JP2018150421A - 熱硬化型ウレタン樹脂組成物、フィルム及び物品 - Google Patents

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Abstract

【課題】長い可使時間を有する作業性(ポットライフ)及び硬化性に優れた熱硬化型ウレタン樹脂組成物、該熱硬化型ウレタン樹脂組成物の硬化塗膜を有する自己修復性及び伸度に優れたフィルム、並びに該フィルムを有する物品を提供する。【解決手段】芳香族環式構造を有しないポリオール(a1)と芳香族環式構造を有しないポリイソシアネート(a2)との反応物である分子末端にイソシアネート基を有するウレタンプレポリマー(A)、鎖伸長剤(B)、及び有機溶剤(C)を含有する主剤(i)と、硬化剤(ii)とを含有する熱硬化型ウレタン樹脂組成物であって、前記鎖伸長剤(B)が、分岐ジオール(b1)を含有するものであり、前記分岐ジオール(b1)の前記主剤(i)の不揮発分中の含有量が、2質量%以下であることを特徴とする熱硬化型ウレタン樹脂組成物を用いる。【選択図】なし

Description

本発明は、熱硬化型ウレタン樹脂組成物、フィルム及びそれを用いた物品に関する。
熱硬化型ウレタン樹脂組成物は、現在、自動車部品、家電部品、包装材、皮革様シート、印刷ロール等の様々な用途で使用されている。
従来のプラスチック部材、金属部材等の物品の表面には、傷付き防止(耐久性の向上)や美観の維持を目的にハードコート層が設けられていた。しかしながら、ハードコート層は、傷が付きにくい反面、いったん傷が付いてしまうと傷が復元されず、その傷に汚れが付着して、傷を起点にして汚染が拡がる傾向があり、物品の美観を損ねる原因となっていた。
さらに、上記のような高硬度のハードコート層は、硬くて脆いという性質のため、(1)長期間の使用により表面に割れや傷が生じやすいこと、(2)一度表面についた傷が復元されず、物品の美観を損ねてしまうこと、(3)塗工される基材がポリカーボネート等の柔らかい材質の場合には目標レベルの高硬度が発現せず、最表層での耐久性が確保できないこと、などの問題があった。
そこで、近年は、表面に一度ついた傷が自然に回復する機能(以下、「自己修復性」という。)を有する熱硬化性樹脂組成物が提案されている。(例えば、特許文献1及び2参照。)。このような、自己修復性を有する熱硬化性樹脂組成物は、柔軟で弾性に富み、いったん擦り傷のような凹みが付いても数秒から数分後には元の状態に回復可能なため、長期間にわたり初期の良好な耐擦り傷性を維持できるという利点があった。
しかしながら、従来の自己修復性を有する熱硬化性組成物は、粘度が高く可使時間が短いため作業性が十分でないとの問題があった。
そこで、長い可使時間を有する優れた作業性(ポットライフ)を有し、かつ、自己修復性及び伸度に優れた塗膜を形成可能な熱硬化性樹脂組成物が求められていた。
特開平2−74540号公報 特開2016−147416号公報
本発明が解決しようとする課題は、長い可使時間を有する作業性(ポットライフ)及び硬化性に優れた熱硬化型ウレタン樹脂組成物、該熱硬化型ウレタン樹脂組成物の硬化塗膜を有する自己修復性及び伸度に優れたフィルム、並びに該フィルムを有する物品を提供することである。
本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意研究した結果、芳香族環式構造を有しないポリオールと芳香族環式構造を有しないポリイソシアネートとの反応物である分子末端にイソシアネート基を有するウレタンプレポリマー、特定の鎖伸長剤、及び有機溶剤を含有する主剤と、硬化剤とを含有する熱硬化型ウレタン樹脂組成物を用いることによって、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は、芳香族環式構造を有しないポリオール(a1)と芳香族環式構造を有しないポリイソシアネート(a2)との反応物である分子末端にイソシアネート基を有するウレタンプレポリマー(A)、鎖伸長剤(B)、及び有機溶剤(C)を含有する主剤(i)と、硬化剤(ii)とを含有する熱硬化型ウレタン樹脂組成物であって、前記鎖伸長剤(B)が、分岐ジオール(b1)を含有するものであり、前記分岐ジオール(b1)の前記主剤(i)中の含有量が、2質量%以下であることを特徴とする熱硬化型ウレタン樹脂組成物、並びにその硬化塗膜を有するフィルム及び該フィルムを用いた物品に関するものである。
