JPWO2011033998A1 - 重合性組成物及びアクリル樹脂フィルム - Google Patents

重合性組成物及びアクリル樹脂フィルム Download PDF

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Abstract

特定のジ(メタ)アクリレート(A)1〜60質量%及びモノ(メタ)アクリレート(B)40〜99質量%を含有する単量体混合物を重合して得られる共重合体(C)並びに下記一般式(1)で表されるジ(メタ)アクリレート(A)及びモノ(メタ)アクリレート(B)から選ばれる少なくとも1種の(メタ)アクリレートを含むシラップ組成物(α)、及び重合開始剤(β)を含有する重合性組成物;並びにその重合性組成物を重合硬化させて得られる可とう性と高い透明性を持つアクリル樹脂フィルム1。CH2=CR1−COO−(X)−COCR1=CH2(1)但し、(X)は数平均分子量500以上のポリアルキレングリコール、ポリエステルジオール及びポリカーボネートジオールから選ばれる少なくとも1種の残基で、R1はH又はCH3を示す。

Description

本発明は重合性組成物及びアクリル樹脂フィルムに関する。
アクリル樹脂は、その優れた光学特性により、レンズ、自動車部品、照明部品、電子ディスプレイ等の各種用途に使用されている。しかしながら、従来のアクリル樹脂は可とう性が低いという欠点を有していた。
可とう性を有するアクリル樹脂成形品を得る方法として、例えば、特許文献1には、特定のポリ(メタ)アクリレートとモノビニル単量体とを主成分とする重合性組成物を注型重合して成形品を得る方法が提案されている。
しかしながら、生産性向上を目的として、エンドレスベルトまたは基材ベルト上に重合性組成物を供給して重合性組成物の塗膜を形成し、その上にエンドレスベルトと同一方向及び同速度で移送されるエンドレスベルト又は基材フィルムを積層した後に重合する連続製板法によってアクリル樹脂フィルムを製造しようとすると、重合性組成物の粘度が低いためにエンドレスベルト間又はエンドレスベルトと基材フィルムの間の隙間からシラップが滲み洩れし易く、連続製板法によるアクリル樹脂フィルムの製造が困難であるという問題点があった。
特開平4−164910号公報
本発明の目的は、可とう性と高い透明性を持つアクリル樹脂フィルムを連続的に製造することが可能な重合性組成物及びその重合性組成物を使用してアクリル樹脂フィルムを連続的に製造する方法を提供することである。
本発明は、下記一般式(1)で表されるジ(メタ)アクリレート(A)[以下、「(A)成分」という]1〜60質量%及びモノ(メタ)アクリレート(B)[以下、「(B)成分」という]40〜99質量%を含有する単量体混合物[以下、「本単量体混合物」という]を重合して得られる共重合体(C)、並びに(A)成分及び(B)成分から選ばれる少なくとも1種の(メタ)アクリレートを含むシラップ組成物(α)、及び重合開始剤(β)を含有する重合性組成物[以下、「本重合性組成物」という]である。
CH=CR−COO−(X)−COCR=CH (1)
但し、(X)は数平均分子量500以上のポリアルキレングリコール、ポリエステルジオール及びポリカーボネートジオールから選ばれる少なくとも1種の残基で、RはH又はCHを示す。
さらに本発明は、本重合性組成物を重合硬化させて得られるアクリル樹脂フィルム[以下、「本フィルム」という]である。
本重合性組成物を使用することにより、加熱又は活性エネルギー線の照射による連続製板法で可とう性と高い透明性を有するアクリル樹脂フィルムを得ることができる。このアクリル樹脂フィルムは、各種光学部材に好適である。
図1は本フィルムの輝度を測定するための装置の一例を示す概略構成図である。
(A)成分
本発明で使用される(A)成分は一般式(1)で示される単量体である。
(A)成分は、本重合性組成物を重合して得られる重合体中に柔軟性に富んだ長鎖分子構造による架橋構造を形成させて本フィルムに可とう性を付与するために使用される。
一般式(1)中の(X)はポリアルキレングリコール、ポリエステルジオール及びポリカーボネートジオールから選ばれる少なくとも1種の残基である。(X)を上記の残基とすることによりアクリル樹脂フィルムに透明性及び柔軟性を付与することができる。
(X)の数平均分子量は500以上で、500〜10,000が好ましく、550〜3,000がより好ましく、600〜1500が特に好ましい。
(X)の数平均分子量を500以上とすることにより本フィルムの可とう性を良好とすることができる。また、(X)の数平均分子量は、本フィルムの透明性の点で、10,000以下であることが好ましい。(X)の数平均分子量を550〜3000とすることで、さらに可とう性及び透明性に優れたフィルムを得ることができ、(X)の数平均分子量を600〜1400とすることで、導光用フィルムとして十分な可とう性及び透明性に優れたフィルムを得ることができる。
