(57)【要約】  約１５μｍ以下の厚さ標準偏差と、３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長範囲にわたって少なくとも約９４％の明所視反射率とを有する圧密化不織シートを含む拡散反射体が開示される。このような拡散反射体を使用する拡散反射物品および光学ディスプレイ、そのような拡散反射体の製造方法、ならびにそのような拡散反射体を使用して光の反射性を改善する方法もさらに開示される。
2010513986.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
約１５μｍ以下の厚さ標準偏差と、３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長範囲にわたって少なくとも約９４％の明所視反射率とを有する圧密化不織シートを含む拡散反射体。
【請求項２】
前記厚さ標準偏差が約１０μｍ以下である、請求項１に記載の拡散反射体。
【請求項３】
前記圧密化不織シートが約１５０μｍ〜約４００μｍの平均厚さを有する、請求項１に記載の拡散反射体。
【請求項４】
第１の平均厚さ、第１の厚さ標準偏差、および第１の明所視反射率を有する不織シートをカレンダー加工するステップと、それによって前記第１の平均厚さ未満の圧密化平均厚さ、前記第１の厚さ標準偏差未満の圧密化厚さ標準偏差、および前記第１の明所視反射率と実質的に同一の圧密化明所視反射率を有する前記圧密化不織シートを形成するステップとを含む方法によって製造された、請求項１に記載の拡散反射体。
【請求項５】
前記カレンダー加工が約５００ｐｌｉ（８７ｋＮ／ｍ）〜約２，０００ｐｌｉ（３５０ｋＮ／ｍ）において行われる、請求項４に記載の拡散反射体。
【請求項６】
前記圧密化不織シートが複数のプレキシフィラメント状フィルム−フィブリルを含み、前記プレキシフィラメント状フィルム−フィブリルが細孔を含有するポリマーを含み、水銀ポロシメトリーによって測定して０．０１μｍ〜１．０μｍの平均細孔径を有する細孔の比細孔容積が少なくとも約１０ｃｍ3／ｍ2である、請求項１に記載の拡散反射体。
【請求項７】
光学キャビティを画定する構造内に配置された光の拡散反射体を含む拡散反射物品であって、前記光の拡散反射体が、約１５μｍ以下の厚さ標準偏差と、３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長範囲にわたって少なくとも約９４％の明所視反射率とを有する圧密化不織シートを含む、拡散反射物品。
【請求項８】
光学ディスプレイであって：
（ｉ）光学キャビティを画定する構造と；
（ｉｉ）前記光学キャビティ内に配置された光源と；
（ｉｉｉ）前記光源からの光が透過する表示パネルと；
（ｉｖ）前記光源からの光を前記表示パネルに向けて反射させるために、前記光学キャビティ内に配置された拡散反射体とを含み、光の前記拡散反射体が、約１５μｍ以下の厚さ標準偏差と、３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長範囲にわたって少なくとも約９４％の明所視反射率とを有する圧密化不織シートを含む、光学ディスプレイ。
【請求項９】
第１の平均厚さ、第１の厚さ標準偏差、および第１の明所視反射率を有する不織シートに機械力を適用するステップと、それによって前記第１の平均厚さ未満の圧密化平均厚さ、前記第１の厚さ標準偏差未満の圧密化厚さ標準偏差、および前記第１の明所視反射率と実質的に同一の圧密化明所視反射率を有する圧密化不織シートを形成するステップとを含む、圧密化不織シートを含む拡散反射体の製造方法。
【請求項１０】
前記圧密化平均厚さが前記第１の平均厚さの約７５％〜約９５％であり、前記圧密化厚さ標準偏差が前記第１の厚さ標準偏差の約２５％〜約５５％である、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記圧密化平均厚さが約１５０μｍ〜約４００μｍである、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記圧密化厚さ標準偏差が約１５μｍ以下である、請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
前記圧密化厚さ標準偏差が約１０μｍ以下である、請求項９に記載の方法。
【請求項１４】
前記拡散反射体が３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長範囲にわたって少なくとも約９４％の明所視反射率を有する、請求項９に記載の方法。
【請求項１５】
前記不織シートが複数のプレキシフィラメント状フィルム−フィブリルを含み、前記プレキシフィラメント状フィルム−フィブリルが細孔を含有するポリマーを含み、水銀ポロシメトリーによって測定して０．０１μｍ〜１．０μｍの平均細孔径を有する細孔の比細孔容積が少なくとも約１０ｃｍ3／ｍ2である、請求項９に記載の方法。
【請求項１６】
前記機械力を適用するステップがカレンダー加工を含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１７】
前記カレンダー加工が約５００ｐｌｉ（８７ｋＮ／ｍ）〜約２，０００ｐｌｉ（３５０ｋＮ／ｍ）において行われる、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記圧密化不織シートが、その少なくとも１つの面上に、バインダーと、前記バインダー中に分散された可視光の散乱体とを含むバインダー層をさらに含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１９】
前記不織シートが不織シートの複数の層の積層体を含む、請求項９に記載の方法。
【請求項２０】
光の拡散反射性を必要とする装置中の光の反射性を改善する方法であって：
（ｉ）約１５μｍ以下の厚さ標準偏差と、３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長範囲にわたって少なくとも約９４％の明所視反射率とを有する圧密化不織シートを含む拡散反射体を提供するステップと；
（ｉｉ）前記拡散反射体から光エネルギーを反射させるために、前記装置中に前記拡散反射体を配置するステップとを含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、光の拡散反射体、拡散反射体を使用する拡散反射物品、拡散反射体を使用する光学ディスプレイ、拡散反射体の製造方法、および拡散反射体を使用して光の反射性を改善する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
可視光の拡散反射性は、多くの用途において重要となる。電子装置中に使用される直視型ディスプレイ（たとえば、計器パネル、ポータブルコンピュータのスクリーン、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ））は、補助的な光（たとえば、バックライト）または周囲光に依拠する場合もしない場合も、画像品質および強度を最大化するために拡散反射背面が必要となる。電池式装置中のバックライト付き直視型ディスプレイの場合に反射性は特に重要であり、反射性の改善は、必要な光源がより小さくなることと直接関連しており、そのためより低電力の要求と関連している。
【０００３】
ポータブルコンピュータのＬＣＤは、非常に薄い材料から高いレベルでの可視光の拡散反射が要求される重要かつ要求の厳しい市場である。ある市場の場合、バックライト反射体が比較的薄い、すなわち２５０μｍ未満、場合により１５０μｍ未満であることが、完成ディスプレイの厚さを最小限にするために重要となる。
【０００４】
ＬＣＤのバックライト中に使用される反射材料は、バックライトユニットの明るさ、均一性、色、および安定性、さらに最終的にはＬＣＤモジュールに大きな影響を与える。直視型ＬＣＤバックライトの場合、反射体に対する要求としては、高い明所視反射率（たとえば、場合により９５％超）、ならびに５０〜７０℃のキャビティ温度、冷陰極蛍光ランプ（ＣＣＦＬ）光源からの紫外（ＵＶ）光に対する安定性、ならびに湿度および温度サイクルなどの使用条件下での安定性が挙げられる。直視型バックライトにおいて、反射体はバックライトユニットの一体部分であり、したがって、その材料の物理的性質も重要である。エッジライティング型バックライトに対する要求は、使用温度が典型的にはより低く、光ガイド中のＵＶ吸収がある場合、ＵＶ安定性の必要性がより低いことがあるという点で異なる。しかし、エッジライティング型バックライト反射体のさらなる要求として光ガイドを損傷することなく光ガイドと均一な接触を形成する必要性、および反射体厚さを最小限にすることが挙げられる。
【０００５】
本明細書において提供される概念の理解を進めるために添付の図面中に実施形態を示している。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明の拡散反射体を使用したエッジライト型液晶光学ディスプレイの断面図である。
【図２】複数のプレキシフィラメント状フィルム−フィブリルを含む圧密化不織シートを含む本明細書に記載の拡散反射体の一実施形態の２，０００倍の倍率の平面図である。
【図３】複数のプレキシフィラメント状フィルム−フィブリルを含む圧密化不織シートを含む本明細書に記載の拡散反射体の一実施形態の３００倍の倍率の断面図である。
【図４】１つのプレキシフィラメント状フィルム−フィブリルの１０，０００倍の倍率の断面図である。
【０００７】
図面中の物体は、簡単明瞭にするために示されており、必ずしも縮尺通りに描かれている訳ではないことは、当業者には理解されよう。たとえば、より理解しやすくするために、図面中の一部の物体の寸法が他の物体に対して誇張されている場合がある。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
約１５μｍ以下の厚さ標準偏差、および３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長範囲にわたって少なくとも約９４％の明所視反射率を有する圧密化不織シートを含む拡散反射体が開示される。
【０００９】
ある実施形態においては、厚さ標準偏差は約１０μｍ以下である。ある実施形態においては、圧密化不織シートは、約１５０μｍ〜約４００μｍの平均厚さを有する。
【００１０】
ある実施形態においては、「圧密化不織シート」は、機械力が適用された不織シートを意味することを意図している。このような実施形態においては、圧密化不織シートを含む拡散反射体は、第１の平均厚さ、第１の厚さ標準偏差、および第１の明所視反射率を有する不織シートに機械力を適用することによって製造される。
【００１１】
「第１の平均厚さ」は、機械力を適用する前の不織シートの平均厚さを意味することを意図している。ある実施形態においては、第１の平均厚さは一般に約１５０μｍ〜約４００μｍである。ある実施形態においては、拡散反射体は、不織シートの複数の層の積層体に機械力を適用することによって製造される。このような実施形態においては、第１の平均厚さという用語は、機械力を適用する前の積層体の平均厚さと関連する。ある実施形態においては、不織シート積層体の第１の平均厚さは約１，２００μｍ以上であってよい。ある実施形態においては、バインダーとその中に分散された可視光の散乱体とを含有するバインダー層を少なくとも１つの面上に有する不織シートに機械力を適用することによって、拡散反射体が得られる。このような実施形態においては、第１の平均厚さという用語は、機械力を適用する前の、前記バインダー層を少なくとも１つの面上に有する不織シートの平均厚さと関連する。
【００１２】
「第１の厚さ標準偏差」は、機械力を適用する前の不織シートの厚さ標準偏差を意味することを意図している。ある実施形態においては、不織シートの第１の厚さ標準偏差は約２０μｍを超える。
【００１３】
「第１の明所視反射率」は、機械力を適用する前の不織シートの明所視反射率を意味することを意図している。ある実施形態においては、不織シートの第１の明所視反射率は少なくとも約９４％である。
