JPWO2016002750A1 - メタクリル樹脂またはメタクリル樹脂組成物 - Google Patents

メタクリル樹脂またはメタクリル樹脂組成物 Download PDF

Info

Publication number
JPWO2016002750A1
JPWO2016002750A1 JP2016531378A JP2016531378A JPWO2016002750A1 JP WO2016002750 A1 JPWO2016002750 A1 JP WO2016002750A1 JP 2016531378 A JP2016531378 A JP 2016531378A JP 2016531378 A JP2016531378 A JP 2016531378A JP WO2016002750 A1 JPWO2016002750 A1 JP WO2016002750A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
methacrylic resin
mass
resin composition
molecular weight
methacrylic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2016531378A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6484627B2 (ja
Inventor
淳裕 中原
淳裕 中原
達 阿部
達 阿部
高橋 享
享 高橋
宙 小澤
宙 小澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kuraray Co Ltd
Original Assignee
Kuraray Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kuraray Co Ltd filed Critical Kuraray Co Ltd
Publication of JPWO2016002750A1 publication Critical patent/JPWO2016002750A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6484627B2 publication Critical patent/JP6484627B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F20/00Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride, ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F20/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms, Derivatives thereof
    • C08F20/10Esters
    • C08F20/12Esters of monohydric alcohols or phenols
    • C08F20/16Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms
    • C08F20/18Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms with acrylic or methacrylic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F120/00Homopolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride, ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F120/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F120/10Esters
    • C08F120/12Esters of monohydric alcohols or phenols
    • C08F120/14Methyl esters, e.g. methyl (meth)acrylate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F265/00Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of unsaturated monocarboxylic acids or derivatives thereof as defined in group C08F20/00
    • C08F265/04Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of unsaturated monocarboxylic acids or derivatives thereof as defined in group C08F20/00 on to polymers of esters
    • C08F265/06Polymerisation of acrylate or methacrylate esters on to polymers thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F285/00Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to preformed graft polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L33/00Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L33/04Homopolymers or copolymers of esters
    • C08L33/06Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, which oxygen atoms are present only as part of the carboxyl radical
    • C08L33/10Homopolymers or copolymers of methacrylic acid esters
    • C08L33/12Homopolymers or copolymers of methyl methacrylate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L51/00Compositions of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L51/04Compositions of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers grafted on to rubbers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L69/00Compositions of polycarbonates; Compositions of derivatives of polycarbonates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L71/00Compositions of polyethers obtained by reactions forming an ether link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L71/08Polyethers derived from hydroxy compounds or from their metallic derivatives
    • C08L71/10Polyethers derived from hydroxy compounds or from their metallic derivatives from phenols
    • C08L71/12Polyphenylene oxides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2500/00Characteristics or properties of obtained polyolefins; Use thereof
    • C08F2500/16Syndiotactic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/02Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
    • C08L2205/025Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group containing two or more polymers of the same hierarchy C08L, and differing only in parameters such as density, comonomer content, molecular weight, structure
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
    • C08L2205/035Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend containing four or more polymers in a blend

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)

Abstract

メタクリル酸メチルに由来する構造単位の総含有量が90質量%以上であり、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーで得られるクロマトグラムにおいて最大強度値を示すリテンションタイムに対応するポリスチレン換算の分子量MAが3万以上10万以下であり、前記最大強度値に対して70%以上の強度を示す範囲のデータを用いてガウス関数に非線形最小二乗法によってフィッティングしてなる近似曲線と前記クロマトグラムのベースラインとに囲まれる領域の面積SgAが、前記クロマトグラムとそれのベースラインとに囲まれる面積SAに対して45〜80%であり、且つ前記フィッティングで得られる近似曲線に基いて算出されるポリスチレン換算の、重量平均分子量MwgAと数平均分子量MngAとの比MwgA/MngAが、1.01以上1.20以下であるメタクリル樹脂〔A〕を90質量%以上100質量%以下で含有するメタクリル樹脂組成物。

