WO2019003626A1 - 透明スクリーン用樹脂組成物、透明スクリーン用フィルム、及び透明スクリーン用フィルムの製造方法 - Google Patents

透明スクリーン用樹脂組成物、透明スクリーン用フィルム、及び透明スクリーン用フィルムの製造方法 Download PDF

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WO2019003626A1
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transparent screen
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transparent
resin composition
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渉 赤塚
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三菱瓦斯化学株式会社
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    • G03B21/62Translucent screens

Definitions

  • the present invention relates to a transparent screen, more specifically, a resin composition for a transparent screen for projecting and displaying an image, a film for a transparent screen, and a method of manufacturing the same.
  • a transparent screen for displaying an image for advertising a product or the like is known (for example, Patent Documents 1 and 2).
  • a transparent screen for example, a thin resin layer to which fine particles are added is adopted, and an image projected from a projector is displayed on the transparent screen.
  • the present inventors are excellent in transparency and performance such as viewing angle, and also excellent in color reproducibility and have high image visibility. It has been found that a resin composition for transparent screen, a film for transparent screen, and the like particularly suitable for manufacturing a transparent screen can be realized, and the present invention has been completed. That is, by incorporating a predetermined amount of inorganic particles having a particle diameter in a predetermined range in a thermoplastic resin, a resin composition for a transparent screen and a film for a transparent screen which can realize the above-mentioned excellent features are realized. .
  • the present invention relates to a resin composition shown below, a film for transparent screen, and a method for producing a film for transparent screen.
  • a resin composition for transparent screen comprising a thermoplastic resin (A) and an inorganic particle (B), (1) The inorganic particles (B) have a Z-average particle size of 400 to 7,000 nm, (2) The inorganic particles (B) are contained in an amount of 0.001 to 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the thermoplastic resin (A). Resin composition for transparent screen. (Ii) The resin composition for a transparent screen according to the above (i), which contains the inorganic particles (B) in an amount of 0.001 to 0.015 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the thermoplastic resin (A).
  • a transparent screen film comprising a thermoplastic resin (A) and an inorganic particle (B), (1)
  • the inorganic particles (B) have a Z-average particle size of 400 to 7,000 nm, (2)
  • the inorganic particles (B) are contained in an amount of 0.001 to 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the thermoplastic resin (A).
  • Transparent screen film (Ix) The transparent screen film according to (vii) or (viii), wherein the Z average particle diameter of the inorganic particles (B) in a state in which the transparent screen film is dissolved in a solvent is 400 to 7000 nm.
  • I ⁇ represents an emission intensity reception of a light beam emitted in a direction forming an angle ⁇ ° with respect to the direction perpendicular to the film
  • the emission intensity reception I ⁇ is subjected to sensitivity adjustment so that the emission intensity of a light beam at a light reception angle of 3 ° is 85% in a state where the film is not placed, and then the film is measured by transmission measurement under the following conditions. It is a value measured by light irradiation.
  • the transparent screen of the present invention particularly has a feature excellent in image visibility including color reproducibility.
  • the resin composition for transparent screens of the present invention has a thermoplastic resin (A) whose details will be described later and inorganic particles (B) of a specific type.
  • the inorganic particles (B) are 0.001 to 3.0 parts by mass (about 0.001 to about 3.0% by mass) with respect to 100 parts by mass of the thermoplastic resin (A) included.
  • the amount of the inorganic particles (B) is preferably 0.01 to 2.0 parts by mass, more preferably 0.05 to 1.0 parts by mass, particularly preferably 0.1 to 2.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the thermoplastic resin (A). 1 to 0.3 parts by mass is included.
  • the inorganic particles (B) contribute to the improvement of the performance of the transparent screen, even in a small amount. Therefore, about 0.001 to 0.015 parts by mass, for example, less than 0.015 parts by mass of the inorganic particles (B) per 100 parts by mass of the thermoplastic resin (A) (about 0.1 parts by mass in the resin composition). Only the amount of less than 015% by mass) may be added.
  • thermoplastic resin (A) is used as a main constituent material of the resin composition for transparent screens.
  • the use of a hard thermoplastic resin (A) is preferred.
  • the highly transparent thermoplastic resin (A) is preferable.
  • the thermoplastic resin (A) is at least one selected from the group consisting of polycarbonate resin, polyester resin, acrylic and methacrylic resin, polyolefin resin, cellulose resin, vinyl resin, and polystyrene resin. It is preferable to include.
  • the thermoplastic resin (A) preferably contains at least one selected from polycarbonate resins and polyester resins among the options described above.
  • polycarbonate resin — [O—R—OCO] — unit (where R is an aliphatic group, an aromatic group, or both an aliphatic group and an aromatic group) containing a carbonate bond in the molecular main chain It is not particularly limited as long as it includes those having (1), and those having (a) linear structure or branched structure.
  • aromatic polycarbonate is mentioned as a more preferable one.
  • aromatic polycarbonate what has bisphenol A frame
  • polyester resin for example, PETG (polyethylene terephthalate modified with glycol by cyclohexane dimethanol) is used.
  • the resin composition for transparent screens contains finely divided inorganic particles (B).
  • the inorganic particles (B) for example, those containing a metal oxide are used. More specifically, the inorganic particle (B) is, for example, an oxide of at least one element selected from the group consisting of Bi, Nd, Si, Al, and Zr, a composite oxide, the oxide, and the oxide It is preferable to contain any one or more of the mixture of at least one of the complex oxides.
  • the inorganic particles (B) more preferably contain at least one selected from bismuth oxide, zirconium oxide, silica and alumina.
  • those containing bismuth oxide that is, those containing an oxide of bismuth, a complex oxide, and a mixture of at least one of the oxide and the complex oxide are particularly preferable.
  • the inorganic particles (B) have a Z-average particle size of 400 nm to 7000 nm.
  • the Z average particle diameter of the inorganic particles (B) is preferably 400 nm to 5000 nm, more preferably 430 nm to 3800 nm, still more preferably 500 nm to 3400 nm, and particularly preferably 600 nm to 3000 nm.
  • a resin composition for a transparent screen employing an inorganic particle used for a conventional transparent screen for projection, for example, an inorganic particle (B) having a larger diameter than an inorganic particle having a particle diameter of about several tens of nm
  • the object enables realization of a transparent screen excellent in light transmittance, light diffusivity, and color reproducibility, as described in detail below.
  • the Z-average particle size in the present invention is data obtained by analyzing measurement data of a particle dispersion or the like using a dynamic light scattering method using a cumulant analysis method. In the cumulant analysis, an average value of particle sizes and a polydispersity index (PDi) are obtained. In the present invention, this average particle size is defined as a Z-average particle size.
  • the constant b of is called the second-order cumulant or Z-average diffusion coefficient.
  • the value obtained by converting the value of the constant b into the particle diameter using the viscosity of the dispersion medium and some device constants is the Z average particle diameter.
  • the value of the Z-average particle size is the most important and stable value obtained by the dynamic light scattering method, and is a value suitable for quality control purposes as an index of dispersion stability.
  • the Z-average particle diameter which is an indicator of dispersibility in the present invention, can be specifically measured using the following method. That is, a solution obtained by charging inorganic particles into pure water and dispersing the particles using ultrasonic waves is subjected to particle diameter measurement using a dynamic light scattering device such as the Zetasizer Nano ZS measurement device manufactured by Malvern. By measurement, the value of the Z average particle diameter can be determined.
  • the polydispersity index of the inorganic particles (B) is preferably 0.8 or less. Furthermore, the polydispersity index of the inorganic particles (B) is more preferably 0.7 or less, and particularly preferably 0.5 or less. Thus, by using the inorganic particles (B) having a small value of the polydispersity index, it is possible to remove inorganic particles having extremely large diameters or extremely small diameters in the film for transparent screen.
  • a resin different from the thermoplastic resin (A) may be contained as components other than the thermoplastic resin (A) and the inorganic particles (B) in the resin composition for transparent screen.
  • the resin composition for transparent screens may contain the following as additives other than a thermoplastic resin (A) and an inorganic particle (B). That is, in the film for transparent screen, at least one additive selected from the group consisting of a heat stabilizer, an antioxidant, a flame retardant, a flame retardant auxiliary, an ultraviolet absorber, a mold release agent, and a colorant, etc. is there.
  • thermoplastic resin (A) and the inorganic particles (B) are preferably contained in an amount of 60% by mass or more, more preferably 80% by mass or more, particularly preferably 90% by mass or more. include.
  • the resin composition for transparent screens is manufactured by blending material materials, such as the above-mentioned thermoplastic resin (A) and inorganic particle (B).
  • material materials such as the above-mentioned thermoplastic resin (A) and inorganic particle (B).
  • each component such as the thermoplastic resin (A) and the like may be mixed using a tumbler, and then melt-kneaded using an extruder to produce a pellet-like resin composition for transparent screen.
  • the form of the resin composition for transparent screen is not limited to the pellet form, and may be a flake form, a powder form, or a bulk form.
