JP2007332169A - Photocurable resin composition and optical functional sheet obtained by using the same - Google Patents

Photocurable resin composition and optical functional sheet obtained by using the same Download PDF

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宏光 高橋
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a photocurable resin composition which allows formation of an optical functional sheet having a fine pattern and can sufficiently satisfy adhesion with a sheet substrate, mold-release properties with a die, surface hardness of a processed layer, and flexibility/scratch resistance of a sheet, and to provide the optical functional sheet. <P>SOLUTION: The photocurable resin composition comprises a specific urethane (meth)acrylate represented by general formula (4) obtained by reacting a specific organic isocyanate compound which contains at least two isocyanate groups in a molecule and is represented by general formula (1), a specific compound which contains at least three active hydrogens in a molecule and is represented by general formula (2), wherein the specific compound excludes a compound which contains three active hydrogens in a molecule but does not contain a cyclic structure, and a specific (meth)acrylate containing a hydroxy group represented general formula (3). <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、微細なパターン形成性に優れ、かつ、シート基材との密着性、金型との離型性優れた光硬化性樹脂組成物硬化性樹脂組成物および光学機能性シートに関するものである。   The present invention relates to a photocurable resin composition, a curable resin composition, and an optical functional sheet, which are excellent in fine pattern-forming properties, and have excellent adhesion to a sheet substrate and excellent releasability from a mold. is there.

従来、レンズシートやプリズムシートに代表される光学機能性シートの製造においては、種々のアクリレート系モノマーを含む光硬化性樹脂組成物が提案されている。これらの光硬化性樹脂組成物に要求される物性としては、製造に適した粘度、硬化速度、更に硬化後の表面硬度、柔軟性、シート状基材との密着性、パターン形状に外力が加重された時の復元性等、様々な要求に満足することが必要である。   Conventionally, photocurable resin compositions containing various acrylate monomers have been proposed in the production of optical functional sheets represented by lens sheets and prism sheets. Physical properties required for these photocurable resin compositions include viscosity suitable for production, curing speed, surface hardness after curing, flexibility, adhesion to sheet-like substrate, and external force applied to pattern shape. It is necessary to satisfy various requirements, such as the resilience when it is applied.

これらの物性を満たす方法として、例えば、表面加工層の耐擦傷性を高めるために、加工層の弾性を高め、復元性を持たせる検討(特許文献1〜8)がなされている。
特開2000−344845号公報 特開2002−105149号公報 特開2003−277451号公報 特開2004−131520号公報 特開2005−23194号公報 特開2005−68331号公報 特開2005−272700号公報 特開2003−302501号公報
As a method for satisfying these physical properties, for example, in order to improve the scratch resistance of the surface processed layer, studies have been made to increase the elasticity of the processed layer and to provide a restoring property (Patent Documents 1 to 8).
JP 2000-344845 A JP 2002-105149 A JP 2003-277451 A JP 2004-131520 A JP-A-2005-23194 JP 2005-68331 A JP 2005-272700 A JP 2003-302501 A

しかしながら、かかる従来の多官能、特に3官能以上のウレタン(メタ)アクリレートを含有する光硬化性樹脂組成物、例えば、2官能ジイソシアネートとペンタエリスリトールトリアクリレートに代表される水酸基含有多官能(メタ)アクリレートとを含む化合物を反応して得られるウレタン(メタ)アクリレートや2官能イソシアネート化合物をイソシアヌレート変性・ビウレット変性した3官能イソシアネート化合物と水酸基含有(メタ)アクリレートとを含む化合物を反応して得られるウレタン(メタ)アクリレートを含有した光硬化性樹脂組成物が知られているが、十分な物性が得られなかった。すなわち、前者では直線的な構造のため架橋基が局在化することで、硬度と柔軟性が相反する物性となり、後者では構造的な自由度が少ないため、復元性や柔軟性を与える一方、表面硬度が低下するといった、所望の物性を得る手段が非常に乏しくなり、シート基材との密着性、金型との離型性、加工層の表面硬度とシートの柔軟性・耐擦傷性を十分に満足できる硬化物は得られなかった。
本発明は、かかる従来技術の背景に鑑み、微細なパターンを有する光学機能性シートを形成可能とし、シート基材との密着性、金型との離型性、加工層の表面硬度とシートの柔軟性・耐擦傷性を十分に満足できる光硬化性樹脂組成物および光学機能性シートを提供せんとするものである。
However, such conventional polyfunctional, particularly tri- or higher functional urethane (meth) acrylate-containing photocurable resin compositions, for example, hydroxyl group-containing polyfunctional (meth) acrylates typified by bifunctional diisocyanate and pentaerythritol triacrylate. Urethane obtained by reacting a compound containing a hydroxyl group-containing (meth) acrylate and a urethane (meth) acrylate obtained by reacting a compound containing a trifunctional isocyanate compound obtained by reacting a bifunctional isocyanate compound with an isocyanurate or biuret. A photocurable resin composition containing (meth) acrylate is known, but sufficient physical properties were not obtained. That is, in the former, since the cross-linking group is localized due to the linear structure, the hardness and flexibility are opposite to each other, and in the latter, since structural freedom is low, it gives resilience and flexibility, There are very few means to obtain the desired physical properties such as reduced surface hardness, adhesion to the sheet base material, mold releasability, surface hardness of the processed layer and flexibility / abrasion resistance of the sheet. A sufficiently satisfactory cured product was not obtained.
In view of the background of such prior art, the present invention makes it possible to form an optical functional sheet having a fine pattern, adhesion to a sheet base material, releasability from a mold, surface hardness of a processed layer and the sheet. It is an object of the present invention to provide a photocurable resin composition and an optical functional sheet that can sufficiently satisfy flexibility and scratch resistance.

本発明は、かかる課題を解決するために、次のような手段を採用するものである。すなわち、本発明の光硬化性樹脂組成物は、下記一般式(1)で示される1分子中に少なくとも2個以上のイソシアネート基を含む有機イソシアネート化合物と、下記一般式(2)で示される1分子中に少なくとも3個以上の活性水素を含む化合物(但し、1分子に3個の活性水素を含むが、環状構造を含まない化合物を除く)と、下記一般式(3)で示される水酸基を含む(メタ)アクリレートとを反応させて得られる下記一般式(4)で表されるウレタン(メタ)アクリレートを含有することを特徴とする光硬化性樹脂組成物。   The present invention employs the following means in order to solve such problems. That is, the photocurable resin composition of the present invention includes an organic isocyanate compound containing at least two isocyanate groups in one molecule represented by the following general formula (1), and 1 represented by the following general formula (2). A compound containing at least 3 active hydrogens in the molecule (excluding a compound containing 3 active hydrogens per molecule but not containing a cyclic structure), and a hydroxyl group represented by the following general formula (3): A photocurable resin composition comprising a urethane (meth) acrylate represented by the following general formula (4) obtained by reacting with (meth) acrylate.

Figure 2007332169
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式中、R1、R2は脂肪族、脂環式、芳香環置換脂肪族、芳香族又は複素環式の構造を含む化合物、R3は脂肪族、脂環式、芳香環置換脂肪族、芳香族又は複素環式、ポリエーテル鎖、ポリエステル鎖等の構造を含む化合物、R4は水素原子またはメチル基である。X原子がO、Sのとき、a=1、X原子がNの時、a=2である。lは3〜25である。bは0〜10である。mは1以上の任意の値である。nはlより小さい値である。   In the formula, R1 and R2 are compounds containing an aliphatic, alicyclic, aromatic ring-substituted aliphatic, aromatic or heterocyclic structure, R3 is aliphatic, alicyclic, aromatic ring-substituted aliphatic, aromatic or R4 is a hydrogen atom or a methyl group, a compound containing a structure such as a heterocyclic ring, a polyether chain, or a polyester chain. When the X atom is O or S, a = 1, and when the X atom is N, a = 2. l is 3-25. b is 0-10. m is an arbitrary value of 1 or more. n is a value smaller than l.

また、本発明の光学機能性シートは、かかる光硬化性樹脂組成物をシート状基材に塗布し、硬化してなることを特徴とするものである。   The optical functional sheet of the present invention is characterized in that such a photocurable resin composition is applied to a sheet-like substrate and cured.

本発明によれば、微細なパターンを有する光学機能性シートを形成可能とし、シート基材との密着性、金型との離型性、加工層の表面硬度とシートの柔軟性・耐擦傷性を十分に満足できる光硬化性樹脂組成物が得られる。   According to the present invention, it is possible to form an optical functional sheet having a fine pattern, adhesion to a sheet base material, releasability from a mold, surface hardness of a processed layer and flexibility / abrasion resistance of the sheet. Can be obtained.

