JP2016108455A - Polyester resin composition, and aqueous polyester solution - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ポリエステル系樹脂組成物、及びポリエステル系水性液に関し、更に詳しくは、ポリエステル系樹脂基材とハードコート層との接着性に優れ、更に高屈折率化に対応したポリエステル系樹脂組成物、及びポリエステル系水性液に関するものである。 The present invention relates to a polyester-based resin composition and a polyester-based aqueous liquid. More specifically, the present invention relates to a polyester-based resin composition excellent in adhesiveness between a polyester-based resin substrate and a hard coat layer, and corresponding to a higher refractive index. And a polyester-based aqueous liquid.
従来からポリエステルフィルムは、包装材料、磁気カード、印刷材料等の産業上種々の分野で利用されている。上記ポリエステルフィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)等の熱可塑性ポリエステルやこれらの共重合体に、必要に応じて他の樹脂を混合したものを、溶融押出して成形した後、二軸延伸し、熱固定したものが用いられている。このようなポリエステルフィルムは、機械強度、耐熱性、耐薬品性等の諸物性に優れている反面、その表面は高度に結晶配向されているため、例えば、塗料、接着剤、インク等との接着性に乏しいという問題がある。 Conventionally, polyester films have been used in various industrial fields such as packaging materials, magnetic cards, and printing materials. As the polyester film, for example, a thermoplastic polyester such as polyethylene terephthalate (PET) or a copolymer thereof mixed with other resins as necessary is melt-extruded and molded, and then biaxially stretched. Heat-fixed ones are used. Such a polyester film is excellent in various physical properties such as mechanical strength, heat resistance, chemical resistance, etc., but its surface is highly crystallized, for example, adhesion to paint, adhesive, ink, etc. There is a problem of poor sex.
このようなことから、従来、ポリエステルフィルムの表面に、ポリエステル系樹脂の水性液(溶液又は分散体)を塗布し成膜してなる被膜をプライマー層として設けることにより、塗料等との接着性を向上させることが行なわれている。
例えば、ポリエステルフィルムにハードコート層を積層したハードコートフィルムは硬度や耐擦傷性に優れ、光学用途等に利用されており、このハードコートフィルムにもポリエステルフィルムとハードコート層との間にプライマー層が設けられる。このような構成のフィルムでは、プライマー層の屈折率とポリエステルフィルム及びハードコート層の屈折率との差異に起因する虹彩状反射が発生し、視認性に支障をきたすという問題があった。
Therefore, conventionally, by providing a film formed by applying a polyester resin aqueous liquid (solution or dispersion) on the surface of a polyester film as a primer layer, adhesion to a paint or the like is achieved. Improvements are being made.
For example, a hard coat film in which a hard coat layer is laminated on a polyester film is excellent in hardness and scratch resistance and is used for optical applications, etc. The primer layer is also provided between the polyester film and the hard coat layer in this hard coat film. Is provided. In the film having such a configuration, there is a problem in that the iris-like reflection due to the difference between the refractive index of the primer layer and the refractive index of the polyester film and the hard coat layer occurs, which impairs visibility.
上記問題を解決する手段としては、例えば、フルオレン構造を有するポリオール成分を共重合することで屈折率を高めたポリエステル樹脂の被膜をプライマー層として形成する手法が提案されている(例えば、特許文献1及び2を参照。)。 As a means for solving the above problem, for example, a method of forming a polyester resin film having a refractive index increased by copolymerizing a polyol component having a fluorene structure as a primer layer has been proposed (for example, Patent Document 1). And 2).
しかしながら、特許文献1及び2に開示のポリエステル骨格から形成されるプライマー層はハードコート層との接着性が充分でなく、加えて、これらの高屈折率ポリエステル樹脂はガラス転移温度が高く硬い被膜となるため、ハードコート層との接着性がさらに不充分となる傾向があった。 However, the primer layer formed from the polyester skeleton disclosed in Patent Documents 1 and 2 does not have sufficient adhesion to the hard coat layer. In addition, these high refractive index polyester resins have a high glass transition temperature and a hard coating. Therefore, there was a tendency that the adhesion with the hard coat layer was further insufficient.
ハードコート層との接着性を改善する手段として、エステル形成性官能基を有する化合物からなる反応性原料のエステル化反応によって生成するポリエステル樹脂を含有し、前記反応性原料にアクリル系重合体が含まれているポリエステル樹脂組成物も提案されている。かかるポリエステル樹脂組成物から形成されるプライマー層が、紫外線硬化性樹脂から形成されるハードコート層と基材との間に介在することで、紫外線硬化性樹脂から形成されるハードコート層の接着性を向上させることができる(例えば、特許文献3を参照。)。 As a means to improve the adhesion to the hard coat layer, it contains a polyester resin produced by an esterification reaction of a reactive raw material composed of a compound having an ester-forming functional group, and the reactive raw material contains an acrylic polymer Polyester resin compositions that have been proposed have also been proposed. Adhesion of a hard coat layer formed from an ultraviolet curable resin by interposing a primer layer formed from such a polyester resin composition between a hard coat layer formed from an ultraviolet curable resin and a substrate. Can be improved (see, for example, Patent Document 3).
特許文献3に開示のポリエステル樹脂組成物においては、ポリエステルフィルムとハードコート層との接着性の改善を目的としているが、かかるプライマー層は、高屈折率を有するものではないため、高屈折率を付与するために高屈折率モノマーの共重合量を増やすと、ガラス転移温度の上昇に伴いハードコート層との接着性が低下するおそれがある。さらに、特許文献3記載のポリエステル樹脂は、減圧下で重合を行うものであるが、アクリル系樹脂とポリエステル樹脂との相溶性不良のため減圧時に激しく発泡し、液面が急激に上昇し、重合が困難であるという問題もある。 The polyester resin composition disclosed in Patent Document 3 is intended to improve the adhesion between the polyester film and the hard coat layer, but since the primer layer does not have a high refractive index, it has a high refractive index. When the amount of copolymerization of the high refractive index monomer is increased for imparting, the adhesion with the hard coat layer may be lowered with the increase of the glass transition temperature. Furthermore, although the polyester resin described in Patent Document 3 performs polymerization under reduced pressure, due to poor compatibility between the acrylic resin and the polyester resin, the polyester resin foams violently at the time of reduced pressure, and the liquid level rapidly rises. There is also a problem that is difficult.
また、近年ハードコート剤やそれに用いる希釈溶剤は多様化しており、特許文献3記載の樹脂組成物ではハードコート剤やその希釈溶剤の種類によっては接着性が充分でない場合があった。 In recent years, hard coating agents and diluting solvents used therefor have been diversified, and the resin composition described in Patent Document 3 has insufficient adhesiveness depending on the type of hard coating agent and diluting solvent.
そこで、本発明は、このような背景下において、ポリエステル系樹脂基材と、例えば活性エネルギー線硬化性樹脂組成物から形成されるハードコート層との接着性に優れ、更に高屈折率化に対応したポリエステル系樹脂組成物、及びポリエステル系水性液を提供することを目的とするものである。 Therefore, the present invention has excellent adhesiveness between the polyester-based resin base material and a hard coat layer formed from, for example, an active energy ray-curable resin composition, and supports a higher refractive index under such a background. It is an object of the present invention to provide a polyester resin composition and a polyester aqueous solution.
しかるに、本発明者らはかかる事情に鑑み鋭意研究を重ねた結果、ポリオール成分(A)、多価カルボン酸成分(B)及びエステル形成性官能基を有するアクリル系樹脂(C)からなるポリエステル系樹脂[I]並びに架橋剤[II]を含有してなるポリエステル系樹脂組成物において、ポリエステル系樹脂[I]を構成する多価カルボン酸成分(B)として、カルボン酸無水物構造を2つ以上有するカルボン酸無水物(b1)を含有することにより、ポリエステル系樹脂基材と、例えば活性エネルギー線硬化性組成物から形成されるハードコート層との接着性に優れるポリエステル系樹脂組成物が得られることを見出し、本発明を完成した。 However, as a result of intensive studies in view of such circumstances, the present inventors have found that a polyester system comprising a polyol component (A), a polyvalent carboxylic acid component (B), and an acrylic resin (C) having an ester-forming functional group. In the polyester resin composition containing the resin [I] and the crosslinking agent [II], two or more carboxylic acid anhydride structures are used as the polyvalent carboxylic acid component (B) constituting the polyester resin [I]. By containing the carboxylic acid anhydride (b1), a polyester resin composition excellent in adhesiveness between the polyester resin substrate and a hard coat layer formed from, for example, an active energy ray-curable composition is obtained. As a result, the present invention has been completed.
即ち、本発明の要旨は、ポリオール成分(A)、多価カルボン酸成分(B)及びエステル形成性官能基を有するアクリル系樹脂(C)からなるポリエステル系樹脂[I]並びに架橋剤[II]を含有してなるポリエステル系樹脂組成物であり、多価カルボン酸成分(B)として、カルボン酸無水物構造を2つ以上有するカルボン酸無水物(b1)を含有してなるポリエステル系樹脂組成物に関するものである。 That is, the gist of the present invention is that the polyester resin [I] and the crosslinking agent [II] comprising the polyol component (A), the polyvalent carboxylic acid component (B), and the acrylic resin (C) having an ester-forming functional group. A polyester resin composition comprising a carboxylic acid anhydride (b1) having two or more carboxylic acid anhydride structures as a polyvalent carboxylic acid component (B). It is about.
更に本発明においては、前記ポリエステル系樹脂組成物が水性溶媒に溶解又は分散されてなるポリエステル系水性液をも提供するものである。 Furthermore, in this invention, the polyester-type aqueous liquid in which the said polyester-type resin composition is melt | dissolved or disperse | distributed to an aqueous solvent is also provided.
本発明のポリエステル系樹脂組成物は、ポリエステル系樹脂基材と、例えば活性エネルギー線硬化性樹脂組成物から形成されるハードコート層との接着性に優れた効果を有し、そのため、ポリエステルフィルム等のポリエステル系樹脂基材の上にハードコート層を設けるためのプライマー層として非常に有用なものである。更に、ポリエステル系樹脂基材やハードコート層との優れた接着性を有しつつ、高屈折率化をも達成しているため、本発明のポリエステル系樹脂組成物は視認性が要求される光学用途等においても大いに期待されるものである。
また本発明のポリエステル系水性液は、ポリエステル系樹脂基材やハードコート層との接着性に優れ、高屈折率を有するプライマー層などの被膜を成形するための材料として非常に有用なものである。
The polyester-based resin composition of the present invention has an excellent effect in adhesion between a polyester-based resin substrate and a hard coat layer formed from, for example, an active energy ray-curable resin composition. It is very useful as a primer layer for providing a hard coat layer on a polyester resin substrate. Furthermore, since the polyester resin composition of the present invention has an excellent adhesiveness with a polyester resin substrate and a hard coat layer and also achieves a high refractive index, the polyester resin composition of the present invention is an optical device that requires visibility. This is also highly expected in applications.
Further, the polyester-based aqueous liquid of the present invention is excellent in adhesiveness with a polyester-based resin substrate and a hard coat layer, and is very useful as a material for forming a film such as a primer layer having a high refractive index. .
以下本発明を詳細に説明するが、これらは望ましい実施態様の一例を示すものである。
なお、本明細書において、(メタ)アクリルとはアクリルあるいはメタクリルを意味するものであり、(メタ)アクリル系樹脂とは、アクリレート系モノマー及びメタクリレート系モノマーのうち1種以上を含む重合成分を重合して得られる樹脂である。
The present invention is described in detail below, but these show examples of desirable embodiments.
In the present specification, (meth) acryl means acryl or methacryl, and (meth) acrylic resin is a polymerized polymerization component containing at least one of acrylate monomer and methacrylate monomer. It is resin obtained.
《ポリエステル系樹脂組成物》
本発明のポリエステル系樹脂組成物は、ポリエステル系樹脂[I]及び架橋剤[II]を含有してなる。
<Polyester resin composition>
The polyester resin composition of the present invention comprises a polyester resin [I] and a crosslinking agent [II].
(ポリエステル系樹脂[I])
ポリエステル系樹脂[I]は、ポリオール成分(A)、多価カルボン酸成分(B)及びエステル形成性官能基を有するアクリル系樹脂(C)が共重合されてなる。
まず、ポリオール成分(A)について説明する。
(Polyester resin [I])
The polyester resin [I] is obtained by copolymerizing a polyol component (A), a polyvalent carboxylic acid component (B), and an acrylic resin (C) having an ester-forming functional group.
First, the polyol component (A) will be described.
〔ポリオール成分(A)〕
本発明で用いられるポリオール成分(A)は、1分子中に2個以上の水酸基を有する鎖式脂肪族炭化水素化合物、環式脂肪族又は芳香族炭化水素化合物からなる群から選ばれる1種又は2以上を含み、通常は二価アルコールを少なくとも含む。
ポリオール成分(A)の中でも、ハードコートとの接着性の点で1分子中に2個以上の水酸基を有する鎖式脂肪族炭化水素化合物を含有することが好ましく、特に数平均分子量が1, 000以上であるポリアルキレングリコール(a1)を含有することが好ましい。
[Polyol component (A)]
The polyol component (A) used in the present invention is one kind selected from the group consisting of a chain aliphatic hydrocarbon compound, a cyclic aliphatic compound or an aromatic hydrocarbon compound having two or more hydroxyl groups in one molecule. 2 or more, usually at least a dihydric alcohol.
