JP7762083B2 - Laminated resin sheet for molding and molded product using same - Google Patents
Laminated resin sheet for molding and molded product using sameInfo
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Description
本発明は、成形用積層樹脂シートおよびそれを用いた成形品に関する。 The present invention relates to a moldable laminate resin sheet and a molded article using the same.
計器カバーなどの自動車内装品や家電、OA機器、パーソナルコンピュータ、小型携帯機器の筐体や、携帯電話端末等のタッチパネル型表示面等に樹脂成形体が用いられている。このような用途に使用される樹脂成形体は、成形用樹脂シートを成形して製造される。 Resin molded articles are used in automobile interior parts such as instrument covers, housings for home appliances, office equipment, personal computers, and small portable devices, and touch panel display surfaces for mobile phone terminals and other devices. Resin molded articles used for these applications are manufactured by molding resin sheets.
上述の用途に適する樹脂として、ポリカーボネート(PC)樹脂が注目されている。PC樹脂は、透明性、軽量性、耐衝撃性に優れるエンジニアリングプラスチック(エンプラ)として知られており、上述の用途に好適に適用されている。 Polycarbonate (PC) resin has attracted attention as a resin suitable for the above-mentioned applications. PC resin is known as an engineering plastic (engineering plastic) that excels in transparency, lightness, and impact resistance, and is ideally suited for the above-mentioned applications.
例えば、特許文献1には、ポリカーボネート樹脂の少なくとも一方の面に、ハードコート層が積層されてなることを特徴とする熱曲げ用ハードコート層付ポリカーボネート樹脂積層体に係る発明が記載されている。なお、特許文献1に記載の発明は、耐摩耗性、熱曲げ性、及び、熱曲げ後の密着性に優れた湾曲部材の製造方法が提供されている。 For example, Patent Document 1 describes an invention relating to a polycarbonate resin laminate with a hard coating layer for hot bending, which is characterized by having a hard coating layer laminated on at least one surface of a polycarbonate resin. The invention described in Patent Document 1 also provides a method for producing a curved member that has excellent abrasion resistance, hot bending properties, and adhesion after hot bending.
しかし、特許文献1のようにポリカーボネート樹脂成形品は最表面の鉛筆硬度が十分でないため、硬い部材との接触によって傷が生じやすいことから、高い表面硬度が求められる小型携帯機器の筐体や、携帯電話端末等のタッチパネル型表示面等には適応できないという問題があった。 However, as described in Patent Document 1, the outermost surface of polycarbonate resin molded products does not have sufficient pencil hardness, making them susceptible to scratches when coming into contact with hard components. This poses a problem as they cannot be used for applications requiring high surface hardness, such as the housings of small portable devices or the touch panel display surfaces of mobile phone terminals and the like.
そこで、本発明は、高硬度と耐擦傷性がありながら、密着性に優れ、易成形性を有する成形用積層樹脂シートを提供することを課題とする。 The present invention aims to provide a moldable laminated resin sheet that has high hardness and scratch resistance, excellent adhesion, and easy formability.
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、ポリカーボネート層上に高硬度樹脂層を設け、更に、高硬度樹脂層上に特定の成分を含むハードコート層を設けることによって、上記課題を解決することができることを見出した。即ち、本発明は以下の通りである。
<1> 高硬度樹脂を含む高硬度樹脂層と、
前記高硬度樹脂層の一方の面側に配置されたポリカーボネート樹脂(a1)を含む基材層と、
前記高硬度樹脂層のもう一方の面側に配置されたハードコート層と、を含む成形用積層樹脂シートであって、
前記ハードコート層の塑性変形割合が34~60%であり、
前記ハードコート層は、
(A)2~15官能の(メタ)アクリレートオリゴマー、
(B)分子量200未満でかつ、25℃での粘度が15cps以下の1~2官能(メタ)アクリレートモノマー、
(C)光重合開始剤、及び
(D)表面改質剤
を含むハードコーティング組成物からなり、
前記(A)成分の含有量が、前記(A)成分及び(B)成分の合計含有量に対して40~80質量%であり、
前記(B)成分の含有量が、前記(A)成分及び(B)成分の合計含有量に対して20~60質量%であり、
前記(C)成分の含有量が、前記(A)成分及び(B)成分の合計100質量部に対して0.1~10質量部であり、
前記(D)成分の含有量が、前記(A)成分及び(B)成分の合計100質量部に対して0.1~10質量部である、前記成形用積層樹脂シートである。
<2> 前記ポリカーボネート樹脂(a1)が、芳香族ポリカーボネート樹脂である、上記<1>に記載の成形用積層樹脂シートである。
<3> 前記芳香族ポリカーボネート樹脂が、下記式(3a):
<4> 前記ポリカーボネート樹脂(a1)の含有量が、前記基材層の全質量に対して75~100質量%である、上記<1>~<3>のいずれかに記載の成形用積層樹脂シートである。
<5> 前記高硬度樹脂が、
下記一般式(1):
で表される(メタ)アクリル酸エステル構成単位(a)と、下記一般式(2):
で表される脂肪族ビニル構成単位(b)とを含む共重合体である樹脂(B1)、
(メタ)アクリル酸エステル構成単位を6~77質量%、スチレン構成単位を15~71質量%、および不飽和ジカルボン酸構成単位を8~23質量%含む共重合体である樹脂(B2)、
下記式(5):
スチレン構成単位を5~20質量%、(メタ)アクリル酸エステル構成単位を60~90質量%、およびN-置換型マレイミド構成単位を5~20質量%含む共重合体である樹脂(B4)、
下記式(7):
スチレン構成単位を50~95質量%、不飽和ジカルボン酸単位を5~50質量%含む共重合体である樹脂(B6)、
からなる群から選択される少なくとも1つを含む、上記<1>~<4>のいずれかに記載の成形用積層樹脂シートである。
<6> 前記樹脂(B3)が、下記式(6):
<7> 前記高硬度樹脂の含有量が、前記高硬度樹脂層の全質量に対して70~100質量%である、上記<1>~<6>のいずれかに記載の成形用積層樹脂シートである。
<8> 前記基材層と前記高硬度樹脂層の合計厚みが0.5~3.5mmである、上記<1>~<7>のいずれかに記載の成形用積層樹脂シートである。
<9> 前記基材層と前記高硬度樹脂層の合計厚みに占める前記基材層の厚みの割合が、75%~99%である、上記<1>~<8>のいずれかに記載の成形用積層樹脂シートである。
<10> 前記ハードコーティング組成物の粘度が25℃で400cps以下である、上記<1>~<9>のいずれかに記載の成形用積層樹脂シートである。
<11> 前記ハードコート層の表面の鉛筆硬度が、2H以上である、上記<1>~<10>のいずれかに記載の成形用積層樹脂シートである。
<12> 上記<1>~<11>のいずれかに記載の成形用積層樹脂シートを用いて成形された成形品である。
As a result of intensive research aimed at solving the above-mentioned problems, the present inventors have found that the above-mentioned problems can be solved by providing a high-hardness resin layer on a polycarbonate layer and further providing a hard coat layer containing a specific component on the high-hardness resin layer.
<1> A high-hardness resin layer containing a high-hardness resin;
a substrate layer containing a polycarbonate resin (a1) disposed on one surface side of the high-hardness resin layer;
a hard coat layer disposed on the other surface side of the high-hardness resin layer,
the hard coat layer has a plastic deformation rate of 34 to 60%;
The hard coat layer is
(A) a di- to penta-functional (meth)acrylate oligomer,
(B) a mono- or di-functional (meth)acrylate monomer having a molecular weight of less than 200 and a viscosity of 15 cps or less at 25°C;
(C) a photopolymerization initiator; and (D) a surface modifier.
the content of the component (A) is 40 to 80 mass% based on the total content of the components (A) and (B),
the content of the component (B) is 20 to 60 mass% based on the total content of the component (A) and the component (B),
the content of the component (C) is 0.1 to 10 parts by mass per 100 parts by mass of the total of the components (A) and (B),
In the moldable laminate resin sheet, the content of the component (D) is 0.1 to 10 parts by mass per 100 parts by mass of the total of the components (A) and (B).
<2> The moldable laminate resin sheet according to the above <1>, wherein the polycarbonate resin (a1) is an aromatic polycarbonate resin.
<3> The aromatic polycarbonate resin is represented by the following formula (3a):
<4> The moldable laminate resin sheet according to any one of the above items <1> to <3>, wherein the content of the polycarbonate resin (a1) is 75 to 100% by mass relative to the total mass of the base layer.
<5> The high-hardness resin is
The following general formula (1):
and a (meth)acrylic acid ester structural unit (a) represented by the following general formula (2):
and a copolymer (B1) containing an aliphatic vinyl structural unit (b) represented by the formula:
a resin (B2) which is a copolymer containing 6 to 77% by mass of (meth)acrylic acid ester structural units, 15 to 71% by mass of styrene structural units, and 8 to 23% by mass of unsaturated dicarboxylic acid structural units;
The following formula (5):
a resin (B4) which is a copolymer containing 5 to 20% by mass of styrene structural units, 60 to 90% by mass of (meth)acrylic acid ester structural units, and 5 to 20% by mass of N-substituted maleimide structural units;
The following formula (7):
The molding laminate resin sheet according to any one of the above items <1> to <4>, which includes at least one selected from the group consisting of:
<6> The resin (B3) is represented by the following formula (6):
<7> The moldable laminate resin sheet according to any one of the above items <1> to <6>, wherein the content of the high-hardness resin is 70 to 100% by mass relative to the total mass of the high-hardness resin layer.
<8> The moldable laminate resin sheet according to any one of the above items <1> to <7>, wherein the total thickness of the base material layer and the high-hardness resin layer is 0.5 to 3.5 mm.
<9> The moldable laminate resin sheet according to any one of <1> to <8> above, wherein a ratio of a thickness of the base material layer to a total thickness of the base material layer and the high-hardness resin layer is 75% to 99%.
<10> The moldable laminate resin sheet according to any one of the above items <1> to <9>, wherein the viscosity of the hard coating composition is 400 cps or less at 25°C.
<11> The moldable laminate resin sheet according to any one of <1> to <10> above, wherein the hard coat layer has a surface with a pencil hardness of 2H or more.
<12> A molded article molded using the moldable laminate resin sheet according to any one of <1> to <11> above.
本発明によれば、高硬度と耐擦傷性を有し、成形時に外観異常が生じにくく密着性に優れた成形用積層樹脂シートおよびそれを用いた樹脂成形品が提供される。 The present invention provides a moldable laminate resin sheet that has high hardness and scratch resistance, is less likely to cause appearance defects during molding, and has excellent adhesion, as well as a resin molded product made using the same.
以下、本発明について製造例や実施例等を例示して詳細に説明するが、本発明は例示される製造例や実施例等に限定されるものではなく、本発明の内容を大きく逸脱しない範囲であれば任意の方法に変更して行うこともできる。 The present invention will be explained in detail below using manufacturing examples and examples, but the present invention is not limited to the manufacturing examples and examples shown, and can be modified in any way as long as it does not significantly deviate from the content of the present invention.
本発明の成形用積層樹脂シート(以下、単に「樹脂シート」とも称する)は、高硬度樹脂を含む高硬度樹脂層と、前記高硬度樹脂層の一方の面側に配置されたポリカーボネート樹脂(a1)を含む基材層と、前記高硬度樹脂層のもう一方の面側に配置されたハードコート層と、を含む。すなわち、基材層と、高硬度樹脂層と、ハードコート層とがこの順に配置される。基材層と高硬度樹脂層の間、高硬度樹脂層とハードコート層の間には、それぞれさらなる層が存在していてもよい。さらなる層としては、特に限定されるものではないが、接着剤層、プライマー層等が挙げられる。さらなる層は存在していなくてもよい。一実施形態によれば、基材層と、高硬度樹脂層と、ハードコート層とが互いに積層されている。すなわち、一実施形態によれば、成形用積層樹脂シートは、高硬度樹脂を含む高硬度樹脂層と、前記高硬度樹脂層の一方の面に積層されたポリカーボネート樹脂(a1)を含む基材層と、前記高硬度樹脂層のもう一方の面に積層されたハードコート層と、を有する。 The moldable laminate resin sheet of the present invention (hereinafter also referred to simply as "resin sheet") includes a high-hardness resin layer containing a high-hardness resin, a substrate layer containing a polycarbonate resin (a1) disposed on one side of the high-hardness resin layer, and a hard-coat layer disposed on the other side of the high-hardness resin layer. That is, the substrate layer, the high-hardness resin layer, and the hard-coat layer are disposed in this order. Additional layers may be present between the substrate layer and the high-hardness resin layer, and between the high-hardness resin layer and the hard-coat layer. Examples of additional layers include, but are not limited to, an adhesive layer and a primer layer. Additional layers may not be present. According to one embodiment, the substrate layer, the high-hardness resin layer, and the hard-coat layer are laminated together. That is, according to one embodiment, the molding laminate resin sheet has a high-hardness resin layer containing a high-hardness resin, a substrate layer containing a polycarbonate resin (a1) laminated on one surface of the high-hardness resin layer, and a hard coat layer laminated on the other surface of the high-hardness resin layer.
高硬度樹脂層およびハードコート層は、基材層の少なくとも一方の面側に設ければよく、他方の側の構成に特に制限はない。また、高硬度樹脂層を基材層の両側に設けてもよく、その場合、一方または両方の高硬度樹脂層上にハードコート層を設けることができる。高硬度樹脂層を基材層の両側に設ける場合には、2つの高硬度樹脂層で同じ高硬度樹脂を使用することが、反りの少ない安定した樹脂シートを得るために望ましい。 The high-hardness resin layer and hard-coat layer need only be provided on at least one side of the substrate layer, with no particular restrictions on the configuration of the other side. High-hardness resin layers may also be provided on both sides of the substrate layer, in which case a hard-coat layer can be provided on one or both of the high-hardness resin layers. When high-hardness resin layers are provided on both sides of the substrate layer, it is desirable to use the same high-hardness resin for the two high-hardness resin layers in order to obtain a stable resin sheet with minimal warping.
本発明において、ハードコート層の塑性変形割合は、34~60%であり、好ましくは36~57%であり、より好ましくは38~55%である。これにより、十分な硬度を保ちつつ成形時にクラックの外観異常の発生を防止することができる。本発明において、ハードコート層の塑性変形割合は、Fischer製 HM2000 LTを使用して測定した値であり、具体的には後述する実施例に記載された方法で測定した値である。 In the present invention, the plastic deformation ratio of the hard coat layer is 34 to 60%, preferably 36 to 57%, and more preferably 38 to 55%. This makes it possible to prevent the occurrence of appearance abnormalities such as cracks during molding while maintaining sufficient hardness. In the present invention, the plastic deformation ratio of the hard coat layer is a value measured using a Fischer HM2000 LT, specifically, a value measured using the method described in the Examples section below.
上述の成形用積層樹脂シートは、硬度が要求される曲げ形状を有する成形品の製造に好適に使用することができる。例えば、平面部と連続した曲げ部を有する構成部品を首尾よく製造することができるため、新規なデザインや機能を有する製品を提供することもできる。 The above-mentioned moldable laminate resin sheet can be suitably used to manufacture molded products with bent shapes that require high hardness. For example, it can successfully produce components with flat sections and continuous bent sections, allowing for the provision of products with novel designs and functions.
従来の樹脂シートでは、上記のような形状を有する成形品を製造しようとした場合、熱プレス成形、真空成形、圧空成形、TOM成形などの熱成形時にクラックが生じるなどの不具合が多く発生していた。そこで、熱成形時のクラック発生を抑制するために、ハードコートの硬さを低下させるなどの工夫をする必要があった。しかしながら、ハードコートの硬さを低下させた場合、熱成形性は向上するものの、ハードコートが軟らかいため傷が付きやすい、耐薬品性が低下するという新たな問題が生じていた。 When attempting to manufacture molded products with the above shapes using conventional resin sheets, many problems occurred, such as cracks occurring during thermoforming processes such as heat press molding, vacuum molding, pressure molding, and TOM molding. Therefore, in order to prevent cracks from occurring during thermoforming, it was necessary to devise measures such as reducing the hardness of the hard coat. However, while reducing the hard coat's hardness improves thermoformability, new problems arose: the hard coat became soft, making it more susceptible to scratches, and its chemical resistance decreased.
それに対して本発明によれば、上述したようにクラックの発生が抑制されるため、ハードコートの硬さを低下させることなく、熱形成可能な樹脂シートを提供することができる。本発明の成形用積層樹脂シートは、硬いハードコート層が表層に設けられているため、傷が付きにくく、耐薬品性も高い。このような特性を利用して、本発明の成形用積層樹脂シートは、パソコン、携帯電話などの表示面の構成部品、自動車外装用および内装用部材、携帯電話端末、パソコン、タブレット型PC、カーナビなどにおける曲面を有する筐体や前面板などに使用することが可能である。 In contrast, according to the present invention, cracking is suppressed as described above, making it possible to provide a thermoformable resin sheet without reducing the hardness of the hard coat. Because the moldable laminate resin sheet of the present invention has a hard hard coat layer on the surface, it is scratch-resistant and highly chemical-resistant. Utilizing these properties, the moldable laminate resin sheet of the present invention can be used for components for display surfaces of personal computers and mobile phones, exterior and interior components for automobiles, and curved housings and front panels for mobile phone terminals, personal computers, tablet PCs, car navigation systems, etc.
以下、本発明による樹脂シートの各構成部材について説明する。
<基材層>
基材層は、ポリカーボネート樹脂(a1)を含む。基材層は、他の樹脂、添加剤等をさらに含んでいてもよい。
Hereinafter, each of the constituent members of the resin sheet according to the present invention will be described.
<Base material layer>
The substrate layer contains a polycarbonate resin (a1). The substrate layer may further contain other resins, additives, etc.
(ポリカーボネート樹脂(a1))
ポリカーボネート樹脂(a1)としては、分子主鎖中に炭酸エステル結合、即ち、-[O-R-OCO]-単位(ここで、Rは、脂肪族基、芳香族基、または脂肪族基と芳香族基の双方を含んでいてもよく、直鎖構造であっても分岐構造であってもよい)を含むものであれば特に限定されるものではないが、芳香族ポリカーボネート樹脂であることが好ましく、特に下記式(3a)の構成単位を含むポリカーボネート樹脂を使用することが好ましい。
(Polycarbonate resin (a1))
The polycarbonate resin (a1) is not particularly limited as long as it contains a carbonate bond, i.e., a -[O-R-OCO]- unit (where R may contain an aliphatic group, an aromatic group, or both an aliphatic group and an aromatic group, and may have a linear or branched structure), in the molecular main chain. However, an aromatic polycarbonate resin is preferred, and it is particularly preferred to use a polycarbonate resin containing a structural unit represented by the following formula (3a):
具体的には、ポリカーボネート樹脂(a1)として、芳香族ポリカーボネート樹脂(例えば、ユーピロンS-2000、ユーピロンS-1000、ユーピロンE-2000;三菱エンジニアリングプラスチックス社製)等が使用可能である。
このようなポリカーボネート樹脂を使用することで、耐衝撃性により優れた樹脂シートを得ることができる。
Specifically, aromatic polycarbonate resins (for example, Iupilon S-2000, Iupilon S-1000, Iupilon E-2000; manufactured by Mitsubishi Engineering-Plastics Corporation) can be used as the polycarbonate resin (a1).
By using such a polycarbonate resin, a resin sheet having superior impact resistance can be obtained.
