JPH06130202A - 光学用耐熱樹脂板 - Google Patents

光学用耐熱樹脂板

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JPH06130202A
JPH06130202A JP4277428A JP27742892A JPH06130202A JP H06130202 A JPH06130202 A JP H06130202A JP 4277428 A JP4277428 A JP 4277428A JP 27742892 A JP27742892 A JP 27742892A JP H06130202 A JPH06130202 A JP H06130202A
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JP
Japan
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resin plate
resistant resin
less
heat
optical
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JP4277428A
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English (en)
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和彦 ▲はし▼阪
Kazuhiko Hashisaka
Takanori Watase
貴則 渡瀬
Tadayoshi Matsunaga
忠與 松永
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Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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Abstract

(57)【要約】 【構成】ガラス転移温度が150℃以上であり、CIE
(国際照明委員会)に基づく色座標系で、xが、0.3
0以上、0.32以下の範囲にあり、yが0.31以
上、0.32以下の範囲にあり、かつYが30以上、6
0以下の範囲にあることを特徴とする光学用耐熱樹脂
板。 【効果】本発明により得られる光学用耐熱樹脂板は、反
射防止処理等の機能付与処理を充分に行うことができる
耐熱性を有し、さらに、透過光の色調をかえず、光量を
制御し得るものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、耐熱性に優れ、かつ透
過光の色調を変えることなく、明るさを制御できる光学
用耐熱樹脂板に関するものである。
【0002】表示装置用光学フィルター用基板、光学レ
ンズ、プリズムあるいは透明仕切り板として好適に利用
される。
【0003】
【従来の技術】一般に、樹脂材料は軽量で、耐衝撃性、
加工性、および大量生産性に優れていることから、無機
材料の代替としてあらゆる分野において需要が拡大して
いる。近年、光学用途に用いられる透明基材は、無機光
学薄膜を蒸着あるいはイオンスパッタにより多層膜付け
し反射防止処理加工あるいは帯電防止処理加工といった
処理がなされる。これらの加工処理は通常高温で行なっ
た方が膜特性が発現しやすい。ところが、有機光学材料
として知られている、ポリメチルメタクリレート(PM
MA)、ポリスチレン、ポリカーボネート、アモルファ
スポリオレフィンおよびポリジエチレングリコールビス
アリルカーボネートは、耐熱性が低く工程上の制約をう
けるため、充分に目的とする処理が行えず、したがって
機能も無機ガラス製のものに比較して充分に満足できる
ものができていない。
【0004】さらにCRT用の光学フィルターにおいて
は、目の疲労を防止するために、回りからの写り込みを
防止するための反射防止のほかに、画面を視認しやすく
するためにコントラストを向上したり、画面のギラツキ
を防止することが要求されている。
【0005】ニュートラルグレーに着色したPMMA板
あるいはポリカーボネート板に反射防止膜をもうけたも
のは公知であるが、無機ガラス製のものに比較し光学的
特性は、満足するものではない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、反射
防止処理等の機能付与処理工程に耐え得るに充分な耐熱
性を有し、しかも透過光の色調をかえず、光量を制御し
た光学用耐熱樹脂板を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、下記の構成を有する。
