CN103619946A - 丙烯酸系热塑性树脂组合物及其成型体 - Google Patents
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Abstract
Description
技术领域
本发明涉及透明性、耐热性和耐候性优异、进而其双折射性被高度控制的丙烯酸系热塑性树脂组合物及其成型体。
背景技术
以往,作为透明的光学材料,可以举出以甲基丙烯酸甲酯的均聚物(PMMA)为代表的甲基丙烯酸系树脂以及聚苯乙烯(PS)、苯乙烯/甲基丙烯酸甲酯共聚物(MS)、聚碳酸酯(PC)等。特别是甲基丙烯酸系树脂的透明性、表面硬度、耐候性等优异,成型加工性也好,因此被应用于广告牌、灯罩、汽车部件、装饰用品等工业领域。另外,由于作为光学特性的双折射小,因而例如还被用作光盘、光学膜、塑料基板等面向光学材料的光学树脂。
但是,近年来开发了各种光学制品,例如液晶显示器、等离子体显示器、有机EL显示器等平板显示器、以及小型红外线传感器、微细光波导、超小型透镜、处理短波长的光的DVD/蓝光光碟(BlueRayDisk)用拾取透镜等,面向光学材料的光学树脂不仅需要透明性优异,而且需要高耐热性及耐候性、低双折射性及有效(有意)的相位差等双折射性的控制。
例如专利文献1中,作为改良了耐热性的透明的新型苯乙烯系共聚物,记载了由规定量的苯乙烯、马来酸酐和甲基丙烯酸甲酯构成的苯乙烯系共聚物。另外,专利文献2和3中,作为具有优异的耐热变形性和耐水性的共聚物,记载了将以规定的比例具有甲基丙烯酸甲酯、马来酸酐和苯乙烯的结构混合物聚合所成的共聚物。
另外,专利文献4中,作为光学纯度良好的耐热性丙烯酸树脂的制造法,记载了利用规定的方法对由规定量的甲基丙烯酸甲酯单元和N-烷基取代马来酰亚胺单元构成的共聚物进行清洗的制造法。另外,专利文献5中,作为耐热性树脂,记载了由规定量的甲基丙烯酸甲酯、N-芳基马来酰亚胺和芳香族乙烯基化合物构成的结构混合物的共聚物。
但是,专利文献1~5所记载的共聚物等在耐候性及低双折射性方面存在问题。
进而,近年来,上述各种光学制品的精密化得到推进,结果除了上述的特性以外,作为光学材料所要求的光学性质的均一性也更加高度化。具体地说,需要光学材料的双折射性的控制(正/负/零)、以及在光学材料内不产生双折射分布,等等。
例如,伴随着平板显示器大型化,不仅从正面观看显示器画面、从倾斜方向观看显示器画面的机会也正在增加。在这样的情况下,在显示装置的原理方面,存在根据观看方向不同而显示颜色变化及对比度降低的问题。为了改良该视角特性,需要光学膜材料,需要将光学膜的双折射几乎控制为零的技术或控制为有效的正或有效的负的技术。
另外,平板显示器的大型化的结果,所需要的光学材料也大型化,由于外力的偏向而在光学材料内产生双折射分布,因此存在对比度降低的问题。为了减小该双折射分布,需要外力所导致的双折射的变化小、即光弹性系数的绝对值小的光学材料。(非专利文献1、2)
作为控制PMMA的双折射性的技术,例如,非专利文献3、4公开了甲基丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸-2,2,2-三氟乙酯/甲基丙烯酸苄酯3元共聚物(=52/42/6质量%)。该共聚物能够同时控制双折射和光弹性系数,也能够使双折射和光弹性系数的绝对值同时为零(零-零双折射),但是存在耐热性不充分的问题。
另外,专利文献6中记载了一种热塑性树脂组合物,其包含将甲基丙烯酸酯类结构、马来酰亚胺类结构、芳香族乙烯基类结构以规定量共聚而成的马来酰亚胺系共聚物和将甲基丙烯酸酯类结构、芳香族乙烯基类结构以规定量共聚而成的共聚物。另外,专利文献7中,作为透明耐热树脂组合物,记载了一种分别以规定的比例包含将规定量的甲基丙烯酸酯聚合而成的共聚物和将规定量的N-取代马来酰亚胺(取代基为芳香族衍生物)共聚而成的共聚物的透明耐热树脂组合物。另外,专利文献8中,作为透明的耐热性甲基丙烯酸树脂组合物,记载了一种甲基丙烯酸树脂组合物,其分别以规定的比例包含由规定量的甲基丙烯酸甲酯、N-环己基马来酰亚胺和芳香族乙烯基化合物构成的结构混合物的共聚物、以及包含含有规定量的甲基丙烯酸甲酯的聚合物。另外,专利文献9中,作为耐热性、耐水性、耐冲击性优异的热塑性树脂组合物,记载了由将特定的马来酰亚胺化合物、甲基丙烯酸甲酯、特定的甲基丙烯酸酯类以规定量聚合得到的共聚物、以及以规定量含有甲基丙烯酸甲酯的MMA系聚合物构成的热塑性树脂组合物。
另一方面,专利文献10中公开了一种共聚物,其由甲基丙烯酸甲酯单体单元70重量%~85重量%和N-取代马来酰亚胺化合物单体单元15重量%~30重量%构成,室温下的固有双折射为-0.002~+0.002。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开昭55-102614号公报
专利文献2:日本特开昭57-153008号公报
专利文献3:日本特公昭63-1964号公报
专利文献4:日本特开昭61-252211号公报
专利文献5:日本特开昭61-171708号公报
专利文献6:日本特开平09-255838号公报
专利文献7:日本专利昭64-79248号公报
专利文献8:日本特开昭62-270648号公报
专利文献9:日本特开平05-086252号公报
专利文献10:日本特开平06-242301号公报
非专利文献
非专利文献1:化学总说、1988年、No.39(学会出版中心)
非专利文献2:月刊显示器、2005年、4月号
非专利文献3:成型加工、2009年、第21卷、第7号、426页
非专利文献4:Macromolecules、2006、39、3019-3023
发明内容
发明要解决的问题
但是,专利文献6的实施例中仅公开了使用N-环己基马来酰亚胺作为马来酰亚胺类结构的例子,限定了为了进一步赋予所期望的耐热性和光学性质而优选N-环己基马来酰亚胺。另外,专利文献6所记载的热塑性树脂组合物未着眼于全光线透过率、混浊度(雾度)、黄变度(YI)以外的光学特性,也未评价双折射性。并且存在其耐热性作为现在所要求的耐热性也未必充分的问题。
另外,专利文献7中仅记载了将具有芳香族衍生物作为取代基的马来酰亚胺用作马来酰亚胺类结构的例子,并且,虽然公开了光学特性(透明性、低双折射性等),但是只不过评价了作为注射成型体的盘基板的双折射率,对成型体内的双折射分布等没有任何暗示。
另外,专利文献8中虽然公开了透明性(全光线透过率、混浊度(雾度)、黄变度(YI)),但是并未公开关于双折射性的暗示。此外,专利文献9中关于透明性(全光线透过率、混浊度(雾度)、黄变度(YI))及双折射性并没有提供暗示。
另外,专利文献10中虽然记载了固有双折射率,但是并没有关于光弹性系数的暗示等,其光学特性未必可以说是充分的。
即,在现有技术的范围内,并不存在能够提供透明性、耐热性和耐候性优异、进而其光学特性(双折射性和光弹性系数)被高度控制的丙烯酸系热塑性树脂组合物以及由其构成的成型体的技术。
因此,本发明的目的在于提供一种透明性、耐热性和耐候性优异、进而其光学特性(双折射性和光弹性系数)被高度控制的丙烯酸系热塑性树脂组合物以及由该丙烯酸系热塑性树脂组合物构成的成型体。
用于解决问题的方案
本发明是发现了特定的丙烯酸系热塑性树脂组合物的透明性、耐热性和耐候性优异,进而其双折射性被高度控制这样令人震惊的事实而完成的。
即,本发明涉及以下方案。
[1]一种丙烯酸系热塑性树脂组合物,其含有:
具有下述式(1)表示的第一结构单元和下述式(2)表示的第二结构单元的第一丙烯酸系树脂、和
具有下述式(1)表示的第一结构单元和下述式(3)表示的第三结构单元的第二丙烯酸系树脂,
以上述第一丙烯酸系树脂和上述第二丙烯酸系树脂的总量为基准,上述第一单元的总含量为50质量%~95质量%,上述第二结构单元和上述第三结构单元的总含量为5质量%~50质量%。
[化学式1]
[式中,R1表示氢原子、碳原子数为1~12的烷基、碳原子数为5~12的环烷基、碳原子数为7~14的芳烷基、碳原子数为6~14的芳基、或具有选自下述A组中的至少一种取代基的碳原子数为6~14的芳基。
A组:卤原子、羟基、硝基、碳原子数为1~12的烷氧基和碳原子数为1~12的烷基。]
[化学式2]
[式中,R2表示碳原子数为7~14的芳烷基、碳原子数为6~14的芳基、或具有选自下述B组中的至少一种取代基的碳原子数为6~14的芳基,R3和R4各自独立地表示氢原子、碳原子数为1~12的烷基或碳原子数为6~14的芳基。
B组:卤原子、羟基、硝基、碳原子数为1~12的烷氧基、碳原子数为1~12的烷基和碳原子数为7~14的芳烷基。]
[化学式3]
[式中,R5表示氢原子、碳原子数为3~12的环烷基、碳原子数为1~12的烷基、或具有选自下述C组中的至少一种取代基的碳原子数为1~12的烷基,R6和R7各自独立地表示氢原子、碳原子数为1~12的烷基或碳原子数为6~14的芳基。
C组:卤原子、羟基、硝基和碳原子数为1~12的烷氧基。]
[2]如[1]所述的丙烯酸系热塑性树脂组合物,其中,以上述第一丙烯酸系树脂和上述第二丙烯酸系树脂的总量为基准,上述第二结构单元的含量为0.1质量%~49.9质量%,上述第三结构单元的含量为0.1质量%~49.9质量%。
[3]如[1]或[2]所述的丙烯酸系热塑性树脂组合物,其中,上述第一丙烯酸系树脂以其总量为基准具有50质量%~95质量%的上述第一结构单元和5质量%~50质量%的上述第二结构单元。
[4]如[1]~[3]中任一项所述的丙烯酸系热塑性树脂组合物,其中,上述第二丙烯酸系树脂以其总量为基准具有50质量%~95质量%的上述第一结构单元和5质量%~50质量%的上述第三结构单元。
[5]如[1]~[4]中任一项所述的丙烯酸系热塑性树脂组合物,其中,
上述R1为甲基或苄基,
上述R2为苯基或具有选自上述B组中的至少一种取代基的苯基,
上述R5为环己基。
[6]如[1]~[5]中任一项所述的丙烯酸系热塑性树脂组合物,其中,上述第一丙烯酸系树脂利用GPC测定法所测得的聚甲基丙烯酸甲酯换算的重均分子量Mw为3000~1000000,重均分子量Mw相对于数均分子量Mn之比Mw/Mn为1~10。
[7]如[1]~[6]中任一项所述的丙烯酸系热塑性树脂组合物,其中,上述第二丙烯酸系树脂利用GPC测定法所测得的聚甲基丙烯酸甲酯换算的重均分子量Mw为3000~1000000,重均分子量Mw相对于数均分子量Mn之比Mw/Mn为1~10。
[8]如[1]~[7]中任一项所述的丙烯酸系热塑性树脂组合物,其中,所述组合物的光弹性系数的绝对值为3.0×10-12Pa-1以下。
[9]如[1]~[8]中任一项所述的丙烯酸系热塑性树脂组合物,其中,
在丙烯酸系热塑性树脂组合物成型为单轴拉伸膜的情况下,
将该单轴拉伸膜的双折射设为Δn、将拉伸比设为S时,下述的最小二乘法近似直线关系式(a)中的斜率K满足下述式(b)。
Δn=K×S+C…(a)
|K|≦0.30×10-5…(b)
[式中,C为常数,表示无拉伸时的双折射。]
[10]如[1]~[9]中任一项所述的丙烯酸系热塑性树脂组合物,其中,所述组合物在进行了膜成型的情况下的面内方向的相位差Re的绝对值以100μm厚换算为30nm以下。
[11]如[1]~[10]中任一项所述的丙烯酸系热塑性树脂组合物,其中,所述组合物在进行了膜成型的情况下的厚度方向的相位差Rth的绝对值以100μm厚换算为30nm以下。
[12]如[1]~[11]中任一项所述的丙烯酸系热塑性树脂组合物,其中,所述组合物的玻璃化转变温度Tg为120℃以上。
[13]如[1]~[12]中任一项所述的丙烯酸系热塑性树脂组合物,其中,所述组合物在进行了膜成型的情况下的全光线透过率以100μm厚换算为85%以上。
