JPWO2018212227A1 - フィルム製造用ドープ、及びフィルムの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明のドープに含まれる熱可塑性アクリル系樹脂は、(メタ)アクリル酸エステルを含むビニル系単量体を構成単位とする樹脂であればよく、公知の熱可塑性アクリル系樹脂を使用できる。特に、メタクリル酸エステル由来の構造単位を含む熱可塑性アクリル系樹脂が好ましく、アルキル基の炭素数が1〜4のメタクリル酸アルキルエステル単位を30重量%以上、より好ましくは50重量%以上含むアクリル系樹脂がより好ましい。熱安定性の観点から、構成単位としてメタクリル酸メチル単位30〜100重量%、および、これと共重合可能な他のビニル系単量体単位70〜0重量%を含有する熱可塑性アクリル系樹脂がさらに好ましい。
測定機器:HLC−8220GPC(東ソー)
検出器 :RI検出器(装置内蔵)
溶媒 :テトラヒドロフラン
ガードカラム:TSKguardcolumn SuperHZ−H(4.6×35mm)(東ソー)
分析カラム:TSKgel SuperHZM−H(6.0×150mm)(東ソー)
測定温度:40℃
標準物質:標準ポリスチレン(東ソー)
本発明のドープに含まれる熱可塑性アクリル系樹脂のガラス転移温度は使用する条件と用途に応じて設定することができる。優れた耐熱性が要求される用途でなければ、ガラス転移温度が115℃未満であってもよいが、使用時の耐熱性の観点から90℃以上であることが好ましい。一方、耐熱性が要求される用途に対しては、ガラス転移温度が115℃以上の耐熱性に優れた熱可塑性アクリル系樹脂が好ましい。熱可塑性アクリル系樹脂のガラス転移温度は118℃以上がより好ましく、120℃以上がさらに好ましく、125℃以上が最も好ましい。
一般式(5)で表されるマレイミド単位の具体例としては、無置換のマレイミド単位、N−メチルマレイミド単位、N−フェニルマレイミド単位、N−シクロヘキシルマレイミド単位、N−ベンジルマレイミド単位等が挙げられる。マレイミド単位としては1種類のみを含有してもよいし、2種類以上を含有してもよい。
[メタクリル酸メチル単位の含有量A(mol%)]=100×a/(a+b)
[グルタルイミド単位の含有量B(mol%)]=100×b/(a+b)
[グルタルイミド単位の含有量(重量%)]=100×(b×(グルタルイミド単位の分子量))/(a×(メタクリル酸メチル単位の分子量)+b×(グルタルイミド単位の分子量))
なお、モノマー単位として上記以外の単位を含む場合においても、樹脂中の各モノマー単位の含有量(mol%)と分子量から、同様にグルタルイミド単位の含有量(重量%)を求めることができる。
本発明に用いられるグラフト共重合体は熱安定性に優れており、本発明のアクリル系樹脂フィルムに、優れた透明性及び色調を付与し、さらに耐折り曲げ性や耐割れ性などの機械的強度を向上させることができる。
(膨潤度)=[(乾燥前ゲルポリマー重量)−(乾燥後ゲルポリマーの重量)]/(乾燥後ゲルポリマーの重量)
グラフト共重合体が示すメチルエチルケトンによる膨潤度を上記範囲に設定するには、コア層を重合させる際に、特に後述する(I)重合段階で連鎖移動剤の存在下で重合を行なう方法や、シェル層(シェル層が多層であるときにはその多層のうち最もガラス転移温度の高い層)を構成する重合体のガラス転移温度が92℃以下(好ましくは80℃以下、より好ましくは75℃以下、さらに好ましくは70℃以下、特に好ましくは60℃以下)になるよう当該重合体を構成する単量体を選択する方法などが挙げられる。これらの方法はそれぞれ単独で使用してもよいが、組合せて使用することが好ましい。ただし、本発明における膨潤度の設定方法はこれらの方法に限定されるわけではない。
膨潤度係数S=(メチルエチルケトンによる膨潤度/グラフト共重合体中の軟質重合体比率)/(コア層中の軟質重合体比率)
