10μm、アスペクト比300、正反射率62.8%)を0.03質量%、さらに略球状微粒子として酸化ジルコニウムを0.6質量%加えた以外は実施例1と同様にして、ガラス複合体(厚み20μm)と基材(石英ガラス板)とを備えるガラス複合体の積層体を作製した。
作製したガラス複合体の積層体をそのまま透明スクリーンに用いたところ、ヘイズ値は12.1%であり、拡散透過率は10.7%であり、全光線透過率は88.5%であり、写像性は85%であり、引っかき硬度は6Hであり、高い透明性および耐傷性を有していた。
変角光度計にて測定した透過正面光度(×1000)は、13.62であり、透過正面光度に優れることが分かった。変角光度計にて測定した反射正面光度は、3.5であり、反射正面光度に優れることが分かった。変角光度計にて測定した視野角は±26度であり、視野角特性に優れることが分かった。また、ガラス複合体を形成してなる面は、指紋が付着しにくく、指紋が付着しても容易に拭き取ることができるものであった。さらに、スクリーン性能を評価したところ、前方観察時、後方観察時ともに極めて鮮明な映像を視認することができた。
[Example 5]
In (1) Inorganic glass material solution preparation step of Example 1, instead of the flaky aluminum fine particles A, flaky aluminum fine particles B (average diameter of primary particles: 10 μm, aspect ratio: 300, regular reflectance: 62.8%) were used. A glass including a glass composite (thickness 20 μm) and a substrate (quartz glass plate) in the same manner as in Example 1 except that 0.03% by mass and 0.6% by mass of zirconium oxide as substantially spherical fine particles were added. A composite laminate was prepared.
When the produced glass composite laminate was directly used for a transparent screen, the haze value was 12.1%, the diffuse transmittance was 10.7%, and the total light transmittance was 88.5%. The image clarity was 85%, the scratch hardness was 6H, and it had high transparency and scratch resistance.
The transmitted front luminous intensity (×1000) measured by a goniophotometer was 13.62, and it was found that the transmitted front luminous intensity was excellent. The reflected front luminous intensity measured by a goniophotometer was 3.5, and it was found that the reflected front luminous intensity was excellent. The viewing angle measured with a goniophotometer was ±26 degrees, which proved to be excellent in viewing angle characteristics. Further, the surface on which the glass composite was formed was hard to be attached with fingerprints, and even if the fingerprints were attached, it could be easily wiped off. Furthermore, when the screen performance was evaluated, an extremely clear image could be visually recognized both in the front observation and in the rear observation.
[実施例6]
実施例3の(1)無機ガラス溶液作製工程において、酸化ジルコニウムの代わりに、酸化チタン(テイカ(株)製、商品名:MT−01、屈折率2.72、一次粒子のメジアン径10nm)0.003質量%を加え、塗布工程を50回繰り返した以外は実施例3と同様にして、ガラス複合体(厚み5000μm)と基材(石英ガラス板)とを備えるガラス複合体の積層体を作製した。
作製したガラス複合体の積層体をそのまま透明スクリーンとして用いたところ、ヘイズ値は9.1%であり、拡散透過率は7.7%であり、全光線透過率は84.2%であり、写像性は88%であり、引っかき硬度は7Hであり、高い透明性および耐傷性を有していた。
変角光度計にて測定した透過正面光度(×1000)は、3.12であり、透過正面光度に優れることが分かった。変角光度計にて測定した反射正面光度は、2.3であり、反射正面光度に優れることが分かった。変角光度計にて測定した視野角は±24度であり、視野角特性に優れることが分かった。また、ガラス複合体を形成してなる面は、指紋が付着しにくく、指紋が付着しても容易に拭き取ることができるものであった。さらに、スクリーン性能を評価したところ、前方観察時、後方観察時ともに鮮明な映像を視認することができ、特に後方観察時に極めて鮮明な映像を視認することができた。
[Example 6]
In the step (1) of preparing an inorganic glass solution of Example 3, titanium oxide (trade name: MT-01, trade name: MT-01, refractive index 2.72, median diameter of primary particle: 10 nm) was used instead of zirconium oxide. A glass composite laminate including a glass composite (thickness: 5000 μm) and a substrate (quartz glass plate) was produced in the same manner as in Example 3 except that 0.003% by mass was added and the coating step was repeated 50 times. did.
