树脂材料及其膜制造技术

本发明专利技术提供一种透明性高、机械强度优异、异物缺陷少、热稳定性、耐溶剂性优异、能够得到外观极为良好的成形体的树脂材料、以及由该材料形成的膜。该树脂材料含有热塑性树脂(A)、以及满足下述条件的聚合物(B)，其中，上述聚合物(B)是通过多步聚合而得到的接枝共聚物，上述多步聚合中的至少1步是含有具有环结构的(甲基)丙烯酸类单体及(甲基)丙烯酸和/或其盐的单体混合物的聚合。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】树脂材料及其膜
本专利技术涉及树脂材料及其膜。
技术介绍
作为构成各种光学相关设备中使用的膜状、板状、透镜状等的光学构件(例如，液晶显示装置中使用的膜、基板、棱镜片等；光盘装置的信号读取用透镜体系中的透镜、投影屏用菲涅耳透镜、双凸透镜等)的材料，常用的是透光性的树脂，这样的树脂通常被称为“光学树脂”或“光学聚合物”。在利用光学树脂来构成光学构件的情况下，必须要考虑的重要光学特性之一有双折射性。特别是在上述例示的用途(液晶显示装置、光盘装置、投影屏等)中，如果在光路中存在具有双折射性的膜、透镜等，则会对图像质量、信号读取性能造成不良影响，因此，期待使用由尽可能将双折射性抑制于低水平的光学树脂制成的光学构件。另外，在照相机用透镜、眼镜透镜等中，当然也希望双折射性小者。光学聚合物所显示的双折射包括主要原因在于聚合物主链的取向的“取向双折射”和由应力引起的“光弹性双折射”。取向双折射及光弹性双折射的符号取决于聚合物的化学结构，是各个聚合物固有的性质。取向双折射通常是因链状的聚合物的主链(聚合物链)发生取向而表现出的双折射，该主链的取向是在例如制造聚合物膜时的挤出成形或拉伸的工艺、或者在制造各种形状的光学构件时常被采用的注塑成形的工艺等伴随材料流动的工艺中产生的，其被固定而残留在光学构件中。其中，将在与聚合物链的取向方向平行的方向上折射率变大的情况表述为“取向双折射为正”，将在与聚合物链的取向方向正交的方向上折射率变大的情况表述为“取向双折射为负”。光弹性双折射是伴随聚合物的弹性变形(应变)而引发的双折射。在使用了聚合物的光学构件中，例如，由于从该聚合物的玻璃化转变温度附近冷却至其以下的温度时产生的体积收缩，会在材料中产生并残留弹性变形(应变)，而这将成为光弹性双折射的原因。另外，材料也会由于例如光学构件在固定于在通常温度(玻璃化转变温度以下)使用的设备的状态下受到的外力而发生弹性变形，这也会引起光弹性双折射。光弹性常数如下式所示地被定义为在因应力差Δσ而产生双折射差Δn时的Δσ的系数γ。Δn＝γΔσ其中，将在与施加拉伸应力的方向(聚合物链的取向方向)平行的方向上折射率变大的情况表述为“光弹性双折射为正”、将在与施加拉伸应力的方向(聚合物链的取向方向)垂直的方向上折射率变大的情况表述为“光弹性双折射为负”。已有各种关于抑制上述双折射的报道。例如，专利文献1中公开了一种通过将取向双折射的符号彼此相反且完全相容的2种高分子树脂共混而得到的非双折射性的光学树脂材料。然而，很难使该专利中记载的2种高分子树脂均匀混合而得到整体上均匀地显示低取向双折射的实用性高分子树脂，凝聚的高分子树脂可能会成为异物缺陷的原因。另外，这些共混的高分子树脂由于固有的折射率不同，会因折射率的不均匀性而引发光散射，无法获得透明性优异的光学材料。另外，尽管没有关于光弹性双折射的记载，但根据实施例的聚合物组成可以预想，其光弹性双折射会变得相当大。进而，会存在机械强度、特别是耐冲击性未必充分、引发裂纹等问题等实用上的问题。专利文献2中公开了一种通过向由透明的高分子树脂形成的基质中添加倾向于消除上述高分子树脂材料所具有的取向双折射性的显示取向双折射性的低分子物质而得到非双折射性的光学树脂材料的方法。