CN107001784A - 膜 - Google Patents
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Abstract
本发明提供透明性、耐气候性、耐湿热性高、拉伸特性优异、色调良好、表面硬度高的膜。本发明是含有如下成分的膜:(a)100重量份的聚碳酸酯树脂(a成分),该聚碳酸酯树脂含有下述式(A)表示的碳酸酯单元(A)且以20℃的二氯甲烷溶液测定的比粘度为0.2~0.5;(b)0.03~2.5重量份的紫外线吸收剂(b成分),该紫外线吸收剂为选自具有苯并三唑骨架的紫外线吸收剂和具有三嗪骨架的紫外线吸收剂中的至少一种;(c)0.0001~0.02重量份的着色剂(c成分)以及(d)0.01~1重量份的受阻胺系光稳定剂(d成分)。
Description
技术领域
本发明涉及透明性、耐气候性、耐湿热性良好、拉伸特性优异、色调良好、表面硬度高的膜。
背景技术
以往,对显示部等使用的膜要求具有透明性、双折射低、光弹性系数低的材料。在现有的透明树脂中,一直使用聚碳酸酯树脂、丙烯酸树脂,但聚碳酸酯树脂存在因产生双折射而使可视性变差的问题,丙烯酸树脂因较脆而冲击强度有问题。另外在室外使用时,聚碳酸酯树脂因紫外线而劣化,存在变黄的问题。
此外,聚碳酸酯树脂、丙烯酸树脂是由石油资源得到的树脂,因此从近年的担心石油资源的枯竭、引起地球变暖的空气中的二氧化碳的增加的问题考虑,开始集中关注原料不依赖于石油而且即便燃烧也不增加二氧化碳的碳中和成立的生物质资源,在聚合物的领域,也正在积极地开发由生物质资源生产的生物质塑料。
生物质塑料的代表例为聚乳酸,由于在生物质塑料中具有较高的耐热性、机械特性,所以广泛用于餐具、包装材料、杂货等用途,还进一步研究了作为工业材料的可能性。
然而,聚乳酸用作工业材料时,其耐热性不足,另外如果想要利用生产率高的注射成型得到成型品,则存在如下问题:作为结晶性聚合物,因其结晶性低而成型性差。
作为使用生物质资源作为原料且耐热性高的非晶性的聚碳酸酯树脂,研究了使用由能够由含糖物质制造的醚二醇残基得到的原料的聚碳酸酯树脂。特别是进行了主要使用异山梨醇作为单体而导入到聚碳酸酯的研究。
提出了通过使异山梨醇与脂肪族二羟基化合物共聚而得到耐热性和成型性优异的聚碳酸酯树脂(专利文献1、专利文献2)。另外,提出了作为表面保护膜或前面板使用(专利文献3、专利文献4)。另外,提出了作为注射成型用装饰片使用(专利文献5)。另外,提出了使用上蓝剂、紫外线吸收剂(专利文献6、7)。然而,并没有记载改善了色调和耐气候性的膜。
专利文献1:国际公开第2004/111106号小册子
专利文献2:日本特开2008-24919号公报
专利文献3:日本特开2009-79190号公报
专利文献4:日本特开2009-61762号公报
专利文献5:国际公开第2011/21720号小册子
专利文献6:日本特开2012-214665号公报
专利文献7:日本特开2012-72392号公报
发明内容
本发明的目的在于提供透明性、耐气候性、耐湿热性高、拉伸特性优异、色调良好、表面硬度高的膜。
本发明人等经过深入研究,结果发现含有包含来自异山梨醇等的单元的聚碳酸酯树脂(a成分)、特定的紫外线吸收剂(b成分)、着色剂(c成分)和受阻胺系光稳定剂(d成分)的膜的透明性、耐气候性良好,拉伸特性优异,色调良好,表面硬度优异,从而完成了本发明。
即,根据本发明,发明的课题通过下述发明实现。
1.一种膜,含有如下成分:
(a)100重量份的聚碳酸酯树脂(a成分),该聚碳酸酯树脂含有下述式(A)表示的碳酸酯单元(A),且以20℃的二氯甲烷溶液测定的比粘度为0.2~0.5,
(b)0.03~2.5重量份的紫外线吸收剂(b成分),该紫外线吸收剂为选自具有苯并三唑骨架的紫外线吸收剂和具有三嗪骨架的紫外线吸收剂中的至少一种,
(c)0.0001~0.02重量份的着色剂(c成分),以及
(d)0.01~1重量份的受阻胺系光稳定剂(d成分)。
2.根据前项1所述的膜,其中,紫外线吸收剂(b成分)在波长300~360nm具有吸光度的最大值(λmax),且用本文记载的方法测定的波长315nm的紫外线吸收率为0.3%以上。
3.根据前项1所述的膜,其中,紫外线吸收剂(b成分)在波长310~330nm具有吸光度的最大值(λmax),且用本文记载的方法测定的波长315nm的紫外线吸收率为0.8%以上。
4.根据前项1所述的膜,其中,紫外线吸收剂(b成分)为2-[4-[4,6-双([1,1’-联苯]-4-基)-1,3,5-三嗪-2-基]-3-羟基苯氧基]-异辛酯)。
5.根据前项1所述的膜,其中,紫外线吸收剂(b成分)为2,2-亚甲基双[6-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)苯酚]。
6.根据前项1所述的膜,其中,受阻胺系光稳定剂(d成分)为含有下述式(D)表示的结构的化合物。
(式(D)中的R1~R4可以相同或者不同,为碳原子数1~6的脂肪族烃基,R5为氢原子或者碳原子数1~6的脂肪族烃基。)
7.根据前项1所述的膜,其中,聚碳酸酯树脂(a成分)为进一步含有碳酸酯单元(B-1)的聚碳酸酯树脂,该碳酸酯单元(B-1)是由选自脂肪族二醇化合物和脂环式二醇化合物中的至少一种化合物衍生的。
8.根据前项7所述的膜,其中,脂肪族二醇化合物为碳原子数2~30的直链脂肪族二醇化合物。
9.根据前项7所述的膜,其中,脂环式二醇化合物为3,9-双(2-羟基-1,1-二甲基乙基)-2,4,8,10-四氧杂螺(5.5)十一烷。
10.根据前项1所述的膜,其中,聚碳酸酯树脂(a成分)的玻璃化转变温度为70~150℃。
11.根据前项1所述的膜,玻璃化转变温度(Tg)下的拉伸伸长率为100%以上。
12.根据前项1所述的膜,膜的315nm的光线透射率为3%以下。
13.根据前项1所述的膜,厚度为30~500μm。
14.一种膜,在前项1所述的膜的至少一面具有增粘涂层(anchor coat layer)、蒸镀层或者硬涂层。
15.一种装饰用膜,包含前项1~14中任一项所述的膜。
具体实施方式
以下,对本发明进行详细说明。
<聚碳酸酯树脂(a成分)>
本发明中使用的聚碳酸酯树脂(a成分)含有上述式(A)表示的碳酸酯单元(A)。以全部重复单元为基准,单元(A)优选为15摩尔%以上,更优选为30摩尔%以上,进一步优选为50摩尔%以上,特别优选为60摩尔%以上。
(单元(A))
单元(A)如上述式(A)所示,是由具有醚基的脂肪族二醇衍生的单元。上述式(A)在生物质资源中是具有醚键的二醇,是耐热性和铅笔硬度高的材料。
上述式(A)可例示为立体异构体关系的下述式表示的重复单元(A1)、(A2)和(A3)。
它们是源自含糖物质的醚二醇,是由自然界的生物质也能够得到的物质,是被称为可再生资源的物质之一。重复单元(A1)、(A2)和(A3)分别被称为异山梨醇、异甘露醇、异艾杜醇。异山梨醇通过使由淀粉得到的D-葡萄糖氢化后,经过脱水而得到。对于其它醚二醇,除起始物质以外也通过同样的反应得到。
在异山梨醇、异甘露醇、异艾杜醇中由异山梨醇(1,4;3,6-二脱水-D-山梨糖醇)衍生的重复单元由于制造的容易性、耐热性优异而特别优选。
本发明的聚碳酸酯树脂优选含有选自下述式(B-1)和(B-3)中的至少一种共聚单体。
(单元(B-1))
作为本发明中使用的聚碳酸酯树脂的优选的一个方式,可举出含有单元(A)和单元(B-1)且在全部重复单元中单元(A)和单元(B-1)的合计优选为70摩尔%以上、更优选为80摩尔%以上、进一步优选为90摩尔%以上、特别优选为95摩尔%以上的共聚聚碳酸酯树脂。
单元(B-1)是由选自脂肪族二醇化合物和脂环式二醇化合物中的至少1种化合物衍生的碳酸酯单元。脂肪族二醇化合物优选为直链脂肪族二醇化合物。使用优选为碳原子数2~30、更优选为碳原子数6~20、进一步优选为碳原子数8~12的直链脂肪族二醇化合物。作为脂环式二醇化合物,使用优选为碳原子数6~30、更优选为碳原子数6~20的脂环式二醇化合物。
作为直链脂肪族二醇化合物,具体而言,可举出乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、新戊二醇、1,6-己二醇、1,7-庚二醇、1,8-辛二醇、1,9-壬二醇、2-乙基-1,6-己二醇、2,2,4-三甲基-1,6-己二醇、1,10-癸二醇、1,12-十二烷二醇、氢化二亚油基二醇、氢化二油基二醇等。其中优选1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、1,9-壬二醇、1,10-癸二醇、1,12-十二烷二醇。
作为脂环式二醇化合物,具体而言,可举出1,2-环己二醇、1,3-环己二醇、1,4-环己二醇、2-甲基-1,4-环己二醇等环己二醇类,1,2-环己烷二甲醇、1,3-环己烷二甲醇、1,4-环己烷二甲醇等环己烷二甲醇类,2,3-降冰片烷二甲醇、2,5-降冰片烷二甲醇等降冰片烷二甲醇类,三环癸烷二甲醇、五环十五烷二甲醇、1,3-金刚烷二醇、2,2-金刚烷二醇、萘烷二甲醇、2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二醇和3,9-双(2-羟基-1,1-二甲基乙基)-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷等。这些中,优选1,4-环己烷二甲醇、三环癸烷二甲醇、3,9-双(2-羟基-1,1-二甲基乙基)-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷。
这些脂肪族二醇化合物和脂环式二醇化合物可以使用1种或并用2种以上。另外,在不损害本发明的效果的范围内,本发明中使用的二醇类可以并用芳香族二羟基化合物。
作为芳香族二羟基化合物,可举出α,α’-双(4-羟基苯基)-间二异丙基苯(双酚M)、9,9-双(4-羟基-3-甲基苯基)芴、1,1-双(4-羟基苯基)环己烷、1,1-双(4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷、4,4’-二羟基-3,3’-二甲基二苯硫醚、双酚A、2,2-双(4-羟基-3-甲基苯基)丙烷(双酚C)、2,2-双(4-羟基苯基)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷(双酚AF)和1,1-双(4-羟基苯基)癸烷等。
(组成)
