JP5278742B2 - Transparent sheet - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、硬化性樹脂組成物を熱および紫外線で二段階硬化させて得られる透明シートに関する。 The present invention relates to a transparent sheet obtained by two-stage curing of a curable resin composition with heat and ultraviolet rays.
液晶ディスプレイや有機ELディスプレイなどのフラットパネルディスプレイの基板には一般にガラス基板が用いられているが、重い、割れやすい、柔軟性・成形加工性に乏しい等の課題がある。ガラス基板に代えてプラスチックを使用することにより、軽量化、耐衝撃性、フレキシブル性向上等をさせることが可能となる。 A glass substrate is generally used as a substrate for a flat panel display such as a liquid crystal display or an organic EL display, but there are problems such as being heavy, easily broken, and poor in flexibility and molding processability. By using plastic instead of the glass substrate, it is possible to reduce the weight, impact resistance, and flexibility.
しかしながら、現在のディスプレイは、高い色再現性、高輝度、高コントラスト、画面の均一性等の高い表示品質が要求されるため、ディスプレイ基板としてのプラスチックに対しても、高い光線透過率、平坦性・均一性、無色透明性に優れることが要求される。また、上記ディスプレイの製造工程における薄膜トランジスタ、配向膜、透明電極等の形成工程やパネルを貼り合わせる工程では、150℃以上の温度とする必要があることから、ディスプレイ基板として用いるプラスチックには、高い耐熱性が要求される。耐熱性が充分でない場合は、変色したり、応力や歪みが生じたりして、ディスプレイ基板として要求される光学特性を充分に満たせない。さらに、近年注目されているフレキシブルディスプレイの製造には、高い加工成型性も要求されている。 However, because current displays require high display quality such as high color reproducibility, high brightness, high contrast, and screen uniformity, high light transmittance and flatness are also possible for plastics as display substrates. -It is required to have excellent uniformity and colorless transparency. Moreover, in the process of forming the thin film transistor, the alignment film, the transparent electrode, etc. in the manufacturing process of the display and the process of bonding the panel, it is necessary to set the temperature to 150 ° C. or higher. Sex is required. If the heat resistance is not sufficient, the optical characteristics required for the display substrate cannot be sufficiently satisfied due to discoloration, stress or distortion. Furthermore, high processability is also required for the production of flexible displays that have attracted attention in recent years.
これに対して、本発明者らは、チオール基を有するシルセスキオキサンと炭素−炭素二重結合を有する有機物とをエン−チオール反応させることによって得られる有機・無機ハイブリッド化合物、チオール基を有するシルセスキオキサンとエポキシ基もしくはイソシアネート基を有する化合物とを熱硬化させて得られる有機・無機ハイブリッド化合物を提案した(特許文献1および2参照。)。これらの化合物は、熱又は紫外線で容易に硬化し、高い耐熱性、高い表面硬度、高い屈折率、高い透明性等を有するものであった。しかしながら、充分な平坦性、加工成型性を有するものではなかった。 In contrast, the present inventors have a thiol group, an organic / inorganic hybrid compound obtained by an ene-thiol reaction between a silsesquioxane having a thiol group and an organic substance having a carbon-carbon double bond. An organic / inorganic hybrid compound obtained by thermally curing silsesquioxane and a compound having an epoxy group or an isocyanate group has been proposed (see Patent Documents 1 and 2). These compounds were easily cured by heat or ultraviolet rays, and had high heat resistance, high surface hardness, high refractive index, high transparency, and the like. However, it did not have sufficient flatness and processability.
一方、平板金型等の上にガラス繊維を配置し、液状のエポキシ樹脂をガラス繊維上に塗布した後、減圧条件とすることによって、エポキシ樹脂を含浸させ、加熱処理やUV照射を施すことによってエポキシ樹脂を硬化させてガラス繊維を含むエポキシ樹脂基板が提案されている(特許文献3参照。)。このような基板は、耐熱性が高く、熱膨張率が改善するものの、やはり、充分な平坦性、加工成型性を有するものではなかった。 On the other hand, by placing glass fibers on a flat metal mold, etc., applying a liquid epoxy resin on the glass fibers, and then applying a reduced pressure condition, impregnating the epoxy resin, and applying heat treatment or UV irradiation. An epoxy resin substrate containing glass fibers by curing an epoxy resin has been proposed (see Patent Document 3). Such a substrate has high heat resistance and improved thermal expansion coefficient, but still does not have sufficient flatness and workability.
本発明は、耐熱性、屈折率がなどの諸特性を満足しつつ、熱および紫外線によって容易に硬化し、半硬化状態の中間段階で成型加工性を有し、その後完全硬化させることができる透明シートを提供することを目的とする。 The present invention satisfies various properties such as heat resistance and refractive index, is easily cured by heat and ultraviolet rays, has moldability at an intermediate stage in a semi-cured state, and can be completely cured thereafter. The purpose is to provide a sheet.
本発明者は上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、チオール基含有アルコキシシラン類の加水分解縮合物、炭素―炭素二重結合を有する化合物、イソシアネート基を有する化合物を所定の比率で配合した樹脂組成物を熱および紫外線で二段階硬化させることによって上記課題を解決しうることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventor has found that a hydrolyzed condensate of thiol group-containing alkoxysilanes, a compound having a carbon-carbon double bond, and a compound having an isocyanate group are blended at a predetermined ratio. The present inventors have found that the above problems can be solved by curing the composition in two steps with heat and ultraviolet rays, and have completed the present invention.
すなわち、本発明は、
一般式(1):
R1Si(OR2)3 (1)
(式中、R1は少なくとも1つのチオール基を有する炭素数1〜8の炭化水素基、又は、少なくとも1つのチオール基を有する芳香族炭化水素基を表し、R2は水素原子、炭素数1〜8の炭化水素基、又は、芳香族炭化水素基を表す。)で示されるチオール基含有アルコキシシラン類(a1)を加水分解および縮合して得られる縮合物(A)(以下、(A)成分という。)、アリル基を2つ以上含有する化合物(B)(以下、(B)成分という。)、および、イソシアネート基を有する化合物(C)(以下、(C)成分という。)を[{(B)成分中に含まれる二重結合の数}/{(A)成分中のチオール基の数}]が0.1〜0.8、[{(C)成分中に含まれるイソシアネート基の数}/((A)成分中のチオール基の数}]が0.1〜0.8、[{(B)成分中に含まれる炭素−炭素二重結合の数+(C)成分中のイソシアネート基の数}/{(A)成分中のチオール基の数}]が0.9〜1.1なる割合で含有する樹脂組成物(D)(以下、(D)成分という。)を熱および紫外線で二段階硬化させて得られる透明シートである。
また本発明は、上記二段階硬化が樹脂組成物(D)を熱硬化させて半硬化状態とし、成型加工した後、紫外線硬化させるものである透明シートでもある。
また本発明は、上記二段階硬化が樹脂組成物(D)を紫外線硬化させて半硬化状態とし、成型加工した後、熱硬化させるものである透明シートでもある。
また本発明は、透明な支持体上に作製された上記透明シートでもある。
さらに本発明は、上記樹脂組成物(D)をガラスクロスに含浸させたのち、熱および紫外線で二段階硬化させて得られる透明シートでもある。
That is, the present invention
General formula (1):
R 1 Si (OR 2 ) 3 (1)
(In the formula, R 1 represents a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms having at least one thiol group or an aromatic hydrocarbon group having at least one thiol group, and R 2 represents a hydrogen atom or 1 carbon atom) A condensate (A) (hereinafter referred to as (A)) obtained by hydrolysis and condensation of a thiol group-containing alkoxysilane (a1) represented by -8 hydrocarbon groups or aromatic hydrocarbon groups. Component)), compound (B) containing two or more allyl groups (hereinafter referred to as component (B)), and compound (C) having an isocyanate group (hereinafter referred to as component (C)) [ {Number of double bonds contained in component (B)} / {number of thiol groups in component (A)}] is 0.1 to 0.8, [isocyanate group contained in component (C) Number} / (number of thiol groups in component (A)}] is 0.1 0.8, [{number of carbon-carbon double bonds contained in component (B) + number of isocyanate groups in component (C)} / {number of thiol groups in component (A)}] is 0 A transparent sheet obtained by two-stage curing of a resin composition (D) (hereinafter referred to as “component (D)”) contained in a ratio of .9 to 1.1 with heat and ultraviolet rays.
The present invention is also a transparent sheet in which the two-stage curing is performed by thermally curing the resin composition (D) to a semi-cured state, molding, and then curing with ultraviolet rays.
Further, the present invention is also a transparent sheet in which the two-stage curing is a method in which the resin composition (D) is ultraviolet-cured into a semi-cured state, molded, and then thermally cured.
Moreover, this invention is also the said transparent sheet produced on the transparent support body.
Furthermore, the present invention is also a transparent sheet obtained by impregnating the above-mentioned resin composition (D) into a glass cloth, followed by two-stage curing with heat and ultraviolet rays.
本発明によれば、耐熱性、表面硬度、屈折率、透明性、ガスバリアー性が高く、熱膨張率が低いという諸特性を満足しつつ、熱又は紫外線によって容易に硬化し、半硬化状態の中間段階で成型加工性を有し、その後完全硬化させることができる透明シートを提供できる。本発明の透明シートは、導光板、偏光板、液晶パネル、ELパネル、PDPパネル、OHPフィルム、カラーフィルター、光ディスク基板、レンズ、プリズムシート、拡散板、バックライト、導波路、電子ペーパー、タッチパネルなどの透明基板などとして有用である。 According to the present invention, while satisfying various properties of high heat resistance, surface hardness, refractive index, transparency, gas barrier property and low coefficient of thermal expansion, it is easily cured by heat or ultraviolet rays, and is in a semi-cured state. It is possible to provide a transparent sheet that has moldability at an intermediate stage and can be completely cured thereafter. The transparent sheet of the present invention is a light guide plate, polarizing plate, liquid crystal panel, EL panel, PDP panel, OHP film, color filter, optical disk substrate, lens, prism sheet, diffuser plate, backlight, waveguide, electronic paper, touch panel, etc. It is useful as a transparent substrate.
本発明で用いられる(A)成分は、一般式(1):
R1Si(OR2)3 (1)
(式中、R1は少なくとも1つのチオール基を有する炭素数1〜8の炭化水素基、又は少なくとも1つのチオール基を有する芳香族炭化水素基を表し、R2は水素原子、炭素数1〜8の炭化水素基、又は芳香族炭化水素基を表す。)で示されるチオール基含有アルコキシシラン類(a1)を加水分解および縮合して得られる化合物である。
The component (A) used in the present invention has the general formula (1):
R 1 Si (OR 2 ) 3 (1)
(In the formula, R 1 represents a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms having at least one thiol group, or an aromatic hydrocarbon group having at least one thiol group, and R 2 represents a hydrogen atom, having 1 to 1 carbon atoms. 8 is a compound obtained by hydrolysis and condensation of a thiol group-containing alkoxysilane (a1) represented by formula (8) or an aromatic hydrocarbon group.
上記チオール基含有アルコキシシラン類(a1)(以下、(a1)成分という)の具体例としては、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリプロポキシシラン、3−メルカプトプロピルトリブトキシシラン、1,4−ジメルカプト−2−(トリメトキシシリル)ブタン、1,4−ジメルカプト−2−(トリエトキシシリル)ブタン、1,4−ジメルカプト−2−(トリプロポキシシリル)ブタン、1,4−ジメルカプト−2−(トリブトキシシリル)ブタン、2−メルカプトメチル−3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、2−メルカプトメチル−3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、2−メルカプトメチル−3−メルカプトプロピルトリプロポキシシラン、2−メルカプトメチル−3−メルカプトプロピルトリブトキシシラン、1,2−ジメルカプトエチルトリメトキシシラン、1,2−ジメルカプトエチルトリエトキシシラン、1,2−ジメルカプトエチルトリプロポキシシラン、1,2−ジメルカプトエチルトリブトキシシランなどが挙げられ、該例示化合物はいずれか単独で、又は適宜に組み合わせて使用できる。該例示化合物のうち、3−メルカプトプロピルトリメトキシシランは、加水分解反応の反応性が高く、かつ入手が容易であるため特に好ましい。 Specific examples of the thiol group-containing alkoxysilanes (a1) (hereinafter referred to as the component (a1)) include 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltriethoxysilane, 3-mercaptopropyltripropoxysilane, 3 -Mercaptopropyltributoxysilane, 1,4-dimercapto-2- (trimethoxysilyl) butane, 1,4-dimercapto-2- (triethoxysilyl) butane, 1,4-dimercapto-2- (tripropoxysilyl) Butane, 1,4-dimercapto-2- (tributoxysilyl) butane, 2-mercaptomethyl-3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 2-mercaptomethyl-3-mercaptopropyltriethoxysilane, 2-mercaptomethyl-3- Mercaptopropyltripro Xysilane, 2-mercaptomethyl-3-mercaptopropyltributoxysilane, 1,2-dimercaptoethyltrimethoxysilane, 1,2-dimercaptoethyltriethoxysilane, 1,2-dimercaptoethyltripropoxysilane, 1, Examples include 2-dimercaptoethyltributoxysilane, and the exemplary compounds can be used alone or in appropriate combination. Among the exemplified compounds, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane is particularly preferable because of high reactivity of hydrolysis reaction and easy availability.
