TWI444424B - A thermoplastic resin composition, a resin molded product using the resin composition, a protective element for a polarizing element, and a method for producing a resin molded product - Google Patents
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Description
本發明係關於一種適合作為耐熱性透明材料之熱可塑性樹脂組成物、由該組成物構成之樹脂成形品、以及屬樹脂成形品之具體之一例的偏光元件保護膜。又,本發明亦關於一種具備該偏光元件保護膜之偏光板、及具備該偏光板之影像顯示裝置,此外亦關於一種樹脂成形品之製造方法。
以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)為代表之熱可塑性丙烯酸樹脂(以下,亦僅稱為「丙烯酸樹脂」),由於具有高光線透射率等,其光學特性優異,且機械性強度、成形加工性及表面硬度之均衡優異,因此被廣泛使用作為以汽車及家電製品為首之各種工業製品的透明材料。又,近年來應用於影像顯示裝置所使用之光學構件等光學相關用途亦逐漸增加。
丙烯酸樹脂若曝露於包含紫外線之光時,有時會造成黃化而使透明度降低,防止此問題之方法已知有一種添加紫外線吸收劑(UVA)之方法。然而,一般之UVA,在使添加有UVA之丙烯酸樹脂組成物成形時,有時會產生發泡或發生UVA滲出(bleedout)等。又,有時會產生因成形時所加之熱使UVA蒸散而使所製得之樹脂成形品的紫外線吸收能力降低、或因蒸散之UVA而污染成形裝置等問題。
此外,兼具透明性與耐熱性之丙烯酸樹脂,已知有一種在主鏈具有環構造之樹脂。在主鏈具有環構造之樹脂相較於在主鏈無環構造之樹脂,玻璃轉移溫度(Tg)較高,例如在影像顯示裝置中容易接近配置於光源等之發熱部等,具有實用上之各種優點。於日本特開2007-31537號公報,揭示有一種以在主鏈具有N-取代順丁烯二醯亞胺構造為環構造之丙烯酸樹脂,於日本特開2006-328334號公報,揭示有一種以在主鏈具有戊二醯亞胺構造為環構造之丙烯酸樹脂。於日本特開2000-230016號公報及日本特開2006-96960號公報,則揭示有一種以在主鏈具有內酯環構造為環構造之丙烯酸樹脂。內酯環構造,例如可使分子鏈中具有羥基與酯基之聚合物產生內酯環化縮合反應而形成。
若樹脂或樹脂組成物之Tg變高時,則必須有更高之成形溫度。因此,若於在主鏈具有環構造之丙烯酸樹脂添加UVA時,則於所製得之樹脂成形品容易產生發泡或UVA之滲出。又,亦容易產生因成形時UVA之蒸散變強而使紫外線吸收能力降低、及成形裝置之污染。
考量到此等問題,到目前為止係將認為可藉由少量之添加以獲得高紫外線吸收效果之三氮雜苯系化合物、苯并三唑系化合物、及二苯基酮系化合物作為UVA來與丙烯酸樹脂組合使用。於上述日本特開2006-328334號公報亦揭示有該化合物。
然而,此等化合物在與在主鏈具有環構造之丙烯酸樹脂的相溶性上尚有待改善之空間。在以高溫成形時,亦未
必能充分抑制發泡、滲出之產生。又,在由包含丙烯酸樹脂與UVA之樹脂組成物形成光學構件時,為了減少所製得之構件在外觀上的缺陷,雖有進行以聚合物過濾器來過濾樹脂組成物,但此時必須進一步提高樹脂組成物之成形溫度。若成形溫度變高,則容易產生發泡及滲出,且亦容易產生因UVA之蒸散所造成之問題(降低所製得之樹脂成形品的紫外線吸收能力、因蒸散之UVA而污染成形裝置)。
本發明之目地在於提供一種樹脂組成物,係包含有丙烯酸樹脂及UVA,其一方面具有高玻璃轉移溫度所產生之優異耐熱性,同時即使在高溫成形時亦可抑制發泡、滲出等之產生,並能降低UVA蒸散問題之產生。
本發明之樹脂組成物,係包含熱可塑性丙烯酸樹脂(樹脂(A))、及分子量在700以上之紫外線吸收劑(UVA(B)),並具有110℃以上之玻璃轉移溫度。
本發明之樹脂成形品,係由本發明之樹脂組成物所構成。本發明之樹脂成形品,例如為片或膜。
本發明之偏光元件保護膜,係本發明之樹脂成形品的1種,由本發明之樹脂組成物所構成。
本發明之偏光板,係具備偏光元件及本發明之偏光元件保護膜。
本發明之影像顯示裝置,係具備本發明之偏光板。
本發明之樹脂成形品之製造方法,係將本發明之樹脂
組成物加以擠壓成形而製成成形品。
本發明之樹脂組成物,具有110℃以上之高Tg之優異耐熱性,即使在高溫成形時亦可抑制發泡、滲出等之產生,且因UVA蒸散所產生之問題亦少。
由此種樹脂組成物所構成之本發明之樹脂成形品,具有高Tg所產生之優異耐熱性、藉由UVA(B)所產生之高紫外線吸收能力、以及藉由樹脂(A)所產生之高透明性、機械強度及成形加工性。又,本發明之樹脂成形品,因發泡或滲出所造成之外觀上的缺點或光學上的缺點較少,此效果在本發明之樹脂成形品為片或膜時,特別是在偏光元件保護膜等光學構件之情況下,更為顯著。
以下說明中,若無特別記載時,「%」係意指「重量%」,「份」係意指「重量份」。
針對本發明之樹脂組成物詳細作說明。
樹脂(A)只要是熱可塑性丙烯酸樹脂則無特別限制。然而,樹脂(A)必須是樹脂組成物之Tg在110℃以上之丙烯酸樹脂。
丙烯酸樹脂,係指具有以(甲基)丙烯酸酯單位及/或(甲基)丙烯酸單位為構成單位之樹脂,具有源自(甲基)丙烯酸酯或(甲基)丙烯酸之衍生物的構成單位亦可。丙烯酸樹脂
所具有之全部構成單位中,(甲基)丙烯酸酯單位、(甲基)丙烯酸單位及源自該衍生物之構成單位之比例的合計,通常在50%以上,較佳為60%以上,更佳為70%以上。
(甲基)丙烯酸酯單位,例如為源自(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸第三丁酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸芐酯、(甲基)丙烯酸氯甲酯、(甲基)丙烯酸2-氯乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸3-羥丙酯、(甲基)丙烯酸2, 3, 4, 5, 6-五羥己酯、(甲基)丙烯酸2, 3, 4, 5-四羥戊酯、2-(羥甲基)丙烯酸甲酯、2-(羥乙基)丙烯酸甲酯等單體之構成單位。樹脂(A)亦可具有2種以上之該等構成單位,來作為(甲基)丙烯酸酯單位。樹脂(A)以具有(甲基)丙烯酸甲酯單位較佳,此時,可提升樹脂(A)、包含樹脂(A)之樹脂組成物、及將該組成物加以成形所製得之樹脂成形品的熱穩定性。
樹脂(A)之Tg,由於包含UVA(B)之樹脂組成物的Tg在110℃以上,因此通常在110℃以上。由於可提升樹脂組成物之Tg,因此樹脂(A)之Tg以115℃以上較佳,以120℃以上更佳,以130℃以上進一步更佳。此外,屬代表性之丙烯酸樹脂的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)之Tg為105℃。
樹脂(A)亦可於主鏈具有環構造。此時,樹脂(A)及樹脂組成物之Tg會變高,而提升由該組成物所製得之樹脂成形品的耐熱性。如此由包含在主鏈具有環構造之樹脂(A)
的樹脂組成物所製得之樹脂成形品,例如樹脂膜,容易配置於影像顯示裝置之光源等發熱部附近等,適合於作為光學構件之用途。
此外,若因樹脂(A)具有環構造而使樹脂組成物之Tg變高時,則必須提高該組成物之成形溫度(丙烯酸樹脂組成物通常係藉由擠壓成形而成為成形品,此時,必須要在組成物之Tg以上的成形溫度)。若成形溫度變高,則成形時容易產生發泡或UVA之滲出,亦容易使UVA之蒸散變強。然而,本發明之樹脂組成物即使在此種情況下,發泡、滲出之產生亦較少,且亦可抑制因UVA之蒸散所產生的問題。
環構造之種類雖無特別限制,但可選自例如內酯環構造、戊二酸酐構造、戊二醯亞胺構造、N-取代順丁烯二醯亞胺構造、及順丁烯二酸酐構造之至少1種。
由於可進一步提升樹脂(A)及樹脂組成物之Tg,因此環構造以選自戊二醯亞胺構造、戊二酸酐構造及內酯環構造之至少1種較佳。又,由於因構造內不含氮原子而不易產生著色(黃化),製成樹脂成形品時之光學特性優異,因此環構造以內酯環構造較佳。亦即,樹脂(A)係以在主鏈具有內酯環構造之丙烯酸樹脂較佳。
下述式(2)係表示戊二醯亞胺構造及戊二酸酐構造。
該式(2)之R6
及R7
,係彼此獨立且為氫原子或甲基,X1
係氧原子或氮原子。當X1
為氧原子時則R8
不存在,當X1
為氮原子時,R8
係氫原子、碳數為1~6之直鏈烷基、環戊基、環己基或苯基。
當X1
為氮原子時,由式(2)所示之環構造為戊二醯亞胺構造。戊二醯亞胺構造,例如可藉由甲胺等醯亞胺化劑,使(甲基)丙烯酸酯聚合物進行醯亞胺化而形成。
當X1
為氧原子時,由式(2)所示之環構造則為戊二酸酐構造。戊二酸酐構造,例如可使(甲基)丙烯酸酯與(甲基)丙烯酸之共聚物在分子內進行脫醇環化縮合而形成。
下述式(3)係表示N-取代順丁烯二醯亞胺構造、及順丁烯二酸酐構造。
該式(3)之R9
及R10
,係彼此獨立且為氫原子或甲基,X2
係氧原子或氮原子。當X2
為氧原子時則R11
不存在,當
X2
為氮原子時,R11
係氫原子、碳數為1~6之直鏈烷基、環戊基、環己基或苯基。
當X2
為氮原子時,由式(3)所示之環構造為N-取代順丁烯二醯亞胺構造。在主鏈具有N-取代順丁烯二酸亞胺構造之丙烯酸樹脂,例如可使N-取代順丁烯二醯亞胺與(甲基)丙烯酸酯進行共聚而形成。
當X2
為氧原子時,由式(3)所示之環構造為順丁烯二酸酐構造。在主鏈具有順丁烯二酸酐構造之丙烯酸樹脂,例如可使順丁烯二酸酐與(甲基)丙烯酸酯進行共聚而形成。
此外,在式(2)、(3)之說明所例示之形成環構造的各方法中,由於形成各環構造所使用之聚合物全部具有以(甲基)丙烯酸酯單位為構成單位,因此藉由該方法所製得之樹脂即為丙烯酸樹脂。
樹脂(A)可於主鏈具有之內酯環構造並無特別限制,例如雖亦可為4~8員環,但由於環構造之穩定性優異,因此以5員環或6員環較佳,以6員環更佳。屬6員環之內酯環構造,例如為日本特開2004-168882號公報所揭示之構造,但由於前驅物(藉由使前驅物進行環化縮合反應,而製得在主鏈具有內酯環構造之樹脂(A))之聚合收率較高、可藉由前驅物之環化縮合反應製得具有高內酯環含有率之樹脂(A)、能以具有甲基丙烯酸甲酯單位為構成單位之聚合物為前驅物等原因,因此以由下述式(4)所示之構造較佳。
該式(4)中,R12
、R13
及R14
,係彼此獨立且為氫原子或碳數為1~20之範圍內的有機殘基。該有機殘基亦可含氧原子。
式(4)之有機殘基,例如為甲基、乙基、丙基等碳數為1~20之範圍內的烷基;乙烯基、丙烯基等碳數為1~20之範圍內的不飽和脂肪族烴基;苯基、萘基等碳數為1~20之範圍內的芳香族烴基;以及在該烷基、該不飽和脂肪族烴基及該芳香族烴基中,一個以上氫原子藉由選自羥基、羧基、醚基及酯基之至少1種基所取代之基。
樹脂(A)中該環構造(除了內酯環構造以外)之含有率並無特別限制,例如可為5~90%,較佳為10~70%,更佳為10~60%,再更佳為10~50%。
在樹脂(A)為在主鏈具有內酯環構造時,該樹脂中之內酯環構造之含有率並無特別限制,例如可為5~90%,但愈趨近20~90%、30~90%、35~90%、40~80%、及45~75%愈佳。
若樹脂(A)之環構造的含有率過小時,則有時會使樹脂組成物及使該組成物成形所製得之樹脂成形品的耐熱性降低,或使耐溶劑性及表面硬度不足。另一方面,若該含有率過大時,則會使樹脂組成物之成形性、操作性降低。
在主鏈具有環構造之樹脂(A),可藉由公知之方法來製造。環構造屬內酯環構造之樹脂(A),例如可藉由日本特開2006-96960號公報(WO2006/025445號公報)、日本特開2006-171464號公報或日本特開2007-63541號公報所記載之方法來製造。環構造屬N-取代順丁烯二醯亞胺構造、戊二酸酐構造或戊二醯亞胺構造之樹脂(A),例如可藉由日本特開2007-31537號公報、WO2007/26659號公報或WO2005/108438號公報所記載之方法來製造。環構造為順丁烯二酸酐構造之樹脂(A),例如可藉由日本特開昭57-153008號公報所記載之方法來製造。
樹脂(A)亦可具有(甲基)丙烯酸酯單位及(甲基)丙烯酸單位以外之構成單位,該種構成單位,例如為源自苯乙烯、乙烯基甲苯、α-甲苯乙烯、丙烯腈、甲基乙烯基甲酮、乙烯、丙烯、乙酸乙烯、甲基烯丙醇、烯丙醇、2-羥甲基-1-丁烯、α-羥甲基苯乙烯、α-羥乙基苯乙烯、2-(羥乙基)丙烯酸甲酯等2-(羥烷基)丙烯酸酯、2-(羥乙基)丙烯酸等2-(羥烷基)丙烯酸等單體之構成單位。樹脂(A)亦可具有2種以上之該等構成單位。
