CN103764699B - 光学元件材料及其制造方法 - Google Patents

光学元件材料及其制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103764699B
CN103764699B CN201280042467.1A CN201280042467A CN103764699B CN 103764699 B CN103764699 B CN 103764699B CN 201280042467 A CN201280042467 A CN 201280042467A CN 103764699 B CN103764699 B CN 103764699B
Authority
CN
China
Prior art keywords
light solidified
solidified monomer
light
optical element
monomer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201280042467.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103764699A (zh
Inventor
林田能久
佐塚拓郎
池田明代
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Maruzen Petrochemical Co Ltd
Original Assignee
Maruzen Petrochemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Maruzen Petrochemical Co Ltd filed Critical Maruzen Petrochemical Co Ltd
Publication of CN103764699A publication Critical patent/CN103764699A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103764699B publication Critical patent/CN103764699B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00—Processes of polymerisation
    • C08F2/46—Polymerisation initiated by wave energy or particle radiation
    • C08F2/48—Polymerisation initiated by wave energy or particle radiation by ultraviolet or visible light
    • C08F2/50—Polymerisation initiated by wave energy or particle radiation by ultraviolet or visible light with sensitising agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F226/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a single or double bond to nitrogen or by a heterocyclic ring containing nitrogen
    • C08F226/06—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a single or double bond to nitrogen or by a heterocyclic ring containing nitrogen by a heterocyclic ring containing nitrogen
    • C08F226/12—N-Vinylcarbazole
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D139/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a single or double bond to nitrogen or by a heterocyclic ring containing nitrogen; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D139/04—Homopolymers or copolymers of monomers containing heterocyclic rings having nitrogen as ring member
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/04—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of organic materials, e.g. plastics
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/12—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements by surface treatment, e.g. by irradiation

Abstract

本发明为光学元件材料及其制造方法，该光学元件材料通过使光压印用树脂组合物固化而形成，固化时的固化收缩率为4.5％以下；所述光压印用树脂组合物中的式(1)的光固化性单体(A)与式(2)的光固化性单体(B)的含有重量比率为30/70～87/13、且光聚合引发剂(C)相对于单体(A)和单体(B)的总重量100重量份为0.01～30重量份。式(1)中，R1表示-CH=CH2、-CH2CH2-O-CH=CH2、-CH2-C(CH3)=CH2或缩水甘油基；R2、R3独立地表示氢或碳数1～4的烷基；式(2)中，R4、R5独立地表示-O-CH=CH2、-O-CH2CH2-O-CH=CH2、-O-CO-CH=CH2、-O-CO-C(CH3)=CH2、-O-CH2CH2-O-CO-CH=CH2、-O-CH2CH2-O-CO-C(CH3)=CH2或缩水甘油醚基；R6、R7独立地表示氢或碳数1～4的烷基。

