CN102378789A - 甲基丙烯酸树脂组合物、模塑体及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种用于采用在表面上具有多个纳米尺度凹凸结构的金属模具进行模塑的甲基丙烯酸树脂组合物。该甲基丙烯酸树脂组合物包括：在230℃，3.8kg的载荷下MFR为0.1至50的甲基丙烯酸树脂(A)；和至少一种选自高级脂肪酸酯、高级脂族醇、高级脂肪酸、高级脂肪酸酰胺和高级脂肪酸金属盐的组分(B)，其中组分(B)的含量为0.2至0.5重量份，相对于100重量份甲基丙烯酸树脂(A)。

Description

甲基丙烯酸树脂组合物、模塑体及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种适合用于通过在表面上具有多个纳米尺度凹凸结构的金属模具模塑的甲基丙烯酸树脂组合物、通过采用该金属模具模塑甲基丙烯酸树脂组合物获得的模塑体，和制造该模塑体的方法。
背景技术
因为在表面上具有纳米尺度微细凹凸结构的树脂模塑体可以由于该精密结构而显示例如低反射性、水排斥性、油排斥性和防污性的性能，所以它们被预期应用于光学元件和类似物。作为制造这种在表面上具有纳米尺度微细凹凸结构的树脂模塑体的金属模具，已建议例如在表面上具有多个纳米尺度凹凸结构的金属模具(专利文献1和2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：JP 2008-143162 A
专利文献2：JP 2008-168610 A。
发明内容
本发明要解决的问题
为了采用专利文献1或2中所述金属模具获得在表面上具有纳米尺度微细凹凸结构的模塑体，将熔融甲基丙烯酸树脂注入该金属模具中并使其冷却，然后从金属模具中将模塑体脱模。但是，根据使用的甲基丙烯酸树脂的种类，存在一些问题，使得未必令人满意地从金属模具中将模塑体脱模，导致所得模塑体破坏，以及微细凹凸结构不能精确地转印到模塑体表面，由此模塑体不能显示用于光学元件和类似物的充足的低反射性。
本发明的主要目的是提供一种甲基丙烯酸树脂组合物，当采用在表面上具有多个纳米尺度凹凸结构的金属模具模塑时，能够令人满意地从金属模具中脱模并令人满意地在所得模塑体表面上形成纳米尺度微细凹凸结构。
此外，本发明的另一个目的是提供一种模塑体，在其表面上具有纳米尺度微细凹凸结构并由甲基丙烯酸树脂组合物制成，以及提供一种制造该模塑体的方法。
解决问题的手段
本发明人已进行了各种研究，为的是解决上述问题。因此，他们发现当采用在表面上具有多个纳米尺度凹凸结构的金属模具进行模塑时，使用其中向具有特定MFR (熔体流动速率)的甲基丙烯酸树脂中添加特定量的至少一种选自高级脂肪酸酯、高级脂族醇、高级脂肪酸、高级脂肪酸酰胺和高级脂肪酸金属盐的组分的树脂组合物作为模塑材料，可以令人满意地从金属模具中将树脂组合物脱模，并令人满意地在所得模塑体表面上形成微细凹凸结构，由此完成本发明。
也即，本发明的甲基丙烯酸树脂组合物用于采用在表面上具有多个纳米尺度凹凸结构的金属模具来进行模塑。甲基丙烯酸树脂组合物包括：在230℃，3.8 kg的载荷下MFR为0.1至50的甲基丙烯酸树脂(A)；和至少一种选自高级脂肪酸酯、高级脂族醇、高级脂肪酸、高级脂肪酸酰胺和高级脂肪酸金属盐的组分(B)，其中组分(B)的含量为0.2至0.5重量份，相对于100重量份甲基丙烯酸树脂(A)。
本发明的模塑体为在表面上具有纳米尺度凹凸结构并由甲基丙烯酸树脂组合物制成的模塑体，所述甲基丙烯酸树脂组合物含有：在230℃，3.8 kg载荷下MFR为0.1至50的甲基丙烯酸树脂(A)；和至少一种选自高级脂肪酸酯、高级脂族醇、高级脂肪酸、高级脂肪酸酰胺和高级脂肪酸金属盐的组分(B)，其中组分(B)的含量为0.2至0.5重量份，相对于100重量份甲基丙烯酸树脂(A)。
