JP6704596B2 - 自己修復性保護シート - Google Patents
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本発明の保護シートは、熱可塑性エラストマー基材の片面に自己修復性層を積層した自己修復性をもつ曲面追従保護シートであって、前記自己修復性層が少なくとも前記ウレタン樹脂(A)と前記シリコーン樹脂(B)と前記イソシアネート(C)を熱架橋させてなることを特徴とする自己修復性をもつ曲面追従保護シートである。
本発明における基材としては、自己修復性層を塗工後、熱架橋した後でも曲面に対して追従させる必要から熱可塑性エラストマーを材料とするのが好ましい。前記基材のマルテンス硬度は0.1〜10.0N/mm2が曲面追従性と基材強度の点から好適である。前記基材のマルテンス硬度が0.1N/mm2未満だと、柔らかくなりすぎて容易に変形し、光学用途としては不適である。マルテンス硬度が10.0N/mm2を超えると曲面への追従が困難になる。
前記熱可塑性エラストマーは特に限定されず、スチレン系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、フッ素系、塩化ビニル系、ポリオレフィン系、ポリブタジエン系、ポリイソプレン系、ポリエチレン系などの熱可塑性エラストマーを使用することができる。これらの熱可塑性エラストマーは、単独又は2種以上を組み合わせて使用できる。
(1)ハードセグメントとしてポリプロピレンを、ソフトセグメントとしてポリエチレンを有する熱可塑性エラストマー、
(2)エチレンと少量のジエン成分を有する熱可塑性エラストマー、
(3)エチレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDM)、
(4)エチレン−プロピレンゴム(EPR)、
(5)ブチルゴムグラフトポリエチレン、
(6)スチレン系熱可塑性エラストマー、
(7)(1)〜(6)の各熱可塑性エラストマー(ゴム)をブレンドしたもの、
(8)有機過酸化物を(1)〜(7)に添加して部分的に架橋したもの、
(9)不飽和ヒドロキシ単量体や不飽和カルボン酸誘導体でグラフト変性されたもの、など。
本発明における自己修復性層は少なくとも、ウレタン樹脂(A)とシリコーン樹脂(B)とイソシアネート(C)を熱架橋させてなるポリウレタン系自己修復層であって、マルテンス硬度が50〜300mN/mm2が適当である。マルテンス硬度が50mN/mm2未満だと指やタッチペン等による入力動作により容易に変形してしまい、光学用途として不適である。300mN/mm2を超えると硬いため自己修復性が良くない。
前記ポリウレタン系自己修復性層の材料のうちウレタン樹脂(A)としては、柔軟性と復元力があり、かつ熱架橋させるための官能基を有していればよく、そのような官能基を有する公知のウレタン樹脂が使用可能である。ウレタン樹脂(A)としては、熱硬化性ポリウレタン樹脂、熱可塑性ポリウレタン樹脂ともに用いることができる。前記ポリウレタン系自己修復性層においては、耐薬品性、耐汚染性、耐久性から、熱硬化性ポリウレタン系樹脂を用いることが好ましい。また、熱架橋させるための官能基としては、水酸基を1分子中に複数有することが好ましい。
本発明において使用されるシリコーン樹脂(B)は、シリコーン樹脂の骨格の一部に水酸基を有するものが用いられ、水酸基を2つ以上付加した構造になっているポリオール変性シリコーン樹脂が好適に用いられる。
本発明におけるイソシアネート(C)は、水酸基を有する樹脂を熱架橋することができるもので、例えば前記熱硬化性ポリウレタン樹脂の材料として挙げられた物が適宜使用できる。なかでもタッチパネル用途としては変色しない無黄変タイプが好ましく、また自己修復性層としては架橋後に柔軟性があることが好ましいため、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート体が好適である。
本発明の保護シートに設置可能な粘着剤層には、アクリル系、ウレタン系、ポリエステル系、シリコーン系、ゴム系等の各種粘着剤を使用することができる。なかでもタッチパネル等の光学系用途に使用する場合に高透明な粘着剤が得やすい等の理由から、各種アクリルモノマーおよび/またはオリゴマーを共重合して得られるアクリル系粘着剤やアクリル系高分子粘着剤(エマルションタイプ)などが好適に使用できる。
本発明の保護シートに設置可能なシリコーン吸着層に用いるシリコーンの性状としては、透明性が高く、ゴムのような柔軟性を持っていていることが求められる。そして、シリコーン吸着層の性能としては、表面が被着体表面に追従して貼着できて、被着体からの剥離の際には小さい剥離力で被着体表面から容易に剥離できることが求められる。また、シリコーン吸着層に用いるシリコーンの加工上の性能としては、少なくとも膜厚10μm以上で、目付け加工の方法を用いることなく塗工及び加熱処理だけで、架橋したシリコーン吸着層を設けられることが求められる。このようなシリコーンとしては、架橋反応に際して150℃以下の低温短時間で深部まで架橋し、透明で耐熱性、圧縮永久歪み特性に優れかつ低粘度で液状タイプのものである付加型液状シリコーン樹脂の使用が好ましい。付加型液状シリコーン樹脂は、白金触媒等のもと、ビニル基を有するポリオルガノシロキサンと架橋剤としてSiH基を有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンとのヒドロキシル反応により熱架橋することができる。
