(57)【要約】【課題】  導光材料として用いられる樹脂として、上記の従来技術の有する欠点、具体的には、硬くなくかつ脆さもなく、引裂き強さにも優れ、また、紫外線や熱により黄色に着色（黄変）することによる意匠性の悪化といった、これら一連の欠点を解決する導光材料を提供することを目的とする。【解決手段】  熱可塑性ポリウレタンエラストマーを得るためのイソシアネートとして脂肪族系イソシアネートまたは脂環族系イソシアネートを選択して用い、かつ、粉末状の有機物あるいは無機物からなる成分として、有機物はアクリル、ポリスチレンあるいはこれらの混合物あるいは共重合体、無機物としては炭酸カルシウム、酸化アルミニウム、タルク、あるいはこれらの混合物を含有することにより、解決する。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
高分子ポリオール（Ａ）、鎖延長剤（Ｂ）、脂肪族系イソシアネートまたは脂環族系イソシアネート（Ｃ）からなる熱可塑性ポリウレタンエラストマーに、粉末状アクリル樹脂、粉末状ポリスチレン樹脂、炭酸カルシウム、酸化アルミニウム、及びタルクから選択される１種以上の粉末材料（Ｄ）を添加して得られることを特徴とする、熱可塑性ポリウレタンエラストマーを用いた導光材料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、柔軟性と良好な成型加工性を有した導光材料に関する。詳細には、脂肪族系イソシアネートまたは脂環族系イソシアネートを使用した熱可塑性ポリウレタンエラストマーを用いた、意匠性および光透過性に優れた導光材料に関する。
【背景技術】
【０００２】
導光材料としては、主に、透明性に優れたアクリル樹脂が使用される。しかし、アクリル樹脂は硬く、かつ、脆いといった欠点を有している。
【０００３】
このような欠点を解決するため、柔軟性を有する導光材料として、シリコーンゴムが使用される。しかし、シリコーンゴムは引裂き強さが弱く、また、熱硬化性であるため成型サイクルが長いといった欠点を有している。
【０００４】
これら一連の欠点を解決するため、導光材料として、ジフェニルメタンジイソシアネートを用いた熱可塑性ポリウレタンエラストマー（以下、必要に応じて「ＴＰＵ」と略記。）が使用されることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかし、ジフェニルメタンジイソシアネートのような芳香族系イソシアネートを用いた従来の熱可塑性ポリウレタンエラストマーは、紫外線や熱により黄色に着色（黄変）し、意匠性が悪化するといった欠点を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２００７−５０６８４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、導光材料として用いられる樹脂として、上記の従来技術の有する欠点、即ち、アクリル樹脂は硬く、かつ、脆いといった欠点、シリコーンゴムは引裂き強さが弱く、また、熱硬化性であるため成型サイクルが長いといった欠点、従来の熱可塑性ポリウレタンエラストマーは、紫外線や熱により黄色に着色（いわゆる「黄変」）し、意匠性が悪化するといった欠点を課題としてなされたものであり、これら一連の欠点を解決する導光材料を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、熱可塑性ポリウレタンエラストマーを得るためのイソシアネートとして脂肪族系イソシアネートまたは脂環族系イソシアネートを選択して用い、かつ、粉末状の有機物あるいは無機物からなる成分として、有機物はアクリル、ポリスチレンあるいはこれらの混合物あるいは共重合体、無機物としては炭酸カルシウムやタルクあるいはその混合物を含有することで、無黄変かつ必要な光透過性および光拡散性を有する導光材料を得ることが出来ることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明は、次のとおりである。高分子ポリオール（Ａ）、鎖延長剤（Ｂ）、脂肪族系イソシアネートまたは脂環族系イソシアネート（Ｃ）からなる熱可塑性ポリウレタンエラストマーに、粉末状アクリル樹脂、粉末状ポリスチレン樹脂、炭酸カルシウム、酸化アルミニウム、及びタルクから選択される１種以上の粉末材料（Ｄ）を添加して得られることを特徴とする、熱可塑性ポリウレタンエラストマーを用いた導光材料。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、以下の一連の効果を奏する。
