CN104592703B - (甲基)丙烯酸系树脂组合物及使用该组合物的(甲基)丙烯酸系树脂膜 - Google Patents

(甲基)丙烯酸系树脂组合物及使用该组合物的(甲基)丙烯酸系树脂膜 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种包含(甲基)丙烯酸系树脂A和比(甲基)丙烯酸系树脂A的玻璃化转变温度低且重均分子量为100000以上的(甲基)丙烯酸系树脂B的(甲基)丙烯酸系树脂组合物、使用该组合物的(甲基)丙烯酸系树脂膜及其拉伸膜、以及包括该(甲基)丙烯酸系树脂膜或其拉伸膜和偏振膜的偏振板。

Description

(甲基)丙烯酸系树脂组合物及使用该组合物的(甲基)丙烯酸 系树脂膜
技术领域
本发明涉及(甲基)丙烯酸系树脂组合物及使用该组合物的(甲基)丙烯酸系树脂膜。另外,本发明还涉及具有(甲基)丙烯酸系树脂膜的偏振板。
背景技术
近年来,电量消耗小、在低电压下工作、轻量且薄型的液晶显示装置在手机、便携信息终端、电脑用的显示器、电视等信息显示设备中广泛应用。这样的信息显示设备根据用途的不同而要求在严酷的环境下的可靠性。例如,对于汽车导航系统用的液晶显示装置而言,放置它的车内的温度、湿度有时变得非常高,与通常的电视、个人电脑用的显示器相比,要求的温度及湿度条件更为严格。而且在液晶显示装置中,为了使其能够显示而使用偏振板时,在要求这样的严格的温度和/或湿度条件的液晶显示装置中,对构成它的偏振板也要求具有高耐久性。
偏振板通常具有在由二色性色素吸附取向的聚乙烯醇系树脂构成的偏振膜的两面或单面层叠有透明的保护膜的结构。而且一直以来在该保护膜中,广泛使用三乙酰纤维素,该保护膜通过包含聚乙烯醇系树脂的水溶液的粘接剂与偏振膜粘接。但是,对于层叠有包含三乙酰纤维素的保护膜的偏振板而言,由于三乙酰纤维素的透湿度高,因此在高湿热环境下长时间使用时,有时偏振性能降低,或保护膜与偏振膜发生剥离。
因此,例如如日本特开2011-123169号公报中所记载,尝试着将与三乙酰纤维素膜相比透湿度更低的(甲基)丙烯酸系树脂膜用作偏振板的保护膜。通过将透湿度低的(甲基)丙烯酸系树脂膜用作偏振板的保护膜,预计偏振板的耐湿性可以提高。
但是,由于(甲基)丙烯酸系树脂膜的韧性(柔软性)差,容易断裂,将其通过熔融挤出进行制膜时,对制膜而成的膜进行拉伸处理时有时断裂,或发生破损或缺口。若产生破损、缺口则存在碎片污染制造工序的风险。
日本特开昭63-077963号公报及日本特开2012-018383号公报中记载了通过在(甲基)丙烯酸系树脂中配合橡胶弹性体粒子,能够提高制成了膜时的耐冲击性、制成膜时的制膜性。根据该方法,能够改善(甲基)丙烯酸系树脂膜的耐冲击性,能够提高韧性。但是,若橡胶弹性体粒子的含量变多,则存在膜的加热收缩变大、不仅膜的耐热性而且使用该膜的偏振板的耐热性降低的风险。
发明内容
本发明的目的在于提供能够形成显示良好的韧性、加热收缩率小的膜的(甲基)丙烯酸系树脂组合物、及使用该组合物的(甲基)丙烯酸系树脂膜。此外,本发明的另一目的在于提供具有该(甲基)丙烯酸系树脂膜的偏振板。
本发明提供以下所示的(甲基)丙烯酸系树脂组合物、(甲基)丙烯酸系树脂膜、拉伸膜及偏振板。
[1]一种(甲基)丙烯酸系树脂组合物,其包含:
(甲基)丙烯酸系树脂A、和
比所示(甲基)丙烯酸系树脂A的玻璃化转变温度低且重均分子量为100000以上的(甲基)丙烯酸系树脂B。
[2]如[1]所述的(甲基)丙烯酸系树脂组合物,其中,上述(甲基)丙烯酸系树脂A的玻璃化转变温度与上述(甲基)丙烯酸系树脂B的玻璃化转变温度之差为20℃以下。
[3]如[1]或[2]所述的(甲基)丙烯酸系树脂组合物,其是上述(甲基)丙烯酸系树脂A与上述(甲基)丙烯酸系树脂B的熔融混炼物。
[4]一种(甲基)丙烯酸系树脂膜,其包含[1]~[3]中任一项所述的(甲基)丙烯酸系树脂组合物。
[5]一种拉伸膜,其是将[4]所述的(甲基)丙烯酸系树脂膜拉伸而成的。
[6]一种偏振板,其包含:
偏振膜、和
在上述偏振膜的至少一面层叠的[4]所述的(甲基)丙烯酸系树脂膜或[5]所述的拉伸膜。
[7]如[6]所述的偏振板,其中,在上述偏振膜的一面层叠有上述(甲基)丙烯酸系树脂膜或上述拉伸膜,在另一面层叠有其它透明树脂膜。
根据本发明,能够提供显示良好的韧性、因而操作性(折曲性)良好、且加热收缩率小的(甲基)丙烯酸系树脂膜及其拉伸膜。此外,根据本发明,能够提供耐热性高的偏振板。
具体实施方式
<(甲基)丙烯酸系树脂组合物>
本发明的(甲基)丙烯酸系树脂组合物包含:(甲基)丙烯酸系树脂A的1种或2种以上、和比该(甲基)丙烯酸系树脂A的玻璃化转变温度低且重均分子量为100000以上的(甲基)丙烯酸系树脂B的1种或2种以上。根据本发明的(甲基)丙烯酸系树脂组合物,能够改善韧性差、因而操作性(折曲性)差这样的以往的(甲基)丙烯酸系树脂膜的缺点,并且能够形成加热收缩率小且耐热性良好的(甲基)丙烯酸系树脂膜。
通过韧性的改善,能够抑制对(甲基)丙烯酸系树脂组合物进行制膜时、对制膜后的膜进行拉伸处理时能够产生的膜的破损、缺口,并且能够抑制因由破损、缺口产生的碎片导致的制造工序的污染。另外,通过将包含本发明的(甲基)丙烯酸系树脂组合物的加热收缩率小的(甲基)丙烯酸系树脂膜或其拉伸膜用作贴合于偏振膜的保护膜,能够提高偏振板的耐热性。
需要说明的是,在本发明中,“(甲基)丙烯酸系树脂组合物”、“(甲基)丙烯酸系树脂”、“(甲基)丙烯酸系树脂膜”中的“(甲基)丙烯酸”意为甲基丙烯酸和/或丙烯酸,该点对于后述的“(甲基)丙烯酸系单体”等中的“(甲基)丙烯酸”也同样。
本发明的(甲基)丙烯酸系树脂组合物包含玻璃化转变温度较高的(甲基)丙烯酸系树脂A和玻璃化转变温度较低的(甲基)丙烯酸系树脂B。将(甲基)丙烯酸系树脂A的玻璃化转变温度设为TgA、将(甲基)丙烯酸系树脂B的玻璃化转变温度设为TgB时,优选TgA与TgB之差(TgA-TgB)为20℃以下。通过将TgA-TgB设为20℃以下,容易体现上述的效果(韧性的改善与耐热性的改善的兼顾)。若TgA-TgB超过20℃,则有时不能得到充分的耐热性,或者与单独使用1种(甲基)丙烯酸系树脂时相比耐热性反而更加恶化。
从容易体现上述的效果(韧性的改善与耐热性的改善的兼顾)出发,TgA-TgB优选为3℃以上,更优选为7℃以上,进一步优选为10℃以上。TgA-TgB低于3℃时,使用2种(甲基)丙烯酸系树脂的意义下降,制成膜时有不能得到充分的韧性、或不能得到充分的耐热性的倾向。
优选TgA及TgB分别按照TgA-TgB落入上述范围内的方式进行选择,从韧性的改善与耐热性的改善的兼顾的观点出发,优选按照TgA-TgB落入上述范围内的方式从100℃以上的范围选择TgA,从80℃以上的范围选择TgB。TgA及TgB通常分别为150℃以下,优选为140℃以下。
玻璃化转变温度TgA及TgB依照JIS K7121:1987进行测定,具体来说,可以用后述的实施例的项中记载的方法进行测定。
(甲基)丙烯酸系树脂A的重均分子量MwA没有特别限制,例如可以是10000~1000000的范围内,但优选为200000以下。若MwA超过1000000、或者根据情况超过200000,则(甲基)丙烯酸系树脂组合物的熔融粘度变得过高,有时与(甲基)丙烯酸系树脂B的熔融混炼、向(甲基)丙烯酸系树脂组合物的膜的成形加工变得不容易。
(甲基)丙烯酸系树脂B的重均分子量MwB设为100000以上,由此,能够体现上述的效果(韧性的改善与耐热性的改善的兼顾)。MwB优选为120000以上,更优选为150000以上。若MwB低于100000,则有时得到的(甲基)丙烯酸系树脂膜的韧性的改善变得不充分,或者与单独使用1种(甲基)丙烯酸系树脂时相比韧性反而更加恶化。
另外,MwB可以为例如1000000以下,但优选为200000以下。若MwB超过1000000、或者根据情况超过200000,则(甲基)丙烯酸系树脂组合物的熔融粘度变得过高,有时与(甲基)丙烯酸系树脂A的熔融混炼、向(甲基)丙烯酸系树脂组合物的膜的成形加工变得不容易。MwB可以大于或小于MwA,或者可以与MwA同等程度(例如相同)。
重均分子量MwA及MwB是使用凝胶渗透色谱仪(GPC)、将甲基丙烯酸树脂(甲基丙烯酸甲酯)作为标准试样求出的重均分子量,具体来说,可以用后述的实施例的项中记载的方法进行测定。
(甲基)丙烯酸系树脂A和B是包含来自(甲基)丙烯酸系单体的构成单元的聚合物。(甲基)丙烯酸系树脂A和B典型来说是包含甲基丙烯酸酯的聚合物,优选为以甲基丙烯酸酯为主体、即以总单体量为基准包含50重量%以上的来自甲基丙烯酸酯的构成单元的聚合物,更优选为包含80重量%以上的来自甲基丙烯酸酯的构成单元的聚合物。(甲基)丙烯酸系树脂A和B可以分别是甲基丙烯酸酯的均聚物,也可以是以总单体量为基准包含50重量%以上来自甲基丙烯酸酯的构成单元、和50重量%以下来自其它聚合性单体的构成单元的共聚物。
