説明

光学レンズシート用エネルギー線硬化型樹脂組成物及びその硬化物

【課題】
離型性、型再現性、基板フィルムとの密着性に優れ、耐久性(耐擦傷性、耐スクラッチ性)の高い光学レンズに適した樹脂組成物を提供する。
【解決手段】
フェニルフェノール構造を有する(メタ)アクリレート(A)、下記一般式(1)で表されるテトラメチレングリコール骨格を有するジ(メタ)アクリレート(B)


(式中、R、Rはそれぞれ独立に水素原子またはメチル基、nは3〜50の正数を表す)を3〜30質量部含有し、光重合開始剤(C)を1〜10質量部含有し、ビフェニル型エポキシ(メタ)アクリレート(D)を10〜40質量部含有する光学レンズシート用エネルギー線硬化型樹脂組成物。

【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【0001】
紫外線硬化型樹脂組成物を液晶表示装置のバックライトに使用されるプリズムレンズシートや、プロジェクションテレビ等に使用されるフレネルレンズ、レンチキュラーレンズ等の光学レンズシート、透過型スクリーンなどに用いられている。
【0002】
これら光学レンズシートは、屈折率が高いほど光源の光量或いは光源の数を減少させることができるため、近年の省エネ志向の高まりから、高い屈折率を有する樹脂組成物が必要とされている。また、省スペース化、コストダウンの要求の高まりから光学シートの枚数は減少傾向にあり、従来、直接接触することがなかった他の光学シートと接触した場合の耐久性(耐擦傷性、耐スクラッチ性などと称される)を高い水準で要望されている。
【0003】
樹脂層そのものに耐久性をもたせたものとして、特許文献1では、アクリル当量の小さい材料を使用することにより耐久性を発現しているが、アクリル当量の小さい材料を含有する樹脂組成物はカール性が強い傾向にあり光学シートとして好ましくない。また、アクリル当量が小さい材料で耐久性の発現を試みると、硬化膜は硬く脆いものとなり、特に、有機または無機フィラーを含有した光学シートと接触することで容易にキズが付いてしまうという問題があった。
【0004】
特許文献2では、プラスチックレンズとして耐衝撃性を有する組成物の提案がされているが、ビスフェノールAに代表されるエポキシ(メタ)アクリレートとポリブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、フェニルフェノール構造を有する(メタ)アクリレート、ウレタンポリ(メタ)アクリレート、共重合性モノマーの組み合わせでは市場が求めている屈折率を実現することは難しい。なお、ビフェニル型エポキシ(メタ)アクリレートを含み、ウレタンポリ(メタ)アクリレートを含まない組成物については記載がない。
【0005】
特許文献3では、フェニルエーテル基を有するモノアクリレートモノマー、ビナフトールジエトキシジアクリレート及び光重合開始剤を含む高屈折率の光学レンズシート用樹脂組成物の提案がされているが、耐久性が十分ではない。このように、一般的に光学レンズシートに求められる特性である高い光線透過率、金型離型性、基材密着性を備えつつ、高屈折率、高耐久性を兼ね備えた樹脂組成物は得られていなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2010−126670号公報
【特許文献2】特開平8−176243号公報
【特許文献3】特開2010−189534号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明の目的は、レンチキュラーレンズ、プリズムレンズ、マイクロレンズ等の光学レンズシートに適した樹脂組成物や、光線透過率、金型離型性に優れ、高屈折率でありながら耐久性(耐擦傷性、耐スクラッチ性)の高い硬化物を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明者らは、前記課題を解決するため鋭意研究の結果、特定の組成を有する紫外線硬化性樹脂組成物及びその硬化物が前記課題を解決することを見出し、本発明を完成させた。
【0009】
即ち、本発明は
(1)フェニルフェノール構造を有する(メタ)アクリレート(A)を20〜80質量部、下記一般式(1)で表されるテトラメチレングリコール骨格を有するジ(メタ)アクリレート(B)
【0010】
【化1】

【0011】
(式中、R、Rはそれぞれ独立に水素原子またはメチル基、nは3〜50の正数を表す)を3〜35質量部、光重合開始剤(C)を0.5〜10質量部、ビフェニル型エポキシ(メタ)アクリレート(D)を10〜45質量部含有する光学レンズシート用エネルギー線硬化型樹脂組成物。
(2)さらに成分(E)としてシリコーン化合物を含有する(1)に記載のエネルギー硬化型樹脂組成物。
(3)成分(E)が(メタ)アクリロイル基を有する(2)に記載のエネルギー硬化型樹脂組成物。
