JPS63167301A

JPS63167301A - 透過型スクリ−ン

Info

Publication number: JPS63167301A
Application number: JP61314544A
Authority: JP
Inventors: Shingo Nakano; 新吾中野; Tsutomu Teraoka; 勉寺岡; Kiyoshi Shimamura; 島村　喜代司
Original assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1986-12-27
Filing date: 1986-12-27
Publication date: 1988-07-11

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、ビデオプロジェクタ−などに使用される改良
された透過型スクリーンに関するものである。特にフレ
ネルレンズ、レンチキュラーレンズ、又はフレネルレン
ズとレンチキュラーレンズを組合せた透過型スクリーン
で、精度の高いレンズ形状を有し、使用温度（約７０°
Ｃ）での長期間形状医持１生シこ憂れ、かつ、コストが
低く、高い生産性を有する通過型スクリーンに関するも
のである。

〔従来の技術とその問題点〕

フレネルレンズは第４図（平面図）及び第５図（断面図
）に示すようなレンズであり、レンチキュラーレンズは
第６図（平面図）及び第７図（断面図）に示すようなレ
ンズである。又、一方の表面がフレネルレンズで他方の
面がレンチキュラーレンズとなった複合レンズ（第３図
参照）も有る。

これらのレンズは、従来、透明な無機ガラス又は透明な
熱可塑性［８脂、例えばアクリル樹脂で造られていた。

即ち、透明熱可塑性（封脂を熱間プレスにより圧縮成形
して製造するのが一般的であり、他にサイズの小さいも
のは射出成形によっても製造される。

しかしながら、圧縮成形には、次のような欠点がある。

即ち、■型再現性が悪く、成形後部分的にヒケが生じた
り、微細なパターンが十分再現されていなかったりする
ことが屡々発生し、不良率が高い。■圧縮成形用金型は
１０００〜２０００回程度使用すると微細なパターンが
漬れてしまい金型が使用不能となる。これは微細なパタ
ーンを有する金型のため真鍮等の軟らかい金泥が使用さ
れていることと、硬質透明樹脂板は加熱後成形されると
は云え、致方ポイズ以上の高粘度であることが相まって
生ずる現象である。この金型の寿命が短いことは、金型
の占めるコストを上昇させ、その分だけ製品のコストを
上昇させる結果となる。■成形に時間がかかり生産性が
悪い。

又、射出成形法も、特に大きなサイズの精巧なパターン
を有する成形品を得ようとすれば、高い型締圧に耐え得
る金型用の材料がなく、実用化されていないのか現状で
ある。

一方、特開昭５９−１４１号公報には、熱可塑性樹脂の
代わりに、紫外線硬化樹脂のみからなる透過型スクリー
ンが提案されているが、紫外線硬化樹脂のみでは強度が
不足すること、全光線透過率、曇り度等の光学特性が劣
る等の理由で、実用化が困難である。

光ディスクにおいては、硬質透明樹脂基板に紫外線硬化
樹脂層が積層されたディスクが既に知られており、例え
ば、特開昭５３−８６７５６号、特開昭５７−６４３４
５号、特開昭５７−９４９４６号、特開昭５８−１７７
５３６号、特開昭５９−９３７１３号公報等に開示され
ている。

しかしながら、フレネルレンズやレンチキュラーレンズ
は、かなり大型のものであるから変形し易いために、少
々の変形に対してもひび割れが発生し難いことが必要で
あり、又、その表面形状は光ディスクのそれと異なって
おり、製作に当たっては、重合収縮によるヒケが無い高
い精度の表面形状が形成される必要があり、かつ、かな
り高い使用温度における形状の長期安定性が優れている
ことが必要である。従って、通常の光ディスクの硬化樹
脂層に関するこれまでの公知事実が、そのままフレネル
レンズやレンチキュラーレンズのような通過型スクリー
ンにおいては通用しない。

ところで、特開昭６１−１７７２１５号公報には、フレ
ネルレンズ金型を用いて透明樹脂基板に紫外線硬化性樹
脂を重合接着するフレネルレンズの製造方法が提案され
ているが、その紫外線硬化性ｔｉｔ脂層については、そ
の樹脂の種類や硬化樹脂層の具備すべき特性等に就いて
、何一つ具体的に開示されていない。即ち、その実体の
開示は皆無である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明者らは、かかる現状に遥み、前記従来の欠点の無
い透過型スクリーンを得るために鋭意研究をかさね、硬
質透明基板と紫外線硬化樹脂層とからなる透過型スクリ
ーンにおいて、紫外線硬化樹脂層として、従来の光ディ
スク及び透過型スクリーンでは示されていない、特定の
性質を有する紫外線硬化性樹脂組成物を選択することに
より、ひび割れし難＜、優れた型再現性の表面形状、使
用温度における長期の該形状保持性、優れた剥離強度を
有し、低コスト、高生産性の透過型スクリーンを見い出
し、本発明をなすに至った。

