CN106459554B - 甲基丙烯酸类树脂组合物 - Google Patents
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Abstract
将甲基丙烯酸类树脂(A)和聚碳酸酯树脂(B)以甲基丙烯酸类树脂(A)相对于聚碳酸酯树脂(B)的质量比(A)/(B)为95/5~99.9/0.1的方式进行熔融混炼等而得到树脂组合物,所述甲基丙烯酸类树脂(A)含有10~50质量%的来自于甲基丙烯酸多环式脂肪族烃酯的结构单元(a1)、50~90质量%的来自于甲基丙烯酸多环式脂肪族烃酯以外的甲基丙烯酸酯的结构单元(a2)和0~20质量%的来自于丙烯酸酯的结构单元(a3)。将该树脂组合物通过公知的方法进行成形而得到薄膜。
Description
技术领域
本发明涉及甲基丙烯酸类树脂组合物。更详细而言,本发明涉及含有甲基丙烯酸类树脂和聚碳酸酯树脂的树脂组合物,其能够容易地得到耐热性和透明性优良、厚度方向的相位差的绝对值小、厚度均匀并且表面平滑性优良的薄膜。
背景技术
将使甲基丙烯酸甲酯(MMA)和甲基丙烯酸环己酯(CHMA)共聚而成的树脂(以下,有时称为MMA-CHMA树脂)与聚碳酸酯树脂(以下,有时称为PC树脂)混合而成的树脂组合物的透明性优良,因此,提出了使用该树脂组合物来制造光学薄膜的方案(专利文献1、2和3)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2012-167195号公报
专利文献2:日本特开2014-031459号公报
专利文献3:日本特表2012-507040号公报
专利文献4:日本特开2002-12728号公报(日本专利第3870670号公报)
发明内容
发明所要解决的问题
但是,由MMA-CHMA树脂和PC树脂构成的树脂组合物的玻璃化转变温度低,并且高温高湿度下的收缩大。即使将该树脂组合物利用公知的方法进行成形,也难以得到各种特性的平衡良好的薄膜。
本发明的课题在于提供一种含有甲基丙烯酸类树脂和聚碳酸酯树脂的树脂组合物,其能够容易地得到耐热性和透明性优良、厚度方向的相位差的绝对值小、高温高湿度下的收缩小、厚度均匀并且表面平滑性优良的薄膜。
用于解决问题的方法
为了实现上述目的而反复进行了研究,结果完成了包括下述方式的本发明。
[1]一种树脂组合物,其含有甲基丙烯酸类树脂(A)和聚碳酸酯树脂(B),所述甲基丙烯酸类树脂(A)含有10~50质量%的来自于甲基丙烯酸多环式脂肪族烃酯的结构单元(a1)、50~90质量%的来自于甲基丙烯酸多环式脂肪族烃酯以外的甲基丙烯酸酯的结构单元(a2)和0~20质量%的来自于丙烯酸酯的结构单元(a3),
甲基丙烯酸类树脂(A)相对于聚碳酸酯树脂(B)的质量比(A)/(B)为95/5~99.9/0.1。
[2]如[1]所述的树脂组合物,其中,甲基丙烯酸多环式脂肪族烃酯为式(1)所表示的化合物。
(式(1)中,X为碳原子数10以上的多环式脂肪族烃基。)
[3]如[2]所述的树脂组合物,其中,X为异冰片烷-2-基或三环[5.2.1.02,6]癸烷-8-基。
[4]如[1]~[3]中任一项所述的树脂组合物,其中,甲基丙烯酸多环式脂肪族烃酯以外的甲基丙烯酸酯为甲基丙烯酸甲酯。
[5]如[1]~[4]中任一项所述的树脂组合物,其中,利用JIS K7121(升温速度20℃/分钟)测定的中间点玻璃化转变温度为120℃以上。
[6]如[1]~[5]中任一项所述的树脂组合物,其中,甲基丙烯酸类树脂(A)与聚碳酸酯树脂(B)的合计含量为80~100质量%。
[7]一种薄膜,其包含上述[1]~[6]中任一项所述的树脂组合物。
[8]如[7]所述的薄膜,其中,厚度为10~50μm。
[9]如[7]或[8]所述的薄膜,其中,以面积比计被双轴拉伸至1.5~8倍。
[10]如[7]或[8]所述的薄膜,其中,至少进行了单轴拉伸。
[11]一种偏振镜保护薄膜,其包含上述[7]~[10]中任一项所述的薄膜。
[12]一种相位差薄膜,其包含上述[7]~[10]中任一项所述的薄膜。
[13]一种偏振板,其具有偏振镜和层叠在该偏振镜上的[7]~[10]中任一项所述的薄膜。
发明效果
本发明的树脂组合物的玻璃化转变温度高、光线透射率高、雾度低。通过将本发明的树脂组合物利用公知的方法进行成形,能够容易地得到耐热性和透明性优良、厚度方向的相位差的绝对值小、高温高湿度下的收缩小、厚度均匀并且表面平滑性优良的薄膜。通过将本发明的薄膜与偏振镜层叠,能够提供用于制造具备高彩色、广视角、低色调失真等功能的液晶显示装置的偏振板。
附图说明
图1是示出本发明的一个实施方式的偏振板的构成的图。
具体实施方式
本发明的一个实施方式的树脂组合物含有甲基丙烯酸类树脂(A)和聚碳酸酯树脂(B)。
甲基丙烯酸类树脂(A)含有结构单元(a1)、结构单元(a2)和结构单元(a3)。
结构单元(a1)为来自于甲基丙烯酸多环式脂肪族烃酯的结构单元,优选为通过甲基丙烯酸多环式脂肪族烃酯中的甲基丙烯酰基的加成反应而形成的结构单元。具体地,结构单元(a1)优选为式(2)所表示的单元。
式(2)中的Cy为多环式脂肪族烃基。
作为多环式脂肪族烃基,没有特别限定,可以列举例如:八氢并环戊二烯-1-基、八氢并环戊二烯-2-基、八氢-1-1H-茚-4-基、八氢-1-1H-茚-5-基、六氢-1,5-亚甲基-并环戊二烯-3A-基、十氢萘-1-基、十氢萘-2-基、八氢环五[c,d]并环戊二烯-2A-2a(2H)-基、3a,6a-二甲基八氢并环戊二烯-2-基、十四氢蒽-9-基、雄甾烷-4-基、胆甾烷-2-基、胆甾烷-5-基等稠合多环式脂肪族烃基;降冰片烷-2-基、2-甲基降冰片烷-2-基、2-乙基降冰片烷-2-基、1,3,3-三甲基降冰片烷-2-基、1,2,3,3-四甲基降冰片烷-2-基、1,3,3-三甲基降冰片烷-2-基、异冰片烷-2-基、2-甲基异冰片烷-2-基、2-乙基异冰片烷-2-基、十氢-2,5-亚甲基-7,10-亚甲基萘-1-基、三环[5.2.1.02,6]癸烷-8-基、8-甲基三环[5.2.1.02,6]癸烷-8-基、8-乙基三环[5.2.1.02,6]癸烷-8-基、金刚烷-1-基、金刚烷-2-基、2-甲基金刚烷-2-基、2-乙基金刚烷-2-基、十氢-3,6-亚甲基-2,2,7,7-四甲基萘-1-基等桥环式脂肪族烃基;螺双环戊烷-2-基、螺双环戊烷-3-基、螺双环己烷-2-基、螺双环己烷-3-基等具有螺结构的多环式脂肪族烃基等。
甲基丙烯酸多环式脂肪族烃酯优选为式(1)所表示的化合物。
式(1)中的X为碳原子数10以上的多环式脂肪族烃基,优选为碳原子数10以上的桥环式脂肪族烃基。需要说明的是,桥环式脂肪族烃是具有构成环的不相邻的两个碳原子利用由一个以上的碳原子构成的碳链连接的结构的脂环式烃。该桥环式脂肪族烃除了具有利用碳链连接的结构以外,还可以具有稠环结构、螺环结构。构成多环式脂肪族烃基的碳原子的数量更优选为10~20。
作为碳原子数10以上的多环式脂肪族烃基,可以列举:八氢环五[c,d]并环戊二烯-2A-2a(2H)-基、3a,6a-二甲基八氢并环戊二烯-2-基、十四氢蒽-9-基、雄甾烷-4-基、胆甾烷-2-基、胆甾烷-5-基、1,3,3-三甲基降冰片烷-2-基、1,2,3,3-四甲基降冰片烷-2-基、1,3,3-三甲基降冰片烷-2-基、异冰片烷-2-基、2-甲基异冰片烷-2-基、2-乙基异冰片烷-2-基、十氢-2,5-亚甲基-7,10-亚甲基萘-1-基、三环[5.2.1.02,6]癸烷-8-基、8-甲基三环[5.2.1.02,6]癸烷-8-基、8-乙基三环[5.2.1.02,6]癸烷-8-基、金刚烷-1-基、金刚烷-2-基、2-甲基金刚烷-2-基、2-乙基金刚烷-2-基、十氢-3,6-亚甲基-2,2,7,7-四甲基萘-1-基、螺双环己烷-2-基、螺双环己烷-3-基等。其中,优选1,3,3-三甲基降冰片烷-2-基、1,2,3,3-四甲基降冰片烷-2-基、1,3,3-三甲基降冰片烷-2-基、异冰片烷-2-基、2-甲基异冰片烷-2-基、2-乙基异冰片烷-2-基、十氢-2,5-亚甲基-7,10-亚甲基萘-1-基、三环[5.2.1.02,6]癸烷-8-基、8-甲基三环[5.2.1.02,6]癸烷-8-基、8-乙基三环[5.2.1.02,6]癸烷-8-基、金刚烷-1-基、金刚烷-2-基、2-甲基金刚烷-2-基、2-乙基金刚烷-2-基,更优选异冰片烷-2-基、三环[5.2.1.02,6]癸烷-8-基,特别优选三环[5.2.1.02,6]癸烷-8-基(常用名:二环戊基)。
结构单元(a2)为来自于甲基丙烯酸酯(a2)的结构单元,优选为通过甲基丙烯酸酯(a2)中的甲基丙烯酰基的加成反应而形成的结构单元。需要说明的是,甲基丙烯酸酯(a2)为甲基丙烯酸多环式脂肪族烃酯以外的甲基丙烯酸酯。
