JP5212368B2 - 活性エネルギー線硬化型組成物及び光学材料 - Google Patents

活性エネルギー線硬化型組成物及び光学材料 Download PDF

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Description

本発明は、活性エネルギー線硬化型組成物及び光学材料に関するものである。
従来、フレネルレンズ及びレンチキュラーレンズ等のレンズシートは、プレス法及びキャスト法等の方法により、成形して製造されていた。しかしながら、前者のプレス法は加熱、加圧及び冷却のサイクルで製造するため、生産性が悪いという問題があった。また、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。
一方、活性エネルギー線硬化型組成物は、速硬化性を有し、生産性に優れているため、前記問題を解決するため、プロジェクションテレビ用のフレネルレンズや液晶ディスプレイ用のプリズムシート等といったレンズシートの製造用の活性エネルギー線硬化型組成物について、種々の提案がなされている(例えば、特許文献1〜同6)。
しかしながら、従来の活性エネルギー線硬化型組成物は、屈折率及び透明性の点で不十分であり、この点を改良すべく、ビスフェノール型ジ(メタ)アクリレートと芳香族環を有するモノ(メタ)アクリレートを併用した組成物が検討されている(例えば、特許文献7及び同8)。
特開昭61−177215号公報 特開昭61−248707号公報 特開昭61−248708号公報 特開昭63−163330号公報 特開昭63−167301号公報 特開昭63−199302号公報 特開平9−87336号公報 特許第3397448号公報
しかしながら、前記の活性エネルギー線硬化型組成物は、プロジェクションテレビ等の薄型化で要求されるような、さらに高度の屈折率及び透明性が要求される用途では不十分なものであった。また、光学用途で使用される(メタ)アクリレートは、室温において、高粘度であったり結晶であるといったものが多く、作業性に問題のあるものであった。さらにまた、カーナビゲーションシステムのような車載用表示装置といった、耐熱性が要求される用途においては不十分なものであった。
本発明者は、室温における作業性に優れ、得られる硬化物が、高屈折率でかつ高光線透過率を有し、さらに耐熱性にも優れる活性エネルギー線硬化型組成物を見出すため鋭意検討を行ったのである。
本発明者は、前記の課題を解決するため種々の検討を行った結果、特定2種の(メタ)アクリレートを含む組成物が、活性エネルギー線による硬化が速く、また、その硬化物が高屈折率で、光線透過率に優れ、さらに耐熱性にも優れることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、上記課題は以下の<1>及び<>に記載の手段により解決された。好ましい実施態様である<2>〜<>及び<>とともに以下に記載する。
<1> 下記式(1)で表されるジ(メタ)アクリレート(A)、及び、(A)成分以外のエチレン性不飽和化合物であって、下記式(2)で表される化合物を含むエチレン性不飽和化合物(B)を含有することを特徴とする活性エネルギー線硬化型組成物、
Figure 0005212368
〔式(1)中、R1及びR3は、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表し、R2及びR4は、それぞれ独立に、アルキレン基を表し、R5は、水素原子又はメチル基を表し、R6は、水素原子、ハロゲン原子又はメチル基を表し、R7及びR8は、それぞれ独立に、ハロゲン原子又はメチル基を表し、m1及びm2は、それぞれ独立に、0〜4の整数を表し、m3及びm4は、それぞれ独立に、0〜2の整数を表す。〕
<2> 前記(A)成分及び前記(B)成分の合計量を基準として、(A)成分を10〜90重量%及び(B)成分を90〜10重量%含有する、上記<1>に記載の活性エネルギー線硬化型組成物、
<3> 前記(A)成分が、式(1)において、R5がメチル基であり、R6が水素原子であり、かつ、m3及びm4が0であるジ(メタ)アクリレートである、上記<1>又は上記<2>に記載の活性エネルギー線硬化型組成物、
<4> 前記(A)成分が、式(1)において、R1及びR3が、いずれも水素原子であるジアクリレートである、上記<1>〜上記<3>いずれか1つに記載の活性エネルギー線硬化型組成物
Figure 0005212368
〔式(2)中、R9は、水素原子又はメチル基を表し、R10は、アルキレン基を表し、R11はフェニル基又はフェニル基を有する炭素数が10以下のアルキル基を表し、nは0〜4の整数を表す。〕
> 前記(B)成分が、前記式(2)においてn=0の化合物である、上記<1>〜上記<いずれか1つに記載の活性エネルギー線硬化型組成物、