近年、ポリカーボネート樹脂のガラス転移点を制御する目的で、下記一般式(3)で表されるような1価フェノールを末端停止剤として付加したポリカーボネート樹脂も使用されている。本発明においても、このように末端停止剤を付加したポリカーボネート樹脂を使用することができる。 In recent years, polycarbonate resins to which a monohydric phenol represented by the following general formula (3) has been added as a terminal terminator have been used to control the glass transition temperature of the polycarbonate resin. Polycarbonate resins to which such terminal terminators have been added can also be used in the present invention.
式中、R5は、炭素数8~36のアルキル基、または炭素数8~36のアルケニル基を表し;R6はそれぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有していてもよい炭素数1~20のアルキル基、または炭素数6~12のアリール基を表し;nは0~4の整数であり;ここで、前記置換基は、ハロゲン、炭素数1~20のアルキル基、または炭素数6~12のアリール基である。なお、本明細書において、「アルキル基」および「アルケニル基」は、直鎖状であっても分岐鎖状であってもよく、置換基を有していてもよい。 In the formula, R5 represents an alkyl group having 8 to 36 carbon atoms or an alkenyl group having 8 to 36 carbon atoms; each R6 independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent, or an aryl group having 6 to 12 carbon atoms; and n is an integer from 0 to 4; here, the substituent is a halogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 12 carbon atoms. In this specification, the "alkyl group" and "alkenyl group" may be linear or branched and may have a substituent.
一般式(3)で表される1価フェノールは、下記一般式(4)で表されるものであることが好ましい。 The monohydric phenol represented by general formula (3) is preferably represented by the following general formula (4):
式中、R5は、炭素数8~36のアルキル基または炭素数8~36のアルケニル基を表す。 In the formula, R 5 represents an alkyl group having 8 to 36 carbon atoms or an alkenyl group having 8 to 36 carbon atoms.
一般式(3)または一般式(4)におけるR5の炭素数は、特定の数値範囲内であることがより好ましい。具体的には、R5の炭素数の上限値として36が好ましく、22がより好ましく、18が特に好ましい。また、R5の炭素数の下限値として、8が好ましく、12がより好ましい。 The number of carbon atoms in R5 in general formula (3) or general formula (4) is more preferably within a specific numerical range. Specifically, the upper limit of the number of carbon atoms in R5 is preferably 36, more preferably 22, and particularly preferably 18. The lower limit of the number of carbon atoms in R5 is preferably 8, and more preferably 12.
一般式(3)または一般式(4)におけるR5の炭素数の上限値が適当であると、1価フェノール(末端停止剤)の有機溶剤溶解性が高くなる傾向があり、ポリカーボネート樹脂製造時の生産性が高くなることから好ましい。 When the upper limit of the number of carbon atoms in R5 in general formula (3) or general formula (4) is appropriate, the solubility of the monohydric phenol (end terminator) in organic solvents tends to be high, which is preferable because it increases the productivity during the production of polycarbonate resins.
一例として、R5の炭素数が36以下であれば、ポリカーボネート樹脂を製造するにあたって生産性が高く、経済性も良い。R5の炭素数が22以下であれば、1価フェノールは、特に有機溶剤溶解性に優れており、ポリカーボネート樹脂を製造するにあたって生産性を非常に高くすることができ、経済性も向上する。このような1価フェノールを使用したポリカーボネート樹脂としては、例えば、ユピゼータT-1380(三菱ガス化学製)等が挙げられる。 For example, when the carbon number of R5 is 36 or less, the productivity of polycarbonate resin production is high and the economic efficiency is also good. When the carbon number of R5 is 22 or less, the monohydric phenol has particularly excellent solubility in organic solvents, and the productivity of polycarbonate resin production can be significantly increased and the economic efficiency is also improved. An example of a polycarbonate resin using such a monohydric phenol is Iupizeta T-1380 (manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Company).
一般式(3)または一般式(4)におけるR5の炭素数の下限値が適当であると、ポリカーボネート樹脂のガラス転移点が高すぎるということにならず、好適な熱成形性を有することから好ましい。 If the lower limit of the number of carbon atoms in R5 in general formula (3) or general formula (4) is appropriate, the glass transition point of the polycarbonate resin will not be too high, and the polycarbonate resin will have suitable thermoformability, which is preferable.
例えば、一般式(4)においてR5が炭素数16のアルキル基である1価フェノールを末端停止剤として使用した場合、ガラス転移温度、溶融流動性、成形性、耐ドローダウン性等に優れたポリカーボネート樹脂を得ることができ、また、ポリカーボネート樹脂製造時の1価フェノールの溶剤溶解性にも優れるため、特に好ましい。 For example, when a monohydric phenol represented by general formula (4) in which R5 is an alkyl group having 16 carbon atoms is used as an end terminator, a polycarbonate resin excellent in glass transition temperature, melt fluidity, moldability, drawdown resistance, etc. can be obtained, and the monohydric phenol also has excellent solvent solubility during the production of the polycarbonate resin, making this particularly preferred.
一般式(3)または一般式(4)で示される1価フェノールの中でも、パラヒドロキシ安息香酸ヘキサデシルエステル、パラヒドロキシ安息香酸2-ヘキシルデシルエステルのいずれかもしくは両方を末端停止剤として使用することが特に好ましい。 Among the monohydric phenols represented by general formula (3) or general formula (4), it is particularly preferable to use either or both of parahydroxybenzoic acid hexadecyl ester and parahydroxybenzoic acid 2-hexyldecyl ester as the end terminator.
ポリカーボネート樹脂(a1)の重量平均分子量は、15,000~75,000であることが好ましく、20,000~70,000であることがより好ましく、20,000~65,000であることがさらに好ましい。ポリカーボネート樹脂(a1)の重量平均分子量が15,000以上であると、耐衝撃性が高くなりうることから好ましい。一方、重量平均分子量が75,000以下であると、基材層を少ない熱源で形成できる、成形条件が高温になった場合でも熱安定性が維持できることから好ましい。なお、本明細書において、重量平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)により測定される、標準ポリスチレン換算の重量平均分子量である。 The weight-average molecular weight of polycarbonate resin (a1) is preferably 15,000 to 75,000, more preferably 20,000 to 70,000, and even more preferably 20,000 to 65,000. A weight-average molecular weight of 15,000 or more is preferable because it can improve impact resistance. On the other hand, a weight-average molecular weight of 75,000 or less is preferable because it allows the substrate layer to be formed with a small heat source and maintains thermal stability even under high-temperature molding conditions. Note that, in this specification, the weight-average molecular weight is the weight-average molecular weight measured by gel permeation chromatography (GPC) and converted into standard polystyrene.
ポリカーボネート樹脂(a1)のTgは90~190℃であることが好ましく、100~170℃であることがより好ましく、110~150℃であることがさらに好ましい。なお、ポリカーボネート樹脂(a1)のTgは、ポリカーボネート樹脂(a1)の構成単位の種類および組合せ、重量平均分子量等を適宜調整することで制御することができる。また、本明細書において、ガラス転移点とは、示差走査熱量測定装置を用いて、試料10mg、昇温速度10℃/分で測定し、中点法で算出した温度である。 The Tg of polycarbonate resin (a1) is preferably 90 to 190°C, more preferably 100 to 170°C, and even more preferably 110 to 150°C. The Tg of polycarbonate resin (a1) can be controlled by appropriately adjusting the type and combination of structural units of polycarbonate resin (a1), the weight-average molecular weight, etc. In this specification, the glass transition point is the temperature calculated by the midpoint method using a differential scanning calorimeter to measure a 10 mg sample at a heating rate of 10°C/min.
基材層に含まれるポリカーボネート樹脂(a1)は、1種類であっても2種類以上であってもよい。 The polycarbonate resin (a1) contained in the substrate layer may be one type or two or more types.
基材層中のポリカーボネート樹脂(a1)の含有量は、基材層の全質量に対して、75~100質量%であることが好ましく、90~100質量%であることがより好ましく、100質量%であることが特に好ましい。ポリカーボネート樹脂の含有量が75質量%以上であると、耐衝撃性がより向上しうることから好ましい。 The content of polycarbonate resin (a1) in the substrate layer is preferably 75 to 100% by mass, more preferably 90 to 100% by mass, and particularly preferably 100% by mass, relative to the total mass of the substrate layer. A polycarbonate resin content of 75% by mass or more is preferred because it can further improve impact resistance.
(他の樹脂)
基材層中に含まれてもよい他の樹脂としては、特に制限されないが、ポリエステル樹脂等が挙げられる。
ポリエステル樹脂は、ジカルボン酸成分として主にテレフタル酸を含んでいることが好ましく、テレフタル酸以外のジカルボン酸成分を含んでいてもよい。
(Other resins)
The other resin that may be contained in the base layer is not particularly limited, but examples thereof include polyester resins.
The polyester resin preferably contains terephthalic acid as the dicarboxylic acid component, but may contain a dicarboxylic acid component other than terephthalic acid.
例えば、主成分であるエチレングリコール80~60モル%に対して1,4-シクロヘキサンジメタノールを20~40モル%(合計100モル%)含むグリコール成分が重縮合してなるポリエステル樹脂(所謂「PETG」)が好ましい。
なお、他の樹脂は単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
For example, a polyester resin (so-called "PETG") obtained by polycondensation of a glycol component containing 80 to 60 mol % of ethylene glycol as the main component and 20 to 40 mol % of 1,4-cyclohexanedimethanol (total 100 mol %) is preferred.
The other resins may be used alone or in combination of two or more.
他の樹脂を含む場合の含有量は、基材層の全質量に対して、0~25質量%であることが好ましく、0~10質量%であることがより好ましく、0質量%であることが特に好ましい。 When other resins are included, the content is preferably 0 to 25% by mass, more preferably 0 to 10% by mass, and particularly preferably 0% by mass, relative to the total mass of the base layer.
(添加剤)
基材層中に含まれてもよい添加剤としては、樹脂シートにおいて通常使用されるものを使用することができる。具体的には、抗酸化剤、抗着色剤、抗帯電剤、離型剤、滑剤、染料、顔料、可塑剤、難燃剤、樹脂改質剤、相溶化剤、有機フィラーや無機フィラーのような強化材などが挙げられる。これらの添加剤は単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(Additives)
The additives that may be contained in the base layer can be those commonly used in resin sheets. Specific examples include antioxidants, anti-coloring agents, anti-static agents, release agents, lubricants, dyes, pigments, plasticizers, flame retardants, resin modifiers, compatibilizers, and reinforcing materials such as organic fillers and inorganic fillers. These additives can be used alone or in combination of two or more.
添加剤の量は、基材層の全質量に対して、0~10質量%であることが好ましく、0~7質量%であることがより好ましく、0~5質量%であることが特に好ましい。 The amount of additive is preferably 0 to 10% by mass, more preferably 0 to 7% by mass, and particularly preferably 0 to 5% by mass, relative to the total mass of the substrate layer.
添加剤と樹脂を混合する方法は特に限定されず、全量コンパウンドする方法、マスターバッチをドライブレンドする方法、全量ドライブレンドする方法などを用いることができる。 The method for mixing the additives and resin is not particularly limited, and methods such as compounding the entire amount, dry blending the masterbatch, or dry blending the entire amount can be used.
(基材層)
基材層の厚みは、0.3~3.5mmであることが好ましく、0.3~3.0mmであることがより好ましく、1.0~3.0mmであることがさらに好ましい。
(Base material layer)
The thickness of the substrate layer is preferably 0.3 to 3.5 mm, more preferably 0.3 to 3.0 mm, and even more preferably 1.0 to 3.0 mm.
<高硬度樹脂層>
高硬度樹脂層は、高硬度樹脂を含む。その他、必要に応じて他の樹脂、添加剤等がさらに含まれていてもよい。なお、本明細書において、高硬度樹脂とは、基材となるポリカーボネート樹脂よりも硬度の高い樹脂であり、鉛筆硬度がHB以上、好ましくはHB~3H、より好ましくはH~3H、さらに好ましくは2H~3Hの樹脂を意味する。なお、高硬度樹脂層の鉛筆硬度は、JIS K 5600-5-4:1999に準拠した鉛筆ひっかき硬度試験にて評価した結果である。具体的には、高硬度樹脂層の表面に対して角度45度、荷重750gで次第に硬度を増して鉛筆を押し付け、きず跡を生じなかった最も硬い鉛筆の硬度を鉛筆硬度として評価した。
<High hardness resin layer>
The high-hardness resin layer contains a high-hardness resin. Other resins, additives, etc. may also be included as necessary. In this specification, a high-hardness resin refers to a resin that is harder than the polycarbonate resin used as the base material, and has a pencil hardness of HB or higher, preferably HB to 3H, more preferably H to 3H, and even more preferably 2H to 3H. The pencil hardness of the high-hardness resin layer is the result of evaluation using a pencil scratch hardness test in accordance with JIS K 5600-5-4:1999. Specifically, pencils of gradually increasing hardness were pressed against the surface of the high-hardness resin layer at an angle of 45 degrees and a load of 750 g, and the hardness of the hardest pencil that did not produce a scratch was evaluated as the pencil hardness.
[高硬度樹脂]
高硬度樹脂としては、特に制限されないが、樹脂(B1)~(B6)からなる群から選択される少なくとも1つを含むことが好ましい。
[High hardness resin]
The high-hardness resin is not particularly limited, but preferably contains at least one selected from the group consisting of resins (B1) to (B6).
(樹脂(B1))
樹脂(B1)は、一般式(1)で表される(メタ)アクリル酸エステル構成単位(a)と、一般式(2)で表される脂肪族ビニル構成単位(b)とを含む共重合体である。この際、前記樹脂(B1)は、他の構成単位をさらに有していてもよい。なお、本明細書において、(メタ)アクリルとは、メタクリルおよび/またはアクリルを示す。
(Resin (B1))
Resin (B1) is a copolymer containing (meth)acrylic acid ester structural units (a) represented by general formula (1) and aliphatic vinyl structural units (b) represented by general formula (2). In this case, the resin (B1) may further contain other structural units. In this specification, (meth)acrylic refers to methacrylic and/or acrylic.
式中、R1は水素原子またはメチル基であり、好ましくはメチル基である。
また、R2は炭素数1~18のアルキル基であり、炭素数1~10のアルキル基であることが好ましく、炭素数1~6のアルキル基であることがより好ましい。具体的にはメチル基、エチル基、ブチル基、ラウリル基、ステアリル基、シクロヘキシル基、イソボルニル基などが挙げられる。これらのうち、R2は、メチル基、エチル基であることが好ましく、メチル基であることがより好ましい。
In the formula, R 1 is a hydrogen atom or a methyl group, preferably a methyl group.
Furthermore, R2 is an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and more preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. Specific examples include a methyl group, an ethyl group, a butyl group, a lauryl group, a stearyl group, a cyclohexyl group, and an isobornyl group. Of these, R2 is preferably a methyl group or an ethyl group, and more preferably a methyl group.
なお、R2がメチル基またはエチル基である場合、一般式(1)で表される(メタ)アクリル酸エステル構成単位(a)は(メタ)アクリル酸エステル構成単位となり、R1がメチル基かつR2がメチル基である場合、一般式(1)で表される(メタ)アクリル酸エステル構成単位(a)はメタクリル酸メチル構成単位となる。 When R2 is a methyl group or an ethyl group, the (meth)acrylic acid ester structural unit (a) represented by general formula (1) becomes a (meth)acrylic acid ester structural unit, and when R1 is a methyl group and R2 is a methyl group, the (meth)acrylic acid ester structural unit (a) represented by general formula (1) becomes a methyl methacrylate structural unit.
一般式(1)で表される(メタ)アクリル酸エステル構成単位(a)は、樹脂(B1)中に1種のみが含まれていても、2種以上が含まれていてもよい。 Resin (B1) may contain only one type of (meth)acrylic acid ester structural unit (a) represented by general formula (1), or may contain two or more types.
式中、R3は水素原子またはメチル基であり、水素原子であることが好ましい。
R4は炭素数1~4の炭化水素基で置換されていてもよいシクロヘキシル基であり、置換基を有さないシクロヘキシル基であることが好ましい。
In the formula, R3 is a hydrogen atom or a methyl group, and is preferably a hydrogen atom.
R4 is a cyclohexyl group which may be substituted with a hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, and is preferably an unsubstituted cyclohexyl group.
R3が水素原子であり、R4がシクロヘキシル基である場合、一般式(2)で表される脂肪族ビニル構成単位(b)はビニルシクロヘキサン構成単位となる。 When R3 is a hydrogen atom and R4 is a cyclohexyl group, the aliphatic vinyl structural unit (b) represented by general formula (2) is a vinylcyclohexane structural unit.
一般式(2)で表される脂肪族ビニル構成単位(b)は、樹脂(B1)中に1種のみが含まれていても、2種以上が含まれていてもよい。 Resin (B1) may contain only one type of aliphatic vinyl structural unit (b) represented by general formula (2), or two or more types.
本明細書中において、「炭化水素基」は、直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれであってもよく、置換基を有していてもよい。 In this specification, a "hydrocarbon group" may be linear, branched, or cyclic, and may have a substituent.
前記他の構成単位としては、特に制限されないが、(メタ)アクリル酸エステルモノマーと芳香族ビニルモノマーとを重合した後に該芳香族ビニルモノマー由来の芳香族二重結合を水素化して樹脂(B1)を製造する過程において生じる、水素化されていない芳香族二重結合を含む芳香族ビニルモノマー由来の構成単位などが挙げられる。具体的な他の構成単位としては、スチレン構成単位が挙げられる。
他の構成単位は、樹脂(B1)中に1種のみが含まれていても、2種以上が含まれていてもよい。
The other structural unit is not particularly limited, but examples thereof include a structural unit derived from an aromatic vinyl monomer containing an unhydrogenated aromatic double bond, which is generated in the process of producing the resin (B1) by polymerizing a (meth)acrylic acid ester monomer and an aromatic vinyl monomer and then hydrogenating the aromatic double bond derived from the aromatic vinyl monomer. A specific example of the other structural unit is a styrene structural unit.
The resin (B1) may contain only one type of other structural unit, or may contain two or more types of other structural units.
(メタ)アクリル酸エステル構成単位(a)と脂肪族ビニル構成単位(b)との合計含有量は、樹脂(B1)の全構成単位に対して、好ましくは90~100モル%であり、より好ましくは95~100モル%であり、特に好ましくは98~100モル%である。 The total content of the (meth)acrylic acid ester structural units (a) and the aliphatic vinyl structural units (b) is preferably 90 to 100 mol %, more preferably 95 to 100 mol %, and particularly preferably 98 to 100 mol %, based on all structural units of resin (B1).
一般式(1)で表される(メタ)アクリル酸エステル構成単位(a)の含有量は、樹脂(B1)の全構成単位に対して、好ましくは65~80モル%であり、より好ましくは70~80モル%である。前記(メタ)アクリル酸エステル構成単位(a)の割合が65モル%以上であると、基材層との密着性や表面硬度に優れた樹脂層を得ることができることから好ましい。一方、前記(メタ)アクリル酸エステル構成単位(a)の割合が80モル%以下であると、樹脂シートの吸水による反りが発生しづらいことから好ましい。 The content of the (meth)acrylic acid ester structural unit (a) represented by general formula (1) is preferably 65 to 80 mol %, and more preferably 70 to 80 mol %, relative to all structural units of resin (B1). A proportion of the (meth)acrylic acid ester structural unit (a) of 65 mol % or more is preferred because it allows for a resin layer with excellent adhesion to the substrate layer and surface hardness to be obtained. On the other hand, a proportion of the (meth)acrylic acid ester structural unit (a) of 80 mol % or less is preferred because it reduces the risk of warping of the resin sheet due to water absorption.
