JP2011169921A - 光学成形体用樹脂組成物及びその光学成形体 - Google Patents

光学成形体用樹脂組成物及びその光学成形体 Download PDF

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哲央 野口
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慶太 大橋
Hideki Totani
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Abstract

【課題】 透明性、色相、耐熱性、フィルム成形性、フィルム強度、フィルム外観、及び位相差発現性が良好である光学成形体用樹脂組成物及びそれを成形した負の配向複屈折性を示す延伸フィルムを提供する。
【解決手段】 下記のスチレン-マレイミド系共重合体(A)20〜40質量%とスチレン-アクリロニトリル系共重合体(B)60〜80質量%を含有してなる光学成形体用樹脂組成物であって、ASTM D1003に基づき測定した、厚み100μmの未延伸フィルムのヘーズが1.0%以下である光学成形体用樹脂組成物を構成とする。(A):スチレン系単量体40〜70質量%、マレイミド系単量体30〜60質量%、不飽和ジカルボン酸無水物単量体0〜15質量%、アクリロニトリル系単量体0〜15質量%からなり、重量平均分子量(Mw)が100,000〜145,000である共重合体、(B):スチレン系単量体70〜82質量%、アクリロニトリル系単量体18〜30質量%からなり、重量平均分子量(Mw)が150,000〜250,000である共重合体
【選択図】 なし

Description

本発明は、光学成形体用樹脂組成物及びその光学成形体に関するものである。
液晶ディスプレー表示素子、エレクトロルミネッセンス素子などに、光学異方性を制御した光学成形体が用いられている。
光学成形体には数多くの種類がある。例えば、光学フィルムがある。光学フィルムにも、位相差フィルムと呼ばれるフィルムがある。ポリカーボネートや非晶性の環状ポリオレフィンが用いられている。これらの樹脂を用いた位相差フィルムは正の配向複屈折性を有している。一方負の配向複屈折性を示す光学フィルムとしては、以下のようなものが知られている。
特開2004−315788号公報
本発明の目的は、光学成形体用樹脂組成物及びその光学成形体を提供するものである。
また、負の配向複屈折性を示し、位相差発現性に優れた延伸フィルムを提供するものである。
本発明は、以下を要旨とするものである。
(1)下記のスチレン−マレイミド系共重合体(A)20〜40質量%とスチレン−アクリロニトリル系共重合体(B)60〜80質量%を含有してなる光学成形体用樹脂組成物であって、ASTM D1003に基づき測定した、厚み100μmの未延伸フィルムのヘーズが1.0%以下である光学成形体用樹脂組成物。
スチレン−マレイミド系共重合体(A):スチレン系単量体単位40〜70質量%、マレイミド系単量体単位30〜60質量%、不飽和ジカルボン酸無水物単量体単位0〜15質量%、アクリロニトリル系単量体単位0〜15質量%からなり、重量平均分子量(Mw)が100,000〜145,000である共重合体
スチレン−アクリロニトリル系共重合体(B):スチレン系単量体単位70〜82質量%、アクリロニトリル系単量体単位18〜30質量%からなり、重量平均分子量(Mw)が150,000〜250,000である共重合体
(2)スチレン−マレイミド系共重合体(A)が溶液重合もしくは塊状重合により得られることを特徴とする(1)記載の光学成形体用樹脂組成物。
(3)スチレン−アクリロニトリル系共重合体(B)が塊状重合もしくは溶液重合により得られることを特徴とする(1)又は(2)記載の光学成形体用樹脂組成物。
(4)ガラス転移温度が110〜150℃である(1)〜(3)のいずれか1項に記載の光学成形体用樹脂組成物。
(5)JIS K7210に基づき、温度200℃、荷重49Nで測定した光学成形体用樹脂組成物のメルトマスフローレイト(MFR)が0.1〜3(g/10分)である(1)〜(4)のいずれか1項に記載の光学成形体用樹脂組成物。
