JP2000344845A - 光硬化性樹脂組成物及び光学部材 - Google Patents
光硬化性樹脂組成物及び光学部材Info
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- C08G18/671—Unsaturated compounds having only one group containing active hydrogen
- C08G18/672—Esters of acrylic or alkyl acrylic acid having only one group containing active hydrogen
Abstract
オキシ構造を有する数平均分子量500以上のポリエー
テルポリオール、有機ポリイソシアネート化合物及び水
酸基含有(メタ)アクリレートの3種を反応させて得ら
れるウレタン(メタ)アクリレート;(B)式(1) 【化1】 (R1 はH、Me、R2 は-(CH2CH2O)p-、-(CH(CH3)CH2
O)q-又は-CH2CH(OH)CH2O-、Y1 〜Y3 はHその他、
p、qは0〜10)で表される単官能(メタ)アクリレ
ート並びに(C)光重合開始剤を含有する光硬化性樹脂
組成物。 【効果】 この組成物は、高い屈折率や優れた基材との
密着性、復元性、耐削れ性を有する硬化物を与えるた
め、レンズシート等の光学部材の作製に適したものであ
る。
Description
物に関する。更に詳しくは、液晶表示装置のバックライ
トに使用されるプリズムレンズシート、プロジェクショ
ンテレビ等のスクリーンに使用されるフレネルレンズシ
ートやレンチキュラレンズシート等のレンズシートのレ
ンズ部、又はこのようなシートを用いたバックライト等
の光学部材形成に有用な光硬化性樹脂組成物に関する。
レンズ等のレンズは、プレス法、キャスト法等の手法に
より製造されてきたが、両手法ともレンズの製作に長い
時間を要し、生産性が悪かった。このような問題点を解
決するために、近年、紫外線硬化性樹脂を用いてレンズ
を製作する検討がなされている。具体的には、レンズ形
状の付いた金型と透明樹脂基板との間に紫外線硬化性樹
脂組成物を流し込み、基板側より紫外線を照射し、該組
成物を硬化させることで短時間でレンズを製造すること
ができる。更に最近のプロジェクションテレビやビデオ
プロジェクターの薄型化、大型化に伴い、レンズを形成
する樹脂に対して、高屈折率化や力学特性などの種々の
レンズ特性に応じた様々な提案や検討がなされている。
例えば、特開平5−2554363号公報には、(A)
ビスフェノールAとエチレンオキサイド等と反応させて
得られるジオール化合物(a)と、分子量200以下の
ジオール化合物(b)と、有機ポリイソシアネート
(c)と、水酸基含有(メタ)アクリレート(d)との
反応物であるウレタン(メタ)アクリレート、(B)
(A)成分以外のエチレン性不飽和基含有化合物、及び
(C)光重合開始剤を含む透過型スクリーン用紫外線硬
化型樹脂組成物が記載されている。
従来の紫外線硬化性樹脂組成物では、基材との密着性、
耐削れ性及び復元性においてレンズに求められる要求特
性を十分満足できる硬化物を得ることはできなかった。
成物における課題を解決するため、本願発明者らは、鋭
意研究した結果、(A)アルキレンオキシ基を有する数
平均分子量500以上のポリエーテルポリオールと有機
ポリイソシアネートと水酸基含有(メタ)アクリレート
と、必要に応じて下記式(1)のジオールを反応させて
得られるウレタン(メタ)アクリレートと、(B)フェ
ニル基を有する単官能(メタ)アクリレートとを組合せ
た光硬化性樹脂組成物を用いて硬化物を製造することに
よって、高屈折率で、金型からの離型性だけでなく、基
材との密着性、耐削れ性及び復元性に優れた光学部材、
とりわけフレネルレンズやレンチキュラーレンズなどの
透過型スクリーンが得られることを見出し、本発明を完
成するに至ったものである。
分子中にアルキレンオキシ構造を有する数平均分子量5
00以上のポリエーテルポリオール、有機ポリイソシア
ネート化合物及び水酸基含有(メタ)アクリレートの3
種を反応させて得られるウレタン(メタ)アクリレー
ト;(B)式(1)
R2 は-(CH2CH2O)p-、-(CH(CH3)CH2O) q-又は-CH2CH(OH)
CH2O-を、Y1 〜Y3 はそれぞれ独立して水素原子、臭
素原子、炭素数1〜10のアルキル基、フェニル基又は
-C(CH3)2C6H5-を、p及びqはそれぞれ0〜10の整数
を示す)で表される単官能(メタ)アクリレート並びに
(C)光重合開始剤を含有することを特徴とする光硬化
性樹脂組成物を提供するものである。
又はメチル基を、R4 はそれぞれ独立して酸素原子又は
硫黄原子を、R5 は-CH2-、-C(CH3)2-、-S-、-SO-又は-
SO2-を、X1 〜X4 はそれぞれ独立して水素原子、メチ
ル基又は臭素原子を、m及びnはそれぞれ0〜9の整数
を示す)で表されるジオール、分子中にアルキレンオキ
シ構造を有する数平均分子量500以上のポリエーテル
ポリオール、有機ポリイソシアネート化合物及び水酸基
