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JP2010111729A - 熱可塑性樹脂組成物の製造方法 - Google Patents

熱可塑性樹脂組成物の製造方法 Download PDF

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JP2010111729A JP2008284093A JP2008284093A JP2010111729A JP 2010111729 A JP2010111729 A JP 2010111729A JP 2008284093 A JP2008284093 A JP 2008284093A JP 2008284093 A JP2008284093 A JP 2008284093A JP 2010111729 A JP2010111729 A JP 2010111729A
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Abstract

【課題】熱可塑性樹脂(A)と紫外線吸収剤(B)とを含む熱可塑性樹脂組成物(D)の製造方法であって、優れた耐熱性を有しながら、高温での成形時においても、黄変や発泡、ブリードアウトなどの発生が抑制され、紫外線吸収剤の蒸散による問題の発生を低減できる機械的強度に優れた異物の少ない樹脂組成物の製造方法を提供する。
【解決手段】紫外線吸収剤(B)を液状として押出機内に添加して溶融状態の熱可塑性樹脂と混練して製造する。リーフディスクタイプのポリマーフィルターを備えた押出機を用いることを特徴とする。紫外線吸収剤(B)は、上記ポリマーフィルターよりも濾過精度の高いフィルターで濾過して添加することが好ましい。また、サイドフィーダーを備えてなる押出機を用いることを特徴とする。シアン化ビニル単量体と芳香族ビニル単量体とを構成単位として含む共重合体をサイドフィードして添加することが好ましく、シアン化ビニル単量体と芳香族ビニル単量体とを構成単位として含む共重合体がゴム質重合体組成物であることがさらに好ましい。
【選択図】なし

Description

本発明は、耐熱性透明材料として好適な熱可塑性樹脂組成物の製造方法に関する。
ポリメタクリル酸メチル(PMMA)やポリカーボネート(PC)に代表される非晶性熱可塑性樹脂は、高い光線透過率を有するなど、その光学特性に優れるとともに、機械的強度、成形加工性および表面硬度のバランスにすぐれていることから、自動車部品や家電製品をはじめとする各種工業部品などにおける透明材料や光学関連用途に幅広く使用されている。
しかしながら、これら熱可塑性樹脂は紫外線を含む光に曝されると、黄変して透明度が低下することがあり、これを防ぐ方法として、紫外線吸収剤を添加する方法が知られている。しかし、一般的な紫外線吸収剤は分子量が低いために、樹脂組成物を成形する際に発泡が生じたり、紫外線吸収剤がブリードアウトしたりすることがある。また、成形時に加えられる熱により紫外線吸収剤が蒸散ことで、得られた樹脂成形品の紫外線吸収能が低下したり、蒸散した紫外線吸収剤により成形装置が汚染されたりするなどの問題が生じることがある。
ところで、透明性と耐熱性とを兼ね備えた熱可塑性樹脂として、主鎖に環構造を有するアクリル樹脂が知られている。主鎖に環構造を有するアクリル樹脂は、ガラス転移温度(Tg)が高く、光源などの発熱部に近い部品への使用が可能になるなどの実用上の様々な利点を有する。主鎖に環構造を有するアクリル樹脂と紫外線吸収剤との組成物が特開2003−26942号公報(特許文献1)、特開2006−328334号公報(特許文献2)、WO2005/105918号公報(特許文献3)、WO2006/112223号公報(特許文献4)に開示されている。
樹脂あるいは樹脂組成物のTgが高くなると、より高い成形温度が必要となる。このため、主鎖に環構造を有するアクリル樹脂に紫外線吸収剤を添加すると、得られた樹脂成形品に発泡や紫外線吸収剤のブリードアウトが生じやすい。また、成型時における紫外線吸収剤の蒸散が強くなることによる紫外線吸収能の低下、成形装置の汚染が生じやすくなる。
これらの問題を考慮し、これまで、少量の添加により高い紫外線吸収効果が得られるとされるトリアジン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物およびベンゾフェノン系化合物が、紫外線吸収剤として主鎖に環構造を有するアクリル樹脂と組み合わせて用いられている。
特開2003−26942号公報 特開2006−328334号公報 WO2005/105918号公報 WO2006/112223号公報
しかしながら、これら熱可塑性樹脂と紫外線吸収剤とを含む樹脂組成物は、熱可塑性樹脂と紫外線吸収剤をブレンドした後、押出機で混練して製造されているが、このようにして得られた熱可塑性樹脂組成物は高温で成型する際の黄変や発泡、ブリードアウトの発生の抑制や異物の低減が必ずしも十分であるといえない。また光学用途等に用いるために、熱可塑性樹脂と紫外線吸収剤とを含む樹脂組成物から成形材を形成する際に、得られた成形材の外観上の欠点を減らすことを目的として、ポリマーフィルターによる樹脂組成物の濾過を行うことがあるが、この場合、樹脂組成物の成形温度をさらに高くする必要がある。成形温度が高くなると、黄変、発泡やブリードアウトが発生しやすくなるとともに、紫外線吸収剤の蒸散に伴う紫外線吸収能の低下や、成形装置の汚染といった問題が生じやすくなる。
本発明は、熱可塑性樹脂(A)および紫外線吸収剤(B)とを含む熱可塑性樹脂組成物(D)の製造方法であって、優れた耐熱性を有しながら、高温での成形時においても、黄変や発泡、ブリードアウトなどの発生が抑制され、紫外線吸収剤の蒸散による問題の発生を低減でき、均質で異物の少ない光学用途に適した熱可塑性樹脂組成物の製造方法を提供することを目的とする。
本発明の製造方法は、熱可塑性樹脂(A)および紫外線吸収剤(B)とを含む熱可塑性樹脂組成物(D)の製造方法であって、紫外線吸収剤(B)を液状として押出機内に添加して溶融状態の熱可塑性樹脂(A)と混練して製造することを特徴とする。
本発明の製造方法は、前記紫外線吸収剤(B)を溶液として添加することを特徴とする。その際、紫外線吸収剤溶液を濾過して添加することが好ましい。
本発明の製造方法は、リーフディスクタイプのポリマーフィルターを備えた押出機を用いることを特徴とする。
また、本発明の製造方法は、前記熱可塑性樹脂(A)を押出脱揮する工程において前記紫外線吸収剤(B)を添加することを特徴とする。前記紫外線吸収剤(B)を上記ポリマーフィルターよりも濾過精度の高いフィルターで濾過して添加することが好ましい。さらに、前記紫外線吸収剤(B)の分子量が700以上であることが好ましい。また、前記熱可塑性樹脂(A)が主鎖に環構造を有するアクリル樹脂であることが好ましい。
