JPH05255463A - 透過型スクリーン用紫外線硬化型樹脂組成物及びその硬化物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】高屈折率で、離型性、型再現性、復元性、耐傷
性に優れた硬化物を与える透過型スクリーン用紫外線硬
化型樹脂組成物を提供する。 【構成】特定の構造を有するジオール（ａ）と分子量２
００以下であるジオール化合物（ｂ）と有機ポリイソシ
アネート（ｃ）と水酸基含有（メタ）アクリレート
（ｄ）との反応物であるウレタン（メタ）アクリレート
（Ａ）該（Ａ）成分以外のエチレン性不飽和基含有化合
物（Ｂ）及び光重合開始剤（Ｃ）を含むことを特徴とす
る透過型スクリーン用紫外線硬化型樹脂組成物及びその
硬化物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は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、レンチキュラーレンズなどの透過型スクリーンに適
している紫外線硬化型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】従来、この種のレンズはプレス法、キャ
スト法等の方法により形成されていた。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６３−１６３３３０、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樹
脂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、プ
ロジェクションテレビなどの薄型化の要求に対応した提
案はなされていない。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明者らが鋭意研究の結果、紫外線による硬化が
速く、又その硬化物が高屈折率である樹脂組成物を見出
し本発明を完成するに至った。即ち、本発明は １．式（１）

【０００５】

【化２】

【０００６】（式中、Ｒ₁ は水素原子又はメチル基、Ｘ
₁ 〜Ｘ₄ は、それぞれ独立して水素原子、メチル基、又
は臭素原子、Ｙは−Ｏ−又は−Ｓ−、Ｒ₂ は−ＣＨ
₂ −、−Ｓ−又は−Ｃ（ＣＨ₂)−、ａ、ｂの数はそれぞ
れ１〜１０の数、ａ＋ｂの平均値は５〜２０の数であ
る。）で表されるジオール（ａ）と分子量２００以下の
ジオール化合物（ｂ）と有機ポリイソシアネート（ｃ）
と水酸基含有（メタ）アクリレート（ｄ）との反応物で
あるウレタン（メタ）アクリレート（Ａ）、該（Ａ）成
分以外のエチレン性不飽和基含有化合物（Ｂ）及び光重
合開始剤（Ｃ）を含むことを特徴とする透過型スクリー
ン用紫外線硬化型樹脂組成物及びこれらの硬化物に関す
る。

【０００７】本発明では、式（１）で表されるジオール
（ａ）と分子量２００以下のジオール化合物（ｂ）と有
機ポリイソシアネート（ｃ）と水酸基含有（メタ）アク
リレート（ｄ）との反応物であるウレタン（メタ）アク
リレート（Ａ）を使用する。式（１）で表されるジオー
ル（ａ）の具体例としては、例えば、ビスフェノールＡ
１モルとエチレンオキサイド１５モルの反応物、ビスフ
ェノールＡ１モルとエチレンオキサイド１０モルの反応
物、ビスフェノールＦ１モルとプロピレンオキサイド８
モルの反応物、テトラブロムビスフェノールＡ１モルと
エチレンオキサイド１５モルの反応物、

【０００８】

【化３】

【０００９】

【化４】

【００１０】等を挙げることができる。分子量２００以
下のジオール化合物（ｂ）の具体例としては、例えば、
エチレングリコール、プロピレングリコール、ネオペン
チルグリコール、３−メチル−１，５−ペンタンジオー
ル、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオー
ル等を挙げることができる。

【００１１】有機ポリイソシアネート（ｃ）の具体例と
しては、例えば２，４−トリレンジイソシアネート、
２，６−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′−ジフエニルメタンジイソシアネ
ート、トリジンジイソシアネート、イソホロンジイシア
ネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等を挙げるこ
とができる。特に好ましいものとしては、例えばトリレ
ンジイソシアネート２，４−２，６−及び混合物）、キ
シリレンジイソシアネート等を挙げることができる。

