JPH0649152A - 樹脂組成物、透過型スクリーン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透過型スクリー
ン用樹脂組成物及びその硬化物を提供する。 【構成】ウレタン（メタ）アクリレート及び／又はエポ
キシ（メタ）アクリレート（Ａ）、特定の構造で表され
る化合物（Ｂ）、（Ａ）及び（Ｂ）成分以外のエチレン
性不飽和基含有化合物（Ｃ）並びに光重合開始剤（Ｄ）
を含むことを特徴とする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、レンズキュラーレンズなどの透過型スクリーン用
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、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、本発明はウレ
タン（メタ）アクリレート及び／又はエポキシ（メタ）
アクリレート（Ａ）、式（１）で表される化合物
（Ｂ）、

【０００５】

【化２】

【０００６】（式中、Ｒ₁ 及びＲ₂ はそれぞれ独立して
Ｈ又はＣＨ₃ 、Ｙ₁ 〜Ｙ₄ は、それぞれ独立してＨ又は
ＣＨ₃ 、ａ、ｂの数はそれぞれ１〜１０の数、ａ＋ｂの
平均値は２〜１０の数である。） （Ａ）及び（Ｂ）成分以外のエチレン性不飽和基含有化
合物（Ｃ）並びに光重合開始剤（Ｄ）を含むことを特徴
とする樹脂組成物、透過型スクリーン用樹脂組成物及び
これらの硬化物に関する。

【０００７】本発明では、ウレタン（メタ）アクリレー
ト及び／又はエポキシ（メタ）アクリレート（Ａ）を使
用する。ウレタン（メタ）アクリレートの具体例として
は、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、ポリカプロラクトンポリ
オール、ポリエチレングリコールポリエーテル、ポリエ
ステルポリオール、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、４，４′−ジフェニルメタ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、ペンタエリスリ
トールトリ（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物を挙げることができる。前
記ウレタン（メタ）アクリレートは、例えばポリオール
類の水酸基１当量あたり有機ポリイソシアネート類のイ
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７０〜９０℃で反応させ、ウレタンオリゴ
マーを合成し、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、水酸基含有エチレン性不飽和化合
物類の水酸基好ましくは１〜１．５当量を反応温度好ま
しくは７０〜９０℃で反応させて得ることができる。好
ましいウレタン（メタ）アクリレートとしては、ポリエ
ステルウレタンアクリレート、ポリカプロラクトンウレ
タンアクリレート、ポリテトラメチレンウレタンアクリ
レートを挙げることができる。

【０００８】次にエポキシ（メタ）アクリレートの具体
例としては、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、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型プロピレン
オキサイド付加物の末端グリシジルエーテル、フルオレ
ンエポキシ樹脂等のエポキシ樹脂類と（メタ）アクリル
酸との反応物を挙げることができる。エポキシ樹脂類と
（メタ）アクリル酸との反応は、エポキシ樹脂類のエポ
キシ基の１当量に対して（メタ）アクリル酸好ましくは
約０．８〜１．５当量、特に好ましくは約０．９〜１．
１当量となる比で反応させ、反応時に希釈剤として、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、トリメチロールプロ
パントリ（メタ）アクリレート、アクリロイルモルホリ
ン、Ｎ−ビニルピロリドン、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）アクリレート等の光
重合性ビニル系モノマーを使用し、更に反応を促進させ
るために触媒（例えば、ベンジルジメチルアミン、トリ
エチルアミン、ベンジルトリメチルアンモニウムクロラ
イド、ベンジルトリエチルアンモニウムブロマイド、ト
リフェニルスチビン等）を使用することが好ましく、該
触媒の使用量は反応混合物に対して好ましくは０．１〜
１０重量％、特に好ましくは０．３〜５重量％である。
反応中の重合を防止するために重合防止剤（例えばメト
キノン、ハイドロキノン、フェノチアジン等）を使用す
るのが好ましい。その使用量は反応混合物に対して好ま
しくは０．０１〜１重量％、特に好ましくは０．０５〜
０．５重量％である。反応温度は好ましくは６０〜１５
０℃、特に好ましくは８０〜１２０℃である。好ましい
エポキシ（メタ）アクリレートとしては、ビスフェノー
ルＡ型エポキシアクリレート、ビスフェノールＦ型エポ
キシアクリレート等を挙げることができる。

【０００９】本発明に使用する式（１）で表される化合
物（Ｂ）の具体例としては、例えば

【００１０】

【化３】

【００１１】

【化４】

【００１２】

【化５】

【００１３】

【化６】

【００１４】

【化７】

【００１５】等を挙げることができる。

【００１６】本発明で使用する（Ａ）及び（Ｂ）成分以
外のエチレン性不飽和基含有化合物（Ｃ）の具体例とし
ては、例えば、Ｎ−ビニルカプロラクタム、アクリロイ
ルモルホリン、２−ヒドロキシプロピル（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、フェノキシエチル（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、イ
ソボルニル（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、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ルエーテルの
（メタ）アクリル酸エステル、ｏ−フェニルフェノール
ポリエトキシ（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、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、トリシ
クロデカンジメチロールジ（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）アクリレート等を挙げるこ
とができる。好ましいエチレン性不飽和基含有化合物
（Ｃ）としては、フェノキシエチルアクリレート、ジシ
クロペンタニルアクリレート、イソボルニアクリレー
ト、フェニルグリシジルエーテルのアクリル酸エステ
ル、トリブロモフェニルメタクリレート、トリブロモフ
ェニルオキシエチルアクリレート、ｏ−フェニルフェノ
ールポリエトキシアクリレート、ビスフェノールＡのポ
リエトキシジアクリレート等を挙げることができる。

