TWI531468B - Thermoplastic resin laminate - Google Patents
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Description
本發明係關於熱可塑性樹脂層合體,詳細為有關使用於透明性基板材料或透明性保護材料之透明性、低雙折射性、賦形性優異之熱可塑性樹脂層合體。
樹脂製透明板係應用於防音隔壁、車棚、看板、或OA機器‧行動電子機器之液晶表示裝置之表示部前面板、導光板、稜鏡片等光學薄片等。特別是關於液晶表示裝置,正進展著小型化、薄型化、行動化,伴隨與此,對於使用於液晶表示裝置之光學薄片,除了透明性、耐熱性、低雙折射性外,正要求賦予輝度或視野角之提昇等進一步之機能性。
為了賦予此輝度或視野角提昇等之機能,藉由將特定形狀賦形於此等光學薄片之表面上來謀求性能提昇之手法,近年已被多數使用著。作為將特定形狀賦形於該光學薄片之表面上之成形方法,以往已知有射出成形法、鑄造法、熱壓法、藉由UV硬化樹脂之單體澆鑄法、藉由擠壓成形之輥壓紋法,近年,就生產性、安全性、製品成本之觀點而言,藉由擠壓成形之輥壓紋法被廣泛地使用著。
藉由此擠壓成形之輥壓紋法,係使熱可塑性樹脂連續地導入於已施予有所希望形狀之凹槽加工之賦形輥與押壓輥之間,同時使挾壓、冷卻,於該瞬間被賦形成輥之形狀者,例如,可得到表面上已賦形有所希望形狀之光學薄片。
此成形方法相較於其他成形方法,因為賦形時間短,例如使用如甲基丙烯酸系樹脂般當,樹脂溫度變低時流動性會大幅度降低之熱可塑性樹脂時,該樹脂無法到達賦形輥之凹槽之深部,會有無法得到具有所希望形狀之光學薄片之情形。
為了使熱可塑性樹脂之賦形性多少得以提昇,亦有藉由將賦形輥之溫度維持於高溫,盡可能將熱可塑性樹脂以低黏度來進行賦形之方法,惟,因為賦形後該熱可塑性樹脂無法被充分地冷卻,而產生所謂的賦形回復,相反地會有賦形性變差之情形。
結果方面,若欲使用甲基丙烯酸系樹脂,以藉由擠壓成形之輥壓紋法來製造具有所希望形狀之光學薄片時,該製造條件之寬度會變得極端狹小,難以成為安定之生產(專利文獻1)。
因此,對於以此成形方法所製造的光學薄片之基材,大多將即使樹脂溫度變低,流動性仍相對地高之樹脂之聚碳酸酯樹脂予以適用(專利文獻2、3)。然而,相較於甲基丙烯酸系樹脂,因為聚碳酸酯樹脂之透明性或低雙折射性為差,若將所得到的光學薄片適用於液晶表示裝置時,會有輝度不足、產生色不均勻等不良情形之產生。
〔專利文獻1〕特開2009-172794號公報
〔專利文獻2〕特開2007-090859號公報
〔專利文獻3〕特開2007-108475號公報
本發明為以提供一種熱可塑性樹脂層合體、及使用該熱可塑性樹脂層合體之光學薄片為課題,其中,該熱可塑性樹脂層合體係使用於透明性基板材料或透明性保護材料之透明性、低雙折射性、賦形性優異者。
本發明團隊為了解決上述課題經重覆深入研究之結果,發現在甲基丙烯酸系樹脂板或該層合體之單面或雙面上,藉由設置將(甲基)丙烯酸酯單體與芳香族乙烯基單體進行聚合,並將此予以氫化之乙烯基共聚合樹脂層,可得到具備有上述特性之熱可塑性樹脂層合體,遂而完成本發明。
即,本發明為提供使用以下的熱可塑性樹脂層合體、及該熱可塑性樹脂層合體之光學薄片者。
1.一種熱可塑性樹脂層合體,其係在甲基丙烯酸系樹脂(B)層之單面或雙面上層合有乙烯基共聚合樹脂(A)層;其特徵為前述乙烯基共聚合樹脂(A)含有以下述
一般式(1)所示(甲基)丙烯酸酯構成單位(a)與以下述一般式(2)所示脂肪族乙烯基構成單位(b),前述(甲基)丙烯酸酯構成單位(a)與前述脂肪族乙烯基構成單位(b)之合計比例,相對於前述乙烯基共聚合樹脂(A)中全部構成單位之合計為90~100莫耳%,前述(甲基)丙烯酸酯構成單位(a)與前述脂肪族乙烯基構成單位(b)之莫耳比為65:35~85:15之乙烯基共聚合樹脂;前述甲基丙烯酸系樹脂(B)中全部構成單位之90莫耳%以上為未含有苯環之構成單位;
(式中,R1為氫原子或甲基,R2為碳數1~18之烷基);
(式中,R3為氫原子或甲基,R4為可具有碳數1~4之烷基取代基之環己基)。
2.一種熱可塑性樹脂層合體,其係在甲基丙烯酸系樹脂(B)層之單面或雙面上層合有由甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚合物或丙烯腈-苯乙烯共聚合物所構成的熱可塑性樹脂(C)層,進一步在該上方層合有乙烯基共聚合樹脂(A’)層;其特徵為前述乙烯基共聚合樹脂(A’)含有以前述一般式(1)所示(甲基)丙烯酸酯構成單位(a)與以前述一般式(2)所示脂肪族乙烯基構成單位(b),前述(甲基)丙烯酸酯構成單位(a)與前述脂肪族乙烯基構成單位(b)之合計比例,相對於前述乙烯基共聚合樹脂(A’)中全部構成單位之合計為90~100莫耳%,前述(甲基)丙烯酸酯構成單位(a)與前述脂肪族乙烯基構成單位(b)之莫耳比為15:85~85:15之乙烯基共聚合樹脂;前述甲基丙烯酸系樹脂(B)中全部構成單位之90莫耳%以上為未含有苯環之構成單位。
3. 如上述1或2之熱可塑性樹脂層合體,其中,前述乙烯基共聚合樹脂(A)或前述乙烯基共聚合樹脂(A’),係將至少1種的(甲基)丙烯酸酯單體與至少1種的芳香族乙烯基單體進行聚合後,將來自於該芳香族乙烯基單體之芳香族雙鍵之70%以上予以氫化而得到者。
