JP2000102933A

JP2000102933A - レンズシート用光硬化性樹脂組成物、レンズシートおよびレンズシートの製法

Info

Publication number: JP2000102933A
Application number: JP10273637A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Kamata; 豊鎌田; Masayoshi Nakamura; 正吉中村
Original assignee: Daiso Co Ltd
Current assignee: Osaka Soda Co Ltd
Priority date: 1998-09-28
Filing date: 1998-09-28
Publication date: 2000-04-11

Abstract

(57)【要約】【課題】フレネルレンズ、レンチキュラーレンズある
いは集光用のフレネルレンズのレンズシートを作製する
のに適した光硬化型樹脂組成物。【解決手段】（Ａ）１分子中に少なくとも２個以上の
メルカプト基を有する少なくとも一種のポリチオール化
合物、（Ｂ）１分子中に少なくとも２個以上のアリル基
を有する少なくとも一種のアリル化合物、および（Ｃ）
少なくとも一種の光重合開始剤からなる組成物であっ
て、かつポリチオール化合物（Ａ）における全チオール
基の数と、アリル化合物（Ｂ）における全アリル基の数
の比が５：１〜１：５であることを特徴とするレンズシ
ート用光硬化性樹脂組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】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の透過型スクリーン
に用いられるフレネルレンズ、レンチキュラーレンズあ
るいは集光用のフレネルレンズ等のレンズシートを作製
するに適した光硬化型樹脂組成物およびその硬化物であ
るレンズシートとその製法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、フレネルレンズ等のレンズシート
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く、また加熱、加圧による金属の
浸蝕が著しく、型寿命が短いために製造コストが上がる
欠点があった。一方、後者のキャスト法においては金型
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、同じく製造コス
トの点で問題があった。

【０００３】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（特開昭６１−１７７２１５号公報、特開昭
６１−２４８７０７号公報、特開昭６１−２４８７０８
号公報、特開昭６３−１６３３０号公報、特開昭６３−
１６７３０１号公報、特開昭６３−１９９３０２号公
報、特開昭６４−６９３５号公報等）。例えば、代表的
な製造法としては、特開昭６１−１７７２１５号公報に
記載のように、レンズ型と透明基板との間に紫外線硬化
型樹脂液を介在させ、紫外線を照射して硬化させる方法
がとられる。

【０００４】これら紫外線硬化型樹脂組成物を使用する
ことによってレンズシートを製造する方法はある程度成
功している。しかしながら、レンズシートの土台である
透明基板（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）に対して、従来の光硬化型樹脂組成物の硬化物は
密着性が十分ではなく、そのため透明基板の表面にプラ
イマー処理を行う場合が多く、作業工程が複雑となり問
題があった。

【０００５】ところで、通常、透過型スクリーンとして
は光源側にフレネルレンズ、観察者側にレンチキュラー
レンズになるように１枚ずつ対にして使用することが多
い。その際、フレネルレンズは紫外線硬化型樹脂組成物
によって形成される波形のレンズ面をレンチキュラーレ
ンズと相対するように置かれ、２枚のレンズは接触させ
るが、隙間を樹脂等で埋めることはせずスクリーン周囲
を固定することで製品化している。このため特に輸送中
に衝撃や振動を受けると、フレネルレンズの波形面の先
端がレンチキュラーレンズと打ち合い、その先端の変形
や破損、あるいは相対するレンチキュラーレンズ面の微
細な擦り傷を生じ、画質低下の原因になっていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、紫外
線等の光硬化によるレンズシート作製時においてプライ
マー処理等を要しない程に透明基板との密着性が良好で
あり、かつ、フレネルレンズおよびレンチキュラーレン
ズ等のレンズシートで上記透過型スクリーンを構成した
場合においてレンズに変形、破損、擦り傷等を生じにく
いレンズシート用光硬化性樹脂組成物を提供することに
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、（Ａ）１分子
中に少なくとも２個以上のメルカプト基を有する少なく
とも一種のポリチオール化合物、（Ｂ）１分子中に少な
くとも２個以上のアリル基を有する少なくとも一種のア
リル化合物、および（Ｃ）少なくとも一種の光重合開始
剤からなる組成物であって、かつポリチオール化合物
（Ａ）における全チオール基の数と、アリル化合物
（Ｂ）における全アリル基の数の比が５：１〜１：５で
あることを特徴とするレンズシート用光硬化性樹脂組成
物に関する。

