JP2015160867A - Film having self-repairing property and production method of the same, and adhesive sheet using the film - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自己修復性を有するフィルムおよびその製造方法、ならびにそのフィルムを用いた粘着シートに関する。より詳しくは、アクリル系重合体およびウレタン重合体の本来有する長所並びに特徴を兼ね備え、透明性、耐熱性、耐候性、強度および柔軟性に優れるとともに、加熱により自己修復する自己修復性を有するフィルムおよびその製造方法、ならびにそのフィルムを用いた粘着シートに関する。 The present invention relates to a film having self-healing properties, a method for producing the same, and an adhesive sheet using the film. More specifically, the film has the advantages and characteristics inherent in acrylic polymers and urethane polymers, is excellent in transparency, heat resistance, weather resistance, strength and flexibility, and has a self-repairing property that self-repairs by heating, and The manufacturing method and the adhesive sheet using the film are related.
何らかの傷が入っても自己修復が可能な自己修復性材料は、インテリジェント材料として近年非常に注目を浴びている。近年では、架橋密度を調整したウレタン系材料を用い、弾性応力や応力回復等による形状記憶性を持たせることで、ひっかき傷や圧力による凹み傷等を自然に回復させる研究が盛んに行われている。 Self-healing materials that can be self-repaired even if some kind of scratch is made have been attracting much attention in recent years as intelligent materials. In recent years, active research has been conducted to naturally recover scratches and dents caused by pressure by using urethane-based materials with adjusted cross-link density and giving shape memory properties such as elastic stress and stress recovery. Yes.
例えば、特許文献1には、ポリカーボネート系樹脂を主成分として含有する基材層と、当該基材層の表裏に形成されたポリメチルメタクリレート系樹脂層と、自己修復性を有するポリウレタン樹脂からなる軟質樹脂層とを有する自己修復性フィルムが開示されている。
また、特許文献2には、ポリオールと、ポリイソシアネートと、水酸基含有(メタ)アクリレートとを反応させてなるウレタン(メタ)アクリレートを自己修復材料として利用する技術が開示されている。
また、特許文献3には、基材層上に、ウレタン(メタ)アクリレートやポリエステル(メタ)アクリレートの硬化性樹脂とその中に分散して存在する熱可塑性樹脂とを含む自己修復層を設けた積層体が開示されている。
For example, Patent Document 1 discloses a soft material composed of a base material layer containing a polycarbonate resin as a main component, a polymethyl methacrylate resin layer formed on the front and back surfaces of the base material layer, and a polyurethane resin having self-healing properties. A self-healing film having a resin layer is disclosed.
Patent Document 2 discloses a technique of using urethane (meth) acrylate obtained by reacting polyol, polyisocyanate, and hydroxyl group-containing (meth) acrylate as a self-healing material.
In Patent Document 3, a self-healing layer including a urethane (meth) acrylate or polyester (meth) acrylate curable resin and a thermoplastic resin dispersed therein is provided on a base material layer. A laminate is disclosed.
特許文献1に記載された自己修復性フィルムは3層以上の積層構造であり、ウレタン層の厚みに制限がある。従って、その自己修復性は限定されたものとなり、小さなひっかき傷は消えるが、深い傷や大きな傷を消すことは難しいという課題があった。また、特許文献2に記載された技術であっても、切り傷等の切断傷や大きな傷は復元しないという課題が残されている。
そして、特許文献3に記載された積層体は、従来のウレタン系材料による応力回復機能では修復できない深い傷に対しても有効であるが、末端に反応性の(メタ)アクリル基を有する硬化性樹脂と熱可塑性樹脂とを溶剤に溶解して塗工する必要があるため、両者の相溶性が重要となり、その組み合わせが限定される。また、当該樹脂を溶剤に均一に溶かす必要があり、大量の有機溶剤を必要とすること、厚みが制限されること等の課題があった。また、工程も煩雑となり、手間やコストがかかるという課題もあった。
The self-restoring film described in Patent Document 1 has a laminated structure of three or more layers, and the thickness of the urethane layer is limited. Therefore, the self-repairing property is limited, and small scratches disappear, but there is a problem that it is difficult to eliminate deep scratches and large scratches. Moreover, even with the technique described in Patent Document 2, there remains a problem that a cut wound or a large wound such as a cut is not restored.
The laminate described in Patent Document 3 is also effective for deep scratches that cannot be repaired by the stress recovery function of a conventional urethane material, but has a curable (meth) acrylic group at the end. Since the resin and the thermoplastic resin need to be dissolved and applied in a solvent, the compatibility between the two becomes important and the combination is limited. Moreover, it is necessary to dissolve the resin uniformly in a solvent, and there are problems such as requiring a large amount of an organic solvent and limiting the thickness. In addition, the process is complicated, and there is a problem that it takes time and cost.
そこで、本発明の目的は、アクリル系重合体およびウレタン重合体の本来有する長所並びに特徴を兼ね備え、透明性、耐熱性、耐候性、強度および柔軟性に優れるとともに、切り傷等の切断傷や大きな傷を加熱により自己修復する自己修復性を有するフィルムおよびその製造方法、ならびにそのフィルムを用いた粘着シートを提供することにある。 Therefore, the object of the present invention is to combine the advantages and characteristics inherent in acrylic polymers and urethane polymers, and is excellent in transparency, heat resistance, weather resistance, strength and flexibility, and cut scratches such as cuts and large scratches. It is to provide a film having self-healing property that self-repairs by heating, a method for producing the film, and an adhesive sheet using the film.
本発明者は、鋭意検討を重ねた結果、特定のモノマーをモノマー単位として含むアクリル系重合体(A)と架橋されたウレタン重合体(B)とを相分離させて海島構造を形成することによって、前記課題を解決できることを見出し、本発明を完成した。 As a result of intensive studies, the present inventor forms a sea-island structure by phase-separating an acrylic polymer (A) containing a specific monomer as a monomer unit and a crosslinked urethane polymer (B). The inventors have found that the above problems can be solved, and have completed the present invention.
すなわち本発明は、以下の[1]〜[9]によって達成される。
[1]モノマー単位として少なくとも窒素含有モノマー(a1)を含有するアクリル系重合体(A)と、架橋されたウレタン重合体(B)とを含み、
前記アクリル系重合体(A)および前記架橋されたウレタン重合体(B)が海部分と島部分からなる海島構造を形成し、前記島部分が前記架橋されたウレタン重合体(B)であり、前記海部分が前記アクリル系重合体(A)であることを特徴とするフィルム。
[2]前記窒素含有モノマー(a1)の含有量が、前記アクリル系重合体(A)の総モノマー単位の100質量部に対し、1〜30質量部の範囲であることを特徴とする前記[1]に記載のフィルム。
[3]前記アクリル系重合体(A)および前記架橋されたウレタン重合体(B)の比率が、アクリル系重合体(A)/架橋されたウレタン重合体(B)の質量比で、60/40〜95/5の範囲にあり、前記アクリル系重合体(A)中における重量平均分子量100万以上の成分の割合が3〜10質量%の範囲にあることを特徴とする前記[1]または[2]に記載のフィルム。
[4]加熱により自己修復することを特徴とする前記[1]〜[3]のいずれか1つに記載のフィルム。
[5]前記[1]〜[4]のいずれか1つに記載のフィルムを製造する方法であって、
少なくとも窒素含有モノマー(a1)を含むモノマー成分を重合させて得られる部分重合体、ポリオール(b1)およびポリイソシアネート(b2)を少なくとも含む第1の混合物を調製する第1工程と、
前記第1の混合物中で、前記部分重合体をさらに重合させてアクリル系重合体(A)を形成させ、少なくともアクリル系重合体(A)、ポリオール(b1)およびポリイソシアネート(b2)を含む第2の混合物を調製する第2工程と、
前記第2の混合物中で、少なくともポリオール(b1)およびポリイソシアネート(b2)を反応させて架橋されたウレタン重合体(B)を形成させ、フィルムを得る第3工程と、
を含む、フィルムの製造方法。
[6]前記第1工程において、前記部分重合体中における重量平均分子量100万以上の成分の割合が3〜10質量%の範囲にあることを特徴とする前記[5]に記載のフィルムの製造方法。
[7]前記第1工程及び第2工程において、エネルギー線照射による重合を行うことを特徴とする前記[5]または[6]に記載のフィルムの製造方法。
[8]前記第2工程において、前記第1の混合物を支持体上に塗布した後に、エネルギー線の照射により前記部分重合体をさらに重合させて前記アクリル系重合体(A)を形成させ、その後に前記第3工程を実施することにより、前記支持体上に形成されたフィルムを得ることを特徴とする前記[5]〜[7]のいずれか1つに記載のフィルムの製造方法。
[9]前記[1]〜[4]のいずれか1つに記載のフィルムと、前記フィルムの少なくとも一方の面に設けられた粘着剤層とを有することを特徴とする粘着シート。
That is, the present invention is achieved by the following [1] to [9].
[1] An acrylic polymer (A) containing at least a nitrogen-containing monomer (a1) as a monomer unit, and a crosslinked urethane polymer (B),
The acrylic polymer (A) and the crosslinked urethane polymer (B) form a sea-island structure composed of a sea part and an island part, and the island part is the crosslinked urethane polymer (B), The sea portion is the acrylic polymer (A).
[2] The content of the nitrogen-containing monomer (a1) is in the range of 1 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total monomer units of the acrylic polymer (A). 1].
[3] The ratio of the acrylic polymer (A) and the crosslinked urethane polymer (B) is a mass ratio of the acrylic polymer (A) / crosslinked urethane polymer (B). [1] or [1], wherein the ratio of the component having a weight average molecular weight of 1 million or more in the acrylic polymer (A) is in the range of 3 to 10% by mass. The film according to [2].
[4] The film according to any one of [1] to [3], wherein the film self-repairs by heating.
[5] A method for producing the film according to any one of [1] to [4],
A first step of preparing a first mixture containing at least a partial polymer obtained by polymerizing a monomer component containing at least a nitrogen-containing monomer (a1), a polyol (b1) and a polyisocyanate (b2);
In the first mixture, the partial polymer is further polymerized to form an acrylic polymer (A), which contains at least an acrylic polymer (A), a polyol (b1), and a polyisocyanate (b2). A second step of preparing a mixture of the two,
A third step of obtaining a film by reacting at least the polyol (b1) and the polyisocyanate (b2) in the second mixture to form a crosslinked urethane polymer (B);
A method for producing a film, comprising:
[6] The film production as described in [5] above, wherein in the first step, a ratio of a component having a weight average molecular weight of 1 million or more in the partial polymer is in a range of 3 to 10% by mass. Method.
[7] The method for producing a film as described in [5] or [6], wherein in the first step and the second step, polymerization is performed by energy beam irradiation.
[8] In the second step, after the first mixture is coated on a support, the partial polymer is further polymerized by irradiation with energy rays to form the acrylic polymer (A), and then The method for producing a film according to any one of [5] to [7], wherein a film formed on the support is obtained by performing the third step.
[9] A pressure-sensitive adhesive sheet comprising the film according to any one of [1] to [4] and a pressure-sensitive adhesive layer provided on at least one surface of the film.
本発明のフィルムは、モノマー単位として少なくとも窒素含有モノマーを含有したアクリル系重合体と架橋ウレタン重合体とを相分離させて海島構造を形成させることで、それぞれの機能を分離させている。すなわち、海部分のアクリル系重合体が熱可塑性による自己修復性を有し、島部分の架橋ウレタン重合体が応力回復効果による自己修復性を有することで、切り傷等の切断傷や大きな傷に対しても優れた自己修復性を発現することができる。また、本発明のフィルムは、アクリル系重合体の優れた透明性、耐熱性及び耐候性ならびにウレタン重合体の優れた応力回復性という、両者の本来有する長所並びに特徴の両立が可能である。したがって、本発明によれば、透明性、耐熱性、耐候性、強度および柔軟性に優れるとともに、切り傷等の切断傷や大きな傷を加熱により自己修復できる優れた自己修復性を有するフィルムおよびその製造方法を提供することができる。また、当該フィルムの少なくとも一方の面に粘着剤層を設けた粘着シートを提供することができる。 The film of the present invention separates each function by phase-separating an acrylic polymer containing at least a nitrogen-containing monomer as a monomer unit and a crosslinked urethane polymer to form a sea-island structure. In other words, the acrylic polymer in the sea part has self-healing properties due to thermoplasticity, and the cross-linked urethane polymer in the island part has self-healing properties due to the stress recovery effect, so that cuts such as cuts and large scratches can be prevented. However, excellent self-repairing properties can be expressed. In addition, the film of the present invention can satisfy both of the advantages and characteristics inherent in both the transparency, heat resistance and weather resistance of the acrylic polymer, and the excellent stress recovery of the urethane polymer. Therefore, according to the present invention, a film having excellent self-healing properties, which is excellent in transparency, heat resistance, weather resistance, strength and flexibility, and capable of self-healing cuts and large scratches such as cuts by heating, and production thereof A method can be provided. Moreover, the adhesive sheet which provided the adhesive layer in the at least one surface of the said film can be provided.
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
なお、本発明において「フィルム」という場合には、シートを含み、「シート」という場合には、フィルムを含む概念とする。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
In the present invention, the term “film” includes a sheet, and the term “sheet” includes a film.
