JP2012116923A - Ultraviolet-curing resin composition - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ultraviolet-curing resin composition which gives a cured product in which the cured product obtained maintains scratch resistance, and warpage is small, and which is excellent in resin adhesion after wet heat treatment, and transparency.SOLUTION: The ultraviolet-curing resin composition includes: a two functional urethane (meth)acrylate (A) which is obtained by making a polyether polyol (a) which has an oxyalkylene chain in a molecule and whose number-average molecular weight is 300-2,000, an organic polyisocyanate (b), and a hydroxy group containing (meth)acrylate (c) react mutually; a multi-functional (meth)acrylate (B) in which a number of functional groups is 3-5; a monofunctional (meth)acrylate (C) which contains an aromatic ring in a molecule; and a photopolymerization initiator (D).

Description

本発明は、紫外線硬化型樹脂組成物に関する。
さらに詳しくは、反りが小さく、かつ耐擦傷性、湿熱処理後の樹脂密着性、透明性に優れた光学フィルムなどの紫外線硬化型樹脂組成物、およびそれを硬化させて成型した光学フィルムに関する。
The present invention relates to an ultraviolet curable resin composition.
More specifically, the present invention relates to an ultraviolet curable resin composition such as an optical film having small warpage and excellent in scratch resistance, resin adhesion after wet heat treatment, and transparency, and an optical film formed by curing it.

従来より液晶ディスプレイに使用されるプリズムシートや、プロジェクションテレビに使用されるフレネルレンズ、レンチキュラーレンズといった光学レンズは、熱可塑性樹脂の射出成形、あるいは熱プレス成形により製造されるのが一般的であった。これらの製造方法では、製造時の加熱および冷却に長時間を必要とするため生産性が低く、また、光学レンズの熱収縮により、微細構造の再現性が悪いという問題点があった。
そこで、これらの問題点を解決するため、金型内面に透明樹脂基材がセットされた型内に紫外線硬化型樹脂組成物を流し込み、紫外線を照射して硬化させる方法がその後、実施されている。
Conventionally, optical lenses such as prism sheets used in liquid crystal displays, Fresnel lenses and lenticular lenses used in projection televisions have been generally manufactured by injection molding of thermoplastic resin or hot press molding. . These manufacturing methods have a problem that productivity is low because a long time is required for heating and cooling during manufacturing, and reproducibility of the fine structure is poor due to thermal contraction of the optical lens.
Therefore, in order to solve these problems, a method in which an ultraviolet curable resin composition is poured into a mold in which a transparent resin base material is set on the inner surface of the mold and is cured by irradiating with ultraviolet rays is subsequently implemented. .

近年、ディスプレイの薄型化に伴い、拡散フィルム、輝度向上フィルム、プリズムレンズ等の光学フィルムの薄膜化が検討されている。
しかしながら、薄くした光学フィルムは、輸送時にフィルム同士が触れることにより傷つきやすいことから、その防止が検討されており、例えばビスフェノール骨格等の剛直な構造を導入する方法(特許文献1)、多官能アクリレートを導入する方法(特許文献2)等が提案されている。
In recent years, with the thinning of displays, it has been studied to reduce the thickness of optical films such as diffusion films, brightness enhancement films, and prism lenses.
However, thinned optical films are easily damaged when they come into contact with each other at the time of transportation. Therefore, prevention thereof has been studied. For example, a method of introducing a rigid structure such as a bisphenol skeleton (Patent Document 1), a polyfunctional acrylate A method (Patent Document 2) and the like for introducing the method are proposed.

特開平11−240926号公報JP-A-11-240926 特開2004−131520号公報JP 2004-131520 A

しかしながら、特許文献1の方法では耐擦傷性が不十分であるという問題がある。
また、特許文献2の方法では6官能アクリレートを使用しているため、アクリロイル基含有量が高く、紫外線硬化時の硬化収縮が大きくなる。一般に、アクリロイル基含量が高くなるほど硬化収縮が大きくなり、その結果、フィルムが反るという問題が発生する。さらに、硬化収縮が大きい6官能アクリレートを使用すると湿熱処理後の樹脂密着性が悪化するという問題がある。
However, the method of Patent Document 1 has a problem that the scratch resistance is insufficient.
In addition, since the method of Patent Document 2 uses hexafunctional acrylate, the acryloyl group content is high, and curing shrinkage during ultraviolet curing increases. In general, the higher the acryloyl group content, the greater the shrinkage of curing, resulting in the problem of warping of the film. Further, when a hexafunctional acrylate having a large cure shrinkage is used, there is a problem that the resin adhesion after the wet heat treatment is deteriorated.

本発明の目的は、耐擦傷性を維持した上で、反りが小さく、湿熱処理後の樹脂密着性、透明性に優れた硬化物を与える紫外線硬化型樹脂組成物を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an ultraviolet curable resin composition that gives a cured product having small warpage and excellent in resin adhesion and transparency after wet heat treatment while maintaining scratch resistance.

本発明者は、上記の目的を達成するべく検討を行った結果、本発明に到達した。
すなわち、本発明は、分子内にオキシアルキレン鎖を有する数平均分子量が300〜2,000のポリエーテルポリオール(a)、有機ポリイソシアネート(b)と水酸基含有(メタ)アクリレート(c)を反応させて得られる2官能ウレタン(メタ)アクリレート(A)、官能基数3〜5の多官能(メタ)アクリレート(B)、分子内に芳香環を含有する単官能(メタ)アクリレート(C)、および光重合開始剤(D)を含有することを特徴とする紫外線硬化型樹脂組成物;この紫外線硬化型樹脂組成物を紫外線照射で硬化させてなる光学部材用硬化物である。
The inventor of the present invention has arrived at the present invention as a result of studies to achieve the above object.
That is, in the present invention, a polyether polyol (a) having a number average molecular weight of 300 to 2,000 having an oxyalkylene chain in the molecule, an organic polyisocyanate (b), and a hydroxyl group-containing (meth) acrylate (c) are reacted. Bifunctional urethane (meth) acrylate (A), polyfunctional (meth) acrylate (B) having 3 to 5 functional groups, monofunctional (meth) acrylate (C) containing an aromatic ring in the molecule, and light An ultraviolet curable resin composition containing a polymerization initiator (D); a cured product for an optical member obtained by curing the ultraviolet curable resin composition by ultraviolet irradiation.

本発明の紫外線硬化型樹脂組成物は、耐擦傷性を有するにもかかわらず、反りが小さく、湿熱処理後の樹脂密着性および透明性に優れる。   Although the ultraviolet curable resin composition of the present invention has scratch resistance, the warpage is small, and the resin adhesiveness and transparency after wet heat treatment are excellent.

本発明の紫外線硬化型樹脂組成物は、特定の化学構造を有する2官能ウレタン(メタ)アクリレート(A)、官能基数3〜5の多官能(メタ)アクリレート(B)、分子内に芳香環を含有する単官能(メタ)アクリレート(C)、および光重合開始剤(D)を必須成分とする。
そして、本発明における2官能ウレタン(メタ)アクリレート(A)は、分子内にオキシアルキレン鎖を有する数平均分子量が300〜2,000のポリエーテルポリオール(a)、有機ポリイソシアネート(b)および水酸基含有(メタ)アクリレート(c)から構成されている。
The ultraviolet curable resin composition of the present invention comprises a bifunctional urethane (meth) acrylate (A) having a specific chemical structure, a polyfunctional (meth) acrylate (B) having 3 to 5 functional groups, and an aromatic ring in the molecule. The monofunctional (meth) acrylate (C) and photopolymerization initiator (D) to be contained are essential components.
The bifunctional urethane (meth) acrylate (A) in the present invention is a polyether polyol (a), an organic polyisocyanate (b) and a hydroxyl group having an oxyalkylene chain in the molecule and a number average molecular weight of 300 to 2,000. It is comprised from the containing (meth) acrylate (c).

