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JP2011052157A - アクリル系樹脂組成物およびその蛍光黄緑フィルム - Google Patents

アクリル系樹脂組成物およびその蛍光黄緑フィルム Download PDF

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JP2011052157A JP2009203869A JP2009203869A JP2011052157A JP 2011052157 A JP2011052157 A JP 2011052157A JP 2009203869 A JP2009203869 A JP 2009203869A JP 2009203869 A JP2009203869 A JP 2009203869A JP 2011052157 A JP2011052157 A JP 2011052157A
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Fujio Ishimaru
富士雄 石丸
Hiroshi Kamiyama
博志 神山
Yukinobu Shimamoto
幸展 嶋本
Taizo Aoyama
泰三 青山
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Abstract

【課題】透明性が高く、耐退色性の優れた蛍光フィルムを与えうる、アクリル系樹脂組成物を提供する。
【解決手段】アクリル系樹脂組成物は、(メタ)アクリル系樹脂、温度300℃で荷重1.2kgfにおけるメルトマスフローレートが15g/10min以上100g/10min以下であるポリカーボネート、およびチオキサンテン化合物を含む。蛍光黄緑フィルムは、アクリル系樹脂組成物を成形してなる。
【選択図】なし

Description

本発明は、アクリル系樹脂組成物およびその蛍光黄緑フィルムに関する。
ポリカーボネートは、高い透明性を有しており、耐衝撃性や耐熱性に優れる。さらに、染料や顔料を添加すると、高い透明性を有したまま着色される。中でも、蛍光染料を用いた場合、鮮やかな蛍光発色し、蛍光着色の維持性が高い。そのため、従来、蛍光再帰反射シート材の蛍光に着色された透明フィルムに使用されてきている。
しかし、ポリカーボネート自体の耐候性は悪く、樹脂が劣化し黄変しやすい。そこで、蛍光着色剤が用いられたポリカーボネート樹脂にヒンダードアミン光安定剤や紫外線吸収剤を入れることで、ポリカーボネート樹脂の蛍光持続性を向上させることが行なわれている(例えば、特許文献1)。
また、アクリル系樹脂の抜群の透明性、耐候性、および低複屈折率の点から紫外線吸収剤などを含むアクリル系樹脂をポリカーボネート樹脂層表面に張り合わせることで染料の耐退色性とポリカーボネート樹脂の劣化とを抑える技術(例えば、特許文献2)が開発されている。
上記のように、表層に適用されるほどの優れた透明性および耐候性を有する点から、アクリル系樹脂を蛍光再帰反射シート材の蛍光透明フィルムに適用することも試みられている。アクリル系樹脂は染料や顔料を添加すると、高い透明性を有したまま着色されるために色鮮やかな色調を奏することができる。蛍光染料を用いた場合も鮮やかな蛍光発色をする。しかし、太陽に暴露する環境ではすぐに染料が退色してしまう。
特許第3447744号 特許第3002042号
本発明は、透明性が高く、耐退色性の優れた蛍光フィルムを与えうる、アクリル系樹脂組成物を提供する。
上記課題を解決するために本発明者らが鋭意検討を行った結果、アクリル樹脂に特定の染料と特定のポリカーボネート樹脂とを添加すると、得られるフィルムが、高い透明性を維持しつつ、アクリルフィルムではこれまで困難であった、優れた耐退色性を奏することを見出し、本発明を完成させるに至った。
即ち、本発明は、
[1](メタ)アクリル系樹脂、温度300℃で荷重1.2kgfにおけるメルトマスフローレートが15g/10min以上100g/10min以下であるポリカーボネート、およびチオキサンテン化合物を含む、アクリル系樹脂組成物、
[2](メタ)アクリル系樹脂が、アクリル酸エステル50〜99.9重量%、共重合可能な他のビニル系単量体0〜49.9重量%および共重合可能な1分子当たり2個以上の非共役二重結合を有する多官能性単量体0.1〜10重量%からなる単量体混合物(a−1)を重合してなる少なくとも一層のアクリル酸エステル系架橋弾性体5〜85重量部の存在下に、メタクリル酸エステル50〜100重量%および共重合可能な他のビニル系単量体0〜50重量%からなる単量体混合物(a−2)を95〜15重量部[(a−1)および(a−2)の合計量が100重量部]共重合して得られるアクリル系ゴム粒子を含有する、[1]記載のアクリル系樹脂組成物、
[3]ポリカーボネートは、含有量が(メタ)アクリル系樹脂100重量部に対して10重量部以下である、[1]または[2]記載のアクリル系樹脂組成物、
[4](メタ)アクリル系樹脂が、メタクリル酸エステル80〜100重量%および共重合可能な他のビニル系単量体0〜20重量%からなる単量体混合物を共重合してなるメタクリル系重合体(b)を含有する、[1]〜[3]のいずれかに記載のアクリル系樹脂組成物、
[5]さらに、紫外線吸収剤としてベンゾトリアゾール系化合物および/またはトリアジン系化合物を含む、[1]〜[4]のいずれか記載のアクリル系樹脂組成物、
[6]さらに、ヒンダードアミン系光安定剤を含む、[1]〜[5]のいずれか記載のアクリル系樹脂組成物、
[7]紫外線吸収剤の含有量が、(メタ)アクリル系樹脂100重量部に対して0.5〜5重量部である、[5]または[6]記載のアクリル系樹脂組成物、
[8]ヒンダードアミン系光安定剤の含有量が、(メタ)アクリル系樹脂100重量部に対して0.5〜5重量部である、[6]または[7]記載のアクリル系樹脂組成物、
[9][1]〜[8]のいずれか記載のアクリル系樹脂組成物を成形してなる、螢光黄緑フィルム、
[10]膜厚が30〜300μmである、[9]記載の螢光黄緑フィルム、