本発明のフィルムは、モノマー単位として少なくとも窒素含有モノマー(a1)を含有するアクリル系重合体(A)と、架橋されたウレタン重合体(B)とを含み、前記アクリル系重合体(A)および前記架橋されたウレタン重合体(B)が海部分と島部分からなる海島構造を形成し、前記島部分が前記架橋されたウレタン重合体(B)であり、前記海部分が前記アクリル系重合体(A)であることを特徴とする。
本発明のフィルムにおいては、前述のように、アクリル系重合体(A)および架橋されたウレタン重合体(B)が、相分離により、海部分と島部分からなる海島構造を形成している。当該海島構造においては、独立した相である島部分が、連続した相である海部分に分散されている。そして、アクリル系重合体(A)が連続相としての海部分を構成し、架橋されたウレタン重合体(B)が独立相としての島部分を構成している。
The film of the present invention comprises an acrylic polymer (A) containing at least a nitrogen-containing monomer (a1) as a monomer unit, and a crosslinked urethane polymer (B), the acrylic polymer (A) and The crosslinked urethane polymer (B) forms a sea-island structure composed of a sea part and an island part, the island part is the crosslinked urethane polymer (B), and the sea part is the acrylic polymer. It is (A).
In the film of the present invention, as described above, the acrylic polymer (A) and the crosslinked urethane polymer (B) form a sea-island structure composed of a sea part and an island part by phase separation. In the sea-island structure, island portions that are independent phases are dispersed in sea portions that are continuous phases. The acrylic polymer (A) constitutes a sea portion as a continuous phase, and the crosslinked urethane polymer (B) constitutes an island portion as an independent phase.
<アクリル系重合体(A)>
本発明におけるアクリル系重合体(A)は、モノマー単位として、少なくとも窒素含有モノマー(a1)を含むものである。当該アクリル系重合体(A)は、本発明のフィルムが有する海島構造の海部分を構成する。
<Acrylic polymer (A)>
The acrylic polymer (A) in the present invention contains at least a nitrogen-containing monomer (a1) as a monomer unit. The said acrylic polymer (A) comprises the sea part of the sea island structure which the film of this invention has.
窒素含有モノマー(a1)としては、例えば、(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチル(メタ)アクリルアミド、N−イソプロピル(メタ)アクリルアミド、N−ブチル(メタ)アクリルアミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N−メチロールプロパン(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリロイルモルホリン等の(メタ)アクリルアミド系モノマー;例えば、(メタ)アクリル酸アミノエチル、(メタ)アクリル酸N,N−ジメチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸t−ブチルアミノエチル等の末端に1級、2級または3級を有するアミノ基含有モノマー;例えば、アクリロニトリル、メタクリロニトリルなどのシアノ基含有モノマー;N−ビニルピロリドン、N−(1−メチルビニル)ピロリドン等のピロリドン系モノマー;例えば、N−ビニルピリジン、N−ビニルピペリドン、N−ビニルピリミジン、N−ビニルピペラジン、N−ビニルピラジン、N−ビニルピロール、N−ビニルイミダゾール、N−ビニルオキサゾール、N−ビニルモルホリンなどのビニル基含有複素環化合物;N−ビニルアセトアミド等のビニルカルボン酸アミド化合物;例えば、N−シクロヘキシルマレイミド、N−イソプロピルマレイミド、N−ラウリルマレイミド、N−フェニルマレイミドなどのマレイミド系モノマー;例えば、N−メチルイタコンイミド、N−エチルイタコンイミド、N−ブチルイタコンイミド、N−オクチルイタコンイミド、N−2−エチルヘキシルイタコンイミド、N−シクロヘキシルイタコンイミド、N−ラウリルイタコンイミドなどのイタコンイミド系モノマー;例えば、N−(メタ)アクリロイルオキシメチレンスクシンイミド、N−(メタ)アクリロイル−6−オキシヘキサメチレンスクシンイミド、N−(メタ)アクリロイル−8−オキシオクタメチレンスクシンイミドなどのスクシンイミド系モノマー;その他、2−(メタ)アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、(メタ)アクリルアミドプロパンスルホン酸等のスルホン酸基含有(メタ)アクリルアミド系モノマー、ダイアセトンアクリルアミド;等が挙げられる。これらのモノマーは1種または2種以上組み合わせて用いることができる。
なお、本明細書中において、「(メタ)アクリル」とはアクリルおよび/またはメタクリルを意味し、「(メタ)アクリロイル」とはアクリロイルおよび/またはメタクリロイルを意味する。
Examples of the nitrogen-containing monomer (a1) include (meth) acrylamide, N, N-dimethyl (meth) acrylamide, N, N-diethyl (meth) acrylamide, N-isopropyl (meth) acrylamide, and N-butyl (meth). (Meth) acrylamide monomers such as acrylamide, N-methylol (meth) acrylamide, N-methylolpropane (meth) acrylamide, (meth) acryloylmorpholine; for example, aminoethyl (meth) acrylate, N (meth) acrylic acid, N-dimethylaminoethyl, amino group-containing monomer having primary, secondary or tertiary at the terminal, such as t-butylaminoethyl (meth) acrylate; for example, cyano group-containing monomer such as acrylonitrile, methacrylonitrile; N -Vinylpyrrolidone, N- (1-Me Pyrrolidone monomers such as ruvinyl) pyrrolidone; for example, N-vinylpyridine, N-vinylpiperidone, N-vinylpyrimidine, N-vinylpiperazine, N-vinylpyrazine, N-vinylpyrrole, N-vinylimidazole, N-vinyloxazole, Vinyl group-containing heterocyclic compounds such as N-vinylmorpholine; Vinylcarboxylic acid amide compounds such as N-vinylacetamide; Maleimides such as N-cyclohexylmaleimide, N-isopropylmaleimide, N-laurylmaleimide and N-phenylmaleimide Monomer; for example, N-methylitaconimide, N-ethylitaconimide, N-butylitaconimide, N-octylitaconimide, N-2-ethylhexitaconimide, N-cyclohexylitaconimide, N Itaconic imide monomers such as lauryl itaconimide; for example, N- (meth) acryloyloxymethylene succinimide, N- (meth) acryloyl-6-oxyhexamethylene succinimide, N- (meth) acryloyl-8-oxyoctamethylene succinimide, etc. Other examples include succinimide monomers; sulfonic acid group-containing (meth) acrylamide monomers such as 2- (meth) acrylamide-2-methylpropanesulfonic acid, (meth) acrylamidepropanesulfonic acid, and diacetone acrylamide. These monomers can be used alone or in combination of two or more.
In the present specification, “(meth) acryl” means acryl and / or methacryl, and “(meth) acryloyl” means acryloyl and / or methacryloyl.
中でも、海島構造を形成し易く、より優れた自己修復性を付与するという観点から、窒素含有モノマー(a1)は、ピロリドン系モノマー、(メタ)アクリルアミド系モノマー、ビニル基含有複素環化合物が好ましく、複素環骨格を有するピロリドン系モノマー、ビニル基含有複素環化合物がより好ましい。 Among these, from the viewpoint of easily forming a sea-island structure and imparting better self-healing properties, the nitrogen-containing monomer (a1) is preferably a pyrrolidone monomer, a (meth) acrylamide monomer, or a vinyl group-containing heterocyclic compound. Pyrrolidone monomers having a heterocyclic skeleton and vinyl group-containing heterocyclic compounds are more preferred.
窒素含有モノマー(a1)の含有量は、アクリル系重合体(A)の総モノマー単位の100質量部に対し、1〜30質量部の範囲であることが好ましい。窒素含有モノマー(a1)の含有量が当該範囲内であると、海島構造を形成し易く、より優れた自己修復性を付与するという効果を奏することができる。窒素含有モノマー(a1)の含有量は、1〜25質量部であることがより好ましく、5〜20質量部であることがさらに好ましい。 The content of the nitrogen-containing monomer (a1) is preferably in the range of 1 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total monomer units of the acrylic polymer (A). When the content of the nitrogen-containing monomer (a1) is within the above range, an effect of easily forming a sea-island structure and imparting better self-repairability can be achieved. The content of the nitrogen-containing monomer (a1) is more preferably 1 to 25 parts by mass, and further preferably 5 to 20 parts by mass.
本発明において、アクリル系重合体(A)を形成するためのモノマー成分には、本発明のフィルムが有する海島構造の形成を阻害しない範囲において、窒素含有モノマー(a1)以外のモノマー成分をさらに使用してもよい。そのようなモノマー成分の例としては、例えば、アクリル系モノマー(a2)、ビニル系モノマー等が挙げられる。 In the present invention, a monomer component other than the nitrogen-containing monomer (a1) is further used as a monomer component for forming the acrylic polymer (A) as long as the formation of the sea-island structure of the film of the present invention is not hindered. May be. Examples of such monomer components include acrylic monomers (a2) and vinyl monomers.
アクリル系モノマー(a2)は、アクリル系重合体(A)のガラス転移温度(Tg)の制御のために含有される。アクリル系モノマー(a2)は様々な種類のモノマーを組み合わせることが可能であるためガラス転移温度(Tg)を制御しやすくなり、ポリマーの熱分解を引き起こさない温度以下での加熱による自己修復が可能となる。アクリル系重合体(A)のガラス転移温度(Tg)が高くなり過ぎると、ポリマーの熱分解が起こりとなり、得られるフィルムが自己修復性を有さなくなる。具体的には、好ましいガラス転移温度(Tg)は、20〜200℃の範囲であり、より好ましくは30〜150℃の範囲である。 The acrylic monomer (a2) is contained for controlling the glass transition temperature (Tg) of the acrylic polymer (A). Acrylic monomers (a2) can be combined with various types of monomers, making it easier to control the glass transition temperature (Tg) and enabling self-healing by heating below temperatures that do not cause thermal decomposition of the polymer. Become. If the glass transition temperature (Tg) of the acrylic polymer (A) is too high, the polymer will be thermally decomposed and the resulting film will not have self-healing properties. Specifically, the preferable glass transition temperature (Tg) is in the range of 20 to 200 ° C, more preferably in the range of 30 to 150 ° C.
アクリル系モノマー(a2)としては、エネルギー線で硬化するラジカル重合性基を有するアクリル系モノマーが好ましく、例えば、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、sec−ブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、n−オクタデシル(メタ)アクリレート、等のカルボキシル基含有モノマー;シクロへキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート等の脂環式構造を有するモノマー等が挙げられる。また、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のシアノアクリレート系モノマー、(メタ)アクリル酸グリシジル、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、フッ素(メタ)アクリレート、シリコーン(メタ)アクリレート、2−メトキシエチル(メタ)アクリレート等のアクリル酸エステル系モノマー;メチル(メタ)アクリレートやオクタデシル(メタ)アクリレート等のモノマーが挙げられる。これらのモノマーを1種または2種以上組み合わせて用いることができる。これらのアクリル系モノマーは、エネルギー線照射による硬化時の重合性や、得られる高分子量体の特性を考慮して、種類、組合せ、使用量等が適宜決定される。
なお、本明細書中において、「(メタ)アクリレート」とはアクリレートおよび/またはメタクリレートを意味する。
The acrylic monomer (a2) is preferably an acrylic monomer having a radical polymerizable group that is cured by energy rays. For example, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, n- Butyl (meth) acrylate, sec-butyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, n-octyl (meth) acrylate, isooctyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, isononyl (meth) acrylate, Carboxyl group-containing monomers such as dodecyl (meth) acrylate and n-octadecyl (meth) acrylate; monomers having an alicyclic structure such as cyclohexyl (meth) acrylate and isobornyl (meth) acrylate . Moreover, cyanoacrylate monomers such as acrylonitrile and methacrylonitrile, glycidyl (meth) acrylate, tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, polyethylene glycol (meth) acrylate, polypropylene glycol (meth) acrylate, fluorine (meth) acrylate, silicone Examples include acrylic acid ester monomers such as (meth) acrylate and 2-methoxyethyl (meth) acrylate; monomers such as methyl (meth) acrylate and octadecyl (meth) acrylate. These monomers can be used alone or in combination of two or more. These acrylic monomers are appropriately determined in kind, combination, amount of use, and the like in consideration of the polymerizability upon curing by energy beam irradiation and the characteristics of the high molecular weight obtained.
In the present specification, “(meth) acrylate” means acrylate and / or methacrylate.
アクリル系モノマー(a2)の含有量は、アクリル系重合体(A)の総モノマー単位の100質量部に対し、70〜99質量部の範囲であることが好ましい。アクリル系モノマー(a2)の含有量が当該範囲内であると、アクリル系重合体が本来有する優れた透明性、耐熱性及び耐候性をより有効に維持することができる。また、海島構造を形成し易く、より優れた自己修復性を付与するという効果を奏することもできる。アクリル系モノマー(a2)の含有量は、75〜99質量部であることがより好ましく、80〜95質量部であることがさらに好ましい。 The content of the acrylic monomer (a2) is preferably in the range of 70 to 99 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total monomer units of the acrylic polymer (A). When the content of the acrylic monomer (a2) is within this range, the excellent transparency, heat resistance and weather resistance inherent in the acrylic polymer can be more effectively maintained. Moreover, it is easy to form a sea-island structure, and the effect of imparting better self-repairing properties can also be achieved. The content of the acrylic monomer (a2) is more preferably 75 to 99 parts by mass, and further preferably 80 to 95 parts by mass.
