(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
防眩剤を付着した偏光織布であって、該防眩剤が、粒子形状を有しており、偏光繊維の直径Ｄと防眩剤粒子の粒径ｄとの比(ｄ／Ｄ)が下記式（１）を満足し、
０．０１≦ｄ／Ｄ≦０．８      （１）
ｄ／Ｄの値を異にする２種以上の防眩剤粒子が付着され、かつｄ／Ｄの値が大きい方の防眩剤粒子が、偏光織布の少なくとも片面の織組織において隣接する繊維同士の接触境界部付近に偏在していることを特徴とする偏光織布。
【請求項２】
防眩剤粒子の形状が略球体である請求項１に記載の偏光織布。
【請求項３】
請求項１または２に記載の偏光織布を備えていることを特徴とする偏光スクリーン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示器を備えた映像システム等に利用される偏光スクリーンや偏光カーテンを構成するための偏光織布に関する。
【０００２】
【従来の技術】
映像システムの映像を、比較的明るい室内で観視するための技術として、たとえば、特開平５−１９７０２５号公報や特開平５−１９７０２６号公報等に見られるような偏光繊維を応用した偏光スクリーンが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
これらの偏光繊維、特に溶融紡糸法によって作製された繊維は、繊維表面の光沢が顕著であり問題となる場合がある。また、光反射部材を偏光織布の片面に配置して反射型偏光スクリーンを作製した場合、織布を構成する繊維間に間隙があると反射部材で反射した投射光でギラツキが生じる場合がある。
本発明者等は、投射光によるギラツキを防止するために、偏光織布の表面に防眩剤を含有した透明樹脂をコートする技術を既に特開平8-339036号公報で提案している。しかしながら、ギラツキ防止効果及びスクリーンの明るさなどの性能において更なる向上が求められており、これを満足するものは得られていないのが現状であった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、上記の課題を解決するために、偏光織布に付着する防眩剤の種類、粒子径、濃度、織布への付着状態などについて検討を重ねた結果、防眩剤が、偏光織布表面の特定の領域に偏在していることにより、その目的が達成されることを見出し、本発明に到達した。
【０００５】
即ち、本発明は、防眩剤を付着した偏光織布であって、該防眩剤が偏光織布の少なくとも片面の織組織において隣接する繊維同士の接触境界部付近に偏在していることを特徴とする偏光織布であり、該防眩剤が、粒子形状を有しており、偏光繊維の直径Ｄと防眩剤粒子の粒径ｄとの比(ｄ／Ｄ)が下記式(1)を満足する偏光織布であり、
０．０１≦ｄ／Ｄ≦０．８      （１）
さらに、該ｄ／Ｄの値を異にする２種以上の防眩剤粒子が偏光織布に付着され、ｄ／Ｄの値が大きい方の防眩剤粒子が、偏光織布の少なくとも片面の織組織において隣接する繊維同士の接触境界部付近に偏在している偏光織布である。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下本発明の、偏光織布について具体的に説明する。
本発明の偏光織布は偏光繊維と非偏光繊維からなっている。偏光繊維は、例えば、よう素、ベンジン系等の２色性有機色素などの偏光発現物質が、これと親和性のあるポリビニルアルコ−ル、エチレン−ビニルアルコ−ル共重合体などの材料からなる繊維に添加されてなり、該繊維は繊維軸方向に延伸されている。この延伸された繊維内に、例えば、よう素のクラスタまたは有機色素が繊維軸方向に配向して存在することにより偏光機能を有するのである。そのため、偏光繊維は繊維軸と直交する偏光方向を持つ光を透過し、これと平行な偏光方向を持つ光を吸収する。
偏光繊維の基材となる物質は透明性の高いものであればよく、例えば、上記のようなポリビニルアルコール、エチレン-ビルアルコール共重合体、(メタ)アクリル系重合体、ポリカーボネートなどのポリマー素材を使用することができるが、透明性、2色性色素との親和性、紡糸延伸工程の安定性のすべてを満たす材料としては、エチレン-ビニルアルコール系重合体やポリビニルアルコールを用いることが好ましい。かかる重合体は、例えば、株式会社クラレからエバール(登録商標)樹脂、ポバール樹脂として上市されている。
