JP2011256307A - 注型用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物および光学部品 - Google Patents

注型用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物および光学部品 Download PDF

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Abstract

【課題】得られる硬化物が耐屈曲性、低黄変性および基材への密着性を有する注型用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物、並びに耐屈曲性、低黄変性および基材への密着性を有する硬化物が基材上に積層された光学部品を提供する。
【解決手段】ポリイソシアネート、ポリオールおよびヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートから合成されるウレタンポリ(メタ)アクリレート(A)、含環構造単官能モノマー(B)、並びに(A)および(B)以外の重合性成分(C)を含む重合性成分と、特定の紫外線吸収剤(D)、並びに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およびビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキサイドの少なくとも一方の化合物(E)を含む注型用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物:基材上に、前述の樹脂組成物の硬化物が積層された光学部品。
【選択図】なし

Description

本発明は、注型用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物に関するものである。また本発明は、基材上に前記組成物が積層されたキーシートやプランジャー等の光学部品に関するものである。
注型用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物は、強靭性、柔軟性、耐擦傷性、耐薬品性等の優れた特性を持たせることが可能であり、更に活性エネルギー線により短時間で重合により硬化する特性を持ち、一般的に透明性に優れるという点で、特に光学部品の量産に用いられている。
近年、携帯電話等の電子機器において機器の薄型化のために、特にシート状またはフィルム状の透明プラスチック基材上に樹脂重合物からなる微細で複雑な凹凸表面形状を形成した部品が用いられている。例えば携帯電話のキーに相当する部分に、凹凸形状を設けた樹脂賦型物(以下、「キーシート」という)や、携帯電話のキー裏面にクッション材として、凸形状を設けた樹脂賦型物(以下、「プランジャー」という)を用いることが挙げられる。このような賦型物には耐屈曲性、耐光性試験後の低黄変性および基材への密着性が求められている。
キーシートやプランジャーの製造方法としては、表面に複数の凹部が形成された円筒状またはロール状の版体をその軸回りに回転させながら、凹部に活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を充填し、透明プラスチック基材でラミネートした後、当該組成物に活性エネルギー線を照射してこれを硬化させ、版体から取り出すことにより賦型物を製造する方法が特許文献1により開示されている。しかし、この文献で用いられている活性エネルギー線硬化性樹脂組成物は、耐光性試験において劣化し、基材との密着性が低下するといった問題がある。一方、特許文献2には、活性エネルギー線硬化型塗料組成物に紫外線吸収剤を添加することでその硬化物と基材との密着性を高めることが開示されている。
特開2008−24803号公報 特開2009−74028号公報
しかしながら、特許文献2の活性エネルギー線硬化型塗料組成物は、重合性官能基を多く含んでいるためにその硬化物の耐屈曲性が低いことからキーシートやプランジャー用途には不適当であった。
従って、本発明は得られる硬化物が耐屈曲性、低黄変性および基材への密着性を有する注型用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物、並びに耐屈曲性、低黄変性および基材への密着性を有する硬化物が基材上に積層された光学部品を提供することを目的とする。