また、本発明の製造方法は、サイドフィーダーを備えてなる押出機を用いることを特徴とする。シアン化ビニル単量体と芳香族ビニル単量体とを構成単位として含む共重合体をサイドフィードして添加することが好ましく、シアン化ビニル単量体と芳香族ビニル単量体とを構成単位として含む共重合体がゴム質重合体組成物であることがさらに好ましい。
本発明の製造方法により得られる熱可塑性樹脂組成物(D)は、優れた耐熱性を示すとともに、高温での成型時においても黄変や発泡、ブリードアウトの発生が抑制され、紫外線吸収剤の蒸散による問題の発生が少ない。また、紫外線吸収剤溶液の濾過やポリマーフィルターを用いることにより、樹脂組成物中の異物を低減することができる。
このように本発明の製造方法で得られた熱可塑性樹脂組成物を用いたフィルムは優れた耐熱性を有するとともに、紫外線吸収剤に基づく高い紫外線吸収能、高い透明性および優れた光学特性ならびに優れた機械的強度および成形加工性とを示す。また、当該フィルムは異物や発泡、ブリードアウトによる外観上の欠点あるいは光学的な欠点が少なく、この効果は、当該フィルムが偏光子保護フィルムなどの光学部材として用いられる場合に、より顕著となる。
以下の説明において、特に記載がない限り、「%」は「質量%」、「部」は「質量部」をそれぞれ意味する。
[製造方法]
本発明の製造方法は熱可塑性樹脂(A)および紫外線吸収剤(B)とを含む熱可塑性樹脂組成物(D)の製造方法であって、紫外線吸収剤(B)を液状として押出機内に添加して溶融状態の熱可塑性樹脂(A)と混練して製造することを特徴とする。
本発明の製造方法に用いる押出機は、その種類は特に限定されず、単軸であっても二軸であっても多軸であってもよいが、そのL/D値は(Lは押出機のシリンダーの長さ、Dはシリンダー内径)、樹脂組成物を十分に可塑化して良好な混練状態を得るために、好ましくは10以上100以下であり、より好ましくは15以上80以下であり、さらに好ましくは20以上60以下である。L/D値が10未満の場合、樹脂組成物を十分に可塑化できず、良好な混練状態が得られないことがある。一方、L/D値が100を超えると、樹脂組成物に対して過度に剪断発熱が加わることで、組成物中の樹脂が熱分解する可能性がある。
またこの場合、シリンダーの設定温度は、好ましくは200℃以上350℃以下であり、より好ましくは250℃以上320℃以下である。設定温度が200℃未満では、樹脂組成物の溶融粘度が過度に高くなって、樹脂組成物の生産性が低下する。一方、設定温度が350℃を超えると、樹脂組成物中の樹脂が熱分解する可能性がある。
本発明の製造方法に用いる押出機は、その形状は特に限定されないが、押出機が1個以上の開放ベント部を有することが好ましい。このような押出機を用いることによって、開放ベント部から分解ガスや重合溶媒などを吸引することができ、得られた熱可塑性樹脂組成物(D)に残存する揮発成分の量を低減できる。開放ベント部から分解ガスを吸引するためには、例えば、開放ベント部を減圧状態にすればよく、その減圧度は、開放ベント部の圧力にして、931〜1.3hPaの範囲が好ましく、798〜13.3hPaの範囲がより好ましい。開放ベント部の圧力が931hPaより高い場合、揮発成分、あるいは樹脂の分解により発生する単量体成分などが、樹脂組成物中に残存しやすい。一方、開放ベント部の圧力を1.3hPaより低く保つことは工業的に困難である。
紫外線吸収剤(B)を液状として添加する方法としては、特に限定されないが、融点以上の温度として融解して添加する方法、溶媒に溶解して溶液として添加する方法などいずれの方法でもよいが、異物を除去しやすいことから溶媒に溶解して溶液として添加する方法が好ましい。
液状の紫外線吸収剤を押出機内に供給する方法は特に限定されないが、逆流防止弁を備えた高圧定量ポンプを用いることが好ましい。高圧定量ポンプを用いることにより、均質な樹脂組成物とすることができる。
熱可塑性樹脂(A)を押出機内で溶融状態とする方法としては、特に限定されないが、熱履歴を少なくできる、工程を少なくできるなどの理由から、熱可塑性樹脂(A)を含む乳化重合液、懸濁重合液、溶液重合液などを押出機に供給して押出脱揮をする方法が好ましく、特に、重合時のゲル物や異物を除去しやすいことから、溶液重合液を供給して押出脱揮する方法が好ましい。供給する溶液重合液を濾過することにより、異物の少ない樹脂組成物とすることができる。
本発明の製造方法は、リーフディスクタイプのポリマーフィルターを備えた押出機を用いることが好ましい。ポリマーフィルターで濾過することにより、異物の少ない光学フィルムとすることができる。
リーフディスク型フィルターの濾材は、金属繊維不織布を焼結したタイプ、金属粉末を焼結したタイプ、金網を数枚積層したタイプ、あるいはそれらを組み合わせたハイブリッドタイプのいずれでもよいが、金属繊維不織布を焼結したタイプが最も好ましい。
ポリマーフィルターによる濾過精度は特に限定されないが、通常20μm以下、好ましくは10μm以下、より好ましくは5μm以下である。濾過精度が1μm以下になると、樹脂組成物の滞留時間が長くなることで当該組成物の熱劣化が大きくなる他、生産性が低下する。一方、濾過精度が20μmを超えると、樹脂組成物中の異物を除去することが難しくなる。
ポリマーフィルターによって熱可塑性樹脂組成物を濾過する際には、押出機とポリマーフィルターとの間にギアポンプを設置して、フィルター内の熱可塑性樹脂組成物の圧力を安定化することが好ましい。
ポリマーフィルターにおける、時間あたりの樹脂処理量に対する濾過面積は特に限定されず、樹脂組成物の処理量に応じて適宜設定できる。上記濾過面積は、例えば、0.001〜0.15m/(kg/時間)である。
ポリマーフィルターの形状は特に限定されず、例えば、複数の樹脂流通口を有し、センターポール内に樹脂の流路を有する内流型;断面が複数の頂点もしくは面においてリーフディスクフィルタの内周面に接し、センターポールの外面に樹脂の流路がある外流型;などがある。特に、樹脂の滞留箇所の少ない外流型を用いることが好ましい。
ポリマーフィルターにおける樹脂組成物の滞留時間に特に制限はないが、好ましくは20分以下であり、より好ましくは10分以下であり、さらに好ましくは5分以下である。また、濾過時におけるフィルター入口圧およびフィルター出口圧は、例えば、それぞれ、3〜15MPaおよび0.3〜10MPaであり、圧力損失(フィルターの入口圧と出口圧の圧力差)は、1MPa〜15MPaの範囲が好ましい。圧力損失が1MPa以下になると、樹脂組成物がフィルターを通過する流路に偏りが生じやすく、得られた樹脂フィルムの品質が低下する傾向がある。一方、圧力損失が15MPaを超えると、ポリマーフィルターの破損が起こり易くなる。
