CN105324400B - (甲基)丙烯酸类聚合物、(甲基)丙烯酸类树脂组合物、(甲基)丙烯酸类树脂片材、(甲基)丙烯酸类树脂层积体以及复合片材 - Google Patents

(甲基)丙烯酸类聚合物、(甲基)丙烯酸类树脂组合物、(甲基)丙烯酸类树脂片材、(甲基)丙烯酸类树脂层积体以及复合片材 Download PDF

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Abstract

一种(甲基)丙烯酸类聚合物、含有该(甲基)丙烯酸类聚合物的(甲基)丙烯酸类树脂片材、以及将功能层层积于(甲基)丙烯酸类树脂片材的单面或两面而得到的(甲基)丙烯酸类树脂层积体以及包含该(甲基)丙烯酸类树脂层积体的复合片材;所述(甲基)丙烯酸类聚合物含有具有碳原子数1~11的烃基并且在分子中具有1个乙烯性不饱和键的丙烯酸酯(a)单元4.5~7.5质量%、在分子中具有2个以上的乙烯性不饱和键的单体(b)单元0.3~3.2质量%、除了前述的单体单元以外的其它的(甲基)丙烯酸酯(c)单元89.3~95.2质量%。

Description

(甲基)丙烯酸类聚合物、(甲基)丙烯酸类树脂组合物、(甲基) 丙烯酸类树脂片材、(甲基)丙烯酸类树脂层积体以及复合 片材
技术领域
本发明涉及(甲基)丙烯酸类聚合物、(甲基)丙烯酸类树脂组合物、(甲基)丙烯酸类树脂片材、(甲基)丙烯酸类树脂层积体以及复合片材。
背景技术
丙烯酸类树脂和/或聚碳酸酯树脂等透明树脂被广泛用作工业用资材、建筑用资材等各种资材。特别是近年来,从其透明性和耐冲击性的观点考虑,被用作CRT、液晶电视、等离子体显示器等各种显示器的前面板。
近年来,人们要求显示器的前面板具有抗反射功能、防眩功能、硬膜功能、抗静电功能、防污功能等各种表面功能。
作为这样的具有各种表面功能的树脂片材的制造方法,例如列举出浸渍方式。然而,浸渍方式由于是分批处理因而存在有生产率低这样的问题。
另外,作为其它的制造方法,列举出介由紫外线固化型的粘接层将形成于基材薄膜的功能层贴合至被转印表面,进行紫外线(UV)照射使粘接层固化,然后将基材薄膜剥离,将功能层转印到被转印表面的方法(以下称为“UV层压转印法”)。这样的方法公开于例如专利文献1。
另一方面,丙烯酸类树脂的吸水性高,特别是在适用于显示器的前面板的情况下,存在有容易发生因吸水而引起的翘曲等形状变化这样的问题。
作为改善丙烯酸类树脂的吸水性的方法,例如已知有:使甲基丙烯酸甲酯与酯键结合了脂环式烃基的甲基丙烯酸酯进行共聚的方法。例如在专利文献2中记载了通过将具有特定的组成比并且满足特定的折射率条件的丙烯酸类浆剂(acrylics syrup)进行聚合从而制造丙烯酸类树脂板的方法,其中,所述丙烯酸类浆剂含有通过使含有甲基丙烯酸甲酯的聚合性单体进行聚合而成的聚合物、甲基丙烯酸甲酯、以及选自由具有特定的脂环式烃基的(甲基)丙烯酸酯以及具有特定的直链烃基或支链烃基的(甲基)丙烯酸酯组成的组中的2种以上的(甲基)丙烯酸酯混合物。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2000-158599号公报
专利文献2:日本特开2012-31351号公报
发明内容
发明想要解决的课题
近年来,对于丙烯酸类树脂板,人们要求抑制在更高温、高湿环境下的翘曲,但是不易获得具有充分的抑制翘曲效果的丙烯酸类树脂板。进一步,关于UV层压转印法,虽然可用比较简便的设备生产率良好地制造层积体,但是存在有不易获得功能层与低吸水性优异的丙烯酸类基材的密接性这样的课题。
本发明的目的在于提供一种低吸水性、耐热性及透明性优异并且与功能层的密接性良好的(甲基)丙烯酸类树脂片材、以及适于形成该树脂片材的(甲基)丙烯酸类聚合物以及(甲基)丙烯酸类树脂组合物。
另外,本发明的另一目的在于提供一种通过将功能层层积于该(甲基)丙烯酸类树脂片材而得到的(甲基)丙烯酸类树脂层积体,另外提供一种通过将该(甲基)丙烯酸类树脂层积体层积于热塑性树脂基材的表层而得到的复合片材。
用于解决问题的方案
本发明提供一种(甲基)丙烯酸类聚合物(A),其含有单体(a)单元4.5~7.5质量%、单体(b)单元0.3~3.2质量%、以及单体(c)单元89.3~95.2质量%,
单体(a)单元是具有碳原子数1~11的烃基并且在分子中具有1个乙烯性不饱和键的丙烯酸酯单元,
单体(b)单元是在分子中具有2个以上的乙烯性不饱和键的单体单元,
单体(c)单元是除了前述的单体单元以外的其它的(甲基)丙烯酸酯单元。
另外本发明提供一种(甲基)丙烯酸类树脂组合物,其含有100质量份的上述(甲基)丙烯酸类聚合物(A)以及0.002~0.7质量份的烯烃-(甲基)丙烯酸烷酯共聚物(B)。
另外本发明提供一种(甲基)丙烯酸类树脂片材,其含有上述(甲基)丙烯酸类聚合物(A)。
另外本发明提供一种(甲基)丙烯酸类树脂片材,其含有上述(甲基)丙烯酸类树脂组合物。
另外本发明提供一种(甲基)丙烯酸类树脂层积体,其包含上述(甲基)丙烯酸类树脂片材、以及层积于前述(甲基)丙烯酸类树脂片材的至少一面的功能层。
另外本发明提供一种复合片材,其包含热塑性树脂基材、层积于热塑性树脂基材的至少一面的上述(甲基)丙烯酸类树脂层积体,按照(甲基)丙烯酸类树脂层积体的(甲基)丙烯酸类树脂片材的面与热塑性树脂基材的面相接的方式层积而得。
另外本发明提供一种复合片材,其包含热塑性树脂基材、层积于热塑性树脂基材的一面的上述(甲基)丙烯酸类树脂层积体、以及层积于热塑性树脂基材的另一面的功能层,按照前述(甲基)丙烯酸类树脂层积体的(甲基)丙烯酸类树脂片材的面与热塑性树脂基材的面相接的方式层积而得。
发明的效果
本发明的实施方式可提供一种低吸水性、耐热性以及透明性优异并且与功能层的密接性良好的(甲基)丙烯酸类树脂片材、以及适于形成该树脂片材的(甲基)丙烯酸类聚合物以及(甲基)丙烯酸类树脂组合物。
另外,本发明的其它实施方式可提供一种将功能层层积于该(甲基)丙烯酸类树脂片材而得到的(甲基)丙烯酸类树脂层积体,另外可提供一种将该(甲基)丙烯酸类树脂层积体层积于基材而得到的复合片材。
附图说明
图1是表示片材试验片的弯曲比率的测定法的概念图。
具体实施方式
本发明的实施方式的(甲基)丙烯酸类聚合物(A)包含:具有碳原子数1~11的烃基并且在分子中具有1个乙烯性不饱和键的丙烯酸酯(a)单元、在分子中具有2个以上的乙烯性不饱和键的单体(b)单元、除了单体(a)以及(b)单元以外的其它的(甲基)丙烯酸酯(c)单元。
将单体(a)、(b)以及(c)的单元的合计量设为100质量%时,优选单体(a)单元的含量处于4.5~7.5质量%的范围,单体(b)单元的含量处于0.3~3.2质量%的范围,单体(c)单元的含量处于89.3~95.2质量%的范围。
单体(c)单元可包含甲基丙烯酸甲酯(c1)单元、具有碳原子数6~20的脂环式烃基的甲基丙烯酸酯(c2)单元、以及其是除了甲基丙烯酸酯(c2)单元以外的甲基丙烯酸酯单元并且具有碳原子数3~10的烃基的甲基丙烯酸酯(c3)单元。作为单体(c2),优选为甲基丙烯酸异冰片酯,作为单体(c3),优选为甲基丙烯酸叔丁酯。
本发明的实施方式的(甲基)丙烯酸类树脂组合物包含(甲基)丙烯酸类聚合物(A)和烯烃-(甲基)丙烯酸烷酯共聚物(B)。
此组合物中,相对于(甲基)丙烯酸类聚合物(A)100质量份,优选含有0.002~0.7质量份的烯烃-(甲基)丙烯酸烷酯共聚物(B)。
烯烃-(甲基)丙烯酸烷酯共聚物(B)优选为乙烯-(甲基)丙烯酸烷酯共聚物(B-1),更优选为乙烯-丙烯酸烷酯共聚物(B-2)。乙烯-丙烯酸烷酯共聚物(B-2)中的丙烯酸烷酯单元的含量优选处于15~40质量%的范围。
本发明的实施方式的(甲基)丙烯酸类树脂片材包含上述的(甲基)丙烯酸类聚合物(A)或(甲基)丙烯酸类树脂组合物。
本发明的实施方式的(甲基)丙烯酸类树脂层积体包含上述的(甲基)丙烯酸类树脂片材、层积于该片材的至少一面的功能层。也可在该片材的两面层积功能层。
本发明的实施方式的复合片材包含热塑性树脂基材、层积于热塑性树脂基材的至少一面的上述的(甲基)丙烯酸类树脂层积体。按照该(甲基)丙烯酸类树脂层积体的(甲基)丙烯酸类树脂片材的面与热塑性树脂基材的面相接的方式层积。可在该热塑性树脂基材的一面层积(甲基)丙烯酸类树脂层积体,在其它的面层积功能层。热塑性树脂基材的厚度优选处于0.5mm~2mm的范围。(甲基)丙烯酸类树脂片材的厚度优选处于0.03mm~0.2mm的范围。
(甲基)丙烯酸类树脂层积体以及复合片材中的功能层优选为具有选自抗反射功能、防眩功能、硬膜功能、抗静电功能以及防污功能中的至少一个功能的层。
关于(甲基)丙烯酸类树脂层积体以及复合片材,在50℃以及相对湿度90%的环境下放置24小时之后再在23℃以及相对湿度50%的环境下放置5小时之后的弯曲比率优选为0.2%以下,依照JIS K5600-5-6进行划格胶带剥离试验时的功能层的残存率优选为90%以上。
关于在本发明的实施方式的(甲基)丙烯酸类树脂片材的表面设置了抗反射功能层、防眩功能层、硬膜功能层、抗静电功能层、防污功能层等功能层的(甲基)丙烯酸类树脂层积体以及包含该层积体的复合片材,优选用作在屋内外使用的图像显示构件、以及手机、触摸面板显示器、太阳能电池保护板、便携信息终端、笔记本型个人电脑等的显示器的前面板。
以下,对本发明的优选实施方式进行进一步说明。
<单体(a)单元>
构成单体(a)单元的单体(a)是具有碳原子数1~11的烃基、在分子中具有1个乙烯性不饱和键的丙烯酸酯。
作为单体(a)的具体例子,列举出以下的单体。
丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸冰片酯、丙烯酸降冰片酯、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸金刚烷酯、丙烯酸二甲基金刚烷酯、丙烯酸甲基环己酯、丙烯酸降冰片基甲酯、丙烯酸薄荷酯、丙烯酸葑酯、丙烯酸双环戊烷基酯、丙烯酸双环戊烯基酯、丙烯酸双环戊烯氧基乙酯、丙烯酸环癸酯、丙烯酸4-叔丁基环己酯、丙烯酸三甲基环己酯等丙烯酸酯。