本発明において、アクリル系重合体(A)を形成するためのモノマー成分には、本発明のフィルムが有する海島構造の形成を阻害しない範囲において、上記したモノマー以外のモノマー成分をさらに使用してもよい。そのようなモノマー成分の例としては、例えば、酢酸ビニル、N−ビニルピロリドン、N−ビニルカルボン酸アミド類、N−ビニルカプロラクタム等のビニル系モノマー等が挙げられる。 In the present invention, the monomer component for forming the acrylic polymer (A) may further include a monomer component other than the above-described monomer as long as the formation of the sea-island structure of the film of the present invention is not hindered. Good. Examples of such monomer components include vinyl monomers such as vinyl acetate, N-vinyl pyrrolidone, N-vinyl carboxylic acid amides, N-vinyl caprolactam, and the like.
<架橋されたウレタン重合体(B)>
本発明における架橋されたウレタン重合体(B)(以下、「架橋ウレタン重合体(B)」ともいう)は、本発明のフィルムが有する海島構造の島部分を構成する。本発明における架橋ウレタン重合体(B)は、少なくともポリオール(b1)およびポリイソシアネート(b2)を反応させることにより形成される。すなわち、ポリオール(b1)およびポリイソシアネート(b2)のみを反応させることにより架橋ウレタン重合体(B)を形成してもよく、ポリオール(b1)およびポリイソシアネート(b2)とともに架橋剤を反応させることにより架橋ウレタン重合体(B)を形成してもよい。
架橋は公知の各架橋方法、例えば加熱による架橋方法を採用することができる。
<Crosslinked urethane polymer (B)>
The crosslinked urethane polymer (B) in the present invention (hereinafter also referred to as “crosslinked urethane polymer (B)”) constitutes an island portion of the sea-island structure possessed by the film of the present invention. The crosslinked urethane polymer (B) in the present invention is formed by reacting at least the polyol (b1) and the polyisocyanate (b2). That is, the crosslinked urethane polymer (B) may be formed by reacting only the polyol (b1) and the polyisocyanate (b2), or by reacting the crosslinking agent together with the polyol (b1) and the polyisocyanate (b2). A crosslinked urethane polymer (B) may be formed.
For the crosslinking, known crosslinking methods such as a crosslinking method by heating can be employed.
ポリオール(b1)としては、1分子中に2個またはそれ以上の水酸基を有するものが望ましい。低分子のポリオールとしては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ヘキサメチレングリコールなどの2価のアルコール、トリメチロールプロパン、グリセリン、ペンタエリスリトールなどの3価または4価のアルコールなどが挙げられる。また、高分子のポリオールとしては、例えば、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリオレフィンポリオール、ポリアクリルポリオールなどが挙げられる。高分子のポリオールの数平均分子量は、通常、500以上であり、好ましくは500〜10000、より好ましくは550〜4000である。ポリオール(b1)は単独で又は2種以上を組み合わせて使用できる。 As the polyol (b1), those having two or more hydroxyl groups in one molecule are desirable. Examples of the low molecular weight polyol include divalent alcohols such as ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, and hexamethylene glycol, and trivalent or tetravalent alcohols such as trimethylolpropane, glycerin, and pentaerythritol. Examples of the polymer polyol include polyether polyol, polyester polyol, polycarbonate polyol, polyolefin polyol, and polyacryl polyol. The number average molecular weight of the polymer polyol is usually 500 or more, preferably 500 to 10,000, more preferably 550 to 4000. Polyol (b1) can be used alone or in combination of two or more.
ポリエーテルポリオールとしては、例えば、ポリエチレンエーテルグリコール、ポリプロピレンエーテルグリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール(PTMG)などのポリアルキレンエーテルグリコールの他、エチレンオキシド−プロピレンオキシド共重合体などのモノマー成分として複数のアルキレンオキシドを含む(アルキレンオキサイド−他のアルキレンオキサイド)共重合体などが挙げられる。 Examples of the polyether polyol include polyalkylene ether glycols such as polyethylene ether glycol, polypropylene ether glycol, polytetramethylene ether glycol (PTMG), and a plurality of alkylene oxides as monomer components such as an ethylene oxide-propylene oxide copolymer. (Alkylene oxide-other alkylene oxide) copolymer containing etc. are mentioned.
ポリエステルポリオールとしては、例えば、多価アルコールと多価カルボン酸との縮合重合物;環状エステル(ラクトン)の開環重合物;多価アルコール、多価カルボン酸及び環状エステルの3種類の成分による反応物などを用いることができる。多価アルコールと多価カルボン酸との縮合重合物において、多価アルコールとしては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、1,5−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,6−ヘキサンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオール、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、シクロヘキサンジオール類(1,4−シクロヘキサンジオールなど)、シクロヘキサンジメタノール類(1,4−シクロヘキサンジメタノールなど)、ビスフェノール類(ビスフェノールAなど)、糖アルコール類(キシリトールやソルビトールなど)などを用いることができる。一方、多価カルボン酸としては、例えば、マロン酸、マレイン酸、コハク酸、アジピン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジオン酸等の脂肪族ジカルボン酸;1,4−シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環式ジカルボン酸;テレフタル酸、イソフタル酸、オルトフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、トリメリット酸等の芳香族ジカルボン酸などが挙げられる。また、環状エステルの開環重合物において、環状エステルとしては、例えば、プロピオラクトン、β−メチル−δ−バレロラクトン、ε−カプロラクトンなどが挙げられる。3種類の成分による反応物において、多価アルコール、多価カルボン酸、環状エステルとしては、前記例示のものなどを用いることができる。 Examples of the polyester polyol include a condensation polymer of a polyhydric alcohol and a polyvalent carboxylic acid; a ring-opening polymer of a cyclic ester (lactone); a reaction by three kinds of components: a polyhydric alcohol, a polyvalent carboxylic acid, and a cyclic ester. Things can be used. In the condensation polymerization product of polyhydric alcohol and polycarboxylic acid, examples of polyhydric alcohol include ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 2-methyl-1 , 3-propanediol, 1,5-pentanediol, neopentyl glycol, 1,6-hexanediol, 1,9-nonanediol, 1,10-decanediol, glycerin, trimethylolpropane, trimethylolethane, cyclohexanediol (Such as 1,4-cyclohexanediol), cyclohexanedimethanols (such as 1,4-cyclohexanedimethanol), bisphenols (such as bisphenol A), sugar alcohols (such as xylitol and sorbitol), etc. Kill. On the other hand, examples of the polyvalent carboxylic acid include aliphatic dicarboxylic acids such as malonic acid, maleic acid, succinic acid, adipic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, and dodecanedioic acid; 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, etc. And aromatic dicarboxylic acids such as terephthalic acid, isophthalic acid, orthophthalic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid and trimellitic acid. In the ring-opening polymer of cyclic ester, examples of the cyclic ester include propiolactone, β-methyl-δ-valerolactone, and ε-caprolactone. In the reaction product of the three types of components, those exemplified above can be used as the polyhydric alcohol, polycarboxylic acid, and cyclic ester.
ポリカーボネートポリオールとしては、例えば、多価アルコールとホスゲン、クロロギ酸エステル、ジアルキルカーボネート又はジアリールカーボネートとの反応物;環状炭酸エステル(アルキレンカーボネートなど)の開環重合物などが挙げられる。具体的には、多価アルコールとホスゲンとの反応物において、多価アルコールとしては、前記例示の多価アルコール(例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,6−ヘキサンジオール等)を用いることができる。また、環状炭酸エステルの開環重合物において、アルキレンカーボネートとしては、例えば、エチレンカーボネート、トリメチレンカーボネート、テトラメチレンカーボネート、ヘキサメチレンカーボネートなどが挙げられる。なお、ポリカーボネートポリオールは、分子内にカーボネート結合を有し、末端がヒドロキシル基である化合物であればよく、カーボネート結合とともにエステル結合を有していてもよい。ポリカーボネートポリオールの代表的な例として、ポリヘキサメチレンカーボネートジオール、ポリヘキサメチレンカーボネートジオールにラクトンを開環付加重合して得られるジオール、ポリヘキサメチレンカーボネートジオールとポリエステルジオール又はポリエーテルジオールとの共縮合物などが挙げられる。 Examples of the polycarbonate polyol include a reaction product of a polyhydric alcohol and phosgene, chloroformate, dialkyl carbonate or diaryl carbonate; a ring-opening polymer of a cyclic carbonate (such as alkylene carbonate). Specifically, in the reaction product of polyhydric alcohol and phosgene, the polyhydric alcohol includes the polyhydric alcohols exemplified above (for example, ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol). , Neopentyl glycol, 1,6-hexanediol, etc.) can be used. In the ring-opening polymer of cyclic carbonate, examples of the alkylene carbonate include ethylene carbonate, trimethylene carbonate, tetramethylene carbonate, hexamethylene carbonate, and the like. In addition, the polycarbonate polyol should just be a compound which has a carbonate bond in a molecule | numerator, and the terminal is a hydroxyl group, and may have an ester bond with a carbonate bond. Representative examples of polycarbonate polyols include polyhexamethylene carbonate diol, diol obtained by ring-opening addition polymerization of lactone to polyhexamethylene carbonate diol, and co-condensate of polyhexamethylene carbonate diol with polyester diol or polyether diol. Etc.
ポリオレフィンポリオールは、オレフィンを重合体又は共重合体の骨格(又は主鎖)の成分とし且つ分子内に(特に末端に)ヒドロキシル基を少なくとも2つ有するポリオールである。前記オレフィンとしては、末端に炭素−炭素二重結合を有するオレフィン(例えば、エチレン、プロピレン等のα−オレフィンなど)であってもよく、また末端以外の部位に炭素−炭素二重結合を有するオレフィン(例えば、イソブテンなど)であってもよく、さらにはジエン(例えば、ブタジエン、イソプレンなど)であってもよい。ポリオレフィンポリオールの代表的な例として、ブタジエンホモポリマー、イソプレンホモポリマー、ブタジエン−スチレンコポリマー、ブタジエン−イソプレンコポリマー、ブタジエン−アクリロニトリルコポリマーなどのブタジエン若しくはイソプレン系ポリマーの末端をヒドロキシル基に変性したものが挙げられる。 The polyolefin polyol is a polyol having an olefin as a component of the skeleton (or main chain) of the polymer or copolymer and having at least two hydroxyl groups in the molecule (particularly at the terminal). The olefin may be an olefin having a carbon-carbon double bond at the terminal (for example, an α-olefin such as ethylene or propylene), or an olefin having a carbon-carbon double bond at a position other than the terminal. (For example, isobutene and the like) and diene (for example, butadiene, isoprene and the like) may be used. Typical examples of polyolefin polyols include butadiene homopolymers, isoprene homopolymers, butadiene-styrene copolymers, butadiene-isoprene copolymers, butadiene-isoprene copolymers such as butadiene-modified polymers modified with hydroxyl groups at the ends. .
ポリアクリルポリオールは、(メタ)アクリレートを重合体又は共重合体の骨格(又は主鎖)の成分とし且つ分子内に(特に末端に)ヒドロキシル基を少なくとも2つ有するポリオールである。(メタ)アクリレートとしては、(メタ)アクリル酸アルキルエステル[例えば、(メタ)アクリル酸C1−20アルキルエステルなど]が好適に用いられる。 The polyacrylic polyol is a polyol having (meth) acrylate as a component of the polymer (or copolymer) skeleton (or main chain) and having at least two hydroxyl groups in the molecule (particularly at the terminal). As the (meth) acrylate, (meth) acrylic acid alkyl ester [for example, (meth) acrylic acid C 1-20 alkyl ester, etc.] is preferably used.
これらのポリオール(b1)は1種または2種以上組み合わせて用いることができる。また、本発明においては、自己修復性を有するフィルムの強度の観点から、ポリオール(b1)としてジオールを用いることが好ましい。また、これらのポリオール(b1)の好ましい例としては、ポリエーテルポリオール及びポリカーボネートポリオール、ポリエステルポリオール等が挙げられ、中でも、特に好ましい例としては、ポリテトラメチレンエーテルグリコール(PTMG)が挙げられる。 These polyols (b1) can be used alone or in combination of two or more. Moreover, in this invention, it is preferable to use diol as a polyol (b1) from a viewpoint of the intensity | strength of the film which has a self-restoring property. Preferred examples of these polyols (b1) include polyether polyols, polycarbonate polyols, and polyester polyols. Among them, particularly preferred examples include polytetramethylene ether glycol (PTMG).
ポリイソシアネート(b2)としては、芳香族、脂肪族、脂環族のジイソシアネート、これらのジイソシアネートの二量体、三量体などが挙げられる。芳香族、脂肪族、脂環族のジイソシアネートとしては、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、水添キシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、水添ジフェニルメタンジイソシアネート、1,5−ナフチレンジイソシアネート、1,3−フェニレンジイソシアネート、1,4−フェニレンジイソシアネート、ブタン−1,4−ジイソシアネート、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、シクロヘキサン−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、1,3−ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン、メチルシクロヘキサンジイソシアネート、m−テトラメチルキシリレンジイソシアネートなどが挙げられる。また、これらの二量体、三量体や、ポリフェニルメタンポリイソシアネートが用いられる。三量体としては、イソシアヌレート型、ビューレット型、アロファネート型等が挙げられ、適宜、使用することができる。
これらのポリイソシアネート(b2)は1種または2種以上組み合わせて用いることができる。ウレタン反応性、アクリルとの相溶性などの観点から、ポリイソシアネートの種類、組合せ等を適宜選択すればよい。ポリオールとの速やかな反応、および水との反応の抑制の観点からは、脂環族ジイソシアネートを使用することが好ましい。
Examples of the polyisocyanate (b2) include aromatic, aliphatic and alicyclic diisocyanates, dimers and trimers of these diisocyanates. Aromatic, aliphatic, and alicyclic diisocyanates include tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, hydrogenated xylylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, hydrogenated diphenylmethane diisocyanate, 1,5-naphthylene diisocyanate. 1,3-phenylene diisocyanate, 1,4-phenylene diisocyanate, butane-1,4-diisocyanate, 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, 2,4,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, cyclohexane-1,4 -Diisocyanate, dicyclohexylmethane-4,4-diisocyanate, 1,3-bis (isocyanatemethyl) cyclohexane, methyl Cyclohexane diisocyanate, m- tetramethylxylylene diisocyanate. Moreover, these dimers, trimers, and polyphenylmethane polyisocyanate are used. Examples of the trimer include isocyanurate type, burette type, and allophanate type, and can be used as appropriate.
