JP2017039868A - Resin composition, optical film, polarizing plate, and image display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、主鎖に環構造を有する重合体を含む新規な樹脂組成物に関する。また、本発明は、新規な樹脂組成物から構成される光学フィルムと、当該光学フィルムを備える偏光板および画像表示装置とに関する。 The present invention relates to a novel resin composition containing a polymer having a ring structure in the main chain. Further, the present invention includes an optical film comprised of the novel resin composition, and to a polarizing plate and an image display device comprising the optical film.
アクリル重合体、ポリシクロオレフィン、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリエステルなどの透明な重合体を含む樹脂組成物が、レンズ、プリズム、光ファイバー、光学フィルムのような光学部材の用途に幅広く使用されている。なかでもアクリル重合体は、光学的な透明性が高く、耐候性、機械的強度、成形加工性および表面硬度のバランスが高いといった特長を有する。 Resin compositions containing transparent polymers such as acrylic polymers, polycycloolefins, polycarbonates, polystyrenes, and polyesters are widely used for optical members such as lenses, prisms, optical fibers, and optical films. Among them, the acrylic polymer has characteristics such as high optical transparency and a high balance of weather resistance, mechanical strength, molding processability and surface hardness.
透明な重合体の中に、主鎖に環構造を有する重合体がある。上述した重合体のなかでは、ポリシクロオレフィン、ポリカーボネート、およびポリエステルの一種であるポリエチレンテレフタレート(PET)などがこれに該当する。アクリル重合体にも、主鎖に環構造を有する重合体が存在する。例えば、特許文献1(特許第4825409号)には、主鎖にラクトン環構造を有するアクリル重合体が開示されている。特許文献2(特開2006−328334号公報)には、主鎖にグルタルイミド構造を有するアクリル重合体が開示されている。特許文献3(特開2007−31537号公報)には、主鎖にN−置換マレイミド構造を有するアクリル重合体が開示されている。 Among the transparent polymers, there is a polymer having a ring structure in the main chain. Among the above-mentioned polymers, polycycloolefin, polycarbonate, polyethylene terephthalate (PET), which is a kind of polyester, and the like correspond to this. Acrylic polymers also include polymers having a ring structure in the main chain. For example, Patent Document 1 (Japanese Patent No. 4825409) discloses an acrylic polymer having a lactone ring structure in the main chain. Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2006-328334) discloses an acrylic polymer having a glutarimide structure in the main chain. Patent Document 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 2007-31537) discloses an acrylic polymer having an N-substituted maleimide structure in the main chain.
一般に、アクリル重合体のガラス転移温度(Tg)は高いものでも100℃前後であるが、これらの文献には、主鎖に環構造を有するアクリル重合体がより高いTgを有することが示されている。重合体のTgが向上すると、当該重合体を含む樹脂組成物および樹脂成形体の耐熱性が向上する。樹脂成形体が光学部材である場合、光学部材を備える製品に対する近年の強い要請、具体的な例として、製品のコンパクト化、高性能化、デザインの自由度向上などの観点から光源、電源部、バッテリー、回路基板といった発熱体の近傍に光学部材を配置する設計上の要請、に対応できる可能性が増すことになる。 In general, even if the glass transition temperature (Tg) of an acrylic polymer is high, it is around 100 ° C., but these documents indicate that an acrylic polymer having a ring structure in the main chain has a higher Tg. Yes. When the Tg of the polymer is improved, the heat resistance of the resin composition containing the polymer and the resin molded body is improved. When the resin molding is an optical member, a recent strong demand for a product including the optical member, as a specific example, a light source, a power supply unit, and the like from the viewpoint of compactness of the product, high performance, improvement of design flexibility, etc. There is an increased possibility of being able to meet the design requirements for arranging optical members in the vicinity of heating elements such as batteries and circuit boards.
本発明の目的の一つは、主鎖に環構造を有する重合体を含み、光学部材にも適用可能である新規な樹脂組成物の提供である。 One of the objects of the present invention is to provide a novel resin composition that includes a polymer having a ring structure in the main chain and can be applied to an optical member.
本発明の樹脂組成物は、主鎖にラクタム環構造を有する重合体(A)と、芳香族ビニル化合物単位を構成単位として有する重合体(B)とを含む。 The resin composition of this invention contains the polymer (A) which has a lactam ring structure in a principal chain, and the polymer (B) which has an aromatic vinyl compound unit as a structural unit.
本発明の光学フィルムは、上記本発明の樹脂組成物から構成される。 The optical film of the present invention is composed of the resin composition of the present invention.
本発明の偏光板は、偏光子と、前記偏光子の少なくとも一方の主面上に積層された、偏光子保護フィルムである上記本発明の光学フィルムと、を備える。 The polarizing plate of the present invention includes a polarizer, the laminated on at least one major surface of the polarizer, and the optical film of the present invention is a polarizer protective film, a.
本発明の画像表示装置は、上記本発明の光学フィルムを備える。 The image display device of the present invention includes an optical film of the present invention.
本発明によれば、主鎖に環構造を有する重合体を含み、光学部材にも適用可能である樹脂組成物が実現する。 According to the present invention comprises a polymer having a ring structure in its main chain, the resin composition can be applied to the optical member is realized.
本発明の樹脂組成物(C)は、主鎖にラクタム環構造を有する重合体(A)と、芳香族ビニル化合物単位を構成単位として有する重合体(B)とを含む。 The resin composition of the present invention (C) is mainly include chain polymer having a lactam ring structure (A), a polymer having an aromatic vinyl compound unit as a constituent unit and (B).
重合体(A)は、ラクタム環構造を主鎖に有しており、そのガラス転移温度(Tg)は高い。このため、重合体(A)を含む樹脂組成物(C)のTgを高くすることが可能である。樹脂組成物(C)のTgが高いと、樹脂組成物(C)および樹脂組成物(C)から構成される樹脂成形体、例えば光学部材、の耐熱性が向上する。耐熱性が向上した光学部材は、例えば光学部材を備える画像表示装置といった各種の装置において、光源、電源部、回路基板などの発熱体に近傍して配置することが可能であり、これにより、当該装置の設計の自由度が向上する。設計の自由度の向上は、例えば、小型化、薄型化、高性能化、デザインの自由度の向上などを含んでいる。 Polymer (A), a lactam ring structure has the main chain, the glass transition temperature (Tg) of higher. Therefore, it is possible to increase the Tg of the polymer (A) a resin composition comprising (C). When the Tg of the resin composition (C) is high, the heat resistance of the resin molded body composed of the resin composition (C) and the resin composition (C), for example, an optical member is improved. The optical member heat resistance is improved, for example, in various devices such as image display apparatus including an optical member, a light source, power supply unit, it is possible to arrange in the vicinity of the heating element such as a circuit board, thereby, the The degree of freedom in device design is improved. Improvement of the degree of freedom of design, for example, reduction in size, contains thinner, high performance, such as improvement of the degree of freedom in design.
主鎖にラクタム環構造を有する重合体(A)と、芳香族ビニル化合物単位を構成単位として有する重合体(B)とは相溶性が高く、双方の重合体を含む樹脂組成物(C)の光学的な透明性の確保が可能である。このため、樹脂組成物(C)は光学部材として使用可能となる。また、重合体(A)と重合体(B)とは、例えば上述した他の環構造を主鎖に有する重合体と、芳香族ビニル化合物単位を構成単位として有する重合体との組み合わせに比べて、より幅広い組成範囲において相溶可能である。このことは、樹脂組成物(C)および樹脂組成物(C)から構成される樹脂成形体において、光学的な透明性が確保できる組成範囲が広い、例えば、光学部材として使用できる組成範囲が広いことを意味する。この点においても、樹脂組成物(C)は光学部材への使用に好適である。 A polymer having a lactam ring structure in its main chain (A), a polymer having an aromatic vinyl compound unit as a constituent unit (B) and the high compatibility, the resin composition comprising both polymer (C) securing optical clarity is possible. Therefore, the resin composition (C) is available as an optical member. Further, the polymer (A) and the polymer (B), for example compared to a combination of a polymer having other ring structure as described above in the main chain, a polymer having an aromatic vinyl compound unit as a constituent unit It can be compatible with a wider variety of composition range. This means that in the resin molded article composed of the resin composition (C) and the resin composition (C), the composition range optical clarity can be secured wide, for example, a composition range which can be used as an optical member is wide Means that. Also in this point, the resin composition (C) is suitable for use in an optical member.
光学的特性に着目すると、例えば固有複屈折について、重合体(A)の固有複屈折は基本的に正であり、重合体(B)の固有複屈折は、基本的に負である。このため、樹脂組成物(C)では、固有複屈折の正負の符号が互いに異なる2種以上の重合体を含ませることができる。ここで、重合体(A),(B)間の相溶性を確保できる組成範囲が広いことと相まって、樹脂組成物(C)では、樹脂組成物(C)としての固有複屈折の正負の符号、およびその程度の制御の自由度が高くなる。これにより、例えば、樹脂組成物(C)から、複屈折の値、典型的には位相差値がゼロ近傍である光学フィルムから、厚さ方向の位相差が負である「負の位相差フィルム」まで実現可能となる。前者の光学フィルムは、例えば、偏光子保護フィルムである。後者の負の位相差フィルムは、液晶表示装置(LCD)などの画像表示分野における需要も大きい。 Focusing on the optical properties, for example, the intrinsic birefringence, the intrinsic birefringence of the polymer (A) is basically positive, intrinsic birefringence of the polymer (B) is essentially negative. Therefore, the resin composition (C), it is possible to include positive and negative signs are different from each other two or more polymers of intrinsic birefringence. Here, the polymer (A), (B) together with the fact composition range the compatibility can be ensured between wide, the resin composition (C), the sign of positive or negative intrinsic birefringence as a resin composition (C) , and increases flexibility of the degree of control. Thus, for example, a resin composition from (C), the value of birefringence, and typically from the optical film retardation value is near zero, the phase difference in the thickness direction is negative "negative retardation film it is possible to realize up to. " The former optical film, for example, a polarizer protecting film. The latter negative retardation film is also large demand in the image display areas of the liquid crystal display device (LCD).
このように樹脂組成物(C)は、主鎖に環構造を有する重合体を含むことで高いTgを達成しながら光学的な透明性を確保でき、さらに、複屈折の値について制御の自由度が高く、例えば、ゼロ近傍の位相差値を示す光学フィルムから負の位相差フィルムまで実現可能な樹脂組成物となりうる。 Thus the resin composition (C), while achieving high Tg by including a polymer having a ring structure in its main chain can be secured optical transparency, further, the degree of freedom in controlling the birefringence value It is high, for example, may allow resin composition realized by optical film exhibiting retardation value close to zero to a negative retardation film.
[重合体(A)]
重合体(A)は、主鎖にラクタム環構造を有する。重合体(A)は、典型的には熱可塑性重合体である。重合体(A)は、典型的には非晶性の重合体である。重合体(A)は、典型的には非水溶性の重合体である。
[Polymer (A)]
The polymer (A) has a lactam ring structure in the main chain. The polymer (A) is typically a thermoplastic polymer. The polymer (A) is typically an amorphous polymer. The polymer (A) is typically a water-insoluble polymer.
重合体(A)が主鎖に有するラクタム環構造は、例えば、ピロリジノン環構造である。 Lactam ring structure polymer (A) has a main chain, for example, a pyrrolidinone ring structure.
ピロリジノン環構造は、基本骨格として5員環のアミド環構造(環状アミド構造)を有する。この環状アミド構造は、5員環のラクタム構造(γ−ラクタム構造)でもある。重合体が主鎖にピロリジノン環構造を有するとは、5員環であるピロリジノン環構造の基本骨格を構成する5つの原子のうち少なくとも1つの原子、典型的にはアミド結合(−NRCO−)を構成しない3つの炭素原子、が当該重合体の主鎖に位置し、主鎖を構成することを意味する。 Pyrrolidinone ring structure has a 5-membered ring of the amide ring structure as a basic skeleton (cyclic amide structure). The cyclic amide structure is also 5-membered ring lactam structure (.gamma.-lactam structure). The polymer has a pyrrolidinone ring structure in its main chain, at least one atom of the five atoms which constitute the basic skeleton of the pyrrolidinone ring is a 5-membered ring, typically amide bond (-NRCO-) configured not three carbon atoms, but located in the main chain of the polymer, which means that constitute the main chain.
重合体(A)は、主鎖に位置するラクタム環構造(例えばピロリジノン環構造、以下同じ)に由来する特性を有する。特性は、例えば、熱的特性、光学的特性である。 The polymer (A) has a characteristic derived from a lactam ring structure (for example, pyrrolidinone ring structure, the same applies hereinafter) located in the main chain. Properties, for example, thermal properties, optical properties.
熱的特性は、例えばガラス転移温度(Tg)であり、重合体(A)のTgはラクタム環構造を主鎖に有さない場合に比べて高くなる。 The thermal characteristic is, for example, the glass transition temperature (Tg), and the Tg of the polymer (A) is higher than when the main chain does not have a lactam ring structure.
光学的特性は、例えば複屈折特性である。主鎖に位置する環構造によって、重合体(A)の複屈折発現性(位相差発現性)が向上する。ラクタム環構造は、重合体(A)に固有複屈折を与える作用を有する。より具体的に、ラクタム環構造は、基本的に重合体(A)に正の固有複屈折を与える作用を有するが、環構造の基本骨格に結合した置換基が嵩高いなどの場合、重合体(A)に負の固有複屈折を与えることがある。重合体(A)としての固有複屈折の正負は、当該重合体(A)が有する各構成単位が示す複屈折特性の兼ね合いにより決定される。例えば、ラクタム環構造が重合体(A)に正の固有複屈折を与える作用を有する場合においても、負の固有複屈折を与える作用を有する構成単位を重合体(A)がさらに有するとき、重合体(A)としての固有複屈折が負になることがある。 The optical characteristic is, for example, a birefringence characteristic. The ring structure located in the main chain, birefringence expression of the polymer (A) (phase difference developability) is improved. The lactam ring structure has an effect of giving intrinsic birefringence to the polymer (A). More specifically, lactam ring structure has the effect of allowing a positive intrinsic birefringence essentially polymer (A), in the case where such substituents are bulky bonded to the basic skeleton of the ring structure, the polymer the substance may have a negative intrinsic birefringence (a). The positive or negative of the intrinsic birefringence as the polymer (A) is determined by the balance between the birefringence characteristics of the respective structural units of the polymer (A). For example, in a case having an effect lactam ring structure gives a positive intrinsic birefringence polymer (A) also, when further has a structural unit having an effect of allowing a negative intrinsic birefringence polymer (A) is a heavy intrinsic birefringence may become negative as a polymer (a).
重合体(A)は、その他の特性、例えば、ラクタム環構造に含まれる(環状)アミド構造に基づく、密着性、耐加水分解性、耐熱分解性などを有しうる。 Polymer (A), other properties, for example, based on Included (cyclic) amide structure in lactam ring structure, adhesion, hydrolysis resistance, may have such thermal decomposition resistance.
これらの特性は、重合体(A)を含む樹脂組成物(C)を光学部材として使用する際の有利な特徴になりうる。高いTgは、例えば、樹脂組成物(C)から構成される部分を有する光学部材の耐熱性の向上につながり、このような光学部材は、当該光学部材を備える製品の設計の自由度を向上させる。具体的な一例として、光学部材の一種である光学フィルムについて、当該フィルムを光源、電源部、回路基板などの発熱体に近接して配置することが可能となるため、LCDなどの画像表示装置の設計の自由度が向上する。高い複屈折発現性は、例えば、光学フィルムについて、その複屈折の値、典型的には位相差値の制御の自由度を向上させる。このとき、上述のように、重合体(A)が重合体(B)に対して相溶性が高いことが、この自由度の向上に大きく寄与する。複屈折発現性は、例えば応力光学係数Crにより評価できる。Crの絶対値が大きいほど、複屈折発現性が高い。密着性、耐加水分解性および耐熱分解性の高さも、光学部材としての有利な点となる。 These properties may be a resin composition comprising a polymer (A) to (C) to an advantageous feature of using as an optical member. High Tg, for example, help improve the heat resistance of the optical member having a portion constituted of a resin composition (C), such optical members, thereby improving the degree of freedom in product design with the optical member . As a specific example, the optical film is a kind of optical members, the film source, the power supply unit, since it is possible to arrange in proximity to the heating element such as a circuit board, an image display device such as LCD Design freedom is improved. High birefringence expression can, for example, an optical film, the value of the birefringence, and typically improve the degree of freedom of control of the phase difference value. At this time, as described above, the high compatibility of the polymer (A) with the polymer (B) greatly contributes to the improvement of the degree of freedom. Birefringence expressing, for example can be evaluated by the stress optical coefficient Cr. The larger the absolute value of Cr, the higher the birefringence expression. Adhesion, also hydrolysis resistance and thermal decomposition resistance of the high, an advantage as an optical member.
重合体(A)が主鎖に有しうるピロリジノン環構造は、例えば、以下の式(1)に示す環構造である。この環構造では、式(1)に示すように、アミド構造(−NR3−CO−)を構成していない3つの炭素原子(環構造の3位、4位および5位の炭素原子)が重合体(A)の主鎖に位置する(主鎖を構成する)。式(1)に示す環構造は、重合体(A)の構成単位(繰り返し単位)であっても、構成単位の一部を構成する構造であってもよい。後者の場合、当該構成単位は、その分子構造の一部として式(1)に示すピロリジノン環構造を含むことになる。 The pyrrolidinone ring structure that the polymer (A) may have in the main chain is, for example, a ring structure represented by the following formula (1). In this ring structure, as shown in the formula (1), three carbon atoms that do not constitute the amide structure (—NR 3 —CO—) (carbon atoms at the 3rd, 4th and 5th positions of the ring structure) Located in the main chain of the polymer (A) (constitutes the main chain). The ring structure shown in Formula (1) may be a structural unit (repeating unit) of the polymer (A) or a structure constituting a part of the structural unit. In the latter case, the structural unit includes a pyrrolidinone ring structure represented by the formula (1) as a part of its molecular structure.
式(1)において、R1は、水素原子、メチル基または−NHCOR4基であり、R4は、水素原子、メチル基、フェニル基、炭素数2〜18の直鎖アルキル基、または炭素数3〜18のシクロアルキル基である。R2は、水素原子または−COOR5基であり、R5は、水素原子、メチル基、フェニル基、炭素数2〜18の直鎖アルキル基、または炭素数3〜18のシクロアルキル基である。R3は、水素原子または−COR6基であり、R6は、水素原子、メチル基、フェニル基、炭素数2〜18の直鎖アルキル基、または炭素数3〜18のシクロアルキル基である。R4〜R6は、互いに同一であっても異なっていてもよい。 In Formula (1), R 1 is a hydrogen atom, a methyl group, or a —NHCOR 4 group, and R 4 is a hydrogen atom, a methyl group, a phenyl group, a linear alkyl group having 2 to 18 carbon atoms, or a carbon number 3 to 18 cycloalkyl groups. R 2 is a hydrogen atom or a —COOR 5 group, and R 5 is a hydrogen atom, a methyl group, a phenyl group, a linear alkyl group having 2 to 18 carbon atoms, or a cycloalkyl group having 3 to 18 carbon atoms. . R 3 is a hydrogen atom or —COR 6 group, and R 6 is a hydrogen atom, a methyl group, a phenyl group, a linear alkyl group having 2 to 18 carbon atoms, or a cycloalkyl group having 3 to 18 carbon atoms. . R 4 to R 6 may be the same as or different from each other.
直鎖アルキル基の炭素数は2〜12が好ましく、2〜4がより好ましい。直鎖アルキル基は、例えば、エチル基、プロピル基、ブチル基である。シクロアルキル基の炭素数は3〜12が好ましく、3〜6がより好ましい。シクロアルキル基は、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基である。 2-12 are preferable and, as for carbon number of a linear alkyl group, 2-4 are more preferable. The straight chain alkyl group is, for example, an ethyl group, a propyl group, or a butyl group. 3-12 are preferable and, as for carbon number of a cycloalkyl group, 3-6 are more preferable. The cycloalkyl group is, for example, a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, or a cyclohexyl group.
ある実施形態では、式(1)においてR1が上記−NHCOR4基である。この場合、R4は、水素原子、メチル基、フェニル基、n−ブチル基またはt−ブチル基が好ましい。 In one embodiment, in formula (1), R 1 is the —NHCOR 4 group. In this case, R 4 is preferably a hydrogen atom, a methyl group, a phenyl group, an n-butyl group or a t-butyl group.
また別の実施形態では、式(1)においてR2が上記−COOR5基である。この場合、R5は、水素原子、メチル基、エチル基、n−ブチル基またはベンジル基が好ましい。 In another embodiment, in formula (1), R 2 is the —COOR 5 group. In this case, R 5 is preferably a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, an n-butyl group or a benzyl group.
さらにまた別の実施形態では、式(1)においてR3が水素原子である。この場合、重合体(A)および重合体(A)を含む樹脂組成物(C)のTgが特に高くなる他、重合体(A)および樹脂組成物(C)の耐熱分解特性が特に向上する。 In still another embodiment, R 3 in formula (1) is a hydrogen atom. In this case, the Tg of the polymer (A) and the resin composition (C) containing the polymer (A) is particularly high, and the thermal decomposition characteristics of the polymer (A) and the resin composition (C) are particularly improved. .
さらにまた別の実施形態では、式(1)において、R1およびR2が、互いに独立して、水素原子またはメチル基である。 In still another embodiment, in Formula (1), R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom or a methyl group.
R1およびR2の組み合わせの具体例は、R1が水素原子、メチル基または−NHCOR4基であり、R2が−COOR5基である組み合わせである。このとき、R4は、水素原子、メチル基、フェニル基、n−ブチル基またはt−ブチル基でありうるし、これと独立してR5は、水素原子、メチル基、エチル基、n−ブチル基またはベンジル基でありうる。この範囲におけるR1およびR2の好ましい組み合わせの例は、R1がメチル基または−NHCOR4基であり、R2が−COOR5基である組み合わせである。このとき、R4はメチル基でありうるし、これと独立してR5はメチル基でありうる。より具体的な組み合わせの例は、R1がメチル基または−NHCOCH3基であり、R2が−COOCH3基である組み合わせである。 A specific example of the combination of R 1 and R 2 is a combination in which R 1 is a hydrogen atom, a methyl group or a —NHCOR 4 group, and R 2 is a —COOR 5 group. At this time, R 4 may be a hydrogen atom, a methyl group, a phenyl group, an n-butyl group or a t-butyl group, and independently of this, R 5 is a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, or n-butyl group. Group or benzyl group. An example of a preferable combination of R 1 and R 2 in this range is a combination in which R 1 is a methyl group or a —NHCOR 4 group, and R 2 is a —COOR 5 group. At this time, R 4 may be a methyl group, and independently of this, R 5 may be a methyl group. A more specific example of the combination is a combination in which R 1 is a methyl group or —NHCOCH 3 group, and R 2 is a —COOCH 3 group.
R1およびR2の組み合わせの別の具体例は、R1が水素原子またはメチル基であり、これと独立してR2が水素原子またはメチル基である組み合わせである。この範囲におけるR1およびR2の組み合わせの例は、R1がメチル基であり、R2が水素原子である組み合わせである。 Another specific example of the combination of R 1 and R 2 is a combination in which R 1 is a hydrogen atom or a methyl group, and independently, R 2 is a hydrogen atom or a methyl group. An example of a combination of R 1 and R 2 in this range is a combination in which R 1 is a methyl group and R 2 is a hydrogen atom.
R1およびR2と独立して、例えば、これらのR1およびR2の組み合わせと独立して、R3は水素原子または−COR6基をとりうる。R1およびR2との組み合わせの具体例では、R3は水素原子である。この場合は、上述したように、重合体(A)および樹脂組成物(C)のTgが特に高くなる他、重合体(A)および樹脂組成物(C)の耐熱分解特性が特に向上する。 Independent of R 1 and R 2 , for example, independent of the combination of R 1 and R 2 , R 3 can take a hydrogen atom or a —COR 6 group. In a specific example of the combination with R 1 and R 2 , R 3 is a hydrogen atom. In this case, as described above, the Tg of the polymer (A) and the resin composition (C) is particularly high, and the thermal decomposition characteristics of the polymer (A) and the resin composition (C) are particularly improved.
式(1)に示すピロリジノン環構造は、重合体(A)の主鎖上で連続していてもよい。この場合、連続するピロリジノン環構造は、隣接する環構造同士でスピロ環構造を形成する。ただし、式(1)に示すピロリジノン環構造が重合体(A)の構成単位の一部を構成する場合、例えば、重合体(A)が有する構成単位が、式(1)に示す環構造の3位または5位の炭素原子にメチレン基などのアルキレン基が結合した構造を有する構成単位である場合(より具体的な例は、後述の式(4)に示す構成単位である場合)、重合体(A)の主鎖における当該構成単位の連続は、環構造の間に重合体(A)の主鎖を構成するアルキレン基が位置していることから、主鎖上におけるピロリジノン環構造の連続に該当しない。この場合、ピロリジノン環構造同士は主鎖上で隣接していない、ともいえる。 Pyrrolidinone ring structure shown in formula (1) may be contiguous on the backbone of the polymer (A). In this case, pyrrolidinone ring successive form a spiro ring structure the ring structure adjacent to. However, if the pyrrolidinone ring structure shown in formula (1) constitutes a part of the structural units of the polymer (A), for example, structural units having the polymer (A) is a ring structure represented by the formula (1) 3-position or the 5-position carbon atoms of an alkylene group such as methylene group is a structural unit having a structure bonded (more specific example, when a structural unit represented by the formula (4) below), heavy continuous of the structural unit in the main chain of the polymer (a), since the alkylene group constituting the main chain of the polymer during the ring (a) is located, continuous pyrrolidinone ring structure in the main chain Not applicable. In this case, between pyrrolidinone ring are not adjacent on the main chain, and can be said.