制造本发明模塑体的方法为包括以下的方法：熔融模塑材料；将熔融的模塑材料注入在表面上具有多个纳米尺度凹凸结构的金属模具；使模塑材料冷却；和从金属模具中将模塑体脱模，其中模塑材料为甲基丙烯酸树脂组合物，该甲基丙烯酸树脂组合物含有：在230℃，3.8 kg载荷下MFR为0.1至50的甲基丙烯酸树脂(A)；和至少一种选自高级脂肪酸酯、高级脂族醇、高级脂肪酸、高级脂肪酸酰胺和高级脂肪酸金属盐的组分(B)，组分(B)的含量为0.2至0.5重量份，相对于100重量份甲基丙烯酸树脂(A)。
本发明的优点
本发明的甲基丙烯酸树脂组合物当采用在表面上具有多个纳米尺度凹凸结构的金属模具模塑时，能够令人满意地从金属模具中脱模并令人满意地在所得模塑体表面上形成纳米尺度精密结构。因此，可以容易地获得在表面上具有纳米尺度微细凹凸结构并由甲基丙烯酸树脂组合物制成的模塑体。该模塑体由于微细凹凸结构而显示优异的性能，例如低反射性、水排斥性、油排斥性和防污性能，并且适合用于例如光学元件。
实施本发明的实施方案
(甲基丙烯酸树脂组合物)
本发明的甲基丙烯酸树脂组合物含有甲基丙烯酸树脂(A)和至少一种选自高级脂肪酸酯、高级脂族醇、高级脂肪酸、高级脂肪酸酰胺和高级脂肪酸金属盐的组分(B)(以下有时称为“特殊化合物(B)”)。
甲基丙烯酸树脂(A)为通过聚合主要由甲基丙烯酸甲酯组成的单体组分获得的均聚物、共聚物或衍生物。特别地，主要由甲基丙烯酸甲酯组成的单体组分含有50 wt%或更多的甲基丙烯酸甲酯，以及根据需要可与甲基丙烯酸甲酯共聚的其它单体。可与甲基丙烯酸甲酯共聚的单体没有特别限制，可以为在其分子中具有一个能够自由基聚合的双键的单官能单体或者在其分子中具有两个或多个能够自由基聚合的双键的多官能单体。可与甲基丙烯酸甲酯共聚的单体可以单独使用，或者可以组合使用其两种或多种。
可与甲基丙烯酸甲酯共聚的单体的优选实例包括丙烯酸酯，例如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸仲丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸苯偶酰酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸2-羟乙酯和丙烯酸环戊二烯酯。其中丙烯酸甲酯和丙烯酸乙酯是特别优选的。当丙烯酸酯用作可与甲基丙烯酸甲酯共聚的单体时，优选85 wt%至100 wt%为甲基丙烯酸甲酯和0 wt%至15 wt%为丙烯酸酯，和更优选92 wt%至99.9 wt%为甲基丙烯酸甲酯和0.1 wt%至8 wt%为丙烯酸酯。
除了上述丙烯酸酯之外，可与甲基丙烯酸甲酯共聚的单体的实例包括甲基丙烯酸酯，例如甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸仲丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸苯偶酰酯和甲基丙烯酸环戊二烯酯；不饱和羧酸及其酸酐，例如丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、衣康酸、马来酸酐和衣康酸酐；含氮单体，例如丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丙烯腈和甲基丙烯腈；和苯乙烯单体，例如苯乙烯和α-甲基苯乙烯。此外，聚丁二烯或苯乙烯－丁二烯共聚物可以溶于单体组分中并进行聚合。在这种情况下，本发明的甲基丙烯酸树脂组合物为所谓的抗冲击甲基丙烯酸树脂。