(4)(1)に記載のフェニルフェノール構造を有する(メタ)アクリレート(A)がo−フェニルフェノール(メタ)アクリレート、o−フェニルフェノールモノエトキシ(メタ)アクリレート、o−フェニルフェノールポリエトキシ(メタ)アクリレート、p−フェニルフェノール(メタ)アクリレート、p−フェニルフェノールモノエトキシ(メタ)アクリレート、及びp−フェニルフェノールポリエトキシ(メタ)アクリレートからなる群より選ばれる1以上であることを特徴とする(1)〜(3)に記載のエネルギー線硬化型樹脂組成物。
(5)E型粘度計で測定した25℃での粘度が50〜5000mPa・sである(1)乃至(4)のいずれか一項に記載のエネルギー線硬化型樹脂組成物。
(6)(1)乃至(5)のいずれか一項に記載のエネルギー線硬化型樹脂組成物を硬化せしめて得られる硬化物。
(7)屈折率が1.56以上である(6)に記載の硬化物。
(8)(6)又は(7)に記載の硬化物を有する光学レンズシート。
【発明の効果】
【0012】
本発明の樹脂組成物は、安定性が良く、屈折率が高い。また、金型からの離型性、型再現性、基材フィルムとの密着性、耐久性(耐擦傷性、耐スクラッチ性)に優れている。そのため特にレンチキュラーレンズ、プリズムレンズ、マイクロレンズ等の光学レンズシートに適している。
【発明を実施するための形態】
【0013】
本発明の樹脂組成物に使用するフェニルフェノール構造を有する(メタ)アクリレート(A)としては、以下のものが挙げることができる。o−フェニルフェノール(メタ)アクリレート、o−フェニルフェノールモノエトキシ(メタ)アクリレート、o−フェニルフェノールポリエトキシ(メタ)アクリレート、p−フェニルフェノール(メタ)アクリレート、p−フェニルフェノールモノエトキシ(メタ)アクリレート、p−フェニルフェノールポリエトキシ(メタ)アクリレート、o−フェニルフェノールエポシキ(メタ)アクリレート、p−フェニルフェノールエポキシ(メタ)アクリレート等を挙げることができる。特にo−フェニルフェノールモノエトキシ(メタ)アクリレート、o−フェニルフェノールポリエトキシ(メタ)アクリレート、p−フェニルフェノールモノエトキシ(メタ)アクリレート、p−フェニルフェノールポリエトキシ(メタ)アクリレートが好ましい。
【0014】
フェニルフェノールポリエトキシ(メタ)アクリレートは、エトキシ構造部分の繰り返し数が平均で2〜4の整数である化合物が好ましく、原料であるo−フェニルフェノール、p−フェニルフェノールとエチレンオキサイドとの反応物と(メタ)アクリル酸を反応させることにより得ることができる。o−フェニルフェノール、p−フェニルフェノールは、市販品で例えば、O−PP、P−PPとして、何れも三光(株)製)として入手できる。フェニルフェノールとエチレンオキサイドとの反応物は公知の方法により得ることができ、又、市販品も使用できる。フェニルフェノールとエチレンオキサイドとの反応物を、p−トルエンスルホン酸又は硫酸等のエステル化触媒、ハイドロキノンやフェノチアジン等の重合禁止剤の存在下に、好ましくは溶剤類(例えば、トルエン、シクロヘキサン、n−ヘキサン、n−ヘプタン等)の存在下、好ましくは70〜150℃で(メタ)アクリル酸と反応させることによりフェニルフェノールポリエトキシ(メタ)アクリレートが得られる。(メタ)アクリル酸の使用割合は、フェニルフェノールとエチレンオキサイドとの反応物1モルに対して1〜5モル、好ましくは1.05〜2モルである。エステル化触媒は使用する(メタ)アクリル酸に対して0.1〜15モル%、好ましくは1〜6モル%である。
【0015】
テトラメチレングリコール骨格を有するジ(メタ)アクリレート(B)は、ポリテトラメチレングリコールとアクリル酸との反応により公知の方法にて得られる。ポリテトラメチレングリコールは市販品として容易に入手可能で、例えば、保土ヶ谷化学工業(株)製PTG−850、PTG−2000、PTG−2000L、PTG−3000、PTG−3000L、PTG−3500、PTG−3500L等が挙げられる。また、テトラメチレングリコール骨格を有するジ(メタ)アクリレートも市販品として容易に手に入れることが可能である。具体的には、日立化成工業(株)製FA−PTG9A、FA−PTG28A、FA−PTG49A、新中村化学工業(株)製A−PTMG−65、日油(株)製ブレンマーADT−250等が挙げられる。
【0016】