Description

本発明は、メタクリル樹脂またはメタクリル樹脂組成物に関する。より詳細に、本発明は、透明性が高く、熱収縮率が小さく、熱分解し難く、強度が高く且つ表面平滑性に優れる成形体を得ることができる優れた成形加工性を有するメタクリル樹脂またはメタクリル樹脂組成物に関する。
メタクリル樹脂は、高い透明性を有し、光学部材、照明部材、看板部材、装飾部材等に用いられる成形体の材料として有用である。ところが、一般成形用のメタクリル樹脂はガラス転移温度が約110℃と低いため、該メタクリル樹脂からなる成形体は熱によって変形しやすいという問題を有している。
ガラス転移温度が高いメタクリル樹脂として、高いシンジオタクティシティを有するメタクリル樹脂が知られている(特許文献1、2参照)。しかしながら、高いシンジオタクティシティを有するメタクリル樹脂は成形加工性に劣るため、該メタクリル樹脂からなる成形体は表面平滑性に劣る傾向がある。分子量を低くすることで成形加工性を改善できることは知られているが、得られる成形体の力学強度が低下するという別の課題を生じる。このため、高いシンジオタクティシティを有するメタクリル樹脂からなる成形体はいまだ実用化に至っていない。
特開平3−263412号公報 特開2002−327012号公報
本発明の目的は、透明性が高く、熱収縮率が小さく、熱分解し難く、強度が高く且つ表面平滑性に優れる成形体を得ることができる優れた成形加工性を有するメタクリル樹脂またはメタクリル樹脂組成物を提供することである。
上記目的を達成すべく検討した結果、以下の形態を包含する本発明を完成するに至った。
〔1〕メタクリル酸メチルに由来する構造単位の総含有量が90質量%以上で、 ゲルパーミエーションクロマトグラフィーで得られるクロマトグラムにおいて最大強度値を示すリテンションタイムに対応するポリスチレン換算の分子量MAが3万以上10万以下で、
前記クロマトグラムのうち最大強度値に対して70%以上の強度を示す範囲のデータのみを用いて非線形最小二乗法によってガウス関数にフィッティングしてなる近似曲線と前記クロマトグラムのベースラインとに囲まれる領域の面積SgAが、前記クロマトグラムとそれのベースラインとに囲まれる領域の面積SAに対して45〜80%で、且つ
前記フィッティングで得られる近似曲線に基いて算出されるポリスチレン換算の、数平均分子量MngAに対する重量平均分子量MwgAの比MwgA/MngAが1.01以上1.20以下である、メタクリル樹脂。
〔2〕ゲルパーミエーションクロマトグラフィーで得られるクロマトグラムに基いて算出されるポリスチレン換算の、数平均分子量MnAに対する重量平均分子量MwAの比MwA/MnAが1.3〜3.0である、〔1〕に記載のメタクリル樹脂。
〔3〕メタクリル酸メチルに由来する構造単位の総含有量が99質量%以上である、〔1〕または〔2〕に記載のメタクリル樹脂。
〔4〕三連子表示のシンジオタクティシティ(rr)が58%以上である、〔1〕〜〔3〕のいずれかひとつに記載のメタクリル樹脂。
〔5〕示差走査熱量測定により測定される中間点ガラス転移温度が120℃以上である、〔1〕〜〔4〕のいずれかひとつに記載のメタクリル樹脂。
〔6〕前記〔1〕〜〔5〕のいずれかひとつに記載のメタクリル樹脂100質量部と、ポリカーボネート樹脂1〜10質量部とを含有する、メタクリル樹脂組成物。
〔7〕前記〔1〕〜〔5〕のいずれかひとつに記載のメタクリル樹脂100質量部と、架橋ゴム5〜30質量部とを含有する、メタクリル樹脂組成物。
〔8〕前記〔1〕〜〔5〕のいずれかひとつに記載のメタクリル樹脂100質量部と、フェノキシ樹脂0.1〜10質量部とを含有する、メタクリル樹脂組成物。
〔9〕メタクリル酸メチルに由来する構造単位の総含有量が90質量%以上であるメタクリル樹脂〔A〕を70質量%以上含有するメタクリル樹脂組成物であって、
ゲルパーミエーションクロマトグラフィーで得られるクロマトグラムにおいて最大強度値を示すリテンションタイムに対応するポリスチレン換算の分子量MCが3万以上10万以下で、
前記クロマトグラムのうち最大強度値に対して70%以上の強度を示す範囲のデータのみを用いて非線形最小二乗法によってガウス関数にフィッティングしてなる近似曲線と前記クロマトグラムのベースラインとに囲まれる領域の面積SgCが、前記クロマトグラムとそれのベースラインとに囲まれる領域の面積SCに対して45〜80%で、且つ
前記フィッティングで得られる近似曲線に基いて算出されるポリスチレン換算の、数平均分子量MngCに対する重量平均分子量MwgCの比MwgC/MngCが1.01以上1.20以下である、メタクリル樹脂組成物。
〔10〕ゲルパーミエーションクロマトグラフィーで得られるクロマトグラムに基いて算出されるポリスチレン換算の、数平均分子量MnCに対する重量平均分子量MwCの比MwC/MnCが1.3〜3.0である、〔9〕に記載のメタクリル樹脂組成物。
〔11〕メタクリル樹脂〔A〕は、メタクリル酸メチルに由来する構造単位の総含有量が99質量%以上である、〔9〕または〔10〕に記載のメタクリル樹脂組成物。
〔12〕メタクリル樹脂〔A〕は、三連子表示のシンジオタクティシティ(rr)が58%以上である、〔9〕〜〔11〕のいずれかひとつに記載のメタクリル樹脂組成物。
〔13〕示差走査熱量測定により測定される中間点ガラス転移温度が120℃以上である、〔9〕〜〔12〕のいずれかひとつに記載のメタクリル樹脂組成物。
〔14]メタクリル樹脂〔A〕100質量部に対してポリカーボネート樹脂1〜10質量部をさらに含有する、〔9〕〜〔13〕のいずれかひとつに記載のメタクリル樹脂組成物。
〔15〕メタクリル樹脂〔A〕100質量部に対して架橋ゴム5〜30質量部をさらに含有する、〔9〕〜〔13〕のいずれかひとつに記載のメタクリル樹脂組成物。
〔16〕メタクリル樹脂〔A〕100質量部に対してフェノキシ樹脂0.1〜10質量部をさらに含有する、〔9〕〜〔13〕のいずれかひとつに記載のメタクリル樹脂組成物。
〔17〕前記〔1〕〜〔5〕のいずれかひとつに記載のメタクリル樹脂または前記〔6〕〜〔16〕のいずれかひとつに記載のメタクリル樹脂組成物からなる成形体。
〔18〕前記〔1〕〜〔5〕のいずれかひとつに記載のメタクリル樹脂または前記〔6〕〜〔16〕のいずれかひとつに記載のメタクリル樹脂組成物からなるフィルム。
〔19〕前記〔1〕〜〔5〕のいずれかひとつに記載のメタクリル樹脂または前記〔6〕〜〔16〕のいずれかひとつに記載のメタクリル樹脂組成物からなる延伸フィルム。
〔20〕前記〔1〕〜〔5〕のいずれかひとつに記載のメタクリル樹脂または前記〔6〕〜〔16〕のいずれかひとつに記載のメタクリル樹脂組成物からなる位相差フィルム。
〔21〕前記〔1〕〜〔5〕のいずれかひとつに記載のメタクリル樹脂または前記〔6〕〜〔16〕のいずれかひとつに記載のメタクリル樹脂組成物からなる偏光子保護フィルム。
〔22〕三連子表示のシンジオタクティシティ(rr)が65%以上であるメタクリル樹脂〔I〕と、
三連子表示のシンジオタクティシティ(rr)が45〜58%であるメタクリル樹脂〔II〕とを、
メタクリル樹脂〔I〕/メタクリル樹脂〔II〕の質量比40/60〜70/30で溶融混練することを含む〔1〕〜〔5〕のいずれかひとつに記載のメタクリル樹脂の製造方法。
〔23〕三連子表示のシンジオタクティシティ(rr)が65%以上であるメタクリル樹脂〔I〕と、
三連子表示のシンジオタクティシティ(rr)が45〜58%であるメタクリル樹脂〔II〕とを、
メタクリル樹脂〔I〕/メタクリル樹脂〔II〕の質量比40/60〜70/30で溶融混練してメタクリル樹脂〔A〕を得ることを含む、〔6〕〜〔16〕のいずれかひとつに記載のメタクリル樹脂組成物の製造方法。
〔24〕三連子表示のシンジオタクティシティ(rr)が65%以上であるメタクリル樹脂〔I〕と、
三連子表示のシンジオタクティシティ(rr)が45〜58%であるメタクリル樹脂〔II〕と、
ポリカーボネート樹脂とを、
メタクリル樹脂〔I〕/メタクリル樹脂〔II〕の質量比40/60〜70/30で溶融混練することを含む、〔6〕または〔14〕に記載のメタクリル樹脂組成物の製造方法。
〔25〕三連子表示のシンジオタクティシティ(rr)が65%以上であるメタクリル樹脂〔I〕と、
三連子表示のシンジオタクティシティ(rr)が45〜58%であるメタクリル樹脂〔II〕と、
架橋ゴムとを、
メタクリル樹脂〔I〕/メタクリル樹脂〔II〕の質量比40/60〜70/30で溶融混練することを含む、〔7〕または〔15〕に記載のメタクリル樹脂組成物の製造方法。
〔26〕三連子表示のシンジオタクティシティ(rr)が65%以上であるメタクリル樹脂〔I〕と、
三連子表示のシンジオタクティシティ(rr)が45〜58%であるメタクリル樹脂〔II〕と、
フェノキシ樹脂とを、
メタクリル樹脂〔I〕/メタクリル樹脂〔II〕の質量比40/60〜70/30で溶融混練することを含む、〔8〕または〔16〕に記載のメタクリル樹脂組成物の製造方法。
本発明のメタクリル樹脂またはメタクリル樹脂組成物は、成形加工性に優れる。本発明のメタクリル樹脂またはメタクリル樹脂組成物を成形することによって、透明性が高く、熱収縮率が小さく、熱分解し難く、強度が高く且つ表面平滑性に優れる成形体を得ることができる。
クロマトグラフと近似曲線とベースラインを説明するための図である。
本発明の一実施形態に係るメタクリル樹脂はメタクリル樹脂〔A〕である。
本発明の一実施形態に係るメタクリル樹脂組成物はメタクリル樹脂〔A〕を含有するものである。なお、本願明細書では、メタクリル樹脂〔A〕のみからなる樹脂材料をメタクリル樹脂組成物と呼ぶことがある。
〔メタクリル樹脂〔A〕〕
メタクリル樹脂〔A〕は、メタクリル酸メチルに由来する構造単位の総含有量が90質量%以上のものであれば、特に制限されない。耐熱性などの観点から、メタクリル樹脂〔A〕のメタクリル酸メチルに由来する構造単位の総含有量は、好ましくは95質量%以上、より好ましくは98質量%以上、さらに好ましくは99質量%以上、最も好ましくは100質量%である。
メタクリル樹脂〔A〕は、メタクリル酸メチル以外の単量体に由来する構造単位を含有してもよい。メタクリル酸メチル以外の単量体としては、例えば、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチルなどのメタクリル酸メチル以外のメタクリル酸アルキルエステル;メタクリル酸フェニルなどのメタクリル酸アリールエステル;メタクリル酸シクロへキシル、メタクリル酸ノルボルネニルなどのメタクリル酸シクロアルキルエステル;アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸2−エチルへキシルなどのアクリル酸アルキルエステル;アクリル酸フェニルなどのアクリル酸アリールエステル;アクリル酸シクロへキシル、アクリル酸ノルボルネニルなどのアクリル酸シクロアルキルエステル;スチレン、α−メチルスチレンなどの芳香族ビニル化合物;アクリルアミド;メタクリルアミド;アクリロニトリル;メタクリロニトリル;などの一分子中に重合性の炭素−炭素二重結合を一つだけ有するビニル系単量体を挙げることができる。
メタクリル樹脂〔A〕は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーで得られるクロマトグラムにおいて最大強度値を示すリテンションタイムに対応するポリスチレン換算の分子量MA(ピークトップ分子量とも言う)が、好ましくは30000以上100000以下、より好ましくは40000以上95000以下、さらに好ましくは50000以上90000以下である。
ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによる測定は、以下のようにして行うことができる。溶離液としてテトラヒドロフラン、カラムとして東ソー株式会社製のTSKgel SuperMultipore HZM−Mの2本とSuperHZ4000を直列に繋いだものを用いる。分析装置として、示差屈折率検出器(RI検出器)を備えた東ソー株式会社製のHLC−8320(品番)を使用する。試験対象の樹脂材料、すなわちメタクリル樹脂またはメタクリル樹脂組成物4mgをテトラヒドロフラン5mlに溶解させて、さらに0.1μmのフィルターでろ過して試験対象溶液を調製する。カラムオーブンの温度を40℃に設定し、溶離液流量0.35ml/分で、試験対象溶液20μlを注入して、クロマトグラムを測定する。
クロマトグラムは、試験対象溶液と参照溶液との屈折率差に由来する電気信号値(強度Y)をリテンションタイムXに対してプロットしたチャートである。
分子量400〜5000000の範囲の標準ポリスチレンをゲルパーミエーションクロマトグラフィー測定し、リテンションタイムと分子量との関係を示す検量線を作成した。クロマトグラムの高分子量側の傾きがゼロからプラスに変化する点と、低分子量側のピークの傾きがマイナスからゼロに変化する点を結んだ線をベースラインとした。クロマトグラムが複数のピークを示す場合は、最も高分子量側のピークの傾きがゼロからプラスに変化する点と、最も低分子量側のピークの傾きがマイナスからゼロに変化する点を結んだ線をベースラインとした。
メタクリル樹脂〔A〕は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーで得られるクロマトグラム1のうち最大強度値に対して70%以上の強度を示す範囲のデータのみを用いて非線形最小二乗法によってガウス関数にフィッティングしてなる近似曲線2と前記クロマトグラムのベースライン3とに囲まれる領域の面積SgAが、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーで得られるクロマトグラム1とそれのベースライン3とに囲まれる面積SAに対して、通常、45〜80%、より好ましくは50〜79%である(図1参照)。
メタクリル樹脂〔A〕は、前記フィッティングで得られる近似曲線に基いて算出されるポリスチレン換算の、数平均分子量MngAに対する重量平均分子量MwgAの比MwgA/MngAが、通常、1.01以上1.20以下、より好ましくは1.02以上1.10以下である。
なお、ガウス関数として、Y=exp(−[(X−u)2/w2])で表される関数を用いた。ゲルパーミエーションクロマトグラフィーで得られるクロマトグラムを、該クロマトグラムにおける最大強度値を1として規格化した。最大強度値に対して0.7(70%)以上の強度を示す範囲のデータのみを集計し、非線形最小二乗法にて、前記ガウス関数にフィッティングさせた。なお、Yは規格化されたクロマトグラムの強度値、Xはリテンションタイム(保持時間)、wおよびuは変数である。uの初期値として最大強度値を示すときのリテンションタイムを用いた。wの初期値は最小二乗法の計算のために任意の数値を用いた。
さらに、メタクリル樹脂〔A〕は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーで得られるクロマトグラムに基いて算出されるポリスチレン換算の重量平均分子量MwAが、好ましくは50000〜150000、より好ましくは52000〜120000、さらに好ましくは55000〜100000である。
メタクリル樹脂〔A〕は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーで得られるクロマトグラムに基いて算出されるポリスチレン換算の、数平均分子量MnAに対する重量平均分子量MwAの比MwA/MnAが、通常、1.2以上3.5以下、好ましくは1.3以上3.0以下、好ましくは1.4以上2.7以下である。
メタクリル樹脂〔A〕は、三連子表示のシンジオタクティシティ(rr)の下限が、好ましくは58%、より好ましくは59%、さらに好ましくは60%である。該メタクリル樹脂〔A〕の三連子表示のシンジオタクティシティ(rr)の上限は、特に制限されないが、製膜性の観点から、好ましくは99%、より好ましくは85%、さらに好ましくは77%、よりさらに好ましくは65%、最も好ましくは64%である。
なお、メタクリル樹脂〔A〕と他の樹脂が混合して成る樹脂組成物の場合、メタクリル樹脂〔A〕を抽出によって分取し、それを測定対象とすることができる。
三連子表示のシンジオタクティシティ(rr)(以下、単に「シンジオタクティシティ(rr)」と称することがある。)は、連続する3つの構造単位の連鎖(3連子、triad)が有する2つの連鎖(2連子、diad)が、ともにラセモ(rrと表記する)である割合である。なお、ポリマー分子中の構造単位の連鎖(2連子、diad)において立体配置が同じものをメソ(meso)、逆のものをラセモ(racemo)と称し、それぞれm、rと表記する。
三連子表示のシンジオタクティシティ(rr)(%)は、重水素化クロロホルム中、30℃で1H−NMRスペクトルを測定し、そのスペクトルからTMSを0ppmとした際の0.6〜0.95ppmの領域の面積(X)と0.6〜1.35ppmの領域の面積(Y)とを計測し、式:(X/Y)×100にて算出することができる。
メタクリル樹脂〔A〕は、230℃および3.8kg荷重の条件で測定して決定されるメルトフローレートが、好ましくは0.1g/10分以上、より好ましくは0.2〜30g/10分、さらに好ましくは0.5〜20g/10分、最も好ましくは1.0〜10g/10分である。
また、メタクリル樹脂〔A〕は、ガラス転移温度が、好ましくは120℃以上、より好ましくは123℃以上、さらに好ましくは124℃以上である。メタクリル樹脂〔A〕のガラス転移温度の上限は、特に制限はないが、好ましくは130℃である。
ガラス転移温度は、DSC曲線から求められる中間点ガラス転移温度である。DSC曲線は、測定対象樹脂を、JIS K7121に準拠して、示差走査熱量計を用いて、230℃まで昇温し、次いで室温まで冷却し、その後、室温から230℃までを10℃/分で昇温させたときの、2回目の昇温時の示差走査熱量測定で得られるものである。
メタクリル樹脂〔A〕は、どのような製法で得られたものであってもよい。例えば、メタクリル樹脂〔A〕は、メタクリル酸メチルを重合またはメタクリル酸メチルと他の単量体とを重合することによって得ることができる。重合は、公知の方法にて行うことができる。重合の方法としては、連鎖移動の形態による分類で、例えば、ラジカル重合、アニオン重合などを挙げることができる。また、反応液の形態による分類で、塊状重合、溶液重合、懸濁重合、乳化重合などを挙げることができる。分子量分布の制御は、連鎖移動剤や重合開始剤などの種類、量、添加時期などを調節することによって行うことができる。このような分子量分布の制御は当業者においてよく知られた技術であり、目的とする分子量分布を有する樹脂を製造することは当業者にとって困難なことではない。
メタクリル樹脂〔A〕は、メタクリル樹脂〔I〕とメタクリル樹脂〔II〕とを溶融混練する方法にて得られるものが好ましい。
なお、以下本発明の一実施形態に係るメタクリル樹脂組成物について言及することがあるが、これらの言及は、多くの場合、同様に本発明の一実施形態に係るメタクリル樹脂にも適応できることは言うまでもない。
メタクリル樹脂〔I〕は、三連子表示のシンジオタクティシティ(rr)が、好ましくは65%以上、より好ましくは70〜90%、さらに好ましくは72〜85%である。かかるシンジオタクティシティが65%以上であることで、本発明のメタクリル樹脂組成物のガラス転移温度を高くすることができ、表面硬度の大きい成形体を得やすい。
メタクリル樹脂〔I〕は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーで得られるクロマトグラムに基いて算出されるポリスチレン換算の重量平均分子量Mw1が、好ましくは40000〜150000、より好ましくは40000〜120000、さらに好ましくは50000〜100000である。Mw1が40000以上であるとメタクリル樹脂組成物から得られる成形体の耐衝撃性や靭性が向上する傾向となり、150000以下であるとメタクリル樹脂組成物の流動性が向上し、これに伴い成形加工性が向上する傾向となる。
メタクリル樹脂〔I〕は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーで得られるクロマトグラムに基いて算出されるポリスチレン換算の、数平均分子量Mn1に対する重量平均分子量Mw1の比Mw1/Mn1が、下限として、好ましくは1.01、より好ましくは1.05、さらに好ましくは1.06であり、上限として、好ましは1.2、より好ましくは1.15、さらに好ましくは1.13である。Mw1/Mn1がこのような範囲内にあるメタクリル樹脂〔I〕を用いると、力学強度に優れた成形体を得易くなる。Mw1およびMn1は、メタクリル樹脂〔I〕の製造の際に使用する重合開始剤や連鎖移動剤などの種類、量、添加時期を調整することによって制御できる。
メタクリル樹脂〔I〕は、ガラス転移温度が、好ましくは125℃以上、より好ましくは128℃以上、さらに好ましくは130℃以上である。メタクリル樹脂〔I〕のガラス転移温度の上限は好ましくは140℃である。ガラス転移温度は、分子量やシンジオタクティシティ(rr)などを調節することによって制御することができる。メタクリル樹脂〔I〕のガラス転移温度が高くなるにしたがって、得られるメタクリル樹脂組成物のガラス転移温度が高くなり、該メタクリル樹脂組成物からなる成形体は熱収縮などの変形が起こり難い。
メタクリル樹脂〔I〕は、メタクリル酸エステルに由来する構造単位の含有量が、好ましくは90質量%以上、より好ましくは95質量%以上、さらに好ましくは98質量%以上、よりさらに好ましくは99質量%以上、最も好ましくは100質量%である。
メタクリル酸エステルとしては、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチルなどのメタクリル酸アルキルエステル;メタクリル酸フェニルなどのメタクリル酸アリールエステル;メタクリル酸シクロへキシル、メタクリル酸ノルボルネニルなどのメタクリル酸シクロアルキルエステル;を挙げることができる。これらのうち、メタクリル酸アルキルエステルが好ましく、メタクリル酸メチルが最も好ましい。
メタクリル樹脂〔I〕は、メタクリル酸エステルに由来する構造単位のうち、メタクリル酸メチルに由来する構造単位の含有量が、好ましくは90質量%以上、より好ましくは95質量%以上、さらに好ましくは98質量%以上、よりさらに好ましくは99質量%以上、最も好ましくは100質量%である。
メタクリル樹脂〔I〕に含有し得る、メタクリル酸エステルに由来する構造単位以外の構造単位としては、例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸2−エチルへキシルなどのアクリル酸アルキルエステル;アクリル酸フェニルなどのアクリル酸アリールエステル;アクリル酸シクロへキシル、アクリル酸ノルボルネニルなどのアクリル酸シクロアルキルエステル;スチレン、α−メチルスチレンなどの芳香族ビニル化合物;アクリルアミド;メタクリルアミド;アクリロニトリル;メタクリロニトリル;などの一分子中に重合性の炭素−炭素二重結合を一つだけ有するビニル系単量体に由来する構造単位を挙げることができる。
メタクリル樹脂〔I〕は、どのような製造方法で得られたものであってもよい。メタクリル樹脂〔I〕は、生産性が高く、耐熱分解性が高く、異物が少なく、メタクリル酸エステルの二量体や三量体が少なく、成形体の外観が優れるという観点から、アニオン重合法において、重合温度、重合時間、連鎖移動剤の種類や量、重合開始剤の種類や量などを調整することによって、製造されたものが好ましい。
かかるアニオン重合法としては、例えば、有機アルカリ金属化合物を重合開始剤として用いアルカリ金属またはアルカリ土類金属の塩などの鉱酸塩の存在下でアニオン重合する方法(特公平7−25859号参照)、有機アルカリ金属化合物を重合開始剤として用い有機アルミニウム化合物の存在下でアニオン重合する方法(特開平11−335432号公報参照)、有機希土類金属錯体を重合開始剤としてアニオン重合する方法(特開平6−93060号公報参照)などを挙げることができる。
メタクリル樹脂〔I〕の製造のためのアニオン重合法においては、重合開始剤としてn−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウム、イソブチルリチウム、tert−ブチルリチウム等のアルキルリチウムを用いることが好ましい。また、生産性の観点から有機アルミニウム化合物を共存させることが好ましい。
有機アルミニウム化合物としては、 AlR123 (式中、R1、R2およびR3は、それぞれ独立して置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有していてもよいシクロアルキル基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有していてもよいアラルキル基、置換基を有してもよいアルコキシル基、置換基を有してもよいアリールオキシ基またはN,N−二置換アミノ基を表す。さらに、R2およびR3は、それらが結合してなる、置換基を有していてもよいアリーレンジオキシ基であってもよい。)で表わされる化合物を挙げることができる。
有機アルミニウム化合物の具体例としては、イソブチルビス(2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノキシ)アルミニウム、イソブチルビス(2,6−ジ−tert−ブチルフェノキシ)アルミニウム、イソブチル〔2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−tert−ブチルフェノキシ)〕アルミニウム等を挙げることができる。
また、アニオン重合法においては、重合反応を制御するために、エーテルや含窒素化合物などを共存させることもできる。
メタクリル樹脂〔II〕は、三連子表示のシンジオタクティシティ(rr)が、好ましくは45〜58%、より好ましくは49〜55%である。かかるシンジオタクティシティ(rr)が45%以上であることで本発明のメタクリル樹脂組成物のガラス転移温度が高くなる傾向があり、シンジオタクティシティ(rr)が58%以下であることで本発明のメタクリル樹脂組成物の成形加工性が向上する傾向がある。
メタクリル樹脂〔II〕は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーで得られるクロマトグラムに基いて算出されるポリスチレン換算の重量平均分子量Mw2が、好ましくは40000〜180000、より好ましくは50000〜150000、さらに好ましくは50000〜120000である。Mw2が40000以上であることでメタクリル樹脂組成物から得られる成形体の耐衝撃性や靭性が向上する傾向がある。Mw2が180000以下であることでメタクリル樹脂組成物の流動性が向上し、これに伴い成形加工性が向上する傾向がある。
メタクリル樹脂〔II〕は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーで得られるクロマトグラムに基いて算出されるポリスチレン換算の、数平均分子量Mn2に対する重量平均分子量Mw2の比Mw2/Mn2が、好ましくは1.7〜2.6、より好ましくは1.7〜2.3、さらに好ましくは1.7〜2.0である。Mw2/Mn2がこのような範囲内にあるメタクリル樹脂〔II〕を用いると、力学強度に優れた成形体を得易くなる。Mw2およびMn2は、メタクリル樹脂〔II〕の製造の際に使用する重合開始剤や連鎖移動剤の種類、量、添加時期などを調整することによって制御できる。
メタクリル樹脂〔II〕は、ガラス転移温度が、好ましくは100℃以上、より好ましくは110℃以上、さらに好ましくは115℃以上、最も好ましくは117℃以上である。メタクリル樹脂〔II〕のガラス転移温度の上限は通常122℃、好ましくは120℃である。ガラス転移温度は、分子量やシンジオタクティシティ(rr)などを調節することによって制御できる。メタクリル樹脂〔II〕のガラス転移温度がこの範囲にあると、メタクリル樹脂組成物の耐熱性が高くなり、熱収縮などの変形が起き難い成形体が得られ易い。
メタクリル樹脂〔II〕は、メタクリル酸エステルに由来する構造単位の含有量が、好ましくは90質量%以上、より好ましくは95質量%以上、さらに好ましくは98質量%以上、よりさらに好ましくは99質量%以上、最も好ましくは100質量%である。かかるメタクリル酸エステルとしては、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチルなどのメタクリル酸アルキルエステル;メタクリル酸フェニルなどのメタクリル酸アリールエステル;メタクリル酸シクロへキシル、メタクリル酸ノルボルネニルなどのメタクリル酸シクロアルキルエステル;を挙げることができ、メタクリル酸アルキルエステルが好ましく、メタクリル酸メチルが最も好ましい。
メタクリル樹脂〔II〕は、上記したメタクリル酸エステルに由来する構造単位のうち、メタクリル酸メチルに由来する構造単位の含有量が、好ましくは90質量%以上、より好ましくは95質量%以上、さらに好ましくは98質量%以上、よりさらに好ましくは99質量%以上、最も好ましくは100質量%である。
メタクリル樹脂〔II〕に含有し得る、メタクリル酸エステルに由来する構造単位以外の構造単位としては、例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸2−エチルへキシルなどのアクリル酸アルキルエステル;アクリル酸フェニルなどのアクリル酸アリールエステル;アクリル酸シクロへキシル、アクリル酸ノルボルネニルなどのアクリル酸シクロアルキルエステル;スチレン、α−メチルスチレンなどの芳香族ビニル化合物;アクリルアミド;メタクリルアミド;アクリロニトリル;メタクリロニトリル;などの一分子中に重合性の炭素−炭素二重結合を一つだけ有するビニル系単量体に由来する構造単位を挙げることができる。
メタクリル樹脂〔II〕は、どのような製造方法で得られたものであってもよい。メタクリル樹脂〔II〕は、生産性の観点から、ラジカル重合法において、重合温度、重合時間、連鎖移動剤の種類や量、重合開始剤の種類や量などを調整することによって、製造されたものが好ましい。
該ラジカル重合法は、無溶媒または溶媒中で行うことが好ましく、低不純物濃度のメタクリル樹脂〔II〕が得られるという観点から無溶媒で行うことが好ましい。成形体にシルバーや着色が発生するのを抑制する観点から、重合反応は溶存酸素量を低くして行うことが好ましい。また、重合反応は、窒素ガスなどの不活性ガス雰囲気中で行うことが好ましい。
メタクリル樹脂〔II〕の製造のためのラジカル重合法において用いられる重合開始剤は、反応性ラジカルを発生するものであれば特に限定されない。例えば、t−ヘキシルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、t−ヘキシルパーオキシ2−エチルヘキサノエート、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、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、t−ブチルパーオキシネオデカノエ−ト、t−ヘキシルパーオキシネオデカノエ−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、1,1−ビス(t−ヘキシルパーオキシ)シクロヘキサン、ベンゾイルパーオキシド、3,5,5−トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオニトリル)、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、ジメチル2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)などを挙げることができる。これらのうち、t−ヘキシルパーオキシ2−エチルヘキサノエート、1,1−ビス(t−ヘキシルパーオキシ)シクロヘキサン、ジメチル2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)が好ましい。
かかる重合開始剤の1時間半減期温度は好ましくは60〜140℃、より好ましくは80〜120℃である。また、メタクリル樹脂〔II〕の製造のために用いられる重合開始剤は、水素引抜き能が、好ましくは20%以下、より好ましくは10%以下、さらに好ましくは5%以下である。このような重合開始剤は1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。重合開始剤の使用量は、重合反応に供される単量体100質量部に対して好ましくは0.0001〜0.02質量部、より好ましくは0.001〜0.01質量部、さらに好ましくは0.005〜0.007質量部である。
なお、水素引抜き能は重合開始剤製造業者の技術資料(例えば日本油脂株式会社技術資料「有機過酸化物の水素引抜き能と開始剤効率」(2003年4月作成))などによって知ることができる。また、α−メチルスチレンダイマーを使用したラジカルトラッピング法、即ちα−メチルスチレンダイマートラッピング法によって測定することができる。当該測定は、一般に、次のようにして行われる。まず、ラジカルトラッピング剤としてのα−メチルスチレンダイマーの共存下で重合開始剤を開裂させてラジカル断片を生成させる。生成したラジカル断片のうち、水素引抜き能が低いラジカル断片はα−メチルスチレンダイマーの二重結合に付加して捕捉される。一方、水素引抜き能が高いラジカル断片はシクロヘキサンから水素を引き抜き、シクロヘキシルラジカルを発生させ、該シクロヘキシルラジカルがα−メチルスチレンダイマーの二重結合に付加して捕捉され、シクロヘキサン捕捉生成物を生成する。そこで、シクロヘキサン、またはシクロヘキサン捕捉生成物を定量することで求められる、理論的なラジカル断片発生量に対する水素引抜き能が高いラジカル断片の割合(モル分率)を水素引抜き能とする。
メタクリル樹脂〔II〕の製造のためのラジカル重合法において用いられる連鎖移動剤としては、n−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、1,4−ブタンジチオール、1,6−ヘキサンジチオール、エチレングリコールビスチオプロピオネート、ブタンジオールビスチオグリコレート、ブタンジオールビスチオプロピオネート、ヘキサンジオールビスチオグリコレート、ヘキサンジオールビスチオプロピオネート、トリメチロールプロパントリス−(β−チオプロピオネート)、ペンタエリスリトールテトラキスチオプロピオネートなどのアルキルメルカプタン類などを挙げることができる。これらのうちn−オクチルメルカプタン、n−ドデシルメルカプタンなどの単官能アルキルメルカプタンが好ましい。これら連鎖移動剤は1種を単独で、または2種以上を組み合わせて用いることができる。
かかる連鎖移動剤の使用量は重合反応に供される単量体100質量部に対して好ましくは0.1〜1質量部、より好ましくは0.15〜0.8質量部、さらに好ましくは0.2〜0.6質量部、最も好ましくは0.2〜0.5質量部である。また、該連鎖移動剤の使用量は、重合開始剤100質量部に対して好ましくは2500〜10000質量部、より好ましくは3000〜9000質量部、さらに好ましくは3500〜6000質量部である。連鎖移動剤の使用量を上記範囲にすると、得られるメタクリル樹脂組成物は良好な成形加工性と高い力学強度を有する傾向となる。
