CN101875824B - 抗静电树脂组合物、抗静电/压敏粘合性树脂组合物、压敏粘合膜和它们的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供成型材料,其在抗静电性质和模制品的外观上是优良的,优选在透明度和耐热性上也是优良的,可以被用作压敏粘合膜的粘合层和支撑体的成型材料。提供的抗静电树脂组合物包含:(A)聚烯烃树脂;(B)包含烯烃聚合物嵌段和亲水性聚合物嵌段的嵌段共聚物;和(C)至少一种选自含有共轭二烯化合物单元的聚合物及其氢化产物的聚合物。通过调节成分(A)的混合量可以控制粘合性。当成分(A)包含含有环烯烃单元的具有玻璃化转变温度60至200℃聚烯烃树脂时,耐热性提高。成分(C)的优选例子为嵌段共聚物及其氢化产物,所述嵌段共聚物包含共轭二烯化合物聚合物嵌段和芳香族乙烯基化合物聚合物嵌段。
Description
本申请是申请号为PCT/JP20061306254、申请日为2006年03月28日、发明名称为“抗静电树脂组合物、抗静电/压敏粘合性树脂组合物、压敏粘合膜和它们的制备方法”的国际申请进入中国国家阶段申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及赋予模制品例如膜和片材优良的抗静电性质的抗静电树脂组合物、适合于在模制品例如膜和片材上形成高度抗静电粘合层的抗静电/压敏粘合性树脂组合物、具有包含抗静电/压敏粘合性树脂组合物的抗静电粘合层的压敏粘合膜,以及它们制备方法。更具体地,本发明涉及抗静电树脂组合物,其具有优良的抗静电性质和透明度,当形成模制品例如膜时也有优良的表面外观,以及涉及抗静电/压敏粘合性树脂组合物,其在抗静电性质和粘性上是优良的,并且粘合强度容易控制,以及涉及通过使用这些组合物而制备的模制品例如压敏粘合膜、片材和层压材料,以及涉及它们的制备方法。
背景技术
在支撑体上设置粘合层的压敏粘合膜,广泛使用在办公室自动化(OA)和家用电器领域,在建筑材料领域,在涉及液晶的领域,在移动电话的领域,例如,作为各种物体例如隔离物和窗玻璃的表面保护膜使用。压敏粘合膜通常在支撑体一面设置粘合层和在支撑体另一面设置剥离层,直接绕成辊,或者在剥离纸等贴附于粘合层后盘绕,所述粘合层在支撑体的一面形成。在前面的情况下,从剥离层剥落压敏粘合膜,然后粘合层与要覆盖的物体相贴。在后面的情况下,当使用时,剥落剥离纸,然后粘合层与要覆盖的物体相贴。当压敏粘合膜用于保护要覆盖的物体的表面时,在应用于要覆盖的物体前将压敏粘合膜剥落。在这种情况下,产生静电(下文称之为剥落起电),这导致诸如处理剥落膜,即,可加工性恶化的问题,而且,由于吸引灰尘剥落的膜容易变脏。这些问题中的一些可归因于粘合层,其它的可归因于支撑 体,两者都需要解决。
对于上述问题,剥落起电特别是对于保护液晶显示设备极化板的表面的膜产生重大问题。随着液晶显示设备屏幕变得更大,分辨率变得更高,框架变得更薄,厚度变得更小,IC电路在线宽上变得更窄,对静电的容忍更差。因此,剥落起电变成产品产量下降的原因。
作为解决上述问题的方法,在专利文献1提出了压敏粘合带,其中在由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜构成的支撑体的一面形成剥离层,在另一面介由抗静电层形成粘合层,但是存在问题,例如预防剥落起电效果不够,和由于支撑体而产生静电。在专利文献2中公开了具有含有电荷控制剂的粘合层的压敏粘合膜,尽管在一定程度上消除了粘合层上发生的剥落起电,但存在例如由于支撑体而产生静电这样的问题。
而且,在专利文献3中公开了表面保护膜,其使用聚烯烃膜作为支撑体膜,由苯乙烯聚合物嵌段和共轭二烯聚合物嵌段构成的嵌段共聚物用作压敏粘合剂。同样,在专利文献4中公开了表面保护膜,其中聚烯烃膜被用作支撑体膜,具有部分氢化的共轭二烯聚合物的上述嵌段共聚物被用作压敏粘合剂。但是,这些表面保护膜不能满足最近对防止如上提到的剥落起电的要求。
此外,在专利文献5中公开了表面保护膜,其通过将粘合层层压到抗静电层上,所述抗静电层被层压到由例如聚烯烃树脂的膜构成的片状底物的一面或两面,进一步将压敏粘合层层压到如上提到的粘合层上形成。但是,该膜存在问题,如当抗静电层形成时使用有机溶剂,由于要求预防环境污染的措施,因此使过程变得复杂和经济上不利。该膜有另一个问题,即使抗静电层作为中间层形成,抗静电作用是不够的,特别是在片状支撑体上。
专利文献1:日本特开平8-134416
专利文献2:日本特开2004-155977
专利文献3:日本特开昭54-126243
专利文献4:日本特开昭61-103975
专利文献5:日本特开2000-328024
发明内容
如上详细描述,在粘合层和压敏粘合膜的支撑体两者都需要改善抗静电性质。
此外,取决于压敏粘合膜或片材的使用,有时要求例如透明度和耐热性的特征。对于耐热性,例如,当压敏粘合膜被印刷到支撑体的面上时,在印刷后干燥时它必须抵抗超过80℃的温度,在抗静电片材的情况下,要求在高温下不发生例如扭曲和卷曲这样的变形。另外,两种模制品必须具有至少在实践上是可接受的外观。
本发明的目的是提供抗静电树脂组合物,其在抗静电性质和透明度上是优良的,当形成模制品例如膜时在表面外观上也是优良的。
本发明的另一个目的是提供抗静电/压敏粘合性树脂组合物,其在抗静电性质和粘性上是优良的,容易控制粘合强度和适合于粘合层的形成。
本发明还有另一个目的是提供压敏粘合膜及其制备方法,所述压敏粘合膜在抗静电性质上是优良的,有一个支撑体和抗静电粘合层,两者相互足够强地结合,粘合层包含上述抗静电/压敏粘合性树脂组合物,优选提供透明度优良的压敏粘合膜及其制备方法。
本发明甚至还有另一个目的是提供抗静电树脂组合物,其能够提供各种的抗静电的模制品例如膜和片材和抗静电层压材料,或能够提供用于上述压敏粘合膜的支撑体,其在耐热性和模制品的外观上是优良的。
为了实现上述目的,本发明人实施了深入细致的研究,结果发现以特定量包含聚烯烃树脂、特定嵌段共聚物和特定共轭二烯聚合物的组合物在抗静电性质和透明度上是优良的。此外,发现以特定量包含这些成分的组合物在粘合性上也是优良的,特别是可以容易地通过选择聚烯烃树脂的类型和加入量来控制其粘合强度。而且,发现在支撑体和粘合层之间在粘合方面是优良的以及在透明度方面也是优良的抗 静电/压敏粘合膜,可以通过在合适的树脂组合物支撑体的表面上形成上述粘合剂组合物的粘合层而获得。
而且,为了实现上述目的,本发明人已经实施了深入细致的研究,结果发现不仅保持优良的抗静电性质而且在耐热性上也是优良的树脂组合物可以通过以一定比率使用含有环烯烃成分例如降冰片烯的聚烯烃树脂作为上述聚烯烃树脂而获得。而且,发现抗静电性质优良的模制品可以通过将该树脂组合物成型而获得,当成型为片材或膜和层压到其它树脂模制品上时,还可以提供抗静电性质优良的层压材料。
因此,根据本发明一个方面提供抗静电树脂组合物,其特征在于包含:
(A)30至95质量%的聚烯烃树脂(下列成分(B)除外)
(B)5至20质量%的包含烯烃聚合物嵌段和亲水性聚合物嵌段的嵌段共聚物;和
(C)0至50质量%的至少一种选自含有共轭二烯化合物单元的聚合物及其氢化产物的聚合物(条件是上述成分(A)、(B)和(C)的总和为100质量%)。
本发明的抗静电树脂组合物可以提供模制品例如膜,其不仅在抗静电性质上而且在透明度和外观上也是优良的。
根据本发明的另一个方面,提供抗静电/压敏粘合性树脂组合物,其特征在于包含:
(A)0至59质量%的聚烯烃树脂(下列成分(B)除外),
(B)3至60质量%的包含烯烃聚合物嵌段和亲水性聚合物嵌段的嵌段共聚物;和
(C)35至97质量%的至少一种选自含有共轭二烯化合物单元的聚合物及其氢化产物的聚合物(条件是上述成分(A)、(B)和(C)的总和为100质量%)。
本发明的抗静电/压敏粘合性树脂组合物可以提供模制品例如膜,其不仅在抗静电性质上而且在透明度和外观上也是优良的,还适合用于在由聚合物组合物形成的支撑体上形成透明粘合层。
根据本发明的抗静电/压敏粘合性树脂组合物的第一个优选实施方案,提供包含0至40质量%的上述成分(A)、6至25质量%的上述成分(B)和35至94质量%的上述成分(C)的抗静电/压敏粘合性树脂组合物(条件是上述成分(A)、(B)和(C)的总和为100质量%)。
根据第一个优选实施方案的抗静电/压敏粘合性树脂组合物可以适合用于在由聚烯烃树脂构成的支撑体膜上形成透明的粘合层以获得透明的膜。
根据本发明的抗静电/压敏粘合性树脂组合物的第二个优选实施方案,提供抗静电/压敏粘合性树脂组合物,其包含0至59质量%的上述成分(A)、3至60质量%的上述成分(B)和40至97质量%的上述成分(C),其中上述成分(A)为聚烯烃(A’-1)和/或被官能团改性的聚烯烃(A,-2),上述成分(C)为主要由共轭二烯化合物单元和芳香族乙烯基化合物单元构成的聚合物的氢化产物,在这种情况下,优选上述成分(C)被氢化。
根据第二个优选实施方案的抗静电/压敏粘合性树脂组合物适合用于在由不同的聚合物组合物例如苯乙烯树脂构成的支撑体膜上形成透明的粘合层以获得透明的膜。
因此,可以使用本发明的抗静电树脂组合物和本发明的抗静电/压敏粘合性树脂组合物而获得各种层压材料。
作为本发明优选的层压材料,可以例示下列(1)至(4):
(1)压敏粘合膜,特征在于包含由聚烯烃树脂组合物构成的支撑体,以及设置在所述支撑体的至少一面上的抗静电粘合层,所述抗静电粘合层由本发明的抗静电/压敏粘合性树脂组合物构成,优选为根据上述第一个实施方案的抗静电/压敏粘合性树脂组合物。
(2)根据上述(1)项的压敏粘合膜,其中上述聚烯烃树脂组合物为本发明的抗静电树脂组合物。
(3)压敏粘合膜,特征在于包含由热塑性聚合物组合物构成的支撑体,以及设置在所述支撑体的至少一面上的抗静电粘合层,所述抗静电粘合层由本发明的抗静电/压敏粘合性树脂组合物构成,优选根据上述第二个实施方案的抗静电/压敏粘合性树脂组合物。
(4)以粘合剂片材或膜形式的层压材料,特征在于包含由热塑性聚合物组合物构成的支撑体,以及设置在所述支撑体的至少一面上的抗静电/压敏粘合层,所述抗静电/压敏粘合层由根据本发明上述第一个或第二个实施方案的抗静电/压敏粘合性树脂组合物构成。
上述(1)至(4)的片材或膜可以通过压敏粘合剂片材或膜的制备方法制备,所述方法的特征在于包含共挤出树脂组合物的步骤以形成支撑体和本发明的抗静电/压敏粘合性树脂组合物。
当上述成分(A)包含聚烯烃树脂(A-1)和聚烯烃树脂(A-2),且本发明抗静电树脂组合物和抗静电/压敏粘合性树脂组合物中((A-1)/(A-2))两者的含量比为95/5至1/99(质量比率)时,耐热性得到改善,其中聚烯烃树脂(A-1)含有环烯烃单元和具有玻璃化转变温度60至200℃,聚烯烃树脂(A-2)不含有环烯烃单元。
在该抗静电树脂组合物和抗静电/压敏粘合性树脂组合物中,优选上述成分(C)为至少一种选自嵌段共聚物及其氢化产物聚合物的聚合物,所述嵌段共聚物含有主要由共轭二烯化合物单元构成的聚合物嵌段(c1)和主要由芳香族乙烯基化合物单元构成的聚合物嵌段(c2)。
为了改善抗静电性质,本发明抗静电树脂组合物和抗静电/压敏粘合性树脂组合物优选进一步含有至少一种选自下文更详细描述的成分(E1)、成分(E2)、成分(E3)和成分(E4)的抗静电性质改善剂(E),其用量足以改善上述抗静电树脂组合物的抗静电性质,通常以质量计上述成分(A)、(B)和(C)的总和每100份中占0.01至30份。
由于本发明的抗静电树脂组合物以各自预定量含有特定成分(A)、(B)和(C),在抗静电性质和透明度上是优良的,以及当它被制成模制品例如膜时其表面外观是优良的。特别是当成分(A)由上述提及的聚烯烃树脂(A-1)和(A-2)构成时,可以获得具有耐热性的模制品。
由于本发明的抗静电/压敏粘合性树脂组合物以各自预定量含有特定的成分(A)、(B)和(C),其抗静电性质、透明度和粘性是优良的,且容易控制粘合强度。
本发明的抗静电/压敏粘合性树脂组合物提供了在对支撑体的粘性优良的抗静电粘合层。特别是当支撑体膜由本发明的抗静电树脂组合物构成时,膜作为一个整体抗静电性质是优良的,在预定条件下获得不超过109Ω的表面电阻系数。
当支撑体膜由本发明的抗静电树脂组合物构成时,可以获得抗静电性质以及透明度、外观、在支撑体和抗静电粘合层之间的粘合优良的压敏粘合膜。
根据本发明压敏粘合膜的制备方法,可以容易地形成在支撑体和抗静电粘合层之间的粘合优良的压敏粘合膜。
附图说明
图1为表示本发明压敏粘合膜的一个例子的概要剖视图;
图2为表示在抗静电粘合层表面上设有保护层的压敏粘合膜的一个例子的概要剖视图;
图3为表示在支撑体的每个表面设有抗静电粘合层和保护层的压敏粘合膜的一个例子的概要剖视图;和
图4为表示通过使用本发明的抗静电树脂组合物形成的三层薄片的一个例子的概要剖视图。
符号说明
1,1’和1”压敏粘合膜
11支撑体
12,12a和12b抗静电粘合层
13,13a和13b保护层
2三层片材
21a和21b 用本发明的抗静电树脂组合物形成的层
22中间层
具体实施方式
在下文中,对本发明详细描述。在该说明书中,术语“(共)聚合 物”意指均聚物和共聚物,术语“(甲基)丙烯酰基”意指丙烯酰基和/或甲基丙烯酰基,术语“(甲基)丙烯酸酯”意指丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯。
1.抗静电树脂组合物
本发明的抗静电树脂组合物特征在于包含:
(A)30至95质量%的聚烯烃树脂(在本发明中也称为“成分(A)”,其排除下列成分(B)),
(B)5至20质量%包含烯烃聚合物嵌段和亲水性聚合物嵌段的嵌段共聚物(在本发明中也称为“成分(B)”);和
(C)0至50质量%的至少一种选自含有共轭二烯化合物单元的聚合物及其氢化产物的聚合物(在本发明中也称为“成分(C)”)(条件是上述成分(A)、(B)和(C)的总和为100质量%)。
1-1.成分(A)
上述成分(A)为聚烯烃树脂,其包含不少于2个碳原子的烯烃作为构成单体单元,只要它不成为下文描述的成分(B)就不特别地限制。在本发明中,优选成分(A)为含有具有2至10个碳原子的烯烃作为构成单体单元的(共)聚合物。
本发明成分(A)的优选实施方案包括:
(1)(共)聚合物,其中构成单体单元主要由选自有不少于两个碳原子的烯烃的至少一种构成(下文称之为“聚合物(1)”);和
(2)(共)聚合物,其中构成单体单元主要由选自具有不少于两个碳原子的烯烃的至少一种和选自可与所述的烯烃共聚的化合物的至少一种构成(下文称之为“聚合物(2)”)。
这些聚合物可以单独使用或两种或多种组合使用。
作为上文提及的聚烯烃树脂,可以使用用例如高压聚合方法、低压聚合方法和金属茂合物催化方法这些已知聚合方法获得的那些聚合物中的任何一种。
作为的上述烯烃,典型地使用非环状烯烃类,其具体的实例包括乙烯和α-烯烃例如丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、3-甲基-1-丁烯、 3-甲基-1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、3-乙基-1-戊烯、4-甲基-1-己烯、4,4-二甲基-1-戊烯、4-乙基-1-己烯、3-乙基-1-己烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二碳烯、1-十四碳烯、1-十六碳烯、1-十八碳烯和1-二十碳烯。这些烯烃可以单独使用或两种或多种组合使用。在这些烯烃中,优选乙烯、丙烯、1-丁烯、3-甲基-1-丁烯和4-甲基-1-戊烯,特别优选乙烯和丙烯。
作为上述烯烃,还可以使用环烯烃类。环烯烃通常与如上提到的非环状烯烃一起使用。
环烯烃不特别地限制,只要其含有一个双键,例如包括在日本特开平5-310845中示例说明的化合物。优选的环烯烃是具有11个或更少碳原子的化合物。
作为上述环烯烃,降冰片烯类是优选的。优选具有11个或更少碳原子的降冰片烯类(降冰片烯和/或降冰片烯衍生物)占整个环烯烃类的不小于50质量%。降冰片烯类的具体实例包括2-降冰片烯(二环[2.2.1]庚-2-烯)、6-甲基二环[2.2.1]庚-2-烯、6-乙基二环[2.2.1]庚-2-烯、6-正丁基二环[2.2.1]庚-2-烯、6-异丁基二环[2.2.1]庚-2-烯、5,6-二甲基二环[2.2.1]庚-2-烯、1-甲基二环[2.2.1]庚-2-烯、7-甲基二环[2.2.1]庚-2-烯、三环[4.3.0.12.5]-3-癸烯、2-甲基三环[4.3.0.12.5]-3-癸烯、5-甲基三环[4.3.0.12.5]-3-癸烯、三环[4.4.0.12.5]-3-十一碳烯等。这些环烯烃可以单独使用或两种或多种组合使用。
此外,具有12个或更多碳原子的环烯烃可以单独使用或与如上提到的具有11个或更少碳原子的化合物联合使用。