<单体(b)单元>
构成单体(b)单元的单体(b)是在分子中具有2个以上的乙烯性不饱和键的单体。
作为单体(b)的具体例子,列举出以下的单体。
乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,2-丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,3-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯等烷二醇二(甲基)丙烯酸酯;二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯等聚氧化亚烷基二醇二(甲基)丙烯酸酯;二乙烯基苯等在分子中具有2个以上的乙烯性不饱和键的多官能聚合性化合物;由包含乙烯系不饱和多羧酸的至少1种多元羧酸与至少1种二醇类衍生的不饱和聚酯预聚物。
它们之中,从本发明的(甲基)丙烯酸类树脂片材的耐热性的观点考虑,优选为烷二醇二(甲基)丙烯酸酯。
予以说明,在本说明书中,“(甲基)丙烯酸酯”表示选自“丙烯酸酯”以及“甲基丙烯酸酯”中的至少1种,“(甲基)丙烯酸(methacrylic)”表示选自“丙烯酸(acrylic)”以及“甲基丙烯酸(methacrylic)”中的至少1种,“(甲基)丙烯酰氧基”表示选自“丙烯酰氧基”以及“甲基丙烯酰氧基”中的至少1种。
<单体(c)单元>
构成单体(c)单元的单体(c)是除了单体(a)以及单体(b)以外的(甲基)丙烯酸酯。
作为单体(c),从使(甲基)丙烯酸类聚合物(A)的低吸水性变为良好的观点考虑,列举出含有甲基丙烯酸甲酯单元(单体(c1)单元)、具有碳原子数6~20的脂环式烃基的单体(c2)单元以及具有碳原子数3~10的烃基的单体(c3)单元的单体(c)。
作为构成单体(c2)单元的单体(c2)的具体例子,列举出以下的单体。
甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸冰片酯、甲基丙烯酸降冰片酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸金刚烷酯、甲基丙烯酸二甲基金刚烷酯、甲基丙烯酸甲基环己酯、甲基丙烯酸降冰片基甲酯、甲基丙烯酸双环戊烯基酯、甲基丙烯酸双环戊烯氧基乙酯、甲基丙烯酸环癸酯、甲基丙烯酸4-叔丁基环己酯、甲基丙烯酸双环戊烷基酯、甲基丙烯酸三甲基环己酯、甲基丙烯酸薄荷酯、甲基丙烯酸苯乙基酯等甲基丙烯酸酯。其中,出于吸水率低、耐热性高的缘由,优选为甲基丙烯酸异冰片酯。
作为构成单体(c3)单元的单体(c3)的具体例子,列举出以下的单体。
甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸正丁酯等甲基丙烯酸酯。其中,出于吸水率低、耐热性高的缘由,优选为甲基丙烯酸叔丁酯。
<(甲基)丙烯酸类聚合物(A)>
本发明的实施方式的(甲基)丙烯酸类聚合物(A)是含有丙烯酸酯(a)单元4.5~7.5质量%、单体(b)单元0.3~3.2质量%以及(甲基)丙烯酸酯(c)单元89.3~95.2质量%的共聚物。
通过使(甲基)丙烯酸类聚合物(A)中的单体(a)单元的含量为4.5质量%以上,可使得后述的功能层与(甲基)丙烯酸类聚合物(A)的密接性良好。通过使(甲基)丙烯酸类聚合物(A)中的单体(a)单元的含量为7.5质量%以下,可使得(甲基)丙烯酸类聚合物(A)的耐热性良好,可降低(甲基)丙烯酸类聚合物(A)的吸水性,结果是,可抑制使用了(甲基)丙烯酸类聚合物(A)的(甲基)丙烯酸类树脂层积体以及复合片材的弯曲量。单体(a)单元的含量的下限值优选为4.6质量%以上,更优选为5.0质量%以上。另外,单体(a)单元的含量的上限值优选为7.1质量%以下,更优选为7.0质量%以下。
通过使(甲基)丙烯酸类聚合物(A)中的单体(b)单元的含量为0.3质量%以上,可使得(甲基)丙烯酸类聚合物(A)的耐热性良好,可降低(甲基)丙烯酸类聚合物(A)的吸水性,结果是,可抑制使用了(甲基)丙烯酸类聚合物(A)的(甲基)丙烯酸类树脂层积体以及复合片材的弯曲量。通过使单体(b)单元的含量为3.2质量%以下,可使得功能层与(甲基)丙烯酸类聚合物(A)的密接性良好。单体(b)单元的含量的下限值优选为0.4质量%以上,更优选为0.5质量%以上。另外,单体(b)单元的含量的上限值优选为3.1质量%以下,更优选为3.0质量%以下。
将单体(a)、(b)以及(c)的单元的合计量设为100质量%时,单体(c)单元的含量相当于去除单体(a)单元与单体(b)单元的合计含量后的残余部分的比率。单体(a)单元的含量处于4.5~7.5质量%的范围,单体(b)单元的含量处于0.3~3.2质量%的范围的情况下,可将单体(c)单元的含量设定为89.3~95.2质量%的范围。单体(a)单元的含量处于4.6~7.1质量%的范围,单体(b)单元的含量处于0.4~3.1质量%的范围的情况下,可将单体(c)单元的含量设定为89.8~95.0质量%的范围。单体(a)单元的含量处于5.0~7.0质量%的范围,单体(b)单元的含量处于0.5~3.0质量%的范围的情况下,可将单体(c)单元的含量设定为90.0~94.5质量%的范围。
(甲基)丙烯酸类聚合物(A)中的单体(c)单元含有单体(c1)单元、单体(c2)单元以及单体(c3)单元的情况下,作为(甲基)丙烯酸类聚合物(A)中的单体(c1)单元、单体(c2)单元以及单体(c3)单元的含量,优选为以下的量。
(甲基)丙烯酸类聚合物(A)中的单体(c1)单元的含量优选为65~77质量%。通过使(甲基)丙烯酸类聚合物(A)中的单体(c1)单元的含量为65质量%以上,从而使得(甲基)丙烯酸类树脂片材的透明性倾向于变良好,通过使单体(c1)单元的含量为77质量%以下,从而倾向于抑制(甲基)丙烯酸类聚合物(A)的吸水性,倾向于抑制(甲基)丙烯酸类树脂片材的翘曲。单体(c1)单元的含量的下限值更优选为67质量%以上,进一步优选为69质量%以上。另外,单体(c1)单元的含量的上限值更优选为75质量%以下,进一步优选为74质量%以下。
(甲基)丙烯酸类聚合物(A)中的单体(c2)单元的含量优选为10~20质量%。通过使(甲基)丙烯酸类聚合物(A)中的单体(c2)单元的含量为10质量%以上,从而倾向于抑制(甲基)丙烯酸类聚合物(A)的吸水性,倾向于抑制(甲基)丙烯酸类树脂片材的翘曲,通过使单体(c2)单元的含量为20质量%以下,从而使得(甲基)丙烯酸类聚合物(A)的强度倾向于变良好。单体(c2)单元的含量的下限值更优选为11质量%以上,进一步优选为12质量%以上。另外,单体(c2)单元的含量的上限值更优选为19质量%以下,进一步优选为18质量%以下。
(甲基)丙烯酸类聚合物(A)中的单体(c3)单元的含量优选为3~7质量%。通过使(甲基)丙烯酸类聚合物(A)中的单体(c3)单元的含量为3质量%以上,从而使得(甲基)丙烯酸类聚合物(A)的透明性倾向于变良好,通过使单体(c3)单元的含量为7质量%以下,从而使得(甲基)丙烯酸类聚合物(A)的强度倾向于变良好。单体(c3)单元的含量的下限值更优选为4质量%以上。另外,单体(c3)单元的含量的上限值更优选为6质量%以下。
作为(甲基)丙烯酸类聚合物(A)的形态,例如,列举出粉体以及粒料(pellet)。
作为(甲基)丙烯酸类聚合物(A)的制造方法,例如列举出本体聚合法、溶液聚合法、乳液聚合法以及悬浮聚合法。它们之中,从(甲基)丙烯酸类聚合物(A)的制造成本、由溶剂使用等导致的环境负担以及生产率的观点出发,优选本体聚合。
作为(甲基)丙烯酸类聚合物(A)的粉体的制造方法,例如列举出:如日本特开2006-193647号公报中记载的方法那样,将通过使用分散稳定剂而分散于水中的单体混合物进行聚合,接着进行洗涤脱水处理,之后进行真空干燥而获得粉体的方法。另外,作为(甲基)丙烯酸类聚合物(A)的粒料的制造方法,例如列举出:将通过上述方法获得的粉体挤出而获得粒料的方法,以及如日本特开2000-26507号公报中记载的方法那样,使单体混合物在反应器内进行本体聚合,通过一边将未反应的单体分离去除一边挤出而获得粒料的方法。
作为聚合形式,可使用自由基聚合、阴离子聚合等公知的形式。
以下,对自由基聚合的情况下的条件进行说明。
作为自由基聚合引发剂,例如列举出以下的物质。
2,2’-偶氮双(4-甲氧基-2,4-二甲基戊腈)、2,2’-偶氮二异丁腈、2,2’-偶氮二-(2,4-二甲基戊腈)等偶氮系聚合引发剂;月桂酰过氧化物、二异丙基过氧化二碳酸酯、苯甲酰过氧化物、双(4-叔丁基环己基)过氧化二碳酸酯、叔丁基过氧化新癸酸酯、叔己基过氧化新戊酸酯等有机过氧化物系聚合引发剂。
它们可单独使用1种,或者并用2种以上。
关于自由基聚合引发剂的添加量,相对于用于获得(甲基)丙烯酸类聚合物(A)的原料单体的总量100质量份,优选为0.01~1质量份。
聚合温度优选为40℃以上,更优选为50℃以上。另外,聚合温度优选为180℃以下,更优选为150℃以下。
关于聚合时间,根据聚合的进行来适当确定。
在聚合之时,可根据需要,添加链转移剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂等稳定剂、阻燃剂、染料、颜料、脱模剂等各种添加剂。
关于链转移剂的添加量,相对于(甲基)丙烯酸类聚合物(A)100质量份优选为0.001~0.015质量份。通过使链转移剂的添加量为0.001质量份以上,按照JIS K 7191-1的负重弯曲温度试验法(Edgewise法)测定时的(甲基)丙烯酸类聚合物(A)的负重弯曲温度倾向于成为103℃以下,功能层与(甲基)丙烯酸类聚合物(A)的密接性倾向于变良好。另外,链转移剂的添加量为0.015质量份以下,(甲基)丙烯酸类聚合物(A)的耐热性倾向于变良好。