甲基丙烯酸树脂(A)在230℃，3.8 kg载荷下具有0.1至50的MFR。MFR优选为1至35，更优选为1.5至10。如果MFR少于0.1，树脂组合物在熔融时具有高粘度，导致难以采用随后描述的特殊金属模具进行模塑(注塑)。另一方面，如果MFR超过50，树脂组合物具有低机械强度和低耐热性，因此当采用随后描述的特殊金属模具进行模塑(注塑)时，树脂组合物难以从金属模具中脱模，导致所得模塑体破坏，随后描述的特殊金属模具的微细凹凸结构不能精确地转印到模塑体上，由此模塑体不能显示用于光学元件和类似物的充足的性能(例如低反射性)。
在特殊的化合物(B)中，高级脂肪酸酯通常为具有由约10至22个碳原子的脂肪酸与约1至22个碳原子的一价脂族醇之间脱水缩合产生的结构的化合物，或具有由约10至22个碳原子的脂肪酸与甘油之间脱水缩合产生的结构的化合物。高级脂肪酸酯可以单独使用，或者可以组合使用其两种或多种。
具有由约10至22个碳原子的脂肪酸与约1至22个碳原子的一价脂族醇之间脱水缩合产生的结构的化合物的实例包括饱和脂肪酸烷基酯，例如月桂酸甲酯、月桂酸乙酯、月桂酸丙酯、月桂酸丁酯、月桂酸辛酯、棕榈酸甲酯、棕榈酸乙酯、棕榈酸丙酯、棕榈酸丁酯、棕榈酸辛酯、硬脂酸甲酯、硬脂酸乙酯、硬脂酸丙酯、硬脂酸丁酯、硬脂酸辛酯、硬脂酸硬脂基酯、肉豆蔻酸肉豆蔻基酯、山嵛酸甲酯、山嵛酸乙酯、山嵛酸丙酯、山嵛酸丁酯和山嵛酸辛酯；和不饱和脂肪酸烷基酯，例如油酸甲酯、油酸乙酯、油酸丙酯、油酸丁酯、油酸辛酯、亚油酸甲酯、亚油酸乙酯、亚油酸丙酯、亚油酸丁酯和亚油酸辛酯。其中，硬脂酸烷基酯，例如硬脂酸甲酯、硬脂酸乙酯、硬脂酸丁酯和硬脂酸辛酯是优选的，以及硬脂酸甲酯是更优选的。
具有由约10至22个碳原子的脂肪酸与甘油之间脱水缩合产生的结构的化合物的实例包括饱和脂肪酸甘油酯，例如月桂酸甘油单酯、月桂酸甘油二酯、月桂酸甘油三酯、棕榈酸甘油单酯、棕榈酸甘油二酯、棕榈酸甘油三酯、硬脂酸甘油单酯、硬脂酸甘油二酯、硬脂酸甘油三酯、山嵛酸甘油单酯、山嵛酸甘油二酯和山嵛酸甘油三酯；和不饱和脂肪酸甘油酯，例如油酸甘油单酯、油酸甘油二酯、油酸甘油三酯、亚油酸甘油单酯、亚油酸甘油二酯和亚油酸甘油三酯。其中，硬脂酸甘油酯，例如硬脂酸甘油单酯、硬脂酸甘油二酯和硬脂酸甘油三酯是优选的，和硬脂酸甘油单酯是更优选的。
在特殊化合物(B)中，高级脂族醇通常为具有约10至22个碳原子的脂族醇，并且可以为一元醇或多元醇。其特殊实例包括饱和脂族醇，例如月桂醇、棕榈醇、硬脂醇、异硬脂醇、山嵛醇、肉豆蔻醇和鲸蜡醇；和不饱和脂族醇，例如油醇和亚油醇。其中，硬脂醇是优选的。高级脂族醇可以单独使用，或者可以组合使用其两种或多种。
在特殊化合物(B)中，高级脂肪酸通常为具有约10至22个碳原子的脂肪酸，其实例包括饱和脂肪酸，例如己酸、辛酸、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、花生酸、山嵛酸、木蜡酸，和12-羟基硬脂酸；和不饱和脂肪酸，例如棕榈油酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、鲸蜡烯酸(setoleic acid)、芥酸和蓖麻油酸。高级脂肪酸可以单独使用，或者可以组合使用其两种或多种。
在特殊化合物(B)中，高级脂肪酸酰胺通常为具有由约10至22个碳原子的脂肪酸与氨或氨基化合物之间脱水缩合产生的结构的化合物，其实例包括饱和脂肪酸酰胺，例如月桂酸酰胺、棕榈酸酰胺、硬脂酸酰胺和山嵛酸酰胺；不饱和脂肪酸酰胺，例如油酸酰胺、亚油酸酰胺和芥酸酰胺；和酰胺，例如亚乙基双月桂酸酰胺、亚乙基双棕榈酸酰胺、亚乙基双硬脂酸酰胺和N-油烯基硬脂酰胺。其中，硬脂酸酰胺和亚乙基双硬脂酸酰胺是优选的。高级脂肪酸酰胺可以单独使用，或者可以组合使用其两种或多种。
在特殊化合物(B)中，高级脂肪酸金属盐的实例包括上述高级脂肪酸的钠盐、钾盐、钙盐和钡盐。高级脂肪酸金属盐可以单独使用，或者可以组合使用其两种或多种。