本発明の樹脂組成物に含有される光重合開始剤(C)としては、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル等のベンゾイン類;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、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、2−ヒドロキシ−2−メチル−フェニルプロパン−1−オン、ジエトキシアセトフェノン、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−モルホリノプロパン−1−オン、オリゴ[2−ヒドロキシ−2−メチル−1−[4−(1−メチルビニル)フェニル]プロパノン]等のアセトフェノン類;2−エチルアントラキノン、2−tert−ブチルアントラキノン、2−クロロアントラキノン、2−アミルアントラキノン等のアントラキノン類;2,4−ジエチルチオキサントン、2−イソプロピルチオキサントン、2−クロロチオキサントン等のチオキサントン類;アセトフエノンジメチルケタール、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、4−ベンゾイル−4'−メチルジフェニルサルファイド、4,4'−ビスメチルアミノベンゾフェノン等のベンゾフェノン類;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、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルホスフィンオキサイド、ジフェニル−(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フォスフィンオキシド等のホスフィンオキサイド類等を挙げることができる。好ましくは、アセトフェノン類であり、さらに好ましくは2−ヒドロキシ−2−メチル−フェニルプロパン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシル−フェニルケトンを挙げることができる。なお、本発明の樹脂組成物においては、光重合開始剤(C)は単独で用いてもよいし、複数種を混合して用いてもよい。
【0017】
本発明の樹脂組成物に含有されるビフェニル型エポキシ(メタ)アクリレート(D)は、公知の方法により公知のエポキシ樹脂をアクリル酸、メタクリル酸などの不飽和カルボン酸を用いてアクリル化することにより得ることができる。公知のエポキシ樹脂としては日本化薬(株)製NC−3000、NC−3000L、NC−3000H、NC−3000S、NC−3000−FH−75M等が挙げられる。また、得られたビフェニル型エポキシ(メタ)アクリレートを公知の方法によりカルボン酸変性させた化合物が好適に用いられる。
【0018】
本発明の樹脂組成物に含有されるシリコーン化合物(E)としては、非反応性シリコーン化合物と反応性シリコーン化合物がある。シリコーン化合物(E)はジメチルシリコーンの側鎖及び/又は末端のメチル基の一部に有機基が導入されたものである。
【0019】
非反応性シリコーン化合物としては、ポリオキシアルキレンをジメチルシリコーンに導入したポリエーテル変性シリコーン、ジメチルシリコーンオイルのメチル基の一部をフェニルアルキル基に置換したアラルキル変性シリコーン、ジメチルシリコーンオイルのメチル基の一部を長鎖アルキル基に置換したアルキル変性シリコーン、フッ素置換アルキル変性シリコーンフルオロ変性シリコーン、ジメチルシリコーンオイルのメチル基の一部を高級脂肪酸エステルに置換した高級脂肪酸エステル変性シリコーン、ジメチルシリコーンオイルのメチル基の一部を高級脂肪酸アミドに置換した高級脂肪酸アミド変性シリコーン、ジメチルシリコーンオイルのメチル基の一部をフェニル基に置換したフェニル変性シリコーン等を挙げることができる。これら非反応性シリコーン化合物は市販品として容易に入手できる。
【0020】
反応性シリコーン化合物としては、シリコーンオイルのメチル基の一部をアミノアルキル基に置換したアミノ変性シリコーン、シリコーンオイルのメチル基の一部をエポキシ基含有アルキル基に置換したエポキシ変性シリコーン、脂環式エポキシ変性シリコーン、シリコーンオイルのメチル基の一部にアルキルアルコール機を導入したカルビノール変性シリコーン、シリコーンオイルのメチル基の一部をアクリロイル基に置換した(メタ)アクリル変性シリコーン、シリコーンオイルのメチル基の一部にチオール基を導入したメルカプト変性シリコーン、シリコーンオイルのメチル基の一部をカルボキシル基含有アルキル基に置換したカルボキシル変性シリコーン、シリコーンオイルのメチル基の一部をフェノール基含有アルキル基に置換したフェノール変性シリコーン、シリコーンオイルのメチル基の一部をヒドロキシ基に置換したシラノール変性シリコーン、シラノール変性シリコーンやカルビノール変性シリコーンといったヒドロキシ基を有する変性シリコーンと各種イソシアネートを公知の方法にて反応させたウレタン(メタ)アクリレート等を挙げることができる。好ましくはアクリロイル基を有する反応性シリコーン化合物(メタ)アクリル変性シリコーンであり、更に好ましくはシリコーンオイルの側鎖のメチル基の一部をアクリロイル基に置換した(メタ)アクリル変性シリコーンである。これら反応性シリコーン化合物は市販品として容易に入手できる。
【0021】