また、一般式(2)で表される脂肪族ビニル構成単位(b)の含有量は、樹脂(B1)の全構成単位に対して、好ましくは20~35モル%であり、より好ましくは20~30モル%である。脂肪族ビニル構成単位(b)の含有量が20モル%以上であると、高温高湿下でのそりを防ぐことができることから好ましい。一方、脂肪族ビニル構成単位(b)の含有量が35モル%以下であると、基材層との界面での剥離を防ぐことができることから好ましい。 The content of the aliphatic vinyl structural unit (b) represented by general formula (2) is preferably 20 to 35 mol %, and more preferably 20 to 30 mol %, relative to all structural units of resin (B1). A content of the aliphatic vinyl structural unit (b) of 20 mol % or more is preferred because it can prevent warping under high-temperature and high-humidity conditions. On the other hand, a content of the aliphatic vinyl structural unit (b) of 35 mol % or less is preferred because it can prevent peeling at the interface with the substrate layer.
さらに、他の構成単位の含有量は、樹脂(B1)の全構成単位に対して、10モル%以下であることが好ましく、5モル%以下であることがより好ましく、2モル%以下であることが特に好ましい。 Furthermore, the content of other structural units is preferably 10 mol% or less, more preferably 5 mol% or less, and particularly preferably 2 mol% or less, based on the total structural units of resin (B1).
なお、本明細書において、「共重合体」は、ランダム共重合体、ブロック共重合体、および交互共重合体のいずれの構造であってもよい。 In this specification, the term "copolymer" may refer to any of a random copolymer, a block copolymer, and an alternating copolymer structure.
樹脂(B1)の重量平均分子量は、特に制限はないが、強度および成型性の観点から、50,000~400,000であることが好ましく、70,000~300,000であることがより好ましい。 There are no particular restrictions on the weight-average molecular weight of resin (B1), but from the standpoint of strength and moldability, it is preferably 50,000 to 400,000, and more preferably 70,000 to 300,000.
樹脂(B1)のガラス転移点は、110~140℃であることが好ましく、110~135℃であることがより好ましく、110~130℃であることが特に好ましい。ガラス転移点が110℃以上であると、樹脂シートが熱環境あるいは湿熱環境において変形や割れを生じることが少ないことから好ましい。一方、140℃以下であると、鏡面ロールや賦形ロールによる連続式熱賦形、あるいは鏡面金型や賦形金型によるバッチ式熱賦形によって成形する場合に加工性に優れることから好ましい。 The glass transition point of resin (B1) is preferably 110 to 140°C, more preferably 110 to 135°C, and particularly preferably 110 to 130°C. A glass transition point of 110°C or higher is preferred because the resin sheet is less likely to deform or crack in a hot or humid heat environment. On the other hand, a glass transition point of 140°C or lower is preferred because it provides excellent processability when molded by continuous thermal shaping using a mirrored roll or shaping roll, or batch-type thermal shaping using a mirrored mold or shaping mold.
具体的な樹脂(B1)としては、オプティマス7500、6000(三菱ガス化学製)が挙げられる。なお、上述した樹脂(B1)は単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 Specific examples of resin (B1) include Optimus 7500 and 6000 (manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Company). The above-mentioned resin (B1) may be used alone or in combination of two or more types.
高硬度樹脂として樹脂(B1)を使用する場合には、ポリカーボネート樹脂(a1)としてユピゼータT-1380(三菱ガス化学製)を使用することが好ましい。 When resin (B1) is used as the high-hardness resin, it is preferable to use Iupizeta T-1380 (manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Company) as the polycarbonate resin (a1).
また、高硬度樹脂として、一般式(1)で表される構成単位(R1、R2がともにメチル基;メタクリル酸メチル)を75モル%、一般式(2)で表される構成単位(R3が水素原子、R4がシクロヘキシル基;ビニルシクロヘキサン)を25モル%含む共重合体である樹脂(B1)を使用し、ポリカーボネート樹脂(a1)として式(3a)の構成単位を含むポリカーボネート樹脂を使用し、末端停止剤として一般式(4)で表される1価フェノール(R5の炭素数が8~22)を使用する態様が特に好ましい。 Furthermore, a particularly preferred embodiment is one in which the high-hardness resin is a resin (B1) that is a copolymer containing 75 mol % of structural units represented by general formula (1) (R 1 and R 2 are both methyl groups; methyl methacrylate) and 25 mol % of structural units represented by general formula (2) (R 3 is a hydrogen atom, R 4 is a cyclohexyl group; vinylcyclohexane), the polycarbonate resin (a1) is a polycarbonate resin containing structural units represented by formula (3a), and the end terminator is a monohydric phenol represented by general formula (4) (R 5 has 8 to 22 carbon atoms).
樹脂(B1)の製造方法としては、特に限定されないが、少なくとも1種の(メタ)アクリル酸エステルモノマーと少なくとも1種の芳香族ビニルモノマーとを重合した後、該芳香族ビニルモノマー由来の芳香族二重結合を水素化して得られたものが好適である。 There are no particular limitations on the method for producing resin (B1), but a resin obtained by polymerizing at least one (meth)acrylic acid ester monomer and at least one aromatic vinyl monomer, and then hydrogenating the aromatic double bonds derived from the aromatic vinyl monomer, is suitable.
前記芳香族ビニルモノマーとしては、特に制限されないが、スチレン、α-メチルスチレン、p-ヒドロキシスチレン、アルコキシスチレン、クロロスチレン、およびそれらの誘導体などが挙げられる。これらうち、芳香族ビニルモノマーはスチレンであることが好ましい。 The aromatic vinyl monomer is not particularly limited, but examples include styrene, α-methylstyrene, p-hydroxystyrene, alkoxystyrene, chlorostyrene, and derivatives thereof. Of these, styrene is preferred as the aromatic vinyl monomer.
(メタ)アクリル酸エステルモノマーと芳香族ビニルモノマーの重合には、公知の方法を用いることができるが、例えば、塊状重合法や溶液重合法などにより製造することができる。
塊状重合法は、上記モノマーおよび重合開始剤を含むモノマー組成物を完全混合槽に連続的に供給し、100~180℃で連続重合する方法などにより行われる。上記モノマー組成物は、必要に応じて連鎖移動剤を含んでいてもよい。
The (meth)acrylic acid ester monomer and the aromatic vinyl monomer can be polymerized by a known method, such as bulk polymerization or solution polymerization.
The bulk polymerization method is carried out by continuously supplying a monomer composition containing the above-mentioned monomers and a polymerization initiator to a complete mixing tank and continuously polymerizing the monomers at 100 to 180° C. The above-mentioned monomer composition may contain a chain transfer agent, if necessary.
前記重合開始剤としては、特に限定されないが、t-アミルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート、t-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート、過酸化ベンゾイル、1,1-ジ(t-ヘキシルペルオキシ)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、1,1-ジ(t-ヘキシルペルオキシ)シクロヘキサン、1,1-ジ(t-ブチルペルオキシ)シクロヘキサン、t-ヘキシルプロポキシイソプロピルモノカーボネート、t-アミルパーオキシノルマルオクトエート、t-ブチルペルオキシイソプロピルモノカーボネート、ジ-t-ブチルパーオキサイド等の有機過酸化物、2,2’-アゾビスイソブチロニトリル、2,2’-アゾビス(2-メチルブチロニトリル)、2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)等のアゾ化合物が挙げられる。これらは単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。 The polymerization initiator is not particularly limited, but examples include organic peroxides such as t-amylperoxy-2-ethylhexanoate, t-butylperoxy-2-ethylhexanoate, benzoyl peroxide, 1,1-di(t-hexylperoxy)-3,3,5-trimethylcyclohexane, 1,1-di(t-hexylperoxy)cyclohexane, 1,1-di(t-butylperoxy)cyclohexane, t-hexylpropoxyisopropyl monocarbonate, t-amylperoxy-normal-octoate, t-butylperoxyisopropyl monocarbonate, and di-t-butyl peroxide, as well as azo compounds such as 2,2'-azobisisobutyronitrile, 2,2'-azobis(2-methylbutyronitrile), and 2,2'-azobis(2,4-dimethylvaleronitrile). These can be used alone or in combination of two or more.
前記連鎖移動剤としては、特に限定されないが、例えば、α-メチルスチレンダイマーが挙げられる。 The chain transfer agent is not particularly limited, but examples include α-methylstyrene dimer.
溶液重合法に用いられる溶媒としては、例えば、トルエン、キシレン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサンなどの炭化水素系溶媒;酢酸エチル、イソ酪酸メチルなどのエステル系溶媒、アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン系溶媒;テトラヒドロフラン、ジオキサンなどのエーテル系溶媒;メタノール、イソプロパノールなどのアルコール系溶媒などが挙げられる。これらの溶媒は単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 Solvents used in solution polymerization methods include, for example, hydrocarbon solvents such as toluene, xylene, cyclohexane, and methylcyclohexane; ester solvents such as ethyl acetate and methyl isobutyrate; ketone solvents such as acetone and methyl ethyl ketone; ether solvents such as tetrahydrofuran and dioxane; and alcohol solvents such as methanol and isopropanol. These solvents may be used alone or in combination of two or more.
(メタ)アクリル酸エステルモノマーと芳香族ビニルモノマーを重合した後の芳香族ビニルモノマー由来の芳香族二重結合を水素化する水素化反応に用いられる溶媒は、上記の重合溶媒と同じであっても異なっていてもよい。例えば、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサンなどの炭化水素系溶媒、酢酸エチル、イソ酪酸メチルなどのエステル系溶媒、アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン系溶媒、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどのエーテル系溶媒、メタノール、イソプロパノールなどのアルコール系溶媒などが挙げられる。 The solvent used in the hydrogenation reaction to hydrogenate the aromatic double bonds derived from the aromatic vinyl monomer after polymerizing the (meth)acrylic acid ester monomer and the aromatic vinyl monomer may be the same as or different from the polymerization solvent described above. Examples include hydrocarbon solvents such as cyclohexane and methylcyclohexane, ester solvents such as ethyl acetate and methyl isobutyrate, ketone solvents such as acetone and methyl ethyl ketone, ether solvents such as tetrahydrofuran and dioxane, and alcohol solvents such as methanol and isopropanol.
水素化の方法は特に限定されず、公知の方法を用いることができる。例えば、水素圧力3~30MPa、反応温度60~250℃でバッチ式あるいは連続流通式で行うことができる。反応温度が60℃以上であると、反応時間がかかり過ぎることがないことから好ましい。一方、反応温度が250℃以下であると、分子鎖の切断やエステル部位の水素化等の副反応が起こらないまたはほとんど起こらないことから好ましい。 There are no particular restrictions on the hydrogenation method, and known methods can be used. For example, the hydrogenation can be carried out in a batch or continuous flow system at a hydrogen pressure of 3 to 30 MPa and a reaction temperature of 60 to 250°C. A reaction temperature of 60°C or higher is preferred because the reaction time is not too long. On the other hand, a reaction temperature of 250°C or lower is preferred because side reactions such as molecular chain scission and hydrogenation of ester moieties do not occur or occur very little.
水素化反応に用いられる触媒としては、例えば、ニッケル、パラジウム、白金、コバルト、ルテニウム、ロジウムなどの金属またはそれら金属の酸化物、塩もしくは錯体化合物を、カーボン、アルミナ、シリカ、シリカ・アルミナ、珪藻土などの多孔性担体に担持した固体触媒などが挙げられる。 Examples of catalysts used in hydrogenation reactions include solid catalysts in which metals such as nickel, palladium, platinum, cobalt, ruthenium, and rhodium, or oxides, salts, or complex compounds of these metals, are supported on porous supports such as carbon, alumina, silica, silica-alumina, and diatomaceous earth.
水素化反応により、芳香族ビニルモノマー由来の芳香族二重結合は、70%以上が水素化されることが好ましい。即ち、芳香族ビニルモノマー由来の構成単位中に含まれる芳香族二重結合の未水素化率は、30%未満であることが好ましく、10%未満であることがより好ましく、5%未満であることがさらに好ましい。未水素化率が30%未満であると、透明性に優れた樹脂を得ることができることから好ましい。なお、未水素化部分の構成単位は、樹脂(B1)における他の構成単位となりうる。 It is preferable that 70% or more of the aromatic double bonds derived from the aromatic vinyl monomer are hydrogenated by the hydrogenation reaction. That is, the unhydrogenated ratio of aromatic double bonds contained in the structural units derived from the aromatic vinyl monomer is preferably less than 30%, more preferably less than 10%, and even more preferably less than 5%. An unhydrogenated ratio of less than 30% is preferable because it allows for the production of a resin with excellent transparency. The structural units of the unhydrogenated portion can become other structural units in resin (B1).
(樹脂(B2))
樹脂(B2)は、(メタ)アクリル酸エステル構成単位を6~77質量%、スチレン構成単位を15~71質量%、および不飽和ジカルボン酸構成単位を8~23質量%含む共重合体である。この際、前記樹脂(B2)は、他の構成単位をさらに有していてもよい。
(Resin (B2))
Resin (B2) is a copolymer containing 6 to 77 mass% of (meth)acrylic acid ester structural units, 15 to 71 mass% of styrene structural units, and 8 to 23 mass% of unsaturated dicarboxylic acid structural units, and may further contain other structural units.
前記樹脂(B2)における(メタ)アクリル酸エステル構成単位を構成する(メタ)アクリル酸エステル単量体としては、特に制限されないが、アクリル酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n-ブチル、アクリル酸2エチルヘキシル、メタクリル酸、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n-ブチル、メタクリル酸2エチルヘキシル等が挙げられる。これらのうち、(メタ)アクリル酸エステル単量体はメタクリル酸メチルであることが好ましい。上述の(メタ)アクリル酸エステル単量体は、(メタ)アクリル酸エステル構成単位として単独で含まれていても、2種以上を組み合わせて含まれていてもよい。 The (meth)acrylic acid ester monomer constituting the (meth)acrylic acid ester structural unit in resin (B2) is not particularly limited, but examples include acrylic acid, methyl acrylate, ethyl acrylate, n-butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, methacrylic acid, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-butyl methacrylate, and 2-ethylhexyl methacrylate. Of these, the (meth)acrylic acid ester monomer is preferably methyl methacrylate. The above-mentioned (meth)acrylic acid ester monomers may be contained alone or in combination of two or more as the (meth)acrylic acid ester structural unit.
(メタ)アクリル酸エステル構成単位の含有量は、樹脂(B2)の全質量に対して、6~77質量%であり、20~70質量%であることが好ましい。 The content of (meth)acrylic acid ester structural units is 6 to 77% by mass, and preferably 20 to 70% by mass, based on the total mass of resin (B2).
前記樹脂(B2)におけるスチレン構成単位としては、特に限定されず、任意の公知のスチレン系単量体を用いることができる。前記スチレン系単量体としては、入手の容易性の観点から、スチレン、α-メチルスチレン、o-メチルスチレン、m-メチルスチレン、p-メチルスチレン、t-ブチルスチレン等が挙げられる。これらのうち、相溶性の観点からスチレン系単量体はスチレンであることが好ましい。上述のスチレン系単量体は、スチレン構成単位として単独で含まれていても、2種以上を組み合わせて含まれていてもよい。 The styrene structural unit in the resin (B2) is not particularly limited, and any known styrene-based monomer can be used. From the viewpoint of ease of availability, examples of the styrene-based monomer include styrene, α-methylstyrene, o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, and t-butylstyrene. Of these, from the viewpoint of compatibility, styrene is preferred as the styrene-based monomer. The above-mentioned styrene-based monomers may be contained alone as the styrene structural unit, or two or more types may be contained in combination.
スチレン構成単位の含有量は、樹脂(B2)の全質量に対して、15~71質量%であり、20~66質量%であることが好ましい。 The content of styrene structural units is 15 to 71% by mass, and preferably 20 to 66% by mass, based on the total mass of resin (B2).
前記樹脂(B2)における不飽和ジカルボン酸構成単位を構成する不飽和ジカルボン酸無水物単量体としては、特に限定されないが、マレイン酸、イタコン酸、シトラコン酸、アコニット酸等の酸無水物が挙げられる。これらのうち、スチレン系単量体との相溶性の観点から、不飽和ジカルボン酸無水物単量体は無水マレイン酸であることが好ましい。上述の不飽和ジカルボン酸無水物単量体は、不飽和ジカルボン酸構成単位として単独で含まれていても、2種以上を組み合わせて含まれていてもよい。 The unsaturated dicarboxylic acid anhydride monomer constituting the unsaturated dicarboxylic acid structural unit in resin (B2) is not particularly limited, but examples include acid anhydrides such as maleic acid, itaconic acid, citraconic acid, and aconitic acid. Of these, from the viewpoint of compatibility with styrene-based monomers, maleic acid anhydride is preferred as the unsaturated dicarboxylic acid anhydride monomer. The above-mentioned unsaturated dicarboxylic acid anhydride monomers may be contained alone as the unsaturated dicarboxylic acid structural unit, or two or more types may be contained in combination.
不飽和ジカルボン酸構成単位の含有量は、樹脂(B2)の全質量に対して、8~23質量%であり、10~23質量%であることが好ましい。 The content of unsaturated dicarboxylic acid structural units is 8 to 23% by mass, and preferably 10 to 23% by mass, based on the total mass of resin (B2).
前記樹脂(B2)における他の構成単位としては、例えば、N-フェニルマレイミドなどが挙げられる。 Other structural units in the resin (B2) include, for example, N-phenylmaleimide.
他の構成単位の含有量は、樹脂(B2)の全構成単位に対して、10モル%以下であることが好ましく、5モル%以下であることがより好ましく、2モル%以下であることが特に好ましい。 The content of other structural units is preferably 10 mol% or less, more preferably 5 mol% or less, and particularly preferably 2 mol% or less, based on the total structural units of resin (B2).
上述の(メタ)アクリル酸エステル構成単位、スチレン構成単位、および不飽和ジカルボン酸構成単位の合計含有量は、樹脂(B2)の全構成単位に対して、好ましくは90~100モル%であり、より好ましくは95~100モル%であり、特に好ましくは98~100モル%である。 The total content of the above-mentioned (meth)acrylic acid ester structural units, styrene structural units, and unsaturated dicarboxylic acid structural units is preferably 90 to 100 mol %, more preferably 95 to 100 mol %, and particularly preferably 98 to 100 mol %, based on all structural units of resin (B2).
樹脂(B2)の重量平均分子量は、特に制限はないが、50,000~300,000であることが好ましく、80,000~200,000であることがより好ましい。 The weight average molecular weight of resin (B2) is not particularly limited, but is preferably 50,000 to 300,000, and more preferably 80,000 to 200,000.
樹脂(B2)のガラス転移点は、90~150℃であることが好ましく、100~150℃であることがより好ましく、115~150℃であることが特に好ましい。 The glass transition temperature of resin (B2) is preferably 90 to 150°C, more preferably 100 to 150°C, and particularly preferably 115 to 150°C.
具体的な樹脂(B2)としては、レジスファイ R100、R200、R310(デンカ製)、デルペット980N(旭化成製)、hw55(ダイセル・エボニック製)等が挙げられる。なお、上述した樹脂(B2)は単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 Specific examples of resin (B2) include Resify R100, R200, and R310 (manufactured by Denka), Delpet 980N (manufactured by Asahi Kasei), and hw55 (manufactured by Daicel-Evonik). The above-mentioned resins (B2) may be used alone or in combination of two or more.
高硬度樹脂として樹脂(B2)を使用する場合には、ポリカーボネート樹脂(a1)として式(3a)の構成単位を含むポリカーボネート樹脂を使用する態様が好ましい。さらには、末端停止剤として一般式(4)で表される1価フェノール(R5の炭素数が8~22)を使用する態様が特に好ましい。このようなポリカーボネート樹脂としては、ユピゼータT-1380(三菱ガス化学製)、ユーピロンE-2000(三菱エンジニアリングプラスチックス製)等が挙げられる。 When resin (B2) is used as the high-hardness resin, a preferred embodiment uses a polycarbonate resin containing a structural unit of formula (3a) as polycarbonate resin (a1). Furthermore, a particularly preferred embodiment uses a monohydric phenol represented by general formula (4) ( R5 has 8 to 22 carbon atoms) as an end terminator. Examples of such polycarbonate resins include Iupizeta T-1380 (manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Company) and Iupilon E-2000 (manufactured by Mitsubishi Engineering-Plastics Corporation).