〔問題点を解決するための手段〕

即ち、本発明は、硬質透明基板の少なくとも片面に紫外
線硬化樹脂層からなるフレネルレンズもしくはレンチキ
ュラーレンズを積層してなる通過型スクリーンであって
、該紫外線硬化■脂層が、硬化前の粘度（２０″Ｃにお
ける）が５００　ｃｐｓ以下で、硬化による重合収縮率
が１０％以下であり、かつ、硬化後の７０°Ｃにおける
ヤング率が５０００Ｋｇ　／−以上３００００Ｋｇ　／
　ｃｓＡ以下となる樹脂組成物からなることを特徴とす
る透過型スクリーンに関するものである。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明の硬質透明基板と紫外線硬化用脂層からなる透過
型スクリーンとしては、■硬質透明基板とフレネルレン
ズ硬化層との積層物、■硬質透明基板とレンチキュラー
レンズ硬化層との積層物、■硬質透明基板の両面の一方
がフレネルレンズ、他方がレンチキュラーレンズの硬化
層である積層物、の３種が挙げられる。

本発明における硬質透明基板とは、透明な無殿ガラス又
は透明な熱可塑性樹脂からなる基板を意味する。透明な
熱可塑性樹脂としては、メチルメタクリレート樹脂、ス
チレン・メタクリレート共重合体樹脂、スチレン・アク
リロニトリル共重合体）封脂、ポリカーボネートなどが
あるが、好ましくは、ポリカーボネート、又は、メチル
メタクリレートの含有量が４０℃量％以上のメチルメタ
クリレート共重合体樹脂であり、更に好ましくは、メチ
ルメタクリレート含有量が８０重量％以上のメチルメタ
クリレート共重合体樹脂である。

これらの［８脂−よ使用目的に応じて樹脂に光拡散剤を
分散させたり、また積層面と反対側の面をマット加工し
たりすることができる。

本発明の紫外線硬化用の樹脂組成物は、次の特性を有す
るものでなければならない。

第一に、紫外線による硬化後の樹脂層が、７０°Ｃにお
けるヤング率が５０００Ｋｇ　／　ｃ＋ｄ以上３０００
０Ｋｇ　／　ｃ＋＋を以下であること、第二に、重合硬
化時の重合収縮率が１０％以下であること、第三に、硬
化前の樹脂組成物オリゴマーの粘度が５００　ｃｐｓ以
下であること、である。

重合収縮率が１０％を超える樹脂組成物を用いた場合は
、硬化樹脂層と硬質透明基板との接着力が小さくなり、
又、硬化表面層のフレネルレンズ、レンチキュラーレン
ズの型再現性が悪く、満足すべき形状精度が保証されな
いからである。

又、硬化後のヤング率（７０℃における）が、５０００
ｋｇ／ｃｍ２未満の樹脂を用いた場合は、透過スクリー
ンの使用温度（７０〜８０℃）での長期間の形状保持性
が満足されないからであり、３００００Ｋｇ　／ｃ＋＋
Ｉを超えた場合は、伸びが減少して硬化層が脆くなりす
ぎ、透過スクリーンはかなり大きなものであることと相
持って、僅かな変形によって硬化層にひび割れが生じ易
くなり、実用に耐え得ない。

また、硬化前の樹脂組成物オリゴマーの粘度が５００　
ＣＩ）Ｓ　　（２０℃における）を超えると、硬化層に
気泡が入り易くなる上に、大型成形品の場合には、紫外
線硬化層の厚みが不均一となり、うねりの発生する欠点
がある。

本発明の紫外線硬化樹脂の形成に用いる樹脂組成物は、
一般にベースとなるオリゴマーに光重合開始剤を加えた
ものであり、紫外線を照射することにより硬化される。

このようなペースとなるオリゴマーの主成分は、ポリエ
ステル系、ポリエーテル系、ウレタン系、エポキシ系等
の玉鎖の末端又は側鎖に２又は３の（メタ）アクリロイ
ル基を有する化合物である。