作为能够构成(甲基)丙烯酸系树脂A和B的上述甲基丙烯酸酯,可以使用甲基丙烯酸烷基酯,其具体例包括甲基丙烯酸甲酯、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、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸2-羟基乙酯之类的烷基的碳数为1~8的甲基丙烯酸烷基酯。烷基的碳数优选为1~4。在(甲基)丙烯酸系树脂A和B中,甲基丙烯酸酯可以单独只用1种,也可以并用2种以上。
其中,从耐热性的观点出发,优选(甲基)丙烯酸系树脂A和B包含来自甲基丙烯酸甲酯的构成单元,更优选以总单体量为基准包含50重量%以上的该构成单元,进一步优选包含80重量%以上的该构成单元。
作为能够构成(甲基)丙烯酸系树脂A和B的上述其它聚合性单体,可以举出例如丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯及丙烯酸酯以外的聚合性单体。作为丙烯酸酯,可以使用丙烯酸烷基酯,其具体例包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸2-羟基乙酯之类的烷基的碳数为1~8的丙烯酸烷基酯。烷基的碳数优选为1~4。在(甲基)丙烯酸系树脂A和B中,丙烯酸酯可以单独只用1种,也可以并用2种以上。
作为甲基丙烯酸酯及丙烯酸酯以外的聚合性单体,可以举出例如在分子内具有1个聚合性的碳-碳双键的单官能单体、在分子内具有至少2个聚合性的碳-碳双键的多官能单体,但优选使用单官能单体。单官能单体的具体例包括苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、卤代苯乙烯之类的苯乙烯系单体;丙烯腈、甲基丙烯腈之类的烯基氰;丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸酐之类的不饱和酸;N-取代马来酰亚胺。
另外,多官能单体的具体例包括乙二醇二甲基丙烯酸酯、丁二醇二甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯之类的多元醇的聚不饱和羧酸酯;丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸烯丙酯、肉桂酸烯丙酯之类的不饱和羧酸的烯基酯;邻苯二甲酸二烯丙酯、马来酸二烯丙酯、三烯丙基氰脲酸酯、三烯丙基异氰脲酸酯之类的多元酸的聚烯基酯、二乙烯基苯之类的芳香族聚烯基化合物。甲基丙烯酸酯及丙烯酸酯以外的聚合性单体可以单独只用1种,也可以并用2种以上。
(甲基)丙烯酸系树脂A和B的优选单体组成以总单体量为基准,甲基丙烯酸烷基酯为50~100重量%、丙烯酸烷基酯为0~50重量%、这些以外的聚合性单体为0~50重量%,更优选甲基丙烯酸烷基酯为50~99.9重量%、丙烯酸烷基酯为0.1~50重量%、这些以外的聚合性单体为0~49.9重量%,进一步优选甲基丙烯酸烷基酯为80~99.9重量%、丙烯酸烷基酯为0.1~20重量%、这些以外的聚合性单体为0~19.9重量%。
通过使包含上述之类的单体的单体组合物进行自由基聚合,能够分别制备(甲基)丙烯酸系树脂A和B。单体组合物可以根据需要包含溶剂、聚合引发剂。(甲基)丙烯酸系树脂A和B的玻璃化转变温度TgA、TgB和重均分子量MwA、MwB可以通过单体的种类、各单体的含量比、聚合条件、聚合度等的调整来控制。
另外,作为用于提高(甲基)丙烯酸系树脂的玻璃化转变温度的手法,在高分子的主链导入环结构也是有效的。特别优选环结构为环状酸酐结构、环状酰亚胺结构、内酯结构等杂环结构。具体来说,可以举出戊二酸酐结构、琥珀酸酐结构等环状酸酐结构;戊二酰亚胺结构、琥珀酰亚胺结构等环状酰亚胺结构;丁内酯、戊内酯等内酯环结构。越是提高主链中的环结构的含量则越能提高(甲基)丙烯酸系树脂的玻璃化转变温度。环状酸酐结构、环状酰亚胺结构可以通过以下方法导入:通过使马来酸酐、马来酰亚胺等具有环状结构的单体共聚来导入的方法;通过聚合后脱水-脱甲醇缩合反应来导入环状酸酐结构的方法;使氨基化合物反应而导入环状酰亚胺结构的方法等。具有内酯环结构的树脂(聚合物)可以通过以下方法得到:在制备高分子链上具有羟基和酯基的聚合物后,使得到的聚合物中的羟基和酯基通过加热、根据需要在有机磷化合物之类的催化剂的存在下环化缩合而形成内酯环结构的方法。
高分子链上具有羟基和酯基的聚合物例如可以通过将2-(羟基甲基)丙烯酸甲酯、2-(羟基甲基)丙烯酸乙酯、2-(羟基甲基)丙烯酸异丙酯、2-(羟基甲基)丙烯酸正丁酯、2-(羟基甲基)丙烯酸叔丁酯之类的具有羟基和酯基的(甲基)丙烯酸酯用作单体的一部分而得到。具有内酯环结构的聚合物的更具体的制备方法记载于例如日本特开2007-254726号公报。
本发明的(甲基)丙烯酸系树脂组合物只要是包含(甲基)丙烯酸系树脂A和(甲基)丙烯酸系树脂B的树脂组合物(将(甲基)丙烯酸系树脂A和(甲基)丙烯酸系树脂B进行组合的树脂组合物),则可以包括所有形态,但为了有效地得到所期望的效果(韧性的改善与耐热性的改善的兼顾),优选为以下的形态中的任一种。
〔a〕将(甲基)丙烯酸系树脂A和(甲基)丙烯酸系树脂B熔融混炼后,固化而成的固体状的熔融混炼物、
〔b〕将(甲基)丙烯酸系树脂A和(甲基)丙烯酸系树脂B熔融混炼而成的液状的熔融混炼物、
〔c〕将固体状或液状的(甲基)丙烯酸系树脂A和固体状或液状的(甲基)丙烯酸系树脂B混合而成的混合物。
典型来说,上述〔a〕和〔b〕的熔融混炼物微观上也是(甲基)丙烯酸系树脂A与(甲基)丙烯酸系树脂B混合分散后的熔融混炼物。需要说明的是,本发明中熔融混炼物可以为固体状,也可以为液状。上述〔a〕的熔融混炼物可以是成形加工为所期望的形状的成形物,也可以是非成形物。作为成形物的形状,可以举出粒状、颗粒状、膜状等。上述〔b〕的熔融混炼物是例如在成形加工成膜等的时候通过加热而制备的(甲基)丙烯酸系树脂组合物的液状熔融混炼物。
上述〔c〕的混合物可以是例如粒状或颗粒状之类的固体状的(甲基)丙烯酸系树脂A与粒状或颗粒状之类的固体状的(甲基)丙烯酸系树脂B的混合物,这样的混合物可以成为上述〔a〕或〔b〕的熔融混炼物的原料。
本发明的(甲基)丙烯酸系树脂组合物中,(甲基)丙烯酸系树脂A与(甲基)丙烯酸系树脂B的含量比以重量比计,优选为90/10~10/90,更优选为80/20~20/80,进一步优选为80/20~40/60。通过将含量比调整到该范围内,能够有效地得到所期望的效果(韧性的改善与耐热性的改善的兼顾)。若(甲基)丙烯酸系树脂A的含量过大,则得到的(甲基)丙烯酸系树脂膜的韧性容易变得不充分。另一方面,若(甲基)丙烯酸系树脂B的含量过大,则得到的(甲基)丙烯酸系树脂膜的加热收缩率容易变大。
本发明的(甲基)丙烯酸系树脂组合物可以根据需要含有润滑剂、荧光增白剂、分散剂、热稳定剂、光稳定剂、紫外线吸收剂、红外线吸收剂、抗静电剂、抗氧化剂、溶剂等添加剂的1种或2种以上。
若含有润滑剂,则能够防止将包含(甲基)丙烯酸系树脂组合物的(甲基)丙烯酸系树脂膜卷成辊状时的卷紧(巻き締まリ),由此,成卷的状态下的包装外形(荷姿)得到改善。润滑剂为具有提高(甲基)丙烯酸系树脂膜表面的光滑性的功能的润滑剂即可,例如有硬脂酸系化合物、(甲基)丙烯酸系化合物、酯系化合物等。其中,硬脂酸系化合物可以优选用作润滑剂。
作为润滑剂的硬脂酸系化合物的例子除了硬脂酸自身之外,还包括硬脂酸甲酯、硬脂酸乙酯、硬脂酸单甘油酯之类的硬脂酸酯;硬脂酰胺;硬脂酸钠、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸锂、硬脂酸镁之类的硬脂酸金属盐;12-羟基硬脂酸、12-羟基硬脂酸钠、12-羟基硬脂酸锌、12-羟基硬脂酸钙、12-羟基硬脂酸锂、12-羟基硬脂酸镁之类的12-羟基硬脂酸及其金属盐。其中,可以优选使用硬脂酸。
润滑剂的配合量相对于(甲基)丙烯酸系树脂A和B的总计100重量份,通常为0.15重量份以下,优选为0.1重量份以下,更优选为0.07重量份以下的范围。若润滑剂的配合量过多,则存在润滑剂由(甲基)丙烯酸系树脂膜渗出、或降低膜的透明性的风险。
紫外线吸收剂是吸收波长为400nm以下的紫外线的化合物。在将包含(甲基)丙烯酸系树脂组合物的(甲基)丙烯酸系树脂膜用作偏振膜的保护膜时,通过在(甲基)丙烯酸系树脂组合物中配合紫外线吸收剂,能够提高在偏振膜上贴合有该保护膜的偏振板的耐久性。即,通过使(甲基)丙烯酸系树脂膜含有紫外线吸收剂,不会使以该膜为保护膜的偏振板的色调恶化而能够有效地遮断紫外线,能够抑制长期使用偏振板时的偏振度降低。
作为紫外线吸收剂,可以使用二苯甲酮系紫外线吸收剂、苯并三唑系紫外线吸收剂、丙烯腈系紫外线吸收剂之类的公知的紫外线吸收剂。