本発明の要旨は、ポリイソシアネート、ポリオールおよびヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートから合成されるウレタンポリ(メタ)アクリレート(A)15〜65質量%、含環構造単官能モノマー(B)15〜65質量%、並びにウレタンポリ(メタ)アクリレート(A)および含環構造単官能モノマー(B)以外の重合性成分(C)0〜70質量%を含む重合性成分と、重合性成分100質量部に対して、最大吸収波長が300〜320nmの範囲にある紫外線吸収剤(D)0.1〜5質量部、並びに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およびビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキサイドの少なくとも一方の化合物(E)0.01〜5質量部を含む注型用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物である。
また、本発明の要旨は、基材上に前述の注型用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の硬化物が積層された光学部品である。
本発明の注型用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物は、得られる硬化物が耐屈曲性、低黄変性および基材への密着性を有するという点で、活性エネルギー線での注型重合による基材、特に、プラスチックフィルム基材上への賦型に非常に適している。
[樹脂組成物]
本発明の注型用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物(以下、単に「樹脂組成物」ともいう)は、ポリイソシアネート、ポリオールおよびヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートから合成されるウレタンポリ(メタ)アクリレート(A)(以下「(A)成分」という)、含環構造単官能モノマー(B)(以下「(B)成分」という)、最大吸収波長が300〜320nmの範囲にある紫外線吸収剤(D)(以下「(D)成分」という)、並びに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およびビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキサイドの少なくとも一方の化合物(E)(以下「(E)成分」という)を含む。
[ウレタンポリ(メタ)アクリレート(A)]
本発明の樹脂組成物は、その硬化物に基材との密着性や耐屈曲性を持たせるため、(A)成分であるウレタンポリ(メタ)アクリレート(A)を含有する。(A)成分は、以下に説明するポリイソシアネート(a1)と、ポリオール(a2)、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート(a3)との反応により得られる。
[ポリイソシアネート(a1)]
ポリイソシアネート(a1)(以下「(a1)成分」という)の具体例としては、トリレンジイソシアネート、メチルシクロヘキサンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、イソホロ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、水添キシリレンジイソシアネート、ダイマー酸ジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、リジントリイソシアネート等が挙げられる。更に、これらのポリイソシアネート化合物と、アミノ基、水酸基、カルボキシル基、水等の活性水素原子を少なくとも2個有する化合物との反応により得られるポリイソシアネート化合物、または前記のポリイソシアネート化合物の3量体〜5量体等を用いることもできる。これらの中で、得られる(A)成分の粘度が低く、樹脂組成物を注型する際の作業性が向上する点や、樹脂組成物の硬化物(以下、単に「硬化物」ともいう)の低黄変性という点で、イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネートが好ましい。
[ポリオール(a2)]
ポリオール(a2)(以下「(a2)成分」という)の具体例としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、メチルペンタンジオール、2,4−ジエチルペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールエステル、1,4−シクロヘキサンジメタノール、1,2−シクロヘキサンジメタノール、1,3−シクロヘキサンジメタノール、シクロヘキサンジオール、水添ビスフェノールA、スピログリコール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、グリセロール等の単量体またはこれらの単量体から選ばれる少なくとも1種から構成されるポリアルキレンポリオール、前記単量体にε−カプロラクトン等のラクトン類を付加したポリカプロラクトンポリオール、前記単量体とアルキレンカーボネート、ジアルキルカーボネート、ジアリールカーボネート等の炭酸エステルのエステル交換反応により得られるポリカーボネートポリオール等が使用可能である。これらは一種単独で、または二種以上を併用して用いることができる。これらの中で、硬化物に耐屈曲性を付与するという点や、得られる(A)成分の粘度が低く、樹脂組成物を注型する際の作業性が向上する点で、ポリアルキレンポリオール、ポリカプロラクトンポリオールが好ましい。
[ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート(a3)]
ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート(a3)(以下「(a3)成分」という)の具体例としては、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、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、6−ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート等のヒドロキシル基含有(メタ)アクリレート;それらのカプロラクトン変性品やアルキルオキサイド変性品等に代表されるヒドロキシル基含有(メタ)アクリレート変性品;ブチルグリシジルエーテル、2−エチルヘキシルグリシジルエーテル、グリシジル(メタ)アクリレート等のモノエポキシ化合物と(メタ)アクリル酸との付加反応物等が挙げられる。これらの中で、得られる(A)成分の粘度が低く、樹脂組成物を注型する際の作業性が向上するという点で、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートが好ましい。
(a1)成分、(a2)成分および(a3)成分から(A)成分を合成する方法は、従来知られる各種の方法に従って行なうことができる。例えば、30〜90℃に加温した(a1)成分とジブチル錫ジラウレート等の触媒との混合物中に、(a2)成分を2〜6時間かけて滴下し、さらに1〜3時間反応させ、(a3)成分を1〜3時間かけて滴下し、さらに1〜3時間反応させることにより、(A)成分を合成できる。(A)成分の合成に用いる(a1)成分、(a2)成分および(a3)成分の使用量は、((a1)成分のイソシアネート基総数)/((a2)成分および(a3)成分のヒドロキシル基総数)が0.5以上かつ1.0以下となる条件を満足するように設定することが好ましい。この値を0.5以上にすることによって、硬化物に基材への密着性を付与することができる。一方、この値を1.0以下にすることによって、イソシアネート基の反応率が高くなり、樹脂組成物の貯蔵安定性を向上させることができる。この条件の特に好ましい範囲は0.9以上かつ1.0以下である。
(A)成分の重量平均分子量の下限に関しては、500以上が好ましく、更には2,000以上であることがより好ましい。また、(A)成分の重量平均分子量の上限に関しては40,000以下が好ましく、更には20,000以下がより好ましい。前記の各下限値は、得られる硬化物の耐屈曲性の点で意義がある。また、前記の各上限値は、粘度を低くして注型作業性を向上する点で意義がある。また、(A)成分は、ウレタンジ(メタ)アクリレートであることが好ましい。これは、良好な硬化性を得るという点で意義がある。
本発明の樹脂組成物において、(A)成分の配合量は、(A)成分および(B)成分を含む全ての重合性成分中、15〜65質量%であり、25〜55質量%が好ましい。前記各下限値は、耐屈曲性が良く、基材との密着性が良い硬化物を得る点で意義がある。また前記各上限値は、樹脂組成物の粘度を低くして注型作業性を向上する点で意義がある。本明細書において、「(A)成分および(B)成分を含む全ての重合性成分」とは、(A)成分および(B)成分、並びに任意成分である(A)成分および(B)成分以外の重合性成分(C)のことをいう。
[含環構造単官能モノマー(B)]
本発明の樹脂組成物は、(B)成分である含環構造単官能モノマー(B)を含有する。この(B)成分は、硬化物の耐屈曲性、基材との密着性を向上させる作用を奏する。
(B)成分の具体例としては、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルフタレート、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタレート、2−(メタ)アクリロイルオキシエチル−2−ヒドロキシエチルフタレート、2−(メタ)アクリロイルオキシプロピルフタレート、ベンジル(メタ)アクリレート、クレゾール(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(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、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート、フェニル(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、イソボルニル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロイルモルホリン、イミド(メタ)アクリレート、アダマンチル(メタ)アクリレート、ビニルカプロラクタム、N−ビニルピロリドン、フェノキシエチル(メタ)アクリレート等の単量体、またはこれらの単量体のポリアルキレンオキサイド付加物、ポリカプロラクトン付加物、ポリカーボネート付加物等が挙げられる。