Among the polyol components (A), it is preferable to contain a chain aliphatic hydrocarbon compound having two or more hydroxyl groups in one molecule from the viewpoint of adhesion to the hard coat, and in particular, the number average molecular weight is 1,000. It is preferable to contain the above polyalkylene glycol (a1).
かかるポリアルキレングリコール(a1)は、数平均分子量が1,000以上であることにより、ポリエステル系樹脂基材やハードコート層との接着性が良好となる。接着性が良好となる理由は明らかではないが、ある程度分子量の大きいポリアルキレングリコールが存在することにより、(i)適度な可とう性、柔軟性が付与される、(ii)アクリル系樹脂(C)部位との相分離構造を形成し、アクリル系樹脂(C)部位が部分的にハードコート層界面に配向する、(iii)ポリアルキレングリコールがリンカー的に働いてアクリル系樹脂(C)部位がハードコート層界面に配向する、等と推測される。 Such polyalkylene glycol (a1) has a number average molecular weight of 1,000 or more, and thus has good adhesion to a polyester resin substrate and a hard coat layer. The reason why the adhesiveness is good is not clear, but the presence of a polyalkylene glycol having a large molecular weight to some extent provides (i) moderate flexibility and flexibility. (Ii) acrylic resin (C ) Forming a phase separation structure with the part, and the acrylic resin (C) part is partially oriented at the hard coat layer interface. (Iii) The polyalkylene glycol acts as a linker and the acrylic resin (C) part is It is presumed that it is oriented at the hard coat layer interface.
数平均分子量の範囲は、好ましくは1,000〜20,000であり、特に好ましくは1,200〜18,000であり、更に好ましくは1,500〜15,000であり、殊に好ましくは1,800〜12,000である。数平均分子量が小さすぎると、接着性が低下する傾向がある。なお、数平均分子量が大きすぎると、ポリエステル系樹脂[I]との相溶性が低下し、共重合が困難になったり均一な重合体が得られにくくなる傾向がある。 The range of the number average molecular weight is preferably 1,000 to 20,000, particularly preferably 1,200 to 18,000, more preferably 1,500 to 15,000, particularly preferably 1. 800 to 12,000. When the number average molecular weight is too small, the adhesiveness tends to decrease. In addition, when the number average molecular weight is too large, the compatibility with the polyester resin [I] is lowered, and it tends to be difficult to copolymerize or obtain a uniform polymer.
なお、数平均分子量は、JIS K0070に基づき無水酢酸ピリジン法によって求めた水酸基価(mgKOH/g)から下記式によって算出される。
[式]
2×1000×56.1÷水酸基価(mgKOH/g)
In addition, a number average molecular weight is computed by the following formula from the hydroxyl value (mgKOH / g) calculated | required by the acetic anhydride pyridine method based on JISK0070.
[formula]
2 x 1000 x 56.1 ÷ hydroxyl value (mgKOH / g)
かかるポリアルキレングリコール(a1)の具体例としては、例えば、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等が挙られる。これらの中でも、ポリエステル系樹脂[I]に親水性を付与し、水分散体化をより容易にさせる点で、ポリエチレングリコールが好ましい。
本発明においては、1種又は2種以上のポリアルキレングリコールを用いることができ、例えば、アルキレン基の異なるポリアルキレングリコールや数平均分子量の異なるポリアルキレングリコールを併せて用いることができる。
Specific examples of such polyalkylene glycol (a1) include polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene glycol and the like. Among these, polyethylene glycol is preferable in terms of imparting hydrophilicity to the polyester resin [I] and facilitating the formation of an aqueous dispersion.
In the present invention, one or more polyalkylene glycols can be used. For example, polyalkylene glycols having different alkylene groups or polyalkylene glycols having different number average molecular weights can be used in combination.
ポリオール成分(A)におけるポリアルキレングリコール(a1)の含有量は、ポリオール成分(A)全体に対して、0.01〜10モル%であることが好ましく、特には0.05〜9モル%が好ましく、更には0.1〜8モル%が好ましく、殊には0.15〜5モル%であることが好ましい。かかる含有量が少なすぎると、接着性が低下する傾向があり、多すぎると屈折率、耐ブロッキング性、耐水性、接着性が低下する傾向がある。 The content of the polyalkylene glycol (a1) in the polyol component (A) is preferably 0.01 to 10 mol%, particularly 0.05 to 9 mol%, based on the entire polyol component (A). More preferably, it is 0.1 to 8 mol%, and particularly preferably 0.15 to 5 mol%. If the content is too small, the adhesiveness tends to decrease, and if it is too large, the refractive index, blocking resistance, water resistance, and adhesiveness tend to decrease.
また、本発明においては、高屈折率で良好な外観の被膜を形成することができる点から、ポリオール成分(A)として、下記一般式(1)で示されるフルオレン系化合物(a2)を含有することが好ましい。 Further, in the present invention, a fluorene compound (a2) represented by the following general formula (1) is contained as the polyol component (A) because a film having a high refractive index and a good appearance can be formed. It is preferable.
式(1)中、R1は炭素数1〜5のアルキレン基であり、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基等が挙げられる。R2、R3、R4及びR5は水素原子、炭素数1〜5のアルキル基、アリール基又はアラルキル基であり、これらは互いに同じであっても異なっていてもよい。
炭素数1〜5のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、イソペンチル基等が挙げられる。アリール基としては、炭素数6〜10のアリール基が挙げられ、例えば、フェニル基、トリル基、o−キシリル基等が挙げられる。アラルキル基としては、炭素数7〜20のアラルキル基が挙げられ、例えば、ベンジル基、フェネチル基等が挙げられる。
In Formula (1), R 1 is an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, and examples thereof include a methylene group, an ethylene group, a propylene group, a butylene group, and a pentylene group. R 2 , R 3 , R 4 and R 5 are a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an aryl group or an aralkyl group, and these may be the same or different from each other.
Examples of the alkyl group having 1 to 5 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, a pentyl group, a neopentyl group, and an isopentyl group. Examples of the aryl group include aryl groups having 6 to 10 carbon atoms, such as a phenyl group, a tolyl group, and an o-xylyl group. Examples of the aralkyl group include aralkyl groups having 7 to 20 carbon atoms, and examples thereof include a benzyl group and a phenethyl group.
上記一般式(1)で示されるフルオレン系化合物(a2)において、R1としては、好ましくはメチレン基、エチレン基が挙げられる。また、R2、R3、R4及びR5としては、好ましくは水素原子、メチル基、エチル基が挙げられ、特に水素原子が好ましい。そして、このフルオレン系化合物(a2)としては、入手し易さ等の観点から、ビスフェノキシエタノールフルオレン、ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンが好ましく用いられる。フルオレン系化合物(a2)は1種または2種以上を用いることができる。 In the fluorene compound (a2) represented by the general formula (1), R 1 is preferably a methylene group or an ethylene group. R 2 , R 3 , R 4 and R 5 are preferably a hydrogen atom, a methyl group or an ethyl group, and particularly preferably a hydrogen atom. And as this fluorene type compound (a2), bisphenoxyethanol fluorene and bis (4- (2-hydroxyethoxy) phenyl) fluorene are preferably used from viewpoints of availability. 1 type (s) or 2 or more types can be used for a fluorene type compound (a2).
ポリオール成分(A)におけるフルオレン系化合物(a2)の含有量は、ポリオール成分(A)全体に対して、5〜99.99モル%であることが好ましく、特には20〜95モル%、更には30〜90モル%、殊には45〜85モル%であることが好ましい。かかる含有量が少なすぎると、充分な屈折率、耐ブロッキング性、耐水性が得られ難くなる傾向があり、多すぎると、水分散化が困難となったり、接着性が低下するだけでなく、ポリエステルフィルム等のポリエステル系樹脂基材へのポリエステル系水性液の塗布、乾燥時や該樹脂被膜付きポリエステルフィルムの延伸時にクラックが発生しヘイズが生じる傾向がある。 The content of the fluorene compound (a2) in the polyol component (A) is preferably from 5 to 99.99 mol%, particularly from 20 to 95 mol%, more preferably from the entire polyol component (A). It is preferably 30 to 90 mol%, particularly 45 to 85 mol%. If the content is too small, sufficient refractive index, blocking resistance, and water resistance tend to be difficult to obtain.If the content is too large, water dispersion becomes difficult and adhesiveness decreases, There is a tendency that cracks occur and haze occurs when a polyester-based aqueous liquid is applied to a polyester-based resin substrate such as a polyester film, dried, or when the polyester film with a resin coating is stretched.
本発明においては、ポリオール成分(A)として、上記ポリアルキレングリコール(a1)及びフルオレン系化合物(a2)以外に、他の二価アルコールを更に含有していてもよい。 In the present invention, as the polyol component (A), in addition to the polyalkylene glycol (a1) and the fluorene compound (a2), other dihydric alcohols may further be contained.
上記他の二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、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、2,4−ジメチル−2−エチルヘキサン−1,3−ジオール、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール(ネオペンチルグリコール)、2−エチル−2−ブチル−1,3−プロパンジオール、2−エチル−2−イソブチル−1,3−プロパンジオール、1,3−ブタジオール、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、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2,2,4−トリメチル−1,6−ヘキサンジオール等の脂肪族ジオール;
1,2−シクロヘキサンジメタノール、1,3−シクロヘキサンジメタノール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、スピログリコール、トリシクロデカンジメタノール、アダマンタンジオール、2,2,4,4−テトラメチル−1,3−シクロブタンジオール等の脂環族ジオール;
4,4′−チオジフェノール、4,4′−メチレンジフェノール、ビスフェノールS,ビスフェノールA、4,4′−ジヒドロキシビフェニル、o−,m−及びp−ジヒドロキシベンゼン、2,5−ナフタレンジオール、p−キシレンジオール等の芳香族ジオール及びそれらのエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド付加体等が挙げられる。
これら他の二価アルコールの中から選ばれる1種を用いてもよく、あるいは2種以上を併せて用いてもよい。
As said other dihydric alcohol, for example,
Ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, 1,3-propanediol, 2,4-dimethyl-2-ethylhexane-1,3-diol, 2,2-dimethyl-1,3- Propanediol (neopentyl glycol), 2-ethyl-2-butyl-1,3-propanediol, 2-ethyl-2-isobutyl-1,3-propanediol, 1,3-butadiol, 1,4-butanediol Aliphatic diols such as 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 2,2,4-trimethyl-1,6-hexanediol;
1,2-cyclohexanedimethanol, 1,3-cyclohexanedimethanol, 1,4-cyclohexanedimethanol, spiroglycol, tricyclodecane dimethanol, adamantanediol, 2,2,4,4-tetramethyl-1,3 -Alicyclic diols such as cyclobutanediol;
4,4'-thiodiphenol, 4,4'-methylenediphenol, bisphenol S, bisphenol A, 4,4'-dihydroxybiphenyl, o-, m- and p-dihydroxybenzene, 2,5-naphthalenediol, Aromatic diols such as p-xylene diol and their ethylene oxide and propylene oxide adducts can be mentioned.
One kind selected from these other dihydric alcohols may be used, or two or more kinds may be used in combination.
これらの中でも、直鎖状の脂肪族ジオールであるエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール等が、不必要なガラス転移温度の上昇を招かない点で、好ましく用いられる。特には、適度な可とう性と親水性を付与し、屈折率低下を抑え、更に高沸点を有しエステル化反応中に系外溜出を起こし難い点で、ジエチレングリコール、トリエチレングリコールが好ましい。 Among these, linear aliphatic diols such as ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, etc. However, it is preferably used because it does not cause an unnecessary increase in the glass transition temperature. In particular, diethylene glycol and triethylene glycol are preferred in that they impart moderate flexibility and hydrophilicity, suppress a decrease in refractive index, and have a high boiling point and are unlikely to cause out-of-system distillation during the esterification reaction.
ポリオール成分(A)における上記他の二価アルコールの含有量は、ポリオール成分(A)全体に対して、0.1〜95モル%であることが好ましく、特には5〜80モル%、更には10〜70モル%、殊には15〜55モル%であることが好ましい。かかる含有量が少なすぎると、重合が困難となったり、可とう性が失われ、接着性、水分散性が低下したり、ポリエステルフィルム等のポリエステル系樹脂基材へのポリエステル系水性液の塗布、乾燥時や該樹脂被膜付きポリエステルフィルムの延伸時にクラックが発生しヘイズが生じる傾向があり、多すぎると、屈折率、耐ブロッキング性、耐水性が低下する傾向がある。 The content of the other dihydric alcohol in the polyol component (A) is preferably from 0.1 to 95 mol%, particularly from 5 to 80 mol%, more preferably from the whole polyol component (A). It is preferable that it is 10-70 mol%, especially 15-55 mol%. If the content is too small, the polymerization becomes difficult, the flexibility is lost, the adhesiveness and water dispersibility are lowered, or the polyester-based aqueous liquid is applied to a polyester-based resin substrate such as a polyester film. When drying or stretching of the polyester film with a resin coating, cracks tend to occur and haze tends to occur. When too much, the refractive index, blocking resistance, and water resistance tend to decrease.
