JPH08259648A - レンズ用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、密着性、離型性、型再現性、復元
性、耐擦傷性等に優れた硬化物を与えるレンズ用樹脂組
成物及びその硬化物を提供する。 【構成】エチレン性不飽和基含有化合物（Ａ）と光重合
開始剤（Ｂ）とチオール化合物（Ｃ）とを含有すること
を特徴とするレンズ用樹脂組成物及びその硬化物。

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、液晶ディスプレーなどに
使用するフレネルレンズ、レンチキュラーレンズ、プリ
ズムレンズなどのレンズ類に適している紫外線硬化性レ
ンズ用樹脂組成物及びその硬化物に関する。

【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成形されていた。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】

【発明が解決しょうとする課題】これら紫外線硬化性樹
脂組成物を使用することによってレンズ類を製造する方
法はある程度成功している。しかしながら基板（例え
ば、ポリエステルシート、ポリカーボネートシート、ポ
リアクリレートと他樹脂の混合物のシート、塩ビシート
等）との密着性が不十分であり、場合によっては、基板
にプライマー処理して使用しており問題である。

【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、又その硬化物が離型性、密着性に優れ、軟質な樹
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、エチレン性不飽和基含有化合物（Ａ）と光重合
開始剤（Ｂ）とチオール化合物（Ｃ）とを含有すること
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】本発明で使用するエチレン性不飽和基含有
化合物（Ａ）の具体例としては、例えば、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、ビスフ
ェノールＡポリエトキシジオール、ビスフェノールＦポ
リエトキシジオール、ポリエステルジオール、ポリカー
ボネートジオール、ポリテトラメチレングリコール、テ
トラブロムビスフェノールＡポリエトキシジオール、エ
チレンビス（２−ヒドロキシエチルサルファイド）、ブ
チレンビス（２−ヒドロキシエチルサルファイド）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等の有機ポリイソシアネー
ト類と２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２
−ヒドロキシプロピレン（メタ）アクリレート、１，４
−ブタンジオールモノ（メタ）アクリレート等の水酸基
含有エチレン性不飽和化合物類の反応等）、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、ビスフ
ェノールＡ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と（メタ）アクリル酸との
反応物等）、ポリエステルポリ（メタ）アクリレート等
のアクリレートオリゴマー類、前記ポリオール類と前記
有機ポリイソシアネート類とアリルアルコールとの反応
物あるいは前記有機ポリイソシアネート類とアリルアル
コールとの反応物であるウレタンアリル化合物、屈折率
（２５℃が１．５２以上のウレタンジアクリレート、ウ
レタンアリル化合物、ビスフェノールＡ型エポキシアク
リレート及びビスフェノールＦ型エポキシアクリレート
等のオリゴマー類やフェノキシエチルアクリレート、フ
ェノキシエチルオキシエチルアクリレート、２−ヒドロ
キシ−３−フェニルオキシプロピルアクリレート、トリ
ブロモフェニルアクリレート、トリブロモフェニルオキ
シエチルアクリレート、ｏ−フェニルフェニルオキシエ
チルアクリレート、ｏ−フェニルフェノールポリエトキ
シアクリレート、ビスフェノールＡポリエトキシジアク
リレート、ビスフェノールＡポリプロポキシジアクリレ
ート、ジアリルフタレート等のアリル化合物等の反応性
単量体類を挙げることができる。光重合開始剤（Ｂ）と
しては、例えば、

【０００６】

【化１】

【０００７】

【化２】

【０００８】

【化３】

【０００９】

【化４】

【００１０】等の共重合性光重合開始剤やベンゾイン、
ブ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
−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１
−オン、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
ーズケトン等を挙げることができる。これらは、単独或
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（Ｂ）と共に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は２
種以上を組合せて用いることができる。チオール化合物
（Ｃ）の具体例としては、例えば、チオグリコール酸や
β−メルカプトプロピオン酸等のチオカルボン酸類と各
種水酸基含有化合物（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、ビ
スフェノールＡポリエトキシジオール、ビスフェノール
Ｆポリエトキシジオール、ジプロピレングリコール、ポ
リエステルポリオール、ポリテトラメチレングリコー
ル、テトラプロムビスフェノールＡポリエトキシジオー
ル、エチレンビス（２−ヒドロキシエチルサルファイ
ド）、ブチレンビス（２−ヒドロキシエチルサルファイ
ド）、グリセリンとプロピレンオキサイドの反応物、ト
リメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、２−エ
チルヘキシルアルコール、３−メトキシブタノール、ト
リス（ヒドロキシプロピル）ホスフィンオキシド等）の
脱水エステル化反応により得られる化合物等を挙げるこ
とができる。具体的には、エチレングリコールのβ−メ
ルカプトプロピオン酸エステル、１，４−ブタンジオー
ルのβ−メルカプトプロピオン酸エステル、ビスフェノ
ールＡテトラエトキシジオールのβ−メルカプトプロピ
オン酸エステル、ビスフェノールＦジエトキシジオール
のβ−メルカプトプロピオン酸エステル、グリセリンポ
リプロポキシトリオールのβ−メルカプトプロピオン酸
エステル、エチレンビス（２−ヒドロキシエチルサルフ
ァイド）のβ−メルカプトプロピオン酸エステル、トリ
メチロールプロパンのβ−メルカプトプロピオン酸エス
テル、ペンタエリスリトールのβ−メルカプトプロピオ
ン酸エステル２−エチルヘキシルアルコールのβ−メル
カプトプロピオン酸エステル、トリス（ヒドロキシプロ
ピル）ホスフィンオキシドのβ−メルカプトプロピオン
酸エステル等を挙げることができる。