(X)の形態としては単独組成の繰返し単位又は複数組成の繰返し単位のいずれでも良い。
また、(X)の形態が複数組成の繰返し単位の場合、繰返し単位の組成としては、ランダム組成、ブロック組成又は交互組成のいずれでも良い。
(X)としては、例えば、ドデカエチレングリコール、トリデカエチレングリコール、テトラデカエチレングリコール、ペンタデカエチレングリコール、ヘキサデカエチレングリコール等の繰り返し単位数が12以上のポリエチレングリコール、ノナプロピレングリコール、デカプロピレングリコール、ウンデカプロピレングリコール、ドデカプロピレングリコール、トリデカプロピレングリコール等の繰り返し単位数が9以上のポリプロピレングリコール、ヘプタブチレングリコール、オクタブチレングリコール、ノナブチレングリコール、デカブチレングリコール、ウンデカブチレングリコール等の繰り返し単位数が7以上のポリブチレングリコール等のポリアルキレングリコール残基;前記ポリアルキレングリコール及びエチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール等の低分子量ジオールと、アジピン酸、コハク酸、フタル酸、ヘキサヒドロフタル酸及びテレフタル酸等の二塩基酸又はその無水物等の酸成分との反応物であるポリエステルジオール残基;並びに前記ポリアルキレングリコール及び前記低分子量ジオールと炭酸ジメチル等の炭酸エステルとの反応物であるポリカーボネートジオール残基が挙げられる。
(A)成分は単独で、又は2種以上を併用して使用することができる。
これらの中で、(X)としては、本フィルムの可とう性の点で、ポリアルキレングリコール残基が好ましく、本フィルムの疎水性の点で、オクタブチレングリコール、ノナブチレングリコール、デカブチレングリコール、ウンデカブチレングリコール等の繰り返し単位数が7以上のポリブチレングリコール残基がより好ましい。
(A)成分の具体例としては、三菱レイヨン(株)製のアクリエステルPBOM(ポリブチレングリコールジメタクリレート、XのMn:648)、日油(株)製のブレンマーPDE−600(ポリエチレングリコールジメタクリレート、XのMn:616)、ブレンマーPDP−700(ポリプロピレングリコールジメタクリレート、XのMn:696)、ブレンマーPDT−650(ポリテトラメチレングリコールジメタクリレート、XのMn:648)、ブレンマー40PDC1700B(ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールのランダム共重合体ジメタクリレート、XのMn:1704)及びブレンマーADE−600(ポリエチレングリコールジアクリレート、XのMn:616)並びに新中村化学工業(株)製のNKエステルA−600(ポリエチレングリコールジアクリレート、XのMn:616)、NKエステルA−1000(ポリエチレングリコールジアクリレート、XのMn:1012)、NKエステルAPG−700(ポリプロピレングリコールジアクリレート、XのMn:696)、NKエステル14G(ポリエチレングリコールジメタクリレート、XのMn:616)及びNKエステル23G(ポリエチレングリコールジメタクリレート、XのMn:1012)(いずれも商品名)が工業的に入手可能であり、好適に使用できる。
尚、本発明において、「(メタ)アクリレート」は「アクリレート」及び「メタクリレート」から選ばれる少なくとも1種をいう。
(B)成分
本発明で使用される(B)成分は本発明のアクリル樹脂フィルムに透明性及び弾性率を向上させるために用いられる。
(B)成分としては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソ−ブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、テトラデシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート等のアルキル(メタ)アクリレート;フェニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート等の芳香族メタクリレート;及びイソボルニル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、メチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、t−ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、1−アダマンチル(メタ)アクリレート、2−メチル−2−アダマンチル(メタ)アクレート、2−エチル−2−アダマンチル(メタ)アクリレート等の脂環式メタクリレート、及びグリシジル(メタ)アクリレート等の複素環式(メタ)アクリレートが挙げられる。これらは単独で又は2種以上を併用して使用することができる。これらの中で、本フィルムの透明性の点でメチルメタクリレートが好ましい。
