JPH01269902A - 透過型スクリーン用光拡散板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、高性能の透過型スクリーン用光拡散板に関す
るものである。

〔従来の技術〕

光拡散性アクリル樹脂は、基材であるアクリル樹脂の優
れた光学特性及び耐候性を生かし、透過型スクリーンは
じめ、種々の光学用途に使用されている。

透過型スクリーンに用いられる光拡散性アクリル樹脂の
特性として望まれる事は、高い光透過性を持ちスクリー
ン面が明るい事、及び、光源が透けて見える、いわゆる
ホットスポットが発生しない事、更には、キメ細かな像
を与えるためにスクリーンの解像力が優れている事等が
挙げられる。

従来、光拡散性のアクリル樹脂をつくるためには、基材
樹脂中に、無機系の微粉末や、架橋有機ポリマーを含有
させる方法が用いられてきた。無機系の微粉末としては
、炭酸カルシウム、硫酸、１リウム、シリカ等があり、
有機系架橋ポリマーとしては、スチレン系またはアクリ
ル系モノマーの共重合体等がある。（特開昭６１−７８
８５９号、特開昭６１−１５９４４０号） 〔発明が解決しようとする課題〕 しかし、無機系微粉末あるいは、有機系架橋ポリマーを
拡散剤として用いた場合、第１表に示すように１すべて
のスクリーン特性を満たすものは得られない。すなわち
、無機系微粒子の場合には、配合量が少ない時はホット
スポットが発生し、配合量が多くなると、光線透過率及
び解像度が低下する。また有機系架橋ポリマーの場合に
は、配合量が少ない時は曇り度が低下し、配合量が多く
なると光線透過率及び解像度が低下する無機系微粒子と
架橋有機ポリマーを併用した場合にも、第１表に示すよ
うに、すべてのスクリーン特性を十分に満たすものは得
られない。

従って、今までの光拡散性アクリル樹脂では、透過型ス
クリーンとしては不十分な特性しか得られないという課
題があった。

〔課題ヲ堺決するための手段〕

本発明は、上記の問題点を解決する事を目的としてなさ
れた。本発明者は鋭意研究の結果、メチルメタクリレー
ト系重合体に対して親和性を有する有機基がケイ素原子
に直結したポリシロキサン結合をなす、常温で固体状の
シリコーン樹脂から成り、平均粒径が２〜８μである球
状粒子を、前記有機系架橋ポリマーと併用してアクリル
系樹脂に微量添加する事により、光線透過率を低下させ
ずに、曇り度を著しく高められる事を見出した。光線透
過率を低下させずに曇り度を高める点におい一ンノ て、この球状シリコン樹脂粒子は従来の無機系微粒子よ
りはるかに優れた性質を持っている事が判明したのであ
る。

本発明者は、この球状シリコーン樹脂粒子と、有機系架
橋ポリマーとのそれぞれ適量を光拡散剤として併用する
事により、第２表の瀧８に示すように１互いの特性を補
完し合わせて、優れたスクリーン特性、即ち高い光線透
過度をもち、適度な曇り度をもち、ホットスポットが発
生せず、かつ解像度が高いというスクリーン特性を持つ
光拡散板を得る事に成功し、本発明に達したものである
。

本発明の技術的範囲外の条件では、第２表の通りいずれ
かの特性を満足し得ないものであった。

すなわち、本発明はメチルメタクリレート系重合体１０
０重量部に対して、下記に示す平均粒径２゜〜８０μの
架橋有機ポリマー、１（ａ）　１−１０重量部と、下記
に示す平均粒径２〜８μの球状シリコーン樹脂粒子（ｂ
）ｏ、ｏｔ〜１重量部とを配合して得られる透過型スク
リーン用光拡散板に関するものである。

（ここで、平均粒径とは、横軸に粒径、縦軸に一定粒径
までの粒子体積の累計をプロットした積分曲線において
、体積累計５０％に対応する粒径を指すものであり、コ
ールタ−カウンター（米国、コールタ−エレクトロニク
ス社）等の装置を用いて求めることができる。〕 （ａ）　　架橋ポリマー： アルキル基の炭素数１〜４ のアルキルメタクリレート　　１０〜７５重量％芳香族
ビニルモノマー　　　２０〜４０　１アルキル基の炭素
数１〜８ のアルキルアクリレート　　　　５〜５０　ｌとから成
る非架橋上ツマー１００重量部あたり０．５〜５重量部
の架橋性モノマーとを重合して得られる架橋ポリマー。

