JP7142167B2 - multilayer film - Google Patents
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Description
本発明は複層フィルムに関する。 The present invention relates to multilayer films.
従来、液晶パネル等の光学部材用の表面保護フィルムとして、ハードコート処理されたフィルムが用いられてきた。しかし、フィルムの表面硬度を上げることにより傷が付きにくくすることはできるものの、一旦、傷が付くとその傷を回復することできない。
そこで自己修復性を有する材料が検討されており、例えばポリアミド、ポリカーボネート及びポリイミド等の透明基材にポリエステル系ウレタン樹脂を積層したフィルムが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、特許文献1記載の複層フィルムを含めて従来の技術では傷の回復時間が長く、微細な傷が付きやすい条件下での耐擦傷性が十分ではないと言う問題がある。また、従来の技術では、耐屈曲性が十分ではないという問題もある。BACKGROUND ART Conventionally, hard-coated films have been used as surface protective films for optical members such as liquid crystal panels. However, although it is possible to make the film less likely to be scratched by increasing the surface hardness of the film, once the film is scratched, it cannot be repaired.
Therefore, materials having self-healing properties have been studied, and for example, a film in which a polyester-based urethane resin is laminated on a transparent base material such as polyamide, polycarbonate, or polyimide has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
However, conventional techniques, including the multilayer film described in Patent Document 1, have the problem that the scratch recovery time is long and the scratch resistance is not sufficient under conditions where fine scratches are likely to occur. Moreover, the conventional technique also has a problem that the bending resistance is not sufficient.
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の課題は、耐擦傷性に優れ、さらに耐屈曲性にも優れるフィルムを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a film which is excellent in scratch resistance and also excellent in flex resistance.
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、本発明に到達した。
即ち本発明は、基層と上記基層上に形成された表層とを有する複層フィルムであって、上記表層がポリオルガノシロキサン基及び活性水素基を有する化合物(a1)を必須成分として含有する活性水素成分(A1)とイソシアネート成分(B1)とからなるポリウレタン樹脂(U1)を含有し、上記ポリウレタン樹脂(U1)の100%伸長時の弾性回復率が50~100%であり、上記基層が、活性水素成分(A2)とイソシアネート成分(B2)からなるポリウレタン樹脂(U2)を含有し、上記活性水素成分(A2)が、ポリオルガノシロキサン基及び活性水素基を有する化合物(a1)を含有せず、高分子ポリオール(a2)を必須成分として含有する活性水素成分であり、上記ポリウレタン樹脂(U2)の100%伸長時の弾性回復率が80~100%である複層フィルムである。The present inventors arrived at the present invention as a result of intensive studies to solve the above problems.
That is, the present invention provides a multilayer film having a base layer and a surface layer formed on the base layer, wherein the surface layer contains a compound (a1) having a polyorganosiloxane group and an active hydrogen group as an essential component. It contains a polyurethane resin (U1) consisting of a component (A1) and an isocyanate component (B1), the elastic recovery rate of the polyurethane resin (U1) at 100% elongation is 50 to 100%, and the base layer has an active containing a polyurethane resin (U2) consisting of a hydrogen component (A2) and an isocyanate component (B2), wherein the active hydrogen component (A2) does not contain a compound (a1) having a polyorganosiloxane group and an active hydrogen group, It is an active hydrogen component containing a polymer polyol (a2) as an essential component, and is a multilayer film having an elastic recovery rate of 80 to 100% at 100% elongation of the polyurethane resin (U2).
本発明の複層フィルムは、耐擦傷性に優れ、さらに耐屈曲性にも優れる。 The multilayer film of the present invention has excellent scratch resistance and also excellent flex resistance.
本発明の複層フィルムは、基層と上記基層上に形成された表層とを有する複層フィルムである。
そして、上記表層がポリオルガノシロキサン基及び活性水素基を有する化合物(a1)を必須成分として含有する活性水素成分(A1)とイソシアネート成分(B1)とからなるポリウレタン樹脂(U1)を含有し、上記ポリウレタン樹脂(U1)の100%伸長時の弾性回復率が50~100%であり、上記基層が、活性水素成分(A2)とイソシアネート成分(B2)とからなるポリウレタン樹脂(U2)を含有し、上記活性水素成分(A2)がポリオルガノシロキサン基及び活性水素基を有する化合物(a1)を含有せず、高分子ポリオール(a2)を必須成分として含有する活性水素成分であり、上記ポリウレタン樹脂(U2)の100%伸長時の弾性回復率が80~100%である複層フィルムである。The multilayer film of the present invention is a multilayer film having a base layer and a surface layer formed on the base layer.
Then, the surface layer contains a polyurethane resin (U1) composed of an active hydrogen component (A1) containing a compound (a1) having a polyorganosiloxane group and an active hydrogen group as an essential component and an isocyanate component (B1), The polyurethane resin (U1) has an elastic recovery rate of 50 to 100% at 100% elongation, and the base layer contains a polyurethane resin (U2) consisting of an active hydrogen component (A2) and an isocyanate component (B2), The active hydrogen component (A2) is an active hydrogen component that does not contain the compound (a1) having a polyorganosiloxane group and an active hydrogen group and contains a polymer polyol (a2) as an essential component, and the polyurethane resin (U2 ) has an elastic recovery rate of 80 to 100% at 100% elongation.
表層にポリオルガノシロキサン基及び活性水素基を有する化合物(a1)を必須成分として含有する活性水素成分(A1)とイソシアネート成分(B1)とからなるポリウレタン樹脂(U1)を含有し、上記ポリウレタン樹脂(U1)の100%伸長時の弾性回復率が50~100%であることにより、耐擦傷性が向上する。
また、上記基層が、活性水素成分(A2)とイソシアネート成分(B2)からなるポリウレタン樹脂(U2)を含有し、上記活性水素成分(A2)が上記ポリオルガノシロキサン基及び活性水素基を有する化合物(a1)を含有せず、高分子ポリオール(a2)を必須成分として含有する活性水素成分であり、上記ポリウレタン樹脂(U2)の100%伸長時の弾性回復率が80~100%であることにより、耐擦傷性及び耐屈曲性に優れるフィルムとすることができる。
また、一般的に本発明における基層に用いるポリウレタン樹脂(U2)等は耐擦傷性及び耐屈曲性に優れるが、表面にタックを生じることが多く、本発明においては表層を設けることにより、複層フィルムの表面のタックの発生を抑えることが可能となる。A polyurethane resin (U1) consisting of an active hydrogen component (A1) containing a compound (a1) having a polyorganosiloxane group and an active hydrogen group in the surface layer and an isocyanate component (B1) as essential components, and the polyurethane resin ( U1) having an elastic recovery rate of 50 to 100% at 100% elongation improves scratch resistance.
Further, the base layer contains a polyurethane resin (U2) composed of an active hydrogen component (A2) and an isocyanate component (B2), and the active hydrogen component (A2) is a compound having the polyorganosiloxane group and the active hydrogen group ( It is an active hydrogen component that does not contain a1) and contains the polymer polyol (a2) as an essential component, and the elastic recovery rate at 100% elongation of the polyurethane resin (U2) is 80 to 100%. A film having excellent scratch resistance and bending resistance can be obtained.
In general, the polyurethane resin (U2) used for the base layer in the present invention is excellent in scratch resistance and flex resistance, but often causes tack on the surface. It is possible to suppress the occurrence of tack on the surface of the film.
[表層]
表層の主要構成成分であるポリウレタン樹脂(U1)は、ポリオルガノシロキサン基及び活性水素基を有する化合物(a1)を必須成分として含有する活性水素成分(A1)とイソシアネート成分(B1)とを反応させて得られるポリウレタン樹脂である。[surface]
The polyurethane resin (U1), which is the main component of the surface layer, reacts the active hydrogen component (A1) containing the compound (a1) having a polyorganosiloxane group and an active hydrogen group as an essential component with the isocyanate component (B1). It is a polyurethane resin obtained by
ポリウレタン樹脂(U1)における活性水素成分(A1)としては、必須成分としてのポリオルガノシロキサン基と活性水素基を有する化合物(a1)並びに任意成分としての高分子ポリオール(a2)、鎖伸長剤(a3)及び反応停止剤(a4)等が挙げられる。 The active hydrogen component (A1) in the polyurethane resin (U1) includes a compound (a1) having a polyorganosiloxane group and an active hydrogen group as essential components and a polymer polyol (a2) and chain extender (a3) as optional components. ) and a reaction terminator (a4).
ポリオルガノシロキサン基と活性水素基を有する化合物(a1)として、耐擦傷性及びヘイズの観点から好ましいのは、一般式(1)で表されるポリオルガノシロキサン基を有する化合物である。 As the compound (a1) having a polyorganosiloxane group and an active hydrogen group, a compound having a polyorganosiloxane group represented by general formula (1) is preferable from the viewpoint of scratch resistance and haze.
一般式(1)におけるR1~R6はそれぞれ独立に炭素数1~6の炭化水素基を表す。R1~R6として耐擦傷性の観点から好ましいのは炭素数1~3のアルキル基、更に好ましいのはメチル基である。R 1 to R 6 in general formula (1) each independently represent a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms. From the viewpoint of scratch resistance, R 1 to R 6 are preferably alkyl groups having 1 to 3 carbon atoms, more preferably methyl groups.
一般式(1)におけるnは1~100の整数であり、耐擦傷性及びヘイズの観点から、10~70が好ましく、更に好ましくは15~50である。 n in the general formula (1) is an integer of 1 to 100, preferably 10 to 70, more preferably 15 to 50, from the viewpoint of scratch resistance and haze.
ポリオルガノシロキサン基及び活性水素基を有する化合物(a1)[以下、(a1)と略記]が有する活性水素基としては、水酸基、アミノ基及びカルボキシル基等が挙げられる。
(a1)は、一般的にポリウレタン樹脂(U1)の他の構成単量体と相溶性が低いため、ポリウレタン樹脂(U1)に均質に(a1)を導入して(U1)のヘイズの上昇を抑制する観点から、活性水素基として水酸基及びアミノ基を有する(a1)を用いることが好ましい。(a1)は1種を単独で用いても2種以上を併用してもよい。Examples of the active hydrogen group of the compound (a1) having a polyorganosiloxane group and an active hydrogen group [hereinafter abbreviated as (a1)] include a hydroxyl group, an amino group and a carboxyl group.
Since (a1) generally has low compatibility with other constituent monomers of the polyurethane resin (U1), the haze of (U1) is increased by uniformly introducing (a1) into the polyurethane resin (U1). From the viewpoint of suppression, it is preferable to use (a1) having a hydroxyl group and an amino group as active hydrogen groups. (a1) may be used alone or in combination of two or more.
(a1)のうち、水酸基を有する化合物(a11)としては、市販品を用いることができ、例えば、両末端に水酸基を有する「KF-6001」(官能基当量900g/mol)、「KF-6002」(官能基当量1,600g/mol)、「KF-6003」(官能基当量2,550g/mol)、両末端にフェノール性水酸基を有する「X-22-1821」(官能基当量1,470g/mol)(以上、信越化学工業株式会社製)、「BY-16-752A」(官能基当量1,500g/mol)(以上、東レ・ダウコーニング株式会社製)、一方の末端に水酸基を有する「X-22-170BX」(官能基当量2,800g/mol)、「X-22-170DX」(官能基当量4,670g/mol)、「X-22-176DX」(官能基当量1,600g/mol)、「X-22-176F」(官能基当量6,300g/mol)(以上、信越化学工業株式会社製)、側鎖に水酸基を有する「X-22-4039」(官能基当量970g/mol)「X-22-4015」(官能基当量1,870g/mol)(以上、信越化学工業株式会社製)、両末端ポリエーテル中に水酸基を有する「SF8427」(官能基当量930g/mol、東レ・ダウコーニング株式会社製)、「X-22-4952」(官能基当量1,100g/mol、信越化学工業株式会社製);側鎖ポリエーテル中に水酸基を有する「FZ-2162」(官能基当量750)及び「SH3773M」(官能基当量800g/mol)(以上、東レ・ダウコーニング株式会社製)が挙げられる。 Among (a1), as the compound (a11) having a hydroxyl group, a commercially available product can be used. ” (functional group equivalent weight 1,600 g / mol), “KF-6003” (functional group equivalent weight 2,550 g / mol), “X-22-1821” having phenolic hydroxyl groups at both ends (functional group equivalent weight 1,470 g / mol) (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), "BY-16-752A" (functional group equivalent 1,500 g / mol) (manufactured by Dow Corning Toray Co., Ltd.), having a hydroxyl group at one end "X-22-170BX" (functional group equivalent weight 2,800 g / mol), "X-22-170DX" (functional group equivalent weight 4,670 g / mol), "X-22-176DX" (functional group equivalent weight 1,600 g / mol), “X-22-176F” (functional group equivalent 6,300 g / mol) (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), “X-22-4039” having a hydroxyl group in the side chain (functional group equivalent 970 g / mol) “X-22-4015” (functional group equivalent 1,870 g / mol) (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), “SF8427” having hydroxyl groups in both terminal polyethers (functional group equivalent 930 g / mol , Dow Corning Toray Co., Ltd.), "X-22-4952" (functional group equivalent 1,100 g / mol, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.); "FZ-2162" having a hydroxyl group in the side chain polyether ( functional group equivalent 750) and "SH3773M" (functional group equivalent 800 g/mol) (manufactured by Dow Corning Toray Co., Ltd.).