本単量体混合物
本発明において、本単量体混合物は共重合体(C)を得るための単量体原料であり、(A)成分及び(B)成分を含有する。
本単量体混合物中の(A)成分の含有量は1〜60質量%であり、5〜40質量%が好ましく、10〜30質量%がさらに好ましい。(A)成分の含有量が1質量%以上で共重合体(C)と(A)成分の相溶性を良好とし、透明性の良好な本フィルムを得ることができる。また、(A)成分の含有量が60質量%以下で後述する部分重合体組成物(D)が部分架橋ゲル状重合体の生成によっても流動性を失わない状態とすることができる。
また、本単量体混合物中の(B)成分の含有量は40〜99質量%であり、60〜95質量%が好ましく、70〜90質量%がさらに好ましい。(B)成分の含有量が99質量%以下で共重合体(C)と(A)成分の相溶性を良好とし、透明性の良好な本フィルムを得ることができる。また、(B)成分の含有量が40質量%以上で後述する部分重合体組成物(D)の部分架橋ゲル状重合体の生成が抑制され、流動性を失わない状態とすることができる。
本発明においては、本単量体混合物中には、必要に応じて、可撓性及び透明性が損なわれない範囲で(A)成分及び(B)成分以外のその他のビニル単量体を含むことができる。
その他のビニル単量体としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン等の芳香族ビニル単量体、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のニトリル基含有ビニル単量体等のモノビニル単量体;及び(A)成分以外のエチレングリコールジ(メタ)アクリレート等のポリビニル単量体が挙げられる。これらは単独で又は2種以上を併用して使用することができる。
共重合体(C)
共重合体(C)は本単量体混合物を重合して得られるものであり、重合性組成物を重合硬化させてアクリル樹脂フィルムを製造する際の厚み精度向上、操作性向上及び透明性向上のために用いられる。
共重合体(C)中の(A)成分由来の構成単位の含有量は1〜60質量%であり、5〜40質量%が好ましく、10〜30質量%がさらに好ましい。(A)成分由来の構成単位の含有量が1質量%以上で共重合体(C)と(A)成分の相溶性を良好とし、透明性の良好な本フィルムを得ることができる。また、(A)成分由来の構成単位の含有量が60質量%以下で重合性組成物が部分架橋ゲル状重合体の生成によっても流動性を失わない状態とすることができる。
また、共重合体(C)中の(B)成分由来の構成単位の含有量は40〜99質量%であり、60〜95質量%が好ましく、70〜90質量%がさらに好ましい。(B)成分由来の構成単位の含有量が99質量%以下で共重合体(C)と(A)成分の相溶性を良好とし、透明性の良好な本フィルムを得ることができる。また、(B)成分由来の構成単位の含有量が40質量%以上で重合性組成物の部分架橋ゲル状重合体の生成が抑制され、流動性を失わない状態とすることができる。
共重合体(C)は重合開始剤(E)を本単量体混合物に添加して重合して得られる。重合開始剤(E)としては、例えば、過酸化ベインゾイル、ラウロイルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシイソブチレート、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシネオデカノエート、t−ヘキシルパーオキシピバレート、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ビス(4−t−ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート等の有機過酸化物系重合開始剤及び2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)及び2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)等のアゾ系重合開始剤が挙げられる。
重合開始剤(E)の添加量としては、本単量体混合物100質量部に対して0.001〜5質量部が好ましく、0.005〜0.1質量部がより好ましく、0.01〜0.03質量部が特に好ましい。
部分重合体組成物(D)
本発明の重合性組成物を調製する際には、本単量体混合物を一部重合させた部分重合体組成物(D)を製造することが好ましい。部分重合体組成物(D)は(A)成分及び(B)成分の混合物中に本単量体混合物の部分重合体である(A)成分及び(B)成分の共重合体(C)が溶解したシラップ状の組成物である。
部分重合体組成物(D)の粘度は100〜5,000mPa・sが好ましい。