紫外线吸收剂的具体例包括2,2’-亚甲基双〔4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-6-(2H-苯并三唑-2-基)苯酚〕、2-(2’-羟基-3’-叔丁基-5’-甲基苯基)-5-氯苯并三唑、2,4-二叔丁基-6-(5-氯苯并三唑-2-基)苯酚、2,2’-二羟基-4,4’-二甲氧基二苯甲酮、2,2’,4,4’-四羟基二苯甲酮。其中,2,2’-亚甲基双〔4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-6-(2H-苯并三唑-2-基)苯酚〕是优选的紫外线吸收剂之一。
紫外线吸收剂的配合量可以在包含(甲基)丙烯酸系树脂组合物的(甲基)丙烯酸系树脂膜的波长370nm以下的光线透射率为优选10%以下、更优选5%以下、进一步优选2%以下的范围的条件下进行选择。另外,还优选按照(甲基)丙烯酸系树脂膜的波长380nm下的光线透射率为25%以下、进一步为15%以下、尤其为7%以下的方式配合紫外线吸收剂。紫外线吸收剂的配合量按照(甲基)丙烯酸系树脂膜的光线透射率满足此处所示条件的方式适当调整。
红外线吸收剂为吸收波长800nm以上的红外线的化合物,可以举出例如亚硝基化合物或其金属络盐、花青系化合物、方酸(squarylium)系化合物、硫醇镍络盐系化合物、酞菁系化合物、萘酞菁系化合物、三芳基甲烷系化合物、亚胺鎓(イモニウム)系化合物、二亚胺鎓系化合物、萘醌系化合物、蒽醌系化合物、氨基化合物、铵盐系化合物、碳黑、氧化铟锡、氧化锑锡、属于周期表的4A族、5A族或6A族的金属的氧化物、碳化物或硼化物等。这些红外线吸收剂优选按照能够吸收全部红外线(波长约800~1100nm的范围的光)的方式选择,可以并用2种以上。红外线吸收剂的配合量优选按照例如包含(甲基)丙烯酸系树脂组合物的(甲基)丙烯酸系树脂膜的波长800nm以上的光线透射率为10%以下的方式进行选择。
使(甲基)丙烯酸系树脂组合物中含有添加剂的时机没有特别限制。例如在对本发明的(甲基)丙烯酸系树脂组合物进行制膜而制作(甲基)丙烯酸系树脂膜等成形物的情况下,当(甲基)丙烯酸系树脂组合物为上述〔a〕的形态的情况、或者为属于上述〔c〕的固体状的混合物时,可以在所述固体状的熔融混炼物或混合物中配合添加剂,然后进行熔融混炼,通过熔融挤出等进行制膜。或者,可以在制备上述〔a〕的形态的熔融混炼物或上述〔c〕的形态的混合物时预先配合添加剂。另外,当(甲基)丙烯酸系树脂组合物为上述〔b〕的形态时,在液状的熔融混炼物中配合添加剂,然后通过熔融挤出等进行制膜。
<(甲基)丙烯酸系树脂膜>
本发明的(甲基)丙烯酸系树脂膜为包含上述本发明的(甲基)丙烯酸系树脂组合物的膜,典型来说,是由本发明的(甲基)丙烯酸系树脂组合物构成的膜。由于本发明的(甲基)丙烯酸系树脂膜包含上述本发明的(甲基)丙烯酸系树脂组合物,因而韧性优异,所以操作性(折曲性)良好,并且加热收缩率小、耐热性优异。(甲基)丙烯酸系树脂膜可以通过用一般的制膜方法对上述本发明的(甲基)丙烯酸系树脂组合物进行制膜而得。其中,优选采用熔融挤出制膜法。
熔融挤出制膜法通常是指,将热塑性树脂投入挤出机使其熔融,由T模挤出膜状的熔融树脂,直接引到冷却辊上使其冷却固化而连续地得到长尺寸的膜的方法。通过适当控制T模的模唇间隙等,能够决定膜的厚度。(甲基)丙烯酸系树脂膜的厚度通常为200μm以下,优选为40~150μm。
(甲基)丙烯酸系树脂膜可以形成单层膜、或二层以上的多层膜。为了形成多层膜,通常采用在上述的熔融挤出制膜法中设置多台挤出机、通过各个挤出机的熔融树脂在T模中按照成为多层的方式挤出的共挤出法。另外,作为用于形成多层膜的其它方法,可以举出连续地配置多台挤出机及T模,将挤出的膜状的熔融树脂重叠从而形成多层膜的方法;在制膜而成的单层膜上重叠膜状的熔融树脂从而形成多层膜的方法;压接制膜而成的多个单层膜从而形成多层膜的方法等。
(甲基)丙烯酸系树脂膜为多层膜时,各层可以由相同组成的(甲基)丙烯酸系树脂组合物形成,也可以由不同组成的(甲基)丙烯酸系树脂组合物形成。例如,还可以像含有紫外线吸收剂的层与不含有紫外线吸收剂的层的层叠结构那样,每层改变添加剂的配合组成。
优选(甲基)丙烯酸系树脂膜的至少一个面的中心线平均粗糙度为0.01~0.05μm左右。将(甲基)丙烯酸系树脂膜用作偏振膜的保护膜时,优选将该中心线平均粗糙度为0.01~0.05μm左右的面作为与偏振膜的贴合面。中心线平均粗糙度是按照JIS B 0601所规定的方法测定的值。
若(甲基)丙烯酸系树脂膜的表面的中心线平均粗糙度低于0.01μm,则使膜自身形成卷起形状时膜彼此容易发生粘连,抽出时因膜彼此的粘连而使膜发生破损,因而有时操作性差。另外,若(甲基)丙烯酸系树脂膜的表面的中心线平均粗糙度超过0.05μm,则以该面使用粘接剂层叠于偏振膜时,有时不能得到充分的粘接力,另外,因膜表面的粗糙度导致的反射光的散射变大,在使用得到的偏振板的液晶显示装置中,有时引起其画面白化、或对比度降低之类的显示品质的劣化。
将(甲基)丙烯酸系树脂膜的中心线表面粗糙度调节到上述范围内的方法没有特别限定,但例如在熔融挤出制膜法中,由于其冷却辊的表面转印到与其接触的膜表面,因此采用使用具有上述范围内的表面粗糙度的冷却辊的方法。
另外,(甲基)丙烯酸系树脂膜可以含有(甲基)丙烯酸系树脂A和/或B中残留的溶剂、来自于在(甲基)丙烯酸系树脂组合物中根据需要添加的溶剂等的溶剂,但(甲基)丙烯酸系树脂膜中所含残留溶剂量以该膜的重量为基准优选为0.01重量%以下。残留溶剂量可以作为将(甲基)丙烯酸系树脂膜在200℃下加热30分钟时的重量减少值、或者作为通过该加热而产生的气体量的气相色谱法定量值而求出。
通过使残留溶剂量为0.01重量%以下,例如即使在将(甲基)丙烯酸系树脂膜用作偏振膜的保护膜的偏振板曝露于高温、高湿度环境下的情况下,也能防止保护膜的变形,并且能够防止保护膜及偏振板的光学性能的劣化。
残留溶剂量为0.01重量%以下的(甲基)丙烯酸系树脂膜可以通过例如以下方法获得:在可以在制备(甲基)丙烯酸系树脂组合物时使用的挤出机、或可以在用于膜制膜时使用的挤出机的适宜的部分设置通风孔,通过该孔使挤出机内部减压。
本发明的(甲基)丙烯酸系树脂膜可以具备在该膜上层叠的表面处理层。通过对(甲基)丙烯酸系树脂膜赋予表面处理层,可以根据表面处理层的种类而赋予特定的功能。举表面处理层的例子来说,例如为:
〔a〕用于防止表面的擦伤的硬涂层、
〔b〕防静电层、
〔c〕防反射层、
〔d〕防污层、
〔e〕担负视认性提高、防止外部光线的背景反射、基于棱镜片和滤色镜的干涉的摩尔纹(モアレ)降低等的防眩层。
(硬涂层)
硬涂层具有提高(甲基)丙烯酸系树脂膜的表面硬度的功能,出于表面的擦伤防止等目的而设置。优选硬涂层在JIS K 5600-5-4:1999“塗料一般試験方法(涂料一般试验方法)-第5部:涂膜的机械性质-第4节:擦痕硬度(铅笔法)”所规定的铅笔硬度试验(将具有硬涂层的光学膜置于玻璃板上进行测定)中显示出H或比它更硬的值。
形成硬涂层的材料一般是通过热、光发生固化的材料。可以举出例如有机硅酮系、密胺系、环氧系、丙烯酸系、氨基甲酸酯丙烯酸酯系之类的有机硬涂材料、二氧化硅之类的无机硬涂材料。其中,从对(甲基)丙烯酸系树脂膜的粘接力良好、生产率优异出发,可以优选使用氨基甲酸酯丙烯酸酯系或多官能丙烯酸酯系硬涂材料。
硬涂层根据期望,出于谋求折射率的调整、弯曲弹性模量的提高、体积收缩率的稳定化、进一步谋求耐热性、防静电性、防眩性等的提高的目的,可以含有各种填充剂。另外,硬涂层还可以含有抗氧化剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、抗静电剂、流平剂、消泡剂之类的添加剂。
(防静电层)
防静电层出于对(甲基)丙烯酸系树脂膜的表面赋予导电性、抑制因静电造成的影响等目的而设置。防静电层的形成可以采用例如将含有导电性物质(抗静电剂)的树脂组合物涂布在(甲基)丙烯酸系树脂膜上的方法。例如,通过在用于上述的硬涂层的形成的硬涂材料中预先使抗静电剂共存,能够形成防静电性的硬涂层。
(防反射层)
防反射层是用于防止外部光线的反射的层,在(甲基)丙烯酸系树脂膜的表面上直接、或隔着硬涂层等其它层而设置。对于具有防反射层的(甲基)丙烯酸系树脂膜而言,优选对于波长430~700nm的光的入射角5°下的反射率为2%以下,更优选对于波长550nm的光的相同入射角下的反射率为1%以下。
防反射层的厚度可以设为0.01~1μm左右,但优选为0.02~0.5μm。防反射层可以是:包含具有比设置有其的层〔(甲基)丙烯酸系树脂膜、硬涂层等〕的折射率小的折射率、具体而言具有1.30~1.45的折射率的低折射率层的防反射层;包含无机化合物的薄膜低折射率层与包含无机化合物的薄膜高折射率层交替地层叠多层的防反射层等。