【００１４】
不織シートに機械力を適用することで、第１の平均厚さ未満の圧密化平均厚さ、第１の厚さ標準偏差未満の圧密化厚さ標準偏差、および第１の明所視反射率と実質的に同一の圧密化明所視反射率を有する圧密化不織シートが形成される。
【００１５】
「圧密化平均厚さ」は、機械力を適用した後の不織シートの平均厚さを意味することを意図している。不織シートの圧密化平均厚さは第１の平均厚さ未満となる。ある実施形態においては、不織シートの圧密化平均厚さは、第１の平均厚さの約７５％〜約９５％である。ある実施形態においては、不織シートの圧密化平均厚さは、第１の平均厚さの約８０％〜約９０％である。ある実施形態においては、不織シートの圧密化平均厚さは約１５０μｍ〜約４００μｍである。
【００１６】
「圧密化厚さ標準偏差」は、機械力を適用した後の不織シートの厚さ標準偏差を意味することを意図している。不織シートの圧密化厚さ標準偏差は第１の厚さ標準偏差未満となる。ある実施形態においては、不織シートの圧密化厚さ標準偏差は、第１の厚さ標準偏差の約２５％〜約５５％である。ある実施形態においては、不織シートの圧密化厚さ標準偏差は、第１の厚さ標準偏差の約３０％〜約５０％である。ある実施形態においては、圧密化厚さ標準偏差は約１０μｍ以下である。
【００１７】
「可視光」は、３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長のスペクトルの可視光部分の電磁放射線を意味することを意図している。
【００１８】
光の「明所視反射率」（本明細書においてはＲVISと略記される場合もある）という用語は、可視光波長範囲にわたって人間の観察者が見た場合の反射率（すなわち、拡散反射率および鏡面反射率）を意味することを意図している。明所視反射率は、光源Ｄ６５および「Ｂｉｌｌｍｅｙｅｒ  ａｎｄ  Ｓａｌｔｚｍａｎ  Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ  ｏｆ  Ｃｏｌｏｒ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ」、３rd  Ｅｄｉｔｉｏｎ中に記載されるＣＩＥ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｐｈｏｔｏｐｉｃ  ｏｂｓｅｒｖｅｒを使用した全反射率スペクトルデータから計算される。
【００１９】
「圧密化明所視反射率」は、機械力を適用した後の不織シートの明所視反射率を意味することを意図している。ある実施形態においては、不織シートの圧密化明所視反射率は第１の明所視反射率と実質的に同一である。ある実施形態においては、圧密化明所視反射率は、本明細書の実施例の項に記載される本明細書の反射スペクトル−分光光度計法の試験方法による測定誤差の範囲内で、第１の明所視反射率より小さくはならない。ある実施形態においては、圧密化明所視反射率は、不織シートに機械力を適用した後で第１の明所視反射率より約１％以下で減少する。
【００２０】
拡散反射物品
本発明の拡散反射体は、拡散反射物品中で有用である。ある実施形態においては、本発明の拡散反射物品は、光学キャビティを画定する構造内に配置された光の拡散反射体を含み、前記光の拡散反射体は、約１５μｍ以下の厚さ標準偏差、および３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長範囲にわたって少なくとも約９４％の明所視反射率を有する圧密化不織シートを含む。ある実施形態においては、拡散反射体は、少なくとも１つの不織布面を有し、不織布面から反射されるように光学キャビティ内に配置される。ある実施形態においては、拡散反射物品は：（ｉ）光学キャビティ内に配置された光源；および（ｉｉ）光源からの光が通過する表示パネルをさらに含むことができ、光源からの光が表示パネルに向けて反射されるように、拡散反射体が光学キャビティ内に配置される。
【００２１】
用語「光学キャビティ」は、光源からの光を受け取り、その光を調整し、照明されることが有益となる物体に向けるよう設計された閉鎖容器を意味することを意図している。光学キャビティは、光源からの光をレシーバー上に一体化、方向変更、および／または集中する構造を含み、キャビティ媒体として空気または高屈折率要素を使用することができる。この構造の幾何学的形状は制限されない。光学キャビティを含む構造の例としては、照明器具、複写機、投写型ディスプレイの光学エンジン、積分球の均一光源、看板の筐体、導光管、およびバックライト組立体が挙げられる。液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）のバックライトユニットなどのある実施形態においては、光学キャビティは光ガイドまたは導波路を含むことができる。光学ディスプレイに関して、光学キャビティは、光源を収容し、光源からの光を表示パネルに向ける閉鎖容器を意味することがある。表示パネルとしては、静的および動的（アドレス指定可能な）の表示の種類が挙げられる。
【００２２】
用語「光源」は、可視光放射体を意味することを意図し、１つの光学キャビティ内の１つの光源、または１つの光学キャビティ内の複数の光源であってよい。光源の例としては、白熱型の電球および管状電球、水銀ランプ、金属ハロゲン化物ランプ、低圧ナトリウムランプ、高圧ナトリウムランプ、アークランプ、電球型蛍光性ランプ、安定器内蔵型蛍光ランプ、冷陰極蛍光ランプ（ＣＣＦＬ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）、ならびに可視光を発することができる類似の装置が挙げられる。
【００２３】
用語「表示パネル」は、光源からの光の透過を調節する透過型装置であって、ある実施形態においては、可視光の形態の画像を観察者に伝達する目的で光を変調する透過型装置を意味する。光学キャビティを画定する構造が、観察者に静止画像を伝達するための照明器具または看板筐体システムである一部の実施形態において、表示パネルの例としては、静止画像（たとえば、テキストまたは図形の画像）を上に有する、あるいは画像を有さない（たとえば、蛍光ディフューザー）ポリマーまたはガラスのパネルが挙げられる。光学キャビティを画定する構造が、静止画像および／または変化する画像を観察者に伝達するためのディスプレイのバックライトユニットである一部の実施形態において、表示パネルの例としては、電子信号に応答して変化する画像を有する液晶が挙げられる。
【００２４】
光学ディスプレイ
本発明の拡散反射体は、光学ディスプレイ中で有用である。ある実施形態においては、光学ディスプレイは：（ｉ）光学キャビティを画定する構造と；（ｉｉ）光学キャビティ内に配置された光源と；（ｉｉｉ）光源からの光が通過する表示パネルと；（ｉｖ）前記光源からの光を前記表示パネルに向けて反射するために前記光学キャビティ内に配置された拡散反射体とを含み、前記光の拡散反射体は、約１５μｍ以下の厚さ標準偏差、および３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長範囲にわたって少なくとも約９４％の明所視反射率を有する圧密化不織シートを含む。
【００２５】
拡散反射物品または光学ディスプレイは、照明されることが有益となる物体に反射光を向けるために、光学キャビティ内に配置された拡散反射体を有する。物体に向かわない光学キャビティ内の光が拡散反射体によって反射して物体に向かうように、拡散反射体が光学キャビティ内に配置される。拡散反射体の不織シート面から反射して、照明されることが有益となる物体に向かうように、拡散反射体は光学キャビティ内に配置される。ある光学ディスプレイにおいては、表示パネルを照明する光学ディスプレイ光源の裏側に拡散反射体が配置される。本発明の拡散反射体の光散乱および拡散反射の特性によって、より全体的な拡散照明が得られ、たとえば、より全体的な拡散光源が得られ、それによってより均等または均一に照明される光学ディスプレイが得られる。
【００２６】
本発明の拡散反射体を使用する光学ディスプレイの一実施形態の概略図を図１に示す。図１は、本発明の拡散反射体を使用するエッジライティング型液晶光学ディスプレイの断面図である。図１中には、プラスチック製光ガイド１０２を有する光学キャビティに結合した蛍光光源１０１を有する光学ディスプレイ１００が示されている。拡散シート１０３、米国特許第４，９０６，０７０号明細書に開示されるものなどの明るさ向上フィルム１０４、および国際公開第９７／３２２２４号パンフレットに開示されているものなどの反射偏光フィルム１０５が、ガイド１０２の上に配置され、ガイド１０２から発せられた光を液晶表示パネル１０６および観察者に向けて方向転換し、選択的に偏光させる。反射偏光フィルム１０５の上には液晶表示パネル１０６が配置され、これは典型的には２つの偏光子１０８の間に含まれる液晶１０７で構成される。
【００２７】
光ガイド１０２によって、光は表示パネル１０６に向けられ、最終的には観察者に向かう。一部の光は、光ガイド１０２の背面から反射する。本発明の拡散反射体１０９は、光ガイド１０２の裏側に配置され、拡散反射体１０９の不織布面は光ガイド１０２と面する。拡散反射体１０９は光を液晶表示パネル１０６に向けて反射する。またこれは、反射偏光フィルム１０５および明るさ向上フィルム１０４層から反射した光も反射しその偏光を不規則にする。拡散反射体１０９は高反射性高拡散性表面であり、光学キャビティの光学効率を向上させる。拡散反射体１０９は、光を散乱および拡散反射し、偏光解消し、可視波長範囲にわたって高い反射率を有する。
【００２８】
拡散反射体１０９は、光再利用系の一要素である。拡散反射体は、（ｉ）反射偏光フィルム１０５から、および／または明るさ向上フィルム１０４から拒絶された光を反射し、（ｉｉ）光を液晶表示パネル１０６および最終的には観察者に到達させる別の機会を提供する。この拒絶および再利用は、多くの回数起こる場合があり、光学ディスプレイの輝度（すなわち、観察者に向かう光の量）が増加する。
【００２９】
拡散反射体の光学効率の増加を利用して、層１０４と拡散反射体１０９との間で入射光を反射させ、光が発せられる角度を制御することによってディスプレイ輝度を増加させることができる。たとえば、明るさ向上フィルム１０４は、ある固有の狭い角度範囲内の光を透過し、別の固有の広い角度範囲内の光を反射する。この反射光は、拡散反射体１０９によってあらゆる角度で散乱する。明るさ向上層１０４の透過角度の範囲内の光は透過して観察者に向かう。第２の角度範囲内の光は、層１０４によって反射され、拡散反射体１０９によってさらに散乱する。
【００３０】
拡散反射体１０９の光学効率の増加を利用して、反射偏光フィルム１０５と拡散反射体１０９との間で入射光を反射させ、反射偏光フィルム１０５を透過する光の偏光状態を制御することによってディスプレイ輝度を増加させることができる。大部分のディスプレイは、表示パネル１０７の裏側に適用された吸収型偏光子１０８を有する。非偏光によってディスプレイが照明される場合、利用可能な光の少なくとも半分は吸収される。その結果、ディスプレイ輝度が低下し、ディスプレイの偏光子１０８が加熱される。これら両方の不都合な状況は反射偏光フィルム１０５を使用することで克服されるが、その理由は、反射偏光フィルム１０５が一方の直線偏光状態の光を透過し、他方の直線偏光状態の光を反射するからである。反射偏光フィルム１０５の透過軸が吸収型偏光子の透過軸と合わせられると、透過した光は、吸収型偏光子によって弱く吸収されるだけである。また、反射される偏光状態の光は吸収型偏光子によっては全く吸収されない。その代わりに、その光は反射されて拡散反射体１０９に向かう。拡散反射体１０９によって光の偏光が解消され、反射偏光フィルムの透過状態および反射状態と同じ偏光成分を有する偏光状態が形成される。光の半分は反射偏光層１０５を透過して観察者に向かう。反射される偏光状態、すなわち「望ましくない」状態の光は、再び拡散反射体１０９によって散乱され、さらなる偏光変換のさらに別の機会が与えられる。
【００３１】