本発明における第1の必須成分である2官能ウレタン(メタ)アクリレート(A)は、分子内にポリエーテルポリオール骨格を有し、かつ(メタ)アクリロイル基を含有するウレタン化合物であれば特に限定されず、イソシアネート基を有するウレタンプレポリマー(d)と水酸基含有(メタ)アクリレート(c)とのウレタン化反応から形成されるウレタン(メタ)アクリレートが好ましい。 The bifunctional urethane (meth) acrylate (A), which is the first essential component in the present invention, is particularly limited as long as it is a urethane compound having a polyether polyol skeleton in the molecule and containing a (meth) acryloyl group. The urethane (meth) acrylate formed from the urethanization reaction of the urethane prepolymer (d) having an isocyanate group and the hydroxyl group-containing (meth) acrylate (c) is preferred.

そして、このイソシアネート基を有するウレタンプレポリマー(d)は、数平均分子量が300〜2,000のポリエーテルポリオール(a)および有機ポリイソシアネート(b)を反応させることにより得られ、(a)と(b)のモル比(a)/(b)が、通常1/3〜10/1、好ましくは1/2〜8/1である。この範囲であると、耐擦傷性を有したまま、低収縮性に優れる。
(a)と(b)および(c)の反応におけるOH/NCO当量比が、通常0.45〜0.99、好ましくは0.50〜0.97である。
The urethane prepolymer (d) having an isocyanate group is obtained by reacting a polyether polyol (a) having a number average molecular weight of 300 to 2,000 and an organic polyisocyanate (b), and (a) and The molar ratio (a) / (b) of (b) is usually 1/3 to 10/1, preferably 1/2 to 8/1. Within this range, low shrinkage is excellent while still having scratch resistance.
The OH / NCO equivalent ratio in the reaction of (a), (b) and (c) is usually 0.45 to 0.99, preferably 0.50 to 0.97.

ウレタンプレポリマー(d)の原料となる、ポリエーテルポリオール(a)は、耐擦傷性および低硬化収縮の観点から数平均分子量[以下、Mnと略記する。測定はゲルパーミエイションクロマトグラフィー(GPC)法による。]が好ましくは300〜2,000、さらに好ましくは、500〜1,500である。 The polyether polyol (a), which is a raw material of the urethane prepolymer (d), is number average molecular weight [hereinafter abbreviated as Mn] from the viewpoint of scratch resistance and low curing shrinkage. The measurement is based on a gel permeation chromatography (GPC) method. ] Is preferably 300 to 2,000, more preferably 500 to 1,500.

ポリエーテルポリオール(a)としては、下記の(a1)〜(a3)、およびこれらの2種以上の混合物が挙げられる。 Examples of the polyether polyol (a) include the following (a1) to (a3) and a mixture of two or more thereof.

(a1):脂肪族2価アルコールのアルキレンオキサイド(以下、「アルキレンオキサイド」を「AO」と略記する。)付加物
1,4−ブタンジオールのエチレンオキサイド(以下、「エチレンオキサイド」を「EO」と略記する。)5モル付加物、1,6−ヘキサンジオールのプロピレンオキサイド(以下、「プロピレンオキサイド」を「PO」と略記する。)5モル付加物、およびネオペンチルグリコールのブチレンオキサイド5モル付加物等
(A1): Aliphatic dihydric alcohol alkylene oxide (hereinafter, “alkylene oxide” is abbreviated as “AO”) adduct 1,4-butanediol ethylene oxide (hereinafter, “ethylene oxide” is referred to as “EO”) 5 mol adduct, propylene oxide of 1,6-hexanediol (hereinafter “propylene oxide” is abbreviated as “PO”) 5 mol adduct, and 5 mol addition of neopentyl glycol butylene oxide Things

(a2):ポリオキシアルキレングリコール
ポリオキシエチレングリコール(Mn400)、ポリオキシプロピレングリコール(Mn600)およびポリオキシテトラメチレングリコール(Mn1,000)等
(A2): polyoxyalkylene glycol polyoxyethylene glycol (Mn400), polyoxypropylene glycol (Mn600), polyoxytetramethylene glycol (Mn1,000), etc.

(a3):2価フェノール化合物のAO付加物(AO2〜20モル)
2価フェノール化合物[単環フェノール(カテコール、レゾルシノール、ハイドロキノン等)、縮合多環フェノール(ジヒドロキシナフタレン等)、ビスフェノール化合物(ビスフェノールA、ビスフェノール−Fおよびビスフェノール−S等)]のAO付加物[レゾルシノールのEO4モル付加物、ジヒドロキシナフタレンのPO4モル付加物、ビスフェノールA、ビスフェノール−Fおよびビスフェノール−SのEO2モル各付加物等]
(A3): AO adduct of dihydric phenol compound (AO 2 to 20 mol)
Divalent phenol compounds [monocyclic phenols (catechol, resorcinol, hydroquinone, etc.), condensed polycyclic phenols (dihydroxynaphthalene, etc.), bisphenol compounds (bisphenol A, bisphenol-F, bisphenol-S, etc.)] AO adduct [resorcinol EO4 mol adduct, PO4 mol adduct of dihydroxynaphthalene, EO2 mol adducts of bisphenol A, bisphenol-F and bisphenol-S, etc.]

これらのポリエーテルポリオール(a)のうち低収縮性の観点から好ましいのは(a1)および(a2)、さらに好ましくは(a2)である。   Of these polyether polyols (a), preferred are (a1) and (a2), more preferably (a2), from the viewpoint of low shrinkage.

ウレタンプレポリマー(d)の原料となる有機ポリイソシアネート(b)は、下記の(b1)〜(b4)、およびこれらの2種以上の混合物が挙げられる。 Examples of the organic polyisocyanate (b) used as the raw material for the urethane prepolymer (d) include the following (b1) to (b4) and a mixture of two or more thereof.

(b1):芳香族ポリイソシアネート
1,3−および/または1,4−フェニレンジイソシアネート2,4−および/または2,6−トリレンジイソシアネート(TDI)、4,4’−および/または2,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、m−およびp−イソシアナトフェニルスルホニルイソシアネート、4,4’−ジイソシアナトビフェニル、3,3’−ジメチル−4,4’−ジイソシアナトビフェニル、3,3’−ジメチル−4,4’−ジイソシアナトジフェニルメタン、1,5−ナフチレンジイソシアネート、およびm−およびp−イソシアナトフェニルスルホニルイソシアネート
(B1): Aromatic polyisocyanate 1,3- and / or 1,4-phenylene diisocyanate 2,4- and / or 2,6-tolylene diisocyanate (TDI), 4,4'- and / or 2,4 '-Diphenylmethane diisocyanate (MDI), m- and p-isocyanatophenylsulfonyl isocyanate, 4,4'-diisocyanatobiphenyl, 3,3'-dimethyl-4,4'-diisocyanatobiphenyl, 3,3'-Dimethyl-4,4'-diisocyanatodiphenylmethane, 1,5-naphthylene diisocyanate, and m- and p-isocyanatophenylsulfonyl isocyanate

