JP5997607B2 - 含フッ素(メタ)アクリル樹脂フィルム、その積層樹脂フィルム、及び、積層成形品 - Google Patents
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Description
本発明の含フッ素(メタ)アクリル樹脂積層樹脂フィルムは、本発明のフッ素系(メタ)アクリル(共)重合体(A)を成形してなる第一フィルム層と、前記第一フィルム層の少なくとも片面に積層された、前記含フッ素(メタ)アクリル(共)重合体(A)以外の熱可塑性樹脂を成形してなる第二フィルム層と、を含む。 本発明の含フッ素(メタ)アクリル樹脂積層樹脂フィルムは、前記熱可塑性樹脂が、メタクリル系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、およびABS系樹脂からなる群より選択される少なくとも1種であることが好ましく、メタクリル系樹脂(B)があることが特に好ましい。
一般式(1)で示される紫外線吸収剤としては、後述に例示されたものが同様に適用できる。
本発明の含フッ素(メタ)アクリル樹脂積層樹脂フィルムは、含フッ素(メタ)アクリル(共)重合体(A)を成形してなる第一フィルム層と、前記第一フィルム層の少なくとも片面に積層された、前記含フッ素(メタ)アクリル(共)重合体(A)以外の熱可塑性樹脂を成形してなる第二フィルム層と、を含む。本発明のフッ素(メタ)アクリル樹脂積層樹脂フィルムは、他の熱可塑性樹脂の優れた特性を生かしつつ、撥水撥油性、表面性、透明性に優れたバランスを達成することが出来る。 他の熱可塑性樹脂としては特に限定されないが、例えば、メタクリル系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ABS系樹脂等が挙げられる。特に、メタクリル系樹脂(B)が好ましい。
一般式(1)で示す紫外線吸収剤としては、例えば、2−(2’−ヒドロキシ−5’−メタクリロイルオキシエチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾ−ル類であり、2−(2’−ヒドロキシ−5’−アクリロイルオキシエチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾ−ル、2−(2’−ヒドロキシ−5’−メタクリロイルオキシエチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾ−ル、2−(2’−ヒドロキシ−5’−メタクリロイルオキシエチルフェニル)−5−クロロ−2H−ベンゾトリアゾ−ル、2−(2’−ヒドロキシ−5’−メタクリロイルオキシプロピルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾ−ル、2−(2’−ヒドロキシ−5’−メタクリロイルオキシエチル−3’−t−ブチルフェニル)12H−ベンゾトリアゾ−ル等が挙げられる。これらのうちでは、コストおよび取り扱い性から、2−(2’−ヒドロキシ−5’−メタクリロイルオキシエチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾ−ルが好ましい。
以下、実施例および比較例に基づき本発明をさらに詳細に説明するが、これらはいずれも例示的なものであり、本発明の内容を何ら限定するものではない。
重合体の溶融粘度は、JIS K7199に基づき、ダイス温度220℃、剪断速度122sec−1、キャピラリーダイ径1mmの条件下において測定した。
重合体の還元粘度は、重合体0.1gをクロロホルム100mlに溶解し、ISO1628−1に基づき、標準粘度管を使用し、25℃の恒温室にて溶液および溶媒の流下時間を測定し、これらの値と溶液濃度を用いて算出した値である。
得られたアクリル系弾性体粒子ラテックスについて、LEED&NORTHRUP INSTRUMENTS社のMICROTRAC UPA150を用い、光散乱法により体積平均粒子径(μm)を測定した。 (ガス発生量の評価)
共押出においてダイから発生するガスの量を目視により、次の5段階で評価した。
A:ほとんどガス発生がみられない。
B:わずかであるがガス発生が確認できる。
C:ガス発生が確認できる。
D:ガス発生がややひどい。
E:大量のガスが発生し、キャストロールがすぐに汚れる。
共押出で得られた積層フィルムの含フッ素(メタ)アクリル(共)重合体(A)のフィルム層面の柚子肌(微細凹凸)を目視により次の3段階で評価した。