本発明のグラフト共重合体は、ゲル分率が90%以下であることが好ましい。ゲル分率とは、グラフト共重合体全量に対して、グラフト共重合体のメチルエチルケトンに不溶な成分が占める重量比率である。グラフト共重合体のゲル分率が90%以下であると、グラフト共重合体に、メチルエチルケトンに可溶な成分が相当量含まれていることになり、その可溶成分のために、ドープ中でグラフト共重合体の一次粒子がばらけやすくなる。ゲル分率は87%以下がより好ましく、85%以下がさらに好ましく、83%以下がよりさらに好ましく、80%以下が特に好ましい。ゲル分率の下限値は特に限定されないが、低すぎるとアクリル系樹脂フィルムの耐折り曲げ性、スリット時の割れ、打ち抜き時の割れなどの機械的特性が低下する場合があるため、65%以上が好ましく、68%以上がより好ましく、70%以上がさらに好ましく、73%以上が最も好ましい。
(ゲル分率)=(乾燥後ゲルポリマーの重量)/(乾燥後ゲルポリマーの重量+乾燥後フリーポリマーの重量+乾燥後メタノール可溶分の重量)×100
本発明の好適な実施態様によると、グラフト共重合体におけるコア層は、メタクリル酸エステル単位(a−1)40〜100重量%、これと共重合可能な二重結合を有する他の単量体単位(a−2)60〜0重量%、ならびに、前記(a−1)および(a−2)の合計100重量部に対して多官能性単量体単位0.01〜10重量部を構成単位として含む硬質重合体(I)と、アクリル酸エステル単位(b−1)60〜100重量%、これと共重合可能な二重結合を有する他の単量体単位(b−2)0〜40重量%、ならびに、前記(b−1)および(b−2)の合計100重量部に対して多官能性単量体単位0.1〜5重量部を構成単位として含む軟質重合体(II)とを有し、軟質重合体(II)は、硬質重合体(I)に結合しており、シェル層は、メタクリル酸エステル単位(c−1)60〜100重量%、これと共重合可能な二重結合を有する他の単量体単位(c−2)40〜0重量%、ならびに、前記(c−1)および(c−2)の合計100重量部に対して多官能性単量体単位0〜10重量部を構成単位として含む硬質重合体(III)を含み、硬質重合体(III)は、硬質重合体(I)および/または軟質重合体(II)にグラフト結合している。
(I)重合段階では、メタクリル酸エステル(a−1)40〜100重量%、および、これと共重合可能な二重結合を有する他の単量体(a−2)60〜0重量%からなる単量体混合物(a)、ならびに前記(a−1)および(a−2)の合計100重量部に対して多官能性単量体0.01〜10重量部及び連鎖移動剤0.1〜4.0重量部を重合して硬質重合体(I)を得ることが好ましい。
(II)重合段階では、アクリル酸エステル(b−1)60〜100重量%、および、これと共重合可能な二重結合を有する他の単量体(b−2)0〜40重量%からなる単量体混合物(b)、ならびに前記(b−1)および(b−2)の合計100重量部に対して多官能性単量体0.1〜5重量部及び連鎖移動剤0〜2.0重量部を重合して軟質重合体(II)を得ることが好ましい。
(III)重合段階では、メタクリル酸エステル(c−1)60〜100重量%、およびこれと共重合可能な二重結合を有する他の単量体(c−2)40〜0重量%からなる単量体混合物(c)、ならびに前記(c−1)および(c−2)の合計100重量部に対して多官能性単量体0〜10重量部及び連鎖移動剤0〜6重量部を重合して硬質重合体(III)を得ることが好ましい。
本発明のグラフト共重合体は、前記(I)〜(III)の重合段階以外の重合段階を含んでもよい。
本発明のドープには、熱可塑性アクリル系樹脂およびグラフト共重合体を溶解分散させるための溶剤として、ハンセン溶解度パラメーターにおける水素結合項δHが6.0以上8.0以下である溶剤を用いる。このような溶剤を用いてドープを構成することで、熱可塑性アクリル系樹脂およびグラフト共重合体の溶剤への良好な溶解性または分散性を実現することができる。前記水素結合項δHが6.3以上7.5以下を示す溶剤が好ましく、7.0以上7.2以下を示す溶剤がより好ましい。
本発明のドープは、適宜、光安定剤、紫外線吸収剤、熱安定剤、艶消し剤、光拡散剤、着色剤、染料、顔料、帯電防止剤、熱線反射材、滑剤、可塑剤、紫外線吸収剤、安定剤、フィラー等の公知の添加剤、または、アクリロニトリルスチレン樹脂やスチレン無水マレイン酸樹脂などのスチレン系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、セルロースアシレート樹脂、ポリフッ化ビニリデンやポリフッ化アルキル(メタ)アクリレート樹脂などのフッ素系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂等その他の樹脂を含有するものであってもよい。