部分重合体組成物(D)の粘度を100mPa・s以上とすることにより、部分重合体組成物(D)を含有する重合性組成物を連続するシート状物上に本重合性組成物の連続塗膜を形成した後に連続的に加熱又は活性エネルギー線を照射して本重合性組成物の連続塗膜を重合して本フィルムを製造する際に厚み精度に優れるフィルムが得られる。また、部分重合体組成物(D)の粘度を5,000mPa・s以下とすることで、部分重合体組成物(D)の部分架橋ゲル状重合体の生成が抑制され、透明性の高いフィルムを製造することができる傾向にある。
本発明においては、部分重合体組成物(D)中の、本単量体混合物の部分重合体の含有量としては5〜50質量%が好ましく、10〜40質量%がより好ましい。部分重合体組成物(D)の含有量を5質量%以上とすることにより、部分重合体組成物(D)の粘度を適正なレベルにすることができる傾向にある。また、部分重合体組成物(D)の含有量を50質量%以下とすることで、部分重合体(D)の部分架橋ゲル状重合体の生成が抑制され、透明性の高いフィルムを製造することができる傾向にある。
部分重合体組成物(D)を得るための本単量体混合物の重合に使用される重合開始剤は前記重合開始剤(E)と同様のものが挙げられる。
重合開始剤(E)の添加量としては、本単量体混合物100質量部に対して0.001〜5質量部が好ましく、0.005〜0.1質量部がより好ましく、0.01〜0.03質量部が特に好ましい。
部分重合体組成物(D)を得る際には、部分架橋ゲル状重合体の生成を防ぐ目的で、必要に応じて本単量体混合物中に連鎖移動剤を添加することができる。
連鎖移動剤としては、例えば、n−ブチルメルカプタン、n−ドデシルメルカプタン、n−オクチルメルカプタン等のアルキルメルカプタン及びαメチルスチレンダイマー等が挙げられる。
連鎖移動剤の使用量としては、本単量体混合物100質量部に対して0.01〜10質量部が好ましく、0.1〜5質量部がより好ましく、0.2〜0.5質量部が特に好ましい。
連鎖移動剤の添加量が0.01質量部以上で部分重合体組成物(D)のゲル化を抑制できる傾向にある。また、10質量部以下で部分重合組成物(D)の粘度を適正なレベルにできる傾向にある。
本発明においては、部分重合組成物(D)の着色や自然硬化を避けるために必要に応じて本単量体混合物中に重合禁止剤を添加することができる。
重合禁止剤としては、例えば、ハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル、2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール及び2,4−ジメチル−6−t−ブチルフェノールが挙げられる。これらは単独で又は2種以上を併用して使用することができる。
部分重合体組成物(D)の製造方法としては、例えば、冷却管、温度計及び攪拌機を備えた反応器に本単量体混合物を仕込み、撹拌しながら加熱を開始し、所定温度になった時点で重合開始剤を添加し、反応器内の温度を一定にして所定時間保持した後、減圧冷却等によって室温付近まで急冷して重合停止させる方法が挙げられる。
シラップ組成物(α)
シラップ組成物(α)は(A)成分及び(B)成分から選ばれる少なくとも1種の(メタ)アクリレート並びに共重合体(C)を含有するものである。
シラップ組成物(α)中の(A)成分及び共重合体(C)中の(A)成分由来の構成単位を合わせた含有量としては、本フィルムの可とう性の点で、10〜90質量%が好ましく、15〜65質量%がより好ましく、20〜60質量%が特に好ましい。シラップ組成物(α)中の共重合体(C)の比率は3〜50質量%が好ましく、5〜40質量%がより好ましい。
本発明においては、シラップ組成物(α)中には、必要に応じて(A)成分及び(B)成分以外のその他のビニル単量体を含むことができる。
その他のビニル単量体としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン等の芳香族ビニル単量体、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のニトリル基含有ビニル単量体等のモノビニル単量体;及び(A)成分以外のエチレングリコールジ(メタ)アクリレート等のポリビニル単量体が挙げられる。これらは単独で又は2種以上を併用して使用することができる。
シラップ組成物を製造する方法としては、
(i)(A)成分及び(B)成分から選ばれる少なくとも1種の(メタ)アクリレートを含む単量体に共重合体(C)を溶解させる方法
(ii)(A)成分1〜60質量%及び(B)成分40〜99質量%(ただし、(A)成分と(B)成分の含有率の合計が100質量%である)を含有する第一の単量体混合物を重合して得られる部分重合体組成物(D)と、(A)成分及び(B)成分から選ばれる少なくとも1種の(メタ)アクリレートを含む第二の単量体混合物を混合する方法、
