CN110088194B - 聚酯片 - Google Patents

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Abstract

本发明的课题在于提供一种在维持聚酯原本具有的高机械强度、尺寸稳定性、耐久性等优异的性状的同时,与以往的聚酯片相比光反射性能优异的聚酯片,本发明涉及一种聚酯片,其包含聚酯(A)、具有特定的熔化热和内消旋二单元组分率(m)为98.5%~100%的4‑甲基‑1‑戊烯系聚合物(B)和相容剂(C),对于上述(A)、(B)和(C)的含有比率,将(A)、(B)、(C)的合计设为100质量份时,(A)为60~98.9质量份,(B)为1~25质量份,(C)为0.1~15质量份,进一步,上述(B)满足下述条件(a)~(d)。(a)来源于4‑甲基‑1‑戊烯的结构单元为100摩尔%~90摩尔%,来源于选自乙烯和碳原子数3~20的α‑烯烃(除4‑甲基‑1‑戊烯以外)中的至少1种α‑烯烃的结构单元的总和为0摩尔%~10摩尔%。(b)由差示扫描型热量测定(DSC)测定得到的熔化热ΔHm(单位:J/g)与熔点Tm(单位:℃)满足以下条件(1)、(2)。(1)ΔHm≥0.5×Tm‑76(2)熔点Tm:200~260℃(c)按照ASTM D1238在260℃、5kg载荷条件下测定得到的熔体流动速率(MFR)为0.1~500g/10分钟。(d)由13C‑NMR测定得到的内消旋二单元组分率(m)为98.5%~100%。

Description

聚酯片
技术领域
本发明涉及光反射性能优异的聚酯片。
背景技术
在液晶显示器、照明广告牌等显示装置中,通过从背面照射光,能够使图像鲜明地可见,但随着对显示装置要求轻量化、薄型化,代替背面具备直接光源的背光源方式,利用反射板、反射片将来自周缘部的光反射而从背面进行照射的方式成为主流。而且,为了在达到进一步的轻量化、薄型化的同时提高显示性能,对于反射板、反射片,期望其薄且轻量,并且机械强度优异,反射率高,光的散射性也优异。
作为液晶显示器等平面型图像显示方式中的面光源装置的反射板和反射片、照明广告牌的背面反射片、太阳能电池的背面反射片等,出于光线的反射性良好,低价且尺寸稳定性也优异等理由,使用包含微细的粒子或孔隙的聚酯片。
作为获得具有光线反射性能的聚酯片的方法,可举出下述方法等:在聚酯片中大量混合硫酸钡等无机粒子,利用聚酯与无机粒子的界面处以及将无机粒子作为核而形成的微细孔隙的界面处的光反射的方法(参照专利文献1),通过混合与聚酯不相容的树脂,利用聚酯与不相容的树脂的界面处以及将不相容的树脂作为核而形成的微细孔隙的界面处的光反射的方法(参照专利文献2),通过在压力容器中使非活性气体含浸于聚酯,从而在内部形成大量的微细孔隙,利用聚酯与孔隙的界面处的光反射的方法(参照专利文献3)。
然而,对于使用了氧化钛等无机粒子的聚酯片而言,反射率的提高是有限的,此外由于无机粒子具有吸收特定波长的倾向,因此存在对于与其对应的波长区域的光,反射率降低,画面变暗这样的问题。此外,在内部的孔隙大的情况下,存在光反射性能不充分、以及有时机械强度差这样的问题。
特别是对于广泛用于便携式终端、液晶电视等的液晶显示器,一直要求画面的高亮度化、节电化,对于反射片,也要求提高光线反射性能。为了提高聚酯片的光线反射性能,需要增加聚酯膜中的进行光反射的界面。因此,进行了形成更微细且大量孔隙的研究。例如,为了使与聚酯不相容的树脂微分散,提出了使用苯乙烯系弹性体作为相容剂来形成的白色聚酯膜的方案(参照专利文献4、5)。
然而,上述专利文献4和专利文献5所示的白色聚酯片中,聚酯中的不相容的树脂的分散相的尺寸大,因此难以满足近年来所要求的高度的光线反射性能。此外,由于必须是多层结构,因此存在制造工序复杂且并不经济这样的问题。
对此,专利文献6还提出使用了4-甲基-1-戊烯系树脂的聚酯片的方案。提供了不相容的4-甲基-1-戊烯系树脂成分更微细地分散于聚酯中,能够成型显示更高度的光线反射性能的片的聚酯系树脂组合物,以及适合作为反射片等的成型体和聚酯片。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2004-330727号公报
专利文献2:日本特开平04-239540号公报
专利文献3:国际公开第97/01117号小册子
专利文献4:日本特开2004-123784号公报
专利文献5:日本特开2009-40045号公报
专利文献6:日本特开2015-214663号公报
发明内容
发明所要解决的课题
本发明的课题在于提供维持聚酯原本具有的高机械强度、尺寸稳定性、耐久性等优异的性状的同时,与以往的聚酯片相比,光反射性能优异的聚酯片。
用于解决课题的方法
本发明人进行了深入研究,结果发现通过由以特定比例包含聚酯(A)、满足特定条件的4-甲基-1-戊烯系聚合物(B)和相容剂(C)的树脂组合物形成的聚酯片,能够解决上述课题,由此完成了本发明。
