JP2015196734A - 熱可塑性樹脂組成物 - Google Patents

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Abstract

【課題】微細な異物の含量が極めて少なく抑えられており、光学用材料等としての利用が可能な熱可塑性樹脂組成物の提供。【解決手段】α−ヒドロキシアルキルアクリレート(RHMA)単位を含む重合体、及び/又は前記重合体の主鎖に環構造を導入した重合体を含み、前記RHMAは下記式で求まる高沸点不純物含量(Chbp)が0.6質量%以下である熱可塑性樹脂組成物。Chbp=(Ahbp/Astd)?FRHMA?(Wstd/Wtotal)?100(Ahbp、Astd、FRHMA、Wstd、Wtotalはいずれも、分子量が2万の化学結合型ポリエチレングリコールを充填剤とするキャピラリーカラムを用いたガスクロマトグラフィーによって、α−ヒドロキシアルキルアクリレートと内部標準物質とを含む試料を分析することで求まる値)【選択図】図1

Description

本発明は、例えば光学用材料として好適に用いることができる熱可塑性樹脂組成物に関するものである。
α−ヒドロキシアルキルアクリレートは、二重結合部位による重合反応性と水酸基による反応性とを兼ね備えており、重合体を形成するための単量体原料として広く利用されている。例えば、カルボン酸基を有する他の単量体と二重結合部位で共重合させた後、他の単量体由来のカルボン酸基と水酸基とを分子内で縮合させることにより、分子内に環構造が導入された重合体が得られる。かかる重合体は、耐熱性が高く、透明性に優れた性質を有しており、光学用材料として有用である。
α−ヒドロキシアルキルアクリレートの製造方法は、これまでに種々報告されているが、工業的かつ実用的な方法としては、α,β−不飽和カルボン酸エステル類とアルデヒド類とを三級アミン化合物の存在下、反応させる方法(所謂、森田−Baylis−Hillman反応)が有力である。
ところで、森田−Baylis−Hillman反応などにより生成したα−ヒドロキシアルキルアクリレートを用いて重合反応を行うと、得られる樹脂中に異物が多く含有してしまい、光学用材料等としての利用が制限されることがあった。
そこで、このような樹脂中の異物を低減する方法として、樹脂を所定の条件で溶融させ、ポリマーフィルターを用いて濾過、精製する方法が提案されている(特許文献1)。しかしながら、かかる方法を用いて、α−ヒドロキシアルキルアクリレートを単量体原料として得られた樹脂を精製しても、非常に微細な異物(例えば長径20μm未満)は除ききれない場合があった。光学用材料等として利用するには、この様な微細な異物も極めて少ない量に低減する必要がある。
なお、一般的には、微細な異物はその大きさに応じてポリマーフィルターの濾過精度を上げていけば除去しうるとも考えられるが、本発明者らが検討したところ、たとえ濾過精度の高い(例えば5μm程度)ポリマーフィルターを用いても、α−ヒドロキシアルキルアクリレートを単量体原料として得られた樹脂に含まれる微細な異物数を減らすことはできなかった。
特開2012−25968号公報
本発明は上記の様な事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、微細な異物の含量が極めて少なく抑えられており、光学用材料等としての利用が可能な熱可塑性樹脂組成物を提供することにある。
本発明者らは、前記課題を解決するために鋭意研究を重ねたところ、まず、α−ヒドロキシアルキルアクリレートをアルカリ加水分解すると二量体が副生し、その二量体が重合体を製造する際にゲル化の問題を引き起こす、との知見(特開平10−218834号公報明細書の段落0011、0012)に基づき、α−ヒドロキシアルキルアクリレートに前記二量体が含まれており、それにより生じたゲル化物が微細な異物の原因になっているのではないかと考え、α−ヒドロキシアルキルアクリレート中の二量体を除去して微細な異物を低減させることを試みた。しかし、α−ヒドロキシアルキルアクリレート中の二量体を除去しても、やはり微細な異物は十分に低減できなかった(後述の比較例1ご参照)。そこで、本発明者らはさらに研究を重ねた結果、α−ヒドロキシアルキルアクリレートをガスクロマトグラフィー分析したときに所定の保持時間で検出される特定成分(以下「特定高沸点不純物」と称することもある)が微細異物の発現に大きく影響していることを突き止め、その含量を低減すれば、当該α−ヒドロキシアルキルアクリレートを用いて得られた樹脂中の微細異物を格段に低減させることができることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明に係る熱可塑性樹脂組成物は、α−ヒドロキシアルキルアクリレート単位を含む重合体、または前記重合体の主鎖に環構造を導入した重合体の少なくとも一方を含む熱可塑性樹脂組成物であって、前記α−ヒドロキシアルキルアクリレートは、下記式で求まる高沸点不純物含量(Chbp)が0.6質量%以下であることを特徴とする。
hbp=(Ahbp/Astd)×FRHMA×(Wstd/Wtotal)×100
(式中、Ahbp、Astd、FRHMA、Wstd、Wtotalはいずれも、分子量が2万の化学結合型ポリエチレングリコールを充填剤とするキャピラリーカラムを用いたガスクロマトグラフィーによって、α−ヒドロキシアルキルアクリレートと内部標準物質とを含む試料を分析することで求まる値であり、うちAstdは、前記内部標準物質のピーク面積を示す。Ahbpは、α−ヒドロキシアルキルアクリレートの保持時間を1としたときの相対保持時間が0.90〜1.30となるピークのうち、α−ヒドロキシアルキルアクリレートを除いたピークの合計面積を示す。ただし、相対保持時間0.90〜1.30の範囲に重合禁止剤のピークが含まれる場合は、前記Ahbpに、この重合禁止剤のピークの面積は含まない。FRHMAは、α−ヒドロキシアルキルアクリレートおよび内部標準物質の質量比とこれらのピーク面積比との関係を示す検量線の傾きである。Wstdは、打ち込み試料中の内部標準物質の質量を示し、Wtotalは、打ち込み試料中の前記α−ヒドロキシアルキルアクリレートのみかけの質量を示す。)
本発明の熱可塑性樹脂組成物においては、前記α−ヒドロキシアルキルアクリレートに含まれる、その脱水二量化不純物であるエーテルダイマーの含量が0.50質量%以下であることが好ましい。
本発明に係る他の熱可塑性樹脂組成物は、α−ヒドロキシアルキルアクリレート単位を含む重合体、または前記重合体の主鎖に環構造を導入した重合体の少なくとも一方を含む熱可塑性樹脂組成物であって、長径5μm以上20μm未満の異物の数が100個/g以下であることを特徴とする。
本発明の熱可塑性樹脂組成物は、好ましくは光学用材料に用いられる。
