JP4802731B2 - マレイミド系共重合体、その製造方法、重合体組成物および成形体 - Google Patents

マレイミド系共重合体、その製造方法、重合体組成物および成形体 Download PDF

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Description

本発明は、透明性、接着性及び耐熱性に優れ、光学異方性の小さい新規なマレイミド系共重合体及び該共重合体の製造方法とその用途に関する。
マレイミド類の重合は古くから知られており(非特許文献1〜3)、一方、マレイミド類と他モノマーとの共重合についてもマレイミド類と塩化ビニリデン、メタクリル酸メチル、あるいはスチレンとの共重合反応、及びn−フェニルマレイミドとメタクリル酸メチルあるいはスチレンとの共重合反応は(非特許文献4〜5)に記述されている。
また、特許文献1には、イソペンテニル化合物に基づく構造単位と、無水マレイン酸、マレイン酸ジアルキル、マレイミド類、フマル酸ジアルキル類、不飽和ニトリル類及びアクリル酸エステル類からなる群より選ばれた不飽和化合物に基づく構造単位とからなる交互共重合体が開示されている。
特許文献2には、ヒドロキシスチレン類とマレイミド類との交互共重合体が開示されている。特許文献3には、マレイミド類、無水マレイン酸及びオレフィン類とを、溶媒中でラジカル共重合体させてマレイミド系共重合体を製造することが開示されている。さらに特許文献4には、N-アルキルマレイミドとオレフィンとをモノマーであるオレフィンに溶解させることで、溶媒を使用せずに重合を行うマレイミド系共重合体の製造方法が開示されている。
このようにマレイミド共重合体について、多くの文献が存在し、種々の共重合体が提案されている。
近年では、マレイミド共重合体の有する耐熱性に着目し、ジメチルシリコーンマクロマーを側鎖に有する不飽和化合物を共重合させたマレイミド共重合体を、耐熱性樹脂用添加剤として使用すると、耐熱性樹脂との相溶性が高く、表面の耐汚染性や剥離性に優れた成型体を成型できることが提案されている(特許文献5参照)。
R. C. P. Cubbon, Polymer, 6, 419(1966) K.Kojima, N.Yoda、C.S.Marvel, J.Polymer Sci., A-1, 4、1121(1966) 山田正盛、高瀬巌、三島敏夫、高化, 26, 393 (1969) C.Van.Paesschen, D.Timmerman, Makromol.Chem., 78, 112 (1964) 山田正盛、高瀬巌、三島敏夫、高化, 24, 326 (1967) 特許2506964号 特許1546675号 特許3284216号 特許3306550号 特開2004−10802号
光エレクトロニクス技術の進展に伴い透明材料に対する要求も多様化しており、光学材料としての透明プラスチックスや光学多層膜材料への関心が非常に高い。
この中でも、マレイミド系共重合体は耐熱性が高いことから、さらにあわせて高い透明性を有していれば、広範囲な用途への展開が期待できる。
しかしながら、従来より提案されていたマレイミド系共重合体は光学用途を目的としたものではないものが多く、透明性の点では必ずしも満足しうるものではなかった。
例えば、特許文献5に開示された共重合体は耐熱性には優れるものの、光学材料に使用するような透明性を具備するものではなかった。
そこで、このような光学用途に使用しても優れた特性を有するマレイミド系共重合体を提供するために、本発明者らは架橋可能な官能基を有するマレイミド系共重合体について種々検討を進め、オキセタン基、エポキシ基などの特定の環状エーテルを含む不飽和化合物とマレイミド類と重合させた新規なマレイミド系共重合体は、耐熱性とともに透明性が高く、光学異方性が小さく、かつ、良好な接着性を有していることを見出した。さらに側鎖の環状エーテルを架橋することで、高硬度で耐溶剤性に優れた特性が得られることを見出した。なお、特許文献3および4には、オレフィンを重合させることが開示されていたが、本発明のように、ヘテロ環状官能基含有オレフィンを使用するという技術的思想は何ら示唆されていない。
すなわち、本発明は、以下のとおりである。
(1)(a)下記一般式(1-1)〜(1-4)で表される単位から選ばれる少なくとも1種の構造単
位(a)と、
Figure 0004802731
(式中、R1およびR2は水素原子または炭素数1〜6のアルキル基であり、R3は炭素数
1〜6のアルキル基であり、Xは−COO−または−O−であり、Yは単結合または炭素数1〜6の2価の炭化水素基である。)
(b)下記一般式(2-1)および/または(2-2)で表されるマレイミド骨格を有する構造単位
(b)
Figure 0004802731
(式中、R7は炭素数1〜18のアルキル基または炭素数3〜12のシクロアルキル基で
ある。R8〜R12は各々水素、炭素数1〜8の直鎖状または分岐状アルキル基、炭素数1
〜6のアルコキシ基、水酸基、カルボン酸基、カルボン酸エステル基、シアノ基またはニトロ基を示す。)
とを有するマレイミド系共重合体。
(2)構造単位(a)と構造単位(b)とのモル比(a:b)が、(90):(10)〜(10):(90)の範囲にある(1)のマレイミド系共重合体。
(3)前記(1)に記載のマレイミド系共重合体の少なくとも一部の構造単位(a)に含有される環状エーテル構造が開環するか、またはアルコキシシリル基が加水分解・縮合して架橋構造を形成してなるマレイミド系共重合体。
(4)下記一般式(1'-1)〜(1'-4)で表される化合物から選ばれる少なくとも1種の不飽
和重合性化合物と、
Figure 0004802731
(式中、R1およびR2は水素原子または炭素数1〜6のアルキル基であり、R3は炭素
数1〜6のアルキル基であり、Xは−COO−または−O−であり、Yは単結合または炭
素数1〜6の2価の炭化水素基である。)
(b)下記一般式(2'-1)および/または(2'-2)で表されるマレイミド骨格を有する構造単
位(b)で表されるマレイミド化合物とを、
Figure 0004802731
(式中、R7は炭素数1〜18のアルキル基または炭素数3〜12のシクロアルキル基で
ある。R8〜R12は各々水素、炭素数1〜8の直鎖状または分岐状アルキル基、炭素数1
〜6のアルコキシ基、水酸基、カルボン酸基、カルボン酸エステル基、シアノ基またはニトロ基を示す。)
可溶性溶媒中で、ラジカル開始剤の存在下に溶液重合するマレイミド系共重合体の製造方法。
(5)前記(1)〜(3)のマレイミド系共重合体と有機溶剤とを含有する重合体組成物。
(6)前記(1)〜(3)のマレイミド系共重合体を含有する成形体。
(7)前記(1)〜(3)のマレイミド系共重合体と、[D]ガラス繊維布とからなる透
明複合体。
(8)ガラス繊維布がガラスクロスである(7)の透明複合体。
(9)50〜150℃における平均線膨張係数が50ppm/℃以下である(4)または(
5)の透明複合体。
(10)厚さ20〜2000μmのシートである(7)〜(9)の透明複合体。
(11)透明複合体が、光学シート、表示素子用プラスチックス基板またはアクティブマトリックス表示素子用基板である(7)〜(10)の透明複合体。
(12)(1)〜(3)のマレイミド系共重合体が溶解した溶液(固形分濃度3〜50重量%)中に、ガラス繊維布を浸漬後、乾燥することを特徴とするガラス繊維布の表面処理方法。
(13)ガラス繊維布を、(1)〜(3)のいずれかに記載のマレイミド系共重合体からなる厚さ10〜1000μmの2枚のシートでシート間に挟持して、加熱圧縮成形する透
明複合体の製造方法。