作为甲基丙烯酸酯(a2),可以列举例如:甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸环戊酯、甲基丙烯酸环庚酯等甲基丙烯酸单环脂肪族烃酯;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、甲基丙烯酸仲丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸戊酯、甲基丙烯酸异戊酯、甲基丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸十五烷基酯、甲基丙烯酸十二烷基酯等甲基丙烯酸链状脂肪族烃酯:甲基丙烯酸2-羟基乙酯、甲基丙烯酸2-甲氧基乙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸苯氧基乙酯、甲基丙烯酸苯酯等。其中,从提高透明性、耐热性的观点出发,优选甲基丙烯酸链状脂肪族烃酯或甲基丙烯酸单环脂肪族烃酯,更优选甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸环己酯,最优选甲基丙烯酸甲酯。
结构单元(a3)为来自于丙烯酸酯的结构单元,优选为通过丙烯酸酯中的丙烯酰基的加成反应而形成的结构单元。
作为丙烯酸酯,可以列举:丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯等丙烯酸链状脂肪族烃酯;丙烯酸苯酯等丙烯酸芳香族烃酯;丙烯酸环己酯、丙烯酸降冰片烯基酯等丙烯酸脂环式烃酯等。其中,从能够抑制热分解、制膜容易的观点出发,优选丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯,特别优选丙烯酸甲酯。
本发明中使用的甲基丙烯酸类树脂(A)除了含有结构单元(a1)、(a2)和(a3)以外,还可以含有结构单元(a4)。结构单元(a4)为来自于甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯以外的单体的结构单元。作为该单体,可以列举例如:丙烯酰胺;甲基丙烯酰胺;丙烯腈;甲基丙烯腈、苯乙烯等在一个分子中仅具有一个聚合性碳-碳双键的单体。
从玻璃化转变温度高、高温高湿度下的收缩小的观点出发,本发明中使用的甲基丙烯酸类树脂(A)通常含有10~50质量%的结构单元(a1)、50~90质量%的结构单元(a2)和0~20质量%的结构单元(a3),优选含有15~40质量%的结构单元(a1)、60~85质量%的结构单元(a2)和0~10质量%的结构单元(a3),更优选含有20~30质量%的结构单元(a1)、70~80质量%的结构单元(a2)和0~5质量%的结构单元(a3)。另外,结构单元(a4)的含量优选为0~10质量%,更优选为0~5质量%,进一步优选为0~2质量%。
本发明中使用的甲基丙烯酸类树脂(A)的重均分子量(以下,有时称为“Mw”)优选为6万~20万,更优选为8万~16万,进一步优选为9万~15万,特别优选为10万~13万。该Mw为6万以上时,所得到的薄膜的强度高、不易破裂、容易拉伸。因此,能够使薄膜更薄。另外,通过使Mw为20万以下,甲基丙烯酸类树脂(A)的成形加工性升高,因此,具有所得到的薄膜的厚度均匀并且表面平滑性优良的倾向。
本发明中使用的甲基丙烯酸类树脂(A)的Mw相对于数均分子量(以下,有时称为“Mn”)之比(Mw/Mn:以下,有时将该值称为“分子量分布”)优选为1.2~5.0,更优选为1.5~3.5。通过使分子量分布为1.2以上,具有甲基丙烯酸类树脂(A)的流动性提高、所得到的薄膜的表面平滑性优良的倾向。通过使分子量分布为5.0以下,具有所得到的薄膜的耐冲击性和韧性优良的倾向。需要说明的是,Mw和Mn是将通过凝胶渗透色谱(GPC)测定的色谱图换算为标准聚苯乙烯的分子量而得到的值。
本发明中使用的甲基丙烯酸类树脂(A)依照JIS K7210在230℃、3.8kg载荷的条件下测定的熔体流动速率优选为0.1~15g/10分钟,更优选为0.5~5g/10分钟,进一步优选为0.8~3g/10分钟。
本发明中使用的甲基丙烯酸类树脂(A)的玻璃化转变温度优选为120℃以上,更优选为123℃以上,进一步优选为124℃以上,特别优选为125℃以上。该甲基丙烯酸类树脂(A)的玻璃化转变温度的上限通常为140℃。玻璃化转变温度可以通过调节来自于甲基丙烯酸多环式脂肪族烃酯的结构单元的比例来控制。玻璃化转变温度处于该范围时,所得到的薄膜的耐热性提高,不易发生热收缩等变形。在此,玻璃化转变温度是依照JIS K7121(升温速度20℃/分钟)测定的中间点玻璃化转变温度。
本发明中使用的甲基丙烯酸类树脂(A)的制造方法没有特别限制。例如,可以通过自由基聚合法、阴离子聚合法等公知的聚合法来制造。将甲基丙烯酸类树脂(A)调节成上述特性值可以通过调节聚合条件来进行,具体而言,可以通过调节聚合温度、聚合时间、链转移剂的种类及量、聚合引发剂的种类及量等来进行。这样的通过调节聚合条件进行的树脂特性的调节对于本领域技术人员而言是熟知的技术。
在本发明中使用的甲基丙烯酸类树脂(A)的制造中,在使用自由基聚合法的情况下,可以选择悬浮聚合法、本体聚合法、溶液聚合法、乳液聚合法。在上述聚合方法中,从生产率和耐热分解性的观点出发,优选通过悬浮聚合法或本体聚合法进行。本体聚合法优选通过连续流通式来进行。
聚合反应使用聚合引发剂、上述单体和根据需要的链转移剂等来进行。
用于制造本发明中使用的甲基丙烯酸类树脂(A)的自由基聚合法中使用的聚合引发剂只要是产生反应性自由基的聚合引发剂就没有特别限定。本发明中使用的聚合引发剂的1小时半衰期温度优选为60~140℃,更优选为80~120℃。
作为聚合引发剂,可以列举例如:叔己基过氧化异丙基单碳酸酯、叔己基过氧化2-乙基己酸酯、1,1,3,3-四甲基丁基过氧化2-乙基己酸酯、叔丁基过氧化特戊酸酯、叔己基过氧化特戊酸酯、叔丁基过氧化新癸酸酯、叔己基过氧化新癸酸酯、1,1,3,3-四甲基丁基过氧化新癸酸酯、1,1-双(叔己基过氧化)环己烷、过氧化苯甲酰、过氧化3,5,5-三甲基己酰、过氧化月桂酰、2,2’-偶氮双(2-甲基丙腈)、2,2’-偶氮双(2-甲基丁腈)、二甲基2,2’-偶氮双(2-甲基丙酸酯)等。其中,优选叔己基过氧化2-乙基己酸酯、1,1-双(叔己基过氧化)环己烷、二甲基2,2’-偶氮双(2-甲基丙酸酯)。
这些聚合引发剂可以单独使用一种或组合使用两种以上。另外,聚合引发剂的添加量、添加方法等根据目的而适当设定即可,没有特别限定。例如,悬浮聚合法中使用的聚合引发剂的量相对于供于聚合反应的单体的合计量100质量份优选为0.0001~0.1质量份,更优选为0.001~0.07质量份。
用于制造本发明中使用的甲基丙烯酸类树脂(A)的自由基聚合法中使用的链转移剂没有特别限定。可以列举例如:正辛基硫醇、正十二烷基硫醇、叔十二烷基硫醇、1,4-丁二硫醇、1,6-己二硫醇、乙二醇双硫代丙酸酯、丁二醇双硫代乙醇酸酯、丁二醇双硫代丙酸酯、己二醇双硫代乙醇酸酯、己二醇双硫代丙酸酯、三羟甲基丙烷三-(β-硫代丙酸酯)、季戊四醇四硫代丙酸酯等烷基硫醇类;α-甲基苯乙烯二聚物;萜品油烯等。其中,优选正辛基硫醇、季戊四醇四硫代丙酸酯等烷基硫醇。这些链转移剂可以单独使用一种或组合使用两种以上。
该链转移剂的使用量相对于供于聚合反应的单体的合计量100质量份优选为0.1~1质量份,更优选为0.15~0.8质量份,进一步优选为0.2~0.6质量份,最优选为0.2~0.5质量份。另外,该链转移剂的使用量相对于聚合引发剂100质量份优选为2500~10000质量份,更优选为3000~9000质量份,进一步优选为3500~6000质量份。使链转移剂的使用量为上述范围时,能够使树脂组合物具有良好的成形加工性和高力学强度。
用于制造本发明中使用的甲基丙烯酸类树脂(A)的、各单体、聚合引发剂和链转移剂可以将它们全部混合并将其混合物供给至反应槽,也可以将它们分别供给至反应槽。在本发明中,优选将全部混合并将其混合物供给至反应槽的方法。
在用于制造本发明中使用的甲基丙烯酸类树脂(A)的自由基聚合法中使用溶剂的情况下,溶剂只要是能够溶解单体和甲基丙烯酸类树脂(A)的溶剂就没有限制,优选苯、甲苯、乙苯等芳香族烃。这些溶剂可以单独使用一种或组合使用两种以上。溶剂的使用量可以从反应液的粘度与生产率的观点考虑适当设定。溶剂的使用量例如相对于聚合反应原料的合计量100质量份优选为100质量份以下,更优选为50质量份以下。
关于用于制造本发明中使用的甲基丙烯酸类树脂(A)的自由基聚合反应时的温度,在悬浮聚合的情况下,优选为50~180℃,更优选为60~140℃。
另外,在本体聚合的情况下,优选为100~200℃,更优选为110~180℃。通过使本体聚合反应时的温度为100℃以上,具有因聚合速度的提高、聚合液的低粘度化等而使得生产率提高的倾向。另外,通过使本体聚合反应时的温度为200℃以下,聚合速度的控制变得容易,并且使副产物的生成得到抑制,因此能够抑制本发明的树脂组合物的着色。
在通过悬浮聚合实施本发明中使用的甲基丙烯酸类树脂(A)的制造的情况下,聚合结束后,通过公知的方法,进行清洗、脱水、干燥,可以得到粒状聚合物。
自由基聚合可以使用间歇式反应装置来进行,也可以使用连续流通式反应装置来进行。在连续流通式反应中,例如在氮气气氛下等制备聚合反应原料(含有单体、聚合引发剂、链转移剂等的混合液),将其以一定流量供给至反应器,以与该供给量相当的流量抽出反应器内的液体。作为反应器,可以使用能够形成近似于塞流的状态的管型反应器和/或能够形成近似于完全混合的状态的槽型反应器。另外,可以利用一台反应器进行连续流通式的聚合,也可以将两台以上的反应器连接来进行连续流通式的聚合。在本发明中,优选至少一台采用连续流通式的槽型反应器。聚合反应时的槽型反应器内的液量相对于槽型反应器的容积优选为1/4~3/4,更优选为1/3~2/3。反应器中通常安装有搅拌装置。作为搅拌装置,可以列举静态搅拌装置、动态搅拌装置。作为动态搅拌装置,可以列举MAXBLEND式搅拌装置、具有在配置于中央的纵型旋转轴旋转的网格状叶片的搅拌装置、螺旋桨式搅拌装置、螺杆式搅拌装置等。其中,从均匀混合性的观点出发,优选使用MAXBLEND式搅拌装置。
