CN113260641B - (甲基)丙烯酸类树脂组合物和(甲基)丙烯酸类树脂膜 - Google Patents
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Abstract
一种(甲基)丙烯酸类树脂组合物,其包含(甲基)丙烯酸类树脂(A)和(甲基)丙烯酸类交联橡胶粒子(B),所述(甲基)丙烯酸类树脂组合物在265℃、10弧度/秒、应变1%的测定条件下的复数粘度为500~1300Pa·s。
Description
技术领域
本发明涉及(甲基)丙烯酸类树脂组合物和(甲基)丙烯酸类树脂膜。
背景技术
使用(甲基)丙烯酸类树脂组合物的膜和片的透明性、耐候性优良,因此被用于光学用制品、装饰制品、车辆制品、电气设备和招牌等用途。
例如,随着向汽车、可穿戴设备用途中的拓展,液晶显示器或有机EL显示器中的偏光板、偏光板中使用的起偏镜保护膜的使用范围已经扩大到室外、汽车车内等严苛的环境条件下。另外,以提高偏光板制作工序中的处理性作为目的,正在为了得到更高的韧性而研究使(甲基)丙烯酸类树脂中含有(甲基)丙烯酸类弹性体粒子的(甲基)丙烯酸类树脂膜(按照专利文献1、2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2017/204243号
专利文献2:日本特开2010-231015号公报
发明内容
发明所要解决的问题
对于用于光学用途、装饰用途等的膜、片而言,希望降低被称为鱼眼的外观缺陷等,作为防止这种缺陷的方法,有在制膜时使用被称为聚合物过滤器的过滤装置的方法。
但是,专利文献1记载的热塑性树脂组合物的低剪切速度区域的熔融粘度(特别是复数粘度)高,聚合物过滤器内的初始压力差和压力差的上升速度大。因此,达到滤芯的耐树脂压力值为止的时间短,并且在大于该值时,过滤部的网眼会由于树脂压力而扩大,成为异物混入而导致膜的外观品质降低的主要原因,存在不能确保长期的连续生产率的问题。另外,专利文献2记载的起偏镜保护膜的原料没有规定熔融粘度(特别是复数粘度),存在引起上述问题的担忧。
本发明是鉴于这种实际情况而完成的,目的在于,提供低粘度且适合长期的膜生产率、并且能够得到拉伸断裂伸长率高的(甲基)丙烯酸类树脂膜的(甲基)丙烯酸类树脂组合物以及包含该(甲基)丙烯酸类树脂组合物的(甲基)丙烯酸类树脂膜。
用于解决问题的方法
本发明人为了解决上述问题而进行了深入研究,结果发现,将(甲基)丙烯酸类树脂组合物的低剪切速度区域内的复数粘度(熔融粘度)设为特定范围,能够确保长期的连续生产率且提高膜的韧性,从而完成了本发明。
即,本发明提供以下的[1]~[12]。
[1]一种(甲基)丙烯酸类树脂组合物,其包含(甲基)丙烯酸类树脂(A)和(甲基)丙烯酸类交联橡胶粒子(B),所述(甲基)丙烯酸类树脂组合物在265℃、10弧度/秒、应变1%的测定条件下的复数粘度为500~1300Pa·s。
[2]根据上述[1]所述的(甲基)丙烯酸类树脂组合物,其中,上述(甲基)丙烯酸类树脂组合物中的(甲基)丙烯酸类交联橡胶粒子(B)的含量为5~40质量%。
[3]根据上述[1]或[2]所述的(甲基)丙烯酸类树脂组合物,其中,相对于100质量份的上述(甲基)丙烯酸类树脂(A),上述(甲基)丙烯酸类树脂(A)包含15~98质量份的(甲基)丙烯酸类树脂(A-1)、2~15质量份的(甲基)丙烯酸类树脂(A-2)、0~83质量份的(甲基)丙烯酸类树脂(A-3),所述(甲基)丙烯酸类树脂(A-1)在温度230℃、载荷3.8kg条件下的熔体流动速率大于5g/10分钟且小于20g/10分钟,所述(甲基)丙烯酸类树脂(A-2)在温度230℃、载荷3.8kg条件下的熔体流动速率为20g/10分钟以上,所述(甲基)丙烯酸类树脂(A-3)在温度230℃、载荷3.8kg条件下的熔体流动速率为5g/10分钟以下。
[4]根据上述[3]所述的(甲基)丙烯酸类树脂组合物,其中,上述(甲基)丙烯酸类树脂(A-1)的重均分子量为66000~92000且来自甲基丙烯酸甲酯的结构单元的含量为85~97质量%。
[5]根据上述[3]或[4]所述的(甲基)丙烯酸类树脂组合物,其中,上述(甲基)丙烯酸类树脂(A-2)的来自甲基丙烯酸甲酯的重均分子量为40000~65000且结构单元的含量为80~97质量%。
[6]上述[3]~[5]中任一项所述的(甲基)丙烯酸类树脂组合物,其中,上述(甲基)丙烯酸类树脂(A-3)的重均分子量为93000~150000且来自甲基丙烯酸甲酯的结构单元的含量为95质量%以上。
[7]根据上述[1]~[6]中任一项所述的(甲基)丙烯酸类树脂组合物,其中,上述(甲基)丙烯酸类交联橡胶粒子(B)包含20~60质量%的来自丙烯酸烷基酯的结构单元。
[8]一种(甲基)丙烯酸类树脂膜,其包含上述[1]~[7]中任一项所述的(甲基)丙烯酸类树脂组合物且厚度为20~500μm。
[9]根据上述[8]所述的(甲基)丙烯酸类树脂膜,其依据JIS K 7127:1999的测定中的MD方向的拉伸断裂伸长率为7%以上。
[10]一种装饰膜,其包含上述[8]或[9]所述的(甲基)丙烯酸类树脂膜。
[11]一种光学用膜,其包含上述[8]或[9]所述的(甲基)丙烯酸类树脂膜。
[12]根据[11]所述的光学用膜,其为起偏镜保护膜。
发明效果
根据本发明,能够提供低粘度且适合长期的膜生产率、并且能够得到拉伸断裂伸长率高的(甲基)丙烯酸类树脂膜的(甲基)丙烯酸类树脂组合物和包含该(甲基)丙烯酸类树脂组合物的(甲基)丙烯酸类树脂膜。
具体实施方式
以下对应用本发明的实施方式的一例进行说明。本说明书中规定的数值为通过实施方式或实施例中公开的方法求出的值。需要说明的是,其它实施方式只要符合本发明的主旨则也包含在本发明的范围内。本说明书中,“(甲基)丙烯酸”是指“丙烯酸或甲基丙烯酸”,“(甲基)丙烯酸酯”是指“丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯”。另外,有时将包含(甲基)丙烯酸类树脂组合物的树脂膜称为“(甲基)丙烯酸类树脂膜”。
[(甲基)丙烯酸类树脂组合物]
本发明的(甲基)丙烯酸类树脂组合物的特征在于,包含(甲基)丙烯酸类树脂(A)和(甲基)丙烯酸类交联橡胶粒子(B),在265℃、10弧度/秒、应变1%的测定条件下的复数粘度为500~1300Pa·s。
<(甲基)丙烯酸类树脂(A)>
作为本发明中使用的(甲基)丙烯酸类树脂(A),可列举例如主要包含来自甲基丙烯酸甲酯的结构单元的树脂。从耐热性的观点出发,(甲基)丙烯酸类树脂(A)中的来自甲基丙烯酸甲酯的结构单元(甲基丙烯酸甲酯单元)的含量优选为50质量%以上,更优选为80质量%以上,进一步优选为90质量%以上,特别优选为95质量%以上,也可以是全部结构单元为甲基丙烯酸甲酯单元。