> さらに光重合開始剤(C)を含有する、上記<1>〜上記<>いずれか1つに記載の活性エネルギー線硬化型組成物、
> 組成物から得られる硬化物の25℃における屈折率が1.56以上1.62以下である、上記<1>〜上記<>いずれか1つに記載の活性エネルギー線硬化型組成物、
> 上記<1>〜上記<>いずれか1つに記載の組成物を硬化した光学材料、
> レンズシートである、上記<>に記載の光学材料。
線硬化型組成物
本発明の組成物は、室温での作業性に優れたものであり、得られる硬化物は、高屈折率であり、なおかつ光線透過率も良好で、さらに耐熱性にも優れる。
本発明は、下記式(1)で表されるジ(メタ)アクリレート(A)(以下、(A)成分ともいう。)及び(A)以外のエチレン性不飽和化合物(B)(以下、(B)成分ともいう。)を含有する活性エネルギー線硬化型組成物(以下、単に「本発明の組成物」ともいう。)に関する。
なお、本明細書においては、アクリレート又はメタクリレートを(メタ)アクリレートと表す。
以下、それぞれの成分について説明する。
1.(A)成分
(A)成分は、下記式(1)で表されるジ(メタ)アクリレートである。
Figure 0005212368
〔式(1)中、R1及びR3は、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表し、R2及びR4は、それぞれ独立に、アルキレン基を表し、R5は、水素原子又はメチル基を表し、R6は、水素原子、ハロゲン原子又はメチル基を表し、R7及びR8は、それぞれ独立に、ハロゲン原子又はメチル基を表し、m1及びm2は、それぞれ独立に、0〜4の整数を表し、m3及びm4は、それぞれ独立に、0〜2の整数を表す。〕
1及びR3としては、組成物が硬化性に優れるものとなるため、いずれも水素原子が好ましい。
2及びR4のアルキレン基としては、炭素数1〜6の低級アルキレン基が好ましく、炭素数1〜4の低級アルキレン基であることがより好ましく、具体的にはメチレン基、エチレン基、プロピレン基及びブチレン等が挙げられる。これらの中でも、原料の入手が容易で、得られる硬化物の屈折率に優れるため、いずれもエチレン基が好ましい。
5としては、メチル基が、低着色の硬化物が得られるため好ましい。
3及び/又はm4が2であるとき、複数存在するR7、及び/又は、R8はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。
6〜R8においてハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられ、臭素原子が好ましい。R6とm3及びm4としては、組成物が硬化性に優れるものとなるため、R6が水素原子で、m3及びm4が0の化合物が好ましい。
1及びm2としては、0〜3のものが、得られる硬化物の屈折率に優れるため好ましい。
(A)成分としては、式(1)において、R5がメチル基、R6が水素原子及びm3及びm4が0のジ(メタ)アクリレートが、組成物の硬化性に優れ、硬化物が低着色であるためより好ましい。
(A)成分の具体例としては、ビス(4−アクリロキシフェニル)フェニルメタン、ビス(4−メタクリロキシフェニル)フェニルメタン、ビス(4−アクリロキシエトキシフェニル)フェニルメタン、ビス(4−メタクリロキシエトキシフェニル)フェニルメタン、ビス(4−アクリロキシジエトキシフェニル)フェニルメタン、ビス(4−メタクリロキシジエトキシフェニル)フェニルメタン、ビス(4−アクリロキシトリエトキシフェニル)フェニルメタン、ビス(4−メタクリロキシトリエトキシフェニル)フェニルメタン、ビス(4−アクリロキシフェニル)メチルフェニルメタン、ビス(4−メタクリロキシフェニル)メチルフェニルメタン、ビス(4−アクリロキシエトキシフェニル)メチルフェニルメタン、ビス(4−メタクリロキシエトキシフェニル)メチルフェニルメタン、ビス(4−アクリロキシジエトキシフェニル)メチルフェニルメタン、ビス(4−メタクリロキシジエトキシフェニル)メチルフェニルメタン、ビス(4−アクリロキシトリエトキシフェニル)メチルフェニルメタン及びビス(4−メタクリロキシトリエトキシフェニル)メチルフェニルメタン等が挙げられる。
これらの中でも、硬化性に優れることから、ビス(4−アクリロキシエトキシフェニル)メチルフェニルメタンがより好ましい。
(A)成分は、1種を使用することも、又は2種以上を併用することもできる。
2.(B)成分
(B)成分は、(A)成分以外のエチレン性不飽和化合物である。なお、エチレン性不飽和化合物とは、エチレン性不飽和基を1つ以上有する化合物であり、(B)成分としては、1個のエチレン性不飽和基を有する化合物(以下、「単官能不飽和化合物」という。)及び2個以上のエチレン性不飽和基を有する化合物(以下、「多官能不飽和化合物」という。)が挙げられる。一般には、単官能不飽和化合物は、組成物を液体としたり粘度を低減させたりし、塗工性等のハンドリング改良する目的で配合し、多官能不飽和化合物は、組成物の硬化物の硬度を改良する等の目的で配合する。