式(1)に示すピロリジノン環構造が重合体(A)の主鎖上で連続する場合、互いに隣接する2つの環構造は、一方の環構造の3位の炭素原子と他方の環構造の5位の炭素原子とが同一の炭素原子であるスピロ環構造を形成する。そして、当該3位の炭素原子に結合したR1および当該5位の炭素原子に結合したR2は存在しない。 When the pyrrolidinone ring structure represented by the formula (1) is continuous on the main chain of the polymer (A), the two adjacent ring structures are the carbon atom at the 3-position of one ring structure and the 5 of the other ring structure. A spiro ring structure in which the carbon atom at the position is the same carbon atom is formed. There is no R 1 bonded to the 3rd carbon atom and R 2 bonded to the 5th carbon atom.
このような、重合体(A)の主鎖上で連続するピロリジノン環構造の例を、以下の式(2),(3)に示す。 Examples of such a pyrrolidinone ring structure continuous on the main chain of the polymer (A) are shown in the following formulas (2) and (3).
式(2)に示す構造は、式(1)に示す2つのピロリジノン環構造が重合体(A)の主鎖上で連続しているスピロ環構造である。左側の環構造の5位の炭素原子と、当該環構造に隣接する右側の環構造の3位の炭素原子とは同一の炭素原子である。いずれの環構造についても、3位から5位の3つの炭素原子が重合体(A)の主鎖を構成する。左側の環構造の5位の炭素原子に結合したR2および右側の環構造の3位の炭素原子に結合したR1は存在しない。左側の環構造のR3と右側の環構造のR3とは互いに同一であっても異なっていてもよく、互いに同一でありうる。 The structure shown in Formula (2) is a spiro ring structure in which two pyrrolidinone ring structures shown in Formula (1) are continuous on the main chain of the polymer (A). The carbon atom at the 5th position in the left ring structure and the carbon atom at the 3rd position in the right ring structure adjacent to the ring structure are the same carbon atom. In any ring structure, three carbon atoms from the 3rd position to the 5th position constitute the main chain of the polymer (A). R 2 bonded to the carbon atom at the 5-position of the left ring structure and R 1 bonded to the carbon atom at the 3-position of the right ring structure do not exist. It may be R 3 and R 3 of the right ring structure of the left ring structure optionally being the same or different, may be identical to one another.
式(3)に示す構造は、式(1)に示す3つのピロリジノン環構造が主鎖上で連続しているスピロ環構造である。左端の環構造の5位の炭素原子と、当該環構造に隣接する中央の環構造の3位の炭素原子とは同一の炭素原子である。中央の環構造の5位の炭素原子と、当該環構造に隣接する右端の環構造の3位の炭素原子とは同一の炭素原子である。いずれの環構造についても3位から5位の3つの炭素原子が重合体(A)の主鎖を構成する。左端の環構造の5位の炭素原子に結合したR2、中央の環構造の3位の炭素原子に結合したR1および5位の炭素原子に結合したR2、ならびに右端の環構造の3位の炭素原子に結合したR1は存在しない。各環構造のR3は互いに同一であっても異なっていてもよく、互いに同一でありうる。 The structure shown in Formula (3) is a spiro ring structure in which three pyrrolidinone ring structures shown in Formula (1) are continuous on the main chain. The carbon atom at the 5-position of the leftmost ring structure and the carbon atom at the 3-position of the central ring structure adjacent to the ring structure are the same carbon atom. The carbon atom at the 5-position of the central ring structure and the carbon atom at the 3-position of the rightmost ring structure adjacent to the ring structure are the same carbon atom. In any ring structure, three carbon atoms from the 3rd position to the 5th position constitute the main chain of the polymer (A). R 2 bonded to the carbon atom at the 5-position of the leftmost ring structure, R 1 bonded to the carbon atom at the 3-position of the central ring structure and R 2 bonded to the carbon atom at the 5-position, and 3 of the ring structure at the right-end. There is no R 1 attached to the carbon atom at the position. R 3 in each ring structure may be the same as or different from each other, and may be the same as each other.
このように、式(1)に示すピロリジノン環構造が重合体(A)の主鎖上で連続する場合、R1および/またはR2が存在しないことがある。このとき、R1および/またはR2は存在しないのではなく、当該基が結合している炭素原子の結合の手(当該基が属する環構造の外部への結合の手)とともに隣接する環構造を形成している、と表現することもできる。 Thus, when the pyrrolidinone ring structure represented by the formula (1) is continuous on the main chain of the polymer (A), R 1 and / or R 2 may not be present. At this time, R 1 and / or R 2 are not present, but adjacent to the ring structure together with the bonding hand of the carbon atom to which the group is bonded (the bonding hand to the outside of the ring structure to which the group belongs). It can also be expressed as forming.
式(1)に示すピロリジノン環構造が重合体(A)の主鎖上で連続する場合、連続する数は限定されない。ある一つの例では、主鎖全体にわたって式(1)に示すピロリジノン環構造が連続する重合体(A)、換言すれば、式(1)に示すピロリジノン環構造を構成単位として、当該構成単位のみからなるホモポリマーである重合体(A)、でありうる。 If pyrrolidinone ring structure shown in formula (1) are consecutive on the main chain of the polymer (A), the number of consecutive not limited. In one certain embodiment, the polymer pyrrolidinone ring structure shown in Formula (1) over the entire main chain is continuous (A), in other words, as a constitutional unit pyrrolidinone ring structure shown in formula (1), only the structural unit it is a homopolymer comprising a polymer (a), in can be.
重合体(A)は、ラクタム環構造(例えば、式(1)に示すピロリジノン環構造)を含む構成単位Pを有することになる。構成単位Pは、ラクタム環構造のみから構成されていてもよいし、ラクタム環構造と他の分子構造とから構成されていてもよい。他の分子構造は、例えば、ピロリジノン環構造の3位および/または5位の炭素原子に結合して、当該環構造とともに重合体(A)の主鎖を構成する分子構造であり、より具体的な例は、上述したメチレン基などのアルキレン基である。 The polymer (A) has a structural unit P including a lactam ring structure (for example, a pyrrolidinone ring structure represented by the formula (1)). The structural unit P may be composed only of a lactam ring structure, or may be composed of a lactam ring structure and another molecular structure. Other molecular structure, for example, attached to the 3-position and / or 5-position carbon atom of the pyrrolidinone ring, a molecular structure constituting the main chain of the polymer together with the ring structure (A), more specifically an example is an alkylene group such as methylene group as described above.
ピロリジノン環構造と他の分子構造とから構成される構成単位Pの一例を、以下の式(4)に示す。 An example of a configuration unit P composed of a pyrrolidinone ring structure and other molecular structures are shown in the following equation (4).
式(4)に示す構成単位Xは、ピロリジノン環構造と、当該環構造の3位の炭素原子に結合したメチレン基とから構成される単位である。メチレン基の炭素原子および環構造の3位から5位の炭素原子は、重合体(A)の主鎖を構成する。構成単位Xのピロリジノン環構造は式(1)に示す環構造であり、第二級アミド構造(R3が水素原子)または第三級アミド構造(R3が−COR6基)を、環の一部を構成する分子構造として含んでいる(第二級または第三級アミド構造を、環構造の一部として含んでいる)。 The structural unit X shown in Formula (4) is a unit composed of a pyrrolidinone ring structure and a methylene group bonded to the 3-position carbon atom of the ring structure. The carbon atom of the methylene group and the 3rd to 5th carbon atoms of the ring structure constitute the main chain of the polymer (A). The pyrrolidinone ring structure of the structural unit X is a ring structure represented by the formula (1), and a secondary amide structure (R 3 is a hydrogen atom) or a tertiary amide structure (R 3 is a —COR 6 group) As part of the molecular structure (including secondary or tertiary amide structures as part of the ring structure).
構成単位Xは、基本的に、重合体(A)に正の固有複屈折を与える作用を有する。ただし、環構造の基本骨格に結合した置換基が嵩高いなどの場合、重合体(A)に負の固有複屈折を与えることがある。正(または負)の固有複屈折を重合体に与える作用を有する構成単位とは、当該単位のホモポリマーを形成したときに、当該ホモポリマーが正(または負)の固有複屈折を示す単位をいう。重合体(A)としての固有複屈折の正負は、構成単位Xだけではなく、重合体(A)が有する他の構成単位が示す複屈折特性との兼ね合いにより定まる。 The structural unit X basically has an effect of imparting positive intrinsic birefringence to the polymer (A). However, when the substituent bonded to the basic skeleton of the ring structure is bulky, negative intrinsic birefringence may be imparted to the polymer (A). A structural unit having an effect of imparting positive (or negative) intrinsic birefringence to a polymer is a unit in which the homopolymer exhibits positive (or negative) intrinsic birefringence when the homopolymer of the unit is formed. Say. Whether the intrinsic birefringence of the polymer (A) is positive or negative is determined not only by the structural unit X but also by the balance with the birefringence characteristics of other structural units of the polymer (A).
式(4)のR1〜R3は、上述した具体例を含め、式(1)のR1〜R3と同じである。 R 1 to R 3 of formula (4), including the specific example described above, the same as R 1 to R 3 of formula (1).
式(4)におけるR1およびR2の組み合わせの具体例は、R1が水素原子、メチル基または−NHCOR4基であり、R2が−COOR5基である組み合わせである。このとき、R4は、水素原子、メチル基、フェニル基、n−ブチル基またはt−ブチル基でありうるし、これと独立してR5は、水素原子、メチル基、エチル基、n−ブチル基またはベンジル基でありうる。この範囲におけるR1およびR2の好ましい組み合わせの例は、R1がメチル基または−NHCOR4基であり、R2が−COOR5基である組み合わせである。このとき、R4はメチル基でありうるし、これと独立してR5はメチル基でありうる。より具体的な組み合わせの例は、R1がメチル基または−NHCOCH3基であり、R2が−COOCH3基である組み合わせであり、このような組み合わせを有する構成単位Xは、例えば、メタクリル酸メチル(MMA)とアセトアミドアクリル酸メチル(AcAAM)との共重合体を前駆重合体(D)として、当該重合体(D)における隣り合う構成単位間に環化反応を進行させて形成できる。環化反応を進行させる隣り合う構成単位がMMA単位とAcAAM単位との組み合わせである場合、R1はメチル基であり、一組のAcAAM単位の組み合わせである場合、R1は−NHCOCH3基である。これらの組み合わせを有する構成単位Xは、重合体(A)に正の固有複屈折を与える作用を有する。これらの組み合わせにおいてR3は水素原子であってもよく、このような重合体(A)は、例えば、上記環化反応の後、当該環化により形成された環構造を構成する第三級アミド構造上のアシル基を脱アシル化して形成できる。 A specific example of the combination of R 1 and R 2 in the formula (4) is a combination in which R 1 is a hydrogen atom, a methyl group or a —NHCOR 4 group, and R 2 is a —COOR 5 group. At this time, R 4 may be a hydrogen atom, a methyl group, a phenyl group, an n-butyl group or a t-butyl group, and independently of this, R 5 is a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, or n-butyl group. Group or benzyl group. An example of a preferable combination of R 1 and R 2 in this range is a combination in which R 1 is a methyl group or a —NHCOR 4 group, and R 2 is a —COOR 5 group. At this time, R 4 may be a methyl group, and independently of this, R 5 may be a methyl group. A more specific example of the combination is a combination in which R 1 is a methyl group or —NHCOCH 3 group and R 2 is a —COOCH 3 group, and the structural unit X having such a combination is, for example, methacrylic acid A copolymer of methyl (MMA) and methyl acetamide acrylate (AcAAM) can be used as a precursor polymer (D) to form a cyclization reaction between adjacent structural units in the polymer (D). When the adjacent structural unit for proceeding the cyclization reaction is a combination of an MMA unit and an AcAAM unit, R 1 is a methyl group, and when it is a combination of a set of AcAAM units, R 1 is a —NHCOCH 3 group. is there. The structural unit X having these combinations has an effect of imparting positive intrinsic birefringence to the polymer (A). In these combinations, R 3 may be a hydrogen atom, and such a polymer (A) is, for example, a tertiary amide constituting the ring structure formed by the cyclization after the cyclization reaction. It can be formed by deacylating structural acyl groups.
式(4)におけるR1およびR2の組み合わせの別の具体例は、R1が水素原子またはメチル基であり、これと独立してR2が水素原子またはメチル基である組み合わせである。この範囲におけるR1およびR2の組み合わせの例は、R1がメチル基であり、R2が水素原子である組み合わせであり、このような組み合わせを有する構成単位Xは、例えば、メタクリル酸メチル(MMA)とN−ビニルアセトアミド(NVA)との共重合体を前駆重合体(D)として、当該重合体(D)における隣り合うMMA単位とNVA単位との間に環化反応を進行させて形成できる。これらの組み合わせを有する構成単位Xは、重合体(A)に正の固有複屈折を与える作用を有する。これらの組み合わせにおいてR3は水素原子であってもよく、このような重合体(A)は、例えば、上記環化反応の後、当該環化により形成された環構造を構成する第三級アミド構造上のアシル基を脱アシル化して形成できる。 Another specific example of the combination of R 1 and R 2 in the formula (4) is a combination in which R 1 is a hydrogen atom or a methyl group, and independently, R 2 is a hydrogen atom or a methyl group. An example of the combination of R 1 and R 2 in this range is a combination in which R 1 is a methyl group and R 2 is a hydrogen atom, and the structural unit X having such a combination is, for example, methyl methacrylate ( MMA) and N-vinylacetamide (NVA) as a precursor polymer (D), formed by advancing a cyclization reaction between adjacent MMA units and NVA units in the polymer (D) it can. The structural unit X having these combinations has an effect of imparting positive intrinsic birefringence to the polymer (A). In these combinations, R 3 may be a hydrogen atom, and such a polymer (A) is, for example, a tertiary amide constituting the ring structure formed by the cyclization after the cyclization reaction. It can be formed by deacylating structural acyl groups.
重合体(A)は、ラクタム環構造を含む構成単位Pのみから構成されるホモポリマーであっても、構成単位Pと、構成単位P以外の構成単位Qとから構成される共重合体であってもよい。共重合体は、ランダム共重合体、ブロック共重合体、グラフト共重合体でありうる。 Polymer (A) may be a homopolymer composed only of the structural unit P including the lactam ring structure, a structural unit P, there in a copolymer composed of the structural units Q other than the structural units P May be. The copolymer may be a random copolymer, a block copolymer, or a graft copolymer.
重合体(A)は2種以上の構成単位Pを有しうるし、2種以上の構成単位Qを有しうる。 The polymer (A) may have two or more kinds of structural units P and may have two or more kinds of structural units Q.
重合体(A)が構成単位Pと構成単位Qとから構成される共重合体である場合、重合体(A)は、構成単位Qの種類および含有率に応じて様々なさらなる特性を示す。構成単位Qは、例えば、(メタ)アクリル酸エステル単位、(メタ)アクリル酸単位、N−置換マレイミド単位、芳香族ビニル化合物単位、不飽和カルボン酸化合物単位、シアン化ビニル化合物単位、複素芳香族基を有するα,β−不飽和単量体単位である。 When the polymer (A) is a copolymer composed of the structural unit P and the structural unit Q, the polymer (A) exhibits various further properties depending on the type and content of the structural unit Q. The structural unit Q includes, for example, (meth) acrylic acid ester units, (meth) acrylic acid units, N-substituted maleimide units, aromatic vinyl compound units, unsaturated carboxylic acid compound units, vinyl cyanide compound units, heteroaromatics. An α, β-unsaturated monomer unit having a group.
重合体(A)は、(メタ)アクリル酸エステル単位および(メタ)アクリル酸単位から選ばれる少なくとも1種を構成単位Qとして有していてもよい。この場合、重合体(A)および重合体(A)を含む樹脂組成物(C)の光学的な透明性がより高くなるなど、その光学的特性がより向上し、例えば光学部材としての用途により好適となる。共重合体である重合体(A)は、(メタ)アクリル酸エステル単位を構成単位Qとして有することが好ましい。換言すれば、重合体(A)は、(メタ)アクリル酸エステル単位を構成単位としてさらに有することが好ましい。 The polymer (A) may have at least one selected from a (meth) acrylic acid ester unit and a (meth) acrylic acid unit as the structural unit Q. In this case, such optical clarity of the polymer (A) and the polymer (A) a resin composition comprising (C) becomes higher, the optical characteristics are further improved, for example by use as an optical member Preferred. The polymer (A) which is a copolymer preferably has a (meth) acrylic acid ester unit as the structural unit Q. In other words, the polymer (A) preferably further has a (meth) acrylic acid ester unit as a constituent unit.
(メタ)アクリル酸エステル単位は、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸イソボルニル、(メタ)アクリル酸ジシクロペンタニル、(メタ)アクリル酸アダマンチル、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシエチル、α−ヒドロキシアクリル酸メチル、α−ヒドロキシアクリル酸エチルの各(メタ)アクリル酸エステルの重合により形成される(これら各単量体に由来する)構成単位である。(メタ)アクリル酸エステル単位は、メタクリル酸メチル(MMA)単位、メタクリル酸エチル単位、メタクリル酸n−ブチル単位、メタクリル酸シクロヘキシル単位、メタクリル酸イソボルニル単位、メタアクリル酸ベンジル単位が好ましく、MMA単位がより好ましい。このとき、重合体(A)の光学的な透明性がさらに高くなる。 The (meth) acrylic acid ester unit is, for example, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, Cyclohexyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, dicyclopentanyl (meth) acrylate, adamantyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, hydroxyethyl (meth) acrylate, α-hydroxyacryl It is a structural unit (derived from each of these monomers) formed by polymerization of each (meth) acrylic acid ester of methyl acid and ethyl α-hydroxyacrylate. The (meth) acrylic acid ester unit is preferably a methyl methacrylate (MMA) unit, an ethyl methacrylate unit, an n-butyl methacrylate unit, a cyclohexyl methacrylate unit, an isobornyl methacrylate unit, or a benzyl methacrylate unit, and an MMA unit. More preferred. At this time, the optical transparency of the polymer (A) is further increased.
重合体(A)が(メタ)アクリル酸エステル単位を構成単位としてさらに有する場合、重合体(A)における(メタ)アクリル酸エステル単位の含有率は、例えば15〜90質量%であり、40〜85質量%が好ましく、60〜80質量%がより好ましい。これらの場合、重合体(A)および重合体(A)を含む樹脂組成物(C)の高いTgおよび光学的特性のバランスがより向上する。重合体(A)が式(1)に示す環構造を主鎖に有し、かつ当該環構造のR3が水素原子である場合、さらに重合体(A)および重合体(A)を含む樹脂組成物(C)の耐熱分解特性とのバランスも向上する。 When the polymer (A) further has a (meth) acrylic acid ester unit as a constituent unit, the content of the (meth) acrylic acid ester unit in the polymer (A) is, for example, 15 to 90% by mass, and 40 to 40%. 85 mass% is preferable and 60-80 mass% is more preferable. In these cases, the balance between the high Tg and optical properties of the polymer (A) and the resin composition (C) containing the polymer (A) is further improved. When the polymer (A) has a ring structure represented by the formula (1) in the main chain and R 3 of the ring structure is a hydrogen atom, the resin further includes the polymer (A) and the polymer (A). The balance with the thermal decomposition characteristic of the composition (C) is also improved.
式(4)に示す構成単位Xをはじめとして、構成単位Pの種類によっては、MMAなどの(メタ)アクリル酸エステルとの共重合体を前駆重合体(D)として、当該前駆重合体(D)に環化反応、場合によってはさらに脱アシル化反応、を進行させて重合体(A)を形成できるが、この場合、重合体(A)は、未反応の単位として(メタ)アクリル酸エステル単位を有しうる。 Including the structural unit X represented by the formula (4), depending on the type of structural unit P, and copolymers of (meth) acrylic acid esters such as MMA as precursor polymer (D), the precursor polymer (D ) the cyclization reaction, in some cases further deacylation, can form a polymer by progress (a), in this case, the polymer (a), as a unit of unreacted (meth) acrylic acid ester It may have a unit.
重合体(A)における(メタ)アクリル酸エステル単位の含有率が15質量%を超える場合、当該重合体(A)はアクリル重合体である。アクリル重合体である重合体(A)は、アクリル重合体が一般に有する特性、例えば、高い光学的透明性、ならびに機械的強度、成形加工性および表面硬度の高いバランスを示す。アクリル重合体である重合体(A)において(メタ)アクリル酸エステル単位の含有率の合計は、40質量%以上、60質量%以上、80質量%以上、さらには85質量%以上でありうる。 When the content rate of the (meth) acrylic acid ester unit in a polymer (A) exceeds 15 mass%, the said polymer (A) is an acrylic polymer. The polymer (A), which is an acrylic polymer, exhibits properties that acrylic polymers generally have, such as high optical transparency, and a high balance of mechanical strength, molding processability and surface hardness. In the polymer (A) which is an acrylic polymer, the total content of (meth) acrylic acid ester units may be 40% by mass or more, 60% by mass or more, 80% by mass or more, and further 85% by mass or more.
また、上述のように、(メタ)アクリル酸エステル単位を構成単位として有する共重合体である前駆重合体(D)に環化反応、場合によってはさらに脱アシル化反応、を進行させて重合体(A)を形成する場合、当該重合体(A)は、(メタ)アクリル酸エステルの誘導体と捉えることもできる。この場合、重合体(A)における構成単位Pおよび(メタ)アクリル酸エステル単位の含有率の合計が50質量%を超えるとき、重合体(A)はアクリル重合体である。含有率の合計は、60質量%以上、70質量%以上、80質量%以上、さらには90質量%以上でありうる。なお、後述のように、(メタ)アクリル酸エステルとの共重合体である前駆重合体(D)、すなわち、(メタ)アクリル酸エステル単位を構成単位として有する共重合体である前駆重合体(D)において、当該重合体(D)の側鎖にエステル基および/またはカルボキシル基とアミド基とが存在し、当該重合体(D)への環化反応、場合によってはさらなる脱アシル化反応、の進行によりラクタム環構造を主鎖に有する重合体(A)が得られる限り、(メタ)アクリル酸エステルとの共重合の相手であるモノマーは限定されない。ラクタム環構造がピロリジノン環構造であるとき、当該モノマーは、例えば、アミドアクリル酸エステルでありうるし、例えば、N−ビニルホルムアミド、N−ビニルアセトアミドのようなN−ビニルカルボン酸アミドなどのアミド基含有ビニル単量体でありうる。 Further, as described above, (meth) copolymer is a precursor polymer having the structural unit of the acrylic acid ester unit (D) the cyclization reaction, is allowed to proceed deacylation reaction, further optionally polymer when forming the (a), the polymer (a) can also be considered as derivatives of (meth) acrylic acid ester. In this case, when the total content of the structural unit P and the (meth) acrylic acid ester unit in the polymer (A) exceeds 50% by mass, the polymer (A) is an acrylic polymer. The total content may be 60% by weight or more, 70% by weight or more, 80% by weight or more, and further 90% by weight or more. Incidentally, as described later, (meth) precursor polymer is a copolymer of acrylic acid ester (D), i.e., the precursor polymer is a copolymer having a constituent unit of (meth) acrylic acid ester units ( in D), the polymer and an ester group and / or carboxyl group and an amide group on the side chain of (D) is present, the polymer (cyclization reaction to D), optionally further deacylation, As long as the polymer (A) having a lactam ring structure in the main chain is obtained by the progress of, the monomer that is a partner for copolymerization with the (meth) acrylic acid ester is not limited. When the lactam ring structure is a pyrrolidinone ring structure, the monomers are, for example, may be an amide of acrylic acid esters, for example, containing amide groups, such as N- vinylformamide, N- vinyl carboxylic acid amides such as N- vinylacetamide It can be a vinyl monomer.
重合体(A)が構成単位として有しうるN−置換マレイミド単位は、例えば、N−シクロヘキシルマレイミド、N−フェニルマレイミド、N−メチルマレイミド、N−エチルマレイミド、N−イソプロピルマレイミド、N−t−ブチルマレイミド、N−トリブロモフェニルマレイミド、N−ラウリルマレイミド、およびN−ベンジルマレイミドの各単量体に由来する構成単位である。N−置換マレイミド単位は、N−シクロヘキシルマレイミド単位、N−フェニルマレイミド単位が好ましい。 Polymer (A) has be N- substituted maleimide units as structural units, for example, N- cyclohexyl maleimide, N- phenylmaleimide, N- methyl maleimide, N- ethylmaleimide, N- isopropyl maleimide, N-t- It is a structural unit derived from each monomer of butylmaleimide, N-tribromophenylmaleimide, N-laurylmaleimide, and N-benzylmaleimide. The N-substituted maleimide unit is preferably an N-cyclohexylmaleimide unit or an N-phenylmaleimide unit.
重合体(A)が構成単位として有しうる芳香族ビニル化合物単位は、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、α−クロロスチレン、p−t−ブチルスチレン、p−メチルスチレン、p−クロロスチレン、o−クロロスチレン、2,5−ジクロロスチレン、3,4−ジクロロスチレン、ジビニルベンゼンの各芳香族ビニル化合物に由来する構成単位である。芳香族ビニル化合物単位は、スチレン単位が好ましい。 Polymer (A) is an aromatic vinyl compound unit which may have a structural unit, for example, styrene, alpha-methyl styrene, alpha-chlorostyrene, p-t-butylstyrene, p- methyl styrene, p- chlorostyrene, It is a structural unit derived from each aromatic vinyl compound of o-chlorostyrene, 2,5-dichlorostyrene, 3,4-dichlorostyrene, and divinylbenzene. The aromatic vinyl compound unit is preferably a styrene unit.
重合体(A)が構成単位として有しうる不飽和カルボン酸化合物単位は、例えば、クロトン酸などの酸およびこれらのアルカリ金属塩、アンモニウム塩、有機アミン塩の重合により形成される構成単位である。なお、本明細書において、不飽和カルボン酸化合物単位には(メタ)アクリル酸単位が含まれない。 Polymer (A) is an unsaturated carboxylic acid compound unit which may have a structural unit, for example, acid and alkali metal salts thereof, such as crotonic acid, ammonium salt, is a structural unit formed by polymerization of an organic amine salt . In the present specification, the unsaturated carboxylic acid compound unit does not include a (meth) acrylic acid unit.