[14]一种成型体,其由[1]~[13]中任一项所述的丙烯酸系热塑性树脂组合物构成。
[15]一种膜状或片状的成型体,其由[1]~[13]中任一项所述的丙烯酸系热塑性树脂组合物构成。
[16]一种膜状或片状的成型体,其是将通过挤出成型所成型的由[1]~[13]中任一项所述的丙烯酸系热塑性树脂构成的树脂片至少在单轴向拉伸而成的。
[17]一种膜状或片状的成型体,其是将通过溶液浇铸成型所成型的由[1]~[13]中任一项所述的丙烯酸系热塑性树脂构成的树脂片至少在单轴向拉伸而成的。
[18]一种偏振片保护膜,其由[14]~[17]中任一项所述的成型体构成。
[19]一种相位差膜,其由[14]~[17]中任一项所述的成型体构成。
[20]一种相位差板,其由[14]~[17]中任一项所述的成型体构成。
[21]一种透明塑料基板,其由[14]~[17]中任一项所述的成型体构成。
[22]一种透镜,其由[14]~[17]中任一项所述的成型体构成。
发明效果
根据本发明,能够提供一种透明性、耐热性和耐候性优异、进而其光学特性(双折射性和光弹性系数)被高度控制的丙烯酸系热塑性树脂组合物以及由该丙烯酸系热塑性树脂组合物构成的成型体。
附图说明
图1是示出实施例3的丙烯酸系热塑性树脂组合物的1H-NMR谱图的图。
图2是示出3段薄板和正交尼科尔试验结果的图。
具体实施方式
下面说明本发明的优选实施方式。
[丙烯酸系热塑性树脂组合物]
本实施方式的丙烯酸系热塑性树脂组合物含有具有第一结构单元和第二结构单元的第一丙烯酸系树脂以及具有第一结构单元和第三结构单元的第二丙烯酸系树脂。
本实施方式的丙烯酸系热塑性树脂组合物中,以第一丙烯酸系树脂和第二丙烯酸系树脂的总量为基准,第一结构单元的总含量为50质量%~95质量%,第二结构单元和第三结构单元的总含量为5质量%~50质量%。
下面,分别说明第一丙烯酸系树脂和第二丙烯酸系树脂的一个优选实施方式。
(第一丙烯酸系树脂)
本实施方式的第一丙烯酸系树脂具有第一结构单元和第二结构单元。
(第一结构单元)
第一结构单元为下述式(1)表示的结构单元。
[化学式4]
式中,R1表示氢原子、碳原子数为1~12的烷基、碳原子数为5~12的环烷基、碳原子数为7~14的芳烷基、碳原子数为6~14的芳基、或具有选自下述A组中的至少一种取代基的碳原子数为6~14的芳基。此处,A组为由卤原子、羟基、硝基、碳原子数为1~12的烷氧基和碳原子数为1~12的烷基构成的组。
需要说明的是,本说明书中,烷基可以为直链状,也可以为支链状。另外,芳烷基中的烷基和烷氧基中的烷基可以为直链状,也可以为支链状。
作为R1中的碳原子数为1~12的烷基,优选为碳原子数为1~6的烷基,更优选为碳原子数为1~4的烷基。另外,作为R1中的碳原子数为1~12的烷基,可以举出甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、2-乙基己基、壬基、癸基、月桂基等,这些之中,在丙烯酸系热塑性树脂的透明性和耐候性进一步提高的方面,适宜为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、2-乙基己基,更适宜为甲基。
另外,作为R1中的碳原子数为5~12的环烷基,可以举出环戊基、环己基、环庚基、环辛基、三环癸基、双环辛基、三环十二烷基、异冰片基、金刚烷基、四环十二烷基等,这些之中,适宜为环戊基、环己基、环辛基、三环癸基、双环辛基、三环十二烷基、异冰片基。
另外,作为R1中的碳原子数为7~14的芳烷基,可以举出苄基、1-苯基乙基、2-苯基乙基、3-苯基丙基、6-苯基己基、8-苯基辛基,这些之中,适宜为苄基、1-苯基乙基、2-苯基乙基、3-苯基丙基。
另外,作为R1中的碳原子数为6~14的芳基,可以举出苯基、萘基、蒽基等,这些之中,适宜为苯基。
另外,R1可以是具有取代基的碳原子数为6~14的芳基,此处,取代基为选自由卤原子、羟基、硝基、碳原子数为1~12的烷氧基和碳原子数为1~12的烷基组成的组(A组)中的基团。
在R1中,作为具有取代基的碳原子数为6~14的芳基,优选为具有取代基的苯基。另外,作为具有取代基的碳原子数为6~14的芳基,可以举出2,4,6-三溴苯基、2-氯苯基、4-氯苯基、2-溴苯基、4-溴苯基、2-甲基苯基、4-甲基苯基、2-乙基苯基、4-乙基苯基、2-甲氧基苯基、4-甲氧基苯基、2-硝基苯基、4-硝基苯基、2,4,6-三甲基苯基等,在这些之中,在赋予阻燃性的方面,适宜为2,4,6-三溴苯基。
关于第一丙烯酸系树脂中的第一结构单元的含量,以第一丙烯酸系树脂的总量为基准,优选为50质量%~95质量%、更优选为60质量%~90质量%、进一步优选为70质量%~90质量%。
第一丙烯酸系树脂可以仅含有一种第一结构单元,也可以含有两种以上的第一结构单元。
例如,第一丙烯酸系树脂能够制成具有R1为烷基的结构单元和R1为芳烷基或芳基的结构单元的树脂。此时,后者的结构单元的含量以第一丙烯酸系树脂的总量为基准优选为0.1质量%~10质量%、更优选为0.1质量%~8质量%、进一步优选为0.1质量%~6质量%。利用在该范围的第一丙烯酸系树脂,不会伴随大的耐热性降低,可以得到双折射等光学特性的改良效果。
第一结构单元例如由选自甲基丙烯酸单体和甲基丙烯酸酯类中的第一单体形成。第一单体能够用下述式(1-a)表示。
[化学式5]
式中,R1与式(1)中的R1含义相同。
作为甲基丙烯酸酯类,例如,可以举出甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯等甲基丙烯酸烷基酯;甲基丙烯酸环戊酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸环辛酯、甲基丙烯酸三环癸酯、甲基丙烯酸双环辛酯、甲基丙烯酸三环十二烷基酯、甲基丙烯酸异冰片酯等甲基丙烯酸环烷基酯;甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸1-苯基乙酯、甲基丙烯酸2-苯基乙酯、甲基丙烯酸3-苯基丙酯、甲基丙烯酸2,4,6-三溴苯酯等甲基丙烯酸芳基系酯;等等。这些第一单体有时单独使用,有时将2种以上合用。
(第二结构单元)
第二结构单元为下述式(2)表示的结构单元。
[化学式6]
式中,R2表示碳原子数为7~14的芳烷基、碳原子数为6~14的芳基、或具有选自下述B组中的至少一种取代基的碳原子数为6~14的芳基,R3和R4各自独立地表示氢原子、碳原子数为1~12的烷基或碳原子数为6~14的芳基。B组为由卤原子、羟基、硝基、碳原子数为1~12的烷氧基、碳原子数为1~12的烷基和碳原子数为7~14的芳烷基组成的组。
作为R2中的碳原子数为7~14的芳烷基,可以举出苄基、1-苯基乙基、2-苯基乙基、3-苯基丙基、6-苯基己基、8-苯基辛基,这些之中,在耐热性和低双折射性等光学特性进一步提高的方面,适宜为苄基。
另外,作为R2中的碳原子数为6~14的芳基,可以举出苯基、萘基、蒽基等,这些之中,在耐热性和低双折射性等光学特性进一步提高的方面,适宜为苯基。
另外,R2可以是具有取代基的碳原子数为6~14的芳基,此处,取代基为选自由卤原子、羟基、硝基、碳原子数为1~12的烷氧基、碳原子数为1~12的烷基和碳原子数为7~14的芳烷基组成的组(B组)中的基团。
关于作为取代基的卤原子,可以举出氟原子、氯原子、溴原子、碘原子。
关于作为取代基的碳原子数为1~12的烷氧基,优选为碳原子数为1~10的烷氧基,更优选为碳原子数为1~8的烷氧基。另外,关于作为取代基的碳原子数为1~12的烷氧基,可以举出甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、叔丁氧基、2-乙基己氧基、1-癸氧基、1-十二烷氧基等。
关于作为取代基的碳原子数为1~12的烷基和碳原子数为7~14的芳烷基,可以同样地例示出作为R1中的碳原子数为1~12的烷基和碳原子数为7~14的芳烷基所例示的基团。
在R2中,作为具有取代基的碳原子数为6~14的芳基,优选为具有取代基的苯基、具有取代基的萘基。另外,作为具有取代基的碳原子数为6~14的芳基,可以举出2,4,6-三溴苯基、2-氯苯基、4-氯苯基、2-溴苯基、4-溴苯基、2-甲基苯基、4-甲基苯基、2-乙基苯基、4-乙基苯基、2-甲氧基苯基、4-甲氧基苯基、2-硝基苯基、4-硝基苯基、2,4,6-三甲基苯基等,这些之中,在赋予阻燃性的方面,适宜为2,4,6-三溴苯基。
作为R3和R4中的碳原子数为1~12的烷基,优选为碳原子数为1~6的烷基,更优选为碳原子数为1~4的烷基。另外,作为R3和R4中的碳原子数为1~12的烷基,可以举出甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、2-乙基己基、壬基、癸基、月桂基等,这些之中,在丙烯酸系热塑性树脂的透明性和耐候性进一步提高的方面,适宜为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、2-乙基己基,更适宜为甲基。
作为R3和R4中的碳原子数为6~14的芳基,可以举出苯基、萘基、蒽基等,这些之中,在耐热性和低双折射性等光学特性进一步提高的方面,适宜为苯基。
R3和R4优选为氢原子、碳原子数为1~4的烷基或苯基,更优选为氢原子。
关于第一丙烯酸系树脂中的第二结构单元的含量,以第一丙烯酸系树脂的总量为基准,优选为0.1质量%~49.9质量%,更优选为0.1质量%~35质量%,进一步优选为0.1质量%~20质量%。
第一丙烯酸系树脂可以仅含有一种第二结构单元,也可以含有两种以上的第二结构单元。
第二结构单元例如由选自下述式(2-a)表示的N-取代马来酰亚胺化合物中的第二单体形成。
[化学式7]
式中,R2、R3和R4分别与式(2)中的R2、R3和R4含义相同。
作为第二单体,可以举出N-苯基马来酰亚胺、N-苄基马来酰亚胺、N-(2-氯苯基)马来酰亚胺、N-(4-氯苯基)马来酰亚胺、N-(4-溴苯基)马来酰亚胺、N-(2-甲基苯基)马来酰亚胺、N-(2-乙基苯基)马来酰亚胺、N-(2-甲氧基苯基)马来酰亚胺、N-(2-硝基苯基)马来酰亚胺、N-(2,4,6-三甲基苯基)马来酰亚胺、N-(4-苄基苯基)马来酰亚胺、N-(2,4,6-三溴苯基)马来酰亚胺、N-萘基马来酰亚胺、N-蒽基马来酰亚胺、3-甲基-1-苯基-1H-吡咯-2,5-二酮、3,4-二甲基-1-苯基-1H-吡咯-2,5-二酮、1,3-二苯基-1H-吡咯-2,5-二酮、1,3,4-三苯基-1H-吡咯-2,5-二酮等。这些第二单体有时单独使用,有时合用2种以上。
(第四结构单元)
第一丙烯酸系树脂还可以含有上述以外的结构单元。例如,第一丙烯酸系树脂还可以在不损害发明的目的的范围内具有来自能够与上述第一单体和第二单体共聚的其它单体的结构单元。下面,在第一丙烯酸系树脂中的结构单元中,将与上述第一结构单元、上述第二结构单元和后述的第三结构单元中的任意一种均不对应的结构单元称为第四结构单元。
作为能够共聚的其它单体,可以举出芳香族乙烯基化合物;不饱和腈;具有环己基、苄基或碳原子数为1~18的烷基的丙烯酸酯;链烯烃;二烯;乙烯基醚;乙烯基酯;氟化乙烯基化合物;丙酸烯丙酯等饱和脂肪酸单羧酸的烯丙基酯或甲代烯丙基酯;多价(甲基)丙烯酸酯;多价烯丙基化物;缩水甘油基化合物;不饱和羧酸类等。其它单体能够为选自这些组中的1种或2种以上的组合。
