JP6430788B2 - Resin composition and method for producing the same - Google Patents
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Description
本発明は、樹脂組成物及びその製造方法に関し、特に、高い光学特性と、優れた耐熱性及び高靭性とを有する樹脂組成物、及び該樹脂組成物の製造方法に関する。 The present invention relates to a resin composition and a method for producing the same, and more particularly to a resin composition having high optical properties, excellent heat resistance and high toughness, and a method for producing the resin composition.
シクロオレフィンを単量体として用いた共重合体（以下、シクロオレフィン系共重合体と称することがある。）は、脂環構造の単位を有するため、一般に耐熱性に優れる。また、シクロオレフィンに由来する単位は、芳香族環を有しないため、共重合体の透明性の向上に寄与し得る。このような利点から、前記シクロオレフィン系共重合体は、様々な材料、特にフィルムやシート等の光学材料に用いられている。 A copolymer using cycloolefin as a monomer (hereinafter sometimes referred to as a cycloolefin copolymer) generally has excellent heat resistance because it has a unit of an alicyclic structure. Moreover, since the unit derived from a cycloolefin does not have an aromatic ring, it can contribute to the improvement of the transparency of a copolymer. Because of these advantages, the cycloolefin copolymer is used in various materials, particularly optical materials such as films and sheets.
シクロオレフィン系共重合体を用いて光学材料を調製し得る例として、特許文献１は、ガラス転移温度が１００℃から１５０℃である環状（シクロ）オレフィン系樹脂（Ａ）と、該樹脂（Ａ）とのガラス転移温度の差が３０℃以内の環状（シクロ）オレフィン系樹脂（Ｂ）とを、（Ａ）成分の含有量が（Ａ）成分と（Ｂ）成分との合計量に対して７０質量％以上となるように含む樹脂組成物が、液晶の色補償のための位相差フィルムに用いることができることを開示している。
As an example in which an optical material can be prepared using a cycloolefin copolymer,
しかしながら、上述した従来の樹脂組成物は、引張強さや、破断歪みなどといった靭性に劣るという問題があった。 However, the conventional resin composition described above has a problem that it has poor toughness such as tensile strength and breaking strain.
一方で、シクロオレフィン系共重合体を用いて高靭性の光学材料を調製し得る例として、特許文献２は、所定の屈折率を有する（Ａ）環状（シクロ）オレフィン系樹脂及び（Ｂ）スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロック共重合体（ＳＥＢＳ）又はスチレン−エチレン−プロピレン−スチレンブロック共重合体（ＳＥＰＳ）等のスチレン系エラストマーからなり、（Ａ）環状（シクロ）オレフィン樹脂／（Ｂ）スチレン系エラストマーの重量％比が９９／１〜５０／５０である樹脂組成物を用いて、靭性と透明性とに優れた薄膜化フィルムが製造できたことを開示している。
On the other hand, as an example in which a high toughness optical material can be prepared using a cycloolefin copolymer,
しかしながら、上述した樹脂組成物においては、その調製時（特に加熱時）に、添加剤成分として含有するスチレン系エラストマーが凝集する可能性が高く、それにより、得られる薄膜化フィルムの光学特性が少なからず低下している虞がある。その上、上述した樹脂組成物におけるかかるスチレン系エラストマーの凝集は、耐熱性をはじめとする種々の特性の低下という不具合をももたらし得る。 However, in the above-described resin composition, there is a high possibility that the styrene-based elastomer contained as an additive component is aggregated at the time of preparation (particularly during heating), thereby reducing the optical properties of the resulting thin film. There is a risk that it is falling. In addition, the aggregation of the styrenic elastomer in the above-described resin composition can also lead to a problem of deterioration in various properties including heat resistance.
上述のように、耐熱性、靭性、及び光学特性の並立という観点において十分な性能を発揮することができる樹脂組成物は未だ開発されておらず、その開発が強く求められている。 As described above, a resin composition capable of exhibiting sufficient performance in terms of heat resistance, toughness, and optical properties has not been developed yet, and its development is strongly demanded.
本発明は、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、高い光学特性を有しつつ、耐熱性と靭性とに優れた樹脂組成物及びその製造方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to solve the above-described problems and achieve the following objects. That is, it aims at providing the resin composition excellent in heat resistance and toughness while having a high optical characteristic, and its manufacturing method.
本発明者らは、前記目的を達成すべく鋭意検討を行った結果、少なくとも２種類の特定の共重合体を含有し、且つ、これらの共重合体によって特定の態様を有する樹脂組成物が、高い光学特性を有しつつ、耐熱性と靭性とに優れることを見出し、本発明の完成に至った。 As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors have obtained a resin composition containing at least two kinds of specific copolymers and having a specific aspect by these copolymers. The present inventors have found that it has excellent heat resistance and toughness while having high optical properties, and has completed the present invention.
本発明は、本発明者らによる前記知見に基づくものであり、前記課題を解決するための手段としては以下の通りである。即ち、
＜１＞ シクロオレフィン系共重合体である第１共重合体と、
ノルボルネンとα−オレフィンとを共重合してなる、前記第１共重合体とは異なる第２共重合体とを含有する樹脂組成物であって、
前記第１共重合体のガラス転移温度が１５０℃超であり、
前記第２共重合体のガラス転移温度が２０℃以上であり、
前記樹脂組成物における前記第１共重合体及び前記第２共重合体の総含有量に対する前記第２共重合体の含有量の割合が１質量％以上２０質量％以下であり、且つ、
前記第１共重合体が海相を構成し、前記第２共重合体が島相を構成する海島構造を有し、前記島相の直径が、１ｎｍ以上３００ｎｍ以下であることを特徴とする、樹脂組成物である。
該＜１＞に記載の樹脂組成物において、所定のガラス転移温度を有する所定割合の第１共重合体及び第２共重合体の存在、並びに、第１共重合体及び第２共重合体によって構成される海島構造が、光学特性、耐熱性、及び靭性の相乗的な向上に寄与する。
＜２＞ 前記第１共重合体のガラス転移温度が、前記第２共重合体のガラス転移温度よりも高い、前記＜１＞に記載の樹脂組成物である。
＜３＞ 前記第２共重合体のガラス転移温度が、６６℃以上２５０℃以下である、前記＜１＞又は＜２＞に記載の樹脂組成物である。
＜４＞ 前記α−オレフィンの炭素数が、２以上１０以下である、前記＜１＞〜＜３＞のいずれかに記載の樹脂組成物である。
＜５＞ 前記＜１＞〜＜４＞のいずれかに記載の樹脂組成物を製造する樹脂組成物の製造方法であって、前記第１共重合体及び第２共重合体を加熱溶融混練して、前記第２共重合体を前記第１共重合体中に分散させる溶融混練工程を含むことを特徴とする、樹脂組成物の製造方法である。
The present invention is based on the above findings by the present inventors, and means for solving the above problems are as follows. That is,
<1> a first copolymer that is a cycloolefin copolymer;
A resin composition comprising a second copolymer different from the first copolymer, obtained by copolymerizing norbornene and α-olefin,
The glass transition temperature of the first copolymer is more than 150 ° C;
The glass transition temperature of the second copolymer is 20 ° C. or higher,
The ratio of the content of the second copolymer to the total content of the first copolymer and the second copolymer in the resin composition is 1% by mass to 20% by mass, and
The first copolymer constitutes a sea phase, the second copolymer has a sea-island structure constituting an island phase, and the island phase has a diameter of 1 nm to 300 nm, It is a resin composition.
In the resin composition according to <1>, the presence of a predetermined proportion of the first copolymer and the second copolymer having a predetermined glass transition temperature, and the first copolymer and the second copolymer The constructed sea-island structure contributes to a synergistic improvement in optical properties, heat resistance, and toughness.
<2> The resin composition according to <1>, wherein the glass transition temperature of the first copolymer is higher than the glass transition temperature of the second copolymer.
<3> The resin composition according to <1> or <2>, wherein a glass transition temperature of the second copolymer is 66 ° C. or higher and 250 ° C. or lower.
<4> The resin composition according to any one of <1> to <3>, wherein the α-olefin has 2 to 10 carbon atoms.
<5> A method for producing a resin composition according to any one of <1> to <4>, wherein the first copolymer and the second copolymer are heated, melted and kneaded. The method further includes a melt-kneading step of dispersing the second copolymer in the first copolymer.