形成上述的低折射率层的材料若为折射率小的材料则没有特别限制。可以举出例如紫外线固化性(甲基)丙烯酸树脂之类的树脂材料;在树脂中分散了胶体二氧化硅之类的无机微粒的混合材料;包含烷氧基硅烷的溶胶-凝胶材料等。这样的低折射率层可以通过涂布聚合完的聚合物而形成,也可以在前体单体或低聚物的状态下进行涂布,然后使其聚合固化而形成。另外,对于各材料而言,为了赋予防污性,优选包含在分子内具有氟原子的化合物。
作为用于形成低折射率层的溶胶-凝胶材料,可以适宜地使用在分子内具有氟原子的材料。举在分子内具有氟原子的溶胶-凝胶材料的典型的例子来说,有多氟烷基烷氧基硅烷。多氟烷基烷氧基硅烷可以是例如下述式:
CF3(CF2)nCH2CH2Si(OR)3
所示的化合物,此处,R表示碳数1~5的烷基,n表示0~12的整数。其中,优选上述式中的n为2~6的化合物。
作为多氟烷基烷氧基硅烷的具体例,可以举出以下的化合物。
3,3,3-三氟丙基三甲氧基硅烷、
3,3,3-三氟丙基三乙氧基硅烷、
3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-十三氟辛基三甲氧基硅烷、
3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-十三氟辛基三乙氧基硅烷、
3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,10-十七氟癸基三甲氧基硅烷、
3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,10-十七氟癸基三乙氧基硅烷等。
低折射率层还可以由热固性含氟化合物或活性能量射线固化性含氟化合物的固化物构成。对于该固化物而言,优选其动摩擦系数在0.03~0.15的范围内,优选相对于水的接触角在90~120°的范围内。作为固化性含氟化合物,除了含多氟烷基的硅烷化合物(例如上述的3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,10-十七氟癸基三乙氧基硅烷等)之外,还可以举出具有交联性官能团的含氟聚合物。
具有交联性官能团的含氟聚合物可以通过以下方法制造:1)使含氟单体与具有交联性官能团的单体共聚的方法、或2)使含氟单体与具有官能团的单体共聚,接着对聚合物中的上述官能团加成具有交联性官能团的化合物的方法。
作为上述含氟单体,可以举出例如氟乙烯、偏二氟乙烯、四氟乙烯、六氟丙烯、全氟-2,2-二甲基-1,3-二氧杂环戊烯之类的氟烯烃类;(甲基)丙烯酸的部分或完全氟代烷基酯衍生物类;(甲基)丙烯酸的完全或部分氟代乙烯基醚类。
作为具有上述交联性官能团的单体或具有交联性官能团的化合物,可以举出例如丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯之类的具有缩水甘油基的单体;丙烯酸、甲基丙烯酸之类的具有羧基的单体;丙烯酸羟基烷酯、甲基丙烯酸羟基烷酯之类的具有羟基的单体;丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸烯丙酯之类的具有烯基的单体;具有氨基的单体;具有磺酸基的单体。
从能够提高耐擦伤性出发,用于形成低折射率层的材料还可以由包含二氧化硅、氧化铝、二氧化钛、氧化锆、氟化镁等无机化合物微粒分散于醇溶剂中的溶胶的材料构成。为此所使用的无机化合物微粒从防反射性的观点出发,折射率越小越优选。该无机化合物微粒可以具有空隙,特别优选二氧化硅的中空微粒。中空微粒的平均粒径优选在5~2000nm的范围内,尤其更优选在20~100nm的范围内。此处所说的平均粒径是利用透射电子显微镜观察求得的数均粒径。
(防污层)
防污层为了赋予防水性、防油性、耐汗性、防污性等而设置。用于形成防污层的适宜的材料是含氟有机化合物。作为含氟有机化合物,可以举出碳氟化合物、全氟硅烷、它们的高分子化合物等。防污层的形成方法可以根据形成的材料,使用以蒸镀、溅射为代表例的物理气相沉积法、化学气相沉积法、湿式涂布法等。防污层的平均厚度通常为1~50nm左右,优选为3~35nm。
(防眩层)
防眩层是在表面具有细微的凹凸形状的层,优选使用上述的硬涂材料而形成。
表面具有细微的凹凸形状的防眩层可以通过以下方法形成:1)形成在(甲基)丙烯酸系树脂膜上含有微粒的涂膜,设置基于该微粒的凹凸的方法;2)在(甲基)丙烯酸系树脂膜上形成含有或不含有微粒的涂膜后,向表面附有凹凸形状的金属模具(辊等)推压来转印凹凸形状的方法(也称为压花法)等。
在上述1)的方法中,将包含固化性透明树脂和微粒的固化性树脂组合物涂布在(甲基)丙烯酸系树脂膜上,并通过紫外线等光照射或加热使涂布层固化,从而可以形成防眩层。优选固化性透明树脂从高硬度(硬涂)的材料中选定。作为所述固化性透明树脂,可以使用紫外线固化性树脂之类的光固化性树脂、热固性树脂、电子射线固化性树脂等,但从生产率、得到的防眩层的硬度等观点出发,优选使用光固化性树脂,更优选为紫外线固化性树脂。使用光固化性树脂时,固化性树脂组合物还包含光聚合引发剂。
作为光固化性树脂,一般使用多官能(甲基)丙烯酸酯。其具体例包括三羟甲基丙烷的二-或三-(甲基)丙烯酸酯;季戊四醇的三-或四-(甲基)丙烯酸酯;在分子内至少具有1个羟基的(甲基)丙烯酸酯与二异氰酸酯的反应生成物即多官能氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯。这些多官能(甲基)丙烯酸酯可以分别单独使用,或者根据需要组合使用2种以上。
另外,还可以将多官能氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、多元醇(甲基)丙烯酸酯、以及具有包含2个以上羟基的烷基的(甲基)丙烯酸聚合物的混合物作为光固化性树脂。构成该光固化性树脂的多官能氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯使用例如(甲基)丙烯酸和/或(甲基)丙烯酸酯、多元醇、以及二异氰酸酯来制造。具体来说,通过由(甲基)丙烯酸和/或(甲基)丙烯酸酯和多元醇制备在分子内具有至少1个羟基的羟基(甲基)丙烯酸酯,使其与二异氰酸酯反应,由此能够制造多官能氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯。由此制造的多官能氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯成为之前举出的光固化性树脂本身。在其制造中,(甲基)丙烯酸和/或(甲基)丙烯酸酯可以分别使用1种,也可以组合使用2种以上,多元醇及二异氰酸酯也同样,可以分别使用1种,也可以组合使用2种以上。
作为多官能氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯的一种原料的(甲基)丙烯酸酯可以是(甲基)丙烯酸的链状或环状烷基酯。作为其具体例,可以举出(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯之类的(甲基)丙烯酸烷基酯、及(甲基)丙烯酸环己酯之类的(甲基)丙烯酸环烷基酯。
作为多官能氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯的另一种原料的多元醇是在分子内具有至少2个羟基的化合物。可以举出例如乙二醇、丙二醇、1,3-丙二醇、二乙二醇、二丙二醇、新戊二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、1,9-壬二醇、1,10-癸二醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、羟基特戊酸的新戊二醇酯、环己烷二甲醇、1,4-环己二醇、螺环二醇、三环癸烷二甲醇、氢化双酚A、环氧乙烯加成双酚A、环氧丙烯加成双酚A、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、甘油、3-甲基戊烷-1,3,5-三醇、季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇、葡萄糖类等。
作为多官能氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯的再另一种原料的二异氰酸酯是在分子内具有2个异氰酸酯基(-NCO)的化合物,可以使用芳香族、脂肪族或脂环式的各种二异氰酸酯。作为具体例,可以举出四亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、2,4-亚苄基二异氰酸酯、4,4’-二苯基二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯、3,3’-二甲基-4,4’-二苯基二异氰酸酯、二甲苯二异氰酸酯、三甲基六亚甲基二异氰酸酯、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、及其中具有芳香环的二异氰酸酯的核加氢物等。