本発明は、前記課題、つまり微細なパターンを有する光学機能性シートを形成可能とし、シート基材との密着性、金型との離型性、加工層の表面硬度とシートの柔軟性・耐擦傷性を十分に満足できる光硬化性樹脂組成物について、鋭意検討し、特定な有機イソシアネート化合物と特定な多価活性水素化合物と水酸基含有(メタ)アクリレート)との3種選択して、これらを反応させてみたところ、3次元放射状に(メタ)アクリレート基が広がりをもつ特殊な構造を有するウレタン(メタ)アクリレートが得られることを究明し、かかる特殊な構造を有するウレタン(メタ)アクリレートで光硬化性樹脂組成物を構成すると、かかる光硬化性樹脂組成物は構造的自由度が非常に高いため、所望の物性を調整しやすく、更に従来の物性を向上させることも可能となった。また該光硬化性樹脂組成物を用いて硬化物を作成することによって、シート状基材との密着性、金型との離型性、加工層の表面硬度とシートの柔軟性・耐擦傷性を十分に満足できる光学機能性シートが得られることを見出したものである。   The present invention makes it possible to form the above-mentioned problem, that is, an optical functional sheet having a fine pattern, adhesion to a sheet base material, releasability from a mold, surface hardness of a processed layer and flexibility / resistance of the sheet. With regard to the photo-curable resin composition that can sufficiently satisfy the scratch resistance, the inventors have intensively studied and selected three kinds of a specific organic isocyanate compound, a specific polyvalent active hydrogen compound, and a hydroxyl group-containing (meth) acrylate). As a result of the reaction, it was found that urethane (meth) acrylate having a special structure in which (meth) acrylate groups spread three-dimensionally radially was obtained, and light with urethane (meth) acrylate having such a special structure was obtained. When a curable resin composition is constituted, the photocurable resin composition has a very high degree of structural freedom, so that it is easy to adjust desired physical properties and further improve conventional physical properties. Rukoto also became possible. In addition, by creating a cured product using the photocurable resin composition, adhesion to a sheet-like substrate, mold releasability, surface hardness of the processed layer and flexibility / abrasion resistance of the sheet It has been found that an optical functional sheet satisfying the above can be obtained.

本発明の光硬化性樹脂組成物に使用される3次元放射状に(メタ)アクリレート基が広がりをもつ構造をしたウレタン(メタ)アクリレート成分は、下記一般式(1)で示される1分子中に少なくとも2個以上のイソシアネート基を含む有機イソシアネート化合物と、下記一般式(2)で示される1分子中に少なくとも3個以上の活性水素を含む化合物(但し、1分子に3個の活性水素を含むが、環状構造を含まない化合物を除く)と、下記一般式(3)で示される水酸基を含む(メタ)アクリレートとを反応させて得られる下記一般式(4)で表される3次元放射状に(メタ)アクリレート基が広がりをもつ構造をしたウレタン(メタ)アクリレートである。   The urethane (meth) acrylate component having a structure in which the (meth) acrylate group spreads in a three-dimensional radial pattern used in the photocurable resin composition of the present invention is contained in one molecule represented by the following general formula (1). An organic isocyanate compound containing at least two or more isocyanate groups, and a compound containing at least three or more active hydrogens in one molecule represented by the following general formula (2) (provided that three active hydrogens are contained in one molecule) Is a three-dimensional radial form represented by the following general formula (4) obtained by reacting a hydroxyl group-containing (meth) acrylate represented by the following general formula (3). This is a urethane (meth) acrylate having a structure in which a (meth) acrylate group is spread.

Figure 2007332169
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式中、R1、R2は脂肪族、脂環式、芳香環置換脂肪族、芳香族又は複素環式の構造を含む化合物、R3は脂肪族、脂環式、芳香環置換脂肪族、芳香族又は複素環式、ポリエーテル鎖、ポリエステル鎖等の構造を含む化合物、R4は水素原子またはメチル基である。X原子がO、Sのとき、a=1、X原子がNの時、a=2である。lは3〜25であり、3〜18であることが好ましい。bは0〜10であり、0〜1であることが好ましい。mは1以上の任意の値であり、1〜3であることが好ましい。nはlより小さい値である。   In the formula, R1 and R2 are compounds containing an aliphatic, alicyclic, aromatic ring-substituted aliphatic, aromatic or heterocyclic structure, R3 is aliphatic, alicyclic, aromatic ring-substituted aliphatic, aromatic or R4 is a hydrogen atom or a methyl group, a compound containing a structure such as a heterocyclic ring, a polyether chain, or a polyester chain. When the X atom is O or S, a = 1, and when the X atom is N, a = 2. l is 3 to 25, and preferably 3 to 18. b is 0-10, and it is preferable that it is 0-1. m is an arbitrary value of 1 or more, and is preferably 1 to 3. n is a value smaller than l.

式中のR1〜R4の構造は所望の物性、たとえば柔軟性、表面硬度、耐擦傷性などを調整するために、分子構造を選択することができる。lおよびmの値を大きくすると、(メタ)アクリレート基が増加することにより、光硬化性や表面硬度の向上が期待でき、またnの値が増えると極性基が増加することにより、密着性向上が期待できる。   The structure of R1 to R4 in the formula can be selected as a molecular structure in order to adjust desired physical properties such as flexibility, surface hardness, and scratch resistance. Increasing the values of l and m can be expected to improve photocurability and surface hardness by increasing the (meth) acrylate groups, and increasing the value of n increases the adhesion of polar groups. Can be expected.

以下ウレタン(メタ)アクリレートの製造に用いる各成分について説明する。   Hereinafter, each component used for production of urethane (meth) acrylate will be described.

分子中に2個以上のイソシアネート基を含む有機イソシアネート化合物について説明する。このような化合物としては、例えば分子中に2個のイソシアネート基を含む化合物としては、m−フェニレンジイソシアネート、p−フェニレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネート、ナフタレン−1,4−ジイソシアネート、ジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート、3,3’−ジメトキシビフェニルジイソシアネート、3,3’−ジメチルジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート、キシリレン−1,4−ジイソシアネート、キシリレン−1,3−ジイソシアネート、4−クロロキシリレン−1,3−ジイソシアネート、2−メチルキシリレン−1,3−ジイソシアネート、4,4’−ジフェニルプロパンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルヘキサフルオロプロパンジイソシアネート、トリメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、プロピレン−1,2−ジイソシアネート、ブチレン−1,2−ジイソシアネート、シクロヘキシレン−1,2−ジイソシアネート、シクロヘキシレン−1,3−ジイソシアネート、シクロヘキシレン−1,4−ジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジイソシアネート、1,4−ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン及び1,3−ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン、イソホロンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネートなどが挙げられる。   The organic isocyanate compound containing two or more isocyanate groups in the molecule will be described. Examples of such a compound include, for example, m-phenylene diisocyanate, p-phenylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate, naphthalene- 1,4-diisocyanate, diphenylmethane-4,4′-diisocyanate, 3,3′-dimethoxybiphenyl diisocyanate, 3,3′-dimethyldiphenylmethane-4,4′-diisocyanate, xylylene-1,4-diisocyanate, xylylene-1 , 3-diisocyanate, 4-chloroxylylene-1,3-diisocyanate, 2-methylxylylene-1,3-diisocyanate, 4,4′-diphenylpropane diisocyanate, 4,4′-diphenylhexafluoropropa Diisocyanate, trimethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, propylene-1,2-diisocyanate, butylene-1,2-diisocyanate, cyclohexylene-1,2-diisocyanate, cyclohexylene-1,3-diisocyanate, cyclohexylene-1,4 -Diisocyanate, dicyclohexylmethane-4,4'-diisocyanate, 1,4-bis (isocyanatemethyl) cyclohexane and 1,3-bis (isocyanatemethyl) cyclohexane, isophorone diisocyanate, norbornane diisocyanate and the like.

更に3官能以上の有機イソシアネート化合物も利用できる。このような化合物の例としては前述の2官能イソシアネート化合物を主原料としこれらの3量体(ビューレットあるいはイソシアヌレート)、ベンゼンイソシアネートのホルマリン縮合物、(メタ)アクリロイルオキシエチルイソシアネート等の重合性基を有するイソシアネート化合物の重合体リジントリイソシアネートなども用いることができる。   Furthermore, trifunctional or higher functional organic isocyanate compounds can also be used. Examples of such compounds are the aforementioned bifunctional isocyanate compounds as main raw materials, their trimers (burette or isocyanurate), formalin condensates of benzene isocyanate, polymerizable groups such as (meth) acryloyloxyethyl isocyanate. Polymeric lysine triisocyanate of an isocyanate compound having a hydrogen atom can also be used.