单元(A)与单元(B-1)的摩尔比(A/B-1)优选为15/85~99/1。摩尔比(A/B-1)为15/85~99/1的范围时,耐热性高,而且熔融粘度适当,成型性也良好,随之冲击性优异。单元(A)与单元(B-1)的摩尔比(A/B-1)优选为30/70~98/2,更优选为40/60~96/4,进一步优选为50/50~95/5,特别优选为60/40~90/10。各重复单元的摩尔比用日本电子公司制JNM-AL400的质子NMR测定并计算。
可以使用含有60~80摩尔%的单元(A)、含有5~25摩尔%的由3,9-双(2-羟基-1,1-二甲基乙基)-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷(SPG)衍生的单元且剩余部分为由1,9-壬二醇(ND)衍生的单元的3元共聚物。
(聚碳酸酯树脂(a成分)的制造方法)
本发明中使用的聚碳酸酯树脂(a成分)利用通常的制造聚碳酸酯树脂的其本身公知的反应手段,例如使二醇成分与碳酸二酯等碳酸酯前体物质反应的方法来制造。接下来对这些制造方法简单地说明基本的手段。
使用碳酸二酯作为碳酸酯前体物质的酯交换反应利用在非活性气体气氛下将规定比例的芳香族二羟基成分与碳酸二酯边加热边搅拌并使生成的醇或者酚类馏出的方法进行。反应温度根据生成的醇或者酚类的沸点等而不同,通常为120~300℃的范围。反应从其初期开始减压在生成的醇或者酚类馏出的同时反应结束。另外,根据需要可以加入链终止剂、抗氧化剂等。
作为上述酯交换反应中使用的碳酸二酯,可举出可被取代的碳原子数6~12的芳基、芳烷基等的酯。具体而言,可例示碳酸二苯酯、碳酸二甲苯酯、碳酸双(氯苯基)酯和碳酸间甲苯酯等。其中特别优选碳酸二苯酯。碳酸二苯酯的使用量相对于二羟基化合物的合计1摩尔,优选为0.97~1.10摩尔,更优选为1.00~1.06摩尔。
另外,在熔融聚合法中为了加快聚合速度,可以使用聚合催化剂,作为该聚合催化剂,可举出碱金属化合物、碱土金属化合物、含氮化合物、金属化合物等。
作为这样的化合物,优选使用碱金属或碱土金属的有机酸盐、无机盐、氧化物、氢氧化物、氢化物、醇盐、氢氧化季铵等,这些化合物可以单独或组合使用。
作为碱金属化合物,可例示氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铯、氢氧化锂、碳酸氢钠、碳酸钠、碳酸钾、碳酸铯、碳酸锂、乙酸钠、乙酸钾、乙酸铯、乙酸锂、硬脂酸钠、硬脂酸钾、硬脂酸铯、硬脂酸锂、硼氢化钠、苯甲酸钠、苯甲酸钾、苯甲酸铯、苯甲酸锂、磷酸氢二钠、磷酸氢二钾、磷酸氢二锂、苯基磷酸二钠、双酚A的二钠盐、二钾盐、二铯盐、二锂盐、苯酚的钠盐、钾盐、铯盐、锂盐等。
作为碱土金属化合物,可例示氢氧化镁、氢氧化钙、氢氧化锶、氢氧化钡、碳酸镁、碳酸钙、碳酸锶、碳酸钡、碳酸氢钙、碳酸氢钡、碳酸氢镁、碳酸氢锶、二乙酸镁、二乙酸钙、二乙酸锶、二乙酸钡等。作为碱性硼化合物,例如,可举出四甲基硼、四乙基硼、四丙基硼、四丁基硼、三甲基乙基硼、三甲基苄基硼、三甲基苯基硼、三乙基甲基硼、三乙基苄基硼、三乙基苯基硼、三丁基苄基硼、三丁基苯基硼、四苯基硼、苄基三苯基硼、甲基三苯基硼、丁基三苯基硼等的钠盐、钾盐、锂盐、钙盐、钡盐、镁盐或者锶盐等。
作为碱性磷化合物,例如,可举出三乙基膦、三正丙基膦、三异丙基膦、三正丁基膦、三苯基膦、三丁基膦或者季盐等。
作为含氮化合物,可举出四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵、四丁基氢氧化铵、三甲基苄基氢氧化铵等具有烷基、芳基等的氢氧化季铵类。另外,可举出三乙胺、二甲基苄胺、三苯胺等叔胺类,2-甲基咪唑、2-苯基咪唑、苯并咪唑等咪唑类。另外,可例示氨、四甲基硼氢化铵、四丁基硼氢化铵、四丁基四苯基硼酸铵、四苯基四苯基硼酸铵等碱或者碱性盐等。
作为金属化合物,可例示锌铝化合物、锗化合物、有机锡化合物、锑化合物、锰化合物、钛化合物、锆化合物等。这些化合物可以使用1种或者并有2种以上。
这些聚合催化剂的使用量相对于二醇成分1摩尔,在优选1×10-9~1×10-2当量、优选为1×10-8~1×10-5当量、更优选为1×10-7~1×10-3当量的范围进行选择。
另外,在反应后期也可以添加催化剂失活剂。作为使用的催化剂失活剂,可有效使用公知的催化剂失活剂,其中优选磺酸的铵盐、盐。更优选十二烷基苯磺酸四丁基盐等十二烷基苯磺酸的盐类、对甲苯磺酸四丁基铵盐等对甲苯磺酸的盐类。
另外,作为磺酸的酯,优选使用苯磺酸甲酯、苯磺酸乙酯、苯磺酸丁酯、苯磺酸辛酯、苯磺酸苯酯、对甲苯磺酸甲酯、对甲苯磺酸乙酯、对甲苯磺酸丁酯、对甲苯磺酸辛酯、对甲苯磺酸苯酯等。其中,最优选使用十二烷基苯磺酸四丁基盐。
使用选自碱金属化合物和/或碱土金属化合物中的至少1种聚合催化剂时,这些催化剂失活剂的使用量相对于该催化剂1摩尔,可优选以0.5~50摩尔的比例、更优选以0.5~10摩尔的比例、进一步优选以0.8~5摩尔的比例使用。
(单元(B-3))
作为本发明中使用的聚碳酸酯树脂的优选的一个方式,可举出含有上述单元(A)和由下述式(B-3)表示的单元(B-3)且在全部重复单元中单元(A)与单元(B-3)的合计为80摩尔%以上、优选为90摩尔%以上的共聚聚碳酸酯树脂。
(式中X表示碳原子数3~20的亚烷基或者碳原子数3~20的亚环烷基,R表示碳原子数1~20的烷基或者碳原子数3~20的环烷基,m表示1~10的整数。)
单元(B-3)是由具有侧链烷基或者侧链环烷基的脂肪族二醇衍生的单元。
单元(B-3)中,碳原子数的合计优选为4~12的范围,更优选为5~10的范围。如果为该范围,则较高地保持聚碳酸酯树脂的HDT(载荷挠曲温度)。
另外,单元(B-3)中,X的碳原子数(主链碳原子数)和R的碳原子数的合计(侧链碳原子数)优选满足下述式(i),更优选满足下述式(i-a),进一步优选满足下述式(i-b)。如果满足下述式(i),则耐沸水性优异且吸水率能够大幅降低,因而优选。
0.3≤(主链碳原子数)/(侧链碳原子数)≤8 (i)
0.4≤(主链碳原子数)/(侧链碳原子数)≤5 (i-a)
0.5≤(主链碳原子数)/(侧链碳原子数)≤2 (i-b)
(单元(B-3)中的X)
在上述式(B-3)中,X表示碳原子数3~20的亚烷基或者碳原子数3~20的亚环烷基。
X优选为碳原子数3~12的亚烷基,更优选为碳原子数3~8的亚烷基,进一步优选为碳原子数2~6的亚烷基。作为亚烷基,可举出亚丙基、亚丁基、亚戊基、亚己基、亚庚基、亚辛基等。
X优选为碳原子数3~12的亚环烷基,更优选为碳原子数3~8的亚环烷基,进一步优选为碳原子数3~6的亚环烷基。作为亚环烷基,可举出亚环丙基、亚环丁基、亚环戊基、亚环己基、亚环庚基、亚环辛基等。
(单元(B-3)中的R)
在式(B-3)中,R表示碳原子数1~20的烷基或者碳原子数3~20的环烷基。
R优选为碳原子数1~12的烷基,更优选为碳原子数1~8的烷基。作为烷基,可举出甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基等。
R优选为碳原子数3~12的环烷基,更优选为碳原子数3~8的环烷基。作为环烷基,可举出环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基等。
(单元(B-3)中的m)
在式(B-3)中,m表示1~10的整数,优选表示2~8的整数,更优选表示2~5的整数。
(单元(B-3)中的X为碳原子数3~20的亚烷基时)
优选单元(B-3)中的X为碳原子数3~20的亚烷基,R为碳原子数1~4的烷基,m为2~8的整数。优选单元(B)中的X为碳原子数3~5的亚烷基,R为碳原子数1~4的烷基,m为1~2的整数。
单元(B-3)中的-X{-(R)m}-优选为下述式表示的单元(Ba)。
n为2~6的整数,优选为3~5的整数。n个的Ra各自独立地从氢原子、碳原子数1~4的烷基中选择。n个的Rb各自独立地从氢原子、碳原子数1~4的烷基中选择。在n个的Ra和n个的Rb中,优选1个或2个为碳原子数1~4的烷基,其余为氢原子。
单元(B-3)中的-X{-(R)m}-优选为2-正丁基-2-乙基-1,3-丙烷二基、2,4-二乙基-1,5-戊烷二基、3-甲基-1,5-戊烷二基。
(单元(B-3)中的X为碳原子数3~20的亚环烷基时)
在上述式(B-3)中,优选X为碳原子数4~5的亚环烷基,R为碳原子数1~10的烷基,m为3~12的整数。
单元(B-3)优选为下述式表示的单元(Bb)。
R1、R2、R3、R4各自为相同或者不同的烷基,R1~R4的碳原子数的合计为4~10,另外,R1与R2、R3与R4可以键合而形成碳环。单元(Bb)中的R1、R2、R3、R4各自独立地优选为甲基、乙基或者丙基。
单元(B-3)优选为下述式表示的单元(Bb-i)。
单元(B-3)由具有侧链烷基或者侧链环烷基的脂肪族二醇衍生。作为具有侧链烷基或者侧链环烷基的脂肪族二醇,可举出1,3-丁二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、新戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、2-正丁基-2-乙基-1,3-丙二醇、2,2-二乙基-1,3-丙二醇、2,4-二乙基-1,5-戊二醇、1,2-己二醇、1,2-辛二醇、2-乙基-1,6-己二醇、2,3-二异丁基-1,3-丙二醇、1,12-十八烷二醇、2,2-二异戊基-1,3-丙二醇、2-甲基-2-丙基-1,3-丙二醇、2-环己基-1,3-丙二醇、2-甲基-1,4-环己烷二甲醇、2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二醇等。
其中优选3-甲基-1,5-戊二醇、2-正丁基-2-乙基-1,3-丙二醇、2,2-二乙基-1,3-丙二醇、2,4-二乙基-1,5-戊二醇,特别优选2-正丁基-2-乙基-1,3-丙二醇、2,4-二乙基-1,5-戊二醇。它们可以并用2种以上而使用。
单元(A)与单元(B-3)的摩尔比(A/B-3)优选为50/50~95/5的范围,更优选为60/40~93/7的范围,进一步优选为70/30~90/10的范围。如果为上述范围内则耐热性、耐气侯性、低吸水性、表面硬度和低温冲击特性的平衡优异,因而优选。摩尔比(A/B-3)可以用日本电子公司制JNM-AL400的质子NMR测定并计算。