(b2):脂肪族ポリイソシアネート
エチレ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(HDI)、ヘプタメチレンジイソシアネート、オクタメチレンジイソシアネート、ノナメチレンジイソシアネート、デカメチレンジイソシアネート、ドデカメチレンジイソシアネート、2,2,4−および/または2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、2,6−ジイソシアナトメチルカプロエート、2,6−ジイソシアナトエチルカプロエート、ビス(2−イソシアナトエチル)フマレート、ビス(2−イソシアナトエチル)カーボネートおよびトリメチルヘキサメチレンジイソシアネート(TMDI)
(B2): aliphatic polyisocyanate ethylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate (HDI), heptamethylene diisocyanate, octamethylene diisocyanate, nonamethylene diisocyanate, decamethylene diisocyanate, dodecamethylene diisocyanate, 2,2,4- and / or Or 2,4,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, lysine diisocyanate, 2,6-diisocyanatomethylcaproate, 2,6-diisocyanatoethylcaproate, bis (2-isocyanatoethyl) fumarate, bis (2 -Isocyanatoethyl) carbonate and trimethylhexamethylene diisocyanate (TMDI)

(b3):脂環式ポリイソシアネート
イソホロンジイソシアネート(IPDI)、2,4−および/または2,6−メチルシクロヘキサンジイソシアネート(水添TDI)、ジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジイソシアネート(水添MDI)、シクロヘキシレンジイソシアネート、メチルシクロヘキシレンジイソシアネート、ビス(2−イソシアナトエチル)−4−シクロヘキシレン−1,2−ジカルボキシレートおよび2,5−および/または2,6−ノルボルナンジイソシアネート、ダイマー酸ジイソシアネート
(B3): cycloaliphatic polyisocyanate isophorone diisocyanate (IPDI), 2,4- and / or 2,6-methylcyclohexane diisocyanate (hydrogenated TDI), dicyclohexylmethane-4,4′-diisocyanate (hydrogenated MDI), Cyclohexylene diisocyanate, methylcyclohexylene diisocyanate, bis (2-isocyanatoethyl) -4-cyclohexylene-1,2-dicarboxylate and 2,5- and / or 2,6-norbornane diisocyanate, dimer acid diisocyanate

(b4):芳香脂肪族ポリイソシアネート
m−および/またはp−キシリレンジイソシアネート(XDI)、ジエチルベンゼンジイソシアネートおよびα,α,α’,α’−テトラメチルキシリレンジイソシアネート(TMXDI)
(B4): aromatic aliphatic polyisocyanate m- and / or p-xylylene diisocyanate (XDI), diethylbenzene diisocyanate and α, α, α ′, α′-tetramethylxylylene diisocyanate (TMXDI)

これらの有機ポリイソシアネート(b)のうち低硬化収縮の観点から好ましいのは(b1)および(b3)、さらに好ましくは(b3)である。   Of these organic polyisocyanates (b), (b1) and (b3) are preferred from the viewpoint of low curing shrinkage, and (b3) is more preferred.

ポリエーテルポリオール(a)および有機ポリイソシアネート(b)の反応におけるOH/NCO当量比は0.45〜0.99、好ましくは0.50〜0.97、さらに好ましくは0.55〜0.95である。該当量比が0.45未満では硬化時の収縮率が大きくなり後述する基材との密着性が悪くなり、0.99を超えると(メタ)アクリレートとの相溶性が悪くなる。   The OH / NCO equivalent ratio in the reaction of the polyether polyol (a) and the organic polyisocyanate (b) is 0.45 to 0.99, preferably 0.50 to 0.97, more preferably 0.55 to 0.95. It is. If the amount ratio is less than 0.45, the shrinkage rate at the time of curing is increased and the adhesion to the substrate described later is deteriorated, and if it exceeds 0.99, the compatibility with (meth) acrylate is deteriorated.

上記(a)および(b)の反応で得られたイソシアネート基を有するウレタンプレポリマー(d)に、さらに水酸基含有(メタ)アクリレート(c)を反応させて、本発明の必須成分の2官能ウレタン(メタ)アクリレート(A)を得ることができる。   The urethane prepolymer (d) having an isocyanate group obtained by the above reactions (a) and (b) is further reacted with a hydroxyl group-containing (meth) acrylate (c) to form a bifunctional urethane as an essential component of the present invention. (Meth) acrylate (A) can be obtained.

この水酸基含有(メタ)アクリレート(c)としては、下記の(c1)〜(c6)、およびこれらの2種以上の混合物が挙げられる。   Examples of the hydroxyl group-containing (meth) acrylate (c) include the following (c1) to (c6) and a mixture of two or more thereof.

(c1):(メタ)アクリル酸のAO付加物
(メタ)アクリル酸−2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸−2−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸−2−ヒドロキシブチルおよびこれらのAO付加物等
(C1): AO adduct of (meth) acrylic acid (meth) acrylic acid-2-hydroxyethyl, (meth) acrylic acid-2-hydroxypropyl, (meth) acrylic acid-2-hydroxybutyl and their AO addition Things

(c2):(c1)のε−カプロラクトン付加物
(メタ)アクリル酸−2−ヒドロキシエチル−ε−カプロラクトン2モル付加物等
(C2): ε-caprolactone adduct of (c1) (meth) acrylic acid-2-hydroxyethyl-ε-caprolactone 2 mol adduct, etc.

(c3):ジオールのモノ(メタ)アクリレート
ジオール[ポリカーボネートジオール、ポリエーテルジオール、ポリエステルジオール]のモノ(メタ)アクリレート
(C3): Mono (meth) acrylate diol diol [polycarbonate diol, polyether diol, polyester diol] mono (meth) acrylate

(c4):エポキシドとヒドロキシ(メタ)アクリル酸の反応生成物
3−フェノキシ−2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3−ビフェノキシ−2−ヒドロキシプロプル(メタ)アクリレート等
(C4): Reaction product of epoxide and hydroxy (meth) acrylic acid 3-phenoxy-2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 3-biphenoxy-2-hydroxyprop (meth) acrylate, etc.

(c5):(メタ)アクリル酸と3官能以上のポリオールの反応生成物およびその付加物
グリセリンモノ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンモノ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールモノ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンモノ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールモノ(メタ)アクリレートおよびそれらのAO付加物等
(C5): (Meth) acrylic acid and trifunctional or higher polyol reaction product and adduct thereof Glycerol mono (meth) acrylate, trimethylolpropane mono (meth) acrylate, pentaerythritol mono (meth) acrylate, ditrimethylolpropane Mono (meth) acrylate, dipentaerythritol mono (meth) acrylate and their AO adducts, etc.

(c6):(メタ)アクリル酸とブタジエンポリオール、イソプレンポリオール、水添ブタジエンポリオールおよび水添イソプレンポリオールからなる群から選ばれる少なくとも1種のポリオールとの反応生成物 (C6): reaction product of (meth) acrylic acid and at least one polyol selected from the group consisting of butadiene polyol, isoprene polyol, hydrogenated butadiene polyol and hydrogenated isoprene polyol

これらの水酸基含有(メタ)アクリレート(c)のうち、前述のポリイソシアネート成分(b)との反応性の観点から好ましいのは(c1)および(c2)であり、さらに好ましいのは(c1)である。   Of these hydroxyl group-containing (meth) acrylates (c), (c1) and (c2) are preferred from the viewpoint of reactivity with the polyisocyanate component (b), and (c1) is more preferred. is there.

本発明の2官能ウレタン(メタ)アクリレート(A)の製造においては、ウレタン化触媒を用いてもよい。ウレタン化触媒には、金属化合物(有機ビスマス化合物、有機スズ化合物、有機チタン化合物等)、3級アミン、アミジン化合物および4級アンモニウム塩が含まれる。   In the production of the bifunctional urethane (meth) acrylate (A) of the present invention, a urethanization catalyst may be used. Urethane catalysts include metal compounds (organic bismuth compounds, organic tin compounds, organic titanium compounds, etc.), tertiary amines, amidine compounds and quaternary ammonium salts.

