CN108137913A - 树脂组合物和由其形成的膜 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种树脂组合物,该树脂组合物含有聚碳酸酯树脂(A)和丙烯酸树脂(B),所述聚碳酸酯树脂(A)的主要重复单元包含由下述式(a‑1)表示的单元(a‑1)和由下述式(a‑2)(式中,W表示碳原子数1~20的亚烷基或碳原子数6~20的亚环烷基,R表示碳原子数1~20的支链或直链的烷基、或者可以具有取代基的碳原子数6~20的环烷基,m表示0~10的整数)表示的单元(a‑2),聚碳酸酯树脂与丙烯酸树脂的重量比为40:60~99:1,该树脂组合物具有单一的玻璃化转变温度且为90℃~150℃的范围,该树脂组合物的透明性、耐化学药品性、表面硬度、耐热性优异,且具有低光弹性系数。
Description
技术领域
本发明涉及透明性、耐化学药品性、表面硬度、耐热性优异且具有低光弹性系数的树脂组合物和由其形成的膜。
背景技术
以往,作为透明树脂已知甲基丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂(以下,有时称为PC)等,其以成型品、膜等形式在电气电子部件、光学部件、汽车部件、机械部件等广泛的领域被使用。
聚甲基丙烯酸甲酯(以下,有时称为PMMA)等甲基丙烯酸树脂具有高的透明性和硬的表面硬度(铅笔硬度H~3H),多被用作镜头·光纤等光学材料。但是,存在对防晒霜等日常使用的药剂等的耐性低,在人手直接接触的用途中使用受到限制这样的问题。
近年来,由于担心石油资源枯竭、引起全球变暖的空气中的二氧化碳增加的问题,开始集中关注原料不依赖于石油,并且即使燃烧也不会增加二氧化碳的碳中和成立的生物质资源,在聚合物的领域中,也正在积极地开发由生物质资源生产的生物质塑料。特别是将异山梨醇作为主要单体使用的聚碳酸酯在耐热性、耐候性、表面硬度、耐化学药品性这样的方面优异,具有与通常由双酚A构成的聚碳酸酯不同的特征,因此受到关注,并进行了各种研究(专利文献1、2)。这些异山梨醇系聚碳酸酯的耐热性、耐冲击性、耐候性优异,但是存在光弹性系数与丙烯酸树脂相比高,另外表面硬度稍差这样的课题。
另外,已知PC和PMMA的混合物本质上不相容且产生不透明的材料。例如,在专利文献3中公开了PC和PMMA的混合物是不透明的,这两种聚合物所具有的物性不显现。另一方面,在专利文献4中公开了含有氟化单体的聚碳酸酯树脂和丙烯酸树脂的组合物变为透明,但是由于聚碳酸酯树脂含有芳香族,因此这些组合物在耐候性、光弹性系数等光学特性方面存在课题。在专利文献5中,通过丙烯酸树脂的改性得到透明的树脂组合物,但是由于丙烯酸树脂含有芳香族,引出该组合物在耐候性、光弹性系数等光学特性方面也存在课题。另外,对于异山梨醇系聚碳酸酯,与PMMA的相容性低,在制成膜的情况下,透明性在实用上也不能满足。因此,还不能提供透明性、耐化学药品性、表面硬度优异具有低光弹性系数的异山梨醇系聚碳酸酯的树脂组合物、膜。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2006-36954号公报
专利文献2:日本特开2009-46519号公报
专利文献3:美国专利第4319003号说明书
专利文献4:日本特开平7-3104号公报
专利文献5:日本特开2014-1267号公报
发明内容
本发明的目的在于提供透明性、耐化学药品性、表面硬度、耐热性优异的,且具有低光弹性系数的树脂组合物和由其形成的膜。
本发明人等反复进行了深入研究,结果查明通过将丙烯酸树脂和以一定比率含有异山梨醇与作为共聚单体的具有特定螺环结构的单体的聚碳酸酯树脂混合,成为透明性、耐化学药品性、表面硬度、耐热性优异且具有低光弹性系数的树脂组合物和由其形成的膜,以至完成了本发明。
即,根据本发明,发明的课题通过下述内容实现。
1.一种树脂组合物,其含有聚碳酸酯树脂(A)和丙烯酸树脂(B),上述聚碳酸酯树脂(A)的主要重复单元包含由下述式(a-1)表示的单元(a-1)和由下述式(a-2)表示的单元(a-2),聚碳酸酯树脂与丙烯酸树脂的重量比为40:60~99:1,该树脂组合物具有单一的玻璃化转变温度且为90℃~150℃的范围。
(式中,W表示碳原子数1~20的亚烷基或碳原子数6~20的亚环烷基,R表示碳原子数1~20的支链或直链的烷基、或者可以具有取代基的碳原子数6~20的环烷基,m表示0~10的整数。)。
2.如前项1所述的树脂组合物,其中,上述聚碳酸酯树脂(A)的单元(a-1)与单元(a-2)的摩尔比(a-1/a-2)为40/60~95/5。
3.如前项1所述的树脂组合物,其中,表面硬度为F以上。
4.如前项1所述的组合物,其中,光弹性系数为25×10-12Pa-1以下。
5.如前项1所述的树脂组合物,其中,聚碳酸酯树脂(A)的比粘度(ηSP)为0.2~1.5的范围。
6.如前项1所述的树脂组合物,其中,丙烯酸树脂为热塑性丙烯酸树脂,按照JISK7210,在230℃、3.8kg载重下测定的熔体流动速率为0.5~30g/10min。
7.如前项1所述的树脂组合物,其中,丙烯酸树脂为由甲基丙烯酸甲酯和/或丙烯酸甲酯衍生的丙烯酸树脂。
8.如前项1所述的树脂组合物,其中,聚碳酸酯树脂(A)的单元(a-2)为由3,9-双(2-羟基-1,1-二甲基乙基)-2,4,8,10-四氧杂螺(5.5)十一烷衍生的单元。
9.由前项1~8中任一项所述的树脂组合物形成的膜。
本发明通过使用丙烯酸树脂和以一定比率含有异山梨醇与作为共聚单体的具有特定螺环结构的单体的聚碳酸酯树脂,能够提供透明性、耐化学药品性、表面硬度优异且具有低光弹性系数的树脂组合物和由其形成的膜。因此,其发挥的工业效果显著。
具体实施方式
以下,对本发明进行详细说明。
<聚碳酸酯树脂>
(聚碳酸酯树脂(A))
本发明的聚碳酸酯树脂(A)的主要重复单元由单元(a-1)和单元(a-2)构成。主要重复单元是指以全部重复单元为基准,单元(a-1)和单元(a-2)的合计优选为50摩尔%以上,更优选为60摩尔%以上,进一步优选为70摩尔%以上,特别优选为80摩尔%以上,最优选为90摩尔%以上。
(单元(a-1))
本发明的单元(a-1)如上述式(a-1)所示,是由具有醚基的脂肪族二醇衍生的。
在上述式(a-1)表示的生物质资源中含有具有醚键的二醇的聚碳酸酯树脂为耐热性和铅笔硬度高的材料。
上述式(a-1)可例示处于立体异构体关系的由下述式表示的重复单元(a-1-1)、(a-1-2)和(a-1-3)。
它们是源自糖质的醚二醇,是也可由自然界的生物质得到的物质,且是被称为可再生资源的物质之一。重复单元(a-1-1)、(a-1-2)和(a-1-3)分别被称为异山梨醇、异甘露醇、异艾杜醇。异山梨醇通过在使由淀粉得到的D-葡萄糖氢化后,经过脱水而得到。对于其它醚二醇,除了起始物质以外也通过同样的反应得到。