(6)(1)〜(5)のいずれか1項に記載の光学成形体用樹脂組成物からなる光学成形体。
(7)光学成形体が、フィルムであって、さらに延伸して配向させると負の配向複屈折性を示すフィルムである(6)記載の光学成形体。
(8)光学成形体が、溶融押出フィルムであって、さらに延伸して配向させると負の配向複屈折性を示すフィルムである(6)記載の光学成形体。
(9)延伸フィルムであることを特徴とする(7)又は(8)記載の光学成形体。
(10)位相差フィルムであることを特徴とする(9)記載の光学成形体。
本発明の光学成形体用樹脂組成物は、透明性、耐熱性、フィルム成形性、フィルム強度およびフィルム外観が良好なことから、薄型液晶表示素子用の光学フィルムに有用であり、特に、延伸して配向させたフィルムは負の配向複屈折性を示し、かつ位相差発現性に優れることから位相差フィルムに有用である。
スチレン−マレイミド系共重合体(A)の構成比率は、スチレン系単量体単位40〜70質量%、マレイミド系単量体単位30〜60質量%、不飽和ジカルボン酸無水物単量体単位0〜15質量%、アクリロニトリル系単量体単位0〜15質量%である。
スチレン系単量体単位が40質量%未満、または、マレイミド系単量体単位が60質量%を超えると未溶融ブツが発生しフィルム外観性が劣るものとなる。スチレン系単量体単位が70質量%を超える、または、マレイミド系単量体単位30質量%未満では、耐熱性が劣るものとなる。
不飽和ジカルボン酸無水物単量体単位が15質量%を超えると、熱安定性が悪くなりフィルム外観性が劣るものとなり、アクリロニトリル系単量体単位が15質量%を超えると着色が強くなりフィルム外観性が劣るものとなる。
スチレン−マレイミド系共重合体(A)におけるスチレン系単量体としては、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、クロルスチレン等のスチレン系単量体が挙げられ、これらの中でも特にスチレンが好ましい。また、これらのスチレン系単量体は2種以上の混合であってもよい。
スチレン−マレイミド系共重合体(A)におけるマレイミド系単量体としては、N−メチルマレイミド、N−ブチルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド等のN−アルキルマレイミド、及びN−フェニルマレイミド、N−クロルフェニルマレイミド、N−メチルフェニルマレイミド、N−メトキシフェニルマレイミド、N−トリブロモフェニルマレイミド等のN−アリールマレイミド等のマレイミド系単量体が挙げられ、これらの中で特にN−シクロヘキシルマレイミド、N−フェニルマレイミドが好ましい。また、これらのマレイミド系単量体は2種以上の混合であってもよい。
スチレン−マレイミド系共重合体(A)における不飽和ジカルボン酸無水物単量体としては、マレイン酸、イタコン酸、シトラコン酸、アコニット酸等の無水物が挙げられ、特にマレイン酸無水物が好ましい。また、これらの不飽和ジカルボン酸無水物単量体は2種以上の混合であってもよい。
スチレン−マレイミド系共重合体(A)におけるアクリロニトリル系単量体としては、アクリロニトリル、メタアクリロニトリル等が挙げられ、特にアクリロニトリルが好ましい。また、これらのアクリロニトリル系単量体は2種以上の混合であってもよい。
スチレン−マレイミド系共重合体(A)には、共重合可能なビニル系単量体単位、例えばアクリル酸、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エチルヘキシル等の単量体単位をマレイミド系共重合体(A)に10質量%未満であれば含有してもよい。
スチレン−マレイミド系共重合体(A)の製造法としては、公知の手法が採用でき、例えば、スチレン系単量体、マレイミド系単量体、アクリロニトリル系単量体および共重合可能なビニル単量体からなる単量体混合物を共重合させる方法や、スチレン系単量体、不飽和ジカルボン酸無水物単量体、アクリロニトリル系単量体及び共重合可能なビニル単量体からなる単量体混合物を共重合させた後、アンモニア及び/または第一級アミンを反応させて酸無水物基をイミド基に変換させる方法等が挙げられる。また、重合の様式は、公知の重合方法が利用できる。その中でも溶液重合または塊状重合であることが好ましい。