メタクリル樹脂〔II〕の製造のためのラジカル重合法において用いられる溶媒は、単量体およびメタクリル樹脂〔II〕を溶解できるものであれば制限されないが、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼンなどの芳香族炭化水素が好ましい。これらの溶媒は1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。溶媒の使用量は、反応液の粘度と生産性との観点から適宜設定できる。溶媒の使用量は、例えば、重合反応原料100質量部に対して、好ましくは100質量部以下、より好ましくは90質量部以下である。
重合反応時の温度は好ましくは100〜200℃、より好ましくは110〜180℃である。重合温度が100℃以上であることで、重合速度の向上、重合液の低粘度化などに起因して生産性が向上する傾向となる。また重合温度が200℃以下であることで、重合速度の制御が容易になり、さらに副生成物の生成が抑制されるので本発明のメタクリル樹脂組成物の着色を抑制できる。重合反応の時間は好ましくは0.5〜4時間、より好ましくは1.5〜3.5時間、さらに好ましくは1.5〜3時間である。なお、連続流通式反応装置の場合は、かかる重合反応の時間は反応器における平均滞留時間である。重合反応時の温度および重合反応の時間が上記範囲にあると、透明性に優れたメタクリル樹脂〔II〕を高効率で生産できる。
メタクリル樹脂〔II〕の製造のためのラジカル重合法における重合転化率は、好ましくは20〜80質量%、より好ましくは30〜70質量%、さらに好ましくは35〜65質量%である。重合転化率が20質量%以上であることで残存する未反応単量体の除去が容易となり、メタクリル樹脂組成物からなる成形体の外観が良好となる傾向がある。重合転化率が70質量%以下であることで、重合液の粘度が低くなり生産性が向上する傾向がある。
ラジカル重合は回分式反応装置を用いて行ってもよいが、生産性の観点から連続流通式反応装置を用いて行うことが好ましい。連続流通式反応では、例えば窒素雰囲気下などで重合反応原料(単量体、重合開始剤、連鎖移動剤などを含む混合液)を調製し、それを反応器に一定流量で供給し、該供給量に相当する流量で反応器内の液を抜き出す。反応器として、栓流に近い状態にすることができる管型反応器および/または完全混合に近い状態にすることができる槽型反応器を用いることができる。また、1基の反応器で連続流通式の重合を行ってもよいし、2基以上の反応器を繋いで連続流通式の重合を行ってもよい。本発明においては少なくとも1基は連続流通式の槽型反応器を採用することが好ましい。重合反応時における槽型反応器内の液量は、槽型反応器の容積に対して、好ましくは1/4〜3/4、より好ましくは1/3〜2/3である。反応器には通常、撹拌装置が取り付けられている。撹拌装置としては静的撹拌装置、動的撹拌装置を挙げることができる。動的撹拌装置としては、マックスブレンド式撹拌装置、中央に配した縦型回転軸の回りを回転する格子状の翼を有する撹拌装置、プロペラ式撹拌装置、スクリュー式撹拌装置などを挙げることができる。これらのうちでマックスブレンド式撹拌装置が均一混合性の点から好ましく用いられる。
重合終了後、必要に応じて、未反応単量体等の揮発分を除去する。除去方法は特に制限されないが、加熱脱揮が好ましい。脱揮法としては、平衡フラッシュ方式や断熱フラッシュ方式を挙げることができる。断熱フラッシュ方式による脱揮温度は、好ましくは200〜280℃、より好ましくは220〜260℃である。断熱フラッシュ方式で樹脂を加熱する時間は、好ましくは0.3〜5分間、より好ましくは0.4〜3分間、さらに好ましくは0.5〜2分間である。このような温度範囲および加熱時間で脱揮させると、着色の少ないメタクリル樹脂〔II〕を得やすい。除去した未反応単量体は、回収して、再び重合反応に使用することができる。回収された単量体のイエロインデックスは回収操作時などに加えられる熱によって高くなっていることがある。回収された単量体は、適切な方法で精製して、イエロインデックスを小さくすることが好ましい。
メタクリル樹脂〔A〕を得るために使用される、メタクリル樹脂〔I〕/メタクリル樹脂〔II〕の質量比は、好ましくは40/60〜90/10、より好ましくは40/60〜70/30、さらに好ましくは45/55〜65/35、最も好ましくは50/50〜60/40である。メタクリル樹脂〔I〕/メタクリル樹脂〔II〕の質量比を上記範囲にすると、良好な成形加工性と高いガラス転移温度とを両立させたメタクリル樹脂組成物が得られやすい。
メタクリル樹脂〔A〕は、単独で使用することもできるし、他の成分と混練して使用することもできる。メタクリル樹脂〔A〕は、本発明のメタクリル樹脂組成物において、通常、70質量%以上、好ましくは80質量%以上、好ましくは90質量%以上で、含有させることができる。
本発明の別の一実施形態に係るメタクリル樹脂組成物は、メタクリル樹脂〔A〕とポリカーボネート樹脂を含有するものである。ポリカーボネート樹脂を含有させることで、得られる成形体の位相差を調整することができる。
〔ポリカーボネート樹脂〕
本発明に用いられるポリカーボネート樹脂は、相溶性の観点から芳香族ポリカーボネート樹脂が好ましい。ポリカーボネート樹脂は、多官能ヒドロキシ化合物と炭酸エステル形成性化合物との反応によって得られる重合体である。成形体の位相差を小さくし易いという観点から、ポリカーボネート樹脂の量は、メタクリル樹脂〔A〕100質量部に対して、好ましくは1〜10質量部、より好ましくは2〜7質量部、さらに好ましくは3〜6質量部である。
本発明に用いられる芳香族ポリカーボネート樹脂は、その製造方法によって特に限定されない。例えば、ホスゲン法(界面重合法)、溶融重合法(エステル交換法)などを挙げることができる。また、本発明に好ましく用いられる芳香族ポリカーボネート樹脂は、溶融重合法で製造したポリカーボネート樹脂に末端ヒドロキシ基量を調整するための後処理を施したものであってもよい。
ポリカーボネート樹脂を製造するための原料である多官能ヒドロキシ化合物としては、置換基を有していてもよい4,4’−ジヒドロキシビフェニル類;置換基を有していてもよいビス(ヒドロキシフェニル)アルカン類;置換基を有していてもよいビス(4−ヒドロキシフェニル)エーテル類;置換基を有していてもよいビス(4−ヒドロキシフェニル)スルフィド類;置換基を有していてもよいビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホキシド類;置換基を有していてもよいビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホン類;置換基を有していてもよいビス(4−ヒドロキシフェニル)ケトン類;置換基を有していてもよいビス(ヒドロキシフェニル)フルオレン類;置換基を有していてもよいジヒドロキシ−p−ターフェニル類;置換基を有していてもよいジヒドロキシ−p−クォーターフェニル類;置換基を有していてもよいビス(ヒドロキシフェニル)ピラジン類;置換基を有していてもよいビス(ヒドロキシフェニル)メンタン類;置換基を有していてもよいビス〔2−(4−ヒドロキシフェニル)−2−プロピル〕ベンゼン類;置換基を有していてもよいジヒドロキシナフタレン類;置換基を有していてもよいジヒドロキシベンゼン類;置換基を有していてもよいポリシロキサン類;置換基を有していてもよいジヒドロパーフルオロアルカン類などを挙げることができる。
これらの多官能ヒドロキシ化合物の中でも、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)ジフェニルメタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルエタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−フェニルフェニル)プロパン、4,4’−ジヒドロキシビフェニル、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホン、2,2−ビス(3,5−ジブロモ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、3,3−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ペンタン、9,9−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)フルオレン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)エーテル、4,4’−ジヒドロキシベンゾフェノン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−メトキシフェニル)1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、α,ω−ビス〔3−(2−ヒドロキシフェニル)プロピル〕ポリジメチルシロキサン、レゾルシン、2,7−ジヒドロキシナフタレンが好ましく、特に2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンが好ましい。
炭酸エステル形成性化合物としては、ホスゲンなどの各種ジハロゲン化カルボニル、クロロホーメートなどのハロホーメート、ビスアリールカーボネートなどの炭酸エステル化合物を挙げることができる。この炭酸エステル形成性化合物の量は、多官能ヒドロキシ化合物との反応の化学量論比(当量)を考慮して適宜調整すればよい。
重合反応は、通常、酸結合剤の存在下に溶媒中で行われる。酸結合剤としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、水酸化セシウムなどのアルカリ金属水酸化物;炭酸ナトリウム、炭酸カリウムなどのアルカリ金属炭酸塩;トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリブチルアミン、N,N−ジメチルシクロヘキシルアミン、ピリジン、ジメチルアニリンなどの三級アミン;トリメチルベンジルアンモニウムクロライド、トリエチルベンジルアンモニウムクロライド、トリブチルベンジルアンモニウムクロライド、トリオクチルメチルアンモニウムクロライド、テトラブチルアンモニウムクロライド、テトラブチルアンモニウムブロマイドなどの四級アンモニウム塩;テトラブチルホスホニウムクロライド、テトラブチルホスホニウムブロマイドなどの四級ホスホニウム塩などを挙げることができる。さらに、所望により、この反応系に亜硫酸ナトリウムやハイドロサルファイドなどの酸化防止剤を少量添加してもよい。酸結合剤の量は、反応の化学量論比(当量)を考慮して適宜調整すればよい。具体的には、原料の多官能ヒドロキシ化合物の水酸基1モル当たり、1当量もしくはそれより過剰な量、好ましくは1〜5当量の酸結合剤を使用すればよい。
また、反応には、公知の末端停止剤や分岐剤を用いることができる。末端停止剤としては、p−tert−ブチル−フェノール、p−フェニルフェノール、p−クミルフェノール、p−パーフルオロノニルフェノール、p−(パーフルオロノニルフェニル)フェノール、p−(パーフルオロキシルフェニル)フェノール、p−tert−パーフルオロブチルフェノール、1−(P−ヒドロキシベンジル)パーフルオロデカン、p−〔2−(1H,1H−パーフルオロトリドデシルオキシ)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロピル〕フェノール、3,5−ビス(パーフルオロヘキシルオキシカルボニル)フェノール、p−ヒドロキシ安息香酸パーフルオロドデシル、p−(1H,1H−パーフルオロオクチルオキシ)フェノール、2H,2H,9H−パーフルオロノナン酸、1,1,1,3,3,3−テトラフロロ−2−プロパノールなどを挙げることができる。
分岐剤としては、フロログリシン、ピロガロール、4,6−ジメチル−2,4,6−トリス(4−ヒドロキシフェニル)−2−ヘプテン、2,6−ジメチル−2,4,6−トリス(4−ヒドロキシフェニル)−3−ヘプテン、2,4−ジメチル−2,4,6−トリス(4−ヒドロキシフェニル)ヘプタン、1,3,5−トリス(2−ヒドロキシフェニル)ベンゼン、1,3,5−トリス(4−ヒドロキシフェニル)ベンゼン、1,1,1−トリス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、トリス(4−ヒドロキシフェニル)フェニルメタン、2,2−ビス〔4,4−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキシル〕プロパン、2,4−ビス〔2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−2−プロピル〕フェノール、2,6−ビス(2−ヒドロキシ−5−メチルベンジル)−4−メチルフェノール、2−(4−ヒドロキシフェニル)−2−(2,4−ジヒドロキシフェニル)プロパン、テトラキス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、テトラキス〔4−(4−ヒドロキシフェニルイソプロピル)フェノキシ〕メタン、2,4−ジヒドロキシ安息香酸、トリメシン酸、シアヌル酸、3,3−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)−2−オキソ−2,3−ジヒドロインドール、3,3−ビス(4−ヒドロキシアリール)オキシインドール、5−クロロイサチン、5,7−ジクロロイサチン、5−ブロモイサチンなどを挙げることができる。
ポリカーボネート樹脂は、ポリカーボネート単位以外に、ポリエステル、ポリウレタン、ポリエーテルもしくはポリシロキサン構造などを有する単位を含有しているものであってもよい。
位相差を所望の値に制御しやすく、透明性に優れる成形体を得るという観点から、300℃、1.2KgでのMVR値が、好ましくは1〜10万cm3/10分、より好ましくは80〜400cm3/10分、さらに好ましくは100〜300cm3/10分、よりさらに好ましくは130〜250cm3/10分、最も好ましくは150〜230cm3/10分であるポリカーボネート樹脂か、またはゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)で測定したクロマトグラムを標準ポリスチレンの分子量に換算した重量平均分子量が、好ましくは5000〜75000、より好ましくは13000〜32000、さらに好ましくは14000〜30000、よりさらに好ましくは15000〜28000、最も好ましくは18000〜27000であるポリカーボネート樹脂が好ましく用いられる。ポリカーボネート樹脂のMVR値または分子量の調節は末端停止剤や分岐剤の量を調整することによって行うことができる。
本発明の別の一実施形態に係るメタクリル樹脂組成物は、メタクリル樹脂〔A〕と架橋ゴムを含有するものである。メタクリル樹脂〔A〕と架橋ゴムを含有する本発明に係るメタクリル樹脂組成物は、耐衝撃性が高いので、該組成物から得られるフィルムは、未延伸であっても割れにくく、歩留まりが高く、取り扱い性も良好である。
〔架橋ゴム〕
本発明に用いられる架橋ゴムは、架橋性単量体に由来する構造単位によって高分子鎖が架橋されてなるゴム弾性を示す重合体である。なお、架橋性単量体は、1つの単量体中に2つ以上の重合性官能基を有するものである。
架橋性単量体としては、例えば、アクリル酸アリル、メタクリル酸アリル、1−アクリロキシ−3−ブテン、1−メタクリロキシ−3−ブテン、1,2−ジアクリロキシ−エタン、1,2−ジメタクリロキシ−エタン、1,2−ジアクリロキシ−プロパン、1,3−ジアクリロキシ−プロパン、1,4−ジアクリロキシ−ブタン、1,3−ジメタクリロキシ−プロパン、1,2−ジメタクリロキシ−プロパン、1,4−ジメタクリロキシ−ブタン、トリエチレングリコールジメタクリレート、ヘキサンジオールジメタクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、ヘキサンジオールジアクリレート、ジビニルベンゼン、1,4−ペンタジエン、トリアリルイソシアネートなどを挙げることができる。これらは1種単独でまたは2種以上を組み合わせて用いてもよい。
架橋ゴムとしては、アクリル系架橋ゴム、ジエン系架橋ゴムなどを挙げることができ、より具体的には、アクリル酸アルキルエステル単量体と架橋性単量体とその他のビニル系単量体との共重合体ゴム、共役ジエン系単量体と架橋性単量体とその他のビニル系単量体との共重合体ゴム、アクリル酸アルキルエステル単量体と共役ジエン系単量体と架橋性単量体とその他のビニル系単量体との共重合体ゴムなどを挙げることができる。
本発明において架橋ゴムは粒子形態にてメタクリル樹脂組成物に含まれていることが好ましい。
架橋ゴム粒子は、架橋ゴムのみからなる単層粒子であってもよいし、架橋ゴムと他の重合体とからなる多層粒子であってもよい。架橋ゴムと他の重合体とからなる多層粒子の形態としては、架橋ゴムからなるコアとそれ以外の重合体からなるシェルとを含んで成るコアシェル型粒子が好ましい。
本発明に好適に用いられる架橋ゴム粒子はアクリル系多層重合体粒子である。アクリル系多層重合体粒子は、コア部とシェル部とを有するものである。コア部は、センターコアと、必要に応じてセンターコアを略同心円状に覆ってなる1層以上のインナーシェルとを有する。シェル部は、コア部を略同心円状に覆ってなる1層のアウターシェルとを有する。該アクリル系多層重合体粒子は、センターコア、インナーシェルおよびアウターシェルの相互間が隙間無く繋がっていることが好ましい。
アクリル系多層重合体粒子は、センターコアおよびインナーシェルのうちの、少なくとも1つが架橋ゴム重合体(i)を含有して成るものであり、残り部分が重合体(iii)を含有して成るものである。
センターコアおよびインナーシェルのうちの少なくとも2つが架橋ゴム重合体(i)を含有して成るものであるとき、それらに含まれる架橋ゴム重合体(i)は同じ重合体物性を有するものであってもよいし、異なる重合体物性を有するものであってもよい。また、センターコアおよびインナーシェルのうちの残部分が2つ以上である場合、それらに含まれる重合体(iii)は同じ重合体物性を有するものであってもよいし、異なる重合体物性を有するものであってもよい。
前記の架橋ゴム重合体(i)は、アクリル酸アルキルエステル単量体に由来する単位および/または共役ジエン系単量体に由来する単位と、架橋性単量体に由来する単位とを少なくとも有するものである。
アクリル酸アルキルエステル単量体は、炭素原子数1〜8のアルキル基を有するアクリル酸アルキルエステル単量体であることが好ましい。アクリル酸アルキルエステル単量体としては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸2−エチルヘキシルなどを挙げることができる。これらは1種単独でまたは2種以上を組み合わせて用いてもよい。
共役ジエン系単量体としては、ブタジエンおよびイソプレンを挙げることができる。これらは1種単独でまたは2種以上を組み合わせて用いてもよい。
架橋ゴム重合体(i)におけるアクリル酸アルキルエステル単量体に由来する単位および/または共役ジエン系単量体に由来する単位の量は、架橋ゴム重合体(i)の全質量に対して、好ましくは60質量%以上、より好ましくは70〜99質量%、さらに好ましくは80〜98質量%である。
架橋性単量体は、1つの単量体中に2つ以上の重合性官能基を有するものである。架橋性単量体としては、例えば、アクリル酸アリル、メタクリル酸アリル、1−アクリロキシ−3−ブテン、1−メタクリロキシ−3−ブテン、1,2−ジアクリロキシ−エタン、1,2−ジメタクリロキシ−エタン、1,2−ジアクリロキシ−プロパン、1,3−ジアクリロキシ−プロパン、1,4−ジアクリロキシ−ブタン、1,3−ジメタクリロキシ−プロパン、1,2−ジメタクリロキシ−プロパン、1,4−ジメタクリロキシ−ブタン、トリエチレングリコールジメタクリレート、ヘキサンジオールジメタクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、ヘキサンジオールジアクリレート、ジビニルベンゼン、1,4−ペンタジエン、トリアリルイソシアネートなどを挙げることができる。これらは1種単独でまたは2種以上を組み合わせて用いてもよい。
架橋ゴム重合体(i)における架橋性単量体に由来する単位の量は、架橋ゴム重合体(i)の全質量に対して、好ましくは0.05〜10質量%、より好ましくは0.5〜7質量%、さらに好ましくは1〜5質量%である。
架橋ゴム重合体(i)は、その他のビニル系単量体に由来する単位を有してもよい。架橋ゴム重合体(i)におけるその他のビニル系単量体は前記のアクリル酸アルキルエステル単量体および架橋性単量体に共重合可能なものであれば特に限定されない。架橋ゴム重合体(i)におけるその他のビニル系単量体の例としては、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸シクロヘキシルなどのメタクリル酸エステル単量体;スチレン、p−メチルスチレン、o−メチルスチレンなどの芳香族ビニル単量体;およびN−プロピルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド、N−o−クロロフェニルマレイミドなどのマレイミド系単量体;を挙げることができる。これらは1種単独でまたは2種以上を組み合わせて用いてもよい。
架橋ゴム重合体(i)におけるその他のビニル系単量体に由来する単位の量は、アクリル酸アルキルエステル単量体に由来する単位、共役ジエン系単量体に由来する単位および架橋性単量体に由来する単位の合計量に対する残部である。
前記の重合体(iii)は、架橋ゴム重合体(i)以外のものであれば特に制限されないが、メタクリル酸アルキルエステル単量体に由来する単位を有するものであることが好ましい。重合体(iii)は、その他の単位として、架橋性単量体に由来する単位および/またはその他のビニル系単量体に由来する単位を含有してもよい。
重合体(iii)に用いられるメタクリル酸アルキルエステル単量体は、炭素原子数1〜8のアルキル基を有するメタクリル酸アルキルエステル単量体であることが好ましい。メタクリル酸アルキルエステル単量体としては、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチルなどを挙げることができる。これらは1種単独でまたは2種以上を組み合わせて用いてもよい。これらのうち、メタクリル酸メチルが好ましい。
重合体(iii)におけるメタクリル酸アルキルエステル単量体に由来する単位の量は、好ましくは80〜100質量%、より好ましくは85〜99質量%、さらに好ましくは90〜98質量%である。
重合体(iii)に用いられる架橋性単量体としては、前述の架橋ゴム重合体(i)において例示した架橋性単量体と同じものを挙げることができる。重合体(iii)における架橋性単量体に由来する単位の量は、好ましくは0〜5質量%、より好ましくは0.01〜3質量%、さらに好ましくは0.02〜2質量%である。
重合体(iii)におけるその他のビニル系単量体は、前記のメタクリル酸アルキルエステル単量体および架橋性単量体と共重合可能なものであれば特に限定されない。重合体(iii)におけるその他のビニル系単量体としては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ヘキシル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸フェニル、アクリル酸ベンジル、アクリル酸2−エチルヘキシルなどのア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、m−メチルスチレン、o−メチルスチレン、α−メチルスチレン、ビニルナフタレンなど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などのニトリル類;アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸などのα,β−不飽和カルボン酸;およびN−エチルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミドなどのマレイミド系単量体を挙げることができる。これらは1種単独でまたは2種以上を組み合わせて用いてもよい。
重合体(iii)におけるその他のビニル系単量体に由来する単位の量は、メタクリル酸アルキルエステル単量体に由来する単位、および架橋性単量体に由来する単位の合計量に対する残部である。
アクリル系多層重合体粒子は、アウターシェルが、熱可塑性重合体(ii)を含有して成るものである。
前記の熱可塑性重合体(ii)は、メタクリル酸アルキルエステル単量体に由来する単位を有するものである。熱可塑性重合体(ii)は、その他のビニル系単量体に由来する単位を有してもよい。
熱可塑性重合体(ii)におけるメタクリル酸アルキルエステル単量体は、炭素原子数1〜8のアルキル基を有するメタクリル酸アルキルエステル単量体であることが好ましい。
メタクリル酸アルキルエステル単量体としては、メタクリル酸メチルおよびメタクリル酸ブチルなどを挙げることができる。これらは1種単独でまたは2種以上を組み合わせて用いてもよい。これらのうちメタクリル酸メチルが好ましい。
熱可塑性重合体(ii)におけるメタクリル酸アルキルエステル単量体に由来する単位の量は、好ましくは80質量%以上、より好ましくは85質量%以上、さらに好ましくは90質量%以上である。
熱可塑性重合体(ii)におけるその他のビニル系単量体としては、前述の重合体(iii)において例示したその他のビニル系単量体と同じものを挙げることができる。
熱可塑性重合体(ii)におけるその他のビニル系単量体に由来する単位の量は、好ましくは20質量%以下、より好ましくは15質量%以下、さらに好ましくは10質量%以下である。
アクリル系多層重合体粒子のコア部とシェル部の構成態様としては、例えば、
センターコアが架橋ゴム重合体(i)で、アウターシェルが熱可塑性重合体(ii)である2層重合体粒子、
センターコアが重合体(iii)で、インナーシェルが架橋ゴム重合体(i)で、アウターシェルが熱可塑性重合体(ii)である3層重合体粒子、
センターコアがある1種の架橋ゴム重合体(i)で、インナーシェルが別の1種の架橋ゴム重合体(i)で、アウターシェルが熱可塑性重合体(ii)である3層重合体粒子、
センターコアが架橋ゴム重合体(i)で、インナーシェルが重合体(iii)で、アウターシェルが熱可塑性重合体(ii)である3層重合体粒子、
センターコアが架橋ゴム重合体(i)で、内側インナーシェルが重合体(iii)で、外側インナーシェルが架橋ゴム重合体(i)で、アウターシェルが熱可塑性重合体(ii)である4層重合体粒子などを挙げることができる。
これらの中で、センターコアが重合体(iii)で、インナーシェルが架橋ゴム重合体(i)で、アウターシェルが熱可塑性重合体(ii)である3層重合体粒子が好ましい。
係る3層重合体粒子は、センターコアの重合体(iii)が、メタクリル酸メチル80〜99.95質量%、炭素原子数1〜8のアルキル基を有するアクリル酸アルキルエステル単量体0〜19.95質量%および架橋性単量体0.05〜2質量%の共重合体であり、インナーシェルの架橋ゴム重合体(i)が、炭素原子数1〜8のアルキル基を有するアクリル酸アルキルエステル単量体80〜98質量%、芳香族ビニル単量体1〜19質量%および架橋性単量体1〜5質量%の共重合体であり、且つアウターシェルが熱可塑性重合体(ii)がメタクリル酸メチル80〜100質量%および炭素原子数1〜8のアルキル基を有するアクリル酸アルキルエステル単量体0〜20質量%の共重合体であるものがより好ましい。
アクリル系多層重合体粒子の透明性の観点から、隣り合う層の屈折率の差が、好ましくは0.005未満、より好ましくは0.004未満、さらに好ましくは0.003未満になるように各層に含有される重合体を選択することが好ましい。
アクリル系多層重合体粒子におけるアウターシェル部の割合は、好ましくは10〜60質量%、より好ましくは15〜50質量%、さらに好ましくは20〜40質量%である。コア部において、架橋ゴム重合体(i)を含有してなる層が占める割合は、好ましくは20〜100質量%、より好ましくは30〜70質量%である。
本発明に用いられる架橋ゴム粒子の体積基準平均粒子径は、好ましくは0.02〜1μm、より好ましくは0.05〜0.5μm、さらに好ましくは0.1〜0.3μmである。
このような体積基準平均粒子径を有する架橋ゴム粒子成分を用いると、成形品の外観上の欠点を著しく低減できる。なお、本明細書における体積基準平均粒子径は、光散乱光法によって測定される粒径分布データに基いて算出される値である。
架橋ゴム粒子は、どのような製造方法によって得られるものであってもよい。粒子径制御、多層構造の製造しやすさなどの観点から、乳化重合法、またはシード乳化重合法が好適である。乳化重合法は、所定の単量体を乳化させて重合することによって重合体粒子を含むエマルジョンを製造できる方法である。シード乳化重合法は、所定の単量体を乳化させ重合することによってシード粒子を得、該シード粒子の存在下に別の所定の単量体を乳化させ重合することによって、シード粒子とそれを略同心円状に被覆するシェル重合体とを有するコアシェル重合体粒子を含むエマルジョンを製造できる方法である。コアシェル重合体粒子の存在下にさらに別の所定の単量体を乳化させ重合することを所望の回数で繰り返すによって、シード粒子とそれを略同心円状に被覆する複数のシェル重合体とを有するコアシェル多層重合体粒子を含むエマルジョンを製造できる。
乳化重合法に用いられる乳化剤としては、例えば、アニオン系乳化剤であるジオクチルスルホコハク酸ナトリウム、ジラウリルスルホコハク酸ナトリウムなどのジアルキルスルホコハク酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムなどのアルキルベンゼンスルホン酸塩、ドデシル硫酸ナトリウムなどのアルキル硫酸塩; ノニオン系乳化剤であるポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテルなど; ノニオン・アニオン系乳化剤であるポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル硫酸ナトリウムなどのポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル硫酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸ナトリウムなどのポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、ポリオキシエチレントリデシルエーテル酢酸ナトリウムなどのアルキルエーテルカルボン酸塩;を挙げることができる。これらは1種単独でまたは2種以上を組み合わせて用いてもよい。なお、ノニオン系乳化剤およびノニオン・アニオン系乳化剤の例示化合物におけるエチレンオキシド単位の平均繰返し単位数は、乳化剤の発泡性が極端に大きくならないようにするために、好ましくは30以下、より好ましくは20以下、さらに好ましくは10以下である。
乳化重合に用いられる重合開始剤は特に限定されない。例えば、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウムなどの過硫酸塩系開始剤;パースルホキシレート/有機過酸化物、過硫酸塩/亜硫酸塩などのレドックス系開始剤を挙げることができる。
乳化重合によって得られるエマルジョンからの架橋ゴム粒子の分離取得は、塩析凝固法、凍結凝固法、噴霧乾燥法などの公知の方法によって行うことができる。これらの中でも、架橋ゴム粒子に含まれる不純物を水洗により容易に除去できる点から、塩析凝固法および凍結凝固法が好ましく、凍結凝固法がより好ましい。凍結凝固法においては凝集剤を用いないので耐水性に優れたアクリル系樹脂フィルムが得られやすい。
なお、凝固工程前に、目開き50μm以下の金網などでエマルジョンを濾過すると、エマルジョンに混入した異物を除去することができるので、好ましい。
架橋ゴム粒子とメタクリル樹脂〔A〕との溶融混練において架橋ゴム粒子を均一に分散させ易いという観点から、架橋ゴム粒子を1000μm以下の凝集体で取り出すことが好ましく、500μm以下の凝集体で取り出すことがより好ましい。なお、架橋ゴム粒子凝集体の形態は特に限定されず、例えば、シェル部で相互に融着した状態のペレット状でもよいし、パウダー状やグラニュー状でもよい。
本発明の実施形態に係るメタクリル樹脂組成物に含ませる架橋ゴムの量は、メタクリル樹脂〔A〕100質量部に対して、好ましくは5〜30質量部、より好ましくは10〜25質量部、さらに好ましくは15〜20質量部である。
本発明のメタクリル樹脂組成物には、架橋ゴム粒子をメタクリル樹脂組成物に含有させたときに、架橋ゴム粒子同士が膠着などで凝集せず、粒子ひとつひとつが均一に分散するようにするために、分散補助粒子を添加することができる。分散補助粒子としてはメタクリル系樹脂粒子などを挙げることができる。分散補助粒子は、架橋ゴム粒子の平均粒子径よりも小さい平均粒子径を有するものであることが好ましい。具体的に、分散補助粒子の体積基準平均粒子径は、好ましくは0.04〜0.12μm、より好ましくは0.05〜0.1μmである。
分散効果などの観点から、分散補助粒子の量は架橋ゴム粒子に対する質量比で、好ましくは0/100〜60/40、より好ましくは10/90〜50/50、さらに好ましくは20/80〜40/60である。
本発明の別の一実施形態に係るメタクリル樹脂組成物は、メタクリル樹脂〔A〕とフェノキシ樹脂を含有するものである。メタクリル樹脂〔A〕とフェノキシ樹脂を含有する本発明に係るメタクリル樹脂組成物は、位相差を調整することができ、また成形時の熱分解が抑制されるため高温での成形が可能である。さらにメタクリル樹脂〔A〕とフェノキシ樹脂を含有する本発明に係るメタクリル樹脂組成物からなる成形体は、接着性が良好であるため、例えば積層フィルムに好適に使用できる。
〔フェノキシ樹脂〕
本発明に用いられるフェノキシ樹脂の量は、成形体の位相差を小さくし易いという観点から、メタクリル樹脂〔A〕100質量部に対して、好ましくは1〜10質量部、より好ましくは2〜7質量部、さらに好ましくは3〜6質量部である。また、成形時の熱分解抑制の観点から、フェノキシ樹脂の量は、メタクリル樹脂〔A〕100質量部に対して、好ましくは0.1〜5質量部、より好ましくは0.2〜4質量部、さらに好ましくは0.5〜3質量部である。
フェノキシ樹脂は熱可塑性ポリヒドロキシポリエーテル樹脂である。フェノキシ樹脂は、例えば、式(1)で表される構造単位を1種以上含み、かつ式(1)で表される構造単位を50質量%以上含む。