また、本発明で用いられるポリオール成分(A)は、上記のポリオールの他に、三価以上の多価アルコール、例えば、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、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、1,3,6−ヘキサントリオール、アダマンタントリオール等を少量用いることができる。 In addition to the above polyol, the polyol component (A) used in the present invention is a trihydric or higher polyhydric alcohol, such as pentaerythritol, dipentaerythritol, tripentaerythritol, glycerin, trimethylolpropane, trimethylol. A small amount of ethane, 1,3,6-hexanetriol, adamantanetriol, or the like can be used.
〔多価カルボン酸成分(B)〕
本発明で用いられる多価カルボン酸成分(B)は、二価以上の多価カルボン酸を含み、通常は二価カルボン酸を少なくとも含む。なお、これらの多価カルボン酸は、エステル体、クロライド、酸無水物等の構造であってもよい。
[Polyvalent carboxylic acid component (B)]
The polyvalent carboxylic acid component (B) used in the present invention contains a divalent or higher polyvalent carboxylic acid, and usually contains at least a divalent carboxylic acid. These polyvalent carboxylic acids may have a structure such as an ester, chloride, or acid anhydride.
本発明においては、鎖延長剤としての機能、親水性付与剤としての機能、及びポリエステル系樹脂[I]中に後述の架橋剤[II]との反応点を形成する機能を有する点で、多価カルボン酸成分(B)として、カルボン酸無水物構造を2つ以上有するカルボン酸無水物(b1)を含有する。
かかるカルボン酸無水物(b1)としては、少なくとも2つのカルボン酸無水物構造を有するものであればよく、カルボン酸二無水物等の無水物等が挙げられ、樹脂製造時にゲル化を招きにくい点や水性化の際の水分散性の点から、テトラカルボン酸二無水物が好ましい。
The present invention has many functions in that it has a function as a chain extender, a function as a hydrophilicity-imparting agent, and a function of forming a reaction point with a crosslinking agent [II] described later in the polyester resin [I]. As the monovalent carboxylic acid component (B), a carboxylic acid anhydride (b1) having two or more carboxylic acid anhydride structures is contained.
The carboxylic acid anhydride (b1) may be any one having at least two carboxylic acid anhydride structures, and examples thereof include carboxylic acid dianhydrides and the like, which are less likely to cause gelation during resin production. Tetracarboxylic dianhydride is preferred from the standpoint of water dispersibility during water treatment.
これらカルボン酸無水物(b1)の具体例としては、例えば、1,2,4,5−ベンゼンテトラカルボン酸二無水物(無水ピロメリット酸)、1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−ペンタンテトラカルボン酸二無水物、3,3′,4,4′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、4,4−オキシジフタル酸二無水物、5−(2,5ジオキソテトラヒドロフリル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロフリル)−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、1,2,5,6−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、エチレングリコールビストリメリテート二無水物、2,2′,3,3′−ジフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,2′,3,3′−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸無水物、チオフェン−2,3,4,5−テトラカルボン酸二無水物、エチレンテトラカルボン酸二無水物等が挙げられ、中でも反応性がマイルドでゲル化を起こし難い点で、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロフリル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロフリル)−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物等が好ましく用いられる。これらの中から選ばれる1種を単独で、もしくは2種以上を併せて用いることができる。 Specific examples of these carboxylic acid anhydrides (b1) include, for example, 1,2,4,5-benzenetetracarboxylic dianhydride (pyromellitic anhydride), 1,2,3,4-butanetetracarboxylic acid. Dianhydride, 1,2,3,4-pentanetetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 4,4-oxydiphthalic dianhydride, 5- (2,5dioxotetrahydrofuryl) -3-methyl-3-cyclohexene-1,2-dicarboxylic anhydride, 5- (2,5-dioxotetrahydrofuryl) -3-cyclohexene-1,2-dicarboxylic acid Anhydride, cyclopentanetetracarboxylic dianhydride, 2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 1,2,5,6-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, ethylene Recall bis trimellitate dianhydride, 2,2 ', 3,3'-diphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,2', 3,3'-diphenylsulfone tetracarboxylic anhydride, thiophene-2,3 4,5-tetracarboxylic dianhydride, ethylenetetracarboxylic dianhydride, and the like. Among them, 5- (2,5-dioxotetrahydrofuryl)-is preferable because it is mild in reactivity and hardly causes gelation. 3-Methyl-3-cyclohexene-1,2-dicarboxylic acid anhydride, 5- (2,5-dioxotetrahydrofuryl) -3-cyclohexene-1,2-dicarboxylic acid anhydride and the like are preferably used. One kind selected from these can be used alone, or two or more kinds can be used in combination.
多価カルボン酸成分(B)におけるカルボン酸無水物(b1)の含有量は、多価カルボン酸成分(B)全体に対して、5〜50モル%であることが好ましく、特には10〜40モル%、更には12〜35モル%、殊には15〜30モル%であることが好ましい。かかる含有量が少なすぎると、生成されたポリエステル系樹脂[I]を水性溶媒に分散させる際の水分散化が困難となる傾向があり、多すぎると、ポリエステル系樹脂[I]の製造工程中にゲル化する傾向がある。
多価カルボン酸成分(B)は1種または2種以上を用いることができる。
The content of the carboxylic acid anhydride (b1) in the polyvalent carboxylic acid component (B) is preferably 5 to 50 mol%, particularly 10 to 40%, based on the entire polyvalent carboxylic acid component (B). It is preferable that it is mol%, further 12-35 mol%, especially 15-30 mol%. If the content is too small, it tends to be difficult to disperse the produced polyester resin [I] in an aqueous solvent, and if it is too much, the polyester resin [I] is being produced. There is a tendency to gel.
The polyvalent carboxylic acid component (B) can be used alone or in combination of two or more.
多価カルボン酸成分(B)として、カルボン酸無水物(b1)以外に、他の多価カルボン酸成分(B)、例えば、二価カルボン酸を含有していても良い。
上記二価カルボン酸としては、例えば、
テレフタル酸、イソフタル酸、ベンジルマロン酸、ジフェン酸、4,4′−オキシジ安息香酸等の芳香族ジカルボン酸;
マロン酸、ジメチルマロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、トリメチルアジピン酸、ピメリン酸、2,2−ジメチルグルタル酸、アゼライン酸、セバシン酸、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸、チオジプロピオン酸、ジグリコール酸等の脂肪族ジカルボン酸;
1,3−シクロペンタンジカルボン酸、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸、1,3−シクロペンタンジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、2,5−ノルボルナンジカルボン酸、アダマンタンジカルボン酸等の脂環族ジカルボン酸;
等が挙げられる。
As the polyvalent carboxylic acid component (B), in addition to the carboxylic acid anhydride (b1), another polyvalent carboxylic acid component (B), for example, a divalent carboxylic acid may be contained.
Examples of the divalent carboxylic acid include
Aromatic dicarboxylic acids such as terephthalic acid, isophthalic acid, benzylmalonic acid, diphenic acid, 4,4'-oxydibenzoic acid;
Malonic acid, dimethylmalonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, trimethyladipic acid, pimelic acid, 2,2-dimethylglutaric acid, azelaic acid, sebacic acid, fumaric acid, maleic acid, itaconic acid, thiodipropionic acid , Aliphatic dicarboxylic acids such as diglycolic acid;
Alicyclics such as 1,3-cyclopentanedicarboxylic acid, 1,2-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,3-cyclopentanedicarboxylic acid, 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, 2,5-norbornanedicarboxylic acid, adamantanedicarboxylic acid, etc. Dicarboxylic acids;
Etc.
また、更にナフタレンジカルボン酸を含有していてもよく、ナフタレンジカルボン酸としては、例えば、2,6−ナフタレンジカルボン酸、1,4−ナフタレンジカルボン酸、2,3−ナフタレンジカルボン酸が挙げられる。これらナフタレンジカルボン酸の中から選ばれる1種を用いてもよく、あるいは2種以上を併せて用いてもよい。入手のしやすさから、2,6−ナフタレンジカルボン酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸ジメチルが好ましい。 Further, naphthalenedicarboxylic acid may be contained, and examples of naphthalenedicarboxylic acid include 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, 1,4-naphthalenedicarboxylic acid, and 2,3-naphthalenedicarboxylic acid. One kind selected from these naphthalenedicarboxylic acids may be used, or two or more kinds may be used in combination. In view of availability, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid and dimethyl 2,6-naphthalenedicarboxylic acid are preferable.
また、水分散性を向上させる目的で、スルホン酸塩基を有する多価カルボン酸を少量含有していてもよく、例えば、5−スルホイソフタル酸、2−スルホイソフタル酸、4−スルホイソフタル酸、スルホテレフタル酸、4−スルホナフタレン−2,6−ジカルボン酸及びこれらのアルカリ金属塩が挙げられる。スルホン酸塩基を有するこれら多価カルボン酸の中から選ばれる1種を用いてもよく、あるいは2種以上を併せて用いてもよい。入手のしやすさから、5−スルホイソフタル酸、5−スルホイソフタル酸ジメチル及びそのアルカリ金属塩が好ましい。 Further, for the purpose of improving water dispersibility, a small amount of a polyvalent carboxylic acid having a sulfonate group may be contained. For example, 5-sulfoisophthalic acid, 2-sulfoisophthalic acid, 4-sulfoisophthalic acid, sulfone Examples include terephthalic acid, 4-sulfonaphthalene-2,6-dicarboxylic acid, and alkali metal salts thereof. One kind selected from these polycarboxylic acids having a sulfonate group may be used, or two or more kinds may be used in combination. From the viewpoint of availability, 5-sulfoisophthalic acid, dimethyl 5-sulfoisophthalate and alkali metal salts thereof are preferable.
これらの多価カルボン酸の中から選ばれる1種を用いてもよく、あるいは2種以上を併せて用いてもよい。 One kind selected from these polyvalent carboxylic acids may be used, or two or more kinds may be used in combination.
これらの中でも、接着性、耐加水分解性、屈折率の点で、芳香族ジカルボン酸が好ましく、接着性の点で、中でも特にテレフタル酸、イソフタル酸、及びそれらのエステルが好ましい。 Among these, aromatic dicarboxylic acids are preferable in terms of adhesiveness, hydrolysis resistance, and refractive index, and terephthalic acid, isophthalic acid, and esters thereof are particularly preferable in terms of adhesiveness.
多価カルボン酸成分(B)における二価カルボン酸の含有量は、多価カルボン酸成分(B)全体に対して、50〜95モル%であることが好ましく、特には60〜90モル%、更には65〜88モル%、殊には70〜85モル%であることが好ましい。かかる含有量が少なすぎると、耐水性が低下したり、製造工程中にゲル化したりする傾向があり、多すぎると、水分散化が困難となる傾向がある。 The content of the divalent carboxylic acid in the polyvalent carboxylic acid component (B) is preferably 50 to 95 mol%, particularly 60 to 90 mol%, based on the entire polyvalent carboxylic acid component (B). Further, it is preferably 65 to 88 mol%, particularly preferably 70 to 85 mol%. When the content is too small, the water resistance tends to decrease or gelation occurs during the production process, and when the content is too large, water dispersion tends to be difficult.
本発明で用いられる多価カルボン酸成分(B)は、上記の各種二価カルボン酸の他に、ポリエステル系樹脂[I]中に分岐点を増やす目的で、三価以上の多価カルボン酸を少量用いることができる。例えば、トリメリット酸、ピロメリット酸、アダマンタントリカルボン酸、トリメシン酸等も使用することができる。 In addition to the above-mentioned various divalent carboxylic acids, the polyvalent carboxylic acid component (B) used in the present invention contains a trivalent or higher polyvalent carboxylic acid for the purpose of increasing branch points in the polyester resin [I]. A small amount can be used. For example, trimellitic acid, pyromellitic acid, adamantanetricarboxylic acid, trimesic acid and the like can also be used.
〔エステル形成性官能基を有するアクリル系樹脂(C)〕
本発明で用いられるアクリル系樹脂(C)は、エステル結合を形成しうる官能基を有するアクリル系樹脂であり、接着性の点でアクリル系樹脂の側鎖に官能基を有するものが好ましい。アクリル系樹脂(C)におけるかかる官能基の含有量は、下記式で表される値が2以上であることが好ましく、特には2〜60、更には2.1〜25、殊には2.2〜20であることが好ましい。なお、官能基含有量が多すぎるとゲル化する傾向がある。
[Acrylic resin having ester-forming functional group (C)]
The acrylic resin (C) used in the present invention is an acrylic resin having a functional group capable of forming an ester bond, and preferably has a functional group in the side chain of the acrylic resin in terms of adhesiveness. The content of the functional group in the acrylic resin (C) is preferably a value represented by the following formula of 2 or more, particularly 2 to 60, more preferably 2.1 to 25, and particularly 2. It is preferable that it is 2-20. In addition, when there is too much functional group content, there exists a tendency to gelatinize.
[式]
アクリル系樹脂1g当たりの官能基モル数×重量平均分子量
[formula]
Functional group moles per gram of acrylic resin x weight average molecular weight
また、かかる官能基としては、カルボキシル基、水酸基、グリシジル基、アルコキシシリル基等が挙げられ、中でも接着性の点で、カルボキシル基、水酸基、グリシジル基が好ましく、特にはゲル化を招きにくい点でカルボキシル基が好ましい。
すなわち、エステル形成性官能基を有するアクリル系樹脂(C)としては、例えば、カルボキシル基含有アクリル系樹脂(c1)、水酸基含有アクリル系樹脂(c2)、グリシジル基含有アクリル系樹脂(c3)又はアルコキシシリル基含有アクリル系樹脂(c4)であることが挙げられ、中でも接着性の点で、カルボキシル基含有アクリル系樹脂(c1)、水酸基含有アクリル系樹脂(c2)、グリシジル基含有アクリル系樹脂(c3)が好ましく、特にはゲル化を招きにくい点でカルボキシル基含有アクリル系樹脂(c1)が好ましい。
Examples of such functional groups include a carboxyl group, a hydroxyl group, a glycidyl group, and an alkoxysilyl group. Among them, a carboxyl group, a hydroxyl group, and a glycidyl group are preferable from the viewpoint of adhesiveness, and in particular, gelation is not easily caused. A carboxyl group is preferred.