が挙げられる。重合中の相分離を抑制するために、(ii)の方法が好ましく、さらに、第二の単量体混合物において、(A)成分の含有率が第一の単量体混合物中の(A)成分の含有率より多く、(B)成分の含有率が第一の単量体混合物中の(B)成分の含有率より少ないことが好ましい。特に、シラップ組成物(α)中の(A)成分及び共重合体(C)中の(A)成分由来の構成単位を合わせた含有量を10質量%以上にする場合は、相分離を抑制するために該方法が有効である。
(ii)の方法においては、シラップ組成物(α)中の部分重合体組成物(D)の比率は30〜95質量%が好ましく、40〜95質量%がより好ましい。
重合開始剤(β)
本発明においては、シラップ組成物(α)を重合させるために重合開始剤(β)が使用される。
シラップ組成物(α)の重合に用いられる重合開始剤(β)としては、熱重合又は活性エネルギー線重合で使用される熱重合開始剤又は光重合開始剤が挙げられる。
熱重合開始剤としては、例えば、本単量体混合物の重合に使用される重合開始剤(E)と同様のものが挙げられる。
光重合開始剤としては、例えば、1−ヒドロキシ−シクロヘキシルフェニルケトン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、メチルフェニルグリオキシレート、アセトフェノン、ベンゾフェノン、ジエトキシアセトフェノン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、1−フェニル−1,2−プロパン−ジオン−2−(o−エトキシカルボニル)オキシム、2−メチル[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノ−1−プロパノン、ベンジル、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、2−クロロチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、ベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド、2−メチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド及びベンゾイルジメトキシフォスフィンオキサイドが挙げられる。これらは単独で又は2種以上を併用して使用することができる。
シラップ組成物(α)中の上記の熱重合開始剤又は光重合開始剤の添加量としては、シラップ組成物(α)100質量部に対して0.005〜5質量部が好ましく、0.01〜1質量部がより好ましく、0.05〜0.5質量部が特に好ましい。熱重合開始剤又は光重合開始剤の配合量が5質量部以下で本フィルムの着色を抑制できる傾向にある。また、熱重合開始剤又は光重合開始剤の配合量が0.005質量部以上で重合時間が長すぎない適正な重合時間となる傾向にある。
本発明においては、シラップ組成物(α)の重合は、必要に応じて熱重合及び活性エネルギー線重合を併用することができる。
本重合性組成物
本重合性組成物はシラップ組成物(α)と重合開始剤(β)を含有するものである。
重合開始剤(β)は、第一の単量体混合物を重合して部分重合体組成物(D)を得る工程で供給してもよいし、第二の単量体混合物を重合する際に供給してもよいが、第二の単量体混合物を重合する際に供給する方が好ましい。
本重合性組成物の粘度は100〜5000mPa・sが好ましい。本重合性組成物の粘度を100mPa・s以上とすることにより、連続する基材フィルム上に本重合性組成物の連続塗膜を形成した後に連続的に加熱又は活性エネルギー線を照射して本重合性組成物の塗膜を重合する連続した本フィルムを製造する際に厚み精度に優れるフィルムが得られる。また、本重合性組成物の粘度を5000mPa・s以下とすることで、本重合性組成物の相溶性が適正なレベルとなり、透明性の高いフィルムを製造することができる。
本発明においては、本重合性組成物中に、必要に応じて離型剤を配合することができる。離型剤の配合量としては、シラップ組成物(α)100質量部に対して0.005〜0.5質量部が好ましい。離型剤の配合量が0.005質量部以上で、得られた本フィルムを、鋳型として使用するポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムやステンレス板等のシート状物から剥離する際の離型性を良好とすることができる傾向にある。また、離型剤の配合量が0.5質量部以下で、本フィルムの吸水性や表面状態を良好とすることができる傾向にある。
離型剤としては、例えば、三井サイテックス(株)製のA−OT(商品名、スルホ琥珀酸ジ(2−エチルヘキシル)ナトリウム)及び城北化学工業(株)製のJP−502(商品名、リン酸ジエチルエステルとリン酸モノエチルエステルの55:45の混合物)が挙げられる。
本発明においては、目的に応じて、滑剤、可塑剤、抗菌剤、防カビ剤、光安定剤、紫外線吸収剤、ブルーイング剤、染料、帯電防止剤、熱安定剤等の各種添加剤を本重合性組成物中に添加することができる。