与多官能氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯一起构成上述的光固化性树脂的多元醇(甲基)丙烯酸酯是在分子内具有至少2个羟基的化合物(即多元醇)的(甲基)丙烯酸酯。作为其具体例,可以举出季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(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、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯等。多元醇(甲基)丙烯酸酯可以单独只用1种,也可以并用2种以上。多元醇(甲基)丙烯酸酯优选包括季戊四醇三丙烯酸酯和/或季戊四醇四丙烯酸酯。
进而,与这些多官能氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯及多元醇(甲基)丙烯酸酯一起构成光固化性树脂的、具有包含2个以上羟基的烷基的(甲基)丙烯酸聚合物是在一个构成单元中具有包含2个以上羟基的烷基的聚合物。可以举出例如包含(甲基)丙烯酸2,3-二羟基丙酯作为构成单元的聚合物、与(甲基)丙烯酸2,3-二羟基丙酯一起还包含(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯作为构成单元的聚合物等。
以上,通过使用例示那样的(甲基)丙烯酸系的光固化性树脂,能够得到与(甲基)丙烯酸系树脂膜的密合性提高、并且机械强度提高、能够有效防止表面受伤的防眩膜。
作为上述微粒,优选使用平均粒径为0.5~5μm、且与固化后的固化性透明树脂的折射率差为0.02~0.2的微粒。通过使用平均粒径和折射率差在该范围内的微粒,能够有效体现浊度。该微粒的平均粒径可以通过动态光散射法等求得。此时的平均粒径为重均粒径。
微粒可以是有机微粒或无机微粒。作为有机微粒,一般使用树脂粒子,可以举出例如交联聚(甲基)丙烯酸粒子、甲基丙烯酸甲酯/苯乙烯共聚物树脂粒子、交联聚苯乙烯粒子、交联聚甲基丙烯酸甲酯粒子、硅酮树脂粒子、聚酰亚胺粒子等。另外,作为无机微粒,可以使用二氧化硅、胶体二氧化硅、氧化铝、氧化铝溶胶、铝硅酸盐、氧化铝-二氧化硅复合氧化物、高岭土、滑石、云母、碳酸钙、磷酸钙等。
作为上述光聚合引发剂,可以使用苯乙酮系、二苯甲酮系、苯偶姻醚系、胺系、氧化膦系等各种物质。被分类为苯乙酮系光聚合引发剂的化合物的例子包括2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮(别名联苯酰二甲基缩酮)、2,2-二乙氧基苯乙酮、1-(4-异丙基苯基)-2-羟基-2-甲基丙烷-1-酮、1-羟基环己基苯基酮、2-甲基-2-吗啉代基-1-(4-甲基硫苯基)丙烷-1-酮。被分类为二苯甲酮系光聚合引发剂的化合物的例子包括二苯甲酮、4-氯二苯甲酮、4,4’-二甲氧基二苯甲酮。被分类为苯偶姻醚系光聚合引发剂的化合物的例子包括苯偶姻甲基醚、苯偶姻丙基醚。被分类为胺系光聚合引发剂的化合物的例子包括N,N,N’,N’-四甲基-4,4’-二氨基二苯甲酮(别名米蚩酮)。氧化膦系光聚合引发剂的例子包括2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦。除此之外,氧杂蒽酮系化合物、硫杂蒽酮系化合物等也可以作为光聚合引发剂使用。
这些光聚合引发剂在市场销售。若以商品名举出代表性的市售品的例子,则有由德国的BASF公司售卖的“Irgacure 907”、“Irgacure 184”、“Lucirin TPO”等。
固化性树脂组合物可以根据需要包含溶剂。作为溶剂,可以使用例如醋酸乙酯、醋酸丁酯之类的、能够溶解构成固化性树脂组合物的各成分的任意的有机溶剂。还可以混合使用2种以上的有机溶剂。
另外,固化性树脂组合物可以含有流平剂,可以使用例如氟系或硅酮系的流平剂。硅酮系的流平剂有反应性硅酮、聚二甲基硅氧烷、聚醚改性聚二甲基硅氧烷、聚甲基烷基硅氧烷等。硅酮系流平剂中优选的是反应性硅酮及硅氧烷系的流平剂。若使用包含反应性硅酮的流平剂,则防眩层表面被赋予光滑性,能够使优异的耐擦伤性长期持续。另外,若使用硅氧烷系的流平剂,能够提高膜成形性。
另一方面,利用上述2)的方法(压花法)形成具有细微表面凹凸形状的防眩层时,使用形成有细微凹凸形状的模具,将模具的形状转印到在(甲基)丙烯酸系树脂膜上形成的树脂层即可。通过压花法形成细微表面凹凸形状时,转印凹凸形状的树脂层可以含有微粒,也可以不含有微粒。构成上述树脂层的树脂优选为上述1)的方法中例示的那样的光固化性树脂,更优选为紫外线固化性树脂。但是,通过适当选择光聚合引发剂,还可以使用能以比紫外线的波长更长的可见光进行固化的可见光固化性树脂代替紫外线固化性树脂。
在压花法中,将包含紫外线固化性树脂等光固化性树脂的固化性树脂组合物涂布在(甲基)丙烯酸系树脂膜上,边将其涂布层向模具的凹凸面推压边进行固化,由此模具的凹凸面被转印到涂布层。更具体来说,将固化性树脂组合物涂布在(甲基)丙烯酸系树脂膜上,在使涂布层密合于模具的凹凸面的状态下,由(甲基)丙烯酸系树脂膜侧照射紫外线等光而使涂布层固化,接着,将具有固化后的涂布层(防眩层)的(甲基)丙烯酸系树脂膜由模具剥离,从而将模具的凹凸形状转印于防眩层。
防眩层的厚度没有特别限定,但一般为2~30μm,优选为3μm以上,并且优选为20μm以下。若防眩层过薄,则存在不能得到充分的硬度、表面变得容易受伤的倾向,另一方面,若防眩层过厚,则存在容易破损、或因防眩层的固化收缩使膜发生卷曲而生产率降低的的倾向。
优选具有防眩层的(甲基)丙烯酸系树脂膜的浊度值在5~50%的范围内。若浊度值过小,则不能得到充分的防眩性能,将具备带防眩层的(甲基)丙烯酸系树脂膜的偏振板应用于图像显示装置时画面中容易产生外部光线的背景反射。另一方面,若该浊度值过大,则虽然能够降低外部光线的背景反射,但黑色显示的画面的对比度(しまり)降低。浊度值是扩散透射率相对于总光线透射率的比例,按照JIS K 7136:2000“プラスチック-透明材料のヘーズの求め方(塑料-透明材料的浊度的求法)”进行测定。
<拉伸膜>
本发明的拉伸膜是将上述本发明的(甲基)丙烯酸系树脂膜进行拉伸处理而成的膜。由于本发明的拉伸膜也包含上述本发明的(甲基)丙烯酸系树脂组合物,因此韧性优异,所以操作性(折曲性)良好,并且加热收缩率小而耐热性优异。
作为拉伸处理,可以举出单轴拉伸、双轴拉伸等。作为拉伸方向,可以举出未拉伸膜的机械流向(MD)、与其正交的方向(TD)、与机械流向(MD)斜交的方向等。双轴拉伸可以是沿2个拉伸方向同时拉伸的同时双轴拉伸,也可以是沿规定方向拉伸后沿另一方向拉伸的逐次双轴拉伸。
拉伸处理可以通过例如使用增大了出口侧的圆周速度的2对以上的夹持辊,沿长度方向(机械流向:MD)拉伸,或者用卡盘把持住未拉伸膜的两侧端而沿与机械流向正交的方向(TD)扩展来进行。
基于拉伸处理的拉伸倍率优选为超过0~500%,更优选为100~300%。若拉伸倍率超过300%,则膜厚变得过薄而变得容易断裂,操作性降低。拉伸倍率可以通过下述式求出:
拉伸倍率(%)=100×{(拉伸后的长度)-(拉伸前的长度)}/(拉伸前的长度)。
拉伸温度设定为(甲基)丙烯酸系树脂膜整体能进行拉伸的程度地显示流动性的温度以上,优选为(甲基)丙烯酸系树脂膜的玻璃化转变温度的-40℃至+40℃的范围内,更优选为-25℃至+25℃的范围内,进一步优选为-15℃至+15℃的范围内。
拉伸膜的厚度通常为100μm以下,优选为10~80μm。
<偏振板>
本发明的偏振板包含偏振膜、和在该偏振膜的至少一面层叠的上述本发明的(甲基)丙烯酸系树脂膜或上述本发明的拉伸膜。(甲基)丙烯酸系树脂膜及拉伸膜可以是保护偏振膜的保护膜。在本发明的偏振板中,可以在偏振膜的两面层叠有本发明的(甲基)丙烯酸系树脂膜或拉伸膜,也可以在偏振膜的一面层叠有本发明的(甲基)丙烯酸系树脂膜或拉伸膜,另一面层叠有作为保护膜或位相差膜的其它透明树脂膜。这些(甲基)丙烯酸系树脂膜、拉伸膜、透明树脂膜与偏振膜可以使用粘接剂进行贴合。
(偏振膜)
偏振膜按照公知的方法,可以经过以下工序制造:将聚乙烯醇系树脂膜进行单轴拉伸的工序;通过用二色性色素对聚乙烯醇系树脂膜进行染色从而吸附该二色性色素的工序;用硼酸水溶液处理吸附有二色性色素的聚乙烯醇系树脂膜的工序;以及在利用硼酸水溶液的处理后进行水洗的工序。由此而得的偏振膜成为在上述的单轴拉伸的方向上具有吸收轴的偏振膜。
