JP4619902B2 - Optical article for secondary processing and secondary processed optical article - Google Patents
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Description
本発明は、特定の多層構造重合体粒子及び特定のメタクリル系樹脂からなる透明性、耐候性に優れる組成物を溶融成形してなる、縦、横、高さのうちの最小長さが5mm以上である二次加工用光学物品、並びに該光学物品を加熱曲げ加工してなる二次加工光学物品に関するものである。 The present invention is a melt-molded composition comprising a specific multilayer structure polymer particle and a specific methacrylic resin, which is excellent in transparency and weather resistance. And a secondary processing optical article obtained by subjecting the optical article to heat bending.
ポリカーボネート、アクリル系樹脂及びポリスチレン等の高分子材料を溶融成形してなる光学物品は、ガラスに比べて耐衝撃性が大幅に優れ、さらに成形性や染色性のような他の性能においても優れていることから広範囲に用いられている。中でも、これらの光学物品に部分的な溶融成形を施してなる二次加工物品は、ガラスの代替品として近年その需要が増大している。 Optical articles made by melt-molding polymer materials such as polycarbonate, acrylic resin and polystyrene are significantly superior in impact resistance compared to glass, and also in other performance such as moldability and dyeability. Therefore, it is widely used. In particular, the demand for secondary processed articles obtained by subjecting these optical articles to partial melt molding has increased in recent years as substitutes for glass.
しかしながら、軟質ポリ塩化ビニルを除く高分子材料からなる光学物品は加工性に乏しく、二次加工後の曲面部では応力歪みにより耐衝撃性が低下したり、二次加工の際に変形や破断が生じ易いという問題がある。また、アクリル系樹脂を除く高分子材料からなる光学物品は、一般的にその耐候性が良好とは言えない。これらの問題を解決する手段として、特定のアクリル系多層構造重合体粒子を溶融成形してなる柔軟で室温において屈曲可能な光学物品が提案されている(特許文献1参照)が、近年の二次加工物品の用途の多様化に伴い、光学物品における二次加工性のさらなる向上が求められているのが現状である。
本発明の目的は、特定の多層構造重合体粒子及び特定のメタクリル系樹脂からなる透明性、耐候性に優れる組成物からなり、アクリル系高分子材料の優れた透明性及び耐候性を損なうことなく、曲げ加工後の厚み変化が小さく、かつ曲げ部分の破断延伸のおきない二次加工用光学物品、及び該光学物品を加熱曲げ加工してなる二次加工光学物品を提供することにある。 An object of the present invention is a composition comprising a specific multilayer structure polymer particle and a specific methacrylic resin and excellent in transparency and weather resistance, without impairing the excellent transparency and weather resistance of the acrylic polymer material. Another object of the present invention is to provide an optical article for secondary processing in which the thickness change after bending is small and the bending portion is not broken and stretched, and a secondary processed optical article obtained by subjecting the optical article to heat bending.
本発明者らは、上記課題を解決するために種々の検討を行い、特定の多層構造重合体粒子とメタクリル系樹脂とからなる特定の要件を満たす組成物を溶融成形してなる二次加工用光学物品が、優れた透明性、耐候性、二次加工性を発揮することを見出し、本発明を完成するに至った。 In order to solve the above problems, the present inventors have made various studies, and for secondary processing formed by melt-molding a composition satisfying specific requirements comprising specific multilayer structure polymer particles and methacrylic resin The inventors have found that optical articles exhibit excellent transparency, weather resistance, and secondary processability, and have completed the present invention.
すなわち、本発明は、
多層構造重合体粒子(A)およびメタクリル系樹脂(B)からなる組成物を溶融成形してなる縦、横、高さのうちの最小長さが5mm以上である二次加工用光学物品であって、該多層構造重合体粒子(A)が、
(1)少なくとも1つの下記のゴム成分層(I)を内部に有し、かつ少なくとも1つの下記熱可塑性樹脂成分層(II)を少なくとも最外部に有する、2以上の層からなり;
(2)ゴム成分層(I)は、アクリル酸エステル50〜99.99質量%、該アクリル酸エステルと共重合可能な他の単官能性単量体49.99〜0質量%及び多官能性単量体0.01〜10質量%からなる単量体混合物(i)の共重合によって形成される重合体層であり;
(3)熱可塑性樹脂成分層(II)は、メタクリル酸エステル40〜100質量%及び該メタクリル酸エステルと共重合可能な他の単量体60〜0質量%からなる単量体(ii)の重合によって形成される重合体層であり;
(4)熱可塑性樹脂成分層(II)のうち最外部に位置する層を構成する重合体について、GPC法で測定された数平均分子量は30,000以下であり;
(5)ゴム成分層(I)の総質量と熱可塑性樹脂成分層(II)の総質量との比は、層(I)/層(II)において30/70〜90/10の範囲であり;
(6)平均粒子径が150nm以下であり;及び
(7)ゴム成分層(I)の任意の1つの層を構成する共重合体の屈折率nd(I)と熱可塑性樹脂成分層(II)の任意の1つの層を構成する重合体の屈折率nd(II)とのすべての組合せにおいて次式の関係が成り立つ;
|nd(I)−nd(II)|<0.005
ことを特徴とし、該組成物が以下の要件(イ)及び(ロ):
要件(イ) 多層構造重合体粒子(A)とメタクリル系樹脂(B)との質量比が30:70〜70:30であること;
要件(ロ) ゴム成分層(I)の任意の1つの層を構成する重合体の屈折率nd(I)とメタクリル系樹脂(B)の屈折率nd(B)とのすべての組合せにおいて次式の関係が成り立つこと;
|nd(I)−nd(B)|<0.005
を満足する二次加工用光学物品に関する。
That is, the present invention
An optical article for secondary processing having a minimum length of 5 mm or more of length, width and height obtained by melt-molding a composition comprising a multilayer structure polymer particle (A) and a methacrylic resin (B). The multilayer structure polymer particles (A) are
(1) It comprises two or more layers having at least one of the following rubber component layers (I) inside and at least one of the following thermoplastic resin component layers (II) at least on the outermost portion;
(2) The rubber component layer (I) is composed of 50 to 99.99% by mass of an acrylate ester, 49.99 to 0% by mass of another monofunctional monomer copolymerizable with the acrylate ester, and multifunctional. A polymer layer formed by copolymerization of a monomer mixture (i) comprising 0.01 to 10% by weight of monomers;
(3) The thermoplastic resin component layer (II) is a monomer (ii) comprising 40 to 100% by mass of a methacrylic acid ester and 60 to 0% by mass of another monomer copolymerizable with the methacrylic acid ester. A polymer layer formed by polymerization;
(4) For the polymer constituting the outermost layer of the thermoplastic resin component layer (II), the number average molecular weight measured by the GPC method is 30,000 or less;
(5) The ratio of the total mass of the rubber component layer (I) to the total mass of the thermoplastic resin component layer (II) is in the range of 30/70 to 90/10 in the layer (I) / layer (II). ;
(6) The average particle size is 150 nm or less; and (7) The refractive index n d (I) of the copolymer constituting any one layer of the rubber component layer (I) and the thermoplastic resin component layer (II ) In any combination with the refractive index n d (II) of the polymer constituting any one layer;
| N d (I) −n d (II) | <0.005
The composition is characterized by the following requirements (a) and (b):
Requirement (A) The mass ratio of the multilayer polymer particles (A) to the methacrylic resin (B) is 30:70 to 70:30;
In all combinations of the requirement (ii) the rubber component layer refractive index of the polymer constituting any one layer n d (I) and the refractive index n d of the methacrylic resin (B) of (I) (B) The following relationship holds:
| N d (I) −n d (B) | <0.005
It is related with the optical article for secondary processing which satisfies these.
また、本発明は上記した光学物品を加熱曲げ加工してなる二次加工光学物品に関する。 The present invention also relates to a secondary processed optical article obtained by heating and bending the above optical article.
本発明により、アクリル系高分子材料の優れた透明性及び耐候性を備え、曲げ加工後の厚み減少が小さく、かつ曲げ部分の破断延伸のおきない二次加工用光学物品、及び該光学物品を加熱曲げ加工してなる二次加工光学物品が提供される。 According to the present invention, an optical article for secondary processing which has excellent transparency and weather resistance of an acrylic polymer material, has a small thickness reduction after bending, and does not cause break elongation at the bent portion, and the optical article. A secondary processed optical article obtained by heat bending is provided.
以下に、本発明の好ましい実施の形態を説明するが、本発明は以下の説明に限定されるものではない。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described, but the present invention is not limited to the following descriptions.
本発明に用いる多層構造重合体粒子(A)は、ゴム成分層(I)を内部に少なくとも1層有し、かつ熱可塑性樹脂成分層(II)を少なくとも最外層として有する。多層構造重合体粒子(A)を構成する層の数は、2層以上であればよく、3層で構成されていても4層以上で構成されていてもよい。2層構造の場合は、層(I)(中心層)/層(II)(最外層)の構成であり、3層構造の場合は、層(I)(最内層)/層(I)(中間層)/層(II)(最外層)、層(I)(最内層)/層(II)(中間層)/層(II)(最外層)又は層(II)(最内層)/層(I)(中間層)/層(II)(最外層)の構成であり、4層構造の場合には、例えば、層(I)(最内層)/層(II)(中間層)/層(I)(中間層)/層(II)(最外層)の構成を有することができる。これらの中でも、取扱性に優れる点において、層(I)(中心層)/層(II)(最外層)の2層構造;又は層(I)(最内層)/層(I)(中間層)/層(II)(最外層)の3層構造が好ましい。 The multilayer structure polymer particle (A) used in the present invention has at least one rubber component layer (I) and at least a thermoplastic resin component layer (II) as an outermost layer. The number of layers constituting the multilayer polymer particles (A) may be two or more, and may be composed of three layers or four or more layers. In the case of a two-layer structure, the structure is layer (I) (center layer) / layer (II) (outermost layer). In the case of a three-layer structure, layer (I) (innermost layer) / layer (I) ( Intermediate layer) / layer (II) (outermost layer), layer (I) (innermost layer) / layer (II) (intermediate layer) / layer (II) (outermost layer) or layer (II) (innermost layer) / layer (I) (intermediate layer) / layer (II) (outermost layer), and in the case of a four-layer structure, for example, layer (I) (innermost layer) / layer (II) (intermediate layer) / layer It can have a configuration of (I) (intermediate layer) / layer (II) (outermost layer). Among these, the layer (I) (center layer) / layer (II) (outermost layer) has a two-layer structure; or layer (I) (innermost layer) / layer (I) (intermediate layer) in terms of excellent handling properties. ) / Layer (II) (outermost layer) is preferred.
また、層(I)と層(II)の総質量比は、(I)/(II)において30/70〜90/10の範囲内である。層(I)の割合がこの範囲より小さいと二次加工用光学物品における柔軟性が不十分となり、反対に層(I)の割合がこの範囲より大きいと層構造を完全な形態では形成しにくくなり、溶融流動性が極端に低下してしまうため成形及び他の成分との混練が困難となる。層(I)と層(II)との総質量比は(I)/(II)において50/50〜90/10の範囲内であるのが好ましく、60/40〜80/20の範囲内であるのがより好ましい。なお、層(I)の総質量とは、多層構造重合体粒子(A)中の層(I)が1層のみの場合には該層の質量であり、層(I)が2層以上の場合にはそれらの層の質量の和である。同様に、層(II)の総質量とは、多層構造重合体粒子(A)中の層(II)が1層のみの場合には該層の質量であり、層(II)が2層以上の場合にはそれらの層の質量の和である。 Moreover, the total mass ratio of the layer (I) and the layer (II) is within the range of 30/70 to 90/10 in (I) / (II). If the ratio of the layer (I) is smaller than this range, the flexibility of the optical article for secondary processing becomes insufficient. Conversely, if the ratio of the layer (I) is larger than this range, it is difficult to form a layer structure in a complete form. As a result, the melt fluidity is extremely lowered, making it difficult to mold and knead with other components. The total mass ratio of layer (I) and layer (II) is preferably in the range of 50/50 to 90/10 in (I) / (II), and in the range of 60/40 to 80/20. More preferably. The total mass of the layer (I) is the mass of the layer (I) in the case where the layer (I) in the multilayer structure polymer particles (A) is only one layer, and the layer (I) is composed of two or more layers In some cases, it is the sum of the masses of those layers. Similarly, the total mass of the layer (II) is the mass of the layer (II) when the layer (II) in the multilayer polymer particle (A) is only one layer, and the layer (II) is two or more layers. Is the sum of the masses of those layers.
本発明に用いる多層構造重合体粒子(A)の層(I)は、アクリル酸エステル50〜99.99質量%、好ましくは55〜99.9質量%、該アクリル酸エステルと共重合可能な他の単官能性単量体49.99〜0質量%、好ましくは44.9〜0質量%、及び多官能性単量体0.01〜10質量%、好ましくは0.2〜2質量%からなる単量体混合物(i)の共重合によって形成されるゴム弾性を有する重合体層である。 The layer (I) of the multilayer structure polymer particle (A) used in the present invention is 50 to 99.99% by mass of an acrylate ester, preferably 55 to 99.9% by mass, and can be copolymerized with the acrylate ester. Monofunctional monomer of 49.99 to 0% by mass, preferably 44.9 to 0% by mass, and polyfunctional monomer 0.01 to 10% by mass, preferably 0.2 to 2% by mass. It is a polymer layer having rubber elasticity formed by copolymerization of the monomer mixture (i).