本発明によれば、従来における前記諸問題を解決し、前記目的を達成することができ、高い光学特性を有しつつ、耐熱性と靭性とに優れた樹脂組成物、及び、斯かる樹脂組成物の製造方法を提供することができる。 According to the present invention, the conventional problems can be solved, the object can be achieved, the resin composition is excellent in heat resistance and toughness while having high optical characteristics, and such a resin composition. A method for manufacturing a product can be provided.
（樹脂組成物）
本発明の樹脂組成物は、上述の通り、少なくとも、第１共重合体と、第２共重合体とを含有し、さらに必要に応じて、その他の成分を含有する。
以下、本発明の樹脂組成物が含有する各成分につき、詳細に説明する。
(Resin composition)
As described above, the resin composition of the present invention contains at least a first copolymer and a second copolymer, and further contains other components as necessary.
Hereinafter, each component contained in the resin composition of the present invention will be described in detail.
＜第１共重合体＞
本発明の樹脂組成物は、第１共重合体として、シクロオレフィン系共重合体である共重合体を含有する。ここで、本明細書において「シクロオレフィン系共重合体」とは、少なくともシクロオレフィンを単量体として用いた共重合体を指す。また、本発明において「シクロオレフィン」とは、炭素原子で形成される環構造を有し、当該環構造中に炭素−炭素二重結合を有する化合物を指す。また、前記シクロオレフィン系共重合体は、任意の置換基を有していてもよい。
<First copolymer>
The resin composition of the present invention contains a copolymer that is a cycloolefin copolymer as the first copolymer. As used herein, “cycloolefin copolymer” refers to a copolymer using at least a cycloolefin as a monomer. In the present invention, the “cycloolefin” refers to a compound having a ring structure formed of carbon atoms and having a carbon-carbon double bond in the ring structure. The cycloolefin copolymer may have an arbitrary substituent.
前記シクロオレフィンとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ノルボルネン系化合物及び単環シクロオレフィンなどが挙げられる。ここで、ノルボルネン系化合物は、ノルボルネン環を含む化合物である。前記ノルボルネン系化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、２−ノルボルネン、ノルボルナジエンなどの二環体、ジシクロペンタジエン、ジヒドロジシクロペンタジエン等の三環体、テトラシクロドデセン、エチリデンテトラシクロドデセン、フェニルテトラシクロドデセン等の四環体、トリシクロペンタジエン等の五環体などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
これらの中でも、得られる樹脂組成物の耐熱性及び光学特性を効果的に向上させることができる点で、２−ノルボルネンが好ましい。
The cycloolefin is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include norbornene compounds and monocyclic cycloolefins. Here, the norbornene-based compound is a compound containing a norbornene ring. The norbornene-based compound is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include bicyclic compounds such as 2-norbornene and norbornadiene, tricyclic compounds such as dicyclopentadiene and dihydrodicyclopentadiene, Tetracyclododecene, ethylidenetetracyclododecene, tetracyclics such as phenyltetracyclododecene, and pentacyclics such as tricyclopentadiene. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
Among these, 2-norbornene is preferable in that the heat resistance and optical properties of the obtained resin composition can be effectively improved.
前記第１共重合体の単量体としては、シクロオレフィンを用いる限り、特に制限はなく、目的に応じて他の単量体を用いることができる。前記他の単量体としては、例えば、α−オレフィン及びこれらの誘導体、非共役ジエンなどが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
これらの中でも、合成が比較的容易である点で、α−オレフィンが好ましい。
ここで、本発明において「α−オレフィン」とは、オレフィンのうちα位（最も端部にある炭素とそれに隣接する炭素との間）に二重結合を有するオレフィンを指し、直鎖状オレフィンであっても分枝状オレフィンであってもよい。また、前記α−オレフィンとしては、後述する第２共重合体の単量体として用いるα−オレフィンの説明で列挙した通りである。
また、ここで、本発明において「非共役ジエン」とは、炭素−炭素二重結合を２つ有する非共役系の化合物を指し、非共役ジエンとしては、１，４−ヘキサジエン、１，６−オクタジエン、１，７−オクタジエン、１，８−ノナジエン、１，９−デカジエンなどが挙げられる。なお、本発明において、「炭素原子で形成される環構造を有し、当該環構造中に炭素−炭素二重結合を有する化合物」であり且つ「炭素−炭素二重結合を２つ有する非共役系の化合物」であるものは、「シクロオレフィン」に属するものとする。
The monomer of the first copolymer is not particularly limited as long as cycloolefin is used, and other monomers can be used depending on the purpose. Examples of the other monomers include α-olefins and derivatives thereof, and non-conjugated dienes. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
Among these, an α-olefin is preferable in that the synthesis is relatively easy.
Here, in the present invention, the “α-olefin” refers to an olefin having a double bond at the α-position (between the carbon at the end and the carbon adjacent thereto) among the olefins. It may be a branched olefin. The α-olefin is as listed in the description of the α-olefin used as the monomer of the second copolymer described later.
In the present invention, “non-conjugated diene” refers to a non-conjugated compound having two carbon-carbon double bonds. Examples of the non-conjugated diene include 1,4-hexadiene, 1,6- Examples include octadiene, 1,7-octadiene, 1,8-nonadiene, and 1,9-decadiene. In the present invention, “a compound having a ring structure formed of carbon atoms and having a carbon-carbon double bond in the ring structure” and “non-conjugated having two carbon-carbon double bonds” “A compound of the system” belongs to “cycloolefin”.
前記第１共重合体におけるシクロオレフィンに由来する単位の割合としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、３０ｍｏｌ％〜８０ｍｏｌ％が好ましく、５０ｍｏｌ％〜７５ｍｏｌ％がより好ましい。
前記第１共重合体におけるシクロオレフィンに由来する単位の割合が３０ｍｏｌ％未満であると、得られる樹脂組成物の光学特性及び耐熱性の少なくともいずれかが悪化することがあり、８０ｍｏｌ％超であると、溶融が困難になり加工性に劣ることがある。一方、前記第１共重合体におけるシクロオレフィンに由来する単位の割合が前記より好ましい範囲内であると、得られる樹脂組成物の光学特性、靭性及び加工性を向上させることができる点で有利である。
The proportion of units derived from cycloolefin in the first copolymer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 30 mol% to 80 mol%, more preferably 50 mol% to 75 mol%. preferable.
If the proportion of units derived from cycloolefin in the first copolymer is less than 30 mol%, at least one of the optical properties and heat resistance of the resulting resin composition may be deteriorated, and it exceeds 80 mol%. Then, melting becomes difficult and workability may be inferior. On the other hand, when the proportion of the units derived from cycloolefin in the first copolymer is within the more preferable range, it is advantageous in that the optical properties, toughness and workability of the resulting resin composition can be improved. is there.
前記第１共重合体のガラス転移温度としては、１５０℃超である限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１６０℃以上が好ましく、１７０℃以上がより好ましい。
前記第１共重合体のガラス転移温度が１５０℃以下であると、得られる樹脂組成物の耐熱性が悪化して、アニール処理などの高温処理を行う用途としては利用することが難しくなってしまう。一方、前記第１共重合体のガラス転移温度が前記好ましい範囲内及び前記より好ましい範囲内のいずれかであると、得られる樹脂組成物の耐熱性を効果的に向上させることができる点で有利である。
なお、前記第１共重合体のガラス転移温度の上限としては、特に制限はないが、２５０℃以下であることが好ましい。
ここで、前記ガラス転移温度は、示差走査熱量計（ＤＳＣ）により測定されるものとする。
The glass transition temperature of the first copolymer is not particularly limited as long as it is higher than 150 ° C., and can be appropriately selected according to the purpose, but is preferably 160 ° C. or higher, and more preferably 170 ° C. or higher.
When the glass transition temperature of the first copolymer is 150 ° C. or lower, the heat resistance of the resulting resin composition is deteriorated, making it difficult to use as an application for performing a high temperature treatment such as an annealing treatment. . On the other hand, if the glass transition temperature of the first copolymer is either within the preferred range or the more preferred range, it is advantageous in that the heat resistance of the resulting resin composition can be effectively improved. It is.
In addition, although there is no restriction | limiting in particular as an upper limit of the glass transition temperature of a said 1st copolymer, It is preferable that it is 250 degrees C or less.
Here, the glass transition temperature is measured by a differential scanning calorimeter (DSC).
また、前記第１共重合体のガラス転移温度は、後述する第２共重合体のガラス転移温度よりも高いことが好ましい。前記第１共重合体のガラス転移温度が第２共重合体のガラス転移温度よりも高いことにより、得られる樹脂組成物の光学特性をより向上させることができる。 Moreover, it is preferable that the glass transition temperature of the said 1st copolymer is higher than the glass transition temperature of the 2nd copolymer mentioned later. When the glass transition temperature of the first copolymer is higher than the glass transition temperature of the second copolymer, the optical properties of the obtained resin composition can be further improved.