さらに、本発明の拡散反射体１１０を冷陰極蛍光ランプ（ＣＣＦＬ）などの光源１０１の裏側または周囲に配置することで、プラスチック製光ガイド１０２への光結合効率を増加させることができる。拡散反射体１１０は単独で使用することもできるし、構造体の全反射率を増加させるために鏡面反射体と併用することもできる。そのような鏡面反射体が使用される場合、拡散反射体が依然として光源１０１に面するように拡散反射体１１０の裏側に鏡面反射体が配置される。
【００３２】
不織シートに機械力を適用することによる拡散反射体の製造方法
ある実施形態においては、圧密化不織シートを含む拡散反射体の製造方法は、第１の平均厚さ、第１の厚さ標準偏差、および第１の明所視反射率を有する不織シートに機械力を適用するステップと、それによって前記第１の平均厚さ未満の圧密化平均厚さ、前記第１の厚さ標準偏差未満の圧密化厚さ標準偏差、および前記第１の明所視反射率と実質的に同一の圧密化明所視反射率を有する圧密化不織シートを形成するステップとを含む。
【００３３】
ある実施形態においては、機械力は不織シートの面に適用され、それによって圧密化不織シートが製造される。カレンダー加工およびプレス加工などのシート構造に力を適用するための従来方法が、不織シートの面に機械力を適用するのに有用である。ある実施形態においては、機械力は、不織シートの面に対して実質的に垂直に適用される。ある実施形態においては、機械力は、不織シートの面に対して垂直ではない角度で適用される。
【００３４】
ある実施形態においては、カレンダー加工によって機械力が不織シートの面に適用される。「カレンダー加工」は、不織シートが複数のローラーまたは板の間に通され、それによって不織シートの面に圧力が加えられることを意味することを意図している。
【００３５】
ある実施形態においては、カレンダー加工は、不織シートストックまたは連続不織シートを供給することができるニップ点を形成するために軸方向に搭載された少なくとも１組の逆方向に回転する従動ロールを含む。直接ロールとロールを接触させてニップ間隙を実質的に０にすることができ、それによって全軸荷重が不織シートに適用される。ある実施形態においては、不織シートの平均厚さの一部となるあらかじめ選択された値にニップ間隙を設定することができる。
【００３６】
ある実施形態においては、カレンダー加工で得られる機械力は、不織シートの面に対して垂直な方向から外れて適用される。有用な実施形態は：ｉ）鋼製カレンダーロールの間にわずかに異なる速度で移動させて不織シートの両面にスカッフィング／剪断力を生じさせることによって、ｉｉ）不織シートを伸展／延伸して、微細で均一な三次元の特徴を形成することができるテクスチャー加工を、他方のロールに対する側の一方のカレンダーロール面に行うことによって、ｉｉｉ）一方のカレンダーロール上の圧縮性ゴム層と他方のカレンダーロール上の非変形性鋼とによって、ゴム層の変形によって剪断力を得ることによって、およびｉｖ）より長い滞留時間で垂直力および剪断力の両方が得られるように速度及び材料を調節可能な反対方向に回転するトレッドを有するベルトプレスを操作することによって、ならびにそれらの組み合わせなどの方法による剪断力の適用を含む。
【００３７】
ある実施形態においては、カレンダー加工は、不織シート面に適用される力が約５００ポンド／直線インチ（ｐｌｉ）（約８７ｋＮ／ｍ）〜約２，０００ｐｌｉ（約３５０ｋＮ／ｍ）で行われる。ある実施形態においては、カレンダー加工は、不織シート面に適用される力が約１，０００ポンド／直線インチ（ｐｌｉ）（約１７５ｋＮ／ｍ）〜約１，５００ｐｌｉ（２６３ｋＮ／ｍ）で行われる。
【００３８】
ある実施形態においては、カレンダー加工は室温（たとえば、約２５℃）で行われる。ある実施形態においては、カレンダー加工は、カレンダーロール内部を通過する熱伝導流体を循環させることによって実現される高温の使用を含む。ある実施形態においては、「高温」は、室温より高く最高約７５℃までの温度を意味する。ある実施形態においては、「高温」は、室温より高く最高約５０℃までの温度を意味する。
【００３９】
ある実施形態においては、カレンダー加工は、少なくとも１つのカレンダーロール上に弾性ゴム表面の使用を含む。これによって、ニップ領域において弾性ゴムカレンダーロールが変形することで、不織シートのより厚い領域にさらに段階的に力を適用することができる。
【００４０】
ある実施形態においては、カレンダー加工は、さらなる熱および圧力を適用するための複数のニップ点が得られる複数のカレンダーロールを含む。このようなカレンダー加工は、不織シート平均厚さおよび不織シート厚さ標準偏差のより高レベルの均一性が要求されうるより剛性の高い不織シートにおいて有用性が見出される。
【００４１】
本発明者らは、第１の平均厚さ、第１の厚さ標準偏差、および第１の明所視反射率を有する不織シートに対して、本明細書において教示されるように機械力を適用することで、不織シートの繊維内細孔および繊維間細孔を実質的に変化させることなく、前記第１の平均厚さ未満の圧密化平均厚さ、前記第１の厚さ標準偏差未満の圧密化厚さ標準偏差、および前記第１の明所視反射率と実質的に同一の圧密化明所視反射率を有する圧密化不織シートが形成されることを発見した。たとえば、図２は、複数のプレキシフィラメント状フィルム−フィブリルを含む不織シートを含む本発明の拡散反射体の平面図の２，０００倍の倍率の図を示しており、このような繊維間細孔が示されている。図３は、複数のプレキシフィラメント状フィルム−フィブリルを含む不織シートを含む本発明の拡散反射体の断面図の３００倍の倍率の図を示しており、このような繊維間細孔が示されている。図４は、１つのプレキシフィラメント状フィルム−フィブリルの断面図の１０，０００倍の倍率の図を示しており、このような繊維内細孔が示されている。
【００４２】
不織シート
本明細書において使用される場合、不織シートおよび不織布ウェブは、識別可能なパターンを有さず編成や織成を使用せずに繊維を含む平坦材料を形成するために不規則な方法で、形成された後に配置される個別の繊維を含む構造を意味する。本明細書において使用される場合、繊維という用語は、不織シートの製造に使用することができるあらゆる異なる種類の繊維状材料を含むことを意図している。ある実施形態においては、カーディング、ウェットレイ、エアレイ、および乾式成形に使用される短繊維；溶融紡糸、溶液紡糸、メルトブローによって製造される連続または不連続のフィラメント；フラッシュ紡糸によって得られるプレキシフィラメント状フィルム−フィブリル；フィブリッド化法によって製造されるフィブリッド、ならびにそれらの組み合わせが有用である。ある実施形態においては不織シートは、スパンボンドウェブ、メルトブローンウェブ、多方向多層カードウェブ、エアレイドウェブ、ウェットレイドウェブ、スパンレースウェブ、２つ以上の不織シートを含む複合ウェブ、およびそれらの組み合わせを含む。
【００４３】
フラッシュ紡糸繊維を含む不織シート
ある実施形態においては、不織シートはフラッシュ紡糸繊維を含む。ある実施形態においては、本明細書において使用されるフラッシュ紡糸繊維という用語は、米国特許第３，８６０，３６９号明細書に開示される一般的方法によって製造される繊維を意味する。
【００４４】
ある実施形態においては、本明細書において使用されるフラッシュ紡糸繊維という用語は、以下に説明する一般的方法によって製造される繊維を意味する。ある実施形態においては、フラッシュ紡糸は、紡糸セルとも呼ばれるチャンバー内で行われ、このチャンバーは、蒸気除去口と、プロセス中に製造された不織シート材料が取り出される開口部とを有する。高温度高圧でポリマー溶液が連続的またはバッチ的に調製されて、紡糸セルに供給される。ポリマー溶液の圧力は曇点圧力よりも高く、この曇点圧力は、ポリマーが紡糸剤中に完全に溶解して均一な単一相混合物を形成する最低圧力である。この単一相ポリマー溶液は、圧力降下オリフィスを介してより低圧のチャンバーに通される。このより低圧のチャンバー中で、溶液は２相液−液分散体に分離する。この分散体の一方の相は、主として紡糸剤を含む紡糸剤リッチ相であり、分散体の他方の相は、大部分のポリマーを含有するポリマーリッチ相である。この２相液−液分散体は、紡糸口金を介してはるかに低圧の領域中に押し出され、ここで紡糸剤は非常に急速に蒸発し、ポリマーはプレキシフィラメントとして紡糸口金から出現する。
【００４５】
本明細書において使用される場合、「プレキシフィラメント状」または「プレキシフィラメント」という用語は、不規則な長さで、約４ミクロン未満の平均フィブリル厚さおよび約２５μｍ未満のメジアン幅を有する、多数の薄いリボン状フィルム−フィブリルの三次元一体型網目構造またはウェブを意味する。プレキシフィラメント状構造においては、フィルム−フィブリルは、その構造の長手方向軸に実質的に同一の広がりで配列しており、これらは、その構造の長さ、幅、および厚さの全体にわたるさまざまな位置において不規則な間隔で断続的に結合および分離が起こることで、連続的な三次元網目構造を形成している。ある実施形態が、米国特許第３，０８１，５１９号明細書および米国特許第３，２２７，７９４号明細書においてさらに詳細に記載されている。
【００４６】
ある実施形態においては、プレキシフィラメントはトンネル中で延伸され、回転バッフルの方に向けられてこれと衝突させられる。この回転バッフルの有する形状は、ある実施形態においてはプレキシフィラメントを幅が約５ｃｍ〜１５ｃｍの平坦なウェブに変形させ、フィブリルを分離してウェブを切り開く形状である。さらに回転バッフルは、前後の帯状の幅を形成するのに十分な振幅を有する前後振動運動を付与する。ウェブは、紡糸口金の下に配置された移動ワイヤレイダウンベルト上にレイダウンされ、上記の前後振動運動は、不織シートを形成するためのベルトを全体的に横断するように配置される。
【００４７】
移動ベルトに移動する途中でバッフルによってウェブが湾曲するときに、ウェブは、静止型マルチニードルイオン銃（ｓｔａｔｉｏｎａｒｙ  ｍｕｌｔｉ−ｎｅｅｄｌｅ  ｉｏｎ  ｇｕｎ）と接地された回転標的板との間のコロナ帯電ゾーンに入る。マルチニードルイオン銃は、好適な電圧源によって、あるＤＣ電位に帯電している。帯電したウェブは、前方セクションと後方セクションとの２つの部分よりなるディフューザーを介した高速の紡糸剤蒸気流によって運ばれる。このディフューザーは、ウェブの膨張を制御し、その速度を低下させる。移動するウェブがディフューザーの後方セクションに張り付かないようにする目的で、移動するウェブとディフューザーの後方セクションとの間に適量のガスを流すために、ディフューザーの後方セクションには吸引孔が開けられている。帯電したウェブが静電気的にベルトに引きつけられてベルト上の同じ位置に維持されるように、移動ベルトは接地される。
【００４８】
複数のプレキシフィラメントでできた、重なり合うウェブの帯は、移動ベルト上で捕集され、静電気力によってその場に維持され、所望の幅の不織シートに成形され、シートの厚さはベルト速度によって制御される。次に、このシートは、ベルトと圧密ロールとの間で圧縮されて、チャンバー外で取り扱うのに十分な強度を有する構造となる。次に、シートはチャンバー外で巻き取りロール上に捕集される。
【００４９】
ある実施形態においては、シートは、熱接合などの当技術分野において周知の方法を使用して接合される。熱接合は、ポリマーを含む不織シートの少なくとも１つの表面を、典型的にはポリマー融点またはそれよりわずかに低い温度に加熱する従来方法に関連するものである。このような条件下では、シート表面の個々の繊維の表面と接触する位置におけるポリマーが混合されて接合点（結合）を形成し、それによって繊維が互いに固定される。熱接合ステップが高速であるため、熱源（たとえば、加熱ロール）と不織シートとの間の接触時間は非常に短く、そのため不織シートの表面フィブリルのみが、ポリマーの溶融温度付近の温度に到達する。このことは、結果として得られる不織シートの表面でのみフィブリルが、交差する繊維間の接合点において互いに接着されることによって示される。
【００５０】
スパンボンド繊維を含む不織シート