また、高硬度樹脂として、メタクリル酸メチル構成単位6~26質量%、スチレン構成単位55~21質量%、無水マレイン酸構成単位15~23質量%で構成される共重合体(R100またはR200;デンカ製)の樹脂(B2)を使用する場合には、ポリカーボネート樹脂(a1)としてユピゼータT-1380を使用する態様が好ましい。 Furthermore, when using resin (B2) made of a copolymer (R100 or R200; manufactured by Denka) composed of 6 to 26% by mass of methyl methacrylate structural units, 55 to 21% by mass of styrene structural units, and 15 to 23% by mass of maleic anhydride structural units as the high-hardness resin, a preferred embodiment uses Iupizeta T-1380 as the polycarbonate resin (a1).
さらに、高硬度樹脂として、メタクリル酸メチル構成単位6質量%、スチレン構成単位71質量%、無水マレイン酸構成単位23質量%で構成される共重合体(R310;デンカ製)である樹脂(B2)を使用する場合には、ポリカーボネート樹脂(a1)としてユピゼータT-1380を使用する態様が特に好ましい。 Furthermore, when resin (B2) is used as the high-hardness resin, which is a copolymer (R310; manufactured by Denka) composed of 6% by mass of methyl methacrylate structural units, 71% by mass of styrene structural units, and 23% by mass of maleic anhydride structural units, it is particularly preferred to use Iupizeta T-1380 as polycarbonate resin (a1).
なお、樹脂(B2)の製造方法は、特に限定されないが、塊状重合法や溶液重合法が挙げられる。 The method for producing resin (B2) is not particularly limited, but examples include bulk polymerization and solution polymerization.
(樹脂(B3))
樹脂(B3)は、式(5)で表される構成単位(c)を含む重合体である。この際、前記重合体は、式(6)で表される構成単位(d)をさらに含むことが好ましい。また、前記重合体は、他の構成単位をさらに含んでいてもよい。
(Resin (B3))
Resin (B3) is a polymer containing a structural unit (c) represented by formula (5). In this case, the polymer preferably further contains a structural unit (d) represented by formula (6). The polymer may further contain other structural units.
式(5)で表される構成単位(c)の含有量は、樹脂(B3)の全構成単位に対して、50~100モル%であることが好ましく、60~100モル%であることがより好ましく、70~100モル%であることが特に好ましい。 The content of the structural unit (c) represented by formula (5) is preferably 50 to 100 mol %, more preferably 60 to 100 mol %, and particularly preferably 70 to 100 mol %, based on all structural units of resin (B3).
式(6)で表される構成単位(d)の含有量は、樹脂(B3)の全構成単位に対して、0~50モル%であることが好ましく、0~40モル%であることがより好ましく、0~30モル%であることが特に好ましい。 The content of the structural unit (d) represented by formula (6) is preferably 0 to 50 mol %, more preferably 0 to 40 mol %, and particularly preferably 0 to 30 mol %, relative to all structural units of resin (B3).
他の構成単位の含有量は、樹脂(B3)の全構成単位に対して、10モル%以下であることが好ましく、5モル%以下であることがより好ましく、2モル%以下であることが特に好ましい。 The content of other structural units is preferably 10 mol% or less, more preferably 5 mol% or less, and particularly preferably 2 mol% or less, based on the total structural units of resin (B3).
構成単位(c)と構成単位(d)の合計含有量は、樹脂(B3)の全構成単位に対して、90~100モル%であることが好ましく、95~100モル%であることがより好ましく、98~100モル%であることがさらに好ましい。 The total content of structural units (c) and structural units (d) is preferably 90 to 100 mol%, more preferably 95 to 100 mol%, and even more preferably 98 to 100 mol%, based on all structural units in resin (B3).
樹脂(B3)の重量平均分子量は、15,000~75,000が好ましく、20,000~70,000がより好ましく、25,000~65,000が特に好ましい。 The weight average molecular weight of resin (B3) is preferably 15,000 to 75,000, more preferably 20,000 to 70,000, and particularly preferably 25,000 to 65,000.
樹脂(B3)のガラス転移点は、105~150℃であることが好ましく、110~140℃であることがより好ましく、110~135℃であることが特に好ましい。 The glass transition temperature of resin (B3) is preferably 105 to 150°C, more preferably 110 to 140°C, and particularly preferably 110 to 135°C.
具体的な樹脂(B3)としては、ユーピロン KH3410UR、KH3520UR、KS3410UR(三菱エンジニアリングプラスチック社製)等が挙げられる。なお、上述した樹脂(B3)は単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 Specific examples of resin (B3) include Iupilon KH3410UR, KH3520UR, and KS3410UR (manufactured by Mitsubishi Engineering-Plastics Corporation). The above-mentioned resins (B3) may be used alone or in combination of two or more.
高硬度樹脂として樹脂(B3)を使用する場合には、ポリカーボネート樹脂(a1)として式(3a)の構成単位を含むポリカーボネート樹脂を使用する態様が好ましい。さらには、末端停止剤として一般式(4)で表される1価フェノール(R5の炭素数が8~22)を使用する態様が特に好ましい。このようなポリカーボネート樹脂としては、ユピゼータT-1380(三菱ガス化学製)が挙げられる。特に、樹脂(B3)としてユーピロンKS3410UR(三菱エンジニアリングプラスチックス製)を使用し、ポリカーボネート樹脂(a1)としてユピゼータT-1380(三菱ガス化学製)を使用することが好ましい。 When resin (B3) is used as the high-hardness resin, a preferred embodiment uses a polycarbonate resin containing a structural unit of formula (3a) as polycarbonate resin (a1). Furthermore, a particularly preferred embodiment uses a monohydric phenol represented by general formula (4) (wherein R5 has 8 to 22 carbon atoms) as the end terminator. An example of such a polycarbonate resin is Iupizeta T-1380 (manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Company). It is particularly preferred to use Iupilon KS3410UR (manufactured by Mitsubishi Engineering-Plastics Corporation) as resin (B3) and Iupizeta T-1380 (manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Company) as polycarbonate resin (a1).
なお、高硬度樹脂として樹脂(B3)を使用する場合には、樹脂(B1)~(B6)以外の他の樹脂を含むことが好ましい。この際、前記樹脂(B1)~(B6)以外の他の樹脂としては、構成単位(c)を含まず構成単位(d)を含む樹脂が好ましく、構成単位(d)のみからなる樹脂がより好ましい。具体的には、芳香族ポリカーボネート樹脂(例えば、ユーピロンS-2000、ユーピロンS-1000、ユーピロンE-2000;三菱エンジニアリングプラスチックス社製)等が使用可能である。 When resin (B3) is used as the high-hardness resin, it is preferable that it contains a resin other than resins (B1) to (B6). In this case, the resin other than resins (B1) to (B6) is preferably a resin that does not contain structural unit (c) but contains structural unit (d), and more preferably a resin consisting only of structural unit (d). Specifically, aromatic polycarbonate resins (e.g., Iupilon S-2000, Iupilon S-1000, Iupilon E-2000; manufactured by Mitsubishi Engineering-Plastics Corporation) can be used.
前記樹脂(B1)~(B6)以外の他の樹脂を含む場合、樹脂(B3)は、高硬度樹脂層に含まれる全樹脂に対して、好ましくは45質量%以上、より好ましくは55質量%以上の割合で含まれる。 When resins other than the resins (B1) to (B6) are contained, the resin (B3) is preferably contained in an amount of 45% by mass or more, and more preferably 55% by mass or more, of the total resins contained in the high-hardness resin layer.
樹脂(B3)の製造方法は、特に限定されないが、モノマーとしてビスフェノールCを使用することを除いては、上述したポリカーボネート樹脂(a1)の製造方法と同様の方法で製造することができる。 The method for producing resin (B3) is not particularly limited, but it can be produced using a method similar to the method for producing polycarbonate resin (a1) described above, except that bisphenol C is used as the monomer.
(樹脂(B4))
樹脂(B4)は、スチレン構成単位を5~20質量%、(メタ)アクリル酸エステル構成単位を60~90質量%、およびN-置換型マレイミド構成単位を5~20質量%含む共重合体である。なお、前記樹脂(B4)は、他の構成単位をさらに含んでいてもよい。
(Resin (B4))
Resin (B4) is a copolymer containing 5 to 20 mass% of styrene structural units, 60 to 90 mass% of (meth)acrylic acid ester structural units, and 5 to 20 mass% of N-substituted maleimide structural units. Resin (B4) may further contain other structural units.
前記樹脂(B4)におけるスチレン構成単位としては、特に限定されず、任意の公知のスチレン系単量体を用いることができる。前記スチレン系単量体としては、入手の容易性の観点から、スチレン、α-メチルスチレン、o-メチルスチレン、m-メチルスチレン、p-メチルスチレン、t-ブチルスチレン等が挙げられる。これらのうち、相溶性の観点からスチレン系単量体はスチレンであることが好ましい。上述のスチレン系単量体は、スチレン構成単位として単独で含まれていても、2種以上を組み合わせて含まれていてもよい。 The styrene structural unit in the resin (B4) is not particularly limited, and any known styrene-based monomer can be used. From the viewpoint of ease of availability, examples of the styrene-based monomer include styrene, α-methylstyrene, o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, and t-butylstyrene. Of these, from the viewpoint of compatibility, styrene is preferred as the styrene-based monomer. The above-mentioned styrene-based monomers may be contained alone as the styrene structural unit, or two or more types may be contained in combination.
スチレン構成単位の含有量は、樹脂(B4)の全質量に対して、5~20質量%であり、5~15質量%であることが好ましく、5~10質量%であることがより好ましい。 The content of styrene structural units is 5 to 20% by mass, preferably 5 to 15% by mass, and more preferably 5 to 10% by mass, relative to the total mass of resin (B4).
前記樹脂(B4)における(メタ)アクリル酸エステル構成単位を構成する(メタ)アクリル酸エステル単量体としては、特に制限されないが、アクリル酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n-ブチル、アクリル酸2エチルヘキシル、メタクリル酸、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n-ブチル、メタクリル酸2エチルヘキシル等が挙げられる。これらのうち、(メタ)アクリル酸エステル単量体はメタクリル酸メチルであることが好ましい。上述の(メタ)アクリル酸エステル単量体は、(メタ)アクリル酸エステル構成単位として単独で含まれていても、2種以上を組み合わせて含まれていてもよい。 The (meth)acrylic acid ester monomer constituting the (meth)acrylic acid ester structural unit in resin (B4) is not particularly limited, but examples include acrylic acid, methyl acrylate, ethyl acrylate, n-butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, methacrylic acid, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-butyl methacrylate, and 2-ethylhexyl methacrylate. Of these, the (meth)acrylic acid ester monomer is preferably methyl methacrylate. The above-mentioned (meth)acrylic acid ester monomers may be contained alone or in combination of two or more as the (meth)acrylic acid ester structural unit.
(メタ)アクリル酸エステル構成単位の含有量は、樹脂(B4)の全質量に対して、60~90質量%であり、70~90質量%であることが好ましく、80~90質量%であることがより好ましい。 The content of (meth)acrylic acid ester structural units is 60 to 90% by mass, preferably 70 to 90% by mass, and more preferably 80 to 90% by mass, based on the total mass of resin (B4).
前記樹脂(B4)におけるN-置換型マレイミド構成単位としては、N-フェニルマレイミド、N-クロロフェニルマレイミド、N-メチルフェニルマレイミド、N-ナフチルマレイミド、N-ヒドロキシフェニルマレイミド、N-メトキシフェニルマレイミド、N-カルボキシフェニルマレイミド、N-ニトロフェニルマレイミド、N-トリブロモフェニルマレイミドなどのN-アリールマレイミド等に由来する構成単位が挙げられる。このうち、アクリル樹脂との相溶性の観点からN-フェニルマレイミドに由来する構成単位が好ましい。上述のN-置換型マレイミドに由来する構成単位は、N-置換型マレイミド構成単位として単独で含まれていても、2種以上を組み合わせて含まれていてもよい。 Examples of the N-substituted maleimide structural units in resin (B4) include structural units derived from N-arylmaleimides such as N-phenylmaleimide, N-chlorophenylmaleimide, N-methylphenylmaleimide, N-naphthylmaleimide, N-hydroxyphenylmaleimide, N-methoxyphenylmaleimide, N-carboxyphenylmaleimide, N-nitrophenylmaleimide, and N-tribromophenylmaleimide. Among these, structural units derived from N-phenylmaleimide are preferred from the standpoint of compatibility with acrylic resins. The above-mentioned structural units derived from N-substituted maleimides may be included alone as N-substituted maleimide structural units, or two or more types may be included in combination.
N-置換型マレイミド構成単位の含有量は、樹脂(B4)の全質量に対して、5~20質量%であり、5~15質量%であることが好ましく、5~10質量%であることがより好ましい。 The content of N-substituted maleimide structural units is 5 to 20% by mass, preferably 5 to 15% by mass, and more preferably 5 to 10% by mass, relative to the total mass of resin (B4).
前記他の構成単位としては、一般式(1)で表される(メタ)アクリル酸エステル構成単位と、一般式(2)で表される脂肪族ビニル構成単位等が挙げられる。この際、前記一般式(1)および前記一般式(2)は、上述した樹脂(B1)のものと同様である。 Examples of the other structural units include a (meth)acrylic acid ester structural unit represented by general formula (1) and an aliphatic vinyl structural unit represented by general formula (2). In this case, general formula (1) and general formula (2) are the same as those for resin (B1) described above.
他の構成単位の含有量は、樹脂(B4)の全構成単位に対して、10モル%以下であることが好ましく、5モル%以下であることがより好ましく、2モル%以下であることが特に好ましい。 The content of other structural units is preferably 10 mol% or less, more preferably 5 mol% or less, and particularly preferably 2 mol% or less, based on the total structural units of resin (B4).
スチレン構成単位、(メタ)アクリル酸エステル構成単位、およびN-置換型マレイミド構成単位の合計含有量は、樹脂(B4)の全構成単位に対して、90~100モル%であることが好ましく、95~100モル%であることがより好ましく、98~100モル%であることがさらに好ましい。 The total content of styrene structural units, (meth)acrylic acid ester structural units, and N-substituted maleimide structural units is preferably 90 to 100 mol%, more preferably 95 to 100 mol%, and even more preferably 98 to 100 mol%, based on all structural units of resin (B4).
樹脂(B4)の重量平均分子量は、50,000~250,000であることが好ましく、100,000~200,000がより好ましい。 The weight average molecular weight of resin (B4) is preferably 50,000 to 250,000, and more preferably 100,000 to 200,000.
樹脂(B4)のガラス転移点は、110~150℃であることが好ましく、115~140℃であることがより好ましく、115~135℃であることが特に好ましい。 The glass transition point of resin (B4) is preferably 110 to 150°C, more preferably 115 to 140°C, and particularly preferably 115 to 135°C.
具体的な樹脂(B4)としては、デルペット PM120N(旭化成株式会社製)が挙げられる。なお、上述した樹脂(B4)は単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 A specific example of resin (B4) is Delpet PM120N (manufactured by Asahi Kasei Corporation). The above-mentioned resins (B4) may be used alone or in combination of two or more.
高硬度樹脂として樹脂(B4)を使用する場合には、ポリカーボネート樹脂(a1)として式(3a)の構成単位を含むポリカーボネート樹脂を使用する態様が好ましい。さらには、末端停止剤として一般式(4)で表される1価フェノール(R5の炭素数が8~22)を使用する態様が特に好ましい。このようなポリカーボネート樹脂としては、ユピゼータT-1380(三菱ガス化学製)が挙げられる。特に、樹脂(B4)としてスチレン構成単位7質量%、(メタ)アクリル酸エステル構成単位86質量%、およびN-置換型マレイミド構成単位7質量%からなるデルペットPM-120Nを使用し、ポリカーボネート樹脂(a1)としてユピゼータT-1380を使用するのが好ましい。 When resin (B4) is used as the high-hardness resin, a preferred embodiment is one in which a polycarbonate resin containing structural units of formula (3a) is used as polycarbonate resin (a1). Furthermore, a particularly preferred embodiment is one in which a monohydric phenol represented by general formula (4) (wherein R5 has 8 to 22 carbon atoms) is used as the end-terminator. An example of such a polycarbonate resin is Iupizeta T-1380 (manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Company). It is particularly preferred to use Delpet PM-120N, which is composed of 7% by mass of styrene structural units, 86% by mass of (meth)acrylic acid ester structural units, and 7% by mass of N-substituted maleimide structural units, as resin (B4), and Iupizeta T-1380 as polycarbonate resin (a1).
樹脂(B4)の製造方法は、特に限定されないが、溶液重合、塊状重合などによって製造することができる。 The method for producing resin (B4) is not particularly limited, but it can be produced by solution polymerization, bulk polymerization, etc.
(樹脂(B5))
樹脂(B5)は、式(7)で表される構成単位(e)を含む重合体である。この際、樹脂(B5)は、さらに他の構成単位を含んでいてもよい。
(Resin (B5))
Resin (B5) is a polymer containing a structural unit (e) represented by formula (7). In this case, resin (B5) may further contain other structural units.
式(7)で表される構成単位(e)の含有量は、樹脂(B5)の全構成単位に対して、80~100モル%であることが好ましく、90~100モル%であることがより好ましく、95~100モル%であることが特に好ましい。 The content of the structural unit (e) represented by formula (7) is preferably 80 to 100 mol %, more preferably 90 to 100 mol %, and particularly preferably 95 to 100 mol %, based on all structural units of resin (B5).
他の構成単位としては、例えば、式(5)で表される構成単位、式(6)で表される構成単位などが挙げられる。この際、前記式(5)および前記式(6)は、上述した樹脂(B3)のものと同様である。 Examples of other structural units include structural units represented by formula (5) and structural units represented by formula (6). In this case, formulas (5) and (6) are the same as those for resin (B3) described above.
他の構成単位の含有量は、樹脂(B5)の全構成単位に対して、20モル%以下であることが好ましく、10モル%以下であることがより好ましく、5モル%以下であることが特に好ましい。 The content of other structural units is preferably 20 mol% or less, more preferably 10 mol% or less, and particularly preferably 5 mol% or less, based on the total structural units of resin (B5).
樹脂(B5)の重量平均分子量は、10,000~1,000,000であることが好ましく、15,000~50,000がより好ましい。 The weight average molecular weight of resin (B5) is preferably 10,000 to 1,000,000, and more preferably 15,000 to 50,000.
樹脂(B5)のガラス転移点は、120~200℃であることが好ましく、130~190℃であることがより好ましく、140~190℃であることが特に好ましい。 The glass transition temperature of resin (B5) is preferably 120 to 200°C, more preferably 130 to 190°C, and particularly preferably 140 to 190°C.
樹脂(B5)として、具体的には、ユピゼータ FPC0220(三菱ガス化学社製)が挙げられる。なお、上述した樹脂(B5)は単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 Specific examples of resin (B5) include Iupizeta FPC0220 (manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc.). The above-mentioned resin (B5) may be used alone or in combination of two or more types.