Description

光学元件材料及其制造方法
技术领域
本发明涉及由固化时的固化收缩率小的光压印用树脂组合物的固化物形成的尺寸精度优异、高折射率且透明性优异的光学元件材料及其制造方法。
背景技术
近年来，塑料材料在光学用物品中的利用的进展显著，例如，已经被用于或正在研究用于液晶显示器用面板、彩色滤光片用保护膜、眼镜透镜、菲涅耳透镜、柱状透镜(日文：レンチキュラーレンズ)、TFT(ThinFilmTransistor：薄膜晶体管)用的棱镜透镜片、非球面透镜、光盘用涂布剂、光纤用芯材及包层材料、光波导、光纤连接用粘合剂等各种光学用物品。
塑料材料由于成形加工容易及轻量等的特长，逐渐被用于广泛的用途。
另一方面，对于透镜、棱镜、位相元件等光学材料用部件而言，高折射率是所要求的重要的物性。例如，透镜中，高折射率具有能够将透镜小型化和能够将球面像差减小的优点。此外，作为光学材料的基材，已熟知玻璃，但从轻量化、经济性、安全性等的方面考虑，理想的是使用树脂材料。但是，树脂材料的折射率不如玻璃那样高，为了达到提高折射率的目的，提出了掺合无机微粒子的方案，但存在损害透明性之类的问题。因此，期望开发一种仅由树脂成分构成的高折射率树脂。
此外，液晶显示器的背光源所使用的棱镜透镜片、菲涅耳透镜等光学透镜随着近年来的图像高清晰化等，要求高透射率，透镜形状也更复杂且要进一步的微细化，所以期望是容易处理和成形的低粘度。此外，利用波长650～1600nm的范围的光的光纤及光波导等光通信领域中，为了防止从基板剥离和提高加工精度，人们期望固化时的变形少、即、固化收缩率低的树脂。此外，还要求在高温环境下使用时形状等无变化的、玻璃化温度高的固化物。
例如，专利文献1中揭示了包含具有咔唑基的化合物的树脂，该树脂的由具有咔唑基的化合物引起的高折射率、光折射效应(Photorefractiveeffect)、光导电性、空穴迁移性等的光学特性优异。特别是最近，由于对塑料材料的高折射率化的需求，具有咔唑基的化合物的高折射率受到瞩目，人们进行了大量的开发新型的透明性高的塑料材料的尝试。
但是，在将低分子量的咔唑化合物添加至树脂组合物中使用时，与聚合物的溶解性差、无法均匀地混合的情况较多。此外，即使在强制进行均匀混合的情况下，也会发生自树脂基质渗出等(Bleed)的问题。此外，作为反应性咔唑化合物的N-乙烯基咔唑(NVCz)，除了低溶解性外，还具有低共聚性和毒性等的问题。还有，已知咔唑类的大部分是固体，且难以直接将其作为光固化性树脂进行处理。所以，人们希望得到一种能容易地得到固化物、固化成形体具有高折射率且容易处理的塑料材料。
专利文献2公开了一种光学材料，它是在能抑制室温下的成形中光学材料的结晶化且能够适当地控制适于印模(日文：レプリカ)成形的滴加量的、通过折射率分散更大的光聚合对光学元件进行成形的光学材料，由至少包含N-乙烯基咔唑、聚乙烯基咔唑和光聚合引发剂的树脂组合物构成。但是，这种光学材料用树脂组合物的粘度高，且一边加热至80℃一边进行涂布、固化。还有，乙烯基咔唑的热稳定性差，如果加热，则会有生成低聚物成分、无法进行稳定的生产之类的担忧。
专利文献3和专利文献4中，作为制成固化物时具有适当的异常分散性并且加工容易的光学用的材料组合物以及使用其固化物的光学元件，公开了一种树脂组合物，其包含具有芴环的含(甲基)丙烯酰氧基的化合物、1分子中具有1个以上的(甲基)丙烯酰基或乙烯基但不具有芴环的化合物、和聚合引发剂。但是，这里所使用的双芳基芴化合物在室温附近的粘度也非常高、难以处理。此外，由于粘度高，存在不易填充至微细的形状的担忧。
专利文献5中，作为在柱状透镜、棱镜透镜、微透镜等的基材上成形的适于光学透镜的树脂组合物、及透射率和脱模性优异、还具有小的固化收缩率的固化物，公开了一种光学透镜用的能量射线固化型树脂组合物，其包含具有双酚A骨架的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯、聚烯化氧改性双酚A二(甲基)丙烯酸酯及光聚合引发剂。但是，使用上述双酚A型的二丙烯酸酯的树脂组合物的固化收缩率小于5％，尚不足够。
专利文献6中公开了将由于耐热性和固化收缩率小而适于光波导的具有聚合性反应基团的聚合物作为必需成分的树脂组合物，固化收缩率在5％左右，但不能说耐热性也足够。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2009-091462号公报
专利文献2：日本专利特开2004-004605号公报
专利文献3：日本专利特开2010-037470号公报
专利文献4：日本专利特开2008-158361号公报
专利文献5：日本专利特开2011-033875号公报
专利文献6：日本专利特开2008-116971号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
本发明鉴于如上所述的实际情况，目的在于提供一种使具有适度的粘度、处理容易且固化时的固化收缩率小的光压印用树脂组合物固化而得的尺寸精度优异、高折射率且透明性优异的光学元件及其制造方法。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明人为了达到上述目的而进行了认真研究，结果发现，以特定的比率含有作为光固化性单体的具有咔唑骨架的以下式(1)表示的光固化性单体(A)中的至少一种、以下式(2)表示的具有特定的环状烃结构的光固化性单体(B)、和光聚合引发剂(C)的光压印用树脂组合物具有容易处理的粘度，其固化物是高折射率、透明性优异且固化收缩率小、尺寸精度也优异的光学元件材料。
本发明是基于上述发现而完成的发明，包括以下的技术内容。
1.一种光学元件材料，该光学元件材料通过使光压印用树脂组合物固化而形成，固化时的固化收缩率为4.5％以下；所述光压印用树脂组合物含有具有咔唑骨架的以下述式(1)表示的光固化性单体(A)、以下述式(2)表示的光固化性单体(B)和光聚合引发剂(C)，光固化性单体(A)与光固化性单体(B)的含有重量比率、即(光固化性单体(A)的重量)/(光固化性单体(B)的重量)为30/70～87/13，且光聚合引发剂(C)的含量相对于光固化性单体(A)和光固化性单体(B)的总重量100重量份为0.01～30重量份；
[化1]
式(1)中，R1表示-CH=CH2、-CH2CH2-O-CH=CH2、-CH2-C(CH3)=CH2或缩水甘油基；R2、R3可以相同或不同，表示氢或碳数1～4的烷基；
【化2】
式(2)中，R4、R5可以相同或不同，表示-O-CH=CH2、O-CH2CH2-O-CH=CH2、-O-CO-CH=CH2、-O-CO-C(CH3)=CH2、-O-CH2CH2-O-CO-CH=CH2、-O-CH2CH2-O-CO-C(CH3)=CH2或缩水甘油醚基；R6、R7可以相同或不同，表示氢或碳数1～4的烷基。
2.上述1所述的光学元件材料，其中，光压印用树脂组合物还含有相对于光固化性单体(A)和光固化性单体(B)的总重量100重量份为0.1～100重量份的粘度调整剂(D)。
3.上述1或2所述的光学元件材料，其中，光压印用树脂组合物还含有相对于光固化性单体(A)和光固化性单体(B)的总重量100重量份为0.5～30000重量份的溶剂(G)。
4.上述1～3中任一项所述的光学元件材料，其波长589nm的光的折射率为1.58以上。
5.上述1～4中任一项所述的光学元件材料，其玻璃化温度为100℃以上。
6.上述1～5中任一项所述的光学元件材料，其波长400nm的光的透射率(厚度为20μm时)为80％以上。
7.上述1～6中任一项所述的光学元件材料，它是树脂厚度为50nm～10mm的膜状或薄片状。
8.上述1～6中任一项所述的光学元件材料，它是拾取透镜、非物镜(日文：非対物レンズ)、偏光膜、相位差膜、光扩散膜、聚光膜、柱状透镜片、液晶元件用部件、光电转换元件用透镜、微透镜或晶片级透镜。
9.一种光学元件材料的制造方法，该制造方法是将光压印用树脂组合物涂布在基材上形成涂膜，对该涂膜的表面照射光，在固化收缩率为4.5％以下的条件下使其固化；所述光压印用树脂组合物含有具有咔唑骨架的以上述式(1)表示的光固化性单体(A)、以上述式(2)表示的光固化性单体(B)和光聚合引发剂(C)，光固化性单体(A)与光固化性单体(B)的含有重量比率、即(光固化性单体(A)的重量)/(光固化性单体(B)的重量)为30/70～87/13，且光聚合引发剂(C)的含量相对于光固化性单体(A)和光固化性单体(B)的总重量100重量份为0.01～30重量份。
10.上述9所述的光学元件材料的制造方法，其中，通过压印法将图案转移至涂膜的表面上，接着照射光使其固化。
11.上述9～10中任一项所述的光学元件材料的制造方法，其中，涂布光压印用树脂组合物的基材是具有0.5μm～10mm的厚度的树脂、或无机材料的膜或薄片。
发明的效果