作为衍生出单元(A)和单元(B-3)以外的其它单元的二醇化合物,可以是衍生出上述的单元(B-1)、单元(B-2)的单体化合物、其以外的脂肪族二醇化合物、脂环式二醇化合物、芳香族二羟基化合物中的任一者。具体而言,可举出国际公开第2004/111106号小册子、国际公开第2011/021720号小册子中记载的二醇化合物、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、聚乙二醇等氧烷撑二醇类。
作为脂肪族二羟基化合物、脂环式二羟基化合物、芳香族二羟基化合物,可举出与上述化合物同样的化合物。
含有单元(A)和单元(B-3)的共聚聚碳酸酯树脂利用通常的制造聚碳酸酯树脂的其本身公知的反应手段,例如使二醇成分与碳酸二酯等碳酸酯前体物质反应的方法来制造。关于这些制造方法,基本的手段与上述的含有单元(A)和单元(B-1)的共聚聚碳酸酯树脂的手段同样。
(比粘度:ηSP)
聚碳酸酯树脂(a成分)的比粘度(ηSP)为0.2~0.5,优选为0.3~0.5,更优选为0.31~0.47,进一步优选为0.32~0.45,特别优选为0.33~0.42,最优选为0.34~0.40。如果聚碳酸酯树脂(a成分)的比粘度小于0.2则强度降低,另一方面,如果大于0.5则成型性变差。
本发明中提及的比粘度是使用奥斯特瓦尔德粘度计由在20℃将0.7g聚碳酸酯树脂溶解于二氯甲烷100ml而得的溶液求得的。
比粘度(ηSP)=(t-t0)/t0
[t0为二氯甲烷的落下秒数,t为试样溶液的落下秒数]
应予说明,作为具体的比粘度的测定,例如可以按照下述的要领进行。首先,将聚碳酸酯树脂(a成分)溶解于为其20~30倍重量的二氯甲烷,利用硅藻土过滤采集可溶物后,除去溶液进行充分干燥,得到二氯甲烷可溶物的固体。使用奥斯特瓦尔德粘度计由将该固体0.7g溶解于二氯甲烷100ml而得的溶液求出在20℃的比粘度。
(玻璃化转变温度:Tg)
聚碳酸酯树脂(a成分)的玻璃化转变温度(Tg)优选为70~150℃,更优选为90~140℃,进一步优选为100~135℃,特别优选为110~130℃。如果聚碳酸酯树脂的玻璃化转变温度(Tg)为70℃以上,则作为光学膜使用时耐热性充分而优选。另外,如果聚碳酸酯树脂的玻璃化转变温度(Tg)为150℃以下,则膜成型时的成型加工性良好而优选。玻璃化转变温度(Tg)使用TA Instruments Japan株式会社制2910型DSC,以升温速度20℃/min进行测定。
(饱和吸水率)
聚碳酸酯树脂(a成分)的饱和吸水率优选为2.5%以下,更优选为2.2%以下,进一步优选为2.0%以下。如果饱和吸水率高于2.5%,则有时吸水引起的尺寸变化、翘曲等各种物性降低明显。
饱和吸水率使用将颗粒溶解于二氯甲烷后使二氯甲烷蒸发而得到的厚度200μm的浇铸膜,测定在100℃干燥12小时后在25℃浸渍在水中72小时后的重量增加,通过下式求出。
饱和吸水率(%)={(吸水后的树脂重量-吸水前的树脂重量)/吸水前的树脂重量}×100
另外,聚碳酸酯树脂(a成分)优选玻璃化转变温度(Tg℃)与饱和吸水率(Wa%)的关系满足下述式(I),更优选满足下述式(I-a)。如果满足下述式(I),则为耐热性优异且低吸水率的聚碳酸酯树脂,能够抑制湿热环境时的物性变化、变形,因而优选。TW值的上限没有特别限定,但为10以下就够。
2.5≤TW值=Tg×0.04-Wa (I)
2.6≤TW值=Tg×0.04-Wa (I-a)
(铅笔硬度)
聚碳酸酯树脂(a成分)的铅笔硬度优选为HB以上。从耐擦伤性优异这样的观点考虑,更优选为F以上,进一步优选为H以上。以全部重复单元为基准,通过增加重复单元(B-1)~(B-3)的组成能够增大铅笔硬度。本发明中,铅笔硬度是指对本发明的树脂用具有特定铅笔硬度的铅笔擦过树脂时即便擦过也没留下擦痕的硬度,以基于JISK-5600可测定的涂膜的表面硬度试验中使用的铅笔硬度为指标。铅笔硬度按9H、8H、7H、6H、5H、4H、3H、2H、H、F、HB、B、2B、3B、4B、5B、6B顺序变软,最硬的为9H,最软的为6B。
(光弹性系数)
聚碳酸酯树脂(a成分)的光弹性系数优选为30×10-12Pa-1以下,更优选为28×10- 12Pa-1以下,特别优选为20×10-12Pa-1以下。如果为30×10-12Pa-1以下,则不易发生因应力引起的光学变形,因而优选作为显示器用途。光弹性系数可以通过如下方式求出,即,制作宽度1cm、长度6cm的膜,用日本分光株式会社制光谱椭偏仪“M220”测定该膜在无载荷状态下的相位差和在有1N、2N、3N载荷时的波长550nm的光的相位差,计算(相位差)×(膜宽度)/(载荷)而求出。
<紫外线吸收剂(b成分)>
本发明的膜含有紫外线吸收剂(b成分)。紫外线吸收剂(b成分)为选自具有苯并三唑骨架的紫外线吸收剂和具有三嗪骨架的紫外线吸收剂中的至少一种。具有苯并三唑骨架的紫外线吸收剂和具有三嗪骨架的紫外线吸收剂可以并用。
相对于聚碳酸酯树脂100重量份,紫外线吸收剂(b成分)的含量为0.03~2.5重量份,优选为0.05~2.0重量份,更优选为0.1~1.0重量份,进一步优选为0.3~0.6重量份。如果紫外线吸收剂(b成分)的含量大于2.5重量份则有时膜变黄或发生分散不良,因而不优选,低于0.03重量份时,有时耐气候性不足,因而不优选。
作为具有苯并三唑骨架的紫外线吸收剂,例如,可举出2,2-亚甲基双[6-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)苯酚]、2-(2’-羟基-5’-甲基苯基)苯并三唑、2-(2’-羟基-5’-叔丁基苯基)苯并三唑、2-(2’-羟基-5’-叔辛基苯基)苯并三唑、2-(2’-羟基-3’,5’-二叔丁基苯基)苯并三唑、2-(2’-羟基-3’,5’-二叔戊基苯基)苯并三唑、2-(2’-羟基-3’-十二烷基-5’-甲基苯基)苯并三唑、2-(2’-羟基-3’,5’-双(α,α’-二甲基苄基)苯基苯并三唑、2-[2’-羟基-3’-(3”,4”,5”,6”-四邻苯二甲酰亚胺基甲基)-5’-甲基苯基]苯并三唑、2-(2’-羟基-3’-叔丁基-5’-甲基苯基)-5-氯苯并三唑、2-(2’-羟基-3’,5’-二叔丁基苯基)-5-氯苯并三唑、2,2’亚甲基双[4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-6-(2H-苯并三唑-2-基)苯酚]、甲基-3-[3-叔丁基-5-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基丙酸酯与聚乙二醇的缩合物等。它们可以单独使用或者以2种以上的混合物的形式使用。
相对于聚碳酸酯树脂100重量份,具有苯并三唑骨架的紫外线吸收剂的含量优选为0.03~2.5重量份,更优选为0.05~2.0重量份,进一步优选为0.1~1.0重量份,特别优选为0.3~0.6重量份。如果具有苯并三唑骨架的紫外线吸收剂的含量大于2.5重量份则有时膜变黄或发生分散不良,低于0.03重量份时,有时耐气候性不足。
作为具有三嗪骨架的紫外线吸收剂,例如,可举出2-[4-[4,6-双([1,1’-联苯]-4-基)-1,3,5-三嗪-2-基]-3-羟基苯氧基]-异辛酯)、2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-5-苯酚、2-(4,6-二苯氧基-1,3,5-三嗪-2-基)-5-苯酚、2-[4,6-二(4-甲基苯基)-1,3,5-三嗪-2-基]-5-苯酚、2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-5-[(己基)氧基]-苯酚、2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-5-[2-(2-乙基己酰氧基)乙氧基]苯酚、2-乙基己酸-2-[3-羟基]-4-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)苯氧基]乙酯、2-(4,6-(4-联苯基)-1,3,5-三嗪-2-基)-5-(2-乙基己氧基)-苯酚、(丙酸-2-[4-[4,6-双([1,1’-联苯]-4-基)-1,3,5-三嗪-2-基]-3-羟基苯氧基]-异辛酯)等。它们可以单独使用或者以2种以上的混合物的形式使用。
相对于聚碳酸酯树脂100重量份,该三嗪系紫外线吸收剂的含量为0.03~2.5重量份,优选为0.05~2.0重量份,更优选为0.1~1.0重量份。如果三嗪系紫外线吸收剂的配合比例大于2.5重量份,则有时引起膜的变黄、分散不良、来自紫外线吸收剂的升华物附着于膜成型时的模具和辊而导致的生产率降低、膜外观不良,低于0.03重量份时,有时耐气候性不足。
优选紫外线吸收剂(b成分)在波长300~360nm具有吸光度的最大值(λmax),且波长315nm的紫外线吸收率为0.3%以上。
优选紫外线吸收剂(b成分)在波长310~330nm具有吸光度的最大值(λmax),且波长315nm的紫外线吸收率为0.8%以上。
吸光度的最大值(λmax)是通过制备紫外线吸收剂的二氯甲烷溶液(10mg/L),并使用分光光度计(日立制作所制U-3310)测定的。
(其它的紫外线吸收剂)
本发明的膜在不损害其特性的范围内可以并用其它的紫外线吸收剂,例如二苯甲酮系紫外线吸收剂、环状亚氨基酯系紫外线吸收剂和氰基丙烯酸酯系紫外线吸收剂等紫外线吸收剂。相对于聚碳酸酯树脂(a成分)100重量份,该其它的紫外线吸收剂的含量优选为0.03~2.0重量份,更优选为0.05~1.5重量份,进一步优选为0.1~1.0重量份。
<着色剂(c成分)>
本发明的膜含有着色剂(c成分)。着色剂(c成分)消除因聚碳酸酯树脂(a成分)或紫外线吸收剂(b成分)导致的膜的黄色。作为本发明中使用的着色剂(c成分),可举出无机颜料、有机染料等有机系染颜料,只要能够着色就没有特别限制。
作为无机颜料,例如,可举出炭黑、氧化钛、氧化锌、红色氧化物、氧化铬、铁黑、钛黄、锌-铁系棕色颜料、铜-铬系黑色颜料、铜-铁系黑色颜料等氧化物系颜料。
作为有机颜料、有机染料等有机染颜料,例如可举出酞菁系染颜料;偶氮系、硫靛系、紫环酮系、苝系、喹吖啶酮系、二嗪系、异吲哚啉酮系、喹啉酮系等稠合多环染颜料;蒽醌系、紫环酮系、苝系、次甲基系、喹啉系、杂环系、甲基系的染颜料等。这些着色剂可以单独使用1种,也可以混合2种以上使用。
相对于聚碳酸酯树脂(a成分)100重量份,以0.0001~0.02重量份的比例含有这些着色剂,优选以0.0005~0.018重量份、更优选以0.001~0.017重量份、进一步优选以0.0015~0.015重量份、特别优选以0.0001~0.005重量份的比例含有这些着色剂。如果着色剂的含有比例大于0.02重量份,则因透射率变差而不优选,低于0.0001重量份时,消除黄色的效果不足而不优选。另外,如果含有太多量的着色剂则着色剂的吸收变强,成为光透射比降低而没有光泽的膜。