  • the film for transparent screens of the present invention contains the above-mentioned resin composition for transparent screens.
  • the thickness of the transparent screen film is preferably 10 ⁇ m to 3000 ⁇ m, more preferably 30 ⁇ m to 2000 ⁇ m, and particularly preferably 50 ⁇ m to 1000 ⁇ m (1.0 mm).
  • the film for transparent screen contains the above-described resin composition for transparent screen
  • the film for transparent screen also comprises the thermoplastic resin (A) and the inorganic particles (B). contains.
  • the inorganic particles (B) contained in the transparent screen film have a Z-average particle diameter of 400 nm to 7000 nm.
  • the Z average particle diameter of the inorganic particles (B) is preferably 400 nm to 5000 nm, more preferably 430 nm to 3800 nm, still more preferably 500 nm to 3400 nm, and particularly preferably 600 nm to 3000 nm.
  • the particle size of the inorganic particles (B) of the film for transparent screen can be confirmed in the state in which the film for transparent screen is dissolved in a solvent. That is, the inorganic particles (B) of the film for transparent screen preferably have a Z average particle diameter of 400 nm to 7000 nm, more preferably 500 nm to 500 nm, which is measured in a state where the film for transparent screen is dissolved in a solvent. It is 3700 nm.
  • the solvent for dissolving the transparent screen film to confirm the value of the Z average particle diameter of the inorganic particles (B) is not particularly limited as long as the transparent screen film can be dissolved
  • Preferred solvents are those in which the solubility of the resin forming the solvent is high, such as dichloromethane, toluene, xylene, tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, dimethylformamide, N-methylpyrrolidone, ethyl acetate, cyclohexanone, acetone, methyl ethyl ketone, methanol, cyclohexane and the like.
  • dichloromethane CH 2 Cl 2
  • the cross-sectional observation of the film for transparent screen is carried out in the film for transparent screen
  • the number average particle size of the inorganic particles (B) contained in the film for transparent screen calculated in this manner is preferably 300 to 3000 nm, more preferably 400 to 2800 nm, and 500 to 2500 nm. Is more preferred.
  • the inorganic particles (B) having a number average particle diameter within the range of 300 to 2000 nm are based on the total number of inorganic particles (B). It is preferable to occupy 30% or more, more preferably 35% or more, and still more preferably 40% or more.
  • the component of the inorganic particle (B) in the film for transparent screens it is as having described in the column of said ⁇ inorganic particle (B)>, for example, from the group which consists of Bi, Nd, Si, Al, and Zr It is preferable to include any one or more of an oxide of at least one selected element, a composite oxide, and a mixture of the oxide and at least one of the composite oxide.
  • the inorganic particles (B) in the transparent screen film more preferably contain at least one selected from bismuth oxide, zirconium oxide, silica and alumina, particularly preferably an oxide of bismuth, complex oxide And a mixture of at least one of the oxide and the complex oxide.
  • the components of the inorganic particles (B) in the transparent screen film can be confirmed, for example, by energy dispersive X-ray (EDX) analysis.
  • EDX energy dispersive X-ray
  • the content of the inorganic particles (B) in the transparent screen film is also as described above, and the amount of the inorganic particles (B) is 0.001 to 3.0 based on 100 parts by mass of the thermoplastic resin (A). Parts by weight (about 0.001 to about 3.0% by mass), preferably 0.01 to 2.0 parts by mass, more preferably 0.05 to 1.0 parts by mass, particularly preferably 0.1 to About 0.3 parts by mass is included.
  • the inorganic particles (B) can improve the performance of the transparent screen even with a small amount, 0.001 to 0 of the inorganic particles (B) relative to 100 parts by mass of the thermoplastic resin (A) Only about 0 15 parts by mass, for example, less than 0.015 parts by mass (in the resin composition, less than about 0.015% by mass) may be added.
  • the value of the total light transmittance is preferably 70% or more, more preferably 74% or more, and particularly preferably 80% or more.
  • a transparent screen film having a high total light transmittance value can clearly project an image projected from a projector.
  • the value of the total light transmittance in the present specification is a value in accordance with JIS-K-7361 and JIS-K-7136 described later.
  • a haze value is 70% or less, More preferably, a haze value is 50% or less, More preferably, it is 40% or less.
  • the film for a transparent screen having a sufficiently low haze value has high transparency, is excellent in aesthetics, and can project an image well.
  • the value of haze in the present specification is a value in accordance with JIS-K-7361 and JIS-K-7136 described later.
  • the value of the diffusion degree B defined by the following formula (I) is preferably in the range of 2 to 70.
  • the value of the diffusion degree B is more preferably 5 to 65, and particularly preferably 10 to 60.
  • the value of diffusion degree B is calculated as follows. First, the light emission intensity reception I ⁇ ° is measured by irradiating the transparent screen film with light.
  • I ⁇ ° indicates the emission intensity of a light beam emitted in the direction forming an angle ⁇ ° with respect to the direction perpendicular to the transparent screen film.
  • the diffusivity when the wavelength of the irradiation light which light-irradiates the said film is 400 nm, 500 nm, 600 nm, and 700 nm is respectively B (400), B (500), B (600), and When B (700), the relative standard deviations of B (400), B (500), B (600), and B (700) (hereinafter, also simply referred to as relative standard deviations) fall within a range of 0 to 20% Is preferred. More preferably, the value of the relative standard deviation of B (400), B (500), B (600), and B (700) is 18% or less, and particularly preferably 15% or less.
  • the behavior of the intensity with respect to the scattering angle of the scattered light generated by the incident light does not change depending on the wavelength of the incident light, and it can be said that they substantially coincide.
  • the transparent screen film of Comparative Example 10 having a large value of relative standard deviation and not preferable from the viewpoint of color reproducibility when the wavelength of the incident light is different, the relationship between the light receiving angle and the transmitted light intensity is It can be seen that it can be very different. Therefore, in the film for transparent screen of Comparative Example 10, it can be said that the behavior of the intensity with respect to the scattering angle of the scattered light generated by the incident light also largely differs depending on the wavelength of the incident light.
  • the measuring method of B (400), B (500), B (600), and B (700) is mentioned later.
  • the YI value ((DELTA) YI value) of the film for transparent screens measured by di: 0 (degree) post-dispersion method based on geometric condition (f) of JISZ8722 is 5 or less. More preferably, the YI value ( ⁇ YI value) of the transparent screen film is 4.2 or less, and particularly preferably 3.0 or less.
  • the ⁇ YI value was measured using a spectral transmission colorimeter “SD-6000” manufactured by Nippon Denshoku Kogyo Co., Ltd. At this time, based on the data of the YI value measured without placing the sample, the difference from the data of the YI value measured with the sample placed was measured as the ⁇ YI value.
  • the transparent screen of the present invention comprises the above-mentioned film for transparent screen.
  • the transparency and the transmittance of visible light be high, and the “transparent” described in the specification of the present application is a transparency that can realize a transmissive visibility to the extent that an image can be projected on the screen. Is meant to have. Therefore, the transparent screen of the present invention includes those which are translucent.
  • layers other than the transparent screen film of the present invention may be laminated.
  • a support layer for supporting a transparent screen film, a protective layer for protecting the surface of the transparent screen film, and an adhesive layer for bonding another layer to the transparent screen film are laminated. good.
  • the adhesive layer of the transparent screen is, for example, a layer for attaching a film such as a film for transparent screen to the transparent screen, and the adhesive layer is preferably formed using an adhesive composition.
  • an adhesive composition for example, natural rubber-based, synthetic rubber-based, acrylic resin-based, polyvinyl ether resin-based, urethane resin-based, silicone resin-based, etc., so as not to impair the optical characteristics, transmission visual recognition, etc. Etc. are preferably used.
  • the synthetic rubber-based pressure-sensitive adhesive composition examples include styrene-butadiene rubber, acrylonitrile-butadiene rubber, polyisobutylene rubber, isobutylene-isoprene rubber, styrene-isoprene block copolymer, styrene-butadiene block copolymer, styrene -Ethylene-butylene block copolymer is mentioned.
  • the silicone resin-based pressure-sensitive adhesive composition dimethylpolysiloxane and the like can be mentioned. These components can be used singly or in combination of two or more.
  • the pressure-sensitive adhesive layer is preferably formed using a silicone-based pressure-sensitive adhesive, an acrylic pressure-sensitive adhesive or the like.
  • the thickness of the transparent screen is, for example, 0.45 mm to 2 mm, more preferably 0.48 mm to 1.5 mm, and particularly preferably 0.5 mm (500 ⁇ m) to 1.0 mm.
  • any of a plane and a curved surface may be sufficient, and what was processed two-dimensionally or three-dimensionally may be used.
  • the processing method is not particularly limited, but preferably includes, for example, a thermal processing method, a punching method, a cold bending method, a drawing method and the like, and a thermal bending method, a curved surface processing method, free
  • the blow molding method is more preferable, and the press molding method, the vacuum molding method, the pressure forming method, the natural standing method, and the like are particularly preferable.
