JP4661906B2 - 光学部品の製造方法 - Google Patents
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Description
一般式1
で表される繰り返し単位と、1以上の(メタ)アクリロイル基とを分子中に含む化合物を1種類以上含有する光学部品製造用樹脂組成物であって、以下の(a)および(b)の条件を満たすことを特徴としている。
ペンタエリスリトールテトラアクリレートのアクリル当量および上記繰り返し単位の含有率をそれぞれ縦軸および横軸に取って得られる点と、式2および式3においてR1〜R4を水素原子とし、かつn=2を代入して得られる点とを結ぶ直線上の値と、である。
上記繰り返し単位の含有率=[{40+Mw(R1)+Mw(R2)+Mw(R3)+Mw(R4)}×n]×100/[{40+Mw(R1)+Mw(R2)+Mw(R3)+Mw(R4)}×n+126]・・・(3)
(式2、式3中、Mw(R1)〜Mw(R4)は、R1〜R4の分子量を示す。)
上記繰り返し単位は、柔軟性を持った構造であるため、当該単位を樹脂組成物に含有させることによって、樹脂組成物を硬化して得られる樹脂硬化物に柔軟性を付与することができる。
本発明に係る光学部品製造用樹脂組成物は、
一般式1
で表される繰り返し単位と、1以上の(メタ)アクリロイル基とを分子中に含む化合物を1種類以上含有する光学部品製造用樹脂組成物であって、以下の(a)および(b)の条件を満たすことを特徴とする樹脂組成物。
ペンタエリスリトールテトラアクリレートのアクリル当量および上記繰り返し単位の含有率をそれぞれ縦軸および横軸に取って得られる点と、式2および式3においてR1〜R4を水素原子とし、かつn=2を代入して得られる点とを結ぶ直線上の値と、である。
上記繰り返し単位の含有率=[{40+Mw(R1)+Mw(R2)+Mw(R3)+Mw(R4)}×n]×100/[{40+Mw(R1)+Mw(R2)+Mw(R3)+Mw(R4)}×n+126]・・・(3)
(式2、式3中、Mw(R1)〜Mw(R4)は、R1〜R4の分子量を示す。)
なお、本明細書では、「光学部品製造用樹脂組成物」を単に「樹脂組成物」とも称する。
例えば、樹脂組成物に含まれる化合物がジエチレングリコールジアクリレートの場合、式4より、樹脂組成物のアクリル当量は、214/2=107となる。
なお、上記式5において例えば「化合物aの割合」とは、一般式1で表される繰り返し単位と、1以上の(メタ)アクリロイル基とを分子中に含む化合物aの重量が、樹脂組成物の重量(化合物a,b、c・・の重量の合計)に占める割合(重量%)を意味する。
上記式の構成のうち、例えば「化合物aが樹脂組成物に占める割合」とは、化合物aの重量を化合物a,b、c・・の重量の合計で割った値をいう。
なお、本明細書において、「重量部」とは、主成分を100としたときの他の成分の配合量を表す。「重量%」とは、全体を100としたときの各成分の割合を表す。
アクリル当量=[{40+Mw(R1)+Mw(R2)+Mw(R3)+Mw(R4)}×n+126]/2・・・(2)
上記繰り返し単位の含有率=[{40+Mw(R1)+Mw(R2)+Mw(R3)+Mw(R4)}×n]×100/[{40+Mw(R1)+Mw(R2)+Mw(R3)+Mw(R4)}×n+126]・・・(3)
(式2、式3中、Mw(R1)〜Mw(R4)は、R1〜R4の分子量を示す。)
よって、nが2以上の場合、本発明に係る光学部品製造用樹脂組成物の(メタ)アクリル当量は、上記曲線上の値以上500以下、上記繰り返し単位の含有率は、41.2重量%以上、上記曲線上の値以下ということになる。
本発明に係る光学部品は、本発明に係る光学部品製造用樹脂組成物を硬化させてなり、凹凸構造の周期が、反射を抑制する対象である光の波長の1/2以下である微細凹凸構造を有する。
前記樹脂組成物の硬化方法としては、例えば、電離放射線の作用によって硬化する方法などが挙げられる。前記電離放射線の照射は、電磁波型の電離放射線の場合には、例えば、高圧水銀ランプを用いて行う方法が挙げられる。
本発明の画像表示装置は、本発明に係る光学部品を用いてなり、更に、必要に応じてその他の部材を備える。
トリプロピレングリコールジアクリレート(商品名:NK−エステルAPG−200、新中村化学工業製)100重量部に、光重合開始剤として2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン(商品名:ダロキュア1173、チバ・ジャパン製)を3重量部配合し、紫外線硬化性樹脂組成物を調製した。次に、該樹脂組成物をスタンパに塗布し、ガラス基板を該スタンパに押し当て、紫外線照射(照度20mW/cm2、照射時間300秒)により樹脂を硬化させてスタンパの形状を転写させ、硬化物表面に高さ100nm、周期300nmの微細凹凸構造をもつ膜厚10μmの薄膜を形成した。なお、本実施例で用いた上記トリプロピレングリコールジアクリレートは、一般式1においてn=3の化合物である。
ポリエチレングリコールジアクリレート(商品名:NK−エステルA−1000、新中村化学工業製)85重量%と、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、共栄社化学製)15重量%とを混合した後、光重合開始剤として2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン(商品名:ダロキュア1173、チバ・ジャパン製)を3重量部配合し、紫外線硬化性樹脂組成物を調製した。