本発明によれば、特定の高沸点不純物の含量が所定量以下であるα−ヒドロキシアルキルアクリレートを原料単量体としているので、微細な異物の含量が極めて少ない熱可塑性樹脂組成物を提供することができ、かかる熱可塑性樹脂組成物は光学用材料等として好適に利用できる。
図1は、本発明において用いられるα−ヒドロキシメチルアクリル酸メチルのガスクロマトグラフィー分析チャートの一例である。 図2は、図1のガスクロマトグラフィー分析チャートの拡大図である。
本発明の熱可塑性樹脂組成物は、α−ヒドロキシアルキルアクリレート(以下「RHMA」と称することもある)を原料単量体として用いた重合体、または前記重合体の主鎖に環構造を導入した重合体(以下、これら重合体を纏めて「RHMA由来重合体」と称することもある)の少なくとも一方を含むものであって、前記α−ヒドロキシアルキルアクリレート中に含まれる特定高沸点不純物の含量が所定量以下である点、または、長径5μm以上20μm未満の異物(以下「微細異物」と称することもある)の量が所定量以下である点、に特徴を有する。
以下では、まず本発明における所定のRHMAについて説明し、その後、それを用いたRHMA由来重合体と該RHMA由来重合体を含む樹脂組成物について説明する。
1.RHMA
1.1.RHMAの構造
本発明におけるα−ヒドロキシアルキルアクリレート(RHMA)は、下記一般式(1)で示される。
(一般式(1)中、R1は、有機残基を表し、Rは、水素原子または有機残基を表す。)
一般式(1)中、R1の例である有機残基としては、炭素数1〜18の直鎖状、分岐状または環状のアルキル基、炭素数1〜8のヒドロキシアルキル基、またはアリール基が挙げられる。これらのうち、炭素数1〜8の直鎖状、分岐状または環状のアルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、2−エチルヘキシル基またはシクロヘキシル基)およびアリール基(例えば、フェニル基)が好ましい。
一般式(1)中、Rの例である有機残基としては、上述したRの例である有機残基と同じものが挙げられ、これらのうち、炭素数1〜2の低級アルキル基(メチル基またはエチル基)が好ましい。
一般式(1)で表されるα−ヒドロキシアルキルアクリレートの具体例としては、例えば、α−ヒドロキシメチルアクリル酸メチル、α−ヒドロキシメチルアクリル酸エチル、α−ヒドロキシメチルアクリル酸プロピル、α−ヒドロキシメチルアクリル酸イソプロピル、α−ヒドロキシメチルアクリル酸ブチル、α−ヒドロキシメチルアクリル酸イソブチル、α−ヒドロキシメチルアクリル酸tert−ブチル、α−ヒドロキシメチルアクリル酸ペンチル、α−ヒドロキシメチルアクリル酸ヘキシル、α−ヒドロキシメチルアクリル酸2−エチルヘキシル、α−ヒドロキシメチルアクリル酸フェニル、α−ヒドロキシメチルアクリル酸ベンジル、α−(1−ヒドロキシエチル)アクリル酸メチル、α−(1−ヒドロキシエチル)アクリル酸エチル、α−(1−ヒドロキシエチル)アクリル酸ブチル、α−(1−ヒドロキシエチル)アクリル酸2−エチルヘキシル等を挙げられる。これらの中でも特にα−ヒドロキシメチルアクリル酸メチルが好ましい。これらは1種のみであってもよいし、2種以上であってもよい。
1.2.RHMA中の不純物量
本発明におけるRHMAは、下記式で求まる高沸点不純物含量(Chbp)が0.6質量%以下であることが重要である。
hbp=(Ahbp/Astd)×FRHMA×(Wstd/Wtotal)×100
(式中、Ahbp、Astd、FRHMA、Wstd、Wtotalはいずれも、分子量が2万の化学結合型ポリエチレングリコールを充填剤とするキャピラリーカラムを用いたガスクロマトグラフィーによって、α−ヒドロキシアルキルアクリレートと内部標準物質とを含む試料を分析することで求まる値であり、うちAstdは、前記内部標準物質のピーク面積を示す。Ahbpは、α−ヒドロキシアルキルアクリレートの保持時間を1としたときの相対保持時間が0.90〜1.30となるピークのうち、α−ヒドロキシアルキルアクリレートを除いたピークの合計面積を示す。ただし、相対保持時間0.90〜1.30の範囲に重合禁止剤のピークが含まれる場合は、前記Ahbpに、この重合禁止剤のピークの面積は含まない。FRHMAは、α−ヒドロキシアルキルアクリレートおよび内部標準物質の質量比とこれらのピーク面積比との関係を示す検量線の傾きである。Wstdは、打ち込み試料中の内部標準物質の質量を示し、Wtotalは、打ち込み試料中の前記α−ヒドロキシアルキルアクリレートのみかけの質量を示す。)
本発明におけるRHMAは、例えば後述する合成方法により得られるが、通常、合成時の副生物など種々の不純物を含有することになる。それら不純物のうち、特定の高沸点不純物(すなわち、前記ガスクロマトグラフィー分析において、α−ヒドロキシアルキルアクリレートの保持時間を1としたときの相対保持時間が0.90〜1.30となるピークとして検出される物質であり、RHMAおよび重合禁止剤以外の物質)の含量(Chbp)を0.6質量%以下とすることにより、本発明の熱可塑性樹脂組成物は微細な異物の含量が極めて少ないものとなる。Chbpは、好ましくは0.5質量%以下、より好ましくは0.4質量%以下である。
前記特定の高沸点不純物の含量(Chbp)は、前記ガスクロマトグラフィー分析によりα−ヒドロキシアルキルアクリレートの検量線を用いた内部標準法で求めるものである。α−ヒドロキシアルキルアクリレートの検量線とは、α−ヒドロキシアルキルアクリレートと内部標準物質との質量比率を変えた複数の試料について前記ガスクロマトグラフィー分析を行い、横軸に「α−ヒドロキシアルキルアクリレートの質量/内部標準物質の質量」を、縦軸に「α−ヒドロキシアルキルアクリレートのピーク面積/内部標準物質のピーク面積」をプロットした時の回帰直線である。上記式中のFRHMAはこの回帰直線(検量線)の傾きである。
内部標準物質としては、RHMAの前記ガスクロマトグラフィー分析において検出される全てのピークと重ならないピークとして検出されるものであればよく、公知の手法により適宜決定すればよいが、例えば、RHMAに対する相対保持時間が0.50〜0.75程度の範囲になる脂肪族アルコール(例えば、アルコキシ基置換脂肪族アルコール)を使用してもよい。このような内部標準物質としては、例えばRHMAがα−ヒドロキシメチルアクリル酸メチルである場合、2−メトキシエタノールが好ましく用いられる。
上記式中のAhbpは、α−ヒドロキシアルキルアクリレートの保持時間を1としたときの相対保持時間が0.90〜1.30となるピークのうち、α−ヒドロキシアルキルアクリレートおよび重合禁止剤を除いたピークの合計面積である。例えば、RHMAがα−ヒドロキシメチルアクリル酸メチルである場合、図1に示すようなチャートが得られ、かかるチャートにおいて保持時間12.178分に検出されているのがα−ヒドロキシメチルアクリル酸メチルのピークである。このとき、このα−ヒドロキシメチルアクリル酸メチルのピークの保持時間(12.178分)を1としたとき、相対保持時間が0.90〜1.30となる範囲は、図1における保持時間10.9602分(12.178×0.9)〜15.8314分(12.178×1.30)の範囲となる。