また本発明の樹脂組成物には、得られる本発明の樹脂組成物の粘度、屈折率、密着性などを考慮して、成分(A)、成分(B)、成分(D)以外の(メタ)アクリレートを単独あるいは二種類以上を混合して使用してもよい。該(メタ)アクリレートとしては、単官能(メタ)アクリレート、2官能(メタ)アクリレート、分子内に3個以上の(メタ)アクリロイル基を有する多官能(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート等を使用することができる。
【0022】
単官能(メタ)アクリレートとしては、例えば、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、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニロキシエチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート等の脂環式(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、フェノキシポリエチレン(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、エトキシ変性クレゾール(メタ)アクリート、プロポキシ変性クレゾール(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールベンゾエート(メタ)アクリレート、p−クミルフェノキシエチレングリコール(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、エトキシ変性トリブロモフェニル(メタ)アクリレート、プロポキシ変性トリブロモフェニル(メタ)アクリレート、モルホリン(メタ)アクリレート等の芳香環を有する(メタ)アクリレート、カプロラクトン(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート等の複素環を有する(メタ)アクリレート、イミド環構造を有するイミド(メタ)アクリレート、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、2−ヒドロキシプロピル(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、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコール(メタ)アクリレート等の水酸基を有する(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ブトキシエチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、オクタフルオロペンチル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート、イソミリスチル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート等のアルキル基を有する(メタ)アクリレート、エトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシルカルビトール(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート等の多価アルコールの(メタ)アクリレート等を挙げることができる。
【0023】
2官能(メタ)アクリレートとしては、ヒドロピバルアルデヒド変性トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、エトキシ変性ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、プロポキシ変性ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、エトキシ変性ビスフェノールFジ(メタ)アクリレート、プロポキシ変性ビスフェノールFジ(メタ)アクリレート、エトキシ変性ビスフェノールSジ(メタ)アクリレート、プロポキシ変性ビスフェノールSジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAポリエトキシジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAポリプロポキシジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールFポリエトキシジ(メタ)アクリレート、ヘキサヒドロフタル酸ジ(メタ)アクリレート等の芳香環を有する(メタ)アクリレート、ジアクリル化イソシアヌレート等のイソシアネートのアクリル化物、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9−ノナンジオールジ(メタ)アクリレート等の直鎖メチレン構