本発明の樹脂組成物において、(B)成分の配合量は、(A)成分および(B)成分を含む全ての重合性成分中、15〜65質量%であり、25〜55質量%が好ましい。前記各下限値は、樹脂重合物の基材との密着性、耐屈曲性を向上する点で意義がある。また前記各上限値は、良好な硬化性を得るという点で意義がある。
[(A)成分および(B)成分以外の重合性成分(C)]
本発明の樹脂組成物は必要に応じ、(A)成分および(B)成分以外の重合性成分(C)(以下「(C)成分」という)を任意に配合してもよい。(C)成分としては(メタ)アクリロイルオキシ基を少なくとも1つ有する重合性成分が好ましい。
(C)成分の具体例としては、アクリルアミド、7−アミノ−3,7−ジメチルオクチル(メタ)アクリレート、イソブトキシメチル(メタ)アクリルアミド、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、エチルジエチレングリコール(メタ)アクリレート、t−オクチル(メタ)アクリルアミド、ジアセトン(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、ラウリル(メタ)アクリレート、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、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、メチルトリエチレンジグリコール(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、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジイルジメチレンジ(メタ)アクリレート、ビス((メタ)アクリロキシエチル)ヒドロキシエチルイソシアヌレート、トリス((メタ)アクリロキシエチル)イソシアヌレート、トリプロピレングリコールジ(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、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ポリエステルジ(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、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、水添ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールFジ(メタ)アクリレート等の単量体、またはこれらの単量体のポリアルキレンオキサイド付加物、ポリカプロラクトン付加物、ポリカーボネート付加物、(A)成分以外のポリウレタンポリ(メタ)アクリレート、ポリウレタンモノ(メタ)アクリレート、ポリエポキシ(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらは、一種を単独で用いてもよいし、二種以上の混合系で用いてもよい。
本発明の樹脂組成物において、(C)成分の配合量は、(A)成分および(B)成分を含む全ての重合性成分中、0〜70質量%であり、10〜40質量%が好ましい。
[紫外線吸収剤(D)]
本発明の樹脂組成物は、(D)成分である最大吸収波長が300〜320nmの範囲にある紫外線吸収剤(D)を含有する。この(D)成分は、硬化物と基材との密着性を向上させる作用を奏する。尚、この最大吸収波長は、任意の溶剤で希釈し、分光光度計を用いて、290nm〜500nmの範囲の透過率を測定することにより求めることができる。
紫外線吸収剤(D)の具体例としては、2−エチルヘキシル−p−ジメチルアミノベンゾエート(最大吸収波長:310nm)、2−エチルヘキシル−p−メトキシシンナメート(最大吸収波長:310nm)、1,4−ビス(4−ベンゾイル−3−ヒドロキシフェノキシ)ブタン(最大吸収波長:310nm)、エチル−2−シアノ−3,3−ジフェニルアクリレート(最大吸収波長:305nm)、2−エチルヘキシル−2−シアノ−3,3−ジフェニルアクリレート(最大吸収波長:310nm)、ジメチル(p−メトキシベンジリデン)マロネート(最大吸収波長:305nm)、テトラエチル−2,2−(1,4−フェニレン−ジメチリデン)−ビスマロネート(最大吸収波長:320nm)、p−t−ブチルフェニルサリシレート(最大吸収波長:310nm)等が挙げられる。