ウレタン化触媒の使用量は、(A)の重量に基づいて通常1重量%以下、反応性、透明性の観点から好ましくは0.001〜0.5重量%、さらに好ましくは、0.05〜0.2重量%である。   The use amount of the urethanization catalyst is usually 1% by weight or less based on the weight of (A), preferably 0.001 to 0.5% by weight, more preferably 0.05 to 0.5% from the viewpoint of reactivity and transparency. 0.2% by weight.

本発明における(A)の含有量は、(A)、(B)および(C)の合計重量に基づいて、通常5〜45重量%、好ましくは10〜40重量%である。(A)の含有量が5%未満であると、硬化収縮が大きいため密着性が悪くなる。また45%を超えると、粘度が高くなり、ハンドリング性が悪くなる。   The content of (A) in the present invention is usually 5 to 45% by weight, preferably 10 to 40% by weight, based on the total weight of (A), (B) and (C). If the content of (A) is less than 5%, the curing shrinkage is large, so that the adhesion is deteriorated. On the other hand, if it exceeds 45%, the viscosity becomes high and the handling property is deteriorated.

本発明における第2の必須成分である官能基数3〜5の多官能(メタ)アクリレート(B)は、下記一般式のXが水酸基、メチル基または(メタ)アクリロイルオキシ基である化合物(B1)〜(B3)、およびこれらの2種以上の混合物が挙げられる。 The polyfunctional (meth) acrylate (B) having 3 to 5 functional groups, which is the second essential component in the present invention, is a compound (B1) in which X in the following general formula is a hydroxyl group, a methyl group or a (meth) acryloyloxy group To (B3), and a mixture of two or more thereof.

Figure 2012116923
Figure 2012116923

[式(1)中、Xは水酸基、メチル基または(メタ)アクリロイルオキシ基を表す。Rは水素原子またはメチル基;R’は水素原子またはメチル基を表し、a、bおよびcはそれぞれ独立に0〜30の整数を表す。] [In Formula (1), X represents a hydroxyl group, a methyl group, or a (meth) acryloyloxy group. R represents a hydrogen atom or a methyl group; R ′ represents a hydrogen atom or a methyl group, and a, b and c each independently represent an integer of 0 to 30. ]

式(1)中、Xは水酸基、メチル基または(メタ)アクリロイルオキシ基を表す。
これらのうち、好ましくは(メタ)アクリロイルオキシ基であり、さらに好ましくはアクリロイルオキシ基である。
In formula (1), X represents a hydroxyl group, a methyl group or a (meth) acryloyloxy group.
Of these, a (meth) acryloyloxy group is preferable, and an acryloyloxy group is more preferable.

式(1)中、Rは水素原子またはメチル基で表され、好ましくは水素原子である。 In formula (1), R is represented by a hydrogen atom or a methyl group, preferably a hydrogen atom.

式(1)中、R’が水素原子の場合はエチレンオキサイドの付加に相当し、メチル基の場合はプロピレンオキサイドの付加に相当する。
エチレンオキサイド単独付加、プロピレンオキサイド単独付加でもよいし、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドのブロック付加もしくはランダム付加でもよい。
In the formula (1), when R ′ is a hydrogen atom, it corresponds to addition of ethylene oxide, and when it is a methyl group, it corresponds to addition of propylene oxide.
Ethylene oxide single addition, propylene oxide single addition, block addition or random addition of ethylene oxide and propylene oxide may be used.

a、bおよびcはエチレンオキサイドおよび/またはプロピレンオキサイドの付加モル
数を表し、それぞれ独立に通常0〜10の数であり、好ましくは0〜5、さらに好ましくは0〜2、特に好ましくはすべて0である。(a+b+c)は0〜30の数であり、好ましくは0〜15、特に好ましくは0〜5である。
a, b and c each represents the number of moles of ethylene oxide and / or propylene oxide, each independently usually a number of 0 to 10, preferably 0 to 5, more preferably 0 to 2, particularly preferably all 0. It is. (A + b + c) is a number from 0 to 30, preferably 0 to 15, particularly preferably 0 to 5.

本発明における官能基数3〜5の多官能(メタ)アクリレート(B)としては、は、下記一般式のXが水酸基、メチル基または(メタ)アクリロイルオキシ基である化合物(B1)〜(B3)などが挙げられ、以下具体例を示す。下記化合物を単独で用いても、その混合物でもよい。 In the present invention, the polyfunctional (meth) acrylate (B) having 3 to 5 functional groups is a compound (B1) to (B3) in which X in the following general formula is a hydroxyl group, a methyl group or a (meth) acryloyloxy group. The following are specific examples. The following compounds may be used alone or a mixture thereof.

(B1):一般式(1)中のXが水酸基の化合物
ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールのEO10モル付加物のトリアクリレート、ペンタエリスリトールのPO5モル付加物のトリメタクリレート等
(B1): Compound in which X in general formula (1) is a hydroxyl group Pentaerythritol triacrylate, triacrylate of pentaerythritol EO 10 mol adduct, triacrylate of pentaerythritol PO5 mol adduct, etc.

(B2):一般式(1)中のXがメチル基の化合物
トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパンのEO20モル付加物のトリアクリレート、トリメチロールプロパンのPO5モル付加物のトリメタクリレート等
(B2): a compound in which X in the general formula (1) is a methyl group trimethylolpropane triacrylate, trimethylolpropane EO 20 mol adduct triacrylate, trimethylolpropane PO5 mol adduct trimethacrylate, etc.

(B3):一般式(1)中のXがアクリロイルオキシ基の化合物
ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールの15モル付加物のトリアクリレート、ペンタエリスリトールのPO5モル付加物のテトラメタクリレート等
(B3): Compound in which X in formula (1) is acryloyloxy group Pentaerythritol tetraacrylate, triacrylate of 15 mol adduct of pentaerythritol, tetramethacrylate of PO5 mol adduct of pentaerythritol, etc.

これらの多官能(メタ)アクリレート(B)のうち、耐擦傷性の観点から好ましいのは(B2)および(B3)であり、さらに好ましいのは(B3)である。   Of these polyfunctional (meth) acrylates (B), (B2) and (B3) are preferable from the viewpoint of scratch resistance, and (B3) is more preferable.

本発明における(B)の含有量は、(A)、(B)および(C)の合計重量に基づいて、通常25〜50%、好ましくは30〜40%である。(A)の含有量が25%未満であると、耐擦傷性が悪くなってしまう。また50%を超えると、硬化収縮率が悪くなり、反りが大きくなり、かつ密着性が低下する The content of (B) in the present invention is usually 25 to 50%, preferably 30 to 40%, based on the total weight of (A), (B) and (C). When the content of (A) is less than 25%, the scratch resistance is deteriorated. On the other hand, if it exceeds 50%, the curing shrinkage rate becomes worse, the warpage becomes larger, and the adhesion is lowered.

本発明における第3の必須成分である芳香環含有単官能(メタ)アクリレート(C)は、分子内に芳香環を有し、かつ(メタ)アクリロイル基を少なくとも1つ含有していれば、特にその化学構造は限定されない。 The aromatic ring-containing monofunctional (meth) acrylate (C), which is the third essential component in the present invention, has an aromatic ring in the molecule and contains at least one (meth) acryloyl group. Its chemical structure is not limited.