本発明の熱硬化型ウレタン樹脂組成物は、長い可使時間を有する作業性(ポットライフ)及び硬化性に優れ、自己修復性及び伸度に優れた塗膜を有するフィルムを形成できることから、例えば、自動車、家電製品、携帯電話、OA機器や、自動車の部品等に使用される亜鉛めっき鋼板、アルミニウム−亜鉛合金鋼板等のめっき鋼板、アルミ板、アルミ合金板、電磁鋼板、銅板、ステンレス鋼板等の金属基材などの用途に好適に使用できる。
本発明の熱硬化型ウレタン樹脂組成物は、分子末端にイソシアネート基を有するウレタンプレポリマー(A)、鎖伸長剤(B)、及び有機溶剤(C)を含有する主剤(i)と、硬化剤(ii)とを含有するものであることを特徴とする。
前記主剤(i)としては、分子末端にイソシアネート基を有するウレタンプレポリマー(A)、鎖伸長剤(B)、及び有機溶剤(C)を含有するものを用いる。なお、本発明でいう「主剤」とは、組成物の合計量に対して、50質量%を超える組成を云う。
前記ウレタンプレポリマー(A)としては、芳香族環式構造を有しないポリオール(a1)と芳香族環式構造を有しないポリイソシアネート(a2)との反応物を用いる。
前記芳香族環式構造を有しないポリオール(a1)としては、例えば、脂肪族ポリオールが挙げられる。
前記脂肪族ポリオールとしては、例えば、脂肪族ポリエステルポリオール、脂肪族ポリエーテルポリオール、脂肪族ポリカーボネートポリオール等が挙げられる。
前記ポリエステルポリオールとしては、例えば、低分子量のポリオールと、ポリカルボン酸とを反応して得られるポリエステルポリオール;ε−カプロラクトン等の環状エステル化合物を開環重合反応して得られるポリエステルポリオール;これらを共重合して得られるポリエステルポリオール等が挙げられる。これらのポリエステルポリオールは、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。また、脂肪族環式構造を有するポリエステルポリオールを用いることもできる。
前記低分子量のポリオールとしては、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、テトラエチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,5−ヘキサンジオール、1,6−ヘキサンジオール、2,5−ヘキサンジオール、1,7−ヘプタンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオール、1,11−ウンデカンジオール、1,12−ドデカンジオール、2−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−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、2−メチル−1,8−オクタンジオール、グリセリン、トリメチロ−ルプロパン、ジトリメチロールプロパン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等の脂肪族ポリオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、水素添加ビスフェノールA等の脂肪族環式構造を有するポリオールが挙げられる。
前記ポリカルボン酸としては、芳香族環式構造を有しないものを用いることができ、例えば、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、ドデカンジカルボン酸、ダイマー酸等の脂肪族ポリカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、シクロヘキサントリカルボン酸等の脂肪族環式構造を有するポリカルボン酸などが挙げられる。