聚合结束后,根据需要将未反应单体等挥发成分除去。除去方法没有特别限制,优选加热脱挥。作为脱挥法,可以列举平衡闪蒸方式、绝热闪蒸方式。利用绝热闪蒸方式的脱挥温度优选为200~280℃,更优选为220~260℃。利用绝热闪蒸方式对树脂进行加热的时间优选为0.3~5分钟,更优选为0.4~3分钟,进一步优选为0.5~2分钟。利用这样的温度范围和加热时间进行脱挥时,容易得到着色少的甲基丙烯酸类树脂(A)。将除去的未反应单体回收,能够再次用于聚合反应。回收的单体的黄色指数有时因回收操作时等所施加的热而增高。回收的单体优选通过适当的方法进行纯化来减小黄色指数。
作为通过阴离子聚合来制造本发明中使用的甲基丙烯酸类树脂(A)的方法,可以列举例如:以有机碱金属化合物作为聚合引发剂并在碱金属或碱土金属的盐等无机酸盐的存在下进行阴离子聚合的方法(参考日本特公平7-25859号公报)、以有机碱金属化合物作为聚合引发剂并在有机铝化合物的存在下进行阴离子聚合的方法(参考日本特开平11-335432号公报)、以有机稀土金属络合物作为聚合引发剂进行阴离子聚合的方法(参考日本特开平6-93060号公报)等。
在用于制造本发明中使用的甲基丙烯酸类树脂(A)的阴离子聚合法中,作为聚合引发剂,优选使用正丁基锂、仲丁基锂、异丁基锂、叔丁基锂等烷基锂。另外,从生产率的观点出发,优选共存有机铝化合物。作为有机铝化合物,例如可以列举由AlR1R2R3表示的化合物。
(式中,R1、R2和R3各自独立地表示可以具有取代基的烷基、可以具有取代基的环烷基、可以具有取代基的芳基、可以具有取代基的芳烷基、可以具有取代基的烷氧基、可以具有取代基的芳氧基或N,N-二取代氨基。此外,R2和R3可以是它们键合而成的可以具有取代基的亚芳基二氧基。)
作为有机铝化合物的具体例,可以列举:异丁基双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯氧基)铝、异丁基双(2,6-二叔丁基苯氧基)铝、异丁基[2,2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯氧基)]铝等。
另外,在阴离子聚合法中,为了控制聚合反应,也可以共存醚、含氮化合物等。
本发明中使用的聚碳酸酯树脂(B)没有特别限定。作为聚碳酸酯树脂(B),可以列举通过多官能羟基化合物与碳酸酯形成性化合物的反应得到的聚合物。在本发明中,从与甲基丙烯酸类树脂(A)的相容性、所得到的薄膜的透明性优良的观点出发,优选芳香族聚碳酸酯树脂。
从与甲基丙烯酸类树脂(A)的相容性、以及所得到的薄膜的透明性、表面平滑性等观点出发,本发明中使用的聚碳酸酯树脂(B)在300℃、1.2Kg条件下的MVR值优选为1~250cm3/10分钟,更优选为3~230cm3/10分钟。
另外,从与甲基丙烯酸类树脂(A)的相容性、以及所得到的薄膜的透明性、表面平滑性等观点出发,本发明中使用的聚碳酸酯树脂(B)的将通过凝胶渗透色谱(GPC)测定的色谱图换算为标准聚苯乙烯的分子量而算出的重均分子量优选为1万8千~7万5千,更优选为2万~6万。需要说明的是,聚碳酸酯树脂(B)的MVR值、重均分子量的调节可以通过调节链终止剂、支化剂的量来进行。
本发明中使用的聚碳酸酯树脂(B)的玻璃化转变温度优选为130℃以上,更优选为135℃以上,进一步优选为140℃以上。该聚碳酸酯树脂的玻璃化转变温度的上限通常为180℃。在此,玻璃化转变温度为依据JIS K7121(升温速度20℃/分钟)测定的中间点玻璃化转变温度。
聚碳酸酯树脂(B)的制造方法没有特别限定。例如,可以列举光气法(界面聚合法)和熔融聚合法(酯交换法)等。另外,本发明中优选使用的芳香族聚碳酸酯树脂可以是对通过熔融聚合法制造的聚碳酸酯树脂原料实施用于调节末端羟基量的处理而成的芳香族聚碳酸酯树脂。
作为用于制造聚碳酸酯树脂(B)的原料即多官能羟基化合物,可以列举:可以具有取代基的4,4’-二羟基联苯类;可以具有取代基的双(羟基苯基)烷烃类;可以具有取代基的双(4-羟基苯基)醚类;可以具有取代基的双(4-羟基苯基)硫醚类;可以具有取代基的双(4-羟基苯基)亚砜类;可以具有取代基的双(4-羟基苯基)砜类;可以具有取代基的双(4-羟基苯基)酮类;可以具有取代基的双(羟基苯基)芴类;可以具有取代基的二羟基对三联苯类;可以具有取代基的二羟基对四联苯类;可以具有取代基的双(羟基苯基)吡嗪类;可以具有取代基的双(羟基苯基)孟烷类;可以具有取代基的双[2-(4-羟基苯基)-2-丙基]苯类;可以具有取代基的二羟基萘类;可以具有取代基的二羟基苯类;可以具有取代基的聚硅氧烷类;可以具有取代基的二氢全氟烷烃类等。
这些多官能羟基化合物中,优选2,2-双(4-羟基苯基)丙烷、1,1-双(4-羟基苯基)环己烷、双(4-羟基苯基)二苯基甲烷、1,1-双(4-羟基苯基)-1-苯基乙烷、2,2-双(4-羟基-3-甲基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基-3-苯基苯基)丙烷、4,4'-二羟基联苯、双(4-羟基苯基)砜、2,2-双(3,5-二溴-4-羟基苯基)丙烷、3,3-双(4-羟基苯基)戊烷、9,9-双(4-羟基-3-甲基苯基)芴、双(4-羟基苯基)醚、4,4’-二羟基二苯甲酮、2,2-双(4-羟基-3-甲氧基苯基)1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、α,ω-双[3-(2-羟基苯基)丙基]聚二甲基硅氧烷、间苯二酚、2,7-二羟基萘,更优选2,2-双(4-羟基苯基)丙烷。
作为碳酸酯形成性化合物,可以列举光气等各种二卤代羰基化合物、氯甲酸酯等卤代甲酸酯、双芳基碳酸酯等碳酸酯化合物。该碳酸酯形成性化合物的量可以考虑反应的化学计量比(当量)来适当调节。
用于制造聚碳酸酯树脂(B)的反应通常在酸结合剂的存在下在溶剂中进行。作为酸结合剂,可以列举:氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、氢氧化铯等碱金属氢氧化物;碳酸钠、碳酸钾等碱金属碳酸盐;三甲胺、三乙胺、三丁胺、N,N-二甲基环己胺、吡啶、二甲基苯胺等叔胺、三甲基苄基氯化铵、三乙基苄基氯化铵、三丁基苄基氯化铵、三辛基甲基氯化铵、四丁基氯化铵、四丁基溴化铵等季铵盐、四丁基氯化四丁基溴化等季盐等。此外,可以根据期望在该反应体系中少量添加亚硫酸钠、氢硫化物等抗氧化剂。酸结合剂的量可以考虑反应的化学计量比(当量)来适当调节。例如,相对于原料的多官能羟基化合物的羟基每1摩尔,可以使用1当量或多于1当量的量、优选为1~5当量的酸结合剂。
另外,在用于制造聚碳酸酯树脂(B)的反应中,可以使用公知的链终止剂、支化剂。作为链终止剂,可以列举:对叔丁基苯酚、对苯基苯酚、对枯基苯酚、对全氟壬基苯酚、对(全氟壬基苯基)苯酚、对(全氟己基苯基)苯酚、对全氟叔丁基苯酚、1-(对羟基苄基)全氟癸烷、对[2-(1H,1H-全氟三(十二烷基)氧基)-1,1,1,3,3,3-六氟丙基]苯酚、3,5-双(全氟己基氧基羰基)苯酚、对羟基苯甲酸全氟十二烷基、对(1H,1H-全氟辛基氧基)苯酚、2H,2H,9H-全氟壬酸、1,1,1,3,3,3-四氟-2-丙醇等。
作为支化剂,可以列举:间苯三酚、连苯三酚、4,6-二甲基-2,4,6-三(4-羟基苯基)-2-庚烯、2,6-二甲基-2,4,6-三(4-羟基苯基)-3-庚烯、2,4-二甲基-2,4,6-三(4-羟基苯基)庚烷、1,3,5-三(2-羟基苯基)苯、1,3,5-三(4-羟基苯基)苯、1,1,1-三(4-羟基苯基)乙烷、三(4-羟基苯基)苯基甲烷、2,2-双[4,4-双(4-羟基苯基)环己基]丙烷、2,4-双[2-双(4-羟基苯基)-2-丙基]苯酚、2,6-双(2-羟基-5-甲基苄基)-4-甲基苯酚、2-(4-羟基苯基)-2-(2,4-二羟基苯基)丙烷、四(4-羟基苯基)甲烷、四[4-(4-羟基苯基异丙基)苯氧基]甲烷、2,4-二羟基苯甲酸、均苯三酸、三聚氰酸、3,3-双(3-甲基-4-羟基苯基)-2-氧代-2,3-二氢吲哚、3,3-双(4-羟基芳基)氧基吲哚、5-氯靛红、5,7-二氯靛红、5-溴靛红等。
聚碳酸酯树脂(B)除了含有聚碳酸酯单元以外,还可以含有具有聚酯、聚氨酯、聚醚或聚硅氧烷结构的单元等。
在本发明的树脂组合物中,甲基丙烯酸类树脂(A)相对于聚碳酸酯树脂(B)的质量比(A)/(B)通常为95/5~99.9/0.1,优选为96/4~99/1,更优选为97/3~98/2。通过使其处于该范围,甲基丙烯酸类树脂(A)与聚碳酸酯树脂(B)完全相容,因此,容易得到透明性高、表面平滑性良好的薄膜。另外,通过使其处于该范围,能够减小所得到的拉伸薄膜的相位差的绝对值。
本发明的树脂组合物中所含的甲基丙烯酸类树脂(A)与聚碳酸酯树脂(B)的合计量优选为80~100质量%,更优选为90~100质量%,进一步优选为94~100质量%,最优选为96~100质量%。