重合体(A)が構成単位として有しうるシアン化ビニル化合物単位は、例えば、(メタ)アクリロニトリル単位である。 Polymer (A) is a vinyl cyanide compound unit which may have a structural unit, for example, a (meth) acrylonitrile units.
重合体(A)が構成単位として有しうる複素芳香族基を有するα,β−不飽和単量体単位は、例えば、ビニルカルバゾール単位、ビニルピリジン単位、ビニルイミダゾール単位およびビニルチオフェン単位から選ばれる少なくとも1種である。 Polymer (A) alpha has a heteroaromatic group which may have a structural unit, beta-unsaturated monomer units, for example, selected vinylcarbazole unit, vinylpyridine units, vinyl imidazole units and vinyl thiophene units it is at least one.
構成単位Qは、上述した単位を除くビニル化合物単位、例えば、酢酸ビニル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、エチレン、プロピレン、ブテン、イソプレン、N−ビニル−2−ピロリドン;アジピン酸ジビニル、セバシン酸ジビニルなどのジビニルエステル類;ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸、2−アクリルアミド−2−フェニルプロパンスルホン酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸などのスルホン酸およびこれらのアルカリ金属塩、アンモニウム塩、有機アミン塩;の重合により形成される構成単位でありうる。 The structural unit Q is a vinyl compound unit other than the units described above, such as vinyl acetate, vinyl chloride, vinylidene chloride, ethylene, propylene, butene, isoprene, N-vinyl-2-pyrrolidone; divinyl adipate, divinyl sebacate, and the like. Divinyl esters; sulfonic acids such as vinyl sulfonic acid, styrene sulfonic acid, 2-acrylamido-2-phenylpropane sulfonic acid, 2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid, and alkali metal salts, ammonium salts, and organic amine salts thereof A structural unit formed by polymerization of;
重合体(A)は、重合体(B)が有する構成単位と同種の構成単位を有していてもよいし、有していなくてもよい。例えば、重合体(A)は、芳香族ビニル化合物単位を構成単位として有していなくてもよいし、このとき、例えば、シアン化ビニル単位および/またはN−置換マレイミド単位を構成単位として有していなくてもよい。 The polymer (A) may or may not have the same type of structural unit as the structural unit of the polymer (B). For example, the polymer (A) may be not have the aromatic vinyl compound unit as a constituent unit, this time, for example, a vinyl cyanide units and / or N- substituted maleimide units as structural units it may not be.
重合体(A)は、紫外線(UVA)吸収能を有する構成単位を有しうる。当該構成単位は、例えば、重合性基を導入したベンゾトリアゾール誘導体、トリアジン誘導体またはベンゾフェノン誘導体の重合により形成される構成単位である。これらの誘導体において、導入する重合性基は適宜選択でき、例えばビニル基である。 The polymer (A) may have a structural unit having ultraviolet (UVA) absorption ability. The structural unit is, for example, a structural unit formed by polymerization of a benzotriazole derivative, a triazine derivative or a benzophenone derivative into which a polymerizable group is introduced. In these derivatives, the polymerizable group to be introduced can be appropriately selected, and is, for example, a vinyl group.
重合体(A)における構成単位Pの含有率は限定されないが、構成単位Pに由来する特性をより確実に得るためには、例えば30質量%以上であり、35質量%以上が好ましく、40質量%以上がより好ましい。構成単位Pの含有率の上限は特に限定されず、100質量%またはそれ以下であってもよい。重合体(A)が他の構成単位Q、特に(メタ)アクリル酸エステル単位をさらに有する場合、構成単位Pの上限は例えば90質量%以下であり、85質量%以下、82質量%以下でありうる。 Although the content rate of the structural unit P in a polymer (A) is not limited, in order to acquire the characteristic derived from the structural unit P more reliably, it is 30 mass% or more, for example, 35 mass% or more is preferable, and 40 mass % Or more is more preferable. The upper limit of the content rate of the structural unit P is not specifically limited, 100 mass% or less may be sufficient. When the polymer (A) further includes other structural unit Q, in particular, a (meth) acrylate unit, the upper limit of the structural unit P is, for example, 90% by mass or less, 85% by mass or less, and 82% by mass or less. sell.
重合体(A)における各構成単位の含有率は、公知の手法、例えば1H核磁気共鳴(1H−NMR)あるいは赤外線分光分析(IR)により求めることができる。 The content of each structural unit in the polymer (A) can be determined by a known method such as 1 H nuclear magnetic resonance ( 1 H-NMR) or infrared spectroscopy (IR).
重合体(A)が主鎖に有するラクタム環構造は、公知の手法、例えば1H−NMRあるいはIRにより確認できる。ラクタム環構造がピロリジノン環構造である場合の具体的な確認の例は、赤外吸収スペクトルにおいて、波数1690cm-1以上1710cm-1以下の範囲に、ピロリジノン環構造のカルボニル基の伸縮振動に帰属される吸収ピークが観察されるか否かの確認である。赤外吸収スペクトルにおいてピロリジノン環構造のカルボニル基の伸縮振動に帰属される吸収ピークが上記波数の範囲にあることは、5員環のラクタム環における赤外吸収域として、2006年9月15日刊行「『有機化合物のスペクトルによる同定法 第7版』東京化学同人」に記載されている。 The lactam ring structure that the polymer (A) has in the main chain can be confirmed by a known method such as 1 H-NMR or IR. Specific confirmation of example in the lactam ring structure is a pyrrolidinone ring structure, in the infrared absorption spectrum, the following range wavenumber 1690 cm -1 or 1710 cm -1, is assigned to the stretching vibration of the carbonyl group of pyrrolidinone ring structure Whether or not an absorption peak is observed. In the infrared absorption spectrum, the fact that the absorption peak attributed to the stretching vibration of the carbonyl group of the pyrrolidinone ring structure is in the above-mentioned wave number range is published on September 15, 2006 as an infrared absorption region in a 5-membered lactam ring. It is described in “Identification Method of Organic Compounds by Spectrum, 7th Edition, Tokyo Chemical Doujin”.
ピロリジノン環構造の具体的な構造、重合体(A)における当該環構造の含有率、および重合体(A)が構成単位Qをさらに有する共重合体であるときの構成単位Qの種類および含有率によっては、赤外吸収スペクトルにおける上記吸収ピークが確認しづらいことがある。しかし、重合体(A)の構成によっては、重合体(A)を再加熱することで、重合体(A)の形成時に環化反応が進行することなく残留した構成単位間に改めて環化反応を進行させて、既に重合体(A)に存在しているピロリジノン環構造(あるいは脱アシル化前のピロリジノン環構造)と同じ環構造を形成できることがある。このとき、重合体(A)の再加熱の前後における赤外吸収スペクトルの差分をとることにより、主鎖のピロリジノン環構造を確認できる。すなわち、このとき重合体(A)は、当該重合体を200℃以上で加熱したときに、加熱前後の赤外吸収スペクトルの差分において、波数1690cm-1以上1710cm-1以下の範囲に吸収ピークが観察される重合体でありうる。 Specific structure of the pyrrolidinone ring structure, the content of the ring structure in the polymer (A), and the type and content of the structural unit Q when the polymer (A) is a copolymer further having the structural unit Q Depending on the case, it may be difficult to confirm the absorption peak in the infrared absorption spectrum. However, depending on the structure of the polymer (A), reheating the polymer (A) may cause a cyclization reaction between the remaining structural units without the cyclization reaction proceeding during the formation of the polymer (A). May advance to form the same ring structure as the pyrrolidinone ring structure already present in the polymer (A) (or the pyrrolidinone ring structure before deacylation). At this time, the pyrrolidinone ring structure of the main chain can be confirmed by taking the difference between the infrared absorption spectra before and after the reheating of the polymer (A). In other words, this time the polymer (A), upon heating the polymer at 200 ° C. or higher, the difference between the infrared absorption spectra before and after heating, the absorption peak in the range of less wave numbers 1690 cm -1 or 1710 cm -1 It can be an observed polymer.
後述の脱アルコール環化縮合反応を経て重合体(A)を形成した場合、当該重合体(A)には、環化反応時に生成したアルコールが残留しうる。このとき、重合体(A)における残留アルコールの含有量は、例えば10〜3000ppmである。 When the polymer (A) is formed through a dealcoholization cyclization condensation reaction described later, the alcohol produced during the cyclization reaction may remain in the polymer (A). At this time, content of the residual alcohol in a polymer (A) is 10-3000 ppm, for example.
重合体(A)は、主鎖のラクタム環構造に基づく高いTgを示す。重合体(A)のTgは、例えば110℃以上である。ラクタム環構造の具体的な構造およびその含有率、あるいはラクタム環構造を含む構成単位Pの具体的な構造およびその含有率によっては、重合体(A)のTgは、120℃以上、130℃以上、さらには160℃以上の値をとりうる。 Polymer (A), it shows a high Tg based on the lactam ring structure in the main chain. Tg of the polymer (A) are, for example, 110 ° C. or higher. Specific structure and content of the lactam ring structure, or by the specific structure and content of the constituent unit P comprising a lactam ring structure, Tg of the polymer (A), 120 ° C. or higher, 130 ° C. or higher further it may take a value greater than or equal to 160 ° C..
重合体(A)が式(1)に示す環構造を主鎖に有し、当該環構造におけるR3が水素原子のとき、重合体(A)のTgがより向上する。このとき、重合体(A)のTgは、例えば120℃以上であり、式(1)に示す環構造の具体的な構造およびその含有率、あるいは式(1)に示す環構造を含む構成単位Pの具体的な構造およびその含有率によっては、重合体(A)のTgは、130℃以上、140℃以上、150℃以上、さらには160℃以上の値をとりうる。 When the polymer (A) has a ring structure represented by the formula (1) in the main chain and R 3 in the ring structure is a hydrogen atom, the Tg of the polymer (A) is further improved. At this time, the Tg of the polymer (A) is, for example, 120 ° C. or more, and the specific structure and content of the ring structure represented by the formula (1) or the structural unit including the ring structure represented by the formula (1) Depending on the specific structure of P and the content thereof, Tg of the polymer (A) can take values of 130 ° C. or higher, 140 ° C. or higher, 150 ° C. or higher, and 160 ° C. or higher.
重合体(A)が式(1)に示す環構造を主鎖に有し、当該環構造におけるR3が水素原子のとき、重合体(A)の耐熱分解特性が特に向上する。重合体(A)の耐熱分解特性は、例えば、JIS K7120に規定された熱重量測定法により求めた5%加熱減量温度(以下、単に「5%加熱減量温度」)が指標となる。このとき、重合体(A)の5%加熱減量温度は、例えば、300℃以上であり、式(1)に示す環構造の具体的な構造およびその含有率、あるいは式(1)に示す環構造を含む構成単位Pの具体的な構造およびその含有率によっては、重合体(A)の5%加熱減量温度は、320℃以上、340℃以上、さらには360℃以上の値をとりうる。 When the polymer (A) has a ring structure represented by the formula (1) in the main chain and R 3 in the ring structure is a hydrogen atom, the thermal decomposition characteristics of the polymer (A) are particularly improved. The thermal decomposition characteristics of the polymer (A) are, for example, 5% heat loss temperature (hereinafter simply referred to as “5% heat loss temperature”) determined by the thermogravimetric method defined in JIS K7120. At this time, the 5% heat loss temperature of the polymer (A) is, for example, 300 ° C. or more, and the specific structure and content of the ring structure shown in the formula (1) or the ring shown in the formula (1) Depending on the specific structure of the structural unit P including the structure and the content thereof, the 5% heat loss temperature of the polymer (A) can be 320 ° C. or higher, 340 ° C. or higher, and further 360 ° C. or higher.
重合体(A)の分子量は、重量平均分子量で表して、例えば3〜100万であり、5〜50万が好ましく、8〜25万がより好ましい。 The molecular weight of the polymer (A) is expressed as a weight average molecular weight, for example, 3 to 1,000,000, preferably 5 to 500,000, and more preferably 8 to 250,000.
重合体(A)は、架橋剤等によって架橋されていてもよい。 The polymer (A) may be crosslinked by a crosslinking agent.
重合体(A)は、例えば、以下に示す重合体(A)の製造方法により形成できる。 A polymer (A) can be formed with the manufacturing method of the polymer (A) shown below, for example.
[重合体(A)の製造方法]
主鎖にラクタム環構造を有する重合体(A)は、例えば、ビニルモノマーを含む単量体群の重合により形成された前駆重合体(D)であって、エステル基および/またはカルボキシル基とアミド基とを側鎖として有する前駆重合体(D)を環化して形成できる。
[Production Method of Polymer (A)]
The polymer (A) having a lactam ring structure in the main chain is, for example, a precursor polymer (D) formed by polymerization of a monomer group including a vinyl monomer, and includes an ester group and / or a carboxyl group and an amide. The precursor polymer (D) having a group as a side chain can be formed by cyclization.
ラクタム環構造がピロリジノン環構造である場合、この環化では、前駆重合体(D)の側鎖に位置するエステル基および/またはカルボキシル基とアミド基との間に環化縮合反応を進行させて、5員環のアミド環構造を形成する。このとき、エステル基および/またはカルボキシル基が、ピロリジノン環構造の2位の炭素原子を含むカルボニル基に変化し、アミド基が、ピロリジノン環構造の1位の窒素原子を含むアミン基に変化する。このアミン基は、例えば、式(5)に示す、アシル基(−COR6)を有する第三級アミン基である。 When the lactam ring structure is a pyrrolidinone ring structure, in this cyclization, a cyclization condensation reaction is allowed to proceed between the ester group and / or carboxyl group located in the side chain of the precursor polymer (D) and the amide group. Forms a 5-membered amide ring structure. At this time, the ester group and / or the carboxyl group is changed to a carbonyl group containing a carbon atom at the 2-position of the pyrrolidinone ring structure, and the amide group is changed to an amine group containing a nitrogen atom at the 1-position of the pyrrolidinone ring structure. This amine group is, for example, a tertiary amine group having an acyl group (—COR 6 ) represented by the formula (5).
このような環化反応の例を、以下の式(5)に示す。 An example of such a cyclization reaction is shown in the following formula (5).
式(5)のR1、R2およびR6は、上述した具体例を含め、式(1)のR1、R2およびR6と同様である。R7は、水素原子または炭素数1〜18の有機残基である。有機残基は、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基などのアルキル基;エテニル基、プロペニル基などの不飽和脂肪族炭化水素基;フェニル基、ナフチル基などの芳香族炭化水素基;上記アルキル基、上記不飽和脂肪族炭化水素基および上記芳香族炭化水素基において、水素原子の一つ以上が、水酸基、カルボキシル基、エーテル基およびエステル基から選ばれる少なくとも1種の基により置換された基;である。R7は、直鎖アルキル基またはシクロアルキル基が好ましく、その炭素数は、1〜12が好ましく、1〜4がより好ましい。R7は直鎖アルキル基でありうるし、シクロアルキル基でありうる。 R 1, R 2 and R 6 of formula (5), including the specific examples described above are the same as R 1, R 2 and R 6 of formula (1). R 7 is a hydrogen atom or an organic residue having 1 to 18 carbon atoms. The organic residue is, for example, an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, or a propyl group; an unsaturated aliphatic hydrocarbon group such as an ethenyl group or a propenyl group; an aromatic hydrocarbon group such as a phenyl group or a naphthyl group; In the group, the unsaturated aliphatic hydrocarbon group and the aromatic hydrocarbon group, one or more hydrogen atoms are substituted with at least one group selected from a hydroxyl group, a carboxyl group, an ether group and an ester group ; R 7 is preferably a linear alkyl group or a cycloalkyl group, and the carbon number thereof is preferably 1 to 12, and more preferably 1 to 4. R 7 can be a linear alkyl group or a cycloalkyl group.
式(5)に示す反応では、左辺の分子構造を有する前駆重合体(D)に環化反応を進行させて、右辺の左側に示す構成単位Pを有する重合体(A)を形成する。この環化反応は、左辺に示す破線部が結合し、R7OHが脱離する縮合反応である。R7が水素原子のとき水が脱離し、すなわち、この反応は脱水環化縮合反応である。R7が有機残基のときアルコールが脱離し、すなわち、この反応は脱アルコール環化縮合反応である。例えば、R7がメチル基のとき、メタノールが脱離する。この反応は、前駆重合体(D)の分子鎖内で進行する。式(5)の右辺の構成単位Pは、式(1)に示すピロリジノン環構造と、当該環構造の3位の炭素原子に結合したメチレン基とを含む。 In the reaction represented by the formula (5), the cyclization reaction is allowed to proceed to the precursor polymer (D) having the molecular structure on the left side to form the polymer (A) having the structural unit P shown on the left side on the right side. This cyclization reaction is a condensation reaction in which the broken line portion shown on the left side is bonded and R 7 OH is eliminated. When R 7 is a hydrogen atom, water is eliminated, that is, this reaction is a dehydration cyclocondensation reaction. When R 7 is an organic residue, the alcohol is eliminated, that is, this reaction is a dealcoholization cyclocondensation reaction. For example, when R 7 is a methyl group, methanol is eliminated. This reaction proceeds within the molecular chain of the precursor polymer (D). The structural unit P on the right side of the formula (5) includes a pyrrolidinone ring structure represented by the formula (1) and a methylene group bonded to the 3-position carbon atom of the ring structure.
式(1)に示す環構造で表現してR3が水素原子である重合体(A)は、例えば、式(5)の右辺の構成単位P(R3が−COR6基)に対する脱アシル化をさらに進行させることにより形成できる。このような脱アシル化の一例を、以下の式(6)に示す。このような脱アシル化は、これ以降に示す各反応式の右辺の構成単位P(R3が−COR6基)に対して同様に適用でき、これにより、R3が水素原子である環構造を含む構成単位Pを有する重合体(A)を形成できる。R8は、水素原子またはR7と同一でありうる。前者の場合は、脱アシル化の際にカルボニル基の炭素原子を攻撃する求核剤が水のケースである。後者の場合は、求核剤が、例えば、上述の環化反応の際に形成されたアルコールR7OHのケースである。 The polymer (A) represented by the ring structure represented by the formula (1) and R 3 is a hydrogen atom is, for example, deacylated with respect to the structural unit P (R 3 is —COR 6 group) on the right side of the formula (5). It can be formed by further proceeding. An example of such deacylation is shown in the following formula (6). Such deacylation can be similarly applied to the structural unit P (R 3 is —COR 6 group) on the right side of each of the reaction formulas shown below, whereby a ring structure in which R 3 is a hydrogen atom. A polymer (A) having a structural unit P containing can be formed. R 8 may be the same as a hydrogen atom or R 7 . In the former case, the nucleophile that attacks the carbon atom of the carbonyl group during deacylation is water. In the latter case, the nucleophile is, for example, the case of alcohol R 7 OH formed during the cyclization reaction described above.
前駆重合体(D)は、その側鎖にエステル基および/またはカルボキシル基を有するとともにアミド基を有する。より具体的に、式(5)の前駆重合体(D)は、側鎖にエステル基(カルボキシルエステル基:R7が有機残基)および/またはカルボキシル基(R7が水素原子)を有する構成単位と、側鎖にアミド基を有する構成単位とを有する共重合体である。いずれの構成単位もビニルモノマーに由来する単位である。このように、前駆重合体(D)は、ビニルモノマーを含む単量体群の重合により形成できる。より具体的に、式(5)の前駆重合体(D)は、エステル基および/またはカルボキシル基を有するビニルモノマーAと、アミド基を有するビニルモノマーBとを含む単量体群の重合により形成された共重合体である。この前駆重合体(D)において、側鎖のエステル基および/またはカルボキシル基とアミド基とは、その間に、前駆重合体(D)の主鎖に位置するメチレン基が一つ(炭素原子が一つ)挿入された位置関係にある。式(5)に示す例では、前駆重合体(D)の主鎖に位置する3つの炭素原子、側鎖に位置するカルボキシル基および/またはエステル基の炭素原子、ならびにアミド基の窒素原子により、ピロリジノン環構造が形成される。 The precursor polymer (D) has an ester group and / or a carboxyl group in its side chain and an amide group. More specifically, the precursor polymer (D) of the formula (5) has a configuration having an ester group (carboxyl ester group: R 7 is an organic residue) and / or a carboxyl group (R 7 is a hydrogen atom) in the side chain. A copolymer having a unit and a structural unit having an amide group in the side chain. Any structural unit is a unit derived from a vinyl monomer. Thus, the precursor polymer (D) can be formed by polymerization of a monomer group including a vinyl monomer. More specifically, the precursor polymer (D) of the formula (5) is formed by polymerization of a monomer group including a vinyl monomer A having an ester group and / or a carboxyl group and a vinyl monomer B having an amide group. Copolymer. In this precursor polymer (D), the side chain ester group and / or carboxyl group and amide group have one methylene group (one carbon atom) located in the main chain of the precursor polymer (D). I) It is in the inserted positional relationship. In the example shown in Formula (5), by the three carbon atoms located in the main chain of the precursor polymer (D), the carbon atom of the carboxyl group and / or the ester group located in the side chain, and the nitrogen atom of the amide group, A pyrrolidinone ring structure is formed.
このときのビニルモノマーAの例を以下の式(7)に、ビニルモノマーBの例を以下の式(8)に示す。式(7)のR1は、その具体例を含め、式(1)のR1と同じであり、R7は式(5)のR7と同じである。R1は、水素原子またはメチル基でありうる。式(8)のR2は、その具体例を含め、式(1)のR2と同じであり、R6は式(5)のR6と同じである。R2は、水素原子またはメチル基でありうる。式(7)に示すビニルモノマーAは、(メタ)アクリル酸エステル単位(R1が水素原子またはメチル基であり、R7が有機残基である)、または(メタ)アクリル酸単位(R1が水素原子またはメチル基であり、R7が水素原子である)でありうる。形成した重合体(A)の光学的な透明性がより高くなることから、ビニルモノマーAは、アクリル酸またはメタクリル酸メチル(MMA)が好ましく、MMAがより好ましい。 An example of vinyl monomer A at this time is shown in the following formula (7), and an example of vinyl monomer B is shown in the following formula (8). R 1 of formula (7), including the specific examples are the same as R 1 of formula (1), R 7 is the same as R 7 of formula (5). R 1 may be a hydrogen atom or a methyl group. R 2 of formula (8), including the specific examples are the same as R 2 of formula (1), R 6 is the same as R 6 in the formula (5). R 2 may be a hydrogen atom or a methyl group. The vinyl monomer A represented by the formula (7) is a (meth) acrylic acid ester unit (R 1 is a hydrogen atom or a methyl group, and R 7 is an organic residue) or a (meth) acrylic acid unit (R 1 Is a hydrogen atom or a methyl group, and R 7 is a hydrogen atom. Since the optical transparency of the formed polymer (A) becomes higher, the vinyl monomer A is preferably acrylic acid or methyl methacrylate (MMA), and more preferably MMA.
式(8)に示すビニルモノマーBは、N−ビニルホルムアミド(R2およびR6が水素原子)、N−ビニルカルボン酸アミド(R2が水素原子、R6がメチル基、直鎖アルキル基またはシクロアルキル基)などのアミド基含有ビニル単量体でありうる。R6は、水素原子、メチル基または直鎖アルキル基でありうるし、メチル基または直鎖アルキル基でありうるし、メチル基でありうる。R2が水素原子であり、R6がメチル基である場合、式(8)に示すビニルモノマーBは、N−ビニルアセトアミドである(式(9)参照)。 The vinyl monomer B represented by the formula (8) includes N-vinylformamide (R 2 and R 6 are hydrogen atoms), N-vinylcarboxylic acid amide (R 2 is a hydrogen atom, R 6 is a methyl group, a linear alkyl group or It may be an amide group-containing vinyl monomer such as a cycloalkyl group. R 6 may be a hydrogen atom, a methyl group or a linear alkyl group, may be a methyl group or a linear alkyl group, or may be a methyl group. When R 2 is a hydrogen atom and R 6 is a methyl group, the vinyl monomer B shown in Formula (8) is N-vinylacetamide (see Formula (9)).
式(8)に示すビニルモノマーBは、アミド基とともに、エステル基および/またはカルボキシル基をさらに有するモノマーでありうる。このとき、式(8)のR2は、−COOR5基であり、これは式(1)のR2がとりうる−COOR5基と同じである。このようなビニルモノマーBの例を、以下の式(10)に示す。 The vinyl monomer B represented by the formula (8) can be a monomer further having an ester group and / or a carboxyl group together with an amide group. At this time, R 2 in formula (8) is a —COOR 5 group, which is the same as the —COOR 5 group that R 2 in formula (1) can take. An example of such a vinyl monomer B is shown in the following formula (10).
式(10)に示すモノマーBは、アミドアクリル酸エステルでありうる。アミドアクリル酸エステルは、エステル基および/またはカルボキシル基とアミド基とをともに有するビニルモノマーである。 Monomer B shown in formula (10) may be an amido acrylate ester. Amide acrylate is a vinyl monomer having both an ester group and / or a carboxyl group and an amide group.
式(8)および式(10)に示すビニルモノマーBは、いずれもアミドアクリル酸エステルでありうるが、アミドアクリル酸エステルは、例えば、アセトアミドアクリル酸メチル(AcAAM)、アセトアミドアクリル酸エチル、アセトアミドアクリル酸n−ブチル、アセトアミドアクリル酸n−dドデシル、アセトアミドアクリル酸シクロヘキシル、アセトアミドアクリル酸フェニルである。 The vinyl monomer B represented by the formula (8) and the formula (10) may be an amide acrylate ester. Examples of the amide acrylate ester include methyl acetamidoacrylate (AcAAM), ethyl acetamidoacrylate, and acetamidoacrylic. N-butyl acid, n-d dodecyl acetamidoacrylate, cyclohexyl acetamidoacrylate, and phenyl acetamidoacrylate.