更に、前記第１共重合体のガラス転移温度は、後述する第２共重合体のガラス転移温度に近いほど好ましい。具体的には、前記第１共重合体のガラス転移温度と前記第２共重合体のガラス転移温度との差が、１００℃以下であることが好ましく、２０℃以下であることがより好ましい。前記第１共重合体のガラス転移温度と第２共重合体のガラス転移温度との差が前記好ましい範囲内及び前記より好ましい範囲内のいずれかであると、押出成形時や成型時における樹脂組成物の異方性化を抑制できる点で有利である。 Furthermore, the glass transition temperature of the first copolymer is preferably closer to the glass transition temperature of the second copolymer described later. Specifically, the difference between the glass transition temperature of the first copolymer and the glass transition temperature of the second copolymer is preferably 100 ° C. or less, and more preferably 20 ° C. or less. When the difference between the glass transition temperature of the first copolymer and the glass transition temperature of the second copolymer is within the preferred range or the more preferred range, the resin composition at the time of extrusion molding or molding This is advantageous in that the anisotropy of the product can be suppressed.
前記樹脂組成物における前記第１共重合体及び前記第２共重合体の総含有量に対する前記第１共重合体の含有量の割合としては、８０質量％以上９９質量％以下である限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、８５質量％以上９７質量％以下が好ましく、９０質量％以上９５質量％以下がより好ましい。
前記第１共重合体の含有量の割合が８０質量％未満であると、第２共重合体同士が凝集し易く、それにより光学特性が悪化するおそれがある。また、前記第１共重合体の含有量の割合が９９質量％超であると、第２共重合体を樹脂組成物中に分散させることによる靭性の十分な向上効果が得られない。一方、前記第１共重合体の含有量の割合が、前記好ましい範囲内及び前記より好ましい範囲内のいずれかであると、樹脂組成物の光学特性の向上及び第２共重合体の適度な分散密度による靭性の向上の観点で有利である。
As a ratio of the content of the first copolymer to the total content of the first copolymer and the second copolymer in the resin composition, as long as it is 80% by mass or more and 99% by mass or less, in particular. Although there is no restriction | limiting, Although it can select suitably according to the objective, 85 to 97 mass% is preferable, and 90 to 95 mass% is more preferable.
When the content ratio of the first copolymer is less than 80% by mass, the second copolymers are likely to aggregate with each other, which may deteriorate optical characteristics. Further, when the content ratio of the first copolymer is more than 99% by mass, a sufficient improvement effect of toughness by dispersing the second copolymer in the resin composition cannot be obtained. On the other hand, when the content ratio of the first copolymer is either within the preferable range or within the more preferable range, the optical properties of the resin composition are improved and the second copolymer is appropriately dispersed. This is advantageous from the viewpoint of improving toughness due to density.
＜第２共重合体＞
本発明の樹脂組成物は、第２共重合体として、ノルボルネンとα−オレフィンとを単量体として共重合してなる共重合体を含有する。ここで、前記第２共重合体は、前記第１共重合体とは異なる共重合体である。また、本発明において「α−オレフィン」とは、第１共重合体の説明で前述した通りである。
なお、前記「第１共重合体とは異なる共重合体」とは、重合に用いる単量体の種類が第１共重合体に係る単量体の種類と同じであっても、当該単量体に由来する各単位の割合が異なる共重合体をも包含するものとする。また、前記共重合体は、任意の置換基を有していてもよい。
<Second copolymer>
The resin composition of the present invention contains a copolymer obtained by copolymerizing norbornene and α-olefin as monomers as the second copolymer. Here, the second copolymer is a copolymer different from the first copolymer. In the present invention, the “α-olefin” is as described above in the description of the first copolymer.
The “copolymer different from the first copolymer” means that even if the type of monomer used for polymerization is the same as the type of monomer related to the first copolymer, Copolymers having different proportions of units derived from the body are also included. The copolymer may have an arbitrary substituent.
前記第２共重合体の単量体であるα−オレフィンとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、炭素数が２以上１０以下のα−オレフィンが好ましく、炭素数が２以上８以下のα−オレフィンがより好ましい。
前記α−オレフィンの炭素数が１１以上であると、ノルボルネンに由来する単位の割合によっては、得られる第２共重合体が結晶性ポリマーになり、耐熱性が悪化することがある。一方、前記α−オレフィンの炭素数が前記より好ましい範囲内であると、結晶性ポリマーになり難い点で有利である。
ここで、炭素数が２以上１０以下であるα−オレフィンとしては、エチレン、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、４−メチル−１−ペンテン、１−ヘキセン、１−ヘプテン、１−オクテン、１−ノネン、１−デセンなどが挙げられる。
The α-olefin that is the monomer of the second copolymer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. An α-olefin having 2 to 10 carbon atoms is preferable, and carbon An α-olefin having a number of 2 or more and 8 or less is more preferable.
When the α-olefin has 11 or more carbon atoms, the obtained second copolymer becomes a crystalline polymer depending on the proportion of units derived from norbornene, and heat resistance may deteriorate. On the other hand, when the carbon number of the α-olefin is within the more preferable range, it is advantageous in that it is difficult to form a crystalline polymer.
Here, as the α-olefin having 2 to 10 carbon atoms, ethylene, propylene, 1-butene, 1-pentene, 4-methyl-1-pentene, 1-hexene, 1-heptene, 1-octene, Examples include 1-nonene and 1-decene.
前記第２共重合体の単量体としては、ノルボルネンとα−オレフィンとを用いる限り、特に制限はなく、目的に応じて他の単量体を適宜選択して用いることもできる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。 The monomer of the second copolymer is not particularly limited as long as norbornene and α-olefin are used, and other monomers can be appropriately selected and used according to the purpose. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
前記第２共重合体におけるノルボルネンに由来する単位の割合としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、３０ｍｏｌ％〜９０ｍｏｌ％が好ましく、４０ｍｏｌ％〜８０ｍｏｌ％がより好ましい。
前記第２共重合体におけるノルボルネンに由来する単位の割合が３０ｍｏｌ％未満であると、ガラス転移温度が低くなって、第１共重合体との溶融混練後の押出成形時や成型時に樹脂組成物が異方性をもつことがあり、９０ｍｏｌ％超であると、ガラス転移温度が高くなり過ぎて、第１共重合体との溶融混練が困難になることがある。一方、前記第２共重合体におけるノルボルネンに由来する単位の割合が前記より好ましい範囲内であると、樹脂組成物の異方性化を抑制しつつ、容易に溶融混練することができる点で有利である。
The proportion of units derived from norbornene in the second copolymer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. It is preferably 30 mol% to 90 mol%, more preferably 40 mol% to 80 mol%. .
When the proportion of units derived from norbornene in the second copolymer is less than 30 mol%, the glass transition temperature becomes low, and the resin composition is formed during extrusion molding or molding after melt-kneading with the first copolymer. May have anisotropy, and if it exceeds 90 mol%, the glass transition temperature becomes too high, and melt kneading with the first copolymer may be difficult. On the other hand, when the proportion of units derived from norbornene in the second copolymer is within the more preferable range, it is advantageous in that it can be easily melt-kneaded while suppressing anisotropy of the resin composition. It is.
前記第２共重合体におけるα−オレフィンに由来する単位の割合としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１０ｍｏｌ％〜７０ｍｏｌ％が好ましく、２０ｍｏｌ％〜６０ｍｏｌ％がより好ましい。
前記第２共重合体におけるα−オレフィンに由来する単位の割合が１０ｍｏｌ％未満であると、ガラス転移温度が高くなり過ぎて、第１共重合体との溶融混練が困難になることがあり、７０ｍｏｌ％超であると、得られる第２共重合体が結晶性ポリマーになることがある。一方、前記第２共重合体におけるα−オレフィンに由来する単位の割合が前記より好ましい範囲内であると、結晶性ポリマーになり難く、且つ容易に溶融混練することができる点で有利である。
There is no restriction | limiting in particular as a ratio of the unit derived from the alpha olefin in the said 2nd copolymer, Although it can select suitably according to the objective, 10 mol%-70 mol% are preferable, 20 mol%-60 mol% are preferable. More preferred.