これらの多官能イソシアネートは1種でも2種以上混合して用いてもよい。   These polyfunctional isocyanates may be used alone or in combination of two or more.

分子中に3個以上の活性水素を有する化合物(但し、1分子に3個の活性水素を有する環状構造を有しない化合物を除く)について説明する。活性水素を有する官能基としては水酸基、アミノ基、カルボキシル基、メルカプト基等が挙げられる。このうち特に水酸基が好ましい。このような化合物としては、例えば分子中に3個の水酸基を有する環状構造を含むアルコール化合物としては1,2,3−トリヒドロキシシクロヘキサン、1,2,4−トリヒドロキシシクロヘキサン、1,3,5−トリヒドロキシシクロヘキサン、トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレート、1,3,5−(トリヒドロキシエチル)トリジンなどが挙げられる。環状構造を有しない活性水素を3個有する化合物の場合、柔軟性は得られるが、表面硬度が不足する場合がある。   A compound having 3 or more active hydrogens in the molecule (excluding compounds having no cyclic structure having 3 active hydrogens in one molecule) will be described. Examples of the functional group having active hydrogen include a hydroxyl group, an amino group, a carboxyl group, and a mercapto group. Of these, a hydroxyl group is particularly preferred. Examples of such compounds include alcohol compounds having a cyclic structure having three hydroxyl groups in the molecule, such as 1,2,3-trihydroxycyclohexane, 1,2,4-trihydroxycyclohexane, 1,3,5. -Trihydroxycyclohexane, tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate, 1,3,5- (trihydroxyethyl) tolidine and the like. In the case of a compound having three active hydrogens not having a cyclic structure, flexibility is obtained, but surface hardness may be insufficient.

更に3個の水酸基を有するフェノールとしては、1,3,5−トリヒドロキシベンゼン、1,2,3−トリヒドロキシベンゼン、1,2,4−トリヒドロキシベンゼン、2,4,6−トリヒドロキシ安息香酸および2,4,6−トリヒドロキシ安息香酸誘導体、没食子酸および没食子酸誘導体、2,4,5−トリヒドロキシピリミジン、2’,3’,4’−トリヒドロキシアセトフェノン、2’,4’,6’−トリヒドロキシアセトフェノン、4’,5,7−トリヒドロキシフラボンなどが挙げられる。   Further, phenols having three hydroxyl groups include 1,3,5-trihydroxybenzene, 1,2,3-trihydroxybenzene, 1,2,4-trihydroxybenzene, 2,4,6-trihydroxybenzoate. Acids and 2,4,6-trihydroxybenzoic acid derivatives, gallic acid and gallic acid derivatives, 2,4,5-trihydroxypyrimidine, 2 ', 3', 4'-trihydroxyacetophenone, 2 ', 4', 6'-trihydroxyacetophenone, 4 ', 5,7-trihydroxyflavone and the like can be mentioned.

更に4個以上水酸基を有するポリオール化合物およびポリフェノール化合物としては、1,2,4,5−テトラヒドロキシシクロヘキサン、1,2,5,6−テトラヒドロキシシクロオクタン、2,3,4,4’−テトラヒドロキシジフェニルメタン、エラグ酸、3,7,3’,4’− テトラヒドロキシフラボン、6,6’,7,7’−テトラヒドロキシ−4,4,4‘、4’−テトラメチル−2,2‘−スピロビクロマン、5,5’,6,6’−テトラヒドロキシ−3,3,3’,3’−テトラメチル−1,1’−スピロビインダンおよびD−(+)−グルコース、D−マンニトール、D−ソルビトールに代表される糖類およびその誘導体などが挙げられるが、もちろんこれに限定されない。   Further, polyol compounds and polyphenol compounds having 4 or more hydroxyl groups include 1,2,4,5-tetrahydroxycyclohexane, 1,2,5,6-tetrahydroxycyclooctane, 2,3,4,4′-tetra. Hydroxydiphenylmethane, ellagic acid, 3,7,3 ′, 4′-tetrahydroxyflavone, 6,6 ′, 7,7′-tetrahydroxy-4,4,4 ′, 4′-tetramethyl-2,2 ′ -Spirobichroman, 5,5 ', 6,6'-tetrahydroxy-3,3,3', 3'-tetramethyl-1,1'-spirobiindane and D-(+)-glucose, D-mannitol, Examples thereof include saccharides typified by D-sorbitol and derivatives thereof, but it is not limited thereto.

水酸基含有(メタ)アクリレートについて説明する。このような化合物としては、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、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピル(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、4−ヒドロキシブチルアクリレート、トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートジアクリレート、グリセリンジアクリレート、グリセリンジメタクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリテトラメチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、2−(メタ)アクリロイロキシエチル−2−ヒドロキシエチルフタル酸グリセリンモノメタクリレート、3−アクリロイロキシグリセリンモノメタクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、トリメチロールメタンジ(メタ)アクリレート、2−メタクリロイロキシエチル−2−ヒドロキシプロピルフタレート、末端水酸基ポリエステルモノ(メタ)アクリレート、等の分子中に少なくとも1つ水酸基を有する(メタ)アクリレートなどが挙げられるが、もちろんこれに限定されない。   The hydroxyl group-containing (meth) acrylate will be described. Examples of such compounds include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxybutyl (meth) acrylate, 4- Hydroxybutyl acrylate, tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate diacrylate, glycerol diacrylate, glycerol dimethacrylate, polyethylene glycol mono (meth) acrylate, polypropylene glycol mono (meth) acrylate, polytetramethylene glycol mono (meth) acrylate, 2- (meth) acryloyloxyethyl-2-hydroxyethylphthalic acid glycerin monomethacrylate, 3-acryloyloxyglycerin monomethacrylate, penta Erythritol tri (meth) acrylate, dipentaerythritol monohydroxypenta (meth) acrylate, trimethylolpropane di (meth) acrylate, trimethylolmethane di (meth) acrylate, 2-methacryloyloxyethyl-2-hydroxypropyl phthalate, terminal (Meth) acrylate having at least one hydroxyl group in the molecule, such as hydroxyl group polyester mono (meth) acrylate, is of course not limited thereto.

成分のウレタン(メタ)アクリレートの製造においては、通常、ウレタン結合を形成するにあたって、ナフテン酸銅、ナフテン酸コバルト、ナフテン酸亜鉛、ジラウリル酸ジ−n−ブチル錫、オクチル酸第一錫に代表される錫系触媒、トリエチルアミン、ジアミノビシクロオクテン等のアミン系触媒等のウレタン化触媒を反応原料の総量に対して0.01〜1重量%用いるのが好ましい。なお、反応温度は通常、10〜90℃、特に30〜80℃が好ましい。   In the production of the component urethane (meth) acrylate, the formation of a urethane bond is typically represented by copper naphthenate, cobalt naphthenate, zinc naphthenate, di-n-butyltin dilaurate, and stannous octylate. It is preferable to use 0.01 to 1% by weight of a urethanization catalyst such as an amine catalyst such as a tin catalyst, triethylamine or diaminobicyclooctene based on the total amount of reaction raw materials. In addition, reaction temperature is 10-90 degreeC normally, Especially 30-80 degreeC is preferable.

ウレタン(メタ)アクリレートの好ましい数平均分子量は1000〜30000であり、特に1500〜15000であることが好ましい。成分(A)のウレタン(メタ)アクリレートの数平均分子量が1000未満であると、本樹脂組成物を硬化して得られる硬化物の弾性率が高くなり、所望のパターンを形成した場合、パターンの欠損が生じやすくなり、逆に数平均分子量が30000を超えると樹脂組成物の粘度が非常に高くなり、作業性が低下する傾向にある。   The number average molecular weight of urethane (meth) acrylate is preferably 1000 to 30000, and particularly preferably 1500 to 15000. When the number average molecular weight of the component (A) urethane (meth) acrylate is less than 1000, the elastic modulus of the cured product obtained by curing the resin composition is increased, and when a desired pattern is formed, If the number average molecular weight exceeds 30000, the viscosity of the resin composition becomes very high and the workability tends to be lowered.

上記の有機イソシアネート、多価活性水素化合物、水酸基含有(メタ)アクリレートの3つの成分を含む化合物を反応させて得られるウレタン(メタ)アクリレートの合成法について説明する。合成法について特に制限はないが、例えば、有機イソシアネートと多価活性水素化合物とを反応させることで多価イソシアネート化合物を合成し、さらに該多価イソシアネート化合物と水酸基含有(メタ)アクリレートとを反応させるとウレタン(メタ)アクリレートを得ることができる。   A method for synthesizing urethane (meth) acrylate obtained by reacting a compound containing the above three components of organic isocyanate, polyvalent active hydrogen compound and hydroxyl group-containing (meth) acrylate will be described. Although there is no restriction | limiting in particular about a synthesis method, For example, a polyvalent isocyanate compound is synthesize | combined by making an organic isocyanate and a polyvalent active hydrogen compound react, and also this polyvalent isocyanate compound and a hydroxyl-containing (meth) acrylate are made to react. And urethane (meth) acrylate can be obtained.