在本发明的甲基丙烯酸树脂组合物中，特殊化合物(B)的含量为0.2至0.5重量份，相对于100重量份甲基丙烯酸树脂(A)。如果特殊化合物(B)的含量低于该范围，当采用随后描述的特殊金属模具进行模塑(注塑)时，不可能令人满意地从金属模具中将模塑体脱模并且不可能令人满意地将微细凹凸结构转印至模塑体表面。另一方面，如果特殊化合物(B)的含量大于该范围，污渍可能附着于金属模具。当特殊化合物(B)中包含两种或多种化合物时，它们的总量优选在上述范围内。
除了上述甲基丙烯酸树脂(A)和特殊化合物(B)之外，本发明的甲基丙烯酸树脂组合物可以根据需要含有添加剂，例如紫外线吸收剂、光散射剂、抗氧剂、色料、热稳定剂、抗冲击改进剂、阻燃剂和抗静电剂。
本发明的甲基丙烯酸树脂组合物可以通过以下方法制造，例如(I)经由例如悬浮聚合、溶液聚合或本体聚合的聚合方法使构成甲基丙烯酸树脂(A)的单体组分聚合，随后将所得聚合物和特殊化合物(B)放入单螺杆挤出机或双螺杆挤出机，并通过热熔和捏合混合它们的方法，(II)使构成甲基丙烯酸树脂(A)的单体组分与特殊化合物(B)混合，经由例如悬浮聚合、溶液聚合或本体聚合的聚合方法使混合物聚合的方法，和(III)将特殊化合物(B)连接至由上述(I)的聚合物组成的颗粒或珠粒的表面，和模塑时同时混合它们的方法。
如上所述，本发明的甲基丙烯酸树脂组合物用于采用在表面上具有多个岛状图案的纳米尺度凹凸结构的金属模具(以下有时称为“特殊金属模具”)进行模塑。当采用特殊金属模具进行模塑时，含有上述比率的甲基丙烯酸树脂(A)和特殊化合物(B)的甲基丙烯酸树脂组合物能够令人满意地从金属模具中将模塑体脱模和令人满意地在所得模塑体表面上形成纳米尺度精密结构。
特殊金属模具没有特别限制，只要其在表面上具有多个纳米尺度凹凸结构。例如，可以使用上述专利文献1和2中公开的金属模具。
特殊金属模具可以例如通过使用具有纳米尺度精密结构的掩模层，由蚀刻法来制造。具体地，例如，该方法可以包括用成膜设备在金属模具表面上形成由一个或多个层组成的蚀刻转印层，然后在其上形成主要由银、金、铂或钯组成的薄膜物质的薄膜用于形成岛状精细颗粒，和使薄膜经历热、光或气体分解以引起团聚、成核或分解，由此形成以预定间隔随机排列的岛状精细颗粒的结构。其后，利用蚀刻机，使用反应性气体或溶液，其允许蚀刻转印层的侵蚀速率高于岛状精细颗粒结构的侵蚀速率，由此可以在金属模具表面上产生纳米尺度微细凹凸结构。
在特殊金属模具中，其表面上凸起顶点之间的平均距离优选为1至1000 nm。如果凸起顶点之间的平均距离少于1 nm，微细凹凸结构不能令人满意地转印到采用金属模具形成的模塑体表面。另一方面，如果其超过1000 nm，采用金属模具形成的模塑体不能充分显示例如低反射性、水排斥性、油排斥性和防污性的性能。特别地，当想要具有低反射性的模塑体时，金属模具表面上的凸起顶点之间的平均距离优选为400 nm，这为可见光波长，或为更小，和更优选为250 nm或更小。这里，如果金属模具表面上的凸起顶点之间的距离变化程度大，所得模塑体不太可能获得上述性能。
在特殊金属模具中，其表面上凸起的平均高度优选为60至160 nm。如果凸起的平均高度低于60 nm，采用金属模具形成的模塑体不能充分显示例如低反射性、水排斥性、油排斥性和防污性的性能。另一方面，如果其超过160 nm，微细凹凸结构不能令人满意地转印到采用金属模具形成的模塑体表面。这里，如果金属模具表面上的凸起高度变化程度大，所得模塑体不太可能获得上述性能。
在特殊金属模具中，凸起的平均高度对凸起顶点之间的平均距离的比率(以下有时称为“凸起长宽比”)优选为1.0或更多。其更优选为1.3或更多，进一步更优选为1.5或更多。如果凸起的长宽比低于1.0，采用金属模具形成的模塑体不能充分显示例如低反射性、水排斥性、油排斥性和防污性的性能。
(模塑体及其制造方法)