(a1)のうち、アミノ基を有する化合物(a12)としては、市販品を用いることができ、例えば、両末端にアミノ基を有る「KF-8010」(官能基当量430g/mol)、「X-22-161A」(官能基当量800g/mol)、「X-22-161B」(官能基当量1,500g/mol)、「KF-8012」(官能基当量2,200g/mol)、「KF-8008」(官能基当量5,700g/mol)、「X-22-9409」(官能基当量700g/mol)、「X-22-1660B-3」(官能基当量2,200g/mol)(以上、信越化学工業株式会社製)、「BY-16-853U」(官能基当量460g/mol)、「BY-16-853」(官能基当量650g/mol)、「BY-16-853B」(官能基当量2,200g/mol)(以上、東レ・ダウコーニング株式会社製)、側鎖にアミノ基を有する「KF-868」(官能基当量8,800g/mol)、「KF-865」(官能基当量5,000g/mol)、「KF-864」(官能基当量3,800)、「KF-880」(官能基当量1,800g/mol)、「KF-8004」(官能基当量1,500g/mol)(以上、信越化学工業株式会社製)等が挙げられる。 Among (a1), as the compound (a12) having an amino group, a commercially available product can be used. -22-161A" (functional group equivalent weight 800 g/mol), "X-22-161B" (functional group equivalent weight 1,500 g/mol), "KF-8012" (functional group equivalent weight 2,200 g/mol), "KF -8008” (functional group equivalent weight 5,700 g/mol), “X-22-9409” (functional group equivalent weight 700 g/mol), “X-22-1660B-3” (functional group equivalent weight 2,200 g/mol) ( Above, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), "BY-16-853U" (functional group equivalent 460 g / mol), "BY-16-853" (functional group equivalent 650 g / mol), "BY-16-853B" ( functional group equivalent 2,200 g / mol) (manufactured by Dow Corning Toray Co., Ltd.), "KF-868" having an amino group in the side chain (functional group equivalent 8,800 g / mol), "KF-865" ( functional group equivalent 5,000 g / mol), "KF-864" (functional group equivalent 3,800), "KF-880" (functional group equivalent 1,800 g / mol), "KF-8004" (functional group equivalent 1 , 500 g/mol) (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.).
(a1)のうち、カルボキシル基を有する化合物(a13)としては、市販品を用いることができ、例えば、両末端にカルボキシル基を有する「X-22-162C」(官能基当量2,300g/mol)、一方の末端にカルボキシル基を有する「X-22-3710」(官能基当量1,450g/mol)及び側鎖にカルボキシル基を有する「X-22-3701E」(官能基当量4,000g/mol)(以上、信越化学工業株式会社製)が挙げられる。 Among (a1), as the compound (a13) having a carboxyl group, a commercially available product can be used. ), “X-22-3710” having a carboxyl group at one end (functional group equivalent 1,450 g / mol) and “X-22-3701E” having a carboxyl group in the side chain (functional group equivalent 4,000 g / mol) (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.).
ポリウレタン樹脂(U1)におけるポリオルガノシロキサン基及び活性水素基を有する化合物(a1)の重量は、耐擦傷性、タックフリー性及びヘイズの観点から、構成成分として、ポリウレタン樹脂(U1)の重量を基準として、好ましくは0.5~5重量%、更に好ましくは1~4重量%である。 The weight of the compound (a1) having a polyorganosiloxane group and an active hydrogen group in the polyurethane resin (U1) is based on the weight of the polyurethane resin (U1) as a constituent component from the viewpoint of scratch resistance, tack-free property and haze. , preferably 0.5 to 5% by weight, more preferably 1 to 4% by weight.
高分子ポリオール(a2)として、好ましくは数平均分子量(以下、Mnと略記)が500以上の高分子ポリオールであり、具体的には、ポリエステルポリオール(a21)、ポリエーテルポリオール(a22)及びポリエーテルエステルポリオール(a23)等が挙げられる。高分子ポリオール(a2)は、1種を単独で用いても2種以上を併用してもよい。 The polymer polyol (a2) is preferably a polymer polyol having a number average molecular weight (hereinafter abbreviated as Mn) of 500 or more. Specifically, polyester polyol (a21), polyether polyol (a22) and polyether and ester polyol (a23). The polymer polyol (a2) may be used alone or in combination of two or more.
ポリエステルポリオール(a21)としては、縮合型ポリエステルポリオール、ポリラクトンポリオール及びポリカーボネートポリオール等が挙げられる。 Polyester polyols (a21) include condensation type polyester polyols, polylactone polyols, polycarbonate polyols, and the like.
上記縮合型ポリエステルポリオールとしては、Mn又は化学式量が500未満のポリオールと、炭素数2~20の多価カルボン酸又はそのエステル形成性誘導体[酸無水物、低級(炭素数1~4)アルキルエステル及び酸ハライド等]との縮合により得られるもの等が挙げられる。 As the condensation-type polyester polyol, Mn or a polyol having a chemical formula weight of less than 500, a polycarboxylic acid having 2 to 20 carbon atoms or an ester-forming derivative thereof [acid anhydride, lower (1 to 4 carbon atoms) alkyl ester and acid halides, etc.].
上記Mn又は化学式量が500未満のポリオールとしては、炭素数2~20の多価アルコール;炭素数2~20の多価アルコールの炭素数2~12のアルキレンオキサイド(以下、AOと略記)付加物であってMn又は化学式量が500未満のもの;ビスフェノール(ビスフェノールA、ビスフェノールS及びビスフェノールF等)の炭素数2~12のAO付加物であってMn又は化学式量が500未満のもの;ビス(2-ヒドロキシエチル)テレフタレート及びその炭素数2~12のAO付加物であってMn又は化学式量が500未満のもの等が挙げられる。 Polyols having Mn or a chemical formula weight of less than 500 include polyhydric alcohols having 2 to 20 carbon atoms; alkylene oxides having 2 to 12 carbon atoms (hereinafter abbreviated as AO) adducts of polyhydric alcohols having 2 to 20 carbon atoms. Mn or those having a chemical formula weight of less than 500; AO adducts having 2 to 12 carbon atoms of bisphenol (bisphenol A, bisphenol S, bisphenol F, etc.) having Mn or a chemical formula weight of less than 500; bis( 2-Hydroxyethyl)terephthalate and its C2-C12 AO adducts having Mn or a chemical formula weight of less than 500, and the like.
上記炭素数2~12のAOとしては、エチレンオキサイド、1,2-又は1,3-プロピレンオキサイド、1,2-,1,3-又は2,3-ブチレンオキサイド、テトラヒドロフラン、3-メチルテトラヒドロフラン、スチレンオキサイド、α-オレフィンオキサイド及びエピクロルヒドリン等が挙げられる。 Examples of AO having 2 to 12 carbon atoms include ethylene oxide, 1,2- or 1,3-propylene oxide, 1,2-, 1,3- or 2,3-butylene oxide, tetrahydrofuran, 3-methyltetrahydrofuran, Examples include styrene oxide, α-olefin oxide and epichlorohydrin.
上記炭素数2~20の多価アルコールとしては、炭素数2~12の直鎖又は分岐の脂肪族2価アルコール[エチレングリコール、1,3-プロピレングリコール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,7-ヘプタンジオール、1,8-オクタンジオール、1,9-ノナンジオール、1,10-ドデカンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール及びテトラエチレングリコール等の直鎖アルコール;1,2-、1,3-又は2,3-ブタンジオール、2-メチル-1,4-ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、2,2-ジエチル-1,3-プロパンジオール、2-メチル-1,5-ペンタンジオール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、2-メチル-1,6-ヘキサンジオール、3-メチル-1,6-ヘキサンジオール、2-メチル-1,7-ヘプタンジオール、3-メチル-1,7-ヘプタンジオール、4-メチル-1,7-ヘプタンジオール、2-メチル-1,8-オクタンジオール、3-メチル-1,8-オクタンジオール及び4-メチルオクタンジオール等の分岐アルコール等];炭素数6~20の脂環式2価アルコール[1,4-シクロヘキサンジオール、1,3-又は1,4-シクロヘキサンジメタノール、1,3-シクロペンタンジオール、1,4-シクロヘプタンジオール、2,5-ビス(ヒドロキシメチル)-1,4-ジオキサン、2,7-ノルボルナンジオール、テトラヒドロフランジメタノール、1,4-ビス(ヒドロキシエトキシ)シクロヘキサン、1,4-ビス(ヒドロキシメチル)シクロヘキサン及び2,2-ビス(4-ヒドロキシシクロヘキシル)プロパン等];炭素数8~20の芳香脂肪族2価アルコール[m-又はp-キシリレンジオール、ビス(ヒドロキシエチル)ベンゼン及びビス(ヒドロキシエトキシ)ベンゼン等];炭素数3~20の3価アルコール[脂肪族トリオール(グリセリン及びトリメチロールプロパン等)等];炭素数5~20の4~8価アルコール[脂肪族ポリオール(ペンタエリスリトール、ソルビトール、マンニトール、ソルビタン、ジグリセリン及びジペンタエリスリトール等);糖類(ショ糖、グルコース、マンノース、フルクトース、メチルグルコシド及びその誘導体)];等が挙げられる。 Examples of the polyhydric alcohol having 2 to 20 carbon atoms include linear or branched aliphatic dihydric alcohols having 2 to 12 carbon atoms [ethylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,5 - such as pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,7-heptanediol, 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, 1,10-dodecanediol, diethylene glycol, triethylene glycol and tetraethylene glycol; Linear alcohol; 1,2-, 1,3- or 2,3-butanediol, 2-methyl-1,4-butanediol, neopentyl glycol, 2,2-diethyl-1,3-propanediol, 2 -methyl-1,5-pentanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 2-methyl-1,6-hexanediol, 3-methyl-1,6-hexanediol, 2-methyl-1,7 -heptanediol, 3-methyl-1,7-heptanediol, 4-methyl-1,7-heptanediol, 2-methyl-1,8-octanediol, 3-methyl-1,8-octanediol and 4- branched alcohols such as methyloctanediol]; alicyclic dihydric alcohols having 6 to 20 carbon atoms [1,4-cyclohexanediol, 1,3- or 1,4-cyclohexanedimethanol, 1,3-cyclopentanediol , 1,4-cycloheptanediol, 2,5-bis(hydroxymethyl)-1,4-dioxane, 2,7-norbornanediol, tetrahydrofurandimethanol, 1,4-bis(hydroxyethoxy)cyclohexane, 1,4 -bis(hydroxymethyl)cyclohexane and 2,2-bis(4-hydroxycyclohexyl)propane, etc.]; araliphatic dihydric alcohols having 8 to 20 carbon atoms [m- or p-xylylenediol, bis(hydroxyethyl) Benzene and bis(hydroxyethoxy)benzene, etc.]; trihydric alcohols having 3 to 20 carbon atoms [aliphatic triols (glycerin, trimethylolpropane, etc.), etc.]; tetrahydric to octahydric alcohols having 5 to 20 carbon atoms [aliphatic polyols (pentaerythritol, sorbitol, mannitol, sorbitan, diglycerin, dipentaerythritol, etc.); sugars (sucrose, glucose, mannose, fructose, methylglucoside and derivatives thereof)];
上記炭素数2~20の多価カルボン酸又はそのエステル形成性誘導体としては、脂肪族ジカルボン酸(コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸、オクタデカンジカルボン酸、デシルコハク酸、フマル酸及びマレイン酸等)、脂環式ジカルボン酸(ダイマー酸等)、芳香族ジカルボン酸(テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、t-ブチルイソフタル酸、2,6-ナフタレンジカルボン酸及び4,4’-ビフェニルジカルボン酸等)、3価又はそれ以上の多価カルボン酸(トリメリット酸及びピロメリット酸等)、これらの無水物(無水コハク酸、無水マレイン酸、無水フタル酸及び無水トリメリット酸等)、これらの酸ハロゲン化物(アジピン酸ジクロライド等)、これらの低分子量アルキルエステル(コハク酸ジメチル及びフタル酸ジメチル等)並びこれらの併用が挙げられる。 Examples of the polyvalent carboxylic acid having 2 to 20 carbon atoms or an ester-forming derivative thereof include aliphatic dicarboxylic acids (succinic acid, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, dodecanedicarboxylic acid, octadecanedicarboxylic acid, decylsuccinic acid, fumaric acid, and maleic acid, etc.), alicyclic dicarboxylic acids (dimer acid, etc.), aromatic dicarboxylic acids (terephthalic acid, isophthalic acid, phthalic acid, t-butyl isophthalic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid and 4,4′- biphenyldicarboxylic acid, etc.), trivalent or higher polycarboxylic acids (trimellitic acid, pyromellitic acid, etc.), anhydrides thereof (succinic anhydride, maleic anhydride, phthalic anhydride, trimellitic anhydride, etc.) , acid halides thereof (adipic acid dichloride, etc.), low-molecular-weight alkyl esters thereof (dimethyl succinate, dimethyl phthalate, etc.), and combinations thereof.