作为聚乙烯醇系树脂,可以使用将聚醋酸乙烯酯系树脂皂化后的树脂。作为聚醋酸乙烯酯系树脂,除了作为醋酸乙烯酯的均聚物的聚醋酸乙烯酯以外,还可以举出醋酸乙烯酯和能够与其共聚的其它单体的共聚物等。作为能够与醋酸乙烯酯共聚的其它单体,可以举出例如不饱和羧酸类、烯烃类、乙烯基醚类、不饱和磺酸类、具有铵基的(甲基)丙烯酰胺类等。
聚乙烯醇系树脂的皂化度通常为85~100摩尔%,优选为98摩尔%以上。聚乙烯醇系树脂可以进行改性,可以使用例如用醛类改性后的聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇缩乙醛等。另外,聚乙烯醇系树脂的聚合度通常为1000~10000左右,优选为1500~5000左右。
将这样的聚乙烯醇系树脂进行制膜后的膜被用作偏振膜的原材膜。将聚乙烯醇系树脂进行制膜的方法没有特别限定,采用公知的方法。聚乙烯醇系原材膜的膜厚没有特别限制,例如为10~150μm左右。
聚乙烯醇系树脂膜的单轴拉伸可以在利用二色性色素的染色前、与染色同时、或在染色后进行。在染色后进行单轴拉伸的情况下,该单轴拉伸可以在硼酸处理前或硼酸处理中进行。另外,也可以在这几个阶段中进行单轴拉伸。
单轴拉伸可以通过穿过圆周速度不同的分离的辊间来进行,也可以通过用热辊夹持来进行。另外,该单轴拉伸可以是在空气中进行拉伸的干式拉伸,也可以是在使用水、有机溶剂等溶剂使聚乙烯醇系树脂膜溶胀的状态下进行拉伸的湿式拉伸。拉伸倍率通常为3~8倍左右。
聚乙烯醇系树脂膜的利用二色性色素的染色可以通过例如在含有二色性色素的水溶液中浸渍聚乙烯醇系树脂膜的方法来进行。作为二色性色素,可以使用碘、二色性有机染料。需要说明的是,优选聚乙烯醇系树脂膜在进行染色处理前实施在水中的浸渍处理。
作为二色性色素而使用碘时,通常采用在含有碘及碘化钾的水溶液中浸渍聚乙烯醇系树脂膜进行染色的方法。该水溶液中的碘的含量在每100重量份的水中,通常为0.01~1重量份左右。碘化钾的含量在每100重量份的水中,通常为0.5~20重量份左右。用于染色的水溶液的温度通常为20~40℃左右。另外,向该水溶液的浸渍时间(染色时间)通常为20~1800秒左右。
另一方面,作为二色性色素而使用二色性有机染料时,通常采用在包含水溶性的二色性有机染料的水溶液中浸渍聚乙烯醇系树脂膜进行染色的方法。该水溶液中的二色性有机染料的含量在每100重量份的水中,通常为1×10-4~10重量份左右,优选为1×10-3~1重量份左右。该水溶液可以含有硫酸钠等无机盐作为染色助剂。用于染色的二色性染料水溶液的温度通常为20~80℃左右。另外,向该水溶液中的浸渍时间(染色时间)通常为10~1800秒左右。
利用二色性色素的染色后的硼酸处理可以通过将染色后的聚乙烯醇系树脂膜浸渍于含硼酸水溶液中的方法来进行。含硼酸水溶液中的硼酸的含量在每100重量份的水中,通常为2~15重量份左右,优选为5~12重量份。使用碘作为二色性色素时,优选该含硼酸水溶液含有碘化钾。含硼酸水溶液中的碘化钾的含量在每100重量份的水中,通常为0.1~15重量份左右,优选为5~12重量份。向含硼酸水溶液中的浸渍时间通常为60~1200秒左右,优选为150~600秒,进一步优选为200~400秒。含硼酸水溶液的温度通常为50℃以上,优选为50~85℃,进一步优选为60~80℃。
硼酸处理后的聚乙烯醇系树脂膜通常进行水洗处理。水洗处理例如通过将硼酸处理后的聚乙烯醇系树脂膜浸渍于水中来进行。水洗处理中的水的温度通常为5~40℃左右。另外,浸渍时间通常为1~120秒左右。
水洗后实施干燥处理,得到偏振膜。干燥处理可以使用热风干燥机、远红外线加热器来进行。干燥处理的温度通常为30~100℃左右,优选为50~80℃。干燥处理的时间通常为60~600秒左右,优选为120~600秒。
通过进行干燥处理,偏振膜的水分率降低到实用程度。其水分率通常为5~20重量%,优选为8~15重量%。若水分率低于5重量%,则有时偏振膜的挠性丧失,偏振膜在其干燥后发生损伤、或断裂。另一方面,若水分率超过20重量%,则存在偏振膜的热稳定性不足的倾向。
可以使由此得到的二色性色素吸附取向的偏振膜的厚度通常为5~40μm左右。
(透明树脂膜)
如上所述,可以在偏振膜中的与贴合有本发明的(甲基)丙烯酸系树脂膜或拉伸膜的面相反侧的面上,贴合其它透明树脂膜。透明树脂膜可以是偏振板的保护膜或位相差膜。
透明树脂膜可以是例如三乙酰纤维素膜、聚碳酸酯膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、(甲基)丙烯酸系树脂膜、(甲基)丙烯酸系树脂层与聚碳酸酯系树脂层的层叠膜、烯烃系树脂膜等。其中,可以优选使用烯烃系树脂膜。
烯烃系树脂是指,例如使用聚合用催化剂使乙烯、丙烯之类的链状烯烃单体、或降冰片烯、以及环戊二烯衍生物之类的环状烯烃单体聚合而得到的树脂。
作为由链状烯烃单体得到的烯烃系树脂,可以举出聚乙烯系树脂、聚丙烯系树脂。其中,优选丙烯的均聚物即聚丙烯系树脂。另外,还优选以丙烯为主体,通常以1~20重量%的比例、优选以3~10重量%的比例使能与其共聚的共聚用单体共聚而成的聚丙烯系共聚树脂。
作为能与丙烯共聚的共聚用单体,优选乙烯、1-丁烯或1-己烯。其中,从透明性、拉伸加工性较优异出发,优选使用乙烯,以1~20重量%、尤其以3~10重量%的比例使乙烯共聚后的聚丙烯系共聚树脂是优选物质之一。通过将乙烯的共聚比例设为1重量%以上,出现提高透明性、拉伸加工性的效果。另一方面,若其比例超过20重量%,则有时树脂的熔点降低,保护膜或位相差膜所要求的耐热性受损。
聚丙烯系树脂的市售品可以容易地获得,例如分别就商品名而言,可以举出由Prime Polymer Co.,Ltd售卖的“Prime Polypro”、由Japan Polypropylene Corporation售卖的“NOVATEC”及“WINTEC”、由住友化学株式会社售卖的“SUMITOMO NOBLEN”、由SunAroma Co.,Ltd售卖的“SUN AROMA”等。
使环状烯烃单体聚合而成的烯烃系树脂一般也称为环状烯烃系树脂、脂环式烯烃系树脂、或降冰片烯系树脂。在此称为环状烯烃系树脂。
作为环状烯烃系树脂,可以举出例如:以由环戊二烯和烯烃类通过狄尔斯·阿德耳反应获得的降冰片烯或其衍生物为单体进行开环复分解聚合,接着通过加氢而得的树脂;以由二环戊二烯和烯烃类或(甲基)丙烯酸酯类通过狄尔斯·阿德耳反应获得的四环十二碳烯或其衍生物为单体进行开环复分解聚合,接着通过加氢而得的树脂;使用降冰片烯、四环十二碳烯、它们的衍生物类、或其它环状烯烃单体中的2种以上同样地进行开环复分解共聚,接着通过加氢而得的树脂;使选自上述降冰片烯、四环十二碳烯及它们的衍生物中的至少1种环状烯烃与具有乙烯基的脂肪族或芳香族化合物加聚而得的树脂等。
环状烯烃系树脂的市售品也可以容易地获得,例如分别就商品名而言,可以举出由德国的TOPAS ADVANCED POLYMERS GmbH生产、在日本由Polyplastics Co.,Ltd售卖的“TOPAS”、由JSR株式会社制造、售卖的“ARTON”、由日本Zeon Corporation制造、售卖的“ZEONOR”及“ZEONEX”、由三井化学株式会社制造、售卖的“APEL”等。
通过将上述的链状烯烃系树脂或环状烯烃系树脂进行制膜而膜化,可以形成在偏振膜的一面贴合的透明树脂膜。膜化的方法没有特别限定,可以优选采用熔融挤出制膜法。
烯烃系树脂膜的市售品也可以容易地获得,例如若为聚丙烯系树脂膜,则分别就商品名而言,可以举出由FILMAX公司售卖的“FILMAX CPP FILM”、由Suntox Co.,Ltd售卖的“SUNTOX”、由Tohcello,Inc.售卖的“TOHCELLO”、由东洋纺织株式会社售卖的“TOYOBOPYLEN FILM”、Toray Advanced Film Co.,Ltd(東レフィルム加工株式会社)售卖的“TORAYFAN”、日本ポリエース株式会社售卖的“ニホンポリエース”、Futamura ChemicalCo.,Ltd售卖的“太阁FC”等。另外,若为环状烯烃系树脂膜,分别就商品名而言,可以举出日本Zeon Corporation售卖的“ZEONOR FILM”、JSR株式会社售卖的“ARTON FILM”等。
对于透明树脂膜,还可以在其表面层叠光学功能性膜、或涂布光学功能层。作为这样的光学功能性膜及光学功能层,可以举出例如易粘接层、导电层、硬涂层等。
通过将以上说明的烯烃系树脂膜拉伸,使膜具有折射率各向异性,能够赋予位相差膜的功能。拉伸方法根据所需的折射率各向异性适当选择即可,没有特别限定,采用例如纵单轴拉伸、横单轴拉伸或纵横逐次双轴拉伸。