4. 如上述1~3項中任一項之熱可塑性樹脂層合體,其中,在前述一般式(1)中R1及R2為甲基。
5. 如上述1~4項中任一項之熱可塑性樹脂層合體,其中,在前述一般式(2)中R3為氫原子,R4為環己基。
6. 如上述1~5項中任一項之熱可塑性樹脂層合體,其中,單面或雙面係施有壓紋。
7. 一種光學薄片,係由上述1~6項中任一項之熱可塑性樹脂層合體所構成。
藉由本發明可提供透明性、低雙折射性、賦形性等優異之熱可塑性樹脂層合體,該熱可塑性樹脂層合體可使用於作為透明性基板材料、透明性保護材料之光學物品,特別是適合使用於液晶表示裝置之前面板、導光板、稜鏡片等。
本發明之熱可塑性樹脂層合體,係在甲基丙烯酸系樹脂(B)層之單面或雙面上層合有乙烯基共聚合樹脂(A)層之熱可塑性樹脂層合體,其特徵為前述乙烯基共聚合樹脂(A)含有以下述一般式(1)所示(甲基)丙烯酸酯構成單位(a)與以下述一般式(2)所示脂肪族乙烯基構成單位(b),前述(甲基)丙烯酸酯構成單位(a)與前述脂肪族乙烯基構成單位(b)之合計比例,相對於前述乙烯基共聚合樹脂(A)中全部構成單位之合計為90~100莫耳%,前述(甲基)丙烯酸酯構成單位(a)與前述脂肪族乙烯基構成單位(b)之莫耳比為65:35~85:15之乙烯基共聚合樹脂,前述甲基丙烯酸系樹脂(B)中全部構成單位之90莫耳%以上為未含有苯環之構成單位之熱可塑性樹脂層合體;以及,係在甲基丙烯酸系樹脂(B)層之單面或雙面上層合有由甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚合物或丙烯腈-苯乙烯共聚合物所構成的熱可塑性樹脂(C)層,進一步在該上方層合有乙烯基共聚合樹脂(A’)層之熱可塑性樹脂層合體,其特徵為前述乙烯基共聚合樹脂(A’)含有以前述一般式(1)所示(甲基)丙烯酸酯構成單位(a)與以前述一般式(2)所示脂肪族乙烯基構成單位(b),前述(甲基)丙烯酸酯構成單位(a)與前述脂肪族乙烯基構成單位(b)之合計比例,相對於前述乙烯基共聚合樹脂(A’)中全部構成單位之合計為90~100莫耳%,前述(甲基)丙烯酸酯構成單位(a)與前述脂肪族乙烯基構成單位(b)之莫耳比為15:85~85:15之乙烯基共聚合樹脂,前述甲基丙烯酸系樹脂(B)中全部構成單位之90莫耳%以上為未含有苯環之構成單位之熱可塑性樹脂層合體。
在以前述一般式(1)所示(甲基)丙烯酸酯構成單位中,R2為碳數1~18之烷基,可舉例如甲基、乙基、丁基、十二基、十八基、環己基、異莰基等。
該(甲基)丙烯酸酯構成單位之中,較佳的R2為甲基及/或乙基之(甲基)丙烯酸酯構成單位,更佳的R1為甲基、R2為甲基之甲基丙烯酸甲酯構成單位。
在作為以前述一般式(2)所示脂肪族乙烯基構成單位,例如,R3為氫原子或甲基,R4可舉例如環己基或具有碳數1~4之烷基取代基之環己基。
該脂肪族乙烯基構成單位之中,較佳的R3為氫原子,R4為環己基之脂肪族乙烯基構成單位。
在本發明所使用的乙烯基共聚合樹脂(A),主要為由以前述一般式(1)所示(甲基)丙烯酸酯構成單位(a)與以前述一般式(2)所示脂肪族乙烯基構成單位(b)所構成,可含有1種或2種以上的前述(甲基)丙烯酸酯構成單位(a),亦可含有1種或2種以上的前述脂肪族乙烯基構成單位(b)。又,乙烯基共聚合樹脂(A),前述(甲基)丙烯酸酯構成單位(a)與前述脂肪族乙烯基構成單位(b)之合計比例,相對於該乙烯基共聚合樹脂(A)中全部構成單位之合計為90~100莫耳%,較佳為95~100莫耳%。
即,前述乙烯基共聚合樹脂(A),相對於全部構成單位之合計為10莫耳%以下之範圍,亦可含有前述(甲基)丙烯酸酯構成單位(a)及前述脂肪族乙烯基構成單位(b)以外之構成單位。
作為前述(甲基)丙烯酸酯構成單位(a)及前述脂肪族乙烯基構成單位(b)以外之構成單位,例如,在將(甲基)丙烯酸酯單體與芳香族乙烯基單體進行聚合後,將來自於該芳香族乙烯基單體之芳香族雙鍵予以氫化所得到的乙烯基共聚合樹脂(A)中,舉例如含有未被氫化之芳香族雙鍵之來自於芳香族乙烯基單體之構成單位等。
乙烯基共聚合樹脂(A)中,以前述一般式(1)所示(甲基)丙烯酸酯構成單位(a)與以前述一般式(2)所示脂肪族乙烯基構成單位(b)之莫耳比為65:35~85:15之範圍,更佳為70:30~80:20之範圍。
相對於(甲基)丙烯酸酯構成單位(a)與脂肪族乙烯基構成單位(b)之合計,若(甲基)丙烯酸酯構成單位(a)之莫耳比未滿65%時,因為與甲基丙烯酸系樹脂(B)之密著性會變低,非實用的。又,若該莫耳比為超過85%之範圍時,乙烯基共聚合樹脂(A)之耐熱性會不足,賦形性容易降低。
在本發明使用的乙烯基共聚合樹脂(A’),主要係由以前述一般式(1)所示(甲基)丙烯酸酯構成單位(a)與以前述一般式(2)所示脂肪族乙烯基構成單位(b)所構成,可含有1種或2種以上的前述(甲基)丙烯酸酯構成單位(a),亦可含有1種或2種以上的前述脂肪族乙烯基構成單位(b)。又,乙烯基共聚合樹脂(A’),前述(甲基)丙烯酸酯構成單位(a)與前述脂肪族乙烯基構成單位(b)之合計比例,相對於該乙烯基共聚合樹脂(A’)中全部構成單位之合計為90~100莫耳%,較佳為95~100莫耳%。
