JP2008089798A - 遮光層転写シート - Google Patents

Abstract

【課題】解像度の優れた遮光パターン形成性を有し、支持体剥離時のジッピングがなく、高い透過濃度を有し、遮光層転写シートの経時変化が少なく、生産安定性に優れる最適な遮光パターンを形成できる遮光層転写シートを提供する。
【解決手段】支持体の少なくとも一方の面に遮光層を設けた遮光層転写シートであって、前記遮光層が少なくとも着色顔料、合成高分子系バインダーからなり、その着色顔料と合成高分子系バインダーの比率が固形分重量比で５５／４５〜９３／７であり、前記合成高分子系バインダーのガラス転移温度が−５０℃〜５℃であり、且つ前記遮光層が前記支持体から剥離可能である遮光層転写シートである。
【選択図】図１

Description

本発明はリアプロジェクションテレビ用スクリーンなどのスクリーンへの遮光パターン作製に用いられる遮光層を転写法で作製するための遮光層転写シートに関するものである。

種々の手法により成形されたレンズシートをプロジェクションテレビ用スクリーンに適用する際、コントラストを向上させるために遮光パターン（レンズシートではブラックストライプなど）を形成することが従来より行われている。従来、このような遮光パターンの形成方法としてはオフセット、グラビア、スクリーンなどの印刷法が慣用的に用いられていたが、このような印刷法では画線部が光吸収部となるような位置精度の高い印刷版の作製を必要とし、レンズシートのレンズアレイが微細化したり、レンズシートが大型化すると印刷版の作製および見当(位置)合わせが困難であるという問題点があった。

その後、印刷法以外の遮光パターンの形成方法として、ウエブ状の連続したレンズシートを用い、その片面にシリンドリカルレンズを並設したレンズ面とその反対側の平坦面に紫外線硬化型接着層を形成する工程と、前記紫外線硬化型接着層を形成したレンズシートにレンズ側から光源からの光を並行光として照射し、未硬化状態の紫外線硬化型接着層を硬化させる工程と、各シリンドリカルレンズによって集光された非集光部の紫外線硬化型接着層の未硬化部分の領域に遮光層転写シートを用いて遮光パターンを形成する工程からなる方法が提案されている（例えば、下記特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４参照）。

近年、高画質、高精細が希望される大型スクリーンへの品質要求の高まり、それに伴って、形成する遮光パターンの高精細化が要求され、さらに品質の安定生産化のため、遮光層転写シートは紫外線硬化型接着層とともに重要な課題要素となっている。
しかし、上述した印刷法以外の遮光パターンの形成方法で使用する従来の遮光層転写シートでは、解像度の優れた遮光パターン形成性（レンズシートではブラックストライプ直線性など）を有すること、支持体剥離時のジッピングがないこと、高い光学透過濃度を有すること、遮光層転写シートの変化が少なく、生産安定性に優れることなどを同時に得ることが難しい。

特公平２−１６４９７号公報 特開平９−１２０１０２号公報 特開２００４−２７１７９８号公報 特開２００５−３７６９４号公報

本発明はこのような従来の状況に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、解像度の優れた遮光パターン形成性（レンズシートではブラックストライプ直線性など）を有し、支持体剥離時のジッピングがなく、高い光学透過濃度を有し、これら遮光層転写シートの性能の経時変化が少なく、生産安定性に優れる最適な遮光パターンを形成できる遮光層転写シートを提供することである。

本発明者は、上述した課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、支持体の少なくとも一方の面に遮光層を設けた転写シートであって、前記遮光層が少なくとも着色顔料、合成高分子系バインダーからなり、その着色顔料と合成高分子系バインダーとの比率が固形分重量比で５５／４５〜９３／７であり、前記合成高分子系バインダーのガラス転移温度が−５０℃〜５℃であり、且つ遮光層が支持体から剥離可能であることを特徴とする遮光層転写シートとして用いることにより、優れた遮光パターン形成性と、支持体剥離時のジッピングがないことによる優れた遮光パターン解像度を有し、遮光層の光学透過濃度が高く、さらにこれら性能の経時での安定性に優れることを見い出し、本発明を完成するに至った。なお、上記ジッピングとは、遮光層転写シートの支持体を剥離するときに、支持体と遮光層の間の剥離強度が一定ではなく、弱い部分、強い部分が交互に存在し、剥離強度の差が大きいほど跡となって外観不良を引き起こす現象である。