スチレン−マレイミド系共重合体(A)の重量平均分子量(Mw)は、好ましくは100,000〜145,000であり、より好ましくは105,000〜130,000である。重量平均分子量(Mw)が145,000を越えると未溶融ブツが発生しフィルム外観性が劣るものとなり、重量平均分子量(Mw)が100,000未満であるとフィルム強度が劣るものとなる。
なお、本発明のMwは、GPCにて測定されるポリスチレン換算のMwであり、下記記載の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:テトラヒドロフラン
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、Mwはポリスチレン換算値で表した。
スチレン−アクリロニトリル系共重合体(B)のスチレン系単量体とアクリロニトリル系単量体の比率は、スチレン系単量体70〜82質量%とアクリロニトリル系単量体18〜30質量%、好ましくはスチレン系単量体71〜80質量%とアクリロニトリル系単量体20〜29質量%である。
スチレン系単量体が70質量%未満でアクリロニトリル系単量体が30質量%を越えると、着色が強くなりフィルムの外観性が劣るものとなる。スチレン系単量体が82質量%を越えアクリロニトリル系単量体が18質量%未満であると、フィルムの透明性、フィルム強度が劣るものとなる。
スチレン−アクリロニトリル系共重合体(B)のスチレン系単量体としては、スチレン、α−メチルスチレン、ο−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、クロルスチレン等のスチレン系単量体が挙げられ、これらの中でも特にスチレンが好ましい。また、これらのスチレン系単量体は2種以上の混合であってもよい。
スチレン−アクリロニトリル系共重合体(B)のアクリロニトリル系単量体としては、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等が挙げられ、これらの中では特にアクリロニトリルが好ましい。また、これらのアクリロニトリル系単量体は2種以上の混合であってもよい。
スチレン−アクリロニトリル系共重合体(B)には、共重合可能なビニル系単量体単位、例えばアクリル酸、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、マレイン酸無水物等の単量体単位をスチレン−アクリロニトリル系共重合体(B)に対して10質量%未満であれば含有してもよい。
スチレン−アクリロニトリル系共重合体(B)の製造法としては、公知の手法が採用でき、例えば、スチレン系単量体、アクリロニトリル系単量体および共重合可能なビニル単量体からなる単量体混合物を共重合させる方法が挙げられる。また、重合の様式は、公知の重合方法が利用できる。その中でも塊状重合または溶液重合であることが好ましく、さらに好ましくは塊状重合である。
スチレン−アクリロニトリル系共重合体(B)の重量平均分子量(Mw)は、好ましくは、150,000〜250,000であり、より好ましくは170,000〜230,000である。重量平均分子量(Mw)が250,000を越えるとフィルム成形性が劣るものとなり、Mwが150,000未満であるとフィルム強度が劣るものとなる。
なお、本発明の重量平均分子量(Mw)は、GPCにて測定されるポリスチレン換算のMwであり、下記記載の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:テトラヒドロフラン
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、Mwはポリスチレン換算値で表した。
光学成形体用樹脂組成物は、スチレン−マレイミド系共重合体(A)20〜40質量%とスチレン−アクリロニトリル系共重合体(B)60〜80質量%、より好ましくはスチレン−マレイミド系共重合体(A)25〜35質量%とスチレン−アクリロニトリル系共重合体(B)65〜75質量%とからなる。この範囲で良好な物性が得られる。