(上蓝剂)
作为着色剂(c成分),可举出上蓝剂。上蓝剂是为了消除因聚合物或紫外线吸收剂导致的膜的黄色而配合的。
作为上蓝剂,只要是在聚碳酸酯中使用的上蓝剂,就可以无特别限制地使用。一般而言,蒽醌系染料容易得到,因而优选。
作为上蓝剂,例如可举出通用名Solvent Violet13[CA.No(颜色索引编号)60725;商标名为BAYER公司制“MACROLEX Violet B”、三菱化学株式会社制“Diaresin Blue G”、住友化学工业株式会社制“Sumiplast Violet B”]、通用名Solvent Violet31[CA.N 68210;商标名为三菱化学株式会社制“Diaresin Violet D”]、通用名Solvent Violet33[CA.N60725;商标名为三菱化学株式会社制“Diaresin Blue J”]、通用名Solvent Blue94[CA.No61500;商标名为三菱化学株式会社制“Diaresin Blue N”]、通用名SolventViolet36[CA.No 68210;商标名为BAYER公司制“MACROLEX Violet3R”]、通用名Solvent Blue97[商标名为BAYER公司制“MACROLEX Blue RR”]和通用名Solvent Blue45[CA.No 61110;商标名为Sandoz公司制“Tetrazole Blue RLS”];商标名为住友化学工业株式会社制“SumitoneCyanine Blue”作为代表例。
这些上蓝剂可以单独使用1种,也可以并用2种以上。相对于聚碳酸酯树脂(a成分)100重量份,优选含有0.0001~0.02重量份、更优选含有0.0005~0.018重量份、进一步优选含有0.001~0.017重量份、特别优选含有0.0015~0.015重量份的这些上蓝剂。如果上蓝剂的含量大于0.02重量份,则透射率变差,因而不优选,低于0.0001重量份时,消除黄色的效果不足而不优选。
<受阻胺系光稳定剂(d成分)>
本发明的膜含有受阻胺系光稳定剂(d成分)。如果含有受阻胺系光稳定剂(d成分),则具有在耐气候性方面良好,成型品不易形成裂纹这样的优点。
受阻胺系光稳定剂(d成分)优选为含有下述式(D)表示的结构的化合物。
式(D)中的R1~R4可以相同或者不同,为碳原子数1~6的脂肪族烃基。另外,R5为氢原子或者碳原子数1~6的脂肪族烃基,优选为碳原子数1~6的脂肪族烃基。作为碳原子数1~6的脂肪族烃基,可举出碳原子数1~6的烷基。作为碳原子数1~6的烷基,可举出甲基、乙基、丙基等。其中优选甲基。
作为受阻胺系光稳定剂(d成分),例如,可举出甲基丙烯酸1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶酯、二癸酸双(2,2,6,6-四甲基-1-辛氧基-4-哌啶基)酯、丙二酸双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)-[[3,5-双(1,1-二甲基乙基)-4-羟基苯基]甲基]丁酯、2,4-双[N-丁基-N-(1-环己氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-2-基)氨基]-6-(2-羟基乙胺)-1,3,5-三嗪、癸二酸双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)酯、癸二酸甲基(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)酯、碳酸双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)酯、琥珀酸双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)酯、癸二酸双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)酯、4-苯甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶、4-辛酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶、双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)二苯基甲烷-p,p’-二氨基甲酸酯、双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)苯-1,3-二磺酸酯、双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)苯基亚磷酸酯等。
受阻胺系光稳定剂(d成分)可以单独使用或并用2种以上。相对于聚碳酸酯树脂(a成分)100重量份,受阻胺系光稳定剂(d成分)的含量优选为0.01~1重量份,更优选为0.02~0.5重量份,进一步优选为0.03~0.4重量份,特别优选为0.03~0.3重量份,最优选为0.05~0.2重量份。
<添加剂等>
本发明的膜可以根据用途、需要进一步配合热稳定剂(或者抗氧化剂)、增塑剂、聚合金属钝化剂、阻燃剂、润滑剂、防静电剂、表面活性剂、抗菌剂、脱模剂等添加剂。另外,在不损害本发明的效果的范围内,本发明中使用的聚碳酸酯树脂(a成分)可以与其它的树脂并用。
<热稳定剂>
为了抑制挤出·成型时的分子量降低、色调劣化,特别优选本发明的膜含有热稳定剂。由于单元(A)的醚二醇残基因热和氧而劣化、容易着色,所以优选含有磷系稳定剂作为热稳定剂。而且作为磷系稳定剂,更优选配合季戊四醇型亚磷酸酯化合物或者与二元酚类反应而具有环状结构的亚磷酸酯化合物。
作为上述的季戊四醇型亚磷酸酯化合物,具体而言,例如,可举出二硬脂基季戊四醇二亚磷酸酯、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、双(2,6-二叔丁基-4-乙基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、苯基双酚A季戊四醇二亚磷酸酯、双(壬基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、二环己基季戊四醇二亚磷酸酯等,其中优选二硬脂基季戊四醇二亚磷酸酯和双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯。
作为上述的与二元酚类反应而具有环状结构的亚磷酸酯化合物,例如,可举出2,2’-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、2,2’-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)(2-叔丁基-4-甲基苯基)亚磷酸酯、2,2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯基)(2-叔丁基-4-甲基苯基)亚磷酸酯、2,2’-亚乙基双(4-甲基-6-叔丁基苯基)(2-叔丁基-4-甲基苯基)亚磷酸酯、2,2’-亚甲基-双-(4,6-二叔丁基苯基)辛基亚磷酸酯、6-叔丁基-4-[3-[(2,4,8,10)-四叔丁基二苯并[d,f][1,3,2]二磷环庚烷-6-基)氧]丙基]-2-甲基苯酚等。
作为其它的磷系稳定剂,可举出除上述以外的各种亚磷酸酯化合物、亚膦酸酯化合物和磷酸酯化合物。
作为亚磷酸酯化合物,例如,可举出亚磷酸三苯酯、亚磷酸三(壬基苯基)酯、亚磷酸三癸酯、亚磷酸三辛酯、亚磷酸三(十八烷基)酯、亚磷酸二癸基单苯酯、亚磷酸二辛基单苯酯、亚磷酸二异丙基单苯酯、亚磷酸单丁基二苯酯、亚磷酸单癸基二苯酯、亚磷酸单辛基二苯酯、2,2-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)亚磷酸辛酯、亚磷酸三(二乙基苯基)酯、亚磷酸三(二异丙基苯基)酯、亚磷酸三(二正丁基苯基)酯、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯和亚磷酸三(2,6-二叔丁基苯基)酯等,优选亚磷酸三(2,6-二叔丁基苯基)酯。
作为磷酸酯化合物,可举出磷酸三丁酯、磷酸三甲酯、磷酸三甲苯酯、磷酸三苯酯、磷酸三氯苯酯、磷酸三乙酯、磷酸二苯基甲苯酯、磷酸二苯基单邻联苯酯、磷酸三丁氧基乙酯、磷酸二丁酯、磷酸二辛酯、磷酸二异丙酯等,优选磷酸三苯酯、磷酸三甲酯。
作为亚膦酸酯化合物,可举出四(2,4-二叔丁基苯基)-4,4’-亚联苯基二亚膦酸酯、四(2,4-二叔丁基苯基)-4,3’-亚联苯基二亚膦酸酯、四(2,4-二叔丁基苯基)-3,3’-亚联苯基二亚膦酸酯、四(2,6-二叔丁基苯基)-4,4’-亚联苯基二亚膦酸酯、四(2,6-二叔丁基苯基)-4,3’-亚联苯基二亚膦酸酯、四(2,6-二叔丁基苯基)-3,3’-亚联苯基二亚膦酸酯、双(2,4-二叔丁基苯基)-4-苯基-苯基亚膦酸酯、双(2,4-二叔丁基苯基)-3-苯基-苯基亚膦酸酯、双(2,6-二正丁基苯基)-3-苯基-苯基亚膦酸酯、双(2,6-二叔丁基苯基)-4-苯基-苯基亚膦酸酯、双(2,6-二叔丁基苯基)-3-苯基-苯基亚膦酸酯等,优选四(二叔丁基苯基)-亚联苯基二亚膦酸酯、双(二叔丁基苯基)-苯基-苯基亚膦酸酯,更优选四(2,4-二叔丁基苯基)-亚联苯基二亚膦酸酯、双(2,4-二叔丁基苯基)-苯基-苯基亚膦酸酯。该亚膦酸酯化合物能够与上述具有取代了2个以上烷基的芳基的亚磷酸酯化合物并用,因而优选。
作为膦酸酯化合物,可举出苯膦酸二甲酯、苯膦酸二乙酯和苯膦酸二丙酯等。
上述的磷系热稳定剂可以单独使用1种,也可以并用2种以上使用。
上述的磷系稳定剂可以单独使用或者并有2种以上而使用,优选至少配合有效量的季戊四醇型亚磷酸酯化合物或者具有环状结构的亚磷酸酯化合物。相对于聚碳酸酯树脂100重量份,磷系稳定剂优选配合0.001~1重量份,更优选配合0.01~0.5重量份,进一步优选配合0.01~0.3重量份。
本发明的膜为了抑制挤出·成型时的分子量降低、色调劣化,也可以添加受阻酚系热稳定剂作为热稳定剂。