樹脂(A)亦可具有對該樹脂具有賦予負之固有雙折射之作用的構成單位。此時,可提升樹脂組成物及使該組成物成形所製得之樹脂成形品的雙折射性的控制自由度,而擴大由本發明之樹脂組成物所形成之樹脂成形品(例如,樹脂膜)作為光學構件的使用用途。
此外,固有雙折射係指樹脂之分子鏈單軸配向之層(例
如,片或膜)中,從與配向分子鏈之方向(配向軸)平行之方向之光的折射率n1減去與配向軸垂直之方向之光的折射率n2之值(亦即,"n1-n2")。樹脂(A)本身之固有雙折射的正負,係藉由該構成單位所產生之作用、及樹脂(A)所具有之其他構成單位所產生之作用對固有雙折射的均衡來決定。
具有對樹脂(A)產生負之固有雙折射作用之構成單位的一例,係苯乙烯單位。
樹脂(A)亦可具有能吸收紫外線之構成單位(UVA單位)。此時,可進一步提升樹脂組成物、及使該組成物成形所製得之樹脂成形品的紫外線吸收能力。又,藉由UVA單位之構造可提升樹脂(A)與UVA(B)之相容性。
構成UVA單位之起源的單體(C)並無特別限制,例如為導入有聚合性基之苯并三唑衍生物、三唑衍生物或二苯基酮衍生物。所導入之聚合性基可視樹脂(A)所具有之構成單位予以適當選擇。
單體(C)之具體例,係2-(2'-羥基-5'-甲基丙烯醯氧基)乙基苯基-2H-苯并三唑(大塚化學製、產品名RUVA-93)、2-(2'-羥基-5'-甲基丙烯醯氧基)苯基-2H-苯并三唑、及2-(2'-羥基-3'-第三丁基-5'-甲基丙烯醯氧基)苯基-2H-苯并三唑。
單體(C)之除上述外的其他具體例,係由式(5)、(6)、(7)所示之三氮雜苯衍生物或由下述式(8)所示之苯并三唑衍生物。
由於紫外線吸收能力較高,因此單體(C)係以2-(2'-羥基-5'-甲基丙烯醯氧基)乙基苯基-2H-苯并三唑較佳。藉由具有高紫外線吸收能力之UVA單位,即使在樹脂(A)中之UVA單位之含有率較低時,亦可獲得所欲之紫外線吸收效果。亦即,即使在樹脂(A)包含UVA單位時,亦可相對擴大UVA單位以外之構成單位的含有率,而容易製得具有適合於光學構件等各種用途之特性(例如熱可塑性、耐熱性)的樹脂組成物。又,若UVA單位之含有率變大時,由於樹脂組成物成形時容易產生著色,因此藉由具有高紫外線吸收能力之UVA單位,即可抑制最後所製得之樹脂成形品之著色,而使該成形品適合於光學構件之用途。
在樹脂(A)包含UVA單位時,樹脂(A)中該單位之含有率以20%以下較佳,以15%以下更佳。若樹脂(A)中UVA單位之含有率超過20%時,會使樹脂組成物之耐熱性降低。
樹脂(A)之重量平均分子量,例如為在1000~300000之範圍,而以在5000~250000之範圍較佳,以在10000~200000之範圍更佳,再更佳為在50000~200000之範圍。
UVA(B)之分子量係在700以上。該分子量以在800以上較佳,以在900以上更佳。另一方面,若該分子量超過10000時,則因會降低與樹脂(A)之相溶性,而使最後所製得之樹脂成形品之色調、濁度等光學特性降低。UVA(B)之分子量的上限以在8000以下較佳,以在5000以下更佳。
UVA(B)係以不含源自單體之重複單位(亦即,非聚合物)較佳。在包含源自單體之重複單位時,因殘留於UVA之聚合起始劑或鏈轉移劑的關係,而會在成形時容易使樹脂組成物產生著色。
UVA(B)可以是2種以上化合物之混合物,此時為主成分之化合物的分子量只要在700以上即可。此外,本說明書中之主成分,係意指含量(含有率)最多之成分,該含有率典型為50%以上。
UVA(B)在室溫可為固體或液體,但由於固體之UVA在成形時容易產生昇華問題,因此在室溫以液體較佳。
UVA(B)之對波長300nm至380之範圍之光之最大吸收波長的莫耳吸光係數,在氯仿溶液中以10000(L.mol-1
.cm-1
)以上較佳。
UVA(B)之構造,分子量雖只要在700以上則無特別限制,但以UVA(B)具有羥苯三氮雜苯骨架較佳。羥苯三氮雜苯骨架,係由三氮雜苯、及鍵結於三氮雜苯之3個羥苯基所構成之骨架((2-羥苯)-1, 3, 5-三氮雜苯骨架)。羥苯基中羥基之氫原子,係與三氮雜苯之氮原子一起形成氫鍵結,所形成之氫鍵結將使苯三氮雜苯作為發色團的作用增大。由於UVA(B)中會形成3個該氫鍵結,因此可更增大苯三氮雜苯所具有之作為發色團的作用,以較少之添加量即可獲得高紫外線吸收能力。此外,在UVA(B)為由2種以上化合物之混合物構成時,較佳為至少為主成分之化合物具有羥苯三氮雜笨骨架。
雖亦可使烷基、烷酯基等取代基鍵結於羥苯三氮雜苯骨架中之羥苯基,但較佳為,於該取代基中沒有可成為與樹脂(A)之交聯點的構造。可成為交聯點之構造,例如為羥基、硫醇基、胺基等官能基或雙鍵。
本發明之樹脂組成物雖包含熱可塑性丙烯酸樹脂(A)與UVA(B),但由於組成物之Tg在110℃以上,成形(例如擠壓成形)所須之溫度較高,因此成形時有時會產生凝膠。凝膠係成形溫度愈高愈容易產生。亦即,樹脂(A)在主鏈具有環構造時等,組成物之Tg愈高所須之成形溫度就愈高,而使凝膠愈容易產生。
若於羥苯三氮雜苯骨架之羥苯基的取代基中,存在會成為與樹脂(A)之交聯點的構造時,則在樹脂組成物形成時,會使凝膠產生之可能性增大。換言之,可藉由製成於該取代基中沒有可成為與樹脂(A)之交聯點之構造的UVA(B),以抑制樹脂組成物成形時凝膠之產生,而製得光學缺點較少之樹脂膜(例如偏光元件保護膜)。又,由於藉由抑制凝膠之產生,可進一步提高組成物之成形溫度,因此(1)可降低成形時組成物之熔融黏度,而提升樹脂成形品之生產性、(2)在為了除去凝膠等異物而在成形時實施以聚合物過濾器所進行之過濾時,藉由抑制凝膠之產生,可獲得能延長過濾器之更換周期等的效果。
此外,羥基雖以取代基的形態存在於羥苯基,但由於與苯環直接鍵結之羥基並未與樹脂(A)形成交聯構造,因此並不視為可成為與樹脂(A)之交聯點的構造。
此外,雖有三醋酸纖維素(TAC)使用作為光學構件之材料之一,但由於TAC其分解溫度低至約250℃左右,因此並無法利用擠壓成形,通常係藉由流延法(casting method)成形為膜。亦即,由於TAC膜形成時,TAC本身並不會暴露於高溫,因此UVA中是否存在有可成為與TAC之交聯點的構造,並不會對TAC膜之光學缺點的發生頻度及生產性造成影響。
UVA(B),例如,具有下述式(1)所示之構造。具有下述式(1)所示之構造的UVA(B),與丙烯酸樹脂(A),特別是在主鏈具有環構造之丙烯酸樹脂(A)的相溶性優異,且紫外線吸收能力亦高。
該式(1)之R1
~R3
,係彼此獨立且為氫原子或碳數為1~18之烷基或烷酯基。此外,烷酯基係以由化學式「-CH(-R4
)C(=O)OR5
」所示之基較佳,該化學式中,R4
係氫原子或甲基,R5
係具有主鏈或支鏈之烷基。在R1
~R3
為烷基時,可為主鏈烷基或具有支鏈之烷基。
由於可提升與樹脂(A)之相溶性,因此R1
~R3
以烷酯
基較佳。
具有由該式(1)所示構造之UVA(B)的具體例,可列舉下述式(9)、(10)。但UVA(B)並不限於以下所示之例。
在包含以該式(9)所示之UVA(B)為主成分,並以該式(10)所示之UVA(B)為副成分的市售紫外線吸收劑中,例如有CGL777MPA(CHIBA SPECIALTY CHEMICALS製)或CGL777MPAD(CHIBA SPECIALTY CHEMICALS製)。
本發明之樹脂組成物中之UVA(B)含量並無特別限制,例如,相對於樹脂(A)等之熱可塑性樹脂100份,可為0.1~5份。若UVA(B)之含量過小時,則無法得到充分之紫外線吸收能力。另一方面,若UVA(B)之含量過大時,則成形時所產生之發泡或滲出等缺點會大於紫外線吸收能力提升之優點。
本發明之樹脂組成物中UVA(B)之含量,相對於100份熱可塑性樹脂,係以0.5~5份UVA(B)為較佳,愈趨近於0.7~3份、1~3份、1~2份愈佳。
本發明之樹脂組成物所含之熱可塑性樹脂的主成分係樹脂(A)。具體而言,樹脂(A)佔本發明之樹脂組成物所含之熱可塑性樹脂整體的比例,通常在60%以上,較佳為70%以上,更佳為85%以上。換言之,以佔該組成物所含之熱可塑性樹脂整體的比例,本發明之樹脂組成物亦可在未滿40%之範圍(較佳為未滿30%之範圍內,更佳為未滿15%之範圍內)包含樹脂(A)以外之熱可塑性樹脂。
此種熱可塑性樹脂,例如為聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物、聚(4-甲基-1-戊烯)等烯烴聚合物;氯乙烯、氯乙烯樹脂等含鹵素之聚合物;聚苯乙烯、乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯腈共聚物、丙烯腈-丁二烯-乙烯嵌段共聚物等乙烯聚合物;聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚2; 6萘二甲酸乙二酯等聚酯;耐綸6、耐綸66、耐綸610等聚醯胺;聚縮醛:聚碳酸酯、聚苯醚;
聚苯硫:聚醚醚酮;聚碸;聚醚碸;聚氧亞芐基;聚醯胺醯亞胺;摻合聚丁二烯系橡膠或丙烯酸系橡膠之ABS樹脂、ABS樹脂等橡膠質聚合物等。橡膠質聚合物,係以其表面具有可與樹脂(A)相溶之組成的接枝部較佳,又,在橡膠質聚合物為粒狀時,從提升將本發明之樹脂組成物製成樹脂膜時之透明性的觀點來看,其平均粒徑以300nm以下較佳,以150nm以下更佳。
在上述例示之熱可塑性樹脂中,由於與樹脂(A)之相溶性,特別是與在主鏈具有內酯環構造之樹脂(A)的相溶性優異,因此以包含源自丙烯腈單體之構成單位、與源自芳香族乙烯單體之構成單位的共聚物較佳。該共聚物例如為苯乙烯-丙烯腈共聚物、氯乙烯樹脂。
本發明之樹脂組成物具有110℃以上之高玻璃轉移溫度(Tg)。依樹脂(A)之構成(例如,樹脂(A)是否於主鏈具有環構造、或在樹脂(A)於主鏈具有環構造時該環構造之含有率等),本發明之樹脂組成物之Tg為115℃以上、120℃以上、進一步為130℃以上。此外,本說明書中Tg係根據JIS K7121之規定使用差式掃描量熱計(DSC),藉由始點法所求出之值。
本發明之樹脂組成物,係具有UVA(B)所產生之紫外線吸收能力,例如製成厚度為100μm之膜時,可使波長為380nm之光的透射率未滿30%,依情況可未滿20%,進一步可未滿10%、未滿1%。該透射率可根據JIS K7361:1997之規定來測量。
本發明之樹脂組成物,係具有藉由樹脂(A)及UVA(B)之相溶性所產生的高可見光透射率,例如製成厚度為100μm之膜時,可使波長為500nm之光的透射率達到80%以上,依情況可達到85%以上,進一步可達到90%以上。該透射率可以與波長為380nm之光的透射率相同方式來測量。
本發明之樹脂組成物中,可抑制成形時及成形後之UVA(B)的昇華。例如,詳細雖後述於實施例,在製成既定尺寸之膜時,使以150℃加熱該膜10小時所得到之揮發成分溶解於體積為1mL之溶劑(例如氯仿),將所得之溶液收容於光路長為1cm之石英槽,藉由吸光度計所測得之對波長為350nm之光的吸光度可設為未滿0.05。此外,若UVA(B)之昇華量增加時,由於揮發成分中之UVA的量會增大,因此溶解有該成分之溶液之該吸光度亦會增大。
本發明之樹脂組成物中,藉由該樹脂(A)與UVA(B)之組合,可改善該組成物及使該組成物成形所製得之樹脂成形品的色調。
本發明之樹脂組成物在成形時著色較少,例如製成厚度為100μm之膜時,可使Lab色度系統(漢特色度系統)之b值在3.0以下,依情況可在2.0以下。具有紫外線吸收能力之習知丙烯酸樹脂組成物,在成形時大多會發生著色(黃化),但本發明之樹脂組成物可抑制此種著色。
本發明之樹脂組成物其熱穩定性優異,可使藉由熱重量分析(TG)所評估之5%重量減少溫度在280℃以上,依
情況可在290℃以上,進一步可在360℃以上。
本發明之樹脂組成物中,具有該組成物之Tg以下之沸點之成分的總含量以5000ppm以下較佳,以3000ppm以下更佳。若該成分之總含量超過5000ppm時,則成形時有時容易產生著色或產生銀條紋(silver streak)等成形不良。
本發明之樹脂組成物,亦可包含具有負之固有雙折射的聚合物。此時,可提升用以控制樹脂組成物及使該組成物成形所製得之樹脂成形品之雙折射性(例如相位差)的自由度。
具有負之固有雙折射的聚合物,例如為丙烯腈單體與芳香族乙烯單體之共聚物。該共聚物,例如為苯乙烯-丙烯腈共聚物,苯乙烯-丙烯腈共聚物在廣範圍之共聚組成中,與樹脂(A)之相容性優異。