前駆重合体(D)がビニルモノマーAとビニルモノマーBとの共重合体であるとき、当該重合体(D)におけるモノマーAに由来する構成単位Y1と、モノマーBに由来する構成単位Y2との含有率の比は特に限定されないが、質量比にして、例えばY1:Y2=95〜50:5〜50であり、90〜50:10〜50が好ましく、85〜60:15〜40がより好ましい。構成単位Y1は(メタ)アクリル酸エステル単位でありうるし、より具体的な例としてMMA単位でありうる。構成単位Y1が(メタ)アクリル酸エステル単位であるとともに、構成単位Y1とY2との質量比が上述の好ましい範囲にあるとき、(メタ)アクリル酸エステルとビニルモノマーBとの間の環化反応率を向上でき、例えば、最終的に得られた重合体(A)のTgをより高くすることができる。また、上述した脱アシル化まで行う場合、例えば、最終的に得られた重合体(A)において(メタ)アクリル酸エステル単位と式(1)に示す環構造との含有率のバランスが良好となり、重合体(A)の耐熱分解特性をより向上できる。重合体(A)は、未反応の構成単位Y1および/またはY2を有しうる。例えば、構成単位Y1が(メタ)アクリル酸エステル単位である場合、最終的に得られた重合体(A)は、未反応の(メタ)アクリル酸エステル単位を構成単位として有しうる。 When precursor polymer (D) is a copolymer of vinyl monomer A and a vinyl monomer B, and the structural unit Y1 derived from a monomer A in the polymer (D), and the structural unit Y2 derived from a monomer B of Although the ratio of the content is not particularly limited, and the weight ratio, for example Y1: Y2 = 95 to 50: 5 to 50, 90 to 50: 10 to 50 is preferable, 85 to 60: 15 to 40 and more preferably . The structural unit Y1 may be a (meth) acrylic acid ester unit, and may be a MMA unit as a more specific example. When the structural unit Y1 is a (meth) acrylic acid ester unit and the mass ratio of the structural units Y1 and Y2 is in the above preferred range, the cyclization reaction between the (meth) acrylic acid ester and the vinyl monomer B A rate can be improved, for example, Tg of the polymer (A) finally obtained can be made higher. When performing until deacylation as described above, for example, the balance of the content of the finally obtained polymer in (A) and (meth) ring structure shown in acrylic acid ester units of formula (1) is improved , heat resisting decomposition characteristic of the polymer (a) can be further improved. The polymer (A) can have unreacted structural units Y1 and / or Y2. For example, when the structural unit Y1 is a (meth) acrylic acid ester unit, the finally obtained polymer (A) can have an unreacted (meth) acrylic acid ester unit as a structural unit.
前駆重合体(D)は、2種以上のビニルモノマーAおよび/または2種以上のビニルモノマーBを含む単量体群の重合により形成された重合体であってもよい。すなわち、前駆重合体(D)は、2種以上のビニルモノマーAに由来する2種以上の構成単位Y1および/または2種以上のビニルモノマーBに由来する2種以上の構成単位Y2を有していてもよい。 Precursor polymer (D) may be a polymer formed by polymerization of a monomer group containing two or more vinyl monomers A and / or two or more vinyl monomers B. That is, the precursor polymer (D) has two or more structural units derived from two or more constituent units Y1 and / or two or more vinyl monomers B from two or more vinyl monomers A Y2 it may be.
式(7)に示すビニルモノマーAと式(8)に示すビニルモノマーBとは、置換基の種類によっては同一のビニルモノマーでありうる。すなわち、前駆重合体(D)は、当該同一のビニルモノマーのホモポリマーであってもよい。このビニルモノマーは、各式に示す分子構造から理解できるように、エステル基および/またはカルボキシル基とアミド基とをともに有するビニルモノマーCである。すなわち、前駆重合体(D)は、エステル基および/またはカルボキシル基とアミド基とを有するビニルモノマーCを含む単量体群の重合により形成された重合体であってもよい。前駆重合体(D)がこのようなホモポリマーである場合、重合体(A)のTgが特に高くなる。換言すれば、重合体(A)について、前駆重合体(D)からのTgの上昇が特に大きくなる。 The vinyl monomer A represented by the formula (7) and the vinyl monomer B represented by the formula (8) may be the same vinyl monomer depending on the type of the substituent. That is, the precursor polymer (D) may be a homopolymer of the same vinyl monomer. As can be understood from the molecular structure shown in each formula, this vinyl monomer is a vinyl monomer C having both an ester group and / or a carboxyl group and an amide group. That is, the precursor polymer (D) may be a polymer formed by polymerization of a monomer group including a vinyl monomer C having an ester group and / or carboxyl group and an amide group. If precursor polymer (D) is such a homopolymer, Tg of the polymer (A) is particularly high. In other words, the polymer (A), increase in the Tg of the precursor polymer (D) becomes particularly large.
ビニルモノマーCは、例えば、アミドアクリル酸エステルである。 The vinyl monomer C is, for example, an amide acrylate ester.
ビニルモノマーCのホモポリマーである前駆重合体(D)の環化反応の例を、以下の式(11)に示す。式(11)に示す例では、アミドアクリル酸エステルのホモポリマーである前駆重合体(B)に環化反応を進行させて、ピロリジノン環構造を主鎖に有する重合体(A)を形成している。 Precursor polymer is a homopolymer of vinyl monomer C is an example of a cyclization reaction of (D), shown in the following equation (11). In the example shown in equation (11), and allowed to proceed cyclization reaction precursor polymer is a homopolymer of acrylic acid amide ester (B), the pyrrolidinone ring form a polymer (A) having in the main chain Yes.
式(11)のR5は式(1)のR5と同じであり、式(11)のR6は式(5)のR6と同じである。式(11)に示す環化反応では、式(11)の右辺の左側に示す構成単位Pを有する重合体(A)が形成される。式(11)に示す環化反応は、前駆重合体(B)における隣り合う構成単位間の破線部を結合させるとともにR5OHを脱離させる環化縮合反応である。なお、式(11)に示す構成単位Pに対してさらに脱アシル化を進行させる場合、当該構成単位P内には脱アシル化により脱離可能なアシル基が2つ存在するが、少なくとも1つのアシル基を脱離させればよい。 R 5 of formula (11) is the same as R 5 in the formula (1), R 6 of formula (11) is the same as R 6 in the formula (5). In the cyclization reaction shown in Formula (11), a polymer (A) having a structural unit P shown on the left side of the right side of Formula (11) is formed. The cyclization reaction shown in Formula (11) is a cyclization condensation reaction in which a broken line part between adjacent structural units in the precursor polymer (B) is bonded and R 5 OH is eliminated. Note that when the deacylation further proceeds with respect to the structural unit P represented by the formula (11), the structural unit P has two acyl groups that can be eliminated by deacylation. An acyl group may be eliminated.
ビニルモノマーCのホモポリマーである前駆重合体(D)の環化反応の別の例を、以下の式(12)に示す。式(12)に示す例では、アミドアクリル酸エステルのホモポリマーである前駆重合体(B)に環化反応を進行させて、ピロリジノン環のスピロ環構造を有する重合体(A)を形成している。 Precursor polymer is a homopolymer of vinyl monomer C another example of the cyclization reaction of (D), shown in the following equation (12). In the example shown in equation (12), and allowed to proceed cyclization reaction precursor polymer is a homopolymer of acrylic acid amide ester (B), to form a polymer having a spiro ring structure pyrrolidinone rings (A) Yes.
式(12)のR5は式(1)のR5と同じであり、式(12)のR6は式(5)のR6と同じである。式(12)に示す環化反応では、式(12)の右辺の左側に示す構成単位Pを有する重合体(A)が形成される。構成単位Pは、2つのピロリジノン環構造が主鎖上で連続したスピロ環構造を含む。式(12)では、互いに隣接する左端および中央のビニルモノマーC間、ならびに互いに隣接する中央および右端のビニルモノマーC間で環化反応(左辺の分子構造における破線部を結合させるとともにR5OHを脱離させる反応)を進行させている。ここから理解できるように、全ての隣接するビニルモノマーC間で環化縮合反応を進行させることにより、式(1)に示す環構造から構成される構成単位のみを有するホモポリマーである重合体(A)を形成することも可能である。また、ビニルモノマーAおよびBの共重合体である前駆重合体(D)においても、ビニルモノマーBの種類によっては、当該モノマーBに由来する構成単位が連続した領域において、環化反応により、環構造が連続したスピロ環構造を形成しうる。すなわち、環構造が連続したスピロ環構造を有する重合体(A)を形成しうる。なお、式(12)に示す構成単位Pに対してさらに脱アシル化を進行させる場合、当該構成単位P内には脱アシル化により脱離可能なアシル基が3つ存在するが、少なくとも1つのアシル基を脱離させればよい。脱アシル化において少なくとも1つのアシル基を脱離させればよいことは、環構造が連続する数によらず同じである。もちろん、全てのアシル基を脱離させてもよい。 R 5 of formula (12) is the same as R 5 in the formula (1), R 6 of formula (12) is the same as R 6 in the formula (5). In the cyclization reaction shown in Formula (12), a polymer (A) having the structural unit P shown on the left side of the right side of Formula (12) is formed. The structural unit P includes a spiro ring structure in which two pyrrolidinone ring structures are continuous on the main chain. In the formula (12), a cyclization reaction (bonding a broken line portion in the molecular structure on the left side and R 5 OH between the left and center vinyl monomers C adjacent to each other and between the vinyl monomers C adjacent to the center and right ends. (Desorption reaction) is in progress. As can be understood from this, by proceeding the cyclization condensation reaction between all the adjacent vinyl monomers C, a polymer that is a homopolymer having only a structural unit composed of the ring structure represented by the formula (1) ( It is also possible to form A). Further, in the precursor polymer (D) which is a copolymer of vinyl monomers A and B, depending on the type of vinyl monomer B, in a region where the structural units derived from monomer B are continuous, a cyclization reaction causes a ring. A spiro ring structure having a continuous structure can be formed. That is, a polymer (A) having a spiro ring structure with a continuous ring structure can be formed. Note that when the deacylation further proceeds with respect to the structural unit P represented by the formula (12), there are three acyl groups in the structural unit P that can be eliminated by deacylation. An acyl group may be eliminated. The fact that at least one acyl group is eliminated in the deacylation is the same regardless of the number of consecutive ring structures. Of course, all acyl groups may be eliminated.
スピロ環構造が形成された重合体(A)、特に当該ホモポリマーである重合体(A)は、主鎖の環構造に基づく特性が特に顕著となることが期待される。当該特性は、例えば非常に高いTgである。このような非常に高いTgを有する重合体(A)は、非常に高い耐熱性が要求される用途への使用が期待される。 Polymer spiro ring structure is formed (A), in particular a polymer is the homopolymer (A), it is expected that characteristic based on the ring structure of the main chain is particularly remarkable. The characteristic is, for example, a very high Tg. Such a polymer (A) having a very high Tg is expected to be used for applications requiring extremely high heat resistance.
前駆重合体(D)が共重合体である場合、当該重合体(D)は、ランダム共重合体、交互共重合体でありうる。 If precursor polymer (D) is a copolymer, the polymer (D) is a random copolymer may be an alternating copolymer.
前駆重合体(D)は、2種以上のアミドアクリル酸エステルの共重合体でありうる。 Precursor polymer (D) may be a copolymer of two or more amide acrylate.
前駆重合体(D)が、ビニルモノマーAとビニルモノマーBとを含む単量体群の重合により形成された共重合体である場合、当該単量体群はビニルモノマーCをさらに含んでいてもよい。前駆重合体(D)が、ビニルモノマーCを含む単量体群の重合により形成された重合体である場合、当該単量体群は、ビニルモノマーAおよび/またはビニルモノマーBをさらに含んでいてもよい。 Precursor polymer (D) is, if a copolymer formed by polymerization of a monomer group including a vinyl monomer A and a vinyl monomer B, the monomer group is further contain a vinyl monomer C Good. Precursor polymer (D) is, if a polymer formed by polymerization of a monomer group including a vinyl monomer C, the monomer group is further contain a vinyl monomer A and / or vinyl monomers B Also good.
前駆重合体(D)は、例えば、ビニルモノマーA〜C以外の単量体に由来する構成単位をさらに有していてもよい。この場合、当該構成単位をさらに有する重合体(A)を形成できる。当該構成単位は、例えば、重合体(A)の説明において上述した、構成単位P以外の構成単位Qである。 Precursor polymer (D) may, for example, may further have a constitutional unit derived from a monomer other than the vinyl monomer A through C. In this case, the polymer further including the structural units (A) can be formed. The said structural unit is structural unit Q other than the structural unit P mentioned above in description of a polymer (A), for example.
(前駆重合体(D)の形成)
前駆重合体(D)の形成方法は特に限定されない。形成した前駆重合体(D)がエステル基および/またはカルボキシル基とアミド基とを側鎖として有するようにモノマーを選択し、当該モノマーを含む単量体群を重合すればよい。単量体群は、必要に応じて、重合体(D)の形成に必須であるモノマー以外のモノマーを含んでいてもよい。当該モノマーは、例えば、重合により構成単位Qとなるモノマーである。
(Formation of precursor polymer (D))
The formation method of a precursor polymer (D) is not specifically limited. A monomer may be selected so that the formed precursor polymer (D) has an ester group and / or a carboxyl group and an amide group as side chains, and a monomer group including the monomer may be polymerized. The monomer group may contain monomers other than the monomer essential for the formation of the polymer (D) as necessary. The monomer is, for example, a monomer that becomes the structural unit Q by polymerization.
単量体群は、例えば、ビニルモノマーを含む。単量体群は、より具体的な例として、エステル基および/またはカルボキシル基を有するビニルモノマーAと、アミド基を有するビニルモノマーBとを含む。単量体群は、別の具体的な例として、エステル基および/またはカルボキシル基とアミド基とを有するビニルモノマーCを含む。ビニルモノマーAの例は、(メタ)アクリル酸エステルおよび(メタ)アクリル酸から選ばれる少なくとも1種である。ビニルモノマーBの例は、N−ビニルホルムアミド、N−ビニルカルボン酸アミドなどのアミド基含有ビニル単量体である。ビニルモノマーBは、N−ビニルホルムアミドおよびN−ビニルアセトアミドから選ばれる少なくとも1種でありうる。ビニルモノマーBの別の例およびビニルモノマーCの例は、アミドアクリル酸エステルである。 The monomer group includes, for example, a vinyl monomer. As a more specific example, the monomer group includes a vinyl monomer A having an ester group and / or a carboxyl group, and a vinyl monomer B having an amide group. The monomer group includes, as another specific example, a vinyl monomer C having an ester group and / or a carboxyl group and an amide group. An example of the vinyl monomer A is at least one selected from (meth) acrylic acid esters and (meth) acrylic acid. Examples of the vinyl monomer B are amide group-containing vinyl monomers such as N-vinylformamide and N-vinylcarboxylic amide. The vinyl monomer B may be at least one selected from N-vinylformamide and N-vinylacetamide. Another example of vinyl monomer B and an example of vinyl monomer C are amidoacrylates.
単量体群の重合方法は特に限定されず、溶液重合などの公知の重合方法を適用できる。溶液重合を選択した場合、重合溶媒は特に限定されず、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;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類;クロロホルム、塩化メチレン、1,2−ジクロロエタンなどのハロゲン系炭化水素類;メタノール、エタノールなどのアルコール類;水、ジメチルスルフォキシド(DMSO)、テトラヒドロフランである。 The polymerization method of the monomer group is not particularly limited, and a known polymerization method such as solution polymerization can be applied. When solution polymerization is selected, the polymerization solvent is not particularly limited. For example, aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene, and ethylbenzene; ketones such as methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone; chloroform, methylene chloride, 1,2-dichloroethane, and the like Halogen-containing hydrocarbons; alcohols such as methanol and ethanol; water, dimethyl sulfoxide (DMSO), and tetrahydrofuran.
前駆重合体(D)の重合にあたっては、必要に応じて、重合開始剤、連鎖移動剤などを使用できる。重合開始剤は特に限定されないが、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、t−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;アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)などのアゾ化合物;である。これらの重合開始剤は、単独で用いても2種以上を併用してもよい。なお、重合開始剤の使用量は、単量体群に含まれるモノマーの組み合わせ、あるいは重合条件などに応じて適宜設定すればよく、特に限定されない。 In the polymerization precursor polymer (D), if necessary, a polymerization initiator, a chain transfer agent and the like can be used. The polymerization initiator is not particularly limited, and examples thereof include cumene hydroperoxide, diisopropylbenzene hydroperoxide, di-t-butyl peroxide, lauroyl peroxide, benzoyl peroxide, t-butylperoxyisopropyl carbonate, and t-amyl peroxide. Organic peroxides such as oxy-2-ethylhexanoate and t-amylperoxyisononanoate; azo compounds such as azobisisobutyronitrile (AIBN). These polymerization initiators may be used alone or in combination of two or more. The amount of the polymerization initiator used is not particularly limited as long as it is appropriately set according to the combination of monomers included in the monomer group or the polymerization conditions.
重合温度などの重合条件は、適宜、設定できる。 The polymerization conditions such as the polymerization temperature can be appropriately set.
単量体群に含まれるモノマー間に重合速度差がある場合、重合に供する単量体群に含まれる各モノマーの含有率に比べて、重合により形成した前駆重合体(D)における上記モノマーに由来する各構成単位の含有率について、重合速度が速いモノマーに由来する構成単位の含有率が相対的に大きくなる傾向がある。このため、共重合体である前駆重合体(D)であって、当該重合体(D)を構成する各構成単位の含有率および/または含有率比について望む値を有する重合体(D)を得るために、重合に供する単量体群における各モノマーの含有率に留意したり、重合方法を制御したり(例えば、重合速度の速いモノマーの一部または全てを滴下により重合系に供給する)して、形成した前駆重合体(D)における各構成単位の含有率を適宜調整できる。 If there is a polymerization rate differences between monomers contained in the monomer group, as compared with the content of each monomer included in the monomer group to be subjected to polymerization, in the monomers in the precursor polymer (D) formed by polymerization the content of derived from each of the structural units, there is a tendency that the content of the constituent unit polymerization rate is derived from the fast monomer is relatively large. Therefore, a precursor polymer is a copolymer (D), a polymer having a value desire for content and / or content ratio of the structural units that constitute the polymer (D) with (D) to obtain, or note the content of each monomer in the monomer group subjected to polymerization, or control the polymerization process (e.g., supplied to the polymerization system dropwise some or all of the fast monomer of polymerization rate) to, the content of each constituent unit in the formed precursor polymer (D) can be appropriately adjusted.
(環化反応)
前駆重合体(D)を環化する方法は限定されない。例えば、前駆重合体(D)を加熱することにより、当該重合体(D)の分子鎖内でアミド環化反応である環化縮合反応を進行させて重合体(A)を形成できる。
(Cyclization reaction)
The method for cyclizing the precursor polymer (D) is not limited. For example, by heating the precursor polymer (D), a cyclization condensation reaction that is an amide cyclization reaction can proceed in the molecular chain of the polymer (D) to form the polymer (A).
前駆重合体(D)の加熱により環化反応を進行させる場合、加熱温度は、例えば70℃以上であり、100℃以上が好ましく、150℃以上、200℃以上の順にさらに好ましい。前駆重合体(D)の加熱は、前駆重合体(D)が固体の状態、溶媒に溶解している状態などの任意の状態で実施することができる。固体の状態で加熱する場合は、環化反応の速やかな進行のために、粉末、粒子などの表面積が大きい形態を有する前駆重合体(D)とすることが好ましい。また、式(5),(11),(12)の右辺に記載されている、環化反応により生成したアルコールまたは水を除去することで環化反応を速やかに進行させるために、減圧下における加熱が好ましい。減圧の程度は、例えば、絶対圧にして26.6kPa以下である。すなわち、前駆重合体(D)を26.6kPa以下の圧力下で加熱することにより環化反応を進行させてもよい。減圧の程度は、13.3kPa以下が好ましく、2.7kPa以下がより好ましい。 If allowed to proceed cyclization reaction by heating of the precursor polymer (D), the heating temperature is, for example, 70 ° C. or higher, preferably at least 100 ° C., 0.99 ° C. or higher, more preferably in the order of more than 200 ° C.. The heating of the precursor polymer (D) can be performed in any state such as a state where the precursor polymer (D) is in a solid state or a state in which the precursor polymer (D) is dissolved in a solvent. When heating in the solid state, due to rapid progression of the cyclization reaction, the powder is preferably set to precursor polymers having high form the surface area of such particles (D). Moreover, in order to advance cyclization reaction rapidly by removing the alcohol or water produced | generated by cyclization reaction described in the right side of Formula (5), (11), (12), it is under reduced pressure. Heating is preferred. The degree of decompression is, for example, 26.6 kPa or less in absolute pressure. That may be allowed to proceed cyclization reaction by heating precursor polymer (D) under a pressure of less than 26.6 kPa. The degree of decompression is preferably 13.3 kPa or less, and more preferably 2.7 kPa or less.
環化反応を進行させる際には、必要に応じて、当該反応を促進させる触媒を使用してもよい。触媒を使用する場合、均一な反応のために、前駆重合体(D)が溶媒に溶解している状態での加熱が好ましい。 When the cyclization reaction proceeds, a catalyst that promotes the reaction may be used as necessary. When using a catalyst, for a uniform reaction, heating is preferably in a state where the precursor polymer (D) is dissolved in a solvent.
触媒には、例えば、酸、塩基およびこれらの塩、金属錯体、ならびに金属酸化物から選ばれる少なくとも1種を使用できる。酸、塩基およびこれらの塩、金属錯体、ならびに金属酸化物の種類は、特に限定されない。形成される重合体(A)、または当該重合体(A)を含む樹脂組成物(C)もしくは樹脂成形体が透明性の重要視される用途に使用される場合、触媒は、これらの透明性が低下せず、着色などの悪影響が生じない範囲で使用することが好ましい。 As the catalyst, for example, at least one selected from acids, bases and salts thereof, metal complexes, and metal oxides can be used. Kinds of acids, bases and salts thereof, metal complexes, and metal oxides are not particularly limited. Polymers formed (A), or if the polymer resin composition comprising (A) (C) or the resin molded article is used in applications where importance is attached to transparency, catalyst, these transparency It is preferable to use it in a range that does not decrease and does not cause adverse effects such as coloring.
酸は限定されず、例えば、塩酸、硫酸、リン酸、亜リン酸などの無機酸、p−トルエンスルホン酸、フェニルホスホン酸、有機カルボン酸、リン酸エステルなどの有機酸である。塩基は限定されず、例えば、金属水酸化物、アミン類、イミン類、アルカリ金属誘導体、アルコキシド類、水酸化アンモニウム塩である。酸および塩基の塩は限定されず、例えば、金属有機酸塩、金属無機酸塩である、金属有機酸塩の具体的な例は金属カルボン酸塩、金属無機酸塩の具体的な例は金属炭酸塩である。金属錯体は限定されず、例えばその有機成分の例は、アセチルアセトンである。金属酸化物は限定されず、例えば、酸化亜鉛、酸化カルシウム、酸化マグネシウムである。これら例示した触媒のなかでは、酸および塩基の塩が好ましく、金属有機酸塩がより好ましく、特に金属カルボン酸塩が好ましい。金属有機酸塩、例えば金属カルボン酸塩の金属は、最終的に得られる重合体(A)、樹脂組成物(C)または樹脂成形体の特性を阻害せず、かつこれらの廃棄時に環境汚染を招くことがない限り限定されず、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウムなどのアルカリ金属;マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウムなどのアルカリ土類金属;亜鉛;ジルコニウム;である。なかでも亜鉛が好ましい。金属カルボン酸塩を構成するカルボン酸は限定されず、例えば、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、ヘキサン酸、ヘプタン酸、オクタン酸、オクチル酸、ノナン酸、デカン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、トリデカン酸、ペンタデカン酸、ヘプタデカン酸、乳酸、リンゴ酸、クエン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、フマル酸、マレイン酸、アジピン酸である。具体的な金属カルボン酸塩として、酢酸亜鉛、プロピオン酸亜鉛、オクチル酸亜鉛、またはステアリン酸亜鉛が好ましい。 The acid is not limited, and examples thereof include inorganic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, and phosphorous acid, and organic acids such as p-toluenesulfonic acid, phenylphosphonic acid, organic carboxylic acid, and phosphoric acid ester. The base is not limited, and examples thereof include metal hydroxides, amines, imines, alkali metal derivatives, alkoxides, and ammonium hydroxide salts. Acid and base salts are not limited, for example, metal organic acid salts and metal inorganic acid salts. Specific examples of metal organic acid salts are metal carboxylates, and specific examples of metal inorganic acid salts are metals. Carbonate. A metal complex is not limited, For example, the example of the organic component is acetylacetone. The metal oxide is not limited, and examples thereof include zinc oxide, calcium oxide, and magnesium oxide. Among these exemplified catalysts, acid and base salts are preferable, metal organic acid salts are more preferable, and metal carboxylates are particularly preferable. Metal organic acid salts, for example, the metal of the metal carboxylate, the finally obtained polymer (A), does not inhibit the characteristics of the resin composition (C) or the resin molded article, and the environmental pollution when these waste not limited unless causing, for example, lithium, sodium, potassium alkali metals such as; a; zinc; magnesium, calcium, strontium, alkaline earth metals such as barium zirconium. Of these, zinc is preferable. The carboxylic acid constituting the metal carboxylate is not limited. For example, formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, valeric acid, hexanoic acid, heptanoic acid, octanoic acid, octylic acid, nonanoic acid, decanoic acid, lauric acid, myristic Acid, palmitic acid, stearic acid, behenic acid, tridecanoic acid, pentadecanoic acid, heptadecanoic acid, lactic acid, malic acid, citric acid, oxalic acid, malonic acid, succinic acid, fumaric acid, maleic acid and adipic acid. As a specific metal carboxylate, zinc acetate, zinc propionate, zinc octylate, or zinc stearate is preferable.