本发明的模塑体为在表面上具有纳米尺度凹凸结构并由含有上述比率的甲基丙烯酸树脂(A)和特殊化合物(B)的上述甲基丙烯酸树脂组合物(本发明甲基丙烯酸树脂组合物)制成的模塑体。这种模塑体可以通过随后描述的制造模塑体的方法来获得。模塑体表面上的纳米尺度凹凸结构通过转印上述特殊金属模具表面上的凹凸结构来形成。因此，本发明模塑体表面上的凸起顶点之间的平均距离优选与特殊金属模具的相同，为1至1000 nm。此外，本发明模塑体表面上的凸起的平均高度对凸起顶点之间的平均距离的比率优选与特殊金属模具的相同，为1.0或更多。
在制造本发明模塑体的方法中，含有上述比率的甲基丙烯酸树脂(A)和特殊化合物(B)的上述甲基丙烯酸树脂组合物用作模塑材料。将模塑材料熔融，随后注入上述特殊金属模具中，使其冷却，然后从金属模具中脱模。更具体地，例如，该方法可以包括经由进料斗加入本发明的甲基丙烯酸树脂组合物，旋转和收回螺杆，称量机筒中的树脂组合物，使树脂组合物熔融，通过挤压将熔融树脂加入到金属模具中，和保持压力一定时间，直到金属模具变得充分冷却，随后打开模具取出模塑体。
模塑材料(本发明甲基丙烯酸树脂组合物)的熔融温度为使树脂组合物熔融的温度，可以根据甲基丙烯酸树脂的MFR和类似物设定，但是通常优选220至290℃。如果熔融温度低于220℃，熔融的树脂组合物具有高粘度，导致难以模塑，金属模具表面上的微细凹凸结构不能令人满意地转印到所得模塑体，以及由此模塑体不能充分显示所需性能。另一方面，如果熔融温度超过290℃，甲基丙烯酸树脂很可能发生分解，并且可能在所得模塑体中产生例如气泡和银纹的缺陷。
当模塑材料注入其中时金属模具的温度优选为60至120℃。如果金属模具温度低于60℃，不能令人满意地转印微细凹凸结构，并且所得模塑体不能充分显示所需性能。另一方面，如果金属模具温度超过120℃，打开模具取出模塑体之后，该模塑体可能变形或收缩。金属模具温度不必自始至终必然恒定，也可以使用一种方法，其中例如在加入树脂组合物时，将温度设置在高水平，和在保持压力时使温度降低。
将树脂组合物加入到金属模具中之后保持压力时的压力越高越好，因为当压力过低时，不太可能令人满意地转印微细凹凸结构。通常，保持压力时的压力优选为30至120 MPa。
如此获得的本发明模塑体在表面上具有纳米尺度凹凸结构，并且可以显示例如低反射性、水排斥性、油排斥性和防污性的性能，因此适合于各种用途，例如光学元件(例如透镜)。
实施例
本发明将参照以下实施例进行详细说明；但是本发明不局限于实施例。
如下评价所得模塑体。
<外观>
视觉观察所得模塑体的外观。当没有裂纹时，模塑体评价为“○”，当存在裂纹时评价为“×”。
<反射率(反射性)>
使用分光光度计(由Olympus Corporation制造的“USPM-RU-2”)测量可见光范围(380至780 nm)内的反射率(%)。这里，如果反射率为1.0%或更小，则产品适合用于例如眼镜或光学设备的透镜。
(参考实施例-金属模具的制造)
在金属模具表面上将金形成薄膜作为原料，随后加热以获得金属模具基料，在其最外层表面上形成由金属纳米颗粒组成的保护层。接下来，使金属模具基料经历反应性干蚀刻，以在其最外层表面上形成纳米尺度凹凸结构，和由此制造特殊金属模具。
所得特殊金属模具在其表面上具有多个岛状图案的纳米尺度凹凸结构。用原子力显微镜(由SII Nano Technology Inc.制造的“NanoNavi Station”)观察金属模具表面上的凹凸结构。结果如下所示。简而言之，表面上凸起顶点之间的距离正态分布在100±40 nm的范围内，凸起顶点之间的平均距离为100 nm。凸起的高度正态分布在60至160 nm的范围内，凸起的平均高度为150 nm。表面上凸起的长宽比为1.5。
(实施例1-1至1-6和对比例1-1至1-2)