含有(メタ)アクリレートを反応させて得られるウレタ
ン(メタ)アクリレートである上記の光硬化性樹脂組成
物を提供するものである。
硬化物からなる光学部材を提供するものである。
用される(A)成分は、少なくとも、分子中にアルキレ
ンオキシ構造を有する数平均分子量500以上のポリエ
ーテルポリオール、有機ポリイソシアネート化合物及び
水酸基含有(メタ)アクリレートの3種を反応させて得
られるウレタン(メタ)アクリレートである。
リエーテルポリオールとしては、例えばポリエチレング
リコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチ
レングリコール、ポリヘキサメチレングリコール、ポリ
ヘプタメチレングリコール、ポリデカメチレングリコー
ル、あるいは2種以上のイオン重合性環状化合物を開環
共重合させて得られるポリエーテルジオール等が挙げら
れる。上記イオン重合性環状化合物としては、例えばエ
チレンオキシド、プロピレンオキシド、ブテン−1−オ
キシド、イソブテンオキシド、3,3−ビスクロロメチ
ルオキセタン、テトラヒドロフラン、2−メチルテトラ
ヒドロフラン、3−メチルテトラヒドロフラン、ジオキ
サン、トリオキサン、テトラオキサン、シクロヘキセン
オキシド、スチレンオキシド、エピクロルヒドリン、グ
リシジルメタクリレート、アリルグリシジルエーテル、
アリルグリシジルカーボネート、ブタジエンモノオキシ
ド、イソプレンモノオキシド、ビニルオキセタン、ビニ
ルテトラヒドロフラン、ビニルシクロヘキセンオキシ
ド、フェニルグリシジルエーテル、ブチルグリシジルエ
ーテル、安息香酸グリシジルエステル等の環状エーテル
類が挙げられる。上記2種以上のイオン重合性環状化合
物の具体的な組み合わせとしては、例えばテトラヒドロ
フランとプロピレンオキシド、テトラヒドロフランと2
−メチルテトラヒドロフラン、テトラヒドロフランと3
−メチルテトラヒドロフラン、テトラヒドロフランとエ
チレンオキシド、ブテン−1−オキシドとエチレンオキ
シド等の2元共重合体、テトラヒドロフランとブテン−
オキシドとエチレンオキシド、テトラヒドロフランとブ
テン−1−オキシドとエチレンオキシド等の3元共重合
体を挙げることができる。また、上記イオン重合性環状
化合物とエチレンイミンなどの環状イミン類、β−プロ
ピオラクトン、グリコール酸ラクチド等の環状ラクトン
酸類、あるいはジメチルシクロポリシロキサン類とを開
環共重合させたポリエーテルジオールを使用することも
できる。これらのイオン重合性環状化合物の開環共重合
体はランダムに結合していてもよいし、ブロック状の結
合をしていてもよい。これらのポリエーテルポリオール
の分子量は、ポリスチレン換算で求められる数平均分子
量で500以上である。数平均分子量が500未満であ
ると、樹脂組成物の粘度が増加し、製造プロセスで問題
が生じたり、硬化物の基材との密着性、耐削れ性や復元
性などのレンズ性能を満足させることが難しくなる。上
記のポリエーテルジオールのうち市販品としては、例え
ばPTMG650、PTMG1000、PTMG200
0(以上、三菱化学(株)製)、PPG700、PPG
1000、EXCENOL2020、1020(以上、
旭硝子ウレタン(株)製)、PEG1000、ユニセー
フDC1100、DC1800(以上、日本油脂(株)
製)、PTG650(SN)、PTG1000(S
N)、PTG2000(SN)、PTG3000(S
N)、PPTG2000、PPTG1000、PTGL
1000、PTGL2000(以上、保土谷化学工業
(株)製)、Z−3001−4、Z−3001−5、P
BG2000、PBG2000B(以上、第一工業製薬
(株)製)等が挙げられる。
リレートの製造に用いられる有機ポリイソシアネート化
合物としては、例えば2,4−トリレンジイソシアネー
ト、2,6−トリレンジイソシアネート、1,3−キシ
リレンジイソシアネート、1,4−キシリレンジイソシ
アネート、1,5−ナフタレンジイソシアネート、m−
フェニレンジイソシアネート、p−フェニレンジイソシ
アネート、3,3’−ジメチル−4,4’−ジフェニル
メタンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタン
ジイソシアネート、3,3’−ジメチルフェニレンジイ
ソシアネート、4,4’−ビフェニレンジイソシアネー
ト等が挙げられる。特に、2,4−トリレンジイソシア
ネート、2,6−トリレンジイソシアネート、1,3−
キシリレンジイソシアネート、1,4−キシリレンジイ
ソシアネートを使用することが好ましい。
リレートの製造に用いられる水酸基含有(メタ)アクリ
レートとしては、例えば2−ヒドロキシエチル(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、2−ヒドロキシブチル(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、1,4−ブタンジオールモノ(メタ)ア
クリレート、2−ヒドロキシアルキル(メタ)アクリロ
イルフォスフェート、4−ヒドロキシシクロヘキシル
