JPH08176090A - 単官能性モノマー、それを用いた樹脂組成物及びその硬化物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】新規な単官能性モノマー及び密着性、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
透過スクリーンに適した新規な単官能性モノマーを含有
する樹脂組成物及びその硬化物を提供する。 【構成】 【化１】 で示される化合物と分子中に脂肪族炭素原子と結合して
いる水酸基を１個有する化合物との反応物である単官能
モノマー（Ａ）と（メタ）アクリレート化合物（Ｂ）及
び火尻重合開始剤（Ｃ）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、特定の構造を有する単
官能性モノマー、これを用いた樹脂組成物及びその硬化
物に関する。更に詳細には、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、
レンチキュラーレンズなどの透過型スクリーン用に適し
ている特定の構造を有する単官能性モノマーを用いた紫
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】

【発明が解決しょうとする課題】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、フ
レネルレンズやレンチキュラーレンズに使用しているバ
ックシート（例えば、ポリカーボネート、ポリメタアク
リレートあるいはポリエステル等のシート状のプラスチ
ック類）に紫外線硬化型樹脂組成物の硬化物は密着性が
悪く、バックシートの表面をプライマー処理する場合が
多く、作業上、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、プライマー処理しないバックシートに密着性が良
好で、その硬化物が軟質で高屈折率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、 １）一般式（１）で表される化合物（ａ）と

【０００５】

【化２】

【０００６】分子中に脂肪族炭素原子と結合している水
酸基を１個有する化合物（ｂ）との反応物である単官能
性モノマー、 ２）１）項記載の単官能性モノマー（Ａ）と（メタ）ア
クリレート化合物（Ｂ）及び光重合開始剤（Ｃ）を含む
ことを特徴とする樹脂組成物及びその硬化物に関する。 本発明の単官能モノマー（Ａ）は、一般式（１）で表さ
れる化合物（ａ）と分子中に脂肪族炭素原子と結合して
いる水酸基を１個有する化合物（ｂ）を反応する事によ
り得ることができる。化合物（ａ）の具体例としては、
例えば、３−又は４−イソプロペニル−α，α−ジメチ
ルベンジルイソシアネート等を挙げることができる。化
合物（ｂ）の具体例としては、例えば、メタノール、エ
タノール、プロパノール、ヘキサノール、ブタノール、
２−ブチルエタノール、６−ブチルヘキサノール、２−
プロポキシプロパノール、２−ヘキシルエタノール、３
−ヘキシル−２−プロペン−１−オール、６−ヘキシル
ヘキサノール、２−オクチルエタノール、６−オクチル
ヘキサノール、２−デシルエタノール、６−（１−メチ
ルエチル）ヘキサノール、２−（３−メチルブチル）エ
ターノル、６−（３−メチルブチル）ヘキサノール、２
−（５−メチルヘキシル）エタノール、６−（５−メチ
ルヘキシル）ヘキサノール、２−（７−メチルオクチ
ル）エタノール、２−（９−メチルデシル）エタノー
ル、ペンタノール、ヘプタノール、ノナノール、ベンジ
ルアルコール、ノニルフェニルオキシエタノール等の炭
素原子、水素原子及び酸素原子からなるアルコール類、
２，２，２−トリフルオロエタノール、２，２，３，
３，３−ペンタフルオロプロパノール、６−（パーフル
オロエチル）ヘキサノール、１Ｈ、１Ｈ−ヘプタフルオ
ロブタノール、２−（パーフルオロブチル）エタノー
ル、６−（パーフルブチル）ヘキサノール、２−パーフ
ルオロプロポキシ−２，３，３，３−テトラフルオロプ
ロパノール、２−（パーフルオロヘキシル）エタノー
ル、２−パーフルオロヘキシル−２−プロペン−１−オ
ル、３−パーフルオロヘキシル−２−ヨードプロノパー
ル、６−（パーフルオロヘキシル）ヘキサノール、２−
（パーフルオロオクチル）エタノール、２−（パーフル
オロデシル）エタノール、６−（パーフルオロ−１−メ
チルエチル）ヘキサノール、２−（パーフルオロ−３−
メチルブチル）エタノール、２−（パーフルオロ−５−
メチルヘキシル）エタノール、６−（パーフルオロ−５
−メチルヘキシル）ヘキサノール、１Ｈ，１Ｈ，３Ｈ−
テトラフルオロプロパノール、１Ｈ，１Ｈ，７Ｈ−ドデ
カフルオロヘプタノール、２，２−ビス（トリフルオロ
メチル）プロパノール、２，４，６−トリブロモベンジ
ルアルコール等のハロゲン原子含有アルコール類等を挙
げることができる。