本重合性組成物は熱重合法及び活性エネルギー線重合法から選ばれる少なくとも1種の方法により重合することができる。
連続するシート状物
本発明においては、本フィルムを製造するために、連続するシート状物を鋳型として、連続するシート状物の上に本重合性組成物の連続塗膜を形成することができる。
連続するシート状物としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム及びステンレス板が挙げられる。
PETフィルムとしては、東洋紡エステルフィルムE5001(東洋紡績(株)製、商品名)及びコスモシャインA4100(東洋紡績(株)製、商品名)が挙げられる。
連続するシート状物の厚みとしては、例えば、0.01〜3mmのものを使用することができる。
本フィルム
本フィルムは、本発明の重合性組成物を重合硬化させて得られる。本フィルムの製造方法としては、例えば、重合性組成物を、ベルト又は型を対向させた鋳型内へ注入し、熱又は活性エネルギー線等で重合する方法が挙げられる。ベルト又は型としてはPETフィルム等のプラスチックフィルム、ステンレス等の金属、ガラス等で形成されたものが挙げられる。また、本フィルムの製造方法としては、連続するシート状物上に本重合性組成物の連続塗膜を形成した後に連続的に加熱又は活性エネルギー線照射により本重合性組成物の塗膜を重合させ、更に得られた重合性組成物の塗膜の重合物であるアクリル樹脂フィルムをシート状物から剥離して得られる方法も挙げられる。
本フィルムは可とう性及び透明性に優れている。
本フィルムとしては、JIS K6251に準拠してダンベル状1号型の試験片を用いて23℃で500mm/分で引張試験を行った際に、フィルムの切断時の伸びが10%以上であることが好ましい。
本フィルムは前記特性に優れていることから、光学部材として好適に使用することができる。
上記の光学部材としては、例えば、フレネルレンズ、偏光フィルム、偏光子保護フィルム、位相差フィルム、光拡散フィルム、視野角拡大フィルム、反射フィルム、反射防止フィルム、防眩フィルム、輝度向上フィルム、プリズムシート、マイクロレンズアレイ、タッチパネル用導電フィルム、道路標識等に用いられる反射材、太陽電池用フィルム、携帯電話前面保護フィルム、携帯電話コントラスト向上用フィルム、薄型の液晶ディスプレイ、フラットパネルディスプレイ、プラズマディスプレイ、携帯電話ディスプレイ、携帯電話キーパッド照明、パソコンキーボード照明及びその他看板等に用いられるサイドライト型導光板が挙げられる。
本フィルムの輝度を評価するための装置としては、例えば、図1に示すような測定装置が挙げられる。光源3から出射された光は反射シート2で表面が被覆された本フィルム1の端面(イ)から光が入射され、本フィルム中を透過して端面(ロ)から出射される。
本フィルムの輝度を測定する際、端面(イ)から端面(ロ)までの距離としては、携帯電話等の小型のディスプレイに用いられる導光板の長さを想定した場合には5cm以上が好ましい。また、中型の携帯ゲーム機等のディスプレイに用いられることを想定した場合には10cm以上がより好ましい。
端面(イ)から端面(ロ)の距離が10cm以上であると、光の吸収、散乱、反射等によるわずかな透過損失の差を大きな輝度差として観察することができる傾向にある。
端面(イ)から端面(ロ)の距離が長い場合でも高い輝度が得られるフィルムは透明性が高いため光学部材として好適であり、特に長光路で透明性が要求される導光板用途に好適である。
本フィルムの厚さとしては500μm以下が好ましく、10〜500μmがより好ましく、25〜400μmが更に好ましい。本フィルムの厚さを500μm以下とすることにより光学部材、特に薄型の導光板用途に好適に使用することができる傾向にある。
本フィルムの製造方法としては、例えば、エンドレスベルト上に本重合性組成物を供給し、その上にエンドレスベルトと同一方向及び同速度で移送されるフィルムを積層した後に加熱又は活性エネルギー線の照射により本重合性組成物を重合させ、更に本重合性組成物の塗膜の重合物であるアクリル樹脂フィルムからエンドレスベルトと同一方向及び同速度で移送されるフィルムを連続的に剥離すると共に、得られたアクリル樹脂フィルムをエンドレスベルトから連続的に剥離することにより得る方法が挙げられる。
本重合性組成物を活性エネルギー線の照射により本重合性組成物を重合させる場合に使用される活性エネルギー線としては可視光、紫外線、赤外線、X線、α線、β線、電子線及びγ線等が挙げられるが、特に可視光及び紫外線が好ましい。
本フィルムを連続的に製造する場合、本フィルムは紙管、プラスチックコア等のロールに巻いた状態にして回収することができる。
以下、本発明を実施例により説明する。尚、部分重合体組成物(D)及びアクリル樹脂フィルムの評価は以下の方法により実施した。また、以下において、「部」は「質量部」を示す。
(1)粘度
B型粘度計((株)東京計器製)を用いて、25℃における部分重合体組成物(D)の粘度を測定した。