【０００７】
非偏光繊維はナイロン、ポリエステルなどの汎用の高分子からなる繊維を用いることができる。これら偏光繊維および非偏光繊維の断面形状は円形、楕円形、四角形など任意の形状に設定することができるが、円形、楕円形が好ましい。
【０００８】
また偏光繊維および非偏光繊維の直径は製織性、スクリ−ンの巻き取りに要する柔軟性、投写映像の解像度、液晶画素と繊維の周期配列に基づくモアレの防止などの点を考慮して設定すればよいが、１０〜数百μｍの範囲が好ましい。
【０００９】
本発明の偏光織布においては、防眩剤が織物組織中で、隣接する繊維同士の接触境界部付近に偏在して付着していることが重要である。ここで接触境界部付近に偏在しているとは、例えば、図１に見られるように繊維と隣合う繊維との接触境界部および／またはその近辺(以下、この領域を谷部と略称することもある)に集中して防眩剤粒子が存在する状態をいう。
この谷部と隣合う谷部の中間位置（腹部）に付着した防眩剤粒子のサイズが数十μm以上の粗大粒子である場合、偏光織布の外観や手触りが低下し、取扱時の摩擦等によって偏光織布から防眩剤粒子が脱落し易く、また偏光織布と裏打ちシートとの貼り合わせが不十分となり易く偏光スクリーンとしての耐久性の面で問題が生じるので、本発明においては粗大な防眩剤粒子の付着状態として谷部に集中させることが重要である。
ただし、上記のような問題を生じる可能性の低い、微小サイズの防眩剤粒子については、本発明の効果を損なわない範囲において、谷部と腹部の両方に防眩剤粒子が付着されていても差し支えない。
【００１０】
上記のように、本発明においては、防眩剤粒子が大きければ大きいほど、特定の偏在した付着状態が重要な意味を持つものであるが、防眩剤粒子の大小の程度は偏光繊維の太さとの関係で相対的に表現されるものである。偏光織布上で偏在させるべき防眩剤粒子の大きさは、偏光繊維の直径をＤとし、防眩剤粒子の粒径をｄとするとき、その比ｄ／Ｄが０．０１以上で０．８以下である。該比が０．０１未満の場合は、繊維間の間隙を埋める効果が小さくなることがあり、逆に０．８を超えると、外観品位に問題が生じたり、偏光スクリーンとして使用する場合などに貼り合わせ加工の接着性が悪化することがある。従って、かかる点から該比の下限値は０．０５であることが好ましく、上限値は０．５であることが好ましい。具体的には、偏光繊維としては、好ましくは直径が１０μｍ〜３００μｍ程度のものが使用され、また防眩剤粒子としては、好ましくは直径が０．５μｍ〜１００μｍ程度のものが使用され、これらの大きさの中で上記の式（１）を満足するような繊維と防眩剤の組み合わせを選択することが好ましい。なお、ここで偏光繊維の直径Ｄは、円形断面繊維においてはその直径を意味し、楕円形断面などの異形断面繊維おいてはその長径を示すものである。また、防眩剤粒子の粒径は、球形の粒子についてはその直径、球以外の形態については、その同体積に相当する球体の直径とする。偏光繊維の直径は限定されることではないが、３００μｍを超えると製織性が困難であったり、得られる織布が剛直となり、また、１０μｍ未満では強力が小さいので取扱性が不良であったり、生産性が悪い場合がある。そして偏光繊維の直径のさらに好ましい上限値は１５０μｍであり、下限値は３０μｍである。さらに、防眩剤粒子の粒径についても限定されることではないが、１００μｍを超えると外観品位に問題が生じる場合があり、また偏光スクリーンとして使用する場合などに貼り合わせ加工の接着性が悪化することがあり、一方、０．５μｍ未満では、光の干渉によって着色したり、繊維間の間隙を埋める効果が小さくなる場合がある。このような観点から防眩剤粒子の粒径のさらに好ましい上限値は８０μｍであり、下限値は１μｍである。かかる大きさの防眩剤粒子が偏光織布上で偏在することなく、谷部及び腹部の両方に万遍なく付着している場合は、ギラツキ防止の効果が不十分になるので好ましくない。
【００１１】