[11]0/45配置を用いて測定しCIE標準の光D65により評価した場合に、CIE1931標準表色系で(0.479,0.520)、(0.446,0.483)、(0.512,0.421)及び(0.557,0.442)によって定義される領域内の色度座標(x、y)を有し、促進試験250時間後においてもこの規格内にはいっている、[9]または[10]記載の蛍光黄緑フィルム。
[12]再帰反射シート用である、[9]〜[11]のいずれか記載の蛍光黄緑フィルム、
である。
本発明のアクリル系樹脂組成物によれば、長時間における蛍光維持性および耐退色性を有し、かつ透明性も有するフィルムを得ることができる。
本発明のアクリル系樹脂組成物に使用される(メタ)アクリル系樹脂には、公知のものを使用できる。
フィルムの耐衝撃性の観点から、(メタ)アクリル系樹脂にはアクリル系ゴム粒子を含有することが好ましい。耐折り曲げ割れ性や加工性が加工して得られるフィルムに付与することができる。
(メタ)アクリル系樹脂には、特に限定されないが、アクリル酸エステル、必要に応じて共重合可能な他のビニル系単量体、および共重合可能な1分子当たり2個以上の非共役二重結合を有する多官能性単量体からなる単量体混合物(a−1)を重合してなる少なくとも一層のアクリル酸エステル系架橋弾性体の存在下に、メタクリル酸エステルおよび共重合可能な他のビニル系単量体からなる単量体混合物(a−2)を共重合して得られる[(a−1)および(a−2)の合計量が100重量部]アクリル系ゴム粒子を含有することが好ましい。高い透明性を有したまま、耐衝撃性に優れたフィルムを得ることができる。
アクリル系ゴム粒子としては、アクリル酸エステル系架橋弾性体の存在下に、メタクリル酸エステル50〜100重量%および共重合可能な他のビニル系単量体0〜50重量%からなる単量体混合物(a−2)を共重合して得られるものが好ましい。
アクリル酸エステル系架橋弾性体は、アクリル酸エステルを主成分とした架橋弾性体である。より具体的には、アクリル酸エステル、必要に応じて共重合可能な他のビニル系単量体、および、共重合可能な1分子あたり2個以上の非共役二重結合を有する多官能性単量体(以下、単に「多官能性単量体」を称することがある。)からなる単量体混合物(a−1)を重合させてなるものを好ましく使用できる。単量体混合物(a−1)を全部混合(1段重合)して重合してもよく、また、単量体混合物(a−1)の組成を変化させて2回以上(2段重合以上)に分けて重合してもよい。
アクリル酸エステル系架橋弾性体におけるアクリル酸エステルとしては、重合性やコストの点より、アクリル酸アルキルエステルが好ましく、アルキル基の炭素数1〜12のものがより好ましい。その具体例としては、例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸n−オクチル等があげられる。これらは、単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
アクリル酸エステル系架橋弾性体におけるアクリル酸エステル量は、単量体混合物(a−1)100重量%において50〜99.9重量%が好ましく、70〜99.9重量%がより好ましく、80〜99.9重量%が最も好ましい。アクリル酸エステル量が50重量%未満では、耐衝撃性が低下し、引張破断時の伸びが低下し、フィルム切断時にクラックが発生しやすくなる傾向がある。
アクリル酸エステル系架橋弾性体における共重合可能な他のビニル系単量体としては、例えば、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸t−ブチル等のメタクリル酸エステル、塩化ビニル、臭化ビニル等のハロゲン化ビニル、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のシアン化ビニル、蟻酸ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステル、スチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレン等の芳香族ビニル誘導体、塩化ビニリデン、弗化ビニリデン等のハロゲン化ビニリデン、アクリル酸、アクリル酸ナトリウム、アクリル酸カルシウム等のアクリル酸およびその塩、アクリル酸β−ヒドロキシエチル、アクリル酸ジメチルアミノエチル、アクリル酸グリシジル、アクリルアミド、N−メチロ−ルアクリルアミド等のアクリル酸アルキルエステル誘導体、メタクリル酸、メタクリル酸ナトリウム、メタクリル酸カルシウム等のメタクリル酸およびその塩、メタクリルアミド、メタクリル酸β−ヒドロキシエチル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸グリシジル等のメタクリル酸アルキルエステル誘導体等があげられる。これらは単独で使用してもよいし、2種以上が併用されてもよい。これらのうちでも、耐候性、透明性の点より、メタクリル酸エステルが好ましい。より好ましくはメタクリル酸アルキルエステルであり、アルキル基の炭素数が1〜12であるものがさらに好ましい。メタクリル酸エステルは直鎖状でもよいし分岐状でもよい。
アクリル酸エステル系架橋弾性体における共重合可能な他のビニル系単量体の量は、単量体混合物(a−1)100重量%において0〜49.9重量%が好ましく、0〜30重量%がより好ましく、0〜20重量%が最も好ましい。他のビニル系単量体の量が49.9重量%を超えると、耐衝撃性が低下し、引張破断時の伸びが低下し、フィルム切断時にクラックが発生しやすくなる場合がある。
アクリル酸エステル系架橋弾性体における共重合可能な1分子あたり2個以上の非共役二重結合を有する多官能性単量体としては、通常使用されるものでよく、例えば、アリルメタクリレート、アリルアクリレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、ジアリルフタレート、ジアリルマレート、ジビニルアジペート、ジビニルベンゼン、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、トリメチルロールプロパントリメタクリレート、テトロメチロールメタンテトラメタクリレート、ジプロピレングリコールジメタクリレートおよびこれらのアクリレート類などを使用することができる。これらの多官能性単量体は、単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