この合成法の場合、多価活性水素化合物に対する有機イソシアネートの当量は3当量より大きく10当量以下であることが好ましく、6当量以下であることがより好ましい。   In the case of this synthesis method, the equivalent of the organic isocyanate to the polyvalent active hydrogen compound is preferably more than 3 equivalents and 10 equivalents or less, more preferably 6 equivalents or less.

3当量以下であると、反応条件により反応混合液がゲル化や硬化する場合があり、10当量を上回ると、水酸基含有(メタ)アクリレートと未反応の有機イソシアネートが反応し、直線的なウレタン(メタ)アクリレートの含有率が増えることで、表面硬度が低下することがある。   If it is 3 equivalents or less, the reaction mixture may gel or harden depending on the reaction conditions. If it exceeds 10 equivalents, the hydroxyl group-containing (meth) acrylate and unreacted organic isocyanate react to form a linear urethane ( As the content of (meth) acrylate increases, the surface hardness may decrease.

他の合成法として、例えば、有機イソシアネートと水酸基含有(メタ)アクリレートとを反応させてイソシアネート(メタ)アクリレートを合成し、さらに該イソシアネート(メタ)アクリレートと多価活性水素化合物との反応でウレタン(メタ)アクリレートを得ることができる。   As another synthesis method, for example, an isocyanate (meth) acrylate is synthesized by reacting an organic isocyanate and a hydroxyl group-containing (meth) acrylate, and further urethane (by reacting the isocyanate (meth) acrylate with a polyvalent active hydrogen compound). A (meth) acrylate can be obtained.

この合成法の場合、水酸基含有(メタ)アクリレートに対する有機イソシアネートの当量は0.8当量以上、1.2当量以下であることが好ましく、0.9当量以上、1.1当量以下であることがさらに好ましい。有機イソシアネートの当量が下限より少ないと、2官能ウレタン(メタ)アクリレートが生成し、多価活性水素化合物と反応が進行しがたくなる。上限より多い場合、未反応の有機イソシアネートが残存する。   In the case of this synthesis method, the equivalent of the organic isocyanate to the hydroxyl group-containing (meth) acrylate is preferably 0.8 equivalents or more and 1.2 equivalents or less, and preferably 0.9 equivalents or more and 1.1 equivalents or less. Further preferred. When the equivalent of the organic isocyanate is less than the lower limit, a bifunctional urethane (meth) acrylate is produced, and the reaction with the polyvalent active hydrogen compound is difficult to proceed. When more than an upper limit, unreacted organic isocyanate remains.

また、多価活性水素化合物の活性水素基に対する水酸基含有(メタ)アクリレートの当量は0.1当量以上、1.1当量以下であることが好ましく、0.3当量以上、1.05当量以下であることがさらに好ましい。当量が下限より小さいとウレタン(メタ)アクリレートに対する(メタ)アクリレート部位の含有率が小さくなり、十分な表面硬度が得られない可能性がある。上限より多いと、未反応のイソシアネート(メタ)アクリレートが残存する。   The equivalent of the hydroxyl group-containing (meth) acrylate with respect to the active hydrogen group of the polyvalent active hydrogen compound is preferably 0.1 equivalent or more and 1.1 equivalent or less, and 0.3 equivalent or more and 1.05 equivalent or less. More preferably it is. If the equivalent is less than the lower limit, the content of the (meth) acrylate moiety relative to the urethane (meth) acrylate is small, and sufficient surface hardness may not be obtained. When it exceeds the upper limit, unreacted isocyanate (meth) acrylate remains.

ウレタン(メタ)アクリレートは、全樹脂組成物中に好ましくは10〜90重量%、更に好ましくは20〜80重量%含有される。含有量が前記数値範囲の下限値を下回ると硬化物に柔軟性が付与される一方、耐擦傷性、表面硬度が低下する。また、含有量が前記数値範囲の上限値を上回ると粘度が上昇し、作業性が低下することから上記範囲であることが好ましい。   The urethane (meth) acrylate is preferably contained in the total resin composition in an amount of 10 to 90% by weight, more preferably 20 to 80% by weight. When the content is below the lower limit of the numerical range, flexibility is imparted to the cured product, while scratch resistance and surface hardness are reduced. Moreover, when content exceeds the upper limit of the said numerical range, since a viscosity will rise and workability | operativity will fall, it is preferable that it is the said range.

本発明では任意成分として前記成分以外に本発明の樹脂組成物の特性を損なわない範囲で硬化性の他の単官能および多官能モノマーやオリゴマー、ポリマーを配合することができる。このような化合物としては、例えば単官能(メタ)アクリレートモノマーとしては、(メタ)アクリル酸、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、i−ブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、n−ヘキシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、ブトキシエチル(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、メタリル(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、N,N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジエチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノアルキルエーテル(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノアルキルエーテル(メタ)アクリレート、アクリロイルモルフォリン、スチレン、N−ビニルピロリドン、フェニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(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、イソボルニル(メタ)アクリレート、ノルボルニル(メタ)アクリレート、アダマンチル(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、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、フェノキシー2−メチルエチル(メタ)アクリレート、フェノキシエトキシエチル(メタ)アクリレート、3−フェノキシー2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−フェニルフェノキシエチル(メタ)アクリレート、4−フェニルフェノキシエチル(メタ)アクリレート、3−(2−フェニルフェニル)−2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、エチレンオキシド変性p−クミルフェノールの(メタ)アクリレート、2−ブロモフェノキシエチル(メタ)アクリレート、2,4−ジブロモフェノキシエチル(メタ)アクリレート、2,4,6−トリブロモフェノキシエチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。   In the present invention, in addition to the above components, other monofunctional and polyfunctional monomers, oligomers, and polymers that are curable can be added as long as they do not impair the properties of the resin composition of the present invention. As such a compound, for example, as a monofunctional (meth) acrylate monomer, (meth) acrylic acid, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, i-butyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, pentyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, n-hexyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, Butoxyethyl (meth) acrylate, allyl (meth) acrylate, glycidyl (meth) acrylate, methallyl (meth) acrylate, N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-dimethylaminopropyl (meth) acrylate, N , N-Diethylaminoethyl (meth) acryle N, N-diethylaminopropyl (meth) acrylate, polyethylene glycol monoalkyl ether (meth) acrylate, polypropylene glycol monoalkyl ether (meth) acrylate, acryloylmorpholine, styrene, N-vinylpyrrolidone, phenyl (meth) acrylate, Benzyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, norbornyl (meth) acrylate, adamantyl (meth) acrylate, dicyclopentanyl (meth) acrylate, phenoxyethyl ( (Meth) acrylate, phenoxy-2-methylethyl (meth) acrylate, phenoxyethoxyethyl (meth) acrylate, 3-phenoxy-2- Droxypropyl (meth) acrylate, 2-phenylphenoxyethyl (meth) acrylate, 4-phenylphenoxyethyl (meth) acrylate, 3- (2-phenylphenyl) -2-hydroxypropyl (meth) acrylate, ethylene oxide modified p- Examples include (meth) acrylate of cumylphenol, 2-bromophenoxyethyl (meth) acrylate, 2,4-dibromophenoxyethyl (meth) acrylate, 2,4,6-tribromophenoxyethyl (meth) acrylate, and the like.