在不损害本发明效果的范围内,本发明的树脂组合物可以根据需要含有填料。作为填料,可以列举:碳酸钙、滑石、炭黑、氧化钛、二氧化硅、粘土、硫酸钡、碳酸镁等。本发明的树脂组合物中可含有的填料的量优选为3质量%以下,更优选为1.5质量%以下。
本发明的树脂组合物中,在不损害本发明效果的范围内,可以含有其他聚合物。作为其他聚合物,可以列举:聚乙烯、聚丙烯、聚1-丁烯、聚-4-甲基-1-戊烯、聚降冰片烯等聚烯烃树脂;乙烯类离聚物;聚苯乙烯、苯乙烯-马来酸酐共聚物、高抗冲聚苯乙烯、AS树脂、ABS树脂、AES树脂、AAS树脂、ACS树脂、MBS树脂等苯乙烯类树脂;甲基丙烯酸类树脂(A)以外的甲基丙烯酸甲酯类聚合物、甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物;聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯等聚酯树脂;尼龙6、尼龙66、聚酰胺弹性体等聚酰胺;聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、聚乙烯醇、乙烯-乙烯醇共聚物、聚缩醛、聚偏氟乙烯、聚氨酯、苯氧基树脂、改性聚苯醚、聚苯硫醚、有机硅改性树脂;丙烯酸类橡胶、丙烯酸类弹性体、硅橡胶;SEPS、SEBS、SIS等苯乙烯类热塑性弹性体;IR、EPR、EPDM等烯烃类橡胶等。本发明的树脂组合物中可含有的其他聚合物的量优选为10质量%以下,更优选为5质量%以下,最优选为0质量%。
本发明中使用的树脂组合物中,在不损害本发明效果的范围内,可以含有抗氧化剂、抗热劣化剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、润滑剂、脱模剂、高分子加工助剂、抗静电剂、阻燃剂、染料和颜料、光漫射剂、有机色素、消光剂、耐冲击性改良剂、荧光体等添加剂。
抗氧化剂在氧存在下单独即可具有防止树脂的氧化劣化的效果。可以列举例如磷类抗氧化剂、受阻酚类抗氧化剂、硫醚类抗氧化剂等。其中,从防止因着色导致的光学特性的劣化的效果的观点出发,优选磷类抗氧化剂、受阻酚类抗氧化剂,更优选磷类抗氧化剂与受阻酚类抗氧化剂的组合使用。
在组合使用磷类抗氧化剂和受阻酚类抗氧化剂的情况下,优选以质量比计以0.2/1~2/1使用磷类抗氧化剂/受阻酚类抗氧化剂,更优选以0.5/1~1/1使用。
作为磷类抗氧化剂,优选2,2-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)辛基亚磷酸酯(ADEKA公司制造;商品名:アデカスタブHP-10)、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯(BASF公司制造;商品名:IRUGAFOS168)、3,9-双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯氧基)-2,4,8,10-四氧杂-3,9-二磷杂螺[5.5]十一烷(ADEKA公司制造;商品名:アデカスタブPEP-36)等。
作为受阻酚类抗氧化剂,优选3,5-二叔丁基-4-羟基甲苯、季戊四醇四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯](BASF公司制造;商品名IRGANOX1010)、十八烷基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯(BASF公司制造;商品名IRGANOX1076)等。
作为抗热劣化剂,能够通过捕获实质上无氧的状态下暴露于高热时产生的聚合物自由基而防止树脂的热劣化。
作为该抗热劣化剂,优选2-叔丁基-6-(3’-叔丁基-5’-甲基羟基苄基)-4-甲基苯基丙烯酸酯(住友化学公司制造;商品名スミライザーGM)、2,4-二叔戊基-6-(3’,5’-二叔戊基-2’-羟基-α-甲基苄基)苯基丙烯酸酯(住友化学公司制造;商品名スミライザーGS)等。
紫外线吸收剂是具有吸收紫外线的能力的化合物,是被认为主要具有将光能转换为热能的功能的化合物。
作为紫外线吸收剂,可以列举:二苯甲酮类、苯并三唑类、三嗪类、苯甲酸酯类、水杨酸酯类、氰基丙烯酸酯类、草酰苯胺类、丙二酸酯类、甲脒类等。其中,优选苯并三唑类、三嗪类或在波长380~450nm处的摩尔吸光系数的最大值εmax为100dm3·mol-1cm-1以下的紫外线吸收剂。
苯并三唑类抑制由紫外线照射引起的着色等光学特性降低的效果高,因此,优选作为将本发明的薄膜用于光学用途时使用的紫外线吸收剂。作为苯并三唑类,优选2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)苯酚(BASF公司制造;商品名TINUVIN329)、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4,6-双(1-甲基-1-苯基乙基)苯酚(BASF公司制造;商品名TINUVIN234)、2,2‘-亚甲基双[6-(2H-苯并三唑-2-基)-4-叔辛基苯酚](ADEKA公司制造;LA-31)、2-(5-辛基硫-2H-苯并三唑-2-基)-6-叔丁基-4-甲基苯酚等。
另外,在波长380~450nm处的摩尔吸光系数的最大值εmax为1200dm3·mol-1cm-1以下的紫外线吸收剂能够抑制所得到的薄膜的变色。作为这样的紫外线吸收剂,可以列举2-乙基-2’-乙氧基-草酰苯胺(科莱恩日本公司制造;商品名サンデユボアVSU)等。
这些紫外线吸收剂中,从能够抑制由紫外线照射引起的树脂劣化的观点出发,优选使用苯并三唑类。
另外,在想要有效地吸收波长380nm以下的短波长的情况下,优选使用三嗪类的紫外线吸收剂。作为这样的紫外线吸收剂,可以列举:2,4,6-三(2-羟基-4-己基氧基-3-甲基苯基)-1,3,5-三嗪(ADEKA公司制造;LA-F70)、作为其类似物的羟基苯基三嗪类紫外线吸收剂(BASF公司制造;TINUVIN477、TINUVIN460)、2,4-二苯基-6-(2-羟基-4-己基氧基苯基)-1,3,5-三嗪等。
需要说明的是,紫外线吸收剂的摩尔吸光系数的最大值εmax如下测定。在环己烷1L中添加紫外线吸收剂10.00mg,以使在通过目视的观察中不存在未溶解物的方式使其溶解。将该溶液注入到1cm×1cm×3cm的石英玻璃池中,使用日立制作所公司制造的U-3410型分光光度计,测定波长380~450nm、光程长度1cm时的吸光度。由紫外线吸收剂的分子量(MUV)和测定的吸光度的最大值(Amax)利用下式进行计算,算出摩尔吸光系数的最大值εmax。
εmax=[Amax/(10×10-3)]×MUV
此外,在想要特别有效地吸收380nm~400nm的波长的光的情况下,优选使用WO2011/089794A1、WO2012/124395A1、日本特开2012-012476号公报、日本特开2013-023461号公报、日本特开2013-112790号公报、日本特开2013-194037号公报、日本特开2014-62228号公报、日本特开2014-88542号公报、日本特开2014-88543号公报等中公开的具有杂环结构的配体的金属络合物(例如,式(A)所表示的结构的化合物等)作为紫外线吸收剂。
[式(A)中,M为金属原子。
Y1、Y2、Y3和Y4各自独立地为碳原子以外的二价基团(氧原子、硫原子、NH、NR5等)。R5各自独立地为烷基、芳基、杂芳基、杂芳烷基、芳烷基等取代基。该取代基可以在该取代基上进一步具有取代基。
Z1和Z2各自独立地为三价基团(氮原子、CH、CR6等)。R6各自独立地为烷基、芳基、杂芳基、杂芳烷基、芳烷基等取代基。该取代基可以在该取代基上进一步具有取代基。
R1、R2、R3和R4各自独立地为氢原子、烷基、羟基、羧基、烷氧基、卤代基、烷基磺酰基、吗啉基磺酰基(モノホリノスルホニル基)、哌啶基磺酰基、硫代吗啉基磺酰基、哌嗪基磺酰基等取代基。该取代基可以在该取代基上进一步具有取代基。a、b、c和d各自表示R1、R2、R3和R4的数量并且为1~4中的任一个整数。]
作为该杂环结构的配体,可以列举2,2’-亚氨基双苯并噻唑、2-(2-苯并噻唑基氨基)苯并唑、2-(2-苯并噻唑基氨基)苯并咪唑、(2-苯并噻唑基)(2-苯并咪唑基)甲烷、双(2-苯并唑基)甲烷、双(2-苯并噻唑基)甲烷、双[2-(N-取代)苯并咪唑基]甲烷等和它们的衍生物。作为这样的金属络合物的中心金属,优选使用铜、镍、钴、锌。另外,为了将这些金属络合物用作紫外线吸收剂,优选使金属络合物分散在低分子化合物、聚合物等介质中。该金属络合物的添加量相对于本发明的薄膜100质量份优选为0.01质量份~5质量份,更优选为0.1~2质量份。上述金属络合物在380nm~400nm的波长下的摩尔吸光系数大,因此,用于得到充分的紫外线吸收效果而添加的量少也行。添加量减少时,能够抑制由渗出等引起的树脂薄膜外观的恶化。另外,上述金属络合物的耐热性高,因此,成形加工时的劣化、分解少。此外,上述金属络合物的耐光性高,因此,能够长期保持紫外线吸收性能。
光稳定剂是被认为主要具有捕捉因光所引起的氧化而生成的自由基的功能的化合物。作为适当的光稳定剂,可以列举具有2,2,6,6-四烷基哌啶骨架的化合物等受阻胺类。
作为润滑剂,可以列举例如:硬脂酸、山嵛酸、硬脂酰胺酸、亚甲基双硬脂酰胺、羟基硬脂酸甘油三酯、石蜡、酮蜡、辛醇、氢化油等。