芳香環含有単官能(メタ)アクリレート(C)としては、下記の(C1)〜(C3)、およびこれらの2種以上の混合物が挙げられる。 Examples of the aromatic ring-containing monofunctional (meth) acrylate (C) include the following (C1) to (C3) and mixtures of two or more thereof.

(C1):フェニル基を分子内に有する単官能(メタ)アクリレート
ベンジル(メタ)アクリレート、フェニルエチル(メタ)アクリレート、フェノールのEO1モル付加物の(メタ)アクリレート、フェノールのEO2モル付加物の(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシー3−フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、トリブロモフェノールのEO1モル付加物の(メタ)アクリレート、ノニルフェノールのEO1モル付加物の(メタ)アクリレート等
(C1): monofunctional (meth) acrylate having a phenyl group in the molecule benzyl (meth) acrylate, phenylethyl (meth) acrylate, (meth) acrylate of phenol EO 1 mol adduct, phenol EO 2 mol adduct ( (Meth) acrylate, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl (meth) acrylate, (meth) acrylate of EO 1 mol adduct of tribromophenol, (meth) acrylate of EO 1 mol adduct of nonylphenol, etc.

(C2):ビフェニル基を分子内に有する単官能(メタ)アクリレート
o−、m−、またはp−フェニルフェノールのモノ(メタ)アクリレート、3,3’−ジフェニル−4,4’−ジヒドロキシビフェニルのモノ(メタ)アクリレート、o−、m−、またはp−フェニルフェノールのAO付加物のモノ(メタ)アクリレート、3,3’−ジフェニル−4,4’−ジヒドロキシビフェニルのAO付加物のモノ(メタ)アクリレート等
(C2): monofunctional (meth) acrylate having a biphenyl group in the molecule o-, m-, or mono (meth) acrylate of p-phenylphenol, 3,3′-diphenyl-4,4′-dihydroxybiphenyl Mono (meth) acrylate, mono (meth) acrylate of o-, m-, or p-phenylphenol AO adduct, mono (meth) acrylate of 3,3′-diphenyl-4,4′-dihydroxybiphenyl Acrylate etc.

(C3):スチレン化フェノキシ基を分子内に有する単官能(メタ)アクリレート
2.5モルのスチレンがフェノールに付加したスチレン化フェノールのモノ(メタ)アクリレート、2.5モルのスチレンがフェノールに付加したスチレン化フェノールのAO付加物のモノ(メタ)アクリレート、3モルのスチレンがフェノールに付加したスチレン化フェノールのAO付加物のモノ(メタ)アクリレート等
(C3): monofunctional (meth) acrylate having a styrenated phenoxy group in the molecule 2.5 mol of styrene added to phenol, mono (meth) acrylate of styrenated phenol, 2.5 mol of styrene added to phenol Mono (meth) acrylate of AO adduct of styrenated phenol, mono (meth) acrylate of AO adduct of styrenated phenol with 3 moles of styrene added to phenol, etc.

これらの芳香環含有単官能(メタ)アクリレート(C)のうち、湿熱処理後の樹脂密着性の観点から好ましいのは(C1)および(C3)であり、さらに好ましくは(C1)である。   Of these aromatic ring-containing monofunctional (meth) acrylates (C), (C1) and (C3) are preferable from the viewpoint of resin adhesion after wet heat treatment, and (C1) is more preferable.

本発明における(C)の含有量は、(A)、(B)および(C)の合計重量に基づいて、通常20〜60%、好ましくは25〜50%である。(A)の含有量が20%未満であると、湿熱処理後の樹脂密着性が悪化する。また60%を超えると、耐擦傷性が悪化する。 The content of (C) in the present invention is usually 20 to 60%, preferably 25 to 50%, based on the total weight of (A), (B) and (C). When the content of (A) is less than 20%, the resin adhesion after the wet heat treatment is deteriorated. On the other hand, if it exceeds 60%, the scratch resistance deteriorates.

本発明における第4の必須成分である光重合開始剤(D)としては、ヒドロキシベンゾイル化合物(2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ベンゾインアルキルエーテル等)、ベンゾイルホルメート化合物(メチルベンゾイルホルメート等)、チオキサントン化合物(イソプロピルチオキサントン等)、ベンゾフェノン(ベンゾフェノン等)、リン酸エステル化合物(1,3,5−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド等)、ベンジルジメチルケタール等が挙げられる。
また、これらの2種以上を併用してもよい。
As the photoinitiator (D) as the fourth essential component in the present invention, a hydroxybenzoyl compound (2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, benzoin alkyl) Ether, etc.), benzoylformate compound (methylbenzoylformate, etc.), thioxanthone compound (isopropylthioxanthone, etc.), benzophenone (benzophenone, etc.), phosphate compound (1,3,5-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, etc.), benzyl Examples thereof include dimethyl ketal.
Two or more of these may be used in combination.

これらの光重合開始剤(D)うち、硬化物の着色防止の観点から好ましいのは2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンおよび1,3,5−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシドである。   Of these photopolymerization initiators (D), 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, and 1,3,3 are preferred from the viewpoint of preventing coloring of the cured product. 5-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide.

本発明における(D)の含有量は、(A)、(B)、(C)および(D)の合計に基づいて硬化性および硬化物の着色の観点から好ましくは0.3〜10重量%、さらに好ましくは0.5〜5重量%である。 The content of (D) in the present invention is preferably 0.3 to 10% by weight from the viewpoint of curability and coloring of the cured product based on the sum of (A), (B), (C) and (D). More preferably, it is 0.5 to 5% by weight.

また、本発明の光学部品用紫外線硬化性樹脂には、本発明の効果を阻害しない範囲で必要により種々の添加剤(E)を含有させてもよい。
添加剤には、金型離型剤(アルキルリン酸エステル、アルキルリン酸エステルとジメチルアルキルアミンの塩等)、可塑剤、有機溶剤、無機充填剤、分散剤、消泡剤、レベリング剤、シランカップリング剤、チクソトロピー性付与剤(増粘剤)、スリップ剤、酸化防止剤および紫外線吸収剤が含まれる。
Moreover, you may make the ultraviolet curable resin for optical components of this invention contain various additives (E) as needed in the range which does not inhibit the effect of this invention.
Additives include mold release agents (alkyl phosphate esters, salts of alkyl phosphate esters and dimethylalkylamine, etc.), plasticizers, organic solvents, inorganic fillers, dispersants, antifoaming agents, leveling agents, silanes A coupling agent, a thixotropic agent (thickening agent), a slip agent, an antioxidant, and an ultraviolet absorber are included.

本発明の樹脂組成物を用いた成形体の製造方法は、特に限定されないが、例えば次の方法で塗工、成形することができる。すなわち、本発明の樹脂組成物を予め20〜50℃に温調し、成形体形状(例えば光学レンズ形状)が得られる金型(型温は通常20〜50℃、好ましくは25〜40℃)にディスペンサー等を用いて、硬化後の厚みが50〜150μmとなるように塗工(または充填)し、塗膜上から透明基材(透明フィルムを含む)を空気が入らないように加圧積層し、さらに該透明基材上から後述の紫外線を照射して該塗膜を硬化させた後に、型から離型し、フィルム状硬化物やシート状硬化物を得る。   Although the manufacturing method of the molded object using the resin composition of this invention is not specifically limited, For example, it can apply and shape | mold by the following method. That is, a mold (mold temperature is usually 20 to 50 ° C., preferably 25 to 40 ° C.) in which the temperature of the resin composition of the present invention is previously adjusted to 20 to 50 ° C. to obtain a molded body shape (for example, optical lens shape). Using a dispenser, etc., apply (or fill) the cured film to a thickness of 50 to 150 μm, and press laminate the transparent base material (including the transparent film) over the coating so that air does not enter. Furthermore, after irradiating the ultraviolet rays described later from the transparent substrate to cure the coating film, the film is released from the mold to obtain a film-like cured product or a sheet-like cured product.