本発明のドープは、溶剤中に、アクリル系樹脂およびグラフト共重合体が溶解または分散したものである。先述のように、グラフト共重合体は、平均粒子径が125〜400nmのコア層を有するコアシェル型構造を持つ一次粒子が、数ミクロン乃至数十ミリメートルの大きさに凝集あるいは溶着した構造を有し得る。このため、本発明のドープを製造するためには、グラフト共重合体を溶剤に均一に、好ましくは一次粒子までばらけた状態で、分散させることが好ましい。
本発明のドープは、溶液流延法によってアクリル系樹脂フィルムを製造するのに使用される。具体的には、本発明のドープを支持体表面に流延した後、溶剤を蒸発させることによりアクリル系樹脂フィルムを製造することができる。このように溶液流延法によって製造された樹脂フィルムを、キャストフィルムともいう。
本発明のアクリル系樹脂フィルムは、前述したドープの溶液流延法により形成されるものである。該フィルムの厚みは特に限定されないが、500μm以下であることが好ましく、300μm以下であることがより好ましく、200μm以下であることが特に好ましい。また、10μm以上であることが好ましく、30μm以上であることがより好ましく、50μm以上であることがさらに好ましく、60μm以上であることが特に好ましい。フィルムの厚みが上記範囲内であれば、当該フィルムを用いて真空成形を実施する際に変形しにくく、深絞り部での破断が発生しにくいという利点があり、さらに、光学特性が均一で、透明性が良好なフィルムを製造することができる。一方、フィルムの厚みが上記範囲を超えると、成形後のフィルムの冷却が不均一になり、光学特性が不均一になる傾向がある。また、フィルムの厚みが上記範囲を下回ると、フィルムの取扱が困難になることがある。
Rth=((nx+ny)/2−nz)×d
上記式中において、nx、ny、およびnzは、それぞれ、面内において伸張方向(ポリマー鎖の配向方向)をX軸、X軸に垂直な方向をY軸、フィルムの厚さ方向をZ軸とし、それぞれの軸方向の屈折率を表す。また、dはフィルムの厚さを表し、nx−nyは配向複屈折を表す。なお、フィルムのMD方向をX軸とするが、延伸フィルムの場合は延伸方向をX軸とする。
本発明のアクリル系樹脂フィルムは未延伸フィルムとしても靭性が高く柔軟性に富むものであるが、さらに延伸してもよく、これにより、アクリル系樹脂フィルムの機械的強度の向上、膜厚精度の向上を図ることができる。
本発明のアクリル系樹脂フィルムは、必要に応じて、公知の方法によりフィルム表面の光沢を低減させることができる。そのような方法としては、例えば、無機充填剤または架橋性高分子粒子を添加する方法が挙げられる。また、得られるフィルムにエンボス加工を施すことにより、プリズム形状やパターン、意匠、ナーリングなどの表面凹凸層を形成したり、フィルム表面の光沢を低減させることも可能である。
<グラフト共重合体(B1)の製造>
撹拌機付き8L重合装置に、以下の物質を仕込んだ。
脱イオン水 180部
ポリオキシエチレンラウリルエーテルリン酸 0.002部
ホウ酸 0.5部
炭酸ナトリウム 0.05部
水酸化ナトリウム 0.01部
重合機内を窒素ガスで充分に置換した後、内温を80℃にし、過硫酸カリウム0.03部を2%水溶液で入れ、次いで表1に示した(I)を81分かけて連続的に添加した。さらに60分重合を継続することにより、(I)の重合物を得た。重合転化率は98.6%であった。
<グラフト共重合体(B2)の製造>
撹拌機付き8L重合装置に、以下の物質を仕込んだ。
脱イオン水 175部
ポリオキシエチレンラウリルエーテルリン酸 0.01部
ホウ酸 0.5部
炭酸ナトリウム 0.05部
重合機内を窒素ガスで充分に置換した後、内温を80℃にし、表1に示した(I)の26%を重合機に一括で追加し、その後ソディウムホルムアルデヒドスルフォキシレ−ト0.06部、エチレンジアミン四酢酸−2−ナトリウム0.006部、硫酸第一鉄0.001部、t−ブチルハイドロパーオキサイド0.02部を追加し、その15分後にt−ブチルハイドロパーオキサイド0.03部を追加し、さらに15分重合を継続した。次に、水酸化ナトリウム0.01部を2%水溶液で添加し、ポリオキシエチレンラウリルエーテルリン酸0.09部を追加し、(I)の残り74%を60分かけて連続的に添加した。添加終了30分後にt−ブチルハイドロパーオキサイド0.07部を追加し、さらに30分重合を継続することにより、(I)の重合物を得た。重合転化率は100.0%であった。