【0008】すなわち、ガラス転移温度が150℃以上
であり、CIE(国際照明委員会)に基づく色座標系
で、xが、0.30以上、0.32以下の範囲にあり、
yが0.31以上、0.32以下の範囲にあり、かつY
が30以上、60以下の範囲にあることを特徴とする光
学用耐熱樹脂板に関する。
【0009】樹脂板のガラス転移温度は150℃以上で
あることが必要である。例えば、その樹脂板の上に無機
薄膜を設ける場合などにおいて、樹脂板温度が少なくと
も150℃になるからである。樹脂板のガラス転移温度
が150℃未満の場合は、膜付け処理などをする場合、
樹脂板の変形が発生する場合がある。180℃以上のガ
ラス転移温度を有することがより好ましい。例えば、反
射防止膜としてフッ化マグネシウム膜を蒸着する場合
は、150℃以下で膜付けした場合には、膜が緻密にな
らず強度および屈折率の点で満足するものが得られな
い。この場合は温度が高いほど優れた膜特性が出やすく
なる。ITO(酸化インジウム錫)膜をスパッタで膜付
けする場合も、基板温度が150℃以上であると光線透
過率が高い、抵抗率が小さいなど、良好な膜特性とする
ことができる。
【0010】ガラス転移温度は、比熱の変化、屈折率の
変化、機械特性の変化、膨脹率の変化といった、それぞ
れの温度依存性が大きく変化する温度として測定される
が、ガラス転移温度により樹脂の熱的特性に大きな変化
がある。とくに本願発明では、ガラス転移温度が150
℃未満では、樹脂板の変形が激しくなるため、実質ガラ
ス転移温度以上での加工処理ができない。
【0011】本発明におけるx、yは、CIEの色座標
系に基いて、3刺激値X,Y,Zを測定により求め、次
式により求めることができる。
【0012】 x=X/(X+Y+Z),y=Y/(X+Y+Z) 透過光の視感度を変化させないため、xは0.30以
上、0.32以下で、yは0.31以上、0.32以下
の範囲であることが必要である。xおよびyがこの範囲
を外れると透過光は、明らかに着色してしまい、対象物
の色調が変わってしまうので使用することはできない。
特に、CRT用の光学フィルターに使用する場合には、
画面表示の色が変化してしまい、色の正しい認識がしに
くくなるという問題が発生する場合がある。
【0013】Y値は、中心波長が555nmで人の視感
度が最も高いといわれる波長域の、光線透過率の値であ
るが、このY値を30以上、60以下にすると、黒と白
および色のコントラストが高くなり、視認性が向上し目
が疲れにくくなる。60を越えると画面のギラツキ感が
のこり、使用することはできない。30未満では極度に
光度の高い光以外はむしろ視認性が落ち、目の疲労の原
因となるので使用することはできない。
【0014】目に有害度の高い400nm以下の光をカ
ットするため、紫外線吸収剤を使用することができる。
また、700nm以上の近赤外光をカットするための染
料を添加することができる。
【0015】樹脂板としては、N-メチルマレイミド、N-
ブチルマレイミド、N-フェニルマレイミド、N-o-メチル
フェニルマレイミド、N-m-メチルフェニルマレイミド、
N-p-メチルフェニルマレイミド、N-o-ヒドロキシフェニ
ルマレイミド、N-m-ヒドロキシフェニルマレイミド、N-
p-ヒドロキシフェニルマレイミド、N-o-メトキシフェニ
ルマレイミド、N-m-メトキシフェニルマレイミド、N-p-
メトキシフェニルマレイミド、N-o-クロロフェニルマレ
イミド、N-m-クロロフェニルマレイミド、N-p-クロロフ
ェニルマレイミド、N-o-カルボキシフェニルマレイミ
ド、N-p-カルボキシフェニルマレイミド、N-p-ニトロフ
ェニルマレイミド、N-エチルマレイミド、N-シクロヘキ
シルマレイミド、N-イソプロピルマレイミド等のマレイ
ミド、あるいはn−ボルニルメタクリレート、iso−
ボルニルメタクリレート、トリシクロデカニルメタクリ
レートおよびアダマンチルメタクリレートのようなメタ
クリレート類をガラス転移温度を高める目的で樹脂の構
成成分として使用することが好ましい。また、ポリスル
フォン、ポリアリレートといった耐熱性樹脂も使用する
ことが好ましい。
【0016】使用できる重合可能な組成物は、上記請求
の範囲を満足するものであれば特に制限はなく、単量体
であっても、何種かの単量体の混合物であっても、重合
体と単量体の混合物であってもよい。また、硬化剤、硬
化促進剤、ラジカル発生性開始剤、紫外線吸収剤、酸化
防止剤、帯電防止剤、染料、耐候性安定剤、香料、可塑
剤等が添加されていてもよい。単量体の具体的な例とし
ては、芳香族ビニル系単量体、オレフィン系ビニル単量
体、アクリル系単量体、メタクリル系単量体、アリル系
単量体、フマレート系単量体、マレイミド系単量体、エ
ポキシ系化合物、ウレタン系化合物等が挙げられる。光