【００１１】好ましいチオール化合物（Ｃ）としては、
比較的に屈折率の高いものが好ましく、例えば、ビスフ
ェノールＡテトラエトキシジオールのβ−メルカプトプ
ロピオン酸エステル、ビスフェノールＦジエトキシジオ
ールのβ−メルカプトプロピオン酸エステル、エチレン
ビス（２−ヒドロキシエチルサルファイド）のβ−メル
カプトプロピオン酸エステル等を挙げることができる。

【００１２】本発明に使用される各成分の使用割合は、
（Ａ）成分は、３０〜９５重量％が好ましく、特に好ま
しくは、５０〜９０重量％である。（Ｂ）成分は、０．
１〜１０重量％が好ましく、特に好ましくは１〜７重量
％である。（Ｃ）成分は、１〜７０重量％が好ましく、
特に好ましくは、５〜５０重量％である。

【００１３】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、光安定剤（例えば、ビン
ダードアミン等）、酸化防止剤、重合禁止剤、帯電防止
剤等を併用することができる。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特に有用であるが、そ
の他の各種コーティング剤、ポッティング剤、接着剤等
に有用である。

【００１４】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、ポリエステル或は、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
て後、該スタンパーから剥離する。この様にして通常屈
折率（２３℃）が１．５３以上、好ましい条件下では
１．５５以上を有する軟質なフレネルレンズ或はレンチ
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 ×・・・・離型が困難或は型のこりがある （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：樹脂組成物を用いて製造し
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。 ◎・・・・瞬時に消失する ○・・・・６０秒以内に消失した △・・・・６０秒から６０分の間に消失した ×・・・・消失しない

【００１７】（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１
００ｍｍ、厚さ２ｍｍ）を垂直に強く押しつけながら長
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

【００１８】（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２
００μｍ）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（２３℃）：樹脂組成物及びその硬化物の
屈折率（２３℃）を測定した。

【００１９】ウレタン（メタ）アクリレート（Ａ）の合
成例 合成例１ ポリエステルジオール（３−メチル−１，５−ペンタン
ジオールとテレフタル酸のポリエステルジオール、分子
量１０００、ＯＨ価、１１２．２）５００部、トリレン
ジイソシアネート１７４部を仕込み、昇温後８０℃で１
０時間反応させ、次いで２−ヒドロキシエチルアクリレ
ート１２１部、メトキノン０．４部を仕込み、８０℃で
１０時間反応を行いウレタンアクリレートを得た。屈折
率（２３℃）は１．５５１であった。

【００２０】合成例２ ビスフェノールＡのエチレンオキサイド付加物（分子量
６６８、ＯＨ価１６８）６６８部、トリレンジイソシア
ネート３４８部を仕込み、昇温後８０℃で１０時間反応
させ、次いで２−ヒドロキシエチルアクリレート２４
３．６部、メトキノン０．６部を仕込み、８０℃で１０
時間反応を行いウレタンアクリレートを得た。屈折率
（２３℃）は１．５５３５であった。

【００２１】実施例１〜４ 比較例１、２ 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のポリス
チレン含有ポリメタ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。

【００２２】

【表１】 表１ 実 施 例 比較例 １ ２ ３ ４ １ （Ａ）成分 合成例１で得たウレタンアクリレート 10 20 合成例２で得たウレタンアクリレート 5 15 5 ＫＡＹＡＲＡＤ Ｒ−３１０ ＊１ 10 10 ＫＡＹＡＲＡＤ Ｒ−５５１ ＊２ 35 30 35 20 35 フェノキシエチルアクリレート 30 35 30 30 30 （Ｂ）成分 ベンゾフェノン １ １ １ １ １ イルガキュアー１８４ ＊３ ３ ３ ３ ３ ３ （Ｃ）成分 ビスフェノールＡテトラエトキシジ オールジチオプロピオネート 20 20 ビスフェノールＦジエトキシジオール ジチオプロピオネート 20 35 その他 ＬＡ−８２ ＊４ 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 離型性 ○ ○ ○ ○ ○ 型再現性 ○ ○ ○ ○ ○ 復元性 ◎ ◎ ◎ ◎ × 密着性 ◎ ◎ ◎ ◎ × 耐擦傷性 ◎ ◎ ◎ ◎ ○ 硬化物の屈折率（２５℃） 1.515 1.573 1.570 1.578 1.547

【００２３】注 ＊１ ＫＡＹＡＲＡＤ Ｒ−３１
０：日本化薬（株）製、ビスフェノールＡ型エポキシ樹
脂のエポキシアクリレートの２−ヒドロキシ−３−フェ
ニルオキシプロピルアクリレート５０％希釈品。 ＊２ 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。 ＊３ イルガキュアー１８４：チバ・ガイギー社製、
光重合開始剤、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニル
ケトン。 ＊４ ＬＡ−８２：旭電化工業（株）製、光安定剤。

【００２４】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、復元性等に優れ、屈折率（２５℃）は１．５５以上
の高屈折率であった。

【００２５】

【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、耐擦傷性、密着性、復元性等に
優れ、特にフレネルレンズ、レンチキュラーレンズ及び
プリズムレンズに適している。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エチレン性不飽和基含有化合物（Ａ）と光
   重合開始剤（Ｂ）とチオール化合物（Ｃ）とを含有する
   ことを特徴とするレンズ用樹脂組成物。
2. 【請求項２】請求項１記載の樹脂組成物の硬化物。