作为受阻酚系稳定剂,例如,只要具有抗氧化功能就没有特别限定,例如,可举出正十八烷基-3-(4’-羟基-3’,5’-二叔丁基苯基)丙酸酯、四{亚甲基-3-(3’,5’-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯}甲烷、二硬脂基(4-羟基-3-甲基-5-叔丁基苄基)丙二酸酯、三乙二醇-双{3-(3-叔丁基-5-甲基-4-羟基苯基)丙酸酯}、1,6-己二醇-双{3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯}、季戊四醇-四{3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯}、2,2-硫代二亚乙基双{3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯}、2,2-硫代双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯、三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)-异氰脲酸酯、2,4-双{(辛硫基)甲基}-邻甲酚、异辛基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯、2,5,7,8-四甲基-2(4’,8’,12’-三甲基十三烷基)色满-6-醇、3,3’,3”,5,5’,5”-六叔丁基-a,a’,a”-(均三甲苯-2,4,6-三基)三对甲酚等。
这些中,优选正十八烷基-3-(4’-羟基-3’,5’-二叔丁基苯基)丙酸酯、季戊四醇-四{3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯}、3,3’,3”,5,5’,5”-六叔丁基-a,a’,a”-(均三甲苯-2,4,6-三基)三对甲酚、2,2-硫代二亚乙基双{3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯}等。这些受阻酚系稳定剂可以单独使用1种,也可以并用2种以上而使用。
相对于聚碳酸酯树脂(a成分)100重量份,受阻酚系稳定剂优选配合0.001~1重量份,更优选配合0.01~0.5重量份,进一步优选配合0.01~0.3重量份。
<脱模剂>
本发明的膜为了进一步提高熔融成型时从模具的脱模性,在不损害本发明的目的的范围内,也可以配合脱模剂。
作为上述脱模剂,可举出一元或者多元醇的高级脂肪酸酯、高级脂肪酸、石蜡、蜂蜡、烯烃系蜡、含有羧基和/或羧酸酐基的烯烃系蜡、硅油、有机聚硅氧烷等。
作为高级脂肪酸酯,优选碳原子数1~20的一元或者多元醇与碳原子数10~30的饱和脂肪酸的部分酯或者全酯。作为该一元或者多元醇与饱和脂肪酸的部分酯或者全酯,例如,可举出单硬脂酸甘油酯、二硬脂酸甘油酯、三硬脂酸甘油酯、单硬脂酸山梨醇酯、硬脂酸十八醇酯、单山萮酸甘油酯、山萮酸二十二醇酯、季戊四醇单硬脂酸酯、季戊四醇四硬脂酸酯、季戊四醇四壬酸酯、丙二醇单硬脂酸酯、硬脂酸硬脂醇酯、棕榈酸十六醇酯、硬脂酸丁酯、月桂酸甲酯、棕榈酸异丙酯、联苯酚联苯酯(biphenyl biphenate)、失水山梨糖醇单硬脂酸酯、硬脂酸2-乙基己酯等。
其中,优选使用单硬脂酸甘油酯、三硬脂酸甘油酯、季戊四醇四硬脂酸酯、山萮酸二十二醇酯。
作为高级脂肪酸,优选碳原子数10~30的饱和脂肪酸。作为该脂肪酸,可举出肉豆蔻酸、月桂酸、棕榈酸、硬脂酸、山萮酸等。
这些脱模剂可以单独使用1种,也可以并用2种以上。相对于聚碳酸酯树脂100重量份,该脱模剂的配合量优选为0.01~5重量份。
<膜的制造方法>
本发明的膜可以用例如溶液浇铸法、熔融挤出法、热压法、压延法等公知的方法制造。作为本发明的膜的制造方法,从生产率的观点考虑,优选熔融挤出法。
在熔融挤出法中,优选采用使用T型模头将树脂挤出并送至冷却辊的方法。此时的温度根据聚碳酸酯树脂的分子量、Tg、熔融流动特性等决定,优选为180~350℃的范围,更优选为200℃~320℃的范围。如果低于180℃则粘度变高,容易残留聚合物的取向、应力形变。另外,如果高于350℃则容易引起热劣化、着色、来自T型模头的分模线(条纹)等问题。
另外,本发明中使用的聚碳酸酯树脂(a成分)在有机溶剂中的溶解性良好,因此也可以采用溶液浇铸法。溶液浇铸法的情况下,作为溶剂,优选使用二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、1,1,2,2-四氯乙烷、二氧戊环、二烷等。使用溶液浇铸法的膜中的残留溶剂量优选为2重量%以下,更优选为1重量%以下。如果超过2重量%则残留溶剂多,且膜的玻璃化转变温度的下降明显,在耐热性方面不优选。
<膜的厚度>
本发明的膜的厚度优选为30~500μm,更优选为40~400μm,进一步优选为50~200μm的范围。
<360nm的光线透射率>
本发明的膜的360nm的光线透射率优选为20%以下,更优选为10%以下,进一步优选为5%以下,特别优选为2%以下,最优选为1%以下。如果膜的360nm的光线透射率为上述范围内,则在室外使用时,不会因紫外线到达内部而使内部材料劣化,因而优选。360nm的光线透射率可以使用日立制作所制U-4100型分光光度计,测定膜在360nm的光线透射率。
<315nm的光线透射率>
本发明的膜的315nm的光线透射率优选为10%以下,更优选为5%以下,进一步优选为3%以下,特别优选为1%以下。如果膜的315nm的光线透射率为上述范围内,则在室外使用时,不会因紫外线到达内部而使内部材料劣化,因而优选。也能够赋予对QUV等加速老化试验的耐性。315nm的光线透射率可以使用日立制作所制U-4100型分光光度计,测定膜在315nm的光线透射率。
<相位差>
本发明的膜的波长550nm的面内相位差优选为20nm以下,更优选为15nm以下,特别优选为10nm以下。如果膜的波长550nm的面内相位差为上述范围内则用作显示器用途时,不会产生漏光、不会使可视性变差,因而优选。波长550nm的面内相位差是使用日本分光株式会社制Spectroellipsometer M-220对膜测定波长550nm的相位差而求出的。
<加热拉伸伸长率>
本发明的膜在玻璃化转变温度(Tg)的拉伸伸长率优选为100%以上,进一步优选为150%以上,特别优选为180%以上。如果加热时的拉伸伸长率为上述范围内,则二次加工时的成型性优异,因而优选。
在玻璃化转变温度(Tg)的拉伸伸长率通过如下方式求出,即,将膜切成110mm×15mm的大小,使用株式会社岛津制作所制AUTOGRAPH AX-G plus,将槽内加热至膜的Tg,测定拉伸断裂伸长率,测定10次取测定值的平均值而求出。
<全光线透射率>
本发明的膜的全光线透射率优选为80%以上,更优选为88%以上,进一步优选为90%以上,特别优选为91%以上。如果全光线透射率为上述范围内,则可视性优异而优选。膜的全光线透射率可以使用日本电色工业株式会社制NDH-2000(D65光源)测定。应予说明,测定进行5次,采用其平均值作为测定值。
<硬涂>
接下来对硬涂层进行说明。本发明中,可以使用各种硬涂剂对本发明的膜进行硬涂处理。
作为本发明中优选使用的硬涂剂,可例示有机硅树脂系硬涂剂、有机树脂系硬涂剂等。该硬涂层的硬度没有特别限定,只要比聚碳酸酯的硬度高即可。
有机硅树脂系硬涂剂形成具有硅氧烷键的固化树脂层,例如,可举出以相当于三官能硅氧烷单元的化合物(三烷氧基硅烷化合物等)为主成分的化合物的部分水解缩合物,优选进一步含有相当于四官能硅氧烷单元的化合物(四烷氧基硅烷化合物等)的部分水解缩合物,以及进一步向它们中填充了胶体二氧化硅等金属氧化物微粒的部分水解缩合物等。有机硅树脂系硬涂剂可以进一步含有二官能性的硅氧烷单元和单官能性的硅氧烷单元。它们中含有缩合反应时产生的醇(烷氧基硅烷的部分水解缩合物的情况)等,但可以根据需要使其进一步溶解或分散于任意的有机溶剂、水或者它们的混合物。作为为此使用的有机溶剂,可举出低级脂肪酸醇类、多元醇及其醚、酯类等。此外,为了使硬涂层得到平滑的表面状态,可以添加各种表面活性剂,例如硅氧烷系、氟化烷基系表面活性剂等。
作为有机树脂系硬涂剂,例如,可举出三聚氰胺树脂、聚氨酯树脂、醇酸树脂、丙烯酸树脂、多官能丙烯酸树脂等。这里,作为多官能丙烯酸树脂,可举出多元醇丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、磷腈丙烯酸酯等树脂。这些中,特别优选紫外线固化型的硬涂剂。进而,更优选该硬涂剂含有由紫外线吸收性单体和/或光稳定性单体共聚而成的结构单元。更优选的有机树脂系硬涂剂是通过使所述单体与(甲基)丙烯酸烷基酯单体共聚而形成硬涂层的硬涂剂。上述紫外线固化型的硬涂剂在其处理简便这一点上是优选的,在能够容易地包含由紫外线吸收性单体和/或光稳定性单体共聚而成的构成单元这一点上以及能够大幅改善成型品的耐光性这一点上更优选。作为丙烯酸系硬涂剂的市售品,例如可例示Origin Electric株式会社制Origiapt(オリジアプト)系列和日本触媒株式会社制Udouble系列等。它们可以与交联剂成分混合而使用。
另一方面,成型品要求玻璃样的硬度时,优选长时间的耐气候性优异且表面硬度较高的有机硅树脂系硬涂剂。特别优选在形成由各种树脂构成的底涂层(第1层)后,在其上形成由有机硅树脂系硬涂剂制成的顶层(第2层)。
作为形成上述底涂层(第1层)的树脂,可举出各种由封端异氰酸酯成分和多元醇成分构成的聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、聚酯树脂、环氧树脂、三聚氰胺树脂、氨基树脂和聚酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、磷腈丙烯酸酯、三聚氰胺丙烯酸酯、氨基丙烯酸酯等各种多官能丙烯酸树脂,它们可以单独使用,也可以并用2种以上。这些中优选举出含有50重量%的丙烯酸树脂、多官能丙烯酸树脂的树脂,更优选举出含有60重量%以上的丙烯酸树脂、多官能丙烯酸树脂的树脂,特别优选由丙烯酸树脂和聚氨酯丙烯酸酯构成的树脂。涂布未反应状态的树脂后进行规定的反应而形成固化树脂以及直接涂布反应后的树脂而形成固化树脂层的方式均可采用。后者通常在将树脂溶解于溶剂而成为溶液后,进行涂布,其后除去溶剂。另外前者的情况下,一般也使用溶剂。
此外,形成有机硅树脂系硬涂剂的底涂层的树脂中可以含有公知的光稳定剂、紫外线吸收剂、以及有机硅树脂硬涂剂的催化剂、热·光聚合引发剂、聚合抑制剂、有机硅消泡剂、流平剂、增粘剂、防沉剂、防流挂剂、阻燃剂、有机·无机颜料·染料的各种添加剂和添加助剂。