苯乙烯-丙烯腈共聚物,能以乳化聚合、懸濁聚合、溶液聚合、整體聚合等各種聚合方法來製造。使用由本發明之樹脂組成物所形成之樹脂成形品作為光學構件時,由於可提升透明性及光學特性,因此較佳為使用藉由溶液聚合或整體聚合所製造之苯乙烯-丙烯腈共聚物。
本發明之樹脂組成物,亦可包含抗氧化劑。抗氧化劑並無特別限制,例如可將阻滯酚系(hindered phenol)、磷系或硫系等公知之抗氧化劑以1種、或併用2種以上來使用。特別是2, 4-二-第三戊基-6-[1-(3, 5-二-第三戊基-2-羥苯)乙基]丙烯酸苯酯(例如,住友化學工業公司製SUMILIZER GS)、及2-第三丁基-6-(3-第三丁基-2-羥基-5-甲芐基)-4-丙
烯酸甲苯酯(例如,住友化學工業公司製SUMILIZER GM),由於在高溫成形時抑制樹脂組成物劣化之效果較高,因此較佳。
抗氧化劑,亦可為酚系之抗氧化劑。酚系抗氧化劑,例如為n-十八基-3-(3, 5-二-第三丁基-4-羥苯基)-丙酸酯、n-十八基-3-(3, 5-二,第三丁基-4-羥苯基)-醋酸酯、n-十八基-3, 5-二-第三丁基-4-羥苯甲酸酯、3, 5-二-第三丁基-4-羥基苯基苯甲酸正己酯、3, 5-二-第三丁基-4-羥基苯基苯甲酸正十二酯、3-(3, 5-二-第三丁基-4-羥苯基)丙酸新十二酯、β(3, 5-二-第三丁基-4-羥苯基)丙酸十二酯、α-(4-羥基-3, 5-二-第三丁苯基)異丁酸乙酯、α-(4-羥基-3, 5-二-第三丁苯基)異丁酸十八酯、α-(4-羥基-3, 5-二-第三丁基-4-羥苯基)丙酸十八酯、3, 5-二-第三丁基-4-羥基-苯甲酸2-(正辛基硫)乙酯、3, 5-二-第三丁基-4-羥基-苯乙酸2-(正辛基硫)乙酯、3, 5-二-第三丁基-4-羥苯乙酸2-(正辛基硫)乙酯、3, 5-二第三丁基-4-羥苯甲酸2-(正辛基硫)乙酯、3, 5-二-第三丁基-4-羥苯甲酸2-(2-羥乙基硫)乙酯、雙(3, 5-二-第三丁基-4-羥基-苯基)丙酸二乙基乙二醇酯、3-(3, 5-二-第三丁基-4-羥苯基)丙酸2-(正辛基硫)乙酯、硬脂醯胺-N, N-雙[3-(3, 5-二-第三丁基-4-羥苯基)丙酸乙烯酯]、正丁基亞胺基-N, N-雙[3-(3, 5-二-第三丁基-4-羥苯基)丙酸乙烯脂]、3, 5-二-第三丁基-4-羥苯甲酸2-(2-硬脂醯氧乙基硫)乙酯、7-(3-甲基-5-第三丁基-4-羥苯基)庚酸2-(2-硬脂醯氧乙基硫)乙酯、1, 2-丙二醇-雙[丙酸3-(3, 5-二-第三丁基-4-羥苯基)
酯]、乙二醇-雙[丙酸3-(3, 5-二-第三丁基-4-羥苯基)酯]、新戊二醇-雙[丙酸3-(3, 5-二-第三丁基-4-羥苯基)酯]、乙二醇-雙(4-羥苯乙酸3, 5-二-第三丁酯)、1-正十八酸丙三醇酯-2, 3雙(4-羥苯乙酸3, 5-二-第三丁酯)、季戊四醇-四[丙酸3-(3', 5'-二-第三丁基-4-羥苯基)酯]、1, 1, 1-三羥甲基乙烷-三[丙酸3-(3, 5-二-第三丁基-4-羥苯基)酯]、山梨醇六-[丙酸3-(3, 5-二-第三丁基-4-羥苯基)酯]、7-(3-甲基-5-第三丁基-4-羥苯基)丙酸2-羥乙酯、7-(3-甲基-5-第三丁基-4-羥苯基)庚酸2-硬脂醯氧乙酯、1, 6-正己二醇-雙[丙酸(3', 5'-二-第三丁基-4-羥苯基)酯]、季戊四醇-四(4-羥氫化桂皮酸3, 5-二-第三丁酯)、3,9-雙[1,1-二甲基-2-[β-(3-第三丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙醯氧]乙基]2, 4, 8, 10-四氧雜螺[5, 5]-十一烷。
酚系抗氧化劑係以與硫醚系抗氧化劑或磷酸系抗氧化劑組合使用較佳。組合時之抗氧化劑的添加量,例如為相對於100份樹脂(A),酚系抗氧化劑及硫醚系抗氧化劑各為0.01份以上、或相對於100份樹脂(A),酚系抗氧化劑及磷酸系抗氧化劑各為0.025份以上。
硫醚系抗氧化劑,例如為五赤藻糖四(硫代丙酸3-月桂酯)、3, 3'-硫代二丙酸二月桂酯、3, 3'-硫代二丙酸二肉豆蔻基酯、3, 3'-硫代二丙酸二硬脂醯酯。
磷酸系抗氧化劑,例如為磷化三(2, 4,二-第三丁基苯基)、2-[[2, 4, 8, 10-四(1, 1-二甲基乙基)二苯[d, f][1, 3, 2]二-6-基]氧]-N, N-雙[2-[[2, 4, 8, 10-四(1, 1-二甲基乙基)二
苯[d, f][1, 3, 2]二氧雜磷辛(dioxaphosphepin)-6-基]氧]-乙基]乙胺、亞磷酸二苯十三酯、亞磷酸三苯酯、2, 2-亞甲基雙(4, 6-二三極丁基苯基)亞磷酸辛酯、雙(2, 6-二三極丁基苯基)二亞磷酸季戊四醇酯、二亞磷酸二硬脂醯季戊四醇酯、及亞磷酸環季戊烷四基雙(2, 6-二三極丁基苯基)酯。
本發明之樹脂組成物中抗氧化劑之添加量,例如為0~10%,以0~5%較佳,以0.01~2%更佳,再更佳為0.05~1%。若抗氧化劑之添加量過大時,則在成形時有時會產生抗氧化劑之滲出或銀條紋。
本發明之樹脂組成物亦可不含其他添加劑。其他添加劑,例如為耐光安定劑、耐候安定劑、熱安定劑等安定劑;玻璃纖維、碳纖維等補強材料;近紅外線吸收劑;磷酸三(二溴丙)酯、磷酸三烯丙酯、及氧化銻等阻燃劑;以陰離子系、陽離子系、及非離子系界面活性劑為代表之抗靜電劑;無機顏料、有機顏料、及染料等著色劑;有機填充劑、無機填充劑;樹脂改良劑;可塑劑;潤滑劑;以及阻燃劑等。本發明之樹脂組成物中,該其他添加劑之添加量,例如為0~5%,以0~2%較佳,以0~0.5%更佳。
本發明之樹脂組成物可藉由公知之成形方法,例如射出成形、吹塑成形、擠壓成形、及塗注成形等方法,成形為任意形狀例如膜或片。成形溫度可配合樹脂組成物之Tg及特性加以適當設定,並無特別限制,例如為150~350℃,較佳為200~300℃。
使本發明之樹脂組成物成形所製得之樹脂成形品,發
泡或滲出等缺點較少,具有高紫外線吸收能力、耐熱性及透明性。
本發明之樹脂組成物,可藉由公知之方法,將以樹脂(A)為主成分之熱可塑性樹脂與UVA(B)加以混合來製造。所製得之樹脂組成物,視需要亦可藉由製粒機等加以顆粒化。
混合熱可塑性樹脂與UVA(B)之時點,只要不妨礙樹脂組成物之上述諸特性,則無特別限制。可在聚合熱可塑性樹脂(例如樹脂(A))時,添加UVA(B),亦可在聚合熱可塑性樹脂後,混合(例如熔融捏合)所製得之熱可塑性樹脂與UVA(B)。熔融捏合熱可塑性樹脂與UVA(B)之具體方法並無特別限制,例如可將熱可塑性樹脂、UVA(B)及其他添加之成分同時加熱熔融來捏合,或亦可將熱可塑性樹脂及其他添加之成分加熱熔融後,再將UVA(B)添加於其中來捏合。又,亦可將熱可塑性樹脂加熱熔融後,再將UVA(B)及其他添加之成分添加於其中來捏合。
本發明之樹脂成形品係由上述本發明之樹脂組成物所構成。本發明之樹脂成形品,係藉由上述本發明之樹脂組成物所具有之特性而具有各種特性。例如,本發明之樹脂成形品具有高紫外線吸收能力、耐熱性及透明性。又,例如,本發明之樹脂成形品其發泡或滲出等之缺點較少。
藉由此等特徵,本發明之樹脂成形品可適合使用作為
光學構件。又,因高耐熱性,而可作接近於光源等發熱部之配置。
本發明之樹脂成形品的形狀並無特別限制,例如為膜或片。
形成為膜之本發明之樹脂成形品的厚度,例如在1μm以上、未滿350μm,較佳在10μm以上、未滿350μm。若厚度未滿1μm時,則有時樹脂膜之強度會不足,在進行延伸等後加工時容易發生斷裂等。
形成為片之本發明之樹脂成形品的厚度,例如在350μm以上、10mm以下,較佳在350μm以上、5mm以下。若厚度超過10mm時,則難以均勻形成片厚,將導致難以將樹脂片使用作為光學構件。
樹脂片及樹脂膜,例如可將本發明之樹脂組成物加以擠壓成形來形成。
本發明之樹脂成形品具有高Tg,其值例如在110℃以上。依構成樹脂片及樹脂膜之樹脂組成物的組成,Tg會在115℃以上、120℃以上、或進一步在130℃以上。
本發明之樹脂成形品具有高紫外線吸收能力。例如,形成厚度為100μm之膜時,可使波長為380nm之光的透射率未滿30%,依情況可使透射率未滿20%、或進一步未滿10%、未滿1%。
本發明之樹脂成形品具有高可見光透射率。例如,形成厚度為100μm之膜時,可使波長為500nm之光的透射率在80%以上,依情況可使透射率在85%以上、90%以
上、或進一步在92%以上。膜(片)對波長為380nm之光及波長為500nm之光之透射率的測量,可依照上述方法。
本發明之樹脂成形品其依據ASTM-D-882-61T之規定所測得之拉伸強度以10MPa以上、未滿100MPa較佳,以30MPa以上、未滿100MPa更佳。當該拉伸強度未滿10MPa時,有時樹脂片(膜)之機械強度會不足。另一方面,若該拉伸強度超過100MPa時,則其加工性會降低。
本發明之樹脂成形品其依據ASTM-D-882-61T之規定所測得之伸長率以1%以上較佳。該伸長率之上限雖無特別限制,但通常係在100%以下。在該伸長率未滿1%時,有時樹脂片(膜)之韌性會不足。
本發明之樹脂成形品其依據ASTM-D-882-61T之規定所測得之拉伸彈性率,係以0.5GPa以上較佳,以1GPa以上更佳,再更佳為2GPa以上。該拉伸彈性率之上限並無特別限制,通常在20GPa以下。當該拉伸彈性率未滿0.5GPa時,有時樹脂片(膜)之機械強度會不足。
形成為片或膜之本發明之樹脂成形品的表面,視需要,亦可形成有各種機能性之塗布層。機能性之塗布層,例如為抗靜電層、黏接著劑層、接著層、易接著層、防眩(不反光)層、光觸媒層等防污層、抗反射層、硬塗層、紫外線屏蔽層、熱線屏蔽層、電磁波屏蔽層、及氣體阻障層等。又,於本發明之樹脂成形品亦可積層具有該機能性塗布層之構件。該構件之積層,可透過黏著劑或接著劑來進行。
形成為片或膜之本發明之樹脂成形品的用途,並無特
別限制,因其高透明性、耐熱性及紫外線吸收能力,可適合使用作為光學構件。光學構件,例如為光學用保護膜(片),具體而言,係各種光碟(VD、CD、DVD、MD及LD等)基板之保護膜、使用於液晶顯示裝置(LCD)等影像顯示裝置所具備之偏光板的偏光元件保護膜。亦可使用本發明之樹脂成形品作為相位差膜、視野角補償膜、光擴散膜、反射膜、抗反射膜、防眩膜、增亮膜、及觸控面板用導電膜等光學膜、或擴散板、導光體、相位差板、及稜鏡片等光學片。
以一例說明偏光元件保護膜。根據其影像顯示原理,LCD係將一對偏光板設置成夾持液晶單元。偏光板,一般具備由聚乙烯醇等樹脂膜所構成之偏光元件、與用以保護該偏光元件之偏光元件保護膜。根據本發明之偏光元件保護膜,因其高紫外線吸收能力,而可抑制因紫外線所造成之偏光元件的劣化。又,因高耐熱性,而可將偏光板接近於光源進行配置,因高透明性,而可形成影像顯示特性優異之影像顯示裝置。
以往,偏光元件保護膜係使用三醋酸纖維素(TAC)膜。然而,(TAC)膜之耐濕熱性並不足夠,在使用(TAC)膜作為偏光元件保護膜時,在高溫或高濕度之環境下,有時偏光板之特性會產生劣化。又,TAC膜具有厚度方向之相位差,該相位差會對LCD等影像顯示裝置,特別是大畫面之影像顯示裝置的視野角特性造成不良影響。相對於此,本發明之偏光元件保護膜,由於係由丙烯酸樹脂為主成分之樹脂
組成物所構成,因此相較於TAC膜,可提升耐濕熱性及光學特性。
具備本發明之偏光元件保護膜之偏光板(本發明之偏光板)的構造並無特別限制,可為將偏光元件保護膜積層於偏光元件之一面的構造,或亦可為藉由一對偏光元件保護膜來夾持偏光元件的構造。本發明之偏光板之構造之典型的一例,係藉由碘或雙色性染料等雙色性物質,在將聚乙烯醇膜染色後,於進行單單軸延伸而製得之偏光元件之一面或兩面,透過接著劑層或易接著層使本發明之偏光元件保護膜接合的構造。
偏光元件並無特別限制,例如可為將聚乙烯醇膜染色、延伸所製得之偏光元件;經脫水處理後之聚乙烯醇或經脫鹽酸處理後之聚氯乙烯等多烯偏光元件;使用多層積層體或膽固醇狀液晶之反射型偏光元件;由薄膜結晶膜所構成之偏光元件等公知之偏光元件。其中,以將聚乙烯醇膜染色、延伸所製得之偏光元件較佳。偏光元件之厚度並無特別限制,一般在5~100μm左右。
在接合偏光元件與偏光元件保護膜時,接合所使用之接著劑並無特別限制。接著劑,例如為以聚胺酯、聚酯、聚丙烯酸等樹脂作為基本材料之接著劑、或丙烯酸系、矽系、及橡膠系等各種黏著劑。偏光元件與偏光元件保護膜,在不損及偏光元件之功能下,亦可藉由加熱壓接來接合。
接合偏光元件與偏光元件保護膜之方法,可依照公知之方法,例如藉由流延法、麥耶棒塗法、凹版塗布法、擠
壓塗布法、浸塗法、及噴霧法等,將接著劑塗布於偏光元件及/或偏光元件保護膜之接著面後,使兩者重疊。此外,塗布接著劑時之流延法,係指一邊使為塗布對象之膜移動,一邊使接著劑流至其表面而擴展之方法。