根据本发明，通过使用具有容易处理的粘度、利用紫外线(UV)等的照射容易固化、此时的固化收缩率也小的上述树脂组合物，可提供尺寸精度优异的固化物、光学上高折射率且透明性优异、耐热性也高的光学元件材料。
实施发明的方式
本发明的光学元件材料的制造中所使用的树脂组合物中，作为光固化性单体(A)，至少含有一种由上述式(1)表示的咔唑化合物。该咔唑化合物的高折射率、光折射效应、光导电性等的光学特性优异，此外具有光固化中的敏化效果。此外，通过将该咔唑化合物与上述式(2)的光固化性单体(B)混合，可使其在常温下液态化，优选使其粘度为10mPa·s～2500000mPa·s、特别优选100mPa·s～2000000mPa·s(温度20～50℃)，从而容易处理。
上述式(1)中，R1表示-CH=CH2、-CH2CH2-O-CH=CH2、-CH2-C(CH3)=CH2或缩水甘油基。R1特别优选为-CH=CH2、-CH2CH2-O-CH=CH2或缩水甘油基。
此外，R2、R3表示氢或碳数1～4的烷基，其中优选氢、甲基或乙基，特别优选氢或甲基。
作为以式(1)表示的咔唑化合物的优选例子，可例举以下的式(1)-1～式(1)-12。
[化3]
[化4]
上述式中，更优选式(1)-1、式(1)-2、式(1)-3或式(1)-4。还有，上述式中，特别优选式(1)-1、式(1)-2或式(1)-4。
作为式(1)的咔唑化合物，可使用两种以上的上述化合物。
本发明的光压印用树脂组合物中，作为光固化性单体(B)，含有以式(2)表示的芴类化合物。
以式(2)表示的光固化性单体(B)的含有效果是，在与式以(1)表示的光固化性单体(A)混合后进行固化而得的树脂组合物的特性中，与单独将光固化性单体(B)固化而得的树脂组合物相比，折射率根据情况而提高，粘度下降，加工性提高。还有，固化后的结构为刚性，所以不易发生微细形状的破损，可期待固化收缩率减小等的效果。
以上述式(2)表示的具有环状烃结构的芴类化合物中，R4、R5可以相同或不同，表示-O-CH=CH2、-O-CH2CH2-O-CH=CH2、-O-CO-C(CH3)=CH2、-O-CH2CH2-O-CO-CH=CH2、-O-CH2CH2-O-CO-C(CH3)=CH2或缩水甘油醚基。
R4、R5特别优选为-O-CH2CH2-O-CH=CH2、-O-CO-CH=CH2、-O-CO-C(CH3)=CH2、-O-CH2CH2-O-CO-CH=CH2、-O-CH2CH2-O-CO-C(CH3)=CH2或缩水甘油醚基。R6、R7可以相同或不同，表示氢或碳数1～4的烷基。R6、R7优选为氢、甲基或乙基，特别优选为氢或甲基。
作为以式(2)表示的芴类化合物的优选例子，可例举以下的式(2)-1～式(2)-42化合物。
[化5]
[化6]
[化7]
[化8]
[化9]
[化10]
[化11]
[化12]
[化13]
[化14]
[化15]
上述化合物中，更优选式(2)-1、式(2)-2、式(2)-3、式(2)-4、式(2)-5、式(2)-6、式(2)-7、式(2)-8、式(2)-9、式(2)-13、式(2)-14、式(2)-18、式(2)-19、式(2)-23、式(2)-24、式(2)-28、式(2)-29、式(2)-33、式(2)-34、式(2)-38或式(2)-39的化合物。
此外，上述化合物中，特别优选式(2)-1、式(2)-2、式(2)-3、式(2)-4、式(2)-5、式(2)-6、式(2)-7、式(2)-9、式(2)-14、式(2)-19、式(2)-24、式(2)-29、式(2)-34或式(2)-39的化合物。
作为以式(2)表示的芴类化合物，可使用两种以上的上述化合物。
本发明中，以式(1)表示的光固化性单体(A)与以式(2)表示的光固化性单体(B)的含有比率，以光固化性单体(A)与光固化性单体(B)的重量比率((光固化性单体(A)的重量)/(光固化性单体(B)的重量))计为30/70～87/13，优选35/65～85/15，更优选40/60～80/20。
以式(1)表示的光固化性单体(A)的含量过于少的情况下，会发生折射率不够高，固化不充分、耐热性变低，以及粘度高、图案转印不良，因而不优选。另一方面，以式(1)表示的光固化性单体(A)的含量过多或仅有光固化性单体(A)的情况下，会发生在基板上涂布后光固化性单体(A)成分分离，无法维持薄膜、排拒树脂溶液，无法获得均匀的薄膜、图案转印不良，所以不优选。
此外，本发明中，使光压印用树脂组合物固化时的固化收缩率通常为4.5％以下，这样固化时的变形少。如果固化收缩率超过4.5％，则固化物中容易残留内部应力，导致出现光学上的各向异性，从基材剥离等、耐久性变差，所得的形状的尺寸误差变大，因而不优选。如果固化收缩率在3.0％以下、特别是2.5％以下，则不易残留内部应力，因而特别优选。
本发明中，固化收缩率根据JISK7112B法、并通过下式算出。即、固化收缩率(ΔV)可根据树脂组合物的比重(ρm)和其固化物的比重(ρp)并利用下式(1)算出。
具体而言，将处于不含溶剂的状态的固化前的树脂组合物倒入量筒，称量容积10ml的重量，得到固化前的比重(ρm)。固化物的比重(ρp)是通过制作长50mm、宽10mm、厚1mm的浇铸成形体，用高精度电子比重计SD-120L(米拉久贸易株式会社(ミラージュ貿易社)制)进行测定而得到的值。
[数学式1]
ΔV(％)＝[(ρp-ρm)/ρp]x100式(1)
此外，本发明中，也可以在不损害其目的的范围内包含除光固化性单体(A)以外的光固化性单体(H)。
作为光固化性单体(H)，可例举各种光固化性单体。例如，通过包含丁二醇二乙烯基醚、辛二醇二乙烯基醚、乙二醇二乙烯基醚、二乙二醇二乙烯基醚、三乙二醇二乙烯基醚、丁二醇二丙烯酸酯、辛二醇二丙烯酸酯、乙二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二丙烯酸酯、丁二醇二甲基丙烯酸酯、辛二醇二甲基丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、丙烯酸2-(2-乙烯氧基乙氧基)乙酯、甲基丙烯酸2-(2-乙烯氧基乙氧基)乙酯等，可以赋予柔性。此外，通过包含亚环己基二甲醇二乙烯基醚、三羟甲基丙烷三乙烯基醚、亚环己基二甲醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、亚环己基二甲醇二甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯等，可提高交联密度，使表面硬度提高。
光固化性单体(H)的掺合量可以在不损害固化树脂的基板密合性的范围内适当地使用。
本发明中，由光压印用树脂组合物所得的固化物的589nm的波长的折射率在1.58以上。如果固化物的589nm的波长的折射率小，则在用于透镜等的情况下，透镜的厚度增厚，作为光学元件难以成形，因而不优选。作为上述折射率，优选在1.60以上，特别优选1.62～1.70。
由本发明的光压印用树脂组合物所得的固化物表现出与在树脂中分散TiO2或Nb2O5、ITO等的无机氧化物纳米微粒而得的光学元件用固化物相当的高折射率。
此外，本发明中，固化物的400nm的波长的光的透射率在厚度为20μm时为80％以上。上述透射率低于80％的情况下，蓝紫光不易透过，所以固化物看起来带黄色色调，光的利用效率下降，因而不优选。作为上述光的透射率，优选在85％以上，特别优选88％～99％。
此外，本发明中，固化物的玻璃化温度在100℃以上。上述固化物的玻璃化温度低于100℃的情况下，耐热性不足够，根据使用环境有时不能保持固化物的微细形状，所以不优选。玻璃化温度优选在150℃以上，特别优选160～230℃。
本发明的光压印用树脂组合物优选含有光聚合引发剂(C)。
作为光聚合引发剂(C)，可例举光自由基聚合引发剂或光阳离子聚合引发剂，任一种都可以无限制地使用。