(B)成分としては、(A)以外の化合物であれば種々のエチレン性不飽和化合物を使用することができる。
(B)成分の具体例としては、単官能不飽和化合物としては、例えば、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、カルビトール(メタ)アクリレート、N−ビニルカプロラクトン、アクリロイルモルホリン、グリシジル(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)アクリレート及び1,4−ブタンジオールモノ(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェニルオキシプロピル(メタ)アクリレート、トリブロモフェニル(メタ)アクリレート及びトリブロモフェニルオキシエチル(メタ)アクリレート等を挙げることができる。
多官能不飽和化合物としては、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、2,2−ビス(4−(メタ)アクリロイルオキシエトキシフェニル)−プロパン、2,2−ビス(4−(メタ)アクリロイルオキシジエトキシフェニル)−プロパン、2,2−ビス(4−(メタ)アクリロイルオキシトリエトキシフェニル)−プロパン、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(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、ビスフェノールA型エポキシ樹脂のジ(メタ)アクリレート、各種ポリウレタンポリ(メタ)アクリレート及びポリエステルポリ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
これらの中でも、芳香族基を有し、1個の(メタ)アクリロイル基を有する化合物(以下、「芳香族単官能(メタ)アクリレート」という。)が、組成物の硬化物に高屈折率を付与する上、組成物を取り扱いやすい液状にすることができるため好ましい。
芳香族単官能(メタ)アクリレートとしては、ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート及び下記式(2)で表される(メタ)アクリレートが挙げられる。
本発明では、組成物の硬化物がより高屈折率となるため、式(2)で表される(メタ)アクリレートを必須成分として含むものである
Figure 0005212368
〔式(2)中、R9は、水素原子又はメチル基を表し、R10は、アルキレン基を表し、R11はフェニル基又はフェニル基を有する炭素数が10以下のアルキル基を表し、nは0〜4の整数を表す。〕
10のアルキレン基としては、炭素数1〜6の低級アルキレン基が好ましく、炭素数1〜4の低級アルキレン基がより好ましく、具体的にはメチレン基、エチレン基、プロピレン基及びブチレン等が挙げられる。これらの中でも、原料の入手が容易で、得られる硬化物の屈折率に優れるためエチレン基が好ましい。
11のフェニル基を有する炭素数が10以下のアルキル基としては、ベンジル基及びp−クミルフェニル基等が挙げられる。
式(2)で表される(メタ)アクリレートの具体例としては、例えば、フェニルフェノール(メタ)アクリレート、フェニルフェノールのエチレンオキサイド付加物の(メタ)アクリレート、フェニルフェノールのプロピレンオキサイド付加物の(メタ)アクリレート、4−α−クミルフェニルアクリレート、4−α−クミルフェノールのエチレンオキサイド付加物の(メタ)アクリレート及び4−α−クミルフェノールのプロピレンオキサイド付加物の(メタ)アクリレート等が挙げられる。
(B)成分としては、前記式(2)においてR11がフェニル基である化合物、即ちビフェニル基を有する(メタ)アクリレートがより好ましい。ビフェニル基を有する(メタ)アクリレートとしては、o−体、m−体及びp−体があるが、室温で液状であり扱いやすく、入手しやすい点でo−体が好ましい。
当該(B)成分としては、下記式(3)で表される化合物が好ましい。
Figure 0005212368
〔式(3)中、R9、R10及びnは、前記式(2)と同義である。〕
前記式(3)で表される化合物の具体例としては、例えば、o−フェニルフェニル(メタ)アクリレート、o−フェニルフェノールのエチレンオキサイド付加物の(メタ)アクリレート等が挙げられる。
さらにこれらの中でも、組成物の粘度を低く抑えることができ、かつ得られる硬化物が高屈折率となることから、n=0であるo−フェニルフェニル(メタ)アクリレートが特に好ましい。
(B)成分は、1種を使用することも、又は2種以上を併用することもできる。