【００１２】水酸基含有（メタ）アクリレート（ｄ）の
具体例としては、例えば、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、１，４−ブタンジオールモノ（メタ）アク
リレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート
のε−カプロラクトン付加物、フェニルグリシジルエー
テルの（メタ）アクリル酸エステル等を挙げることがで
きる。前記ウレタン（メタ）アクリレート（Ａ）は、式
（１）で表されるジオール（ａ）及び分子量２００以下
のジオール化合物（ｂ）の混合物の水酸基１当量あた
り、有機ポリイソシアネート（ｃ）のイソシアネート基
好ましくは１．１〜２．０当量を反応温度好ましくは７
０〜１００℃で反応させウレタンオリゴマーを合成す
る。（ａ）成分と（ｂ）成分の使用割合は、（ａ）成分
１００重量部に対して（ｂ）成分の使用割合好ましくは
１〜５０重量部である。次いでウレタンオリゴマーのイ
ソシアネート基１当量あたり、水酸基含有（メタ）アク
リレート（ｄ）の水酸基好ましくは１〜１．５当量を反
応温度好ましくは７０〜１００℃で反応させて得ること
ができる。得られたウレタン（メタ）アクリレートの屈
折率（２５℃）は、通常１．５３以上であり、好ましい
条件下では１．５５以上である。

【００１３】次に、該（Ａ）成分以外のエチレン性不飽
和基含有化合物（Ｂ）の具体例としては、例えば、２−
ヒドロキシエチル（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、Ｎ−ビニルピロリド
ン、Ｎ−ビニルカプロラクタム、アクリロイルモルホリ
ン、テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート、ジ
シクロペンタジエンオキシエチル（メタ）アクリレー
ト、グリシジル（メタ）アクリレート、フェニルグリシ
ジルエーテルの（メタ）アクリル酸エステル、フェノキ
シエチル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）
アクリレート、ジシクロペンタニル（メタ）アクリレー
ト、フェノキシポリエトシキ（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、トリブロモベ
ンジル（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、ジブロモフェニルグリ
シジエーテルの（メタ）アクリル酸エステル、Ｏ−フェ
ニルフェノールのポリエトキシ（メタ）アクリレート、
Ｐ−フェニルフェノールのポリエトキシ（メタ）アクリ
レート、テトラブロモビスフェノールＡのポリエトキシ
ジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡのポリエト
キシジ（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、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）アクリレート等の反応性単量体、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、有
機ポリイソシアネート変成ビスフェノールＡ型エポキシ
樹脂、ビスフェノールＡのプロピレンオキサイド付加物
の末端グリシジルエーテル等のエポキシ樹脂類と（メ
タ）アクリル酸の反応物であるエポキシ（メタ）アクリ
レート、ポリエステルポリ（メタ）アクリレート等の反
応性高分子化合物等を挙げることができる。

【００１４】光重合開始剤（ｃ）としては、例えば、

【００１５】

【化５】

【００１６】

【化６】

【００１７】

【化７】

【００１８】

【化８】

【００１９】等や共重合性光重合開始剤やベンゾイン、
ベンジル、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインイソ
プロピルエーテル、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−モルフォリノープロパン−１−オン、Ｎ，Ｎ
−ジメチルアミノアセトフェノン、２−メチルアントラ
キノン、２−エチルアントラキノン、２−tert−ブチル
アントラキノン、１−クロロアントラキノン、２−アミ
ルアントラキノン、２−アミノアントラキノン、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、２，４−ジイソプロピルチオキサントン、アセ
トフェノンジメチルケタール、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
−ズケトン等を挙げることができる。これらは、単独或
いは２種以上を組合せて用いることができる。更に、こ
のような光重合開始剤（Ｃ）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、トリエタノールアミン、トリ
エチルアミンの様な公知慣用の光増感剤を単独或いは２
種以上を組合せて用いることができる。

【００２０】本発明で使用される各成分の使用割合は、
（Ａ）成分を１００重量部とした場合、（Ｂ）成分は５
０〜１０００重量部が好ましく、特に好ましくは１００
〜５００重量部である。（Ｃ）成分の使用割合は（Ａ）
＋（Ｂ）を１００重量部とした場合、０．１〜１０重量
部が好ましく、特に好ましくは０．３〜５重量部であ
る。