<グラフト共重合体(B3)の製造>
撹拌機付き8L重合装置に、以下の物質を仕込んだ。
脱イオン水 180部
ポリオキシエチレンラウリルエーテルリン酸 0.03部
ホウ酸 0.5部
炭酸ナトリウム 0.05部
重合機内を窒素ガスで充分に置換した後、内温を80℃にし、過硫酸カリウム0.03部を2%水溶液で入れ、次いで表1に示した(I)のポリオキシエチレンラウリルエーテルリン酸以外を24分かけて連続的に添加した。(I)の追加開始から15分目にポリオキシエチレンラウリルエーテルリン酸0.21部を追加し、20分目に水酸化ナトリウム0.003部を2%水溶液で追加した。さらに60分重合を継続することにより、(I)の重合物を得た。重合転化率は95.6%であった。
<グラフト共重合体(B4)の製造>
撹拌機付き8L重合装置に、以下の物質を仕込んだ。
脱イオン水 180部
ポリオキシエチレンラウリルエーテルリン酸 0.003部
ホウ酸 0.5部
炭酸ナトリウム 0.05部
水酸化ナトリウム 0.01部
重合機内を窒素ガスで充分に置換した後、内温を80℃にし、過硫酸カリウム0.03部を2%水溶液で入れ、次いで表1に示した(I)を81分かけて連続的に添加した。さらに60分重合を継続することにより、(I)の重合物を得た。重合転化率は98.9%であった。
<グラフト共重合体(B5)の製造>
撹拌機付き8L重合装置に、以下の物質を仕込んだ。
脱イオン水 180部
ポリオキシエチレンラウリルエーテルリン酸 0.003部
ホウ酸 0.5部
炭酸ナトリウム 0.05部
水酸化ナトリウム 0.01部
重合機内を窒素ガスで充分に置換した後、内温を80℃にし、過硫酸カリウム0.03部を2%水溶液で入れ、次いで表1に示した(I)を81分かけて連続的に添加した。さらに60分重合を継続することにより、(I)の重合物を得た。重合転化率は100.0%であった。
<グラフト共重合体(B6)の製造>
撹拌機付き8L重合装置に、以下の物質を仕込んだ。
脱イオン水 180部
ポリオキシエチレンラウリルエーテルリン酸 0.003部
ホウ酸 0.5部
炭酸ナトリウム 0.05部
水酸化ナトリウム 0.01部
重合機内を窒素ガスで充分に置換した後、内温を80℃にし、過硫酸カリウム0.03部を2%水溶液で入れ、次いで表1に示した(I)を81分かけて連続的に添加した。さらに60分重合を継続することにより、(I)の重合物を得た。重合転化率は99.2%であった。
<グラフト共重合体(B7)の製造>
撹拌機付き8L重合装置に、以下の物質を仕込んだ。
脱イオン水 180部
ポリオキシエチレンラウリルエーテルリン酸 0.003部
ホウ酸 0.5部
炭酸ナトリウム 0.05部
水酸化ナトリウム 0.01部
重合機内を窒素ガスで充分に置換した後、内温を80℃にし、過硫酸カリウム0.03部を2%水溶液で入れ、次いで表1に示した(I)を81分かけて連続的に添加した。さらに60分重合を継続することにより、(I)の重合物を得た。重合転化率は98.5%であった。
<グラフト共重合体(B8)の製造>
撹拌機付き8L重合装置に、以下の物質を仕込んだ。
脱イオン水 180部
ポリオキシエチレンラウリルエーテルリン酸 0.003部
ホウ酸 0.5部
炭酸ナトリウム 0.05部
水酸化ナトリウム 0.01部
重合機内を窒素ガスで充分に置換した後、内温を80℃にし、過硫酸カリウム0.03部を2%水溶液で入れ、次いで表2に示した(I)を81分かけて連続的に添加した。さらに60分重合を継続することにより、(I)の重合物を得た。重合転化率は98.7%であった。
<グラフト共重合体(B9)の製造>
撹拌機付き8L重合装置に、以下の物質を仕込んだ。
脱イオン水 180部
ポリオキシエチレンラウリルエーテルリン酸 0.003部
ホウ酸 0.5部
炭酸ナトリウム 0.05部
水酸化ナトリウム 0.01部