  • the above-mentioned transparent screen of the present invention can be used.
  • the light may be projected from the back or the front of the transparent screen of the present invention. That is, the transparent screen of the present invention may be a transmissive screen for observing transmitted light or a reflective screen for observing reflected light.
  • the film for transparent screens of the present invention is produced by a manufacturing method using the above-mentioned resin composition for transparent screens. For example, it is as follows. First, a predetermined amount of inorganic particles (B) is added to the thermoplastic resin (A), and the mixture is melt-kneaded. Then, for example, pellets of the thermoplastic resin (A) containing the inorganic particles (B) are obtained by strand cutting.
  • the transparent screen film can be manufactured by extruding the pellets of the resin composition for a transparent screen thus obtained, for example, by a film extruder.
  • the shape of the film for transparent screens is adjusted by selecting and employ
  • a transparent screen can be manufactured using a properly adjusted transparent screen film.
  • the methods of the following examples can be mentioned.
  • Thermoplastic resin (A) (A1) Aromatic polycarbonate resin having bisphenol A as a starting material (Yupilon S-3000F, manufactured by Mitsubishi Engineering Plastics Chemical Co., Ltd., viscosity average molecular weight: 22,000) (A2) Modified polyethylene terephthalate resin (SKYGREEN S2008, manufactured by SK Chemicals, viscosity average molecular weight: 31,000) ⁇ Inorganic particles (B) (B1) Bismuth-based metal oxide (Bismuth oxide containing neodymium oxide, 42-920A manufactured by Toago Material Technology Co., Ltd.) (B2) Particles obtained by pulverizing and classifying a bismuth-based metal oxide (bismuth oxide containing neodymium oxide, 42-920A manufactured by Toho Material Technology Co., Ltd.) Model: Super jet mill SJ-500) and Nisshin Engineering Co., Ltd.
  • the Z average particle diameter and the polydispersity index (Pdi) of the inorganic particles (B) were determined by cumulant analysis from the measurement results using a Malvern Zetasizer nano ZS measurement device using a dynamic light scattering method. . The measurement was carried out at room temperature, and a dispersion in which inorganic particles (B) were dispersed in pure water at a concentration of 0.1% by weight was measured. In addition, the ultrasonic wave was used for dispersion of the inorganic particles (B).
  • the polydispersity index (PDi) is an index defining the particle size distribution of particles, and as the particle size distribution is narrower, PDi approaches zero and the particle size distribution is wider, that is, the polydispersity is larger. The more PDi, the larger.
  • thermoplastic resins (A1) and (A2) were added to the above-mentioned thermoplastic resins (A1) and (A2), respectively, in the amounts described in Table 1 . Then, after mixing resin etc. with a tumbler for 20 minutes, it is melt-kneaded at a cylinder temperature of 280 ° C. by a vented twin-screw extruder with a screw diameter of 26 mm (“TEM 26 SS” manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd.) and strand cut To give a pellet.
  • TEM 26 SS manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd.
  • thermoplastic resin film to which inorganic particles are added The obtained pellets were melted and extruded in a vented twin-screw film extruder (TEX-30 ⁇ manufactured by Japan Steel Works, Ltd.) with a T-die lip having a screw diameter of 30 mm, and sheets and films were formed.
  • TEX-30 ⁇ manufactured by Japan Steel Works, Ltd.
  • thermosetting coating was applied to the resin film described in Example 2 thus molded using a metal bar coater, and then heated and dried in an oven to form a primer layer with a thickness of 1 ⁇ m. Thereafter, a reverse gravure roll was used to apply a silicone-based adhesive paint, and then heating and drying were performed in an oven to form a 50 ⁇ m-thick adhesive layer.
  • an acrylic adhesive is applied to the release-treated surface of a 25 ⁇ m-thick release-treated PET film using a gravure roll or a bar coater, and then heated and dried in an oven to a thickness of 17 ⁇ m.
  • the adhesive film of A pressure-sensitive adhesive layer was formed by transferring the pressure-sensitive adhesive layer to the resin film described in Example 2 by laminating and pressing the pressure-sensitive adhesive layer surface of the film to the resin film described in Example 2.
  • the particle diameter of the inorganic particles (B) contained in the thus-formed resin film was measured by a method of dissolving the film in a solvent (dissolution method) and a method of observing the cross-sectional shape of the film (cross-sectional observation method).
  • the resin-containing solvent thus obtained is measured by a Malvern Zetasizer nano ZS measurement device using a dynamic light scattering method, and the z-average particles of inorganic particles (B) in the solvent and polydispersion by cumulant analysis
  • the index (Pdi) was determined.
  • the measurement was performed at room temperature.
  • the polydispersity index (PDi) is an index defining the particle size distribution of particles, and as the particle size distribution is narrower, PDi approaches zero and the particle size distribution is wider, that is, the polydispersity is larger. The more PDi, the larger.
  • the outline of the particle diameter (a) in the long side direction and the particle diameter (b) in the short side direction is as shown in FIG. 3.
  • the particle diameter (a) is the most of the diameters passing through the center point of the cross section of the particles.
  • the particle diameter is long, and the particle diameter (b) is the shortest particle diameter among the diameters passing through the center point of the cross section of the particle.
  • d represents the particle size of each particle, that is, each particle size
  • n represents a percentage based on the number.
  • the ratio of the number of particles having a particle diameter d in the range of 300 to 2000 nm to the total number of observable particles was determined.
  • the total number of observable particles is the number of particles (total number of particles) that can be observed in a cross section obtained by enlarging the image of a predetermined range by 2000 times as described above.
  • energy dispersive X-ray (EDX) analysis confirmed that the observed particles were inorganic particles for which the particle diameter was to be calculated.
  • the apparatus used for EDX is Horiba X-Max N minutes.
  • the sensitivity was adjusted so that the emission intensity of the light beam at a light receiving angle of 3 ° was 85% with the transparent screen film not placed at first.
  • ⁇ Filter None ⁇ Luminance stop: 6.0 ⁇ Receiving aperture: 4.0 ⁇ Incidence angle: 0 ° ⁇ Sample tilt angle: 0 ° ⁇ Light reception start angle: -90 ° ⁇ Light reception end angle: 90 °
  • a band pass filter of 400 nm, 500 nm, 600 nm or 700 nm was inserted between the light source and the transparent screen film, and the degree of diffusion was measured.
  • the measurement method was the same as the light diffusivity evaluation of the above-mentioned film.
  • the diffusion degree is B (400), B (500), B (600), B (700), B (400), B (500), B (600), and B (700) mean value and standard, respectively. Deviation, relative standard deviation were calculated.