(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールモノ
(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールモノ
(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メ
タ)アクリレート、トリメチロールエタンジ(メタ)ア
クリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリ
レート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリ
レート、下記式(3)
し、rは1〜15の数を示す)で表される(メタ)アク
リレート等が挙げられる。また、アルキルグリシジルエ
ーテル、アリルグリシジルエーテル、グリシジル(メ
タ)アクリレート等のグリシジル基含有化合物と、(メ
タ)アクリル酸との付加反応により得られる化合物も使
用することができる。これら水酸基含有(メタ)アクリ
レートは1種又は2種以上を併用してもよい。
リレートには、前記3成分と前記式(2)のジオールを
反応させて得られるウレタン(メタ)アクリレートが含
まれ、当該4成分を反応させて得られるウレタン(メ
タ)アクリレートが特に好ましい。
すが、1〜9がより好ましい。式(2)のジオールとし
ては、例えばビスフェノールAのエチレンオキサイド
(m=n=1.3)付加物、ビスフェノールAのエチレ
ンオキサイド(m=n=2)付加物、ビスフェノールA
のエチレンオキサイド(m=n=5)付加物、ビスフェ
ノールAのプロピレンオキサイド(m=n=1.1)付
加物、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド(m=
n=1.5)付加物、ビスフェノールAのプロピレンオ
キサイド(m=n=3)付加物、ビスフェノールFのエ
チレンオキサイド(m=n=2)付加物、ビスフェノー
ルFのエチレンオキサイド(m=n=4)付加物、ビス
フェノールFのプロピレンオキサイド(m=n=2)付
加物、ビスフェノールSのエチレンオキサイド(m=n
=2)付加物、ビスフェノールSのプロピレンオキサイ
ド(m=n=2)付加物、テトラブロモビスフェノール
Aのエチレンオキサイド(m=n=2)付加物等を挙げ
ることができる。式(2)のジオールの好ましい分子量
は、ポリスチレン換算で求められる数平均分子量で10
00以下である。上記式(2)のジオールのうち市販品
としては、例えばDA−400、DA−550、DA−
700、DB−400、DB−530、DB−900、
DAB−800(以上、日本油脂(株)製)等が挙げら
れる。
トを得るために、分子中にアルキレンオキシ構造を有す
るポリエーテルポリオール、必要により、上記式(2)
で示されるジオール(これらのジオールとポリエーテル
ポリオールを併せて2種のポリオールと称することがあ
る)、有機ポリイソシアネート化合物及び水酸基含有
(メタ)アクリレートを反応させる方法としては、例え
ば上記1又は2種のポリオール、有機ポリイソシアネー
ト化合物及び水酸基含有(メタ)アクリレートを一括に
仕込んで反応させる方法;1又は2種のポリオール及び
有機ポリイソシアネート化合物を反応させ、次いで水酸
基含有(メタ)アクリレートを反応させる方法;有機ポ
リイソシアネート化合物及び水酸基含有(メタ)アクリ
レートを反応させ、次いで1又は2種のポリオールを反
応させる方法;有機ポリイソシアネート化合物及び水酸
基含有(メタ)アクリレートを反応させ、次いで1又は
2種のポリオールを反応させ、最後にまた水酸基含有
(メタ)アクリレートを反応させる方法が挙げられる。
これらのうちで、本発明のウレタン(メタ)アクリレー
トを得るための好ましい方法としては、まず有機ポリイ
ソシアネート化合物及び水酸基含有(メタ)アクリレー
トを反応させた後に、次いで1又は2種のポリオールを
反応させる方法である。
トを製造するに際して、上記1又は2種のポリオール、
有機ポリイソシアネート化合物及び水酸基含有(メタ)
アクリレートのそれぞれの使用割合は、1又は2種のポ
リオールに含まれる水酸基1当量に対して有機ポリイソ
シアネート化合物に含まれるイソシアネート基が1.1
〜1.5当量、水酸基含有(メタ)アクリレートの水酸
基が0.1〜0.5当量となるようにするのが好まし
い。
レートは、上記1又は2種のポリオールが有機イソシア
ネート化合物との反応を介して、1分子中に含まれるこ
とが必要である。この場合の式(2)のジオールとポリ
エーテルポリオールの好ましい使用割合は、式(2)の
ジオールが10〜70重量%に対して、ポリエーテルポ
リオールが30〜90重量%である。1分子中に上記2
種のポリオールのいずれかを含有していない場合には、
硬化物の屈折率や弾性率が目的の物性を満足しなくな
り、光学部材としての性能を十分発揮できない。
常、ナフテン酸銅、ナフテン酸コバルト、ナフテン酸亜
鉛、ジラウリル酸ジ−n−ブチル錫、トリエチルアミ
ン、トリエチレンジアミン−2−メチルトリエチレンア
ミン等のウレタン化触媒が反応原料の総量に対して0.