异山梨醇、异甘露醇、异艾杜醇中,特别是由异山梨醇(1,4;3,6-二脱水-D-山梨糖醇)衍生的重复单元由于制造的容易性、耐热性优异,故优选。
(单元(a-2))
本发明的单元(a-2)如上述式(a-2)所示,由具有螺环结构的二醇衍生。
上述式(a-2)中,W表示碳原子数1~20的亚烷基或碳原子数6~20的亚环烷基,优选为碳原子数1~10的亚烷基,更优选为碳原子数1~6的亚烷基,进一步优选为碳原子数1~4的亚烷基。
上述式(a-2)中,R表示碳原子数1~20的支链或直链的烷基、或者可具有取代基的碳原子数6~20的环烷基,优选为碳原子数1~10的支链或直链的烷基,优选为碳原子数1~6的支链或直链的烷基,进一步优选为碳原子数1~4的支链或直链的烷基。
上述式(a-2)中,m表示0~10的整数,m优选为0~6的整数,m进一步优选为0~4的整数。
作为具有螺环结构的二醇化合物,具体可举出3,9-双(2-羟基乙基)-2,4,8,10-四氧杂螺(5.5)十一烷、3,9-双(2-羟基-1,1-二甲基乙基)-2,4,8,10-四氧杂螺(5.5)十一烷、3,9-双(2-羟基-1,1-二乙基乙基)-2,4,8,10-四氧杂螺(5.5)十一烷、3,9-双(2-羟基-1,1-二丙基乙基)-2,4,8,10-四氧杂螺(5.5)十一烷等脂环式二醇化合物。
优选使用3,9-双(2-羟基-1,1-二甲基乙基)-2,4,8,10-四氧杂螺(5.5)十一烷。
(其它单元)
作为衍生除单元(a-1)和单元(a-2)以外的其它单元的二醇化合物,可以是其它脂肪族二醇化合物、脂环式二醇化合物、芳香族二羟基化合物中的任一者,可举出国际公开第2004/111106号小册子、国际公开第2011/021720号小册子中记载的二醇化合物、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、聚乙二醇等氧亚烷基二醇类。
作为脂肪族二醇化合物,可举出1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,8-辛二醇、1,9-壬二醇、1,10-癸二醇、1,12-十二烷二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、新戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、2-正丁基-2-乙基-1,3-丙二醇、2,2-二乙基-1,3-丙二醇、2,4-二乙基-1,5-戊二醇、1,2-己二醇、1,2-辛二醇、2-乙基-1,3-己二醇、2,3-二异丁基-1,3-丙二醇、2,2-二异戊基-1,3-丙二醇、2-甲基-2-丙基-1,3-丙二醇等。
作为脂环式二醇化合物,可举出环己烷二甲醇、三环癸烷二甲醇、金刚烷二醇、五环十五烷二甲醇、2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁烷二醇等。
作为芳香族二羟基化合物,可举出α,α’-双(4-羟基苯基)-间二异丙基苯(双酚M)、9,9-双(4-羟基-3-甲基苯基)芴、1,1-双(4-羟基苯基)环己烷、1,1-双(4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷、4,4’-二羟基-3,3’-二甲基二苯硫醚、双酚A、2,2-双(4-羟基-3-甲基苯基)丙烷(双酚C)、2,2-双(4-羟基苯基)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷(双酚AF)和1,1-双(4-羟基苯基)癸烷等。
(组成)
本发明中使用的聚碳酸酯树脂(A)的主要重复单元包含单元(a-1)和单元(a-2),且它们的摩尔比(a-1/a-2)优选为40/60~95/5。如果摩尔比(a-1/a-2)为40/60~95/5,则耐化学药品性、表面硬度变高,也可得到与丙烯酸树脂的相容性,优选。单元(a-1)和单元(a-2)的摩尔比(a-1/a-2)更优选为45/55~90/10,进一步优选为50/50~85/15,特别优选为60/40~80/20。如果为该组成的范围,则与丙烯酸树脂的相容性和耐化学药品性的平衡特别优异。应予说明,在摩尔比(a-1/a-2)小于40/60的情况下,耐化学药品性差,另一方面,在摩尔比(a-1/a-2)大于95/5的情况下,存在与丙烯酸树脂的相容性恶化的情形。摩尔比(a-1/a-2)可以由日本电子公司制的JNM-AL400的质子NMR测定并算出。
(聚碳酸酯树脂(A)的制造方法)
聚碳酸酯树脂(A)通过通常的制造聚碳酸酯树脂的本身公知的反应方法、例如使二醇成分与碳酸二酯等碳酸酯前体物质反应的方法来制造。接着,对这些制造方法简单地说明基本的方法。
使用碳酸二酯作为碳酸酯前体物质的酯交换反应通过如下方法来制造:在非活性气体环境下将规定比例的二醇成分与碳酸二酯一边加热一边搅拌而使生成的醇或酚类馏出的方法。反应温度根据生成的醇或酚类的沸点等而不同,但通常为120~300℃的范围。反应从其初期形成减压而使生成的醇或酚类馏出一边完成反应。此外,也可以根据需要添加终端剂、抗氧化剂等。
作为上述酯交换反应中使用的碳酸二酯,可举出可被取代的碳原子数6~12的芳基、芳烷基等的酯。具体而言,可例示碳酸二苯酯、碳酸二甲苯酯、碳酸双(氯苯基)酯和碳酸间甲苯酯等。其中,特别优选碳酸二苯酯。碳酸二苯酯的使用量相对于二羟基化合物的合计1摩尔优选为0.97~1.10摩尔,更优选为1.00~1.06摩尔。
此外,在熔融聚合法中为了加快聚合速度,可使用聚合催化剂,作为该聚合催化剂,可举出碱金属化合物、碱土金属化合物、含氮化合物、金属化合物等。作为这样的化合物,优选使用碱金属或碱土金属的有机酸盐、无机盐、氧化物、氢氧化物、氢化物、醇盐、氢氧化季铵等,这些化合物可单独使用或组合使用。
作为碱金属化合物,可例示氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铯、氢氧化锂、碳酸氢钠、碳酸钠、碳酸钾、碳酸铯、碳酸锂、乙酸钠、乙酸钾、乙酸铯、乙酸锂、硬脂酸钠、硬脂酸钾、硬脂酸铯、硬脂酸锂、硼氢化钠、苯甲酸钠、苯甲酸钾、苯甲酸铯、苯甲酸锂、磷酸氢二钠、磷酸氢二钾、磷酸氢二锂、苯基磷酸二钠、双酚A的二钠盐、二钾盐、二铯盐、二锂盐、酚的钠盐、钾盐、铯盐、锂盐等。
作为碱土金属化合物,可例示氢氧化镁、氢氧化钙、氢氧化锶、氢氧化钡、碳酸镁、碳酸钙、碳酸锶、碳酸钡、二乙酸镁、二乙酸钙、二乙酸锶、二乙酸钡、硬脂酸钡等。
作为含氮化合物,可举出氢氧化四甲基铵、氢氧化四乙基铵、氢氧化四丙基铵、氢氧化四丁基铵、氢氧化三甲基苄基铵等具有烷基、芳基等的氢氧化季铵类。此外,可举出三乙基胺、二甲基苄基胺、三苯基胺等叔胺类、2-甲基咪唑、2-苯基咪唑、苯并咪唑等咪唑类。此外,可例示氨、四甲基硼氢化铵、四丁基硼氢化铵、四丁基四苯基硼酸铵、四苯基四苯基硼酸铵等碱或碱性盐等。
