JP2005298665A - 高屈折率材料 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】1分子中にビフェニル骨格と重合性不飽和二重結合基とを有する化合物を含んでなり、前記ビフェニル骨格の個数が1より大であり、かつ、前記重合性不飽和二重結合基1つあたりの分子量が300以下である高屈折率材料。
下記一般式(1)で示される化合物を含んでなる高屈折率材料。
一般式(1)
【化1】
(式中、R1〜R3は、水素原子などを示す。R4〜R6は、2価の有機残基を示す。R8は
、4価の有機残基を示す。R7は、1価の有機残基を示す。ただし、R8およびR7の少な
くとも一方は、ビフェニル骨格を含む。)
Description
本発明の高屈折率材料は、感光性を有し、液晶ディスプレイ用パネル、カラーフィルター、眼鏡レンズ、フレネルレンズ、レンチキュラーレンズ、TFT用のプリズムレンズシー
ト、非球面レンズ、光ディスク、光ファイバー、光導波路、低屈折率の層と交互に積層した干渉膜、光学フィルター、ホログラムなどに用いることができ、とりわけ、長期にわたって光に曝露され続ける分野の、ディスプレイ向けハードコート剤等に用いられる高屈折率光学材料として非常に有用である。
路、光学フィルター、ホログラム等への検討が盛んに行われている。その中でも、液晶ディスプレイ用パネルのクリアコーティングや、カラーフィルターの段差を平滑にすることおよび後工程での薬品処理や加熱からカラーフィルターを保護する目的の場合、必要により溶剤で希釈された高屈折率を有するオリゴマーまたは樹脂が、スピンコート法等によりコーティング膜あるいは保護膜として塗布される。
たとえば、ハロゲン原子の有する高い固有屈折率を利用した、ハロゲン化高屈折率重合体が報告されているが、ハロゲン化によって、耐光性が著しく劣化し、また、高比重であるという欠点があった。(特許文献1)
他にも、黄変化し難く、かつ低比重、耐衝撃性に優れるプラスチック光学材料用単量体組成物が開示されている。しかし、これらは屈折率が低いという欠点があった。(特許文献5)
R4〜R6は、それぞれ独立に、2価の有機残基を示す。
R8は、4価の有機残基を示す。
R7は、1価の有機残基を示す。
ただし、R8およびR7の少なくとも一方は、ビフェニル骨格を含む。)
カルボキシル基と反応しうる官能基を有する化合物(Z)を反応させる工程を含むことを特徴とする
1分子中にビフェニル骨格と重合性不飽和二重結合基とを有する高屈折率材料の製造方法であって、
カルボン酸無水物基を2つ以上有する化合物が、ビフェニル骨格を有するものであり、かつ、
化合物(X)および化合物(Z)の少なくとも一部が、不飽和二重結合基を有するものであり、かつ、
化合物(X)および化合物(Z)の少なくとも一部が、ビフェニル骨格を有するものである高屈折率材料の製造方法に関する。
化合物(Z)の少なくとも一部が、ビフェニル骨格を有するものである上記高屈折率材料の製造方法に関する。
さらに、当該化合物は、1分子中にビフェニル骨格を1個より多く含み、かつ、重合性不
飽和二重結合1つあたりの分子量が300以下であることを特徴とする。通常、高屈折率材料は、単一構造の分子のみからなるとは限らず、混合物としてなる場合があるが、その場合、全体として前記特徴を含む材料となっていてもよい。簡易的には、高屈折率材料に含まれる、1分子中にビフェニル骨格と、重合性不飽和二重結合とを有する化合物の混合物が、平均して1分子中に1個より大であるビフェニル骨格を含み、かつ、重合性不飽和二重結合1つあたりの平均数分子量が300以下であれば、本発明の目的につながる高屈折率と高感光性とを与えることができる。
本発明のように、1分子中にビフェニル骨格を1個より多く含むことと、重合性不飽和二重結合1つあたりの分子量が300以下であることに加えて、好ましくは、平均して1分子中に重合性不飽和二重結合を3個以上有することにより、高い屈折率と、より優れたハードコート性が得られるのである。また、本発明において、ハロゲン原子を含まない場合は、耐光性の劣化、すなわち黄変化等が極めて低いため、耐光性に優れるものとなり、より好ましい。
当該化合物としては、例えば、一般式(1)で示される化合物が挙げられる。
例えば、有機化合物がベンゼンであれば、1価の有機残基はフェニル基であり、2価の有機残基はフェニレン基である。これらは特に限定されるものではないが、R1〜R3は、それぞれ独立に、水素原子またはメチル基であることが好ましい。
〜R8で示した有機残基が、1より多くビフェニル骨格を有していればよい。例えば、R8の有機残基が2つのビフェニル骨格を有していてもよい。この場合、2つのビフェニル骨格は直接結合していても、そうでなくてもよい。ちなみに2つビフェニルが直接結合で結合している場合は、テトラフェニル骨格である。
一般式(1)の化合物は、例えば、カルボキシル基を有する化合物(Y)、およびカルボキシル基と反応しうる官能基を有する化合物(Z)を反応させることにより製造される。
阜セラック製造所製GSMシリーズなどのスチレン-無水マレイン酸共重合樹脂、p-フェニルスチレン-無水マレイン酸共重合樹脂、ポリエチレン-無水マレイン酸などのα-オレフィ
ン-無水マレイン酸共重合樹脂、ダイセル化学工業株式会社製「VEMA」(メチルビニルエ
−テルと無水マレイン酸の共重合体)、無水マレイン酸アクリル変性ポリオレフィン(「アウローレンシリーズ」:日本製紙ケミカル株式会社製)、無水マレイン酸共重合アクリル樹脂などが挙げられる。
なかでも、ビフェニル骨格を有するビフェニルテトラカルボン酸二無水物、p-フェニルスチレン-無水マレイン酸共重合樹脂などは、本発明において、ビフェニル骨格を分子内
に効率よく導入できる化合物であり、特に好ましい。
化合物(X)は、単独で用いても良いが、混合物としても用いて良い。例えば、
カルボン酸無水物基と反応しうる官能基と不飽和二重結合基を有する化合物、
カルボン酸無水物基と反応しうる官能基とビフェニル骨格を有する化合物、
カルボン酸無水物基と反応しうる官能基を有する上記以外の化合物の混合物であってもよい。
2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、3−ヒドロキシプロピルアクリレート、3−ヒドロキシプロピルメタクリレート、4−ヒドロキシブチルアクリレート、4−ヒドロキシブチルメタクリレート、2−ヒドロキシブチルアクリレート、2−ヒドロキシブチルメタクリレート、1,4−シクロヘキサンジメタノールモ
ノアクリレート、1,4−シクロヘキサンジメタノールモノメタクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルアクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルメタクリレート、グリセリンジアクリレート、グリセリンジメタクリレート、トリメチロールプロパンジアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、1,4−ブタンジオールジグリシジルエーテルアクリレート、ジエチレングリコールジグリシジルエーテルアクリレート、ジグリセリンポリグリシジルエーテルアクリレート、日本化薬株式会社製「KAYARAD R-167」、「KAYARAD DPHA」
、東亞合成株式会社製「アロニックスM−215」、「アロニックスM−233」、「アロニックスM−305」、「アロニックスM−5700」、新中村化学工業株式会社製「NKオリゴ EA-5520」、「NKオリゴ EA-5720」、「NKオリゴ EA-5821」、日本油脂株式
会社製「ブレンマーGMR」、「ブレンマーGAM」、「ブレンマーG-FA」、「ブレンマーG-O
」、「ブレンマーG-SB」、「ブレンマーQA」、「ブレンマーE」、「ブレンマーPE-90」、「ブレンマーPE-200」、「ブレンマーPE-350」、「ブレンマーAE-90」、「ブレンマーAE-200」、「ブレンマーAE-400」、「ブレンマーP」、「ブレンマーPP-1000」、「ブレンマ
ーPP-500」、「ブレンマーPP-800」、「ブレンマーAP-150」、「ブレンマーAP-400」、「ブレンマーAP-550」、「ブレンマーAP-800」、「ブレンマー50PEP-300」、「ブレンマー70PEP-350B」、「ブレンマーAEP」、「ブレンマー55PET-400」、「ブレンマー30PET-800」、「ブレンマー55PET-800」、「ブレンマーAET」、「ブレンマー30PPT-800」、「ブレン
マー50PPT-800」、「ブレンマー70PPT-800」、「ブレンマーAPT」、「ブレンマー10PPB-500B」、「ブレンマー10APB-500B」、多官能水酸基含有化合物の部分(メタ)アクリレー
ト化化合物などの水酸基含有(メタ)アクリレート類、
不飽和二重結合基含有エポキシ化合物類、
メタクリロイルオキシエチルイソシアネート、アクリロイルオキシエチルイソシアネート、メタクリロイルイソシアネート、アクリロイルイソシアネート、多官能イソシアネート化合物の部分(メタ)アクリレート化化合物などのイソシアネート基含有(メタ)アクリレート類、
2−ヒドロキシエチルビニルエーテル、4−ヒドロキシブチルビニルエーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテル、1,4−シクロヘキサンジメタノールモノビニルエーテル、5−ヒドロキシペンチルビニルエーテル、3−ヒドロキシプロピルビニルエーテル、トリメチロールプロパンジビニルエーテル、ペンタエリスリトールトリビニルエーテル、ジペンタエリスリトールペンタビニルエーテル、多官能水酸基含有化合物の部分ビニルエーテル化化合物などの水酸基含有ビニルエーテル類、
れる。
o-フェニルフェノール、p-フェニルフェノール、モノスチレン化フェノール、4−シアノ−4−ヒドロキシビフェニル、4,4‘−ビフェノール、およびこれらの誘導体、またはこれらの臭素化物などが挙げられる。
ンジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、1,3−ブチレングリコール、2,4−ジ
エチル−1,5−ペンタンジオール、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール、N,N−ジヒドロキシエチル−n−ブチルアミン、N,N−ジヒドロキシプロピル−n−ブチルアミン、N,N−ジヒドロキシエチル−tert−ブチルアミン、N,N−ジヒドロキシプロピル−tert−ブチルアミン、N,N−ジヒドロキシエチルイソプロピルアミン、N,N−ジヒドロキシプロピルイソプロピルアミン、N,N−ジヒドロキシエチル−n−ステアリルアミン、N,N−ジヒドロキシプロピル−n−ステアリルアミン
、N,N−ジヒドロキシエチル−p−トルエンスルホンアミド、N,N−ジヒドロキシプロピル
−p−トルエンスルホンアミド、N,N−ジヒドロキシエチルアニリン、N,N−ジヒドロキシ
プロピルアニリン、N,N−ジヒドロキシエチル−m−トルイジン、N,N−ジヒドロキシプロ
ピル−m−トルイジン、N,N−ジヒドロキシエチル−p−トルイジン、N,N−ジヒドロキシプロピル−p−トルイジン、N,N−ジヒドロキシエチルベンジルアミン、N,N−ジヒドロキシ
プロピルベンジルアミン、N,N−ジヒドロキシエチルピペラジン、N,N−ジヒドロキシプロピルピペラジン、多官能アルコールなどの水酸基含有化合物、
ソシアネート、p−フェニレ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、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、1,4−シクロヘキシレンジイソシアネート、4,4'−ジ
シクロヘキシルメタンジイソシアネート、3,3'−ジメチル−4,4'−ビフェニレンジイソシアネート、3,3'−ジメトキシ−4,4'−ビフェニレンジイソシアネート、3,3'−ジクロロ−4,4'−ビフェニ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、1,5−テトラヒドロナフタレンジイソシアネートなどのイソシアネート基含有化合物、
レンジイソチオシアネート、p−フェニレンジイソチオシアネート、4,4'−ジフェニルメ
タンジイソチオシアネート、テトラメチレンジイソチオシアネート、ヘキサメチレンジイソチオシアネート、キシリレンジイソチオシアネート、リジンジイソチオシアネート、イソホロンジイソチオシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソチオシアネート、1,4
−シクロヘキシレンジイソチオシアネート、4,4'−ジシクロヘキシルメタンジイソチオシアネート、3,3'−ジメチル−4,4'−ビフェニレンジイソチオシアネート、3,3'−ジメトキシ−4,4'−ビフェニレンジイソチオシアネート、3,3'−ジクロロ−4,4'−ビフェニレンジイソチオシアネート、1,5−ナフタレンジイソチオシアネート、1,5−テトラヒドロナフタレンジイソチオシアネートなどのイソチオシアネート基含有化合物などが挙げられる。
メトキシ)−エトキシ]−フェニル−2−ヒドロキシ−2−プロピルケトン、4−(2−
アミノエトキシ)−フェニル−2−ヒドロキシ−2−プロピルケトン、4−オキシラニルメトキシフェニル−2−ヒドロキシ−2−プロピルケトン、4−(オキシラニルメトキシカルボニルメトキシ)−フェニル−2−ヒドロキシ−2−プロピルケトン、4−オキシラニルメトキシフェニル−α−イソプロポキシベンジルケトン、4−オキシラニルメトキシフェニル−α,α−ジメトキシベンジルケトン、4−(2−イソシアナトエトキシ)−フェニル−2−ヒドロキシ−2−プロピルケトン、4−(2−イソチオシアナトエトキシ)−フェニル−2−ヒドロキシ−2−プロピルケトン、4−(2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオニル)−フェノキシアセトアミド、4−(2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオニル)−フェノキシアセトヒドラジド、N−[4−(2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオニル)−フェノキシアセチル]−ヒドロキシルアミン、4−イソシアナトメトキシフェニ
ル−2−ヒドロキシ−2−プロピルケトン、4−イソチオシアナトメトキシフェニル−2−ヒドロキシ−2−プロピルケトン、などが挙げられる。
上記カルボキシル基を有する化合物(Y)は、カルボキシル基と反応しうる官能基を有する化合物(Z)と反応して一般式(1)で示される化合物となる。
カルボキシル基と反応しうる官能基と不飽和二重結合基を有する化合物、
カルボキシル基と反応しうる官能基とビフェニル骨格を有する化合物、
カルボキシル基と反応しうる官能基を有する上記以外の化合物の混合物であってもよい。
A-200」、「M-GMA」、多官能エポキシ化合物の部分(メタ)アクリレート化化合物など
のエポキシ基含有(メタ)アクリレート類、
メタクリロイルオキシエチルイソチオシアネート、アクリロイルオキシエチルイソチオシアネート、メタクリロイルイソチオシアネート、アクリロイルイソチオシアネート、多官能イソチオシアネートの部分アクリレート化化合物などのイソチオシアネート基含有(メタ)アクリレート類、多官能カルボジイミド化合物の部分(メタ)アクリレート化化合物などのカルボジイミド基含有(メタ)アクリレート類、アクリル酸−2−ビニロキシエチ
ル、メタクリル酸−2−ビニロキシエチル、アクリル酸−2−(2'−ビニロキシエトキシ)エチル、メタクリル酸−2−(2'−ビニロキシエトキシ)エチルなどのビニルオキシ基含
有(メタ)アクリレート、2−ビニロキシエトキシスチレン、2−ビニロキシエチルスチレンなどのビニルオキシ基含有スチレン、日本触媒株式会社製「FX-VEEA」、「FX-VEEM」、多官能ビニルエーテル化合物の部分(メタ)アクリレート化化合物などのビニルエーテル基含有(メタ)アクリレート類、ビニルオキサゾリン、イソプロペニルオキサゾリン、株式会社興人製「VOZO」、「IPOZO」などの重合性不飽和二重結合基含有オキサゾリン誘導
体類などが挙げられる。
本発明において、これらの化合物を単独使用または併用で使用できる。
あるいは、カルボキシル基と、カルボキシル基と反応しうる官能基との反応は、公知の反応条件を利用できる。
予め、1分子中の重合性不飽和二重結合基、ビフェニル基の個数が異なる、複数の一般式(1)で示される高屈折率材料を、別々に単体として作成しておき、後で任意の割合でこれらの単体を混合することで、屈折率およびハードコート性を適宜調整できる。この場合、単体の混合割合を容易に変えることができるため、目標となる屈折率およびハードコート性の値が、予め把握できていない場合において、目標物性に近づける検討を行いやすいという意味で、非常に有用である。
予め化合物(Y)を作成しておき、次いで化合物(Z)を反応させる際に、複数の化合物(Z)(すなわち、カルボキシル基と反応しうる官能基と不飽和二重結合基とを併有する化合物と、カルボキシル基と反応しうる官能基とビフェニル骨格とを併有する化合物と、それ以外の、カルボキシル基と反応しうる官能基を有する化合物)を、混合して添加し、反応させる。このとき、複数の化合物(Z)の混合割合を変えることで、屈折率とハードコート性を適宜調整できる。この場合、一括の反応で、高屈折率材料を混合物として入手することができる。したがって、この方法は、目標となる屈折率およびハードコート性の値が、予め大まかに把握できている場合において、<屈折率とハードコート性を調整する方法(1)>に比べ、作成工程が短縮できるという意味で、非常に有用である。
化合物(Y)のカルボキシル基のモル数よりも少ないモル数の化合物(Z)を反応させることにより、反応終了後も、系内にカルボキシル基を残存させることができる。この場合、一般式(1)のR7は、−OHとなる。
残存させたカルボキシル基は、アルカリ現像性を有するので、ソルダーレジストなどの、光硬化後に未硬化部分をアルカリ現像する用途に好適に用いることができる。また、このカルボキシル基を中和して水性化させることで、水性の光硬化性高屈折率ハードコート材料として使用することもできる。また、このカルボキシル基は、一般的な熱硬化剤、たとえば、エポキシ系、イソシアネート系、ビニルエーテル系などと、混合し、熱硬化させることで、光硬化性兼熱硬化性高屈折率ハードコート材料として使用することもできる。
−フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オン、2−メチル−1
−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノプロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン−1、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−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サイド、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、1,2−オクタンジオン−1−[4−(フェニルチオ)−2−(o-ベンゾイルオキシム)]、ベンゾフェノン、o-ベンゾイル安息香酸などのベンゾフェノン誘導体、チオキサントン、クロロチオキサントン、ジエチルチオキサントンなどのチオキサントン誘導体などが用いられる。
きる。
<製造例1:高屈折率材料(a)の製造>
攪拌機、還流冷却器、温度計、ガス導入管、滴下ロートを備えた四つ口フラスコに、
ビフェニルテトラカルボン酸二無水物 525部、
β-ヒドロキシエチルアクリレート 475部、
1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン 10部、
メトキノン 0.25部
シクロヘキサノン 111部、
を仕込み、攪拌しながら徐々に昇温し、乾燥空気雰囲気下、90度で反応させた。反応中、合計889部のシクロヘキサノンを、粘度に応じて適宜希釈しながら攪拌を継続した。反応物のIR測定で酸無水基のピーク、すなわち、1780cm-1および1850cm-1付近のピークが消滅していることを確認した後、冷却し、反応を停止させた。この時点で反応物の酸価を慣用の方法で測定したところ、215mgKOH/gであった。
グリシジルメタクリレート 354部、
OPP-G(o-フェニルフェノールグリシジルエーテル:三光株式会社製) 306部、
ジメチルベンジルアミン 13部、
を投入し、徐々に昇温し、乾燥空気存在下、90度で反応させた。反応を継続しながら定期的に反応物の酸価を測定し、酸価が10mgKOH/g以下になったところで、冷却し、反応
を停止させた。得られた高屈折率材料の最終的な酸価は、5mgKOH/gであった。
攪拌機、還流冷却器、温度計、ガス導入管、滴下ロートを備えた四つ口フラスコに、
ビフェニルテトラカルボン酸二無水物 525部、
β-ヒドロキシエチルアクリレート 475部、
1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン 10部、
メトキノン 0.25部
シクロヘキサノン 111部、
を仕込み、攪拌しながら徐々に昇温し、乾燥空気雰囲気下、90度で反応させた。反応中、合計889部のシクロヘキサノンを、粘度に応じて適宜希釈しながら攪拌を継続した。反応物のIR測定で酸無水基のピーク、すなわち、1780cm-1および1850cm-1付近のピークが消滅していることを確認した後、冷却し、反応を停止させた。この時点で反応物の酸価を慣用の方法で測定したところ、215mgKOH/gであった。
グリシジルメタクリレート 463部、
OPP-G(o-フェニルフェノールグリシジルエーテル:三光株式会社製) 131部、
ジメチルベンジルアミン 13部、
を投入し、徐々に昇温し、乾燥空気存在下、90度で反応させた。反応を継続しながら定期的に反応物の酸価を測定し、酸価が10mgKOH/g以下になったところで、冷却し、反応
を停止させた。得られた高屈折率材料の最終的な酸価は、6mgKOH/gであった。
攪拌機、還流冷却器、温度計、ガス導入管、滴下ロートを備えた四つ口フラスコに、
ビフェニルテトラカルボン酸二無水物 525部、
β-ヒドロキシエチルアクリレート 475部、
1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン 10部、
メトキノン 0.25部
シクロヘキサノン 111部、
を仕込み、攪拌しながら徐々に昇温し、乾燥空気雰囲気下、90度で反応させた。反応中、合計889部のシクロヘキサノンを、粘度に応じて適宜希釈しながら攪拌を継続した。反応物のIR測定で酸無水基のピーク、すなわち、1780cm-1および1850cm-1付近のピークが消滅していることを確認した後、冷却し、反応を停止させた。この時点で反応物の酸価を慣用の方法で測定したところ、215mgKOH/gであった。
グリシジルメタクリレート 503部、
OPP-G(o-フェニルフェノールグリシジルエーテル:三光株式会社製) 66部、
ジメチルベンジルアミン 13部、
を投入し、徐々に昇温し、乾燥空気存在下、90度で反応させた。反応を継続しながら定期的に反応物の酸価を測定し、酸価が10mgKOH/g以下になったところで、冷却し、反応
を停止させた。得られた高屈折率材料の最終的な酸価は、4mgKOH/gであった。
攪拌機、還流冷却器、温度計、ガス導入管、滴下ロートを備えた四つ口フラスコに、
ビフェニルテトラカルボン酸二無水物 525部、
β-ヒドロキシエチルアクリレート 475部、
1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン 10部、
メトキノン 0.25部
シクロヘキサノン 111部、
を仕込み、攪拌しながら徐々に昇温し、乾燥空気雰囲気下、90度で反応させた。反応中、合計889部のシクロヘキサノンを、粘度に応じて適宜希釈しながら攪拌を継続した。反応物のIR測定で酸無水基のピーク、すなわち、1780cm-1および1850cm-1付近のピークが消滅していることを確認した後、冷却し、反応を停止させた。この時点で反
応物の酸価を慣用の方法で測定したところ、215mgKOH/gであった。
4−ヒドロキシブチルアクリレートグリシジルエーテル(日本化成株式会社製) 767部、
ジメチルベンジルアミン 14部、
を投入し、徐々に昇温し、乾燥空気存在下、90度で反応させた。反応を継続しながら定期的に反応物の酸価を測定し、酸価が10mgKOH/g以下になったところで、冷却し、反応
を停止させた。得られた高屈折率材料の最終的な酸価は、5mgKOH/gであった。
特開2003−64026号公報記載の実施例1の方法により得られた化合物を、高屈折
率材料(e)とした。
<製造例6:高屈折率材料(f)の製造>
攪拌機、還流冷却器、温度計、ガス導入管、滴下ロートを備えた四つ口フラスコに、
ジャパンエポキシレジン株式会社製 YX4000H
(ジエポキシ化ビフェニル化合物:エポキシ当量192) 1200部、
アクリル酸 450部、
ジメチルベンジルアミン 13部、
メトキノン 0.25部
シクロヘキサノン 1000部、
を仕込み、乾燥空気存在下、徐々に昇温し、90度で反応させた。反応を継続しながら定期的に反応物の酸価を慣用の方法で測定し、酸価が10mgKOH/g以下になったところで、
冷却し、反応を停止させた。得られた高屈折率材料の最終的な酸価は、4mgKOH/gであっ
た。
攪拌機、還流冷却器、温度計、ガス導入管、滴下ロートを備えた四つ口フラスコに、
日本化薬株式会社製 NC3000H
(主鎖にビフェニル骨格を有する多官能エポキシ樹脂:エポキシ当量290) 1300部、
アクリル酸 323部、
ジメチルベンジルアミン 13部、
メトキノン 0.25部
シクロヘキサノン 1000部、
を仕込み、乾燥空気存在下、徐々に昇温し、90度で反応させた。反応を継続しながら定期的に反応物の酸価を慣用の方法で測定し、酸価が10mgKOH/g以下になったところで、
冷却し、反応を停止させた。得られた高屈折率材料の最終的な酸価は、7mgKOH/gであっ
た。
製造例1〜7の方法で作成した高屈折率材料(a)〜(g)について、下記の方法で性能を評 価し、その結果を表2に示した。
上記高屈折率材料(a)〜(g)100重量部に対し、光重合開始剤として1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンを5重量部、メチルイソブチルケトン500重量部からなる溶液を、50μm厚のPETフィルムにバーコーダーで膜厚が4μmになるように塗工した後、メタルハライドランプで400mJの紫外線を照射し、塗工物を作製した。
上記塗工物をアッベ屈折計(アタゴ株式会社)を用いて屈折率を測定した。
実用的な要求物性を考慮して、屈折率が
1.57以上のものを○
1.57未満のものを×
と判定した。
鉛筆硬度試験機(HEIDON社製Scratching Tester HEIDON
−14)を用い、鉛筆の芯の堅さを選定して、荷重500gにて5回試験をした。5回中
、1回も傷が付かない、もしくは1回のみ傷が付く時の芯の硬さを、その塗工物の鉛筆硬度とした。
実用的な要求物性を考慮して、鉛筆硬度が
2H以上のものを○
2Hより低いものを×
と判定した。
塗工物を、がく震型耐摩擦試験機にセットし、スチールウールのNo.0000を用いて
、荷重250gで10回、がく震させた。取り出した塗工物について、キズの付き具合を以下のような5段階評価で目視で判断した。数値が大きいほど、耐擦傷性が良好であることを示す。
5 ・・・ キズが全く無い
4 ・・・ わずかにキズが付いている
3 ・・・ キズは付いているが、基材は見えていない
2 ・・・ キズが付き、一部塗工物が剥がれている
1 ・・・ 塗工物が剥がれてしまい、基材が剥き出しの状態
実用的な要求物性を考慮して、耐擦傷性が
3以上のものを○、
2以下のものを×
と判定した。
光連続照射時の経時での黄変は、用途展開上、非常に好ましくない。そこで、光連続照
射時の黄変性を確認した。
まず、耐光性試験機(光源:キセノンランプ、照度:100W/cm2、ブラックパネル温度:60℃、60%RH)にて塗工物を、24時間曝露した。その後、白色紙上に塗工物を置き、測色機(ミノルタCR−300)を用いて着色を測定した。測色値はLab*にて表示し、黄変性の目安をb値にて判断した。b値の値が小さいほど、黄変の程度が小さく、耐光性が良好であることをあらわす。
実用的な要求物性を考慮して、b値が
3.5未満のものを○、
3.5以上のものを×
と判定した。
ンズシート、非球面レンズ、光ディスク、光ファイバー、光導波路、光学フィルター、ホログラムなどに用いることができ、とりわけ、長期にわたって光に曝露され続ける分野の
、ディスプレイ向けハードコート剤等に用いられる高屈折率光学材料として非常に有用である。
Claims (10)
- 1分子中にビフェニル骨格と重合性不飽和二重結合基とを有する化合物を含んでなり、前記ビフェニル骨格の個数が1より大であり、かつ、前記重合性不飽和二重結合基1つあたりの分子量が300以下である高屈折率材料。
- 1分子中の重合性不飽和二重結合基の個数が、3以上である請求項1記載の高屈折率材料。
- R8およびR7の双方が、ビフェニル骨格を含むものである請求項3記載の高屈折率材料。
- 請求項1または2記載の高屈折率材料であって、請求項3または4記載の高屈折率材料である高屈折率材料。
- カルボン酸無水物基を2つ以上有する化合物と、カルボン酸無水物基と反応しうる官能基を有する化合物(X)と、を反応させてなるカルボキシル基を有する化合物(Y)、および
カルボキシル基と反応しうる官能基を有する化合物(Z)を反応させる工程を含むことを特徴とする
1分子中にビフェニル骨格と重合性不飽和二重結合基とを有する高屈折率材料の製造方法であって、
カルボン酸無水物基を2つ以上有する化合物が、ビフェニル骨格を有するものであり、かつ、
化合物(X)および化合物(Z)の少なくとも一部が、不飽和二重結合基を有するものであり、かつ、
化合物(X)および化合物(Z)の少なくとも一部が、ビフェニル骨格を有するものである高屈折率材料の製造方法。 - 化合物(X)の少なくとも一部が、不飽和二重結合基を有するものであり、かつ、
化合物(Z)の少なくとも一部が、ビフェニル骨格を有するものである請求項6記載の高屈折率材料の製造方法。 - 請求項6または7記載の製造方法で製造されてなる高屈折率材料。
- 請求項1〜5、8のいずれか記載の高屈折率材料であって、屈折率が1.57以上である高屈折率材料。
- 高屈折率材料100重量部、光重合開始剤を5重量部、メチルイソブチルケトン500重量部からなる溶液を、50μm厚のPETフィルムに膜厚が4μmになるように塗工し、乾燥し、メタルハライドランプで400mJの紫外線を照射することによって作成した塗工物を、鉛筆硬度試験機を用いて試験した場合の鉛筆硬度が、2H以上である請求項1〜5、8、9のいずれか記載の高屈折率材料。
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