在上述聚合物(2)中可与上述烯烃共聚的化合物包括,例如,非共轭二烯化合物。非共轭二烯化合物包括非环状二烯化合物、脂环族的二烯化合物等。这些化合物可以单独使用或两个或多个组合使用。
非环状二烯化合物包括直链非环状二烯化合物,例如1,4-己二烯、1,5-己二烯、1,6-己二烯和1,9-癸二烯;和支链的非环状二烯化合物例如4-甲基-1,4-己二烯、5-甲基-1,4-己二烯、7-甲基-1,6-辛 二烯、3,7-二甲基-1,6-辛二烯、5,7-二甲基辛-1,6-二烯、3,7-二甲基-1,7-辛二烯、7-甲基辛-1,6-二烯和二氢月桂烯。这些化合物可以单独使用或两个或多个组合使用。
脂环族的二烯化合物包括四氢茚、甲基四氢茚、二环戊二烯、二环[2.2.1]-庚-2,5-二烯、5-亚甲基-2-降冰片烯、5-亚乙基烯-2-降冰片烯、5-亚丙基-2-降冰片烯、5-亚异丙基-2-降冰片烯、5-亚环己基-2-降冰片烯、5-乙烯基-2-降冰片烯等。这些化合物可以被单独使用或两个或多个组合使用。
上述成分(A)可以为结晶质的或非结晶质的,但是优选在室温下通过X-射线衍射测定结晶度不小于20%。为了调节结晶度,可以将已知的晶体成核剂与上述成分(A)混合。
上述成分(A)的熔点(根据JIS K7121)优选不低于40℃。
上述成分(A)的分子量不特别地被限制,但是从成型能力的观点考虑其熔体流动速率(根据JIS K7210)优选为0.001-500g/10min,更优选为0.01-500g/10min,进而更优选0.05-100g/10min,优选具有与这些值对应的分子量的成分(A)。
因此,上述成分(A)的上述聚合物(1)包括聚乙烯(高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、链状聚乙烯、金属茂合物催化的聚乙烯等)、乙烯共聚物(基于单体单元总量含有乙烯单元的量占50质量%或更多的共聚物)、乙烯-1-丁烯共聚物、聚丙烯、丙烯-乙烯共聚物、丙烯共聚物(基于单体单元总量含有丙烯单元的量占50质量%或更多的共聚物)和聚-1-丁烯。在这些聚合物中,优选聚乙烯、聚丙烯和丙烯-乙烯共聚物。丙烯-乙烯共聚物包括无规共聚物、嵌段共聚物等,并且无规共聚物为特别优选的。这些物质可以单独使用或两个或多个组合使用。
上文提及的聚乙烯或乙烯共聚物(例如乙烯-α-烯烃共聚物)的熔点(根据JIS K7121)优选不小于40℃,以及其分子量不特别地被限制,但是从成型能力的观点看其熔体流动速率(根据JIS K6922)优选为0.001-500g/10min,更优选0.01-100g/10min,具有与这些值对应分子量的那些聚合物是优选的。
同时,上文提及的聚丙烯或丙烯共聚物(例如丙烯-α-烯烃共聚物)的熔点(根据JIS K7121)优选不小于40℃,以及其分子量不特别地被限制,但是从成型能力的观点看其熔体流动速率(根据JIS K7210)优选为0.01-500g/10min,更优选0.05-100g/10min,具有与这些值对应分子量的那些聚合物是优选的。
上述成分(A)的上述聚合物(2)包括乙烯-降冰片烯共聚物、丙烯-降冰片烯共聚物、乙烯-丙烯-5-亚乙基-2-降冰片烯共聚物等。这些聚合物可以单独使用或两个或多个组合使用。这些聚合物优选通过金属茂合物催化的方法制备。构成如上提到的共聚物的单体单元的含量不特别地被限制。
当要求本发明的抗静电树脂组合物耐热时,优选成分(A)为聚烯烃树脂(A-1)与聚烯烃树脂(A-2)的组合,其中聚烯烃树脂(A-1)含有环烯烃单元作为构成单体单元和具有60至200℃的玻璃化转变温度,聚烯烃树脂(A-2)不含有环烯烃单元。在本发明中,上述聚烯烃树脂(A-1)和(A-2)还分别称为成分(A-1)和(A-2)。
聚烯烃树脂(A-1)的玻璃化转变温度优选为60至200℃,更优选70至200℃,进而更优选70至190℃,特别优选75至185℃。当玻璃化转变温度太低时,赋予耐热性的作用不够;当它太高时,可能使模制品的表面外观变差。为了获得具有上述玻璃化转变温度的聚合物,优选相对于成分(A-1)的总量,被共聚的环烯烃为40至90质量%的范围。
玻璃化转变温度可以通过常规的方法测定,例如使用示差扫描量热法(DSC)。
聚烯烃树脂(A-1)的熔体流动速率(根据ISO1133在260℃温度下负载2.16kg测定)优选0.1至100ml/10min。
而且,优选聚烯烃树脂(A-1)为无定形的。
作为与聚烯烃树脂(A-1)组合使用的聚烯烃树脂(A-2),可以使用除了含有环烯烃单元作为构成单体单元的所有上述成分(A),因此关于成分(A)的描述对聚烯烃树脂(A-2)也是有效的。
上述聚烯烃树脂(A-1)和聚烯烃树脂(A-2)的总量为100质量%时,它们的混合比率为1-95质量%的成分(A-1)和99-5质量%的成分(A-2),优选10-90质量%的成分(A-1)和90-10质量%的成分(A-2),更优选20-80质量%的成分(A-1)和80-20质量%的成分(A-2),特别优选40-80质量%的成分(A-1)和60-20质量%的成分(A-2)。通过使用在上述各自的范围的组合使用这些树脂显示出优良的耐热性和模制品外观。
在本发明的抗静电树脂组合物中,成分(A)的含量为30-95质量%,优选42-92质量%,进一步优选49-92质量%,特别优选49-90质量%,条件是成分(A)、成分(B)和成分(C)的总量为100质量%。当含量小于30质量%时,硬度趋向于变差;当超过95质量%时,抗静电性质趋向于变差。
1-2.成分(B)
本发明的成分(B)为嵌段共聚物,其包含烯烃聚合物嵌段(在本发明中也称为“聚合物嵌段(b1)”)和亲水性聚合物嵌段(在本发明中也称为“聚合物嵌段(b2)”)。成分(B)可以提供本发明抗静电树脂组合物以抗静电性质。可以单独使用一种成分(B)或两种或多种成分(B)的组合。
在上述成分(B)中,聚合物嵌段(b1)和(b2)的排列不特别地被限制,可以具有通过下列(1)至(5)示例说明的嵌段结构。这里,m1为1或更大的整数,m2和m2′都为2或更大的整数,可以为相同或不同。当在各结构中聚合物嵌段(b1)和(b2)为多个时,每个嵌段可以为相同的或不同的。
(1)(b1-b2)m1
(2)b1-(b2-b1)m1
(3)b2-(b1-b2)m1
(4)(b1)m2-(b2)m2’
(5)b1-b1-(b2-b2-b1-b1)m1
其中,优选嵌段结构(1),(2)和(3),即聚合物嵌段(b1)和(b2)的交替地重复的嵌段结构。
成分(B)主要由如上提到的嵌段共聚物构成,但是其它的(共)聚合物嵌段例如聚酰胺嵌段和聚酯嵌段可以以在成分(B)中占20质量%或更少的比例被引入。
在上述嵌段结构(1)至(5)中,优选聚合物嵌段(b1)和(b2)之间连接方式为酯键、酰胺键、醚键、尿烷键或酰亚胺键。
聚合物嵌段(b1)是由主要包含烯烃单元的聚合物构成的嵌段,形成该聚合物的化合物包括,例如具有2个或更多碳原子的非环状烯烃类和环烯烃类。非环状烯烃类的实例包括乙烯和α-烯烃例如丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、3-甲基-1-丁烯、4-甲基-1-戊烯和3-甲基己烯-1。环烯烃类的实例包括降冰片烯等。这些化合物可以单独使用或两个或更多个组合使用。
聚合物嵌段(b1)除上述化合物外,可以为含有非共轭二烯例如4-甲基-1,4-己二烯、5-甲基-1,4-己二烯、7-甲基-1,6-辛二烯和1,9-癸二烯作为构成单体单元的聚合物。
为了使聚合物嵌段(b1)和(b2)之间连接方式为酯键、酰胺键、醚键、尿烷键或酰亚胺键,上述聚合物嵌段(b1)的分子两末端优选为羧基、羟基、氨基、酸酐基、噁唑啉基、环氧基团等。提供这些官能团的方法包括,例如其中将带有如上提到官能团的碳-碳不饱和化合物与在分子末端具有碳-碳双键的热-降解聚合物进行加成反应的方法。
上述聚合物嵌段(b1)的数均分子量通过凝胶渗透色谱法(GPC)测定,换算为聚苯乙烯,优选为800-20000,更优选为1,000-10,000和进一步优选1,200-6,000。
在上述成分(B)中可以含有单独一种或两种或多种聚合物嵌段(b1)的组合。
上述聚合物嵌段(b2)是由具有亲水基团例如羟基、氨基和醚基的聚合物构成的嵌段,优选由在主链上具有醚键的聚合物构成。该聚合物包括聚醚(b2-a)、含有聚醚的亲水性聚合物(b2-b)和阴离子聚合物(b2-c)。
聚醚(b2-a)包括聚醚二醇、聚醚二胺和其改性产物。
含有聚醚的亲水性聚合物(b2-b)包括具有聚醚二醇链节的聚醚酯酰胺、具有聚醚二醇链节的聚醚酰胺酰亚胺、具有聚醚二醇链节的聚醚酯、具有聚醚二胺链节的聚醚酰胺和具有聚醚二醇或聚醚二胺链节的聚醚型聚氨酯。
阴离子聚合物(b2-c)包括阴离子聚合物,阴离子聚合物包含具有磺酰基的二羧酸和聚醚(b2-a)作为必要成分单元、而且在其分子中优选有2至80个,更优选3至60个磺酰基。
这些聚合物可以为直链或支链的。此外,聚合物嵌段(b2)可以仅由一种嵌段构成或可以包括两种或多种嵌段。优选成分(b2)为聚醚(b2-a),优选聚醚二醇和聚醚胺,特别优选聚醚二醇。
作为聚醚(b2-a)的聚醚二醇包括那些由通式(1):
H-(OA1)n-O-E1-O-(A1O)n’-H
表示的化合物
和那些由通式(2):
H-(OA2)m-O-E2-O-(A2O)m’-H
表示的化合物。
在通式(1)中,E1表示从二元的含有羟基的化合物中去除羟基得到的残基,A1为具有2至4个碳原子的亚烷基,n和n’各自表示上述二元的含有羟基的化合物中每个羟基的环氧烷烃加成的数目。n单元的(OA1)和n’单元的(A1O)可以为相同的或不同的,当其由两种或多种氧化亚烷基构成时,基团可以以嵌段、无规或组合的方式被键合。一般说来,n和n’为1至300、优选2至250、特别优选10至100的整数。而且,n和n’可以为相同的或不同的。
上述二元的含羟基的化合物包括在一分子中含有两个醇羟基或酚羟基的化合物,即,二羟基化合物,具体地为二元醇、二元酚和含叔氨基的二醇。这些化合物可以单独使用或两种或多种组合使用。
二元醇可以为任何脂肪族的、脂环族的和芳香类型的,优选化合物具有2至12个碳原子。
脂肪族二元醇的例子包括亚烷基二醇,例如乙二醇、丙二醇例如 1,3-丙二醇、1,4-丁烷二醇、1,6-己烷二醇、1,9-壬烷二醇、新戊基二醇、1,12-十二烷二醇等。
脂环族二元醇的例子包括1,2-和1,3-环戊烷二醇、1,2-、1,3-和1,4-环己烷二醇、1,4-环己烷二甲醇等。
芳香二元醇的例子包括苯二甲醇等。
二元酚的例子包括,例如单环二元苯酚、双酚和缩合的多环二元苯酚,优选化合物具有6至18个碳原子。
单环二元苯酚包括例如对苯二酚、儿茶酚、间苯二酚和漆酚。
双酚包括例如双酚A、双酚F、双酚S、4,4′-二羟基二苯基-2,2-丁烷、二羟基联苯和二羟基二苯基醚。
缩合的多环二元酚包括例如二羟基萘和联萘酚。
而且,含有叔氨基的二醇包括例如具有1至8个碳原子的N-烷基二链烷醇胺。
在通式(2)中,E2表示从在通式(1)中提及的二元的含有羟基化合物中去除羟基得到的残基,A2为至少一部分是由通式(3):-CHR-CHR’-(其中R和R′的一种为由通式(4):-CH2O(A3O)xR”表示的基团,其它为H,在通式(4)中,x为1至10的整数,R”为H或具有1至10个碳原子的烷基、芳基、烷基芳基、芳基烷基或酰基,A3为具有2至4个碳原子的亚烷基)表示的取代亚烷基,同时其余的A2可以为具有2至4个碳原子的亚烷基。m单元的(OA2)和m’单元的(A2O)可以为相同的或不同的。优选m和m’为1至300、进一步优选2至250,特别优选10至100的整数。而且,m和m’可以为相同的或不同的。
由上述通式(1)表示的聚醚二醇可以通过环氧烷烃与二元的含有羟基化合物的加成反应制备。作为环氧烷烃,使用具有2至4个碳原子的环氧烷烃包括例如环氧乙烷、环氧丙烷、1,2-环氧丁烷、1,4-环氧丁烷、2,3-环氧丁烷和1,3-环氧丁烷、以及其两种或多种的组合。当使用两种或多种环氧烷烃时,它们可以以任何无规和/或嵌段方式被键合。优选环氧烷烃只为环氧乙烷,以及环氧乙烷和其它环氧烷烃的组合可以以嵌段和/或无规方式加入。上述二元的含羟基化合物的每个 羟基被加入环氧烷烃的数目优选为1至300、更优选2至250、别优选10至100的整数。
由上述通式(2)表示的聚醚二醇制备方法的优选实例包括下列方法(I)和(II)。
(I)在该方法中以上述二元的含有羟基的化合物作为原料与由通式(5)表示的缩水甘油醚进行聚合:
(在通式(5)中,A4为具有2至4个碳原子的亚烷基,p为1至10的整数,R1为H或具有1至10个碳原子的烷基、芳基、烷基芳基、芳基烷基或酰基),任选与具有2至4个碳原子的环氧烷烃共聚。
(II)在该方法中使用二元的含有羟基的化合物作为原料通过在侧链上具有氯甲基的聚醚制备聚醚二醇。更具体地,通过将表氯醇或表氯醇与环氧烷烃加成(共)聚合获得侧链带有氯甲基的聚醚,然后通过将聚醚与具有2至4个碳原子的聚亚烷基二醇和R1X(其中R1如上文所述,和X表示氯、溴或碘)在碱的存在下反应,或将聚醚与具有2至4个碳原子的聚亚烷基二醇单二价碳基醚(polyalkylene glycolmonocarbyl ether)在碱的存在下反应而制备聚醚二醇。
作为此处使用的具有2至4个碳原的环氧烷烃,所有上面描述的均可以使用。
作为上述聚醚二胺,可以使用采用常规的方法将在由上述通式(1)表示的聚合物中的羟基用氨基取代而形成的聚合物。
上述聚醚酰胺为由聚酰胺和聚醚二胺构成的化合物。
上述聚醚酰胺酰亚胺为由具有至少一个酰亚胺环的聚酰胺酰亚胺和聚醚二醇构成的化合物。
上述聚醚酯为由聚酯和聚醚二醇构成的化合物。
上述聚醚酯酰胺为由在末端具有羧基的聚酰胺和聚醚二醇构成的化合物。
上述聚醚型聚氨酯为由有机二异氰酸酯和聚醚二醇、或由有机的二异氰酸酯、聚醚二胺和链增长剂构成的化合物。
上述阴离子聚合物(b2-c)可以通过改性上述聚合物嵌段获得,例如,通过将由聚醚二醇和/或聚醚二胺构成的嵌段,与由具有磺酰基的二羧酸构成的单元共聚,获得在分子中具有2至80个,优选3至60个磺酰基的聚合物。
为进一步改善作为本发明的目标的抗静电性质的目的,可以将至少一种选自碱金属和碱土金属的盐(H)引入到成分(B)中。该成分可以在成分(B)聚合之前,成分(B)聚合期间或在成分(B)聚合后被引入。而且,该成分还可以在本发明树脂组合物制备期间引入,或以上述方法组合的方式被引入。
成分(H)包括碱金属例如锂、钠和钾和/或碱土金属例如镁和钙与有机酸、磺酸或无机酸的盐和卤代物。
成分(H)特别优选的例子包括碱金属的卤代物例如氯化锂、氯化钠、氯化钾、溴化锂、溴化钠和溴化钾;碱金属的无机酸盐例如高氯酸锂,高氯酸钠和高氯酸钾;碱金属的有机酸盐例如乙酸钾和硬脂酸锂;具有8至24个碳原子烷基的烷基磺酸例如辛基磺酸、十二烷基磺酸、十四烷基磺酸、十八烷基磺酸、二十四烷基磺酸和2-乙基己基磺酸的碱金属盐;芳香磺酸例如苯基磺酸和萘基磺酸的碱金属盐;具有6至18个碳原子烷基的烷基苯磺酸例如辛基苯基磺酸、十二烷基苯基磺酸、二丁基苯基磺酸和二壬基苯基磺酸的碱金属盐;具有2至18个碳原子烷基的烷基萘磺酸例如二甲基萘基磺酸、二异丙基萘基磺酸和二丁基萘基磺酸的碱金属盐;氟代磺酸例如三氟甲烷磺酸的碱金属盐等。这些物质可以单独使用或两种或多种组合使用。相对于本发明成分(B),上述成分(H)可以优选以0.001至10质量%和进一步优选0.01至5质量%范围使用。
本发明成分(B)由如上提到的聚合物嵌段(b1)和(b2)以上述嵌段结构(1)至(5),优选嵌段结构(1)至(3)显示的排列构成。
聚合物嵌段(b1)和(b2)的构成比率(b1)/(b2),当这些总量假定为 100质量%时,优选10-90质量%/10-90质量%,更优选20-80质量%/20-80质量%,和进一步优选30-70质量%/30-70质量%。
当上述成分(B)具有嵌段结构(2)或(3)的排列时,聚合物嵌段(b1)和(b2)的平均重复数优选为2至50。
上述成分(B)可以通过将上述烯烃聚合物嵌段(b1)和上述亲水性聚合物嵌段(b2)以常规的方法聚合获得。例如,可以通过在减压下在200至250℃进行聚合物嵌段(b1)和聚合物嵌段(b2)的聚合反应而制备。此外,聚合反应期间可以使用常规的聚合催化剂。
在聚合反应期间可以使用的常规聚合催化剂优选下列一种或两种或多种组合:锡类的催化剂例如单丁基锡氧化物、锑类的催化剂例如三氧化锑和二氧化锑、钛类的催化剂例如四丁基钛酸酯、锆类的催化剂例如氢氧化锆、氧化锆和乙酸锆,和IIB族有机盐催化剂。
此外,上述成分(B)可以通过例如在日本特开2001-278985、日本特开2003-48990等中描述的方法制备。
作为成分(B),可以使用商购获得的产品,例如Sanyo ChemicalIndustries公司生产的“PELESTAT”系列300、303、230等是合适的。