That is, as the acrylic resin (C) having an ester-forming functional group, for example, a carboxyl group-containing acrylic resin (c1), a hydroxyl group-containing acrylic resin (c2), a glycidyl group-containing acrylic resin (c3), or an alkoxy It is mentioned that it is a silyl group-containing acrylic resin (c4). Among them, in terms of adhesion, a carboxyl group-containing acrylic resin (c1), a hydroxyl group-containing acrylic resin (c2), a glycidyl group-containing acrylic resin (c3) In particular, the carboxyl group-containing acrylic resin (c1) is preferable in that gelation is not easily caused.
本発明において、アクリル系樹脂(C)の含有量は、上記のポリエステル系樹脂[I]全体に対して、3〜30重量%であることが好ましく、更には4〜25重量%、特には5〜20重量%であることが好ましい。かかる含有量が少なすぎると、接着性が低下する傾向があり、多すぎると、ゲル化したり、屈折率が低下する傾向がある。 In the present invention, the content of the acrylic resin (C) is preferably 3 to 30% by weight, more preferably 4 to 25% by weight, particularly 5 based on the whole polyester resin [I]. It is preferably ˜20% by weight. If the content is too small, the adhesiveness tends to decrease, and if it is too large, gelation or the refractive index tends to decrease.
本発明において、アクリル系樹脂(C)の組成は特に限定されないが、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸−2−エチルヘキシル等の炭素数が1〜8のアルキル鎖を有する(メタ)アクリルモノマーを重合成分の主成分とし、更に上記のエステル形成性官能基を有するモノマーを重合成分として構成されたものが好ましく、特には炭素数1〜6のアルキル鎖を有する(メタ)アクリルモノマーを重合成分の主成分とし、更に上記のエステル形成性官能基を有するモノマーを重合成分として構成されたものが望ましい。なお、(メタ)アクリルモノマーにおけるアルキル鎖の炭素数が大きすぎると水分散性や耐溶剤性が低下する傾向がある。
また接着性の点から、共重合成分としてスチレンは少ない方が好ましく、スチレンの共重合量はアクリル系樹脂(C)全体に対して50モル%以下であることが好ましく、特には20モル%以下、更には5モル%以下、殊には0モル%であることが好ましい。
In the present invention, the composition of the acrylic resin (C) is not particularly limited. For example, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, and 2-ethylhexyl (meth) acrylate It is preferable that the (meth) acrylic monomer having an alkyl chain having 1 to 8 carbon atoms, such as a main component of the polymerization component, and further a monomer having the above ester-forming functional group as the polymerization component, particularly It is desirable to use a (meth) acrylic monomer having a C 1-6 alkyl chain as the main component of the polymerization component and a monomer having the above ester-forming functional group as the polymerization component. In addition, when carbon number of the alkyl chain in a (meth) acryl monomer is too large, there exists a tendency for water dispersibility and solvent resistance to fall.
From the viewpoint of adhesiveness, it is preferable that styrene is less as a copolymerization component, and the copolymerization amount of styrene is preferably 50 mol% or less, particularly 20 mol% or less, based on the entire acrylic resin (C). Further, it is preferably 5 mol% or less, particularly preferably 0 mol%.
本発明において、アクリル系樹脂(C)の重量平均分子量は、500〜30,000が好ましく、特には1,000〜20,000、更には1,500〜15,000が好ましい。重量平均分子量が小さすぎると、アクリル系樹脂(C)の末端二重結合濃度が高いためゲル化しやすく、また接着性が低下する傾向があり、重量平均分子量が大きすぎると、水分散化が困難となったり、ポリエステル系樹脂[I]との相溶性が低下し、共重合が困難になったり均一な樹脂が得られ難くなる傾向がある。
なお、重量平均分子量はGPC分析を行い、ポリスチレン換算によって求めることができる。
In the present invention, the weight average molecular weight of the acrylic resin (C) is preferably 500 to 30,000, particularly 1,000 to 20,000, and more preferably 1,500 to 15,000. If the weight average molecular weight is too small, the terminal double bond concentration of the acrylic resin (C) is high, and it tends to gel, and the adhesiveness tends to decrease. If the weight average molecular weight is too large, it is difficult to disperse in water. Or the compatibility with the polyester-based resin [I] tends to decrease, making it difficult to copolymerize or obtaining a uniform resin.
In addition, a weight average molecular weight can be calculated | required by GPC analysis and polystyrene conversion.
アクリル系樹脂(C)のガラス転移温度は、−85℃〜100℃が好ましく、特には−70℃〜80℃、更には−60℃〜70℃が好ましい。ガラス転移温度が低すぎると、水分散性や耐溶剤性が低下する傾向があり、大きすぎると、接着性が低下したり、ポリエステルフィルム等のポリエステル系樹脂基材へのポリエステル系水性液の塗布、乾燥時や該樹脂被膜付きポリエステルフィルムの延伸時にクラックが発生しヘイズが生じる傾向がある。
なお、ガラス転移温度は示差走査熱量計によって求めることができる。
The glass transition temperature of the acrylic resin (C) is preferably -85 ° C to 100 ° C, particularly preferably -70 ° C to 80 ° C, and more preferably -60 ° C to 70 ° C. If the glass transition temperature is too low, water dispersibility and solvent resistance tend to decrease. If it is too large, the adhesiveness decreases, or the polyester-based aqueous liquid is applied to a polyester-based resin substrate such as a polyester film. There is a tendency that cracks occur and haze occurs during drying or stretching of the polyester film with a resin coating.
The glass transition temperature can be determined by a differential scanning calorimeter.
〔ポリエステル系樹脂[I]の製造方法〕
本発明で用いられるポリエステル系樹脂[I]は、上記ポリオール成分(A)、多価カルボン酸成分(B)及びエステル形成性官能基を有するアクリル系樹脂(C)からなるものであり、かかるエステル系樹脂の製造方法については、例えば、
(i)ポリオール成分(A)、多価カルボン酸成分(B)及びエステル形成性官能基を有するアクリル系樹脂(C)からなる水酸基含有プレポリマーを、カルボン酸無水物構造を2つ以上有するカルボン酸無水物(b1)で鎖延長させる方法や、
(ii)ポリオール成分(A)及び多価カルボン酸成分(B)からなるポリエステルポリオールを、カルボン酸無水物構造を2つ以上有するカルボン酸無水物(b1)で鎖延長させた後、エステル形成性官能基を有するアクリル系樹脂(C)を反応させる方法
等がある。
[Production Method of Polyester Resin [I]]
The polyester resin [I] used in the present invention is composed of the polyol component (A), the polyvalent carboxylic acid component (B), and an acrylic resin (C) having an ester-forming functional group. For the production method of the resin, for example,
(I) a carboxyl group-containing prepolymer composed of an acrylic resin (C) having a polyol component (A), a polyvalent carboxylic acid component (B), and an ester-forming functional group, and a carboxyl having two or more carboxylic anhydride structures. A method of chain extension with an acid anhydride (b1),
(Ii) A polyester polyol comprising a polyol component (A) and a polyvalent carboxylic acid component (B) is chain-extended with a carboxylic acid anhydride (b1) having two or more carboxylic acid anhydride structures, and then ester-forming properties. There is a method of reacting an acrylic resin (C) having a functional group.
(i)の方法について説明する。
まず、所定量のポリオール成分(A)、カルボン酸無水物(b1)を除く多価カルボン酸成分(B)、及びエステル形成性官能基を有するアクリル系樹脂(C)を無溶媒で混合する。このとき、ポリオール成分(A)とカルボン酸無水物(b1)を除く多価カルボン酸成分(B)との比率(モル比)は、多価カルボン酸成分(B)1モルに対してポリオール成分(A)を1.1〜2モルとすることが好ましい。但し、かかる範囲に限定されず、反応によって適宜調整することができる。
The method (i) will be described.
First, a predetermined amount of the polyol component (A), the polyvalent carboxylic acid component (B) excluding the carboxylic acid anhydride (b1), and the acrylic resin (C) having an ester-forming functional group are mixed without a solvent. At this time, the ratio (molar ratio) between the polyol component (A) and the polyvalent carboxylic acid component (B) excluding the carboxylic acid anhydride (b1) is the polyol component relative to 1 mol of the polyvalent carboxylic acid component (B). (A) is preferably 1.1 to 2 mol. However, it is not limited to this range, and can be adjusted as appropriate depending on the reaction.
この混合物を適宜の反応器に仕込み、通常170〜250℃に加熱することにより、副生成物である水又はメタノールを留去しながら、エステル化反応又はエステル交換反応を進行させて、水酸基含有プレポリマーを生成する。なお、アクリル系樹脂(C)は後述のカルボン酸無水物(b1)による鎖延長後に配合してもよい。 This mixture is charged into an appropriate reactor and heated to 170 to 250 ° C., thereby allowing the esterification reaction or transesterification reaction to proceed while distilling off water or methanol as a by-product. A polymer is produced. In addition, you may mix | blend acrylic resin (C) after the chain extension by the below-mentioned carboxylic anhydride (b1).
更に、ポリオール成分(A)、カルボン酸無水物(b1)を除く多価カルボン酸成分(B)及びエステル形成性官能基を有するアクリル系樹脂(C)からなる水酸基含有プレポリマーを、カルボン酸無水物構造を2つ以上有するカルボン酸無水物(b1)で鎖延長させることにより、ポリエステル系樹脂[I]を得ることができる。 Further, a hydroxyl group-containing prepolymer comprising a polyol component (A), a polyvalent carboxylic acid component (B) excluding the carboxylic acid anhydride (b1), and an acrylic resin (C) having an ester-forming functional group is converted into a carboxylic acid anhydride. Polyester resin [I] can be obtained by extending the chain with a carboxylic acid anhydride (b1) having two or more physical structures.
上記ポリオール成分(A)、多価カルボン酸成分(B)及びエステル形成性官能基を有するアクリル系樹脂(C)から得られた水酸基含有プレポリマーを、カルボン酸無水物構造を2つ以上有するカルボン酸無水物(b1)で鎖延長させるに際して、反応は室温でも進行させることができるが、通常、230℃以下、好ましくは150〜210℃、特に好ましくは165〜200℃から開始することができる。したがって、上記反応に際して溶剤は必ずしも必要ではないが、そのような温度における反応物の粘度が高過ぎる場合には、撹拌し易くするために適宜適当な溶剤を使用することができる。 A hydroxyl group-containing prepolymer obtained from the above-mentioned polyol component (A), polyvalent carboxylic acid component (B), and acrylic resin (C) having an ester-forming functional group is a carboxyl having two or more carboxylic anhydride structures. When chain-extending with the acid anhydride (b1), the reaction can be allowed to proceed even at room temperature, but can usually be started at 230 ° C. or lower, preferably 150 to 210 ° C., particularly preferably 165 to 200 ° C. Therefore, a solvent is not necessarily required for the above reaction, but if the viscosity of the reaction product at such a temperature is too high, an appropriate solvent can be used as appropriate to facilitate stirring.
かかる溶剤としては、例えば、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル等のエステル系溶剤、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶剤、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、プソイドクメン等の芳香族系溶剤、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール系溶剤、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド系溶剤、ブチルセロソルブ、ブチルカルビトール等のグリコールエーテル系溶剤、及びそれらのアセテート溶剤等が挙げられる。 Examples of the solvent include ester solvents such as methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, methyl acetoacetate, and ethyl acetoacetate, ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, and methyl isobutyl ketone, benzene, toluene, xylene, mesitylene, Aromatic solvents such as pseudocumene, alcohol solvents such as methanol, ethanol and isopropyl alcohol, amide solvents such as dimethylformamide and dimethylacetamide, glycol ether solvents such as butyl cellosolve and butyl carbitol, and acetate solvents thereof Can be mentioned.
上記反応は、通常、常圧下、温度150〜210℃で0.2〜4時間かけて反応を進行させることが好ましい。特に好ましくは、常圧下、温度165〜200℃で0.5〜3時間かけて反応を進行させる。 The above reaction is usually preferably allowed to proceed for 0.2 to 4 hours at a temperature of 150 to 210 ° C. under normal pressure. Particularly preferably, the reaction is allowed to proceed for 0.5 to 3 hours at a temperature of 165 to 200 ° C. under normal pressure.
(ii)の方法について説明する。
ポリオール成分(A)及び多価カルボン酸成分(B)からなるポリエステルポリオールを得るに際しては、公知の方法により行うことができる。
更に、得られたポリエステルポリオールに、カルボン酸無水物構造を2つ以上有するカルボン酸無水物(b1)を加え、上述と同様の条件で鎖延長した後、アクリル系樹脂(C)を配合し、更に165〜200℃で0.2〜3時間かけて反応を進行させることができる。
The method (ii) will be described.