作为金属化合物,可例示锌铝化合物、锗化合物、有机锡化合物、锑化合物、锰化合物、钛化合物、锆化合物等。这些化合物可以使用1种或并用2种以上。这些聚合催化剂的使用量在相对于二醇成分1摩尔优选为1×10-9~1×10-2当量、优选为1×10-8~1×10-5当量、更优选为1×10-7~1×10-3当量的范围内选择。
此外,也可以在反应后期添加催化剂失活剂。作为使用的催化剂失活剂,可有效使用公知的催化剂失活剂,其中,优选磺酸的铵盐、盐。进一步优选十二烷基苯磺酸四丁基盐等十二烷基苯磺酸的盐类、对甲苯磺酸四丁基铵盐等对甲苯磺酸的盐类。
此外,作为磺酸的酯,优选使用苯磺酸甲酯、苯磺酸乙酯、苯磺酸丁酯、苯磺酸辛酯、苯磺酸苯酯、对甲苯磺酸甲酯、对甲苯磺酸乙酯、对甲苯磺酸丁酯、对甲苯磺酸辛酯、对甲苯磺酸苯酯等。其中,最优选使用十二烷基苯磺酸四丁基盐。
在使用选自碱金属化合物和/或碱土金属化合物中的至少1种聚合催化剂的情况下,这些催化剂失活剂的使用量相对于该催化剂1摩尔,可以优选以0.5~50摩尔的比例、更优选以0.5~10摩尔的比例、进一步优选以0.8~5摩尔的比例使用。
(比粘度:ηSP)
聚碳酸酯树脂(A)的比粘度(ηSP)优选为0.2~1.5的范围。如果比粘度为0.2~1.5的范围,则膜等成型品的强度和成型加工性良好。更优选为0.25~1.2,进一步优选为0.3~1.0,特别优选为0.3~0.7,最优选为0.3~0.5。
本发明中所谓的比粘度在20℃使用奥斯特瓦尔德粘度计由将聚碳酸酯树脂0.7g溶解于二氯甲烷100ml而成的溶液求出。
比粘度(ηSP)=(t-t0)/t0
[t0为二氯甲烷的落下秒数,t为试样溶液的落下秒数]
应予说明,作为具体的比粘度的测定,例如可按以下要领进行。首先,将聚碳酸酯树脂溶解于其20~30倍重量的二氯甲烷,利用硅藻土过滤采集可溶成分后,除去溶液并充分干燥,得到二氯甲烷可溶成分的固体。使用奥斯特瓦尔德粘度计由将该固体0.7g溶解于二氯甲烷100ml而成的溶液求出20℃下的比粘度。
(丙烯酸树脂(B))
作为本发明使用的丙烯酸树脂,可使用作为热塑性树脂的丙烯酸树脂。作为丙烯酸树脂所使用的单体,可举出以下化合物。例如,可例示甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、丙烯酸、(甲基)丙烯酸苄酯、(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)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸十三烷基酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯、(甲基)丙烯酸-2-甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸降冰片酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯基酯、(甲基)丙烯酸二环戊基酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯基氧基乙酯、(甲基)丙烯酸四氢糠酯、(甲基)丙烯酸丙烯酸酯(acryl(meth)acrylate)、(甲基)丙烯酸-2-羟基乙酯、琥珀酸-2-(甲基)丙烯酰氧基乙酯、马来酸-2-(甲基)丙烯酰氧基乙酯、邻苯二甲酸-2-(甲基)丙烯酰氧基乙酯、六氢邻苯二甲酸-2-(甲基)丙烯酰氧基乙酯、五甲基哌啶基(甲基)丙烯酸酯、四甲基哌啶基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸二乙基氨基乙酯、甲基丙烯酸环戊酯、丙烯酸环戊酯、甲基丙烯酸环己酯、丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸环庚酯、丙烯酸环庚酯、甲基丙烯酸环辛酯、丙烯酸环辛酯、甲基丙烯酸环十二烷基酯、丙烯酸环十二烷基酯等。
这些丙烯酸树脂可以单独聚合使用,也可以将2种以上聚合使用。特别优选含有甲基丙烯酸甲酯和/或丙烯酸甲酯。作为单体成分,优选含有50~99mol%的甲基丙烯酸甲酯、1~50mol%的丙烯酸甲酯。更优选含有60~99mol%的甲基丙烯酸甲酯、1~40mol%的丙烯酸甲酯,更进一步优选含有70~99mol%的甲基丙烯酸甲酯、1~30mol%的丙烯酸甲酯。作为单体成分,在甲基丙烯酸甲酯多于99mol%的情况下,耐热分解性差,有时在成型时产生银纹等成型不良。作为单体成分,在甲基丙烯酸甲酯小于50mol%的情况下,有时热变形温度降低。另外,可以并用0~30重量%的可与这些丙烯酸系单体聚合的其它单体,例如烯烃系单体、乙烯基系单体等。
上述丙烯酸树脂的分子量没有特别限定,如果以重均分子量计为3万~30万的范围,则作为膜进行成型时不产生流动不均等外观不良,可提供机械特性、耐热性优异的膜。
另外,本发明使用的丙烯酸系树脂的玻璃化转变温度(Tg)优选为90~150℃,更优选为95~145℃,进一步优选为100~140℃。如果Tg为90~150℃,则耐热稳定性和成型性良好,优选。玻璃化转变温度(Tg)使用TA Instruments Japan(株)制的2910型DSC,以升温速度20℃/min进行测定。
本发明的丙烯酸树脂没有特别限定,优选按照JIS K7210,在230℃、3.8kg载重下测定的熔体流动速率为0.5~30g/10min的丙烯酸树脂,更优选熔体流动速率为0.7~27g/10min的丙烯酸树脂,进一步优选熔体流动速率为1.0~25g/10min的丙烯酸树脂,特别优选熔体流动速率为1.5~20g/10min的丙烯酸树脂。熔体流动速率为该范围的丙烯酸树脂的成型性良好。还可以在上述丙烯酸系树脂中添加常见的热稳定剂、紫外线吸收剂、耐光稳定剂、着色剂、脱模剂、润滑剂、防静电剂、消光剂等各种添加剂。
(含有聚碳酸酯树脂和丙烯酸树脂的树脂组合物的制造方法)
本发明的树脂组合物优选将聚碳酸酯树脂和丙烯酸树脂在熔融状态下混合。作为在熔融状态下混合的方法,通常使用挤出机,在熔融树脂温度优选为200~320℃、更优选为220~300℃、进一步优选为230~290℃下进行混炼,进行造粒。由此,得到两树脂被均匀混合的树脂组合物的颗粒。挤出机的构成、螺杆的构成等没有特别限定。如果挤出机中的熔融树脂温度超过320℃则有时树脂着色,或发生热分解。另一方面,如果树脂温度低于200℃,则有时树脂粘度过高而对挤出机施加过度的负荷。
(重量比)
上述聚碳酸酯树脂与丙烯酸树脂的重量比能够在40:60~99:1的范围内任意混合。优选为40:60~98:2(重量比)的范围,更优选为50:50~97:3(重量比)的范围,进一步优选为50:50~95:5(重量比)的范围,特别优选为60:40~95:5(重量比)的范围。如果聚碳酸酯成分变为小于40重量%则耐化学药品性成为问题。通过设为上述范围可得到耐热性、耐化学药品性、表面硬度优异的树脂组合物。