ポリマーフィルターに導入される樹脂組成物の温度は、その溶融粘度に応じて適宜設定すればよく、例えば250〜350℃であり、好ましくは255〜320℃であり、さらに好ましくは260〜300℃である。
本発明の製造方法は、紫外線吸収剤溶液を上記ポリマーフィルターよりも濾過精度の高いフィルターで濾過して添加することが好ましく、通常5μm以下、好ましくは1μm以下、より好ましくは0.5μm以下である。濾過精度の高いフィルターで濾過することにより、異物の少ない樹脂組成物とすることができる。濾過精度が0.01μ以下になるとフィルターの圧力損失が大きくなることから生産性が低下する。一方、濾過精度が5μmを超えると、紫外線吸収剤溶液中の異物を除去することが難しくなる。
本発明の製造方法に用いる押出機は、サイドフィーダーを備えていることが好ましい。サイドフィーダーより、熱可塑性樹脂(A)、紫外線吸収剤(B)以外の第3成分を効率よく添加することができる。例えば、第3成分としてシアン化ビニル単量体と芳香族ビニル単量体とを構成単位として含む共重合体をサイドフィードすることにより、位相差の調整や可とう性の付与をすることができる。これにより熱履歴を少なくして、樹脂組成物の熱劣化を抑制することができ、高温での成型時においても黄変や発泡、ブリードアウトの発生が抑制され、紫外線吸収剤の蒸散による問題の発生が少ない熱可塑性樹脂組成物とすることができる。
[熱可塑性樹脂(A)]
熱可塑性樹脂(A)は熱可塑性樹脂である限り特に限定されない。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、ポリ(4−メチル−1−ペンテン)、ノルボルネンポリマーなどのオレフィンポリマー;塩化ビニル、塩素化ビニル樹脂などのハロゲン含有ポリマー;ポリスチレン、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレンブロック共重合体などのスチレンポリマー;ポリメタクリル酸メチルなどのアクリル樹脂;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、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステル;ナイロン6、ナイロン66、ナイロン610などのポリアミド;トリアセチルセルロースなどのセルロース類;ポリアセタール;ポリカーボネート;ポリフェニレンオキシド;ポリフェニレンスルフィド;ポリエーテルエーテルケトン;ポリエーテルニトリル;ポリサルホン;ポリエーテルサルホン;ポリオキシペンジレン;ポリアミドイミド等が挙げられ、これらを2種類以上含まれていてもよい。熱可塑性樹脂(A)は好ましくはアクリル樹脂であり、熱可塑性樹脂(A)がアクリル樹脂である場合、透明性に優れる熱可塑性樹脂組成物を製造できる。
ここで、アクリル樹脂とは、(メタ)アクリル酸エステル単位および/または(メタ)アクリル酸単位を構成単位として有する樹脂のことであり、(メタ)アクリル酸エステルまたは(メタ)アクリル酸の誘導体に由来する構成単位を有していてもよい。アクリル樹脂が有する全構成単位における、(メタ)アクリル酸エステル単位、(メタ)アクリル酸単位および上記誘導体に由来する構成単位の割合に合計は、通常50%以上であり、好ましくは60%以上、より好ましくは70%以上である。
(メタ)アクリル酸エステル単位は、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n−プロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アクリル酸n−ヘキシル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸ジシクロペンタニルオキシエチル、(メタ)アクリル酸ジシクロペンタニル、(メタ)アクリル酸クロロメチル、(メタ)アクリル酸2−クロロエチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸2,3,4,5,6−ペンタヒドロキシヘキシル、(メタ)アクリル酸2,3,4,5−テトラヒドロキシペンチル、2−(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチル、2−(ヒドロキシメチル)アクリル酸エチル、2−(ヒドロキシエチル)アクリル酸メチルなどの単量体に由来する構成単位である。
(メタ)アクリル酸単位は、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、2−(ヒドロキシメチル)アクリル酸、2−(ヒドロキシエチル)アクリル酸などの単量体に由来する構成単位である。
アクリル樹脂は、(メタ)アクリル酸エステル単位および(メタ)アクリル酸単位としてこれらの構成単位を2種類以上有していてもよい。アクリル樹脂はメタクリル酸メチル単位を有することが好ましく、この場合、アクリル樹脂ならびにアクリル樹脂を含む組成物および当該組成物を成形して得られたフィルムなどの成形品の熱安定性が向上する。
以下、アクリル樹脂である熱可塑性樹脂(A)について説明する。
アクリル樹脂である熱可塑性樹脂(A)は主鎖に環構造を有していてもよい。この場合、熱可塑性樹脂(A)および樹脂組成物のTgが高くなり、当該組成物から得た樹脂成形品の耐熱性が向上する。このように主鎖に環構造を有するアクリル樹脂である熱可塑性樹脂(A)を含む樹脂組成物から得た樹脂成形品、例えばフィルムは画像表示装置における光源などの発熱部近傍への配置が容易になるなど光学部材としての用途に好適である。
アクリル樹脂である熱可塑性樹脂(A)が環構造を有することにより、樹脂組成物のTgが高くなると、当該組成物の成形温度を高くする必要がある。成形温度が高くなると、成型時に発泡や紫外線吸収剤のブリードアウトが生じやすく、紫外線吸収剤の蒸散も強くなりやすい。しかし、本発明の製造方法により得られる熱可塑性樹脂組成物(D)では、このような場合においても、発泡やブリードアウトの発生が少なく、紫外線吸収剤の蒸散による問題の発生を抑制できる。
環構造の種類は特に限定されないが、例えば、ラクトン環構造、無水グルタル酸構造、グルタルイミド構造、N−置換マレイミド構造および無水マレイン酸構造から選ばれる少なくとも1種であり、特にラクトン環構造が好ましい。
以下の一般式(2)に無水グルタル酸構造およびグルタルイミド構造を示す。
Figure 2010111729

上記一般式(2)におけるR、Rは互いに独立して水素原子、またはメチル基であり、Xは酸素原子または窒素原子である。Xが酸素原子であるとき、Rは存在せず、Xが窒素原子のとき、Rは、水素原子、炭素数1から6の直鎖アルキル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基またはフェニル基である。