前記ポリエーテルポリオールとしては、例えば、テトラヒドロフランの開環重合により得られるポリテトラメチレングリコールが挙げられる。また、活性水素原子を2つ以上有する化合物の1種又は2種以上を開始剤として、アルキレンオキサイドを付加重合させたものが挙げられる。前記活性水素原子を2つ以上有する化合物としては、例えば、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、グリセリン、ジグリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、水、ヘキサントリオール等が挙げられる。また、前記アルキレンオキサイドとしては、例えば、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド、スチレンオキサイド、エピクロルヒドリン、テトラヒドロフラン等が挙げられる。これらのポリエーテルポリオールは、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。また、脂肪族環式構造を有するポリエーテルポリオールを用いることもできる。
前記ポリカーボネートポリオールは、例えば、炭酸及び炭酸エステルと、多価アルコールとをエステル化反応させて得られるものが挙げられる。前記炭酸エステルとしては、例えば、メチルカーボネートや、ジメチルカーボネート、エチルカーボネート、ジエチルカーボネート、シクロカーボネート、ジフェニルカーボネ−ト等が挙げられる。また、前記多価アルコールとしては、例えば、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、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エーテルグリコール等が挙げられる。これらのポリカーボネートポリオールは、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。また、脂肪族環式構造を有するポリカーボネートポリオールを用いることもできる。
前記ポリカーボネートポリオールは、炭酸及び炭酸エステルと、多価アルコールとをエステル化反応させて得られるものである。前記多価アルコールとしては、例えば、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、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エーテルグリコール等が挙げられる。これらのポリカーボネートポリオールは、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。
前記ポリイソシアネート(a2)としては、例えば、シクロヘキサンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート等の脂環式構造を有するポリイソシアネート;ヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート等の脂肪族ポリイソシアネートが挙げられる。これらの中でも、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネートを用いることが、長い可使時間を有し、かつ、優れた自己修復性及び伸度を有する塗膜を形成可能な熱硬化型ウレタン樹脂組成物を得られることから好ましい。また、これらのポリイソシアネート(a2)は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。
前記ウレタンプレポリマー(A)のイソシアネート基当量は、長い可使時間を有し、かつ、優れた硬化性を有する熱硬化型ウレタン樹脂組成物を得られることから、1000〜4000g/eq.の範囲が好ましく、1500〜1800g/eq.の範囲がより好ましい。
前記鎖伸長剤(B)としては、分岐ジオール(b1)を必須として用いる。これにより、前記ウレタンプレポリマー(A)の側鎖にアルキル基を導入でき、前記ウレタンプレポリマー(A)を高分子量化させつつ、樹脂の凝集を防ぐことができるため、長い可使時間及び優れた硬化性を有する熱硬化型ウレタン樹脂組成物を得ることができる。