ジエチレングリコールジアクリレート(商品名:SR−230、サートマー製)20重量%と、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、共栄社化学製)80重量%とを混合した後、光重合開始剤として2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン(商品名:ダロキュア1173、チバ・ジャパン製)を3重量部配合し、紫外線硬化性樹脂組成物を調整した。
ジエチレングリコールジアクリレート(商品名:SR−230、サートマー製)90重量%と、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、共栄社化学製)10重量%とを混合した後、光重合開始剤として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シド(ルシリンTPO、BASF社製)を3重量部配合し、紫外線硬化性樹脂組成物を調整した。
ポリエチレングリコールジアクリレート(商品名:ライトアクリレート4EG−A、共栄社化学製)50重量%と、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、共栄社化学製)50重量%とを混合した後、光重合開始剤として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シド(ルシリンTPO、BASF社製)を3重量部配合し、紫外線硬化性樹脂組成物を調整した。
ポリエチレングリコールジアクリレート(商品名:ライトアクリレート9EG−A、共栄社化学製)85重量%と、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、共栄社化学製)15重量%とを混合した後、光重合開始剤として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シド(ルシリンTPO、BASF社製)を3重量部配合し、紫外線硬化性樹脂組成物を調整した。
トリエチレングリコールジアクリレート(商品名:ライトアクリレート3EG−A、共栄社化学製)35重量%と、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、共栄社化学製)65重量%とを混合した後、光重合開始剤として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シド(ルシリンTPO、BASF社製)を3重量部配合し、紫外線硬化性樹脂組成物を調整した。
ポリエチレングリコールジアクリレート(商品名:ライトアクリレート4EG−A、共栄社化学製)25重量%と、9,9−ビス[4−(2−アクリロイルオキシエトキシ)フェニル]フルオレン(NKエステルA−BPEF、新中村化学工業製)75重量%とを混合した後、光重合開始剤として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シド(ルシリンTPO、BASF社製)を3重量部配合し、紫外線硬化性樹脂組成物を調整した。
ジメチロール‐トリシクロデカンジアクリレート(商品名:ライトアクリレートDCP−A、共栄社化学製)100重量部に、光重合開始剤として2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン(商品名:ダロキュア1173、チバ・ジャパン製)を3重量部配合し、紫外線硬化性樹脂組成物を調整した。
ポリエチレングリコールジアクリレート(商品名:NK-エステルA−1000、新中村化学製)100重量部に、光重合開始剤として2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン(商品名:ダロキュア1173、チバ・ジャパン製)を3重量部配合し、紫外線硬化性樹脂組成物を調整した。
ジエチレングリコールジアクリレート(商品名:SR−230、サートマー製)5重量%と、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、共栄社化学製)95重量%とを混合した後、光重合開始剤として2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン(商品名:ダロキュア1173、チバ・ジャパン製)を3重量部配合し、紫外線硬化性樹脂組成物を調整した。
アクリル変性シリコーンオイルX−62−7192(信越化学工業製)50重量%と、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、共栄社化学製)50重量%とを混合した後、光重合開始剤として2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン(商品名:ダロキュア1173、チバ・ジャパン製)を5重量部配合し、紫外線硬化性樹脂組成物を調整した。
ウレタンアクリレートオリゴマー(商品名:CN983、サートマー製)10重量%と、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、共栄社化学製)90重量%とを混合した後、光重合開始剤として2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン(商品名:ダロキュア1173、チバ・ジャパン製)を3重量部配合し、紫外線硬化性樹脂組成物を調整した。
微細凹凸構造体の表面の鉛筆硬度を、JIS K 5600−5−4に従い測定した。なお、上記鉛筆硬度とは、規定した寸法、形状および硬度の鉛筆の芯を塗膜面で押し付けて動かした結果生じるきず跡またはその他の欠陥に対する塗膜の抵抗性をいい、JIS K 5600−5−4に規定されている。なお、ディスプレイ用途向けの微細凹凸構造体では、鉛筆硬度2H以上が特に好ましいとされる。また、鉛筆硬度試験は、試験をする製品または塗装系品を、表面の均質な平板に均一な膜厚に塗布し、乾燥/反応硬化の後に、水平な塗膜面に次第に硬度を増して鉛筆を押し付けることによって鉛筆硬度を測定する試験である。