(甲基)丙烯酸类树脂(A)可以包含来自甲基丙烯酸甲酯以外的其它单体的结构单元。作为其它单体,只要能够与甲基丙烯酸甲酯共聚就没有特别限制,可列举例如:丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸仲丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸戊酯、丙烯酸异戊酯、丙烯酸正己酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸十五烷基酯、丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸苯酯、丙烯酸苄酯、丙烯酸苯氧基乙酯、丙烯酸2-羟基乙酯、丙烯酸2-乙氧基乙酯、丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸烯丙酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸降冰片酯、丙烯酸异冰片酯等丙烯酸酯;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、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸苯氧基乙酯、甲基丙烯酸2-羟基乙酯、甲基丙烯酸2-乙氧基乙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸降冰片酯、甲基丙烯酸异冰片酯等甲基丙烯酸甲酯以外的甲基丙烯酸酯;丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸酐、马来酸、衣康酸等不饱和羧酸或其酸酐;乙烯、丙烯、1-丁烯、异丁烯、1-辛烯等烯烃;丁二烯、异戊二烯、香叶烯等共轭二烯;苯乙烯、α-甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、间甲基苯乙烯等芳香族乙烯基化合物;丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丙烯腈、甲基丙烯腈、乙酸乙烯酯、乙烯基吡啶、乙烯基酮、氯乙烯、偏二氯乙烯、偏二氟乙烯等。
(甲基)丙烯酸类树脂(A)的立构规整性没有特别限制,可使用具有例如全同立构、杂同立构、间同立构等立构规整性的树脂。
本发明的(甲基)丙烯酸类树脂组合物中,作为(甲基)丙烯酸类树脂(A),可仅包含1种(甲基)丙烯酸类树脂,但从更显著地发挥本发明的效果等出发,优选包含2种以上(甲基)丙烯酸类树脂,更优选包含3种以上(甲基)丙烯酸类树脂。其中,(甲基)丙烯酸类树脂(A)优选至少包含熔体流动速率(MFR)不同的2种(甲基)丙烯酸类树脂(A-1)和(A-2),更优选包含MFR不同的3种(甲基)丙烯酸类树脂(A-1)、(A-2)和(A-3),特别优选由(甲基)丙烯酸类树脂(A-1)、(A-2)和(A-3)构成。
[(甲基)丙烯酸类树脂(A-1)]
(甲基)丙烯酸类树脂(A-1)主要发挥降低本发明的(甲基)丙烯酸类树脂组合物的复数粘度并且使得到的膜保持高性能的作用。(甲基)丙烯酸类树脂(A-1)的重均分子量优选低于后述的(甲基)丙烯酸类树脂(A-3)的重均分子量。从膜的耐热性和成型性的观点出发,(甲基)丙烯酸类树脂(A-1)中的甲基丙烯酸甲酯单元的含量的下限值优选为85质量%,例如可以为90质量%,另外例如可以为94质量%,上限值优选为97质量%,例如可以为96.5质量%,另外例如可以为96质量%。
(甲基)丙烯酸类树脂(A-1)的重均分子量的下限值优选为66000,例如可以为68000,另外例如可以为70000,上限值优选为92000,例如可以为80000,另外例如可以为75000。通过使(甲基)丙烯酸类树脂(A-1)的重均分子量为66000以上,能够提高机械物性,通过使其为92000以下,能够得到类似增容剂的作用。
(甲基)丙烯酸类树脂(A-1)在温度230℃、载荷3.8kg条件下的MFR优选大于5g/10分钟且小于20g/10分钟,更优选为7g/10分钟以上且18g/10分钟以下,进一步优选为9g/10分钟以上且16g/10分钟以下。通过使(甲基)丙烯酸类树脂(A-1)的MFR大于5g/10分钟,能够抑制在聚合物过滤器前后的初始压力差和压力差上升,通过使其小于20g/10分钟,能够提高机械物性。
需要说明的是,MFR如实施例记载的那样,可依据JIS K7210-1:2014在上述条件下测定。
关于(甲基)丙烯酸类树脂(A-1)的含量,从(甲基)丙烯酸类树脂组合物的复数粘度、得到的膜物性的观点出发,相对于(甲基)丙烯酸类树脂(A)100质量份优选为15~98质量份,更优选为20~75质量份,进一步优选为25~65质量份。
[(甲基)丙烯酸类树脂(A-2)]
(甲基)丙烯酸类树脂(A-2)主要是为了发挥用于提高(甲基)丙烯酸类交联橡胶粒子(B)在本发明的(甲基)丙烯酸类树脂组合物中的分散性的类似增容剂的作用等目的而添加的,例如,在上述目的的情况下,(甲基)丙烯酸类树脂(A-2)中的甲基丙烯酸甲酯单元的含量优选介于上述的(甲基)丙烯酸类树脂(A-1)中的甲基丙烯酸甲酯单元的含量与后述的构成(甲基)丙烯酸类交联橡胶粒子(B)的最外层的热塑性聚合物(II)中的甲基丙烯酸甲酯单元的含量之间(包括相同的情况)。从得到的膜的耐热性和成型性的观点出发,(甲基)丙烯酸类树脂(A-2)中的甲基丙烯酸甲酯单元的含量优选为80~97质量%,更优选为84~94质量%,进一步优选为88~92质量%。作为甲基丙烯酸甲酯以外的进行共聚的成分,从耐热性、热稳定性的观点出发,优选丙烯酸甲酯。
另外,(甲基)丙烯酸类树脂(A-2)的重均分子量优选低于上述(甲基)丙烯酸类树脂(A-1)的重均分子量。(甲基)丙烯酸类树脂(A-2)的优选的重均分子量为40000~65000,更优选为45000~63000,进一步优选为50000~62000。通过使(甲基)丙烯酸类树脂(A-2)的重均分子量为40000以上,能够提高机械物性,通过使其为65000以下,能够发挥类似增容剂作用。
(甲基)丙烯酸类树脂(A-2)在温度230℃、载荷3.8kg条件下的MFR优选为20g/10分钟以上,更优选为23g/10分钟以上,进一步优选为25g/10分钟以上。通过使(甲基)丙烯酸类树脂(A-2)的MFR为20g/10分钟以上,能够有助于增容效果和抑制在聚合物过滤器前后的初始压力差和压力差上升。另外,上限值没有特别限定,优选为100g/10分钟。
关于(甲基)丙烯酸类树脂(A-2)的含量,从(甲基)丙烯酸类树脂组合物的复数粘度、得到的膜物性的观点出发,相对于(甲基)丙烯酸类树脂(A)100质量份优选为2~15质量份,更优选为7~15质量份,进一步优选为10~15质量份。
[(甲基)丙烯酸类树脂(A-3)]
(甲基)丙烯酸类树脂(A-3)的优选的甲基丙烯酸甲酯单元的含量为95质量%以上,更优选为97质量%以上,进一步优选为98质量%以上。通过使(甲基)丙烯酸类树脂(A-3)的甲基丙烯酸甲酯单元的含量为95质量%以上,能够提高耐热性。
另外,(甲基)丙烯酸类树脂(A-3)的优选的重均分子量为93000~150000,更优选为94000~120000,进一步优选为95000~100000。通过使(甲基)丙烯酸类树脂(A-3)的重均分子量为93000以上,能够提高耐热性、机械物性,通过使其为150000以下,能够抑制复数粘度过度变高,能够提高加工性。
(甲基)丙烯酸类树脂(A-3)在温度230℃、载荷3.8kg条件下的MFR优选为5g/10分钟以下,更优选为4g/10分钟以下,进一步优选为3g/10分钟以下。通过使(甲基)丙烯酸类树脂(A-3)的MFR为5g/10分钟以下,能够提高机械物性。另外,下限值没有特别限定,优选为0.1g/10分钟。
关于(甲基)丙烯酸类树脂(A-3)的含量,从(甲基)丙烯酸类树脂组合物的复数粘度、得到的膜物性的观点出发,相对于(甲基)丙烯酸类树脂(A)100质量份优选为0~83质量份,更优选为20~75质量份,进一步优选为30~70质量份。