作为光自由基聚合引发剂，例如可使用市售的引发剂。作为其例子，可例举能从BASF日本株式会社(BASFジャパン社)获得的Irgacure(注册商标)2959(1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-2-羟基-2-甲基-1-丙烷-1-酮)、Irgacure(注册商标)184(1-羟基环己基苯基酮)、Irgacure(注册商标)500(1-羟基环己基苯基酮、二苯酮)、Irgacure(注册商标)651(2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮)、Irgacure(注册商标)369(2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)丁酮-1)、Irgacure(注册商标)907(2-甲基-1[4-甲硫基苯基]-2-吗啉代丙烷-1-酮)、Irgacure(注册商标)379(2-二甲基氨基-2-(4-甲基-苄基)-1-(4-吗啉-4-基-苯基)-丁烷-1-酮)、Irgacure(注册商标)819(双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦)、Irgacure(注册商标)1800(双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)-2,4,4-三甲基-戊基氧化膦,1-羟基-环己基-苯基-酮)、Irgacure(注册商标)OXE01(1,2-辛二酮,1-[4-(苯硫基)苯基]-2-(O-苯甲酰肟))、Irgacure(注册商标)OXE02(乙酮,1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]-1-(O-乙酰肟))、Darocur(注册商标)1173(2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙烷-1-酮)、Darocur(注册商标)1116、1398、1174、1020、LucirinTPO(2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦)、LucirinTPO-L(2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基乙氧基氧化膦)、能从DKSH日本株式会社(ＤＫＳＨジャパン社)获得的ESACURE1001M(1-[4-苯甲酰基苯磺酰胺基]苯基]-2-甲基-2-(4-甲基苯磺酰基)丙烷-1-酮等。其中，优选Irgacure(注册商标)184(1-羟基环己基苯基酮)、Darocur(注册商标)1173(2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙烷-1-酮)、LucirinTPO(2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦)、Irgacure(注册商标)907(2-甲基-1[4-甲硫基苯基]-2-吗啉代丙烷-1-酮、Irgacure(注册商标)379(2-二甲基氨基-2-(4-甲基-苄基)-1-(4-吗啉-4-基-苯基)-丁烷-1-酮)。
作为光阳离子聚合引发剂，可例举碘盐、锍盐、盐等，可使用公知的光阳离子聚合引发剂。
作为光阳离子聚合引发剂，例如可例举双(烷基苯基)碘六氟磷酸盐、二苯基碘六氟磷酸盐、二苯基碘六氟锑酸盐、双(十二烷基苯基)碘四(五氟苯基)硼酸盐、双[4-(二苯基锍)苯基]硫醚-双六氟磷酸盐、双[4-(二苯基锍)苯基]硫醚-双六氟锑酸盐、双[4-(二苯基锍)苯基]硫醚-双四氟硼酸盐、双[4-(二苯基锍)苯基]硫醚-四(五氟苯基)硼酸盐、二苯基-4-(苯硫基)苯基锍六氟磷酸盐、二苯基-4-(苯硫基)苯基锍六氟锑酸盐、二苯基-4-(苯硫基)苯基锍四氟硼酸盐、二苯基-4-(苯硫基)苯基锍四(五氟苯基)硼酸盐、三苯基锍六氟磷酸盐、三苯基锍六氟锑酸盐、三苯基锍四氟硼酸盐、三苯基锍四(五氟苯基)硼酸盐、双[4-(二(4-(2-羟基乙氧基))苯基锍)苯基]硫醚-双六氟磷酸盐、双[4-(二(4-(2-羟基乙氧基))苯基锍)苯基]硫醚-双六氟锑酸盐、双[4-(二(4-(2-羟基乙氧基))苯基锍)苯基]硫醚-双四氟硼酸盐、双[4-(二(4-(2-羟基乙氧基))苯基锍)苯基]硫醚-四(五氟苯基)硼酸盐等。其中，优选双(烷基苯基)碘六氟磷酸盐、二苯基碘六氟磷酸盐。
上述光聚合引发剂可单独使用，也可将两种以上组合使用。此外，考虑到与组合物的分散性，也可含有溶剂。
光压印用树脂组合物中的光聚合引发剂(C)的含量相对于光固化性单体(A)和光固化性单体(B)的总重量100重量份优选为0.01～30重量份，更优选0.1～20重量份，特别优选0.2～15重量份。
此外，为了提高这些光聚合引发剂的效率、促进光聚合，也可含有已知的敏化剂或色素。敏化剂对提高使用单一波长光源时的光聚合的效率特别有效。
作为敏化剂，例如可例举蒽、噻吨酮、二苯酮噻吨酮(日文：ベンゾフェノンチオキサントン)、吩噻嗪、苝等。其中，蒽类敏化剂通过与阳离子聚合引发剂并用，可飞跃性地提高光敏度。作为蒽类的敏化剂，二丁氧基蒽、二丙氧基蒽(川崎化成株式会社(川崎化成社)制UVS-1331、UVS-1221)等是有效的。
作为色素剂的敏化色素，可例示硫代吡喃盐类色素、部花青类色素、喹啉类色素、苯乙烯基喹啉类色素、香豆素酮类色素、噻吨类色素、呫吨类色素、类菁(日文：オキソノール)类色素、花青类色素、若丹明类色素、吡喃盐类色素等。
本发明的光压印用脂组合物的粘度(温度20～50℃)优选为10～2500000mPa·s，特别优选100～2000000mPa·s。该情况下，光压印用脂组合物根据需要含有粘度调整剂(D)。
粘度调整剂(D)被用于调整由当该组合物形成薄膜时的组合物的粘度，调整组合物的涂布性或所得的薄膜的厚度。作为粘度调整剂(D)，可使用公知的热塑性树脂、热固性树脂、液状树脂等的高分子量体。其中，优选包含一种以上的分子量(Mw(重均分子量))为1000～1000000的高分子量体，更优选分子量(Mw)为2000～500000，进一步优选3000～300000。分子量(Mw)过小的情况下，无法充分获得粘度调整的效果，涂布性不能改善，涂布厚度的变化少，因而不优选。另一方面，分子量(Mw)过大的情况下，溶解性不良、且残存不溶成分，即使是少量，粘度的变化也较大，所以粘度的控制困难，因而不优选。粘度调整剂(D)可根据情况，将多种组合后使用。
作为粘度调整剂(D)，没有特别限定，但更优选相容性良好的包含芳香环的树脂、包含环状结构的树脂。例如，可例举乙烯/甲基苯基降冰片烯共聚物(例如，日本专利特开2005-239975中记载)、乙烯/降冰片烯/甲基苯基降冰片烯共聚物(例如，记载于日本专利特开2005-239975)、聚苯乙烯、聚乙烯基咔唑、聚苊、三环癸烷乙烯基醚聚合物(例如，记载于日本专利特开2005-113049)、1-金刚烷基乙烯基醚聚合物、2-金刚烷基乙烯基醚聚合物、甲基苯基降冰片烷乙烯基醚聚合物、乙烯/降冰片烯类的共聚物(例如，迪康纳公司(Ticona社)制的Topas、三井化学株式会社(三井化学社)制的Apel等)、环状烯烃类开环聚合物的氢化物(例如，日本瑞翁株式会社(日本ゼオン社)制的ZEONEX、ZEONOR等)、含有极性基团的环状烯烃类开环聚合物的氢化物(例如，JSR株式会社(JSR社)制的ARTON)、含有咔唑骨架的聚合物、含有芴骨架的聚合物等。
还有，为了提高基板密合性，作为粘度调整剂(D)，还优选使用含羟基的树脂、或保护该羟基的树脂。例如，可例举聚羟基苯乙烯、苯乙烯/羟基苯乙烯共聚物、苯乙烯/羟基苯乙烯共聚物的缩醛保护聚合物、羟基苯乙烯/三环癸烷乙烯基醚共聚物、羟基苯乙烯/三环癸烷乙烯基醚共聚物的缩醛保护体、羟基苯乙烯/乙基乙烯基醚的嵌段共聚物、无规共聚物等。
上述粘度调整剂(D)之中，特别优选乙烯/甲基苯基降冰片烯共聚物、聚苯乙烯、聚乙烯基咔唑、聚苊、三环癸烷乙烯基醚聚合物、1-金刚烷基乙烯基醚聚合物、2-金刚烷基乙烯基醚聚合物、甲基苯基降冰片烷乙烯基醚聚合物、聚羟基苯乙烯、苯乙烯/羟基苯乙烯共聚物及其缩醛保护体、含有咔唑骨架的聚合物、含有芴骨架的聚合物。
这些粘度调整剂(D)既可以单独使用也可以组合两种以上使用。树脂组合物中的粘度调整剂(D)的含量相对于上述光固化性单体(A)100重量份优选为0.1～100重量份，更优选0.5～50重量份，特别优选0.5～30重量份。含量过少的情况下，无法充分获得粘度调整的效果，涂布性不能改善，树脂厚度的变化少，因而不优选。另一方面，含量过多的情况下，会发生不溶成分残存、其他成分的溶解性下降、树脂的涂布性变差、难以光固化，所以不优选。
本发明中，优选按照以下的方法来进行由光压印用树脂组合物到固化物、特别是固化的膜状或薄片状的薄膜的制造。即、通过旋涂法、溶液铸涂法(溶液流延法)、浸涂法、悬滴法(ドロップ法)等已知的方法将光压印用树脂组合物涂布在基材上以形成涂膜。涂膜的厚度的调整可通过基于粘度调整剂(D)的粘度调整、基于用溶剂(G)稀释的树脂组合物的粘度调整等任意地实施。作为可发挥适于光压印的制膜性、面内均匀性的固化前的膜厚，优选50nm～10mm，更优选100nm～5mm。
作为涂布光压印用树脂组合物的支承基材，可使用厚度优选为0.5μm～10mm的树脂膜、树脂薄片或无机材料的薄片。作为无机材料的基材，可优选使用至少其表面是硅、铝、铜、蓝宝石、SiO2(二氧化硅)、SiC(碳化硅)、GaN(氮化镓)、InGaN(氮化铟镓)、GaAs(砷化镓)、AlGaAs(砷化铝镓)、AlGaP(磷化铝镓)、ITO(氧化铟锡)或玻璃的基材。此外，作为树脂材料的基材，可优选使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)树脂、环状烯烃类树脂、聚烯烃树脂、丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂、聚乙烯基醚树脂、及聚苯乙烯树脂等。