作为链转移剂,例如列举出:萜品油烯、α-甲基苯乙烯二聚物、正十二烷基硫醇、1,2-乙二硫醇、1,10-癸二硫醇等在末端具有-SH基的化合物;三乙二醇二硫醇、1,4-二巯基-2,3-丁二醇、2,3-二巯基-1-丙醇等多元醇的-OH基被-SH基取代2个以上而得到的结构的化合物;巯基乙酸、2-巯基丙酸、3-巯基丙酸、硫代丙三醇、硫代乙二醇等在分子内具有-OH基与COOH基中的至少1个,和1个-SH基的化合物;乙二醇二硫代乙醇酸酯、三羟甲基丙烷三(β-巯基丙酸酯)、三羟甲基丙烷三(硫代乙醇酸酯)、季戊四醇四(β-巯基丙酸酯)、季戊四醇四(硫代乙醇酸酯)等巯基乙酸、2-巯基丙酸、3-巯基丙酸等与多元醇的酯化合物;以及1,5-二巯基-3-硫杂戊烷。
<(甲基)丙烯酸类树脂组合物>
本发明的实施方式的(甲基)丙烯酸类树脂组合物含有(甲基)丙烯酸类聚合物(A)和烯烃-(甲基)丙烯酸烷酯共聚物(B)(以下,适当称为“共聚物(B)”)。
共聚物(B)是包含烯烃单元与(甲基)丙烯酸烷酯单元的共聚物。
作为构成共聚物(B)的烯烃单元的原料的烯烃,例如列举出乙烯、丙烯、异戊二烯以及丁二烯。该烯烃单元可以是一种烯烃单元,也可以是二种以上的烯烃单元。
另外,作为构成共聚物(B)的(甲基)丙烯酸烷酯单元的原料的(甲基)丙烯酸烷酯,列举出以下的单体。(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸冰片酯、(甲基)丙烯酸降冰片酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸金刚烷酯、(甲基)丙烯酸二甲基金刚烷酯、(甲基)丙烯酸甲基环己酯、(甲基)丙烯酸降冰片基甲酯、(甲基)丙烯酸薄荷酯、(甲基)丙烯酸葑酯、(甲基)丙烯酸双环戊烷基酯、(甲基)丙烯酸双环戊烯基酯、(甲基)丙烯酸双环戊烯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸环癸酯、(甲基)丙烯酸4-叔丁基环己酯、(甲基)丙烯酸三甲基环己酯等。
从使用(甲基)丙烯酸类树脂组合物而形成的(甲基)丙烯酸类树脂片材的透明性以及耐冲击性的观点考虑,作为共聚物(B),优选为乙烯-(甲基)丙烯酸烷酯共聚物(B-1),更优选为乙烯-丙烯酸烷酯共聚物(B-2),更加优选为乙烯-丙烯酸甲酯共聚物。另外,这些共聚物也可以是与马来酸酐、衣康酸酐等酸酐单体的共聚物(进一步包含源自酸酐单体的单元的共聚物)。另外,这些共聚物可以是无规共聚物,也可以是嵌段共聚物。
关于共聚物(B)中的(甲基)丙烯酸烷酯单元的含量,从相对于共聚物(B)的单体混合物的溶解性、形成的(甲基)丙烯酸类树脂片材或(甲基)丙烯酸类树脂层积体的透明性的观点考虑,优选为15质量%以上。另外,关于该含量,从(甲基)丙烯酸类树脂片材或(甲基)丙烯酸类树脂层积体的透明性以及耐冲击性的观点考虑优选为40质量%以下。特别是,使用乙烯-丙烯酸烷酯共聚物(B-2)作为共聚物(B)的情况下,优选在乙烯-丙烯酸烷酯共聚物中包含有15~40质量%的丙烯酸烷酯单元。包含15质量%以上的丙烯酸烷酯单元的情况下,相对于共聚物(B)的单体混合物的溶解性倾向为良好,(甲基)丙烯酸类树脂片材或(甲基)丙烯酸类树脂层积体的透明性倾向于变良好。另外,包含40质量%以下的丙烯酸烷酯单元的情况下,(甲基)丙烯酸类树脂片材或(甲基)丙烯酸类树脂层积体的透明性以及耐冲击性倾向于变良好。
关于(甲基)丙烯酸类树脂片材中的共聚物(B)的含量、以及形成(甲基)丙烯酸类树脂片材的(甲基)丙烯酸类树脂组合物中的共聚物(B)的含量,特别是使用(甲基)丙烯酸类树脂片材或包含该片材的(甲基)丙烯酸类树脂层积体作为显示器等的保护板或前面板的情况下,相对于(甲基)丙烯酸类聚合物(A)100质量份优选为0.002~0.7质量份,更优选为0.005~0.5质量份,进一步优选为0.01~0.5质量份,特别优选为0.01~0.1质量份。通过使共聚物(B)的含量为0.002质量份以上,可使得(甲基)丙烯酸类树脂片材或包含该片材的(甲基)丙烯酸类树脂层积体的耐冲击性为更良好,通过使其为0.7质量份以下,可使得(甲基)丙烯酸类树脂片材或包含该片材的(甲基)丙烯酸类树脂层积体的透明性为更良好。另外,在导光板用途中,共聚物(B)的含量优选为0.005质量份以下。
在本发明的实施方式中,可根据目的在(甲基)丙烯酸类聚合物(A)中含有由下述式(1)表示的化合物(C)。
[化学式1]
R1 3X (1)
(式(1)中,R1表示碳原子数4~8的烷基、苯基或具有取代基的苯基,X表示磷)
作为化合物(C),例如列举出三苯基膦、三正辛基膦、三正丁基膦、三(1,3,5-三甲基苯基)膦以及三(1,3,5-三甲氧基苯基)膦。作为苯基的取代基,列举出碳原子数1~5的烷基或烷氧基。
关于(甲基)丙烯酸类树脂片材中的化合物(C)的含量,相对于(甲基)丙烯酸类聚合物(A)100质量份优选为0.01~0.05质量份。通过使化合物(C)的含量为0.01质量份以上,(甲基)丙烯酸类树脂片材或(甲基)丙烯酸类树脂层积体与功能层的密接性倾向于变良好,另外通过使其为0.05质量份以下,(甲基)丙烯酸类树脂片材或(甲基)丙烯酸类树脂层积体的耐光性倾向于变良好。
在本发明的实施方式中,可根据目的在(甲基)丙烯酸类聚合物(A)中含有用于从铸模剥离的脱模剂(D)。作为脱模剂(D),例如列举出有机盐等,从铸模的污染少的观点考虑优选为二辛基磺基琥珀酸钠(AOT)(d-1)。
另外,作为脱模剂(D),可含有由下述式(2)表示的磷酸酯化合物(d-2)。
[化学式2]
(式(2)中,n表示1~3的整数,R表示碳原子数为1~4的烷基)
在磷酸酯化合物(d-2)之中,式(2)中的碳原子数为4或2的磷酸酯化合物在将(甲基)丙烯酸类树脂片材从铸模的剥离变良好这一点上是优选的。
(甲基)丙烯酸类树脂片材中的脱模剂(D)的含量相对于(甲基)丙烯酸类聚合物(A)100质量份优选为0.005~1.0质量份,更优选为0.02~0.5质量份,更加优选为0.04~0.3质量份。通过使脱模剂(D)的含量为0.005质量份以上,(甲基)丙烯酸类树脂片材从铸模的剥离性倾向于变良好,另外在1.0质量份以下,倾向于可抑制铸模的污染并且获得外观优异的(甲基)丙烯酸类树脂片材。
<(甲基)丙烯酸类树脂片材>
本发明的实施方式的(甲基)丙烯酸类树脂片材是由(甲基)丙烯酸类聚合物(A)或(甲基)丙烯酸类树脂组合物获得的片材。
(甲基)丙烯酸类树脂片材的厚度优选为0.2mm~15mm。
作为(甲基)丙烯酸类树脂片材的制造方法,例如列举出注塑聚合法、挤出成形法以及注射成形法。它们之中,由于获得透明的树脂片材,因而特别是在光学用途等要求透明性的用途上,优选为注塑聚合法。
注塑聚合法是如下方法:使用由以规定间隔相对配置的2件板状体与配置于其边缘部的封闭材料形成的铸模,向该铸模内注入用于获得(甲基)丙烯酸类树脂片材的聚合性原料进行聚合从而形成片材,将所获得的片材从铸模剥离。
注塑聚合用的铸模没有特别限制,可使用通常使用的铸模。作为用于获得板状树脂成形物的铸模,例如,列举出隔室铸塑(cell cast)用的铸模和连续铸塑(continuouscast)用的铸模。
作为隔室铸塑用的铸模,例如列举出:以规定间隔将无机玻璃板、镀铬金属板、不锈钢钢板等的2件板状体相对配置,在其边缘部配置垫片(gasket),从而利用板状体和垫片形成密封空间而得到的铸模。
作为连续铸塑用的铸模,例如列举出:利用朝向相同方向以相同速度运行的一对环带(endless belt)的相对的面与、在其两侧边部以与环带相同的速度运行的垫片形成密封空间而得到的铸模。
作为注入铸模内的聚合性原料,例如列举出以下的原料组合物(1)、原料组合物(2)或原料组合物(3)。予以说明,在原料组合物(1)、原料组合物(2)或原料组合物(3)中,可添加共聚物(B)和/或化合物(C)和/或脱模剂(D)。
原料组合物(1):包含具有单体(a)、单体(b)以及单体(c)的单体混合物(1)的组合物;
原料组合物(2):包含通过将具有单体(a)、单体(b)以及单体(c)的单体混合物(1)的一部分进行聚合而获得的浆剂(1)的组合物;
原料组合物(3):包含将通过将具有单体(a)、单体(b)以及单体(c)的第1单体混合物(2)进行聚合而获得的聚合物溶解于具有单体(a)、单体(b)以及单体(c)的第2单体混合物(2’)而获得的浆剂(2)的组合物;
此处,第1单体混合物(2)与第2单体混合物(2’)可以是相同的组成也可以是不同的组成,所获得的(甲基)丙烯酸类聚合物(A)的组成成为特规定的组成即可。
上述的浆剂(1)以及浆剂(2)是将聚合物溶解于单体而得到的粘性液体。
浆剂(1)或浆剂(2)中的聚合物的含量优选为5~45质量%。浆剂中的聚合物的含量为5质量%以上时,则倾向于可缩短注塑聚合时的聚合时间,倾向于不易在(甲基)丙烯酸类树脂片材产生外观缺陷。另外,浆剂中的聚合物的含量为45质量%以下时,则倾向于使得浆剂的粘度为适度,浆剂的处理性变良好。为了缩短浆剂的聚合时间,不易在所获得的(甲基)丙烯酸类树脂片材产生外观缺陷,因而浆剂的聚合率尽可能高一些较好。相反地,考虑浆剂的处理性和/或添加剂的分散性时,则浆剂的聚合率尽可能低一些较好。从这些观点考虑,浆剂中的聚合物的含量优选为5~45质量%,更优选为10~40质量%。
作为将前述的浆剂中的聚合物的含量调整为5~45质量%的范围内的方法,例如列举出如下的方法:向具备有冷凝管、温度计以及搅拌机的反应器内,将含有前述的单体混合物(1)或单体混合物(2)的组合物进行规定量计量而投入,一边搅拌一边加热,加入聚合引发剂,维持于规定的温度而进行聚合,然后冷却。
向所获得的浆剂中,根据需要为了避免着色和/或自然固化,可添加阻聚剂。