が酸素原子のとき一般式(2)により示される環構造は無水グルタル酸構造となる。無水グルタル酸構造は、例えば、(メタ)アクリル酸エステルと(メタ)アクリル酸との共重合体を分子内で脱アルコール環化縮合させて形成できる。
が窒素原子のとき、一般式(2)により示される環構造はグルタルイミド構造となる。グルタルイミド構造は、例えば、(メタ)アクリル酸エステル重合体をメチルアミンなどのイミド化剤によりイミド化して形成できる。
以下の一般式(3)に、無水マレイン酸構造およびN−置換マレイミド構造を示す。
Figure 2010111729

上記一般式(3)におけるR、Rは互いに独立して水素原子、またはメチル基であり、Xは酸素原子または窒素原子である。Xが酸素原子であるとき、Rは存在せず、Xが窒素原子のとき、Rは、水素原子、炭素数1から6の直鎖アルキル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基またはフェニル基である。
が酸素原子のとき一般式(3)により示される環構造は無水マレイン酸構造となる。無水マレイン酸構造は、例えば、無水マレイン酸と(メタ)アクリル酸エステルとを共重合体して形成できる。
が窒素原子のとき、一般式(3)により示される環構造はN−置換マレイミド構造となる。N−置換マレイミド構造は、例えば、フェニルマレイミドなどのN−置換マレイミドと(メタ)アクリル酸エステルとを重合体して形成できる。
アクリル樹脂である熱可塑性樹脂(A)が主鎖に有していてもよいラクトン環構造は特に限定されず、例えば、4から8員環であってもよいが、環構造の安定性に優れることから5員環または6員環であることが好ましく、6員環であることがより好ましい。6員環であるラクトン環構造は、例えば、特開2004−168882号公報に開示されている構造であるが、前駆体の重合収率が高いこと、前駆体の環化縮合反応により、高いラクトン環含有率を有するアクリル樹脂が得られること、メタクリル酸メチル単位を構成単位として有する重合体を前駆体にできること、などの理由から以下の一般式(4)に示される構造が好ましい。
Figure 2010111729
上記一般式(4)において、R10、R11およびR12は、互いに独立して、水素原子または炭素数1から20の範囲の有機残基である。当該有機残基は酸素原子を含んでいてもよい。
一般式(4)における有機残基は、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基などの炭素数1から20の範囲のアルキル基、エテニル基、プロペニル基などの炭素数1から20の範囲の不飽和脂肪族炭化水素基、フェニル基、ナフチル基などの炭素数1から20の範囲の芳香族炭化水素基であり、上記アルキル基、上記不飽和脂肪族炭化水素基、上記芳香族炭化水素基は、水素原子の一つ以上が、水酸基、カルボキシル基、エーテル基、およびエステル基から選ばれる少なくとも1種類の基により置換されていてもよい。
アクリル樹脂である熱可塑性樹脂(A)におけるラクトン環構造を除く上記環構造の含有率は特に限定されないが、例えば5〜90%であり、好ましくは10〜70%であり、よりこの好ましくは10〜60%であり、さらに好ましくは10〜50%である。
アクリル樹脂である熱可塑性樹脂(A)が主鎖にラクトン環構造を有する場合、当該樹脂におけるラクトン環構造の含有率は特に限定はされないが、例えば5〜90%であり、好ましくは10〜80%であり、より好ましくは10〜70%であり、さらに好ましくは20〜60%である。
アクリル樹脂である熱可塑性樹脂(A)における環構造の含有率が過渡に小さくなると、樹脂組成物ならびに当該組成物から得られるフィルムなどの成形品における耐熱性の低下や、耐溶剤性および表面硬度が不十分となることがある。一方、上記含有率が過渡に大きくなると、樹脂組成物の成形性、ハンドリング性が低下する。
主鎖に環構造を有するアクリル樹脂である熱可塑性樹脂(A)は公知の方法により製造できる。環構造が無水グルタル酸構造あるいはグルタルイミド構造である熱可塑性樹脂(A)は、例えば、WO2007/26659号公報あるいはWO2005/108438号公報に記載の方法により製造できる。環構造が無水マレイン酸構造あるいはN−置換マレイミド構造である熱可塑性樹脂(A)は、例えば、特開昭57−153008号公報、特開2007−31537号公報に記載の方法により製造できる。環構造がラクトン環構造である熱可塑性樹脂(A)は、例えば、特開2006−96960号公報、特開2006−171464号公報あるいは特開2007−63541号公報に記載の方法により製造できる。
アクリル樹脂である熱可塑性樹脂(A)は、(メタ)アクリル酸エステル単位および(メタ)アクリル酸単位以外の構成単位を有していてもよく、このような構成単位は、例えば、スチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレン、α−ヒドロキシメチルスチレン、α−ヒドロキシエチルスチレン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、メタリルアルコール、アリルアルコール、エチレン、プロピレン、4−メチル−1−ペンテン、酢酸ビニル、2−ヒドロキシメチル−1−ブテン、メチルビニルケトン、N−ビニルピロリドン、N−ビニルカルバゾールなどの単量体に由来する構成単位である。熱可塑性樹脂(A)は、これらの構成単位を2種以上有していてもよい。
熱可塑性樹脂(A)は、当該樹脂に対して負の固有複屈折を与える作用を有する構成単位を有していてもよい。この場合、樹脂組成物ならびに当該組成物を成形して得た成形品における複屈折性の制御の自由度が向上し、本発明の樹脂組成物から形成したフィルムなどの成形品の光学部材として使用用途が拡大する。
なお、固有複屈折とは、樹脂の分子鎖が一軸配向した層(例えば、シートあるいはフィルム)における、分子鎖が配向する方向(配向軸)に平行な方向の光の屈折率n1から、配向軸に垂直な方向の光の屈折率n2を引いた値(即ち、“n1−n2”)をいう。熱可塑性樹脂(A)自体の固有複屈折の正負は、固有複屈折に関して当該構成単位が与える作用と、熱可塑性樹脂(A)が有するその他の構成単位が与える作用との兼ね合いにより決定される。
アクリル樹脂である熱可塑性樹脂(A)に対して負の固有複屈折を与える作用を有する構成単位の一例は、スチレン単位である。
熱可塑性樹脂(A)は、紫外線吸収能を有する構成単位(UVA単位)を有していてもよい。この場合、樹脂組成物ならびに当該組成物を成形して得た樹脂成形品の紫外線吸収能がさらに向上する。また、UVA単位の構造によっては、熱可塑性樹脂(A)と紫外線吸収剤(B)との相容性が向上する。