（ｂ）　　シリコーン樹脂粒子 メチルメタクリレート系重合体に対して親和性を有する
有機基が、ケイ素原子に直結したポリシロキサン結合を
なす、常温で固体状のシリコーン樹脂から放る球状粒子
。

ここで、本発明の球状粒子は、常温又はそれ以上の温度
で固体状である。更に好ましくは、メチルメタクリレー
ト系重合体の押出成形等による２次加工の温度下でも固
体状を維持し得るものである０ 本発明において、球状粒子の形状は不定形でないことが
光学的特性を得るうえで必要である。ダ円形状ないし真
球形状にわたる形態が好ましく、中でも真球形状または
これに近い形状が最も好ましい。

本発明に用いられるシリコーン樹脂粒子の分子構造及び
製造法については、本願と同一出願人の出願にか＼る特
願昭６２−３２９９４５号公報に示される。

すなわち、第１図に本発明に用いるシリコーン樹脂球状
粒子の分子構造モデルの１例を示す。

第１図のモデルは、シロキサン結合が三次元に伸びた網
状構造であり、ケイ素原子に１個の有機基が結合した構
造である。このモデルは本発明の実施態様としては好ま
しい例である。

本発明のシリコーン樹脂はガラスのような無機的性質と
有機基による有機的な性質とを合わせ持つ中間的な性質
の物質である。又、第１図に示した如く、球状粒子表面
はケイ素原子に強固に直結した有機基に覆われた構造と
なっているのでメチルメタクリレート系重合体への分散
性がきわめて良好である。更にはきわめて意外な効果と
して光学的特性の著しい改善に帰与する。

本発明において用い得る有機基としては例えばメチル基
、エチル基、プロピル基、ブチル基等のアルカン基はも
とより、カルボキシル基、カルボニル基、エステル基、
エーテル差等本発明に用いるメチルメタクリレート系重
合体に対して親和力を有する有機基を含む。代表的な有
機基としてメチル基があげられる。

珪素原子に直結した前記有機基が平均で０．５個未満で
あると透明樹脂への単分散が困難となる傾向があること
もありまたは単分散しても二次凝集が生じ粒子が肥大化
し、光学的に不均一な拡散板が得られる傾向となること
もあり得る。

一方珪素原子に直結した有機基が平均で１．５個を超え
た場合、ポリシロキサン結合の三次元網状構造体の形成
や球状の形成が生じがたくなったり、あるいはまた外部
応力で容易に変形しやすい粒子となったりする傾向が出
ることもある。

本発明に使用するシリコーン球状粒子を製造するための
原料として例えば官能基３個をもつ加水分解性シランが
用い得られる。加水分解と縮合の工程によって次のよう
な反応機構を経て、第１図のような３次元的網目構造を
とる粒子が形成されると推定されている　、 （Ｘ：加水分解性官能基） この加水分解と重縮合反応の工程に於いて、使用される
加水分解性シランの官能基および有機基の種類、加水分
解触媒の種類と量（酸、アルカリフ、反応装置の構造、
攪拌条件によって粒子の形状、粒径が微妙に影響され、
これら粒子形成時の影響因子の制御により、所望のもの
を作ることが可能となる。

本発明に使用されるメチルメタクリレート系重合体とし
ては、とくにメタクリル酸メチルを主体とする重合体が
あげられ、これにはメチルメタクリレートの単独重合体
またはメチルメタクリレートとメチルアクリレート、エ
チルアクリレート、ｎ−プロピルアクリレート、イソプ
ロピルアクリレート、ブチルアクリレート、アクリロニ
トリル、無水マレイン酸、スチレンもしくはα−メチル
スチレンのいずれか一つ以上との共重合体、またはメチ
ルメタクリレート単独重合体と上記共重合体の混合物が
含まれる。上記いずれの場合においても重合体中に含ま
れるメチルメタクリレートの割合は５０重量％以上であ
ることが好ましい。

