JP2005054098A - スクリーンレンズ用成形体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 ゴム状重合体の存在下、スチレン系単量体、(メタ)アクリル酸エステル系単量体を重合して得られるゴム変性共重合樹脂であって、樹脂中に分散するゴム粒子の体積平均粒子径(dv)が0.4〜2.0μmで、かつゴム粒子径体積積算分布曲線において積算値の75%径(d75)と25%径(d25)の差が0.2〜2.0μmであるゴム変性共重合樹脂を用いることを特徴とするスクリーンレンズ用成形体を構成とする。
【選択図】 なし
Description
また、ゴム粒子径体積積算頻度分布曲線とは、横軸に粒子径、縦軸に体積分率で表示するゴム粒子径分布の体積頻度分布曲線をいうものとする。
本発明で使用するスチレン系単量体は、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、p−メチルスチレン、p−t−ブチルスチレン等を挙げることができるが、好ましくはスチレンである。これらスチレン系単量体は、単独で用いてもよいし、2種類以上を併用してもよい。
本発明では、スチレン系単量体、(メタ)アクリル酸エステル系単量体以外の単量体、例えばアクリロニトリル、無水マレイン酸、メタクリル酸等もスチレン系単量体、(メタ)アクリル酸エステル系単量体の合計100質量部に対し、50質量部未満であれば含有させることができる。
スチレン−ブタジエン−スチレン樹脂等のゴム状重合体以外の重合体もゴム状重合体100質量部に対し、50質量部未満であれば含有させることができる。
重合温度は、好ましくは80〜170℃、更に好ましくは100〜160℃である。
重合開始剤、分子量調整剤の添加量はスチレン系単量体、(メタ)アクリル酸エステル系単量体の合計100質量部に対し、好ましくは0.005〜5質量部、更に好ましくは0.01〜1質量部である。該範囲外の場合は耐衝撃性が劣る等目的を達しない場合がある。
体積平均粒子径(dv)とは、樹脂の超薄切片法透過型電子顕微鏡写真より、写真中のゴム粒子約1000個の粒子径(=(長径+短径)/2)を測定し、次式数1により得られる平均粒子径とする。
体積平均粒子径(dv)の制御は重合時の撹拌数、重合開始剤や分子量調整剤の添加量、異なる粒子径を有するゴム変性共重合樹脂の混合等で実施できる。
dv75、dv25は、前掲したように横軸に粒子径、縦軸に体積分率で表示するゴム粒子径分布の体積積算分布曲線において、積算値がそれぞれ75%、25%に対応する粒子径である。ゴム粒子径は、ゴム粒子の体積平均粒子径(dv)と同様、樹脂の超薄切片法透過型電子顕微鏡写真より粒子径を測定し求めるものとする。また、体積分率は、該粒子径で得られたゴム粒子を球体とみなしたときの体積分率で示したものである。
ゴム粒子体積頻度分布曲線の例としては、ゴム粒子径の対数に対する体積基準の頻度分布である一例を図1にて示す。
試料1gを精秤(a)し、メチルエチルケトン(MEK)100mlに温度25℃で24時間かけて溶解させた後、溶解液を質量を測定した遠心管(b)に移し、温度10℃以下、14000rpmで40分間遠心分離し、上澄み液をデカンテーションにより取り除いた後、温度70℃の真空乾燥器で24時間乾燥させ、乾燥後の遠心管の質量(c)を測定し、下式数2によりゲル分を算出する。
試料約1gをトルエン100mlに温度25℃で24時間かけて溶解させた後、溶解液を質量を測定した遠心管(d)に移し、温度10℃以下、14000rpmで40分間遠心分離し、上澄み液をデカンテーションにより取り除いた後、乾燥前の遠心管の質量を測定する(e)。温度70℃の真空乾燥器で24時間乾燥させ、乾燥後の遠心管の質量(f)を測定し、下式数3により膨潤度を算出する。
ビニル芳香族系樹脂粒子、アクリル系樹脂粒子は共に、これらの構成成分を懸濁重合法、ミクロ懸濁重合法、乳化重合法、分散重合法等の方法により重合して得られる。