该低分子物质的分子量为5000以下，尽管所得成形体的透明性是良好的，但并没有关于光弹性双折射、机械强度的改善的记载。另外，还存在导致耐热性降低的情况。专利文献3中公开了一种通过向透明的高分子树脂中配合微细的无机物质而获得低取向双折射的光学树脂材料的方法，所述微细的无机物质伴随上述高分子树脂由外力引起的取向、沿着与该键合链的取向方向相同的方向取向，并且具有双折射性。利用该方法，也能够抑制取向双折射，但没有关于光弹性双折射、机械强度的改善的记载。专利文献4针对具有包含二元体系以上的共聚体系的三成分以上的复合成分体系的光学材料，公开了一种通过对这些复合成分体系的成分的组合及成分比(组成比)加以选择、以使该光学材料的取向双折射性和光弹性双折射性这两者同时相抵消，来获得取向双折射和光弹性双折射小的非双折射性光学树脂材料的方法。利用该方法，可同时使以往无法实现的取向双折射、光弹性双折射这两者同时达到极小。但是，由于为了能够使取向双折射、光弹性双折射同时相抵消，组成将在一定程度上受到限定，因此，存在导致玻璃化转变温度低至低于100℃、并且机械强度也降低等的问题。另外，还可以想到的是，在基于熔融挤出的膜成形等要在高温下滞留这样的成形条件下，会存在聚合物发生分解等的问题。上述专利文献1～4的光学树脂材料所改善的是双折射性，但如上所述，它们在实用性方面存在问题。为了提供片、具备实用性的光学树脂材料，已进行了改善机械强度、耐热性的研究。例如，专利文献5中提出了一种通过将玻璃化转变温度为120℃以上的丙烯酸类树脂、和使乙烯基聚合性单体与丙烯酸类橡胶状聚合物进行接枝聚合而得到的接枝共聚物(“核/壳”型的耐冲击性改良剂、以下也记作核壳聚合物)组合而获得具有高耐热性、同时作为膜的机械强度、尤其是耐折曲性优异的树脂组合物以及光学膜的方法。其中为了改善机械强度而添加接枝共聚物。但并没有关于改善取向双折射、光弹性双折射的双折射的研究。专利文献6中公开了一种光学膜，其是由包含丙烯酸类树脂(A)及丙烯酸类橡胶(B)的树脂组合物成形而成的光学膜，其中，所述丙烯酸类树脂(A)是含有源自甲基丙烯酸酯单体的重复单元、源自乙烯基芳香族单体的重复单元、源自具有芳香族基团的甲基丙烯酸酯单体的重复单元、环状酸酐重复单元的耐热丙烯酸类树脂(A-1)。在该文献中，记载的是具有高耐热性及优异的修整性、并且在拉伸时的光学特性也优异的光学膜。添加成为丙烯酸类橡胶(B)的接枝共聚物(核壳聚合物)的目的在于在保持雾度等透明性的同时改善机械强度。其中，通过添加丙烯酸类橡胶(B)，相对于仅使用了丙烯酸树脂(A)的比较例的膜而言，取向双折射变大，另外，光弹性系数(光弹性双折射)与仅使用了丙烯酸树脂(A)的比较例为同等水平。现有技术文献专利文献专利文献1：美国专利第4373065号说明书专利文献2：日本专利第3696649号公报专利文献3：日本专利第3648201号公报专利文献4：日本专利第4624845号公报专利文献5：日本特开2009-203348号公报专利文献6：日本专利第5142938号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题如上所述，为了改善机械特性，已进行了丙烯酸类橡胶的添加。然而，丙烯酸类橡胶的添加会导致耐热性丙烯酸类树脂的热稳定性下降。可以想到的是，在为了实现制膜工序中的长时间生产、特别是异物除去而使用聚合物过滤器进行过滤时，在聚合物过滤器中，经过长时间后树脂会因高温化而发生滞留。在这样苛刻的环境中，热稳定性降低了的树脂组合物容易发生热分解，存在导致树脂劣化的隐患。另外，有时要对得到的膜进行底涂涂敷、硬涂涂敷等二次加工。可以想到的是，此时使用的有机溶剂会侵害膜表面而引起表面不均、皱褶等外观不良。