(玻璃化转变温度:Tg)
本发明的树脂组合物的玻璃化转变温度(Tg)是单一的,其玻璃化转变温度(Tg)为90~150℃,优选为100~140℃,更优选为110~140℃,进一步优选为110~130℃。如果Tg为上述范围内,则耐热稳定性和成型性良好,优选。
玻璃化转变温度(Tg)使用TA Instruments Japan(株)制的2910型DSC,以升温速度20℃/min进行测定。本发明中,玻璃化转变温度(Tg)为单一的是指:按照JIS K7121,以加热速度20℃/分钟使用差示扫描量热仪(DSC)测定玻璃化转变温度时,表示玻璃化转变温度的拐点仅出现1个。
通常,聚合物混合组合物具有单一的玻璃化转变温度意味着混合的树脂处于以纳米级(分子水平)相容的状态,并可认为是相容的体系。
(铅笔硬度)
本发明的树脂组合物的铅笔硬度优选为F以上。从耐刮伤性优异的方面考虑,更优选为H以上。应予说明,铅笔硬度为4H以下则具有充分的功能。铅笔硬度可通过增加丙烯酸树脂的重量比率而变硬。在本发明中,铅笔硬度是指在将本发明的树脂用具有特定铅笔硬度的铅笔擦过树脂时即使擦过也不会留下擦过痕迹的硬度,优选以可按照JIS K-5600进行测定的涂膜的表面硬度试验中使用的铅笔硬度为指标。铅笔硬度按照9H、8H、7H、6H、5H、4H、3H、2H、H、F、HB、B、2B、3B、4B、5B、6B的顺序变软,最硬的铅笔硬度为9H,最软的铅笔硬度为6B。
(添加剂)
本发明中使用的树脂组合物可以根据用途、需要而配合热稳定剂、增塑剂、光稳定剂、聚合金属钝化剂、阻燃剂、润滑剂、防静电剂、表面活性剂、抗菌剂、紫外线吸收剂、脱模剂、着色剂、冲击改良剂等添加剂。
(热稳定剂)
本发明中使用的树脂组合物为了抑制挤出·成型时的分子量下降、色调变差,特别优选含有热稳定剂。作为热稳定剂,可举出磷系热稳定剂、酚系热稳定剂、硫系热稳定剂,可以单独使用它们中的1种或并用2种以上。特别是,单元(a-1)的醚二醇残基容易因热和氧而劣化、着色,因此优选含有磷系热稳定剂作为热稳定剂。作为磷系稳定剂,优选配合亚磷酸酯化合物。作为亚磷酸酯化合物,可举出季戊四醇型亚磷酸酯化合物、与二元酚类反应而具有环状结构的亚磷酸酯化合物、具有其它结构的亚磷酸酯化合物。
作为上述季戊四醇型亚磷酸酯化合物,具体而言,例如可举出二硬脂基季戊四醇二亚磷酸酯、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、双(2,6-二叔丁基-4-乙基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、苯基双酚A季戊四醇二亚磷酸酯、双(壬基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、二环己基季戊四醇二亚磷酸酯等,其中,可优选可举出二硬脂基季戊四醇二亚磷酸酯和双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯。
作为上述与二元酚类反应而具有环状结构的亚磷酸酯化合物,例如可举出2,2’-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、2,2’-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)(2-叔丁基-4-甲基苯基)亚磷酸酯、2,2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯基)(2-叔丁基-4-甲基苯基)亚磷酸酯、2,2’-亚乙基双(4-甲基-6-叔丁基苯基)(2-叔丁基-4-甲基苯基)亚磷酸酯、2,2’-亚甲基-双-(4,6-二叔丁基苯基)辛基亚磷酸酯、6-叔丁基-4-[3-[(2,4,8,10)-四叔丁基二苯并[d,f][1,3,2]二磷杂庚英-6-基)氧基]丙基]-2-甲基苯酚等。
作为上述具有其它结构的亚磷酸酯系化合物,例如可举出亚磷酸三苯酯、亚磷酸三(壬基苯基)酯、亚磷酸三癸酯、亚磷酸三辛酯、亚磷酸三(十八烷基)酯、亚磷酸二癸基单苯酯、亚磷酸二辛基单苯酯、亚磷酸二异丙基单苯酯、亚磷酸单丁基二苯酯、亚磷酸单癸基二苯酯、亚磷酸单辛基二苯酯、2,2-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)辛基亚磷酸酯、亚磷酸三(二乙基苯基)酯、亚磷酸三(二异丙基苯基)酯、亚磷酸三(二正丁基苯基)酯、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯和亚磷酸三(2,6-二叔丁基苯基)酯等。
除各种亚磷酸酯化合物以外,例如还可举出磷酸酯化合物、亚膦酸酯化合物、膦酸酯化合物。
上述磷系热稳定剂中,优选使用亚磷酸三(壬基苯基)酯、磷酸三甲酯、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯。
上述的磷系热稳定剂可单独使用或并用2种以上。磷系热稳定剂相对于树脂组合物100重量份,优选配合0.001~1重量份,更优选配合0.01~0.5重量份,进一步优选配合0.01~0.3重量份。
本发明中使用的树脂组合物出于抑制在挤出·成型时的分子量下降、色调变差的目的,也可以与磷系热稳定剂组合而添加受阻酚系热稳定剂或硫系热稳定剂作为热稳定剂。
作为受阻酚系热稳定剂,只要例如具有抗氧化功能就没有特别限定,例如可举出正十八烷基-3-(4’-羟基-3’,5’-二叔丁基苯基)丙酸酯、季戊四醇-四{3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯}、3,3’,3”,5,5’,5”-六叔丁基-a,a’,a”-(均三甲苯-2,4,6-三基)三对甲酚、2,2-硫代二亚乙基双{3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯}等。
这些受阻酚系热稳定剂可以单独使用1种,也可以并用2种以上。
受阻酚系热稳定剂相对于树脂组合物100重量份,优选配合0.001~1重量份,更优选配合0.01~0.5重量份,进一步优选配合0.01~0.3重量份。
作为硫系热稳定剂,例如可举出二月桂基-3,3’-硫代二丙酸酯、二(十三烷基)-3,3’-硫代二丙酸酯、二肉豆蔻基-3,3’-硫代二丙酸酯、二硬脂基-3,3’-硫代二丙酸酯、月桂基硬脂基-3,3’-硫代二丙酸酯、季戊四醇四(3-月桂基硫代丙酸酯)、双[2-甲基-4-(3-月桂基硫代丙酰氧基)-5-叔丁基苯基]硫醚、十八烷基二硫醚、巯基苯并咪唑、2-巯基-6-甲基苯并咪唑、1,1’-硫代双(2-萘酚)等。上述中,优选季戊四醇四(3-月桂基硫代丙酸酯)。
这些硫系热稳定剂可以单独使用1种,也可以并用2种以上。