脱模剂是具有容易使成形品从模具分离的功能的化合物。作为脱模剂,可以列举:鲸蜡醇、硬脂醇等高级醇类;硬脂酸甘油单酯、硬脂酸甘油二酯等甘油高级脂肪酸酯等。在本发明中,优选组合使用高级醇类与甘油脂肪酸单酯来作为脱模剂。在组合使用高级醇类与甘油脂肪酸单酯的情况下,优选以高级醇类/甘油脂肪酸单酯的质量比为2.5/1~3.5/1的范围来使用,更优选以2.8/1~3.2/1的范围来使用。
作为高分子加工助剂,可以使用通常能够通过乳液聚合法制造的具有0.05~0.5μm的粒径的聚合物粒子。该聚合物粒子可以为由单一组成比和单一特性粘度的聚合物形成的单层粒子,另外,也可以为由组成比或特性粘度不同的两种以上的聚合物形成的多层粒子。其中,可以列举在内层具有低特性粘度的聚合物层、在外层具备具有5dl/g以上的高特性粘度的聚合物层的双层结构的粒子作为优选的聚合物粒子。高分子加工助剂的特性粘度优选为3~6dl/g。
作为耐冲击性改良剂,可以列举:含有丙烯酸类橡胶或二烯类橡胶作为核层成分的核壳型改良剂;包含多个橡胶粒子的改良剂等。
作为有机色素,优选使用具有将对树脂有害的紫外线转换为可见光的功能的化合物。
作为光漫射剂、消光剂,可以列举:玻璃微粒、聚硅氧烷类交联微粒、交联聚合物微粒、滑石、碳酸钙、硫酸钡等。
作为荧光体,可以列举:荧光颜料、荧光染料、荧光白色染料、荧光增白剂、荧光漂白剂等。
这些添加剂可以单独使用一种或组合使用两种以上。另外,这些添加剂可以添加到制造甲基丙烯酸类树脂(A)、聚碳酸酯树脂(B)时的聚合反应液中,也可以添加到所制造的甲基丙烯酸类树脂(A)、聚碳酸酯树脂(B)中,还可以在制备本发明的树脂组合物时添加。从抑制成形体的外观不良的观点出发,本发明的树脂组合物中所含的添加剂的合计量相对于甲基丙烯酸类树脂(A)优选为7质量%以下,更优选为5质量%以下,进一步优选为4质量%以下。
上述树脂组合物的制备方法没有特别限定。可以列举例如:在聚碳酸酯树脂(B)的存在下使含有甲基丙烯酸甲酯的单体混合物聚合而生成甲基丙烯酸类树脂(A)的方法、将甲基丙烯酸类树脂(A)和聚碳酸酯树脂(B)熔融混炼的方法等。其中,熔融混炼法的工序简单,因此优选。在熔融混炼时,可以根据需要混合其他聚合物、添加剂,也可以在将甲基丙烯酸类树脂(A)与其他聚合物和添加剂混合后与聚碳酸酯树脂(B)混合,也可以在将聚碳酸酯树脂(B)与其他聚合物和添加剂混合后与甲基丙烯酸类树脂(A)混合,还可以为其他方法。混炼例如可以使用捏合挤出机、挤出机、混合辊、班伯里混合机等已知的混合装置或混炼装置来进行。其中,优选双螺杆挤出机。混合、混炼时的温度可以根据所使用的甲基丙烯酸类树脂(A)和聚碳酸酯树脂(B)的熔融温度等适当调节,优选为110℃~300℃。
本发明的树脂组合物的玻璃化转变温度优选为120℃以上,更优选为123℃以上,进一步优选为124℃以上,特别优选为125℃以上。本发明的树脂组合物的玻璃化转变温度的上限没有特别限制,优选为135℃。在此,玻璃化转变温度是依照JIS K7121(升温速度20℃/分钟)测定的中间点玻璃化转变温度。
本发明的树脂组合物的通过GPC测定确定的Mw优选为70000~200000,更优选为72000~180000,进一步优选为75000~150000。本发明的树脂组合物的通过GPC测定确定的Mw/Mn优选为1.2~5.0,更优选为1.5~3.5。Mw、Mw/Mn处于该范围时,甲基丙烯酸类树脂组合物的成形加工性变得良好,容易得到耐冲击性、韧性优良的成形体。
本发明的树脂组合物的在230℃和3.8kg载荷的条件下测定而确定的熔体流动速率优选为0.1~15g/10分钟,进一步优选为0.5~5g/10分钟,最优选为1.0~3g/10分钟。
本发明的树脂组合物的1.0mm厚度的雾度优选为1.0%以下,更优选为0.7%以下,进一步优选为0.5%以下。
本发明的树脂组合物可以制成粉粒、颗粒、粉末等任意形态后成形为薄膜等成形体。
本发明的树脂组合物可以通过公知的方法进行成形而制成各种成形体。作为成形法,可以列举例如:挤出成形法、注射成形法、压延成形法、吹塑成形法、压缩成形法、溶液流延法等。另外,为了得到与其他材料的复合成形体,可以采用嵌入成形法、包覆成形法等公知的复合成形体的制法。
对于本发明的树脂组合物而言,优选的成形体为薄膜。
本发明的一个实施方式的薄膜不受因其制法的特别限定。作为制膜法,可以列举例如:溶液流延法、熔融流延法、挤出成形法、吹胀成形法、吹塑成形法等。其中,优选挤出成形法。根据挤出成形法,可以得到透明性优良、具有得到改善的韧性、操作性优良、韧性与表面硬度和刚性的平衡优良的薄膜。从挤出机吐出的本发明的树脂组合物的温度优选设定为160~270℃,更优选设定为220~260℃。
挤出成形法中,从可以得到良好的表面平滑性、良好的镜面光泽、低雾度的薄膜的观点出发,优选包括如下工序的方法:将上述树脂组合物在熔融状态下从T型模头挤出,接着将其用两个以上的镜面辊或镜面带夹持来进行成形。镜面辊或镜面带优选为金属制。一对镜面辊或镜面带之间的线压优选为10N/mm以上,更优选为30N/mm以上。
另外,镜面辊或镜面带的表面温度均优选为130℃以下。另外,一对镜面辊或镜面带优选至少一侧的表面温度为60℃以上。设定为这样的表面温度时,能够将从挤出机吐出的上述树脂组合物以比自然放冷更快的速度进行冷却,容易制造表面平滑性优良并且雾度低的本发明的薄膜。
本发明的薄膜优选为在至少一个方向实施了拉伸处理的薄膜。通过拉伸处理,可以得到机械强度升高、不易破裂的薄膜。拉伸方法没有特别限定,可以列举单轴拉伸、同时双轴拉伸法、逐次双轴拉伸法、管式拉伸法等。从能够均匀地拉伸、容易得到高强度的薄膜的观点出发,拉伸时的温度优选为100~200℃,更优选为120℃~160℃。拉伸通常以长度基准计以100~5000%/分钟来进行。面积拉伸倍率优选为1.5~8倍。拉伸后,实施热固定或者使薄膜松弛,由此能够制成热收缩更少的薄膜。
从透明性、厚度方向的相位差的绝对值小的观点出发,本发明的薄膜中所含的甲基丙烯酸类树脂(A)的量优选为73~99质量%,更优选为80~97质量%,进一步优选为85~95质量%。
另外,从厚度方向的相位差的绝对值小的观点出发,本发明的薄膜中所含的聚碳酸酯树脂(B)的量优选为1~5质量%,更优选为1.5~4质量%,进一步优选为2~3质量%。
本发明的薄膜的厚度优选为1~200μm,更优选为10~50μm,进一步优选为15~40μm。
本发明的薄膜的在厚度40μm时的雾度优选为0.3%以下,更优选为0.2%以下。由此,表面光泽、透明性优良。另外,在液晶保护薄膜、导光薄膜等光学用途中,光源的利用效率升高,因此优选。此外,进行表面赋形时的赋形精度优良,因此优选。
本发明的薄膜的相对于波长590nm的光的厚度40μm时的面内方向相位差Re优选为19nm以下,更优选为15nm以下,进一步优选为10nm以下,特别优选为5nm以下,最优选为1nm以下。
本发明的薄膜的相对于波长590nm的光的厚度40μm时的厚度方向相位差Rth优选为-12nm以上且12nm以下,更优选为-5nm以上且5nm以下,进一步优选为-3nm以上且3nm以下,特别优选为-2nm以上且2nm以下,最优选为-1nm以上且1nm以下。
需要说明的是,面内方向相位差Re和厚度方向相位差Rth分别为通过下式定义的值。
Re=(nx-ny)×d
Rth=((nx+ny)/2-nz)×d
在此,nx是薄膜的迟相轴方向的折射率,ny是薄膜的进相轴方向的折射率,nz是薄膜的厚度方向的折射率,d[nm]是薄膜的厚度。迟相轴是薄膜面内的折射率达到最大的方向的轴。进相轴是在面内相对于迟相轴成直角的方向的轴。
本发明的薄膜的相对于波长590nm的光的光弹性系数β优选为-3.0×10-12Pa-1以上且3.0×10-12Pa-1以下,更优选为-2.0×10-12Pa-1以上且2.0×10-12Pa-1以下,进一步优选为-1.0×10-12Pa-1以上且1.0×10-12Pa-1以下。需要说明的是,如下式那样,光弹性系数β[10- 12Pa-1]可以由施加应力σ[Pa]时的面内方向相位差Rin[nm]与薄膜厚度d[nm]的关系算出。
Rin=β×σ×d
面内方向相位差Re、厚度方向相位差Rth和光弹性系数β为上述范围时,对因相位差引起的图像显示装置的显示特性的影响可显著地得到抑制。更具体而言,干涉不均、在3D显示器用液晶显示装置中使用时的3D图像的变形可显著地得到抑制。
可以在本发明的薄膜的表面设置功能层。作为功能层,可以列举:硬涂层、防眩光层、防反射层、防粘连层、漫射层、防眩层、抗静电层、防污层、微粒等易滑层等。
本发明的薄膜的透明性高、热收缩率小、由吸水引起的尺寸变化小、厚度均匀并且表面平滑性优良。另外,能够减小厚度方向的相位差的绝对值,能够减薄,因此,适合于相位差薄膜、偏振镜保护薄膜、液晶保护板、便携型信息终端的表面材料、便携型信息终端的显示窗保护薄膜、导光薄膜、在表面涂布有银纳米丝或碳纳米管的透明导电薄膜、各种显示器的前面板用途等。特别是本发明的薄膜能够减小厚度方向的相位差的绝对值,因此,适合于偏振镜保护薄膜。
本发明的薄膜的透明性、耐热性高,因此,作为光学用途以外的用途,能够用于IR截止薄膜、犯罪预防薄膜、防飞散薄膜、装饰薄膜、金属装饰薄膜、太阳能电池的背膜、柔性太阳能电池用前膜、收缩薄膜、模内标签用薄膜。