層(I)を形成するために用いるアクリル酸エステルの具体例としては、メチルアクリレート、エチルアクリレート、n−プロピルアクリレート、イソプロピルアクリレート、n−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、s−ブチルアクリレート、t−ブチルアクリレート、ペンチルアクリレート、ヘキシルアクリレート、オクチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、ドデシルアクリレート、オクタデシルアクリレート等のアクリル酸と脂肪族アルコールとのエステル、例えばC1〜C18の飽和脂肪族アルコールとのエステル;シクロヘキシルアクリレート等のアクリル酸とC5又はC6の脂環式アルコールとのエステル;フェニルアクリレート等のアクリル酸とフェノール類とのエステル;ベンジルアクリレート等のアクリル酸と芳香族アルコールとのエステルなどが挙げられる。アクリル酸エステルは、層(I)(多層構造重合体粒子(A)が2以上の層(I)を有する場合には、それぞれの層(I))を形成するために用いる単量体混合物(i)に対して50〜99.99質量%の範囲において、単独で又は2種以上混合して用いられる。アクリル酸エステルの量が50質量%より少ないと二次加工用光学物品のゴム弾性が低下することになり、また、99.99質量%を超えると多層構造重合体粒子(A)の構造が形成されなくなるので、いずれも好ましくない。 Specific examples of the acrylate used to form the layer (I) include methyl acrylate, ethyl acrylate, n-propyl acrylate, isopropyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, s-butyl acrylate, and t-butyl acrylate. , pentyl acrylate, hexyl acrylate, octyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, dodecyl acrylate, esters of acrylic acid and an aliphatic alcohol such as octadecyl acrylate, such as C 1 ester of saturated aliphatic alcohols -C 18; cyclohexyl acrylate esters of acrylic acid and phenols phenyl acrylate; esters of cycloaliphatic alcohols acrylic acid with C 5 or C 6 benzyl acrylate les An ester of acrylic acid and an aromatic alcohol bets, and the like. The acrylate ester is a monomer mixture used to form the layer (I) (in the case where the multilayer polymer particle (A) has two or more layers (I), each layer (I)). In the range of 50 to 99.99% by mass with respect to i), these are used alone or in admixture of two or more. If the amount of the acrylate ester is less than 50% by mass, the rubber elasticity of the optical article for secondary processing will decrease, and if it exceeds 99.99% by mass, the structure of the multilayer polymer particles (A) is formed. Neither is preferred because it is not done.
層(I)を形成するために用いる多官能性単量体は、分子内に炭素−炭素二重結合を2個以上有する単量体であり、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、桂皮酸等の不飽和モノカルボン酸とアリルアルコール、メタリルアルコール等の不飽和アルコールとのエステル;前記の不飽和モノカルボン酸とエチレングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオール等のグリコールとのジエステル;フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、マレイン酸等のジカルボン酸と前記の不飽和アルコールとのエステル等が包含され、具体的には、アクリル酸アリル、アクリル酸メタリル、メタクリル酸アリル、メタクリル酸メタリル、桂皮酸アリル、桂皮酸メタリル、マレイン酸ジアリル、フタル酸ジアリル、テレフタル酸ジアリル、イソフタル酸ジアリル、ジビニルベンゼン、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらの多官能性単量体の中でも、メタクリル酸アリルが特に好ましい。なお、前記の「ジ(メタ)アクリレート」は、「ジアクリレート」と「ジメタクリレート」との総称を意味する。多官能性単量体は、層(I)(多層構造重合体粒子(A)が2以上の層(I)を有する場合には、それぞれの層(I))を形成するために用いる単量体混合物(i)に対して0.01〜10質量%の範囲において、単独で又は二種以上を組み合わせて用いられる。多官能性単量体の量が、10質量%より多いと、二次加工用光学物品がゴム弾性を示さなくなり、柔軟性が不十分となるので好ましくない。また、多官能性単量体の量が0.01質量%より少ないと、層(I)が粒子構造として形成されなくなるので好ましくない。 The polyfunctional monomer used to form the layer (I) is a monomer having two or more carbon-carbon double bonds in the molecule, such as acrylic acid, methacrylic acid, cinnamic acid, etc. Esters of unsaturated monocarboxylic acids with unsaturated alcohols such as allyl alcohol and methallyl alcohol; Diesters of the above unsaturated monocarboxylic acids with glycols such as ethylene glycol, butanediol, hexanediol; phthalic acid, terephthalic acid, Examples include esters of dicarboxylic acids such as isophthalic acid and maleic acid and the above-mentioned unsaturated alcohols. Specific examples include allyl acrylate, methallyl acrylate, allyl methacrylate, methallyl methacrylate, allyl cinnamate, and cinnamic acid. Methallyl, diallyl maleate, diallyl phthalate, diallyl terephthalate, diallyl isophthalate Divinylbenzene, ethylene glycol di (meth) acrylate, butanediol di (meth) acrylate, hexanediol di (meth) acrylate. Of these polyfunctional monomers, allyl methacrylate is particularly preferred. The “di (meth) acrylate” means a generic name of “diacrylate” and “dimethacrylate”. The polyfunctional monomer is a single amount used to form the layer (I) (in the case where the multilayer polymer particle (A) has two or more layers (I), each layer (I)). In the range of 0.01-10 mass% with respect to body mixture (i), it is used individually or in combination of 2 or more types. When the amount of the polyfunctional monomer is more than 10% by mass, the optical article for secondary processing does not exhibit rubber elasticity, and the flexibility becomes insufficient. Moreover, when the amount of the polyfunctional monomer is less than 0.01% by mass, the layer (I) is not formed as a particle structure, which is not preferable.
層(I)を形成するためには、アクリル酸エステル及び多官能性単量体以外に、アクリル酸エステルと共重合可能な他の単官能性単量体を併用することができる。該他の単官能性単量体としては、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、n−プロピルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、n−ブチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、ペンチルメタクリレート、ヘキシルメタクリレート、オクチルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、ドデシルメタクリレート、ミリスチルメタクリレート、パルミチルメタクリレート、ステアリルメタクリレート、ベヘニルメタクリレート等のメタクリル酸と脂肪族アルコール、例えばC1〜C22の飽和脂肪族アルコールとのエステル;シクロヘキシルメタクリレート等のメタクリル酸とC5又はC6の脂環式アルコールとのエステル;フェニルメタクリレート等のメタクリル酸とフェノール類とのエステル、ベンジルメタクリレート等のメタクリル酸と芳香族アルコールとのエステルなどのメタクリル酸エステルが代表的であるが、他にも、スチレン、α−メチルスチレン、1−ビニルナフタレン、3−メチルスチレン、4−プロピルスチレン、4−シクロヘキシルスチレン、4−ドデシルスチレン、2−エチル−4−ベンジルスチレン、4−(フェニルブチル)スチレン、ハロゲン化スチレン等の芳香族ビニル系単量体;アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のシアン化ビニル系単量体;ブタジエン、イソプレン、2,3−ジメチルブタジエン、2−メチル−3−エチルブタジエン、1,3−ペンタジエン、3−メチル−1,3−ペンタジエン、2−エチル−1,3−ペンタジエン、1,3−ヘキサジエン、2−メチル−1,3−ヘキサジエン、3,4−ジメチル−1,3−ヘキサジエン、1,3−ヘプタジエン、3−メチル−1,3−ヘプタジエン、1,3−オクタジエン、シクロペンタジエン、クロロプレン、ミルセン等の共役ジエン系単量体等が挙げられる。これらの単量体は、必要に応じて、層(I)(多層構造重合体粒子(A)が2以上の層(I)を有する場合には、それぞれの層(I))を形成するために用いられる単量体混合物(i)に対して49.99質量%以下の割合において、単独で又は2種以上を混合して用いることができる。上記の他の単官能性単量体の割合が49.99質量%を超える場合は、二次加工用光学物品の耐候性が不十分となるので好ましくない。 In order to form the layer (I), in addition to the acrylate ester and the polyfunctional monomer, another monofunctional monomer copolymerizable with the acrylate ester can be used in combination. Examples of the other monofunctional monomers include methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-propyl methacrylate, isopropyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, pentyl methacrylate, hexyl methacrylate, octyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, and dodecyl methacrylate. , Esters of methacrylic acid such as myristyl methacrylate, palmityl methacrylate, stearyl methacrylate, and behenyl methacrylate with aliphatic alcohols, for example, C 1 -C 22 saturated aliphatic alcohols; methacrylic acid such as cyclohexyl methacrylate and C 5 or C 6 Esters with alicyclic alcohols; Esters of methacrylic acid such as phenyl methacrylate with phenols, Ben Typical examples include methacrylic acid esters such as esters of methacrylic acid and aromatic alcohol such as methacrylic acid, but also styrene, α-methylstyrene, 1-vinylnaphthalene, 3-methylstyrene, 4-propylstyrene. , 4-cyclohexyl styrene, 4-dodecyl styrene, 2-ethyl-4-benzyl styrene, 4- (phenylbutyl) styrene, halogenated styrene and other aromatic vinyl monomers; acrylonitrile, methacrylonitrile, etc. cyanide Vinyl monomers; butadiene, isoprene, 2,3-dimethylbutadiene, 2-methyl-3-ethylbutadiene, 1,3-pentadiene, 3-methyl-1,3-pentadiene, 2-ethyl-1,3- Pentadiene, 1,3-hexadiene, 2-methyl-1,3-hexadiene, 3 Examples thereof include conjugated diene monomers such as 4-dimethyl-1,3-hexadiene, 1,3-heptadiene, 3-methyl-1,3-heptadiene, 1,3-octadiene, cyclopentadiene, chloroprene, and myrcene. . These monomers form layer (I) (when the multilayer polymer particle (A) has two or more layers (I), if necessary, each layer (I)). In the ratio of 49.99 mass% or less with respect to the monomer mixture (i) used for 1, it can use individually or in mixture of 2 or more types. When the proportion of the other monofunctional monomer exceeds 49.99% by mass, the weather resistance of the optical article for secondary processing becomes insufficient, which is not preferable.
本発明に用いる多層構造重合体粒子(A)の層(II)は、メタクリル酸エステル40〜100質量%、好ましくは60〜99質量%、さらに好ましくは80〜99質量%、及びそれと共重合可能な他の単量体60〜0質量%、好ましくは40〜1質量%、さらに好ましくは20〜1質量%からなる単量体(ii)の重合によって形成される熱可塑性を有する重合体層である。メタクリル酸エステルの量が40質量%未満であると二次加工用光学物品の耐候性が不十分となる。 The layer (II) of the multilayer structure polymer particle (A) used in the present invention is 40 to 100% by weight, preferably 60 to 99% by weight, more preferably 80 to 99% by weight, and copolymerizable therewith. A polymer layer having thermoplasticity formed by polymerization of monomer (ii) consisting of 60 to 0% by mass, preferably 40 to 1% by mass, and more preferably 20 to 1% by mass. is there. When the amount of the methacrylic acid ester is less than 40% by mass, the weather resistance of the optical article for secondary processing becomes insufficient.
層(II)を形成するために用いるメタクリル酸エステルの具体例としては、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、n−プロピルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、n−ブチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、ペンチルメタクリレート、ヘキシルメタクリレート、オクチルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、ドデシルメタクリレート、ミリスチルメタクリレート、パルミチルメタクリレート、ステアリルメタクリレート、ベヘニルメタクリレート、オクタデシルメタクリレート、フェニルメタクリレート、ベンジルメタクリレート等が挙げられ、好ましくはメチルメタクリレートである。 Specific examples of the methacrylic acid ester used to form the layer (II) include methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-propyl methacrylate, isopropyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, pentyl methacrylate, hexyl methacrylate, octyl methacrylate, Examples include 2-ethylhexyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, dodecyl methacrylate, myristyl methacrylate, palmityl methacrylate, stearyl methacrylate, behenyl methacrylate, octadecyl methacrylate, phenyl methacrylate, and benzyl methacrylate, and methyl methacrylate is preferable.
層(II)を形成するために用いる共重合可能な他の単量体の具体例としては、メチルアクリレート、エチルアクリレート、n−プロピルアクリレート、イソプロピルアクリレート、n−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、s−ブチルアクリレート、t−ブチルアクリレート、ペンチルアクリレート、ヘキシルアクリレート、オクチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、ドデシルアクリレート、オクタデシルアクリレート等のアクリル酸と脂肪族アルコール、例えばC1〜C18の飽和脂肪族アルコールとのエステル;シクロヘキシルアクリレート等のアクリル酸とC5又はC6の脂環式アルコールとのエステル;スチレン、α−メチルスチレン、1−ビニルナフタレン、3−メチルスチレン、4−プロピルスチレン、4−シクロヘキシルスチレン、4−ドデシルスチレン、2−エチル−4−ベンジルスチレン、4−(フェニルブチル)スチレン、ハロゲン化スチレン等の芳香族ビニル系単量体;アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のシアン化ビニル系単量体;マレイミド、N−メチルマレイミド、N−エチルマレイミド、N−プロピルマレイミド、N−イソプロピルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド、N−フェニルマレイミド、N−(p−ブロモフェニル)マレイミド、N−(クロロフェニル)マレイミド等のマレイミド系単量体;前記例で示した多官能性単量体等が挙げられる。これらの中でも、メチルアクリレート、エチルアクリレート、n−ブチルアクリレート等のアクリル酸アルキルエステルが好ましい。 Specific examples of other copolymerizable monomers used to form layer (II) include methyl acrylate, ethyl acrylate, n-propyl acrylate, isopropyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, s-butyl. Esters of acrylic acid and aliphatic alcohols such as acrylate, t-butyl acrylate, pentyl acrylate, hexyl acrylate, octyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, dodecyl acrylate, octadecyl acrylate, etc., for example C 1 -C 18 saturated aliphatic alcohols; Esters of acrylic acid such as cyclohexyl acrylate and C 5 or C 6 alicyclic alcohols; styrene, α-methylstyrene, 1-vinylnaphthalene, 3-methylstyrene, 4-propyls Aromatic vinyl monomers such as tylene, 4-cyclohexylstyrene, 4-dodecylstyrene, 2-ethyl-4-benzylstyrene, 4- (phenylbutyl) styrene, halogenated styrene; cyan such as acrylonitrile and methacrylonitrile Vinylimide monomers; maleimide, N-methylmaleimide, N-ethylmaleimide, N-propylmaleimide, N-isopropylmaleimide, N-cyclohexylmaleimide, N-phenylmaleimide, N- (p-bromophenyl) maleimide, N -Maleimide monomers such as-(chlorophenyl) maleimide; and polyfunctional monomers shown in the above examples. Among these, acrylic acid alkyl esters such as methyl acrylate, ethyl acrylate, and n-butyl acrylate are preferable.
層(I)はゴム弾性を有する重合体成分から構成され、層(II)は熱可塑性を有する重合体成分から構成されるように、それぞれ、上記した単量体の種類及び使用割合の範囲内で適宜条件を選択すればよい。 The layer (I) is composed of a polymer component having rubber elasticity, and the layer (II) is composed of a polymer component having thermoplasticity. The conditions may be selected as appropriate.