硬涂层含有紫外线吸收剂由于具有良好的耐久性(特别是对密合性的耐久性)而优选。此外,本发明的硬涂层的更优选的方式如下。即,一种硬涂层,是在本发明的膜的表面形成第1层,在第1层的表面形成第2层这样的构成的硬涂层,其中,
第1层由交联的丙烯酸共聚物(丙烯酸共聚物-I)和紫外线吸收剂构成,第2层由交联的有机硅氧烷聚合物构成,该交联的丙烯酸共聚物(丙烯酸共聚物-I)是由50摩尔%以上的下述式(X-1)表示的重复单元、5~30摩尔%的下述式(X-2)表示的重复单元和0~30摩尔%的下述式(X-3)表示的重复单元构成且氨基甲酸酯键与式(X-1)~(X-3)表示的重复单元的合计量的摩尔比在4/100~30/100的范围的交联的丙烯酸共聚物,该交联的有机硅氧烷聚合物是由下述式(p-4)~(p-6)表示的重复单元构成且将该重复单元的总量设为100摩尔%时式(p-4):80~100摩尔%、式(p-5):0~20摩尔%和式(p-6):0~20摩尔%的交联的有机硅氧烷聚合物。
(式中,R11为甲基或者乙基。)
(式中R12为碳原子数2~5的亚烷基。在式(X-2)表示的重复单元中至少一部分的Ra为单键,其余为氢原子。Ra为单键时,介由氨基甲酸酯键与其它的式(X-2)表示的重复单元键合。)
(其中,式中Y为氢原子或者甲基,R13为选自氢原子、碳原子数2~5的烷基、紫外线吸收残基中的至少一种基团。但是,不包括Y为甲基且R13为甲基或乙基的情况。)
(式中,Q1、Q2各自为被选自碳原子数1~4的烷基、乙烯基或者甲基丙烯酰基、氨基、环氧丙氧基和3,4-环氧环己基中的至少一种基团取代而成的碳原子数1~3的烷基。)
作为涂布方法,可以根据被涂装的基材的形状适当地选择棒涂法、浸涂法、流涂法、喷涂法、旋涂法、辊涂法等方法。其中优选容易与复杂的成型品形状对应的浸涂法、流涂法和旋涂法。
<显示器膜>
本发明的膜例如可适合用作电视、计算机、移动电话、平板型PC的监视器、各种触摸面板等液晶、有机EL等显示装置的显示器用膜。
<装饰用膜>
本发明的膜可适合用作装饰用膜。在膜的表面的形成装饰层、硬涂层、粘接层时,为了提高与各层的密合性,可以利用电晕放电处理、UV处理、涂布增粘剂等方法预先对膜的表面实施前处理。作为增粘剂,例如,优选使用选自聚酯树脂、丙烯酸树脂、丙烯酸改性聚酯树脂、聚氨酯树脂、聚硅氧烷和环氧树脂中的至少1种树脂。
装饰膜中,在装饰用膜的至少一面层叠装饰层。本发明中使用的装饰层可以采用各种形态。作为装饰层,例如可举出直接施于膜的印刷层、蒸镀层、层叠于膜的着色的树脂层和使用实施了印刷、蒸镀等装饰的膜的层等,没有特别限定。另外,为了提高与装饰层的密合性,优选含有增粘涂层。
作为属于装饰层的一种的印刷层的粘结剂树脂原材料,优选聚氨酯系树脂、乙烯基系树脂、聚酰胺系树脂、聚酯系树脂、丙烯酸系树脂、聚乙烯醇缩醛系树脂、聚酯聚氨酯系树脂、纤维素酯系树脂、醇酸系树脂、热塑性弹性体系树脂等,特别优选能够制作柔软的被膜的树脂。另外在粘结剂树脂中优选配合含有适当颜色的颜料或者染料作为着色剂的着色油墨。
印刷层的层叠方法优选使用胶版印刷法、凹版印刷法、丝网印刷法等方法。特别是需要多色印刷、灰度色彩时,优选胶版印刷法、凹版印刷法。另外,单色的情况下,也可以采用凹版涂布法、辊涂布法、逗号涂布法等涂布法。根据图案,可以是在膜上整面层叠印刷层的印刷法,也可以是部分层叠印刷层的印刷法。
作为构成属于装饰层的一种的蒸镀层的材质,优选铝、硅、锌、镁、铜、铬、镍铬等金属。从设计性和成本方面考虑,更需要铝金属,可以是由2种以上的金属成分构成的合金。作为通过蒸镀层叠这些金属薄膜层的方法,可以使用通常的真空蒸镀法,但也可以使用离子镀、溅射、用等离子体将蒸发物活化的方法等。另外化学气相蒸镀法(所谓的CVD法)也可以作为广义上的蒸镀法使用。作为这些方法的蒸发源,有电阻加热方式的板形式、利用辐射或者高频加热的坩埚形式、利用电子束加热的方式等,但不特别限定于这些。
采用在膜上形成着色的树脂层作为装饰层的一种的方法时,可举出采用涂布法、挤出层压法层叠利用染料、有机颜料和无机颜料作为着色剂进行了着色的树脂的方式,但不限于此。
形成印刷层作为装饰层时,装饰层的厚度的范围只要不妨碍本发明的效果就没有限定,从成型性的观点考虑,优选0.01~100μm。
形成蒸镀层作为装饰层时,装饰层的厚度的范围只要不妨碍本发明的效果就没有限定,从成型性的观点考虑,优选0.01~100μm。形成树脂层作为装饰层时,装饰层的厚度的范围只要不妨碍本发明的效果就没有限定,从成型性的观点考虑,优选0.01~100μm。
另外使用印刷层、蒸镀层、树脂层以外作为装饰层时,装饰层的厚度的范围只要不妨碍本发明的效果就没有限定,从成型性的观点考虑,优选0.01~100μm。
优选在本发明的膜的至少一面具有增粘涂层、蒸镀层或者硬涂层的膜。
实施例
实施例1~11、比较例1~2
以下通过实施例对本发明进行详细说明,但本发明并不限定于此。应予说明,实施例中“份”表示“重量份”。实施例中使用的使用树脂和评价方法如下。
1.聚合物组成比(NMR)
用日本电子公司制JNM-AL400的质子NMR测定各重复单元,算出聚合物组成比(摩尔比)。
2.比粘度测定
利用奥斯特瓦尔德粘度计由在20℃将聚碳酸酯树脂0.7g溶解于二氯甲烷100ml而得的溶液求出。
比粘度(ηSP)=(t-t0)/t0
[t0为二氯甲烷的落下秒数,t为试样溶液的落下秒数]
3.玻璃化转变温度(Tg)
采用聚碳酸酯树脂8mg并使用TA Instrument株式会社制的热分析系统DSC-2910,基于JIS K7121在氮气氛下(氮流量:40ml/min)、升温速度:20℃/min的条件下进行测定。
4.吸水率(Wa)
吸水率使用将颗粒溶解于二氯甲烷后使二氯甲烷蒸发而得到的厚度200μm的浇铸膜,在100℃干燥12小时后,测定在25℃在水中浸渍72小时后的重量增加,通过下式求出吸水率。
吸水率(%)={(吸水后的树脂重量-吸水前的树脂重量)/吸水前的树脂重量}×100
5.TW值
TW值通过下式求出。
TW值=玻璃化转变温度(Tg)×0.04-吸水率(Wa)
6.铅笔硬度
使用日本制钢所制注射成型机J85-ELIII将颗粒在料筒温度250℃、模具温度80℃、1分钟循环下成型为2mm厚方板,使用该成型试验片,利用JIS K5600的基板(基図板)试验方法测定。
7.色调(b值)
利用C光源并使用日立U-3000分光光度计对实施例中得到的75μm的膜进行测定。
8.加热拉伸伸长率
将实施例中得到的膜切成110mm×15mm的大小,使用株式会社岛津制作所制AUTOGRAPH AX-G plus,将槽内加热至膜的Tg,测定拉伸断裂伸长率,测定10次测定值的平均值。
9.透射率(360nm)
使用日立制作所制U-4100型分光光度计,测定膜在360nm的光线透射率。
10.耐气候变色
基于JIS B7753,使用Suga Test Instruments公司制阳光耐气候试验箱S80,用日光型碳弧(超长寿命碳4对)光源,设定成放电电压50V、放电电流60A,通过照射和表面喷雾(降雨)在黑色面板温度63℃、相对湿度50%的条件下对注射成型片的平板(宽度60mm×长度60mm×厚度3mm)的正方形的面进行1000小时照射处理。表面喷雾(降雨)时间为12分钟/1小时。玻璃过滤器使用A类型。对该试验前后的试验片使用日本电色工业公司制分光式色差计SE-2000测定色差ΔE。ΔE越小,表示变色越小。
实施例1
<聚碳酸酯树脂的制造>
将异山梨醇(以下省略为ISS)441份、1,9-壬二醇(以下省略为ND)66份、碳酸二苯酯(以下省略为DPC)750份以及作为催化剂的四甲基氢氧化铵0.8×10-2份和氢氧化钠0.6×10-4份在氮气氛下加热到180℃使其熔融。其后,用30分钟将减压度调整为13.4kPa。其后,以60℃/hr的速度升温至240℃,在该温度保持10分钟后,用1小时使减压度为133Pa以下。在合计6小时搅拌下进行反应,在氮加压下从反应槽的底部排出,边用水槽冷却边用造粒机切割而得到颗粒。测定该颗粒的比粘度。
<膜的制造>
接下来,利用热风循环式干燥机将得到的颗粒在90℃干燥12小时。相对于颗粒100重量份,配合作为紫外线吸收剂(b成分)的苯并三唑型紫外线吸收剂即2,2-亚甲基双[6-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)苯酚]0.3重量份、作为受阻胺系光稳定剂(d成分)的仲胺化合物即Adekastab LA-77Y(ADEKA株式会社制)0.1重量份、作为抗氧化剂的磷系稳定剂即Irgafos168(BASF制;亚磷酸三(2,6-二叔丁基苯基)酯)0.1重量份、作为上蓝剂(c成分)的MACROLEX Blue RR 0.0015重量份并混合均匀,将该混合物投入挤出机而进行树脂组合物的制作。
作为挤出机,使用直径30mmφ的排气式双轴挤出机(日本制钢所制TEX30α-35BW-3V)。挤出条件为排出量30~40kg/h,螺杆转速250rpm,排气口的真空度3kPa,另外,挤出温度从第1供给口到模头部分为230℃,得到颗粒。
其后,在Technovel株式会社制15mmφ双轴挤出机上安装宽度150mm、模唇宽度500μm的T型模头和膜牵引装置,将得到的颗粒在230℃进行膜成型而得到厚度75μm的透明挤出膜。测定得到的膜的加热拉伸伸长率、透过性、b值。
接下来,使用东洋油墨株式会社的VM Anchor P331S(在溶剂中以1:1的重量比含有聚酯多元醇和硝基纤维素),使用三井化学株式会社的TAKENATE D-140N(溶剂中含有IPDI系聚异氰酸酯预聚物[IPDI与TMP的加合体])作为固化剂,以主剂与固化剂的固体成分比成为1:1.33的重量比的方式混合,使混合物固化,从而在膜上形成增粘涂层。其后,评价耐气候变色。将评价的结果示于表1。
实施例2
<聚碳酸酯树脂的制造>
使用ISS411份、ND99份、DPC750份作为原料,除此之外,进行与实施例1完全同样的操作,得到颗粒,进行同样的评价。
<膜的制造>
接下来,使用得到的颗粒,与实施例1同样地制作树脂组合物,其后,同样地制作膜。将评价的结果示于表1。
实施例3
<聚碳酸酯树脂的制造>
使用ISS366份、3,9-双(2-羟基-1,1-二甲基乙基)-2,4,8,10-四氧杂螺(5.5)十一烷(以下省略为SPG)219份、1,9-壬二醇(以下省略为ND)33份、DPC750份作为原料,除此之外,进行与实施例1完全同样的操作,得到颗粒,进行同样的评价。
<膜的制造>
接下来,使用得到的颗粒,与实施例1同样地制作树脂组合物,其后,同样地制作膜。将评价的结果示于表1。