在形成能够光压印的树脂薄膜的情况下，薄膜中的残存挥发成分越少越优选。如果残存挥发成分大量存在，则光压印时在树脂薄膜上可确认发泡现象等，图案转印精密度降低。
在由上述树脂组合物形成涂膜时，优选使用溶剂(G)。溶剂(G)只要是溶解该组合物的溶剂就可以任意地使用，优选使用有机溶剂。作为有机溶剂，可例举酮类溶剂、酯类溶剂、芳香族烃类溶剂等。
例如，作为酮类溶剂，可例举环己酮、环戊酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮等。
作为酯类溶剂，可例举乙二醇单甲基醚乙酸酯、二乙二醇单甲基醚单乙酸酯、二乙二醇单乙基醚单乙酸酯、三乙二醇单乙基醚单乙酸酯、二乙二醇单丁基醚单乙酸酯、丙二醇单甲基醚乙酸酯、丁二醇单甲基醚乙酸酯等。
作为芳香族烃类溶剂，可例举甲苯、二甲苯、均三甲苯、氯苯、乙苯、二乙苯等。
其中，优选二甲苯、环己酮、环戊酮或丙二醇单甲基醚乙酸酯。
这些溶剂(G)可单独使用，也可以将两种以上的溶剂(G)组合使用。在树脂组合物中添加溶剂(G)的情况下，为了溶解树脂，即使适当加温进行溶解也无妨。溶剂(G)可根据形成的薄膜的厚度进行任意调整。能发挥适合光压印的制膜性、面内均匀性的溶剂(G)相对于光固化性单体(A)和光固化性单体(B)的总重量100重量份，优选含有0.5～30000重量份，更优选含有1.0～25000重量份。溶剂的含量过少的情况下，会有粘度高、树脂难以均匀扩散、无法得到均匀的膜厚的情况，因而不优选。另一方面，溶剂的含量过多的情况下，会有膜厚过于薄、表面积相对于体积而言相对较大、由于表面张力而难以维持膜的状态、溶剂容易残存于树脂中的情况，因而不优选。
在采用旋涂法的制膜中，由于高速旋转引起的气流，溶剂的蒸发速度提高，可使溶剂在旋涂过程中挥发，得到能适于光压印的残存挥发成分少的树脂薄膜。为了确保旋涂后的膜的面内均匀性，旋涂涂布中使用的溶剂的沸点优选为70～250℃，更优选为80～240℃，特别优选90～220℃。可优选使用沸点比使用的光固化性单体(A)的沸点更低的溶剂。
此外，为了进一步降低薄膜中的残存挥发成分，也可以在旋涂后利用加热板、热风干燥机、真空干燥机等进行加热干燥，得到光压印用树脂的薄膜。另外，该情况下的加热干燥温度优选是比使用的光固化性单体(A)的沸点低的温度。
另一方面，溶液铸涂法(溶液流延法)、浸涂法、悬滴法等的情况下，涂布时难以使溶剂挥发，所以在使用溶剂的情况下，需要涂布后的风干燥或热干燥工序。作为可降低薄膜中的残存挥发成分的膜厚，更优选所形成的薄膜的膜厚在固化前为40μm以下，特别优选为35μm以下。
由光压印用树脂组合物形成薄膜的情况下，也可以掺合均化剂。作为均化剂，可使用公知的均化剂，但优选有机硅类化合物、氟类化合物、丙烯酸类化合物、丙烯酸/有机硅类化合物。
作为有机硅类化合物，例如可例举楠本化成株式会社(楠本化成社)制的DISPARLON(ディスパロン)1761、DISPARLON1711EF。
作为氟类化合物，例如可例举大日本油墨化学株式会社(大日本インキ化学社)制的メガファックF-470。
作为丙烯酸类化合物，例如可例举DISPARLONLF-1980、LF-1982，作为丙烯酸/有机硅类化合物，例如可例举DISPARLONUVX-270、UVX-271等。
均化剂的添加量可以在不损害光学特性及基板密合性的范围内进行选择。
还有，上述树脂组合物中还可以根据需要掺合消泡剂、抗氧化剂、耐热稳定剂、耐候稳定剂、光稳定剂等添加剂。此外，作为用于提高相对于基板的密合性的密合性赋予剂，还可以掺合双酚A、氢化双酚A、1-金刚烷基醇、2-金刚烷基醇、三环癸醇等具有羟基的化合物。上述添加剂的掺合量可以在不损害树脂组合物的光学特性等功能的范围内，适当使用公知的化合物。
在由上述树脂组合物形成薄膜的情况下，特别是用于光压印的情况下，也可以直接使用树脂组合物，但从提高转印精密的观点考虑，为了除去由异物引起的粒状物质(Particulatematter)，优选使用公知的方法进行过滤。根据使用的树脂组合物的种类也可以适当改变滤器的材质。此外，也可以适当地使用不具有电荷捕捉性能的滤器。作为滤器的孔径，特别优选0.45μm以下。
上述树脂组合物的涂膜优选可通过波长为180～450nm、特别优选200～400nm的紫外线等的照射而固化。照射条件可根据树脂组合物的种类及组成比、膜厚等而适当地改变。进行照射的紫外线的波长可根据光聚合引发剂及敏化剂的种类等，适当选择具有高感度的波长的照射源而使用。
作为紫外线的照射光源，例如可例举高压汞灯、超高压汞灯、氙灯、金属卤化物灯、LED灯、太阳光、碳弧灯等。另外，作为活性能量射线，除紫外线外，还可以使用例如可见光、红外线、X射线、α射线、β射线、γ射线、电子射线等。
紫外线等活性能量射线的照射中、或在照射并进行模具脱模后，也可以根据需要加热树脂。通过加热，可减少固化树脂中的未反应物，提高树脂的固化性、与支承基材的密合性等。加热通常优选30～100℃，更优选低于固化后的树脂的玻璃化温度。此外，还可以应用对照射紫外线并将模具脱模后的固化膜进一步照射紫外线、提高树脂固化率的后紫外线固化。固化膜的膜厚优选为50nm～10mm，特别优选100nm～5mm。
此外，如果膜厚不足50nm，则表面积相对于体积相对较大，有时会由于表面张力而无法维持膜的状态，因而不优选。另一方面，如果膜厚超过10mm，则有时光难以到达内部，内部固化性不充分，因而不优选。
本发明中，光学元件材料可通过使用已知的光压印法在基材上形成微细结构体。
光压印法中的本发明的图案形成方法优选包括以下的工序。
(1)将树脂组合物涂布在基材上以形成涂膜的工序；
(2)使具有所需的图案的模具的图案面与所形成的涂膜的表面接触并加压，使树脂组合物填充至图案内的工序；
(3)通过光照射使填充至图案内的树脂组合物固化的工序；
(4)从固化的树脂组合物的固化物将模具剥离的工序。
作为用于进行光压印的装置，已有各种制品上市，可以选择适当的装置。为了实现图案的转印精密度优异、且生产性得到改善的工艺，优选成形压力小、成形时间短的压印条件。
此外，使模具与树脂表面在大气中接触的情况下，根据图案尺寸、形状或树脂粘度，会发生由气泡混入引起的图案缺损。此外，大气中的水分及氧阻碍光聚合，还会发生树脂的固化不足。于是，还可以应用减压下的光压印法，即、根据需要对装置体系内进行减压处理，在减压下使模具与树脂表面接触，进行加压并使其光固化。此外，还可以将装置体系内用惰性气体或干燥空气、不阻碍树脂的固化的其他气体置换，再进行光压印。
本发明中，由上述树脂组合物的固化物形成的光学元件材料可被用作例如一般相机用透镜及取景器、摄像机用透镜、激光拾取透镜、激光打印机用的fθ透镜、柱面透镜及俄勒冈镜(日文：オリゴンミラー)、投影TV用透镜、液晶投影机用的多镜头、中继系统透镜、聚光器透镜、投射透镜及菲涅耳透镜、眼镜用透镜等的透镜；光盘(CD、CD-ROM等)、小磁盘、DVD用的磁盘基板、LCD用基板、偏光膜透明树脂薄片、相位差膜、光扩散膜、液晶元件结合用粘合剂等的液晶元件用部件；投影机用屏幕、光学滤光片、柱状透镜片、聚光膜、微透镜用途、晶片级透镜用途、光电转换元件用透镜等。
此外，从固化收缩率、折射率、及透射率方面来看，本发明的光学元件材料可被用作小磁盘用拾取透镜(物镜、衍射光栅、准直仪透镜等)及DVD用拾取透镜(物镜、衍射光栅、准直仪透镜等)的光学元件，特别是其中的被用于使用波长380～420nm的蓝色激光的光学系统的光学元件等。此外，可被用作光电转换元件用透镜。特别适合用于拾取透镜、光电转换元件用透镜，其中更适合用于衍射光栅、准直仪透镜等的非物镜或光电转换元件用透镜等的用途。
还有，从固化收缩率、耐热性的观点来看，本发明的光学元件材料可被用作LCD用基板、偏光膜透明树脂薄片、相位差膜、光扩散膜、液晶元件结合用粘合剂等的液晶元件用部件、投影机用屏幕、光学滤光片、光纤、棱镜、柱状透镜片、聚光膜、晶片级透镜、微透镜等的光学元件等。特别是最适合偏光膜透明树脂薄片、相位差膜、光扩散膜、液晶元件结合用粘合剂等的液晶元件用部件、柱状透镜片、聚光膜、晶片级透镜或微透镜。
实施例
以下，通过实施例对本发明进行说明，但本发明不应被解释为限定于这些实施例。
A：光压印用树脂组合物的制备及粘度测定方法
<实施例1～10和比较例1～5>
如表1、表2所示，使用光固化性单体(A)、光固化性单体(B)、光聚合引发剂(C)、粘度调整剂(D)、敏化剂(E)、均化剂(F)、溶剂(G)、及光固化性单体(H)来制备实施例1～10及比较例1～5的光压印用树脂组合物。
另外，表1、表2中的光聚合引发剂(C)、粘度调整剂(D)、敏化剂(E)、均化剂(F)、及溶剂(G)的数值是相对于光固化性单体(A)和光固化性单体(B)的合计100重量份的含量(重量份)。
各组合物的制备及粘度测定通过在将波长500nm以下的紫外线去除后的荧光灯下的黄色室内按照以下的步骤来进行。