本発明における光拡散剤である架橋ポリマーは、アルキ
ル基の炭素数が１〜４のアルキルメタクリレート１０〜
７５重量％、アルキル基の炭素数が１〜８のアルキルア
クリレート５〜５０重量％、芳香族ビニルモノマー２０
〜４０重量％とから成る非架橋モノマーｉｏｏ重量部あ
たり０．５〜５重量部の架橋性七ツマ−とを重合するこ
とによって得られる平均粒径２０〜８０μのポリマーで
あり、特に好ましくは、平均粒径２２〜３３μのポリマ
−である。

上記架！ａポリマーに用いられるアルキル基が１〜４の
アルキルメタクリレートの代表例としては、メチルメタ
クリレート、エチルメタクリレート、プロピルメタクリ
レート、ブチルメタクリレートがあげられる。また、ア
ルキル基が１〜８のアルキルアクリレートの代表例とし
ては、エチルアクリレート、ジチルアクリレート、２−
エチルへキシルアクリレート等が、また芳香族ビニルモ
ノマートしてハ、スチレン、ヒニルトルエン、α−メチ
ルスチレン、ハロゲン化スチレン等が、さうに架橋性モ
ノマーとしてはアリルメタクリレート、トリアリルシア
ヌレート等があげられる。

本発明の透過型スクリーン用光拡散板はメチルメタクリ
レート系重合体１００重量部に対して、架橋ポリマーを
１〜１０重量部、常温で固体状のシリコーン樹脂から成
る球状粒子を０．０１〜１重量部配置部て得られ、好ま
しくは、架橋ポリマー’ｉ　１．５〜５重量部、常温で
固体状のシリコーン樹脂から成る球状粒子を０．０２〜
０．２重量部配合して得られる。

なお本発明の目的を達成する範囲内で映像のコントラス
トを高めるために染顔料、ブルーイング剤等を添加配合
したり、商品価値を高めるために螢光増白剤、光安定剤
、熱安定剤、その他の添加剤を別に添加配合しても良い
。

本発明において、光拡散板の製造法について特に制限な
く、通常の射出成形法、圧縮成形法、押出法、キャスト
法、連続キャスト法など何れも利用できる。

本発明において、光拡散板の板厚については、本発明の
目的を達成し得る範囲において、將に制限はないが、剛
性　取扱い易さの点から、平均板厚２〜５■が望ましい
。

本発明の光拡散板に集光又は光拡散の目的でフレネルレ
ンズ、レンチキュラレンズなどの光学素子を設ければ、
更に高性能の透過型スクリーン用光拡散板となる。この
場合、レンズ形状寸法、製法などは、目的によって選択
される。又、複数の本発明の光拡散板を組合せても良い
し、光拡散板の表面に微小の凹凸（マット）を設けても
良い。

〔実施例〕

次に実施例を示す。

（１）実施例、比較例に用いる架橋有機ポリマー粒子（
４）〜（財）の製造はつぎのと訃りであった。

架橋有機ポリマー粒子（４）、φ）、（Ｑ攪拌機、還流
冷却器、窒素ガス導入口の付いた反応容器に次の化合物
？仕込んだ。

メチルメタクリレート　　　　６０重量部ブチルアクリ
レート　　　　　　１５　ガス　　チ　　し　　ン　　
　　　　　　　　　　　　２５　　　１アリルメタクリ
レート　　　　　２．０Ｉｔ−ドデシルメルカプタン　
　　０．３１アゾビスイソブチロニトリル　　　０．５
１ポリビニルアルコール　　　　３．ＯＩ水　　　　　
　　　　　　　　　　　　　２００　　Ｉ容器内を十分
に窒素ガスで置換した後、上記化合物の混合物を十分に
攪拌しながら７０℃まで加熱し、窒素ガス中で重合を進
めた。４時間後に９０℃まで昇温し、９０℃に１時間保
持して重合を完了させた。重合終了後脱水・水洗・乾燥
して粒状ビーズ金得た。