假定成分(A)、成分(B)和成分(C)的总量为100质量%,成分(B)在本发明的抗静电树脂组合物中的含量为5至20质量%,优选8至18质量%,更优选8至16质量%和特别优选10至16质量%。当含量小于5质量%时,抗静电性质趋向于变差;当超过20质量%时,模制品的表面外观趋向于变差。
1-3.成分(C)
本发明的成分(C)为选自包含共轭二烯化合物单元(在本发明也称之为“聚合物(C1)”)的聚合物和所述的聚合物(C1)的氢化产物(在本发明也称之为“聚合物(C2)”)的至少一种聚合物。
上述聚合物(C1)可以为只包含共轭二烯化合物单元的聚合物,或包含所述的共轭二烯化合物单元和芳香族乙烯基化合物单元的聚合物。
构成上述共轭二烯化合物单元的共轭二烯化合物包括,例如1,3- 丁二烯、异戊二烯、己二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯和1,3-戊二烯。这些化合物可以单独使用或两种或多种组合使用。其中,1,3-丁二烯和异戊二烯是优选的。因此,只包含上述共轭二烯化合物单元的聚合物(C1)包括聚丁二烯和聚异戊二烯。
构成上述芳香族乙烯基化合物单元的芳香族乙烯基化合物包括,例如苯乙烯、α-甲基苯乙烯和羟基苯乙烯。这些化合物可以单独使用或两种或多种组合使用。其中,苯乙烯和α-甲基苯乙烯是优选的,苯乙烯是特别优选的。
当上述聚合物(C1)包含共轭二烯化合物单元和芳香族乙烯基化合物单元时,每个化合物单元可以只由一种构成或两种或多种构成。
在上述聚合物(C1)中上述共轭二烯化合物单元的含量,当假定共轭二烯化合物单元和芳香族乙烯基化合物单元总量为100质量%时,优选30至95质量%,更优选50至95质量%和特别优选60至93质量%。同时,在上述聚合物(C1)中上述芳香族乙烯基化合物单元的含量,当假定共轭二烯化合物单元和芳香族乙烯基化合物单元的总量为100质量%时,优选5至70质量%,更优选5至50质量%和特别优选7至40质量%。
基于所有的构成聚合物(C1)的单体单元,上述共轭二烯化合物单元和芳香族乙烯基化合物单元的总量优选80质量%或更多,更优选90质量%或更多。
当上述聚合物(C1)含有共轭二烯化合物单元和芳香族乙烯基化合物单元时,所述的聚合物(C1)可以进一步含有可与芳香族乙烯基化合物和共轭二烯化合物共聚的化合物的其它单元。这样的单元可以只由一种构成或两种或多种的组合构成。
上述聚合物(C1)可以为嵌段共聚物或无规共聚物,此外,其可以为无规共聚物和嵌段共聚物混合形式。这些聚合物可以单独使用或两种或多种组合使用。其中,嵌段共聚物是优选的。
当上述聚合物(C1)含有共轭二烯化合物单元和芳香族乙烯基化合物单元时,优选包含主要由共轭二烯化合物单元(相对于所有的单体单 元优选80质量%或更多,更优选90质量%或更多,和进一步优选99质量%或更多)构成的聚合物嵌段(c1),和主要由芳香族乙烯基化合物单元(相对于所有的单体单元优选80质量%或更多)构成的聚合物嵌段(c2)的嵌段共聚物。上述聚合物嵌段(c1)和上述聚合物嵌段(c2)可以分别含有上述芳香族乙烯基化合物单元和上述共轭二烯化合物单元。
上述聚合物嵌段(c1)通常含有乙烯基键,其含量(总量)不特别地被限制。即,其可以为50%或更多,或可以为小于50%。在前面的情况下,在聚合物嵌段(c1)中通常为50-95%。在后面的情况下,模制品的硬度和透明度调节变容易。
当聚合物嵌段(c2)含有共轭二烯化合物单元时,它可以含有乙烯键。
上述聚合物嵌段(c1),特别是当它含有两种或多种共轭二烯化合物单元时,可以为单元以无规、嵌段和递变嵌段的任何形式被键合的嵌段。聚合物嵌段(c1)可以含有1至10个单元的递变嵌段,其中芳香族乙烯基化合物单元逐渐地增加,或可以适当地含有来自共轭二烯化合物单元的乙烯键含量相互不同的聚合物嵌段。
上述聚合物(C1)在阴离子聚合技术领域是众所周知的,例如,在日本的专利出版物Nos.昭47-28915、昭47-3252、昭48-2423和昭48-20038中公开。具有递变嵌段的聚合物的制备方法在日本特开昭60-81217中公开。
在上述聚合物嵌段(C1)中乙烯基键的含量(1,2-和3,4-键含量)调节可以通过使用下列的物质完成:胺类例如N,N,N’,N’-四甲基乙二胺、三甲基胺、三乙基胺、重氮杂环(2,2,2)辛烷、醚例如四氢呋喃、二乙二醇二甲基醚、二乙二醇二丁基醚、硫醚、膦、磷酰胺、烷基苯磺酸酯、钾和钠的醇盐等。
也可以使用在由上述方法获得聚合物后通过使用偶合剂的残基将分子链延长或分支化的聚合物。此处使用的偶合剂包括,例如己二酸二乙酯、二乙烯基苯、甲基二氯硅烷、四氯化硅、丁基三氯化硅、四氯化锡、丁基三氯化锡、二甲基氯化硅、四氯化锗、1,2-二溴乙烷、 1,4-氯甲基苯、双(三氯甲硅烷基)乙烷、环氧化的亚麻子油、甲苯二异氰酸酯和1,2,4-苯三异氰酸酯。
优选来自上述聚合物(C1)的共轭二烯化合物的乙烯基键(1,2-和3,4-键)含量的范围为5至80%。上述聚合物(C1)的数均分子量优选为10,000至1,000,000,进一步优选20,000至500,000,进一步更优选20,000至300,000,特别优选20,000至200,000。数均分子量通过凝胶渗透色谱法(GPC)测定,下面这一点均相同。
作为上述聚合物(C1)的优选嵌段共聚物包括具有通过下列式(IV)-(XI)表示的结构的聚合物。
(C1-C2)y (IV)
(C1-C2)y-X (V)
(C2-C1)z-C2 (VI)
(C2-C11-C12)y (VII)
(C11-C12)Z (VIII)
(C11-C12)Z-X (IX)
(C12-C11-C12)Z′ (X)
(C12-C11-C12)Z′-X (XI)
(在各式中,C1为仅仅由共轭二烯化合物单元的均聚物或共聚物构成的聚合物嵌段,或主要包含共轭二烯化合物单元和进一步包含芳香族乙烯基化合物单元等的聚合物嵌段,C2为主要包含芳香族乙烯基化合物单元的聚合物嵌段,只要其为基本上包含芳香族乙烯基化合物的聚合物嵌段,可以含有共轭二烯化合物作为一部分。优选含有90质量%或更多,进一步优选99质量%或更多的芳香族乙烯基化合物。X为偶合剂的残基,C11为主要包含共轭二烯化合物单元的、乙烯基键含量为20%或更多的聚合物嵌段,C12为主要包含共轭二烯化合物单元的、乙烯基键含量小于20%的聚合物嵌段,y为1至5的整数,Z为1至5的整数,以及Z′为1至5的整数。在各式中,当存在多个C1时,它们可以为相同的或不同的。C2也是如此。)
在上述聚合物(C1)的优选嵌段共聚物中来自共轭二烯化合物的乙 烯基键(1,2-和3,4-键)含量的范围优选为5至80%,所述嵌段共聚物的数均分子量优选为10,000至1,000,000,进一步优选20,000至500,000,特别优选20,000至300,000。在上述式(IV)至(XI)中,聚合物嵌段C1(C11和C12)的数均分子量优选为5,000至200,000,聚合物嵌段C2的数均分子量优选为3,000-150,000。
在上述聚合物(C1)的优选嵌段共聚物中芳香族乙烯基化合物和共轭二烯化合物的比率范围优选为芳香族乙烯基化合物/共轭二烯化合物=10-70/30-90质量%,进一步优选15-65/35-85质量%,特别优选20-60/40-80质量%。
在上述嵌段共聚物中,从影响耐冲击性的观点看优选的聚合物为其中嵌段(c2)含有1至10个单元芳香族乙烯基化合物逐渐地增加的递变嵌段的聚合物,和/或那些经过偶合处理了的放射状嵌段类型聚合物。
作为上述聚合物(C1),可以使用商购获得的产品,例如JSR公司生产的“TR2000”、“TR2500”、“TR2600”、“TR2827”(商标名)。
另一方面,聚合物(C2)为上述聚合物(C1)的氢化产物。这就是说,上述聚合物(C2)为至少一部分来自共轭二烯化合物单元的碳-碳双键已经被氢化的聚合物。氢化率优选10至100%,更优选50至100%,特别优选90至100%。
作为上述聚合物(C2),可以使用具有上述式(IV)至(XI)表示结构的聚合物的一种或多种氢化产物。作为要被氢化的聚合物(C1),式(VI)表示的聚合物是特别优选的,其中聚合物嵌段C1的乙烯基键含量60至90%的那些是优选的,其中含量70至85%那些是特别优选的。
上述聚合物(C1)的氢化可以通过常规的方法完成,例如在日本的专利公开No.昭42-8704、日本的专利公开No.昭43-6636、日本的专利公开No.昭63-4841、日本的专利公开No.昭63-5401、日本特开平2-133406和日本特开平1-297413中公开的方法。
作为上述聚合物(C2),可以使用商购获得的产品,例如JSR公司生产的“DYNARON 1320P”、“DYNARON 1321P”、“DYNARON 2324P”、 “DYNARON 6200P”、“DYNARON 4400P”和“DYNARON 4600P”,和可以使用Asahi化学工业公司生产的“TUFTEC H1041”(全部为商品名)。
上述成分(C)的熔体流动速率(根据ASTM D1238在温度230℃、2.16kg负载下测定),在上述两种聚合物(C1)和(C2)中均优选为0.5至50g/10min,更优选1至20g/10min。
上述聚合物(C1)和(C2)可以组合作为上述成分(C)使用。
优选只使用上述聚合物(C2),或组合上述聚合物(C1)和(C2)作为成分(C)使用。优选的(C1)/(C2)比率为0-80质量%/100-20质量%,更优选0-60质量%/100-40质量%,和进一步优选0-40质量%/100-60质量%。
假定成分(A)、成分(B)和成分(C)的总量为100质量%,在本发明的抗静电树脂组合物中的成分(C)的含量,优选0至50质量%,更优选0至40质量%和特别优选0至35质量%。当该含量超过50质量%时,硬度趋向于下降,特别是当用作压敏粘合膜的支撑体时,膜缺少硬的感觉。
1-4.其它成分
本发明的抗静电树脂组合物可以进一步含有至少一种抗静电改善剂(E)(在本发明称为“成分(E)”),其选自由下列成分(E1)、成分(E2)、成分(E3)和成分(E4)。这些成分可以被单独使用或组合使用。
成分(E1):具有阴离子部分包含氟代烷基磺酰基的盐;
成分(E2):包含由下列通式(XII)表示单元的聚合物;
成分(E3):包含由下列通式(XIII)表示单元的硼化合物;和
成分(E4):非离子的表面活性剂。
(其中R5表示烃基,优选亚烷基,和R5’表示氢原子、卤素原子或 烃基,X表示氢原子、烃基、具有氨基甲酸酯残基或酯残基的烃基、或亲水的基团,优选阴离子亲水的基团,m表示1或更大的数)
具有阴离子部分包含上文提及的氟代烷基磺酰基的盐(E1)(在本发明也称之为“成分(E1)”)意指包含具有一个或多个氟代烷基磺酰基的阴离子部分和合适的阳离子部分的盐。键合到氟代烷基磺酰基的碳原子上的氟原子数不特别地被限制,可以是1至3个氟原子键合到碳原子。磺酰基的数量不特别地被限制。
包含在阴离子部分中的氟代烷基磺酰基例子,包括氟代低级烷基磺酰基例如三氟甲烷磺酸、五氟乙烷磺酸,特别是全氟代烷基磺酰基。组成成分(E1)的阴离子包括除三氟甲烷磺酸本身外,甲基化物、氨等的衍生物等,其中氢原子被一个或多个,优选多个的三氟甲烷磺酰基取代,例如双(三氟甲烷磺酰基)酰亚胺、三(三氟甲烷磺酰基)甲基化物等。阴离子部分可以具体地包括CF3SO3 -、(CF3SO2)2N-、(CF3SO2)3C-等。阳离子部分可以包括碱金属离子例如Li+、Na+和K+,其中,Li+是优选的。
因此,成分(E1)可以包括三氟甲烷磺酸锂、双(三氟甲烷磺酰基)酰亚胺化锂、双(三氟甲烷磺酰基)酰亚胺化钠、双(三氟甲烷磺酰基)酰亚胺化钾、三(三氟甲烷磺酰基)甲基化锂、三(三氟甲烷磺酰基)甲基化钠、三(三氟甲烷磺酰基)甲基化钾等。这些成分可以单独使用或两种或三种组合使用。其中,三氟甲烷磺酸锂、双(三氟甲烷磺酰基)酰亚胺化锂和三(三氟甲烷磺酰基)甲基化锂是优选的。
当使用上述成分(E1)时,其可以只是以其本身使用,或可以以将其溶解在溶剂例如水、双[2-(2-丁氧基乙氧基)乙基]己二酸酯和双(2- 丁氧基乙基)邻苯二甲酸酯中的溶液的形式,或其可以预先与具有醚键的聚合物例如上述成分(B)混合,以母料(mastbach)等的形式使用。具有醚键的聚合物的其它例子包括聚乙二醇、聚氧化乙烯、由聚酰胺嵌段和聚乙二醇嵌段构成的嵌段共聚物、由聚酯嵌段和聚乙二醇嵌段构成的嵌段共聚物等。当成分(E1)被溶解时,浓度范围优选0.1至80质量%,进一步优选1至60质量%。
作为上述成分(E1),可以使用商购获得的产品。例如,可以使用那些以溶液形式的,包括Sanko化学有限公司等制备的“SANKONOL0862-20R”、“SANKONOL 0862-13T”、“SANKONOL 0862-10T”、“SANKONOLAQ-50T”(全部为商品名)。作为那些以母料形式的成分(E1),可以使用Sanko化学有限公司等制备的“SANKONOL TBX-25”(商品名)。
可以使用单独一种或两种或多种组合的上述成分(E1)。
当仅成分(E1)用作成分(E)时,当成分(A)、(B)和(C)的总量假定为100质量%时,在本发明的抗静电树脂组合物中成分(E)的含量优选0.01至30质量%,更优选0.01至20质量%,进一步优选0.1至10质量%和特别优选0.1至5质量%。当成分(E1)含量为过量时,该情况下有时候模制品的外观差;当含量太低时,有时候抗静电改善效果不够。
包含由上述通式(XII)表示单元的聚合物(E2)(在本发明也称为“成分(E2)”)是包含优选10至100质量%、更优选20至100质量%、进一步优选30至100质量%的所述的单元的聚合物。当该单元比例太低时,有时候抗静电性质的改善不能充分显示,但是性质例如强度变差。
在聚合物构成成分(E2)中上述单元优选含有的量为至少2单元或更多,优选3至30单元。
在上述通式(XII)中,R5为烃基,优选具有2至4个碳原子的亚烷基,特别优选亚乙基。
在上述通式(XII)中,R5’为氢原子、卤素原子或烃基。卤素原子包括氯原子、溴原子、碘原子等。烃基包括例如烷基、链烯基、芳基、环烷基和环烯基。在这些基团中碳原子个数不特别地被限制。
烷基包括例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、仲戊基、叔戊基、正己基、仲己基、正庚基、仲庚基、正辛基、2-乙基己基、仲辛基、正壬基、仲壬基、正癸基、仲癸基、正十一烷基、仲十一烷基、正十二烷基、仲十二烷基、正十三烷基、异十三烷基、仲十三烷基、正十四烷基、仲十四烷基、正十六烷基、仲十六烷基、十八烷基、二十烷基、二十二烷基、二十四烷基、二十三烷基、2-丁基辛基、2-丁基癸基、2-己基辛基、2-十六烷基、2-十八烷基、2-己基十二烷基、2-辛基十二烷基、2-癸基十四烷基、2-十二烷基十六烷基、2-十六烷基十八烷基、2-十四烷基十八烷基和单甲基支链的-异十八烷基。
链烯基包括例如乙烯基、烯丙基、丙烯基、丁烯基、异丁烯基、戊烯基、异戊烯基、己烯基、庚烯基、辛烯基、壬烯基、癸烯基、十一碳烯基、十二碳烯基、十四碳烯基和油烯基。
芳基包括例如苯基、甲苯基、二甲苯基、异丙苯基、莱基、苄基、苯乙基、苯乙烯基、肉桂酰基、二苯甲基、三苯甲基、乙基苯基、丙基苯基、丁基苯基、戊基苯基、己基苯基、庚基苯基、辛基苯基、壬基苯基、癸基苯基、十一烷基苯基、十二烷基苯基、苯基苯基、苄基苯基、苯乙烯基化的苯基、对异丙苯基苯基、二壬基苯基、α-萘基和β-萘基。
环烷基包括例如环戊基、环己基、环庚基、甲基环戊基、甲基环己基和甲基环庚基。
环烯基包括例如环戊烯基、环己烯基、环庚烯基、甲基环戊烯基、甲基环己烯基和甲基环庚烯基。
从与树脂的混合性和相容性的观点看,R5’优选为氢原子、卤素原子和具有1至36个碳原子的烃基,更优选为氢原子、氯原子、溴原子、具有1至24个碳原子的烷基和具有2至24个碳原子的芳基。
在上述通式(XII)中X为氢原子、烃基、具有氨基甲酸酯残基或酯残基的烃基或亲水的基团(例如阴离子亲水基团)。
烃基可以为如上R5’提及的烃基,即可以包括烷基、链烯基、芳 基、环烷基、环烯基等。其中,具有1至6个碳原子的烷基是优选的,具有1至4个碳原子的烷基最优选的。
氨基甲酸酯残基意指单异氰酸酯的原子基团,其中异氰酸酯已经被反应。上述单异氰酸酯包括例如异氰酸甲酯、异氰酸乙酯、异氰酸丙酯、异氰酸丁酯、异氰酸己酯、异氰酸辛酯、异氰酸十二烷酯、异氰酸十八烷酯、异氰酸环己酯、异氰酸苯酯、甲苯基异氰酸酯和油烯基异氰酸酯。
在具有酯残基的烃基中的酯基包括,例如乙酰基、丙酰基、丁酰基、异丁酰基、戊酰基、异戊酰基、新戊酰基、月桂酰基、肉豆蔻酰基、棕榈酰基、硬脂酰基、二十二烷基、丙烯酰基、丙炔酰基、甲基丙烯酰基、巴豆酰基、油酰基、苯甲酰基、邻苯二甲酰基和琥珀酰基。
阴离子亲水基团包括,例如烷基磺酸盐基-CkH2kSO3M(其中k为2至4的整数)、硫酸盐基-SO3M、磷酸盐基-PO3M2和甲基羧酸盐基-CH2COOM。
每个基团中的M为氢原子、金属原子或铵(包括季铵盐)。