在接合偏光元件與偏光元件保護膜時,亦可對偏光元件保護膜中用以接合偏光元件之面進行易接著處理。此時,可提升兩者之接著性。易接著處理,例如為電漿處理、電暈處理、紫外線照射處理、火焰處理、皂化處理、及錨固層(anchor layer)形成處理。亦可併用兩種以上之處理。其中,以電暈處理、錨固層形成處理及併用此等之方法較佳。
本發明之偏光板,除了偏光元件與本發明之偏光元件保護膜以外,亦可具有任意之構件。該構件,例如可為TAC膜、聚碳酸酯膜、環狀聚烯烴膜、丙烯酸樹脂膜、聚對苯二甲酸乙二酯膜、及聚對苯二甲酸萘酯膜。其中,由於偏光板之光學特性優異,因此以丙烯酸樹脂膜較佳。又,由於可提升影像顯示裝置之視野角特性,因此以具有面內及厚度方向之相位差(厚度每100μm對波長為589nm之光的相位差)之值在10nm以下的低相位差膜、或具有特定相位差之相位差膜的形態亦佳。此等任意之膜可具有或亦可不具有偏光元件保護膜之功能。
為了提升其表面特性例如抗刮特性,本發明之偏光板亦可具有硬塗層。硬塗層,例如係由聚矽氧樹脂、丙烯酸樹脂、丙烯酸聚矽氧樹脂、紫外線硬化樹脂、及胺酯系硬
塗劑所構成。紫外線硬化樹脂,例如為紫外線硬化丙烯酸胺酯、紫外線硬化環氧丙烯酸酯、紫外線硬化(聚)酯丙烯酸酯、及紫外線硬化環氧丙烷。硬塗層之厚度通常為0.1~100μm。在形成硬塗層前,亦可於構成其基底之層進行底層處理,或亦可於該層進行抗反射處理或低反射處理等公知之防眩處理。
本發明之偏光板亦可於至少一側之最外層具有黏著劑層,此時可將本發明之偏光板與液晶單元或其他光學構件等接著。黏著劑層,係包含例如以丙烯酸樹脂、矽氧聚合物、聚酯、聚胺酯、聚醯胺、聚醚、含氟樹脂、及橡膠等為基礎之黏著劑。
黏著劑層可以公知之方法來形成。例如,將黏著劑溶解或分散於包含甲苯或乙酸乙酯等溶劑之溶媒,以調製濃度為10~40%左右之黏著劑溶液,再將所調製之溶液流延或塗布成黏著劑層即可。黏著劑層,亦可由分隔體來轉印將該調製之溶液流延或塗布於分隔體所得之層而形成。
於黏著劑層與構成其基底之層之間,為了提升兩者之密合性,亦可設置錨固層。錨固層,例如由聚胺酯、聚酯、及分子內具有胺基之聚合物所構成。其中,以由分子內具有胺基之聚合物所構成的錨固層較佳。由於聚合物內之胺基會與黏著劑中之極性基(例如羧基)反應、或顯現與該極性基之離子性相互作用,因此可確保良好密合性。
分子內具有胺基之聚合物,例如可為聚乙亞胺、聚丙烯胺、聚乙烯胺、聚乙烯吡啶、聚乙烯吡咯啶,丙烯酸二
甲胺乙酯等含有胺基之單體的聚合物亦可。
本發明之偏光板可使用於LCD等之影像顯示裝置。在將本發明之偏光板使用於LCD時,該偏光板可僅設置於液晶單元辨識側或背光側之任一側,亦可設置於雙方之側。
可使用本發明之偏光板的像顯示裝置並無特別限制,例如可為反射型、穿透型、半穿透型之LCD; TN型、STN型、OCB型、HAN型、VA型、IPS型等具有各種驅動方式之LCD;電激發光(EL)顯示器、電漿顯示器(PD)、及場發射顯示器(FED: Field Emission Display)。
具備本發明之偏光板之影像顯示裝置(本發明之影像顯示裝置)的構成並無特別限制,視需要可適當具備相位差板、光學補償片、及背光部等構件。
圖1係表示本發明之影像顯示裝置中影像顯示部之構造的一例。圖1所示之影像顯示部11係LCD之影像顯示部,具備液晶單元4、設置成夾持液晶單元4之一對偏光板9, 10、及設置於液晶單元4及偏光板9, 10之積層體中一側之面的背光8。各偏光板9, 10具備偏光元件2, 6與設置成夾持該偏光元件之一對偏光元件保護膜1, 3, 5, 7。液晶單元4具有公知之構造,例如具備液晶層、玻璃基板、透明電極、及配向膜等。背光8具有公知之構造,例如具備光源、反射片、導光板、擴散板、擴散片、稜鏡片、增亮膜等。
影像顯示部11中,只要是選自4個偏光元件保護膜之至少1個為本發明之偏光元件保護膜即可,但以全部之偏
光元件保護膜皆為本發明之偏光元件保護膜較佳。當從外部射入影像顯示部11之紫外線造成問題時,設置於液晶單元4兩側之偏光板9, 10中,以位於辨識側(外部側)之偏光板9的偏光元件保護膜為本發明之偏光元件保護膜較佳,偏光板9之偏光元件保護膜1, 3中,以至少位於外部側之膜1為本發明之偏光元件保護膜更佳。
影像顯示部11,視需要亦可進一步具有相位差板或光學補償片等任意之光學構件。
如以上所述,本發明之樹脂成形品之製造方法並無特別限制,以下係顯示樹脂成形品為樹脂膜時之製造方法的一例。此製造方法亦可適用於樹脂片之製造方法。
由本發明之樹脂組成物來製造樹脂膜之方法,係有一種擠壓成形法。具體之例,可將構成樹脂組成物之各成分以多向混合機等混合機預先混合之後,將所製得之混合物從捏合機擠壓捏合。擠壓捏合所使用之捏合機並無特別限制,例如可使用單軸擠壓機、雙軸擠壓機等擠壓機、或加壓捏合機等公知之捏合機。
又,亦可將另外所形成之樹脂組成物加以熔融擠壓成形。熔融擠壓法係有例如T模法、膨脹法等,此時之成形溫度較佳為200~350℃,更佳為250~300℃,再更佳為255~300℃,特佳為260~300℃。
在使用T模法時,係將T模安裝於擠壓機之前端部,並捲取由該T模擠壓出之膜,藉此即可製得捲繞成軸狀之
樹脂膜。此時,亦可控制捲取之溫度及速度,以沿著膜之擠壓方向加以延伸(單軸延伸)。又,亦可沿著與擠壓方向垂直之方向使膜延伸,以實施依序雙軸延伸或同時雙軸延伸等。
在擠壓成形使用擠壓機時,其種類並無特別限制,雖單軸、雙軸、或多軸皆可,但為了使樹脂組成物充分可塑化以獲得良好之捏合狀態,其L/D值(L係擠壓機之缸筒長度、D係缸筒內徑)以10以上100以下較佳,20以上50以下更佳,再更佳為25以上40以下。若L/D值未滿10時,有時會無法使樹脂組成物充分可塑化,而不能獲得良好之捏合狀態。另一方面,若L/D值超過100時,則因會對樹脂組成物過度施加剪斷發熱,而有使組成物中之樹脂造成熱分解之可能。
又,此時缸筒之設定溫度,較佳為200℃以上300℃以下,更佳為250℃以上300℃以下。在設定溫度未滿200℃時,樹脂組成物之熔融黏度會變得過高,而使樹脂膜之生產性降低。另一方面,若設定溫度超過300℃時,會有使樹脂組成物中之樹脂產生熱分解之可能。
在擠壓成形使用擠壓機時,其形狀雖無特別限制,但以擠壓機具有1個以上之開放通氣部較佳。藉由使用此種擠壓機,可從開放通氣部吸引分解氣體,而可降低殘存於所製得之樹脂膜之揮發成分的量。為了從開放通氣部吸引分解氣體,例如可使開放通氣部呈減壓狀態,其減壓度對開放通氣部之壓力而言,以931~1.3hPa(700~1mmHg)之
範圍較佳,以798~13.3hPa(600~10mmHg)之範圍更佳。若開放通氣部之壓力高於931hPa時,揮發成分或因樹脂分解所產生之單體成分等即容易殘存於樹脂組成物中。另一方面,欲將開放通氣部之壓力保持低於1.3hPa,工業上較困難。
在製造光學膜等使用作為光學構件之樹脂膜時,亦可將經聚合物過濾器過濾後之樹脂組成物加以成形。由於藉由聚合物過濾器可除去存在於樹脂組成物中之異物,因此可降低所製得之膜之外觀上的缺點。此外,在以聚合物過濾器進行過濾時,樹脂組成物係呈高溫熔融狀態。因此,在通過聚合物過濾器時,樹脂組成物會劣化,因劣化所形成之氣體成分或著色劣化物會流至組成物中,有時在所製得之膜可觀察到孔隙、流動圖案、流動紋路等缺點。特別是在使樹脂膜連續成形時,容易觀察得到該缺點。因此,在進行經聚合物過濾器過濾後之樹脂組成物的成形時,為了使樹脂組成物之熔融黏度降低,以縮短樹脂組成物在聚合物過濾器之滯留時間,該成形溫度例如為255~300℃,以260~320℃較佳。
聚合物過濾器之構成並無特別限制,可適當使用在殼體內設置多數片濾芯型過濾器之聚合物過濾器。濾芯型過濾器之濾材,將金屬纖維不織布加以燒結之型式、將金屬粉末加以燒結之型式、將數片金屬網加以積層之型式、或將此等加以組合之混合型式皆可,但以將金屬纖維不織布加以燒結之型式最佳。
聚合物過濾器之過濾精度雖無特別限制,但通常在15μ以下,較佳為10μ以下,更佳為5μ以下。若過濾精度在1μ以下時,除了因樹脂組成物之滯留時間變長而使該組成物之熱劣化加劇之外,亦會降低樹脂膜之生產性。另一方面,若過濾精度超過15μ時,則會難以除去樹脂組成物中之異物。
聚合物過濾器之單位時間過濾面積對樹脂處理量並無特別限制,可配合樹脂組成物之處理量予以適當設定。該過濾面積,例如為0.001~0.15m2
/(kg/h)。
聚合物過濾器之形狀並無特別限制,有以下例如具有複數個樹脂流通口,且於中心柱內具有樹脂流路的內流型、截面在複數個頂點或面與濾芯之內周面接觸,且於中心柱之外面具有樹脂流路的外流型等。特別是以使用樹脂滯留部位較少之外流型較佳。
樹脂組成物在聚合物過濾器之滯留時間並無特別限制,以20分鐘以下較佳,以10分鐘以下更佳,再更佳在5分鐘以下。又,過濾時之過濾器入口壓力及出口壓力,例如分別為3~15MPa及0.3~10MPa,壓力損失(過濾器之入口壓力與出口壓力之差)以1MPa~15MPa之範圍較佳。若壓力損失在1MPa以下時,則樹脂組成物容易在通過過濾器之流路產生偏移,而有使所製得之樹脂膜之品質降低之虞。另一方面,若壓力損失超過15MPa時,則容易造成聚合物過濾器之破損。
導入聚合物過濾器之樹脂組成物的溫度,可配合其熔
融黏度予以適當設定,例如250~300℃,而以255~300℃較佳,以260~300℃更佳。
藉由使用聚合物過濾器之過濾處理,以製得異物、著色物較少之樹脂膜的具體步驟,並無特別限制。例如,可列舉以下處理:(1)在潔淨環境下進行樹脂組成物之形成及過濾處理,接著在潔淨環境下進行樹脂組成物之成形、(2)對具有異物或著色物之樹脂組成物在潔淨環境下進行過濾處理之後,接著在潔淨環境下進行樹脂組成物之成形、(3)將具有異物或著色物之樹脂組成物在潔淨環境下,同時進行過濾處理與成形等。亦可在每一步驟藉由聚合物過濾器進行複數次樹脂組成物的過濾處理。
在藉由聚合物過濾器過濾樹脂組成物時,較佳為於擠壓機與聚合物過濾器之間設置齒輪泵,以穩定過濾器內之樹脂組成物的壓力。
本發明之樹脂組成物,以在其製造後直接進行擠壓成形而形成樹脂膜較佳。相較於在將樹脂組成物顆粒化之後,再將所製得之顆粒再熔融以形成樹脂膜之情況,由於可減少熱加工,因此可抑制樹脂組成物之熱劣化。又,由於以該方法可抑制來自環境之異物的混入,因此可抑制異物存在於所製得之樹脂膜、及抑制所製得之樹脂膜產生著色。此外,較佳為於擠壓機與T模之間,設置齒輪泵及聚合物過濾器。
藉由擠壓成形所製得之樹脂膜,視需要亦可予以延伸。延伸之種類並無特別限制,單軸延伸或雙軸延伸皆可。藉
由延伸可提升樹脂膜之機械強度,視情況亦可賦予樹脂膜雙折射性。此外,本發明之樹脂組成物,依其組成在延伸後亦可保持光學等向性。延伸溫度並無特別限制,以樹脂組成物之Tg附近的溫度較佳。延伸倍率及延伸速度亦無特別限制。
為了使樹脂膜之光學特性及機械特性穩定,延伸後視需要亦可實施熱處理(退火)。
以下,藉由實施例進一步詳細說明本發明。本發明並不限於以下所示之實施例。
首先,顯示本實施例所製作之樹脂組成物樣品的評估方法。
各樣品之玻璃轉移溫度(Tg),係依照JIS K7121之規定求得。具體而言,使用差式掃描量熱計(Rigaku公司製、DSC-8230),在氮氣環境氣氣下,由將約10mg之樣品從由常溫升溫至200℃(升溫速度20℃/分)所獲得之DSC曲線,藉由始點法來評估。使用α-氧化鋁作為參考。此外,亦以相同方法對製造例所製作之膜進行Tg之評估。
各樣品之光線穿透率,係藉由擠壓成形製成厚度為100μm之膜後,使用分光光度計(島津製作所製、UV-3100),藉由測量該膜對波長為380nm及500nm之光的穿透率來評估。自各樣品形成厚度為100μm之膜的具體方法容後敘
述。
此外,對製造例所製作之膜之光線穿透率的評估,為評估對象之膜的厚度雖有不同之情形,但基本上亦以相同方法進行。
各樣品之發泡性係以下述方式評估。首先,藉由循環型熱風乾燥機,將顆粒狀樹脂組成物加以乾燥(80℃、5小時),並將乾燥後之顆粒6g投入溫度控制於280℃之JIS K7210所規定的熔液指數計(Melt Indexer)。投入後,將熔液指數計以280℃保持20分鐘後,以4.85kg之負重將熔融後之樹脂組成物擠壓成繩狀,藉由目視觀察所形成之繩的發泡狀態。於繩中,從熔液指數計之活塞的下部標線起10cm以內,若存在有20個以上直徑在0.5mm以上之氣泡時,則判定為「有發泡」,若該氣泡未滿20個時則判定為「無發泡」。