(14)ガラス繊維布の片面または両面に、請求項1〜3のいずれかに記載のマレイミド系共重合体が溶解した溶液を、厚さ1〜20μmとなるように塗布し、乾燥する透明複合
体の製造方法。
(15)(1)〜(3)のいずれかに記載のマレイミド系共重合体が溶解した溶液(固形分濃度3〜50重量%)中に、浸漬した後、乾燥することにより表面処理されたガラス繊維布を用いる(13)または(14)の透明複合体の製造方法。
本発明によれば、透明性と接着性及び耐熱性に優れ、光学異方性の小さい新規なマレイミド系共重合体が得られる。当該共重合体、特に光学用途に有用性の高い材料である。しかも、その製造方法は汎用性の高い溶液ラジカル重合法により得られるもので、その工業的価値は計り知れない。特に、光学多層膜用コート材等への有用な応用が計れる。また、
ヘテロ環状官能基を架橋することで、より高硬度で耐溶剤性に優れたコーティング材、フィルム、シートなどの成形体を形成することも可能となる。
本発明によれば、無色で透明性と耐熱性に優れ、光学異方性が小さく、かつ線膨張係数が小さく光学異方性の少ないガラス代替可能な透明複合体が得られる。
かかる透明複合体は、液晶表示用基板、有機EL表示素子基板、カラーフィルター用基板、タッチパネル用基板、太陽電池基板などの光学シート、透明板、光学レンズ、光学素子、光導波路、LED封止材等に好適に用いることができる。
[マレイミド系共重合体]
本発明に係るマレイミド系共重合体は、特定の環状エーテル構造を有する構造単位(a)と、特定のマレイミド骨格を有する構造単位(b)とを含む。
(1)構造単位(a)
構造単位(a)は、前記式(1-1)〜(1-4)で表される基を有する。
前記式(1-1)〜(1-4)におけるR1およびR2は水素原子または炭素数1〜6のアルキル基であり、好ましくは、水素原子またはメチル基である。R3は炭素数1〜6のアルキル基
であり、好ましくはメチル基、エチル基である。Xは−COO−または−O−であり、またYは、単結合または炭素数1〜6の2価の炭化水素基であり、具体的には、単結合、メチレン基、炭素数2〜6のアルキレン基、炭素数3〜6のシクロアルキレン基、フェニレン基等であり、特にメチレン基が好ましい。nは0または1である。
前記式(1-1)〜(1-3)で表される化合物由来の構造単位(以下、それぞれ「構造単位(1-1)」、「構造単位(1-2)」、「構造単位(1-3)」ともいう)は、具体的には、前記式
(1'-1)〜(1'-3)の側鎖(エポキシ基)を含む(メタ)アクリルレート類から誘導され、例えば、グリシジル(メタ)アクリレート、メチルグリシジル(メタ)アクリレート、オキセタン(メタ)アクリレート、アリルグリシジルエーテル及び脂環式エポキシ基を有する(メタ)アクリレートなどから誘導される。
前記式(1-4)における前記式(1-4)で表される化合物由来の構造単位(以下、「構造単位(1-4)」ともいう)は、式(1'-4)の側鎖(アルコキシラン含有アルキル基)を含む(
メタ)アクリレートから誘導される。具体例としては、γ-(メタ)アクリロキシエチル
トリメトキシシラン、γ-(メタ)アクリロキシエチルトリエトキシシシラン、γ-(メタ)アクリロキシエチルジメトキシメチルシラン、γ-(メタ)アクリロキシプロピルトリ
メトキシシラン、γ-(メタ)アクリロキシプロピルトリエトキシシシラン、γ-(メタ)アクリロキシプロピルジメトキシメチルシラン、γ-(メタ)アクリロキシプロピルジエ
トキシシメチルシランなどを挙げることができるが、好ましくはγ-(メタ)アクリロキ
シプロピルトリメトキシシラン、γ-(メタ)アクリロキシプロピルトリエトキシシシラ
ン、γ-(メタ)アクリロキシプロピルジメトキシメチルシラン、γ-(メタ)アクリロキシプロピルジエトキシシメチルシランから誘導される構造単位である。
構造単位(a)を有することにより、透明性が高く、光学異方性が小さく、かつ、良好な接着性を有する共重合体およびコーティング材が得られる。また、上記基は架橋できるので、架橋することで、高硬度で耐溶剤性に優れた共重合体およびコーティング材が得られる。
(2)構造単位(b)
構造単位(b)は、前記式(2-1)および/または(2-2)で表されるマレイミド骨格を有する構造単位である。
前記式(2-1)におけるR7は炭素数1〜18のアルキル基または炭素数3〜12のシクロアルキル基であり、例えば、メチル基、エチル基、ブチル基、i−ブチル基、t−ブチル基、n−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、イソアミル基、2-エチルヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、i−オクチル基、ノニル基、i−ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、エイコシル基、ラウリル基、ステアリル基、i−ステアリル基などのアルキル基;シクロヘキシル基などの脂環式炭化水素基;フェニル基などの芳香族炭化水素基が挙げられる。これらのうち、メチル基、シクロヘキシル基等が好ましい。
式(2-1)で表される構造単位(b)を与える化合物は、式(2'-1)で表される化合物であり、具体例としては、N-メチルマレイミド、N-エチルマレイミド、N-N-プロピルマレイミド、N-i−プロピルマレイミド、N-N-ブチルマレイミド、N-i−ブチルマレイミド、N-t−ブチルマレイミド、N-ペンチルマレイミド、N-ヘキシルマレイミド、N-イソアミルマレイミド、N-2-エチルヘキシルマレイミド、N-ヘプチルマレイミド、N-オクチルマレイミド、N-i−オクチルマレイミド、N-ノニルマレイミド、N-i−ノニルマレイミド、N-デシルマレイミド、N-ウンデシルマレイミド、N-ドデシルマレイミド、N-トリデシルマレイミド、N-テトラデシルマレイミド、N-ペンタデシルマレイミド、N-ヘキサデシルマレイミド、N-ヘプタデシルマレイミド、N-オクタデシルマレイミド、N-ノナデシルマレイミド、N-エイコシルマレイミド、N-ラウリルマレイミド、N-ステアリルマレイミド、N-i−ステアリルマレイミド、N-シクロヘキシルマレイミドなどが挙げられる。
これらのうち、N-エチルマレイミド、N-N-プロピルマレイミド、N-i−プロピルマレイミド、N-N-ブチルマレイミド、N-i−ブチルマレイミド、N-t−ブチルマレイミド、N-シクロヘキシルマレイミドが好ましい。
前記式(2-2)におけるR8〜R12は各々水素、炭素数1〜8の直鎖状または分岐状アルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、水酸基、カルボン酸基、カルボン酸エステル基、シアノ基またはニトロ基である。
式(2-2)で表される構造単位(b)を与える化合物は、式(2'-2)で表される化合物であり、具体例としては、N-フェニルマレイミド、N-(2−メチルフェニル)マレイミド、N-(3−メチルフェニル)マレイミド、N-(4−メチルフェニル)マレイミド、N-(2−エチルフェニル)マレイミド、N-(3−エチルフェニル)マレイミド、N-(2−N-プロピルフェニル)マレイミド、N-(2−i−プロピルフェニル)マレイミド、N-(2−N-ブチルフェニル)マレイミド、N-(2、6−ジメチルフェニル)マレイミド、N-(2、4、6−トリメチルフェニル)マレイミド、N-(2、6−ジエチルフェニル)マレイミド、N-(2、4、6−トリエチルフェニル)マレイミド、N-(2−メトキシフェニル)マレイミド、N-(2、6−ジメトキシフェニル)マレイミド、N-(2−ブロモフェニル)マレイミド、N-(2−クロロフェニル)マレイミド、N-(2、6−ジブロモフェニル)マレイミド等のN-フェニルマレイミド類であり、この中で耐熱性及び色調の点から、2−または2,6−置換フェニルマレイミド類が好ましい。