本発明の樹脂組成物において、(D)成分の添加量は、(A)成分および(B)成分を含む全ての重合性成分100質量部に対して、0.1〜5質量部であり、0.5〜2.5質量部が好ましい。前記各下限値は、耐光性試験後の硬化物と基材との密着性という点で意義がある。また前記各上限値は、硬化物の透明性を確保する点で意義がある。
[活性エネルギー線重合開始剤(E)]
本発明の樹脂組成物は、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およびビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキサイドの少なくとも一方の化合物(E)(以下「(E)成分」という)を含有する。この(E)成分は、活性エネルギー線照射により樹脂組成物を重合により硬化させて硬化物を効率よく得る作用を奏する。
本発明の樹脂組成物において、(E)成分の添加量は、(A)成分および(B)成分を含む全ての重合性成分100質量部に対して、0.01〜5質量部であり、0.05〜2.5質量部が好ましい。前記各下限値は、硬化物と基材との密着性を向上する点で意義がある。また前記各上限値は、硬化物の透明性を確保する点で意義がある。
[その他の成分]
本発明の樹脂組成物は必要に応じ、添加剤として酸化防止剤、ブルーイング剤、顔料、消泡剤、熱安定剤、光安定剤、帯電防止剤、防曇剤、樹脂重合体、充填材、溶剤等を配合してもよい。
酸化防止剤の具体例としては、ヒンダードフェノール化合物、有機ホスファイト化合物、有機ホスフォナイト化合物が挙げられる。
ブルーイング剤の具体例としては、通常、青系、紫系、緑系の顔料が挙げられる。さらに、必要に応じて赤系、橙系、茶系等の顔料を混合することによって、調色することができる。赤系、橙系、茶系等の顔料としては、アゾ系化合物、アントラキノン系化合物、キナクリドン系化合物、ペリレン系化合物等が挙げられる。
顔料の具体例としては、黄色鉛、亜鉛黄、べんがら(赤色酸化鉄(III))、カドミウム赤、群青、紺青、酸化クロム緑、コバルト緑、アンバー、チタンブラック、合成鉄黒、カーボンブラックが挙げられる。
消泡剤の具体例としては、非シリコーン系消泡剤であるポリシロキサン、フッ素変性ポリシロキサン等のポリシロキサン系消泡剤や、非シリコーン系消泡剤であるアルキルメタクリレート、ポリアクリレート、アクリル酸共重合物等のアクリル酸系消泡剤や、ブタジエン共重合物系消泡剤、ミネラルオイル系消泡剤が挙げられる。
熱安定剤の具体例としては、トリフェニルホスファイト、トリス(2,6−ジメチルフェニル)ホスファイト、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファイト、トリス(混合モノ−およびジ−ノニルフェニル)ホスファイト、ジメチルベンゼンホスホネート、トリメチルホスフェートが挙げられる。
光安定剤の具体例としては、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)セバケート、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート、ビス(1−オクチロキシ−2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート等のヒンダードアミン類が挙げられる。
帯電防止剤の具体例としては、グリセロールモノステアレート、ステアリルスルホン酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムが挙げられる。
防曇剤の具体例としては、グリセロール−1−メタクリロイルオキシエチルウレタン、グリセロール−1−メタクリロイルオキシプロピルウレタンが挙げられる。
樹脂重合体の具体例としては、アクリル系樹脂、アクリロニトリル系樹脂、ブタジエン系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、フェノール系樹脂等が挙げられる。
充填材の具体例としては、有機あるいは無機からなる微粒子、フィラーが挙げられる。微粒子、フィラーの具体例としては、シリカ、アルミナ、酸化チタン、石英粉、炭酸マグネシウム、炭酸カリウム、硫酸バリウム、マイカ、タルクが挙げられる。