光学成形体用樹脂組成物の製造方法としては、スチレン−マレイミド系共重合体(A)とスチレン−アクリロニトリル系共重合体(B)とが均一に分散する方法であれば特に制限はなく、公知の混練方法を用いることができる。例えばバンバリーミキサー、ニーダー、単軸もしくは二軸押出機等を用いて溶融混練する方法が挙げられるが、特に美麗なフィルムを得るためには二軸押出機を用いて溶融混練する方法が好ましい。
スチレン−マレイミド系共重合体(A)とスチレン−アクリロニトリル系共重合体(B)の押出方法としては、全量一括フィードする方法や、スチレン−マレイミド系共重合体(A)とスチレン−アクリロニトリル系共重合体(B)の一部をスクリューの根元位置からフィードし、スチレン−アクリロニトリル系共重合体(B)の残りをスクリューの中間位置からサイドフィードする方法等が挙げられる。
二軸押出機を用いて溶融混練する際の押出条件としては、樹脂温度が260〜320℃であることが好ましく、さらに好ましくは270〜310℃である。シリンダー温度、スクリュー回転数、および原料フィード量を調整することで樹脂温度は調整することができる。
二軸押出機のスクリュー長さ/シリンダー径(=L/D)は21〜48の範囲である。スクリュー構成については特に制限はないが、複数のパドル型円盤が右方向にずれて重なったニーディングディスクライト、複数のパドル型円盤が左方向にずれて重なったニーディングディスクレフト、パドル型円盤が90度ずつずれて重なったニーディングディスクニュートラル等のニーディングディスクを複数個組み合わせたものが好ましい。
異物除去のため目開きが50μm以下のスクリーンメッシュや焼結フィルター、ポリマーフィルター等を押出機先端のダイス部に設置することができる。
光学成形体用樹脂組成物のガラス転移温度は好ましくは110〜150℃であり、より好ましくは115〜140℃である。ガラス転移温度が110℃未満であると、耐熱性が低く光学フィルムに適さない場合がある。また150℃を越えるとフィルム成形性が低下する場合がある。ガラス転移温度は、構成する共重合体の組成比等により調整できる。なお、本発明のガラス転移温度はDSCにて測定されるものであり、下記記載の測定条件で測定した。
装置名:セイコーインスツルメンツ(株)社製 Robot DSC6200
昇温速度:10℃/分
JIS K7210に基づき、温度200℃、荷重49Nで測定した本発明の光学成形体用樹脂組成物のメルトマスフローレイト(MFR)は好ましくは0.1〜3(g/10分)であり、さらに好ましくは0.2〜1.5(g/10分)である。MFRが0.1(g/10分)未満や3(g/10分)を越える場合には、フィルム成形性が低下する場合がある。なお、本発明では、東洋精機製作所社製メルトインデックサ(F−F01)を使用して測定した。
光学成形体用樹脂組成物には必要に応じてヒンダードフェノール系化合物、ラクトン系化合物、リン系化合物、イオウ系化合物などの耐熱安定剤、ヒンダードアミン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物等の耐光安定剤、滑剤や可塑剤、着色剤、帯電防止剤、鉱油等の添加剤を配合してもかまわない。その配合量は光学成形体用樹脂組成物100質量部に対して1質量部未満であることが好ましい。
光学成形体用樹脂組成物は、フィルムにした時、さらに延伸して配向させるとフィルムが負の配向複屈折性を示すものである。
光学成形体用樹脂組成物は、射出成形体、シート、フィルム等公知の成形体で使用でき、フィルムを成形する方法は特に制限はないが、フィルム押出機を用いて溶融押出する方法が好ましい。
光学成形体とは、光学用途に使用される成形体、シート、フィルムをいい、溶融押出フィルムとは、溶融押出により形成されたフィルムをいう。
フィルムは、位相差フィルム、反射防止フィルム、偏光子保護フィルム等、公知の光学フィルムをいう。
本発明のフィルムは、公知の手法で延伸して配向させることができる。フィルムにした時、さらに延伸して配向させるとフィルムが負の配向複屈折性が発生するため、位相差フィルム用途に最も好ましい。
以下、詳細な内容について実施例を用いて説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
[実験例A−1]