前記分岐ジオール(b1)としては、例えば、2−メチルプロパンジオール、ネオペンチルグリコール、1,3−ブタンジオール、1,2−ブタンジオール、1,4−ペンタンジオール、1,5−ヘキサンジオール、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、2−メチル−1,8−オクタンジオール、等が挙げられる。これらの中でも、2−メチルプロパンジオール、ネオペンチルグリコール、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、2−メチル−1,8−オクタンジオール等のすべての水酸基が1級水酸基であるジオールが、長い可使時間及び優れた硬化性を有し、かつ、優れた自己修復性及び伸度を有する塗膜を形成可能な熱硬化型ウレタン樹脂組成物を得られることから好ましい。また、これらの分岐ジオール(b1)は、単独で用いることも、2種以上を併用することもできる。
また、前記分岐ジオール(b1)の前記鎖伸長剤(B)中の含有量は、長い可使時間を有し作業性に優れた熱硬化型ウレタン樹脂組成物を得られることから2質量%以下であることが好ましい。
また、前記鎖伸長剤(B)は、さらに、前記分岐ジオール(b1)以外の分子量500以下の低分子量ジオール、及び/または分子量500以下の低分子トリオールを用いることができる。
前記分子量500以下の低分子量ジオールとしては、水酸基を2つ有するものをいい、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、テトラエチレングリコール、1,3−プロパンジオール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,7−ヘプタンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオール、1,11−ウンデカンジオール、1,12−ドデカンジオール等が挙げられる。これらの中でも、1,4−ブタンジオールが長い可使時間及び優れた硬化性を有し、かつ、優れた自己修復性及び伸度を有する塗膜を形成可能な熱硬化型ウレタン樹脂組成物を得られることから好ましい。また、これらの低分子量ジオールは、単独で用いることも、2種以上を併用することもできる。なお、分子量は、化学式から算出した値である。
前記分子量500以下の低分子量トリオールとしては、水酸基を3つ有するものをいい、例えば、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロールプロパンのオキシエチレン付加物等が挙げられる。これらの低分子量トリオールは、単独で用いることも、2種以上を併用することもできる。また、前記トリメチロールプロパンのオキシエチレン付加物においては、オキシエチレンの付加モル数は、特に限定しないが、トリメチロールプロパン1分子に対して、6モル以下であるのが好ましい。これらの中でも、トリメチロールプロパンが長い可使時間及び優れた硬化性を有し、かつ、優れた自己修復性及び伸度を有する塗膜を形成可能な熱硬化型ウレタン樹脂組成物を得られることからより好ましい。なお、分子量は、化学式から算出した値である。
前記有機溶剤(C)としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン溶剤;テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル溶剤;酢酸エチル、酢酸ブチル等の酢酸エステル溶剤;アセトニトリル等のニトリル溶剤;ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドン等のアミド溶剤などが挙げられる。これらの有機溶剤は、単独で用いることも2種以上併用することもできる。
また、前記有機溶剤は、安全性や環境に対する負荷低減を図るため、前記ウレタンプレポリマー(A)の製造途中または製造後に、例えば、減圧留去することによって前記有機溶剤(C)の一部または全部を除去してもよい。
前記硬化剤(ii)としては、イソシアネート基反応性化合物を含有する。
前記イソシアネート基反応性化合物とは、本発明において、イソシアネート基と反応し得る官能基を有する化合物を云う。
前記イソシアネート基反応性化合物の含有量が、前記硬化剤(ii)中に10〜100質量%の範囲であることが、長い可使時間を有し、かつ、優れた自己修復性及び伸度を有する塗膜を形成可能な熱硬化型ウレタン樹脂組成物を得られることから好ましく、15〜50質量%の範囲がより好ましい。
