JPH11240926A

JPH11240926A - フレネルレンズ用電離放射線硬化型樹脂組成物及び透過型スクリーン

Info

Publication number: JPH11240926A
Application number: JP10045064A
Authority: JP
Inventors: Futoshi Osawa; 太大澤; Tomoaki Mukoyama; 智明向山; Masayuki Mori; 雅行森
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd; Inctec Inc
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd; Inctec Inc
Priority date: 1998-02-26
Filing date: 1998-02-26
Publication date: 1999-09-07
Also published as: CN1125143C; US6335079B1; CN1230572A; DK199900265A; DK176812B1

Abstract

(57)【要約】【課題】傷が付きにくく、屈折率が大きなフレネルレ
ンズなどの光学部品の製造に適した電離放射線硬化型樹
脂組成物を得る。【解決手段】フレネルレンズ用電離放射線硬化型樹脂
組成物において、下記のＡ〜Ｄを含有し、硬化後の屈折
率が１．５５以上でフレネルレンズ用放射線硬化型樹脂
組成物、これにより製造した透過型スクリーン。Ａ．下記の化学式１で表されるビスフェノールＡ型エポ
キシ（メタ）アクリレート【化１】ただし、化学式１において、Ｒは、ＨまたはＣＨ₃ 、ｎ
は１以上の整数Ｂ．単官能（メタ）アクリレートＣ．２官能（メタ）アクリレート

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フレネルレンズな
どの光学部品の製造に適した電離放射線硬化型樹脂組成
物に関する。さらに、基材との密着性に優れた電離放射
線硬化型樹脂組成物及び該電離放射線硬化型樹脂組成物
からなるフレネルレンズが設けられているフレネルレン
ズシートを有する透過型スクリーンに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、プロジェクションテレビ等に用い
られる透過型スクリーンとして、例えば、ＣＲＴ等の光
源からの拡散光を平行光に変換して観察者側に送るため
のフレネルレンズシートと、一定光量の光を有効に利用
するため、観察者の見る範囲のみに光を分配する作用を
なすレンチキュラーレンズシートが組み合わされた構成
のものが知られている。

【０００３】近年プロジェクションテレビの大型化が進
み、特にテレビ自体の厚みを薄くするために、光源とス
クリーン間の距離を短くし、光源から出た光を大きな角
度でかつ、反射損率が少なくなるようにスクリーンに投
射するため、フレネルレンズシートに屈折率の大きな材
料からなる短焦点レンズシートが用いられている。

【０００４】従来、上記透過型スクリーン用の高屈折率
の短焦点レンズを形成するには、透明性の良好なポリメ
チルメタクリレート（屈折率ｎ＝１．４９）と高屈折率
のポリスチレン（屈折率ｎ＝１．５９）等を共重合した
アクリル−スチレン共重合体（屈折率ｎ＝１．５６〜
１．５７）の樹脂シートを用い、該シートを加熱プレス
成形等の手段でフレネルレンズ形状に表面を成形してフ
レネルレンズシートとして形成していた。

【０００５】しかしながら、従来の加熱プレス成形によ
る方法は、大面積のフレネルレンズシートを形成しよう
とすると、表面の複雑な形状を再現するために加熱に厳
密な温度管理が必要であり、成形加工に手間がかかり、
また、加圧及び冷却に時間を要し、生産性が非常に低い
という問題があった。

【０００６】そこで、従来の加熱プレスに代わる成形加
工方法として、紫外線硬化型樹脂を用いて基材上にフレ
ネルレンズを形成して、紫外線等の電離放射線の照射だ
けで短時間に効率よくフレネルレンズシートを形成する
方法が提案されている（特開平３−９３０１号公報
等）。

【０００７】従来のフレネルレンズ用電離放射線硬化型
樹脂組成物は硬化物の屈折率を大きくすると硬化した樹
脂が固くなり、耐磨耗性が低下してしまい、レンチキュ
ラーレンズシートとフレネルレンズシートを組み合わせ
て使用した場合、輸送時の振動等によりフレネルレンズ
シートの表面が擦れて傷がついてしまう問題が発生す
る。また、表面の耐磨耗性を上げるために柔軟な組成に
すると屈折率が低下してしまい、表面の耐磨耗性と屈折
率を共に満足するようなものがなかった。