1.在规定的玻璃容器中按照表1、表2所述的比例称量光固化单体(A)、光固化性单体(B)、光固化性单体(H)、及光聚合引发剂(C)，并根据需要称量粘度调整剂(D)、敏化剂(E)、均化剂(F)、及溶剂(G)，进行搅拌混合。
2.用孔径0.45μm的尼龙制滤器(住友3M株式会社(住友スリーエム社)制、商品名：LifeASSURE(ライフアシュア))进行过滤，制得光压印用树脂组合物。
以下示出表1、表2中记载的各成分。表3中示出各成分的分类、缩写和名称。
(1)光固化性单体(A)
A-1：N-乙烯基咔唑(丸善石油化学株式会社制)
(2)光固化性单体(B)
B-1：9,9-双[4-(2-丙烯酰氧基乙氧基)苯基]芴(新中村化学工业株式会社制，制品名A-BPEF)
B-2：9,9-双[4-(2-乙烯基醚乙氧基)苯基]芴(丸善石油化学株式会社制)
B-3：双芳基芴类化合物(大阪燃气化学株式会社(大阪ガスケミカル社)制，制品名:オグソールPG-100)
B-4：双芳基芴类化合物(大阪燃气化学株式会社制，制品名：オグソールCG-500)
(3)光聚合引发剂(C)
C-1：1-羟基-环己基-苯基-酮(BASF日本株式会社(BASFジャパン社)制，Irgacure184)
C-2：2-二甲基氨基-2-(4-甲基-苄基)-1-(4-吗啉-4-基-苯基)-丁烷-1-酮(BASF日本株式会社制，Irgacure379)
C-3：双(烷基苯基)碘六氟磷酸盐50重量％碳酸丙烯酯溶液(和光纯药工业株式会社(和光純薬工業社)制W、PI-113)
C-4：2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮(BASF日本株式会社制，Irgacure651)
C-5：桑亚普罗株式会社(サンアプロ社)制，CPI-210S
(4)粘度调整剂(D)
粘度调整剂(D)中使用的树脂D-1的重均分子量(Mw)通过凝胶渗透色谱法(GPC)，使用沃特斯公司(Waters社)制的GPC装置，在以下条件下进行测定：色谱柱：肖德士株式会社(Shodex社)制K-805L/K-806L；柱温度：40℃；溶剂：氯仿；通液量：0.8mL/分钟。粘度调整剂(D)中使用的树脂D-2的重均分子量(Mw)通过使用东曹株式会社(東ソー社)制的GPC装置，并在下述条件下进行测定：色谱柱：东曹株式会社制TSKG2000H×2根/TSKG3000H/TSKG4000H；柱温度：40℃；溶剂：THF；通液量：1.0mL/分钟。
D-1：乙烯/5-甲基-5-苯基-双环[2,2,1]庚-2-烯共聚物(Mw：50000，日本专利特开2005-239975记载的乙烯/甲基苯基降冰片烯共聚物)
D-2：聚(9-乙烯基咔唑)(奥德里奇公司(アルドリッチ社)制试剂，Mn(数均分子量)=25000～50000，Mw/Mn=约2)
(5)敏化剂(E)
E-1：9,10-二丙氧基蒽(川崎化成株式会社(川崎化成社)制，UVS-1221)
(6)均化剂(F)
F-1：有机硅类均化剂(楠本化成株式会社制，DISPARLON1761)
(7)溶剂(G)
G-1：环己酮(和光纯药工业株式会社制)
(8)光固化性单体(H)
H-1：三丙二醇二丙烯酸酯(新中村化学工业株式会社制，制品名APG-200)
H-2：三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(新中村化学工业株式会社制，制品名A-TMPT)
H-3：N-乙烯基-2-吡咯烷酮(和光纯药工业株式会社制)
H-4：2-苯氧基乙基丙烯酸酯(沙多玛公司(サートマー社)制，制品名SR339A)
B：浇铸成形体的制作
将由上述方法制得的实施例1～10及比较例2～5所述的光压印用树脂组合物倒入长度50mm、宽度10mm、厚度1mm的模具中。将实施例1～10、比较例3～5所述的压印用树脂组合物倒入长度50mm、宽度10mm、厚度1mm的模具后，使用真空干燥机除去溶剂，使其处于无溶剂的状态。比较例2不含溶剂，所以直接使用。
如上所述制作的模具上的树脂组合物中，实施例1～7及比较例2～5在氮气氛中进行UV照射，实施例8～10在相对湿度为2.0％以下的干燥空气中进行UV照射。
作为UV光源，使用高压汞灯(表1及表2中记作Hg)，用照度50mW/cm2照射紫外线以达到表1、表2所示的UV照射量，将树脂固化。
C：树脂组合物的涂布及固化方法
C-1：折射率及阿贝数(日文：アッベ数)测定用的树脂薄膜
实施例和比较例的树脂组合物及树脂溶液用以下的旋涂法进行涂布。
基板使用在相对湿度为25％以下的干燥库中保管24小时以上、直径为2英寸的Si晶片(E&M公司(E＆M社)制，面方位1.0.0)。
实施例1～10及比较例2～5中，将直径2英寸的Si晶片载置在旋涂器(EHC公司(イーエッチシー社)制，SC-308H)，将其真空吸住，固定基板。然后，将0.4ml的树脂组合物或树脂溶液载放在基板中央附近，以表1、表2所述的旋涂条件进行旋涂、涂布，制作压印用树脂薄膜。
如上所述制作的树脂薄膜中，实施例1～7及比较例2～5在氮气氛中进行UV照射，此外，实施例8～10在相对湿度为2.0％以下的干燥空气中进行UV照射。
作为UV光源，使用高压汞灯(表1及表2中记作“Hg”)，用照度50mW/cm2照射紫外线以达到表1、表2所示的UV照射量，将树脂固化。
C-2：透射率测定用的树脂薄膜(20μm厚)
对于实施例1～10及比较例3～5所述的光压印用树脂组合物，使用真空干燥机除去溶剂，使其处于不含溶剂的状态。比较例2不含溶剂，所以直接使用。通过棒涂法将各树脂组合物以20μm厚度涂布在直径为2英寸的石英基板上。
如上所述制作的树脂薄膜中，实施例1～7及比较例2～5在氮气氛中进行UV照射，实施例8～10在相对湿度为2.0％以下的干燥空气中进行UV照射。
作为UV光源，实施例1～10及比较例2～5使用高压汞灯(表1及表2中记作“Hg”)，用照度50mW/cm2照射紫外线以达到表1、表2所示的UV照射量，将树脂固化。
D.浇铸成形体及树脂薄膜的评价
(固化收缩率)
固化收缩率根据JISK7112B法、并通过下式算出。固化收缩率(ΔV)根据树脂组合物的比重(ρm)和其固化物的比重(ρp)并利用下式(1)算出。
[数学式2]
ΔV(％)＝[(ρp-ρm)/ρp]x100式(1)
对于实施例1～10及比较例3～5所述的光压印用树脂组合物，使用真空干燥机除去溶剂，使其处于不含溶剂的状态。对于比较例2的树脂组合物，直接使用。将处于不含溶剂的状态的固化前的树脂组合物或比较例2的固化前的树脂组合物倒入量筒，称量容积10ml的重量，得到固化前的比重(ρm)。固化物的比重(ρp)是对于使用上述浇铸成形体制作方法、进行固化而得的长50mm、宽10mm、厚1mm的注型成形体，用高精度电子比重计SD-120L(米拉久贸易株式会社制)进行测定而得到的值。
(玻璃化温度(Tg))
使用差示扫描热量计(精工电子工业株式会社制，EXSTAR6000及DSC6200)，根据浇铸成形体的升温时的吸热峰算出玻璃化温度(Tg)。
(折射率及阿贝数)
测定由树脂组合物制作的树脂薄膜的折射率及阿贝数。结果示于表1、表2。实施例1～10及比较例2～5中，使用在直径为2英寸的Si晶片上形成的薄膜，用反射分光膜厚计(大塚电子株式会社(大塚電子社)制，FE-3000)进行固化树脂的折射率的测定。具体而言，在300～800nm的范围内测定反射率，作为折射率的波长分散的近似式，使用柯西色散公式(日文：Ｃａｕｃｈｙの分散式)并利用最小二乘法计算光学常数，从而测定折射率。此外，折射率以589nm的波长的折射率进行评价。阿贝数νD使用下式(2)、由各波长的折射率算出。
νD=(nD-1)/(nF-nC)(2)
上式(2)中，
nD：波长589nm的光的折射率；
nF：波长486nm的光的折射率；
nC：波长656nm的光的折射率。
根据表1、表2所示的结果可知，由光压印用树脂组合物所得的固化物的折射率比作为比较例的UV固化树脂的折射率高。
(透射率)
使用实施例1～10及比较例2～5的在2英寸的石英基板上形成的20μm固化膜，利用紫外可见光近红外分光光度计(日本分光株式会社(日本分光社)制，V-570)测定波长400nm的光的透射率。
如表2所示，比较例的光压印用树脂组合物、即光固化性单体(A)与光固化性单体(B)的化合物的比例为本发明以外的比例的组合物，固化收缩率大或折射率低，耐热性低或常温下是固体，成形性不好。
[表1-1]
[表1-2]
[表1-3]
[表2-1]
[表2-2]
[表3]
产业上利用的可能性
本发明的光学元件材料在工业上可被用作高折射率、固化收缩率小、耐热性也高的小磁盘用拾取透镜、DVD用拾取透镜的光学元件、液晶元件用部件、光纤、棱镜、微透镜、晶片级透镜、光电转换元件用透镜等。
在这里引用2011年9月27日提出申请的日本专利申请2011-211445号的说明书、权利要求书和说明书摘要的全部内容作为本发明说明书的揭示。