前記イソシアネート基反応性化合物としては、例えば、上述した分子量500以下の低分子量ジオール、分子量500以下の低分子量トリオールが挙げられる。これらは単独で用いることも、前記低分子量ジオールと前記低分子量トリオールとを混合して用いることもできる。混合して用いる場合の混合方法としては、手による撹拌、フラスコによる撹拌、大型軸機による撹拌等が使用できるが、均一に混合できれば混合方法は問わない。
前記低分子量ジオールと前記低分子量トリオールとを混合して用いる場合の、前記低分子量ジオールと前記低分子量トリオールの質量割合[低分子量ジオール/低分子量トリオール]は、40/60〜95/5の範囲であることが好ましい。
また、前記硬化剤(ii)としては、必要に応じて反応遅延剤を用いることもできる。
本発明の熱硬化型ウレタン樹脂組成物は、例えば、前記主剤(i)と、前記硬化剤(ii)とを、二液混合注型機の別々のタンクに仕込み、前記主剤(i)と前記硬化剤(ii)を常温でそれぞれを混合注型機で混合し、熱硬化型ウレタン樹脂組成物を得る方法が挙げられる。
前記主剤(i)のイソシアネート基(NCO)に対する前記硬化剤(ii)の水酸基(OH)の当量比(NCO/OH)が、0.9〜1.5の範囲であることが優れた伸度を有する塗膜を形成可能な熱硬化型ウレタン樹脂組成物を得られることから好ましく、1.0〜1.2がより好ましい。
また、本発明の熱硬化型ウレタン樹脂組成物は、必要に応じて添加剤を含有してもよく、前記添加剤としては、例えば、粘着付与剤、レベリング剤、触媒、可塑剤、安定剤、充填材、顔料、染料、難燃剤等、従来知られている各種添加物を、本発明の効果を損なわない範囲で使用することができる。
前記粘着付与剤としては、例えば、ロジン系樹脂、ロジンエステル系樹脂、水添ロジンエステル系樹脂、テルペン系樹脂、テルペンフェノール系樹脂、水添テルペン系樹脂や、石油樹脂としてC5系の脂肪族樹脂、C9系の芳香族樹脂、およびC5系とC9系の共重合樹脂等を使用することができる。
前記触媒としては、例えば、三級アミン触媒、有機金属系触媒等が挙げられる。
前記可塑剤としては、例えば、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレート、ジシクロヘキシルフタレート、ジイソオクチルフタレート、ジイソデシルフタレート、ジベンジルフタレート、ブチルベンジルフタレート、トリオクチルホスフェート、エポキシ系可塑剤、トルエン−スルホアミド、クロロパラフィン、アジピン酸エステル、ヒマシ油等を使用することができる。メチルアシッドホスフェート(AP−1)、アクリル系表面調整剤(BYK−361N)などが挙げられる。
前記安定剤としては、例えば、ヒンダードフェノール系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、ヒンダードアミン系化合物等が挙げられる。
前記充填材としては、例えば、ケイ酸誘導体、タルク、金属粉、炭酸カルシウム、クレー、カーボンブラック等が挙げられる。
本発明のフィルムは、基材上に前記熱硬化型ウレタン樹脂組成物の硬化塗膜を有する。
前記基材としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリ塩化ビニル(PVC)等が挙げられる。
本発明のフィルムを製造する方法としては、例えば、基材表面に前記熱硬化型ウレタン樹脂組成物を、カーテンフローコーター法やダイコーター法等のスリットコーター法、ナイフコーター法、ロールコーター法などによって塗工し、必要に応じて乾燥させた後、加熱し硬化させる方法が挙げられる。前記乾燥は、常温下で自然乾燥でもよいが、加熱乾燥させることもできる。前記加熱乾燥は、通常、40〜250℃で、1〜1000秒程度の時間で行うことが好ましい。また、二次硬化工程として、40〜100℃で1〜10時間程度の加熱乾燥をしてもよい。
また、前記フィルムを用いてJIS K 0129に準拠し動的粘弾性分析により測定したtanδピーク温度(損失係数ピーク温度)は、優れた自己修復性を発現できることから10〜40℃の範囲が好ましく、20〜35℃の範囲がより好ましい。
しかしながら、前記フィルムのtanδピーク温度が45℃を超える場合には、フィルムの弾性に乏しく、傷の回復に長い時間を要したり、あるいは一度ついた傷が充分に回復しないおそれがある。一方、前記フィルムのtanδピーク温度が−8℃未満の場合には、硬化物の強度が不足するため自己修復性が不充分となったり、あるいはフィルムの表面に粘着性が生じやすくなり物品の表面に接触させて使用できないおそれがある。