【０００８】そこで、このような問題を解決するために
特開平５−１１７３４８号に開示されているような組成
を使用することが提案されている。しかし、この組成物
中には、屈折率を向上させるために、ブロムアクリレー
トが使用されており、廃棄物として燃焼されるとハロゲ
ン化合物であるために環境保全上問題となる。また、こ
の組成物では、フレネルレンズシートの基材との密着性
が低く、基材との密着性を向上させるためのプライマー
層を設ける必要があり、製造工程が複雑となるという問
題がある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、高屈折率を
有するとともに優れた耐磨耗性を有し、合成樹脂製の基
材との密着性に優れたフレネルレンズシートを形成する
ためのフレネルレンズ用放射線硬化型樹脂組成物を提供
すること、及び該組成物を用いた透過型スクリーンを提
供することを課題とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、フレネルレン
ズ用電離放射線硬化型樹脂組成物において、下記のＡ〜
Ｄを含有し、硬化後の屈折率が１．５５以上であるフレ
ネルレンズ用放射線硬化型樹脂組成物である。

【００１１】Ａ．下記の化学式１で表されるビスフェノ
ールＡ型エポキシ（メタ）アクリレート

【００１２】

【化２】

【００１３】ただし、化学式１において、Ｒは、Ｈまた
はＣＨ₃ 、ｎは１以上の整数Ｂ．単官能（メタ）アクリレートＣ．２官能（メタ）アクリレートＤ．ポリマーまた、ビスフェノールＡ型エポキシ（メタ）アクリレー
トが１０〜５０重量部、単官能（メタ）アクリレートが
１０〜５０重量部、２官能（メタ）アクリレートが１０
〜５０重量部、およびポリマーが１〜２０重量部である
前記の樹脂組成物である。

【００１４】また、メチルメタクリレートを主成分とす
る透明な樹脂またはポリスチレン系樹脂またはポリカー
ボネート系樹脂の基材上に請求項１または２記載の組成
物を硬化させた樹脂からなるフレネルレンズが設けられ
ているフレネルレンズシートを有する透過型スクリーン
である。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明は、特定のビスフェノール
Ａ型エポキシ（メタ）アクリレート、単官能（メタ）ア
クリレート、２官能（メタ）アクリレート、ポリマーを
重合開始剤、添加剤とともに重合することによって、高
屈折率を維持しながら、耐磨耗性に優れ、さらに基材の
合成樹脂との密着性にも優れたフレネルレンズが得られ
ることを見出し、本発明を完成させるに至った。

【００１６】なお、本発明において、（メタ）アクリレ
ートは、アクリレート、メタアクリレートのいずれか一
方を含有する物質、あるい両者を含有する物質であるこ
とを意味する。

【００１７】本発明において、Ａで表されるビスフェノ
ールＡ型エポキシ（メタ）アクリレートは樹脂組成物中
に１０〜５０重量部とすることによって、良好な硬化性
と高屈折率を維持し、作業性の良好な粘度も維持するこ
とができる。しかし、含有量が１０重量部よりも少ない
と硬化性が悪く、屈折率も大きくならず、粘度も低下し
てしまう。また、５０重量部より多いと逆に粘度が高く
なりすぎ、作業性が悪化し、基材との密着性も低下す
る。

【００１８】また、Ａの化合物において、ｎは、３から
５であることが好ましく、より好ましくは４である。３
より小さいと屈折率や粘度が低下し、硬化物が脆くなる
ので好ましくない。また、５より大きいと粘度が高くな
り作業性が悪化するので好ましくない。また、Ｒは、Ｈ
であることが硬化性の点で好ましい。

【００１９】また、本発明で用いるＢで表される単官能
（メタ）アクリレートは、樹脂組成物中に１０〜５０重
量部を含むことによって、高屈折率を維持し、作業性の
良好な粘度も維持することができ、硬化物の柔軟性にも
寄与する。しかし、含有量が１０重量部より少ないと粘
度が高く、柔軟性がなく、ベース部材への密着性も不十
分となる。また、５０重量部よりも大きくなると粘度が
低く、硬化性及びフレネルレンズの母型からの離型性は
悪化し、屈折率も低下してしまう。

【００２０】この単官能（メタ）アクリレートとして
は、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−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレー
ト、イソボニルアクリレート、フェノキシエチル（メ
タ）アクリレート、フェニルオキシエチル（メタ）アク
リレート、２−ヒドロキシ−３−フェニルオキシプロピ
ル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メ
タ）アクリレート等が挙げられる。

【００２１】また、本発明においてＣで表される２官能
（メタ）アクリレートは、樹脂組成物中に１０〜５０重
量部含まれることが好ましく、高屈折率及び作業性の良
好な粘度を維持し、基材との密着性も向上する。しか
し、含有量が１０重量部より少ないと、粘度が高く、基
材との密着性も不十分となり、母型からの離型性も悪化
する。また、５０重量部より多いと粘度が低く、屈折率
も低下してしまう。

【００２２】この２官能（メタ）アクリレートとして
は、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ビス
フェノールＡテトラエトキシジアクリレート、ビスフェ
ノールＡテトラプロポキシジアクリレート、１，６−ヘ
キサンジオールジアクリレート等が挙げられる。