本発明に用いる多層構造重合体粒子(A)は、その中に含有される層(II)のうち少なくとも粒子の最外層を構成する重合体の数平均分子量がGPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)法での測定に基づいて30,000以下であることが重要である。数平均分子量が30,000を超える場合、二次加工用光学物品における柔軟性が不十分となり、さらに溶融流動性が低下する場合もある。数平均分子量の下限については、必ずしも厳密な制限はないが、生産工程における多層構造重合体粒子(A)の通過性の点からは、数平均分子量は1,000を下回らないことが好ましい。柔軟性及び生産工程での通過性の両立の点からは、数平均分子量を3,000〜20,000の範囲内とすることが特に好ましい。 The multilayer polymer particles (A) used in the present invention have a GPC (gel permeation chromatography) method in which the number average molecular weight of the polymer constituting at least the outermost layer of the particles (II) contained therein is the GPC (gel permeation chromatography) method. It is important that it is 30,000 or less based on the measurement at. When the number average molecular weight exceeds 30,000, the flexibility in the optical article for secondary processing becomes insufficient, and the melt fluidity may be further lowered. The lower limit of the number average molecular weight is not necessarily strictly limited, but the number average molecular weight is preferably not less than 1,000 from the viewpoint of the passage of the multilayer structure polymer particle (A) in the production process. From the standpoint of compatibility between flexibility and permeability in the production process, it is particularly preferable that the number average molecular weight be in the range of 3,000 to 20,000.
本発明に用いる多層構造重合体粒子(A)の平均粒子径は150nm以下である。150nmより大きいと柔軟性が不十分となり、また、溶融流動性が良くない場合もある。平均粒子径の下限値については特に限定されるものではないが、多層構造重合体粒子(A)の所定の層構造を形成させやすい観点からは、平均粒子径は30nm以上であることが好ましい。該平均粒子径はさらに好ましくは80〜120nmである。 The average particle diameter of the multilayer structure polymer particles (A) used in the present invention is 150 nm or less. If it is larger than 150 nm, the flexibility becomes insufficient, and the melt fluidity may not be good. The lower limit of the average particle diameter is not particularly limited, but the average particle diameter is preferably 30 nm or more from the viewpoint of easily forming a predetermined layer structure of the multilayer structure polymer particles (A). The average particle diameter is more preferably 80 to 120 nm.
本発明に用いる多層構造重合体粒子(A)は、その中に含有される層(I)の任意の1つの層を構成する共重合体の屈折率nd(I)と層(II)の任意の1つの層を構成する重合体の屈折率nd(II)とのすべての組合せにおいて次式の関係を成り立たせるよう各層を形成する単量体混合物を構成する単量体の種類及び質量分率を選択する必要があり、これにより、極めて透明性の良好な二次加工用光学物品を得ることができる。
|nd(I)−nd(II)|<0.005
nd(I)−nd(II)の絶対値は、0.001以下であるのが特に好ましい。nd(I)−nd(II)の絶対値が0.005以上である場合、二次加工用光学物品における透明性が低下する。
The multilayer structure polymer particle (A) used in the present invention is composed of the refractive index n d (I) and the layer (II) of the copolymer constituting any one layer of the layer (I) contained therein. Types and masses of monomers constituting the monomer mixture forming each layer so as to satisfy the relationship of the following formula in all combinations with the refractive index n d (II) of the polymer constituting any one layer It is necessary to select a fraction, and thereby, an optical article for secondary processing having extremely good transparency can be obtained.
| N d (I) −n d (II) | <0.005
The absolute value of n d (I) −n d (II) is particularly preferably 0.001 or less. When the absolute value of n d (I) −n d (II) is 0.005 or more, transparency in the optical article for secondary processing is lowered.
層(I)及び層(II)を形成する単量体の組成は、層(I)がゴム弾性を有する重合体成分から構成され、層(II)が熱可塑性を有する重合体成分から構成されるように、それぞれ、上記した単量体の種類及び使用割合の範囲内で適宜条件を選択すればよい。また、本発明に用いられる多層構造重合体粒子(A)が3層以上の場合、層(I)を構成する相互に隣接し相互に組成が異なる少なくとも2層のゴム成分層は、ゴム成分層のうちの最外部に存在する層の屈折率を、その内側に隣接するゴム成分層の屈折率とその外側に隣接する熱可塑性樹脂成分層の屈折率との中間になるように、形成する単量体の種類及び量を相異させておくと、二次加工用光学物品の透明性の点から好ましい。 The composition of the monomers forming the layer (I) and the layer (II) is that the layer (I) is composed of a polymer component having rubber elasticity, and the layer (II) is composed of a polymer component having thermoplasticity. As described above, the conditions may be appropriately selected within the range of the above-described types of monomers and usage ratios. Further, when the multilayer structure polymer particle (A) used in the present invention has three or more layers, at least two rubber component layers adjacent to each other and having different compositions constituting the layer (I) are rubber component layers. The refractive index of the outermost layer is formed so as to be intermediate between the refractive index of the rubber component layer adjacent to the inner side and the refractive index of the thermoplastic resin component layer adjacent to the outer side thereof. It is preferable from the viewpoint of transparency of the optical article for secondary processing that the type and amount of the monomer are different.
本発明に用いる多層構造重合体粒子(A)は、物性面及び製造簡便性の点から、上記した各条件に加え、さらに、最内部にゴム成分層(Ia)を有し、該最内部の外部表面を覆う状態で位置する隣接部にゴム成分層(Ib)を有し、かつ最外部に熱可塑性樹脂成分層(II)を有する3層構造の多層構造重合体粒子が好ましい。 The multilayer polymer particles (A) used in the present invention have a rubber component layer (Ia) in the innermost part in addition to the above-mentioned conditions from the viewpoint of physical properties and manufacturing simplicity, Multi-layer structure polymer particles having a three-layer structure having a rubber component layer (Ib) in an adjacent portion located so as to cover the outer surface and having a thermoplastic resin component layer (II) on the outermost portion are preferred.
本発明に用いることのできる3層構造の多層構造重合体粒子(A)の層(Ia)は、アクリル酸エステル50〜99.99質量%、好ましくは55〜99.9質量%、該アクリル酸エステルと共重合可能な他の単官能性単量体49.99〜0質量%、好ましくは44.9〜0質量%、及び多官能性単量体0.01〜10質量%、好ましくは0.1〜2質量%からなる単量体混合物(ia)の共重合によって形成されるゴム弾性を有する重合体層である。また、層(Ib)は、アクリル酸エステル50〜99.99質量%、好ましくは55〜99.9質量%、該アクリル酸エステルと共重合可能な他の単官能性単量体49.99〜0質量%、好ましくは44.9〜0質量%、及び多官能性単量体0.01〜10質量%、好ましくは0.1〜2質量%からなる単量体混合物(ib)の共重合によって形成されるゴム弾性を有する重合体層である。層(Ia)及び(Ib)を形成するためには前述の層(I)を形成するのに用いた単量体を使用することができる。 The layer (Ia) of the multilayer structure polymer particle (A) having a three-layer structure that can be used in the present invention is 50 to 99.99% by mass of an acrylate ester, preferably 55 to 99.9% by mass. Other monofunctional monomers copolymerizable with the ester 49.99-0% by mass, preferably 44.9-0% by mass, and polyfunctional monomers 0.01-10% by mass, preferably 0 It is a polymer layer having rubber elasticity formed by copolymerization of a monomer mixture (ia) comprising 1 to 2% by mass. The layer (Ib) is an acrylic ester of 50 to 99.99% by mass, preferably 55 to 99.9% by mass, and other monofunctional monomer 49.99 to copolymerizable with the acrylic ester. Copolymerization of monomer mixture (ib) comprising 0% by weight, preferably 44.9-0% by weight, and polyfunctional monomer 0.01-10% by weight, preferably 0.1-2% by weight It is the polymer layer which has the rubber elasticity formed by. In order to form the layers (Ia) and (Ib), the monomers used to form the layer (I) described above can be used.
3層構造の多層構造重合体粒子(A)において、ゴム成分層(Ia)及び(Ib)の質量の和と熱可塑性樹脂成分層(II)の質量との比は、〔(Ia)+(Ib)〕/(II)において、30/70〜90/10の範囲内である。層(Ia)及び層(Ib)の質量の和の割合がこの範囲より小さいと二次加工用光学物品における弾性回復性及び柔軟性が不十分となり、一方層(Ia)及び層(Ib)の重量の和の割合がこの範囲より大きいと層構造を完全な形態では形成しにくくなり、溶融流動性が極端に低下してしまうためメタクリル系樹脂(B)との混練及び溶融成形が困難となる。本発明の効果をより顕著なものとする目的においては、ゴム成分層(Ia)及び(Ib)の質量の和と熱可塑性樹脂成分層(II)の質量との比は、〔(Ia)+(Ib)〕/(II)において、50/50〜90/10の範囲内であることが好ましく、60/40〜80/20の範囲内であることが好ましい。 In the multilayer polymer particles (A) having a three-layer structure, the ratio between the sum of the masses of the rubber component layers (Ia) and (Ib) and the mass of the thermoplastic resin component layer (II) is [(Ia) + ( Ib)] / (II), it is within the range of 30/70 to 90/10. When the ratio of the sum of the masses of the layer (Ia) and the layer (Ib) is smaller than this range, the elastic recovery and flexibility in the optical article for secondary processing are insufficient, while the layers (Ia) and (Ib) If the ratio of the sum of the weights is larger than this range, it is difficult to form a layer structure in a complete form, and melt flowability is extremely reduced, so that kneading and melt molding with the methacrylic resin (B) become difficult. . In order to make the effect of the present invention more remarkable, the ratio of the sum of the masses of the rubber component layers (Ia) and (Ib) to the mass of the thermoplastic resin component layer (II) is [(Ia) + In (Ib)] / (II), it is preferably in the range of 50/50 to 90/10, and more preferably in the range of 60/40 to 80/20.
また、3層構造の多層構造重合体粒子においては、ゴム成分層(Ia)の質量とゴム成分層(Ib)の質量との比は、(Ia)/(Ib)において、5/95〜95/5、好ましくは20/80〜80/20の範囲内である。ゴム成分層(Ia)の質量とゴム成分層(Ib)の質量との比が5/95〜95/5の範囲を外れる場合、一般に、柔軟性とその他の機械的物性(引張り物性等)とを両立させることが困難となる。 In the multilayer polymer particles having a three-layer structure, the ratio of the mass of the rubber component layer (Ia) to the mass of the rubber component layer (Ib) is 5/95 to 95 in (Ia) / (Ib). / 5, preferably in the range of 20/80 to 80/20. When the ratio between the mass of the rubber component layer (Ia) and the mass of the rubber component layer (Ib) is outside the range of 5/95 to 95/5, generally, flexibility and other mechanical properties (such as tensile properties) It becomes difficult to achieve both.
本発明の二次加工用光学物品において、良好な柔軟性とこれ以外の他の機械的物性とを両立させるためには、3層構造の多層構造重合体粒子(A)の層(Ia)及び層(Ib)について、単量体混合物(ia)におけるアクリル酸エステルの含有率(質量%)が、単量体混合物(ib)におけるアクリル酸エステルの含有率(質量%)より高いことが重要である。単量体混合物(ia)におけるアクリル酸エステルの含有率(質量%)が、単量体混合物(ib)におけるアクリル酸エステルの含有率(質量%)以下である場合、二次加工用光学物品において、良好な柔軟性とこれ以外の他の機械的物性とを並立させることが一般に困難となる。本発明の効果をより顕著なものとする目的においては、単量体混合物(ia)におけるアクリル酸エステルの含有率(質量%)と単量体混合物(ib)におけるアクリル酸エステルの含有率(質量%)との差〔(ia)(単位:質量%)−(ib)(単位:質量%)〕が3質量%以上の値、好ましくは4〜30質量%の範囲内の値となることが望ましい。 In the optical article for secondary processing of the present invention, in order to achieve both good flexibility and other mechanical properties, the layer (Ia) of the multilayer structure polymer particles (A) having a three-layer structure and For layer (Ib), it is important that the acrylic ester content (mass%) in the monomer mixture (ia) is higher than the acrylic ester content (mass%) in the monomer mixture (ib). is there. When the acrylic ester content (mass%) in the monomer mixture (ia) is equal to or less than the acrylic ester content (mass%) in the monomer mixture (ib) It is generally difficult to make good flexibility and other mechanical properties parallel to each other. For the purpose of making the effect of the present invention more remarkable, the content (mass%) of the acrylate ester in the monomer mixture (ia) and the content (mass%) of the acrylate ester in the monomer mixture (ib). %) [(Ia) (unit: mass%) − (ib) (unit: mass%)] may be a value of 3 mass% or more, preferably a value within the range of 4 to 30 mass%. desirable.
3層構造の多層構造重合体粒子(A)は、ゴム成分層(Ia)を構成する共重合体の屈折率nd(Ia)又はゴム成分層(Ib)を構成する共重合体の屈折率nd(Ib)と、熱可塑性樹脂成分層(II)を構成する重合体の屈折率nd(II)との間に次式の関係を成り立たせるよう、各層を形成する単量体混合物を構成する単量体の種類及び質量分率を選択することにより、極めて透明性の良好な二次加工用光学物品を得ることができる。
|nd(Ia)−nd(II)|<0.005
|nd(Ib)−nd(II)|<0.005
The multilayer structure polymer particle (A) having a three-layer structure has a refractive index n d (Ia) of the copolymer constituting the rubber component layer (Ia) or a refractive index of the copolymer constituting the rubber component layer (Ib). The monomer mixture forming each layer is formed so that the relationship of the following formula is established between n d (Ib) and the refractive index n d (II) of the polymer constituting the thermoplastic resin component layer (II). By selecting the type and mass fraction of the constituting monomer, it is possible to obtain an optical article for secondary processing that has extremely good transparency.
| N d (Ia) −n d (II) | <0.005
| N d (Ib) −n d (II) | <0.005
本発明に用いる多層構造重合体粒子(A)は、ゴム成分層を形成させるための重合反応工程と熱可塑性樹脂成分層を形成させるための重合反応工程とを所定の順序で行うことによって、中心部から外部に向かって順次層を形成させることからなる、少なくとも1つのゴム成分層(I)を内部に有し、かつ少なくとも1つの熱可塑性樹脂成分層(II)を少なくとも最外部に有する、2つ以上の層からなる多層構造重合体粒子を製造するための公知の製造方法に準じて、製造することができる。ただし、その際、以下の点に留意する必要がある。 The multilayer structured polymer particles (A) used in the present invention are obtained by performing a polymerization reaction step for forming a rubber component layer and a polymerization reaction step for forming a thermoplastic resin component layer in a predetermined order. Having at least one rubber component layer (I) in the interior and forming at least one thermoplastic resin component layer (II) at least on the outermost surface, comprising sequentially forming layers from the portion toward the outside, 2 It can be produced according to a known production method for producing a multilayer structure polymer particle composed of two or more layers. However, it is necessary to pay attention to the following points.