(2)部分重合体組成物(D)中の部分重合体の含有量
部分重合体組成物(D)をクロロホルム(和光純薬工業(株)製)中に0.05質量%以下となるように溶解し、クロロホルム溶液を得た。このクロロホルム溶液をクロロホルム1部に対して30部以上のヘキサン(和光純薬工業(株)製)中に滴下し、沈殿物を吸引ろ過により回収し、下式より部分重合体組成物(D)中の部分重合体の含有量を算出した。
部分重合体組成物(D)中の部分重合体の含有量=(乾燥後の沈殿物の質量/クロロホルムに溶かした部分重合体組成物(D)の質量)×100
(3)弾性率
JIS K6251に準拠して、スーパーダンベルカッター((株)ダンベル製、SDK−100D(商品名))を用いてダンベル状1号型のアクリル樹脂フィルムの試験片を5枚作成した。得られた試験片について、ストログラフT((株)東洋精機製作所製、商品名)を使用して室温23℃及び引張速度500mm/分で5回の引張試験を実施し、その時の応力歪み曲線の接線の平均値を求め、弾性率とした。
(4)切断時の伸び
JIS K6251に準拠して、スーパーダンベルカッター((株)ダンベル製、SDK−100D(商品名))を用いてダンベル状1号型のアクリル樹脂フィルムの試験片を5枚作成した。得られた試験片について、ストログラフT((株)東洋精機製作所製、商品名)を使用して室温23℃及び引張速度500mm/分で5回の引張試験を実施し、切断時の伸びを平均値として求めた。
(5)全光線透過率
5cm角に切り出したアクリル樹脂フィルムをJIS K7361−1に準拠して、NDH2000(日本電色工業(株)製、商品名)を用いて全光線透過率を測定した。
(6)ヘーズ値
5cm角に切り出したアクリル樹脂フィルムをJIS K7105に準拠して、NDH2000(日本電色工業(株)製、商品名)を用いてヘーズ値を測定した。
(7)YI値
5cm角に切り出したアクリル樹脂フィルムをJIS K7105に準拠して、分光式差計SE−2000(日本電色工業(株)製、商品名)を用いてYI値を測定した。
(8)輝度
膜厚400μmのアクリル樹脂フィルム、ノートパソコン液晶パネル用LEDパックライト光源(Samsung社製 商品名:LTN141AT05)及び膜厚50μmの反射シート((株)麗光製、商品名:ルイルミラー)を図1に示すように設置した状態でアクリル樹脂フィルムの輝度を測定した。
尚、アクリル樹脂フィルムには長さ10cmの方形のものを使用した。アクリル樹脂フィルムの端面(イ)から端面(ロ)までの距離は10cmである。また、アクリル樹脂フィルムとしては端面(イ)と端面(ロ)の表面をプラビューティー(メガロテクニカ(株)製、商品名:PB−500)を用い、送り速度17.5mm/sec、回転速度4000rpmで研磨したものを使用した。
輝度の測定に際しては、端面(ロ)から1mの位置に輝度計(コニカミノルタセンシング(株)製、商品名:CS−100A)を設置して、端面(イ)から入射させた光が端面(ロ)から出射したときの輝度を測定した。
[実施例1]
冷却管、温度計及び攪拌機を備えた反応器に、一般式(1)で表されるジ(メタ)アクリレート(A)として、アクリエステルPBOM(三菱レイヨン(株)製ポリブチレングリコールジメタクリレート、(X)の数平均分子量650、商品名)(A−1)10部、モノ(メタ)アクリレート(B)としてメチルメタクリレート(B−1)90部及び連鎖移動剤としてn−オクチルメルカプタン(関東化学(株)製)(n−OM)1.5部を仕込み、撹拌しながら加熱を開始した。
反応器内の温度が80℃になった時点で重合開始剤として2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)(和光純薬工業(株)製V−65、商品名)0.2部を添加した。
次いで、反応器内の温度を100℃に昇温して90分間保持した後、多量の氷水によって室温まで急冷して、部分重合体組成物(D−1)を得た。
得られた部分重合体組成物(D−1)78部とアクリエステルPBOM(A−1)22部とからシラップ組成物(α−1)を調整した。シラップ組成物(α−1)100部に対して剥離剤としてスルホ琥珀酸ジ(2−エチルヘキシル)ナトリウム500ppmを添加し重合開始剤(β−1)として1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン0.3部を添加し、活性エネルギー線重合性組成物を得た。
前記活性エネルギー線重合性組成物を厚さ188μmのPETフィルム(東洋紡績(株)製コスモシャインA4100、商品名)上に流延した後に、流延された活性エネルギー線重合性組成物の表面をもう一枚のPETフィルムで挟み込んでケミカルランプの下を0.13m/分で通過させ、ピーク照度4.0mW/cm及び積算光量3700mJ/cmで光照射して光重合させた後に、PETフィルムから剥離して、65℃の空気炉で3分熱処理して熱重合させ、厚み400μmのアクリル樹脂フィルムを得た。評価結果を表1に示す。