得られたビーズを篩別し、平均粒径３０μの架橋有機ポ
リマー粒子（Ａ）！得た。また第３表の架橋有機ポリマ
ー■）、（Ｃ）に示されるモノマー組成を用い、架橋有
機ポリマー囚と同様の操作により、平均粒径２４μの架
橋有機ポリマー粒子（Ｂ）、平均粒径２０μの架橋有機
ポリマー粒子（Ｃ）　を得た。

架橋有機ポリマー粒子ＣＤ） 攪拌機、還流冷却器を備えた反応容器内に次の化合物を
仕込んだ。

メチルメタクリレート　　　　５０を置部ス　　チ　　
し　　ン　　　　　　　　　　　　　　４５　　　Ｉブ
チルアクリレ−）　　　　　　　　５１アリルメタクリ
レート　　　　　　３１ｎ−オクチルメルカプタン　　
　０．１１ラウロイルパーオキサイド　　　　　２１ポ
リビニルアルコール　　　　　３１ 水　　　　　　　　　　　　　　　　　　２５０　　Ｉ
上記混合物を十分に攪拌しながら８０℃で４時間重合し
た。その後９０℃に昇温して１時間保持した。冷却後、
脱水・乾燥して粒状ビーズを得た。

得られたビーズを篩別し、平均粒径３５μの架橋有機ポ
リマー粒子の）を得た。

架橋有機ポリマー粒子（ト） 攪拌機、還流冷却器、窒素ガス導入口の付いた反応容器
に次の化合物を仕込んだ。

メチルメタクリレ−）　　　　　　４０！量部ブチルア
クリレート　　　　　　　３０　ガス　　チ　　し　　
ン　　　　　　　　　　　　　　　３０　　１アリルメ
タクリレート　　　　　　１．５Ｉｔ−ト９デシルメル
カプタン　　　　　０．３１アゾビスイソブチロニトリ
ル　　　　０．５　Ｉポリビニルアルコール　　　　　
３．０　１水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
２００　　Ｉ容器内を十分に窒素ガスで置換した後、上
記化合物の混合物を十分に攪拌しながら７０℃まで加熱
し、窒素ガス中で重合を進めた。４時間後に９０℃まで
昇温し、９０℃に１時間保持して重合を完′了させた。

重合終了後脱水・水洗・乾燥して粒状ビーズを得た。

得られたビーズを篩別し、平均粒径４８μの架橋有機ポ
リマー粒子■）を得た。

架橋有機ポリマー粒子（ト）、（２）、■下記の化合物
を、攪拌機、還流冷却器を備えた反応容器内に入れて十
分に攪拌しながら８０℃で３時間重合し、更１ｃ９０℃
に昇温して３時間重合した。その後、９５℃に昇温して
１時間保持した。

冷却後、脱水・乾燥し、 メチルメタクリレート　　　　　４０重量部ス　　テ　
　し　　ン　　　　　　　　　　　　　　　２５　　１
ブチルアクリレート　　　　　　　３５　Ｉアリルメタ
クリレート　　　　　　１．５Ｉｎ−オクチルメルカプ
タン　　　　０．１１ラウロイルパーオキサイド　　　
　　　２Ｉポリビニルアルコール　　　　　０．５Ｉ水
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２５０　　β
平均粒径１２０μの架橋有機ポリマー粒子（ト）を得た
。

第３表の架橋有機ポリマーＣＧ）、Ｑ（）に示されるモ
ノマー組成を用いて、架橋有機ポリマー（Ｆ）と同様の
操作により、平均粒径３０μの架橋有機ポリマー（Ｇ）
および、平均粒径３２μの架橋有機ポリマー＠を得た。

（２）実施例、比較例に用いた固体状シリコーン樹脂よ
り成る球状粒子 固体状シリコーン樹脂より成る球状粒子としては、東芝
シリコン社製のシリコーン樹脂粒子”トスパール″を用
いた。

（３）実施例、比較例の光拡散板の製造はつぎのとおり
であった。

〔押出法〕

デルベラ）７０Ｈ（旭化戊工業■ｉＲ）と架橋有機ポリ
マー粒子、及び固体状シリコーン樹脂より成る球状粒子
を所定濃度で押出機を用いて樹脂温度２５０℃の条件下
で押出し、ダイスから出た溶融樹脂をロール間に通し、
冷却して３００Ｘ３００Ｘ３■の光拡散板を得た。