本発明の樹脂組成物を紫外線により硬化させる場合は、種々の紫外線照射装置[例えば、紫外線照射装置[型番「VPS/I600」、フュージョンUVシステムズ(株)製]を使用できる。使用するランプとしては、例えば高圧水銀灯、メタルハライドランプ等が挙げられる。紫外線の照射量(mJ/cm2)は、組成物の硬化性および硬化物の可撓性の観点から好ましくは10〜10,000、さらに好ましくは100〜5,000である。 When the resin composition of the present invention is cured by ultraviolet rays, various ultraviolet irradiation devices [for example, ultraviolet irradiation devices [model number “VPS / I600”, manufactured by Fusion UV Systems Co., Ltd.] can be used. Examples of the lamp to be used include a high-pressure mercury lamp and a metal halide lamp. The irradiation amount of ultraviolet rays (mJ / cm 2 ) is preferably 10 to 10,000, more preferably 100 to 5,000, from the viewpoints of curability of the composition and flexibility of the cured product.

以下、実施例及び比較例により本発明をさらに説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。以下、特に定めない限り、%は重量%、部は重量部を示す。   Hereinafter, although an example and a comparative example explain the present invention further, the present invention is not limited to these. Hereinafter, unless otherwise specified, “%” represents “% by weight” and “parts” represents “parts by weight”.

製造例1
撹拌機、冷却管および温度計を備えた反応容器に分子量1000のポリテトラメチレングリコール[商品名:PTMG−1000、三菱化学(株)製]597部、イソホロンジイソシアネート265部[商品名:VESTANAT IPDI、BASFジャパン(株)製]および触媒としてビスマストリ(2−エチルヘキサノエート)(2−エチルヘキサン酸50%溶液)0.5部を仕込み、80℃で4時間反応させ、その後2−ヒドロキシエチルアクリレート138部を加え、80℃で3時間反応させて本発明のウレタンアクリレート(A−1)を得た。
Production Example 1
In a reaction vessel equipped with a stirrer, a condenser and a thermometer, polytetramethylene glycol having a molecular weight of 1000 [trade name: PTMG-1000, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation] 597 parts, 265 parts of isophorone diisocyanate [trade name: VESTANAT IPDI, BASF Japan Co., Ltd.] and 0.5 parts of bismuth tri (2-ethylhexanoate) (2-ethylhexanoic acid 50% solution) as a catalyst were added and reacted at 80 ° C. for 4 hours, and then 2-hydroxyethyl acrylate 138 parts were added and reacted at 80 ° C. for 3 hours to obtain urethane acrylate (A-1) of the present invention.

製造例2
撹拌機、冷却管および温度計を備えた反応容器に、分子量344のビスフェノールAのPO2モル付加物[商品名:ニューポールBP−2P、三洋化成工業(株)製]361部、キシリレンジイソシアネート[商品名:タケネート500、三井武田ケミカル(株)製]395部およびウレタン化触媒としてビスマストリ(2−エチルヘキサノエート)(2−エチルヘキサン酸50%溶液)0.5部仕込み、80℃で6時間反応させ、その後2−ヒドロキシエチルアクリレート244部を加え、80℃で3時間反応させて本発明のウレタンアクリレート(A−2)を得た。
Production Example 2
In a reaction vessel equipped with a stirrer, a condenser, and a thermometer, 361 parts of a PO2 molar adduct of bisphenol A having a molecular weight of 344 [trade name: Newpol BP-2P, manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd.], xylylene diisocyanate [ Trade name: Takenate 500, manufactured by Mitsui Takeda Chemical Co., Ltd.] 395 parts and bismuth tri (2-ethylhexanoate) (2-ethylhexanoic acid 50% solution) 0.5 part as urethanization catalyst, 6 at 80 ° C. Then, 244 parts of 2-hydroxyethyl acrylate was added and reacted at 80 ° C. for 3 hours to obtain urethane acrylate (A-2) of the present invention.

比較製造例1
撹拌機、冷却管および温度計を備えた反応容器に、分子量200のポリエチレングリコール[商品名:PEG200、三洋化成工業(株)製]228部、イソホロンジイソシアネート507部およびウレタン化触媒としてビスマストリ(2−エチルヘキサノエート)(2−エチルヘキサン酸50%溶液)0.2部仕込み、80℃で4時間反応させ、その後2−ヒドロキシエチルアクリレート265部を加え、80℃で3時間反応させて比較例のためのウレタンアクリレート(A’−1)を得た。
Comparative production example 1
In a reaction vessel equipped with a stirrer, a condenser and a thermometer, 228 parts of polyethylene glycol (trade name: PEG200, manufactured by Sanyo Chemical Industries), 507 parts of isophorone diisocyanate and bismuth tri (2- Ethyl hexanoate) (2-ethylhexanoic acid 50% solution) 0.2 part was charged, reacted at 80 ° C. for 4 hours, then 265 parts of 2-hydroxyethyl acrylate was added, and reacted at 80 ° C. for 3 hours for Comparative Example Urethane acrylate (A'-1) for was obtained.

比較製造例2
撹拌機、冷却管および温度計を備えた反応容器に、分子量4,000のポリプロピレングリコール[商品名:サンニックスPP−4000、三洋化成工業(株)製]868部、キシリレンジイソシアネート[商品名:タケネート500、三井武田ケミカル(株)製]82部およびウレタン化触媒としてビスマストリ(2−エチルヘキサノエート)(2−エチルヘキサン酸50%溶液)0.2部仕込み、80℃で5時間反応させ、その後2−ヒドロキシエチルアクリレート50部を加え、80℃で3時間反応させて比較例のためのウレタンアクリレート(A’−2)を得た。
Comparative production example 2
In a reaction vessel equipped with a stirrer, a condenser and a thermometer, 868 parts of polypropylene glycol (trade name: Sannix PP-4000, manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd.) with a molecular weight of 4,000, xylylene diisocyanate [trade name: Takenate 500, manufactured by Mitsui Takeda Chemical Co., Ltd.] 82 parts and bismuth tri (2-ethylhexanoate) (2-ethylhexanoic acid 50% solution) 0.2 part as urethanization catalyst were charged and reacted at 80 ° C. for 5 hours. Then, 50 parts of 2-hydroxyethyl acrylate was added and reacted at 80 ° C. for 3 hours to obtain urethane acrylate (A′-2) for a comparative example.

実施例1
製造例1で合成したウレタンアクリレート(A−1)15重量部、製造例2で合成したウレタンアクリレート(A−2)10重量部、ペンタエリスリトールトリアクリレート[商品名「ライトアクリレートPE−3A」、共栄社化学(株)製](B−1)30重量部、フェノキシエチルアクリレート[商品名「ライトアクリレートPO−A」、共栄社化学(株)製](C−1)35重量部、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン[商品名「イルガキュア184」、チバスペシャリティケミカルズ(株)製](D−1)2重量部、2−エチルヘキシルアシッドホスフェート[商品名「AP−8」、大八化学(株)製](E−1)を一括で配合し、ディスパーサーで均一に混合攪拌し、本発明の紫外線硬化型樹脂組成物を得た。
Example 1
15 parts by weight of the urethane acrylate (A-1) synthesized in Production Example 1, 10 parts by weight of the urethane acrylate (A-2) synthesized in Production Example 2, pentaerythritol triacrylate [trade name “Light Acrylate PE-3A”, Kyoeisha Chemical Co., Ltd.] (B-1) 30 parts by weight, phenoxyethyl acrylate [trade name “Light Acrylate PO-A”, Kyoeisha Chemical Co., Ltd.] (C-1) 35 parts by weight, 1-hydroxycyclohexylphenyl Ketone [trade name “Irgacure 184”, manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.] (D-1) 2 parts by weight, 2-ethylhexyl acid phosphate [trade name “AP-8”, manufactured by Daihachi Chemical Co., Ltd.] (E -1) was mixed at once, and was uniformly mixed and stirred with a disperser to obtain an ultraviolet curable resin composition of the present invention.