以下述方式評估各樣品之UVA的昇華性。首光,藉由擠壓成形將各樣品製成厚度為100μm之膜,並切出其一部分(尺寸為1cm×3cm)。其次,將切出之膜封入試管內之後,在金屬浴中以150℃加熱10小時。其次,從試管取出膜後,將1mL氯仿置入該試管,使自膜昇華而附著於試管內壁之UVA溶解於氯仿。其次,將溶解有UVA之氯仿收容於光路長為1cm之石英槽,使用吸光度計(島津製作所製、UV-3100),測量對波長為350nm之光的吸光度。
UVA之昇華量愈大,則所測得之吸光度亦愈大。
藉由測量UVA對塗注滾筒(從T模所擠壓出之熔融狀態的樹脂膜所最初接觸之金屬滾筒)之附著量,來評估進行各樣品成形時成形裝置之污染度。附著量係以下述方式評估。首先,藉由具備塗注滾筒之成形裝置,將樹脂膜連續1小時擠壓成形之後,以滲入有氯仿之纖維素製刮刷器拭取滾筒中央部之10cm×10cm的範圍。其次,將拭取所使用之刮刷器浸漬於30mL之氯仿,使從塗注滾筒所拭取之UVA溶解於氯仿。其次,將溶解有UVA之氯仿收容於光路長為1cm之石英槽,使用吸光度計(島津製作所製、UV-3100),測量對波長為350nm之光的吸光度。UVA對塗注滾筒之附著量愈大(亦即,UVA之飛散性較高),則所測得之吸光度亦愈大。
丙烯酸樹脂之重量平均分子量,係藉由凝膠滲透層析儀(GPC)以下述條件求得。
系統:TOSOH製
展開溶劑:氯仿(和光純藥工業製、特級)、流量0.6ml/min
標準試料:TSK標準聚苯乙烯(TOSOH製、PS-低聚合物套件12種型式)
管柱構成(測量側):保護管柱(TSKGuardcolumn SuperH-H)、分離管柱(TSKgel SuperHM-M)2支串聯
管柱構成(參考側):參考管柱(TSKgel SuperH-RC)
丙烯酸樹脂中內酯環構造之含有率,係藉由動態TG法以下述方式求得。首先,對具有內酯環構造之丙烯酸樹脂實施動態TG測量,測量從150℃至300℃之間的重量減少率,以所求得之值為實測重量減少率(X)。150℃係殘存於樹脂之羥基及酯基開始進行環化縮合反應之溫度,300℃係樹脂熱分解開始之溫度。另外,假設為前驅物之聚合物所含之所有羥基皆會產生脫醇反應而形成內酯環,算出該反應之重量減少率(亦即,假設前驅物之脫醇環化縮合反應率為100%時的重量減少率),作為理論重量減少率(Y)。具體而言,理論重量減少率(Y)可由前驅物中具有參與脫醇反應之羥基之構成單位的含有率來求得。此外,前驅物之組成係從為測量對象之丙烯酸樹脂之組成所導出。其次,藉由算式[1-(實測重量減少率(X)/理論重量減少率(Y))]×100(%),求出丙烯酸樹脂之脫醇反應率。認為測量對象之丙烯酸樹脂中,僅所求得之脫醇反應率的部分才會形成內酯環構造。因此,將所求得之脫醇反應率乘以前驅物中具有參與脫醇反應之羥基之構成單位的含有率,然後換算成內酯環構造之重量,藉此作為丙烯酸樹脂中內酯環構造之含有率。
以一例來求出後述比較例1所製作之樹脂(A-5)的脫醇反應率。由於脫醇反應所生成之甲醇的分子量為32,前驅物(MHMA與MMA之共聚物)中,為具有參與脫醇反應
之羥基之構成單位的MHMA單位含有率為20.0%,MHMA單位之單體換算的分子量為116,因此該樹脂(A)之理論重量減少率(Y),即為(32/116)×20=5.52%。另一方面,由於該樹脂(A)之實測重量減少率(X)為0.18%,因此脫醇反應率即為96.7%(=(1-0.18/5.52)×100(%))。
其次,求出該樹脂(A)中內酯環構造之含有率。由於前驅物中MHMA單位的含有率為20.0%,MHMA單位之單體換算的分子量為116,脫醇反應率為96.7%,內酯環構造之化學式量為170,因此該樹脂(A)中內酯環構造之含有率為28.3%(=20.0×0.967×170/116)。
丙烯酸樹脂之動態TG測量係以下述方式進行。
將所製作之丙烯酸樹脂之顆粒或製成顆粒前之聚合溶液,溶解於四氫呋喃(THF)之後(或以THF稀釋之後),使用過剩之己烷或甲醇使樹脂沉澱。其次,進行沉澱物之真空乾燥(壓力為1.33hPa、80℃、3小時以上)以除去揮發成分,對所製得之白色固體狀樹脂,以下述測量條件進行動態TG測量。
測量裝置:RIGAKU製、Thermo Plus 2 TG-8120 Dynamic TG
試料重量:5~10mg
升溫速度:10℃/分
環境氣氛:氮氣吹送(200ml/分)下
測量方法:階梯狀等溫控制法(在60~500℃之間,將
重量減少速度值控制於0.005%/秒以下)
膜之厚度係使用Degimatic Micrometer(MITUTOYO製)來測量。
以下述方式評估從各樣品所形成之膜的濁度變化量。首先,藉由擠壓成形將各樣品製成厚度為100μm之膜,並切出其一部分(尺寸為5cm×5cm)。其次,使用濁度計(日本電色工業公司製、NDH-1001DP)來測量所切出之膜的濁度,以所測得之值為初期值。其次,將所切出之膜放置於保持在100℃之熱風乾燥機(TABAI公司製)內200小時後,再次測量放置後之膜的濁度,以求得自該初期值起之變化量。成形後膜之濁度變化的主要原因,認為係因熱導致UVA之滲出。
此外,製造例所製作之膜的濁度亦藉由該濁度計來測量。
於具備有攪拌裝置、溫度感測器、冷卻管及氮氣導入管之內容積為30L的反應鍋,置入40份之甲基丙烯酸甲酯(MMA)、10份之2-(羥甲基)丙烯酸甲酯(MHMA)、作為聚合溶劑之50份之甲苯、及0.025份之抗氧化劑(旭電化工業製、ADK STAB 2112),一邊使氮氣通過此一邊升溫至105℃。在伴隨升溫之回流開始時,添加0.05份之過氧異壬酸三級戊酯(amyl peroxyisononanoate)(ARKEMA吉富
製、產品名:LUPEROX 570)作為聚合起始劑,且一邊花費3小時滴下0.10份之過氧異壬酸三級戊酯,一邊在約105~110℃之回流下進行溶液聚合,並進一步進行4小時之熟化。
其次,將作為環化縮合反應之觸媒(環化觸媒)的0.05份之磷酸2-乙基己酯(堺化學工業製、Phoslex A-8)添加於所製得之聚合溶液,在約90~110℃之回流下,進行2小時環化縮合反應後,藉由240℃之高壓鍋將聚合溶液加熱30分鐘,使環化縮合反應進一步進行。
其次,將所製得之聚合溶液,以樹脂量換算,為2.0kg/小時之處理速度導入至滾筒溫度為240℃、旋轉速度為100rpm、減壓度為13.3~400hPa(10~300mmHg)、後通氣孔數為1個及前通氣孔數為4個(從上游側起稱為第1、第2、第3、第4通氣孔)之通氣式螺桿雙軸擠壓機(Φ=29.75mm、L/D=30),進行除氣。此時,將另外預先準備之抗氧化劑/環化觸媒去活化劑之混合液,以0.03kg/小時之投入速度從第1通氣孔之後側投入,將另外預先準備之UVA溶液,以0.05kg/小時之投入速度從第2通氣孔之後側投入,將離子交換水以0.01kg/小時之投入速度,從第3通氣孔之後側投入。
抗氧化劑/環化觸媒去活化劑之混合溶液,係使用將50份之抗氧化劑(住友化學製SUMILIZER GS)與作為去活化劑之35份之辛酸鋅(日本化學產業製、NIKKA OCTHIX鋅3.6%)溶解於200份甲苯之溶液。
UVA溶液,係使用將37.5份之以上述式(9)所示之紫外線吸收劑(分子量為958)為主成分,上述式(10)所示之紫外線吸收劑(分子量為773)及下述式(11)所示之紫外線吸收劑(分子量為1142)為副成分的CGL777MPA(CHIBA SPECIALITY CHEMICALS製、有效成分為80%)溶解於12.5份甲苯之溶液。
其次,完成除氣後,從擠壓機之前端排出殘留於擠壓機內之呈熱熔融狀態的樹脂,藉由製粒機加以顆粒化,而製得含有在主鏈具有內酯環構造之丙烯酸樹脂(A-1)與分子量為700以上之UVA(B)的透明樹脂組成物顆粒。樹脂(A-1)之重量平均分子量為14800,樹脂(A-1)及樹脂組成物之玻璃轉移溫度(Tg)為128℃。
除了將UVA溶液之投入速度變更為0.1kg/小時以外,係以與實施例相同方式,製得含有在主鏈具有內酯環構造之丙烯酸樹脂(A-1)與分子量為700以上之UVA(B)的透
明樹脂組成物顆粒。樹脂組成物之玻璃轉移溫度(Tg)為127℃。
於具備有攪拌裝置、溫度感測器、冷卻管及氮氣導入管之內容積為30L的反應鍋,置入41.5份之甲基丙烯酸甲酯(MMA)、6份之2-(羥甲基)丙烯酸甲酯(MHMA)、2.5份之2-[2'-羥基-5'-甲基丙烯醯氧基]乙基苯基-2H-苯并三唑(大塚化學製、產品名:RUVA-93)、作為聚合溶劑之50份之甲苯、0.025份之抗氧化劑(旭電化工業製、ADK STAB 2112)、及0.025份之正十二硫醇作為鏈轉移劑,一邊使氮氣通過此,一邊升溫至105℃。在伴隨升溫之回流開始時,添加0.05份之過氧異壬酸三級戊酯(ARKEMA吉富製、產品名:LUPEROX 570)作為聚合起始劑,且一邊花費3小時滴下0.10份之過氧異壬酸三級戊酯,一邊在約105~110℃之回流下進行溶液聚合,進一步進行4小時之熟化。
其次,將作為環化縮合反應之觸媒(環化觸媒)之0.05份之磷酸2-乙基己酯(堺化學工業製、Phoslex A-8)添加於所製得之聚合溶液,在約90~110℃之回流下,進行2小時環化縮合反應後,藉由240℃之高壓鍋將聚合溶液加熱30分鐘,使環化縮合反應進一步進行。其次,將0.94份之該CGL777MPA作為UVA(B)混合於反應進行後之聚合溶液。
其次,將所製得之聚合溶液,以樹脂量換算,為45kg/小時之處理速度,導入至滾筒溫度為240℃、旋轉速度為
100rpm、減壓度為13.3~400hPa(10~300mmHg)、後通氣孔數為1個及前通氣孔數為4個(從上游側起稱為第1、第2、第3、第4通氣孔)、於前端部配置有濾芯型之聚合物過濾器(過濾精度5μ、過濾面積1.5m2
)之通氣式螺桿雙軸擠壓機(Φ=50.0mm、L/D=30),進行除氣。此時,將另外預先準備之抗氧化劑/環化觸媒去活化劑之混合液以0.68kg/小時之投入速度,從第1通氣孔之後側投入,將離子交換水以0.22kg/小時之投入速度,從第3通氣孔之後側投入。抗氧化劑/環化觸媒去活化劑之混合液,係使用與實施例1相同者。
其次,完成除氣後,一邊伴隨聚合物過濾器之過濾,一邊從擠壓機之前端排出殘留於擠壓機內之呈熱熔融狀態的樹脂,藉由製粒機加以顆粒化,而製得含有在主鏈具有內酯環構造之丙烯酸樹脂(A-2)與分子量為700以上之UVA(B)的透明樹脂組成物顆粒。樹脂(A-2)之重量平均分子量為145000,樹脂(A-2)及樹脂組成物之玻璃轉移溫度(Tg)為122℃。
於具備有攪拌裝置、溫度感測器、冷卻管及氮氣導入管之內容積為1000L的反應鍋,置入40份之甲基丙烯酸甲酯(MMA)、10份之2-(羥甲基)丙烯酸甲酯(MHMA)、作為聚合溶劑之50份之甲苯、及0.025份之抗氧化劑(旭電化工業製、ADK STAB 2112),一邊使氮氣通過此,一邊升溫至105℃。在伴隨升溫之回流開始時,添加0.05份之過
氧異壬酸三級戊酯(ARKEMA吉富製、產品名:LUPEROX 570)作為聚合起始劑,且一邊花費3小時滴下0.10份之過氧異壬酸三級戊酯,一邊在約105~110℃之回流下進行溶液聚合,並進一步進行4小時之熟化。
其次,將作為環化縮合反應之觸媒(環化觸媒)之0.05份之磷酸2-乙基己酯(堺化學工業製、Phoslex A-8)添加於所製得之聚合溶液,在約90~110℃之回流下,進行2小時環化縮合反應後,藉由240℃之高壓鍋將聚合溶液加熱30分鐘,使環化縮合反應進一步進行。其次,將0.94份之該CGL777MPA作為UVA(B)混合於反應進行後之聚合溶液。
其次,將所製得之聚合溶液,以樹脂量換算,為45kg/小時之處理速度導入至滾筒溫度為240℃、旋轉速度為100rpm、減壓度為13.3~400hPa(10~300mmHg)、後通氣孔數為1個及前通氣孔數為4個(從上游側起稱為第1、第2、第3、第4通氣孔)、於前端部配置有濾芯型之聚合物過濾器(過濾精度5μ、過濾面積1.5m2
)之通氣式螺桿雙軸擠壓機(Φ=50.0mm、L/D=30),進行除氣。此時,將另外預先準備之抗氧化劑/環化觸媒去活化劑之混合液以0.68kg/小時之投入速度從第1通氣孔之後側投入,將離子交換水以0.22kg/小時之投入速度,從第3通氣孔之後側投入。抗氧化劑/環化觸媒去活化劑之混合液,係使用與實施例1相同者。
其次,完成除氣後,一邊伴隨聚合物過濾器之過濾,
一邊從擠壓機之前端排出殘留於擠壓機內之呈熱熔融狀態的樹脂,藉由製粒機加以顆粒化,而製得含有在主鏈具有內酯環構造之丙烯酸樹脂(A-3)與分子量為700以上之UVA(B)的透明樹脂組成物顆粒。樹脂(A-3)之重量平均分子量為140000,樹脂(A-3)及樹脂組成物之玻璃轉移溫度(Tg)為128℃。