UVA単位の起源となる単量体(UVA単量体)は特に限定されず、例えば、重合性基を導入したベンゾトリアゾール誘導体、トリアジン誘導体またはベンゾフェノン誘導体である。導入する重合性基は、熱可塑性樹脂(A)が有する構成単位に応じて、適宜選択できる。
UVA単量体の具体例は、2−(2’−ヒドロキシ−5’−メタクリロイルオキシ)エチルフェニル−2H−ベンゾトリアゾール(大塚化学製、商品名RUVA−93)、2−(2’−ヒドロキシ−5’−メタクリロイルオキシ)フェニル−2H−ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’−t−ブチル−5’−メタクリロイルオキシ)フェニル−2H−ベンゾトリアゾールである。
UVA単量体の上記とは別の具体例は、以下の化学式(5)、(6)、(7)により示されるトリアジン誘導体あるいは以下の化学式(8)により示されるベンゾトリアゾール誘導体である。
Figure 2010111729
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Figure 2010111729
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紫外線吸収能が高いことから、UVA単量体は、2−(2’−ヒドロキシ−5’−メタクリロイルオキシ)エチルフェニル−2H−ベンゾトリアゾールが好ましい。高い紫外線吸収能を有するUVA単位によれば、アクリル樹脂である熱可塑性樹脂(A)におけるUVA単位の含有率が低い場合においても望む紫外線吸収効果が得られる。即ち、熱可塑性樹脂(A)がUVA単位を含む場合においてもUVA単位以外の構成単位の含有率を相対的に大きくでき、光学部材などの様々な用途に好適な特性(例えば熱可塑性、耐熱性)を有する樹脂組成物が得やすくなる。また、UVA単位の含有率が大きくなると樹脂組成物の成形時に着色が生じやすくなるため、高い紫外線吸収能を有するUVA単位によれば、最終的に得られる樹脂成形品の着色を抑制でき、当該成形品は光学部材の用途に好適となる。
アクリル樹脂である熱可塑性樹脂(A)がUVA単位を含む場合、熱可塑性樹脂(A)における当該単位の含有率は好ましくは20%以下であり、より好ましくは15%以下である。熱可塑性樹脂(A)におけるUVA単位の含有率が20%を超えると、樹脂組成物としての耐熱性が低下する。
熱可塑性樹脂(A)のTgは、80℃以上が好ましく、より好ましくは110℃以上、さらに好ましくは120℃以上である。なお、代表的なアクリル樹脂であるポリメタクリル酸メチル(PMMA)のTgは105℃である。
熱可塑性樹脂(A)の重量平均分子量は、例えば1000〜300000の範囲であり、好ましくは5000〜250000の範囲であり、より好ましくは10000〜200000の範囲であり、さらに好ましくは50000〜200000の範囲である。
[紫外線吸収剤(B)]
紫外線吸収剤(B)の分子量は特に限定はされないが、好ましくは700以上である。より好ましくは800以上であり、さらに好ましくは900以上である。一方、当該分子量が10000を超えると、熱可塑性樹脂(A)との相溶性が低下することで、最終的に得られる樹脂成形品の色相、濁度などの光学的特性が低下する。紫外線吸収剤(B)の分子量の上限は、好ましくは8000以下であり、より好ましくは5000以下である。
紫外線吸収剤(B)は、単量体に由来する繰り返し単位を含まない(即ち、重合体ではない)ことが好ましい。単量体に由来する繰り返し単位を含む場合、紫外線吸収剤に残留する重合開始剤あるいは連鎖移動剤によって成形時に樹脂組成物の着色が生じやすくなる。
紫外線吸収剤(B)は2種以上の化合物の混合物であってもよく、なお、本明細書における主成分とは、最も含有量(含有率)が多い成分を意味し、その含有率は典型的には50%以上である。
紫外線吸収剤(B)における、波長300nmから380nmの範囲の光に対する最大吸収波長のモル吸光係数は、クロロホルム溶液中において10000(L・mol−1・cm−1)以上であることが好ましい。
紫外線吸収剤(B)の構造は特に限定されないが、ベンゾフェノン系化合物、サリシケート系化合物、ベンゾエート系化合物、トリアゾール系化合物およびトリアジン系化合物等が挙げられる。ベンゾフェノン系化合物としては、2,4−ジーヒドロキシベンゾフェノン、4−n−オクチルオキシ−2−ヒドロキシベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−4,4’−ジメトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−n−オクチルオキシベンゾフェノン、ビス(5−ベンゾイル−4−ヒドロキシ−2−メトキシフェニル)メタン、1,4−ビス(4−ベンゾイル−3−ヒドロキシフェノン)−ブタン等が挙げられる。サリシケート系化合物としては、p−t−ブチルフェニルサリシケート等が挙げられる。ベンゾエート系化合物としては、2,4−ジ−t−ブチルフェニル−3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシベンゾエート等が挙げられる。また、トリアゾール系化合物としては、2,2’−メチレンビス[4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)−6−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)フェノール]、2−(3,5−ジ−tert−ブチル−2−ヒドロキシフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−p−クレゾール、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、2−ベンゾトリアゾール−2−イル−4,6−ジ−tert−ブチルフェノール、2−[5−クロロ(2H)−ベンゾトリアゾール−2−イル]−4−メチル−6−(tert−ブチル)フェノール、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4,6−ジ−tert−ブチルフェノール、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、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4−メチル−6−(3,4,5,6−テトラヒドロフタルイミジルメチル)フェノール、メチル3−(3−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−5−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート/ポリエチレングリコール300の反応生成物、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−6−(直鎖及び側鎖ドデシル)−4−メチルフェノール、2−(5−メチル−2−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−[2−ヒドロキシ−3,5−ビス(α,α−ジメチルベンジル)フェニル]−2H−ベンゾトリアゾール、3−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−5−(1,1−ジメチルエチル)−4−ヒドロキシ−C7−9側鎖及び直鎖アルキルエステルが挙げられる。