多官能(メタ)アクリレートモノマーとしては、例えば1,6−ヘキサンジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールヒドロキシピバリン酸エステルジアクリレート、ネオペンチルグリコール変性トリメチロールプロパンジアクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールエステルのカプロラクトン変性ジアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド変性ビスフェノールAの(メタ)アクリレート、プロピレンオキシド変性ビスフェノールAの(メタ)アクリレート、ビスフェノールAとグリシジル(メタ)アクリレートとの反応で得られるエポキシ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド変性ビスフェノールAとグリシジル(メタ)アクリレートとの反応で得られるエポキシ(メタ)アクリレート、プロピレンオキシド変性ビスフェノールAとグリシジル(メタ)アクリレートとの反応で得られるエポキシ(メタ)アクリレート、トリス[2−(アクリロイルオキシ)エチル]イソシアヌレート、トリス[2−(アクリロイルオキシ)プロピル]イソシアヌレート、2,4,6−トリス(アクリロイルオキシエトキシ)−1,3,5−トリアジン、2,4,6−トリス(アクリロイルオキシプロポキシ)−1,3,5−トリアジン等が挙げられる。   Examples of the polyfunctional (meth) acrylate monomer include 1,6-hexane diacrylate, polyethylene glycol diacrylate, polypropylene glycol diacrylate, neopentyl glycol hydroxypivalate ester diacrylate, neopentyl glycol modified trimethylolpropane diacrylate, hydroxy Caprolactone-modified diacrylate of pivalic acid neopentyl glycol ester, pentaerythritol tetraacrylate, trimethylolpropane triacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, bisphenol A di (meth) acrylate, ethylene oxide modified bisphenol A (meth) acrylate, propylene oxide modified Bisphenol A (meth) acrylate, bisphenol Epoxy (meth) acrylate obtained by reaction of diol A and glycidyl (meth) acrylate, epoxy (meth) acrylate obtained by reaction of ethylene oxide-modified bisphenol A and glycidyl (meth) acrylate, propylene oxide-modified bisphenol A and glycidyl ( Epoxy (meth) acrylate obtained by reaction with (meth) acrylate, tris [2- (acryloyloxy) ethyl] isocyanurate, tris [2- (acryloyloxy) propyl] isocyanurate, 2,4,6-tris (acryloyl) Oxyethoxy) -1,3,5-triazine, 2,4,6-tris (acryloyloxypropoxy) -1,3,5-triazine and the like.

本発明に好ましく用いられる光重合開始剤としては、照射する電磁波の波長に合致し、電磁は照射により分解してラジカルを発生して重合を開始せしめるものであれば、特に制限はないが、例えば、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、p−tert−ブチルトリクロロアセトフェノン、2,2’−ジエトキシアセトフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン等のアセトフェノン類、ベンゾフェノン、4,4’−ビスアミノジメチルベンゾフェノン、2−クロロチオキサントン、2−メチルチオキサントン、2−エチルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2−イソプロピルチオキサントン等のケトン類、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、ベンゾインイソブチルエーテル等のベンゾインエーテル類、ベンジルジメチルケタール、ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン等のベンジルケタール類等が挙げられる。   The photopolymerization initiator preferably used in the present invention is not particularly limited as long as it matches the wavelength of the electromagnetic wave to be irradiated and the electromagnetic wave is decomposed by irradiation to generate radicals to start polymerization. 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one, p-tert-butyltrichloroacetophenone, 2,2′-diethoxyacetophenone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropane-1- Acetophenones such as ON, ketones such as benzophenone, 4,4′-bisaminodimethylbenzophenone, 2-chlorothioxanthone, 2-methylthioxanthone, 2-ethylthioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, 2-isopropylthioxanthone, benzoin , Benzoin methyl ether, benzoin isopropyl Ether, benzoin ethers such as benzoin isobutyl ether, benzyl dimethyl ketal, benzil ketals, such as hydroxycyclohexyl phenyl ketone.

上記光重合開始剤には必要に応じて光増感剤を添加することもできる。光増感剤としては、例えば、トリエチルアミン、ジエチルアミン、N−メチルジエタノールアミン、エタノールアミン、4−ジメチルアミノ安息香酸、4−ジメチルアミノ安息香酸メチル、4−ジメチルアミノ安息香酸エチル、4−ジメチルアミノ安息香酸イソアミルなどが挙げられる。   A photosensitizer can be added to the photopolymerization initiator as necessary. Examples of the photosensitizer include triethylamine, diethylamine, N-methyldiethanolamine, ethanolamine, 4-dimethylaminobenzoic acid, methyl 4-dimethylaminobenzoate, ethyl 4-dimethylaminobenzoate, and 4-dimethylaminobenzoic acid. Examples include isoamyl.

また、本発明の光硬化性樹脂組成物には、本発明の効果が失われない範囲内で、各種の添加剤を加えることができる。添加配合する添加剤の例としては、例えば,無機微粒子などのフィラー、染料、蛍光増白剤、酸化防止剤、耐侯剤、帯電防止剤、重合禁止剤、離型剤、増粘剤などが挙げられる。光硬化性樹脂組成物中、前記添加剤の合計は、好ましくは30重量%、より好ましくは20重量%、更に好ましくは10重量%以下の比率を占める。前記数値範囲の上限値を上回ると十分な物性が得られない。   Moreover, various additives can be added to the photocurable resin composition of the present invention within a range where the effects of the present invention are not lost. Examples of additives to be added and blended include fillers such as inorganic fine particles, dyes, fluorescent whitening agents, antioxidants, anti-molding agents, antistatic agents, polymerization inhibitors, mold release agents, thickeners and the like. It is done. In the photocurable resin composition, the total of the additives preferably accounts for 30% by weight, more preferably 20% by weight, and even more preferably 10% by weight or less. If the upper limit of the numerical range is exceeded, sufficient physical properties cannot be obtained.

本発明の光硬化性樹脂組成物に溶剤を加えてもよい。溶剤の例としてはトルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素系溶剤、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、n−ブタノール、イソブタノールなどのアルコール系溶剤、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン系溶剤、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチルなどのエステル系溶媒などが挙げられる。   You may add a solvent to the photocurable resin composition of this invention. Examples of solvents include aromatic hydrocarbon solvents such as toluene and xylene, alcohol solvents such as methanol, ethanol, isopropyl alcohol, n-butanol and isobutanol, and ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone and cyclohexanone. And ester solvents such as ethyl acetate, propyl acetate, and butyl acetate.

本発明の3次元放射状に(メタ)アクリレート基が広がりをもつ構造をしたウレタン(メタ)アクリレートを含有する光硬化性樹脂組成物の硬化収縮率は、25℃における光硬化性樹脂組成物の比重と光照射硬化した後の光硬化性樹脂組成物の25℃における比重を測定し、下記式に基づいて算出した。
・硬化収縮率(%)=(d(硬化後)−d(硬化前))/d(硬化後)×100
d(硬化前):光硬化性樹脂組成物の25℃における比重
d(硬化後):光硬化性樹脂組成物を光照射硬化した後の25℃における比重。
The cure shrinkage ratio of the photocurable resin composition containing urethane (meth) acrylate having a structure in which the (meth) acrylate group spreads radially in the three-dimensional radial form of the present invention is the specific gravity of the photocurable resin composition at 25 ° C. The specific gravity at 25 ° C. of the photocurable resin composition after photoirradiation curing was measured and calculated based on the following formula.
Curing shrinkage (%) = (d (after curing) −d (before curing)) / d (after curing) × 100
d (Before curing): Specific gravity at 25 ° C. of photocurable resin composition d (After curing): Specific gravity at 25 ° C. after photoirradiation curing of the photocurable resin composition.

光硬化性樹脂組成物の25℃における硬化収縮率は、7.5%以下であることが好ましい。硬化収縮率が7.5%より大きいと、基材シートに光硬化性樹脂組成物を塗布し、硬化して得られた光学機能性シートが反る恐れがある。   It is preferable that the cure shrinkage rate at 25 ° C. of the photocurable resin composition is 7.5% or less. If the curing shrinkage is greater than 7.5%, the optical functional sheet obtained by applying the photocurable resin composition to the substrate sheet and curing may be warped.

本発明の3次元放射状に(メタ)アクリレート基が広がりをもつ構造をしたウレタン(メタ)アクリレートを含有する光硬化性樹脂組成物の粘度は特に限定はないが、通常25℃おける粘度が70〜30000mPa・s、特に100〜20000mPa・sであることが好ましい。粘度が上限を超えると、金型の細部まで樹脂組成物の充填が困難となり、気泡を噛み込みやすくなる。粘度が下限より小さいと、樹脂組成物の流動性が高くなり、パターン形成時の厚みムラの原因となる恐れがある。   The viscosity of the photocurable resin composition containing urethane (meth) acrylate having a structure in which the (meth) acrylate group spreads radially in the three-dimensional radial form of the present invention is not particularly limited, but the viscosity at 25 ° C. is usually 70 to It is preferably 30000 mPa · s, particularly 100 to 20000 mPa · s. When the viscosity exceeds the upper limit, it becomes difficult to fill the resin composition up to the details of the mold and it becomes easy to bite bubbles. When the viscosity is smaller than the lower limit, the fluidity of the resin composition increases, which may cause thickness unevenness during pattern formation.

本発明の光硬化性樹脂組成物をシート状基材に塗布し、硬化してなることを特徴とする光学機能性シートの製造において、光照射光源としてはとくに限定されないが、低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、キセノンランプ、ケミカルランプ、電子線、太陽光等が使用できる。照射エネルギーは特に限定されないが、たとえば紫外線であれば200〜600nmの波長の積算エネルギーが100〜5000mJ/cmとなるように照射することが好ましい。 In the production of an optical functional sheet, wherein the photocurable resin composition of the present invention is applied to a sheet-like substrate and cured, the light irradiation light source is not particularly limited, but includes a low pressure mercury lamp, a high pressure Mercury lamps, xenon lamps, chemical lamps, electron beams, sunlight, etc. can be used. Irradiation energy is not particularly limited. For example, in the case of ultraviolet rays, it is preferable to irradiate such that the integrated energy at a wavelength of 200 to 600 nm is 100 to 5000 mJ / cm 2 .