従って、前記課題を解決する本発明は、
第１の発明は、支持体の少なくとも一方の面に遮光層を設けた転写シートであって、前記遮光層が少なくとも着色顔料、合成高分子系バインダーからなり、前記着色顔料と前記合成高分子系バインダーとの比率が固形分重量比で５５／４５〜９３／７であり、前記合成高分子系バインダーのガラス転移温度が−５０℃〜５℃であり、且つ遮光層が支持体から剥離可能であることを特徴とする遮光層転写シートである。
第２の発明は、第１の発明において、前記合成高分子系バインダーは塗工前の状態がエマルションであり、該エマルションの平均粒子径が２０ｎｍ〜１００ｎｍであることを特徴とする請求項１に記載の遮光層転写シートである。
第３の発明は、第１又は第２の発明において、前記着色顔料の平均1次粒子径が５ｎｍ〜５０ｎｍであることを特徴とする遮光層転写シートである。
第４の発明は、第１乃至第３のいずれかの発明において、前記遮光層の膜厚が、塗工乾燥後の状態で１μｍ〜６μｍであることを特徴とする遮光層転写シートである。
第５の発明は、第１乃至第４のいずれかの発明において、前記遮光層の光学透過濃度が４．０以上であることを特徴とする遮光層転写シートである。

本発明の遮光層転写シートを用いて、リアプロジェクション用スクリーンの場合は各種レンズシートへの遮光パターンを作製すると、優れた遮光パターン形成性と、支持体剥離時のジッピングがないことによる優れた遮光パターン解像度を有し、また遮光層の光学透過濃度が高い遮光パターンを形成することができる。さらに遮光層転写シートの経時変化が少なく、生産安定性に優れた遮光層転写シートを得る事が出来る。

以下、本発明の遮光層転写シートの実施の形態の代表例を図面を用いて詳しく説明する。
図１は本発明の遮光層転写シートを用いてレンズシートへの遮光パターンを形成する工程を示す模式的断面図である。図１の（ａ）は紫外線硬化型接着層転写シート１０を示す断面図であり、紫外線硬化型接着層１１の両面にそれぞれ支持体Ａと支持体Ｂを備えている。次工程の（ｂ）で、接着層転写シート１０の支持体Ｂを剥離し、次工程の（ｃ）で、片面にシリンドリカルレンズ２１を並設したレンズシート２０のレンズ面と反対側の平坦面に紫外線硬化型接着層１１を貼合する。次工程の（ｄ）で、レンズシート２０のレンズ側から露光を行うことで、紫外線硬化型接着層１１に露光部（非粘着部）１１ａ、未露光部（粘着部）１１ｂができる。次の工程（ｅ）で支持体Ａを剥離し、次いで工程（ｆ）で、上記紫外線硬化型接着層１１の面に本発明の遮光層転写シート３０の遮光層３１を貼合する。そして、工程（ｇ）のように本発明の遮光層転写シート３０の支持体Ｃを剥離することにより、紫外線硬化型接着層１１の露光部（非粘着部）１１ａの領域では粘着力がないため遮光層３１ａは支持体Ｃとともに剥離され、紫外線硬化型接着層１１の未露光部（粘着部）１１ｂの領域では粘着力を有するため遮光層３１ｂは紫外線硬化型接着層１１の未露光部（粘着部）１１ｂ領域上に残り、任意の遮光パターンを形成できる。本発明はこのような工程で用いられる遮光層転写シートに関するものである。