１．  導光材料を熱可塑性ポリウレタンエラストマーで構成することで，ゴム弾性を有することにより屈曲，凹凸面への密着を容易に行うことが出来る。
２．  また，熱可塑性ポリウレタンエラストマーで構成することで，柔軟性を有しながら機械特性に優れる。
３．  また，熱可塑性ポリウレタンエラストマーの原料に脂肪族イソシアネートあるいは脂環族イソシアネートを使用することで，無黄変であり意匠性に優れる。
４．  また，熱可塑性ポリウレタンエラストマーを使用することから成型加工性に優れ，射出成型や押出し加工によりブロック形状あるいはシートやフィルム形状への成型が容易に行うことが出来る。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明をその好適な実施形態に即して詳細に説明する。
【００１１】
＜高分子ポリオール（Ａ）＞
高分子ポリオール（Ａ）としては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリヘキサメチレングリコールなどのポリエーテルポリオール類、ポリエチレンアジペート、ポリエチレンイソフタレート、ポリブチレンアジペート、ポリヘキサメチレンアジペートなどのポリエステルポリオール類、ポリε−カプロラクトン、ポリδ−バレロラクトンなどのポリラクトン類、ポリエチレンカーボネート、ポリプロピレンカーボネート、ポリヘキサメチレンカーボネートなどのポリカーボネートポリオール類など公知のものが全て使用できる。なお、本発明にかかる高分子ポリオール（Ａ）の数平均分子量は特に限定されないが、５００〜５０００であることが好ましく、１０００〜３０００であることがより好ましい。
【００１２】
＜鎖延長剤（Ｂ）＞
鎖延長剤（Ｂ）としては、炭素数２〜１０のジオールが好ましく、例えば、エチレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，２−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、２−メチル−１，３−プロパンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ＨＤ、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、１，８−オクタンジオール、１，９−ノナンジオール、３，３−ジメチロールヘプタン、ジエチレングリコール、１，４−シクロヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、２−エチル−１，３−プロパンジオール、２−ノルマルプロピル−１，３−プロパンジオール、２−イソプロピル−１，３−プロパンジオール、２−ノルマルブチル−１，３−プロパンジオール、２−イソブチル−１，３−プロパンジオール、２−ターシャリーブチル−１，３−プロパンジオール、２−メチル−２−エチル−１，３−プロパンジオール、２，２−ジエチル−１，３−プロパンジオール、２−エチル−２−ノルマルプロピル−１，３−プロパンジオール、２−エチル−２−ノルマルブチル−１，３−プロパンジオール、２−エチル−３−エチル−１，４−ブタンジオール、２−メチル−３−エチル−１，４−ブタンジオール、２，３−ジエチル−１，５−ペンタンジオール、２，４−ジエチル−１，５−ペンタンジオール等が挙げられる。
【００１３】
また、本発明にかかる鎖延長剤（Ｂ）に用いることができる前記炭素数２〜１０のジオール以外の鎖延長剤としては、例えば、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、キシリレンジアミン、イソホロンジアミン、エチレントリアミン等の（数平均）分子量５００未満の低分子ポリアミン；モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、モノプロパノールアミン等の（数平均）分子量５００未満の低分子アミノアルコールが挙げられる。
【００１４】
＜脂肪族系イソシアネートまたは脂環族系イソシアネート（Ｃ）＞
脂肪族系イソシアネートまたは脂環族系イソシアネート（Ｃ）としては、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ビス（イソシアナトメチル）シクロヘキサン、４，４´−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、等の脂肪族もしくは脂環族のジイソシアネートが挙げられる。これらのジイソシアネートは、単独で用いても、また２種以上を混合して用いてもよい。また、例えば、これら一連のイソシアネートを用いたウレタン変性体、アロファネート変性体、ウレトジオン変性体、イソシアヌレート変性体、カルボジイミド変性体、ウレトンイミン変性体、ウレア変性体、ビウレット変性体等の変性ポリイソシアネートも好適に用いることができる。