Figure 2016002750

式(1)中、Xは少なくとも一つのベンゼン環を含む2価基であり、Rは炭素数1〜6の直鎖又は分岐鎖のアルキレン基である。式(1)で表される構造単位は、ランダム、交互、若しくはブロックのいずれの形態で繋がっていてもよい。
フェノキシ樹脂は、式(1)で表される構造単位を10〜1000個含むことが好ましく、より好ましくは15〜500個、さらに好ましくは30〜300個含むことが好ましい。
フェノキシ樹脂は、末端にエポキシ基を有しないものが好ましい。末端にエポキシ基を有しないフェノキシ樹脂を用いるとゲル欠点が少ないフィルムを得やすい。
フェノキシ樹脂の数平均分子量は、好ましくは3000〜2000000、より好ましくは5000〜100000、最も好ましくは10000〜50000である。数平均分子量がこの範囲にあることで、耐熱性が高く、強度が高いメタクリル樹脂組成物を得ることができる。
フェノキシ樹脂のガラス転移温度は、80℃以上が好ましく、90℃以上がより好ましく、95℃以上が最も好ましい。フェノキシ樹脂のガラス転移温度が低すぎると、得られるメタクリル樹脂組成物の耐熱性が低くなる傾向がある。フェノキシ樹脂のガラス転移温度の上限は、特に限定されないが、好ましくは150℃である。フェノキシ樹脂のガラス転移温度が高すぎると、得られるメタクリル樹脂組成物よりなる成形体が脆くなる傾向がある。
フェノキシ樹脂は、例えば、2価フェノール化合物とエピハロヒドリンとの縮合反応、あるいは2価フェノール化合物と2官能エポキシ樹脂との重付加反応から得ることができる。該反応は溶媒中あるいは無溶媒下に行うことができる。
フェノキシ樹脂の製造に用いる2価フェノール化合物としては、例えば、ヒドロキノン、レゾルシン、4,4−ジヒドロキシビフェニル、4,4’−ジヒドロキシジフェニルケトン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ブタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルエタン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)ジフェニルメタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−フェニル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−tert−ブチルフェニル)プロパン、1、3−ビス(2−(4−ヒドロキシフェニル)プロピル)ベンゼン、1、4−ビス(2−(4−ヒドロキシフェニル)プロピル)ベンゼン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1,1、1−3、3、3−ヘキサフルオロプロパン、9,9’−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレンなどを挙げることができる。これらの中でも物性、コスト面から特に4,4−ジヒドロキシビフェニル、4,4’−ジヒドロキシジフェニルケトン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、又は9,9’−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレンが好ましい。
フェノキシ樹脂の製造に用いる2官能エポキシ樹脂類としては、上記の2価フェノール化合物とエピハロヒドリンとの縮合反応で得られるエポキシオリゴマー、例えば、ハイドロキノンジグリシジルエーテル、レゾルシンジグリシジルエーテル、ビスフェノールSタイプエポキシ樹脂、ビスフェノールAタイプエポキシ樹脂、ビスフェノールFタイプエポキシ樹脂、メチルハイドロキノンジグリシジルエーテル、クロロハイドロキノンジグリシジルエーテル、4,4’−ジヒドロキシジフェニルオキシドジグリシジルエーテル、2,6−ジヒドロキシナフタレンジグリシジルエーテル、ジクロロビスフェノールAジグリシジルエーテル、テトラブロモビスフェノールAタイプエポキシ樹脂、9,9’−ビス(4)−ヒドロキシフェニル)フルオレンジグリシジルエーテル等を挙げることができる。これらの中でも、物性、コスト面から特にビスフェノールAタイプエポキシ樹脂、ビスフェノールSタイプエポキシ樹脂、ハイドロキノンジグリシジルエーテル、ビスフェノールFタイプエポキシ樹脂、テトラブロモビスフェノールAタイプエポキシ樹脂、又は9,9’−ビス(4)−ヒドロキシフェニル)フルオレンジグリシジルエーテルが好ましい。
フェノキシ樹脂の製造において用いることができる溶媒としては、非プロトン性有機溶媒、例えば、メチルエチルケトン、ジオキサン、テトラヒドロフラン、アセトフェノン、N−メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド、N,N−ジメチルアセトアミド、スルホランなどを好適に用いることができる。
フェノキシ樹脂の製造に用いることのできる触媒は、従来公知の重合触媒である。好適に使用することができる重合触媒として、アルカリ金属水酸化物、第三アミン化合物、第四アンモニウム化合物、第三ホスフィン化合物、第四ホスホニウム化合物を挙げることができる。
本発明に好ましく用いられるフェノキシ樹脂は、式(1)中のXが、式(2)〜(8)に示す化合物に由来する2価基であることが好ましい。
なお、2価基を構成する2つの結合の手の位置は化学的に可能な位置であれば特に限定されない。式(1)中のXは、式(2)〜(8)に示す化合物中のベンゼン環上から2つの水素原子が引き抜かれてできる結合の手を有する二価基であることが好ましい。特に、式(3)〜(8)に示す化合物中のいずれか二つのベンゼン環上からそれぞれ1つの水素原子が引き抜かれてできる結合の手を有する二価基であることが好ましい。
Figure 2016002750
式(2)中、R4は、水素原子、炭素数1〜6の直鎖若しくは分岐鎖のアルキル基、または炭素数2〜6の直鎖若しくは分岐鎖のアルケニル基であり、pは、1〜4のいずれかの整数である。
Figure 2016002750

Figure 2016002750

式(3)中、R1は、単結合、炭素数1〜6の直鎖若しくは分岐鎖のアルキレン基、炭素数3〜20のシクロアルキレン基、または炭素数3〜20のシクロアルキリデン基である。
式(3)および(4)中、R2及びR3は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜6の直鎖若しくは分岐鎖のアルキル基、または炭素数2〜6の直鎖若しくは分岐鎖のアルケニル基であり、nおよびmは、それぞれ独立に、1〜4のいずれかの整数である。
Figure 2016002750

Figure 2016002750

Figure 2016002750

Figure 2016002750

式(5)および(6)中、R6及びR7は、それぞれ独立に、単結合、炭素数1〜6の直鎖若しくは分岐鎖のアルキレン基、炭素数3〜20のシクロアルキレン基、または炭素数3〜20のシクロアルキリデン基である。
式(5)、(6)、(7)および(8)中、R5及びR8は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜6の直鎖若しくは分岐鎖のアルキル基、または炭素数2〜6の直鎖若しくは分岐鎖のアルケニル基であり、q及びrは、それぞれ独立に、1〜4のいずれかの整数である。
式(1)中、Xは、複数のベンゼン環が脂環またはヘテロ環と縮合してなる化合物に由来する2価基であっても良い。例えば、フルオレン構造やカルバゾール構造を有する化合物に由来する2価基を挙げることができる。

Figure 2016002750
上記式(2)〜(8)で表される化合物に由来する2価基の例としては、以下のようなものを挙げることができる。なお、この例示は、本願発明におけるXがこれらに限定されることを意味しない。

Figure 2016002750
式(1)で表される構造単位は、好ましくは式(9)若しくは(10)で表される構造単位、より好ましくは式(11)で表される構造単位である。好ましい態様のフェノキシ樹脂は当該構造単位を10〜1000個含むことが好ましい。

Figure 2016002750

Figure 2016002750

式(9)中、R9は、単結合、炭素数1〜6の直鎖若しくは分岐鎖のアルキレン基、炭素数3〜20のシクロアルキレン基、または炭素数3〜20のシクロアルキリデン基である。
式(9)または(10)中、R10は、炭素数1〜6の直鎖又は分岐鎖のアルキレン基である。