実施例2〜6および比較例1〜6
表1に記載の各成分と配合量に従って、実施例1と同様にして、実施例2〜6および比較例1〜6の光学部品用樹脂組成物を得た。
Examples 2-6 and Comparative Examples 1-6
Resin compositions for optical components of Examples 2 to 6 and Comparative Examples 1 to 6 were obtained in the same manner as in Example 1 according to the components and blending amounts shown in Table 1.

Figure 2012116923
Figure 2012116923

なお、表1中に記載した化合物の記号は、以下の化合物を表す。   In addition, the symbol of the compound described in Table 1 represents the following compounds.

(B−2):ペンタエリスリトールテトラアクリレート[商品名「ライトアクリレートPE−4A」、共栄社化学(株)製]
(B−3):トリメチロールプロパンのエチレンオキサイド20モル付加物とのトリアクリレート[商品名「SR−415」、サートマー・ジャパン(株)製]
(B’−1):ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート[商品名「ライトアクリレートDPE−6A」、共栄社化学(株)製]
(C−2):o−フェニルフェノールのEO1モル付加物のモノアクリレート[商品名「A−LEN−10」新中村化学(株)製]
(D−2):1,3,5−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド[商品名「ダロキュアーTPO」、チバスペシャリティケミカルズ(株)製]
(E−2):ジメチルステアリルアミン[商品名「ファーミンDM8098」、花王(株)製]
(E−3):ヒンダードフェノール系酸化防止剤[商品名「イルガノックス1010」、チバスペシャリティケミカルズ(株)製]
(B-2): Pentaerythritol tetraacrylate [trade name “Light acrylate PE-4A”, manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.]
(B-3): Triacrylate of trimethylolpropane with 20 mol of ethylene oxide adduct [trade name “SR-415”, manufactured by Sartomer Japan, Inc.]
(B′-1): Dipentaerythritol hexaacrylate [trade name “Light Acrylate DPE-6A”, manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.]
(C-2): Monoacrylate of EO 1 mol adduct of o-phenylphenol [trade name “A-LEN-10” manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.]
(D-2): 1,3,5-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide [trade name “Darocur TPO”, manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.]
(E-2): Dimethylstearylamine [trade name “Farmin DM8098”, manufactured by Kao Corporation]
(E-3): Hindered phenol antioxidant [trade name “Irganox 1010”, manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.]

本発明および比較のための樹脂組成物の耐擦傷性、反り、湿熱処理後の密着性、および全光線透過率を下記の方法で測定した。
性能結果を表1に示す。
The scratch resistance, warpage, adhesion after wet heat treatment, and total light transmittance of the resin composition for comparison with the present invention were measured by the following methods.
The performance results are shown in Table 1.

<性能評価用フィルムの作成法>
樹脂組成物をガラス板の片面に、厚さが20μmになるようにアプリケーターで塗工した後、厚さ100μmのPETフィルム[商品名「コスモシャインA4300」東洋紡績(株)製]を樹脂側に貼り合わせ、ローラーを上から転がして空気を押し出した。
PETフィルム側から紫外線照射装置[型番「VPS/I600」、フュージョンUVシステムズ(株)製]により、紫外線を1000mJ/cm照射して、硬化させた。PETフィルムに密着した硬化物をガラス板から剥離し、性能評価用のフィルムを作成した。
<How to make a film for performance evaluation>
After coating the resin composition on one side of a glass plate with an applicator so as to have a thickness of 20 μm, a 100 μm-thick PET film [trade name “Cosmo Shine A4300” manufactured by Toyobo Co., Ltd.] is applied to the resin side. Bonding was performed, and the roller was rolled from above to extrude air.
From the PET film side, ultraviolet rays were irradiated at 1000 mJ / cm 2 by an ultraviolet irradiation device [model number “VPS / I600”, manufactured by Fusion UV Systems Co., Ltd.] and cured. The cured product adhered to the PET film was peeled off from the glass plate, and a film for performance evaluation was created.

<性能評価方法>
(1)耐擦傷性
2cm×2cmのアクリル板に同じ大きさの両面テープを貼り付け、その接着面に同じ大きさで未使用のスチールウール#0000[商品名「ボンスター」、日本スチールウール(株)製]を貼り付ける。このアクリル板のスチールウールのついていない側に同じ大きさの両面テープを貼り付け、その接着面を500gのおもりに貼り付ける。
性能評価用のフィルムを10cm×10cm正方形にカットし、水平な台の上に、塗工面を上にして置き、その上にスチールウールを貼り付けたおもりを置く。
おもりの胴部分を手で持ち、コーティング膜に対しておもりを水平に10回往復させ、摩擦試験を行い、外観を目視により下記の基準で判断する。
<Performance evaluation method>
(1) Scratch resistance A double-sided tape of the same size is affixed to a 2 cm x 2 cm acrylic plate, and the same size of unused steel wool # 0000 [trade name "Bonster", Nippon Steel Wool Co., Ltd. )]. A double-sided tape of the same size is attached to the side of the acrylic plate that does not have steel wool, and the adhesive surface is attached to a 500 g weight.
A film for performance evaluation is cut into a 10 cm × 10 cm square, placed on a horizontal base with the coated surface facing up, and a weight with steel wool affixed on it.
Hold the body of the weight by hand, reciprocate the weight 10 times horizontally against the coating film, conduct a friction test, and visually determine the appearance according to the following criteria.

○:全く擦り傷が付かない。
△:9本以下の擦り傷が認められる。
×:10本以上の擦り傷が認められ、表面が白化する。
○: No scratches are attached.
Δ: Nine or fewer scratches are observed.
X: 10 or more scratches are observed, and the surface is whitened.

(2)反り
性能評価用のフィルムを6cm×6cm正方形にカットし、平らなテーブルに置き、正方形の四端のテーブルからの反り(mm)を測定し、4点の平均値を算出した。
(2) The film for warpage performance evaluation was cut into a 6 cm × 6 cm square, placed on a flat table, the warpage (mm) from the four end tables of the square was measured, and the average value of 4 points was calculated.

(3)湿熱処理後の樹脂密着性
性能評価用のフィルムを10cm×10cm正方形にカットし、60℃、相対湿度95%の恒温恒湿器[エスペック(株)製、SH−641]中で50時間静置した。
その後、23℃、相対湿度50%に温調された部屋で24時間静置し、上記テストピースをJIS K 5600−5−6に準拠し、1mm幅にカッターナイフで切込みを入れて碁盤目(10×10個)を作成した。該この碁盤目上にセロハン粘着テープを貼り付けて90度剥離を行い、PETフィルムからの硬化物の剥離状態を目視で観察し、下記の判定基準で評価した。
(3) A film for evaluation of resin adhesion performance after wet heat treatment was cut into a 10 cm × 10 cm square and 50 in a constant temperature and humidity chamber (SH-641, manufactured by Espec Corp.) at 60 ° C. and a relative humidity of 95%. Let stand for hours.
Then, it is left to stand for 24 hours in a room adjusted to 23 ° C. and 50% relative humidity, and the test piece is cut into a 1 mm width with a cutter knife in accordance with JIS K 5600-5-6. 10 × 10). A cellophane adhesive tape was applied on the grid and peeled by 90 degrees, and the peeled state of the cured product from the PET film was visually observed and evaluated according to the following criteria.