本发明的偏振板具有偏振镜和层叠在该偏振镜上的本发明的薄膜。本发明的薄膜可以层叠于偏振镜的两面,也可以层叠于单面。在偏振镜的单面层叠有本发明的薄膜作为偏振镜保护薄膜的情况下,可以在另一单面层叠本发明的薄膜以外的光学薄膜。作为该光学薄膜,可以列举偏振镜保护薄膜、视角调节薄膜、相位差薄膜、增亮薄膜等。层叠也可以经由胶粘剂层进行。
例如,本发明的优选的一个实施方式的偏振板,可以列举将本发明的薄膜、易胶粘层、胶粘剂层、偏振镜、胶粘剂层和本发明的薄膜依次层叠而成的偏振板;或者将本发明的薄膜、易胶粘层、胶粘剂层、偏振镜、胶粘剂层和本发明的薄膜以外的光学薄膜依次层叠而成的偏振板(参考图1)。
偏振镜是公知的光学元件。作为偏振镜,可以列举由聚乙烯醇类树脂构成的偏振镜。偏振镜中使用的聚乙烯醇类树脂的聚合度优选为100~5000,进一步优选为1400~4000。聚乙烯醇类树脂薄膜例如可以通过流延法、浇注法、挤出法等来制造。偏振镜中使用的聚乙烯醇类树脂薄膜的厚度可以根据使用偏振板的LCD的目的、用途来适当设定,代表性地为5~80μm。
能够设置在本发明的偏振板上的胶粘剂层只要是光学透明的就没有特别限制。作为构成胶粘剂层的胶粘剂,例如可以使用水系胶粘剂、溶剂系胶粘剂、热熔系胶粘剂、活性能量射线固化型胶粘剂等。其中,优选水系胶粘剂和活性能量射线固化型胶粘剂。
水系胶粘剂没有特别限定。水系胶粘剂其形态可以为水溶液,也可以为胶乳。作为水系胶粘剂,可以列举例如:乙烯基聚合物类胶粘剂、明胶类胶粘剂、聚氨酯类胶粘剂、异氰酸酯类胶粘剂、聚酯类胶粘剂、环氧类胶粘剂等。其中,优选含有乙烯基聚合物的胶粘剂。作为乙烯基聚合物,优选聚乙烯醇类树脂。含有聚乙烯醇类树脂的胶粘剂可以含有硼酸或硼砂、戊二醛或三聚氰胺、草酸等水溶性交联剂。含有聚乙烯醇类树脂的胶粘剂与包含聚乙烯醇类树脂薄膜的偏振镜的胶粘性优良,因此优选。含有具有乙酰乙酰基的聚乙烯醇类树脂的胶粘剂可提高偏振板的耐久性,因此更优选使用。上述水系胶粘剂中所含的固体成分通常为0.5~60质量%。在水系胶粘剂中,可以根据需要配合交联剂等添加剂、酸等催化剂、金属化合物填料。利用金属化合物填料,能够控制胶粘剂层的流动性,使膜厚稳定化,可以得到具有良好的外观、面内均匀且不存在胶粘性的偏差的偏振板。
作为活性能量射线固化型胶粘剂,除了使用单官能和二官能以上的具有(甲基)丙烯酰基的化合物、具有乙烯基的化合物作为固化性成分以外,还可以使用以环氧化合物、氧杂环丁烷化合物和光产酸剂作为主体的光阳离子型固化成分。
作为活性能量射线,可以使用电子射线、紫外线。
胶粘剂层的形成方法没有特别限制。例如,可以通过将上述胶粘剂涂布到对象物上、接着进行加热或干燥来形成。胶粘剂的涂布可以对偏振镜保护薄膜进行,也可以对偏振镜进行。形成胶粘剂层后,将偏振镜保护薄膜与偏振镜挤压,由此,可以将两者层叠。在层叠中,可以使用辊压机、平板压机等。加热干燥温度、干燥时间根据胶粘剂的种类适当决定。胶粘剂层的厚度在干燥状态下优选为0.01~10μm,更优选为0.03~5μm。
能够设置在本发明的偏振板上的易胶粘层可提高偏振镜保护薄膜与偏振镜接触的面的胶粘性。易胶粘层可以通过易胶粘处理等来设置。作为易胶粘处理,可以列举电晕处理、等离子体处理、低压UV处理等表面处理。另外,易胶粘层可以通过形成锚固层的方法、或者上述表面处与形成锚固层的方法的组合使用来设置。其中,优选电晕处理、形成锚固层的方法、以及将它们组合使用的方法。
作为上述锚固层,例如可以列举具有反应性官能团的有机硅层。具有反应性官能团的有机硅层的材料没有特别限制,可以列举例如:含异氰酸酯基的烷氧基硅醇类、含氨基的烷氧基硅醇类、含巯基的烷氧基硅醇类、含羧基的烷氧基硅醇类、含环氧基的烷氧基硅醇类、含乙烯基型不饱和基的烷氧基硅醇类、含卤素基的烷氧基硅醇类、含异氰酸酯基的烷氧基硅醇类。其中,优选氨基系硅醇。通过在上述硅醇中添加用于使硅醇高效地反应的钛系催化剂、锡系催化剂,能够使胶粘力牢固。另外,可以在上述具有反应性官能团的有机硅中添加其他添加剂。作为其他添加剂,可以列举:萜烯树脂、酚醛树脂、萜烯-酚醛树脂、松香树脂、二甲苯树脂等增粘剂;紫外线吸收剂、抗氧化剂、耐热稳定剂等稳定剂等。另外,作为锚固层,还可以列举由使纤维素乙酸酯丁酸酯树脂皂化后的树脂形成的层。
上述锚固层通过公知的技术进行涂覆、干燥来形成。锚固层的厚度在干燥状态下优选为1~100nm,更优选为10~50nm。涂覆时,可以将锚固层形成用药液用溶剂进行稀释。稀释溶剂没有特别限制,可以列举醇类。稀释浓度没有特别限制,优选为1~5质量%,更优选为1~3质量%。
本发明的薄膜以外的光学薄膜不受构成该光学薄膜的材料的特别限制。作为该光学薄膜的材料,可以列举例如纤维素树脂、聚碳酸酯树脂、环状聚烯烃树脂、甲基丙烯酸类树脂等。
纤维素树脂是纤维素与脂肪酸的酯。作为纤维素酯类树脂的具体例,可以列举纤维素三乙酸酯、纤维素二乙酸酯、纤维素三丙酸酯、纤维素二丙酸酯等。其中,特别优选纤维素三乙酸酯。纤维素三乙酸酯市售有大量产品,在获得容易性、成本的方面也是有利的。作为纤维素三乙酸酯的市售品的例子,可以列举富士胶片公司制造的商品名“UV-50”、“UV-80”、“SH-80”、“TD-80U”、“TD-TAC”、“UZ-TAC”、柯尼卡美能达公司制造的“KC系列”等。
环状聚烯烃树脂是以环状烯烃作为聚合单元进行聚合而成的树脂的总称,可以列举例如日本特开平1-240517号公报、日本特开平3-14882号公报、日本特开平3-122137号公报等中记载的树脂。作为具体例,可以列举:环状烯烃的开环(共)聚合物、环状烯烃的加聚物、环状烯烃与乙烯、丙烯等α-烯烃的共聚物(代表性地为无规共聚物)及将它们用不饱和羧酸或其衍生物改性后的接枝聚合物、以及它们的氢化物等。作为环状烯烃的具体例,可以列举降冰片烯类单体。
作为环状聚烯烃树脂,市售有各种产品。作为具体例,可以列举:日本瑞翁公司制造的商品名“ゼオネックス”、“ゼオノア”、JSR公司制造的商品名“アートン”、ポリプラスチックス公司制造的商品名“トーパス”、三井化学公司制造的商品名“APEL”。
作为本发明的薄膜以外的光学薄膜中使用的甲基丙烯酸类树脂,在不损害本发明效果的范围内,可采用任意的适当的甲基丙烯酸类树脂。可以列举例如:聚甲基丙烯酸甲酯等甲基丙烯酸酯聚合物、甲基丙烯酸甲酯-(甲基)丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸甲酯-(甲基)丙烯酸酯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸酯-(甲基)丙烯酸共聚物、(甲基)丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物(MS树脂等)、具有脂环族烃基的聚合物(例如,甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸环己酯共聚物等)。另外,作为甲基丙烯酸类树脂,可以列举例如:三菱丽阳株式会社制造的アクリペットVH和アクリペットVRL20A、日本特开2013-033237和WO2013/005634A中记载的将甲基丙烯酸甲酯和马来酰亚胺类单体共聚而得到的丙烯酸类树脂、WO2005/108438A中记载的在分子内具有环结构的丙烯酸类树脂、日本特开2009-197151号公报中记载的在分子内具有环结构的甲基丙烯酸类树脂、通过分子内交联、分子内环化反应得到的高玻璃化转变温度(Tg)甲基丙烯酸类树脂。
作为本发明的薄膜以外的光学薄膜中使用的甲基丙烯酸类树脂,也可以使用具有内酯环结构的甲基丙烯酸类树脂。这是因为,其具有高耐热性、高透明性,通过双轴拉伸而具有高机械强度。作为具有内酯环结构的甲基丙烯酸类树脂,可以列举:日本特开2000-230016号公报、日本特开2001-151814号公报、日本特开2002-120326号公报、日本特开2002-254544号公报、日本特开2005-146084号公报等中记载的具有内酯环结构的甲基丙烯酸类树脂。
本发明的偏振板能够用于图像显示装置。作为图像显示装置的具体例,可以列举:电致发光(EL)显示器、等离子体显示器(PD)、场发射显示器(FED:Field EmissionDisplay)这样的自发光型显示装置;液晶显示装置(LCD)等。液晶显示装置具有液晶盒和配置在该液晶盒的至少单侧的上述偏振板。
以下,通过实施例和比较例对本发明具体地进行说明,但本发明不限定于下述实施例。需要说明的是,物性值等的测定通过下述方法来实施。
(聚合转化率)
在气相色谱仪(岛津制作所公司制造、GC-14A)上连接柱(GLC-G-230SciencesInc.制造、INERT CAP 1(df=0.4μm、I.D.0.25mm、长度60m)),在使注射温度为180℃、使检测器温度为180℃、使柱温以10℃/分钟从60℃升温至200℃的条件下进行分析,基于其结果算出聚合转化率。
<树脂单体组成>
使用核磁共振装置(Bruker公司制造的ULTRA SHIELD 400PLUS),相对于树脂10mg,氘代氯仿为1mL,在室温、累计次数64次的条件下测定1H-NMR谱图,由其谱图算出树脂中的单体单元的组成。
(光弹性系数)
将未拉伸薄膜切割成20mm×40mm的尺寸,夹着长轴方向的两端将薄膜片设置于椭圆偏光测定装置中,在长轴方向施加106~107Pa的应力的同时,在温度为23±2℃、湿度为50±5%的条件下,测定波长590nm的光的薄膜片中央的面内方向相位差Rin。根据应力与相位差的相关关系(Rin=β×σ×d,Rin:施加应力σ[Pa]时的面内方向相位差[nm],β:光弹性系数[10-12Pa-1],σ:应力[Pa],d:薄膜厚度[nm])算出光弹性系数β。