ある実施形態においては、不織シートとしては、スパンボンド繊維を含む不織シートが挙げられる。本明細書において使用される場合、用語「スパンボンド」繊維は、押し出される繊維の直径を有する、紡糸口金の複数の微細で通常は円形の毛管から、溶融ポリマーが繊維として押し出され、次に延伸によって急速に細くされ、次に繊維が冷却されることによって溶融紡糸された繊維を意味することを意図している。ある実施形態においては、楕円形、三葉、多葉、平坦、中空などの繊維断面形状が有用である。ある実施形態においては、スパンボンド繊維は実質的に連続であり、約５μｍを超える平均直径を有する。ある実施形態においては、スパンボンド不織ウェブは、スクリーンやベルトなどの捕集面上にスパンボンド繊維を不規則に置くことで形成され、熱接合などの当技術分野において周知の方法で接合される。
【００５１】
メルトブローン繊維を含む不織シート
ある実施形態においては、不織シートとしては、メルトブローン繊維を含む不織シートが挙げられる。本明細書において使用される場合、用語「メルトブローン」繊維は、溶融紡糸された後、溶融加工可能なポリマーを複数の毛管から溶融物流として高速ガス（たとえば、空気）流中に押し出すステップを含むメルトブローによって細くされる繊維を意味することを意図している。高速ガスによって、溶融ポリマー流が細くなりそれらの直径が減少して、ある実施形態においては約０．５μｍ〜約１０μｍの間の直径を有するメルトブローン繊維が形成される。ある実施形態においては、メルトブローン繊維は不連続な繊維である。ある実施形態においては、メルトブローン繊維は連続繊維である。ある実施形態においては、高速ガス流によって運ばれたメルトブローン繊維は、捕集面上に堆積されて、繊維が不規則に分散したメルトブローンウェブが形成される。ある実施形態においては、メルトブローンウェブは、熱接合などの当技術分野において周知の方法を使用して接合される。
【００５２】
不織シートポリマー
不織シートを製造可能なポリマーとしては、ポリオレフィン（たとえば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、およびポリブチレン）、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）樹脂、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル、スチレン−ブタジエン、スチレン−無水マレイン酸、ビニルプラスチック（たとえば、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ））、アクリル、アクリロニトリル系樹脂、アセタール、パーフルオロポリマー、ハイドロフルオロポリマー、ポリアミド、ポリアミド−イミド、ポリアラミド、ポリアリーレート、ポリカーボネート、ポリエステル、（たとえば、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ））、ポリケトン、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン、およびそれらの混合物が挙げられる。
【００５３】
本発明による不織シートを製造可能なポリマーとの関連で、本明細書において使用されるポリオレフィンという用語は、任意の一連の炭素および水素からなる主として飽和開鎖ポリマーの炭化水素を意味することを意図している。典型的なポリオレフィンとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、およびそれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００５４】
本発明による不織シートを製造可能なポリマーとの関連で、本明細書において使用されるポリエチレンという用語は、エチレンのホモポリマーだけではなく、コポリマーも含んでいる。ある実施形態においては、少なくとも８５％の繰り返し単位がエチレンに由来する。ある実施形態においては、ポリエチレンは、約１３０℃〜約１３７℃の溶融範囲の上限、約０．９４〜約０．９８ｇ／ｃｍ3の範囲内の密度、および約０．１〜約１００の間のメルトインデックス（ＡＳＴＭ  Ｄ−１２３８−５７Ｔ、Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ  Ｅにおいて規定される）を有する線状高密度ポリエチレンである。ある実施形態においては、前記メルトインデックスは０．１〜４の間である。
【００５５】
ある実施形態においては、不織シートは、フラッシュ紡糸プレキシフィラメント状フィルム−フィブリルのシートを含み、そのフィブリルは、細孔を含有するポリマーを含む。ある実施形態においては、このポリマーはポリオレフィンを含む。ある実施形態においては、このポリマーはポリエチレンを含む。
【００５６】
不織シート繊維の細孔
ある実施形態においては、拡散反射体中に有用な不織シートによる可視光の拡散反射は、繊維間隙によって形成された細孔からの光散乱と、繊維内部の細孔からの光散乱との組み合わせによって生じる。ある実施形態においては、不織シートは、本明細書において繊維内細孔または繊維間細孔として定義される複数の細孔を含有する。繊維内細孔は、繊維内部全体に不規則に分布しており、水銀ポロシメトリーによる測定で約０．０２μｍ〜約０．５μｍの範囲の平均細孔径を有する。繊維間細孔は、不織シート中の繊維間に不規則に分布した間隙であり、水銀ポロシメトリーによる測定で約０．５μｍ〜約９μｍの範囲の平均細孔径を有する。ある実施形態においては、単位細孔容積当たりの可視光散乱断面積、したがって不織シートの拡散反射率は、約０．２μｍ〜約０．４μｍの平均細孔径を有する細孔の場合に最大となる。ある実施形態においては、拡散反射体中に有用な不織シートによる光散乱の約３分の１は、約１μｍ以上の平均細孔径を有する繊維間細孔によって生じ、光散乱の約３分の２は約１μｍ未満の平均細孔径を有する繊維内細孔および繊維間細孔によって生じる。
【００５７】
本明細書において「比細孔容積」（本明細書においては「ＳＰＶ」とも記載される）は、ｇ／ｍ2の単位での不織シート平均坪量と、特定の平均細孔径範囲におけるｃｍ3／ｇの単位での細孔容積との数学的な積として定義される。ＳＰＶはｃｍ3／ｍ2の単位を有し、これは、不織シートの正方領域当たりに存在する特定の平均細孔径範囲の細孔の容積を特徴付ける単位である。平均坪量は、不織シートサイズに適切となるように修正したＡＳＴＭ  Ｄ３７７６の手順によって測定される。特定の平均細孔径範囲の不織シート細孔容積は、Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ  Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ  ｉｎ  Ｐｏｗｄｅｒ  Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ、ｐｐ．２２５−２５２，Ｐｌｅｎｕｍ  Ｐｒｅｓｓ、１９７０におけるＨ．Ｍ．Ｒｏｏｔａｒｅによる「Ａ  Ｒｅｖｉｅｗ  ｏｆ  Ｍｅｒｃｕｒｙ  Ｐｏｒｏｓｉｍｅｔｒｙ」に開示される周知の水銀ポロシメトリー法によって求められる。本明細書において「ＶＰ１」は、水銀ポロシメトリーによる測定で０．０１μｍ〜１．０μｍの平均細孔径を有する不織シート細孔の容積として定義される。本明細書において「ＶＰ２」は、水銀ポロシメトリーによる測定で０．０２μｍ〜０．５μｍの平均細孔径を有する不織シート細孔の容積として定義される。本明細書においてＳＰＶ１は、ＶＰ１の平均細孔径範囲に関連する比細孔容積として定義され、本明細書においてＳＰＶ２は、ＶＰ２の平均細孔径に関連する比細孔容積として定義される。
【００５８】
分光光度計法による可視光に対する不織シートの明所視反射率（％）（本明細書の実施例の項において規定される）対比細孔容積（ＳＰＶ）をプロットすると、本発明による拡散反射体中に有用な不織シートでは滑らかな曲線が得られる。ある実施形態においては、ＳＰＶ１が約１０ｃｍ3／ｍ2であると、不織シートの分光光度計法による可視光の明所視反射率は少なくとも約８５％となる。ある実施形態においては、ＳＰＶ１が約２０ｃｍ3／ｍ2であると、分光光度計法による明所視反射率は少なくとも約９０％となる。ある実施形態においては、ＳＰＶ１が約３０ｃｍ3／ｍ2であると、分光光度計法による明所視反射率は少なくとも約９２％となる。ある実施形態においては、ＳＰＶ１が約４０ｃｍ3／ｍ2であると、分光光度計法による明所視反射率は少なくとも約９４％となる。ある実施形態においては、ＳＰＶ１が約５０ｃｍ3／ｍ2であると、分光光度計法による明所視反射率は少なくとも約９６％となる。
【００５９】
繊維内細孔は、単位細孔容積当たりで大きい散乱断面積を有し、そのため、本発明による拡散反射体中に有用な不織シートの高光散乱、したがって高拡散反射率に実質的に関与する。ある実施形態においては、不織シートは、複数の繊維内細孔を有し、ＳＰＶ２が約７ｃｍ3／ｍ2であると、不織シートの分光光度計法による可視光の明所視反射率が少なくとも約８５％となる。ある実施形態においては、ＳＰＶ２が約１６ｃｍ3／ｍ2であると、分光光度計法による明所視反射率が少なくとも約９０％となる。ある実施形態においては、ＳＰＶ２が約２５ｃｍ3／ｍ2であると、分光光度計法による明所視反射率が少なくとも約９２％となる。ある実施形態においては、ＳＰＶ２が約３０ｃｍ3／ｍ2であると、分光光度計法による明所視反射率が少なくとも約９４％となる。ある実施形態においては、ＳＰＶ２が約４０ｃｍ3／ｍ2であると、分光光度計法による明所視反射率が少なくとも約９６％となる。
【００６０】
ある実施形態においては、本発明による拡散反射体中に有用な不織シートは複数の細孔を有し、ＳＰＶ１は一般に少なくとも約１０ｃｍ3／ｍ2であり、その結果、不織シートの分光光度計法による可視光の明所視反射率は少なくとも約８５％となる。ある実施形態においては、ＳＰＶ１は少なくとも約２０ｃｍ3／ｍ2である。ある実施形態においてはＳＰＶ１は少なくとも約３０ｃｍ3／ｍ2である。ある実施形態においてはＳＰＶ１は少なくとも約４０ｃｍ3／ｍ2である。ある実施形態においてはＳＰＶ１は少なくとも約５０ｃｍ3／ｍ2である。ある実施形態においては、ＳＰＶ２に関連する繊維内細孔は少なくとも約７ｃｍ3／ｍ2であり、その結果、分光光度計法による明所視反射率は少なくとも約８５％となる。ある実施形態においては、ＳＰＶ２は少なくとも約１６ｃｍ3／ｍ2である。ある実施形態においては、ＳＰＶ２は少なくとも約２５ｃｍ3／ｍ2である。ある実施形態においては、ＳＰＶ２は少なくとも約３０ｃｍ3／ｍ2である。ある実施形態においては、ＳＰＶ２は少なくとも約４０ｃｍ3／ｍ2である。
【００６１】
不織シートの熱接合
本発明による拡散反射体中に有用な不織シートの明所視反射率は、熱接合が増加することで低下する。熱接合によって、単位細孔容積当たりで大きい散乱断面積を有する不織シート繊維内細孔の容積が望ましくない程度まで減少し、繊維内細孔の容積は拡散反射率に実質的に寄与している。熱接合によって、不織シート繊維間細孔の容積も望ましくない程度まで減少し、繊維間細孔の容積も拡散反射率に実質的に寄与している。ある実施形態においては、本発明による拡散反射体中に有用な不織シートは、熱接合および他の接合が行われない。ある実施形態においては、拡散反射体の取り扱い中および使用中に、シートの構造的完全性を意味するために必要な最小限度の熱接合または他の接合を不織シート表面上に有することができる。
【００６２】
ある実施形態においては、本発明の拡散反射体中に有用なプレキシフィラメント状フィルム−フィブリルポリオレフィン不織シートは、接合したシートの層間剥離値が約７．１ｋｇ／ｍ（０．４ポンド／インチ）以下となるように不織シートの熱接合が行われれば、繊維間細孔および繊維内細孔の容積が最大となり、そのため高い明所視反射率を有し、さらに、拡散反射体の取り扱い中および使用中に十分な構造的完全性が維持される。ある実施形態においては、不織シートの熱接合は、接合したシートの層間剥離値が約５．３ｋｇ／ｍ（０．３ポンド／インチ）以下となるように行われる。ある実施形態においては、不織シートの熱接合は、接合したシートの層間剥離値が約５．０ｋｇ／ｍ（０．２８ポンド／インチ）以下となるように行われる。ある実施形態においては、不織シートの熱接合は、接合したシートの層間剥離値が約１．８ｋｇ／ｍ（０．１ポンド／インチ）以下となるように行われる。層間剥離は、ＡＳＴＭ  Ｄ  ２７２４により定義される力／長さ（たとえば、ｋｇ／ｍ）の単位で報告される測定値であり、特定の種類のシートの接合の程度、たとえばプレキシフィラメント状フィルム−フィブリルから製造された不織シートの接合の程度と関連している。