また、(a1)成分に加えて、トリメチルメトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、トリエチルメトキシシラン、トリエチルエトキシシラン、トリフェニルメトキシシラン、トリフェニルエトキシシランなどのトリアルキルアルコキシシラン類、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジエチルジメトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、メチルフェニルジメトキシシラン、メチルフェニルジエトキシシラン、3−メルカプトプロピルメチルジメトキシシランなどのジアルキルジアルコキシシラン類、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシランなどのアルキルトリアルコキシシラン類、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、テトラブトキシシランなどのテトラアルコキシシラン類、テトラメトキシチタン、テトラエトキシチタン、テトラプロポキシチタン、テトラブトキシチタンなどのテトラアルコキシチタン類、テトラエトキシジルコニウム、テトラプロポキシジルコニウム、テトラブトキシジルコニウムなどのテトラアルコキシジルコニウム類などの金属アルコキシド類(a2)(以下、(a2)成分という)を使用しうる。(a2)成分は、いずれか単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。これらのうち、トリアルキルアルコキシシラン類、ジアルキルジアルコキシシラン類、テトラアルコキシシラン類を用いることで、(A)成分の架橋密度を調整することができる。アルキルトリアルコキシシラン類を用いることで、(A)成分中に含まれるチオール基の量を調整することができる。テトラアルコキシチタン類、テトラアルコキシジルコニウム類を用いることで、最終的に得られる透明シートの屈折率を高くすることができる。 In addition to the component (a1), trialkylalkoxysilanes such as trimethylmethoxysilane, trimethylethoxysilane, triethylmethoxysilane, triethylethoxysilane, triphenylmethoxysilane, triphenylethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxy Dialkyl dialkoxysilanes such as silane, diethyldimethoxysilane, diethyldiethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, diphenyldiethoxysilane, methylphenyldimethoxysilane, methylphenyldiethoxysilane, 3-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, methyltrimethoxysilane Methyltriethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, Alkyltrialkoxysilanes such as rutriethoxysilane, tetraalkoxysilanes such as tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetrapropoxysilane, tetrabutoxysilane, tetramethoxytitanium, tetraethoxytitanium, tetrapropoxytitanium, tetrabutoxytitanium, etc. Metal alkoxides (a2) (hereinafter referred to as component (a2)) such as tetraalkoxyzirconiums such as tetraalkoxytitaniums, tetraethoxyzirconium, tetrapropoxyzirconium, and tetrabutoxyzirconium can be used. (A2) A component can be used individually or in combination of 2 or more types. Among these, the crosslinking density of the component (A) can be adjusted by using trialkylalkoxysilanes, dialkyldialkoxysilanes, and tetraalkoxysilanes. By using alkyltrialkoxysilanes, the amount of thiol groups contained in component (A) can be adjusted. By using tetraalkoxy titanium or tetraalkoxy zirconium, the refractive index of the finally obtained transparent sheet can be increased.
(a1)成分と(a2)成分を併用する場合は、{(a1)成分に含まれるチオール基のモル数}/{(a1)成分と(a2)成分の合計モル数}(1分子あたりに含まれるチオール基の平均個数を示す)が0.2以上であることが好ましい。0.2未満である場合、得られる(A)成分中に含まれるチオール基の数が少なくなるため、熱硬化性および紫外線硬化性が低下するとともに、透明シートの硬度などの物性についての改善効果も不充分となる傾向がある。また、{(a1)成分と(a2)成分に含まれる各アルコキシ基の合計モル数}/{(a1)成分と(a2)成分の合計モル数}(モル比:1分子あたりに含まれるアルコキシ基の平均個数を示す)が2.5以上3.5以下であることが好ましく、2.7以上3.2以下であることがより好ましい。2.5未満の場合、得られる(A)成分の架橋密度が低く、透明シートの耐熱性が低下する傾向がある。また、3.5を超える場合、(A)成分を製造する際、ゲル化しやすくなる傾向がある。 When the component (a1) and the component (a2) are used in combination, {number of moles of thiol group contained in the component (a1)} / {total number of moles of component (a1) and component (a2)} (per molecule) The average number of thiol groups contained is preferably 0.2 or more. When it is less than 0.2, the number of thiol groups contained in the component (A) to be obtained is reduced, so that the thermosetting property and the ultraviolet curable property are lowered, and the physical properties such as the hardness of the transparent sheet are improved. Tend to be insufficient. Also, {the total number of moles of each alkoxy group contained in the components (a1) and (a2)} / {the total number of moles of the components (a1) and (a2)} (molar ratio: alkoxy contained per molecule The average number of groups) is preferably 2.5 or more and 3.5 or less, and more preferably 2.7 or more and 3.2 or less. When it is less than 2.5, the crosslinking density of the obtained component (A) is low, and the heat resistance of the transparent sheet tends to decrease. Moreover, when it exceeds 3.5, when manufacturing (A) component, it exists in the tendency which becomes easy to gelatinize.
本発明に用いられる(A)成分は、(a1)成分単独やこれに(a2)成分を併用して、それらを加水分解後、縮合させて得ることができる。加水分解反応によって、(a1)成分や(a2)成分に含まれるアルコキシ基が水酸基となり、アルコールが副生する。加水分解反応に必要な水の量は、{加水分解反応に用いる水のモル数}/{(a1)成分と(a2)成分に含まれる各アルコキシ基の合計モル数}(モル比)が0.4以上10以下であればよく、好ましくは0.5以上2以下である。0.4未満の場合、(A)成分中に加水分解されずに残るアルコキシ基があるため好ましくない。また、10を超える場合、後に行う縮合反応(脱水反応)の際に除くべき水の量が多くなるため製造時間が長くなり、経済的に不利である。 The component (A) used in the present invention can be obtained by condensing the component (a1) alone or in combination with the component (a2) and hydrolyzing them. By the hydrolysis reaction, the alkoxy group contained in the component (a1) or the component (a2) becomes a hydroxyl group, and alcohol is by-produced. The amount of water required for the hydrolysis reaction is {number of moles of water used in the hydrolysis reaction} / {total number of moles of each alkoxy group contained in the components (a1) and (a2)} (molar ratio). 4 or more and 10 or less, and preferably 0.5 or more and 2 or less. When it is less than 0.4, there is an alkoxy group remaining without being hydrolyzed in the component (A), which is not preferable. On the other hand, when it exceeds 10, the amount of water to be removed in the subsequent condensation reaction (dehydration reaction) increases, so that the production time becomes longer, which is economically disadvantageous.
また、(a2)成分としてテトラアルコキシチタン類、テトラアルコキシジルコニウム類等、特に加水分解性および縮合反応性の高い金属アルコキシド類を併用する場合には、急速に加水分解および縮合反応が進行し、系がゲル化してしまう場合がある。この場合、(a1)成分の加水分解反応を終了させ、実質的にすべての水が消費された状態にした後、該(a2)成分を添加することによって、ゲル化を避けることができる。 In addition, when (a2) component is used together with tetraalkoxytitanium, tetraalkoxyzirconium, etc., particularly metal alkoxides with high hydrolyzability and condensation reactivity, hydrolysis and condensation reaction proceed rapidly, and the system May gel. In this case, gelation can be avoided by adding the component (a2) after the hydrolysis reaction of the component (a1) is completed and all water has been consumed.
加水分解反応に用いる触媒としては、特に限定はされず、従来公知の加水分解触媒を任意に用いることができる。これらのうちギ酸は、触媒活性が高く、また引き続く縮合反応の触媒としても機能するので好ましい。ギ酸の添加量は、(a1)成分および(a2)成分の合計100重量部に対して、0.1〜25重量部であることが好ましく、1〜10重量部であることがより好ましい。25重量部よりも多いと、得られる(D)成分の安定性が低下する傾向があり、また後工程でギ酸を除去できるとしても該除去量が多くなる傾向がある。一方、0.1重量部よりも少ないと、実質的に反応が進行しない、又は反応時間が長くなるなどの傾向がある。反応温度、時間は、(a1)成分や(a2)成分の反応性に応じて任意に設定できるが、通常0〜100℃程度、好ましくは20〜60℃、1分〜2時間程度である。該加水分解反応は、溶剤の存在下又は不存在下に行うことができる。溶剤の種類は特に限定されず、任意の溶剤を1種類以上選択して用いることができるが、後述の縮合反応に用いる溶剤と同一のものを用いることが好ましい。(a1)成分や(a2)成分の反応性が低い場合は、無溶剤で行うことが好ましい。 The catalyst used for the hydrolysis reaction is not particularly limited, and a conventionally known hydrolysis catalyst can be arbitrarily used. Of these, formic acid is preferred because it has high catalytic activity and also functions as a catalyst for the subsequent condensation reaction. The amount of formic acid added is preferably 0.1 to 25 parts by weight and more preferably 1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight as a total of the components (a1) and (a2). When the amount is more than 25 parts by weight, the stability of the obtained component (D) tends to decrease, and even if formic acid can be removed in a subsequent step, the removal amount tends to increase. On the other hand, when the amount is less than 0.1 parts by weight, the reaction does not substantially proceed or the reaction time tends to be long. Although reaction temperature and time can be arbitrarily set according to the reactivity of the component (a1) or the component (a2), it is usually about 0 to 100 ° C., preferably about 20 to 60 ° C., about 1 minute to 2 hours. The hydrolysis reaction can be carried out in the presence or absence of a solvent. The type of the solvent is not particularly limited, and one or more arbitrary solvents can be selected and used, but it is preferable to use the same solvent as that used in the condensation reaction described later. When the reactivity of the component (a1) or the component (a2) is low, it is preferable to carry out without a solvent.
上記方法で加水分解反応を行うが、{加水分解されてできた水酸基のモル数}/{(a1)成分と(a2)成分に含まれる各アルコキシ基の合計モル数}(モル比)が0.5以上になるように進行させることが好ましく、0.8以上に調整することがさらに好ましい。 The hydrolysis reaction is carried out by the above method, but {number of moles of hydroxyl groups formed by hydrolysis} / {total number of moles of each alkoxy group contained in components (a1) and (a2)} (molar ratio) is 0. It is preferable to make it progress so that it may become 0.5 or more, and it is still more preferable to adjust to 0.8 or more.
上記縮合反応においては、前記の水酸基間で水が副生し、また水酸基とアルコキシ基間ではアルコールが副生して、シロキサン結合を生じる。縮合反応には、従来公知の脱水縮合触媒を任意に用いることができる。前記のように、ギ酸は触媒活性が高く、加水分解反応の触媒と共用できるため好ましい。反応温度、時間は(a1)成分や(a2)成分の反応性に応じてそれぞれ任意に設定できるが、通常は40〜150℃程度、好ましくは60〜100℃、30分〜12時間程度である。 In the condensation reaction, water is by-produced between the hydroxyl groups, and alcohol is by-produced between the hydroxyl group and the alkoxy group to form a siloxane bond. A conventionally known dehydration condensation catalyst can be arbitrarily used for the condensation reaction. As described above, formic acid is preferable because it has high catalytic activity and can be used as a catalyst for hydrolysis reaction. The reaction temperature and time can be arbitrarily set depending on the reactivity of the components (a1) and (a2), but are usually about 40 to 150 ° C., preferably 60 to 100 ° C., and about 30 minutes to 12 hours. .
上記方法で縮合反応を行うが、{未反応の水酸基および未反応のアルコキシ基の合計モル数}/{(a1)成分や(a2)成分に含まれる各アルコキシ基の合計モル数}(モル比)が0.3以下になるように進行させることが好ましく、0.2以下に調整することがさらに好ましい。0.3を超える場合、未反応の水酸基およびアルコキシ基が(D)成分の保管中に縮合反応してゲル化したり、硬化後に縮合反応し揮発分が発生してクラックが発生するなど、透明シートの性能を損なう傾向があるため好ましくない。 The condensation reaction is carried out by the above method. {Total mole number of unreacted hydroxyl group and unreacted alkoxy group} / {Total mole number of each alkoxy group contained in component (a1) or component (a2)} (molar ratio) ) Is preferably 0.3 or less, and more preferably 0.2 or less. When 0.3 is exceeded, the unreacted hydroxyl group and alkoxy group undergo a condensation reaction during storage of component (D) to gel, or after curing, a condensation reaction occurs to generate volatile matter and cracks occur. This is not preferable because it tends to impair the performance.
当該縮合反応は、(a1)成分((a2)成分を併用する場合は両者)の濃度が2〜80重量%程度になるように溶剤希釈して行うことが好ましく、15〜60重量%であることがより好ましい。縮合反応によって生成する水およびアルコールの沸点より高い沸点を有する溶剤を用いると、反応系中よりこれらを留去することができるため好ましい。該濃度が2重量%未満である場合は、得られる(D)成分に含まれる(A)成分が少なくなるため好ましくない。80重量%を超える場合は、反応中にゲル化したり、生成する(A)成分の分子量が大きくなり過ぎ、得られる(D)成分の保存安定性が悪くなる傾向がある。溶剤としては、任意の溶剤を1種類以上選択して用いることができる。縮合反応によって生成する水およびアルコールより高い沸点を有する溶剤を用いれば、反応系中よりこれらを留去することができるため好ましい。また、(B)成分も溶剤の一部として用いることができる。 The condensation reaction is preferably carried out by diluting the solvent so that the concentration of the component (a1) (or both when the component (a2) is used in combination) is about 2 to 80% by weight. It is more preferable. It is preferable to use a solvent having a boiling point higher than that of water and alcohol generated by the condensation reaction because these can be distilled off from the reaction system. When the concentration is less than 2% by weight, the component (A) contained in the component (D) to be obtained is decreased, which is not preferable. When it exceeds 80% by weight, the molecular weight of the component (A) that is gelled or generated during the reaction tends to be too large, and the storage stability of the resulting component (D) tends to be poor. As the solvent, one or more arbitrary solvents can be selected and used. It is preferable to use a solvent having a boiling point higher than that of water and alcohol produced by the condensation reaction because these can be distilled off from the reaction system. Moreover, (B) component can also be used as a part of solvent.
当該縮合反応の終了後、用いた触媒を除去すると、最終的に得られる(D)成分の安定性が向上するため好ましい。除去方法は、用いた触媒に応じて公知各種の方法から適宜に選択できる。例えば、ギ酸を用いた場合は、縮合反応の終了後、該沸点以上に加熱する、減圧するなどの方法により容易に除去でき、この点からもギ酸の使用が好ましい。 After completion of the condensation reaction, it is preferable to remove the used catalyst because the stability of the finally obtained component (D) is improved. The removal method can be appropriately selected from various known methods depending on the catalyst used. For example, when formic acid is used, it can be easily removed by a method such as heating to above the boiling point or depressurization after completion of the condensation reaction, and formic acid is also preferred in this respect.