(脱アシル化反応)
上述のように、環化反応後の重合体に脱アシル化反応を進行させることができる。
(Deacylation reaction)
As described above, the deacylation reaction can proceed to the polymer after the cyclization reaction.
加熱により脱アシル化を進行させる場合、加熱温度は、例えば100℃以上であり、200℃以上が好ましく、240℃以上、280℃以上の順にさらに好ましい。脱アシル化のための加熱は、重合体が固体の状態、溶媒に溶解している状態などの任意の状態で実施することができる。固体の状態で加熱する場合は、脱アシル化の速やかな進行のために、粉末、粒子などの表面積が大きい形態を有する重合体とすることが好ましい。また、生成するカルボン酸またはカルボン酸エステルを除去することで脱アシル化を速やかに進行させるために、減圧下における加熱が好ましい。減圧の程度は、前駆重合体(D)に対する環化反応時の減圧と同様とすることができる。 When deacylation proceeds by heating, the heating temperature is, for example, 100 ° C. or higher, preferably 200 ° C. or higher, and more preferably in the order of 240 ° C. or higher, 280 ° C. or higher. Heating for deacylation can polymer is carried out in any state, such as state dissolved solid state, in a solvent. In the case of heating in a solid state, it is preferable to use a polymer having a large surface area such as powder and particles in order to quickly proceed with deacylation. Also, heating under reduced pressure is preferred in order to rapidly proceed with the deacylation by removing the produced carboxylic acid or carboxylic acid ester. The degree of pressure reduction may be the same as the reduced pressure at the time of the cyclization reaction to precursor polymer (D).
脱アシル化を進行させる際には、必要に応じて、当該反応を促進させる触媒を使用してもよい。触媒を使用する場合、均一な反応のために、重合体が溶媒に溶解している状態での加熱が好ましい。 When the deacylation proceeds, a catalyst that promotes the reaction may be used as necessary. When using a catalyst, for a uniform reaction, heating is preferably in a state where the polymer is dissolved in a solvent.
触媒には、例えば、酸、塩基およびこれらの塩、金属錯体、ならびに金属酸化物から選ばれる少なくとも1種を使用できる。酸、塩基およびこれらの塩、金属錯体、ならびに金属酸化物の種類は、特に限定されない。具体的な各触媒の例は、環化反応の説明において上述した触媒の例と同じでありうる。重合体(A)、または当該重合体(A)を含む樹脂組成物(C)もしくは樹脂成形体が透明性の重要視される用途に使用される場合、触媒は、これらの透明性が低下せず、着色などの悪影響が生じない範囲で使用することが好ましい。 As the catalyst, for example, at least one selected from acids, bases and salts thereof, metal complexes, and metal oxides can be used. Kinds of acids, bases and salts thereof, metal complexes, and metal oxides are not particularly limited. Specific examples of each catalyst may be the same as the catalyst examples described above in the description of the cyclization reaction. If the polymer (A), or the polymer (A) a resin composition comprising (C) or the resin molded article is used in applications where importance is attached to transparency, the catalyst is lowered these transparency not, it is preferably used in a range of adverse effects such as coloring does not occur.
酸の塩は限定されず、例えば、金属有機酸塩である。金属有機酸塩の具体的な例は、金属カルボン酸塩である。金属有機酸塩、例えば金属カルボン酸塩の金属は、重合体(A)、樹脂組成物(C)または樹脂成形体の特性を阻害せず、かつこれらの廃棄時に環境汚染を招くことがない限り限定されず、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウムなどのアルカリ金属;マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウムなどのアルカリ土類金属;亜鉛;ジルコニウム;である。なかでも亜鉛が好ましい。金属カルボン酸塩を構成するカルボン酸は限定されず、例えば、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、ヘキサン酸、ヘプタン酸、オクタン酸、オクチル酸、ノナン酸、デカン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、トリデカン酸、ペンタデカン酸、ヘプタデカン酸、乳酸、リンゴ酸、クエン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、フマル酸、マレイン酸、アジピン酸である。具体的な金属カルボン酸塩として、酢酸亜鉛、プロピオン酸亜鉛、オクチル酸亜鉛、またはステアリン酸亜鉛が好ましい。 Salt of the acid is not limited, for example, a metal organic acid salt. Specific examples of the metal organic acid salt is a metal carboxylate. Metal organic acid salts, for example, the metal of the metal carboxylate, the polymer (A), does not inhibit the characteristics of the resin composition (C) or resin molded product, and unless causing environmental pollution when these waste limited without, for example, lithium, sodium, potassium alkali metals such as; a; zinc; magnesium, calcium, strontium, alkaline earth metals such as barium zirconium. Of these, zinc is preferable. The carboxylic acid constituting the metal carboxylate is not limited. For example, formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, valeric acid, hexanoic acid, heptanoic acid, octanoic acid, octylic acid, nonanoic acid, decanoic acid, lauric acid, myristic Acid, palmitic acid, stearic acid, behenic acid, tridecanoic acid, pentadecanoic acid, heptadecanoic acid, lactic acid, malic acid, citric acid, oxalic acid, malonic acid, succinic acid, fumaric acid, maleic acid and adipic acid. As a specific metal carboxylate, zinc acetate, zinc propionate, zinc octylate, or zinc stearate is preferable.
前駆重合体(D)に対する環化反応と、環化反応を経て形成された重合体に対する脱アシル化反応とは、段階的に(例えば別個に)実施しても、連続的に実施してもよい。連続的に実施する場合、触媒の種類によっては、共通の触媒を使用することもできる。例えば、前駆重合体(D)の環化およびその後の脱アシル化の触媒に金属有機酸塩を使用してもよく、このとき、金属有機酸塩は亜鉛有機酸塩が好ましい。亜鉛有機酸塩の使用により、前駆重合体(D)に対する環化反応と脱アシル化反応とを、より安定かつ確実に進行させることができる。 And cyclization reaction to precursor polymer (D), the deacylation reaction for the polymer which is formed through the cyclization reaction, (for example separately) stepwise be carried, even if carried out continuously Good. When it carries out continuously, a common catalyst can also be used depending on the kind of catalyst. For example, may be used cyclization and subsequent catalyst metal organic acid salt of deacylation of the precursor polymer (D), this time, the metal organic acid salt of zinc organic acid salts are preferred. By using the zinc organic acid salt, the cyclization reaction and the deacylation reaction for the precursor polymer (D) can proceed more stably and reliably.
前駆重合体(D)の環化およびその後の脱アシル化に共通の触媒を使用する場合、各反応の促進に必要な量の触媒を、各反応を開始させる際あるいは各反応の開始後に個別に系に加えてもよいし、環化反応開始時に加えた触媒をそのまま残留させて、この残留した触媒により脱アシル化を促進させてもよい。 If you use a common catalyst for the cyclization and subsequent deacylation of the precursor polymer (D), a catalytic amount necessary to promote the reaction, separately after the start of the time or the reaction to initiate each reaction The catalyst added at the start of the cyclization reaction may be left as it is, and the deacylation may be promoted by the remaining catalyst.
本発明の製造方法は、重合体(A)が形成される限り、上述した工程以外の任意の工程を含むことができる。 As long as a polymer (A) is formed, the manufacturing method of this invention can include arbitrary processes other than the process mentioned above.
このような製造方法の側面から見た本発明の重合体(A)は、ビニルモノマーを含む単量体群の重合により形成された前駆重合体(D)であって、エステル基および/またはカルボキシル基とアミド基とを側鎖として有する前駆重合体(D)を環化し、さらに、必要に応じて当該環化により形成された環構造を構成する第三級アミド構造上のアシル基を脱アシル化してなる重合体である。 Such polymers of the present invention as viewed from the side of the production method (A) is a precursor polymer formed by polymerization of a monomer group including a vinyl monomer (D), an ester group and / or carboxyl cyclizing the precursor polymer (D) having an acid group and an amide group as a side chain, furthermore, the tertiary amide structural acyl group constituting the ring structure formed by the cyclization optionally deacylated It is a polymer formed.
上述のように前駆重合体(D)は、例えば、エステル基および/またはカルボキシル基を有するビニルモノマーAと、アミド基を有するビニルモノマーBとを含む単量体群の重合により形成された共重合体でありうる。また、前駆重合体(D)は、例えば、エステル基および/またはカルボキシル基とアミド基とを有するビニルモノマーCを含む単量体群の重合により形成された重合体でありうるし、ビニルモノマーCのホモポリマーでもありうる。ビニルモノマーA,BおよびCの例は上述のとおりである。 Precursor polymer as described above (D), for example, the copolymerization formed by polymerization of a monomer group including a vinyl monomer A having an ester group and / or carboxyl group, and a vinyl monomer B having an amide group It may be combined. Further, the precursor polymer (D) may, for example, be a polymer formed by polymerization of a monomer group including a vinyl monomer C having an ester group and / or carboxyl group and an amide group, vinyl monomers C It can also be a homopolymer. Examples of vinyl monomers A, B and C are as described above.
[重合体(B)]
重合体(B)は、芳香族ビニル化合物単位を構成単位として有する。重合体(B)は、典型的には熱可塑性重合体である。重合体(B)は、典型的には非晶性の重合体である。
[Polymer (B)]
The polymer (B) has an aromatic vinyl compound unit as a structural unit. The polymer (B) is typically a thermoplastic polymer. The polymer (B) is typically an amorphous polymer.
芳香族ビニル化合物単位は、以下の式(13)に示す構成単位であり、芳香族ビニル単量体の重合により形成される。式(13)において、R11は芳香族基であり、R12は水素原子であり、R13およびR14は、互いに独立して、水素原子またはメチル基である。R11は、例えば、置換基を有していてもよいアリール基であり、複素芳香族基であってもよい。 The aromatic vinyl compound unit is a structural unit represented by the following formula (13), and is formed by polymerization of an aromatic vinyl monomer. In the formula (13), R 11 is an aromatic group, R 12 is a hydrogen atom, and R 13 and R 14 are each independently a hydrogen atom or a methyl group. R 11 is, for example, an aryl group which may have a substituent, and may be a heteroaromatic group.
芳香族ビニル化合物単位は、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、メトキシスチレン、ビニルトルエン、ハロゲン化スチレンの各単量体の重合により形成される構成単位である。なかでも、高い光学的透明性を示す重合体(B)、樹脂組成物(C)および樹脂成形体が得られることから、スチレン単位が好ましい。 Aromatic vinyl compound units, for example, styrene, alpha-methyl styrene, methoxy styrene, a structural unit formed by polymerization of vinyl toluene, each monomer of the halogenated styrene. Especially, since the polymer (B), resin composition (C), and resin molding which show high optical transparency are obtained, a styrene unit is preferable.
芳香族ビニル化合物単位は、複素芳香族ビニル化合物単位であってもよく、例えば、ビニルカルバゾール、ビニルピリジン、ビニルイミダゾール、ビニルチオフェンの各単量体に由来する構成単位であってもよい。 Aromatic vinyl compound units may be in unit heteroaromatic vinyl compounds, for example, vinyl carbazole, vinyl pyridine, vinyl imidazole, or may be a constituent unit derived from each monomer of vinyl thiophene.
ラクタム環構造を主鎖に有する重合体(A)と、芳香族ビニル化合物単位を構成単位として有する重合体(B)とは相溶性が高く、重合体(A)および(B)を含む樹脂組成物(C)の光学的な透明性の確保が可能である。また、ラクタム環構造を主鎖に有する重合体(A)と、芳香族ビニル化合物単位を構成単位として有する重合体(B)とは、例えば、他の環構造を主鎖に有する重合体と芳香族ビニル化合物単位を構成単位として有する重合体との組み合わせに比べて、より幅広い組成範囲において相溶可能である。 Polymer having a lactam ring structure in its main chain and (A), a resin composition containing a polymer having an aromatic vinyl compound unit as a constituent unit (B) and the high compatibility, the polymer (A) and (B) securing optical transparency of the object (C) are possible. Further, the polymer having a lactam ring structure in its main chain and (A), a polymer having an aromatic vinyl compound unit as a constituent unit and (B), for example, a polymer having other ring structure in its main chain an aromatic compared to a combination of a polymer having a group vinyl compound unit as a constituent unit, it is possible compatible with a wider variety of composition range.
芳香族ビニル化合物単位は、重合体(B)に負の固有複屈折を与える作用を有する。重合体(B)は、基本的に、負の固有複屈折を示す重合体である。重合体(A)および(B)の固有複屈折の符号が逆である場合、例えば、重合体(A)が正の固有複屈折を示す重合体であり、重合体(B)が負の固有複屈折を示す重合体である場合、樹脂組成物(C)では、重合体(A),(B)の固有複屈折の符号が異なることにより当該組成物(C)が示す複屈折の値について制御の自由度を高くできる。これにより、例えば、ゼロ近傍の位相差値を示す光学フィルムから負の位相差フィルムまで実現可能な樹脂組成物(C)となる。 Aromatic vinyl compound unit has the effect of giving a negative intrinsic birefringence of polymer (B). Polymer (B) is basically a polymer having a negative intrinsic birefringence. If the sign of the intrinsic birefringence of the polymer (A) and (B) are reversed, for example, a polymer A polymer (A) is a positive intrinsic birefringence, intrinsic polymer (B) is negative If a polymer exhibits birefringence, the resin composition (C), the polymer (a), the birefringence values indicating the composition (C) is the differ sign of the intrinsic birefringence of the (B) The degree of freedom of control can be increased. Thus, for example, a resin composition capable of realizing an optical film exhibiting retardation value close to zero to a negative retardation film becomes (C).
重合体(B)は、芳香族ビニル化合物単位以外の構成単位を有しうる。重合体(B)が芳香族ビニル化合物単位以外の構成単位を有する場合、重合体(B)における当該構成単位の含有率は、例えば70質量%以下、好ましくは55質量%以下、さらに好ましくは35質量%以下である。 The polymer (B) may have a structural unit other than the aromatic vinyl compound unit. If the polymer (B) has a structural unit other than the aromatic vinyl compound unit, the content of the structural unit in the polymer (B), for example 70 wt% or less, preferably 55 wt% or less, more preferably 35 or less by mass%.
重合体(B)が有しうる、芳香族ビニル化合物単位以外の他の構成単位は、例えば、シアン化ビニル化合物単位、N−置換マレイミド単位、(メタ)アクリル酸エステル単位、ビニルエステル単位、および無水マレイン酸単位である。重合体(B)の透明性、および重合体(A)との相溶性の高さに基づく樹脂組成物(C)の透明性をより確実に確保できること、ならびに重合体(B)に負の固有複屈折を与える作用を有することから、他の構成単位はシアン化ビニル化合物単位およびN−置換マレイミド単位が好ましい。重合体(B)は、シアン化ビニル化合物単位および/またはN−置換マレイミド単位を構成単位としてさらに有しうる。 May have the polymer (B), another structural unit other than aromatic vinyl compound units, for example, vinyl cyanide compound unit, N- substituted maleimide units, (meth) acrylic acid ester units, vinyl ester units, and Maleic anhydride units. Transparency of the polymer (B), and polymer resin compositions based on the height of the compatibility with (A) (C) of the transparency can be more reliably ensured, and negative intrinsic to the polymer (B) since it has an effect of giving a birefringence, other structural units of the vinyl cyanide compound unit and N- substituted maleimide units are preferred. Polymer (B) may further comprise a vinyl cyanide compound unit and / or N- substituted maleimide units as structural units.
シアン化ビニル化合物単位は、シアン化ビニル単量体の重合により形成される。シアン化ビニル化合物単位は限定されず、例えば、アクリロニトリル、メタクリロニトリルの各単量体に由来する構成単位である。 The vinyl cyanide compound unit is formed by polymerization of a vinyl cyanide monomer. The vinyl cyanide compound unit is not limited, and is, for example, a structural unit derived from each monomer of acrylonitrile and methacrylonitrile.
N−置換マレイミド単位は、以下の式(14)に示す構成単位である。N−置換マレイミド単位は、N−置換マレイミド単量体の重合により形成される。式(14)において、R15およびR16は、互いに独立して、水素原子、炭素数1〜12のアルキル基または炭素数6〜14のアリール基であり、Xは、置換基を有していてもよい炭素数1〜12の鎖状アルキル基、置換基を有していてもよい炭素数3〜12のシクロアルキル基、または置換基を有していてもよい炭素数6〜14のアリール基である。 The N-substituted maleimide unit is a structural unit represented by the following formula (14). N-substituted maleimide units are formed by polymerization of N-substituted maleimide monomers. In the formula (14), R 15 and R 16 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms or an aryl group having 6 to 14 carbon atoms, and X has a substituent. An optionally substituted chain alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an optionally substituted cycloalkyl group having 3 to 12 carbon atoms, or an optionally substituted aryl having 6 to 14 carbon atoms It is a group.
R15およびR16は、互いに独立して、水素原子、メチル基、ベンジル基、フェニル基が好ましく、水素原子がより好ましい。Xは、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、フェニル基、クロロフェニル基、メチルフェニル基、ナフチルフェニル基、ヒドロキシフェニル基、メトキシフェニル基、ニトロフェニル基、カルボキシルフェニル基、トリブロモフェニル基が好ましく、シクロヘキシル基、フェニル基、ベンジル基がより好ましい。 R 15 and R 16 are each independently preferably a hydrogen atom, a methyl group, a benzyl group or a phenyl group, more preferably a hydrogen atom. X is a cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, cycloheptyl group, cyclooctyl group, phenyl group, chlorophenyl group, methylphenyl group, naphthylphenyl group, hydroxyphenyl group, methoxyphenyl group, nitrophenyl group, A carboxylphenyl group and a tribromophenyl group are preferable, and a cyclohexyl group, a phenyl group, and a benzyl group are more preferable.
N−置換マレイミド単位は、重合体(B)のTgを向上させる作用を有し、これにより、重合体(B)がN−置換マレイミド単位を構成単位として有さない場合に比べて、重合体(B)および重合体(B)を含む樹脂組成物(C)のTgおよび耐熱性を向上できる。 N- substituted maleimide units has a function of improving the Tg of the polymer (B), thereby, as compared with the case where the polymer (B) has no a constituent unit N- substituted maleimide units, the polymer It can be improved Tg and heat resistance of the resin composition (C) comprising (B) and polymer (B).
(メタ)アクリル酸エステル単位は、(メタ)アクリル酸エステル単量体の重合により形成される。重合体(B)が構成単位として有しうる(メタ)アクリル酸エステル単位は限定されず、例えば、重合体(A)の説明において例示した単位である。(メタ)アクリル酸エステル単位は、重合体(B)の光学的な透明性が高くなることから、MMA単位が好ましい。 (Meth) acrylic acid ester unit is formed by polymerization of (meth) acrylic acid ester monomer. The (meth) acrylic acid ester unit that the polymer (B) may have as a structural unit is not limited, and is, for example, the unit exemplified in the description of the polymer (A). (Meth) acrylic acid ester units, since the optical transparency of the polymer (B) is high, MMA units are preferred.
ビニルエステル単位は、例えば、酢酸ビニル単位、プロピオン酸ビニル単位である。 Vinyl ester units, e.g., vinyl acetate unit, vinyl propionate unit.
無水マレイン酸単位は、以下の式(15)に示す構成単位である。無水マレイン酸単位は、無水マレイン酸単量体の重合により形成される。式(15)において、R17およびR18は、互いに独立して、水素原子、メチル基、ベンジル基、フェニル基が好ましく、水素原子がより好ましい。 The maleic anhydride unit is a structural unit represented by the following formula (15). Maleic anhydride units are formed by polymerization of maleic anhydride monomers. In the formula (15), R 17 and R 18 are independently of each other preferably a hydrogen atom, a methyl group, a benzyl group or a phenyl group, and more preferably a hydrogen atom.
無水マレイン酸単位は、重合体(B)のTgを向上させる作用を有し、これにより、重合体(B)が無水マレイン酸単位を構成単位として有さない場合に比べて、重合体(B)および重合体(B)を含む樹脂組成物(C)のTgおよび耐熱性を向上できる。 Maleic anhydride unit has a function of improving the Tg of the polymer (B), thereby, as compared with the case where the polymer (B) has no maleic anhydride units as structural units, the polymer (B ) and it can be improved Tg and heat resistance of the resin composition (C) comprising polymer (B).
重合体(B)がシアン化ビニル化合物単位を構成単位としてさらに有する場合、重合体(B)におけるシアン化ビニル化合物単位の含有率は、例えば1〜35質量%であり、好ましくは5〜20質量%、より好ましくは7〜13質量%である。 A case where the polymer (B) further has a structural unit of the vinyl cyanide compound unit content of the polymer (B) a vinyl cyanide compound unit in is, for example, 1 to 35 wt%, preferably 5 to 20 mass %, more preferably from 7 to 13 mass%.
重合体(B)がN−置換マレイミド単位を構成単位としてさらに有する場合、重合体(B)におけるN−置換マレイミド単位の含有率は、例えば1〜60質量%であり、好ましくは15〜50質量%、より好ましくは35〜45質量%である。 A case where the polymer (B) further has a structural unit of N- substituted maleimide units, the content of N- substituted maleimide units in the polymer (B) is, for example, 1 to 60 wt%, preferably from 15 to 50 weight %, more preferably 35 to 45 wt%.
重合体(B)がシアン化ビニル化合物単位およびN−置換マレイミド単位を構成単位としてさらに有する場合、その組成の一例は、芳香族ビニル化合物単位30〜65質量%、シアン化ビニル化合物単位5〜20質量%、N−置換マレイミド単位15〜50質量%である。重合体(A)との相溶性を確保したまま、重合体(B)の組成範囲をこのように広くすることができる。 A case where the polymer (B) further has a structural unit of the vinyl cyanide compound unit and N- substituted maleimide units, an example of its composition, the aromatic vinyl compound unit 30 to 65 wt%, vinyl cyanide compound unit 5-20 wt%, 15 to 50 wt% N-substituted maleimide unit. While ensuring the compatibility with the polymer (A), it is possible to widen the composition range of the polymer (B) in this way.
重合体(B)における各構成単位の含有率は、公知の手法、例えば1H核磁気共鳴(1H−NMR)あるいは赤外線分光分析(IR)により求めることができる。 The content of each structural unit in the polymer (B) can be determined by a known method such as 1 H nuclear magnetic resonance ( 1 H-NMR) or infrared spectroscopy (IR).
重合体(B)の重量平均分子量は、例えば10〜30万であり、好ましくは15〜25万、より好ましくは15万〜20万である。 The weight average molecular weight of the polymer (B) is, for example, 100,000 to 300,000, preferably 150,000 to 250,000, and more preferably 150,000 to 200,000.
重合体(B)は、公知の方法により製造できる。例えば、芳香族ビニル単量体、ならびに必要に応じて他の単量体(一例としてシアン化ビニル単量体および/またはN−置換マレイミド単量体)を含む単量体群を重合して重合体(B)を形成できる。 Polymer (B) can be produced by a known method. For example, an aromatic vinyl monomer, and optionally by polymerizing a monomer group including other monomer (the vinyl cyanide monomer and / or N- substituted maleimide monomer as an example) heavy A coalescence (B) can be formed.
単量体群の重合には、懸濁重合、乳化重合、溶液重合などの各種の重合法を適用できる。N−置換マレイミド単位をさらに有する重合体(B)を形成する場合、得られた重合体(B)におけるN−置換マレイミド単量体の残存量を低減できることから、溶液重合が好ましい。 The polymerization of the monomer group, suspension polymerization, emulsion polymerization, can be applied a variety of polymerization methods such as solution polymerization. When forming a polymer further having a N- substituted maleimide units (B), since it can reduce the residual amount of N- substituted maleimide monomer in the obtained polymer (B), the solution polymerization is preferred.
溶液重合は公知の手法に従えばよい。溶液重合に用いる重合溶媒は、例えば、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、イソプロピルベンゼン、メチルイソブチルケトン、ブチルセロソルブ、ジメチルホルムアルデヒド、2−メチルピロリドン、メチルエチルケトンなどの一般的な重合溶媒を適宜選択して用いることができる。 Solution polymerization may be performed according to a known method. Polymerization solvent used in the solution polymerization, for example, toluene, xylene, ethylbenzene, isopropylbenzene, methyl isobutyl ketone, butyl cellosolve, dimethylformamide, 2-methylpyrrolidone, be appropriately selected and used general polymerization solvent such as methyl ethyl ketone .
[樹脂組成物(C)]
本発明の樹脂組成物(C)は、重合体(A)および重合体(B)を含む。樹脂組成物(C)が主鎖に環構造を有する重合体を含み、光学部材に適用可能である新規な樹脂組成物であること;樹脂組成物(C)および樹脂組成物(C)から構成される樹脂成形体では、主鎖に環構造を有する重合体を含むことで高いTg(高い耐熱性)を達成しながら光学的な透明性を確保可能であること;ならびに、樹脂組成物(C)が、重合体(A)および重合体(B)の構成によってはさらに複屈折の値について制御の自由度が高く、例えばゼロ近傍の位相差値を示す光学フィルムから負の位相差フィルムまで実現可能な樹脂組成物であること;は、上述したとおりである。
[Resin composition (C)]
The resin composition (C) of the present invention includes a polymer (A) and a polymer (B). The resin composition (C) includes a polymer having a ring structure in the main chain and is a novel resin composition applicable to an optical member; composed of the resin composition (C) and the resin composition (C) In the molded resin product, it is possible to ensure optical transparency while achieving high Tg (high heat resistance) by including a polymer having a ring structure in the main chain; and the resin composition (C ), Depending on the configuration of the polymer (A) and the polymer (B), the degree of birefringence can be controlled more freely, for example, from an optical film showing a retardation value near zero to a negative retardation film. That it is a possible resin composition is as described above.