(1)ゴム成分層(I)を形成させるための重合反応工程(a)において、アクリル酸エステル50〜99.99質量%、該アクリル酸エステルと共重合可能な他の単官能性単量体49.99〜0質量%及び多官能性単量体0.01〜10質量%からなる単量体混合物(i)を共重合させること。
(2)熱可塑性樹脂成分層(II)を形成させるための重合反応工程(b)において、メタクリル酸エステル40〜100質量%及び該メタクリル酸エステルと共重合可能な他の単量体60〜0質量%からなる単量体(ii)を重合させること。
(3)該重合反応工程(b)のうち、少なくとも、最外部の熱可塑性樹脂成分層(II)を形成させるための重合反応工程において、分子量調節剤を単量体(ii)に対して0.4〜10質量%の範囲内となる割合で使用して重合反応を行うこと。
(4)ゴム成分層(I)の任意の1つの層を構成する共重合体の屈折率nd(I)と熱可塑性樹脂成分層(II)の任意の1つの層を構成する重合体の屈折率nd(II)とのすべての組合せにおいて次式の関係を成り立たつよう、単量体混合物を構成する単量体の種類及び量を選択すること。
|nd(I)−nd(II)|<0.005
(5)全重合反応工程で使用する単量体混合物(i)の総質量と単量体(ii)の総質量との比を、単量体混合物(i)/単量体(ii)において30/70〜90/10の範囲内とすること。
(6)全ての重合反応工程が終了した時点における多層構造重合体粒子(A)の平均粒子径が150nm以下となるように制御すること。
(1) In the polymerization reaction step (a) for forming the rubber component layer (I), 50 to 99.99% by mass of an acrylate ester and another monofunctional monomer copolymerizable with the acrylate ester Copolymerizing a monomer mixture (i) comprising 49.99 to 0% by mass and 0.01 to 10% by mass of a polyfunctional monomer.
(2) In the polymerization reaction step (b) for forming the thermoplastic resin component layer (II), 40 to 100% by mass of the methacrylic acid ester and other monomers 60 to 0 copolymerizable with the methacrylic acid ester Polymerizing the monomer (ii) consisting of mass%.
(3) In the polymerization reaction step (b), at least in the polymerization reaction step for forming the outermost thermoplastic resin component layer (II), the molecular weight regulator is 0 with respect to the monomer (ii). The polymerization reaction should be carried out using a ratio in the range of 4 to 10% by mass.
(4) The refractive index n d (I) of the copolymer constituting any one layer of the rubber component layer (I) and the polymer constituting any one layer of the thermoplastic resin component layer (II) The type and amount of the monomer constituting the monomer mixture are selected so that the relationship of the following formula is established in all combinations with the refractive index n d (II).
| N d (I) −n d (II) | <0.005
(5) The ratio of the total mass of the monomer mixture (i) and the total mass of the monomer (ii) used in the entire polymerization reaction step is as follows: monomer mixture (i) / monomer (ii) Within the range of 30/70 to 90/10.
(6) Control so that the average particle diameter of the multilayer structure polymer particles (A) at the time when all the polymerization reaction steps are completed is 150 nm or less.
本発明に用いる多層構造重合体粒子(A)の製造のための重合法については特に制限はなく、例えば、通常の多層構造重合体粒子を製造するための公知の重合法に準じて、乳化重合法、懸濁重合法、溶液重合法、又はこれらの組み合わせを採用することができる。 There is no particular limitation on the polymerization method for producing the multilayer structure polymer particles (A) used in the present invention. For example, according to a known polymerization method for producing ordinary multilayer structure polymer particles, A combination method, suspension polymerization method, solution polymerization method, or a combination thereof can be employed.
例えば、乳化重合では公知の手段に従い、各層を形成させるための重合を行うことにより、本発明に用いる多層構造重合体粒子(A)を得ることができる。乳化重合の温度としては、必ずしも限定されないが一般的な範囲は0〜100℃である。ここで使用する乳化剤としては、オレイン酸ナトリウム、ラウリン酸ナトリウム、ステアリン酸ナトリウム等の脂肪酸のアルカリ金属塩;ラウリル硫酸ナトリウム等の脂肪アルコールの硫酸エステル塩;ロジン酸カリウム等のロジン酸塩;ドデシルベンゼンスルホン酸等のアルキルアリールスルホン酸;芳香族あるいは脂肪族のリン酸モノエステル、リン酸ジエステル等のリン酸エステル等が挙げられ、これらは、1種類ないし2種類以上の組み合わせで用いられる。乳化重合で使用する重合開始剤としては、ラジカル重合開始剤が一般的である。ラジカル重合開始剤の具体例としては、過硫酸塩、アゾビスイソブチロニトリル、ベンゾイルパーオキサイド等の過酸化物を単独で用いることができる。また、ラジカル重合開始剤として、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、パラメンタンハイドロパーオキサイド等の有機ハイドロパーオキサイド類と、遷移金属塩等の還元剤との組み合わせによるレドックス系開始剤を使用することができる。 For example, in emulsion polymerization, the multilayer polymer particles (A) used in the present invention can be obtained by performing polymerization for forming each layer in accordance with a known means. The temperature of emulsion polymerization is not necessarily limited, but a general range is 0 to 100 ° C. Examples of the emulsifier used herein include alkali metal salts of fatty acids such as sodium oleate, sodium laurate, and sodium stearate; sulfates of fatty alcohols such as sodium lauryl sulfate; rosinates such as potassium rosinate; dodecylbenzene Examples thereof include alkylaryl sulfonic acids such as sulfonic acids; phosphoric esters such as aromatic or aliphatic phosphoric monoesters and phosphoric diesters, and these are used in a combination of one kind or two or more kinds. As a polymerization initiator used in emulsion polymerization, a radical polymerization initiator is generally used. As specific examples of the radical polymerization initiator, peroxides such as persulfate, azobisisobutyronitrile, and benzoyl peroxide can be used alone. In addition, as a radical polymerization initiator, a redox initiator using a combination of organic hydroperoxides such as cumene hydroperoxide, diisopropylbenzene hydroperoxide, paramentane hydroperoxide and a reducing agent such as a transition metal salt is used. can do.
上記のとおり、公知の乳化重合法に従って所定の単量体混合物の所定量を順次重合させることにより、所定の重合体層を、粒子の中心部から外部に向かって段階的に形成させることができるが、本発明に用いる多層構造重合体粒子(A)を製造するためには、少なくとも最外層を形成させるための重合反応工程において、分子量調節剤を、その工程で使用する単量体(ii)に対して0.4〜10質量%の範囲内となる割合で使用することが特に重要である。通常の多層構造重合体粒子を製造する場合、最外部の熱可塑性樹脂成分層を形成させるための重合反応において使用される分子量調節剤の使用量は、一般に単量体に対して0〜0.3質量%程度であるが、このように0.4質量%未満の場合には、その層を構成する熱可塑性樹脂成分の数平均分子量が高くなり過ぎ、二次加工用光学物品の柔軟性が不十分となり、さらに成形流動性が不十分となる場合もある。本発明の目的においては分子量調節剤の量は上記基準において高々10質量%あれば十分であり、それ以上の量を使用しても、もはやそれ以上の柔軟性付与効果の向上はなく、寧ろ多層構造重合体粒子(A)における分子量調節剤の残存量が多くなるので望ましくない。分子量調節剤は、単量体(ii)に対して0.4〜5質量%、より好ましくは0.6〜2質量%の範囲となるよう用いることが好ましい。 As described above, by sequentially polymerizing a predetermined amount of a predetermined monomer mixture according to a known emulsion polymerization method, a predetermined polymer layer can be formed stepwise from the center of the particle toward the outside. However, in order to produce the multilayer polymer particles (A) used in the present invention, at least in the polymerization reaction step for forming the outermost layer, the molecular weight regulator is used in the monomer (ii) used in the step. It is particularly important to use it in a proportion within the range of 0.4 to 10% by mass. When producing ordinary multilayer structure polymer particles, the amount of the molecular weight regulator used in the polymerization reaction for forming the outermost thermoplastic resin component layer is generally from 0 to 0.00. Although it is about 3% by mass, when it is less than 0.4% by mass in this way, the number average molecular weight of the thermoplastic resin component constituting the layer becomes too high, and the flexibility of the optical article for secondary processing is increased. In some cases, the molding fluidity may be insufficient. For the purposes of the present invention, it is sufficient that the amount of the molecular weight regulator is at most 10% by mass based on the above criteria, and even if the amount higher than that is used, there is no further improvement in the flexibility-imparting effect. Since the residual amount of the molecular weight modifier in the structural polymer particles (A) increases, it is not desirable. The molecular weight regulator is preferably used in an amount of 0.4 to 5% by mass, more preferably 0.6 to 2% by mass with respect to the monomer (ii).
分子量調節剤の具体例としては、例えばn−オクチルメルカプタン、t−オクチルメルカプタン、n−ドデシルメルカプタン、t−ドデシルメルカプタン、メルカプトエタノール等のメルカプタン類;ターピノーレン、ジペンテン、t−テルピネン及び少量の他の環状テルペン類よりなるテルペン混合物;クロロホルム、四塩化炭素などのハロゲン化炭化水素などが挙げられる。これらの中でも、n−オクチルメルカプタン等のアルキルメルカプタンが好ましい。 Specific examples of molecular weight regulators include mercaptans such as n-octyl mercaptan, t-octyl mercaptan, n-dodecyl mercaptan, t-dodecyl mercaptan, mercaptoethanol; terpinolene, dipentene, t-terpinene and a small amount of other cyclic compounds. A terpene mixture composed of terpenes; halogenated hydrocarbons such as chloroform and carbon tetrachloride. Among these, alkyl mercaptans such as n-octyl mercaptan are preferable.
乳化重合によって得られる多層構造重合体粒子(A)の平均粒子径は乳化剤の添加量等の重合条件によって影響されるので、それらの条件を適宜選択することによって、容易に最終的な多層構造重合体粒子(A)の平均粒子径を150nm以下に制御することができる。 Since the average particle size of the multilayer polymer particles (A) obtained by emulsion polymerization is affected by the polymerization conditions such as the amount of emulsifier added, the final multilayer structure weight can be easily selected by appropriately selecting these conditions. The average particle diameter of the coalesced particles (A) can be controlled to 150 nm or less.
乳化重合後、生成した多層構造重合体粒子(A)の重合反応系からの分離取得も、公知の手法に従って行うことができ、例えば、酸析法、塩析法、スプレードライ法、凍結凝固法などを採用することができる。なお、分離取得された多層構造重合体粒子(A)は、熱可塑性樹脂成分からなる最外層において粒子間相互で部分的に融着していても差し支えない。 After emulsion polymerization, separation and acquisition of the produced multilayer structure polymer particles (A) from the polymerization reaction system can also be performed according to known methods, for example, acid precipitation method, salting out method, spray drying method, freeze coagulation method. Etc. can be adopted. In addition, the multilayer structure polymer particles (A) obtained by separation may be partially fused with each other in the outermost layer made of the thermoplastic resin component.
本発明に用いるメタクリル系樹脂(B)は、その特徴である優れた透明性及び耐候性を確保する観点から、メタクリル酸メチル単位を60〜99.9質量%及びこれと共重合可能な単量体単位0.1〜40質量%から構成されていることが好ましく、メタクリル酸メチル単位を70〜99.9質量%及びこれと共重合可能な単量体単位0.1〜30質量%であるのがより好ましく、メタクリル酸メチル単位を80〜99.9質量%及びこれと共重合可能な単量体単位0.1〜20質量%であるのが特に好ましい。 The methacrylic resin (B) used in the present invention has 60 to 99.9% by mass of a methyl methacrylate unit and a copolymerizable copolymer from the viewpoint of ensuring excellent transparency and weather resistance, which are features of the methacrylic resin (B). It is preferably composed of 0.1 to 40% by mass of body units, 70 to 99.9% by mass of methyl methacrylate units and 0.1 to 30% by mass of monomer units copolymerizable therewith. More preferably, it is 80 to 99.9% by mass of methyl methacrylate units and 0.1 to 20% by mass of monomer units copolymerizable therewith.
ここでメタクリル酸メチルと共重合可能な単量体の例としては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ヘキシル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸フェニル、アクリル酸ベンジル等のアクリル酸エステル単量体;メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ヘキシル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ベンジル等のメタクリル酸メチル以外のメタクリル酸エステル単量体;酢酸ビニル;スチレン、p−メチルスチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、α−メチルスチレン、ビニルナフタレン等の芳香族ビニル単量体;アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のニトリル類;アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸等のα,β−不飽和カルボン酸;N−エチルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド等のマレイミド化合物;などが挙げられ、これらは単独又は2種以上を併用することができる。 Examples of monomers copolymerizable with methyl methacrylate include methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, propyl acrylate, hexyl acrylate, cyclohexyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, and acrylic acid. Acrylic acid ester monomers such as phenyl and benzyl acrylate; ethyl methacrylate, butyl methacrylate, propyl methacrylate, hexyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, phenyl methacrylate, methacrylic acid other than methyl methacrylate such as benzyl methacrylate Ester monomer; Vinyl acetate; Aromatic vinyl monomers such as styrene, p-methylstyrene, o-methylstyrene, m-methylstyrene, α-methylstyrene, vinylnaphthalene; Acrylonitrile, methacrylonitrile, etc. Nitriles; α, β-unsaturated carboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, and crotonic acid; maleimide compounds such as N-ethylmaleimide and N-cyclohexylmaleimide; and the like. These may be used alone or in combination of two or more. can do.
