JP5216326B2 - 非晶性環状オレフィン系樹脂用曇り防止剤、樹脂組成物、及び光学部品 - Google Patents
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Description
(A)炭素数2〜20のα−オレフィン成分と、
(B)下記一般式(V)で表される環状オレフィン成分と、
を含む共重合体である(8)又は(8)記載の非晶性環状オレフィン系樹脂組成物。
R1〜R12は、それぞれ同一でも異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、及び、炭化水素基からなる群より選ばれるものであり、
R9とR10、R11とR12は、一体となって2価の炭化水素基を形成していてもよく、
R9又はR10と、R11又はR12とは、互いに環を形成していてもよい。
また、nは、0又は正の整数を示し、
nが2以上の場合には、R5〜R8は、それぞれの繰り返し単位の中で、それぞれ同一でも異なっていてもよい。]
本発明の非晶性環状オレフィン系樹脂用曇り防止剤は、ロジン酸の金属塩を主成分とする化合物である。
アルカリ金属としては、リチウム、ナトリウム、カリウム等が挙げられる。中でも、ナトリウムやカリウムであることが好ましい。また、アルカリ土類金属としては、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム等が挙げられる。中でも、マグネシウムやカルシウムであることが好ましい。また、第12族元素の金属としては、亜鉛、カドミウム等が挙げられる。中でも亜鉛であることが好ましい。これらは単独又は2種以上組合わせて用いることが可能である。
例えば、アルカリ土類金属としてカルシウムを用いる場合には、ロジン酸部分カルシウム塩のカルシウムの当量/カルボキシル基の当量(%)は、47.5%であることが好ましい。アルカリ土類金属としてマグネシウムを用いる場合には、ロジン酸部分マグネシウム塩のマグネシウムの当量/カルボキシル基の当量(%)は、約20%であることが好ましい。
以下、本発明の非晶性環状オレフィン系樹脂組成物について説明する。本発明の非晶性環状オレフィン系樹脂組成物は、環状オレフィン成分を共重合成分として含む非晶性環状オレフィン系樹脂と、本発明の非晶性環状オレフィン系樹脂用曇り防止剤を必須成分とする組成物である。
本発明に用いられる環状オレフィン成分を共重合成分として含む非晶性環状オレフィン系樹脂は、環状オレフィン成分を主鎖に含む非晶性のポリオレフィン系樹脂であれば、特に限定されるものではない。例えば、
(a1)環状オレフィンの付加重合体又はその水素添加物、
(a2)環状オレフィンとα−オレフィンの付加共重合体又はその水素添加物、
(a3)環状オレフィンの開環(共)重合体又はその水素添加物、を挙げることができる。
(a4)上記(a1)〜(a3)の樹脂に、極性基を有する不飽和化合物をグラフト及び/又は共重合したもの、を含む。
R1〜R12は、それぞれ同一でも異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、及び、炭化水素基からなる群より選ばれるものであり、
R9とR10、R11とR12は、一体化して2価の炭化水素基を形成してもよく、
R9又はR10と、R11又はR12とは、互いに環を形成していてもよい。
また、nは、0又は正の整数を示し、
nが2以上の場合には、R5〜R8は、それぞれの繰り返し単位の中で、それぞれ同一でも異なっていてもよい。]
本発明に好ましく用いられる環状オレフィン成分とエチレン等の他の共重合成分との付加重合体の共重合成分となる炭素数2〜20のα−オレフィンは、特に限定されるものではない。例えば、エチレン、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−へキセン、3−メチル−1−ブテン、3−メチル−1−ペンテン、3−エチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテン、4−メチル−1−へキセン、4,4−ジメチル−1−ヘキセン、4,4−ジメチル−1−ペンテン、4−エチル−1−へキセン、3−エチル−1−ヘキセン、1−オクテン、1−デセン、1−ドデセン、1−テトラデセン、1−ヘキサデセン、1−オクタデセン、1−エイコセン等を挙げることができる。これらのα−オレフィン成分は、1種単独でも2種以上を同時に使用してもよい。これらの中では、エチレンの単独使用が最も好ましい。