(甲基)丙烯酸类树脂(A)的分子量分布以用GPC测定时的重均分子量(Mw)与数均分子量(Mn)之比(Mw/Mn)表示,优选为1.05~3,更优选为1.3~2.5。
(甲基)丙烯酸类树脂(A)包含多种(甲基)丙烯酸类树脂时,优选至少1种(甲基)丙烯酸类树脂满足上述范围,更优选两种以上满足上述范围,进一步优选全部(甲基)丙烯酸类树脂满足上述范围。
通过使分子量分布为1.05以上,成型加工性提高,通过使分子量分布为3以下,能够提高蠕变特性等物性。
需要说明的是,重均分子量(Mw)可以通过实施例中记载的方法来测定,数均分子量(Mn)也可以同时测定。
(甲基)丙烯酸类树脂(A)的制造方法没有特别限制,例如,可以通过使以甲基丙烯酸甲酯为主体的单体聚合来得到。需要说明的是,(甲基)丙烯酸类树脂(A)的分子量分布(Mw/Mn)可通过聚合引发剂和链转移剂的量、聚合温度等来进行调整。
(甲基)丙烯酸类树脂(A)可以通过本体聚合法、溶液聚合法、悬浮聚合法、乳液聚合法等来制造。其中,优选本体聚合法和溶液聚合法中的任一种。其中优选本体聚合法,本体聚合法中,优选连续本体聚合法。
本发明的(甲基)丙烯酸类树脂组合物中的(甲基)丙烯酸类树脂(A)的含量没有特别限定,优选为60~95质量%,更优选为65~90质量%,进一步优选为70~85质量%。通过使(甲基)丙烯酸类树脂(A)的含量在上述范围内,可得到强度优良的(甲基)丙烯酸类树脂组合物。
<(甲基)丙烯酸类交联橡胶粒子(B)>
本发明中使用的(甲基)丙烯酸类交联橡胶粒子(B)优选为包含含有来自丙烯酸烷基酯的结构单元(丙烯酸烷基酯单元)的聚合物的橡胶粒子,既可以是由单一聚合物形成的粒子,也可以是弹性模量不同的聚合物形成了至少2层的粒子。关于(甲基)丙烯酸类交联橡胶粒子(B)中的丙烯酸烷基酯单元的含量,从由本发明的(甲基)丙烯酸类树脂组合物得到的膜的韧性的观点出发,优选为20~60质量%,更优选为25~50质量%,进一步优选为30~40质量%。
另外,从由本发明的(甲基)丙烯酸类树脂组合物得到的膜的耐冲击性的观点出发,(甲基)丙烯酸类交联橡胶粒子(B)优选作为具有最外层和内层的交联橡胶粒子的核壳型接枝共聚物。作为这种交联橡胶粒子的种类,只要具有最外层和内层就没有特别限定,可以是例如:核(内层)为交联橡胶聚合物(I)-外壳(最外层)为热塑性聚合物(II)的2层聚合物粒子;核(内层)为聚合物(III)-内壳(内层)为交联橡胶聚合物(I)-外壳(最外层)为热塑性聚合物(II)的3层聚合物粒子;核(内层)为交联橡胶聚合物(I)-第一内壳(内层)为聚合物(III)-第二内壳(内层)为交联橡胶聚合物(I)-外壳(最外层)为热塑性聚合物(II)的4层聚合物粒子等各种层叠结构,优选3层聚合物粒子。
以下,例示出核壳型接枝共聚物作为(甲基)丙烯酸类交联橡胶粒子(B)来进行说明。
交联橡胶聚合物(I)中,相对于交联橡胶聚合物(I)的质量,优选包含70~98质量%的来自烷基的碳原子数为1~8的丙烯酸烷基酯的结构单元,更优选包含75~90质量%,进一步优选包含80~85质量%。通过为上述含量,成为柔软的橡胶材料,能够赋予耐冲击性。另外,交联橡胶聚合物(I)中,相对于交联橡胶聚合物(I)的质量,优选包含2~30质量%的来自芳香族乙烯基单体的结构单元,更优选包含10~25质量%,进一步优选包含15~20质量%。通过为上述含量,能够以匹配(甲基)丙烯酸类树脂(A)的方式调整交联橡胶聚合物(I)的折射率,能够得到具有高的透明性的(甲基)丙烯酸类树脂组合物。
另外,交联橡胶聚合物(I)中,相对于交联橡胶聚合物(I)的质量,优选包含1~5质量%的来自交联性单体的结构单元,更优选包含1~3质量%。通过为上述含量,达到合适的交联密度,作为橡胶材料的行为变得良好。
热塑性聚合物(II)中,相对于热塑性聚合物(II)的质量,优选包含80~100质量%的甲基丙烯酸甲酯单元,更优选包含85~97质量%,进一步优选包含90~96质量%。通过为上述含量,与(甲基)丙烯酸类树脂(A)的相容性变得良好。
另外,热塑性聚合物(II)中,相对于热塑性聚合物(II)的质量,优选包含0~20质量%的来自烷基的碳原子数为1~8的丙烯酸烷基酯的结构单元,更优选包含3~15质量%,进一步优选包含4~10质量%。通过为上述含量,与(甲基)丙烯酸类树脂(A)的相容性变得良好。
聚合物(III)中,相对于聚合物(III)的质量,优选包含80~99.95质量%的甲基丙烯酸甲酯单元,更优选包含85~98质量%,进一步优选包含90~96质量%。通过为上述含量,硬度变得良好,因此优选。
聚合物(III)中,相对于聚合物(III)的质量,优选包含0~19.95质量%的来自烷基的碳原子数为1~8的丙烯酸烷基酯的结构单元和0.05~2质量%的交联性单体,更优选包含2~15质量%的来自烷基的碳原子数为1~8的丙烯酸烷基酯的结构单元和0.05~1.5质量%的来自交联性单体的结构单元,进一步优选包含4~10质量%的来自烷基的碳原子数为1~8的丙烯酸烷基酯单体的结构单元和0.1~1质量%的来自交联性单体的结构单元。通过为上述含量,硬度变得良好。
对每个层来计算上述各单体的含量。例如,当4层聚合物粒子中核(内层)和第二内壳(内层)均由交联橡胶聚合物(I)构成时,分别对核(内层)和第二内壳(内层)计算来自各单体的结构单元的含量。
从核壳型接枝共聚物的透明性的观点出发,优选以相邻的层的折射率之差优选小于0.005、更优选小于0.004、进一步优选小于0.003的方式来选择各层所含的聚合物。
核壳型接枝共聚物中的内层与最外层的质量比(内层/最外层)优选为30/70~95/5,更优选为70/30~90/10。
本说明书中,核壳型接枝共聚物的最外层是指处于粒子的最外侧的层,内层是指与最外层相比处于内侧的所有的层。内层中,含有交联橡胶聚合物(I)的层所占的比例优选为20~70质量%,更优选为40~60质量%。
核壳型接枝共聚物的制造方法没有特别限制,可以通过公知的方法来进行,但优选乳液聚合法。具体而言,进行构成核(内层)的单体的乳液聚合而得到种子粒子,在该种子粒子存在下逐次添加构成各层的单体而依次进行聚合,直至最外层,由此可以得到。
作为乳液聚合法中使用的乳化剂,可列举例如:作为阴离子型乳化剂的磺基琥珀酸钠二辛酯、磺基琥珀酸钠二月桂酯等磺基琥珀酸盐二烷基酯、十二烷基苯磺酸钠等烷基苯磺酸盐、十二烷基硫酸钠等烷基硫酸盐;作为非离子型乳化剂的聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯壬基苯基醚等;作为非离子-阴离子型乳化剂的聚氧乙烯壬基苯基醚硫酸钠等聚氧乙烯壬基苯基醚硫酸盐、聚氧乙烯烷基醚硫酸钠等聚氧乙烯烷基醚硫酸盐、聚氧乙烯十三烷基醚乙酸钠等烷基醚羧酸盐;等。这些既可以使用一种,也可以将两种以上组合使用。
需要说明的是,为了避免乳化剂的发泡性极度变大,非离子型乳化剂和非离子-阴离子型乳化剂的例示化合物中的氧亚乙基单元的平均重复单元数优选为30以下,更优选为20以下,进一步优选为10以下。
乳液聚合中使用的聚合引发剂没有特别限定,可以使用例如:过硫酸钾、过硫酸铵等过硫酸盐系引发剂;过次硫酸盐/有机过氧化物、过硫酸盐/亚硫酸盐等氧化还原系引发剂等。