本発明においては、防眩剤粒子としてｄ／Ｄを異にする２種類以上のものを組み合わせて使用するため、優れたギラツキ効果が達成される。ｄ／Ｄの大きい方の防眩剤粒子は、主に偏光織布の谷部に偏在し、繊維間の比較的大きな間隙を埋めてギラツキ防止に作用し、小さいｄ／Ｄを有する防眩剤粒子は、大きい防眩剤粒子が入り込めない程度の微小間隙を埋めることができ、より一層のギラツキ防止の効果が得られるものである。具体的には、粒径の比として、大きい方の防眩剤粒子が小さい方の防眩剤粒子の２〜１００倍、特に５〜５０倍の粒径を持つような組み合わせが好ましく、粒径としては、１０〜１５０μｍ、特に３０〜８０μｍ程度の防眩剤粒子と０．５〜１０μｍ、特に１〜５μｍ程度の防眩剤粒子を組み合せて用いることが望ましい。小さい方の防眩剤粒子は、偏光織布の谷部に偏在していてもよいし、織布全体に万遍なく付着していてもよいが、大きい方の防眩剤粒子は谷部に偏在させることが重要である。
【００１２】
本発明にいて使用される防眩剤とは、光を拡散する性質を有する物質であり、素材としては、透明性が高いか屈折率の低い素材であれば特に限定されないが、熱などによる変質のない物質が好ましく用いられ、例えば、結晶形シリカ、無定形シリカ、ガラス、フッ化リチウム、フッ化カルシウム、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、白雲母等の無機物質、メチルメタクリレ−トおよびこれらと共重合可能な各種（メタ）アクリレ−ト誘導体のポリマ−、ウレタン系ポリマー、スチレン系ポリマーなどの有機物質を挙げることができるが、本発明においては、防眩剤を偏光織布に付着させる際に、防眩剤の分散媒として用いられる透明性樹脂への分散安定性の点及び球体微粒子が容易に得られることからポリマーからなる防眩剤粒子が好ましく使用される。
【００１３】
本発明の偏光織布の製造方法は、特に限定されるものではないが、例えば、前記した直径を有するモノフィラメント偏光繊維を経糸又は緯糸のいずれかに使用し、非偏光繊維を緯糸又は経糸に使用して朱子織りで製織し、例えば、偏光繊維の織密度150〜250本／インチ、非偏光繊維の織密度50〜150本／インチ程度の織物となし、得られた織布に防眩剤粒子を含有するバインダー樹脂溶液を付与し、適宜乾燥することにより製造することができる。
この時、防眩剤粒子が偏光織布を構成する隣接繊維間の接触部に偏在して付着するように、防眩剤粒子含有樹脂液を織布に対して付与することが重要であり、例えば、ナイフコーターなどの塗布手段を用いて塗布することにより、そのような偏在した付着状態を作り易い。
また、防眩剤は、単独で偏光織布に付着しないので、付着するためのバインダー樹脂が使用されるが、バインダー樹脂としては透明性が高く、防眩剤との親和性、熱などに対する耐久性、偏光織布との接着性、柔軟性などを考慮して選択することが好ましく、例えば、ポリウレタン系樹脂、ポリメタアクリレ−トなどから選択することが望ましい。
さらに、防眩剤の偏光織布への塗布は、偏光織布の少なくとも片面行なえばよいが、ギラツキ防止の効果を最大限に出すためには偏光織布の両面から塗布することが望ましい。
防眩剤の付着量は0.2g/m2未満であると十分な防眩効果が得られにくく、15g/m2を超えると加工性に問題が生じ易いので、かかる範囲内で塗布量を調節することが好ましい。
【００１４】
【実施例】
以下、具体例で本発明を説明するが、本発明は何らこれらに限定されるものではない。なお、実施例中の偏光度及び透過率の値は、EIAJ規格ED-2521Ａの偏光板の偏光度及び透過率の測定方法に準じて測定、算出したものである。
【００１５】
参考例１
株式会社クラレ製エバール(登録商標)チップ「ＥＳ-Ｇ110Ａ」に青色の二色性色素として住友化学工業(株)製の「SUMILIGHT SUPRA BLUE 3GS」を0.2重量％混合し、青の着色エバールチップを得た。これと同様にして、住友化学工業(株)製の「SUMILIGHT RED 4B」、「DIRECT DARK GREEN BA」を使用して赤、緑それぞれの着色エバールチップを得た。該赤、緑、青の染色チップを赤：緑：青＝３３：５６：１１の割合で混合し、紡糸用エバールマスタチップを得た。該チップを紡糸口金温度１９０℃で紡糸し、一段目７０℃で２．７６倍に水浴延伸し、ついで二段目１１０℃で１．６３倍に乾熱延伸し、１１０℃の乾熱下で５％の熱収縮をさせて繊度８０デニールのエバール偏光モノフィラメントを作製した。