01〜1重量%の量で用いられる。なお、反応温度は通
常、10〜90℃、特に30〜80℃で行うのが好まし
い。
トの好ましい数平均分子量は1,000から20,00
0であり、特に1,500〜15,000であることが
好ましい。成分(A)のウレタン(メタ)アクリレート
の数平均分子量が1,000未満であると、本樹脂組成
物を硬化して得られる硬化物の弾性率が極めて高くな
り、レンズとして用いた場合に割れや欠けなどを生じや
すくなり、逆に数平均分子量が20,000を超えると
樹脂組成物の粘度が高くなり取り扱いにくくなり易い。
トは、全樹脂組成物中に好ましくは20〜80重量%、
より好ましくは30〜70重量%を配合される。配合量
の下限は、硬化物に適度な機械的強度や靱性などの力学
特性を付与する点、レンズシートとして用いた場合に割
れや欠けを生じなくする点、レンズ形状のつぶれに対す
る復元しやすさなどの点から上記範囲が好ましい。ま
た、配合量の上限は、組成物の粘度が上昇し、作業性や
塗工性が悪化するのを防ぐ点で上記範囲が好ましい。
(B)成分は、前記式(1)で示される単官能(メタ)
アクリレートである。成分(B)としては、例えばフェ
ノキシエチル(メタ)アクリレート、フェノキシ−2−
メチルエチル(メタ)アクリレート、フェノキシエトキ
シエチル(メタ)アクリレート、3−フェノキシ−2−
ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2ーフェニ
ルフェノキシエチル(メタ)アクリレート、4−フェニ
ルフェノキシエチル(メタ)アクリレート、3−(2−
フェニルフェニル)−2−ヒドロキシプロピル(メタ)
アクリレート、エチレンオキシドを反応させたp−クミ
ルフェノールの(メタ)アクリレート、2−ブロモフェ
ノキシエチル(メタ)アクリレート、2,4−ジブロモ
フェノキシエチル(メタ)アクリレート、2,4,6−
トリブロモフェノキシエチル(メタ)アクリレート等が
挙げられる。中でも、フェノキシエチル(メタ)アクリ
レート、フェノキシエトキシエチル(メタ)アクリレー
ト、エチレンオキシドを反応させたp−クミルフェノー
ルの(メタ)アクリレート、2,4,6−トリブロモフ
ェノキシエチル(メタ)アクリレート等が特に好まし
い。
M101、M5700、TO−1317(以上、東亞合
成(株)製)、ビスコート#192、#193、#22
0、3BM(以上、大阪有機化学工業(株)製)、NK
エステルAMP−10G、AMP−20G(以上、新中
村化学工業(株)製)、ライトアクリレートPO−A、
P−200A、エポキシエステルM−600A(以上、
共栄社化学(株)製)、PHE、CEA、PHE−2、
BR−31、BR−31M、BR−32(以上、第一工
業製薬(株)製)等が挙げられる。
10〜70重量%、特に好ましくは20〜60重量%配
合される。配合量の下限は、基材への接着性と屈折率と
の両立性の点から上記範囲が好ましい。配合量の上限
は、十分な力学特性を保持する点及び塗工性の点から上
記範囲が好ましい。
(B)以外の、(メタ)アクリロイル基、又はビニル基
を含有する化合物(以下、「不飽和モノマー」という)
を使用することができる。このような不飽和モノマーと
しては、単官能モノマー、及び多官能モノマーを使用す
ることができ、単官能モノマーとしては例えばN−ビニ
ルピロリドン、N−ビニルカプロラクタム、ビニルイミ
ダゾール、ビニルピリジン等のビニルモノマー;イソボ
ルニル(メタ)アクリレート、ボルニル(メタ)アクリ
レート、トリシクロデカニル(メタ)アクリレート、ジ
シクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペン
テニル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)
アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、4−ブ
チルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、アクリロイ
ルモルホリン、2−ヒドロキシエチル(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、
2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、メチル
(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、
プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)
アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、アミル
(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレー
ト、t−ブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メ
タ)アクリレート、イソアミル(メタ)アクリレート、
へキシル(メタ)アクリレート、ヘプチル(メタ)アク
リレート、オクチル(メタ)アクリレート、イソオクチ
ル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)
アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、デシル
(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレー
ト、ウンデシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メ
タ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ス
テアリル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メ
タ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)ア
クリレート、ブトキシエチル(メタ)アクリレート、エ
トキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、ポ
リエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリ
プロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、メト