【００２３】また、本発明で用いるポリマーは、樹脂組
成物中に１〜２０重量部含まれることが好ましく、さら
に、４〜１０重量部とすることが好ましく、基材との密
着性に優れ、硬化物の柔軟性にも寄与する。しかし、含
有量が１％より少ないと基材との密着性及び硬化物の柔
軟性が不十分となる。また、２０％より大きいと高粘度
となり、硬化性も低下してしまう。

【００２４】本発明において用いることができるポリマ
ーとしては、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹
脂、ポリエステル樹脂等が挙げられる。柔軟性を考慮す
れば、ウレタン樹脂が好ましい。ウレタン樹脂として
は、重量平均分子量１万〜３０万、ガラス転移温度（Ｔ
ｇ）が−４０℃〜６０℃、好ましくは、重量平均分子量
１８万〜２３万、Ｔｇが−３５℃〜−２５℃のものが好
ましい。

【００２５】本発明の樹脂組成物には、重合開始剤を添
加される。重合開始剤としては、電離放射線硬化型樹脂
組成物の重合に一般に用いられているものを使用するこ
とができ、ベンゾフェノン、１−ヒドロキシシクロヘキ
シルフェニルケトン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１
−フェニル−プロパン−１−オン、２−メチル−１−
〔４−（メチルチオ）フェニル〕−２−モルホリノプロ
パノン−１、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェ
ニルホスフィンオキサイド等を挙げることができる。

【００２６】また、本発明の樹脂組成物には、合成樹脂
組成物において、一般に用いられている各種の添加剤を
添加しても良い。このような添加剤としては、例えば可
塑剤、レベリング剤、消泡剤、離型剤、重合禁止剤、紫
外線吸収剤、酸化防止剤等が挙げられる。

【００２７】図１は、本発明の透過型スクリーンの一例
を示す断面図である。

【００２８】図１に示すように本発明透過型スクリーン
レンズ１は、本発明のフレネルレンズ用電離放射線硬化
型樹脂組成物を硬化させて得られたフレネルレンズ４を
有している。フレネルレンズシート２は、基材５上にフ
レネルレンズ４を本発明の樹脂により形成している。

【００２９】また、基材としては、メチルメタクリレー
トを主成分とする透明な合成樹脂、ポリスチレン系樹
脂、ポリカーボネート系樹脂のシート、フイルムを使用
すれば、本発明の樹脂との密着性が最も良好であり、基
材上にプライマー層を設ける必要がなく、また、メチル
メタクリレートを主成分とする透明な合成樹脂は全光線
透過率が高くより好ましい。

【００３０】本発明の透過型スクリーン１は、図１に示
すようなレンチキュラーレンズシート３と組み合わせる
以外にも、他のスクリーン用レンズシートと組み合わせ
ることによって製造することができる。

【００３１】本発明の樹脂組成物を用いてフレネルレン
ズシート２を製造するには、まず、フレネルレンズ面を
有する母型に樹脂組成物を充填する。次に、母型に充填
した樹脂上に、基材５との間に気泡が入らないように積
層して、押圧し、基材５から紫外線等の電離放射線を照
射して樹脂を硬化させた後、母型から離型する。

【００３２】本発明の樹脂組成物の硬化に用いることが
できる電離放射線としては、水銀灯、カーボンアーク、
ブラックライトランプ、メタルハライドランプ等の光源
から発生する紫外線や、電子線等を用いることができ
る。

【００３３】

【実施例】以下、本発明を具体的実施例を挙げ、さらに
詳細に説明する。

【００３４】実施例および比較例表１に示す組成のフレネルレンズ用電離放射線硬化型樹
脂組成物をクロムメッキを施した縦１ｍ、横１ｍのフレ
ネルレンズ金型に充填し、樹脂組成物上に、縦１ｍ、横
２ｍ、厚さ２ｍｍのメチルメタクリレート系樹脂からな
る基材（住友化学製：スミペックスＨＴ）を空気が混入
しないように加圧積層し、高圧水銀灯を用いて紫外線を
３０秒間照射し、紫外線照射量１５００ｍＪ／ｃｍ² で
樹脂組成物を硬化させた後に、金型から離型し、フレネ
ルレンズシートを得た。

【００３５】また、樹脂組成物の充填の作業性、硬化
性、基材との密着性、金型離型性とともに、得られたフ
レネルレンズシートの耐傷性、屈折率を以下の評価基準
によって評価をし、その結果を表１に示す。