These polyisocyanates (b2) can be used alone or in combination of two or more. From the viewpoints of urethane reactivity, compatibility with acrylic, and the like, the type and combination of polyisocyanates may be appropriately selected. From the viewpoint of prompt reaction with the polyol and suppression of the reaction with water, it is preferable to use an alicyclic diisocyanate.
本発明において、架橋ウレタン重合体(B)を形成するためのポリオール(b1)およびポリイソシアネート(b2)の使用割合は特に限定されるものではないが、例えば、NCO/OH(当量比)で1.0以上であることが好ましく、1.0以上、3.0以下であることがさらに好ましい。NCO/OHが1.0未満では、ウレタンポリマーの分子鎖長を充分に延ばすことができず、フィルム強度や、伸びが低下しやすい。また、NCO/OHが3.0以下であれば、柔軟性を十分確保することができる。 In the present invention, the ratio of the polyol (b1) and the polyisocyanate (b2) used to form the crosslinked urethane polymer (B) is not particularly limited. For example, NCO / OH (equivalent ratio) is 1 It is preferably 0.0 or more, more preferably 1.0 or more and 3.0 or less. If NCO / OH is less than 1.0, the molecular chain length of the urethane polymer cannot be extended sufficiently, and the film strength and elongation tend to decrease. Moreover, if NCO / OH is 3.0 or less, sufficient flexibility can be ensured.
本発明のフィルムにおける架橋ウレタン重合体(B)を形成させるにあたっては、上述のポリオール(b1)及びポリイソシアネート(b2)に加えて、必要により架橋剤をさらに反応させて架橋構造を形成させてもよい。 In forming the crosslinked urethane polymer (B) in the film of the present invention, in addition to the above-described polyol (b1) and polyisocyanate (b2), if necessary, a crosslinking agent may be further reacted to form a crosslinked structure. Good.
架橋剤としては、従来公知の架橋剤を使用できるが、中でも多官能イソシアネートが好ましい。
前記架橋剤は、1種を単独で用いてもよく、又は2種以上を混合して用いてもよい。
具体的には、トリメチロールプロパン/トリレンジイソシアネート3量体付加物(商品名「コロネートL」日本ポリウレタン工業社製)、トリメチロールプロパン/ヘキサメチレンジイソシアネー卜3量体付加物(商品名「コロネートHL」日本ポリウレタン工業社製)、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート体(商品名「コロネートHX」 日本ポリウレタン工業社製)などのイソシアネート付加物;ポリエーテルポリイソシアネート、ポリエステルポリイソシアネート、ならびにこれらと各種のポリオールとの付加物;イソシアヌレート結合、ビューレット結合、アロファネート結合などで多官能化したポリイソシアネートなどが挙げられる。
As the crosslinking agent, a conventionally known crosslinking agent can be used, and among them, a polyfunctional isocyanate is preferable.
The said crosslinking agent may be used individually by 1 type, or may mix and use 2 or more types.
Specifically, trimethylolpropane / tolylene diisocyanate trimer adduct (trade name “Coronate L” manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.), trimethylolpropane / hexamethylene diisocyanate trimer adduct (trade name “ Isocyanate adducts such as coronate HL "manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd., isocyanurate of hexamethylene diisocyanate (trade name" Coronate HX "manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.); polyether polyisocyanate, polyester polyisocyanate, and various kinds thereof Examples include adducts with polyols; polyisocyanates polyfunctionalized with isocyanurate bonds, burette bonds, allophanate bonds, and the like.
架橋剤の使用割合は、ポリオール(b1)100質量部に対し、10〜50質量部であることが好ましく、20〜40質量部であることがさらに好ましい。
前記架橋剤の使用割合が10質量部以上であることにより、自己修復性を有するフィルムの強度という点で好ましく、50質部以下であることにより、透明性の確保という点で好ましい。
The use ratio of the crosslinking agent is preferably 10 to 50 parts by mass, and more preferably 20 to 40 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyol (b1).
The use ratio of the crosslinking agent is preferably 10 parts by mass or more, which is preferable in terms of the strength of the self-repairing film, and it is preferably 50 parts by mass or less in terms of ensuring transparency.
本発明のフィルムにおける、アクリル系重合体(A)および架橋されたウレタン重合体(B)の比率は、アクリル系重合体(A)/架橋ウレタン重合体(B)の質量比として、60/40〜95/5の範囲にあることが、自己修復性の発現という観点から好ましく、65/35〜95/5の範囲にあることがさらに好ましく、70/30〜90/10の範囲にあることがとくに好ましい。 The ratio of the acrylic polymer (A) and the crosslinked urethane polymer (B) in the film of the present invention is 60/40 as a mass ratio of the acrylic polymer (A) / crosslinked urethane polymer (B). It is preferable that it is in the range of ˜95 / 5 from the viewpoint of self-repairing, more preferably in the range of 65/35 to 95/5, and in the range of 70/30 to 90/10. Particularly preferred.
また、本発明のフィルムにおいて、架橋ウレタン重合体(B)からなる島部分の形状は、円形状、楕円形状等の任意の幾何学的形状をとりうるものであり、特に限定されるものではない。島部分のサイズは、フィルムの透明性が高まるという観点から、500nm以下であることが好ましい。ここで、島部分のサイズは、アクリルシロップの分子量及びプレポリマーの割合等により適宜調整することができる。さらに好ましい島部分のサイズは、10〜500nmである。なお、本発明における島部分のサイズとは、本発明のフィルムを電子顕微鏡で観察した際に観察される、任意の島部分の平均径をいう。なお、平均径は得られた画像に解析処理を行うことで算出している。 In the film of the present invention, the shape of the island portion made of the crosslinked urethane polymer (B) can take any geometric shape such as a circular shape or an elliptical shape, and is not particularly limited. . The size of the island portion is preferably 500 nm or less from the viewpoint of increasing the transparency of the film. Here, the size of the island portion can be appropriately adjusted depending on the molecular weight of the acrylic syrup, the ratio of the prepolymer, and the like. A more preferable size of the island portion is 10 to 500 nm. In addition, the size of the island part in this invention means the average diameter of arbitrary island parts observed when the film of this invention is observed with an electron microscope. The average diameter is calculated by performing analysis processing on the obtained image.
また、本発明のフィルムには、必要に応じて、通常使用される添加剤、例えば紫外線吸収剤、老化防止剤、充填剤、顔料、着色剤、難燃剤、帯電防止剤、光安定剤などを本発明の効果を阻害しない範囲内で添加することができる。これらの添加剤は、その種類に応じて通常の量で用いられる。 In addition, the film of the present invention may contain, as necessary, commonly used additives such as ultraviolet absorbers, anti-aging agents, fillers, pigments, colorants, flame retardants, antistatic agents, and light stabilizers. It can add within the range which does not inhibit the effect of this invention. These additives are used in normal amounts depending on the type.
本発明のフィルムの厚さは、用途に応じて適宜決定すればよいが、例えば10〜500μmであり、好ましくは30〜300μmである。 Although the thickness of the film of this invention should just be determined suitably according to a use, it is 10-500 micrometers, for example, Preferably it is 30-300 micrometers.
<本発明のフィルムの製造方法>
次に、本発明のフィルムの製造方法の一態様について説明する。
本発明のフィルムは、例えば、少なくとも窒素含有モノマー(a1)を含むモノマー成分を重合させて得られる部分重合体、ポリオール(b1)およびポリイソシアネート(b2)を少なくとも含む第1の混合物を調製する工程(第1工程)と、前記第1の混合物中で、前記部分重合体をさらに重合させてアクリル系重合体(A)を形成させ、少なくともアクリル系重合体(A)、ポリオール(b1)およびポリイソシアネート(b2)を含む第2の混合物を調製する工程(第2工程)と、前記第2の混合物中で、少なくともポリオール(b1)およびポリイソシアネート(b2)を反応させて架橋されたウレタン重合体(B)を形成させ、フィルムを得る工程(第3工程)と、を含む製造方法により製造することができる。
<The manufacturing method of the film of this invention>
Next, an aspect of the film production method of the present invention will be described.
The film of the present invention is, for example, a step of preparing a first mixture containing at least a partial polymer obtained by polymerizing a monomer component containing at least a nitrogen-containing monomer (a1), a polyol (b1) and a polyisocyanate (b2). (First step) and in the first mixture, the partial polymer is further polymerized to form an acrylic polymer (A), and at least the acrylic polymer (A), polyol (b1) and poly A step of preparing a second mixture containing isocyanate (b2) (second step), and a urethane polymer crosslinked by reacting at least polyol (b1) and polyisocyanate (b2) in the second mixture (B) is formed, and it can manufacture by the manufacturing method including the process (3rd process) which obtains a film.
(第1工程)
第1工程においては、まず、少なくとも窒素含有モノマー(a1)を含むモノマー成分を重合させて得られる部分重合体と、ポリオール(b1)と、ポリイソシアネート(b2)とを少なくとも含む第1の混合物を調製する。
(First step)
In the first step, first, a first mixture containing at least a partial polymer obtained by polymerizing a monomer component containing at least a nitrogen-containing monomer (a1), a polyol (b1), and a polyisocyanate (b2). Prepare.
まず、第1の混合物における部分重合体について説明する。
当該部分重合体は、少なくとも窒素含有モノマー(a1)を含むモノマー成分を重合させることにより得られるものである。なお、当該部分重合体を形成させるにあたっては、海島構造の形成という観点から、アクリル系重合体(A)を形成させるための全モノマー成分のうちの1〜15質量%を重合させることが好ましく、3〜10質量%を重合させることがさらに好ましい。
First, the partial polymer in the first mixture will be described.
The partial polymer is obtained by polymerizing a monomer component containing at least a nitrogen-containing monomer (a1). In forming the partial polymer, from the viewpoint of formation of the sea-island structure, it is preferable to polymerize 1 to 15% by mass of all monomer components for forming the acrylic polymer (A), It is more preferable to polymerize 3 to 10% by mass.
部分重合体を形成させるための重合方法としては、エネルギー線照射による重合、溶液重合、エマルジョン重合等が挙げられるが、部分重合物の高分子量化という観点から、エネルギー線照射による重合が好ましい。エネルギー線照射による重合を行う場合に用いられるエネルギー線としては、紫外線(UV)等の放射線、α線、β線、γ線、中性子線、電子線などの電離性放射線や、可視光線であってもよい。その際、光重合開始剤が使用される。この際、酸素による重合阻害を避けるために、反応容器内に窒素等の不活性ガスを充填する等して、酸素濃度を低減させてもよい。なお、気泡除去のために、重合前に真空脱泡処理を行ってもよい。 Examples of the polymerization method for forming the partial polymer include polymerization by energy beam irradiation, solution polymerization, and emulsion polymerization. From the viewpoint of increasing the molecular weight of the partial polymer, polymerization by energy beam irradiation is preferable. Energy rays used for polymerization by irradiation with energy rays include radiation such as ultraviolet rays (UV), ionizing radiation such as α rays, β rays, γ rays, neutron rays, electron rays, and visible rays. Also good. At that time, a photopolymerization initiator is used. At this time, in order to avoid polymerization inhibition due to oxygen, the oxygen concentration may be reduced by filling the reaction vessel with an inert gas such as nitrogen. In addition, you may perform a vacuum defoaming process before superposition | polymerization for bubble removal.
光重合開始剤としては、例えば、ベンゾインエーテル系光重合開始剤、アセトフェノン系光重合開始剤、α−ケトール系光重合開始剤、芳香族スルホニルクロリド系光重合開始剤、光活性オキシム系光重合開始剤、ベンゾイン系光重合開始剤、ベンジル系光重合開始剤、ベンゾフェノン系光重合開始剤、ケタール系光重合開始剤、チオキサントン系重合開始剤、アシルホスフィンオキサイド系光重合開始剤等を用いることができる。光重合開始剤は単独で又は2種以上組み合わせて使用することができる。 Examples of the photopolymerization initiator include a benzoin ether photopolymerization initiator, an acetophenone photopolymerization initiator, an α-ketol photopolymerization initiator, an aromatic sulfonyl chloride photopolymerization initiator, and a photoactive oxime photopolymerization initiator. Agents, benzoin photopolymerization initiators, benzyl photopolymerization initiators, benzophenone photopolymerization initiators, ketal photopolymerization initiators, thioxanthone photopolymerization initiators, acylphosphine oxide photopolymerization initiators, and the like can be used. . A photoinitiator can be used individually or in combination of 2 or more types.