【００６３】
ある実施形態においては、約１５μｍ以下の厚さ標準偏差と、３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長範囲にわたって少なくとも約９４％の明所視反射率とを有する圧密化不織シートを含む拡散反射体は、不織シートに機械力を適用することによって製造される。一実施形態においては、不織ウェブに機械力（たとえば、カレンダー加工）を適用して、カレンダー加工された不織ウェブを形成し、続いてカレンダー加工された不織ウェブを接合することによって、拡散反射体が形成される。この実施形態は、非常に均一に接合された強靱な（たとえば、約５．０ｋｇ／ｍ（０．２８ポンド／インチ）の層間剥離値）拡散反射体が形成されるため有用である。別の一実施形態においては、不織ウェブを接合して、接合された不織ウェブを形成し、続いて接合された不織ウェブに機械力（たとえば、カレンダー加工）を適用することによって、拡散反射体が形成される。
【００６４】
不織シートポリマーの屈折率
本発明による拡散反射体中に有用な不織シートによる光の散乱および拡散反射は、繊維間細孔および繊維内細孔の空気−ポリマー界面における光の反射によるものである。細孔相（空気、屈折率１．０）の屈折率と繊維ポリマー相の屈折率との間の差の増加とともに、反射が増加する。光散乱の増加は、典型的には２つの相の間の屈折率差が約０．１を超える場合に観察される。ある実施形態においては、不織シート繊維を含むポリマーは、好ましくは高屈折率（たとえばポリエチレン、屈折率１．５１）を有し、可視光低吸収性である。
【００６５】
不織シートポリマーの吸収係数
本発明の方法によって製造される拡散反射体中に有用な不織シートによって示される拡散反射率は、それらの高い光散乱能力によるものである。しかし、不織シートの高い明所視反射率は、高い光散乱能力と、可視光の吸収性が非常に低いこととの組み合わせによって実現される。ある実施形態においては、本発明による拡散反射体において有用な不織シートは、可視光の吸収性が非常に低い。ある実施形態においては、本発明による拡散反射体において有用な不織シートは可視光を吸収しない。光吸収による悪影響を回避するため、ある実施形態においては不織シートは可視光の吸収係数が約１０-4μｍ-1未満である。ある実施形態においては不織シートは可視光の吸収係数が約１０-5μｍ-1未満である。ある実施形態においては、本発明の不織シートの形成に有用なポリマーの吸収係数は約１０-4ｍ2／ｇ以下である。ある実施形態においては、本発明の不織シートの形成に有用なポリマーの吸収係数は約１０-5ｍ2／ｇ以下である。ある実施形態においては、本発明の不織シートの形成に有用なポリマーの吸収係数は約１０-6ｍ2／ｇ以下である。
【００６６】
不織シートの厚さ
ある実施形態においては、不織シートは、第１の平均厚さが約２０μｍ〜約１，０００μｍである不織シート積層体を含む。ある実施形態においては、不織シートは、第１の平均厚さが約２５０μｍ未満である不織シート積層体を含む。ある実施形態においては、不織シートは、第１の平均厚さが約７０μｍ〜約１５０μｍである不織シート積層体を含む。
【００６７】
ある実施形態においては、不織シートは、第１の平均厚さが約１５０μｍ〜約４００μｍである１つの不織シートを含む。ある実施形態においては、不織シートは、第１の平均厚さが約２５０μｍである１つの不織シートを含む。ある実施形態においては、不織シートは、第１の平均厚さが約１５０μｍ〜約２００μｍである１つの不織シートを含む。
【００６８】
不織シート微粒子フィラー
ある実施形態においては、本発明の拡散反射体中に有用な不織シートは、不織シート繊維を形成するポリマー相中に分散した微粒子フィラーをさらに含むことができる。ある実施形態においては、不織シート微粒子フィラーは、不織シートのポリマーよりも大きい屈折率を有し、したがって不織シートの光散乱は、微粒子フィラーの屈折率と繊維ポリマー相の屈折率との間の差が増加すると増加する。ある実施形態においては、不織シート微粒子フィラーは、高い屈折率、大きい光散乱断面積、および可視光に対する低吸収性を有する。不織シート微粒子フィラーによって光散乱が増加し、特定の不織シート平均厚さにおいてより高い明所視反射率が得られる。不織シート微粒子フィラーはあらゆる形状を有することができる。ある実施形態においては、不織シート微粒子フィラーは約０．０１μｍ〜約１μｍの平均直径を有する。ある実施形態においては、不織シート微粒子フィラーは約０．２μｍ〜０．４μｍの平均直径を有する。ある実施形態においては、不織シート微粒子フィラーを含有する不織ポリマーシートは、少なくとも約５０重量％のポリマーを含み、不織シート微粒子フィラーは、ポリマー重量を基準にして約０．０５重量％〜約５０重量％を構成する。ある実施形態においては、不織シート微粒子フィラーは、ポリマー重量を基準にして約０．０５重量％〜約１５重量％を構成する。不織シート微粒子フィラーの例としては、シリケート、アルカリ金属炭酸塩、アルカリ土類金属炭酸塩、アルカリ金属チタン酸塩、アルカリ土類金属チタン酸塩、アルカリ金属硫酸塩、アルカリ土類金属硫酸塩、アルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物、遷移金属酸化物、金属酸化物、アルカリ金属水酸化物、アルカリ土類金属水酸化物、およびそれらの混合物が挙げられる。具体例としては、二酸化チタン、炭酸カルシウム、クレー、マイカ、タルク、ハイドロタルサイト、水酸化マグネシウム、シリカ、シリケート、中空シリケート球、ウォラストナイト、長石、カオリン、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、硫酸マグネシウム、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、水酸化アルミニウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、アルミナ、石綿粉末、ガラス粉末、ゼオライト、およびそれらの混合物が挙げられる。米国特許第６，０１０，９７０号明細書およびＰＣＴ公開番号国際公開第２００５／９８，１１９号パンフレットに開示されるような周知の方法を使用して、微粒子フィラーを含有する不織シートを製造することができる
【００６９】
光散乱体を含有するバインダー層を有する不織シート
ある実施形態においては、不織シートは、その少なくとも１つの面上に、バインダーとバインダー中に分散された可視光の散乱体とを含むバインダー層をさらに含む。本明細書において使用される場合、バインダーは、不織シートに近接して分散状態で散乱体を維持する機能を果たす連続固相を意味することを意図している。本明細書において使用される場合、散乱体は、可視光を散乱させる機能を果たす材料を意味することを意図している。ある実施形態においては、散乱体は、バインダー全体に分散状態で存在する。ある実施形態においては、各散乱体はバインダーによって囲まれており、別の散乱体とは物理的に接触していない。ある実施形態においては、散乱体としては、粒子（本明細書においては微粒子散乱体と記載される場合もある）および空隙が挙げられる。
【００７０】
ある実施形態においては、バインダー層は、隣接する不織シートを向かい合う方向で接着する接着剤として機能する。ある実施形態においては、バインダー層は、拡散反射体の明所視反射率を増加させる機能を果たす。ある実施形態においては、バインダー層は、接着剤としての機能と、拡散反射体の明所視反射率を増加させる機能とを果たす。ある実施形態においては、バインダー層は、不織シートを別の基材と向かい合う方向で接着する。ある実施形態においては、不織シートは、各不織シート面上にバインダー層を有することができる。
【００７１】
ある実施形態においてはバインダー層は約５μｍ〜約１００μｍの厚さを有する。ある実施形態においてはバインダー層は約５μｍ〜約２５μｍの厚さを有する。
【００７２】
ある実施形態においては、バインダーは可視光低吸収性である。ある実施形態においては、バインダーは可視光を吸収しない。ある実施形態においては、バインダーは約１０-3ｍ2／ｇ以下の吸収係数を有する。ある実施形態においては、バインダーは約１０-5ｍ2／ｇ以下の吸収係数を有する。ある実施形態においては、バインダーは約１０-6ｍ2／ｇ以下の吸収係数を有する。
【００７３】
ある実施形態においてはバインダーはポリマーを含む。ある実施形態においてはバインダーは複数のポリマーの混合物を含む。ある実施形態においてはポリマーバインダーは、ポリエステル、レソルシノールおよびフェノールレソルシノールホルムアルデヒド、エポキシ、ポリウレタン、アクリル、ならびにそれらの混合物などの熱硬化性ポリマーである。ある実施形態においてはポリマーバインダーは、酢酸セルロースおよび酢酸酪酸セルロース、ポリ酢酸ビニル、ビニルビニリデン、アクリル、ビニル／アクリル、ポリアミド、フェノキシ、フルオロポリマー、ならびにそれらの混合物などの熱可塑性ポリマーである。ある実施形態においてはポリマーバインダーは、ポリイソブチレン、ニトリル、スチレンブタジエン、ポリスルフィド、シリコーン、ネオプレン、およびそれらの混合物などのエラストマーポリマーである。ある実施形態においてはポリマーバインダーは、エポキシ−フェノール、エポキシ−ポリスルフィド、エポキシ−ナイロン、ニトリル−フェノール、ネオプレン−フェノール、ゴム改質エポキシ、ゴム改質アクリル、エポキシウレタン、およびそれらの混合物などの複合改質ポリマーである。ある実施形態においては、ポリマーバインダーのガラス転移温度（Ｔg）は一般に−７５〜３０℃の範囲内である。−７５℃未満のＴgを有するポリマーバインダーは典型的には低い凝集強度を有する。したがって、バインダー層の表面が粘着性となり、バインダー層が汚れるようになったり、さらには不織シートから層間剥離が起こったりすることがある。３０℃を超えるＴgを有するポリマーバインダーは典型的には脆性を示し、不織シートへの接着が許容できなくなり、拡散反射体が曲げられるときまたは不織シートに機械力が適用されるときに、バインダー層に容易に亀裂が生じたり不織シートから層間剥離したりする。ある実施形態においてはポリマーバインダーとしては、ポリエチレンテレフタレートおよびポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル、ポリアクリル酸メチル、ポリアクリル酸エチル、およびポリメタクリル酸メチルなどのポリアクリル、シリコーン、ならびにそれらの混合物が挙げられる。
【００７４】
ある実施形態においては、散乱体とバインダーとの間の屈折率差が少なくとも約０．５である。ある実施形態においては、散乱体とバインダーとの間の屈折率差が少なくとも約１である。
【００７５】
ある実施形態においては、高屈折率微粒子散乱体が臨界粒子体積濃度（本明細書においてはＣＰＶＣと記載される場合もある）未満の濃度でバインダー中に存在し、その場合バインダー層は空隙を実質的に有さない。ある実施形態においては、高屈折率微粒子散乱体がＣＰＶＣを超える量でバインダー中に存在し、その場合バインダー層を空隙を有する。ある実施形態においては、低屈折率微粒子散乱体がＣＰＶＣを超える量でバインダー中に存在し、その場合バインダー層は空隙を有する。ある実施形態においては、高屈折率微粒子散乱体と低屈折率微粒子散乱体との混合物がＣＰＶＣを上回る量または下回る量のいずれかでバインダー中に存在し、その場合バインダー層は空隙を実質的に有さないか、空隙を有するかのいずれかとなる。
【００７６】