樹脂組成物(C)は、典型的には熱可塑性樹脂組成物である。樹脂組成物(C)は、典型的には非晶性である。樹脂組成物(C)は、典型的には非水溶性である。樹脂組成物(C)は、2種以上の重合体(A)および/または2種以上の重合体(B)を含みうる。 Resin composition (C) is typically a thermoplastic resin composition. Resin composition (C) is typically amorphous. Resin composition (C) is typically non-water soluble. Resin composition (C) may comprise two or more polymers (A) and / or two or more of the polymer (B).
樹脂組成物(C)は、重合体(A)および/または重合体(B)に由来する様々な特性を示す。当該特性は、例えば熱的特性、光学的特性である。 Resin composition (C) show various characteristics derived from the polymer (A) and / or polymer (B). The characteristic is, for example, a thermal characteristic or an optical characteristic.
熱的特性は、例えばTgであり、樹脂組成物(C)のTgは重合体(A)に由来して高くなる。また、重合体(B)も、その構成によっては樹脂組成物(C)のとりうる高いTgに寄与する。例えば、N−置換マレイミド単位は当該単位を有する重合体のTgを上昇させることから、N−置換マレイミド単位を構成単位としてさらに有する重合体(B)による樹脂組成物(C)のTgの上昇が考えられる。樹脂組成物(C)のTgは、例えば110℃以上であり、重合体(A)および重合体(B)の具体的な構成によっては、120℃以上、130℃以上、140℃以上、150℃以上、さらには160℃以上の値をとりうる。なお、重合体(A)と重合体(B)との相溶性が低いとき、あるいは樹脂組成物(C)が重合体(A)および(B)との相溶性が低い他の重合体をさらに含むときなどには、樹脂組成物(C)について複数のTgが測定される場合があるが、基本的に重合体(A)と重合体(B)との相溶性が高いことから、樹脂組成物(C)ではTgが一点のみ測定されうる。 Thermal properties, for example, a Tg, Tg of the resin composition (C) increases derived from the polymer (A). Further, the polymer (B) also, depending on its configuration contributes to a high Tg can take of the resin composition (C). For example, since the N-substituted maleimide unit increases the Tg of the polymer having the unit, the Tg of the resin composition (C) is increased by the polymer (B) further having the N-substituted maleimide unit as a constituent unit. Conceivable. Tg of the resin composition (C) is, for example, 110 ° C. or higher, depending on the specific structure of the polymer (A) and the polymer (B), 120 ° C. or higher, 130 ° C. or higher, 140 ° C. or higher, 0.99 ° C. or more, further it can take a value of more than 160 ° C.. Incidentally, the polymer when compatibility between the polymer (A) (B) is low, or the resin composition (C) the polymer (A) and (B) and compatibility further lower other polymers the such as when containing, there are cases where the resin composition for (C) a plurality of Tg are measured, essentially from that compatibility with the polymer (a) and polymer (B) is high, the resin composition Tg the object (C) can be measured only one point.
熱的特性の別の例は耐熱分解特性であり、樹脂組成物(C)の耐熱分解特性は重合体(A)に由来して高くなる。樹脂組成物(C)の5%加熱減量温度は、例えば250℃以上であり、重合体(A)の具体的な構成および樹脂組成物(C)の組成、例えば樹脂組成物(C)における重合体(A)の含有率、によっては、樹脂組成物(C)の5%加熱減量温度は、300℃以上、320℃以上、340℃以上、さらには360℃以上の値をとりうる。重合体(A)の具体的な構成、例えば重合体(A)が主鎖に有する環構造の具体的な構造の観点からは、例えば、式(1)に示すR3が水素原子の場合に、重合体(A)および重合体(A)を含む樹脂組成物(C)の耐熱分解特性(5%加熱減量温度)がとりわけ高くなる。 Another example of thermal characteristics is thermal decomposition characteristics, and the thermal decomposition characteristics of the resin composition (C) are increased due to the polymer (A). The 5% heat loss temperature of the resin composition (C) is, for example, 250 ° C. or more, and the specific configuration of the polymer (A) and the composition of the resin composition (C), for example, the weight in the resin composition (C). Depending on the content of the coalesced (A), the 5% heat loss temperature of the resin composition (C) can take a value of 300 ° C. or higher, 320 ° C. or higher, 340 ° C. or higher, or 360 ° C. or higher. From the viewpoint of the specific configuration of the polymer (A), for example, the specific structure of the ring structure of the polymer (A) in the main chain, for example, when R 3 shown in the formula (1) is a hydrogen atom, Further, the thermal decomposition characteristics (5% heat loss temperature) of the polymer (A) and the resin composition (C) containing the polymer (A) are particularly high.
光学的特性の例は、重合体(A)と重合体(B)との相溶性の高さに基づく透明性(光学的透明性)である。この特性により、樹脂組成物(C)は光学部材に適用可能となる。ただし、樹脂組成物(C)がとりうる全ての組成において、樹脂組成物(C)が透明であるとは限らない。樹脂組成物(C)は光学的に透明でありうる、ということにとどまる。 An example of the optical property is transparency (optical transparency) based on the high compatibility between the polymer (A) and the polymer (B). This property, the resin composition (C) becomes applicable to an optical member. However, in all of the compositions in which the resin composition (C) can take, the resin composition (C) is not necessarily transparent. Resin composition (C) can only be optically transparent.
光学的特性の別の例は複屈折特性である。上述のように、樹脂組成物(C)は複屈折の値について制御の自由度が高く、樹脂組成物(C)によって、例えば、ゼロ近傍の位相差値を示す光学フィルムから負の位相差フィルムまで実現可能となる。樹脂組成物(C)の固有複屈折の正負は限定されないが、例えば、ゼロまたはゼロ近傍の正または負から、一定の値以上の負までをとりうる。樹脂組成物(C)としての固有複屈折は、重合体(A)および重合体(B)が示す固有複屈折の兼ね合い、樹脂組成物(C)が他の重合体をさらに含む場合には当該他の重合体が示す固有複屈折とのさらなる兼ね合いにより定まる。 Another example of the optical properties is a birefringent properties. As described above, the resin composition (C) has a high degree of freedom in controlling the birefringence value, and the resin composition (C) changes, for example, from an optical film showing a retardation value near zero to a negative retardation film. to be realized. Although the positive / negative of the intrinsic birefringence of the resin composition (C) is not limited, for example, it can be from zero or near zero or near zero to negative above a certain value. The intrinsic birefringence as the resin composition (C) is a balance between the intrinsic birefringence exhibited by the polymer (A) and the polymer (B), and when the resin composition (C) further contains another polymer, determined by further consideration of the intrinsic birefringence other polymers shown.
複屈折特性に着目した樹脂組成物(C)の例では、応力光学係数(Cr)の絶対値が13×10-11Pa-1以下である。このような樹脂組成物(C)によって、ゼロ近傍の位相差値を示す光学フィルムが実現可能である。複屈折特性に着目した樹脂組成物(C)の別の例では、負の固有複屈折を示し、応力光学係数(Cr)の絶対値が100×10-11Pa-1以上である。このような樹脂組成物(C)によって、負の位相差フィルムを実現可能である。なお、樹脂組成物のCrの絶対値が大きいほど、当該組成物から構成される光学フィルムが示しうる位相差の絶対値を大きくすることが可能となる。実際の位相差値は、光学フィルムの厚さおよび光学フィルムの延伸の状態に左右される。 In the example of the resin composition (C) focusing on the birefringence characteristics, the absolute value of the stress optical coefficient (Cr) is 13 × 10 −11 Pa −1 or less. With such a resin composition (C), an optical film showing a retardation value near zero can be realized. Another example of the resin composition (C) focusing on the birefringence characteristics shows negative intrinsic birefringence, and the absolute value of the stress optical coefficient (Cr) is 100 × 10 −11 Pa −1 or more. With such a resin composition (C), a negative retardation film can be realized. In addition, it becomes possible to enlarge the absolute value of the phase difference which the optical film comprised from the said composition can show, so that the absolute value of Cr of a resin composition is large. The actual retardation value depends on the thickness of the optical film and the state of stretching of the optical film.
樹脂組成物(C)は、重合体(A)および/または重合体(B)に由来するその他の種々の特性を有しうる。これらの特性に基づき、樹脂組成物(C)は光学部材をはじめとする種々の用途に使用できる。 Resin composition (C) may have various other properties derived from the polymer (A) and / or polymer (B). Based on these characteristics, the resin composition (C) may be used in a variety of applications including optical members.
樹脂組成物(C)における重合体(A)および(B)の含有率は、重合体(A)について、例えば40〜95質量%であり、60〜80質量%でありうる。重合体(B)について、例えば5〜60質量%であり、20〜40質量%でありうる。これら重合体(A)の含有率の範囲と重合体(B)の含有率の範囲とは、任意に組み合わせることができる。 The content of polymer in the resin composition (C) (A) and (B), the polymer (A), for example, 40 to 95 wt%, may be 60 to 80 mass%. For the polymer (B), for example, 5 to 60% by weight, it may be 20 to 40 mass%. The range for the content of the polymer in the range of the content of these polymers (A) (B), can be arbitrarily combined.
樹脂組成物(C)は、重合体として重合体(A),(B)のみを含んでいてもよいし、重合体(A),(B)以外の他の重合体を含んでいてもよい。樹脂組成物(C)を光学部材に用いる場合、光学的透明性を確保するために、他の重合体は重合体(A)および重合体(B)と相溶することが好ましい。 Resin composition (C), the polymer as the polymer (A), in which only may contain (B), the polymer (A), may contain other polymers other than (B) . When using the resin composition (C) to the optical member, in order to ensure optical clarity, other polymer is preferably compatible with the polymer (A) and the polymer (B).
当該他の重合体は、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン重合体、ポリ(4−メチル−1−ペンテン)などのオレフィン系重合体;塩化ビニル、塩素化ビニル樹脂などの含ハロゲン系重合体;ポリメタクリル酸メチルなどのアクリル重合体;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;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;ゴム質重合体である。樹脂組成物(C)は、2種以上のこれら重合体を含みうる。 Examples of the other polymer include olefin polymers such as polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene polymer, and poly (4-methyl-1-pentene); halogen-containing polymers such as vinyl chloride and chlorinated vinyl resins. Acrylic polymers such as polymethyl methacrylate; polyesters such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate and polyethylene naphthalate; polyamides such as nylon 6, nylon 66 and nylon 610; polyacetals; polycarbonates; polyphenylene oxides; polyphenylene sulfides; Ketone; Polysulfone; Polyethersulfone; Polyoxypentylene; Polyamideimide; Rubbery polymer. Resin composition (C) may comprise two or more of these polymers.
樹脂組成物(C)は、重合体以外の材料、例えば添加剤、を含むことができる。添加剤は、例えば、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;位相差上昇剤、位相差低減剤、位相差安定剤などの位相差調整剤;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を含む帯電防止剤;無機顔料、有機顔料、染料などの着色剤;有機フィラー、無機フィラー、樹脂改質剤、可塑剤、滑剤である。樹脂組成物(C)における添加剤の含有率は、好ましくは7質量%未満、より好ましくは2質量%以下、さらに好ましくは1質量%以下である。 Resin composition (C), materials other than polymers, for example additives may include. Additives include, for example, antioxidants, light stabilizers, weather stabilizers, heat stabilizers and other stabilizers; phase difference adjusting agents such as phase difference increasing agents, phase difference reducing agents, phase difference stabilizers; glass fibers, Reinforcing materials such as carbon fibers; UV absorbers; near infrared absorbers; flame retardants such as tris (dibromopropyl) phosphate, triallyl phosphate, antimony oxide; antistatic agents including anionic, cationic, and nonionic surfactants Agents; colorants such as inorganic pigments, organic pigments, dyes; organic fillers, inorganic fillers, resin modifiers, plasticizers, lubricants. The content of the additive in the resin composition (C) is preferably less than 7% by mass, more preferably 2% by mass or less, and further preferably 1% by mass or less.
樹脂組成物(C)の形成方法は特に限定されない。重合体(A)および(B)のみを含む樹脂組成物(C)であれば、重合体(A)および(B)を公知の混合方法で混合して形成できる。樹脂組成物(C)が上記他の重合体および/または添加剤を含む場合は、重合体(A)および(B)と上記他の重合体および/または添加剤とを公知の混合方法で混合して形成できる。混合は、例えば、オムニミキサーなどの混合機でプレブレンドした後、得られた混合物を混練して実施できる。混練機は特に限定されず、例えば、単軸押出機、二軸押出機などの押出機や加圧ニーダーなど、公知の混練機を使用できる。 Method of forming the resin composition (C) is not particularly limited. If it is a resin composition (C) containing only the polymers (A) and (B), the polymers (A) and (B) can be mixed by a known mixing method. When the resin composition (C) comprises the other polymers and / or additives, mixed with the polymer (A) and (B) with the other polymers and / or additives and the known mixing methods and it can be formed. Mixing can be carried out, for example, by pre-blending with a mixer such as an omni mixer and then kneading the resulting mixture. A kneading machine is not specifically limited, For example, well-known kneading machines, such as extruders, such as a single screw extruder and a twin screw extruder, and a pressure kneader, can be used.
樹脂組成物(C)から樹脂成形体を形成できる。この樹脂成形体は、重合体(A)および重合体(B)を含んでおり、樹脂組成物(C)から構成される。樹脂成形体の用途は限定されず、重合体(A)および/または重合体(B)、ならびに樹脂組成物(C)が含む他の重合体および/または添加剤に由来して得られる特性に応じて選択できる。樹脂成形体は、例えば、光学用途に使用する光学部材である。 The resin composition of (C) to form a resin molded body. The resin molded body includes a polymer (A) and the polymer (B), composed of the resin composition (C). Application of the resin molded body is not limited, the polymer (A) and / or polymer (B), and the resin composition (C) on the properties obtained derived from other polymers and / or additives contained in the in response can be selected. Resin molding, for example, an optical member for use in optical applications.
光学部材は、例えば、レンズ、プリズム、光ファイバー、光学フィルムである。光学フィルムは、例えば、各種の光ディスク(VD、CD、DVD、MD、LDなど)の基板の保護フィルム、液晶表示装置(LCD)などの画像表示装置が備える位相差フィルムおよび偏光子保護フィルム、ならびに視野角補償フィルム、光拡散フィルム、反射フィルム、反射防止フィルム、防眩フィルム、輝度向上フィルム、タッチパネル用導電フィルムである。 The optical member is, for example, a lens, a prism, an optical fiber, or an optical film. Optical films include, for example, protective films for substrates of various optical disks (VD, CD, DVD, MD, LD, etc.), retardation films and polarizer protective films provided in image display devices such as liquid crystal display devices (LCD), and A viewing angle compensation film, a light diffusion film, a reflection film, an antireflection film, an antiglare film, a brightness enhancement film, and a conductive film for a touch panel.
樹脂組成物(C)から構成される樹脂成形体は、重合体(A)の高いTgに由来する耐熱性を有しうる。このため、樹脂組成物(C)から構成される樹脂成形体の用途の自由度は高く、当該樹脂成形体の使用により様々な効果が得られる。例えば、光学フィルムである樹脂成形体の使用により、LCDなどの画像表示装置の設計の自由度が向上する。 Resin composition (C) from constructed resin molding may have a heat resistance derived from high polymer (A) Tg. Therefore, flexibility of the resin composition (C) from the constructed resin molding applications is high, various effect by the use of the resin molded article is obtained. For example, the use of the resin molded article is an optical film, the degree of freedom in designing the image display device such as an LCD is improved.
樹脂組成物(C)から構成される樹脂成形体は、重合体(A)に由来する高い耐熱分解特性を有しうる。このとき、例えば、樹脂組成物(C)の溶融成形により樹脂成形体を得る場合においても、樹脂組成物(C)に含まれる成分の分解による発泡などの欠点(光学部材としては光学的欠点)の発生を抑制できる。 The resin molded body composed of the resin composition (C) can have high heat decomposition characteristics derived from the polymer (A). At this time, for example, even when a resin molded body is obtained by melt molding of the resin composition (C), defects such as foaming due to decomposition of components contained in the resin composition (C) (optical defects as an optical member) Can be suppressed.
樹脂組成物(C)から構成される樹脂成形体は、高い光学的透明性を有しうる。例えば、JIS K7361の規定に準拠して求めた全光線透過率にして、85%以上、90%以上、さらには91%以上の樹脂成形体、典型的にはフィルム、とすることが可能である。 The resin molded body composed of the resin composition (C) can have high optical transparency. For example, the total light transmittance obtained in accordance with the provisions of JIS K7361 can be 85% or more, 90% or more, and further 91% or more of a resin molded body, typically a film. .
樹脂組成物(C)から構成される樹脂成形体は、表面の低いヘイズを有しうる。例えば、JIS K7136の規定に準拠して求めたヘイズにして、5%以下、3%以下、さらには2%以下のヘイズを有する樹脂成形体、典型的にはフィルム、とすることが可能である。 The resin molding comprised from the resin composition (C) may have a haze with a low surface. For example, it is possible to obtain a resin molded body having a haze of 5% or less, 3% or less, and further 2% or less, typically a film, as a haze determined in accordance with the provisions of JIS K7136. .
樹脂組成物(C)から構成される樹脂成形体は、位相差フィルムでありうる。位相差フィルムは、例えば、厚さ方向の位相差Rthが負である負の位相差フィルムである。 Composed of the resin composition (C) the resin molded body may be a phase difference film. The retardation film is, for example, a negative retardation film in which the thickness direction retardation Rth is negative.
樹脂組成物(C)から構成される樹脂成形体は、ゼロ近傍の位相差値を示す、すなわち複屈折性をほぼ示さない(複屈折について等方的な)光学フィルムでありうる。この光学フィルムは、典型的には延伸フィルム、より具体的には二軸延伸フィルムである。このような光学フィルムは、例えば、偏光子保護フィルムに使用できる。 The resin molded body composed of the resin composition (C) can be an optical film that exhibits a retardation value near zero, that is, substantially does not exhibit birefringence (isotropic with respect to birefringence). This optical film is typically a stretched film, more specifically a biaxially stretched film. Such an optical film can be used for a polarizer protective film, for example.
樹脂組成物(C)から構成される樹脂成形体は、他の部材と組み合わせることができる。例えば、光学フィルムである樹脂成形体を、他の光学部材と組み合わせてもよい。その一例が偏光板である。偏光板は、偏光子と、偏光子の少なくとも一方の主面上に配置された偏光子保護フィルムとを備える。偏光子保護フィルムとして、樹脂組成物(C)から構成される光学フィルムを使用できる。 The resin molded body composed of the resin composition (C) can be combined with other members. For example, the resin molded article is an optical film may be combined with other optical members. One example is a polarizing plate. Polarizing plate comprises a polarizer and a polarizer protective film disposed on at least one major surface of the polarizer. As a polarizer protective film, an optical film composed of the resin composition (C) can be used.
光学部材は、例えば、樹脂組成物(C)から構成される層を有する構造であってもよい。 The optical member may be, for example, a structure having a layer composed of the resin composition (C).
樹脂成形体の表面には、必要に応じて各種の機能性コーティング層が形成されていてもよい。機能性コーティング層は、例えば、帯電防止層、粘接着剤層、接着層、易接着層、防眩(ノングレア)層、光触媒層などの防汚層、反射防止層、ハードコート層、紫外線遮蔽層、熱線遮蔽層、電磁波遮蔽層、ガスバリヤー層である。 The surface of the resin molded article, various functional coating layer may be formed as needed. Functional coating layers include, for example, antistatic layers, adhesive layers, adhesive layers, easy adhesion layers, antiglare (non-glare) layers, antifouling layers such as photocatalyst layers, antireflection layers, hard coat layers, and UV shielding layers. A layer, a heat ray shielding layer, an electromagnetic wave shielding layer, and a gas barrier layer.
樹脂組成物から樹脂成形体を形成する方法は特に限定されない。溶融押出法、キャスト法、プレス成形法などの公知の成形手法により樹脂組成物(C)を成形して、樹脂成形体を形成することができる。必要に応じて、成形手法と公知の他の手法、例えば延伸手法、とを組み合わせてもよい。位相差フィルムを得るためには、樹脂組成物を成形して得たフィルム(原フィルム)の延伸が必要である。 The method for forming the resin molded body from the resin composition is not particularly limited. A resin molded body can be formed by molding the resin composition (C) by a known molding technique such as a melt extrusion method, a casting method, or a press molding method. As needed, you may combine a shaping | molding method and other well-known methods, for example, the extending | stretching method. In order to obtain a retardation film, it is necessary to stretch a film (original film) obtained by molding a resin composition.
樹脂組成物(C)から構成される樹脂成形体を備える製品は特に限定されず、例えば、光学フィルムである当該樹脂成形体を備える画像表示装置である。画像表示装置は特に限定されず、例えば、反射型、透過型、半透過型のLCD;TN型、STN型、OCB型、HAN型、VA型、IPS型などの各種の駆動方式のLCD;エレクトロルミネッセンス(EL)ディスプレイ;プラズマディスプレイ(PD);電界放出ディスプレイ(FED:Field Emission Display)である。 A product provided with the resin molded body comprised from the resin composition (C) is not specifically limited, For example, it is an image display apparatus provided with the said resin molded body which is an optical film. The image display device is not particularly limited. For example, reflective, transmissive, and transflective LCDs; TN, STN, OCB, HAN, VA, IPS, and other driving LCDs; electro A luminescence (EL) display; a plasma display (PD); a field emission display (FED).
以下、実施例により、本発明をさらに詳細に説明する。本発明は、以下に示す実施例に限定されない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. The present invention is not limited to the examples shown below.
本実施例において、MMA、NVAおよびAcAAMは、それぞれメタクリル酸メチル、N−ビニルアセトアミドおよび2−アセトアミドアクリル酸メチルの略称である。また、PMI、ANおよびStは、それぞれフェニルマレイミド、アクリロニトリルおよびスチレンの略称である。 In this example, MMA, NVA and AcAAM are abbreviations for methyl methacrylate, N-vinylacetamide and methyl 2-acetamidoacrylate, respectively. PMI, AN and St are abbreviations for phenylmaleimide, acrylonitrile and styrene, respectively.
最初に、本実施例において作製した重合体の評価方法を示す。 Initially, the evaluation method of the polymer produced in the present Example is shown.
[構成単位の構造]
作製した重合体の構成単位がどのような分子構造を有しているのかについて、赤外分光分析(IR)および1H−核磁気共鳴(NMR)により評価した。IRの評価は、赤外分光分析装置(Varian製、Excalibur Series)を用いて、全反射測定法(ATR法)により実施した。測定条件は、スキャンスピード5kHz、分解能4cm-1とした。1H−NMRの評価は、核磁気共鳴分光計(BRUKER製、AV300M)を用いて実施した。測定溶媒には重クロロホルム(和光純薬製)を使用した。
[Structural unit structure]
The molecular structure of the structural unit of the produced polymer was evaluated by infrared spectroscopic analysis (IR) and 1 H-nuclear magnetic resonance (NMR). The IR evaluation was carried out by the total reflection measurement method (ATR method) using an infrared spectroscopic analyzer (Varian, Excalibur Series). The measurement conditions were a scan speed of 5 kHz and a resolution of 4 cm −1 . Evaluation of 1 H-NMR was carried out using a nuclear magnetic resonance spectrometer (manufactured by BRUKER, AV300M). Deuterated chloroform (manufactured by Wako Pure Chemical Industries) was used as a measurement solvent.
[重合体における構成単位の含有率]
作製した前駆重合体におけるAcAAM単位およびNVA単位の含有率は、重合反応時に得られた重合溶液に残留する未反応単量体の量から算出した。未反応単量体の量は、ガスクロマトグラフィー(島津製作所製、GC2010)により求めた。
[Content of constituent unit in polymer]
The contents of AcAAM units and NVA units in the prepared precursor polymer were calculated from the amount of unreacted monomers remaining in the polymerization solution obtained during the polymerization reaction. The amount of unreacted monomer was determined by gas chromatography (manufactured by Shimadzu Corporation, GC2010).
[ガラス転移温度(Tg)]
作製した重合体(前駆重合体を含む)および樹脂組成物のTgは、JIS K7121の規定に準拠して求めた。具体的には、示差走査熱量計(リガク製、DSC−8230)を用い、窒素ガス雰囲気下、約10mgのサンプルを常温から200℃まで昇温(昇温速度20℃/分)して得られたDSC曲線から、始点法により評価した。リファレンスには、α−アルミナを用いた。
[Glass transition temperature (Tg)]
The Tg of the produced polymer (including the precursor polymer) and the resin composition was determined in accordance with the provisions of JIS K7121. Specifically, a differential scanning calorimeter (manufactured by Rigaku, DSC-8230) is used, and a sample of about 10 mg is heated from normal temperature to 200 ° C. (temperature increase rate 20 ° C./min) in a nitrogen gas atmosphere. The DSC curve was evaluated by the starting point method. Α-alumina was used as a reference.
[応力光学係数Cr]
作製した重合体および樹脂組成物の応力光学係数Cr(測定波長590nm)は、以下のようにして求めた。
[Stress optical coefficient Cr]
The stress optical coefficient Cr (measurement wavelength 590 nm) of the produced polymer and resin composition was determined as follows.
最初に、作製した重合体または樹脂組成物を熱プレスにより製膜して、当該重合体または組成物の未延伸フィルム(厚さ150μm)を得た。次に、作製した未延伸フィルムをサイズ20mm×60mmで切り出して、Cr評価用の試験片を得た。次に、試験片の一方の短辺に、延伸の際、当該試験片に1N/mm2以下の応力が加わる重量の錘を選択して取り付けた後、評価対象である重合体または樹脂組成物のTg+20℃に保持した定温乾燥機(アズワン製、DOV−450A)に収容し、1時間放置した。試験片を定温乾燥機に収容する際には、試験片の他方の短辺をチャックにより固定し、錘により試験片に加わった応力によって試験片がその長辺方向(鉛直方向)に自由端一軸延伸されるようにした。また、収容する際、試験片におけるチャック−錘間の距離を40mmとした。 First, the produced polymer or resin composition was formed into a film by hot pressing to obtain an unstretched film (thickness 150 μm) of the polymer or composition. Next, the produced unstretched film was cut out with a size of 20 mm × 60 mm to obtain a test piece for Cr evaluation. Next, on one short side of the test piece, a polymer or resin composition to be evaluated is selected after attaching a weight having a weight that applies a stress of 1 N / mm 2 or less to the test piece during stretching. Was kept in a constant temperature drier (manufactured by ASONE, DOV-450A) kept at Tg + 20 ° C. for 1 hour. When the test piece is stored in a constant temperature dryer, the other short side of the test piece is fixed with a chuck, and the test piece is uniaxially free in the long side direction (vertical direction) due to the stress applied to the test piece by the weight. It was made to extend | stretch. Moreover, when accommodating, the distance between the chuck and the weight in the test piece was set to 40 mm.