上記ポリラクトンポリオールとしては、上記炭素数2~20の多価アルコールを開始剤として炭素数3~12のラクトンモノマー(β-プロピオラクトン、γ-ブチロラクトン、γ-バレロラクトン、ε-カプロラクトン、η-カプリロラクトン、11-ウンデカノラクトン及び12-トリデカノイド等)を開環重合させたもの等が挙げられる。ラクトンモノマーは1種を単独で用いても2種以上を併用してもよい。 As the polylactone polyol, lactone monomers having 3 to 12 carbon atoms (β-propiolactone, γ-butyrolactone, γ-valerolactone, ε-caprolactone, η -caprylolactone, 11-undecanolactone, 12-tridecanoid, etc.), and the like, by ring-opening polymerization. Lactone monomers may be used alone or in combination of two or more.
上記ポリカーボネートポリオールとしては、上記炭素数2~20の多価アルコール(好ましくは炭素数3~9、更に好ましくは炭素数4~6の脂肪族2価アルコール)の1種又は2種以上(好ましくは2~4種)と、低分子カーボネート化合物(例えば、アルキル基の炭素数1~6のジアルキルカーボネート、炭素数2~6のアルキレン基を有するアルキレンカーボネート及び炭素数6~9のアリール基を有するジアリールカーボネート)から、脱アルコール反応させながら縮合させることによって製造されるポリカーボネートポリオールが挙げられる。 As the polycarbonate polyol, one or more (preferably 2 to 4 types), and low-molecular-weight carbonate compounds (for example, dialkyl carbonates having an alkyl group with 1 to 6 carbon atoms, alkylene carbonates having an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms, and diaryl having an aryl group having 6 to 9 carbon atoms. carbonate) by condensation with dealcoholization reaction.
ポリエーテルポリオール(a22)としては、上記Mn又は化学式量が500未満のポリオールに炭素数2~12のAOを付加させた化合物等が挙げられる。AOは1種を単独で用いても2種以上を併用してもよく、後者の場合はブロック付加(チップ型、バランス型、活性セカンダリー型等)でもランダム付加でもこれらの併用系でもよい。 Examples of the polyether polyol (a22) include compounds obtained by adding AO having 2 to 12 carbon atoms to the above Mn or polyol having a chemical formula weight of less than 500. AO may be used alone or in combination of two or more. In the latter case, block addition (chip type, balance type, active secondary type, etc.), random addition, or a combination of these may be used.
上記Mn又は化学式量が500未満のポリオールへのAOの付加は、例えば無触媒で又は触媒(アルカリ触媒、アミン系触媒、酸性触媒等)の存在下(特にAO付加の後半の段階で)に常圧又は加圧下に1段階又は多段階で行なわれる。 The addition of AO to the above Mn or polyol having a chemical formula weight of less than 500 can be performed, for example, without a catalyst or in the presence of a catalyst (alkali catalyst, amine-based catalyst, acidic catalyst, etc.) (especially in the latter half of the AO addition). It is carried out in one stage or in multiple stages under pressure or under pressure.
ポリエーテルポリオール(a22)の具体例としては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、ポリ(オキシ-3-メチルテトラメチレン)グリコール、テトラヒドロフラン/エチレンオキサイド共重合ジオール及びテトラヒドロフラン/3-メチルテトラヒドロフラン共重合ジオール等が挙げられる。 Specific examples of the polyether polyol (a22) include polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene glycol, poly(oxy-3-methyltetramethylene) glycol, tetrahydrofuran/ethylene oxide copolymer diol and tetrahydrofuran/3-methyltetrahydrofuran co- Polymerized diols and the like can be mentioned.
ポリエーテルエステルポリオール(a23)としては、上記ポリエーテルポリオールの1種以上と上記縮合型ポリエステルポリオールの原料として例示した炭素数2~20の多価カルボン酸又はそのエステル形成性誘導体の1種以上とを縮重合させて得られるもの等が挙げられる。 As the polyether ester polyol (a23), one or more of the above polyether polyols and one or more of the polycarboxylic acids having 2 to 20 carbon atoms or ester-forming derivatives thereof exemplified as raw materials for the condensation-type polyester polyols. and the like obtained by condensation polymerization.
ポリウレタン樹脂(U1)における高分子ポリオール(a2)の内、耐擦傷性、タックフリー性及び耐薬品性の観点から特に好ましいのは、ポリカーボネートポリオールである。 Of the polymer polyols (a2) in the polyurethane resin (U1), polycarbonate polyols are particularly preferred from the viewpoint of scratch resistance, tack-free properties and chemical resistance.
高分子ポリオール(a2)のMnは、耐擦傷性の観点から、好ましくは500以上であり、更に好ましくは500~5000、特に好ましくは800~3000である。 Mn of the polymer polyol (a2) is preferably 500 or more, more preferably 500 to 5000, particularly preferably 800 to 3000, from the viewpoint of scratch resistance.
尚、本発明における高分子ポリオール(a2)のMnは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより、例えば以下の条件で測定することができる。
装置:「Waters Alliance 2695」[Waters社製]
カラム:「Guardcolumn Super H-L」(1本)、「TSKgel SuperH2000、TSKgel SuperH3000、TSKgel SuperH4000(いずれも東ソー株式会社製)を各1本連結したもの」
試料溶液:0.25重量%のテトラヒドロフラン溶液
溶液注入量:10μl
流量:0.6ml/分
測定温度:40℃
検出装置:屈折率検出器
基準物質:標準ポリエチレングリコールThe Mn of the polymer polyol (a2) in the present invention can be measured by gel permeation chromatography under the following conditions, for example.
Apparatus: "Waters Alliance 2695" [manufactured by Waters]
Column: "Guardcolumn Super HL" (1 piece), "TSKgel SuperH2000, TSKgel SuperH3000, TSKgel SuperH4000 (all manufactured by Tosoh Corporation) each connected"
Sample solution: 0.25% by weight tetrahydrofuran solution Injection amount: 10 μl
Flow rate: 0.6 ml/min Measurement temperature: 40°C
Detection device: refractive index detector Reference material: standard polyethylene glycol
ポリウレタン樹脂(U1)における高分子ポリオール(a2)の重量は、耐擦傷性及びタックフリー性の観点から、構成成分として、ポリウレタン樹脂(U1)の重量を基準として、好ましくは50~90重量%、更に好ましくは60~80重量%である。 From the standpoint of scratch resistance and tack-free property, the weight of the polymer polyol (a2) in the polyurethane resin (U1) is preferably 50 to 90% by weight, based on the weight of the polyurethane resin (U1), as a constituent component. More preferably 60 to 80% by weight.
鎖伸長剤(a3)としては、水、上記Mn又は化学式量が500未満のポリオール及びMn又は化学式量が500未満のポリアミン化合物等が挙げられる。 Examples of the chain extender (a3) include water, polyols having Mn or chemical formula weight of less than 500 and polyamine compounds having Mn or chemical formula weight of less than 500, and the like.
上記Mn又は化学式量が500未満のポリオールとしては、上記縮合型ポリエステルポリオールを構成するMn又は化学式量が500未満のポリオールと同様の物が挙げられる。 Examples of the polyol having Mn or chemical formula weight of less than 500 include the same polyols having Mn or chemical formula weight of less than 500 that constitute the condensation type polyester polyol.
上記Mn又は化学式量が500未満のポリアミン化合物としては、炭素数2~36の脂肪族ポリアミン[エチレンジアミン及びヘキサメチレンジアミン等のアルキレンジアミン;ジエチレントリアミン、ジプロピレントリアミン、ジヘキシレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチエレンヘキサミン及びヘキサエチレンヘプタミン等のポリ(n=2~6)アルキレン基(炭素数2~6)ポリ(n=3~7)アミン等]、炭素数6~20の脂環式ポリアミン(1,3-又は1,4-ジアミノシクロヘキサン、4,4’-又は2,4’-ジシクロヘキシルメタンジアミン及びイソホロンジアミン等)、炭素数6~20の芳香族ポリアミン(1,3-又は1,4-フェニレンジアミン、2,4-又は2,6-トリレンジアミン、4,4’-又は2,4’-メチレンビスアニリン等)、炭素数8~20の芳香脂肪族ポリアミン[1,3-又は1,4-キシリレンジアミン、ビス(アミノエチル)ベンゼン、ビス(アミノプロピル)ベンゼン及びビス(アミノブチル)ベンゼン等]、炭素数3~20の複素環式ポリアミン[2,4-ジアミノ-1,3,5-トリアジン、ピペラジン及びN-(2-アミノエチル)ピペラジン等]、ヒドラジン又はその誘導体(二塩基酸ジヒドラジド例えばアジピン酸ジヒドラジド等)及び炭素数2~20のアミノアルコール類(例えばエタノールアミン、ジエタノールアミン、2-アミノ-2-メチルプロパノール及びトリエタノールアミン)等が挙げられる。 Examples of polyamine compounds having Mn or a chemical formula weight of less than 500 include aliphatic polyamines having 2 to 36 carbon atoms [alkylenediamines such as ethylenediamine and hexamethylenediamine; diethylenetriamine, dipropylenetriamine, dihexylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylene Poly (n = 2-6) alkylene groups (carbon number 2-6) poly (n = 3-7) amines such as pentamine, pentaethylenehexamine and hexaethyleneheptamine], C 6-20 lipids Cyclic polyamines (1,3- or 1,4-diaminocyclohexane, 4,4'- or 2,4'-dicyclohexylmethanediamine and isophoronediamine, etc.), aromatic polyamines having 6 to 20 carbon atoms (1,3- or 1,4-phenylenediamine, 2,4- or 2,6-tolylenediamine, 4,4'- or 2,4'-methylenebisaniline, etc.), araliphatic polyamines having 8 to 20 carbon atoms [1 , 3- or 1,4-xylylenediamine, bis(aminoethyl)benzene, bis(aminopropyl)benzene and bis(aminobutyl)benzene, etc.], heterocyclic polyamines having 3 to 20 carbon atoms [2,4- diamino-1,3,5-triazine, piperazine and N-(2-aminoethyl)piperazine], hydrazine or its derivatives (dibasic acid dihydrazide such as adipic acid dihydrazide, etc.) and aminoalcohols having 2 to 20 carbon atoms ( Examples include ethanolamine, diethanolamine, 2-amino-2-methylpropanol and triethanolamine).
鎖伸長剤(a3)のうち、耐擦傷性及びタックフリー性の観点から好ましくは、水、エチレングリコール、1,4-ブタンジオール及びトリメチロールプロパンである。 Among the chain extenders (a3), water, ethylene glycol, 1,4-butanediol and trimethylolpropane are preferred from the viewpoint of scratch resistance and tack-free properties.
ポリウレタン樹脂(U1)における鎖伸長剤(a3)の重量は、耐擦傷性及びタックフリー性の観点から、構成成分として、ポリウレタン樹脂(U1)の重量を基準として、好ましくは0.5~10重量%、更に好ましくは1~5重量%である。 The weight of the chain extender (a3) in the polyurethane resin (U1) is preferably 0.5 to 10 wt. %, more preferably 1 to 5% by weight.
反応停止剤(a4)としては、炭素数1~20のモノアルコール類(メタノール、エタノール、ブタノール、オクタノール、デカノール、ドデシルアルコール、ミリスチルアルコール、セチルアルコール及びステアリルアルコール等)、炭素数1~20のモノアミン(モノメチルアミン、モノエチルアミン、モノブチルアミン、ジブチルアミン及びモノオクチルアミン等のモノ又はジアルキルアミン並びにモノエタノールアミン、ジエタノールアミン及びジイソプロパノールアミン等のモノ又はジアルカノールアミン等)が挙げられる。 The reaction terminator (a4) includes monoalcohols having 1 to 20 carbon atoms (methanol, ethanol, butanol, octanol, decanol, dodecyl alcohol, myristyl alcohol, cetyl alcohol, stearyl alcohol, etc.), monoamines having 1 to 20 carbon atoms. (mono- or dialkylamines such as monomethylamine, monoethylamine, monobutylamine, dibutylamine and monooctylamine; and mono- or dialkanolamines such as monoethanolamine, diethanolamine and diisopropanolamine).
反応停止剤(a4)のうち、耐擦傷性及びタックフリー性の観点から好ましくはモノエタノールアミン及びジエタノールアミンである。 Of the reaction terminator (a4), monoethanolamine and diethanolamine are preferred from the viewpoint of scratch resistance and tack-free properties.
ポリイソシアネート成分(B1)としては、2~3個又はそれ以上のイソシアネート基を有する炭素数8~26の芳香族ポリイソシアネート(b1)、炭素数4~22の脂肪族ポリイソシアネート(b2)、炭素数8~18の脂環式ポリイソシアネート(b3)、炭素数10~18の芳香脂肪族ポリイソシアネート(b4)及びこれらの有機ポリイソシアネートの変性物(b5)等が挙げられる。 The polyisocyanate component (B1) includes an aromatic polyisocyanate (b1) having 8 to 26 carbon atoms and having 2 to 3 or more isocyanate groups, an aliphatic polyisocyanate (b2) having 4 to 22 carbon atoms, carbon Examples include alicyclic polyisocyanates (b3) having 8 to 18 carbon atoms, araliphatic polyisocyanates (b4) having 10 to 18 carbon atoms, and modified products (b5) of these organic polyisocyanates.