If the proportion of units derived from α-olefin in the second copolymer is less than 10 mol%, the glass transition temperature becomes too high, and melt kneading with the first copolymer may be difficult, If it exceeds 70 mol%, the obtained second copolymer may become a crystalline polymer. On the other hand, when the proportion of the unit derived from the α-olefin in the second copolymer is within the more preferable range, it is advantageous in that it is difficult to form a crystalline polymer and can be easily melt-kneaded.
前記第２共重合体のガラス転移温度としては、２０℃以上である限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、６６℃以上２５０℃以下が好ましい。
前記第２共重合体のガラス転移温度が２０℃未満であると、第１共重合体との溶融混練後の押出成形時や成型時に異方性を生じやすくなる。一方、前記第２共重合体のガラス転移温度が前記好ましい範囲内であると、押出成形時や成型時における樹脂組成物の異方性化を抑制しつつ、溶融混練によりナノ分散を達成できる点で有利である。
ここで、前記ガラス転移温度は、示差走査熱量計（ＤＳＣ）により測定されるものとする。
There is no restriction | limiting in particular as long as it is 20 degreeC or more as a glass transition temperature of a said 2nd copolymer, Although it can select suitably according to the objective, 66 degreeC or more and 250 degrees C or less are preferable.
When the glass transition temperature of the second copolymer is less than 20 ° C., anisotropy tends to occur during extrusion molding or molding after melt kneading with the first copolymer. On the other hand, if the glass transition temperature of the second copolymer is within the preferred range, nano-dispersion can be achieved by melt-kneading while suppressing anisotropy of the resin composition during extrusion molding or molding. Is advantageous.
Here, the glass transition temperature is measured by a differential scanning calorimeter (DSC).
前記樹脂組成物における前記第１共重合体及び前記第２共重合体の総含有量に対する前記第２共重合体の含有量の割合としては、１質量％以上２０質量％以下である限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、３質量％以上１５質量％以下が好ましく、５質量％以上１０質量％以下がより好ましい。
前記第２共重合体の含有量の割合が１質量％未満であると、第２共重合体を樹脂組成物中に分散させることによる靭性の十分な向上効果が得られない。また、前記第２共重合体の含有量の割合が２０質量％超であると、第２共重合体同士が凝集し易く、それにより光学特性や耐熱性等が悪化するおそれがある。一方、前記第２共重合体の含有量の割合が、前記好ましい範囲内及び前記より好ましい範囲内のいずれかであると、樹脂組成物中の光学特性の向上及び第２共重合体の適度な分散密度による靭性の向上の観点で有利である。
As a ratio of the content of the second copolymer to the total content of the first copolymer and the second copolymer in the resin composition, as long as it is 1% by mass or more and 20% by mass or less, in particular. Although there is no restriction | limiting, Although it can select suitably according to the objective, 3 to 15 mass% is preferable and 5 to 10 mass% is more preferable.
When the content ratio of the second copolymer is less than 1% by mass, a sufficient improvement effect of toughness by dispersing the second copolymer in the resin composition cannot be obtained. Further, when the content ratio of the second copolymer is more than 20% by mass, the second copolymers are likely to aggregate with each other, thereby possibly deteriorating optical characteristics and heat resistance. On the other hand, when the content ratio of the second copolymer is either within the preferable range or within the more preferable range, the optical properties in the resin composition are improved and the second copolymer is moderately This is advantageous from the viewpoint of improving toughness due to the dispersion density.
＜その他の成分＞
前記その他の成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、酸化防止剤、安定剤、離形剤、滑剤、核剤、着色剤、難燃剤などが挙げられる。
<Other ingredients>
There is no restriction | limiting in particular as said other component, According to the objective, it can select suitably, For example, antioxidant, a stabilizer, a mold release agent, a lubricant, a nucleating agent, a coloring agent, a flame retardant etc. are mentioned. .
＜海島構造＞
本発明の樹脂組成物は、少なくとも、前記第１共重合体と、前記第２共重合体とを上述した割合で含有してなり、また、前記第１共重合体が海相を構成し、前記第２共重合体が島相を構成する海島構造を有することを特徴とする。
従来の樹脂組成物、特に光学材料の調製に用いられる従来の樹脂組成物においては、例えば加熱することにより、図１に示すように、第１共重合体及び第２共重合体が三次元的に絡み合った相連続構造が形成され得る。このような相連続構造を有する樹脂組成物は、白濁（ヘイズ）の度合いが強い上、成分の均一性が不十分であることによって破断歪み等の靭性も十分なものではない。しかしながら、本発明の樹脂組成物は、図２に示すように、第１共重合体１が海相を構成し、前記第２共重合体２が島相を構成する海島構造を有するいわゆるナノコンポジットであるため、室温での破断歪みをはじめとする靭性が劇的に改善され得る。また、本発明の樹脂組成物は、第１共重合体１及び第２共重合体２の相溶性が良好であるため、例えば高温下及び／又は高圧下に晒されたとしても、第２共重合体が樹脂組成物中で凝集するのを抑制することができ、当該樹脂組成物におけるヘイズの上昇が有利に低減される。更に、前記樹脂組成物は、ガラス転移温度が１５０℃超である第１共重合体を主として含むため、耐熱性に優れる。従って、本発明によれば、高い光学特性、耐熱性及び靭性を併せ持つナノコンポジットとしての樹脂組成物を提供することができる。
ここで、樹脂組成物が海島構造を有しているか否かの確認は、該樹脂組成物を常法に従って切断し、その切断面を原子間力顕微鏡（Atomic Force Microscope；ＡＦＭ）（ユニット：ＳＰＡ４００、プローブステーション：ＳＰＩ３８００Ｎ、カンチレバー：ＳＩ−ＤＦ４０、測定モードＳＩＳ−ＤＦＭ）で観察することにより行うものとする。
<Sea-island structure>
The resin composition of the present invention comprises at least the first copolymer and the second copolymer in the above-described proportions, and the first copolymer constitutes a sea phase, The second copolymer has a sea-island structure constituting an island phase.
In a conventional resin composition, particularly a conventional resin composition used for preparing an optical material, for example, by heating, the first copolymer and the second copolymer are three-dimensionally formed as shown in FIG. A phase continuous structure intertwined with each other can be formed. A resin composition having such a phase-continuous structure has a high degree of white turbidity (haze) and insufficient toughness such as fracture strain due to insufficient uniformity of components. However, as shown in FIG. 2, the resin composition of the present invention is a so-called nanocomposite having a sea-island structure in which the
Here, whether or not the resin composition has a sea-island structure is confirmed by cutting the resin composition according to a conventional method, and cutting the cut surface with an atomic force microscope (AFM) (unit: SPA400). , Probe station: SPI3800N, cantilever: SI-DF40, measurement mode SIS-DFM).
前記樹脂組成物の海島構造における島相の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、円形、楕円形、矩形、角丸矩形、又はこれらの組み合わせとすることができる。 There is no restriction | limiting in particular as a shape of the island phase in the sea island structure of the said resin composition, According to the objective, it can select suitably, For example, it is set as circular, an ellipse, a rectangle, a rounded rectangle, or these combination. be able to.
前記樹脂組成物の切断面から観察される島相の単位面積当たりの個数としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、樹脂組成物の靭性を効果的に向上させる観点から、一辺３μｍの正方形領域に島相が１０〜２００００００個存在するのが好ましく、１００個〜２００００個存在するのがより好ましい。
なお、前記島相の単位面積当たりの個数は、原子間力顕微鏡（Atomic Force Microscope；ＡＦＭ）（ユニット：ＳＰＡ４００、プローブステーション：ＳＰＩ３８００Ｎ、カンチレバー：ＳＩ−ＤＦ４０、測定モードＳＩＳ−ＤＦＭ）で観察される前記樹脂組成物の切断面のうち一辺３μｍの正方形領域５ヶ所を任意に選択し、これら領域内に存在する島相の数をそれぞれ測定し、それらの平均値を求めることにより認定するものとする。
The number of island phases per unit area observed from the cut surface of the resin composition is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. For example, the toughness of the resin composition can be effectively increased. From the viewpoint of improvement, it is preferable that 10 to 2000000 island phases are present in a square region having a side of 3 μm, and more preferably 100 to 20000 are present.
The number of island phases per unit area is observed with an atomic force microscope (AFM) (unit: SPA400, probe station: SPI3800N, cantilever: SI-DF40, measurement mode SIS-DFM). 5 square areas each having a side of 3 μm are arbitrarily selected from the cut surfaces of the resin composition, and the number of island phases existing in these areas is measured, and the average value thereof is obtained for recognition. .