実施例および比較例で得られた薄膜の表面をスチールウール(日本スチールウール社製、型番#0000)を用いて、100g/cm2の荷重下で10回擦った後(スチールウールに重りを乗せ、スチールウールを前後に動かして擦る)、傷のつくレベルを目視によって観察し、全く傷がつかない場合を◎、わずかに傷がつく場合を○、細かい傷が目立つ場合を△、傷が著しい場合を×として評価した。
実施例および比較例で得られた薄膜の表面に、エアシリンダ(日本機材製)を用いて5秒間、30kg/cm2の荷重をかけた後、凹凸構造の状態を走査型電子顕微鏡(SEM)によって観察し(倍率3万倍)、凹凸構造が完全に保持されている場合を◎、わずかに構造の変形がみられる場合を○、構造の変形が目立つ場合を△、変形が著しい場合を×として評価した。
Claims (6)
- 一般式1
で表される繰り返し単位と、2つのアクリロイル基とを分子中に含む化合物について、nが2以上の整数の場合のアクリル当量および上記繰り返し単位の含有率を、それぞれ以下の式2および式3にしたがって求め、上記アクリル当量を縦軸に、上記繰り返し単位の含有率を横軸に取ってプロットすることによって作成された曲線と、
ジエチレングリコールジアクリレートの、上記アクリル当量および上記繰り返し単位の含有率を示す上記曲線上の点と、ペンタエリスリトールテトラアクリレートのアクリル当量および上記繰り返し単位の含有率をそれぞれ縦軸および横軸に取って得られる点とを結ぶことによって作成された直線と、を用い、
一般式1で表される繰り返し単位と、1以上の(メタ)アクリロイル基とを分子中に含む化合物を1種類以上含有する樹脂組成物であって、(メタ)アクリル当量が90以上かつ上記曲線上の点および上記直線上の点が示す値以上、500以下であり、一般式1で表される繰り返し単位の含有率が1重量%以上88重量%以下である樹脂組成物を選択する工程Aと、
工程Aで選択された樹脂組成物に、凹凸構造の周期が可視光または近赤外光の波長の1/2以下となるように凹凸構造を形成し、該凹凸構造が形成された樹脂組成物を硬化する工程Bと、を含むことを特徴とする、光学部品の製造方法。
アクリル当量=[{40+Mw(R1)+Mw(R2)+Mw(R3)+Mw(R4)}×n+126]/2・・・(2)
上記繰り返し単位の含有率=[{40+Mw(R1)+Mw(R2)+Mw(R3)+Mw(R4)}×n]×100/[{40+Mw(R1)+Mw(R2)+Mw(R3)+Mw(R4)}×n+126]・・・(3)
(式2、式3中、Mw(R1)〜Mw(R4)は、R1〜R4の分子量を示す。) - 上記工程Aが、一般式(1)で表される繰り返し単位と、1以上の(メタ)アクリロイル基とを分子中に含む化合物1種類以上と、上記繰り返し単位を分子中に有さない(メタ)アクリレート化合物とを含有する樹脂組成物であって、(メタ)アクリル当量が90以上かつ上記曲線上の点および上記直線上の点が示す値以上、500以下であり、さらに、一般式(1)で表される繰り返し単位の含有率が1重量%以上88重量%以下である樹脂組成物を選択する工程であることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 上記工程Aが、一般式(1)で表される繰り返し単位と、1以上の(メタ)アクリロイル基とを分子中に含む化合物を1種類以上含有する樹脂組成物であって、(メタ)アクリル当量が100以上かつ上記曲線上の点および上記直線上の点が示す値以上、250以下であり、一般式(1)で表される繰り返し単位の含有率が10重量%以上75重量%以下である樹脂組成物を選択する工程であることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 上記繰り返し単位がエチレンオキシド基またはプロピレンオキシド基であることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の方法。
- 上記光学部品が反射防止膜または反射防止フィルムであることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の方法。
- 一般式1
で表される繰り返し単位と、2つのアクリロイル基とを分子中に含む化合物について、nが2以上の整数の場合のアクリル当量および上記繰り返し単位の含有率を、それぞれ以下の式2および式3にしたがって求め、上記アクリル当量を縦軸に、上記繰り返し単位の含有率を横軸に取ってプロットすることによって曲線を作成する工程と、
ジエチレングリコールジアクリレートの、上記アクリル当量および上記繰り返し単位の含有率を示す上記曲線上の点と、ペンタエリスリトールテトラアクリレートのアクリル当量および上記繰り返し単位の含有率をそれぞれ縦軸および横軸に取って得られる点とを結ぶことによって直線を作成する工程とをさらに含むことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の方法。
アクリル当量=[{40+Mw(R 1 )+Mw(R 2 )+Mw(R 3 )+Mw(R 4 )}×n+126]/2・・・(2)
上記繰り返し単位の含有率=[{40+Mw(R 1 )+Mw(R 2 )+Mw(R 3 )+Mw(R 4 )}×n]×100/[{40+Mw(R 1 )+Mw(R 2 )+Mw(R 3 )+Mw(R 4 )}×n+126]・・・(3)
(式2、式3中、Mw(R 1 )〜Mw(R 4 )は、R 1 〜R 4 の分子量を示す。)
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