实施例4
<聚碳酸酯树脂的制造>
使用ISS366份、SPG125份、ND82份、DPC750份作为原料,除此之外,进行与实施例1完全同样的操作,得到颗粒,进行同样的评价。
<膜的制造>
接下来,使用得到的颗粒,与实施例1同样地制作树脂组合物,其后,同样地制作膜。将评价的结果示于表1。
实施例5
<聚碳酸酯树脂的制造>
使用ISS432份、1,6-己二醇(以下省略为HD)62份、DPC750份作为原料,除此之外,进行与实施例1完全同样的操作,得到颗粒,进行同样的评价。
<膜的制造>
接下来,使用得到的颗粒,与实施例1同样地制作树脂组合物,其后,同样地制作膜。将评价的结果示于表1。
实施例6
<膜的制造>
使用实施例1中得到的聚碳酸酯树脂,将2,2-亚甲基双[6-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)苯酚]的量变更为0.6重量份,除此之外,与实施例1同样地制作树脂组合物,其后,同样地制作膜。将评价的结果示于表1。
实施例7
<膜的制造>
使用实施例1中得到的聚碳酸酯树脂,将2,2-亚甲基双[6-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)苯酚]的量变更为0.1重量份,除此之外,与实施例1同样地制作树脂组合物,其后,同样地制作膜。将评价的结果示于表1。
实施例8
<膜的制造>
使用实施例1中得到的聚碳酸酯树脂,将MACROLEX Blue RR的量变更为0.003重量份,除此之外,与实施例1同样地制作树脂组合物,其后,同样地制作膜。将评价的结果示于表1。
实施例9
<膜的制造>
使用实施例1中得到的聚碳酸酯树脂,将MACROLEX Blue RR的量变更为0.001重量份,除此之外,与实施例1同样地制作树脂组合物,其后,同样地制作膜。将评价的结果示于表1。
实施例10
<膜的制造>
使用实施例1中得到的聚碳酸酯树脂,将Adekastab LA-77Y的量变更为0.2重量份,除此之外,与实施例1同样地制作树脂组合物,其后,同样地制作膜。将评价的结果示于表1。
实施例11
<膜的制造>
使用实施例1中得到的聚碳酸酯树脂,将Adekastab LA-77Y的量变更为0.05重量份,除此之外,与实施例1同样地制作树脂组合物,其后,同样地制作膜。将评价的结果示于表1。
比较例1
<聚碳酸酯树脂的制造>
使用ISS381份、HD103份、DPC750份作为原料,除此之外,进行与实施例1完全同样的操作,得到颗粒,进行同样的评价。
<膜的制造>
接下来,利用热风循环式干燥机将得到的颗粒在90℃干燥12小时。相对于颗粒100重量份,配合作为抗氧化剂的磷系稳定剂即Irgafos168(BASF制;亚磷酸三(2,6-二叔丁基苯基)酯)0.1重量份,并混合均匀,将该混合物投入挤出机而进行树脂组合物的制作。作为挤出机,使用直径30mmφ的排气式双轴挤出机(日本制钢所制TEX30α-35BW-3V)。挤出条件为排出量30~40kg/h,螺杆转速250rpm,排气口的真空度3kPa,另外,挤出温度从第1供给口到模头部分为230℃,得到颗粒。其后,在Technovel株式会社制15mmφ双轴挤出机上安装宽度150mm、模唇宽度500μm的T型模头和膜牵引装置,将得到的颗粒在230℃进行膜成型而得到厚度75μm的透明挤出膜。将评价的结果示于表1。
比较例2
<聚碳酸酯树脂的制造>
使用ISS254份、1,4-环己烷二甲醇(以下省略为CHDM)251份、DPC750份作为原料,除此之外,进行与实施例1完全同样的操作,得到颗粒,进行同样的评价。
<膜的制造>
接下来,将得到的颗粒与比较例1同样地制作树脂组合物,其后,同样地制作膜。将评价的结果示于表1。
表1中的简称如下。
(a成分)
ISS:异山梨醇
ND:1,9-壬二醇
SPG:3,9-双(2-羟基-1,1-二甲基乙基)-2,4,8,10-四氧杂螺(5.5)十一烷
HD:1,6-己二醇
CHDM:1,4-环己烷二甲醇
(b成分:紫外线吸收剂)
UV-2(苯并三唑型):2,2-亚甲基双[6-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)苯酚]
(c成分:着色剂)
BRR:MACROLEX Blue RR
(d成分:受阻酚系光稳定剂)
HALS-1:Adekastab LA-77Y(ADEKA株式会社制)
(抗氧化剂)
Irgafos168(BASF制;亚磷酸三(2,6-二叔丁基苯基)酯)
实施例12~24
以下通过实施例对本发明进行详细说明,但本发明并不限定于此。应予说明,实施例中“份”表示“重量份”。实施例中使用的使用树脂和评价方法如下。
1.聚合物组成比(NMR)
用日本电子公司制JNM-AL400的质子NMR测定各重复单元,计算聚合物组成比(摩尔比)。
2.比粘度测定
利用奥斯特瓦尔德粘度计由在20℃将聚碳酸酯树脂0.7g溶解于二氯甲烷100ml而得的溶液求出。
比粘度(ηSP)=(t-t0)/t0
[t0为二氯甲烷的落下秒数,t为试样溶液的落下秒数]
3.玻璃化转变温度(Tg)
采用聚碳酸酯树脂8mg并使用TA Instrument株式会社制的热分析系统DSC-2910,基于JIS K7121,在氮气氛下(氮气流量:40ml/min)、升温速度:20℃/min的条件下进行测定。
4.饱和吸水率(Wa)
饱和吸水率使用将颗粒溶解于二氯甲烷后使二氯甲烷蒸发而得到的厚度200μm的浇铸膜,在100℃干燥12小时后,测定在25℃浸渍在水中72小时后的重量增加,通过下式求出吸水率。
吸水率(%)={(吸水后的树脂重量-吸水前的树脂重量)/吸水前的树脂重量}×100
5.TW值
TW值通过下式求出。
TW值=玻璃化转变温度(Tg)×0.04-吸水率(Wa)
6.铅笔硬度
使用日本制钢所制注射成型机J85-ELIII将在90℃干燥12小时的颗粒在料筒温度250℃、模具温度80℃、1分钟循环下成型为2mm厚方板,使用该成型试验片,利用JIS K5600的基板试验方法进行测定。
7.色调
使用日本电色工业公司制分光式色差计SE-2000(C光源,透过),测定厚度75μm的膜的色调(a值、b值)。
8.加热拉伸伸长率
将75μm的膜切成110mm×15mm的大小,使用株式会社岛津制作所制AUTOGRAPH AX-G plus,将槽内加热至膜的Tg,测定拉伸断裂伸长率,测定10次测定值的平均值。
9.透射率(315nm)
使用日立制作所制U-4100型分光光度计,测定厚度75μm的膜在315nm的光线透射率。
10.耐气候性
为了评价耐气候性,使用加速老化试验机QUV实施试验。试验时使用灯UVB-313。在放置了75μm的膜样品的状态下,每隔4小时重复进行紫外线照射处理和加湿处理,进行合计1500小时的试验,将确认了膜的表面外观的结果示于图表。这里的表面外观是指有无表面裂纹或者白化的产生。图表中,○表示没有表面白化或者裂纹,△表示产生微小的表面白化或者裂纹,×表示表面白化或者裂纹多。
UV照射处理:试验机内温度60℃,放射照度30W/m2(300~400nm)
加湿处理:试验机内温度50℃,湿度100%
11.耐湿热性
使用日本制钢所制注射成型机J85-ELIII将在90℃干燥12小时而得的颗粒在料筒温度250℃、模具温度80℃、1分钟循环下成型为2mm厚方板,使用该成型试验片,在85℃、85%RH条件下实施500小时的湿热试验。将湿热试验前的分子量设为Mv1、试验后的分子量设为Mv2时,ΔMv由下述式求出。
ΔMv=Mv1-Mv2
按下述的指标实施耐湿热性的评价。
ΔMv≤1000:○
2000≧ΔMv>1000:△
ΔMv>2000:×
本评价中的分子量为粘度平均分子量,按照下述方法测定。
使用奥斯特瓦尔德粘度计由在20℃将树脂组合物0.7g溶解于二氯甲烷100ml而得的溶液求出按照下式计算的比粘度(ηSP),
比粘度(ηSP)=(t-t0)/t0
[t0为二氯甲烷的落下秒数,t为试样溶液的落下秒数]
由求得的比粘度(ηSP)按照下述数学式计算粘度平均分子量(Mv)。
ηSP/c=[η]+0.45×[η]2c
(其中[η]为特性粘度)
[η]=1.23×10-4×Mv0.83
c=0.7
12.紫外线吸收剂的吸光度的最大值(λmax)
制备紫外线吸收剂的二氯甲烷溶液(10mg/L),使用分光光度计(日立制作所制U-3310)进行吸光度的测定。
UV-1(丙酸-2-[4-[4,6-双([1,1’-联苯]-4-基)-1,3,5-三嗪-2-基]-3-羟基苯氧基]-异辛酯)的λmax和紫外线吸收率如下。
吸光度的最大值(λmax):波长322nm
波长315nm的紫外线吸收率1.0%
UV-2(2,2-亚甲基双[6-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)苯酚]的λmax和紫外线吸收率如下。
吸光度的最大值(λmax):波长306nm和波长309nm
波长315nm的紫外线吸收率0.46%
实施例12
<聚碳酸酯树脂的制造>
将异山梨醇(省略为ISS)441份、1,9-壬二醇(以下省略为ND)66份、碳酸二苯酯(省略为DPC)750份以及作为催化剂的四甲基氢氧化铵0.8×10-2份和氢氧化钠0.6×10-4份在氮气氛下加热至180℃使其熔融。其后,用30分钟将减压度调整成13.4kPa。其后,以60℃/hr的速度升温至240℃,在该温度保持10分钟后,用1小时使减压度为133Pa以下。在合计6小时搅拌下进行反应,在氮加压下从反应槽的底部排出,边用水槽冷却边用造粒机切割而得到颗粒。测定该颗粒的比粘度。
<膜的制造>
接下来,利用热风循环式干燥机将得到的颗粒在90℃干燥12小时。相对于颗粒100重量份,配合作为紫外线吸收剂(b成分)的含有联苯结构且具有三嗪骨架的紫外线吸收剂即(丙酸-2-[4-[4,6-双([1,1’-联苯]-4-基)-1,3,5-三嗪-2-基]-3-羟基苯氧基]-异辛酯)(省略为UV-1)0.5重量份、作为受阻胺系光稳定剂(d成分)的仲胺化合物即ADEKA株式会社制Adekastab LA-77Y(省略为HALS-1)0.1重量份、作为抗氧化剂的磷系稳定剂即BASF公司制Irgafos168(亚磷酸三(2,6-二叔丁基苯基)酯)0.1重量份、作为着色剂(c成分)的MACROLEX Blue RR(省略为BRR)0.0015重量份并混合均匀,将该混合物投入挤出机而进行树脂组合物的制作。
