光學部件用活性能量射線固化性組合物、固化物和使用該固化物的光學透鏡、光學透鏡用 ...的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及光學部件用活性能量射線固化性組合物、及其固化物和由固化物所得 到的光學部件。
【背景技術】
[0002] 以往,光學透鏡中用于液晶顯示器的棱鏡片、漫射片;用于投影電視的菲涅耳透 鏡、雙面凸透鏡通常是通過熱塑性樹脂的注射成型或者熱壓成型制造的。
[0003] 在這些制造方法中,制造時的加熱和冷卻需要的時間長,因此生產(chǎn)率低,此外,由 于光學透鏡的熱收縮,存在精細結構的再現(xiàn)性差的問題。
[0004] 為了解決這些問題,實施了一種方法,其中,在模具的內(nèi)表面設置透明樹脂基材, 將活性能量固化性組合物注入該模具內(nèi),照射活性能量射線使其固化。
[0005] 近年來,伴隨著顯示器的高亮度化,對改善光學透鏡亮度進行了嘗試,為了該目 的,研宄了例如提高了芳香環(huán)含量的高折射率透鏡成型技術(專利文獻1)。
[0006] 但是,專利文獻1的提高了芳香環(huán)含量的高折射率類型的活性能量射線固化性組 合物的固化物為剛性,因此固化成型后的光學透鏡的精細形狀發(fā)生變形或是損壞則形成缺 陷,即使經(jīng)過一段時間,該缺陷也不能復原到原來的狀態(tài),最終存在透射率、亮度等光學特 性下降的問題。
[0007] 此外,還存在硬且具有精細凹凸形狀的光學透鏡和其他的部件接觸時損傷其他部 件的問題。
[0008] 對于因固化物硬且具有精細凹凸形狀而發(fā)生結構損壞或損傷其他的部件這樣的 問題,作為解決方法,提出了在光學透鏡的形狀本身方面下工夫,使光學透鏡的精細形狀不 易發(fā)生損壞的方法(例如專利文獻2)。
[0009] 此外,還提出有為了使缺陷容易復原而減少透鏡形狀的變形量的方法,例如添加 硅油等增滑劑來降低透鏡表面的摩擦系數(shù)的方法(例如專利文獻3)。
[0010] 現(xiàn)有技術文獻
[0011] 專利文獻
[0012] 專利文獻1 :日本特開2008-094987號公報
[0013] 專利文獻2 :日本特開2006-309248號公報
[0014] 專利文獻3 :日本特開平07-070219號公報
【發(fā)明內(nèi)容】
[0015] 發(fā)明所要解決的問題
[0016] 但是,專利文獻2的方法中存在精細凹凸形狀的透鏡上形成的損傷的復原難易性 (損傷的復原性)不充分的問題。
[0017] 此外,專利文獻3的方法中,雖然損傷的復原性有改善,但是存在增滑劑滲出而使 密合性和光學透鏡的透明性降低的問題。
[0018] 因此,本發(fā)明的課題在于提供一種活性能量射線固化性組合物,其提供的固化物 的損傷的復原性、與塑料基材的密合性、固化時的透明性優(yōu)異。
[0019] 用于解決問題的手段
[0020] 本發(fā)明人為了達成上述目的進行了研宄,最終完成了本發(fā)明。
[0021] 即,本發(fā)明為光學部件用活性能量射線固化性組合物;上述的光學部件用活性能 量射線固化性組合物由活性能量射線固化而成的固化物;以及使用了上述的固化物的光學 透鏡、光學透鏡用片或者膜。上述光學部件用活性能量射線固化性組合物含有具有2個以 上自由基聚合反應性基團(xl)且其均聚物的玻璃化轉變溫度超過200°C的單體(A),具有 2個以上自由基聚合反應性基團(x2)且其均聚物的玻璃化轉變溫度小于-15°C的單體(C) 以及光聚合引發(fā)劑(E)作為必須成分。
[0022] 發(fā)明效果
[0023] 本發(fā)明的光學部件用活性能量射線固化性組合物的損傷復原性優(yōu)異。并且所帶來 的固化物與塑料基材的密合性、固化時的透明性優(yōu)異。
【具體實施方式】
[0024] 需要說明的是,在本說明書中,所謂"(甲基)丙烯酸酯"是指"丙烯酸酯或者甲基 丙烯酸酯",所謂"(甲基)丙烯?;?是指"丙烯?;蛘呒谆;?。
[0025] 此外,所謂η (2以上的整數(shù))官能團以上是指自由基聚合反應性基團(X)的數(shù)為 η個以上,以下使用同樣的記載方法。
[0026] 對于本發(fā)明的光學部件用活性能量射線固化性組合物,通過合用具有2個以上自 由基聚合反應性基團(xl)且其均聚物的玻璃化轉變溫度超過200°C的單體(A)、具有2個 以上自由基聚合反應性基團(x2)且其均聚物的玻璃化轉變溫度小于-15°C的單體(C)作為 聚合性單體,能得到與塑料基材的密合性、固化時的透明性優(yōu)異的固化物,此外即使在添加 了增滑劑(D)的情況下,也能得到與塑料基材的密合性、固化時的透明性優(yōu)異的固化物。
[0027] 從確保透明性的觀點出發(fā),對于本發(fā)明的光學部件用活性能量射線固化性組合物 中作為第1必須成分的具有2個以上自由基聚合反應性基團(Xl)的單體(A),其均聚物的 玻璃化轉變溫度為超過200°C。作為(A)優(yōu)選為具有201°C以上的玻璃化轉變溫度或未觀 測到玻璃化轉變溫度,進一步優(yōu)選為具有230°C以上的玻璃化轉變溫度或未觀測到玻璃化 轉變溫度。