攪拌機を備えた容積約25リットルのオートクレーブ中にスチレン60質量部、α−メチルスチレンダイマー0.15質量部、メチルエチルケトン100質量部を仕込み、系内を窒素ガスで置換した後、温度を90℃に昇温し、マレイン酸無水物40質量部とt−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート0.14質量部をメチルエチルケトン200部に溶解した溶液を10時間かけて連続的に添加した。添加後、100℃にて3時間保った。粘稠な反応液にアニリン36質量部、トリエチルアミン0.6質量部を加え140℃で7時間反応させた。反応液をベント付き二軸押出機に供給し、脱揮してスチレン−マレイミド系共重合体A−1を得た。C−13NMR分析よりスチレン単位47質量%、N−フェニルマレイミド単位51質量%、マレイン酸無水物単位2質量%であり、Mwは111,000であった。
[実験例A−2]
α−メチルスチレンダイマー0.05質量部とした以外は、実験例A−1と同様に行い、スチレン−マレイミド系共重合体A−2を得た。C−13NMR分析よりスチレン単位47質量%、N−フェニルマレイミド単位51質量%、マレイン酸無水物単位2質量%であり、Mwは150,000であった。
[実験例A−3]
α−メチルスチレンダイマー0.3質量部とした以外は、実験例A−1と同様に行い、スチレン−マレイミド系共重合体A−3を得た。C−13NMR分析よりスチレン単位47質量%、N−フェニルマレイミド単位51質量%、マレイン酸無水物単位2質量%であり、Mwは79,000であった。
[実験例A−4]
攪拌機を備えた容積約15リットルのオートクレーブ中に水150質量部、第三リン酸カルシウム3質量部を仕込み、系内を窒素ガスで置換した後、温度を90℃に昇温した。スチレン45質量部、N−フェニルマレイミド55質量部、α−メチルスチレンダイマー0.15質量部の混合液と、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート0.14質量部を10時間かけて連続的に添加した。添加終了後、t−ブチルパーオキシアセテート0.1質量部を加え、130℃にて3時間保った。得られたスラリーを塩酸で中和し、脱水、乾燥して得られたビーズをベント付き二軸押出機にて押し出し、スチレン−マレイミド系共重合体A−4を得た。C−13NMR分析よりスチレン単位45質量%、N−フェニルマレイミド単位55質量%であり、Mwは119,000であった。
[実験例A−5]
スチレン76質量部、マレイン酸無水物24質量部、アニリン21.6質量部、トリエチルアミン0.36質量部とした以外は、実験例A−1と同様に行い、スチレン−マレイミド系共重合体A−5を得た。C−13NMR分析よりスチレン単位65質量%、N−フェニルマレイミド34質量%、マレイン酸無水物単位1質量%であり、Mwは112,000であった。
[実験例A−6]
攪拌機を備えた容積約25リットルのオートクレーブ中にスチレン49質量部、アクリロニトリル11質量部、α−メチルスチレンダイマー0.05質量部、メチルエチルケトン100質量部を仕込み、系内を窒素ガスで置換した後、温度を90℃に昇温し、N−フェニルマレイミド40質量部とt−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート0.14質量部をメチルエチルケトン200部に溶解した溶液を12時間かけて連続的に添加した。添加後、100℃にて4時間保った。反応液をベント付き二軸押出機に供給し、脱揮してスチレン−マレイミド系共重合体A−6を得た。C−13NMR分析よりスチレン単位49質量%、N−フェニルマレイミド単位40質量%、アクリロニトリル単位11質量%であり、Mwは145,000であった。
[実験例A−7]
アニリン36質量部をシクロヘキシルアミン36質量部とした以外は、実験例A−1と同様に行い、スチレン−マレイミド系共重合体A−7を得た。C−13NMR分析よりスチレン単位47質量%、N−シクロヘキシルマレイミド単位51質量%、マレイン酸無水物単位2質量%であり、Mwは110,000であった。
[実験例A−8]