なお、これらのうち、４，４´−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート（いわゆる、水素添加ジフェニルメタンジイソシアネート）は、以下の実施例に記載のとおり、成型性の面で、本発明において所望される導光材料として適さない性能を示すため、本発明においては用いないことが好ましい。
【００１５】
＜粉末状アクリル樹脂、粉末状ポリスチレン樹脂、炭酸カルシウム、及びタルクから選択される１種以上の粉末材料（Ｄ）＞
粉末材料（Ｄ）としては、有機物はアクリル、ポリスチレンあるいはこれらの混合物あるいは共重合体（具体的には、ポリメタクリル酸エステル、メタクリル酸アルキルとスチレンの共重合体、架橋ポリスチレン）等を用いることができる。また、無機物としては、炭酸カルシウム、酸化アルミニウム、タルク、あるいはそれらの混合物等を用いることができる。
【００１６】
＜任意成分＞
本発明においては、必要に応じて、従来公知の他の物質、例えば触媒、製泡剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、耐熱性向上剤、消泡剤、レベリング剤、着色剤、無機及び有機充填剤（前記の粉末状アクリル樹脂、粉末状ポリスチレン樹脂、炭酸カルシウム、及びタルクから選択される１種以上の粉末材料（Ｄ）を除く）、滑剤、帯電防止剤、補強材を更に含有していてもよい。
【実施例】
【００１７】
本発明について、実施例および比較例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらにより何ら限定されるものではない。実施例および比較例において、「部」は全て「質量部」を意味し、「％」は全て「質量％」を意味する。
【００１８】
表１（実施例１〜１９）並びに表２（比較例１〜１１）に示すベース樹脂並びに粉末材料（＝フィラー）を用いて、各々の導光材料を得た。これらについて、以下の項目について、評価を行った。
なお、表１並びに表２における「濃度（ｗｔ％）」は、各々、ベース樹脂に対する添加量を表している。
＜導光性能評価＞
装置：ＨＡＺＥ  ＭＥＴＥＲ  ＮＤＨ２０００（日本電色工業（株）製）、
全光線透過率が高い値であり、かつ、ヘイズも高い値であることが、導光材料として好評価である（目安：８０以上）。
＜成型性評価＞
ＨＤＩ系ＴＰＵ、ＭＤＩ系ＴＰＵ、水添ＭＤＩ系ＴＰＵ、並びにＰＭＭＡをベースとした樹脂については、以下の成型機を用いた射出成型を基に評価を行った。
東洋機械金属社製射出成型機（型番：ＰＬＡＳＴＡＲ  ＴＭ−１３０Ｇ２）、
１２０ｍｍ×１２０ｍｍ×２ｍｍシート２枚取り金型使用。
なお、表１並びに表２に記載のＴＰＵ並びにＰＭＭＡの概要は、以下のとおり。
・ＨＤＩ系ＴＰＵ；
イソシアネート（Ｃ）成分としてヘキサメチレンジイソシアネートを用いたＴＰＵ。
・ＭＤＩ系ＴＰＵ；
イソシアネート成分としてジフェニルメタンジイソシアネートを用いたＴＰＵ。
・水添ＭＤＩ系ＴＰＵ；
イソシアネート成分として４，４´−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネートを用いたＴＰＵ。
・ＰＭＭＡ；
アクリル樹脂を用いた熱可塑性樹脂。
また、シリコーンゴムをベースとした樹脂については、注型成型を基に評価を行った。
・シリコーンゴム；
２液硬化型シリコーンゴム。２液を攪拌混合。金型に注ぎ込み脱法しながら１００℃で加熱硬化（２〜３時間）させた。
＜引裂き強さ＞
ＪＩＳＫ  ７３１１「ポリウレタン系熱可塑性エラストマーの試験方法」準拠。
＜意匠性＞
黄変の有無について評価を行った。ＭＤＩ系ＴＰＵは紫外線や熱により黄変する。
【００１９】
【表１】
2011137062.tif 000002
【００２０】
【表２】
2011137062.tif 000003
【００２１】
表１並びに表２に記載のフィラーの詳細については、表３に記載のとおり。
【００２２】
【表３】
2011137062.tif 000004
【００２３】
＜参考＞
ＨＤＩ系ＴＰＵとＭＤＩ系ＴＰＵの各々について、紫外線蛍光ランプ（ＪＩＳＫ  ７３５０−３、ＩＳＯ４８９２−３準拠）による評価を行った。
ＱＵＶウェザリングテスターを使用。
光源；  ＵＶ−Ｂランプ（照度０．５９Ｗ／ｍ２  ａｔ  ３１３ｎｍ）
条件；  サイクル：  ７０℃×８時間＋５０℃×４時間（結露）
ＱＵＶによるｄＹＩ（イエローインデックス）推移を表４に記載する。
【００２４】
【表４】
2011137062.tif 000005