【０００８】本発明に用いられるポリチオール化合物
（Ａ）は、分子量が１５０〜１０００であってよく、２
〜６個、好ましくは２〜４個、より好ましくは３〜４個
のメルカプト基を有してよい。

【０００９】ポリチオール化合物（Ａ）は、

【化６】

【化７】 [式中、Ｒ¹はＣＨ₃またはＣＨ₃ＣＨ₂を表し、Ｒ²はＣＨ
₂またはＣＨ₂ＣＨ₂を表す。］

【化８】［式中、Ｒ³はＨまたはＣＨ₃を表し、Ｒ⁴はＣＨ₂または
ＣＨ₂ＣＨ₂を表し、ｍおよびｎはｍ＋ｎ＝６を満たす整
数であってｎは２以上を表す。]

【化９】［式中、Ｒ⁵は炭素数１〜６のアルキレン基を表す。]で
あってよい。

【００１０】ポリチオール化合物（Ａ）としては、例え
ば、トリメチロールプロパントリスチオグリコレート、
トリメチロールプロパントリスチオプロピオネート、ペ
ンタエリスリト−ルテトラキスチオグリコレ−ト、ペン
タエリスリト−ルテトラキスチオプロピオネ−ト、１，
２，４−トリス（メルカプトメチル）ベンゼン、１，
３，５−トリス（メルカプトメチル）ベンゼン、２，
４，６−トリス（メルカプトメチル）メシチレン、１，
２，４，５−テトラキス（メルカプトメチル）ベンゼ
ン、トリス（２−メルカプトエチル）イソシアヌレ−
ト、トリス（３−メルカプトプロピル）イソシァヌレ−
ト等を挙げることができ、これらは単独で又は混合して
用いられる。ペンタエリスリト−ルテトラキスチオグリ
コレ−トが好ましい。

【００１１】アリル化合物（Ｂ）は、分子量が１５０か
ら１０００までであってよく、１分子中にアリル基を２
〜５個、好ましくは２〜４個、より好ましくは２〜３個
有していてよい。

【００１２】本発明に用いられる特定のアリル化合物
（Ｂ）としては、シアヌル酸若しくはイソシアヌル酸、
又はこれらに存在する全ての酸素原子を硫黄原子で置換
した化合物から選択された化合物に存在する全ての水素
原子を、一般式（５）：

【化１０】［式中、ａは０〜２の整数、ｂは０または１、ｃは０ま
たは１、ｄは０または１であり、Ｒは不飽和官能基であ
り、少なくとも２つのＲはアリル基である。]の有機基
にて置換してなる少なくとも一種の酸誘導体（Ｂ−
１）、又はジアリルフタレート系モノマー（Ｂ−２）で
あることが好ましい。

【００１３】アリル化合物（Ｂ）は、酸誘導体（Ｂ−
１）４０〜９７重量％（例えば、６０〜８０重量％）お
よびジアリルフタレート系モノマー（Ｂ−２）３〜６０
重量％（例えば、２０〜４０重量％）からなってよい。

【００１４】酸誘導体（Ｂ−１）においては、不飽和官
能基Ｒは、アリル基、メタリル基、アクリロイル基、メ
タクリロイル基であってよい。酸誘導体（Ｂ−１）にお
いて、全ての不飽和官能基Ｒがアリル基であることが好
ましい。酸誘導体（Ｂ−１）としては、トリアリルシア
ヌレート、トリアリルイソシアヌレートが挙げられる。
これらは単独でまたは混合して用いられる。トリアリル
イソシアヌレートは硬化物の強靭性向上に好ましい。