即,本发明涉及下述[1]~[10]。
[1]一种聚酯片,其包含聚酯(A)、4-甲基-1-戊烯系聚合物(B)和相容剂(C),对于上述(A)、(B)和(C)的含有比率,在将(A)、(B)、(C)的合计设为100质量份时,(A)为60~98.9质量份,(B)为1~25质量份,(C)为0.1~15质量份,进一步上述(B)满足下述条件(a)~(d)。
(a)来源于4-甲基-1-戊烯的结构单元为100摩尔%~90摩尔%,来源于选自乙烯和碳原子数3~20的α-烯烃(除4-甲基-1-戊烯以外)中的至少1种α-烯烃的结构单元的总和为0摩尔%~10摩尔%。
(b)由差示扫描型热量测定(DSC)测定得到的熔化热ΔHm(单位:J/g)和熔点Tm(单位:℃)满足以下条件(1)、(2)。
(1)ΔHm≥0.5×Tm-76
(2)熔点Tm:200~260℃
(c)按照ASTM D1238在260℃、5kg载荷条件下测定得到的熔体流动速率(MFR)为0.1~500g/10分钟。
(d)由13C-NMR测定得到的内消旋二单元组分率(m)为98.5%~100%。
[2]根据[1]所述的聚酯片,上述(B)满足下述条件(e)和(f)中的至少一个。
(e)按照ASTM D1525在硅油中以试验载荷10N、升温速度50℃/h测定得到的维卡软化温度为145~220℃。
(f)23℃癸烷可溶成分量为5wt%以下。
[3]根据[1]或[2]所述的聚酯片,上述4-甲基-1-戊烯系聚合物(B)的熔点Tm为230~245℃。
[4]根据[1]~[3]中任一项所述的聚酯片,上述聚酯(A)为聚对苯二甲酸乙二醇酯。
[5]根据[1]~[4]中任一项所述的聚酯片,其是经过进行拉伸处理的工序而得到的聚酯片。
[6]根据[1]~[5]中任一项所述的聚酯片,上述(C)为极性基团改性苯乙烯系弹性体。
[7]根据[6]所述的聚酯片,上述极性基团改性苯乙烯系弹性体为极性基团改性苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯共聚物。
[8]根据[6]或[7]所述的聚酯片,上述极性基团改性苯乙烯系弹性体(C)的苯乙烯含量为5质量%~20质量%的范围。
[9]根据[1]~[8]中任一项所述的聚酯片,其为双轴拉伸片。
[10]根据[1]~[9]中任一项所述的聚酯片,其为液晶显示器、照明广告牌或太阳能电池的反射片。
发明的效果
本发明的聚酯片具有聚酯原本具有的机械强度、尺寸稳定性、耐久性等,且显示高度的光线反射率。
具体实施方式
以下,对本发明进行具体说明。
聚酯片
本发明的聚酯片包含聚酯(A)、4-甲基-1-戊烯系聚合物(B)和相容剂(C)作为必须成分。对于它们的含有比率,将(A)、(B)、(C)的合计设为100质量份时,(A)为60~98.9质量份,优选为60~94质量份,(B)为1~25质量份,优选为5~25质量份,(C)为0.1~15质量份,优选为1~15质量份。
以下,对于这些成分和可任意地添加的成分进行说明。
〔聚酯(A)〕
本发明所使用的聚酯(A)能够通过在锑催化剂、锗催化剂、钛系催化剂等公知的聚酯聚合用催化剂的存在下,将包含二羧酸和二醇的单体进行聚合来制造。
作为二羧酸成分,例如,芳香族二羧酸中,可举出对苯二甲酸、间苯二甲酸、间苯二甲酸-5-磺酸钠、邻苯二甲酸、联苯甲酸及其酯衍生物,此外,脂肪族二羧酸中,可举出己二酸、癸二酸、十二烷二酸、二十烷二酸、二聚酸及其酯衍生物,脂环族二羧酸中,可举出1,4-环己烷二甲酸及其酯衍生物,此外,多官能酸中,可举出偏苯三甲酸、均苯四甲酸及其酯衍生物作为代表例。
此外,作为二醇成分,可举出例如,乙二醇、丙二醇、丁二醇、新戊二醇、戊二醇、己二醇、辛二醇、癸二醇、环己烷二甲醇、二甘醇、三甘醇、四亚甲基醚二醇、聚乙二醇和聚四亚甲基醚二醇那样的聚醚等作为代表例。
考虑到机械强度、耐热性、制造成本等,本发明所使用的聚酯(A)优选为将聚对苯二甲酸乙二醇酯作为基本构成的聚酯。
〔4-甲基-1-戊烯系聚合物(B)〕
本发明涉及的4-甲基-1-戊烯系聚合物(B)满足下述条件(a)~(d),优选可以根据需要进一步满足下述条件(e)和(f)中的一个以上。
以下,对于各条件进行说明。
(条件(a))
本发明涉及的4-甲基-1-戊烯系聚合物(B)中,来源于4-甲基-1-戊烯的结构单元为100摩尔%~90摩尔%,来源于选自乙烯和碳原子数3~20的α-烯烃(除4-甲基-1-戊烯以外)中的至少1种烯烃的结构单元为0摩尔%~10摩尔%。
本发明涉及的4-甲基-1-戊烯系聚合物(B)可举出例如4-甲基-1-戊烯的均聚物(来源于4-甲基-1-戊烯的结构单元为100摩尔%的情况),或4-甲基-1-戊烯与其它烯烃的共聚物,只要实现本发明的效果,则任一含义都包含在内。
本发明涉及的4-甲基-1-戊烯系聚合物(B)的由4-甲基-1-戊烯衍生的结构单元优选为92摩尔%~100摩尔%,更优选为95摩尔%~100摩尔%,来源于选自乙烯和碳原子数3~20的α-烯烃(除4-甲基-1-戊烯以外)中的至少1种烯烃的结构单元的总和优选为0摩尔%~8摩尔%,更优选为0摩尔%~5摩尔%。