When obtaining the polyester polyol which consists of a polyol component (A) and a polyhydric carboxylic acid component (B), it can carry out by a well-known method.
Furthermore, after adding a carboxylic acid anhydride (b1) having two or more carboxylic acid anhydride structures to the obtained polyester polyol and chain extending under the same conditions as described above, an acrylic resin (C) is blended, Further, the reaction can be allowed to proceed for 0.2 to 3 hours at 165 to 200 ° C.
上記の(i)や(ii)の方法において、反応に際しては、適宜、エステル化触媒、エステル交換触媒、その他重合触媒等を配合することができ、例えば、テトラブトキシチタンを用いることができる。また、その他の安定剤等の種々の添加剤を用いても良い。
かくして、上述の方法により塊状のポリエステル系樹脂[I]が得られる。
In the above methods (i) and (ii), during the reaction, an esterification catalyst, a transesterification catalyst, other polymerization catalysts, and the like can be appropriately blended. For example, tetrabutoxy titanium can be used. Various additives such as other stabilizers may be used.
Thus, bulk polyester resin [I] is obtained by the above-described method.
このようにして得られるポリエステル系樹脂[I]の重量平均分子量は、好ましくは2,000〜60,000、特に好ましくは3,500〜50,000、更に好ましくは5,000〜40,000である。ポリエステル系樹脂[I]の重量平均分子量が大きすぎると、水性液、特に水分散体の調製が困難となる傾向があり、他成分との相溶性が低下する傾向もある。また、重量平均分子量が小さすぎると、かかる樹脂の水性液を用いてポリエステルフィルム等のポリエステル系樹脂基材上にプライマー層などの被膜を形成した場合、被膜の強靭性や耐湿熱性が低下する傾向がある。
なお、本発明において重量平均分子量は、例えば、GPC分析を行い、ポリスチレン換算によって求めることができる。
The weight average molecular weight of the polyester resin [I] thus obtained is preferably 2,000 to 60,000, particularly preferably 3,500 to 50,000, more preferably 5,000 to 40,000. is there. If the weight average molecular weight of the polyester resin [I] is too large, it tends to be difficult to prepare an aqueous liquid, particularly an aqueous dispersion, and the compatibility with other components also tends to be reduced. In addition, if the weight average molecular weight is too small, when a coating such as a primer layer is formed on a polyester-based resin substrate such as a polyester film using an aqueous liquid of such a resin, the toughness and heat-and-moisture resistance of the coating tend to decrease. There is.
In the present invention, the weight average molecular weight can be determined by, for example, GPC analysis and polystyrene conversion.
本発明に用いられるポリエステル系樹脂[I]のガラス転移温度(Tg)は、好ましくは40〜140℃であり、特に好ましくは50〜120℃であり、更に好ましくは60〜105℃である。ガラス転移温度が高すぎると、接着性が低下したり、ポリエステルフィルム等のポリエステル系樹脂基材上へのポリエステル系水性液の塗布、乾燥時や該樹脂被膜付きポリエステルフィルムの延伸時にクラックが発生しヘイズが生じる傾向がある。また、ガラス転移温度が低すぎると、耐熱性、耐ブロッキング性、屈折率が低下する傾向がある。
上記ポリエステル系樹脂[I]のガラス転移温度(Tg)は、例えば、示差走査熱量計を用い測定することができる。
The glass transition temperature (Tg) of the polyester-based resin [I] used in the present invention is preferably 40 to 140 ° C, particularly preferably 50 to 120 ° C, and further preferably 60 to 105 ° C. If the glass transition temperature is too high, the adhesiveness will decrease, or cracks will occur during the application of polyester-based aqueous liquids on polyester-based resin substrates such as polyester films, drying, and stretching of polyester films with resin coating. There is a tendency for haze to occur. Moreover, when the glass transition temperature is too low, the heat resistance, blocking resistance, and refractive index tend to decrease.
The glass transition temperature (Tg) of the polyester resin [I] can be measured using, for example, a differential scanning calorimeter.
本発明に用いられるポリエステル系樹脂[I]の酸価は、好ましくは15〜150mgKOH/gであり、特に好ましくは20〜100mgKOH/gであり、更に好ましくは30〜80mgKOH/gである。酸価が高すぎると、耐水性や水分散体の経時安定性が低下する傾向があり、また低すぎると、水分散化が困難となる傾向がある。
上記ポリエステル系樹脂[I]の酸価は、例えばJIS K0070に基づき中和滴定により求めることができる。
The acid value of the polyester-based resin [I] used in the present invention is preferably 15 to 150 mgKOH / g, particularly preferably 20 to 100 mgKOH / g, and further preferably 30 to 80 mgKOH / g. If the acid value is too high, the water resistance and the stability over time of the water dispersion tend to decrease, and if it is too low, it tends to be difficult to disperse in water.
The acid value of the polyester resin [I] can be determined by neutralization titration based on, for example, JIS K0070.
本発明に用いられるポリエステル系樹脂[I]の屈折率は、好ましくは1.56以上であり、特に好ましくは1.57〜1.64であり、更に好ましくは1.58〜1.63であり、殊に好ましくは1.58〜1.62である。屈折率が高すぎると、ガラス転移温度が高くなりすぎ、ポリエステルフィルム等のポリエステル系樹脂基材上へのポリエステル系水性液の塗布、乾燥時や該樹脂被膜付きポリエステルフィルムの延伸時にクラックが発生しヘイズが生じる傾向があり、また低すぎると、ハードコート層の積層時に虹彩状反射が発生し、視認性に支障をきたす傾向がある。
なお、ここで言う屈折率とは、25℃におけるD線(589nm)に対する屈折率である。
上記ポリエステル系樹脂[I]の屈折率は、例えば、アッベ屈折計を用い測定することができる。
The refractive index of the polyester resin [I] used in the present invention is preferably 1.56 or more, particularly preferably 1.57 to 1.64, and further preferably 1.58 to 1.63. Especially preferably, it is 1.58 to 1.62. If the refractive index is too high, the glass transition temperature becomes too high, and cracks occur when the polyester-based aqueous liquid is applied onto a polyester-based resin substrate such as a polyester film, dried, or when the polyester film with the resin coating is stretched. Haze tends to occur, and if it is too low, iris reflection occurs when the hard coat layer is laminated, which tends to hinder visibility.
In addition, the refractive index said here is a refractive index with respect to D line (589 nm) in 25 degreeC.
The refractive index of the polyester resin [I] can be measured using, for example, an Abbe refractometer.
(架橋剤[II])
本発明における架橋剤[II]としては、ポリエステル系樹脂[I]に含まれる官能基と反応性を有する官能基を含有する化合物であればよく、例えば、カルボキシル基と反応性を有する官能基を含有する化合物が用いられる。
(Crosslinking agent [II])
The crosslinking agent [II] in the present invention may be a compound containing a functional group reactive with the functional group contained in the polyester resin [I]. For example, a functional group reactive with a carboxyl group may be used. The containing compound is used.
かかる架橋剤[II]としては、例えば、エポキシ基、オキサゾリン基、カルボジイミド基、アミノ基、又はイソシアネート基を有する化合物、金属系化合物、アジリジン系化合物、メラミン系化合物等が挙げられる。中でもエポキシ基、オキサゾリン基又はカルボジイミド基を有する化合物又はメラミン系化合物が好ましく、更にはエポキシ基又はオキサゾリン基を有する化合物 が好ましい。 Examples of the crosslinking agent [II] include compounds having an epoxy group, an oxazoline group, a carbodiimide group, an amino group, or an isocyanate group, a metal compound, an aziridine compound, and a melamine compound. Among them, a compound having an epoxy group, an oxazoline group or a carbodiimide group or a melamine compound is preferable, and a compound having an epoxy group or an oxazoline group is more preferable.
エポキシ基を有する化合物としては、例えば、ビスフェノールA・エピクロルヒドリン型のエポキシ樹脂、ソルビトールポリグリシジルエーテル(例えば、ナガセケムテックス社製の「デナコールEX−611」、「デナコールEX−612」、「デナコールEX−614」、「デナコールEX−614B」、「デナコールEX−622」等)、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル(例えば、ナガセケムテックス社製の「デナコールEX−512」、「デナコールEX−521」等)、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル(例えば、ナガセケムテックス社製の「デナコールEX−411」等)、ジグリセロールポリグリシジルエーテル(例えば、ナガセケムテックス社製の「デナコールEX−421」等)、グリセロールポリグリシジルエーテル(例えば、ナガセケムテックス社製の「デナコールEX−313」、「デナコールEX−314」等)、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル(例えば、ナガセケムテックス社製の「デナコールEX−321」等)、レゾルシノールジグリシジルエーテル(例えば、ナガセケムテックス社製の「デナコールEX−201」等)、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル(例えば、ナガセケムテックス社製の「デナコールEX−211」等)、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル(例えば、ナガセケムテックス社製の「デナコールEX−212」等)、ヒドロゲネイティッドビスフェノールAジグリシジルエーテル(例えば、ナガセケムテックス社製の「デナコールEX−252」等)、エチレングリコールジグリシジルエーテル(例えば、ナガセケムテックス社製の「デナコールEX−810」、「デナコールEX−811」等)、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル(例えば、ナガセケムテックス社製の「デナコールEX−850」、「デナコールEX−851」等)、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル(例えば、ナガセケムテックス社製の「デナコールEX−821」、「デナコールEX−830」、「デナコールEX−832」、「デナコールEX−841」、「デナコールEX−861」等)、プロピレングリコールジグリシジルエーテル(例えば、ナガセケムテックス社製の「デナコールEX−911」等)、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル(例えば、ナガセケムテックス社製の「デナコールEX−941」、「デナコールEX−920」、「デナコールEX−931」等が挙げられる。中でも、水性タイプのものが好適である。 Examples of the compound having an epoxy group include bisphenol A / epichlorohydrin type epoxy resin, sorbitol polyglycidyl ether (for example, “Denacol EX-611”, “Denacol EX-612”, “Denacol EX-” manufactured by Nagase ChemteX Corporation). 614 "," Denacol EX-614B "," Denacol EX-622 ", etc.), polyglycerol polyglycidyl ether (for example," Denacol EX-512 "," Denacol EX-521 "manufactured by Nagase ChemteX Corporation), penta Erythritol polyglycidyl ether (eg, “Denacol EX-411” manufactured by Nagase ChemteX), diglycerol polyglycidyl ether (eg, “Denacol EX-421” manufactured by Nagase ChemteX), glycerol Glycidyl ether (for example, “Denacol EX-313”, “Denacol EX-314” manufactured by Nagase ChemteX), etc.), trimethylolpropane polyglycidyl ether (for example, “Denacol EX-321” manufactured by Nagase ChemteX) Resorcinol diglycidyl ether (for example, “Denacol EX-201” manufactured by Nagase ChemteX), neopentyl glycol diglycidyl ether (for example, “Denacol EX-211” manufactured by Nagase ChemteX), 1,6 -Hexanediol diglycidyl ether (for example, “Denacol EX-212” manufactured by Nagase ChemteX Corporation), hydrogenated bisphenol A diglycidyl ether (for example, “Denacol EX-252” manufactured by Nagase ChemteX Corporation) , D Renglycol diglycidyl ether (for example, “Denacol EX-810”, “Denacol EX-811”, etc. manufactured by Nagase ChemteX), etc.), diethylene glycol diglycidyl ether (eg, “Denacol EX-850”, manufactured by Nagase ChemteX, "Denacol EX-851" etc.), polyethylene glycol diglycidyl ether (for example, "Denacol EX-821", "Denacol EX-830", "Denacol EX-832", "Denacol EX-841" manufactured by Nagase ChemteX Corporation) , “Denacol EX-861”, etc.), propylene glycol diglycidyl ether (eg, “Denacol EX-911” etc., manufactured by Nagase ChemteX), polypropylene glycol diglycidyl ether (eg, manufactured by Nagase ChemteX) "Denacol EX-941", "Denacol EX-920", "Denacol EX-931", etc. are mentioned. Among these, an aqueous type is preferable.
オキサゾリン基を有する化合物としては、例えば、2位の炭素位置に不飽和炭素−炭素結合をもつ置換基を有する付加重合性2−オキサゾリン(例えば2−イソプロペニル−2−オキサゾリン)と他の不飽和単量体との共重合体等が挙げられ、市販品として、日本触媒社製の「エポクロスWS−500」、「エポクロスWS−700」、「エポクロスK−2010E」、「エポクロスK−2020E」、「エポクロスK−2030E」等が挙げられる。 Examples of the compound having an oxazoline group include addition-polymerizable 2-oxazolines (for example, 2-isopropenyl-2-oxazoline) having a substituent having an unsaturated carbon-carbon bond at the 2-position carbon position and other unsaturated groups. Examples include commercially available products such as “Epocross WS-500”, “Epocross WS-700”, “Epocross K-2010E”, “Epocross K-2020E” manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd. "Epocross K-2030E" etc. are mentioned.
カルボジイミド基を有する化合物としては、カルボジイミド基を少なくとも2個以上含有するものであればよく、例えば、日清紡社製の「カルボジライトV−02」、「カルボジライトV−02−L2」、「カルボジライトV−04」、「カルボジライトV−06」、「カルボジライトE−01」、「カルボジライトE−02」、「カルボジライトE−04」等が挙げられる。 The compound having a carbodiimide group may be any compound containing at least two carbodiimide groups. For example, “Carbodilite V-02”, “Carbodilite V-02-L2”, and “Carbodilite V-04” manufactured by Nisshinbo Co., Ltd. ”,“ Carbodilite V-06 ”,“ Carbodilite E-01 ”,“ Carbodilite E-02 ”,“ Carbodilite E-04 ”and the like.