【００１５】ジアリルフタレート系モノマー（Ｂ−２）
は、芳香環を有するアリルアルコールの多塩基エステル
であってよい。ジアリルフタレート系モノマー（Ｂ−
２）としては、ジアリルフタレート、ジアリルイソフタ
レート、ジアリルテレフタレートが挙げられる。ジアリ
ルテレフタレートは硬化物に弾力性を付与し屈折率向上
に好ましい。

【００１６】酸誘導体（Ｂ−１）およびジアリルフタレ
ート系モノマー（Ｂ−２）以外に、アリル化合物（Ｂ）
は、ジアリルクロレンデート、ジエチレングリコールビ
スアリルカーボネート、トリ（アリルオキシフェニル）
イソシアヌレート、テトラアリロキシエタン、トリメチ
ロールプロパンジアリルエーテル、トリメチロールプロ
パントリアリルエーテル、ペンタエリスリトールトリア
リルエーテル、ペンタエリスリトールテトラアリルエー
テル等であってよい。

【００１７】本発明に用いられる特定なポリチオール
（Ａ）と特定のアリル化合物（Ｂ）の配合割合について
は、使用されるポリチオール中のチオール基と使用され
るアリル化合物のアリル基の比がチオール基対アリル基
で５：１〜１：５が好ましく、３：１〜１：３が更に好
ましい。配合割合がこの比を外れポリチオールまたはア
リル化合物の一方の量が多くなり過ぎると、光を照射し
ても硬化に時間がかかるようになりそれにより生産性が
悪くなったり、あるいは硬化しなくなる。またさらに、
ポリチオールの量が多過ぎる場合は硬化しても特有のメ
ルカプタン臭がきつくなり本発明にはそぐわない。

【００１８】本発明に用いられる光重合開始剤（Ｃ）と
しては、公知の光重合開始剤であってもよい。具体例と
しては、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソブ
チルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル等のベ
ンゾインアルキルエーテル系、２，２−ジエトキシアセ
トフェノン、４′−フェノキシ−２，２−ジクロロアセ
トフェノン等のアセトフェノン系、２−ヒドロキシ−２
−メチルプロピオフェノン、４′−イソプロピル−２−
ヒドキロシ−２−メチルプロピオフェノン、４′−ドデ
シル−２−ヒドロキシ−２−メチルプロピオフェノン等
のプロピオフェノン系、ベンゾフェノン、３，３′−ジ
メチル−４−メトキシベンゾフェノン、ｐ，ｐ’−テト
ラメチルジアミノベンゾフェノン等のベンゾフェノン
系、ベンジルメチルケタール、１−ヒドロキシシクロヘ
キシルフェニルケトン、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のアシルホスフ
ィンオキサイド系、及び２−エチルアントラキノン、２
−クロルアントラキノン等のアントラキノン系、その
他、チオキサントン系光重合開始剤等が挙げられる。こ
れら光重合開始剤は一種でもニ種以上任意の割合で混合
使用してもかまわない。ベンゾフェノンおよびベンゾイ
ンエチルエーテルが好ましい。

【００１９】本発明中の光硬化型樹脂において、光重合
開始剤の使用量はその種類によって異なるが、重合性組
成物が重合するに必要十分な量が好ましく、硬化性樹脂
組成物１００重量部に対して、０．１〜１０重量部、例
えば１〜６重量部であってよい。上記の光重合開始剤に
トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、ト
リイソプロパノールアミン、４−ジメチルアミノ安息香
酸エチル等の光開始助剤を加えることもできる。

【００２０】また、本発明の光硬化型樹脂は上記以外の
アリル化合物、あるいはアクリル化合物やメタアクリル
化合物を添加して配合物および硬化物の特性を調整する
ことができる。例えば、ジアリルフタレートプレポリマ
ーを少量添加することにより配合液の粘度を上げること
もできる。

【００２１】また、本発明の光硬化型樹脂は重合禁止
剤、連鎖移動剤、酸化防止剤、離型剤、光安定剤、帯電
防止剤、紫外線吸収剤、消泡剤、収縮防止剤等の各種添
加剤を添加することもできる。