本発明の遮光層転写シートとは、例えば、各種レンズシートの非レンズ面に遮光パターンを形成するために用いる材料であり、前記遮光層転写シートを形成する遮光層が少なくとも着色顔料、合成高分子系バインダーからなり、その着色顔料と合成高分子系バインダーとの比率が固形分重量比で５５／４５〜９３／７であり、前記合成高分子系バインダーのガラス転移温度が−５０℃〜５℃であり、且つ遮光層が支持体から剥離可能であることを特徴とする遮光層転写シートである。

前記遮光層で用いる着色顔料は、隠蔽力を有する顔料であるならば特に限定されないが、具体的にはカーボンブラック、アセチレンブラック、チタンブラック、ランプブラック、ボーンブラック、黒鉛、鉄黒、ミネラルブラック、アニリンブラック、シアニンブラック、酸化鉄、アンバー、パーマネントブラウン、パラブラウンなどを挙げることができ、これらの顔料を１種または２種以上混合して、あるいはこれらの顔料とこれら以外の着色顔料を１種または２種以上混合して用いることができる。また、必要に応じて分散剤、消泡剤などを添加することもできる。

合成高分子系バインダーは着色顔料をつなぎとめる接着剤としての役割があり、遮光層の凝集力、及び支持体と遮光層との密着力に大きく関係する。合成高分子系バインダーは塗工前の状態がエマルションであるものが好ましく、酢酸ビニル系重合体、アクリル系重合体、アクリロニトリル系重合体、スチレン・ブタジエン系共重合体などが挙げられるが、中でもアクリル系重合体のエマルションを配合するのが好ましい。

本発明における遮光層に用いられる着色顔料と合成高分子系バインダーとの比率は、固形分重量比で５５／４５〜９３／７であることが必須であり、さらに好ましくは６５／３５〜８５／１５である。着色顔料の比率が高いと、遮光層塗膜の凝集力が弱いため、脆く、傷付き易くなる。一方、合成高分子系バインダーの比率が高いと、塗膜の凝集力が強くなり、支持体剥離後の遮光パターン解像度が悪化したり、支持体と塗膜の密着力が強まり支持体剥離時にジッピングが発生し、スクリーン形態時の外観不良を招く原因となる。

合成高分子系バインダーのガラス転移温度は−５０℃〜５℃であることが必須である。また、合成高分子系バインダーが塗工・乾燥前の状態がエマルションである場合、該エマルションの平均粒子径は２０〜１００ｎｍであることが好ましい。合成高分子系エマルションの平均粒子径、ガラス転移温度は、遮光パターン形成性、遮光層転写シートの支持体剥離時のジッピングに大きく関係する。合成高分子系エマルションの平均粒子径を２０ｎｍ未満にすると、塗料が高粘度になり扱い難くなることや、エマルションの安定性に影響が生じる。一方、平均粒子径を小さくすることで、遮光パターンの解像度はより優れたものとなるので、さらに遮光パターン解像度を良好にするには平均粒子径を２０〜５０ｎｍにすることが好ましい。また、合成高分子系バインダーのガラス転移温度が−５０℃未満のものを使用すると、常温時にべとついて扱い難く、巻取り形態にした場合には、支持体と遮光層塗工面が重なり合うことで接着してしまう場合がある。しかしながら、合成高分子系バインダーのガラス転移温度は可能な限り低く設定した方が、支持体剥離時のジッピングを防止することには効果があるので、ジッピングを防止し遮光パターンの解像度をより向上させるためには−５０℃〜−２０℃であることがさらに好ましい条件となる。

支持体剥離時のジッピングを防止することは、例えば、レンズシートを用いてブラックストライプを作製した場合、ブラックストライプの直線性を良い状態にし、スクリーン形態時の外観をより良くするために必要となる。
なお、遮光パターン形成性が良好な状態とは、例えば、レンズシートにブラックストライプの遮光パターンを形成する場合において、ブラックストライプに欠けやピンホールなどが生じることなく、ストライプ直線性に優れた、紫外線硬化型接着層の未露光箇所のパターンと正確に同じブラックストライプを得られることである。