ある実施形態においては、散乱体の平均直径が約０．１μｍ〜約３０μｍである。ある実施形態においては、散乱体の平均直径が約０．２μｍ〜約１μｍである。ある実施形態においては、散乱体の平均直径が約０．２μｍ〜約０．４μｍである。
【００７７】
ある実施形態においては微粒子散乱体は可視光低吸収性である。低吸収性とは、散乱体が、バインダーよりも低い吸収性を有するか、またはバインダー層の吸収に対して実質的に寄与しないことを意味する。ある実施形態においてはバインダーと散乱体とを含むバインダー層は約１０-3ｍ2／ｇ以下の吸収係数を有する。ある実施形態においては吸収係数が約１０-5ｍ2／ｇ以下である。散乱体が二酸化チタンを含むある実施形態においては、バインダーと散乱体とを含むバインダー層の吸収係数は、約４２５ｎｍ〜約７８０ｎｍの波長において約１０-3ｍ2／ｇ以下である。散乱体が二酸化チタンを含むある実施形態においては、バインダーと散乱体とを含むバインダー層の吸収係数は、約４２５ｎｍ〜約７８０ｎｍの波長において約１０-5ｍ2／ｇ以下である。
【００７８】
ある実施形態においては散乱体として有用な粒子の組成は特に限定されず、その組成としては金属塩、金属水酸化物、金属酸化物、およびそれらの混合物が挙げられる。ある実施形態においては、散乱体は：硫酸バリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸アルミニウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、塩化マグネシウム、炭酸マグネシウムなどの金属塩；水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、および水酸化カルシウムなどの金属水酸化物；ならびに酸化カルシウム、酸化マグネシウム、アルミナ、およびシリカなどの金属酸化物；およびそれらの混合物を含む。ある実施形態においては、カオリンなどのクレー、アルミノシリケート、ケイ酸カルシウム、セメント、ゼオライト、タルク、およびそれらの混合物も有用である。ある実施形態においては散乱体はプラスチック顔料を含む。ある実施形態においては散乱体は高屈折率微粒子散乱体を含む。ある実施形態においては散乱体は白色顔料粒子を含む。ある実施形態においては散乱体は二酸化チタン、酸化亜鉛、およびそれらの混合物を含む。
【００７９】
任意選択のバインダー層を有する不織シートは、バインダー、散乱体、および場合により希釈剤を含む混合物を調製するステップと、その混合物を不織シートの少なくとも１つの面上にコーティングするステップと、場合により混合物を硬化させてバインダー層を形成するステップとを含む方法によって製造することができる。
【００８０】
バインダーと散乱体とを含む混合物は、それぞれ（たとえば、微粉砕された粉末、ペレット、溶液、分散液、またはその他の状態として）の適切な量を秤量して１つにまとめ、従来の装置を使用（たとえば、Ｂａｎｂｕｒｙミキサーを使用）して混合することによって調製することができる。
【００８１】
不織シートの少なくとも１つの面へのバインダーおよび散乱体混合物のコーティングは、種々の周知の方法によって行うことができる。たとえば、バーコーティング法、ロールコーティング法、スプレーコーティング法、および浸漬コーティング法、シルクスクリーン印刷、オフセット印刷、グラビア印刷、およびフレキソ印刷などの全面印刷法、ならびに押出成形法などの成形方法などの適用方法がある。
【００８２】
場合による硬化ステップは、混合物を硬化させてバインダー層を形成することを含む。このステップは、バインダーおよび散乱体の組成物が溶媒を含有する場合（たとえば、ポリマーバインダーがアクリル系ラテックスを含む場合など）に必要であり、溶媒が組成物から蒸発して不織シート上に堆積したバインダー層が残るまで、周囲条件下または他の条件下（たとえば、高温、減圧など）で適切な時間、コーティングした不織シートをその状態で維持することによってこのステップが行われる。
【００８３】
ＵＶ安定剤
ある実施形態においては、本発明の不織シート拡散反射体は、紫外（ＵＶ）安定剤をさらに含むことができ、これは、ＵＶ光による光劣化を防止するためにコーティングされる、または不織シート繊維のポリマー相全体に分散される物質である。ある実施形態においては、バインダー層がＵＶ安定剤を含有することができる。ある実施形態においては、ＵＶ安定剤の濃度は、不織シートポリマーまたはバインダーの重量を基準にして約０．０１重量％〜約５．０重量％である。プラスチックにおいて有用性が知られている従来のＵＶ安定剤を使用することができる。ある実施形態においては、ＵＶ安定剤は、ベンゾフェノン、ヒンダード第３級アミン、ベンゾトリアゾール、ヒドロキシフェニルトリアジン、およびそれらの混合物から選択される。有用な市販のＵＶ安定剤としては、Ｃｉｂａ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｔａｒｒｙｔｏｗｎ，ＮＹ，ＵＳＡにより販売されるＣＨＩＭＡＳＳＯＲＢ（登録商標）およびＴＩＮＵＶＩＮ（登録商標）ファミリーの安定剤が挙げられる。
【００８４】
裏打ち支持シート
ある実施形態においては、本発明による拡散反射体は、拡散反射物品の組み立て中および使用中に拡散反射体の形状を維持するために裏打ち支持シートをさらに含むことができる。このような裏打ち支持シートは、光源とは反対側の拡散反射体の面上に配置される。有用な裏打ち支持シート材料としては、どちらも本件特許出願人，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ，ＵＳＡより入手可能なポリエステルフィルム（たとえば、Ｍｙｌａｒ（登録商標））、アラミド繊維（たとえば、ＫＥＶＬＡＲ（登録商標））、ならびに紙、布地または織物、不織シート、発泡ポリマー、ポリマーフィルム、金属箔または金属シート、金属化フィルム、ならびにそれらの混合物が挙げられる。裏打ち支持シートおよび拡散反射体は、前述のバインダー層または従来の感圧接着剤を使用して従来技術によって互いに積層することができる。
【００８５】
鏡面反射層
ある実施形態においては、本発明の拡散反射体は、光源とは反対側の不織シート面上に配置された鏡面反射層をさらに含むことができる。このように鏡面反射体を配置することで、拡散反射体の明所視反射率が増加する。ある実施形態においては、１つの面上にバインダー層を有する不織シートのバインダー層面は、金属化することができる。代表的な金属としては、アルミニウム、スズ、ニッケル、鉄、クロム、銅、銀、またはそれらの合金が挙げられ、アルミニウムが好ましい。ある実施形態においては、真空下で加熱することによって金属を気化させ、続いて約７５オングストローム〜約３００オングストロームの厚さでバインダー層面上に堆積する周知の真空金属化技術によって金属を堆積することができる。真空金属化は、たとえば米国特許第４，９９９，２２２号明細書において周知となっている。このような実施形態においては、反射体の全体の厚さを実質的に変化させることなく、拡散反射体のバインダー層面に薄い鏡面反射層が加えられる。ある実施形態においては、鏡面反射層は、金属化ポリマーシート、たとえばアルミニウムめっきされたＭＹＬＡＲ（登録商標）を含み、これは、金属化ポリマーシートの金属化面が、１つの面上にバインダー層を有する不織シートのバインダー層面に面するように拡散反射体に積層することができる。ある実施形態においては、鏡面反射層は、金属箔、たとえばアルミニウム箔を含み、これは１つの面上にバインダー層を有する不織シートのバインダー層面に積層することができ、それによって強固な拡散反射体が得られる。この実施形態の拡散反射体は、バインダー層を接着剤として使用することによって、または従来の感圧接着剤を使用することによって、１つの面上にバインダー層を有する不織シートのバインダー層面に金属箔を積層することによって形成することができる。拡散反射体が金属化面を有する、あるいは拡散反射体が金属化ポリマーシートまたは金属箔に積層されるこれらの実施形態において、拡散反射体の残りの（金属を有さない）不織布面は、光源に面する光学キャビティ内に配置される。
【００８６】
光の反射性を改善する方法
光の拡散反射性を必要とする装置中の光の反射性を改善する方法であって：（ｉ）約１５μｍ以下の厚さ標準偏差と３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長範囲にわたって少なくとも約９４％の明所視反射率とを有する圧密化不織シートを含む拡散反射体を提供するステップと；（ｉｉ）光エネルギーを前記拡散反射体から反射させるために、前記拡散反射体を前記装置中に配置するステップとを含む方法がさらに含まれる。
【００８７】
本明細書において使用される場合、用語「含んでなる」、「含んでなること」、「含む」、「含むこと」、「有する」、「有すること」、またはそれらの他のあらゆる変形は、非排他的な包含を扱うことを意図している。たとえば、ある一連の要素を含むプロセス、方法、物品、または装置は、それらの要素にのみに必ずしも限定されるわけではなく、そのようなプロセス、方法、物品、または装置に関して明示されず固有のものでもない他の要素を含むことができる。さらに、反対の意味で明記されない限り、「または」は、包含的な「または」を意味するのであって、排他的な「または」を意味するのではない。たとえば、条件ＡまたはＢが満たされるのは：Ａが真であり（または存在する）Ｂが偽である（または存在しない）、Ａが偽であり（または存在しない）Ｂが真である（または存在する）、ならびにＡおよびＢの両方が真である（または存在する）のいずれか１つによってである。
【００８８】
また、本明細書に記載される要素および成分を説明するために「ａ」または「ａｎ」も使用されている。これは単に便宜的なものであり、本発明の一般的な意味を提供するために行われている。この記述は、１つまたは少なくとも１つを含むものと読むべきであり、明らかに他の意味となる場合を除けば、単数形は複数形も含んでいる。
【００８９】
特に定義しない限り、本明細書において使用されるすべての技術用語および科学用語は、本発明が属する当業者によって一般に理解されている意味と同じ意味を有する。本明細書に記載されるものと類似または同等の方法および材料を、本発明の実施形態の実施または試験において使用することができるが、好適な方法および材料について以下に説明する。本明細書において言及されるあらゆる刊行物、特許出願、特許、およびその他の参考文献は、特定の部分が引用されるのでなければ、それらの記載内容全体が援用される。矛盾が生じる場合には、定義を含めて本明細書に従うものとする。さらに、材料、方法、および実施例は、単に説明的なものであり、限定を意図したものではない。
【００９０】
本明細書に記載されていない程度の、具体的な材料および処理行為に関する多くの詳細は従来通りであり、それらについては、カレンダー加工、不織布、および光学ディスプレイの要素の技術分野のテキストおよびその他の情報源中に見ることができる。
【実施例】
【００９１】
本明細書において説明される概念について、以下の実施例でさらに詳細に説明するが、これらの実施例によって、特許請求の範囲に記載される本発明の範囲が限定されるものではない。
【００９２】
坪量
不織シートの坪量は、試験体の大きさに合わせて修正したＡＳＴＭ  Ｄ  ３７７６の方法で測定され、ｇ／ｍ2の単位で報告される。
【００９３】
水銀ポロシメトリー
不織シート孔径分布データは、Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ  Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ  ｉｎ  Ｐｏｗｄｅｒ  Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ，ｐｐ．２２５−２５２，Ｐｌｅｎｕｍ  Ｐｒｅｓｓ，１９７０におけるＨ．Ｍ．Ｒｏｏｔａｒｅによる「Ａ  Ｒｅｖｉｅｗ  ｏｆ  Ｍｅｒｃｕｒｙ  Ｐｏｒｏｓｉｍｅｔｒｙ」に開示されるような周知の水銀ポロシメトリー法によって求められる。本明細書において「ＶＰ１」は、水銀ポロシメトリーによる測定で０．０１μｍ〜１．０μｍの平均細孔径を有する不織シート細孔の容積として定義される。本明細書において「ＶＰ２」は、水銀ポロシメトリーによる測定で０．０２μｍ〜０．５μｍの平均細孔径を有する不織シート細孔の容積として定義される。