該繊維の直径は１００μｍであった。次に、６−ナイロンの透明モノフィラメント（繊度３０デニール）を経糸、該偏光モノフィラメントを緯糸とし、経糸密度９０本／インチ、緯糸密度２３０本／インチとした８枚朱子織りにより偏光織布を製織した(なお、本織布は緯糸が主に露出する面を「表」と定義する)。ついで、該偏光織布の両面に、防眩剤粒子として平均粒径５０μｍのアクリル系重合体粒子を含有する無黄変ウレタン樹脂をナイフコーターによって乾燥重量で２０ｇ／ｍ2塗布した。このとき防眩剤粒子の付着量は１０ｇ／ｍ2であった。該織布を顕微鏡観察すると、図１に示すがごとくほとんどのビーズ粒子は繊維と繊維の接触境界部近辺(谷部)にあった。この偏光織布の透明率は４０％、偏光度は６８％であった。次に、膜厚２５μｍのポリエチレンテレフタレート（以下ＰＥＴ）フィルムに１０００オングストロームのアルミニウムを蒸着した。引き続き、透明性の高いウレタン系接着剤(武田薬品工業社製タケラックＡ−３１０)を用いて該ＰＥＴフィルムの蒸着面と偏光織布の裏面を貼り合わせた。その後、フタル酸ジオクチル系可塑剤を４６％含有する厚さ３００μｍの軟質ポリ塩化ビニル樹脂シートを裏打ちシートとし、該偏光織布の裏面と該裏打ちシートとをウレタン系接着剤を用いて貼り合わせて裁断し、アルミニウム合金製パイプからなる巻き取治具を装着後、スクリーンを作製した。該スクリーンをシャープ株式会社製液晶プロジェクタ「ＸＶ−Ｚ４０００」を用い、１０人の観察者によ
り映像の鮮明さ、ギラツキの程度を評価した。その結果を表１にまとめた。
【００１６】
【表１】
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【００１７】
参考例２
平均粒径５μｍのポリスチレン粒子を用い、偏光織布への防眩剤粒子付着量を１ｇ／ｍ2とした以外は参考例１と同様にして、偏光織布を作製した。該偏光織布の透過率は４０％、偏光度は６８％であった。その後、参考例１と同様にしてスクリーンを作製し、映像評価を行った。その結果を表１にまとめた。
【００１８】
実施例１
防眩剤粒子として、平均粒径５μｍのアクリル系重合体粒子と平均粒径５０μｍのアクリル系重合体粒子との２種類を用い、前者の偏光織布への付着量を０．５ｇ／ｍ2、後者の偏光織布への付着量を５ｇ／ｍ2とすること以外は参考例１と同様にして偏光織布を作製した。該偏光織布の透過率は４０％、偏光度は６８％であった。その後、参考例１と同様にしてスクリーンを作製し、映像評価を行った。その結果を表１にまとめた。
【００１９】
比較例１
防眩剤粒子を含まないこと以外は参考例１と同様にして偏光織布を作製した。該偏光織布の透過率は４１％、偏光度は７０％であった。その後、参考例１と同様にしてスクリーンを作製し、映像評価を行った。その結果を表１にまとめた。
【００２０】
比較例２
防眩剤粒子として、平均粒径が０．７μｍであるアナターゼ型酸化チタン粒子を使用し、偏光織布への付着量を１．０ｇ／ｍ２としたこと以外は参考例１と同様にして偏光織布を作製した。該偏光織布の透過率は２９％、偏光度は５８％であった。その後、参考例１と同様にしてスクリーンを作製し、映像評価を行った。その結果を表１にまとめた。
【００２１】
比較例３
参考例１において、防眩剤粒子の塗布方法をスプレー法に変更して行ない、同様にして偏光織布を作製した。該偏光織布の透過率は４０％、偏光度は６８％であった。その後、参考例１と同様にしてスクリーンを作製し、映像評価を行った。結果を表１に示す。このスクリーンは裏打ちの塩ビシートと偏光織布との貼り合わせが不十分であるためか、何度も繰り返し使用(ロールアップ、伸展の繰り返し)している間に、裏打ちシートが部分的に偏光織布から剥離してきた。
【００２２】
【発明の効果】
本発明によれば、防眩剤粒子を偏光織布を構成する偏光繊維同士の接触境界部付近に偏在させることによって透明性をほとんど低下させないでギラツキを抑えることが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の偏光織布表面における防眩剤粒子の付着状態を表わす拡大図である。
【図１】
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