A:柚子肌がみられない。
B:わずかに柚子肌が確認できる。
C:柚子肌が確認できる。
<評価1>
各実施例および比較例で得られた積層フィルムについて、JIS K6714に準じて、温度23℃±2℃、湿度50%±5%の条件下にて、曇価(ヘイズ)を測定した。
以下の製造例および比較製造例で得られた含フッ素(メタ)アクリル(共)重合体(A)の樹脂ペレットから、200℃、10minにて、3mm厚みのプレス板を作製した。作製したプレス板について、温度23℃±2℃、湿度50%±5%の条件下にて曇価(ヘイズ)を測定した。
実施例2及び比較例1で得られたフィルムを厚み方向に切断し、含フッ素(メタ)アクリル(共)重合体(A)のフィルム層の断面部分を透過型電子顕微鏡(10,000倍)で観察し、内部のボイドを評価した。
攪拌機付反応容器に脱イオン水220部、リン酸カルシウム0.1部、ポリビニルアルコール0.25部を仕込み、反応機内を窒素置換した。そこへ、重合開始剤として2,2’−アゾビスイソブチロニトリル(炭素数8、25℃での水への溶解度は0.04wt%、十時間半減期温度が65℃)0.4部を溶解させた2,2,2−トリフルオロエチルメタクリレート95部、ブチルアクリレート5部からなる単量体溶液を加え、単量体の分散粒子系が約100nmとなるように攪拌機の回転数を調整した。その後、撹拌しながら窒素気流下液温60℃で4時間、液温80〜90℃にて2時間と段階的に昇温加熱し重合を完結させ、重合体固形分濃度30%の懸濁重合体を作製した。得られた重合体粒子の分散液を濾過、洗浄、乾燥することにより、含フッ素(メタ)アクリル(共)重合体(a−1)として、ポリ(2,2,2−トリフルオロエチルメタクリレート)の球状有機微粒子粉体(平均粒子径100μm)を得た。
含フッ素(メタ)アクリル(共)重合体の重合開始剤として、2、2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)(炭素数10、25℃での水への溶解度は0.1wt%以下、十時間半減期温度が67℃)を使用した以外は、製造例1と同様の操作で含フッ素(メタ)アルキル(共)重合体の樹脂ペレット(A−2)を製造した。得られた重合体の溶融粘度は540Pa・secであった。
含フッ素(メタ)アクリル(共)重合体の重合開始剤として、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)(炭素数14、25℃での水への溶解度は0.01wt%以下、十時間半減期温度が52℃)を使用した以外は、製造例1と同様の操作で含フッ素(メタ)アルキル(共)重合体の樹脂ペレット(A−3)を製造した。得られた重合体の溶融粘度は540Pa・secであった。
含フッ素(メタ)アクリル(共)重合体の重合開始剤として、ラウロイルパーオキサイド(炭素数24)0.95部(製造例1の重合開始剤と同モル数)を使用した以外は、製造例1と同様の操作で含フッ素(メタ)アルキル(共)重合体の樹脂ペレット(A−4)を製造した。
含フッ素(メタ)アクリル(共)重合体の重合開始剤として、ラウロイルパーオキサイド0.3部を使用した以外は、製造例1と同様の操作で含フッ素(メタ)アルキル(共)重合体の樹脂ペレット(A−5)を製造した。
<アクリル系弾性体グラフト共重合体(b1−1)>
攪拌機付き8L重合装置に、以下の物質を仕込んだ。
脱イオン水 200部
ジオクチルスルフォコハク酸ナトリウム 0.25部
ソディウムホルムアルデヒドスルフォキシレ−ト 0.15部
エチレンジアミン四酢酸−2−ナトリウム 0.001部
硫酸第一鉄 0.00025部
重合機内を窒素ガスで充分に置換し実質的に酸素のない状態とした後、内温を60℃にし、下記単量体混合物(b1−1a)30部および2−(2’−ヒドロキシ−5’−メタクリロイルオキシエチルフェニル)−2−H−ベンゾトリアゾール(大塚化学(株)製、RUVA−93)0.5部からなる混合物を10重量部/時間の割合で連続的に添加した。添加終了後、さらに0.5時間重合を継続し、アクリル酸エステル系架橋弾性体粒子(平均粒子径d=60nm)を得た。重合転化率は99.5%であった。
単量体混合物(b1−1a):
・ビニル系単量体混合物(アクリル酸ブチル(BA)90%およびメタクリル酸メチル(MMA)10%) 100部
・アリルメタクリレート(AlMA) 1部
・クメンハイドロパーオキサイド(CHP) 0.2部