当M为金属原子时,其例子包括碱金属原子例如锂、钠和钾;和碱土金属原子例如镁和钙(在碱土金属原子情况下为1/2,因为它们通常为二价)。其中,钠和钾是优选的。
当M为铵时,铵形成物质包括例如氨、甲基胺、二甲基胺、乙基胺、二乙基胺、(异)丙基胺、二(异)丙基胺、单乙醇胺、N-甲基单乙醇胺、N-乙基乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、吗啉、单丙醇胺、二丙醇胺、三丙醇胺、2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇、氨基乙基乙醇胺和N,N,N’,N’-四(2-羟基丙基)乙二胺。
在上述通式(XII)中,m为1或更大的数,优选1至300,更优选1至200,进一步优选5至100。
上述成分(E2)可以包括含有一种或多种单元的聚合物,所述单元例如由苯酚或具有取代基的苯酚和甲醛脱氢缩合产物的环氧烷烃加成物质(N1)构成的单元;由通过将化合物(N1)的环氧烷烃链末端与烃基醚化而形成的化合物(N2)构成的单元;由通过用含有异氰酸酯基或酯 基的烃基取代上述化合物(N1)的环氧烷烃链末端而形成的化合物(N3)构成的单元;由通过在上述化合物(N1)的环氧烷烃链末端引入阴离子亲水的基团(例如磺酸酯基、硫酸酯基、磷酸盐基团和羧酸酯基)而形成的化合物(N4)构成的单元。
当上述化合物(N1)形成时,可以一起使用可与苯酚或具有取代基的苯酚共缩合的化合物,例如间苯二酚、儿茶酚、对苯二酚、苯甲醚等。
因此,通过将一种或多种上述化合物(N1)至(N4)反应而获得的聚合物可以用作上述成分(E2)。
此外,当形成上述化合物(N1)时,苯酚或具有取代基的苯酚与环氧烷烃等例如环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷、四氢呋喃(1,4-环氧丁烷)、长链α-烯烃氧化物和苯乙烯氧化物进行加成聚合。当在上述通式(XII)中表示的(R5-O)m部分通过环氧烷烃等的加成聚合形成时,(R5-O)的种类取决于被加入的环氧烷烃等的种类。加入的环氧烷烃等的聚合形式不特别地被限制,可以为一种环氧烷烃等的均聚、两种或多种环氧烷烃等的无规共聚、嵌段共聚或无规/嵌段共聚。当(R5-O)m部分为聚环氧烷烃时,R5优选是具有2至4个碳原子的亚烷基,特别优选亚乙基。当(R5-O)m部分通过两种或多种环氧烷烃等的共聚形成时,优选环氧烷烃中的一种为环氧乙烷。在这种情况下,m优选为1至300,更优选1至200,进一步优选5至100。
上述化合物(N4)可以根据常规的方法,通过将具有上述示例说明的阴离子亲水基团的化合物与化合物(N1)的部分或所有末端部分(通常为羟基)反应获得。
作为上述成分(E2),可以使用商购获得的产品,例如可以使用ADEKA公司生产的“ADECANOL AS-113”(商品名)。
可以使用上述成分(E2)的单独一种或两种或多种的组合。
当只有成分(E2)用作成分(E)时,假定成分(A)、成分(B)和成分(C)的总量为100质量%,成分(E)在本发明的抗静电树脂组合物中的含量优选0.01至30质量%,更优选0.1至30质量%,进一步优选1至25 质量%,特别优选3至20质量%。当成分(E2)的含量过量时,有时候模制品的外观差,当含量太低时,有时候抗静电改善效果不够。
含有由上述通式(XIII)表示的单元的硼化合物(E3)(在本发明也称为“成分(E3)”)为优选含有所述的单元含量90至100质量%,更优选95至100质量%,进一步优选98至100质量%的化合物。
优选成分(E3)为含有至少5个或更多个上述单元的聚合物化合物。
优选含有由上述通式(XIII)表示的单元的化合物为由下列通式(XIV)表示的聚合电荷转移型共轭物,其是半极性有机硼聚合物化合物与一种或两种或多种具有羟基的且总计为5至82个碳原子的叔胺的反应产物,反应比例为一个碱性氮原子对一个硼原子。
其中q为0或1;当q=1时,T为-(T1)s-(T2)t(T3)u-(其中T1和T3,可以为彼此不同或相同,为具有一个末端醚残基和总计为100个或更少的碳原子的含氧烃基;T2为下式的基团:
(其中R9为具有1至82个碳原子的烃基)或下式的基团:
(其中R10为具有2至13个碳原子的烃基)、
且s、t和u分别为0或1);
R6、R7和R8可以为彼此不同的或相同的有机基团,r为10至1000。
在上述通式(XIV)中的R6、R7和R8包括例如烃基、烷氧基、苯氧基、苄氧基和亚烷基二醇基团。这些基团可以具有例如羟基这样的官能团或可以具有取代基。
上述电荷转移型共轭物包括通过下列化学式(XV)至(XXII)表示的共轭物。在每个下列化学式中,氢原子或羟基通常结合于每个末端碳和氧原子上。
(其中R’为具有平均聚合度为20的聚丁烯残基。)
上述聚合性电荷转移型共轭物可以通过在日本专利No.2,573,986中描述的方法制备。
此外,可以使用商购获得的产品作为成分(E3),例如BoronInternational公司等生产的“HIGHBORON 400N”(商品名)是合适的。
在组合物制备中,上述成分(E3)可以被单独混合或作为与上述成分(A)、成分(B)、成分(C)等的混合物(组合物)被混合。后者的例子包括Boron International公司生产的“HIGHBORON MB400N-8LDPE”(商品名),其为使用聚乙烯作为基质的母料。
可以使用上述成分(E3)的单独一种,或两种或多种的组合。
当仅仅使用成分(E3)作为成分(E)时,假定成分(A)、成分(B)和成分(C)的总量为100质量%,成分(E3)在本发明的抗静电树脂组合物中的含量优选0.01至30质量%,更优选0.05至20质量%,进一步优选0.1至10质量%,特别优选0.3至5质量%。当成分(E3)含量过量时,有时候模制品的外观差,当其含量太低时,有时候抗静电改善效果不够。
上文提及的非离子表面活性剂(E4)(在本发明也称为“成分(E4)”)包括例如多元醇的酯和含氮化合物。
多元醇的酯包括例如甘油酯、多甘油酯、脱水山梨糖醇酯、乙二醇酯和丙二醇酯。
甘油酯包括例如甘油单月桂酸酯、甘油单肉豆蔻酸酯、甘油单棕榈酸酯、甘油单硬脂酸酯、甘油单山嵛酸酯和甘油单酸酯。
多甘油酯包括例如二甘油单月桂酸酯、二甘油单肉豆蔻酸酯、二 甘油单棕榈酸酯、二甘油单硬脂酸酯、二甘油单山嵛酸酯和二甘油单油酸酯。
脱水山梨糖醇酯包括例如脱水山梨糖醇单油酸酯、脱水山梨糖醇单山嵛酸酯、脱水山梨糖醇单硬脂酸酯、脱水山梨糖醇单异硬脂酸酯、脱水山梨糖醇单月桂酸酯和脱水山梨糖醇单棕榈酸酯。
乙二醇酯包括例如单硬脂酸乙二醇酯。
丙二醇酯包括例如单硬脂酸丙二醇酯。
其中,甘油单硬脂酸酯、二甘油单硬脂酸酯、甘油单月桂酸酯、二甘油单月桂酸酯和脱水山梨糖醇单硬脂酸酯是优选的。
含氮化合物包括例如胺化合物和酰胺化合物。
胺化合物包括例如二烷醇胺例如十二烷基二乙醇胺、十四烷基二乙醇胺、棕榈基二乙醇胺、十八烷基二乙醇胺、油基二乙醇胺、十二烷基二异丙醇胺、十四烷基二异丙醇胺、棕榈基二异丙醇胺、十八烷基二异丙醇胺、油基二异丙醇胺和N,N-双羟基乙基烷基胺(其中在烷基上的碳原子数通常为12至22个)。
酰胺化合物包括例如十二烷基二乙醇酰胺、十四烷基二乙醇酰胺、棕榈基二乙醇酰胺、二十二烷基二乙醇酰胺、油基二乙醇酰胺、十二烷基二异丙醇酰胺、十四烷基二异丙醇酰胺、棕榈基二异丙醇酰胺、十八烷基二异丙醇酰胺和油基二异丙醇酰胺。
其中,胺化合物是优选的,十二烷基二乙醇胺和十八烷基二乙醇胺是特别优选的。
在组合物的制备中,上述成分(E4)可以被单独混合,或作为与上述成分(A)、成分(B)、成分(C)等的混合物(组合物)混合。在后者情况下,可以改善在组合物中的可混合性。
可以使用上述成分(E4)的单独一种,或两种或多种的组合。
当只有成分(E4)用作成分(E)时,假定成分(A)、成分(B)和成分(C)的总量为100质量%,在本发明的抗静电树脂组合物中成分(E4)的含量优选为0.01至30质量%,更优选0.05至20质量%,进一步优选0.1至10质量%,特别优选0.5至5质量%。当成分(E4)的含量过量时,有 时候模制品的外观差,当含量太低时,有时候抗静电改善效果不够。
当使用上述成分(E4)时,为了进一步改善从成分(E4)得到的抗静电性质,它可以与具有12至18个碳原子的更高级醇、润滑剂、硅胶、硅酸钙等混合。或者,制成母料的那些成分可以被用于改善混合性的目的。作为这样的配方,优选使用那些含有20质量%或更多的成分(E4)的配方。
作为本发明成分(E4)的化合物是可商购获得的,包括KaoCorporation生产的ELECTROSTRIPPER TS-5、EA、TS-3B、TS-2B、TS-13B、TS-7B(商品名)。
如上文提及的,作为成分(E),可以组合使用选自上述成分(E1)、成分(E2)、成分(E3)和成分(E4)的两种或多种。特别优选上述成分(E1)和成分(E4)的组合。当两种或多种选自上述成分(E1)、成分(E2)、成分(E3)和成分(E4)组合使用时,假定成分(A)、成分(B)和成分(C)的总量为100质量份,其总量优选0.01至30质量份、更优选0.01至15质量份、进一步优选0.1至10质量份和特别优选0.5至7质量份。当成分(E)含量过量时,有时候模制品的外观差,当含量太低时,有时候抗静电改善效果不够。
依据目的和用途,本发明的抗静电树脂组合物可以进一步与添加剂混合,所述添加剂例如抗静电性赋予助剂、加工助剂、填料、抗氧化剂、热稳定剂、增塑剂、填料、UV吸收剂、抗侵蚀剂、抗光剂、抗静电剂、阻燃剂、润滑剂、滑动剂、着色剂、发泡剂、抗菌剂和晶体成核添加剂。
在本发明中,优选含有抗静电赋予剂以进一步改善从成分(B)得到的抗静电性质。可以使用抗静电性赋予助剂的单独一种,或两种或多种的组合。
抗静电性赋予助剂包括例如碱金属例如锂、钠和钾的盐;和碱土金属例如镁和钙的盐。
盐的种类包括例如无机酸盐,例如卤代物酸盐(卤代物)、硫酸盐和高氯酸盐;和有机酸盐例如羧酸盐、二羧酸盐、烷基磺酸盐、芳香 磺酸盐(包括烷基苯磺酸盐)和氟代磺酸盐。
卤化物包括例如氯化锂、氯化钠、氯化钾、溴化锂、溴化钠和溴化钾。
高氯酸盐包括例如高氯酸锂、高氯酸钠和高氯酸钾。
羧酸盐包括例如乙酸钾和硬脂酸锂。
烷基磺酸盐优选具有8至24个碳原子的烷基磺酸的盐、例如辛基磺酸、十二烷基磺酸、十四烷基磺酸、十八烷基磺酸、二十四烷基磺酸和2-乙基己基磺酸的盐。
芳香磺酸盐优选具有6至18个碳原子的芳香磺酸的盐,例如苯基磺酸、萘基磺酸、辛基苯基磺酸、十二烷基苯基磺酸、二丁基苯基磺酸、二壬基苯基磺酸、二甲基萘基磺酸、二异丙基萘基磺酸和二丁基萘基磺酸的盐。
抗静电性赋予助剂可以在本发明的抗静电树脂组合物制备期间混合,可以在任何时间被混合,例如,在成分(B)聚合之前,在成分(B)聚合期间或在成分(B)聚合后。
抗静电性赋予助剂的混合量,假定成分(B)的量为100质量份,优选0.001至10质量份,进一步优选0.01至5质量份。
只要透明度和抗静电性质不变差,加工助剂不特别地被限制。其例子包括丙烯酸聚合物、苯乙烯聚合物和氟化聚合物,其每种都优选具有超高分子量的那些(重均分子量为1,000,000或更多)。它们可以单独使用或两个或多个组合使用。
加工助剂的混合量优选0.1至10质量份,假定成分(A)、成分(B)和成分(C)的总量为100质量份。在该范围之内,可以改善成分(A)、成分(B)和成分(C)的相容性,可以改善抗静电树脂组合物的挤出成型能力。
根据目的、用途等,作为填料,可以以例如,粉状的、块状的、中空的、平板状的或纤维的(包括晶须)形式使用由金属、合金、无机化合物、有机化合物、聚合物化合物、无机的/有机的组合物等构成的那些物质。这些填料可以单独使用或两个或多个组合使用。
填料包括例如玻璃纤维、玻璃片、玻璃纤维的碾磨纤维、玻璃珠、中空玻璃珠、碳纤维、碳纤维的碾磨纤维、芳香族聚酰胺纤维、酚醛树脂纤维、聚酯纤维、氧化锌晶须、钛酸钾晶须、硼酸铝晶须、氧化铝、二氧化硅、滑石、碳酸钙、硅酸钙岩矿、云母、高岭土、蒙脱石、锂蒙脱石、有机改性的蒙脱石、锡包衣钛氧化物、锡包衣的二氧化硅、镍包衣的碳纤维、银、铜、黄铜、铁和碳黑。这些可以单独使用或两种或多种组合使用。
为改善填料的分散性,可以使用用常规偶合剂、表面处理剂、填料试剂等处理了的填料。偶合剂包括例如硅烷偶合剂、钛酸酯偶合剂和铝偶合剂。
假定成分(A)、成分(B)和成分(C)的总量为100质量份,上述填料的混合量优选0.1至200质量份。
作为着色剂,可以使用常规的染料、颜料等。
假定成分(A)、成分(B)和成分(C)的总量为100质量份,上述着色剂的混合量优选0.001至20质量份,进一步优选1至200质量份。
本发明的抗静电树脂组合物为了获得所需的性能,如需要可以进一步含有其它聚合物,例如热塑性树脂、热塑性弹性体和热固性树脂。
热塑性树脂包括例如聚酰胺树脂;聚酯树脂例如聚对苯二甲酸亚丁酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚芳酯和液晶聚酯;聚亚苯基醚;聚亚苯基硫醚;芳香聚碳酸酯;热塑性聚氨酯;苯氧基树脂;PMMA树脂、ABS树脂、ASA树脂、AES树脂、HIPS、AS树脂、PS树脂、MS树脂、甲基丙烯酸甲酯和马来酰亚胺类化合物的共聚物,和苯乙烯和马来酰亚胺类化合物的共聚物。热塑性弹性体包括例如聚酰胺弹性体和聚酯弹性体。
而且,热固性树脂包括例如环氧树脂、酚醛树脂和脲醛树脂。
1-5.制备方法和模制品
本发明的抗静电树脂组合物可以通过将上述成分、添加剂等放入各种挤出机、班伯里混合机、捏合机、连续捏合机、辊等中,在加热下进行熔化捏合而得到。每种成分可以一次加入进行捏合,或分次加 入进行捏合。当它们在刚刚捏合后形成模制品时,可以使用常规的成型方法例如注射成型、压力成型、压延成型、T型模挤出、吹塑成型、型材挤出成型和发泡成型。通过上述方法获得的片材等可以进一步进行真空成型等。
在温度23℃和湿度50%RH的条件下,本发明的抗静电树脂组合物和由其获得的模制品可以获得的表面电阻率优选5×1012Ω或更小,更优选9×1011Ω或更小,进一步优选9×1010Ω或更小和特别优选5×109Ω或更少。
依据目的、用途等,模制品的形状可以制备为合适的,可以制备为薄的制品(5μm至100mm厚度)例如片材和膜;棒状制品例如圆棒和方棒;以及它们的变形物;盘子和盒子等。
当上述模制品为片材时,其厚度优选0.2至10mm,更优选0.5至5mm。
当上述模制品为膜时,其厚度优选5至200μm,更优选10至150μm。
依据目的和用途,片材和膜在其一面或两面可以具有凹面或凸面、槽、孔等。它们还可以具有通孔。
用本发明的抗静电树脂组合物制备的模制品不仅适合于形成如上提到的简单制品,而且还适合于形成复合制品,该复合制品与由另一种材料构成的模制品例如在后面描述的压敏粘合膜和多层部片材结合。因此,当复合制品在最外面有本发明的抗静电树脂组合物构成的成型部分时,其可以在上述条件下保持上述表面电阻率,在抗静电性质上特别优良。此外,当上文提及的其它材料有透明性时,整个复合制品的透明性是优良的。
2.抗静电/压敏粘合性树脂组合物
本发明的抗静电/压敏粘合性树脂组合物其特征在于包含:0至59质量%上述成分(A)的聚烯烃树脂(除下列成分(B)外),3至60质量%上述成分(B)的嵌段共聚物;和35至97质量%上述成分(C)的聚合物和/或其氢化产物(前提是上述成分(A)、成分(B)和成分(C)的合计为100 质量%)。对于成分(A)、成分(B)和成分(C),适用关于本发明的抗静电树脂组合物对于各成分的上述描述。
根据本发明的抗静电/压敏粘合性树脂组合物第一个优选的实施方案,上述成分(A)、成分(B)和成分(C)含量分别为0至40质量%、6至25质量%和35至94质量%,优选0至35质量%、8至20质量%和45至92质量%,更优选0至30质量%、8至18质量%和52至92质量%和进一步优选0至25质量%、8至16质量%和59至92质量%。通过选择成分(C)的种类和含量,可以控制与其它构件的粘性。即,当在构成成分(C)的上述聚合物嵌段(c1)中含有的乙烯基键的含量优选为60-90%,更优选70-85%时,可以显示出优良的粘性。作为成分(C),优选使用JSR Corporation生产的“DYNARON 1320P”、“DYNARON 1321P”(商品名)。此外,通过适当混合含有聚合物嵌段(c1)的聚合物的氢化产物有利于粘度控制,所述聚合物嵌段(C1)的乙烯基键含量小于60%作为成分(C)的一部分。
当上述成分(A)含量过量时,有时候粘度不够。
当上述成分(B)含量过量时,有时候模制品的外观变差。当其含量太低时,抗静电性质变差。
当上述成分(C)含量过量时,有时候抗静电性质变差。当其含量太低时,有时候粘性不够。
根据上述第一个优选实施方案的抗静电/压敏粘合性树脂组合物可适合用于在由聚烯烃树脂构成的支持体膜上形成透明的粘合层来获得透明的膜.