重合機内を窒素ガスで充分に置換した後、内温を80℃にし、過硫酸カリウム0.03部を2%水溶液で入れ、次いで表2に示した(I)を81分かけて連続的に添加した。さらに60分重合を継続することにより、(I)の重合物を得た。重合転化率は99.6%であった。
<グラフト共重合体(B10)の製造>
撹拌機付き8L重合装置に、以下の物質を仕込んだ。
脱イオン水 180部
ポリオキシエチレンラウリルエーテルリン酸 0.003部
ホウ酸 0.5部
炭酸ナトリウム 0.05部
水酸化ナトリウム 0.01部
重合機内を窒素ガスで充分に置換した後、内温を80℃にし、過硫酸カリウム0.03部を2%水溶液で入れ、次いで表2に示した(I)を81分かけて連続的に添加した。さらに60分重合を継続することにより、(I)の重合物を得た。重合転化率は99.0%であった。
<グラフト共重合体(B11)の製造>
撹拌機付き8L重合装置に、以下の物質を仕込んだ。
脱イオン水 180部
ポリオキシエチレンラウリルエーテルリン酸 0.003部
ホウ酸 0.5部
炭酸ナトリウム 0.05部
水酸化ナトリウム 0.01部
重合機内を窒素ガスで充分に置換した後、内温を80℃にし、過硫酸カリウム0.03部を2%水溶液で入れ、次いで表2に示した(I)を81分かけて連続的に添加した。さらに60分重合を継続することにより、(I)の重合物を得た。重合転化率は99.0%であった。
<グラフト共重合体(B12)の製造>
撹拌機付き8L重合装置に、以下の物質を仕込んだ。
脱イオン水 180部
ポリオキシエチレンラウリルエーテルリン酸 0.003部
ホウ酸 0.5部
炭酸ナトリウム 0.05部
水酸化ナトリウム 0.01部
重合機内を窒素ガスで充分に置換した後、内温を80℃にし、過硫酸カリウム0.03部を2%水溶液で入れ、次いで表2に示した(I)を81分かけて連続的に添加した。さらに60分重合を継続することにより、(I)の重合物を得た。重合転化率は99.3%であった。
<グラフト共重合体(B13)の製造>
撹拌機付き8L重合装置に、以下の物質を仕込んだ。
脱イオン水 180部
ポリオキシエチレンラウリルエーテルリン酸 0.003部
ホウ酸 0.5部
炭酸ナトリウム 0.05部
水酸化ナトリウム 0.01部
重合機内を窒素ガスで充分に置換した後、内温を80℃にし、過硫酸カリウム0.03部を2%水溶液で入れ、次いで表2に示した(I)を81分かけて連続的に添加した。さらに60分重合を継続することにより、(I)の重合物を得た。重合転化率は98.6%であった。
平均粒子径は、前記(II)重合段階までの重合で得られたラテックスの状態で測定した。測定装置として、株式会社 日立ハイテクノロジーズのU−5100形レシオビーム分光光度計を用いて、546nmの波長の光散乱を用いて求めた。
グラフト共重合体約1gにメチルエチルケトン(MEK)約40mLを加え、1晩静置した。その後30分間スターラーチップで攪拌し、遠心分離機(日立工機株式会社、CP80NX)を用い、30000rpmで1時間、12℃で遠心分離を行う作業を3セット繰り返し、MEKに不溶なポリマー成分(ゲルポリマー、GP)と、MEKに可溶な成分に分離した。得られたゲルポリマーをEYELA社、VOS−450VD真空乾燥機で60℃、5torrで10時間乾燥させることで、乾燥したゲルポリマーを回収した。さらに、MEK可溶分に関しても、約200mlのメタノールに投入し、再沈殿することで、メタノール可溶分(可溶分)と、メタノール不溶分(フリーポリマー、FP)に分離し、それぞれを、上記と同じ条件で乾燥させて、乾燥したフリーポリマーと、乾燥した可溶分を回収した。ゲル分率(%)は以下の式で算出した。
(ゲル分率)=(乾燥後GP重量)/(乾燥後GP重量+乾燥後FP重量+乾燥後可溶分重量)×100
(グラフト共重合体のMEK膨潤度の測定方法)
上記と同様にして、MEKに不溶なポリマー成分(ゲルポリマー、GP)を分離した後、上記と同じ条件で乾燥させて乾燥したゲルポリマーを回収した。乾燥前のGP(MEKを含んだ状態のGP)の重量と、乾燥後のGPの重量から、以下の式により、メチルエチルケトンによる膨潤度を算出した。
(膨潤度)=[(乾燥前GP重量)−(乾燥後GP重量)]/(乾燥後GP重量)
(製造例14)
<グルタルイミドアクリル系樹脂(A2)の製造>