从通过乳液聚合而得到的聚合物胶乳中分离取得核壳型接枝共聚物可通过盐析凝固法、冷冻凝固法、喷雾干燥法等公知的方法来进行。这些中,从能够通过水洗容易地除去交联橡胶粒子成分中所含的杂质的角度出发,优选盐析凝固法和冷冻凝固法,更优选冷冻凝固法。冷冻凝固法由于不使用凝固剂而容易得到耐水性优良的膜。在凝固工序前,为了除去聚合物胶乳中混入的异物,优选用网眼为50μm以下的金属网等对聚合物胶乳进行过滤。从在与(甲基)丙烯酸类树脂(A)的熔融混炼中容易分散均匀的观点出发,优选将核壳型接枝共聚物以1000μm以下的凝固粒子形式取出,更优选以500μm以下的凝固粒子形式取出。需要说明的是,凝固粒子的形态没有特别限定,例如,可以是以最外层部分相互熔接状态的颗粒状,也可以是粉末状、砂糖状的粉体。
本发明中的(甲基)丙烯酸类交联橡胶粒子(B)的平均粒径优选为0.05~1μm,更优选为0.07~0.5μm,进一步优选为0.1~0.4μm,特别优选为0.15~0.3μm。若使用具有上述范围内的平均粒径的(甲基)丙烯酸类交联橡胶粒子(B),则能够通过少量配合而对膜赋予韧性,能够抑制损害刚性、表面硬度的可能性。
需要说明的是,本说明书中的平均粒径为通过光散射法测得的体积基准的粒径分布中的算术平均值,具体而言可以通过实施例中记载的方法求出。
本发明的(甲基)丙烯酸类树脂组合物中的(甲基)丙烯酸类交联橡胶粒子(B)的含量没有特别限定,优选为5~40质量%,更优选为10~35质量%,进一步优选为15~30质量%。通过使(甲基)丙烯酸类交联橡胶粒子(B)的含量在上述范围内,可得到硬度和耐冲击性的平衡优良的(甲基)丙烯酸类树脂组合物。
<其它添加剂>
本发明的(甲基)丙烯酸类树脂组合物中,可以在不损害本发明的效果的范围内根据需要添加各种添加剂,例如高分子加工助剂(C)、紫外线吸收剂(D)、抗氧化剂(E)、脂肪族醇、热稳定剂、润滑剂、抗静电剂、着色剂、耐冲击助剂等。需要说明的是,从本发明的(甲基)丙烯酸类树脂膜的力学物性和表面硬度的观点出发,优选不大量添加发泡剂、填充剂、消光剂、光扩散剂、软化剂、增塑剂。
<高分子加工助剂(C)>
本发明的(甲基)丙烯酸类树脂组合物中,作为上述的其它添加剂,优选进一步包含高分子加工助剂(C)。高分子加工助剂(C)为对本发明的(甲基)丙烯酸类树脂组合物进行成型时在厚度精度、制膜稳定性等方面发挥效果的化合物。作为高分子加工助剂(C),通常可以使用能够通过乳液聚合法制造的、以甲基丙烯酸甲酯单元为主体(例如包含50质量%以上)的超高分子量(重均分子量50万以上)的甲基丙烯酸类树脂,优选具有0.05~0.5μm粒径的聚合物粒子。
作为高分子加工助剂(C),可以使用市售品,具体而言,可列举“Kane Ace(注册商标)”PA系列(钟化公司制)、“Metablen(注册商标)”P系列(三菱丽阳公司制)、“Paraloid(注册商标)”K系列(陶氏公司制)等。其中,从与树脂的适合性的观点出发,优选“Paraloid(注册商标)”K125P。
本发明的(甲基)丙烯酸类树脂组合物中的高分子加工助剂(C)的含量优选为0.1~3.0质量%。高分子加工助剂(C)的含量根据用途而不同,从进一步减少鱼眼的观点出发,更优选为1.0质量%以上,进一步优选为1.3质量%以上。另外,从抑制成本、抑制熔融粘度等观点出发,更优选为2.5质量%以下,进一步优选为2.0质量%以下。本发明中,高分子加工助剂(C)不包括在(甲基)丙烯酸类树脂(A)、(甲基)丙烯酸类交联橡胶粒子(B)中。
<紫外线吸收剂(D)>
本发明的(甲基)丙烯酸类树脂组合物优选还包含紫外线吸收剂(D)。紫外线吸收剂(D)为具有吸收紫外线的能力的化合物,主要具有将光能转化为热能的功能。
作为紫外线吸收剂(D),可列举二苯甲酮类、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。这些可以使用一种,也可以将两种以上组合使用。这些中,从被紫外线照射时抑制树脂劣化能力高、与树脂的相容性高的角度出发,优选苯并三唑类、三嗪类。
苯并三唑类的紫外线吸收剂抑制由紫外线照射导致的着色等光学特性降低的效果高。作为苯并三唑类的紫外线吸收剂,可列举2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)苯酚(BASF公司制“Tinuvin(注册商标)”329)、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“Tinuvin(注册商标)”234)、和2,2’-亚甲基双[6-(2H-苯并三唑-2-基)-4-叔辛基苯酚](株式会社ADEKA制“ADK STAB(注册商标)”LA-31)等。其中,从与本发明的(甲基)丙烯酸类树脂组合物的相容性的观点出发,优选2,2’-亚甲基双[6-(2H-苯并三唑-2-基)-4-叔辛基苯酚](株式会社ADEKA制“ADK STAB(注册商标)”LA-31)。
作为三嗪类的紫外线吸收剂,可列举例如羟基苯基三嗪类的紫外线吸收剂等,更具体而言,可列举:2,4-双(2-羟基-4-丁氧基苯基)-6-(2,4-丁氧基苯基)-1,3,5-三嗪(BASF公司制“Tinuvin(注册商标)”460)、2-(4-(2-羟基-3-(2-乙基己氧基)丙氧基)-2-羟基苯基)-4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪(BASF公司制“Tinuvin(注册商标)”405)、2-(2-羟基-4-[1-辛氧基羰基乙氧基]苯基)-4,6-双(4-苯基苯基)-1,3,5-三嗪(BASF公司制“Tinuvin(注册商标)”479)、BASF公司制“Tinuvin(注册商标)”1477、400、477、1600;2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-5-(2-(2-乙基己酰氧基)乙氧基)苯酚(株式会社ADEKA制“ADK STAB(注册商标)”LA-46)、2,4,6-三(2-羟基-4-己氧基-3-甲基苯氧基)-1,3,5-三嗪(株式会社ADEKA制“ADK STAB(注册商标)”LA-F70);2-[4-[(2-羟基-3-十二烷氧基丙基)氧基]-2-羟基苯基]-4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪、2-[4-[(2-羟基-3-十三烷氧基丙基)氧基]-2-羟基苯基]-4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪等。
本发明的(甲基)丙烯酸类树脂组合物中的紫外线吸收剂(D)的含量优选为0.1~4.0质量%。紫外线吸收剂(D)的含量根据紫外线吸收剂(D)的种类、用途而不同,更优选为0.2质量%以上,进一步优选为0.4质量%以上。另外,从抑制成本的观点出发,更优选为3.8质量%以下,进一步优选为3.5质量%以下。
<抗氧化剂(E)>
作为本发明中使用的抗氧化剂(E),没有特别限制,可列举例如受阻酚系抗氧化剂、磷系抗氧化剂等,特别优选受阻酚系抗氧化剂。