上記(B)成分の炭素‐炭素二重結合は、炭素−炭素二重結合を有する官能基とチオール基との反応より優先して、炭素−炭素二重結合を有する官能基同士が重合する不都合が起こらないよう、ラジカル重合性が低いものを用いることが好ましい。このような(B)成分として、アリル基を1つ以上有する化合物が挙げられる。アリル基を1つ含有する化合物としては、ケイ皮酸、モノアリルシアヌレート、モノアリルイソシアヌレート、ペンタエリスリトールモノアリルエーテル、トリメチロールプロパンモノアリルエーテル、グリセリンモノアリルエーテル、ビスフェノールAモノアリルエーテル、ビスフェノールFモノアリルエーテル、エチレングリコールモノアリルエーテル、ジエチレングリコールモノアリルエーテル、トリエチレングリコールモノアリルエーテル、プロピレングリコールモノアリルエーテル、ジプロピレングリコールモノアリルエーテル、トリプロピレングリコールモノアリルエーテルなどが挙げられる。アリル基を2つ含有する化合物としては、ジアリルフタレート、ジアリルイソフタレート、ジアリルシアヌレート、ジアリルイソシアヌレート、ペンタエリスリトールジアリルエーテル、トリメチロールプロパンジアリルエーテル、グリセリンジアリルエーテル、ビスフェノールAジアリルエーテル、ビスフェノールFジアリルエーテル、エチレングリコールジアリルエーテル、ジエチレングリコールジアリルエーテル、トリエチレングリコールジアリルエーテル、プロピレングリコールジアリルエーテル、ジプロピレングリコールジアリルエーテル、トリプロピレングリコールジアリルエーテルなどが挙げられる。アリル基を3つ以上含有する化合物としては、トリアリルイソシアヌレート、ペンタエリスリトールトリアリルエーテル、ペンタエリスリトールテトラアリルエーテル、トリメチロールプロパントリアリルエーテルなどが挙げられる。これらの化合物は、いずれか単独で、又は組み合わせて使用できる。これらの中で、分子中に1つの炭素‐炭素二重結合のみを有する化合物では分子間の架橋が起こらないため、透明シートの耐熱性、表面硬度等の物性についての改善効果も不充分となる傾向があることから、分子中に2以上の炭素‐炭素二重結合を有する化合物が好ましく、中でもトリアリルイソシアヌレート、ジアリルフタレート、ペンタエリスリトールトリアリルエーテルが特に好ましい。 The carbon-carbon double bond of the component (B) is disadvantageous in that the functional groups having a carbon-carbon double bond are polymerized in preference to the reaction between the functional group having a carbon-carbon double bond and a thiol group. It is preferable to use one having low radical polymerizability so as not to occur. Examples of such component (B) include compounds having one or more allyl groups. The compounds containing one allyl group include cinnamic acid, monoallyl cyanurate, monoallyl isocyanurate, pentaerythritol monoallyl ether, trimethylolpropane monoallyl ether, glycerin monoallyl ether, bisphenol A monoallyl ether, bisphenol. Examples thereof include F monoallyl ether, ethylene glycol monoallyl ether, diethylene glycol monoallyl ether, triethylene glycol monoallyl ether, propylene glycol monoallyl ether, dipropylene glycol monoallyl ether, and tripropylene glycol monoallyl ether. Compounds containing two allyl groups include diallyl phthalate, diallyl isophthalate, diallyl cyanurate, diallyl isocyanurate, pentaerythritol diallyl ether, trimethylolpropane diallyl ether, glyceryl diallyl ether, bisphenol A diallyl ether, bisphenol F diallyl ether Ethylene glycol diallyl ether, diethylene glycol diallyl ether, triethylene glycol diallyl ether, propylene glycol diallyl ether, dipropylene glycol diallyl ether, tripropylene glycol diallyl ether, and the like. Examples of the compound containing three or more allyl groups include triallyl isocyanurate, pentaerythritol triallyl ether, pentaerythritol tetraallyl ether, trimethylolpropane triallyl ether, and the like. These compounds can be used either alone or in combination. Among these, compounds having only one carbon-carbon double bond in the molecule do not cause cross-linking between molecules, so that the effect of improving the physical properties such as heat resistance and surface hardness of the transparent sheet is insufficient. Because of the tendency, compounds having two or more carbon-carbon double bonds in the molecule are preferable, and among them, triallyl isocyanurate, diallyl phthalate, and pentaerythritol triallyl ether are particularly preferable.
また、(B)成分として、上記アリル基を有する化合物よりも高分子量のものを用いることもできる。(B)成分として高分子量のものを用いた成分(D)は、得られる硬化物の可撓性が向上する傾向がある。また、一般にラジカル重合性が低くなる傾向があり、このような視点からも好ましく用いることができる。該高分子量物としては、メチルアリルシロキサンとジメチルシロキサンとからなる共重合物、エピクロルヒドリンとアリルグリシジルエーテルとからなる共重合物(ダイソー(株):商品名「エピクロマー」、日本ゼオン(株):商品名「Gechron」など)、アリル基末端ポリイソブチレンポリマー((株)カネカ:商品名「エピオン」)、ウレタンアクリレート(荒川化学工業(株)製:商品名「ビームセット550B」)などが挙げられる。これらの化合物は、単独で、または2種以上を組み合わせて用いることができる。 Further, as the component (B), those having a higher molecular weight than the compound having an allyl group can also be used. Component (D) using a high molecular weight component (B) tends to improve the flexibility of the resulting cured product. Moreover, generally there exists a tendency for radical polymerizability to become low, and it can use preferably also from such a viewpoint. Examples of the high molecular weight compound include a copolymer composed of methylallylsiloxane and dimethylsiloxane, a copolymer composed of epichlorohydrin and allylglycidyl ether (Daiso Co., Ltd .: trade name “Epichromer”, Nippon Zeon Co., Ltd .: Commodity Name "Gechron", etc.), allyl group-terminated polyisobutylene polymer (Kaneka Co., Ltd .: trade name "Epion"), urethane acrylate (produced by Arakawa Chemical Industry Co., Ltd .: trade name "Beam Set 550B") and the like. These compounds can be used alone or in combination of two or more.
また、本発明で用いられる(C)成分は、特に限定されず、従来公知のイソシアネート基を有する化合物を適宜に用いることができる。該ジイソシアネート化合物としては、たとえば芳香族、脂肪族又は脂環族の各種公知のジイソシアネート類を使用することができ、より具体的には、たとえば、1,5−ナフチ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、4,4’−ジフェニルジメチルメタンジイソシアネート、4,4’−ジベンジルイソシアネート、ジアルキルジフェニルメタンジイソシアネート、テトラアルキルジフェニルメタンジイソシアネート、1,3−フェニレンジイソシアネート、1,4−フェニレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、ブタン−1,4−ジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソプロピレンジイソシアネート、メチレンジイソシアネート、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、シクロヘキサン−1,4−ジイソシアネート、キシリ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、リジンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジイソシアネート、1,3−ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン、メチルシクロヘキサンジイソシアネート、m−テトラメチルキシリレンジイソシアネートやダイマー酸のカルボキシル基をイソシアネート基に転化したダイマージイソシアネートなどが挙げられる。これらの化合物は、単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。該例示化合物のうち、イソホロンジイソシアネートは、最終的に得られる透明シートが無色透明性、耐熱性等に優れ、かつ入手が容易であるため特に好ましい。 Moreover, the (C) component used by this invention is not specifically limited, The compound which has a conventionally well-known isocyanate group can be used suitably. As the diisocyanate compound, for example, various known aromatic, aliphatic or alicyclic diisocyanates can be used. More specifically, for example, 1,5-naphthylene diisocyanate, 4,4′- Diphenylmethane diisocyanate, 4,4′-diphenyldimethylmethane diisocyanate, 4,4′-dibenzyl isocyanate, dialkyldiphenylmethane diisocyanate, tetraalkyldiphenylmethane diisocyanate, 1,3-phenylene diisocyanate, 1,4-phenylene diisocyanate, tolylene diisocyanate, butane -1,4-diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, isopropylene diisocyanate, methylene diisocyanate, 2,2,4-trimethylhexamethylene dii Cyanate, 2,4,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, cyclohexane-1,4-diisocyanate, xylylene diisocyanate, hydrogenated xylylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, lysine diisocyanate, dicyclohexylmethane-4,4′-diisocyanate, 1,3 Examples thereof include bis (isocyanatomethyl) cyclohexane, methylcyclohexane diisocyanate, m-tetramethylxylylene diisocyanate, and dimerisocyanate obtained by converting a carboxyl group of dimer acid into an isocyanate group. These compounds can be used alone or in combination of two or more. Among the exemplified compounds, isophorone diisocyanate is particularly preferable because the finally obtained transparent sheet is excellent in colorless transparency, heat resistance and the like and is easily available.
また、(C)成分として、前記化合物よりも高分子量のものを用いることができる。高分子量のものを用いてなる(D)成分によれば、得られる透明シートの可撓性が向上する傾向がある。該高分子量物としては、ポリカーボネートジオール、ポリエステルジオールなどのポリオール類のジイソシアネート変性物、ポリメリックMDI(三井武田ケミカル(株):商品名「コスモネートM」など)、ポリイソシアヌレートタイプのHDI(日本ポリウレタン工業(株)製:商品名「コロネートHX」など)などが挙げられる。これらの化合物は、単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。該例示化合物のうち、ポリイソシアヌレートタイプのHDIは、最終的に得られる透明シートが無色透明性、耐熱性等に優れ、かつ入手が容易であるため特に好ましい。 As the component (C), one having a higher molecular weight than the above compound can be used. According to the component (D) using a high molecular weight, the flexibility of the obtained transparent sheet tends to be improved. Examples of the high molecular weight product include diisocyanate-modified products of polyols such as polycarbonate diol and polyester diol, polymeric MDI (Mitsui Takeda Chemical Co., Ltd .: trade name “Cosmonate M”, etc.), polyisocyanurate type HDI (Nippon Polyurethane) Kogyo Co., Ltd .: trade name “Coronate HX” etc.). These compounds can be used alone or in combination of two or more. Among the exemplified compounds, polyisocyanurate type HDI is particularly preferable because the finally obtained transparent sheet is excellent in colorless transparency, heat resistance and the like and is easily available.
また、高分子量物としてメタクリロイルオキシエチルイソシアネート(昭和電工(株)製:商品名「カレンズMOI」)、アクリロイルオキシエチルイソシアネート(昭和電工(株)製:商品名「カレンズAOI」)など、1分子中に2重結合とイソシアネート基が同時に存在する化合物を用いることもできる。このような化合物を用いた際には、(B)、(C)成分を同時に含有するものとみなすことができ、分子中に含まれる2重結合の数およびイソシアネート基の数を考慮のうえ使用量を決定する必要がある。 Further, methacryloyloxyethyl isocyanate (trade name “Karenz MOI” manufactured by Showa Denko KK) and acryloyloxyethyl isocyanate (product name “Karenz AOI” manufactured by Showa Denko KK) as high molecular weight compounds are contained in one molecule. A compound in which a double bond and an isocyanate group are present simultaneously can also be used. When such a compound is used, it can be considered that the (B) and (C) components are contained at the same time, and it is used in consideration of the number of double bonds and the number of isocyanate groups contained in the molecule. The amount needs to be determined.
また、(C)成分を用いる場合には従来公知のウレタン化触媒を用いることができる。例えば、ジブチルスズジラウレート、オクチル酸スズなどの有機スズ化合物、1,8−ジアザ−ビシクロ[5.4.0]ウンデセン−7、トリエチレンジアミン、ベンジルジメチルアミン、トリエタノールアミン、ジメチルアミノエタノール、トリス(ジメチルアミノメチル)フェノールなどの三級アミン類などをあげることができる。ウレタン化触媒は(D)成分100重量部に対し、0.01〜5重量部の割合で使用することが好ましい。 Further, when the component (C) is used, a conventionally known urethanization catalyst can be used. For example, organic tin compounds such as dibutyltin dilaurate and tin octylate, 1,8-diaza-bicyclo [5.4.0] undecene-7, triethylenediamine, benzyldimethylamine, triethanolamine, dimethylaminoethanol, tris (dimethyl) And tertiary amines such as (aminomethyl) phenol. The urethanization catalyst is preferably used in a proportion of 0.01 to 5 parts by weight per 100 parts by weight of component (D).
上記(D)成分における有効(A)成分、(B)成分および(C)成分の濃度は、用途に応じて適宜に決定でき、必要に応じて溶剤を配合することができる。溶剤としては、当該成分と非反応性であればよく、各種従来公知のものを適宜選択して用いることができる。(D)成分をコーティングして用いる場合は、溶剤で希釈し、所望の粘度とすればよい。また、(D)成分を1mm以上の厚膜に硬化させる場合は、(A)成分、(B)成分および(C)成分の合計濃度を(D)成分中90重量%以上にすることが好ましく、95重量%以上にすることがより好ましい。該合計濃度は、(A)成分、(B)成分および(C)成分の濃度と(D)成分の仕込み時に加えた溶剤の量により計算で求めることができ、また(D)成分に含まれる溶剤の沸点以上で2時間程度加熱し、加熱前後の重量変化により求めることもできる。(D)成分を1mm以上の厚膜に硬化させる場合は、90重量%未満の場合、硬化、成型時に発泡したり、透明シート中に溶剤が残存したりして、透明シートの物性が低下する傾向がある。なお、(A)成分を合成する際に溶剤を必須使用しているため、該用途に用いる際には、反応終了後、不揮発分含有量が90重量%以上となるよう溶剤を揮発させておけばよい。また、(D)成分を調製した後、用いた溶剤を揮発させて、有効な(A)成分、(B)成分及び(C)成分の合計濃度を高めることもできる。 The concentrations of the effective (A) component, the (B) component, and the (C) component in the component (D) can be appropriately determined according to the use, and a solvent can be blended as necessary. The solvent only needs to be non-reactive with the component, and various conventionally known solvents can be appropriately selected and used. When the component (D) is used by coating, it may be diluted with a solvent to obtain a desired viscosity. When the (D) component is cured to a thick film of 1 mm or more, the total concentration of the (A) component, the (B) component, and the (C) component is preferably 90% by weight or more in the (D) component. More preferably, the content is 95% by weight or more. The total concentration can be obtained by calculation based on the concentrations of the components (A), (B) and (C) and the amount of the solvent added during the preparation of the component (D), and is included in the component (D). It can also be obtained by heating for about 2 hours above the boiling point of the solvent and by weight change before and after heating. When the component (D) is cured to a thick film of 1 mm or more, if it is less than 90% by weight, foaming occurs at the time of curing and molding, or a solvent remains in the transparent sheet, which deteriorates the physical properties of the transparent sheet. Tend. In addition, since the solvent is indispensable when synthesizing the component (A), the solvent should be volatilized after the reaction so that the non-volatile content is 90% by weight or more when used for this purpose. That's fine. Moreover, after preparing (D) component, the used solvent can be volatilized and the total density | concentration of an effective (A) component, (B) component, and (C) component can also be raised.