アミノ基を有する化合物としては、例えば、ヘキサメチレンジアミン、トリエタノールアミン等が挙げられる。 Examples of the compound having an amino group include hexamethylenediamine and triethanolamine.
イソシアネート基を有する化合物としては、例えば、トルイレンジイソシアネート、4,4' −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、メタキシリレンジイソシアネート、1,5−ナフタレンジイソシアネート、水素化ジフェニルメタンジイソシアネート、水素化トルイレンジイソシアネート、水素化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、テトラメチルキシレンジイソシアネート等のイソシアネート化合物及びそのブロックイソシアネート化合物、「アクアネート100」、「アクアネート110」、「アクアネート200」、「アクアネート210」(日本ポリウレタン社製)の如き自己乳化型の水分散ポリイソシアネート化合物等が挙げられる。中でも、水分散タイプ及びブロックイソシアネート化合物が好適である。 Examples of the compound having an isocyanate group include toluylene diisocyanate, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, metaxylylene diisocyanate, 1,5-naphthalene diisocyanate, hydrogenated diphenylmethane diisocyanate, hydrogenated toluene. Isocyanate compounds such as diisocyanate, hydrogenated xylylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, tetramethylxylene diisocyanate and their blocked isocyanate compounds, “Aquanate 100”, “Aquanate 110”, “Aquanate 200”, “Aquanate 210” ( And self-emulsifying water-dispersed polyisocyanate compounds such as those manufactured by Nippon Polyurethane Co., Ltd. Among these, a water dispersion type and a blocked isocyanate compound are preferable.
金属系化合物としては、例えば、テトラエチルチタネート、テトラエチルジルコネート、アルミニウムイソプロピオネート等の金属アルコキシドや、アルミニウム、鉄、銅、亜鉛、スズ、チタン、ニッケル、アンチモン、マグネシウム、バナジウム、クロム、ジルコニウム等の多価金属のアセチルアセトンやアセト酢酸エステル、エチレンジアミン四酢酸配位化合物の金属キレート化合物等や、酢酸−アンモニウム錯塩、アンモニウム−カーボネート錯塩等が挙げられる。中でも水性タイプのものが好適である。 Examples of metal compounds include metal alkoxides such as tetraethyl titanate, tetraethyl zirconate, and aluminum isopropionate, and aluminum, iron, copper, zinc, tin, titanium, nickel, antimony, magnesium, vanadium, chromium, zirconium, and the like. Examples include polyvalent metal acetylacetone and acetoacetate, metal chelate compounds of ethylenediaminetetraacetic acid coordination compounds, acetic acid-ammonium complex salts, ammonium-carbonate complex salts, and the like. Of these, the aqueous type is preferred.
アジリジン系化合物としては、アジリジン基を少なくとも2個以上含有するものであればよく、例えば「ケミタイトPZ−33」、「ケミタイトDZ−22E」(日本触媒社製)等が挙げられる。 Any aziridine compound may be used as long as it contains at least two aziridine groups. Examples thereof include “Chemite PZ-33” and “Chemite DZ-22E” (manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.).
メラミン系化合物としては、例えば、ヘキサメトキシメチロールメラミンや、三和ケミカル社製の「ニカラックMW−30M」、「ニカラックMW−30」、「ニカラックMW−22」、「ニカラックMS−11」、「ニカラックMS−011」、「ニカラックMX−730」、「ニカラックMX−750」、「ニカラックMX−706」、「ニカラックMX−035」等のメチル化メラミン樹脂、「ニカラックMX−45」、「ニカラックMX−410」等の混合エーテル化メラミン樹脂等が挙げられる。 Examples of the melamine compounds include hexamethoxymethylol melamine, “Nicarak MW-30M”, “Nicarac MW-30”, “Nicarac MW-22”, “Nicarac MS-11”, “Nicarac” manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd. MS-011, “Nicarax MX-730”, “Nicarax MX-750”, “Nicarax MX-706”, “Nicarax MX-035” and other methylated melamine resins, “Nicarax MX-45”, “Nicarac MX- Mixed etherified melamine resin such as "410".
架橋剤[II]は、これらの中から選ばれる1種を用いてもよく、あるいは2種以上を併せて用いてもよい。 As the crosslinking agent [II], one selected from these may be used, or two or more may be used in combination.
上記架橋剤[II]の含有量は、ポリエステル系樹脂[I]中に含まれる官能基の量、ポリエステル系樹脂[I]の分子量、用途目的により適宜選択できるが、通常は、ポリエステル系樹脂[I]100重量部に対して、1〜40重量部であることが好ましく、特に3〜30重量部、更には5〜25重量部であることが好ましい。
かかる含有量が多すぎても少なすぎても接着性が低下する傾向がある。
The content of the crosslinking agent [II] can be appropriately selected depending on the amount of the functional group contained in the polyester resin [I], the molecular weight of the polyester resin [I], and the purpose of use. I] The amount is preferably 1 to 40 parts by weight, particularly 3 to 30 parts by weight, and more preferably 5 to 25 parts by weight with respect to 100 parts by weight.
If the content is too large or too small, the adhesiveness tends to decrease.
本発明のポリエステル系樹脂組成物は、ポリエステル系樹脂[I]及び架橋剤[II]を含有してなるものであり、液状、顆粒状、粉末状などの様々な形態を採り得る。
本発明のポリエステル系樹脂組成物には、必要に応じて、ヒンダードフェノール系等の酸化防止剤、熱安定剤、ガラス繊維、無機・有機充填剤、色料、難燃剤、軟化剤、分散剤、湿潤剤、乳化剤、ゲル化剤、消泡剤、他の熱可塑性樹脂等を、本発明の効果を損なわない程度に、含有させることができる。
本発明のポリエステル系樹脂組成物は、フィルム、シート、カップ等の成形品、接着剤、塗料、コーティング剤等として利用することができる。
The polyester resin composition of the present invention contains a polyester resin [I] and a crosslinking agent [II], and can take various forms such as liquid, granule, and powder.
In the polyester resin composition of the present invention, as necessary, antioxidants such as hindered phenols, heat stabilizers, glass fibers, inorganic / organic fillers, colorants, flame retardants, softeners, dispersants. , Wetting agents, emulsifiers, gelling agents, antifoaming agents, other thermoplastic resins, and the like can be contained to such an extent that the effects of the present invention are not impaired.
The polyester-based resin composition of the present invention can be used as molded articles such as films, sheets, cups, adhesives, paints, coating agents, and the like.
《ポリエステル系水性液》
本発明のポリエステル系水性液は、上記のようにして得られたポリエステル系樹脂組成物が水性溶媒に溶解又は分散されてなるものである。以下、水性溶媒に溶解又は分散させることを「水溶解又は水分散」と表記する。
通常、水溶解又は水分散させポリエステル系水性液とするには、ポリエステル系樹脂[I]を中和剤で中和して水性溶媒に溶解又は分散させ、架橋剤[II]と配合し、ポリエステル系水性液とする方法が好ましい。その他にも、ポリエステル系樹脂[I]と架橋剤[II]を配合した樹脂組成物を水溶解又は水分散してポリエステル系水性液とする方法や、架橋剤[II]を水分散させたものをポリエステル系樹脂[I]に配合して水性液とする方法もある。
《Polyester aqueous liquid》
The polyester-based aqueous liquid of the present invention is obtained by dissolving or dispersing the polyester-based resin composition obtained as described above in an aqueous solvent. Hereinafter, dissolution or dispersion in an aqueous solvent is referred to as “water dissolution or dispersion”.
Usually, in order to dissolve or disperse in water to obtain a polyester-based aqueous liquid, the polyester-based resin [I] is neutralized with a neutralizing agent, dissolved or dispersed in an aqueous solvent, and blended with a crosslinking agent [II]. A method of using an aqueous system liquid is preferred. In addition, a method in which a resin composition containing a polyester resin [I] and a crosslinking agent [II] is dissolved or dispersed in water to obtain a polyester aqueous liquid, or a crosslinking agent [II] is dispersed in water. There is also a method of blending the polyester resin [I] with an aqueous liquid.
中和剤としては、ポリエステル系樹脂[I]のカルボキシル基を中和することができるものであれば特に限定されず、例えば、水酸化リチウム、水酸化カリウム、水酸化ナトリム等の金属水酸化物;エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、プロピルアミン、イソプロピルアミン、イミノビスプロピルアミン、3−エトキシプロピルアミン、3−ジエチルアミノプロピルアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、N,N−ジエチルエタノールアミン、N,N−ジメチルエタノールアミン、アミノエタノールアミン、モルホリン、N−メチルモルホリン、N−エチルモルホリン等の有機アミン;及びアンモニア等が挙げられる。これら中和剤の中から選ばれる1種を用いてもよく、あるいは2種以上を併せて用いてもよい。 The neutralizing agent is not particularly limited as long as it can neutralize the carboxyl group of the polyester resin [I]. For example, a metal hydroxide such as lithium hydroxide, potassium hydroxide, sodium hydroxide, etc. Ethylamine, diethylamine, triethylamine, propylamine, isopropylamine, iminobispropylamine, 3-ethoxypropylamine, 3-diethylaminopropylamine, diethanolamine, triethanolamine, N, N-diethylethanolamine, N, N-dimethylethanol And organic amines such as amine, aminoethanolamine, morpholine, N-methylmorpholine and N-ethylmorpholine; and ammonia. One kind selected from these neutralizing agents may be used, or two or more kinds may be used in combination.
これら中和剤の中でも乾燥により被膜を得る際に揮散させやすく、得られる被膜の耐水性という点で、沸点が150℃以下のものであることが好ましい。特に、汎用性が高く、低沸点であり、乾燥時の揮散が容易な点から、アンモニア、ジエチルアミン、トリエチルアミンが好ましく、ポリエステル系樹脂[I]の分散安定性に特に優れる点でトリエチルアミン、アンモニアが特に好ましい。 Among these neutralizing agents, it is easy to volatilize when a film is obtained by drying, and the boiling point is preferably 150 ° C. or less from the viewpoint of water resistance of the obtained film. In particular, ammonia, diethylamine, and triethylamine are preferable from the viewpoint of high versatility, low boiling point, and easy volatilization during drying. Triethylamine and ammonia are particularly preferable in terms of particularly excellent dispersion stability of the polyester resin [I]. preferable.
前記水性溶媒としては、水または水に適宜の親水性有機溶媒を混合したものを挙げることができる。前記親水性有機溶媒としては、例えば、アセトン等のケトン類;メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール類;エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノターシャリーブチルエーテル等のグリコールエーテル類など、水と混合可能なものが挙げられる。特に、エチレングリコールモノブチルエーテル(ブチルセロソルブ)、エチレングリコールモノターシャリーブチルエーテル、イソプロピルアルコールを用いることが好ましい。親水性有機溶媒を用いる場合には、そのポリエステル系水性液の全体に対する割合は適宜設定される。例えば、0〜20重量%の範囲と設定することができるが、水性液全体に対する親水性有機溶媒の割合は上記範囲に限定されるものではない。これら水性溶媒の中から選ばれる1種を用いてもよく、あるいは2種以上を併せて用いてもよい。 Examples of the aqueous solvent include water or water mixed with an appropriate hydrophilic organic solvent. Examples of the hydrophilic organic solvent include ketones such as acetone; alcohols such as methanol, ethanol, and isopropyl alcohol; glycol ethers such as ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, and ethylene glycol monotertiary butyl ether. The thing which can be mixed with water is mentioned. In particular, ethylene glycol monobutyl ether (butyl cellosolve), ethylene glycol monotertiary butyl ether, and isopropyl alcohol are preferably used. When using a hydrophilic organic solvent, the ratio with respect to the whole polyester-type aqueous liquid is set suitably. For example, although it can be set as a range of 0 to 20% by weight, the ratio of the hydrophilic organic solvent to the entire aqueous liquid is not limited to the above range. One kind selected from these aqueous solvents may be used, or two or more kinds may be used in combination.
また、このポリエステル系水性液には、必要に応じて、アニオン界面活性剤、ノニオン界面活性剤等の界面活性剤を配合することができる。界面活性剤を配合することによって、ポリエステル系水性液をポリエステルフィルム等のポリエステル系樹脂基材に塗布成膜する際のポリエステル系樹脂基材への濡れ性を向上させることができる。界面活性剤としては適宜のものを用いることができ、例えば、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、脂肪酸金属石鹸、アルキル硫酸塩、アルキルスルホン酸塩、アルキルスルホコハク酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸塩等を挙げることができる。これら界面活性剤の中から選ばれる1種を用いてもよく、あるいは2種以上を併せて用いてもよい。 Moreover, surfactants, such as an anionic surfactant and a nonionic surfactant, can be mix | blended with this polyester-type aqueous liquid as needed. By blending the surfactant, the wettability to the polyester resin substrate can be improved when the polyester aqueous solution is applied to a polyester resin substrate such as a polyester film. As the surfactant, an appropriate one can be used, for example, polyoxyethylene alkylphenyl ether, polyoxyethylene fatty acid ester, sorbitan fatty acid ester, glycerin fatty acid ester, fatty acid metal soap, alkyl sulfate, alkyl sulfonate, Examples thereof include alkylsulfosuccinate and dodecylbenzenesulfonate. One kind selected from these surfactants may be used, or two or more kinds may be used in combination.