アクリル酸エステル系架橋弾性体における共重合可能な1分子あたり2個以上の非共役二重結合を有する多官能性単量体の量は、アクリル酸エステル系架橋弾性体の平均粒子径と共に、応力白化、引張破断時の伸びあるいは透明性に大きく影響する。
アクリル酸エステル系架橋弾性体における多官能性単量体の配合量は、単量体混合物(a−1)100重量%において0.1〜10重量%が好ましく、1.0〜4重量%がより好ましい。多官能性単量体の配合量が0.1〜10重量%であれば、耐折り曲げ割れ性、および成形時における樹脂の流動性の観点から好ましい。
アクリル系ゴム粒子は、アクリル酸エステル系架橋弾性体の存在下に、メタクリル酸エステル50〜100重量%および共重合可能な他のビニル系単量体0〜50重量%からなる単量体混合物(a−2)を共重合させて得られるものが好ましい。より好ましくは、アクリル酸エステル系架橋弾性体5〜85重量部の存在下に、メタクリル酸アルキルエステル50〜100重量%および共重合可能な他のビニル系単量体0〜50重量%からなる単量体混合物(a−2)95〜15重量部を少なくとも1段階以上で共重合させることにより得られるものである。ただし、アクリル酸エステル系架橋弾性体(単量体混合物(a−1))および単量体混合物(a−2)の合計量が100重量部を満たすものとする。
単量体混合物(a−2)中のメタクリル酸エステルの配合量は、硬度、剛性の点で、80重量%以上が好ましく、85重量%がより好ましく、90重量%がさらに好ましい。
共重合可能な他のビニル系単量体としては、上記アクリル酸エステル系架橋弾性体に使用したものや、アルキル基の炭素数が1〜12であるアクリル酸アルキルエステルが使用可能である。具体例としては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸t−ブチル、アクリル酸−2−エチルヘキシル、アクリル酸n−オクチル等があげられる。これらの単量体は、単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
この際、単量体混合物(a−2)(グラフト共重合組成)においては、アクリル酸エステル系架橋弾性体にグラフト反応せずに、未グラフトの重合体となる成分(フリーポリマー)が生じる。この成分(フリーポリマー)は、(メタ)アクリル系樹脂の一部を構成するものとして使用できる。
アクリル系ゴム粒子の一部[アクリル酸エステル系架橋弾性体およびグラフトされた(a−2)]は、メチルエチルケトンに不溶となる。
アクリル酸エステル系架橋弾性体に対するグラフト率は、30〜250%が好ましく、50〜230%がより好ましく、70〜220%がさらに好ましい。グラフト率が30%未満では透明性が低下したり、引張破断時の伸びが低下してフィルム切断時にクラックが発生しやすくなる傾向がある。250%超では、フィルム成形時の溶融粘度が高くなりフィルムの成形性が低下する傾向がある。
アクリル系ゴム粒子の製造方法は、特に限定されず、公知の乳化重合法、乳化−懸濁重合法、懸濁重合法、塊状重合法または溶液重合法が適用可能であるが、乳化重合法が特に好ましい。
アクリル系ゴム粒子の平均粒子径は、100nm超400nm以下が好ましく、100nm超350nm以下がより好ましく、100nm超300nm以下がさらに好ましい。アクリル系ゴム粒子の平均粒子径が100nm以下では、フィルムの耐衝撃性および耐折曲げ割れ性が低下する傾向がある。400nmを超えるとフィルムの透明性が低下する傾向にある。ここでのアクリル系ゴム粒子の平均粒子径は、日機装株式会社製 Microtrac粒度分布測定装置MT3000を使用し、ラテックス状態で光散乱法を用いて測定した値である。
アクリル系ゴム粒子を含む(メタ)アクリル系樹脂中のアクリル酸エステル系架橋弾性体の平均粒子径d(nm)と、アクリル酸エステル系架橋弾性体に用いられる多官能性単量体の量w(重量%)とは、引張破断時の伸び、あるいは透明性に大きく影響する為、関係式:0.02d≦w≦0.06dを満たすものであることが好ましく、0.02d≦w≦0.05dを満たすものであることがより好ましい。多官能性単量体の量wが、上記範囲であれば耐衝撃性が低下し難い、引張破断時の伸びが低下し難くフィルム切断時にクラックが生じ難い、透明性が低下し難い、フィルム成形性が良好といった利点を奏する。
アクリル系ゴム粒子を含む(メタ)アクリル系樹脂中のアクリル酸エステル系架橋弾性体の平均粒子径dは50〜200nmが好ましく、50〜160nmがより好ましく、50〜120nmがさらに好ましく、60〜120nmが特に好ましい。アクリル酸エステル系架橋弾性体の平均粒子径dが50nm以上であれば、耐衝撃性および引張破断時の伸びが低下しにくく、フィルム切断時にクラックが生じにくくなり、200nm以下であれば、透明性を確保することができるため、好ましい。
アクリル酸エステル系架橋弾性体の平均粒子径dは、得られるフィルムから凍結超薄切片法により試料調整した後、透過型電子顕微鏡(日本電子(株)製 JEM1200EX)を用いて、加速電圧80kVにて40000倍で観察した写真を基に測定した値である。
アクリル系ゴム粒子を含む(メタ)アクリル系樹脂のメチルエチルケトン可溶分の還元粘度は0.2〜0.8dl/gが好ましく、0.2〜0.7dl/gがより好ましく、0.2〜0.6dl/gがさらに好ましい。上記範囲であれば、得られるフィルムの引張破断時の伸びが低下し難くフィルムを切断する際にクラックが発生し難い。またフィルムの成形性が良好といった利点を有する。
ここでのメチルエチルケトン可溶分の還元粘度は、アクリル系ゴム粒子を含む(メタ)アクリル系樹脂をメチルエチルケトンに溶解させた後、ISO1628−1に基づき、標準粘度管を使用し、25℃の恒温室にて溶液、溶媒の流下時間を測定し、これらの値と溶液濃度を用いて算出した値である。