作为上述芳香族乙烯基化合物,可以举出苯乙烯、α-甲基苯乙烯、二乙烯基苯等。作为上述不饱和腈,可以举出丙烯腈、甲基丙烯腈、乙基丙烯腈、苯基丙烯腈等。另外,作为上述丙烯酸酯,可以举出丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸戊酯、丙烯酸异戊酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸癸酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸苄酯等。
另外,作为上述链烯烃,可以举出乙烯、丙烯、异丁烯、二异丁烯等。另外,作为上述二烯,可以举出丁二烯、异戊二烯等。另外,作为上述乙烯基醚,可以举出甲基乙烯基醚、丁基乙烯基醚等。另外,作为上述乙烯基酯,可以举出乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯等。另外,作为上述氟化乙烯基化合物,可以举出偏二氟乙烯等。
作为上述多价(甲基)丙烯酸酯,可以举出乙二醇(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、己二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、双酚A的环氧乙烷或环氧丙烷加成物的二(甲基)丙烯酸酯、卤化双酚A的环氧乙烷或环氧丙烷加成物的二(甲基)丙烯酸酯、异氰脲酸酯的环氧乙烷或环氧丙烷加成物的二或三(甲基)丙烯酸酯等。
作为多价烯丙基化物单体,可以举出邻苯二甲酸二烯丙酯、三烯丙基异氰脲酸酯等。作为缩水甘油基化合物单体,可以举出(甲基)丙烯酸缩水甘油基酯和烯丙基缩水甘油基醚等。作为不饱和羧酸单体,可以举出丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、马来酸、富马酸和这些的半酯化物或酸酐。
关于第一丙烯酸系树脂中的第四结构单元的含量,以第一丙烯酸系树脂的总量为基准,优选为0.1质量%~20质量%,更优选为0.1质量%~15质量%,进一步优选为0.1质量%~10质量%。若第四结构单元的含量在上述范围,则丙烯酸系热塑性树脂组合物的吸湿性得到改善。从耐候性的观点来看,第四结构单元的含量优选小于10质量%,更优选小于7重量%。
第一丙烯酸系树脂可以仅具有一种第四结构单元,也可以具有两种以上的第四结构单元。
作为第四结构单元的一例,可以举出下述式(4)表示的结构单元。
[化学式8]
式中,R8表示氢原子或碳原子数为1~12的烷基,R9表示卤原子、羟基、硝基、碳原子数为1~12的烷基或碳原子数为1~12的烷氧基,a表示1~3的整数。
作为R8中的碳原子数为1~12的烷基,优选为碳原子数为1~10的烷基,更优选为碳原子数为1~8的烷基。另外,作为R8中的碳原子数为1~12的烷基,可以举出甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、2-乙基己基、1-癸基、1-十二烷基等,这些之中,适宜为甲基。
作为R9中的卤原子,可以举出氟原子、氯原子、溴原子、碘原子。
另外,作为R9中的碳原子数为1~12的烷基,优选为碳原子数为1~10的烷基,更优选为碳原子数为1~8的烷基。另外,作为R9中的碳原子数为1~12的烷基,可以举出甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、2-乙基己基、1-癸基、1-十二烷基等,这些之中,在丙烯酸系热塑性树脂的透明性和耐候性进一步提高的方面,适宜为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、2-乙基己基,更适宜为甲基。
另外,作为R9中的碳原子数为1~12的烷氧基,优选为碳原子数为1~10的烷氧基,更优选为碳原子数为1~8的烷氧基。另外,关于作为取代基的碳原子数为1~12的烷氧基,可以举出甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、叔丁氧基、2-乙基己氧基、1-癸氧基、1-十二烷氧基等,这些之中,适宜为甲氧基。
式(4)表示的结构单元例如能够由下述式(4-a)表示的单体形成。
[化学式9]
式中,R8、R9和a分别与式(4)中的R8、R9和a含义相同。
作为式(4-a)表示的单体,例如,可以举出苯乙烯、2-甲基苯乙烯、3-甲基苯乙烯、4-甲基苯乙烯、2,4-二甲基苯乙烯、2,5-二甲基苯乙烯、2-甲基-4-氯苯乙烯、2,4,6-三甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、顺式-β-甲基苯乙烯、反式-β-甲基苯乙烯、4-甲基-α-甲基苯乙烯、4-氟-α-甲基苯乙烯、4-氯-α-甲基苯乙烯、4-溴-α-甲基苯乙烯、4-叔丁基苯乙烯、2-氟苯乙烯、3-氟苯乙烯、4-氟苯乙烯、2,4-二氟苯乙烯、2-氯苯乙烯、3-氯苯乙烯、4-氯苯乙烯、2,4-二氯苯乙烯、2,6-二氯苯乙烯、2-溴苯乙烯、3-溴苯乙烯、4-溴苯乙烯、2,4-二溴苯乙烯、α-溴苯乙烯、β-溴苯乙烯、2-羟基苯乙烯、4-羟基苯乙烯等,这些之中,由于容易共聚而优选苯乙烯、α-甲基苯乙烯。这些单体有时单独使用,有时合用2种以上。
第一丙烯酸系树脂的利用GPC测定法得到的聚甲基丙烯酸甲酯换算的重均分子量Mw优选为3000~1000000。若重均分子量Mw在上述范围内,则能够赋予丙烯酸系热塑性树脂组合物充分的强度,丙烯酸系热塑性树脂组合物的成型体的强度会提高。重均分子量Mw更优选为4000~800000,进一步优选为5000~500000。
第一丙烯酸系树脂的利用GPC测定法得到的基于聚甲基丙烯酸甲酯换算的分子量分布(Mw/Mn)优选为1~10,从赋予丙烯酸系热塑性树脂组合物以适于成型加工的树脂粘度的观点来看,更优选为1.1~7.0,进一步优选为1.2~5.0,还能够为1.5~4.0。
第一丙烯酸系树脂的玻璃化转变温度(Tg)优选为120℃以上。若Tg为120℃以上,则具有作为近年来的透镜成型体、液晶显示器用膜成型体所需要的充分的耐热性。Tg优选为130℃以上,更优选为135℃以上。另一方面,作为Tg的上限,优选为180℃以下。
下面示出第一丙烯酸系树脂的一个优选方式。
本方式的第一丙烯酸系树脂是由选自由第一结构单元、第二结构单元和第四结构单元组成的组中的结构单元构成的树脂,以第一丙烯酸系树脂的总量为基准,第一结构单元的含量为50质量%~95质量%,第二结构单元的含量为5质量%~50质量%,第四结构单元的含量为0质量%~20质量%。
本方式的第一丙烯酸系树脂在两末端以外由选自由第一结构单元、第二结构单元和第四结构单元组成的组中的结构单元构成,因此第一结构单元、第二结构单元和第四结构单元的总含量为约100质量%。
本方式的第一丙烯酸系树脂优选与后述的第二丙烯酸树脂的一个优选方式组合使用。由此,可以更显著地发挥本发明的效果。
(第二丙烯酸系树脂)
本实施方式的第二丙烯酸系树脂具有第一结构单元和第三结构单元。
(第一结构单元)
第二丙烯酸系树脂所具有的第一结构单元可以例示出与作为第一丙烯酸系树脂所具有的第一结构单元而例示的结构单元相同的结构单元。
关于第二丙烯酸系树脂中的第一结构单元的含量,以第二丙烯酸系树脂的总量为基准,优选为50质量%~95质量%,更优选为60质量%~90质量%,进一步优选为70质量%~90质量%。
第二丙烯酸系树脂可以仅具有一种第一结构单元,也可以具有两种以上的第一结构单元。另外,第二丙烯酸系树脂可以具有与第一丙烯酸系树脂所包含的第一结构单元相同种类的结构单元作为第一结构单元,也可以具有与第一丙烯酸系树脂所包含的第一结构单元不同的结构单元作为第一结构单元。
(第三结构单元)
第三结构单元为下述式(3)表示的结构单元。
[化学式10]
式中,R5表示氢原子、碳原子数为3~12的环烷基、碳原子数为1~12的烷基、或具有选自下述C组中的至少一种取代基的碳原子数为1~12的烷基,R6和R7各自独立地表示氢原子、碳原子数为1~12的烷基或碳原子数为6~14的芳基。C组是由卤原子、羟基、硝基和碳原子数为1~12的烷氧基组成的组。
作为R5中的碳原子数为3~12的环烷基,可以举出环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、三环癸基、双环辛基、三环十二烷基、异冰片基、金刚烷基、四环十二烷基等,这些之中,适宜为环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基,从丙烯酸系热塑性树脂组合物的耐候性和透明性等光学特性进一步提高、同时能够赋予丙烯酸系热塑性树脂组合物以低吸水性的观点来看,更适宜为环己基。
另外,作为R5中的碳原子数为1~12的烷基,优选为碳原子数为1~10的烷基,更优选为碳原子数为1~8的烷基。另外,作为R5中的碳原子数为1~12的烷基,可以举出甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、正己基、正辛基、正十二烷基、正十八烷基、2-乙基己基、1-癸基、1-十二烷基等,这些之中,从丙烯酸系热塑性树脂组合物的耐候性和透明性等光学特性进一步提高的方面出发,适宜为甲基、乙基、异丙基。
另外,R5可以是具有取代基的碳原子数为1~12的烷基,此处,取代基为选自由卤原子、羟基、硝基和碳原子数为1~12的烷氧基组成的组(C组)中的基团。
关于作为取代基的卤原子,可以举出氟原子、氯原子、溴原子、碘原子。
关于作为取代基的碳原子数为1~12的烷氧基,优选为碳原子数为1~10的烷氧基,更优选为碳原子数为1~8的烷氧基。另外,关于作为取代基的碳原子数为1~12的烷氧基,可以举出甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、叔丁氧基、2-乙基己氧基、1-癸氧基、1-十二烷氧基等。
在R5中,作为具有取代基的碳原子数为1~12的烷基,可以举出二氯甲基、三氯甲基、三氟乙基、羟乙基等,这些之中,适宜为三氟乙基。
作为R6和R7中的碳原子数为1~12的烷基,优选为碳原子数为1~6的烷基,更优选为碳原子数为1~4的烷基。另外,作为R6和R7中的碳原子数为1~12的烷基,可以举出甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、2-乙基己基、壬基、癸基、月桂基等,这些之中,在丙烯酸系热塑性树脂的透明性和耐候性进一步提高的方面,适宜为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、2-乙基己基,更适宜为甲基。
作为R6和R7中的碳原子数为6~14的芳基,可以举出苯基、萘基、蒽基等,这些之中,在耐热性和低双折射性等光学特性进一步提高的方面,适宜为苯基。
R6和R7优选为氢原子、碳原子数为1~4的烷基或苯基,更优选为氢原子。
关于第二丙烯酸系树脂中的第三结构单元的含量,以第二丙烯酸系树脂的总量为基准,优选为0.1质量%~49.9质量%,更优选为0.1质量%~40质量%,进一步优选为0.1质量%~35质量%。
第二丙烯酸系树脂可以仅含有一种第三结构单元,也可以含有两种以上的第三结构单元。
第三结构单元例如由选自下述式(3-a)表示的N-取代马来酰亚胺化合物中的第三单体形成。
[化学式11]
式中,R5、R6和R7分别与式(3)中的R5、R6和R7含义相同。