使用した押出機は口径40mmの噛合い型同方向回転式二軸押出機(L/D=90)である。押出機の各温調ゾーンの設定温度を250〜280℃、スクリュー回転数は85rpmとした。ポリメタクリル酸メチル樹脂(重量平均分子量:10.5万)を42.4kg/hrで供給し、ニーディングブロックによって上記ポリメタクリル酸メチル樹脂を溶融、充満させた後、ノズルから上記ポリメタクリル酸メチル樹脂100重量部に対して2.0重量部のモノメチルアミン(三菱ガス化学株式会社製)を注入した。反応ゾーンの末端にはリバースフライトを入れて樹脂を充満させた。反応後の副生成物および過剰のメチルアミンをベント口の圧力を−0.090MPaに減圧して除去した。押出機出口に設けられたダイスからストランドとして出てきた樹脂を、水槽で冷却した後、ペレタイザでペレット化することにより、樹脂(I)を得た。
<ペレットの作製>
アクリル系樹脂(A1)90重量部と、表3に記載のグラフト共重合体(B)10重量部とを、ベント付単軸押出機(HW−40−28:40m/m、L/D=28、田端機械(株)製)を用い、設定温度C1〜C3=200℃、C4=210℃、C5=220℃、D=230℃で混練押出し、ペレット化した。なお、アクリル系樹脂(A1)は、住友化学社製 スミペックスLG(重量平均分子量8.3万)を使用した。
上記で得られたペレット15gに塩化メチレン60gを加え、30分間静置し、その後、手振りで1分間攪拌し、6時間静置し、手振りで1分間攪拌し、12時間静置し、手振りで1分間攪拌し、20分間静置し、スターラーチップで5時間攪拌することで、アクリル系樹脂、グラフト共重合体及び塩化メチレン(δH=7.1)を含むドープ(ドープ中の固形分濃度は20重量%、樹脂成分中のグラフト共重合体濃度は10重量%)を調製した。
<グラフト共重合体(B)のドープ準備液の作製>
表3に記載のグラフト共重合体(B)6gを塩化メチレン114gに投入し、14時間静置し、その後、手振りで1分間攪拌し、20分間静置し、スターラーチップで5時間攪拌することで、グラフト共重合体のドープ準備液(グラフト共重合体濃度は5重量%)を調製した。
アクリル系樹脂(A1)30gを塩化メチレン70gに投入し、14時間静置し、その後、手振りで1分間攪拌し、20分間静置することで、アクリル系樹脂のドープ準備液(アクリル系樹脂濃度は30重量%)を調製した。
上記で得られたグラフト共重合体のドープ準備液30gとアクリル系樹脂のドープ準備液45gを混ぜて、30分間静置し、その後、手振りで1分間攪拌し、6時間静置し、手振りで1分間攪拌し、12時間静置し、手振りで1分間攪拌し、20分間静置し、スターラーチップで5時間攪拌することで、アクリル系樹脂、グラフト共重合体及び塩化メチレンを含むドープ(ドープ中の固形分濃度は20重量%、樹脂成分中のグラフト共重合体濃度は10重量%)を調製した。
<ペレットの作製>
製造例14で得たグルタルイミドアクリル系樹脂(A2)60重量部と、グラフト共重合体(B13)40重量部とを、ベント付単軸押出機(HW−40−28:40m/m、L/D=28、田端機械(株)製)を用い、設定温度C1〜C3=200℃、C4=210℃、C5=220℃、D=230℃で混練押出し、ペレット化した。
上記で得られたペレット15gに塩化メチレン60gを加え、30分間静置し、その後、手振りで1分間攪拌し、6時間静置し、手振りで1分間攪拌し、12時間静置し、手振りで1分間攪拌し、20分間静置し、スターラーチップで5時間攪拌することで、アクリル系樹脂(A2)、グラフト共重合体(B13)及び塩化メチレンを含むドープ(ドープ中の固形分濃度は20重量%、樹脂成分中のグラフト共重合体濃度は40重量%)を調製した。
<グラフト共重合体(B13)のドープ準備液の作製>
グラフト共重合体(B13)24gを塩化メチレン96gに投入し、14時間静置し、その後、手振りで1分間攪拌し、20分間静置し、スターラーチップで5時間攪拌することで、グラフト共重合体のドープ準備液(グラフト共重合体濃度は20重量%)を調製した。
アクリル系樹脂(A2)30gを塩化メチレン70gに投入し、14時間静置し、その後、手振りで1分間攪拌し、20分間静置することで、アクリル系樹脂(A2)のドープ準備液(アクリル系樹脂濃度は30重量%)を調製した。
