JP3678383B2 - レンズ用樹脂組成物及びその硬化物 - Google Patents

レンズ用樹脂組成物及びその硬化物 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レンズ用樹脂組成物及びその硬化物に関する。特に、ビデオプロジェクター、プロジェクションテレビなどに使用するフレネルレンズ、レンズキュラーレンズなどの透過スクリーン用に適しているレンズ用樹脂組成物及びその硬化物に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
フレネルレンズ、レンズキュラーレンズ等の透過スクリーンは従来プレス法、キャスト法等の方法により成形されていた。これらのうち前者のプレス法は加熱、加圧、冷却のサイクルで製造するため生産性が悪かった。又、後者のキャスト法は金型にモノマーを流し込んで重合するため製作時間が長くかかるとともに金型が多数個必要なため、製造コストが上がるという問題があった。このような問題を解決するために、紫外線硬化型樹脂組成物を使用することについて種々提案がなされている。(例えば、特開昭61−177215、特開昭61−248707、特開昭61−248708、特開昭63−16330、特開昭63−167301、特開昭63−199302、特開昭64−6935等参照)
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
これら紫外線硬化型重組成物を使用することによって透過型スクリーンを製造する方法はある程度成功している。しかしながら、硬化物の屈折率向上についての提案は、十分になされていない。
【0004】
【課題が解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明者らは鋭意研究の結果、紫外線による硬化が速く、バックシートに対する密着性が良好で、その硬化物が軟質で高屈折率な樹脂組成物を見出し本発明を完成するに至った。即ち、本発明は、テトラブロモビスフェノールAポリ(n=2〜10)エトキシモノ(メタ)アクリレート(A)とエポキシ(メタ)アクリレート及び/又はウレタン(メタ)アクリレート(B)と(A)及び(B)成分以外の不飽和基含有化合物(C)及び光重合開始剤(D)を含有することを特徴とするレンズ用樹脂組成物及びその硬化物に関する。
【0005】
本発明では、テトラブロモビスフェノールAポリ(n=2〜10)エトキシモノ(メタ)アクリレート(A)を使用する。(A)成分の具体例としては例えば、テトラブロモビスフェノールAジエトキシモノアクリレート、テトラブロモビスフェノールAトリエトキシモノアクリレート、テトラブロモビスフェノールAジエトキシモノメタアクリレート、テトラブロモビスフェノールAテトラエトキシモノアクリレート、テトラブロモビスフェノールAペンタエトキシモノアクリレート等を挙げることができる。
【0006】
エポキシ(メタ)アクリレート及び/又はウレタン(メタ)アクリレート(B)の具体例としては,例えば、エポキシ(メタ)アクリレート(例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールAポリプロポキシジグリシジルエーテル、フルオレンエポキシ樹脂等のエポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸の反応物等)、ウレタン(メタ)アクリレート(例えば、エチレングリコール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、ポリカプロラクトンポリオール、ポリエチレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネート等のポリオール類とヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、キシリ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等の有機ポリイソシアネートと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、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート等の水酸基含有エチレン性不飽和化合物類の反応物や、前記有機ポリイソシアネートと前記水酸基含有エチレン性不飽和化合物類の反応物等を挙げるすとごがきる。)等を挙げることができる。
【0007】
(A)及び(B)成分以外の不飽和基含有化合物(C)の具体例としては、例えば、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、フェニルオキシエチルオキシエチル(メタ)アクリレート、3−フェニルオキシ−2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ジシクロベンタニル(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、ジ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、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールのε−カプロラクトン付加物のジ(メタ)アクリレート、トリメチローマプロパントリ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAポリエトキシジ(メタ)アクリレート、o−フェニルフェニルオキシエチル(メタ)アクリレート、o−フェニルフェニルオキシエチルオキシエチル(メタ)アクリレート、トリブロモフェニルオキシエチル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリレートモノマー類等を挙げることができる。
【0008】
光重合開始剤(D)としては、例えば、
【0009】
【化1】
Figure 0003678383
【0010】
【化2】
Figure 0003678383
【0011】
【化3】
Figure 0003678383
【0012】