作为第三单体,可以举出N-甲基马来酰亚胺、N-乙基马来酰亚胺、N-正丙基马来酰亚胺、N-异丙基马来酰亚胺、N-正丁基马来酰亚胺、N-异丁基马来酰亚胺、N-仲丁基马来酰亚胺、N-叔丁基马来酰亚胺、N-正戊基马来酰亚胺、N-正己基马来酰亚胺、N-正庚基马来酰亚胺、N-正辛基马来酰亚胺、N-月桂基马来酰亚胺、N-硬脂基马来酰亚胺、N-环丙基马来酰亚胺、N-环丁基马来酰亚胺、N-环戊基马来酰亚胺、N-环己基马来酰亚胺、N-环庚基马来酰亚胺、N-环辛基马来酰亚胺、1-环己基-3-甲基-1H-吡咯-2,5-二酮、1-环己基-3,4-二甲基-1H-吡咯-2,5-二酮、1-环己基-3-苯基-1H-吡咯-2,5-二酮、1-环己基-3,4-二苯基-1H-吡咯-2,5-二酮等。这些第三单体有时单独使用,有时合用2种以上。
(第四结构单元)
第二丙烯酸系树脂可以含有上述以外的单体。例如,第二丙烯酸系树脂还可以在不损害发明的目的的范围内具有来自能够与上述第一单体和第三单体共聚的其它单体的结构单元。下面,将第二丙烯酸系树脂中的第一、第二和第三结构单元以外的结构单元总称为第五结构单元。
作为第二丙烯酸系树脂所包含的第五结构单元,可以例示出与作为第一丙烯酸系树脂所包含的第四结构单元而例示的结构单元相同的结构单元。
第二丙烯酸系树脂可以仅含有一种第五结构单元,也可以具有两种以上的第五结构单元。另外,第二丙烯酸系树脂可以具有与第一丙烯酸系树脂所具有的第四结构单元相同的结构单元作为第五结构单元,也可以具有与第一丙烯酸系树脂所具有的第四结构单元不同的结构单元作为第五结构单元。
关于第二丙烯酸系树脂中的第五结构单元的含量,以第二丙烯酸系树脂的总量为基准,优选为0.1质量%~20质量%,更优选为0.1质量%~15质量%,进一步优选为0.1质量%~10质量%。若第五结构单元的含量在上述范围,则丙烯酸系热塑性树脂组合物的吸湿性得到改善。从耐候性的观点来看,第五结构单元的含量优选小于10质量%,更优选小于7重量%。
第二丙烯酸系树脂的利用GPC测定法得到的聚甲基丙烯酸甲酯换算的重均分子量Mw优选为3000~1000000。若重均分子量Mw在上述范围内,则能够赋予丙烯酸系热塑性树脂组合物充分的强度,丙烯酸系热塑性树脂组合物的成型体的强度会提高。重均分子量Mw更优选为4000~800000,进一步优选为5000~500000。
第二丙烯酸系树脂的利用GPC测定法得到的基于聚甲基丙烯酸甲酯换算的分子量分布(Mw/Mn)优选为1~10,从赋予丙烯酸系热塑性树脂组合物以适于成型加工的树脂粘度的观点来看,更优选为1.1~7.0,进一步优选为1.2~5.0,还能够为1.5~4.0。
第二丙烯酸系树脂的玻璃化转变温度(Tg)优选为120℃以上。若Tg为120℃以上,则具有作为近年来的透镜成型体、液晶显示器用膜成型体所需要的充分的耐热性。Tg优选为130℃以上,更优选为135℃以上。另一方面,作为Tg的上限,优选为180℃以下。
下面示出第二丙烯酸系树脂的一个优选方式。
本方式的第二丙烯酸系树脂是由选自由第一结构单元、第三结构单元和第五结构单元组成的组中的结构单元构成的树脂,以第二丙烯酸系树脂的总量为基准,第一结构单元的含量为50质量%~95质量%,第三结构单元的含量为5质量%~50质量%,第五结构单元的含量为0质量%~20质量%。
本方式的第二丙烯酸系树脂在两末端以外由选自由第一结构单元、第三结构单元和第五结构单元组成的组中的结构单元构成,因此第一结构单元、第三结构单元和第五结构单元的总含量为约100质量%。
本方式的第二丙烯酸系树脂优选与上述的第一丙烯酸树脂的一个优选方式组合使用。由此,可以更显著地发挥本发明的效果。
(第一丙烯酸系树脂和第二丙烯酸系树脂的制造方法)
第一丙烯酸系树脂和第二丙烯酸系树脂均能够利用下述聚合工序得到。另外,能够利用下述脱挥工序精制。
(聚合工序)
第一丙烯酸系树脂能够通过将包含第一单体和第二单体的单体(A)聚合而得到。另外,第二丙烯酸系树脂能够通过将包含第一单体和第三单体的单体(B)聚合而得到。作为其聚合方法,例如,能够使用浇铸聚合、本体聚合、悬浮聚合、溶液聚合、乳液聚合、活性自由基聚合、阴离子聚合等一般进行的聚合方法。
为了将丙烯酸系热塑性树脂组合物用作光学材料用途,优选尽可能避免微小的异物的混入,从该观点来看,希望使用丙烯酸系树脂的聚合方法中不使用悬浮剂及乳化剂的浇铸聚合及溶液聚合。
另外,作为聚合形式,例如,能够使用间歇聚合法、连续聚合法中的任意一种。从聚合操作简单的观点来看,期望为间歇聚合法,从得到更均一组成的聚合物的观点来看,期望使用连续聚合法。
聚合反应时的温度及聚合时间能够根据所使用的单体的种类及比例等适宜调整,例如,聚合温度为0℃~150℃,聚合时间为0.5小时~24小时,优选聚合温度为80℃~150℃,聚合时间为1小时~12小时。
在聚合反应时使用溶剂的情况下,作为聚合溶剂,例如,可以举出甲苯、二甲苯、乙苯等芳香族烃系溶剂;甲基乙基酮、甲基异丁基酮等酮系溶剂;四氢呋喃等醚系溶剂。这些溶剂可以单独使用,也可以合用2种以上。若所使用的溶剂的沸点过高,则最终得到的丙烯酸系热塑性树脂组合物的残存挥发成分增多,因而优选沸点为50℃~200℃的溶剂。
在聚合反应时,根据需要可以添加聚合引发剂。作为聚合引发剂,能够使用一般在自由基聚合中使用的任意的引发剂,例如,可以举出氢过氧化枯烯、过氧化氢二异丙苯、二叔丁基过氧化物、过氧化月桂酰、过氧化苯甲酰、过氧化异丙基碳酸叔丁酯、过氧化叔戊基-2-乙基己酸酯等有机过氧化物;2,2’-偶氮二(异丁腈)、1,1’-偶氮二(环己烷甲腈)、2,2’-偶氮二(2,4-二甲基戊腈)、二甲基-2,2’-偶氮二异丁酸酯等偶氮化合物。这些聚合引发剂可以单独使用,也可以合用2种以上。
聚合引发剂的用量根据单体的组合及反应条件等适宜设定即可,没有特别限定,优选在0.005质量%~5质量%的范围使用。
聚合反应中根据需要使用的分子量调节剂可以使用一般的自由基聚合中使用的任意的分子量调节剂,作为特别优选的分子量调节剂,例如可以举出丁硫醇、辛硫醇、十二烷基硫醇、巯基乙酸2-乙基己酯等硫醇化合物。以聚合度被控制在上述范围内的浓度范围来添加这些分子量调节剂。
另外,在聚合反应时,根据需要可以添加有机磷系化合物及有机酸。通过共存这些化合物,能够期待副反应被抑制、未反应N-取代马来酰亚胺量降低等理想的效果。由此,在将所得到的丙烯酸系树脂或包含其的丙烯酸系热塑性树脂组合物成型加工时,加工时的着色有时被降低。
作为有机磷系化合物,例如,可以举出烷基(芳基)亚膦酸和这些的二酯或单酯;二烷基(芳基)次膦酸和这些的酯;烷基(芳基)膦酸和这些的二酯或单酯;烷基次亚膦酸和这些的酯;亚磷酸二酯、亚磷酸单酯、亚磷酸三酯;磷酸二酯、磷酸单酯、磷酸三酯等。这些有机磷系化合物可以单独使用,也可以合用2种以上。有机磷系化合物的用量相对于单体的总量优选为0.001质量%~5.0质量%。
另一方面,作为有机酸,例如,可以举出乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、辛酸、癸酸、月桂酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、苯甲酸、环己甲酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸等和这些的酸酐等。这些有机酸可以单独使用,也可以合用2种以上。有机酸的用量相对于单体的总量优选为0.001质量%~1.0质量%。
在进行聚合反应时,作为聚合物浓度,期望在10质量%以上且95质量%以下实施。若聚合物浓度为10质量%以上则分子量和分子量分布的调整容易,若为95质量%以下则能够得到高分子量的聚合物。另外,从聚合反应热的除热管理的观点来看,使聚合物浓度优选为75质量%以下,更优选为60质量%以下。
另一方面,从适当地保持所得到的聚合反应液的粘度的观点来看,期望适宜添加聚合溶剂。通过适当地保持反应液粘度,除热的控制变得容易,能够抑制反应液中的微凝胶的发生。特别是,在粘度上升的聚合反应的后半,优选适宜添加聚合溶剂而将聚合物浓度控制为50质量%以下。
作为将聚合溶剂适宜添加到聚合反应液中的形态,没有特别限定,例如,可以连续地添加聚合溶剂,也可以间歇地添加聚合溶剂。通过如此控制在聚合反应液中生成的丙烯酸系树脂的浓度,能够提高反应器内部的温度均匀性,更充分地抑制反应液的凝胶化。作为所添加的聚合溶剂,例如,可以为与在聚合反应的初期投料时使用的溶剂相同种类的溶剂,也可以为不同种类的溶剂,但是优选使用与在聚合反应的初期投料时使用的溶剂相同种类的溶剂。另外,所添加的聚合溶剂可以是仅1种的单一溶剂,也可以是2种以上的混合溶剂。
在利用悬浮聚合法将丙烯酸系树脂聚合时,在水性介质中进行,添加悬浮剂和必要时的悬浮助剂来进行。作为悬浮剂,有聚乙烯醇、甲基纤维素、聚丙烯酰胺等水溶性高分子;磷酸钙、焦磷酸镁等无机物质等。水溶性高分子相对于单体的总量优选使用0.03质量%~1质量%,无机物质相对于单体的总量优选使用0.05质量%~0.5质量%。作为悬浮助剂,有十二烷基苯磺酸钠等阴离子表面活性剂,在使用无机物质作为悬浮剂时,优选使用悬浮助剂。悬浮助剂相对于单体的总量优选使用0.001质量%~0.02质量%。
(脱挥工序)
脱挥工序是指根据需要在减压加热条件下对聚合溶剂、残存单体、水分等挥发成分进行除去处理的工序。若该除去处理不充分,则所得到的丙烯酸系树脂中的残存挥发成分增多,有时会因成型时的变质等而着色,或者产生气泡及银纹等成型不良。残存挥发成分量相对于丙烯酸系树脂100质量%优选为0.5质量%以下,更优选为0.4质量%以下,进而更优选为0.3质量%以下。残存挥发成分量与前述聚合反应时未反应的残存单体、聚合溶剂、副反应产物的总量相当。
作为脱挥工序中使用的装置,例如,可以举出由热交换器和脱挥槽构成的脱挥装置;带排气口的挤出机;脱挥装置和挤出机串联配置成的装置等。使用带排气口的挤出机的情况下,排气口为1个或2个以上均可,但优选具有2个以上排气口。
脱挥工序的温度优选为150℃~350℃,更优选为170℃~330℃,进一步优选为200℃~300℃。若该温度小于150℃,则有时残存挥发成分增多。相反,若该温度超过350℃,则有时引起所得到的丙烯酸系树脂的着色、分解。
脱挥工序中的压力优选为931~1.33hPa(700~1mmHg),更优选为800~13.3hPa(600~10mmHg),进一步优选为667~20.0hPa(500~15mmHg)。若该压力超过931hPa(700mmHg),则有时挥发成分容易残存。相反,若压力小于1.33hPa(1mmHg),则有时工业实施变得困难。
处理时间根据残存挥发成分的量而适宜选择,但是为了抑制所得到的丙烯酸系树脂的着色及分解,处理时间越短越优选。
聚合反应时的单体反应转化率低的情况下,聚合液中未反应单体大量残存。该情况下,为了减少所得到的丙烯酸系树脂的残存挥发成分量,以高处理温度进行长时间处理,但是这样存在容易产生着色、分解的问题。在处理大量包含未反应单体的聚合反应液的情况下,对于成为问题的单体,例如,将芳香族烃系溶剂、烃系溶剂、或醇系溶剂等添加到聚合溶液中后,进行均质器(乳液分散)处理,对未反应单体实施液-液萃取、固-液萃取等前处理,由此能够从聚合反应液中分离出来。若将利用前处理进行了单体分离后的聚合反应液供至前述的脱挥工序,则能够容易地将所得到的丙烯酸系树脂100质量%中残存的单体的合计抑制到0.5质量%以下。
在用于光学用的情况下,丙烯酸系树脂所包含的异物数越少越优选。作为减少异物数的方法,可以举出下述方法:在聚合反应工序、脱挥工序以及后述的成型工序中,将丙烯酸系树脂的溶液或熔融液用例如过滤精度为1.5μm~15μm的叶盘型聚合物过滤器等过滤;等等。
(丙烯酸系热塑性树脂组合物)
丙烯酸系热塑性树脂组合物含有第一丙烯酸系树脂和第二丙烯酸系树脂,以第一丙烯酸系树脂和第二丙烯酸系树脂的总量为基准,第一单元的总含量为50质量%~95质量%,第二结构单元和所述第三结构单元的总含量为5质量%~50质量%。