【０００７】化合物（ａ）と化合物（ｂ）との使用割合
は、化合物（ａ）のイソシアネート基、１当量に対して
化合物（ｂ）を１〜１０モル程度が良く、沸点の低い化
合物（ｂ）を過剰に使用して反応終了後、留出除去す
る。高沸点アルコールの化合物（ｂ）を反応させる場合
は、化合物（ａ）のイソシアネート基、１当量に対して
化合物（ｂ）を１〜１．２モルが良く、反応液の粘度が
高くなる場合に、必要に応じて有機溶剤（例えは、メチ
ルエチルケトン、トルエン、シクロヘキサン、アセト
ン、テトラヒドロフラン等）を使用することが好まし
い。反応温度は、２５〜１００℃が好ましく、反応促進
剤として、例えば、ジラウリン酸ジーｎ−ブチルすず等
の触媒を使用するのが好ましい。又は、反応中、重合を
防止するために重合禁止剤（例えば、ハイドロキノンモ
ノメチルエーテル等）を使用するのが好ましい。

【０００８】本発明の組成物では、（メタ）アクリレー
ト化合物（Ｂ）を使用する。（メタ）アクリレート化合
物（Ｂ）の具体例としては、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、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、ポリテトラメチ
レングリコール、ポリエステルポリオール、ポリカーボ
ネートジオール等のポリーオ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′−ジフェニルメタンジイソシアネート等の有機ポリ
イソシアネートと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、ペンタエタスリトールトリ（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
物類の反応物や、前記有機ポリイソシアネートと前記水
酸基含有エチレン性不飽和化合物類の反応物等を挙げる
ことができる。）

【０００９】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、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
のエポキシ樹脂と（メタ）アクリル酸の反応物等）、ポ
リエステルポリ（メタ）アクリレート等のオリゴマー
類、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、フェノキシ
エチル（メタ）アクリレート、フェニルオキシポリエト
キシ（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、
エチレングリコーテルジ（メタ）アクリレート、ジエチ
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、１，６−ヘキサン
ジオールジ（メタ）アクリレート、ノナンジオールジ
（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、トリメチロールプロパントリ（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Ｆポリエトキシ
ジ（メタ）アクリレート、ｏ−フェニルフェニルオキシ
エチル（メタ）アクリレート、ｏ−フェニルフェニルオ
キシポリエトキシ（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）アクリレート等の（メタ）
アクリレートモノマー類等を挙げることができる。

【００１０】光重合開始剤（Ｃ）としては、例えば、

【００１１】

【化３】

【００１２】

【化４】

【００１３】

【化５】

【００１４】

【化６】

【００１５】等の光重合開始剤や、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、４′−イソプロ
ピル−２−ヒドロキシ−２−メチルプロピオフェノン、
ベンジルジメチルケタール、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等を挙げるこ
とかできる。これらは単独あるいは、２種以上を組合せ
て用いることができる。本発明に使用される各成分の使
用割合は、（Ａ）成分は、０．０１〜１０重量％が好ま
しく、特に好ましくは０．０５〜５重量％である。
（Ｂ）成分は、８９．９９〜９９．８９重量％が好まし
く、特に好ましくは、９０〜９９．４５重量％である。
（Ｃ）成分は０．１〜１０重量％が好ましく、特に好ま
しくは０．５〜５重量％である。

【００１６】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、ヒン
ダードアミン等）、酸化防止剤、重合禁止剤、帯電防止
剤あるいは、ポリエステルエラストマー、ポリスチレン
等のポリマー等を併用することができる。

【００１７】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、ポッテイング剤、接着剤等に有用である。
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かできる。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（２５
℃）が１．５５以上を有する軟質なフレソルレンズ或は
レンチキュラーレンズ等の透過スクリーンが得られる。

【００１８】

【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

【００１９】（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

【００２０】（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、レンズ表面について傷を観察する。 ◎・・・・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

【００２１】（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（２５℃）：樹脂組成物及びその硬化物の
屈折率（２５℃）の測定した。

【００２２】（単官能性モノマー（Ａ）の合成実施例） 実施例１．３−イソプロペニル−α，α−ジメチルベン
ジルイソシアネート２０１部、ｎ−ブチルアルコール１
４８部、ハイドロキノンモノメチルエーテル０．１３部
を混合し空気をわずかに吹込みながら反応液温を８０℃
に保ちながら２０時間攪拌して反応し、次いでジラウリ
ン酸ジ−ｎ−ブチルすず０．０３部を加えさらに反応を
３時間継続した。残存イソシアネートは０．１％であっ
た。反応を終了し、過剰のｎ−ブチルアルコールを減圧
下留出除去した。淡黄色透明液体２７５部を得た。生成
物の粘度（２５℃）は、１６０ｃｐｓ、屈折率１．５１
７（２５℃）、比重（２５℃）１．０％であった。生成
物は下記の構造式を有している。

【００２３】

【化７】

【００２４】実施例２〜６ 実施例１のｎ−ブチルアルコールに代えて、種々のアル
コール成分と反応し、各々の反応生成物を得た。各々の
アルコール成分と生成物の屈折率と粘度は表１の様にな
った。