(未拉伸薄膜的强度)
将未拉伸薄膜切割成100mm×50mm的尺寸,将薄膜片设置于安装有直径6mm的圆筒形芯轴的圆筒形芯轴弯曲试验器中,对弯曲180度时的薄膜片的状态进行评价。
A:薄膜没有变化,能够保持所得到的原有状态。
B:薄膜脆,发生了破裂。
(重均分子量(Mw)、分子量分布(Mw/Mn))
Mw和Mw/Mn通过凝胶渗透色谱(GPC)在下述条件下测定色谱图,由换算成标准聚苯乙烯的分子量而得到的值算出。
GPC装置:东曹株式会社制造、HLC-8320
检测器:差示折射率检测器
柱:使用将两根东曹株式会社制造的TSKgel SuperMultipore HZM-M与SuperHZ4000串联连接而成的柱。
洗脱剂:四氢呋喃
洗脱剂流量:0.35ml/分钟
柱温:40℃
标准曲线:使用标准聚苯乙烯10个点的数据制成
(玻璃化转变温度Tg)
依照JIS K7121,使用差示扫描量热测定装置(岛津制作所制造、DSC-50(型号)),在先升温至250℃、接着冷却至室温、然后以20℃/分钟从室温升温至230℃的条件下测定DSC曲线。将由该DSC曲线求出的中间点玻璃化转变温度作为本发明中的玻璃化转变温度。
(饱和吸水率)
使用注射成形机(住友重机械工业株式会社制造、SE-180DU-HP),将制造例中得到的甲基丙烯酸类树脂在料筒温度为280℃、模具温度为75℃、成形周期为1分钟的条件下进行注射成形,得到长度为290mm、宽度为100mm、厚度为2mm的试验片。在温度为50℃、5mmHg的条件下,将试验片真空干燥3天,测定绝对干燥时的试验片的质量W0。然后,将绝对干燥试验片在温度60℃、湿度90%的条件下放置300小时。然后,测定试验片的质量W1。通过下式算出饱和吸水率(%)。
饱和吸水率(%)={W1-W0}/W0×100
(熔体体积流动速率(MVR))
MVR依照JIS K7210在300℃、1.2kg载荷、10分钟的条件下进行测定。
(总光线透射率(Tt))
总光线透射率依照JIS K7361-1使用雾度计(村上色彩研究所制造、HM-150)来测定。
(雾度(H))
依照JIS K7136,使用雾度计(村上色彩研究所制造、HM-150)测定雾度(H)。
(面内方向的相位差(Re))
将40mm×40mm的试验片设置于自动双折射计(王子计测株式会社制造,KOBRA-WR),在温度23±2℃、湿度50±5%的条件下测定波长590nm、入射角0°的相位差。
(厚度方向的相位差(Rth))
将40mm×40mm的试验片设置于自动双折射计(王子计测株式会社制造,KOBRA-WR),在温度23±2℃、湿度50±5%的条件下测定波长590nm、40°倾斜方向的相位差,由其值和平均折射率n算出折射率nx、ny和nz,进一步算出厚度方向相位差Rth(=((nx+ny)/2-nz)×d)。nx为面内迟相轴方向的折射率,ny为相对于迟相轴在面内成直角的方向的折射率,nz为厚度方向的折射率。
试验片的厚度d[nm]使用数显千分表(デジマティックインジケータ)(株式会社三丰制造)进行测定。折射率nx、ny和nz的算出所需的平均折射率n利用数字精密折射仪(カルニュー光学工业株式会社,KPR-20)进行测定。
(湿热试验)
在进行了单轴拉伸的薄膜的情况下,将拉伸方向作为长边,在进行了双轴拉伸的薄膜的情况下,将制膜的MD(Machine Direction)方向作为长边,准备切割成150mm×1mm的试验片。将试验片在40℃下以5Torr真空干燥12小时,然后,在80℃、90%RH的高温高湿度下放置12小时。计算出从150mm起收缩后的长度。
湿热收缩率=(150mm-试验后的长度)/150mm×100(%)
(黄色指数(YI))
将实施例和比较例中制作的树脂组合物进行热压成形而得到50mm×50mm×1.0mm厚的板状成形体。使用紫外可见近红外分光光度计(株式会社岛津制作所制造、UV-3600),依据JIS Z-8722测定这些板状成形体的1.0mm厚的黄色指数,以所得到的值为基础,依据JIS K7373算出黄色指数(YI)。
在本实施例的说明中,将甲基丙烯酸甲酯简记为MMA,将甲基丙烯酸三环[5.2.1.02,6]癸烷-8-基酯(式(1)中的X为三环[5.2.1.02,6]癸烷-8-基的化合物)简记为TCDMA,将甲基丙烯酸异冰片酯(式(1)中的X为异冰片烷-2-基的化合物)简记为IBMA,将甲基丙烯酸环己酯简记为CHMA,并且将丙烯酸甲酯简记为MA。
制造例1<PMMA1>
向安装有搅拌机和采集管的高压釜中加入纯化后的甲基丙烯酸甲酯(MMA)84质量份、甲基丙烯酸三环[5.2.1.02,6]癸烷-8-基酯(TCDMA)15质量份和丙烯酸甲酯(MA)1质量份,制备单体混合物。向单体混合物中添加聚合引发剂(AIBN,脱氢能力:1%,1小时半衰期温度:83℃)0.006质量份和链转移剂(正辛基硫醇)0.38质量份并使其溶解,得到原料液。利用氮气逐出制造装置内的氧气。
将上述原料液以平均滞留时间为120分钟的方式以一定流量从高压釜供给至温度控制为140℃的连续流通式槽型反应器,以57质量%的聚合转化率进行本体聚合。
将从槽型反应器排出的液体加热至250℃,以一定流量供给至控制为260℃的双螺杆挤出机,在挤出机入口进行绝热闪蒸。将通过绝热闪蒸除去的挥发成分(单体、二聚物、三聚物等)从开放的排气口排出。将以未反应单体作为主要成分的挥发成分从设置在双螺杆挤出机入口的下游部的被减压至6Torr的排气口排出,利用螺杆将残留的树脂成分以线料状挤出。将该线料利用造粒机进行切割,得到颗粒状的甲基丙烯酸类树脂<PMMA1>。
所得到的甲基丙烯酸类树脂中,来自于MMA的结构单元为85质量%、来自于TCDMA的结构单元为14质量%、来自于MA的结构单元为1质量%。另外,重均分子量(Mw)为67000,分子量分布(Mw/Mn)为1.81,玻璃化转变温度(Tg)为125℃。表1中示出甲基丙烯酸类树脂的分析结果。
制造例2<PMMA2>
向高压釜中添加MMA 78质量份、TCDMA 22质量份、AIBN 0.06质量份、1,1-双(叔丁基过氧化)环己烷0.01质量份、正辛基硫醇0.22质量份、季戊四醇四硫代丙酸酯0质量份、水200质量份、分散剂2.64质量份和pH调节剂33质量份。在对高压釜内进行搅拌的同时,使液温从室温升高至70℃,在70℃保持180分钟。然后,在120℃保持60分钟,进行聚合反应。将液温降低至室温,将聚合反应液从高压釜中抽出。通过过滤从聚合反应液中取出固体成分,利用水进行清洗,在80℃热风干燥24小时,得到微珠状的甲基丙烯酸类树脂[PMMA2]。表1中示出甲基丙烯酸类树脂的分析结果。
制造例3~11<PMMA3~11>
将甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酸三环[5.2.1.02,6]癸烷-8-基酯(TCDMA)、丙烯酸甲酯(MA)、甲基丙烯酸异冰片酯(IBMA)、甲基丙烯酸环己酯(CHMA)、正辛基硫醇(n-OM)、季戊四醇四硫代丙酸酯(PETP)的量如表1或表2所示进行改变,除此以外,通过与制造例2相同的方法得到甲基丙烯酸类树脂<PMMA3~11>。在表1和表2中示出甲基丙烯酸类树脂的分析结果。
制造例12<PMMA12>
向具备搅拌装置、温度传感器、冷凝管和氮气导入管的内容积30L的反应釜中加入甲基丙烯酸甲酯(MMA)40质量份、2-(羟甲基)丙烯酸甲酯(MHMA)10质量份、甲苯50质量份和抗氧化剂(旭电化工业制造、アデカスタブ2112)0.025质量份,在向其中通入氮气的同时升温至105℃。在伴随升温而产生的回流开始时,添加叔戊基过氧化异壬酸酯(アルケマ吉富制造,商品名:ルペロックス570)0.05质量份,并且,在用3小时滴加叔戊基过氧化异壬酸酯0.10质量份的同时,在约105~110℃的回流下进行溶液聚合,进一步进行4小时的熟化。
接着,向得到的聚合溶液中添加作为环化缩合反应的催化剂(环化催化剂)的磷酸2-乙基己酯(堺化学工业制造、Phoslex A-8)0.05质量份,在约90~110℃的回流下进行2小时环化缩合反应,然后,利用240℃的高压釜将聚合溶液加热30分钟,进一步进行环化缩合反应。
接着,将所得到的聚合溶液以树脂量换算计以2.0kg/小时的处理速度导入到设定成滚筒温度为240℃、旋转速度为100rpm、减压度为13.3~400hPa(10~300mmHg)的具有1个后排气口和4个前排气口的带排气口的双螺杆挤出机(Φ=29.75mm、L/D=30)中,进行脱挥。得到在主链具有内酯环的甲基丙烯酸类树脂<PMMA12>。表2中示出甲基丙烯酸类树脂<PMMA12>的分析结果。
[表1]
表1
[表2]
表2
准备聚碳酸酯树脂<PC1~3>。
PC1:住化斯泰隆聚碳酸酯公司制造、SD POLYCA TR-2001(型号)[Mw=22000、MVR(300℃、1.2Kg)=200cm3/10分钟]
PC2:住化斯泰隆聚碳酸酯公司制造、カリバー301-40(型号)、[Mw=35000、MVR(300℃、1.2Kg)=40cm3/10分钟]
PC3:住化斯泰隆聚碳酸酯公司制造、カリバー301-4(型号)、[Mw=58000、MVR(300℃、1.2Kg)=4cm3/10分钟]