攪拌機を備えた容積約25リットルのオートクレーブ中にスチレン37質量部、α−メチルスチレンダイマー0.15質量部、メチルエチルケトン100質量部を仕込み、系内を窒素ガスで置換した後、温度を90℃に昇温し、N−フェニルマレイミド63質量部とt−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート0.14質量部をメチルエチルケトン200部に溶解した溶液を12時間かけて連続的に添加した。添加後、100℃にて4時間保った。反応液をベント付き二軸押出機に供給し、脱揮してスチレン−マレイミド系共重合体A−8を得た。C−13NMR分析よりスチレン単位37質量%、N−フェニルマレイミド単位63質量%であり、Mwは114,000であった。
[実験例A−9]
α−メチルスチレンダイマー0.20質量部とした以外は、実験例A−1と同様に行い、スチレン−マレイミド系共重合体A−9を得た。C−13NMR分析よりスチレン単位47質量%、N−フェニルマレイミド単位51質量%、マレイン酸無水物単位2質量%であり、Mwは100,000であった。
[実験例A−10]
スチレン85質量部、マレイン酸無水物15質量部、アニリン13.5質量部、トリエチルアミン0.23質量部とした以外は、実験例A−1と同様に行い、スチレン−マレイミド系共重合体A−10を得た。C−13NMR分析よりスチレン単位77質量%、N−フェニルマレイミド22質量%、マレイン酸無水物単位1質量%であり、Mwは117,000であった。
上記実験例A−1〜A−10成分組成と重量平均分子量(Mw)を表1に示す。
Figure 2011169921
[実験例B−1]
撹拌機を付した容積約20リットルの完全混合型反応器、予熱器を付した脱揮槽を接続して構成した。スチレン73.6質量部、アクリロニトリル26.4質量部、エチルベンゼン20質量部で構成される単量体混合液を調整し、さらにt−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート0.015質量部とn−ドデシルメルカプタン0.013質量部を混合し原料溶液とした。この原料溶液を毎時5kgで温度120℃に制御した完全混合型反応器に導入した。なお、完全混合型反応器の撹拌数は180rpmで実施した。次いで完全混合型反応器より反応液を連続的に抜き出し、この反応液を予熱器で加温しながら、温度235℃で圧力1.0kPaに制御した脱揮槽に導入し、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重合体B−1を得た。C−13NMR分析よりスチレン単位74質量%、アクリロニトリル単位26質量%であり、Mwは202,000であった。
[実験例B−2]
スチレン68.2質量部、アクリロニトリル31.8質量部、エチルベンゼン18質量部とした以外は、実験例B−1と同様に行い、スチレン−アクリロニトリル系共重合体B−2を得た。C−13NMR分析よりスチレン単位70質量%、アクリロニトリル単位30質量%であり、Mwは198,000であった。
[実験例B−3]
攪拌機を備えた容積約15リットルのオートクレーブ中に純水150質量部、第三リン酸カルシウム3部、スチレン45質量部、アクリロニトリル26質量部、α−メチルスチレンダイマー0.05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0.2質量部、t−ブチルパーオシキアセテート0.1部を仕込み、系内を窒素ガスで置換した後、温度を103℃℃に保ち、その後スチレン29質量部を103℃で4時間、105℃で2時間の計6時間かけて連続添加した。添加終了後、120℃で3時間保った。得られたスラリーを塩酸で中和し、脱水、乾燥して得られたビーズをベント付き二軸押出機にて押し出し、スチレン−アクリロニトリル系共重合体B−3を得た。C−13NMR分析よりスチレン単位74質量%、アクリロニトリル単位26質量%であり、Mwは153,000であった。
[実験例B−4]
スチレン76.2質量部、アクリロニトリル23.8質量部とした以外は、実験例B−1と同様に行い、スチレン−アクリロニトリル系共重合体B−4を得た。C−13NMR分析よりスチレン単位76質量%、アクリロニトリル単位24質量%であり、Mwは201,000であった。
[実験例B−5]