撹拌機を付した容積約5リットルの第1完全混合型反応器、撹拌機を付した容積約15リットルの第2完全混合型反応器、容積約40リットルの塔式プラグフロー型反応器、予熱器を付した脱揮槽を直列に接続して構成した。ゴム状重合体として旭化成社製アサプレン670A(スチレン−ブタジエンゴム、スチレン含量が40質量%、温度25℃における5質量%スチレン溶液粘度33mPa・s、1,2−ビニル結合の割合13.9モル%)を8質量部、スチレン56質量部、メチルメタアクリレート(以下MMA)39質量部、n−ブチルアクリレート(以下n−BA)5重量部で構成する単量体溶液に対し、エチルベンゼン14質量部、t−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート(1時間半減期温度:118℃)0.05質量部、t−ドデシルメルカプタンを0.1質量部、オクタデシル−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネートを0.1質量部を混合し原料溶液とした。この原料溶液を毎時7kgで温度110℃に制御した第1完全混合型反応器に導入した後連続的に温度130℃に制御した第2完全混合型反応器に供給した。次いで重合液を第2完全混合型反応器より連続的に抜き出しながら、流れの方向に向かって温度130℃から150℃の勾配がつくように調整した塔式プラグフロー型反応器に導入した。この重合液を予熱器で加温しながら、1.3kPaに減圧した脱揮槽に導入し、脱揮槽内温度230℃にて未反応単量体等の揮発分を除去した。この樹脂液をギアポンプで抜き出し、ストランド状に押出し切断することによりペレット形状の樹脂を得た。第2完全混合型反応器の撹拌数を変更し、ゴム粒子径を制御することによりサンプルa〜eを得た。表1に物性評価結果を示した。
第1完全混合型反応器を用いず、かつt−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネートを添加しない原料溶液を第2完全混合型反応器に直接供給した以外は参考例1と同様に行った。第2完全混合型反応器の撹拌数を変更し、ゴム粒子径を制御することによりサンプルf〜gを得た。表1に物性評価結果を示した。
t−ドデシルメルカプタンを0.02質量部とし、オクタデシル−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネートの代わりに4,6−ビス(オクチルチオメチル)-ο-クレゾールを0.1質量部を混合し原料溶液とした以外は参考例1と同様に行い、サンプルhを得た。表1に物性評価結果を示した。
窒素ガス導入管、温度計およびコンデンサーを装着したガラス製反応器にMMA40質量部、ノルマルブチルメタクリレート20質量部、スチレン20質量部、ジビニルベンゼン20質量部を入れて混合した後、過酸化ベンゾイル1.5質量部を添加し、溶解させた。別にイオン交換水300質量部にポリビニルアルコール2質量部を添加して溶解させた溶液を調製し、この溶液を上記ガラス製反応器に加え、攪拌して分散させた。窒素ガスを導入した後、分散液を攪拌しながら80℃に加熱した。
この温度を8時間維持した後、得られた懸濁液を室温まで冷却し、濾過することによりポリマー粒子と分散媒であるポリビニルアルコール水溶液とを分離した。得られたポリマー粒子をメチルアルコール100質量部に再分散し、1時間攪拌した後、濾過によりポリマー粒子を分離した。得られた粒子をポリマー粒子を80℃に保った乾燥機を用いて8時間かけて乾燥させた後、解砕した。得られたポリマー粒子を風力分級して平均粒子20μmの透明粒子Bを得た。透明粒子Bの屈折率は1.532であった。
上記の方法で得られたA−1〜A−10と透明粒子Bを表6〜8に示す配合割合にてヘンシェルミキサーで混合した後、二軸押出機(東芝機械社製TEM35B、シリンダー温度220℃)を用いて溶融混練してペレットを作成し樹脂組成物を得た。次いで押出機を用い、該組成物を成形温度220℃で溶融押出しし、幅1200mmのTダイリップを通してシートとし、直径350mmのロール(設定温度:60℃)と直径350mmのポリッシングロール(設定温度:60℃)で挟み、厚さ1.8mm、幅1200mmのフレネル原板シートを連続的に成形した。別に、紫外線硬化樹脂をフレネルレンズ金型上に塗布し、その上にフレネル原反シートを接着させ、紫外線を照射し硬化させ、金型から離型しフレネルレンズAを得た。フレネルレンズAの耐衝撃性、耐環境性に関し、測定した結果を表6〜8に示した。
(1)透明性
射出成形機(東芝機械社製IS−50EPN)を用いて、シリンダー温度200℃で厚さ1mm、2mm、3mmの3段プレートを成形した。