即,前述乙烯基共聚合樹脂(A’),相對於全部構成單位之合計為10莫耳%以下之範圍,亦可含有前述(甲基)丙烯酸酯構成單位(a)及前述脂肪族乙烯基構成單位(b)以外之構成單位。
作為前述(甲基)丙烯酸酯構成單位(a)及前述脂肪族乙烯基構成單位(b)以外之構成單位,例如,在將(甲基)丙烯酸酯單體與芳香族乙烯基單體進行聚合後,將來自於該芳香族乙烯基單體之芳香族雙鍵予以氫化所得到的乙烯基共聚合樹脂(A’)中,舉例如含有未被氫化之芳香族雙鍵之來自於芳香族乙烯基單體之構成單位等。
乙烯基共聚合樹脂(A’)中,以前述一般式(1)所示(甲基)丙烯酸酯構成單位(a)與以前述一般式(2)所示脂肪族乙烯基構成單位(b)之莫耳比為15:85~85:15之範圍。
相對於(甲基)丙烯酸酯構成單位(a)與脂肪族乙烯基構成單位(b)之合計,若(甲基)丙烯酸酯構成單位(a)之莫耳比未滿15%時,與後述熱可塑性樹脂(C)之密著性會變低,因為機械強度會變得過低而變脆,非實用的。又,若該莫耳比超過85%之範圍時,乙烯基共聚合樹脂(A’)之耐熱性會不足,賦形性容易降低。就與熱可塑性樹脂(C)之密著性、及賦形性之觀點而言,上述(甲基)丙烯酸酯構成單位(a)與脂肪族乙烯基構成單位(b)之莫耳比較佳為30:70~80:20之範圍,更佳為45:55~75:25之範圍。
乙烯基共聚合樹脂(A)及乙烯基共聚合樹脂(A’),雖無特別限定,但適合為將至少1種的(甲基)丙烯酸酯單體與至少1種的芳香族乙烯基單體進行共聚合後,將來自於該芳香族乙烯基單體之芳香族雙鍵氫化所得到者。尚,所謂的(甲基)丙烯酸,示為甲基丙烯酸及/或丙烯酸。
作為此時所使用的芳香族乙烯基單體。具體可舉例如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、p-羥基苯乙烯、烷氧基苯乙烯、氯苯乙烯、及此等之衍生物等。此等之中,較佳為苯乙烯。
又,作為(甲基)丙烯酸酯單體,具體可舉例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸十二酯、(甲基)丙烯酸十八酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸異莰酯等之(甲基)丙烯酸烷基酯類等,就物理性質之均衡而言,可單獨使用甲基丙烯酸烷基酯,或較佳為併用甲基丙烯酸烷基酯與丙烯酸烷基酯。甲基丙烯酸烷基酯之中,特佳為甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸乙酯。
對於(甲基)丙烯酸酯單體與芳香族乙烯基單體之聚合,可使用習知的方法,例如,可藉由塊狀聚合法、溶液聚合法等予以製造。
塊狀聚合法,係藉由將含有上述單體、聚合起始劑之單體組成物完全連續地供給於混合槽中,並以100~180℃連續進行聚合之方法等所進行。上述單體組成物,視所需,亦可含有鏈轉移劑。
聚合起始劑無特別限定,可舉例如t-過氧戊基-2-乙基己酸酯、t-過氧丁基-2-乙基己酸酯、過氧化苯甲醯、1,1-二(t-過氧己基)-3,3,5-三甲基環己烷、1,1-二(t-過氧己基)環己烷、1,1-二(t-過氧丁基)環己烷、t-己基丙氧基異丙基單碳酸酯、t-過氧戊基正辛酸酯、t-過氧丁基異丙基單碳酸酯、二-t-丁基過氧化物等之有機過氧化物、2,2’-偶氮雙異丁腈、2,2’-偶氮雙(2-甲基丁腈)、2,2’-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)等之偶氮化合物。此等可單獨或組合2種以上使用。
鏈轉移劑為視所需所使用,例如,舉例如α-甲基苯乙烯二體等。
作為使用於溶液聚合法之溶媒,例如,可舉例如甲苯、二甲苯、環己烷、甲基環己烷等之烴系溶媒、乙酸乙酯、異丁酸甲酯等之酯系溶媒、丙酮、甲基乙基酮等之酮系溶媒、四氫呋喃、二噁烷等之醚系溶媒、甲醇、異丙醇等之醇系溶媒等。
在將(甲基)丙烯酸酯單體與芳香族乙烯基單體進行聚合後之氫化反應中所使用的溶媒,可與前述聚合溶媒為相同或相異。例如,可使用環己烷、甲基環己烷等之烴系溶媒、乙酸乙酯、異丁酸甲酯等之酯系溶媒、丙酮、甲基乙基酮等之酮系溶媒、四氫呋喃、二噁烷等之醚系溶媒、甲醇、異丙醇等之醇系溶媒等。
如上述般地將(甲基)丙烯酸酯單體與芳香族乙烯基單體進行聚合後,藉由將來自於該芳香族乙烯基單體之芳香族雙鍵予以氫化,可得到使用於本發明之乙烯基共聚合樹脂(A)及乙烯基共聚合樹脂(A’)。
氫化之方法無特別限定,可使用習知的方法。例如,可使用氫壓力3~30MPa、反應溫度60~250℃,以分批式或連續流通式來進行。藉由將溫度設定為60℃以上,不會花費過度的反應時間,又,藉由設定為250℃以下,產生分子鏈之切斷或酯部位之氫化為少。
作為使用於氫化反應之觸媒,例如,舉例如將鎳、鈀、鉑、鈷、釕、銠等之金屬或此等金屬之氧化物或鹽或錯合體化合物,載持於碳、二氧化鋁、二氧化矽、二氧化鋁‧二氧化矽、矽藻土等之多孔性載體上之固體觸媒等。