烯烃系树脂具有正的折射率各向异性,在施加应力的方向上折射率最大,因此其被单轴拉伸的膜通常赋予nx>ny≈nz的折射率各向异性。此处,nx为膜的面内迟相轴方向(在面内折射率最大的方向、具有正的折射率各向异性的树脂的拉伸方向)的折射率,ny为膜的面内进相轴方向(在面内与迟相轴正交的方向)的折射率,nz为膜的法线方向的折射率。烯烃系树脂被逐次双轴拉伸的膜通常赋予nx>ny>nz的折射率各向异性。
另外,为了赋予所期望的折射率特性,还可以通过将热收缩性膜贴合在作为目标的膜上,代替拉伸加工、或在拉伸加工的同时使膜收缩的方法来制造位相差膜。该操作通常是为了得到折射率各向异性为nx>nz>ny或nz>nx≥ny的位相差膜而进行的。
包含烯烃系树脂的位相差膜的市售品也可以容易地获得。例如,若为包含环状烯烃系树脂的位相差膜,则就商品名而言,可以举出由日本Zeon Corporation售卖的“ZEONORFILM”、由JSR株式会社售卖的“ARTON FILM”、由积水化学工业株式会社售卖的“ESSINA位相差膜”等。
(粘接剂)
对于(甲基)丙烯酸系树脂膜或拉伸膜与偏振膜的贴合、偏振膜与透明树脂膜的贴合,如上所述使用粘接剂。优选在贴合之前,对(甲基)丙烯酸系树脂膜或拉伸膜中的与偏振膜的贴合面和偏振膜中的与(甲基)丙烯酸系树脂膜或拉伸膜的贴合面中的至少一方、以及偏振膜中的与透明树脂膜的贴合面和透明树脂膜中的与偏振膜的贴合面中的至少一方,预先实施电晕放电处理、等离子体照射处理、电子射线照射处理、其它表面活性化处理。
用于贴合的粘接剂可以从对进行贴合的膜体现粘接力的粘接剂中,任意地选择来使用。典型来说,可以举出水系粘接剂,即,使粘接剂成分在水中溶解或使粘接剂成分在水中分散的粘接剂、包含通过活性能量射线的照射而固化的成分的活性能量射线固化性粘接剂。从生产率的观点出发,可以优选使用活性能量射线固化性粘接剂。
首先,若对水系粘接剂进行说明,则可以举出例如使用聚乙烯醇系树脂、聚氨酯树脂作为主要成分的组合物作为优选粘接剂。
使用聚乙烯醇系树脂作为水系粘接剂的主要成分时,该聚乙烯醇系树脂除了部分皂化聚乙烯醇、完全皂化聚乙烯醇之外,还可以是羧基改性聚乙烯醇、乙酰乙酰基改性聚乙烯醇、羟甲基改性聚乙烯醇、氨基改性聚乙烯醇之类的改性的聚乙烯醇系树脂。使用聚乙烯醇系树脂作为粘接剂成分时,该粘接剂大多制备成聚乙烯醇系树脂的水溶液。粘接剂水溶液中的聚乙烯醇系树脂的浓度相对于100重量份的水,通常为1~10重量份左右,优选为1~5重量份。
对于以聚乙烯醇系树脂为主要成分的水系粘接剂,为了提高粘接性,优选添加乙二醛、水溶性环氧树脂之类的固化性成分或交联剂。作为水溶性环氧树脂,可以举出例如:使由二亚乙三胺、三亚乙四胺之类的多亚烷基多胺与己二酸之类的二羧酸的反应得到的聚酰胺多胺、与表氯醇反应而得的聚酰胺多胺环氧树脂。作为所述聚酰胺多胺环氧树脂的市售品,有例如由田冈化学工业(株)售卖的“Sumirez Resin 650”及“Sumirez Resin 675”、由日本PMC株式会社售卖的“WS-525”等,可以适当地使用这些。这些固化性成分或交联剂的添加量相对于聚乙烯醇系树脂100重量份,通常为1~100重量份,优选为1~50重量份。若其添加量少,则粘接性提高效果变小,另一方面,若其添加量多,则粘接剂层有变脆的倾向。
作为水系粘接剂的主要成分而使用聚氨酯树脂时,作为适当的粘接剂组合物的例子,可以举出聚酯系离聚物型聚氨酯树脂与具有缩水甘油基氧基的化合物的混合物。此处所说的聚酯系离聚物型聚氨酯树脂是指具有聚酯骨架的聚氨酯树脂,且在其中导入了少量的离子性成分(亲水成分)的物质。离聚物型聚氨酯树脂在不使用乳化剂的情况下直接在水中乳化形成乳浊液,因此适宜作为水系的粘接剂。将聚酯系离聚物型聚氨酯树脂用于粘接偏振膜与保护膜这一事项记载于例如日本特开2005-70139号公报、日本特开2005-70140号公报、日本特开2005-181817号公报。
另一方面,在使用活性化能量线固化性粘接剂的情况下,构成它的通过活性能量射线的照射而固化的成分(以下,有时仅称为“固化性成分”)可以是环氧化合物、氧杂环丁烷化合物、(甲基)丙烯酸系化合物等。在使用环氧化合物、氧杂环丁烷化合物之类的阳离子聚合性的化合物的情况下,配合阳离子聚合引发剂。另外,在使用(甲基)丙烯酸系化合物之类的自由基聚合性化合物的情况下,配合自由基聚合引发剂。其中,优选将环氧化合物作为固化性成分之一的粘接剂,尤其优选将饱和碳环上直接键合有环氧基的脂环式环氧化合物作为固化性成分之一的粘接剂。另外,对其并用氧杂环丁烷化合物也是有效的。
环氧化合物的市售品可以容易地获得,例如,分别就商品名而言,有由JapanEpoxy Resin Corporation售卖的“EPIKOTE”系列、由DIC株式会社售卖的“EPICRON”系列、由东都化成株式会社售卖的“EPOTOHTO”系列、由株式会社ADEKA售卖的“ADEKA RESIN”系列、由Nagase ChemteX Corporation售卖的“Denacol”系列、由Dow Chemical Company售卖的“Dow Epoxy”系列、由日产化学工业株式会社售卖的“TEPIC”等。
在饱和碳环上直接键合有环氧基的脂环式环氧化合物的市售品也可以容易地获得,例如,分别就商品名而言,有由大赛璐化学工业株式会社售卖的“Celloxide”系列及“Cyclomer”系列、由Dow Chemical Company售卖的“CYRACURE”系列等。
氧杂环丁烷化合物的市售品也可以容易地获得,例如,分别就商品名而言,有由东亚合成株式会社售卖的“ARONE OXETANE”系列、由宇部兴产株式会社售卖的“ETERNACOLL”系列等。
阳离子聚合引发剂的市售品也可以容易地获得,例如、分别就商品名而言,有由日本化药株式会社售卖的“KAYARAD”系列、由Union Carbide Corporation售卖的“Cyracure”系列、由San-Apro Ltd售卖的光产酸剂“CPI”系列、由Midori Kagaku Co.,Ltd售卖的光产酸剂“TAZ”、“BBI”及“DTS”、由株式会社ADEKA售卖的“ADEKA OPTOMER”系列、由Rhodia公司售卖的“RHODORSIL”系列等。
活性能量射线固化性粘接剂可以根据需要含有光敏剂。通过使用光敏剂,反应性提高,能够进一步提高粘接剂层的机械强度、粘接强度。作为光敏剂,可以举出例如羰基化合物、有机硫化合物、过硫化物、氧化还原系化合物、偶氮及二偶氮化合物、蒽系化合物、卤化合物、光还原性色素等。
另外,对于活性能量射线固化性粘接剂,可以在不破坏其粘接性的范围内配合各种添加剂。作为添加剂,可以举出例如离子捕捉剂、抗氧化剂、链转移剂、增粘剂、热塑性树脂、填充剂、流动调整剂、增塑剂、消泡剂等。进一步,在不损害其粘接性的范围内,还可以配合在与阳离子聚合不同的反应机理下固化的固化性成分。
使用活性能量射线固化性粘接剂进行膜的贴合时,通过包含该粘接剂的层将膜贴合后,照射活性能量射线使粘接剂层固化。在偏振膜的一个面使用的活性能量射线固化性粘接剂与在另一个面使用的活性能量射线固化性粘接剂可以是相同组成,也可以是不同组成,优选同时进行用于使两者固化的活性能量射线的照射。
用于活性能量射线固化性粘接剂的固化的活性能量射线可以是例如波长为1~10nm的X射线、波长为10~400nm的紫外线、波长为400~800nm的可见光线等。其中,在利用的容易程度、以及活性能量射线固化性粘接剂的制备的容易程度、稳定性及固化性能的方面,可以优选使用紫外线。对于紫外线的光源,可以使用例如在波长400nm以下具有发光分布的、低压水银灯、中压水银灯、高压水银灯、超高压水银灯、化学灯、黑光灯、微波激发水银灯、卤化金属灯等。
使用活性能量射线固化性粘接剂而得的粘接剂层的厚度通常为1~50μm左右,特别优选在1~10μm的范围内。
由于本发明的偏振板是应用本发明的(甲基)丙烯酸系树脂膜或拉伸膜作为贴合于偏振膜的保护膜的偏振板,因此,即使在高温环境下也不容易发生变形、光学特性的劣化,耐热性优异。
本发明的偏振板可以适宜地用作构成液晶显示装置中使用的液晶面板的偏振板,尤其适合作为配置于液晶元件的视认侧的偏振板。在本发明的偏振板配置于液晶元件的视认侧的情况下,配置于液晶元件的背面侧的偏振板可以是本发明的偏振板,也可以是其它偏振板。构成液晶面板的液晶元件可以是在该领域使用的各种元件。
偏振板向液晶元件的贴合可以通过预先在偏振板的表面形成的粘合剂层来进行。该粘合剂层可以层叠在偏振板所具有的一个保护膜上,例如,在偏振膜的一个面贴合有本发明的(甲基)丙烯酸系树脂膜或拉伸膜、另一个面贴合有其它透明树脂膜的偏振板中,可以在透明树脂膜的外表面设置粘合剂层。若将该偏振板作为视认侧偏振板,通过粘合剂层贴合于液晶元件,则成为(甲基)丙烯酸系树脂膜或拉伸膜配置于视认侧的液晶面板。