炭素数8~26の芳香族ポリイソシアネート(b1)[以下、(b1)と略記]としては、例えば1,3-又は1,4-フェニレンジイソシアネート、2,4-又は2,6-トリレンジイソシアネート(以下、トリレンジイソシアネートをTDIと略記)、粗製TDI、4,4’-又は2,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート(以下、ジフェニルメタンジイソシアネートをMDIと略記)、粗製MDI、ポリアリールポリイソシアネート、4,4’-ジイソシアナトビフェニル、3,3’-ジメチル-4,4’-ジイソシアナトビフェニル、3,3’-ジメチル-4,4’-ジイソシアナトジフェニルメタン、1,5-ナフチレンジイソシアネート、4,4’,4”-トリフェニルメタントリイソシアネート及びm-又はp-イソシアナトフェニルスルホニルイソシアネートが挙げられる。 Examples of the aromatic polyisocyanate (b1) having 8 to 26 carbon atoms [hereinafter abbreviated as (b1)] include 1,3- or 1,4-phenylene diisocyanate and 2,4- or 2,6-tolylene diisocyanate. (hereinafter, tolylene diisocyanate is abbreviated as TDI), crude TDI, 4,4′- or 2,4′-diphenylmethane diisocyanate (hereinafter, diphenylmethane diisocyanate is abbreviated as MDI), crude MDI, polyarylpolyisocyanate, 4,4 '-diisocyanatobiphenyl, 3,3'-dimethyl-4,4'-diisocyanatobiphenyl, 3,3'-dimethyl-4,4'-diisocyanatodiphenylmethane, 1,5-naphthylene diisocyanate, 4 ,4′,4″-triphenylmethane triisocyanate and m- or p-isocyanatophenylsulfonyl isocyanate.
炭素数4~22の脂肪族ポリイソシアネート(b2)[以下、(b2)と略記]としては、例えばエチレンジイソシアネート、テトラ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(以下、HDIと略記)、ドデカメチレンジイソシアネート、1,6,11-ウンデカントリイソシアネート、2,2,4-トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、2,6-ジイソシアナトメチルカプロエート、ビス(2-イソシアナトエチル)フマレート、ビス(2-イソシアナトエチル)カーボネート及び2-イソシアナトエチル-2,6-ジイソシアナトヘキサノエートが挙げられる。 Examples of the aliphatic polyisocyanate (b2) having 4 to 22 carbon atoms [hereinafter abbreviated as (b2)] include ethylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate (hereinafter abbreviated as HDI), dodecamethylene diisocyanate, 1, 6,11-undecane triisocyanate, 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, lysine diisocyanate, 2,6-diisocyanatomethylcaproate, bis(2-isocyanatoethyl) fumarate, bis(2-isocyanatoethyl) ) carbonates and 2-isocyanatoethyl-2,6-diisocyanatohexanoate.
炭素数8~18の脂環式ポリイソシアネート(b3)[以下、(b3)と略記]としては、例えばイソホロンジイソシアネート(以下、IPDIと略記)、4,4’-ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(以下、水添MDIと略記)、シクロヘキシレンジイソシアネート、メチルシクロヘキシレンジイソシアネート、ビス(2-イソシアナトエチル)-4-シクロヘキセン-1,2-ジカルボキシレート及び2,5-又は2,6-ノルボルナンジイソシアネートが挙げられる。 The alicyclic polyisocyanate (b3) having 8 to 18 carbon atoms [hereinafter abbreviated as (b3)] includes, for example, isophorone diisocyanate (hereinafter abbreviated as IPDI), 4,4′-dicyclohexylmethane diisocyanate (hereinafter abbreviated as hydrogenated MDI), cyclohexylene diisocyanate, methylcyclohexylene diisocyanate, bis(2-isocyanatoethyl)-4-cyclohexene-1,2-dicarboxylate and 2,5- or 2,6-norbornane diisocyanate.
炭素数10~18の芳香脂肪族ポリイソシアネート(b4)[以下、(b4)と略記]としては、例えばm-又はp-キシリレンジイソシアネート及びα,α,α’,α’-テトラメチルキシリレンジイソシアネートが挙げられる。 Examples of the araliphatic polyisocyanate (b4) having 10 to 18 carbon atoms [hereinafter abbreviated as (b4)] include m- or p-xylylene diisocyanate and α,α,α',α'-tetramethylxylylene diisocyanate Isocyanates can be mentioned.
(b1)~(b4)の有機ポリイソシアネートの変性物(b5)としては、上記ポリイソシアネートのウレタン基、カルボジイミド基、アロハネート基、ウレア基、ビウレット基、ウレトジオン基、ウレトイミン基、イソシアヌレート基又はオキサゾリドン基含有変性物[例えば変性MDI(ウレタン変性MDI、カルボジイミド変性MDI及びトリヒドロカルビルホスフェート変性MDI等)、ウレタン変性TDI、ビウレット変性HDI、イソシアヌレート変性HDI及びイソシアヌレート変性IPDI]が挙げられる。 As the modified organic polyisocyanate (b5) of (b1) to (b4), the urethane group, carbodiimide group, allohanate group, urea group, biuret group, uretdione group, uretimine group, isocyanurate group, or oxazolidone of the above polyisocyanate Group-containing modified products [for example, modified MDI (urethane-modified MDI, carbodiimide-modified MDI, trihydrocarbyl phosphate-modified MDI, etc.), urethane-modified TDI, biuret-modified HDI, isocyanurate-modified HDI and isocyanurate-modified IPDI] can be mentioned.
ポリウレタン樹脂(U1)におけるイソシアネート成分(B1)の内、耐擦傷性の観点から好ましいのは、炭素数8~26の芳香族ポリイソシアネート(b1)、更に好ましいのは炭素数8~26の芳香族ジイソシアネート、特に好ましいのはMDIである。
イソシアネート成分(B1)は、1種を単独で用いても2種以上を併用してもよい。Among the isocyanate components (B1) in the polyurethane resin (U1), from the viewpoint of scratch resistance, aromatic polyisocyanates (b1) having 8 to 26 carbon atoms are preferred, and aromatic polyisocyanates having 8 to 26 carbon atoms are more preferred. Diisocyanates, particularly preferred is MDI.
The isocyanate component (B1) may be used alone or in combination of two or more.
ポリウレタン樹脂(U1)におけるイソシアネート成分(B1)の重量は、耐擦傷性及びタックフリー性の観点から、構成成分として、ポリウレタン樹脂(U1)の重量を基準として、好ましくは10~50重量%、更に好ましくは20~40重量%である。 The weight of the isocyanate component (B1) in the polyurethane resin (U1) is preferably 10 to 50% by weight, based on the weight of the polyurethane resin (U1), as a constituent component, from the viewpoint of scratch resistance and tack-free property. It is preferably 20 to 40% by weight.
ポリウレタン樹脂(U1)の用いる高分子ポリオール(a2)のガラス転移点(Tg)、ポリウレタン樹脂(U1)中の架橋点の濃度並びにポリウレタン樹脂(U1)中のウレタン基濃度及びウレア基濃度を調整すること等により、ポリウレタン樹脂(U1)の弾性回復率を所定の範囲にすることができる。
ポリウレタン樹脂(U1)に用いる高分子ポリオール(a2)のTgは-20℃以下が好ましく、ポリウレタン樹脂(U1)の架橋点の濃度は0.03~0.25mmol/gが好ましく、ポリウレタン樹脂(U1)中のウレタン基濃度(ウレア基が存在する場合はウレタン基とウレア基の合計濃度)は1.5~2.5mmol/gが好ましい。
尚、本発明におけるポリウレタン樹脂(U1)の架橋点の濃度(単位:mmol/g)は、ポリウレタン樹脂(U1)に用いる3官能以上の構成単量体の官能基数をFとした場合、3官能以上の構成単量体それぞれについて、(F-2)×{3官能以上の構成単量体のポリウレタン樹脂(U2)1g中のミリモル数}を計算してその総和をとることにより算出された値である。The glass transition point (Tg) of the polymer polyol (a2) used in the polyurethane resin (U1), the concentration of cross-linking points in the polyurethane resin (U1), and the urethane group concentration and urea group concentration in the polyurethane resin (U1) are adjusted. By doing so, the elastic recovery rate of the polyurethane resin (U1) can be kept within a predetermined range.
The Tg of the polymer polyol (a2) used in the polyurethane resin (U1) is preferably −20° C. or lower, and the concentration of cross-linking points in the polyurethane resin (U1) is preferably 0.03 to 0.25 mmol/g. ) (the total concentration of urethane groups and urea groups when urea groups are present) is preferably 1.5 to 2.5 mmol/g.
The concentration (unit: mmol/g) of cross-linking points in the polyurethane resin (U1) in the present invention is trifunctional, where F is the number of functional groups of the trifunctional or higher constituent monomer used in the polyurethane resin (U1). Values calculated by calculating (F-2)×{number of millimoles in 1 g of polyurethane resin (U2) of tri- or higher-functional constituent monomers} for each of the constituent monomers above, and summing the values. is.
本発明におけるポリウレタン樹脂(U1)の製造方法は特に限定されず、活性水素成分(A1)、イソシアネート成分(B1)及び必要により有機溶剤を用いて予めウレタンプレポリマーを製造して、ウレタンプレポリマーと鎖伸長剤とを反応させる方法やバッチ式反応槽に活性水素成分(A1)、イソシアネート成分(B1)及び必要により有機溶剤を一括して仕込み、加熱して反応させる方法等が挙げられる。
ウレタンプレポリマーの製造方法は特に限定されないが、例えば無溶剤下、ニーダー中で活性水素成分(A1)及びイソシアネート成分(B1)を混合し、加熱して反応させる方法や攪拌機付きバッチ式反応槽中で有機溶剤の存在下又は非存在下に、活性水素成分(A1)及びイソシアネート成分(B1)を混合し、加熱して反応させる方法が挙げられる。The method for producing the polyurethane resin (U1) in the present invention is not particularly limited, and a urethane prepolymer is produced in advance using the active hydrogen component (A1), the isocyanate component (B1) and, if necessary, an organic solvent. Examples include a method of reacting with a chain extender, a method of charging an active hydrogen component (A1), an isocyanate component (B1) and, if necessary, an organic solvent all at once in a batch reaction tank, and heating and reacting.
The method for producing the urethane prepolymer is not particularly limited, but for example, a method in which the active hydrogen component (A1) and the isocyanate component (B1) are mixed in a kneader in the absence of a solvent and heated to react; in the presence or absence of an organic solvent, the active hydrogen component (A1) and the isocyanate component (B1) are mixed and heated to react.
ポリウレタン樹脂(U1)の製造方法においては、その任意の製造工程において有機溶剤を使用することができる。有機溶剤としては特に限定されず、炭素数3~10のケトン系溶剤(アセトン、メチルエチルケトン及びメチルイソブチルケトン等)、炭素数2~10のエステル系溶剤(酢酸エチル、酢酸ブチル及びγ-ブチロラクトン等)、炭素数4~10のエーテル系溶剤(ジオキサン、テトラヒドロフラン、エチルセロソルブ及びジエチレングリコールジメチルエーテル等)、炭素数3~10のアミド系溶剤(N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチル-2-ピロリドン及びN-メチルカプロラクタム等)、炭素数2~10のスルホキシド系溶剤(ジメチルスルホキシド等)、炭素数1~8のアルコール系溶剤(メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール及びオクタノール等)及び炭素数4~10の炭化水素系溶剤(シクロヘキサン、トルエン及びキシレン等)等が挙げられる。有機溶剤は1種を単独で用いても2種以上を併用してもよい。 In the method for producing the polyurethane resin (U1), an organic solvent can be used in any production step. The organic solvent is not particularly limited, and includes ketone solvents with 3 to 10 carbon atoms (acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, etc.), ester solvents with 2 to 10 carbon atoms (ethyl acetate, butyl acetate, γ-butyrolactone, etc.). , C4-10 ether solvents (dioxane, tetrahydrofuran, ethyl cellosolve and diethylene glycol dimethyl ether), C3-10 amide solvents (N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, N-methyl -2-pyrrolidone and N-methylcaprolactam, etc.), sulfoxide solvents with 2 to 10 carbon atoms (dimethylsulfoxide, etc.), alcohol solvents with 1 to 8 carbon atoms (methanol, ethanol, isopropyl alcohol, octanol, etc.) and carbon numbers 4 to 10 hydrocarbon solvents (cyclohexane, toluene, xylene, etc.) and the like. An organic solvent may be used individually by 1 type, or may use 2 or more types together.
これらの内、溶解性の観点から好ましいのはメチルエチルケトン及びトルエンである。 Among these, methyl ethyl ketone and toluene are preferred from the viewpoint of solubility.
有機溶剤を使用する場合、その使用量はポリウレタン樹脂(U1)の濃度が10~70重量%となる量が好ましく、更に好ましくは15~50重量%となる量である。 When an organic solvent is used, the amount used is preferably such that the concentration of the polyurethane resin (U1) is 10 to 70% by weight, more preferably 15 to 50% by weight.