本発明においては、自己修復性層や粘着剤層、吸着剤層の表面の汚れや異物付着を防いだり、保護シートのハンドリングを向上させるためにセパレーターを自己修復性層や粘着剤層、吸着剤層の表面に貼り合わせてもよい。セパレーターとしては、ポリエチレンテレフタレートや、ポリエチレン、ポリプロピレン等よりなる樹脂フィルムよりなり、所望により、表面に剥離剤を塗工したものが使用される。中でもコストや入手の容易性の点で、ポリエチレンテレフタレートが好ましく用いられる。
(自己修復性層)
厚さ100μmの熱可塑性ポリウレタン基材(マルテンス硬度400mN/mm2)に、下記表1の組成の材料を混合溶解した自己修復性層塗工液を乾燥、硬化後に15μmになるように調整して塗工、乾燥後、120℃×120秒で熱架橋させて自己修復性層を形成し、実施例1〜5、比較例1〜2の保護シートを得た。
サンプレンIB−114B:三洋化成工業製 水酸基を有するポリエステル系ウレタン樹脂(樹脂分30%)
X−22−2756:信越化学工業製 水酸基を有するシリコーン−ウレタン樹脂、シリコーン変性率15重量%(樹脂分100%)
デュラネートTKA−100:旭化成製 ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート体(樹脂分100%)
前記実施例1〜5、比較例1〜2の保護シート、および自己修復性層を塗工していない基材を10mm×10mmの大きさにカットして試験片を作製し、超微小押し込み硬さ試験機(株式会社エリオニクス製 ENT―2100)を使用して下記条件にて各サンプルの自己修復性層表面、および基材のマルテンス硬度を測定した。
使用圧子:球状圧子(半径200μm)
最大荷重:100μN
荷重時間:10sec
保持時間:5sec
徐荷時間:10sec
前記実施例1〜5、比較例1〜2の保護シートを50℃、Dryの条件で96時間保存した後、室温まで冷却し、自己修復性層をSUS304板に接触させて2Kgのゴムローラーを1往復させる方式で押し付けて、室温で1時間放置後、結果を下記条件にて評価した。
○:自己修復性層がSUS板と粘着しない。
×:自己修復性層がSUS板と粘着する。
前記実施例1〜5、比較例1〜2の保護シートを50℃、Dryの条件で96時間保存した後、室温まで冷却し、下記評価方法にて滑り性評価を行なった。結果は動摩擦係数にて評価した。
○:動摩擦係数が0.50未満
×:動摩擦係数が0.50以上
測定装置:株式会社トリニティーラボ製 TL201Ts型 静・動摩擦測定器
測定子:専用触覚接触子
測定加重:55g(0.54N/cm2)
測定速度:10cm/sec
実施例1〜5、比較例1〜2で形成した自己修復性層の表面を、下記擦過条件にてスチールウールで擦り、擦過後の自己修復性層の表面状態を下記評価基準にて目視判定して評価した。
(擦過条件)
#0000スチールウール(日本スチールウール株式会社製)を圧力3.9N/cm2で自己修復性層表面に押し付け、振幅100mmで当該層表面上を10往復させる。
(評価基準)
◎:擦傷が付かない。
○:5分未満で擦傷が消失する。
△:5〜30分で擦傷が消失する。
×:30分超経過しても擦傷が消失しない。
Claims (3)
- 熱可塑性エラストマー基材の片面に自己修復性層を積層した自己修復性保護シートであって、前記自己修復性層が少なくともウレタン樹脂(A)とシリコーン樹脂(B)及び又はシリコーン−ウレタン樹脂とイソシアネート(C)を熱架橋させてなり、前記熱可塑性エラストマー基材のマルテンス硬度が0.1〜10.0N/mm2かつ前記自己修復性層のマルテンス硬度が50〜300mN/mm2であることを特徴とする自己修復性保護シート。
- 前記自己修復性層中の前記ウレタン樹脂(A)及び又はシリコーン−ウレタン樹脂のウレタン成分の含有量が50.0〜95.0重量%、前記シリコーン樹脂(B)及び又はシリコーン−ウレタン樹脂のシリコーン成分の含有量が0.1〜10.0重量%、前記イソシアネート(C)の含有量が4.9〜40.0重量%であることを特徴とする請求項1に記載の自己修復性保護シート。
- 前記イソシアネート(C)がヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート体であることを特徴とする請求項1または2に記載の自己修復性保護シート。
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