於具備有攪拌裝置、溫度感測器、冷卻管及氮氣導入管之內容積為1000L的反應鍋,置入40份之甲基丙烯酸甲酯(MMA)、10份之2-(羥甲基)丙烯酸甲酯(MHMA)、作為聚合溶劑之50份之甲苯、及0.025份之抗氧化劑(旭電化工業製、ADK STAB 2112),一邊使氮氣通過此,一邊升溫至105℃。在伴隨升溫之回流開始時,添加0.05份之過氧異壬酸三級戊酯(ARKEMA吉富製、產品名:LUPEROX 570)作為聚合起始劑,且一邊花費3小時滴下0.10份之過氧異壬酸三級戊酯,一邊在約105~110℃之回流下進行溶液聚合,並進一步進行4小時之熟化。
其次,將作為環化縮合反應之觸媒(環化觸媒)之0.05份之磷酸2-乙基己酯(堺化學工業製、Phoslex A-8)添加於所製得之聚合溶液,在約90~110℃之回流下,進行2小時環化縮合反應後,藉由240℃之高壓鍋將聚合溶液加熱30分鐘,使環化縮合反應進一步進行。
其次,將所製得之聚合溶液,以樹脂量換算,為45kg/小時之處理速度導入至滾筒溫度為240℃、旋轉速度為
100rpm、減壓度為13.3~400hPa(10~300mmHg)、後通氣孔數為1個及前通氣孔數為4個(從上游側起稱為第1、第2、第3、第4通氣孔)、於第3通氣孔與第4通氣孔間設有側過濾器、於前端部配置有濾芯型聚合物過濾器(過濾精度為5μ、過濾面積為1.5m2
)之通氣式螺桿雙軸擠壓機(Φ=50.0mm、L/D=30),進行除氣。此時,將另外預先準備之抗氧化劑/環化觸媒去活化劑之混合液,以0.68kg/小時之投入速度,從第1通氣孔之後側投入,將另外預先準備之UVA溶液以1.25kg/小時之投入速度,從第2通氣孔之後側投入,將離子交換水以0.22kg/小時之投入速度,從第3通氣孔之後側投入。抗氧化劑/環化觸媒去活化劑之混合液及UVA溶液,係使用與實施例1相同者。又,從該側過濾器將苯乙烯-丙烯腈(AS)樹脂顆粒(旭化成CHEMICALS製、STYLAC AS783)以投入速度為5kg/小時投入。
其次,完成除氣後,一邊藉由聚合物過濾器進行過濾,一邊從擠壓機之前端排出殘留於擠壓機內之呈熱熔融狀態的樹脂,藉由製粒機加以顆粒化,而製得含有在主鏈具有內酯環構造之丙烯酸樹脂(A-4)與分子量為700以上之UVA(B)的透明樹脂組成物顆粒。樹脂(A-4)之重量平均分子量為145000,樹脂(A-4)及樹脂組成物之玻璃轉移溫度(Tg)為126℃。
於具備有攪拌裝置、溫度感測器、冷卻管及氮氣導入管之內容積為30L的反應鍋,置入40份之甲基丙烯酸甲
酯(MMA)、10份之2-(羥甲基)丙烯酸甲酯(MHMA)、作為聚合溶劑之50份之甲苯、及0.025份之抗氧化劑(旭電化工業製、ADK STAB 2112),一邊使氮氣通過此,一邊升溫至105℃。在伴隨升溫之回流開始時,添加0.05份之過氧異壬酸三級戊酯(ARKEMA吉富製、產品名:LUPEROX 570)作為聚合起始劑,且一邊花費3小時滴下0.10份之過氧異壬酸三級戊酯,一邊在約105~110℃之回流下進行溶液聚合,並進一步進行4小時之熟化。
其次,將作為環化縮合反應之觸媒(環化觸媒)之0.05份之磷酸2-乙基己酯(堺化學工業製、Phoslex A-8)添加於所製得之聚合溶液,在約90~110℃之回流下,進行2小時環化縮合反應後,藉由240℃之高壓鍋將聚合溶液加熱30分鐘,使環化縮合反應進一步進行。
其次,將所製得之聚合溶液,以樹脂量換算,為2.0kg/小時之處理速度導入至滾筒溫度為240℃、旋轉速度為100rpm、減壓度為13.3~400hPa(10~300mmHg)、後通氣孔數為1個及前通氣孔數為4個(從上游側起稱為第1、第2、第3、第4通氣孔)之通氣式螺桿雙軸擠壓機(Φ=29.75mm、L/D=30),進行除氣。此時,將另外預先準備之抗氧化劑/環化觸媒去活化劑之混合液,以0.03kg/小時之投入速度,從第1通氣孔之後側投入,將離子交換水以0.01kg/小時之投入速度,從第3通氣孔之後側投入。抗氧化劑/環化觸媒去活化劑之混合液,係使用與實施例1相同者。
其次,完成除氣後,從擠壓機之前端排出殘留於擠壓機內之呈熱熔融狀態的樹脂,藉由製粒機加以顆粒化,而製得含有在主鏈具有內酯環構造之丙烯酸樹脂(A-5)。樹脂(A-5)之重量平均分子量為148000。
將1.5份之具有苯并三唑骨架之UVA(ADEKA製、ADK STAB LA-31、分子量為659),乾摻合於100份之以上述方式所製得之樹脂(A-5),而製得樹脂(A-5)與UVA之樹脂組成物。樹脂(A-5)及樹脂組成物之玻璃轉移溫度(Tg)為128℃。
除了將與樹脂(A-5)乾摻合之UVA的量變更為3.0份以外,係以與實施例1相同方式,製得樹脂(A-5)與UVA之樹脂組成物。樹脂組成物之Tg為127℃。
將1.5份之具有苯并三唑骨架之UVA(住友化學製、Sumisorb300、分子量為315),乾摻合於100份比較例1所製得之樹脂(A-5),而製得樹脂(A-5)與UVA之樹脂組成物。樹脂組成物之Tg為128℃。
將1.5份之具有1個羥苯基鍵結於三氮雜苯之骨架的UVA(CHIBA SPECIALTY CHEMICALS製、CGL479 (TINUVIN479)、分子量為676),乾摻合於100份比較例1所製得之樹脂(A-5),而製得樹脂(A-5)與UVA之樹脂組成物。樹脂組成物之Tg為128℃。
作為在主鏈具有環構造之丙烯酸樹脂(A-6),係將含有戊二醯亞胺之丙烯酸樹脂(Rohm and Haas公司製、KAMAX T-240)置入漏斗,在具有兩處通氣孔之雙軸擠壓機(Φ=30mm、L/D=42),以滾筒溫度為260℃、旋轉速度為100rpm、減壓度為13hPa、處理速度為10kg/小時之條件,使該樹脂熔融。其次,將混合有作為UVA(B)之19重量份之CGL777MPAD(CHIBA SPECIALITY CHEMICALS製、有效成分為80%)與11重量份之甲苯的溶液,從通氣孔前方之注入口以0.30kg/小時之速度加壓注入樹脂(A-6)之熔融物,而製得含有在主鏈具有戊二醯亞胺環構造之丙烯酸樹脂(A-6)與分子量為700以上之UVA(B)的透明樹脂組成物顆粒。樹脂(A-6)及所製得之樹脂組成物之玻璃轉移溫度(Tg)為135℃。此外,若從樹脂(A-6)之處理速度及UVA(B)之注入速度算出時,則所製得之樹脂組成物中UVA(B)之添加量,相對於100份樹脂(A-6)係1.5份。
此外,使用作為樹脂(A-6)之含有戊二醯亞胺之丙烯酸樹脂,在該式(2)中,X1
為氮原子,在主鏈具有R6
~R8
為CH3
之戊二醯亞胺構造。使用作為UVA(B)之CGL777MPAD係包含與實施例1所使用之CGL777MPA相同之主成分及副成分。
作為在主鏈具有環構造之丙烯酸樹脂(A-7),係將含有戊二酸酐之丙烯酸樹脂(住友化學公司製、SUMIPEX B
-TR)置入漏斗,在具有兩處通氣孔之雙軸擠壓機(Φ=30mm、L/D=42),以滾筒溫度為260℃、旋轉速度為100rpm、減壓度為13hPa、處理速度為10kg/小時之條件,使該樹脂熔融。其次,將混合有作為UVA(B)之19重量份之CGL777MPAD(CHIBA SPECIALITY CHEMICALS製、有效成分為80%)與11重量份之甲苯的溶液,從通氣孔前方之注入口以0.30kg/小時之速度加壓注入樹脂(A-7)之熔融物,而製得含有在主鏈具有戊二酸酐構造之丙烯酸樹脂(A-7)與分子量為700以上之UVA(B)的透明樹脂組成物顆粒。樹脂(A-7)及所製得之樹脂組成物的玻璃轉移溫度(Tg)為120℃。此外,若從樹脂(A-7)之處理速度及UVA(B)之注入速度算出時,則所製得之樹脂組成物中UVA(B)之添加量,相對於100份樹脂(A-7),係1.5份。
此外,使用作為樹脂(A-7)之含有戊二酸酐的丙烯酸樹脂,在該式(2)中,X1
為氧原子,在主鏈具有R6
~R7
為CH3
之戊二酸酐構造為。
於具有液下槽及攪拌裝置之容積為100L之不鏽鋼製聚合槽,置入42.5份之甲基丙烯酸甲酯、5份之N-苯基順丁烯二醯亞胺、0.5份之苯乙烯、作為聚合溶劑之50份之甲苯、作為有機酸之0.2份之醋酸酐、及作為鏈轉移劑之0.06份之正十二硫醇,一邊以100rpm之旋轉速度加以攪拌,一邊使氮氣起泡10分鐘。其次,將槽內一直保持於氮氣環境氣氛下使聚合槽升溫,在槽內溫度達到100℃時,
添加0.075份之過氧異壬酸三級戊酯,並同時在液下槽開始氮氣之起泡。其次,將2份之苯乙烯與0.075份之過氧異壬酸三級戊酯的混合液,一邊花費5小時以該速度添加於槽內,一邊在聚合溫度為105~110℃之回流下,進行15小時之聚合反應。
其次,將作為磷酸系抗氧化劑之0.1份之9, 10-二氫-9-噁-10-磷酸菲-10-氧(三光株式會社製、HCA)、與作為酚系抗氧化劑之0.02份之季戊四醇-四[丙酸3-(3, 5-二第三丁基-4-羥苯基)酯](ADEKA製、AO-60),分別添加於所製得之聚合溶液。
其次,將添加有抗氧化劑之聚合溶液,以樹脂量換算,為2.0kg/小時之處理速度導入至滾筒溫度為240℃、旋轉速度為100rpm、減壓度為13.3~400hPa(10~300mmHg)、後通氣孔數為1個、及前通氣孔數為4個之通氣式螺桿雙軸擠壓機(Φ=29.75mm、L/D=30),並且將混合有作為UVA(B)之19重量份之CGL777MPAD(CHIBA SPECIALITY CHEMICALS製、有效成分為80重量%)與11重量份之甲苯的溶液,從第3前通氣孔前方之注入口,以0.06kg/小時之速度加壓注入,而製得含有在主鏈具有N-苯基順丁烯二醯亞胺構造之丙烯酸樹脂(A-8)與分子量為700以上之UVA(B)的透明樹脂組成物顆粒。樹脂(A-8)及所製得之樹脂組成物之玻璃轉移溫度(Tg)為133℃。此外,若從樹脂(A-8)之處理速度及UVA(B)之注入速度算出時,則所製得之樹脂組成物中UVA(B)之添加量,相對於100份樹脂(A
-8),係1.5份。
將100份實施例7所使用之含有戊二酸酐的丙烯酸樹脂(A-7)與1.5份具有苯并三唑骨架之UVA(住友化學製、Sumisorb300、分子量為315)的混合物置入漏斗,使該混合物在實施例6所使用之雙軸擠壓機,以滾筒溫度為260℃、旋轉速度為100rpm減壓度為13hPa、處理速度為10kg/小時之條件熔融,而製得樹脂(A-7)與UVA之樹脂組成物。所製得之樹脂組成物中UVA之添加量,相對於組成物所含之熱可塑性樹脂(含有戊二酸酐之丙烯酸樹脂)100份,係1.5份。
此外,Sumisorb300係苯并三唑系紫外線吸收劑,沒有羥苯基三氮雜苯骨架。
將90份實施例6所使用之含有戊二醯亞胺的丙烯酸樹脂(A-6)、10份丙烯腈-苯乙烯樹脂(旭化成CHEMICALS製、STYLAC AS783)、及6份具有2個羥苯基鍵結於三氮雜苯之骨架的UVA(CHIBA SPECIALTY CHEMICALS製、TINUVIN460、分子量為595)的混合物置入漏斗,使該混合物在實施例6所使用之雙軸擠壓機,以滾筒溫度為260℃、旋轉速度為100rpm、減壓度為13hPa、處理速度為10kg/小時之條件熔融,而製得樹脂(A-6)與UVA之樹脂組成物。所製得之樹脂組成物中UVA之添加量,相對於組成物所含之熱可塑性樹脂(含有戊二醯亞胺之丙烯酸樹脂)100
份,係6份。
除了將混合有作為UVA之10份之Sumisorb300(住友化學製)與10份之甲苯之溶液加壓注入於添加有抗氧化劑之聚合溶液,以取代混合有CGL777MPAD與甲苯之溶液以外,係以與實施例6相同方式,製得樹脂(A-8)與UVA之樹脂組成物。所製得之樹脂組成物中UVA之添加量,若從樹脂(A-8)之處理速度及UVA之注入速度算出時,則相對於100份樹脂(A-8),係1.5份。
對實施例1~8及比較例1~7所製得之樹脂組成物評估上述特性之結果示於以下之表1、2。
特性評估所使用之厚度為100μm的樹脂膜,係將各實施例及比較例所製得之樹脂組成物加以擠壓成形而製得。具體擠壓成形之方法如以下所示。
實施例4、5中,首先,係將所製得之樹脂組成物以30kg/小時之處理速度導入具有障壁梯板型螺桿之附通氣孔單軸擠壓機,從通氣口一邊以壓力為10mmHg進行吸引,一邊熔融捏合樹脂組成物。之後,在擠壓機內使呈熱熔融狀態之樹脂組成物藉由齒輪泵通過過濾精度為5μm、過濾面積為0.75m2
之濾芯型聚合物過濾器以進行過濾,將過濾後之組成物從T模(寬度為700mm)吐出於溫度為90℃之冷卻輥筒上,製成厚度為100μm之樹脂膜。此時,使缸筒、齒輪泵、聚合物過濾器及T模之溫度為265℃。
實施例4、5以外之各實施例、比較例中,首先,係將