3.その他の成分
本発明の組成物は、活性エネルギー線の照射により硬化するものであるが、この場合の活性エネルギー線としては、電子線、可視光線及び紫外線等が挙げられる。これらの中でも、特別な装置を必要とせず、簡便であるため、可視光線又は紫外線が好ましい。
可視光線又は紫外線硬化型組成物とする場合、組成物に光重合開始剤を配合する。なお、電子線硬化型組成物とする場合は、光重合開始剤を必ずしも配合する必要はない。
光重合開始剤〔以下(C)成分という。〕の具体例としては、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル及びベンゾインプロピルエーテル等のベンゾイン類;アセトフェノン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、2,2−ジエトキシ−2−フェニルアセトフェノン、1,1−ジクロロアセトフェノン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノ−プロパン−1−オン及びN,N−ジメチルアミノアセトフェノン等のアセトフェノン類;2−メチルアントラキノン、1−クロロアントラキノン及び2−アミルアントラキノン等のアントラキノン類;2,4−ジメチルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2−クロロチオキサントン及び2,4−ジイソプロピルチオキサントン等のチオキサントン類;アセトフェノンジメチルケタール及びベンジルジメチルケタール等のケタール類;ベンゾフェノン、メチルベンゾフェノン、4,4’−ジクロロベンゾフェノン、4,4’−ビスジエチルアミノベンゾフェノン、ミヒラーズケトン及び4−ベンゾイル−4’−メチルジフェニルサルファイド等のベンゾフェノン類;並びに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が挙げられる。
(C)成分は、単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。
(C)成分には、必要に応じて光増感剤を併用することができる。光増感剤としては、N,N−ジメチルアミノ安息香酸エチルエステル、N,N−ジメチルアミノ安息香酸イソアミルエステル、トリエチルアミン及びトリエタノールアミン等が挙げられる。
(C)成分の好ましい配合割合としては、(A)成分及び(B)成分の合計量100重量部に対して、0.05〜12重量部が好ましく、より好ましくは0.1〜5重量部である。
前記成分以外にも、必要に応じて、顔料、染料、消泡剤、レベリング剤、無機フィラー及び有機フィラー等を配合することもできる。また、必要に応じて、酸化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤及び重合禁止剤等を少量添加してもよい。
本発明の組成物は、さらに硬化を進行させる目的で、組成物に熱重合開始剤を配合し、活性エネルギー線照射後に、加熱させることもできる。熱重合開始剤としては、種々の化合物を使用することができ、有機過酸化物及びアゾ系開始剤が好ましい。
有機過酸化物の具体例としては、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)2−メチルシクロヘキサン、1,1−ビス(t−ヘキシルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(t−ヘキシルパーオキシ)シクロヘキサン、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、2,2−ビス(4,4−ジ−ブチルパーオキシシクロヘキシル)プロパン、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロドデカン、t−ヘキシルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、t−ブチルパーオキシマレイン酸、t−ブチルパーオキシ−3,5,5−トリメチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシラウレート、2,5−ジメチル−2,5−ジ(m−トルオイルパーオキシ)ヘキサン、t−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、t−ブチルパーオキシ2−エチルヘキシルモノカーボネート、t−ヘキシルパーオキシベンゾエート、2,5−ジーメチル−2,5−ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、t−ブチルパーオキシアセテート、2,2−ビス(t−ブチルパーオキシ)ブタン、t−ブチルパーオキシベンゾエート、n−ブチル−4