作为受阻酚系抗氧化剂,没有特别限定,具体而言,可列举季戊四醇四(3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯)、硫代二亚乙基双(3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯)、3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八烷基酯、N,N’-己烷-1,6-二基双(3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酰胺)、((3,5-双(1,1-二甲基乙基)-4-羟基苯基)甲基)磷酸二乙酯、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、亚乙基双(氧亚乙基)双(3-(5-叔丁基-4-羟基-间甲苯基)丙酸酯)、六亚甲基-双(3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯)、1,3,5-三(3,5-二-叔丁基-4-羟基苄基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、1,3,5-三((4-叔丁基-3-羟基-2,6-二甲苯基)甲基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、2,6-二-叔丁基-4-(4,6-双(辛基硫基)-1,3,5-三嗪-2-基氨基)苯酚、3,9-双(2-(3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酰氧基)-1,1-二甲基乙基)-2,4,8,10-四氧杂螺(5,5)十一烷等。这些可以单独使用,也可以将两种以上组合使用。
另外,可以使用市售的酚系抗氧化剂作为受阻酚系抗氧化剂,作为这种市售的酚系抗氧化剂,没有特别限定,具体而言,可列举Irganox(注册商标)1010、Irganox(注册商标)1076、Irganox(注册商标)1330、Irganox(注册商标)3114、Irganox(注册商标)3125(均为商品名,BASF JAPAN株式会社制)、Sumilizer(注册商标)BHT、Sumilizer(注册商标)GA-80、Sumilizer(注册商标)GS(均为商品名,住友化学株式会社制)、Cyanox1790(商品名,サイテック公司制)、维生素E(卫材株式会社制)等。这些可以单独使用,也可以将两种以上组合使用。特别是从耐候性、与(甲基)丙烯酸类树脂的相容性、制膜后的膜的渗出性的观点出发,优选Irganox(注册商标)1010。
另外,作为磷系抗氧化剂,没有特别限定,具体而言,可列举亚磷酸三(2,4-二-叔丁基苯基)酯、亚磷酸双(2,4-双(1,1-二甲基乙基)-6-甲基苯基)乙酯、四(2,4-二-叔丁基苯基)(1,1-联苯基)-4,4’-二基双亚磷酸酯、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(2,4-二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、四(2,4-叔丁基苯基)(1,1-联苯基)-4,4’-二基双亚磷酸酯、亚磷酸二叔丁基间甲苯酯、三(2-((2,4,8,10-四-叔丁基二苯并[d,f][1,3,2]二氧杂膦-6-基)氧基)乙基)胺等。这些可以单独使用,也可以将两种以上组合使用。
作为磷系抗氧化剂,可以使用市售的磷系抗氧化剂,作为这种市售的磷系抗氧化剂,没有特别限定,具体而言,可列举Irgafos(注册商标)168、Irgafos(注册商标)12、Irgafos(注册商标)38(均为商品名,BASF JAPAN株式会社制)、ADK STAB(注册商标)329K、ADK STAB(注册商标)PEP-36、ADK STAB(注册商标)PEP-8(均为商品名,株式会社ADEKA制)、Sandostab P-EPQ(商品名,科莱恩日本公司制)、Weston 618、Weston 619G、Ultranox 626(均为商品名,ジーイー公司制)、Sumilizer(注册商标)GP(商品名,住友化学株式会社制)等。这些可以单独使用,也可以将两种以上组合使用。
从相容性角度出发,本发明中的紫外线吸收剂(D)与抗氧化剂(E)的组合优选为苯并三唑系紫外线吸收剂与受阻酚系抗氧化剂的组合。
(甲基)丙烯酸类树脂组合物含有抗氧化剂(E)时,相对于(甲基)丙烯酸类树脂(A)与(甲基)丙烯酸类交联橡胶粒子(B)的合计100质量份,其含量优选为0.005~10质量份,更优选为0.008~1质量份,进一步优选为0.01~0.2质量份。通过使抗氧化剂(E)的含量在上述范围内,能够对包含(甲基)丙烯酸类树脂组合物的成型体赋予充分的抗氧化性能。
<其它聚合物>
本发明的(甲基)丙烯酸类树脂组合物中,可以在不损害本发明的效果的范围内还包含除(甲基)丙烯酸类树脂(A)、(甲基)丙烯酸类交联橡胶粒子(B)和可为聚合物的高分子加工助剂(C)以外的其它聚合物。作为其它聚合物,可列举: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;乙烯系离聚物;聚苯乙烯、苯乙烯-马来酸酐共聚物、高抗冲聚苯乙烯、丙烯腈共聚物-苯乙烯(AS树脂)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS树脂)、丙烯腈-乙烯丙烯-苯乙烯共聚物(AES树脂)、丙烯腈-丙烯酸类弹性体-苯乙烯共聚物(AAS树脂)、丙烯腈-氯化聚乙烯-苯乙烯共聚物(ACS树脂)、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物(MBS树脂)等苯乙烯类树脂;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;聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚乙烯醇、乙烯-乙烯醇共聚物、聚缩醛、聚偏二氟乙烯、聚氨酯、改性聚苯醚、聚苯硫醚、有机硅改性树脂;丙烯酸类橡胶、硅橡胶;苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯共聚物(SEPS)、苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯共聚物(SEBS)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物(SIS)等苯乙烯类热塑性弹性体;异戊二烯橡胶(IR)、乙烯-丙烯共聚物(EPR)、乙烯-丙烯-二烯三元共聚物(EPDM)等烯烃类橡胶等。
<(甲基)丙烯酸类树脂组合物>
本发明的(甲基)丙烯酸类树脂组合物在265℃、10弧度/秒、应变1%的测定条件下的复数粘度为500~1300Pa·s。
上述复数粘度低于500Pa·s时,担心使膜的韧性降低。另一方面,大于1300Pa·s时,有在聚合物过滤器前后的初始压力差大的倾向,压力差上升快,不仅达到聚合物滤芯的耐压值为止的时间缩短,而且压力会使过滤部的网眼扩大、导致产生异物混入之类降低制品外观品质的问题,担心降低连续生产时的生产稳定性。从这种观点出发,上述复数粘度优选为600~1200Pa·s,更优选为700~1200Pa·s。
已知熔融树脂(熔融树脂组合物)通过聚合物过滤器时,熔融树脂的剪切速度会变低。另一方面,在高剪切速度区域(例如≥100秒-1)和低剪切速度区域(例如≤10秒-1)中,由于分子量分布、交联结构等的影响,非牛顿性的表现程度不同,因此各速度区域内的材料间的粘度差异未必一致。因此,假设聚合物过滤器内的树脂流动时,通过控制低剪切速度区域的复数粘度,能够抑制聚合物过滤器的初始压力差、压力差的上升速度。