高硬度樹脂として樹脂(B5)を使用する場合には、ポリカーボネート樹脂(a1)として式(3a)の構成単位を含むポリカーボネート樹脂を使用する態様が好ましい。このようなポリカーボネート樹脂としては、ユーピロンE-2000(三菱エンジニアリングプラスチックス製)が挙げられる。特に、樹脂(B5)としてユピゼータFPC0220(三菱ガス化学製)を使用し、ポリカーボネート樹脂(a1)としてユーピロンE-2000(三菱エンジニアリングプラスチックス製)を使用することが好ましい。 When resin (B5) is used as the high-hardness resin, a preferred embodiment uses a polycarbonate resin containing the structural unit of formula (3a) as polycarbonate resin (a1). An example of such a polycarbonate resin is Iupilon E-2000 (manufactured by Mitsubishi Engineering Plastics). It is particularly preferred to use Iupizeta FPC0220 (manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Company) as resin (B5) and Iupilon E-2000 (manufactured by Mitsubishi Engineering Plastics) as polycarbonate resin (a1).
高硬度樹脂として樹脂(B5)を使用する場合には、樹脂(B1)~(B6)以外の他の樹脂を含むことが好ましい。この際、前記樹脂(B1)~(B6)以外の他の樹脂としては、構成単位(c)を含まず構成単位(d)を含む樹脂が好ましく、構成単位(d)からなる樹脂がより好ましい。具体的には、芳香族ポリカーボネート樹脂(例えば、ユーピロンS-2000、ユーピロンS-1000、ユーピロンE-2000;三菱エンジニアリングプラスチックス社製)等が使用可能である。 When resin (B5) is used as the high-hardness resin, it is preferable that it contains a resin other than resins (B1) to (B6). In this case, the resin other than resins (B1) to (B6) is preferably a resin that does not contain structural unit (c) but contains structural unit (d), and more preferably a resin consisting of structural unit (d). Specifically, aromatic polycarbonate resins (e.g., Iupilon S-2000, Iupilon S-1000, Iupilon E-2000; manufactured by Mitsubishi Engineering-Plastics Corporation) can be used.
前記樹脂(B1)~(B6)以外の他の樹脂を含む場合、樹脂(B5)は、高硬度樹脂層に含まれる全樹脂に対して、好ましくは45質量%以上、より好ましくは55質量%以上の割合で含まれる。 When resins other than the resins (B1) to (B6) are contained, the resin (B5) is preferably contained in an amount of 45% by mass or more, and more preferably 55% by mass or more, of the total resins contained in the high-hardness resin layer.
樹脂(B5)の製造方法は、特に限定されないが、モノマーとしてビスフェノールAPを使用することを除き、上述したポリカーボネート樹脂(a1)の製造方法と同様の方法で製造することができる。 The method for producing resin (B5) is not particularly limited, but it can be produced using a method similar to the method for producing polycarbonate resin (a1) described above, except that bisphenol AP is used as the monomer.
(樹脂(B6))
樹脂(B6)は、スチレン構成単位を50~95質量%、不飽和ジカルボン酸構成単位を5~50質量%含む共重合体である。
(Resin (B6))
Resin (B6) is a copolymer containing 50 to 95% by mass of styrene structural units and 5 to 50% by mass of unsaturated dicarboxylic acid structural units.
スチレン構成単位としては、樹脂(B4)で記載のスチレン系単量体を用いることができる。樹脂(B6)は、これらのスチレン構成単位を単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 The styrene structural units may be the styrene-based monomers described in resin (B4). Resin (B6) may contain these styrene structural units either alone or in combination of two or more.
スチレン構成単位の含有量は、樹脂(B6)の全質量に対して、50~95質量%であることが好ましく、60~90質量%であることがより好ましく、65~87質量%であることがさらに好ましい。 The content of styrene structural units is preferably 50 to 95% by mass, more preferably 60 to 90% by mass, and even more preferably 65 to 87% by mass, based on the total mass of resin (B6).
不飽和ジカルボン酸構成単位を構成する不飽和ジカルボン酸無水物単量体としては、例えばマレイン酸、イタコン酸、シトラコン酸、アコニット酸等の酸無水物が挙げられる。これらのうち、スチレン系単量体との相溶性の観点から無水マレイン酸であることが好ましい。なお、上述の不飽和ジカルボン酸無水物単量体は単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 Unsaturated dicarboxylic acid anhydride monomers constituting the unsaturated dicarboxylic acid structural units include, for example, acid anhydrides such as maleic acid, itaconic acid, citraconic acid, and aconitic acid. Of these, maleic anhydride is preferred from the viewpoint of compatibility with styrene-based monomers. The above-mentioned unsaturated dicarboxylic acid anhydride monomers may be used alone or in combination of two or more.
不飽和ジカルボン酸構成単位の含有量は、樹脂(B6)の全質量に対して、5~50質量%であることが好ましく、10~40質量%であることがより好ましく、13~35質量%であることがさらに好ましい。 The content of unsaturated dicarboxylic acid structural units is preferably 5 to 50% by mass, more preferably 10 to 40% by mass, and even more preferably 13 to 35% by mass, relative to the total mass of resin (B6).
樹脂(B6)は、上記構成単位以外の構成単位を含んでいてもよい。その他の構成単位としては、例えば、下記一般式(1)で表される構成単位、一般式(2)で表される構成単位などが挙げられる。 Resin (B6) may contain structural units other than the above structural units. Examples of other structural units include structural units represented by the following general formula (1) and structural units represented by the following general formula (2).
その他の構成単位の含有量は、樹脂(B6)の全構成単位に対して、10モル%以下であることが好ましく、5モル%以下であることがより好ましく、2モル%以下であることがさらに好ましい。 The content of other structural units is preferably 10 mol% or less, more preferably 5 mol% or less, and even more preferably 2 mol% or less, based on the total structural units of resin (B6).
樹脂(B6)の重量平均分子量は、50,000~250,000であることが好ましく、50,000~100,000がより好ましい。 The weight average molecular weight of resin (B6) is preferably 50,000 to 250,000, and more preferably 50,000 to 100,000.
樹脂(B6)のガラス転移点は、110~150℃であることが好ましく、120~150℃であることがより好ましく、130~150℃であることが特に好ましい。 The glass transition point of resin (B6) is preferably 110 to 150°C, more preferably 120 to 150°C, and particularly preferably 130 to 150°C.
樹脂(B6)として、具体的には、XIBOND140、XIBOND160(ポリスコープ社製)が挙げられる。なお、上述した樹脂(B6)は単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 Specific examples of resin (B6) include XIBOND140 and XIBOND160 (manufactured by Polyscope Co., Ltd.). The above-mentioned resin (B6) may be used alone or in combination of two or more types.
高硬度樹脂として樹脂(B6)を使用する場合には、ポリカーボネート樹脂(a1)として式(3a)の構成単位を含むポリカーボネート樹脂を使用する態様が好ましい。さらには、末端停止剤として一般式(4)で表される1価フェノール(R5の炭素数が8~22)を使用する態様が特に好ましい。このようなポリカーボネート樹脂としては、ユピゼータT-1380(三菱ガス化学製)が挙げられる。特に、樹脂(B6)としてスチレン構成単位78質量%、無水マレイン酸構成単位22質量%からなるXIBOND160とアクリル樹脂とのアロイを使用し、ポリカーボネート樹脂(a1)としてユピゼータT-1380を使用するのが好ましい。 When resin (B6) is used as the high-hardness resin, a preferred embodiment is one in which a polycarbonate resin containing structural units of formula (3a) is used as polycarbonate resin (a1). Furthermore, a particularly preferred embodiment is one in which a monohydric phenol represented by general formula (4) (wherein R5 has 8 to 22 carbon atoms) is used as the end terminator. An example of such a polycarbonate resin is Iupizeta T-1380 (manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Company). It is particularly preferred to use an alloy of XIBOND160, which is composed of 78% by mass of styrene structural units and 22% by mass of maleic anhydride structural units, and an acrylic resin as resin (B6), and to use Iupizeta T-1380 as polycarbonate resin (a1).
樹脂(B6)の製造方法は、特に限定されないが、溶液重合、塊状重合などによって製造することができる。 The method for producing resin (B6) is not particularly limited, but it can be produced by solution polymerization, bulk polymerization, etc.
上述の樹脂(B1)~(B6)からなる群から選択される少なくとも1つは、アロイとして含有されていてもよい。 At least one selected from the group consisting of the above-mentioned resins (B1) to (B6) may be contained as an alloy.
前記アロイとしては、特に制限されないが、2種の樹脂(B1)のアロイ、2種の樹脂(B2)のアロイ、2種の樹脂(B3)のアロイ、2種の樹脂(B4)のアロイ、2種の樹脂(B5)のアロイ、2種の樹脂(B6)のアロイ、樹脂(B1)と樹脂(B2)とのアロイ、樹脂(B2)と樹脂(B4)とのアロイ、樹脂(B2)と他の高硬度樹脂とのアロイ、樹脂(B2)とアクリル樹脂とのアロイ、樹脂(B6)とアクリル樹脂とのアロイ等が挙げられる。 The alloy is not particularly limited, but examples include an alloy of two types of resin (B1), an alloy of two types of resin (B2), an alloy of two types of resin (B3), an alloy of two types of resin (B4), an alloy of two types of resin (B5), an alloy of two types of resin (B6), an alloy of resin (B1) and resin (B2), an alloy of resin (B2) and resin (B4), an alloy of resin (B2) and another high-hardness resin, an alloy of resin (B2) and acrylic resin, an alloy of resin (B6) and acrylic resin, etc.
前記他の高硬度樹脂としては、メタクリル酸メチル-スチレン共重合体、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体等が挙げられる。 Other high-hardness resins include methyl methacrylate-styrene copolymers and acrylonitrile-butadiene-styrene copolymers.
前記アクリル樹脂としては、ポリメタクリル酸メチル、メタクリル酸メチルとアクリル酸メチルまたはアクリル酸エチルとの共重合体等が挙げられる。市販品としては、アクリペット(三菱ケミカル株式会社製)、スミペックス(住友化学株式会社製)、パラペット(株式会社クラレ製)等が挙げられる。 Examples of the acrylic resin include polymethyl methacrylate and copolymers of methyl methacrylate and methyl acrylate or ethyl acrylate. Commercially available products include ACRYPET (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), SUMIPEX (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.), and PARAPET (manufactured by Kuraray Co., Ltd.).
2種の樹脂のアロイとする場合、よりガラス転移温度が高い樹脂同士のアロイとすることが好ましい。
なお、上述のアロイは単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
When two types of resins are alloyed, it is preferable to use an alloy of resins having a higher glass transition temperature.
The above alloys may be used alone or in combination of two or more.
アロイの製造方法としては、特に制限されないが、スクリュー径26mmの2軸押出機を用い、シリンダー温度240℃で溶融混錬して、ストランド状に押出してペレタイザーでペレット化する方法等が挙げられる。 The method for producing the alloy is not particularly limited, but examples include melt-kneading the material using a twin-screw extruder with a screw diameter of 26 mm at a cylinder temperature of 240°C, extruding the material into strands, and pelletizing the strands using a pelletizer.
高硬度樹脂層に含まれる高硬度樹脂は、1種類であっても2種類以上であってもよく、樹脂(B1)~(B6)から2種類以上を選択する場合は、同じまたは異なるカテゴリーから選択することができ、さらに樹脂(B1)~(B6)以外の高硬度樹脂を含んでいてもよい。 The high-hardness resin layer may contain one type or two or more types of high-hardness resin. When two or more types are selected from resins (B1) to (B6), they may be selected from the same or different categories, and may further contain high-hardness resins other than resins (B1) to (B6).
高硬度樹脂層中の高硬度樹脂の含有量は、高硬度樹脂層の全質量に対して、70~100質量%であることが好ましく、80~100質量%であることがより好ましく、100質量%であることが特に好ましい。 The content of the high-hardness resin in the high-hardness resin layer is preferably 70 to 100% by mass, more preferably 80 to 100% by mass, and particularly preferably 100% by mass, relative to the total mass of the high-hardness resin layer.
[他の樹脂]
高硬度樹脂層は、高硬度樹脂以外の他の樹脂を含んでいてもよい。前記他の樹脂としては、メタクリル酸メチル-スチレン共重合体、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレン、ポリカーボネート、シクロオレフィン(コ)ポリマー樹脂、アクリロニトリル-スチレン共重合体、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体、各種エラストマーなどが挙げられる。これらの他の樹脂は単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
[Other resins]
The high-hardness resin layer may contain a resin other than the high-hardness resin. Examples of the other resin include methyl methacrylate-styrene copolymer, polymethyl methacrylate, polystyrene, polycarbonate, cycloolefin (co)polymer resin, acrylonitrile-styrene copolymer, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer, various elastomers, etc. These other resins may be used alone or in combination of two or more.
他の樹脂の含有量は、高硬度樹脂層の全質量に対して、30質量%以下であることが好ましく、20質量%以下であることがより好ましく、0質量%であることが特に好ましい。 The content of other resins is preferably 30% by mass or less, more preferably 20% by mass or less, and particularly preferably 0% by mass, relative to the total mass of the high-hardness resin layer.
[添加剤]
高硬度樹脂層は、添加剤等を含んでいてもよい。当該添加剤としては、上述したものが用いられうる。
[Additives]
The high-hardness resin layer may contain additives, etc. As the additives, those described above can be used.
[高硬度樹脂層]
高硬度樹脂層の厚みは、好ましくは10~250μmであり、より好ましくは30~200μmであり、特に好ましくは60~150μmである。高硬度樹脂層の厚みが10μm以上であると、表面硬度が高くなることから好ましい。一方、高硬度樹脂層の厚みが250μm以下であると耐衝撃性が高くなることから好ましい。
[High hardness resin layer]
The thickness of the high-hardness resin layer is preferably 10 to 250 μm, more preferably 30 to 200 μm, and particularly preferably 60 to 150 μm. A thickness of 10 μm or more is preferable because the surface hardness is high. On the other hand, a thickness of 250 μm or less is preferable because the impact resistance is high.
[高硬度樹脂層の基材層への積層]
上述したとおり、基材層と高硬度樹脂層の間にはさらなる層が存在していてもよいが、ここでは、基材層上に高硬度樹脂層を積層する場合について説明する。
[Lamination of high-hardness resin layer onto substrate layer]
As described above, an additional layer may exist between the substrate layer and the high-hardness resin layer, but here, a case where a high-hardness resin layer is laminated on the substrate layer will be described.
高硬度樹脂層を基材層に積層する方法としては、特に限定されず、別に形成した基材層と高硬度樹脂層とを重ね合わせて、両者を加熱圧着する方法;個別に形成した基材層と高硬度樹脂層とを重ね合わせて、両者を接着剤によって接着する方法;基材層と高硬度樹脂層とを共押出成形する方法;予め形成しておいた高硬度樹脂層に、基材層をインモールド成形して一体化する方法等が挙げられる。これらのうち、製造コストや生産性の観点から、共押出成形する方法が好ましい。 The method for laminating the high-hardness resin layer onto the base layer is not particularly limited, and examples include a method in which a separately formed base layer and a high-hardness resin layer are superimposed on each other and then heated and pressed together; a method in which a separately formed base layer and a high-hardness resin layer are superimposed on each other and then bonded together with an adhesive; a method in which the base layer and the high-hardness resin layer are co-extruded; and a method in which the base layer is integrated into a pre-formed high-hardness resin layer by in-mold molding. Of these, the co-extrusion molding method is preferred from the standpoints of manufacturing cost and productivity.
共押出の方法は特に限定されない。例えば、フィードブロック方式では、フィードブロックで基材層の片面上に高硬度樹脂層を配置し、Tダイでシート状に押し出した後、成形ロールを通過させながら冷却して所望の積層体を形成する。また、マルチマニホールド方式では、マルチマニホールドダイ内で基材層の片面上に高硬度樹脂層を配置し、シート状に押し出した後、成形ロールを通過させながら冷却して所望の積層体を形成する。
なお、上記方法は高硬度樹脂層を基材層以外の層に積層する場合にも同様の方法で積層することができる。
The co-extrusion method is not particularly limited. For example, in the feed block method, a high-hardness resin layer is placed on one side of a substrate layer in a feed block, and the layer is extruded into a sheet using a T-die, and then cooled while passing through a forming roll to form a desired laminate. In the multi-manifold method, a high-hardness resin layer is placed on one side of a substrate layer in a multi-manifold die, and then extruded into a sheet, and then cooled while passing through a forming roll to form a desired laminate.
The above method can be used in the same manner when laminating a high-hardness resin layer on a layer other than the substrate layer.
基材層と高硬度樹脂層の合計厚みは、好ましくは0.5~3.5mm、より好ましくは0.5~3.0mm、さらに好ましくは1.2~3.0mmである。合計厚みが0.5mm以上であると、シートの剛性を保つことができることから好ましい。一方、合計厚みが3.5mm以下であると、シートの下にタッチパネルを設置する場合等にタッチセンサーの感度が悪くなるのを防ぐことができることから好ましい。 The total thickness of the base layer and high-hardness resin layer is preferably 0.5 to 3.5 mm, more preferably 0.5 to 3.0 mm, and even more preferably 1.2 to 3.0 mm. A total thickness of 0.5 mm or more is preferable because it helps maintain the rigidity of the sheet. On the other hand, a total thickness of 3.5 mm or less is preferable because it helps prevent a decrease in touch sensor sensitivity when a touch panel is installed under the sheet.
基材層および高硬度樹脂層の合計厚みに占める基材層の厚みの割合は、好ましくは75%~99%であり、より好ましくは80~99%であり、特に好ましくは85~99%である。上記範囲とすることにより、硬度と耐衝撃性を両立できる。 The thickness of the base layer accounts for preferably 75% to 99% of the total thickness of the base layer and the high-hardness resin layer, more preferably 80% to 99%, and especially preferably 85% to 99%. By keeping it within this range, both hardness and impact resistance can be achieved.
<ハードコート層>
本明細書において、「ハードコート」とは、重合基として(メタ)アクリロイル基を含有するモノマーまたはオリゴマーまたはプレポリマーを含むハードコーティング組成物を重合して架橋構造を形成した塗膜を意味する。
<Hard Coat Layer>
In this specification, the term "hard coat" refers to a coating film formed by polymerizing a hard coating composition containing a monomer, oligomer, or prepolymer containing a (meth)acryloyl group as a polymerizable group to form a crosslinked structure.
本発明において、ハードコーティング組成物は、(A)2~15官能の(メタ)アクリレートオリゴマー、(B)分子量200未満でかつ、25℃での粘度が15cps以下の1~2官能(メタ)アクリレートモノマー、(C)光重合開始剤および(D)表面改質剤を含む。なお、本明細書において、光重合開始剤とは光ラジカル発生剤を指す。 In the present invention, the hard coating composition contains (A) a di- to penta-functional (meth)acrylate oligomer, (B) a mono- or di-functional (meth)acrylate monomer having a molecular weight of less than 200 and a viscosity of 15 cps or less at 25°C, (C) a photopolymerization initiator, and (D) a surface modifier. In this specification, photopolymerization initiator refers to a photoradical generator.
(A)成分である(メタ)アクリレートオリゴマーの含有量としては、上記(A)成分及び(B)成分の合計含有量に対して40~80質量%であり、50~75質量%が好ましく、55~75質量%がより好ましい。 The content of the (meth)acrylate oligomer, which is component (A), is 40 to 80% by mass, preferably 50 to 75% by mass, and more preferably 55 to 75% by mass, based on the total content of components (A) and (B).
(B)成分である(メタ)アクリレートモノマーの含有量としては、上記(A)成分及び(B)成分の合計含有量に対して20~60質量%であり、20~50質量%が好ましく、25~45質量%がより好ましい。 The content of the (meth)acrylate monomer, component (B), is 20 to 60% by mass, preferably 20 to 50% by mass, and more preferably 25 to 45% by mass, based on the total content of components (A) and (B).