上記(D)成分は、(A)成分、(B)成分および(C)成分を含有するものである。(D)成分中に含有される各成分は、[{(B)成分中に含まれる二重結合の数}/{(A)成分中のチオール基の数}]が0.1〜0.8、[{(C)成分中のイソシアネート基の数}/{(A)成分中のチオール基の数}]が0.1〜0.8、[{(B)成分中に含まれる二重結合の数+(C)成分中に含まれる二重結合の数}/{(A)成分中のチオール基の数}]が0.9〜1.1なる割合で含有する。
[{(B)成分中に含まれる二重結合の数+(C)成分中に含まれるイソシアネート基の数)}/{(A)成分中のチオール基の数}]が0.9未満の場合には、チオール基が残存し、その分解によって悪臭を発生させる場合がある。1.1以上の場合には、硬化後に炭素−炭素二重結合やイソシアネート基が残存し、耐候性が低下する傾向がある。
[{(B)成分中に含まれる二重結合の数}/{(A)成分中のチオール基の数}]が0.8を超えると、紫外線硬化を第一段階とする場合には硬化が進行しすぎ、熱硬化を第一段階とする場合には半硬化物中に未反応の(B)成分が多くなりすぎるため、いずれも成型加工性が失われる場合がある。また、0.1未満の場合は、必然的に成分(C)を[{(C)成分中のイソシアネート基の数}/{(A)成分中のチオール基の数}]が0.8を超えて含むこととなり、紫外線硬化を第一段階とする場合には半硬化物中に未反応の(C)成分が多くなりすぎるため、熱硬化を第一段階とする場合には硬化が進行しすぎ、いずれも成型加工性が失われる場合がある。
{(C)成分中のイソシアネート基の数}/{(A)成分中のチオール基の数)}が0.8を超えると、紫外線硬化を第一段階とする場合には半硬化物中に未反応の(C)成分が多くなりすぎるため、熱硬化を第一段階とする場合には硬化が進行しすぎ、いずれも成形加工性が失われる場合がある。また、0.1未満の場合は、必然的に成分(B)を[{(B)成分中の二重結合の数}/{(A)成分中のチオール基の数}]が0.8を超えて含むこととなり、紫外線硬化を第一段階とする場合には硬化が進行しすぎ、熱硬化を第一段階とする場合には半硬化物中に未反応の(B)成分が多くなりすぎるため、いずれも成形加工性が失われる場合がある。
The component (D) contains the component (A), the component (B), and the component (C). Each component contained in the component (D) has a [{number of double bonds contained in the component (B)} / {number of thiol groups in the component (A)}] of 0.1 to 0.00. 8, [{number of isocyanate groups in component (C)} / {number of thiol groups in component (A)}] is 0.1 to 0.8; [{(B) component included in double The number of bonds + number of double bonds contained in component (C)} / {number of thiol groups in component (A)}] is contained in a ratio of 0.9 to 1.1.
[{Number of double bonds contained in component (B) + number of isocyanate groups contained in component (C))} / {number of thiol groups in component (A)} is less than 0.9 In some cases, the thiol group remains and may cause malodor due to its decomposition. In the case of 1.1 or more, carbon-carbon double bonds and isocyanate groups remain after curing, and the weather resistance tends to be lowered.
When [{number of double bonds contained in component (B)} / {number of thiol groups in component (A)}] exceeds 0.8, curing occurs when UV curing is the first step. When the thermosetting is performed in the first stage, the amount of unreacted component (B) is excessively increased in the semi-cured product, so that molding processability may be lost in all cases. When the ratio is less than 0.1, the component (C) is inevitably [{number of isocyanate groups in the component (C)} / {number of thiol groups in the component (A)}] is 0.8. When the ultraviolet curing is the first stage, the unreacted (C) component is too much in the semi-cured product. Therefore, when the thermal curing is the first stage, the curing proceeds. In any case, molding processability may be lost.
When {the number of isocyanate groups in component (C)} / {the number of thiol groups in component (A))} exceeds 0.8, when UV curing is the first step, Since there are too many unreacted components (C), when thermosetting is the first stage, curing proceeds too much, and in any case, molding processability may be lost. When the ratio is less than 0.1, the component (B) is inevitably [{number of double bonds in component (B)} / {number of thiol groups in component (A)}] is 0.8. When UV curing is the first step, curing proceeds too much, and when heat curing is the first step, unreacted component (B) increases in the semi-cured product. Therefore, in any case, molding processability may be lost.
また、(D)成分には、用途に応じ、上記(a1)成分および/又はその加水分解物(以下、併せて(E)成分という)を配合できる。(E)成分は、(A)成分の合成に際して用いた(a1)成分をそのままで用いるか、その加水分解物を用いるか、これらを組み合わせて使用できる。(E)成分を含有する(D)成分を二段階硬化して得られる透明シートをガラス、金属等の無機基材に対するコーティング剤として用いると、密着性をより向上できる利点がある。(E)成分の配合量は、(D)成分100重量部に対して、0.1〜20重量部程度であることが好ましい。0.1重量部未満の場合は、透明シートの無機基材に対する密着性向上効果が不充分となる傾向がある。また、20重量部を超える場合、(E)成分が加水分解、縮合反応する際の揮発分が多くなるため、(D)成分が硬化時に発泡したり、反りやクラックが発生したり、得られる透明シートが脆くなったりする傾向がある。このような(E)成分としては、3−メルカプトプロピルトリメトキシシランが、密着性向上効果の点で特に好ましい。 Further, the component (D) can be blended with the component (a1) and / or a hydrolyzate thereof (hereinafter also referred to as the component (E)) depending on the application. As the component (E), the component (a1) used in the synthesis of the component (A) can be used as it is, or a hydrolyzate thereof can be used in combination. When a transparent sheet obtained by two-stage curing of the component (D) containing the component (E) is used as a coating agent for an inorganic substrate such as glass or metal, there is an advantage that adhesion can be further improved. (E) It is preferable that the compounding quantity of a component is about 0.1-20 weight part with respect to 100 weight part of (D) component. When the amount is less than 0.1 part by weight, the effect of improving the adhesion of the transparent sheet to the inorganic base material tends to be insufficient. Moreover, when it exceeds 20 weight part, since the volatile matter at the time of (E) component hydrolyzing and a condensation reaction increases, (D) component foams at the time of hardening, a curvature and a crack generate | occur | produce, and it is obtained. The transparent sheet tends to become brittle. As such a component (E), 3-mercaptopropyltrimethoxysilane is particularly preferable in terms of the effect of improving adhesion.
また、(D)成分には、用途に応じ、上記(a2)成分である金属アルコキシド類および/又はその加水分解物[以下、併せて(F)成分という]を配合できる。(F)成分は、(A)成分の合成に際して用いた金属アルコキシド類をそのままで用いるか、その加水分解物を用いるか、これらを組み合わせて使用できる。(F)成分を含有する(D)成分を用いることで、得られる透明シートの屈折率を調整することができる。透明シートを高屈折率のコーティング剤として用いる場合には、(F)成分としてアルコキシチタン類、アルコキシジルコニウム類が好適である。(F)成分の配合量は、(D)成分100重量部に対して、0.1〜20重量部程度であることが好ましい。0.1重量部に満たない場合には、屈折率向上効果が不充分となる傾向がある。また、20重量部を超える場合は、(F)成分が加水分解、縮合反応する際の揮発分が多くなるため、(D)成分が硬化時に発泡したり、反りやクラックが発生したり、得られる透明シートが脆くなったりする傾向がある。 In addition, the component (D) can be mixed with the metal alkoxides and / or hydrolysates thereof (hereinafter collectively referred to as the component (F)) as the component (a2) depending on the application. As the component (F), the metal alkoxides used in the synthesis of the component (A) can be used as they are, their hydrolysates can be used, or these can be used in combination. By using the component (D) containing the component (F), the refractive index of the obtained transparent sheet can be adjusted. When the transparent sheet is used as a coating agent having a high refractive index, alkoxytitaniums and alkoxyzirconiums are suitable as the component (F). (F) It is preferable that the compounding quantity of a component is about 0.1-20 weight part with respect to 100 weight part of (D) component. If it is less than 0.1 part by weight, the refractive index improving effect tends to be insufficient. In addition, when the amount exceeds 20 parts by weight, the amount of volatile components when the component (F) undergoes hydrolysis and condensation reaction increases, so that the component (D) foams during curing, warps and cracks occur, The resulting transparent sheet tends to be brittle.
さらに、(D)成分には、本発明の効果を損なわない範囲で、各種用途での必要性に応じて、可塑剤、耐候剤、酸化防止剤、熱安定剤、滑剤、帯電防止剤、増白剤、着色剤、導電剤、離型剤、表面処理剤、粘度調節剤、フィラー等を配合してもよい。 Furthermore, the component (D) includes plasticizers, weathering agents, antioxidants, heat stabilizers, lubricants, antistatic agents, potentiometers, and the like within the range that does not impair the effects of the present invention. You may mix | blend a whitening agent, a coloring agent, a electrically conductive agent, a mold release agent, a surface treating agent, a viscosity modifier, a filler, etc.
本発明の透明シートは、(D)成分を容器もしくは平板など、好ましくはテフロン(登録商標)コーティングなど離型処理を施した容器に流し込み、加熱して溶剤乾燥の後、熱および紫外線で二段階硬化させることにより得られる。二段階硬化を行う方法としては、一段階目で熱硬化を行った後、二段階目で紫外線硬化を行う方法、一段階目で紫外線硬化を行い、二段階目で熱硬化を行う方法が挙げられる。 In the transparent sheet of the present invention, the component (D) is poured into a container or a flat plate, preferably a container subjected to mold release treatment such as Teflon (registered trademark) coating, heated to dry the solvent, and then heated and irradiated in two stages. It is obtained by curing. As a method of performing the two-stage curing, there is a method in which the thermosetting is performed in the first stage and then the UV curing is performed in the second stage, the UV curing is performed in the first stage, and the thermosetting is performed in the second stage. It is done.
上記二段階硬化は、(D)成分を熱硬化させて半硬化状態とし、成型加工した後、紫外線硬化させるものであることが好ましい。半硬化状態とは、(D)成分を熱により(A)成分と(C)成分とのみを反応させた状態を意味し、具体的には、成型加工を行う温度でのその弾性率が105〜107Paである状態を意味する。このような硬化途中の半硬化状態は、充分に硬化していないため、種々の成型加工が可能である。成型加工の方法としては、例えば、平板に(D)成分をコーティングした後、熱硬化により半硬化状態とし、平板から(D)成分が流れないようにしつつ平板を曲げ、曲げた状態のまま紫外線により完全硬化させることにより、曲面に密着した透明シートを作製する方法が挙げられる。熱による一段階目の硬化温度および加熱時間は、使用した(A)成分、(B)成分及び(C)成分の種類、および溶剤の種類、透明シートの厚みなどを考慮して、適宜決定するが、通常は20〜150℃程度で1分〜24時間程度の条件とするのが好ましい。また、成型加工後、二段階目の紫外線による硬化においては、紫外線を1分〜6時間程度照射することにより、(A)成分と(B)成分とを反応させ、硬化を完全に進行させる。 The two-stage curing is preferably one in which the component (D) is thermally cured to a semi-cured state, molded and then UV-cured. The semi-cured state means a state in which the component (D) is reacted with only the component (A) and the component (C) by heat. Specifically, the elastic modulus at the temperature at which the molding process is performed is 10 It means a state of 5 to 10 7 Pa. Since such a semi-cured state during curing is not sufficiently cured, various molding processes are possible. As a method of molding processing, for example, after coating the flat plate with the component (D), it is made into a semi-cured state by thermosetting, the flat plate is bent while preventing the component (D) from flowing from the flat plate, and the ultraviolet rays are kept in the bent state. And a method of preparing a transparent sheet in close contact with the curved surface by completely curing. The first stage curing temperature and heating time by heat are appropriately determined in consideration of the types of components (A), (B) and (C) used, the type of solvent, the thickness of the transparent sheet, and the like. However, it is usually preferable to set the temperature at about 20 to 150 ° C. for about 1 minute to 24 hours. In the second stage of curing with ultraviolet rays after the molding process, the components (A) and (B) are reacted by irradiating ultraviolet rays for about 1 minute to 6 hours to completely advance the curing.