また、このポリエステル系水性液には、更に必要に応じて、耐電防止剤、充填剤、紫外線吸収剤、滑剤、着色剤等を配合しても良い。 Moreover, you may mix | blend an antistatic agent, a filler, a ultraviolet absorber, a lubricant, a coloring agent, etc. with this polyester system aqueous liquid further as needed.
このポリエステル系水性液の固形分の濃度は、ポリエステル系樹脂[I]の良好な分散性を確保すると共に塗布成膜により良好な被膜を形成することができるように適宜調整され、例えば、5〜30重量%が好ましく、5〜20重量%が特に好ましい。 The solid content concentration of the polyester-based aqueous liquid is appropriately adjusted so as to ensure good dispersibility of the polyester-based resin [I] and form a good film by coating film formation. 30% by weight is preferable, and 5 to 20% by weight is particularly preferable.
次に、本発明のポリエステル系水性液を用いて、プライマー層として機能する被膜がポリエステルフィルムの表面に形成された被膜付きポリエステルフィルムについて説明する。
ポリエステル系水性液をポリエステルフィルムに塗布し、加熱乾燥することにより成膜して、被膜付きポリエステルフィルムを得ることができる。この被膜付きポリエステルフィルムには、更に延伸加工を施しても良い。
Next, a coated polyester film in which a coating functioning as a primer layer is formed on the surface of the polyester film using the polyester-based aqueous liquid of the present invention will be described.
A polyester-based aqueous liquid can be applied to a polyester film and heated to dry to form a film, thereby obtaining a coated polyester film. This coated polyester film may be further stretched.
ポリエステルフィルムとしては、従来公知の適宜のものを用いることができ、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン−2,6−ナフタレート、ポリブチレンテレフタレート、これらに他の共重合成分を共重合させたコポリマー等からなるフィルムを挙げることができる。このポリエステルフィルムは、未延伸のものと、延伸したもののいずれでも良いが、延伸フィルムを用いることが好ましく、特に二軸延伸フィルムを用いることが望ましい。 As the polyester film, a conventionally known appropriate material can be used, for example, polyethylene terephthalate, polyethylene-2,6-naphthalate, polybutylene terephthalate, and a copolymer obtained by copolymerizing these with other copolymerization components. A film can be mentioned. The polyester film may be either an unstretched film or a stretched film, but a stretched film is preferably used, and a biaxially stretched film is particularly desirable.
このポリエステルフィルムは、従来公知の適宜の手法で製造されたものを用いることができる。例えば、原料となるポリエステルを溶融してシート状に押出し、冷却ドラムで冷却することにより、未延伸のポリエステルフィルムを得ることができる。
また、この未延伸のポリエステルフィルムを一軸方向または二軸方向に延伸した後、熱固定し、更に必要に応じて熱弛緩処理を施すことで一軸延伸フィルムまたは二軸延伸フィルムを得ることができる。
As this polyester film, one produced by a conventionally known appropriate technique can be used. For example, an unstretched polyester film can be obtained by melting a raw material polyester, extruding it into a sheet, and cooling it with a cooling drum.
Moreover, after extending | stretching this unstretched polyester film to a uniaxial direction or a biaxial direction, it heat-sets, and also can give a uniaxially stretched film or a biaxially stretched film by performing a heat relaxation process as needed.
ポリエステルフィルムへのポリエステル系水性液の塗布成膜には適宜の手法を採用し得る。このとき、例えば、未延伸フィルム又は一軸延伸フィルムの一面又は両面に、ポリエステル系水性液を、キスコート、リバースコート、グラビアコート、ダイコート等の適宜の手法で塗布し、加熱乾燥して成膜した後、このフィルムを延伸して二軸延伸フィルムとすることができる。また、二次延伸フィルムに、ポリエステル系水性液を適宜の手法で塗布し、加熱乾燥して成膜することもできる。このときのポリエステル系水性液の塗布量は適宜設定され、例えば、乾燥塗膜の厚みは、0.01〜5μmが好ましく、特には0.01〜2μm、更には0.01〜1μm、殊には0.05〜0.15μmの範囲となるようにすることが好ましい。 Appropriate techniques can be employed for coating and forming the polyester-based aqueous liquid on the polyester film. At this time, for example, after applying a polyester-based aqueous liquid on one or both sides of an unstretched film or a uniaxially stretched film by an appropriate method such as kiss coating, reverse coating, gravure coating, die coating, etc., and heating and drying to form a film The film can be stretched to form a biaxially stretched film. In addition, a polyester-based aqueous liquid can be applied to the secondary stretched film by an appropriate method, followed by heat drying to form a film. The coating amount of the polyester aqueous liquid at this time is appropriately set. For example, the thickness of the dry coating film is preferably 0.01 to 5 μm, particularly 0.01 to 2 μm, more preferably 0.01 to 1 μm, Is preferably in the range of 0.05 to 0.15 μm.
このようにして得られる被膜付きポリエステルフィルムは、ポリエステル系樹脂基材と、例えば活性エネルギー線硬化性樹脂組成物から形成されるハードコート層との接着性に優れ、高屈折率を有するプライマー層などの被膜を成形するための材料として非常に有用なものである。したがって、被膜付きポリエステルフィルムは、光学用途に用いた場合にも良好な視認性を有するものである。 The coated polyester film thus obtained is excellent in adhesion between a polyester resin substrate and a hard coat layer formed from, for example, an active energy ray-curable resin composition, and has a high refractive index primer layer, etc. It is very useful as a material for forming the coating film. Accordingly, the coated polyester film has good visibility even when used for optical applications.
以下、実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り以下の実施例に限定されるものではない。なお、例中「%」及び「部」とあるのは重量基準を意味する。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated further more concretely, this invention is not limited to a following example, unless the summary is exceeded. In the examples, “%” and “parts” mean weight basis.
〔製造例1〕
<ポリエステル系樹脂[I−1]の製造>
テレフタル酸ジメチル570部(0.294モル)、イソフタル酸ジメチル558部(0.287モル)、5−スルホイソフタル酸ジメチルナトリウム17部(0.006)、ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレン2574部(0.587モル)、ジエチレングリコール221部(0.208モル)、数平均分子量2,000のポリエチレングリコール94部(0.005モル)、カルボキシル基を有するアクリル系樹脂「UC−3510」(東亞合成株式会社製、酸価80mgKOH/g、重量平均分子量2,000、ガラス転移温度−56℃)458部、触媒としてテトラブトキシチタン0.7部、酢酸亜鉛二水和物0.5部、重合禁止剤としてターシャリーブチルカテコール4.6部をエステル交換反応器に仕込み、窒素雰囲気下、180℃から250℃まで2時間かけて昇温し、メタノールの溜出が終了するまで250℃でエステル交換反応を行った。
次いで、180℃まで冷却した後、カルボン酸無水物として5−(2,5−ジオキソテトラヒドロフリル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物465部(0.176モル)を仕込み、常圧下、180℃で1.5時間反応を行うことで鎖延長を進行させ、ポリエステル系樹脂[I−1]を得た。このポリエステル系樹脂の組成を表1に示す。
なお、表1中、ポリオール成分(A)及び多価カルボン酸成分(B)の欄における各化合物の数値は、成分(A)又は成分(B)に対する化合物のモル分率を表し、エステル形成性官能基含有アクリル系樹脂(C)の欄における化合物の数値は、ポリエステル系樹脂全体に対するアクリル系樹脂(C)の含有量(重量%)を示す。
[Production Example 1]
<Production of polyester resin [I-1]>
Dimethyl terephthalate 570 parts (0.294 mol), dimethyl isophthalate 558 parts (0.287 mol), dimethyl sodium 5-sulfoisophthalate 17 parts (0.006), bis (4- (2-hydroxyethoxy) phenyl ) 2574 parts (0.587 mol) of fluorene, 221 parts (0.208 mol) of diethylene glycol, 94 parts (0.005 mol) of polyethylene glycol having a number average molecular weight of 2,000, an acrylic resin “UC-3510 having a carboxyl group” ”(Manufactured by Toagosei Co., Ltd., acid value 80 mg KOH / g, weight average molecular weight 2,000, glass transition temperature −56 ° C.) 458 parts, tetrabutoxy titanium 0.7 parts as catalyst, zinc acetate dihydrate 0.5 And 4.6 parts of tertiary butyl catechol as a polymerization inhibitor in a transesterification reactor. Viewed under a nitrogen atmosphere, the temperature was raised over a period of 2 hours 180 ° C. to 250 ° C., distill the methanol to carry out an ester exchange reaction at 250 ° C. until the end.
Subsequently, after cooling to 180 ° C., 465 parts (0.176 mol) of 5- (2,5-dioxotetrahydrofuryl) -3-methyl-3-cyclohexene-1,2-dicarboxylic anhydride as a carboxylic anhydride. ) And the reaction was allowed to proceed at 180 ° C. for 1.5 hours under normal pressure to advance the chain extension to obtain a polyester resin [I-1]. The composition of this polyester resin is shown in Table 1.
In Table 1, the numerical value of each compound in the column of the polyol component (A) and the polyvalent carboxylic acid component (B) represents the molar fraction of the compound with respect to the component (A) or the component (B), and ester forming properties. The numerical value of the compound in the column of functional group containing acrylic resin (C) shows content (weight%) of acrylic resin (C) with respect to the whole polyester resin.
〔製造例2〜5〕
<ポリエステル系樹脂[I−2]〜[I−5]の製造>
表1に示すとおり、共重合成分及びその割合を変更する以外は製造例1と同様の操作を行って、ポリエステル系樹脂[I−2]〜[I−5]を製造した。
[Production Examples 2 to 5]
<Production of polyester resins [I-2] to [I-5]>
As shown in Table 1, polyester resins [I-2] to [I-5] were produced in the same manner as in Production Example 1 except that the copolymerization component and the ratio thereof were changed.
〔製造例6〕
<ポリエステル系樹脂[I−6]の製造>
2,6−ナフタレンジカルボン酸ジメチル863部(0.353モル)、5−スルホイソフタル酸ジメチルナトリウム615部(0.208モル)、ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレン2066部(0.471モル)、エチレングリコール383部(0.617モル)、数平均分子量2,000のポリエチレングリコール673部(0.034)、カルボキシル基を有するアクリル系樹脂「UC−3510」(東亞合成株式会社製、酸価80mgKOH/g、重量平均分子量2,000)432部、触媒としてテトラブトキシチタン0.7部、酢酸亜鉛二水和物0.5部、重合禁止剤としてターシャリーブチルカテコール4.3部をエステル交換反応器に仕込み、窒素雰囲気下、180℃から240℃まで2時間かけて昇温し、メタノールの溜出が終了するまで240℃でエステル交換反応を行った。
次いで、240℃のまま系内を徐々に減圧し、重縮合反応を進行させようとしたが、減圧開始直後から発泡が著しく、液面が急激に上昇したため重縮合反応を行うことができなかった。そのため、これ以上の評価は行わなかった。
[Production Example 6]
<Production of polyester resin [I-6]>
863 parts of dimethyl 2,6-naphthalenedicarboxylate (0.353 mol), 615 parts of sodium dimethyl 5-sulfoisophthalate (0.208 mol), 2066 parts of bis (4- (2-hydroxyethoxy) phenyl) fluorene (0 .471 mol), 383 parts (0.617 mol) of ethylene glycol, 673 parts (0.034) of polyethylene glycol having a number average molecular weight of 2,000, an acrylic resin “UC-3510” having a carboxyl group (Toagosei Co., Ltd.) Manufactured, acid value 80 mg KOH / g, weight average molecular weight 2,000) 432 parts, tetrabutoxy titanium 0.7 parts, zinc acetate dihydrate 0.5 parts as a catalyst, tertiary butyl catechol 4.3 as a polymerization inhibitor Charge the transesterification reactor to 180 ° C to 240 ° C for 2 hours under a nitrogen atmosphere. Heated Te, distill the methanol to carry out an ester exchange reaction at 240 ° C. until the end.
Next, the pressure inside the system was gradually reduced at 240 ° C., and an attempt was made to proceed with the polycondensation reaction. . Therefore, no further evaluation was performed.
表1に示す略称は、下記の化合物を表す。
BPEF:ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレン
DEG:ジエチレングリコール
PEG−0.6K:数平均分子量600のポリエチレングリコール
PEG−2K:数平均分子量2,000のポリエチレングリコール
PEG−3.4K:数平均分子量3,400のポリエチレングリコール
The abbreviations shown in Table 1 represent the following compounds.