本発明に用いるメタクリル系樹脂(B)は、塊状重合、溶液重合、懸濁重合など公知の方法で製造することができる。 The methacrylic resin (B) used in the present invention can be produced by a known method such as bulk polymerization, solution polymerization or suspension polymerization.
本発明に用いる多層構造重合体粒子(A)及びメタクリル系樹脂(B)は、以下の要件(イ)及び(ロ):
要件(イ) 多層構造重合体粒子(A)とメタクリル系樹脂(B)との質量比が30:70〜70:30であり、好ましくは40:60〜70:30であること;
要件(ロ) ゴム成分層(I)の任意の1つの層を構成する重合体の屈折率nd(I)とメタクリル系樹脂(B)の屈折率nd(B)とのすべての組合せにおいて次式;
|nd(I)−nd(B)|<0.005、
好ましくは
|nd(I)−nd(B)|<0.003、
の関係が成り立つこと、又は、多層構造重合体粒子(A)が3層構造である場合は、ゴム成分層(Ib)を構成する重合体の屈折率nd(Ib)とメタクリル系樹脂(B)の屈折率nd(B)とにおいて次式;
|nd(Ib)−nd(B)|<0.005、
好ましくは
|nd(Ib)−nd(B)|<0.003、
の関係が成り立つことが必要である。多層構造重合体粒子(A)及びメタクリル系樹脂(B)がこれらの要件を満足することにより、二次加工用光学物品に優れた透明性、及び二次加工性を付与することができる。
The multilayer structure polymer particles (A) and the methacrylic resin (B) used in the present invention have the following requirements (A) and (B):
Requirement (I) The mass ratio of the multilayer structure polymer particles (A) and the methacrylic resin (B) is 30:70 to 70:30, preferably 40:60 to 70:30;
In all combinations of the requirement (ii) the rubber component layer refractive index of the polymer constituting any one layer n d (I) and the refractive index n d of the methacrylic resin (B) of (I) (B) The following formula:
| N d (I) -n d (B) | <0.005,
Preferably | n d (I) −n d (B) | <0.003,
Or when the multilayer polymer particle (A) has a three-layer structure, the refractive index n d (Ib) of the polymer constituting the rubber component layer (Ib) and the methacrylic resin (B ) And the refractive index n d (B):
| N d (Ib) −n d (B) | <0.005,
Preferably | n d (Ib) −n d (B) | <0.003,
It is necessary that this relationship holds. When the multilayer structure polymer particles (A) and the methacrylic resin (B) satisfy these requirements, excellent transparency and secondary processability can be imparted to the optical article for secondary processing.
本発明の二次加工用光学物品には、本発明の効果を損なわない範囲内において、物性を改善するための物性改善剤の1種又は2種以上を溶融成形に際して配合してもよい。かかる物性改善剤としては、特に制限はなく、例えば、ゴム、滑剤、酸化防止剤、可塑剤、光安定剤、着色剤、帯電防止剤、難燃剤、フィラー(ガラス繊維等の繊維補強剤、無機充填剤等)等が挙げられる。 In the optical article for secondary processing of the present invention, one or more physical property improving agents for improving physical properties may be blended during melt molding within a range not impairing the effects of the present invention. Such physical property improving agents are not particularly limited. For example, rubber, lubricant, antioxidant, plasticizer, light stabilizer, colorant, antistatic agent, flame retardant, filler (fiber reinforcing agent such as glass fiber, inorganic Etc.).
該ゴムとしては、例えばアクリル系ゴム;シリコーン系ゴム;SEPS、SEBS、SIS等のスチレン系TPE(熱可塑性エラストマー);IR、EPR、EPDM等のオレフィン系ゴム等を使用することができる。該滑剤としては、例えば、ステアリン酸、ベヘニン酸、ステアロアミド酸、メチレンビスステアロアミド、ヒドロキシステアリン酸トリグリセリド、パラフィンワックス、ケトンワックス、オクチルアルコール、硬化油等を使用することができる。酸化防止剤としては、例えば2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール、ステアリル−β−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、トリエチレングリコール−ビス−3−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオネート等のフェノール系化合物;N,N−ジ−2−ナフチル−p−フェニレンジアミン等のアミン系化合物等を使用することができる。該可塑剤としては、例えば、フタル酸ジ−2−エチルヘキシル、フタル酸ジブチルなどのフタル酸系エステル;リン酸系エステル;アジピン酸系エステル;ポリエチレングリコール等を使用することができる。該光安定剤としては、例えば、p−t−ブチルフェニルサリシレート、2,2’−ジヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2−(2−ヒドロキシ−4−n−オクトキシフェニル)ベンゾトリアゾール等を使用することができる。着色剤としては、例えば、酸化チタン、カーボンブラック、その他の無機、有機顔料等を使用することができる。帯電防止剤としては、例えば、ステアロアミドプロピルジメチル−β−ヒドロキシエチルアンモニウムニトレート等を用いることができる。該難燃剤としては、例えば、テトラブロモビスフェノールA、デカブロモジフェニルオキシド、臭素化ポリカーボネート等の有機ハロゲン系難燃剤;酸化アンチモン、水酸化アルミニウム、ホウ酸亜鉛、トリクレジルホスフェート等の非ハロゲン系難燃剤などを使用することができる。 Examples of the rubber include acrylic rubber; silicone rubber; styrene TPE (thermoplastic elastomer) such as SEPS, SEBS, and SIS; olefin rubber such as IR, EPR, and EPDM. As the lubricant, for example, stearic acid, behenic acid, stearoamic acid, methylene bisstearamide, hydroxystearic acid triglyceride, paraffin wax, ketone wax, octyl alcohol, hydrogenated oil and the like can be used. Examples of the antioxidant include 2,6-di-t-butyl-4-methylphenol, stearyl-β- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate, triethylene glycol-bis- Phenol compounds such as 3- (3-t-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl) propionate; amine compounds such as N, N-di-2-naphthyl-p-phenylenediamine may be used. it can. Examples of the plasticizer include phthalic acid esters such as di-2-ethylhexyl phthalate and dibutyl phthalate; phosphoric acid esters; adipic acid esters; polyethylene glycol and the like. Examples of the light stabilizer include pt-butylphenyl salicylate, 2,2′-dihydroxy-4-methoxybenzophenone, 2- (2-hydroxy-4-n-octoxyphenyl) benzotriazole, and the like. be able to. As the colorant, for example, titanium oxide, carbon black, other inorganic and organic pigments, and the like can be used. As the antistatic agent, for example, stearoamidopropyldimethyl-β-hydroxyethylammonium nitrate can be used. Examples of the flame retardant include organic halogen flame retardants such as tetrabromobisphenol A, decabromodiphenyl oxide, and brominated polycarbonate; non-halogen flame retardants such as antimony oxide, aluminum hydroxide, zinc borate, and tricresyl phosphate. A flame retardant etc. can be used.
本発明の二次加工用光学物品は、透明性の観点から、JIS K7105に準じて測定した全光線透過率が85%以上であることが好ましく、88%以上であることがより好ましい。該二次加工用物品を加工してなる光学物品は、例えば、棒状物品の端面に位置する光源から長光路で光を入射させて、棒状物品の横方向へ光を出射させる用途で好ましく使用される。このような使用形態で横方向への光の出射を効果的にするために、本発明の二次加工用光学物品には、全光線透過率を低下させない範囲内で光出射面の粗面化や光拡散剤の添加といった光拡散手段を加えることができる。これらの光拡散手段のうちで、光拡散剤は、例えば、無機系又は合成樹脂系で平均粒径1〜20μmのものを、二次加工用物品に対し1質量%以下の添加量で使うことができる。光拡散剤が合成樹脂系である場合、光拡散剤を添加していない二次加工用光学物品の屈折率と添加する光拡散剤の屈折率との差の絶対値は、例えば、0.01〜0.2程度とすることができる。 From the viewpoint of transparency, the optical article for secondary processing of the present invention preferably has a total light transmittance of 85% or more, more preferably 88% or more, measured according to JIS K7105. An optical article obtained by processing the article for secondary processing is preferably used in an application in which light is incident on a long light path from a light source located on an end surface of the rod-shaped article and light is emitted in the lateral direction of the rod-shaped article. The In order to effectively emit light in the lateral direction in such a usage pattern, the optical article for secondary processing of the present invention has a roughened light emitting surface within a range in which the total light transmittance is not reduced. Or a light diffusing means such as addition of a light diffusing agent can be added. Among these light diffusing means, for example, a light diffusing agent having an average particle diameter of 1 to 20 μm with an inorganic or synthetic resin type is used in an addition amount of 1% by mass or less with respect to the article for secondary processing. Can do. When the light diffusing agent is a synthetic resin system, the absolute value of the difference between the refractive index of the secondary processing optical article to which no light diffusing agent is added and the refractive index of the added light diffusing agent is, for example, 0.01. It can be about -0.2.
本発明の二次加工用光学物品は、二次加工性の観点から、0℃における動的粘弾性の貯蔵弾性率が6×108〜2×109Paであり、かつ、100℃における動的粘弾性の貯蔵弾性率が5×107〜5×108Paであることが好ましく、0℃における動的粘弾性の貯蔵弾性率が7×108〜1×109Paであり、かつ、100℃における動的粘弾性の貯蔵弾性率が1×108〜5×108Paであることがより好ましい。 From the viewpoint of secondary processability, the optical article for secondary processing of the present invention has a storage elastic modulus of dynamic viscoelasticity at 0 ° C. of 6 × 10 8 to 2 × 10 9 Pa and dynamics at 100 ° C. The storage elastic modulus of the dynamic viscoelasticity is preferably 5 × 10 7 to 5 × 10 8 Pa, the storage elastic modulus of the dynamic viscoelasticity at 0 ° C. is 7 × 10 8 to 1 × 10 9 Pa, and more preferably, the storage elastic modulus of dynamic viscoelasticity at 100 ° C. is 1 × 10 8 ~5 × 10 8 Pa.
本発明の二次加工用光学物品は、多層構造重合体粒子(A)、メタクリル系樹脂(B)、及び必要に応じて物性改善剤の1種又は2種以上からなる組成物を混合及び/又は混練した後、溶融成形することにより得られる。 The optical article for secondary processing of the present invention is a mixture of multilayer polymer particles (A), a methacrylic resin (B), and, if necessary, a composition comprising one or more physical property improvers. Alternatively, it can be obtained by melt molding after kneading.
本発明の二次加工用光学物品を得るための組成物の混合及び/又は混練方法については特に制限はなく、例えば、混合はタンブラー、ミキサー、ブレンダー等、混練はスクリュー押出機、ロール等を用いて行うことができる。また、本発明の二次加工用光学物品を得るための組成物の溶融成形方法についても特に制限はなく、例えば、押出成形、射出成形、圧縮成形等の成形法を挙げることができる。 The mixing and / or kneading method of the composition for obtaining the optical article for secondary processing of the present invention is not particularly limited. For example, mixing is performed using a tumbler, mixer, blender, etc., kneading is performed using a screw extruder, roll, or the like. Can be done. Moreover, there is no restriction | limiting in particular also about the melt molding method of the composition for obtaining the optical article for secondary processing of this invention, For example, molding methods, such as extrusion molding, injection molding, and compression molding, can be mentioned.
本発明の二次加工用光学物品の大きさは、縦、横、高さのうちの最小長さが5mm以上であり、6mm以上であることが好ましい。縦、横、高さのうちの最小長さが5mm未満であると、本発明の特徴が効果的に発揮されない。なお、本発明の二次加工用光学物品は、採用した成形条件により、板状、シート状、パイプ状、直方体状、円柱状、角柱状、棒状等の比較的単純な形状を有するものである。 As for the size of the optical article for secondary processing of the present invention, the minimum length among the length, width and height is 5 mm or more, and preferably 6 mm or more. If the minimum length among the vertical, horizontal, and height is less than 5 mm, the features of the present invention are not effectively exhibited. The optical article for secondary processing of the present invention has a relatively simple shape such as a plate shape, a sheet shape, a pipe shape, a rectangular parallelepiped shape, a cylindrical shape, a prismatic shape, a rod shape, etc., depending on the molding conditions employed. .
本発明の二次加工用光学物品は、さらに二次加工、すなわち、部分的な溶融成形を施すことで、より複雑な形状を有する二次加工物品とすることができる。二次加工としては、少なくとも加熱曲げ加工を含むものであれば特に制限されず、さらに接着加工等を行ってもよい。本発明の二次加工物品としては、例えば、ネオンサイン状の表示器具、LEDライトガイド、広告表示看板、道路標識、照明付きゲーム機のハウジング及びカバー、装飾用キーホルダー等を挙げることができる。 The optical article for secondary processing of the present invention can be made into a secondary processed article having a more complicated shape by further performing secondary processing, that is, partial melt molding. The secondary processing is not particularly limited as long as it includes at least a heat bending process, and an adhesive process or the like may be further performed. Examples of the secondary processed article of the present invention include a neon sign-shaped display device, an LED light guide, an advertisement display signboard, a road sign, a housing and a cover of an illuminated game machine, and a decoration key chain.
以下に本発明を参考例、実施例及び比較例により具体的に説明するが、本発明はそれらにより何ら制限されるものではない。なお、参考例、実施例及び比較例における物性値の測定、算出、及び評価は、以下の方法により行った。 Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference examples, examples and comparative examples, but the present invention is not limited thereto. In addition, the measurement of the physical-property value in a reference example, an Example, and a comparative example, calculation, and evaluation were performed with the following method.
(1)屈折率
多層構造重合体粒子(A)の各層の屈折率、及びメタクリル系樹脂(B)の屈折率は、「POLYMER HANDBOOK」(Wiley Interscience社)から、20℃又は23℃におけるホモポリマーの屈折率(ポリメチルメタクリレート1.4893、ポリn−ブチルアクリレート1.466、ポリスチレン1.59、ポリメチルアクリレート1.472等)を引用し、共重合組成に応じて加成則により計算した。
(1) Refractive index The refractive index of each layer of the multilayer polymer particles (A) and the refractive index of the methacrylic resin (B) are homopolymers at 20 ° C. or 23 ° C. from “POLYMER HANDBOOK” (Wiley Interscience). The refractive index (polymethyl methacrylate 1.4893, poly n-butyl acrylate 1.466, polystyrene 1.59, polymethyl acrylate 1.472, etc.) was quoted and calculated according to the addition rule depending on the copolymer composition.