Figure 2016002750
これらフェノキシ樹脂としては、例えば、新日鉄住金化学のYP−50やYP−50S、三菱化学のjERシリーズ、InChem社のフェノキ樹脂であるPKFEやPKHJ等を用いることができる。
本発明のメタクリル樹脂組成物には、メタクリル樹脂〔A〕、ポリカーボネート樹脂架橋ゴムおよびフェノキシ樹脂以外の他の成分を含有していてもよい。他の成分としては、メタクリル樹脂〔A〕、ポリカーボネート樹脂、架橋ゴムおよびフェノキシ樹脂以外の他の重合体、フィラー、架橋ゴム粒子、酸化防止剤、熱劣化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、滑剤、離型剤、高分子加工助剤、帯電防止剤、難燃剤、染顔料、光拡散剤、有機色素、艶消し剤、耐衝撃性改質剤、蛍光体などの添加剤を挙げることができる。
他の重合体としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン−1、ポリ−4−メチルペンテン−1、ポリノルボルネンなどのポリオレフィン樹脂;エチレン系アイオノマー;ポリスチレン、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ハイインパクトポリスチレン、AS樹脂、ABS樹脂、AES樹脂、AAS樹脂、ACS樹脂、MBS樹脂などのスチレン系樹脂;メタクリル樹脂〔A〕以外のメチルメタクリレート系重合体、メチルメタクリレート−スチレン共重合体;ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル樹脂;ナイロン6、ナイロン66、ポリアミドエラストマーなどのポリアミド;ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリビニルアセタール、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリアセタール、ポリフッ化ビニリデン、ポリウレタン、変性ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンスルフィド、シリコーン変性樹脂;アクリルゴム、アクリル系熱可塑性エラストマー、シリコーンゴム;SEPS、SEBS、SISなどのスチレン系熱可塑性エラストマー;IR、EPR、EPDMなどのオレフィン系ゴムなどを挙げることができる。
フィラーとしては、炭酸カルシウム、タルク、カーボンブラック、酸化チタン、シリカ、クレー、硫酸バリウム、炭酸マグネシウムなどを挙げることができる。本発明のメタクリル樹脂組成物に含有し得るフィラーの量は、好ましくは3質量%以下、より好ましくは1.5質量%以下である。
酸化防止剤は、酸素存在下においてそれ単体で樹脂の酸化劣化防止に効果を有するものである。例えば、リン系酸化防止剤、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、チオエーテル系酸化防止剤などを挙げることができる。これらの酸化防止剤は1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。中でも、着色による光学特性の劣化防止効果の観点から、リン系酸化防止剤やヒンダードフェノール系酸化防止剤が好ましく、リン系酸化防止剤とヒンダードフェノール系酸化防止剤との併用がより好ましい。
リン系酸化防止剤とヒンダードフェノール系酸化防止剤とを併用する場合、リン系酸化防止剤:ヒンダードフェノール系酸化防止剤の質量比は、1:5〜2:1が好ましく、1:2〜1:1がより好ましい。
リン系酸化防止剤としては、2,2−メチレンビス(4,6−ジt−ブチルフェニル)オクチルホスファイト(ADEKA社製;商品名:アデカスタブHP−10)、トリス(2,4−ジt−ブチルフェニル)ホスファイト(BASF社製;商品名:IRGAFOS168)、3,9−ビス(2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノキシ)−2,4,8,10−テトラオキサー3,9−ジホスファスピロ[5.5]ウンデカン(ADEKA社製;商品名:アデカスタブPEP−36)などを挙げることができる。
ヒンダードフェノール系酸化防止剤としては、ペンタエリスリチル−テトラキス〔3−(3,5−ジt−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕(BASF社製;商品名IRGANOX1010)、オクタデシル−3−(3,5−ジt−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート(BASF社製;商品名IRGANOX1076)などを挙げることができる。
熱劣化防止剤は、実質上無酸素の状態下で高熱にさらされたときに生じるポリマーラジカルを捕捉することによって樹脂の熱劣化を防止できるものである。
該熱劣化防止剤としては、2−t−ブチル−6−(3’−t−ブチル−5’−メチル−ヒドロキシベンジル)−4−メチルフェニルアクリレート(住友化学社製;商品名スミライザーGM)、2,4−ジt−アミル−6−(3’,5’−ジt−アミル−2’−ヒドロキシ−α−メチルベンジル)フェニルアクリレート(住友化学社製;商品名スミライザーGS)などを挙げることができる。
紫外線吸収剤は、紫外線を吸収する能力を有する化合物である。紫外線吸収剤は、主に光エネルギーを熱エネルギーに変換する機能を有すると言われる化合物である。
紫外線吸収剤としては、ベンゾフェノン類、ベンゾトリアゾール類、トリアジン類、ベンゾエート類、サリシレート類、シアノアクリレート類、蓚酸アニリド類、マロン酸エステル類、ホルムアミジン類などを挙げることができる。これらは1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、ベンゾトリアゾール類、トリアジン類、または波長380〜450nmにおけるモル吸光係数の最大値εmaxが1200dm3・mol-1cm-1以下である紫外線吸収剤が好ましい。
ベンゾトリアゾール類は紫外線被照による着色などの光学特性低下を抑制する効果が高いので、本発明のメタクリル樹脂組成物をかかる特性が要求される用途に適用する場合に用いる紫外線吸収剤として好ましい。ベンゾトリアゾール類としては、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)フェノール(BASF社製;商品名TINUVIN329)、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4,6−ビス(1−メチル−1−フェニルエチル)フェノール(BASF社製;商品名TINUVIN234)、2,2’−メチレンビス[6−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4−tert−オクチルフェノール](ADEKA社製;LA−31)などを挙げることができる。
また、波長380〜450nmにおけるモル吸光係数の最大値εmaxが1200dm3・mol-1cm-1以下である紫外線吸収剤は、得られる成形体の黄色味を抑制できる。このような紫外線吸収剤としては、2−エチル−2’−エトキシ−オキサルアニリド(クラリアントジャパン社製;商品名サンデユボアVSU)などを挙げることができる。
これら紫外線吸収剤の中、紫外線被照による樹脂劣化が抑えられるという観点からベンゾトリアゾール類が好ましく用いられる。
また、波長380nm付近の波長を効率的に吸収したい場合は、トリアジン類の紫外線吸収剤が好ましく用いられる。このような紫外線吸収剤としては、2,4,6−トリス(2−ヒドロキシ−4−ヘキシルオキシ−3−メチルフェニル)−1,3,5−トリアジン(ADEKA社製;LA−F70)や、その類縁体であるヒドロキシフェニルトリアジン系紫外線吸収剤(BASF社製;TINUVIN477やTINUVIN460)などを挙げることができる。
さらに380nm〜400nmの波長の光を特に効果的に吸収したい場合は、WO2011/089794A1、WO2012/124395A1、特開2012−012476号公報、特開2013−023461号公報、特開2013−112790号公報、特開2013−194037号公報、特開2014−62228号公報、特開2014−88542号公報、特開2014−88543号公報等に開示される複素環構造の配位子を有する金属錯体(例えば、式(A)で表される構造の化合物など)を紫外線吸収剤として用いることが好ましい。
Figure 2016002750