さらに、トリアジン系化合物としては、2,4−ジフェニル−6−(2−ヒドロキシ−4−メトキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジフェニル−6−(2−ヒドロキシ−4−エトキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジフェニル−(2−ヒドロキシ−4−プロポキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジフェニル−(2−ヒドロキシ−4−ブトキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジフェニル−6−(2−ヒドロキシ−4−ブトキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジフェニル−6−(2−ヒドロキシ−4−ヘキシルオキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジフェニル−6−(2−ヒドロキシ−4−オクチルオキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジフェニル−6−(2−ヒドロキシ−4−ドデシルオキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジフェニル−6−(2−ヒドロキシ−4−ベンジルオキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジフェニル−6−(2−ヒドロキシ−4−ブトキシエトキシ)−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス「2−ヒドロキシ−4−ブトキシフェニル」−6−(2,4−ジブトキシフェニル)−1,3−5−トリアジン、2,4−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−6−[2−ヒドロキシ−4−(3−アルキルオキシ−2−ヒドロキシプロピルオキシ)−5−α−クミルフェニル]−s−トリアジン骨格(アルキルオキシ;オクチルオキシ、ノニルオキシ、デシルオキシなどの長鎖アルキルオキシ基)を有する紫外線吸収剤(チバスペシャリティケミカルズ(株)製、商品名:チヌビン477)が挙げられる。
これらは単独で、または2種類以上の組み合わせて使用することができる。上記紫外線吸収剤の配合量は特に限定されないが、耐熱アクリル樹脂を主成分とする層中に0.01〜25重量%であることが好ましく、さらに好ましくは0.05〜10重量%である。添加量が少なすぎると耐候性向上の寄与が低く、また多すぎると機械強度の低下や黄変を引き起こす場合がある。
紫外線吸収剤(B)は25℃において固体であっても液状であってもよいが、固体の紫外線吸収剤は成形時の昇華が問題となりやすいため、25℃において液状であることが好ましい。市販品としては、例えば、チバスペシャリティケミカルズ(株)製のチヌビン213、チヌビン571、チヌビン477などが挙げられる。
その中でも、相溶性が高く吸収特性が優れている点から、2,4−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−6−[2−ヒドロキシ−4−(3−アルキルオキシ−2−ヒドロキシプロピルオキシ)−5−α−クミルフェニル]−s−トリアジン骨格(アルキルオキシ;オクチルオキシ、ノニルオキシ、デシルオキシなどの長鎖アルキルオキシ基)を有する紫外線吸収剤がより好ましく、下記化学式(9)で表される構造を有する紫外線吸収剤を主成分として含む紫外線吸収剤が特に好ましい。市販品としては、例えば、チヌビン477(チバスペシャリティケミカルズ(株)製)などが挙げられる。
Figure 2010111729

[ゴム質重合体(C)]
本発明の製造方法で得られる熱可塑性樹脂組成物(D)は、フィルムとした場合の可とう性の改善および位相差を低下させる効果を付与するために、ゴム質重合体(C)を有していてもよい。
熱可塑性樹脂(A)がアクリル樹脂である場合、熱可塑性樹脂組成物(D)をフィルムとした場合の位相差を小さくするため、上記ゴム質重合体(C)は、シアン化ビニル系単量体の構造単位と芳香族ビニル系単量体の構造単位とを含むことがより好ましい。上記構成によれば、上記構造単位を有するゴム質重合体(C)は、アクリル樹脂である熱可塑性樹脂(A)との相溶性に優れるため、上記ゴム質重合体(C)は熱可塑性樹脂(A)中でより均一に分散することができる。このため、フィルムとした場合の耐折曲げ性(可とう性)をより改善することができる。さらには、上記ゴム質重合体(C)はアクリル樹脂である熱可塑性樹脂(A)中での凝集が少ないため、フィルターの目詰まりなどを起こすことなく濾過を行うことができる。これにより、異物の少ない熱可塑性樹脂組成物(D)を提供することができる。
尚、上記シアン化ビニル系単量体の構造単位とは、シアン化ビニル系単量体を重合することにより構築される重合体構造単位(繰り返し構造単位)のことである。同様に、上記芳香族ビニル系単量体の構造単位とは、芳香族ビニル系単量体を重合することにより構築される重合体構造単位(繰り返し構造単位)のことである。
上記シアン化ビニル系単量体としては、ビニル基とシアノ基とを有する化合物であれば特には限定されないが、例えば、アクリロニトリルやメタクリロニトリルなどが挙げられる。
上記芳香族ビニル系単量体としては、ビニル基と芳香族骨格とを有する化合物であれば特には限定されないが、例えば、スチレンやビニルトルエンなどが挙げられる。
シアン化ビニル系単量体の構造単位と芳香族ビニル系単量体の構造単位とを含むゴム質重合体(C)としては、具体的には、アクリロニトリル−スチレン共重合体を含む化合物が挙げられる。
また、熱可塑性樹脂組成物をフィルムとした場合の可とう性を改善するため、上記ゴム質重合体(C)は架橋構造を有していることがより好ましい。