(C)成分である光重合開始剤の含有量としては、上記(A)成分及び(B)成分の合計100質量部に対して0.1~10質量部であり、0.5~7質量部が好ましく、1~5質量部がより好ましい。 The content of the photopolymerization initiator (component (C)) is 0.1 to 10 parts by mass, preferably 0.5 to 7 parts by mass, and more preferably 1 to 5 parts by mass, per 100 parts by mass of the combined total of components (A) and (B).
(D)成分である表面改質剤の含有量としては、上記(A)成分及び(B)成分の合計100質量部に対して0.1~10質量部であり、0.5~7質量部が好ましく、1~5質量部がより好ましい。 The content of the surface modifier (D) is 0.1 to 10 parts by mass, preferably 0.5 to 7 parts by mass, and more preferably 1 to 5 parts by mass, per 100 parts by mass of the combined total of the (A) and (B) components.
(A)成分~(D)成分を含有したハードコーティング組成物の25℃での粘度は400cps以下であることが好ましく、300cps以下であることがより好ましく、250cps以下であることが最も好ましい。下限値は通常30cps程度である。ハードコーティング組成物の25℃での粘度が400cpsを超えると塗装時に塗膜が厚くなり、熱成形後にクラックを生じやすくなるほか、断裁時の加工性が著しく低下することがある。ハードコーティング組成物の粘度は、セコニック製 振動式粘度計VM-100A-Lを使用して25℃の条件下で測定することができる。 The viscosity of a hard coating composition containing components (A) through (D) at 25°C is preferably 400 cps or less, more preferably 300 cps or less, and most preferably 250 cps or less. The lower limit is usually around 30 cps. If the viscosity of a hard coating composition at 25°C exceeds 400 cps, the coating film will become thick during application, making it more susceptible to cracking after thermoforming and significantly reducing processability during cutting. The viscosity of a hard coating composition can be measured at 25°C using a Sekonic VM-100A-L vibration viscometer.
<(A)成分>[(メタ)アクリレートオリゴマー]
本発明で使用される(A)成分である(メタ)アクリレートオリゴマーとしては、2~15官能、好ましくは2~9官能、より好ましくは2~6官能の多官能(メタ)アクリレートオリゴマーである。ここでいうオリゴマーとは、好ましくは構成単位の数が2以上、より好ましくは2~20程度の重合体であり、分子量の下限値は約400以上、より好ましくは1200以上のものである。オリゴマーの分子量の上限値は、好ましくは6000以下、より好ましくは4000以下である。
<Component (A)> [(Meth)acrylate Oligomer]
The (meth)acrylate oligomer used as component (A) in the present invention is a polyfunctional (meth)acrylate oligomer having 2 to 15 functionalities, preferably 2 to 9 functionalities, and more preferably 2 to 6 functionalities. The oligomer referred to here is a polymer having preferably 2 or more structural units, more preferably about 2 to 20 structural units, and has a lower molecular weight limit of about 400 or more, more preferably 1200 or more. The upper molecular weight limit of the oligomer is preferably 6000 or less, more preferably 4000 or less.
(A)成分の具体例としては、以下に示す(1)~(4)の多官能(メタ)アクリレートオゴマーが挙げられる。
(1)多官能ポリオール(メタ)アクリレートオリゴマー、すなわち多価アルコール(ポリオール又はポリヒドロキシ含有化合物)と、アクリル酸、メタクリル酸及びそれらの誘導体からなる群から選択される化合物と、の反応によって得られるポリアクリレートまたはポリメタクリレートのオリゴマー
(2)多官能ポリエステル(メタ)アクリレートオリゴマー、すなわち多価アルコール(ポリオール)と、多価カルボン酸(多塩基酸もしくは多塩基性カルボン酸)又はその無水物と、アクリル酸およびメタクリル酸やそれらの誘導体と、から得られる飽和若しくは不飽和ポリエステルのポリアクリレートまたはポリメタクリレートのオリゴマー
(3)多官能ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー、すなわちポリイソシアネートと、活性水素及びアクリロイルオキシ基またはメタアクリロイルオキシ基を有する化合物と、から得られるウレタンポリアクリレートまたはウレタンポリメタクリレートのオリゴマー
(4)多官能ポリグリシジルエーテル(メタ)アクリレートオリゴマー、すなわちポリグリシジルエーテルと、アクリル酸およびメタクリル酸やそれらの誘導体と、から得られるポリアクリレートまたはポリメタクリレートのオリゴマー
Specific examples of the component (A) include the polyfunctional (meth)acrylate oligomers shown below in (1) to (4).
(1) Polyfunctional polyol (meth)acrylate oligomers, i.e., polyacrylate or polymethacrylate oligomers obtained by reacting a polyhydric alcohol (polyol or polyhydroxy-containing compound) with a compound selected from the group consisting of acrylic acid, methacrylic acid, and their derivatives.
(2) Polyfunctional polyester (meth)acrylate oligomers, i.e., oligomers of saturated or unsaturated polyester polyacrylates or polymethacrylates obtained from polyhydric alcohols (polyols), polycarboxylic acids (polybasic acids or polybasic carboxylic acids) or their anhydrides, and acrylic acid, methacrylic acid, or their derivatives.
(3) Polyfunctional urethane (meth)acrylate oligomers, i.e., urethane polyacrylate or urethane polymethacrylate oligomers obtained from polyisocyanates and compounds having active hydrogen and acryloyloxy groups or methacryloyloxy groups.
(4) Polyfunctional polyglycidyl ether (meth)acrylate oligomers, i.e., oligomers of polyacrylates or polymethacrylates obtained from polyglycidyl ethers and acrylic acid, methacrylic acid, or derivatives thereof.
上記(1)多官能ポリオール(メタ)アクリレートオリゴマーの製造に使用される多価アルコール(ポリオール)としては、例えばエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、数平均分子量が300~1000のポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、1,3-プロパンジオール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、2-エチル-1,3-ヘキサンジオール、2,2'-チオジエタノール、1,4-シクロヘキサンジメタノールのような2価アルコール;トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタグリセロール、グリセロール、1,2,4-ブタントリオール、1,2,6-ヘキサントリオールのような3価のアルコール;ペンタエリスリトール、ジグリセロール、ジペンタエリスリトールのような4価以上のアルコールが挙げられる。 Examples of the polyhydric alcohols (polyols) used in the production of the (1) polyfunctional polyol (meth)acrylate oligomer include dihydric alcohols such as ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, polyethylene glycols having a number-average molecular weight of 300 to 1,000, propylene glycol, dipropylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, 2-ethyl-1,3-hexanediol, 2,2'-thiodiethanol, and 1,4-cyclohexanedimethanol; trihydric alcohols such as trimethylolethane, trimethylolpropane, pentaglycerol, glycerol, 1,2,4-butanetriol, and 1,2,6-hexanetriol; and tetrahydric or higher alcohols such as pentaerythritol, diglycerol, and dipentaerythritol.
上記(2)多官能ポリエステル(メタ)アクリレートオリゴマーは、(メタ)アクリル酸と、多塩基性カルボン酸(無水物)と、ポリオール(ポリヒドロキシ含有化合物又は多価アルコール)との反応により得られる。より具体的には、二塩基性カルボン酸(無水物)とポリオールとの脱水縮合反応によってポリエステルポリオールを製造したのち、この反応生成物をアクリル酸又はメタクリル酸と反応させることにより、多官能ポリエステル(メタ)アクリレートオリゴマーを得ることができる。 The above-mentioned (2) polyfunctional polyester (meth)acrylate oligomer can be obtained by reacting (meth)acrylic acid, a polybasic carboxylic acid (anhydride), and a polyol (a polyhydroxy-containing compound or a polyhydric alcohol). More specifically, a polyester polyol can be produced by a dehydration condensation reaction between a dibasic carboxylic acid (anhydride) and a polyol, and then the reaction product can be reacted with acrylic acid or methacrylic acid to obtain a polyfunctional polyester (meth)acrylate oligomer.
ポリエステルポリオールの製造に用いられる「ポリオール」とも称されるポリヒドロキシ含有化合物は、好ましくは3個以上のヒドロキシ基を有する化合物である。一般に、本発明に使用することができるポリオールは、3個~6個のヒドロキシ基、好ましくは3個~4個のヒドロキシ基、および2個~約36個の炭素原子を有する化合物である。このようなポリオールとしては、分岐鎖または直鎖脂肪族ポリオール、脂環式ポリオール、芳香族ポリオール、及びポリエーテルポリオールが挙げられる。
脂肪族ポリオールとしては、トリオール、例えば、グリセリン、トリメチロールプロパン、およびトリメチロールエタン;テトラオール、例えば、ペンタエリトリトールおよびジ-トリメチロールプロパン;およびヘキサオール、例えば、ジペンタエリトリトールを挙げることができる。
さらに、脂肪族および脂環式ポリオールを、種々の量のエチレンオキシドおよび/またはプロピレンオキシドと反応させて、エトキシル化および/またはプロポキシル化ポリオールを得ることができる。エトキシル化および/またはプロポキシル化ポリオールの例としては、エトキシル化トリメチロールプロパン、プロポキシル化トリメチロールプロパン、エトキシル化グリセリン、プロポキシル化グリセリン、エトキシル化ペンタエリトリトール、およびプロポキシル化ペンタエリトリトールを挙げることができる。
The polyhydroxy-containing compounds, also referred to as "polyols," used in the preparation of polyester polyols are preferably compounds having three or more hydroxy groups. Generally, polyols that can be used in the present invention are compounds having from 3 to 6 hydroxy groups, preferably from 3 to 4 hydroxy groups, and from 2 to about 36 carbon atoms. Such polyols include branched or straight-chain aliphatic polyols, cycloaliphatic polyols, aromatic polyols, and polyether polyols.
Aliphatic polyols can include triols such as glycerin, trimethylolpropane, and trimethylolethane; tetraols such as pentaerythritol and di-trimethylolpropane; and hexaols such as dipentaerythritol.
Additionally, aliphatic and cycloaliphatic polyols can be reacted with various amounts of ethylene oxide and/or propylene oxide to provide ethoxylated and/or propoxylated polyols, such as ethoxylated trimethylolpropane, propoxylated trimethylolpropane, ethoxylated glycerin, propoxylated glycerin, ethoxylated pentaerythritol, and propoxylated pentaerythritol.
芳香族ポリオールとしては、ビスフェノールAジアクリレート等が挙げられる。
本発明に使用できるポリエーテルポリオールは、芳香族ポリエーテルおよび脂肪族ポリエーテルの両方である。ポリエーテルポリオールの脂肪族基は、直鎖、分岐鎖、または環であってよい。ポリエーテルポリオールの例としては、トリ-グリコール、例えば、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリブチレングリコール、ならびに混合ポリエーテル、例えば、ポリ(プロピレン-エチレン)グリコールを挙げることができる。
Examples of aromatic polyols include bisphenol A diacrylate.
The polyether polyols that can be used in the present invention include both aromatic and aliphatic polyethers. The aliphatic groups of the polyether polyols can be linear, branched, or cyclic. Examples of polyether polyols include triglycols such as triethylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, and polybutylene glycol, as well as mixed polyethers such as poly(propylene-ethylene) glycol.
ポリエステルポリオールの製造に用いられる二塩基性カルボン酸(無水物)の例としては、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、セバシン酸などの脂肪族ジカルボン酸;テトラヒドロフタル酸、3,6-エンドメチレンテトラヒドロフタル酸などの脂環族ジカルボン酸;フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸などの芳香族ジカルボン酸;トリメリット酸;ピロメリット酸;チオジグリコール酸;チオジバレリン酸;ジグリコール酸;あるいはマレイン酸、フマル酸、イタコン酸などの不飽和ジカルボン酸が挙げられる。これらの塩化物、無水物またはエステルを用いることもできる。好ましくはこれらの二塩基性カルボン酸の無水物が用いられる。特に好ましいものはテトラヒドロフタル酸無水物などの脂環族ジカルボン酸無水物である。
ポリエステルポリオールは、エステル結合を有するポリオールである。例えば、過剰のポリオールを二塩基酸(無水物)と反応させて、約1個~約6個のエステル結合および反応性ヒドロキシ基を有する低分子量化合物を得る。前記ポリオール単独および混合物のいずれかを使用して、ポリエステルポリオールを製造することができる。
ポリエステルポリオールは、さらに種々の量のエチレンオキシドおよび/またはプロピレンオキシドと反応させて、エトキシル化および/またはプロポキシル化ポリエステルポリオールとすることもできる。
Examples of dibasic carboxylic acids (anhydrides) used in the production of polyester polyols include aliphatic dicarboxylic acids such as malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, and sebacic acid; alicyclic dicarboxylic acids such as tetrahydrophthalic acid and 3,6-endomethylenetetrahydrophthalic acid; aromatic dicarboxylic acids such as phthalic acid, isophthalic acid, and terephthalic acid; trimellitic acid; pyromellitic acid; thiodiglycolic acid; thiodivaleric acid; diglycolic acid; and unsaturated dicarboxylic acids such as maleic acid, fumaric acid, and itaconic acid. Chlorides, anhydrides, or esters of these compounds can also be used. Anhydrides of these dibasic carboxylic acids are preferred. Alicyclic dicarboxylic acid anhydrides such as tetrahydrophthalic anhydride are particularly preferred.
Polyester polyols are polyols containing ester bonds. For example, excess polyols are reacted with dibasic acids (anhydrides) to produce low molecular weight compounds containing from about one to about six ester bonds and reactive hydroxy groups. The above polyols can be used alone or in combination to produce polyester polyols.
The polyester polyols may also be further reacted with various amounts of ethylene oxide and/or propylene oxide to provide ethoxylated and/or propoxylated polyester polyols.
本発明で用いられる上記(2)多官能ポリエステル(メタ)アクリレートオリゴマーは、このようにして得られるポリエステルポリオールをアクリル酸、メタクリル酸及びそれらの誘導体からなる群から選択される化合物と反応させることにより得ることができる。
アクリル酸、メタクリル酸及びそれらの誘導体からなる群から選択される化合物のなかでは、アクリル酸を用いるのがより好ましい。
The (2) polyfunctional polyester (meth)acrylate oligomer used in the present invention can be obtained by reacting the polyester polyol obtained in this manner with a compound selected from the group consisting of acrylic acid, methacrylic acid, and derivatives thereof.
Among the compounds selected from the group consisting of acrylic acid, methacrylic acid and derivatives thereof, it is more preferable to use acrylic acid.
上記(2)多官能ポリエステル(メタ)アクリレートオリゴマーにおいて、ポリオール(ポリヒドロキシ含有化合物)は単一で、または他のポリヒドロキシ含有化合物と組み合わせて、使用することができる。さらに、アクリル酸、メタクリル酸及びそれらの誘導体からなる群から選択される化合物は、各々単一で、または相互に組み合わせて使用することができる。ポリヒドロキシ含有化合物の混合物を用いる場合には混合エステル生成物が得られる。アクリル酸およびメタクリル酸の混合物が使用される場合も同様に、生成物は混合アクリレートオリゴマーとなる。 In the above (2) multifunctional polyester (meth)acrylate oligomer, the polyol (polyhydroxy-containing compound) can be used alone or in combination with other polyhydroxy-containing compounds. Furthermore, compounds selected from the group consisting of acrylic acid, methacrylic acid, and their derivatives can be used alone or in combination with each other. When a mixture of polyhydroxy-containing compounds is used, a mixed ester product is obtained. Similarly, when a mixture of acrylic acid and methacrylic acid is used, the product is a mixed acrylate oligomer.
好ましいポリエステル(メタ)アクリレートオリゴマーは、テトラヒドロフタル酸無水物及びトリメチロールプロパンと、アクリル酸とを常法によりエステル化反応させることにより得られる2~4官能のアクリレートオリゴマーである。 Preferred polyester (meth)acrylate oligomers are di- to tetra-functional acrylate oligomers obtained by a conventional esterification reaction between tetrahydrophthalic anhydride, trimethylolpropane, and acrylic acid.
上記(3)多官能ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーとしては、1分子中に少なくとも1個の(メタ)アクリロイルオキシ基および水酸基を有する(メタ)アクリレートモノマーとポリイソシアネートとのウレタン化反応生成物や、ポリオール類をポリイソシアネートと反応させて得られるイソシアネート化合物と1分子中に少なくとも1個の(メタ)アクリロイルオキシ基および水酸基を有する(メタ)アクリレートモノマーとのウレタン化反応生成物が挙げられる。 Examples of the (3) polyfunctional urethane (meth)acrylate oligomer include a urethane reaction product of a (meth)acrylate monomer having at least one (meth)acryloyloxy group and a hydroxyl group per molecule with a polyisocyanate, and a urethane reaction product of an isocyanate compound obtained by reacting a polyol with a polyisocyanate with a (meth)acrylate monomer having at least one (meth)acryloyloxy group and a hydroxyl group per molecule.
多官能ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーの製造において、ウレタン化反応に用いられるポリイソシアネートとしては、ヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシネート、イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、芳香族のイソシアネート類を水素添加して得られるジイソシアネート (例えば、水素添加トリレンジイソシアネート、水素添加キシリレンジイソシアネートなどのジイソシアネート) 、トリフェニルメタントリイソシアネート、ジメチレントリフェニルトリイソシアネートなどのジまたはトリイソシアネート、あるいはジイソシアネートをシアヌレート化させて得られるポリイソシアネートが挙げられる。 In the production of polyfunctional urethane (meth)acrylate oligomers, examples of polyisocyanates used in the urethane reaction include hexamethylene diisocyanate, lysine diisocyanate, isophorone diisocyanate, dicyclohexylmethane diisocyanate, tolylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, diisocyanates obtained by hydrogenating aromatic isocyanates (e.g., hydrogenated tolylene diisocyanate, hydrogenated xylylene diisocyanate, and other diisocyanates), di- or triisocyanates such as triphenylmethane triisocyanate and dimethylene triphenyl triisocyanate, and polyisocyanates obtained by cyanurating diisocyanates.
多官能ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーの製造において、イソシアネート化合物の製造に使用されるポリオール類としては、上記(1)多官能ポリオール(メタ)アクリレートオリゴマーの製造に使用される多価アルコールとして例示した化合物を挙げることができる。
上記ポリオール類とポリイソシアネートとを反応させて得られるイソシアネート化合物の具体例としては、トリメチロールプロパントルイレンジイソシアネート等が挙げられる。
多官能ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーの製造に用いられる「活性水素およびアクリロイルオキシ基(又はメタアクリロイルオキシ基)を含有する化合物」としては、水酸基及びアクリロイルオキシ基(又はメタアクリロイルオキシ基)を含有する化合物である。具体的には、2-ヒドロキシエチルアクリレート、2-ヒドロキシエチルメタクリレートなどが挙げられる。
In the production of a polyfunctional urethane (meth)acrylate oligomer, examples of polyols used in the production of an isocyanate compound include the compounds exemplified above as the polyhydric alcohols used in the production of (1) a polyfunctional polyol (meth)acrylate oligomer.
Specific examples of isocyanate compounds obtained by reacting the above polyols with polyisocyanate include trimethylolpropane toluylene diisocyanate.
The "compound containing active hydrogen and an acryloyloxy group (or a methacryloyloxy group)" used in the production of the polyfunctional urethane (meth)acrylate oligomer is a compound containing a hydroxyl group and an acryloyloxy group (or a methacryloyloxy group). Specific examples include 2-hydroxyethyl acrylate and 2-hydroxyethyl methacrylate.