Using the produced glass composite laminate as it was as a transparent screen, the haze value was 9.1%, the diffuse transmittance was 7.7%, and the total light transmittance was 84.2%. The image clarity was 88%, the scratch hardness was 7H, and it had high transparency and scratch resistance.
The transmitted front luminous intensity (×1000) measured by the goniophotometer was 3.12, which proved to be excellent in the transmitted front luminous intensity. The reflected front luminous intensity measured by the goniophotometer was 2.3, and it was found that the reflected front luminous intensity was excellent. The viewing angle measured with a goniophotometer was ±24 degrees, which proved to be excellent in viewing angle characteristics. Further, the surface on which the glass composite was formed was hard to be attached with fingerprints, and even if the fingerprints were attached, it could be easily wiped off. Further, when the screen performance was evaluated, it was possible to visually recognize a clear image both in the forward observation and the backward observation, and particularly in the backward observation.
[実施例7]
実施例1の(1)無機ガラス材料溶液作製工程において、薄片状アルミニウム微粒子Aの代わりに、銀微粒子(一次粒子の平均径1μm、アスペクト比200、正反射率32.8%)を0.85質量%加えた以外は実施例1と同様にして、ガラス複合体(厚み20μm)と基材(石英ガラス板)とを備えるガラス複合体の積層体を作製した。
作製したガラス複合体の積層体をそのまま透明スクリーンに用いたところ、ヘイズ値は5.4%であり、拡散透過率は3.8%であり、全光線透過率は70.1%であり、写像性は75%であり、引っかき硬度は6Hであり、高い透明性および耐傷性を有していた。
変角光度計にて測定した透過正面光度(×1000)は、1.32であり、透過正面光度に優れることが分かった。変角光度計にて測定した反射正面光度は、13.8であり、反射正面光度に優れることが分かった。変角光度計にて測定した視野角は±15度であり、視野角特性に優れることが分かった。また、ガラス複合体を形成してなる面は、指紋が付着しにくく、指紋が付着しても容易に拭き取ることができるものであった。さらに、スクリーン性能を評価したところ、前方観察時、後方観察時ともに鮮明な映像を視認することができ、特に前方観察時に極めて鮮明な映像を視認することができた。
[Example 7]
In the inorganic glass material solution preparation step (1) of Example 1, 0.85 of silver fine particles (average diameter of primary particles: 1 μm, aspect ratio: 200, regular reflectance: 32.8%) was replaced by 0.85 instead of the flaky aluminum fine particles A. A glass composite laminate including a glass composite (thickness: 20 μm) and a base material (quartz glass plate) was produced in the same manner as in Example 1 except that the addition of mass% was performed.
When the produced glass composite laminate was directly used for a transparent screen, the haze value was 5.4%, the diffuse transmittance was 3.8%, and the total light transmittance was 70.1%. The image clarity was 75%, the scratch hardness was 6H, and it had high transparency and scratch resistance.
The transmitted front luminous intensity (×1000) measured by a goniophotometer was 1.32, and it was found that the transmitted front luminous intensity was excellent. The reflected front luminosity measured with a goniophotometer was 13.8, and it was found that the reflected front luminosity was excellent. The viewing angle measured with a goniophotometer was ±15°, which proved to be excellent in viewing angle characteristics. Further, the surface on which the glass composite was formed was hard to be attached with fingerprints, and even if the fingerprints were attached, it could be easily wiped off. Further, when the screen performance was evaluated, it was possible to visually recognize a clear image both in the front observation and the rear observation, and particularly in the front observation.