上記架橋構造を有するゴム質重合体(C)としては、例えば、1分子あたり2個以上の非共役二重結合を有する多官能性化合物を含む単量体組成物を重合することによって得ることができる。
上記多官能性化合物としては、メタクリル酸アリル、アクリル酸アリル、メタクリル酸ジシクロペンテニル、アクリル酸ジシクロペンテニル、ジメタクリル酸1,4−ブタンジオール、ジメタクリル酸エチレングリコール、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、ジアリルフタレート、ジアリルマレート、ジビニルアジペート、ジビニルベンゼンエチレングリコールジメタクリレート、ジビニルベンゼンエチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコ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、トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロールメタンテトラメタクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、ジプロピレングリコールジメタクリレートおよびジプロピレングリコール
ジアクリレートなどが挙げられ、これらは1種類のみ用いてもよいし、2種以上併用して
もよい。
また、上記ゴム質重合体(C)は、上記アクリル樹脂である熱可塑性樹脂(A)を構成する重合体構造単位、(メタ)アクリル酸エステル単位、(メタ)アクリル酸単位および(メタ)アクリル酸エステルまたは(メタ)アクリル酸の誘導体に由来する構成単位を有していてもよい。
上記ゴム質重合体(C)が、上記アクリル樹脂である熱可塑性樹脂(A)を構成する重合体構造単位の構造を有していることにより、樹脂組成物中でのゴム質重合体(C)の分散性がより改善され、ゴム質重合体(C)の凝集などによって生じる異物の副生をより抑制することができる。これにより、例えば、フィルム成形時における濾過工程をより短時間で行うことができる。
上記ゴム質重合体(C)は、上記多官能性化合物を含む単量体組成物を重合することにより得られる場合、架橋弾性を示す。これにより、フィルムとした場合の可とう性は改善され、フィルム成形性および耐折曲げ性に優れるフィルムを提供し得る熱可塑性樹脂組成物を得ることができる。
また、樹脂組成物中でより均一に分散させるため、上記ゴム質重合体(C)はコア・シェル構造を有することが好ましい。つまり、上記ゴム質重合体(C)は、中心の部分(コア)のみに多官能性化合物由来の構造を有し、中心の部分を囲む部分(シェル)には、樹脂組成物を構成する熱可塑性樹脂(A)との相溶性が高く、且つフィルムとした場合における位相差を低下させる構造を有することが好ましい。これより、ゴム質重合体(C)は上記樹脂組成物中でより均一に分散することができ、フィルムとした場合の耐折曲げ性(可とう性)をより改善することができる。さらには、上記ゴム質重合体(C)は熱可塑性樹脂(A)中での凝集が少ないため、フィルターの目詰まりなどを起こすことなく濾過を行うことができる。これにより、異物の少ない熱可塑性樹脂組成物を提供することができる。
このようなコア・シェル構造を有するゴム質重合体(C)は、例えば、上記多官能性化合物を含む単量体組成物を重合した後、反応せずに残った反応性官能基(二重結合)をグラフト交叉点として、シアン化ビニル系単量体と芳香族ビニル系単量体とグラフト重合させることにより得ることができる。以下、上記コア・シェル構造のシェル部およびコア部について説明する。
上記シェル部としては、樹脂組成物を構成する熱可塑性樹脂(A)との相溶性が高い構造であり、且つフィルムとした場合の位相差を低下させることができれば特には限定されない。熱可塑性樹脂(A)がアクリル樹脂の場合、具体的には、上記シアン化ビニル系単量体の構造単位と芳香族ビニル系単量体の構造単位とを有するシェル部が挙げられる。
シアン化ビニル系単量体(特にアクリロニトリル)の構造単位は、主鎖に環構造を有するアクリル樹脂である熱可塑性樹脂(A)との相性が良いため、シェル部にシアン化ビニル系単量体の構造単位を導入すると、ゴム質重合体(C)の樹脂中における分散性が向上する。また、芳香族ビニル系単量体(特にスチレン)の構造単位は負の位相差性を示し、環構造由来の正の位相差を打ち消す働きをする。更には、芳香族ビニル系単量体はアクリロニトリルとの共重合性が良く、アクリロニトリルと共重合させることで、アクリロニトリルに起因する着色を抑制することができる。
上記シェル部の構造としては、具体的には、アクリル樹脂である熱可塑性樹脂(A)が上記ラクトン環含有重合体である場合、例えば、アクリロニトリル(以下、ANと記す)とスチレン(以下、Stと記す)とからなる単量体組成物を重合して構築される構造(以下、AN/St構造と記す)などが挙げられる。この場合、ANとStとの割合(AN/St)は、5/95から50/50の範囲内であることが好ましく、より好ましくは10/90から40/60の範囲内である。上記範囲内であれば、ラクトン環含有重合体との相溶性は良好であり、ゴム質重合体(C)はラクトン環含有重合体中に均一に分散することができる。
上記コア部の構造としては、上記樹脂組成物をフィルムとした場合の可とう性を改善する効果を発現する構造であれば特には限定されず、例えば、架橋を有する構造が挙げられる。また、架橋を有する構造としては、架橋ゴム構造であることが好ましい。架橋ゴム構造としては、例えばアクリル系ゴム、ポリブタジエン系ゴム、オレフィン系ゴムの構造(繰
り返し構造単位)が挙げられる。
上記架橋を有する構造としては、例えば、上記多官能性化合物由来の構造が挙げら
れる。上記多官能性化合物の中でも、メタクリル酸アリル、アクリル酸アリル、メタクリ
ル酸ジシクロペンテニルがより好ましい。
上記コア部の製造時における多官能性単量体の使用量は、好ましくはゴム質重合体(C)の製造に用いる単量体組成物の0.01〜15質量%の範囲内であり、より好ましくは0.1〜10質量%の範囲内である。多官能性単量体を上記範囲内で使用することにより、得られるフィルムは良好な耐折曲性を示す。
上記コア部と上記シェル部との割合は、質量比で、コア部/シェル部=20/80〜80/20の範囲内が好ましく、40/60〜60/40の範囲内であることがより好ましい。コア部が20質量%未満では、得られるゴム質重合体(C)から形成したフィルムの耐折曲性が悪化する傾向があり、80質量%を超えると、フィルムの硬度および成形性が低下する傾向がある。