〔式(A)中、Mは金属原子である。
1、Y2、Y3およびY4はそれぞれ独立に炭素原子以外の二価基(酸素原子、硫黄原子、NH、NR5など)である。R5はそれぞれ独立にアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、ヘテロアラルキル基、アラルリル基などの置換基である。該置換基は、該置換基にさらに置換基を有してもよい。
1およびZ2はそれぞれ独立に三価基(窒素原子、CH、CR6など)である。R6はそれぞれ独立にアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、ヘテロアラルキル基、アラルリル基などの置換基である。該置換基は、該置換基にさらに置換基を有してもよい。
1、R2、R3およびR4はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、アルコキシル基、ハロゲノ基、アルキルスルホニル基、モノホリノスルホニル基、ピペリジノスルホニル基、チオモルホリノスルホニル基、ピペラジノスルホニル基などの置換基である。該置換基は、該置換基にさらに置換基を有してもよい。a、b、cおよびdはそれぞれR1、R2、R3およびR4の数を示し且つ1〜4のいずれかの整数である。〕
当該複素環構造の配位子としては、2,2’−イミノビスベンゾチアゾール、2−(2−ベンゾチアゾリルアミノ)ベンゾオキサゾール、2−(2−ベンゾチアゾリルアミノ)ベンゾイミダゾール、(2−ベンゾチアゾリル)(2−ベンゾイミダゾリル)メタン、ビス(2−ベンゾオキサゾリル)メタン、ビス(2−ベンゾチアゾリル)メタン、ビス[2−(N−置換)ベンゾイミダゾリル]メタン等およびそれらの誘導体が挙げられる。このような金属錯体の中心金属としては、銅、ニッケル、コバルト、亜鉛が好ましく用いられる。また、これら金属錯体を紫外線吸収剤として用いるために、低分子化合物や重合体などの媒体に金属錯体を分散させることが好ましい。該金属錯体の添加量は、本発明のフィルム100質量部に対して、好ましくは0.01質量部〜5質量部、より好ましくは0.1〜2質量部である。前記金属錯体は380nm〜400nmの波長におけるモル吸光係数が大きいので、十分な紫外線吸収効果を得るために添加する量が少なくて済む。添加量が少なくなればブリードアウト等による成形体外観の悪化を抑制することができる。また、前記金属錯体は耐熱性が高いので、成形加工時の劣化や分解が少ない。さらに前記金属錯体は耐光性が高いので、紫外線吸収性能を長期間保持することができる。
なお、紫外線吸収剤のモル吸光係数の最大値εmaxは、次のようにして測定する。シクロヘキサン1Lに紫外線吸収剤10.00mgを添加し、目視による観察で未溶解物がないように溶解させる。この溶液を1cm×1cm×3cmの石英ガラスセルに注入し、日立製作所社製U−3410型分光光度計を用いて、波長380〜450nmでの吸光度を測定する。紫外線吸収剤の分子量(MUV)と、測定された吸光度の最大値(Amax)とから次式により計算し、モル吸光係数の最大値εmaxを算出する。
εmax=[Amax/(10×10-3)]×MUV
光安定剤は、主に光による酸化で生成するラジカルを捕捉する機能を有すると言われる化合物である。好適な光安定剤としては、2,2,6,6−テトラアルキルピペリジン骨格を持つ化合物などのヒンダードアミン類を挙げることができる。
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、硬化油などを挙げることができる。
離型剤としては、セチルアルコール、ステアリルアルコールなどの高級アルコール類;ステアリン酸モノグリセライド、ステアリン酸ジグリセライドなどのグリセリン高級脂肪酸エステルなどを挙げることができる。本発明においては、離型剤として、高級アルコール類とグリセリン脂肪酸モノエステルとを併用することが好ましい。高級アルコール類とグリセリン脂肪酸モノエステルとを併用する場合、その割合は特に制限されないが、高級アルコール類の使用量:グリセリン脂肪酸モノエステルの使用量は、質量比で、2.5:1〜3.5:1が好ましく、2.8:1〜3.2:1がより好ましい。
高分子加工助剤としては、通常、乳化重合法によって製造できる、0.05〜0.5μmの粒子径を有する重合体粒子(非架橋ゴム粒子)を用いる。該重合体粒子は、単一組成比および単一極限粘度の重合体からなる単層粒子であってもよいし、また組成比または極限粘度の異なる2種以上の重合体からなる多層粒子であってもよい。この中でも、内層に低い極限粘度を有する重合体層を有し、外層に5dl/g以上の高い極限粘度を有する重合体層を有する2層構造の粒子が好ましいものとして挙げられる。高分子加工助剤は、極限粘度が3〜6dl/gであることが好ましい。極限粘度が小さすぎると成形性の改善効果が低い傾向がある。極限粘度が大きすぎるとメタクリル樹脂組成物の成形加工性の低下を招く傾向がある。具体的には、三菱レイヨン社製メタブレン−Pシリーズやダウ社製やクレハ製パラロイドシリーズを挙げることができる。本発明のフィルムに配合する高分子加工助剤の量は、アクリル系樹脂に対して0.1質量部以上、5質量部以下であることが好ましい。配合量が0.1質量部以下であると良好な加工特性が得られず、配合量が5質量部以上であると表面性の悪化などの問題が生じる。
有機色素としては、紫外線を可視光線に変換する機能を有する化合物が好ましく用いられる。
光拡散剤や艶消し剤としては、ガラス微粒子、ポリシロキサン系架橋微粒子、架橋ポリマー微粒子、タルク、炭酸カルシウム、硫酸バリウムなどを挙げることができる。
蛍光体としては、蛍光顔料、蛍光染料、蛍光白色染料、蛍光増白剤、蛍光漂白剤などを挙げることができる。
本発明のメタクリル樹脂組成物に含有し得る、酸化防止剤、熱劣化防止剤、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、光安定剤、滑剤、離型剤、高分子加工助剤、帯電防止剤、難燃剤、染顔料、光拡散剤、有機色素、艶消し剤、耐衝撃性改質剤、および蛍光体の合計量は、好ましくは7質量%以下、より好ましくは5質量%以下、さらに好ましくは4質量%以下である。
以上のような成分を含有する本発明のメタクリル樹脂組成物は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーで得られるクロマトグラムにおいて最大強度値を示すリテンションタイムに対応するポリスチレン換算の分子量MCが、通常、3万以上10万以下、好ましくは4万以上9.5万以下、より好ましくは5万以上9万以下である。
本発明のメタクリル樹脂組成物は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーで得られるクロマトグラムにおける最大強度値に対して70%以上の強度を示す範囲のデータを用いてガウス関数に非線形最小二乗法によってフィッティングしてなる近似曲線とベースラインとに囲まれる領域の面積が、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーで得られるクロマトグラムとベースラインとに囲まれる領域の面積に対して、通常、45〜80%、好ましくは50〜79%である。
本発明のメタクリル樹脂組成物は、前記フィッティングで得られる近似曲線に基いて算出されるポリスチレン換算の、数平均分子量MngCに対する重量平均分子量MwgCの比MwgC/MngCが、通常、1.01以上1.20以下、好ましくは1.02以上1.10以下である。
さらに、メタクリル樹脂組成物は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーで得られるクロマトグラムに基いて算出されるポリスチレン換算の重量平均分子量MwCが、好ましくは50000〜150000、より好ましくは52000〜120000、さらに好ましくは55000〜100000である。
本発明のメタクリル樹脂組成物は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーで得られるクロマトグラムに基いて算出されるポリスチレン換算の、数平均分子量MnCに対する重量平均分子量MwCの比MwC/MnCが、好ましくは1.3以上3.0以下、好ましくは1.4以上2.7以下である。
本発明のメタクリル樹脂組成物は、三連子表示のシンジオタクティシティ(rr)の下限が、好ましくは58%、より好ましくは59%、さらに好ましくは60%である。該メタクリル樹脂組成物は、製膜性の観点から、三連子表示のシンジオタクティシティ(rr)の上限が、好ましくは99%、より好ましくは85%、さらに好ましくは77%、よりさらに好ましくは65%、最も好ましくは64%である。
なお、ここではメタクリル樹脂組成物からメタクリル樹脂を抽出せずに、そのまま実施例の方法により測定したものをメタクリル樹脂組成物の三連子表示のシンジオタクティシティ(rr)として定義する。
本発明のメタクリル樹脂組成物は、230℃および3.8kg荷重の条件で測定して決定されるメルトフローレートが、好ましくは0.1g/10分以上、より好ましくは0.2〜30g/10分、さらに好ましくは0.5〜20g/10分、最も好ましくは1.0〜10g/10分である。
また、本発明のメタクリル樹脂組成物は、ガラス転移温度が、好ましくは120℃以上、より好ましくは123℃以上、さらに好ましくは124℃以上である。メタクリル樹脂〔A〕のガラス転移温度の上限は、特に制限はないが、好ましくは130℃である。
本発明のメタクリル樹脂組成物は、その製造方法によって特に限定されない。本発明のメタクリル樹脂組成物は、例えば、メタクリル樹脂〔I〕とメタクリル樹脂〔II〕とポリカーボネート樹脂や架橋ゴムやフェノキシ樹脂などの他の重合体とを溶融混練すること、メタクリル樹脂〔A〕とポリカーボネート樹脂や架橋ゴムやフェノキシ樹脂などの他の重合体とを溶融混練することなどによって、製造することができる。溶融混練は、例えば、ニーダールーダー、押出機、ミキシングロール、バンバリーミキサーなどの溶融混練装置を用いて行うことができる。混練時の温度は、メタクリル樹脂〔I〕、メタクリル樹脂〔II〕および他の重合体の軟化温度に応じて適宜調節すればよいが、通常150℃〜300℃の範囲内の温度である。また混練時の剪断速度は、10〜5000sec-1の範囲内で調整可能である。またメタクリル樹脂とポリカーボネート樹脂とを溶融混練する場合、メタクリル樹脂〔I〕またはメタクリル樹脂〔II〕またはそれらの樹脂組成物の溶融粘度(ηA)と、ポリカーボネート系樹脂の溶融粘度(ηB)との相対粘度(ηB/ηA)が1.0以下になる条件で溶融混練することが好ましい。
メタクリル樹脂組成物の別の製造方法として、メタクリル樹脂〔I〕および他の重合体の存在下にメタクリル樹脂〔II〕の原料である単量体を重合することによって、メタクリル樹脂組成物を製造する方法がある。かかる重合は、メタクリル樹脂〔II〕の製造のための重合方法と同様にして行うことができる。メタクリル樹脂〔I〕および他の重合体の存在下にメタクリル樹脂〔II〕の原料である単量体を重合することによる製造方法は、メタクリル樹脂〔I〕とメタクリル樹脂〔II〕と他の重合体とを溶融混練することによって製造する方法に比べて、メタクリル樹脂に掛かる熱履歴が短くなるので、メタクリル樹脂の熱分解が抑制され、着色や異物の少ない成形体が得られやすい。
本発明のメタクリル樹脂組成物は、保存、運搬、または成形時の利便性を高めるために、ペレットなどの形態にすることができる。
本発明の成形体は本発明に係るメタクリル樹脂〔A〕またはメタクリル樹脂組成物からなる。本発明の成形体の製造法は特に限定されない。例えばTダイ法(ラミネート法、共押出法など)、インフレーション法(共押出法など)、圧縮成形法、ブロー成形法、カレンダー成形法、真空成形法、射出成形法(インサート法、二色法、プレス法、コアバック法、サンドイッチ法など)などの溶融成形法ならびに溶液キャスト法などを挙げることができる。これらのうち、生産性の高さ、コストなどの点から、Tダイ法、インフレーション法または射出成形法が好ましい。成形体の種類に制限はないが、フィルム(厚さ5μ以上250μm以下の平面状成形体)やシート(250μmより厚い平面状成形体)が好ましいものとして挙げられ、その中でも特にフィルムが好ましい。
本発明の成形体の一形態であるフィルムは、溶液キャスト法、溶融流延法、押出成形法、インフレーション成形法、ブロー成形法などによって製造することができる。これらのうち、透明性に優れ、改善された靭性を持ち、取扱い性に優れ、靭性と表面硬度および剛性とのバランスに優れたフィルムを得ることができるという観点から、押出成形法が好ましい。押出機から吐出されるメタクリル樹脂組成物の温度は好ましくは160〜270℃、より好ましくは220〜260℃に設定する。
押出成形法のうち、良好な表面平滑性、良好な鏡面光沢、低ヘイズのフィルムが得られるという観点から、メタクリル樹脂組成物を溶融状態でTダイから押出し、次いでそれを二つ以上の鏡面ロールまたは鏡面ベルトで挟持して成形することを含む方法が好ましい。
鏡面ロールまたは鏡面ベルトは金属製であることが好ましい。一対の鏡面ロールまたは鏡面ベルトの間の線圧は好ましくは10N/mm以上、より好ましくは30N/mm以上である。
また、鏡面ロールまたは鏡面ベルトの表面温度は共に130℃以下であることが好ましい。また、一対の鏡面ロール若しくは鏡面ベルトは、少なくとも一方の表面温度が60℃以上であることが好ましい。このような表面温度に設定すると、押出機から吐出されるメタクリル樹脂組成物を自然放冷よりも速い速度で冷却することができ、表面平滑性に優れ且つヘイズの低いフィルムを製造し易い。押出成形で得られる未延伸フィルムの厚さは、10〜300μmであることが好ましい。フィルムのヘイズは、厚さ100μmにおいて、好ましくは0.5%以下、より好ましくは0.3%以下である。
フィルム状に成形された本発明に係るメタクリル樹脂〔A〕またはメタクリル樹脂組成物に、延伸処理を施してもよい。延伸処理によって機械的強度が高まり、ひび割れし難いフィルムを得ることができる。延伸方法は特に限定されず、同時二軸延伸法、逐次二軸延伸法、チュブラー延伸法などを挙げることができる。均一に延伸でき高い強度のフィルムが得られるという観点から、延伸時の温度の下限はメタクリル樹脂〔A〕またはメタクリル樹脂組成物のガラス転移温度より10℃高い温度であり、延伸時の温度の上限はメタクリル樹脂〔A〕またはメタクリル樹脂組成物のガラス転移温度より40℃高い温度である。延伸は通常100〜5000%/分で行われる。延伸の後、熱固定を行うことによって、熱収縮の少ないフィルムを得ることができる。延伸後のフィルムの厚さは10〜200μmであることが好ましい。
本発明の成形体の一形態であるフィルムの表面に機能層を設けてもよい。機能層としては、ハードコート層、アンチグレア層、反射防止層、スティッキング防止層、拡散層、防眩層、静電気防止層、防汚層、微粒子などの易滑性層等を挙げることができる。
本発明の成形体の一形態であるフィルムの表面に接着剤層を設けてもよい。接着剤層を構成する接着剤として、例えば、水系接着剤、溶剤系接着剤、ホットメルト系接着剤、活性エネルギー線硬化型接着剤などを用いることができる。これらのうち、水系接着剤および活性エネルギー線硬化型接着剤が好適である。
水系接着剤としては、特に限定されないが、例えば、ビニルポリマー系、ゼラチン系、ビニル系ラテックス系、ポリウレタン系、イソシアネート系、ポリエステル系、エポキシ系等を例示できる。このような水系接着剤には、必要に応じて、架橋剤や他の添加剤、酸等の触媒も配合することができる。前記水系接着剤としては、ビニルポリマーを含有する接着剤などを用いることが好ましく、ビニルポリマーとしては、ポリビニルアルコール系樹脂が好ましい。またポリビニルアルコール系樹脂には、ホウ酸やホウ砂、グルタルアルデヒドやメラミン、シュウ酸などの水溶性架橋剤を含有することができる。特に偏光子としてポリビニルアルコール系のポリマーフィルムを用いる場合には、ポリビニルアルコール系樹脂を含有する接着剤を用いることが、接着性の点から好ましい。さらには、アセトアセチル基を有するポリビニルアルコール系樹脂を含む接着剤が耐久性を向上させる点からより好ましい。前記水系接着剤は、通常、水溶液からなる接着剤として用いられ、通常、0.5〜60重量%の固形分を含有してなる。
活性エネルギー線硬化型接着剤としては、単官能および二官能以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物やビニル基を有する化合物を硬化性成分として用いる他、エポキシ化合物やオキセタン化合物と光酸発生剤とを主体とする光カチオン型硬化成分を使用することもできる。活性エネルギー線としては、電子線や紫外線を用いることができる。
本発明のメタクリル樹脂〔A〕またはメタクリル樹脂組成物およびそれからなる成形体は、各種用途の部材にすることができる。具体的な用途としては、例えば、広告塔、スタンド看板、袖看板、欄間看板、屋上看板等の看板部品やマーキングフィルム;ショーケース、仕切板、店舗ディスプレイ等のディスプレイ部品;蛍光灯カバー、ムード照明カバー、ランプシェード、光天井、光壁、シャンデリア等の照明部品;家具、ペンダント、ミラー等のインテリア部品;ドア、ドーム、安全窓ガラス、間仕切り、階段腰板、バルコニー腰板、レジャー用建築物の屋根等の建築用部品;航空機風防、パイロット用バイザー、オートバイ、モーターボート風防、バス用遮光板、自動車用サイドバイザー、リアバイザー、ヘッドウィング、ヘッドライトカバー、自動車内装部材、バンパーなどの自動車外装部材等の輸送機関係部品;音響映像用銘板、ステレオカバー、テレビ保護マスク、自動販売機、携帯電話、パソコン等の電子機器部品;保育器、レントゲン部品等の医療機器部品;機械カバー、計器カバー、実験装置、定規、文字盤、観察窓等の機器関係部品;液晶保護板、導光板、導光フィルム、フレネルレンズ、レンチキュラーレンズ、各種ディスプレイの前面板、拡散板等の光学関係部品;道路標識、案内板、カーブミラー、防音壁等の交通関係部品;その他、温室、大型水槽、箱水槽、浴室部材、時計パネル、バスタブ、サニタリー、デスクマット、遊技部品、玩具、熔接時の顔面保護用マスク、太陽電池のバックシート、フレキシブル太陽電池用フロントシート;パソコン、携帯電話、家具、自動販売機、浴室部材などに用いる表面材料等を挙げることができる。
本発明のメタクリル樹脂〔A〕またはメタクリル樹脂組成物と、鋼材、プラスチック、木材、ガラス等からなる基材とを積層することによって透明性、耐熱性に優れた展開として、壁紙;自動車内装部材表面;バンパーなどの自動車外装部材表面;携帯電話表面;家具表面;パソコン表面;自動販売機表面;浴槽などの浴室部材表面等にも好適に用いることができる。
本発明の成形体の一形態であるフィルムは透明性、耐熱性が高いため、光学用途に好適であり、偏光子保護フィルム、液晶保護板、携帯型情報端末の表面材、携帯型情報端末の表示窓保護フィルム、導光フィルム、銀ナノワイヤーやカーボンナノチューブを表面に塗布した透明導電フィルム、各種ディスプレイの前面板用途に特に好適である。特に、メタクリル樹脂〔A〕とポリカーボネート樹脂やフェノキシ樹脂とを含むメタクリル樹脂組成物からなる本発明のフィルムは、所望の位相差を付与できるため、偏光子保護フィルム、位相差フィルム等の光学用途として好適である。
本発明のフィルムは透明性、耐熱性が高いため、光学用途以外の用途として、IRカットフィルムや、防犯フィルム、飛散防止フィルム、加飾フィルム、金属加飾フィルム、シュリンクフィルム、インモールドラベル用フィルムに使用することができる。
本発明の成形体の一形態であるフィルムを偏光子保護フィルムや位相差フィルムとして用いる場合、偏光子フィルムの片面だけに積層しても良いし、両面に積層してもよい。偏光子フィルムと積層する際は、接着層や粘着層を介して積層することができる。偏光子フィルムとしては、ポリビニルアルコール系樹脂とヨウ素からなる延伸フィルムを用いることができ、その膜厚は1μm〜100μmである。
本発明の成形体の一形態であるフィルムを偏光子フィルムの片面に積層し、さらに該偏光子フィルムの他の片面に公知の光学フィルムを積層することができる。積層される光学フィルムは、その材料によって特に制限されず、例えば、セルロース樹脂、ポリカーボネート樹脂、環状ポリオレフィン樹脂、他のメタクリル樹脂等からなるフィルムを挙げることができる。
セルロース樹脂は、セルロースと脂肪酸のエステルである。このようセルロースエステル系樹脂の具体例としては、セルローストリアセテート、セルロースジアセテート、セルローストリプロピオネート、セルロースジプロピオネート等を挙げることができる。これらのなかでも、セルローストリアセテートが特に好ましい。セルローストリアセテートは多くの製品が市販されており、入手容易性やコストの点でも有利である。セルローストリアセテートの市販品の例としては、富士フイルム社製の商品名「UV−50」、「UV−80」、「SH−80」、「TD−80U」、「TD−TAC」、「UZ−TAC」や、コニカミノルタ社製の「KCシリーズ」等を挙げることができる。
環状ポリオレフィン樹脂は、環状オレフィンを重合単位として重合される樹脂の総称であり、例えば、特開平1−240517号公報、特開平3−14882号公報、特開平3−122137号公報等に記載されている樹脂を挙げることができる。具体例としては、環状オレフィンの開環(共)重合体、環状オレフィンの付加重合体、環状オレフィンとエチレン、プロピレン等のα−オレフィンとその共重合体(代表的にはランダム共重合体)、および、これらを不飽和カルボン酸やその誘導体で変性したグラフト重合体、ならびに、それらの水素化物などを挙げることができる。環状オレフィンの具体例としては、ノルボルネン系モノマーを挙げることができる。
環状ポリオレフィン樹脂としては、種々の製品が市販されている。具体例としては、日本ゼオン株式会社製の商品名「ゼオネックス」、「ゼオノア」、JSR株式会社製の商品名「アートン」、ポリプラスチックス株式会社製の商品名「トーパス」、三井化学株式会社製の商品名「APEL」を挙げることができる。
他のメタクリル樹脂としては、本発明の効果を損なわない範囲内で、任意の適切なメタクリル樹脂を採用し得る。例えば、ポリメタクリル酸メチルなどのポリメタクリル酸エステル、メタクリル酸メチル−(メタ)アクリル酸共重合、メタクリル酸メチル−(メタ)アクリル酸エステル共重合体、メタクリル酸メチル−アクリル酸エステル−(メタ)アクリル酸共重合体、(メタ)アクリル酸メチル−スチレン共重合体(MS樹脂など)、脂環族炭化水素基を有する重合体( 例えば、メタクリル酸メチル− メタクリル酸シクロヘキシル共重合体、メタクリル酸メチル−(メタ)アクリル酸ノルボルニル共重合体など)を挙げることができる。
他のメタクリル樹脂の具体例として、例えば、三菱レイヨン株式会社製のアクリペットVHやアクリペットVRL20A 、特開2013−033237やWO2013/005634号公報に記載のメタクリル酸メチルとマレイミド系単量体を共重合したアクリル樹脂、WO2005/108438号公報に記載の分子内に環構造を有するアクリル樹脂、特開2009−197151号公報に記載の分子内に環構造を有するメタクリル樹脂、分子内架橋や分子内環化反応により得られる高ガラス転移温度(Tg)メタクリル樹脂を挙げることができる。
他のメタクリル樹脂として、ラクトン環構造を有するメタクリル樹脂を用いることもできる。高い耐熱性、高い透明性、二軸延伸することにより高い機械的強度を有するからである。
ラクトン環構造を有するメタクリル樹脂としては、特開2000−230016号公報、特開2001−151814号公報、特開2002−120326号公報、特開2002−254544号公報、特開2005−146084号公報などに記載の、ラクトン環構造を有するメタクリル樹脂を挙げることができる。
以下、実施例および比較例によって本発明を具体的に説明するが、本発明は下記実施例に限定されない。なお、物性値等の測定は以下の方法によって実施した。
(重合転化率)
島津製作所社製ガスクロマトグラフ GC−14Aに、カラムとしてGL Sciences Inc.製 InertCap 1(df=0.4μm、0.25mmI.D.×60m)を繋ぎ、インジェクション温度を180℃に、検出器温度を180℃に、カラム温度を60℃(5分間保持)から昇温速度10℃/分で200℃まで昇温して、10分間保持する条件にて測定を行い、この結果に基づいて重合転化率を算出した。
(GPCによるクロマトグラム測定およびクロマトグラムに基づく分子量分布などの決定)
試験対象の樹脂材料4mgをテトラヒドロフラン5mlに溶解させて、さらに0.1μmのフィルターでろ過して試験対象溶液を調製した。
東ソー株式会社製のTSKgel SuperMultipore HZM−Mの2本とSuperHZ4000を直列に繋いだカラムが取り付けられ、且つ検出部が示差屈折率検出器であるGPC装置(東ソー株式会社製、HLC−8320)に試験対象溶液20μlを注入して、クロマトグラムを測定した。溶離剤としてテトラヒドロフランを流量:0.35ml/分で流し、カラム温度を40℃に設定した。
検量線は標準ポリスチレン10点のデータを用いて作成した。分子量400〜5000000の範囲の標準ポリスチレンをゲルパーミエーションクロマトグラフィー測定し、リテンションタイムと分子量との関係を示す検量線を作成した。クロマトグラムの高分子量側の傾きがゼロからプラスに変化する点と、低分子量側のピークの傾きがマイナスからゼロに変化する点を結んだ線をベースラインとした。クロマトグラムが複数のピークを示す場合は、最も高分子量側のピークの傾きがゼロからプラスに変化する点と、最も低分子量側のピークの傾きがマイナスからゼロに変化する点を結んだ線をベースラインとした。
クロマトグラムにおいて最大強度値を示すリテンションタイムに対応するポリスチレン換算の分子量Mを前記検量線から算出した。
また、公知の計算法によって、クロマトグラムから、ポリスチレン換算の重量平均分子量Mwおよび数平均分子量Mnを算出した。
クロマトグラムとベースラインとに囲まれる領域の面積Sを計測した。
(ガウス関数による近似曲線の決定および近似曲線に基づく分子量分布などの決定)
GPC測定で得られたクロマトグラムにおける最大強度値を1に規格化した。最大強度値に対して0.7(70%)以上の強度を示す範囲のデータのみを集計し、非線形最小二乗法にて、ガウス関数:Y=exp(−[(X−u)2/w2])にフィッティングさせて、近似曲線を決定した。なお、Xはリテンションタイム、wは変数である。非線形最小二乗法におけるuの初期値として最大強度値を示すときのリテンションタイムを用いた。非線形最小二乗法による計算はエクセル2003(表計算ソフト:マイクロソフト社製)のソルバー機能を用いて行った。
公知の計算法によって、近似曲線から、ポリスチレン換算の重量平均分子量Mwgおよび数平均分子量Mngを算出した。
近似曲線とベースラインとに囲まれる領域の面積Sgを計測した。クロマトグラムとベースラインとに囲まれる領域の面積Sに対する近似曲線とベースラインとに囲まれる領域の面積Sgの比Sg/Sを算出した。
(三連子表示のシンジオタクティシティ(rr))
樹脂試料について1H−NMR測定を実施した。TMSを0ppmとした際の0.6〜0.95ppmの領域の面積(X)、0.6〜1.35ppmの領域の面積(Y)とを計測し、式:(X/Y)×100にて算出した値を三連子表示のシンジオタクティシティ(rr)(%)とした。
装置:核磁気共鳴装置(Bruker社製 ULTRA SHIELD 400 PLUS)