本発明に好ましく用いられる環状オレフィン成分とエチレン等の他の共重合成分との付加重合体の共重合成分となる一般式(V)で示される環状オレフィン成分について説明する。
本発明の組成物に特に好ましく用いられる(a2)環状オレフィンとα−オレフィンの付加共重合体は、上記の(A)炭素数2〜20のα−オレフィン成分と、(B)一般式(V)で示される環状オレフィン成分以外に、本発明の目的を損なわない範囲で、必要に応じて他の共重合可能な不飽和単量体成分を含有していてもよい。
本発明の非晶性環状オレフィン系樹脂組成物に用いられる非晶性環状オレフィン系樹脂用曇り防止剤は、上記した本発明のロジン酸の金属塩を主成分とする非晶性環状オレフィン系樹脂用曇り防止剤である。
本発明の非晶性環状オレフィン系樹脂組成物には、その特性を損なわない範囲で、必要に応じて、その他の熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー、各種配合剤等を添加することができる。
その他の熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリフェニレンスルフィド、ポリフェニレンエーテル、ポリエーテルスルホン、ポリスルフォン、ポリカーボネート、ポリアセタール等の他、液晶性ポリマー、芳香族ポリエステル、ポリアリレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル系重合体;ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ4−メチルペンテン−1等のポリオレフィン系重合体;ナイロン6、ナイロン66、芳香族ナイロン等のポリアミド系重合体;ポリメチルメタクリレート、ポリアクリロニトリルスチレン(AS樹脂)、ポリスチレン等を挙げることができる。
熱可塑性エラストマーとしては、例えば、オレフィン系、スチレン系、エステル系、アミド系、ウレタン系等の熱可塑性エラストマーが挙げられる。これらの中では、オレフィン系エラストマー及びスチレン系エラストマーが、環状オレフィン系樹脂との相溶性が高いことから好適に用いることができる。オレフィン系エラストマーの具体例としては、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体、エチレン−ブテン共重合体、エチレン−オクテン共重合体等が挙げられる。スチレン系エラストマーの具体例としては、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体や、それらの水素添加物が挙げられる。
各種配合剤としては、熱可塑性樹脂材料で通常用いられているものであれば特に限定されるものではなく、例えば、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、可塑剤、滑剤、帯電防止剤、難燃剤、染料や顔料等の着色剤、近赤外線吸収剤、蛍光増白剤等の配合剤を挙げることができる。
本発明の非晶性環状オレフィン系樹脂組成物の製造方法は、特に限定されるものではなく、公知の方法を採用できる。例えば、非晶性ポリオレフィン系樹脂、非晶性環状オレフィン系樹脂用曇り防止剤、あるいは更に、必要に応じ配合される樹脂等を、一括で、又は逐次に溶融混練する方法が挙げられる。溶融混練する方法としては、例えば、樹脂組成物をドライブレンドした後、一軸若しくは二軸のスクリュー押出し機、バンバリーミキサー、ロール、各種ニーダー等で溶融混練する方法等が挙げられる。溶融混練における温度については、非晶性ポリオレフィン系樹脂、非晶性環状オレフィン系樹脂用曇り防止剤、及び、必要に応じ配合される樹脂等が溶融していれば特に限定はないが、通常160℃〜350℃、好ましくは180℃〜300℃の温度範囲で実施するのが一般的である。