以上のような構造単位(b)を導くマレイミド類は1種または2種以上組み合わせて用い
ることができる。
(3)その他の構造単位
本発明の共重合体は、構造単位(a)および構造単位(b)以外の構造単位(以下、「その他の構造単位」ともいう)をさらに有するものであってもよい。その他の構造単位としては、アルキル(メタ)アクリレート類、重合性不飽和2重結合基含有アルコキシシラン、芳香族ビニル類、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート類、アミド化合物、ビニ
ル化合物、エチレン性不飽和カルボン酸化合物、ピペリジン化合物、ビニルエーテル類、アリルエーテル類、(シクロ)アルキルビニルエーテル類、フッ素含有(メタ)アクリル酸エステル類から誘導される構造単位等が挙げられる。その他の構造単位を含むと、膜の柔軟性や表面特性を制御することが可能となる。
本発明の共重合体中のその他の構造単位量は50モル%以下、好ましくは40モル%以下の量であることが望ましい。
(4)マレイミド系共重合体
本発明の共重合体の分子量としては、用途に応じて適宜選択されるが、コ−ティング材に使用する場合は塗工性と側鎖環状エーテル構造の反応性を鑑み、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定したポリスチレン換算の重量平均分子量が10,000〜1,000,000、より好ましくは30,000〜500,000の範囲である。重量平均分子量が前記下限未満では膜が脆くなることがある。また、重量平均分子量が前記上限を超えるとコーティング時に溶液粘度が高くなり塗工に困難になることがある。
本発明の共重合体における構造単位(a)と構造単位(b)との割合は、そのモル比(a:b)が、(90):(10)〜(10):(90)の範囲にあることが望ましく、(90
):(10)〜(50):(50)の範囲にあることがさらに望ましい。この範囲であれば均一な溶液重合が可能で、高い透明性と耐熱性及び接着性を有するフィルムやコーティング材として有用である。また、得られる共重合体の表面硬度を上げるには、前記比率の範囲内で構造単位(a)の割合を増やせばよく、耐熱性を大きくするには構造単位(b)の量をふやせばよい。
本発明の共重合体のガラス転移温度(Tg)は90℃以上であり、好ましくは120℃以上である。また、大気下における分解開始温度(Td0)は200℃以上であり、好ま
しくは230℃以上である。Tgが90℃未満、Td0が200℃未満では耐熱性が不十
分である場合がある。
また、本発明の共重合体は100μm厚さのフィルムでの光線透過率(400nm)は8
5%以上であり、透明性に優れている。尚、光線透過率(400nm)85%未満では透過光損失が大きく、光学材料としての使用に制限が生じることがある。
更に、光学異方性は下記(13)、(14)式で表される入射角0°及び50°でのリタデーションRe0、Re50が通常5mm以下であり、すなわち、複屈折が小さく、光学
異方性に優れている。
Re0 =(nx−ny)×d (13)
Re0はフィルムの3次元座標X、Y、Z に対して、正面(Z軸方向)から見るときのリタデーション、nx、nyはX軸方向、Y軸方向の屈折率で、dは光路長である。
Re50 =(na−nb)×d‘ (14)
Re50はフィルムの3次元座標X、Y、Z に対して、視野角をZ軸よりX軸方向へ5
0°傾斜させた際のリタデーション、na、nbはその屈折率楕円体の長軸方向、短軸方向の屈折率、d‘はその光路長である。
本発明の共重合体中では、前記式(1-1)〜(1-3)で表される化合物中の環状エーテル構造、または前記式(1-4)で表される化合物中のアルコキシシリル基が、加水分解・縮合反
応により架橋している構造を有していることが望ましい。なお、架橋度は、目的とする複合体の強度や堅さに応じて適宜選択される。
このように架橋構造を有していると主鎖分子運動が拘束され、更なる耐熱性、耐溶剤性及び耐薬品性の向上が図られることになる。
[マレイミド系共重合体の製造方法]
本発明のマレイミド系共重合体は、例えば、(a)前記一般式(1'-1)〜(1'-4)で表される不飽和重合性化合物(以下、「特定単量体A」ともいう。)の少なくとも1種以上と、(b)N置換(シクロ)アルキルマレイミド単量体(以下、「特定単量体B」ともいう。)とを、可溶性溶媒中でラジカル開始剤の存在下に溶液重合させることにより得られる。
以下、本発明に係る製造方法について説明する。
特定単量体Aとしては、前記式(1'-1)〜(1'-4)で表される化合物であれば特に制限されない。これらの単量体としては、前記したとおりである。また、これらの特定単量体Aは、1種単独でまたは2種以上を併用して用いられる。
特定単量体Bは前記一般式(2'-1)〜(2'-2)で表されるN置換(シクロ)アルキルマレイミドである。
特定単量体Aと特定単量体Bの混合比は、そのモル比(A:B)が、(90):(10)〜(10):(90)の範囲にあることが望ましく、(90):(10)〜(50):(50)の範囲にあることがさらに望ましい。この単量体の量比が、通常、そのまま本発明の共重合体における構造単位の組成となる。
また、必要に応じて、上記特定単量体A、Bに加えて、上記特定単量体A、Bとラジカル共重合可能な他の単量体を共重合させてもよい。この他の単量体の具体例としては、例えば、
(イ)γ-(メタ)アクリロキシエチルトリメトキシシラン、γ-(メタ)アクリロキシエチルトリエトキシシシラン、γ-(メタ)アクリロキシエチルジメトキシメチルシラン、
γ-(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ-(メタ)アクリロキシプロピルトリエトキシシシラン、γ-(メタ)アクリロキシプロピルジメトキシメチルシラン、
γ-(メタ)アクリロキシプロピルジエトキシシメチルシランなどの重合性不飽和基含有
アルコキシシラン類、
(ロ)メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、i−ブチル(メタ)アクリレート、アミル(メタ)アクリレート、i−アミル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレートなどの炭素数4〜12のアルキル(メタ)アクリレート類、
(ハ)スチレン、α―メチルスチレン、4−メチルスチレン、3−メチルスチレン、2−メチルスチレン、4−メトキシスチレン、2−ヒドロキシメチルスチレン、4−エチルスチレン、4−エトキシスチレン、3,4−ジメチルスチレン、3,4−ジエチルスチレン、2−クロロスチレン、3−クロロスチレン、4−クロロー3−メチルスチレン、4−t−ブチルスチレン、2,4−ジクロロスチレン、6−ジクロロスチレン、1−ビニルナフタレンなどの芳香族ビニル単量体、
(ニ)ヒドロキシメチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシアミル(メタ)アクリレート、ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレートなどのヒドロキシアルキル(メタ)アクリレー類、
(ホ)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、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレートプロピレン、グリコールジ(メタ)アクリ
レート、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレートなどの多官能性単量体、