合成高分子系バインダーの比率が５５／４５より高い場合、あるいは合成高分子系バインダーのガラス転移温度が５℃より高い場合、支持体Ｃの剥離時（図１の工程（ｇ））に、転写された遮光層３１ｂと紫外線硬化型接着層の露光部１１ａの境界がジッピングの跡となり、スクリーン形態としたときに外観不良を招く原因となる。ジッピングとは、前にも説明したように、支持体を剥離するときに一定の剥離強度ではなく、弱い部分、強い部分が交互になり、その差が大きいほど跡となって外観不良を引き起こす現象である。

着色顔料の平均1次粒子径は５〜５０ｎｍであることが好ましい。着色顔料の平均１次粒子径は小さいほど漆黒（遮光）性能がよく、遮光層転写シートにした場合、高い光学透過濃度を持つシートが得られるが、平均１次粒子径が５ｎｍ未満になると顔料の比表面積が大きくなり過ぎるため、顔料同士を結着させるためのバインダーを多量に配合する必要があり、光学透過濃度の低下やコストアップにもつながるので好ましくない。

本発明の遮光層転写シートの遮光層を形成する場合の塗液には、塗工適性などの必要に応じて希釈剤を添加することもできる。例えば、水、メタノール、エタノール、ブタノール、２−プロパノール、メチルエチルケトン、酢酸エチル、トルエン、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、メチルイソブチルケトン、ブチルセロソルブアセテートなどが挙げられる。また、本発明の目的を妨げない限り、必要に応じてレベリング剤、消泡剤、密着向上剤、充填剤、ハジキ防止剤、安定剤、着色用顔料などの各種添加剤を必要に応じて適宜、添加、配合させて用いることができる。

遮光層の支持体としては、該遮光層を安定に保って保持することができるものであればよく、例えば、アセテートフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、シクロポリオレフィン系フィルム等を挙げることができる。特に、熱や水に対する安定性が高く、遮光層形成のための塗工時の作業性、転写時の操作性に優れているニ軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムが好ましい。支持体の厚さには特に制限はないが、２０μｍ〜１５０μｍであれば、転写時にシワ、気泡が入り難く作業性に優れる。

また、本発明においては遮光層の転写性を容易にするために、離型処理を行った支持体を用いてもよい。離型処理を行った支持体を用いる事により、支持体と遮光層の剥離強度を低くして、支持体剥離時のジッピングを改善する事が可能であるが、剥離強度が低くなり過ぎると遮光層の凝集力より弱くなり、パターン形成性能が悪化する。また、コストアップにもつながる。このような離型処理を行った支持体としてはシリコーン系樹脂、またはポリテトラフルオロエチレン系樹脂等が塗布されている市販の剥離基材の他、支持体上にウレタン系樹脂、アルキッド系樹脂、メラミン系樹脂、フッ素系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂から選択された１種、あるいは２種以上の混合物を含んだ塗工液を乾燥後の厚さが５μｍ以下、より好ましくは２μｍ以下となるように塗布・乾燥した離型層を設けて使用することができる。

また、遮光層を塗布する支持体の面に様々な処理を施す事により、形成する遮光パターンの表面形態を変化させる事も可能である。例えば、高平滑な支持体を用いる事により、形成された遮光パターンも高平滑になり、逆に支持体表面に任意に凹凸を設ける事により支持体の凹凸に応じた、遮光パターンへの凹凸を形成させる事も可能となる。

遮光層の形成方法としてはバーコーター、エアナイフコーター、ロッドコーター、スピンコーター、ロールコーター、スリットコーター、カーテンコーター、ダイコーター、コンマコーター、スプレーコーター、マイクログラビアコーターなどの公知の塗工装置を用いることができる。また、遮光層の膜厚は塗工乾燥後の状態で１〜６μｍが好ましい。遮光層の膜厚が１μｍ未満であると、塗工時に所謂スポットなどのハジキが発生したり、所定の光学透過濃度に達しないなどの不具合が生じ易い。一方、膜厚が６μｍを超えた場合は、レンズシートにブラックストライプの遮光パターンを形成する場合、ブラックストライプの直線性が悪化するなど遮光パターン形成性を損ねる可能性が高い。