【００２５】

【表１】 表１ 実施例 アルコール成分 屈折率（２５℃） 粘度（２５℃） ２ イソプロピルアルコール １．５１７ ３５０ｃｐｓ ３ ｎ−ヘキサノール １．５１１ ２００ｃｐｓ ４ 2,2,3,3,3 −ペンタフルオロ １．４７ 固 体 プロパノール ５ ２−（パーフルオロブチル） １．４４６ ５６０ｃｐｓ エタノール ６ ２−（パーフルオロヘキシル） １．４４０ 固 体 エターノル

【００２６】実施例７ ４−イソプロペニル−α，α−ジメチルベンジルイソシ
アネート２０１部、２−（パーフルオロヘキシル）エタ
ノール３８２部、ハイドロキノンモノメチルエーテル
０．１３部を混合し、空気をわずかに吸込みながら、液
温を８０℃に保ち、６０時間反応し、次いでジラウリン
酸ジーｎ−ブチルすず０．０３部を加えさらに３時間反
応した。残存イソシアネートを測定すると０．１％であ
った。反応を終了し過剰のアルコール成分を減圧留去
し、淡黄色固体の生成物５６５部を得た。生成物の屈折
率（２５℃）は１．４４０であった。生成物は下記構造
式を有している。

【００２７】

【化８】

【００２８】（（メタ）アクリレート化合物（Ｂ）の合
成例） 合成例１．２−エチル−２−ブチル−１，３−プロパン
ジオール１６０部、トリレンジイソシアネート３４８部
を仕込み、昇温後８０℃で１５時間反応させ、次いで２
−ヒドロキシプロピルアクリレート２４７．８部、メト
キノン０．４部及び希釈剤としてフェノキシエチルアク
リレート１８９部を仕込み、８０℃で１０時間反応を行
ないウレタンアクリレートを得た。屈折率（２５℃）
１．５４１３であった。 合成例２．トリレンジイソシアネート１７４部、２−ヒ
ドロキシエチルアクリレート２３２部、メトキノン０．
２部及び希釈剤としてビスフェノールＡテトラエトキシ
ジアクリレート２７０．７部を仕込み、昇温後８０℃で
１０時間反応を行ないウレタンアクリレートを得た。屈
折率（２５℃）１．５４１０であった。

【００２９】合成例３．ビスフェノールＡ型エポキシ樹
脂（油化シェルエポキシ（株）製、エピコート１００
４、エポキシ当量９００）９００部、ビスフェノールＡ
テトラエトキシジアクリレート（日本化薬（株）製、Ｋ
ＡＹＡＲＡＤ Ｒ−５５１）４５０部、ジエチレングリ
コールジメタクリレート１５０部を仕込み、９０℃に加
熱し、溶解し次いで６０℃に冷却し、アクリル酸７２
部、メトキノン０．８部及びトリフェニルホスフィン４
７部を仕込み、９５℃に昇温し２４時間反応し酸価（mg
KOH/g)１．０以下になったので反応を終了し、冷却し、
ビスフェノールＡ型エポキシアクリレートを得た。屈折
率（２５℃）は１．５６４５であった。

【００３０】実施例８〜１６、比較例１，２ 表２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のポリメ
タクリル樹脂板（無処理）との間に注入し、常法により
紫外線を照射し硬化させフレネルレンズを得た。

【００３１】

【表２】 表２−１ 実 施 例 8 9 10 11 12 13 14 15 16 （Ａ）成分 実施例１で得た化合物 5 5 5 実施例２で得た化合物 5 実施例３で得た化合物 5 実施例４で得た化合物 5 実施例５で得た化合物 2 実施例６で得た化合物 2 実施例７で得た化合物 2 （Ｂ）成分 合成例１で得たウレタン 29 アクリレート 合成例２で得たウレタン 29 アクリレート 合成例３で得たエポキシ 58 58 58 58 58 58 58 29 29 アクリレート フェノキシエチル 20 20 20 20 20 20 20 20 20 アクリレート ビスフェノールＡテトラ 13 13 13 13 13 13 13 10.1 10.1 エトキシジアクリレート 1,6 −ヘキサンジメタ 9 9 9 9 9 9 9 11.9 11.9 クリレート （Ｃ）成分 １−ヒドロキシシクロ 2 2 2 2 2 2 2 2 2 ヘキシルフェニルケトン 離型性 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 型再現性 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 屈折率（２５℃） 1.559 1.558 1.557 1.554 1.552 1.550 1.552 1.553 1.552 復元性 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 耐擦傷性 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ 密着性 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎

【００３２】表２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、復元性に優れ屈折率（２５℃）は１．５５以上であ
った。

【００３３】

【発明の効果】本発明の特定の構造を有する単官能性モ
ノマーを含有する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、特に透過型
スクリーン用に適する。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】式（１）で表される化合物（ａ） 【化１】 と分子中に脂肪族炭素原子と結合している水酸基を１個
   有する化合物（ｂ）との反応物である単官能性モノマ
   ー。
2. 【請求項２】請求項１記載の単官能性モノマー（Ａ）、
   と（メタ）アクリレート化合物（Ｂ）及び光重合開始剤
   （Ｃ）を含むことを特徴とする樹脂組成物。
3. 【請求項３】請求項２記載の樹脂組成物の硬化物。