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Abstract

透明性、及び視野角等の性能に優れているとともに、色再現性についても良好であって、映像視認性の高い透明スクリーンの製造に特に適した透明スクリーン用樹脂組成物、及び透明スクリーン用フィルム等を提供する。 上述の課題は、熱可塑性樹脂(A)、及び、無機粒子(B)を含有する、透明スクリーン用樹脂組成物であって、(1)該無機粒子(B)のZ平均粒子径が400~7000nmであり、(2)前記熱可塑性樹脂(A)100質量部に対し、前記無機粒子(B)を0.001~3質量部含有する透明スクリーン用樹脂組成物等、により解決された。

Description

透明スクリーン用樹脂組成物、透明スクリーン用フィルム、及び透明スクリーン用フィルムの製造方法
 本発明は、透明なスクリーン、より具体的には映像を投射して表示するための透明スクリーン用の樹脂組成物、透明スクリーン用フィルム、及びその製造方法に関する。
 従来、例えば商品の広告等のための映像を表示する透明なスクリーンが知られている(例えば、特許文献1及び2)。このような透明スクリーンとしては、微細な粒子が添加された薄い樹脂層が採用されていて、プロジェクタから投射された画像が透明スクリーン上に表示される。
特許第5752834号公報 WO2016/093181号公報
 従来の透明スクリーンにおいては、透明性、及び視野角等の性能について実用レベルに達していることが必要とされている。
 しかしながら、これらの性能を満足する透明スクリーンにおいても、投影映像の視認性が必ずしも良好でない場合があった。すなわち、ある特定の映像データに基づき透明スクリーン上に投影された映像において、同じ映像データに基づき他の表示機器で表示した映像に比べて特定の色、例えば青色が強調されてしまうといった色再現性の問題が生じることがあった。例えば、上記特許文献1に開示されている透明スクリーン用フィルムにおいては、プロジェクタから投射された画像の青色が強調されるという問題があった。これは光拡散粒子の粒子径が小さいために、短波長光すなわち青色光の減光効率が大きく、光がより拡散していることに起因している。
 本発明者らは、上述の課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、透明性、及び視野角等の性能に優れているとともに、色再現性についても良好であって、映像視認性の高い透明スクリーンの製造に特に適した透明スクリーン用樹脂組成物、及び透明スクリーン用フィルム等を実現できることを見出し、本発明を完成するに至った。
 すなわち、所定の範囲の粒径を有する無機粒子を熱可塑性樹脂中に所定量、含有させることにより、上述の優れた特徴を実現可能な透明スクリーン用樹脂組成物、及び透明スクリーン用フィルムを実現した。
 本発明は、以下に示す樹脂組成物、透明スクリーン用フィルム、及び透明スクリーン用フィルムの製造方法に関する。
(i)熱可塑性樹脂(A)、及び、無機粒子(B)を含有する、透明スクリーン用樹脂組成物であって、
(1)該無機粒子(B)のZ平均粒子径が400~7000nmであり、
(2)前記熱可塑性樹脂(A)100質量部に対し、前記無機粒子(B)を0.001~3質量部含有する、
 透明スクリーン用樹脂組成物。
(ii)前記熱可塑性樹脂(A)100質量部に対し、前記無機粒子(B)を0.001~0.015質量部含有する、上記(i)に記載の透明スクリーン用樹脂組成物。
(iii)前記無機粒子(B)の多分散指数が0.8以下である、上記(i)又は(ii)に記載の透明スクリーン用樹脂組成物。
(iv)前記無機粒子(B)が、Bi、Nd、Si、Al、Zrからなる群から選ばれる少なくとも1種の元素の酸化物、複合酸化物、及び、該酸化物及び該複合酸化物の少なくともいずれかの混合物のうち、いずれか一種以上を含む、上記(i)~(iii)のいずれか一項に記載の透明スクリーン用樹脂組成物。
(v)前記無機粒子(B)が、少なくともBiの酸化物、複合酸化物、及び、該酸化物及び該複合酸化物の少なくともいずれかの混合物のうち、いずれか一種以上を含む、上記(iv)に記載の透明スクリーン用樹脂組成物。
(vi)前記無機粒子(B)のZ平均粒子径が600~3000nmである、上記(i)~(v)のいずれかに記載の透明スクリーン用樹脂組成物。
(vii)上記(i)~(vi)のいずれか一項に記載の透明スクリーン用樹脂組成物を含む、透明スクリーン用フィルム。
(viii)熱可塑性樹脂(A)、及び、無機粒子(B)を含有する、透明スクリーン用フィルムであって、
(1)該無機粒子(B)のZ平均粒子径が400~7000nmであり、
(2)前記熱可塑性樹脂(A)100質量部に対し、前記無機粒子(B)を0.001~3質量部含有する、
透明スクリーン用フィルム。
(ix)前記透明スクリーン用フィルムを溶媒に溶解させた状態の無機粒子(B)のZ平均粒子径が400~7000nmである、上記(vii)又は(viii)に記載の透明スクリーン用フィルム。
(x)前記無機粒子(B)のZ平均粒子径が500~3700nmである、上記(ix)に記載の透明スクリーン用フィルム。
(xi)前記無機粒子(B)が、少なくともBiの酸化物、複合酸化物、及び、該酸化物及び該複合酸化物の少なくともいずれかの混合物のうち、いずれか一種以上を含む、上記(vii)~(x)のいずれか一項に記載の透明スクリーン用フィルム。
(xii)前記透明スクリーン用フィルムに含まれる無機粒子(B)の粒子の個数を基準として30%以上の個数の粒子の粒子径が、300~2000nmの範囲内にある、上記(vii)~(xi)のいずれか一項に記載の透明スクリーン用フィルム。
(xiii)前記透明スクリーン用フィルムに含まれる無機粒子(B)の平均粒子径の値が300~3000nmである、上記(vii)~(xii)のいずれか一項に記載の透明スクリーン用フィルム。
(xiv)厚みが10~3000μmである、上記(vii)~(xiii)に記載の透明スクリーン用フィルム。
(xv)JIS-K-7361及びJIS-K-7136に準拠する方法で測定した全光線透過率が70%以上である、上記(vii)~(xiv)のいずれかに記載の透明スクリーン用フィルム。
(xvi)JIS-K-7361及びJIS-K-7136に準拠する方法で測定したヘイズが70%以下である、上記(vii)~(xv)のいずれか一項に記載の透明スクリーン用フィルム。
(xvii)次式で定義される拡散度Bの値が2~70の範囲である、上記(vii)~(xvi)のいずれか一項に記載の透明スクリーン用フィルム。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
(上記式(I)において、Iθは、前記フィルムに垂直な方向に対し、角度θ°をなす方向へ出射する光線の出射強度受光を示し、
 前記出射強度受光Iθは、前記フィルムを置かない状態で、受光角度3°における光線の出射強度が85%となるように感度調節を行った後に、下記条件の透過測定にて、前記フィルムに光照射を行って測定する値である。)
 ・フィルタ :なし
 ・光束絞り :6.0
 ・受光絞り :4.0
 ・入射角度 :0°
 ・試料あおり角度:0°
 ・受光開始角度:-90°
 ・受光終了角度:90°
(xviii)前記フィルムに光照射する照射光の波長が400nm、500nm、600nm、及び700nmであるときの拡散度をそれぞれB(400)、B(500)、B(600)、B(700)としたとき、B(400)、B(500)、B(600)、B(700)の相対標準偏差が0~20%の範囲である、上記(vii)~(xvii)のいずれか一項に記載の透明スクリーン用フィルム。
(xix)JIS Z8722の幾何条件(f)に従って測定した前記透明スクリーン用フィルムのYI値が5以下である、上記(vii)~(xviii)のいずれか一項に記載の透明スクリーン用フィルム。
(xx)上記(i)~(vi)のいずれか一項に記載の透明スクリーン用樹脂組成物を用いる、透明スクリーンの製造方法。
 本発明の樹脂組成物、及び透明スクリーン用フィルムにおいては、上述のように、特定の粒径を有する無機粒子を所定量、熱可塑性樹脂層中に含有しており、これらは、透明性、及び視野角等の性能に優れ、かつ色再現性等の映像視認性も良好である透明スクリーンの製造に特に適している。よって本発明の透明スクリーンは、特に、色再現性を含む映像視認性に優れた特徴を有する。
実施例3の透明スクリーン用フィルムにおける、波長の異なる入射光のそれぞれについての受光角度と透過光強度との関係を示すグラフである。 比較例10の透明スクリーン用フィルムにおける、波長の異なる入射光のそれぞれについての受光角度と透過光強度との関係を示すグラフである。 樹脂フィルムの断面観察に基づく、粒子径の測定方法を概略的に示す図である。
 以下、本発明を詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、発明の効果を有する範囲において任意に変更して実施することができる。
[透明スクリーン用樹脂組成物]
 本発明の透明スクリーン用樹脂組成物は、詳細を後述する熱可塑性樹脂(A)と、特定の種類の無機粒子(B)とを有する。透明スクリーン用樹脂組成物において、無機粒子(B)は、熱可塑性樹脂(A)100質量部に対して、0.001~3.0質量部(約0.001~約3.0質量%)含まれる。