(ヘ)(メタ)アクリルアミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N−メトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−ブトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N,N‘−メチレンビスアクリルアミドなどのアミド化合物、
(ト)塩化ビニル、塩化ビニリデン、脂肪酸ビニルエステルなどのビニル化合物、
(チ)(メタ)アクリル酸、フマル酸、イタコン酸、マレイン酸、などのエチレン性不飽和カルボン酸、
(リ)(メタ)アクリロニトリルなどのシアン化ビニル化合物、
(ヌ)4−(メタ)アクリロイルオキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、4−(メタ)アクリロイルオキシ-1、2,2,6,6-ペンタメチルピペリジンなどのピペリジン系単量体、
(ル)2−ヒドロキシエチルビニルエーテル、3−ヒドロキシプロピルビニルエーテル、2−ヒドロキシプロピルビニルエーテル、4−ヒドロキシブチルビニルエーテル、3−ヒドロキシブチルビニルエーテル、5−ヒドロキシペンチルビニルエーテル、6−ヒドロキシヘキシルビニルエーテルなどのビニルエーテル類、
(オ)2−ヒドロキシエチルアリルエーテル、4−ヒドロキシブチルアリルエーテルグリセロールモノアリルエーテルなどのアリルエーテル類、
(ワ)メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、n−プロピルビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、n−ブチルビニルエーテル、t−ブチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、n−ペンチルビニルエーテル、n−ヘキシルビニルエーテル、n−オクチルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテルなどの(シクロ)アルキルビニルエーテル類、
(カ)2,2,2−トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル(メタ)アクリレート、2−(パーフルオロヘキシル)エチル(メタ)アクリレート、2−(パーフルオロオクチル)エチル(メタ)アクリレートなどのフッ素含有(メタ)アクリル酸エステル類、
(ヨ)エチレン、イソブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテン、ジイソブチレン、2−メチル−1−ブテン、2−メチル−1−ペンテン、2−メチル−1−ヘキセン、1−メチル−1−ヘプテン、1−イソオクテン、2−メチル−1−オクテン、2−エチル−1−ペンテン、2−メチル−2−ブテン、2−メチル−2−ペンテン、2−メチル−2−ヘキセン等のオレフィン類、
(タ)ビシクロ〔2,2,1〕ヘプタ−2−エン、5−メチル−ビシクロ〔2,2,1〕ヘプタ−2−エン、5−エチル−ビシクロ〔2,2,1〕ヘプタ−2−エン、5−ビニル−ビシクロ〔2,2,1〕ヘプタ−2−エン、5−プロピル−ビシクロ〔2,2,1〕ヘプタ−2−エン、5−エチリデン−ビシクロ〔2,2,1〕ヘプタ−2−エン、5−ブチル−ビシクロ〔2,2,1〕ヘプタ−2−エン、5−(1‘−ブテニル)−ビシクロ〔2,2,1〕ヘプタ−2−エン、5−ペンチル−ビシクロ〔2,2,1〕ヘプタ−2−エン、5−ヘキシル−ビシクロ〔2,2,1〕ヘプタ−2−エン等の環状オレフィン系化合物等が挙げられ、これらは1種または2種以上を併用することができる。これらのうち、上記(イ)、(ロ)、(ハ)、(ニ)、(ホ)、(ヘ)、(カ)、(ヨ)、(タ)などが好ましく特に(ロ)、(ハ)、(カ)、(ヨ)、(タ)などが好ましく用いられる。
また、これらの他の単量体を共重合する場合、その割合は全単量体中に(50)モル%以下、好ましくは(40)モル%以下であることが望ましい。
本発明に使用されるラジカル開始剤としては公知のフリーラジカルを発生する有機過酸化物やアゾビス系開始剤を用いることができる。
有機過酸化物の具体例としては、ジベンゾイルパーオキサイド、ジイソブチロイルパーオキサイド、ビス(2,4−ジクロロベンゾイル)パーオキサイド、(3,5,5−トリメチルヘキサノイル)パーオキサイド、ジオクタノイルパーオキサイド、ジラウロイルパーオキサイド、ジステアロイルパーオキサイド等のジアシルパーオキサイド類、
過酸化水素、t−ブチルハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、p−メンタ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、1,1,3,3、−テトラメチルブチルハイドロパーオキサイド、t−ヘキシルハイドロパーオキサイド等のハイドロパーオキサイド類、
ジーt−ブチルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ジラウリルパーオキサイド、パーオキサイド、α、α‘−ビス(t−ブチルパーオキシ)ジイソプロピルベン、2,5−ジメチルー2,5−ビス(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、t−ブチルクミルパーオキサイド、2,5−ジメチルー2,5−ビス(t−ブチルパーオキシ)ヘキシン等のジアルキルパーオキサイド類、
t−ブチルパーオキシアセテート、t−ブチルパーオキシピバレート、t−ヘキシルパーオキシピバレート、1,1,3,3、−テトラメチルブチルパーオキシ2−エチルヘキサノエート、2,5−ジメチル−2,5−ビス(2−エチルヘキサノイルパーオキシ)ヘキサン、1−シクロヘキシル−1−メチルエチルパーオキシ2−エチルヘキサノエート、t−ヘキシルパーオキシ2−エチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシ2−エチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシ2−エチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシイソブチレート、t−ブチルパーオキシマレエート、t−ブチルパーオキシ3,5,5−トリメチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシラウレート、2,5−ジメチル−2,5−ビス(m−トルオイルパーオキシ)ヘキサン、α、α‘−ビス(ネオデカノイルパーオキシ)ジイソプロピルベンゼン、クミルパーオキシネオデカノエート、1,1,3,3、−テトラメチルブチルパーオキシネオデカノエート、1−シクロヘキシル−1−メチルエチルパーオキシネオデカノエート、t−ヘキシルパーオキシネオデカノエート、t−ヘキシルパーオキシネオドデカノエート、t−ブチルパーオキシベンゾエート、t−ヘキシルパーオキシベンゾエート、ビス(t−ブチルパーオキシ)イソフタレート、2,5−ジメチル−2,5−ビス(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、t−ブチルパーオキシm−トルオイルベンゾエート、3、2'、4、4‘、−テトラ(t−ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン等のパーオキシエステル類、