造を有する(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジメタノール(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニルジアクリレート等の脂環式(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(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、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレンジ(メタ)アクリレート等の多価アルコールのジ(メタ)アクリレート等を挙げることができる。
【0024】
分子内に3個以上の(メタ)アクリロイル基を有する多官能(メタ)アクリレートとしては、トリス(アクリロキシエチル)イソシアヌレート等のイソシアヌレート環を有する多官能(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(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、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールペンタ(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、トリメチロールプロパンポリエトキシトリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート等の多価アルコールの多官能(メタ)アクリレートを挙げることができる。
【0025】
ポリエステル(メタ)アクリレートとしては、ジオール化合物と二塩基酸又はその無水物との反応物であるポリエステルジオールと、(メタ)アクリル酸の反応物等が挙げられる。
【0026】
エポキシ(メタ)アクリレートとしては、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、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、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、フルオレンエポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂類と(メタ)アクリル酸との反応物等を挙げることができる。
【0027】
本発明の樹脂組成物の各成分の使用割合は、所望の屈折率やガラス転移温度(Tg)や粘度や密着性等を考慮して決められるが、成分(A)+成分(B)+成分(D)のアクリレート成分を100質量部とした場合に、成分(A)の含有量は20〜80質量部であり、好ましくは30〜60質量部である。成分(B)の含有量は3〜35質量部であり、好ましくは5〜20質量部である。成分(D)の含有量は10〜45質量部であり、好ましくは15〜30質量部である。その他のアクリレート成分の含有量は成分(A)+成分(B)+成分(D)成分の総量100質量部に対して、0〜50質量部である。成分(C)及び成分(E)は成分(A)+成分(B)+成分(D)成分の総量100質量部に対して、0.5〜10質量部であり、好ましくは1〜7質量部である。
【0028】
本発明の樹脂組成物には、前記成分以外に取り扱い時の利便性等を改善するために、離型剤、消泡剤、レベリング剤、光安定剤、酸化防止剤、重合禁止剤、帯電防止剤等を状況に応じて併用して含有することができる。更に、必要に応じて、アクリルポリマー、ポリエステルエラストマー、ウレタンポリマー及びニトリルゴム等のポリマー類も添加することができる。溶剤を加えることもできるが、溶剤を添加しないものが好ましい。
【0029】
本発明の樹脂組成物は、各成分を常法に従い混合溶解することにより調製することができる。例えば、撹拌装置、温度計のついた丸底フラスコに各成分を仕込み、40〜80℃にて0.5〜6時間撹拌することにより得ることができる。
【0030】
本発明の樹脂組成物の粘度は、光学レンズを製造する際の形状の転写性や加工性の作業性に適した粘度として、E型粘度計(TV−200:東機産業社製)を用いて測定した粘度が25℃で50mPa・sから5000mPa・sの範囲である組成物が好ましい。
【0031】
本発明の樹脂組成物はエネルギー線によって容易に硬化させることができる。ここでエネルギー線の具体例としては、紫外線、可視光線、赤外線、X線、ガンマー線、レーザー光線等の電磁波、アルファー線、ベータ線、電子線等の粒子線等が挙げられる。本発明においては、これらのうち、紫外線、レーザー光線、可視光線、または電子線が好ましい。
【0032】