作为挤出机,使用直径30mmφ的排气式双轴挤出机(日本制钢所制TEX30α-35BW-3V)。挤出条件为排出量30~40kg/h,螺杆转速250rpm,排气口的真空度3kPa,另外,挤出温度从第1供给口到模头部分为230℃,得到颗粒。
其后,在Technovel株式会社制15mmφ双轴挤出机上安装宽度150mm、模唇宽度500μm的T型模头和膜牵引装置,将得到的颗粒在230℃进行膜成型而得到厚度75μm的透明挤出膜。测定得到的膜的加热拉伸伸长率、透射率(315nm)、色调(a值、b值)。
接下来,使用东洋油墨株式会社的VM Anchor P331S(在溶剂中以1:1的重量比含有聚酯多元醇和硝基纤维素),使用三井化学株式会社的TAKENATE D-140N(在溶剂中含有IPDI系聚异氰酸酯预聚物[IPDI和TMP的加合体])作为固化剂,以主剂与固化剂的固体成分比成为1:1.33的重量比的方式混合,使混合物固化,从而在膜上形成增粘涂层。其后,评价耐气候性、耐湿热性。将评价的结果示于表2。
实施例13
<聚碳酸酯树脂的制造>
使用ISS411份、ND99份、DPC750份作为原料,除此之外,进行与实施例12完全同样的操作,得到颗粒,进行同样的评价。
<膜的制造>
接下来,使用得到的颗粒,与实施例12同样地制作树脂组合物,其后,同样地制作膜。将评价的结果示于表2。
实施例14
<聚碳酸酯树脂的制造>
使用ISS366份、3,9-双(2-羟基-1,1-二甲基乙基)-2,4,8,10-四氧杂螺(5.5)十一烷(以下省略为SPG)219份、1,9-壬二醇(以下省略为ND)33份、DPC750份作为原料,除此之外,进行与实施例12完全同样的操作,得到颗粒,进行同样的评价。
<膜的制造>
接下来,使用得到的颗粒,与实施例12同样地制作树脂组合物,其后,同样地制作膜。将评价的结果示于表2。
实施例15
<聚碳酸酯树脂的制造>
使用ISS366份、SPG125份、ND82份、DPC750份作为原料,除此之外,进行与实施例12完全同样的操作,得到颗粒,进行同样的评价。
<膜的制造>
接下来,使用得到的颗粒,与实施例12同样地制作树脂组合物,其后,同样地制作膜。将评价的结果示于表2。
实施例16
<聚碳酸酯树脂的制造>
使用ISS432份、1,6-己二醇(以下省略为HD)62份、DPC750份作为原料,除此之外,进行与实施例12完全同样的操作,得到颗粒,进行同样的评价。
<膜的制造>
接下来,使用得到的颗粒,与实施例12同样地制作树脂组合物,其后,同样地制作膜。将评价的结果示于表2。
实施例17
<膜的制造>
使用实施例12中得到的聚碳酸酯树脂,将UV-1的量变更为0.7重量份,除此之外,与实施例12同样地制作树脂组合物,其后,同样地制作膜。将评价的结果示于表2。
实施例18
<膜的制造>
使用实施例12中得到的聚碳酸酯树脂,将UV-1的量变更为0.3重量份,除此之外,与实施例12同样地制作树脂组合物,其后,同样地制作膜。将评价的结果示于表2。
实施例19
<膜的制造>
使用实施例12中得到的聚碳酸酯树脂,将BRR的量变更为0.003重量份,除此之外,与实施例12同样地制作树脂组合物,其后,同样地制作膜。将评价的结果示于表2。
实施例20
<膜的制造>
使用实施例12中得到的聚碳酸酯树脂,将BRR的量变更为0.001重量份,除此之外,与实施例12同样地制作树脂组合物,其后,同样地制作膜。将评价的结果示于表2。
实施例21
<膜的制造>
使用实施例12中得到的聚碳酸酯树脂,将作为着色剂(c成分)的Sumiton CyanineBlue GH(以下省略为BGH)变更为0.0015重量份,除此之外,与实施例12同样地制作树脂组合物,其后,同样地制作膜。将评价的结果示于表2。
实施例22
<膜的制造>
使用实施例12中得到的聚碳酸酯树脂,将Adekastab LA-77Y的量变更为0.2重量份,除此之外,与实施例12同样地制作树脂组合物,其后,同样地制作膜。将评价的结果示于表2。
实施例23
<膜的制造>
使用实施例12中得到的聚碳酸酯树脂,将Adekastab LA-77Y的量变更为0.05重量份,除此之外,与实施例12同样地制作树脂组合物,其后,同样地制作膜。将评价的结果示于表2。
实施例24
<膜的制造>
使用实施例12中得到的聚碳酸酯树脂,使作为紫外线吸收剂(b成分)的UV-1为0.5重量份,使作为苯并三唑骨架的紫外线吸收剂的2,2-亚甲基双[6-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)苯酚](以下省略为UV-2)为0.5重量份,使作为受阻胺型光稳定剂(d成分)的Adekastab LA-77Y(HALS-1)为0.1重量份,使作为抗氧化剂的Irgafos168为0.1重量份,使作为着色剂(c成分)的BRR为0.0015重量份,除此之外,与实施例12同样地制作树脂组合物,其后,同样地制作膜。将评价的结果示于表2。
比较例3
<聚碳酸酯树脂的制造>
使用ISS381份、HD103份、DPC750份作为原料,除此之外,进行与实施例12完全同样的操作,得到颗粒,进行同样的评价。
<膜的制造>
接下来,利用热风循环式干燥机将得到的颗粒在90℃干燥12小时。相对于颗粒100重量份,配合作为抗氧化剂的磷系稳定剂即Irgafos168(BASF制;亚磷酸三(2,6-二叔丁基苯基)酯)0.1重量份并混合均匀,将该混合物投入挤出机而进行树脂组合物的制作。作为挤出机,使用直径30mmφ的排气式双轴挤出机(日本制钢所制TEX30α-35BW-3V)。挤出条件为排出量30~40kg/h,螺杆转速250rpm,排气口的真空度3kPa,另外,挤出温度从第1供给口到模头部分为230℃,得到颗粒。
其后,在Technovel株式会社制15mmφ双轴挤出机上安装宽度150mm、模唇宽度500μm的T型模头和膜牵引装置,将得到的颗粒在230℃进行膜成型而得到厚度75μm的透明挤出膜。将评价的结果示于表2。
比较例4
<聚碳酸酯树脂的制造>
使用ISS254份、1,4-环己烷二甲醇(以下省略为CHDM)251份、DPC750份作为原料,除此之外,进行与实施例12完全同样的操作,得到颗粒,进行同样的评价。
<膜的制造>
接下来,与比较例3同样地将得到的颗粒制成树脂组合物,其后,同样地制作膜。将评价的结果示于表2。
实施例25~40
按照表2(4)所示的组成,与实施例12同样地制造颗粒和膜并进行评价。
表2中的简称如下。
(a成分)
ISS:异山梨醇
ND:1,9-壬二醇
SPG:3,9-双(2-羟基-1,1-二甲基乙基)-2,4,8,10-四氧杂螺(5.5)十一烷
HD:1,6-己二醇
CHDM:1,4-环己烷二甲醇
(b成分:紫外线吸收剂)
UV-1(三嗪型):丙酸-2-[4-[4,6-双([1,1’-联苯]-4-基)-1,3,5-三嗪-2-基]-3-羟基苯氧基]-异辛酯)
UV-2(苯并三唑型):2,2-亚甲基双[6-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)苯酚]
(c成分:着色剂)
BGH:住友化学工业公司制Sumitone Cyanine Blue GH
BRR:BAYER公司制MACROLEX Blue RR
VB:BAYER公司制MACROLEX Violet B
(d成分:受阻酚系光稳定剂)
HALS-1:Adekastab LA-77Y(ADEKA株式会社制)(含有式(D)中的R1~R4为甲基、R5为氢原子的结构的化合物)
HALS-2:ADEKA株式会社制Adekastab LA-52(含有式(D)中的R1~R4为甲基、R5为甲基的结构的化合物)
(抗氧化剂)
Irgafos168(BASF制;亚磷酸三(2,6-二叔丁基苯基)酯)
本发明的膜的透明性、耐气候性、耐湿热性优异,表面硬度高,色调良好,且拉伸特性良好。
产业上的可利用性
本发明的膜作为显示器用途、装饰用途的膜有用。
Claims (15)
1.一种膜,含有如下成分:
a:100重量份的聚碳酸酯树脂即a成分,该聚碳酸酯树脂含有下述式(A)表示的碳酸酯单元A且以20℃的二氯甲烷溶液测定的比粘度为0.2~0.5,
b:0.03~2.5重量份的紫外线吸收剂即b成分,该紫外线吸收剂选自具有苯并三唑骨架的紫外线吸收剂和具有三嗪骨架的紫外线吸收剂中的至少一种,
c:0.0001~0.02重量份的着色剂即c成分,以及
d:0.01~1重量份的受阻胺系光稳定剂即d成分。
2.根据权利要求1所述的膜,其中,紫外线吸收剂即b成分在波长300~360nm具有吸光度的最大值即λmax,且用本发明记载的方法测定的波长315nm的紫外线吸收率为0.3%以上。
3.根据权利要求1所述的膜,其中,紫外线吸收剂即b成分在波长310~330nm具有吸光度的最大值即λmax,且用本发明记载的方法测定的波长315nm的紫外线吸收率为0.8%以上。
4.根据权利要求1所述的膜,其中,紫外线吸收剂即b成分为2-[4-[4,6-双([1,1’-联苯]-4-基)-1,3,5-三嗪-2-基]-3-羟基苯氧基]-异辛酯)。
5.根据权利要求1所述的膜,其中,紫外线吸收剂即b成分为2,2-亚甲基双[6-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)苯酚]。
6.根据权利要求1所述的膜,其中,受阻胺系光稳定剂即d成分为含有下述式(D)表示的结构的化合物,
式(D)中的R1~R4可以相同或者不同,为碳原子数1~6的脂肪族烃基,R5为氢原子或者碳原子数1~6的脂肪族烃基。
7.根据权利要求1所述的膜,其中,聚碳酸酯树脂即a成分是进一步含有碳酸酯单元B-1的聚碳酸酯树脂,该碳酸酯单元B-1是由选自脂肪族二醇化合物和脂环式二醇化合物中的至少一种化合物衍生的。
8.根据权利要求7所述的膜,其中,脂肪族二醇化合物为碳原子数2~30的直链脂肪族二醇化合物。
9.根据权利要求7所述的膜,其中,脂环式二醇化合物为3,9-双(2-羟基-1,1-二甲基乙基)-2,4,8,10-四氧杂螺(5.5)十一烷。
10.根据权利要求1所述的膜,其中,聚碳酸酯树脂即a成分的玻璃化转变温度为70~150℃。
11.根据权利要求1所述的膜,玻璃化转变温度即Tg下的拉伸伸长率为100%以上。
12.根据权利要求1所述的膜,膜的315nm的光线透射率为3%以下。
13.根据权利要求1所述的膜,厚度为30~500μm。
14.一种膜,在权利要求1所述的膜的至少一面具有增粘涂层、蒸镀层或者硬涂层。
15.一种装饰用膜,包含权利要求1~14中任一项所述的膜。
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