 無機粒子(B)は、熱可塑性樹脂(A)100質量部に対して、好ましくは0.01~2.0質量部、より好ましくは0.05~1.0質量部、特に好ましくは0.1~0.3質量部、含まれる。無機粒子(B)の含有量を上述の範囲に調整することにより、シート又はフィルムの高い透明性が確保されるとともに、投射光の十分な散乱効果が得られ、色再現性等の画像の視認性も良好となる。
 また、上述のように、無機粒子(B)は、少量であっても透明スクリーンの性能向上に貢献するものである。このため、熱可塑性樹脂(A)100質量部に対して、無機粒子(B)を0.001~0.015質量部程度、例えば、0.015質量部未満(樹脂組成物中、約0.015質量%未満)といった量のみ、添加しても良い。
<熱可塑性樹脂(A)>
 透明スクリーン用樹脂組成物の主な構成材料として、熱可塑性樹脂(A)が用いられる。透明スクリーン用フィルムの強度、及び耐久性を向上させるためには、硬質の熱可塑性樹脂(A)の使用が好ましい。さらに、透明スクリーン用フィルムの透明性を向上させるために、透明性の高い熱可塑性樹脂(A)の使用が好ましい。
 具体的には、熱可塑性樹脂(A)は、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル及びメタクリル樹脂、ポリオレフィン樹脂、セルロース系樹脂、ビニル系樹脂、及びポリスチレン系樹脂からなる群から選択される少なくとも1種を含むことが好ましい。
 特に、熱可塑性樹脂(A)は、上述の選択肢の中で、ポリカーボネート樹脂、及びポリエステル樹脂から選択される少なくとも1種を含んでいることが好ましい。
 例えば、上述のポリカーボネート樹脂としては、分子主鎖中に炭酸エステル結合を含む-[O-R-OCO]-単位(Rが脂肪族基、芳香族基、又は脂肪族基と芳香族基の双方を含むもの、さらに直鎖構造あるいは分岐構造を持つもの)を含むものであれば、特に限定されるものではない。ただし、耐衝撃性、耐熱性の点から、また芳香族ジヒドロキシ化合物としての安定性、さらにはそれに含まれる不純物の量が少ないものの入手が容易である点から、芳香族ポリカーボネートがより好ましいものとして挙げられる。芳香族ポリカーボネートとして、例えばビスフェノールA骨格を有するものが挙げられる。
 また、上述のポリエステル樹脂としては、例えば、PETG(シクロヘキサンジメタノールによりグリコール変性されたポリエチレンテレフタレート)等が使用される。
<無機粒子(B)>
 透明スクリーン用樹脂組成物は、微粒化された無機粒子(B)を含有する。無機粒子(B)として、例えば金属酸化物を含むものなどが用いられる。より具体的には、無機粒子(B)は、例えば、Bi、Nd、Si、Al、Zrからなる群から選ばれる少なくとも1種の元素の酸化物、複合酸化物、及び、該酸化物及び該複合酸化物の少なくともいずれか一方の混合物のうち、いずれか一種以上を含むことが好ましい。無機粒子(B)は、より好ましくは、酸化ビスマス、酸化ジルコニウム、シリカ、及びアルミナから選択される少なくとも1種を含有する。無機粒子(B)としては、酸化ビスマスを含むもの、すなわち、ビスマスの酸化物、複合酸化物、及び、該酸化物及び該複合酸化物の少なくともいずれかの混合物を含有するものが、特に好ましい。
 無機粒子(B)は、400nm~7000nmのZ平均粒子径を有する。無機粒子(B)のZ平均粒子径は、好ましくは、400nm~5000nm、より好ましくは430nm~3800nm、さらに好ましくは500nm~3400nm、特に好ましくは、600nm~3000nmである。このように、従来の投影用の透明スクリーンに使用される無機粒子、例えば、数十nm程度の粒子径を有する無機粒子に比べて径の大きい無機粒子(B)を採用した透明スクリーン用樹脂組成物は、詳細を後述するように、光線透過率、光拡散性、及び色再現性に優れた透明スクリーンの実現を可能にする。
 本発明でいうZ平均粒子径とは、粒子分散物等の動的光散乱法の測定データを、キュムラント解析法を用いて解析して得られるデータである。
 キュムラント解析においては、粒子径の平均値と多分散指数(PDi)が得られ、本発明においては、この平均粒子径をZ平均粒子径と定義する。
 具体的には以下の通りである。まず、測定で得られたG1相関関数の対数に、多項式をフィットさせる作業を、キュムラント解析といい、下式
 LN(G1)=a+bt+ct+dt+et+・・・・・・・・・
の定数bが、二次キュムラントまたは、Z平均拡散係数とよばれる。
 この定数bの値を、分散媒の粘度と幾つかの装置定数を用いて粒子径に換算した値がZ平均粒子径である。このZ平均粒子径の値は、動的光散乱法で得られる最も重要で安定した値であり、分散安定性の指標として品質管理目的に適した値である。また、2乗項の係数であるcについては、2c/bの値が多分散指数(PDi)と呼ばれる。
 本発明における分散性の指標であるZ平均粒子径は、具体的には下記の方法を用いて測定することができる。
 すなわち、無機粒子を純水に投入し、超音波を使用して粒子を分散した後の溶液を、マルバーン社製のゼータサイザーナノZS測定装置などの動的光散乱を用いた粒子径測定機で測定して、Z平均粒子径の値を求めることができる。
 また、無機粒子(B)の多分散指数は、0.8以下であることが好ましい。さらに、無機粒子(B)の多分散指数は、0.7以下であることがより好ましく、0.5以下であることが特に好ましい。このように、多分散指数の値の小さい無機粒子(B)を用いることにより、透明スクリーン用フィルムにおいて、極度に径の大きい、又は極度に径の小さい無機粒子を除くことができる。
[透明スクリーン用樹脂組成物に含まれるその他の成分]
 透明スクリーン用樹脂組成物における熱可塑性樹脂(A)及び無機粒子(B)以外の成分として、熱可塑性樹脂(A)とは異なる樹脂を含んでいても良い。
 また、透明スクリーン用樹脂組成物は、熱可塑性樹脂(A)及び無機粒子(B)以外の添加剤として、以下のものを含んでいても良い。すなわち、透明スクリーン用フィルムにおいて、熱安定剤、酸化防止剤、難燃剤、難燃助剤、紫外線吸収剤、離型剤、及び着色剤から成る群から選択された少なくとも1種類の添加剤などである。所望の諸物性を著しく損なわない限り、帯電防止剤、蛍光増白剤、防曇剤、流動性改良剤、可塑剤、分散剤、抗菌剤等を添加してもよい。
 透明スクリーン用樹脂組成物において、熱可塑性樹脂(A)及び無機粒子(B)は、60質量%以上含まれていることが好ましく、より好ましくは80質量%以上、特に好ましくは90質量%以上、含まれている。
[透明スクリーン用樹脂組成物の製造]
 透明スクリーン用樹脂組成物は、上述の熱可塑性樹脂(A)及び無機粒子(B)等の材料物質をブレンドすることにより製造される。例えば、タンブラーを用いて熱可塑性樹脂(A)等の各成分を混合し、さらに押出機により溶融混練してペレット状の透明スクリーン用樹脂組成物を製造することができる。ただし、透明スクリーン用樹脂組成物の形態はペレット状には限定されず、フレーク状、粉末状、又はバルク状等であっても良い。
[透明スクリーン用フィルム]
 本発明の透明スクリーン用フィルムは、上述の透明スクリーン用樹脂組成物を含む。
 透明スクリーン用フィルムの厚さは、10μm~3000μmであることが好ましく、より好ましくは、30μm~2000μmであり、特に好ましくは50μm~1000μm(1.0mm)である。
 上述のように、透明スクリーン用フィルムが上述の透明スクリーン用樹脂組成物を含むことから明らかであるように、透明スクリーン用フィルムもまた、熱可塑性樹脂(A)、及び、無機粒子(B)を含有する。
 そして、透明スクリーン用フィルムに含まれる無機粒子(B)は、400nm~7000nmのZ平均粒子径を有する。無機粒子(B)のZ平均粒子径は、好ましくは、400nm~5000nm、より好ましくは430nm~3800nm、さらに好ましくは500nm~3400nm、特に好ましくは、600nm~3000nmである。
 透明スクリーン用フィルムの無機粒子(B)の粒径については、透明スクリーン用フィルムを溶媒に溶解させた状態で確認することができる。すなわち、透明スクリーン用フィルムの無機粒子(B)は、透明スクリーン用フィルムを溶媒に溶かした状態で測定されるZ平均粒子径の値が、400nm~7000nmであることが好ましく、より好ましくは500nm~3700nmである。
 このように、無機粒子(B)のZ平均粒子径の値を確認するために透明スクリーン用フィルムを溶解させる溶媒としては、透明スクリーン用フィルムが溶解可能であれば特に限定はないものの、上記フィルムを形成する樹脂の溶解度が高い溶媒が好ましく、ジクロロメタン、トルエン、キシレン、テトラヒドロフラン、1,4-ジオキサン、ジメチルホルムアミド、N-メチルピロリドン、酢酸エチル、シクロヘキサノン、アセトン、メチルエチルケトン、メタノール、シクロヘキサン等が具体例として挙げられる、これらの中でも、ジクロロメタン(CHCl)が好ましい。
 透明スクリーン用樹脂組成物を用いて製造された透明スクリーン用フィルムにおける無機粒子(B)の実際の分布をより正確に把握するためには、透明スクリーン用フィルムの断面観察により、透明スクリーン用フィルム中に分散された状態の無機粒子(B)の粒子径を測定し、例えば、平均粒子径を算出することが好ましい。
 すなわち、詳細を後述する方法により、透明スクリーン用フィルム中に含まれる無機粒子(B)の粒子径をフィルム画像から測定し、得られた粒子径データから個数平均粒子径の値を算出する。