溶媒 :重クロロホルム
測定核種:1
測定温度:室温
積算回数:64回
(ガラス転移温度[Tg])
DSC曲線から求められる中間点ガラス転移温度をガラス転移温度として定義した。DSC曲線は、測定対象樹脂を、JIS K7121に準拠して、示差走査熱量計(島津製作所製、DSC−50(品番))を用いて、230℃まで昇温し、次いで室温まで冷却し、その後、室温から230℃までを10℃/分で昇温させたときの、2回目の昇温時の示差走査熱量測定で得た。
(メルトフローレート[MFR])
JIS K7210に準拠して、230℃、3.8kg荷重、10分間の条件で測定した。
(耐熱分解性)
樹脂試料について、熱重量測定装置(島津製作所製、TGA−50(品番))を用いて、空気雰囲気下にて、200℃から600℃まで10℃/分で昇温させる条件にて熱重量減少を測定した。200℃の重量を基準に1%重量が減少した温度Td1を算出し、下記基準によって耐熱分解性を評価した。
A:Td1が318℃以上
B:Td1が318℃未満
(耐熱分解性(温度一定))
樹脂試料について、熱重量測定装置(島津製作所製、TGA−50(品番))を用いて、空気雰囲気下にて、50℃から290℃まで20℃/分で昇温させた後、290℃にて20分間保持する条件にて熱重量減少を測定した。50℃の重量を基準(保持率100%)に290℃にて20分間保持した時の耐熱分解性を下記基準によって評価した。
A:保持率が60%以上
B:保持率が60%未満
(曲げ強度)
樹脂材料を230℃にて射出成形して、80mm×10mm×厚さ4.0mmの試験片(B)を得た。試験片(B)を用いてJIS K7171に準じて、オートグラフ(株式会社島津製作所製)を使用して、23℃における3点曲げを実施し、最大点応力を曲げ強度とした。
(厚さ変動率)
樹脂材料を80℃で12時間乾燥させた。20mmφ単軸押出機(OCS社製)を用いて、樹脂温度260℃にて、樹脂材料を150mm幅のTダイから押し出し、それを冷却ロールにて引き取り、幅100mm、厚さ180μmの未延伸フィルムを得た。
未延伸フィルムの最小厚さDmin[mm]と最大厚さDmax[mm]を求め、次式で定義される厚さ変動率を求めた。
フィルムの厚さ変動率(%)={(Dmax−Dmin)/Dmin}×100
厚さ変動率の良否を下記基準で表示した。
A:厚さ変動率が5%未満である。
B:厚さ変動率が5〜20%である。
C:厚さ変動率が20%を超える。
(表面平滑性)
上記した未延伸フィルムの表面を目視により観察し、表面平滑性の良否を下記基準で表示した。
A:表面が平滑で良好である。
B:表面に凹凸がある。
(ヘイズ)
JIS K7136に準拠して、ヘイズメータ(村上色彩研究所製、HM−150)を用いて、上記した未延伸フィルムのヘイズを測定した。
(加熱収縮率)
上記した未延伸フィルムを、50mm×40mmに切り出し、チャック間40mmになるように引張試験機(島津製作所製、AG−IS 5kN)にセットし、ガラス転移温度+15℃の延伸温度、一方向500%/分の延伸速度、一方向2倍の延伸倍率で延伸し、10秒間保持し、次いで急冷して、厚さ100μmの延伸フィルムを作製した。
得られた延伸フィルムに70mmの長さの直線を記入し、110℃の温度に保たれた強制温風循環式恒温オーブン内で30分間加熱した。その後、記入した直線の長さ(L(mm))をものさしで読取り、下記式により加熱収縮率を求めた。
加熱収縮率(%)=(70−L)/70×100
(全光線透過率)
樹脂材料を230℃にて熱プレス成形して、50mm×50mm×厚さ3.2mmの試験片(A)を得た。JIS K7361−1に準じて、ヘイズメータ(村上色彩研究所製、HM−150)を用いて試験片(A)の全光線透過率を測定した。
(イエロインデックス(YI))
上記した試験片(A)を、測色色差計(日本電色工業株式会社製、ZE−2000)を用い、JIS Z8722に準拠して光路長3.2mmで測定した。
YIの良否を下記基準で表示した。
A:YIが5未満である。
B:YIが5以上である。
(膜厚方向の位相差(Rth))
上記した未延伸フィルムを、100mm×100mmに切り出し、パンタグラフ式二軸延伸試験機(東洋精機(株)製)により、ガラス転移温度+15℃の延伸温度、一方向500%/分の延伸速度、一方向2倍の延伸倍率で逐次二軸延伸し、10秒間保持した後、急冷して40μmの厚みの二軸延伸フィルムを得た。
延伸フィルムから、40mm×30mmの試験片を切り出した。この試験片を、自動複屈折計(王子計測株式会社製 KOBRA−WR)にセットし、温度23±2℃、湿度50±5%において、波長590nm、40°傾斜方向の位相差を測定し、その値と平均屈折率nから屈折率nx、nyおよびnzを算出し、さらに厚さ方向位相差Rth(=((nx+ny)/2−nz)×d)を算出した。nxは面内遅相軸方向の屈折率、nyは遅相軸に対して面内で直角方向の屈折率、nzは厚さ方向の屈折率である。
試験片の厚さd[nm]は、デジマティックインジケータ(株式会社ミツトヨ製)を用いて測定した。屈折率nx、nyおよびnzの算出に必要な平均屈折率nは、デジタル精密屈折計(カルニュー光学工業株式会社 KPR−20)で測定した値を用いた。
(未延伸シートの3点曲げ評価)
メタクリル樹脂組成物を80℃で12時間乾燥させた。20mmφ単軸押出機(OCS社製)を用いて、樹脂温度260℃にて、メタクリル樹脂組成物を150mm幅のTダイから押し出し、それを冷却ロールにて引き取り、幅100mm、厚さ500μmの未延伸シートを得た。
得られた未延伸シートを、50mm×20mmに切り出し、オートグラフ(株式会社島津製作所製)を使用して、23℃における3点曲げ試験を実施した。まず、半径2mm、幅34mmの支点ローラの上に延伸シートを載せた。先端の半径が5mm、幅34mmの圧子を2mm/分の速度にて支点間の中心に前記シートの上面から下に向かって押し下げた。前記シートの水平位置から押し下げ量10mmの時点で前記シートが破断するか否かを調べた。
製造例1
撹拌翼と三方コックが取り付けられた5Lのガラス製反応容器内を窒素で置換した。これに、室温下にて、トルエン1600g、1,1,4,7,10,10−ヘキサメチルトリエチレンテトラミン3.19g(13.9mmol)、濃度0.45Mのイソブチルビス(2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノキシ)アルミニウムのトルエン溶液68.6g(39.6mmol)、および濃度1.3Mのsec−ブチルリチウムの溶液(溶媒:シクロヘキサン95質量%、n−ヘキサン5質量%)7.91g(13.2mmol)を仕込んだ。撹拌しながら、これに、20℃にて、蒸留精製したメタクリル酸メチル550gを30分間かけて滴下した。滴下終了後、20℃で90分間撹拌した。溶液の色が黄色から無色に変わった。メタクリル酸メチルの重合転化率は100%であった。
得られた溶液にトルエン1500gを加えて希釈した。次いで、該希釈液をメタノール100kgに注ぎ入れ、沈澱物を得た。得られた沈殿物を80℃、140Paにて24時間乾燥して、GPCクロマトグラムに基づく重量平均分子量Mw1が58900で、GPCクロマトグラムに基づく重量平均分子量Mw1/数平均分子量Mn1が1.06で、シンジオタクティシティ(rr)が74%で、Tgが130℃で、且つメタクリル酸メチルに由来する構造単位の割合が100質量%であるメタクリル樹脂〔1−1〕を得た。
製造例2
撹拌翼と三方コックが取り付けられた5Lのガラス製反応容器内を窒素で置換した。これに、室温下にて、トルエン1600g、1,1,4,7,10,10−ヘキサメチルトリエチレンテトラミン2.49g(10.8mmol)、濃度0.45Mのイソブチルビス(2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノキシ)アルミニウムのトルエン溶液53.5g(30.9mmol)、および濃度1.3Mのsec−ブチルリチウムの溶液(溶媒:シクロヘキサン95質量%、n−ヘキサン5質量%)6.17g(10.3mmol)を仕込んだ。撹拌しながら、これに、20℃にて、蒸留精製したメタクリル酸メチル550gを30分間かけて滴下した。滴下終了後、20℃で90分間撹拌した。溶液の色が黄色から無色に変わった。メタクリル酸メチルの重合転化率は100%であった。
得られた溶液にトルエン1500gを加えて希釈した。次いで、該希釈液をメタノール100kgに注ぎ入れ、沈澱物を得た。得られた沈殿物を80℃、140Paにて24時間乾燥して、GPCクロマトグラムに基づく重量平均分子量Mw1が81400で、GPCクロマトグラムに基づく重量平均分子量Mw1/数平均分子量Mn1が1.08で、シンジオタクティシティ(rr)が73%で、Tgが131℃で、且つメタクリル酸メチルに由来する構造単位の割合が100質量%であるメタクリル樹脂〔1−2〕を得た。
製造例3
撹拌翼と三方コックが取り付けられた5Lのガラス製反応容器内を窒素で置換した。これに、室温下にて、トルエン1600g、1,1,4,7,10,10−ヘキサメチルトリエチレンテトラミン2.49g(10.8mmol)、濃度0.45Mのイソブチルビス(2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノキシ)アルミニウムのトルエン溶液53.5g(30.9mmol)、および濃度1.3Mのsec−ブチルリチウムの溶液(溶媒:シクロヘキサン95質量%、n−ヘキサン5質量%)6.17g(10.3mmol)を仕込んだ。撹拌しながら、これに、−20℃にて、蒸留精製したメタクリル酸メチル550gを30分間かけて滴下した。滴下終了後、−20℃にて180分間撹拌した。溶液の色が黄色から無色に変わった。この時点におけるメタクリル酸メチルの転化率は100%であった。
得られた溶液にトルエン1500gを加えて希釈した。次いで、該希釈液をメタノール100kgに注ぎ入れ、沈澱物を得た。得られた沈殿物を80℃、140Paにて24時間乾燥して、GPCクロマトグラムに基づく重量平均分子量Mw1が96100で、GPCクロマトグラムに基づく重量平均分子量Mw1/数平均分子量Mn1が1.07で、シンジオタクティシティ(rr)が83%で、Tgが133℃で、且つメタクリル酸メチルに由来する構造単位の割合が100質量%であるメタクリル樹脂〔1−3〕を得た。
製造例4
攪拌機および採取管が取り付けられたオートクレーブ内を窒素で置換した。これに、精製されたメタクリル酸メチル100質量部、2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオニトリル)(水素引抜能:1%、1時間半減期温度:83℃)0.0052質量部、およびn−オクチルメルカプタン0.28質量部を入れ、撹拌して、原料液を得た。かかる原料液中に窒素を送り込み、原料液中の溶存酸素を除去した。
オートクレーブと配管で接続された槽型反応器に容量の2/3まで原料液を入れた。温度を140℃に維持して先ずバッチ方式で重合反応を開始させた。重合転化率が55%になったところで、平均滞留時間150分となる流量で、原料液をオートクレーブから槽型反応器に供給し、且つ原料液の供給流量に相当する流量で、反応液を槽型反応器から抜き出して、温度140℃に維持し、連続流通方式の重合反応を行った。定常状態における重合転化率は55質量%であった。
定常状態になった槽型反応器から抜き出される反応液を、平均滞留時間2分間となる流量で内温230℃の多管式熱交換器に供給して加温した。次いで加温された反応液を断熱フラッシュ蒸発器に導入し、未反応単量体を主成分とする揮発分を除去して、溶融樹脂を得た。揮発分が除去された溶融樹脂を内温260℃の二軸押出機に供給してストランド状に吐出し、ペレタイザーでカットして、GPCクロマトグラムに基づく重量平均分子量Mw2が82000で、GPCクロマトグラムに基づく重量平均分子量Mw2/数平均分子量Mn2が1.85で、シンジオタクティシティ(rr)が52%で、Tgが120℃で、且つメタクリル酸メチルに由来する構造単位の割合が100質量%であるメタクリル樹脂〔2−1〕を得た。
製造例5
n−オクチルメルカプタンの量を0.30質量部に変更した以外は製造例4と同じ操作を行って、GPCクロマトグラムに基づく重量平均分子量Mw2が76400で、GPCクロマトグラムに基づく重量平均分子量Mw2/数平均分子量Mn2が1.81で、シンジオタクティシティ(rr)が53%で、Tgが119℃で、且つメタクリル酸メチルに由来する構造単位の割合が100質量%であるメタクリル樹脂〔2−2〕を得た。
製造例6
メタクリル酸メチル100質量部をメタクリル酸メチル99質量部およびアクリル酸メチル1質量部に変更し、且つn−オクチルメルカプタンの量を0.26質量部に変更した以外は製造例4と同じ操作を行って、GPCクロマトグラムに基づく重量平均分子量Mw2が88900で、GPCクロマトグラムに基づく重量平均分子量Mw2/数平均分子量Mn2が1.88で、シンジオタクティシティ(rr)が51%で、Tgが118℃で、且つメタクリル酸メチルに由来する構造単位の割合が99.3質量%であるメタクリル樹脂〔2−3〕を得た。
製造例7
2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオニトリル)の量を0.0080質量部に変更し、n−オクチルメルカプタンの量を0.40質量部に変更し、槽型反応器の温度を120℃に変更し、且つ平均滞留時間を120分に変更した以外は製造例4と同じ操作を行って、GPCクロマトグラムに基づく重量平均分子量Mw2が57800で、GPCクロマトグラムに基づく重量平均分子量Mw2/数平均分子量Mn2が1.82で、シンジオタクティシティ(rr)が56%で、Tgが122℃で、且つメタクリル酸メチルに由来する構造単位の割合が100質量%であるメタクリル樹脂〔2−4〕を得た。
製造例8
n−オクチルメルカプタンの量を0.42質量部に変更した以外は製造例4と同じ操作を行って、GPCクロマトグラムに基づく重量平均分子量Mw2が55500で、GPCクロマトグラムに基づく重量平均分子量Mw2/数平均分子量Mn2が1.76で、シンジオタクティシティ(rr)が50%で、Tgが118℃で、且つメタクリル酸メチルに由来する構造単位の割合が100質量%であるメタクリル樹脂〔2−5〕を得た。
製造例9
メタクリル酸メチル100質量部をメタクリル酸メチル93.7質量部およびアクリル酸メチル6.3質量部に変更し、2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオニトリル)の量を0.0075質量部に変更し、n−オクチルメルカプタンの量を0.25質量部に変更し、槽型反応器の温度を180℃に変更し、且つ平均滞留時間を60分に変更した以外は製造例4と同じ操作を行って、GPCクロマトグラムに基づく重量平均分子量Mw2が84300で、GPCクロマトグラムに基づく重量平均分子量Mw2/数平均分子量Mn2が2.18で、シンジオタクティシティ(rr)が47%で、Tgが115℃で、且つメタクリル酸メチルに由来する構造単位の割合が95質量%であるメタクリル樹脂〔2−6〕を得た。
製造例11
n−オクチルメルカプタンの量を0.225質量部に変更した以外は製造例4と同じ操作を行って、GPCクロマトグラムに基づく重量平均分子量Mw2が103600で、GPCクロマトグラムに基づく重量平均分子量Mw2/数平均分子量Mn2が1.81で、シンジオタクティシティ(rr)が52%で、Tgが120℃で、且つメタクリル酸メチルに由来する構造単位の割合が100質量%であるメタクリル樹脂〔2−7〕を得た。
製造例12
コンデンサー、温度計および撹拌機を備えたグラスライニングを施した容量100Lの反応槽に、イオン交換水48kgを投入し、次いでステアリン酸ナトリウム416g、ラウリルサルコシン酸ナトリウム128gおよび炭酸ナトリウム16gを投入して溶解させた。次いで、メタクリル酸メチル11.2kgおよびメタクリル酸アリル110gを投入し撹拌しながら70℃に昇温した。その後、2%過硫酸カリウム水溶液560gを添加して乳化重合を開始させた。重合による発熱により内部温度が上昇し、その後下降し始めた後、30分間にわたって70℃に保持してエマルジョンを得た。
得られたエマルジョンに、2%過硫酸ナトリウム水溶液720gを添加した。その後、アクリル酸ブチル12.4kg、スチレン1.76kgおよびメタクリル酸アリル280gからなる混合物を60分間かけて滴下した。滴下終了後60分間撹拌を続けて第一段目のシード乳化重合を行った。
第一段目のシード乳化重合後のエマルジョンに、2%過硫酸カリウム水溶液320gを添加し、さらにメタクリル酸メチル6.2kg、アクリル酸メチル0.2kgおよびn−オクチルメルカプタン200gからなる混合物を30分間かけて添加した。添加終了後60分間撹拌を続けて第二段目のシード乳化重合を行った。得られたエマルジョンを室温まで冷やした。このようにして、体積基準平均粒径0.23μmのコアシェル3層構造架橋ゴム粒子(A)を40%含有するエマルジョンを得た。
製造例13
コンデンサー、温度計および撹拌機を備えたグラスライニングを施した容量100Lの反応槽に、イオン交換水48kgを投入し、次いで界面活性剤(花王株式会社製「ペレックスSS−H」)252gを投入して溶解させた。反応槽を70℃に昇温した。その後、これに、2%過硫酸カリウム水溶液160gを添加し、次いでメタクリル酸メチル3.04kg、アクリル酸メチル0.16kgおよびn−オクチルメルカプタン15.2gからなる混合物を一括添加して乳化重合を開始させた。重合反応による発熱が無くなった時点から30分間撹拌を続けた。
その後、2%過硫酸カリウム水溶液160gを添加し、次いでメタクリル酸メチル27.4kg、アクリル酸メチル1.44kgおよびn−オクチルメルカプタン98gからなる混合物を2時間かけて連続的に滴下した。滴下終了後、60分間放置して乳化重合を行った。得られたエマルジョンを室温まで冷やした。このようにして、体積基準平均粒径0.12μm、極限粘度0.44g/dlの(メタ)アクリル酸エステル系重合体粒子(B)を40%含有するエマルジョンを得た。
製造例14
製造例12で得られた粒子(A)を含有するエマルジョンと製造例13で得られた粒子(B)を含有するエマルジョンとを、粒子(A):粒子(B)の重量比が2:1になるように混ぜ合わせた。該混合エマルジョンを−20℃で2時間かけて凍結させた。凍結した混合エマルジョンをその2倍量の80℃の温水に投入して氷解させてスラリーを得た。該スラリーを80℃にて20分間保持し、次いで脱水し、70℃で乾燥して、架橋ゴム粒子(G1)からなる粉末を得た。
製造例15
WO2014−041803の製造例1を参考に、体積基準平均粒径0.23μmの架橋ゴム粒子(G2)を得た。
<実施例1>
メタクリル樹脂〔1−1〕50質量部およびメタクリル樹脂〔2−1〕50質量部を混ぜ合わせ、ラボプラストミル(東洋精機株式会社製)にて230℃で3分間溶融混練してメタクリル樹脂〔A−1〕を製造した。
メタクリル樹脂〔A−1〕は、メタクリル酸メチルに由来する構造単位の割合(MMAユニット含有量)が100質量%で、クロマトグラムにおける最大強度値を示すリテンションタイムに対応するポリスチレン換算の分子量MAが63800で、GPCクロマトグラムに基づく重量平均分子量MwAが72200で、GPCクロマトグラムに基づく重量平均分子量MwAと数平均分子量MnAの比MwA/MnAが1.43で、三連子表示のシンジオタクティシティ(rr)が61.8%で、ガラス転移温度Tgが125℃で、メルトフローレートMFRが2.6g/10分で、耐熱分解性がAランクで、ガウス関数近似曲線に基づく重量平均分子量MwgAと数平均分子量MngAの比MwgA/MngAが1.06で、且つガウス関数近似曲線に基づく面積SgAとクロマトグラムに基づく面積SAと比SgA/SAが0.65であった。
メタクリル樹脂〔A−1〕のみからなる樹脂材料をメタクリル樹脂組成物〔1〕とした。メタクリル樹脂組成物〔1〕は、クロマトグラムにおける最大強度値を示すリテンションタイムに対応するポリスチレン換算の分子量MCが63800で、GPCクロマトグラムに基づく重量平均分子量MwCが72200で、GPCクロマトグラムに基づく重量平均分子量MwCと数平均分子量MnCの比MwC/MnCが1.43で、三連子表示のシンジオタクティシティ(rr)が61.8%で、ガラス転移温度Tgが125℃で、メルトフローレートMFRが2.6g/10分で、耐熱分解性がAランクで、ガウス関数近似曲線に基づく重量平均分子量MwgCと数平均分子量MngCの比MwgC/MngCが1.06で、且つガウス関数近似曲線に基づく面積SgCとクロマトグラムに基づく面積SCと比SgC/SCが0.65であった。
メタクリル樹脂組成物〔1〕を用いて評価用試料を作製し、曲げ強度、厚さ変動率、表面平滑性、加熱収縮率、ヘイズ、全光線透過率およびイエロインデックスを測定した。その結果を表1に示す。
<実施例2>
メタクリル樹脂〔1−1〕50質量部、メタクリル樹脂〔2−1〕50質量部、および加工助剤(パラロイドK125−P;呉羽化学製)1質量部を混ぜ合わせ、ラボプラストミル(東洋精機株式会社製)にて230℃で3分間溶融混練してメタクリル樹脂〔A−1〕99.0質量%を含有するメタクリル樹脂組成物〔2〕を製造した。メタクリル樹脂組成物〔2〕の物性を実施例1と同じ方法にて測定した。その結果を表1に示す。なお、メタクリル樹脂組成物〔2〕は、GPCクロマトグラムに基づく重量平均分子量MwCが77500で、GPCクロマトグラムに基づくMwC/MnCが1.54であった。
<実施例3>
メタクリル樹脂〔1−1〕50質量部、メタクリル樹脂〔2−1〕50質量部、および紫外線吸収剤(アデカスタブLA−31;ADEKA製)1質量部を混ぜ合わせ、ラボプラストミル(東洋精機株式会社製)にて230℃で3分間溶融混練してメタクリル樹脂〔A−1〕99.0質量%を含有するメタクリル樹脂組成物〔3〕を製造した。メタクリル樹脂組成物〔3〕の物性を実施例1と同じ方法にて測定した。その結果を表1に示す。
<実施例4〜12>
表1および表2に示す配合にて、実施例1と同じ方法で、メタクリル樹脂〔A−2〕〜〔A−10〕を得て、各々のメタクリル樹脂100質量%を含有するメタクリル樹脂組成物〔4〕〜〔12〕をそれぞれ製造した。メタクリル樹脂〔A−2〕〜〔A−10〕およびメタクリル樹脂組成物〔4〕〜〔12〕の物性を実施例1と同じ方法にて測定した。その結果を表1および表2に示す。
Figure 2016002750
Figure 2016002750
Figure 2016002750
Figure 2016002750
<比較例1>
メタクリル樹脂〔2−2〕を、ラボプラストミル(東洋精機株式会社製)にて230℃で3分間溶融混練してメタクリル樹脂〔2−2〕100質量%を含有するメタクリル樹脂組成物〔13〕を製造した。メタクリル樹脂〔2−2〕およびメタクリル樹脂組成物〔13〕の物性を実施例1と同じ方法にて測定した。その結果を表3に示す。なお、メタクリル樹脂〔2−2〕は、メタクリル酸メチルに由来する構造単位の割合(MMAユニット含有量)が100質量%で、クロマトグラムにおける最大強度値を示すリテンションタイムに対応するポリスチレン換算の分子量MAが69400で、GPCクロマトグラムに基づく重量平均分子量MwAが76400で、GPCクロマトグラムに基づく重量平均分子量MwAと数平均分子量MnAとの比MwA/MnAが1.81で、三連子表示のシンジオタクティシティ(rr)が53.0%で、ガラス転移温度Tgが119℃で、メルトフローレートMFRが3.6g/10分で、耐熱分解性がBランクで、ガウス関数近似曲線に基づく重量平均分子量Mwgと数平均分子量Mngとの比Mwg/Mngが1.73で、且つガウス関数近似曲線に基づく面積Sgとクロマトグラムに基づく面積Sと比Sg/Sが0.91であった。
<比較例2>
メタクリル樹脂〔2−2〕に代えて、メタクリル樹脂〔2−5〕を用いた以外は、比較例1と同じ方法にてメタクリル樹脂組成物〔14〕を製造した。メタクリル樹脂〔2−5〕およびメタクリル樹脂組成物〔14〕の物性を実施例1と同じ方法にて測定した。その結果を表3に示す。
<比較例3>
メタクリル樹脂〔2−2〕に代えて、メタクリル樹脂〔1−1〕を用いた以外は、比較例1と同じ方法にてメタクリル樹脂組成物〔15〕を製造した。メタクリル樹脂〔1−1〕およびメタクリル樹脂組成物〔15〕の物性を実施例1と同じ方法にて測定した。その結果を表3に示す。
<比較例4>
メタクリル樹脂〔2−2〕に代えて、メタクリル樹脂〔1−2〕を用いた以外は、比較例1と同じ方法にてメタクリル樹脂組成物〔16〕を製造した。メタクリル樹脂〔1−2〕およびメタクリル樹脂組成物〔16〕の物性を実施例1と同じ方法にて測定した。その結果を表3に示す。
<比較例5>
表3に示す配合にて、実施例1と同じ方法で、メタクリル樹脂〔3−1〕を製造した。
メタクリル樹脂〔3−1〕のみからなる樹脂材料をメタクリル樹脂組成物〔17〕とした。物性を実施例1と同じ方法にて測定した。その結果を表3に示す。
Figure 2016002750
Figure 2016002750
<実施例13〜21>
表4または5に示す配合にて、実施例1と同じ方法にて、メタクリル樹脂組成物〔18〕〜〔28〕を製造し、実施例1と同様に評価した。さらに、膜厚方向の位相差(Rth)を評価した。評価結果を表4または5に示す。なお用いたポリカーボネート樹脂は、以下の5種類である
PC1:三菱エンジニアリングプラスチックス社製、ユーピロンHL−8000(品番)、MVR(300℃、1.2Kg)=136cm3/10分
PC2:住化スタイロンポリカーボネート社製、SD POLYCA TR−2001(品番)、MVR(300℃、1.2Kg)=200cm3/10分
PC3:住化スタイロンポリカーボネート社製、カリバー301−40(品番)、MVR(300℃、1.2Kg)=40cm3/10分
PC4:三菱エンジニアリングプラスチックス社製、AL071;MVR(300℃、1.2Kg)=1000cm3/10分以上(流動性が高く正確な測定が困難であった)、Mv=5500
PC5:PC2の50質量部とPC4の50質量部を混合したもの;MVR(300℃、1.2Kg)=1000cm3/10分以上(流動性が高く正確な測定が困難であった)、Mv=8500
<比較例4>
さらに膜厚方向の位相差(Rth)を評価した。評価結果を表4に示す。
<比較例6>
メタクリル樹脂〔2−7〕を、ラボプラストミル(東洋精機株式会社製)にて230℃で3分間溶融混練した後、実施例13と同様に評価した。評価結果を表4に示す。
Figure 2016002750
Figure 2016002750
Figure 2016002750
Figure 2016002750
<実施例22〜24>
表6に示す配合にて、実施例1と同じ方法にて、メタクリル樹脂組成物〔29〕〜〔31〕を製造し、実施例1と同様の設備にて厚さ0.5mmの未延伸フィルムを作成し3点曲げ測定にて強度を評価した。結果を表6に示す。
Figure 2016002750
Figure 2016002750
<実施例25〜27>
表7に示す配合にて、実施例1と同じ方法にて、メタクリル樹脂組成物〔33〕〜〔35〕を製造し、実施例13と同様に評価した。さらに、耐熱分解性(温度一定))を評価した。評価結果を表7に示す。なお用いたフェノキシ樹脂は、以下である
Ph1:新日鉄住金化学株式会社製、YP−50S(品番)、数平均分子量220000、分子量分布2.5、ガラス転移温度95.6℃)
紫外線吸収剤:ADEKA社製、アデカスタブLA−F70(品番)
Figure 2016002750
Figure 2016002750