上述复数粘度可以通过(甲基)丙烯酸类树脂(A)中的(甲基)丙烯酸类树脂(A-1)、(A-2)、(A-3)各自的重均分子量、组成比、(甲基)丙烯酸类树脂(A)与(甲基)丙烯酸类交联橡胶粒子(B)的质量比、其它添加剂的含量等来调节,另外,也可以通过使用MFR不同的2种以上(甲基)丙烯酸类树脂(A)来调整。上述复数粘度具体可以通过实施例中记载的方法来测定。
制备本发明的(甲基)丙烯酸类树脂组合物的方法没有特别限定,优选进行熔融混炼的方法。具体而言,通常使用将(甲基)丙烯酸类树脂(A)和(甲基)丙烯酸类交联橡胶粒子(B)以及根据需要进一步包含的高分子加工助剂(C)、紫外线吸收剂(D)、抗氧化剂(E)等其它添加剂、其它聚合物事先干混并进行熔融混炼的方法。混合操作例如可以使用捏合机、挤出机、混合辊、班伯里混合机等已知的混合或混炼装置进行。特别地,从混炼性、生产率的观点出发,优选使用双螺杆挤出机。熔融混炼时的剪切速度优选为10~1000/秒。混合/混炼时的温度通常为150~320℃,优选为200~300℃。使用双螺杆挤出机进行熔融混炼时,从抑制着色的观点出发,优选使用排气口进行减压下的熔融混炼或氮气气流下的熔融混炼。由此能够以例如颗粒状的形态得到本发明的(甲基)丙烯酸类树脂组合物。
本发明的(甲基)丙烯酸类树脂组合物中的(甲基)丙烯酸类树脂(A)与(甲基)丙烯酸类交联橡胶粒子(B)的合计含量的下限值通常为50质量%,优选为70质量%,更优选为80质量%,进一步优选为90质量%。另外,上限值优选为99.97质量%,更优选为99质量%,进一步优选为97质量%。
<(甲基)丙烯酸类树脂膜>
本发明的(甲基)丙烯酸类树脂膜(以下也简称为膜)包含上述(甲基)丙烯酸类树脂组合物,可通过将该(甲基)丙烯酸类树脂组合物成型而得到。
本发明的(甲基)丙烯酸类树脂膜的制造可以使用T模头法、吹胀法、熔融流延法、压延法等公知方法来进行。从得到良好的表面平滑性、低雾度的膜的观点出发,优选包括下述工序:对本发明的(甲基)丙烯酸类树脂组合物进行熔融混炼,从T模头以熔融状态挤出,使其两面接触镜面辊表面或镜面带表面而进行成型。此时使用的辊或带均优选金属制。这样使挤出的熔融混炼物的两面与镜面接触而制膜的情况下,优选用镜面辊或镜面带对熔融混炼物(可以已成膜)进行加压夹持。利用镜面辊或镜面带夹持的压力越高越优选,以线压计优选为10N/mm以上,更优选为20N/mm以上。另外,进行夹持的镜面辊或镜面带的表面温度优选为60℃以上,更优选为70℃以上。另外,优选为130℃以下,更优选为100℃以下。通过使夹持熔融混炼物的镜面辊或镜面带的表面温度为60℃以上,能够提高所得到的膜的表面平滑性、降低其雾度,通过为130℃以下,能够抑制膜与镜面辊或镜面带过度密合,能够防止从镜面辊或镜面带剥离膜使产生的表面粗糙、横纹等,能够使膜的外观良好。
在基于T模头法的制造方法的情况下,可以使用附带单螺杆或双螺杆挤出螺杆的挤出机型熔融挤出装置等。用于制造本发明的(甲基)丙烯酸类树脂膜的熔融挤出温度优选为230℃以上,更优选为240℃以上。另外,熔融挤出温度优选为290℃以下,更优选为280℃以下。另外,使用熔融挤出装置时,从抑制着色的观点出发,优选使用排气口在减压下进行熔融挤出,从制造膜厚均匀的膜的观点出发,优选带有齿轮泵,进而为了减少鱼眼缺陷,有时带有聚合物过滤器进行熔融挤出。另外从抑制氧化劣化的观点出发,优选在氮气气流下进行熔融挤出。
在聚合物过滤器前后的初始压力差优选为2.0~5.5Mpa,更优选为3.0~5.0Mpa,进一步优选为3.5~4.5MPa。通过使在聚合物过滤器前后的初始压力差为2.0MPa以上,能够抑制T模头模唇部的升压能力的降低,能够使膜宽度方向的厚度均匀。另一方面,通过为5.5MPa以下,能够抑制在聚合物过滤器前后的压力差上升速度过度变大,能够抑制达到滤芯的耐树脂压力值为止所用的时间过度缩短、进而抑制过滤部的网眼由于压力而过度扩大、抑制异物混入膜中而提高制品外观品质,能够提高连续生产率。
在用依次具备排气口、齿轮泵、聚合物过滤器和T模头的挤出装置制造本发明的(甲基)丙烯酸类树脂膜时,优选将排气口起、包括齿轮泵、聚合物过滤器在内直至T模头的温度控制在230~290℃的范围内。通过在这样的温度范围内制造膜,可得到劣化少、鱼眼少、机械物性、光学特性优良的膜。
本发明的(甲基)丙烯酸类树脂膜的厚度优选为20~500μm,更优选为30~300μm,进一步优选为40~100μm,更进一步优选为50~80μm。通过使(甲基)丙烯酸类树脂膜的厚度为20μm以上,形成处理性良好的膜,通过使其为500μm以下,形成能够以卷形状来处理的膜。
关于本发明的(甲基)丙烯酸类树脂膜的雾度,在厚度为60μm时,优选为1.5%以下,更优选为1.2%以下,进一步优选为1.0%以下。通过在上述范围内,在用于要求设计性的用途时,表面光泽、印刷于本发明的膜的图案层的清晰度更优良。另外,在起偏镜保护膜、导光膜等光学用途中,光源的利用效率提高,因此优选。进一步地,进行表面赋形时的赋形精度优良,因此优选。
关于本发明的(甲基)丙烯酸类树脂膜的依据JIS K 7127:1999的测定中的MD方向(与膜加工的行进方向平行的方向)的拉伸断裂伸长率,从偏光板制作工序等中的处理性的观点出发,优选为7%以上,更优选为10%以上,进一步优选为12%以上。通过使上述拉伸断裂伸长率为7%以上,能够提高韧性、提高处理性。
需要说明的是,上述拉伸断裂伸长率具体可以通过实施例中记载的方法来求出。
本发明的(甲基)丙烯酸类树脂膜可以为实施了拉伸处理的膜。通过拉伸处理,机械强度提高,能够得到不易产生破裂的膜。拉伸方法没有特别限定,可列举同时双轴拉伸法、逐次双轴拉伸法、管状拉伸法、压延法等。关于拉伸时的温度,从能够均匀地拉伸、得到高强度的膜的观点出发,下限优选为比(甲基)丙烯酸类树脂(A)的玻璃化转变温度高5℃的温度,上限优选为比(甲基)丙烯酸类树脂(A)的玻璃化转变温度高40℃的温度。拉伸温度过低时,拉伸中膜容易断裂,拉伸温度过高时,拉伸处理的效果发挥得不充分、膜的强度难以提高。拉伸通常以100~5000%/分钟的拉伸速度来进行。拉伸速度小时,强度难以提高,而且生产率也降低。另外,拉伸速度大时,有时由于膜断裂等而难以均匀地拉伸。另外,进一步优选在拉伸后进行热固定。通过热固定,能够得到热收缩少的膜。
本发明的(甲基)丙烯酸类树脂膜的拉伸后的厚度优选为10~200μm,更优选为20~60μm。
本发明的(甲基)丙烯酸类树脂膜可以进行着色。作为着色方法,可列举:含有颜料或染料,使膜化前的(甲基)丙烯酸类树脂组合物本身着色的方法;在分散有染料的液体中浸渍包含(甲基)丙烯酸类树脂组合物的膜而使其着色的染色法等,但不特别限定于这些方法。
本发明的(甲基)丙烯酸类树脂膜可以对至少一面实施印刷。通过印刷,能够赋予图案、文字、图形等花纹、色彩。花纹可以是彩色的,也可以是非彩色的。
本发明的(甲基)丙烯酸类树脂膜可以是在至少一面上层叠有(i)由金属和/或金属氧化物形成的层、(ii)热塑性树脂层和(iii)基材层中的至少1层作为其它层的层叠膜或层叠体。层叠其它层的方法没有特别限定,可以直接或通过粘接剂层进行接合。作为基材层,可以使用例如木制基材、洋麻等非木质纤维等。其它层可以为1层,也可以为多层。
作为适合层叠的热塑性树脂,可列举聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰胺、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、其它(甲基)丙烯酸类树脂、ABS树脂、乙烯-乙烯醇树脂、聚乙烯醇缩丁醛、聚乙烯醇缩乙醛、苯乙烯类热塑性弹性体、烯烃类热塑性弹性体、丙烯酸类热塑性弹性体等。