これらの化合物のうち、本発明で規定するヤング率及び
重合収縮率に合格し得るものとしては、例えば、次の一
般式（１）の化合物が挙げられる。

（ＣＨ，−Ｃ）Ｉニー０→ｌ’ｒ、Ｒ３（式中のｎｌ　
、ｎｚ及びＲ３はそれぞれ１〜３の整数、Ｒ６及びＲユ
はそれぞれアクリル基又はメタクリル基、Ｒ３は水素原
子、アクリル基、メタクリル基又は−　Ｃ−Ｊ　ＣＩ（
ユｔＲ４で示される基であって、Ｒ４はアクリル基又は
メタクリル基である。）。

一般式（１１におけるＲ８、Ｒ２及びＲ３は夫々１〜３
の整数であるが、好ましくは１又は２である。それらが
３を超えると、オリゴマーの粘度が高くなりすぎ好まし
くない。

一般式（１）で表される化合物としては、例えば、アロ
ニックスト３１５（東亜合成化学工業＜ａ製、商品名）アロニソクスＭ−３２５（東亜合成化学工業（１製、商
品名）アロニソクスＭ−２１５（東亜合成化学工業側製、商品
名）「Ｃ）ｌニーＣＨ２−ＯＨなどが市販されている。

樹脂組成物は、一般式（１）で示される化合物の他に、
所望に応じ、粘度を低下させるために、本発明の要件を
満足する範囲内で、反応希釈剤、例えば、Ｎ−ビニルピ
ロリドン、テトラヒドロフルフリルアクリレート、２〜
エチルへキシルアクリレート、２−ヒドロキシエチルア
クリレート、ベンジルアクリレート、２−フェノキシエ
チルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレー
ト、アクリロイルモルホリン、アロニックスト１０２　
、Ｍ−１５２、門−１０１、Ｍ−１１１、）’ｌ−１１
３、？ｌ−１１７（東亜合成化学工業＠製、商品名）　
、ＫＡＹＡＲＡＤＯＴＣ−１１０、ＴＣ−１１０Ｂ、Ｔ
Ｃ−１２０（日本化薬■製、商品名）等が含有され得る
。

該反応性希釈剤の含有量については、これと前記一般式
（１）で示される化合物との合計量に対して通常７０重
量％以下、好ましくは４０重量％以下の範囲で選ばれ、
又光重合開始剤は前記の合計量に対して、通常３ｆｆｉ
ｆｆｉ％以下、好ましくは３Ｍ量％以下の範囲で含まれ
る。

光重合開始剤としては、ヘンジインイソブチルエーテル
やベンゾフェノン等が挙げられる。

本発明の透過型スクリーンは、例えば、フレネルレンズ
又はレンチキュラーレンズの形状を有するスタンパ−上
に、該紫外線硬化樹脂組成物の層を設け、その層の上に
硬質透明基板を当接し、次いでその当接を保持したまま
該硬質遇明基板側から高圧水銀灯などにより、紫外線を
照射して該樹脂組成物を硬化させた後、該スタンパ−か
ら剥離する。

〔実施例〕

次に実施例を示す。なお、実施例中の評価は次の方法で
行った。

＋ｌ）７０°Ｃで１０００　　日　外）の　　乏′温度
７０℃中に１０００時間加熱処理した後、室温まで冷却
して処理前後の表面形状の変化を輪郭形状測定機（東京
精密＠製、サーフコム５５０Ａ）を用いて測定した。

○・・・変化なし ×・・・表面形状変化が有る（特にフレネルレンズの先
端が丸くなる変形が発生）。

（２＋７０°ＣにおＧる一ン温度７０℃に加熱したフレネルレンズをフレネルレンズ
面を外側に向けて曲率１ｍに変形させた時のひび割れ発
生の有無。

○・・・変化なし ×・・・フレネルレンズ面にひび割れ発生。

（３）翌五里住硬化した紫外線硬化樹脂層の表面形状と金型の表面形状
を輪郭形状測定機を用いて測定して求めた。

実施例１〜５、比較例１〜５第１表に示すような組成の紫外線硬化樹脂組成物１００
ＭＭ部に対し、光重合開始剤として１−　（４−イソプ
ロピルフェニル）−２〜ヒドロキン−２−メチルプロパ
ン−１−オンを３重量部添加したものをフレ皐ルレンズ
金型と厚さ２　、５ｍｍのアクリル樹脂板（酸化チタン
を０．４重量％アクリル樹脂にブレンドして、押出機を
用いて押出板としたもの）との間に注入し、約０．５Ｋ
ｇ　／ｃａｌの押圧を加えながら数十分間加熱した後、
４ＫＷ高圧水銀灯を２分間回転させつつ照射して硬化さ
せ、フレネルレンズを得た。

