JPS63199714A - 活性エネルギ−線硬化型樹脂 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はフレネルレンズ等の透光性に優れた光学部品の
製造に適した活性エネルギー線硬化型樹脂に関するもの
である。

（従来の技術） 背面投影式テレビジョンに使用されるスクリーン（透過
型スクリーン）は、通常投影機からの光を集光するため
大型のフレネルレンズが使用されている。このフレネル
レンズには、明るい画像を得るために高い光線透過率を
有すること、屈折率が高いこと、高い集光性を得るため
精密なレンズ形状を有すること、また応力や衝撃等に耐
える高い機械的強度と傷等に耐える高い硬度とを有する
こと等の性能が必要になる。

フレネルレンズの製造方法としては、特開昭５７−５７
４２号公報、特開昭５６−２５７１９号公報、特開昭５
６−６９６１９号公報、特開昭５８−１７８３４１号公
報、特開昭５８−５７１２２号公報、特開昭５９−１４
３６１８号公報に見られる様に、注型成形法、加熱プレ
ス法、ロール成形法等によりレンズ形状を付与されたシ
ートを、加熱プレス法や接着剤の塗布により透明基材上
に貼り合わせ一体化する方法や、押出し成形時に透明基
材上にラミネートする方法等がある。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、ロール成形法はレンズ形状に精密な寸法精度を
与えることができず、レンズ形状を付与した薄いシート
状の硬度の高い深絞りの成形品は、薄い部分の強度がな
く、割れや変形が生じて成形できないという欠点がある
。また、加熱プレス法は、寸法精度はよいが、プレス時
の圧力が大きいため高価な金型が変形しやすく、深絞り
の成形もロール成形同様難しい。さらにこあ様にして得
られたレンズ形状を有するシート状物を別に成形した透
明基材上に積層する次工程を必要とするという欠点があ
る。

このような欠点を解決する方法としては、透明基材と金
型の間に低粘度の液状樹脂を仕込み、これを硬化させ、
レンズ形状を付与すると同時に基材上に積層する注型成
形法がある。該方法に使用できる液状樹脂としては、低
粘度の熱硬化型および活性エネルギー線硬化型の樹脂が
あるが、従来これらの液状樹脂は、低粘度でかつ屈折率
が高い場合には、硬度が低く、十分な硬度、機械的強度
が得られず、また低粘度でかつ高硬度の場合には、屈折
率が低かったり、靭性が無く脆く、成形時にはクラック
が生じるといった問題があった。更に熱硬化型の場合に
は、硬化に時間がかかるほか、熱可恒性透明基材は硬化
時の熱で変形するため使用できないという欠点があった
。

（問題点を解決するための手段） 本発明者等らはこのような状況に鑑み鋭意検討した結果
、化学構造の限定された３種類のアクリル酸エステルを
主成分として成る低粘度で注型成形がし易く、高い光線
透過性と配光性を有し、しかも硬度が高く、十分な機械
的強度を有する活性エネルギー線硬化型樹脂を見出し、
本発明を完成するに至った。

すなわち本発明は、 （Ａ）　　分子中に少なくとも１個の芳香環と、少なく
とも１個の水酸基とを有し、かつアクリロイル基を１個
有するアクリル酸エステル２０〜７０重量％、 シ （Ｂ）　　分子中に少なくとも１個の一〇−（た鶴 だし、式中のＲ１およびＲ２は炭素数１〜４のアルキル
基を示す。）を有し、かつアクリロイル基２個を有する
分子量１８０〜４００のアクリル酸エステル２５〜７５
重量％、および、 （Ｃ）　　分子中にアクリロイル基３個以上を存するア
クリル酸エステル５〜５５重量％から成る粘度が１〜１
５０センチボイズで、硬化後の屈折率が１．５０〜１．
５５のアクリル酸エステル系樹脂を主成分として成るこ
とを特徴とする注型成形用活性エネルギー線硬化型樹脂
を提供するものである。

以下、本発明をさらに詳しく説明する。

本発明で用いるアクリル酸エステル（Ａ）としては、分
子中に少なくとも１個の芳香環と、少なくとも１個の水
酸基とを有し、かつアクリロイル基を１個有するアクリ
ル酸エステルならばいずれでも使用できるが、なかでも
低粘度化が可能な点で分子量が４００以下のものが好ま
しい。これらの具体例としては、 　　　０Ｈ （ただし、式中のＲ３は水素原子、アルキル基、アルコ
キシ基又はアリール基を示す。以下同様）、　　　ＯＨ ０Ｈ ０　　　０Ｈ 等が挙げられる。