スクリーン上に設ける遮光層の場合、光学透過濃度は、高いほど外光の反射を抑制しコントラストの高い映像を得られるようになる。一般的には遮光層が４．０以上の光学透過濃度を有する場合は、十分にコントラストの高い映像を得ることができるが、前述のような他の性質に弊害がなければ、光学透過濃度は高いほど好ましい。

次に本発明を、レンズシートを用いてブラックストライプを形成した実施例により具体的に説明する。なお、本発明は下記の実施例に使用するものに限定されるものではない。
［実施例１］
＜紫外線硬化型接着層転写シート＞
クロマリンフィルム（デュポン社製）
＜遮光層組成物＞
着色顔料（水分散系カーボンブラック） ４０重量％
アクリル・スチレン系共重合体エマルション １０重量％
（平均粒子径；６０ｎｍ、ガラス転移温度；−２０℃）
希釈剤
ＩＰＡ（２−プロパノール）／水＝１／１ ５０重量％

上記処方の遮光層組成物を、未処理の二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムを支持体として、その片面に乾燥後２μｍ厚となるように塗工し遮光層転写シートとした。光学透過濃度を測定したところ５．０と高い黒濃度を示した。
次に、レンズシートの非レンズ面へ上記クロマリンフィルムを、速度１ｍ／ｍｉｎ、ロール温度５０℃、線圧１０ｋｇ／ｃｍの条件でラミネーターを用いて貼り合わせた。次に前述の図１の方法で本実施例の遮光層転写シートを速度１ｍ／ｍｉｎ、ロール加温なし、線圧１０ｋｇ／ｃｍの条件で貼り合わせ、ブラックストライプ形成を行ったところ、支持体剥離時のジッピングが少なく、解像度の優れたブラックストライプを得る事ができた。

［実施例２］
実施例１の遮光層組成物のアクリル・スチレン系共重合体エマルションの平均粒子径を３０ｎｍ、ガラス転移温度を−４０℃にしたサンプルを用い、それ以外は実施例１と同様にブラックストライプの形成を行ったところ、支持体剥離時のジッピングはほぼなくなり、解像度の非常に優れたブラックストライプを得る事ができた。

［実施例３］
実施例１の遮光層組成物のアクリル・スチレン系共重合体エマルションのガラス転移温度を０℃まで上げたサンプルを用い、それ以外は実施例１と同様にブラックストライプ形成を行ったところ、支持体剥離時のジッピングはやや認められるが、解像度の優れたブラックストライプを得る事ができた。

［実施例４］
実施例１の遮光層組成物の着色顔料を３０重量％、アクリル・スチレン系共重合体エマルションを２０重量％として、それ以外は実施例１と同様にブラックストライプの形成を行ったところ、光学透過濃度は下がり、支持体剥離時のジッピングはやや認められるが、ブラックストライプを得る事ができた。

［実施例５］
実施例１の遮光層組成物の着色顔料を４５重量％、アクリル・スチレン系共重合体エマルションを５重量％として、それ以外は実施例１と同様にブラックストライプの形成を行ったところ、解像度に非常に優れたブラックストライプを得る事ができた。また、実施例１の遮光層に比べると、塗膜が傷つき易い傾向があったが、細心の注意を払えば問題なくブラックストライプの形成は可能であった。

［実施例６］
実施例１の遮光層組成物の乾燥後の膜厚を６μｍとなるように塗工し、それ以外は実施例１と同様にブラックストライプの形成を行ったところ、光学透過濃度は非常に高くなり、遮光パターンの解像度は悪化した。

［実施例７］
実施例１の遮光層組成物の着色顔料を３５重量％、平均粒子径が３０ｎｍ、ガラス転移温度を−４０℃にしたアクリル・スチレン系共重合体エマルションを１５重量％としたサンプルを用い、それ以外は実施例１と同様にブラックストライプの形成を行ったところ、綺麗なブラックストライプを得る事ができた。