作为加工助剂,准备パラロイドK125-P(陶氏化学公司制造)。
作为紫外线吸收剂,准备2,4,6-三(2-羟基-4-己基氧基-3-甲基苯基)-1,3,5-三嗪(ADEKA公司制造;LA-F70)。
<实施例1>单轴拉伸薄膜
将甲基丙烯酸类树脂<PMMA1>96质量份和聚碳酸酯树脂<PC1>4质量份混合,利用双螺杆挤出机(テクノベル公司制造,商品名:KZW20TW-45MG-NH-600)在250℃下进行混炼挤出,制造树脂组合物[1]。
测定树脂组合物[1]的玻璃化转变温度Tg和黄色指数YI。
将树脂组合物[1]进行热压成形,从而得到50mm×50mm×1.0mm厚的板状成形体。测定厚度1.0mm时的总光线透射率Tt和雾度H。将结果示于表3中。
将树脂组合物[1]在80℃干燥12小时。使用20mmφ单螺杆挤出机(OCS公司制造),在树脂温度260℃下,将树脂组合物[1]从150mm宽度的T型模头挤出,将其用表面温度110℃的辊牵拉,得到宽度110mm、厚度80μm的未拉伸薄膜。将未拉伸薄膜的强度和光弹性系数β示于表3中。
将上述未拉伸薄膜切割成50mm×40mm的尺寸,将其按照夹头间为20mm的方式设置在拉伸试验机(岛津制作所制造的AG-IS 5kN)中,在玻璃化转变温度+15℃的拉伸温度、500%/分钟的拉伸速度、在纵向上面积拉伸倍率为2倍的条件下进行单轴拉伸,保持10秒钟,接着进行骤冷,得到厚度40μm的单轴拉伸薄膜。
将该单轴拉伸薄膜的厚度d、面内方向相位差Re、厚度方向相位差Rth、总光线透射率Tt、雾度H和湿热收缩率的测定结果示于表3中。
<实施例2~7、比较例1~10>单轴拉伸薄膜
除了变更为表3或表4所示的配合组成以外,通过与实施例1相同的方法制造树脂组合物[2]~[17]。将树脂组合物[2]~[17]的物性示于表3或4中。
除了使用树脂组合物[2]~[17]代替树脂组合物[1]以外,通过与实施例1相同的方法得到宽度110mm、厚度80μm的未拉伸薄膜和厚度40μm的单轴拉伸薄膜。将未拉伸薄膜和单轴拉伸薄膜的评价结果示于表3或4中。需要说明的是,在比较例1和比较例5中,未拉伸薄膜的强度不足,因此,不能进行单轴拉伸。
[表3]
表3
[表4]
表4
<实施例8>双轴拉伸薄膜
除了变更为表5所示的配合组成以外,通过与实施例1相同的方法制造树脂组合物[19]。
使用树脂组合物[19]代替树脂组合物[1],使得到的薄膜的厚度为160μm,除此以外,通过与实施例1相同的方法得到宽度110mm的未拉伸薄膜。
将该未拉伸薄膜裁断为100mm×100mm的尺寸。将该切片设置在缩放型双轴拉伸试验机(东洋精机株式会社制造)中,在拉伸温度:玻璃化转变温度+20℃、纵向拉伸速度:1000%/分钟、横向拉伸速度1000%/分钟、纵向拉伸倍率:2倍、横向拉伸倍率:2倍的条件下进行同时双轴拉伸,保持10秒钟,接着进行骤冷,得到厚度40μm的双轴拉伸薄膜。将树脂组合物[19]、未拉伸薄膜和双轴拉伸薄膜的评价结果示于表5中。
<比较例11>
除了变更为表5所示的配合组成以外,通过与实施例8相同的方法制造树脂组合物[18]。
除了使用树脂组合物[18]代替树脂组合物[19]以外,通过与实施例8相同的方法得到宽度110mm、厚度160μm的未拉伸薄膜和厚度40μm的双轴拉伸薄膜。将树脂组合物[18]、未拉伸薄膜和双轴拉伸薄膜的评价结果示于表5中。PMMA12的饱和吸水率高,因此湿热收缩率大。
<实施例9~11>
除了变更为表5所示的配合组成以外,通过与实施例8相同的方法制造树脂组合物[20]~[22]。
除了使用树脂组合物[20]~[22]代替树脂组合物[19]以外,通过与实施例8相同的方法得到宽度110mm、厚度160μm的未拉伸薄膜和厚度40μm的双轴拉伸薄膜。将树脂组合物[20]~[22]、未拉伸薄膜和双轴拉伸薄膜的评价结果示于表5中。
<实施例12>
除了变更为表5所示的配合组成以外,通过与实施例8相同的方法制造树脂组合物[23]。
使用树脂组合物[23]代替树脂组合物[19],使得到的薄膜的厚度为80μm,除此以外,通过与实施例8相同的方法得到宽度110mm的未拉伸薄膜。另外,除了使得到的薄膜的厚度为20μm以外,通过与实施例8相同的方法得到双轴拉伸薄膜。将树脂组合物[23]、未拉伸薄膜和双轴拉伸薄膜的评价结果示于表5中。
[表5]
表5
实施例13
将平均聚合度2400、皂化度99.9摩尔%、厚度75μm的聚乙烯醇薄膜在30℃的温水中浸渍60秒钟使其溶胀。接着,在0.3重量%(重量比:碘/碘化钾=0.5/8)的30℃的碘溶液中染色1分钟,同时拉伸至3.5倍。然后,在65℃的4重量%的硼酸水溶液中浸渍0.5分钟,同时拉伸至综合拉伸倍率为6倍。拉伸后,在70℃的烘箱中进行3分钟干燥,得到厚度22μm的偏振镜。
将聚酯氨基甲酸酯(第一工业制药制造,商品名:スーパーフレックス210,固体成分:33%)16.8g、交联剂(含唑啉的聚合物,日本触媒制造,商品名:エポクロスWS-700,固体成分:25%)4.2g、1重量%的氨水2.0g、胶态二氧化硅(扶桑化学工业制造,クォートロンPL-3,固体成分:20重量%)0.42g和纯水76.6g混合,得到易胶粘剂组合物。
将N-羟乙基丙烯酰胺(兴人公司制造)38.3质量份、三丙二醇二丙烯酸酯(商品名:アロニックスM-220,东亚合成公司制造)19.1质量份、丙烯酰吗啉(兴人公司制造)38.3质量份和光聚合引发剂(商品名:KAYACURE DETX-S,二乙基噻吨酮,日本化药公司制造)1.4质量份混合,在50℃搅拌1小时,从而得到活性能量射线固化型胶粘剂。
对实施例11中得到的双轴拉伸薄膜(以下称为薄膜a)实施电晕放电处理。利用棒涂机将上述易胶粘剂组合物按照干燥后厚度为100nm的方式涂布到薄膜a的电晕放电处理面上。然后,在热风干燥机(110℃)中干燥约5分钟,在薄膜a的单面形成易胶粘层。
将上述活性能量射线固化型胶粘剂按照干燥后厚度为500nm的方式涂布到薄膜a的易胶粘层上,形成胶粘剂层。
使用小型层压机,在偏振镜的两面各自以使胶粘剂层朝向偏振镜侧的方式重叠上述薄膜a。使用IR加热器从两面加热至50℃,对两面照射累计照射量1000/mJ/cm2的紫外线,使活性能量射线固化型胶粘剂固化,得到在偏振镜的两面层叠薄膜a而成的偏振板X。
将偏振板X在80℃、90%RH的恒温恒湿器内放置100小时。然后,对从恒温恒湿器取出的偏振板X进行目视观察。没有观察到偏振镜的劣化。
比较例12
将厚度40μm的三乙酰基纤维素薄膜在10%的氢氧化钠水溶液(60℃)中浸渍30秒钟而皂化。然后,水洗60秒钟,得到薄膜b。
将含乙酰乙酰基的聚乙烯醇类树脂(平均聚合度:1200,皂化度:98.5摩尔%,乙酰乙酰基改性度:5摩尔%)100质量份和羟甲基三聚氰胺20质量份在30℃的温度条件下溶解在纯水中,得到固体成分浓度0.5%的胶粘剂组合物。
将该胶粘剂组合物在30℃的环境下放置30分钟。将该胶粘剂组合物按照干燥后厚度为50nm的方式涂布到薄膜b上,形成胶粘剂层。
使用小型层压机,在偏振镜的两面各自以使胶粘剂层朝向偏振镜侧的方式重叠上述薄膜b。将其在热风干燥机(70℃)内干燥5分钟,得到在偏振镜的两面层叠薄膜b而成的偏振板Y。
将偏振板Y在80℃、90%RH的恒温恒湿器内放置100小时。然后,对从恒温恒湿器取出的偏振板Y进行目视观察。观察到偏振镜的劣化。
符号说明
11 偏振镜
12 胶粘剂层
13 易胶粘层
14 偏振镜保护薄膜
16 光学薄膜
Claims (13)
1.一种树脂组合物,其含有甲基丙烯酸类树脂(A)和聚碳酸酯树脂(B),所述甲基丙烯酸类树脂(A)含有10~50质量%的来自于甲基丙烯酸多环式脂肪族烃酯的结构单元(a1)、50~90质量%的来自于甲基丙烯酸多环式脂肪族烃酯以外的甲基丙烯酸酯的结构单元(a2)和0~20质量%的来自于丙烯酸酯的结构单元(a3),
甲基丙烯酸类树脂(A)相对于聚碳酸酯树脂(B)的质量比(A)/(B)为96/4~99/1。
2.如权利要求1所述的树脂组合物,其中,甲基丙烯酸多环式脂肪族烃酯为式(1)所表示的化合物,
式(1)中,X为碳原子数10以上的多环式脂肪族烃基。
3.如权利要求2所述的树脂组合物,其中,X为异冰片烷-2-基或三环[5.2.1.02,6]癸烷-8-基。
4.如权利要求1~3中任一项所述的树脂组合物,其中,甲基丙烯酸多环式脂肪族烃酯以外的甲基丙烯酸酯为甲基丙烯酸甲酯。
5.如权利要求1~3中任一项所述的树脂组合物,其中,利用JISK7121(升温速度20℃/分钟)测定的中间点玻璃化转变温度为120℃以上。
6.如权利要求1~3中任一项所述的树脂组合物,其中,甲基丙烯酸类树脂(A)与聚碳酸酯树脂(B)的合计含量为80~100质量%。
7.一种薄膜,其包含权利要求1~6中任一项所述的树脂组合物。
8.如权利要求7所述的薄膜,其中,厚度为10~50μm。
9.如权利要求7或8所述的薄膜,其中,以面积比计被双轴拉伸至1.5~8倍。
10.如权利要求7或8所述的薄膜,其中,至少进行了单轴拉伸。
11.一种偏振镜保护薄膜,其包含权利要求7~10中任一项所述的薄膜。
12.一种相位差薄膜,其包含权利要求7~10中任一项所述的薄膜。
13.一种偏振板,其具有偏振镜和层叠在该偏振镜上的权利要求7~10中任一项所述的薄膜。
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