在本发明涉及的4-甲基-1-戊烯系聚合物(B)为共聚物的情况下,作为与4-甲基-1-戊烯共聚的碳原子数3~20的α-烯烃,具体而言,可举出丙烯、1-丁烯、1-戊烯、3-甲基-1-丁烯、1-己烯、3-甲基-1-戊烯、3-乙基-1-戊烯、4,4-二甲基-1-戊烯、4-甲基-1-己烯、4,4-二甲基-1-己烯、4-乙基-1-己烯、3-乙基-1-己烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二碳烯、1-十四碳烯、1-十六碳烯、1-十八碳烯和1-二十碳烯等。其中优选为除4-甲基-1-戊烯以外的碳原子数6~20的α-烯烃,进一步优选为碳原子数8~20的α-烯烃。这些α-烯烃可以单独使用1种或组合使用2种以上。
本发明涉及的4-甲基-1-戊烯系聚合物(B)中的来源于4-甲基-1-戊烯的结构单元,以及来源于选自乙烯和碳原子数3~20的α-烯烃(除4-甲基-1-戊烯以外)中的至少1种烯烃的结构单元的量能够通过聚合反应中添加的各个烯烃的量来调整。
(条件(b))
在本发明中,4-甲基-1-戊烯系聚合物(B)的由差示扫描型热量测定(DSC)测定得到的熔化热ΔHm(单位:J/g)和熔点Tm(单位:℃)满足以下条件(1)、(2)。
(1)ΔHm≥0.5×Tm-76
(2)熔点Tm:200~260℃
上述条件(1)中的由差示扫描型热量测定(DSC)(升温速度:10℃/min)测定得到的熔化热ΔHm优选为5~80J/g,更优选为10~60J/g。此外,上述条件(2)中的由差示扫描型热量测定(DSC)(升温速度:10℃/min)测定得到的熔点Tm优选为210~245℃,更优选为215~240℃,进一步优选为220~235℃。
上述条件(1)表明本发明涉及的4-甲基-1-戊烯系聚合物(B)具有比以往公知的4-甲基-1-戊烯系聚合物更高的熔化热。详细地说,本发明涉及的4-甲基-1-戊烯系聚合物(B)具有与以往公知的4-甲基-1-戊烯系聚合物、例如专利文献6的实施例所记载的4-甲基-1-戊烯/1-癸烯共聚物相比,在相同程度的熔点(Tm)下的熔化热(ΔHm)大、即结晶度高这样的特征。以往公知的4-甲基-1-戊烯系聚合物通常虽然熔点高但熔化热小,因此可以说本发明涉及的4-甲基-1-戊烯系聚合物(B)显示出优异的特性。
可知4-甲基-1-戊烯系聚合物(B)通过满足条件(1),从而在所得的片中,孔隙的开孔率提高,亮度提高。其理由并不清楚,但推测是因为由于结晶度高而引起界面剥离、脱模性的提高,从而提高了开孔性,以及由于高温变形程度降低,从而提高了开孔后的孔隙形状保持性。
关于本发明涉及的4-甲基-1-戊烯系聚合物(B)的熔化热ΔHm,能够通过后述制造方法来获得处于上述规定范围内的熔化热。此外,熔点Tm也能够通过调整上述条件(a)中的4-甲基-1-戊烯的结构单元的比例来调整。
另外,从所得的片的尺寸稳定性、耐热性出发,熔点(Tm)优选为上述下限值以上,从所得的片的冲击强度和韧性出发,熔点(Tm)优选为上述上限值以下。
(条件(c))
本发明涉及的4-甲基-1-戊烯系聚合物(B)按照ASTM D1238在260℃、5kg载荷条件下测定得到的熔体流动速率(MFR)为0.1~500g/10min,优选为100~500g/10min。
如果MFR处于上述范围内,则从制造成型体时在聚酯中的分散性方面出发,是优选的。
MFR能够通过在聚合反应中使反应器内同时存在氢气来进行调整。
(条件(d))
本发明涉及的4-甲基-1-戊烯系聚合物(B)由13C-NMR测定得到的内消旋二单元组分率(m)为98.5%~100%,优选为99%~100%。
通过使内消旋二单元组分率(m)高于上述下限值,从而可使得聚酯(A)与4-甲基-1-戊烯系聚合物(B)界面的剥离、开孔性,开孔后的孔隙形状保持性变得充分。
4-甲基-1-戊烯系聚合物(B)的内消旋二单元组分率(m)能够通过后述的烯烃聚合用催化剂的种类来进行调整。
(条件(e))
本发明涉及的4-甲基-1-戊烯系聚合物(B)优选按照ASTM D1525在硅油中以试验载荷10N、升温速度50℃/h测定得到的维卡软化温度为145~220℃,优选为150~210℃,更优选为155~200℃,进一步优选为160~190℃。
如果维卡软化温度处于上述范围内,则在高温下的形状保持性提高,因此优选。
维卡软化温度能够通过烯烃聚合用催化剂的种类、以及来源于选自乙烯和碳原子数3~20的α-烯烃(除4-甲基-1-戊烯以外)中的至少1种烯烃的结构单元量来进行调整。
(条件(f))
关于本发明涉及的4-甲基-1-戊烯系聚合物(B),优选的是23℃癸烷可溶成分量为5wt%以下,优选为3wt%以下,更优选为1wt%以下。所谓23℃癸烷可溶成分量,是如后述实施例中详述的那样,表示4-甲基-1-戊烯系聚合物(B)中,在145℃加热溶解于正癸烷中1小时后,降温至23℃之后,溶解于正癸烷溶液侧的部分。