具体的には、ベンゾインエーテル系光重合開始剤としては、例えば、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインプロピルエーテル、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が挙げられる。アセトフェノン系光重合開始剤としては、例えば、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン[例えば、商品名「イルガキュア184」(チバスペシャリティーケミカル社製)等]、2,2−ジエトキシアセトフェノン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、4−フェノキシジクロロアセトフェノン、4−(t−ブチル)ジクロロアセトフェノン等が挙げられる。α−ケトール系光重合開始剤としては、例えば、2−メチル−2−ヒドロキシプロピオフェノン、1−[4−(2−ヒドロキシエチル)フェニル]−2−メチルプロパン−1−オン等が挙げられる。芳香族スルホニルクロリド系光重合開始剤としては、例えば、2−ナフタレンスルホニルクロライド等が挙げられる。光活性オキシム系光重合開始剤としては、例えば、1−フェニル−1,1−プロパンジオン−2−(o−エトキシカルボニル)−オキシム等が挙げられる。ベンゾイン系光重合開始剤には、例えば、ベンゾイン等が含まれる。ベンジル系光重合開始剤には、例えば、ベンジル等が含まれる。ベンゾフェノン系光重合開始剤は、例えば、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、3,3’−ジメチル−4−メトキシベンゾフェノン、ポリビニルベンゾフェノン、α−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン等が含まれる。ケタール系光重合開始剤には、例えば、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン[例えば、商品名「イルガキュア651」(チバスペシャリティーケミカル社製)等]等が含まれる。チオキサントン系光重合開始剤には、例えば、チオキサントン、2−クロロチオキサントン、2−メチルチオキサントン、2,4−ジメチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、2,4−ジイソプロピルチオキサントン、ドデシルチオキサントン等が含まれる。アシルホスフィンオキサイド系光重合開始剤としては、例えば、商品名「ルシリンTPO」(BASF社製)等が使用できる。 Specifically, examples of the benzoin ether photopolymerization initiator include benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin propyl ether, benzoin isopropyl ether, and benzoin isobutyl ether. Examples of the acetophenone-based photopolymerization initiator include 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone [for example, trade name “Irgacure 184” (manufactured by Ciba Specialty Chemicals, etc.), 2,2-diethoxyacetophenone, 2,2-dimethoxy. -2-phenylacetophenone, 4-phenoxydichloroacetophenone, 4- (t-butyl) dichloroacetophenone and the like. Examples of the α-ketol photopolymerization initiator include 2-methyl-2-hydroxypropiophenone, 1- [4- (2-hydroxyethyl) phenyl] -2-methylpropan-1-one, and the like. . Examples of the aromatic sulfonyl chloride photopolymerization initiator include 2-naphthalene sulfonyl chloride. Examples of the photoactive oxime photopolymerization initiator include 1-phenyl-1,1-propanedione-2- (o-ethoxycarbonyl) -oxime. Examples of the benzoin photopolymerization initiator include benzoin. Examples of the benzyl photopolymerization initiator include benzyl. Examples of the benzophenone photopolymerization initiator include benzophenone, benzoylbenzoic acid, 3,3′-dimethyl-4-methoxybenzophenone, polyvinyl benzophenone, α-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, and the like. Examples of the ketal-based photopolymerization initiator include 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one [for example, trade name “Irgacure 651” (manufactured by Ciba Specialty Chemical Co., Ltd.]) and the like. . Examples of the thioxanthone photopolymerization initiator include thioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2-methylthioxanthone, 2,4-dimethylthioxanthone, isopropylthioxanthone, 2,4-diisopropylthioxanthone, dodecylthioxanthone, and the like. As the acylphosphine oxide photopolymerization initiator, for example, trade name “Lucirin TPO” (manufactured by BASF) or the like can be used.
光重合開始剤の使用量としては、特に制限されないが、例えば、アクリル系モノマーを構成するモノマー全量の100質量部に対して0.01〜5質量部(好ましくは0.05〜3重量部)の範囲から選択することができる。 Although it does not restrict | limit especially as the usage-amount of a photoinitiator, For example, 0.01-5 mass parts (preferably 0.05-3 weight part) with respect to 100 mass parts of the monomer whole quantity which comprises an acryl-type monomer. You can choose from a range of
エネルギー線の照射エネルギー、照射時間、照射方法などは特に限定されず、光重合開始剤を活性化させて、モノマー成分の反応を生じさせることで、部分重合体を形成できればよい。
例えば、紫外線などの照射量は、要求される部分重合の度合いに応じて、任意に設定することができる。一般的には、紫外線の照射量は、100〜5000mJ/cm2、好ましくは1000〜4000mJ/cm2、更に好ましくは2000〜4000mJ/cm2である。紫外線の照射量が100mJ/cm2より少ないと、十分な重合率が得られないことがあり、5000mJ/cm2より多いと、重合が進行しすぎてしまう恐れがある。
また、紫外線の照射時間についても、特に制限があるわけではなく、照射量に応じて任意に設定することができるが、通常は、1〜10分の範囲内で紫外線を照射する。
また、紫外線照射する際の温度についても、特に制限があるわけではなく、任意に設定することができるが、温度が高すぎると重合熱による停止反応が起こり易くなり、特性低下の原因となりやすいので、通常は80℃以下であり、好ましくは70℃以下であり、更に好ましくは60℃以下である。
また、得られる部分重合体全体の重量平均分子量は、例えば100000〜5000000であり、好ましくは1000000〜4000000である。
また、自己修復性を有するフィルムの強度の観点からは、形成された部分重合体中における重量平均分子量100万以上の成分の割合が3〜10質量%の範囲にあることが好ましく、4〜10質量%に範囲にあることがさらに好ましい。
The irradiation energy, irradiation time, irradiation method and the like of the energy beam are not particularly limited as long as the partial polymer can be formed by activating the photopolymerization initiator and causing the reaction of the monomer component.
For example, the irradiation amount of ultraviolet rays or the like can be arbitrarily set according to the required degree of partial polymerization. Generally, the dose of ultraviolet rays, 100~5000mJ / cm 2, preferably not 1000~4000mJ / cm 2, more preferably a 2000~4000mJ / cm 2. When the dose of ultraviolet ray is less than 100 mJ / cm 2, may not sufficient polymerization rate can be obtained, when it is more than 5000 mJ / cm 2, there is a possibility that the polymerization becomes too advanced.
Moreover, there is no restriction | limiting in particular also about the irradiation time of an ultraviolet-ray, Although it can set arbitrarily according to an irradiation amount, Usually, an ultraviolet-ray is irradiated within 1 to 10 minutes.
Also, the temperature at the time of ultraviolet irradiation is not particularly limited and can be set arbitrarily. However, if the temperature is too high, a termination reaction due to polymerization heat tends to occur, which tends to cause deterioration of characteristics. The temperature is usually 80 ° C. or lower, preferably 70 ° C. or lower, more preferably 60 ° C. or lower.
Moreover, the weight average molecular weight of the whole partial polymer obtained is 100000-5 million, for example, Preferably it is 100000-4 million.
Moreover, from the viewpoint of the strength of the film having self-healing properties, the proportion of the component having a weight average molecular weight of 1 million or more in the formed partial polymer is preferably in the range of 3 to 10% by mass. More preferably, it is in the range of mass%.
前記第1の混合物を調製するにあたっては、例えば、先に少なくとも窒素含有モノマー(a1)を含むモノマー成分を重合させて部分重合体を形成しておき、その後にポリオール(b1)及びポリイソシアネート(b2)を添加してもよい。あるいは、ポリオール(b1)及び/又はポリイソシアネート(b2)の一部又は全部の存在下で、少なくとも窒素含有モノマー(a1)を含むモノマー成分を重合させて部分重合体を形成させ、その後に必要に応じて残りのポリオール(b1)及び/又はポリイソシアネート(b2)を添加するようにしてもよい。 In preparing the first mixture, for example, a monomer component containing at least a nitrogen-containing monomer (a1) is first polymerized to form a partial polymer, and then a polyol (b1) and a polyisocyanate (b2) are prepared. ) May be added. Alternatively, in the presence of a part or all of the polyol (b1) and / or the polyisocyanate (b2), a monomer component containing at least the nitrogen-containing monomer (a1) is polymerized to form a partial polymer, and then, as necessary. Accordingly, the remaining polyol (b1) and / or polyisocyanate (b2) may be added.
(第2工程)
続いて、第2工程において、第1の混合物中で、部分重合体をさらに重合させてアクリル系重合体(A)を形成させ、少なくともアクリル系重合体(A)、ポリオール(b1)およびポリイソシアネート(b2)を含む第2の混合物を調製する。
(Second step)
Subsequently, in the second step, the partial polymer is further polymerized in the first mixture to form an acrylic polymer (A), and at least the acrylic polymer (A), the polyol (b1) and the polyisocyanate. A second mixture containing (b2) is prepared.
アクリル系重合体(A)を形成させるための重合方法としては、エネルギー線照射による重合、溶液重合、エマルジョン重合等が挙げられるが、自己修復性の発現という観点から、エネルギー線照射による重合が好ましい。また、自己修復能を有するフィルムの強度の観点から、第1工程と第2工程のいずれにおいても、エネルギー線照射による重合を行うことが、より好ましい。
エネルギー線照射による重合を行う場合に用いられるエネルギー線としては、紫外線(UV)等の放射線、α線、β線、γ線、中性子線、電子線などの電離性放射線や、可視光線であってもよい。その際、光重合開始剤が使用される。この際、酸素による重合阻害を避けるために、反応容器内に窒素等の不活性ガスを充填する等して、酸素濃度を低減させてもよい。
光重合開始剤としては、部分重合体を形成する際に用いられる光重合開始剤と同様のものを使用可能である。また、第1工程及び第2工程のいずれにおいてもエネルギー線照射による重合を行う場合には、アクリル系重合体(A)を形成させるために必要な量の光重合開始剤を第1工程において予め添加してもよく、あるいは、アクリル系重合体(A)を形成させるために必要な量の光重合開始剤の一部を第1工程において添加し、残りの光重合開始剤を第2工程において添加してもよい。
なお、フィルム中に気泡の発生抑制のために、重合前に真空脱泡処理を行ってもよい。
Examples of the polymerization method for forming the acrylic polymer (A) include polymerization by energy beam irradiation, solution polymerization, emulsion polymerization, and the like. From the viewpoint of self-repairing, polymerization by energy beam irradiation is preferable. . Moreover, from the viewpoint of the strength of the film having self-healing ability, it is more preferable to perform polymerization by irradiation with energy rays in both the first step and the second step.
Energy rays used for polymerization by irradiation with energy rays include radiation such as ultraviolet rays (UV), ionizing radiation such as α rays, β rays, γ rays, neutron rays, electron rays, and visible rays. Also good. At that time, a photopolymerization initiator is used. At this time, in order to avoid polymerization inhibition due to oxygen, the oxygen concentration may be reduced by filling the reaction vessel with an inert gas such as nitrogen.
As a photoinitiator, the thing similar to the photoinitiator used when forming a partial polymer can be used. In addition, when performing polymerization by energy ray irradiation in both the first step and the second step, a photopolymerization initiator in an amount necessary for forming the acrylic polymer (A) is previously added in the first step. Alternatively, a part of the photopolymerization initiator in an amount necessary for forming the acrylic polymer (A) may be added in the first step, and the remaining photopolymerization initiator may be added in the second step. It may be added.
In order to suppress the generation of bubbles in the film, vacuum defoaming treatment may be performed before polymerization.
ここで、第1の混合物を必要により剥離処理した支持体上に塗布し、光重合開始剤の種類等に応じてエネルギー線を照射して、部分重合体をさらに重合させてアクリル系重合体(A)を形成させることにより、第2工程を実施することが好ましい。本実施形態の場合、その後に後述の第3工程を実施することにより、支持体上に形成されたフィルムを得ることができる。
この際、酸素による重合阻害を避けるために、支持体上に塗布した第1の混合物の上にカバーセパレータをのせて酸素を遮断してもよいし、反応容器内に窒素等の不活性ガスを充填して、酸素濃度を低減させてもよい。
Here, the first mixture is applied onto a support that is optionally peeled off, and irradiated with energy rays according to the type of the photopolymerization initiator and the like, and the partial polymer is further polymerized to obtain an acrylic polymer ( It is preferable to carry out the second step by forming A). In the case of this embodiment, the film formed on the support body can be obtained by performing the 3rd process mentioned later after that.
At this time, in order to avoid polymerization inhibition by oxygen, a cover separator may be put on the first mixture coated on the support to block oxygen, or an inert gas such as nitrogen may be put in the reaction vessel. It may be filled to reduce the oxygen concentration.