作为阻聚剂的具体例子,列举出氢醌、氢醌单甲醚、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚以及2,4-二甲基-6-叔丁基苯酚。它们可单独使用1种,或者并用2种以上。
作为注塑聚合的聚合反应形式,例如列举出自由基聚合以及阴离子聚合。它们之中,从原料的通用性、制造条件的管理容易、可用通用的设备简便地制造的观点考虑,优选为自由基聚合。
采用自由基聚合的情况下,可向聚合性原料中添加与获得(甲基)丙烯酸类聚合物(A)时同样的自由基聚合引发剂和/或各种添加剂。关于自由基聚合引发剂的添加量,相对于单体的总量100质量份,优选为0.01~1质量份。
聚合性原料的聚合温度优选为40℃以上,更优选为50℃以上。另外,聚合性原料的聚合温度优选为180℃以下,更优选为150℃以下。关于聚合时间,根据聚合固化的进行来适当确定。
本发明的实施方式的(甲基)丙烯酸类树脂片材通过注塑聚合法而制造的情况下,作为聚合性原料,从(甲基)丙烯酸类树脂片材的耐冲击性以及透明性的观点考虑,优选为原料组合物(1)以及(2),更优选为原料组合物(1)。另外,从(甲基)丙烯酸类树脂片材的生产率的观点考虑,优选为原料组合物(1)以及(2),更优选为原料组合物(2)。
<(甲基)丙烯酸类树脂层积体>
本发明的实施方式的(甲基)丙烯酸类树脂层积体是,通过在(甲基)丙烯酸类树脂片材的至少一个表面层积后述的功能层而得到的层积体。
(甲基)丙烯酸类树脂层积体的弯曲比率优选为0.2%以下。弯曲比率为0.2%以下时,则倾向于使(甲基)丙烯酸类树脂层积体不与图像显示侧接触而抑制干涉花纹等外观缺陷。
在本发明中,弯曲比率是指:在弯曲试验(在50℃以及相对湿度90%的高温多湿环境下放置24小时,然后在23℃以及相对湿度50%的通常环境下放置5小时)后,如图1所示那样,求出相对于片材试验一端部(固定了的试验片的四边的端部)的片材试验片中央部的铅直方向的位移量(弯曲量:a),利用下式而获得的值(弯曲量(a)相对于弯曲试验前的片材试验片的长边(b)的比率)。
弯曲比率(%)=弯曲量(a)÷试验片的长边(b)×100
关于(甲基)丙烯酸类树脂层积体的(甲基)丙烯酸类树脂片材与功能层,优选具有依照JIS K5600-5-6进行划格胶带剥离试验时的功能层的残存率成为90%以上的密接性。功能层的残存率为90%以上时,则在用作图像显示装置的保护板时,倾向于可抑制伴随着膜剥离而发生的图像的视认性恶化等问题。
关于(甲基)丙烯酸类树脂层积体,优选为基于JIS K 7136的雾度为0.5%以下、在落球试验中基于JIS K 7211的50%冲击破坏高度为300mm以上的(甲基)丙烯酸类树脂层积体。
<功能层>
作为功能层,列举出具有耐擦伤性(硬膜功能)、抗反射性、防眩性、防污性(防污功能)、抗静电性、飞散防止性、粘着性、粘接性、软质性等各种功能中至少一个功能的层。作为功能层,特别优选为具有选自抗反射功能、防眩功能、硬膜功能、抗静电功能以及防污功能中的至少一个功能的层。另外,关于功能层,可根据需要而制成单层或者2层以上的多层。制成2层以上的多层的情况下,可获得具有2种以上的功能的功能层。
关于功能层,例如,可制成固化性组合物的固化物的层。这样的固化物的层可具有硬膜功能,可提高耐擦伤性。
作为固化性组合物,例如,列举出热固化性组合物以及活性能量线固化性组合物。
作为热固化性组合物,例如列举出乙烯基单体等的自由基聚合性组合物以及烷氧基硅烷、烷基烷氧基硅烷等的缩聚型固化性组合物。它们可单独使用1种或者将2种以上组合而使用。
作为使用活性能量线固化性组合物的情况下的活性能量线,例如列举出电子束、放射线以及紫外线。活性能量线固化性组合物可单独使用1种或者将2种以上组合而使用。
作为固化性组合物,从(甲基)丙烯酸类树脂层积体的生产率和/或物性的观点考虑,优选为紫外线固化性组合物。作为紫外线固化性组合物,例如列举出含有在分子中具有至少两个(甲基)丙烯酰氧基的化合物以及光引发剂(紫外线聚合引发剂)的组合物。
作为在分子中具有至少两个(甲基)丙烯酰氧基的化合物,列举出与单体(b)同样的单体以及以下的化合物。
由1摩尔的多元醇与2摩尔以上的(甲基)丙烯酸或其衍生物获得的酯化物、以及由多元醇与多元羧酸或其酸酐与(甲基)丙烯酸或其衍生物获得的酯化物。
作为由1摩尔的多元醇与2摩尔以上的(甲基)丙烯酸或其衍生物获得的酯化物的具体例子,列举出以下的化合物。
三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基乙烷三(甲基)丙烯酸酯、五聚甘醇三(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、甘油三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、三季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、三季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、三季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、三季戊四醇七(甲基)丙烯酸酯等3官能以上的多元醇的聚(甲基)丙烯酸酯。
作为多元醇与多元羧酸或其酸酐与(甲基)丙烯酸或其衍生物的组合,例如列举出以下的组合。
丙二酸/三羟甲基乙烷/(甲基)丙烯酸、丙二酸/三羟甲基丙烷/(甲基)丙烯酸、丙二酸/甘油/(甲基)丙烯酸、丙二酸/季戊四醇/(甲基)丙烯酸、琥珀酸/三羟甲基乙烷/(甲基)丙烯酸、琥珀酸/三羟甲基丙烷/(甲基)丙烯酸、琥珀酸/甘油/(甲基)丙烯酸、琥珀酸/季戊四醇/(甲基)丙烯酸、己二酸/三羟甲基乙烷/(甲基)丙烯酸、己二酸/三羟甲基丙烷/(甲基)丙烯酸、己二酸/甘油/(甲基)丙烯酸、己二酸/季戊四醇/(甲基)丙烯酸、戊二酸/三羟甲基乙烷/(甲基)丙烯酸、戊二酸/三羟甲基丙烷/(甲基)丙烯酸、戊二酸/甘油/(甲基)丙烯酸、戊二酸/季戊四醇/(甲基)丙烯酸、癸二酸/三羟甲基乙烷/(甲基)丙烯酸、癸二酸/三羟甲基丙烷/(甲基)丙烯酸、癸二酸/甘油/(甲基)丙烯酸、癸二酸/季戊四醇/(甲基)丙烯酸、富马酸/三羟甲基乙烷/(甲基)丙烯酸、富马酸/三羟甲基丙烷/(甲基)丙烯酸、富马酸/甘油/(甲基)丙烯酸、富马酸/季戊四醇/(甲基)丙烯酸、衣康酸/三羟甲基乙烷/(甲基)丙烯酸、衣康酸/三羟甲基丙烷/(甲基)丙烯酸、衣康酸/甘油/(甲基)丙烯酸、衣康酸/季戊四醇/(甲基)丙烯酸、马来酸酐/三羟甲基乙烷/(甲基)丙烯酸、马来酸酐/三羟甲基丙烷/(甲基)丙烯酸、马来酸酐/甘油/(甲基)丙烯酸、以及马来酸酐/季戊四醇/(甲基)丙烯酸。
作为在分子中具有至少两个(甲基)丙烯酰氧基的化合物的其它的具体例子,列举出以下的化合物。
通过使得利用二异氰酸酯(例如,三羟甲基丙烷甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯、二甲苯二异氰酸酯、4,4’-亚甲基双(环己基异氰酸酯)、异佛尔酮二异氰酸酯、以及三甲基六亚甲基二异氰酸酯等)的三聚而获得的多异氰酸酯1摩尔与、具有活性氢的丙烯酸系单体(例如,2-羟乙基(甲基)丙烯酸酯、2-羟丙基(甲基)丙烯酸酯、2-羟基-3-甲氧基丙基(甲基)丙烯酸酯、N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺、N-羟基(甲基)丙烯酰胺、1,2,3-丙三醇-1,3-二(甲基)丙烯酸酯、以及3-丙烯酰氧基-2-羟丙基(甲基)丙烯酸酯等)3摩尔以上进行反应而获得的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯;三(2-羟乙基)异氰脲酸的二(甲基)丙烯酸酯或三(甲基)丙烯酸酯等聚[(甲基)丙烯酰基氧化乙烯基]异氰脲酸酯;环氧聚(甲基)丙烯酸酯;以及,聚氨酯聚(甲基)丙烯酸酯。
作为紫外线固化性组合物中使用的光引发剂的具体例子,列举出以下的化合物。
苯偶姻、苯偶姻甲醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻异丙基醚、苯偶姻异丁基醚、乙偶姻、丁偶姻、二甲基苯偶姻(toluoin)、苯偶酰、二苯甲酮、对甲氧基二苯甲酮、2,2-二乙氧基苯乙酮、α,α-二甲氧基-α-苯基苯乙酮、乙醛酸甲基苯酯、乙醛酸乙基苯酯、4,4’-双(二甲基氨基)二苯甲酮、1-羟基-环己基-苯基-酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮等羰基化合物;四甲基秋兰姆单硫化物、四甲基秋兰姆二硫醚等硫化合物;以及2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、双(均三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦、苯甲酰基二乙氧基氧化膦等磷化合物。
关于功能层的厚度,例如在功能层是硬膜层的情况下,从(甲基)丙烯酸类树脂层积体的表面硬度与外观的观点考虑,优选为1~100μm,更优选为1~30μm。
作为在(甲基)丙烯酸类树脂片材的表面上涂布固化性组合物的方法,例如列举出:流延法、凹版涂布法、逆向凹版涂布法、真空狭缝模头涂布法(vacuum slot diecoating method)、辊涂法、刮棒涂布法(bar coating method)、喷雾涂布法、气刀涂布法、旋涂法、流涂法、帘式涂布法(curtain coating method)、薄膜覆盖法(例如UV层压转印法)以及浸渍法。它们之中,从所获得的涂膜的异物缺陷少并且表面平滑性良好的观点考虑,薄膜覆盖法是优选的。