キシエチレングリコール(メタ)アクリレート、エトキ
シエチル(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレン
グリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリプロピ
レングリコール(メタ)アクリレート、ジアセトン(メ
タ)アクリルアミド、イソブトキシメチル(メタ)アク
リルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミ
ド、t−オクチル(メタ)アクリルアミド、ジメチルア
ミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチ
ル(メタ)アクリレート、7−アミノ−3,7−ジメチ
ルオクチル(メタ)アクリレート、N,N−ジエチル
(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチルアミノプロ
ピル(メタ)アクリルアミド、ヒドロキシブチルビルエ
ーテル、ラウリルビニルエーテル、セチルビニルエーテ
ル、2−エチルヘキシルビニルエーテル及び下記式
(4)、(5)
し、R8 は炭素数2〜8のアルキレン基を示し、sは1
〜8の数を示す)
水素原子又はメチル基を示し、R10は炭素数2〜8のア
ルキレン基を示し、tは1〜8の数を示す)で表される
単官能モノマー等が挙げられる。
アロニックスM111、M113、M117(以上、東
亞合成(株)製)、LA、IBXA、ビスコート#19
0、#2000(以上、大阪有機化学工業(株)製)、
ライトアクリレートEC−A、PO−A、NP−4E
A、NP−8EA、HOA−MPL(以上、共栄社化学
(株)製)、KAYARAD TC110S、R62
9、R644(以上、日本化薬(株)製)、FA−51
1A、512A、513A(以上、日立化成(株)
製)、VP(BASF社製)、ACMO、DMAA、D
MAPAA(以上、興人(株)製)等が挙げられる。
リメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペン
タエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、エチレン
グリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレング
リコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコ
ールジ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオール
ジ(メタ)アクリレート、1,6−へキサンジオールジ
(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メ
タ)アクリレート、トリメチロールプロパントリオキシ
エチル(メタ)アクリレート、トリス(2−ヒドキシエ
チル)イソシアヌレートトリ(メタ)アクリレート、ト
リス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートジ(メ
タ)アクリレート、ビス(ヒドロキシメチル)トリシク
ロデカンジ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリト
ールヘキサ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAの
ポリエチレンオキサイド又はプロピレンオキサイドの付
加体であるジオールのジ(メタ)アクリレート、水添ビ
スフェノールAのエチレンオキサイド又はプロピレンオ
キサイドの付加体であるジオールのジ(メタ)アクリレ
ート、ビスフェノールAのジグリシジルエーテルに(メ
タ)アクリレートを付加させたエポキシ(メタ)アクリ
レート、トリエチレングリコールジビニルエーテル等の
アクリレート化合物が挙げられる。
ユピマーUV SA1002、SA2007(以上、三
菱化学(株)製)、ビスコート #195、#230、
#215、#260、#335HP、#295、#30
0、#360、#700、GPT、3PA(以上、大阪
有機化学工業(株)製)、ライトアクリレート 4EG
−A、9EG−A、NP−A、DCP−A、BP−4E
A、BP−4PA、TMP−A、PE−3A、PE−4
A、DPE−6A(以上、共栄社化学(株)製)、KA
YARAD PET−30、TMPTA、R−604、
DPHA、DPCA−20、−30、−60、−12
0、HX−620、D−310、D−330(以上、日
本化薬(株)製)、アロニックス M−208、M−2
10、M−215、M−220、M−240、M−30
5、M−309、M−310、M−315、M−32
5、M−400(以上、東亞合成(株)製)、リポキシ
VR−77、VR−60、VR−90(以上、昭和高分
子(株)製)等が挙げられる。
よって硬化される。ここで放射線とは、例えば赤外線、
可視光線、紫外線及びX線、電子線、α線、β線、γ線
のような電離放射線を意味する。この場合には、成分
(C)である光重合開始剤を必要とし、必要に応じて、
更に光増感剤を添加する。光重合開始剤としては、光照
射により分解してラジカルを発生して重合を開始せしめ
るものであればいずれでもよく、例えばアセトフェノ
ン、アセトフェノンベンジルケタール、1−ヒドロキシ
シクロヘキシルフェニルケトン、2,2−ジメトキシ−
2−フェニルアセトフェノン、キサントン、フルオレノ
ン、べンズアルデヒド、フルオレン、アントラキノン、
トリフェニルアミン、カルバゾール、3−メチルアセト
フェノン、4−クロロベンゾフェノン、4,4’−ジメ
トキシベンゾフェノン、4,4’−ジアミノベンゾフェ
ノン、ミヒラーケトン、ベンゾインプロピルエーテル、
ベンゾインエチルエーテル、ベンジルジメチルケター
ル、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキ
シ−2−メチルプロパン−1−オン、2−ヒドロキシ−
2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、チオキ
サントン、ジエチルチオキサントン、2−イソプロピル
チオキサントン、2−クロロチオキサントン、2−メチ
ル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホ
リノ−プロパン−1−オン、2,4,6−トリメチルベ
ンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド、ビス−
(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリ
メチルペンチルフォスフィンオキシド等が挙げられる。
rgacure184、369、651、500、81
9、907、784、2959、CGI1700、CG
I1750、CGI11850、CG24−61、Da
rocurl116、1173(以上、チバ・スペシャ
ルテイ・ケミカルズ(株)製)、LucirinLR8
728(BASF社製)、ユベクリルP36(UCB社
製)等が挙げられる。
ルアミン、ジエチルアミン、N−メチルジエタノールア
ミン、エタノールアミン、4−ジメチルアミノ安息香
酸、4−ジメチルアミノ安息香酸メチル、4−ジメチル
アミノ安息香酸エチル、4−ジメチルアミノ安息香酸イ
ソアミル等が挙げられ、市販品としては、例えばユベク
リルP102、103、104、105(以上、UCB
社製)等が挙げられる。
適な光重合開始剤の配合量は、全組成物中に、0.01
〜10重量%、特に0.5〜7重量%が好ましい。配合
量の上限は組成物の硬化特性や硬化物の力学特性及び光
学特性、取り扱い等の点からこの範囲が好ましく、配合
量の下限は、硬化速度の低下防止の点からこの範囲が好
ましい。
要に応じて熱重合開始剤も併用することができる。好ま
しい熱重合開始剤としては、例えば過酸化物、アゾ化合
物を挙げることができる。具体例としては、ベンゾイル
パーオキサイド、t−ブチル−パーオキシベンゾエー
ト、アゾビスイソブチロニトリル等を挙げることができ
る。
に、必要に応じて本発明の樹脂組成物の特性を損なわな
い範囲で硬化性の他のオリゴマー又はポリマーを配合す
ることができる。硬化性の他のオリゴマー又はポリマー
としては、例えば成分(A)以外のポリウレタン(メ
タ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレー
ト、エポキシ(メタ)アクリレート、ポリアミド(メ
タ)アクリレート、(メタ)アクリロイルオキシ基を有
するシロキサンポリマー、グリシジルメタアクリレート
とそのほかの重合性モノマーとの共重合体と(メタ)ア
クリル酸を反応させて得られる反応性ポリマー等が挙げ
られる。
種添加剤として、例えば酸化防止剤、紫外線吸収剤、光
安定剤、シランカップリング剤、塗面改良剤、熱重合禁
止剤、レベリング剤、界面活性剤、着色剤、保存安定
剤、可塑剤、滑剤、溶媒、フィラー、老化防止剤、濡れ
性改良剤等を必要に応じて配合することができる。ここ
で、酸化防止剤としては、例えばIrganox101
0、1035、1076、1222(以上、チバ・スペ
シャルティ・ケミカルズ(株)製)、Antigen
P、3C、FR、GA−80(住友化学工業(株)製)
等が挙げられ、紫外線吸収剤としては、例えばTinu
vin P、234、320、326、327、32
8、329、213(以上、チバ・スペシャルティ・ケ
ミカルズ(株)製)、Seesorb102、103、
110、501、202、712、704(以上、シプ
ロ化成(株)製)等が挙げられ、光安定剤としては、例
えばTinuvin 292、144、622LD(以
上、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製)、サ
ノールLS770(三共(株)製)、Sumisorb
TM−061(住友化学工業(株)製)等が挙げられ、
シランカップリング剤としては、例えばγ−アミノプロ
ピルトリエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリ
メトキシシラン、γ−メタアクリロキシプロピルトリメ
トキシシラン、市販品として、SH6062、6030
(以上、東レ・ダウ コーニング・シリコーン(株)
製)、KBE903、603、403(以上、信越化学
工業(株)製)等が挙げられ、塗面改良剤としては、例
えばジメチルシロキサンポリエーテル等のシリコーン添
加剤が挙げられ、市販品としてはDC−57、DC−1
90(以上、ダウコーニング社製)、SH−28PA、
SH−29PA、SH−30PA、SH−190(以
上、東レ・ダウ コーニング・シリコーン(株)製)、
KF351、KF352、KF353、KF354(以
上、信越化学工業(株)製)、L−700、L−700
2、L−7500、FK−024−90(以上、日本ユ
ニカー(株)製)等が挙げられる。
により混合して製造することができる。このようにして
調製される本発明の樹脂組成物の粘度は、通常200〜
50,000cp/25℃、好ましくは500〜30,
000cp/25℃である。粘度が高すぎると、レンズ
を製造する際、塗布むらやうねりが生じたり、目的とす
るレンズ厚を得るのが難しくなり、レンズとしての性能
を十分に発揮できない。逆に低すぎるとレンズ厚のコン
トロールが難しく、一定厚の均一なレンズを形成できな
い場合がある。
させることにより、得られる硬化物は以下の物性を有す
るものであることが特に好ましい。一つは、動的粘弾性
測定装置を用いて、硬化物に10Hzの振動周波数を与
えた際に得られる損失正接の温度依存性曲線において、
−150〜100℃の測定温度領域に極大、もしくはシ
ョルダーを2つ以上有することである。この物性を満足
する硬化物を与える樹脂組成物を用いることで、レンズ
シートなどの透過型スクリーンを形成した場合、優れた
基板との接着性や復元性、適度な力学特性を与える。そ
のため、レンズ突起が削れたり、欠けたり、あるいはつ
ぶれた場合にも即座に元の形状に復元することができ
る。
ましくは1.53以上、より好ましくは1.54以上で
ある。屈折率が1.53未満であると、本樹脂組成物を
用いて透過型スクリーンを形成した場合、十分な正面輝
度を確保することができない場合が生ずる。
引っ張り、2%の歪み量がかかったところでの応力から
求められるヤング率(以下、「引張弾性率」という)は
0.5kg/mm2 以上30kg/mm2 以下であるこ
とが好ましい。引張弾性率が30kg/mm2 よりも高
いと、本樹脂組成物をレンズシートとして使用した場合
にレンズ突起部が欠けたり、削れたりなどして、本来の
レンズ性能を発揮できない問題を生ずることがある。逆
に引張弾性率が0.5kg/mm2 よりも小さいと、レ
ンズ同士を重ねたりした場合にレンズ突起部がつぶれて
本来のレンズ性能を発揮できなかったり、成形型から剥
離しにくくなり製造面に問題を生ずることがある。