【００２２】またその他に本発明の光硬化型樹脂は、各
種金属酸化物の平均粒子径が５０ナノメートル以下のも
のを添加することもある。この時屈折率の高い、例えば
酸化チタンや酸化ジルコンの平均粒子径３０ナノメート
ルのものを添加すれば、可視光線透過率をほとんど落と
すことなく系の屈折率を上げることができる。

【００２３】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
の硬化物は常法に従い本樹脂組成物に光を照射すること
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、フレネルレンズの形状を有するスタン
パー（金型）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、光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層を剥離する。この様にし
て通常屈折率（２５ ℃）が１．５６以上を有する軟質
なフレネルレンズが得られる。樹脂組成物層の厚さは、
０．０２〜０．８ｍｍ、基板の厚さは、０．５〜１０ｍ
ｍであってよい。

【００２４】本発明に使用する光としては、光開始剤と
の関係で、紫外線、可視光線、赤外線まで幅広く使用す
ることができるが、エネルギーレベルの高さから効率よ
く硬化を行うには、紫外線を用いることが好ましい。ま
た電子線、放射線等によっても条件次第で硬化は可能で
ある。

【００２５】本発明のレンズシート用光硬化性樹脂組成
物は、基板上の層を形成するのみならず、レンズシート
全体を形成することもできる。

【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、
部は重量部を示す。

【００２７】（１）離型性：硬化した樹脂を金型より離
型させる時の難易を確認した。 ○・・・・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

【００２８】（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

【００２９】（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（１．５ｋｇｆの荷重を３０秒間にわたってかけ
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。 ◎・・・・瞬時に消失した ○・・・・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

【００３０】（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）の１５ｍｍ×２ｍｍの面を垂直
に強く押しつけ（アクリル板への圧力：２ｋｇｆ／ｃｍ
²）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し
た。 ◎・・・・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

【００３１】（５）密着性：硬質透明基板上に樹脂組成
物をコートし（幅２０ｍｍ、長さ１５０ｍｍ、膜厚３０
０μｍ）、次にメタルハライドランプ（１．５ｋＷ、ラ
ンプからの距離１０ｃｍ）で５秒間照射を行い硬化を行
った。次いでＪＩＳＫ５４００に準拠し、粘着テープ
によるクロスカット試験によって評価した。 ○・・・・全く剥離がないもの ×・・・・一片でも剥離したもの

【００３２】（６）屈曲性：ガラス基板上に外部離型剤
としてスプレー式のシリコン含有フッ素系離型剤（ダイ
フリーＡ−７４１、ダイキン工業）を塗布した上に樹脂
組成物をコートし（幅２０ｍｍ、長さ１５０ｍｍ、膜厚
３００μｍ）、次にメタルハライドランプ（１．５ｋ
Ｗ、ランプからの距離１０ｃｍ）で５秒間照射を行い硬
化を行った。その後、硬化膜を剥ぎ取り半分の長さ７５
ｍｍの所で半分に折り曲げ、折れ目の上に５ｋｇの鉛分
銅を載せ３０秒間荷重をかけた後、取り出して折れ目を
観察する。 ○・・・・異常が認められない △・・・・折れ目が残る ×・・・・割れてしまう

【００３３】（７）屈折率（２５℃）：樹脂組成物の硬
化物の屈折率（２５℃）を測定した。

【００３４】実施例１〜５、比較例１〜４表１および表２に示す組成（数値は重量部を示す。）の
樹脂組成物を調製し、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）
(住友化学株式会社製、メチルメタアクリル樹脂「スミ
フレックス−Ｂ，ＨＴ０１３Ｅ」を金型温度１６５℃で
押出成形したもの）との間に注入し、メタルハライドラ
ンプ（１．５ｋＷ、ランプからの距離１０ｃｍ）で５秒
間紫外線を照射し硬化させフレネルレンズ（硬化物層の
最大厚さ：０．２ｍｍ）を得た。