 こうして算出される、透明スクリーン用フィルムに含まれる無機粒子(B)の粒子径の個数平均値は、300~3000nmであることが好ましく、400~2800nmであることがより好ましく、500~2500nmであることがさらに好ましい。
 また、透明スクリーン用フィルム中の無機粒子(B)の粒子径分布に関しては、300~2000nmの範囲内の個数平均粒子径を有する無機粒子(B)が、無機粒子(B)の全体数を基準としたときの30%以上を占めることが好ましく、より好ましくは35%以上、さらに好ましくは40%以上を占める。
 なお、透明スクリーン用フィルム中の無機粒子(B)の成分については、上記<無機粒子(B)>の欄に記載した通りであり、例えば、Bi、Nd、Si、Al、Zrからなる群から選ばれる少なくとも1種の元素の酸化物、複合酸化物、及び、該酸化物及び該複合酸化物の少なくともいずれか一方の混合物のうち、いずれか一種以上を含むことが好ましい。透明スクリーン用フィルム中の無機粒子(B)は、より好ましくは、酸化ビスマス、酸化ジルコニウム、シリカ、及びアルミナから選択される少なくとも1種を含有し、特に好ましくは、ビスマスの酸化物、複合酸化物、及び、該酸化物及び該複合酸化物の少なくともいずれかの混合物を含有する。透明スクリーン用フィルム中の無機粒子(B)の成分は、例えばエネルギー分散型X線(EDX)分析することにより確認することができる。
 また、透明スクリーン用フィルム中の無機粒子(B)の含有量についても上述の通りであり、熱可塑性樹脂(A)100質量部に対して、無機粒子(B)が0.001~3.0質量部(約0.001~約3.0質量%)含まれ、好ましくは0.01~2.0質量部、より好ましくは0.05~1.0質量部、特に好ましくは0.1~0.3質量部ほど、含まれる。ただし、無機粒子(B)は、少量であっても透明スクリーンの性能を向上可能であることから、熱可塑性樹脂(A)100質量部に対して、無機粒子(B)を0.001~0.015質量部程度、例えば、0.015質量部未満(樹脂組成物中、約0.015質量%未満)といった量のみ、添加しても良い。
 透明スクリーン用フィルムにおいては、全光線透過率の値が70%以上であることが好ましく、より好ましくは74%以上、特に好ましくは80%以上である。このように、高い全光線透過率の値を有する透明スクリーン用フィルムは、プロジェクタから投射された画像を鮮明に映し出すことができる。なお、本明細書における全光線透過率の値は、後述するJIS-K-7361及びJIS-K-7136に準拠した値である。
 また、透明スクリーン用フィルムにおいては、ヘイズ値が70%以下であることが好ましく、ヘイズ値は、より好ましくは50%以下、さらに好ましくは40%以下である。このように、ヘイズ値が十分に低い透明スクリーン用フィルムは、高い透明性を有し、美観に優れるとともに映像を良好に映し出すことができる。なお、本明細書におけるヘイズの値は、後述するJIS-K-7361及びJIS-K-7136に準拠した値である。
 透明スクリーン用フィルムにおいては、下記式(I)で定義される拡散度Bの値が2~70の範囲であることが好ましい。拡散度Bの値は、より好ましくは5~65であり、特に好ましくは、10~60である。このように、拡散度Bの値が大きい透明スクリーン用フィルムにおいては、透明スクリーン用フィルムの表面に入射(投射)した光の反射光が拡散され、効果が得られ、画像の視認性が良好となる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
 拡散度Bの値は、以下のように算出される。まず、透明スクリーン用フィルムに対する光照射により、光線の出射強度受光Iθ°を測定する。こうして得られた出射強度受光Iθ°のデータのうち、I5°、20°、及びI70°の値(式中ではそれぞれ、I5、20、及びI70と示す)を用いて、上記式(I)により、拡散度Bが算出される。
 上記式(I)において、Iθ°は、透明スクリーン用フィルムに垂直な方向に対し、角度θ°をなす方向へ出射する光線の出射強度を示す。
 なお、式(I)における出射強度受光Iθ°の具体的な測定方法については、詳細を後述する。
 透明スクリーン用フィルムにおいては、当該フィルムに光照射する照射光の波長が400nm、500nm、600nm、及び700nmであるときの拡散度をそれぞれB(400)、B(500)、B(600)、及びB(700)としたとき、B(400)、B(500)、B(600)、及びB(700)の相対標準偏差(以下、単に相対標準偏差ともいう)が0~20%の範囲であることが好ましい。より好ましくは、B(400)、B(500)、B(600)、及びB(700)の相対標準偏差の値は、18%以下であり、特に好ましくは、15%以下である。
 このように、異なる波長の光が入射(照射)したときに、波長域に応じた拡散度の値の差が十分に小さい透明スクリーン用フィルムにおいては、投影画像における様々な色のバランスが良好となり、色再現性が向上する。
 例えば、図1を参照すると、相対標準偏差の値が小さい実施例3の透明スクリーン用フィルムにおいては、波長が400nmである青色の入射光、波長が500nmである緑色の入射光、波長が600nmである赤色の入射光、及び波長が700nmである赤紫色の入射光のいずれについても、受光角度と透過光強度との関係が概ね一定であることが分かる。従って、実施例3の透明スクリーン用フィルムにおいては、入射光によって生じる散乱光の散乱角に対する強度の挙動も、入射光の波長によっては変化せず、概ね一致するといえる。
 これに対し、相対標準偏差の値が大きく、色再現性の観点からは好ましくない比較例10の透明スクリーン用フィルムにおいては、入射光の波長が異なると、受光角度と透過光強度との関係が大きく異なり得ることが分かる。従って、比較例10の透明スクリーン用フィルムにおいては、入射光によって生じる散乱光の散乱角に対する強度の挙動もまた、入射光の波長に応じて大きく異なるといえる。
 なお、B(400)、B(500)、B(600)、及びB(700)の測定方法については後述する。
 また、JIS Z8722の幾何条件(f)に準拠するdi:0°後分光方式にて測定する透明スクリーン用フィルムのYI値(ΔYI値)は、5以下であることが好ましい。より好ましくは、透明スクリーン用フィルムのYI値(ΔYI値)は、4.2以下であり、特に好ましくは、3.0以下である。ΔYI値の測定には、日本電色工業(株)製分光透過色計「SD-6000」を用いて行った。このとき、サンプルを置かずに測定したYI値のデータを基準とし、サンプルを置いて測定したYI値のデータとの差をΔYI値として測定した。
 このように、YI値(ΔYI値)の小さい透明スクリーン用フィルムは、材料の樹脂の分解等に起因し得る色の変化、特に、黄色への変色が抑制されている。このため、YI値(ΔYI値)の小さい透明スクリーン用フィルムにおいては、色再現性をさらに向上させることができる。
 なお、表1及び表2においては、JISZ8722の幾何条件(f)に準拠した測定により得られたデータから、ASTME313-05に準拠して計算(JIS K7373に準拠した計算方法と同じ)した値をΔYI値として示した。
[透明スクリーン]
 本発明の透明スクリーンは、上述の透明スクリーン用フィルムを備えている。透明スクリーンにおいては、透明性及び可視光の透過率が高いことが好ましく、本願明細書中に記載の「透明」とは、画像がスクリーン上に投射可能である程度の透過視認性を実現できる透明性を有することを意味する。従って、本発明の透明スクリーンは、半透明であるものも包含する。
 本発明の透明スクリーンにおいては、本発明の透明スクリーン用フィルム以外の層を積層させても良い。例えば、透明スクリーン用フィルムを支持するための支持層、透明スクリーン用フィルムの表面を保護するための保護層、及び、透明スクリーン用フィルムに他層を接着させるための接着層等を積層させても良い。
 透明スクリーンの粘着層は、例えば、透明スクリーンに透明スクリーン用フィルム等のフィルムを貼付するための層であり、粘着層は、粘着剤組成物を用いて形成することが好ましい。透明スクリーン用フィルムの光学特性、透過視認等を損なわないように、粘着剤組成物としては、例えば、天然ゴム系、合成ゴム系、アクリル樹脂系、ポリビニルエーテル樹脂系、ウレタン樹脂系、シリコーン樹脂系等が好適に用いられる。合成ゴム系の粘着剤組成物の具体例としては、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。シリコーン樹脂系の粘着剤組成物の具体例としては、ジメチルポリシロキサン等が挙げられる。これらの成分は、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。これらの中でも、シリコーン系粘着剤、アクリル系粘着剤等を用いて粘着層を形成することが好ましい。
 透明スクリーンの厚さは、例えば、0.45mm~2mmであり、より好ましくは、0.48mm~1.5mmであり、特に好ましくは、0.5mm(500μm)~1.0mmである。
 なお、本発明の透明スクリーン用フィルム、及び透明スクリーンの形状については、平面及び曲面のいずれであっても良く、二次元加工、又は三次元加工されたものでも良い。加工方法については、特に限定されるものではないが、例えば、熱加工法や打ち抜き加工法、冷間曲げ加工法、及び絞り加工法等が好ましく挙げられ、熱曲げ加工法、曲面加工法、フリーブロー成形法などがより好ましく、プレス成形法や真空成形法、圧空成形法、及び、自然放置法等が特に好ましい。
[映像の投射]