(2)数平均分子量
多層構造重合体粒子(A)の最外層を構成する重合体成分の数平均分子量は、多層構造重合体粒子(A)の試料を室温下にトルエン中で十分に攪拌した後、遠心分離して得られた溶液を用いて、GPC法により測定し、これにより得られた数平均分子量を、本発明においては最外層を構成する重合体成分の数平均分子量とみなした。
(2) Number average molecular weight The number average molecular weight of the polymer component constituting the outermost layer of the multilayer structure polymer particle (A) was sufficiently stirred in toluene at room temperature in a sample of the multilayer structure polymer particle (A). Thereafter, the solution obtained by centrifugation was measured by the GPC method, and the number average molecular weight obtained by this was regarded as the number average molecular weight of the polymer component constituting the outermost layer in the present invention.
(3)平均粒子径
多層構造重合体粒子(A)の平均粒子径は、重合完了後のラテックスから採取した試料を用いて、レーザー粒径解析装置PAR−III(大塚電子社製)を用いて動的光散乱法により測定し、キュムラント法により解析し求めた。
(3) Average particle diameter The average particle diameter of the multilayer polymer particles (A) is determined using a laser particle size analyzer PAR-III (manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.) using a sample collected from the latex after completion of polymerization. It was measured by the dynamic light scattering method and analyzed and determined by the cumulant method.
(4)全光線透過率
二次加工用光学物品の全光線透過率は、JIS K7105に準じて、厚さ3mmの試験片で測定した。
(4) Total light transmittance The total light transmittance of the optical article for secondary processing was measured with a test piece having a thickness of 3 mm according to JIS K7105.
(5)貯蔵弾性率
二次加工用光学物品の100℃における動的粘弾性の貯蔵弾性率は、厚さ2mmのシート状の測定用試料について、縦振動型動的粘弾性測定装置Rheogel−E4000(UBM製)を用い、周波数1Hz、振幅3μm、昇温速度5℃/min、雰囲気温度範囲−50℃〜200℃の条件下で測定した。
(5) Storage elastic modulus The storage elastic modulus of dynamic viscoelasticity at 100 ° C. of the optical article for secondary processing is a longitudinal vibration type dynamic viscoelasticity measuring device Rheogel-E4000 for a sheet-like measurement sample having a thickness of 2 mm. (Manufactured by UBM) was measured under the conditions of a frequency of 1 Hz, an amplitude of 3 μm, a heating rate of 5 ° C./min, and an ambient temperature range of −50 ° C. to 200 ° C.
(6)二次加工性
二次加工用光学物品の測定用試料(長さ200mm×幅20mm×厚さ10mmのシート状物)について、棒状ヒーターを用い、加熱温度100℃、接触圧0.5MPa、接触時間5分の条件下で接触加熱した。その後、すぐに該試料の棒状ヒーター接触部分に対して0.5MPaの応力をかけ、90度の曲げ加工を施し、23℃の雰囲気下で1分間無荷重により放置冷却した。得られた曲げ加工品の曲げ部分について、厚み〔t1(mm)〕を測定して曲げ部分の厚み減少〔10−t1(mm)〕を算出すると共に、破断延伸の有無を目視観察し、二次加工用光学物品の二次加工性について以下の評価基準にしたがって評価した。
◎:曲げ部分の厚み減少が2mm未満、かつ曲げ部分の破断延伸がない(二次加工性が特に良好)。
○:曲げ部分の厚み減少が4mm未満、かつ曲げ部分の破断延伸がない(二次加工性が良好)。
×:曲げ部分の厚み減少が4mm以上か、又は曲げ部分の破断延伸がある(二次加工性が不良)。
(6) Secondary workability About a sample for measurement of an optical article for secondary processing (a sheet-like material having a length of 200 mm x a width of 20 mm x a thickness of 10 mm), using a rod heater, a heating temperature of 100 ° C and a contact pressure of 0.5 MPa The contact heating was performed under the condition of a contact time of 5 minutes. Immediately thereafter, a stress of 0.5 MPa was applied to the bar heater contact portion of the sample, bending was performed at 90 °, and the sample was allowed to cool in a 23 ° C. atmosphere with no load for 1 minute. For the bent part of the obtained bent product, the thickness [t1 (mm)] is measured to calculate the decrease in thickness of the bent part [10-t1 (mm)], and the presence or absence of break extension is visually observed. The secondary processability of the optical article for subsequent processing was evaluated according to the following evaluation criteria.
(Double-circle): The thickness reduction of a bending part is less than 2 mm, and there is no breaking extension of a bending part (secondary workability is especially favorable).
○: The thickness reduction of the bent portion is less than 4 mm, and the bent portion is not stretched at break (secondary workability is good).
X: The thickness reduction | decrease of a bending part is 4 mm or more, or there exists break extension of a bending part (secondary workability is unsatisfactory).
本発明に用いる多層構造重合体粒子(A)について説明する。 The multilayer structure polymer particle (A) used for this invention is demonstrated.
参考例1 多層構造重合体粒子(A−1)の製造
窒素雰囲気下、攪拌翼、冷却管、及び滴下ロートを装着した重合器に、蒸留水150質量部及び乳化剤としてのエマール20C(花王社製)1.0質量部及びポイズ520(花王社製)1.0質量部を加え、80℃に加熱して均一に溶解させた。次いで、同温度において、ペルオキソ二硫酸カリウム0.07質量部を加えた後、n−ブチルアクリレート54.6質量部、メチルメタクリレート2.8質量部、スチレン12.32質量部、アリルメタクリレート0.28質量部及びフォスファノールRA−600(東邦化学社製)0.35質量部からなる混合物を60分かけて滴下し、1層目を形成した。滴下終了後、80℃でさらに60分間反応を続け、ガスクロマトグラフィーで各単量体が99%以上消費されたことを確認した。
Reference Example 1 Production of multi-layer structure polymer particles (A-1) In a nitrogen atmosphere, 150 parts by mass of distilled water and Emar 20C (manufactured by Kao Corporation) as a polymerizer equipped with a stirring blade, a cooling tube, and a dropping funnel ) 1.0 part by mass and 1.0 part by mass of Poise 520 (manufactured by Kao Corporation) were added and heated to 80 ° C. to dissolve uniformly. Next, at the same temperature, 0.07 parts by mass of potassium peroxodisulfate was added, and then 54.6 parts by mass of n-butyl acrylate, 2.8 parts by mass of methyl methacrylate, 12.32 parts by mass of styrene, 0.28 parts of allyl methacrylate. A mixture of 0.35 parts by mass of phosphanol RA-600 (manufactured by Toho Chemical Co., Ltd.) was added dropwise over 60 minutes to form a first layer. After completion of the dropwise addition, the reaction was continued for another 60 minutes at 80 ° C., and it was confirmed by gas chromatography that each monomer was consumed by 99% or more.
次いで、得られた共重合体ラテックスにペルオキソ二硫酸カリウム0.03質量部を加えた後、メチルメタクリレート28.5質量部、メチルアクリレート1.5質量部、及びn−オクチルメルカプタン0.3質量部を滴下ロートより30分かけて滴下した。滴下終了後、80℃でさらに60分間反応を続け、単量体が消費されたことをガスクロマトグラフィーで確認して重合を終了した。得られたラテックスにおける多層構造重合体粒子の平均粒子径は95nmであった。また、該多層構造重合体粒子の1層目と2層目の屈折率の差は、0.0005であった。 Next, 0.03 parts by mass of potassium peroxodisulfate was added to the obtained copolymer latex, followed by 28.5 parts by mass of methyl methacrylate, 1.5 parts by mass of methyl acrylate, and 0.3 parts by mass of n-octyl mercaptan. Was dropped from the dropping funnel over 30 minutes. After completion of the dropwise addition, the reaction was continued for an additional 60 minutes at 80 ° C., and the polymerization was completed by confirming that the monomer was consumed by gas chromatography. The average particle diameter of the multilayer structure polymer particles in the obtained latex was 95 nm. Further, the difference in refractive index between the first layer and the second layer of the multilayer structure polymer particles was 0.0005.
このラテックスを−20℃に24時間冷却して凝集させた後、凝集物を取り出し、80℃の熱水で3回洗浄した。50℃で2日間減圧乾燥して、凝集粉末状の2層型の多層構造重合体粒子(A−1)を得た。多層構造重合体粒子(A−1)について得られた測定結果を表1に示す。 The latex was agglomerated by cooling to −20 ° C. for 24 hours, and then the agglomerate was taken out and washed three times with hot water at 80 ° C. It dried under reduced pressure at 50 degreeC for 2 days, and obtained the aggregated-powder type two-layer type multilayer structure polymer particle (A-1). Table 1 shows the measurement results obtained for the multilayer structure polymer particles (A-1).
参考例2 多層構造重合体粒子(A−2)の製造
窒素雰囲気下、攪拌翼、冷却管及び滴下ロートを装着した重合器に、蒸留水150質量部及び乳化剤としてのエマール20C(花王社製)1.0質量部及びポイズ520(花王社製)1.0質量部を加え、80℃に加熱して均一に溶解させた。次いで、同温度において、ペルオキソ二硫酸カリウム0.05質量部を加えた後、n−ブチルアクリレート39質量部、メチルメタクリレート1.5質量部、スチレン9.3質量部、アリルメタクリレート0.2質量部、及びフォスファノールRA−600(東邦化学社製)0.25質量部からなる混合物を60分かけて滴下し、1層目を形成した。滴下終了後、80℃でさらに60分間反応を続け、ガスクロマトグラフィーで各単量体が99%以上消費されたことを確認した。
Reference Example 2 Production of multi-layer polymer particles (A-2) In a nitrogen atmosphere, 150 parts by mass of distilled water and Emar 20C (manufactured by Kao Corporation) as an emulsifier in a polymerization vessel equipped with a stirring blade, a cooling tube and a dropping funnel 1.0 part by mass and 1.0 part by mass of Poise 520 (manufactured by Kao Corporation) were added, and the mixture was heated to 80 ° C. and uniformly dissolved. Next, at the same temperature, after adding 0.05 parts by mass of potassium peroxodisulfate, 39 parts by mass of n-butyl acrylate, 1.5 parts by mass of methyl methacrylate, 9.3 parts by mass of styrene, 0.2 parts by mass of allyl methacrylate , And Phosphanol RA-600 (manufactured by Toho Chemical Co., Ltd.) 0.25 parts by mass was dropped over 60 minutes to form the first layer. After completion of the dropwise addition, the reaction was continued for another 60 minutes at 80 ° C., and it was confirmed by gas chromatography that each monomer was consumed by 99% or more.
次いで、80℃において、得られた共重合体ラテックスにペルオキソ二硫酸カリウム0.025質量部を加えた後、n−ブチルアクリレート18.5質量部、メチルメタクリレート2.15質量部、スチレン4.25質量部、アリルメタクリレート0.1質量部、及びフォスファノールRA−600(東邦化学社製:界面活性剤)0.125質量部からなる混合物を滴下ロートより30分かけて滴下し、2層目を形成した。滴下終了後、80℃でさらに60分間反応を続け、単量体が消費されたことをガスクロマトグラフィーで確認した。 Next, at 80 ° C., 0.025 part by mass of potassium peroxodisulfate was added to the obtained copolymer latex, and then 18.5 parts by mass of n-butyl acrylate, 2.15 parts by mass of methyl methacrylate, 4.25 parts of styrene. A mixture consisting of 0.1 part by mass, 0.1 part by mass of allyl methacrylate, and 0.125 part by mass of phosphanol RA-600 (manufactured by Toho Chemical Co., Ltd .: surfactant) was added dropwise from the dropping funnel over 30 minutes, and the second layer Formed. After completion of the dropwise addition, the reaction was continued at 80 ° C. for a further 60 minutes, and it was confirmed by gas chromatography that the monomer had been consumed.
次いで、80℃において、得られた共重合体ラテックスにペルオキソ二硫酸カリウム0.025質量部を加えた後、メチルメタクリレート23.75質量部、メチルアクリレート1.25質量部、及びn−オクチルメルカプタン0.25質量部を滴下ロートより1時間かけて滴下した。滴下終了後、80℃でさらに30分間反応を続け、単量体が消費されたことをガスクロマトグラフィーで確認して重合を終了した。得られたラテックスにおける多層構造重合体粒子の平均粒子径は100nmであった。該多層構造重合体粒子の1層目と3層目の屈折率の差は、0.0015であり、2層目と3層目の屈折率の差は0.0009であった。 Next, at 80 ° C., 0.025 part by mass of potassium peroxodisulfate was added to the obtained copolymer latex, and then 23.75 parts by mass of methyl methacrylate, 1.25 parts by mass of methyl acrylate, and n-octyl mercaptan 0 were added. .25 parts by mass was added dropwise from the dropping funnel over 1 hour. After completion of the dropwise addition, the reaction was continued at 80 ° C. for another 30 minutes, and it was confirmed by gas chromatography that the monomer had been consumed, and the polymerization was completed. The average particle diameter of the multilayer structure polymer particles in the obtained latex was 100 nm. The difference in refractive index between the first and third layers of the multilayer polymer particles was 0.0015, and the difference in refractive index between the second and third layers was 0.0009.
このラテックスを−20℃で24時間冷却して凝集させた後、凝集物を取り出し、80℃の熱水で3回洗浄した。50℃で2日間減圧乾燥して、凝集粉末状の2層型の多層構造重合体粒子(A−2)を得た。多層構造重合体粒子(A−2)について得られた測定結果を表1に示す。 The latex was agglomerated by cooling at −20 ° C. for 24 hours, and then the agglomerate was taken out and washed with hot water at 80 ° C. three times. It dried under reduced pressure at 50 degreeC for 2 days, and obtained the agglomerated powder-like two-layer type multilayer structure polymer particle (A-2). Table 1 shows the measurement results obtained for the multilayer structure polymer particles (A-2).