通过使23℃癸烷可溶成分量处于上述范围内,从而能够抑制低分子量成分(污染成分)的流出,所得的聚酯片能够合适地用于要求高纯度的用途。
〔4-甲基-1-戊烯系聚合物(B)的制造方法〕
本发明涉及的4-甲基-1-戊烯系聚合物(B)例如,能够通过日本特开2015-183141、日本特开2016-098257、国际公开第2014/050817号所记载的方法来进行制造。
〔相容剂(C)〕
本发明所使用的相容剂(C)以调整聚酯(A)中的4-甲基-1-戊烯系聚合物(B)的分散程度,以及调整其界面剥离、开孔性为目的来使用。
相容剂(C)的种类、制造方法没有特别限制,可以使用例如聚苯乙烯、苯乙烯系弹性体、极性基团改性苯乙烯系弹性体。
本发明可以使用的苯乙烯系弹性体以单乙烯基取代芳香族烃(苯乙烯系芳香族烃)为共聚成分,作为具体例,可举出苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)、苯苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEPS)、苯乙烯-丁烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBBS)、丁苯橡胶(SBR)、苯乙烯-异戊二烯橡胶(SIR)、苯乙烯-乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SBS)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物(SIS)、聚(α-甲基苯乙烯)-聚丁二烯-聚(α-甲基苯乙烯)(α-MeSBα-MeS)、聚(α-甲基苯乙烯)-聚异戊二烯-聚(α-甲基苯乙烯)(α-MeSIα-MeS)等,进一步可举出将构成上述例示的共聚物的共轭二烯化合物具体为丁二烯、异戊二烯氢化而成的形态。其中,优选使用丁苯橡胶、苯乙烯-异戊二烯橡胶、苯乙烯-氢化丁二烯橡胶、苯乙烯-氢化异戊二烯橡胶。
极性基团改性苯乙烯系弹性体可举出苯乙烯系弹性体的一部分被极性单体改性而成的产物。改性能够利用以往公知的方法来进行。
作为改性所使用的极性单体,可举出含有羟基的烯属不饱和化合物、含有氨基的烯属不饱和化合物、含有环氧基的烯属不饱和化合物、芳香族乙烯基化合物、不饱和羧酸或其衍生物、乙烯基酯化合物、氯乙烯、含有乙烯基的有机硅化合物、碳二亚胺化合物等。其中,特别优选为不饱和羧酸或其衍生物。
作为不饱和羧酸或其衍生物,可举出具有1个以上羧酸基的不饱和化合物、具有羧酸基的化合物与烷基醇的酯、具有1个以上羧酸酐基的不饱和化合物等,作为不饱和基团,可举出乙烯基、亚乙烯基、不饱和环状烃基等。这些化合物可以使用以往公知的化合物,没有特别限制,作为具体的化合物,可举出例如丙烯酸、马来酸、富马酸、四氢邻苯二甲酸、衣康酸、柠康酸、巴豆酸、异巴豆酸、纳迪克酸〔商标〕(内顺式-二环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二甲酸)等不饱和羧酸;或其衍生物,例如酰卤、酰胺、酰亚胺、酐、酯等。作为这样的衍生物的具体例,可举出例如马来酰氯、马来酰亚胺、马来酸酐、柠康酸酐、马来酸单甲酯、马来酸二甲酯、马来酸缩水甘油酯等。这些不饱和羧酸和/或其衍生物也可以单独使用1种,也可以将2种以上组合来使用。其中,不饱和二羧酸或其酸酐是适合的,特别优选使用马来酸酐,能够通过相对于上述苯乙烯系弹性体100质量份,以通常1~100质量份、优选以5~80质量份的量使极性单体接枝聚合来获得。
作为极性基团改性苯乙烯系弹性体,也可以使用市售品。作为具体的市售品,可举出DYNARON(商标,JSR株式会社)8630P、TUFTEC(商标,旭化成(株)制)M1913等。极性基团改性苯乙烯系弹性体可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
本发明所使用的极性基团改性苯乙烯系弹性体优选满足下述条件(i)和(ii)。
(i)熔体流动速率(MFR;JIS K7210,230℃,2.16kgf)通常为1~100g/10min,优选为10~50g/10min。如果MFR处于上述范围内,则与聚酯(A)、4-甲基-1-戊烯系聚合物(B)的熔融粘度、流动性接近,作为相容剂而表现出良好的分散性。
(ii)苯乙烯含量通常为1质量%~35质量%,优选为5质量%~20质量%。在苯乙烯含量小于1质量%的情况下,与聚酯(A)的相容性降低,而且,如果超过35质量%,则与4-甲基-1-戊烯系聚合物(B)的相容性的降低会增大。
〔其它成分〕
在本发明的聚酯片中,根据其用途,在不损害本发明的目的的范围内可以任意地添加上述聚酯(A)、4-甲基-1-戊烯系聚合物(B)和相容剂(C)以外的树脂或者聚合物和/或树脂用添加剂。