アクリル酸エステル系架橋弾性体の重合における開始剤としては、公知の有機系過酸化物、無機系過酸化物、アゾ化合物などの開始剤を使用することができる。具体的には、t−ブチルハイドロパ−オキサイド、1,1,3,3−テトラメチルブチルハイドロパ−オキサイド、スクシン酸パ−オキサイド、パ−オキシマレイン酸t−ブチルエステル、クメンハイドロパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、ホルムアルデヒドスルホキシ酸ソーダ、還元糖、アスコルビン酸等の有機系過酸化物や、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、2価の鉄塩等の無機系過酸化物、さらにアゾビスイソブチロニトリル等のアゾ化合物も使用される。これらは単独で用いてもよく、2種以上併用してもよい。これらの開始剤は、亜硫酸ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム、ナトリウムホルムアルデヒドスルフォキシレート、アスコルビン酸、ヒドロキシアセトン酸、硫酸第一鉄、硫酸第一鉄とエチレンジアミン四酢酸2ナトリウムの錯体などの還元剤と組み合わせた通常のレドックス型開始剤として使用してもよい。
これらの中でも、重合安定性、粒子径制御の点から、2価の鉄塩等の無機系還元剤および/またはホルムアルデヒドスルホキシル酸ソーダ、還元糖、アスコルビン酸等の有機系還元剤と組み合わせたレドックス系開始剤を使用するのが好ましい。
有機系過酸化物は、重合系にそのまま添加する方法、単量体に混合して添加する方法、乳化剤水溶液に分散させて添加する方法など、公知の添加法で添加することができる。透明性の点から、単量体に混合して添加する方法あるいは乳化剤水溶液に分散させて添加する方法が好ましい。
乳化重合に使用される界面活性剤にも特に限定はなく、通常の乳化重合用の界面活性剤であれば使用することができる。例えば、アルキルスルフォン酸ナトリウム、アルキルベンゼンスルフォン酸ナトリウム、ジオクチルスルフォコハク酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、脂肪酸ナトリウム等の陰イオン性界面活性剤や、アルキルフェノール類、脂肪族アルコール類とプロピレンオキサイド、エチレンオキサイドとの反応生成物等の非イオン性界面活性剤等が挙げられる。これらの界面活性剤は単独で用いてもよく、2種以上併用してもよい。更に要すれば、アルキルアミン塩等の陽イオン性界面活性剤を使用してもよい。
得られたアクリル系ゴム粒子ラテックスは、通常の凝固、洗浄および乾燥の操作により、または、スプレ−乾燥、凍結乾燥などによる処理により、分離、回収される。
本発明の(メタ)アクリル系樹脂には、メタクリル系重合体(b)を含有させることができる。
メタクリル系重合体(b)としては、メタクリル酸エステル系重合体、またはメタクリル酸エステルと共重合可能な他のビニル系単量体との共重合体を使用出来る。好ましくは、メタクリル酸エステルを80〜100重量%および共重合可能な他のビニル系単量体0〜20重量%からなる単量体混合物を共重合してなるものを使用出来る。
(メタ)アクリル系樹脂には、それぞれ重合して得られたアクリル系ゴム粒子とメタクリル系重合体(b)とをラテックス状あるいはパウダー、ビーズ、ペレット等の形態で混合して得たものを使用出来る。
(メタ)アクリル系樹脂には、同一の反応機でアクリル系ゴム粒子を製造した後、メタクリル系重合体(b)を続けて製造したものも使用出来る。
得られるフィルムの硬度、剛性の観点から、メタクリル酸エステルの配合量は85重量%以上がより好ましく、90重量%以上がさらに好ましい。
上記メタクリル酸エステルとしては、メタクリル酸アルキルエステルが好ましく、容易に入手できる点で、メタクリル酸メチルがより好ましい。
メタクリル系重合体における共重合可能な他のビニル系単量体としては、前記アクリル系ゴム粒子に使用したものがあげられる。これらの単量体は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
メタクリル系重合体(b)を、アクリル系ゴム粒子と別個に重合することも可能である。その場合も重合方法は特に限定されず、公知の乳化重合法、乳化−懸濁重合法、懸濁重合法、塊状重合法または溶液重合法が適用可能である。
メタクリル系重合体(b)の平均粒子径は、100〜500μmが好ましく、100〜300μmがより好ましい。メタクリル系重合体(a−2)の平均粒子径が100μm未満では、耐衝撃性、耐折曲げ割れ性、耐薬品性が低下する傾向があり、500μm超では、透明性が低下する傾向がある。
メタクリル系重合体(b)の平均粒子径は、日機装株式会社製 Microtrac粒度分布測定装置MT3000を使用し、ラテックス状態で光散乱法を用いて測定した値である。
メタクリル系重合体(b)の重合における開始剤としては、上述したアクリル酸エステル系架橋弾性体の重合における開始剤と同様の、公知の有機系過酸化物、無機系過酸化物、アゾ化合物などの開始剤を使用することができる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
有機系過酸化物は、重合系にそのまま添加する方法、単量体に混合して添加する方法、乳化剤水溶液に分散させて添加する方法など、公知の添加法で添加することができるが、透明性の点から、単量体に混合して添加する方法が好ましい。
懸濁重合に使用される分散剤としては、一般的に懸濁重合に用いられる分散剤、例えば、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミド等の高分子分散剤、リン酸カルシウム、ハイドロキシアパタイト、ピロリン酸マグネシウム等の難水溶性無機塩があげられる。難水溶性無機塩を用いる場合には、α−オレフィンスルフォン酸ソーダ、ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ等のアニオン性界面活性剤を併用すると、分散安定性が増すので効果的である。また、これらの分散剤は得られる樹脂粒子の粒子径を調整するために、重合中に1回以上追加することもある。