なお本発明においては、前記相対保持時間0.90〜1.30の範囲に重合禁止剤のピークが含まれる場合には、この重合禁止剤のピークの面積を全面積及び合計面積に含まないこととする。ここでRHMAに含まれ得る重合禁止剤の例としては、例えば「1.3.RHMAの合成方法」で後述するものが挙げられるが、それらに限定されるものではなく、重合禁止剤として公知の全ての物質を包含する。
上記式中のWstdは打ち込み試料中の内部標準物質の質量、Wtotalは打ち込み試料中の前記α−ヒドロキシアルキルアクリレートのみかけの質量であり、これらは、試料の調製時の内部標準物質およびα−ヒドロキシアルキルアクリレートの各使用量(秤取り量)と、そこから調製される打ち込み試料の希釈倍率と、実際の打ち込み量とから求めることができる。ここで、α−ヒドロキシアルキルアクリレートのみかけの質量とは、α−ヒドロキシアルキルアクリレートの含有不純物を無視し、試料調製時の秤採り量をそのままα−ヒドロキシアルキルアクリレートの量に置き換えた質量である。
前記ガスクロマトグラフィー分析では、分子量が2万の化学結合型ポリエチレングリコールを充填剤とする。この様な充填剤としては、例えば、シグマアルドリッチ社製「SUPELCOWAX(登録商標)10」を用いることができる。
前記ガスクロマトグラフィー分析を行う際には、キャピラリー内径0.25mm、長さ10mのカラム(好ましくは極性カラム)を用いることとし、カラム温度を、40℃で3分間保持した後、昇温速度15℃/分で昇温することとする。通常は、カラム温度が230℃に到達した後、同温度で10分間保持した時点で測定を終了すればよい。
前記ガスクロマトグラフィー分析を行うにあたり、試料の注入量は、検出されるRHMAに帰属されるピークの面積が、例えば500万〜5000万の範囲(好ましくは1000万〜3000万)に入るよう調整することが好ましい。RHMAのピーク面積がこの範囲内に入る限り、前記特定高沸点不純物のピークは適切に検出される。
前記ガスクロマトグラフィー分析におけるその他の条件は、例えば、後述する実施例の通りとすればよい。
なお前記ガスクロマトグラフィー分析において各ピーク面積を求める際には、各ピークのスタート点とエンド点を結ぶ直線を(近似)ベースラインとし、該(近似)ベースラインと各ピークとにより囲まれた面積を算出することとする。具体的には、図1のチャートを拡大した図2において、保持時間11.7分付近に検出されるピークのように他のピークと重なっていないピークについては、ベースラインをピークのスタート点(上向き矢印で示す(以下、同様))とエンド点(下向き矢印で示す(以下、同様))とを結ぶ線とみなせるので、ベースライン分割で波形処理すればよい。また、保持時間12.25分〜13.25分に検出されるピークのように他のピーク(例えばRHMA)と重なるピークについては、テーリング処理を施して波形処理をすることにより、スタート点とエンド点とを結ぶ線を近似ベースラインとして面積を求めればよい。
前記RHMA中の高沸点不純物含量(Chbp)を前記範囲に制御するには、例えば、蒸留によってRHMAを精製することとし、この時の理論段数を高くし、かつ不純物の分割条件を厳しくしてRHMAの純度を高めればよい。蒸留塔で精製する場合、例えば、蒸留塔底部の最高到達温度は低く設定することが好ましく、α−ヒドロキシメチルアクリル酸メチルの場合、好ましくは140℃以下、より好ましくは130℃以下、さらに好ましくは120℃以下程度にすることが推奨される。なお、この様にRHMAを精製すれば、後述するエーテルダイマーの含量も同時に所定の範囲に制御できる。
本発明におけるRHMAは、その脱水二量化不純物であるエーテルダイマーの含量が0.50質量%以下であることが好ましく、より好ましくは0.35質量%以下、さらに好ましくは0.20質量%以下、特に好ましくは0.10質量%以下、特により好ましくは0.01質量%、最も好ましくは0質量%である。ここでエーテルダイマーとは、2つのRHMAが有する水酸基が縮合しエーテル結合を形成した二量体であり、下記一般式(2)で示される。
(一般式(2)中、R1、Rは、前記一般式(1)と同義である。)
エーテルダイマーの含量が前記範囲であることにより、本発明の熱可塑性樹脂組成物に含まれる微細な異物の含量をより低減することが可能になる。
前記エーテルダイマーの含量(Cdimer)は、前記ガスクロマトグラフィーによる分析により、α−ヒドロキシアルキルアクリレートの検量線を用いた内部標準法に従い、下記式で求めることができる。つまり、本発明においてエーテルダイマーの含量は、RHMAに換算した含量として求められる。
dimer=(Adimer/Astd)×FRHMA×(Wstd/Wtotal)×100
(式中、Adimerは、エーテルダイマーのピーク面積を示し、Astd、FRHMA、Wstd、Wtotalはいずれも、上述したChbpの算出式と同義である。)
なお、前記ガスクロマトグラフィー分析において、前記エーテルダイマーは、通常、前記相対保持時間0.90〜1.30の範囲内に検出される。
本発明におけるRHMAの純度、すなわち純粋なα−ヒドロキシアルキルアクリレートの含量は、99.0質量%以上が好ましく、より好ましくは99.3質量%以上、さらに好ましくは99.5質量%以上である。なおRHMAの純度は、上述したガスクロマトグラフィーによりRHMAの検量線を用いた内部標準法にて求めることができる。
1.3.RHMAの合成方法
本発明におけるRHMAを合成する方法は、特に制限されるものではなく、公知の有機合成方法を適宜採用することができるが、工業的には、α,β−不飽和カルボン酸エステル類とアルデヒド類とを触媒としての三級アミン化合物の存在下で反応させる、森田−Baylis−Hilman反応を利用した方法が望ましい。
前記α,β−不飽和カルボン酸エステル類としては、例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−プロピル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸t−ブチル、アクリル酸n−オクチル、アクリル酸イソオクチル、アクリル酸2−エチルへキシル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸ステアリル等のアクリル酸アルキルエステル;アクリル酸シクロペンチル、アクリル酸シクロヘキシル等のアクリル酸シクロアルキルエステル;アクリル酸フェニル、アクリル酸o−メトキシフェニル、アクリル酸p−メトキシフェニル、アクリル酸p−ニトロフェニル、アクリル酸p−メチルフェニル、アクリル酸p−t−ブチルフェニル等のアクリル酸アリールエステル;等のアクリル酸エステル類が挙げられる。これらのアクリル酸エステル類のうち、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−エチルヘキシルが特に好適である。