【００９４】
比細孔容積
前述の定義のように比細孔容積（ｃｍ3／ｍ2の単位で、本明細書においては「ＳＰＶ」とも記載される）は、不織シート坪量（ｇ／ｍ2の単位）と、特定の平均細孔径範囲におけるシート細孔容積（ｃｍ3／ｇの単位）との数学的な積である。前述の定義のようにＳＰＶ１は、ＶＰ１の平均細孔径に関連する比細孔容積である。前述の定義のようにＳＰＶ２は、ＶＰ２の平均細孔径に関連する比細孔容積である。
【００９５】
平均厚さ
厚さ測定は、Ｏｎｏ  Ｓｏｋｋｉ  ＳＴ−０２２セラミックベースゲージスタンドに固定した０．９５ｃｍ（３／８インチ）測定プローブを有するＯｎｏ  Ｓｏｋｋｉ  ＥＧ−２２５厚さゲージを使用して行われ、どちらもＯｎｏ  Ｓｏｋｋｉ，Ａｄｄｉｓｏｎ，ＩＬ，ＵＳＡより入手可能である。機械方向および横方向の配向に注意して正方形のシートを切断する。切り口から１．３ｃｍ〜２．５４ｃｍ内側のサンプルの外周に沿って、２．５４ｃｍの均等な間隔での一連の測定を行う。この一連の値より、サンプルの平均厚さおよび標準偏差が求められる。
【００９６】
層間剥離
不織シートの層間剥離値はＡＳＴＭ  Ｄ２７２４の方法によって求められ、ｋｇ／ｍの単位で報告される。
【００９７】
反射スペクトル−分光光度計法
全反射スペクトルはＡＳＴＭ  Ｅ１１６４−０２（物体の色を評価するために分光光度データを得るために標準的技法（Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｐｒａｃｔｉｃｅ  ｆｏｒ  Ｏｂｔａｉｎｉｎｇ  Ｓｐｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｍｅｔｒｉｃ  Ｄａｔａ  ｆｏｒ  Ｏｂｊｅｃｔ−Ｃｏｌｏｒ  Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ））の方法によって求められる。測定を必要とするサンプルは、１５０ｍｍ積分球付属品を取り付けたＬａｍｂｄａ  ６５０  ＵＶ／ＶＩＳ／ＮＩＲ  Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ中に配置され、これらはどちらもＰｅｒｋｉｎＥｌｍｅｒ，Ｗｅｌｌｅｓｌｅｙ，ＭＡ，ＵＳＡより入手可能である。本発明の方法によって製造される拡散反射体は、拡散反射体の不織布面が分光計の光源に面するように光度計中に配置される。出力は各波長におけるパーセント反射率であり、測定スペクトル領域は５ｎｍの間隔で３８０ｎｍ〜７８０ｎｍである。反射率標準は、ＬａｂＳｐｈｅｒｅ，Ｎｏｒｔｈ  Ｓｕｔｔｏｎ，ＮＨ，ＵＳＡより購入され較正されたＳＰＥＣＴＲＡＬＯＮ（登録商標）標準である。光電子増倍管検出が使用される。三刺激値は、ＣＩＥ  １０  １９６４標準観測者および光源Ｄ６５を使用してＡＳＴＭ  Ｅ３０８−０１の方法によって計算される。明所視反射率ＲVISは、光源Ｄ６５および「Ｂｉｌｌｍｅｙｅｒ  ａｎｄ  Ｓａｌｔｚｍａｎ  Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ  ｏｆ  Ｃｏｌｏｒ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ」、３rd  Ｅｄｉｔｉｏｎに記載のＣＩＥ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｐｈｏｔｏｐｉｃ  ｏｂｓｅｒｖｅｒを使用して計算される。
【００９８】
不織シートＡ
本発明の方法によって実施例１−Ａの圧密化不織シートを製造するための不織シート（不織シートＡ）についてこれより説明する。
【００９９】
この不織シートは、ＨＤＰＥの複数のプレキシフィラメント状フィルム−フィブリルを含むフラッシュ紡糸高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）の１枚のシートである。この不織シートは、米国特許第３，０８１，５１９号明細書、同第３，２２７，７９４号明細書、および同第３，８６０，３６９号明細書に開示されている一般的方法によって製造される。
【０１００】
不織シートを製造するためのこの一般的方法は３つのステップにまとめることができる。ステップ１は紡糸である。高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）とＣＦＣ−１１（フルオロトリクロロメタン）またはＣ−５炭化水素との溶液に対して、２回の減圧が行われる。１回目では２相液体溶液が得られる。２回目では、大気圧になり、非ポリマー成分がフラッシュ蒸発し、固体ＨＤＰＥの相互連結ウェブが残る。一連のウェブは、抄紙機上に捕集され、ロールに巻き取られる。
【０１０１】
ステップ２は熱領域接合（ｔｈｅｒｍａｌ  ａｒｅａ  ｂｏｎｄｉｎｇ）である。ロール状のウェブが巻き出され、各ウェブ表面を蒸気加熱されたドラムと接触させる。加熱ドラムの温度は１３５〜１４０℃であり、ウェブが製造されるＨＤＰＥの溶融温度は１３５〜１３８℃である。加熱ドラムとウェブとの間の接触時間は短く、そのためウェブの表面フィブリルのみがＨＤＰＥ溶融温度に近い温度に到達し、そのことは、得られる不織シートの表面でのみフィブリルが、交差するフィブリル間の接触点で互いに接着することで示される。不織シートが過度に収縮するのを防止するために、ブランケットを使用して不織シートをドラム表面に対して支持することで、効果的に不織シートが束縛される。スチーム加熱ドラムを離れた直後に、冷却ドラムと接触させることによって各不織シート表面が冷却される。熱領域接合後、不織シートは、どの面もコロナ処理できないか、片面または両面をコロナ処理することができ、どの面にも帯電紡糸剤を適用できないか、片面または両面に帯電紡糸剤を適用することができる。この製品は次にロールに巻き取られる。
【０１０２】
ステップ３は、切断ステップである。製品は所望の幅に切断され、所望の長さのロールに巻き取られる。
【０１０３】
複数（すなわち、少なくとも１２枚）の３４ｍｍ×３４ｍｍの正方形不織シートサンプルを連続不織シートの異なる領域から切断する。各不織シートサンプルの厚さを前述の厚さ方法によって測定し、不織シートサンプルの数で平均すると、平均厚さが２０８μｍ、厚さ標準偏差が２５μｍと求められる。各不織シートサンプルの坪量を前述の坪量方法によって求め、不織シートサンプルの数で平均すると、平均坪量が７０ｇ／ｍ2と求められる。各不織シートサンプルの全反射スペクトルを前述の分光光度計法によって求めて、ＲVIS値を計算する。不織シートサンプルのスペクトルを平均すると、平均ＲVISが９４．４５％と求められる。不織シートの層間剥離値を前述の層間剥離方法によって測定すると５．２ｋｇ／ｍとなる。不織シートのＶＰ１およびＶＰ２を前述の水銀ポロシメトリー法によって求めると０．５５ｃｍ3／ｇ（ＶＰ１）および０．４１ｃｍ3／ｇ（ＶＰ２）となる。比細孔容積ＳＰＶ１およびＳＰＶ２を前述のようにして計算すると３９ｃｍ3／ｍ2（ＳＰＶ１）および２９ｃｍ3／ｍ2（ＳＰＶ２）となる。
【０１０４】
不織シートＢ
本発明の方法によって実施例１−Ｂの圧密化不織シートを製造するための不織シート（不織シートＢ）についてこれより説明する。
【０１０５】
スロットダイコーティングヘッド法を使用して、バインダーとバインダー中に分散された可視光の散乱体とを含むバインダー層を１つの面上に有する不織シートＡを含む不織シートを作製する。
【０１０６】
不織シートＡの幅３５．６ｃｍ（１４インチ）のロールをライン速度１５２．４ｃｍ／分（５ｆｔ／分）で巻き出し、固体支持バックアップロール上に通した。使用した散乱体含有バインダーはＢｅｈｒ  Ｐｒｅｍｉｕｍ  Ｐｌｕｓ（登録商標）Ｅｘｔｅｒｉｏｒ  Ｓｅｍｉ−Ｇｌｏｓｓ  Ｕｌｔｒａ  Ｐｕｒｅ  Ｗｈｉｔｅ  Ｎｏ．５０５０であり、ＢＥＨＲ  Ｐｒｏｃｅｓｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，ＣＡ，ＵＳＡより入手可能であり、これは白色アクリル系ラテックス塗料で、４９重量％の固形分、密度１．２５ｇ／ｃｍ3、および粘度１３，０００ｃｐを有する。この塗料のコーティングを、速度７７ｃｍ3／分、幅３３．０ｃｍ（１３インチ）、および湿潤時厚さ１５３．４μｍで、移動する不織シート表面上に直接計量供給する。
【０１０７】
上記スロットの高さおよび幅は、ダイ半体が互いにボルト締めされるときにダイ半体を分離する金属シムストックの厳密な厚さによって設定される。スロット高さの均一性によって、コーティングの幅にわたる流量の均一性が決定される。
【０１０８】
スロットダイの体積流量は、ポンプシャフト速度により均一で脈動のない送達が行われる容積式ギヤポンプによって制御される。
【０１０９】
この体積流量は、スロットダイによって確立された幅にわたって均一に広がり、確立されたライン速度によって一定速度で引き出されることで、一定の湿潤時コーティング厚さが得られる。
【０１１０】
塗料がコーティングされた不織シートは、次に、６０℃、８０℃、および９０℃の温度に設定されたゾーンを有する長さ９．１ｍ（３０ｆｔ）の乾燥オーブンに通される。オーブン中で衝突する空気によって、塗料から揮発成分が除去されて、バインダーとバインダー中に分散された可視光の散乱体とを含むバインダー層が形成される。
【０１１１】
得られるバインダー層の厚さは、不織シートの厚さに乾燥塗料が部分的に浸透したのを無視すると約６０μｍとなる。
【０１１２】
オーブンを出てから、塗装した不織シートは、最終的に必要な幅に切断し、所望の寸法の個別の製品に切断できるようにロールに巻き取られる。
【０１１３】
複数（すなわち、少なくとも１２枚）の３４ｍｍ×３４ｍｍの正方形の塗装不織シートサンプルに対して前述の分光光度計法によって全反射スペクトルを求め、ＲVIS値を計算する。塗装不織シートサンプルのスペクトルを平均すると、不織シートＢの平均ＲVISは９６．１７％と求められる。
【０１１４】
不織シートＣ
本発明の方法によって実施例１−Ｃの圧密化不織シートを製造するための不織シート（不織シートＣ）についてこれより説明する。
【０１１５】
不織シートＡの４つの層を含みＮａｃｏｒ（登録商標）３８−０３３Ａ  水性感圧接着剤（Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓｔａｒｃｈ（Ｂｒｉｄｇｅｗａｔｅｒ，ＮＪ，ＵＳＡ）より入手可能）を各不織シート界面に有する多層不織シート積層体を作製する。この積層体は約３０．５ｃｍ（１２インチ）の正方形である。接着剤は、Ｐａｕｌ  Ｎ．Ｇａｒｄｎｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｐｏｍｐａｎｏ  Ｂｅａｃｈ，ＦＬ，ＵＳＡ）より入手可能な＃１４巻線ロッドを使用して適用する。接着剤は１つの不織シート面に適用し、シートを積層する前に乾燥させる。６枚の約３４ｍｍ×３４ｍｍの正方形積層体サンプルをより大きな積層体から切り取る。各サンプルについて全反射スペクトルを求め、ＲVISを計算する。得られたスペクトルを平均して４層積層体の平均ＲVISを求める。不織シート積層体の平均厚さは７３５．３μｍであり、厚さ標準偏差は３６．６μｍであり、不織シートＣの平均ＲVISは９８．１１である。
【０１１６】
不織シートＤ
本発明の方法によって実施例１−Ｄの圧密化不織シートを製造するための不織シート（不織シートＤ）についてこれより説明する。
【０１１７】
以下の相違点を除けば不織シートＤの製造は不織シートＡと同一である。不織シートＤでは熱領域接合を行わない。不織シートＤの平均坪量は８２ｇ／ｍ2である。
【０１１８】
実施例１