[実施例8]
実施例3の(1)無機ガラス溶液作製工程において、酸化ジルコニウムを添加せず、光輝性薄片状微粒子として薄片状アルミニウム微粒子Aを0.002質量%加えた以外は実施例3と同様にして、ガラス複合体(厚み80μm)と基材(石英ガラス板)とを備えるガラス複合体の積層体を作製した。
作製したガラス複合体の積層体をそのまま透明スクリーンとして用いたところ、ヘイズ値は2.0%であり、拡散透過率は1.8%であり、全光線透過率は90.1%であり、写像性は84%であり、引っかき硬度は7Hであり、高い透明性および耐傷性を有していた。
変角光度計にて測定した透過正面光度(×1000)は、0.81であり、透過正面光度に優れることが分かった。変角光度計にて測定した反射正面光度は、5.2であり、反射正面光度に優れることが分かった。変角光度計にて測定した視野角は±15度であり、視野角特性に優れることが分かった。また、ガラス複合体を形成してなる面は、指紋が付着しにくく、指紋が付着しても容易に拭き取ることができるものであった。さらに、スクリーン性能を評価したところ、前方観察時、後方観察時ともに鮮明な映像を視認することができ、特に前方観察時に極めて鮮明な映像を視認することができた。
[Example 8]
In the same manner as in Example 3, except that zirconium oxide was not added and 0.002% by mass of the flaky aluminum fine particles A was added as the bright flaky fine particles in the inorganic glass solution preparation step of Example 3 A glass composite laminate including a glass composite (thickness 80 μm) and a substrate (quartz glass plate) was prepared.
Using the produced glass composite laminate as it was as a transparent screen, the haze value was 2.0%, the diffuse transmittance was 1.8%, and the total light transmittance was 90.1%. The image clarity was 84%, the scratch hardness was 7H, and it had high transparency and scratch resistance.
The transmitted front luminous intensity (×1000) measured by the goniophotometer was 0.81 and it was found that the transmitted front luminous intensity was excellent. The reflected front luminosity measured by the goniophotometer was 5.2, and it was found that the reflected front luminosity was excellent. The viewing angle measured with a goniophotometer was ±15°, which proved to be excellent in viewing angle characteristics. Further, the surface on which the glass composite was formed was hard to be attached with fingerprints, and even if the fingerprints were attached, it could be easily wiped off. Further, when the screen performance was evaluated, it was possible to visually recognize a clear image both in the front observation and the rear observation, and particularly in the front observation.
[比較例1]
実施例1の(1)無機ガラス溶液製造工程で用いた水ガラス水溶液の代わりに、アクリル溶液(三菱レイヨン(株)社製、商品名:アクリペットVHをトルエンに溶解し、20質量%としたもの)を用い、薄片状アルミニウム微粒子Aの代わりに酸化ジルコニウムをアクリル樹脂に対して0.60質量%添加し、23℃、湿度45%で5時間攪拌して微粒子分散アクリル溶液を得た。
(2)塗布工程
実施例1と同様にして、微粒子分散アクリル溶液を、基材として洗浄した石英ガラス板上に塗布し、膜厚12μmの塗布膜を得た。
(3)乾燥工程
前記工程で得られた塗布膜を室温で乾燥させ、さらに40℃で20分、80℃で1時間、減圧下で12時間乾燥した。乾燥後の微粒子分散アクリル層の膜厚は3μmであった。
(4)透明スクリーンの評価
作製した微粒子分散アクリル層と石英ガラス基材の積層体をそのまま透明スクリーンとして用いたところ、ヘイズ値は12.2%であり、拡散透過率は10.3%であり、全光線透過率は84.8%であり、写像性は84%であり、引っかき硬度は3Bであり、透明であるものの、耐傷性が劣っていた。また、変角光度計にて測定した透過正面光度(×1000)は、2.54であり、反射正面光度は、1.1であり、視野角は±20度であった。また、微粒子分散アクリル層を形成してなる面は、指紋が付着しやすく、付着した指紋は容易に拭き取ることができなかった。さらに、スクリーン性能を評価したところ、前方観察時、後方観察時ともに鮮明な映像を視認することができ、特に後方観察時に極めて鮮明な映像を視認することができた。
[Comparative Example 1]
Instead of the water glass aqueous solution used in (1) Inorganic glass solution manufacturing process of Example 1, an acrylic solution (trade name: Acrypet VH, manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.) was dissolved in toluene to 20% by mass. Zirconium oxide was added to the acrylic resin in an amount of 0.60 mass% instead of the flaky aluminum fine particles A, and the mixture was stirred at 23° C. and a humidity of 45% for 5 hours to obtain a fine particle-dispersed acrylic solution.