BPEF: bis (4- (2-hydroxyethoxy) phenyl) fluorene DEG: diethylene glycol PEG-0.6K: polyethylene glycol having a number average molecular weight of 600 PEG-2K: polyethylene glycol having a number average molecular weight of 2,000 PEG-3.4K: Polyethylene glycol having a number average molecular weight of 3,400
DMT:テレフタル酸ジメチル
DMI:イソフタル酸ジメチル
SIPM:5−スルホイソフタル酸ジメチルナトリウム
SuAn:無水コハク酸
B−4400:5−(2,5−ジオキソテトラヒドロフリル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物
DMT: dimethyl terephthalate DMI: dimethyl isophthalate SIPM: sodium dimethyl 5-sulfoisophthalate SuAn: succinic anhydride B-4400: 5- (2,5-dioxotetrahydrofuryl) -3-methyl-3-cyclohexene-1 , 2-Dicarboxylic anhydride
UC−3000:カルボキシル基を有するアクリル系樹脂「UC−3000」(東亞合成株式会社製、酸価86mgKOH/g、重量平均分子量10,000、ガラス転移温度66℃、官能基含有量15.3)
UC−3510:カルボキシル基を有するアクリル系樹脂「UC−3510」(東亞合成株式会社製、酸価80mgKOH/g、重量平均分子量2,000、ガラス転移温度−56℃、官能基含有量2.9)
UC-3000: Acrylic resin “UC-3000” having a carboxyl group (manufactured by Toagosei Co., Ltd., acid value 86 mgKOH / g, weight average molecular weight 10,000, glass transition temperature 66 ° C., functional group content 15.3)
UC-3510: Acrylic resin having a carboxyl group “UC-3510” (manufactured by Toagosei Co., Ltd., acid value 80 mg KOH / g, weight average molecular weight 2,000, glass transition temperature −56 ° C., functional group content 2.9) )
なお、官能基含有量は下記の式に従って算出した。
[式]
アクリル系樹脂1g当たりの官能基モル数×重量平均分子量
The functional group content was calculated according to the following formula.
[formula]
Functional group moles per gram of acrylic resin x weight average molecular weight
このようにして得られたポリエステル系樹脂[I−1]〜[I−5]の物性を下記方法に従って測定し、その結果を表2に示す。 The physical properties of the polyester resins [I-1] to [I-5] thus obtained were measured according to the following methods, and the results are shown in Table 2.
〔ガラス転移温度(Tg)〕
TAインスツルメント社製の示差走査熱量計DSC Q20を用いて測定した。
[Glass transition temperature (Tg)]
Measurement was performed using a differential scanning calorimeter DSC Q20 manufactured by TA Instruments.
〔酸価〕
ポリエステル系樹脂0.5gを7/3(トルエン/メタノール)のトルエンとメタノールの混合溶媒に溶解し、JIS K0070に基づき中和滴定により求めた。
[Acid value]
0.5 g of a polyester-based resin was dissolved in a 7/3 (toluene / methanol) mixed solvent of toluene and methanol, and obtained by neutralization titration based on JIS K0070.
〔重量平均分子量〕
東ソー社製のHLC−8320を用いてGPC測定を行い、ポリスチレン換算から求めた。
(Weight average molecular weight)
GPC measurement was performed using HLC-8320 manufactured by Tosoh Corporation, and it was determined from polystyrene conversion.
〔屈折率〕
アタゴ社製のアッベ屈折系DR−M4を用いて25℃におけるD線(589nm)に対する屈折率を測定した。
[Refractive index]
The refractive index with respect to the D line (589 nm) at 25 ° C. was measured using an Abbe refracting system DR-M4 manufactured by Atago.
〔実施例1〜5及び比較例1〜5〕
<ポリエステル系水性液の調製>
製造例1〜5で得られたポリエステル系樹脂[I−1]〜[I−5]について、ポリエステル系樹脂70部、水823部、イソプロピルアルコール100部、25%アンモニア水7部を反応器に仕込み、90℃に昇温し攪拌しながら溶解させ、固形分濃度7%(重量%)のポリエステル系樹脂水性液(水分散体)を調製した。
[Examples 1-5 and Comparative Examples 1-5]
<Preparation of polyester aqueous liquid>
For polyester resins [I-1] to [I-5] obtained in Production Examples 1 to 5, 70 parts of polyester resin, 823 parts of water, 100 parts of isopropyl alcohol, and 7 parts of 25% aqueous ammonia are used as a reactor. The resulting mixture was heated to 90 ° C. and dissolved while stirring to prepare an aqueous polyester resin liquid (aqueous dispersion) having a solid content concentration of 7% (wt%).
このようにして得られたポリエステル系樹脂水性液に、表3に示す割合で架橋剤を配合し、実施例1〜5及び比較例1〜5のポリエステル系水性液を得た。
なお、表3中、ポリエステル系樹脂及び架橋剤の重量部の欄における数値は、ポリエステル系樹脂の固形分量及び架橋剤の有効成分量に換算した値を表す。
Thus, the polyester-type resin aqueous liquid obtained was mix | blended with the ratio shown in Table 3, and the polyester-type aqueous liquid of Examples 1-5 and Comparative Examples 1-5 was obtained.
In Table 3, the numerical values in the column of parts by weight of the polyester resin and the crosslinking agent represent values converted into the solid content of the polyester resin and the effective component amount of the crosslinking agent.
表3に示す架橋剤II−1及びII−2は以下のものを示す。
II−1:エポキシ系架橋剤「デナコールEX−810」(ナガセケムテックス社製)
II−2:オキサゾリン系架橋剤「エポクロスWS−700」(日本触媒社製)
The crosslinking agents II-1 and II-2 shown in Table 3 are as follows.
II-1: Epoxy crosslinking agent “Denacol EX-810” (manufactured by Nagase ChemteX Corporation)
II-2: Oxazoline-based crosslinking agent “Epocross WS-700” (manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.)
このようにして得られたポリエステル系水性液を用い、下記の方法に従ってハードコート層との接着性評価を行った。その結果を表3に示す。 The polyester-based aqueous liquid thus obtained was used to evaluate the adhesion with the hard coat layer according to the following method. The results are shown in Table 3.
〔接着性〕
実施例及び比較例にて得られたポリエステル系水性液をPETフィルム(東レ社製、ルミラーT60、厚み100μm)上にバーコーターNo.6にて塗布し、150℃で3分間乾燥させることで、厚み1μmのプライマー層を形成した。
次に、下記に示す配合成分からなる紫外線硬化型樹脂組成物を上記プライマー層の上にバーコーターNo.10を用いて塗布し、60℃で3分間乾燥させた。続いて塗布面から13cmの高さにセットした80W/cmの照射強度を有するメタルハライドランプを用いて紫外線を450mJ/cm2で照射することで紫外線硬化型樹脂組成物を硬化させ、厚み3.5μmのハードコート層形成した。
<紫外線硬化型樹脂組成物>
下記のハードコート用ウレタンアクリレート化合物を含有する混合物:220部
イソプロピルアルコール:725部
メチルイソブチルケトン:55部
光重合開始剤「Irgacure−184」(チバ・スペシャリティケミカルズ社製):8.8部
〔Adhesiveness〕
The polyester-based aqueous liquids obtained in the examples and comparative examples were placed on a PET film (Toray Industries, Lumirror T60, thickness 100 μm) with a bar coater No. The primer layer having a thickness of 1 μm was formed by coating at 6 and drying at 150 ° C. for 3 minutes.
Next, an ultraviolet curable resin composition comprising the following blending components was placed on the primer layer with a bar coater no. 10 and dried at 60 ° C. for 3 minutes. Subsequently, the ultraviolet curable resin composition was cured by irradiating with ultraviolet light at 450 mJ / cm 2 using a metal halide lamp having an irradiation intensity of 80 W / cm set at a height of 13 cm from the coated surface, and the thickness was 3.5 μm. A hard coat layer was formed.
<Ultraviolet curable resin composition>
Mixture containing urethane acrylate compound for hard coat: 220 parts Isopropyl alcohol: 725 parts Methyl isobutyl ketone: 55 parts Photopolymerization initiator “Irgacure-184” (manufactured by Ciba Specialty Chemicals): 8.8 parts
(ハードコート用ウレタンアクリレート化合物含有混合物)
温度計、撹拌機、水冷コンデンサー、窒素ガス吹き込み口を備えた4つ口フラスコに、イソホロンジイソシアネート15g(0.07モル)、ペンタエリスリトールトリアクリレートとペンタエリスリトールテトラアクリレートの混合物(水酸基価116mgKOH/g)85g、重合禁止剤として2,6−ジ−tert−ブチルクレゾール0.06g、反応触媒としてジブチルスズジラウレート0.02gを仕込み、60℃で反応させ、残存イソシアネート基が0.3%以下となった時点で反応を終了し、ウレタンアクリレート系化合物51.1g(重量平均分子量は1,200)、ペンタエリスリトールトリアクリレート16.3g、ペンタエリスリトールテトラアクリレート32.6gの混合物を得た。
(Urethane acrylate compound-containing mixture for hard coat)
In a four-necked flask equipped with a thermometer, stirrer, water-cooled condenser, nitrogen gas inlet, isophorone diisocyanate 15 g (0.07 mol), a mixture of pentaerythritol triacrylate and pentaerythritol tetraacrylate (hydroxyl value 116 mg KOH / g) 85 g, 2,6-di-tert-butylcresol 0.06 g as a polymerization inhibitor, 0.02 g of dibutyltin dilaurate as a reaction catalyst, reacted at 60 ° C., and when the residual isocyanate group became 0.3% or less Then, the reaction was terminated to obtain a mixture of 51.1 g of urethane acrylate compound (weight average molecular weight 1,200), 16.3 g of pentaerythritol triacrylate, and 32.6 g of pentaerythritol tetraacrylate.
このようにして形成したハードコート層に1mm2のクロスカットを100個入れ、その上にニチバン社製のセロテープ(登録商標)を貼り付け、テープ上をプラスチック消しゴムで擦って十分に密着させた後、90°方向に急速に剥離し、ハードコート層が残存した個数により接着性評価を行った。◎及び○を接着性良好とした。 After putting 100 pieces of 1 mm 2 crosscuts on the hard coat layer formed in this way, and attaching Nichiban's cello tape (registered trademark) on it, and rubbing the tape with a plastic eraser to ensure sufficient adhesion The adhesiveness was evaluated based on the number of the hard coat layers that were rapidly peeled off in the 90 ° direction. ◎ and ○ were considered good adhesion.
◎:98/100以上(残存個数/測定個数)
○:85/100以上、98/100未満
△:60/100以上、85/100未満
×:60/100未満
A: 98/100 or more (remaining number / measured number)
○: 85/100 or more, less than 98/100 Δ: 60/100 or more, less than 85/100 x: less than 60/100
上記結果から、エステル形成性官能基を有するアクリル系樹脂(C)及びカルボン酸無水物構造を2つ以上有するカルボン酸無水物(b1)を含有するポリエステル系樹脂[I]と架橋剤[II]からなる実施例1〜5のポリエステル系水性液は、高屈折率、高ガラス転移温度でありながら、ポリエステル系樹脂基材とハードコート層との接着性が良好であることがわかる。 From the above results, the polyester resin [I] and the crosslinking agent [II] containing the acrylic resin (C) having an ester-forming functional group and the carboxylic acid anhydride (b1) having two or more carboxylic acid anhydride structures. It can be seen that the polyester-based aqueous liquids of Examples 1 to 5 have good adhesion between the polyester-based resin substrate and the hard coat layer while having a high refractive index and a high glass transition temperature.
これに対して、架橋剤[II]を含有しない比較例1、2、3、エステル形成性官能基を有するアクリル系樹脂(C)を含まない比較例4、エステル形成性官能基を有するアクリル系樹脂(C)及び架橋剤[II]を共に含まない比較例5では、ポリエステル系樹脂基材とハードコート層との接着性が不十分であった。また、カルボン酸無水物構造を2つ以上有するカルボン酸無水物(b1)を含有しないポリエステル系樹脂は、重縮合時減圧開始直後から発泡が著しく、液面が急激に上昇したため製造すること自体ができなかった。 On the other hand, Comparative Examples 1, 2, and 3 not containing the crosslinking agent [II], Comparative Example 4 not containing the acrylic resin (C) having an ester-forming functional group, and acrylic having an ester-forming functional group In Comparative Example 5 which does not contain both the resin (C) and the crosslinking agent [II], the adhesion between the polyester resin substrate and the hard coat layer was insufficient. In addition, a polyester resin not containing a carboxylic acid anhydride (b1) having two or more carboxylic acid anhydride structures is prone to foaming immediately after the start of pressure reduction during polycondensation, and the liquid level rapidly rises. could not.
本発明のポリエステル系樹脂組成物は、ハードコート層等を積層するポリエステルフィルムのプライマーとして好適に用いることができる。本発明のポリエステル系樹脂組成物は、特に、高屈折率を維持しながらポリエステル系樹脂基材とハードコート層との接着性を確保できるため、虹彩状反射を抑制することができ、視認性・意匠性が要求される用途に好適に用いることができる。 The polyester resin composition of the present invention can be suitably used as a primer for a polyester film on which a hard coat layer or the like is laminated. In particular, the polyester resin composition of the present invention can secure the adhesion between the polyester resin substrate and the hard coat layer while maintaining a high refractive index, and therefore can suppress iris-like reflection. It can be suitably used for applications requiring design properties.
Claims (11)
多価カルボン酸成分(B)として、カルボン酸無水物構造を2つ以上有するカルボン酸無水物(b1)を含有することを特徴とするポリエステル系樹脂組成物。 Polyester resin [I] comprising a polyol component (A), a polyvalent carboxylic acid component (B) and an acrylic resin (C) having an ester-forming functional group, and a polyester resin comprising a crosslinking agent [II] A composition,
A polyester resin composition comprising a carboxylic acid anhydride (b1) having two or more carboxylic acid anhydride structures as the polyvalent carboxylic acid component (B).
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