前記アルデヒド類としては、例えば、ホルムアルデヒドの20〜50%水溶液、パラホルムアルデヒド、ジオキサン、トリオキサン等のホルムアルデヒド類が挙げられる。
前記α,β−不飽和カルボン酸エステル類の使用量としては、α,β−不飽和カルボン酸エステル類/アルデヒド類(モル比)が0.5〜10となるように用いることが好ましく、より好ましくは0.8〜8であり、さらに好ましくは1〜8である。
前記三級アミン化合物としては、例えば、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリ−n−プロピルアミン、トリイソプロピルアミン等のトリアルキルアミン;N,N−ジメチルエチルアミン、N,N−ジメチルプロピルアミン、N,N−ジメチルイソプロピルアミン、N,N−ジメチルブチルアミン、N,N−ジメチルイソブチルアミン、N,N−ジメチル−t−ブチルアミン、N,N−ジメチル(トリメチルシリル)アミン等のN,N−ジメチルアルキルアミン;N,N−ジエチルメチルアミン、N,N−ジエチルプロピルアミン、N,N−ジエチルイソプロピルアミン等のN,N−ジエチルアルキルアミン;1,4−ジアザビシクロ[2,2,2]オクタン(DABCO)、1−アザビシクロ[2,2,2]オクタン−3−オール等の環状アミン;等が挙げられる。これら三級アミン化合物は、単独で用いても2種類以上を併用してもよい。これらの三級アミンのうち、水に対する溶解度が比較的高い化合物が好ましく、常圧における沸点が100℃以下であり、且つ、少なくとも1個のN−メチル基を有するN−メチルアルキルアミン(N−メチル化合物)がより好ましく、常圧における沸点が100℃以下であり、且つ、少なくとも2個のN−メチル基を有するN,N−ジメチルアルキルアミンがさらに好ましい。特に好ましくは、トリメチルアミンである。また、1,4−ジアザビシクロ[2,2,2]オクタン(DABCO)、1−アザビシクロ[2,2,2]オクタン−3−オール等の環状アミンも好ましい。
前記三級アミン化合物は、液体状、ガス状等、種々の状態での使用が可能であるが、5〜80質量%水溶液として使用することが好ましく、20〜60質量%水溶液として使用することが好ましい。触媒を水溶液の状態で使用することにより、反応開始時および反応時における取り扱いが容易になるとともに、反応終了後に触媒を回収して再使用する場合における取り扱い等も容易となる。
前記三級アミン化合物の使用量としては、特に限定されるものではないが、三級アミン化合物/アルデヒド類(モル比)が0.05〜2となるように使用することが好ましく、より好ましくは0.05〜1であり、さらに好ましくは0.07〜0.9である。
前記RHMAを合成する際の反応では、溶媒として通常、水が好ましく用いられるが、必要に応じて、有機溶媒を用いることができる。有機溶媒としては、反応に用いる基質および三級アミン化合物を溶解し、且つ、反応に対して不活性な化合物であれば、特に限定されるものではない。溶媒として水を用いる場合、その水の量は、全反応液量に対して0.001質量%以上60質量%以下とすることが好ましく、より好ましくは、0.005質量%以上50質量%以下、さらに好ましくは、0.01質量%以上40質量%以下である。
前記RHMAを合成する際には、反応原料であるα,β−不飽和カルボン酸エステル類および生成物であるRHMAがともに重合しやすい性質を有することから、反応時の重合を抑制するために、反応系に重合禁止剤を単独で、あるいは分子状酸素を併用して、添加することが好ましい。
重合禁止剤としては、特に制限はなく、例えば、リン酸、リン酸トリメチル、リン酸トリエチル、リン酸トリブチル等のアルキルリン酸塩、リン酸ジフェニル等のアリールリン酸塩、亜リン酸トリメチル、亜リン酸トリエチル、亜リン酸トリフェニル等の亜リン酸塩、トリメチルホスフィン、トリエチルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリフェニルホスフィン、トリス(ペンタフルオロフェニル)ホスフィン等のホスフィン類、トリメチルホスフィンオキサイド、トリエチルホスフィンオキサイド等のアルキルホスフィンオキサイドのほか、市販品では「アデカスタブ(登録商標)2112」、「アデカスタブ(登録商標)PEP−8」、「アデカスタブ(登録商標)260」、「アデカスタブ(登録商標)3010」、「アデカスタブ(登録商標)HP−10」、「アデカスタブ(登録商標)329K」、「アデカスタブ(登録商標)PEP−24G」(以上、旭電化社製)、「HCA」(三光社製)、「IRGAFOS168」(Ciba製)等のリン化合物;ノニルフェノール、モノ−t−ブチル−p−クレゾール、モノ−t−ブチル−m−クレゾール、2,4−ジメチル−6−t−ブチル−フェノール、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール、2,6−ジ−t−ブチルフェノール、4−ヒドロキシメチル−2,6−ジ−t−ブチル−フェノール、メトキノン、グアヤコール、3−メトキシフェノール、4−メトキシフェノール、ヒドロキノン、メチルヒドロキノン、t-ブチルヒドロキノン、カテコール、4−メチルカテコール、4−t−ブチルカテコール、レゾルシノール、2−メチルレゾルシノール、5−メチルレゾルシノール、プロピルガレートのほか、市販品では「スミライザー(登録商標)GM」、「スミライザー(登録商標)GS」(以上、住友化学社製)、「IRGANOX1222」(Ciba社製)等のフェノール系化合物類;市販品では「スミライザー(登録商標)TPL−R」、「スミライザー(登録商標)TPS」、「スミライザー(登録商標)TPD」(以上、住友化学社製)等の有機硫黄系化合物;市販品では「IRGANOXHP2225FF」、「IRGANOXHP2341」、「IRGANOXHP2921FF」(以上、Ciba社製)等のラクトン系化合物(混合品);ジブチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジブチルジチオカルバミン酸銅等の金属錯体類;フェニル−α−ナフチルアミン、N,N’−ジフェニル−p−フェニレンジアミン、4,4−テトラメチルジアミノジフェニルアミン、ピペリジン、2,6−ジメチルピペリジン、2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、ピペリジノオキシフリーラジカル、2,6−ジメチルピペリジノフリーラジカル、2,2,6,6−テトラメチルピペリジノフリーラジカルのほか、市販品では「CXA5415」、「ZJ705」(以上、Ciba社製)等のアミンもしくはN−オキシル化合物類;市販品では「Q1300」、「Q1301」(以上、WAKO社製)等のニトロソ化合物;フェノチアジンが挙げられる。これら重合禁止剤は、1種のみを用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記重合禁止剤の添加量は、特に限定されるものではないが、通常、生成したRHMA類に対する割合が0.0001〜5質量%の範囲内となるようにすることが好ましい。