乙烯基共聚合樹脂(A)及乙烯基共聚合樹脂(A’),較佳為將來自於芳香族乙烯基單體之芳香族雙鍵之70%以上予以氫化所得到者。即,在乙烯基共聚合樹脂(A)及乙烯基共聚合樹脂(A’)之來自於芳香族乙烯基單體之構成單位中,芳香族雙鍵之未氫化部位之比例,較佳為30%以下。若超過30%時,乙烯基共聚合樹脂(A)及乙烯基共聚合樹脂(A’)之透明性會有降低之情形。該未氫化部位之比例,更佳為20%以下、又更佳為10%以下。
乙烯基共聚合樹脂(A)及乙烯基共聚合樹脂(A’)之重量平均分子量,無特別制限,就強度及成型性之觀點而言,較佳為50,000~400,000、更佳為70,000~300,000。
上述重量平均分子量,係藉由凝膠滲透色譜法(GPC)所測定,為標準聚苯乙烯換算之重量平均分子量。
對於乙烯基共聚合樹脂(A)及乙烯基共聚合樹脂(A’),在不損及透明性之範圍下,可摻合其他樹脂。例如,可舉例如甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚合樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯等。
乙烯基共聚合樹脂(A)及乙烯基共聚合樹脂(A’)之玻璃轉移溫度,較佳為110~140℃之範圍。玻璃轉移溫度為110℃以上時,層合體之耐熱性足夠,又,140℃以下時,熱賦形等之加工性優異。所謂本發明之玻璃轉移溫度,係使用示差掃瞄熱量測定裝置,以試樣10mg、昇溫速度10℃/分鐘進行測定,為以中點法算出時之溫度。
使用於本發明之甲基丙烯酸系樹脂(B),該甲基丙烯酸系樹脂(B)中全部構成單位之90莫耳%以上為未含有苯環之構成單位,較佳為95莫耳%以上為未含有苯環之構成單位。此甲基丙烯酸系樹脂(B),為形成本發明之熱可塑性樹脂層合體之基底之層者,依樹脂層合體之用途而予以選擇,舉例如聚甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸甲酯共聚合樹脂、苯乙烯成分為全部構成單位中之10莫耳%以下之甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚合樹脂等,由於具有優異之透明性,較佳為使用聚甲基丙烯酸甲酯。
使用於本發明之熱可塑性樹脂(C),係由甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚合物或丙烯腈-苯乙烯共聚合物所構成的熱可塑性樹脂。
作為由甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚合物所構成的樹脂,可舉例,例如新日鐵化學(股)製ESTYREN MS200、ESTYREN MS300、ESTYREN MS500、ESTYREN MS600、ESTYREN MS750等;作為由丙烯腈-苯乙烯共聚合物所構成的樹脂,可舉例,例如旭化成CHEMICALS(股)製Stylac AS767、Stylac AST8701、Stylac AST8707等。
作為本發明之熱可塑性樹脂層合體之製造方法,可使用藉由共擠壓之方法等。
共擠壓之方法無特別限定,可使用習知的方法。例如,共擠模頭方式時,使用共擠模頭將乙烯基共聚合樹脂(A)層層合於甲基丙烯酸系樹脂(B)層之單側或雙側上,並以T模具押壓成為薄片狀後,使通過成形輥一邊予以冷卻,形成所希望之層合體。又,多歧管(multimanifold)方式時,在多歧管模具內將乙烯基共聚合樹脂(A)層合於甲基丙烯酸系樹脂(B)層之單側或雙側上,並押壓成為薄片狀後,使通過成形輥進行挾壓,一邊予以冷卻,形成所希望之層合體。
若在乙烯基共聚合樹脂(A’)層與甲基丙烯酸系樹脂(B)層之間設置熱可塑性樹脂(C)層時,共擠模頭方式時,使用共擠模頭將熱可塑性樹脂(C)層層合於甲基丙烯酸系樹脂(B)層之單側或雙側上,進一步在該上方層合乙烯基共聚合樹脂(A’)樹脂層,並以T模具押壓成為薄片狀後,使通過成形輥一邊予以冷卻,形成所希望之層合體。又,多歧管方式時,在多歧管模具內將熱可塑性樹脂(C)層層合於甲基丙烯酸系樹脂(B)層之單側或雙側上,進一步在該上方層合乙烯基共聚合樹脂(A’)層,並押壓成為薄片狀後,使通過成形輥進行挾壓,一邊予以冷卻,形成所希望之層合體。
此成形輥無特別限定,可示例如使用複數個金屬輥進行挾壓予以冷卻之方法、或使用金屬輥與非金屬輥或金屬帶,來進行挾壓予以冷卻之方法。
作為此成形輥,亦可組合賦形輥。藉由使用賦形輥,成形時的壓紋加工成為可能的。可於本發明之熱可塑性樹脂層合體之單面或雙面施予壓紋加工。賦形輥之溝槽形狀無特別限定,較佳為溝槽深度為0.1μm~1000μm、凸間距離為5μm~10000μm範圍內之凹凸形狀,更佳為溝槽深度為10μm~500μm、凸間距離為10μm~3000μm範圍內之凹凸形狀。若溝槽深度未滿0.1μm,或凸間距離未滿5μm時,依形狀會有變得難以精密成形之情形。另一方面,若高度較1000μm為大或凸間距離較10000μm為大時,有減慢成形速度之必要,欠缺生產效率,故不宜。特別是凹凸形狀為相對於薄片之成形方向為具有平行的縱軸方向之柱面透鏡或稜鏡,更為合適。