アクリル系ゴム粒子を含んだ場合(メタ)アクリル系樹脂中のアクリル系ゴム粒子の含有量は、5〜100重量%が好ましく、5〜50重量%がより好ましく、10〜40重量%がさらに好ましい。アクリル系ゴム粒子を含む(メタ)アクリル系樹脂が、アクリル系ゴム粒子およびメタクリル系重合体(b)からなる樹脂組成物である場合は、アクリル系ゴム粒子およびメタクリル系重合体(b)の合計量が100重量%であるものとする。アクリル系ゴム粒子の含有量が5重量%以上であれば、得られるフィルムの引張破断時の伸びが低下し難く、フィルムを切断する際にクラックが発生し難くなる傾向がある。5〜45重量%では、さらに得られるフィルムの硬度、剛性が良好となる傾向がある。
本発明のアクリル系樹脂組成物には、メルトマスフローレートが温度300℃で荷重1.2kgfにおいて15g/10min以上100g/10min以下であるポリカーボネート樹脂が使用される。このようなポリカーボネート樹脂を使用することによって、高い透明性を維持することができる。好ましくは、20g/10min以上90g/10min以下であり、さらに好ましくは30g/10min以上70g/10min以下である。
ここでいうメルトマスフローレートは、ISO1133に準拠した、測定荷重1.2kgf、測定温度300℃での測定値である。
本発明のポリカーボネート樹脂の使用量は、(メタ)アクリル系樹脂100重量部に対して10重量以下が好ましく、8重量部以下がより好ましく、5重量部以下がさらに好ましい。10重量部より多いとフィルムが白濁し、透明性が下がる場合があるからである。
本発明において蛍光染料にはチオキサンテン化合物を使用する。チオキサンテン化合物であれば公知のものが使用でき、中でも、N−オクタデシル−ベンゾ[k,1]チオキサンテン−3,4−ジカルボキシイミドが好ましい。
市販のチオキサンテン系蛍光染料としては、CI Solvent Yellow 98(Hostasol YELLOW 3G、Hoechst AG、Frankfurt、ドイツ)等がある。
本発明のアクリル系樹脂組成物には、チオキサンテン化合物以外の蛍光染料を併用してもよい。例えば、クマリン系、メチン系、ベンゾピラン系、チオインジゴ系、アンスラキノン系等の有機染料やフタロシアニン等の有機顔料を添加することができる。ただし、ペリレン化合物の併用は好ましくない。促進試験後に赤味を帯びてくる傾向があるからである。
本発明の蛍光染料の使用量は、(メタ)アクリル系樹脂100重量部に対して0.01〜4重量部が好ましく、より好ましくは0.05〜2重量部、最も好ましくは0.4〜0.8重量部である。0.01重量部より小さいと、所望通りの着色が得られず、耐退色性が悪くなる傾向がある。4重量部より多いと蛍光染料の分子が隣接する染料分子により放射されるエネルギーを吸収する場合に起こる自己消光現象を生じ、蛍光性を示さなくなる傾向がある。
本発明の蛍光染料の添加方法は、直接染料粉を添加する方法だけでなく、(メタ)アクリル系樹脂のマスターバッチペレット若しくはポリカーボネート樹脂のマスターバッチペレットを作成して添加してもよい。マスターバッチ作成の際は、単軸及び2軸の押出機で作成できるが、分散性を上げるために2軸押出機で作成するのが好ましい。
本発明のアクリル系樹脂組成物では、紫外線吸収剤を用いても良い。例えばトリアジン系紫外線吸収剤、2−ヒドロキシベンゾフェノン系紫外線吸収剤、サリチル酸フェニルエステル系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系化合物があり、単独及び2種以上併用して用いても良い。トリアジン系紫外線吸収剤として、具体的には2,4−ジフェニル−6−(2−ヒドロキシ−4−メトキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジフェニル−6−(2−ヒドロキシ−4−エトキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジフェニル−6−(2−ヒドロキシ−4−プロポキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジフェニル−6−(2−ヒドロキシ−4−ブトキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジフェニル−6−(2−ヒドロキシ−4−ヘキシルオキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジフェニル−6−(2−ヒドロキシ−4−オクチルオキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジフェニル−6−(2−ヒドロキシ−4−ドデシルオキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジフェニル−6−[2−ヒドロキシ−4−(2−ブトキシエトキシ)フェニル]− 1,3,5−トリアジン、2,4−ジフェニル−6−(2−ヒドロキシ−4−ベンジルオキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジ(4−メチルフェニル)−6−(2−ヒドロキシ−4−メトキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジ(4−メチルフェニル)−6−(2−ヒドロキシ−4−エトキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジ(4−メチルフェニル)−6−(2−ヒドロキシ−4−プロポキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジ(4−メチルフェニル) −6−(2−ヒドロキシ−4−ブトキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジ(4−メチルフェニル)−6−(2−ヒドロキシ−4−ヘキシルオキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジ(4−メチルフェニル)−6−(2−ヒドロキシ−4−オクチルオキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジ(4−メチルフェニル)−6−(2−ヒドロキシ−4−ドデシルオキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジ(4−メチルフェニル)−6−[2−ヒドロキシ−4−(2−ヘキシルオキシエトキシ)フェニル]−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−6−(2−ヒドロキシ−4−エトキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−6−(2−ヒドロキシ−4−ブトキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−6−(2−ヒドロキシ−4−オクチルオキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−6−[2−ヒドロキシ−4−(2−ヘキシルオキシエトキシ)フェニル]−1,3,5−トリアジンなどが例示される。ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤として、具体的には、2,2’−メチレンビス[4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)−6−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)フェノール]、2−(5−メチル−2−ヒドロキシフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール、2−[2−ヒドロキシ−3,5−ビス(α,α−ジメチルベンジル)フェニル]−2H−ベンゾトリアゾール、2−(3,5−ジ−tert−ブチル−2−ヒドロキシフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール、2−(3−tert−ブチル−5−メチル−2−ヒドロキシフェニル)−5−クロロ−2H−ベンゾトリアゾール、2−(3,5−ジ−tert−ブチル−2−ヒドロキシフェニル)−5−クロロ−2H−ベンゾトリアゾール、2−(3,5−ジ−tert−アミル−2−ヒドロキシフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−5’−tert−オクチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾールなどが例示される。2−ヒドロキシベンゾフェノン系紫外線吸収剤として、具体的には、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−オクチルオキシベンゾフェノン、2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、 2−ヒドロキシ−4−メトキシ−4'−クロロベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2,2′−ジヒドロキシ−4,4′−ジメトキシベンゾフェノンなどが例示される。また、サリチル酸フェニルエステル系紫外線吸収剤として具体的には、p−tert−ブチルフェニルサリチル酸エステル、p−オクチルフェニルサリチル酸エステルなどが例示される。
本発明の紫外線吸収剤の総使用量は、(メタ)アクリル系樹脂100重量部に対して0.5〜5重量部が好ましく、より好ましくは1〜5重量部、最も好ましくは2〜4重量部である。0.5重量部より少ないと、紫外線吸収能が弱い傾向がある。5重量部より大きい場合、アクリル系樹脂組成物から紫外線吸収剤がブリードするため好ましくない傾向にある。
本発明においてヒンダードアミン系光安定剤を添加してもよい。ヒンダードアミン系光安定剤としては、公知のものを使用でき、例えば、テトラキス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)1,2,3,4−ブタンテトラカルボキシラート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)[[3,5−ビス(1,1−ジメチルエチル)−4−ヒドロキシフェニル]メチル]ブチルマロネートなどが挙げられる。単独または2種以上併用して使用しても良い。
本発明のヒンダードアミン系光安定剤の使用量は、(メタ)アクリル系樹脂100重量部に対して0.5〜5重量部が好ましく、より好ましくは1〜5重量部である。0.5重量部より少ないと、光安定能が少ない傾向がある。5重量部より大きい場合、アクリル系樹脂組成物からヒンダードアミン系光安定剤がブリードする傾向にある。
本発明のアクリル系樹脂組成物には、一般に用いられる酸化防止剤、熱安定剤、ラジカルトラップ剤、触媒、可塑剤、収縮防止剤、抗菌・脱臭剤を、単独または2種類以上組み合わせて、本発明の目的が損なわれない範囲で添加してもよい。
本発明のアクリル系樹脂組成物には、必要に応じて、ポリグルタルイミド、無水グルタル酸ポリマー、ラクトン環化メタクリル系樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂などを配合してもよい。
本発明の蛍光黄緑フィルムはアクリル系樹脂組成物を成形することによって得られる。本発明の蛍光黄緑フィルムは、長時間における蛍光維持性および耐退色性を有し、かつ透明性も有する。
本発明の蛍光黄緑フィルムは、一般的なフィルムの成形方法により製造することが可能であり、例えば、押出機の先端に取り付けたTダイ等からフィルム状に溶融押出して製造する方法が挙げられる。使用する押出機としては、単軸押出機、2軸押出機のどちらを用いても良い。ただし、2軸押出機を使用する場合には、吐出量制御の為に、定量フィーダーを使用して原料樹脂を供給することが好ましく、樹脂圧力制御、製膜精度の点から、押出機とダイスとの間にギアポンプを介して樹脂を押し出すことが好ましい。
必要に応じて、フィルムを成形する際、フィルム両面をロールまたは金属ベルトに同時に接触させることにより、特にガラス転移温度以上の温度に加熱したロールまたは金属ベルトに同時に接触させることにより、表面性のより優れたフィルムを得ることも可能であり、目的に応じて、二軸延伸などによるフィルムの改質も可能である。
本発明の蛍光黄緑フィルムの厚さは、好ましくは30〜500μm、より好ましくは30〜300μm、さらに好ましく50〜200μm、最も好ましいのは70〜150μmである。30μm以下または500μm以上ではフィルム成形性が悪くなる傾向がある。