粘合剂层一般利用以(甲基)丙烯酸酯为主要成分、以含官能团(甲基)丙烯酸系单体共聚而成的(甲基)丙烯酸系树脂为粘合剂成分的(甲基)丙烯酸系粘合剂而形成。
实施例
以下,示出实施例进一步具体说明本发明,但本发明并不受这些例子限定。例中,表示含量或使用量的%和份只要没有特别说明就是重量基准。
在以下的实施例及比较例中,使用下面的〔A〕所述的树脂(以下,称为“树脂A”)作为(甲基)丙烯酸系树脂A,使用下面的〔B1〕或〔B2〕所述的树脂(以下,分别称为“树脂B1”、“树脂B2”)作为(甲基)丙烯酸系树脂B。
〔A〕ARKEMA公司制的甲基丙烯酸甲酯系树脂“ALTUGLASHT121”(玻璃化转变温度TgA:124℃、重均分子量MwA:78200、数均分子量MnA:41200、分子量分散MwA/MnA:1.9)、
〔B1〕包含80%以上的来自甲基丙烯酸甲酯的构成单元的甲基丙烯酸甲酯系树脂(玻璃化转变温度TgB:110℃、重均分子量MwB:162000、数均分子量MnB:84500、分子量分散MwB/MnB:1.9)、
〔B2〕包含80%以上的来自甲基丙烯酸甲酯的构成单元的甲基丙烯酸甲酯系树脂(玻璃化转变温度TgB:107℃、重均分子量MwB:134000、数均分子量MnB:67000、分子量分散MwB/MnB:2.0)。
<实施例1>
将颗粒状的树脂A和颗粒状的树脂B1以75:25的重量比投入挤出机而形成(甲基)丙烯酸系树脂组合物,通过将其加热进行熔融混炼而得到液状的熔融混炼物。边将该熔融混炼的液状的混合树脂从T模连续地挤出成膜状,边使用冷却辊进行固化,由此制作厚度120μm的长尺寸的(甲基)丙烯酸系树脂膜〔未拉伸品〕。
另外,通过对上述未拉伸品实施纵单轴拉伸处理,制作厚度96μm的拉伸膜〔纵拉伸品〕。拉伸温度设为未拉伸品(即上述混合树脂)的玻璃化转变温度+10℃,拉伸倍率设为2.2倍。
进一步,通过实施在对上述未拉伸品实施纵拉伸处理后、实施横拉伸处理的逐次双轴拉伸处理,制作厚度40μm的拉伸膜〔纵横拉伸品〕。拉伸温度在纵拉伸及横拉伸中均设为未拉伸品(即,上述混合树脂)的玻璃化转变温度+10℃,纵拉伸及横拉伸的拉伸倍率分别设为2.2倍、2.0倍。
<实施例2~4、比较例1~4>
作为用于(甲基)丙烯酸系树脂膜〔未拉伸品〕的制作的树脂组合物,除了使用表1所述的混合树脂(熔融混炼物)或单一的树脂以外,与实施例1同样地制作了(甲基)丙烯酸系树脂膜〔未拉伸品〕。另外,使用该未拉伸品,与实施例1同样地制作了纵拉伸品和/或纵横拉伸品。需要说明的是,比较例2中配合于树脂A的橡胶粒子是三层结构的弹性体粒子,其中,最内层包含使用甲基丙烯酸甲酯与少量的甲基丙烯酸烯丙酯进行聚合而成的硬质的聚合物,中间层包含以丙烯酸丁酯为主要成分、进一步使用苯乙烯及少量的甲基丙烯酸烯丙酯进行聚合而成的软质的弹性体,最外层包含使用甲基丙烯酸甲酯和少量的丙烯酸乙酯进行聚合而成的硬质的聚合物,使用到作为中间层的弹性体为止的平均粒径为240nm的弹性体粒子。
对各实施例及比较例中使用的混合树脂(熔融混炼物)或单一树脂测定下述物性,并对各实施例及比较例中得到的未拉伸品、纵拉伸品、纵横拉伸品进行下述的评价试验。结果示于表1。
(1)混合树脂或单一树脂的重均分子量、数均分子量及分子量分散
将形成颗粒状的混合树脂或颗粒状的单一树脂40mg溶解于四氢呋喃20mL中来制备测定试样,使用GPC装置测定溶出时间及强度。由这些测定值,以利用标准试样的标准曲线为基准,求出重均分子量Mw、数均分子量Mn,算出分子量分散Mw/Mn
GPC测定条件的详细内容如下。
·GPC装置:东曹(株)制的“HLC-8320GPC”、
·凝胶渗透色谱柱:均为使东曹(株)制的“TSKgel-SuperHZ2500”1根和“TSKgel-SuperHRC”2根串联地连接的柱、
·柱温度:40℃、
·检测器:RI检测器、
·测定试样注入量:20μL、
·移动相:四氢呋喃、
·移动相的流速:1.0mL/分钟、
·标准试样:重均分子量已知的7种单分散甲基丙烯酸甲酯(均为昭和电工(株)制)。
(2)混合树脂或单一树脂的玻璃化转变温度
使用DSC装置[Seiko Instruments Inc.制的“DSC7020”],按照基于JIS K7121:1987的差示扫描量热分析法,在氮流量100ml/分钟下,将颗粒状的混合树脂或颗粒状的单一树脂以升温速度20℃/分钟升温至150℃,保持5分钟后,以降温速度10℃/分钟降温至-50℃,保持1分钟。接下来,以升温速度10℃/分钟,从-50℃升温至210℃,求出中间点玻璃化转变温度(Tmg),将其作为玻璃化转变温度。该值越大,越显示耐热性高。
(3)未拉伸品或拉伸品的韧性的评价
(3-1)心轴试验
以膜的机械挤出方向(MD)为长度方向,由膜切出长度120mm、宽度10mm的试验片。对于该试验片,使用TP技研株式会社制的耐弯曲性试验机(圆筒法心轴法),卷绕在圆筒状的轴的周围,进行使试验片沿其宽度方向弯曲的心轴弯曲试验,求出膜不产生破损、缺口、龟裂、断裂的轴的最小直径。该最小直径的值越小,则膜的韧性越良好、操作性及加工性越优异。心轴试验对未拉伸品及纵拉伸品进行。
(3-2)沙尔皮(シャルピー)冲击试验
按照JIS K 7111:2006“塑料-沙尔皮冲击特性的求法-第1部:非计装化冲击试验”中规定的用于测定塑料的冲击吸收能量的沙尔皮冲击试验进行测定。具体来说,首先,以膜的机械挤出方向(MD)为长度方向,由膜切出长度82mm、宽度10mm的试验片。上述JIS标准对使用带槽口(ノッチ)的试验片的情况和使用没有槽口的试验片的情况进行了规定,在本发明中使用没有槽口的试验片。接着,按照在用锤冲裁时的冲击下试验片不动的方式将试验片的长边方向两端固定于支撑台,利用株式会社安田精机制作所制的沙尔皮冲击试验机(锤称重1.0J),将锤按照其刃尖长度方向在试验片的长度方向中央部与宽度方向平行的方式进行捶打,测定膜的断裂所需的能量(冲击吸收能量、mJ)。冲击吸收能量越大,则膜越不容易产生破损、缺口、龟裂、断裂,韧性良好、操作性及加工性优异。沙尔皮冲击吸收能量的测定对未拉伸品进行。
(3-3)由未拉伸品制作纵拉伸品时的膜断裂次数
计测在上述的拉伸条件下由长尺寸的未拉伸品制作一定长度(约50m)的纵拉伸品时发生的膜的断裂次数。断裂次数越少,则膜的韧性越良好、加工性越优异。
(4)未拉伸品或拉伸品的耐热性的评价
(4-1)加热收缩率的测定
以膜的机械挤出方向(MD)为长度方向,由膜切出长度120mm、幅(TD方向:与MD正交的方向)120mm的试验片,分别对于MD方向及TD方向,在距离中心部50mm的地方(2处)附上标记。对该试验片进行在100℃的烘箱内静置10分钟的加热试验。使用数字游标卡尺测定加热试验前后的MD方向及TD方向上的尺寸变化量(标记间的长度),分别对于MD方向及TD方向,按照下述式:
加热收缩率(%)=100×(加热前的长度-加热后的长度)/(加热前的长度)
求出加热收缩率(%)。加热收缩率越小,则耐热性越优异。加热收缩率的测定对未拉伸品及纵横拉伸品进行。
(4-2)高温拉伸弹性模量的测定
使用拉伸试验机(株式会社岛津制作所制的“Autograph AG-1”),在温度80℃的环境下以拉伸速度1mm/分钟的条件进行拉伸试验,测定膜的拉伸弹性模量(MPa)。该拉伸弹性模量越高,则耐热性越优异。高温拉伸弹性模量的测定对纵横拉伸品进行。
表1

Claims (8)

1.一种(甲基)丙烯酸系树脂组合物,其包含:
(甲基)丙烯酸系树脂A、和
比所述(甲基)丙烯酸系树脂A的玻璃化转变温度低且重均分子量为100000以上的(甲基)丙烯酸系树脂B,
所述(甲基)丙烯酸系树脂B的玻璃化转变温度为80℃以上,
所述(甲基)丙烯酸系树脂A的玻璃化转变温度与所述(甲基)丙烯酸系树脂B的玻璃化转变温度之差为3℃以上且20℃以下。
2.如权利要求1所述的(甲基)丙烯酸系树脂组合物,其中,
所述(甲基)丙烯酸系树脂A的玻璃化转变温度为100℃以上。
3.如权利要求1或2所述的(甲基)丙烯酸系树脂组合物,其中,
所述(甲基)丙烯酸系树脂A及所述(甲基)丙烯酸系树脂B是以总单体量为基准含有80重量%以上的来自甲基丙烯酸酯的构成单元的聚合物。
4.如权利要求1或2所述的(甲基)丙烯酸系树脂组合物,其是所述(甲基)丙烯酸系树脂A与所述(甲基)丙烯酸系树脂B的熔融混炼物。
5.一种(甲基)丙烯酸系树脂膜,其包含权利要求1所述的(甲基)丙烯酸系树脂组合物。
6.一种拉伸膜,其是将权利要求5所述的(甲基)丙烯酸系树脂膜拉伸而成的。
7.一种偏振板,其包含:
偏振膜、和
在所述偏振膜的至少一面层叠的权利要求5所述的(甲基)丙烯酸系树脂膜或权利要求6所述的拉伸膜。
8.如权利要求7所述的偏振板,其中,
在所述偏振膜的一面层叠有所述(甲基)丙烯酸系树脂膜或所述拉伸膜,在另一面层叠有其它透明树脂膜。
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