Claims (11)

1.一种光学元件材料，该光学元件材料通过使光压印用树脂组合物固化而形成，固化时的固化收缩率为4.5％以下；所述光压印用树脂组合物含有具有咔唑骨架的以下述式(1)表示的光固化性单体(A)、以下述式(2)表示的光固化性单体(B)和光聚合引发剂(C)，光固化性单体(A)与光固化性单体(B)的含有重量比率、即(光固化性单体(A)的重量)/(光固化性单体(B)的重量)为30/70～80/20，且光聚合引发剂(C)的含量相对于光固化性单体(A)和光固化性单体(B)的总重量100重量份为0.01～30重量份；
其中，R1表示-CH＝CH2、-CH2CH2-O-CH＝CH2、-CH2-C(CH3)＝CH2或缩水甘油基；R2、R3可以相同或不同，表示氢或碳数1～4的烷基；
式(2)中，R4、R5可以相同或不同，表示-O-CH＝CH2、O-CH2CH2-O-CH＝CH2、-O-CO-CH＝CH2、-O-CO-C(CH3)＝CH2、-O-CH2CH2-O-CO-CH＝CH2、-O-CH2CH2-O-CO-C(CH3)＝CH2或缩水甘油醚基；R6、R7可以相同或不同，表示氢或碳数1～4的烷基。
2.如权利要求1所述的光学元件材料，其特征在于，光压印用树脂组合物还含有相对于光固化性单体(A)和光固化性单体(B)的总重量100重量份为0.1～100重量份的粘度调整剂(D)。
3.如权利要求1或2所述的光学元件材料，其特征在于，光压印用树脂组合物还含有相对于光固化性单体(A)和光固化性单体(B)的总重量100重量份为0.5～30000重量份的溶剂(G)。
4.如权利要求1或2所述的光学元件材料，其特征在于，波长589nm的光的折射率为1.58以上。
5.如权利要求1或2所述的光学元件材料，其特征在于，玻璃化温度为100℃以上。
6.如权利要求1或2所述的光学元件材料，其特征在于，厚度为20μm时、波长400nm的光的透射率为80％以上。
7.如权利要求1或2所述的光学元件材料，其特征在于，它是树脂厚度为50nm～10mm的膜状或薄片状。
8.如权利要求1或2所述的光学元件材料，其特征在于，它是拾取透镜、非物镜、偏光膜、相位差膜、光扩散膜、聚光膜、柱状透镜片、液晶元件用部件、光电转换元件用透镜、微透镜或晶片级透镜。
9.一种光学元件材料的制造方法，该制造方法是将光压印用树脂组合物涂布在基材上形成涂膜，对该涂膜的表面照射光，在固化收缩率为4.5％以下的条件下使其固化；所述光压印用树脂组合物含有具有咔唑骨架的以下述式(1)表示的光固化性单体(A)、以下述式(2)表示的光固化性单体(B)和光聚合引发剂(C)，光固化性单体(A)与光固化性单体(B)的含有重量比率、即(光固化性单体(A)的重量)/(光固化性单体(B)的重量)为30/70～80/20，且光聚合引发剂(C)的含量相对于光固化性单体(A)和光固化性单体(B)的总重量100重量份为0.01～30重量份；
式(1)中，R1表示-CH＝CH2、-CH2CH2-O-CH＝CH2、-CH2-C(CH3)＝CH2或缩水甘油基；R2、R3可以相同或不同，表示氢或碳数1～4的烷基；
式(2)中，R4、R5可以相同或不同，表示-O-CH＝CH2、O-CH2CH2-O-CH＝CH2、-O-CO-CH＝CH2、-O-CO-C(CH3)＝CH2、-O-CH2CH2-O-CO-CH＝CH2、-O-CH2CH2-O-CO-C(CH3)＝CH2或缩水甘油醚基；R6、R7可以相同或不同，表示氢或碳数1～4的烷基。
10.如权利要求9所述的光学元件材料的制造方法，其特征在于，通过压印法将图案转移至涂膜的表面上，接着照射光使其固化。
11.如权利要求9或10所述的光学元件材料的制造方法，其特征在于，涂布光压印用树脂组合物的基材是具有0.5μm～10mm的厚度的树脂或无机材料的膜或薄片。
CN201280042467.1A 2011-09-27 2012-09-25 光学元件材料及其制造方法 Expired - Fee Related CN103764699B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011-211445 2011-09-27
JP2011211445 2011-09-27
PCT/JP2012/074568 WO2013047524A1 (ja) 2011-09-27 2012-09-25 光学素子材料、及びその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103764699A CN103764699A (zh) 2014-04-30
CN103764699B true CN103764699B (zh) 2016-02-10