学特性、耐熱性が必要な用途には、マレイミド系単量体
とメタクリル系単量体あるいはスチレン系単量体の混合
物が好ましく用いられる。このような重合可能な組成物
から得られる重合成形物は、熱可塑性でも熱硬化性でも
よい。中でも、多官能単量体で三次元架橋させたものが
好ましい。多官能単量体としては、多官能マレイミド、
芳香族多官能単量体、多価アルコールのジ−、トリ−、
テトラ−(メタ)アクリレート類、ジアリル化合物、ジ
エン類、ホスファゼン骨格を有する多子環状骨格を有す
る多官能単量体等が挙げられ、特に、官能単量体、異原
子環状骨格を有する多官能単量体等が好ましい。また、
キャスト重合法で樹脂を製造する場合には、例えば、ジ
ビニルベンゼン、ジアリルフタレート、テトラエチレン
グリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパン
トリメタクリレートあるいはビスマレイミド類などの二
官能性単量体を共重合成分として使用することが好まし
い。
【0017】エポキシ樹脂、ウレタン樹脂等もキャスト
重合により成型したものを使用することができる。
【0018】本発明においては、xを0.30以上、
0.32以下、yを0.31以上、0.32以下とする
ために、染料を添加する。使用できる染料は上記請求の
範囲を満足するものであれば特に制限はないが、油溶染
料が好ましく使用される。また、染料は一種であって
も、何種かの混合物であってもよい。染料の具体的な例
としては、モノアゾ系染料、金属錯塩型モノアゾ系染
料、ジスアゾ系染料、アントラキノン系染料、フタロシ
アニン系染料、トリアリルメタン系染料等が挙げられ
る。
【0019】キャスト重合の場合には、重合性の染料を
単量体組成物に添加し重合することができ、熱可塑性樹
脂の場合は、染料を混合したのち成型することができ、
また、溶液キャスト重合できる樹脂の場合は、溶液に染
料を添加し成型することができる。さらに、耐熱樹脂板
成型後に、染色する方法も採用することができる。各種
耐熱基板あるいはフィルムをラミネートし複合基板とす
ることもできる。
【0020】本発明の光学用耐熱樹脂板は、表示装置様
光学フィルター用基板、光学レンズ、プリズムあるいは
透明仕切り板などとして、好適に用いられる。
【0021】
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに詳しく説
明する。本発明はこれらの実施例に限定されるものでは
ない。
【0022】実施例において使用される板厚は、JIS
K6911に規定された方法に基づいて、(株)ミツ
トヨ製接触式ダイヤルゲージIDA−112Mにより測
定した。
【0023】ガラス転移温度は、JIS K−7121
に規定された方法に基づいて、Metller社製DS
C30により測定した。
【0024】CIEの3刺激値および、x,yは、スガ
試験機(株)製SMカラーコンピュタ−(SM−3−C
H)により測定、計算した。
【0025】実施例1 大きさ300mm×300mm、厚さ5mmのガラス板
と軟質塩化ビニル製ガスケットにより、2枚のガラス板
の間隔が2mmになるようにセルを形成した。この中
に、N−イソプロピルマレイミド106.0g、スチレ
ン74.0g、ジビニルベンゼン20.0g、重合開始
剤としてアゾビスイソブチロニトリル0.2g、染料と
して三井東圧染料(株)製PS Black ME−1
0.020g、PS Red GG 0.010g、
PS Blue RR 0.006g、紫外線吸収剤と
してCIBA−GEIGY社製TINUVIN−900
1.0gを混合、溶解させたモノマ混合物を注入し、6
0℃の水浴中で2時間重合させた後、180℃の空気中
で2時間重合させ、樹脂板を得た。得られた樹脂板の特
性値を表1に示した。
【0026】得られた樹脂板は透明でグレーに着色して
いた。また、透過光の色調の変化に違和感がなかった。
【0027】実施例2 実施例1において、N−イソプロピルマレイミド94.
0g、N−シクロヘキシルマレイミド20.0g、スチ
レン66.0g、ジビニルベンゼン12.0g、重合開
始剤としてアゾビスイソブチロニトリル0.2g、染料
として三井東圧染料(株)製PS Black ME−
1 0.020g、PS Red GG0.008g、
PS Blue RR 0.006g、紫外線吸収剤と
してチバガイギー社製TINUVIN−900 1.0
gを混合、溶解させたモノマ混合物を注入した以外は実
施例1と同様にセルキャスト重合を行い、樹脂板を得
た。得られた樹脂板の特性値を表1に示した。
【0028】得られた樹脂板は透明でグレーに着色して
いた。また、透過光の色調の変化に違和感がなかった。
【0029】実施例3 実施例1において、N−イソプロピルマレイミド80.