常法に従い、本発明の樹脂組成物に前記エネルギー線を照射することにより、本発明の硬化物を得ることができる。本発明の樹脂組成物の屈折率は通常1.56〜1.62であり、好ましくは1.58〜1.61である。屈折率はアッベ屈折率計(型番:DR−M2、(株)アタゴ製)等で測定することができる。
【0033】
本発明の光学レンズシートには、どのような製造法で作られるものも含まれるが、例えば、レンチキュラーレンズ、プリズムレンズ等の形状を有するスタンパー上に塗布して該樹脂組成物の層を設け、その層の上に透明基材であるバックシート(例えば、ポリメタクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエステル樹脂、又はこれらポリマーのブレンド品等からなるフィルム)または易接着処理等の処理が為されたガラス基板を接着させ、次いで該透明基材側から高圧水銀灯等によりエネルギー線を照射して該樹脂組成物を硬化させた後、該スタンパーから硬化物を剥離して得ることができる。
【0034】
本発明の樹脂組成物は、光線透過率が高く、ガラス転移温度(Tg)が高く、離型性、型再現性、基板フィルムまたは易接着処理等が為されたガラス基板との密着性に優れた光学レンズとして有用である。光学レンズとしては、レンチキュラーレンズ、プリズムレンズ、マイクロレンズ等が挙げられる。
【実施例】
【0035】
次に、実施例により本発明を更に詳細に説明する。本発明は以下の実施例によって何ら限定されるものではない。なお、数値の単位「部」は質量部を示す。
【0036】
以下の実施例に示すような組成にて本発明の紫外線硬化型樹脂組成物及び硬化物を得た。又、樹脂組成物及び硬化膜についての評価方法及び評価基準は以下の通り行った。
【0037】
合成例1:(ポリ)カルボン酸化合物の合成
エポキシ樹脂としてビフェニル型エポキシ樹脂である日本化薬(株)製NC−3000H(エポキシ当量288g/eq)144g、エチレン性不飽和基含有モノカルボン酸としてアクリル酸(分子量72)36g、反応触媒としてトリフェニルホスフィン1.5g、溶剤としてプロピレングリコールモノメチルエーテルモノアセテート100gを加え、100℃で24時間反応させ、エポキシカルボキシレート化合物を得た。
得られたエポキシカルボキシレート化合物に多塩基酸無水物としてテトラヒドロ無水フタル酸を4g(設定酸価7)加え、該エポキシカルボキシレート化合物との総和が70質量%となるように溶剤としてのプロピレングリコールモノメチルエーテルモノアセテートを添加し、100℃にて10時間加熱して付加反応させ、(ポリ)カルボン酸化合物を得た(実測固形分酸価11)。
【0038】
(1)粘度:E型粘度計(TV−200:東機産業(株)製)を用い、25℃にて測定した。
【0039】
(2)離型性:硬化した樹脂を金型より離型させるときの難易度を表す。
○・・・・金型からの離型が良好である
△・・・・離型がやや困難あるいは離型時に剥離音がある
×・・・・離型が困難あるいは型残りがある
【0040】
(3)型再現性:基材上に紫外線硬化型樹脂層を塗布・成型し、高圧水銀灯(80W/cm、オゾンレス)で1000mJ/cmの照射を行い硬化させた。硬化した紫外線硬化型樹脂層の表面形状と金型の表面形状を観察した。
○・・・・再現性良好である
×・・・・再現性が不良である
【0041】
(4)密着性:型再現性評価で用いたサンプルにて、JIS K5600−5−6に準じて密着性評価を行った。
評価結果は0〜2を○とし、3〜5を×とした。
【0042】
(5)屈折率(25℃):硬化した紫外線硬化性樹脂層の屈折率(25℃)をアッベ屈折率計(DR−M2:(株)アタゴ製)で測定した。
【0043】
(6)耐擦傷性:PET基材上に金型を使いプリズム形状を附形し試験片を作製。試験片上に拡散シートのマット面を合わせ、さらにその上に100gの分銅を載せ、プリズムパターンと垂直方向に拡散シートを引っ張った際に発生する擦り傷を観察した。拡散シートには市販品(Haze値50%)を使用した。
○・・・・傷無し〜僅かに傷有り
△・・・・傷有り
×・・・・強い傷有り
【0044】
実施例1
成分(A)としてKAYARAD OPP−1.5(日本化薬(株)製:o−フェニルフェノールポリエトキシアクリレート)を60部、成分(B)としてFA−PTG9A(日立化成工業(株)製:ポリテトラメチレングリコールジアクリレート(n=9))を10部、成分(C)としてIrgacure 184(BASFジャパン(株)製:1−ヒドロキシ−シクロヘキシルフェニルケトン)を5部、成分(D)として合成例1で得られた化合物を25部、成分(E)としてTEGORad 2200N(Evonik Industries製:アクリレート変性シリコーン)を3部、その他の成分として4−HBA(大阪有機化学工業(株)製:4−ヒドロキシブチルアクリレート)を5部、60℃に加温、混合し、本発明の樹脂組成物を得た。
この樹脂組成物をプリズムレンズ金型の上に膜厚が約50μmになるように塗布し、その上に基材として易接着PETフィルム(東洋紡コスモシャインA4300、100μm厚)を接着させ、更にその上から高圧水銀ランプで1000mJ/cmの照射量の紫外線を照射させ、硬化させた後剥離して、本発明のプリズムレンズシートを得た。