上記で得られたグラフト共重合体(B13)のドープ準備液30gとアクリル系樹脂(A2)のドープ準備液30g、塩化メチレン15gを混ぜて、30分間静置し、その後、手振りで1分間攪拌し、6時間静置し、手振りで1分間攪拌し、12時間静置し、手振りで1分間攪拌し、20分間静置し、スターラーチップで5時間攪拌することで、アクリル系樹脂(A2)、グラフト共重合体(B13)及び塩化メチレンを含むドープ(ドープ中の固形分濃度は20重量%、樹脂成分中のグラフト共重合体濃度は40重量%)を調製した。
ペレット化を経ずに、グラフト共重合体(B13)6g、アクリル系樹脂(A2)9g、及び塩化メチレン60gを混ぜて、30分間静置し、その後、手振りで1分間攪拌し、6時間静置し、手振りで1分間攪拌し、12時間静置し、手振りで1分間攪拌し、20分間静置し、スターラーチップで5時間攪拌することで、アクリル系樹脂(A2)、グラフト共重合体(B13)及び塩化メチレンを含むドープ(ドープ中の固形分濃度は20重量%、樹脂成分中のグラフト共重合体濃度は40重量%)を調製した。
グラフト共重合体(B13)の代わりにグラフト共重合体(B2)を使用したこと以外は、実施例12と同様にしてアクリル系樹脂(A2)、グラフト共重合体(B2)及び塩化メチレンを含むドープ(ドープ中の固形分濃度は20重量%、樹脂成分中のグラフト共重合体濃度は40重量%)を調製した。
濁度計(日本電色工業社製、NDH 4000)を用いて、JIS K7136に準拠し、光路長10mmの石英セルを用いて、各実施例及び比較例で得られたドープのヘイズを測定した。得られた各ドープのヘイズ値を以下の基準で評価した。
A:ヘイズ値が20%未満
B:ヘイズ値が20%以上23%未満
C:ヘイズ値が23%以上30%未満
D:ヘイズ値が30%以上40%未満
E:ヘイズ値が40%以上
ガラス板(30cm×30cm)の上に、各実施例1〜13で得られたドープを約20mL垂らし、200μm厚みのアプリケーターを用いてドープ膜を形成し、その後、90℃で10分間1次乾燥し、さらに120℃で5分間2次乾燥することで、キャストフィルムを作製した。
実施例1と比較例1についてドープを調製する際の溶解速度を次の手順で測定した。容器にスターラーチップ、及び8gの溶剤と2gのペレットを入れ、マグネチックスターラーで200rpmの回転数で攪拌し、目視で完全に溶解するまでの時間を計測して、これを溶解速度とした。結果を表5に示す。
溶剤として塩化メチレンの代わりに、メチルエチルケトン(δH=5.1)を使用した以外は実施例1と同様にしてドープを調製した。ドープのヘイズを上記方法により測定した。また、ドープを調製する際の溶解速度を上記方法により測定した。結果を表5に示す。
溶剤として塩化メチレンの代わりに、メチルエチルケトンを使用した以外は比較例1と同様にしてドープを調製した。ドープのヘイズを上記方法により測定した。また、ドープを調製する際の溶解速度を上記方法により測定した。結果を表5に示す。
溶剤として塩化メチレンの代わりに、N,N−ジメチルホルムアミド(δH=11.3)を使用した以外は実施例1と同様にしてドープを調製した。ドープのヘイズを上記方法により測定した。また、ドープを調製する際の溶解速度を上記方法により測定した。結果を表5に示す。
溶剤として塩化メチレンの代わりに、N,N−ジメチルホルムアミドを使用した以外は比較例1と同様にしてドープを調製した。ドープのヘイズを上記方法により測定した。また、ドープを調製する際の溶解速度を上記方法により測定した。結果を表5に示す。
Claims (22)
- 熱可塑性アクリル系樹脂、グラフト共重合体、及び、溶剤、を含む、溶液流延法によるフィルム製造用ドープであって、
前記グラフト共重合体は、コア層とシェル層を有し、前記コア層の平均粒子径が125〜400nmであり、
前記グラフト共重合体は、メチルエチルケトンによる膨潤度が3.5以上であり、
前記溶剤は、ハンセン溶解度パラメーターにおける水素結合項δHが6.0以上8.0以下である、ドープ。 - 前記グラフト共重合体は、メチルエチルケトンによる膨潤度が3.6以上5.0以下である、請求項1に記載のドープ。