硫系热稳定剂相对于树脂组合物100重量份,优选配合0.001~1重量份,更优选配合0.01~0.5重量份,进一步优选配合0.01~0.3重量份。
在并用磷系热稳定剂、受阻酚系热稳定剂、硫系热稳定剂的情况下,它们的合计相对于树脂组合物100重量份,优选配合0.001~1重量份,更优选配合0.01~0.3重量份。
(脱模剂)
本发明中使用的树脂组合物为了进一步提高熔融成型时从模具中的脱模性,在不损害本发明的目的的范围内也可以配合脱模剂。
作为上述脱模剂,可举出一元或多元醇的高级脂肪酸酯、高级脂肪酸、石蜡、蜂蜡、烯烃系蜡、含有羧基和/或羧酸酐基的烯烃系蜡、硅油、有机聚硅氧烷等,优选使用一元或多元醇的高级脂肪酸酯。
作为一元或多元醇的高级脂肪酸酯,优选为碳原子数1~20的一元或多元醇与碳原子数10~30的饱和脂肪酸的部分酯或全酯。作为上述一元或多元醇与饱和脂肪酸的部分酯或全酯,例如可举出硬脂酸单甘油酯、硬脂酸二甘油酯、硬脂酸三甘油酯、硬脂酸单山梨醇酯、硬脂酸硬脂酯、山萮酸单甘油酯、山萮酸山萮酯、季戊四醇单硬脂酸酯、季戊四醇四硬脂酸酯、季戊四醇四壬酸酯、丙二醇单硬脂酸酯、硬脂酸硬脂酯、棕榈酸棕榈酯、硬脂酸丁酯、月桂酸甲酯、棕榈酸异丙酯、联苯酸联苯酯(biphenyl biphenate)、山梨糖醇酐单硬脂酸酯、硬脂酸-2-乙基己酯等。
其中,优选使用硬脂酸单甘油酯、硬脂酸三甘油酯、季戊四醇四硬脂酸酯、山萮酸山萮酯。
作为高级脂肪酸,优选碳原子数10~30的饱和脂肪酸。作为上述脂肪酸,可举出肉豆蔻酸、月桂酸、棕榈酸、硬脂酸、山萮酸等。
这些脱模剂可单独使用1种,也可以并用2种以上。上述脱模剂的配合量相对于树脂组合物100重量份优选为0.01~5重量份。
(紫外线吸收剂)
本发明中使用的树脂组合物可含有紫外线吸收剂。作为紫外线吸收剂,可举出苯并三唑系紫外线吸收剂、二苯甲酮系紫外线吸收剂、三嗪系紫外线吸收剂、环状亚氨酸酯系紫外线吸收剂、氰基丙烯酸酯系紫外线吸收剂等,其中,优选苯并三唑系紫外线吸收剂。
作为苯并三唑系紫外线吸收剂,例如可举出2-(2’-羟基-5’-甲基苯基)苯并三唑、2-(2’-羟基-5’-叔丁基苯基)苯并三唑、2-(2’-羟基-5’-叔辛基苯基)苯并三唑、2-(2’-羟基-3’,5’-二叔丁基苯基)苯并三唑、2-(2’-羟基-3’,5’-二叔戊基苯基)苯并三唑、2-(2’-羟基-3’-十二烷基-5’-甲基苯基)苯并三唑、2-(2’-羟基-3’,5’-双(α,α’-二甲基苄基)苯基苯并三唑、2-[2’-羟基-3’-(3”,4”,5”,6”-四邻苯二甲酰亚胺甲基)-5’-甲基苯基]苯并三唑、2-(2’-羟基-3’-叔丁基-5’-甲基苯基)-5-氯苯并三唑、2-(2’-羟基-3’,5’-二叔丁基苯基)-5-氯苯并三唑、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]、与甲基-3-[3-叔丁基-5-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基丙酸酯-聚乙二醇的缩合物所代表的苯并三唑系紫外线吸收剂。
上述紫外线吸收剂的配合比例相对于树脂组合物100重量份优选为0.03~2.5重量份,更优选为0.1~2重量份,进一步优选为0.2~1.5重量份。
(光稳定剂)
本发明中使用的树脂组合物可以含有光稳定剂。如果含有光稳定剂,则具有在耐候性方面良好、且成型品难以产生裂纹这样的优点。
作为光稳定剂,例如可举出1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基甲基丙烯酸酯、二癸酸双(2,2,6,6-四甲基-1-辛氧基-4-哌啶基)酯、双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)-[[3,5-双(1,1-二甲基乙基)-4-羟基苯基]甲基]丁基丙二酸酯、2,4-双[N-丁基-N-(1-环己氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-2-基)氨基]-6-(2-羟基乙基胺)-1,3,5-三嗪、双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、甲基(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)碳酸酯、双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)丁二酸酯、双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、4-苯甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶、4-辛酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶、双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)二苯基甲烷-p,p’-二氨基甲酸酯、双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)苯-1,3-二磺酸酯、双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)苯基亚磷酸酯等受阻胺类、镍双(辛基苯基)硫醚、镍配合物-3,5-二叔丁基-4-羟基苄基磷酸单乙醇盐、二丁基二硫代氨基甲酸镍等镍络合物。这些光稳定剂可以单独使用也可以并用2种以上。光稳定剂的含量相对于树脂组合物100重量份优选为0.001~1重量份、更优选为0.01~0.5重量份。
(环氧系稳定剂)
在本发明中使用的树脂组合物中,为了改善水解性,在不损害本申请发明的目的的范围内可配合环氧化合物。
作为环氧系稳定剂,可举出环氧化大豆油、环氧化亚麻油、苯基缩水甘油醚、烯丙基缩水甘油醚、叔丁基苯基缩水甘油醚、3,4-环氧环己基甲基-3’,4’-环氧环己基羧酸酯、3,4-环氧-6-甲基环己基甲基-3’,4’-环氧-6’-甲基环己基羧酸酯、2,3-环氧环己基甲基-3’,4’-环氧环己基羧酸酯、4-(3,4-环氧-5-甲基环己基)丁基-3’,4’-环氧环己基羧酸酯、3,4-环氧环己基环氧乙烷、环己基甲基-3,4-环氧环己基羧酸酯、3,4-环氧-6-甲基环己基甲基-6’-甲基环己基羧酸酯、双酚A二缩水甘油醚、四溴双酚A缩水甘油醚、邻苯二甲酸的二缩水甘油基酯、六氢邻苯二甲酸的二缩水甘油酯、双-环氧二环戊二烯基醚、双-环氧乙二醇、双-环氧环己基己二酸酯、丁二烯二环氧化物、四苯基环氧乙烷、环氧树脂酸辛酯、环氧化聚丁二烯、3,4-二甲基-1,2-环氧环己烷、3,5-二甲基-1,2-环氧环己烷、3-甲基-5-叔丁基-1,2-环氧环己烷、十八烷基-2,2-二甲基-3,4-环氧环己基羧酸酯、N-丁基-2,2-二甲基-3,4-环氧环己基羧酸酯、环己基-2-甲基-3,4-环氧环己基羧酸酯、N-丁基-2-异丙基-3,4-环氧-5-甲基环己基羧酸酯、十八烷基-3,4-环氧环己基羧酸酯、2-乙基己基-3’,4’-环氧环己基羧酸酯、4,6-二甲基-2,3-环氧环己基-3’,4’-环氧环己基羧酸酯、4,5-环氧四氢邻苯二甲酸酐、3-叔丁基-4,5-环氧四氢邻苯二甲酸酐、二乙基-4,5-环氧-顺式-1,2-环己基二羧酸酯、二正丁基-3-叔丁基-4,5-环氧-顺式-1,2-环己基二羧酸酯等。从相容性等方面出发,优选双酚A二缩水甘油醚。