,4−ビス(t−ブチルパーオキシ)バレレート、ジ−t−ブチルパーオキシイソフタレート、α、α’−ビス(t−ブチルパーオキシ)ジイソプロピルベンゼン、ジクミルパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、t−ブチルクミルパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、p−メンタンハイドロパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキシン−3、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、t−ブチルトリメチルシリルパーオキサイド、1,1,3,3−テトラメチルブチルハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、t−ヘキシルハイドロパーオキサイド及びt−ブチルハイドロパーオキサイド等が挙げられる。
アゾ系化合物の具体例としては、1,1’−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、2−(カルバモイルアゾ)イソブチロニトリル、2−フェニルアゾ−4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル、アゾジ−t−オクタン及びアゾジ−t−ブタン等が挙げられる。
これらは単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。また、有機過酸化物は還元剤と組み合わせることによりレドックス反応とすることも可能である。
4.活性エネルギー線硬化型光学材料用組成物
本発明は、前記(A)成分と(B)成分を必須とするものである。
(A)成分及び(B)成分の割合は、(A)成分及び(B)成分の合計量を基準として、(A)成分が10〜90重量%で(B)成分が90〜10重量%であることが好ましく、より好ましくは(A)成分が40〜90重量%で(B)成分が60〜10重量%である。
(A)成分の割合を10重量%以上とすることにより、所望の高屈折率とすることができるため好ましく、一方、(A)成分の割合を90重量%以下とすることにより、組成物を室温で固体とすることができ、作業性に優れたものとなるため好ましい。
なお、本発明の組成物は、前記(A)成分と前記(B)成分の総量が、組成物全体の40〜99.9重量%であることが好ましく、より好ましくは60〜99.9重量%であり、特に好ましくは80〜99.9重量%である。光学用途で使用する場合には、80〜99.9重量%が好ましい。
本発明の組成物は、前記(A)及び(B)成分、必要に応じてその他の成分を、常法に従い、撹拌・混合して製造することができる。
(A)成分又は(B)成分が固体である場合は、必要に応じて、撹拌・混合した後加熱してもよく、加熱温度は50〜100℃が好ましい。
本発明の組成物は、活性エネルギー線の照射により硬化する。ここで、活性エネルギー線としては、電子線、可視光線及び紫外線等が挙げられる。これらの中でも、特別な装置を必要とせず、簡便であるため、可視光線又は紫外線が好ましい。紫外線照射装置としては、高圧水銀灯等が挙げられる。
活性エネルギー線の照射量及び照射時間等は、使用する組成物及び用途に応じて、適宜設定すればよい。
本発明の組成物は、簡便かつ安価である点で、紫外線を使用して硬化させることが好ましい。紫外線照射には、一般に紫外線硬化型組成物の硬化に用いられる超高圧水銀灯、高圧水銀灯、低圧水銀灯、メタルハライドランプ、カーボンアーク及びキセノンランプ等を使用すればよい。好ましくは、波長365nmを中心とした紫外線が比較的多い高圧水銀灯又はメタルハライドランプを使用するのが好ましい。紫外線の照射量は200mJ/cm2以上あれば硬化に好適であり、300〜2,000mJ/cm2がより好適である。
本発明の組成物は、これを硬化して得られる硬化物の屈折率(25℃)が、好ましく1.56以上、より好ましくは1.60以上である。また、屈折率(25℃)の上限は特に限定されないが、1.62以下であることが好ましい。本発明の活性エネルギー線硬化型組成物によれば、高屈折率の硬化物を得ることができる。
さらに、当該硬化物は、透明性にも優れる。硬化物の550nmにおける光線透過率は、80%以上であることが好ましく、85%以上であることがより好ましく、90%以上であることがさらに好ましい。また、光透過率の上限は特に限定されず100%以下であることが好ましい。
このように、本発明の組成物の硬化物は、高屈折率かつ透明性を有するため、光学材料用に好適である。すなわち、本発明の組成物は、光学材料用の活性エネルギー線硬化型樹脂組成物に好適に使用できる。本発明の組成物は、フレネルレンズ、レンチキュラーレンズ及びプリズムシート等のレンズシート、並びにプラスチックレンズ等の種々の光学材料の製造において、コーティング剤、接着剤及びレンズ自体等に使用できる。