上述的层叠膜的厚度可根据用途而改变,没有特别限定,但从二次加工性的观点出发,优选为500μm以下。
本发明的(甲基)丙烯酸类树脂膜可以单独使用,也可以作为层叠体的内层或其一部分而使用,还可以作为层叠体的最外层使用。从膜的设计性的观点出发,层叠中使用的其它树脂优选为甲基丙烯酸类树脂等透明的树脂。从膜不易被划伤、长期保持设计性的观点出发,形成最外层的膜优选表面硬度和耐候性高的膜,优选包含本发明的(甲基)丙烯酸类树脂组合物的膜。
本发明的(甲基)丙烯酸类树脂膜为生产率高、韧性高的膜。有效利用这些优良特征,可将包含本发明的(甲基)丙烯酸类树脂组合物的膜适宜地用作装饰膜、光学用膜等。作为光学用膜的具体例,可列举例如起偏镜保护膜。该起偏镜保护膜可以用于包含其的偏光板、以及包含至少1片该偏光板的液晶显示装置、有机EL显示装置、PDP等图像显示装置等。另外,包含本发明的(甲基)丙烯酸类树脂组合物的膜可以适宜地用作导光膜、蛾眼膜、菲涅尔透镜、柱状透镜、各种显示器的前面膜、扩散膜、玻璃防碎膜、液晶ASF膜、透明导电膜、隔热膜、各种阻隔膜等光学相关基材膜等。
作为更具体的例子,本发明的(甲基)丙烯酸类树脂膜可适宜地用于要求设计性的成型品、要求高光学特性的成型品,即,广告塔、立式招牌、突出式招牌、楣窗招牌、屋顶招牌等招牌部件;橱窗、隔板、店铺展示等展示部件;荧光灯罩、情调照明罩、灯罩、流明天花板、光壁、枝形吊灯等照明部件;家具、悬饰、镜子等室内装饰部件;门、圆屋顶、安全窗玻璃、隔墙、楼梯裙板、阳台裙板、休闲用建筑物的屋顶等建筑用部件;飞机挡风板、飞行员用遮阳板、摩托车挡风板、汽艇挡风板、公共汽车用遮光板、汽车用侧遮阳板、后遮阳板、前翼、头灯罩、汽车内装构件、保险杠等汽车外装构件等运输器相关部件;音响映像用标牌、立体声罩、电视保护罩、自动售货机、便携电话、电脑等电子设备部件;保育器、X光机部件等医疗设备部件;机械罩、测量仪罩、实验装置、规尺、表盘、观察窗等机器相关部件;路标、导向板、弯道凸面镜、防音壁等交通相关部件;以及温室、大型水槽、箱水槽、浴室构件、时钟面板、浴盆、卫浴、桌垫、游戏部件、玩具、焊接时的面部保护用面罩等表面的装饰膜兼保护膜;壁纸、标记膜等。
实施例
以下示出实施例和比较例来更具体地说明本发明。需要说明的是,本发明不受以下实施例限制。另外,本发明包括将表示上述特性值、形态、制法、用途等技术特征的事项任意组合而成的全部方式。需要说明的是,实施例和比较例中的物性值的测定等通过以下方法实施。
(重均分子量(Mw)、数均分子量(Mn))
通过GPC(凝胶渗透色谱法)以标准聚苯乙烯换算分子量来求出重均分子量(Mw)和数均分子量(Mn)。另外,由重均分子量(Mw)和数均分子量(Mn)的值求出分子量分布(Mw/Mn)。测定装置和条件如下。
·装置:东曹株式会社制GPC装置“HLC-8320”
·分离柱:将东曹株式会社制“TSKgel SuperMultipore HZM-M”与“SuperHZ4000”直接连接
·检测器:东曹株式会社制“RI-8020”
·洗脱液:四氢呋喃
·洗脱液流量:0.35mL/分钟
·样品浓度:8mg/10mL
·柱温:40℃
(甲基丙烯酸甲酯单元的含量(%))
将树脂颗粒1g溶解于二氯甲烷40mL中。将得到的溶液25μL采集到铂板上。除去二氯甲烷,通过热解气相色谱法按照以下的条件进行测定。基于测定结果计算甲基丙烯酸甲酯单元的比例。
·装置:岛津制作所公司制GC-14A
·热解炉温度:500℃
·柱:SGE BPX-5
·温度条件:40℃下保持5分钟→以5℃/分钟升温到280℃
(熔体流动速率:MFR)
依据JIS K7210-1:2014测定230℃、3.8kg载荷下的熔体流动速率。
(平均粒径)
关于平均粒径,将包含试样粒子的胶乳用水稀释200倍,用激光衍射散射式粒径分布测定装置(株式会社堀场制作所制、装置名“LA-950V2”)在25℃下对所述稀释液进行分析,测定粒径。此时,将(甲基)丙烯酸类交联橡胶粒子(B)和水的绝对折射率分别设为1.4900、1.3333。
(复数粘度)
使用液压成型机(东邦マシナリー株式会社制)在250℃的设定温度下由(甲基)丙烯酸类树脂组合物制作1mm厚的片。对于得到的片,通过以下的条件测定储能模量(G’)和损耗模量(G”),计算10弧度/秒的复数粘度。
·测定装置:动态粘弹性测定装置ARES(TAインスツルメント公司制)
·测定夹具:上下均为直径8mm的平行板,上部、下部的间隙间距离为1mm
·测定条件:265℃、角频率(ω)0.1~100弧度/秒、应变1%
·复数粘度计算方法:η*={(G’(ω))2+(G”(ω))2}1/2/ω
(式中,G’:储能模量、G”:损耗模量)
(在聚合物过滤器前后的初始压力差)
由监视器读取将各实施例和比较例中制造的(甲基)丙烯酸类树脂组合物制膜时的、过滤精度为10μm的蜡烛型聚合物过滤器入口和出口的树脂压力(分别为P1(MPa)、P2(MPa)),通过下式(1)计算初始压力差(MPa)。
(初始压力差)=P1-P2 (1)
需要说明的是,P1、P2为(甲基)丙烯酸类树脂组合物的熔融树脂从T模头流出、吐出达到稳定状态时的树脂压力,观察30秒监视器所显示的值,使用其平均值。
(膜厚)
用千分尺测定各实施例和比较例中制造的膜的中央部、距两端部为100mm的位置的厚度,将其平均值作为膜厚。
(拉伸断裂伸长率)
从各实施例和比较例中制造的膜的宽度方向中央部以平行于MD方向的方式切出JIS K 7127:1999的1B型哑铃形试验片。使用该试验片,依据JIS K 7127:1999在拉伸速度:20mm/分钟的条件下进行3次测定,将其平均值作为拉伸断裂伸长率。
[制造例1:(甲基)丙烯酸类树脂(A-1-1)的制造]
向甲基丙烯酸甲酯89质量份和丙烯酸甲酯11质量份中加入聚合引发剂(2,2’-偶氮双(2-甲基丙腈)、夺氢能力:1%、1小时半衰期温度:83℃)0.1质量份和链转移剂(正辛基硫醇)0.20质量份,使其溶解,得到原料液。
将离子交换水100质量份、硫酸钠0.03质量份和悬浮分散剂0.45质量份混合,得到混合液。向耐压聚合槽中加入该混合液420质量份和上述原料液210质量份,在氮气气氛下一边搅拌一边使温度为70℃,开始聚合反应。聚合反应开始后,在经过3小时后将温度升至90℃,持续进行1小时搅拌,得到分散有珠状共聚物的液体。需要说明的是,虽然聚合槽壁面或搅拌桨上附着了一些聚合物,但是没有起泡,聚合反应顺利进行。
将得到的共聚物分散液用适量的离子交换水洗涤,利用桶式离心分离机取出珠状共聚物,用80℃的热风干燥机干燥12小时,得到珠状的(甲基)丙烯酸类树脂(A-1-1)。
得到的(甲基)丙烯酸类树脂(A-1-1)的甲基丙烯酸甲酯单元的含量为89质量%,丙烯酸甲酯单元的含量为11质量%,重均分子量(Mw)为90000,分子量分布(Mw/Mn)为2.1,MFR为15.0g/10分钟。
[制造例2:(甲基)丙烯酸类树脂(A-1-2)的制造]
将使用的单体变更为甲基丙烯酸甲酯95质量份和丙烯酸甲酯5质量份,将链转移剂的量变更为0.27质量份,除此以外与制造例1同样地操作,得到(甲基)丙烯酸类树脂(A-1-2)。
得到的(甲基)丙烯酸类树脂(A-1-2)的甲基丙烯酸甲酯单元的含量为95质量%,丙烯酸甲酯单元的含量为5质量%,重均分子量(Mw)为73000,分子量分布(Mw/Mn)为2.0,MFR为10.2g/10分钟。