作为通过薄膜覆盖法涂布固化性组合物而获得(甲基)丙烯酸类树脂层积体的方法,例如列举出具有如下工序的制造方法:在(甲基)丙烯酸类树脂片材上,介由固化性组合物,贴合覆膜(cover film)而形成薄膜层压物的工序(固化前层积体的形成工序),将固化性组合物进行固化而制成功能层的工序(固化后层积体的形成工序),将覆膜剥离而获得(甲基)丙烯酸类树脂层积体的工序。在固化前层积体的形成工序中,例如,可在(甲基)丙烯酸类树脂片材的单面上涂布固化性组合物,在该涂布面贴合覆膜而形成薄膜层压物。另外,预先在覆膜表面形成可剥离的功能层,将带有此功能层的覆膜与(甲基)丙烯酸类树脂片材贴合,接着将覆膜剥离,从而将功能层转印到(甲基)丙烯酸类树脂片材侧,从而可获得(甲基)丙烯酸类树脂层积体。通过这样的方法,可制造具有各种各样功能的(甲基)丙烯酸类树脂层积体。
作为覆膜,可使用活性能量线透射性薄膜,可利用公知的薄膜。另外,如果是相对于功能层具有剥离性的薄膜则是优选的,但是如果剥离性不充分,那么也可在覆膜的表面设置剥离层。
作为活性能量线透射性薄膜,例如列举出:聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚丙烯薄膜、聚碳酸酯薄膜、聚苯乙烯薄膜、聚酰胺薄膜、聚酰胺酰亚胺薄膜、聚乙烯薄膜、聚氯乙烯薄膜等合成树脂薄膜;纤维素乙酸酯薄膜等纤维素系薄膜;赛璐玢纸、玻璃纸、洋纸、日本纸等纸的薄膜状物、包含这些薄膜中的2种以上的复合薄膜状物和/或复合片材状物。另外列举出在这些薄膜和/或复合薄膜状物上设置剥离层而得到的物体。
活性能量线透射性薄膜的厚度优选为4~500μm。通过将活性能量线透射性薄膜的厚度设为4~500μm,从而倾向于可获得没有褶皱和/或龟裂等的转印薄膜。活性能量线透射性薄膜的厚度的下限值优选为4μm以上,更优选为12μm以上,更加优选为30μm以上。另外,活性能量线透射性薄膜的厚度的上限值优选为500μm以下,更优选为150μm以下,更加优选为120μm以下。
关于用于形成剥离层的剥离剂,可适当选择使用公知的聚合物、蜡等剥离剂。
作为剥离层的形成方法,例如列举出:利用凹版印刷法、丝网印刷法、凹版印刷法等通常的印刷法,将通过将固体石蜡(paraffin wax),丙烯酸系、聚氨酯系、硅系、三聚氰胺系、尿素系、尿素-三聚氰胺系、纤维素系、苯并胍胺系等的树脂,以及表面活性剂中的至少1种溶解于有机溶剂或水中而得到的涂料涂布于覆膜上,进行干燥(在热固化性树脂、紫外线固化性树脂、电子束固化性树脂、放射线固化性树脂等的固化性涂膜的情况下进行固化)从而形成的方法。
作为剥离层的厚度,优选为0.1~3μm左右。剥离层为过薄的情况下,存在有不易剥离的倾向,相反地剥离层过厚的情况下,倾向于变得过于容易剥离从而容易在转印前引起覆膜上的各层发生脱离。
(防反射层)
层积具有抗反射功能的防反射层作为功能层的情况下,关于防反射层,如果是具有将(甲基)丙烯酸类树脂层积体表面的反射光抑制为入射光的20%以下、优选为10%以下、更加优选为5%以下的功能的层,那么可由任何样的材料构成。为了赋予这样的功能,例如列举出制成2个以上的具有不同折射率的膜的层积结构的方法。
在将防反射层制成2种具有不同的折射率的膜的层积结构的情况下,关于各膜的折射率,例如,优选为面向空气的最表面的折射率为1.3~1.5左右的低折射率层与存在于(甲基)丙烯酸类树脂片材侧的折射率为1.6~2.0的高折射率层的层积结构。如果处于此范围,则倾向于可充分抑制入射光的反射光。
低折射率层以及高折射率层的膜厚没有特别限制,但是分别优选为50nm以上,更优选为70nm以上。另外优选为200nm以下,更优选为150nm以下。如果膜厚处于此范围,则倾向于可充分抑制可视认波长的反射光。
作为低折射率层,优选为折射率为1.3~1.5左右的低折射率层。作为低折射率层,例如列举出由烷氧基硅烷、烷基烷氧基硅烷等缩聚型固化性化合物形成的硅氧烷键主体的层,作为其具体例子,列举出由硅氧烷系树脂的硅氧烷键的一部分被氢原子、羟基、不饱和基团、烷氧基取代而得到的化合物形成的低折射率层。
作为形成低折射率层的成分,例如列举出电子束、放射线、紫外线等活性能量线固化性组合物以及热固化性组合物。它们可分别单独使用,也可组合多个具有固化性的化合物而使用。
在形成低折射率层的成分中添加胶态硅石,从实现更进一步的低折射率化的观点考虑是优选的。胶态硅石是通过将选自多孔质硅石以及非多孔质硅石中的至少1种微粒分散于分散介质中制成胶体溶液从而得到的物质。此处,多孔质硅石是在粒内为多孔性或中空的、在内部含有空气的低密度的硅石。多孔质硅石的折射率为1.20~1.40,低于通常的硅石的折射率1.45~1.47。因此,为了降低本发明的实施方式中低折射率层的折射率,因而更优选使用多孔质硅石作为胶态硅石。另外,在本发明的实施方式中,可根据需要使用表面进行了硅烷偶联剂处理的胶态硅石。
作为高折射率层,优选为折射率为1.6~2.0左右的高折射率层。作为高折射率层,例如列举出将金属醇盐水解之后使之进行缩合而获得的金属氧化物膜。
作为金属醇盐,列举出由下式(3)表示的金属醇盐。
[化学式3]
M(OR)m (3)
(式(3)中,M表示金属,R表示碳原子数1~5的烃基,m表示金属M的化合价(3或4)。)
作为金属M,从高折射率层的折射率的观点考虑,优选为钛、铝、锆以及锡,更优选为钛。
作为金属醇盐的具体例子,列举出甲醇钛、乙醇钛、正丙醇钛、异丙醇钛、正丁醇钛、异丁醇钛、乙醇铝、异丙醇铝、丁醇铝、叔丁醇铝、叔丁醇锡、乙醇锆、正丙醇锆、异丙醇锆以及正丁醇锆。
在本发明的实施方式中,从实现上述的金属氧化物膜的更进一步的高折射率化的观点考虑,优选为通过将ZrO2、TiO2、NbO、ITO、ATO、SbO2、In2O3、SnO2以及ZnO中选择的至少1种高折射率金属氧化物微粒分散于上述的金属氧化物膜中而得到的膜。
在本发明的实施方式中,作为高折射率层,除了使用上述的金属氧化物膜以外,例如还可使用:通过将高折射率的金属氧化物微粒分散于用于形成硬膜层的紫外线固化性组合物中然后进行固化而得到的高折射率层。在此情况下,关于高折射率的金属氧化物微粒,也可使用进行表面处理而得到的高折射率的金属氧化物微粒。
作为防反射层的形成方法,例如列举出流延法、辊涂法、刮棒涂布法、喷雾涂布法、气刀涂布法、旋涂法、流涂法、帘式涂布法(curtain coat method)、薄膜覆盖法以及浸渍法。
在本发明的实施方式中,优选在防反射层的(甲基)丙烯酸类树脂片材侧形成粘接层以及硬膜层中的至少一层。通过形成粘接层,使得防反射层与(甲基)丙烯酸类树脂片材的密接性变良好,通过形成硬膜层,使得防反射层的表面硬度变良好。
(防眩层)
在层积具有防眩功能的防眩层作为功能层的情况下,利用在防眩层的表面形成微细凹凸的方法以及向防弦层中添加光散射性微粒从而通过内部散乱使外部光进行漫反射的方法中的至少一种方法,从而可抑制外部光的映入。作为具有防眩层的功能层的形成方法,例如列举出以下的方法。
首先,在具有微细凹凸形状的活性能量线透射性薄膜上涂布了可形成前述的硬膜层的紫外线固化性组合物,然后进行固化,获得形成有硬膜层的薄膜。其后,将该薄膜按照上述的硬膜层的面相接于(甲基)丙烯酸类树脂片材的表面的方式进行层积,然后剥离活性能量线透射性薄膜,从而可获得在(甲基)丙烯酸类树脂片材的表面上层积有具有微细凹凸形状的表面的防眩层的层积体。在(甲基)丙烯酸类树脂片材的表面层积硬膜层的情况下,可根据需要而使用粘接剂。另外,为了使得活性能量线透射性薄膜与硬膜层的微细凹凸面的脱模性良好,因而可根据需要向硬膜层中添加脱模剂。
作为在活性能量线透射性薄膜的表面形成微细凹凸形状的方法,例如列举出:在活性能量线透射性薄膜的表面自身形成凹凸形状的方法、以及通过涂布法赋予平滑的活性能量线透射性薄膜表面以凹凸形状的方法。
作为在活性能量线透射性薄膜的表面自身形成凹凸形状的方法,例如列举出:向活性能量线透射性薄膜形成用树脂中搅入颗粒的方法,在将活性能量线透射性薄膜形成用树脂加热为玻璃化转变温度以上的状态下,使用具有微细凹凸表面的模具而转印模具表面的微细凹凸形状的方法。
作为通过涂布法赋予平滑的活性能量线透射性薄膜表面以凹凸形状的方法,例如列举出:涂布防眩(antiglare)涂布剂的方法、以及将固化性组合物灌入于活性能量线透射性薄膜与具有微细凹凸表面的模具之间进行固化,然后从模具剥离的方法(2P法)。
作为具有微细凹凸表面的模具的制作方法,例如列举出通过喷砂法(sandballast method)、化学蚀刻法、刻蚀法等方法而形成微细凹凸形状的方法。从生产率良好的观点考虑,模具的形状优选为辊形状。
(防污层)
层积具有防污功能的防污层作为功能层的情况下,防污层所具有的功能可以是拒水性或拒油性,可以是亲水性或亲油性,但是从容易去除污迹的观点考虑优选具有拒水性或拒油性。
作为用于形成具有拒水性或拒油性的防污层的原料,使用包含在分子中具有至少两个(甲基)丙烯酰氧基的化合物、具有氟原子的(甲基)丙烯酸酯以及紫外线聚合引发剂的紫外线固化性组合物,这从生产率的观点考虑是优选的。
作为在分子中具有至少两个(甲基)丙烯酰氧基的化合物,可使用前述的具有2个(甲基)丙烯酰氧基的化合物。另外,作为紫外线聚合引发剂,可使用前述的紫外线聚合引发剂。
具有氟原子的(甲基)丙烯酸酯是为了显现拒水层的拒水·拒油性能(防污性)所必需的成分。
作为具有氟原子的(甲基)丙烯酸酯,可使用公知的具有氟原子的(甲基)丙烯酸酯。作为具有氟原子的(甲基)丙烯酸酯的市售品,例如列举出:大阪有机化学工业株式会社制的十七氟癸基丙烯酸酯“Viscoat 17F”(商品名),共荣社化学(株)制的全氟辛基乙基丙烯酸酯“Light Acrylate FA-108”(商品名),共荣社化学(株)制的1,10-双(甲基)丙烯酰氧基-2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9-十六氟癸烷“16-FDA”(商品名)。