所製得之樹脂組成物導入至缸筒徑為20mm之單軸擠壓機,使樹脂組成物熔融。之後,在擠壓機內使呈熱熔融狀態之樹脂組成物從T模(寬度為120mm)吐出於溫度為110℃之冷卻輥筒上,製成厚度為100μm之樹脂膜。此時,使缸筒、T模之溫度為280℃。
如表1、2所示,實施例之樹脂組成物,實現了高玻璃轉移溫度、紫外線吸收能力及可見光透射性,且相較於比較例,同時亦抑制了成形時UVA之昇華性及飛散性。又,實施例1~5之樹脂組成物,抑制了成形時發泡之產生。
由實施例1~8之樹脂組成物所製作之樹脂膜的濁度變化量,係小於由比較例(比較例1除外)之樹脂組成物所製作的樹脂膜。係認為由實施例之樹脂組成物所製作之樹脂膜,相較於比較例,抑制了膜成形後因熱所造成之UVA的滲出。
使用具有20mmψ之螺桿徑之雙軸擠壓機,將實施例3所製作之樹脂組成物的顆粒,從寬度150mm之衣架型T模熔融擠壓出,而製成厚度為約160μm之樹脂膜。
其次,將所製得之未延伸之樹脂膜,切成一邊之長度為127mm的正方形後,安裝於角隅拉伸式雙軸延伸測試裝置(東洋精機製作所製、X6-S)之夾頭。夾頭間之距離長寬皆為110mm。將所安裝之樹脂膜以160℃預熱3分鐘之後,以延伸時間為1分鐘進行延伸倍率為2.0倍之第1階段之單軸延伸。此時,不使膜之寬度方向(與延伸方向正交之方向)收縮。
延伸後,迅速從測試裝置取出經單軸延伸之樹脂膜,並加以冷卻。其次,將冷卻後之膜切成一邊之長度為97mm的正方形,並進行與該單軸延伸相同之第2階段之單軸延
伸。第2階段之延伸方向,係與第1階段之延伸方向正交之方向,將膜安裝於測試裝置時之夾頭間之距離,長寬皆為80mm。預熱係與第1階段同樣設為160℃、3分鐘,延伸倍率為2.0倍,延伸時間為1分鐘。又,在延伸時不使膜之寬度方向收縮。
第2階段延伸後,迅速從測試裝置取出樹脂膜,並加以冷卻。在測量以此方式所製得之雙軸延伸性之樹脂膜的物性時,厚度為40mm、濁度(haze)為0.3%、玻璃轉移溫度為128℃、對380nm之光的透射率為5.8%、對500nm之光的透射率為92.2%。
以室溫之水將皂化度為99%、厚度為75μm之聚乙烯醇(PVA)未延伸膜加以洗淨之後,沿MD方向進行單軸延伸(延伸倍率為5倍)。將延伸後之膜在保持其拉伸之狀態下浸漬於碘/碘化鉀水溶液(碘之濃度為0.5%,碘化鉀之濃度為5%),使雙色性色素吸附於PVA膜。接著,將吸附有色素之膜浸漬於溫度為50℃之硼酸/碘化鉀水溶液(硼酸之濃度為10%,碘化鉀之濃度為5%),進行5分鐘之交聯處理,而製得以PVA延伸膜為基材之偏光元件。
於具備有溫度計、攪拌機、冷卻器、滴液漏斗及氮氣導入管之4口燒瓶,投入作為溶劑之200份甲笨及100份異丙醇、作為單體之80份甲基丙烯酸丁酯、25份丙烯酸丁酯、75份甲基丙烯酸甲酯及20份甲基丙烯酸之後,一
邊將氮氣導入至該燒瓶,一邊攪拌下將整體升溫至85℃。
其次,花費7小時將作為聚合起始劑之由0.005份2, 2'-偶氮雙異丁腈(日本HYDRAZINE工業製、產品名:ABN-R)與10份甲苯所構成之混合物分割投入燒瓶內。其次,以85℃進行3小時之熟化後,冷卻至室溫而製得重量平均分子量為90000之聚合物。
其次,將收容有聚合物之燒瓶升溫至40℃後,花費1小時將20份伸乙亞胺滴入燒瓶內,並且保持相同溫度1小時後,將燒瓶內之溫度升溫至75℃進行4小時之熟化。其次,將蒸餾裝置安裝於燒瓶,一邊減壓一邊加熱,將異丙醇及未反應之伸乙亞胺排放至系統外。最後,藉由甲苯調整成使非揮發成分之濃度為10%,而製得含有伸乙亞胺改質丙烯酸聚合物(支鏈具有胺基)之易接著層塗布組成物(D-1)。
在具備有溫度計、氮氣導入管及攪拌機之反應器,一邊將氮氣導入該反應器,一邊將367.2份1,4-丁二醇、166份間苯二甲酸及0.05份氧化二丁錫加熱攪拌,產生熔融,直到酸值至1.1為止,以200℃進行8小時之縮合反應。其次,將反應器冷卻至120℃,添加584份己二酸及268份2,2'-二羥甲基丙酸之後,再升溫至170℃,以該溫度反應23小時,而製得羥基價為102.0及酸價為93.5之聚酯多元醇。其次,將55份所製得之聚酯多元醇在減壓下以100℃脫水後,冷卻至60℃,進一步添加6.58份1,4-丁二醇,
將整體充分攪拌混合。其次,在添加35.17份六亞甲二異氰酸酯之後,將反應器加熱至100℃,以該溫度反應4.5小時,製得NCO末端胺酯預聚合物。反應結束後,冷卻至40℃,添加96.75份丙酮以將整體稀釋,而製成預聚合物溶液。其次,將所製作之預聚合物溶液緩緩注入將7.04份六氫吡嗪與10.19份三乙胺預先溶解於245.19份之水所製得之胺水溶液,以同時進行鏈伸長與中和。從該反應生成物在減壓下以50℃除去丙酮之後,添加水而製得非揮發成分之濃度為30%、黏度為60mPa.s/25℃、Ph為7.1之聚酯系離子聚合物型胺酯樹脂之水分散液。其次,將20份所製作之水分散液及1.2份自我乳化型聚異氰酸酯分散於14.8份去離子水,而製得非揮發成分之濃度為20%的接著劑(D-2)。
於具備有攪拌裝置、溫度感測器、冷卻管及氮氣導入管之內容積為30L的反應鍋,置入8000g之MMA、2000g之MHMA及10000g之作為聚合溶劑的甲苯,一邊使氮氣通過此,一邊升溫至105℃。在伴隨升溫之環流開始時,添加10.0g之過氧異壬酸三級戊酯作為聚合起始劑,且一邊花費2小時滴下由20.0g過氧異壬酸三級戊酯與100g甲苯所構成之溶液,一邊在約105~110℃之環流下進行溶液聚合,並進一步進行4小時之熟化。聚合反應率為96.6%,所製得之聚合物中MHMA之含有率(重量比)為20.0%。
其次,於所製得之聚合溶液添加10g之磷酸硬脂酸/磷
酸二硬脂酸混合物(堺化學工業製、Phoslex A-18)作為環化觸媒,在約80~100℃之環流下,進行5小時環化縮合反應。
其次,將所製得之聚合溶液,以樹脂量換算,為2.0kg/小時之處理速度導入至滾筒溫度為260℃、旋轉速度為100rpm、減壓度為13.3~400hPa(10~300mmHg)、後通氣孔數為1個及前通氣孔數為4個之通氣式螺桿雙軸擠壓機(ψ=29.75mm、L/D=30),在擠壓機內進行環化縮合反應及除氣。其次,完成除氣後,從擠壓機之前端排出殘留於擠壓機內之呈熱熔融狀態的樹脂,藉由製粒機加以顆粒化,而製得由在主鏈具有內酯環構造之丙烯酸樹脂所構成的透明顆粒。該樹脂之重量平均分子量為148000,熔融流動速率(依據JIS K7120,以測試溫度為240℃、負重為10kg時所求得。以後之製造例亦相同)為11.0g/10分鐘,玻璃轉移溫度為130℃。
其次,將所製得之顆粒與AS樹脂(TOYO STYRENE製、產品名:TOYO-AS AS20),以顆粒/AS樹脂=90/10之重量比,使用單軸擠壓機(ψ=30mm),藉由捏合製得玻璃轉移溫度為127℃之透明顆粒(E)。
其次,使用具有20mmψ之螺桿的雙軸擠壓機,將所製得之顆粒(E)從寬度為150mm之衣架型T模熔融擠壓出,而製得厚度約為160μm之膜。
其次,將所製得之膜切成一邊之長度為97mm的正方形後,安裝於製造例1所使用之延伸測試裝置的夾頭。夾
頭間之距離,長寬皆為80mm。將所安裝之膜以160℃預熱3分鐘之後,以延伸時間為1分鐘同時進行雙軸延伸,使長、寬方向(MD、TD方向)之延伸倍率皆為2.0倍。延伸後,迅速從測試裝置取出同時經雙軸延伸之膜並加以冷卻。
以此方式所製得之雙軸延伸性膜的厚度為40μm,面內相位差為2nm,厚度方向之相位差為3nm,總透光率為92%,濁度為0.3%,玻璃轉移溫度為127℃。
此外,面內相位差及厚度方向之相位差係每100μm膜厚對波長為589nm之光的值,係使用相位差測量裝置(王子計測器製、KOBRA-WR)來評估。總透光率係使用濁度計(日本電色工業公司製、NDH-1001DP)來評估。相位差及總透光率之測量方法,在以後之製造例亦相同。又,相位差之值,在以後之製造例亦全部為每100μm膜厚對波長589nm之光的值。
於具備有攪拌裝置、溫度感測器、冷卻管及氮氣導入管之內容積為30L的反應鍋,置入7950g之MMA、1500g之MHMA、550g之苯乙烯(St)及10000g之作為聚合溶劑的甲苯,一邊使氮氣通過此,一邊升溫至105℃。在達到105℃時,添加作為聚合起始劑之12g之過氧異壬酸三級戊酯,且一邊花費2小時滴下由24g過氧異壬酸三級戊酯與136g甲苯所構成之溶液,一邊在約105~110℃之環流下進行溶液聚合,並進一步進行4小時之熟化。
其次,將作為環化觸媒之10g之磷酸辛酯(堺化學工業製、PhoslexA-8)添加於所製得之聚合溶液,加壓下以約120℃進行5小時環化縮合反應。
其次,將所製得之聚合溶液,以樹脂量換算,為2.0kg/小時之處理速度導入至後通氣孔數為1個及前通氣孔數為4個之通氣式螺桿雙軸擠壓機(ψ=29.75mm、L/D=30),以滾筒溫度為240℃、旋轉速度為120rpm、減壓度為13.3~400hPa(10~300mmHg)進行除氣。此外,在除氣時,將作為發泡抑制劑之辛酸鋅(日本化學產業製、NIKKA OCTHIX鋅),從第2前通氣孔與第3前通氣孔之間注入,使相對於以甲苯溶液形態製得之樹脂,濃度為1400ppm(重量基準)。
於雙軸擠壓機之前端部,設置充滿經過濾處理之潔淨冷卻水的水槽,將從擠壓機前端排出之繩在該水槽冷卻之後,將冷卻後之繩導入製粒機,而製得由在主鏈具有內酯環構造之丙烯酸樹脂所構成的透明顆粒(F)。此外,從擠壓機前端之模具至製粒機皆設有潔淨空間,使環境清潔度在5000以下。所製得之樹脂之重量平均分子量為137000,玻璃轉移溫度為125℃。又,以光學顯微鏡所觀察之每100g顆粒所含之粒徑在20μm以上之異物數為35個。
其次,使用具有20mmψ之螺桿的雙軸擠壓機,將所製得之顆粒(F)從寬度為150mm之衣架型T模熔融擠壓出,製得厚度約為160μm之膜。
其次,將所製得之膜切成一邊之長度為97mm的正方
形後,安裝於製造例1所使用之延伸測試裝置的夾頭。夾頭間之距離,長寬皆為80mm。將所安裝之膜以155℃預熱3分鐘之後,以延伸時間為1分鐘同時進行雙軸延伸,使長、寬方向(MD、TD方向)延伸倍率皆為2.0倍。延伸後,迅速從測試裝置取出同時經雙軸延伸之膜並加以冷卻。
以此方式所製得之雙軸延伸性膜的厚度為40μm,面內相位差為3nm,厚度方向之相位差為2nm,總透光率為92%,濁度為0.4%,玻璃轉移溫度為125℃。
於具備有攪拌裝置、溫度感測器、冷卻管及氮氣導入管之內容積為30L的反應鍋,置入5000g之MMA、3000g之MHMA、2000g之甲基丙烯酸芐酯(BzMA)及10000g之作為聚合溶劑的甲苯,一邊使氮氣通過此,一邊升溫至105℃。在伴隨升溫之環流開始時,添加6.0g之過氧異壬酸三級戊酯(ATOFINA吉富製、產品名;LUPASOL570)作為聚合起始劑,並一邊花費6小時滴下由12.0g過氧異壬酸三級戊酯與100g甲苯所構成之聚合起始劑溶液,一邊在約105~110℃之環流下進行溶液聚合,並進一步進行2小時之熟化。
其次,將10g之磷酸鋅酯/磷酸二鋅酯混合物(堺化學工業製、Phoslex A-8)作為環化觸媒添加於所製得之聚合溶液,在約80~105℃之環流下,進行2小時環化縮合反應後,藉由240℃之高壓鍋加壓(計示壓最高為1.6MPa)下,將聚合溶液加熱1.5小時,使環化縮合反應進一步進行。
其次,將所製得之聚合溶液,以樹脂量換算,為2.0kg/小時之處理速度導入滾筒溫度為250℃、旋轉速度為100rpm、減壓度為13.3~400hPa(10~300mmHg)、後通氣孔數為1個及前通氣孔數為4個之通氣式螺桿雙軸擠壓機(ψ=29.75mm、L/D=30),進行除氣。
其次,完成除氣後,從擠壓機之前端排出殘留於擠壓機內之呈熱熔融狀態的樹脂,藉由製粒機加以顆粒化,而製得由在主鏈具有內酯環構造之丙烯酸樹脂所構成的透明顆粒(G)。所製得之樹脂的重量平均分子量為130000,玻璃轉移溫度為135℃。
於耐壓反應容器,投入由70份去離子水、0.5份焦磷酸鈉、0.2份油酸鉀、0.005份硫酸亞鐵、0.2份葡萄糖、0.1份氫過氧對萜烷及28份1,3-丁二烯構成的反應混合物之後,將整體升溫至65℃進行2小時聚合。其次,將0.2份之對氫過氧化物添加於容器內之反應物後,花費2小時連續滴下72份1, 3-丁二烯、1.33份油酸鉀及75份去離子水。在該情況下從聚合開始起反應21小時,而製得丁二烯系橡膠聚合物乳膠(平均粒徑為0.240μm)。
其次,於具備有冷卻器及攪拌器之聚合容器,投入50份該乳膠作為固體成分、120份去離子水、1.5份油酸鉀及0.6份甲醛次硫酸鈉(SFS),以氮氣充滿於聚合容器內。其次,將容器內之溫度升溫至70℃之後,使由36.5份苯乙烯及13.5份丙烯腈構成之混合單體溶液、與0.27份之氫
