JP2001200022A - 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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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】 (式中の記号は明細書の通り)で表される単官能(メ
タ)アクリレート; (C)光重合開始剤および (D)式(2) 【化2】 (式中の記号は明細書の通り)で表されるポリオキシア
ルキレンアルキルエーテル燐酸エステルを含有すること
を特徴とする光硬化性樹脂組成物。 【効果】 この液状硬化性樹脂組成物は、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、また連続生産時の金型への付着も生じず生産
性が良好なため、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(3)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た。しかしこ
の光硬化性樹脂組成物を用いてフレネルレンズ等の透過
型スクリーンの生産を重ねるに連れ、硬化した樹脂が金
型に密着し、連続生産性の点でさらに改良すべきである
事が判明した。この現象をさらに改良すべく炭化水素系
離型剤、シリコン系離型剤、フッ素系離型剤等の添加を
試みたが、いずれも樹脂との相分離、硬化物からのブリ
ード、型剥離性改善効果が少ないなどの問題をすべて解
決する根本的な対策とはなり得なかった。この透過型ス
クリーンの連続生産時に生じた型剥離性を改良すべく鋭
意検討した末、特定構造のポリオキシアルキレンアルキ
ルエーテル燐酸エステルを特定量添加する事で、上記問
題がすべて解決する事を見出し、本発明を完成するに至
った。
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)C
H2O-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(C
H3)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; (C)光重合開始剤および (D)式(2)
又はアルキル置換フェニル基を、rは1〜15の整数
を、Aはヒドロキシル基又はR4O(CH2CHBO)s-を、R4は
炭素数1〜20のアルキル基又はアルキル置換フェニル
基を、sは1〜15の整数を、Bは水素原子又はメチル
基を示す)で表されるポリオキシアルキレンアルキルエ
ーテル燐酸エステル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、R6はそれぞれ独立して酸素原子又は
硫黄原子を、R7は-CH2-、-C(CH3)2-、-S-、-SO-又は-S
O2-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、t及びu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、PTG1000、PTG200
0、PTG3000、PPTG2000、PPTG10
00、PTGL1000、PTGL2000(以上、保
土谷化学工業(株)製)、Z−3001−4、Z−30
01−5、PBG2000、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(4)
し、v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(3)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(3)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
(t=u=1.3)付加物、ビスフェノールAのエチレ
ンオキサイド(t=u=2)付加物、ビスフェノールA
のエチレンオキサイド(t=u=5)付加物、ビスフェ
ノールAのプロピレンオキサイド(t=u=1.1)付
加物、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド(t=
u=1.5)付加物、ビスフェノールAのプロピレンオ
キサイド(t=u=3)付加物、ビスフェノールFのエ
チレンオキサイド(t=u=2)付加物、ビスフェノー
ルFのエチレンオキサイド(t=u=4)付加物、ビス
フェノールFのプロピレンオキサイド(t=u=2)付
加物、ビスフェノールSのエチレンオキサイド(t=u
=2)付加物、ビスフェノールSのプロピレンオキサイ
ド(t=u=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(t=u=2)付加物等を挙げ
ることができる。式(3)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(3)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(3)
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(3)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(3)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。
0、M101、M5700、TO−1317(以上、東
亞合成(株)製)、ビスコート#192、#193、#
220、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
(5)、(6)
し、R10は炭素数2〜8のアルキレン基を示し、wは1
〜8の数を示す)
水素原子又はメチル基を示し、R12は炭素数2〜8のア
ルキレン基を示し、x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#1
90、#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−
4EA、NP−8EA、HOA−MPL(以上、共栄社
化学(株)製)、KAYARAD TC110S、R6
29、R644(以上、日本化薬(株)製)、FA−5
11A、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 M208、M21
0、M215、M220、M240、M305、M30
9、M310、M315、M325、M400(以上、
東亞合成(株)製)、リポキシVR−77、VR−6
0、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、CGI−1700、−
1750、−1850、CG24−61、Darocu
r l116、1173(以上、チバ・スペシャルテイ
・ケミカルズ(株)製)、Lucirin TPO、L
R8893、LR8970(以上、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。
キシアルキレンエーテル燐酸エステルを示す式(2)
中、R3 及びR4 で示されるアルキル置換フェニル基