根据本发明抗静电/压敏粘合性树脂组合物的第二个优选实施方案,提供的抗静电/压敏粘合性树脂组合物由0至59质量%的上述成分(A)、3至60质量%的上述成分(B)和40至97质量%的上述成分(C)构成,其中上述成分(A)包含聚烯烃(A’-1)和/或被官能团改性的聚烯烃(A’-2),上述成分(C)为主要由共轭二烯化合物单元和芳香族乙烯基化合物单元构成的聚合物的氢化产物。
根据第二个优选的实施方案的抗静电/压敏粘合性树脂组合物可 适合用于在支撑体膜上形成透明的粘合层以获得透明的膜,所述支撑体膜由各种聚合物例如苯乙烯树脂构成。
根据第二个优选的实施方案的抗静电/压敏粘合性树脂组合物中的成分(A)包含聚烯烃树脂(A’-1)和/或被官能团改性的聚烯烃树脂(A’-2)。
聚烯烃树脂(A’-1)为没有改性的聚烯烃树脂,上述关于本发明的抗静电树脂组合物的聚烯烃树脂(A)的所有描述适用于此。聚烯烃树脂(A’-1)优选为含有至少一种具有2至10个碳原子的烯烃作为构成单体单元的聚合物,特别优选主要由乙烯构成的聚合物。
在根据第二个优选的实施方案的抗静电/压敏粘合性树脂组合物中,此处使用的聚烯烃树脂(A’-1)具有足够的分子量以在常温下用于成型树脂,例如,当乙烯为主要成分时,它具有与根据JISK6922测定的优选0.01至100g/10min,更优选0.03至70g/10min的熔体流动速率相应的分子量。作为此外使用的聚乙烯,可以使用任何高密度聚乙烯、低密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯。
上述成分(A’-2)为被官能团改性的聚烯烃树脂。聚烯烃树脂优选聚丙烯和聚乙烯,更优选低分子量的聚丙烯、低分子量聚乙烯,特别优选低分子量聚乙烯。上述低分子量聚烯烃的重均分子量优选1,000至100,000,进一步优选5,000至60,000和特别优选8,000至50,000。低分子量聚烯烃可以通过聚合方法或高分子量聚烯烃的加热降解方法获得。从官能团改性容易性的观点看,优选那些通过加热降解方法获得的树脂。可以通过加热降解方法获得低分子量聚烯烃,例如通过在惰性气体中通常在300℃至450C加热-降解高分子量聚烯烃0.5至10小时(例如在日本特开平3-62804中描述的方法)。
被官能团改性包括以下方法,即加入不饱和酸、不饱和酸酐、含环氧基团的不饱和化合物、含有羟基的不饱和化合物、含有噁唑啉基团的不饱和化合物、含有氨基的不饱和化合物、含有取代的氨基的不饱和化合物等。优选为不饱和酸和不饱和酸酐。
此处使用的不饱和酸包括例如丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、肉 桂酸、衣康酸和马来酸,这些酸可以单独使用或两种或多种组合使用。不饱和酸酐包括例如马来酸酐、衣康酸酐、氯衣康酸酐、氯马来酸酐和柠康酸酐,这些酸酐可以单独使用或两种或多种组合使用。优选的是马来酸酐。
假定聚烯烃树脂的量为100质量%,上述含有官能团的不饱和化合物在上述成分(A’-2)中的含量优选为0.5至25质量%,进一步优选1至20质量%和特别优选1至15质量%。使用含有官能团的不饱和化合物的上述修饰方法如下进行,例如根据溶液方法、熔化方法或其它方法,通过用含有官能团的不饱和化合物在任选的有有机过氧化物存在下改性聚烯烃树脂。
在上述成分(A’-2)范围的物质可商购获得,例如Sanyo化学有限公司生产的YUMEX 1001、1003、1010、100TS、110TS、2000、CA60(商品名)。
上述成分(A’-1)用于控制压敏粘合剂粘性。另一方面,当制备压敏粘合膜时,上述成分(A’-2)用于改善粘合剂和支撑体之间粘合性或前者与涂布于支撑体的底漆之间的粘合性。
在根据第二个优选的实施方案的抗静电/压敏粘合性树脂组合物中,相对于成分(A)、成分(B)和成分(C)的总量为100质量%,使用的上述成分(A)量的范围为0至59wt%,优选1至59质量%,进一步优选1至48质量%,进一步更优选2至45质量%,特别优选3至40质量%。相对于成分(A)、成分(B)和成分(C)的总量为100质量%,上述成分(A’-1)和成分(A’-2)两者用于增强上述成分(A’-2)作用的优选量都为2至37质量%,进一步优选2至35质量%,特别优选5至30质量%。当上述成分(A’-1)小于如上提到的范围时,粘度的控制差;当它超过该范围时,粘度差。另一方面,当上述成分(A’-2)小于如上提到的范围时,粘合剂和支撑体之间的粘合性或前者与在压敏粘合膜制备中涂布在支撑体上的底漆之间的粘合性没有得到充分改善;当超过该范围时,粘度趋向于变差。
成分(B)为嵌段共聚物,其包含烯烃聚合物嵌段和亲水性聚合物嵌 段,在根据第二个优选的实施方案的抗静电/压敏粘合性树脂组合物中,上文关于本发明抗静电树脂组合物的描述可以适用于此。
在根据第二个优选的实施方案的抗静电/压敏粘合性树脂组合物中,当不含有成分(A)时,相对于成分(B)和成分(C)的总量为100质量%,上述成分(B)使用的量为3至60质量%,优选3至50质量%,进一步优选5至40质量%,特别优选5至35质量%。当它小于3质量%时,抗静电性质差;当它超过60质量%时,粘度变差。当含有成分(A)时,相对于成分(A)、成分(B)和成分(C)的总量为100质量%,使用的成分(B)的量为3至60质量%,优选3至59质量%,进一步优选3至49质量%,进一步更优选5至48质量%,特别优选5至42质量%。当它小于3质量%时,抗静电性质差;当它超过59质量%时,粘度变差。
在根据本发明第二个优选的实施方案的抗静电/压敏粘合性树脂组合物中,成分(C)为主要由共轭二烯化合物单元和芳香族乙烯基化合物单元构成的聚合物的氢化产物,上文关于本发明抗静电树脂组合物的描述可以适用于此。
在根据第二个优选的实施方案的抗静电/压敏粘合性树脂组合物的成分(C)中,芳香族乙烯基化合物单元和共轭二烯化合物单元可以构成无规共聚物,或其中每个形成各自嵌段的嵌段共聚物,进一步它们可以组成其中无规共聚物和嵌段共聚物是混合的混合形式。优选成分(C)为包含主要由共轭二烯化合物单元构成的聚合物嵌段(c1)和主要由芳香族乙烯基化合物单元构成的聚合物嵌段(c2)的嵌段共聚物的氢化产品。
当根据第二个优选实施方案的抗静电/压敏粘合性树脂组合物用作显示元件保护膜的压敏粘合剂时,从控制粘合强度的容易性和获得压敏粘合剂透明度的容易性观点看,上述成分(C)的结构特别优选为上述结构(VII)。
在根据第二个优选的实施方案的抗静电/压敏粘合性树脂组合物的成分(C)中,芳香族乙烯基化合物和共轭二烯化合物的比例优选芳香族乙烯基化合物/共轭二烯化合物=5-70/30-95质量%,进一步优选 10-65/35-90质量%和特别优选15-60/40-85质量%。
在作为根据第二个优选的实施方案的抗静电/压敏粘合性树脂组合物的成分(C)的氢化产物中,共轭二烯化合物中至少部分的碳-碳双键主要被氢化。换句话说,氢化产品被用作成分(C),其中如上提到的共聚物的共轭二烯部分的碳-碳双键被部分或全部地氢化,优选的氢化率为10至100%,进一步优选50至100%和特别优选90至100%。
在根据第二个优选的实施方案的抗静电/压敏粘合性树脂组合物中,当不含有成分(A)时,相对于成分(B)和成分(C)的总量为100质量%,上述成分(C)的使用量为40至97质量%,优选50至97质量%,进一步优选60至95质量%,特别优选65至95质量%。当它少于40质量%时,粘度变差;当它超过97质量%时,抗静电性质差。当含有成分(A)时,相对于成分(A)、成分(B)和成分(C)的总量为100质量%,成分(C)的使用量为40至97质量%,优选50至97质量%,进一步优选50至93质量%,特别优选55至92质量%。当它少于40质量%时,粘度变差;当它超过97质量%时,抗静电性质差。
根据第一个和第二个实施方案的抗静电/压敏粘合性树脂组合物可以进一步与成分(E)、各种的添加剂、其它聚合物等混合,所述成分(E)可以与上述本发明的抗静电树脂组合物混合。对于这些物质的种类和含量,上文关于本发明抗静电树脂组合物的描述可以适用于此。
本发明的抗静电/压敏粘合性树脂组合物可以通过将上述成分(A)、成分(B)、成分(C)、添加剂等等放入各种的挤出机、班伯里混合机、捏合机、连续捏合机、辊等中进行加热下熔化捏合而获得。每种成分可以一次全部加入捏合,或分开加入捏合。当它们在刚刚捏合后形成模制品时,可以使用常规的成型方法例如注射成型、压力成型、压延成型、T模挤出、吹塑成型、板型挤出、型材挤出成型和发沫成型。由上述方法获得的片材等可以进一步经过真空成型等。
在温度23℃和湿度50%RH条件下,本发明的抗静电/压敏粘合性树脂组合物和由它获得的模制品可以达到的表面电阻率优选5×1012Ω或更小,更优选9×1011Ω或更小,进一步优选9×1010Ω或更小,特别 优选5×109Ω或更小。
根据目的、用途等模制品可以制备为适合的形状,可以制备为薄的制品例如片材和膜;棒状制品例如圆的捧和方的捧;此外,和它们的变形物等。
当上述模制品为片材时,其厚度优选0.2至10mm,更优选0.5至5mm。
当上述模制品为膜时,其厚度优选为5至200μm,更优选10至150μm。
根据目的和用途,在片材和膜的一面或两面可以具有凹面或凸面、槽、孔等。它们还可以有通孔。
由本发明的抗静电/压敏粘合性树脂组合物制备的模制品还合适于形成组合制品,所述组合制品与由其它材料构成的模制品例如后面描述的多层片材组合。因此,当组合制品在最外面具有由本发明的抗静电/压敏粘合性树脂组合物构成的成型部分时,其可以保持在上述条件下的上述表面电阻率,特别是抗静电性质和粘度是优良的。此外,当上文提及的其它材料为透明时,组合制品作为一个整体有优良的透明度。
3.压敏粘合膜
3-1.压敏粘合膜的结构
上述本发明的抗静电/压敏粘合性树脂组合物可以用于在由各种的热塑性聚合物组合物构成的支撑体上形成粘合层。
因此,根据本发明,提供包含支撑体和抗静电粘合层的压敏粘合膜,其中所述支撑体可以由各种热塑性聚合物组合物形成,抗静电粘合层设置在所述支撑体的至少一面上,由如上提到的本发明的抗静电/压敏粘合性树脂组合物构成。
可用作形成支撑体的组合物的热塑性聚合物一般说来包括弹性体、橡胶和树脂。这些可以单独使用或两种或多种组合使用。
弹性体包括例如烯烃弹性体;苯乙烯弹性体例如苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物和苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物;聚酯弹性 体;聚氨酯弹性体;乙烯基氯化物类的弹性体;聚酰胺弹性体和氟化橡胶类的弹性体。这些可以单独使用或两种或多种组合使用。
橡胶包括例如二烯类橡胶,例如聚丁二烯和聚异戊二烯、苯乙烯-丁二烯(嵌段)共聚物、苯乙烯-异戊二烯(嵌段)共聚物、丙烯腈-丁二烯共聚物、丁二烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、氢化丁二烯聚合物、乙烯-α-烯烃共聚物、乙烯-α-烯烃-多烯共聚物、丙烯酸橡胶、有机硅橡胶、氟代橡胶、丁基橡胶和乙烯类的离聚物。
上述苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物和上述苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物包括那些具有AB类型、ABA类型、递变类型或放射状远程嵌段(radial teleblock)类型的结构。此外,氢化丁二烯聚合物除上述嵌段共聚物氢化产物外的,包括例如具有苯乙烯嵌段和苯乙烯-丁二烯无规共聚物嵌段的聚合物的氢化产物、由1,2-乙烯基键含量为0质量%或更小的聚丁二烯嵌段和1,2-乙烯基键含量超过20wt%的聚丁二烯嵌段构成的聚合物的氢化产物。
可以使用上述橡胶的单独一种,或两种或多种组合。
热塑性树脂包括,例如聚烯烃类树脂,例如聚乙烯和聚丙烯,丙烯酸类树脂例如聚甲基丙烯酸甲酯,苯乙烯类树脂例如聚苯乙烯和橡胶强化的苯乙烯类树脂,聚酯树脂例如聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丁二酯,聚酰胺树脂例如尼龙6、尼龙66和尼龙46,聚碳酸酯树脂、氟化树脂、聚砜、聚亚苯基硫醚和液晶聚合物。这些物质可以单独使用或两种或多种组合使用。在这些树脂中,聚烯烃类树脂、丙烯酸类树脂、苯乙烯类树脂、聚酯树脂、聚酰胺树脂和聚碳酸酯树脂是优选的,聚烯烃类树脂和苯乙烯类树脂是特别优选的。
可用作支撑体成型材料的聚烯烃类树脂组合物只要含有聚烯烃树脂,它可以单独为聚烯烃树脂,或可以为聚烯烃树脂和其它成分(例如添加剂和其它聚合物)的混合物就不特别地被限制。在后者情况下,本发明的抗静电树脂组合物可以直接使用,或可以使用其它的组合物。当要求抗静电性质时,特别优选使用本发明的抗静电树脂组合物。
上述聚烯烃树脂为具有两个或多个碳原子的烯烃的均聚物、两种或多种α-烯烃的共聚物和α-烯烃和其它的乙烯基单体的共聚物。具体的例子包括例如低密度聚乙烯(LDPE)、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯(HDPE)、超高分子量聚乙烯(UHMPE);乙烯和具有3至12个碳原子的α-烯烃例如丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯、1-辛烯和1-癸烯的共聚物;聚丙烯(PP);丙烯和具有4至12个碳原子的α-烯烃例如1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯、1-辛烯和1-癸烯的共聚物;可以与上述本发明的抗静电树脂组合物混合的包含在聚烯烃树脂(A-1)中的乙烯-环烯烃共聚物和丙烯-环烯烃共聚物;乙烯-丙烯-二烯共聚物;聚甲基戊烯(MPX);乙烯和乙烯基单体例如乙酸乙烯酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸乙酯、马来酸和马来酸酐的共聚物;用不饱和羧酸例如丙烯酸和马来酸或其衍生物改性上述聚乙烯或乙烯和α-烯烃共聚物获得的共聚物。此外,可以使用在本发明的抗静电树脂组合物中包含的上述成分(B)。这些可以被单独使用或两种或多种组合使用。
因此,可以只使用在本发明抗静电树脂组合物中包含的上述成分(A),或可以使用所述的成分(A)和成分(B)的组合。在后者情况下,支撑体的抗静电性质是优良的,压敏粘合膜的抗静电性质是优良的。
其中,聚乙烯、聚丙烯、丙烯-乙烯共聚物是优选的,基于所有的单体单元含有丙烯单元50质量%或更多的聚合物、即聚丙烯和丙烯-乙烯共聚物更优选。上述丙烯-乙烯共聚物包括无规共聚物、嵌段共聚物等,无规共聚物是特别优选的。此外,通过将这些聚合物和包括在聚烯烃树脂(A-1)中的乙烯-环烯烃共聚物或丙烯-环烯烃共聚物组合,制备的压敏粘合膜的耐热性是优良的,所述聚烯烃树脂(A-1)可以混合在上述本发明的抗静电树脂组合物中。特别是当上述支撑体由40质量%或更多(优选50质量%或更多,更优选60质量%或更多)的聚烯烃树脂(A-1)形成时,在温度70℃或更高(优选80℃或更高,更优选90℃或更高)的温度下,支撑体不导致任何变形例如扭曲和扭转。
可用作支撑体成型材料的苯乙烯树脂组合物只要含有苯乙烯树 脂,就不特别地被限制,它可以只为苯乙烯树脂,或它可以为苯乙烯树脂和其它成分的混合物(例如添加剂和其它聚合物)。