Family

ID=47995556

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201280042467.1A Expired - Fee Related CN103764699B (zh) 2011-09-27 2012-09-25 光学元件材料及其制造方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9574106B2 (zh)
EP (1) EP2762503B1 (zh)
JP (1) JP6003898B2 (zh)
KR (1) KR101864920B1 (zh)
CN (1) CN103764699B (zh)
TW (1) TWI596122B (zh)
WO (1) WO2013047524A1 (zh)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6301671B2 (ja) * 2014-02-10 2018-03-28 東京応化工業株式会社 ビニル基含有化合物を含有する硬化性組成物
JP6670239B2 (ja) * 2014-07-18 2020-03-18 日立化成株式会社 積層フィルム
JP6321510B2 (ja) * 2014-09-26 2018-05-09 東京応化工業株式会社 感光性シロキサン組成物及び光学部品
JP6427376B2 (ja) * 2014-09-26 2018-11-21 東京応化工業株式会社 組成物、硬化物及び光透過性積層体
WO2016163561A1 (ja) * 2015-04-10 2016-10-13 日産化学工業株式会社 反応性シルセスキオキサン化合物を含む重合性樹脂組成物
JPWO2018021445A1 (ja) * 2016-07-27 2019-02-28 富士フイルム株式会社 積層シート、レンチキュラーシート、光学部材用硬化性組成物、光学部材、光学成形体の製造方法、成形体、及び硬化物の製造方法
JP6726554B2 (ja) * 2016-07-29 2020-07-22 Ｍｃｃアドバンスドモールディングス株式会社 光重合性組成物及びその硬化物、並びにそれを用いたマイクロレンズ形成剤及びマイクロレンズ
JP6911864B2 (ja) 2016-09-28 2021-07-28 Ａｇｃ株式会社 硬化性組成物および硬化物
CN108459468B (zh) * 2017-02-21 2023-07-28 住友化学株式会社 树脂组合物及固化膜
US11554539B2 (en) * 2017-07-28 2023-01-17 Nikon Corporation Photocurable composition for three-dimensional stereolithography and three-dimensional object
JP6935260B2 (ja) * 2017-07-31 2021-09-15 東京応化工業株式会社 硬化性組成物、硬化膜、表示パネル又はｏｌｅｄ照明、並びに硬化物の製造方法
WO2019044444A1 (ja) 2017-08-29 2019-03-07 富士フイルム株式会社 積層膜および積層膜の製造方法
JP6907904B2 (ja) * 2017-11-24 2021-07-21 コニカミノルタ株式会社 光学フィルムとその製造方法、偏光板および液晶表示装置
WO2019188019A1 (ja) * 2018-03-26 2019-10-03 東レ株式会社 色変換組成物、色変換シートならびにそれを含む光源ユニット、ディスプレイおよび照明装置
JP2019048992A (ja) * 2018-10-29 2019-03-28 東京応化工業株式会社 組成物、硬化物及び光透過性積層体
JP2022020286A (ja) * 2020-07-20 2022-02-01 株式会社ディスコ 保護部材形成装置で用いるシート、及び保護部材形成方法
US20220112321A1 (en) * 2020-10-09 2022-04-14 Rohm And Haas Electronic Materials Llc High refractive index materials
TW202311338A (zh) * 2021-06-30 2023-03-16 日商日產化學股份有限公司 光波導形成用組成物
CN114647094B (zh) 2022-05-23 2022-08-05 人民百业科技有限公司 一种能实现显示屏裸眼3d效果的斜纹光学膜及其制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101415736A (zh) * 2006-04-10 2009-04-22 索尼化学&信息部件株式会社 硬化性树脂组合物
TW201114783A (en) * 2009-05-25 2011-05-01 Nippon Kayaku Kk Energy ray-curable resin composition for optical lens sheet and cured product thereof

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4774648B2 (ja) * 2001-07-31 2011-09-14 Ｄｉｃ株式会社 光学素子用重合性組成物及びこれを用いた光学素子
JP4227442B2 (ja) 2002-04-18 2009-02-18 キヤノン株式会社 光学材料、光学素子、回折光学素子、積層型回折光学素子、光学系及び光学素子の成形方法
US20040202892A1 (en) * 2003-04-08 2004-10-14 Jsr Corporation Polymer, polymer for forming organic electroluminescence device, polymer composition for organic electroluminescence device and organic electroluminescence device
JP4136886B2 (ja) 2003-10-09 2008-08-20 丸善石油化学株式会社 新規な脂環式ビニルエーテル類の重合体
JP4587679B2 (ja) 2004-02-27 2010-11-24 丸善石油化学株式会社 芳香族含有環状オレフィン共重合体の製造方法
JP4767836B2 (ja) 2006-12-25 2011-09-07 オリンパス株式会社 光学用樹脂組成物およびそれを用いた光学素子
JP2009051972A (ja) * 2007-08-28 2009-03-12 Nippon Shokubai Co Ltd 硬化性樹脂組成物および硬化物
JP2009091462A (ja) 2007-10-09 2009-04-30 Nippon Shokubai Co Ltd カルバゾイル基含有共重合体、光学材料用樹脂組成物および光学材料用部材
JP2009114374A (ja) * 2007-11-08 2009-05-28 Nippon Shokubai Co Ltd 組成物および硬化物
JP2008116971A (ja) 2007-11-15 2008-05-22 Jsr Corp 光導波路
JP2009249591A (ja) * 2008-04-10 2009-10-29 Olympus Corp 光学用の材料組成物およびそれを用いた光学素子
JP2009280731A (ja) * 2008-05-23 2009-12-03 Olympus Corp 光学用の材料組成物およびそれを用いた光学素子
JP2010037470A (ja) 2008-08-07 2010-02-18 Olympus Corp 光学用の材料組成物およびそれを用いた光学素子
JP2010197682A (ja) * 2009-02-25 2010-09-09 Sumitomo Chemical Co Ltd 位相差フィルム及び該位相差フィルムの製造方法
EP2417210B1 (en) * 2009-04-10 2013-03-06 Pixeloptics Inc. Curable adhesive compositions
KR101560249B1 (ko) * 2009-06-19 2015-10-14 닛산 가가쿠 고교 가부시키 가이샤 저유전율 임프린트 재료
JP2011013601A (ja) * 2009-07-06 2011-01-20 Olympus Corp 材料組成物およびそれを用いた光学素子
JP2011033875A (ja) 2009-08-03 2011-02-17 Nippon Kayaku Co Ltd 光学レンズ用エネルギー線硬化型樹脂組成物及び光学レンズ
JP2011053518A (ja) * 2009-09-03 2011-03-17 Olympus Corp 材料組成物およびそれを用いた光学素子
JP5701530B2 (ja) * 2010-07-22 2015-04-15 旭化成ケミカルズ株式会社 金属顔料組成物
US9399693B2 (en) 2011-01-13 2016-07-26 Maruzen Petrochemical Co., Ltd. Resin composition for photoimprinting, pattern forming process and etching mask

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101415736A (zh) * 2006-04-10 2009-04-22 索尼化学&信息部件株式会社 硬化性树脂组合物
TW201114783A (en) * 2009-05-25 2011-05-01 Nippon Kayaku Kk Energy ray-curable resin composition for optical lens sheet and cured product thereof

Also Published As

Publication number Publication date
KR101864920B1 (ko) 2018-06-05
TWI596122B (zh) 2017-08-21
US9574106B2 (en) 2017-02-21
TW201329116A (zh) 2013-07-16
EP2762503A4 (en) 2015-07-15
KR20140077889A (ko) 2014-06-24
EP2762503A1 (en) 2014-08-06
WO2013047524A1 (ja) 2013-04-04
JPWO2013047524A1 (ja) 2015-03-26
EP2762503B1 (en) 2017-11-08
JP6003898B2 (ja) 2016-10-05
US20140287219A1 (en) 2014-09-25
CN103764699A (zh) 2014-04-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103764699B (zh) 光学元件材料及其制造方法
CN103261238B (zh) 光压印用树脂组合物、图案形成方法及蚀刻掩模
TWI464189B (zh) Hardened resin composition
CN101206402A (zh) 感光性树脂组合物
KR20110089818A (ko) 광 임프린트용 수지 조성물, 패턴 형성 방법 및 에칭 마스크
TWI427113B (zh) 可硬化樹脂及由其製造之物件
TWI656406B (zh) 光敏性樹脂組成物
EP3658599B1 (en) Photocurable composition for three-dimensional stereolithography and three-dimensional object
TWI525113B (zh) Hardened resin composition
TW201303489A (zh) 感光性樹脂組合物
JP6448083B2 (ja) 光硬化性樹脂組成物及び高屈折性樹脂硬化体
Shin et al. Fabrication of contact lens containing high‐performance wire grid polarizer
JP5297065B2 (ja) 樹脂成形体及びその製造方法
TWI815191B (zh) 樹脂組成物以及硬化膜
TW201922717A (zh) 化合物、潛在性紫外線吸收劑、組合物、硬化物及硬化物之製造方法
TW201303504A (zh) 負型感光性樹脂組成物
JP5344553B2 (ja) ２光子吸収重合性組成物及び光デバイス
JP2016141731A (ja) 樹脂組成物及び光学部材
CN117255811A (zh) 固化膜和显示装置
WO2024048633A1 (ja) 組成物、硬化物、表示装置、及び固体撮像素子
KR20150006735A (ko) 광경화형 수지 조성물 및 이를 이용한 필름

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20160210

Termination date: 20200925

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee