JP2010265346A - 光学レンズシート用エネルギー線硬化型樹脂組成物及びその硬化物 - Google Patents
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Abstract
Description
(1)一般式(1)で表される化合物
(2)分子中にエチレン性不飽和基を有するモノカルボン酸化合物(b)が(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸とε−カプロラクトンとの反応生成物又は桂皮酸であり、芳香族系ポリイソシアネート化合物(c)が芳香族系ジイソシアネートモノマーである前記(1)に記載の樹脂組成物、
(3)分子中にエチレン性不飽和基を有するモノカルボン酸化合物(b)がアクリル酸であり、芳香族系ポリイソシアネート化合物(c)が2,4−トリレンジイソシアネートである前記(1)又は(2)に記載の樹脂組成物。
(4)フェニルエーテル基を有するモノアクリレートモノマー(C)がo−フェニルフェノール(ポリ)エトキシ(メタ)アクリレート、p−フェニルフェノール(ポリ)エトキシ(メタ)アクリレート、o−フェニルフェノールエポキシ(メタ)アクリレート、p−フェニルフェノールエポキシ(メタ)アクリレートである前記(1)ないし(3)のいずれか一項に記載の樹脂組成物、
(5)フルオレン骨格を有する(メタ)アクリレート(B)が一般式(2)であらわされる化合物である前記(1)ないし(4)のいずれか一項に記載の樹脂組成物、
(7)前記(1)ないし(6)のいずれか一項に記載の樹脂組成物を硬化して得られる硬化物、
(8)前記(7)に記載の硬化物を用いる光学レンズシート、
に関する。
温度計、冷却官、撹拌器を取り付けたフラスコに窒素ガスパージを施しながらp−フェニルフェノール(P−PP 三光株式会社製)181g、エピクロルヒドリン394g、メタノール80gを仕込み溶解させた。更に70℃に加熱しフレーク状水酸化ナトリウム44gを90分かけて分割添加し、その後、更に70℃で60分間反応させた。反応終了後、水200gで二回洗浄を行い生成した塩等を除去した後、加熱減圧下(〜70℃、−0.08MPa〜−0.09MPa)、撹拌しながら、3時間で、過剰のエピクロルヒドリン等を留去した。残留物にメチルイソブチルケトン480gを加え溶解し、70℃にまで昇温した。攪拌下で10質量%の水酸化ナトリウム水溶液12gを加え、1時間反応を行った後、洗浄水が中性になるまで水洗を行い、得られた溶液をロータリーエバポレーターにて減圧下にメチルイソブチルケトン等を留去することで目的とするエポキシ樹脂(a)227gを得た。得られたエポキシ樹脂(a)はエポキシ当量が242g/eq.で、常温で白色結晶状であった。
攪拌装置、還流管をつけた1Lフラスコ中に、合成例1で得られたエポキシ樹脂(a)を145.2g(0.6eq.)、熱重合禁止剤として、2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾールを0.57g、分子中にエチレン性不飽和基を有するモノカルボン酸化合物(b)としてアクリル酸を43.3g(0.6eq.)、反応触媒としてトリフェニルホスフィンを0.57g仕込み、98℃で30時間反応させ、酸価を測定したところ1.2mg・KOH/gであり第一の反応を終了した。
第一の反応終了後、反応温度を40℃とし、反応希釈剤としてアクリレートモノマーである2−フェニルフェノールのエチレンオキサイド付加物の末端アクリル酸エステル化物(日本化薬(株)製OPP−1)を232.0g加え攪拌混合した。次いでウレタン反応触媒としてジブチル錫ジラウレートを0.070g加え、芳香族系ポリイソシアネート化合物(c)として2,4−トリレンジイソシアネートを43.6g(0.5eq.)を加え反応温度を60℃まで昇温し、24時間反応させNCO(%)を測定したところ0.00%であり反応を終了とした。この工程により本発明のウレタン化合物(A)を50質量%含有する透明淡黄色樹脂状の生成物を460g得た。
乾燥容器中に2,4−トリレンジイソシアネート139.3部、ジラウリン酸ジ−n−ブチルスズ0.05部、メトキノン0.16部を入れ40℃まで昇温、撹拌した。これに2−ヒドロキシエチルアクリレート185.6部を、発熱を確認しながら1時間かけて滴下し、80℃で1〜2時間反応させた。反応後のイソシアネート値は0.1以下であり、反応がほぼ定量的に終了したことを示しし、化合物(E)であるウレタンアクリレートを得た。
(2)離型性:硬化した樹脂を金型より離型させるときの難易度を表す。
○・・・・金型からの離型が良好である
△・・・・離型がやや困難あるいは離型時に剥離音がある
×・・・・離型が困難あるいは型残りがある
(3)型再現性:硬化した紫外線硬化性樹脂層の表面形状と金型の表面形状を観察した。
○・・・・再現性良好である
×・・・・再現性が不良である
評価結果は0〜2を○とし、3〜5を×とした。
(6)ガラス転移温度(Tg):硬化した紫外線硬化性樹脂層のTg点を粘弾性測定システム(DMS−6000:セイコー電子工業(株)製)において、引っ張りモード、周波数1Hzにて測定した。
(7)耐光性:基材上に樹脂組成物を膜厚約80μm程度に塗布し、次いで高圧水銀灯(80W/cm、オゾンレス)で600mJ/cm2の照射を行い硬化させたテストピースを作製した。次いで、EYE SUPER UV TESTER SUV−W11(岩崎電気製)にて60℃、60%RHの条件で4時間の耐光試験を行った後、フィルムの状態を目視で評価した。
○・・・・黄変は少しあるが、外観、透明性などに問題はなく良好な状態
×・・・・着色、樹脂層のひび割れなど外観変化が大きい状態
○・・・・傷がつかず、プリズムシートとして使用できる状態
×・・・・傷がつき、プリズムシートとして使用できない状態
成分(A)を50質量%含有する合成例2で得た生成物30部、成分(B)として一般式(2)においてR1、R2ともに水素原子であり、m、nともに1である化合物10部、成分(C)としてo−フェニルフェノールモノエトキシアクリレート58部、フェノキシエチルアクリレート3部、成分(B)として1−ヒドロキシ−シクロヘキシルフェニルケトン5部、ジフェニル−(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フォスフィンオキシド0.1部、成分(E)としてKAYARAD R−551(日本化薬製:ビスフェノールAポリエトキシジアクリレート)2部、KAYARAD DPHA(日本化薬製:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート)2部を60℃に加温、混合し、本発明の樹脂組成物を得た。この樹脂組成物の粘度は1070mPa・sであった。又、この樹脂組成物を高圧水銀灯(80w/cm、オゾンレス)にて600mJ/cm2の照射を行って硬化した、膜厚200μmの紫外線硬化型樹脂膜の屈折率(25℃)は1.609であり、ガラス転移温度(Tg)は52℃だった。
さらに、この樹脂組成物をプリズムレンズ金型の上に膜厚が50μmになるように塗布し、その上に基材として易接着PETフィルム(東洋紡コスモシャインA4300、100μm厚)を接着させ、更にその上から高圧水銀ランプで600mJ/cm2の照射量の紫外線を照射して硬化させた後剥離して、本発明のプリズムレンズシートを得た。
評価結果
離型性:○、型再現性:○、密着性:○、耐光性:○であった。
実施例1において、成分(A)を50質量%含有する合成例2で得た生成物10部、成分(B)として一般式(2)においてR1、R2ともに水素原子であり、m、nともに1である化合物20部、成分(C)としてo−フェニルフェノールモノエトキシアクリレート42部、成分(D)として2−ヒドロキシ−2−メチルー1−フェニルプロパン−1−オン3部、成分(E)として合成例3で得た化合物10部、アクリロイルモルホリン13部、テトラヒドロフルフリルアクリレート5部を用いた以外は実施例1と同様に本発明の樹脂組成物を得た。この樹脂組成物の粘度は669mPa・sであった。又、実施例1と同様にして得た樹脂層の屈折率(25℃)は1.596であり、ガラス転移温度(Tg)は78℃だった。
得られた樹脂組成物を用いて実施例1と同様にして本発明のプリズムレンズシートを得た。
評価結果
離型性:○、型再現性:○、密着性:○、耐光性:○であった。
実施例1において、成分(A)を50重量%含有する合成例2で得た生成物10部、成分(B)として一般式(2)においてR1、R2ともに水素原子であり、m、nともに1である化合物20部、成分(C)としてo−フェニルフェノールモノエトキシアクリレート29部、成分(D)として2−ヒドロキシ−2−メチルー1−フェニルプロパン−1−オン3部、成分(E)としてKAYARAD R−551を20部、KAYARAD R−115(日本化薬製:ビスフェノールAエポキシアクリレート)4部、トリス(2−アクリロイルオキシエチル)イソシアヌレート18部、アクリロイルモルホリン7部を用いた以外は実施例1と同様にして本発明の樹脂組成物を得た。この樹脂組成物の粘度は2083mPa・sであった。又、実施例1と同様にして得た樹脂層の屈折率(25℃)は1.586であり、ガラス転移温度(Tg)は96℃だった。
得られた樹脂組成物を用いて実施例1と同様にして本発明のプリズムレンズシートを得た。
評価結果
離型性:○、型再現性:○、密着性:○、耐光性:○、耐擦傷性:○であった。
特許文献1(特開昭63−167301)の実施例1に従い、アロニックスM−315(トリス(2−アクリロイルオキシエチル)イソシアヌレート)を70部、テトラヒドロフルフリルアクリレート30部、光重合開始剤として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3部を60℃に加温、混合し、比較用の樹脂組成物を得た。この樹脂組成物の粘度は134mPa・sであった。又、実施例1と同様にして得た樹脂層の屈折率(25℃)は1.52であった。
この結果から比較例1の組成物は本発明の組成物に比べて屈折率が低く、本発明のレンズ類の製造に不向きである。
特許文献3(特許第3209554号)の実施例1に従い、該文献の合成例1のウレタンアクリレート(ネオペンチルグリコールとアジピン酸のポリエステルジオール、エチレングリコール、トリレンジイソシアネート及び2−ヒドロキシエチルアクリレートの反応物)及び該文献合成例3の化合物(o−フェニルフェノールジエトキシアクリレート)を合成し、上記のウレタンアクリレートを30部、上記のo−フェニルフェノールジエトキシアクリレートを15部、KAYARAD R−551を45部、トリブロモフェニルアクリレートを10部、イルガキュアー184(1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン)3部を60℃に加温、混合し、比較用の樹脂組成物を得た。この樹脂組成物の粘度は4420mPa・sであった。又、実施例1と同様にして得た樹脂層の屈折率(25℃)は1.574であった。
この結果から比較例2の組成物は本発明の組成物に比べて粘度が高く、微細な加工やロール状のシートやフィルムの連続加工に不向きである。
特許文献5(特開2008−94987号公報)の実施例1に従い、該文献の合成例1に準じて得た反応物(本発明の一般式(2)においてR1、R2ともに水素原子であり、m、nともに1である化合物)27.5g、KAYARAD OPP−1(o−フェニルフェノールモノエトキシアクリレート)32.7g、KAYARAD R−551を10.5g、ビスコート#192(フェノキシエチルアクリレート)30.2g、イルガキュアー184(1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン)2.0g、アデカスタブLA−87(ヒンダードアミン系光安定剤)0.2gを加温、混合し、比較用の樹脂組成物を得た。この樹脂組成物の粘度は267mPa・sであった。又、実施例1と同様にして得た樹脂層の屈折率(25℃)は1.598であり、ガラス転移温度(Tg)は54℃だった。
得られた樹脂組成物を用いて実施例1と同様にして比較用のプリズムレンズシートを得た。
評価結果
離型性:○、型再現性:○、密着性:○、耐光性:○、耐擦傷性:×であった。
特許文献6(国際公開2008/136262号パンフレット)の実施例9に従い、該文献の実施例2に準じて生成物(本発明において成分(A)を50質量%含有する本発明の合成例2で得た生成物)20部、o−フェニルフェノールモノエトキシアクリレート67部、2−ヒドロキシ−2−メチルー1−フェニルプロパン−1−オン3部、トリス(2−アクリロイルオキシエチル)イソシアヌレート3部、アクリロイルモルホリン10部を用いた以外は実施例1と同様に本発明の樹脂組成物を得た。この樹脂組成物の粘度は195mPa・sであった。又、実施例1と同様にして得た樹脂層の屈折率(25℃)は1.606であり、ガラス転移温度(Tg)は50℃だった。
得られた樹脂組成物を用いて実施例1と同様にして本発明のプリズムレンズシートを得た。
評価結果
離型性:○、型再現性:○、密着性:○、耐光性:○、耐擦傷性:×であった。
Claims (8)
- 分子中にエチレン性不飽和基を有するモノカルボン酸化合物(b)が(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸とε−カプロラクトンとの反応生成物又は桂皮酸であり、芳香族系ポリイソシアネート化合物(c)が芳香族系ジイソシアネートモノマーである請求項1に記載の樹脂組成物。
- 分子中にエチレン性不飽和基を有するモノカルボン酸化合物(b)がアクリル酸であり、芳香族系ポリイソシアネート化合物(c)が2,4−トリレンジイソシアネートである請求項1又は2に記載の樹脂組成物。
- フェニルエーテル基を有するモノアクリレートモノマー(C)がo−フェニルフェノール(ポリ)エトキシ(メタ)アクリレート、p−フェニルフェノール(ポリ)エトキシ(メタ)アクリレート、o−フェニルフェノールエポキシ(メタ)アクリレート、p−フェニルフェノールエポキシ(メタ)アクリレートである請求項1ないし3のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
- 更に、ウレタン化合物(A)、フルオレン骨格を有する(メタ)アクリレート(B)、およびフェニルエーテル基を有するモノアクリレートモノマー(C)以外の(メタ)アクリレート化合物(E)を含む請求項1ないし5のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
- 請求項1ないし6のいずれか一項に記載の樹脂組成物を硬化して得られる硬化物。
- 請求項7に記載の硬化物を用いる光学レンズシート。
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