通过连续本体聚合使由99 wt%甲基丙烯酸甲酯和1 wt%丙烯酸甲酯组成的单体组分聚合，获得颗粒形式的甲基丙烯酸树脂。根据JIS K 7210 (1990) A，在230℃，3.8 kg载荷下测量所得甲基丙烯酸树脂的MFR，其为2.3。
接下来，各自以表1中显示的量在100重量份以上获得的颗粒形式的甲基丙烯酸树脂中掺入表1中显示的化合物。共混材料各自通过使用螺旋直径为40 mm的排气型单螺杆挤出机进行熔融和混合。然后，使由口模挤出的束股用水冷却并用割刀切割，获得颗粒形式的甲基丙烯酸树脂组合物(1)至(6)和(C1)至(C2)。
表1
Figure 43469DEST_PATH_IMAGE001
(实施例2-1至2-10和对比例2-1至2-4)
将参考实施例中制造的金属模具与注塑机(50-t模塑机)连接。然后，将表2或3中显示的甲基丙烯酸树脂组合物加入到进料斗中。金属模具温度设置为表2或3中显示的温度，树脂组合物的熔融温度设置为280℃。将熔融树脂注入金属模具之后，使树脂保持在75 MPa的压力下。这样允许充分冷却，然后打开模具取出模塑体，由此获得在表面上具有纳米尺度凹凸结构的模塑体。各所得模塑体的外观和反射率在表2和3中显示。
表2
Figure 960609DEST_PATH_IMAGE002
表3
Figure 802663DEST_PATH_IMAGE003

Claims (11)

1. 一种用于采用在表面上具有多个纳米尺度凹凸结构的金属模具进行模塑的甲基丙烯酸树脂组合物，包括：
在230℃，3.8 kg的载荷下MFR为0.1至50的甲基丙烯酸树脂(A)；和至少一种选自高级脂肪酸酯、高级脂族醇、高级脂肪酸、高级脂肪酸酰胺和高级脂肪酸金属盐的组分(B)，其中组分(B)的含量为0.2至0.5重量份，相对于100重量份甲基丙烯酸树脂(A)。
2. 根据权利要求1的甲基丙烯酸树脂组合物，其中金属模具表面上凸起顶点之间的平均距离为1至1000 nm。
3. 根据权利要求1或2的甲基丙烯酸树脂组合物，其中金属模具表面上凸起的平均高度对凸起顶点之间的平均距离的比率为1.0或更多。
4. 一种在表面上具有纳米尺度凹凸结构并包括甲基丙烯酸树脂组合物的模塑体，所述甲基丙烯酸树脂组合物包括：在230℃，3.8 kg载荷下MFR为0.1至50的甲基丙烯酸树脂(A)；和至少一种选自高级脂肪酸酯、高级脂族醇、高级脂肪酸、高级脂肪酸酰胺和高级脂肪酸金属盐的组分(B)，其中组分(B)的含量为0.2至0.5重量份，相对于100重量份甲基丙烯酸树脂(A)。
5. 根据权利要求4的模塑体，其中其表面上凸起顶点之间的平均距离为1至1000 nm。
6. 根据权利要求4或5的模塑体，其中其表面上凸起的平均高度对凸起顶点之间的平均距离的比率为1.0或更多。
7. 一种制造模塑体的方法，包括：使模塑材料熔融；将熔融的模塑材料注入在表面上具有多个纳米尺度凹凸结构的金属模具中；使模塑材料冷却；和从金属模具中将模塑体脱模，其中
模塑材料包括甲基丙烯酸树脂组合物，所述甲基丙烯酸树脂组合物包括：在230℃，3.8 kg载荷下MFR为0.1至50的甲基丙烯酸树脂(A)；和至少一种选自高级脂肪酸酯、高级脂族醇、高级脂肪酸、高级脂肪酸酰胺和高级脂肪酸金属盐的组分(B)，其中组分(B)的含量为0.2至0.5重量份，相对于100重量份甲基丙烯酸树脂(A)。
8. 根据权利要求7的制造模塑体的方法，其中金属模具表面上凸起顶点之间的平均距离为1至1000 nm。
9. 根据权利要求7或8的制造模塑体的方法，其中金属模具表面上凸起的平均高度对凸起顶点之间的平均距离的比率为1.0或更多。
10. 根据权利要求7至9中任一项的制造模塑体的方法，其中模塑材料的熔融温度为220至290℃。