本発明で特に好ましく使用される多官能ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーの具体例としては、トリメチロールプロパントルイレンジイソシアネート、または、イソシアヌレート基含有ポリイソシアネートと活性水素および(メタ)アクリロイルオキシ基を含有する化合物との反応生成物が挙げられる。
更に具体的には、トリス(2-ヒドロキシエチル)イソシアヌレートのトリアクリレートオリゴマー、トリメタクリレートオリゴマー、ジアクリレートオリゴマーもしくはジメタクリレートオリゴマー;ジ(2-ヒドロキシエチル)モノ(2-ヒドロキシヘプタン)イソシアヌレートのトリアクリレートオリゴマー、トリメタクリレートオリゴマー、ジアリレートオリゴマーもしくはジメタクリレートオリゴマー;及びウレタン結合で繋がった両末端に(メタ)アクリロイルオキシ基を含有する化合物(分子量1200以上)が挙げられる。
多官能ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーは市販品を用いることができる。市販品の具体例としては、UN-3320HC(根上工業)、UA-510H(共栄社化学)、CN968(サートマー)、Eb-220(ダイセルサイテック) 、U6HA(新中村化学)等が挙げられるがこの限りではない。本発明では特に、6官能ウレタンアクリレートオリゴマーを好ましく使用することができる。
Specific examples of polyfunctional urethane (meth)acrylate oligomers that are particularly preferably used in the present invention include trimethylolpropane toluylene diisocyanate, or a reaction product of an isocyanurate group-containing polyisocyanate with a compound containing active hydrogen and a (meth)acryloyloxy group.
More specific examples include a triacrylate oligomer, trimethacrylate oligomer, diacrylate oligomer, or dimethacrylate oligomer of tris(2-hydroxyethyl)isocyanurate; a triacrylate oligomer, trimethacrylate oligomer, diarylate oligomer, or dimethacrylate oligomer of di(2-hydroxyethyl)mono(2-hydroxyheptane)isocyanurate; and a compound (molecular weight of 1,200 or more) containing (meth)acryloyloxy groups at both ends connected by a urethane bond.
Commercially available polyfunctional urethane (meth)acrylate oligomers can be used. Specific examples of commercially available products include UN-3320HC (Negami Kogyo Co., Ltd.), UA-510H (Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), CN968 (Sartomer Co., Ltd.), Eb-220 (Daicel Cytec Co., Ltd.), and U6HA (Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.), but are not limited thereto. In the present invention, hexafunctional urethane acrylate oligomers are particularly preferably used.
ハードコート層は、(A)成分である(メタ)アクリレートオリゴマーを1種類または2種類以上含んでいてよい。 The hard coat layer may contain one or more types of (meth)acrylate oligomers, which are component (A).
<(B)成分>[(メタ)アクリレートモノマー]
本発明で使用される(B)成分である(メタ)アクリレートモノマーとしては、分子内に(メタ)アクリロイル基が官能基として存在するものであり、1官能モノマーまたは2官能モノマーが挙げられる。モノマーの分子量の上限値は200未満であり、好ましくは190以下であり、より好ましくは180以下である。モノマーの分子量が200以上であると高硬度樹脂層への密着性が著しく低下することがある。また、モノマーの25℃での粘度は15cpsであり、10cps以下であることが好ましく、7cps以下であることがさらに好ましく、5cps以下であることが特に好ましい。モノマーの粘度は、セコニック製 振動式粘度計VM-100A-Lを使用して25℃の条件下で測定することができる。
<Component (B)> [(Meth)acrylate Monomer]
The (meth)acrylate monomer used as component (B) in the present invention is a monomer having a (meth)acryloyl group as a functional group in the molecule, and may be a monofunctional or bifunctional monomer. The upper limit of the molecular weight of the monomer is less than 200, preferably 190 or less, and more preferably 180 or less. If the molecular weight of the monomer is 200 or more, adhesion to the high-hardness resin layer may be significantly reduced. The viscosity of the monomer at 25°C is 15 cps, preferably 10 cps or less, more preferably 7 cps or less, and particularly preferably 5 cps or less. The viscosity of the monomer can be measured at 25°C using a Sekonic VM-100A-L vibration viscometer.
分子量が200未満の1官能モノマーとしては(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸エステルが例示できる。(メタ)アクリレートモノマーの具体例としては、エチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアクリレート、アクリル酸=3,3,5-トリメチルシクロヘキシルアクリレート等が例示できる。 Examples of monofunctional monomers with a molecular weight of less than 200 include (meth)acrylic acid and (meth)acrylic acid esters. Specific examples of (meth)acrylate monomers include ethyl (meth)acrylate, cyclohexyl (meth)acrylate, tetrahydrofurfuryl (meth)acrylate, benzyl (meth)acrylate, 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, 2-hydroxypropyl (meth)acrylate, 2-(allyloxymethyl)methyl acrylate, diethylene glycol monoethyl ether acrylate, and acrylic acid = 3,3,5-trimethylcyclohexyl acrylate.
また、分子量が200未満の2官能の(メタ)アクリレートモノマーの具体例としては、1,4-ブタンジオールジアクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート等が例示できる。 Specific examples of bifunctional (meth)acrylate monomers with a molecular weight of less than 200 include 1,4-butanediol diacrylate and ethylene glycol di(meth)acrylate.
ハードコート層は、(B)成分である(メタ)アクリレートモノマーを1種類または2種類以上含んでいてよい。 The hard coat layer may contain one or more types of (meth)acrylate monomers, which are component (B).
<(C)成分>[光重合開始剤]
光重合開始剤としては、単官能光重合開始剤が挙げられる。具体的には、4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル(2-ヒドロキシ-2-プロピル)ケトン[ダロキュアー2959:メルク社製];α-ヒドロキシ-α,α'-ジメチルアセトフェノン[ダロキュアー1173:メルク社製];メトキシアセトフェノン、2,2'-ジメトキシ-2-フェニルアセトフェノン[イルガキュア-651:BASF(株)製]、1-ヒドロキシ-シクロヘキシルフェニルケトン[イルガキュア184:BASF(株)製]などのアセトフェノン系開始剤;ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテルなどのベンゾインエーテル系開始剤;その他、ハロゲン化ケトン、アシルホスフィノキシド、アシルホスフォナートなどを例示することができる。
<Component (C)> [Photopolymerization initiator]
Examples of the photopolymerization initiator include monofunctional photopolymerization initiators. Specific examples include acetophenone-based initiators such as 4-(2-hydroxyethoxy)phenyl(2-hydroxy-2-propyl)ketone [Darocure 2959: manufactured by Merck], α-hydroxy-α,α'-dimethylacetophenone [Darocure 1173: manufactured by Merck], methoxyacetophenone, 2,2'-dimethoxy-2-phenylacetophenone [Irgacure 651: manufactured by BASF Corporation], and 1-hydroxy-cyclohexylphenyl ketone [Irgacure 184: manufactured by BASF Corporation]; benzoin ether-based initiators such as benzoin ethyl ether and benzoin isopropyl ether; and other examples include halogenated ketones, acylphosphinoxides, and acylphosphonates.
<(D)成分>[表面改質剤]
表面改質剤とは、レベリング剤、帯電防止剤、界面活性剤、撥水撥油剤、無機粒子、有機粒子などのハードコート層の表面性能を変えるものである。
<Component (D)> [Surface modifier]
The surface modifiers are agents that change the surface properties of the hard coat layer, such as leveling agents, antistatic agents, surfactants, water and oil repellents, inorganic particles, and organic particles.
前記レベリング剤としては、例えば、ポリエーテル変性ポリアルキルシロキサン、ポリエーテル変性シロキサン、ポリエステル変性水酸基含有ポリアルキルシロキサン、アルキル基を有するポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン、変性ポリエーテル、シリコン変性アクリルなどが挙げられる。 Examples of the leveling agent include polyether-modified polyalkylsiloxane, polyether-modified siloxane, polyester-modified hydroxyl group-containing polyalkylsiloxane, polyether-modified polydimethylsiloxane having an alkyl group, modified polyether, and silicon-modified acrylic.
前記帯電防止剤としては、例えば、グリセリン脂肪酸エステルモノグリセライド、グリセリン脂肪酸エステル有機酸モノグリセライド、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、陽イオン性界面活性剤、陰イオン性界面活性剤などが挙げられる。 Examples of the antistatic agent include glycerin fatty acid ester monoglycerides, glycerin fatty acid ester organic acid monoglycerides, polyglycerin fatty acid esters, sorbitan fatty acid esters, cationic surfactants, and anionic surfactants.
前記界面活性剤および前記撥水撥油剤としては、例えば、含フッ素基・親油性基含有オリゴマー、含フッ素基・親水性基・親油性基・UV反応性基含有オリゴマーなどのフッ素を含有した界面活性剤および撥水撥油剤が挙げられる。 Examples of the surfactants and water/oil repellents include fluorine-containing surfactants and water/oil repellents, such as oligomers containing fluorine-containing groups and lipophilic groups, and oligomers containing fluorine-containing groups, hydrophilic groups, lipophilic groups, and UV-reactive groups.
前記無機粒子としては、例えば、シリカ粒子、アルミナ粒子、ジルコニア粒子、ガラス粒子などが挙げられる。 Examples of the inorganic particles include silica particles, alumina particles, zirconia particles, and glass particles.
前記有機粒子としては、例えば、アクリル粒子、シリコン粒子などが挙げられる。 Examples of the organic particles include acrylic particles and silicone particles.
ハードコート層は、表面改質剤を1種類または2種類以上含んでいてよい。 The hard coat layer may contain one or more surface modifiers.
[ハードコート層の形成方法]
ハードコート層の形成方法は特に限定されないが、例えば、ハードコート層の下に位置する層(例えば高硬度樹脂層)上にハードコーティング組成物を塗布した後、光重合させることにより形成することができる。
[Method for forming hard coat layer]
The method for forming the hard coat layer is not particularly limited. For example, the hard coat layer can be formed by applying a hard coating composition onto a layer (e.g., a high-hardness resin layer) located below the hard coat layer, and then photopolymerizing the applied composition.
ハードコーティング組成物(重合性組成物)を塗布する方法は特に限定されず、公知の方法を用いることができる。例えば、スピンコート法、ディップ法、スプレー法、スライドコート法、バーコート法、ロールコート法、グラビアコート法、メニスカスコート法、フレキソ印刷法、スクリーン印刷法、ビートコート法、捌け法などが挙げられる。 The method for applying the hard coating composition (polymerizable composition) is not particularly limited, and known methods can be used. Examples include spin coating, dipping, spraying, slide coating, bar coating, roll coating, gravure coating, meniscus coating, flexographic printing, screen printing, beat coating, and spraying.
光重合における光照射に用いられるランプとしては、光波長420nm以下に発光分布を有するものが用いられる。その例としては低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、ケミカルランプ、ブラックライトランプ、マイクロウェーブ励起水銀灯、メタルハライドランプなどが挙げられる。この中でも、高圧水銀灯またはメタルハライドランプは開始剤の活性波長領域の光を効率よく発光し、得られる高分子の粘弾性的性質を架橋により低下させるような短波長の光や、反応組成物を加熱蒸発させるような長波長の光を多く発光しないために好ましい。 Lamps used for light irradiation in photopolymerization have an emission distribution with a light wavelength of 420 nm or less. Examples include low-pressure mercury lamps, medium-pressure mercury lamps, high-pressure mercury lamps, ultra-high-pressure mercury lamps, chemical lamps, black light lamps, microwave-excited mercury lamps, and metal halide lamps. Among these, high-pressure mercury lamps and metal halide lamps are preferred because they efficiently emit light in the active wavelength range of the initiator and do not emit much short-wavelength light that could reduce the viscoelastic properties of the resulting polymer due to crosslinking, or long-wavelength light that could heat and evaporate the reaction composition.
上記ランプの照射強度は、得られるポリマーの重合度を左右する因子であり、目的製品の性能毎に適宜制御される。通常のアセトフェノン基を有する開裂型の開始剤を配合した場合、照度は0.1~300mW/cm2の範囲が好ましい。特に、メタルハライドランプを用いて、照度を10~40mW/cm2とすることが好ましい。 The irradiation intensity of the lamp is a factor that determines the degree of polymerization of the resulting polymer and is appropriately controlled depending on the performance of the target product. When a typical cleavage-type initiator having an acetophenone group is blended, the irradiance is preferably in the range of 0.1 to 300 mW/ cm² . In particular, it is preferable to use a metal halide lamp with an irradiance of 10 to 40 mW/ cm² .
光重合反応は、空気中の酸素またはハードコーティング組成物中に溶解する酸素により阻害される。そのため、光照射は酸素による反応阻害を消去し得る手法を用いて実施することが望ましい。そのような手法の1つとして、ハードコーティング組成物をポリエチレンテレフタレートやテフロン製のフィルムによって覆って酸素との接触を断ち、フィルムを通して光をハードコーティング組成物へ照射する方法がある。また、窒素ガスや炭酸ガスのような不活性ガスにより酸素を置換したイナート雰囲気下で、光透過性の窓を通して組成物に光を照射してもよい。 The photopolymerization reaction is inhibited by oxygen in the air or oxygen dissolved in the hard coating composition. Therefore, it is desirable to carry out light irradiation using a method that can eliminate reaction inhibition by oxygen. One such method is to cover the hard coating composition with a film made of polyethylene terephthalate or Teflon to prevent contact with oxygen, and then irradiate the hard coating composition with light through the film. Alternatively, the composition may be irradiated with light through a light-transmitting window in an inert atmosphere in which oxygen has been replaced with an inert gas such as nitrogen gas or carbon dioxide gas.
光照射をイナート雰囲気下で行う場合、その雰囲気酸素濃度を低レベルに保つために、常に一定量の不活性ガスが導入される。この不活性ガスの導入により、ハードコーティング組成物表面に気流が発生し、モノマー蒸発が起こる。モノマー蒸発のレベルを抑制するためには、不活性ガスの気流速度は、不活性ガス雰囲気下を移動するハードコート液が塗布された積層体に対する相対速度として1m/sec以下であることが好ましく、0.1m/sec以下であることがより好ましい。気流速度を上記範囲にすることにより、気流によるモノマー蒸発は実質的に抑えられる。 When light irradiation is performed in an inert atmosphere, a certain amount of inert gas is always introduced to maintain a low oxygen concentration in the atmosphere. The introduction of this inert gas generates an airflow on the surface of the hard coating composition, causing monomer evaporation. To suppress the level of monomer evaporation, the airflow velocity of the inert gas is preferably 1 m/sec or less, and more preferably 0.1 m/sec or less, relative to the laminate coated with the hard coating liquid moving under the inert gas atmosphere. By keeping the airflow velocity within the above range, monomer evaporation due to the airflow is substantially suppressed.
ハードコート層の密着性を向上させる目的で、塗布面に前処理を行うことがある。処理例として、サンドブラスト法、溶剤処理法、コロナ放電処理法、クロム酸処理法、火炎処理法、熱風処理法、オゾン処理法、紫外線処理法、樹脂組成物によるプライマー処理法などの公知の方法が挙げられる。 To improve the adhesion of the hard coat layer, the coating surface may be pretreated. Examples of such treatments include well-known methods such as sandblasting, solvent treatment, corona discharge treatment, chromic acid treatment, flame treatment, hot air treatment, ozone treatment, ultraviolet treatment, and primer treatment using a resin composition.
ハードコート層は、さらに修飾されてもよい。例えば、アンチグレア処理、反射防止処理、防汚処理、帯電防止処理、耐候性処理および防眩処理のいずれか一つ以上を施すことができる。これらの処理方法は特に限定されず、公知の方法を用いることができる。例えば、反射低減塗料を塗布する方法、誘電体薄膜を蒸着する方法、帯電防止塗料を塗布する方法などが挙げられる。 The hard coat layer may be further modified. For example, it may be subjected to one or more of anti-glare treatment, anti-reflection treatment, anti-fouling treatment, anti-static treatment, weather resistance treatment, and anti-glare treatment. These treatment methods are not particularly limited, and known methods can be used. Examples include applying a reflection-reducing coating, vapor-depositing a dielectric thin film, and applying an anti-static coating.
なお、アンチグレア処理は、特に制限されないが、アンチグレア型を用いる方法が挙げられる。例えば、まず高硬度樹脂層と、ハードコーティング組成物を塗布して得られた塗膜と、アンチグレア型とをこの順に積層させる。次いで、ハードコーティング組成物を光重合し、アンチグレア型を脱型する方法が挙げられる。ハードコーティング組成物の光重合体(ハードコート層)は、アンチグレア型との接触面において、アンチグレア型の粗面が反映された形状を有することとなる。なお、アンチグレア型の材料は、UV光を透過するものであれば特に制限はなく、ガラス、透明樹脂等が用いられる。アンチグレア処理の他の方法として、ハードコーティング組成物に粒子を添加する方法、得られたハードコート層表面を処理する方法等が挙げられる。使用するアンチグレア型の種類(表面のヘーズ、厚さ等)、添加する粒子の添加量等を制御することで、ハードコート層のヘーズを調整することができる。 The anti-glare treatment is not particularly limited, but examples include a method using an anti-glare mold. For example, a high-hardness resin layer, a coating film obtained by applying a hard coating composition, and an anti-glare mold are laminated in this order. Next, the hard coating composition is photopolymerized, and the anti-glare mold is demolded. The photopolymer of the hard coating composition (hard coat layer) will have a shape that reflects the rough surface of the anti-glare mold at the surface where it contacts the anti-glare mold. The material of the anti-glare mold is not particularly limited as long as it transmits UV light, and glass, transparent resin, etc. can be used. Other anti-glare treatment methods include adding particles to the hard coating composition and treating the surface of the resulting hard coat layer. The haze of the hard coat layer can be adjusted by controlling the type of anti-glare mold used (surface haze, thickness, etc.) and the amount of particles added.
<成形用積層樹脂シート>
成型用積層樹脂シートの鉛筆硬度は、2H以上であることが好ましく、2H~4Hであることがより好ましく、3H~4Hであることがさらに好ましい。これは、鉛筆硬度が5H以上になると熱成形後にクラックが生じるので、鉛筆硬度を2H~4Hにすることで成形性と硬度を両立することができる。成形用積層樹脂シートの鉛筆硬度は、ハードコート層の表面に対して角度45度、荷重750gで次第に硬度を増して鉛筆を押し付け、きず跡を生じなかった最も硬い鉛筆の硬度を意味する(JIS K 5600-5-4:1999に準拠した鉛筆ひっかき硬度試験)。
<Moldable laminated resin sheet>
The pencil hardness of the laminated resin sheet for molding is preferably 2H or higher, more preferably 2H to 4H, and even more preferably 3H to 4H. This is because a pencil hardness of 5H or higher causes cracks after thermoforming, so by setting the pencil hardness to 2H to 4H, both moldability and hardness can be achieved. The pencil hardness of the laminated resin sheet for molding means the hardness of the hardest pencil that does not leave a scratch when a pencil of gradually increasing hardness is pressed against the surface of the hard coat layer at an angle of 45 degrees and with a load of 750 g (pencil scratch hardness test in accordance with JIS K 5600-5-4:1999).
<成形品>
本発明の一実施形態によれば、上述した成形用積層樹脂シートを用いて成形された成形品が提供される。
<Molded product>
According to one embodiment of the present invention, there is provided a molded article molded using the above-described moldable laminate resin sheet.
成形方法は特に限定されないが、成形用積層樹脂シートの特性から、熱成形が適している。熱成形は、当該分野で通常使用される方法で行うことができる。具体的な熱成型の方法としては、例えば、熱プレス成形、圧空成形、真空成形、TOM成形が挙げられる。 The molding method is not particularly limited, but thermoforming is suitable due to the characteristics of the moldable laminate resin sheet. Thermoforming can be carried out by methods commonly used in the field. Specific thermoforming methods include, for example, heat press molding, pressure forming, vacuum forming, and TOM molding.