苯乙烯树脂(D)(在本发明也称为“成分(D)”)可以为通过将含有芳香族乙烯基化合物的单体成分在橡胶状聚合物的存在下聚合而获得的树脂,和/或可以为通过将含有芳香族乙烯基化合物的单体成分在橡胶状聚合物不存在下聚合而获得的树脂。橡胶状聚合物包括例如聚丁二烯、聚异戊二烯、苯乙烯-丁二烯(嵌段)共聚物、苯乙烯-异戊二烯(嵌段)共聚物、丙烯腈-丁二烯共聚物、丁二烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、氢化丁二烯聚合物、乙烯-α-烯烃共聚物(例如乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丙烯-非共轭二烯共聚物、乙烯-丁烯-1共聚物、乙烯-丁烯-1非共轭二烯共聚物等)、乙烯-α-烯烃-多烯共聚物、丙烯酸橡胶、有机硅橡胶、有机硅-丙烯酸IPN橡胶和上述成分(C)描述的含有主要由芳香族乙烯基化合物构成的聚合物嵌段,和主要由共轭二烯构成的聚合物嵌段的嵌段共聚物及其氢化产物。这些物质可以单独使用或两种或多种组合使用。优选的为聚丁二烯、丁二烯-苯乙烯共聚物及其氢化产物、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丙烯非共轭二烯共聚物、丙烯酸橡胶和有机硅橡胶。特别优选的是聚丁二烯和丁二烯-苯乙烯共聚物。此处使用的丁二烯-苯乙烯共聚物,通常使用嵌段和/或无规共聚物。在苯乙烯树脂中,从得到的支撑体膜挠性的观点看,含有橡胶状聚合物的那些物质是优选的。
橡胶状聚合物在苯乙烯树脂中的含量,假定苯乙烯树脂的量为100质量%,优选3至80质量%,进一步优选5至70质量%和特别优选10至60质量%。
上述橡胶状聚合物中凝胶含量不特别地被限制,但是当橡胶状聚合物是通过乳液聚合获得时,凝胶含量优选98质量%或更少,更优选40至98质量%。在该范围中,得到的膜外观是优良的。
上述凝胶含量可以通过下列方法确定。即,将1g橡胶状聚合物加入到100ml甲苯中,将混合物在室温下静置48小时。然后将混合物通过100目金属筛过滤(该质量定义为W1克),将过滤后的甲苯不溶 的物质和金属筛在80℃真空干燥6小时,称重(该质量定义为W2克)。通过下列方程式(1)计算凝胶含量。
凝胶含量(质量%)=[(W2(g)-W1(g))/1(g)]×100...(1)
在橡胶状聚合物制备期间,通过适当地设定分子量调节剂的种类和量、聚合时间、聚合温度、聚合转化等调节凝胶的含量。
构成用于上述苯乙烯树脂的乙烯基单体的芳香族乙烯基化合物包括例如苯乙烯、α-甲基苯乙烯和羟基苯乙烯。这些物质可以单独使用或两种或多种组合使用。在这些物质中,苯乙烯和α-甲基苯乙烯是优选的。
其它可以与芳香族乙烯基化合物共聚的乙烯基单体包括例如乙烯基氰化物、(甲基)丙烯酸酯化合物、马来酰亚胺化合物和各种其它的含有官能团的化合物。是本发明的目的之一的用于显示元件保护膜的支撑体的苯乙烯树脂优选具有透明度,因此优选使用的乙烯基单体包括芳香族乙烯基化合物和(甲基)丙烯酸烷基酯化合物作为必不可少的成分,如果需要,进一步包含一种或两种或多种选自乙烯基氰化物和马来酰亚胺化合物的物质,如果进一步需要,包含至少一种含有各种其它官能团的不饱和化合物。含有各种其它官能团的不饱和化合物包括,例如不饱和酸化合物、含有环氧基团的不饱和化合物、取代的或无取代的含有氨基的不饱和化合物和含有噁唑啉基团的不饱和化合物。含有各种其它官能团的不饱和化合物可以单独使用或两种或多种组合使用。
此处使用的乙烯基氰化物包括,例如丙烯腈和甲基丙烯腈,这些可以被单独使用或两种或多种组合使用。当使用氰化物时,可以赋予化学耐受性。当使用氰化物时,相对于单体成分的加入量优选为1至60质量%,更优选为5至50质量%。
(甲基)丙烯酸酯化合物包括,例如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸丁酯,这些化合物可以单独使用或两种或多种组合使用。特别优选的是甲基丙烯酸甲酯,当聚丁二烯被用作橡胶状聚合物时,苯乙烯/甲基丙烯酸甲酯比率在 20-30/70-80质量%(总量100质量%)的范围,可以获得透明度优良的苯乙烯树脂。
马来酰亚胺化合物包括,例如马来酰亚胺、N-苯基马来酰亚胺和N-环己基马来酰亚胺,这些化合物可以单独使用或两种或多种组合使用。为了引入马来酰亚胺单元,首先马来酸酐被共聚,然后可以进行亚胺化。当使用马来酰亚胺化合物时,可以被赋予耐热性。当使用马来酰亚胺化合物时,相对于单体成分,加入量优选1至60质量%,更优选5至50质量%。
不饱和酸化合物包括,例如丙烯酸、甲基丙烯酸、乙基丙烯酸、马来酸、富马酸、衣康酸、巴豆酸和肉桂酸,这些化合物可以单独使用或两种或多种组合使用。
含有环氧基团的不饱和化合物,包括例如缩水甘油基丙烯酸酯、缩水甘油基甲基丙烯酸酯和烯丙基缩水甘油基醚,这些化合物可以单独使用或两种或多种组合使用。
含有羟基的不饱和化合物包括,例如3-羟基-1-丙烯、4-羟基-1-丁烯、顺-4-羟基-2-丁烯、反-4-羟基-2-丁烯、3-羟基-2-甲基-1-丙烯、2-羟基乙基甲基丙烯酸酯、2-羟基乙基丙烯酸酯和N-(4-羟基苯基)马来酰亚胺,这些化合物可以单独使用或两种或多种组合使用。
含有酸酐基团的不饱和化合物包括,例如马来酸酐、衣康酸酐和柠康酸酐,这些化合物可以单独使用或两种或多种组合使用。
含有噁唑啉基团的不饱和化合物包括,例如乙烯基噁唑啉,这些可以单独使用或两种或多种组合使用。
取代的或无取代的含有氨基的不饱和化合物包括,例如氨基乙基丙烯酸酯、丙基氨基乙基丙烯酸酯、二甲基氨基乙基甲基丙烯酸酯、苯基氨基乙基甲基丙烯酸酯、N-乙烯基二乙基胺、N-乙酰基乙烯基胺、丙烯酰基胺(acrylamine)、甲基丙烯酰基胺(methacrylamine)、N-甲基丙烯酰基胺、丙烯酰胺、N-甲基丙烯酰胺和对氨基苯乙烯,这些化合物可以单独使用或两种或多种组合使用。
相对于用于苯乙烯树脂中的含有官能团的不饱和化合物的总量, 含有各种其它官能团的不饱和化合物的加入量优选0.1至20质量%和进一步优选0.1至10质量%。
本发明的苯乙烯树脂可以通过常规的聚合方法制备,例如乳液聚合、本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合和这些聚合方法的组合。在这些方法中,在橡胶状聚合物存在下(共)聚合乙烯基单体得到的聚合物的优选聚合方法是乳液聚合和溶液聚合。另一方面,在橡胶状聚合物不存在下(共)聚合乙烯基单体得到的聚合物的优选聚合方法是整体聚合、溶液聚合、悬浮液聚合和乳液聚合。
当制备是通过乳液聚合完全时,使用聚合引发剂、链转移试剂、乳化剂等,所有的这些物质可以为常规已知的那些。
聚合引发剂包括,例如氢过氧化异丙苯、对薄荷烷过氧化氢、二氢过氧化异丙苯、四甲基丁基过氧化氢、叔丁基氢过氧化物、过硫酸钾和偶氮二异丁腈。
进一步,作为聚合引发助剂,优选使用氧化还原剂体系例如各种还原剂、含糖焦磷酸铁配方和次硫酸盐配方。
链转移试剂包括,例如辛基硫醇、正十二烷基硫醇、叔十二烷基硫醇、正己基硫醇和萜品油烯。
乳化剂包括,例如烷基苯磺酸盐例如十二烷基苯磺酸钠、脂肪族磺酸盐例如十二烷基硫酸钠、高级脂肪酸盐例如月桂酸钾、硬脂酸钾、油酸钾和棕榈酸钾和松香酸盐例如松香酸钾。
关于在乳液聚合中橡胶状聚合物和乙烯基单体的使用方式,可以在全部的橡胶状聚合物的存在下全部加入乙烯基单体进行在聚合,或可以分批或连续加入而聚合。此外,可以在聚合过程中加入部分橡胶状聚合物。
在乳液聚合后,获得的胶乳通常用凝结剂凝结,然后用水洗涤,干燥得到苯乙烯树脂粉末。在此时,可以将两种或多种通过乳液聚合获得的胶乳适当地混合,然后凝结。此处使用的凝结剂的例子包括无机盐例如氯化钙、硫酸镁和氯化镁,和酸例如硫酸、盐酸、乙酸、柠檬酸和苹果酸。
当苯乙烯树脂通过溶液聚合制备时可以使用的溶剂为惰性聚合溶剂,其通常用于自由基聚合。其例子包括芳香烃,例如乙基苯和甲苯,酮例如甲基乙基酮和丙酮,乙腈、二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮等。
聚合温度优选在80至140℃范围,更优选85至120℃范围。聚合过程中,可以使用聚合引发剂,或聚合可以通过热聚合进行而不使用聚合引发剂。优选使用的聚合引发剂包括例如酮过氧化物、二烷基过氧化物、二酰基过氧化物、过氧化酯、过氧化氢、偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰和1,1′-偶氮二(环己烷-1-腈)。
此外,当使用链转移试剂时,它可以为例如硫醇、萜品油烯和α-甲基苯乙烯二聚物。
当通过本体聚合或悬浮聚合进行制备时,可以使用在关于溶液聚合中描述的聚合引发剂、链转移试剂等。
由上述聚合方法获得的苯乙烯树脂中残余单体的量优选10,000ppm或更少,进一步优选5,000ppm或更少。
通过在橡胶状聚合物存在下聚合乙烯基单体而获得的苯乙烯树脂通常含有乙烯基单体被接枝共聚到橡胶状聚合物上的共聚物和没有接枝到橡胶状聚合物上的未接枝成分(上述乙烯基单体的(共)聚合物)。
通过在橡胶状聚合物存在下聚合乙烯基单体而获得的苯乙烯树脂的接枝率优选20至200质量%,进一步优选30至150质量%和特别优选40至120质量%,接枝率可以通过下列方程式(2)确定。
接枝率(质量%)=((T-S)/S)×100 (2)
在上述方程式(2)中,T为通过在20ml丙酮中加入在橡胶状聚合物存在下通过乙烯基单体的聚合而获得的1g苯乙烯树脂,通过振动器振动混合物2小时,然后通过离心机离心混合物(在旋转速度23,000rpm)60分钟分离可溶的物质和不可溶的物质而获得的不可溶物质的质量(g),S为在1g成分(D)中含有的橡胶状聚合物的质量(g)。
关于本发明的苯乙烯树脂的成分在丙酮中可溶物质的特性粘度[η](在30℃使用甲基乙基酮作为溶剂测定)优选为0.2至1.2dl/g,进一步优选0.2至1.0dl/g和特别优选0.3至0.8dl/g。
在橡胶状聚合物存在下聚合乙烯基单体而获得的苯乙烯树脂中分散的接枝橡胶状聚合物颗粒的平均粒径优选为500至30,0000 ,进一步优选1,000至20,000 和特别优选1,500至8,000 。可以通过使用电子显微镜的已知的方法测定平均粒径。
形成支撑体的组合物可以只包含热塑性聚合物,或也可以包含抗静电剂。抗静电剂的加入量,假定热塑性聚合物和抗静电剂的总量为100质量%,为3至30质量%,优选5至25质量%,进一步优选8至20质量%和特别优选10至20质量%。当加入量小于3质量%时,不能获得所需的抗静电性质。当它超过30质量%时,不能获得均匀的膜。
抗静电剂不特别地被限制。可以使用已知的抗静电剂。优选的抗静电剂为那些不会由于其加入而损害透明度的抗静电剂。优选的抗静电剂包括例如上述成分(B)和下文所示的抗静电剂(F),抗静电剂(F)包含由聚酰胺嵌段(F-2-1)和亲水性聚合物嵌段(F-2-2)构成的嵌段共聚物。特别优选的是下文所示的抗静电剂(F)。
抗静电剂(F)由聚酰胺嵌段(F-2-1)和亲水性聚合物嵌段(F-2-2)构成。此处使用的聚酰胺包括例如衍生自二胺和二羧酸成分的聚酰胺,所述二胺成分例如为脂肪族的、脂环族的或芳香二胺,例如乙二胺、四亚甲基二胺、六亚甲基二胺、十亚甲基二胺(decamethylenediamine)、2,3,4-或2,4,4-三亚甲基六亚甲基二胺、1,3-或1,4-双(氨基甲基)环己烷、双(对氨基己基)甲烷、苯二胺、间二甲苯二胺、对二甲苯二胺,所述二酸为和脂肪族的、脂环族的或芳香族二酸例如己二酸、辛二酸、癸二酸、环己烷二甲酸、对苯二甲酸和间苯二甲酸;通过内酰胺例如己内酰胺和十二烷基内酰胺的开环聚合获得的聚酰胺;衍生自氨基羧酸例如ω-氨基己酸、ω-氨基庚酸、氨基十一烷酸和1,2-氨基十二烷酸的聚酰胺;和这些物质的共聚的聚酰胺以及这些物质的混合的聚酰胺。
作为此处使用的亲水性聚合物嵌段(F-2-2),可以使用上述关于亲水性聚合物嵌段(b2)描述的那些。
如上提到的抗静电剂(F)的优选聚合方法为热熔化聚合方法,优选 的具体的例子在下文表示。
(i)一种方法,其中将通过聚合获得的聚酰胺与二元羧酸混合使聚酰胺成分的两个末端羧基化,然后与聚(环氧烷烃)二醇混合以聚合而制备聚醚聚酰胺。
(ii)制备聚醚聚酰胺的方法,其中在聚酰胺聚合过程中通过加入过量的二元羧酸化合物,以使得聚酰胺分子的两个末端基本上被羧基化,然后加入聚(环氧烷烃)二醇以聚合而获得聚醚聚酰胺。
(iii)制备聚醚聚酰胺的方法,通过将制备聚酰胺的成分、过量的二元羧酸化合物和预定量的聚(环氧烷烃)二醇全部一起加入以聚合而获得聚醚聚酰胺。
在这些方法中,方法(i)为尤其优选的方法。
还可以使用关于上述聚合物嵌段(b2)的说明中所描述的碱金属和/或碱土金属盐(H)。
用于羧基化上述聚酰胺成分的分子末端的二元羧酸包括例如己二酸、辛二酸、癸二酸、马来酸、柠康酸、马来酸酐、柠康酸酐、环己烷二元羧酸、对苯二甲酸和间苯二甲酸。本发明的上述聚酰胺的数均分子量范围优选500至20,000,进一步优选500至10,000和特别优选500至5,000以实现本发明的目的。
聚酰胺嵌段(F-2-1)和亲水性聚合物嵌段(F-2-2)在上述抗静电剂(F)中的质量比率(F-2-1/F-2-2)优选范围为90/10-10/90,进一步优选80/20-20/80和特别优选70/30-30/70。
上述抗静电剂(F)的分子量不特别地被限制,但是还原粘度(ηSp/C)(在25℃在甲酸溶液中,0.5g/100ml中测定)减少的范围优选为1-3dl/g和进一步优选为1.2至2.5dl/g。
而且,可以使用上述抗静电试剂(F)的单独一种,或两种或多种的组合。
上述抗静电剂(F)可商购获得的为Sanyo化学工业公司生产的PELESTAT NC6321和M-140(商品名)。
上述热塑性聚合物可以以其成分通过各种的挤出机、班伯里混合 机、捏合机、连续捏合机、辊等获得。
当由热塑性聚合物构成的支撑体用于制备基底膜时,从处理的观点看膜优选具有厚度10-200μm。该膜可以通过已知的方法例如压延方法、T型模方法和吹塑方法制备,压延方法是优选的。
上述热塑性聚合物可以适当地含有常规的抗侵蚀(抗光)剂、抗氧化剂、润滑剂、增塑剂、着色剂、染料、起泡剂、加工助剂(超高分子量丙烯酸聚合物、超高分子量苯乙烯聚合物)等。
3-2.压敏粘合膜的优选实施方案
在本发明的抗静电/压敏粘合性树脂组合物第一个实施方案情况下,优选使用聚烯烃树脂组合物作为构成支撑体的热塑性聚合物组合物。从抗静电/压敏粘合膜的抗静电性质观点看,优选本发明的抗静电树脂组合物用作聚烯烃树脂组合物(抗静电/压敏粘合膜的第一个实施方案)。
在本发明的抗静电/压敏粘合性树脂组合物的第二个实施方案情况下,优选使用苯乙烯树脂作为构成支撑体的热塑性聚合物组合物(抗静电/压敏粘合膜的第二个实施方案)。
使用本发明第一个实施方案的抗静电/压敏粘合性树脂组合物的抗静电/压敏粘合膜包括:
实施方案[i]其中膜包含由成分(A)单独构成的支撑体(下文称之为“支撑体(1)”)和抗静电粘合层;
实施方案[ii]其中膜包含由本发明的抗静电树脂组合物构成的支撑体(下文称之为“支撑体(2)”)和抗静电粘合层;和
实施方案[iii]其中膜包含由聚烯烃树脂组合物构成的支撑体(下文称之为“支撑体(3)”)和抗静电粘合层,所述聚烯烃树脂组合物包含成分(A)和成分(B)的任一种以及非成分(A)和(B)的成分。