丙烯酸系热塑性树脂组合物含有作为必要成分的来自第一丙烯酸系树脂的第二结构单元和来自第二丙烯酸系树脂的第三结构单元。通过这样的结构,丙烯酸系热塑性树脂组合物可以得到优异的透明性和耐热性,同时表现出良好的耐候性。此外,作为优选的效果,能够将后述的光学特性(双折射和光弹性系数)高度地控制为有效的值(正/负/零)。换言之,仅包含第一丙烯酸系树脂和第二丙烯酸系树脂中的任意一者的树脂组合物只能得到不充分的透明性、耐热性、耐候性,而且光学特性的控制也不在令人满意的范围内。
为了进一步提高丙烯酸系热塑性树脂组合物的透明性和耐候性,第一丙烯酸系树脂和第二丙烯酸系树脂优选相互在热力学上为相容性的。
丙烯酸系热塑性树脂组合物中的第一丙烯酸系树脂与第二丙烯酸系树脂的混配比(质量比)优选为1/99至99/1的范围内,更优选为5/95至95/5的范围内。关于该混配比,即使根据所需的耐热性、光学特性(双折射和光弹性系数)而在本发明的范围内自由地改变混配比,也不会损害透明性、耐候性等其它物性。
另一方面,关于所得到的丙烯酸系热塑性树脂组合物,有时希望提高成型时的加工性。在这样的情况下,通过使第一丙烯酸系树脂的重均分子量和第二丙烯酸系树脂的重均分子量分别为各自不同的值,能够提高丙烯酸系热塑性树脂组合物的成型时的加工性。
具体地说,通过使第一丙烯酸系树脂的重均分子量与第二丙烯酸系树脂的重均分子量之差(下面,根据情况称为“平均分子量差”。)为10000以上,能够提高丙烯酸系热塑性树脂组合物的成型时的加工性。从进一步提高加工性的观点来看,平均分子量差更优选为15000以上,进一步优选为20000以上。
平均分子量差为10000以上的丙烯酸系热塑性树脂组合物中,比较第一丙烯酸系树脂的玻璃化转变温度与第二丙烯酸系树脂的玻璃化转变温度,将玻璃化转变温度高的丙烯酸系树脂作为“高Tg树脂”、将玻璃化转变温度低的丙烯酸系树脂作为“低Tg树脂”时,优选高Tg树脂的重均分子量比低Tg树脂的重均分子量小。在平均分子量差为10000以上且高Tg树脂的重均分子量比低Tg树脂的重均分子量大的情况下,有时熔融混合时的均匀性降低,会发生成型体的外观不良。与此相对,若为满足上述的Tg与重均分子量的关系的组合,则能够更确实地得到熔融混合时的均匀性,能够更确实地防止成型体的外观不良的发生。
此处,重均分子量相对低的丙烯酸系树脂(下面,根据情况称为“低分子量体”。)是影响丙烯酸系热塑性树脂组合物的流动性的要素,重均分子量相对高的丙烯酸系树脂(下面,根据情况称为“高分子量体”。)是影响由丙烯酸系热塑性树脂组合物构成的成型体的机械强度的要素。另外,第一丙烯酸系树脂和第二丙烯酸系树脂的混合状态影响成型体的透明性及外观。
为了不损害丙烯酸系热塑性树脂组合物的透明性而得到更优异的加工性,优选高Tg树脂的重均分子量为5000~400000(更优选为10000~300000、进一步优选为20000~250000),低Tg树脂的重均分子量为80000~800000(更优选为90000~500000、进一步优选为100000~400000),并且低Tg树脂的重均分子量比高Tg树脂的重均分子量大10000以上。
若高Tg树脂的重均分子量小于5000,则加工性的改良效果欠缺,若大于400000,则有可能因流动性的降低而产生加工性的恶化。另外,若低Tg树脂的重均分子量小于80000,则成型体的机械强度有时无法充分获得,若大于800000,则熔融分散性无法充分获得,成型体有可能产生外观恶化。
另外,在丙烯酸系热塑性树脂组合物中,第一丙烯酸系树脂的折射率dA与第二丙烯酸系树脂的折射率dB的折射率差Δd优选小于0.04,更优选小于0.03,进一步优选小于0.02。若利用满足这样的折射率差Δd的组合,在丙烯酸系热塑性树脂组合物中,可以形成透明性更优异的、相容的均一相。
在丙烯酸系热塑性树脂组合物中,为了保持甲基丙烯酸树脂的优异的透明性、耐候性和机械特性,优选以比其它结构单元更优势的量包含第一结构单元。因此,以第一丙烯酸系树脂和第二丙烯酸系树脂的总量为基准,第一结构单元的含量为50质量%~95质量%。优选为60质量%~95质量%、更优选为65质量%~90质量%、进一步优选为70质量%~90质量%、最优选为70质量%~85质量%。第一结构单元的含量在该范围内时,丙烯酸系热塑性树脂组合物的透明性、耐候性和机械特性更优异。
另外,在丙烯酸系热塑性树脂组合物中,以第一丙烯酸系树脂和第二丙烯酸系树脂的总量为基准,第二结构单元和第三结构单元的总含量为5质量%~50质量%。优选为5质量%~40质量%、更优选为10质量%~35质量%、进一步优选为10质量%~30质量%、最优选为15质量%~30质量%。第二结构单元和第三结构单元的总含量在该范围内时,丙烯酸系热塑性树脂组合物的耐热性进一步提高,同时耐候性、光学特性(双折射和光弹性系数)也可以得到理想的改良效果。
另外,在丙烯酸系热塑性树脂组合物中,以第一丙烯酸系树脂和第二丙烯酸系树脂的总量为基准,第二结构单元的含量优选为0.1质量%~49.9质量%、更优选为0.1质量%~20质量%、进一步优选为0.1质量%~18质量%。最优选为0.1质量%~16质量%。第二结构单元的含量在该范围内时,丙烯酸系热塑性树脂组合物的透明性、耐候性和机械特性更优异。
另外,在丙烯酸系热塑性树脂组合物中,以第一丙烯酸系树脂和第二丙烯酸系树脂的总量为基准,第三结构单元的含量优选为0.1质量%~49.9质量%、更优选为0.1质量%~40质量%、进一步优选为0.1质量%~35质量%。最优选为0.1质量%~30质量%。第三结构单元的含量在该范围内时,丙烯酸系热塑性树脂组合物的透明性、耐候性和机械特性更优异。
此外,若丙烯酸系热塑性树脂组合物含有第四结构单元和/或第五结构单元,则具有改善吸湿性的倾向。以第一丙烯酸系树脂和第二丙烯酸系树脂的总量为基准,丙烯酸系热塑性树脂组合物中的第四结构单元和第五结构单元的总含量优选为0质量%~20质量%、更优选为0质量%~15质量%、进一步优选为0质量%~10质量%。
作为各结构单元的含量的一例,例如,以第一丙烯酸系树脂和第二丙烯酸系树脂的总量为基准,优选第一结构单元的含量为50质量%~95质量%、第二结构单元的含量为0.1质量%~49.9质量%、第三结构单元的含量为0.1质量%~49.9质量%、第四结构单元和第五结构单元的总含量为0质量%~20质量%。
另外,以第一丙烯酸系树脂和第二丙烯酸系树脂的总量为基准,更优选第一结构单元的含量为50质量%~95质量%、第二结构单元的含量为0.1质量%~20质量%、第三结构单元的含量为0.1质量%~49.9质量%、第四结构单元和第五结构单元的总含量为0质量%~20质量%。
需要说明的是,各结构单元的含量能够分别利用NMR法分析第一丙烯酸系树脂和第二丙烯酸系树脂,并基于各丙烯酸系树脂的混配量来算出。另外,能够利用NMR法分析丙烯酸系热塑性树脂组合物来求出。
(丙烯酸系热塑性树脂组合物的制备)
本实施方式的丙烯酸系热塑性树脂组合物含有第一丙烯酸系树脂和第二丙烯酸系树脂,优选为第一丙烯酸系树脂和第二丙烯酸系树脂相互相容的树脂组合物。
作为将第一丙烯酸系树脂和第二丙烯酸系树脂混合(共混)的方法,例如,有通过一般的熔融混炼进行共混的方法。混炼温度因两树脂的共混比例及共聚物的共聚组成而异,在200℃~280℃进行,优选在200℃~270℃进行,进一步优选在200℃~260℃进行。越能够在更低的温度下熔融混炼,则越能够抑制热分解及着色的程度。
另外,还有下述方法:将前述的聚合反应时得到的第一丙烯酸系树脂(A)的聚合液和第二丙烯酸系树脂的聚合液进行液相混合后,进行脱挥工序处理及利用不良溶剂添加的析出处理,得到丙烯酸系热塑性树脂组合物的方法;用能够同时溶解第一丙烯酸系树脂和第二丙烯酸系树脂的溶剂(例如,丙酮、甲基乙基酮、四氢呋喃等)溶解后,对所得到的溶解液进行脱挥工序处理及利用不良溶剂添加的析出处理,得到丙烯酸系热塑性树脂组合物的方法;等等。
在不显著损害本发明的效果的范围内,可以在本实施方式的丙烯酸系热塑性树脂组合物中含有各种添加剂。只要是在树脂、橡胶状聚合物的混配中通常使用的添加剂,则对添加剂的种类没有特别限制。
作为添加剂,例如,可以举出无机填充剂;氧化铁等颜料;硬脂酸、山嵛酸、硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸镁、乙撑双硬脂酸酰胺等润滑剂、防粘剂、烷烃系加工油、环烷烃系加工油、芳香族系加工油、烷烃、有机聚硅氧烷、矿物油等软化剂-增塑剂;受阻酚系抗氧化剂、磷系热稳定剂等抗氧化剂、受阻胺系光稳定剂、苯并三唑系紫外线吸收剂、阻燃剂、抗静电剂;有机纤维、玻璃纤维、碳纤维、金属晶须等增强剂;着色剂;其它添加剂;或者这些的混合物等。添加剂的含有比例优选为0质量%~5质量%、更优选为0质量%~2质量%、进一步优选为0质量%~1质量%。
在不损害本发明的目的的范围内,丙烯酸系热塑性树脂组合物能够含有例如聚乙烯、聚丙烯等聚链烯烃系树脂;聚苯乙烯、苯乙烯/丙烯腈共聚物、苯乙烯/马来酸酐共聚物、苯乙烯/甲基丙烯酸共聚物等苯乙烯系树脂;聚甲基丙烯酸酯系树脂;聚酰胺;聚苯硫醚树脂;聚醚醚酮树脂;聚酯系树脂;聚砜;聚苯醚;聚酰亚胺、聚醚酰亚胺;聚缩醛;环状链烯烃系树脂;降冰片烯系树脂;三乙酰纤维素等纤维素树脂等热塑性树脂、以及酚醛树脂;三聚氰胺树脂;有机硅树脂;环氧树脂等热固性树脂等中的至少1种以上。
(丙烯酸系热塑性树脂组合物的光学特性)
(i)光弹性系数C的绝对值
本实施方式的丙烯酸系热塑性树脂组合物的光弹性系数C的绝对值优选为3.0×10-12Pa-1以下,更优选为2.0×10-12Pa-1以下,进一步优选为1.0×10-12Pa-1以下。
关于光弹性系数,在各种文献中有记载(例如,参见化学总说,No.39,1998(学会出版中心发行)),利用下述式(i-a)和(i-b)来定义。光弹性系数CR的值越接近零,则可知外力所产生的双折射变化越小。
CR=|Δn|/σR…(i-1)
|Δn|=nx-ny…(i-2)
式中,CR表示光弹性系数,σR表示拉伸应力,|Δn|表示双折射的绝对值,nx表示拉伸方向的折射率,ny表示在面内与拉伸方向垂直的方向的折射率。
本实施方式的丙烯酸系热塑性树脂组合物的光弹性系数与现有树脂(例如,PMMA、PC、三乙酰纤维素树脂、环状链烯烃树脂等)相比充分小。因此,不产生外力所导致的(光弹性)双折射,因此难以受到双折射变化。另外,难以产生成型时的残存应力所导致的(光弹性)双折射,因此成型体内的双折射分布也小。
(ii)双折射Δn与拉伸比S的关系
本实施方式的丙烯酸系热塑性树脂组合物在作为单轴拉伸膜进行特性评价的情况下,在双折射Δn(S)与拉伸比S的最小二乘法近似直线关系式(ii-a)中,斜率K的值优选满足下述式(ii-b)。
Δn(S)=K×S+C…(ii-a)
|K|≦0.30×10-5…(ii-b)
式中,Δn(S)表示双折射,S表示拉伸比。需要说明的是,此处,双折射Δn(S)是将作为膜测定的值(通过上述式(i-2)求出的值)换算成100μm厚所求出的值。式(ii-a)中的C为常数,表示无拉伸时的双折射。
斜率K的绝对值(|K|)更优选为0.15×10-5以下,进一步优选为0.10×10-5以下。
此处,K的值是利用丙烯酸系热塑性树脂组合物的DSC测定来测定玻璃化转变温度(Tg)并以(Tg+20)℃的拉伸温度、500mm/min的拉伸速度进行单轴拉伸时的值。
一般来说,已知若拉伸速度变慢则双折射的增加量变小。需要说明的是,K的值能够如下算出:例如将拉伸比(S)设为100%、200%、300%进行拉伸而得到单轴拉伸膜,分别测定该单轴拉伸膜所表现出的双折射(Δn(S))的值,将这些值对拉伸比作图并进行最小二乘法近似,由此能够算出K的值。另外,若将拉伸前的卡盘间距离设为L0、将拉伸后的卡盘间距离设为L1,则拉伸比(S)是以下式表示的值。