評価結果
粘度:900mPa・s、離型性:○、型再現性:○、密着性:○、屈折率:1.580、耐擦傷性:○
【0045】
実施例2
成分(A)としてKAYARAD OPP−1(日本化薬(株)製:o−フェニルフェノールモノエトキシアクリレート)を40部、同じく成分(A)としてKAYARAD OPP−1.5を10部、成分(B)としてFA−PTG49A(日立化成工業(株)製:ポリテトラメチレングリコールジアクリレート(n=49))を10部、成分(C)としてIrgacure 184を5部、成分(D)として合成例1で得られた化合物を10部、成分(E)としてX−22−1602(信越化学工業(株)製:アクリレート変性シリコーン)を2部、その他の成分として、KAYARAD UX−0937(日本化薬(株)製:ポリエーテルウレタンアクリレートオリゴマー)を20部、ニューフロンティアBPE−10(第一工業製薬(株)製:ビスフェノールAポリエトキシジアクリレート)を10部、60℃に加温、混合し、本発明の樹脂組成物を得た。
得られた樹脂組成物を用いて実施例1と同様にして本発明のプリズムレンズシートを得た。
評価結果
粘度:2750mPa・s、離型性:○、型再現性:○、密着性:○、屈折率:1.569、耐擦傷性:○
【0046】
実施例3
成分(A)としてKAYARAD OPP−1.5を40部、成分(B)としてA−PTMG−65(新中村化学工業(株)製:ポリテトラメチレングリコールジアクリレート(n=9))を15部、成分(C)としてDAROCUR 1173(BASFジャパン(株)製:2−ヒドロキシ−2−メチルー1−フェニル−プロパン−1−オン)を5部、成分(D)として合成例1で得られた化合物を40部、成分(E)としてX−22−1619(信越化学工業(株)製:アクリレート変性シリコーン)を4部、ニューフロンティアPHE(第一工業製薬(株)製:フェノキシエチルアクリレート)を5部、60℃に加温、混合し、本発明の樹脂組成物を得た。
得られた樹脂組成物を用いて実施例1と同様にして本発明のプリズムレンズシートを得た。
評価結果
粘度:4050mPa・s、離型性:○、型再現性:○、密着性:○、屈折率:1.584、耐擦傷性:○
【0047】
実施例4
成分(A)としてKAYARAD OPP−1.5を30部、成分(B)としてブレンマーADT−250(日油(株)製:ポリテトラメチレングリコールジアクリレート(n=3))を20部、成分(C)としてIrgacure 184を5部、成分(D)として合成例1で得られた化合物を30部、成分(E)としてX−22−164A(信越化学工業((株))製:メタクリレート変性シリコーン)を5部、その他の成分として、ニューフロンティアBPE−10を10部、60℃に加温、混合し、本発明の樹脂組成物を得た。この樹脂組成物の(25℃)はであった。また、実施例1と同様にして得た樹脂層の(25℃)はであった。
得られた樹脂組成物を用いて実施例1と同様にして本発明のプリズムレンズシートを得た。
評価結果
粘度:1600mPa・s、離型性:○、型再現性:○、密着性:○、屈折率:1.572、耐擦傷性:○
【0048】
実施例5
成分(A)としてKAYARAD OPP−1.5を40部、成分(B)としてFA−PTG9A(日立化成工業(株)製:ポリテトラメチレングリコールジアクリレート(n=9))を15部、同じく成分(B)としてFA−PTG28A(日立化成工業(株)製:ポリテトラメチレングリコールジアクリレート(n=28))を15部、成分(C)としてIrgacure 184を5部、成分(D)として合成例1で得られた化合物を20部、その他の成分として、ニューフロンティアPHEを10部、60℃に加温、混合し、本発明の樹脂組成物を得た。
得られた樹脂組成物を用いて実施例1と同様にして本発明のプリズムレンズシートを得た。
評価結果
粘度:1100mPa・s、離型性:○、型再現性:○、密着性:○、屈折率:1.577、耐擦傷性:○
【0049】
比較例1
成分(A)としてKAYARAD OPP−1.5を60部、成分(C)としてIrgacure 184を5部、その他の成分としてニューフロンティアPHEを10部、KAYARAD UX−4101(日本化薬(株)製:ポリエステルウレタンアクリレートオリゴマー)を10部、SR−213(サートマー製:テトラメチレングリコールジアクリレート(n=1))を20部、60℃に加温、混合し、比較例の樹脂組成物を得た。
得られた樹脂組成物を用いて実施例1と同様にして本発明のプリズムレンズシートを得た。テトラメチレングリコール骨格の繰り返し単位が少なく、十分な耐擦傷性を得ることができなかった。
評価結果
粘度:100mPa・s、離型性:○、型再現性:○、密着性:○、屈折率:1.557、耐擦傷性:×
【0050】
比較例2