【００３５】

【表１】

【００３６】

【表２】

【００３７】表１および表２から明らかなように、本発
明の樹脂組成物の硬化物は、復元性、耐擦傷性、密着
性、屈曲性等に優れ、屈折率（２５℃）は１．５６以上
であった。

【００３８】

【発明の効果】本発明の光硬化性樹脂組成物は、硬化を
行う際、透明基板との密着性がよく、またその硬化物で
あるレンズシートは離型性、屈曲性に優れ、型再現性、
復元性がよい。また、それを透過型スクリーンに用いた
場合には、レンズ同士の耐擦傷性に優れる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０２Ｂ 3/08 Ｇ０２Ｂ 3/08 // Ｃ０９Ｄ 181/02 Ｃ０９Ｄ 181/02 Ｂ２９Ｋ 101:10 Ｂ２９Ｌ 11:00 Ｆターム(参考） 4F204 AA34E AA44 AB04 AG01 AH74 EA03 EB02 EF01 EF02 4J030 BA03 BA44 BA48 BA49 BA51 BB06 BB07 BC37 BC43 BD01 BE04 BF09 BF14 BF19 BG25 BG30 4J038 FA011 JB36 JC02 KA04 PA17 PB08 PC08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（Ａ）１分子中に少なくとも２個以上の
メルカプト基を有する少なくとも一種のポリチオール化
合物、（Ｂ）１分子中に少なくとも２個以上のアリル基
を有する少なくとも一種のアリル化合物、および（Ｃ）
少なくとも一種の光重合開始剤からなる組成物であっ
て、かつポリチオール化合物（Ａ）における全チオール
基の数と、アリル化合物（Ｂ）における全アリル基の数
の比が５：１〜１：５であることを特徴とするレンズシ
ート用光硬化性樹脂組成物。
【請求項２】ポリチオール化合物（Ａ）のメルカプト
基の数が、２〜６個である請求項１記載のレンズシート
用光硬化性樹脂組成物。
【請求項３】ポリチオール化合物（Ａ）が、一般式
（１）、（２）、（３）または（４）：【化１】【化２】 [式中、Ｒ¹はＣＨ₃またはＣＨ₃ＣＨ₂を表し、Ｒ²はＣＨ
₂またはＣＨ₂ＣＨ₂を表す。］【化３】［式中、Ｒ³はＨまたはＣＨ₃を表し、Ｒ⁴はＣＨ₂または
ＣＨ₂ＣＨ₂を表し、ｍおよびｎはｍ＋ｎ＝６を満たす整
数であってｎは２以上を表す。] 【化４】［式中、Ｒ⁵は炭素数１〜６のアルキレン基を表す。]か
ら選ばれた少なくとも一種である請求項２記載のレンズ
シート用光硬化性樹脂組成物。
【請求項４】アリル化合物（Ｂ）が、シアヌル酸若し
くはイソシアヌル酸、又はこれらに存在する全ての酸素
原子を硫黄原子で置換した化合物から選択された化合物
に存在する全ての水素原子を、一般式（５）：【化５】［式中、ａは０〜２の整数、ｂは０または１、ｃは０ま
たは１、ｄは０または１であり、Ｒは不飽和官能基であ
り、少なくとも２つのＲはアリル基である。]の有機基
にて置換してなる少なくとも一種の酸誘導体(Ｂ-１)、
またはジアリルフタレート系モノマー（Ｂ−２）である
請求項１〜３のいずれかに記載のレンズシート用光硬化
性樹脂組成物。
【請求項５】アリル化合物（Ｂ）が、４０〜９７重量
％の酸誘導体（Ｂ−１）および３〜６０重量％のジアリ
ルフタレート系モノマー（Ｂ−２）からなる請求項４に
記載のレンズシート用光硬化性樹脂組成物。
【請求項６】請求項１〜５のいずれかに記載のレンズ
シート用光硬化性樹脂組成物を重合してなる樹脂層が基
板上に形成されてなるレンズシート。
【請求項７】請求項１〜５のいずれかに記載のレンズ
シート用光硬化性樹脂組成物の層を基板上に設け、該組
成物を硬化することを含んでなるレンズシートの製法。