11. 根据权利要求7至10中任一项的制造模塑体的方法，其中当将模塑材料注入金属模具中时，金属模具的温度为60至120℃。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110494460A (zh) * 2017-02-03 2019-11-22 卢塞特英国国际有限公司 聚合物组合物

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011025457A (ja) * 2009-07-22 2011-02-10 Sumitomo Chemical Co Ltd 薄肉成形体の製造方法
JP5929164B2 (ja) * 2011-12-22 2016-06-01 凸版印刷株式会社 プラスチック容器、及びその製造方法
CN105829134A (zh) 2013-12-18 2016-08-03 普利司通美国轮胎运营有限责任公司 具有空气动力学/流体动力学表面处理的轮胎和其他物体
JPWO2023106330A1 (zh) * 2021-12-08 2023-06-15

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007291230A (ja) * 2006-04-25 2007-11-08 Asahi Kasei Chemicals Corp 導光板

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05279537A (ja) * 1992-04-02 1993-10-26 Sumitomo Chem Co Ltd 成形用メタクリル系樹脂組成物
JP4357105B2 (ja) * 1999-10-14 2009-11-04 旭化成ケミカルズ株式会社 導光板およびその製造方法
JP4255297B2 (ja) * 2003-03-17 2009-04-15 財団法人川村理化学研究所 マイクロ化学プロセス用基材及びその製造方法
JP2006233066A (ja) * 2005-02-25 2006-09-07 Toray Ind Inc 表面硬度に優れた熱可塑性樹脂組成物
JP2007291339A (ja) * 2006-03-31 2007-11-08 Bridgestone Corp 光硬化性転写シート、これを用いた凹凸パターンの形成方法及び光情報記録媒体の製造方法、並びに光情報記録媒体
JP5096713B2 (ja) * 2006-09-08 2012-12-12 三菱レイヨン株式会社 表面カーボン被覆したナノサイズの凹凸を有する透明導電性樹脂成形体およびその製造方法
JP4986138B2 (ja) * 2006-11-15 2012-07-25 独立行政法人産業技術総合研究所 反射防止構造を有する光学素子用成形型の製造方法
JP4986137B2 (ja) * 2006-12-13 2012-07-25 独立行政法人産業技術総合研究所 ナノ構造体を有する光学素子用又はナノ構造体用成形型の製造方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007291230A (ja) * 2006-04-25 2007-11-08 Asahi Kasei Chemicals Corp 導光板

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110494460A (zh) * 2017-02-03 2019-11-22 卢塞特英国国际有限公司 聚合物组合物
CN110494460B (zh) * 2017-02-03 2022-06-07 三菱化学英国有限公司 聚合物组合物

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