溶剤の具体例としては、n−ヘキサン、n−ヘプタン、n−オクタン、シクロヘキサン、シクロペンタン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、メタノール、エタノール、n−ブタノール、エチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、酢酸エチル、酢酸n−ブチル、酢酸n−アミル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルn−アミルケトン、シクロヘキサノン、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、1,2−ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、N−メチルピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、エチレンカーボネートが挙げられる。溶剤の配合量は(A)成分および(B)成分を含む全ての重合性成分の合計100質量部あたり、10質量部以下であることが好ましく、5質量部以下であることがさらに好ましい。
[樹脂組成物の硬化方法]
本発明の樹脂組成物は、注型重合により硬化させる。具体的には、鋳型内に樹脂組成物を流し込み、活性エネルギー線を照射することにより重合させて、所望形状に賦型された硬化物を得ることができる。また、鋳型の所望位置に基材を配置した状態で重合させれば、基材上に所望形状の硬化物を有する賦型物を得ることができる。
特に、プラスチックフィルム等のプラスチック基材上へのモールドプリント賦型が好ましい。モールドプリント賦型とは、上面が開放された凹部を有する鋳型に樹脂組成物を流し込み、次いでその上面をプラスチック基材でシールし、活性エネルギー線を照射することにより樹脂組成物を重合させて、プラスチック基材上に所望形状の硬化物を一体成形し、その後脱型する方法である。
プラスチック基材としては、透明プラスチックフィルムが好ましい。その場合は、基材面側から活性エネルギー線を照射できる。具体例としては、アクリル系、ポリカーボネート系、ポリエステル系および塩化ビニル系のプラスチックフィルムが挙げられる。また、基材には、予めプライマー、エッチング等の易付着処理を施すことが好ましい。
活性エネルギー線の照射源としては、例えば、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、ハロゲンランプ等が挙げられる。活性エネルギー線の照射量としては500〜2,000mJ/cmの範囲であることが好ましい。
[光学部品]
本発明の光学部品とは、電子機器のスイッチ、クッション部位や、製品表層の装飾、プリズムシート、フレネルレンズ、レンチキュラーレンズといったシート状レンズ、液晶テレビ等の前面パネルや拡散板、携帯電話部材等に用いられるキーシートやプランジャー等の透明部材等のことである。
[キーシート]
本発明のキーシートとは、基材上に本発明の樹脂組成物の硬化物が積層されていることを特徴とする。このキーシートは、例えば、所定の位置(キーに相当する位置)に突起を有する硬化物層がプラスチック基材上に形成された賦型シートまたは賦型フィルムから成る。そして、このキー部分を押すと、内部回路の接点が硬化物層の突起の押圧により接続するように構成される。このようなキーシートは、特に、携帯電話機等の入力手段である複数のキーが集合配置された部分の薄型化に有用である。
[プランジャー]
本発明のプランジャーとは、基材上に本発明の樹脂組成物の硬化物が積層されていることを特徴とする。このプランジャーは、例えば、所定の位置(キーの裏側相当する位置)に突起を有する硬化物層がプラスチック基材上に形成された賦型シートまたは賦型フィルムから成る。そして、キー部分を押すと、内部回路の接点が硬化物層の突起の押圧により接続するように構成される。このようなプランジャーは、特に、携帯電話機等の入力手段である複数のキーが集合配置された部分の薄型化に有用である。
以下、本発明について実施例を用いて説明する。なお、以下の記載において「部」は質量部を意味する。
[合成例1](ウレタンジアクリレート(A1)の製造)
5リットルの4つ口フラスコに、イソホロンジイソシアネート(住化バイエルウレタン(株)製、商品名デスモジュールI)220部、ジブチル錫ジラウレート(旭電化工業(株)製、商品名アデカスタブBT−11)0.1部を入れた。この混合物を70℃とし、攪拌しながらポリカプロラクトンジオール(ダイセル化学(株)製、商品名プラクセル205)260部を4時間にわたって滴下した。さらに、ハイドロキノンモノメチルエーテル(川口化学工業(株)製、商品名MQ)0.3部を加えた。この混合物を攪拌しながら2時間かけて75℃まで昇温し、さらに攪拌しながら2−ヒドロキシエチルアクリレート(大阪有機化学(株)製、商品名HEA)120部を2時間にわたって滴下した。滴下終了後、更に2時間反応を続行し、ウレタンジアクリレート(A1)を得た。
ウレタンジアクリレート(A1)のGPC(Gel Permeation Chromatography)による重量平均分子量(Mw)を、GPCシステム(東ソー(株)製、商品名HLC−8220GPC)を用いて以下の条件にて測定した。その結果、Mw3,600であった。
カラム:「TSK−gel superHZM−M」、「TSK−gel HZM−M」、「TSK−gel HZ2000」、