另外,作为具有氟原子的(甲基)丙烯酸酯,从使得防污层的拒水·拒油性能为良好的观点考虑,优选为具有全氟聚醚基的(甲基)丙烯酸酯。作为具有全氟聚醚基的(甲基)丙烯酸酯的市售品,例如列举出Daikin Industries,Ltd.制“Optool DAC”(商品名)、DIC(株)制“EXP RS-503”以及“EXP RS-751-k”。
具有氟原子的(甲基)丙烯酸酯可单独使用1种,或者可将2种以上组合而使用。
关于具有氟原子的(甲基)丙烯酸酯的添加量,相对于在分子中具有至少两个(甲基)丙烯酰氧基的化合物100质量份优选为0.1~2质量份。通过使具有氟原子的(甲基)丙烯酸酯的添加量为0.1质量份以上,倾向于可使得防污层的拒水·拒油性能变为充分。另外,通过使具有氟原子的(甲基)丙烯酸酯的添加量为2质量份以下,倾向于可使得防污层的固化性以及透明性良好。
关于紫外线聚合引发剂的添加量,相对于在分子中具有至少两个(甲基)丙烯酰氧基的化合物100质量份优选为0.1~10质量份。
防污层的膜厚优选为0.1μm以上,更优选为1μm以上。另外,防污层的膜厚优选为15μm以下,更优选为10μm以下。通过使膜厚为以上述范围,存在有如下的倾向:获得具有充分的表面硬度、透明性的防污层,由防污层引起的薄膜的翘曲也少,外观也良好。
关于上述的紫外线固化性组合物中的具有氟原子的(甲基)丙烯酸酯,由于表面张力低,因而相比于表面张力比较高的活性能量线透射性薄膜而言倾向于容易聚集在表面张力低的大气界面。因此,通过转印法将防污层层积于(甲基)丙烯酸类树脂片材的表面的情况下,具有氟原子的(甲基)丙烯酸酯更多地存在于(甲基)丙烯酸类树脂片材(A)侧(以下,称为“取向”。),因而使得获得的树脂层积体表层的防污层的拒水·拒油性能倾向于变得不充分。为了防止这样的倾向,使具有氟原子的(甲基)丙烯酸酯取向于活性能量线透射性薄膜侧,因而优选的是在活性能量线透射性薄膜上形成具有氟原子的覆膜,在其上形成防污层。
关于具有氟原子的覆膜,可通过将含有公知的含氟化合物以及有机溶剂的含氟涂布剂涂刷(塗工)于薄膜上,接着使得有机溶剂挥发从而获得。
作为含氟化合物,从可形成表面张力低的覆膜的观点考虑,由下式(4)表示的含氟化合物是优选的。
[化学式4]
Rf-Si-(O-R)3 (4)
(式(4)中,Rf表示具有氟原子的有机官能团,R表示碳原子数为1~3的烷基。)
上述的含氟涂布剂中含有的含氟化合物是,用于在薄膜表面上形成表面张力低并且拒水·拒油性能高的后述的覆膜的成分。
从拒油性能的观点以及与薄膜的密接性的观点考虑,Rf优选为全氟烷基或全氟聚醚基。
全氟烷基的碳原子数优选处于2~16的范围。
作为全氟聚醚基的优选的结构,列举出源自下式(5)所示的化合物的基团(从式(5)的末端OH基中去除了H而得到的残基)。
[化学式5]
(式中,X表示氟原子,Y以及Z分别独立地表示氟原子或三氟甲基,a~h分别为独立的整数,a为1~16的整数,c为0~5的整数,b、d、e、f以及g为0~200的整数,以及h为0~16的整数。)
在式(5)中,如果a~h的数值不过分大,则存在有分子量不过分变大,溶解性变良好的倾向。另一方面,如果a~h的数值不过分小,则存在有拒水性以及拒油性变良好的倾向。
含氟化合物可单独使用1种,或者可将2种以上组合而使用。
关于含氟化合物,从获得拒水·拒油性能高的覆膜的观点考虑,优选在含氟涂布剂中含有0.02~0.2质量%。
作为含氟涂布剂中含有的有机溶剂,可使用与含氟化合物的相容性优异的有机溶剂。另外,含氟涂布剂中含有的有机溶剂是为了控制含氟涂布剂的粘度、干燥速度以及覆膜的膜厚而使用。
具有氟原子的覆膜的膜厚优选为2nm以上,更优选为5nm以上。另外具有氟原子的覆膜的膜厚优选为20nm以下,更优选为15nm以下。通过使膜厚为以上述范围,倾向于获得外观良好另外可有效形成防污层的覆膜。
作为前述有机溶剂,列举出烃系溶剂等非氟溶剂以及含氟溶剂,但是从与含氟化合物的相容性优异的观点考虑,优选为含氟溶剂。
作为非氟溶剂,例如列举出:甲乙酮、丙酮、甲基异丁基酮等酮类;乙醇、1-丙醇、2-丙醇、丁醇、1-甲氧基-2丙醇等一元醇,乙二醇、二乙二醇、丙二醇等多元醇等醇类;乙酸乙酯、乙酸丁酯、γ-丁内酯等酯类;二乙二醇单甲醚、二乙二醇单甲醚乙酸酯、四氢呋喃、1,4-二噁烷等醚类;甲苯、二甲苯等芳香族烃类以及二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮等酰胺类。
作为含氟溶剂,例如列举出含氟醇、含氟醚以及二(三氟甲基)苯。
含氟涂布剂中含有的有机溶剂可单独使用1种或者将2种以上组合而使用。
含氟涂布剂的制作方法可以是:将含氟化合物以及有机溶剂的必需量进行混合而适当调整浓度和/或粘度的方法,以及使用已经混合了含氟化合物以及有机溶剂的状态的市售品,根据需要而追加有机溶剂的方法中的任一种方法。
作为含氟涂布剂的市售品,例如列举出Fluoro Technology Co.,Ltd.制“Furorosafu FG5010”(商品名),Daikin Industries,Ltd.制“Optool DSX”以及“OptoolAES-4”(均为商品名)以及住友3M株式会社制“Novec EGC-1720”(商品名)。在使用这些市售品时,可适当添加有机溶剂从而调整含氟化合物的含量。
作为含氟涂布剂向薄膜表面的涂刷方法,例如列举出与前述防反射层的形成方法同样的方法。
作为具有氟原子的覆膜的形成方法,例如,可通过将含氟涂布剂涂刷于薄膜上,接着实施使有机溶剂挥发的干燥处理,从而获得。
关于含氟涂布剂,其表面张力低,在涂刷时薄膜表面容易排斥含氟涂布剂,因而优选通过薄膜覆盖法而涂刷。另外,关于含氟涂布剂,从提高防污层的耐擦伤性的观点考虑,另外从防止导致精细加工不良的泡和/或垃圾等的混入的观点考虑,优选在不会因氧等而发生聚合阻碍的厌气性气氛下进行固化。
关于所获得的具有氟原子的覆膜,由于表面张力低,拒水·拒油性能高,因而在转印防污层时,含氟涂布剂中所含的具有氟原子的(甲基)丙烯酸酯容易取向于含氟涂布剂涂膜的覆膜侧的表层,提高所获得的(甲基)丙烯酸类树脂层积体上的防污层的拒水·拒油性。(甲基)丙烯酸类树脂层积体上的防污层表面相对于水的接触角优选为100度以上,更优选为105度以上。
关于在层积了具有氟原子的覆膜的活性能量线透射性薄膜的覆膜上涂刷包含前述具有氟原子的(甲基)丙烯酸酯的含氟涂布剂的方法,例如列举出与前述防反射层的形成方法同样的方法。
作为含氟涂布剂,例如列举出利用电子束、放射线、紫外线等活性能量线进行固化的含氟涂布剂。
以下,详细说明通过薄膜覆盖法层积防污层而得到的(甲基)丙烯酸类树脂层积体的制造方法的一个例子。
在活性能量线透射性薄膜上涂布含氟涂布剂,进行干燥而形成具有氟原子的覆膜,在具有氟原子的覆膜的面上涂刷包含具有氟原子的(甲基)丙烯酸酯的紫外线固化性组合物。接着,利用压辊,使作为覆膜的另一活性能量线透射性薄膜的任意的面与、涂刷了前述的紫外线固化性组合物的活性能量线透射性薄膜的紫外线固化性组合物的涂刷面相对地进行压接,从而形成顺次层积了活性能量线透射性薄膜、具有氟原子的覆膜、紫外线固化性组合物涂刷膜以及覆膜的层积体。对于该层积体,从覆膜面侧介由薄膜,使用紫外线照射装置照射紫外线,将紫外线固化性组合物进行固化。
在本发明的实施方式中,优选在形成了上述层积体之后、直到活性能量线的照射为止,设置保持时间。作为该保持时间,考虑到使具有氟原子的(甲基)丙烯酸酯在紫外线固化性组合物中取向于具有氟原子的覆膜的一面侧,优选为0.5~5分钟。
在紫外线固化性组合物的固化后,剥离覆膜,可获得层积有防污层的层积薄膜。
(抗静电层)
以下对层积具有抗静电功能的抗静电层作为功能层的情况进行说明。
关于抗静电层,从生产率的观点考虑,优选使用包含在分子中具有至少两个(甲基)丙烯酰氧基的化合物、抗静电成分以及紫外线聚合引发剂的抗静电层用紫外线固化性组合物。
作为在分子中具有至少两个(甲基)丙烯酰氧基的化合物,可使用前述的具有2个(甲基)丙烯酰氧基的化合物。另外,作为紫外线聚合引发剂,可使用前述的紫外线聚合引发剂。
作为抗静电成分,例如列举出电子传导型的有机化合物、导电性颗粒以及离子传导型的有机化合物。作为抗静电成分,从不易受到环境的变化,导电性能稳定,特别是在低湿环境下也显现出良好的导电性能的观点考虑,优选为π共轭系导电性有机化合物、导电性微粒等电子传导型的抗静电成分。
作为π共轭系导电性有机化合物,例如列举出脂肪族共轭系的聚乙炔、芳香族共轭系的聚对苯撑、杂环式共轭系的聚吡咯、聚噻吩、聚噻吩系导电性聚合物、含杂原子共轭系的聚苯胺以及混合型共轭系的聚对苯撑乙炔。它们之中,从抗静电层的透明性的观点考虑,优选为聚噻吩系导电性聚合物。
作为导电性微粒,例如列举出碳系、金属系、金属氧化物系、导电被覆系的各种微粒。
作为碳系的微粒,例如列举出炭黑、科琴黑(ketjen black)、乙炔黑等碳粉末,PAN系碳纤维、沥青系碳纤维等碳纤维,以及膨胀化石墨粉碎品的碳薄片。
作为金属系微粒,例如列举出铝、铜、金、银、镍、铬、铁、钼、钛、钨、钽等金属以及含有这些金属的合金的粉末和/或金属薄片,铁、铜、不锈钢、银镀敷铜、黄铜等的金属纤维。
作为金属氧化物系微粒,例如列举出氧化锡、掺杂有锑的氧化锡(ATO)、氧化铟、掺杂有锡的氧化铟(ITO)、氧化锌、掺杂有铝的氧化锌、锑酸锌、五氧化锑等的微粒。
作为导电被覆系微粒,例如列举出:用氧化锡、ATO、ITO等抗静电成分覆盖氧化钛(球状、针状)、钛酸钾、硼酸铝、硫酸钡、云母、硅石等的各种微粒表面的导电性微粒,由金、镍等金属进行了表面处理的聚苯乙烯、丙烯酸类树脂、环氧树脂、聚酰胺树脂、聚氨酯树脂等的树脂微珠。
作为适合的导电性微粒,例如列举出金、银、银/钯合金、铜、镍、铝等金属系微粒、以及氧化锡、ATO、ITO、氧化锌、掺杂有铝的氧化锌等金属氧化物系微粒。
关于导电性微粒的一次颗粒的质量平均粒径,从抗静电层的导电性的观点考虑,优选为1nm以上。另外,关于导电性微粒的一次颗粒的质量平均粒径,从抗静电层的透明性的观点考虑,优选为200nm以下,更优选为150nm以下,更加优选为100nm以下,特别优选为80nm以下。导电性微粒的质量平均粒径可通过光散射法和/或电子显微镜照片而测定。