前記分子状酸素としては、例えば、酸素−窒素の混合ガスや空気を用いることができる。この場合、反応系に酸素含有ガスを吹き込むように(いわゆるバブリング)すればよい。
前記RHMAを合成する際の反応温度は、反応が進行する範囲であれば特に限定されるものではないが、原料もしくは生成物の重合を抑制するためには、40〜160℃で行うのが好ましく、より好ましくは60〜100℃である。反応温度があまりに低すぎると、反応速度が小さくなり反応に長時間を要する傾向になるので、好ましくない。
以上のようにして得られた反応液には、目的物であるRHMAとともに、触媒、未反応原料(α,β−不飽和カルボン酸エステル類、アルデヒド類)、溶媒等が含まれているので、ろ過、再結晶、晶析、蒸留、水または有機溶媒による抽出・洗浄処理等の公知の方法を適宜用いてそれらを除去することが好ましい。また、得られた反応液には、上述した特定高沸点不純物やその他の不純物(低沸点不純物等)が含まれることが多いので、それらを除去するために蒸留、晶析、有機溶媒による抽出等の精製を施すことが好ましい。特定高沸点不純物の除去については上述した通りである。
2.RHMA由来重合体
本発明におけるRHMA由来重合体は、α−ヒドロキシアルキルアクリレート単位を含む重合体(以下「未環化重合体」と称することもある)、またはα−ヒドロキシアルキルアクリレート単位を含む重合体の主鎖に環構造を導入した重合体(以下「環構造含有重合体」と称することもある)であり、いずれも上述した本発明におけるRHMAを原料単量体として用いた重合により得ることができる。
2.1.未環化重合体
未環化重合体は、上述した本発明のRHMA単位のみを有するホモポリマーであってもよいし、上述した本発明のRHMA単位とともに該RHMAと共重合可能な他の単量体由来の単位をも有するコポリマーであってもよい。
他の単量体としては、RHMAと共重合可能なものであれば特に制限されないが、重合性二重結合を有するビニル系単量体が好ましい。特に、後述する環構造含有重合体とする場合には、他の単量体として、例えば、カルボキシル基を有する重合性単量体、エステル基を有する重合性単量体、水酸基を有する重合性単量体(但し、RHMA以外の単量体)、アミノ基もしくはアミド基を有する重合性単量体など、環形成性官能基を有する重合性単量体を選択することが好ましい。これらの中でも、カルボキシル基を有する重合性単量体、エステル基を有する重合性単量体、水酸基を有する重合性単量体が特に好ましい。なお他の単量体は、1種のみであってもよいし2種以上であってもよい。
前記カルボキシル基を有する重合性単量体としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、α−置換アクリル酸、α−置換メタクリル酸、マレイン酸、コハク酸などが挙げられ、これらの中でも、アクリル酸、メタクリル酸が好ましい。
前記エステル基を有する重合性単量体としては、例えば、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、アクリル酸イソブチル、アクリル酸t−ブチル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸ベンジルなどのアクリル酸エステル;メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸t−ブチル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸ベンジルなどのメタクリル酸エステルなどが挙げられ、これらの中でも、メタクリル酸メチルが得られる重合体の耐熱性や透明性に優れる点で好ましい。
前記水酸基を有する重合性単量体(RHMA以外の単量体)としては、例えば、α−ヒドロキシメチルスチレン、α−ヒドロキシエチルスチレンなどのα−ヒドロキシアルキルスチレン;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)アクリレートなどの(メタ)アクリル酸のヒドロキシアルキルエステル;2―(ヒドロキシメチル)アクリル酸、2−(ヒドロキシエチル)アクリル酸などの2−(ヒドロキシアルキル)アクリル酸;などが挙げられる。
また他の単量体としては、上記のほか、紫外線吸収性重合性単量体を選択することも、耐候性を付与しうる点で好ましい。紫外線吸収性重合性単量体としては、例えば、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収性単量体、トリアジン系紫外線吸収性単量体など公知のものが挙げられる。
未環化重合体が他の単量体由来の単位をも有する場合には、α−ヒドロキシアルキルアクリレート単位の含有量は、1質量%以上、40質量%以下であることが好ましく、より好ましくは3質量%以上、30質量%以下、さらに好ましくは5質量%以上、20質量%以下である。
未環化重合体は、前記RHMAおよび必要に応じて前記他の単量体を含む単量体成分を公知の重合方法により適宜重合させることにより得られる。
未環化重合体を得るための重合反応では、必要に応じて、溶媒を使用することができる。溶媒としては、特に限定されるものではなく、例えば、トルエン、キシレン、エチルベンゼンなどの芳香族炭化水素系溶剤;メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン系溶剤;テトラヒドロフランなどのエーテル系溶剤;などの1種または2種以上が挙げられる。
未環化重合体を得るための重合反応では、必要に応じて、公知の重合開始剤を使用することができる。重合開始剤としては、特に制限されるものではなく、例えば、クメンハイドロパーオキサイド、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、t−アミルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、ターシャリーアミルパーオキシイソノナノエートなどの有機過酸化物;2,2’−アゾビス(イソブチロニトリル)、1,1’−アゾビス(シクロヘキサンカルボニトリル)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)などのアゾ化合物;などの1種または2種以上が挙げられる。なお重合開始剤の使用量は、重合性単量体の組合せや反応条件などに応じて適宜設定すればよい。