 映像の投射において、上述の本発明の透明スクリーンを用いることができる。映像投射においては、本発明の透明スクリーンの背面から投射してもよく、前面から投射してもよい。すなわち、本発明の透明スクリーンは、透過光を観察する透過型スクリーンでもよく、反射光を観察する反射型スクリーンでもよい。
[透明スクリーン用フィルム及び透明スクリーンの製造方法]
 本発明の透明スクリーン用フィルムは、上述の透明スクリーン用樹脂組成物を用いる製造方法によって製造される。例えば、以下の通りである。まず、熱可塑性樹脂(A)に無機粒子(B)を所定量、添加して溶融混練する。そして、例えば、ストランドカットにより無機粒子(B)を含む熱可塑性樹脂(A)のペレットを得る。こうして得られた透明スクリーン用樹脂組成物のペレットを、例えばフィルム押出機により押出成形することにより、透明スクリーン用フィルムを製造することができる。
 さらに、上述の様々な加工法を適宜、選択して採用することにより、透明スクリーン用フィルムの形状を調整する。こうして適宜、形状の調整された透明スクリーン用フィルムを用いて、透明スクリーンを製造することができる。より具体的な製造方法については、以下の実施例の方法が挙げられる。
 以下、実施例を示して本発明について更に具体的に説明する。ただし、本発明は以下の実施例に限定して解釈されるものではない。
 実施例及び比較例で使用した原料は次の通りである。
[原料]
・熱可塑性樹脂(A)
(A1)ビスフェノールAを出発原料とする芳香族ポリカーボネート樹脂(三菱エンジニアリングプラスチックス化学株式会社製ユーピロンS-3000F、粘度平均分子量:22,000)
(A2)変性ポリエチレンテレフタレート樹脂(SK Chemicals製SKYGREEN S2008、粘度平均分子量:31,000)
・無機粒子(B)
(B1)ビスマス系金属酸化物(酸化ネオジムを含むビスマス酸化物、東罐マテリアルテクノロジー株式会社製42-920A)
(B2)ビスマス系金属酸化物(酸化ネオジムを含むビスマス酸化物、東罐マテリアルテクノロジー株式会社製42-920A)を粉砕及び分級加工した粒子
 加工は、日清エンジニアリング株式会社製の気流式粉砕機(機種:スーパージェットミルSJ-500)、及び、日清エンジニアリング株式会社製の空気分級機(機種:エアロファインクラシアAC-20)を用いて行い、気流式粉砕機で粒子を粉砕した後、空気式分級機で粗大粒子を取り除くことで加工粒子を得た。なお、得られた粒子を純水分散させ、レーザー回折散乱法を用いた粒度分布測定装置(マイクロトラック・ベル株式会社製MT3300EXII)を用いて粒度分布を測定し、体積換算平均粒径D50を求めたところ、加工前の(B1)の粒子のD50の値は0.94μmであり、加工後の(B2)の粒子のD50の値は0.27μmであった。
(B3)シリカ粒子(二酸化ケイ素、株式会社アドマテックス社製アドマナノYA050C-SP3)
(B4)シリカ粒子(二酸化ケイ素、株式会社アドマテックス社製アドマナノYA100C-SP3)
(B5)シリカ粒子(二酸化ケイ素、株式会社アドマテックス社製アドマファインSO-C1)
(B6)シリカ粒子(二酸化ケイ素、株式会社アドマテックス社製アドマファインSC-2500SQ)
(B7)シリカ粒子(二酸化ケイ素、株式会社アドマテックス社製アドマファインSC-4500SQ)
(B8)シリカ粒子(二酸化ケイ素、株式会社アドマテックス社製アドマファインSC-5500SQ)
(B9)シリカ粒子(二酸化ケイ素、株式会社アドマテックス社製アドマファインSO-C6)
(B10)アルミナ粒子(酸化アルミニウム、和光純薬工業株式会社製α-アルミナ 品番017-13005)
(B11)ジルコニア粒子(酸化ジルコニウム、堺化学工業株式会社製ジルコニア メタノール分散液SZR-M)
(B12)ジルコニア粒子(酸化ジルコニウム、株式会社アイテック製Zirconeo)
(B13)ジルコニア粒子(酸化ジルコニウム、第一稀元素化学工業株式会社製UEP)
(B14)ジルコニア粒子(酸化ジルコニウム、第一稀元素化学工業株式会社製UEP-100)
(B15)ジルコニア粒子(酸化ジルコニウム、第一稀元素化学工業株式会社製SPZ)
・酸化防止剤(C)
 ビス(2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト(リン系酸化防、止剤ADEKA株式会社製アデカスタブPEP-36)
・離型剤(D)
 グリセリンモノステアレート(理研ビタミン株式会社製リケマールS-100A)
[樹脂組成物に含まれる無機粒子のZ平均粒子径、及び多分散指数(Pdi)の測定]
 無機粒子(B)のZ平均粒子径、及び多分散指数(Pdi)は、動的光散乱法を利用したマルバーン社製のゼータサイザーナノZS測定装置を用いた測定結果から、キュムラント解析により求めた。なお、測定は室温で行い、無機粒子(B)を純水に0.1重量%の濃度で分散させた分散液を測定した。なお、無機粒子(B)の分散には超音波を使用した。
 多分散性指数(PDi)とは、粒子の粒径分布を定義する指数であり、粒径分布が狭いほど、PDiはゼロに近づき、逆に、粒径分布が広い、つまり多分散性が大きいほど、PDiは大きくなる。
[無機粒子を添加した熱可塑性樹脂ペレットの製造]
 上述の熱可塑性樹脂(A1)及び(A2)に対して、無機粒子(B)及び酸化防止剤(C)、離型剤(D)をそれぞれ表1に記載の添加量となるように添加した。その後、タンブラーにて20分間、樹脂等を混合した後、スクリュー径26mmのベント付二軸押出機(東芝機械(株)社製「TEM26SS」)により、シリンダー温度280℃で溶融混練し、ストランドカットによりペレットを得た。
[無機粒子を添加した熱可塑性樹脂フィルムの製造]
 得られたペレットを、スクリュー径30mmのTダイリップの付いたベント付き二軸フィルム押出機(株式会社日本製鋼所製TEX-30α)にて溶融させ、押し出すことにより、シート及びフィルムを成形した。
[粘着層の製造例1]
こうして成形した実施例2に記載の樹脂フィルムに金属製バーコーターを用いて熱硬化型塗料を塗布した後、オーブンにて加熱、乾燥を行うことによって厚さ1μmのプライマー層を形成した。しかる後、リバースグラビアロールを使用し、シリコーン系粘着塗料を塗布した後、オーブンにて加熱、乾燥を行うことによって厚さ50μmの粘着層を形成した。
[粘着層の製造例2]
また、25μm厚みの離型処理を施したPETフィルムの離型処理面にアクリル系粘着剤をグラビアロールもしくはバーコーターを使用して塗布した後、オーブンにて加熱、乾燥を行うことによって厚さ17μmの粘着膜を形成した。実施例2に記載の樹脂フィルムに前記フィルムの粘着層面を貼り合せ加圧することで実施例2に記載の樹脂フィルムへ粘着層を転写させることで粘着層を形成した。
 こうして成形した樹脂フィルムに含まれる無機粒子(B)の粒子径を、フィルムを溶媒に溶解させる方法(溶解法)、及び、フィルムの断面形状を観察する方法(断面観察法)により、測定した。
[溶媒を用いた樹脂フィルム中の無機粒子(B)のZ平均粒子径、及び多分散指数(Pdi)の測定(溶解法)]
 まず、フィルムを溶媒に溶解させ、Z平均粒子径、及び多分散指数(Pdi)を測定する方法については以下の通りである。ガラス製のバイアルに、樹脂フィルムに含まれていた熱可塑性樹脂(PC樹脂)の濃度が1%となるようにCHCl溶媒を加え、アズワン株式会社製のミックスローター(型式:VMR-5R)により、2時間以上シーソー撹拌及び回転撹拌することで調整した。こうして得られた樹脂含有溶媒を、動的光散乱法を利用したマルバーン社製のゼータサイザーナノZS測定装置により測定し、キュムラント解析により溶媒中の無機粒子(B)のZ平均粒子、及び多分散指数(Pdi)を求めた。なお、測定は室温で行った。多分散性指数(PDi)とは、粒子の粒径分布を定義する指数であり、粒径分布が狭いほど、PDiはゼロに近づき、逆に、粒径分布が広い、つまり多分散性が大きいほど、PDiは大きくなる。
[断面観察による樹脂フィルム中の無機粒子の粒子径の測定(断面観察法)]
 上述の方法で成形した樹脂フィルムに対し、イオンミリングで断面加工を3時間程度行い、得られた断面を電界放出型走査電子顕微鏡(FE-SEM)で断面観察した。このイオンミリング断面加工に用いた装置は、日立ハイテクノロジーズ製IM-4000であり、FE-SEMによる断面観察に用いた装置は、日立ハイテクノロジーズ製SU-8220である。なお、断面観察の像観察モードは、LA-BSE像を使用し、倍率を2000倍としたときに観察しうる粒子の粒子径を測定した。各フィルムについて、少なくとも10個以上の粒子を観察した。
 上述の観察データに基づき、個々の粒子の粒子径dを、
 (長辺方向の粒子径(a)+短辺方向の粒子径(b))/2=dの式に基づいて計算した。長辺方向の粒子径(a)と、短辺方向の粒子径(b)の概略は図3に示す通りであり、粒子径(a)は、粒子の断面の中心点を通る径のうち最も長い粒子径であり、粒子径(b)は、粒子の断面の中心点を通る径のうち最も短い粒子径である。
 さらに、多数の粒子の平均粒子径の値を個数平均粒子径Davとして、以下の式
 Σ(nd)/Σ(n)=Davにより計算した。この式において、dは、個々の粒子の粒子径、すなわち各粒子径を表し、nは、個数基準の割合(パーセント)を表す。また、粒子径dの値が300~2000nmの範囲内にある粒子数の観察可能な粒子の総数に対する割合を求めた。ここで、観察可能な粒子の総数とは、所定の範囲の画像を上述のように2000倍に拡大した断面において観察可能な粒子の数(全粒子数)である。 