这样的环氧系稳定剂以相对于树脂组合物100重量份优选为0.0001~5重量份、更优选为0.001~1重量份、进一步优选为0.005~0.5重量份的范围配合。
(上蓝剂)
为了消除由于聚合物、紫外线吸收剂而产生的镜头的黄色感,本发明中使用的树脂组合物可以配合上蓝剂。作为上蓝剂,只要可在聚碳酸酯中使用就可以没有特别障碍地使用。一般而言,蒽醌系染料容易获得,优选。
作为具体的上蓝剂,例如可举出通用名Solvent Violet13[CA.No(颜色索引No)60725]、通用名Solvent Violet31[CA.No 68210]、通用名Solvent Violet33[CA.No60725]、通用名Solvent Blue94[CA.No 61500]、通用名Solvent Violet36[CA.No 68210]、通用名Solvent Blue97[BAYER公司制的“Macrolex Violet RR”]和通用名Solvent Blue45[CA.No61110]作为代表例。
这些上蓝剂可以单独使用1种,也可以并用2种以上。这些上蓝剂相对于树脂组合物100重量份优选以0.1×10-4~2×10-4重量份的比例配合。
(阻燃剂)
本发明中使用的树脂组合物也可以配合阻燃剂。作为阻燃剂,可举出溴化环氧树脂、溴化聚苯乙烯、溴化聚碳酸酯、溴化聚丙烯酸酯和氯化聚乙烯等卤素系阻燃剂、单磷酸酯化合物和磷酸酯低聚物化合物等磷酸酯系阻燃剂、亚膦酸酯化合物、膦酸酯化合物、膦腈低聚物化合物、膦酸酰胺化合物等磷酸酯系阻燃剂以外的有机磷系阻燃剂、有机磺酸碱(土)金属盐、硼酸金属盐系阻燃剂和锡酸金属盐系阻燃剂等有机金属盐系阻燃剂、以及有机硅系阻燃剂、聚磷酸铵系阻燃剂、三嗪系阻燃剂等。此外,也可以另外配合阻燃助剂(例如,锑酸钠、三氧化锑等)、防滴落剂(具有原纤维形成能力的聚四氟乙烯等)等,与阻燃剂并用。
上述阻燃剂中,不含氯原子和溴原子的化合物可减少在进行焚烧废弃、热循环时被视为不优选的因素,因此更优选作为也以减少环境负荷为一个特征的本发明的成型品中的阻燃剂。
在配合阻燃剂的情况下,相对于树脂组合物100重量份优选为0.05~50重量份的范围。如果为0.05重量份以上则表现出充分的阻燃性,如果为50重量份以下则成型品的强度、耐热性优异。
(弹性聚合物)
本发明中使用的树脂组合物中可使用弹性聚合物作为冲击改良剂,作为弹性聚合物的例子,可举出天然橡胶或者使玻璃化转变温度为10℃以下的橡胶成分与选自芳香族乙烯基、氰化乙烯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯以及可与它们共聚的乙烯基化合物中的1种或2种以上的单体共聚而成的接枝共聚物。更优选的弹性聚合物是将橡胶成分的核与上述单体的1种或2种以上的壳接枝共聚而成的核-壳型的接枝共聚物。
此外,也可举出上述橡胶成分与上述单体的嵌段共聚物。作为上述嵌段共聚物,具体而言,可举出苯乙烯·乙烯丙烯·苯乙烯弹性体(氢化苯乙烯·异戊二烯·苯乙烯弹性体)和氢化苯乙烯·丁二烯·苯乙烯弹性体等热塑性弹性体。进而,也可使用作为其它热塑性弹性体已知的各种弹性聚合物,例如聚氨酯弹性体、聚酯弹性体、聚醚酰胺弹性体等。
作为冲击改良剂,更优选的是核-壳型的接枝共聚物。对于核-壳型的接枝共聚物,其核的粒径的重均粒径优选为0.05~0.8μm,更优选为0.1~0.6μm,进一步优选为0.1~0.5μm。若为0.05~0.8μm的范围,则可实现更良好的耐冲击性。
弹性聚合物优选含有40%以上的橡胶成分,进一步优选含有60%以上。
作为橡胶成分,可举出丁二烯橡胶、丁二烯-丙烯酸复合橡胶、丙烯酸橡胶、丙烯酸-有机硅复合橡胶、异丁烯-有机硅复合橡胶、异戊二烯橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、氯丁二烯橡胶、乙烯-丙烯橡胶、丁腈橡胶、乙烯-丙烯酸橡胶、有机硅橡胶、表氯醇橡胶、氟橡胶以及对它们的不饱和键部分氢化而成的橡胶,从燃烧时产生有害物质的顾虑这样的方面出发,不含卤素原子的橡胶成分在环境负荷的方面优选。
橡胶成分的玻璃化转变温度优选为-10℃以下,更优选为-30℃以下,作为橡胶成分,特别优选丁二烯橡胶、丁二烯-丙烯酸复合橡胶、丙烯酸橡胶、丙烯酸-有机硅复合橡胶。复合橡胶是指将2种橡胶成分进行共聚而成的橡胶或者以获得无法分离而相互缠绕的IPN结构的方式聚合而成的橡胶。
作为与橡胶成分共聚的乙烯基化合物中的芳香族乙烯基,可举出苯乙烯、α-甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、烷氧基苯乙烯、卤代苯乙烯等,特别优选苯乙烯。此外,作为丙烯酸酯,可举出丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸辛酯等,作为甲基丙烯酸酯,可举出甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸辛酯等,特别优选甲基丙烯酸甲酯。这些芳香族乙烯基中,特别优选含有甲基丙烯酸甲酯等甲基丙烯酸酯作为必须成分。更具体而言,甲基丙烯酸酯在接枝成分100重量%中(在核-壳型聚合物的情况下为壳100重量%中)优选含有10重量%以上,更优选含有15重量%以上。
含有玻璃化转变温度为10℃以下的橡胶成分的弹性聚合物可以为利用本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合中的任一聚合法进行制造而成的物质,共聚的方式可以为一步接枝,也可以为多步接枝。此外,也可以为与仅由制造时副产生的接枝成分形成的共聚物的混合物。进而,作为聚合法,除了通常的乳液聚合法以外,还可举出使用过硫酸钾等引发剂的无皂聚合法、种子聚合法、二步溶胀聚合法等。此外,在悬浮聚合法中,可以进行如下方法:分别保持水相与单体相并将两者准确地供给至连续式的分散机,通过分散机的转速控制粒径的方法;以及在连续式的制造方法中,通过使单体相通过数~数十μm直径的细径孔或多孔过滤器而供给具有分散能力的水性液体中来控制粒径的方法等。在核-壳型的接枝聚合物的情况下,对其反应而言,核和壳均可以为1步,也可以为多步。