本発明の光硬化性樹脂組成物の硬化物は、JIS K5600の方法に従った鉛筆硬度の測定において、HB以上の表面硬度を持つことが好ましく、2H以上の表面硬度を持つことがさらに好ましい。表面硬度がHBより小さいと製造時や運搬時に傷がつきやすく、表面パターンの損傷を招く恐れが考えられる。   The cured product of the photocurable resin composition of the present invention preferably has a surface hardness of HB or higher, more preferably 2H or higher, in the pencil hardness measurement according to the method of JIS K5600. If the surface hardness is smaller than HB, the surface pattern is likely to be damaged during manufacture or transportation, and the surface pattern may be damaged.

本発明の光硬化性樹脂組成物を硬化した光学機能性シートをJIS K5600に従った屈曲試験において、直径5mm、更に好ましくは1mmの円筒に沿って180°折り曲げても光硬化性樹脂組成物を硬化した表面が破断しないことが好ましい。上記条件で破断することがあれば、樹脂組成物が硬化した硬化膜の柔軟性が乏しくなり、復元性が低下する可能性がある。   Even if the optical functional sheet obtained by curing the photocurable resin composition of the present invention is bent 180 ° along a cylinder having a diameter of 5 mm, more preferably 1 mm, in a bending test according to JIS K5600, the photocurable resin composition is obtained. It is preferred that the hardened surface does not break. If it breaks on the said conditions, the softness | flexibility of the cured film which the resin composition hardened | cured will become scarce, and a restoring property may fall.

本発明の光硬化性樹脂組成物を硬化した光学機能性シートを10cm角にカットし、温度80℃、湿度60%、8時間の条件下で曝した後、室温に戻して平面に置いた時の平面からの四辺の反り高さ測定において、四辺の反り高さが4mm以下であることが好ましい。この条件を満たさなければ、高温条件でシートの反りや歪の原因となることがある。   When the optical functional sheet obtained by curing the photocurable resin composition of the present invention is cut into a 10 cm square and exposed under conditions of a temperature of 80 ° C. and a humidity of 60% for 8 hours, then returned to room temperature and placed on a flat surface. In the measurement of the warp height of the four sides from the plane, it is preferable that the warp height of the four sides is 4 mm or less. If this condition is not satisfied, the sheet may be warped or distorted at high temperatures.

本発明の光硬化性樹脂組成物を硬化した光学機能性シートが、JIS K5600に基づいて測定される碁盤目試験において、硬化された該光硬化性樹脂組成物層の剥離が10/100以下であるものであることが好ましい。   In the cross-cut test in which the optical functional sheet obtained by curing the photocurable resin composition of the present invention is measured based on JIS K5600, the cured photocurable resin composition layer peeled at 10/100 or less. Some are preferred.

以下に合成例、実施例を示すが本発明はこれに限定されるものではない。なお、合成例、実施例中の「部」は全て重量部を示す。   Synthesis examples and examples are shown below, but the present invention is not limited thereto. In the synthesis examples and examples, “parts” are all parts by weight.

(評価項目および評価方法)
得られた光硬化性樹脂組成物および光学機能性シートについて、以下の評価を行なった。
(Evaluation items and evaluation methods)
The following evaluation was performed about the obtained photocurable resin composition and optical functional sheet.

(1)硬化収縮性:光硬化性樹脂の25℃における硬化前後の比重を測定し、比重の変化から下記式に基づき硬化収縮率を求め、以下の基準で評価した。
・硬化収縮率(%)=(d(硬化後)−d(硬化前))/d(硬化後)×100
d(硬化前):光硬化性樹脂組成物の25℃における比重
d(硬化後):光硬化性樹脂組成物を光照射硬化した後の25℃における比重
◎:硬化収縮率が5%以下のもの
○:硬化収縮率が5%より大きく、7.5%以下のもの
×:硬化収縮率が7.5%よりも大きいもの。
(1) Curing shrinkage: The specific gravity of the photocurable resin before and after curing at 25 ° C. was measured, and the curing shrinkage was determined from the change in specific gravity based on the following formula, and evaluated according to the following criteria.
Curing shrinkage (%) = (d (after curing) −d (before curing)) / d (after curing) × 100
d (before curing): specific gravity at 25 ° C. of the photocurable resin composition d (after curing): specific gravity at 25 ° C. after photoirradiation curing of the photocurable resin composition ◎: cure shrinkage ratio is 5% or less Good ○: Curing shrinkage greater than 5%, 7.5% or less x: Curing shrinkage greater than 7.5%

(2)離型性:硬化物を金型より離型させる時の難易度を、以下の基準で評価した。
◎:金型からの離型が抵抗無く行えるもの
○:金型からの離型がやや抵抗があるものの行えるもの
△:金型からの離型がやや困難なもの
×:金型からの離型が困難である、もしくは金型に樹脂が残存するもの。
(2) Releasability: The degree of difficulty when releasing the cured product from the mold was evaluated according to the following criteria.
◎: Can be released from the mold without resistance ○: Can be released from the mold with some resistance △: Can be released from the mold is slightly difficult ×: Release from the mold Is difficult or the resin remains in the mold.

(3)密着性:JIS K5600 第5部−第6節(1999年制定)に従い、碁盤目試験を行なった。密着性は以下の基準で評価した。
◎:剥離が0/100のもの
○:剥離が1/100〜10/100以下のもの
△:剥離が10/100〜50/100のもの
×:剥離が50/100以上のもの。
(3) Adhesiveness: A cross-cut test was conducted in accordance with JIS K5600 Part 5-Section 6 (established in 1999). The adhesion was evaluated according to the following criteria.
:: peeling is 0/100 ○: peeling is 1/100 to 10/100 or less Δ: peeling is 10/100 to 50/100 ×: peeling is 50/100 or more

(4)鉛筆硬度:JIS K5600 第5部−第4節(1999年制定)に従い、鉛筆硬度を測定し、以下の基準で評価した。
◎:硬度が2H以上のもの
○:硬度がHB以上、H以下のもの
×:硬度がHBより柔らかいもの。
(4) Pencil hardness: Pencil hardness was measured according to JIS K5600 Part 5-Section 4 (established in 1999) and evaluated according to the following criteria.
A: Hardness of 2H or more B: Hardness of HB or more and H or less x: Hardness of softer than HB

(5)屈曲性:JIS K5600 第5部−第1節(1999年制定)に従い、光学機能性シートを円筒に巻きつけ、光学機能層の破断状況から屈曲性を判断し、以下の基準で評価した。
○:直径1mmの円筒で破断等が生じないもの
△:直径1mmの円筒では破断するが、直径5mmの円筒で破断等が生じないもの
×:直径5mmの円筒で破断が生じるもの。
(5) Flexibility: In accordance with JIS K5600 Part 5-Section 1 (established in 1999), the optical functional sheet is wound around a cylinder, and the flexibility is judged from the breaking state of the optical functional layer, and evaluated according to the following criteria. did.
○: A cylinder with a diameter of 1 mm that does not break, etc. Δ: A cylinder with a diameter of 1 mm breaks, but a cylinder with a diameter of 5 mm does not break, etc. x: A cylinder with a diameter of 5 mm breaks.

(6)寸法安定性:10cm角にカットした光学機能性シートを乾燥機で温度80℃、湿度60%、8時間加熱した後、25℃で平面に置いた時の平面からの四辺の反り高さを測定し、以下の基準で評価した。
◎:四辺の反り高さの合計が2mm以下のもの
○:四辺の反り高さの合計が2mmより大きく、4mm以下のもの
△:四辺の反り高さの合計が4mmより大きく、8mm以下のもの
×:四辺の反り高さの合計が8mmを上回るもの。
(7)作業性:光硬化性樹脂組成物をプリズム金型へ抽入する際の作業性を、以下の基準で評価した。
○:適度な粘度で作業性が良好なもの
×:粘度が高いため、気泡を巻き込みやすく、作業し難いもの。
(6) Dimensional stability: After the optical functional sheet cut to 10 cm square is heated with a dryer at a temperature of 80 ° C. and a humidity of 60% for 8 hours and then placed on a flat surface at 25 ° C., the warpage height of the four sides from the flat surface The thickness was measured and evaluated according to the following criteria.
◎: The total warp height of the four sides is 2 mm or less. ○: The total warp height of the four sides is greater than 2 mm and less than 4 mm. Δ: The total warp height of the four sides is greater than 4 mm and less than 8 mm. X: The total of the warp heights of the four sides exceeds 8 mm.
(7) Workability: Workability when drawing the photocurable resin composition into a prism mold was evaluated according to the following criteria.
○: Good viscosity and good workability ×: High viscosity, easy to entrain air bubbles and difficult to work.