[0028] 此處,所謂其均聚物的玻璃化轉變溫度為下述溫度:以下述方法對使其單體單獨 聚合得到的固化物的動態(tài)粘彈性進行測定時,損失正切(tan δ)在該溫度表現(xiàn)出最大值。
[0029] 〈試片的制作〉
[0030] 作為引發(fā)劑,相對于單體添加3重量%例如1-羥基環(huán)己基苯基酮[商品名 "Irgacurel84",BASF公司制造]后,利用紫外線照射裝置照射lOOOmJ/cm 2紫外線使其固 化,制作縱向寬度40mm、橫向寬度5mm,厚度Imm的試片。
[0031 ]〈動態(tài)粘彈性測定方法〉
[0032] 使用該試片,利用動態(tài)粘彈性測定裝置(例如,Rhe〇gel-E4000,UBM公司制造),在 頻率:10Hz、升溫速度:4°C /分的條件下進行測定。
[0033] 對于具有2個以上的自由基聚合反應性基團(xl)的單體(A),只要其均聚物的玻 璃化轉變溫度為上述范圍,則對其化學結構沒有特別限定,但是優(yōu)選分子內(nèi)的自由基聚合 反應性基團(xl)的數(shù)量為2~6個、優(yōu)選為4~6個且分子內(nèi)的氧亞烷基的數(shù)量為0~5 個的單體(Al)。
[0034] 作為自由基聚合反應性基團(xl),其優(yōu)選為選自由丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、 乙烯基氧基、丙烯基氧基和烯丙氧基組成的組中的至少1種基團,更優(yōu)選為丙烯酸酯基、甲 基丙烯酸酯基,進一步優(yōu)選為丙烯酸酯基。
[0035] 作為上述氧亞烷基,優(yōu)選碳原子數(shù)為2~4,進一步優(yōu)選碳原子數(shù)為2~3。
[0036] 具體地說,可以舉出氧亞乙基、氧亞丙基等。
[0037] 以下記載的氧亞烷基也是同樣的。
[0038] 作為具有2個自由基聚合反應性基團(xl)的單體(All),具體地可以舉出雙苯氧 基芴二丙烯酸酯。
[0039] 作為具有3個自由基聚合反應性基團(xl)的單體(A12),具體地說,可以舉出三羥 甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三(2-羥基乙基)異氰脲酸酯三(甲基)丙烯酸酯、季戊四 醇三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三乙烯基醚、季戊四醇三乙烯基醚等。這其中優(yōu)選為 三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯。
[0040] 作為具有4個自由基聚合反應性基團(Xl)的單體(A13),具體地說,可以舉出季戊 四醇、季戊四醇的2摩爾環(huán)氧乙烷(以下記載為EO)加成物、季戊四醇的4摩爾EO加成物、 雙三羥甲基丙烷的4摩爾EO加成物和季戊四醇的4摩爾EO加成物各自的四(甲基)丙烯 酸酯、季戊四醇四乙烯基醚等。這其中優(yōu)選為季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、和季戊四醇的 2摩爾EO加成物的四(甲基)丙烯酸酯。
[0041] 作為具有5個自由基聚合反應性基團(xl)的單體(A14),具體地說,可以舉出二 季戊四醇、二季戊四醇的2摩爾EO加成物、和二季戊四醇的4摩爾EO加成物各自的五(甲 基)丙烯酸酯、二季戊四醇五乙烯基醚等。這其中優(yōu)選為二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、 和二季戊四醇的2摩爾EO加成物的五(甲基)丙烯酸酯。
[0042] 作為具有6個自由基聚合反應性基團(xl)的單體(A15),具體地說,可以舉出二 季戊四醇、二季戊四醇的2摩爾EO加成物和二季戊四醇的4摩爾EO加成物各自的六(甲 基)丙烯酸酯、二季戊四醇六乙烯基醚等。這其中優(yōu)選為二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、 和二季戊四醇的2摩爾EO加成物的六(甲基)丙烯酸酯。
[0043] 這些(Al)中進一步優(yōu)選為二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲 基)丙烯酸酯、和季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯。
[0044] 從損傷復原性和透明性的觀點出發(fā),本發(fā)明的活性能量射線固化性組合物中, 基于(A)和具有2個以上自由基聚合反應性基團(x2)且其均聚物的玻璃化轉變溫度小 于-15°C的單體(C)的總重量,該具有2個以上自由基聚合反應性基團(xl)的單體(A)的 含量