ここで、支持体としては、剥離処理されていてもよく、あるいは剥離処理されていなくともよく、特に限定されるものではないが、例えばセパレータを用いることができる。セパレータとしては、特に限定されず、慣用の剥離紙、剥離処理層を有するセパレータ、フッ素ポリマーからなる低接着性基材、無極性ポリマーからなる低接着性基材などを使用できる。上記剥離処理層を有するセパレータとしては、例えば、シリコーン系、長鎖アルキル系、フッ素系、硫化モリブデン等の剥離処理剤により表面処理されたプラスチックフィルムや紙等が挙げられる。上記フッ素ポリマーからなる低接着性基材におけるフッ素系ポリマーとしては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、クロロフルオロエチレン−フッ化ビニリデン共重合体等が挙げられる。また、上記無極性ポリマーとしては、例えば、オレフィン系樹脂(例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンなど)等が挙げられる。なお、セパレータは公知乃至慣用の方法により製造することができる。また、セパレータの厚さ等も特に限定されない。 Here, the support may be subjected to a peeling treatment or may not be subjected to a peeling treatment, and is not particularly limited. For example, a separator can be used. The separator is not particularly limited, and a conventional release paper, a separator having a release treatment layer, a low adhesive substrate made of a fluoropolymer, a low adhesive substrate made of a nonpolar polymer, and the like can be used. Examples of the separator having the release treatment layer include a plastic film or paper surface-treated with a release treatment agent such as silicone-based, long-chain alkyl-based, fluorine-based, or molybdenum sulfide. Examples of the fluorine-based polymer in the low adhesion substrate made of the above-mentioned fluoropolymer include polytetrafluoroethylene, polychlorotrifluoroethylene, polyvinyl fluoride, polyvinylidene fluoride, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, chloro Examples include fluoroethylene-vinylidene fluoride copolymer. Moreover, as said nonpolar polymer, olefin resin (for example, polyethylene, a polypropylene, etc.) etc. are mentioned, for example. The separator can be manufactured by a known or conventional method. Further, the thickness of the separator is not particularly limited.
なお、支持体としては、エネルギー線照射による重合を行う際に、エネルギー線の透過を阻害しないものを使用することが好ましい。また、支持体の表面は、慣用の表面処理、例えば、コロナ処理、クロム酸処理、オゾン暴露、火炎暴露、高圧電撃暴露、イオン化放射線処理等の化学的又は物理的方法による酸化処理等が施されていてもよく、下塗り剤や剥離剤等によるコーティング処理等が施されていてもよい。 In addition, as a support body, it is preferable to use what does not inhibit permeation | transmission of an energy ray, when performing superposition | polymerization by energy ray irradiation. Further, the surface of the support is subjected to a conventional surface treatment, for example, corona treatment, chromic acid treatment, ozone exposure, flame exposure, high-voltage impact exposure, oxidation treatment by chemical or physical methods such as ionizing radiation treatment, and the like. Or a coating treatment with an undercoat agent or a release agent.
支持体の厚さは、強度や柔軟性、使用目的などに応じて適宜に選択でき、例えば、一般的に、1〜1000μmであり、好ましくは1〜500μm、さらに好ましくは3〜300μm程度であるが、これらに限定されない。なお、支持体は単層、積層の何れの形態を有していてもよい。 The thickness of the support can be appropriately selected according to the strength, flexibility, purpose of use, and the like, and is generally 1 to 1000 μm, preferably 1 to 500 μm, more preferably about 3 to 300 μm. However, it is not limited to these. Note that the support may have any form of a single layer or a laminate.
離型処理剤としては、特に制限されず、例えば、シリコーン系離型処理剤、フッ素系離型処理剤、長鎖アルキル系離型処理剤などを用いることができる。離型処理剤は、単独で又は2種以上組み合わせて使用してもよい。なお、離型処理剤により離型処理が施された支持体は、例えば、公知の形成方法により、形成される。 The release treatment agent is not particularly limited, and for example, a silicone release treatment agent, a fluorine release treatment agent, a long-chain alkyl release treatment agent, or the like can be used. You may use a mold release processing agent individually or in combination of 2 or more types. Note that the support subjected to the release treatment with the release treatment agent is formed by, for example, a known formation method.
また、支持体上に塗布した第1の混合物の上にカバーセパレータをのせて酸素を遮断する場合のカバーセパレータについても、特に限定されるものではなく、例えば、前記支持体と同様のセパレータを用いることができる。 Further, the cover separator when the cover separator is placed on the first mixture coated on the support to block oxygen is not particularly limited. For example, the same separator as the support is used. be able to.
なお、支持体上に第1の混合物を塗布する際の、第1の混合物(以下、シロップともいう)の粘度は、作業性等の観点から、塗工する際の温度(例えば10〜40℃の範囲内の所定温度、特に25℃)において、例えば、0.1〜50Pa・sであり、その上限は、好ましくは30Pa・s、さらに好ましくは20Pa・sであり、下限は、好ましくは0.5Pa・s、さらに好ましくは1Pa・sである。この粘度が低すぎると形状の保持が困難になりやすく、逆に高すぎると塗工作業性が低下しやすくなる。
なお、塗工方法は特に限定されず、例えば、マイヤーバー、ブレードコーター、エアナイフコーター、ロールコーター、ダイコーター等のコーター、押出機、印刷機などを使用できる。
また、塗工の粘度調整のため、少量の溶剤を加えてもよい。溶剤としては、通常使用される溶剤の中から適宜選択することができるが、例えば、酢酸エチル、トルエン、クロロホルム、ジメチルホルムアミド等が挙げられる。なお、溶剤は、塗工を行う前であれば、いずれの段階で添加してもよい。
The viscosity of the first mixture (hereinafter also referred to as syrup) when applying the first mixture on the support is the temperature at which the coating is applied (for example, 10 to 40 ° C.) from the viewpoint of workability and the like. For example, 0.1 to 50 Pa · s, and the upper limit is preferably 30 Pa · s, more preferably 20 Pa · s, and the lower limit is preferably 0. .5 Pa · s, more preferably 1 Pa · s. If the viscosity is too low, the shape tends to be difficult to maintain. Conversely, if the viscosity is too high, the coating workability tends to decrease.
The coating method is not particularly limited, and for example, a coater such as a Meyer bar, a blade coater, an air knife coater, a roll coater or a die coater, an extruder or a printing machine can be used.
A small amount of solvent may be added for adjusting the viscosity of the coating. The solvent can be appropriately selected from commonly used solvents, and examples thereof include ethyl acetate, toluene, chloroform, dimethylformamide and the like. The solvent may be added at any stage as long as it is before coating.
また、エネルギー線照射による重合を行う際のエネルギー線の照射量、照射時間、照射方法などは特に限定されず、光重合開始剤を活性化させて、モノマー成分の反応を生じさせ、アクリル系重合体(A)を形成させることができればよい。
例えば、紫外線などの照射量は、要求されるフィルムの特性に応じて、任意に設定することができる。一般的には、紫外線の照射量は、100〜5,000mJ/cm2、好ましくは1,000〜4,000mJ/cm2、更に好ましくは2,000〜3,000mJ/cm2である。紫外線の照射量が100mJ/cm2より少ないと、十分な重合率が得られないことがあり、5,000mJ/cm2より多いと、劣化の原因となることがある。
また、紫外線の照射時間についても、特に制限があるわけではなく、照射量に応じて任意に設定することができるが、通常は、1〜10分の範囲内で紫外線を照射する。
また、紫外線照射する際の温度についても、特に制限があるわけではなく、任意に設定することができるが、温度が高すぎると重合熱による停止反応が起こり易くなり、特性低下の原因となりやすいので、通常は80℃以下であり、好ましくは70℃以下であり、更に好ましくは60℃以下である。
このようにして形成されたアクリル系重合体(A)の重量平均分子量は、例えば100000〜1500000であり、好ましくは200000〜1000000である。
In addition, the energy ray irradiation amount, irradiation time, irradiation method, and the like when performing polymerization by energy ray irradiation are not particularly limited, and the photopolymerization initiator is activated to cause a reaction of the monomer component, thereby causing an acrylic heavy polymer. What is necessary is just to be able to form the coalescence (A).
For example, the amount of irradiation such as ultraviolet rays can be arbitrarily set according to the required film characteristics. Generally, the dose of ultraviolet rays, 100~5,000mJ / cm 2, preferably not 1,000~4,000mJ / cm 2, more preferably a 2,000~3,000mJ / cm 2. When the irradiation amount of ultraviolet rays is less than 100 mJ / cm 2 , a sufficient polymerization rate may not be obtained, and when it is more than 5,000 mJ / cm 2 , deterioration may be caused.
Moreover, there is no restriction | limiting in particular also about the irradiation time of an ultraviolet-ray, Although it can set arbitrarily according to an irradiation amount, Usually, an ultraviolet-ray is irradiated within 1 to 10 minutes.
Also, the temperature at the time of ultraviolet irradiation is not particularly limited and can be set arbitrarily. However, if the temperature is too high, a termination reaction due to polymerization heat tends to occur, which tends to cause deterioration of characteristics. The temperature is usually 80 ° C. or lower, preferably 70 ° C. or lower, more preferably 60 ° C. or lower.
The acrylic polymer (A) thus formed has a weight average molecular weight of, for example, 100,000 to 1,000,000, preferably 200,000 to 1,000,000.
(第3工程)
続いて、第3工程において、前記第2の混合物中で、少なくともポリオール(b1)およびポリイソシアネート(b2)を反応させて架橋されたウレタン重合体(B)を形成させ、フィルムを得る。
(Third step)
Subsequently, in the third step, in the second mixture, at least polyol (b1) and polyisocyanate (b2) are reacted to form a crosslinked urethane polymer (B) to obtain a film.
ここで、少なくともポリオール(b1)およびポリイソシアネート(b2)を反応させて架橋ウレタン重合体(B)を形成する際の重合方法としては、公知の各重合方法、例えば加熱による重合方法を採用することができる。加熱による重合条件は、反応させるポリオール(b1)およびポリイソシアネート(b2)等の種類や量などにより適宜調整されるものであり、特に限定されるものではないが、例えば、加熱温度としては、30〜200℃の範囲内であり、加熱時間としては、0.01〜3時間である。なお、異なる加熱温度で複数回の加熱処理を行ってもよい。
また、少なくともポリオール(b1)およびポリイソシアネート(b2)を反応させて架橋ウレタン重合体(B)を形成する際の雰囲気についても、反応が阻害されない限りは、特に限定されるものではない。
Here, as a polymerization method for forming the crosslinked urethane polymer (B) by reacting at least the polyol (b1) and the polyisocyanate (b2), a known polymerization method, for example, a polymerization method by heating, may be employed. Can do. The polymerization conditions by heating are appropriately adjusted depending on the types and amounts of the polyol (b1) and polyisocyanate (b2) to be reacted, and are not particularly limited. For example, the heating temperature is 30 It is in the range of ˜200 ° C., and the heating time is 0.01 to 3 hours. Note that heat treatment may be performed a plurality of times at different heating temperatures.
Further, the atmosphere when forming the crosslinked urethane polymer (B) by reacting at least the polyol (b1) and the polyisocyanate (b2) is not particularly limited as long as the reaction is not inhibited.
また、第3工程を行うにあたって、第2の混合物を必要により剥離処理した支持体上に塗布した後に、少なくともポリオール(b1)およびポリイソシアネート(b2)を反応させて架橋されたウレタン重合体(B)を形成させ、フィルムを形成することも可能である。本実施形態の場合、支持体上に形成されたフィルムを得ることができる。
なお、支持体上に第2の混合物を塗布する際の、第2の混合物の粘度は、作業性等の観点から、塗工する際の温度(例えば10〜40℃の範囲内の所定温度、特に25℃)において、例えば、0.1〜50Pa・sであり、その上限は、好ましくは30Pa・s、さらに好ましくは20Pa・sであり、下限は、好ましくは0.5Pa・s、さらに好ましくは1Pa・sである。この粘度が低すぎると形状の保持が困難になりやすく、逆に高すぎると塗工作業性が低下しやすくなる。
なお、塗工方法は特に限定されず、例えば、マイヤーバー、ブレードコーター、エアナイフコーター、ロールコーター、ダイコーター等のコーター、押出機、印刷機などを使用できる。
また、塗工の粘度調整のため、少量の溶剤を加えてもよい。溶剤としては、通常使用される溶剤の中から適宜選択することができるが、例えば、酢酸エチル、トルエン、クロロホルム、ジメチルホルムアミド等が挙げられる。なお、溶剤は、塗工を行う前であれば、いずれの段階で添加してもよい。
Further, in performing the third step, a urethane polymer (B) which is crosslinked by reacting at least the polyol (b1) and the polyisocyanate (b2) after coating the second mixture on a support which is optionally peel-treated. ) To form a film. In the case of this embodiment, a film formed on a support can be obtained.
In addition, the viscosity of the second mixture when applying the second mixture on the support is the temperature at the time of coating (for example, a predetermined temperature within a range of 10 to 40 ° C., from the viewpoint of workability, etc. In particular, at 25 ° C., for example, 0.1 to 50 Pa · s, the upper limit is preferably 30 Pa · s, more preferably 20 Pa · s, and the lower limit is preferably 0.5 Pa · s, more preferably. Is 1 Pa · s. If the viscosity is too low, the shape tends to be difficult to maintain. Conversely, if the viscosity is too high, the coating workability tends to decrease.
The coating method is not particularly limited, and for example, a coater such as a Meyer bar, a blade coater, an air knife coater, a roll coater or a die coater, an extruder or a printing machine can be used.
A small amount of solvent may be added for adjusting the viscosity of the coating. The solvent can be appropriately selected from commonly used solvents, and examples thereof include ethyl acetate, toluene, chloroform, dimethylformamide and the like. The solvent may be added at any stage as long as it is before coating.
例えば、上記したフィルムの製造方法により、本発明のフィルムを作製することができる。なお、支持体上に形成されたフィルムを作製した場合においては、支持体からフィルムを剥離することにより本発明のフィルムとすることもでき、あるいは、支持体上に形成されたフィルムをそのまま支持体と一体として本発明のフィルムとすることもできる。 For example, the film of the present invention can be produced by the above-described film production method. In the case where a film formed on a support is produced, the film of the present invention can be obtained by peeling the film from the support, or the film formed on the support can be used as it is. And the film of the present invention can be integrated.