特别是丙烯酸类树脂、具有芳环结构的树脂，对于甲乙酮等有机溶剂的耐性弱，产生该问题的风险高。此外，一般而言，很难在宽加工范围内使配合有丙烯酸类橡胶的丙烯酸树脂膜的外观良好，根据丙烯酸类树脂及丙烯酸类橡胶的各组成、以及成形条件的不本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种树脂材料，其含有：热塑性树脂(A)、以及满足下述条件的聚合物(B)，其中，所述聚合物(B)是通过多步聚合而得到的接枝共聚物，所述多步聚合中的至少1步是含有式(4)所示的单体以及(甲基)丙烯酸和/或其盐的单体混合物的聚合，式(4)中，R9表示氢原子、或取代或未取代且直链状或分支状的碳原子数1～12的烷基，R10为取代或未取代的碳原子数1～24的芳香族基团、或取代或未取代的碳原子数1～24的脂环式基团，其具有碳环式结构或杂环式结构，l表示1～4的整数，m表示0～1的整数，n表示0～10的整数。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.11.22 JP 2013-2422781.一种树脂材料，其含有：热塑性树脂(A)、以及满足下述条件的聚合物(B)，其中，所述聚合物(B)是通过多步聚合而得到的接枝共聚物，所述多步聚合中的至少1步是含有式(4)所示的单体以及(甲基)丙烯酸和/或其盐的单体混合物的聚合，式(4)中，R9表示氢原子、或取代或未取代且直链状或分支状的碳原子数1～12的烷基，R10为取代或未取代的碳原子数1～24的芳香族基团、或取代或未取代的碳原子数1～24的脂环式基团，其具有碳环式结构或杂环式结构，l表示1～4的整数，m表示0～1的整数，n表示0～10的整数，所述式(4)所示的单体为选自下组中的至少1种：(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸二环戊酯及(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯。2.根据权利要求1所述的树脂材料，其中，所述单体混合物的聚合物为硬质聚合物。3.根据权利要求1或2所述的树脂材料，其中，所述单体混合物含有：所述式(4)所示的单体1～99.9重量％、(甲基)丙烯酸和/或其盐0.1～30重量％、能够与这些单体共聚的其它单体98.9～0重量％、以及相对于所述式(4)所示的单体、所述(甲基)丙烯酸和/或其盐以及所述能够与这些单体共聚的其它单体的总量100重量份为0～2.0重量份的多官能单体。4.根据权利要求1或2所述的树脂材料，其中，所述接枝共聚物具有交联结构。5.根据权利要求1或2所述的树脂材料，其中，所述接枝共聚物具有由(甲基)丙烯酸类交联聚合物形成的交联结构。6.根据权利要求4所述的树脂材料，其中，所述交联结构是使丙烯酸酯50～100重量％、能够与该丙烯酸酯共聚的其它单体50～0重量％、以及多官能单体聚合而形成的，所述多官能单体相对于所述丙烯酸酯以及所述能够与该丙烯酸酯共聚的其它单体的总量100重量份为0.05～10重量份。7.根据权利要求1或2所述的树脂材料，其中，所述接枝共聚物是如下形成：(B-1)使由丙烯酸酯50～100重量％、能够与该丙烯酸酯共聚的其它单体50～0重量％、以及相对于所述丙烯酸酯以及所述能够与该丙烯酸酯共聚的其它单体的总量100重量份为0.05～10重量份的多官能单体制成的单体混合物聚合而得到含(甲基)丙烯酸类交联结构的聚合物；(B-2)在所述含(甲基)丙烯酸类交联结构的聚合物的存在下使含有式(4)所示的单体以及(甲基)丙烯酸和/或其盐的单体混合物聚合。8.根据权利要求4所述的树脂材料，其中，到形成所述交联结构为止的体积平均粒径为20～450nm。