(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
式（１）
【化１】
0004023762.tif 000005
（式中、Ｒは水素原子又はメチル基である。）で表される（メタ）アクリル酸エステル（Ａ）、（Ａ）成分以外の不飽和基含有化合物（Ｂ）として（メタ）アクリレート系の反応性単量体及び／又は（メタ）アクリレート系の反応性オリゴマーを含むことを特徴とするレンズ用樹脂組成物。
【請求項２】
（メタ）アクリレート系の反応性オリゴマーがウレタン（メタ）アクリレート及び／又はエポキシ（メタ）アクリレートである請求項１に記載のレンズ用樹脂組成物。
【請求項３】
光重合開始剤（Ｃ）を含有する請求項１又は２に記載のレンズ用樹脂組成物。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載のレンズ用樹脂組成物の硬化物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、新規な（メタ）アクリル酸エステル、これを用いた樹脂組成物に関する。更に詳しくは、本発明は、ビデオプロジェクター、プロシ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、ＴＦＴ用のプリズムレンズシート、眼鏡用レンズなどのレンズ用樹脂組成物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、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、ＴＦＴ用のプリズムレンズシート等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、冷却サイクルで製造するため生産性が悪かった。また、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、製造コストが高い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の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少ない。
【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、
１．式（１）
【０００５】
【化２】
0004023762.tif 000002
【０００６】
（式（１）中、Ｒは水素原子又はメチル基である。）
で表される（メタ）アクリル酸エステル、
２．１項記載の式（１）で表される（メタ）アクリル酸エステル（Ａ）、（Ａ）成分以外の不飽和基含有化合物（Ｂ）を含むことを特徴とする樹脂組成物、
３．不飽和基含有化合物（Ｂ）がウレタン（メタ）アクリレート及び／又はエポキシ（メタ）アクリレートである２項記載の樹脂組成物、
４．光重合開始剤（Ｃ）を含有する２項または３項記載の樹脂組成物、
５．レンズ用である２項ないし４項のいずれか１項に記載の樹脂組成物、
６．２項ないし５項のいずれか１項に記載の樹脂組成物の硬化物、
に関する。
【０００７】
本発明の（メタ）アクリル酸エステル（Ａ）は、上記式（１）で示される化合物で、例えば９−フルオレニルメチルアクリレートあるいは９−フルオレニルメチルメタクリレート等を挙げることができる。この（メタ）アクリル酸エステル（Ａ）は、９−フルオレニルメタノールと（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。９−フルオレニルメタノールと（メタ）アクリル酸の反応は、公知の方法により、ｐ−トルエンスルホン酸又は硫酸等のエステル化触媒及びハイドロキノン、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、ベンゼン、シクロヘキサン、ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン等）の存在下に、好ましくは７０〜１５０℃の温度で反応させることにより得ることができる。（メタ）アクリル酸の使用割合は、９−フルオレニルメタノール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％の濃度で存在させる。
【０００８】
本発明の樹脂組成物は、上記の式（１）で表される（メタ）アクリル酸エステル（Ａ）及び（Ａ）成分以外の不飽和基含有化合物（Ｂ）を含むことを特徴とする。（Ａ）成分以外の不飽和基含有化合物（Ｂ）としては、例えば反応性単量体や反応性オリゴマーがあげられ、（メタ）アクリレート系の反応性単量体や（メタ）アクリレート系の反応性オリゴマーが好ましい。
【０００９】
反応性単量体としては、例えば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、２−ヒドロキシ−３−フェニルオキシプロピル（メタ）アクリレート、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、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エチルオキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシ−３−（ジブロモフェニル）オキシプロピル（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、ビスフェノールＡポリエトキシジ（メタ）アクリレート、テトラブロモビスフェノールＡポリエトキシジ（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、１，９−ノナンジオールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリレート系の反応性単量体、Ｎ−ビニルカプロラクタム等があげられる。
【００１０】
反応性オリゴマーとしては、例えばエポキシ樹脂類と（メタ）アクリル酸との反応物であるエポキシ（メタ）アクリレート、ポリオール類と有機ポリイソシアネート類とと水酸基含有（メタ）アクリレート類の反応物であるウレタン（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリレート系の反応性オリゴマーがあげられる。
【００１１】
エポキシ（メタ）アクリレートを得るために使用するエポキシ樹脂類としては、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等のを挙げることができる。
【００１２】
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化学当量に対して（メタ）アクリル酸を好ましくは約０．８〜１．５化学当量、特に好ましくは約０．９〜１．１化学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、フェノキシエチルオキシエチル（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、トリフェニルホスフィン、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６０〜１５０℃、特に好ましくは８０〜１２０℃である。
【００１３】
ウレタン（メタ）アクリレートを得るために使用するポリオール類としては、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、ポリエステルポリオール、ポリテトラメチレングリコール、ビスフェノールＡポリエトキシジオール等があげられる。