Figure 2011033998
[実施例2〜5]
アクリエステルPBOM(A−1)、メチルメタクリレート(B−1)、連鎖移動剤(n−OM)、開始剤(V−65)及び重合時間を表1に示す値とする以外は実施例1と同様にして表1に示す厚みのアクリル樹脂フィルムを得た。評価結果を表1に示す。
[実施例6]
一般式(1)で表されるジ(メタ)アクリレート(A)として、(X)の数平均分子量が1400であるポリブチレングリコールジメタクリレート(A−2)を用い、(A−2)、メチルメタクリレート(B−1)、連鎖移動剤(n−OM)、開始剤(V−65)及び重合時間を表1に示す値とする以外は実施例1と同様にして表1に示す厚みのアクリル樹脂フィルムを得た。評価結果を表1に示す。
[実施例7]
一般式(1)で表されるジ(メタ)アクリレート(A)として、(X)の数平均分子量が2000であるポリブチレングリコールジメタクリレート(A−3)を用い、(A−3)、メチルメタクリレート(B−1)、連鎖移動剤(n−OM)、開始剤(V−65)及び重合時間を表1に示す値とする以外は実施例1と同様にして表1に示す厚みのアクリル樹脂フィルムを得た。評価結果を表1に示す。
[実施例8]
一般式(1)で表されるジ(メタ)アクリレート(A)として、(X)の数平均分子量が2900であるポリブチレングリコールジメタクリレート(A−4)を用い、(A−4)、メチルメタクリレート(B−1)、連鎖移動剤(n−OM)、開始剤(V−65)及び重合時間を表1に示す値とする以外は実施例1と同様にして表1に示す厚みのアクリル樹脂フィルムを得た。評価結果を表1に示す。
[実施例9]
一般式(1)で表されるジ(メタ)アクリレート(A)として、宇部興産(株)製ヘキサンジオールポリカーボネートジメタクリレート(A−5)((X)の数平均分子量1000、商品名)を用い、メチルメタクリレート(B−1)、連鎖移動剤(n−OM)、開始剤(V−65)及び重合時間を表1に示す値とし、開始剤を添加する温度を反応容器内の温度が90℃になった時点とする以外は実施例1と同様にして表1に示す厚みのアクリル樹脂フィルムを得た。評価結果を表1に示す。
[比較例1]
アクリエステルPBOM(A−1)30部及びメチルメタクリレート(B−1)70部の単量体混合物に、剥離剤としてスルホ琥珀酸ジ(2−エチルヘキシル)ナトリウムを単量体混合物100部に対して500ppm及び重合開始剤(β)として1−ヒドロキシ−シクロヘキシルフェニルケトン0.3部を添加し、活性エネルギー線重合性組成物を得た。この活性エネルギー線重合性組成物を用い、実施例1と同様にしてアクリル樹脂フィルムの製造を試みたが、活性エネルギー線重合性組成物が上下のPETフィルムの隙間から滲み洩れし、膜厚が揃ったアクリル樹脂フィルムを製造することができなかった。
1:アクリル樹脂フィルム
2:反射シート
3:光源
4:端面(イ)
5:端面(ロ)

Claims (5)

  1. 下記一般式(1)で表されるジ(メタ)アクリレート(A)1〜60質量%及びモノ(メタ)アクリレート(B)40〜99質量%を含有する単量体混合物を重合して得られる共重合体(C)並びに下記一般式(1)で表されるジ(メタ)アクリレート(A)及びモノ(メタ)アクリレート(B)から選ばれる少なくとも1種の(メタ)アクリレートを含むシラップ組成物(α)、及び重合開始剤(β)を含有する重合性組成物。
    CH=CR−COO−(X)−COCR=CH (1)
    但し、(X)は数平均分子量500以上のポリアルキレングリコール、ポリエステルジオール及びポリカーボネートジオールから選ばれる少なくとも1種の残基で、RはH又はCHを示す。
  2. シラップ組成物(α)が、ジ(メタ)アクリレート(A)1〜60質量%及びモノ(メタ)アクリレート(B)40〜99質量%を含有する第一の単量体混合物(ただし、ジ(メタ)アクリレート(A)とモノ(メタ)アクリレート(B)の含有率の合計が100質量%である)を重合して得られる部分重合体組成物(D)と、
    ジ(メタ)アクリレート(A)及びモノ(メタ)アクリレート(B)から選ばれる第二の単量体混合物を混合して得られるものである請求項1記載の重合性組成物。
  3. 第二の単量体混合物において、ジ(メタ)アクリレート(A)の含有率が第一の単量体混合物中のジ(メタ)アクリレート(A)の含有率より多く、モノ(メタ)アクリレート(B)の含有率が第一の単量体混合物中のモノ(メタ)アクリレート(B)の含有率より少ない請求項2記載の重合性組成物。
  4. 重合開始剤(β)が光重合開始剤であり、重合性組成物が活性エネルギー線重合性組成物である請求項1記載の重合性組成物。
  5. 請求項1記載の重合性組成物を重合硬化させて得られるアクリル樹脂フィルム。
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