レンズシートとしては、さらに詳細には、ビデオプロジェクター、プロジェクションテレビ及び液晶ディスプレイ等用途が挙げられる。
本発明の活性エネルギー線硬化型組成物は、特にこれら光学材料のコーティング剤及びレンズシートとして好ましく使用することができる。
また、本発明の光学材料の製造方法は、本発明の組成物を塗布又は注入する工程及び該組成物に活性エネルギー線を照射して硬化させる工程を有する。
本発明の組成物の使用方法としては、常法に従えばよい。具体的にはプラスチックフィルム基材上に、アプリケーターバー等を用いて組成物を塗布し、活性エネルギー線を照射し硬化させればよい。複数のプラスチック基材を貼合して部材化する場合は、塗布した組成物上に、フィルム又はシート基材を用いてラミネートした後に、活性エネルギー線を照射し硬化させればよい。
本発明の組成物を使用してレンズシートを製造する例について説明する。比較的膜厚の薄いレンズシートを製造する場合は、本発明の組成物を、目的のレンズの形状を有するスタンパーと称される金型に塗布し、該組成物の層を設け、その層の上に透明基板を接着させる。
次いで、透明基板側から活性エネルギー線を照射して、組成物を硬化させ、この後、金型から剥離させる。
一方、比較的膜厚の厚いレンズシートを製造する場合は、目的のレンズの形状を有する金型と透明基板の間に、本発明の組成物を流し込む(注入する)。次いで、透明基板側から活性エネルギー線を照射して、組成物を硬化させ、この後、金型から脱型させる。
前記透明基板としては、樹脂基板が好ましく、具体例としては、メタクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、メタクリル酸メチル−スチレン樹脂及びスチレン樹脂等のシート状のものが使用できる。
前記金型としては、その材質は特に限定されないが、例えば真鍮及びニッケル等の金属、並びにエポキシ樹脂等の樹脂が挙げられる。金型の寿命が長い点で、金属製であることが好ましい。
次に、本発明の組成物を使用して、プラスチックレンズを製造する例について説明する。
例えば、本発明の組成物を、少なくとも片面が透明である鏡面研磨した金型に注入し、活性エネルギー線を照射して硬化させ、離型することにより得る方法等が挙げられる。この場合の金型としては、ガラス、プラスチック、又はこれらを組み合わせた2枚の鏡面研磨したモールド型と、可塑化塩化ビニル及びエチレン−酢酸ビニル共重合体等の熱可塑性樹脂製のガスケットの他、2枚のモールド型と型締め具等とを組み合わせて構成されたもの等が挙げられる。
この場合の活性エネルギー線の照射は、金型の片面又は両面に行えばよい。また、活性エネルギー線の照射と加熱とを組み合わせることもできる。
以下に、実施例及び比較例を挙げ、本発明をさらに具体的に説明する。
なお、以下において、「部」とは重量部を意味する。
○実施例及び比較例
表1に示す各成分を、常法に従い撹拌・混合し、あらかじめ80℃に保った乾燥機中で、固体状の光重合開始剤を15分かけて加熱溶解させ、紫外線硬化型組成物を調整した。
得られた組成物を、バーコーターを用いて、室温にてOPPフィルム上に膜厚30μmに塗布した。これを、コンベアスピード10m/分、ランプ高さ10cm、出力80W/cmの高圧水銀ランプにて、紫外線照射を2回行い、硬化させた。得られた硬化物を、以下の方法に従い評価した。それらの結果を表1に示す。
(1)作業性
硬化物を作製する際の組成物の扱いやすさを評価した。室温で液体であるものを○、固体又はペースト状であるものを×とした。
(2)屈折率
ナトリウムD線における硬化物の屈折率(25℃)を、(株)アタゴ製アッベ屈折計DR−M2により測定した。
(3)光線透過率
硬化物の550nmにおける光線透過率を、日本分光(株)製V−550により測定した。
(4)耐熱性
硬化物の動的粘弾性を、セイコーインスツルメンツ(株)製DMS6100を使用して以下の条件で測定し、得られたtanδmaxの値をガラス転移温度として評価した。
・周波数10Hz、昇温速度2℃/分、測定温度範囲−50〜250℃
Figure 0005212368
なお、表1における略号は、以下を意味する。
・PEBHP:ビス(4−アクリロキシエトキシフェニル)メチルフェニルメタン〔式(1)において、R1、R3、R5及びR6が水素原子、R2及びR4がエチレン基、m1及びm2が1、並びにm3及びm4が0の化合物〕
・o−PPA:o−フェニルフェニルアクリレート〔式(3)において、R9が水素原子、R10がエチレン基及びnが0の化合物〕
・TO−1463:o−フェニルフェノールエチレンオキサイド1モル変性アクリレート、東亞合成(株)製アロニックスTO−1463〔式(3)において、R9が水素原子、R10がエチレン基及びnが1の化合物〕