その後、ジオクチルスルフォコハク酸ナトリウム0.05部を仕込んだ後、内温を60℃にし、ビニル系単量体混合物(BA10部およびMMA90部)100部、ターシャリードデシルメルカプタン(t−DM)0.5部およびCHP0.5部からなる単量体混合物(b1−1b)70部を10部/時間の割合で連続的に添加し、さらに1時間重合を継続し、アクリル系弾性体グラフト共重合体(b1−1)(平均粒子径=180μm)を得た。重合転化率は98.2%であった。得られたラテックスを塩化カルシウムで塩析、凝固し、水洗、乾燥して樹脂粉末(b1−1)を得た。
メタクリル系重合体(b1−2)として、メタクリル酸メチル/アクリル酸メチル共重合体(住友化学(株)製、スミペックスLG、ビーズ状物)を使用した。
(実施例1) 製造例4で得られたメタクリル系樹脂の樹脂ペレット(B−1)をベース樹脂とし、製造例1で得られた含フッ素(メタ)アルキル(共)重合体の樹脂ペレット(A−1)を表面層樹脂として、以下の共押出方法により、厚み125μm(ベース樹脂層110μmおよび表層樹脂層15μm)の積層フィルムを得た。
(実施例2) 製造例4で得られたメタクリル系樹脂の樹脂ペレット(B−1)をベース樹脂とし、製造例2で得られた含フッ素(メタ)アルキル(共)重合体の樹脂ペレット(A−2)を表面層樹脂として、実施例1と同様な方法で共押出を行い、厚み125μm(ベース樹脂層110μmおよび表層樹脂層15μm)の積層フィルムを得た。
(実施例3) 製造例4で得られたメタクリル系樹脂の樹脂ペレット(B−1)をベース樹脂とし、製造例3で得られた含フッ素(メタ)アルキル(共)重合体の樹脂ペレット(A−3)を表面層樹脂として、実施例1と同様な方法で共押出を行い、厚み125μm(ベース樹脂層110μmおよび表層樹脂層15μm)の積層フィルムを得た。
(比較例1) 製造例4で得られたメタクリル系樹脂の樹脂ペレット(B−1)をベース樹脂とし、比較製造例1で得られた含フッ素(メタ)アルキル(共)重合体の樹脂ペレット(A−4)を表面層樹脂として、実施例1と同様な方法で共押出を行い、厚み125μm(ベース樹脂層110μmおよび表層樹脂層15μm)の積層フィルムを得た。
(比較例2) 製造例4で得られたアクリル系樹脂の樹脂ペレット(B−1)をベース樹脂とし、比較製造例2で得られた含フッ素(メタ)アルキル(共)重合体の樹脂ペレット(A−5)を表面層樹脂として、実施例1と同様な方法で共押出を行い、厚み125μm(ベース樹脂層110μmおよび表層樹脂層15μm)の積層フィルムを得た。
得られた積層フィルムの評価結果を表1に示す。
Claims (17)
- (メタ)アクリル酸フルオロアルキル単量体100〜70重量%、およびこれと共重合しうる他の単量体0〜30重量%を含む単量体成分を、25℃での水への溶解度が0.1wt%以下でかつ炭素数8〜14のアゾニトリル系化合物をラジカル重合開始剤として重合して得られる、熱可塑性含フッ素(メタ)アクリル(共)重合体(A)を溶融押出成形してなる含フッ素(メタ)アクリル樹脂フィルム。
- 前記ラジカル重合開始剤の炭素数が10〜12である、請求項1に記載の含フッ素(メタ)アクリル樹脂フィルム。
- JIS K7199に基づく、ダイス温度220℃、剪断速度122sec−1、キャピラリーダイ径1mmの条件下における前記熱可塑性含フッ素(メタ)アクリル(共)重合体(A)の溶融粘度が300〜4000Pa・secである、請求項1または2に記載の含フッ素(メタ)アクリル樹脂フィルム。
- 前記ラジカル重合開始剤の10時間半減期温度が40℃〜80℃である、請求項1〜3のいずれかに記載の含フッ素(メタ)アクリル樹脂フィルム。
- (メタ)アクリル酸フルオロアルキル単量体100〜70重量%、およびこれと共重合しうる他の単量体0〜30重量%を含む単量体成分を、25℃での水への溶解度が0.1wt%以下でかつ炭素数8〜14のアゾニトリル系化合物をラジカル重合開始剤として重合して得られる、熱可塑性含フッ素(メタ)アクリル(共)重合体(A)を成形してなる含フッ素(メタ)アクリル樹脂フィルムである第一フィルム層と、
前記第一フィルム層の少なくとも片面に積層された、前記熱可塑性含フッ素(メタ)アクリル(共)重合体(A)以外の熱可塑性樹脂を成形してなる第二フィルム層と、を含む、含フッ素(メタ)アクリル樹脂積層樹脂フィルム。 - 前記熱可塑性樹脂が、メタクリル系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、およびABS系樹脂からなる群より選択される少なくとも1種である、請求項5に記載の含フッ素(メタ)アクリル樹脂積層樹脂フィルム。