○:硬化物の面積90%以上が基材に残っている
△:硬化物の面積10〜90%基材に残っている
×:基材に残っている硬化物の面積が10%未満
○: 90% or more area of the cured product remains on the base material Δ: Area of the cured product 10 to 90% remains on the base material ×: Area of the cured product remaining on the base material is less than 10%

(4)透明性(全光線透過率)
性能評価用のフィルムをJIS−K7105に準拠し、全光線透過率測定装置[商品名「haze−garddual」BYK gardner(株)製]を用いて全光線透過率(%)を測定した。
(4) Transparency (total light transmittance)
Based on JIS-K7105, the film for performance evaluation was measured for total light transmittance (%) using a total light transmittance measuring device [trade name “haze-garddual” manufactured by BYK Gardner Co., Ltd.].

表1の結果から、実施例1〜6の本発明の紫外線硬化型樹脂組成物を硬化して得られたフィルムは耐擦傷性を維持した上で、反りが小さく、湿熱処理後の樹脂密着性、透明性に優れていることが分かる。
一方、ウレタンアクリレート(A)を含有しない比較例1、6官能のアクリレートを使用した比較例2、および分子量200の低分子ポリオールを構成成分とするウレタンアクリレート(A’−1)を使用した比較例5はいずれも反りが大きく、さらに比較例2および比較例5は湿熱処理後の樹脂密着性も悪化した。
芳香環含有単官能アクリレート(C)を含有しない比較例4は湿熱処理後の樹脂密着性が悪化した。
多官能アクリレート(B)を使用しない比較例3、および分子量4,000の高分子ポリオールを構成成分とするウレタンアクリレート(A’−2)を使用した比較例6はいずれも耐擦傷性が悪い。
From the results of Table 1, the films obtained by curing the ultraviolet curable resin compositions of the present invention of Examples 1 to 6 have small warpage while maintaining scratch resistance, and resin adhesion after wet heat treatment. It can be seen that the transparency is excellent.
On the other hand, Comparative Example 1 containing no urethane acrylate (A), Comparative Example 2 using a hexafunctional acrylate, and Comparative Example using a urethane acrylate (A′-1) containing a low molecular polyol having a molecular weight of 200 as a constituent component No. 5 had a large warp, and Comparative Example 2 and Comparative Example 5 also deteriorated the resin adhesion after wet heat treatment.
In Comparative Example 4 not containing the aromatic ring-containing monofunctional acrylate (C), the resin adhesion after the wet heat treatment was deteriorated.
In Comparative Example 3 in which the polyfunctional acrylate (B) is not used, and in Comparative Example 6 in which the urethane acrylate (A′-2) containing a high molecular weight polyol having a molecular weight of 4,000 as a constituent component is used, the scratch resistance is poor.

本発明の光学部品用紫外線硬化性樹脂は、耐擦傷性、低反り性、湿熱処理後の樹脂密着性および透明性が優れているため、光学部材、電気・電子部材としても有用である。
また、本発明の硬化物を用いた光学部品は、フィルム状、シート状で使われるほか、プラスチックレンズ(プリズムレンズ、レンチキュラーレンズ、マイクロレンズ、フレネルレンズ、視野角向上レンズ等)、電磁波シールド用フィルム、プリズム、光ファイバー、フレキシブルプリント配線用ソルダーレジスト、メッキレジスト、多層プリント配線板用層間絶縁膜、感光性光導波路として有用である。
Since the ultraviolet curable resin for optical components of the present invention is excellent in scratch resistance, low warpage, resin adhesion after wet heat treatment, and transparency, it is also useful as an optical member and electrical / electronic member.
The optical parts using the cured product of the present invention are used in the form of a film or sheet, as well as plastic lenses (prism lenses, lenticular lenses, microlenses, Fresnel lenses, viewing angle improvement lenses, etc.), electromagnetic shielding films. It is useful as prisms, optical fibers, solder resists for flexible printed wiring, plating resists, interlayer insulating films for multilayer printed wiring boards, and photosensitive optical waveguides.

Claims (6)

分子内にオキシアルキレン鎖を有する数平均分子量が300〜2,000のポリエーテルポリオール(a)、有機ポリイソシアネート(b)と水酸基含有(メタ)アクリレート(c)を反応させて得られる2官能ウレタン(メタ)アクリレート(A)、官能基数3〜5の多官能(メタ)アクリレート(B)、分子内に芳香環を含有する単官能(メタ)アクリレート(C)、および光重合開始剤(D)を含有することを特徴とする紫外線硬化型樹脂組成物。 A bifunctional urethane obtained by reacting a polyether polyol (a) having an oxyalkylene chain in the molecule and a number average molecular weight of 300 to 2,000, an organic polyisocyanate (b) and a hydroxyl group-containing (meth) acrylate (c). (Meth) acrylate (A), polyfunctional (meth) acrylate (B) having 3 to 5 functional groups, monofunctional (meth) acrylate (C) containing an aromatic ring in the molecule, and photopolymerization initiator (D) An ultraviolet curable resin composition comprising: 該多官能(メタ)アクリレート(B)が下記一般式(1)で表される請求項1記載の紫外線硬化型樹脂組成物。
Figure 2012116923
[式(1)中、Xは水酸基、メチル基または(メタ)アクリロイルオキシ基を表す。Rは水素原子またはメチル基;R’は水素原子またはメチル基を表し、a、bおよびcはそれぞれ独立に0〜10の整数を表す。]
The ultraviolet curable resin composition according to claim 1, wherein the polyfunctional (meth) acrylate (B) is represented by the following general formula (1).
Figure 2012116923
[In Formula (1), X represents a hydroxyl group, a methyl group, or a (meth) acryloyloxy group. R represents a hydrogen atom or a methyl group; R ′ represents a hydrogen atom or a methyl group, and a, b and c each independently represents an integer of 0 to 10. ]
(A)、(B)、および(C)の合計重量に基づいて、該多官能(メタ)アクリレート(B)を25〜50重量%含有する請求項1または2記載の紫外線硬化型樹脂組成物。 The ultraviolet curable resin composition of Claim 1 or 2 which contains 25-50 weight% of this polyfunctional (meth) acrylate (B) based on the total weight of (A), (B), and (C). . (A)、(B)、および(C)の合計重量に基づいて、該2官能ウレタン(メタ)アクリレート(A)を5〜45重量%含有する請求項1〜3いずれか記載の紫外線硬化型樹脂組成物。 The ultraviolet curable type according to any one of claims 1 to 3, comprising 5 to 45% by weight of the bifunctional urethane (meth) acrylate (A) based on the total weight of (A), (B), and (C). Resin composition. 請求項1〜4いずれか記載の紫外線硬化型樹脂組成物を紫外線照射で硬化させてなる光学部材用硬化物。   Hardened | cured material for optical members formed by hardening the ultraviolet curable resin composition in any one of Claims 1-4 by ultraviolet irradiation. 請求項1〜4いずれか記載の紫外線硬化型樹脂組成物を紫外線照射で硬化させてなる光学用フィルムまたは光学用シート。   An optical film or optical sheet obtained by curing the ultraviolet curable resin composition according to claim 1 by ultraviolet irradiation.
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