なお、紫外線硬化生成物の物性は２枚の厚さ２ｍｍのア
クリル樹脂板の両内面に厚さ１００　μｍのポリプロピ
レンフィルムを挟み、その内側に紫外線硬化樹脂組成物
を注入して硬化させたものをサンプルとして用いて測定
した。

又、剥離強度は、ＪＸＳＫ−６８５４に準して測定した
。

得られた物性値を第１表に示す。

第１表庄： ■は７０°Ｃで１０００時間加熱後の表面形状特性、■
は７０℃における変形能、アロニックスト３１５、門−３２５、Ｍ−２１５は前出
。

ＮＫエステルＡＢＩ’Ｅ−４（新中村化学１．援製）Ｎ
ＫエステルＡ〜１４Ｇ（新中村化学＠製）ＫＡＹＡＲＡ
Ｄ　Ｄ−３１０（日本化薬（櫟１ｉ！りＲ１〜Ｒ５；ア
クリロイルＲ６；アルキロイルＴＨＦＡ　：テトラヒドロフルフリルアクリレートＡＭ
ＯｎアクリロイルモルホリンＮＶＰ：Ｎ〜ルビニルピロリドンＨＡ　　ニジクロへキシルアクリレートＮＰＣＤＡ　
　：ネオペンチルグリコリルジアクリレート第１表から
分かるように、本発明の紫外線硬化樹脂層と硬質透明基
板からなる透過型スクリーンは形状保持性、密着性、及
び実用強度に優れている。

〔発明の効果〕

本発明の透過型スクリーンは、型再現性が良く、比較的
高温の使用温度において優れた形状保持性を有し、剥離
強度が大で、コストが低く、生産性の高い透過型スクリ
ーンである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のフレネルレンズの通過型スクリーンの
断面図、第２図は本発明のレンチキュラーレンズの透過
型スクリーンの断面図、第３図は本発明の片面フレネル
レンズ他面レンチキュラーレンズからるな透過型スクリ
ーンの断面図、第４図はフレネルレンズの表面を示す平
面図、第５図は第４図のＡ−〇断面図、第６図はレンチ
キュラーレンズの表面を示す平面図、第７図は第６図の
Ｂ−Ｂ″断面図である。１・・・硬質透明基板２・・・紫外線硬化樹脂層

Claims

【特許請求の範囲】

（１）硬質透明基板の少なくとも片面に紫外線硬化樹脂
層からなるフレネルレンズもしくはレンチキュラーレン
ズを積層してなる透過型スクリーンであって、該紫外線
硬化樹脂層が、硬化前の粘度（２０℃における）が５０
０ｃｐｓ以下で、硬化による重合収縮率が１０％以下で
あり、かつ、硬化後の７０℃におけるヤング率が５００
０ｋｇ／ｃｍ＾２以上３００００ｋｇ／ｃｍ＾２以下と
なる樹脂組成物からなることを特徴とする透過型スクリ
ーン。
（２）紫外線硬化用樹脂組成物が一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中のｎ＿１、ｎ＿２及びｎ＿３はそれぞれ１〜３の
整数、Ｒ＿１及びＲ＿２はそれぞれアクリル基又はメタ
クリル基、Ｒ＿３は水素原子、アクリル基、メタクリル
基又は▲数式、化学式、表等があります▼で示される基
であって、Ｒ＿４はアクリル基又はメタクリル基である
。）で示される化合物を含有する樹脂組成物であること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の透過型スクリ
ーン。
（３）硬質透明基板が透明熱可塑性樹脂基板である特許
請求の範囲第１項記載の透過型スクリーン。
（４）透明熱可塑性樹脂基板がポリメチルメタクリレー
トである特許請求の範囲第３項記載の透過型スクリーン
。
（５）紫外線硬化樹脂層と硬質透明基板とのＬ型剥離強
度が１ｋｇ／ｃｍ以上である特許請求の範囲第１項記載
の透過型スクリーン。