本発明で用いるアクリル酸エステル（Ｂ）とし「 では、分子中に少なくとも１個の−Ｃ−（ただし式中の
Ｒ１およびＲ２は炭素数１〜４のアルキル基を示す。）
を有し、かつアクリロイル基２個を有する分子ｆｆ１１
８０〜４００のアクリル酸エステルならばいずれも使用
でき、これらの具体例としては、 ＣＨｘ 夏１ 等があげられる。

尚、アクリル酸エステル（Ｂ）の分子量が１８０未満で
は沸点が低く、揮発性で、ＰＩＩ（１次皮膚刺激性）が
高いので好ましくなく、また分子量が４００を超えると
粘度が高くなり、低粘度化ができないので好ましくない
。

本発明で用いるアクリル酸エステル（Ｃ）としては、分
子中にアクリロイル基３個以上を有するアクリル酸エス
テルならばいずれでも使用できるが、なかでも低粘度化
が可能な点で分子量が２゜０００以下のものが好ましい
。これらの具体例としては、 ＣＨｘ　　Ｃ夏１２　０ＣＣＨ２−Ｃ夏１２ＣＨ２０Ｒ
６ＣＨ２０Ｒ７ （式中のＲ４−Ｒ９はアクリロイル基又はアルキロイル
基を示す。但し、ＲＡ−Ｒ９のうち少なくとも３個はア
クリロイル基である。）、（ただし、式中のＲｍｍａｎ
は０又は整数を示し、かつｌ　＋ｍ＋ｎは１〜３０の整
数である。）、Ｃル０ＣＣＨ−ＣＨ２ 等が挙げられる。

上記アクリル酸エステル（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）の
使用割合は、該（Ａ）と（Ｂ）と（Ｃ）の合計を１００
重量％とした場合、通常（Ａ）が２０〜７０重量％、（
Ｂ）が２５〜７５重量％および（Ｃ）が５〜５５重量％
の範囲であり、なかでも（Ａ）が３０〜５０重量％、（
Ｂ）が４０〜６０重量％および（Ｃ）が１０〜３０重量
％の範囲で使用すると粘度、硬度、靭性および屈折率の
バランスの良好なアクリル酸エステル樹脂が得られるの
で好ましい。

尚、（Ａ）が２０重量％未満では高い屈折率と高い靭性
を有する硬化物が得られないので、また７０重量％を超
えると注型成形に必要な低粘度が得られないので、それ
ぞれ好ましくない。（Ｂ）が２５重量％未満では高い硬
度と低粘度が得られないので、また７５重量％を超える
と高い屈折率が得られないので、それぞれ好ましくない
。更に、（Ｃ）が５重量％未満では高い硬度を有する硬
化物が得られないので、また５５重量％を超えると低粘
度が得られず、しかも硬化物が脆くなるので、それぞれ
好ましくない。

上記アクリル酸エステル（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）か
ら成るアクリル酸エステル系樹脂としては、注型成形に
適当な成形性、作業性等を得る必要から、粘度が１〜１
５０センチボイズの範囲にあるものを通常用いる。この
粘度が１センチボイズ未満では該樹脂の揮発性およびｐ
Ｈ（１次皮膚刺激性）が高くなるので、また１５０セン
チポイズを超えると粘度が高すぎて基材と型の間に該樹
脂を仕込みにくくなるので、それぞれ好ましくない。

また、該アクリル酸エステル系樹脂は、硬化後の屈折率
が１．５０〜１．５５範囲にあるものを通常用いるが、
なかでも１．５１〜１．５３の範囲にあるものは、高い
屈折率と高い硬度を有する硬化物が得られるので好まし
い。

尚、本発明の活性エネルギー線硬化型樹脂中には、アク
リル酸エステル系樹脂以外に、更に必要に応じて、光重
合開始剤、光増感剤、カップリング剤、消泡剤、レベリ
ング剤等の添加剤をを添加することができる。

本発明の活性エネルギー線硬化型樹脂を得る方法として
は、（Ａ）〜（Ｃ）のアクリル酸エステル、各種添加剤
等の各原料をインペラミキサー、ターボミキサー等の攪
拌装置を用いて攪拌混合する方法が一般的であるが、ボ
ールミル、サンドミル等の分散混合装置を用いて分散混
合させる方法でもよい。

ここで、活性エネルギー線とは、アクリル酸エステル系
樹脂を硬化させることのできる電磁波および粒子線を言
い、例えば可視光線、紫外線、赤外線（熱線）、電子線
、イオン線等がある。