【００１４】
ウレタン（メタ）アクリレートを得るために使用する有機ポリイソシアネート類としては、例えば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があげられる。
【００１５】
水酸基含有（メタ）アクリレート類としては、例えば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）アクリレート等があげられる。
【００１６】
前記ウレタン（メタ）アクリレートは、ポリオール類の水酸基１化学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の、好ましくは１．１〜２．０化学当量を、好ましくは７０〜９０℃の反応温度で反応させて、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化学当量あたり、水酸基含有エチレン性不飽和化合物の水酸基の、好ましくは１−１．５化学当量を、好ましくは７０〜９０℃の反応温度で反応させることにより得ることができる。
【００１７】
これらの（Ｂ）成分のうち、特に好ましいものとしては、例えばエポキシ（メタ）アクリレートやウレタン（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリレート系の反応性オリゴマーを挙げることができる。
【００１８】
本発明の樹脂組成物を紫外線を照射して硬化する場合、光重合開始剤（Ｃ）を使用するのが好ましい。光重合開始剤（Ｃ）としては、例えば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−メチルプロピオフェノン、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があげられる。これらは、単独または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００１９】
本発明の樹脂組成物に使用される各成分の使用割合は、（Ａ）成分は好ましくは５〜９５重量％であり、特に好ましくは１０〜８０重量％である。（Ｂ）成分は、好ましくは５〜９５重量％であり、特に好ましくは２０〜９０重量％である。（Ｃ）成分は、（Ａ）＋（Ｂ）成分を１００重量部とした場合、０〜１５重量部が好ましく、特に好ましくは０〜７重量部である。
【００２０】
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、着色剤（例えば染料、顔料等）、無機フィラー、有機フィラー等を併用することができる。
【００２１】
本発明の樹脂組成物は、上記の各成分を均一に混合、溶解することにより得ることができる。
【００２２】
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、ＴＦＴ用のプリズムレンズシート、眼鏡レンズなどのレンズ用として有用であるが、その他に各種コーティング剤、注型剤、接着剤あるいは印刷インキ等に有用である。
【００２３】
本発明の組成物の硬化物は、電子線や紫外線等のエネルギー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などにより、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。この様にして好ましくは屈折率（２３℃）が１．５５以上、特に好ましくは１．５６以上を有した軟質なフレネルレンズ或いはレンチキュラーレンズが得られる。
【００２４】
【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。
【００２５】
合成実施例１（式（１）で表される（メタ）アクリル酸エステル（Ａ））
９−フルオレニルメタノール１９６部、アクリル酸８６部、トルエン２１０部、シクロヘキサン９０部、硫酸２部、ハイドロキノン１．０部を仕込み、加熱し、生成水は溶剤と共に蒸留し、凝縮させ分離器で水が１８部生成した時点で反応混合物を冷却した。反応温度は９２〜１０５℃であった。反応混合物をトルエン５００部に溶解し、２０％ＮａＯＨ水溶液で中和した後、２０％ＮａＣｌ水溶液１００部で３回洗浄する。溶剤を減圧留去して生成物（式（１）においてＲが水素原子である化合物）２４０部を得た。粘度（２５℃）５８０ｃｐｓ、屈折率（２３℃）１．６０６であり、生成物のＮＭＲの測定結果は以下のとおりであった。
【００２６】
Ｎｏ．    Ｈｚ                ｐｐｍ
１．    １２５５２．７      １６６．３４５
２．    １０８６７．５      １４４．０１３
３．    １０６８１．４      １４１．５４６
４．      ９９１４．７      １３１．３８７
５．      ９７００．１      １２８．５４２
６．      ９６６１．０      １２８．０２５
７．      ９６０８．４      １２７．３２８
８．      ９４５３．８      １２５．２７９
９．      ９０７４．５      １２０．２５３
１０．    ５０３０．３        ６６．６６０
１１．    ３５３５．２        ４６．８４８
【００２７】
ウレタン（メタ）アクリレート（Ｂ）の合成例
合成例１
ポリエステルジオール（ネオペンチルグリコールとアジピン酸のポリエステルジオール、分子量２０００、ＯＨ価５６．１）１２０部、エチレングリコール２．４８部、トリレンジイソシアネート３４．８部を仕込み、昇温後８０℃で１０時間反応し、次いで２−ヒドロキシエチルアクリレート２４．４部、メトキノン０．１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。
【００２８】
合成例２
ポリテトラメチレングリコール（分子量６５０、ＯＨ価１７２．６）１３０部、エチレングリコール４９．６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時間反応し、次いで２−ヒドロキシエチルアクリレート２４３．６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。
【００２９】
応用実施例１〜５
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のアクリル樹脂板との間に注入し、紫外線を照射して硬化させフレネルレンズを得た。このフレネルレンズについて、離型性、型再現性、復元性を観察し、また屈折率（２３℃）を測定した。
【００３０】
0004023762.tif 000003
【００３１】
注）＊１  ＫＡＹＡＲＡＤ  Ｒ−１１４：日本化薬（株）製、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（油化シェルエポキシ（株）製、エピコート８２８）のエポキシアクリレート。
＊２  イルガキュアー１８４：チバ・スペシャリティ−ケミカルズ社製、光重合開始剤。
【００３２】
0004023762.tif 000004
【００３３】
表１の評価結果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、復元性に優れ、屈折率（２３℃）は、１．６０以上であった。
【００３４】
【発明の効果】
本発明の（メタ）アクリル酸エステルは、低粘度で高屈折率であり、これを用いた樹脂組成物は、高屈折率で、離型性、型再現性、復元性に優れ、レンズ用に好適に用いることができる。