本発明の蛍光黄緑フィルムは、0/45配置、光源としてCIE標準の光D65により色を測定すると、(0.479, 0.520)、(0.446, 0.483)、(0.512, 0.421)及び(0.557, 0.442)によって定義される領域内に入ることが好ましい。測定して得られた値である色度座標(x、y)によって指定される点がCIE 表色系中の色刺激の色度を表す。(0.479, 0.520)、(0.446, 0.483)、(0.512, 0.421)及び(0.557, 0.442)によって定義される領域内の色度座標(x、y)を有する色度は黄緑と表現する。本発明の蛍光黄緑フィルムは、促進試験500時間後でも上記範囲に入っていることが好ましい。ここで促進試験とは、JIS A 1415の方法に従い、ブラックパネル温度63℃ 雨あり(60分中12分スプレー)50%RH、550W/m2 at300〜800nmの条件下で指定の時間に雨と光を暴露させることである。
本発明の蛍光黄緑フィルムは再帰反射シート用として用いることができる。再帰反射シートの反射素子層の保護層として用いられる。反射素子層はビーズあるいはプリズム形状であるレンズを樹脂フィルムに配置させたものであり、ビーズ形状のレンズは球状の樹脂及び、ガラス等から選ばれる反射レンズ、プリズム形状のレンズは三角錐、三角錐台、四角錐、四角錐台等から選ばれる形状である樹脂、ガラス等から選ばれる反射レンズである。本発明の蛍光黄緑フィルムにプリズム形状に加工することで反射素子層として用いることも可能である。
本発明の蛍光黄緑フィルムは再帰性反射シート以外に、自動車内装材、自動車外装材などの塗装の代替に用いられる着色フィルム;窓枠、浴室設備、壁紙、床材などの建材用の着色フィルム;日用雑貨品、家具や電気機器のハウジング、ファクシミリなどのOA機器のハウジング、電気または電子装置の部品などに用いられる着色フィルムなどとして利用され得る。このフィルムを含む積層体としては、照明用レンズ、自動車ヘッドライト、光学レンズ、光ファイバ、光ディスク、液晶用導光板、液晶用フィルム、滅菌処理の必要な医療用品、電子レンジ調理容器、家電製品のハウジング、玩具またはレクリエーション用の製品が挙げられる。
次に、本発明を実施例に基づき、さらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
下記製造例、実施例及び比較例中の「部」及び「%」は、それぞれ「重量部」及び「重量%」を表す。
なお、以下の実施例および比較例で測定した物性の各測定方法は、次のとおりである。
(促進試験)
得られたフィルムをテフロン(登録商標)シートに下地として、アルミテープで固定し、下記の条件で試験を実施した。実施時間は、実施例では250時間および500時間とした。
試験方法:JIS A 1415
試験装置:WS型 サンシャインカーボンアーク燈を用いるもの。
試験機:スガ試験機サンシャインウェザーメーター WEL−SUN−DCH−B型
試験条件:ブラックパネル温度:63℃ 雨あり(60分中12分スプレー)50%RH、550W/m2 at300〜800nm
(色差の測定法)
得られたフィルムおよび指定時間促進試験後のフィルムの色差を、0/45配置を用いて測定しCIE標準の光D65により評価した。測定には、日本電色工業株式会社製 分光色差計SE2000を使用した。
(耐退色性)
上記促進試験前後におけるフィルムの耐退色性を次の基準で評価した。
○:目視において若干の色の変化が観測され、色差計において(0.479, 0.520)、(0.446, 0.483)、(0.512, 0.421)及び(0.557, 0.442)によって定義される領域内の色度座標(x、y)を有しているもの。
△:目視において色の変化が観測され、色差計において(0.479, 0.520)、(0.446, 0.483)、(0.512, 0.421)及び(0.557, 0.442)によって定義される領域内の色度座標(x、y)から少し外れたもの。
×:目視において著しい色の変化が観測され、色差計において(0.479, 0.520)、(0.446, 0.483)、(0.512, 0.421)及び(0.557, 0.442)によって定義される領域内の色度座標(x、y)からかなり外れたもの。
(蛍光性)
得られたフィルムの断面を目視で確認し、蛍光発色が確認できたものを○とした。
上記促進試験前後におけるフィルムの断面を目視で観察して、蛍光性を次の基準で評価した。
○:目視において促進試験前後でほとんど蛍光感の変化の少ないもの。
△:目視において促進試験前後で若干蛍光感が変化したもの。
×:目視において促進試験前後で明らかに蛍光感が変化したもの。
(透明性)
促進試験(250時間)前後のフィルムの全光線透過率およびヘイズをヘイズメーター(日本電色社製ヘイズメーターNDH−2000型)を用いて、JIS K 7161−1 に準拠して測定した。
(アクリル樹脂組成物の作製)
<アクリル系ゴム粒子(a1−1)>
攪拌機付き8L重合装置に、以下の物質を仕込んだ。
脱イオン水 200部
ジオクチルスルフォコハク酸ナトリウム 0.25部
ソディウムホルムアルデヒドスルフォキシレ−ト 0.15部
エチレンジアミン四酢酸−2−ナトリウム 0.006部
硫酸第一鉄 0.00015部
重合機内を窒素ガスで充分に置換し実質的に酸素のない状態とした後、内温を60℃にし、メタクリル酸メチル(MMA)3部、アクリル酸ブチル(BA)27部、アリルメタクリレート(AlMA)0.4部、クメンハイドロパーオキサイド(CHP)0.02部の混合物を15部/時間の割合で連続的に添加し、重合させた。添加終了後1時間重合を継続し、重合の転換率98%としアクリル酸エステル系架橋弾性体を得た。
その後、MMA63部、BA7部、ターシャリードデシルメルカプタン(t−DM)0.2部、CHP0.3部の混合物を10部/時間の割合で連続的に添加して重合させ、さらに、1時間重合を継続し、重合転換率を98%以上にして、アクリル系ゴム粒子(a1−1)のラテックスを得た。得られたラテックスを塩化カルシウムで塩析、凝固し、水洗、乾燥してアクリル系ゴム粒子の樹脂粉末(a1−1)を得た。