上記二段階硬化は、(D)成分を紫外線硬化させて半硬化状態とし、成型加工した後、熱硬化させるものであることが好ましい。半硬化状態とは、(D)成分を熱により(A)成分と(B)成分とのみを反応させた状態を意味し、具体的には、成型加工を行う温度でのその弾性率が105〜107Paである状態を意味する。このような硬化途中の半硬化状態は、充分に硬化していないため、種々の成型加工が可能である。成型加工の方法としては、例えば、平板に(D)成分をコーティングした後、紫外線硬化により半硬化状態とし、平板から(D)成分が流れないようにしつつ平板を曲げ、曲げた状態のまま熱により完全硬化させることにより、曲面に密着した透明シートを作製する方法が挙げられる。(D)成分に溶剤を用いた場合、紫外線照射前に溶剤を乾燥させ、実質的に無溶剤として用いることが好ましい。紫外線による一段階目の硬化時間は、使用した(A)成分、(B)成分及び(C)成分の種類、および溶剤の種類、透明シートの厚みなどを考慮して、適宜決定するが、通常は1時間程度の条件とするのが好ましい。また、成型加工後、二段階目の熱による硬化においては、硬化温度および加熱時間は、使用した(B)成分又は(C)成分の種類、および溶剤の種類、透明シートの厚みなどを考慮して、適宜決定するが、通常は20〜150℃程度で1分〜24時間ことにより、残存溶剤を完全に除くとともに硬化反応をさらに進行させる。 The two-stage curing is preferably one in which the component (D) is UV cured to be in a semi-cured state, molded and then thermally cured. The semi-cured state means a state in which the component (D) is reacted with only the component (A) and the component (B) by heat. Specifically, the elastic modulus at the temperature at which molding is performed is 10 It means a state of 5 to 10 7 Pa. Since such a semi-cured state during curing is not sufficiently cured, various molding processes are possible. As a method of molding, for example, after coating the flat plate with the component (D), the plate is made into a semi-cured state by ultraviolet curing, and the flat plate is bent while preventing the component (D) from flowing from the flat plate. And a method of preparing a transparent sheet in close contact with the curved surface by completely curing. When a solvent is used as the component (D), it is preferable to dry the solvent before the ultraviolet irradiation and use it as a substantially solvent-free material. The curing time of the first stage with ultraviolet rays is appropriately determined in consideration of the types of the components (A), (B) and (C) used, the type of solvent, the thickness of the transparent sheet, etc. Is preferably about 1 hour. In addition, in the second stage heat curing after the molding process, the curing temperature and heating time take into account the type of component (B) or (C) used, the type of solvent, the thickness of the transparent sheet, and the like. Depending on the circumstances, it is usually determined at about 20 to 150 ° C. for 1 minute to 24 hours to completely remove the residual solvent and further advance the curing reaction.
本発明の透明シートは、透明な支持体上に作製されたものであることが好ましい。(D)成分を所望の透明な支持体上に作製し、熱又は紫外線により二段階硬化をさせることで透明な支持体上に作製された透明シートを得ることができる。(D)成分の透明な支持体上への作製方法としては、特に限定されず、従来公知の方法を用いることができる。 The transparent sheet of the present invention is preferably prepared on a transparent support. The component (D) is produced on a desired transparent support, and a transparent sheet produced on the transparent support can be obtained by two-stage curing with heat or ultraviolet rays. The production method of the component (D) on the transparent support is not particularly limited, and a conventionally known method can be used.
上記透明な支持体としては、ガラス、鉄、アルミ、銅、ITO等の無機基材、ポリエチレン樹脂(PE)、ポリプロピレン樹脂(PP)、ポリエチレンテレフタレート樹脂(PET)、ポリエチレンナフタレート樹脂(PEN)、ポリメチルメタクリレート樹脂(PMMA)、ポリスチレン樹脂(PSt)、ポリカーボネート樹脂(PC)、アクリロニトリル−ブチレン−スチレン樹脂(ABS)等の有機基材など、各種公知のものを適宜に選択使用できる。無機基材へコーティングする際、密着性が不足する場合には、前述のように(E)成分を併用することが好ましい。また有機基材へコーティングする際、密着性が不足する場合には、前述のように(D)成分を併用することが好ましい。また、(D)成分を溶剤希釈することで、粘度が低くなり、塗りやすい等のコーティング性を向上させることもできる。上述のような(D)成分をコーティングし、二段階硬化させることで、導光板、偏光板、液晶パネル、ELパネル、PDPパネル、OHPフィルム、光ファイバー、カラーフィルター、光ディスク基板、レンズ、液晶セル用プラスチック基板、プリズム等にコーティング層としての透明シートを形成させることができる。 As the transparent support, inorganic substrates such as glass, iron, aluminum, copper, ITO, polyethylene resin (PE), polypropylene resin (PP), polyethylene terephthalate resin (PET), polyethylene naphthalate resin (PEN), Various known materials such as an organic substrate such as polymethyl methacrylate resin (PMMA), polystyrene resin (PSt), polycarbonate resin (PC), and acrylonitrile-butylene-styrene resin (ABS) can be appropriately selected and used. When coating on an inorganic substrate, if the adhesion is insufficient, it is preferable to use the component (E) in combination as described above. Moreover, when coating to an organic base material, when adhesiveness is insufficient, it is preferable to use (D) component together as mentioned above. Further, by diluting the component (D) with a solvent, the viscosity is lowered and coating properties such as easy coating can be improved. For the light guide plate, polarizing plate, liquid crystal panel, EL panel, PDP panel, OHP film, optical fiber, color filter, optical disk substrate, lens, and liquid crystal cell by coating the above component (D) and curing it in two steps A transparent sheet as a coating layer can be formed on a plastic substrate, a prism or the like.
また、透明シートの屈折率が基材より高い場合には、反射防止効果を付与することができる。(A)成分の製造に際して、(a2)成分を(a1)成分と併用したり、前述のように(F)成分として該金属アルコキシド類を含む(D)成分を二段階硬化することにより得られる透明シートの屈折率を向上させることができる。そのため、導光板、偏光板、液晶パネル、ELパネル、PDPパネル、OHPフィルム、光ファイバー、カラーフィルター、光ディスク基板、レンズ、液晶セル用プラスチック基板、プリズムに対して適用されるコーティング層に反射防止効果を付与したい場合には、(D)成分に当該成分を適量添加しておくことが好ましい。 Moreover, when the refractive index of a transparent sheet is higher than a base material, an antireflection effect can be provided. In the production of the component (A), the component (a2) can be used together with the component (a1), or the component (D) containing the metal alkoxide as the component (F) can be cured in two steps as described above. The refractive index of the transparent sheet can be improved. Therefore, anti-reflection effect is applied to the coating layer applied to the light guide plate, polarizing plate, liquid crystal panel, EL panel, PDP panel, OHP film, optical fiber, color filter, optical disk substrate, lens, plastic substrate for liquid crystal cell, prism. In the case of imparting, it is preferable to add an appropriate amount of the component to the component (D).
(透明基板への適用)
(D)成分をガラスクロス(基材)に含浸させたのち、熱および紫外線で二段階硬化させて得られる透明シートも本発明の一つである。このような透明シートは基材と密着した透明基板として用いることができる。
(Application to transparent substrate)
A transparent sheet obtained by impregnating the component (D) into a glass cloth (base material) and then two-stage curing with heat and ultraviolet rays is also one aspect of the present invention. Such a transparent sheet can be used as a transparent substrate in close contact with the substrate.
上記ガラスクロスとしては各種公知のものを適宜に選択使用できる。ガラスクロスとしては、各種公知のガラス繊維(Eガラス、Cガラス、Tガラス、ECRガラスなどから構成されるストランド、ヤーン、ロービングなど)から得られる各種の布帛が使用できるが、Eガラスから作られるガラスクロスが安価であり、入手性に優れるため特に好ましい。 Various known materials can be appropriately selected and used as the glass cloth. As the glass cloth, various kinds of fabrics obtained from various known glass fibers (strands composed of E glass, C glass, T glass, ECR glass, etc., yarn, roving, etc.) can be used. Glass cloth is particularly preferred because it is inexpensive and has excellent availability.
上記(D)成分をガラスクロスに含浸させる方法については、特に限定はされず、各種公知の方法を採用でき、またコーティング法を採用してもよい。また、得られる透明基板を無色透明とするためには、(D)成分から得られる透明シートとガラスクロスとの屈折率の差を0.02以内にすることが好ましく、0.01以内にすることがより好ましく、同一にすることがさらに好ましい。また、(D)成分を溶剤希釈することで、ガラスクロスへの含浸性をより向上させることもできる。なお、ガラスクロスに対する(D)成分の使用割合は、得られる透明基板の用途に応じて適宜に決定でき、通常はガラスクロス100重量部あたり20〜500重量部程度とされる。また得られる透明基板の厚みも、該用途に応じて適宜に決定でき、通常は20μm〜1mmとされる。上述のような(D)成分をガラスクロスに含浸させ、熱および紫外線により二段階硬化させることで得られる透明基板は、透明性、耐熱性に優れ、熱膨張率が低く、ガスバリア性が高いため、導光板、偏光板、液晶パネル、ELパネル、PDPパネル、カラーフィルター、光ディスク基板、液晶セル用プラスチック基板、フレキシブルティスプレイ用基板等にコーティング層を作製するのに好適である。 The method for impregnating the component (D) into the glass cloth is not particularly limited, and various known methods can be employed, and a coating method may be employed. Moreover, in order to make the transparent substrate obtained colorless and transparent, it is preferable to make the difference in refractive index between the transparent sheet obtained from the component (D) and the glass cloth within 0.02, preferably within 0.01. More preferably, the same is more preferable. Moreover, the impregnation property to a glass cloth can also be improved more by solvent diluting (D) component. In addition, the usage-amount of (D) component with respect to glass cloth can be suitably determined according to the use of the transparent substrate obtained, and is normally about 20-500 weight part per 100 weight part of glass cloth. Moreover, the thickness of the transparent substrate obtained can also be suitably determined according to this use, and is normally set to 20 μm to 1 mm. The transparent substrate obtained by impregnating the glass cloth with the component (D) as described above and two-stage curing with heat and ultraviolet rays is excellent in transparency and heat resistance, has a low coefficient of thermal expansion, and has a high gas barrier property. It is suitable for producing a coating layer on a light guide plate, a polarizing plate, a liquid crystal panel, an EL panel, a PDP panel, a color filter, an optical disk substrate, a liquid crystal cell plastic substrate, a flexible display substrate, and the like.
以下、実施例および比較例をあげて本発明を具体的に説明する。なお、各例中、部および%は特記しない限り重量基準である。 Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples and Comparative Examples. In each example, parts and% are based on weight unless otherwise specified.
製造例1(縮合物(A−1)の製造)
攪拌機、冷却管、分水器、温度計、窒素吹き込み口を備えた反応装置に、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業(株)製:商品名「KBM−803」)3400部、イオン交換水936部([加水分解反応に用いる水のモル数]/[成分(a1)に含まれるアルコキシ基のモル数](モル比)=1.0)、95%ギ酸68部を仕込み、室温で30分間加水分解反応させた。反応中、発熱によって最大35℃温度上昇した。反応後、トルエン5670部を仕込み、加熱した。71℃まで昇温したところで、加水分解によって発生したメタノールと、トルエンの一部が留去され始めた。2時間かけて75℃まで昇温し、縮合反応させて水を留去した。さらに1時間、75℃で反応させた後、70℃−200hPaで減圧して、残存するトルエンの一部、メタノール、水、ギ酸を留去した。さらに70℃−7hPaで減圧してトルエンを留去することで、縮合物(A−1)を2330部得た。[未反応の水酸基およびアルコキシ基のモル数]/[成分(a1)に含まれるアルコキシ基のモル数](モル比)は0.12、濃度は99.0%であった。また縮合物(A−1)のチオール基の濃度は、7.41ミリモル/gであった。
Production Example 1 (Production of condensate (A-1))
In a reactor equipped with a stirrer, a condenser, a water separator, a thermometer, and a nitrogen inlet, 3400 parts of 3-mercaptopropyltrimethoxysilane (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd .: trade name “KBM-803”), ion 936 parts of exchange water ([number of moles of water used for hydrolysis reaction] / [number of moles of alkoxy groups contained in component (a1)] (molar ratio) = 1.0), 68 parts of 95% formic acid were charged at room temperature. For 30 minutes. During the reaction, the temperature increased by a maximum of 35 ° C. due to exotherm. After the reaction, 5670 parts of toluene was charged and heated. When the temperature was raised to 71 ° C., methanol generated by hydrolysis and a part of toluene began to be distilled off. The temperature was raised to 75 ° C. over 2 hours, and the water was distilled off by condensation reaction. Furthermore, after making it react at 75 degreeC for 1 hour, it pressure-reduced at 70 degreeC-200 hPa, and distilled some remaining toluene, methanol, water, and formic acid. Furthermore, it reduced pressure at 70 degreeC-7 hPa, and distilled off toluene, and obtained 2330 parts of condensates (A-1). [Mole number of unreacted hydroxyl group and alkoxy group] / [Mole number of alkoxy group contained in component (a1)] (molar ratio) was 0.12, and the concentration was 99.0%. The concentration of the thiol group in the condensate (A-1) was 7.41 mmol / g.
製造例2(縮合物(A−2)の製造)
製造例1と同様の反応装置に、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン4610部、メチルトリメトキシシラン(多摩化学(株)製:商品名「メチルトリメトキシシラン」)2240部([成分(a1)に含まれるチオール基のモル数]/[成分(a1)と成分(a2)の合計モル数]=0.63、[成分(a1)と成分(a2)に含まれる各アルコキシ基の合計モル数]/[成分(a1)と成分(a2)の合計モル数]=3)、イオン交換水2160部([加水分解反応に用いる水のモル数]/[成分(a1)と成分(a2)に含まれる各アルコキシ基の合計モル数](モル比)=1.0)、95%ギ酸136部を仕込み、室温で30分間加水分解反応させた。反応中、発熱によって最大37℃温度上昇した。反応後、トルエン11400部を仕込み、加熱した。72℃まで昇温したところで、加水分解によって発生したメタノールとトルエンの一部が留去され始めた。1時間かけて75℃まで昇温し、縮合反応させて水を留去した。さらに1時間、75℃で反応させた後、70℃−200hPaで減圧して、残存するトルエンの一部、メタノール、水、ギ酸を留去した。さらに70℃−7hPaで減圧してトルエンを留去することで、縮合物(A−2)を4310部得た。[未反応の水酸基およびアルコキシ基のモル数]/[成分(a1)と成分(a2)に含まれる各アルコキシ基の合計モル数](モル比)は0.10、濃度は99.2%であった。また縮合物(A−2)のチオール基の濃度は、5.43ミリモル/gであった。
Production Example 2 (Production of condensate (A-2))
In the same reactor as in Production Example 1, 4610 parts of 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 2240 parts of methyltrimethoxysilane (manufactured by Tama Chemical Co., Ltd .: trade name “methyltrimethoxysilane”) ([component (a1) Number of moles of thiol group contained] / [total number of moles of component (a1) and component (a2)] = 0.63, [total number of moles of alkoxy groups contained in component (a1) and component (a2)] / [Total number of moles of component (a1) and component (a2)] = 3), 2160 parts of ion-exchanged water ([number of moles of water used for hydrolysis reaction] / [included in component (a1) and component (a2) The total number of moles of each alkoxy group] (molar ratio) = 1.0) and 136 parts of 95% formic acid were charged and subjected to a hydrolysis reaction at room temperature for 30 minutes. During the reaction, the temperature rose by a maximum of 37 ° C. due to exotherm. After the reaction, 11400 parts of toluene was charged and heated. When the temperature was raised to 72 ° C., part of methanol and toluene generated by hydrolysis began to be distilled off. The temperature was raised to 75 ° C. over 1 hour, and the water was distilled off by condensation reaction. Furthermore, after making it react at 75 degreeC for 1 hour, it pressure-reduced at 70 degreeC-200 hPa, and distilled some remaining toluene, methanol, water, and formic acid. Furthermore, it reduced pressure at 70 degreeC-7 hPa, and distilled toluene, and 4310 parts of condensates (A-2) were obtained. [Mole number of unreacted hydroxyl group and alkoxy group] / [Total number of moles of each alkoxy group contained in component (a1) and component (a2)] (molar ratio) is 0.10, and the concentration is 99.2%. there were. Moreover, the density | concentration of the thiol group of a condensate (A-2) was 5.43 mmol / g.