参考例3 多層構造重合体粒子(A−3)の製造
窒素雰囲気下、攪拌翼、冷却管及び滴下ロートを装着した重合器に、蒸留水150質量部及び乳化剤としてのエマール20C(花王社製)1.0質量部及びポイズ520(花王社製)1.0質量部を加え、80℃に加熱して均一に溶解させた。次いで、同温度において、ペルオキソ二硫酸カリウム0.045質量部を加えた後、n−ブチルアクリレート36.45質量部、スチレン8.325質量部、アリルメタクリレート0.225質量部及びフォスファノールRA−600(東邦化学製)0.225質量部からなる混合物を60分かけて滴下し、1層目を形成した。滴下終了後、80℃でさらに60分間反応を続け、ガスクロマトグラフィーで各単量体が99%以上消費されたことを確認した。
Reference Example 3 Production of multi-layer polymer particles (A-3) In a nitrogen atmosphere, 150 parts by mass of distilled water and Emar 20C (manufactured by Kao Corporation) as an emulsifier in a polymerization vessel equipped with a stirring blade, a cooling tube and a dropping funnel. 1.0 part by mass and 1.0 part by mass of Poise 520 (manufactured by Kao Corporation) were added, and the mixture was heated to 80 ° C. and uniformly dissolved. Next, at the same temperature, 0.045 parts by mass of potassium peroxodisulfate was added, and then 36.45 parts by mass of n-butyl acrylate, 8.325 parts by mass of styrene, 0.225 parts by mass of allyl methacrylate, and phosphanol RA- A mixture consisting of 0.225 parts by mass of 600 (manufactured by Toho Chemical Co., Ltd.) was dropped over 60 minutes to form the first layer. After completion of the dropwise addition, the reaction was continued for another 60 minutes at 80 ° C., and it was confirmed by gas chromatography that each monomer was consumed by 99% or more.
次いで、80℃において、得られた共重合体ラテックスにペルオキソ二硫酸カリウム0.025質量部を加えた後、n−ブチルアクリレート19.25質量部、メチルメタクリレート1質量部、スチレン4.625質量部、アリルメタクリレート0.125質量部、及びフォスファノールRA−600(東邦化学社製:界面活性剤)0.125質量部からなる混合物を滴下ロートより30分かけて滴下し、2層目を形成した。滴下終了後、80℃でさらに60分間反応を続け、単量体が消費されたことをガスクロマトグラフィーで確認した。 Next, at 80 ° C., 0.025 parts by mass of potassium peroxodisulfate was added to the obtained copolymer latex, followed by 19.25 parts by mass of n-butyl acrylate, 1 part by mass of methyl methacrylate, and 4.625 parts by mass of styrene. , 0.125 parts by weight of allyl methacrylate, and 0.125 parts by weight of phosphanol RA-600 (manufactured by Toho Chemical Co., Ltd .: surfactant) are dropped from the dropping funnel over 30 minutes to form the second layer. did. After completion of the dropwise addition, the reaction was continued at 80 ° C. for a further 60 minutes, and it was confirmed by gas chromatography that the monomer had been consumed.
次いで、80℃において、得られた共重合体ラテックスにペルオキソ二硫酸カリウム0.025質量部を加えた後、メチルメタクリレート28.5質量部、メチルアクリレート1.5質量部及びn−オクチルメルカプタン0.3質量部を滴下ロートより1時間かけて滴下した。滴下終了後、80℃でさらに30分間反応を続け、単量体が消費されたことをガスクロマトグラフィーで確認して重合を終了した。得られたラテックスにおける多層構造重合体粒子の平均粒子径は105nmであった。該多層構造重合体粒子の1層目と3層目の屈折率の差は、0.0008であり、2層目と3層目の屈折率の差は、0.0017であった。 Next, at 80 ° C., 0.025 parts by mass of potassium peroxodisulfate was added to the obtained copolymer latex, and then 28.5 parts by mass of methyl methacrylate, 1.5 parts by mass of methyl acrylate, and 0.2% of n-octyl mercaptan. 3 mass parts was dripped over 1 hour from the dropping funnel. After completion of the dropwise addition, the reaction was continued at 80 ° C. for another 30 minutes, and it was confirmed by gas chromatography that the monomer had been consumed, and the polymerization was completed. The average particle diameter of the multilayer structure polymer particles in the obtained latex was 105 nm. The difference in refractive index between the first and third layers of the multilayer structure polymer particles was 0.0008, and the difference in refractive index between the second and third layers was 0.0017.
このラテックスを−20℃に24時間冷却して凝集させた後、凝集物を取り出し、80℃の熱水で3回洗浄した。50℃で2日間減圧乾燥して、凝集粉末状の2層型の多層構造重合体粒子(A−3)を得た。多層構造重合体粒子(A−3)について得られた測定結果を表1に示す。 The latex was agglomerated by cooling to −20 ° C. for 24 hours, and then the agglomerate was taken out and washed three times with hot water at 80 ° C. It dried under reduced pressure at 50 degreeC for 2 days, and obtained the aggregated-powder type two-layer type multilayer structure polymer particle (A-3). Table 1 shows the measurement results obtained for the multilayer structure polymer particles (A-3).
参考例4 多層構造重合体粒子(4)の製造
窒素雰囲気下、攪拌翼、冷却管及び滴下ロートを装着した重合器に、蒸留水150質量部及び乳化剤としてのエマール20C(花王社製)1.0質量部及びポイズ520(花王社製)1.0質量部を加え、80℃に加熱して均一に溶解させた。次いで、同温度において、ペルオキソ二硫酸カリウム0.07質量部を加えた後、n−ブチルアクリレート69.65質量部、アリルメタクリレート0.35質量部、及びフォスファノールRA−600(東邦化学社製)0.35質量部からなる混合物を60分かけて滴下し、1層目を形成した。滴下終了後、80℃でさらに60分間反応を続け、ガスクロマトグラフィーで各単量体が99%以上消費されたことを確認した。
Reference Example 4 Production of Multilayer Structure Polymer Particle (4) In a polymer atmosphere equipped with a stirring blade, a condenser tube and a dropping funnel under a nitrogen atmosphere, 150 parts by mass of distilled water and EMAL 20C (manufactured by Kao Corporation) as an emulsifier 0 parts by mass and 1.0 part by mass of Poise 520 (manufactured by Kao Corporation) were added, and the mixture was heated to 80 ° C. and uniformly dissolved. Next, at the same temperature, after adding 0.07 parts by mass of potassium peroxodisulfate, 69.65 parts by mass of n-butyl acrylate, 0.35 parts by mass of allyl methacrylate, and phosphanol RA-600 (manufactured by Toho Chemical Co., Ltd.) ) A mixture of 0.35 parts by mass was added dropwise over 60 minutes to form the first layer. After completion of the dropwise addition, the reaction was continued for another 60 minutes at 80 ° C., and it was confirmed by gas chromatography that each monomer was consumed by 99% or more.
次いで、得られた共重合体ラテックスにペルオキソ二硫酸カリウム0.03質量部を加えた後、メチルメタクリレート28.5質量部、メチルアクリレート1.5質量部、及びn−オクチルメルカプタン0.3質量部を滴下ロートより30分かけて滴下した。滴下終了後、80℃でさらに60分間反応を続け、単量体が消費されたことをガスクロマトグラフィーで確認して重合を終了した。得られたラテックスにおける多層構造重合体粒子の平均粒子径は100nmであった。該多層構造重合体粒子の1層目と2層目の屈折率の差は、0.0222であった。 Next, 0.03 parts by mass of potassium peroxodisulfate was added to the obtained copolymer latex, followed by 28.5 parts by mass of methyl methacrylate, 1.5 parts by mass of methyl acrylate, and 0.3 parts by mass of n-octyl mercaptan. Was dropped from the dropping funnel over 30 minutes. After completion of the dropwise addition, the reaction was continued for an additional 60 minutes at 80 ° C., and the polymerization was completed by confirming that the monomer was consumed by gas chromatography. The average particle diameter of the multilayer structure polymer particles in the obtained latex was 100 nm. The difference in refractive index between the first layer and the second layer of the multilayer structure polymer particles was 0.0222.
このラテックスを−20℃に24時間冷却して凝集させた後、凝集物を取り出し、80℃の熱水で3回洗浄した。50℃で2日間減圧乾燥して、凝集粉末状の2層型の多層構造重合体粒子(4)を得た。多層構造重合体粒子(4)について得られた測定結果を表1に示す。 The latex was agglomerated by cooling to −20 ° C. for 24 hours, and then the agglomerate was taken out and washed three times with hot water at 80 ° C. It dried under reduced pressure at 50 degreeC for 2 days, and obtained the aggregated powder-form two-layer type multilayer structure polymer particle (4). The measurement results obtained for the multilayer structure polymer particles (4) are shown in Table 1.
次に、本発明に用いるメタクリル系樹脂(B)について説明する。
[メタクリル系樹脂(B−1)]
パラペットGH−1000S(クラレ社製、屈折率1.4878)
[メタクリル系樹脂(B−2)]
メチルメタクリレート70質量%及びメチルアクリレート30質量%からなる単量体混合物を重合してなる共重合体(屈折率1.4841)の凝集粉末
Next, the methacrylic resin (B) used in the present invention will be described.
[Methacrylic resin (B-1)]
Parapet GH-1000S (Kuraray Co., Ltd., refractive index: 1.4878)
[Methacrylic resin (B-2)]
Agglomerated powder of copolymer (refractive index 1.4841) obtained by polymerizing a monomer mixture comprising 70% by mass of methyl methacrylate and 30% by mass of methyl acrylate
実施例1〜6及び比較例4〜8
参考例1〜4で得られた粉末状の多層構造重合体粒子(A−1)〜(A−3)及び(4)、並びにメタクリル系樹脂(B−1)及び(B−2)を、表2に示した割合でドライブレンドし、該ブレンド物を射出成形機(住友重機械工業社製SG−150)に投入し、シリンダー温度190℃、金型温度50℃で射出成形し、二次加工用光学物品の測定用試料を得た。該試料について、上記の方法で全光線透過率、貯蔵弾性率、及び二次加工性について測定及び評価した。各測定及び評価に対する結果を表2に示す。
Examples 1-6 and Comparative Examples 4-8
Powdered multilayer structure polymer particles (A-1) to (A-3) and (4) obtained in Reference Examples 1 to 4, and methacrylic resins (B-1) and (B-2) Dry blending was performed at the ratio shown in Table 2, and the blended product was put into an injection molding machine (SG-150 manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd.) and injection molded at a cylinder temperature of 190 ° C and a mold temperature of 50 ° C. A sample for measurement of the optical article for processing was obtained. About this sample, it measured and evaluated about the total light transmittance, the storage elastic modulus, and the secondary workability by said method. The results for each measurement and evaluation are shown in Table 2.
比較例1
参考例1で得られた粉末状の多層構造重合体粒子(A−1)のみを射出成形機(住友重機械工業社製SG−150)に投入し、シリンダー温度190℃、金型温度50℃で射出成形し、二次加工用光学物品の測定用試料を得た。該試料について、上記の方法で全光線透過率、貯蔵弾性率、及び二次加工性について測定及び評価した。各測定及び評価に対する結果を表2に示す。
Comparative Example 1
Only the powdered multilayer polymer particles (A-1) obtained in Reference Example 1 were charged into an injection molding machine (SG-150 manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd.), and the cylinder temperature was 190 ° C and the mold temperature was 50 ° C. The sample for measurement of the optical article for secondary processing was obtained by injection molding. About this sample, it measured and evaluated about the total light transmittance, the storage elastic modulus, and the secondary workability by said method. The results for each measurement and evaluation are shown in Table 2.
比較例2
参考例2で得られた粉末状の多層構造重合体粒子(A−2)のみを射出成形機(住友重機械工業社製SG−150)に投入し、シリンダー温度190℃、金型温度50℃で射出成形し、二次加工用光学物品の測定用試料を得た。該試料について、上記の方法で全光線透過率、貯蔵弾性率、及び二次加工性について測定及び評価した。各測定及び評価に対する結果を表2に示す。
Comparative Example 2
Only the powdered multilayer polymer particles (A-2) obtained in Reference Example 2 were put into an injection molding machine (SG-150 manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd.), and the cylinder temperature was 190 ° C and the mold temperature was 50 ° C. The sample for measurement of the optical article for secondary processing was obtained by injection molding. About this sample, it measured and evaluated about the total light transmittance, the storage elastic modulus, and the secondary workability by said method. The results for each measurement and evaluation are shown in Table 2.
比較例3
上記メタクリル系樹脂(B−1)のみを射出成形機(住友重機械工業社製SG−150)に投入し、シリンダー温度250℃、金型温度50℃で射出成形し、二次加工用光学物品の測定用試料を得た。該試料について、上記の方法で全光線透過率、貯蔵弾性率、及び二次加工性について測定及び評価した。各測定及び評価に対する結果を表2に示す。
Comparative Example 3
Only the methacrylic resin (B-1) is put into an injection molding machine (SG-150 manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd.), injection molded at a cylinder temperature of 250 ° C. and a mold temperature of 50 ° C., and an optical article for secondary processing. A sample for measurement was obtained. About this sample, it measured and evaluated about the total light transmittance, the storage elastic modulus, and the secondary workability by said method. The results for each measurement and evaluation are shown in Table 2.
比較例9
参考例1で得られた粉末状の多層構造重合体粒子(A−1)、ペレット状の硬質塩化ビニル樹脂(TH−1000、大洋塩ビ社製;屈折率1.54;以下PVC)、及びジオクチル錫メルカプト系安定剤(ONZ−82BF、三共有機社製)を、表2に示した割合でドライブレンドし、該ブレンド物を射出成形機(住友重機械工業社製SG−150)に投入し、シリンダー温度230℃、金型温度50℃で射出成形し、二次加工用光学物品の測定用試料を得た。該試料について、上記の方法で全光線透過率、貯蔵弾性率、及び二次加工性について測定及び評価した。各測定及び評価に対する結果を表2に示す。
Comparative Example 9
Powdered multilayer structure polymer particles (A-1) obtained in Reference Example 1, pellet-like hard vinyl chloride resin (TH-1000, manufactured by Taiyo PVC Co .; refractive index 1.54; hereinafter referred to as PVC), and dioctyl Tin mercapto-based stabilizer (ONZ-82BF, manufactured by Sansha Kikai Co., Ltd.) was dry blended at the ratio shown in Table 2, and the blended product was injected into an injection molding machine (Sumitomo Heavy Industries, Ltd. SG-150). Then, injection molding was performed at a cylinder temperature of 230 ° C. and a mold temperature of 50 ° C. to obtain a sample for measurement of an optical article for secondary processing. About this sample, it measured and evaluated about the total light transmittance, the storage elastic modulus, and the secondary workability by said method. The results for each measurement and evaluation are shown in Table 2.