過氧化異丙苯及20.0份去離子水構成之聚合起始劑溶液,分別花費2小時一邊連續滴下,一邊進行聚合反應。混合單體溶液及聚合起始劑溶液之滴下結束後,將容器內之溫度升溫至80℃後,進一步使聚合持續2小時。之後,將容器內之溫度冷卻至40℃後,使所製得之聚合溶液通過300網目之金屬網,而製得彈性有機微粒子之乳化聚合液。
其次,以氯化鈣對所製得之乳化聚合液進行鹽析、凝固,並且進行水洗、乾燥,而製得粉體狀彈性有機微粒子(P)。所製得之彈性有機微粒子(P)的平均粒徑為0.260μm。彈性有機微粒子之平均粒徑的測量,係使用NICOMP製粒度分布測量裝置(Submicrom Particle Sizer NICOMP380)。
使用進料機,一邊供給以上述方式製得之彈性有機微粒子(P)與製造例7所製作之顆粒(G),使(P)/(G)=30/70之重量比,一邊使用缸筒徑為20mm之雙軸擠壓機以280℃進行捏合,而製得含有彈性有機微粒子之顆粒(H)。
其次,使用具有20mmψ之螺桿的雙軸擠壓機,將所製作之顆粒(H),從寬度150mm之衣架型T模熔融擠壓出,而製成厚度為約140μm之膜。所製作之未延伸膜的面內相位差為3nm。
其次,使用AUTOGRAPH(島津製作所製、AGS-100D),對所製作之未延伸膜以136℃進行單軸延伸,而製得厚度為88μm之單軸延伸性之膜。延伸倍率為2.5倍,延伸速度為400%/分。所製得之延伸膜的面內相位差為476nm(實測為419nm),厚度方向之相位差為246nm,總透
光率為92%,濁度為0.6%。
於具備有攪拌裝置、溫度感測器、冷卻管及氮氣導入管之內容積為30L的反應鍋,置入7000g之MMA、3000g之MHMA及12000g之作為聚合溶劑的甲苯,一邊使氮氣通過此,一邊升溫至105℃。在伴隨升溫之回流開始時,添加6.0g之過氧異壬酸三級戊酯(ATOFINA吉富製、產品名:LUPASOL 570)作為聚合起始劑,且一邊花費2小時滴下由12.0g過氧異壬酸三級戊酯與100g甲苯所構成之溶液,一邊在約105~110℃之環流下進行溶液聚合,並進一步進行4小時之熟化。
其次,將20g之磷酸鋅酯/磷酸二鋅酯混合物(堺化學工業製、商品名:Phoslex A-8)作為環化觸媒添加於所製得之聚合溶液,在約80~105℃之環流下,進行2小時環化縮合反應。其次,藉由添加4000g甲乙酮將整體稀釋之後,藉由240℃之高壓鍋進行加壓(計示壓最高約為2MPa)下,將聚合溶液加熱1.5小時,使環化縮合反應進一步進行。
其次,將所製得之聚合溶液以甲乙酮將整體稀釋之後,除了(1)將26.5g辛酸鋅(日本化學產業製、NIKKA OCTHIX鋅18%)、與2.2g作為抗氧化劑之IRGANOX1010(CHIBA SPECIALTY CHEMICALS製)、2.2gADK STAB AO-412S(ADEKA製)及61.6g作為溶劑之甲苯所構成之溶液,以20g/小時之速度投入、(2)將滾筒溫度設為250℃以外,係與製造例5相同方式,製得由在主鏈具有內酯環構造之
丙烯酸樹脂所構成的透明顆粒(I)。
對所製得之顆粒(I)進行動態TG測量時,檢測到減少0.21%之重量。所製得之樹脂的重量平均分子量為110000,熔融流動速率為8.7g/10分1,玻璃轉移溫度為142℃。
其次,使用缸筒徑為20mm之單軸擠壓機,將所製得之顆粒(I)以下述條件進行擠壓成形,製成厚度約為400μm之未延伸膜(J)。
擠壓條件一缸筒溫度:280℃
模具:衣架式、寬度為150mm、溫度為290℃
塗注:有光澤之2支輥筒、第1輥筒及第2輥筒皆保持於130℃。
此外,所製得之膜(J)為帶狀,該膜之寬度方向為TD方向,膜伸長之方向(膜面內與TD方向正交之方向)為MD方向。
所製得之未延伸膜(J)的面內相位差為0.3nm(實測為1.3nm),厚度方向之相位差為0.5nm(實測為2.2nm),厚度為433μm,玻璃轉移溫度為142℃。
使用製造例1之延伸測試裝置,將製造例9所製作之未延伸膜(J),依序進行雙軸延伸。
具體而言,將膜(J)切成一邊之長度為127mm的正方形後,安裝於測試裝置之夾頭,使MD方向為延伸方向。夾頭間之距離,長寬皆為110mm。將所安裝之樹脂膜以165℃預熱3分鐘之後,以延伸時間為10秒鐘進行延伸倍率
為3.0倍之第1階段單軸延伸。此時,不使膜之寬度方向(TD方向)收縮。
延伸後,迅速從測試裝置取出經單軸延伸之樹脂膜,並加以冷卻。其次,將冷卻後之膜切成一邊之長度為97mm的正方形,並與該單軸延伸相同,進行第2階段之單軸延伸。使第2階段之延伸方向為與第1階段之延伸方向正交之方向(TD方向),將膜安裝於測試裝置時,夾頭間之距離,長寬皆為80mm。以145℃、3分鐘預熱,延伸倍率為2.2倍,延伸時間為1分鐘。又,在延伸時與第1階段之延伸相同,不使與膜之延伸方向正交之方向(MD方向)收縮。
以此方式所製得之雙軸延伸性膜的面內相位差為282nm(實測為135nm),厚度方向之相位差為307nm(實測為148nm),厚度為48μm,總透光率為93%,濁度為0.3%,玻璃轉移溫度為142℃。
將製造例9所製作之未延伸膜(J),以與製造例10不同之延伸條件,依序進行雙軸延伸。具體而言,使第1階段之延伸溫度為150℃,延伸倍率為2.5倍,延伸時間為1分鐘。又,第2階段之延伸溫度為150℃,延伸倍率為2.5倍,延伸時間為1分鐘。
以此方式所製得之雙軸延伸性膜的面內相位差為142nm(實測為91nm),厚度方向之相位差為203nm(實測為130nm),厚度為64μm,總透光率為93%,濁度為0.2%,玻璃轉移溫度為142℃。
將製造例9所製作之未延伸膜(J),以與製造例10不同之延伸條件,同時進行雙軸延伸。以155℃、3分鐘預熱,延伸溫度為155℃,延伸倍率在TD方向、MD方向皆為2.5倍,延伸時間為1分鐘。
延伸後,從測試裝置迅速取出經同時雙軸延伸之樹脂膜,並加以冷卻。以此方式所製得之雙軸性延伸膜的面內相位差為21nm(實測為8nm),厚度方向之相位差為213nm(實測為81nm),厚度為38μm,總透光率為93%,濁度為0.2%,玻璃轉移溫度為142℃。
使用由實施例2、4所製作之樹脂組成物所形成之厚度為100μm的樹脂膜、及製造例1、5、6、8、10~12所製作之樹脂膜作為偏光元件保護膜,將該膜接合於由製造例2所製作之偏光元件的兩面,製成偏光板,評估所製得之偏光板中偏光元件與偏光元件保護膜之接著強度、及所製得之偏光板的耐熱濕性。
偏光板係以下述方式製作。
首先,於偏光元件保護膜中與偏光元件接合之面,藉由棒塗機塗布製造例3所製作之易接著層塗布組成物(D-1),藉由熱風乾燥機以100℃使組成物(D-1)乾燥。其次,將製造例4所製作之接著劑(D-2)塗布於經乾燥之組成物(D-1)之後,以與接著劑(D-2)接觸之方式,將偏光元件接合於偏光元件保護膜。接合係使用壓接滾筒一邊將多餘
之接著劑擠出,一邊藉由濕式積層來進行。以接合有偏光元件保護膜之偏光元件的面為「A面」。
其次,與上述同樣地,在塗布易接著層塗布組成物(D-1)及接著劑(D-2)之後,藉由濕式積層,將另一偏光元件保護膜接合於與偏光元件之A面相反側之面(B面)。其次,使整體在熱風乾燥機中以60℃乾燥10小時之後,以保持於50℃之烘箱乾燥15小時,而製得具有以一對偏光元件保護膜夾持偏光元件之構造的偏光板。乾燥後之接著劑(D-2)的厚度為50μm。對接合於偏光板之A面及B面之偏光元件保護膜種類及所製得之偏光板評估接著強度及耐熱濕性的結果表示於下述表3。此外,接著強度及耐熱濕性之評估方法,如以下所示。
將所製得之偏光板藉由雙面膠帶固定於聚丙烯板上之後,嘗試將偏光元件保護膜自偏光元件剝離。藉由該時之剝離狀態以5階段評估偏光元件與偏光元件保護膜之接著強度。評估基準如以下所示。
1:以手拉膜之末端即可輕易剝離。
2:將刀具之刀刃插入兩者之接合面即可剝離。
3:將刀具之刀刃插入兩者之接合面,並進一步將力施加於刀刃即可剝離。
4:即使將刀具之刀刃插入兩者之接合面,僅局部一小片剝離。
5:無法將刀具之刀刃插入兩者之接合面,不會剝離。
將所製作之偏光板切斷成2.5×5cm之尺寸後,浸漬於60℃之溫水4小時,藉此嘗試將偏光元件與偏光元件保護膜加以剝離。藉由該時之剝離狀態以3階段評估偏光板之耐熱濕性。評估基準如以下所示。
良(○):無剝離
可(△):一部分剝離
不可(╳):全面剝離
如表3所示,在所有製造例中,可實現優異之接著強度及耐熱濕性。又,由於接合於偏光元件之A面的偏光元件保護膜,全部為本發明之偏光元件保護膜,且構成各膜之丙烯酸樹脂由於在主鏈具有環構造,因此製造例13~22所製作之偏光板皆具有高紫外線吸收能力、耐熱性及光學特性。
本發明只要不脫離其精神及本質特徵,皆可應用於其他實施形態。本說明書所揭示之實施形態係以各點來說明但並不限於此。本發明之範圍並非以上述說明而係以附加之申請專利範圍來表示,在與申請專利範圍均等之意義及範圍的所有變更皆包含於該申請專利範圍內。
根據本發明,可提供一種包含熱可塑性丙烯酸樹脂與紫外線吸收劑之樹脂組成物,除了具有110℃以上之高玻璃轉移溫度的優異耐熱性外,且即使於高溫成形時,亦可抑制發泡、滲出等之產生,UVA蒸散所造成之問題產生亦少。
1,3,5,7‧‧‧偏光元件保護膜
2,6‧‧‧偏光元件
4‧‧‧液晶單元
8‧‧‧背光
9‧‧‧偏光板
10‧‧‧偏光板
11‧‧‧影像顯示部
圖1,係表示本發明之影像顯示裝置中影像顯示部之構造之一例的示意圖。
Claims (17)
- 一種熱可塑性樹脂組成物,係包含在主鏈具有選自內酯環構造、戊二酸酐構造、戊二醯亞胺構造、N-取代順丁烯二醯亞胺構造及順丁烯二酸酐構造之至少1種的環構造之熱可塑性丙烯酸樹脂及具有羥苯三氮雜苯骨架之分子量為700以上之紫外線吸收劑,並具有110℃以上之玻璃轉移溫度;其中,該羥苯三氮雜苯骨架係由三氮雜苯、及鍵結於三氮雜苯之3個羥苯基所構成之骨架((2-羥苯)-1,3,5-三氮雜苯骨架)。
- 如申請專利範圍第1項之熱可塑性樹脂組成物,其中,該紫外線吸收劑具有下述式(1)所示之構造:
- 如申請專利範圍第1項之熱可塑性樹脂組成物,其 中,該環構造係內酯環構造。
- 如申請專利範圍第1項之熱可塑性樹脂組成物,其進一步包含丙烯腈單體與芳香族乙烯單體之共聚物。
- 如申請專利範圍第1項之熱可塑性樹脂組成物,其中,該丙烯酸樹脂具有苯乙烯單位為構成單位。
- 一種樹脂成形品,係由申請專利範圍第1項之熱可塑性樹脂組成物所構成。
- 如申請專利範圍第6項之樹脂成形品,其係片或膜。
- 如申請專利範圍第6項之樹脂成形品,其中,在製成厚度為100μm之膜時,根據JIS K7361:1997之規定所測得之波長為380nm及500nm之光的透射率,分別在1%以下及90%以上;在製成厚度為100μm、尺寸為1cm×3cm之膜時,使以150℃加熱該膜10小時所得到之揮發成分溶解於體積為1mL之溶劑,然後將所得之溶液收容於光路長為1cm之石英槽,以吸光度計所測得之對波長為350nm之光的吸光度係未滿0.05。
- 一種偏光元件保護膜,係由申請專利範圍第1項之熱可塑性樹脂組成物所構成。
- 一種偏光板,具備偏光元件及申請專利範圍第9項之偏光元件保護膜。
- 一種影像顯示裝置,具備申請專利範圍第10項之偏光板。
- 一種樹脂成形品之製造方法,係將申請專利範圍 第1項之熱可塑性樹脂加以擠壓成形而製成成形品。
- 一種熱可塑性樹脂組成物之製造方法,係將主鏈具有選自內酯環構造、戊二酸酐構造、戊二醯亞胺構造、N-取代順丁烯二醯亞胺構造及順丁烯二酸酐構造之至少1種的環構造之熱可塑性丙烯酸樹脂及具有羥苯三氮雜苯骨架之分子量為700以上之紫外線吸收劑加以熔融混合,而獲得具有110℃以上之玻璃轉移溫度的熱可塑性樹脂組成物;其中,該羥苯三氮雜苯骨架係由三氮雜苯、及鍵結於三氮雜苯之3個羥苯基所構成之骨架((2-羥苯)-1,3,5-三氮雜苯骨架)。
- 如申請專利範圍第13項之熱可塑性樹脂組成物之製造方法,其中,於熔融混合該紫外線吸收劑及該熱可塑性丙烯酸樹脂之後,以聚合物過濾器來過濾該紫外線吸收劑及熱可塑性丙烯酸樹脂之熔融混合物,由過濾後之該熔融混合物獲得該熱可塑性樹脂組成物。
- 如申請專利範圍第14項之熱可塑性樹脂組成物之製造方法,其中,該聚合物過濾器之過濾精度為15μ以下。
- 如申請專利範圍第14項之熱可塑性樹脂組成物之製造方法,其中,該聚合物過濾器為濾芯型。
- 如申請專利範圍第14項之熱可塑性樹脂組成物之製造方法,其中,使用具有通氣部之擠壓機,將該紫外線吸收劑及該熱可塑性丙烯酸樹脂加以熔融混合。
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