(合成例1)
2,4−トルエンジイソシアネート69.6部、ピロガロール12.6部、及びオクチル酸第一錫0.5部を添加する。室温で1時間保持し、更に50℃まで昇温して3時間保持した。この反応混合物に2−ヒドロキシプロピルアクリレート32.5部とテトラエチレングリコールモノアクリレート62.0部を添加し、50℃で5時間保持しウレタンアクリレートUA−1を得た。
(Synthesis Example 1)
Add 69.6 parts of 2,4-toluene diisocyanate, 12.6 parts of pyrogallol, and 0.5 parts of stannous octylate. It was kept at room temperature for 1 hour, further heated to 50 ° C. and kept for 3 hours. To this reaction mixture, 32.5 parts of 2-hydroxypropyl acrylate and 62.0 parts of tetraethylene glycol monoacrylate were added and held at 50 ° C. for 5 hours to obtain urethane acrylate UA-1.

(合成例2)
2,4−トルエンジイソシアネート69.6部、1,2,3−トリヒドロキシシクロヘキサン13.2部、及びオクチル酸第一錫0.5部を添加する。室温で1時間保持し、更に50℃まで昇温して3時間保持した。この反応混合物にノナプロピレングリコールモノアクリレート178.5部とグリセリンジアクリレート40.0部を添加し、50℃で5時間保持しウレタンアクリレートUA−2を得た。
(Synthesis Example 2)
Add 69.6 parts of 2,4-toluene diisocyanate, 13.2 parts of 1,2,3-trihydroxycyclohexane, and 0.5 parts of stannous octylate. It was kept at room temperature for 1 hour, further heated to 50 ° C. and kept for 3 hours. To this reaction mixture, 178.5 parts of nonapropylene glycol monoacrylate and 40.0 parts of glycerin diacrylate were added and kept at 50 ° C. for 5 hours to obtain urethane acrylate UA-2.

(合成例3)
イソホロンジイソシアネート88.8部、1,3,5−トリヒドロキシベンゼン13.2部、及びオクチル酸第一錫0.5部を添加する。室温で1時間保持し、更に50℃まで昇温して3時間保持した。この反応混合物に2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルアクリレート44.4部とヘキサプロピレングリコールモノメタクリレート130.5部を添加し、50℃で5時間保持しウレタンアクリレートUA−3を得た。
(Synthesis Example 3)
Add 88.8 parts isophorone diisocyanate, 13.2 parts 1,3,5-trihydroxybenzene, and 0.5 parts stannous octylate. It was kept at room temperature for 1 hour, further heated to 50 ° C. and kept for 3 hours. To this reaction mixture, 44.4 parts of 2-hydroxy-3-phenoxypropyl acrylate and 130.5 parts of hexapropylene glycol monomethacrylate were added and held at 50 ° C. for 5 hours to obtain urethane acrylate UA-3.

(合成例4)
2,4−トルエンジイソシアネート17.4部、ヘキサメチレンジイソシアネート50.4部、ピロガロール12.6部、及びオクチル酸第一錫0.5部を添加する。室温で1時間保持し、更に50℃まで昇温して3時間保持した。この反応混合物に2−ヒドロキシプロピルアクリレート65.0部を添加し、50℃で5時間保持しウレタンアクリレートUA−4を得た。
(Synthesis Example 4)
Add 17.4 parts 2,4-toluene diisocyanate, 50.4 parts hexamethylene diisocyanate, 12.6 parts pyrogallol, and 0.5 parts stannous octylate. It was kept at room temperature for 1 hour, further heated to 50 ° C. and kept for 3 hours. To this reaction mixture, 65.0 parts of 2-hydroxypropyl acrylate was added and maintained at 50 ° C. for 5 hours to obtain urethane acrylate UA-4.

(合成例5)
2,4−トルエンジイソシアネート69.6部、トリエチレングリコールモノアクリレート40.8部、ノナプロピレングリコールモノメタクリレート121.8部、及びオクチル酸第一錫1.0部を添加する。室温で1時間保持し、更に50℃まで昇温して3時間保持した。この反応混合物にD−(+)−グルコース18.0部を添加し、50℃で8時間保持しウレタンアクリレートUA−5を得た。
(Synthesis Example 5)
Add 69.6 parts of 2,4-toluene diisocyanate, 40.8 parts of triethylene glycol monoacrylate, 121.8 parts of nonapropylene glycol monomethacrylate, and 1.0 part of stannous octylate. It was kept at room temperature for 1 hour, further heated to 50 ° C. and kept for 3 hours. To this reaction mixture, 18.0 parts of D-(+)-glucose was added and maintained at 50 ° C. for 8 hours to obtain urethane acrylate UA-5.

(合成例6)
トルエンジイソシアネート43.5部、ヘキサメチレンジイソシアネート42.0部、2−ヒドロキシエチルアクリレートのカプロラクトン2モル付加物103.3部、2−ヒドロキシエチルアクリレート23.2部及びオクチル酸第一錫0.5部を添加する。室温で1時間保持し、更に50℃まで昇温して3時間保持した。この反応混合物にD−マンニトール18.2部を添加し、50℃で8時間保持しウレタンアクリレートUA−6を得た。
(Synthesis Example 6)
Toluene diisocyanate 43.5 parts, hexamethylene diisocyanate 42.0 parts, 2-hydroxyethyl acrylate caprolactone 2-mole adduct 103.3 parts, 2-hydroxyethyl acrylate 23.2 parts and stannous octylate 0.5 parts Add. It was kept at room temperature for 1 hour, further heated to 50 ° C. and kept for 3 hours. To this reaction mixture, 18.2 parts of D-mannitol was added and maintained at 50 ° C. for 8 hours to obtain urethane acrylate UA-6.

(合成例7)
トルエンジイソシアネート34.8部、ポリテトラメチレングリコール(数平均分子量1200)120部、及びオクチル酸第一錫0.5部を添加する。室温で1時間保持し、更に50℃まで昇温して3時間保持した。この反応混合物にペンタエリスリトールトリアクリレート59.6部を添加し、50℃で5時間保持しウレタンアクリレートUA−7を得た。
(Synthesis Example 7)
34.8 parts of toluene diisocyanate, 120 parts of polytetramethylene glycol (number average molecular weight 1200), and 0.5 part of stannous octylate are added. It was kept at room temperature for 1 hour, further heated to 50 ° C. and kept for 3 hours. To this reaction mixture, 59.6 parts of pentaerythritol triacrylate was added and kept at 50 ° C. for 5 hours to obtain urethane acrylate UA-7.

(合成例8)
ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート変性体50.5部、2−ヒドロキシエチルアクリレートのカプロラクトン2モル付加物103.3部及びオクチル酸第一錫0.5部を添加する。室温で1時間保持し、更に50℃まで昇温して5時間保持しウレタンアクリレートUA−8を得た。
(Synthesis Example 8)
50.5 parts of an isocyanurate-modified product of hexamethylene diisocyanate, 103.3 parts of 2-hydroxyethyl acrylate caprolactone 2 mol adduct and 0.5 parts of stannous octylate are added. It was kept at room temperature for 1 hour, further heated to 50 ° C. and kept for 5 hours to obtain urethane acrylate UA-8.

(合成例9)
トルエンジイソシアネート69.6部、トリメチロールプロパン13.4部、及びオクチル酸第一錫0.5部を添加する。室温で1時間保持し、更に50℃まで昇温して3時間保持した。この反応混合物に2−ヒドロキシエチルアクリレート58.0部を添加し、50℃で5時間保持しウレタンアクリレートUA−9を得た。
(Synthesis Example 9)
Add 69.6 parts of toluene diisocyanate, 13.4 parts of trimethylolpropane, and 0.5 part of stannous octylate. It was kept at room temperature for 1 hour, further heated to 50 ° C. and kept for 3 hours. To this reaction mixture, 58.0 parts of 2-hydroxyethyl acrylate was added and maintained at 50 ° C. for 5 hours to obtain urethane acrylate UA-9.

(実施例1〜6、比較例1〜4)
25℃において光硬化性樹脂および開始剤を表2に示す組成でよく混合して均一溶液とし、光硬化性樹脂組成物を得た。
(Examples 1-6, Comparative Examples 1-4)
At 25 ° C., the photocurable resin and the initiator were mixed well in the composition shown in Table 2 to obtain a uniform solution to obtain a photocurable resin composition.