前記樹脂組成物の海島構造における島相の直径としては、１ｎｍ以上３００ｎｍ以下である限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下がより好ましい。
前記島相の直径が１ｎｍ未満であると、得られる樹脂組成物の靭性を向上させる効果が十分でないおそれがあり、３００ｎｍ超であると、得られる樹脂組成物が白濁して見えるようになることにより、十分に高い光学特性が得られないおそれがある。一方、前記島相の直径が前記より好ましい範囲内であると、得られる樹脂組成物の靭性を向上させつつ、前記島相の直径を可視光の波長以下であるため白濁化を抑制することができる点で有利である。
なお、前記島相の直径は、前記樹脂組成物の切断面を原子間力顕微鏡（Atomic Force Microscope；ＡＦＭ）（ユニット：ＳＰＡ４００、プローブステーション：ＳＰＩ３８００Ｎ、カンチレバー：ＳＩ−ＤＦ４０、測定モードＳＩＳ−ＤＦＭ）で観察することにより確認される第２共重合体２の島相１０個を任意に選択し、図２に示すように、これら島相の輪郭を形成する周の２点で結ばれる線分が最長となる長さをそれぞれ測定し、それらの平均値を求めることにより認定するものとする。また、前記樹脂組成物を押出成形する場合には、前記樹脂組成物を押出方向（ＭＤ方向）に対して垂直方向（ＴＤ方向）に切断し、その切断面を用いて上述の通りに測定するものとする。
The diameter of the island phase in the sea-island structure of the resin composition is not particularly limited as long as it is 1 nm or more and 300 nm or less, and can be appropriately selected according to the purpose, but is more preferably 10 nm or more and 100 nm or less.
If the island phase has a diameter of less than 1 nm, the effect of improving the toughness of the resulting resin composition may not be sufficient, and if it exceeds 300 nm, the resulting resin composition will appear cloudy. Therefore, there is a possibility that sufficiently high optical characteristics cannot be obtained. On the other hand, when the diameter of the island phase is within the more preferable range, it is possible to suppress white turbidity because the diameter of the island phase is not more than the wavelength of visible light while improving the toughness of the obtained resin composition. This is advantageous.
The diameter of the island phase is determined by measuring the cut surface of the resin composition with an atomic force microscope (AFM) (unit: SPA400, probe station: SPI3800N, cantilever: SI-DF40, measurement mode SIS-DFM). The ten island phases of the
前記樹脂組成物のガラス転移温度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１５０℃以上３００℃以下であることが好ましく、１５０℃以上２５０℃以下であることがより好ましい。
前記樹脂組成物のガラス転移温度が前記好ましい範囲の下限値以上であることにより、高い耐熱性を維持することができ、また、前記樹脂組成物のガラス転移温度が前記好ましい範囲の下限値以下であることにより、成形加工性を向上させることができる。
なお、前記樹脂組成物のガラス転移温度は、２点存在していてもよいが、その場合には、その両方の温度が、１５０℃以上３００℃以下であることが好ましく、１５０℃以上２５０℃以下であることがより好ましい。
ここで、前記ガラス転移温度は、示差走査熱量計（ＤＳＣ）により測定されるものとする。
There is no restriction | limiting in particular as glass transition temperature of the said resin composition, Although it can select suitably according to the objective, It is preferable that it is 150 to 300 degreeC, and it is 150 to 250 degreeC. More preferred.
When the glass transition temperature of the resin composition is not less than the lower limit value of the preferred range, high heat resistance can be maintained, and the glass transition temperature of the resin composition is not more than the lower limit value of the preferred range. By being, molding processability can be improved.
In addition, although the glass transition temperature of the said resin composition may exist two points | pieces, it is preferable that the temperature of both is 150 to 300 degreeC, in that case, 150 to 250 degreeC The following is more preferable.
Here, the glass transition temperature is measured by a differential scanning calorimeter (DSC).
（樹脂組成物の製造方法）
本発明の樹脂組成物の製造方法としては、上述した樹脂組成物を製造することができる限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記樹脂組成物の製造方法が、少なくとも、前記第１共重合体及び第２共重合体を加熱溶融混練して、前記第２共重合体を前記第１共重合体中に分散させる工程を含むことが好ましい。かかる工程を含むことにより、第２共重合体によって構成される島相を樹脂組成物中に好適に均一分散させることができ、結果として前記１共重合体が海相を構成し、前記第２共重合体が島相を構成する海島構造をもたらすことができる。
(Production method of resin composition)
The method for producing the resin composition of the present invention is not particularly limited as long as the above-described resin composition can be produced, and can be appropriately selected according to the purpose. Preferably, the method includes at least a step of heat-melting and kneading the first copolymer and the second copolymer to disperse the second copolymer in the first copolymer. By including such a step, the island phase constituted by the second copolymer can be suitably uniformly dispersed in the resin composition, and as a result, the first copolymer constitutes the sea phase, and the second phase The copolymer can provide a sea-island structure that constitutes the island phase.
前記溶融混練工程における前記第１共重合体及び第２共重合体を加熱溶融混練する温度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、第２共重合体が樹脂組成物中で凝集するのを抑制して有利に海島構造を形成することができる点で、１８０℃〜３５０℃が好ましく、２３０℃〜３００℃がより好ましい。 There is no restriction | limiting in particular as temperature which heat-melt-kneads the said 1st copolymer and 2nd copolymer in the said melt-kneading process, Although it can select suitably according to the objective, a 2nd copolymer is resin. 180 to 350 degreeC is preferable and 230 to 300 degreeC is more preferable at the point which can suppress aggregation in a composition and can form a sea-island structure advantageously.
前記溶融混練工程における前記第１共重合体及び第２共重合体を加熱溶融混練する時間としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、第２共重合体が樹脂組成物中で凝集するのを抑制して有利に海島構造を形成することができる点で、３０秒間〜６００秒間が好ましく、６０秒間〜３００秒間がより好ましい。 The time for heat-melting and kneading the first copolymer and the second copolymer in the melt-kneading step is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. The second copolymer is a resin. 30 seconds to 600 seconds is preferable, and 60 seconds to 300 seconds is more preferable in that it can suppress aggregation in the composition and can advantageously form a sea-island structure.
本発明の樹脂組成物の用途としては、特に制限はなく、例えば、光学材料、特にフィルム、シート、ロッド、ファイバー等の作製に用いることができる。その際には、本発明の樹脂組成物を、適宜所望の形状に成形して用いることができる。 There is no restriction | limiting in particular as a use of the resin composition of this invention, For example, it can use for preparation of optical materials, especially a film, a sheet | seat, a rod, a fiber, etc. In that case, the resin composition of this invention can be suitably shape | molded and used for a desired shape.
次に、実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明は下記実施例に制限されるものではない。 EXAMPLES Next, although an Example and a comparative example are given and this invention is demonstrated more concretely, this invention is not restrict | limited to the following Example.
（実施例１）
＜樹脂組成物の調製＞
第１共重合体としてのポリプラスチックス株式会社製「ＴＯＰＡＳ６０１７」（ノルボルネンとエチレンとの共重合体、ガラス転移温度（Ｔｇ）：１７２℃）（共重合体Ａ）９９質量部と、第２共重合体としてのポリプラスチックス株式会社製「ＴＯＰＡＳ９５０６」（ノルボルネンとエチレンとの共重合体、ガラス転移温度（Ｔｇ）：６６℃）（共重合体Ｂ）１質量部とを、ＤＳＭ社製の二軸スクリュー溶融混練機を用い、２６０℃で９０秒間混練し、第１共重合体と第２共重合体とを含有する樹脂組成物を得た。
(Example 1)
<Preparation of resin composition>
“TOPAS6017” (polyvinyl alcohol copolymer, norbornene and ethylene, glass transition temperature (Tg): 172 ° C.) (copolymer A) 99 parts by mass as a first copolymer, As a polymer, “TOPAS9506” manufactured by Polyplastics Co., Ltd. (a copolymer of norbornene and ethylene, glass transition temperature (Tg): 66 ° C.) (copolymer B) (1 part by mass) Using a shaft screw melt kneader, the mixture was kneaded at 260 ° C. for 90 seconds to obtain a resin composition containing the first copolymer and the second copolymer.