在本发明的聚酯片含有上述(A)、(B)、(C)成分以外的其它树脂或聚合物的情况下,作为其它树脂或聚合物,可举出聚苯乙烯、丙烯酸树脂、聚苯硫醚树脂、聚醚醚酮树脂、聚砜、聚苯醚、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、乙烯-α-烯烃共聚橡胶、共轭二烯系橡胶、酚醛树脂、三聚氰胺树脂、聚酯树脂、有机硅树脂、环氧树脂等。
在聚酯片含有这些其它树脂或聚合物的情况下,将上述(A)、(B)、(C)成分的合计设为100质量份时,其它树脂或聚合物的含量的总量优选为0.1~30质量份。
作为可以添加于本发明聚酯片的树脂用添加剂,可举出例如颜料、染料、填充剂、润滑剂、增塑剂、脱模剂、抗氧化剂、阻燃剂、紫外线吸收剂、抗菌剂、表面活性剂、抗静电剂、耐候稳定剂、耐热稳定剂、防滑剂、抗粘连剂、发泡剂、结晶化助剂、防雾剂、(透明)成核剂、防老化剂、盐酸吸收剂、抗冲改性剂、交联剂、共交联剂、交联助剂、粘着剂、软化剂、加工助剂等。这些添加剂可以使用单独1种,也可以适当组合使用2种以上。
作为颜料,可举出无机颜料(氧化钛、氧化铁、氧化铬、硫化镉等)、有机颜料(偶氮色淀系、硫靛系、酞菁系、蒽醌系)。作为染料,可举出偶氮系、蒽醌系、三苯基甲烷系等。这些颜料和染料的添加量不受特别限定,将上述(A)、(B)、(C)成分的合计设为100质量份时,合计通常为5质量份以下,优选为0.1~3质量份。
作为填充剂,可举出玻璃纤维、碳纤维、二氧化硅纤维、金属(不锈钢、铝、钛、铜等)纤维、炭黑、二氧化硅、玻璃珠、硅酸盐(硅酸钙、滑石、粘土等)、金属氧化物(氧化铁、氧化钛、氧化铝等)、金属的碳酸盐(碳酸钙、碳酸钡)和各种金属(镁、硅、铝、钛、铜等)粉末、云母、玻璃薄片等。这些填充剂可以是单独1种或并用2种以上。
作为润滑剂,可举出蜡(巴西棕榈蜡等)、高级脂肪酸(硬脂酸等)、高级醇(硬脂醇等)、高级脂肪酸酰胺(硬脂酸酰胺等)等。
作为增塑剂,可举出芳香族羧酸酯(邻苯二甲酸二丁酯等)、脂肪族羧酸酯(乙酰蓖麻醇酸甲酯等)、脂肪族二羧酸酯(己二酸-丙二醇系聚酯等)、脂肪族三羧酸酯(柠檬酸三乙酯等)、磷酸三酯(磷酸三苯酯等)、环氧脂肪酸酯(硬脂酸环氧丁酯等)、石油树脂等。
作为脱模剂,可举出高级脂肪酸的低级(C1~4)醇酯(硬脂酸丁酯等)、脂肪酸(C4~30)的多元醇酯(氢化蓖麻油等)、脂肪酸的二醇酯、液体石蜡等。
作为抗氧化剂,可举出酚系(2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚等)、多环酚系(2,2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚等)、磷系(四(2,4-二叔丁基苯基)-4,4-亚联苯基二膦酸酯等)、胺系(N,N-二异丙基-对苯二胺等)抗氧化剂。
作为阻燃剂,可举出有机系阻燃剂(含氮系、含硫系、含硅系、含磷系等)、无机系阻燃剂(三氧化锑、氢氧化镁、硼酸锌、红磷等)。
作为紫外线吸收剂,可举出苯并三唑系、二苯甲酮系、水杨酸系、丙烯酸酯系等。
作为抗菌剂,可举出季铵盐、吡啶系化合物、有机酸、有机酸酯、卤代酚、有机碘等。
作为表面活性剂,可举出非离子性、阴离子性、阳离子性或两性的表面活性剂。作为非离子性表面活性剂,可举出高级醇氧化乙烯加成物、脂肪酸氧化乙烯加成物、高级烷基胺氧化乙烯加成物、聚丙二醇氧化乙烯加成物等聚乙二醇型非离子表面活性剂、聚氧化乙烯、甘油的脂肪酸酯、季戊四醇的脂肪酸酯、山梨糖醇或失水山梨糖醇的脂肪酸酯、多元醇的烷基醚、链烷醇胺的脂肪族酰胺等多元醇型非离子性表面活性剂等,作为阴离子性表面活性剂,可举出例如高级脂肪酸的碱金属盐、硫酸酯盐、烷基苯磺酸盐、烷基磺酸盐、石蜡磺酸盐等磺酸盐、高级醇磷酸酯盐等磷酸酯盐等,作为阳离子性表面活性剂,可举出烷基三甲基铵盐等季铵盐等。作为两性表面活性剂,可举出高级烷基氨基丙酸盐等氨基酸型两性表面活性剂、高级烷基二甲基甜菜碱、高级烷基二羟基乙基甜菜碱等甜菜碱型两性表面活性剂等。
作为抗静电剂,可举出上述表面活性剂、脂肪酸酯、高分子型抗静电剂。作为脂肪酸酯,可举出硬脂酸的酯、油酸的酯等,作为高分子型抗静电剂,可举出聚醚酯酰胺。
上述填充剂、润滑剂、增塑剂、脱模剂、抗氧化剂、阻燃剂、紫外线吸收剂、抗菌剂、表面活性剂、抗静电剂等各种添加剂的添加量只要在不损害本发明的目的的范围内即可,可以根据用途来适当选择,不受特别限定,将上述(A)、(B)、(C)成分的合计设为100质量份时,分别优选为0.1~30质量份。
本发明的聚酯片通过以上述预定配合比例包含聚酯(A)、4-甲基-1-戊烯系聚合物(B)和相容剂(C),从而良好地显示出4-甲基-1-戊烯系聚合物(B)的至少一部分微细且均匀地分散于树脂组合物中的状态。
〔聚酯片的制造方法〕