また、ポリウレタン樹脂(U1)の製造に際し、反応促進のため必要により触媒を含有することができる。触媒の具体例としては、例えば有機金属化合物(ジブチルスズジラウレート、ジオクチルスズジラウレート、ビスマスカルボキシレート、ビスマスアルコキシド及びジカルボニル基を有する化合物とビスマスとのキレート化合物等)、無機金属化合物(酸化ビスマス、水酸化ビスマス、ハロゲン化ビスマス等);アミン(トリエチルアミン、トリエチレンジアミン及び1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]-7-ウンデセン等)及びこれらの2種以上の併用が挙げられる。 In addition, a catalyst may be contained, if necessary, in order to promote the reaction during the production of the polyurethane resin (U1). Specific examples of catalysts include organometallic compounds (dibutyltin dilaurate, dioctyltin dilaurate, bismuth carboxylate, bismuth alkoxide, chelate compounds of bismuth with a compound having a dicarbonyl group, etc.), inorganic metal compounds (bismuth oxide, hydroxide bismuth, bismuth halide, etc.); amines (triethylamine, triethylenediamine, 1,8-diazabicyclo[5.4.0]-7-undecene, etc.) and combinations of two or more thereof.
表層には必須成分としてポリウレタン樹脂(U1)を含有するが、必要により酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、可塑剤、吸着剤、充填剤、離型剤及び難燃剤等の添加剤(D)を含有することができる。 The surface layer contains polyurethane resin (U1) as an essential component, but if necessary, additives such as antioxidants, ultraviolet absorbers, light stabilizers, plasticizers, adsorbents, fillers, release agents and flame retardants ( D) can be contained.
酸化防止剤としては、ヒンダードフェノール化合物〔ペンタエリスチル-テトラキス[3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、オクタデシル-3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート等〕、リン化合物[トリス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)ホスファイト等]、イオウ化合物[ペンタエリスチル-テトラキス(3-ラウリルチオプロピオネート)、ジラウリル-3,3’-チオジプロピオネート等]等が挙げられる。 Antioxidants include hindered phenol compounds [pentaerythyl-tetrakis[3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate], octadecyl-3-(3,5-di-t -butyl-4-hydroxyphenyl)propionate, etc.], phosphorus compounds [tris(2,4-di-t-butylphenyl)phosphite, etc.], sulfur compounds [pentaerythyl-tetrakis(3-laurylthiopropionate) , dilauryl-3,3′-thiodipropionate, etc.] and the like.
紫外線吸収剤としては、ベンゾトリアゾール化合物[2-(3,5-ジ-t-アミル-2-ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(5-メチル-2-ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール等]等が挙げられる。 Examples of UV absorbers include benzotriazole compounds [2-(3,5-di-t-amyl-2-hydroxyphenyl)benzotriazole, 2-(5-methyl-2-hydroxyphenyl)benzotriazole, etc.]. be done.
光安定剤としては、ヒンダードアミン化合物[(ビス-2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)セバケート等]等が挙げられる。 Light stabilizers include hindered amine compounds [(bis-2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) sebacate, etc.] and the like.
可塑剤としては、フタル酸エステル(フタル酸ジブチル、フタル酸ジオクチル、フタル酸ジブチルベンジル及びフタル酸ジイソデシル等);脂肪族2塩基酸エステル(アジピン酸ジ-2-エチルヘキシル及びセバシン酸-2-エチルヘキシル等);トリメリット酸エステル(トリメリット酸トリ-2-エチルヘキシル及びトリメリット酸トリオクチル等);脂肪酸エステル(オレイン酸ブチル等);脂肪族リン酸エステル(トリメチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリブチルフォスフェート、トリ-2-エチルヘキシルホスフェート及びトリブトキシホスフェート等);芳香族リン酸エステル[トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、トリキシレニルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート、キシレニルジフェニルホスフェート、2-エチルヘキシルジフェニルホスフェート及びトリス(2,6-ジメチルフェニル)ホスフェート等];ハロゲン脂肪族リン酸エステル[トリス(クロロエチル)ホスフェート、トリス(β-クロロプロピル)ホスフェート、トリス(ジクロロプロピル)ホスフェート及びトリス(トリブロモネオペンチル)ホスフェート等];等が挙げられる。 Plasticizers include phthalates (dibutyl phthalate, dioctyl phthalate, dibutyl benzyl phthalate, diisodecyl phthalate, etc.); aliphatic dibasic acid esters (di-2-ethylhexyl adipate, 2-ethylhexyl sebacate, etc.); ); trimellitate esters (tri-2-ethylhexyl trimellitate and trioctyl trimellitate, etc.); fatty acid esters (butyl oleate, etc.); aliphatic phosphate esters (trimethyl phosphate, triethyl phosphate, tributyl phosphate, tri- 2-ethylhexyl phosphate and tributoxy phosphate, etc.); 2,6-dimethylphenyl)phosphate, etc.]; Halogen aliphatic phosphate [tris(chloroethyl)phosphate, tris(β-chloropropyl)phosphate, tris(dichloropropyl)phosphate and tris(tribromoneopentyl)phosphate, etc.] ; and the like.
吸着剤としては、アルミナ、シリカゲル、モレキュラーシーブ等が挙げられる。 Adsorbents include alumina, silica gel, molecular sieves, and the like.
充填剤としては、カオリン、タルク、シリカ、酸化チタン、炭酸カルシウム、ベントナイト、マイカ、セリサイト、ガラスフレーク、ガラス繊維、黒鉛、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、三酸化アンチモン、硫酸バリウム、ホウ酸亜鉛、アルミナ、マグネシア、ウォラストナイト、ゾノトライト、ウィスカー及び金属粉末等が挙げられる。 Fillers include kaolin, talc, silica, titanium oxide, calcium carbonate, bentonite, mica, sericite, glass flakes, glass fiber, graphite, magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, antimony trioxide, barium sulfate, and zinc borate. , alumina, magnesia, wollastonite, xonotlite, whiskers and metal powders.
離型剤としては公知の離型剤等が使用でき、フッ素化合物型離型剤[リン酸トリパーフルオロアルキル(炭素数8~20)エステル(トリパーフルオロオクチルホスフェート及びトリパーフルオロドデシルホスフェート等)];シリコーン化合物型離型剤(ジメチルポリシロキサン、アミノ変性ジメチルポリシロキサン及びカルボキシル変性ジメチルポリシロキサン等);脂肪酸エステル型離型剤[炭素数10~24の脂肪酸のモノ又は多価アルコールエステル(ブチルステアレート、硬化ひまし油及びエチレングリコールモノステアレート等)等];脂肪族酸アミド型離型剤[炭素数8~24の脂肪酸のモノ又はビスアミド(オレイン酸アミド、パルミチン酸アミド、ステアリン酸アミド及びエチレンジアミン等のジステアリン酸アミド等)等];金属石鹸(ステアリン酸マグネシウム及びステアリン酸亜鉛等);天然又は合成ワックス(パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ポリエチレンワックス及びポリブロピレンワックス等);等が挙げられる。 As the release agent, a known release agent or the like can be used, and a fluorine compound type release agent [triperfluoroalkyl phosphate (carbon number 8-20) ester (triperfluorooctyl phosphate, triperfluorododecyl phosphate, etc.) ]; silicone compound type release agent (dimethylpolysiloxane, amino-modified dimethylpolysiloxane and carboxyl-modified dimethylpolysiloxane, etc.); fatty acid ester type release agent [mono- or polyhydric alcohol ester of fatty acid having 10 to 24 carbon atoms (butyl stearate, hydrogenated castor oil, ethylene glycol monostearate, etc.)]; fatty acid amide release agents [mono- or bisamides of fatty acids having 8 to 24 carbon atoms (oleic acid amide, palmitic acid amide, stearic acid amide and ethylenediamine metal soaps (magnesium stearate, zinc stearate, etc.); natural or synthetic waxes (paraffin wax, microcrystalline wax, polyethylene wax, polypropylene wax, etc.);
難燃剤としては、ハロゲン含有難燃剤、リン含有難燃剤、アンチモン含有難燃剤、金属水酸化物含有難燃剤等が挙げられる。 Flame retardants include halogen-containing flame retardants, phosphorus-containing flame retardants, antimony-containing flame retardants, metal hydroxide-containing flame retardants, and the like.
表層に用いられるポリウレタン樹脂(U1)の後述の方法で測定される弾性回復率は、50~100%であり、更に好ましくは60~100%である。ポリウレタン樹脂(U1)弾性回復率が50%未満であると耐擦傷性及び耐屈曲性が劣る。
ポリウレタン樹脂(U1)では、このような構成とすることにより、所定の弾性回復率に調整することができ、耐擦傷性及び耐屈曲性を付与することができる。The elastic recovery rate of the polyurethane resin (U1) used for the surface layer measured by the method described below is 50 to 100%, more preferably 60 to 100%. If the elastic recovery rate of the polyurethane resin (U1) is less than 50%, the scratch resistance and flex resistance are poor.
With such a configuration, the polyurethane resin (U1) can be adjusted to have a predetermined elastic recovery rate, and can be imparted with scratch resistance and flex resistance.
[基層]
本発明において、基層は、活性水素成分(A2)とイソシアネート成分(B2)とからなるポリウレタン樹脂(U2)を含有し、上記活性水素成分(A2)がポリオルガノシロキサン基及び活性水素基を有する化合物(a1)を含有せず、高分子ポリオール(a2)を必須成分として含有する活性水素成分であり、ポリウレタン樹脂(U2)の100%伸長時の弾性回復率が80~100%である。[Base layer]
In the present invention, the base layer contains a polyurethane resin (U2) composed of an active hydrogen component (A2) and an isocyanate component (B2), and the active hydrogen component (A2) is a compound having a polyorganosiloxane group and an active hydrogen group. It is an active hydrogen component that does not contain (a1) and contains the polymer polyol (a2) as an essential component, and the elastic recovery rate of the polyurethane resin (U2) at 100% elongation is 80 to 100%.
ポリウレタン樹脂(U2)における活性水素成分(A2)としては、ポリオルガノシロキサン基及び活性水素基を有する化合物(a1)を含有せず、高分子ポリオール(a2)を必須成分として含有する。
ポリウレタン樹脂(U2)では、活性水素基を有する化合物(a1)を含有しないので透明性に優れ、高分子ポリオール(a2)を必須成分として含有することにより、所定の弾性回復率に調整することができ、耐擦傷性及び耐屈曲性を付与することができる。
なお、上記ポリオルガノシロキサン基及び活性水素基を有する化合物(a1)、高分子ポリオール(a2)は、ポリウレタン樹脂(U1)で記載したポリオルガノシロキサン基及び活性水素基を有する化合物(a1)、高分子ポリオール(a2)を意味する。The active hydrogen component (A2) in the polyurethane resin (U2) does not contain the compound (a1) having a polyorganosiloxane group and an active hydrogen group, and contains the polymer polyol (a2) as an essential component.
The polyurethane resin (U2) is excellent in transparency because it does not contain the compound (a1) having an active hydrogen group, and can be adjusted to a predetermined elastic recovery rate by containing the polymer polyol (a2) as an essential component. It is possible to impart scratch resistance and flex resistance.
The compound (a1) having a polyorganosiloxane group and an active hydrogen group and the polymer polyol (a2) are the compound (a1) having a polyorganosiloxane group and an active hydrogen group described in the polyurethane resin (U1), Molecular polyol (a2) is meant.
高分子ポリオール(a2)は、弾性回復率を所定の範囲に調整し、耐擦傷性及び耐屈曲性を好適に付与する観点から、ポリエーテルポリオール(a22)を含むことが好ましく、ポリテトラメチレングリコール、ポリ(オキシ-3-メチルテトラメチレン)グリコール及びテトラヒドロフラン/3-メチルテトラヒドロフラン共重合ジオールを含むことが更に好ましく、ポリテトラメチレングリコールを含むことが特に好ましい。 The polymer polyol (a2) preferably contains a polyether polyol (a22) from the viewpoint of adjusting the elastic recovery rate to a predetermined range and suitably imparting scratch resistance and flex resistance, and polytetramethylene glycol , poly(oxy-3-methyltetramethylene)glycol and tetrahydrofuran/3-methyltetrahydrofuran copolymerized diol, and particularly preferably polytetramethylene glycol.
高分子ポリオール(a2)のMnは、耐擦傷性の観点から、好ましくは500以上であり、更に好ましくは500~5000、特に好ましくは800~4000である。 Mn of the polymer polyol (a2) is preferably 500 or more, more preferably 500 to 5000, particularly preferably 800 to 4000, from the viewpoint of scratch resistance.
ポリウレタン樹脂(U2)における高分子ポリオール(a2)の重量は、耐擦傷性及び耐屈曲性の観点から、構成成分として、ポリウレタン樹脂(U2)の重量を基準として、好ましくは60~90重量%、更に好ましくは70~85重量%である。 The weight of the polymer polyol (a2) in the polyurethane resin (U2) is preferably 60 to 90% by weight, based on the weight of the polyurethane resin (U2), as a constituent component, from the viewpoint of scratch resistance and flex resistance. More preferably 70 to 85% by weight.
活性水素成分(A2)は、任意成分として鎖伸長剤及び反応停止剤を含有してもよい。
上記鎖伸長剤としては、ポリウレタン樹脂(U1)で記載した鎖伸長剤(a3)を適宜選択して用いることができる。
また、上記反応停止剤としては、ポリウレタン樹脂(U1)で記載した反応停止剤(a4)を適宜選択して用いることができる。The active hydrogen component (A2) may optionally contain a chain extender and a reaction terminator.