【００２１】本発明の樹脂組成物は前記成分以外に離型
剤、消泡剤、レベリング剤、紫外線吸収剤、光安定剤
（例えば、ヒンダードアミン等）、酸化防止剤、重合禁
止剤、帯電防止剤等の添加剤を併用することができる。
又、樹脂組成物の塗布性の改良のため有機溶剤を任意の
量を使用することができる。

【００２２】本発明の樹脂組成物は、各成分を混合、溶
解することにより得ることができる。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
クリーン用として有用である。

【００２３】本発明の樹脂組成物の硬化物は常法に従い
本発明の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、本発明の透過型スクリーン
用紫外線硬化型樹脂組成物を、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、該紫外線硬化型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、ポリカーボネート基
板、ポリアクリル基板、ポリエステルシート、硬質塩化
ビニル基板或いは、これら基板にプライマー層を設けた
もの等）を接着させ、次いでその状態で該硬質透明基板
側から高圧水銀灯などにより、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℃）が１．５５以上、好ま
しい条件下では１．５６以上を有したフレネルレンズ或
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。

【００２４】

【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 ×────離型が困難或いは型のこりがある。 （２）型再現性：硬化した紫外線硬化性樹脂層の表面形
状を観察した。 ○────再現性良好 ×────再現性が不良 （３）復元性：硬化した紫外線硬化性樹脂層の金型より
離型した面に爪を押しつけ跡をつけ３０分放置後観察し
た。 ○────爪を押しつけた跡が全くない △────爪を押しつけた跡がかすかに残っている ×────爪を押しつけた跡が残っている （４）屈折率（２５℃）：硬化した紫外線硬化型樹脂層
の屈折率（２５℃）を測定

【００２５】ウレタン（メタ）アクリレート（Ａ）の合
成例 合成例１ ビスフェノールＡ１モルにエチレンオキサイド１０モル
を反応させたジオール（分子量６６８、ＯＨ価１６８）
５００部、エチレングリコール２６．３部、トリレンジ
イソシアネート４０８部を仕込み、昇温後８０℃で約１
０時間反応し、次いで２ーヒドロキシエチルアクリレー
ト２５８．７部、メトキノン０．６部を仕込み８０℃で
約１０時間反応を行いウレタンアクリレート（Ａ−１）
を得た。屈折率（２５℃）は１．５６であった。

【００２６】合成例２ ビスフェノールＦ１モルにエチレンオキサイド８モルを
反応させたジオール（分子量４８０、ＯＨ価２３３．
８）５００部、エチレングリコール２６．３部、キシリ
レンジイソシアネート５５１．２部を仕込み、昇温後、
８０℃で約１０時間反応し、次いで２−ヒドロキシエチ
ルアクリレート３５７部、メトキノン０．７部を仕込み
８０℃で約１０時間反応を行いウレタンアクリレート
（Ａ−２）を得た。屈折率（２５℃）は１．５７であっ
た。

【００２７】合成例３ テトラブロモビスフェニルＡ１モルにエチレンオキサイ
ド１５モルを反応させたジオール（分子量１２０７．
７、ＯＨ価９２．９）５００部、ネオペンチルグリコー
ル５５．６部、トリレンジイソシアネート３３０部を仕
込み、昇温後８０℃で約１０時間反応し、次いで２−ヒ
ドロキシエチルアクリレート２３１部、メトキノン０．
５６部を仕込み８０℃で約１０時間反応を行いウレタン
アクリレート（Ａ−３）を得た。屈折率（２５℃）は
１．５８であった。

【００２８】合成例４ 前記式（２）で表されるジオール５００部、１，４−ブ
タンジオール２６．３部、トリレンジイソシアネート３
９９．７部を仕込み、昇温後８０℃で約１０時間反応
し、次いで２−ヒドロキシエチルアクリレート２７８
部、メトキノン０．６を仕込み、８０℃で約１０時間反
応を行いウレタンアクリレート（Ａ−４）を得た。屈折
率（２５℃）は１．５９であった。