1,1−ビス(t−ヘキシルパーオキシ)3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(t−ヘキシルパーオキシ)シクロヘキサン、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロドデカン、2,2−ビス(t−ブチルパーオキシ)ブタン、n−ブチル4,4−ビス(t−ブチルパーオキシ)バレレート、2,2−ビス(4,4−ジーt−ブチルパーオキシシクロヘキシル)ピロパン等のパーオキシケタール類、
t−ヘキシルパーオキシイソプロピルカーボネート、t−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、t−ブチルパーオキシー2−エチルヘキシルカーボネート、t−ブチルパーオキシアリルカーボネート、ジーn−プロピルパーオキシカーボネート、ジーイソプロピルパーオキシカーボネート、ビス(4−t−ブチルシクロヘキシル)パーオキシカーボネート、ジー2−エトキシエチルパーオキシカーボネート、ジー2−エチルヘキシルパーオキシカーボネート、ジー2−メトキシブチルパーオキシカーボネート、ジ(3−メチルー3−メトキシブチル)パーオキシカーボネート等のパーオキシカーボネート類が挙げられる。
アゾビス系ラジカル重合開始剤の具体例としては、アゾイソブチロニトリル、アゾビスイソバレロニトリル、2,2−アゾビス(4−メトキシー2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、1,1‘-アゾビス(シクロヘキサン-1-カルボニトリル)、
2-(カルボモイルアゾ)イソブチロニトリル、2,2-アゾビス〔2-メチル-N-[1、1ビス(ヒドロキシルメチル)-2-ヒドロキシルエチル]プロピオンアミド〕、2,2-アゾビス〔2-メチル-N-(2-ヒドロキシルエチル)プロピオンアミド〕、2,2-アゾビス
〔N-(2-プロペニル)2-メチルプロピオンアミド〕、2,2-アゾビス(N-ブチル-2-メチルプロピオンアミド)、
2,2-アゾビス(N-シクロヘキシル-2-メチルプロピオンアミド)、2,2-アゾビ
ス〔2-(5-メチル-2-イミダゾリン-2-イル)プロパン〕ジハイドロクロライド、2,2-アゾビス〔2-(2-イミダゾリン-2-イル)プロパン〕ジハイドロクロライド、2,
2-アゾビス〔2-(2-イミダゾリン-2-イル)プロパン〕ジサルフェ-ト・ジハイドレ-
ト、2,2-アゾビス〔2-(3,4,5,6-テトラヒドロピリミジン-2-イル)プロパ
ン〕ジハイドロクロライド、2,2-アゾビス〔2-[1-(2-ヒドロキシエチル)2-イミダゾリン-2-イル]プロパン〕ジハイドロクロライド、2,2-アゾビス〔2-(2-イミダゾリン-2-イル)プロパン〕、2,2-アゾビス(2-メチルプロピオンアミジン)ジハイドロクロライド、2,2-アゾビス〔N-(2-カルボキシエチル)2-メチルプロピオンアミジン〕、2,2-アゾビス(2-メチルプロピオンアミドキシム)、ジメチル2,2‘-
アゾビスブチレ-ト、4,4’-アゾビス(4-シアノペンタノイックアシッド)、2,2-アゾビス(2,4,4-トリメチルペンタン)等が挙げられる。
これらの過酸化物またはアゾビス系ラジカル重合開始剤は、各々1種単独または2種以上組み合わせても使用することができる。
これらのラジカル重合開始剤の使用量は、全単量体合計100モルに対して0.000
1〜10モル、好ましくは0.0001〜5モル、更に好ましくは0.0005〜2モルであり、この範囲にあれば重合反応率が高く、効率的に重合が進行する。なおラジカル重合開始剤が0.0001モル未満だと単量体の重合反応率が低くなり、生産性が低下するこ
とがあり、また10モルを超えると得られる共重合体の分子量が小さくなり、また開始剤の量が多すぎてしまい、工業的な有用性に乏しい。
本発明のマレイミド系共重合体を製造するには公知の重合法が採用できるが、均一系での重合が望ましいため、溶液重合法が好ましい。
溶液重合法に用いられる溶媒としては、メタノール、イソプロピルアルコール、イソブチルアルコール、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸エチル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ブチルセロソルブ、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ベンゼン、エチルベンゼン、トルエン、キシレン、シクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、アセトニトリル等が挙げられる。これらの溶媒は1種単独でも2種以上組み合わせても使用することができる。尚、これらの溶媒は脱水してもよい。
また、溶媒の使用量は全単量体100重量部に対して600重量部以下、好ましくは400重量部以下である。600重量部を超えると得られる共重合体の分子量が小さくなることがあり好ましくない。また、下限は溶液を形成できれば特に制限されない。
上記重合原料を反応容器に仕込んで重合を行うが、重合に際しては予め真空脱気または窒素置換等により、反応系外に溶存酸素を除外しておくことが望ましい。また、効率的に反応を進めるという点で、重合温度は−50〜200℃、重合時間は1〜100時間の範囲が好ましい。重合制御のし易さと生産性より、重合温度は50〜150℃、重合時間は1〜50時間の範囲がより好ましい。
本発明に係る共重合体は耐熱性が高く、しかも小さい光学異方性を有し、かつ接着性に優れるため種々の光学用途、特に光学多層膜として有用である。
マレイミド系共重合体中に構造単位(1-1)〜(1-3)を有する場合、オキセタン基及び/
またはエポキシ基が架橋されていてもよい。架橋する場合、架橋触媒として各種アミン化合物、フェノール樹脂、アミノ樹脂、メルカプタン系化合物、ヒドラジド類、ポリフェノール、多塩基酸、光または熱酸発生剤などが使用可能であるが、生産性や残存触媒の光学特性への影響がほとんどみられない光または熱酸発生剤が好ましい。またその使用量としてはマレイミド共重合体固形分100重量部あたり、0.01〜20重量部であり、好ましくは0.05〜10重量部である。
また、マレイミド系共重合体中に構造単位(1-4)を有する場合、アルコキシシリル基を
加水分解して架橋してもよい。アルコキシシリル基を架橋する場合は触媒として、酸、アルカリ、アミン類、金属塩、有機金属化合物、及び光または熱酸発生剤などが使用可能であるが、生産性や残存触媒の光学特性への影響がほとんどみられない光または熱酸発生剤が好ましい。またその使用量としてはマレイミド共重合体固形分100重量部あたり、0.01〜20重量部であり、好ましくは0.05〜10重量部である。
また、これらの架橋方法は特に制限するものではないが、マレイミド共重合体と架橋触媒とを溶液混合した後、キャストまたは各種基材上にコートし、加熱および/または光照射(例えば紫外線照射)を行うことにより進行させる。
このように、架橋を行うと、基材との接着性が高くなり、また、コーティング材や成形体の表面硬度が高くなると共に強度および耐薬品性が向上する。
[重合体組成物]
本発明の重合体組成物は、本発明のマレイミド系共重合体と有機溶剤とを含有するものであり、通常は重合体溶液である。当該重合体溶液は、上述した重合溶液そのままであってもよいし、本発明の共重合体を精製してそれを有機溶剤に再溶解させた溶液であってもよい。なお、当該有機溶剤としては、上述した本発明の共重合体の製造における溶液重合の溶媒として用いられる有機溶剤を用いることができる。中でも、共重合体の溶解性や、成形時の乾燥のしやすさ等の理由から、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、酢酸エチル、酢酸ブチル、エチルベンゼン、トルエン、キシレン等が好ましく用いられる。これらの溶剤は、1種単独でまたは2種以上を混合して用いられる。