[数学式1]
对于膜状或片状的成型体,为了提高机械强度,有时进行拉伸加工。在前述的关系式中,斜率K的值表示双折射(Δn(S))的变化相对于拉伸比(S)的大小,K越大则表示双折射的变化量相对于拉伸越大,K越小则表示双折射的变化量相对于拉伸越小。
本实施方式的丙烯酸系热塑性树脂组合物的斜率K的值与现有树脂(例如,PMMA、PC、三乙酰纤维素树脂、环状链烯烃树脂等)相比充分小。因此,相对于现有树脂在拉伸加工时的拉伸取向中双折射增大的情况,具有即使进行拉伸加工双折射也难以增大的特征。
(iii)面内方向的相位差Re
本实施方式的丙烯酸系热塑性树脂组合物在作为膜状或片状的成型体进行特性评价时,面内方向的相位差Re的绝对值优选为30nm以下。其中,此处相位差Re是将作为膜(或片)进行测定得到的值换算成100μm厚而求出的值。
相位差Re的绝对值更优选为20nm以下,进一步优选为15nm以下,特别优选为11nm以下。
一般来说,相位差Re的绝对值是表示双折射的大小的指标。本实施方式的丙烯酸系热塑性树脂组合物相对于现有树脂(例如,PMMA、PC、三乙酰纤维素树脂、环状链烯烃树脂等)的双折射而言充分小,作为光学材料适宜于要求低双折射及零双折射的用途。
另一方面,在面内方向的相位差Re的绝对值超过30nm的情况下,意味着折射率各向异性高,有时无法作为光学材料而用于要求低双折射及零双折射的用途。另外,有时为了提高光学材料(例如,膜、片等)的机械强度而进行拉伸加工,在拉伸加工后的面内方向的相位差的绝对值超过30nm的情况下,无法作为光学材料得到低双折射及零双折射材料。
(iv)厚度方向的相位差Rth
本实施方式的丙烯酸系热塑性树脂组合物在作为膜状或片状的成型体进行特性评价时,厚度方向的相位差Rth的绝对值优选为30nm以下。其中,此处相位差Rth是将作为膜(或片)测定得到的值换算成100μm厚而求出的值。
相位差Rth的绝对值更优选为20nm以下,进一步优选为15nm以下,特别优选为11nm以下。
该厚度方向的相位差Rth是制成光学材料、特别是光学膜时与安装该光学膜的显示装置的视角特性相关的指标。具体地说,厚度方向的相位差Rth的绝对值越小则视角特性越良好,观看角度所导致的显示色的色调变化、对比度的降低越小。
本实施方式的丙烯酸系热塑性树脂组合物与现有树脂(例如,PMMA、PC、三乙酰纤维素树脂、环状链烯烃树脂等)相比具有制成光学膜时的厚度方向的相位差Rth的绝对值非常小的特征。
(v)玻璃化转变温度Tg
从使用环境下的尺寸稳定性的观点来看,希望丙烯酸系热塑性树脂组合物的成型体具有高耐热性。丙烯酸系热塑性树脂组合物的玻璃化转变温度Tg优选为120℃以上,更优选为130℃以上,进一步优选为135℃以上。
(vi)全光线透过率
本实施方式的丙烯酸系热塑性树脂组合物在作为膜状或片状的成型体进行特性评价时,全光线透过率优选为85%以上,更优选为88%以上,进一步优选为90%以上。其中,此处全光线透过率是换算成100μm厚所求出的值。
(vii)折射率
本实施方式的丙烯酸系热塑性树脂组合物的折射率dblend优选为1.48~1.53的范围。特别是,在将所得到的成型体用作光学膜的情况下,其折射率dblend更优选为1.48~1.51的范围。若折射率dblend在该范围内,则能够适宜用作液晶电视机中使用的偏振片材料。需要说明的是,关于现有的偏振片材料的折射率,例如,聚乙烯醇树脂的折射率为1.49~1.53,三乙酰纤维素树脂的折射率为1.49,环状聚链烯烃树脂的折射率为1.53。
如上所述,本实施方式的丙烯酸系热塑性树脂组合物具有以下特征:光弹性系数C充分小(近似为零),另外在成型为光学膜时,无论有无拉伸加工,作为光学膜的面内方向的相位差Re和厚度方向的相位差Rth的绝对值均小(近似为零),能够实现现有公知的树脂无法实现的光学上完全的各向同性。此外,本实施方式的丙烯酸系热塑性树脂组合物还能够同时实现高耐热性。
因此,将本实施方式的丙烯酸系热塑性树脂组合物成型而成的光学膜主要适宜于不需要双折射的用途、例如偏振片保护膜等。另外,还适宜用于相位差膜、相位差板、透明塑料基板、透镜等用途。
另外,本实施方式的丙烯酸系热塑性树脂组合物作为光学材料例如能够适宜用作光学膜、显示器基板、透镜、拾取透镜、触摸屏及太阳能电池中使用的透明塑料基板等成型体。除此之外,还能够在光通信系统、光交换系统、光计测系统等领域中用于波导、透镜、透镜阵列、光纤、光纤的包覆材料、LED的透镜、透镜罩等。
[由丙烯酸系热塑性树脂组合物构成的成型体]
本实施方式的丙烯酸系热塑性树脂组合物例如能够成型为片状、膜状、线状、管状等挤出成型体、圆盘状、立方体状、板状等注射型体以及压制成型体等。这些成型体具有与上述本实施方式的丙烯酸系热塑性树脂组合物的特性相适应的特征。
在上述成型体中,膜状或片状的成型体的厚度优选为1μm~10000μm,更优选为1μm~5000μm,进一步优选为1μm~3000μm。
作为将本实施方式的丙烯酸系热塑性树脂组合物制成成型体的手法,例如为了成型加工为膜状或片状的成型体,能够使用挤出成型、溶液浇铸成型等方法。
具体地说,例如在挤出成型中,能够使用安装有T模、圆形模等的挤出机,将丙烯酸系热塑性树脂组合物熔融,并成型为片状或膜状。此时,还能够将各种添加剂、本实施方式的丙烯酸系热塑性树脂组合物以外的热塑性树脂与本实施方式的丙烯酸系热塑性树脂组合物一起熔融混炼,得到成型体。
在溶液浇铸成型中,例如,能够将丙烯酸系热塑性树脂组合物溶解于氯仿、二氯甲烷等溶剂中而制成聚合物溶液后,将其浇铸、干燥固化而成型为片状或膜状。
片状或膜状的成型体的拉伸能够与挤出成型、浇铸成型连续进行。例如,能够将未拉伸膜或片在机械流动方向进行纵向单轴拉伸,在垂直于机械流动方向的方向进行横向单轴拉伸,或者利用辊拉伸和拉幅机拉伸的逐次双轴拉伸法、基于拉幅机拉伸的同时双轴拉伸法、基于圆筒式拉伸的双轴拉伸法等进行拉伸,由此制造双轴拉伸膜。
通过拉伸,能够提高成型体的强度。拉伸比至少在一个方向为0.1%以上且300%以下,优选为0.2%以上且290%以下,更优选为0.3%以上且280%以下。通过在该范围拉伸,可以得到强度、透明性、双折射等光学特性更优异的成型体。
对于拉伸后的成型体,为了使其机械特性、光学特性稳定,能够进行热处理(退火)等。热处理的条件只要与对现有公知的片或膜进行的热处理的条件同样地适宜选择即可,没有特别限定。
还能够对本实施方式的成型体、例如片状或膜状的成型体进行防反射处理、透明导电处理、电磁波屏蔽处理、气体阻隔处理等表面功能化处理。
另外,关于注射成型体,能够使用现有公知的方法,在注射成型温度200℃~260℃、模具温度50℃~100℃、注射压力5MPa~20MPa、保持压力1MPa~10MPa的范围得到成型体。
本实施方式的成型体例如能够适宜用于液晶显示器、等离子体显示器、有机EL显示器、场发射显示器、背投电视机等显示器中使用的偏振片保护膜、1/4波长板、1/2波长板等相位差板、视角控制膜等液晶光学补偿膜、显示器前面板、显示器基板、透镜等以及在太阳能电池中使用的透明基板、触摸屏等透明导电性基板等。
除此之外,本实施方式的成型体还能够在光通信系统、光交换系统、光计测系统等领域中用于波导、透镜、透镜阵列、光纤、光纤的包覆材料、LED的透镜、透镜罩等。
以上,对本发明的优选实施方式进行了说明,但是本发明并不限定于上述实施方式。
实施例
下面,通过实施例来更具体地说明本发明,但是本发明并不限定于实施例。首先,下面示出各测定值的测定方法。
(a)第一丙烯酸系树脂和第二丙烯酸系树脂的分析
(a-1)结构单元的分析
通过1H-NMR测定和13C-NMR测定来鉴定第一结构单元、第二结构单元、第三结构单元、第四结构单元和第五结构单元,计算出其存在量。1H-NMR测定和13C-NMR测定的测定条件如下。
测定机器:Bruker株式会社制造DPX-400
测定溶剂:CDCl3或d6-DMSO
测定温度:40℃
(a-2)玻璃化转变温度Tg的测定
关于玻璃化转变温度(Tg),使用差示扫描量热计(PerkinElmer Japan(株)制造Diamond DSC),在氮气气氛下,将α-氧化铝作为参照,并以JIS-K-7121为基准,以升温速度10℃/min将试样约10mg从常温升温至200℃,利用中点法由所得到的DSC曲线计算出玻璃化转变温度(Tg)。
(a-3)分子量的测定
关于重均分子量和数均分子量,使用凝胶渗透色谱仪(东曹(株)制造HLC-8220),溶剂为四氢呋喃,设定温度为40℃,由市售标准PMMA换算求出。
(a-4)折射率的测定
关于第一丙烯酸系树脂的折射率dA和第二丙烯酸系树脂的折射率dB,使用折射率测定装置(Metricon社制造MODEL2010PRISM COUPLER),在室温气氛下以测定波长633nm对利用后述方法取得的压制膜测定折射率。
(b)丙烯酸系热塑性树脂组合物的评价
(b-1)耐候性
关于耐候性,使用EYE SUPER UV TESTER(岩崎电气(株)制造SUV-W151;金属卤化物灯)在温度63℃、湿度60%的环境下暴露约150小时后,利用分光色度仪(日本电色工业(株)制造SD-5000)测定黄色指数并进行评价。
(b-2)熔体质量流动速率(g/10min)的测定
依据JIS标准K7210测定。具体地说,对于事先在120℃干燥2小时的丙烯酸系热塑性树脂组合物,使用东洋精机制造熔融指数仪以温度230℃、负荷5kg测定排出10分钟(孔板φ2.095mm×L8mm)的线状树脂的重量,由此确定。
(b-3)光学特性评价
利用下述方法由丙烯酸系热塑性树脂组合物制作压制膜和拉伸膜,并利用下述方法评价拉伸膜的光学特性。
[压制膜的制作]
使用真空压缩成型机((株)神藤金属工业所制造SFV-30型)在大气压下于260℃预热25分钟后,在真空下(约10kPa)以260℃、约10MPa的条件压缩5分钟,成型为压制膜。
[拉伸膜的制作]
对于上述压制膜,使用Instron社制造的5t拉伸试验机,以拉伸温度(Tg+20)℃、拉伸速度(500mm/分钟)进行单轴自由拉伸,成型为拉伸膜。需要说明的是,作为拉伸膜,制作拉伸比分别为100%、200%和300%的拉伸膜,并供于下述的特性评价。
(b-3-1)双折射的测定
使用大塚电子制造的RETS-100,通过旋转检偏器法进行测定。双折射的值为波长550nm光的值。双折射(Δn)通过下式计算。将所得到的值换算为100μm的膜厚度,作为测定值。另外,双折射(Δn)的绝对值(|Δn|)如下求出。
Δn=nx-ny
|Δn|=|nx-ny|
(式中,Δn表示双折射,nx表示拉伸方向的折射率,ny表示在面内与拉伸方向垂直的方向的折射率。)
(b-3-2)面内方向的相位差Re的测定
使用大塚电子(株)制造的RETS-100,通过旋转检偏器法对波长400nm~800nm的范围进行测定。将所得到的值换算为100μm的膜厚度,作为测定值。双折射的绝对值(|Δn|)与相位差(Re)存在以下关系。另外,双折射的绝对值(|Δn|)为以下所示的值。
Re=|Δn|×d
(式中,|Δn|表示双折射的绝对值,Re表示相位差,d表示样品的厚度。)
|Δn|=|nx-ny|
(式中,nx表示拉伸方向的折射率,ny表示在面内与拉伸方向垂直的方向的折射率。)
(b-3-3)厚度方向的相位差Rth的测定
使用王子计测机器(株)制造的相位差测定装置(KOBRA-21ADH),测定波长589nm的相位差,将所得到的值换算为100μm的膜厚度,作为测定值。双折射的绝对值(|Δn|)与相位差(Rth)存在以下关系。另外,双折射的绝对值(|Δn|)为以下所示的值。
Rth=|Δn|×d
(式中,|Δn|表示双折射的绝对值,Rth表示相位差,d表示样品的厚度。)