成形温度は、100~200℃であることが好ましい。 The molding temperature is preferably 100 to 200°C.
以下に本発明の実施例を示すが、本発明は実施例の態様に制限されるものではない。 The following examples of the present invention are presented, but the present invention is not limited to these examples.
実施例のために、メタクリル樹脂(C-1)及びスチレン共重合体(D-1)として、下記に示す材料を使用したが、これらに限定されるわけではない。 For the purposes of the examples, the following materials were used as the methacrylic resin (C-1) and styrene copolymer (D-1), but these are not intended to be limiting.
メタクリル樹脂(C-1):アルケマ株式会社製ALTUGLAS(登録商標)V020(重量平均分子量:127,000、ガラス転移温度:134℃、温度230℃・3.8kg荷重下のメルトフローレイト:1.8g/10分、屈折率1.49、mm/mr/rr=7.4モル%/37.4モル%/55.2モル%)
スチレン共重合体(D-1):Polyscope社製XIBOND160((d1)/(d2)=スチレン/無水マレイン酸=78質量%/22質量%、重量平均分子量:69,500、ガラス転移温度:143℃、温度230℃・3.8kg荷重下のメルトフローレイト:7.6g/10分、屈折率1.58)(樹脂(B6)に相当)
Methacrylic resin (C-1): ALTUGLAS (registered trademark) V020 manufactured by Arkema Inc. (weight average molecular weight: 127,000, glass transition temperature: 134°C, melt flow rate at 230°C under a load of 3.8 kg: 1.8 g/10 min, refractive index: 1.49, mm/mr/rr = 7.4 mol%/37.4 mol%/55.2 mol%)
Styrene copolymer (D-1): XIBOND160 manufactured by Polyscope ((d1)/(d2) = styrene/maleic anhydride = 78% by mass/22% by mass, weight average molecular weight: 69,500, glass transition temperature: 143°C, melt flow rate at 230°C under a load of 3.8 kg: 7.6 g/10 min, refractive index: 1.58) (corresponding to resin (B6))
ハードコーティング組成物を構成する成分として、以下の各材料を用い、下記表1に記載した通りの配合比(質量部)となるように用いた。
CN968((A)成分):サートマー製、6官能ウレタンアクリレートオリゴマー
AOMA((B)成分):日本触媒製、2-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチル(1官能)
RS-90((D)成分):DIC(株)製、含フッ素基・親水性基・親油性基・UV反応性基含有オリゴマー
The hard coating composition was made up of the following materials, which were used in the blending ratios (parts by mass) shown in Table 1 below.
CN968 (component (A)): manufactured by Sartomer, hexafunctional urethane acrylate oligomer. AOMA (component (B)): manufactured by Nippon Shokubai, 2-(allyloxymethyl)methyl acrylate (monofunctional).
<成形用積層樹脂シート(ハードコート層)の密着性の測定>
JIS-K5400-5-6に準じ、カッター刃で1mmピッチで縦横6本ずつの刻みを入れ、25マスを刻んだ。そこにニチバン製のセロハンテープをしっかりと密着させ、60°手前方向に剥がした。塗膜の剥離が無い場合を合格(○)とし、1マスでも剥離した場合は不合格(×)とした。
<Measurement of Adhesion of Laminated Resin Sheet for Molding (Hard Coat Layer)>
In accordance with JIS-K5400-5-6, 25 squares were cut with a cutter blade, six lines vertically and six lines horizontally at 1 mm intervals. Nichiban cellophane tape was firmly adhered to the cuts and then peeled off at a 60° angle toward the user. A case in which the coating film did not peel off was judged as pass (○), and a case in which even one square peeled off was judged as fail (×).
<成形用積層樹脂シート(ハードコート層)の耐擦傷性の測定>
耐擦傷性:♯0000のスチールウールにて100g/cm2の荷重で15往復させ5本未満の傷が付くものを合格(○)、5本以上の傷が付くものを不合格(×)とした。
<Measurement of Scratch Resistance of Laminated Resin Sheet for Molding (Hard Coat Layer)>
Scratch resistance: A #0000 steel wool was used to reciprocate 15 times at a load of 100 g/cm 2, and samples with less than five scratches were rated as pass (◯), and samples with five or more scratches were rated as fail (×).
<成形用積層樹脂シート(ハードコート層)の鉛筆硬度の測定>
実施例および比較例で製造した成形用積層樹脂シートを、JIS K 5600-5-4:1999に準拠した鉛筆ひっかき硬度試験にて評価した。ハードコート層の表面に対して角度45度、荷重750gで次第に硬度を増して鉛筆を押し付け、きず跡を生じなかった最も硬い鉛筆の硬度を鉛筆硬度として評価した。硬度2H以上を合格とした。
<Measurement of pencil hardness of moldable laminated resin sheet (hard coat layer)>
The moldable laminated resin sheets produced in the Examples and Comparative Examples were evaluated by a pencil scratch hardness test in accordance with JIS K 5600-5-4:1999. Pencils of gradually increasing hardness were pressed against the surface of the hard coat layer at an angle of 45 degrees and with a load of 750 g, and the hardness of the hardest pencil that did not leave a scratch was evaluated as the pencil hardness. A hardness of 2H or more was considered acceptable.
<成形用積層樹脂シート(ハードコート層)の塑性変形割合の測定>
ハードコート層の塑性変形割合の測定は、Fischer製 HM2000 LTを使用して測定した。測定条件は以下の通りである。
最大荷重:3mN
最大荷重に達した時の保持時間:5秒
荷重速度、除荷速度:10mN/sec
計算方法:100-弾性変形割合(%)=塑性変形割合(%)
<Measurement of plastic deformation rate of moldable laminate resin sheet (hard coat layer)>
The plastic deformation rate of the hard coat layer was measured using a Fischer HM2000 LT under the following conditions:
Maximum load: 3mN
Holding time when maximum load is reached: 5 seconds Loading rate, unloading rate: 10 mN/sec
Calculation method: 100 - Elastic deformation rate (%) = Plastic deformation rate (%)
<ハードコート層のクラック発生の有無(成形性)の評価>
実施例および比較例で製造した成形用積層樹脂シートを熱成形して、50mmR部分、75mmR部分または、100mmR部分のクラックの有無をそれぞれ確認した。目視にてクラックの発生が確認されなかったものを合格(○)とし、クラックの発生が確認されたものを不合格(×)とした。
<Evaluation of the presence or absence of cracks in the hard coat layer (formability)>
The moldable laminated resin sheets manufactured in the Examples and Comparative Examples were thermoformed, and the presence or absence of cracks was confirmed in the 50 mm R portion, the 75 mm R portion, and the 100 mm R portion, respectively. Those in which no cracks were visually confirmed were evaluated as passing (◯), and those in which cracks were confirmed were evaluated as failing (×).
<実施例1>
〔高硬度樹脂(B-1)のペレット製造〕
上記メタクリル樹脂(C-1)を50質量部と、上記スチレン共重合体(D-1)を50質量部との合計100質量部に対して、リン系添加剤PEP-36(株式会社ADEKA製)500ppm、およびステアリン酸モノグリセリド(製品名:H-100、理研ビタミン株式会社製)0.2質量%を加え、ブレンダーで20分混合後、目開き10μmのポリマーフィルターを取り付けたスクリュー径26mmの2軸押出機(東芝機械株式会社製、TEM-26SS、L/D≒40)を用い、シリンダー温度240℃で溶融混錬して、ストランド状に押出してペレタイザーでペレット化した。高硬度樹脂(B-1)のペレットは安定して製造できた。
高硬度樹脂(B-1)のペレットは外観:〇(透明)であり、ガラス転移温度:121℃、温度230℃・3.8kg荷重下のメルトフローレイト:2.5g/10分、屈折率1.54であった。
Example 1
[Production of pellets of high hardness resin (B-1)]
50 parts by mass of the methacrylic resin (C-1) and 50 parts by mass of the styrene copolymer (D-1), for a total of 100 parts by mass, phosphorus-based additive PEP-36 (manufactured by ADEKA Corporation) 500 ppm, and stearic acid monoglyceride (product name: H-100, manufactured by Riken Vitamin Co., Ltd.) 0.2% by mass was added, and after mixing in a blender for 20 minutes, a 26 mm screw diameter twin-screw extruder (manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd., TEM-26SS, L / D ≒ 40) equipped with a polymer filter having a mesh size of 10 μm was used, and the mixture was melt-kneaded at a cylinder temperature of 240 ° C., extruded into strands, and pelletized with a pelletizer. Pellets of high hardness resin (B-1) could be produced stably.
The pellets of high hardness resin (B-1) had an appearance of ◯ (transparent), a glass transition temperature of 121° C., a melt flow rate of 2.5 g/10 min at 230° C. under a load of 3.8 kg, and a refractive index of 1.54.
(成形用積層樹脂シートの製造)
軸径35mmの単軸押出機と、軸径65mmの単軸押出機と、各押出機に連結されたフィードブロックと、フィードブロックに連結されたTダイとを有する多層押出装置を用いて、基材層と高硬度樹脂層からなる積層体を成形した。
(Production of moldable laminated resin sheet)
A laminate consisting of a substrate layer and a high-hardness resin layer was molded using a multi-layer extrusion device having a single-screw extruder with a shaft diameter of 35 mm, a single-screw extruder with a shaft diameter of 65 mm, a feed block connected to each extruder, and a T-die connected to the feed block.
具体的には、軸径35mmの単軸押出機に上記で得られた高硬度樹脂(B-1)を連続的に導入し、シリンダ温度230℃、吐出速度2.6kg/hの条件で押し出した。また、軸径65mmの単軸押出機にポリカーボネート樹脂(ユピゼータT-1380;三菱ガス化学製、Tg:125℃、重量平均分子量(Mw):44,500)を連続的に導入し、シリンダ温度240℃、吐出速度50.0kg/hの条件で押し出した。 Specifically, the high-hardness resin (B-1) obtained above was continuously introduced into a single-screw extruder with a shaft diameter of 35 mm and extruded at a cylinder temperature of 230°C and a discharge rate of 2.6 kg/h. Also, polycarbonate resin (Iupizeta T-1380; manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Company, Tg: 125°C, weight-average molecular weight (Mw): 44,500) was continuously introduced into a single-screw extruder with a shaft diameter of 65 mm and extruded at a cylinder temperature of 240°C and a discharge rate of 50.0 kg/h.
押し出された高硬度樹脂およびポリカーボネート樹脂を2種2層の分配ピンを備えたフィードブロックに導入し、240℃の温度で高硬度樹脂とポリカーボネート樹脂を積層した。さらにそれを温度240℃のTダイに導入してシート状に押し出し、上流側から温度120℃、130℃、190℃とした3本の鏡面仕上げロールで鏡面を転写しながら冷却し、高硬度樹脂層とポリカーボネート樹脂層(基材層)との積層体を得た。得られた積層体の厚みは2.0mm、高硬度樹脂層の厚みは中央付近で60μmであった。 The extruded high-hardness resin and polycarbonate resin were introduced into a feed block equipped with two-type, two-layer distributor pins, where the high-hardness resin and polycarbonate resin were laminated at a temperature of 240°C. The extruded material was then introduced into a T-die at a temperature of 240°C and extruded into a sheet. The sheet was then cooled while a mirror finish was transferred onto it using three mirror-finish rolls set at temperatures of 120°C, 130°C, and 190°C from the upstream side, yielding a laminate of a high-hardness resin layer and a polycarbonate resin layer (substrate layer). The thickness of the resulting laminate was 2.0 mm, and the thickness of the high-hardness resin layer was 60 μm near the center.
上記で得られた積層体の高硬度樹脂層側に、下記表1の組成(質量部)で調合された各ハードコーティング組成物を用い、以下の手順で硬化塗膜(ハードコート層)を上記ポリカーボネート樹脂層(基材層)上に形成し、各成形用積層樹脂シートを得た。
100℃にセッティングされた熱風循環乾燥機中で加温された、高硬度樹脂層とポリカーボネート樹脂層(基材層)との積層体に調合されたハードコーティング組成物をのせ、バーコーターで硬化後の塗膜厚みが5~10μmになるようにひき、その上に100μm厚のPETフィルムをのせ、ハンドローラーでレベリングさせた。これに、出力密度120W/cmのメタルハライドランプを用い、光源下14cmの位置でコンベアースピード1.0m/分の条件で紫外線を照射して硬化塗膜(ハードコート層)を形成した。硬化後、PETフィルムを剥離し、ハードコーティング組成物の硬化塗膜を有する成形用積層樹脂シートを得た。
On the high-hardness resin layer side of the laminate obtained above, each hard coating composition prepared according to the composition (parts by mass) in Table 1 below was used to form a cured coating film (hard coat layer) on the polycarbonate resin layer (substrate layer) according to the following procedure, thereby obtaining each moldable laminate resin sheet.
The hard coating composition was applied to a laminate of a high-hardness resin layer and a polycarbonate resin layer (substrate layer) heated in a hot-air circulating dryer set at 100°C, and then coated with a bar coater to a thickness of 5-10 μm after curing. A 100 μm-thick PET film was then placed on top and leveled with a hand roller. A cured coating (hard coat layer) was formed by irradiating the laminate with ultraviolet light from a metal halide lamp with a power density of 120 W/cm at a position 14 cm below the light source and a conveyor speed of 1.0 m/min. After curing, the PET film was peeled off to obtain a moldable laminate resin sheet having a cured coating of the hard coating composition.
(成形体の製造)
上記で製造した成形用積層樹脂シートを熱プレスして成形体を製造した。なお、使用した熱プレス機は、サーボモーターにより型締め駆動する仕組みのものであり、この際、型締め力の最大値は3000kgfとした。
製造した成形用積層樹脂シートを120℃に設定した棚段乾燥機に入れ、予備加熱を3分間行った。棚段乾燥機から取り出したシートの温度は80℃であった。
棚段乾燥機から成形用積層樹脂シートを取り出した後、50秒でアルミ製熱プレス用金型(図1)の下型に設置した。
成形用積層樹脂シートをクリアランス(金型上下で成形用シートを挟み込む隙間)が2mmで下型の曲率半径Rが50mmのアルミ製熱プレス用金型(図1)で熱プレス成形した。上下の金型の温度はともに122℃、型締め力は200kgf、プレス時間は3分で行った。
(Production of Molded Body)
The moldable laminated resin sheet produced above was hot-pressed to produce a molded body. The hot-press machine used was a servomotor-driven mold clamping machine, and the maximum mold clamping force was 3000 kgf.
The produced laminated resin sheet for molding was placed in a tray dryer set at 120°C and preheated for 3 minutes. The temperature of the sheet when taken out of the tray dryer was 80°C.
The laminated resin sheet for molding was removed from the tray dryer and then placed in the lower mold of an aluminum hot press mold (FIG. 1) within 50 seconds.
The moldable laminated resin sheet was hot-press molded using an aluminum hot-press mold (Figure 1) with a clearance (the gap between the upper and lower molds to sandwich the moldable sheet) of 2 mm and a lower mold with a radius of curvature R of 50 mm. The temperatures of the upper and lower molds were both 122°C, the mold clamping force was 200 kgf, and the pressing time was 3 minutes.
得られた成形用積層樹脂シートの評価結果を下記表2に記載した。実施例1~6の成形用積層樹脂シートは、すべての性能を満足するものであった。一方、比較例1~6の成形用積層樹脂シートは、すべての性能を満足するには至らず、総合判定は不合格であった。 The evaluation results of the obtained moldable laminate resin sheets are shown in Table 2 below. The moldable laminate resin sheets of Examples 1 to 6 satisfied all performance criteria. On the other hand, the moldable laminate resin sheets of Comparative Examples 1 to 6 did not satisfy all performance criteria and were overall judged to be unsatisfactory.
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 While several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments may be embodied in a variety of other forms, and various omissions, substitutions, and modifications may be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and their variations are within the scope and spirit of the invention, and are also included in the scope of the invention and its equivalents as set forth in the claims.
Claims (12)
前記高硬度樹脂層の一方の面側に配置されたポリカーボネート樹脂(a1)を含む基材層と、
前記高硬度樹脂層のもう一方の面側に配置されたハードコート層と、を含む成形用積層樹脂シートであって、
前記ハードコート層の塑性変形割合が34~60%であり、
前記ハードコート層は、
(A)2~15官能の(メタ)アクリレートオリゴマー、
(B)分子量200未満でかつ、25℃での粘度が15cps以下の1~2官能(メタ)アクリレートモノマー、
(C)光重合開始剤、及び
(D)表面改質剤
を含むハードコーティング組成物からなり、
前記(A)成分の含有量が、前記(A)成分及び(B)成分の合計含有量に対して50~75質量%であり、
前記(B)成分の含有量が、前記(A)成分及び(B)成分の合計含有量に対して20~50質量%であり、
前記(C)成分の含有量が、前記(A)成分及び(B)成分の合計100質量部に対して0.1~10質量部であり、
前記(D)成分の含有量が、前記(A)成分及び(B)成分の合計100質量部に対して0.1~10質量部である、前記成形用積層樹脂シート。 a high-hardness resin layer containing a high-hardness resin;
a substrate layer containing a polycarbonate resin (a1) disposed on one surface side of the high-hardness resin layer;
a hard coat layer disposed on the other surface side of the high-hardness resin layer,
the hard coat layer has a plastic deformation rate of 34 to 60%;
The hard coat layer is
(A) a di- to penta-functional (meth)acrylate oligomer,
(B) a mono- or di-functional (meth)acrylate monomer having a molecular weight of less than 200 and a viscosity of 15 cps or less at 25°C;
(C) a photopolymerization initiator; and (D) a surface modifier.
the content of the component (A) is 50 to 75 mass% based on the total content of the components (A) and (B),
the content of the component (B) is 20 to 50 mass% based on the total content of the components (A) and (B),
the content of the component (C) is 0.1 to 10 parts by mass per 100 parts by mass of the total of the components (A) and (B),
The moldable laminate resin sheet, wherein the content of the component (D) is 0.1 to 10 parts by mass per 100 parts by mass of the total of the components (A) and (B).
下記一般式(1):
で表される(メタ)アクリル酸エステル構成単位(a)と、下記一般式(2):
で表される脂肪族ビニル構成単位(b)とを含む共重合体である樹脂(B1)、
(メタ)アクリル酸エステル構成単位を6~77質量%、スチレン構成単位を15~71質量%、および不飽和ジカルボン酸構成単位を8~23質量%含む共重合体である樹脂(B2)、
下記式(5):
スチレン構成単位を5~20質量%、(メタ)アクリル酸エステル構成単位を60~90質量%、およびN-置換型マレイミド構成単位を5~20質量%含む共重合体である樹脂(B4)、
下記式(7):
スチレン構成単位を50~95質量%、不飽和ジカルボン酸単位を5~50質量%含む共重合体である樹脂(B6)、
からなる群から選択される少なくとも1つを含む、請求項1~4のいずれか1項に記載の成形用積層樹脂シート。 The high-hardness resin is
The following general formula (1):
and a (meth)acrylic acid ester structural unit (a) represented by the following general formula (2):
and a copolymer (B1) containing an aliphatic vinyl structural unit (b) represented by the formula:
a resin (B2) which is a copolymer containing 6 to 77% by mass of (meth)acrylic acid ester structural units, 15 to 71% by mass of styrene structural units, and 8 to 23% by mass of unsaturated dicarboxylic acid structural units;
The following formula (5):
a resin (B4) which is a copolymer containing 5 to 20% by mass of styrene structural units, 60 to 90% by mass of (meth)acrylic acid ester structural units, and 5 to 20% by mass of N-substituted maleimide structural units;
The following formula (7):
The molding laminate resin sheet according to any one of claims 1 to 4, comprising at least one selected from the group consisting of:
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