- 前記熱可塑性樹脂が、メタクリル系樹脂(B)である、請求項5に記載の含フッ素(メタ)アクリル樹脂積層樹脂フィルム。
- 前記メタクリル系樹脂(B)が、メタクリル酸メチル50〜100重量%、およびその他の単量体0〜50重量%を含む単量体成分を重合して得られる重合体を含有する、請求項7に記載の含フッ素(メタ)アクリル樹脂積層樹脂フィルム。
- メタクリル系樹脂(B)が、アクリル系弾性体グラフト共重合体(b−1)5〜100重量%およびメタクリル系重合体(b−2)0〜95重量%を含有するアクリル系樹脂組成物[(b−1)および(b−2)の合計量が100重量%]であって、
前記アクリル系弾性体グラフト共重合体(b−1)が、アクリル酸アルキルエステル50〜99.9重量%、共重合可能な他のビニル系単量体0〜49.9重量%および共重合可能な1分子当たり2個以上の非共役二重結合を有する多官能性単量体0.1〜10重量%からなる単量体混合物(b−1a)を重合してなる少なくとも一層のアクリル酸エステル系架橋弾性体5〜85重量部の存在下に、メタクリル酸アルキルエステル50〜100重量%および共重合可能な他のビニル系単量体0〜50重量%からなる単量体混合物(b−1b)を95〜15重量部共重合してなる[(b−1a)および(b−1b)の合計量が100重量部]ものであり、
前記メタクリル系重合体(b−2)が、メタクリル酸アルキルエステル80〜100重量%および共重合可能な他のビニル系単量体0〜20重量%からなる単量体混合物を共重合してなるものである、請求項7または8に記載の、含フッ素(メタ)アクリル樹脂積層樹脂フィルム。 - メタクリル系樹脂(B)のメチルエチルケトン可溶分の還元粘度(重合体0.1gをクロロホルム100mlに溶解し、25℃にて測定)が0.2〜0.8dl/gである、請求項7〜9のいずれかに記載の含フッ素(メタ)アクリル樹脂積層樹脂フィルム。
- 全体の厚みが30〜300μmであり、かつ、前記第一フィルム層の厚みが1〜30μmである、請求項5〜10のいずれかに記載の含フッ素(メタ)アクリル樹脂積層樹脂フィルム。
- JIS K6714に準じた温度23℃±2℃、湿度50%±5%、フィルム膜厚125μmの条件下における曇価(ヘイズ)が1.3以下である、請求項5〜11のいずれかに記載の含フッ素(メタ)アクリル樹脂積層樹脂フィルム。
- 前記熱可塑性含フッ素(メタ)アクリル(共)重合体(A)および前記熱可塑性樹脂の少なくとも一方が、抗酸化剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、紫外線安定剤、無機系顔料、有機系染料、アクリル系艶消し剤、マイカ系フィラー、ガラス系フィラー、抗菌剤、脱臭剤および滑剤からなる群より選択される少なくとも一種の添加剤を含有する、請求項5〜12のいずれかに記載の含フッ素(メタ)アクリル樹脂積層樹脂フィルム。
- 成形品と、
前記成形品の表面に積層された、請求項1〜4のいずれかに記載の含フッ素(メタ)アクリル樹脂フィルムと、を含む、積層成形品。 - 成形品と、
前記成形品の表面に積層された、請求項5〜13のいずれかに記載の含フッ素(メタ)アクリル樹脂積層樹脂フィルムと、を含む、積層成形品。 - (メタ)アクリル酸フルオロアルキル単量体100〜70重量%、およびこれと共重合しうる他の単量体0〜30重量%を含む単量体成分を、25℃での水への溶解度が0.1wt%以下でかつ炭素数8〜14のアゾニトリル系化合物をラジカル重合開始剤として重合して、熱可塑性含フッ素(メタ)アクリル(共)重合体(A)を得、
前記熱可塑性含フッ素(メタ)アクリル(共)重合体(A)をフィルム状に溶融押出成形することを含む、含フッ素(メタ)アクリル樹脂フィルムの製造方法。 - (メタ)アクリル酸フルオロアルキル単量体100〜70重量%、およびこれと共重合しうる他の単量体0〜30重量%を含む単量体成分を、25℃での水への溶解度が0.1wt%以下でかつ炭素数8〜14のアゾニトリル系化合物をラジカル重合開始剤として重合して、熱可塑性含フッ素(メタ)アクリル(共)重合体(A)を得、
前記熱可塑性含フッ素(メタ)アクリル(共)重合体(A)をフィルム状に成形して含フッ素(メタ)アクリル樹脂フィルムを第一フィルム層として得た後、
前記第一フィルム層の少なくとも片面に、前記熱可塑性含フッ素(メタ)アクリル(共)重合体(A)以外の熱可塑性樹脂を成形してなる第二フィルム層を積層することを含む、含フッ素(メタ)アクリル樹脂積層樹脂フィルムの製造方法。
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