尚、本発明で示す粘度はＢ型粘度計を用いて、また屈折
率はアツベ式屈折計を用いてそれぞれ２５±１℃で測定
したものである。更に、全光線透過率は、積分球式光線
透過率測定装置を用いてＡＳＴＭ　　Ｄ−１００３に基
いて測定した。

（発明の効果） 本発明の活性エネルギー線硬化型樹脂は、硬度、靭性、
光線透過率性に優れるフレネルレンズが注型成形により
容易に得られるという利点を有する。

（実施例） 以下に実施例および比較例を示して本発明を更に具体的
に説明する。尚、例中の部および％はいずれも重量基準
である（ただし、全光線透過率は除く）。

実施例１〜３および比較例１〜３ 下記構造式又は一般式で示すアクリル酸エステル（Ａ−
１）〜（Ｃ−３）をそれぞれ表−１に示す部数で用い、
この総量１００部に対して光重合開始剤として１−ヒド
ロキシシクロへキシルフェニルケトン１部を添加した後
、６０℃に加温してこれを溶解させ、攪拌して均一に混
合して、紫外線硬化型樹脂を得た。

アクリル酸エステル（Ａ−１）： ＯＯＨ アクリル酸エステル（Ａ−２）ニ アクリル酸エステル（Ｂ−１）： ＯＨ３ アクリル酸エステル（Ｂ−２）？ アクリル酸エステル（Ｂ−３）ニ アクリル酸エステル（Ｃ−１）ニ アクリル酸エステル（Ｃ−２）； ＣＨ２ＣＨｚ　０ＣＣＨ冒ＣＨ２ アクリル酸エステル（Ｃ−３）： （ただし、式中のＲＩＯ”’ＲＩＳはアルキロイル基ま
たはアクリロイル基を示し、このうち平均５個がアクリ
ロイル基である。） 次いで、これらの樹脂組成物を、高さ１５０ミクロン、
幅１５０ミクロンの三角状凸部が同心状に刻まれた縦横
３００１１の四方のニッケル製型と、同じ＜３０ｃｍ四
方の厚さ５■■のポリメタクリル酸メチル板との間にス
ペーサにより設けた厚さ０゜４＋ａｍのキャビティ内に
注入充填し、高圧水銀灯によりポリメタクリル酸メチル
板側から紫外線を８００ｍＪ／ｃｊ照射して硬化させた
後、離型させて、ポリメタクリル酸メチル板上に０．４
ｍｍ厚さの成形層が積層されたフレネルレンズを得た。

実施例１〜３で得られたフレネルレンズは、いずれも全
光線透過率が９０％以上という高い光線透過性を示し、
かつ鉛筆硬度もＨ以上と高く、しかも注型時に気泡の発
生がなく、注入充填が速やかに行えて、硬化時又は離型
時のクラックの発生やポリメタクリル酸メチル板との剥
離もなく、注型成形性は良好であった。

これに対して、比較例１で得られた紫外線硬化型樹脂は
粘度が高く、キャビティ内への注入充填に時間がかかり
、しかも気泡を生じ、注型成形性に劣るものであった。

またこれは硬度も２Ｂと低かった。比較例２で得られた
フレネルレンズは鉛筆硬度がＢと低く、傷付き易いもの
であった。更に比較例３で得られたフレネルレンズは硬
化時にクラックとポリメタクリル酸メチル板との剥離と
が発生した。

尚、実施例１〜３および比較例１〜３で用いたアクリル
酸エステル系樹脂の粘度と屈折率、得られたフレネルレ
ンズの全光線透過率、鉛筆硬度および紫外線硬化型樹脂
の注型成形性を表−１に示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （Ａ）分子中に少なくとも１個の芳香環と、少なくとも
   １個の水酸基とを有し、かつアクリロイル基を１個有す
   るアクリル酸エステル２０〜７０重量％、 （Ｂ）分子中に少なくとも１個の▲数式、化学式、表等
   があります▼（ただし、式中のＲ＿１およびＲ＿２は炭
   素数１〜４のアルキル基を示す。）を有し、かつアクリ
   ロイル基２個を有する分子量１８０〜４００のアクリル
   酸エステル２５〜７５重量％、および、 （Ｃ）分子中にアクリロイル基３個以上を有するアクリ
   ル酸エステル５〜５５重量％から成る粘度が１〜１５０
   センチポイズで、硬化後の屈折率が１．５０〜１．５５
   のアクリル酸エステル系樹脂を主成分として成ることを
   特徴とする注型成形用活性エネルギー線硬化型樹脂。