本発明のフィルムにおいては、前述のように、アクリル系重合体(A)および架橋されたウレタン重合体(B)が、相分離により、海部分と島部分からなる海島構造を形成している。そして、海部分のアクリル系重合体が有する熱可塑性による自己修復性と、島部分の架橋ウレタン重合体が有する応力回復効果による自己修復性とを併せ持つことで、切り傷等の切断傷や大きな傷をも加熱により自己修復することが可能である。
例えば、傷の長さとして10mm以上、及び/又は、傷の深さとして30μm以上の切断傷や大きな傷に対しても、加熱による自己修復性を発現することができる。このような切断傷や大きな傷をも自己修復する機能は、従来技術では達成し得ない、本発明のフィルムが有する優れた機能である。なお、加熱による自己修復を行う際の加熱温度としては、傷の長さや深さ、フィルムを構成する材料の種類等に応じて異なり、特に制限されるものではないが、例えば30〜200℃、好ましくは50〜150℃であり、加熱時間としては、例えば10分以下、好ましくは1〜10分である。
In the film of the present invention, as described above, the acrylic polymer (A) and the crosslinked urethane polymer (B) form a sea-island structure composed of a sea part and an island part by phase separation. And by combining the self-healing property due to the thermoplasticity of the acrylic polymer in the sea part and the self-healing property due to the stress recovery effect of the cross-linked urethane polymer in the island part, cutting wounds such as cuts and large scratches are prevented. Can also be self-repaired by heating.
For example, the self-repairing property by heating can be expressed even for a cut wound or a large wound having a wound length of 10 mm or more and / or a wound depth of 30 μm or more. The function of self-repairing such cuts and large scratches is an excellent function of the film of the present invention that cannot be achieved by the prior art. In addition, as heating temperature at the time of performing self-repair by heating, depending on the length and depth of the wound, the type of material constituting the film, and the like, it is not particularly limited, for example, 30 to 200 ° C., The heating time is preferably 50 to 150 ° C., and the heating time is, for example, 10 minutes or less, preferably 1 to 10 minutes.
また、本発明のフィルムは、加熱による自己修復性を有するとともに、透明性、耐熱性、耐候性、強度および柔軟性にも優れる。 In addition, the film of the present invention has self-healing property by heating, and is excellent in transparency, heat resistance, weather resistance, strength and flexibility.
本発明のフィルムは、保護対象となる物品、例えば、タッチパネルなどの光学部材、自動車等の車体、建材等の表面に直接あるいは任意の接着剤を用いて貼着することにより、これら物品の表面保護フィルムとして有用に用いられる。 The film of the present invention can protect the surface of such articles by directly or using an adhesive on the surface of articles to be protected, for example, optical members such as touch panels, car bodies such as automobiles, and building materials. Useful as a film.
また、本発明においては、保護対象となる物品によっては、例えば、前記第2工程において、支持体の代わりに当該物品の表面上に第1の混合物を塗布した後、前記と同様の方法で当該物品の表面上に直接塗膜を形成することもできる。あるいは、前記第3工程において、支持体の代わりに当該物品の表面上に第2の混合物を塗布した後、前記と同様の方法で当該物品の表面上に直接塗膜を形成することもできる。本発明のフィルムには、このようにして保護対象となる物品の表面上に直接形成される塗膜も含まれる。 In the present invention, depending on the article to be protected, for example, in the second step, after applying the first mixture on the surface of the article instead of the support, the same method as described above is used. It is also possible to form a coating directly on the surface of the article. Alternatively, in the third step, after the second mixture is applied on the surface of the article instead of the support, a coating film can be directly formed on the surface of the article by the same method as described above. The film of the present invention includes a coating film directly formed on the surface of the article to be protected in this way.
また、本発明は、本発明のフィルムの少なくとも一方の面に粘着剤層を設けた粘着シートをも提供する。当該粘着シートを、粘着剤層を介して保護対象となる物品に貼着することにより、当該粘着シートを保護用粘着シートとして用いることができる。なお、本発明のフィルムの有する加熱による自己修復性をより有効に発現するためには、本発明のフィルムの一方の面のみに粘着剤層を設けることが好ましい。 Moreover, this invention also provides the adhesive sheet which provided the adhesive layer on the at least one surface of the film of this invention. By sticking the pressure-sensitive adhesive sheet to an article to be protected through a pressure-sensitive adhesive layer, the pressure-sensitive adhesive sheet can be used as a protective pressure-sensitive adhesive sheet. In addition, in order to express the self-repairing property by heating which the film of this invention has more effectively, it is preferable to provide an adhesive layer only on one side of the film of this invention.
粘着剤層を形成する粘着剤は、特に限定されず、アクリル系、ゴム系、シリコン系等、一般的なものを使用することができるが、低温での接着性や高温での保持性、コスト面等を考慮するとアクリル系の粘着剤が好ましい。 The pressure-sensitive adhesive for forming the pressure-sensitive adhesive layer is not particularly limited, and general materials such as acrylic, rubber-based, and silicon-based materials can be used. However, adhesiveness at low temperature, retention at high temperature, and cost. In consideration of the surface and the like, an acrylic adhesive is preferable.
アクリル系粘着剤としては、アクリル酸エステルを主体とするモノマー成分に、カルボキシル基やヒドロキシル基等の官能基を有するモノマー成分を共重合したアクリル系共重合体(2種類以上であってもよい)を含むアクリル系粘着剤を用いることができる。 As an acrylic pressure-sensitive adhesive, an acrylic copolymer obtained by copolymerizing a monomer component mainly composed of an acrylate ester and a monomer component having a functional group such as a carboxyl group or a hydroxyl group (may be two or more types) An acrylic pressure-sensitive adhesive containing can be used.
アクリル酸エステルとしては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、sec−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、イソペンチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ヘプチル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、ウンデシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、テトラデシル(メタ)アクリレート、ペンタデシル(メタ)アクリレート、ヘキサデシル(メタ)アクリレート、ヘプタデシル(メタ)アクリレート、オクタデシル(メタ)アクリレート、ノナデシル(メタ)アクリレート、エイコシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、1−アダマンチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらのアルキル(メタ)アクリレートは1種または2種以上を用いることができる。 Examples of acrylic esters include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, sec- Butyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, pentyl (meth) acrylate, isopentyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, heptyl (meth) acrylate, n-octyl (meth) Acrylate, isooctyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, nonyl (meth) acrylate, isononyl (meth) acrylate, decyl (meth) acrylate, isodecyl (meth) Acrylate, undecyl (meth) acrylate, dodecyl (meth) acrylate, tridecyl (meth) acrylate, tetradecyl (meth) acrylate, pentadecyl (meth) acrylate, hexadecyl (meth) acrylate, heptadecyl (meth) acrylate, octadecyl (meth) acrylate, Nonadecyl (meth) acrylate, eicosyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, 1-adamantyl (meth) acrylate, and the like can be given. These alkyl (meth) acrylates can be used alone or in combination of two or more.
上記アルキル(メタ)アクリレートに下記モノマー成分を共重合することができる。共重合可能なモノマー成分としては、例えば、(メタ)アクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、クロトン酸、フマル酸、カルボキシエチル(メタ)アクリレート、カルボキシペンチル(メタ)アクリレート等のカルボキシル基を含有するモノマー;(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸4−ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸6−ヒドロキシへキシル、(メタ)アクリル酸8−ヒドロキシオクチル、(メタ)アクリル酸10−ヒドロキシデシル、(メタ)アクリル酸12−ヒドロキシラウリル、(4−ヒドロキシメチルシクロヘキシル)−メチル(メタ)アクリレート等のヒドロキシル基含有モノマー;グリシジル(メタ)アクリレート、メチルグリシジル(メタ)アクリレート等のグリシジル基含有モノマー;アクリロニトリル、メタアクリロニトリル等のシアノアクリレート系モノマー;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)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチル(メタ)アクリルアミド、N−イソプロピル(メタ)アクリルアミド、N−ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリロイルモルホリン、N−ビニル−2−ピペリドン、N−ビニル−3−モルホリノン、N−ビニル−2−カプロラクタム、N−ビニル−2−ピロリドン、N−ビニル−1,3−オキサジン−2−オン、N−ビニル−3,5−モルホリンジオン、N−シクロヘキシルマレイミド、N−フェニルマレイミド、N−アクリロイルピロリジン、t−ブチルアミノエチル(メタ)アクリレート等の含窒素モノマー、スチレンやスチレンの誘導体、酢酸ビニル等のモノマー等が挙げられる。これらのモノマーを必要に応じて、1種又は2種以上を、(メタ)アクリル酸エステルに共重合させて使用することができる。 The following monomer components can be copolymerized with the alkyl (meth) acrylate. Examples of copolymerizable monomer components include monomers containing carboxyl groups such as (meth) acrylic acid, itaconic acid, maleic acid, crotonic acid, fumaric acid, carboxyethyl (meth) acrylate, carboxypentyl (meth) acrylate, and the like. ; 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, 6-hydroxyhexyl (meth) acrylate, 8-hydroxy (meth) acrylate Hydroxyl group-containing monomers such as octyl, 10-hydroxydecyl (meth) acrylate, 12-hydroxylauryl (meth) acrylate, (4-hydroxymethylcyclohexyl) -methyl (meth) acrylate; glycidyl (meth) acrylate, methylglycidyl (Meta Glycidyl group-containing monomers such as acrylate; Cyanoacrylate monomers such as acrylonitrile and methacrylonitrile; N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-dimethylaminopropyl (meth) acrylamide, N, N-dimethyl (meta ) Acrylamide, N, N-diethyl (meth) acrylamide, N-isopropyl (meth) acrylamide, N-hydroxyethyl (meth) acrylamide, (meth) acryloylmorpholine, N-vinyl-2-piperidone, N-vinyl-3- Morpholinone, N-vinyl-2-caprolactam, N-vinyl-2-pyrrolidone, N-vinyl-1,3-oxazin-2-one, N-vinyl-3,5-morpholinedione, N-cyclohexylmaleimide, N- Phenylmaleimide N- acryloyl pyrrolidine, t- butyl aminoethyl (meth) nitrogen-containing monomers such as acrylates, styrene derivatives and styrene, monomers such as vinyl acetate and the like. One or more of these monomers can be used by copolymerizing with (meth) acrylic acid ester as required.
粘着剤層の厚みについては、特に限定があるわけではなく任意に設定することができるが、通常は20μm以上であることが好ましく、更に好ましくは30μm以上、特に好ましくは40μm以上である。但し、上限値は通常1000μm程度であることが好ましい。 The thickness of the pressure-sensitive adhesive layer is not particularly limited and can be arbitrarily set, but is usually preferably 20 μm or more, more preferably 30 μm or more, and particularly preferably 40 μm or more. However, the upper limit is usually preferably about 1000 μm.
本発明において、粘着剤層の形成には、例えば、本発明のフィルムに、溶剤系、エマルジョン系の粘着剤を直接塗布し、乾燥する方法、これらの粘着剤を剥離紙に塗布し、予め粘着剤層を形成しておき、この粘着剤層を本発明のフィルムに貼り合わせる方法等を適用することができる。 In the present invention, the pressure-sensitive adhesive layer can be formed, for example, by directly applying a solvent-based or emulsion-based pressure-sensitive adhesive to the film of the present invention and drying the film. A method of applying an adhesive layer to the film of the present invention and the like can be applied.
なお、当該粘着シートを使用するまでの間は、粘着剤層の表面を剥離ライナーで保護しておき、使用時に剥離ライナーを剥離して粘着シートを用いてもよい。なお、剥離ライナーとしては、例えば、上述のカバーセパレータと同様のものを用いることができる。 Until the pressure-sensitive adhesive sheet is used, the surface of the pressure-sensitive adhesive layer may be protected with a release liner, and the pressure-sensitive adhesive sheet may be used by peeling the release liner during use. In addition, as a release liner, the thing similar to the above-mentioned cover separator can be used, for example.
以下、本発明を実施例および比較例によりさらに説明するが、本発明は下記例に制限されるものではない。なお、ここで実施した具体的な試験方法は以下の通りである。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example further demonstrate this invention, this invention is not restrict | limited to the following example. In addition, the concrete test method implemented here is as follows.
<重量平均分子量の測定>
GPC測定条件:シロップをTHFにて希釈後、0.45μmメンブレンフィルターで濾過し、GPC測定を行った。分析装置はTOSOH製 HLC−8120GPCを用いた。測定条件は下記のとおりである。
カラム:TSKgel,superHZN−H/HZ4000/HZ3000/HZ2000
カラムサイズ:各6.0mmI.D.×150mm
溶離液:THF
流量:0.6ml/min
検出器:RI
カラム温度:40℃
注入量:20μm
なお、分子量はポリスチレン(PS)換算で産出した。
<Measurement of weight average molecular weight>
GPC measurement conditions: The syrup was diluted with THF, filtered through a 0.45 μm membrane filter, and GPC measurement was performed. As an analyzer, HLC-8120GPC manufactured by TOSOH was used. The measurement conditions are as follows.
Column: TSKgel, superHZN-H / HZ4000 / HZ3000 / HZ2000
Column size: 6.0 mmI. D. × 150mm
Eluent: THF
Flow rate: 0.6ml / min
Detector: RI
Column temperature: 40 ° C
Injection amount: 20 μm
The molecular weight was produced in terms of polystyrene (PS).