|Δn|=|(nx+ny)/2-nz|
(式中,nx表示拉伸方向的折射率,ny表示在面内与拉伸方向垂直的方向的折射率,nz表示在面外与拉伸方向垂直的厚度方向的折射率。)
需要说明的是,对于理想的三维方向完全各向同性的膜,面内相位差(Re)、厚度方向相位差(Rth)均为0。
(b-3-4)光弹性系数的测定
使用在Polymer Engineering and Science1999,39,2349-2357中有详细记载的双折射测定装置。在激光的路径上配置膜的拉伸装置(井元制作所制造),于23℃施加拉伸应力并同时测定双折射。在拉伸时的变形速度为50%/分钟(卡盘间:50mm、卡盘移动速度:5mm/分钟)、试验片宽度为6mm的条件下进行测定。由双折射的绝对值(|Δn|)与拉伸应力(σR)的关系,通过最小二乘近似求出其直线的斜率,计算出光弹性系数(CR)。计算时使用拉伸应力为2.5MPa≦σR≦10MPa间的数据。
CR=|Δn|/σR
|Δn|=|nx-ny|
(式中,CR表示光弹性系数,σR表示拉伸应力,|Δn|表示双折射的绝对值,nx表示拉伸方向的折射率,ny表示在面内与拉伸方向垂直的方向的折射率。)
(b-3-5)折射率的测定
关于丙烯酸系热塑性树脂组合物的折射率dblend,使用折射率测定装置(Metricon社制造MODEL2010PRISM COUPLER),对于利用前述的方法取得的压制膜,在室温气氛下、测定波长633nm的条件下测定其折射率。
(b-4)玻璃化转变温度Tg的测定
关于玻璃化转变温度(Tg),使用差示扫描量热计(PerkinElmer Japan(株)制造Diamond DSC),在氮气气氛下,将α-氧化铝作为参照,并以JIS-K-7121为基准,以升温速度10℃/min将试样约10mg从常温升温至200℃,利用中点法由所得到的DSC曲线计算出玻璃化转变温度(Tg)。
(合成例1:第一丙烯酸系树脂(A-1)的合成)
使用具备搅拌装置、温度传感器、冷却管、氮气导入管嘴、原料溶液导入管嘴和引发剂溶液导入管嘴的玻璃制反应器(容量1.0L)。将聚合反应器的压力控制为微加压,并利用油浴将反应温度控制为100℃。
将甲基丙烯酸甲酯190g、N-苯基马来酰亚胺10g、甲基异丁基酮200g混合后,利用氮气进行置换,制备成原料溶液。将PERHEXA C(日油(株)制造;浓度75质量%)0.32g溶解于甲基异丁基酮1.00g中后,利用氮气进行置换,制备成引发剂溶液。
利用压力将原料溶液由原料溶液导入管嘴导入至玻璃反应器内。另外,利用注射器由引发剂溶液导入管嘴导入引发剂溶液,开始聚合反应。将反应开始3小时后作为反应终点,回收聚合物溶液。将所得到的聚合物溶液和作为不良溶剂的甲醇同时供给到均质器,进行乳化分散萃取。回收分离沉淀的聚合物,在真空下于130℃干燥2小时,得到作为目标的第一丙烯酸系树脂(A-1)。
对于所得到的第一丙烯酸系树脂(A-1),利用上述方法进行结构单元的分析、玻璃化转变温度的测定和分子量的测定。结果如下。需要说明的是,下面,根据情况将来自甲基丙烯酸甲酯的结构单元表示为“MMA”,将来自N-苯基马来酰亚胺的结构单元表示为“N-PheMI”。
结构单元:MMA/N-PheMI=97/3(质量%)
分子量:Mw=20.4×104、Mw/Mn=1.71
Tg:124℃
(合成例2:第一丙烯酸系树脂(A-2)的合成)
除了将原料单体的用量变更为甲基丙烯酸甲酯160g、N-苯基马来酰亚胺40g以外,进行与合成例1同样的操作,得到第一丙烯酸系树脂(A-2)。对于所得到的第一丙烯酸系树脂(A-2),利用上述方法进行结构单元的分析、玻璃化转变温度的测定和分子量的测定。结果如下。
结构单元:MMA/N-PheMI=81/19(质量%)
分子量:Mw=19.4×104、Mw/Mn=1.81
Tg:141℃
(合成例3:第一丙烯酸系树脂(A-3)的合成)
除了将原料单体的用量变更为甲基丙烯酸甲酯135g、N-苯基马来酰亚胺65g以外,进行与合成例1同样的操作,得到第一丙烯酸系树脂(A-3)。对于所得到的第一丙烯酸系树脂(A-3),利用上述方法进行结构单元的分析、玻璃化转变温度的测定和分子量的测定。结果如下。
结构单元:MMA/N-PheMI=65/35(质量%)
分子量:Mw=17.6×104、Mw/Mn=2.08
Tg:156℃
(合成例4:第一丙烯酸系树脂(A-4)的合成)
除了将原料单体的用量变更为甲基丙烯酸甲酯100g、N-苯基马来酰亚胺100g以外,进行与合成例1同样的操作,得到第一丙烯酸系树脂(A-4)。对于所得到的第一丙烯酸系树脂(A-4),利用上述方法进行结构单元的分析、玻璃化转变温度的测定和分子量的测定。结果如下。
结构单元:MMA/N-PheMI=50/50(质量%)
分子量:Mw=15.4×104、Mw/Mn=2.19
Tg:176℃
(合成例5:第一丙烯酸系树脂(A-5)的合成)
除了将原料单体的用量变更为甲基丙烯酸甲酯135g、N-苄基马来酰亚胺65g以外,进行与合成例1同样的操作,得到第一丙烯酸系树脂(A-5)。对于所得到的第一丙烯酸系树脂(A-5),利用上述方法进行结构单元的分析、玻璃化转变温度的测定和分子量的测定。结果如下。需要说明的是,下面,根据情况将来自N-苄基马来酰亚胺的结构单元表示为“N-BzMI”。
结构单元:MMA/N-BzMI=65/35(质量%)
分子量:Mw=18.3×104、Mw/Mn=2.29
Tg:140℃
(合成例6:第一丙烯酸系树脂(A-6)的合成)
将原料单体的用量变更为甲基丙烯酸甲酯128g、N-苯基马来酰亚胺32g,进而使原料溶液中共存苯乙烯(St)40g,除此以外进行与合成例1同样的操作,得到第一丙烯酸系树脂(A-6)。对于所得到的第一丙烯酸系树脂(A-6),利用上述方法进行结构单元的分析、玻璃化转变温度的测定和分子量的测定。结果如下。需要说明的是,下面,根据情况将来自苯乙烯的结构单元表示为“St”。
结构单元:MMA/N-PheMI/St=64/16/20(质量%)
分子量:Mw=17.2×104、Mw/Mn=2.23
Tg:131℃
(合成例7:第二丙烯酸系树脂(B-1)的合成)
除了将原料单体变更为甲基丙烯酸甲酯180g和N-环己基马来酰亚胺20g以外,进行与合成例1同样的操作,得到第二丙烯酸系树脂(B-1)。对于所得到的第二丙烯酸系树脂(B-1),利用上述方法进行结构单元的分析、玻璃化转变温度的测定和分子量的测定。结果如下。需要说明的是,下面,根据情况将来自N-环己基马来酰亚胺的结构单元表示为“N-CyMI”。
结构单元:MMA/N-CyMI=91/9(质量%)
分子量:Mw=21.0×104、Mw/Mn=1.75
Tg:129℃
(合成例8:第二丙烯酸系树脂(B-2)的合成)
除了将原料单体变更为甲基丙烯酸甲酯160g和N-环己基马来酰亚胺40g以外,进行与合成例1同样的操作,得到第二丙烯酸系树脂(B-2)。对于所得到的第二丙烯酸系树脂(B-2),利用上述方法进行结构单元的分析、玻璃化转变温度的测定和分子量的测定。结果如下。
结构单元:MMA/N-CyMI=78/22(质量%)
分子量:Mw=21.1×104、Mw/Mn=1.73
Tg:135℃
(合成例9:第二丙烯酸系树脂(B-3)的合成)
除了将原料单体变更为甲基丙烯酸甲酯135g和N-环己基马来酰亚胺35g以外,进行与合成例1同样的操作,得到第二丙烯酸系树脂(B-3)。对于所得到的第二丙烯酸系树脂(B-3),利用上述方法进行结构单元的分析、玻璃化转变温度的测定和分子量的测定。结果如下。
结构单元:MMA/N-CyMI=65/35(质量%)
分子量:Mw=19.4×104、Mw/Mn=1.93
Tg:148℃
(合成例10:第二丙烯酸系树脂(B-4)的合成)
除了将原料单体变更为甲基丙烯酸甲酯100g和N-环己基马来酰亚胺100g以外,进行与合成例1同样的操作,得到第二丙烯酸系树脂(B-4)。对于所得到的第二丙烯酸系树脂(B-4),利用上述方法进行结构单元的分析、玻璃化转变温度的测定和分子量的测定。结果如下。
结构单元:MMA/N-CyMI=52/48(质量%)
分子量:Mw=19.1×104、Mw/Mn=2.06
Tg:163℃
(合成例11:第二丙烯酸系树脂(B-5)的合成)
除了将原料单体变更为甲基丙烯酸甲酯160g和N-乙基马来酰亚胺40g以外,进行与合成例1同样的操作,得到第二丙烯酸系树脂(B-5)。对于所得到的第二丙烯酸系树脂(B-5),利用上述方法进行结构单元的分析、玻璃化转变温度的测定和分子量的测定。结果如下。需要说明的是,下面,根据情况将来自N-乙基马来酰亚胺的结构单元表示为“N-EtMI”。
结构单元:MMA/N-EtMI=80/20(质量%)
分子量:Mw=19.5×104、Mw/Mn=2.01
Tg:134℃
(合成例12:第二丙烯酸系树脂(B-6)的合成)
除了将原料单体变更为甲基丙烯酸甲酯135g和N-异丙基马来酰亚胺65g以外,进行与合成例1同样的操作,得到第二丙烯酸系树脂(B-6)。对于所得到的第二丙烯酸系树脂(B-6),利用上述方法进行结构单元的分析、玻璃化转变温度的测定和分子量的测定。结果如下。需要说明的是,下面,根据情况将来自N-异丙基马来酰亚胺的结构单元表示为“N-iPrMI”。
结构单元:MMA/N-iPrMI=65/35(质量%)
分子量:Mw=20.5×104、Mw/Mn=2.36
Tg:132℃
(合成例13:第二丙烯酸系树脂(B-7)的合成)
除了将原料单体变更为甲基丙烯酸甲酯144g、N-环己基马来酰亚胺16g和苯乙烯40g以外,进行与合成例1同样的操作,得到第二丙烯酸系树脂(B-7)。对于所得到的第二丙烯酸系树脂(B-7),利用上述方法进行结构单元的分析、玻璃化转变温度的测定和分子量的测定。结果如下。
结构单元:MMA/N-CyMI/St=72/8/20(质量%)
分子量:Mw=19.2×104、Mw/Mn=2.03
Tg:123℃
(参考合成例1:甲基丙烯酸甲酯聚合物(丙烯酸系树脂(C-1))的合成)
使原料单体为甲基丙烯酸甲酯960g,使甲基异丁基酮的用量为240g,除此以外进行与合成例1同样的操作,得到丙烯酸系树脂(C-1)。对于所得到的丙烯酸系树脂(C-1),利用上述方法进行结构单元的分析、玻璃化转变温度的测定和分子量的测定。结果如下。
结构单元:MMA=100(质量%)
分子量:Mw=10×104、Mw/Mn=1.89
Tg:121℃
将如上得到的丙烯酸系树脂的组成(结构单元的比例)和耐热性示于表1。另外,根据上述方法将各丙烯酸系树脂制成压制膜而成型,进而根据上述方法由该压制膜成型为100%拉伸膜,并评价其光学特性。将评价结果示于表1。需要说明的是,表中,耐候性以丙烯酸系树脂(C-1)的耐候性(黄色指数)为基准,将黄色指数比其大的设为“B”,将比其小的设为“A”。黄色指数越小则黄色越少,越优选。
[表1]
如表1所示,在将合成例1~13中得到的丙烯酸系树脂单独制成成型体的情况下,可知光弹性系数C的绝对值大于3.0×10-12Pa-1、面内相位差Re的绝对值大于30nm等等,低双折射性不充分。
(实施例1~15)
将第一丙烯酸系树脂和第二丙烯酸系树脂分别溶解于四氢呋喃(THF)后,以表2和表3所示的共混比进行搅拌、混合。将所得到的THF混合溶液滴加到作为不良溶剂的甲醇中,以使得甲醇/THF比在3~10的范围,得到作为目标的丙烯酸系热塑性树脂组合物。
将所得到的丙烯酸系热塑性树脂组合物的组成(结构单元的比例)和耐热性示于表2。此外,根据上述方法将各丙烯酸系热塑性树脂组合物制成压制膜而成型。并且,根据上述方法由该压制膜成型为100%拉伸膜,并评价其光学特性。特性评价结果示于表2。需要说明的是,图1是示出实施例3中得到的丙烯酸系热塑性树脂组合物的1H-NMR谱图的图。