本发明的聚酯片的制造方法不受特别限定,例如,能够将聚酯(A)干燥之后,将干燥后的聚酯(A)、4-甲基-1-戊烯系聚合物(B)、相容剂(C)和其它任意成分以上述添加比例混合之后,熔融混炼而获得聚酯树脂组合物,将所得的聚酯树脂组合物成型而获得聚酯片。熔融混炼的方法没有特别限制,能够使用一般市售的挤出机等熔融混炼装置来进行。
在进行熔融混炼的情况下,例如,利用混炼机进行混炼的部分的机筒温度通常为250~310℃,优选为260~290℃。如果温度低于250℃,则由于熔融不足而混炼变得不充分,观察不到树脂组合物的物性的提高。另一方面,如果温度高于310℃,则聚酯(A)、4-甲基-1-戊烯系聚合物(B)、相容剂(C)发生热分解,有时产生树脂组合物的物性的降低。混炼时间通常为0.1~30分钟,特别优选为1~5分钟。如果混炼时间不足0.1分钟,则不能充分地进行熔融混炼,此外,如果混炼时间超过30分钟,则有时聚酯(A)、4-甲基-1-戊烯系聚合物(B)、相容剂(C)发生热分解。
这样操作而制造的聚酯系树脂组合物通常显示出4-甲基-1-戊烯系聚合物(B)的至少一部分微细地分散于树脂组合物中的状态。
本发明的聚酯片可以通过由树脂组合物制造片状物的公知方法而不受特别限定地进行制造,具体而言,例如,可以通过将由各种成型法获得的片状物(未拉伸片)进行拉伸处理来适当地制造,更优选可以通过将由挤出成型法获得的片状物进行双轴拉伸来制造。
未拉伸片的制造方法没有特别限制,能够使用一般市售的装置来进行。关于未拉伸片,例如能够通过将包含上述聚酯(A)、4-甲基-1-戊烯系聚合物(B)、相容剂(C)和根据需要的其它任意成分的聚酯系树脂组合物的颗粒根据需要利用真空干燥等进行干燥之后,供给于具有T型模的挤出机,进行挤出成型来制作。或者可以将聚酯(A)、4-甲基-1-戊烯系聚合物(B)、相容剂(C)及其它成分分别供给于挤出机,在挤出机内调制聚酯系树脂组合物,接着进行挤出成型来制作未拉伸片。未拉伸片可以为单层的片,也可以为包含上述聚酯系树脂组合物的层的层叠片。
在进行拉伸处理的工序中,使用拉伸装置来将未拉伸片进行拉伸。优选使用双轴拉伸装置将未拉伸片进行双轴拉伸。经过进行拉伸处理的工序而获得的本发明的片具有大量的微细孔隙。在该拉伸工序中,在包含上述聚酯系树脂组合物的未拉伸片中的聚酯(A)与微细地分散于聚酯(A)中的4-甲基-1-戊烯系聚合物(B)的界面发生剥离,由此在聚酯系片中大量形成微细孔隙。
拉伸处理的条件不受特别限定,例如,在聚酯(A)使用了聚对苯二甲酸乙二醇酯的情况下,优选将未拉伸片加热至70~90℃之后,沿长度方向拉伸2~5倍,沿与长度方向垂直的方向拉伸2~5倍。拉伸方法没有特别限制,能够使用一般市售的装置来进行。此外,在进行双轴拉伸的情况下,既可以是沿长度方向、与长度方向垂直的方向依次拉伸的方法,也可以是沿长度方向和垂直方向同时拉伸的方法。
对于进行了拉伸处理的片,接着,为了提高机械强度、尺寸稳定性等,优选以将片端部用夹具等固定了的状态,在150~240℃进行1~120秒的热处理,进行取向结晶化的促进和拉伸应变的去除。将该热处理工序也称为热定形。在热处理工序中,也可以根据需要沿长度方向和垂直方向实施1~10%的松弛处理。
此外,为了对经过进行拉伸处理的工序而获得的片赋予光稳定性、抗粘连性等功能,可以设置涂布层。进一步,本发明的聚酯片可以制成与同种或其它种类的片的层叠体。
〔聚酯片的形状和特征〕
本发明的聚酯片的厚度不受特别限制,从实用方面考虑,优选处于0.001mm~10mm的范围内。按照后述条件测定得到的亮度优选处于40%~100%的范围内。
本发明的聚酯片是使用经微细化的分散相周边的开孔性、剥离性与以往相比大幅提高了的树脂组合物而获得的产物,因此能够使微细孔隙均质地分散,可以期待光线的反射性和散射性优异,并且不会在局部产生强度降低部、孔等,在整面表现出均质的特性。
〔聚酯片的用途〕
本发明的聚酯片能够不受限制地用于以往的聚酯片的用途,由于其优异的光反射性能,因此能够合适地用于液晶显示器等平面型图像显示装置的反射片、照明广告牌的反射片、太阳能电池的背面反射片等各种反射片的用途。
实施例
以下,基于实施例来进一步具体说明本发明,但本发明并不限定于这些实施例。本发明的实施例和比较例中的测定方法如下所述。
[共聚单体含量]
4-甲基-1-戊烯系聚合物中的来源于选自乙烯和碳原子数3~20的α-烯烃(除4-甲基-1-戊烯以外)中的至少1种α-烯烃的结构单元(共聚单体)的含量通过以下装置和条件,由13C-NMR光谱来算出。
使用Bruker-BioSpin制AVANCEIIIcryo-500型核磁共振装置,将溶剂设为邻二氯苯/苯-d6(4/1v/v)混合溶剂,试样浓度设为55mg/0.6mL,测定温度设为120℃,观测核设为13C(125MHz),序列设为单脉冲质子宽带去耦,脉冲宽度设为5.0μ秒(45°脉冲),重复时间设为5.5秒,累计次数设为64次,将苯-d6的128ppm作为化学位移的基准值来进行测定。使用主链次甲基信号的积分值,通过下述式算出共聚单体含量。
共聚单体含量(%)=[P/(P+M)]×100