るが、本発明はこれら実施例に限定されるものではな
い。
ネート24.21重量%、ジラウリル酸ジ−n−ブチル
錫0.08重量%、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレ
ゾール0.03重量%を仕込み、5〜10℃に冷却し
た。撹拌しながら温度が30℃以下に保たれるように2
−ヒドロキシエチルアクリレート10.76重量%を滴
下した。滴下終了後、30℃で1時間反応させた。次
に、数平均分子量1,000のポリテトラメチレングリ
コールを46.37重量%加え、50℃にて1時間反応
させた後、引き続き、ビスフェノールAのエチレンオキ
サイド(m=n=2.0)付加物を18.55重量%加
え、50〜70℃で2時間反応を続けた。残留イソシア
ネートが0.1重量%以下になった時を反応終了とし
た。この手法により得られたウレタンアクリレートをA
−1とした。
例2 撹拌機を備えた反応容器に2,4−トリレンジイソシア
ネート25.48重量%、ジラウリル酸ジ−n−ブチル
錫0.08重量%、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレ
ゾール0.03重量%を仕込み、5〜10℃に冷却し
た。撹拌しながら温度が30℃以下に保たれるように2
−ヒドロキシエチルアクリレート8.50重量%を滴下
した。滴下終了後、30℃で1時間反応させた。次に、
数平均分子量1,000のポリプロピレングリコールを
36.62重量%加え、50℃にて1時間反応させた
後、引き続き、ビスフェノールAのエチレンオキサイド
(m=n=2.0)付加物を29.29重量%加え、5
0〜70℃で2時間反応を続けた。残留イソシアネート
が0.1重量%以下になった時を反応終了とした。この
手法により得られたウレタンアクリレートをA−2とし
た。
例3 撹拌機を備えた反応容器に2,4−トリレンジイソシア
ネート24.48重量%、ジラウリル酸ジ−n−ブチル
錫0.08重量%、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレ
ゾール0.03重量%を仕込み、5〜10℃に冷却し
た。撹拌しながら温度が30℃以下に保たれるように2
−ヒドロキシ−3−フェニルオキシプロピルアクリレー
ト15.62重量%を滴下した。滴下終了後、30℃で
1時間反応させた。次に、数平均分子量650のポリテ
トラメチレングリコールを45.72重量%加え、50
℃にて1時間反応させた後、引き続き、ビスフェノール
Aのエチレンオキサイド(m=n=2.0)付加物を1
4.07重量%加え、50〜70℃で2時間反応を続け
た。残留イソシアネートが0.1重量%以下になった時
を反応終了とした。この手法により得られたウレタンア
クリレートをA−3とした。
例1 撹拌機を備えた反応容器に2,4−トリレンジイソシア
ネート42.88重量%、ジラウリル酸ジ−n−ブチル
錫0.08重量%、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレ
ゾール0.03重量%を仕込み、5〜10℃に冷却し
た。撹拌しながら温度が30℃以下に保たれるよう2−
ヒドロキシエチルアクリレート19.08重量%を滴下
した。滴下終了後、30℃で1時間反応させた。次に、
エチレングリコールを5.09重量%加え、1時間反応
させた後、引き続きビスフェノールAのエチレンオキサ
イド(m=n=2.0)付加物を32.86重量%加
え、50〜70℃で2時間反応を続けた。残留イソシア
ネートが0.1重量%以下になったときを反応終了とし
た。この手法により得られたウレタンアクリレートをD
−1とした。
例2 撹拌機を備えた反応容器に2,4−トリレンジイソシア
ネート37.14重量%、ジラウリル酸ジ−n−ブチル
錫0.08重量%、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレ
ゾール0.03重量%を仕込み、5〜10℃に冷却し
た。撹拌しながら温度が30℃以下に保たれるように2
−ヒドロキシエチルアクリレート16.50重量%を滴
下した。滴下終了後、30℃で1時間反応させた。次
に、数平均分子量250のポリテトラメチレングリコー
ルを17.79重量%加え、50℃にて1時間反応させ
た後、引き続き、ビスフェノールAのエチレンオキサイ
ド(m=n=2.0)付加物を28.46重量%加え、
50〜70℃で2時間反応を続けた。残留イソシアネー
トが0.1重量%以下になった時を反応終了とした。こ
の手法により得られたウレタンアクリレートをD−2と
した。
38.8重量%、(B)成分としてフェノキシエチルア
クリレートを24.3重量%、エチレンオキシドを付加
させたp−クミルフェノールのアクリレートを11.7
重量%、(C)成分として1−ヒドロキシシクロヘキシ
ルフェニルケトンを2.8重量%、それ以外の成分とし
て、ビスフェノールAのジグリシジルエーテルにアクリ
レートを付加させたエポキシ(メタ)アクリレートを1
0.7重量%、ビスフェノールAのポリエチレンオキシ
ド付加物であるジオールのジアクリレートを11.2重
量%、及び塗面改良剤であるSH−190を0.5重量
%仕込み、液温度を50〜60℃に制御しながら1時間
攪拌し、粘度7,200cps/25℃の液状硬化性樹
脂組成物を得た。
関しても、表1に示す組成の各成分を反応容器に仕込
み、各液状樹脂組成物を得た。
化性樹脂組成物を用いて下記の手法で試験片を作成し、
下記の如く粘度、損失正接の温度依存性曲線、屈折率、
引張弾性率、離型性、基材密着性、耐削れ性、復元性の
測定を行った。 (1)粘度測定:JIS K7117に従い、回転粘度
計を用いて25℃における粘度を測定した。 (2)損失正接の温度依存性曲線、屈折率、引張弾性率
測定用試験片の作成:15ミルのアプリケーターバーを
用いてガラス板上に液状硬化性樹脂組成物を約200μ
mの厚みに塗布し、それに空気雰囲気下、1.0J/c
m2 の紫外線を照射し、硬化膜を得た。次いで、ガラス
板上より硬化膜を剥離し、温度23℃、相対湿度50%
で24時間状態調整し、試験片とした。 (3)損失正接の温度依存性曲線の測定:オリエンテッ
ク(株)製動的粘弾性測定装置(レオバイブロン)を用
いて、長さ30×幅3×厚さ0.2mm形状にカットし
た試験片の長さ方向に振動周波数10Hz、振幅10μ
mの強制振動を与えながら、昇温速度3℃/分で−15
0〜100℃の温度領域での損失正接を測定した。この
際、−150〜100℃の測定温度領域での極大、もし
くはショルダーの数を測定した。図1、2に示すよう