［実施例８］
実施例１の遮光層組成物を、弱い離型処理の施してある二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム（重剥離ＰＥＴ）を支持体として、その片面に乾燥後２μｍ厚となるように塗工し遮光層転写シートとし、それ以外は実施例１と同様にブラックストライプの形成を行ったところ、支持体剥離時のジッピングはなくなり、解像度の優れたブラックストライプを得る事ができた。

［実施例９］
実施例１の遮光層組成物のアクリル・スチレン系共重合体エマルションの平均粒子径を１２０ｎｍにしたサンプルを用い、それ以外は実施例１と同様に遮光層転写シートを作製し、実施例１と同様にブラックストライプの形成を行ったところ、光学透過濃度は高くなるが、支持体剥離時のジッピングが若干悪化し、得られた遮光パターンは悪化した。

［実施例１０］
実施例１の遮光層組成物の乾燥後の膜厚を１０μｍとなるように塗工し、それ以外は実施例１と同様に遮光層転写シートを作製し、実施例１と同様にブラックストライプの形成を行ったところ、光学透過濃度は非常に高くなり、支持体剥離時のジッピングは少ないが、綺麗なブラックストライプを得る事はできなかった。

［比較例１］
実施例１の遮光層組成物の着色顔料を４７．５重量％とし、アクリル・スチレン系共重合体エマルションを２．５重量％とし、それ以外は実施例１と同様な遮光層転写シートを作製したところ、遮光層が非常に脆く、傷つき易く製品とはなり得ないものであった。

［比較例２］
実施例１の遮光層組成物の着色顔料を２５重量％とし、アクリル・スチレン系共重合体エマルションを２５重量％とし、それ以外は実施例１と同様な遮光層転写シートを作製したところ、光学透過濃度は非常に低くなり、支持体剥離時のジッピングも悪化し、綺麗なブラックストライプを得る事はできなかった。

［比較例３］
実施例１の遮光層組成物のアクリル・スチレン系共重合体エマルションのガラス転移温度を２０℃まで上げたサンプルを用い、それ以外は実施例１と同様な遮光層転写シートを作製したところ、光学透過濃度は高くなるが、支持体剥離時のジッピングが非常に悪化し、綺麗なブラックストライプを得る事はできなかった。

以上の各実施例及び各比較例における遮光層組成物の内容と評価結果を纏めて下記表１に示した。なお、表１における評価結果は次のようにして評価した結果である。
・透過濃度
遮光層転写シートの遮光層面を透過濃度計で測定
・遮光パターン解像度
ブラックストライプのライン直線性を以下の基準で目視評価した。
優れる ◎ ＞ ○ ＞ △ ＞ × 劣る
・剥離時のジッピング
遮光層の支持体を剥離する時のジッピング跡を以下の基準で目視評価した。
良い ◎ ＞ ○ ＞ △ ＞ × 悪い

本発明の遮光層転写シートを用いてレンズシートへの遮光パターンを形成する工程を示す模式的断面図である。

符号の説明

１０ 接着層転写シート
１１ 紫外線硬化型接着層
２０ レンズシート
２１ レンズ
３０ 遮光層転写シート
３１ 遮光層

Claims (5)

1. 支持体の少なくとも一方の面に遮光層を設けた転写シートであって、前記遮光層が少なくとも着色顔料、合成高分子系バインダーからなり、前記着色顔料と前記合成高分子系バインダーとの比率が固形分重量比で５５／４５〜９３／７であり、前記合成高分子系バインダーのガラス転移温度が−５０℃〜５℃であり、且つ前記遮光層が支持体から剥離可能であることを特徴とする遮光層転写シート。
2. 前記合成高分子系バインダーは塗工前の状態がエマルションであり、該エマルションの平均粒子径が２０ｎｍ〜１００ｎｍであることを特徴とする請求項１に記載の遮光層転写シート。
3. 前記着色顔料の平均1次粒子径が５ｎｍ〜５０ｎｍであることを特徴とする請求項１又は２に記載の遮光層転写シート。
4. 前記遮光層の膜厚が、塗工乾燥後の状態で１μｍ〜６μｍであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の遮光層転写シート。
5. 前記遮光層の光学透過濃度が４．０以上であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の遮光層転写シート。
   

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