未環化重合体を得るための重合反応における重合条件は、特に制限されるものではなく、使用する重合性単量体の種類や割合などに応じて適宜設定すればよいが、例えば、重合温度や重合時間は、好ましくは、重合温度が0℃〜150℃、重合時間が0.5時間〜20時間であり、より好ましくは、重合温度が80℃〜140℃、重合時間が1時間〜10時間である。本発明では、RHMA中の高沸点不純物含量が所定量以下に低減されているので、連続して重合反応を行っても重合釜へのゲル物の付着の抑制が可能である。
未環化重合体の分子量は、特に制限されないが、例えば重量平均分子量では、1,000以上、2,000,000以下が好ましく、より好ましくは5,000以上、1,000,000以下、さらに好ましくは50,000以上、500,000以下である。
2.2.環構造含有重合体
環構造含有重合体は、前記未環化重合体の主鎖に環構造を導入したものである。ここで主鎖の環構造としては、例えば、ラクトン構造、無水グルタル酸構造、イミド構造(グルタルイミド構造、マレイミド構造など)等が挙げられる。これらの中でも、耐熱性が高く、透明性、機械的強度に優れる点では、ラクトン構造が好ましい。
環構造含有重合体は、例えば、前記未環化重合体に、環形成性官能基を有する重合性単量体由来の単位を導入しておき、重合反応後、環化縮合反応を進行させることにより得ることができる。例えば、ラクトン環構造を導入するのであれば、前記未環化重合体を水酸基とエステル基とを有するものとし、該重合体を必要に応じて触媒の存在下で加熱することにより、脱アルコールを伴うラクトン環化縮合反応を進行させて形成できる。
環構造含有重合体を得る際の環化縮合反応および該環化縮合反応を可能にするための未環化重合体の重合方法等については、本発明におけるRHMAを必須にすること以外、特に制限されるものではなく、例えば、ラクトン環構造を導入する場合には、特開2006−96960号公報、特開2006−171464号公報、特開2007−63541号公報等に記載の方法を適宜採用すればよく、無水グルタル酸構造やイミド構造を導入する場合には、特開2007−31537号公報、国際公開第2007/26659号パンフレット、国際公開第2005/108438号パンフレット、特開昭57−153008号公報等に記載の方法を適宜採用すればよい。
環構造含有重合体の分子量は、特に制限されないが、例えば重量平均分子量では、1,000以上、2,000,000以下が好ましく、より好ましくは5,000以上、1,000,000以下、さらに好ましくは50,000以上、500,000以下である。
3.熱可塑性樹脂組成物
本発明の熱可塑性樹脂組成物は、α−ヒドロキシアルキルアクリレート単位を含む重合体、または前記重合体の主鎖に環構造を導入した重合体(上述したRHMA由来重合体)の少なくとも一方を含む熱可塑性樹脂組成物である。α−ヒドロキシアルキルアクリレート単位を含む重合体を含有する樹脂組成物は、優れた耐候性を発現しうる。また前記重合体の主鎖に環構造を導入した重合体を含む樹脂組成物は、高い耐熱性を発現するとともに、透明性が高く、複屈折率が低いなど優れた光学特性を示すことが知られている。特にメタクリル系樹脂は表面光沢や耐光性に優れ、しかも機械的強度、成型加工性、表面硬度のバランスに優れている。
本発明の熱可塑性樹脂組成物において、前記RHMA由来重合体の含有量は、例えば、熱可塑性樹脂組成物100質量%中、50質量%以上であることが好ましく、より好ましくは55質量%以上、さらに好ましくは60質量%以上である。また、上限は特に制限はなく、100質量%であってもよいし、好ましくは98質量%以下、より好ましくは95質量%以下である。
本発明の熱可塑性樹脂組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、前記RHMA由来重合体のほかに、必要に応じて、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、ポリ(4−メチル−1−ペンテン)などのオレフィンポリマー;塩化ビニル、塩素化ビニル樹脂などのハロゲン含有ポリマー;ポリスチレン、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレンブロック共重合体などのスチレンポリマー;ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステル;ナイロン6、ナイロン66、ナイロン610などのポリアミド;セルローストリアセテート、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチレートなどのセルロースエステル;ポリアセタール:ポリカーボネート;ポリフェニレンオキシド;ポリフェニレンスルフィド:ポリエーテルエーテルケトン;ポリサルホン;ポリエーテルサルホン;ポリオキシペンジレン;ポリアミドイミド;ポリブタジエン系ゴムあるいはアクリル系ゴムを配合したABS樹脂、ASA樹脂などのゴム質重合体;等のその他の熱可塑性樹脂を含有していてもよい。また、例えば、ヒンダードフェノール系、リン系、イオウ系などの酸化防止剤;耐光安定剤、耐候安定剤、熱安定剤などの安定剤;ガラス繊維、炭素繊維などの補強材;紫外線吸収剤;近赤外線吸収剤;トリス(ジブロモプロピル)ホスフェート、トリアリルホスフェート、酸化アンチモンなどの難燃剤;アニオン系、カチオン系、ノニオン系の界面活性剤などの帯電防止剤;無機顔料、有機顔料、染料などの着色剤;有機フィラーや無機フィラー;樹脂改質剤;有機充填剤や無機充填剤;可塑剤;滑剤;等の各種添加剤を含有していてもよい。これらの含有量は、RHMA由来重合体の含有量が上述した範囲となるように調整することが好ましい。
本発明の熱可塑性樹脂組成物は、長径5μm以上20μm未満の異物(微細異物)の数が100個/g以下である。この様に微細異物の数が特定範囲である熱可塑性樹脂組成物は、上述したようにRHMAに含まれる特定高沸点不純物の含量を所定量以下にすることで得ることができる。長径5μm以上20μm未満の異物の数は、好ましくは80個/g以下、より好ましくは60個/g以下、さらに好ましくは30個/g以下である。なお、本発明でいう「異物」とは、樹脂組成物を得るまでの製造工程において重合時等に生じたゲルなどの副生物、環化反応時等で重合体の劣化により生じる炭化物などの副生物のほか、各製造工程において混入した汚染物質をも含むものであり、樹脂組成物になじまない性質を有する物質全般を意味する。前記微細異物の数は、例えば実施例で後述する方法によって測定することができる。
本発明の熱可塑性樹脂組成物は、長径20μm以上の比較的大きな異物を除去する目的で、公知のポリマーフィルター(例えば濾過精度が10μm以下)を用いて濾過精製されていることが好ましい。かかる濾過精製は、例えば上述した特許文献1に記載の内容を参酌して行えばよい。本発明の熱可塑性樹脂組成物は微細異物が所定量以下に低減されているので、ポリマーフィルターの目詰まりの低減が可能となる。