＜＜樹脂組成物のガラス転移温度の測定＞＞
上述のようにして得た樹脂組成物のガラス転移温度（Ｔｇ）を、ＳＩＩ社製示差走査熱量計（ＤＳＣ）「ＤＳＣ６２００」により、２０℃／分の昇温速度で測定した。結果を表１に示す。尚、ガラス転移温度が複数存在する場合には、当該複数のガラス転移温度を表１に示す。樹脂組成物のガラス転移温度が、１点のみ存在し且つ高いほど、耐熱性に優れることを示す。
<< Measurement of Glass Transition Temperature of Resin Composition >>
The glass transition temperature (Tg) of the resin composition obtained as described above was measured by a differential scanning calorimeter (DSC) “DSC6200” manufactured by SII at a rate of temperature increase of 20 ° C./min. The results are shown in Table 1. When a plurality of glass transition temperatures are present, the plurality of glass transition temperatures are shown in Table 1. It shows that it is excellent in heat resistance, so that only one point and the glass transition temperature of a resin composition are high.
＜フィルムの作製＞
前記二軸スクリュー溶融混練機を用いて混練した後、続けてＤＳＭ社製Ｔダイ及びフィルム成形機を用いて押出成形し、厚さが５０〜１００μｍのフィルムを作製した。
<Production of film>
After kneading using the biaxial screw melt kneader, it was then extruded using a TSM die and a film molding machine manufactured by DSM to produce a film having a thickness of 50 to 100 μm.
＜＜フィルムの引張強さ及び破断歪みの測定＞＞
上述のようにして作製したフィルムをダンベル型試験片に打ち抜き、室温にてチャッキング間距離１０ｍｍ、引張速度１０ｍｍ／分で引張試験を行い、引張強さ（ＭＰａ）及び破断歪み（％）を測定した。結果を表１に示す。これらの値が大きいフィルムほど、靭性に優れることを示す。
<< Measurement of tensile strength and breaking strain of film >>
The film produced as described above is punched into a dumbbell-shaped test piece, and subjected to a tensile test at room temperature with a chucking distance of 10 mm and a tensile speed of 10 mm / min to measure tensile strength (MPa) and breaking strain (%). did. The results are shown in Table 1. The larger these values, the better the toughness.
＜＜フィルム（プレス前）のヘイズ値の測定＞＞
上述のようにして作製したフィルムに対し、日本電色工業株式会社製ヘーズメーター「ＮＤＨ ７０００ＳＰ」を用いてヘイズ値（％）を測定した。結果を表１に示す。これらの値が小さいフィルムほど、光学特性に優れることを示す。
<< Measurement of Haze Value of Film (Before Press) >>
The haze value (%) was measured with respect to the film produced as mentioned above using Nippon Denshoku Industries Co., Ltd. haze meter "NDH7000SP". The results are shown in Table 1. The smaller these values, the better the optical properties.
＜フィルムのプレス＞
上述のようにして作製したフィルムを、北川精機株式会社製テストプレス機「ＫＶＨＣ」を用い、２０ＭＰａの圧力、２６０℃の温度で１５分間プレスし、次いで、氷水で急冷して、厚さ約１００μｍのプレスフィルムを得た。
<Film press>
The film produced as described above was pressed for 15 minutes at a pressure of 20 MPa and a temperature of 260 ° C. using a test press “KVHC” manufactured by Kitagawa Seiki Co., Ltd., and then quenched with ice water to a thickness of about 100 μm. A press film was obtained.
＜＜プレスフィルムのヘイズ値の測定＞＞
上述のようにして得たプレスフィルムに対し、上述したヘーズメーターを用いてヘイズ値（％）を測定した。結果を表１に示す。これらの値が小さいフィルムほど、光学特性に優れることを示す。
<< Measurement of Haze Value of Press Film >>
With respect to the press film obtained as described above, the haze value (%) was measured using the above-described haze meter. The results are shown in Table 1. The smaller these values, the better the optical properties.
＜＜プレスフィルムの切断面の観察（海島構造の有無の評価及び島相の直径の測定）＞＞
上述のようにして得たプレスフィルムを、押出成形時の押出方向に対して垂直方向に、常法に従って切断した。そして、その切断面を、日立ハイテク社製原子間力顕微鏡（Atomic Force Microscope；ＡＦＭ）（ユニット：ＳＰＡ４００、プローブステーション：ＳＰＩ３８００Ｎ、カンチレバー：ＳＩ−ＤＦ４０、測定モードＳＩＳ−ＤＦＭ）で観察し、海島構造が形成されているか否かを確認した。また、海島構造の形成が確認された場合には、１０個の島相を任意に選択し、これら島相の輪郭を形成する周の２点で結ばれる線分が最長となる長さをそれぞれ測定し、それらの平均値を直径として求めた。結果を表１に示す。
<< Observation of cut surface of press film (Evaluation of presence or absence of sea-island structure and measurement of island phase diameter) >>
The press film obtained as described above was cut according to a conventional method in a direction perpendicular to the extrusion direction during extrusion molding. Then, the cut surface was observed with an atomic force microscope (AFM) (unit: SPA400, probe station: SPI3800N, cantilever: SI-DF40, measurement mode SIS-DFM) manufactured by Hitachi High-Tech. It was confirmed whether or not was formed. In addition, when the formation of the sea-island structure is confirmed, 10 island phases are arbitrarily selected, and the length of the longest line segment connected at the two points on the circumference forming the outline of these island phases is set. Measurements were made, and the average value was obtained as the diameter. The results are shown in Table 1.
＜＜折り曲げ試験＞＞
上述のようにして得たプレスフィルムを、人の指によって折り曲げた。ここで、プレスフィルムが割れた場合には×、プレスフィルムの表面にクレーズが発生した場合には△、プレスフィルムが割れることなく、クレーズも発生しなかった場合には○と評価した。結果を表１に示す。○の評価結果は、靭性に優れることを示す。
<< Bending test >>
The press film obtained as described above was bent by a human finger. Here, it was evaluated as x when the press film was cracked, Δ when craze was generated on the surface of the press film, and ◯ when craze was not generated without cracking the press film. The results are shown in Table 1. The evaluation result of ○ indicates that the toughness is excellent.
（実施例２）
実施例１において、第１共重合体としての共重合体Ａ及び第２共重合体としての共重合体Ｂの使用量を、９９質量部及び１質量部から９５質量部及び５質量部に変えたこと以外は、実施例１と同様にして、各種測定等を行った。結果を表１に示す。
(Example 2)
In Example 1, the usage-amount of the copolymer A as a 1st copolymer and the copolymer B as a 2nd copolymer is changed into 99 mass parts and 5 mass parts from 99 mass parts and 1 mass part. Except that, various measurements were performed in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
（実施例３）
実施例１において、第１共重合体としての共重合体Ａ及び第２共重合体としての共重合体Ｂの使用量を、９９質量部及び１質量部から９０質量部及び１０質量部に変えたこと以外は、実施例１と同様にして、各種測定等を行った。結果を表１に示す。
Example 3
In Example 1, the usage-amount of the copolymer A as a 1st copolymer and the copolymer B as a 2nd copolymer is changed into 99 mass parts and 10 mass parts from 99 mass parts and 1 mass part. Except that, various measurements were performed in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
（実施例４）
実施例１において、第１共重合体としての共重合体Ａ及び第２共重合体としての共重合体Ｂの使用量を、９９質量部及び１質量部から８０質量部及び２０質量部に変えたこと以外は、実施例１と同様にして、各種測定等を行った。結果を表１に示す。
(Example 4)
In Example 1, the usage-amount of the copolymer A as a 1st copolymer and the copolymer B as a 2nd copolymer is changed into 99 mass parts and 1 mass part from 80 mass parts and 20 mass parts. Except that, various measurements were performed in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
（実施例５）
実施例３において、第２共重合体として、共重合体Ｂに代えて、以下のようにして調製した共重合体Ｃを用いたこと以外は、実施例３と同様にして、各種測定等を行った。結果を表１に示す。
＜共重合体Ｃの調製＞
脱水・脱酸処理したノルボルネン２１ｍｍｏｌ及び４−メチル−１−ペンテン６３ｍｍｏｌを有機溶媒中でそれぞれ適当な濃度に調整した後、助触媒としてのアルキルアルミニウム系化合物及び有機ボラン系化合物を加え、更に、重合触媒としての第４族元素に属する遷移金属の錯体を加えて、重合反応を行った。また、反応後の溶液を貧溶媒中に滴下し、析出物の精製及び乾燥を行って、第２共重合体としての共重合体Ｃを調製した。
(Example 5)
In Example 3, in place of the copolymer B, the copolymer C prepared as follows was used as the second copolymer in the same manner as in Example 3 except that various measurements were performed. went. The results are shown in Table 1.