[制造例3:(甲基)丙烯酸类树脂(A-2)的制造]
将使用的单体变更为甲基丙烯酸甲酯90质量份和丙烯酸甲酯10质量份,将链转移剂的量变更为0.39质量份,除此以外与制造例1同样地操作,得到(甲基)丙烯酸类树脂(A-2)。
得到的(甲基)丙烯酸类树脂(A-2)的甲基丙烯酸甲酯单元的含量为90质量%,丙烯酸甲酯单元的含量为10质量%,重均分子量(Mw)为60000,分子量分布(Mw/Mn)为2.1,MFR为30.0g/10分钟。
[制造例4:(甲基)丙烯酸类树脂(A-3)的制造]
将使用的单体变更为甲基丙烯酸甲酯99质量份和丙烯酸甲酯1质量份,将链转移剂的量变更为0.24质量份,除此以外与制造例1同样地操作,得到(甲基)丙烯酸类树脂(A-3)。
得到的(甲基)丙烯酸类树脂(A-3)的甲基丙烯酸甲酯单元的含量为99质量%,丙烯酸甲酯单元的含量为1质量%,重均分子量(Mw)为95000,分子量分布(Mw/Mn)为2.0,MFR为2.4g/10分钟。
[制造例5:(甲基)丙烯酸类交联橡胶粒子(B-1)的制造]
(1)向具备搅拌机、温度计、氮气导入管、单体导入管和回流冷凝器的反应器内加入离子交换水1050质量份、聚氧乙烯十三烷基醚乙酸钠0.3质量份和碳酸钠0.7质量份,将反应器内用氮气充分置换。接着将内温设为80℃。向其中加入过硫酸钾0.25质量份,搅拌5分钟。用60分钟向其中连续滴加由甲基丙烯酸甲酯95.4质量%、丙烯酸甲酯4.4质量%和甲基丙烯酸烯丙酯0.2质量%构成的单体混合物245质量份。滴加结束后进一步进行30分钟聚合反应,以使聚合转化率达到98%以上。
(2)接着,向该反应器内加入过硫酸钾0.32质量份,搅拌5分钟。之后用60分钟连续滴加由丙烯酸丁酯80.5质量%、苯乙烯17.5质量%和甲基丙烯酸烯丙酯2质量%构成的单体混合物315质量份。滴加结束后进一步进行30分钟聚合反应,以使聚合转化率达到98%以上。
(3)然后,向该反应器内加入过硫酸钾0.14质量份,搅拌5分钟。之后用30分钟连续滴加由甲基丙烯酸甲酯95.2质量%、丙烯酸甲酯4.4质量%和正辛基硫醇0.4质量%构成的单体混合物140质量份。滴加结束后进一步进行60分钟聚合反应,以使聚合转化率达到98%以上。
通过以上的操作,得到包含(甲基)丙烯酸类交联橡胶粒子(B-1)的胶乳。将包含(甲基)丙烯酸类交联橡胶粒子(B-1)的胶乳冷冻而使其凝固。接着进行水洗、干燥,得到粒状的(甲基)丙烯酸类交联橡胶粒子(B-1)。该粒子的平均粒径为0.23μm。
作为其它材料,使用了以下材料。
<高分子加工助剂(C)>
陶氏化学公司制“Paraloid(注册商标)”K125P
<紫外线吸收剂(D)>
株式会社ADEKA制“ADK STAB(注册商标)”LA-31RG
<抗氧化剂(E)>
BASF JAPAN株式会社制“Irganox(注册商标)1010”
[实施例1]
将(甲基)丙烯酸类树脂(A-1-1)36质量份、(甲基)丙烯酸类树脂(A-2)10质量份、(甲基)丙烯酸类树脂(A-3)34质量份、(甲基)丙烯酸类交联橡胶粒子(B-1)20质量份、高分子加工助剂(C)1.5质量份、紫外线吸收剂(D)2.3质量份和抗氧化剂(E)0.05质量份一边通过重量进料器进行控制一边投入到的双螺杆混炼挤出机(东芝机械制、TEM41-SS)的料斗中,将料斗的温度设为150℃,将机筒温度设为230℃,将(甲基)丙烯酸类树脂组合物挤出为线料状,用切割机切断,由此制造(甲基)丙烯酸类树脂组合物的颗粒。
将得到的颗粒使用挤出装置在熔融挤出温度(包括排气口至T模头的温度在内的制膜温度)为260℃、吐出量为60kg/小时的条件下进行挤出,夹入到92℃的金属镜面弹性辊与88℃的金属镜面刚体辊之间而制膜,以10.8m/分钟引取,制造厚度为60μm的膜,所述挤出装置在带排气口的的单螺杆挤出机上依次设置有齿轮泵、蜡烛型聚合物过滤器(过滤精度10μm、过滤面积0.4m2)、并且在其前端安装有宽900mm的T模头。将得到的(甲基)丙烯酸类树脂组合物和(甲基)丙烯酸类树脂膜的评价结果示于表1。
[实施例2~6]
除了设为表1所示的配合配比以外,通过与实施例1相同的方法得到(甲基)丙烯酸类树脂组合物和(甲基)丙烯酸类树脂膜。将评价结果示于表1。
[比较例1~2]
除了设为表1所示的配合配比以外,通过与实施例1相同的方法得到(甲基)丙烯酸类树脂组合物和(甲基)丙烯酸类树脂膜。将评价结果示于表1。使用复数粘度高于1300Pa·s的(甲基)丙烯酸类树脂组合物的比较例1产生了压力差高的问题,使用复数粘度低于500Pa·s的(甲基)丙烯酸类树脂组合物的比较例2产生了拉伸断裂伸长率低的问题。
就实施例1~6而言,在聚合物过滤器前后的初始压力差低,初始压力差得到抑制,使用的(甲基)丙烯酸类树脂组合物为低粘度,并且得到的膜显示出高的拉伸断裂伸长率。
Claims (12)
1.一种(甲基)丙烯酸类树脂组合物,其包含(甲基)丙烯酸类树脂(A)和(甲基)丙烯酸类交联橡胶粒子(B),所述(甲基)丙烯酸类树脂组合物在265℃、10弧度/秒、应变1%的测定条件下的复数粘度为500~1300Pa·s。
2.根据权利要求1所述的(甲基)丙烯酸类树脂组合物,其中,所述(甲基)丙烯酸类树脂组合物中的(甲基)丙烯酸类交联橡胶粒子(B)的含量为5~40质量%。
3.根据权利要求1或2所述的(甲基)丙烯酸类树脂组合物,其中,相对于100质量份的所述(甲基)丙烯酸类树脂(A),所述(甲基)丙烯酸类树脂(A)包含15~98质量份的(甲基)丙烯酸类树脂(A-1)、2~15质量份的(甲基)丙烯酸类树脂(A-2)、0~83质量份的(甲基)丙烯酸类树脂(A-3),
所述(甲基)丙烯酸类树脂(A-1)在温度230℃、载荷3.8kg条件下的熔体流动速率大于5g/10分钟且小于20g/10分钟,
所述(甲基)丙烯酸类树脂(A-2)在温度230℃、载荷3.8kg条件下的熔体流动速率为20g/10分钟以上,
所述(甲基)丙烯酸类树脂(A-3)在温度230℃、载荷3.8kg条件下的熔体流动速率为5g/10分钟以下。
4.根据权利要求3所述的(甲基)丙烯酸类树脂组合物,其中,所述(甲基)丙烯酸类树脂(A-1)的重均分子量为66000~92000且来自甲基丙烯酸甲酯的结构单元的含量为85~97质量%。
5.根据权利要求3所述的(甲基)丙烯酸类树脂组合物,其中,所述(甲基)丙烯酸类树脂(A-2)的重均分子量为40000~65000且来自甲基丙烯酸甲酯的结构单元的含量为80~97质量%。
6.根据权利要求3所述的(甲基)丙烯酸类树脂组合物,其中,所述(甲基)丙烯酸类树脂(A-3)的重均分子量为93000~150000且来自甲基丙烯酸甲酯的结构单元的含量为95质量%以上。
7.根据权利要求1所述的(甲基)丙烯酸类树脂组合物,其中,所述(甲基)丙烯酸类交联橡胶粒子(B)包含20~60质量%的来自丙烯酸烷基酯的结构单元。
8.一种(甲基)丙烯酸类树脂膜,其包含权利要求1~7中任一项所述的(甲基)丙烯酸类树脂组合物且厚度为20~500μm。
9.根据权利要求8所述的(甲基)丙烯酸类树脂膜,其依据JIS K7127:1999的测定中的MD方向的拉伸断裂伸长率为7%以上。
10.一种装饰膜,其包含权利要求8或9所述的(甲基)丙烯酸类树脂膜。
11.一种光学用膜,其包含权利要求8或9所述的(甲基)丙烯酸类树脂膜。
12.根据权利要求11所述的光学用膜,其为起偏镜保护膜。
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