に、低温、高温領域に極大、又はショルダーが見られる
場合、その数を図1が「2」、図2が「3」と判断し
た。
従い、アタゴ(株)製アッベ屈折計を用いて、上記で作
製した試験片の25℃における屈折率を測定した。 (5)引張弾性率:島津製作所(株)製引張試験器を用
いて、引張速度10mm/分で2%歪み(Δl)での応
力(σ)を測定した。引張弾性率を以下に定義し、算出
した。
組成物をフレネルレンズ金型と厚さ2mmのPMMA基
板(10cm×10cm)との間に流し込み、樹脂組成
物層が一定の厚みになるようにPMMA基板を加圧し
た。その後、1.0J/cm2 の紫外線を基板側から照
射し、樹脂層を硬化させた後、金型より硬化した樹脂
(以下、レンズ基板と略する)を手で剥離した。剥離の
際、容易に剥離できたものを「○」、やや剥離時に力を
要したものを「△」、剥離できず、樹脂層の一部が金型
に接着したものを「×」と判断し、評価した。 (7)基材密着性:上記のレンズ金型から剥離したレン
ズ基板をJIS K5400に準拠して剥離表面側から
PMMA基板との接着性を碁盤目剥離試験にて評価し
た。この際、碁盤目がPMMA基板よりひとつも剥離せ
ず完全に接着していた場合を「○」、一部の碁盤目がP
MMA基板から剥がれた場合を「△」、全ての碁盤目が
PMMA基板から剥がれた場合を「×」とした。 (8)耐削れ性:上記のレンズ金型から剥離した2枚の
レンズ基板のレンズ形状面同士を一定圧で重ね合わせ、
片方のレンズ基板を固定した状態で、もう片方のレンズ
基板に振動を与え、耐削れ性を評価した。4cmの間隔
を1秒間に2往復する振動周期で5分間レンズ基板を振
動させた後、レンズの表面状態を観察した。この際、レ
ンズの削れや欠けが全く見えなかった場合を「○」、部
分的に削れや欠けが見られた場合を「△」、レンズ全面
に削れや欠けが見られた場合を「×」とした。
したレンズ基板のレンズ表面に、0.4mmφの金属製
のボール圧子を30g荷重で1分間押しつけた後のレン
ズ表面に残ったボール跡の消失時間を測定した。この
際、30分以内でボール跡が消失した場合を「○」、3
0分以上1時間以内にボール跡が消失した場合を
「△」、1時間を越えてもボール跡が消失しなかった場
合を「×」とした。
(株)製ニューフロンティアPHE B−2;2モルのエチレンオキシドを付加させたp−ク
ミルフェノールのアクリレート、Mn=354:東亞合
成(株)製アロニックスM110
ノン:チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製イル
ガキュアー184
(株)製IBXA E−2;N−ビニルピロリドン:BASF社製N−ビニ
ルピロリドン E−3;ビスフェノールAのジグリシジルエーテルにア
クリレートを付加させたエポキシアクリレート、Mn=
510:昭和高分子(株)製リポキシVR−77 E−4;ビスフェノールAに4モルのエチレンオキシド
を付加させたジオールのジアクリレート、Mn=51
2:大阪有機化学工業(株)製ビスコート700 E−5;ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート:
日本化薬(株)製DPHA F−1;塗面改良剤:東レ・ダウ コーニング・シリコ
ーン社製SH−190 (Mnは、GPC法ポリスチレン換算での数平均分子量
を表す。) 表1中の実施例1〜4の硬化物の損失正接の温度依存性
曲線は、いずれも極大又はショルダーを2つ以上有して
いた。
屈折率や優れた基材との密着性、復元性、耐削れ性を有
する硬化物を与えるため、レンズシート等の光学部材の
作製に適したものである。
下のとおりである。 1.全樹脂組成物を100重量%とした場合、(A)成
分を20〜80重量%含有する光硬化性樹脂組成物。 2.全樹脂組成物を100重量%とした場合、(B)成
分を10〜70重量%含有する光硬化性樹脂組成物。 3.全樹脂組成物を100重量%とした場合、(C)成
分を0.01〜10重量%含有する光硬化性樹脂組成
物。 4.本発明の樹脂組成物の25℃での粘度が、500〜
30,000cpである光硬化性樹脂組成物。
線の例を示す。
正接の温度依存性曲線の例を示す。
Claims (7)
- 【請求項1】 (A)少なくとも、分子中にアルキレン
オキシ構造を有する数平均分子量500以上のポリエー
テルポリオール、有機ポリイソシアネート化合物及び水
酸基含有(メタ)アクリレートの3種を反応させて得ら
れるウレタン(メタ)アクリレート;(B)式(1) 【化1】 (式中、R1 は水素原子又はメチル基を、R2 は-(CH2C
H2O)p-、-(CH(CH3)CH2O) q-又は-CH2CH(OH)CH2O-を、Y
1 〜Y3 はそれぞれ独立して水素原子、臭素原子、炭素
数1〜10のアルキル基、フェニル基又は-C(CH3)2C6H5
-を、p及びqはそれぞれ0〜10の整数を示す)で表
される単官能(メタ)アクリレート並びに(C)光重合
開始剤を含有することを特徴とする光硬化性樹脂組成
物。 - 【請求項2】 (A)成分が、式(2) 【化2】 (式中、R3 はそれぞれ独立して水素原子又はメチル基
を、R4 はそれぞれ独立して酸素原子又は硫黄原子を、
R5 は-CH2-、-C(CH3)2-、-S-、-SO-又は-SO2-を、X1
〜X4 はそれぞれ独立して水素原子、メチル基又は臭素
原子を、m及びnはそれぞれ0〜9の整数を示す)で表
されるジオール、分子中にアルキレンオキシ構造を有す
る数平均分子量500以上のポリエーテルポリオール、
有機ポリイソシアネート化合物及び水酸基含有(メタ)
アクリレートを反応させて得られるウレタン(メタ)ア
クリレートである請求項1記載の光硬化性樹脂組成物。 - 【請求項3】 動的粘弾性測定装置を用いて、該光硬化
性樹脂組成物の硬化物に10Hzの振動周波数を与えた
際に得られる損失正接の温度依存性曲線において、−1
50℃〜100℃の測定温度領域に極大又はショルダー
を2つ以上有する請求項1又は2記載の光硬化性樹脂組
成物。 - 【請求項4】 硬化物の25℃における屈折率が1.5
3以上である請求項1又は2記載の光硬化性樹脂組成
物。 - 【請求項5】 硬化物の引張弾性率が0.5〜30kg/
mm2 である請求項1〜4のいずれか1項記載の光硬化性
樹脂組成物。 - 【請求項6】 光学部材形成用である請求項1〜5のい
ずれか1項記載の光硬化性樹脂組成物。 - 【請求項7】 請求項1〜6記載の光硬化性樹脂組成物
の硬化物からなる光学部材。
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