等の共重合性光重合開始剤や、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、4′−イソプロピル−2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオフェノン、ベンジルジメチルケタール、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド等を挙げることができる。これらは単独あるいは、2種以上を組み合せて用いることができる。本発明に使用される各成分の使用利割合は、(A)成分は、1〜50重量%が好ましく、特に好ましくは、5〜30重量%である。(B)成分は、10〜60重量%が好ましく、特に好ましくは、15〜50重量%である。(C)成分は、20〜70重量%が好ましく、特に好ましくは、25〜60重量%である。(D)成分は、0.5〜10重量%が好ましく、特に好ましくは1〜5重量%である。
【0013】
本発明の樹脂組成物は、前記した各成分を混合することにより得ることができる。
【0014】
本発明の樹脂組成物は、フレネルレンズ、レンチキュラーレンズ等の透過スクリーン用として特に有用であるが、その他にTFT用プリズムレンズシート、メガネレンズ等にも有用である。本発明の樹脂組成物の硬化物は常法に従い本樹脂組成物に紫外線を照射することにより得ることができる。具体的には、本発明の樹脂組成物を、例えば、フレネルレンズ又はレンチキュラーレンズの形状を有するスタンパー上に塗布し、該樹脂組成物の層を設け、その層の上に硬質透明基板(例えば、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリ(メタ)アクリレート、ポリエステルあるいは、これらポリマーのブレンド品等からなる透明基板等)を接着させ、次いでその状態で該硬質透明基板側から高圧水銀灯やメタルハライドランプ等により、紫外線を照射して該樹脂組成物を硬化させた後、該スタンパーから剥離する。この様にして通常屈折率(25℃)1.55以上を有する軟質なフレネルレンズあるいはレンチキュラーレンズ等の透過スクリーンが得られる。
【0015】
【実施例】
次に、実施例により本発明をさらに具体的に説明する。実施例中の評価は次の方法で行った。なお、合成例中の部は重量部を示す。
(1)離型性:硬化した樹脂を金型より離型させる時の難易
○・・・・金型からの離型性が良好
△・・・・離型がやや困難
×・・・・離型が困難あるいは型のこりがある
(2)型再現性:硬化した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
×・・・・再現性が不良
【0016】
(3)復元性:樹脂組成物を用いた製造したフレネルレンズに直径10mmの金属丸棒を強く押しつけた後、レンズについた丸棒の跡が完全に消失するまでの時間を測定した。
◎・・・・瞬時に消失した。
○・・・・60秒以内に消失した。
△・・・・60秒から60分の間に消失した。
(4)耐擦傷性:樹脂組成物を用いて製造したフレネルレンズにアクリル板(幅15mm、長さ100mm、厚さ2mm)を垂直に強く強く押しつけなながら長さ100mmの間隔を1往復1秒のスピードで10往復させた後、レンズ表面についた傷を観察する。
◎・・・・傷がまったく認められない
○・・・・スジ状の傷が数本認められる
△・・・・部分的に帯状の傷が認められる
×・・・・全面的に帯状の傷が認められる
【0017】
(5)密着性:硬質透明基板上に樹脂組成物をコートする(幅20mm、長さ150mm、膜厚20μm)、次に高圧水銀灯(80W/cm、オゾンレス)で500mJ/cm2 照射を行い硬化を行った。次いで引張試験機で硬質透明基板上で硬化した樹脂の90度剥離強度を測定した。(剥離スピード、100mm/分)
◎・・・・剥離強度 2kg/cm以上
○・・・・剥離強度 1〜2kg/cm
△・・・・剥離強度 0.5〜1kg/cm
×・・・・剥離強度 0.5kg/cm以下
(6)屈折率(25℃):硬化物の屈折率(25℃)を測定した。
【0018】
(B)成分の合成例
合成例1
2−エチル−2−ブチル−1,3−プロパンジオール160部、トリレンジイソシアネート348部を仕込み、昇温後80℃で15時間反応させ、次いで2−ヒドロキシプロピルアクリレート247.8部、メトキノン0.4部及び希釈剤としてフェノキシエチルアクリレート189部を仕込み、80℃で10時間反応を行ない、ウレタンアクリレートを得た。屈折率(25℃)1.5413であった。
【0019】
合成例2
ビスフェノールA型エポキシ樹脂(油化シェルエポキシ(株)製、エピコート1004、エポキシ当量900)900部、ビスフェノールAテトラエトキシジアクリレート450部、ジエチレングリコールジメタクリレート150部を仕込み、90℃に加熱し、溶解し次いで60℃に冷却し、アクリル酸72部、メトキノン0.8部及びトリフェニルホスフィン4.7部を仕込み、95℃に昇温し24時間反応し酸価(mgKOH/g)1.0以下になったので反応を終了し、冷却し、ビスフェノールA型エポキシアクリレートを得た。屈折率(25℃)は1.5645であった。
【0020】
実施例1〜3、比較例1
表1に示すような組成(数値は重量部を示す。)の樹脂組成物をフレネルレンズ金型と厚さ2.5mmのポリメタクリル樹脂板(無処理)との間に注入し、常法により紫外線を照射し硬化させフレネルレンズを得た。
【0021】
【表1】
Figure 0003678383
【0022】
表1から明らかなように、本発明の樹脂組成物の硬化物は、離型性、型再現性、耐擦傷性、密着性、復元性に優れ、屈折率(25℃)は1.56以上であった。
【0023】
【発明の効果】
本発明の樹脂組成物の硬化物は、離型性、型再現性、耐擦傷性、密着性、復元性等に優れ、特に透過型スクリーン用に適する。

Claims (2)

  1. テトラブロモビスフェノールAポリ(n=2〜10)エトキシモノ(メタ)アクリレート(A)とエポキシ(メタ)アクリレート及び/又はウレタン(メタ)アクリレート(B)と(A)及び(B)成分以外の不飽和基含有化合物(C)及び光重合開始剤(D)を含有することを特徴とするレンズ用樹脂組成物。
  2. 請求項1記載の組成物の硬化物の製造方法において、紫外線を照射することを特徴とする請求項1記載の組成物の硬化物の製造方法
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