本発明の重合体組成物には、さらに必要に応じて架橋剤、架橋助剤、熱安定剤、紫外線吸収剤等の添加剤、溶媒分散シリカゾル、溶媒分散アルミナゾル、溶媒分散酸化亜鉛ゾル、溶媒分散酸化セリアゾル、溶媒分散ITO、溶媒分散酸化ジルコニアゾル等の金属酸化物、複合金属酸化物ゾル等を混合してもよい。
本発明の重合体組成物における固形分濃度は、コーティング材の成形に用いる場合、通常10〜50重量%、好ましくは20〜40重量%である。
[成形体]
本発明の成形体は、本発明の共重合体を含有し、通常、コーティング材、フィルム、シート等の形状を有する。当該成形体は、透明性および耐熱性に優れるとともに、高強度で耐薬品性に優れるため、特に光学用途のコーティング材として有用である。また、基板との接着性に優れ、特に各種透明樹脂との接着性にも優れるため、光学多層膜における接着層等にも好適に用いられる。
本発明の成形体の成形方法としては、本発明の重合体組成物を基板上に塗布して乾燥させる方法、溶液流延法によりフィルムやシートを形成する方法などが挙げられる。
本発明の成形体は、100μm厚さのフィルムでの光線透過率(400nm)は85%以
上であることが好ましい。また、当該フィルムの光学異方性は、上述した入射角0°及び50°でのリタデーションRe0、Re50が10nm以下であることが好ましく、更に好ま
しくは5nm以下である。
本発明の透明複合体は、前記マレイミド系重合体とともにガラス繊維布とから構成される。
[ガラス繊維布]
ガラス繊維布の屈折率は特に限定されるものではないが、前記マレイミド系共重合体の屈折率調整可能範囲を考慮し、1.50〜1.57の範囲にあるのが好ましい。
本発明で用いるガラス繊維布としては、ガラス繊維、ガラスクロスやガラス不織布などが挙げられるが、特に、線膨張係数の低減効果と光学等方性よりガラスクロスが好ましい。
ガラスの種類としてはEガラス、Cガラス、Aガラス、Sガラス、Dガラス、NEガラス、Tガラス、低誘電率ガラス、高誘電率ガラス等が挙げられるが、アルカリ金属などのイオン性不純物が少なく、入手が容易なEガラス、Sガラス、NEガラスが好ましい。
ガラス繊維布としてガラスクロスを用いる場合、織り方には特に限定するものではなく、平織、綾織、朱子織、からみ織、模紗織などが適用でき、中でも平織が好ましい。
ガラスクロスの厚みは通常15〜200μmであるのが好ましく、更に好ましくは15
〜100μmである。ガラスクロスは1枚だけでもよく、複数枚を重ねて用いてもよい。
ガラス繊維布と前記マレイミド系共重合体との密着性を高めるために、ガラス繊維布表面をアミノシランやエポキシシラン等のシランカップリング剤やアルミキレート化合物等の金属キレート化合物で処理するか、オキセタン基またはエポキシ基またはアルコキシシリル基を有する前記マレイミド系共重合体溶液で処理することが好ましい。このような表面処理が施されていると、ガラス繊維布とマレイミド系重合体の密着性が高くなるので、透明複合体からなるシートの透明性を高くすることが可能であり、あさらに、シートに繰り返し曲げを与えた場合に生じるガラス繊維布表面とポリマーとの界面剥離による透明性の低下を抑制することが可能である。
[透明複合体]
本発明の透明複合体は、上記したマレイミド系共重合体とガラス繊維布とから構成される。
透明複合体の波長400nmにおける光線透過率が80%以上、好ましくは85%以上であることが望ましい。このような光線透過率を有するものは、透明性が高い。波長400nmにおける光線透過率80%以上とするにはマレイミド系共重合体とガラス繊維布との屈折率差を0.01以内に調整することが有効であり、マレイミド系共重合体の組成を制御
してガラス繊維布の屈折率に合わせるか、マレイミド系共重合体の屈折率と一致したガラス繊維布を用いるか、どちらかの調整方法をとることができる。
マレイミド系共重合体とガラス繊維布との屈折率差は0.01以下が好ましく、更に好
ましくは0.005以下である。屈折率差が0.01を超えると得られた透明複合体の透明性が劣ることがある。
本発明の透明複合体には必要に応じて透明性、耐熱性、非着色性や力学的特性等を損なわない範囲で前記マレイミド系共重合体以外の熱可塑性または熱硬化性のオリゴマーやポリマーを併用してもよい。更に、必要に応じて酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、染料、顔料等を配合してもよい。
本発明における透明複合体の50〜150℃における平均線膨張係数は、50ppm/℃
以下であることが望ましい。この範囲にあれば、透明複合体の、温度による寸法安定性が高く、また、光学異方性の少ないので、ガラス代替用途に好適となる。
透明複合体中のガラス繊維布の配合割合は1〜90重量%が好ましく、更に好ましくは10〜70重量%である。ガラス繊維布の配合割合が1重量%未満では複合化による低線膨張化の効果が認められず、90重量%を超えると力学的強度の大幅な低下が生じ、プラスチック基板の重要な特長である曲げ強度が不足したり、軽量化が図れなくなることがある。
本発明に係る透明複合体は、強度や軽量化、耐溶剤性などの点で、20〜2000μm
のシートの場合に好適である。
[透明複合体の製造方法]
本発明の透明複合体は、通常フィルム、シート等の形状を有する。本発明の透明複合体の成形方法としては、前記マレイミド系共重合体が溶解した溶液中に、ガラス繊維布、好ましくはガラスクロスを浸漬後、通常、室温〜200℃にて乾燥し、
得られた表面処理されたガラス繊維布を、前記マレイミド系共重合体からなる厚さ20〜1000μmの2枚のシート間に挟持して、通常、200〜300℃にて加熱圧縮成形
すればよい。前記マレイミド系共重合体からなるシートは、公知の方法で作製することが可能であり、たとえばキャスト法などが採用される。
または、ガラス繊維布を、前記共重合体溶液中に浸漬し、金属ロール間で圧延し、例えば150〜300℃で乾燥しても、透明複合体を得ることは可能であり、さらに、そのシートの両面に前記共重合体溶液を1〜20μmの厚さになるように塗布した後、例えば1
50〜300℃で乾燥して透明複合体を製造する方法なども採用することができる。
更に、必要に応じて、ガラス繊維布を、共重合体溶液中に浸漬、金属ロール間で圧延した後、乾燥する操作を複数回、繰り返してもよい。
前記のような透明複合体の製造に用いられるマレイミド系共重合体溶液の固形分濃度は、通常3〜50重量%にあることが望ましく、より好適には、3〜30重量%にある。
ガラス繊維布は、あらかじめ、前記したように、シランカップリング剤または金属キレート化合物、マレイミド系重合体を含む溶液で処理されていてもよい。処理としては、これらが溶解した溶液に、ガラスクロスを浸漬したのち、150〜300℃の温度で乾燥すればよい。このときの濃度としては、特に制限されるものではないが、シランカップリング剤、金属キレート化合物の場合は1〜50重量%、マレイミド系重合体を含む場合は、3〜50重量%の範囲とすることが、処理条件、処理効率などの点で好適である。
かかるフィルムを所望の形状に加工すれば、液晶表示用基板、有機EL表示素子基板、カラーフィルター用基板、タッチパネル用基板、太陽電池基板などの光学シート、透明板、光学レンズ、光学素子、光導波路、LED封止材等のガラス代替材料として好適に用いることができる。
[実施例]
以下、実施例を挙げ、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