关于紫外线聚合引发剂的添加量,从基于紫外线照射的固化性的观点考虑,相对于抗静电层用紫外线固化性组合物100质量份优选为0.1质量份以上,从维持抗静电层的良好的色调的观点考虑,相对于抗静电层用紫外线固化性组合物100质量份优选为10质量份以下。
在抗静电层用紫外线固化性组合物中,可根据需要而添加增滑剂、流平剂、无机微粒、光稳定剂(紫外线吸收剂、HALS等)等各种添加剂。从(甲基)丙烯酸类树脂层积体的透明性的观点考虑,其添加量相对于抗静电层用紫外线固化性组合物100质量份优选为10质量份以下。
抗静电层的膜厚优选为0.1μm以上,更优选为0.5μm以上。另外抗静电层的膜厚优选为10μm以下,更优选为7μm以下。通过使抗静电层的膜厚为以上述范围,存在有如下的倾向:具有充分的表面硬度、具有抗静电性能、透明性,(甲基)丙烯酸类树脂层积体的翘曲也少,外观也良好。
关于抗静电层的表面电阻值,从(甲基)丙烯酸类树脂层积体的抗静电性的观点考虑,优选为1010Ω/□以下,更优选为108Ω/□以下。
作为抗静电层的形成方法,例如列举出与前述防反射层的形成方法同样的方法。
(粘接层)
在本发明的实施方式中,功能层可根据需要介由粘接层与(甲基)丙烯酸类树脂片材层积。
作为形成粘接层的树脂,例如列举出(甲基)丙烯酸类树脂、氯化烯烃系树脂、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、马来酸系树脂、氯化橡胶系树脂、环化橡胶系树脂、聚酰胺系树脂、苯并呋喃茚(coumarone-indene)系树脂、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚酯系树脂、聚氨酯系树脂、苯乙烯系树脂、丁缩醛树脂、松香系树脂、环氧系树脂热塑性树脂。
上述热塑性树脂优选为通过向聚酰胺系树脂中混合选自丁缩醛树脂、松香系树脂以及环氧系树脂中的至少一种树脂而得到的树脂组合物。另外,热塑性树脂也可以是通过向聚氨酯树脂中混合选自丁缩醛树脂、松香系树脂以及环氧系树脂中的至少一种树脂而得到的树脂组合物,进一步也可以是通过向聚酰胺系树脂与聚氨酯系树脂的混合物中混合选自丁缩醛树脂、松香系树脂以及环氧系树脂中的至少一种树脂而得到的树脂组合物。在任一种情况下,都倾向于即使是在低温也可获得粘接性良好的粘接层。
作为粘接层的形成方法,例如列举出与前述防反射层的形成方法同样的方法。
<复合片材>
本发明的实施方式的复合片材是:按照(甲基)丙烯酸类树脂层积体的(甲基)丙烯酸类树脂片材的面相接于热塑性树脂基材的一面的方式,将热塑性树脂基材与(甲基)丙烯酸类树脂层积体进行层积而得到的片材。也可在热塑性树脂基材的其它面(相反侧的面)上层积其它的(甲基)丙烯酸类树脂层积体。此时,该(甲基)丙烯酸类树脂层积体的(甲基)丙烯酸类树脂片材的面接触于热塑性树脂基材的面。这样地层积于热塑性树脂基材的两侧的复合片材可以具有相互相同的结构,也可以具有相互不同的结构。另外,也可在热塑性树脂基材的其它面(相反侧的面)层积功能层。
作为热塑性树脂基材,例如列举出聚苯乙烯、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物等含芳香族乙烯基单体单元的树脂、环状聚烯烃等烯烃树脂、聚碳酸酯等聚碳酸酯树脂以及聚碳酸酯与不同种材料的多层材。
另外,作为复合片材的结构,例如列举出以下的结构。
功能层/(甲基)丙烯酸类树脂片材/热塑性树脂基材、
功能层/(甲基)丙烯酸类树脂片材/热塑性树脂基材/(甲基)丙烯酸类树脂片材/功能层、
功能层/(甲基)丙烯酸类树脂片材/热塑性树脂基材/(甲基)丙烯酸类树脂片材、
功能层/(甲基)丙烯酸类树脂片材/热塑性树脂基材/功能层。
关于复合片材中的热塑性树脂基材与(甲基)丙烯酸类树脂片材的厚度,从维持翘曲抑制以及高铅笔硬度的观点考虑,热塑性树脂基材的厚度优选处于0.5mm~2mm的范围,(甲基)丙烯酸类树脂片材的厚度优选处于0.03mm~0.2mm的范围。
复合片材的弯曲比率优选为0.2%以下。弯曲比率为0.2%以下时,则倾向于使得复合片材不接触图像显示侧而抑制干涉花纹等外观缺陷。予以说明,弯曲率是与前述的弯曲率同样地操作而获得的值。
复合片材的(甲基)丙烯酸类树脂片材与功能层优选具有依照JIS K5600-5-6进行划格胶带剥离试验时的功能层的残存率成为90%以上的密接性。功能层的残存率为90%以上时,则在用作图像显示装置的保护板时,倾向于可抑制伴随着膜剥离而发生的图像的视认性恶化等问题。
关于复合片材,基于JIS K 7136的雾度优选为0.5%以下,在落球试验中基于JISK 7211的50%冲击破坏高度优选为300mm以上。
实施例
以下,通过实施例进一步说明本发明。予以说明,实施例和比较例中使用的化合物的略称如以下那样。另外,在以下,“份”表示“质量份”。
“E/MA共聚物”:乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(丙烯酸甲酯单元含量:24质量%)
“MMA”:甲基丙烯酸甲酯
“IBXMA”:甲基丙烯酸异冰片酯
“IBXA”:丙烯酸异冰片酯
“TBMA”:甲基丙烯酸叔丁酯
“BA”:丙烯酸正丁酯
“NPG”:二甲基丙烯酸新戊二醇酯
“HPP”:PERHEXYL PV(叔己基过氧化新戊酸酯、纯度70质量%)
“PBPV”:Perbutyl PV(叔丁基过氧化新戊酸酯、纯度70质量%)
“AOT”:二辛基磺基琥珀酸钠
“聚氨酯(甲基)丙烯酸酯1”:通过使利用六亚甲基二异氰酸酯的三聚而获得的多异氰酸酯1摩尔与、3-丙烯酰氧基-2-羟丙基(甲基)丙烯酸酯3摩尔进行反应而获得的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯、
“二丙烯酸酯1”:1,6-己二醇二丙烯酸酯
“聚丙烯酸酯1”:季戊四醇三丙烯酸酯(50~70质量%)与季戊四醇四丙烯酸酯(50~30质量%)的混合物
“聚丙烯酸酯2”:二季戊四醇六丙烯酸酯(60~70质量%)与二季戊四醇五丙烯酸酯(40~30质量%)的混合物、
“TDPO”:2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基-氧化膦
“磷酸酯1”单乙基酸式磷酸酯(50质量%)与二乙基酸式磷酸酯与三乙基酸式磷酸酯(50质量%)的混合物
“磷酸酯2”单乙基酸式磷酸酯(50质量%)与二乙基酸式磷酸酯与三乙基酸式磷酸酯(50质量%)的混合物。
本发明的实施方式和实施例中的各种评价通过以下的方法而实施。
(1)全光线透射率以及雾度
从(甲基)丙烯酸类树脂层积体、复合片材中切出45~65mm见方的试验片,测定全光线透射率以及雾度。关于(甲基)丙烯酸类树脂层积体、复合片材的全光线透射率以及雾度,使用日本电色工业株式会社制的HAZE METER NDH2000(商品名)依照JIS K7136的测定法进行测定。
(2)耐冲击性
(甲基)丙烯酸类树脂层积体、复合片材的耐冲击性的评价通过落球试验来进行。基于该落球试验的耐冲击性的评价依照JIS K 7211-1在以下所示的落球试验条件下利用以下方法进行。
在支撑台上放置试验片使支撑台的孔中心与试验片的中心相一致,用赛璐玢胶带将试验片的左右2边固定于支撑台,使不锈钢制球向试验片中央自由落体。自由落体高度以25mm为单位进行变更,将各自由落体高度中试验片的数量设为20,求出使50%以上的试验片产生裂纹的高度(50%冲击破坏高度)。
<落球试验条件>
试验片尺寸:单边50mm的正方形
支撑台尺寸:具有直径20mm的圆孔的5mm厚的丙烯酸板
落球尺寸:不锈钢制的球(球径20.0mmφ、质量18.5g)
测定气氛的温度:23℃
测定气氛的相对湿度:50%
测定前的试验片在测定气氛中的放置时间:24hr以上。
(3)耐擦伤性
将安装了#000的钢棉的直径25.4mm的圆形垫放置于(甲基)丙烯酸类树脂层积体的功能层、复合片材的功能层的表面上,在9.8N的负重下,进行100次20mm距离的往复擦伤处理,求出擦伤处理前的雾度(擦伤前雾度)以及擦伤处理后的雾度(擦伤后雾度)。关于耐擦伤性,根据利用下式求出的雾度的变化量(Δ雾度(%))进行评价。
[Δ雾度(%)]=[擦伤后雾度(%)]-[擦伤前雾度(%)]
(4)弯曲比率
关于(甲基)丙烯酸类树脂层积体以及复合片材的弯曲比率,在以下的条件下,将(甲基)丙烯酸类树脂层积体以及复合片材在50℃以及相对湿度90%的高温多湿环境下放置24小时,然后再在23℃以及相对湿度50%的通常环境下放置5小时,测定此时的片材试验片的弯曲量(a),根据下式求出相对于在高温多湿环境下放置前的试验片的长边(b)(不与固定框重叠的部分的长度:55mm)的弯曲量(a)比率。(参照图1)
弯曲比率(%)=弯曲量(a)÷试验片的长边(b)×100
<弯曲比率的测定条件>
在玻璃制的基台的中心部,使用两面胶带贴合固定夹具(固定框)。接着,在上述固定夹具的中央部,使用两面胶带贴附规定尺寸的试验片,制作出吸水位移测定用样品。将所获得的吸水位移测定用样品在规定的高温多湿环境下保持24小时,进一步在规定的通常环境下放置5小时,然后使用Keyence(株)制激光位移计(LK-085),测定出样品中央部在铅直方向上的弯曲量(吸水位移量)。弯曲量是测定出片材试验片的中央相对于其4个边角在铅直方向上的位移程度。予以说明,将向玻璃制基台侧的位移设为正,将向相反侧的位移设为负。
试验片尺寸:长度45mm以及宽度65mm
固定夹具:是宽度5mm的矩形的框,并且是框的外侧的短边为45mm、框的外侧的长边为65mm、框的内侧的短边为35mm、框的内侧的长边为55mm、厚度3mm的金属框
基台:长度80mm、宽度80mm以及厚度5mm的玻璃板
两面胶带:宽度5mm的3M(株)制两面胶带。商品名:VHB(TM)
高温多湿环境:50℃以及相对湿度90%