直径２５．４ｃｍ（１０インチ）の平滑な鋼表面、６１ｃｍ（２４インチ）の加工長さ、および調整可能な固定間隙機能を有するＢ．Ｆ．Ｐｅｒｋｉｎｓ，Ｓａｎｄｓｔｏｎ，ＶＡ，ＵＳＡの２ロールカレンダー装置を使用して不織シートＡ、Ｂ、Ｃ、およびＤを加工する。運転条件は、初期不織シート平均厚さの７０％〜９０％のニップ間隙の設定で、カレンダー荷重は５００〜１６００ポンド／直線インチ（ｐｌｉ）の範囲であり、室温において行われる。カレンダー加工の結果を表１に示す。
【０１１９】
【表１】
2010513986.tif 000003
【０１２０】
概要または実施例において前述したすべての行為が必要なわけではなく、特定の行為の一部は不要である場合があり、１つまたは複数のさらに別の行為が、前述の行為に加えて実施される場合があることに留意されたい。さらに、行為が列挙されている順序は、必ずしもそれらが実施される順序ではない。
【０１２１】
以上の明細書において、具体的な実施形態を参照しながら本発明の概念を説明してきた。しかし、当業者であれば、以下の特許請求の範囲に記載される本発明の範囲から逸脱せずに種々の修正および変形を行えることが理解できるであろう。したがって、本明細書および図面は、限定的な意味ではなく説明的なものであると見なすべきであり、すべてのこのような修正は本発明の範囲内に含まれることを意図している。
【０１２２】
特定の実施形態に関して、利益、その他の利点、および問題に対する解決法を以上に記載してきた。しかし、これらの利益、利点、問題の解決法、ならびに、なんらかの利益、利点、または解決法を発生させたり、より顕著にしたりすることがある、あらゆる特徴が、特許請求の範囲のいずれかまたはすべての重要、必要、または本質的な特徴になるとして解釈されるものではない。
【０１２３】
明確にするため、別々の実施態様の状況で、本明細書に記載される特定の複数の特徴は、１つの実施態様において組み合わせて提供することもできることを理解されたい。逆に、簡潔にするため、１つの実施態様の状況で説明される種々の特徴を、別々に提供したり、あらゆる小さな組み合わせで提供したりすることもできる。さらに、ある範囲内にあると記載される値への言及は、その範囲内にあるすべての値を含んでいる。
【図１】
2010513986.tif 000004
【図２】
2010513986.tif 000005
【図３】
2010513986.tif 000006
【図４】
2010513986.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成21年8月18日(2009.8.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
約１５μｍ以下の厚さ標準偏差と、３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長範囲にわたって少なくとも約９４％の明所視反射率とを有する圧密化不織シートを含む拡散反射体。
【請求項２】
第１の平均厚さ、第１の厚さ標準偏差、および第１の明所視反射率を有する不織シートをカレンダー加工するステップと、それによって前記第１の平均厚さ未満の圧密化平均厚さ、前記第１の厚さ標準偏差未満の圧密化厚さ標準偏差、および前記第１の明所視反射率と実質的に同一の圧密化明所視反射率を有する前記圧密化不織シートを形成するステップとを含む方法によって製造された、請求項１に記載の拡散反射体。
【請求項３】
前記カレンダー加工が約５００ｐｌｉ（８７ｋＮ／ｍ）〜約２，０００ｐｌｉ（３５０ｋＮ／ｍ）において行われる、請求項２に記載の拡散反射体。
【請求項４】
前記圧密化不織シートが複数のプレキシフィラメント状フィルム−フィブリルを含み、前記プレキシフィラメント状フィルム−フィブリルが細孔を含有するポリマーを含み、水銀ポロシメトリーによって測定して０．０１μｍ〜１．０μｍの平均細孔径を有する細孔の比細孔容積が少なくとも約１０ｃｍ3／ｍ2である、請求項１に記載の拡散反射体。
【請求項５】
光学キャビティを画定する構造内に配置された光の拡散反射体を含む拡散反射物品であって、前記光の拡散反射体が、約１５μｍ以下の厚さ標準偏差と、３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長範囲にわたって少なくとも約９４％の明所視反射率とを有する圧密化不織シートを含む、拡散反射物品。
【請求項６】
光学ディスプレイであって：
（ｉ）光学キャビティを画定する構造と；
（ｉｉ）前記光学キャビティ内に配置された光源と；
（ｉｉｉ）前記光源からの光が透過する表示パネルと；
（ｉｖ）前記光源からの光を前記表示パネルに向けて反射させるために、前記光学キャビティ内に配置された拡散反射体とを含み、光の前記拡散反射体が、約１５μｍ以下の厚さ標準偏差と、３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長範囲にわたって少なくとも約９４％の明所視反射率とを有する圧密化不織シートを含む、光学ディスプレイ。
【請求項７】
第１の平均厚さ、第１の厚さ標準偏差、および第１の明所視反射率を有する不織シートに機械力を適用するステップと、それによって前記第１の平均厚さ未満の圧密化平均厚さ、前記第１の厚さ標準偏差未満の圧密化厚さ標準偏差、および前記第１の明所視反射率と実質的に同一の圧密化明所視反射率を有する圧密化不織シートを形成するステップとを含む、圧密化不織シートを含む拡散反射体の製造方法。
【請求項８】
前記不織シートが複数のプレキシフィラメント状フィルム−フィブリルを含み、前記プレキシフィラメント状フィルム−フィブリルが細孔を含有するポリマーを含み、水銀ポロシメトリーによって測定して０．０１μｍ〜１．０μｍの平均細孔径を有する細孔の比細孔容積が少なくとも約１０ｃｍ3／ｍ2である、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記機械力を適用するステップがカレンダー加工を含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
光の拡散反射性を必要とする装置中の光の反射性を改善する方法であって：
（ｉ）約１５μｍ以下の厚さ標準偏差と、３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長範囲にわたって少なくとも約９４％の明所視反射率とを有する圧密化不織シートを含む拡散反射体を提供するステップと；
（ｉｉ）前記拡散反射体から光エネルギーを反射させるために、前記装置中に前記拡散反射体を配置するステップとを含む、方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２３】
明確にするため、別々の実施態様の状況で、本明細書に記載される特定の複数の特徴は、１つの実施態様において組み合わせて提供することもできることを理解されたい。逆に、簡潔にするため、１つの実施態様の状況で説明される種々の特徴を、別々に提供したり、あらゆる小さな組み合わせで提供したりすることもできる。さらに、ある範囲内にあると記載される値への言及は、その範囲内にあるすべての値を含んでいる。
本発明は以下の実施の態様を含むものである。
１．約１５μｍ以下の厚さ標準偏差と、３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長範囲にわたって少なくとも約９４％の明所視反射率とを有する圧密化不織シートを含む拡散反射体。
２．前記厚さ標準偏差が約１０μｍ以下である、前記１に記載の拡散反射体。
３．前記圧密化不織シートが約１５０μｍ〜約４００μｍの平均厚さを有する、前記１に記載の拡散反射体。
４．第１の平均厚さ、第１の厚さ標準偏差、および第１の明所視反射率を有する不織シートをカレンダー加工するステップと、それによって前記第１の平均厚さ未満の圧密化平均厚さ、前記第１の厚さ標準偏差未満の圧密化厚さ標準偏差、および前記第１の明所視反射率と実質的に同一の圧密化明所視反射率を有する前記圧密化不織シートを形成するステップとを含む方法によって製造された、前記１に記載の拡散反射体。
５．前記カレンダー加工が約５００ｐｌｉ（８７ｋＮ／ｍ）〜約２，０００ｐｌｉ（３５０ｋＮ／ｍ）において行われる、前記４に記載の拡散反射体。
６．前記圧密化不織シートが複数のプレキシフィラメント状フィルム−フィブリルを含み、前記プレキシフィラメント状フィルム−フィブリルが細孔を含有するポリマーを含み、水銀ポロシメトリーによって測定して０．０１μｍ〜１．０μｍの平均細孔径を有する細孔の比細孔容積が少なくとも約１０ｃｍ3／ｍ2である、前記１に記載の拡散反射体。
７．光学キャビティを画定する構造内に配置された光の拡散反射体を含む拡散反射物品であって、前記光の拡散反射体が、約１５μｍ以下の厚さ標準偏差と、３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長範囲にわたって少なくとも約９４％の明所視反射率とを有する圧密化不織シートを含む、拡散反射物品。
８．光学ディスプレイであって：
（ｉ）光学キャビティを画定する構造と；
（ｉｉ）前記光学キャビティ内に配置された光源と；
（ｉｉｉ）前記光源からの光が透過する表示パネルと；
（ｉｖ）前記光源からの光を前記表示パネルに向けて反射させるために、前記光学キャビティ内に配置された拡散反射体とを含み、光の前記拡散反射体が、約１５μｍ以下の厚さ標準偏差と、３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長範囲にわたって少なくとも約９４％の明所視反射率とを有する圧密化不織シートを含む、光学ディスプレイ。
９．第１の平均厚さ、第１の厚さ標準偏差、および第１の明所視反射率を有する不織シートに機械力を適用するステップと、それによって前記第１の平均厚さ未満の圧密化平均厚さ、前記第１の厚さ標準偏差未満の圧密化厚さ標準偏差、および前記第１の明所視反射率と実質的に同一の圧密化明所視反射率を有する圧密化不織シートを形成するステップとを含む、圧密化不織シートを含む拡散反射体の製造方法。
１０．前記圧密化平均厚さが前記第１の平均厚さの約７５％〜約９５％であり、前記圧密化厚さ標準偏差が前記第１の厚さ標準偏差の約２５％〜約５５％である、前記９に記載の方法。
１１．前記圧密化平均厚さが約１５０μｍ〜約４００μｍである、前記９に記載の方法。
１２．前記圧密化厚さ標準偏差が約１５μｍ以下である、前記９に記載の方法。
１３．前記圧密化厚さ標準偏差が約１０μｍ以下である、前記９に記載の方法。
１４．前記拡散反射体が３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長範囲にわたって少なくとも約９４％の明所視反射率を有する、前記９に記載の方法。
１５．前記不織シートが複数のプレキシフィラメント状フィルム−フィブリルを含み、前記プレキシフィラメント状フィルム−フィブリルが細孔を含有するポリマーを含み、水銀ポロシメトリーによって測定して０．０１μｍ〜１．０μｍの平均細孔径を有する細孔の比細孔容積が少なくとも約１０ｃｍ3／ｍ2である、前記９に記載の方法。
１６．前記機械力を適用するステップがカレンダー加工を含む、前記９に記載の方法。
１７．前記カレンダー加工が約５００ｐｌｉ（８７ｋＮ／ｍ）〜約２，０００ｐｌｉ（３５０ｋＮ／ｍ）において行われる、前記１６に記載の方法。
１８．前記圧密化不織シートが、その少なくとも１つの面上に、バインダーと、前記バインダー中に分散された可視光の散乱体とを含むバインダー層をさらに含む、前記９に記載の方法。
１９．前記不織シートが不織シートの複数の層の積層体を含む、前記９に記載の方法。
２０．光の拡散反射性を必要とする装置中の光の反射性を改善する方法であって：
（ｉ）約１５μｍ以下の厚さ標準偏差と、３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長範囲にわたって少なくとも約９４％の明所視反射率とを有する圧密化不織シートを含む拡散反射体を提供するステップと；
（ｉｉ）前記拡散反射体から光エネルギーを反射させるために、前記装置中に前記拡散反射体を配置するステップとを含む、方法。
【国際調査報告】
2010513986.tif 000008
2010513986.tif 000009