本発明の熱可塑性樹脂組成物は、微細異物が所定量以下に低減されているので、フィルムや成形体とした時に、欠点が少なく高い透明性を備えたものとなる。この様な特性から、本発明の熱可塑性樹脂組成物は、自動車部品や家電製品をはじめとする各種工業部品における透明性材料、光学関連用途における光学用材料等に用いることができるが、中でも光学用材料に用いられることが好ましい。光学用材料としては、例えば、偏光子保護フィルムなどの部材等が挙げられる。
以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はもとより下記実施例によって制限を受けるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。
実施例、比較例における分析、評価は、以下の方法で行った。
<ガスクロマトグラフィー分析>
RHMA(α−ヒドロキシメチルアクリル酸メチル)のガスクロマトグラフィー分析は、分子量が2万の化学結合型ポリエチレングリコール(シグマアルドリッチ社製「SUPELCOWAX(登録商標)10」)を充填剤とするキャピラリーカラムを用い、下記の分析条件で行った。具体的には、分析に供する精製α−ヒドロキシメチルアクリル酸メチル2gと内部標準物質として2−メトキシエタノール1.2gとをスクリュー管に量り取り、混合した後、1μLを装置に注入した。なお各ピーク面積を求める際には、各ピークのスタート点とエンド点を直線で結んだ近似ベースラインと、各ピークとにより囲まれた面積を算出した。
装置:島津製作所社製「GC2014」
検出器:水素炎検出器
カラム:キャピラリー内径0.25mm、長さ10m
カラム温度:40℃で3分間保持した後、昇温速度15℃/分で230℃まで昇温し、230℃で10分間保持
検出器温度:220℃
インジェクション温度:220℃
キャリアーガス:ヘリウム
キャリアーガス流量:3mL/分
水素量:0.7kg/cm2
スプリット:85mL/分
Air量:0.7kg/cm2
高沸点不純物含量、下記エーテルダイマー含量および精製α−ヒドロキシメチルアクリル酸メチルの純度(MHMAの含量)はMHMAについての検量線に基づき内部標準法により求めた。
MHMAの検量線は、アクリル酸メチルを溶媒とし、MHMAと、内部標準物質としての2−メトキシエタノールを用いて、内部標準物質の濃度は一定であり、MHMAの濃度が0.05質量%、0.25質量%、0.50質量%、0.75質量%、0.10質量%となる試料を調製し、前記ガスクロマトグラフィー分析に供することにより作成した。
<微細異物数の測定>
得られた樹脂組成物5gを100mLのクロロホルム溶解させた測定試料について、パーティクルカウンタ(パマス社製、型式:SVSS−C、センサー仕様:HCB−LD−50/50)を用いて分析し、長径が5μm以上20μm未満の異物(微細異物)の数を計測し、1g当たりの個数に換算した。
(製造例(粗α−ヒドロキシメチルアクリル酸メチルの製造))
[反応工程]
反応器に、アクリル酸エステルとしてアクリル酸メチルを17300質量部と、ホルムアルデヒド原料として92質量%パラホルムアルデヒドを1700質量部と、三級アミン化合物として30質量%トリメチルアミン水溶液を1000質量部と、重合禁止剤としてp−メトキシフェノールを27質量部と、安定剤としてジブチルジチオカルバミン酸銅を17質量部とを仕込んだ後、70℃で8時間撹拌することにより反応させ、20400質量部の反応液を取得した。
[水洗工程]
反応後、得られた反応液を静置して有機相と水相に分離させ、水相(800質量部)を抜き出した。次いで、有機相に水2400質量部を加えて水洗を行い、19600質量部の水洗後の有機相を取得した。
[アクリル酸エステル除去工程]
次に、蒸留により水洗後の有機相からアクリル酸メチルを留去させ、アクリル酸メチル含量を1質量%以下とした。具体的には、水洗後の有機相を容器に入れ減圧下で加熱し、圧力67hPa、液温度100℃になるまで徐々に減圧および加熱を進めていき、4700質量部のアクリル酸エステル除去液を取得した。
[低沸点成分除去工程]
次に、得られたアクリル酸エステル除去液を、貯槽を備えた蒸留装置に仕込み、目的物であるα−ヒドロキシメチルアクリル酸メチルよりも沸点の低い反応副生物(低沸点成分)を蒸留により除去し、3100質量部の粗α−ヒドロキシメチルアクリル酸メチル(MHMA)を取得した。なお、蒸留条件は、還流比を10、蒸留設備内圧力を13hPaとし、蒸留塔頂部の温度が85℃に到達するまで実施した。
(実施例1)
製造例にて得られた粗α−ヒドロキシメチルアクリル酸メチル(MHMA)を低沸点成分除去工程で用いた蒸留装置に仕込み、以下の条件で蒸留を行い、高純度な精製α−ヒドロキシメチルアクリル酸メチル(A−1)を1900質量部取得した。蒸留条件は、還流比を0.4、蒸留塔内圧力を13hPaとし、蒸留塔底部の温度が120℃に到達するまで実施した。
得られた精製α−ヒドロキシメチルアクリル酸メチル(A−1)について、ガスクロマトグラフィー分析を行ったところ、精製α−ヒドロキシメチルアクリル酸メチル(A−1)の高沸点不純物含量(Chbp)は0.20質量%であり、精製α−ヒドロキシメチルアクリル酸メチル(A−1)の純度は99.66質量%、エーテルダイマーの含量は0.00質量%であった。
次に、撹拌装置、温度センサー、冷却管および窒素導入管を備えた反応容器に、メタクリル酸メチル40質量部、上記蒸留にて得られた精製α−ヒドロキシメチルアクリル酸メチル(A−1)10質量部、および重合溶媒としてトルエン50質量部を仕込んだ。次いで、反応容器に窒素ガスを導入しながら105℃まで昇温し、昇温に伴う還流が始まったところで、重合開始剤としてターシャリーアミルパーオキシイソノナノエート(アルケマ吉富社製「ルペロックス(登録商標)570」)0.03質量部を添加した。これと同時に、上記ターシャリーアミルパーオキシイソノナノエート0.06質量部の滴下を開始し、これを2時間かけて滴下しながら、約105〜110℃の還流下で溶液重合を進行させた。滴下終了後、反応容器を加温し続けて同温度を維持し4時間熟成を行った。