- 前記グラフト共重合体は、(メチルエチルケトンによる膨潤度/グラフト共重合体中の軟質重合体比率)/(コア層中の軟質重合体比率)で表される膨潤性係数Sが10.5〜18.0である、請求項1又は2に記載のドープ。
- コア層は、アルキルチオ基からなるポリマー末端構造を有する、請求項1〜3のいずれかに記載のドープ。
- シェル層は、単層又は多層であり、前記単層を構成する重合体、又は、前記多層のうち最もガラス転移温度の高い層を構成する重合体は、ガラス転移温度が92℃以下である、請求項1〜4のいずれかに記載のドープ。
- グラフト共重合体は、ゲル分率が90%以下である、請求項1〜5のいずれかに記載のドープ。
- コア層は、メタクリル酸エステル単位(a−1)40〜100重量%、これと共重合可能な二重結合を有する他の単量体単位(a−2)60〜0重量%、及び、前記(a−1)および(a−2)の合計100重量部に対して多官能性単量体単位0.01〜10重量部を構成単位として含む硬質重合体(I)と、
アクリル酸エステル単位(b−1)60〜100重量%、これと共重合可能な二重結合を有する他の単量体単位(b−2)0〜40重量%、及び、前記(b−1)および(b−2)の合計100重量部に対して多官能性単量体単位0.1〜5重量部を構成単位として含む軟質重合体(II)とを有し、
軟質重合体(II)は、硬質重合体(I)に結合しており、
シェル層は、メタクリル酸エステル単位(c−1)60〜100重量%、これと共重合可能な二重結合を有する他の単量体単位(c−2)40〜0重量%、及び、前記(c−1)および(c−2)の合計100重量部に対して多官能性単量体単位0〜10重量部を構成単位として含む硬質重合体(III)を含み、
硬質重合体(III)は、硬質重合体(I)および/または軟質重合体(II)にグラフト結合している、請求項1〜6のいずれかに記載のドープ。 - 硬質重合体(I)が、アルキルチオ基からなるポリマー末端構造を有する、請求項7に記載のドープ。
- 熱可塑性アクリル系樹脂は、重量平均分子量が30万以上である、請求項1〜8のいずれかに記載のドープ。
- 熱可塑性アクリル系樹脂は、重量平均分子量が17万以下である、請求項1〜9のいずれかに記載のドープ。
- 熱可塑性アクリル系樹脂は、メタクリル酸メチル単位30〜100重量%、及び、これと共重合可能な他のビニル系単量体単位0〜70重量%を構成単位として含む重合体である、請求項1〜10のいずれかに記載のドープ。
- 熱可塑性アクリル系樹脂は、主鎖に環構造を有し、
前記環構造は、グルタルイミド環構造、ラクトン環構造、無水マレイン酸由来環構造、マレイミド由来環構造、及び無水グルタル酸環構造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1〜11のいずれかに記載のドープ。 - 熱可塑性アクリル系樹脂の配合量とグラフト共重合体の配合量の合計100重量部に対して、前記熱可塑性アクリル系樹脂の配合量が30〜98重量部であり、前記グラフト共重合体の配合量が70〜2重量部である、請求項1〜12のいずれかに記載のドープ。
- 溶液流延法によるアクリル系樹脂フィルムの製造方法であって、
請求項1〜13のいずれかに記載のドープを支持体表面に流延した後、溶剤を蒸発させる工程を含む、フィルムの製造方法。 - 前記ドープは、熱可塑性アクリル系樹脂とグラフト共重合体を含むペレットを作製した後、該ペレットを前記溶剤に溶解分散させることで調製される、請求項14に記載のフィルムの製造方法。
- 請求項1〜14のいずれかに記載のドープから形成されてなるアクリル系樹脂フィルム。
- アクリル系樹脂フィルムは、厚みが10〜500μmである、請求項16に記載のアクリル系樹脂フィルム。
- アクリル系樹脂フィルムは、他基材表面への積層保護用フィルムである、請求項16又は17に記載のアクリル系樹脂フィルム。
- アクリル系樹脂フィルムは、光学用フィルムである、請求項16又は17に記載のアクリル系樹脂フィルム。
- 光学用フィルムは、偏光子保護フィルムである、請求項19に記載のアクリル系樹脂フィルム。
- 偏光子と、請求項20に記載のアクリル系樹脂フィルムを積層してなる、偏光板。
- 請求項21に記載の偏光板を含む、ディスプレイ装置。
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