As the chain extender, the chain extender (a3) described for the polyurethane resin (U1) can be appropriately selected and used.
As the reaction terminator, the reaction terminator (a4) described for the polyurethane resin (U1) can be appropriately selected and used.
ポリウレタン樹脂(U2)における鎖伸長剤(a3)の重量は、耐擦傷性及び耐屈曲性の観点から、構成成分として、ポリウレタン樹脂(U2)の重量を基準として、好ましくは0.5~20重量%、更に好ましくは1~10重量%である。 The weight of the chain extender (a3) in the polyurethane resin (U2) is preferably 0.5 to 20 weight as a constituent component based on the weight of the polyurethane resin (U2) from the viewpoint of scratch resistance and flex resistance. %, more preferably 1 to 10% by weight.
ポリイソシアネート成分(B2)としては、ポリウレタン樹脂(U1)で記載したポリイソシアネート成分(B1)を適宜選択して用いることができる。
なかでも、耐擦傷性の観点から好ましいのは、炭素数8~26の芳香族ポリイソシアネート(b1)、更に好ましいのは炭素数8~26の芳香族ジイソシアネート、特に好ましいのはMDIである。As the polyisocyanate component (B2), the polyisocyanate component (B1) described for the polyurethane resin (U1) can be appropriately selected and used.
Among them, from the viewpoint of scratch resistance, aromatic polyisocyanate (b1) having 8 to 26 carbon atoms is preferable, aromatic diisocyanate having 8 to 26 carbon atoms is more preferable, and MDI is particularly preferable.
ポリウレタン樹脂(U2)におけるポリイソシアネート成分(B2)の重量は、耐擦傷性及び耐屈曲性の観点から、構成成分として、ポリウレタン樹脂(U2)の重量を基準として、好ましくは5~40重量%、更に好ましくは10~30重量%である。 The weight of the polyisocyanate component (B2) in the polyurethane resin (U2) is preferably 5 to 40% by weight, based on the weight of the polyurethane resin (U2), as a constituent component, from the viewpoint of scratch resistance and flex resistance. More preferably 10 to 30% by weight.
ポリウレタン樹脂(U2)の用いる高分子ポリオール(a2)のガラス転移点(Tg)、ポリウレタン樹脂(U2)中の架橋点の濃度並びにポリウレタン樹脂(U2)中のウレタン基濃度及びウレア基濃度を調整すること等により、ポリウレタン樹脂(U2)の弾性回復率を所定の範囲にすることができる。
ポリウレタン樹脂(U2)に用いる高分子ポリオール(a2)のTgは-20℃以下が好ましく、ポリウレタン樹脂(U2)の架橋点の濃度は0.05~0.25mmol/gが好ましく、ポリウレタン樹脂(U2)中のウレタン基濃度(ウレア基が存在する場合はウレタン基とウレア基の合計濃度)は1.0~2.0mmol/gが好ましい。
尚、本発明におけるポリウレタン樹脂(U2)の架橋点の濃度(単位:mmol/g)は、ポリウレタン樹脂(U2)に用いる3官能以上の構成単量体の官能基数をFとした場合、3官能以上の構成単量体それぞれについて、(F-2)×{3官能以上の構成単量体のポリウレタン樹脂(U2)1g中のミリモル数}を計算してその総和をとることにより算出された値である。The glass transition point (Tg) of the polymer polyol (a2) used in the polyurethane resin (U2), the concentration of cross-linking points in the polyurethane resin (U2), and the urethane group concentration and urea group concentration in the polyurethane resin (U2) are adjusted. By doing so, the elastic recovery rate of the polyurethane resin (U2) can be kept within a predetermined range.
The Tg of the polymer polyol (a2) used in the polyurethane resin (U2) is preferably −20° C. or less, and the concentration of cross-linking points in the polyurethane resin (U2) is preferably 0.05 to 0.25 mmol/g. ) (the total concentration of urethane groups and urea groups when urea groups are present) is preferably 1.0 to 2.0 mmol/g.
Incidentally, the concentration (unit: mmol/g) of the cross-linking points of the polyurethane resin (U2) in the present invention is trifunctional, where F is the number of functional groups of the tri- or higher functional constituent monomer used in the polyurethane resin (U2). Values calculated by calculating (F-2)×{number of millimoles in 1 g of polyurethane resin (U2) of tri- or higher functional monomers} for each of the constituent monomers above, and summing the values. is.
本発明におけるポリウレタン樹脂(U2)の製造方法は特に限定されず、活性水素成分(A2)及びイソシアネート成分(B2)を含有すること以外はポリウレタン樹脂(U1)の製造方法と同様の方法を用いることができる。 The method for producing the polyurethane resin (U2) in the present invention is not particularly limited, and the same method as the method for producing the polyurethane resin (U1) may be used except that the active hydrogen component (A2) and the isocyanate component (B2) are contained. can be done.
また、ポリウレタン樹脂(U2)の製造に際し、反応促進のため必要によりポリウレタン樹脂(U1)の製造方法で用いた上記触媒を含有することができる。 Further, in the production of the polyurethane resin (U2), the above-mentioned catalyst used in the production method of the polyurethane resin (U1) may be contained if necessary for promoting the reaction.
基層には必須成分としてポリウレタン樹脂(U2)を含有するが、必要によりポリウレタン樹脂(U1)の製造方法で用いた上記添加剤(D)を含有することができる。 The base layer contains the polyurethane resin (U2) as an essential component, and if necessary, may contain the additive (D) used in the method for producing the polyurethane resin (U1).
基層に用いられるポリウレタン樹脂(U2)は、本発明の複層フィルムにおいて、外圧による複層フィルムの変形を早期に回復させる機能を担っているため、その100%伸長時の弾性回復率が80~100%である必要がある。ポリウレタン樹脂(U2)の弾性回復率は好ましくは85~100%であり、更に好ましくは90~100%であり、特に好ましくは95~100%である。100%伸長時の弾性回復率が80%未満であると、耐擦傷性及び屈曲性が十分に付与されない。 The polyurethane resin (U2) used in the base layer has the function of quickly recovering the deformation of the multilayer film due to external pressure in the multilayer film of the present invention, so the elastic recovery rate at 100% elongation is 80 to 80. Must be 100%. The elastic recovery rate of the polyurethane resin (U2) is preferably 85-100%, more preferably 90-100%, particularly preferably 95-100%. If the elastic recovery rate at 100% elongation is less than 80%, sufficient scratch resistance and flexibility are not imparted.
本発明における100%伸長時の弾性回復率は下記方法で測定される。
<100%伸長時の弾性回復率の測定方法>
(1)膜厚が約2mmのシートから、縦100mm×横5mmの短冊状の試験片を切り出して標線間距離が50mmとなるように標線を付ける。
(2)この試験片をインストロン型引張り試験機(島津製作所社製オートグラフ)のチャックにセットして、25℃の雰囲気下、500mm/分の一定速度で標線間の距離が100%になるまで伸長後、直ちに同じ速度で伸長前のチャック間の距離まで戻す操作を行う。
(3)この操作時の伸長過程における50%伸長時の応力(M1)と戻り過程における50%伸長時の応力(M2)を測定し、次式から弾性回復率を求める。
弾性回復率(%)=M2/M1×100The elastic recovery rate at 100% elongation in the present invention is measured by the following method.
<Method for measuring elastic recovery rate at 100% elongation>
(1) A strip-shaped test piece of 100 mm long×5 mm wide is cut out from a sheet having a film thickness of about 2 mm, and marked lines are attached so that the distance between the marked lines becomes 50 mm.
(2) Set this test piece on the chuck of an Instron type tensile tester (Autograph manufactured by Shimadzu Corporation), and set the distance between the gauge lines to 100% at a constant speed of 500 mm / min in an atmosphere of 25 ° C. After extending until it becomes , immediately perform the operation of returning to the distance between the chucks before extension at the same speed.
(3) The stress at 50% elongation (M 1 ) in the elongation process during this operation and the stress at 50% elongation (M 2 ) in the return process are measured, and the elastic recovery rate is obtained from the following equation.
Elastic recovery rate (%) = M2 /M1 x 100
[複層フィルム]
本発明の複層フィルムは、基層と基層上に形成された表層とを有する。
表層の膜厚は、耐擦傷性及びタック抑制の観点から、好ましくは1~50μm、更に好ましくは5~25である。
基層の膜厚は、耐擦傷性及び耐屈曲性の観点から、好ましくは100~1,000μm、更に好ましくは300~600μmである。[Multilayer film]
The multilayer film of the present invention has a base layer and a surface layer formed on the base layer.
The film thickness of the surface layer is preferably 1 to 50 μm, more preferably 5 to 25 μm from the viewpoint of scratch resistance and tack suppression.
The film thickness of the base layer is preferably 100 to 1,000 μm, more preferably 300 to 600 μm, from the viewpoint of scratch resistance and bending resistance.
本発明の複層フィルムは、光学部材の表面保護フィルム用であることが好ましい。光学部材との接着性を付与するために必要に応じて基層側に接着層を有することができる。上記接着層としては、公知のものを適宜選択して用いることができる。 The multilayer film of the present invention is preferably used as a surface protection film for optical members. An adhesive layer may be provided on the base layer side as necessary to impart adhesiveness to the optical member. As the adhesive layer, a known one can be appropriately selected and used.
本発明の複層フィルムの製造方法は特に限定されず、例えば以下の方法で製造することができる。
(1)表層に用いるポリウレタン樹脂(U1)用ウレタンプレポリマーの製造工程
ポリオルガノシロキサン基及び活性水素基を有する化合物(a1)と高分子ポリオール(a2)とイソシアネート成分(B1)を必要により有機溶剤中で反応させて末端にイソシアネート基を有するポリウレタン樹脂(U1)用ウレタンプレポリマーを製造する。
(2)基層に用いるポリウレタン樹脂(U2)用ウレタンプレポリマーの製造工程
高分子ポリオール(a2)とイソシアネート成分(B2)を必要により有機溶剤中で反応させて末端にイソシアネート基を有するポリウレタン樹脂(U2)用ウレタンプレポリマーを製造する。
(3)表層の形成工程
ポリウレタン樹脂(U1)用ウレタンプレポリマー又はその有機溶剤溶液と、必要に応じて高分子ポリオール(a2)及び/又は鎖伸長剤(a3)とを混合して、離型フィルム上に所定の膜厚となる様に塗工する。尚、有機溶剤を用いた場合は有機溶剤の乾燥を行う。
(4)基層の形成工程
ポリウレタン樹脂(U2)用ウレタンプレポリマー又はその有機溶剤溶液と、鎖伸長剤(a3)とを混合して、(3)で得られた表層上に所定の膜厚に塗工して加熱硬化させて基層を形成させる。尚、有機溶剤を用いた場合は硬化と共に乾燥を行う。
上記(1)~(4)の工程により、離型フィルム上に表層と基層を有する複層フィルムが形成される。The method for producing the multilayer film of the present invention is not particularly limited, and it can be produced, for example, by the following method.
(1) Process for producing urethane prepolymer for polyurethane resin (U1) used for surface layer A compound (a1) having a polyorganosiloxane group and an active hydrogen group, a polymer polyol (a2), and an isocyanate component (B1) are combined in an organic solvent if necessary. A urethane prepolymer for a polyurethane resin (U1) having an isocyanate group at the terminal is produced by reacting in the reaction medium.
(2) Production process of urethane prepolymer for polyurethane resin (U2) used in base layer The polymer polyol (a2) and the isocyanate component (B2) are reacted in an organic solvent if necessary to obtain a polyurethane resin (U2) having terminal isocyanate groups. ) to manufacture urethane prepolymers.
(3) Step of Forming Surface Layer A urethane prepolymer for polyurethane resin (U1) or an organic solvent solution thereof is mixed with, if necessary, a polymer polyol (a2) and/or a chain extender (a3), and the mold is released. It is coated on the film so as to have a predetermined film thickness. In addition, when an organic solvent is used, the organic solvent is dried.
(4) Base Layer Forming Step A urethane prepolymer for polyurethane resin (U2) or an organic solvent solution thereof is mixed with a chain extender (a3) to obtain a predetermined film thickness on the surface layer obtained in (3). A base layer is formed by coating and heat curing. Incidentally, when an organic solvent is used, it is dried at the same time as it is cured.
Through the above steps (1) to (4), a multilayer film having a surface layer and a base layer on the release film is formed.
上記(1)及び(2)の工程におけるウレタンプレポリマー化反応の温度は、特に限定されないが、好ましくは50~140℃、更に好ましくは70~100℃であり、また、反応時間は特に限定されないが、好ましくは1~10時間、更に好ましくは2~8時間である。 The temperature of the urethane prepolymerization reaction in the above steps (1) and (2) is not particularly limited, but is preferably 50 to 140°C, more preferably 70 to 100°C, and the reaction time is not particularly limited. is preferably 1 to 10 hours, more preferably 2 to 8 hours.