<Preparation of copolymer C>
After adjusting 21 mmol of norbornene and 63 mmol of 4-methyl-1-pentene subjected to dehydration and deacidification to appropriate concentrations in an organic solvent, an alkylaluminum compound and an organic borane compound as cocatalysts were added, and polymerization was further performed. A polymerization reaction was carried out by adding a transition metal complex belonging to the Group 4 element as a catalyst. Moreover, the solution after reaction was dripped in a poor solvent, the deposit was refine | purified and dried, and the copolymer C as a 2nd copolymer was prepared.
（実施例６）
実施例３において、第２共重合体として、共重合体Ｂに代えて、以下のようにして調製した共重合体Ｄを用いたこと以外は、実施例３と同様にして、各種測定等を行った。結果を表１に示す。
＜共重合体Ｄの調製＞
脱水・脱酸処理したノルボルネン２１ｍｍｏｌ及び１−ヘキセン３９ｍｍｏｌを有機溶媒中でそれぞれ適当な濃度に調整した後、助触媒としてのアルキルアルミニウム系化合物及び有機ボラン系化合物を加え、更に、重合触媒としての第４族元素に属する遷移金属の錯体を加えて、重合反応を行った。また、反応後の溶液を貧溶媒中に滴下し、析出物の精製及び乾燥を行って、第２共重合体としての共重合体Ｄを調製した。
(Example 6)
In Example 3, various measurements and the like were performed in the same manner as in Example 3 except that instead of copolymer B, copolymer D prepared as follows was used as the second copolymer. went. The results are shown in Table 1.
<Preparation of copolymer D>
After adjusting 21 mmol of norbornene and 39 mmol of 1-hexene that have been dehydrated and deoxidized to appropriate concentrations in an organic solvent, an alkylaluminum compound and an organic borane compound as cocatalysts are added, and further, A polymerization reaction was carried out by adding a transition metal complex belonging to Group 4 element. Moreover, the solution after reaction was dripped in the poor solvent, the deposit was refine | purified and dried, and the copolymer D as a 2nd copolymer was prepared.
（実施例７）
実施例３において、第２共重合体として、共重合体Ｂに代えて、以下のようにして調製した共重合体Ｅを用いたこと以外は、実施例３と同様にして、各種測定等を行った。結果を表１に示す。
＜共重合体Ｅの調製＞
脱水・脱酸処理したノルボルネン２１ｍｍｏｌ及び１−オクテン３０ｍｍｏｌを有機溶媒中でそれぞれ適当な濃度に調整した後、助触媒としてのアルキルアルミニウム系化合物及び有機ボラン系化合物を加え、更に、重合触媒としての第４族元素に属する遷移金属の錯体を加えて、重合反応を行った。また、反応後の溶液を貧溶媒中に滴下し、析出物の精製及び乾燥を行って、第２共重合体としての共重合体Ｅを調製した。
(Example 7)
In Example 3, in place of the copolymer B, the copolymer E prepared as follows was used in the same manner as in Example 3 except that various measurements were performed. went. The results are shown in Table 1.
<Preparation of copolymer E>
After adjusting 21 mmol of norbornene and 30 mmol of 1-octene subjected to dehydration and deoxidation treatment to an appropriate concentration in an organic solvent, an alkylaluminum compound and an organic borane compound as cocatalysts are added. A polymerization reaction was carried out by adding a transition metal complex belonging to Group 4 element. Moreover, the solution after reaction was dripped in a poor solvent, the deposit was refine | purified and dried, and the copolymer E as a 2nd copolymer was prepared.
（実施例８）
実施例３において、第２共重合体として、共重合体Ｂに代えて、以下のようにして調製した共重合体Ｆを用いたこと以外は、実施例３と同様にして、各種測定等を行った。結果を表１に示す。
＜共重合体Ｆの調製＞
脱水・脱酸処理したノルボルネン２１ｍｍｏｌ及び１−デセン１４ｍｍｏｌを有機溶媒中でそれぞれ適当な濃度に調整した後、助触媒としてのアルキルアルミニウム系化合物及び有機ボラン系化合物を加え、更に、重合触媒としての第４族元素に属する遷移金属の錯体を加えて、重合反応を行った。また、反応後の溶液を貧溶媒中に滴下し、析出物の精製及び乾燥を行って、第２共重合体としての共重合体Ｆを調製した。
(Example 8)
In Example 3, in place of the copolymer B, the copolymer F prepared as follows was used in the same manner as in Example 3 except that various measurements were performed. went. The results are shown in Table 1.
<Preparation of copolymer F>
After adjusting 21 mmol of norbornene and 14 mmol of 1-decene that have been dehydrated and deoxidized to appropriate concentrations in an organic solvent, an alkylaluminum compound and an organic borane compound as cocatalysts are added. A polymerization reaction was carried out by adding a transition metal complex belonging to Group 4 element. Moreover, the solution after reaction was dripped in the poor solvent, the deposit was refine | purified and dried, and the copolymer F as a 2nd copolymer was prepared.
（実施例９）
実施例３において、第１共重合体として、共重合体Ａに代えて、三井化学株式会社製「Ａｐｅｌ ６０１５」（テトラシクロドデセンとエチレンとの共重合体、ガラス転移温度（Ｔｇ）：１５２℃）（共重合体Ｇ）を用いたこと以外は、実施例３と同様にして、各種測定等を行った。結果を表１に示す。
Example 9
In Example 3, instead of the copolymer A as the first copolymer, “Apel 6015” (a copolymer of tetracyclododecene and ethylene, glass transition temperature (Tg): 152, manufactured by Mitsui Chemicals, Inc. C.) Various measurements were made in the same manner as in Example 3 except that (Copolymer G) was used. The results are shown in Table 1.
（比較例１）
実施例１において、第２共重合体としての共重合体Ｂを用いなかった（即ち、共重合体Ａ及び共重合体Ｂの使用量を、９９質量部及び１質量部から１００質量部及び０質量部に変えた）こと以外は、実施例１と同様にして、各種測定等を行った。結果を表２に示す。
(Comparative Example 1)
In Example 1, the copolymer B as the second copolymer was not used (that is, the amount of the copolymer A and the copolymer B used was 99 parts by mass and 1 part by mass to 100 parts by mass and 0 parts by mass). Various measurements and the like were performed in the same manner as in Example 1 except that it was changed to parts by mass. The results are shown in Table 2.
（比較例２）
実施例１において、第１共重合体としての共重合体Ａ及び第２共重合体としての共重合体Ｂの使用量を、９９質量部及び１質量部から９９．５質量部及び０．５質量部に変えたこと以外は、実施例１と同様にして、各種測定等を行った。結果を表２に示す。
(Comparative Example 2)
In Example 1, the usage-amount of the copolymer A as a 1st copolymer and the copolymer B as a 2nd copolymer is 99 mass parts and 1 mass part to 99.5 mass parts and 0.5. Various measurements were performed in the same manner as in Example 1 except that the mass parts were changed. The results are shown in Table 2.
（比較例３）
実施例１において、第１共重合体としての共重合体Ａ及び第２共重合体としての共重合体Ｂの使用量を、９９質量部及び１質量部から７０質量部及び３０質量部に変えたこと以外は、実施例１と同様にして、各種測定等を行った。結果を表２に示す。
(Comparative Example 3)
In Example 1, the usage-amount of the copolymer A as a 1st copolymer and the copolymer B as a 2nd copolymer is changed from 99 mass parts and 1 mass part to 70 mass parts and 30 mass parts. Except that, various measurements were performed in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2.
（比較例４）
実施例１において、第１共重合体としての共重合体Ａ及び第２共重合体としての共重合体Ｂの使用量を、９９質量部及び１質量部から５０質量部及び５０質量部に変えたこと以外は、実施例１と同様にして、各種測定等を行った。結果を表２に示す。
(Comparative Example 4)
In Example 1, the usage-amount of the copolymer A as a 1st copolymer and the copolymer B as a 2nd copolymer is changed from 99 mass parts and 1 mass part to 50 mass parts and 50 mass parts. Except that, various measurements were performed in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2.
（比較例５）
実施例１において、第１共重合体としての共重合体Ａを用いなかった（即ち、共重合体Ａ及び共重合体Ｂの使用量を、９９質量部及び１質量部から０質量部及び１００質量部に変えた）こと以外は、実施例１と同様にして、各種測定等を行った。結果を表２に示す。
(Comparative Example 5)
In Example 1, the copolymer A as the first copolymer was not used (that is, the amount of the copolymer A and the copolymer B used was 99 parts by mass and 1 part by mass to 0 parts by mass and 100 parts by mass). Various measurements and the like were performed in the same manner as in Example 1 except that it was changed to parts by mass. The results are shown in Table 2.