【００２９】実施例１〜５ 表１に示すような組成（数値は重量部を示す）の紫外線
硬化型樹脂組成物はフレネルレンズ金型と厚さ２．５ｍ
ｍのアクリル樹脂板との間に注入し、常法により紫外線
を照射して硬化させフレネルレンズを得た。

【００３０】 表 １ 実施例 １ ２ ３ ４ ５ ウレタンアクリレート（Ａ−１） ３０ ４０ ウレタンアクリレート（Ａ−２） ２０ ウレタンアクリレート（Ａ−３） ３０ ウレタンアクリレート（Ａ−４） ３０ KAYARAD R-310 ＊１ １５ KAYARAD R-128 ＊２ １０ １０ １０ KAYARAD OPP-2 ＊３ ３０ ３０ ３０ トリブロモフェニルオキシエチル アクリレート １８ ２２ フェニルオキシエチルアクリレート １０ １８ ８ ビスフェノールＡポリ（n=10) エトキシジアクリレート ２３ ３７ １０ KAYARAD R-551 ＊４ ２０ １０ ２０ KAYARAD HX-220 ＊５ １０ ＬＡ−８２ ＊６ 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 イルガキュア−１８４＊７ ３ ３ ３ ３ ３ 硬化物の物性 屈折率（２５℃） 1.564 1.581 1.552 1.566 1.572 離型性 ○ ○ △ ○ ○ 型再現性 ○ ○ ○ ○ ○ 復元性 ○ ○ △ ○ ○

【００３１】注 ＊１ ＫＡＹＡＲＡＤ Ｒ−３１０：
日本化薬（株）製 ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂
（油化シエルエポキシ（株）製 エピコート１００４）のエポキシアクリレートでフェニ
ルグリシジルエーテルのアクリレート、５０％希釈品 ＊２ ＫＡＹＡＲＡＤ Ｒ−１２８：日本化薬（株）製
フェニルグリシジルエーテルのアクリレート ＊３ ＫＡＹＡＲＡＤ ＯＰＰ−２：日本化薬（株）製
ｏ−フェニルフェノールのエチレンオキサイド付加物
のアクリレート ＊４ ＫＡＹＡＲＡＤ Ｒ−５５１：日本化薬（株）製
ビスフェノールＡ テトラエトキシジアクリレート ＊５ ＫＡＹＡＲＡＤ ＨＸ−２２０：日本化薬（株）
製 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アクリレート ＊６ ＬＡ−８２：旭電化工業（株）製 光安定剤 ＊７ イルガキュアー１８４：チバ・ガイギー社製 光
重合開始剤

【００３２】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、復元性に優れ、１．
５５以上の高屈折率であった。

【００３３】

【発明の効果】本発明の樹脂組成物の硬化物は高屈折率
で、離型性、型再現性、復元性に優れ、透過型スクリー
ンに適している。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】式（１）で表されるジオール（ａ）と 【化１】 （式中、Ｒ₁ は水素原子又はメチル基、Ｘ₁ 〜Ｘ₄ はそ
   れぞれ独立して水素原子、メチル基又は臭素原子、Ｙは
   −Ｏ−又は−Ｓ−、Ｒ₂ は−ＣＨ₂ −、−Ｓ−、又は−
   Ｃ（ＣＨ₃)₂ −、ａ、ｂの数はそれぞれ１−１０の数、
   ａ＋ｂの平均値は５〜２０の数である。）分子量２００
   以下であるジオール化合物（ｂ）と有機ポリイソシアネ
   ート（ｃ）と水酸基含有（メタ）アクリレート（ｄ）と
   の反応物であるウレタン（メタ）アクリレート（Ａ）、
   該（Ａ）成分以外のエチレン性不飽和基含有化合物
   （Ｂ）及び光重合開始剤（Ｃ）を含むことを特徴とする
   透過型スクリーン用紫外線硬化型樹脂組成物。
2. 【請求項２】請求項１記載の樹脂組成物の硬化物。