スチレン82.9質量部、アクリロニトリル17.1質量部、エチルベンゼン15質量部とした以外は、実験例B−1と同様に行い、スチレン−アクリロニトリル系共重合体B−5を得た。C−13NMR分析よりスチレン単位82質量%、アクリロニトリル単位18質量%であり、Mwは245,000であった。
[実験例B−6]
スチレン91.8質量部、アクリロニトリル9.2質量部とした以外は、実験例B−1と同様に行い、スチレン−アクリロニトリル系共重合体B−6を得た。C−13NMR分析よりスチレン単位90質量%、アクリロニトリル単位10質量%であり、Mwは197,000であった。
[実験例B−7]
スチレン60.5質量部、アクリロニトリル39.5質量部、エチルベンゼン18質量部とした以外は、実験例B−1と同様に行い、スチレン−アクリロニトリル系共重合体B−7を得た。C−13NMR分析よりスチレン単位65質量%、アクリロニトリル単位35質量%であり、Mwは210,000であった。
[実験例B−8]
n−ドデシルメルカプタン0.056質量部とした以外は、実験例B−1と同様に行い、スチレン−アクリロニトリル系共重合体B−8を得た。C−13NMR分析よりスチレン単位74質量%、アクリロニトリル単位26質量%であり、Mwは134,000であった。
[実験例B−9]
エチルベンゼン15質量部、n−ドデシルメルカプタン0.005質量部とした以外は、実験例B−1と同様に行い、スチレン−アクリロニトリル系共重合体B−9を得た。C−13NMR分析よりスチレン単位74質量%、アクリロニトリル単位26質量%であり、Mwは272,000であった。
[実験例B−10]
スチレン56.1質量部、α−メチルスチレン17.5質量部、アクリロニトリル26.4質量部、エチルベンゼン18質量部とした以外は、実験例B−1と同様に行い、スチレン−アクリロニトリル系共重合体B−10を得た。C−13NMR分析よりスチレン単位60質量%、α−メチルスチレン単位14質量%、アクリロニトリル単位26質量%であり、Mwは201,000であった。
[実験例B−11]
α−メチルスチレンダイマー0.02質量部とした以外は、実験例B−3と同様に行い、スチレン−アクリロニトリル系共重合体B−11を得た。C−13NMR分析よりスチレン単位74質量%、アクリロニトリル単位26質量%であり、Mwは192,000であった。
上記実験例B−1〜B−11成分組成と重量平均分子量(Mw)を表2に示す。
Figure 2011169921
[実施例1〜13及び比較例1〜10]
実験例で製造したスチレン−マレイミド系共重合体(A)とスチレン−アクリロニトリル系共重合体(B)を、表3〜表4で示した割合(質量%)でヘンシェルミキサーを用いて混合した後、二軸押出機(東芝機械(株)社製 TEM−35B、L/D=32)を用い、シリンダー温度260℃、フィード量20kg/時、スクリュー回転数250rpmの条件にて溶融混練してペレット化し、光学成形体用樹脂組成物を得た。なお、樹脂温度はどれも270〜310℃の範囲であった。
光学成形体用樹脂組成物を、Tダイを付したフィルム押出成形機を用いシリンダー温度240℃、ダイ温度240℃で、厚さ100μmのフィルムを押し出し、ロールに巻き取った。
得られたフィルムを、テンター横延伸機を用い、Tg+20℃で1.8倍に一軸延伸し、延伸された光学フィルム(「延伸フィルム」という。)を得た。得られた延伸フィルムの測定結果を表3〜表4に示した。
Figure 2011169921
Figure 2011169921
評価は下記の方法にて行った。
(1)耐熱性
DSC(セイコーインスツルメンツ(株)社製 Robot DSC6200)を用いて測定した(昇温速度:10℃/分、単位:℃)ガラス転移温度は110℃以上を合格とした。
(2)未延伸フィルムの透明性
ASTM D1003に基づき、ヘーズメーター(日本電色工業社製NDH−1001DP型)を用いて厚み100μmの未延伸フィルムのヘーズ(単位:%)を測定した。1.0%以下を合格とした。
(3)フィルム成形性
フィルムの押出成形性を下記基準にて判断した。「優」、「良」を合格とした。
「優」:押出に問題なく、異常なくロールに巻き取れたもの
「良」:ロールに巻き取れたが、厚み制御が出来ない、スリットで端部に割れ発生等があるもの