Claims (26)

  1. メタクリル酸メチルに由来する構造単位の総含有量が90質量%以上で、
    ゲルパーミエーションクロマトグラフィーで得られるクロマトグラムにおいて最大強度値を示すリテンションタイムに対応するポリスチレン換算の分子量MAが3万以上10万以下で、
    前記クロマトグラムのうち最大強度値に対して70%以上の強度を示す範囲のデータのみを用いて非線形最小二乗法によってガウス関数にフィッティングしてなる近似曲線と前記クロマトグラムのベースラインとに囲まれる領域の面積SgAが、前記クロマトグラムとそれのベースラインとに囲まれる領域の面積SAに対して45〜80%で、且つ
    前記フィッティングで得られる近似曲線に基いて算出されるポリスチレン換算の、数平均分子量MngAに対する重量平均分子量MwgAの比MwgA/MngAが1.01以上1.20以下である、
    メタクリル樹脂。
  2. ゲルパーミエーションクロマトグラフィーで得られるクロマトグラムに基いて算出されるポリスチレン換算の、数平均分子量MnAに対する重量平均分子量MwAの比MwA/MnAが1.3〜3.0である、請求項1に記載のメタクリル樹脂。
  3. メタクリル酸メチルに由来する構造単位の総含有量が99質量%以上である、請求項1または2に記載のメタクリル樹脂。
  4. 三連子表示のシンジオタクティシティ(rr)が58%以上である、請求項1〜3のいずれかひとつに記載のメタクリル樹脂。
  5. 示差走査熱量測定により測定される中間点ガラス転移温度が120℃以上である、請求項1〜4のいずれかひとつに記載のメタクリル樹脂。
  6. 請求項1〜5のいずれかひとつに記載のメタクリル樹脂100質量部と、ポリカーボネート樹脂1〜10質量部とを含有する、メタクリル樹脂組成物。
  7. 請求項1〜5のいずれかひとつに記載のメタクリル樹脂100質量部と、架橋ゴム5〜30質量部とを含有する、メタクリル樹脂組成物。
  8. 請求項1〜5のいずれかひとつに記載のメタクリル樹脂100質量部と、フェノキシ樹脂0.1〜10質量部とを含有する、メタクリル樹脂組成物。
  9. メタクリル酸メチルに由来する構造単位の総含有量が90質量%以上であるメタクリル樹脂〔A〕を70質量%以上含有するメタクリル樹脂組成物であって、
    ゲルパーミエーションクロマトグラフィーで得られるクロマトグラムにおいて最大強度値を示すリテンションタイムに対応するポリスチレン換算の分子量MCが3万以上10万以下で、
    前記クロマトグラムのうち最大強度値に対して70%以上の強度を示す範囲のデータのみを用いて非線形最小二乗法によってガウス関数にフィッティングしてなる近似曲線と前記クロマトグラムのベースラインとに囲まれる領域の面積SgCが、前記クロマトグラムとそれのベースラインとに囲まれる領域の面積SCに対して45〜80%で、且つ
    前記フィッティングで得られる近似曲線に基いて算出されるポリスチレン換算の、数平均分子量MngCに対する重量平均分子量MwgCの比MwgC/MngCが1.01以上1.20以下である、
    メタクリル樹脂組成物。
  10. ゲルパーミエーションクロマトグラフィーで得られるクロマトグラムに基づいて算出されるポリスチレン換算の、数平均分子量MnCに対する重量平均分子量MwCの比MwC/MnCが1.3〜3.0である、請求項9に記載のメタクリル樹脂組成物。
  11. メタクリル樹脂〔A〕は、メタクリル酸メチルに由来する構造単位の総含有量が99質量%以上である、請求項9または10に記載のメタクリル樹脂組成物。
  12. メタクリル樹脂〔A〕は、三連子表示のシンジオタクティシティ(rr)が58%以上である、請求項9〜11のいずれかひとつに記載のメタクリル樹脂組成物。
  13. 示差走査熱量測定により測定される中間点ガラス転移温度が120℃以上である、請求項9〜12のいずれかひとつに記載のメタクリル樹脂組成物。
  14. メタクリル樹脂〔A〕100質量部に対してポリカーボネート樹脂1〜10質量部をさらに含有する、請求項9〜13のいずれかひとつに記載のメタクリル樹脂組成物。
  15. メタクリル樹脂〔A〕100質量部に対して架橋ゴム5〜30質量部をさらに含有する、請求項9〜13のいずれかひとつに記載のメタクリル樹脂組成物。
  16. メタクリル樹脂〔A〕100質量部に対してフェノキシ樹脂0.1〜10質量部をさらに含有する、請求項9〜13のいずれかひとつに記載のメタクリル樹脂組成物。
  17. 請求項1〜5のいずれかひとつに記載のメタクリル樹脂または請求項6〜16のいずれかひとつに記載のメタクリル樹脂組成物からなる成形体。
  18. 請求項1〜5のいずれかひとつに記載のメタクリル樹脂または請求項6〜16のいずれかひとつに記載のメタクリル樹脂組成物からなるフィルム。
  19. 請求項1〜5のいずれかひとつに記載のメタクリル樹脂または請求項6〜16のいずれかひとつに記載のメタクリル樹脂組成物からなる延伸フィルム。
  20. 請求項1〜5のいずれかひとつに記載のメタクリル樹脂または請求項6〜16のいずれかひとつに記載のメタクリル樹脂組成物からなる位相差フィルム。
  21. 請求項1〜5のいずれかひとつに記載のメタクリル樹脂または請求項6〜16のいずれかひとつに記載のメタクリル樹脂組成物からなる偏光子保護フィルム。
  22. 三連子表示のシンジオタクティシティ(rr)が65%以上であるメタクリル樹脂〔I〕と、
    三連子表示のシンジオタクティシティ(rr)が45〜58%であるメタクリル樹脂〔II〕とを、
    メタクリル樹脂〔I〕/メタクリル樹脂〔II〕の質量比40/60〜70/30で溶融混練することを含む請求項1〜5のいずれかひとつに記載のメタクリル樹脂の製造方法。
  23. 三連子表示のシンジオタクティシティ(rr)が65%以上であるメタクリル樹脂〔I〕と、
    三連子表示のシンジオタクティシティ(rr)が45〜58%であるメタクリル樹脂〔II〕とを、
    メタクリル樹脂〔I〕/メタクリル樹脂〔II〕の質量比40/60〜70/30で溶融混練してメタクリル樹脂〔A〕を得ることを含む、請求項6〜16のいずれかひとつに記載のメタクリル樹脂組成物の製造方法。
  24. 三連子表示のシンジオタクティシティ(rr)が65%以上であるメタクリル樹脂〔I〕と、
    三連子表示のシンジオタクティシティ(rr)が45〜58%であるメタクリル樹脂〔II〕と、
    ポリカーボネート樹脂とを、
    メタクリル樹脂〔I〕/メタクリル樹脂〔II〕の質量比40/60〜70/30で溶融混練することを含む、請求項6または14に記載のメタクリル樹脂組成物の製造方法。
  25. 三連子表示のシンジオタクティシティ(rr)が65%以上であるメタクリル樹脂〔I〕と、
    三連子表示のシンジオタクティシティ(rr)が45〜58%であるメタクリル樹脂〔II〕と、
    架橋ゴムとを、
    メタクリル樹脂〔I〕/メタクリル樹脂〔II〕の質量比40/60〜70/30で溶融混練することを含む、請求項7または15に記載のメタクリル樹脂組成物の製造方法。
  26. 三連子表示のシンジオタクティシティ(rr)が65%以上であるメタクリル樹脂〔I〕と、
    三連子表示のシンジオタクティシティ(rr)が45〜58%であるメタクリル樹脂〔II〕と、
    フェノキシ樹脂とを、
    メタクリル樹脂〔I〕/メタクリル樹脂〔II〕の質量比40/60〜70/30で溶融混練することを含む、請求項8または16に記載のメタクリル樹脂組成物の製造方法。
JP2016531378A 2014-06-30 2015-06-30 メタクリル樹脂またはメタクリル樹脂組成物 Active JP6484627B2 (ja)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014134343 2014-06-30
JP2014134343 2014-06-30
JP2014174914 2014-08-29
JP2014174914 2014-08-29
PCT/JP2015/068771 WO2016002750A1 (ja) 2014-06-30 2015-06-30 メタクリル樹脂またはメタクリル樹脂組成物

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2016002750A1 true JPWO2016002750A1 (ja) 2017-04-27
JP6484627B2 JP6484627B2 (ja) 2019-03-13

Family

ID=55019282

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016531378A Active JP6484627B2 (ja) 2014-06-30 2015-06-30 メタクリル樹脂またはメタクリル樹脂組成物

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10526430B2 (ja)
EP (1) EP3162818A4 (ja)
JP (1) JP6484627B2 (ja)
KR (1) KR102394025B1 (ja)
CN (1) CN106661150A (ja)
TW (1) TWI675854B (ja)
WO (1) WO2016002750A1 (ja)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107849188B (zh) * 2015-07-14 2021-03-02 三菱化学株式会社 甲基丙烯酸系树脂、甲基丙烯酸系树脂的制造方法、成型体及汽车
JP6842456B2 (ja) * 2016-02-26 2021-03-17 株式会社クラレ メタクリル樹脂組成物および射出成形品
JP7045994B2 (ja) * 2016-07-29 2022-04-01 株式会社クラレ メタクリル樹脂組成物とその製造方法、成形体、フィルム、積層フィルム、積層成形体
JP6909599B2 (ja) * 2017-03-15 2021-07-28 日東電工株式会社 偏光子保護フィルムの製造方法
DE112017007538B4 (de) * 2017-06-12 2024-01-11 Hitachi High-Technologies Corporation Chromatographie-Massenspektrometrie-Verfahren und Chromatograph-Massenspektrometer
JP2019119853A (ja) * 2018-01-09 2019-07-22 旭化成株式会社 樹脂組成物
JP7093246B2 (ja) * 2018-07-04 2022-06-29 株式会社クラレ メタクリル樹脂製レンズ
JP7110832B2 (ja) * 2018-08-30 2022-08-02 三菱ケミカル株式会社 積層体
CN113226758B (zh) * 2018-12-28 2023-06-27 株式会社可乐丽 装饰薄膜用的基础薄膜及包含其的装饰薄膜
CN113302055A (zh) * 2019-01-18 2021-08-24 株式会社可乐丽 挤出树脂层叠体和带有固化覆膜的挤出树脂层叠体
JP2020164680A (ja) * 2019-03-29 2020-10-08 株式会社クラレ (メタ)アクリル系樹脂フィルム
KR20230145172A (ko) * 2021-02-19 2023-10-17 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 광학 필름 및 편광판
KR20230148188A (ko) * 2021-02-19 2023-10-24 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 광학 필름 및 편광판

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010285483A (ja) * 2009-06-09 2010-12-24 Sumitomo Chemical Co Ltd メタクリル樹脂組成物
JP2011252098A (ja) * 2010-06-02 2011-12-15 Mitsubishi Rayon Co Ltd メタクリル樹脂の製造方法
WO2012057079A1 (ja) * 2010-10-29 2012-05-03 株式会社クラレ メタクリル樹脂組成物及び樹脂改質剤並びに成形体
WO2015159552A1 (ja) * 2014-04-18 2015-10-22 株式会社クラレ メタクリル樹脂組成物、成形体、フィルムおよび偏光板
WO2015162926A1 (ja) * 2014-04-23 2015-10-29 株式会社クラレ メタクリル樹脂組成物およびその製造方法、成形体、フィルム並びに偏光板

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3612791C2 (de) * 1986-04-16 1997-01-16 Roehm Gmbh Polymethacrylatformmasse mit hoher Wärmeformbeständigkeit und hoher thermischer Stabilität, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung zur Herstellung von Formkörpern
JPH0759659B2 (ja) * 1986-04-21 1995-06-28 三菱レイヨン株式会社 メタクリル樹脂組成物
JPS6414216A (en) * 1987-07-07 1989-01-18 Daicel Chem Water-resistant material
JP2882674B2 (ja) 1990-02-14 1999-04-12 昭和電工株式会社 ポリメタクリル酸エステル及びポリアクリル酸エステルの製造方法
US5280070A (en) 1992-06-01 1994-01-18 Enichem S.P.A. Polycarbonate-polymethyl methacrylate blends
FR2702484B1 (fr) * 1993-03-12 1995-05-12 Atochem Elf Sa Compositions thermoplastiques à base de polyméthacrylate de méthyle transparentes résistantes au choc et à tenue à la la chaleur améliorée.
JP3285656B2 (ja) * 1993-04-02 2002-05-27 株式会社クラレ 増粘性アクリルプリミックスおよびそれを用いたアクリル人工大理石
FR2720749B1 (fr) * 1994-06-06 1996-07-19 Atochem Elf Sa Procédé de fabrication d'un poly(méthacrylate de méthyle) à teneur élevée en triades syndiotactiques.
JPH08302145A (ja) 1995-05-08 1996-11-19 Asahi Chem Ind Co Ltd メタクリル系樹脂組成物、およびそれよりなる光学用部品
JPH09201918A (ja) * 1996-01-29 1997-08-05 Sumitomo Chem Co Ltd 樹脂積層体およびその製造方法
JPH09208645A (ja) * 1996-01-31 1997-08-12 Mitsubishi Rayon Co Ltd メタクリル樹脂の製造方法
JP2001226429A (ja) * 2000-02-10 2001-08-21 Mitsubishi Rayon Co Ltd メタクリル樹脂成形材料及びその成形品
JP2002327012A (ja) 2001-05-01 2002-11-15 Kuraray Co Ltd シンジオタクチックメタクリル酸エステル重合体及び重合体組成物
TWI432517B (zh) * 2005-07-08 2014-04-01 Toray Industries 樹脂組成物及其成形品
JP5880307B2 (ja) * 2012-06-21 2016-03-09 三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社 芳香族ポリカーボネート樹脂組成物及びその成形品
JP6195917B2 (ja) * 2013-05-16 2017-09-13 株式会社クラレ フィルム
US10196510B2 (en) * 2013-05-16 2019-02-05 Kuraray Co., Ltd. Methacrylic resin composition and molded body thereof
WO2015182750A1 (ja) * 2014-05-30 2015-12-03 株式会社クラレ メタクリル樹脂組成物

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010285483A (ja) * 2009-06-09 2010-12-24 Sumitomo Chemical Co Ltd メタクリル樹脂組成物
JP2011252098A (ja) * 2010-06-02 2011-12-15 Mitsubishi Rayon Co Ltd メタクリル樹脂の製造方法
WO2012057079A1 (ja) * 2010-10-29 2012-05-03 株式会社クラレ メタクリル樹脂組成物及び樹脂改質剤並びに成形体
WO2015159552A1 (ja) * 2014-04-18 2015-10-22 株式会社クラレ メタクリル樹脂組成物、成形体、フィルムおよび偏光板
WO2015162926A1 (ja) * 2014-04-23 2015-10-29 株式会社クラレ メタクリル樹脂組成物およびその製造方法、成形体、フィルム並びに偏光板

Also Published As

Publication number Publication date
US20170183428A1 (en) 2017-06-29
TW201609826A (zh) 2016-03-16
KR102394025B1 (ko) 2022-05-03
CN106661150A (zh) 2017-05-10
US10526430B2 (en) 2020-01-07
TWI675854B (zh) 2019-11-01
WO2016002750A1 (ja) 2016-01-07
KR20170024583A (ko) 2017-03-07
JP6484627B2 (ja) 2019-03-13
EP3162818A1 (en) 2017-05-03
EP3162818A4 (en) 2018-01-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6484627B2 (ja) メタクリル樹脂またはメタクリル樹脂組成物
JP6407270B2 (ja) メタクリル樹脂組成物
JP6258307B2 (ja) メタクリル樹脂組成物およびその成形体
US9605121B2 (en) Film
JP6424084B2 (ja) フィルム及びフィルムの製造方法
JP6470265B2 (ja) メタクリル樹脂組成物、成形体、フィルムおよび偏光板
JP6559656B2 (ja) メタクリル樹脂組成物およびその製造方法、成形体、フィルム並びに偏光板
JP6402117B2 (ja) フィルム
WO2016076357A1 (ja) メタクリル樹脂組成物および成形体
JP2017048344A (ja) メタクリル樹脂、メタクリル樹脂組成物及び成形体
JP2017040825A (ja) 複層フィルムおよび偏光子保護フィルム並びに偏光板
JP2016048363A (ja) 樹脂フィルム

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20171208

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20171208

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180911

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20181109

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20190212

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190218

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6484627

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150