また、実施例中における各種の測定方法は、下記のとおりである。
(1)GPCによる重量平均分子量(ポリスチレン換算):トーソー社製GPC、HLC8010 により、共重合体0.5gを100ccのテトラヒドロフランに溶解して試料
とし、標準ポリスチレンは、東ソー社製の標準ポリスチレンを使用して測定した。
(2)ガラス転移温度(Tg):セイコーインスツルメント社製 示差走査熱量計 DS
C6200を用いて、昇温速度20℃/min.で測定した。
(3)熱分解開始温度(Td0):セイコーインスツルメント社製 TG−DTA
DTG60を用いて空気中、昇温速度20℃/min.で測定した。
(4)共重合体組成:共重合体10mgを5mmФチューブにいれ重水素化ベンゼン溶媒で溶解して液面高さが4cmになるように希釈し、1H―NMR(日本電子製、EX−270)
により270MHzで測定し、プロトンの吸収比から求めた。
(5)透明性(分光光線透過率):共重合体溶液を、ポリメチルペンテン製シャーレに流し込み1昼夜常温乾燥させた後、160℃にて90分乾燥して、膜厚100μmのキャストフィルムを得た。得られたキャストフィルムを用い、可視・紫外分光光度計(日立製 U-2010 Spectro Photo meter)により、波長550nmでの光線透過率を求めた。
(6)光学異方性(Re0、Re50):前記(5)の方法に従って膜厚100μmのキャ
ストフィルムを形成し、これを用いて、(株)溝尻光学工業所製 回転アナライザー式自動エリプソメーターにより入射角0°及び50°にて光源にHe−Neレーザー(λ=632.8nm)を使用し測定した。
(7)基材との接着性:重合体組成物に架橋触媒を所定量添加、混合した後、ポリカーボネートフィルム、ポリイミドフィルム及び無アルカリガラス基板上にそれぞれ乾燥膜厚約5μmになるように塗工し、160℃にて90分乾燥して被膜を得た。その後、室温にて
市販のセロハンテープを用いて被膜のテープ剥離試験を行い、剥離の有無を評価した。
(8)表面硬度:前記(7)の方法に従って、硬質アルミ板上に乾燥膜厚約5μmの被膜
を形成し、鉛筆硬度計にて表面硬度を測定した。
(9)耐薬品性:前記(8)で得られたものと同様の被膜にイソプロピルアルコール(IPA)を数滴滴下して約10分間放置し、さらにIPAをしみこませた紙ウエスで、IPAを滴下した試料表面を10往復こすり、試料表面の傷つき状態を目視で観察し、下記○〜×の3段階で評価した。
○:変化なし、 △:傷あり、 ×:表面が溶解
[実施例1]
還流冷却器、攪拌機を備えた反応機を窒素置換後、N−シクロヘキシルマレイミド(CHMI)89.6g(0.5モル)、オキセタンメタクリレート(OXEMA)92.1g(
0.5モル)、脱水トルエン725.1gを加え、室温で1時間攪拌を行った。その後、t
−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート(商品名:パーブチルーI、日本油脂製)脱水トルエン溶液(濃度10wt%)8.8g(0.005モル)を加え、反応機内温110℃に加温、攪拌し10時間反応を行った。
反応後、室温まで冷却した後、この重合溶液をメタノールで再沈、ろ過、メタノール洗浄を行った後、60℃にて真空乾燥を行いマレイミド系共重合体Aを得た。(収率93wt%)
得られたマレイミド系共重合体Aのポリスチレン換算重量平均分子量(Mw)は278、000であった。さらに、1H―NMR積分値より求めたポリマーの構造単位の組成は
OXEMA/CHMI=50/50モル%とほぼ仕込比率に近い組成のマレイミド系共重合体ポリマーが得られていることが確認できた。
得られたマレイミド系共重合体AのTgは143℃であり、Td0は397℃であった

また、得られた共重合体をトルエンに溶解させて固形分濃度20重量%の重合体組成物を形成し、これを用いてキャストフィルムを得たところ、当該フィルムの波長400nmでの光線透過率は90%で、Re0、Re50は共に<1nmであった。
更に、各種基材との密着性、表面硬度および耐薬品性の測定結果を表1に示した。
各種基材との密着性も良好で表面硬度5Hと高硬度な膜が得られていることが確認できた。
[実施例2]
実施例1において、CHMI44.8g(0.25モル)、OXEMA144.8g(0.75モル)、脱水トルエン758.4g、に変更した以外は実施例1と同様に重合を行った。
反応後、実施例1と同様に再沈、ろ過、洗浄、乾燥を行い、マレイミド系共重合体Bを得た。(収率94wt%)
得られたマレイミド系共重合体Bのポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)は216、000であった。さらに、1H-NMR積分値より求めたポリマーの構造単位の組成はOXEMA/CHMI=75/25モル%と仕込組成どおりマレイミド系共重合体ポリマーが得られている事が確認できた。
得られたマレイミド系交互共重合体BのTgは126℃であり、Td0は344℃であった。
得られたマレイミド系交互共重合体BのTgは126℃であり、Td0は344℃であ
った。
また、得られた共重合体をトルエンに溶解させて固形分濃度20重量%の重合体組成物を形成し、これを用いてキャストフィルムを得たところ、当該フィルムの波長400nmでの光線透過率は90%で、Re0、Re50は共に<1nmであった。
更に、各種基材との密着性、表面硬度および耐薬品性の測定結果を表1に示した。
各種基材との密着性も良好で表面硬度3Hと高硬度な膜が得られていることが確認できた。
[実施例3]
[透明複合体の作製]
NEガラスクロス(厚さ30μm、平織り、屈折率=1.504、日東紡ユニチカ製)を焼成して有機物を除去した後、アミノプロピルトリメトキシシラン(アミノシラン)のイソプロピルアルコール溶液(有効成分濃度5重量%)に浸漬し、その後、120℃で1時間乾燥して表面処理を行った。
さらに、実施例1で得られたマレイミド系共重合体A 100重量部に架橋触媒として以下に示すオニウム塩系熱/光酸発生剤(三新化学工業(株)製)3重量部を混合したト
ルエン溶液(固形分濃度20重量%)に、表面処理したガラスクロスを浸漬し、その後、室温にて1時間乾燥した。
一方、マレイミド系共重合体A 100重量部に架橋触媒として以下に示すオニウム塩系熱/光酸発生剤(三新化学工業(株)製)3重量部を混合したトルエン溶液(固形分濃
度20重量%)を市販PETフィルム上にアプリケータを用いてキャストし、室温にて1日乾燥後PETフィルムより剥離して、厚さ約30μmのフィルムを2枚得た。その後、前記ガラスクロスを上下2枚のキャストフィルムでサンドイッチして(ポリマーフィルム/ガラスクロス/ポリマーフィルム)、250℃で加熱圧縮成形を行い、厚さ、約100μのフィルム(透明複合体)を作製した。得られたフィルムの評価結果を表2に示す。
[比較例1]
実施例1において、OXEMAを使用せず、CHMI 179.2g(1モル)、脱水ト
ルエン716.8g、に変更した以外は実施例1と同様に重合を行ったが、重合反応進行とともに系内に沈殿物が生成、反応開始後、約1時間で沈殿物多量生成したため、重合反応を停止した。このCHMI単独重合体をろ過した後、再度、沈殿物をトルエンに溶解を試みたが不溶であった。このため、評価は行わなかった。
[比較例2]
実施例1において、CHMIを使用せず、OXEMA 184.2g(1モル)、脱水ト
ルエン736.8g、に変更した以外は実施例1と同様に重合を行った。反応後、実施例1と同様に再沈、ろ過、洗浄、乾燥を行い、OXEMA単独重合体を得た。(収率70wt%

得られたOXEMA単独重合体のポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)は86、000、Tgは92℃であり、Td0は196℃であった。