溶離液:THF、
流量:0.35ml/min、
注入量:10μl、
カラム温度:40℃、
検出器:UV−8020。
[合成例2](ウレタンジアクリレート(X1)の製造)
5リットルの4つ口フラスコに、2−ヒドロキシエチルアクリレート(大阪有機化学(株)製、商品名HEA)240部、ジブチル錫ジラウレート(旭電化工業(株)製、商品名アデカスタブBT−11)0.1部、および、ハイドロキノンモノメチルエーテル(川口化学工業(株)製、商品名MQ)0.2部を入れた。この混合物を60℃とし、攪拌しながらイソホロンジイソシアネート(住化バイエルウレタン(株)製、商品名デスモジュールI)200部を4時間にわたって滴下した。滴下終了後、更に2時間反応を続行し、ウレタンジアクリレート(X1)を得た。そのMwは、580であった。
[実施例1]
(1)樹脂組成物の調製:
(A)成分としてウレタンジアクリレート(A1)40部、(B)成分としてアクリロイルモルホリン((株)興人製、商品名ACMO)20部およびテトラヒドロフルフリルアクリレート(大阪有機化学工業(株)製、商品名THFA)20部、(C)成分として、カプロラクトン変性トリス(アクリロキシエチル)イソシアヌレート(東亜合成(株)製、商品名M−327)20部、(D)成分として2−エチルヘキシル−2−シアノ−3,3−ジフェニルアクリレート(BASF社製、商品名ユビナール3039)1部、並びに(E)成分として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(BASF社製、ルシリンTPO)0.5部を室温で混合攪拌して樹脂組成物を得た。
(2)鋳型1および2の作製:
縦120mm、横120mmおよび厚さ1.8mmのガラス板の四辺上に、幅25mmおよび厚さ25μmの両面粘着テープ(トラスコ中山(株)製、品番TRT−25)を貼り、この両面粘着テープの上に、幅25mmおよび厚さ0.5mmの鉄板(大祐機材(株)製、圧伸鋼板)を、ガラス板の端面と鉄板の端面とが揃うように積層して鋳型1を作製した。また、前記と同様のガラス板の四辺上に、幅10mmおよび厚さ25μmの粘着テープ(日東電工(株)製、品番No.31B)を1枚積層して鋳型2を作製した。
(3)サンプルの作製:
前記で得た鋳型1の中に、先に調製した樹脂組成物をそれぞれ注入した。次いで、注入した側を、予め易付着処理されたポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(東洋紡績(株)製、商品名コスモシャインA4300、厚み188μm)でシールした。このフィルム面側から、メタルハライドランプにより照度250mW/cm、光量1,000mJ/cmの紫外線を照射し、樹脂組成物を重合させて鋳型から離型して、PETフィルムの表面に厚み0.525mmの硬化物層が積層されたフィルム1Aを得た。そして、耐光性試験後YIについて評価を実施した。その結果を表1に示す
また、鋳型1の中に樹脂組成物を流し込み、PETフィルムの易付着処理面でシールし、メタルハライドランプにより照度250mW/cm、光量300mJ/cmの紫外線を照射し、厚み0.525mmの硬化物層が積層されたフィルム1Bを得た。そして、硬化性について評価を実施した。その結果を表1に示す。
更に、鋳型2の中に樹脂組成物を流し込み、PETフィルムの易付着処理面でシールし、メタルハライドランプにより照度250mW/cm、光量1,000mJ/cmの紫外線を照射し、鋳型から離型して、PETフィルムの表面に厚み25μmの硬化物層が積層されたフィルム2を得た。そして、耐屈曲性、耐光性試験後密着性について評価を実施した。その結果を表1に示す。
(4)物性評価:
<E型粘度>
東機産業(株)製の粘度計(商品名VISCOMETER TVE−20H)を用い、JIS−Z8803に従って樹脂組成物のE型粘度を測定した。評価基準としては、E型粘度[mPa・s]が3,000以下である場合を◎、3,000を超え15,000以下である場合を○、15,000を超える場合を×とした。
<硬化性>
フィルム1Bの表面硬化性を確認した。硬化物面を指で触り、ベタツキがなくなるまで同条件の紫外線照射を繰り返し、その回数を計測した。評価基準としては、回数が1回の場合を◎、2回以上10回以下の場合を○、10回を超える場合を×とした。
<耐屈曲性>
フィルム2の硬化物面を外側にして、180度折り曲げ、賦型物が割れるかどうかを判定した。評価基準としては、賦型物が割れなかった場合を◎、賦型物が割れてしまった場合を×とした。
<耐光性試験後YI>
フィルム1Aの硬化物面を照射面にして、キセノンウエザーメーター(スガ試験機(株)製、製品名「スーパーキセノンウエザーメーターSX2D−75」)を用い、照射状態で20時間(照度58mW/cm、温度40℃、湿度20%)、および暗黒状態で4時間(温度40℃、湿度20%)の計24時間を1サイクルとして、240時間(10サイクル)の促進耐光性試験を行った。続いて、その硬化物の黄変度を、瞬間マルチ測光システム(MCPD−3000、大塚電子(株)製)を用いて、透過率分光を測定し、そのデータより標準光Cにおける3刺激値X、Y、Zを求め、下記式によりYI値を算出した。