製造例3(縮合物(A−3)の製造)
製造例1と同様の反応装置に、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン4700部、フェニルトリメトキシシラン(信越化学工業(株)製:商品名「KBM−103」)2370部([成分(a1)に含まれるチオール基のモル数]/[成分(a1)と成分(a2)の合計モル数]=0.67、[成分(a1)と成分(a2)に含まれる各アルコキシ基の合計モル数]/[成分(a1)と成分(a2)の合計モル数]=3)、イオン交換水1940部([加水分解反応に用いる水のモル数]/[成分(a1)と成分(a2)に含まれる各アルコキシ基の合計モル数](モル比)=1.0)、95%ギ酸140部を仕込み、室温で30分間加水分解反応させた。反応中、発熱によって最大40℃温度上昇した。反応後、トルエン11800部を仕込み、加熱した。71℃まで昇温したところで、加水分解によって発生したメタノールとトルエンの一部が留去され始めた。1時間かけて75℃まで昇温し、縮合反応させて水を留去した。さらに1時間、75℃で反応させた後、70℃−200hPaで減圧して、残存するトルエンの一部、メタノール、水、ギ酸を留去した。さらに70℃−7hPaで減圧してトルエンを留去することで、縮合物(A−3)を4950部得た。[未反応の水酸基およびアルコキシ基のモル数]/[成分(a1)と成分(a2)に含まれる各アルコキシ基の合計モル数](モル比)は0.10、濃度は98.5%であった。また、縮合物(A−3)のチオール基の濃度は、4.83ミリモル/gであった。
Production Example 3 (Production of condensate (A-3))
In the same reactor as in Production Example 1, 4700 parts of 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 2370 parts of phenyltrimethoxysilane (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd .: trade name “KBM-103”) (in [component (a1)) Number of moles of thiol group contained] / [total number of moles of component (a1) and component (a2)] = 0.67, [total number of moles of alkoxy groups contained in component (a1) and component (a2)] / [Total number of moles of component (a1) and component (a2)] = 3), 1940 parts of ion-exchanged water ([number of moles of water used in hydrolysis reaction] / [included in component (a1) and component (a2) The total number of moles of each alkoxy group] (molar ratio) = 1.0) and 140 parts of 95% formic acid were charged and subjected to a hydrolysis reaction at room temperature for 30 minutes. During the reaction, the temperature rose by a maximum of 40 ° C. due to exotherm. After the reaction, 11800 parts of toluene was charged and heated. When the temperature was raised to 71 ° C., part of methanol and toluene generated by hydrolysis began to be distilled off. The temperature was raised to 75 ° C. over 1 hour, and the water was distilled off by condensation reaction. Furthermore, after making it react at 75 degreeC for 1 hour, it pressure-reduced at 70 degreeC-200 hPa, and distilled some remaining toluene, methanol, water, and formic acid. Furthermore, it reduced pressure at 70 degreeC-7hPa, and distilled toluene, and 4950 parts of condensates (A-3) were obtained. [Mole number of unreacted hydroxyl group and alkoxy group] / [Total mole number of each alkoxy group contained in component (a1) and component (a2)] (molar ratio) is 0.10, and the concentration is 98.5%. there were. Moreover, the density | concentration of the thiol group of a condensate (A-3) was 4.83 mmol / g.
配合例1〜6(熱−紫外線二段階硬化性組成物の製造)
製造例1で得られた縮合物(A−1)39.4部に対し、(B)成分としてトリアリルイソシアヌレート(以下TAIC、日本化成(株)製:商品名「TAIC」、炭素‐炭素二重結合の濃度は12.0ミリモル/g)18.9部([(B)成分に含まれる炭素‐炭素二重結合のモル数]/[(A)成分に含まれるチオール基のモル数](モル比)=0.70)、(C)成分として多官能イソシアネート(以下コロネートHX、日本ポリウレタン(株)製:商品名「コロネートHX」、イソシアネート基の濃度は、5.00ミリモル/g)11.8部([(C)成分に含まれるイソシアネート基のモル数]/[(A)成分に含まれるチオール基のモル数](モル比)=0.28)(([(B)成分に含まれる炭素‐炭素二重結合のモル数]+[(C)成分に含まれるイソシアネート基のモル数])/[(A)成分に含まれるチオール基のモル数](モル比)=0.98)、熱硬化用触媒としてジブチルスズジラウレート(以下U−100,日東化成(株):商品名「ネオスタンU−100」)0.14部、光硬化用触媒としてヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(以下Irg184、チバ・ジャパン(株):商品名「イルガキュア184」)0.14部、希釈溶剤としてエチレングリコールジメチルエーテル(以下DMG、日本乳化剤(株):商品名「DMG」)29.6部を配し、熱−紫外線二段階硬化性組成物(D−1)とした。同様に、製造例1〜3で得られた縮合物(A−1〜3)を用い、表1及び表2に従って熱−紫外線二段階硬化性組成物(D−2〜6)とした。表1中、BS−550B:多官能ウレタンアクリレート(荒川化学工業(株)製:商品名「ビームセット550B」、炭素‐炭素二重結合の濃度は2.25ミリモル/g)、IPDI:イソホロンジイソシアネート(住化バイエルウレタン(株)製:商品名「デスモジュールI」、イソシアネート基の濃度は9.01ミリモル/g)である。
Formulation Examples 1-6 (Production of heat-ultraviolet two-stage curable composition)
For 39.4 parts of the condensate (A-1) obtained in Production Example 1, triallyl isocyanurate (TAIC, manufactured by Nippon Kasei Co., Ltd .: trade name “TAIC”, carbon-carbon as component (B) The concentration of double bonds is 12.0 mmol / g) 18.9 parts ([number of moles of carbon-carbon double bonds contained in component (B)] / [number of moles of thiol groups contained in component (A) (Molar ratio) = 0.70), polyfunctional isocyanate as component (C) (hereinafter Coronate HX, manufactured by Nippon Polyurethane Co., Ltd .: trade name “Coronate HX”, concentration of isocyanate group is 5.00 mmol / g ) 11.8 parts ([number of moles of isocyanate group contained in component (C)] / [number of moles of thiol group contained in component (A)] (molar ratio) = 0.28) (([(B) Number of moles of carbon-carbon double bond contained in the component] + (C) Number of moles of isocyanate group contained in component]) / [Mole number of thiol group contained in component (A)] (molar ratio) = 0.98), dibutyltin dilaurate (hereinafter referred to as U-) as a thermosetting catalyst 100, Nitto Kasei Co., Ltd .: trade name “Neostan U-100”) 0.14 parts, hydroxycyclohexyl phenyl ketone as photocuring catalyst (hereinafter Irg184, Ciba Japan Co., Ltd .: trade name “Irgacure 184”) 0 .14 parts, 29.6 parts of ethylene glycol dimethyl ether (hereinafter DMG, Nippon Emulsifier Co., Ltd .: trade name “DMG”) as a diluting solvent was disposed to obtain a heat-ultraviolet two-stage curable composition (D-1). . Similarly, the condensates (A-1 to 3) obtained in Production Examples 1 to 3 were used to obtain heat-ultraviolet two-stage curable compositions (D-2 to 6) according to Tables 1 and 2. In Table 1, BS-550B: polyfunctional urethane acrylate (Arakawa Chemical Industries, Ltd .: trade name “Beam Set 550B”, concentration of carbon-carbon double bond is 2.25 mmol / g), IPDI: isophorone diisocyanate (Manufactured by Sumika Bayer Urethane Co., Ltd .: trade name “Desmodur I”, isocyanate group concentration is 9.01 mmol / g).
配合例7(熱−紫外線二段階硬化性組成物の製造)
縮合物(A)に代わって、トリメチロールプロパントリス(3−メルカプトプロピオネート)(以下TMMP、堺化学工業(株)製:商品名「TMMP」、チオール基の濃度は7.52ミリモル/g)を用い、TMMP 37.4部に対し、(B)成分としてTAIC 16.2部([(B)成分に含まれる炭素‐炭素二重結合のモル数]/[(A)成分に含まれるチオール基のモル数](モル比)=0.60)、(C)成分としてコロネートHX 16.1部([(C)成分に含まれるイソシアネート基のモル数]/[(A)成分に含まれるチオール基のモル数](モル比)=0.38)(([(B)成分に含まれる炭素‐炭素二重結合のモル数]+[(C)成分に含まれるイソシアネート基のモル数])/[(A)成分に含まれるチオール基のモル数](モル比)=0.98)、熱硬化用触媒としてU−100 0.14部、光硬化用触媒としてIrg184 0.14部、希釈溶剤としてDMG 30.0部を配し、熱−紫外線二段階硬化性組成物(d−1)とした。
Formulation Example 7 (Production of heat-ultraviolet two-stage curable composition)
Instead of the condensate (A), trimethylolpropane tris (3-mercaptopropionate) (hereinafter TMMP, manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd .: trade name “TMMP”, the concentration of the thiol group is 7.52 mmol / g. ) And TMMP 37.4 parts, TAIC 16.2 parts as component (B) ([number of moles of carbon-carbon double bond contained in component (B)] / [included in component (A) Mole number of thiol group] (molar ratio) = 0.60), as component (C) 16.1 parts of coronate HX (mole number of isocyanate group contained in component (C) / included in component (A) Number of moles of thiol group] (molar ratio) = 0.38) ([number of moles of carbon-carbon double bond contained in component (B)] + [number of moles of isocyanate group contained in component (C) ]) / [Thiol group contained in component (A) Mole number] (molar ratio) = 0.98), U-100 0.14 part as a thermosetting catalyst, 0.14 part Irg184 as a photocuring catalyst, 30.0 parts DMG as a diluting solvent, and heat -It was set as the ultraviolet two-stage curable composition (d-1).
配合例8(紫外線硬化性組成物の製造)
製造例1で得られた縮合物(A−1)43.5部に対し、(B)成分としてTAIC 26.8部([(B)成分に含まれる炭素‐炭素二重結合のモル数]/[(A)成分に含まれるチオール基のモル数](モル比)=1.00)、光硬化用触媒としてIrg184 0.14部を配し、紫外線硬化性組成物(d−2)とした。
Formulation Example 8 (Production of UV curable composition)
For 43.5 parts of the condensate (A-1) obtained in Production Example 1, 26.8 parts of TAIC as component (B) ([number of moles of carbon-carbon double bonds contained in component (B)] / [Number of moles of thiol groups contained in component (A)] (molar ratio) = 1.00), 0.14 part of Irg184 as a photocuring catalyst, and ultraviolet curable composition (d-2) did.
配合例9(熱硬化性組成物の製造)
製造例1で得られた縮合物(A−1)28.3部に対し、(C)成分としてコロネートHX 41.9部([(C)成分に含まれるイソシアネート基のモル数]/[(A)成分に含まれるチオール基のモル数](モル比)=1.00)、熱硬化用触媒としてU−100 0.14部、希釈溶剤としてDMG 29.7部を配し、熱硬化性組成物(d−3)とした。
Formulation Example 9 (Production of thermosetting composition)
For 28.3 parts of the condensate (A-1) obtained in Production Example 1, 41.9 parts of coronate HX as component (C) ([number of moles of isocyanate groups contained in component (C)] / [( A) The number of moles of thiol groups contained in the component] (molar ratio) = 1.00), 0.14 part of U-100 as the catalyst for thermosetting, and 29.7 parts of DMG as the diluting solvent, thermosetting It was set as the composition (d-3).