この3段プレートの2mm部を用い、ASTM D1003に準拠し、HAZEメーター(日本電色工業社製NDH−1001DP型)を用いて全光線透過率を測定した(単位:%)。
(2)ゴム変性共重合樹脂の耐衝撃性
射出成形機(東芝機械社製IS−80CNV)を用いて、シリンダー温度200℃で12.7×64×6.4mm寸法の試験片を成形した。この試験片を用い、ASTM D256に準拠してアイゾット衝撃強度を測定した(単位:J/m)。
(3)レンズの耐衝撃性
耐衝撃性:原板シート上にフレネルレンズ、レンチキュラーレンズを賦形した後の金型からの離型時の割れの有無を観察した。
(4)画像の評価
フレネルレンズ、レンチキュラーレンズをテビジョンに取り付け画像を投射した時のレインボーの強弱、画面の明るさの均一性、画質の優劣を目視にて評価した。
(5)重量平均分子量(Mw)
下記記載のGPC測定条件で測定した。
装置名:SYSTEM−21 Shodex(昭和電工社製)
カラム:PL gel MIXED−Bを3本直列
温度:40℃
検出:示差屈折率
溶媒:テトラハイドロフラン
濃度:2質量%
検量線:標準ポリスチレン(PS)(PL社製)を用いて作製し、重量平均分子量はPS換算値で表した。
オスミウム酸で染色した樹脂の超薄切片法透過型電子顕微鏡写真より、写真中の粒子約1000個の粒子径(=(長径+短径)/2)を測定し、次式数4により得られる平均粒子径として求めた。粒子径の計測には、画像処理測定装置Carl Zeiss Vision社製KS400を使用した。
また、ゲル分、膨潤指数は前掲した方法で測定した。
射出成形機(東芝機械社製IS−50EPN)を用いて、シリンダー温度200℃で厚さ1mm、2mm、3mmの3段プレートを成形した。
この3段プレートの2mm部を用い、ATAGO精密アッベ屈折計 III型(アタゴ社製)で測定した。
Claims (9)
- ゴム状重合体の存在下、スチレン系単量体、(メタ)アクリル酸エステル系単量体を重合して得られるゴム変性共重合樹脂であって、樹脂中に分散するゴム粒子の体積平均粒子径(dv)が0.4〜2.0μmで、かつゴム粒子径体積積算分布曲線において積算値の75%径(d75)と25%径(d25)の差が0.2〜2.0μmであるゴム変性共重合樹脂を用いることを特徴とするスクリーンレンズ用成形体。
- ゴム粒子径体積積算分布曲線において、粒子径0.8μm未満のゴム粒子が95〜30体積%を占め、粒子径0.8μm以上のゴム粒子が5〜70体積%を占めるゴム変性共重合樹脂を用いることを特徴とする請求項1記載のスクリーンレンズ用成形体。
- ゴム粒子径体積頻度分布曲線において、粒子径0.8μm未満と粒子径0.8μm以上に、それぞれ少なくともひとつの極大値を有するゴム変性共重合樹脂を用いることを特徴とする請求項1又は2記載のスクリーンレンズ用成形体。
- ゲル分が5〜25質量%であるゴム変性共重合樹脂を用いることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のスクリーンレンズ用成形体。
- 膨潤指数が9〜17であるゴム変性共重合樹脂を用いることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のスクリーンレンズ用成形体。
- 重量平均分子量(Mw)が8万〜20万であるゴム変性共重合樹脂を用いることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のスクリーンレンズ用成形体。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載のゴム変性共重合樹脂100質量部に対し、該ゴム変性スチレン系共重合樹脂との屈折率差が±(0.005〜0.1)であり、平均粒子径が2〜20μmである透明な粒子0.1〜10質量部を含有したゴム変性スチレン系樹脂組成物であることを特徴とするスクリーンレンズ用成形体。
- 少なくとも一方の面にレンチキュラーレンズ及び/又はリニアーフレネルレンズを設けた請求項1〜7のいずれか1項に記載のスクリーンレンズ用成形体。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載のゴム変性スチレン系樹脂組成物を用いたシート。
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