YI=100(1.28X−1.06Z)/Y
評価基準としては、YIが1以下である場合を◎、1を超え2以下である場合を○、2を超える場合を×とした。
<耐光性試験後密着性>
フィルム2の硬化物面へ同様に促進耐候性試験を行い、続いて、その硬化物の密着性を、JIS−K5600−5−6に従い評価した(5mm×5mmの部分に、縦横1mm間隔でカッターを用いてフィルムまで達する切り込みを入れて、マス目を25個形成した。これに粘着テープ(日東電工(株)製、品番No.31B)を貼り付けてから剥がし、基材に残ったマスの数により密着性を評価した)。評価基準としては、分類0〜1の場合を◎、2〜3の場合を○、4〜5の場合を×とした。
[実施例2〜10および比較例1〜8]
表1および表2に示す樹脂組成物を用い、その他は実施例1と同様にして、フィルム1A、1B、2を作製し、評価した。その結果を表1および表2に示す。
Figure 2011256307
Figure 2011256307
表1および表2中の略号は以下の通りである。
・「A1」:合成例1で得たウレタンジアクリレート(重量平均分子量3,600)
・「M−327」:カプロラクトン変性トリス(アクリロキシエチル)イソシアヌレート(東亜合成(株)製、商品名M−327)
・「ACMO」:アクリロイルモルホリン((株)興人製、商品名ACMO)
・「THFA」:テトラヒドロフルフリルアクリレート(大阪有機化学工業(株)製、商品名THFA)
・「IBXA」:イソボルニルアクリレート(大阪有機化学工業(株)製、商品名IBXA)
・「U3039」:2−エチルヘキシル−2−シアノ−3,3−ジフェニルアクリレート(BASF社製、商品名ユビナール3039、最大吸収波長:310nm)
・「PR−25」:ジメチル(p−メトキシベンジリデン)マロネート(クラリアント社製、商品名ホスタビンPR−25)
・「MAPO」: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(BASF社製、ルシリンTPO)
・「BAPO」:ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキサイド(チバスペシャリティケミカルズ社製、商品名イルガキュア819)
・「X1」:合成例2で得たウレタンジアクリレート(重量平均分子量580)
・「T900」:2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4,6−ビス(1−メチル−1−フェニルエチル)フェノール(チバスペシャリティケミカルズ社製、商品名チヌビン900、最大吸収波長:350nm)
・「S712」:2’,4’−ジ−tert−ブチルフェニル3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンゾエート(シプロ化成(株)製、商品名SEESORB712、最大吸収波長:290nm未満)
・「I369」: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)−ブタン−1−オン(チバスペシャリティケミカルズ社製、商品名イルガキュア369)

Claims (3)

  1. ポリイソシアネート、ポリオールおよびヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートから合成されるウレタンポリ(メタ)アクリレート(A)15〜65質量%、含環構造単官能モノマー(B)15〜65質量%、並びにウレタンポリ(メタ)アクリレート(A)および含環構造単官能モノマー(B)以外の重合性成分(C)0〜70質量%を含む重合性成分と、重合性成分100質量部に対して、最大吸収波長が300〜320nmの範囲にある紫外線吸収剤(D)0.1〜5質量部、並びに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およびビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキサイドの少なくとも一方の化合物(E)0.01〜5質量部を含む注型用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物。
  2. 基材上に、請求項1に記載の注型用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の硬化物が積層された光学部品。
  3. 前記光学部品がキーシートまたはプランジャーである請求項2に記載の光学部品。
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