9.根据权利要求4所述的树脂材料，其中，在树脂材料100重量份中，所述交联结构的含量为1～60重量份。10.一种树脂材料，其含有：热塑性树脂(A)、以及满足下述条件的聚合物(B)，其中，所述聚合物(B)为多层结构接枝共聚物，所述多层结构的至少1层是含有式(4)所示的单体结构单元以及(甲基)丙烯酸和/或其盐结构单元的聚合物层，式(4)中，R9表示氢原子、或取代或未取代且直链状或分支状的碳原子数1～12的烷基，R10为取代或未取代的碳原子数1～24的芳香族基团、或取代或未取代的碳原子数1～24的脂环式基团，其具有碳环式结构或杂环式结构，l表示1～4的整数，m表示0～1的整数，n表示0～10的整数，所述式(4)所示的单体为选自下组中的至少1种：(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸二环戊酯及(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯。11.根据权利要求10所述的树脂材料，其中，所述聚合物层为硬质聚合物层。12.根据权利要求10或11所述的树脂材料，其中，所述聚合物层由单体混合物形成，所述单体混合物包含：所述式(4)所示的单体1～99.9重量％、(甲基)丙烯酸和/或其盐0.1～30重量％、能够与这些单体共聚的其它单体98.9～0重量％、以及相对于所述式(4)所示的单体、所述(甲基)丙烯酸和/或其盐以及所述能够与这些单体共聚的其它单体的总量100重量份为0～2.0重量份的多官能单体。13.根据权利要求10或11所述的树脂材料，其中，所述多层结构接枝共聚物具有交联聚合物层。14.根据权利要求10或11所述的树脂材料，其中，所述多层结构接枝共聚物具有(甲基)丙烯酸类交联聚合物层。15.根据权利要求13所述的树脂材料，其中，所述交联聚合物层是使丙烯酸酯50～100重量％、能够与该丙烯酸酯共聚的其它单体50～0重量％、以及多官能单体聚合而形成的，所述多官能单体相对于所述丙烯酸酯以及所述能够与该丙烯酸酯共聚的其它单体的总量100重量份为0.05～10重量份。16.根据权利要求10或11所述的树脂材料，其中，所述多层结构接枝共聚物如下形成：(B-1)使由丙烯酸酯50～100重量％、能够与该丙烯酸酯共聚的其它单体50～0重量％、以及相对于所述丙烯酸酯以及所述能够与该丙烯酸酯共聚的其它单体的总量100重量份为0.05～10重量份的多官能单体制成的单体混合物聚合而形成(甲基)丙烯酸类交联聚合物层；(B-2)在含有所述(甲基)丙烯酸类交联聚合物层的聚合物的存在下使含有式(4)所示的单体以及(甲基)丙烯酸和/或其盐的单体混合物聚合而形成层。17.根据权利要求13所述的树脂材料，其中，到形成所述交联聚合物层为止的体积平均粒径为20～450nm。18.根据权利要求13所述的树脂材料，其中，在树脂材料100重量份中，所述交联聚合物的含量为1～60重量份。19.根据权利要求1或10所述的树脂材料，其中，所述热塑性树脂(A)为丙烯酸类树脂。20.根据权利要求1或10所述的树脂材料，其中，所述热塑性树脂(A)具有100℃以上的玻璃化转变温度。21.根据权利要求1或10所述的树脂材料，其中，所述热塑性树脂(A)的酸值为0.01～5mmol/g。22.根据权利要求1或10所述的树脂材料，其中，所述热塑性树脂(A)包含选自下组中的至少1种：戊二酰亚胺丙烯酸类树脂、含内酯环的丙烯酸类聚合物、对使苯乙烯单体以及能够与其共聚的其它单体聚合而得到的苯乙烯类聚合物的芳环进行部分加氢而得到的部...

【专利技术属性】
技术研发人员：北山史延，羽田野惠介，
申请(专利权)人：株式会社钟化，
类型：发明
国别省市：日本;JP