特許文献3(特開2010−189534号公報)の合成例に従い、該文献合成例1の化合物(ビナフトールジエトキシジアクリレート)を合成し、得られた化合物を20部、o−フェニルフェノールモノエトキシアクリレートを31部、1−ヒドロキシ−シクロヘキシルフェニルケトンを3部、ジフェニル−(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フォスフィンオキシドを0.1部、KAYARAD R−115を4部、トリス(2−アクリロイルオキシエチル)イソシアヌレートを18部、アクリロイルモルホリンを7部、加温、混合し、比較例の樹脂組成物を得た。
得られた樹脂組成物を用いて実施例1と同様にして本発明のプリズムレンズシートを得た。
評価結果
粘度:900mPa・s、離型性:○、型再現性:○、密着性:○、屈折率:1.587、耐擦傷性:×
【0051】
比較例3
特許文献2(特開平8−176243号公報)の実施例1に従い、ビスフェノールA型エポキシメタクリレートを40部、イソホロンジイソシアネートと2−ヒドロキシプロピルメタクリレートの反応物であるウレタンジメタクリレートを15部、ノナブチレングリコールジメタクリレートを20部、フェニルメタクリレートを25部、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0.03部、t−ブチルパーオキシイソブチレート0.1部、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン0.05部、トリドデシルフォスフェート0.2部を加温、混合し比較例の樹脂組成物を得た。
評価結果
粘度:2000mPa・s、離型性:○、型再現性:○、密着性:○、屈折率:1.541、耐擦傷性:△
【0052】
実施例1〜7及び比較例1〜3の評価結果から明らかなように、特定の組成を有する本発明の樹脂組成物は離型性、型再現性、基板フィルムとの密着性が良好であり、耐久性(耐擦傷性、耐スクラッチ性)に優れる。そのため例えばレンチキュラーレンズ、プリズムレンズ、マイクロレンズ等の光学レンズシートに適しており、他の光学シートとの接触によって発生する形状の欠点を抑制することができる。
【産業上の利用可能性】
【0053】
本発明の紫外線硬化性樹脂組成物及びその硬化物は、主に、レンチキュラーレンズ、プリズムレンズ、マイクロレンズ等の光学レンズシートに特に適するものである。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
フェニルフェノール構造を有する(メタ)アクリレート(A)を20〜80質量部、下記一般式(1)で表されるテトラメチレングリコール骨格を有するジ(メタ)アクリレート(B)
【化1】

(式中、R、Rはそれぞれ独立に水素原子またはメチル基、nは3〜50の正数を表す)を3〜35質量部含有し、光重合開始剤(C)を0.5〜10質量部含有し、ビフェニル型エポキシ(メタ)アクリレート(D)を10〜45質量部含有する光学レンズシート用エネルギー線硬化型樹脂組成物。
【請求項2】
さらに成分(E)としてシリコーン化合物を含有することを特徴とする請求項1に記載のエネルギー硬化型樹脂組成物。
【請求項3】
成分(E)が(メタ)アクリロイル基を有することを特徴とする請求項2に記載のエネルギー硬化型樹脂組成物。
【請求項4】
請求項1に記載のフェニルフェノール構造を有する(メタ)アクリレート(A)がo−フェニルフェノール(メタ)アクリレート、o−フェニルフェノールモノエトキシ(メタ)アクリレート、o−フェニルフェノールポリエトキシ(メタ)アクリレート、p−フェニルフェノール(メタ)アクリレート、p−フェニルフェノールモノエトキシ(メタ)アクリレート、及びp−フェニルフェノールポリエトキシ(メタ)アクリレートからなる群より選ばれる1以上であることを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載のエネルギー線硬化型樹脂組成物。
【請求項5】
E型粘度計で測定した25℃での粘度が50〜5000mPa・sである請求項1乃至4の何れか一項に記載のエネルギー線硬化型樹脂組成物。
【請求項6】
請求項1乃至5の何れか一項に記載のエネルギー線硬化型樹脂組成物を硬化せしめて得られる硬化物。
【請求項7】
屈折率が1.56以上であることを特徴とする請求項6に記載の硬化物。
【請求項8】
請求項7に記載の硬化物を有する光学レンズシート。

【公開番号】特開2012−226040(P2012−226040A)
【公開日】平成24年11月15日(2012.11.15)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−91936(P2011−91936)
【出願日】平成23年4月18日(2011.4.18)
【出願人】(000004086)日本化薬株式会社 (921)
【Fターム(参考)】