本発明の物品としては、例えば、自動車、家電製品、携帯電話、OA機器や、自動車の部品等に使用される亜鉛めっき鋼板、アルミニウム−亜鉛合金鋼板等のめっき鋼板、アルミ板、アルミ合金板、電磁鋼板、銅板、ステンレス鋼板等の金属基材などの用途に好適に使用できる。
以下、実施例と比較例とにより、本発明を具体的に説明する。
(調製例1:主剤(1)の調製)
窒素導入管、温度計、攪拌機を備えた1リットル4つ口丸底フラスコに、酢酸エチル35質量部を投入した。そこに、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネートを12.5質量部を入れ攪拌を開始した。次いで、予め50℃に加温して融解しておいたポリオキシテトラメチレングリコール(三菱化学株式会社製「PTMG−1000」)17.5質量部加えた。発熱に注意しながら内温を60℃に上昇させた後、温度を保ちながら3時間攪拌し、不揮発分のイソシアネート基の当量重量が500に達したことを確認した。次に、内温を50℃に温調し、1,4−ブタンジオール0.6質量部、1,3−ブタンジオール0.6質量部、トリメチロールプロパン0.6質量部を投入した。発熱に注意しながら内温を60℃に上昇させた後、温度を保ちながら3時間攪拌し、不揮発分のイソシアネート基の当量重量が1630に達したことを確認した。 最後に、メチルエチルケトン35質量部、耐光剤(BASFジャパン株式会社製「チヌビン765」)0.1質量部、および酸化防止剤(BASFジャパン株式会社製「イルガノックス245」)0.15質量部を追加し、30分間攪拌することで主剤(i−1)を得た。
(調製例2〜5:主剤(i−2)〜(i−5)の調製)
鎖伸長剤の種類及び/または量を表1に示す通り変更した以外は実施例1と同様にして主剤(i−2)〜(i−5)を得た。
(比較調製例1〜6:主剤(i−6)〜(i−11)の調製)
鎖伸長剤の種類及び/または量を表1に示す通り変更した以外は実施例1と同様にして主剤(i−6)〜(i−11)を得た。
調製例1〜5及び比較調製例1〜6で得た主剤(i−1)〜(i−11)の組成を表1に示す。
Figure 2018150421
(製造例1:硬化剤の製造)
窒素導入管、温度計、攪拌機を備えた1リットル4つ口丸底フラスコに、65:35の比率で調製した1,4−ブタンジオール/トリメチロールプロパン0.71質量部、反応遅延剤3質量部、ならびに触媒0.06質量部を投入し、室温で30分攪拌することにより硬化剤を得た。
(実施例1:熱硬化型ウレタン樹脂組成物(1)の調製)
エラストマー注型機のA液タンクに、調製例1で得られた主剤(i−1)100質量部、レベリング剤(ビックケミー・ジャパン株式会社製「BYK−394」)0.2質量部を、B液タンクに、製造例1で得られた硬化剤4.0質量部を仕込んだ。A液系、B液系ともに室温で運転し、ミキシングヘッドでNCO/OH比=1.10で二液を混合して熱硬化型ウレタン樹脂組成物(1)を得た。
(実施例2〜5:熱硬化型ウレタン樹脂組成物(2)〜(5)の調製)
主剤の種類及び硬化剤の量を表2に示す通り変更した以外は実施例1と同様にして熱硬化型ウレタン樹脂組成物(2)〜(5)を得た。
(比較例1:熱硬化型ウレタン樹脂組成物(C1)の調製)
エラストマー注型機のA液タンクに、比較調製例1で得られた主剤(i−6)100質量部、レベリング剤(ビックケミー・ジャパン株式会社製「BYK−394」)0.2質量部を、B液タンクに、製造例1で得られた硬化剤4.0質量部を仕込んだ。A液系、B液系ともに室温で運転し、ミキシングヘッドでNCO/OH比=1.10で二液を混合して熱硬化型ウレタン樹脂組成物(C1)を得た。
(比較例2〜6:熱硬化型ウレタン樹脂組成物(C2)〜(C6)の調製)
主剤の種類及び硬化剤の量を表3に示す通り変更した以外は比較例1と同様にして熱硬化型ウレタン樹脂組成物(C2)〜(C6)を得た。
上記の実施例及び比較例で得られた熱硬化型ウレタン樹脂組成物を用いて、下記の評価を行った。
[ポットライフの評価方法]
実施例及び比較例で得られた熱硬化型ウレタン樹脂組成物をマヨネーズ瓶に投入し、粘度(25℃)を測定した。その粘度を基準とし、混合液を25℃で静置して20%増粘するまでの時間を測定し、以下のように評価した。