（４）実施例、比較例における評価法はつぎのとおりで
あった。

得られた光拡散板の全光線透過率及び曇り度（ヘイズ）
（ＡＳＴＭ　Ｄ　１００３に準拠）を測定した。

ホットスポットの有無については、投影機に、ＴＷＩＮ
　ＣＡＢＩＮ　（キャビン工業■製、ランプ＝１ｓｏＷ
、レンズＦ２．８、ｆ６０■）を用い、光拡散板を投影
機から１ｍ離して配置して光線を投射し、投影機の反対
側で光拡散板から１ｍ離れた位置から目視で調べた。

解像度は、光拡散板を通して判別できる白黒線の１イン
チ当たりの本数を顕微鏡で観察する事により測定した。

以上の測定結果から、総合評価として、透過型スクリー
ン用拡散板として特に良好なものを◎、良好なものを○
、不良のものをＸで示した。

実施例１〜１３、比較例１〜８ 第４表に示す条件のとおりに実験した実施例１〜１３、
第５表に示す条件のとおりに実験した比較例１〜８の結
果をまとめてそれぞれの表に示した。第４表に示す通り
、実施例１〜１３は、光線透過度が高く、適度な曇り度
を持ち、ホットスポットが発生せず、しかも解像度の優
れた光拡散板になった。架橋ポリマー粒子の平均粒径に
ついては２０〜８０μで好ましい結果が得られたが、特
に好ましい平均粒径は、２２〜３３μであった。

比較例１のように、架橋ポリマー粒子の平均粒径が１２
０μと大きい場合には、解像度が著しく低下した。

比較例２のように、架橋ポリマー粒子の配合量がメチル
メタクリレート系重合体１００重量部に対して１２重量
部と多い場合にも解像度が低下した。また比較例３のよ
うに、架橋ポリマー粒子の配合量が０．５重量部と少い
場合には、トス、ｅ−ルを併用配合し曇り度を高めても
ホットスポットの発生を抑える事はできなかった。

比較例４のように架橋ポリマーのみを配合した場合には
、曇り度が小さく、スクリーン用光拡散板としては不十
分であった。

比較例５．６のように、架橋ポリマーと無機系微粒子と
の併用系の場合には、全光線透過率が低下した。比較例
７．８のように１無機系微粒子のみを光拡散剤として用
いた場合には、ホットスポットが発生した。

〔発明の効果〕

本発明の透過型スクリーン用光拡散板は、画面が明るく
、適度な曇り度を持ち、ホットスポットが発生しない上
、解像度が優れるという点で、今までに得られなかった
性質を有しており、透過型スクリーンの画質向上に利用
でき、産業上極めて有用である。

以丁余白

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に用いるシリコーン衝脂粒子の分子構
造モデルの一例を示す７、 特許出願人　旭化成工業株式会社 第１図 Ｒ；メチル基

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 メチルメタクリレート系重合体１００重量部に対して、
   下記に示す平均粒径２０〜８０μの架橋有機ポリマー（
   ａ）を１〜１０重量部と、下記に示す平均粒径２〜８μ
   のシリコン樹脂粒子（ｂ）０．０１〜１重量部とを配合
   して得られる透過型スクリーン用光拡散板。ただし、 （ａ）架橋有機ポリマー： アルキル基の炭素数１〜４ のアルキルメタクリレート１０〜７５重量％芳香族ビニ
   ルモノマー２０〜４０重量％ アルキル基の炭素数１〜８ のアルキルアクリレート５〜５０重量％ とから成る非架橋モノマー１００重量部と０．５〜５重
   量部の架橋性モノマーとを重合することによつて得られ
   る架橋ポリマー。 （ｂ）シリコーン樹脂粒子 メチルメタクリレート系重合体に対して親和性を有する
   有機基がケイ素原子に直結したポリシロキサン結合をな
   す、常温で固体状のシリコーン樹脂から成る球状粒子。