上述弹性聚合物市场上有售,可容易地获得。例如,作为橡胶成分,作为以丁二烯橡胶、丙烯酸橡胶或丁二烯-丙烯酸复合橡胶为主体的橡胶,可举出钟渊化学工业株式会社的KANEACE B系列(例如B-56等)、三菱丽阳株式会社的METABLEN C系列(例如C-223A等)、W系列(例如W-450A等)、吴羽化学工业株式会社的PARALOID EXL系列(例如EXL-2602等)、HIA系列(例如HIA-15等)、BTA系列(例如BTA-III等)、KCA系列、Rohm&Haas公司的PARALOID EXL系列、KM系列(例如KM-336P、KM-357P等)、以及Ube Cycon株式会社的UCL MODIFIER RESIN系列(UMG ABS株式会社的UMG AXS RESIN系列)等,作为橡胶成分,作为以丙烯酸-有机硅复合橡胶为主体的橡胶,可举出由三菱丽阳株式会社以METABLEN S-2001或者SRK-200这样的商品名市售的橡胶。
冲击改良剂的组成比例相对于树脂组合物100重量份优选为0.2~50重量份,优选为1~30重量份,更优选为1.5~20重量份。上述组成范围可以在抑制刚性下降的同时对组合物赋予良好的耐冲击性。
(成型品)
本发明的树脂组合物例如可以利用注射成型法、压缩成型法、注射压缩成型法、熔融制膜法、流延法等任意的方法成型、加工,以光学镜头、光盘、光学膜、塑料电池基板、光卡、液晶面板、前灯透镜、导光板、扩散板、保护膜、OPC粘合剂、前面板、壳体、托盘、水槽、照明罩、广告牌、树脂窗等成型品的形式使用。特别是可作为要求前面板、筐体、托盘、水槽、照明罩、广告牌、树脂窗等高表面硬度的部件使用。
(膜的制造方法)
本发明的树脂组合物可适合用作膜用途。作为上述膜的制造方法,例如,可举出溶液流延法、熔融挤出法、热压法、压延法等公知的方法。作为本发明的膜的制造方法,从生产率的角度出发,优选熔融挤出法。
在熔融挤出法中,优选利用使用T模挤出树脂、传送至冷却辊的方法。此时的温度由树脂组合物的分子量、Tg、熔融流动特性等决定,但优选180~350℃的范围,更优选200℃~320℃的范围。如果低于180℃,则粘度变高,容易残留聚合物的取向、应力形变。另外,如果高于350℃,则容易引起热劣化、着色、来自T模的模线(条纹)等问题。
另外,由于本发明使用的树脂组合物在有机溶剂中的溶解性良好,所以也可以使用溶液流延法。在溶液流延法的情况下,优选使用二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、1,1,2,2-四氯乙烷、二氧戊环、二烷等作为溶剂。用溶液流延法得到的膜中的残留溶剂量优选为2重量%以下,更优选为1重量%以下。如果超过2重量%则残留溶剂量多,膜的玻璃化转变温度的降低变得显著,从耐热性的角度出发不优选。
作为膜的厚度,优选为30~500μm的范围,更优选为40~400μm,进一步优选为50~200μm的范围。
(光弹性系数)
本发明的树脂组合物优选作为显示用途、装饰用途的膜使用,其光弹性系数的绝对值优选为25×10-12Pa-1以下,更优选为20×10-12Pa-1以下,进一步优选为15×10-12Pa-1以下,特别优选为12×10-12Pa-1以下。如果光弹性系数的绝对值大于25×10-12Pa-1,则应力引起的双折射大,作为相位差膜使用的情况下,容易引起漏光。
(总透光率)
由本发明的树脂组合物形成的厚度为75μm的膜的总透光率优选为80%以上,更优选为85%以上,进一步优选为88%以上,特别优选为90%以上,最优选为91%以上。如果总透光率为上述范围内,则可见度优异,优选。
(表面处理)
可以对由本发明的树脂组合物形成的膜进行各种表面处理。在此所谓的表面处理是指蒸镀(物理蒸镀、化学蒸镀等)、镀覆(电镀、化学镀、熔融镀覆等)、涂装、涂布、印刷等在树脂成型品的表层上形成新的层的处理,可应用通常使用的方法。作为表面处理,具体而言,可例示硬涂、防水·防油涂布、紫外线吸收涂布、红外线吸收涂布、以及金属喷镀(蒸镀等)等各种表面处理。硬涂是特别优选且必要的表面处理。
实施例
以下,通过实施例详细地说明本发明,但本发明并不限定于此。需要说明的是,实施例中“份”是指“重量份”。实施例中使用的使用树脂和评价方法如下所述。
1.聚合物组成比(NMR)
用日本电子公司制的JNM-AL400的质子NMR测定各重复单元,算出聚合物组成比(摩尔比)。
2.比粘度
使用奥斯特瓦尔德粘度计在20℃下由将树脂0.7g溶解于二氯甲烷100ml而成的溶液求出。
比粘度(ηSP)=(t-t0)/t0
[t0为二氯甲烷的落下秒数,t为试样溶液的落下秒数]
3.玻璃化转变温度(Tg)
使用树脂8mg,且使用TAInstrument(株)制的热分析系统DSC-2910,按照JISK7121在氮气氛下(氮流量:40ml/min)、升温速度:20℃/min的条件下进行测定。
4.铅笔硬度
基于JIS K5600,在气氛温度23℃的恒温室内以将铅笔一边保持45度的角度一边施加750g的负荷的状态对切成80mm×60mm的多层体样品的第1层的表面划线,通过目视评价表面状态。
5.光弹性系数
光弹性系数是使用将树脂组合物溶解于二氯甲烷后使二氯甲烷蒸发而得到的厚度为200μm的流延膜,在100℃干燥12小时后,切成50mm、宽10mm的试验片,使用日本分光(株)制SpectroellipsometerM-220测定的。
6.总透光率
使用日立制作所制U-4100型分光光度计,测定厚度为75μm的膜的总透光率。
7.耐化学药品性
在膜表面均匀涂布市售的防晒霜(ROHTO制药株式会社制Mentholatum Skin AquaSPF27),在80℃热处理2小时后,目视确认利用布擦拭后的膜表面外观。
○:擦拭干净,没有影响
×:擦拭困难或者白化
8.熔体流动速率(MFR)
按照JIS-K-7210,在230℃、3.8kg载重下实施测定。
[聚碳酸酯树脂]
PC1(实施例):源自异山梨醇(以下称为ISS)的结构单元/源自3,9-双(2-羟基-1,1-二甲基乙基)-2,4,8,10-四氧杂螺(5,5)十一烷(以下称为SPG)的结构单元=70/30(摩尔%),比粘度0.399
PC2(实施例):源自ISS的结构单元/源自SPG的结构单元=90/10(摩尔%),比粘度0.359
PC3(实施例):源自ISS的结构单元/源自SPG的结构单元/源自1,9-壬二醇(以下称为ND)的结构单元=75/20/5(摩尔%),比粘度0.396
PC4(实施例):源自ISS的结构单元/源自SPG的结构单元/源自1,4-环己烷二甲醇(以下称为CHDM)的结构单元=60/20/20(摩尔%),比粘度0.341
PC5(比较例):源自ISS的结构单元/源自SPG的结构单元/源自ND的结构单元=85/3/12(摩尔%),比粘度0.398
PC6(比较例):源自ISS的结构单元/源自CHDM的结构单元=70/30(摩尔%),比粘度0.397
PC7(比较例):源自ISS的结构单元/源自CHDM的结构单元=50/50(摩尔%),比粘度0.367