1時間の加熱延伸後、乾燥機のヒーターを切り、そのまま試験片を乾燥機内で自然に徐冷させた。オーブン内の温度が重合体または樹脂組成物のTg−40℃に達した時点で試験片(一軸延伸フィルム)を取り出し、取り出した試験片の厚さおよび波長590nmの光に対する面内位相差Reを測定して、当該試験片の面内複屈折Δnを算出した。これとは別に、錘の荷重によって延伸された後の試験片の断面積を求め、当該断面積と錘の荷重とから、フィルムに印加された応力σ(Pa)を計算した。錘の重量を変化させながら、それぞれの荷重についてΔnおよびσを求め、得られたσに対するΔnの傾きを最小二乗法により求めて、これを応力光学係数Cr(Pa-1)とした。面内位相差Reを測定する際の配向角が延伸方向(荷重印加方向)に対して0°近傍の場合、応力光学係数Crの符号は正となる。この場合、評価対象である重合体または樹脂組成物の固有複屈折は正である。一方、配向角が延伸方向に対して90°近傍の場合、応力光学係数Crの符号は負となる。この場合、評価対象である重合体または樹脂組成物の固有複屈折は負である。Crの絶対値が大きいほど、延伸による複屈折の発現性が高くなる。 After heating and stretching for 1 hour, the heater of the dryer was turned off, and the test piece was allowed to cool slowly in the dryer. When the temperature in the oven reaches Tg−40 ° C. of the polymer or the resin composition, the test piece (uniaxially stretched film) is taken out, and the thickness of the taken out test piece and the in-plane retardation Re with respect to light with a wavelength of 590 nm are calculated. Measurement was performed to calculate the in-plane birefringence Δn of the test piece. Separately from this, the cross-sectional area of the test piece after being stretched by the weight load was obtained, and the stress σ (Pa) applied to the film was calculated from the cross-sectional area and the weight load. While changing the weight of the weight, Δn and σ were obtained for each load, the slope of Δn with respect to the obtained σ was obtained by the least square method, and this was defined as the stress optical coefficient Cr (Pa −1 ). When the orientation angle when measuring the in-plane retardation Re is near 0 ° with respect to the stretching direction (load application direction), the sign of the stress optical coefficient Cr is positive. In this case, the intrinsic birefringence of the polymer or resin composition to be evaluated is positive. On the other hand, when the orientation angle is near 90 ° with respect to the stretching direction, the sign of the stress optical coefficient Cr is negative. In this case, the intrinsic birefringence of the polymer or resin composition to be evaluated is negative. The larger the absolute value of Cr, the higher the expression of birefringence by stretching.
試験片の面内位相差Re(nm)は、位相差測定装置(王子計測機器製、KOBRA-WR)を用いて求めた。面内位相差Reは、試験片(フィルム)面内の遅相軸方向(フィルム面内において最大の屈折率を示す方向)の屈折率nx、同面内の進相軸方向(遅相軸方向と直交する方向)の屈折率ny、およびフィルムの厚さd(nm)を用いて、式(nx−ny)×dにより示される値である。nx−nyの値が面内複屈折Δnに相当する。 The in-plane phase difference Re (nm) of the test piece was determined using a phase difference measuring device (manufactured by Oji Scientific Instruments, KOBRA-WR). The in-plane phase difference Re is the refractive index nx in the slow axis direction (direction showing the maximum refractive index in the film plane) in the test piece (film) plane, and the fast axis direction (slow axis direction in the same plane). Is a value represented by the formula (nx−ny) × d, using the refractive index ny in the direction orthogonal to) and the thickness d (nm) of the film. The value of nx−ny corresponds to the in-plane birefringence Δn.
(製造例1)
0.45質量部のAcAAM、14.55質量部のMMA、15.00質量部のメチルエチルケトンおよび0.03質量部のアゾビスイソブチロニトリル(AIBN)を反応容器に収容し、容器内を窒素置換した。次に、容器を65℃のオイルバスにより2時間加熱して、AcAAMとMMAとの溶液重合を進行させた。次に、形成された重合溶液を過剰のメタノールに投入して再沈殿させた後、得られた沈殿物を圧力0.13kPa、温度100℃の条件下で1時間真空乾燥して揮発成分を除去し、前駆重合体である固体状の重合体(1−1)を得た。重合体(1−1)のTgは110℃であった。また、重合体(1−1)におけるAcAAM単位の含有率は17.9質量%であった。
(Production Example 1)
0.45 parts by mass of AcAAM, 14.55 parts by mass of MMA, 15.00 parts by mass of methyl ethyl ketone, and 0.03 parts by mass of azobisisobutyronitrile (AIBN) were placed in a reaction vessel, and the inside of the vessel was filled with nitrogen. Replaced. Next, the container was heated in an oil bath at 65 ° C. for 2 hours to allow solution polymerization of AcAAM and MMA to proceed. Next, after the formed polymerization solution is poured into excess methanol and reprecipitated, the resulting precipitate is vacuum-dried for 1 hour under conditions of a pressure of 0.13 kPa and a temperature of 100 ° C. to remove volatile components. As a result, a solid polymer (1-1) as a precursor polymer was obtained. The Tg of the polymer (1-1) was 110 ° C. Moreover, the content rate of the AcAAM unit in a polymer (1-1) was 17.9 mass%.
次に、作製した重合体(1−1)10.00質量部と、環化および脱アシル化触媒としてオクチル酸亜鉛0.02質量部とをアセトン90.00質量部に溶解させ、圧力0.13kPaの減圧下、温度180℃で2時間加熱することによって揮発成分を除去しながら環化反応を進行させて、固体状の重合体(1−2)を得た。重合体(1−2)のTgは138℃であった。重合体(1−1)および(1−2)に対する1H−NMR評価によれば、重合体(1−1)のNMRスペクトルにおいて観察されたAcAAM単位の第二級アミド構造に帰属されるピークが重合体(1−2)のNMRスペクトルにおいて消失するとともに、後者のNMRスペクトルでは、環構造を構成するアセチルアミド基に帰属される大きなピークが2.49ppmに新たに生じていた。 Next, 10.00 parts by mass of the produced polymer (1-1) and 0.02 parts by mass of zinc octylate as a cyclization and deacylation catalyst were dissolved in 90.00 parts by mass of acetone, and the pressure was changed to 0. The cyclization reaction was allowed to proceed while removing volatile components by heating at a temperature of 180 ° C. for 2 hours under a reduced pressure of 13 kPa, thereby obtaining a solid polymer (1-2). The Tg of the polymer (1-2) was 138 ° C. According to the 1 H-NMR evaluation of the polymers (1-1) and (1-2), the peak attributed to the secondary amide structure of the AcAAM unit observed in the NMR spectrum of the polymer (1-1) Disappeared in the NMR spectrum of the polymer (1-2), and in the latter NMR spectrum, a large peak attributed to the acetylamide group constituting the ring structure was newly generated at 2.49 ppm.
次に、作製した重合体(1−2)を、固体状のまま、圧力0.13kPaの減圧下、環化反応時より高い温度240℃で2時間加熱することによって脱アシル化を進行させて、固体状の重合体(1−3)を得た。重合体(1−3)のTgは140℃であった。重合体(1−1)〜(1−3)に対するIR評価によれば、重合体(1−1)および(1−2)のIRスペクトルには存在しない、第二級アミド環構造のカルボニル基の伸縮振動に帰属される吸収ピーク(波数1780cm-1)が、重合体(1−3)のIRスペクトルにおいて確認された。すなわち、重合体(1−1)に対する先の加熱によって、アセチルアミド基を構造の一部に有するピロリジノン環構造が当該重合体の主鎖に形成され、当該環構造が形成された重合体(1−2)に対する後の加熱によって、脱アシル化されたピロリジノン環構造(式(1)に示す構造においてR3が水素原子の環構造)を主鎖に有する重合体(1−3)が形成されたことが確認された。重合体(1−3)のCrは+60×10-11Pa-1であり、重合体(1−3)は正の固有複屈折を有していた。 Next, deacylation proceeds by heating the produced polymer (1-2) in a solid state at a temperature of 240 ° C. for 2 hours under a reduced pressure of 0.13 kPa at a temperature higher than that at the time of the cyclization reaction. A solid polymer (1-3) was obtained. The Tg of the polymer (1-3) was 140 ° C. According to the IR evaluation of the polymers (1-1) to (1-3), the carbonyl group of the secondary amide ring structure that does not exist in the IR spectra of the polymers (1-1) and (1-2) The absorption peak (wave number 1780 cm −1 ) attributed to the stretching vibration of the polymer was confirmed in the IR spectrum of the polymer (1-3). That is, a pyrrolidinone ring structure having an acetylamide group as a part of the structure is formed in the main chain of the polymer by the previous heating of the polymer (1-1), and the polymer (1 -2) to form a polymer (1-3) having a deacylated pyrrolidinone ring structure (R 3 is a hydrogen atom ring structure in the structure shown in Formula (1)) in the main chain. It was confirmed that Cr of the polymer (1-3) was + 60 × 10 −11 Pa −1 and the polymer (1-3) had a positive intrinsic birefringence.
(製造例2)
2.00質量部のNVA、6.00質量部のMMA、12.00質量部のメチルエチルケトンおよび0.016質量部のターシャリーアミルパーオキシイソノナノエート(アトフィナ吉富製、商品名:ルペロックス570)を反応容器に収容し、容器内を窒素置換した。次に、容器を80℃のオイルバスにより4時間加熱して、NVAとMMAとの溶液重合を進行させた。次に、形成された重合溶液を過剰のメタノールに投入して再沈殿させた後、得られた沈殿物を圧力0.13kPa、温度100℃の条件下で1時間真空乾燥して揮発成分を除去し、前駆重合体である固体状の重合体(2−1)を得た。重合体(2−1)のTgは114℃であった。また、重合体(2−1)におけるNVA単位の含有率は13.1質量%であった。
(Production Example 2)
2.00 parts by mass of NVA, 6.00 parts by mass of MMA, 12.00 parts by mass of methyl ethyl ketone and 0.016 parts by mass of tertiary amyl peroxyisononanoate (manufactured by Atofina Yoshitomi, trade name: Luperox 570) The reaction vessel was accommodated and the inside of the vessel was purged with nitrogen. Next, the container was heated in an oil bath at 80 ° C. for 4 hours to proceed solution polymerization of NVA and MMA. Next, after the formed polymerization solution is poured into excess methanol and reprecipitated, the resulting precipitate is vacuum-dried for 1 hour under conditions of a pressure of 0.13 kPa and a temperature of 100 ° C. to remove volatile components. As a result, a solid polymer (2-1) as a precursor polymer was obtained. The Tg of the polymer (2-1) was 114 ° C. Moreover, the content rate of the NVA unit in a polymer (2-1) was 13.1 mass%.
次に、作製した重合体(2−1)10.00質量部と、環化および脱アシル化触媒としてオクチル酸亜鉛0.02質量部とをアセトン90.00質量部に溶解させ、圧力0.13kPaの減圧下、温度180℃で2時間加熱することによって揮発成分を除去しながら環化反応を進行させて、固体状の重合体(2−2)を得た。重合体(2−2)のTgは131℃であった。重合体(2−1)および(2−2)に対する1H−NMR評価によれば、重合体(2−1)のNMRスペクトルにおいて観察されたNVA単位の第二級アミド構造に帰属されるピークが重合体(2−2)のNMRスペクトルにおいて消失するとともに、後者のNMRスペクトルでは、環構造を構成するアセチルアミド基に帰属される大きなピークが2.49ppmに新たに生じていた。 Next, 10.00 parts by mass of the produced polymer (2-1) and 0.02 parts by mass of zinc octylate as a cyclization and deacylation catalyst were dissolved in 90.00 parts by mass of acetone, and the pressure was changed to 0. The cyclization reaction was allowed to proceed while removing volatile components by heating at 180 ° C. for 2 hours under a reduced pressure of 13 kPa, thereby obtaining a solid polymer (2-2). The Tg of the polymer (2-2) was 131 ° C. According to 1 H-NMR evaluation on the polymers (2-1) and (2-2), peaks attributed to the secondary amide structure of NVA units observed in the NMR spectrum of the polymer (2-1) Disappeared in the NMR spectrum of the polymer (2-2), and in the latter NMR spectrum, a large peak attributed to the acetylamide group constituting the ring structure was newly generated at 2.49 ppm.
次に、作製した重合体(2−2)を、固体状のまま、圧力0.13kPaの減圧下、環化反応時より高い温度240℃で2時間加熱することによって脱アシル化を進行させて、固体状の重合体(2−3)を得た。重合体(2−3)のTgは144℃であった。重合体(2−1)〜(2−3)に対するIR評価によれば、重合体(2−1)および(2−2)のIRスペクトルには存在しない、第二級アミド環構造のカルボニル基の伸縮振動に帰属される吸収ピーク(波数1780cm-1)が、重合体(2−3)のIRスペクトルにおいて確認された。すなわち、重合体(2−1)に対する先の加熱によって、アセチルアミド基を構造の一部に有するピロリジノン環構造が当該重合体の主鎖に形成され、当該環構造が形成された重合体(2−2)に対する後の加熱によって、脱アシル化されたピロリジノン環構造を主鎖に有する重合体(2−3)が形成されたことが確認された。重合体(2−3)のCrは+75×10-11Pa-1であり、重合体(2−3)は正の固有複屈折を有していた。 Next, deacylation is allowed to proceed by heating the produced polymer (2-2) in a solid state at a temperature of 240 ° C. for 2 hours under a reduced pressure of 0.13 kPa at a temperature higher than that at the time of the cyclization reaction. A solid polymer (2-3) was obtained. Tg of the polymer (2-3) was 144 ° C. According to the IR evaluation for the polymers (2-1) to (2-3), the carbonyl group of the secondary amide ring structure that does not exist in the IR spectra of the polymers (2-1) and (2-2) The absorption peak (wave number 1780 cm −1 ) attributed to the stretching vibration of the polymer was confirmed in the IR spectrum of the polymer (2-3). That is, a pyrrolidinone ring structure having an acetylamide group as a part of the structure is formed in the main chain of the polymer by the previous heating of the polymer (2-1), and the polymer (2 It was confirmed that the polymer (2-3) having a deacylated pyrrolidinone ring structure in the main chain was formed by the subsequent heating with respect to -2. The polymer (2-3) had a Cr of + 75 × 10 −11 Pa −1 and the polymer (2-3) had a positive intrinsic birefringence.
(製造例3)
3.20質量部のNVA、4.80質量部のMMA、12.00質量部のメチルエチルケトンおよび0.016質量部のターシャリーアミルパーオキシイソノナノエート(アトフィナ吉富製、商品名:ルペロックス570)を反応容器に収容し、容器内を窒素置換した。次に、容器を80℃のオイルバスにより4時間加熱して、NVAとMMAとの溶液重合を進行させた。次に、形成された重合溶液を過剰のメタノールに投入して再沈殿させた後、得られた沈殿物を圧力0.13kPa、温度100℃の条件下で1時間真空乾燥して揮発成分を除去し、前駆重合体である固体状の重合体(3−1)を得た。重合体(3−1)のTgは114℃であった。また、重合体(3−1)におけるNVA単位の含有率は18.7質量%であった。
(Production Example 3)
3.20 parts by weight of NVA, 4.80 parts by weight of MMA, 12.00 parts by weight of methyl ethyl ketone and 0.016 parts by weight of tertiary amyl peroxyisonononanoate (manufactured by Atofina Yoshitomi, trade name: Luperox 570) The reaction vessel was accommodated and the inside of the vessel was purged with nitrogen. Next, the container was heated in an oil bath at 80 ° C. for 4 hours to proceed solution polymerization of NVA and MMA. Next, after the formed polymerization solution is poured into excess methanol and reprecipitated, the resulting precipitate is vacuum-dried for 1 hour under conditions of a pressure of 0.13 kPa and a temperature of 100 ° C. to remove volatile components. As a result, a solid polymer (3-1) as a precursor polymer was obtained. The Tg of the polymer (3-1) was 114 ° C. Moreover, the content rate of the NVA unit in a polymer (3-1) was 18.7 mass%.
次に、作製した重合体(3−1)10.00質量部と、環化および脱アシル化触媒としてオクチル酸亜鉛0.02質量部とを、アセトン72.00質量部およびメタノール18.00質量部の混合溶媒に溶解させ、圧力0.13kPaの減圧下、温度180℃で2時間加熱することによって揮発成分を除去しながら環化反応を進行させて、固体状の重合体(3−2)を得た。重合体(3−2)のTgは137℃であった。重合体(3−1)および(3−2)に対する1H−NMR評価によれば、重合体(3−1)のNMRスペクトルにおいて観察されたNVA単位の第二級アミド構造に帰属されるピークが重合体(3−2)のNMRスペクトルにおいて消失するとともに、後者のNMRスペクトルでは、環構造を構成するアセチルアミド基に帰属される大きなピークが2.49ppmに新たに生じていた。 Next, 10.00 parts by mass of the produced polymer (3-1), 0.02 parts by mass of zinc octylate as a cyclization and deacylation catalyst, 72.00 parts by mass of acetone and 18.00 parts by mass of methanol. The polymer was dissolved in a part of the mixed solvent and heated at 180 ° C. for 2 hours under a reduced pressure of 0.13 kPa to allow the cyclization reaction to proceed while removing the volatile component, so that a solid polymer (3-2) Got. The Tg of the polymer (3-2) was 137 ° C. According to 1 H-NMR evaluation on the polymers (3-1) and (3-2), a peak attributed to the secondary amide structure of NVA unit observed in the NMR spectrum of the polymer (3-1) Disappeared in the NMR spectrum of the polymer (3-2), and in the latter NMR spectrum, a large peak attributed to the acetylamide group constituting the ring structure was newly generated at 2.49 ppm.
次に、作製した重合体(3−2)を、固体状のまま、圧力0.13kPaの減圧下、環化反応時より高い温度240℃で2時間加熱することによって脱アシル化を進行させて、固体状の重合体(3−3)を得た。重合体(3−3)のTgは165℃であった。重合体(3−1)〜(3−3)に対するIR評価によれば、重合体(3−1)および(3−2)のIRスペクトルには存在しない、第二級アミド環構造のカルボニル基の伸縮振動に帰属される吸収ピーク(波数1780cm-1)が、重合体(3−3)のIRスペクトルにおいて確認された。すなわち、重合体(3−1)に対する先の加熱によって、アセチルアミド基を構造の一部に有するピロリジノン環構造が当該重合体の主鎖に形成され、当該環構造が形成された重合体(3−2)に対する後の加熱によって、脱アシル化されたピロリジノン環構造を主鎖に有する重合体(3−3)が形成されたことが確認された。重合体(3−3)のCrは+116×10-11Pa-1であり、重合体(3−3)は正の固有複屈折を有していた。 Next, deacylation is allowed to proceed by heating the produced polymer (3-2) in a solid state at a temperature of 240 ° C. for 2 hours under a reduced pressure of 0.13 kPa at a temperature higher than that at the time of the cyclization reaction. A solid polymer (3-3) was obtained. The Tg of the polymer (3-3) was 165 ° C. According to the IR evaluation for the polymers (3-1) to (3-3), the carbonyl group of the secondary amide ring structure that does not exist in the IR spectra of the polymers (3-1) and (3-2) The absorption peak (wave number 1780 cm −1 ) attributed to the stretching vibration of the polymer was confirmed in the IR spectrum of the polymer (3-3). That is, a pyrrolidinone ring structure having an acetylamide group as a part of the structure is formed in the main chain of the polymer by the previous heating of the polymer (3-1), and the polymer (3 It was confirmed that the polymer (3-3) having a deacylated pyrrolidinone ring structure in the main chain was formed by the subsequent heating with respect to 2). Cr of the polymer (3-3) was + 116 × 10 −11 Pa −1 and the polymer (3-3) had positive intrinsic birefringence.
(製造例4)
1.20質量部のNVA、6.80質量部のMMA、12.00質量部のメチルエチルケトンおよび0.016質量部のターシャリーアミルパーオキシイソノナノエート(アトフィナ吉富製、商品名:ルペロックス570)を反応容器に収容し、容器内を窒素置換した。次に、容器を80℃のオイルバスにより4時間加熱して、NVAとMMAとの溶液重合を進行させた。次に、形成された重合溶液を過剰のメタノールに投入して再沈殿させた後、得られた沈殿物を圧力0.13kPa、温度100℃の条件下で1時間真空乾燥して揮発成分を除去し、前駆重合体である固体状の重合体(4−1)を得た。重合体(4−1)のTgは113℃であった。また、重合体(4−1)におけるNVA単位の含有率は8.0質量%であった。
(Production Example 4)
1.20 parts by mass of NVA, 6.80 parts by mass of MMA, 12.00 parts by mass of methyl ethyl ketone and 0.016 parts by mass of tertiary amyl peroxyisononanoate (manufactured by Atofina Yoshitomi, trade name: Luperox 570) The reaction vessel was accommodated and the inside of the vessel was purged with nitrogen. Next, the container was heated in an oil bath at 80 ° C. for 4 hours to proceed solution polymerization of NVA and MMA. Next, after the formed polymerization solution is poured into excess methanol and reprecipitated, the resulting precipitate is vacuum-dried for 1 hour under conditions of a pressure of 0.13 kPa and a temperature of 100 ° C. to remove volatile components. As a result, a solid polymer (4-1) as a precursor polymer was obtained. The Tg of the polymer (4-1) was 113 ° C. Moreover, the content rate of the NVA unit in a polymer (4-1) was 8.0 mass%.
次に、作製した重合体(4−1)10.00質量部と、環化および脱アシル化触媒としてオクチル酸亜鉛0.02質量部とをアセトン90.00質量部に溶解させ、圧力0.13kPaの減圧下、温度180℃で2時間加熱することによって揮発成分を除去しながら環化反応を進行させて、固体状の重合体(4−2)を得た。重合体(4−2)のTgは128℃であった。重合体(4−1)および(4−2)に対する1H−NMR評価によれば、重合体(4−1)のNMRスペクトルにおいて観察されたNVA単位の第二級アミド構造に帰属されるピークが重合体(4−2)のNMRスペクトルにおいて消失するとともに、後者のNMRスペクトルでは、環構造を構成するアセチルアミド基に帰属される大きなピークが2.49ppmに新たに生じていた。 Next, 10.00 parts by mass of the produced polymer (4-1) and 0.02 parts by mass of zinc octylate as a cyclization and deacylation catalyst were dissolved in 90.00 parts by mass of acetone, and the pressure was changed to 0. The cyclization reaction was allowed to proceed while removing volatile components by heating at a temperature of 180 ° C. for 2 hours under a reduced pressure of 13 kPa, thereby obtaining a solid polymer (4-2). The Tg of the polymer (4-2) was 128 ° C. According to 1 H-NMR evaluation on the polymers (4-1) and (4-2), the peak attributed to the secondary amide structure of NVA unit observed in the NMR spectrum of the polymer (4-1) Disappeared in the NMR spectrum of the polymer (4-2), and in the latter NMR spectrum, a large peak attributed to the acetylamide group constituting the ring structure was newly generated at 2.49 ppm.
次に、作製した重合体(4−2)を、固体状のまま、圧力0.13kPaの減圧下、環化反応時より高い温度240℃で2時間加熱することによって脱アシル化を進行させて、固体状の重合体(4−3)を得た。重合体(4−3)のTgは137℃であった。重合体(4−1)〜(4−3)に対するIR評価によれば、重合体(4−1)および(4−2)のIRスペクトルには存在しない、第二級アミド環構造のカルボニル基の伸縮振動に帰属される吸収ピーク(波数1780cm-1)が、重合体(4−3)のIRスペクトルにおいて確認された。すなわち、重合体(4−1)に対する先の加熱によって、アセチルアミド基を構造の一部に有するピロリジノン環構造が当該重合体の主鎖に形成され、当該環構造が形成された重合体(4−2)に対する後の加熱によって、脱アシル化されたピロリジノン環構造を主鎖に有する重合体(4−3)が形成されたことが確認された。重合体(4−3)のCrは+39×10-11Pa-1であり、重合体(4−3)は正の固有複屈折を有していた。 Next, deacylation proceeds by heating the produced polymer (4-2) in a solid state at a temperature of 240 ° C. for 2 hours under a reduced pressure of 0.13 kPa at a temperature higher than that at the time of the cyclization reaction. A solid polymer (4-3) was obtained. The Tg of the polymer (4-3) was 137 ° C. According to the IR evaluation of the polymers (4-1) to (4-3), the carbonyl group of the secondary amide ring structure that does not exist in the IR spectra of the polymers (4-1) and (4-2) The absorption peak (wave number 1780 cm −1 ) attributed to the stretching vibration of the polymer was confirmed in the IR spectrum of the polymer (4-3). That is, a pyrrolidinone ring structure having an acetylamide group as a part of the structure is formed in the main chain of the polymer by the previous heating of the polymer (4-1), and the polymer (4 It was confirmed that the polymer (4-3) having a deacylated pyrrolidinone ring structure in the main chain was formed by the subsequent heating with respect to -2. The polymer (4-3) had a Cr of + 39 × 10 −11 Pa −1 and the polymer (4-3) had a positive intrinsic birefringence.