本発明の非晶性環状オレフィン系樹脂組成物から得られる成形体は、好ましくは、光路長2mmにおいて測定した場合の波長500nm〜750nmにおける光線透過率が90%以上の透明性を有する。更に好ましくは、光路長2mmにおいて測定した場合の波長400nm〜750nmにおける光線透過率が80%以上の透明性を有する。
本実施例及び比較例における各種物性の測定・評価方法を以下に説明する。
ヘイズメーター(東洋精機社製、商品名:ヘイズガードII)を用いて、JIS K7136に準拠し、ヘイズ値を測定した。
厚さ2mmの成形体について、成形体の成形直後のヘイズ値、及び、温度70℃、湿度95%環境中で16時間暴露した後、温度23℃、湿度50%環境中で1.5時間冷却したときのヘイズ値の測定を実施した。環境変化後のヘイズ値と、成形直後の成形体のヘイズ値との差を、ヘイズ値増加量として求めた。ヘイズ値増加量が1以上である場合には、成形体を光学部品として使用すると、光線透過率が低下してしまい、その性能に支障をきたす恐れがある。このため、ヘイズ値増加量は1未満である事が望ましい。
分光光度計(JASCO社製、商品名:V−570)を用いて、波長500nmと400nmにおける光線透過率を測定した。
環状オレフィン系樹脂として、下記の構造を有する樹脂(TOPAS Advanced Polymer社製、商品名:TOPAS(登録商標)6013)を用いて、環状オレフィン系樹脂100質量部に対し、ロジン酸部分カルシウム塩(荒川化学社製、商品名:KR−50M、カルシウムの当量/カルボキシル基の当量47.5%)を1質量部添加したものと、添加しないもの(無添加)のそれぞれにつき、二軸押出機(日本製鋼所製、商品名:TEX30)を用いて、シリンダー温度250℃にて溶融混錬し、ペレット化を実施した。引き続き、得られたペレットを用いて、射出成型機(住友重機械社製、商品名:SE75D)にて、シリンダー温度280℃、金型温度120℃にて、70mm×70mm×2mmの平板を成形することにより、試験片を得た。
ロジン酸部分カルシウム塩を0.5質量部添加したこと以外は、実施例1と同様の方法により試験片を得て、実施例1と同様に測定・評価を行った。結果を表1に示す。
ロジン酸部分カルシウム塩(荒川化学社製、カルシウムの当量/カルボキシル基の当量19%)を1質量部添加したこと以外は、実施例1と同様の方法により試験片を得て、実施例1と同様に測定・評価を行った。結果を表1に示す。
ロジン酸部分マグネシウム塩(荒川化学社製、商品名:KM−1600、マグネシウムの当量/カルボキシル基の当量:約20%)を1質量部添加したこと以外は、実施例1と同様の方法により試験片を得て、実施例1と同様に測定・評価を行った。結果を表1に示す。
ロジン酸部分ナトリウム塩(荒川化学社製、ナトリウムの当量/カルボキシル基の当量19%)を1質量部添加したこと以外は、実施例1と同様の方法により試験片を得て、実施例1と同様に測定・評価を行った。結果を表1に示す。
ロジン酸部分カリウム塩(荒川化学社製、カリウムの当量/カルボキシル基の当量19%)を1質量部添加したこと以外は、実施例1と同様の方法により試験片を得て、実施例1と同様に測定・評価を行った。結果を表1に示す。
環状オレフィン系樹脂として、下記の構造を有する樹脂(日本ゼオン社製、商品名:ゼオネックス(登録商標)330R)を用いた以外は、実施例1と同様の方法により試験片を得て、実施例1と同様に測定・評価を行った。結果を表1に示す。
ロジン酸(荒川化学社製、商品名:KR−85)を1質量部添加した以外は、実施例1と同様の方法により試験片を得て、実施例1と同様に測定・評価を行った。結果を表1に示す。
ロジン酸部分カルシウム塩、KR−50Mを0.05質量部添加した以外は、比較例2と同様の方法により試験片を得て、実施例1と同様に測定・評価を行った。結果を表1に示す。
ロジン酸部分カルシウム塩、KR−50Mを5.5質量部添加した以外は、比較例2と同様の方法により試験片を得て、実施例1と同様に測定・評価を行った。結果を表1に示す。