得られた光硬化性樹脂組成物を厚さ100μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(ルミラー(登録商標)100U42:東レ株式会社製)上に塗膜厚30μmで塗布した。その後、超高圧水銀灯を用いて1000mJ/cm照射してシートを製造した。 The obtained photocurable resin composition was applied to a 100 μm thick polyethylene terephthalate film (Lumirror (registered trademark) 100U42: manufactured by Toray Industries, Inc.) with a coating thickness of 30 μm. Then, the sheet | seat was manufactured by 1000 mJ / cm < 2 > irradiation using the ultra high pressure mercury lamp.

また、離型性・作業性を検討するために、ピッチ50μm、頂角90度のプリズム型金型に光硬化性樹脂を流し込み、ポリエチレンテレフタレートフィルムと金型をハンドローラーにより金型の端から貼り合わせ、超高圧水銀灯を用いて1000mJ/cm照射して、金型から剥離することで光学機能性シートを製造した。 In order to examine releasability and workability, a photocurable resin is poured into a prism mold having a pitch of 50 μm and an apex angle of 90 degrees, and a polyethylene terephthalate film and a mold are attached from the end of the mold by a hand roller. In addition, an optical functional sheet was manufactured by irradiating with 1000 mJ / cm 2 using an ultrahigh pressure mercury lamp and peeling from the mold.

Figure 2007332169
Figure 2007332169

ただし、表1中の記号の意味は下記の通りである。
PA−1:ビスフェノールAエチレンオキシド4モル付加ジアクリレート
PA−2:トリエチレングリコールジアクリレート
PA−3:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート
MA−1:ベンジルメタクリレート
MA−2:フェノキシエチルアクリレート
MA−3:イソボルニルアクリレート
MA−4:テトラヒドロフルフリルアクリレート
MA−5:2−ヒドロキシエチルアクリレート
PI−1:イルガキュア184(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製)
PI−2:ダロキュア1173(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製)。
However, the meanings of the symbols in Table 1 are as follows.
PA-1: Bisphenol A ethylene oxide 4 mol addition diacrylate PA-2: Triethylene glycol diacrylate PA-3: Dipentaerythritol hexaacrylate MA-1: Benzyl methacrylate MA-2: Phenoxyethyl acrylate MA-3: Isobornyl Acrylate MA-4: Tetrahydrofurfuryl acrylate MA-5: 2-hydroxyethyl acrylate PI-1: Irgacure 184 (manufactured by Ciba Specialty Chemicals)
PI-2: Darocur 1173 (manufactured by Ciba Specialty Chemicals).

Figure 2007332169
Figure 2007332169

表2に示すように、実施例1〜6で得られた光硬化性樹脂組成物は、プリズム金型への注入作業性に優れ、該光硬化性樹脂組成物をシート状基材に塗布し、硬化することにより得られた光学機能性シートはシート基材との密着性、金型との離型性、加工層の表面硬度とシートの柔軟性・耐擦傷性を十分に満足できるものであった。   As shown in Table 2, the photocurable resin compositions obtained in Examples 1 to 6 were excellent in workability for injection into a prism mold, and the photocurable resin composition was applied to a sheet-like substrate. The optically functional sheet obtained by curing sufficiently satisfies the adhesion to the sheet base material, the mold releasability, the surface hardness of the processed layer, and the flexibility and scratch resistance of the sheet. there were.

対して、比較例1〜3のウレタン(メタ)アクリレートを含有する光硬化性樹脂組成物では、表面硬度が不良であった。また、比較例4の光硬化性樹脂組成物では、硬化収縮性、柔軟性、シート基材との密着性が不良であった。   On the other hand, in the photocurable resin composition containing the urethane (meth) acrylate of Comparative Examples 1 to 3, the surface hardness was poor. Moreover, in the photocurable resin composition of the comparative example 4, cure shrinkage, a softness | flexibility, and adhesiveness with a sheet | seat base material were inferior.

Claims (7)

下記一般式(1)で示される1分子中に少なくとも2個以上のイソシアネート基を含む有機イソシアネート化合物と、下記一般式(2)で示される1分子中に少なくとも3個以上の活性水素を含む化合物(但し、1分子に3個の活性水素を含むが、環状構造を含まない化合物を除く)と、下記一般式(3)で示される水酸基を含む(メタ)アクリレートとを反応させて得られる下記一般式(4)で表されるウレタン(メタ)アクリレートを含有することを特徴とする光硬化性樹脂組成物。
Figure 2007332169
Figure 2007332169
Figure 2007332169
Figure 2007332169
式中、R1、R2は脂肪族、脂環式、芳香環置換脂肪族、芳香族又は複素環式の構造を含む化合物、R3は脂肪族、脂環式、芳香環置換脂肪族、芳香族又は複素環式、ポリエーテル鎖、ポリエステル鎖等の構造を含む化合物、R4は水素原子またはメチル基である。X原子がO、Sのとき、a=1、X原子がNの時、a=2である。lは3〜25である。bは0〜10である。mは1以上の任意の値である。nはlより小さい値である。
An organic isocyanate compound containing at least two or more isocyanate groups in one molecule represented by the following general formula (1), and a compound containing at least three or more active hydrogens in one molecule represented by the following general formula (2) (However, a compound containing three active hydrogens in one molecule but excluding a cyclic structure is excluded) obtained by reacting a (meth) acrylate containing a hydroxyl group represented by the following general formula (3) A photocurable resin composition comprising a urethane (meth) acrylate represented by the general formula (4).
Figure 2007332169
Figure 2007332169
Figure 2007332169
Figure 2007332169
In the formula, R1 and R2 are compounds containing an aliphatic, alicyclic, aromatic ring-substituted aliphatic, aromatic or heterocyclic structure, R3 is aliphatic, alicyclic, aromatic ring-substituted aliphatic, aromatic or R4 is a hydrogen atom or a methyl group, a compound containing a structure such as a heterocyclic ring, a polyether chain, or a polyester chain. When the X atom is O or S, a = 1, and when the X atom is N, a = 2. l is 3-25. b is 0-10. m is an arbitrary value of 1 or more. n is a value smaller than l.
前記光硬化性樹脂組成物が、明細書で定義する方法で測定される硬化収縮率が7.5%以下であるものであることを特徴とする請求項1に記載の光硬化性樹脂組成物。   2. The photocurable resin composition according to claim 1, wherein the photocurable resin composition has a cure shrinkage of 7.5% or less as measured by a method defined in the specification. . 請求項1または2のいずれかに記載の光硬化性樹脂組成物をシート状基材に塗布し、硬化してなることを特徴とする光学機能性シート。   An optical functional sheet obtained by applying the photocurable resin composition according to claim 1 or 2 to a sheet-like substrate and curing the composition. 硬化された該光硬化性樹脂組成物のJIS K5600に基づいて測定される表面硬度が鉛筆硬度でHB以上であることを特徴とする請求項3に記載の光学機能性シート。   4. The optical functional sheet according to claim 3, wherein the cured photocurable resin composition has a surface hardness measured based on JIS K5600 of not less than HB in pencil hardness. 前記光学機能性シートが、JIS K5600に基づいて測定される屈曲率が、直径5mmの円筒に沿って180°折り曲げても、光硬化性樹脂組成物を硬化した表面が破断しないものであることを特徴とする請求項3又は4に記載の光学機能性シート。   The optical functional sheet has a bending rate measured based on JIS K5600, and the surface on which the photocurable resin composition is cured does not break even if it is bent 180 ° along a cylinder having a diameter of 5 mm. The optical functional sheet according to claim 3 or 4, wherein the optical functional sheet is characterized in that: 前記光学機能性シートが、下記で定義される寸法安定性が、4mm以下であるものであることを特徴とする請求項3〜5のいずれかに記載の光学機能性シート。
寸法安定性:光学機能性シートを10cm角にカットして得た試験片を、80℃、8時間の条件下で放置したときの該試験片の四辺の反り高さを測定したものである。
The optical functional sheet according to any one of claims 3 to 5, wherein the optical functional sheet has a dimensional stability defined below of 4 mm or less.
Dimensional stability: The test piece obtained by cutting an optical functional sheet into a 10 cm square was measured for the warp height of the four sides of the test piece when left at 80 ° C. for 8 hours.
前記光学機能性シートが、JIS K5600に基づいて測定される碁盤目試験において、硬化された該光硬化性樹脂組成物層の剥離が10/100以下であるものであることを特徴とする請求項3〜6のいずれかに記載の光学機能性シート。   The optically functional sheet is characterized in that, in a cross-cut test measured based on JIS K5600, peeling of the cured photocurable resin composition layer is 10/100 or less. The optical functional sheet according to any one of 3 to 6.
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