(2) Coating Step In the same manner as in Example 1, the fine particle-dispersed acrylic solution was coated on a cleaned quartz glass plate as a substrate to obtain a coating film having a thickness of 12 μm.
(3) Drying Step The coating film obtained in the above step was dried at room temperature, further dried at 40° C. for 20 minutes, at 80° C. for 1 hour, and under reduced pressure for 12 hours. The film thickness of the fine particle-dispersed acrylic layer after drying was 3 μm.
(4) Evaluation of transparent screen When the produced laminate of the fine particle-dispersed acrylic layer and the quartz glass substrate was directly used as a transparent screen, the haze value was 12.2% and the diffuse transmittance was 10.3%. The total light transmittance was 84.8%, the image clarity was 84%, the scratch hardness was 3B, and the film was transparent, but the scratch resistance was poor. Further, the transmitted front luminous intensity (×1000) measured with a goniophotometer was 2.54, the reflected front luminous intensity was 1.1, and the viewing angle was ±20°. Further, fingerprints were easily attached to the surface on which the fine particle dispersed acrylic layer was formed, and the attached fingerprints could not be easily wiped off. Further, when the screen performance was evaluated, it was possible to visually recognize a clear image both in the forward observation and the backward observation, and particularly in the backward observation.
[比較例2]
比較例1において、酸化ジルコニウムの代わりに、アルミニウム微粒子Aをアクリル樹脂ペレットに対して0.03質量%添加した以外は比較例1と同様にして微粒子分散アクリル層を作製した。作製した微粒子分散アクリル層と石英ガラス基材の積層体をそのまま透明スクリーンとして用いたところ、ヘイズ値は4.7%、拡散透過率は4.1%、全光線透過率は88.1%、写像性は88%、引っかき硬度は3Bであり、透明であるものの、耐傷性が劣っていた。また、変角光度計にて測定した透過正面光度(×1000)は、1.02であり、反射正面光度は、9.6であり、視野角は±16度であった。また、微粒子分散アクリル層を形成してなる面は、指紋が付着しやすく、付着した指紋は容易に拭き取ることができなかった。さらに、スクリーン性能を評価したところ、前方観察時、後方観察時ともに鮮明な映像を視認することができ、特に前方観察時に極めて鮮明な映像を視認することができた。
[Comparative example 2]
A fine particle-dispersed acrylic layer was produced in the same manner as in Comparative Example 1 except that 0.03% by mass of aluminum fine particles A was added to the acrylic resin pellets instead of zirconium oxide. When the produced laminate of the fine particle-dispersed acrylic layer and the quartz glass substrate was directly used as a transparent screen, the haze value was 4.7%, the diffuse transmittance was 4.1%, the total light transmittance was 88.1%, The image clarity was 88% and the scratch hardness was 3B. Although it was transparent, the scratch resistance was poor. Further, the transmitted front luminous intensity (×1000) measured with a goniophotometer was 1.02, the reflected front luminous intensity was 9.6, and the viewing angle was ±16°. Further, fingerprints were easily attached to the surface on which the fine particle dispersed acrylic layer was formed, and the attached fingerprints could not be easily wiped off. Further, when the screen performance was evaluated, it was possible to visually recognize a clear image both in the front observation and the rear observation, and particularly in the front observation.