构成上述实施方案[iii]中的支撑体(3)的组合物的具体例子包括含有成分(A)和成分(C)但是不含有成分(B)的组合物;含有成分(B)和成分(C)但是不含有成分(A)的组合物;含有成分(A)和含有成分(B)和(C)以外的其它成分的组合物;含有成分(B)和含有成分(A)和(C)以外 的其它成分的组合物;含有成分(A)和(B)以外的其它聚烯烃树脂的组合物。
上述支撑体(2)和(3)可以含有可以与本发明的抗静电树脂组合物混合的添加剂。在上述支撑体(2)中添加剂的含量方面,上述关于本发明抗静电树脂组合物的描述可以适用于此。在上述支撑体(3)中添加剂的含量方面,除了将在本发明的抗静电树脂组合物中成分(A)、(B)和(C)的总量替换为聚烯烃树脂组合物的总量外,上述关于本发明抗静电树脂组合物的量的描述可以适用于此。
特别是当对于压敏粘合膜需要抗静电性质时,本发明的抗静电树脂组合物(上文实施方案[ii])是优选的。当需要耐热性时,优选并用成分(A-1)和成分(A-2)作为成分(A)。
压敏粘合膜的支撑体厚度优选为10至200μm,更优选10至100μm。
上述支撑体的每个表面在设置抗静电/压敏粘合层的部分上可以具有槽、凹面或凸面等。
抗静电/压敏粘合层的厚度优选1至100μm,更优选5至50μm。上述抗静电/压敏粘合层的厚度通常小于支撑体的厚度。
上述抗静电/压敏粘合层可以在支撑体的一面形成或在支撑体的两面形成。在后者情况下,意指双面压敏粘合膜。它可以形成在表面的一部分上或全部表面上。
上述第一个实施方案和第二个实施方案的压敏粘合膜两者在支撑体和抗静电粘合层之间粘合性都是优良的,而且在支撑体表面和抗静电粘合层表面的抗静电性质是优良的。
对于粘合性,在后面描述的实施例中的条件下的剥落强度可以优选为300g/15mm或更多,更优选400g/15mm或更多,进一步优选500g/15mm或更多。
在支撑体表面的抗静电性质(在温度23℃和湿度50%RH条件下的表面电阻率)可以优选为5×1012Ω或更小,更优选9×1011Ω或更小,进一步优选9×1010Ω或更小和特别优选5×109Ω或更小。
为了保护抗静电粘合层,本发明的压敏粘合膜可以在所述抗静电粘合层的表面上具有保护层。
上述保护层的构成物质不特别地被限制,但是由当层被剥落时几乎不损伤抗静电粘合层的材料构成的那些保护层是优选的。具体地包括聚酯膜,例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯膜、苯乙烯树脂膜和聚酰胺膜。
参照附图对本发明的压敏粘合膜进行解释。
在图1中,压敏粘合膜1具有支撑体11和设置在支撑体11的一个表面上的抗静电粘合层12。
在图2中,压敏粘合膜1’具有支撑体11、设置在支撑体11的一个表面上的抗静电粘合层12和设置在抗静电粘合层12表面上的保护层13。
在图3中,压敏粘合膜1”具有支撑体11、设置在支撑体11的两个表面上的抗静电粘合层12a和12b,和设置在抗静电粘合层12a和12b的每个表面上的保护层13a和13b。
3-3.压敏粘合膜的制备方法
压敏粘合膜可以通过常规的方法制备,其制备方法不特别地被限制。
但是,在本发明中,压敏粘合膜的合适制备方法是包含如下步骤的方法,即将例如聚烯烃树脂组合物、苯乙烯树脂组合物等的热塑性聚合物组合物与上述本发明的抗静电/压敏粘合性树脂组合物共挤出的步骤。
具体的挤出方法包括,例如T型模方法和吹塑方法。通常每种组合物在熔化的条件下使用,但是加工时的温度通常基于每个组合物的熔化温度、熔化粘度等并考虑模制品的形状和厚度而选择。
在通过共挤出获得压敏粘合膜的步骤中,(1)热塑性聚合物组合物和抗静电/压敏粘合性树脂组合物可以各自先被熔化捏合;(2)每种热塑性聚合物组合物和抗静电/压敏粘合性树脂组合物成分的混合物可以在共挤出时被熔化捏合;和进一步的(3)热塑性聚合物组合物和抗静 电/压敏粘合性树脂组合物每种成分可以在共挤出时加入。而且可以采用将上述(1)、(2)和(3)方法组合的方法。作为上述热塑性聚合物组合物,可以优选使用聚烯烃树脂组合物、苯乙烯树脂组合物等。
通过共挤出而获得本发明压敏粘合膜的优选方法为先将用于支撑体的热塑性聚合物组合物熔化捏合,通过上述方法(2)或(3)将抗静电/压敏粘合性树脂组合物共挤出。
本发明的压敏粘合膜不仅可以通过共挤出制备,而且也可以使用下列方法制备。
(1)方法包含:首先将热塑性聚合物组合物通过压延方法、T型模方法、吹塑方法形成膜而形成支撑体,任选进行表面处理,然后挤出和层压抗静电/压敏粘合性树脂组合物。
(2)方法包含:通过使用热塑性聚合物组合物和抗静电/压敏粘合性树脂组合物分别形成支撑体和抗静电粘合层(膜或片材),任选在每个模制品(优选支撑体)要粘合的表面进行表面处理,然后进行挤出相互层压(干燥层压材料方法)。
(3)方法包含:在涂布有容易去除的化合物例如有机硅化合物的片材(优选聚对苯二甲酸乙二醇酯)上,涂覆抗静电/压敏粘合性树脂组合物在有机溶剂例如甲苯和环己烷中溶解的溶液或熔化捏合的抗静电/压敏粘合性树脂组合物,然后干燥片材以获得具有抗静电粘合层的片材。此后,该具有抗静电粘合层的片材与支撑体压接以将抗静电粘合层转印到支撑体上,所述支撑体是另外使用聚烯烃树脂组合物制成的。
上述表面处理的具体方法例子包括例如,电晕放电处理、火焰处理、氧化处理、等离子体处理、UV处理、离子轰击处理和溶剂处理。这些处理可以被组合和连续地进行。
而且,在与抗静电粘合层粘接前,可以在支撑体表面形成含有树脂成分例如聚乙烯亚胺、聚氨酯和丙烯酸树脂的底漆层。优选底漆层厚度尽可能小,优选在0.1至10μm左右,更优选0.1至5μm。所述的底漆层通常可以通过用常规的方法涂覆溶剂(包括水)溶液然后干燥该层而形成。
当保护层设置在抗静电粘合层表面上时,其可以与支撑体和抗静电粘合层的形成同时进行(可以在相同的时间被共挤出),或可以在与卷绕的同时进行。
4.多层片材(多层膜)
本发明的抗静电树脂组合物适合用于多层片材、多层膜等。其实施方案包括例如由本发明抗静电树脂组合物构成的片材(或膜)层压材料;由本发明抗静电树脂组合物构成的片材(或膜)和由其它材料构成的片材(或膜)构成的两层片材(或两层膜);由两层本发明抗静电树脂组合物构成的片材(或膜)和其它材料构成片材(或膜)夹入其中间构成的三层片材(或三层膜)等。在本发明压敏粘合膜描述中提及的底漆层可以设置在各层之间。
当本发明的抗静电树脂组合物含有上述聚烯烃树脂(A-1)的量为40质量%或更多(优选50质量%或更多,更优选60质量%或更多)时,可以形成多层片材(多层膜),其在温度70℃或更高(优选80℃或更高,更优选90℃或更高)下变形例如扭转或扭曲难以发生。
作为上文的其它材料,聚烯烃树脂、苯乙烯树脂等单独或含有一种或多种这些树脂的组合物是优选的。特别地,优选只使用构成上述本发明的抗静电树脂组合物的成分(A)或含有其的组合物。为了例如改善硬度、耐热性等或赋予抗静电性质,该组合物可以含有各种的填料和抗静电剂等。
在上述多层片材(多层膜)中,为了例如稳定实现抗静电性质,由本发明抗静电树脂组合物构成的层厚度优选为10μm或更多,进一步优选50μm或更多和特别优选80μm或更多。
以三层薄片为例子参考附图对上面的多层薄片进行描述。
在图4中,三层片材2具有由其它材料构成的中间层22和通过使用上文提及的抗静电树脂组合物而形成的层21a和21b。
上述多层片材(多层膜)的制备方法可以与上文提及的压敏粘合膜的制备方法相同,共挤出方法例如T型模方法和吹塑方法是优选的。如果需要,以这种方法获得的片材和膜可以进一步通过真空成型等形 成盘子等模制品等。
5.两面压敏粘合膜
本发明的抗静电/压敏粘合性树脂组合物适合于两面的压敏粘合膜等。其实施方案有在支撑体的两面具有抗静电粘合层的实施方案,与关于本发明上述压敏粘合膜的描述一样,所述抗静电粘合层由上述本发明的抗静电/压敏粘合性树脂组合物构成,所述支撑体由本发明的抗静电树脂组合物构成,此外,有在支撑体的两面具有由上述抗静电/压敏粘合性树脂组合物构成的抗静电粘合层的实施方案,所述支撑体由其它材料构成。
在这些实施方案中的每个支撑体和抗静电粘合层的厚度,可以与关于本发明的上述压敏粘合膜描述中的每个支撑体和抗静电粘合层的厚度相同。
上文的其它材料除上述本发明抗静电树脂组合物以外,包括热塑性聚合物组合物,例如各种聚烯烃树脂组合物、苯乙烯树脂组合物和含有这些树脂的组合物。特别地,含有构成如上提到的抗静电树脂组合物的成分(A)的组合物是优选的。为了例如改善硬度和耐热性或赋予抗静电性质,这些组合物可以含有各种添加剂。
与本发明的上述压敏粘合膜同样,为了保护抗静电粘合层等,上述两面压敏粘合膜还可以在所述的抗静电粘合层表面上具有保护层。该保护层的构成材料如上文所述。
本发明的模制品,即,由上述抗静电树脂组合物形成的模制品适合用于在电子学和电学领域、在OA/家用电器领域、在交通工具领域、在卫生设备领域、在建筑材料领域等的各种构件、零件等,特别是适合于其中静电可以导致重大问题的构件、零件等。具体地,它们用于外壳,例如继电器壳、晶片壳、标线片外壳和掩蔽壳;托盘例如液晶托盘、芯片托盘、存储器托盘、CCD托盘、IC托盘;托架例如IC载体;片材例如极化膜的保护片材;片材或膜的线轴;膜例如使用液晶的显示元件、导光板、等离子显示器和极化板的表面保护膜,半导体相关的保护膜,用于洁净室的保护膜;用于洁净室的片材;抗静电袋;设 备例如自动售货机的内部部件。
实施例
下文通过实施例的方式更详细地描述本发明。但是,只要不离开本发明的宗旨,本发明决不限制于这些实施例。除非另外指明,否则单元“份”和“%”两者都是基于质量的。
1.评价方法
在实施例和比较例中各种评价的评价方法如下文所示。
(1)成分(C)(聚合物的键合的苯乙烯含量、乙烯基键含量、数均分子量和氢化率);
(1-1)键合的苯乙烯含量;
使用氢化之前的聚合物测定。通过基于在699cm-1苯基吸收的红外研究获得的校正曲线确定。
(1-2)数均分子量;
使用氢化之前的聚合物测定。根据凝胶渗透色谱法(GPC)确定。
(1-3)乙烯键含量;
使用氢化之前的聚合物测定。由红外研究(Morello方法)确定。
(1-4)氢化率;
使用氢化之后的聚合物测定。由在100MHz 1H-NMR光谱中不饱和双键光谱下降值计算,1H-NMR光谱使用四氯乙烯作为溶剂在浓度15%测定。
(2)成分(D)(橡胶状聚合物的性质、接枝率和特性粘度);
(2-1)橡胶状聚合物的凝胶含量;
根据上文描述的方法测定。
(2-2)橡胶状聚合物胶乳的数均粒径
用于形成成分(D)的橡胶状聚合物胶乳的数均粒径通过光散射方法测定。作为测定仪器使用LPA-3100(Otsuka电子有限公司制备),根据累积量方法(70次积分)进行测定。分散在成分(D)中的接枝的橡胶状聚合物颗粒的颗粒大小用电子显微镜确认为基本与胶乳颗粒的大小相同。
(2-3)成分(D)的接枝率;
根据上文描述的方法测定。
(2-4)成分(D)的特性粘度[η];
根据上文描述的方法测定。
(3)抗静电性质;
(3-1)表面电阻率;
在将实验片在温度23℃和湿度50%RH条件下放置48小时后,用电阻率测定设备(Mitsubishi化学公司生产的“HIGHRESTER-UPMCP-HT450”(商品名))在施加电压500V下测定表面电阻率(Ω)。
(3-2)抗静电性质测定;
使用Shishido电子有限公司生产的Static Honestmeter H-0110,将压敏粘合膜的如下所示的面在5kV下进行带电处理,测定该带电至0V的衰减时间。
抗静电性-1;电压施加在支撑体(抗静电的苯乙烯树脂)面。
抗静电性-2:电压施加在粘合剂面。
(4)透明度;
根据下列标准评价。
○(或“透明的”);有透明度(当将实验片放在印刷品上时,可以透过实验片看见印刷品)。
△;有很小的透明度(当将实验片放在印刷品上时,可以透过实验片模糊地看到印刷品)。
×;没有透明度;(当将实验片放在印刷品上时,不能透过实验片看到印刷品)。
(5)模制品的外观;
实验片两面的表面外观通过下列标准进行目视评价。
○(或“良好”);优良的平滑度和良好外观。
△;一些部分在平滑度上差。
×(或“不好”);在平滑度和外观上不好。
(6)支撑体和粘合层之间的粘合性;
(6-1)粘性-1;
从具有宽度15mm的支撑体膜以速率300mm/min 90度剥落抗静电粘合层时,测定剥落强度(单位:g)。
(6-2)粘性-2;
从具有宽度25mm的支撑体膜以速率300mm/min 180度剥落抗静电粘合层时,测定剥落强度(单位:g)。
(7)抗静电粘合层和三乙酰基纤维素(TAC)膜之间的粘合性
将宽度25mm的TAC膜放在压敏粘合膜的抗静电粘合层的粘合表面,通过在其上来回地移动2kg的辊与其贴合。之后在剥落角180度剥落速率300mm/min时测定剥落强度(单位:g)。
2.抗静电树脂组合物和抗静电/压敏粘合性树脂组合物的原材料
2-1.成分(A)
(1)A1(同型聚丙烯)
使用日本Polypro公司生产的“NOVATEC PP MG2T”(商品名)。
(2)A2(无规型聚丙烯)
使用日本Polypro公司生产的“NOVATEC PP EG7F”(商品名)。
(3)A3(使用金属茂合物催化剂制备的聚乙烯)
使用日本Polyethylene公司生产的“KERNEL KF270”(商品名)。
(4)A4(乙烯-降冰片烯共聚物)
使用Polyplastics公司生产的“TOPAS6013”(商品名)。降冰片烯含量为75至80%和玻璃化转变温度为140℃。
(5)A5(同型聚丙烯)
使用日本Polypro公司生产的“NOVATEC PP FY6C”(商品名)。
(6)A6(低密度聚乙烯)
使用日本Polyethylene公司生产的“NOVATEC LL UF422”(商品名)。
(7)A7(低密度聚乙烯)
使用日本Polyethylene公司生产的“Novatec LD LF122”(商品名)。
(8)A8(马来酸酐改性的聚乙烯)
使用Sanyo化学工业公司生产的“YUMEX 2000”(商品名)。
(9)A9(乙烯-降冰片烯共聚物)
使用Polyplastics公司生产的“TOPAS8007X10”(商品名)。降冰片烯含量为65%和玻璃化转变温度为80℃。
(10)A10(汽相方法金属茂合物类型聚乙烯)
使用日本Polyethylene公司生产的“HARMOREX NF464N”(商品名)。
2-2.成分(B)
(1)B1(聚烯烃-聚醚多嵌段共聚物)
使用Sanyo化学工业公司生产的“PELESTAT 230”(商品名)。
(2)B2(聚丙烯-聚醚多嵌段共聚物)
使用Sanyo化学工业公司生产的“PELESTAT 303”(商品名)。
2-3.成分(C)
(1)C1(高乙烯基类型的氢化聚合物)
使用JSR公司生产的“DYNARON1321P”(商品名)。
(2)C2(具有聚乙烯嵌段的氢化聚合物)
使用JSR公司生产的“DYNARON6200P”(商品名)。
(3)C3(高乙烯基类型的氢化聚合物)
使用JSR公司生产的“DYNARON1320P”(商品名)。
(4)C4(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)
使用JSR公司生产的“TR2500”(商品名)。
(5)C5(氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物)