这里,P表示共聚单体主链次甲基信号的峰总面积,M表示4-甲基-1-戊烯主链次甲基信号的峰总面积。
[熔点(Tm)、熔化热(ΔHm)]
使用Seiko Instruments公司制DSC测定装置(DSC220C),在测定用铝盘中装入约5mg的试样,以10℃/min升温直至280℃。在280℃保持5分钟之后,以10℃/min降温至20℃。在20℃保持5分钟之后,以10℃/min升温至280℃。将第2次升温时所观测到的结晶熔融峰的顶点设为熔点(Tm)。此外,由该结晶熔融峰的累计值算出熔化热ΔHm。
[熔体流动速率(MFR)]
按照ASTM D1238在260℃、5kg载荷的条件下进行了测定。
[内消旋二单元组分率]
4-甲基-1-戊烯聚合物的内消旋二单元组全同立构规整度(内消旋二单元组分率)(m)定义为将聚合物链中的任意2个头尾结合的4-甲基-1-戊烯单元链以平面Z字形结构表达时,该异丁基支链的方向相同的比例,由13C-NMR光谱通过下述式来求出。
内消旋二单元组全同立构规整度(m)(%)=[m/(m+r)]×100
[式中,m、r表示来源于下述式所示头-尾结合的4-甲基-1-戊烯单元的主链亚甲基的吸收强度。]
[化1]
Figure GDA0002096738590000161
13C-NMR光谱中,使用Bruker-BioSpin制AVANCEIIIcryo-500型核磁共振装置,将溶剂设为邻二氯苯/苯-d6(4/1v/v)混合溶剂,试样浓度设为60mg/0.6mL,测定温度设为120℃,观测核设为13C(125MHz),序列设为单脉冲质子宽带去耦,脉冲宽度设为5.0μ秒(45°脉冲),重复时间设为5.5秒,将苯-d6的128ppm作为化学位移的基准值进行测定。
关于峰区域,将41.5~43.3ppm的区域以峰图谱的极小点来分开,将高磁场侧分类为第1区域,将低磁场侧分类为第2区域。
在第1区域中,(m)所示的4-甲基-1-戊烯单元2链中的主链亚甲基发生共振,将视作4-甲基-1-戊烯均聚物而得到的累计值设为“m”。在第2区域中,(r)所示的4-甲基-1-戊烯单元2链中的主链亚甲基发生共振,将其累计值设为“r”。另外,将小于0.01%设为检测极限以下。
[癸烷可溶成分]
在4-甲基-1-戊烯聚合物的样品5g中添加正癸烷200mL,在145℃加热溶解1小时。冷却至23℃,放置30分钟。然后,将析出物(正癸烷不溶成分)过滤分离。将滤液加入至约3倍量的丙酮中,使溶解于正癸烷中的成分析出。从丙酮中过滤分离出析出物,然后进行干燥。另外,即使将滤液侧浓缩干燥固化也未确认到残渣。正癸烷可溶成分量由以下式子求出。
正癸烷可溶成分量(wt%)=[析出物重量/样品重量]×100
[未拉伸片中的4-甲基-1-戊烯系聚合物(B)的平均分散粒径和最大粒径的测定方法]
对于未拉伸片中的4-甲基-1-戊烯系聚合物(B)的分散相的尺寸,通过切出所得片的截面(端视图,片TD方向截面),利用SEM进行了观察。分散相的平均分散粒径设为由SEM确认的任意10处分散相的平均值。最大粒径使用了在视场60μm×70μm中观察到的粒子中最大直径与最小直径的平均值最大的值。
[拉伸片的平均孔隙面积的测定方法]
切出所得拉伸片的截面(端视图,片TD方向截面),利用SEM进行了观察。平均孔隙面积设为由SEM确认的任意10个孔隙的平均值。
[拉伸片的光线反射率(亮度)的测定方法]
拉伸片的光线反射率通过分光光度计(日立高新技术制)进行了测定。对于长度方向、与长度方向垂直的方向,测定波长550nm的光线反射率,使用了其平均值。
[实施例1]
<4-甲基-1-戊烯系聚合物(B)的制造>
在室温,氮气气流下,在内容积1L的带有搅拌机的SUS制聚合器中,装入精制癸烷425mL、二异丁基氢化铝的癸烷溶液(以铝原子换算计为2.0mmol/mL)0.5mL(1mol)。接着,添加以锆原子换算计为0.0005mmol的预先调制的预聚合催化剂成分的癸烷浆料溶液(C),装入氢气50NmL(第1次氢气装入)。接着,将4-甲基-1-戊烯250mL和1-癸烯3.3mL的混合溶液经2小时连续地且以固定的速度装入聚合器内。将该开始装入的时刻设为聚合开始,从聚合开始起经30分升温至45℃后,在45℃保持4小时。在从聚合开始起1小时后、2小时后分别装入氢气50NmL(第2次氢气装入)。从聚合开始经过4.5小时后,降温至室温,释压后,立即将包含白色固体的聚合液过滤,获得了固体状物质。将该固体状物质在减压下,在80℃干燥8小时,获得了聚合物[B-1]。收量为131g。将聚合物[B-1]的13C-NMR、GPC、MFR和癸烷可溶成分测定的结果示于表1中。
<聚酯系树脂组合物的混炼>