次に、得られた重合溶液に、環化反応の触媒としてリン酸ステアリル(堺化学工業社製「Phoslex A−18」)0.05質量部を添加し、約90℃〜110℃の還流下で2時間、ラクトン環構造を形成する環化縮合反応を進行させた。次いで、得られた重合溶液を240℃に加熱した多管式熱交換器に通して環化縮合反応を完結させた。続いて、環化縮合反応後の反応液を、バレル温度250℃、減圧度13.3〜400hPa(10〜300mmHg)、リアベント数1個およびフォアベント数4個(上流側から第1、第2、第3、第4ベントと称する)、先端部にギアポンプを介してリーフディスク型のポリマーフィルター(濾過精度5μm)が接続され、第3ベントと第4ベントとの間にサイドフィダーを備える、ベントタイプスクリュー二軸押出機(L/D=52)に、24.0質量部/時(樹脂量換算)の処理速度で導入し、脱揮処理を行うと同時にポリマーフィルター処理を行い、ラクトン環構造を主鎖に有するメタクリル重合体からなる熱可塑性樹脂組成物(B−1)を得た。この時、スチレン−アクリロニトリル共重合体(スチレン/アクリロニトリルの共重合比が73質量%/27質量%、重量平均分子量が22万)を、3質量部/時の投入速度でサイドフィーダーから投入した。なお、上記処理の際に、第3ベントの手前から、発泡抑制剤(失活剤)としてオクチル酸亜鉛(日本化学産業社製「ニッカオクチックス亜鉛18%」)0.0083質量部、フェノール系酸化防止剤(BASFジャパン社製「イルガノックス(登録商標)1010」)0.0025質量部、および硫黄系酸化防止剤(ADEKA社製「アデカスタブ(登録商標)AO−412S」)0.0025質量部をトルエン0.075質量部に溶解させた溶液を、0.106質量部/時の処理速度で投入した。
得られた熱可塑性樹脂組成物(B−1)に含まれる微細異物の数は24個/gであった。
(実施例2)
実施例1における粗α−ヒドロキシメチルアクリル酸メチルの蒸留にあたり、蒸留塔底部の温度が125℃に到達するまで実施するよう変更したこと以外は、実施例1と同様に行い、高純度な精製α−ヒドロキシメチルアクリル酸メチル(A−2)を2000質量部取得した。
得られた精製α−ヒドロキシメチルアクリル酸メチル(A−2)について、ガスクロマトグラフィー分析を行ったところ、精製α−ヒドロキシメチルアクリル酸メチル(A−2)の高沸点不純物含量(Chbp)は0.38質量%であり、精製α−ヒドロキシメチルアクリル酸メチル(A−2)の純度は99.53質量%であり、エーテルダイマーの含量は0.00質量%であった。
次に、実施例1において、精製α−ヒドロキシメチルアクリル酸メチル(A−1)に代えて、上記蒸留にて得られた精製α−ヒドロキシメチルアクリル酸メチル(A−2)を用いたこと以外は、実施例1と同様の操作を行い、ラクトン環構造を主鎖に有するメタクリル重合体からなる熱可塑性樹脂組成物(B−2)を得た。
得られた熱可塑性樹脂組成物(B−2)に含まれる微細異物の数は52個/gであった。
(比較例1)
実施例1における粗α−ヒドロキシメチルアクリル酸メチルの蒸留にあたり、蒸留塔底部の温度が150℃に到達するまで実施するよう変更したこと以外は、実施例1と同様に行い、高純度な精製α−ヒドロキシメチルアクリル酸メチル(A−3)を2000質量部取得した。
得られた精製α−ヒドロキシメチルアクリル酸メチル(A−3)について、ガスクロマトグラフィー分析を行ったところ、精製α−ヒドロキシメチルアクリル酸メチル(A−3)の高沸点不純物含量(Chbp)は0.80質量%であり、精製α−ヒドロキシメチルアクリル酸メチル(A−3)の純度は99.03質量%であり、エーテルダイマーの含量は0.00質量%であった。
次に、実施例1において、精製α−ヒドロキシメチルアクリル酸メチル(A−1)に代えて、上記蒸留にて得られた精製α−ヒドロキシメチルアクリル酸メチル(A−3)を用いたこと以外は、実施例1と同様の操作を行い、ラクトン環構造を主鎖に有するメタクリル重合体からなる熱可塑性樹脂組成物(B−3)を得た。
得られた熱可塑性樹脂組成物(B−3)に含まれる微細異物の数は156個/gであった。
(比較例2)
製造例にて得られた粗α−ヒドロキシメチルアクリル酸メチル(MHMA)を薄膜蒸留器に仕込み、以下の条件で蒸留を行い、高純度な精製α−ヒドロキシメチルアクリル酸メチル(A−4)を1900質量部取得した。蒸留条件は、蒸留塔内圧力を13hPa、ジャケット温度を120℃とし、フィードに対する留出液比率を60%に設定して実施した。
得られた精製α−ヒドロキシメチルアクリル酸メチル(A−4)について、ガスクロマトグラフィー分析を行ったところ、精製α−ヒドロキシメチルアクリル酸メチル(A−4)の高沸点不純物含量(Chbp)は0.80質量%であり、精製α−ヒドロキシメチルアクリル酸メチル(A−2)の純度は99.01質量%であり、エーテルダイマーの含量は0.40質量%であった。
次に、実施例1において、精製α−ヒドロキシメチルアクリル酸メチル(A−1)に代えて、上記蒸留にて得られた精製α−ヒドロキシメチルアクリル酸メチル(A−4)を用いたこと以外は、実施例1と同様の操作を行い、ラクトン環構造を主鎖に有するメタクリル重合体からなる熱可塑性樹脂組成物(B−4)を得た。
得られた熱可塑性樹脂組成物(B−4)に含まれる微細異物の数は180個/gであった。

Claims (4)

  1. α−ヒドロキシアルキルアクリレート単位を含む重合体、または前記重合体の主鎖に環構造を導入した重合体の少なくとも一方を含む熱可塑性樹脂組成物であって、
    前記α−ヒドロキシアルキルアクリレートは、下記式で求まる高沸点不純物含量(Chbp)が0.6質量%以下であることを特徴とする熱可塑性樹脂組成物。
    hbp=(Ahbp/Astd)×FRHMA×(Wstd/Wtotal)×100
    (式中、Ahbp、Astd、FRHMA、Wstd、Wtotalはいずれも、分子量が2万の化学結合型ポリエチレングリコールを充填剤とするキャピラリーカラムを用いたガスクロマトグラフィーによって、α−ヒドロキシアルキルアクリレートと内部標準物質とを含む試料を分析することで求まる値であり、うちAstdは、前記内部標準物質のピーク面積を示す。Ahbpは、α−ヒドロキシアルキルアクリレートの保持時間を1としたときの相対保持時間が0.90〜1.30となるピークのうち、α−ヒドロキシアルキルアクリレートを除いたピークの合計面積を示す。ただし、相対保持時間0.90〜1.30の範囲に重合禁止剤のピークが含まれる場合は、前記Ahbpに、この重合禁止剤のピークの面積は含まない。FRHMAは、α−ヒドロキシアルキルアクリレートおよび内部標準物質の質量比とこれらのピーク面積比との関係を示す検量線の傾きである。Wstdは、打ち込み試料中の内部標準物質の質量を示し、Wtotalは、打ち込み試料中の前記α−ヒドロキシアルキルアクリレートのみかけの質量を示す。)
  2. 前記α−ヒドロキシアルキルアクリレートに含まれる、その脱水二量化不純物であるエーテルダイマーの含量が、0.50質量%以下である請求項1に記載の熱可塑性樹脂組成物。
  3. α−ヒドロキシアルキルアクリレート単位を含む重合体、または前記重合体の主鎖に環構造を導入した重合体の少なくとも一方を含む熱可塑性樹脂組成物であって、
    長径5μm以上20μm未満の異物の数が100個/g以下であることを特徴とする熱可塑性樹脂組成物。
  4. 光学用材料に用いられる請求項1〜3のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物。
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