としては炭素数1〜20のアルキル基が置換したフェニ
ル基が挙げられる。(D)成分は、基Aの種類により燐
酸モノエステル又は燐酸ジエステルとなり得るが、本発
明においてはいずれでもよく、またその混合物でもよ
い。本発明の樹脂組成物の(D)成分のポリオキシアル
キレンアルキルエーテル燐酸エステルとしては、ポリオ
キシエチレンアルキルエーテル燐酸モノ又はジエステ
ル、ポリオキシプロピレンアルキルエーテル燐酸モノ又
はジエステル、ポリオキシエチレンアルキル置換フェニ
ルエーテル燐酸モノ又はジエステル、ポリオキシプロピ
レンアルキル置換フェニルエーテル燐酸モノ又はジエス
テルを挙げる事ができる。本発明の樹脂組成物の(D)
成分のポリオキシアルキレンアルキルエーテル燐酸エス
テルの具体的な市販品としてはプライサーフAL、A−
208S、A−208B、A208F、A−219B、
M208F、A−215C、A−212C、A−217
E(以上、第一工業製薬(株)製)、アントックスEH
D−200、ニューコール1000FCP、565−P
S、1120−PS、パラコールOP(以上、日本乳化
剤(株)製)などを挙げる事ができる。
キシアルキレンアルキルエーテル燐酸エステルは、全組
成物中に0.001〜10重量%、特に0.01〜5重
量%配合する事が好ましい。配合量が0.001重量%
未満だと、連続生産時の金型剥離性の改善が不十分であ
り、10重量%を超えると、硬化物の表面に液状のブリ
ード物が現われて製品の外観や、レンズとしての性能を
低下させるので好ましくない。
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〜
50,000mPa・s/25℃、好ましくは500〜
30,000mPa・s/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(t=u=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。
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
(t=u=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。
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(t=u=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。
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(t=u=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CA−1
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%、(D)成分としてプ
ライサーフM208Bを0.5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10.7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7,100mPa・s/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、各液状硬化性樹脂組成物を得た。
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、屈折率、引張弾性率、連続光硬化時の
金型剥離性、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。
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。 (3)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。
す液状硬化性樹脂組成物をフレネルレンズ金型と厚さ2
mm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PMM
A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。この操作を30回繰り返した時の剥離の際、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。 (5)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。 (6)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
製 D−2;プライサーフA208F:第一工業製薬(株)
製 D−3;ニューコール1000FCP:日本乳化剤
(株)製
(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。)
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、また連続生産時の金型への付着も生
じず生産性が良好なため、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.全樹脂組成物を100重量%とした場合、(D)成
分を0.001〜10重量%含有する光硬化性樹脂組成
物。 5.本発明の樹脂組成物の25℃での粘度が、500〜
30,000mPa・sである光硬化性樹脂組成物。
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-(CH2CH2
O)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; (C)光重合開始剤および (D)式(2) 【化2】 (式中、R3は炭素数1〜20のアルキル基又はアルキ
ル置換フェニル基を、rは1〜15の整数を、Aはヒド
ロキシル基又はR4O(CH2CHBO)s-を、R4は炭素数1〜2
0のアルキル基又はアルキル置換フェニル基を、sは1
〜15の整数を、Bは水素原子又はメチル基を示す)で
表されるポリオキシアルキレンアルキルエーテル燐酸エ
ステル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)成分を20〜80重量%、(B)
成分を10〜70重量%、(C)成分を0.01〜10
重量%、(D)成分を0.001〜10重量%含有する
ものである請求項1記載の光硬化性樹脂組成物。 - 【請求項3】 (A)成分が、式(3) 【化3】 (式中、R5はそれぞれ独立して水素原子又はメチル基
を、R6はそれぞれ独立して酸素原子又は硫黄原子を、
R7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、t及びu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1〜3のいずれか1項記載の光硬化
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1〜5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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