使用由下文描述的制备实施例1而获得的氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物。
制备实施例1
将配备有搅拌器和夹套的高压釜干燥、用氮气置换,放入35份环己烷和丁二烯的溶液。然后,加入正丁基锂,在50℃进行等温聚合。在转化率达到100%时,向其中加入0.75份四氢呋喃、45份丁二烯和 15份苯乙烯,在50℃至80℃进行加热聚合。在转化率达到100%时,向其中加入5份苯乙烯,进一步进行聚合反应以获得未氢化的A-B1-B2三嵌段共聚物。取样获得的嵌段共聚物溶液一部分,每100份嵌段共聚物中加入0.3份2,6-二-叔丁基儿茶酚,之后通过加热除去溶剂。该聚合物由5%的苯乙烯嵌段(A嵌段)、60%的苯乙烯-丁二烯嵌段(B1嵌段)和35%的丁二烯嵌段(B2嵌段)构成,平均分子量为200,000,其中苯乙烯-丁二烯嵌段(B1)的丁二烯部分中1,2-乙烯基含量为35%和苯乙烯含量为15%,丁二烯嵌段(B2)中1,2-乙烯基含量为8%。
将通过二氯化二茂钛和三乙基铝在环己烷中反应而获得的溶液加入到残余的嵌段共聚物溶液中,在50℃在50kgf/cm2氢气压力下进行氢化反应40分钟。向每100份嵌段共聚物中加入0.3份2,6-二-叔丁基儿茶酚,然后除去溶剂以获得嵌段共聚物C5。
(6)C6(氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物)
使用由通过下文描述的制备实施例2获得的氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物。
制备实施例2
除了正丁基锂的加入量增加之外,在与制备实施例1相同的条件下获得具有与嵌段共聚物C5相同结构和数均分子量为100,000的嵌段共聚物C6。
2-4.成分(D)
(1)D1(橡胶改性苯乙烯树脂)
使用在下列制备实施例3中获得的橡胶改性的苯乙烯树脂。
制备实施例3
将配备有搅拌器和夹套的高压釜用氮气置换,在其中放入50份(固体含量)的聚丁二烯胶乳(平均粒径2,500 )、0.5份的月桂酸钾和120份离子交换水,开始搅拌。在放入9.2份甲基丙烯酸甲酯和3.3份苯乙烯后,升温,内温达到40℃时,向其中加入0.04份的氢过氧化异丙苯与次硫酸盐类引发助剂水溶液以引发聚合。
在聚合引发1小时后,加入由27.5份甲基丙烯酸甲酯、10份苯 乙烯、0.5份叔十二烷基硫醇、0.5份月桂酸钾和20份离子交换水组成的乳液,一边用4小时连续加入0.1份氢过氧化异丙苯或次硫酸盐类引发助剂水溶液一边进行聚合反应。然后,进一步继续搅拌2小时,然后将混合物冷却至50℃以终止聚合反应。将反应产物的胶乳用硫酸水溶液凝结,然后用水洗涤,进行干燥,获得橡胶改性的苯乙烯树脂D1。
其接枝率为55%,丙酮可溶物质的特性粘度[η]为0.45。
(2)D2(不含橡胶状聚合物的苯乙烯树脂)
使用在下列制备实施例4获得的苯乙烯树脂。
制备实施例4
将配备有搅拌器和夹套的高压釜用氮气置换,在氮气流中放入73.4份甲基丙烯酸甲酯、26.6份苯乙烯、20份甲苯和0.1份叔十二烷基硫醇,开始搅拌和加热。当内温达到50℃时,向其中加入0.5份过氧化苯甲酰,温度进一步升高。在温度达到80℃后,将温度控制恒定在80℃进行聚合。在聚合引发6小时后,温度经1小时升高至120℃,进一步进行2小时聚合,反应终止。在冷却至100℃后,将反应混合物从高压釜中取出,然后通过蒸汽蒸馏而蒸馏除去未反应的物质和溶剂。将产物粉碎,用排气挤出机(vented extruder)除去挥发性物质后形成粒料,获得不含有橡胶状聚合物的苯乙烯树脂D2。其特性粘度[η]为0.45。
2-5.成分(E)
(1)E1(50%的三(三氟甲烷磺酰基)甲基锂的水溶液)
使用Sanko化学公司生产的“SANKONOL AQ-50T”(商品名)。
(2)E2(聚合物类型的抗静电剂)
使用旭电化公司生产的“ADECANOL AS-113”(商品名),其含有65%的聚合物抗静电剂。
(3)E3(含有7%有机硼化合物的聚乙烯母体混合物)
使用Boron国际有限公司生产的“HIGHBORON MB400N-8LDPE”(商品名)。
(4)E4(非离子表面活性剂)
使用花王公司生产的“ELECTROSTRIPPER TS-5”(商品名),其为100%的十八烷基单甘油酯。
2-6.成分(F)
使用三洋化成工业公司生产的聚酰胺-聚醚多嵌段共聚物“PELESTAT NC6321”(商品名)。
2-7.成分(G)(加工助剂)
使用Mitsubishi Rayon公司制备超高分子量丙烯酸类聚合物“METABLEN P531A”(商品名)。
3.抗静电树脂组合物的制备和评价
实施例1-1至1-14和比较例1-1至1-5
在享歇尔高速捏合机中以表1和表2表示的混合比率将上述成分(A)、(B)、(C)和(E)混合后,将混合物在双螺杆挤出机中熔化捏合(料筒温度设定为220℃)获得粒料(抗静电树脂组合物)。
在粒料充分干燥后,将它们用注射成型机(粒筒温度设定为220℃)成型以获得具有厚度1.6mm的平板状实验片。抗静电性质(表面电阻率)、透明度和模制品的外观使用这些实验片评价。结果表示在表1和表2中。
实施例1-15至1-18
在享歇尔高速捏合机中以表3表示的混合比率将上述成分(A)、(B)、(C)和(E)混合后,将混合物在双螺杆挤出机中熔化捏合(料筒温度设定为220℃)获得粒料(抗静电树脂组合物)。
在粒料充分干燥后,将它们用吹塑挤出机(料筒和模温度在实施例1-15和1-16设定为190℃,在实施例1-17和1-18中设定为160℃)中挤出以获得由具有厚度50μm膜构成的袋。抗静电性质(表面电阻率)、透明度和模制品的外观使用该膜评价。结果表示在表3中。
表3
从表1至3显然可知以下内容。
实施例1-1至1-18的所有在抗静电性质、透明度和模制品外观上是优良的。另一方面,比较例1-1至1-5中的成分(A)、(B)或(C)的含量在本发明的范围外,它们的抗静电性质、透明度和模制品外观都差。
4.两层结构袋的制备和评价
实验实施例1-1
首先,将60份上述成分(A3)、26份成分(A4)、14份成分(B2)和2份成分(E1)在享歇尔高速捏合机中混合,然后将混合物在双螺杆挤出机(料筒温度设定为220℃)中熔化捏合以获得粒料X(抗静电树脂组合物),然后将其充分干燥。之后,通过多层吹塑挤出机(料筒和模温度设定为190℃)共挤出这些粒料X和成分(A3)。其制备为形成每层厚度为25μm和总厚度为50μm的膜后,制备抗静电树脂组合物的层处于表面的袋。透明度和模制品的外观良好。此外,表面电阻率为7×106 Ω,显示抗静电性质是优良的。
实验实施例1-10
除了将60份成分(A3)和26份成分(A4)改变为86份成分(A3)外,与实验实施例1-1一样进行制备。透明度和模制品的外观良好。此外,表面电阻率为1×107Ω,显示抗静电性质是优良的。
在将实验实施例1-1和实验实施例1-10的膜(100mm×100mm)在温度80℃放置1小时后,评价其平滑度。在实验实施例1-10的膜中观察到一些皱纹,但是在实验实施例1-1中的膜基本观察不到变化。
5.三层结构膜的制备和评价
实验实施例1-11
以实验实施例1-1获得的粒料X和成分(A3)为原料,用多层吹塑挤出机(料筒和模温度设定为190℃)制备三层膜,其中两个表面层由抗静电树脂组合物(粒料X)形成。每层厚度为15/20/15μm。透明度和模制品的外观良好。此外,表面电阻率为7×106Ω,显示抗静电性质是优良的。
实验实施例1-12
除了将60份成分(A3)和26份成分(A4)改变为86份成分(A3)外,与实验实施例1-11的粒料X的制备一样进行制备。获得的三层膜模制品的透明度和外观良好。此外,表面电阻率为1×107Ω,显示抗静电性质是优良的。
在将实验实施例1-11和实验实施例1-12的膜(100mm×100mm)在温度80℃放置1小时后,评价其平滑度。在实验实施例1-12的膜上观察到一些皱纹,但是在实验实施例1-11的膜上基本观察不到变化。
6.抗静电/压敏粘合性树脂组合物的制备和评价
实施例2-1至2-16和比较例2-1
在享歇尔高速捏合机中以表4和表5显示的混合比率将上述成分(A)、(B)、(C)和(E)混合后,将混合物在双螺料挤出机(料筒温度设定为220℃)中熔化捏合以获得料料(抗静电/压敏粘合性树脂组合物)。
在粒料充分干燥后,通过注射成型机(料筒温度设定为220℃)将它们成型而获得具有厚度1.6mm的平板状实验片。使用这些实验片进行抗静电性质(表面电阻率)、透明度和模制品外观的评价。结果显示在表4和表5中。
从表4和表5可以表明下列情况。
实施例2-1至2-16的所有在抗静电性质、透明度和模制品的外观上是优良的。另一方面,在比较例2-1中,成分(B)或(C)的含量超出了本发明的范围,抗静电性质或透明度和模制品的外观差。
7.压敏粘合膜的制备和评价
实施例3-1至3-17
首先,在享歇尔高速捏合机中以表6至表8显示的混合比率将上述成分(A)、(B)、(C)和(E)混合以获得用于形成支撑体的组合物,然后将组合物在双螺杆挤出机(料筒温度设定为220℃)中熔化捏合以获得粒料。
另外,通过将上述成分(A)、(B)、(C)和(E)在滚筒中以表6至表8显示的混合比率混合获得用于形成抗静电粘合层的组合物。
之后,使用多层吹塑挤出机(料筒温度设定为210至240℃)将上述用于形成支撑体和抗静电粘合层的各组合物共挤出而获得压敏压敏粘合膜,其中支撑体厚度为50μm,抗静电粘合层厚度为20μm。使用该压敏粘合膜评价支撑体和抗静电粘合层各个表面的抗静电性质、透明度和模制品的外观、支撑体和抗静电粘合层的粘合性、压敏粘合膜的抗静电粘合层表面与TAC膜的粘合性。结果在表6至表8中显示。
表6
表7
表8
如在表6至表8中所示,实施例3-1至3-17的所有在抗静电性质、透明度、模制品的外观上、支撑体与抗静电粘合层粘合性和压敏粘合膜的抗静电粘合层表面与TAC膜的粘合性上是优良的。
实施例3-12和3-13的压敏粘合膜(100mm×100mm)的扭曲度在将压敏粘合膜在80℃放置1小时后观察。实施例3-12的压敏粘合膜上观察到一些扭曲,但是在实施例3-13的压敏粘合膜上显示没有变化。应理解为含有成分(A4)的膜在耐热性上是优良的。
实施例3′-1至3′-13,比较例3′-1至3′-2
将压敏粘合剂和苯乙烯树脂各构成成分在享歇尔高速捏合机中混合,然后在双螺杆挤出机(料筒温度设定为220℃)中熔化捏合以获得粒料。
通过压延处理方法将苯乙烯树脂制成50μm的支撑体膜。在将膜的一面经过电晕放电处理后,在用电晕放电处理了的表面上形成聚乙烯亚胺层。
通过在该膜的聚乙烯亚胺层面上用挤出层压的方法形成厚度20μm的粘合层。根据上述评价方法,使用该压敏粘合膜评价抗静电性质、抗静电粘合层和TAC膜的粘合性和支撑体(苯乙烯膜层)和抗静电粘合层的粘合强度(粘合性-2)。分别用视觉评价膜的透明度和外观。
从表9显示的结果表明:
本发明实施例3′-1至3′-13的压敏粘合膜在抗静电性质上是优良的,在支撑体和粘合剂的粘合强度上也是优良的。此外,容易控制与TAC膜的粘合性的。而且,它们是在透明度和外观上优良的膜。
另一方面,比较例3′-1中成分(C)的使用量超过本发明范围,成分(B)的使用量低于本发明范围,因此,不显示抗静电性质。比较例2中成分(C)的使用量低于本发明范围,成分(B)的使用量超过本发明范围,抗静电性质虽然不差,但是膜的外观太差而不能在实际中使用。
8.三层片材的制备和评价
实验实施例1-2至1-9
为了制备图4显示的三层片材,在享歇尔高速捏合机中以表10显示的混合比率将上述成分(A)、(B)、(C)和(E)混合以获得用于形成第一层和第三层的组合物,然后将组合物在双螺杆挤出机(料筒温度设定为220℃)中熔化捏合以获得粒料(抗静电树脂组合物)。另外,作为用于形成中间层即第二层的组合物,使用由表10表示的聚合物构成的粒料。
在上文提及的各粒料充分干燥后,使用2种3层的T模挤出机获得设置在具有厚度0.8mm的第二层两面的厚度都为0.1mm的第一层和第三层的三层片材。使用该三层片材进行抗静电性质、透明度和模制品的外观的评价。结果显示在表10。
表10揭示1-2至1-9的所有的实验实施例,其中三层薄片中由本发明的抗静电树脂组合物形成第一层和第三层,在两表面有优良的抗静电性质,因为第二层(中间层)由与形成第一层和第三层相同的成分(A)形成,透明度和模制品的外观也是优良的。
本发明的抗静电树脂组合物在抗静电性质和模制品的外观上是优良的,在透明度上也是优良的,因此可用作模制品例如膜和薄片的成型材料,所述模制品用于静电导致大问题的领域。
本发明的抗静电/压敏粘合性树脂组合物在抗静电性质、透明度和模制品的外观上是优良的,因此可用作模制品例如压敏粘合膜和多层片材的成型材料,所述模制品用于静电导致大问题的领域。
由本发明的抗静电树脂组合物和抗静电/压敏粘合性树脂组合物构成的模制品,例如压敏粘合膜和多层片材,在抗静电性质和模制品的外观上是优良的,根据其实施方案,透明度也是优良的,因此可用作模制品例如压敏粘合膜和多层片材的成型材料,所述模制品用于静电导致大问题的领域。
Claims (5)
1.压敏粘合膜,其包含由热塑性聚合物组合物构成的支撑体,和设置在所述支撑体的至少一面的、包含抗静电/压敏粘合性树脂组合物的抗静电粘合层,
其中所述热塑性聚合物组合物为苯乙烯树脂组合物,且
其中所述抗静电/压敏粘合性树脂组合物包含0至40质量%下列成分(A)、6至25质量%下列成分(B)和35至94质量%下列成分(C),条件是上述成分(A)、(B)和(C)的总和为100质量%:
成分(A):除下列成分(B)和(C)外的聚烯烃(A’-1)和/或被官能团改性的聚烯烃(A’-2),所述成分(A)包含含有环烯烃单元和玻璃化转变温度60至200℃的聚烯烃(A-1)、和不包含环烯烃单元的聚烯烃(A-2),且两者的含量比率即(A-1)/(A-2)为95/5至1/99的质量比率;
成分(B):嵌段共聚物,其包含烯烃聚合物嵌段和亲水性聚合物嵌段;和
成分(C):嵌段共聚物的氢化产物,所述嵌段共聚物包含主要由共轭二烯化合物单元构成的聚合物嵌段(c1)和主要由芳香族乙烯基化合物单元构成的聚合物嵌段(c2),
其中所述成分(A)的量不为0。
2.权利要求1所述的压敏粘合膜,其中,所述抗静电/压敏粘合性树脂组合物进一步包含至少一种抗静电性改善剂(E),其选自下列成分(E1)、成分(E2)、成分(E3)和成分(E4),其用量足以改善抗静电/压敏粘合性树脂组合物的抗静电性质,
成分(E1):具有包含氟代烷基磺酰基的阴离子部分的盐;
成分(E2):包含由下列通式(XII)表示单元的聚合物;
成分(E3):包含由下列通式(XIII)表示单元的硼化合物;和
成分(E4):非离子性的表面活性剂,
其中,R5表示烃基,R5’表示氢原子、卤素原子或烃基,X表示氢原子、烃基、具有氨基甲酸酯残基或酯残基的烃基、或亲水基团,m表示1或更大的数,
3.权利要求1所述的压敏粘合膜,其中,由在所述抗静电/压敏粘合性树脂组合物中的成分(C)的共轭二烯化合物单元构成的部分的氢化率为10至100%。
4.用于显示元件的保护膜,其具有权利要求1至3任何一项所述的压敏粘合膜。
5.权利要求1至3的任一项所述压敏粘合膜的制备方法,其包含将所述热塑性聚合物组合物与所述抗静电/压敏粘合性树脂组合物共挤出的步骤。
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