5g、N−シクロヘキシルマレイミド38.5g、メチ
ルメタクリレート43.0g、α−メチルスチレン1
8.0g、ジビニルベンゼン20.0g、重合開始剤と
してアゾビスイソブチロニトリル0.2g、染料として
三井東圧染料(株)製PS BlackME−1 0.
020g、PS Red GG 0.008g、PS
BlueRR 0.004g、紫外線吸収剤としてCI
BA−GEIGY社製TINUVIN−900 1.0
gを混合、溶解させたモノマ混合物を注入した以外は実
施例1と同様にセルキャスト重合を行い、樹脂板を得
た。得られた樹脂板の特性値を表1に示した。
【0030】得られた樹脂板は透明でグレーに着色して
いた。また、透過光の色調の変化に違和感がなかった。
【0031】比較例1 実施例1において、染料として三井東圧染料(株)製P
S Black ME−1 0.020g、PS Re
d GG 0.020gを添加した以外は実施例1と同
様にセルキャスト重合を行い、樹脂板を得た。得られた
樹脂板の特性値を表1に示した。
【0032】得られた樹脂板は透明でオレンジ色に着色
しており、透過光の色調の変化に違和感があった。
【0033】比較例2 実施例1において、染料として三井東圧染料(株)製P
S Black ME−1 0.020gを添加した以
外は実施例1と同様にセルキャスト重合を行い、樹脂板
を得た。得られた樹脂板の特性値を表1に示した。
【0034】得られた樹脂板は透明で緑色に着色してお
り、透過光の色調の変化に違和感があった。
【0035】比較例3 大きさ350mm×350mm、厚さ5mmのガラス板
と軟質塩化ビニル製ガスケットにより、2枚のガラス板
の間隔が2mmになるようにセルを形成した。この中
に、重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル0.
2g、染料として三井東圧染料(株)製PS Blac
k ME−1 0.020g、PS Red GG
0.010g、PS Blue RR 0.006g、
紫外線吸収剤としてチバガイギーY社製TINUVIN
−900 1.0gを溶解させたメチルメタクリレート
の部分重合体(粘度100センチポイズ、重合率10
%)200gを注入し、80℃で1時間、130℃で3
0分間重合させ、樹脂板を得た。得られた樹脂板の特性
値を表1に示した。
【0036】得られた樹脂板は透明でグレーに着色して
いた。また、透過光の色調の変化に違和感はなかった
が、ガラス転移温度が119℃と低かった。
【0037】
【表1】
【0038】
【発明の効果】本発明により得られる光学用耐熱樹脂板
は、反射防止処理等の機能付与処理を充分に行うことが
できる耐熱性を有し、さらに、透過光の色調をかえず、
光量を制御し得るものである。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ガラス転移温度が150℃以上であり、C
    IE(国際照明委員会)に基づく色座標系で、xが、
    0.30以上、0.32以下の範囲にあり、yが0.3
    1以上、0.32以下の範囲にあり、かつYが30以
    上、60以下の範囲にあることを特徴とする光学用耐熱
    樹脂板。
  2. 【請求項2】紫外線吸収剤を含有することを特徴とする
    請求項1記載の光学用耐熱樹脂板。
  3. 【請求項3】波長が420nm以上、640nm以下の
    範囲の透過スペクトルにおける光線透過率の変動が、2
    0%以内であることを特徴とする請求項1記載の光学用
    耐熱樹脂板。
  4. 【請求項4】波長390nmでの、透過スペクトルにお
    ける光線透過率が、板厚1mm以上で、2%以下である
    ことを特徴とする請求項1記載の光学用耐熱樹脂板。
  5. 【請求項5】n−アルキルマレイミドおよび二官能性単
    量体を含む単量体組成物を重合してなることを特徴とす
    る請求項1〜4のいずれかに記載の光学用耐熱樹脂板。
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