（比較例６）
実施例３において、第２共重合体として、共重合体Ｂに代えて、株式会社クラレ製「セプトン８００７」（スチレン／エチレン／ブチレン／スチレン系のエラストマー、ガラス転移温度（Ｔｇ）：−４８℃）（共重合体Ｈ）を用いたこと以外は、実施例３と同様にして、各種測定等を行った。結果を表２に示す。
(Comparative Example 6)
In Example 3, instead of the copolymer B, as the second copolymer, “Septon 8007” manufactured by Kuraray Co., Ltd. (styrene / ethylene / butylene / styrene elastomer, glass transition temperature (Tg): −48 ° C. ) Various measurements were performed in the same manner as in Example 3 except that (Copolymer H) was used. The results are shown in Table 2.
（比較例７）
実施例３において、第１共重合体として、共重合体Ａに代えて、ポリプラスチックス株式会社製「ＴＯＰＡＳ６０１３」（ノルボルネンとエチレンとの共重合体、ガラス転移温度（Ｔｇ）：１３８℃）（共重合体Ｉ）を用いたこと以外は、実施例３と同様にして、各種測定等を行った。結果を表２に示す。
(Comparative Example 7)
In Example 3, as the first copolymer, instead of copolymer A, “TOPAS 6013” manufactured by Polyplastics Co., Ltd. (a copolymer of norbornene and ethylene, glass transition temperature (Tg): 138 ° C.) ( Various measurements were performed in the same manner as in Example 3 except that the copolymer I) was used. The results are shown in Table 2.
（比較例８）
実施例３において、第２共重合体として、共重合体Ｂに代えて、以下のようにして調製した共重合体Ｊを用いたこと以外は、実施例３と同様にして、各種測定等を行った。結果を表２に示す。
＜共重合体Ｊの調製＞
撹拌機を備えた、清浄で乾燥した７５ｄｍ3の重合反応器を窒素で、次いでエチレンで掃気し、ノルボルネン溶融物２２，０００ｇを５０℃で導入した。次いで、撹拌しながらこの反応器を５０℃に維持し、１５バールのエチレン（超大気圧）を強制的に送り込んだ。その後、メチルアルミノキサンのトルエン溶液を反応器中に計量供給し、補給によりエチレン圧を１５バールに維持しながら、反応器内の混合物を５０℃で１５分間撹拌した。更に、重合触媒としての第４族元素に属する遷移金属の錯体を加えて、重合反応を行った。また、反応後の溶液を貧溶媒中に滴下し、析出物の精製及び乾燥を行って、第２共重合体としての共重合体Ｊを調製した。
なお、共重合体Ｊは、ガラス転移温度（Ｔｇ）：１８℃であった。
(Comparative Example 8)
In Example 3, various measurements and the like were performed in the same manner as in Example 3 except that instead of the copolymer B, the copolymer J prepared as follows was used as the second copolymer. went. The results are shown in Table 2.
<Preparation of copolymer J>
A clean and dry 75 dm 3 polymerization reactor equipped with a stirrer was purged with nitrogen and then with ethylene and 22,000 g of norbornene melt was introduced at 50 ° C. The reactor was then maintained at 50 ° C. with stirring, and 15 bar ethylene (superatmospheric pressure) was forced in. Thereafter, a toluene solution of methylaluminoxane was metered into the reactor, and the mixture in the reactor was stirred at 50 ° C. for 15 minutes while maintaining the ethylene pressure at 15 bar by replenishment. Further, a transition metal complex belonging to Group 4 element as a polymerization catalyst was added to carry out the polymerization reaction. Moreover, the solution after reaction was dripped in the poor solvent, the deposit was refine | purified and dried, and the copolymer J as a 2nd copolymer was prepared.
In addition, the copolymer J was glass transition temperature (Tg): 18 degreeC.
表１及び２から、シクロオレフィン系共重合体である前記第１共重合体と、ノルボルネンとα−オレフィンとを共重合してなる前記第２共重合体とを所定割合で含有する上、前記第１共重合体が海相を構成し、前記第２共重合体が所定の島相を構成する海島構造を有する本発明の樹脂組成物は、比較例に係る樹脂組成物に比べ、高いレベルで光学特性、耐熱性及び靭性の並立が図られていることが分かる。 From Tables 1 and 2, the first copolymer, which is a cycloolefin copolymer, and the second copolymer obtained by copolymerizing norbornene and α-olefin in a predetermined ratio, The resin composition of the present invention having a sea-island structure in which the first copolymer constitutes a sea phase and the second copolymer constitutes a predetermined island phase is higher than the resin composition according to the comparative example. It can be seen that the optical characteristics, heat resistance and toughness are aligned.
本発明によれば、高い光学特性を有しつつ、耐熱性と靭性とに優れたナノコンポジットとしての樹脂組成物を提供することができ、かかる樹脂組成物は、光学材料、特にフィルム、シート、ロッド、ファイバー等の作製に用いることができる。 According to the present invention, it is possible to provide a resin composition as a nanocomposite excellent in heat resistance and toughness while having high optical properties. Such a resin composition is an optical material, particularly a film, a sheet, It can be used for production of rods, fibers and the like.
１ 第１共重合体
２ 第２共重合体
３ 島相の直径
1
Claims (6)
ノルボルネンとα−オレフィンとを共重合してなる、前記第１共重合体とは異なる第２共重合体とを含有する樹脂組成物であって、
前記第１共重合体のガラス転移温度が１５０℃超であり、
前記第２共重合体のガラス転移温度が２０℃以上であり、
前記樹脂組成物における前記第１共重合体及び前記第２共重合体の総含有量に対する前記第２共重合体の含有量の割合が１質量％以上２０質量％以下であり、且つ、
前記第１共重合体が海相を構成し、前記第２共重合体が島相を構成する海島構造を有し、前記島相の直径が、１ｎｍ以上３００ｎｍ以下であることを特徴とする、樹脂組成物（但し、前記第２共重合体が、環状オレフィン系樹脂に不飽和カルボン酸又は不飽和カルボン酸無水物をグラフト及び／又は共重合した変性環状オレフィン系樹脂である場合を除く。）。 A first copolymer which is a cycloolefin copolymer;
A resin composition comprising a second copolymer different from the first copolymer, obtained by copolymerizing norbornene and α-olefin,
The glass transition temperature of the first copolymer is more than 150 ° C;
The glass transition temperature of the second copolymer is 20 ° C. or higher,
The ratio of the content of the second copolymer to the total content of the first copolymer and the second copolymer in the resin composition is 1% by mass to 20% by mass, and
The first copolymer constitutes a sea phase, the second copolymer has a sea-island structure constituting an island phase, and the island phase has a diameter of 1 nm to 300 nm, Resin composition (excluding the case where the second copolymer is a modified cyclic olefin resin obtained by grafting and / or copolymerizing an unsaturated carboxylic acid or an unsaturated carboxylic acid anhydride to a cyclic olefin resin) .
ノルボルネンとα−オレフィンとを共重合してなる、前記第１共重合体とは異なる第２共重合体とを含有する樹脂組成物であって、A resin composition comprising a second copolymer different from the first copolymer, obtained by copolymerizing norbornene and α-olefin,
前記第１共重合体のガラス転移温度が１５０℃超であり、The glass transition temperature of the first copolymer is more than 150 ° C;
前記第２共重合体のガラス転移温度が２０℃以上であり、The glass transition temperature of the second copolymer is 20 ° C. or higher,
前記樹脂組成物における前記第１共重合体及び前記第２共重合体の総含有量に対する前記第２共重合体の含有量の割合が１質量％以上２０質量％以下であり、且つ、The ratio of the content of the second copolymer to the total content of the first copolymer and the second copolymer in the resin composition is 1% by mass to 20% by mass, and
前記第１共重合体が海相を構成し、前記第２共重合体が島相を構成する海島構造を有し、前記島相の直径が、１ｎｍ以上３００ｎｍ以下であり、The first copolymer constitutes a sea phase, the second copolymer has a sea-island structure constituting an island phase, and the diameter of the island phase is 1 nm or more and 300 nm or less;
前記第１共重合体のガラス転移温度と前記第２共重合体のガラス転移温度との差が２０℃以下であることを特徴とする、樹脂組成物。The resin composition, wherein a difference between a glass transition temperature of the first copolymer and a glass transition temperature of the second copolymer is 20 ° C. or less.
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