[丙烯酸树脂]
PMMA1:三菱丽阳株式会社制ACRYPET VH-001:在230℃、3.8kg载重下测定的MFR值为2.0g/10min。
PMMA2:三菱丽阳株式会社制ACRYPET MF-001:在230℃、3.8kg载重下测定的MFR值为14.0g/10min。
[实施例1]
<聚碳酸酯树脂的制造>
将异山梨醇(以下简称为ISS)351份、3,9-双(2-羟基-1,1-二甲基乙基)-2,4,8,10-四氧杂螺(5,5)十一烷(以下简称为SPG)313份、碳酸二苯酯(以下简称为DPC)750份和作为催化剂的氢氧化四甲基铵0.8×10-2份与硬脂酸钡0.6×10-4份在氮气氛下加热至200℃使其熔融。然后,用30分钟升温至220℃且将减压度调整为20.0kPa。然后,再用30分钟升温至240℃且将减压度调整为10kPa。在该温度保持10分钟后,用1小时使减压度为133Pa以下。反应结束后,在氮加压下从反应槽的底部排出,一边利用水槽冷却一边用造粒机切割而得到颗粒(PC1)。
<树脂组合物的制造>
使用聚碳酸酯树脂PC1和丙烯酸树脂PMMA1:三菱丽阳株式会社制的ACRYPET VH-001(甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸甲酯的共聚丙烯酸树脂),将各树脂在80℃干燥12小时以上后,以重量比成为60:40的方式混合,然后利用通风口式双轴挤压机[(株)Technovel公司制KZW15-25MG],圆筒和铸模均在230℃进行熔融混炼,得到丙烯酸树脂和聚碳酸酯树脂的混合颗粒。
<膜的制造>
接着,利用热风循环式干燥机将得到的颗粒在90℃干燥12小时。在(株)Technovel公司制15mmφ双轴挤压机上安装宽度150mm、唇宽度500μm的T模和膜取出装置,通过在230℃将得到的颗粒进行膜成型而得到厚度为75μm的透明的挤出膜。对于得到的膜进行各种评价。将评价结果记载于表1。
[实施例2]
除了将混合重量比设为PC1:PMMA1=90/10进行挤出以外,进行与实施例1完全相同的操作,进行相同的评价。将其结果记载于表1。
[实施例3]
除了使用ISS451份、SPG104份、DPC750份作为原料,将混合重量比设为PC2:PMMA1=80/20进行挤出以外,进行与实施例1完全相同的操作,进行相同的评价。将其结果记载于表1。
[实施例4]
除了使用ISS376份、SPG209份、ND27份、DPC750份作为原料,将混合重量比设为PC3:PMMA1=70/30进行挤出以外,进行与实施例1完全相同的操作,进行相同的评价。将其结果记载于表1。
[实施例5]
除了使用ISS301份、SPG209份、CHDM99份、DPC750份作为原料,将混合重量比设为PC4:PMMA1=70/30进行挤出以外,进行与实施例1完全相同的操作,进行相同的评价。将其结果记载于表1。
[实施例6]
除了使用ISS451份、SPG104份、DPC750份作为原料,将混合重量比设为PC2:PMMA2=70/30进行挤出以外,进行与实施例1完全相同的操作,进行相同的评价。将其结果记载于表1。
[实施例7]
除了将混合重量比设为PC1:PMMA1=50/50进行挤出以外,进行与实施例1完全相同的操作,进行相同的评价。将其结果记载于表1。
[比较例1]
除了将混合重量比设为PC1:PMMA1=30/70进行挤出以外,进行与实施例1完全相同的操作,进行相同的评价。将其结果记载于表1。耐化学药品性试验中,观察到显著的白化。
[比较例2]
除了使用ISS426份、SPG31份、ND66份、DPC750份作为原料,将混合重量比设为PC5:PMMA1=70/30进行挤出以外,进行与实施例1完全相同的操作,进行相同的评价。将其结果记载于表1。挤出后得到白化的颗粒。膜挤出后也白化,未能维持透明性。
[比较例3]
除了使用ISS351份、CHDM148份、DPC750份作为原料,将混合重量比设为PC6:PMMA1=70/30进行挤出以外,进行与实施例1完全相同的操作,进行相同的评价。将其结果记载于表1。挤出后得到白化的颗粒。膜挤出后也白化,未能维持透明性。
[比较例4]
除了使用ISS256份、CHDM251份、DPC750份作为原料,将混合重量比设为PC7:PMMA1=70/30进行挤出以外,进行与实施例1完全相同的操作,进行相同的评价。将其结果记载于表1。挤出后得到白化的颗粒。膜挤出后也白化,未能维持透明性。
产业上的可利用性
由本发明的树脂组合物形成的膜可用作显示用途、修饰用途的膜。
Claims (9)
1.一种树脂组合物,其含有聚碳酸酯树脂A和丙烯酸树脂B,所述聚碳酸酯树脂A的主要重复单元包含由下述式(a-1)表示的单元(a-1)和由下述式(a-2)表示的单元(a-2),聚碳酸酯树脂与丙烯酸树脂的重量比为40:60~99:1,
该树脂组合物具有单一的玻璃化转变温度且为90℃~150℃的范围,
式中,W表示碳原子数1~20的亚烷基或碳原子数6~20的亚环烷基,R表示碳原子数1~20的支链或直链的烷基、或者可以具有取代基的碳原子数6~20的环烷基,m表示0~10的整数。
2.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中,所述聚碳酸酯树脂A的单元(a-1)与单元(a-2)的摩尔比即(a-1)/(a-2)为40/60~95/5。
3.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中,表面硬度为F以上。
4.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中,光弹性系数为25×10-12Pa-1以下。
5.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中,聚碳酸酯树脂A的比粘度ηSP为0.2~1.5的范围。
6.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中,丙烯酸树脂为热塑性丙烯酸树脂,按照JISK7210,在230℃、3.8kg载重下测定的熔体流动速率为0.5~30g/10分钟。
7.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中,丙烯酸树脂为由甲基丙烯酸甲酯和/或丙烯酸甲酯衍生的丙烯酸树脂。
8.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中,聚碳酸酯树脂A的单元(a-2)为由3,9-双(2-羟基-1,1-二甲基乙基)-2,4,8,10-四氧杂螺(5.5)十一烷衍生的单元。
9.一种膜,由权利要求1~8中任一项所述的树脂组合物形成。
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