[比較例3]
比較例1において、酸化ジルコニウムの代わりに、光輝性を有さない薄片状微粒子として雲母粒子((株)ヤマグチマイカ製、商品名:A−21S、一次粒子の平均径23μm、アスペクト比70、正反射率9.8%)をアクリル樹脂ペレットに対して0.20質量%添加した以外は比較例1と同様にして微粒子分散アクリル層を作製した。作製した微粒子分散アクリル層と石英ガラス基材の積層体をそのまま透明スクリーンとして用いたところ、ヘイズ値は0.5%、拡散透過率は0.4%、全光線透過率は88.3%、写像性は70%、引っかき硬度は3Bであり、透明であるものの、耐傷性が劣っていた。また、変角光度計にて測定した透過正面光度(×1000)は、0.00であり、反射正面光度は、0.0であり、視野角は±6度であり、透過正面光度、反射正面光度、視野角ともに劣っていた。った。また、微粒子分散アクリル層を形成してなる面は、指紋が付着しやすく、付着した指紋は容易に拭き取ることができなかった。さらに、スクリーン性能を評価したところ、前方観察時に映像の輪郭がぼやけ、スクリーンとして使用するには不適であり、後方観察時に映像の輪郭、色相がややぼやけて視認された。
[Comparative Example 3]
In Comparative Example 1, instead of zirconium oxide, mica particles (manufactured by Yamaguchi Mica Co., Ltd., trade name: A-21S, average particle diameter 23 μm, aspect ratio 70, positive) A fine particle-dispersed acrylic layer was produced in the same manner as in Comparative Example 1 except that 0.20% by mass of the reflectance of 9.8% was added to the acrylic resin pellet. When the produced laminate of the fine particle-dispersed acrylic layer and the quartz glass substrate was directly used as a transparent screen, the haze value was 0.5%, the diffuse transmittance was 0.4%, and the total light transmittance was 88.3%. The image clarity was 70% and the scratch hardness was 3B, and although it was transparent, the scratch resistance was poor. Further, the transmitted front luminous intensity (×1000) measured by a goniophotometer is 0.00, the reflected front luminous intensity is 0.0, the viewing angle is ±6°, the transmitted front luminous intensity, the reflected Both the front luminous intensity and the viewing angle were inferior. It was. Further, fingerprints were easily attached to the surface on which the fine particle dispersed acrylic layer was formed, and the attached fingerprints could not be easily wiped off. Furthermore, when the screen performance was evaluated, the outline of the image was blurred during forward observation, which was unsuitable for use as a screen, and the outline and hue of the image were visually blurred during backward observation.
実施例および比較例で用いたガラス複合体または微粒子分散アクリル層の詳細を表3に示す。 Table 3 shows the details of the glass composite or the fine particle-dispersed acrylic layer used in Examples and Comparative Examples.
実施例および比較例で用いた透明スクリーン(ガラス複合体の積層体または微粒子分散アクリル層の積層体)の各種物性および性能評価の結果を表4に示す。
10 無機ガラス
11 光輝性薄片状微粒子
12 略球状微粒子
13 ガラス複合体
14 基材
15、21 ガラス複合体の積層体
16、17、26A、26B 投影光
18、27A、27B 散乱光
19、24 視認者
22 透明パーティション(支持体)
23 透明スクリーン
25A、25B 投射装置
10 Inorganic glass 11 Bright flaky fine particles 12 Approximately spherical fine particles 13 Glass composite 14 Base material 15, 21 Laminate of glass composite 16, 17, 26A, 26B Projected light 18, 27A, 27B Scattered light 19, 24 Viewer 22 Transparent partition (support)
23 Transparent screen 25A, 25B Projector
Claims (18)
|n1―n2|≧0.1 ・・・(1)
を満たす、請求項1〜7のいずれか一項に記載のガラス複合体。 The difference between the refractive index n 2 of the substantially spherical fine particles and the refractive index n 1 of the inorganic glass is represented by the following mathematical formula (1):
|n 1 −n 2 |≧0.1 (1)
The glass composite according to any one of claims 1 to 7 , which satisfies the above condition.
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