 さらに、エネルギー分散型X線(EDX)分析することにより、観察された粒子が、粒子径の算出の対象である無機粒子であることを確認した。EDXに用いた装置は、堀場製作所製X-Max分である。
[透明スクリーン用フィルムの評価]
 上記の実施例及び比較例で製造したフィルムの光学特性を下記の通り評価した。
 まず、フィルムの全光線透過率(%)、平行線透過率(%)、及びヘイズ(%)を、ヘイズメータ(株式会社村上色彩技術研究所製、商品名:HM-150型)を用いて、JIS-K-7361及びJIS-K-7136に準拠して測定した。
 次に、フィルムの光拡散性と色再現性、写像性を下記の基準に基づいて評価した。
[フィルムの光拡散性]
〈拡散度の測定方法〉
 株式会社村上色彩研究所製のハロゲンランプを光源とする変角光度計(型式GP-200)を用いて、透過測定にて下記の測定条件にて透明スクリーン用フィルムに光照射を行い、光線の出射強度受光Iθ°を測定した。得られた出射強度受光Iθ°のデータを用いて、下記式(I)により拡散度Bを算出した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
 (上式(I)において、Iθ°は、透明スクリーン用フィルムに垂直な方向に対し、角度θ°をなす方向へ出射する光線の出射強度を示す)。
 なお、上記測定にあたり、最初に透明スクリーン用フィルムを置かない状態で、受光角度3°における光線の出射強度が85%となるように感度調節を行った。
・フィルタ :なし
・光束絞り :6.0
・受光絞り :4.0
・入射角度 :0°
・試料あおり角度:0°
・受光開始角度:-90°
・受光終了角度:90°
[フィルムの色再現性]
 光源と透明スクリーン用フィルムの間に400nm、500nm、600nm又は700nmのバンドパスフィルタを挿入し、拡散度を測定した。測定方法は、上述のフィルムの光拡散性評価と同様に行った。拡散度をそれぞれB(400)、B(500)、B(600)、B(700)とし、B(400)、B(500)、B(600)、及びB(700)の平均値及び標準偏差、相対標準偏差を算出した。
[写像性]
 スガ試験機株式会社製の写像性測定機(型式ICM-1T)を用いて、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。
 次に、フィルムの透明性、プロジェクター画像視認性、及びプロジェクターの色味を下記の基準に基づいて目視で評価した。
[透明性評価基準]
  特に良好:フィルムはとても透明であった。
  良好:フィルムは透明であった。
  不良:フィルムは白濁していて、透明性に劣るものであった。
[透明スクリーンの製造と評価]
 透明スクリ-ンとして、上記の実施例及び比較例で製造したシート及びフィルムを、モバイルプロジェクター(カシオ計算機株式会社製、商品名:XJ-A142)の映像投射レンズから2m離れた位置に設置した。次に、45°下方からスクリーンに映像を投射し、スクリーンの位置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。プロジェクター画像視認性について、正面1mから観察したときの画像視認性、及び斜め45°前方1mから観察したときの画像視認性、及び画像の色味を、下記の基準に基づいて目視で評価した。なお、画像視認性の評価は暗室にて行い、モバイルプロジェクターの反対面、すなわちスクリーン透過光を観察することで、評価した。評価結果を以下の表1及び表2に示す。
[画像視認性の評価基準]
  特に良好:スクリーンの映像がとても鮮明であった。
  良好:スクリーンの映像が鮮明であった。
  やや不良:スクリーンの映像がやや不鮮明であった。
  不良:スクリーンの映像が不鮮明であった。
[画像の色味の評価基準]
  特に良好:スクリーン映像の色再現性がとても高かった。
  良好:スクリーン映像の色再現性が高かった。
  やや不良:スクリーン映像の青みがあり、色再現性がやや低かった。
  不良:スクリーン映像の青みが強く、色再現性が低かった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006

Claims (20)

  1.  熱可塑性樹脂(A)、及び、無機粒子(B)を含有する、透明スクリーン用樹脂組成物であって、
    (1)該無機粒子(B)のZ平均粒子径が400~7000nmであり、
    (2)前記熱可塑性樹脂(A)100質量部に対し、前記無機粒子(B)を0.001~3質量部含有する、
     透明スクリーン用樹脂組成物。
  2.  前記熱可塑性樹脂(A)100質量部に対し、前記無機粒子(B)を0.001~0.015質量部含有する、請求項1に記載の透明スクリーン用樹脂組成物。
  3.  前記無機粒子(B)の多分散指数が0.8以下である、請求項1又は2に記載の透明スクリーン用樹脂組成物。
  4.  前記無機粒子(B)が、Bi、Nd、Si、Al、Zrからなる群から選ばれる少なくとも1種の元素の酸化物、複合酸化物、及び、該酸化物及び該複合酸化物の少なくともいずれかの混合物のうち、いずれか一種以上を含む、請求項1~3のいずれか一項に記載の透明スクリーン用樹脂組成物。
  5.  前記無機粒子(B)が、少なくともBiの酸化物、複合酸化物、及び、該酸化物及び該複合酸化物の少なくともいずれかの混合物のうち、いずれか一種以上を含む、請求項4に記載の透明スクリーン用樹脂組成物。
  6.  前記無機粒子(B)のZ平均粒子径が600~3000nmである、請求項1~5のいずれかに記載の透明スクリーン用樹脂組成物。
  7.  請求項1~6のいずれか一項に記載の透明スクリーン用樹脂組成物を含む、透明スクリーン用フィルム。
  8.  熱可塑性樹脂(A)、及び、無機粒子(B)を含有する、透明スクリーン用フィルムであって、
    (1)該無機粒子(B)のZ平均粒子径が400~7000nmであり、
    (2)前記熱可塑性樹脂(A)100質量部に対し、前記無機粒子(B)を0.001~3質量部含有する、
    透明スクリーン用フィルム。
  9.  前記透明スクリーン用フィルムを溶媒に溶解させた状態の無機粒子(B)のZ平均粒子径が400~7000nmである、請求項7又は8に記載の透明スクリーン用フィルム。
  10.  前記無機粒子(B)のZ平均粒子径が500~3700nmである、請求項9に記載の透明スクリーン用フィルム。
  11.  前記無機粒子(B)が、少なくともBiの酸化物、複合酸化物、及び、該酸化物及び該複合酸化物の少なくともいずれかの混合物のうち、いずれか一種以上を含む、請求項7~10のいずれか一項に記載の透明スクリーン用フィルム。
  12.  前記透明スクリーン用フィルムに含まれる無機粒子(B)の粒子の個数を基準として30%以上の個数の粒子の粒子径が、300~2000nmの範囲内にある、請求項7~11のいずれか一項に記載の透明スクリーン用フィルム。
  13.  前記透明スクリーン用フィルムに含まれる無機粒子(B)の平均粒子径の値が300~3000nmである、請求項7~12のいずれか一項に記載の透明スクリーン用フィルム。
  14.  厚みが10~3000μmである、請求項7~13のいずれか一項に記載の透明スクリーン用フィルム。
  15.  JIS-K-7361及びJIS-K-7136に準拠する方法で測定した全光線透過率が70%以上である、請求項7~14のいずれか一項に記載の透明スクリーン用フィルム。
  16.  JIS-K-7361及びJIS-K-7136に準拠する方法で測定したヘイズが70%以下である、請求項7~15のいずれか一項に記載の透明スクリーン用フィルム。
  17.  次式で定義される拡散度Bの値が2~70の範囲である、請求項7~16のいずれか一項に記載の透明スクリーン用フィルム。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
    (上記式(I)において、Iθは、前記フィルムに垂直な方向に対し、角度θ°をなす方向へ出射する光線の出射強度受光を示し、
     前記出射強度受光Iθは、前記フィルムを置かない状態で、受光角度3°における光線の出射強度が85%となるように感度調節を行った後に、下記条件の透過測定にて、前記フィルムに光照射を行って測定する値である。)
     ・フィルタ :なし
     ・光束絞り :6.0
     ・受光絞り :4.0
     ・入射角度 :0°
     ・試料あおり角度:0°
     ・受光開始角度:-90°
     ・受光終了角度:90°
  18.  前記フィルムに光照射する照射光の波長が400nm、500nm、600nm、及び700nmであるときの拡散度をそれぞれB(400)、B(500)、B(600)、B(700)としたとき、B(400)、B(500)、B(600)、B(700)の相対標準偏差が0~20%の範囲である、請求項7~17のいずれか一項に記載の透明スクリーン用フィルム。
  19.  JIS Z8722の幾何条件(f)に従って測定した前記透明スクリーン用フィルムのYI値が5以下である、請求項7~18のいずれか一項に記載の透明スクリーン用フィルム。
  20.  請求項1~6のいずれか一項に記載の透明スクリーン用樹脂組成物を用いる、透明スクリーンの製造方法。
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