・M−211B:ビスフェノールAエチレンオキサイド4モル変性ジアクリレート、東亞
合成(株)製アロニックスM−211B
・POA:フェノキシエチルアクリレート
・THFA:テトラヒドロフルフリルアクリレート
・Irg184:1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、チバ・スペシャルティ
・ケミカルズ製イルガキュア184
表1から明らかなように、本発明の組成物は作業性に優れ、その硬化物の屈折率は高屈折率であり、光線透過率も良好であり、その上耐熱性にも優れるものであった。
一方、(A)成分のみを用いた組成物(比較例1)は、室温で高粘度であるため作業性が悪く、室温では硬化物を得ることができなかった。また、(B)成分を含有するが、(A)成分を含有しない組成物(比較例2及び同3)は、得られる硬化物の屈折率が不十分であり、かつ耐熱性も不十分なものであった。
○応用例(レンズシートの製造)
実施例で得られた組成物を使用し、レンズ形状を有する金型へ流し込み、その上から透明基板として易接着PET(ポリエチレンテレフタレート)フィルム〔(株)東洋紡製コスモシャイン4300、膜厚50μm〕で挟みこんだ。
透明基板側から、コンベアを備えた紫外線照射装置を用いて、光源として高圧水銀ランプ、UV−A照射量800mJ/cm2で紫外線を照射して組成物を硬化させた。
硬化後の硬化物を金型から剥離したところ、実施例の組成物は、剥離が容易であり、目的の形状を有するレンズシートを得ることができた。しかも、実施例1〜5の組成物では、上記した通りの光学物性等に優れたレンズシートを得ることができた。
本発明の組成物は、活性エネルギー線硬化型光学材料用組成物として、ビデオプロビェクター、プロジェクションテレビ及び液晶ディスプレイ等に使用するフレネルレンズ及びレンチキュラーレンズ等のレンズシート、並びにプラスチックレンズ等に代表される、高屈折率及び高光線透過率を要求される光学部材に好適に使用できる。

Claims (9)

  1. 下記式(1)で表されるジ(メタ)アクリレート(A)、及び、
    (A)成分以外のエチレン性不飽和化合物であって、下記式(2)で表される化合物を含むエチレン性不飽和化合物(B)を含有することを特徴とする
    活性エネルギー線硬化型組成物。
    Figure 0005212368
    〔式(1)中、R1及びR3は、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表し、R2及びR4は、それぞれ独立に、アルキレン基を表し、R5は、水素原子又はメチル基を表し、R6は、水素原子、ハロゲン原子又はメチル基を表し、R7及びR8は、それぞれ独立に、ハロゲン原子又はメチル基を表し、m1及びm2は、それぞれ独立に、0〜4の整数を表し、m3及びm4は、それぞれ独立に、0〜2の整数を表す。〕
    Figure 0005212368
    〔式(2)中、R 9 は、水素原子又はメチル基を表し、R 10 は、アルキレン基を表し、R 11 はフェニル基又はフェニル基を有する炭素数が10以下のアルキル基を表し、nは0〜4の整数を表す。〕
  2. 前記(A)成分及び前記(B)成分の合計量を基準として、(A)成分を10〜90重量%及び(B)成分を90〜10重量%含有する、請求項1に記載の活性エネルギー線硬化型組成物。
  3. 前記(A)成分が、式(1)において、R5がメチル基であり、R6が水素原子であり、かつ、m3及びm4が0であるジ(メタ)アクリレートである、請求項1又は請求項2に記載の活性エネルギー線硬化型組成物。
  4. 前記(A)成分が、式(1)において、R1及びR3が、いずれも水素原子であるジアクリレートである、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の活性エネルギー線硬化型組成物。
  5. 前記(B)成分が、前記式(2)においてn=0の化合物である、請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の活性エネルギー線硬化型組成物。
  6. さらに光重合開始剤(C)を含有する、請求項1〜請求項のいずれか1項に記載の活性エネルギー線硬化型組成物。
  7. 組成物から得られる硬化物の25℃における屈折率が1.56以上1.62以下である、請求項1〜請求項のいずれか1項に記載の活性エネルギー線硬化型組成物。
  8. 請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載の組成物を硬化した光学材料。
  9. レンズシートである、請求項に記載の光学材料。
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