通常环境:23℃以及相对湿度50%。
(5)密接性
(甲基)丙烯酸类树脂层积体以及复合片材中的功能层的密接性根据以下的划格胶带剥离试验进行评价。
在温度23±2℃以及相对湿度50±5%的环境下,依照JIS K5600-5-6在4个部位实施25格的划格胶带的剥离评价,求出在合计100格中不发生剥离而残留下的格子数量。
[制造例1]基础浆剂1的调制
向具备有冷凝管、温度计以及搅拌机的反应器中,如表1所示那样,供给E/MA共聚物0.038份、MMA60份、IBXMA24份、IBXA6.5份、TBMA8.2份、BA1.1份以及NPG0.08份的混合物,一边搅拌一边利用氮气进行鼓泡,然后开始加热。在液温变为60℃的时间点,添加HPP0.034份,进一步将液温升高至100℃,将此温度维持13分钟。接着,将液温冷却至室温,获得了基础浆剂1。基础浆剂1中的聚合物的含量为20质量%。
表1
[实施例1]
将二件玻璃板(长度300mm、宽度300mm、厚度5mm)相对设置,其边缘部由软质聚氯乙烯制的垫片封闭,制作出注塑聚合用的铸模。
向68份基础浆剂1中添加28.7份MMA、3份BA以及0.3份NPG而制成稀释浆剂,进一步添加0.08份PBPV、0.03份三苯基膦(化合物(C))以及0.08份AOT(脱模剂(D)),从而制成聚合性原料。
向前述的铸模内注入上述的聚合性原料,将相对的玻璃板的间隔调整为1.6mm。接着,将该铸模在84℃的水浴中加热30分钟,进一步在130℃的空气炉中加热30分钟从而将铸模内的聚合性原料进行聚合固化,获得片材状聚合物。其后,将铸模冷却,从玻璃板剥离片材状聚合物,从而获得了厚度1mm的丙烯酸类树脂片材。
将20份聚氨酯(甲基)丙烯酸酯1、30份二丙烯酸酯1、25份聚丙烯酸酯1、25份聚丙烯酸酯2以及2份TDPO进行混合,获得了功能层形成用固化性组合物。将该固化性组合物加温为50℃之后,在上述的丙烯酸类树脂片材的单面上涂布该固化性组合物,进一步在其涂布面上叠合具有易粘接层的PET薄膜的PET表面侧,进行层积,获得了固化前层积体。
在将上述的固化前层积体在加温为43℃的状态下经过60秒,然后以2.5m/分钟的速度使之通过于输出功率9.6kW的金属卤化物灯(metal halide lamp)的下方20cm的位置处,介由PET薄膜进行照射,在积算光量570mJ/cm2以及峰照度220mW/cm2的条件下将固化性组合物进行固化,从而获得了形成有功能层的固化后层积体。其后,从固化后层积体剥离PET薄膜而获得(甲基)丙烯酸类树脂层积体。所获得的(甲基)丙烯酸类树脂层积体中的功能层的膜厚为13μm。将评价结果示于表2。
表2
[实施例2~13]
将稀释浆剂组成、(甲基)丙烯酸类聚合物(A)的单体组成、助剂按照表2所示的方式变更,除此以外,与实施例1同样地操作而制作出(甲基)丙烯酸类树脂层积体。将评价结果示于表2。
[实施例14]
将铸模的相对配置的玻璃板的间隔调整为0.3mm,除此以外,与实施例1同样地操作而获得了厚度0.1mm的丙烯酸类树脂片材。使用所获得的丙烯酸类树脂片材,与实施例1同样地操作而获得了(甲基)丙烯酸类树脂层积体。所获得的(甲基)丙烯酸类树脂层积体中的功能层的膜厚为13μm。
将20份聚氨酯(甲基)丙烯酸酯1、30份二丙烯酸酯1、25份聚丙烯酸酯1、25份聚丙烯酸酯2以及2份的TDPO进行混合,获得了粘接用组合物。
接着,在厚度0.6mm的聚碳酸酯片材的单面涂布加温为50℃的粘接用组合物,进一步在其涂布面上叠合前述的(甲基)丙烯酸类树脂层积体的没有层积功能层的一侧,进行层积,获得了固化前复合片材。
将上述的固化前复合片材在加温为43℃的状态下经过60秒,然后以2.5m/分钟的速度使得固化前复合片材通过于输出功率9.6kW的金属卤化物灯的下方20cm的位置处,介由(甲基)丙烯酸类树脂层积体进行照射,在积算光量570mJ/cm2以及峰照度220mW/cm2的条件下将粘接用组合物进行固化,获得了在该聚碳酸酯片材的单面上层积了(甲基)丙烯酸类树脂层积体的复合片材。对于没有层积(甲基)丙烯酸类树脂层积体的聚碳酸酯片材的另一个面进行与上述同样的作业,获得了在聚碳酸酯片材的两面层积了(甲基)丙烯酸类树脂层积体的复合片材。
获得了的复合片材的全光线透射率为88%,雾度为0.8%。另外,复合片材的50%冲击破坏高度为500mm,擦伤试验后的Δ雾度为0.1%,弯曲比率为0.1%,密接性为100%。
<比较例1~4>
将稀释浆剂组成、(甲基)丙烯酸类聚合物的单体组成按照表3所示的方式变更,除此以外,与实施例1同样地操作而制作出(甲基)丙烯酸类树脂层积体。将评价结果示于表3。
比较例1中,由于单体(b)单元不足0.3质量%,因而(甲基)丙烯酸类树脂层积体的弯曲比率(吸水位移量)大。
比较例2中,由于多于3.2质量%地含有单体(b)单元,因而功能层(固化层)与(甲基)丙烯酸类树脂片材的密接性不足。
比较例3中,由于在(甲基)丙烯酸类树脂层积体中丙烯酸酯(a)单元不足4.5质量%,因而功能层与(甲基)丙烯酸类树脂片材的密接性不足。
比较例4由于多于7.5质量%地含有丙烯酸酯(a)单元,因而(甲基)丙烯酸类树脂层积体的弯曲比率(吸水位移量)大。
表3
表3

Claims (20)

1.一种(甲基)丙烯酸类聚合物A,
其含有单体a单元4.5~7.5质量%、单体b单元0.3~3.2质量%以及单体c单元89.3~95.2质量%,
单体a单元是具有碳原子数1~11的烃基并且在分子中具有1个乙烯性不饱和键的丙烯酸酯单元,
单体b单元是在分子中具有2个以上的乙烯性不饱和键的单体单元,
单体c单元是除了上述单体单元以外的其它的(甲基)丙烯酸酯单元。
2.根据权利要求1所述的(甲基)丙烯酸类聚合物A,其中,
单体c单元含有单体c1单元、单体c2单元以及单体c3单元,
单体c1单元是甲基丙烯酸甲酯单元,
单体c2单元是具有碳原子数6~20的脂环式烃基的甲基丙烯酸酯单元,
单体c3单元是除了甲基丙烯酸酯c2单元以外的甲基丙烯酸酯单元,并且是具有碳原子数3~10的烃基的甲基丙烯酸酯单元。
3.根据权利要求2所述的(甲基)丙烯酸类聚合物A,其中,单体c2是甲基丙烯酸异冰片酯,单体c3是甲基丙烯酸叔丁酯。
4.一种(甲基)丙烯酸类树脂组合物,其含有100质量份的权利要求1~3中任一项所述的(甲基)丙烯酸类聚合物A以及0.002~0.7质量份的烯烃-(甲基)丙烯酸烷酯共聚物B。
5.根据权利要求4所述的(甲基)丙烯酸类树脂组合物,其中,烯烃-(甲基)丙烯酸烷酯共聚物B是乙烯-(甲基)丙烯酸烷酯共聚物B-1。
6.根据权利要求5所述的(甲基)丙烯酸类树脂组合物,其中,乙烯-(甲基)丙烯酸烷酯共聚物B-1是乙烯-丙烯酸烷酯共聚物B-2。
7.根据权利要求6所述的(甲基)丙烯酸类树脂组合物,其中,乙烯-丙烯酸烷酯共聚物B-2中的丙烯酸烷酯单元的含量为15~40质量%。
8.一种(甲基)丙烯酸类树脂片材,其含有权利要求1~3中任一项所述的(甲基)丙烯酸类聚合物A。
9.一种(甲基)丙烯酸类树脂片材,其含有权利要求4所述的(甲基)丙烯酸类树脂组合物。
10.一种(甲基)丙烯酸类树脂层积体,其包含权利要求8所述的(甲基)丙烯酸类树脂片材,和层积于(甲基)丙烯酸类树脂片材的至少一面的功能层。
11.一种(甲基)丙烯酸类树脂层积体,其包含权利要求8所述的(甲基)丙烯酸类树脂片材,和层积于(甲基)丙烯酸类树脂片材的两面的功能层。
12.一种复合片材,其包含热塑性树脂基材,和层积于热塑性树脂基材的至少一面的权利要求10所述的(甲基)丙烯酸类树脂层积体,
按照(甲基)丙烯酸类树脂层积体的(甲基)丙烯酸类树脂片材的面与热塑性树脂基材的面相接的方式层积而得。
13.一种复合片材,其包含热塑性树脂基材,层积于热塑性树脂基材的一面的权利要求10所述的(甲基)丙烯酸类树脂层积体,和层积于热塑性树脂基材的另一面的功能层,
按照(甲基)丙烯酸类树脂层积体的(甲基)丙烯酸类树脂片材的面与热塑性树脂基材的面相接的方式层积而得。
14.根据权利要求10所述的(甲基)丙烯酸类树脂层积体,其中,
(甲基)丙烯酸类树脂层积体在50℃以及相对湿度90%的环境下放置24小时之后,再在23℃以及相对湿度50%的环境下放置5小时之后,弯曲比率为0.2%以下,依照JISK5600-5-6进行划格胶带剥离试验时的功能层的残存率为90%以上。
15.根据权利要求11所述的(甲基)丙烯酸类树脂层积体,其中,
(甲基)丙烯酸类树脂层积体在50℃以及相对湿度90%的环境下放置24小时之后,再在23℃以及相对湿度50%的环境下放置5小时之后,弯曲比率为0.2%以下,依照JISK5600-5-6进行划格胶带剥离试验时的功能层的残存率为90%以上。
16.根据权利要求12所述的复合片材,其中,
复合片材在50℃以及相对湿度90%的环境下放置24小时之后,再在23℃以及相对湿度50%的环境下放置5小时之后,弯曲比率为0.2%以下,依照JIS K5600-5-6进行划格胶带剥离试验时的功能层的残存率为90%以上。
17.根据权利要求13所述的复合片材,其中,
复合片材在50℃以及相对湿度90%的环境下放置24小时之后,再在23℃以及相对湿度50%的环境下放置5小时之后,弯曲比率为0.2%以下,依照JIS K5600-5-6进行划格胶带剥离试验时的功能层的残存率为90%以上。
18.根据权利要求10所述的(甲基)丙烯酸类树脂层积体,其中,功能层是具有选自抗反射功能、防眩功能、硬膜功能、抗静电功能以及防污功能中的至少一个功能的层。
19.根据权利要求12所述的复合片材,其中,功能层是具有选自抗反射功能、防眩功能、硬膜功能、抗静电功能以及防污功能中的至少一个功能的层。
20.根据权利要求12所述的复合片材,其中,热塑性树脂基材的厚度为0.5mm~2mm,(甲基)丙烯酸类树脂片材的厚度为0.03mm~0.2mm。
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