(実施例1)
撹拌機、還流冷却器及び窒素導入管を備えた容器に、アクリル系モノマーとして、イソボロニルアクリレート100g、メチルアクリレート80g、及びブチルアクリレート80g、窒素含有モノマーとしてN−ビニルピロリドン40g、光重合開始剤として、イルガキュア651とイルガキュア184(いずれもチバスペシャリティーケミカル社製)を各0.2gずつ加え、撹拌しながら窒素を吹き込み、溶存酸素を除去した。スポット型の紫外線照射器(HOYA CANDEO OPTORONICS株式会社)で紫外線照射を行い、部分重合体(以下、シロップと略す)を得た。シロップ中における重量平均分子量100万以上の成分の割合は7質量%であった。
このシロップ7gに、ジオールとしてポリテトラメチレンエーテルグリコール(商品名:PTMG650、三菱化学社製、分子量約650)2g、多官能イソシアネート(商品名:コロネートHX、三井化学社製)1g、ウレタン化反応触媒としてジブチル錫ジラウレート0.001gを加え、均一に混合したのち、シリコーン系の剥離処理を施してあるポリエチレンテレフタレート基材(商品名:MRF38、三菱樹脂株式会社)(以下、PETセパレータと略す)に厚み0.2mmとなるように塗工し、カバーセパレータとして軽剥離タイプのPETセパレータ(MRE38)をかぶせ、前記同様の紫外線照射器で5分間照射して、重合を行った。カバーセパレータを剥離し、120℃で5分、150℃で5分間加熱処理してウレタン化反応を行い、フィルムAを得た。
なお、フィルムAを透過型電子顕微鏡(以下TEMと略す)で分析したところ、相分離により海島構造が形成され、海部分がアクリル系重合体(A)であり、島部分が架橋されたウレタン重合体(B)であることが判明した。島部分のサイズは平均して600nmであった。フィルムAの倍率10000倍のTEM画像と倍率25000倍のTEM画像をそれぞれ、図1(a)および(b)に示す。
Example 1
In a vessel equipped with a stirrer, a reflux condenser and a nitrogen introduction tube, 100 g of isobornyl acrylate, 80 g of methyl acrylate and 80 g of butyl acrylate as acrylic monomers, 40 g of N-vinylpyrrolidone as a nitrogen-containing monomer, photopolymerization initiator As a result, Irgacure 651 and Irgacure 184 (both manufactured by Ciba Specialty Chemicals) were added 0.2 g each, and nitrogen was blown in with stirring to remove dissolved oxygen. Ultraviolet irradiation was performed with a spot type ultraviolet irradiator (HOYA CANDEO OPTORONICS Co., Ltd.) to obtain a partial polymer (hereinafter abbreviated as syrup). The ratio of components having a weight average molecular weight of 1 million or more in the syrup was 7% by mass.
7 g of this syrup, 2 g of polytetramethylene ether glycol (trade name: PTMG650, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, molecular weight of about 650) as a diol, 1 g of polyfunctional isocyanate (trade name: Coronate HX, manufactured by Mitsui Chemicals), urethanization reaction catalyst After adding 0.001 g of dibutyltin dilaurate and mixing uniformly, the thickness is applied to a polyethylene terephthalate base material (trade name: MRF38, Mitsubishi Plastics, Inc.) (hereinafter abbreviated as PET separator) that has been subjected to a silicone-based release treatment. The coating was applied to a thickness of 0.2 mm, and a light-peeling type PET separator (MRE38) was covered as a cover separator, followed by irradiation for 5 minutes with the same ultraviolet irradiator for polymerization. The cover separator was peeled off, and subjected to a urethanization reaction by heat treatment at 120 ° C. for 5 minutes and 150 ° C. for 5 minutes to obtain a film A.
The film A was analyzed by a transmission electron microscope (hereinafter abbreviated as TEM). As a result, a sea-island structure was formed by phase separation, the sea part was an acrylic polymer (A), and the island part was crosslinked urethane. It was found to be a union (B). The average size of the island portions was 600 nm. FIGS. 1A and 1B show a TEM image of film A at a magnification of 10,000 times and a TEM image at a magnification of 25,000 times, respectively.
(実施例2)
窒素含有モノマーとしてアクリロイルモルホリン(商品名:ACMO、興人社製)を使用した以外は実施例1と同様の条件で実験を行い、フィルムBを得た。
なお、フィルムBをTEMで分析したところ、相分離により海島構造が形成され、海部分がアクリル系重合体(A)であり、島部分が架橋されたウレタン重合体(B)であることが判明した。島部分のサイズは平均して320nmであった。
(Example 2)
An experiment was performed under the same conditions as in Example 1 except that acryloylmorpholine (trade name: ACMO, manufactured by Kojin Co., Ltd.) was used as the nitrogen-containing monomer, and film B was obtained.
When film B was analyzed by TEM, it was found that a sea-island structure was formed by phase separation, the sea part was an acrylic polymer (A), and the island part was a crosslinked urethane polymer (B). did. The average size of the island portions was 320 nm.
(実施例3)
ジオールとして、PTMG650を1.8gと1,4−ブタンジオール0.2g(和光純薬社製)に変更した以外は実施例1と同様の条件で実験を行い、フィルムCを得た。
なお、フィルムCをTEMで分析したところ、相分離により海島構造が形成され、海部分がアクリル系重合体(A)であり、島部分が架橋されたウレタン重合体(B)であることが判明した。島部分のサイズは平均して280nmであった。フィルムCの倍率10000倍のTEM画像と倍率25000倍のTEM画像をそれぞれ、図2(a)および(b)に示す。
(Example 3)
An experiment was performed under the same conditions as in Example 1 except that PTMG650 was changed to 1.8 g and 1,4-butanediol 0.2 g (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), and a film C was obtained.
When film C was analyzed by TEM, it was found that a sea-island structure was formed by phase separation, the sea part was an acrylic polymer (A), and the island part was a crosslinked urethane polymer (B). did. The average size of the island portions was 280 nm. FIGS. 2A and 2B show a TEM image of film C with a magnification of 10,000 times and a TEM image with a magnification of 25,000 times, respectively.
(比較例1)
窒素含有モノマーの代わりにアクリル酸40gを用いた以外は実施例1と同様の条件で実験を行い、フィルムDを得た。なお、フィルムDをTEMで分析したところ、海島構造は確認されず、相溶状態であった。
(Comparative Example 1)
An experiment was performed under the same conditions as in Example 1 except that 40 g of acrylic acid was used instead of the nitrogen-containing monomer, and a film D was obtained. In addition, when the film D was analyzed by TEM, the sea-island structure was not confirmed but it was a compatible state.
(比較例2)
実施例1において調製したシロップ10gに、架橋剤として1,6ヘキサンジオールジアクリレート(HDDA、ダイセル・サイテック社製)0.05gを加え、シリコーン系の剥離処理を施してあるポリエチレンテレフタレート基材(商品名:MRF38、三菱樹脂株式会社)(以下、PETセパレータと略す)に厚み0.2mmとなるように塗工し、カバーセパレータとして軽剥離タイプのPETセパレータ(MRE38)をかぶせ、紫外線照射器で5分間照射して、重合を行い、フィルムEを得た。
(Comparative Example 2)
Polyethylene terephthalate base material (product) to which 0.05 g of 1,6 hexanediol diacrylate (HDDA, manufactured by Daicel-Cytec) is added as a crosslinking agent to 10 g of the syrup prepared in Example 1 and subjected to a silicone-based release treatment Name: MRF38 (Mitsubishi Resin Co., Ltd.) (hereinafter abbreviated as PET separator) is coated to a thickness of 0.2 mm, covered with a light release type PET separator (MRE38) as a cover separator, and 5 with an ultraviolet irradiator. Polymerization was performed by irradiation for 1 minute to obtain a film E.
<自己修復性の評価>
得られたフィルムA〜Eを縦5cm、横2cmにカットし、カッターで亀裂長さ約4cm、亀裂深さ約50μmの傷を5本つけた後、100℃で5分間または120℃で5分間の加熱処理を行い、その傷の見えにくさを目視による5段階評価で点数付けを行った。結果を表1に示す。
〔評価基準〕
5点(傷が全く見えない)
3点(傷がうっすらと見える)
1点(傷がそのまま残っている)
なお、4点は5点と3点の間の評価であり、2点は3点と1点の間の評価である。
<Evaluation of self-healing>
The obtained films A to E were cut into 5 cm in length and 2 cm in width, and after making five scratches with a crack length of about 4 cm and a crack depth of about 50 μm with a cutter, the film was made at 100 ° C. for 5 minutes or at 120 ° C. for 5 minutes. The degree of difficulty of seeing the scratches was scored by a five-step evaluation by visual inspection. The results are shown in Table 1.
〔Evaluation criteria〕
5 points (no visible scratches)
3 points (slightly visible scratches)
1 point (scratches still remain)
In addition, 4 points | pieces are evaluations between 5 points | pieces and 3 points | pieces, and 2 points | pieces are evaluations between 3 points | pieces and 1 point | pieces.
<フィルム強度の評価>
得られたフィルムA〜Eを縦5cm、横1cmにカットし、JIS−C−2318−72に準拠して、引張試験機として「オートグラフ−1kNG」(島津製作所株式会社製)を用い、試験サンプルに対し、引張速度200mm/min、チャック間距離20mm、室温(23℃)で引張試験を行い、応力−歪み曲線を求め、引張強度、弾性率、破断点伸度を測定した。結果を表1に示す。
<Evaluation of film strength>
The obtained films A to E were cut to 5 cm in length and 1 cm in width, and tested according to JIS-C-2318-72 using “Autograph-1kNG” (manufactured by Shimadzu Corporation) as a tensile tester. The sample was subjected to a tensile test at a tensile speed of 200 mm / min, a distance between chucks of 20 mm, and room temperature (23 ° C.) to obtain a stress-strain curve, and tensile strength, elastic modulus, and elongation at break were measured. The results are shown in Table 1.
表1の結果から、実施例1〜3で得られた本発明のフィルムA〜Cは、強度および柔軟性に優れるとともに、切り傷等の切断傷や大きな傷を加熱により自己修復する優れた自己修復性を有することが判明した。
これに対し、比較例1のフィルムDは、窒素含有モノマーを使用していないので、自己修復性に劣る結果となった。
比較例2の従来のフィルムEは、自己修復性に劣る結果となった。
From the results in Table 1, the films A to C of the present invention obtained in Examples 1 to 3 are excellent in strength and flexibility, and are excellent in self-healing that self-repairs by cutting a wound such as a cut or a large scratch by heating. It was found to have sex.
On the other hand, since the film D of the comparative example 1 did not use the nitrogen-containing monomer, it resulted in inferior self-repairability.
The conventional film E of Comparative Example 2 was inferior in self-repairability.
本発明のフィルムは、透明性、耐熱性、耐候性、強度および柔軟性に優れるとともに、切り傷等の切断傷や大きな傷を、加熱により自己修復する優れた自己修復性を有するので、例えば、タッチパネル等の光学部材、自動車等の車体や建材などの表面保護フィルム(あるいは保護塗膜)等として有用である。 The film of the present invention is excellent in transparency, heat resistance, weather resistance, strength and flexibility, and has an excellent self-repairing property that self-repairs a cut wound or a large scratch by heating, for example, a touch panel. It is useful as a surface protective film (or protective coating film) for an optical member such as a car body or a building material such as an automobile.
Claims (9)
前記アクリル系重合体(A)および前記架橋されたウレタン重合体(B)が海部分と島部分からなる海島構造を形成し、前記島部分が前記架橋されたウレタン重合体(B)であり、前記海部分が前記アクリル系重合体(A)であることを特徴とするフィルム。 An acrylic polymer (A) containing at least a nitrogen-containing monomer (a1) as a monomer unit, and a crosslinked urethane polymer (B),
The acrylic polymer (A) and the crosslinked urethane polymer (B) form a sea-island structure composed of a sea part and an island part, and the island part is the crosslinked urethane polymer (B), The sea portion is the acrylic polymer (A).
少なくとも窒素含有モノマー(a1)を含むモノマー成分を重合させて得られる部分重合体、ポリオール(b1)およびポリイソシアネート(b2)を少なくとも含む第1の混合物を調製する第1工程と、
前記第1の混合物中で、前記部分重合体をさらに重合させてアクリル系重合体(A)を形成させ、少なくともアクリル系重合体(A)、ポリオール(b1)およびポリイソシアネート(b2)を含む第2の混合物を調製する第2工程と、
前記第2の混合物中で、少なくともポリオール(b1)およびポリイソシアネート(b2)を反応させて架橋されたウレタン重合体(B)を形成させ、フィルムを得る第3工程と、
を含む、フィルムの製造方法。 A method for producing the film according to any one of claims 1 to 4,
A first step of preparing a first mixture containing at least a partial polymer obtained by polymerizing a monomer component containing at least a nitrogen-containing monomer (a1), a polyol (b1) and a polyisocyanate (b2);
In the first mixture, the partial polymer is further polymerized to form an acrylic polymer (A), which contains at least an acrylic polymer (A), a polyol (b1), and a polyisocyanate (b2). A second step of preparing a mixture of the two,
A third step of obtaining a film by reacting at least the polyol (b1) and the polyisocyanate (b2) in the second mixture to form a crosslinked urethane polymer (B);
A method for producing a film, comprising:
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