<メタクリル系重合体(b)>
メタクリル系重合体(b)として、メタクリル酸メチル/アクリル酸メチル共重合体(住友化学(株)製、スミペックスEX、ビーズ状物)を使用した。
(実施例1〜3)
上記の如く得られたアクリル系ゴム粒子(a1−1)、メタクリル系重合体(b)、蛍光染料、ポリカーボネート、ヒンダードアミン系光安定剤および紫外線吸収剤を、ヘンシェルミキサーを用いて表1に示す配合割合で混合し、アクリル系樹脂組成物を作製した。
シリンダ温度を200℃〜260℃に温度調整した40mmφ単軸押出機(大阪精機工作(株)製)を使用し、スクリュー回転数90rpm、吐出量15kg/時間にて、得られたアクリル系樹脂組成物を溶融混練し、ストランド状に引き取り、水槽にて冷却後、ペレタイザーを用いて切断して、アクリル系樹脂の樹脂ペレットを製造した。
アクリル系樹脂の樹脂ペレットを5時間以上80℃で乾燥させた後、シリンダー温度を165〜260℃、ダイス温度を240〜260℃に温度調整した、フィルムダイを有する40mmφ単軸押出機を使用し、厚さ100μmのフィルムを作製した。
作製したフィルム(膜厚100μm)を0/45配置を用いて測定しCIE標準の光D65により色差を測定した場合に、フィルムはCIE1931標準表色系で(0.479, 0.520)、(0.446, 0.483)、(0.512, 0.421)及び(0.557, 0.442)によって定義される領域内の色度座標(x、y)を有していた。
使用したポリカーボネート樹脂は次のとおり:
B−1:ユーピロン H−4000 メルトマスフローレート 63g/10min(三菱エンジニアリングプラスチックス製)
B−2:ユーピロン H−3000 メルトマスフローレート 30g/10min(三菱エンジニアリングプラスチックス製)
B−3:ユーピロン S−2000 メルトマスフローレート 10g/10min(三菱エンジニアリングプラスチックス製)
B−4:ユーピロン E−2000 メルトマスフローレート 5.3g/10min(三菱エンジニアリングプラスチックス製)
使用した蛍光着色剤は次のとおり:
チオキサンテン系蛍光染料 有本化学工業製 黄緑蛍光染料 Plast Yellow DY−436
使用したUVA(紫外線吸収剤)は次のとおり:
D−1:チヌビン1577 紫外線吸収剤(トリアジン系) チバ・ジャパン製
D−2:チヌビン234 紫外線吸収剤(ベンゾトリアゾール系) チバ・ジャパン製
使用したHALS(ヒンダードアミン光安定剤)は次のとおり:
チヌビン144 ヒンダードアミン光安定剤 重量平均分子量 約685g/モル チバ・ジャパン製
Figure 2011052157
比較例1は、初期の透明性は高いが耐退色性および耐蛍光性がよくない。比較例2・3のフィルムは、耐退色性が、比較例1より少し向上しているが、初期の蛍光性がよくない。
一方、実施例1・2のフィルムは、耐退色性および耐蛍光性に改善が見られる上に、初期の透明性が高い。実施例3では、耐退色性と耐蛍光性とに更なる改善が見られ、高い透明性を保ったまま黄緑を定義する領域内の色度座標(x、y)に長時間入っていることができる。
以上から、本発明のアクリル系樹脂組成物によれば、長時間における蛍光維持性および耐退色性を有し、かつ透明性も有するフィルムが得られることが明らかである。

Claims (12)

  1. (メタ)アクリル系樹脂、温度300℃で荷重1.2kgfにおけるメルトマスフローレートが15g/10min以上100g/10min以下であるポリカーボネート、およびチオキサンテン化合物を含む、アクリル系樹脂組成物。
  2. (メタ)アクリル系樹脂が、アクリル酸エステル50〜99.9重量%、共重合可能な他のビニル系単量体0〜49.9重量%および共重合可能な1分子当たり2個以上の非共役二重結合を有する多官能性単量体0.1〜10重量%からなる単量体混合物(a−1)を重合してなる少なくとも一層のアクリル酸エステル系架橋弾性体5〜85重量部の存在下に、メタクリル酸エステル50〜100重量%および共重合可能な他のビニル系単量体0〜50重量%からなる単量体混合物(a−2)を95〜15重量部[(a−1)および(a−2)の合計量が100重量部]共重合して得られるアクリル系ゴム粒子を含有する、請求項1記載のアクリル系樹脂組成物。
  3. ポリカーボネートは、含有量が(メタ)アクリル系樹脂100重量部に対して10重量部以下である、請求項1または2記載のアクリル系樹脂組成物。
  4. (メタ)アクリル系樹脂が、メタクリル酸エステル80〜100重量%および共重合可能な他のビニル系単量体0〜20重量%からなる単量体混合物を共重合してなるメタクリル系重合体(b)を含有する、請求項1〜3のいずれかに記載のアクリル系樹脂組成物。
  5. さらに、紫外線吸収剤としてベンゾトリアゾール系化合物および/またはトリアジン系化合物を含む、請求項1〜4のいずれか記載のアクリル系樹脂組成物。
  6. さらに、ヒンダードアミン系光安定剤を含む、請求項1〜5のいずれか記載のアクリル系樹脂組成物。
  7. 紫外線吸収剤の含有量が、(メタ)アクリル系樹脂100重量部に対して0.5〜5重量部である、請求項5または6記載のアクリル系樹脂組成物。
  8. ヒンダードアミン系光安定剤の含有量が、(メタ)アクリル系樹脂100重量部に対して0.5〜5重量部である、請求項6または7記載のアクリル系樹脂組成物。
  9. 請求項1〜8のいずれか記載のアクリル系樹脂組成物を成形してなる、螢光黄緑フィルム。
  10. 膜厚が30〜300μmである、請求項9記載の螢光黄緑フィルム。
  11. 0/45配置を用いて測定しCIE標準の光D65により評価した場合に、CIE1931標準表色系で(0.479,0.520)、(0.446,0.483)、(0.512,0.421)及び(0.557,0.442)によって定義される領域内の色度座標(x、y)を有し、促進試験250時間後においてもこの規格内にはいっている、請求項9または10記載の蛍光黄緑フィルム。
  12. 再帰反射シート用である、請求項9〜11のいずれか記載の蛍光黄緑フィルム。
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