(比较例1)
根据上述方法将丙烯酸系树脂(C-1)制成压制膜而成型。并且,根据上述方法由该压制膜成型为100%拉伸膜,并评价其光学特性。特性评价结果示于表2和表3。
需要说明的是,表2中,“<10”表示小于10,“>85”表示大于85。另外,表2中,关于低双折射性,将光弹性系数C的绝对值为3.0×10-12Pa-1以下且面内相位差Re的绝对值为11nm以下的情况评价为“A”,将光弹性系数C的绝对值为3.0×10-12Pa-1以下且面内相位差Re的绝对值为30nm以下的情况评价为“B”,将光弹性系数C的绝对值超过3.0×10-12Pa-1或面内相位差Re的绝对值超过30nm的情况评价为“C”。另外,关于相容性,将折射率差小于0.01的情况评价为“AA”,将小于0.02的情况评价为“A”,将小于0.03的情况评价为“B”,将小于0.04的情况评价为“C”。
[表2]
[表3]
如表2和3所示,由实施例1~15确认到本发明的丙烯酸系热塑性树脂组合物的相容性优异,透明性也良好。特别是,折射率差越小,相容性越优异,透明性越高,进而成型体的外观越优异。另外,确认到由本发明的丙烯酸系热塑树脂组合物得到的光学膜的作为光学特性的相位差和光弹性系数的绝对值极小。特别是,关于实施例2~9、14和15的光学膜,可知其光学特性表现出所谓的零-零双折射。另一方面,由作为比较例的丙烯酸系树脂(C-1)构成的光学膜的光弹性系数的绝对值大,且相位差的绝对值大,从这点来看,光学特性差。另外,实施例1~15中得到的丙烯酸系热塑性树脂组合物的耐热性也高,耐候性、低吸水性也良好。
另外,关于组合的第一丙烯酸系树脂和第二丙烯酸系树脂各自的重均分子量和玻璃化转变温度对丙烯酸系热塑性树脂组合物的成型加工性所产生的影响,通过观察230℃、5kg负荷条件下的熔体流动速率和熔体流动评价中得到的成型品是否可观察到条纹,作为“AA”、“A”、“B”、“C”进行评价。评价结果示于表4。需要说明的是,将熔体流动速率小于1.0g/10min、成型品外观未观察到条纹的成型品评价为“AA”,将熔体流动速率小于0.75g/10min、成型品外观未观察到条纹的成型品评价为“A”,将熔体流动速率小于0.5g/10min、成型品外观略微观察到条纹的成型品评价为“B”,将成型品外观观察到条纹的成型品评价为“C”。
[表4]
由实施例6与实施例1、5、7和9的比较可知,在第一丙烯酸系树脂与第二丙烯酸系树脂的重均分子量之差为10000以上的情况下,熔体流动速率大,成型品外观几乎观察不到条纹,成型加工性良好。另外,由实施例11和12可知,在玻璃化转变温度高的丙烯酸系树脂的重均分子量大的情况下及几乎没有重均分子量之差的情况下,虽然能够成型加工,但是其加工性与其它例子相比低。
(实施例16)
根据上述方法,由利用与实施例3同样的方法得到的压制膜成型为100%、200%和300%拉伸膜,并评价其光学特性。评价结果示于表5。
(比较例2)
根据上述方法,由利用与比较例1同样的方法得到的压制膜成型为100%、200%和300%拉伸膜,并评价其光学特性。评价结果示于表5。
[表5]
如表5所示,确认到由本发明的丙烯酸系热塑性树脂组合物构成的光学膜的光学特性难以受到因拉伸所致的取向的影响。该事实意味着,为了提高光学膜强度,即使进行拉伸加工,也没有双折射变化。
(实施例17、比较例3)
采用通过与实施例3进行同样的操作所得到的丙烯酸系热塑性树脂,使用注射成型机(FUNAC社制造;AUTO SHOT15A),成型为3段薄板。图2的(a)是示出实施例17中制作的3段薄板的示意图。3段薄板10包括具有1mm厚的第一薄板部1、具有2mm厚的第二薄板部2和具有3mm厚的第三薄板部3。
3段薄板的成型条件如下。将机筒温度由料斗侧开始设定为230℃、240℃、240℃、240℃。将模具温度设定为80℃、注射时间设定为10秒、冷却时间设定为30秒。通过施加比树脂恰好填充至模具中的注射压力进一步高5MPa的压力来填充熔融树脂。
对于得到的3段薄板实施光学特性评价,确认到薄板内的相位差(Re)在全部区域小于15nm。另外,对于上述3段薄板,将试验片放置于2片垂直相交的偏振片之间,通过确认能否观测到透过光(有无光泄露)的正交尼科尔试验来进行评价。
接着,作为比较例3,使用比较例1中得到的丙烯酸系热塑性树脂,采用与上述实施例17同样的方法进行注射成型,对所得到的3段薄板进行评价。
图2的(b)和(c)分别是示出实施例17和比较例3的正交尼科尔试验的结果的图。一般来说,注射成型的情况下,难以避免由浇口附近部分的成型时的高分子链的流动所产生的应力变形,其结果容易产生由(光弹性)双折射导致的光泄露。但是,如图2的(b)所示可确认到,在由本发明的丙烯酸系热塑性树脂构成的3段薄板中,并未观测到这种光泄露。即,本发明的丙烯酸系热塑性树脂是适于要求低双折射性和光学均匀性的透镜、拾取透镜、透镜阵列等注射成型体的材料。
至此确认到,由本发明的丙烯酸系热塑性树脂组合物构成的光学膜具有优异的耐热性和现有树脂无法达成的较高的光学各向同性(极小的双折射值、极小的光弹性系数)。另外确认到,膜成型时、或为了提高膜强度而实施任意的拉伸加工时的双折射的变化量极小。
从在成型时或拉伸加工时不会产生由基于熔融成型时的流动的高分子链的取向而导致的(取向)双折射、和不会产生由成型时的残留应力或外力而导致的(光弹性)双折射的观点出发,该特征在工业应用上是极其有利的。这些特性适合于偏振片保护膜用途等。
工业实用性
本发明的丙烯酸系热塑性树脂组合物的透明性优异,并且耐热性、耐候性良好,进一步其双折射性得到高度控制,因此可以作为光学材料而适宜地用于例如液晶显示器、等离子体显示器、有机EL显示器、场发射显示器、背投电视机等显示器所使用的偏振片保护膜;1/4波长板、1/2波长板等相位差板;视角控制膜等液晶光学补偿膜、显示器前面板、显示器基板、透镜等以及在太阳能电池中使用的透明基板、触摸屏等透明导电性基板等。
除此之外,本发明的丙烯酸系热塑性树脂组合物还能够在光通信系统、光交换系统、光计测系统的领域中用于波导、透镜、透镜阵列、光纤、光纤的包覆材料、LED的透镜、透镜罩等。
符号说明
10…3段薄板。
Claims (22)
1.一种丙烯酸系热塑性树脂组合物,其含有:
具有下述式(1)表示的第一结构单元和下述式(2)表示的第二结构单元的第一丙烯酸系树脂、和
具有下述式(1)表示的第一结构单元和下述式(3)表示的第三结构单元的第二丙烯酸系树脂,
以所述第一丙烯酸系树脂和所述第二丙烯酸系树脂的总量为基准,所述第一单元的总含量为50质量%~95质量%,所述第二结构单元和所述第三结构单元的总含量为5质量%~50质量%,
[化学式1]
式(1)中,R1表示氢原子、碳原子数为1~12的烷基、碳原子数为5~12的环烷基、碳原子数为7~14的芳烷基、碳原子数为6~14的芳基、或具有选自下述A组中的至少一种取代基的碳原子数为6~14的芳基,
A组:卤原子、羟基、硝基、碳原子数为1~12的烷氧基和碳原子数为1~12的烷基,
[化学式2]
式(2)中,R2表示碳原子数为7~14的芳烷基、碳原子数为6~14的芳基、或具有选自下述B组中的至少一种取代基的碳原子数为6~14的芳基,R3和R4各自独立地表示氢原子、碳原子数为1~12的烷基或碳原子数为6~14的芳基,
B组:卤原子、羟基、硝基、碳原子数为1~12的烷氧基、碳原子数为1~12的烷基和碳原子数为7~14的芳烷基,
[化学式3]
式(3)中,R5表示氢原子、碳原子数为3~12的环烷基、碳原子数为1~12的烷基、或具有选自下述C组中的至少一种取代基的碳原子数为1~12的烷基,R6和R7各自独立地表示氢原子、碳原子数为1~12的烷基或碳原子数为6~14的芳基,
C组:卤原子、羟基、硝基和碳原子数为1~12的烷氧基。
2.如权利要求1所述的丙烯酸系热塑性树脂组合物,其中,以所述第一丙烯酸系树脂和所述第二丙烯酸系树脂的总量为基准,所述第二结构单元的含量为0.1质量%~49.9质量%,所述第三结构单元的含量为0.1质量%~49.9质量%。
3.如权利要求1或2所述的丙烯酸系热塑性树脂组合物,其中,以所述第一丙烯酸系树脂的总量为基准,所述第一丙烯酸系树脂具有50质量%~95质量%的所述第一结构单元和5质量%~50质量%的所述第二结构单元。
4.如权利要求1~3中任一项所述的丙烯酸系热塑性树脂组合物,其中,以所述第二丙烯酸系树脂的总量为基准,所述第二丙烯酸系树脂具有50质量%~95质量%的所述第一结构单元和5质量%~50质量%的所述第三结构单元。
5.如权利要求1~4中任一项所述的丙烯酸系热塑性树脂组合物,其中,
所述R1为甲基或苄基,
所述R2为苯基或具有选自所述B组中的至少一种取代基的苯基,
所述R5为环己基。
6.如权利要求1~5中任一项所述的丙烯酸系热塑性树脂组合物,其中,所述第一丙烯酸系树脂利用GPC测定法所测得的聚甲基丙烯酸甲酯换算的重均分子量Mw为3000~1000000,重均分子量Mw相对于数均分子量Mn之比Mw/Mn为1~10。
7.如权利要求1~6中任一项所述的丙烯酸系热塑性树脂组合物,其中,所述第二丙烯酸系树脂利用GPC测定法所测得的聚甲基丙烯酸甲酯换算的重均分子量Mw为3000~1000000,重均分子量Mw相对于数均分子量Mn之比Mw/Mn为1~10。
8.如权利要求1~7中任一项所述的丙烯酸系热塑性树脂组合物,其中,所述组合物的光弹性系数的绝对值为3.0×10-12Pa-1以下。
9.如权利要求1~8中任一项所述的丙烯酸系热塑性树脂组合物,其中,
在所述组合物成型为单轴拉伸膜的情况下,
将该单轴拉伸膜的100μm厚换算的双折射设为Δn、将拉伸比设为S时,下述的最小二乘法近似直线关系式(a)中的斜率K满足下述式(b),
Δn=K×S+C…(a)
|K|≦0.30×10-5…(b)
式中,C为常数,表示无拉伸时的双折射。
10.如权利要求1~9中任一项所述的丙烯酸系热塑性树脂组合物,其中,所述组合物在进行了膜成型的情况下的面内方向的相位差Re的绝对值以100μm厚换算为30nm以下。
11.如权利要求1~10中任一项所述的丙烯酸系热塑性树脂组合物,其中,所述组合物在进行了膜成型的情况下的厚度方向的相位差Rth的绝对值以100μm厚换算为30nm以下。
12.如权利要求1~11中任一项所述的丙烯酸系热塑性树脂组合物,其中,所述组合物的玻璃化转变温度Tg为120℃以上。
13.如权利要求1~12中任一项所述的丙烯酸系热塑性树脂组合物,其中,所述组合物在进行了膜成型的情况下的全光线透过率以100μm厚换算为85%以上。
14.一种成型体,其由权利要求1~13中任一项所述的丙烯酸系热塑性树脂组合物构成。
15.一种膜状或片状的成型体,其由权利要求1~13中任一项所述的丙烯酸系热塑性树脂组合物构成。
16.一种膜状或片状的成型体,其是将通过挤出成型所成型的由权利要求1~13中任一项所述的丙烯酸系热塑性树脂构成的树脂片至少在单轴向拉伸而成的。
17.一种膜状或片状的成型体,其是将通过溶液浇铸成型所成型的由权利要求1~13中任一项所述的丙烯酸系热塑性树脂构成的树脂片至少在单轴向拉伸而成的。
18.一种偏振片保护膜,其由权利要求14~17中任一项所述的成型体构成。
19.一种相位差膜,其由权利要求14~17中任一项所述的成型体构成。
20.一种相位差板,其由权利要求14~17中任一项所述的成型体构成。
21.一种透明塑料基板,其由权利要求14~17中任一项所述的成型体构成。
22.一种透镜,其由权利要求14~17中任一项所述的成型体构成。
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