本發明之熱可塑性樹脂層合體之厚度,將成形時所使用的賦形輥之凹槽之溝槽深度作為h時,較佳為h+0.1~h+10.0mm之範圍。但,若為使用未有溝槽之鏡面修飾輥時,以h=0為之。藉由設定為h+0.1mm以上,樹脂會充分地進入賦形輥之凹槽中,變得不易產生厚度精度不良或外觀不良。又,藉由為h+10.0mm以下,變得不易產生因成形後之冷卻不均勻等之厚度精度不良或外觀不良。更佳為h+0.3~h+5.0mm之範圍、又更佳為h+0.5~h+3.0mm之範圍。
在本發明之熱可塑性樹脂層合體中,乙烯基共聚合樹脂(A)層及乙烯基共聚合樹脂(A’)層之厚度,將成形時所使用的賦形輥之凹槽之溝槽深度作為h時,較佳為h/2+10~h+500μm之範圍。但,若為使用未有溝槽之鏡面修飾輥時,以h=0為之。未滿h/2+10μm時,為有熱可塑性樹脂層合體之賦形性不足之情形。又,若超過h+500μm時,在作為光學薄片使用時,有透明性不足之情形。更佳為h/2+30~h+200μm之範圍。
若將熱可塑性樹脂(C)層設置於本發明之熱可塑性樹脂層合體之乙烯基共聚合樹脂(A’)層與甲基丙烯酸系樹脂(B)層之間時,該熱可塑性樹脂(C)層之厚度較佳為5~200μm左右。藉由將熱可塑性樹脂(C)層之厚度設定在該範圍,可不損及透明性、低雙折射性、賦形性等機能,使乙烯基共聚合樹脂(A’)層與甲基丙烯酸系樹脂(B)層之密著性提昇。
對於本發明之乙烯基共聚合樹脂(A)、乙烯基共聚合樹脂(A’)、甲基丙烯酸系樹脂(B)及熱可塑性樹脂(C),可混合各種添加劑予以使用。作為添加劑,例如,可舉例如抗氧化劑、紫外線吸收劑、抗著色劑、抗帶電劑、脫模劑、潤滑劑、染料、顏料、無機填充料、樹脂填充料等。混合方法無特別限定,可使用予以全量化合物之方法、將母體混合物予以乾式摻合之方法、全量乾式摻合之方法等。
尚,對於本發明之熱可塑性樹脂層合體,可於該單面或雙面施予硬塗膜處理、反射防止處理、及防眩處理中任一種以上之處理。硬塗膜處理、反射防止處理、防眩處理之方法無特別限定,可使用習知的方法。例如,使用熱硬化性或光硬化性樹脂組成物形成皮膜之方法、真空蒸鍍介電質薄膜之方法等。
本發明之熱可塑性樹脂層合體,在作為光學薄片為有用的,係使用於作為透明性基板材料、透明性保護材料之光學物品,特別是適合使用於液晶表示裝置之前面板、導光板、稜鏡片等。
以下,藉由實施例具體地說明本發明。惟,本發明並不因此等實施例而受到任何限制。
在實施例及比較例所得到的熱可塑性樹脂層合體之評價,如以下般予以進行。
將使用以下之實施例及比較例所得到的熱可塑性樹脂層合體及熱可塑性樹脂板之全光線透過率(JIS K 7105),使用色差計(日本電色工業(股)製:COH-400)進行測定。將全光線透過率為91%以上者定為「佳」,未滿91%者定為「不佳」。
將使用以下之實施例及比較例所得到的稜鏡片之壓紋面形狀使用表面粗度計((股)東京精密製:SURFCOM 3000A)進行測定,藉由測定最大高度Rz(JIS B 0601)而算出賦形率。將所到光學薄片之壓紋面之賦形率為90%以上者定為「佳」,未滿90%者定為「不佳」。以下,關於算出賦形率係使用下述之式。
賦形率=Rz/h×100 (%)
Rz:最大高度
h:輥之溝槽深度
由使用以下之實施例1~4、比較例1~4及9所得到的熱可塑性樹脂層合體切削出長度10cm×寬度10cm之試片,將塗佈有二液無溶劑環氧化物接著劑(cemedine(股)製製品名:cemedine EP001)之試驗圓筒,接著於各試片之乙烯基共聚合樹脂(A)、乙烯基共聚合樹脂(A’)、在比較例所使用的乙烯基共聚合樹脂(A”)或聚碳酸酯樹脂側之面之中心,靜置於已設定溫度為60℃之烘箱中。
在烘箱中靜置3小時以上將接著劑硬化後,於圓筒之周圍置入由乙烯基共聚合樹脂(A)、乙烯基共聚合樹脂(A’)、乙烯基共聚合樹脂(A”)或聚碳酸酯樹脂層側到達甲基丙烯酸系樹脂(B)層之切痕,使用拉伸試驗機(elcometer公司製製品名:Adhesion Tester 106),以不超過1.0MPa/s之實質上同樣速度使張力增加。
在達1.0MPa之張力之時間點,以目視觀察試驗部位,將相對於試驗部位面積之剝離面積比例為未滿20%之試片定為「良好」、將20%以上之試片定為「不良」。
將由已純化的甲基丙烯酸甲酯(三菱瓦斯化學公司製)77.000莫耳%、已純化的苯乙烯(和光純藥工業公司製)22.998莫耳%、及作為聚合起始劑之t-過氧戊基-2-乙基己酸酯(ARKEMA YOSHITOMI公司製、商品名:Luperox 575)0.002莫耳%所構成的單體組成物,以1kg/h連續地供給於附有螺帶翼之10L完全混合槽中,以平均滯留時間2.5小時、聚合溫度150℃進行連續聚合。使聚合槽之液面以成為一定般地由底部連續地取出,導入於脫溶劑裝置後得到顆粒狀的乙烯基共聚合樹脂(A1)。
將所得到的乙烯基共聚合樹脂(A1)溶解於異丁酸甲酯(關東化學公司製)中,調製10質量%異丁酸甲酯溶液。將500質量份之乙烯基共聚合樹脂(A1)之10質量%異丁酸甲酯溶液、1質量份之10質量%Pd/C(NE-chemcat公司製)置入於1000mL高壓釜裝置中,以氫壓9MPa、200℃保持15小時,將乙烯基共聚合樹脂(A1)之芳香族雙鍵部位進行氫化。藉由濾器將觸媒除去,導入於脫溶劑裝置後得到顆粒狀的乙烯基共聚合樹脂(樹脂A2)。乙烯基共聚合樹脂(A2)之甲基丙烯酸甲酯構成單位之比例為75莫耳%,芳香族雙鍵部位之氫化反應率為99%。藉由凝膠滲透色譜法所測定的重量平均分子量(標準聚苯乙烯換算)為124,000。
將由已純化的甲基丙烯酸甲酯(三菱瓦斯化學公司製)60.000莫耳%、已純化的苯乙烯(和光純藥工業公司製)39.998莫耳%、及作為聚合起始劑之t-過氧戊基-2-乙基己酸酯(ARKEMA YOSHITOMI公司製、商品名:Luperox 575)0.002莫耳%所構成的單體組成物,以1kg/h連續地供給於附有螺帶翼之10L完全混合槽中,以平均滯留時間2.5小時、聚合溫度150℃進行連續聚合。使聚合槽之液面以成為一定般地由底部連續地取出,導入於脫溶劑裝置後得到顆粒狀的乙烯基共聚合樹脂(A’1)。
將所得到的乙烯基共聚合樹脂(A’1)溶解於異丁酸甲酯(關東化學公司製)中,調製10質量%異丁酸甲酯溶液。將500質量份之乙烯基共聚合樹脂(A’1)之10質量%異丁酸甲酯溶液、1質量份之10質量%Pd/C(NE-chemcat公司製)置入於1000mL高壓釜裝置中,以氫壓9MPa、200℃保持15小時,將乙烯基共聚合樹脂(A’1)之芳香族雙鍵部位進行氫化。藉由濾器將觸媒除去,導入於脫溶劑裝置後得到顆粒狀的乙烯基共聚合樹脂(樹脂A’2)。乙烯基共聚合樹脂(A’2)之甲基丙烯酸甲酯構成單位之比例為58莫耳%,芳香族雙鍵部位之氫化反應率為99%。藉由凝膠滲透色譜法所測定的重量平均分子量(標準聚苯乙烯換算)為147,000。
將由已純化的甲基丙烯酸甲酯(三菱瓦斯化學公司製)92.000莫耳%、已純化的苯乙烯(和光純藥工業公司製)7.998莫耳%、及作為聚合起始劑之t-過氧戊基-2-乙基己酸酯(ARKEMA YOSHITOMI公司製、商品名:Luperox 575)0.002莫耳%所構成的單體組成物,以1kg/h連續地供給於附有螺帶翼之10L完全混合槽中,以平均滯留時間2.5小時、聚合溫度150℃進行連續聚合。使聚合槽之液面以成為一定般地由底部連續地取出,導入於脫溶劑裝置後得到顆粒狀的乙烯基共聚合樹脂(A”1)。
將所得到的乙烯基共聚合樹脂(A”1)溶解於異丁酸甲酯(關東化學公司製)中,調製10質量%異丁酸甲酯溶液。將500質量份之乙烯基共聚合樹脂(A”1)之10質量%異丁酸甲酯溶液、1質量份之10質量%Pd/C(NE-chemcat公司製)置入於1000mL高壓釜裝置中,以氫壓9MPa、200℃保持15小時,將乙烯基共聚合樹脂(A”1)之芳香族雙鍵部位進行氫化。藉由濾器將觸媒除去,導入於脫溶劑裝置後得到顆粒狀的乙烯基共聚合樹脂(樹脂A”2)。乙烯基共聚合樹脂(樹脂A”2)之甲基丙烯酸甲酯構成單位之比例為90莫耳%,芳香族雙鍵部位之氫化反應率為99%。藉由凝膠滲透色譜法所測定的重量平均分子量(標準聚苯乙烯換算)為98,000。
使用具有軸徑32mm之單軸擠壓機、軸徑65mm之單軸擠壓機、連結於全擠壓機之共擠模頭、及連結於共擠模頭之T模具之多層擠壓裝置,來成形熱可塑性樹脂層合板。又,將以合成例1所得到的乙烯基共聚合樹脂(樹脂A2)連續地導入於軸徑32mm之單軸擠壓機中,並以缸(cylinder)溫度250℃、吐出速度6kg/h之條件進行押壓。又,將甲基丙烯酸樹脂[旭化成CHEMICALS(股)製、商品名:DELPET 80NE](樹脂B)連續地導入於軸徑65mm之單軸擠壓機中,並以缸(cylinder)溫度260℃、吐出速度50kg/h之條件進行押壓。連結於全擠壓機之共擠模頭,為具備2種2層之分配銷釘,以溫度260℃將樹脂A2與樹脂B導入予以層合。使用連結於其前面之溫度為270℃之T模具予以押壓成薄片狀,使用3根鏡面修飾輥一邊將鏡面轉寫一邊進行冷卻,得到樹脂A2與樹脂B之熱可塑性樹脂層合體。此時,將輥之設定溫度由上游側依序設定為90℃、90℃、100℃。所得到的熱可塑性樹脂層合體之厚度為1.0mm,樹脂A2層之厚度,在中央附近為120μm。
又,使各擠壓機、共擠模頭、T模具之條件為相同地來擠壓樹脂A2與樹脂B之層合體,將3根鏡面修飾輥中最上游側之1根予以變更成溝槽深度100μm、凸間距離200μm之稜鏡形狀賦形輥,一邊轉寫一邊進行冷卻,得到將樹脂A2層側壓紋之稜鏡片。此時,將輥之設定溫度由上游側依序設定為90℃、90℃、100℃。評價結果如表1所示。透明性評價、賦形性評價、密著性評價結果皆為良好。
使用具有軸徑25mm之單軸擠壓機、軸徑32mm之單軸擠壓機、軸徑65mm之單軸擠壓機、連結於全擠壓機之共擠模頭、及連結於共擠模頭之T模具之多層擠壓裝置,來成形熱可塑性樹脂層合板。將甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯(5:5)共聚合樹脂[新日鐵化學(股)製、商品名:ESTYREN MS500](樹脂C1)連續地導入於軸徑25mm之單軸擠壓機中,並以缸(cylinder)溫度240℃、吐出速度3kg/h之條件進行押壓。又,將以合成例2所得到的乙烯基共聚合樹脂(樹脂A’2)連續地導入於軸徑32mm之單軸擠壓機中,並以缸(cylinder)溫度250℃、吐出速度6kg/h之條件進行押壓。又,將甲基丙烯酸樹脂[旭化成CHEMICALS(股)製、商品名:DELPET 80NE](樹脂B)連續地導入於軸徑65mm之單軸擠壓機中,並以缸(cylinder)溫度260℃、吐出速度50kg/h之條件進行押壓。連結於全擠壓機之共擠模頭,為具備3種3層之分配銷釘,以溫度260℃將樹脂A’2、樹脂C1與樹脂B導入予以層合。使用連結於其前面之溫度為270℃之T模具予以押壓成薄片狀,使用3根鏡面修飾輥一邊將鏡面轉寫一邊進行冷卻,得到樹脂A’2、樹脂C1與樹脂B之熱可塑性樹脂層合體。此時,輥由上游側依序設定為溫度90℃、90℃、100℃。所得到的熱可塑性樹脂層合體之厚度為1.0mm,樹脂A’2層之厚度,在中央附近為120μm,樹脂C1層之厚度,在中央附近為60μm。
又,使各擠壓機、共擠模頭、T模具之條件為相同地來擠壓樹脂A’2、樹脂C1與樹脂B之層合體,將3根鏡面修飾輥中最上游側之1根予以變更成溝槽深度100μm、凸間距離200μm之稜鏡形狀賦形輥,一邊轉寫一邊進行冷卻,得到將樹脂A’2層側壓紋之稜鏡片。此時,將輥之設定溫度由上游側依序設定為90℃、90℃、100℃。評價結果如表1所示。透明性評價、賦形性評價、密著性評價結果皆為良好。
除了使用甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯(3:7)共聚合樹脂(樹脂C2)[新日鐵化學(股)製、商品名:ESTYREN MS300]來取代在實施例2所使用的甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯(5:5)共聚合樹脂(樹脂C1)以外,與實施例2同樣地得到樹脂A’2、樹脂C2與樹脂B之熱可塑性樹脂層合體,以及將樹脂A’2側壓紋之稜鏡片。評價結果如表1所示。透明性評價、賦形性評價、密著性評價結果皆為良好。
除了使用丙烯腈-苯乙烯共聚合樹脂[旭化成CHEMICALS(股)製、商品名:Stylac AST8701](樹脂C3)來取代在實施例2所使用的甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯(5:5)共聚合樹脂(樹脂C1)以外,與實施例2同樣地得到樹脂A’2、樹脂C3與樹脂B之熱可塑性樹脂層合體,以及將樹脂A’2側壓紋之稜鏡片。評價結果如表1所示。透明性評價、賦形性評價、密著性評價結果皆為良好。
除了使用以合成例2所得到的乙烯基共聚合樹脂(樹脂A’2)來取代在實施例1所使用以合成例1所得到的乙烯基共聚合樹脂(樹脂A2)以外,與實施例1同樣地得到樹脂A’2與樹脂B之熱可塑性樹脂層合體,以及將樹脂A’2側壓紋之稜鏡片。評價結果如表1所示。密著性評價之結果為不良。
除了使用以合成例3所得到的乙烯基共聚合樹脂(樹脂A”2)來取代在實施例1所使用以合成例1所得到的乙烯基共聚合樹脂(樹脂A2)以外,與實施例1同樣地得到樹脂A”2與樹脂B之熱可塑性樹脂層合體,以及將樹脂A”2側壓紋之稜鏡片。評價結果如表1所示。賦形性評價之結果為不良。
除了使用以合成例3所得到的乙烯基共聚合樹脂(樹脂A”2)來取代在實施例1所使用以合成例1所得到的乙烯基共聚合樹脂(樹脂A2),並將輥之設定溫度由上游側依序設定為100℃、90℃、100℃以外,與實施例1同樣地得到樹脂A”2與樹脂B之熱可塑性樹脂板,以及將樹脂A”2側壓紋之稜鏡片。評價結果如表1所示。賦形性評價之結果為不良。
除了使用以合成例3所得到的乙烯基共聚合樹脂(樹脂A”2)來取代在實施例1所使用以合成例1所得到的乙烯基共聚合樹脂(樹脂A2),並將輥之設定溫度由上游側依序設定為110℃、90℃、100℃以外,與實施例1同樣地得到樹脂A”2與樹脂B之熱可塑性樹脂板,以及將樹脂A”2側壓紋之稜鏡片。評價結果如表1所示。賦形性評價之結果為不良。
使用具有軸徑65mm之單軸擠壓機與T模具之單層擠壓裝置,來成形熱可塑性樹脂板。將甲基丙烯酸樹脂[旭化成CHEMICALS(股)製、商品名:DELPET 80NE](樹脂B)連續地導入於軸徑65mm之單軸擠壓機中,並以缸(cylinder)溫度260℃、吐出速度50kg/h進行押壓。使用連結於其前面之溫度為270℃之T模具予以押壓成薄片狀,使用3根鏡面修飾輥一邊將鏡面轉寫一邊進行冷卻,得到樹脂B之熱可塑性樹脂板。此時,將輥由上游側設定為溫度90℃、90℃、100℃。所得到的熱可塑性樹脂板之厚度為1.0mm。
又,使擠壓機、T模具之條件為相同地來擠壓樹脂B,將3根鏡面修飾輥中最上游側之1根予以變更成溝槽深度100μm、凸間距離200μm之稜鏡形狀賦形輥,一邊轉寫一邊進行冷卻,得到將單面壓紋之樹脂B之稜鏡片。此時,將輥之設定溫度由上游側依序設定為90℃、90℃、100℃。評價結果如表1所示。賦形性評價之結果為不良。
除了將比較例5之輥之設定溫度由上游側依序設定為100℃、90℃、100℃以外,與比較例5同樣地得到樹脂B之熱可塑性樹脂板,以及將單面壓紋之稜鏡片。評價結果如表1所示。賦形性評價之結果為不良。
除了將比較例5之輥之設定溫度由上游側依序設定為110℃、90℃、100℃以外,與比較例5同樣地得到樹脂B之熱可塑性樹脂板,以及將單面壓紋之稜鏡片。評價結果如表1所示。賦形性評價之結果為不良。
使用具有軸徑65mm之單軸擠壓機與T模具之單層擠壓裝置,來成形熱可塑性樹脂板。將聚碳酸酯樹脂[三菱瓦斯化學(股)製、商品名:Iupilon E2000]連續地導入於軸徑65mm之單軸擠壓機中,並以缸(cylinder)溫度280℃、吐出速度50kg/h進行押壓。使用連結於其前面之溫度為290℃之T模具予以押壓成薄片狀,使用3根鏡面修飾輥一邊將鏡面轉寫一邊進行冷卻,得到聚碳酸酯樹脂之熱可塑性樹脂板。此時,將輥由上游側設定為溫度130℃、130℃、180℃。所得到的熱可塑性樹脂板之厚度為1.0mm。
又,使擠壓機、T模具之條件為相同地來擠壓聚碳酸酯樹脂,將3根鏡面修飾輥中最上游側之1根予以變更成溝槽深度100μm、凸間距離200μm之稜鏡形狀賦形輥,一邊轉寫一邊進行冷卻,得到將單面壓紋之聚碳酸酯樹脂之稜鏡片。此時,將輥之設定溫度由上游側依序設定為130℃、130℃、180℃。評價結果如表1所示。透明性評價之結果為不良。
使用具有軸徑32mm之單軸擠壓機、軸徑65mm之單軸擠壓機、連結於全擠壓機之共擠模頭、及連結於共擠模頭之T模具之多層擠壓裝置,來成形熱可塑性樹脂層合板。又,將聚碳酸酯樹脂[三菱瓦斯化學(股)製、商品名:Iupilon E2000]連續地導入於軸徑32mm之單軸擠壓機中,並以缸(cylinder)溫度280℃、吐出速度6kg/h之條件進行押壓。又,將甲基丙烯酸樹脂[旭化成CHEMICALS(股)製、商品名:DELPET 80NE](樹脂B)連續地導入於軸徑65mm之單軸擠壓機中,並以缸(cylinder)溫度260℃、吐出速度50kg/h之條件進行押壓。連結於全擠壓機之共擠模頭,為具備2種2層之分配銷釘,以溫度280℃將聚碳酸酯樹脂與樹脂B導入予以層合。使用連結於其前面之溫度為290℃之T模具予以押壓成薄片狀,使用3根鏡面修飾輥一邊將鏡面轉寫一邊進行冷卻,得到聚碳酸酯樹脂與樹脂B之熱可塑性樹脂層合體。此時,將輥由上游側設定為溫度130℃、130℃、100℃。所得到的熱可塑性樹脂層合體之厚度為1.0mm,聚碳酸酯樹脂層之厚度,在中央附近為120μm。
又,使各擠壓機、共擠模頭、T模具之條件為相同地來擠壓聚碳酸酯樹脂與樹脂B之層合體,將3根鏡面修飾輥中最上游側之1根予以變更成溝槽深度100μm、凸間距離200μm之稜鏡形狀賦形輥,一邊轉寫一邊進行冷卻,得到將聚碳酸酯樹脂層側壓紋之稜鏡片。此時,將輥之設定溫度由上游側依序設定為130℃、130℃、100℃。評價結果如表1所示。透明性評價之結果為不良。
本發明之熱可塑性樹脂層合體係具有透明性、低雙折射性、賦形性等優異之特徵,適合使用於作為透明性基板材料、透明性保護材料,特別是適合使用於作為液晶表示裝置之光學薄片。
Claims (7)
- 一種熱可塑性樹脂層合體,其係在甲基丙烯酸系樹脂(B)層之單面或雙面上層合有乙烯基共聚合樹脂(A)層;其特徵為前述乙烯基共聚合樹脂(A)含有以下述一般式(1)所示(甲基)丙烯酸酯構成單位(a)與以下述一般式(2)所示脂肪族乙烯基構成單位(b),前述(甲基)丙烯酸酯構成單位(a)與前述脂肪族乙烯基構成單位(b)之合計比例,相對於前述乙烯基共聚合樹脂(A)中全部構成單位之合計為90~100莫耳%,前述(甲基)丙烯酸酯構成單位(a)與前述脂肪族乙烯基構成單位(b)之莫耳比為65:35~85:15之乙烯基共聚合樹脂;前述甲基丙烯酸系樹脂(B)為聚甲基丙烯酸甲酯、或甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸甲酯共聚合樹脂;
- 一種熱可塑性樹脂層合體,其係在甲基丙烯酸系樹脂(B)層之單面或雙面上層合有由甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚合物或丙烯腈-苯乙烯共聚合物所構成的熱可塑性樹脂(C)層,進一步在該上方層合有乙烯基共聚合樹脂(A’)層;其特徵為前述乙烯基共聚合樹脂(A’)含有以前述一般式(1)所示(甲基)丙烯酸酯構成單位(a)與以前述一般式(2)所示脂肪族乙烯基構成單位(b),前述(甲基)丙烯酸酯構成單位(a)與前述脂肪族乙烯基構成單位(b)之合計比例,相對於前述乙烯基共聚合樹脂(A’)中全部構成單位之合計為90~100莫耳%,前述(甲基)丙烯酸酯構成單位(a)與前述脂肪族乙烯基構成單位(b)之莫耳比為15:85~85:15之乙烯基共聚合樹脂;前述甲基丙烯酸系樹脂(B)為聚甲基丙烯酸甲酯、或甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸甲酯共聚合樹脂。
- 如申請專利範圍第1或2項之熱可塑性樹脂層合體,其中,前述乙烯基共聚合樹脂(A)或前述乙烯基共聚合樹脂(A’),係將至少1種的(甲基)丙烯酸酯單體與至少1種的芳香族乙烯基單體進行聚合後,將來自於該芳香族乙烯基單體之芳香族雙鍵之70%以上予以氫化而得到者。
- 如申請專利範圍第1或2項之熱可塑性樹脂層合體,其中,在前述一般式(1)中R1及R2為甲基。
- 如申請專利範圍第1或2項之熱可塑性樹脂層合體, 其中,在前述一般式(2)中R3為氫原子,R4為環己基。
- 如申請專利範圍第1或2項之熱可塑性樹脂層合體,其中,單面或雙面係施有壓紋。
- 一種光學薄片,係由申請專利範圍第1~6項中任一項之熱可塑性樹脂層合體所構成。
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