(製造例5)
攪拌装置、温度センサー、冷却管および窒素導入管を備えた内容積1000Lの反応釜に、MMA40質量部、2−(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチル(MHMA)10質量部、重合溶媒としてトルエン50質量部および酸化防止剤(アデカスタブ2112、ADEKA製)0.025質量部を仕込み、これに窒素を通じつつ、105℃まで昇温させた。昇温に伴う還流が始まったところで、重合開始剤としてt−アミルパーオキシイソノナノエート(アルケマ吉富製、商品名:ルペロックス570)0.05質量部を添加するとともに、上記t−アミルパーオキシイソノナノエート0.10質量部を3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、さらに4時間の熟成を行った。
(Production Example 5)
MMA 40 mass parts, 2- (hydroxymethyl) methyl acrylate (MHMA) 10 mass parts, toluene 50 mass parts as a polymerization solvent in a 1000 L internal reaction vessel equipped with a stirrer, temperature sensor, cooling pipe and nitrogen introduction pipe And 0.025 mass part of antioxidant (Adeka Stub 2112, made by ADEKA) was prepared, and it heated up to 105 degreeC, supplying nitrogen to this. When the reflux accompanying the temperature increase started, 0.05 parts by mass of t-amylperoxyisononanoate (manufactured by Arkema Yoshitomi, trade name: Luperox 570) was added as a polymerization initiator, and the above-mentioned t-amylperoxyisononoate was added. While 0.10 parts by mass of nanoate was added dropwise over 3 hours, solution polymerization was allowed to proceed under reflux at about 105 to 110 ° C., followed by further aging for 4 hours.
次に、得られた重合溶液に、触媒としてリン酸2−エチルヘキシル(堺化学工業製、Phoslex A-8)0.05質量部を加え、約90〜110℃の還流下において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。次に、得られた重合溶液をオートクレーブを用いて240℃まで昇温し、当該温度において環化縮合反応をさらに進行させた。 Next, 0.05 parts by mass of 2-ethylhexyl phosphate (Phoslex A-8, manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd.) as a catalyst is added to the resulting polymerization solution, and the lactone ring is refluxed at about 90 to 110 ° C. for 2 hours. The cyclized condensation reaction to form the structure was allowed to proceed. Next, the obtained polymerization solution was heated to 240 ° C. using an autoclave, and the cyclization condensation reaction was further advanced at the temperature.
次に、得られた重合溶液を、バレル温度240℃、回転速度100rpm、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)のベントタイプスクリュー二軸押出機(φ=50.0mm、L/D=30)に、45kg/時(樹脂量換算)の処理速度で導入し、脱揮を行った。その際、別途準備しておいた酸化防止剤/ラクトン環化触媒失活剤の混合溶液を0.68kg/時の投入速度で第1ベントの後から、イオン交換水を0.22kg/時の投入速度で第2および第3ベントの後から、それぞれ投入した。酸化防止剤/ラクトン環化触媒失活剤の混合溶液には、50質量部の酸化防止剤(チバスペシャリティケミカルズ製、イルガノックス1010)と、失活剤として35質量部のオクチル酸亜鉛(日本化学産業製、ニッカオクチクス亜鉛3.6質量%)とを、トルエン200質量部に溶解させた溶液を用いた。 Next, the obtained polymerization solution was subjected to a barrel temperature of 240 ° C., a rotation speed of 100 rpm, a degree of vacuum of 13.3 to 400 hPa (10 to 300 mmHg), a rear vent number of 1 and a forevent number of 4 (first and 2 and 3rd and 4th vents) are introduced into a vent type screw twin screw extruder (φ = 50.0 mm, L / D = 30) at a processing rate of 45 kg / hr (resin amount conversion) Volatilization was performed. At that time, a separately prepared mixed solution of antioxidant / lactone cyclization catalyst deactivator was charged at a rate of 0.68 kg / hr after the first vent, and then ion-exchanged water was 0.22 kg / hr. After the second and third vents, the charging was performed at the charging speed. In the mixed solution of the antioxidant / lactone cyclization catalyst deactivator, 50 parts by mass of an antioxidant (manufactured by Ciba Specialty Chemicals, Irganox 1010) and 35 parts by mass of zinc octylate (Nippon Chemical Co., Ltd.) A solution prepared by dissolving Nikka octix zinc (manufactured by Industrial Co., Ltd., 3.6% by mass) in 200 parts by mass of toluene was used.
脱揮完了後、押出機内に残された熱溶融状態にある樹脂を当該押出機の先端から排出し、ペレタイザーによりペレット化して、ラクトン環構造を主鎖に有する(メタ)アクリル重合体のペレットを得た。 After completion of devolatilization, the resin in the molten state remaining in the extruder is discharged from the tip of the extruder, pelletized by a pelletizer, and (meth) acrylic polymer pellets having a lactone ring structure in the main chain Obtained.
(実施例1)
重合体(A)として製造例1で作製した重合体(1−3)8.40質量部をアセトン75.60質量部に溶解させた。この溶液と、芳香族ビニル化合物単位を構成単位として有する重合体(B−1)であるスチレン−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比率が73質量%/27質量%、重量平均分子量22万)1.60質量部をアセトン14.40質量部に溶解させた溶液とを混合した。次に、得られた混合溶液を、圧力0.13kPa、温度240℃の条件で1時間加熱して揮発成分を除去し、透明かつ固体状の樹脂組成物(C−1)を得た。樹脂組成物(C−1)は、重合体(1−3)とスチレン−アクリロニトリル共重合体(B−1)とを含む。樹脂組成物(C−1)のTgは136℃の一点のみが確認され、すなわち、当該組成物において重合体(1−3)とスチレン−アクリロニトリル共重合体(B−1)とが相溶した状態にあることが確認された。樹脂組成物(C−1)のCrは+2×10-11Pa-1であり、すなわち樹脂組成物(C−1)の固有複屈折はゼロ近傍にあった。
Example 1
As a polymer (A), 8.40 parts by mass of the polymer (1-3) produced in Production Example 1 was dissolved in 75.60 parts by mass of acetone. This solution and a styrene-acrylonitrile copolymer which is a polymer (B-1) having an aromatic vinyl compound unit as a structural unit (styrene / acrylonitrile ratio is 73 mass% / 27 mass%, weight average molecular weight 220,000) A solution obtained by dissolving 1.60 parts by mass in 14.40 parts by mass of acetone was mixed. Next, the obtained mixed solution was heated for 1 hour under conditions of a pressure of 0.13 kPa and a temperature of 240 ° C. to remove volatile components, and a transparent and solid resin composition (C-1) was obtained. The resin composition (C-1) includes a polymer (1-3) and a styrene-acrylonitrile copolymer (B-1). Only one point of Tg of 136 ° C. was confirmed for the Tg of the resin composition (C-1), that is, the polymer (1-3) and the styrene-acrylonitrile copolymer (B-1) were compatible in the composition. It was confirmed that it was in a state. The Cr of the resin composition (C-1) was + 2 × 10 −11 Pa −1, that is, the intrinsic birefringence of the resin composition (C-1) was near zero.
(実施例2)
重合体(A)として製造例2で作製した重合体(2−3)8.10質量部をアセトン72.90質量部に溶解させた。この溶液と、芳香族ビニル化合物単位を構成単位として有する重合体(B−1)1.90質量部をアセトン17.10質量部に溶解させた溶液とを混合した。次に、得られた混合溶液を、圧力0.13kPa、温度240℃の条件で1時間加熱して揮発成分を除去し、透明かつ固体状の樹脂組成物(C−2)を得た。樹脂組成物(C−2)は、重合体(2−3)とスチレン−アクリロニトリル共重合体(B−1)とを含む。樹脂組成物(C−2)のTgは136℃の一点のみが確認され、すなわち、当該組成物において重合体(2−3)とスチレン−アクリロニトリル共重合体(B−1)とが相溶した状態にあることが確認された。樹脂組成物(C−2)のCrは−4×10-11Pa-1であり、すなわち樹脂組成物(C−2)の固有複屈折はゼロ近傍にあった。
(Example 2)
As a polymer (A), 8.10 parts by mass of the polymer (2-3) produced in Production Example 2 was dissolved in 72.90 parts by mass of acetone. This solution was mixed with a solution obtained by dissolving 1.90 parts by mass of polymer (B-1) having an aromatic vinyl compound unit as a constituent unit in 17.10 parts by mass of acetone. Next, the obtained mixed solution was heated for 1 hour under conditions of a pressure of 0.13 kPa and a temperature of 240 ° C. to remove volatile components, thereby obtaining a transparent and solid resin composition (C-2). The resin composition (C-2) contains a polymer (2-3) and a styrene-acrylonitrile copolymer (B-1). Only one point of Tg of 136 ° C. was confirmed for the Tg of the resin composition (C-2), that is, the polymer (2-3) and the styrene-acrylonitrile copolymer (B-1) were compatible in the composition. It was confirmed that it was in a state. Cr of the resin composition (C-2) was −4 × 10 −11 Pa −1, that is, the intrinsic birefringence of the resin composition (C-2) was in the vicinity of zero.
(実施例3)
重合体(A)として製造例2で作製した重合体(2−3)7.90質量部をシクロペンタノン71.10質量部に溶解させた。この溶液と、芳香族ビニル化合物単位を構成単位として有する重合体(B−2)であるスチレン−アクリロニトリル−フェニルマレイミド共重合体(スチレン/アクリロニトリル/フェニルマレイミドの比率が54質量%/14質量%/32質量%、重量平均分子量19万)2.10質量部をシクロペンタノン18.90質量部に溶解させた溶液とを混合した。次に、得られた混合溶液を、圧力0.13kPa、温度240℃の条件で1時間加熱して揮発成分を除去し、透明かつ固体状の樹脂組成物(C−3)を得た。樹脂組成物(C−3)は、重合体(2−3)とスチレン−アクリロニトリル−フェニルマレイミド共重合体(B−2)とを含む。樹脂組成物(C−3)のTgは144℃の一点のみが確認され、すなわち、当該組成物において重合体(2−3)とスチレン−アクリロニトリル−フェニルマレイミド共重合体(B−2)とが相溶した状態にあることが確認された。樹脂組成物(C−3)のCrは+11×10-11Pa-1であり、すなわち樹脂組成物(C−3)の固有複屈折はゼロ近傍にあった。
(Example 3)
As a polymer (A), 7.90 parts by mass of the polymer (2-3) produced in Production Example 2 was dissolved in 71.10 parts by mass of cyclopentanone. This solution and a styrene-acrylonitrile-phenylmaleimide copolymer (styrene / acrylonitrile / phenylmaleimide ratio is 54% by mass / 14% by mass /%) which is a polymer (B-2) having an aromatic vinyl compound unit as a constituent unit. 32 mass%, weight average molecular weight 190,000) A solution in which 2.10 mass parts was dissolved in 18.90 mass parts of cyclopentanone was mixed. Next, the obtained mixed solution was heated for 1 hour under conditions of a pressure of 0.13 kPa and a temperature of 240 ° C. to remove volatile components, thereby obtaining a transparent and solid resin composition (C-3). The resin composition (C-3) includes a polymer (2-3) and a styrene-acrylonitrile-phenylmaleimide copolymer (B-2). As for Tg of the resin composition (C-3), only one point of 144 ° C. was confirmed, that is, in the composition, the polymer (2-3) and the styrene-acrylonitrile-phenylmaleimide copolymer (B-2) were It was confirmed that they were in a compatible state. Cr of the resin composition (C-3) was + 11 × 10 −11 Pa −1, that is, the intrinsic birefringence of the resin composition (C-3) was in the vicinity of zero.
(実施例4)
重合体(A)として製造例3で作製した重合体(3−3)6.80質量部をシクロペンタノン61.20質量部に溶解させた。この溶液と、芳香族ビニル化合物単位を構成単位として有する重合体(B−3)であるスチレン−アクリロニトリル−フェニルマレイミド共重合体(スチレン/アクリロニトリル/フェニルマレイミドの比率が50質量%/10質量%/40質量%、重量平均分子量19万)3.20質量部をシクロペンタノン28.80質量部に溶解させた溶液とを混合した。次に、得られた混合溶液を、圧力0.13kPa、温度240℃の条件で1時間加熱して揮発成分を除去し、透明かつ固体状の樹脂組成物(C−4)を得た。樹脂組成物(C−4)は、重合体(3−3)とスチレン−アクリロニトリル−フェニルマレイミド共重合体(B−3)とを含む。樹脂組成物(C−4)のTgは165℃の一点のみが確認され、すなわち、当該組成物において重合体(3−3)とスチレン−アクリロニトリル−フェニルマレイミド共重合体(B−3)とが相溶した状態にあることが確認された。樹脂組成物(C−4)のCrは+11×10-11Pa-1であり、すなわち樹脂組成物(C−4)の固有複屈折はゼロ近傍にあった。
Example 4
As a polymer (A), 6.80 parts by mass of the polymer (3-3) prepared in Production Example 3 was dissolved in 61.20 parts by mass of cyclopentanone. This solution and a styrene-acrylonitrile-phenylmaleimide copolymer (the ratio of styrene / acrylonitrile / phenylmaleimide is 50% by mass / 10% by mass / a) which is a polymer (B-3) having an aromatic vinyl compound unit as a constituent unit. 40% by mass, weight average molecular weight 190,000) 3.20 parts by mass of cyclopentanone dissolved in 28.80 parts by mass was mixed. Next, the obtained mixed solution was heated under the conditions of a pressure of 0.13 kPa and a temperature of 240 ° C. for 1 hour to remove volatile components, thereby obtaining a transparent and solid resin composition (C-4). The resin composition (C-4) contains a polymer (3-3) and a styrene-acrylonitrile-phenylmaleimide copolymer (B-3). Only one point of Tg of the resin composition (C-4) was confirmed at 165 ° C., that is, in the composition, the polymer (3-3) and the styrene-acrylonitrile-phenylmaleimide copolymer (B-3) were It was confirmed that they were in a compatible state. The Cr of the resin composition (C-4) was + 11 × 10 −11 Pa −1, that is, the intrinsic birefringence of the resin composition (C-4) was near zero.
(実施例5)
重合体(A)として製造例1で作製した重合体(1−3)5.00質量部をアセトン45.00質量部に溶解させた。この溶液と、芳香族ビニル化合物単位を構成単位として有する重合体(B−1)5.00質量部をアセトン45.00質量部に溶解させた溶液とを混合した。次に、得られた混合溶液を、圧力0.13kPa、温度240℃の条件で1時間加熱して揮発成分を除去し、透明かつ固体状の樹脂組成物(C−5)を得た。樹脂組成物(C−5)は、重合体(1−3)とスチレン−アクリロニトリル共重合体(B−1)とを含む。樹脂組成物(C−5)のTgは124℃の一点のみが確認され、すなわち、当該組成物において重合体(1−3)とスチレン−アクリロニトリル共重合体(B−1)とが相溶した状態にあることが確認された。樹脂組成物(C−5)のCrは−111×10-11Pa-1であり、すなわち樹脂組成物(C−5)の固有複屈折は、負の位相差フィルムを形成できる十分な負であった。
(Example 5)
As a polymer (A), 5.00 parts by mass of the polymer (1-3) produced in Production Example 1 was dissolved in 45.00 parts by mass of acetone. This solution was mixed with a solution obtained by dissolving 5.00 parts by mass of polymer (B-1) having an aromatic vinyl compound unit as a structural unit in 45.00 parts by mass of acetone. Next, the obtained mixed solution was heated under the conditions of a pressure of 0.13 kPa and a temperature of 240 ° C. for 1 hour to remove volatile components, thereby obtaining a transparent and solid resin composition (C-5). The resin composition (C-5) includes a polymer (1-3) and a styrene-acrylonitrile copolymer (B-1). Only one point of Tg of the resin composition (C-5) was confirmed at 124 ° C., that is, the polymer (1-3) and the styrene-acrylonitrile copolymer (B-1) were compatible in the composition. It was confirmed that it was in a state. The Cr of the resin composition (C-5) is −111 × 10 −11 Pa −1, that is, the intrinsic birefringence of the resin composition (C-5) is sufficiently negative to form a negative retardation film. there were.
(実施例6)
重合体(A)として製造例4で作製した重合体(4−3)5.00質量部をアセトン45.00質量部に溶解させた。この溶液と、芳香族ビニル化合物単位を構成単位として有する重合体(B−1)5.00質量部をアセトン45.00質量部に溶解させた溶液とを混合した。次に、得られた混合溶液を、圧力0.13kPa、温度240℃の条件で1時間加熱して揮発成分を除去し、透明かつ固体状の樹脂組成物(C−6)を得た。樹脂組成物(C−6)は、重合体(4−3)とスチレン−アクリロニトリル共重合体(B−1)とを含む。樹脂組成物(C−6)のTgは121℃の一点のみが確認され、すなわち、当該組成物において重合体(4−3)とスチレン−アクリロニトリル共重合体(B−1)とが相溶した状態にあることが確認された。樹脂組成物(C−6)のCrは−136×10-11Pa-1であり、すなわち樹脂組成物(C−6)の固有複屈折は、負の位相差フィルムを形成できる十分な負であった。
(Example 6)
As a polymer (A), 5.00 parts by mass of the polymer (4-3) produced in Production Example 4 was dissolved in 45.00 parts by mass of acetone. This solution was mixed with a solution obtained by dissolving 5.00 parts by mass of polymer (B-1) having an aromatic vinyl compound unit as a structural unit in 45.00 parts by mass of acetone. Next, the obtained mixed solution was heated for 1 hour under conditions of a pressure of 0.13 kPa and a temperature of 240 ° C. to remove volatile components, thereby obtaining a transparent and solid resin composition (C-6). The resin composition (C-6) includes a polymer (4-3) and a styrene-acrylonitrile copolymer (B-1). As for Tg of the resin composition (C-6), only one point at 121 ° C. was confirmed, that is, the polymer (4-3) and the styrene-acrylonitrile copolymer (B-1) were compatible in the composition. It was confirmed that it was in a state. The Cr of the resin composition (C-6) is −136 × 10 −11 Pa −1, that is, the intrinsic birefringence of the resin composition (C-6) is sufficiently negative to form a negative retardation film. there were.
(比較例1)
市販のポリメタクリル酸メチル(PMMA、住友化学製スミペックスEX)5.00質量部をシクロペンタノン45.00質量部に溶解させた。この溶液と、芳香族ビニル化合物単位を構成単位として有する重合体(B−2)5.00質量部をシクロペンタノン45.00質量部に溶解させた溶液とを混合した。次に、得られた混合溶液を、圧力0.13kPa、温度240℃の条件で1時間加熱して揮発成分を除去し、固体状の樹脂組成物(E−1)を得たが、樹脂組成物(E−1)は白濁していた。また、Tgが2つ測定されたことから、PMMAと重合体(B−2)との間の相溶性は確保できなかったと判断した。
(Comparative Example 1)
5.00 parts by mass of commercially available polymethyl methacrylate (PMMA, Sumipex EX manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) was dissolved in 45.00 parts by mass of cyclopentanone. This solution was mixed with a solution obtained by dissolving 5.00 parts by mass of polymer (B-2) having an aromatic vinyl compound unit as a structural unit in 45.00 parts by mass of cyclopentanone. Next, the obtained mixed solution was heated for 1 hour under conditions of a pressure of 0.13 kPa and a temperature of 240 ° C. to remove volatile components to obtain a solid resin composition (E-1). The thing (E-1) was cloudy. Moreover, since two Tg was measured, it was judged that the compatibility between PMMA and a polymer (B-2) was not able to be ensured.
(比較例2)
市販のPMMA(住友化学製スミペックスEX)5.00質量部をシクロペンタノン45.00質量部に溶解させた。この溶液と、芳香族ビニル化合物単位を構成単位として有する重合体(B−3)5.00質量部をシクロペンタノン45.00質量部に溶解させた溶液とを混合した。次に、得られた混合溶液を、圧力0.13kPa、温度240℃の条件で1時間加熱して揮発成分を除去し、固体状の樹脂組成物(E−2)を得たが、樹脂組成物(E−2)は白濁していた。また、Tgが2つ測定されたことから、PMMAと重合体(B−3)との間の相溶性は確保できなかったと判断した。
(Comparative Example 2)
Commercially available PMMA (Sumitomo Chemical Sumipex EX) (5.00 parts by mass) was dissolved in cyclopentanone (45.00 parts by mass). This solution was mixed with a solution obtained by dissolving 5.00 parts by mass of polymer (B-3) having an aromatic vinyl compound unit as a structural unit in 45.00 parts by mass of cyclopentanone. Next, the obtained mixed solution was heated for 1 hour under conditions of a pressure of 0.13 kPa and a temperature of 240 ° C. to remove volatile components, and a solid resin composition (E-2) was obtained. Product (E-2) was cloudy. Moreover, since two Tg was measured, it was judged that the compatibility between PMMA and a polymer (B-3) was not able to be ensured.
(比較例3)
製造例5で作製した、ラクトン環構造を主鎖に有する(メタ)アクリル重合体5.00質量部をシクロペンタノン45.00質量部に溶解させた。この溶液と、芳香族ビニル化合物単位を構成単位として有する重合体(B−3)5.00質量部をシクロペンタノン45.00質量部に溶解させた溶液とを混合した。次に、得られた混合溶液を、圧力0.13kPa、温度240℃の条件で1時間加熱して揮発成分を除去し、固体状の樹脂組成物(E−3)を得たが、樹脂組成物(E−3)は白濁していた。また、Tgが2つ測定されたことから、ラクトン環構造を主鎖に有する(メタ)アクリル重合体と重合体(B−3)との間の相溶性は確保できなかったと判断した。
(Comparative Example 3)
5.00 parts by mass of the (meth) acrylic polymer having a lactone ring structure in the main chain, prepared in Production Example 5, was dissolved in 45.00 parts by mass of cyclopentanone. This solution was mixed with a solution obtained by dissolving 5.00 parts by mass of polymer (B-3) having an aromatic vinyl compound unit as a structural unit in 45.00 parts by mass of cyclopentanone. Next, the obtained mixed solution was heated for 1 hour under conditions of a pressure of 0.13 kPa and a temperature of 240 ° C. to remove volatile components, and a solid resin composition (E-3) was obtained. The thing (E-3) was cloudy. Moreover, since two Tg were measured, it was judged that the compatibility between the (meth) acrylic polymer having a lactone ring structure in the main chain and the polymer (B-3) could not be secured.
製造例、実施例および比較例で作製した各重合体および樹脂組成物の組成および特性を以下の表1および表2にまとめる。なお、表2の「−」は、測定不能であることを示す。 The compositions and properties of the respective polymers and resin compositions prepared in Production Examples, Examples and Comparative Examples are summarized in Table 1 and Table 2 below. Note that “-” in Table 2 indicates that measurement is impossible.
表1,2に示すように、実施例1〜6の樹脂組成物では、120℃以上の高いTgが達成されながら光学的な透明性が確保されていた。また、重合体(A)および重合体(B)の含有率(混合比、組成)を変化させることにより、ゼロ近傍の位相差値を示す光学フィルムから負の位相差フィルムまで実現可能なCrの値をとりうることが確認された。一方、比較例1〜3の樹脂組成物では、重合体間の相溶性が確保できなかった。また、重合体(B)の組成の観点から見ると、比較例の樹脂組成物では相溶性が確保できなかった重合体(B)の組成においても、実施例1〜6の樹脂組成物では相溶性が確保されたことが確認できた。 As shown in Tables 1 and 2, the resin compositions of Examples 1 to 6 ensured optical transparency while achieving a high Tg of 120 ° C. or higher. In addition, by changing the content (mixing ratio, composition) of the polymer (A) and the polymer (B), Cr can be realized from an optical film showing a retardation value near zero to a negative retardation film. It was confirmed that the value could be taken. On the other hand, in the resin composition of Comparative Examples 1-3, the compatibility between polymers was not securable. Further, from the viewpoint of the composition of the polymer (B), even in the composition of the polymer (B) in which compatibility could not be ensured with the resin composition of the comparative example, the resin compositions of Examples 1 to 6 were in phase. It was confirmed that the solubility was ensured.
本発明の樹脂組成物は、例えば、光学部材の用途に使用できる。光学部材は、例えば、レンズ、プリズム、光ファイバー、光学フィルムである。 The resin composition of this invention can be used for the use of an optical member, for example. The optical member is, for example, a lens, a prism, an optical fiber, or an optical film.
Claims (20)
芳香族ビニル化合物単位を構成単位として有する重合体(B)と、を含む樹脂組成物。 A polymer (A) having a lactam ring structure in the main chain;
And a polymer (B) having an aromatic vinyl compound unit as a constituent unit.
式(1)に示す環構造は前記主鎖上で連続していてもよく、この場合、互いに隣接する当該環構造は、一方の前記環構造の3位の炭素原子と他方の前記環構造の5位の炭素原子とが同一の炭素原子であるスピロ環構造を形成し、当該3位の炭素原子に結合したR1および当該5位の炭素原子に結合したR2は存在しない。 The resin composition according to claim 2, wherein the pyrrolidinone ring structure is a ring structure represented by the following formula (1).
The ring structure represented by the formula (1) may be continuous on the main chain, and in this case, the ring structures adjacent to each other include the carbon atom at the 3-position of one of the ring structures and the other ring structure. A spiro ring structure in which the carbon atom at the 5th position is the same carbon atom is formed, and R 1 bonded to the carbon atom at the 3rd position and R 2 bonded to the carbon atom at the 5th position do not exist.
応力光学係数(Cr)の絶対値が100×10-11Pa-1以上である請求項1〜13のいずれかに記載の樹脂組成物。 Has negative intrinsic birefringence,
The resin composition according to claim 1, wherein the absolute value of the stress optical coefficient (Cr) is 100 × 10 −11 Pa −1 or more.
前記偏光子の少なくとも一方の主面上に積層された、請求項18に記載の偏光子保護フィルムである光学フィルムと、を備える偏光板。 A polarizer,
A polarizing plate comprising: an optical film which is a polarizer protective film according to claim 18 and is laminated on at least one main surface of the polarizer.
An image display apparatus provided with the optical film in any one of Claims 16-18.
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