【００３６】評価方法と評価基準ａ：粘度作業性が良いものを良好作業性が良くないものを不良ｂ：硬化性触手により硬化物表面にべたつきないものを良好触手により硬化物表面にべたつきがあるものを不良ｃ：基材への密着性クロスカット剥離の際に剥離がないものを良好クロスカット剥離の際に剥離があるものを不良なお、クロスカット剥離は、ＪＩＳＫ５４００，８．
５．２の碁盤目テープ法によって行った。

【００３７】ｄ：耐傷性爪でひっかいた傷跡が残らないものを良好爪でひっかいた傷跡が残るものを不良

【００３８】

【表１】

【００３９】註）表中の物質を示す記号は下記を意味す
る。

【００４０】Ａ１は、化学式１において、Ｒ＝Ｈ、ｎ＝
４である化合物を示す。

【００４１】単官能（メタ）アクリレートＢ１：フェノキシエチルアクリレートＢ２：２−ヒドロキシ−３−フェニルオキシプロピルア
クリレートＢ３：フェニルオキシエチルアクリレート２官能（メタ）アクリレートＣ１：ビスフェノールＡ−テトラプロポキシジアクリレ
ートＣ２：エチレングリコールジメタクリレートポリマーＤ１：アクリル樹脂（ポリメチルメタクリレート、重量
平均分子量９．５万）Ｄ２：ポリエステル系ポリウレタン樹脂（重量平均分子量２２万、Ｔｇ：−２０℃）重合開始剤Ｅ１：１−ヒドロキシシクロフェニルケトン以上のように、実施例１、２はいずれの項目も優であっ
た。

【００４２】

【発明の効果】以上、説明したように本発明のフレネル
レンズ用電離放射線硬化型樹脂組成物から得られる硬化
物は高屈折率を保持しながら、柔軟性も有するため耐磨
耗性に優れ、さらにベース部材との密着性も良好であ
り、製造時に係わる該組成物の粘度、硬化性、母型から
の離型性も優れているため、該組成物を基板上に塗布し
て、電離放射線を照射するだけの簡単な操作で、短焦点
のフレネルレンズシートが得られ、しかも、上記フレネ
ルレンズシートは柔軟性を有するため、耐磨耗性に優れ
ており、レンチキュラーレンズシートと組み合わせて使
用した場合、輸送中の振動等で、フレネルレンズ表面が
擦れて傷が生じることはなく、擦れ防止としてシリコン
オイル等の緩衝オイルを使用する必要がない。また、有
害物質も含まれておらず、燃焼廃棄時も有害な物質が発
生せず、環境保全上も問題がない。そして、上記のよう
に該組成物は基材との密着性に優れているために、基材
へプライマー層を設ける必要がなく、製造工程を簡単に
することができる。

【００４３】また、本発明の透過型スクリーンは、短焦
点のフレネルレンズを形成して透過型スクリーンと光源
間の距離を短くできるため、特に大型のプロジェクショ
ンテレビの薄型化、小型化が可能であり、プロジェクシ
ョンテレビの大型化にも寄与する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、透過型スクリーンの一例を示す断面図
である。

【符号の説明】

１…透過型スクリーンレンズ、２…フレネルレンズシー
ト、３…レンチキュラーレンズシート、４…フレネルレ
ンズ、５…基材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＧ０２Ｂ 3/08 Ｇ０２Ｂ 3/08 Ｇ０３Ｂ 21/62 Ｇ０３Ｂ 21/62 (72)発明者森雅行神奈川県横浜市緑区青砥町450 ザ・インクテック株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】フレネルレンズ用電離放射線硬化型樹脂
組成物において、下記のＡ〜Ｄを含有し、硬化後の屈折
率が１．５５以上であることを特徴とするフレネルレン
ズ用放射線硬化型樹脂組成物。Ａ．下記の化学式１で表されるビスフェノールＡ型エポ
キシ（メタ）アクリレート【化１】ただし、化学式１において、Ｒは、ＨまたはＣＨ₃ 、ｎ
は１以上の整数Ｂ．単官能（メタ）アクリレートＣ．２官能（メタ）アクリレートＤ．ポリマー
【請求項２】ビスフェノールＡ型エポキシ（メタ）ア
クリレートが１０〜５０重量部、単官能（メタ）アクリ
レートが１０〜５０重量部、２官能（メタ）アクリレー
トが１０〜５０重量部、およびポリマーが１〜２０重量
部であることを特徴とする請求項１記載の樹脂組成物。
【請求項３】メチルメタクリレートを主成分とする透
明な樹脂またはポリスチレン系樹脂またはポリカーボネ
ート系樹脂の基材上に請求項１または２記載の組成物を
硬化させた樹脂からなるフレネルレンズが設けられてい
るフレネルレンズシートを有することを特徴とする透過
型スクリーン。