また、得られた共重合体をトルエンに溶解させて固形分濃度20重量%の重合体組成物を形成し、これを用いてキャストフィルムを得たところ、当該フィルムの波長400nmでの光線透過率は90%で、Re0、Re50は共に<1nmであった。
更に、各種基材との密着性、表面硬度および耐薬品性の測定結果を表1に示した。
各種基材との密着性も良好であるが、表面硬度Hと不十分であった。
[比較例3]
実施例1において、OXEMAを使用せず、メチルメタクリレート(MMA)50.1g(0.5モル)、脱水トルエン558.8g、に変更した以外は実施例1と同様に重合
を行った。反応後、実施例1と同様に再沈、ろ過、洗浄、乾燥を行い、マレイミド系共重合体Cを得た。(収率93wt%)
得られたマレイミド系共重合体Cのポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)は268、000、Tgは139℃であり、Td0は378℃であった。
また、得られた共重合体をトルエンに溶解させて固形分濃度20重量%の重合体組成物を形成し、これを用いてキャストフィルムを得たところ、当該フィルムの波長400nmでの光線透過率は90%で、Re0、Re50は共に<1nmであった。
更に、各種基材との密着性、表面硬度および耐薬品性の測定結果を表1に示した。各種基材との密着性も不十分で、表面硬度および耐薬品性も不十分であった。
Figure 0004802731
Figure 0004802731
(注)架橋触媒・・・・下記オニウム塩系熱/光酸発生剤(三新化学工業(株)製)
Figure 0004802731

Claims (15)

  1. (a)下記一般式(1-1)〜(1-4)で表される単位から選ばれる少なくとも1種の構造単位(a)と、
    Figure 0004802731
    (式中、R1およびR2は水素原子または炭素数1〜6のアルキル基であり、R3は炭素数1〜6のアルキル基であり、Xは−COO−または−O−であり、Yは単結合または炭素数1〜6の2価の炭化水素基である。)
    (b)下記一般式(2-1)および/または(2-2)で表されるマレイミド骨格を有する構造単位(b)
    Figure 0004802731
    (式中、R7は炭素数1〜18のアルキル基または炭素数3〜12のシクロアルキル基である。R8〜R12は各々水素、炭素数1〜8の直鎖状または分岐状アルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、水酸基、カルボン酸基、カルボン酸エステル基、シアノ基またはニトロ基を示す。)
    とを有するマレイミド系共重合体と、
    [D]ガラス繊維布とからなることを特徴とする透明複合体。
  2. マレイミド系共重合体中の構造単位(a)と構造単位(b)とのモル比(a:b)が、(90):(10)〜(10):(90)の範囲にあることを特徴とする請求項1に記載の透明複合体。
  3. 前記マレイミド系共重合体の少なくとも一部の構造単位(a)に含有される環状エーテル構造が開環するか、またはアルコキシシリル基が加水分解・縮合してなることを特徴とする請求項1または2に記載の透明複合体。
  4. ガラス繊維布がガラスクロスである請求項1〜3のいずれかに記載の透明複合体。
  5. 50〜150℃における平均線膨張係数が50ppm/℃以下である請求項1〜4のいずれかに記載の透明複合体。
  6. 厚さ20〜2000μmのシートである請求項1〜5のいずれかに記載の透明複合体。
  7. 透明複合体が、光学シート、表示素子用プラスチックス基板またはアクティブマトリックス表示素子用基板である請求項1〜6のいずれかに記載の透明複合体。
  8. (a)下記一般式(1-1)〜(1-4)で表される単位から選ばれる少なくとも1種の構造単位(a)と、
    Figure 0004802731
    (式中、R1およびR2は水素原子または炭素数1〜6のアルキル基であり、R3は炭素数1〜6のアルキル基であり、Xは−COO−または−O−であり、Yは単結合または炭素数1〜6の2価の炭化水素基である。)
    (b)下記一般式(2-1)および/または(2-2)で表されるマレイミド骨格を有する構造単位(b)
    Figure 0004802731
    (式中、R7は炭素数1〜18のアルキル基または炭素数3〜12のシクロアルキル基である。R8〜R12は各々水素、炭素数1〜8の直鎖状または分岐状アルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、水酸基、カルボン酸基、カルボン酸エステル基、シアノ基またはニトロ基を示す。)
    とを有するマレイミド系共重合体が溶解した溶液(固形分濃度3〜50重量%)中に、ガラス繊維布を浸漬後、乾燥することを特徴とするガラス繊維布の表面処理方法。
  9. マレイミド系共重合体中の構造単位(a)と構造単位(b)とのモル比(a:b)が、(90):(10)〜(10):(90)の範囲にあることを特徴とする請求項8に記載の表面処理方法。
  10. 前記マレイミド系共重合体の少なくとも一部の構造単位(a)に含有される環状エーテル構造が開環するか、またはアルコキシシリル基が加水分解・縮合してなることを特徴とする請求項8または9に記載の表面処理方法。
  11. ガラス繊維布を、
    (a)下記一般式(1-1)〜(1-4)で表される単位から選ばれる少なくとも1種の構造単位(a)と、
    Figure 0004802731
    (式中、R1およびR2は水素原子または炭素数1〜6のアルキル基であり、R3は炭素数1〜6のアルキル基であり、Xは−COO−または−O−であり、Yは単結合または炭素数1〜6の2価の炭化水素基である。)
    (b)下記一般式(2-1)および/または(2-2)で表されるマレイミド骨格を有する構造単位(b)
    Figure 0004802731
    (式中、R7は炭素数1〜18のアルキル基または炭素数3〜12のシクロアルキル基である。R8〜R12は各々水素、炭素数1〜8の直鎖状または分岐状アルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、水酸基、カルボン酸基、カルボン酸エステル基、シアノ基またはニトロ基を示す。)
    とを有するマレイミド系共重合体からなる厚さ10〜1000μmの2枚のシートでシート間に挟持して、加熱圧縮成形することを特徴とする透明複合体の製造方法。
  12. ガラス繊維布の片面または両面に、前記マレイミド系共重合体が溶解した溶液を、厚さ1〜20μmとなるように塗布し、乾燥することを特徴とする透明複合体の製造方法。
  13. 前記マレイミド系共重合体が溶解した溶液(固形分濃度3〜50重量%)中に、浸漬した後、乾燥することにより表面処理されたガラス繊維布を用いることを特徴とする請求項11または12に記載の透明複合体の製造方法。
  14. マレイミド系共重合体中の構造単位(a)と構造単位(b)とのモル比(a:b)が、(90):(10)〜(10):(90)の範囲にあることを特徴とする請求項11〜13のいずれかに記載の透明複合体の製造方法。
  15. 前記マレイミド系共重合体の少なくとも一部の構造単位(a)に含有される環状エーテル構造が開環するか、またはアルコキシシリル基が加水分解・縮合してなることを特徴とする請求項11〜14のいずれかに記載の透明複合体の製造方法。
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