上記(3)の工程における乾燥温度は特に限定されないが、好ましくは30~80℃、更に好ましくは40~60℃であり、乾燥時間は特に限定されないが、好ましくは10秒~5分、更に好ましくは20~60秒である。
上記(4)の工程における硬化温度は特に限定されないが、好ましくは60~150℃、更に好ましくは80~120℃であり、硬化時間は特に限定されないが、好ましくは1~8時間、更に好ましくは2~6時間である。尚、必要に応じて行われる上記(4)の工程での有機溶剤の乾燥は上記硬化と共に行われる。Although the drying temperature in the step (3) is not particularly limited, it is preferably 30 to 80° C., more preferably 40 to 60° C. The drying time is not particularly limited, but is preferably 10 seconds to 5 minutes, more preferably 10 seconds to 5 minutes. is 20-60 seconds.
The curing temperature in the step (4) is not particularly limited, but is preferably 60 to 150° C., more preferably 80 to 120° C. The curing time is not particularly limited, but is preferably 1 to 8 hours, more preferably 2 to 6 hours. Incidentally, the drying of the organic solvent in the step (4), which is performed as necessary, is performed together with the curing.
以下本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。尚、以下において部は重量部を表す。 EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples. In addition, a part represents a weight part below.
<製造例1>[表層に用いるポリウレタン樹脂(U1-1)用ウレタンプレポリマーの製造]
撹拌装置及び温度制御装置付きの容器に表1に示す種類及び量(重量部)のポリオルガノシロキサン基と活性水素を有する化合物(a1)、高分子ポリオール(a2)、芳香族ポリイソシアネート(b1)、有機ポリイソシアネートの変性物(b5)及び有機溶剤を仕込み、80℃で3時間反応させてポリウレタン樹脂(U1-1)用ウレタンプレポリマーを得た。得られたウレタンプレポリマーのNCO含量は1.46%であった。<Production Example 1> [Production of urethane prepolymer for polyurethane resin (U1-1) used for surface layer]
Compound (a1) having polyorganosiloxane groups and active hydrogen in the types and amounts (parts by weight) shown in Table 1, polymer polyol (a2), and aromatic polyisocyanate (b1) are placed in a container equipped with a stirring device and a temperature control device. , modified organic polyisocyanate (b5) and an organic solvent were charged and allowed to react at 80° C. for 3 hours to obtain a urethane prepolymer for polyurethane resin (U1-1). The NCO content of the resulting urethane prepolymer was 1.46%.
<製造例2~6及び比較製造例1~2>[表層に用いるポリウレタン樹脂(U1-2)~(U1-5)、(U1’-1)~(U1’-2)用ウレタンプレポリマーの製造]
使用原料とその使用量(重量部)を表1に記載のものに変更すること以外は製造例1と同様にして、表層に用いるポリウレタン樹脂(U1-2)~(U1-6)用ウレタンプレポリマー及び比較用のポリウレタン樹脂(U1’-1)~(U1’-2)用ウレタンプレポリマーを得た。<Production Examples 2-6 and Comparative Production Examples 1-2> [Urethane prepolymers for polyurethane resins (U1-2) to (U1-5) and Manufacturing]
Urethane resins for polyurethane resins (U1-2) to (U1-6) used for the surface layer were prepared in the same manner as in Production Example 1 except that the raw materials used and the amounts used (parts by weight) were changed to those shown in Table 1. A polymer and urethane prepolymers for polyurethane resins (U1'-1) to (U1'-2) for comparison were obtained.
[表層に用いるポリウレタン樹脂(U1-1)の弾性回復率の測定]
ポリプロピレン製のビーカーに製造例1で得られた(U1-1)用ウレタンプレポリマーと鎖伸長剤(a3)を表1に記載の処方にて配合した。得られた配合液を11×17.5cmのポリプロピレン製のトレイに、乾燥後の厚さが200μmとなるように流し込み、室温で一晩乾燥した。乾燥後、120℃で2時間硬化して表層に用いるポリウレタン樹脂(U1-1)のシートを得た。
このシートを用いて上述の100%伸長時の弾性回復率の測定方法に基づいて弾性回復率を測定した。その結果を表1に示す。[Measurement of elastic recovery rate of polyurethane resin (U1-1) used for surface layer]
The urethane prepolymer for (U1-1) obtained in Production Example 1 and the chain extender (a3) were blended according to the formulation shown in Table 1 in a polypropylene beaker. The obtained blended solution was poured into an 11×17.5 cm polypropylene tray so that the thickness after drying was 200 μm, and dried overnight at room temperature. After drying, it was cured at 120° C. for 2 hours to obtain a sheet of polyurethane resin (U1-1) used for the surface layer.
Using this sheet, the elastic recovery rate was measured based on the above-described method for measuring the elastic recovery rate at 100% elongation. Table 1 shows the results.
[表層に用いるポリウレタン樹脂(U1-2)~(U1-6)及び比較用のポリウレタン樹脂(U1’-1)~(U1’-2)の弾性回復率の測定]
使用するウレタンプレポリマー及び鎖伸長剤(a3)とその使用量(重量部)を表1に記載のものに変更すること以外は試験例1と同様にして、表層に用いるポリウレタン樹脂(U1-2)~(U1-6)及び比較用のポリウレタン樹脂(U1’-1)~(U1’-2)のシートを得た。
このシートを用いて上述の100%伸長時の弾性回復率の測定方法に基づいて弾性回復率を測定した。その結果を表1に示す。[Measurement of elastic recovery rate of polyurethane resins (U1-2) to (U1-6) used for the surface layer and polyurethane resins (U1′-1) to (U1′-2) for comparison]
Polyurethane resin (U1-2 ) to (U1-6) and polyurethane resin sheets (U1′-1) to (U1′-2) for comparison were obtained.
Using this sheet, the elastic recovery rate was measured based on the above-described method for measuring the elastic recovery rate at 100% elongation. Table 1 shows the results.
尚、表1で記載した各種原料の内容は下記の通りである。
<ポリウレタン樹脂用ウレタンプレポリマーの材料>
[ポリオルガノシロキサン基及び活性水素基を有する化合物(a1)]
・X-22-161A:信越化学株式会社製アミノ基変性シリコーンオイル[Mn=1600、一般式(1)におけるR1~R6=メチル基、n=22]
・KF-6003:信越化学株式会社製水酸基変性シリコーンオイル[Mn=5100、一般式(1)におけるR1~R6=メチル基、n=68]
[高分子ポリオール(a2)]
・クラレポリオールC1090:クラレ株式会社製ポリカーボネートポリオール(Mn:1000)
[芳香族ポリイソシアネート(b1)]
・4,4’-MDI:東ソー株式会社製「ミリオネートMT」
[有機ポリイソシアネートの変性物(b5)]
・コロネート2793:東ソー株式会社製アロファネート基含有ポリイソシアネート(平均官能基数=5.1)
[有機溶剤]
・トルエン
<ウレタンプレポリマーの鎖伸長反応用材料>
[鎖伸長剤(a3)]
・1,4-ブタンジオール
・トリメチロールプロパン
[有機溶剤]
・メチルエチルケトン
また、表1の「ウレタンプレポリマーの鎖伸長反応用材料」の欄には後述の実施例で使用する各プレポリマーを鎖伸長する際に用いる材料とその使用量を記載した。The contents of various raw materials described in Table 1 are as follows.
<Material of urethane prepolymer for polyurethane resin>
[Compound (a1) having a polyorganosiloxane group and an active hydrogen group]
・X-22-161A: Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. amino group-modified silicone oil [Mn = 1600, R 1 to R 6 = methyl group in general formula (1), n = 22]
・KF-6003: Hydroxy-modified silicone oil manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. [Mn = 5100, R 1 to R 6 = methyl group in general formula (1), n = 68]
[Polymer polyol (a2)]
・Kuraray Polyol C1090: Polycarbonate polyol manufactured by Kuraray Co., Ltd. (Mn: 1000)
[Aromatic polyisocyanate (b1)]
・ 4,4'-MDI: "Millionate MT" manufactured by Tosoh Corporation
[Modified product of organic polyisocyanate (b5)]
・Coronate 2793: Allophanate group-containing polyisocyanate manufactured by Tosoh Corporation (average number of functional groups = 5.1)
[Organic solvent]
・Toluene <Material for chain extension reaction of urethane prepolymer>
[Chain extender (a3)]
・1,4-Butanediol・Trimethylolpropane [organic solvent]
· Methyl ethyl ketone In addition, in the column of "Materials for chain elongation reaction of urethane prepolymer" in Table 1, the materials used for chain elongation of each prepolymer used in the examples described later and the amounts thereof are described.
<製造例7>[基層に用いるポリウレタン樹脂(U2-1)用ウレタンプレポリマーの製造]
撹拌装置及び温度制御装置付きの容器に表2に示す種類及び量(重量部)の高分子ポリオール(a2)、芳香族ポリイソシアネート(b1)を仕込み、80℃で3時間反応させてポリウレタン樹脂(U2-1)用ウレタンプレポリマーを得た。得られたウレタンプレポリマーのNCO含量は3.36%であった。<Production Example 7> [Production of urethane prepolymer for polyurethane resin (U2-1) used for base layer]
Polymer polyol (a2) and aromatic polyisocyanate (b1) of the types and amounts (parts by weight) shown in Table 2 are placed in a container equipped with a stirring device and a temperature control device, and reacted at 80° C. for 3 hours to obtain a polyurethane resin ( A urethane prepolymer for U2-1) was obtained. The NCO content of the resulting urethane prepolymer was 3.36%.
[基層に用いるポリウレタン樹脂(U2-2)~(U2-8)、(U2’-1)~(U2’-2)用ウレタンプレポリマーの製造]
使用するウレタンプレポリマー及びとその使用量(重量部)を表2に記載のものに変更すること以外は製造例7と同様にして、表層に用いるポリウレタン樹脂(U2-2)~(U2-8)用ウレタンプレポリマー及び比較用のポリウレタン樹脂(U2’-1)~(U2’-2)用ウレタンプレポリマーを得た。[Production of urethane prepolymers for polyurethane resins (U2-2) to (U2-8) and (U2'-1) to (U2'-2) used for base layer]
Polyurethane resins (U2-2) to (U2-8) used for the surface layer were prepared in the same manner as in Production Example 7, except that the urethane prepolymer used and the amount (parts by weight) thereof used were changed to those shown in Table 2. ) and urethane prepolymers for comparative polyurethane resins (U2′-1) to (U2′-2) were obtained.
尚、表2で記号又は商品名で表した各種原料の内容は下記の通りである。
<ポリウレタン樹脂用ウレタンプレポリマーの材料>
[高分子ポリオール(a2)]
・PTMG-1000:三菱ケミカル株式会社製ポリテトラメチレングリコール(Mn=1000)
・PTMG-2000:三菱ケミカル株式会社製ポリテトラメチレングリコール(Mn=2000)
・PTMG-3000:三菱ケミカル株式会社製ポリテトラメチレングリコール(Mn=3000)
・プラクセル220:株式会社ダイセル製ポリカプロラクトンジオール(Mn=2000)
[Mn500未満のポリオール]
・サンニックスPP-400:三洋化成工業株式会社製ポリプロピレングリコール(Mn=400)
[芳香族ポリイソシアネート(b1)]
・4,4’-MDI:東ソー株式会社製「ミリオネートMT」
<ウレタンプレポリマーの鎖伸長反応用材料>
[鎖伸長剤(a3)]
・1,4-ブタンジオール
・トリメチロールプロパン
また、表2の「ウレタンプレポリマーの鎖伸長反応用材料」の欄には後述の試験例及び実施例で使用する各プレポリマーを鎖伸長する際に用いる材料とその使用量を記載した。The contents of various raw materials represented by symbols or trade names in Table 2 are as follows.
<Material of urethane prepolymer for polyurethane resin>
[Polymer polyol (a2)]
・ PTMG-1000: Polytetramethylene glycol (Mn = 1000) manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation
・ PTMG-2000: Polytetramethylene glycol (Mn = 2000) manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation
・ PTMG-3000: Polytetramethylene glycol (Mn = 3000) manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation
・ PLAXEL 220: polycaprolactone diol (Mn = 2000) manufactured by Daicel Corporation
[Polyol with Mn less than 500]
・ Sannics PP-400: Sanyo Chemical Industries, Ltd. polypropylene glycol (Mn = 400)
[Aromatic polyisocyanate (b1)]
・ 4,4'-MDI: "Millionate MT" manufactured by Tosoh Corporation
<Material for chain elongation reaction of urethane prepolymer>
[Chain extender (a3)]
・1,4-Butanediol ・Trimethylolpropane In addition, in the column of "Materials for chain extension reaction of urethane prepolymer" in Table 2, when chain extension of each prepolymer used in the test examples and examples described later The material used and the amount used were described.