◎:20時間以上
〇:10時間以上20時間未満
△:6時間以上10時間未満
×:6時間未満
[硬化性の評価方法]
実施例及び比較例で得られた熱硬化型ウレタン樹脂組成物をPETフィルム上にナイフコーターにより厚さ30μmで塗工し、その後、乾燥機で硬化させ、触感覚でタックがなくなるまでの時間を測定して以下のように評価した。
〇:110℃×2分でタックがなくなる
△:110℃×4分でタックがなくなる
×:110℃×6分でタックがなくなる
[フィルムの作製]
実施例及び比較例で得られた熱硬化型ウレタン樹脂組成物を離型処理の施されたポリエチレンテレフタラートフィルムへナイフコーターにより厚さ30μmで塗工し、次いで、オーブン中で、110℃でタックがなくなるまで加熱し硬化させて、フィルムを作製した。
[自己修復性の評価方法]
前記フィルムに真鍮ブラシを500g荷重で塗膜に押し当て、10往復移動させた後、目視で傷の有無を確認し、以下のように評価した。
◎:5分以内で傷が回復
〇:10分以内で傷が回復
△:1時間以内で傷が回復
×:1時間を経過しても傷が回復しない
[伸度の評価方法]
前記フィルムを幅1cm長さ5cmの短冊状に切り取り、株式会社島津製作所製「オートグラフAG−I」を用いてフィルムを引っ張り、伸び率を測定した。
◎:220%以上
〇:180%以上220%未満
△:150%以上180%未満
×:150%未満
実施例1〜5で得た熱硬化型ウレタン樹脂組成物(1)〜(5)の組成及び評価結果を表2に示す。
Figure 2018150421
比較例1〜6で得た熱硬化型ウレタン樹脂組成物(C1)〜(C6)の組成及び評価結果を表3に示す。
Figure 2018150421
表2に示した実施例1〜5の評価結果から、本発明の熱硬化型ウレタン樹脂組成物は、ポットライフ及び硬化性に優れることが確認できた。また、本発明の熱硬化型ウレタン樹脂組成物を用いて形成されたフィルムは、優れた自己修復性、伸度を有し、フィルム外観にも優れることが確認できた。
一方、表3に示した評価結果から、比較例1及び3〜6は、主剤に用いる鎖伸長剤として、分岐ジオールを用いない例であるが、比較例1及び3〜6で得られた熱硬化型ウレタン樹脂組成物は、ポットライフが著しく不十分であることが確認できた。
また、比較例2は、分岐ジオールの主剤不揮発分中の含有量が、2質量%よりも多い例であるが、比較例2で得られた熱硬化型ウレタン樹脂組成物は、比較例1及び3〜6で得られた熱硬化型ウレタン樹脂組成物同様に、ポットライフが著しく不十分であることが確認できた。

Claims (7)

  1. 芳香族環式構造を有しないポリオール(a1)と芳香族環式構造を有しないポリイソシアネート(a2)との反応物である分子末端にイソシアネート基を有するウレタンプレポリマー(A)、鎖伸長剤(B)、及び有機溶剤(C)を含有する主剤(i)と、硬化剤(ii)とを含有する熱硬化型ウレタン樹脂組成物であって、
    前記鎖伸長剤(B)が、分岐ジオール(b1)を含有するものであり、
    前記分岐ジオール(b1)の前記主剤(i)の不揮発分中の含有量が、2質量%以下であることを特徴とする熱硬化型ウレタン樹脂組成物。
  2. 前記鎖伸長剤(B)が、さらに、前記分岐ジオール(b1)以外の分子量500以下の低分子量ジオール、及び分子量500以下の低分子量トリオールを含有するものである請求項1記載の熱硬化型ウレタン樹脂組成物。
  3. 前記分岐ジオール(b1)が有するすべての水酸基が1級水酸基である請求項1記載の熱硬化型ウレタン樹脂組成物。
  4. 前記主剤(i)の不揮発分中のイソシアネート基当量が、1,000〜4,000g/eq.の範囲である請求項1記載の熱硬化型ウレタン樹脂組成物。
  5. 前記熱硬化型ウレタン樹脂組成物からなる硬化塗膜の周波数1Hzでの動的粘弾性スペクトルで測定されるtanδのピーク温度が、10〜40℃の範囲である請求項1記載の熱硬化型ウレタン樹脂組成物。
  6. 請求項1〜5のいずれか1項記載の熱硬化型ウレタン樹脂組成物の硬化塗膜を有することを特徴とするフィルム。
  7. 請求項6項記載のフィルムを有することを特徴とする物品。
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