(透明シートの評価)
実施例1〜5(透明シートの作製)
配合例1で得られた熱−紫外線二段階硬化性組成物(D−1)をテフロンシート上に硬化後膜厚が250μmとなるようコーティングし、80℃で5分、110℃で12分溶剤乾燥および熱硬化を行うことで、半硬化物(E−1)とした。得られた半硬化物(E−1)をテフロンシートからはがし取った後鋼板上に固定し、紫外線照射装置(ウシオ電機(株)製:商品名「UV−152」)を用いて254nmの検出器で積算光量が500mJ/cm2となるよう紫外線を照射することで、透明シート(F−1)を得た。また成形加工性の評価を行うため、得られた半硬化物(E−1)をテフロンシートからはがし取った後鋼板上に固定し、半硬化物に120℃に熱した円形金型を30秒間押し当てて、円形パターンを半硬化物に転写した。金型を取り去った後、紫外線照射装置を用いて254nmの検出器で積算光量が500mJ/cm2となるよう紫外線を照射することで、透明シート(F−1’)を得た。
同様に、配合例2〜5で得られた熱−紫外線二段階硬化性組成物(D−2〜5)を用い、表3に従って透明シート(F−2〜5)および透明シート(F−2’〜5’)とした。
(Evaluation of transparent sheet)
Examples 1 to 5 (production of transparent sheet)
The heat-ultraviolet two-stage curable composition (D-1) obtained in Formulation Example 1 is coated on a Teflon sheet so that the film thickness after curing is 250 μm, and the solvent is 15 minutes at 80 ° C. for 5 minutes and 110 ° C. A semi-cured product (E-1) was obtained by drying and heat curing. The obtained semi-cured product (E-1) was peeled off from the Teflon sheet, fixed on the steel plate, and detected at 254 nm using an ultraviolet irradiation device (product name “UV-152” manufactured by USHIO INC.). The transparent sheet (F-1) was obtained by irradiating with ultraviolet rays so that the integrated light quantity became 500 mJ / cm 2 with a container. Further, in order to evaluate the moldability, the obtained semi-cured product (E-1) was peeled off from the Teflon sheet and then fixed on the steel plate, and the semi-cured product was heated to 120 ° C. for 30 seconds. The circular pattern was transferred to a semi-cured product by pressing. After removing the mold, a transparent sheet (F-1 ′) was obtained by irradiating with an ultraviolet ray using an ultraviolet ray irradiator so that the integrated light amount was 500 mJ / cm 2 with a 254 nm detector.
Similarly, using the heat-ultraviolet two-stage curable composition (D-2 to 5) obtained in Formulation Examples 2 to 5, according to Table 3, the transparent sheet (F-2 to 5) and the transparent sheet (F-2) '~ 5').
(透明シートの評価)
実施例6(透明シートの作製)
配合例1で得られた熱−紫外線二段階硬化性組成物(D−6)をテフロンシート上に硬化後膜厚が250μmとなるようコーティングし、紫外線照射装置を用いて254nmの検出器で積算光量が250mJ/cm2となるよう紫外線を照射することで、半硬化物(E−6)とした。得られた半硬化物(E−1)をテフロンシートからはがし取った後鋼板上に固定し、120℃で15分熱硬化を行うことで透明シート(F−6)を得た。また成形加工性の評価を行うため、得られた半硬化物(E−6)をテフロンシートからはがし取った後鋼板上に固定し、半硬化物に120℃に熱した円形金型を30秒間押し当てて、円形パターンを半硬化物に転写した。金型を取り去った後、120℃で15分熱硬化を行うことで、透明シート(F−6’)を得た。
(Evaluation of transparent sheet)
Example 6 (Preparation of transparent sheet)
The heat-ultraviolet two-stage curable composition (D-6) obtained in Formulation Example 1 was coated on a Teflon sheet so that the film thickness after curing was 250 μm, and integrated with a 254 nm detector using an ultraviolet irradiation device. A semi-cured product (E-6) was obtained by irradiating ultraviolet rays so that the amount of light was 250 mJ / cm 2 . The obtained semi-cured product (E-1) was peeled off from the Teflon sheet, then fixed on the steel plate, and heat-cured at 120 ° C. for 15 minutes to obtain a transparent sheet (F-6). In addition, in order to evaluate the moldability, the obtained semi-cured product (E-6) was peeled off from the Teflon sheet and then fixed on the steel plate, and then the semi-cured product was heated to 120 ° C. for 30 seconds. The circular pattern was transferred to a semi-cured product by pressing. After removing the mold, a transparent sheet (F-6 ′) was obtained by thermosetting at 120 ° C. for 15 minutes.
比較例1(透明シートの作製)
配合例6で得られた熱−紫外線硬化性組成物(d−1)をテフロンシート上に硬化後膜厚が250μmとなるようコーティングし、80℃で5分、110℃で12分溶剤乾燥および熱硬化を行うことで、半硬化物(e−1)とした。得られた半硬化物(e−1)をテフロンシートからはがし取った後鋼板上に固定し、紫外線照射装置を用いて254nmの検出器で積算光量が500mJ/cm2となるよう紫外線を照射することで、透明シート(f−1)を得た。また成形加工性の評価を行うため、得られた半硬化物(e−1)をテフロンシートからはがし取った後鋼板上に固定し、半硬化物に120℃に熱した円形金型を30秒間押し当てて、円形パターンを半硬化物に転写した。金型を取り去った後、紫外線照射装置を用いて254nmの検出器で積算光量が500mJ/cm2となるよう紫外線を照射することで、透明シート(f−1’)を得た。
Comparative Example 1 (Preparation of transparent sheet)
The heat-ultraviolet curable composition (d-1) obtained in Formulation Example 6 was coated on a Teflon sheet so that the film thickness after curing was 250 μm, and the solvent was dried at 80 ° C. for 5 minutes and at 110 ° C. for 12 minutes. It was set as the semi-hardened material (e-1) by performing thermosetting. The obtained semi-cured product (e-1) is peeled off from the Teflon sheet, fixed on the steel plate, and irradiated with ultraviolet rays so that the integrated light quantity becomes 500 mJ / cm 2 with a 254 nm detector using an ultraviolet irradiation device. Thus, a transparent sheet (f-1) was obtained. Further, in order to evaluate the moldability, the obtained semi-cured product (e-1) was peeled off from the Teflon sheet and then fixed on the steel plate, and then the semi-cured product was heated to 120 ° C. for 30 seconds. The circular pattern was transferred to a semi-cured product by pressing. After removing the mold, a transparent sheet (f-1 ′) was obtained by irradiating with an ultraviolet ray using an ultraviolet ray irradiator so that the integrated light amount became 500 mJ / cm 2 with a 254 nm detector.
比較例2(透明シートの作製)
配合例7で得られた紫外線硬化性組成物(d−2)をテフロンシート上に硬化後膜厚が250μmとなるようコーティングし、紫外線照射装置を用いて254nmの検出器で積算光量が500mJ/cm2となるよう紫外線を照射することで、透明シート(f−2)を得た。溶剤乾燥工程後は液状のため、透明シート(f−2)に120℃に熱した円形金型を30秒間押し当てて、円形パターンの転写を試みたが、パターンを転写することはできなかった。また、透明シート(f−2)に120℃に熱した円形金型を30秒間押し当てて、円形パターンの転写を試みたが、透明シートの硬化が完了しているため円形パターンを転写することはできなかった。
Comparative Example 2 (Preparation of transparent sheet)
The UV curable composition (d-2) obtained in Formulation Example 7 was coated on a Teflon sheet so that the film thickness after curing was 250 μm, and the integrated light quantity was 500 mJ / with a 254 nm detector using an ultraviolet irradiation device. The transparent sheet (f-2) was obtained by irradiating with ultraviolet rays so as to be cm 2 . Since the liquid after the solvent drying step was liquid, a circular mold heated to 120 ° C. was pressed against the transparent sheet (f-2) for 30 seconds to transfer the circular pattern, but the pattern could not be transferred. . In addition, a circular mold heated to 120 ° C. was pressed against the transparent sheet (f-2) for 30 seconds to try to transfer the circular pattern. However, since the curing of the transparent sheet was completed, the circular pattern was transferred. I couldn't.
比較例3(透明シートの作製)
配合例8で得られた熱硬化性組成物(d−3)をテフロンシート上に硬化後膜厚が250μmとなるようコーティングし、80℃で5分、110℃で12分溶剤乾燥および熱硬化を行うことで、透明シート(f−3)を得た。透明シート(f−3)に120℃に熱した円形金型を30秒間押し当てて、円形パターンの転写を試みたが、透明シートの硬化が完了しているため円形パターンを転写することはできなかった。また、熱硬化性組成物(d−3)をテフロンシート上に硬化後膜厚が250μmとなるようコーティングし、80℃で5分、110℃で1分溶剤乾燥および熱硬化し、半硬化物(e−3)とした。120℃に熱した円形金型を30秒間押し当てて、円形パターンの転写を試みたところ、金型と半硬化物とが密着し、金型を取り去る際に半硬化物が破断した。
Comparative Example 3 (Preparation of transparent sheet)
The thermosetting composition (d-3) obtained in Formulation Example 8 was coated on a Teflon sheet so as to have a film thickness of 250 μm after curing, followed by solvent drying and thermosetting at 80 ° C. for 5 minutes and 110 ° C. for 12 minutes. Was performed to obtain a transparent sheet (f-3). A circular mold heated to 120 ° C. was pressed against the transparent sheet (f-3) for 30 seconds to try to transfer the circular pattern. However, since the transparent sheet was completely cured, the circular pattern could not be transferred. There wasn't. Further, the thermosetting composition (d-3) is coated on a Teflon sheet so that the film thickness after curing is 250 μm, and solvent-dried and heat-cured at 80 ° C. for 5 minutes and at 110 ° C. for 1 minute, and semi-cured (E-3). When a circular mold heated to 120 ° C. was pressed for 30 seconds to try to transfer the circular pattern, the mold and the semi-cured product were in close contact with each other, and the semi-cured material was broken when the mold was removed.
実施例1〜6および比較例1〜3で得られた透明シートの成形加工性及び透明性について、以下の基準に基づいて評価を行った。 The molding processability and transparency of the transparent sheets obtained in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 3 were evaluated based on the following criteria.
(成形加工性)
○・・・金型による形状転写が可能
×・・・金型による形状転写が不可能
(Molding processability)
○ ・ ・ ・ Shape transfer with mold is possible × ・ ・ ・ Shape transfer with mold is impossible
(透明性)
○・・・ほぼ透明
△・・・半透明
×・・・不透明
(transparency)
○ ・ ・ ・ Almost transparent △ ・ ・ ・ Translucent × ・ ・ ・ Opaque
結果、硬化によって作製した実施例1〜6、比較例1の透明シートは、半硬化状態での成形加工性に優れることが明らかとなった。 As a result, it was clarified that the transparent sheets of Examples 1 to 6 and Comparative Example 1 prepared by curing were excellent in moldability in a semi-cured state.
(耐熱性)
実施例1、比較例1で得られた透明シートを5mm×30mmにカットし、粘弾性測定器(セイコーインスツル(株)製、商品名「DMS6100」、測定条件:振動数10Hz、スロープ3℃/分)を用いて動的貯蔵弾性率を測定して、耐熱性を評価した。測定結果を図1に示す。図1から明らかなように、実施例1では比較例1に比べTgが高く、かつ高温でも弾性率の低下が少なく、耐熱性に優れていることが認められる。
(Heat-resistant)
The transparent sheet obtained in Example 1 and Comparative Example 1 was cut into 5 mm × 30 mm, and viscoelasticity measuring instrument (manufactured by Seiko Instruments Inc., trade name “DMS6100”, measurement conditions: frequency 10 Hz, slope 3 ° C. / Min) was used to measure the dynamic storage modulus to evaluate the heat resistance. The measurement results are shown in FIG. As is clear from FIG. 1, it is recognized that Example 1 has a higher Tg than Comparative Example 1, has a small decrease in elastic modulus even at high temperatures, and is excellent in heat resistance.
(支持体を利用した透明シートの評価)
実施例7(形状加工された透明シートの作製)
配合例1で得られた熱−紫外線硬化性組成物(D−1)を厚み100μmのPETフィルム上に硬化後膜厚が50μmとなるようコーティングし、80℃で5分、110℃で12分溶剤乾燥および熱硬化を行うことで、半硬化物付き透明シート(E−7)とした。得られた半硬化物付き透明シート(E−7)の半硬化物がついた面に対し、120℃に熱した円形金型を30秒間押し当てて、円形パターンを半硬化物に転写した。金型を取り去った後、紫外線照射装置を用いて254nmの検出器で積算光量が500mJ/cm2となるよう紫外線を照射することで、形状加工された透明シート(F−7)を得た。
(Evaluation of transparent sheet using support)
Example 7 (Production of shape-processed transparent sheet)
The thermo-ultraviolet curable composition (D-1) obtained in Formulation Example 1 is coated on a 100 μm thick PET film so that the film thickness after curing is 50 μm, and is 80 ° C. for 5 minutes and 110 ° C. for 12 minutes. By carrying out solvent drying and heat curing, a semi-cured transparent sheet (E-7) was obtained. A circular mold heated to 120 ° C. was pressed against the surface of the obtained transparent sheet with semi-cured product (E-7) on which the semi-cured product was attached, to transfer the circular pattern to the semi-cured product. After removing the mold, a transparent sheet (F-7) having a shape processed was obtained by irradiating ultraviolet rays with a 254 nm detector so that the integrated light amount was 500 mJ / cm 2 using an ultraviolet irradiation device.
比較例4(形状加工された透明シートの作製)
配合例6で得られた熱−紫外線硬化性組成物(d−1)を厚み100μmのPETフィルム上に硬化後膜厚が50μmとなるようコーティングし、80℃で5分、110℃で12分溶剤乾燥及び熱硬化を行うことで、半硬化物付き透明シート(e−4)とした。得られた半硬化物付き透明シート(e−4)の半硬化物がついた面に対し、120℃に熱した円形金型を30秒間押し当てて、円形パターンを半硬化物に転写した。金型を取り去った後、紫外線照射装置を用いて254nmの検出器で積算光量が500mJ/cm2となるよう紫外線を照射することで、形状加工された透明シート(f−4)を得た。
Comparative Example 4 (Production of shape-processed transparent sheet)
The thermo-ultraviolet curable composition (d-1) obtained in Formulation Example 6 was coated on a 100 μm thick PET film so that the film thickness after curing was 50 μm, and it was 5 minutes at 80 ° C. and 12 minutes at 110 ° C. By carrying out solvent drying and heat curing, a semi-cured transparent sheet (e-4) was obtained. A circular mold heated to 120 ° C. was pressed against the surface of the obtained transparent sheet with semi-cured product (e-4) with the semi-cured product to transfer the circular pattern to the semi-cured product. After removing the mold, a transparent sheet (f-4) having been processed into a shape was obtained by irradiating ultraviolet rays with a 254 nm detector so that the integrated light amount became 500 mJ / cm 2 using an ultraviolet irradiation device.