[基層に用いるポリウレタン樹脂(U2-1)の弾性回復率の測定]
ポリプロピレン製のビーカーに予め80℃に温調しておいた製造例7で得られたポリウレタン樹脂(U2)用ウレタンプレポリマーと鎖伸長剤(a3)を表2に記載の処方にて配合し、アジターで1分間撹拌混合した後、減圧下で2分間脱泡を行った。得られた混合物を隙間が2mmのSUS製の金型に注型し、120℃で2時間硬化して基層に用いるポリウレタン樹脂(U2-1)のシートを得た。
ポリウレタン樹脂(U2-1)の架橋点の濃度及びウレタン基濃度を表2に示す。
このシートを用いて上述の100%伸長時の弾性回復率の測定方法に基づいて弾性回復率を測定した。その結果を表2に示す。[Measurement of elastic recovery rate of polyurethane resin (U2-1) used for base layer]
The urethane prepolymer for the polyurethane resin (U2) obtained in Production Example 7 and the chain extender (a3), which had been temperature-controlled in advance at 80°C, were blended in a polypropylene beaker according to the formulation shown in Table 2, After stirring and mixing with an agitator for 1 minute, defoaming was performed for 2 minutes under reduced pressure. The resulting mixture was cast into a SUS mold with a gap of 2 mm and cured at 120° C. for 2 hours to obtain a sheet of polyurethane resin (U2-1) used for the base layer.
Table 2 shows the cross-linking point concentration and urethane group concentration of the polyurethane resin (U2-1).
Using this sheet, the elastic recovery rate was measured based on the above-described method for measuring the elastic recovery rate at 100% elongation. Table 2 shows the results.
[基層に用いるポリウレタン樹脂(U2-2)~(U2-8)及び比較用のポリウレタン樹脂(U2’-1)~(U2’-2)の弾性回復率の測定]
使用するウレタンプレポリマー及び鎖伸長剤(a3)とその使用量(重量部)を表2に記載のものに変更すること以外は試験例7と同様にして、基層に用いるポリウレタン樹脂(U2-2)~(U2-8)及び比較用のポリウレタン樹脂(U2’-1)~(U2’-2)のシートを得た。
ポリウレタン樹脂(U2-2)~(U2-8)及び比較用のポリウレタン樹脂(U2’-1)~(U2’-2)の架橋点の濃度及びウレタン基濃度を表2に示す。
これらのシートを用いて上述の100%伸長時の弾性回復率の測定方法に基づいて弾性回復率を測定した。その結果を表2に示す。[Measurement of elastic recovery rate of polyurethane resins (U2-2) to (U2-8) used for base layer and polyurethane resins (U2'-1) to (U2'-2) for comparison]
Polyurethane resin (U2-2 ) to (U2-8) and polyurethane resin sheets (U2′-1) to (U2′-2) for comparison were obtained.
Table 2 shows the cross-linking point concentrations and urethane group concentrations of the polyurethane resins (U2-2) to (U2-8) and the comparative polyurethane resins (U2'-1) to (U2'-2).
Using these sheets, the elastic recovery rate was measured based on the above-described method for measuring the elastic recovery rate at 100% elongation. Table 2 shows the results.
[基層に用いる比較用のポリウレタン樹脂(U2’-3)の弾性回復率の測定]
トルエン350部を仕込んだ撹拌装置及び温度制御装置付きの容器に、撹拌下で、ポリエーテル系熱可塑性ウレタンエラストマー「エラストラン1180A」(BASFジャパン株式会社製)150部を仕込み、80℃に昇温して溶解させた。得られた配合液を11×17.5cmのポリプロピレン製のトレイに、乾燥後の厚さが400μmとなるように流し込み、室温で一晩乾燥した。さらに100℃の減圧乾燥機で2時間乾燥して基層に用いる比較用のポリウレタン樹脂(U2’-3)のシートを得た。
このシートを用いて上述の100%伸長時の弾性回復率の測定方法に基づいて弾性回復率を測定した。その結果を表2に示す。[Measurement of Elastic Recovery Rate of Comparative Polyurethane Resin (U2′-3) Used for Base Layer]
In a container equipped with a stirrer and a temperature controller charged with 350 parts of toluene, 150 parts of polyether-based thermoplastic urethane elastomer "Elastollan 1180A" (manufactured by BASF Japan Ltd.) are charged under stirring, and the temperature is raised to 80 ° C. to dissolve. The obtained blended solution was poured into an 11×17.5 cm polypropylene tray so that the thickness after drying was 400 μm, and dried overnight at room temperature. Further, it was dried in a vacuum dryer at 100° C. for 2 hours to obtain a sheet of polyurethane resin (U2′-3) for comparison to be used for the base layer.
Using this sheet, the elastic recovery rate was measured based on the above-described method for measuring the elastic recovery rate at 100% elongation. Table 2 shows the results.
<実施例1> [複層フィルムの製造]
製造例1で得られた表層用のポリウレタン樹脂(U1-1)用のウレタンプレポリマー496.1部(表1に記載のウレタンプレポリマー材料の合計量)と、対応する表1に記載のウレタンプレポリマーの鎖伸長反応用材料としての1,4-ブタンジオール7.6部及びメチルエチルケトン496.3部を混合して離型フィルム上に乾燥後の膜厚が10μmになるように塗工し、50℃の循風乾燥機で30秒乾燥し、溶剤を揮発させて表層用ポリウレタン樹脂を作製した。
製造例7で得られたポリウレタン樹脂(U2-1)用ウレタンプレポリマーと鎖伸長剤(a3)を表2に記載の処方にて配合し、表層用ポリウレタン樹脂の上に膜厚が400μmとなるように塗工し、120℃で2時間硬化後に、離型フィルムを剥離して表層がポリウレタン樹脂(U1-1)で基層がポリウレタン樹脂(U2-1)である複層フィルムを得た。<Example 1> [Production of multilayer film]
496.1 parts of the urethane prepolymer for the surface layer polyurethane resin (U1-1) obtained in Production Example 1 (the total amount of the urethane prepolymer materials listed in Table 1) and the corresponding urethane listed in Table 1 A mixture of 7.6 parts of 1,4-butanediol and 496.3 parts of methyl ethyl ketone as a material for the chain extension reaction of the prepolymer was coated on the release film so that the film thickness after drying was 10 μm, It was dried for 30 seconds in a circulating air dryer at 50° C. to volatilize the solvent to prepare a surface layer polyurethane resin.
The urethane prepolymer for the polyurethane resin (U2-1) obtained in Production Example 7 and the chain extender (a3) were blended according to the formulation shown in Table 2, and the film thickness on the polyurethane resin for the surface layer was 400 μm. After curing at 120° C. for 2 hours, the release film was peeled off to obtain a multi-layer film having a surface layer of polyurethane resin (U1-1) and a base layer of polyurethane resin (U2-1).
<実施例2~19及び比較例1~4>
表層用のポリウレタン樹脂と基層用のポリウレタン樹脂を表3に記載の組み合わせに変更したこと以外は実施例1と同様にして、実施例2~19及び比較例1~4の複層フィルムを得た。<Examples 2 to 19 and Comparative Examples 1 to 4>
Multilayer films of Examples 2 to 19 and Comparative Examples 1 to 4 were obtained in the same manner as in Example 1, except that the combination of the polyurethane resin for the surface layer and the polyurethane resin for the base layer was changed to the combination shown in Table 3. .
<比較例5>
実施例1と同様にして得られた表層用のポリウレタン樹脂(U1-1)用のウレタンプレポリマーを、比較試験例5と同様にして得られた厚さ400μmのポリウレタン樹脂(U2’-3)のシート上に、乾燥後の膜厚が10μmになるように塗工し、50℃の循風乾燥機で30秒乾燥し、さらに120℃で2時間硬化させて比較例5の複層フィルムを得た。<Comparative Example 5>
A urethane prepolymer for the surface layer polyurethane resin (U1-1) obtained in the same manner as in Example 1 was added to a polyurethane resin (U2'-3) having a thickness of 400 μm obtained in the same manner as in Comparative Test Example 5. on the sheet of Comparative Example 5 so that the film thickness after drying is 10 μm, dried in a circulating air dryer at 50 ° C. for 30 seconds, and further cured at 120 ° C. for 2 hours to obtain a multilayer film of Comparative Example 5. Obtained.
得られた複層フィルムについて下記評価方法により耐擦傷性を評価した結果を表3に示す。 Table 3 shows the results of evaluating the scratch resistance of the obtained multilayer film by the following evaluation method.
[耐擦傷性の評価方法]
新東科学株式会社製「トライボギア TYPE:40」のスチールウール固定治具に日本スチールウール社製のスチールウール(No.0000)を取り付け、1cm2あたり100gの荷重をかけて、実施例及び比較例で得られた複層フィルムの表層側を5cmの長さを繰り返し摩擦した際に、何往復で傷が発生したかを観察して、下記基準に基づいて評価した。その結果を表3に示した。
<評価基準>
◎:500往復以上で傷が発生しない。
○:300往復以上500往復未満で傷が発生した。
×:300往復未満で傷が発生した。[Scratch resistance evaluation method]
Steel wool (No. 0000) manufactured by Nippon Steel Wool Co., Ltd. was attached to a steel wool fixing jig of "Tribogear TYPE: 40" manufactured by Shinto Scientific Co., Ltd., and a load of 100 g per 1 cm 2 was applied. When the surface layer side of the multilayer film obtained in 1. was rubbed repeatedly over a length of 5 cm, the number of reciprocations at which scratches occurred was observed and evaluated based on the following criteria. The results are shown in Table 3.
<Evaluation Criteria>
⊚: No scratch occurs after 500 reciprocations or more.
◯: Scratches occurred after 300 reciprocations or more and less than 500 reciprocations.
x: Scratches occurred in less than 300 reciprocations.
[耐屈曲性の評価方法]
実施例及び比較例で得られた複層フィルムについて、幅方向(折りたたみ部の方向)50mm×流れ方向(屈曲方向)100mmの大きさのサンプルを用意する。無負荷U字伸縮試験機(ユアサシステム機器社製、DLDMLH-FS)を用いて、屈曲半径3mmを設定し、1回/秒の速度で、5万回屈曲させた。その際、サンプルは長辺側両端部10mmの位置を固定して、屈曲する部位は50mm×80mmとした。屈曲処理終了後、サンプルの屈曲内側を下にして平面に置き、目視検査を行った。
<評価基準>
◎:サンプルの変形がないか又は変形があっても、水平に置いた際、浮き上がり最大高さが3mm未満。
○:サンプルの変形があり、水平に置いた際、浮き上がり最大高さが3mm以上5mm未満。
×:サンプルに折跡があるか、水平に置いた際、浮き上がり最大高さが5mm以上。[Evaluation method for bending resistance]
A sample having a size of 50 mm in the width direction (folded portion direction)×100 mm in the flow direction (bending direction) is prepared for the multilayer films obtained in Examples and Comparative Examples. Using a no-load U-shaped stretching tester (manufactured by Yuasa System Co., Ltd., DLDMLH-FS), a bending radius of 3 mm was set, and bending was performed 50,000 times at a speed of 1 time/second. At that time, the sample was fixed at 10 mm on both ends on the long side, and the bent portion was 50 mm×80 mm. After the bending process was completed, the samples were placed on a flat surface with the inside of the bend facing down and visually inspected.
<Evaluation Criteria>
⊚: No deformation of the sample, or even if the sample is deformed, the maximum floating height is less than 3 mm when placed horizontally.
◯: The sample was deformed, and when placed horizontally, the maximum floating height was 3 mm or more and less than 5 mm.
x: The sample has creases or has a maximum floating height of 5 mm or more when placed horizontally.
本発明のポリウレタン樹脂は耐擦傷性に優れ、さらに耐屈曲性にも優れるため、光学部材の表面保護フィルム、特にタッチ式デバイスの表面保護フィルムに好適である。 Since the polyurethane resin of the present invention is excellent in abrasion resistance and also excellent in flex resistance, it is suitable for surface protective films for optical members, particularly for touch-type devices.
Claims (6)
前記表層が、ポリオルガノシロキサン基及び活性水素基を有する化合物(a1)を必須成分として含有する活性水素成分(A1)とイソシアネート成分(B1)とからなるポリウレタン樹脂(U1)を含有し、前記ポリウレタン樹脂(U1)の100%伸長時の弾性回復率が50~100%であり、
前記基層が、活性水素成分(A2)とイソシアネート成分(B2)とからなるポリウレタン樹脂(U2)を含有し、前記活性水素成分(A2)が、前記ポリオルガノシロキサン基及び活性水素基を有する化合物(a1)を含有せず、高分子ポリオール(a2)を必須成分として含有する活性水素成分であり、前記ポリウレタン樹脂(U2)の100%伸長時の弾性回復率が80~100%であり、
前記表層の膜厚が1~50μmであり、前記基層の膜厚が100~1,000μmである
複層フィルム。 A multilayer film having a base layer and a surface layer formed on the base layer,
The surface layer contains a polyurethane resin (U1) composed of an active hydrogen component (A1) containing a compound (a1) having a polyorganosiloxane group and an active hydrogen group as essential components and an isocyanate component (B1), and the polyurethane The elastic recovery rate of the resin (U1) at 100% elongation is 50 to 100%,
The base layer contains a polyurethane resin (U2) consisting of an active hydrogen component (A2) and an isocyanate component (B2), and the active hydrogen component (A2) is a compound having the polyorganosiloxane group and an active hydrogen group ( It is an active hydrogen component that does not contain a1) and contains a polymer polyol (a2) as an essential component, and the elastic recovery rate of the polyurethane resin (U2) at 100% elongation is 80 to 100% ,
The film thickness of the surface layer is 1 to 50 μm, and the film thickness of the base layer is 100 to 1,000 μm.
multilayer film.
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