表2の結果より、本発明の構成要件を全て満たす実施例1〜6の二次加工用光学物品は、多層構造重合体粒子(A)とメタクリル系樹脂(B)との質量比の点で本発明の構成要件を満たしていない比較例1〜3、5、及び6の二次加工用光学物品に対し、貯蔵弾性率が適切な範囲であり、二次加工性が向上している。 From the results in Table 2, the optical articles for secondary processing of Examples 1 to 6 that satisfy all the constituent requirements of the present invention are in terms of the mass ratio between the multilayer structure polymer particles (A) and the methacrylic resin (B). With respect to the optical articles for secondary processing of Comparative Examples 1 to 3, 5, and 6 that do not satisfy the constituent requirements of the present invention, the storage elastic modulus is in an appropriate range, and the secondary workability is improved.
表2の結果より、本発明の構成要件を全て満たす実施例1の二次加工用光学物品は、多層構造重合体粒子(A−1)の代わりに、多層構造重合体粒子を構成するゴム成分層(I)と熱可塑性樹脂成分層(II)との屈折率差の点で本発明の構成要件を満たしていない多層構造重合体粒子(4)を用いた比較例4の二次加工用光学物品に対し、全光線透過率及び二次加工性が向上している。 From the results in Table 2, the optical article for secondary processing of Example 1 that satisfies all the constituent requirements of the present invention is a rubber component that constitutes the multilayer structured polymer particles instead of the multilayer structured polymer particles (A-1). Optical for secondary processing of Comparative Example 4 using multilayer structure polymer particles (4) that do not satisfy the constituent requirements of the present invention in terms of the difference in refractive index between layer (I) and thermoplastic resin component layer (II) The total light transmittance and secondary processability are improved with respect to the article.
表2の結果より、本発明の構成要件を全て満たす実施例3、4の二次加工用光学物品は、メタクリル系樹脂(B−1)の代わりにメタクリル系樹脂(B−2)を用いることで多層構造重合体粒子(A)とメタクリル系樹脂(B)との屈折率差の要件を満たさなくなった比較例7、8の二次加工用光学物品に対し、全光線透過率及び二次加工性が向上している。 From the results of Table 2, the optical article for secondary processing of Examples 3 and 4 that satisfies all the constituent requirements of the present invention uses methacrylic resin (B-2) instead of methacrylic resin (B-1). With respect to the optical article for secondary processing of Comparative Examples 7 and 8, which no longer satisfies the requirements for the refractive index difference between the multilayer structure polymer particles (A) and the methacrylic resin (B), total light transmittance and secondary processing Improved.
同様に、本発明の構成要件を全て満たす実施例6の二次加工用光学物品は、多層構造重合体粒子(A−1)の代わりに多層構造重合体粒子(A−2)又は(A−3)を用いることで多層構造重合体粒子(A)とメタクリル系樹脂(B)との屈折率差の要件を満たさなくなった比較例7、8の二次加工用光学物品に対し、全光線透過率及び二次加工性が向上している。 Similarly, the optical article for secondary processing of Example 6 that satisfies all the constituent requirements of the present invention is the multilayer structured polymer particles (A-2) or (A−) instead of the multilayer structured polymer particles (A-1). 3), the total light transmission for the secondary processing optical articles of Comparative Examples 7 and 8, which no longer satisfy the requirements of the refractive index difference between the multilayer polymer particles (A) and the methacrylic resin (B). The rate and secondary workability are improved.
表2の結果より、本発明の構成要件を全て満たす実施例3の二次加工用光学物品は、本発明で規定したメタクリル系樹脂(B)の代わりにPVCを用いた比較例9に対し、全光線透過率及び二次加工性が向上している。 From the results in Table 2, the optical article for secondary processing of Example 3 that satisfies all the constituent requirements of the present invention is compared with Comparative Example 9 in which PVC is used instead of the methacrylic resin (B) defined in the present invention. Total light transmittance and secondary processability are improved.
本発明により、アクリル系高分子材料の優れた透明性及び耐候性を備える二次加工用光学物品、及び該光学物品を加熱曲げ加工してなる二次加工物品が提供される。また、該二次加工光学物品は、LEDライトガイド、広告表示看板、道路標識、照明付きゲーム機のハウジング及びカバー、装飾用キーホルダー等に好適に使用される。 According to the present invention, there are provided an optical article for secondary processing having excellent transparency and weather resistance of an acrylic polymer material, and a secondary processed article obtained by subjecting the optical article to heat bending. The secondary processed optical article is suitably used for LED light guides, advertisement display signs, road signs, illuminated game machine housings and covers, decorative key chains, and the like.
Claims (6)
(1)少なくとも1つの下記のゴム成分層(I)を内部に有し、かつ少なくとも1つの下記熱可塑性樹脂成分層(II)を少なくとも最外部に有する、2以上の層からなり;
(2)ゴム成分層(I)は、アクリル酸エステル50〜99.99質量%、該アクリル酸エステルと共重合可能な他の単官能性単量体49.99〜0質量%及び多官能性単量体0.01〜10質量%からなる単量体混合物(i)の共重合によって形成される重合体層であり;
(3)熱可塑性樹脂成分層(II)は、メタクリル酸エステル40〜100質量%及び該メタクリル酸エステルと共重合可能な他の単量体60〜0質量%からなる単量体(ii)の重合によって形成される重合体層であり;
(4)熱可塑性樹脂成分層(II)のうち最外部に位置する層を構成する重合体について、GPC法で測定された数平均分子量は30,000以下であり;
(5)ゴム成分層(I)の総質量と熱可塑性樹脂成分層(II)の総質量との比は、層(I)/層(II)において30/70〜90/10の範囲であり;
(6)平均粒子径が150nm以下であり;及び
(7)ゴム成分層(I)の任意の1つの層を構成する共重合体の屈折率nd(I)と熱可塑性樹脂成分層(II)の任意の1つの層を構成する重合体の屈折率nd(II)とのすべての組合せにおいて次式の関係が成り立つ;
|nd(I)−nd(II)|<0.005
ことを特徴とし、該組成物が以下の要件(イ)及び(ロ):
要件(イ) 多層構造重合体粒子(A)とメタクリル系樹脂(B)との質量比が30:70〜70:30であること;
要件(ロ) ゴム成分層(I)の任意の1つの層を構成する重合体の屈折率nd(I)とメタクリル系樹脂(B)の屈折率nd(B)とのすべての組合せにおいて次式の関係が成り立つこと;
|nd(I)−nd(B)|<0.005
を満足する二次加工用光学物品。 An optical article for secondary processing having a minimum length of 5 mm or more of length, width and height obtained by melt-molding a composition comprising a multilayer structure polymer particle (A) and a methacrylic resin (B). The multilayer structure polymer particles (A) are
(1) It comprises two or more layers having at least one of the following rubber component layers (I) inside and at least one of the following thermoplastic resin component layers (II) at least on the outermost portion;
(2) The rubber component layer (I) is composed of 50 to 99.99% by mass of an acrylate ester, 49.99 to 0% by mass of another monofunctional monomer copolymerizable with the acrylate ester, and multifunctional. A polymer layer formed by copolymerization of a monomer mixture (i) comprising 0.01 to 10% by weight of monomers;
(3) The thermoplastic resin component layer (II) is a monomer (ii) comprising 40 to 100% by mass of a methacrylic acid ester and 60 to 0% by mass of another monomer copolymerizable with the methacrylic acid ester. A polymer layer formed by polymerization;
(4) For the polymer constituting the outermost layer of the thermoplastic resin component layer (II), the number average molecular weight measured by the GPC method is 30,000 or less;
(5) The ratio of the total mass of the rubber component layer (I) to the total mass of the thermoplastic resin component layer (II) is in the range of 30/70 to 90/10 in the layer (I) / layer (II). ;
(6) The average particle size is 150 nm or less; and (7) The refractive index n d (I) of the copolymer constituting any one layer of the rubber component layer (I) and the thermoplastic resin component layer (II ) In any combination with the refractive index n d (II) of the polymer constituting any one layer;
| N d (I) -n d (II) | <0.005
The composition is characterized by the following requirements (a) and (b):
Requirement (A) The mass ratio of the multilayer polymer particles (A) to the methacrylic resin (B) is 30:70 to 70:30;
In all combinations of the requirement (ii) the rubber component layer refractive index of the polymer constituting any one layer n d (I) and the refractive index n d of the methacrylic resin (B) of (I) (B) The following relationship holds:
| N d (I) −n d (B) | <0.005
An optical article for secondary processing that satisfies the requirements.
(1)最内部に下記のゴム成分層(Ia)を有し、該最内部の外部表面を覆う状態で位置する隣接部に下記のゴム成分層(Ib)を有し、かつ最外部に下記熱可塑性樹脂成分層(II)を有する3層構造であり;
(2)ゴム成分層(Ia)は、アクリル酸エステル50〜99.99質量%、該アクリル酸エステルと共重合可能な他の単官能性単量体49.99〜0質量%及び多官能性単量体0.01〜10質量%からなる単量体混合物(ia)の共重合によって形成される重合体層であり;
(3)ゴム成分層(Ib)は、アクリル酸エステル50〜99.99質量%、該アクリル酸エステルと共重合可能な他の単官能性単量体49.99〜0質量%及び多官能性単量体0.01〜10質量%からなる単量体混合物(ib)の共重合によって形成される重合体層であり;
(4)ゴム成分層(Ia)の質量とゴム成分層(Ib)の質量との比が(Ia)/(Ib)において5/95〜95/5の範囲内であり;
(5)単量体混合物(ia)におけるアクリル酸エステルの含有率(質量%)と単量体混合物(ib)におけるアクリル酸エステルの含有率(質量%)との差[(ia)(単位:質量%)−(ib)(単位:質量%)]が3質量%以上であり;
(6)熱可塑性樹脂成分層(II)は、メタクリル酸エステル40〜100質量%及び該メタクリル酸エステルと共重合可能な他の単量体60〜0質量%からなる単量体(ii)の重合によって形成される重合体層であり;
(7)熱可塑性樹脂成分層(II)を構成する重合体について、GPC法で測定された数平均分子量は30,000以下であり;
(8)ゴム成分層の総質量((Ia)+(Ib))と熱可塑性樹脂成分層(II)の総質量との比は、[層(Ia)+層(Ib)]/層(II)において30/70〜90/10の範囲であり;
(9)平均粒子径が150nm以下であり;及び
(10)ゴム成分層(Ia)を構成する共重合体の屈折率nd(Ia)又はゴム成分層(Ib)を構成する共重合体の屈折率nd(Ib)と、熱可塑性樹脂成分層(II)を構成する重合体の屈折率nd(II)との間に次の関係が成り立つ;
|nd(Ia)−nd(II)|<0.005
|nd(Ib)−nd(II)|<0.005
ことを特徴とし、該組成物が以下の要件(イ)及び(ロ):
要件(イ) 多層構造重合体粒子(A)とメタクリル系樹脂(B)との質量比が30:70〜70:30であること;
要件(ロ) ゴム成分層(Ib)を構成する重合体の屈折率nd(Ib)とメタクリル系樹脂(B)の屈折率nd(B)とにおいて次式の関係が成り立つこと;
|nd(Ib)−nd(B)|<0.005
を満足する請求項1に記載の二次加工用光学物品。 An optical article for secondary processing having a minimum length of 5 mm or more of length, width and height obtained by melt-molding a composition comprising a multilayer structure polymer particle (A) and a methacrylic resin (B). The multilayer structure polymer particles (A) are
(1) It has the following rubber component layer (Ia) in the innermost part, and has the following rubber component layer (Ib) in the adjacent part located in a state of covering the outer surface of the innermost part. A three-layer structure having a thermoplastic resin component layer (II);
(2) The rubber component layer (Ia) is composed of 50 to 99.99% by mass of an acrylate ester, 49.99 to 0% by mass of another monofunctional monomer copolymerizable with the acrylate ester, and multifunctional. A polymer layer formed by copolymerization of a monomer mixture (ia) comprising 0.01 to 10% by weight of monomers;
(3) The rubber component layer (Ib) comprises 50 to 99.99% by mass of an acrylate ester, 49.99 to 0% by mass of another monofunctional monomer copolymerizable with the acrylate ester, and polyfunctionality. A polymer layer formed by copolymerization of a monomer mixture (ib) comprising 0.01 to 10% by weight of monomers;
(4) The ratio of the mass of the rubber component layer (Ia) to the mass of the rubber component layer (Ib) is within the range of 5/95 to 95/5 in (Ia) / (Ib);
(5) Difference between acrylic acid ester content (mass%) in monomer mixture (ia) and acrylic acid ester content (mass%) in monomer mixture (ib) [(ia) (unit: % By mass) − (ib) (unit:% by mass)] is 3% by mass or more;
(6) The thermoplastic resin component layer (II) is composed of 40 to 100% by mass of a methacrylic acid ester and 60 to 0% by mass of another monomer copolymerizable with the methacrylic acid ester (ii). A polymer layer formed by polymerization;
(7) For the polymer constituting the thermoplastic resin component layer (II), the number average molecular weight measured by GPC method is 30,000 or less;
(8) The ratio of the total mass of the rubber component layer ((Ia) + (Ib)) to the total mass of the thermoplastic resin component layer (II) is [layer (Ia) + layer (Ib)] / layer (II ) In the range of 30/70 to 90/10;
(9) The average particle diameter is 150 nm or less; and (10) The refractive index n d (Ia) of the copolymer constituting the rubber component layer (Ia) or the copolymer constituting the rubber component layer (Ib). The following relationship is established between the refractive index n d (Ib) and the refractive index n d (II) of the polymer constituting the thermoplastic resin component layer (II);
| N d (Ia) −n d (II) | <0.005
| N d (Ib) −n d (II) | <0.005
The composition is characterized by the following requirements (a) and (b):
Requirement (A) The mass ratio of the multilayer polymer particles (A) to the methacrylic resin (B) is 30:70 to 70:30;
Requirements (ii) a rubber component layer (Ib) the following relation holds that in the refractive index n d of constituting the polymer of refractive index n d (Ib) and methacrylic resin (B) (B);
| N d (Ib) −n d (B) | <0.005
The optical article for secondary processing according to claim 1 satisfying
A secondary processed optical article obtained by heating and bending the optical article according to claim 1.
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