環状オレフィン系樹脂として、330Rを用いた以外は、比較例1と同様の方法により試験片を得て、実施例1と同様に測定・評価を行った。結果を表1に示す。
また、比較例2においては、本発明の非晶性環状オレフィン系樹脂用曇り防止剤の添加量は小さいため、十分なヘイズ値増加の抑制効果を発現することができなかった。一方、比較例3は、本発明の非晶性環状オレフィン系樹脂用曇り防止剤の添加量が大きいため、曇り防止剤が樹脂に溶け込まずに相分離し、成形体が白濁していたため、光線透過率は低かった。
Claims (13)
- 環状オレフィン成分を共重合体成分として含む非晶性環状オレフィン系樹脂を主成分として含む樹脂組成物に含有され、この樹脂組成物から得られる成形体の透明性を維持する曇り防止剤であって、
ロジン酸の金属塩を主成分とする非晶性環状オレフィン系樹脂用曇り防止剤。 - 前記金属塩は、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、及び第12族元素の金属塩からなる群より選ばれる1種以上を含有する請求項1記載の非晶性環状オレフィン系樹脂用曇り防止剤。
- 前記アルカリ金属塩は、ナトリウム塩又はカリウム塩の少なくともどちらか1種を含有する請求項2に記載の非晶性環状オレフィン系樹脂用曇り防止剤。
- 前記アルカリ土類金属塩はカルシウム塩又はマグネシウム塩の少なくともどちらか1種を含有する請求項2に記載の非晶性環状オレフィン系樹脂用曇り防止剤。
- 前記第12族元素の金属塩は亜鉛塩を含有する請求項2に記載の非晶性環状オレフィン系樹脂用曇り防止剤。
- 環状オレフィン成分を共重合体成分として含む非晶性ポリオレフィン系樹脂と、請求項1から6いずれか記載の非晶性環状オレフィン系樹脂用曇り防止剤と、を含み、
前記非晶性環状オレフィン系樹脂用曇り防止剤の含有量は、前記非晶性ポリオレフィン系樹脂100質量部に対して、0.1質量部以上5質量部以下である非晶性環状オレフィン系樹脂組成物。 - 前記非晶性ポリオレフィン系樹脂は、
(A)炭素数2〜20のα−オレフィン成分と、
(B)下記一般式(V)で表される環状オレフィン成分と、
を含む共重合体である請求項7記載の非晶性環状オレフィン系樹脂組成物。
R1〜R12は、それぞれ同一でも異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、及び、炭化水素基からなる群より選ばれるものであり、
R9とR10、R11とR12は、一体化して2価の炭化水素基を形成していてもよく、
R9又はR10と、R11又はR12とは、互いに環を形成していてもよい。
また、nは、0又は正の整数を示し、
nが2以上の場合には、R5〜R8は、それぞれの繰り返し単位の中で、それぞれ同一でも異なっていてもよい。] - 射出成型機を用い、シリンダー温度280℃、金型温度120℃にて、70mm×70mm×2mmの成形体となし、前記成形体を温度70℃、湿度95%環境中で16時間暴露した後、温度23℃、湿度50%環境中で1.5時間冷却した後、光路長2mmにおいて測定した波長500nmにおける光線透過率が90%以上である請求項8記載の非晶性環状オレフィン系樹脂組成物。
- 射出成型機を用い、シリンダー温度280℃、金型温度120℃にて、70mm×70mm×2mmの成形体となし、前記成形体を温度70℃、湿度95%環境中で16時間暴露した後、温度23℃、湿度50%環境中で1.5時間冷却した後、光路長2mmにおいて測定した波長400nmにおける光線透過率が80%以上である請求項8又は9記載の非晶性環状オレフィン系樹脂組成物。
- 請求項7から10いずれか記載の非晶性環状オレフィン系樹脂組成物からなる光学材料。
- 請求項7から10いずれか記載の非晶性環状オレフィン系樹脂組成物を成形してなる光学部品。
- レンズ、導光板、及び、回折格子の少なくともいずれかの部品である請求項12記載の光学部品。
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