将作为聚酯(A)的聚对苯二甲酸乙二醇酯(三井化学株式会社制三井PET,商品名:J005PC,IV=0.62dl/g)使用真空干燥机在150℃、16小时的条件下进行干燥。以干燥后的聚对苯二甲酸乙二醇酯80质量份、作为4-甲基-1-戊烯系聚合物(B)的上述聚合物[B-1]15质量份、作为相容剂(C)的极性基团改性苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯共聚物(JSR株式会社制,商品名:DYNARON8630P,MFR(JIS K7210,230℃,2.16kgf):15g/10min,密度:0.89g/cm3,苯乙烯含量:15%)5质量份的组成比进行了掺混。
进一步,将该混合物用双轴挤出机(株式会社TECHNOVEL制,φ=25mm,L/D=40,机筒温度:270℃,螺杆转速:1800rpm)进行熔融混炼,制作出厚度100μm的未拉伸片。
<拉伸片的制作>
使用双轴拉伸装置(Bruckner制),将上述未拉伸片加热至100℃,然后沿长度方向拉伸3倍,沿与长度方向垂直的方向拉伸3倍,以拉伸速度300mm/秒的条件依次拉伸。对拉伸片在200℃、60秒的条件下实施了热处理。拉伸片的厚度为11μm,波长550nm的光线反射率为56%。
[比较例1]
作为4-甲基-1-戊烯系聚合物,使用了4-甲基-1-戊烯/1-癸烯共聚物(三井化学株式会社制TPX(注册商标),商品名:DX820,熔点:233℃,MFR(ASTM D1238,260℃,5kgf):180g/10min),除此以外,利用与上述[实施例1]同样的方法进行了造粒、制膜。拉伸片的厚度为12.5μm,波长550nm的光线反射率为53%。可知实施例1的拉伸膜的平均孔隙面积更大,光线反射率更高。
[比较例2]
作为4-甲基-1-戊烯系聚合物,使用了4-甲基-1-戊烯/1-癸烯共聚物(三井化学株式会社制TPX(注册商标),商品名:DX818,熔点:232℃,MFR(ASTM D1238,260℃,5kgf):28g/10min),除此以外,利用与上述[实施例1]同样的方法进行了造粒、制膜。拉伸片的厚度为11.5μm,波长550nm的光线反射率为40%。
由拉伸前片的最大粒径大的情况可知,拉伸前片中,分散相的分散粒径的偏差大,所得的拉伸片为不均匀的开孔状态。可推测该情况导致了亮度的降低。
[比较例3]
代替4-甲基-1-戊烯系聚合物,而使用了均聚丙烯(PRIME POLYPRO(注册商标),商品名:J108M),除此以外,利用与上述[实施例1]同样的方法进行了造粒、制膜。拉伸、热定形拉伸片的厚度为11.5μm,波长550nm的光线反射率为35%。可推测在热定形的工序(热处理工序)中PP熔化,导致暂时打开的孔关闭。
[表1]
Figure GDA0002096738590000191
表1中,ND意味着没有数据。

Claims (9)

1.一种聚酯片,其包含聚酯(A)、4-甲基-1-戊烯系聚合物(B)和相容剂(C),对于所述(A)、(B)和(C)的含有比率,将(A)、(B)、(C)的合计设为100质量份时,(A)为60~98.9质量份,(B)为1~25质量份,(C)为0.1~15质量份,
进一步,所述(B)满足下述条件(a)~(d)和(f),
(a)来源于4-甲基-1-戊烯的结构单元为100摩尔%~90摩尔%,来源于选自乙烯和除4-甲基-1-戊烯以外的碳原子数3~20的α-烯烃中的至少1种α-烯烃的结构单元的总和为0摩尔%~10摩尔%,
(b)由差示扫描型热量测定DSC测定得到的熔化热ΔHm和熔点Tm满足以下条件(1)、(2),熔化热ΔHm的单位为J/g,熔点Tm的单位为℃,
(1)ΔHm≥0.5×Tm-76
(2)熔点Tm:200~260℃
(c)按照ASTM D1238在260℃、5kg载荷条件下测定得到的熔体流动速率MFR为0.1~500g/10分钟,
(d)由13C-NMR测定得到的内消旋二单元组分率m为98.5%~100%,
(f)23℃癸烷可溶成分量为5wt%以下,
所述(C)为极性基团改性苯乙烯系弹性体。
2.根据权利要求1所述的聚酯片,所述(B)满足下述条件(e),
(e)按照ASTM D1525在硅油中以试验载荷10N、升温速度50℃/h测定得到的维卡软化温度为145~220℃。
3.根据权利要求1或2所述的聚酯片,所述4-甲基-1-戊烯系聚合物(B)的熔点Tm为230~245℃。
4.根据权利要求1或2所述的聚酯片,所述聚酯(A)为聚对苯二甲酸乙二醇酯。
5.根据权利要求1或2所述的聚酯片,其是经过进行拉伸处理的工序而得到的聚酯片。
6.根据权利要求1或2所述的聚酯片,所述极性基团改性苯乙烯系弹性体为极性基团改性苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯共聚物。
7.根据权利要求1或2所述的聚酯片,所述极性基团改性苯乙烯系弹性体的苯乙烯含量为5质量%~20质量%的范围。
8.根据权利要求1或2所述的聚酯片,其为双轴拉伸片。
9.根据权利要求1或2所述的聚酯片,其为液晶显示器、照明广告牌或太阳能电池的反射片。
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