【００１７】光重合開始剤（Ｄ）としては、例えば、

【００１８】

【化８】

【００１９】

【化９】

【００２０】

【化１０】

【００２１】

【化１１】

【００２２】等の共重合性光重合開始剤やベンゾイン、
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
−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−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（Ｄ）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。

【００２３】本発明に使用される各成分の使用割合は、
（Ａ）成分は２０〜５０重量％が好ましく、特に好まし
くは３０〜５０重量％である。（Ｂ）成分は１０〜４０
重量％が好ましく、特に好ましくは１５〜４０重量％で
ある。（Ｃ）成分は２０〜６０重量％が好ましく、特に
好ましくは３０〜５０重量％である。（Ｄ）成分は０．
１〜１０重量％が好ましく、特に好ましくは、１〜5 重
量％である。

【００２４】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
の他に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。

【００２５】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
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（２３℃）が１．５５以上、好ましい条件下では
１．５６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。

【００２６】

【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

【００２７】（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

【００２８】（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

【００２９】（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） 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。

【００３０】 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１．５５５１であった。

【００３１】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。

【００３２】合成例３ ビスフェノールＦのエチレンオキサイド付加物（分子量
６３９、ＯＨ価１７５．６）６３９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２
４３．６部、メトキノン０．６部を仕込み、８０℃で１
０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１．５５５０であった。

【００３３】実施例１〜５ 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。

【００３４】

【表１】 表１ １ ２ ３ ４ ５ １ ２ （Ａ）成分 合成例１で得たウレタン アクリレート 35 35 35 35 35 合成例２で得たウレタン アクリレート 35 合成例３で得たウレタン アクリレート 35 ＫＡＹＡＲＡＤ R-310 ＊１ 10 （Ｂ）成分 Ｂ−１ ＊２ 20 20 20 35 Ｂ−２ ＊３ 15 （Ｃ成分） ＫＡＹＡＲＡＤ OPP-1 ＊４ 20 20 20 20 20 20 トリブロモフェニルオキシ アクリレート 15 15 15 25 10 15 15 フェニルオキシエチルアクリ レート 10 10 10 15 10 10 ビスフェノールＡポリエトキシ ジアクリレート平均重合数＝10 20 ＫＡＹＡＲＡＤ R-551 ＊５ 20 （Ｄ）成分 イルガキュアー１８４ ＊６ 3 3 3 3 3 3 3 その他 ＬＡ−８２ ＊７ 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 液の屈折率（２３℃） 1.553 1.551 1.553 1.550 1.554 1.552 1.545 離型性 ○ ○ ○ ○ ○ △ ○ 型再現性 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 復元性 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ × ○ 耐擦傷性 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ × ○ 密着性 ◎ ◎ ◎ ◎ ○ × × 硬化物の屈折率（２３℃） 1.573 1.571 1.573 1.570 1.574 1.572 1.565

【００３５】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（油化シェル（株）製、エピコート１００４）のエポ
キシアクリレートのフェニルグリシジルエーテルアクリ
レート５０％希釈品 ＊２ Ｂ−１：前記式（３）の化合物 ＊３ Ｂ−２：前記式（２）の化合物 ＊４ ＫＡＹＡＲＡＤ ＯＰＰ−１：日本化薬（株）
製、下記構造式の化合物

【００３６】

【化１２】

【００３７】＊５ ＫＡＹＡＲＡＤ Ｒ−５５１：日
本化薬（株）製、ビスフェノールＡのテトラエトキシジ
アクリレート ＊６ 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 ＊７ ＬＡ−８２：旭電化工業（株）製、光安定剤

【００３８】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（２３℃）は１．５７以上
の高屈折率であった。

【００３９】

【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、特に透過型スクリーン用に適している。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｆ 7/027 ５１５

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ウレタン（メタ）アクリレート及び／又は
   エポキシ（メタ）アクリレート（Ａ）、式（１）で表さ
   れる化合物（Ｂ）、 【化１】 （式中、Ｒ₁ 及びＲ₂ はそれぞれ独立してＨ又はＣ
   Ｈ₃ 、Ｙ〜Ｙ₄ は、それぞれ独立してＨ又はＣＨ₃ 、
   ａ、ｂの数はそれぞれ１〜１０の数、ａ＋ｂの平均値は
   ２〜１０の数である。） （Ａ）及び（Ｂ）成分以外のエチレン性不飽和基含有化
   合物（Ｃ）並びに光重合開始剤（Ｄ）を含むことを特徴
   とする樹脂組成物。
2. 【請求項２】ウレタン（メタ）アクリレート及び／又は
   エポキシ（メタ）アクリレート（Ａ）、請求項１記載の
   式（１）で表される化合物（Ｂ）、（Ａ）及び（Ｂ）成
   分以外のエチレン性不飽和基含有化合物（Ｃ）並びに光
   重合開始剤（Ｄ）を含むことを特徴とする透過型スクリ
   ーン用樹脂組成物。
3. 【請求項３】請求項１又は請求項２記載の樹脂組成物の
   硬化物。