「不良」:ドローダウン、切断等でロールに巻き取れなかったもの
(4)フィルム強度
フィルム強度を耐折強度の測定を以下の条件にて行い、下記基準にて判断した。「優」、「良」を合格とした。
測定条件
測定器:MIT−D FOLODING ENDURANCE TESTER(東洋精機社製)
荷重(張力):500g重
折り曲げ速度:175回/分
折り曲げ角度:左右各45度
折り曲げ装置先端半径:0.38mm
試験幅:15mm
折り曲げ方向:フィルム押出方向
強度判断基準
「優」:折り曲げ回数100回以上
「良」:折り曲げ回数50回以上100回未満
「不良」:折り曲げ回数50回未満
(5)フィルム外観
フィルムの外観を目視にて下記基準にて判断した。「優」、「良」を合格とした。
「優」:異常なし
「良」:ポリマーゲル、未溶融ブツが1〜5個/m未満
「不良」:ポリマーゲル、未溶融ブツが5個/m以上あるもの、またはフィルム表面が荒
れ透明性のムラがあるもの、または著しい着色があるもの
(6)延伸フィルムの透明性
ASTM D1003に基づき、ヘーズメーター(日本電色工業社製NDH−1001DP型)を用いて延伸フィルムのヘーズ(単位:%)を測定した。1.0%以下を合格とした。
(7)位相差発現性
位相差測定装置(王子計測社製KOBRA−WR)を用いて延伸フィルムのリタデーション(以下「Re」,単位:μm)を測定し、300nm以上を合格とした。また、位相差顕微鏡で観察することで、配向複屈折の符号は、実施例と比較例中の全てのサンプルが負であることを確認した。
本出願に係わる実施例は、透明性、耐熱性、フィルム成形性、フィルム強度、フィルム外観性が良好であり、これらのことから得られたフィルムは光学成形体、特に光学フィルムに最適である。また、延伸して配向させることによる位相差発現性が良好で、且つ負の配向複屈折性を示すため、位相差フィルムに最適である。

Claims (10)

  1. 下記のスチレン−マレイミド系共重合体(A)20〜40質量%とスチレン−アクリロニトリル系共重合体(B)60〜80質量%を含有してなる光学成形体用樹脂組成物であって、ASTM D1003に基づき測定した、厚み100μmの未延伸フィルムのヘーズが1.0%以下である光学成形体用樹脂組成物。
    スチレン−マレイミド系共重合体(A):スチレン系単量体単位40〜70質量%、マレイミド系単量体単位30〜60質量%、不飽和ジカルボン酸無水物単量体単位0〜15質量%、アクリロニトリル系単量体単位0〜15質量%からなり、重量平均分子量(Mw)が100,000〜145,000である共重合体。
    スチレン−アクリロニトリル系共重合体(B):スチレン系単量体単位70〜82質量%、アクリロニトリル系単量体単位18〜30質量%からなり、重量平均分子量(Mw)が150,000〜250,000である共重合体。
  2. スチレン−マレイミド系共重合体(A)が溶液重合もしくは塊状重合により得られることを特徴とする請求項1記載の光学成形体用樹脂組成物。
  3. スチレン−アクリロニトリル系共重合体(B)が塊状重合もしくは溶液重合により得られることを特徴とする請求項1又は2記載の光学成形体用樹脂組成物。
  4. ガラス転移温度が110〜150℃である請求項1〜3のいずれか1項に記載の光学成形体用樹脂組成物。
  5. JIS K7210に基づき、温度200℃、荷重49Nで測定した光学成形体用樹脂組成物のメルトマスフローレイト(MFR)が0.1〜3(g/10分)である請求項1〜4のいずれか1項に記載の光学成形体用樹脂組成物。
  6. 請求項1〜5のいずれか1項に記載の光学成形体用樹脂組成物からなる光学成形体。
  7. 光学成形体が、フィルムであって、さらに延伸して配向させると負の配向複屈折性を示すフィルムである請求項6記載の光学成形体。
  8. 光学成形体が、溶融押出フィルムであって、さらに延伸して配向させると負の配向複屈折性を示すフィルムである請求項6記載の光学成形体。
  9. 延伸フィルムであることを特徴とする請求項7又は8記載の光学成形体。
  10. 位相差フィルムであることを特徴とする請求項9記載の光学成形体。

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