比較例5(形状加工された透明シートの作製)
配合例7で得られた紫外線硬化性組成物(d−2)を厚み100μmのPETフィルム上に硬化後膜厚が50μmとなるようコーティングし、80℃で5分溶剤乾燥させた。続いて紫外線照射装置を用いて254nmの検出器で積算光量が500mJ/cm2となるよう紫外線を照射することで、透明シート(f−5)を得た。溶剤乾燥工程後は液状のため、パターンを転写することはできなかった。また、透明シート(f−5)に120℃に熱した円形金型を30秒間押し当てて、円形パターンの転写を試みたが、硬化が完了しているため、パターンを転写することはできなかった。
Comparative Example 5 (Production of shape-processed transparent sheet)
The ultraviolet curable composition (d-2) obtained in Formulation Example 7 was coated on a 100 μm thick PET film so that the film thickness after curing was 50 μm, and the solvent was dried at 80 ° C. for 5 minutes. Then, the transparent sheet | seat (f-5) was obtained by irradiating an ultraviolet-ray so that integrated light quantity may be set to 500 mJ / cm < 2 > with a 254 nm detector using an ultraviolet irradiation device. The pattern could not be transferred because it was liquid after the solvent drying step. In addition, a circular mold heated to 120 ° C. was pressed against the transparent sheet (f-5) for 30 seconds to try to transfer the circular pattern, but the pattern could not be transferred because the curing was completed. It was.
比較例6(透明シートの作製)
配合例8で得られた熱硬化性組成物(d−3)を厚み100μmのPETフィルム上に硬化後膜厚が50μmとなるようコーティングし、80℃で5分、110℃で12分溶剤乾燥及び熱硬化を行うことで、透明シート(f−6)を得た。透明シート(f−6)に120℃に熱した円形金型を30秒間押し当てて、円形パターンの転写を試みたが、パターンを転写することはできなかった。また、熱硬化性組成物(d−3)を厚み100μmのPETフィルム上に硬化後膜厚が50μmとなるようコーティングし、80℃で5分、110℃で1分溶剤乾燥及び熱硬化し、半硬化物付き透明シート(e−6)とした。120℃に熱した円形金型を30秒間押し当てて、円形パターンの転写を試みたところ、金型と半硬化物とが密着し、金型を取り去る際に半硬化物が破断した。
Comparative Example 6 (Preparation of transparent sheet)
The thermosetting composition (d-3) obtained in Formulation Example 8 was coated on a 100 μm thick PET film so that the film thickness after curing was 50 μm, and the solvent was dried at 80 ° C. for 5 minutes and at 110 ° C. for 12 minutes. And the transparent sheet (f-6) was obtained by performing thermosetting. A circular mold heated to 120 ° C. was pressed against the transparent sheet (f-6) for 30 seconds to try to transfer the circular pattern, but the pattern could not be transferred. Further, the thermosetting composition (d-3) is coated on a PET film having a thickness of 100 μm so that the film thickness after curing is 50 μm, dried at 80 ° C. for 5 minutes, and dried at 110 ° C. for 1 minute and thermally cured, A semi-cured transparent sheet (e-6) was obtained. When a circular mold heated to 120 ° C. was pressed for 30 seconds to try to transfer the circular pattern, the mold and the semi-cured product were in close contact with each other, and the semi-cured material was broken when the mold was removed.
実施例7並びに比較例4〜6で得られた透明シートの成形加工性及び透明性について、上述した基準と同様に評価を行った。 Evaluation was performed in the same manner as the above-described criteria for the molding processability and transparency of the transparent sheets obtained in Example 7 and Comparative Examples 4 to 6.
結果、硬化によって作製した実施例7、比較例1の透明シートは、半硬化状態での成形加工性に優れることが明らかとなった。 As a result, it became clear that the transparent sheets of Example 7 and Comparative Example 1 produced by curing were excellent in the moldability in a semi-cured state.
配合例10(紫外線硬化性組成物の製造)
配合例8で得られた配合物(D−8)70.4部に対し、希釈溶剤としてDMG 29.6部を配し、紫外線硬化性組成物(d−4)とした。
Formulation Example 10 (Production of UV-curable composition)
With respect to 70.4 parts of the formulation (D-8) obtained in Formulation Example 8, 29.6 parts of DMG was disposed as a diluent solvent to obtain an ultraviolet curable composition (d-4).
実施例8(ガラスクロス含浸による透明シートの作製)
配合例1で得られた熱−紫外線硬化性組成物(D−1)を厚み90μmのガラスクロス(日東紡績(株)製:屈折率1.558)に含浸させ、80℃で5分、110℃で12分溶剤乾燥及び熱硬化を行い、透明シートを作製した。さらに本シートの両面に熱−紫外線硬化性組成物(D−1)を20μmコーティングし、80℃で5分、110℃で12分溶剤乾燥および熱硬化を行い、半硬化物(E−8)とした。得られた半硬化物(E−8)を直径15cmの紙管に巻き取り、24時間暗所に室温で保管した。続いて120℃で30秒プレス成形した後、紫外線照射装置を用いて254nmの検出器で積算光量が2000mJ/cm2となるよう紫外線を照射することで、膜厚105マイクロメートルの透明シート(F−8)を得た。
Example 8 (Preparation of transparent sheet by glass cloth impregnation)
The heat-ultraviolet curable composition (D-1) obtained in Formulation Example 1 was impregnated into a 90 μm-thick glass cloth (manufactured by Nitto Boseki Co., Ltd .: refractive index 1.558), 5 minutes at 80 ° C., 110 Solvent drying and thermosetting were carried out at 12 ° C. for 12 minutes to produce a transparent sheet. Furthermore, 20 μm of the heat-ultraviolet curable composition (D-1) was coated on both surfaces of the sheet, and the solvent was dried and heat-cured at 80 ° C. for 5 minutes and at 110 ° C. for 12 minutes. It was. The obtained semi-cured product (E-8) was wound around a paper tube having a diameter of 15 cm and stored in a dark place at room temperature for 24 hours. Subsequently, after press molding at 120 ° C. for 30 seconds, a UV-irradiation device is used to irradiate the UV light with a detector of 254 nm so that the integrated light quantity becomes 2000 mJ / cm 2 , thereby forming a transparent sheet (F -8) was obtained.
比較例7(ガラスクロス含浸による透明シートの作製)
配合例10で得られた紫外線硬化性組成物(d−4)を厚み90μmのガラスクロス(日東紡績(株)製:屈折率1.558)に含浸させ、80℃で5分溶剤乾燥を行い、シート化した。さらに本シートの両面に紫外線硬化性組成物(d−4)を20μmコーティングし、80℃で5分溶剤乾燥を行い、シート化した。シートにはタックがあり、巻き取りできなかった。得られたシートを120℃で30秒プレス成形した後、紫外線照射装置を用いて254nmの検出器で積算光量が2000mJ/cm2となるよう紫外線を照射することで、膜厚105マイクロメートルの透明シート(f−7)を得た。
Comparative Example 7 (Production of transparent sheet by glass cloth impregnation)
The ultraviolet curable composition (d-4) obtained in Formulation Example 10 was impregnated into a 90 μm-thick glass cloth (manufactured by Nitto Boseki Co., Ltd .: refractive index 1.558), and the solvent was dried at 80 ° C. for 5 minutes. It was made into a sheet. Furthermore, 20 μm of the ultraviolet curable composition (d-4) was coated on both surfaces of the sheet, and the solvent was dried at 80 ° C. for 5 minutes to form a sheet. The sheet was tacky and could not be wound. The obtained sheet was press-molded at 120 ° C. for 30 seconds, and then irradiated with ultraviolet rays so that the integrated light amount became 2000 mJ / cm 2 with a 254 nm detector using an ultraviolet irradiation device, thereby having a film thickness of 105 μm. A sheet (f-7) was obtained.
比較例8(ガラスクロス含浸による透明シートの作製)
配合例9で得られた熱硬化性組成物(d−3)を厚み90μmのガラスクロス(日東紡績(株)製:屈折率1.558)に含浸させ、80℃で5分溶剤乾燥を行い、シート化した。さらに本シートの両面に熱硬化性組成物(d−3)を20μmコーティングし、80℃で5分溶剤乾燥を行い、シート化した。シートにはタックがあり、巻き取りできなかった。得られたシートを120℃で30秒プレス成形した後、120℃で15分熱硬化することで、膜厚105マイクロメートルの透明シート(f−8)を得た。
Comparative Example 8 (Preparation of transparent sheet by glass cloth impregnation)
The thermosetting composition (d-3) obtained in Formulation Example 9 was impregnated into a 90 μm-thick glass cloth (manufactured by Nitto Boseki Co., Ltd .: refractive index 1.558), and solvent drying was performed at 80 ° C. for 5 minutes. It was made into a sheet. Furthermore, 20 μm of the thermosetting composition (d-3) was coated on both surfaces of the sheet, and the solvent was dried at 80 ° C. for 5 minutes to form a sheet. The sheet was tacky and could not be wound. The obtained sheet was press-molded at 120 ° C. for 30 seconds and then thermally cured at 120 ° C. for 15 minutes to obtain a transparent sheet (f-8) having a thickness of 105 μm.
比較例9(ガラスクロス含浸による透明シートの作製)
配合例9で得られた熱硬化性組成物(d−3)を厚み90μmのガラスクロス(日東紡績(株)製:屈折率1.558)に含浸させ、80℃で5分溶剤乾燥を行い、シート化した。さらに本シートの両面に熱硬化性組成物(d−3)を20μmコーティングし、80℃で5分溶剤乾燥、110℃で2分熱硬化を行い、半硬化物(e−8)とした。得られた半硬化物(e−8)を直径15cmの紙管に巻き取り、24時間暗所に室温で保管した。24時間後プレスのため取り出したところ、硬化が進行しており、成型加工できなかった。
Comparative Example 9 (Production of transparent sheet by glass cloth impregnation)
The thermosetting composition (d-3) obtained in Formulation Example 9 was impregnated into a 90 μm-thick glass cloth (manufactured by Nitto Boseki Co., Ltd .: refractive index 1.558), and solvent drying was performed at 80 ° C. for 5 minutes. It was made into a sheet. Furthermore, 20 μm of the thermosetting composition (d-3) was coated on both sides of the sheet, solvent-dried at 80 ° C. for 5 minutes, and heat-cured at 110 ° C. for 2 minutes to obtain a semi-cured product (e-8). The obtained semi-cured product (e-8) was wound around a paper tube having a diameter of 15 cm and stored in a dark place at room temperature for 24 hours. When it was taken out for pressing after 24 hours, curing had progressed and molding could not be performed.
実施例8、比較例7〜9で得られた透明シートの全光線透過率、ヘーズを測定した結果、半硬化状態での保管性を表5に示す。評価基準は以下の通りである。 As a result of measuring the total light transmittance and haze of the transparent sheets obtained in Example 8 and Comparative Examples 7 to 9, Table 5 shows the storability in a semi-cured state. The evaluation criteria are as follows.
(半硬化状態での保管性)
○・・・24時間以上半硬化状態が維持される。
△・・・24時間以上半硬化状態が維持されるが、タックがあるため巻き取って保管できない。
×・・・24時間までに半硬化状態が失われ、成型加工できない。
(Storage property in semi-cured state)
○: The semi-cured state is maintained for 24 hours or more.
Δ: A semi-cured state is maintained for 24 hours or more, but cannot be wound and stored because of tackiness.
X: The semi-cured state is lost by 24 hours and cannot be molded.
結果、実施例8で得られた透明シートは平坦化されており、表面の微細な凹凸による光の散乱がないため、ヘーズが比較例7〜9で得られた透明シートと比較すると低くなった。また、実施例8で得られた透明シートの保管性は、比較例7〜9と比較して良かった。 As a result, since the transparent sheet obtained in Example 8 was flattened and there was no light scattering due to fine irregularities on the surface, the haze was lower than that of the transparent sheets obtained in Comparative Examples 7-9. . Moreover, the storage property of the transparent sheet obtained in Example 8 was good as compared with Comparative Examples 7-9.
図1:実施例1及び比較例1で得られた透明シートの動的貯蔵弾性率を測定結果 Fig. 1: Measurement results of dynamic storage elastic modulus of the transparent sheets obtained in Example 1 and Comparative Example 1
Claims (5)
R1Si(OR2)3 (1)
(式中、R1は少なくとも1つのチオール基を有する炭素数1〜8の炭化水素基、又は、少なくとも1つのチオール基を有する芳香族炭化水素基を表し、R2は水素原子、炭素数1〜8の炭化水素基、又は、芳香族炭化水素基を表す。)で示されるチオール基含有アルコキシシラン類(a1)を加水分解および縮合して得られる縮合物(A)、アリル基を2つ以上含有する化合物(B)、および、イソシアネート基を有する化合物(C)を[{(B)成分中に含まれる二重結合の数}/{(A)成分中のチオール基の数}]が0.1〜0.8、[{(C)成分中に含まれるイソシアネート基の数}/((A)成分中のチオール基の数}]が0.1〜0.8、[{(B)成分中に含まれる炭素−炭素二重結合の数+(C)成分中のイソシアネート基の数}/{(A)成分中のチオール基の数}]が0.9〜1.1なる割合で含有する樹脂組成物(D)を熱および紫外線で二段階硬化させて得られる透明シート。 General formula (1):
R 1 Si (OR 2 ) 3 (1)
(In the formula, R 1 represents a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms having at least one thiol group or an aromatic hydrocarbon group having at least one thiol group, and R 2 represents a hydrogen atom or 1 carbon atom) A condensate (A) obtained by hydrolysis and condensation of a thiol group-containing alkoxysilane (a1) represented by -8 hydrocarbon groups or aromatic hydrocarbon groups, and two allyl groups. The compound (B) contained above and the compound (C) having an isocyanate group [{number of double bonds contained in component (B)} / {number of thiol groups in component (A)}] 0.1 to 0.8, [{number of isocyanate groups contained in component (C)} / (number of thiol groups in component (A)}) is 0.1 to 0.8, [{(B ) Number of carbon-carbon double bonds contained in component + (C) Isocyanate in component The resin composition (D) containing 0.9 to 1.1 in the ratio of the number of radical groups} / {number of thiol groups in component (A)}] is obtained by two-stage curing with heat and ultraviolet rays. Transparent sheet.
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