ゴム質重合体(C)の平均粒子径は、好ましくは10〜1000nmの範囲内であり、より好ましくは30〜500nmの範囲内であり、さらに好ましくは50〜300nmの範囲内である。上記平均粒子径が10nm未満では、フィルムとした場合に、十分な可とう性が得られない傾向があり、上記平均粒子径が1000nmを超えると、フィルム製造時における濾過処理工程においてフィルターにゴム質重合体(C)が詰まりやすくなる傾向がある。
上記ゴム質重合体(C)の製造方法は特には限定されず、従来公知の乳化重合法、乳化−懸濁重合法、懸濁重合法、塊状重合法または溶液重合法により、上記単量体組成物を1段もしくは多段で重合させることにより、上記ゴム質重合体(C)を製造することができる。これらの中では、乳化重合法がより好ましい。
乳化重合によりゴム質重合体(C)を製造する場合、乳化重合後の重合液を塩析や再沈によりゴム質重合体(C)を凝集させた後、濾過、洗浄を行う。洗浄後、ゴム質重合体(C)を乾燥し、熱可塑性樹脂(A)と混合することによって熱可塑性樹脂組成物を製造することができる。また、洗浄後、ゴム質重合体(C)を乾燥せずに、得られるゴム質重合体(C)のケーキをメチルイソブチルケトンなどの有機溶剤に再分散させ、その再分散液に熱可塑性樹脂(A)を溶解、もしくは再分散液と熱可塑性樹脂溶液(熱可塑性樹脂(A)を有機溶剤で溶解させた溶液)とを混合し、その後、水および/または有機溶剤を脱揮することによっても熱可塑性樹脂組成物を製造することができる。
上記ゴム質重合体(C)の重合時における重合開始剤としては、従来公知の有機系過酸化物、無機系過酸化物、アゾ化合物などの開始剤を使用することができる。具体的には、例えば、t−ブチルハイドロパーオキサイド、1,1,3,3−テトラメチルブチルハイドロパーオキサイド、スクシン酸パーオキサイド、パーオキシマレイン酸t−ブチルエステル、クメンハイドロパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド等の有機過酸化物や、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム等の無機過酸化物、アゾビス(2−メチルプロピオナミジン)ジハイドロクロライド、アゾビスイソブチロニトリル等の油溶性開始剤などが挙げられる。これらは単独で用いてもよく、2種以上併用してもよい。
上記重合開始剤は、亜硫酸ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム、ナトリウムホルムアルデヒドスルフォキシレート、アスコルビン酸、ヒドロキシアセトン酸、硫酸第一鉄、硫酸第一鉄とエチレンジアミン四酢酸2ナトリウムの錯体などの還元剤と組み合わせた通常のレドックス型開始剤として使用してもよい。
上記有機系過酸化物は、重合系にそのまま添加する方法、単量体に混合して添加する方法、乳化剤水溶液に分散させて添加する方法など、公知の添加法で添加することができるが、透明性の点から、単量体に混合して添加する方法あるいは乳化剤水溶液に分散させて添加する方法が好ましい。
また、上記有機系過酸化物は、重合安定性、粒子径制御の点から、2価の鉄塩等の無機系還元剤および/またはホルムアルデヒドスルホキシル酸ソーダ、還元糖、アスコルビン酸等の有機系還元剤と組み合わせたレドックス系開始剤として使用することが好ましい。
上記乳化重合に使用される界面活性剤にも特に限定はなく、通常の乳化重合用の界面活性剤であれば使用することができる。具体的には、例えばアルキルスルフォン酸ナトリウム、アルキルベンゼンスルフォン酸ナトリウム、ジオクチルスルフォコハク酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、脂肪酸ナトリウム等の陰イオン性界面活性剤や、アルキルフェノール類、脂肪族アルコール類とプロピレンオキサイド、エチレンオキサイドとの反応生成物等の非イオン性界面活性剤等が示される。これらの界面活性剤は単独で用いてもよく、2種以上併用してもよい。更に必要であれば、アルキルアミン塩等の陽イオン性界面活性剤を使用してもよい。
得られるゴム質重合体(C)のラテックスは、通常の凝固、洗浄および乾燥の操作により、または、スプレー乾燥、凍結乾燥などによる処理により、分離、回収することができる。
上記ゴム質重合体(C)は熱可塑性樹脂組成物中に1種類のみ含まれていてもよいし、2種類以上含まれていてもよい。また、上記ゴム質重合体(C)に加えて、例えば、可とう性のみを付与するゴム質重合体(以下、可とう性付与ゴムと記す)を熱可塑性樹脂組成物中に更に含有させてもよい。これにより、上記位相差を低下させる効果を有するゴム質重合体(C)と位相差を低下させる効果を有しない可とう性付与ゴムとの熱可塑性樹脂組成物中における含有割合を調整することにより、フィルムとした場合の位相差を所望の値に調整することができる。
上記可とう性付与ゴムとしては、例えば、上記多官能性化合物を含む単量体組成物を重合することによって得られるゴム質重合体が挙げられ、上記熱可塑性樹脂(A)を構成する、(メタ)アクリル酸エステル単位、(メタ)アクリル酸単位および(メタ)アクリル酸エステルまたは(メタ)アクリル酸の誘導体に由来する構成単位を有しているものがより好ましい。
また、上記可とう性付与ゴムとしては、位相差を低下させる効果を有する構造(例えば、上記シアン化ビニル系単量体の構造単位と芳香族ビニル系単量体の構造単位)をシェル部に有しない、上記コア・シェル構造のゴム質重合体が挙げられる。
位相差を低下させる効果を有する構造を有しない上記シェル部の構造としては、例えば、が上記熱可塑性樹脂(A)がラクトン環含有重合体であるアクリル樹脂の場合、2−(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチル(以下、RHMAと記す)とメタクリル酸メチル(以下、MMAと記す)とからなる単量体組成物を重合して構築される構造(以下、RHMA/MMA構造と記す)、メタクリル酸シクロヘキシル(以下、CHMAと記す)とMMAとからなる単量体組成物を重合して構築される構造(以下、CHMA/MMA構造と記す)、メタクリル酸ベンジル(以下、BzMAと記す)とMMAとからなる単量体組成物を重合して構築される構造(以下、BzMA/MMA構造と記す)、メタクリル酸−2−ヒドロキシエチル(以下、HEMAと記す)とMMAとからなる単量体組成物を重合して構築される構造(以下、HEMA/MMA構造と記す)などが挙げられる。
シェル部の構造がRHMA/MMA構造である場合、RHMAとMMAとの割合は、好ましくはRHMA/MMA=5/95〜50/50の範囲内であり、より好ましくは10/90〜40/60の範囲内である。上記範囲内であれば、ラクトン環含有重合体との相溶性は良好であり、可とう性付与ゴムはラクトン環含有重合体中に均一に分散することができる。また、上記RHMA/MMA構造を有するシェルの場合、ラクトン環構造を含んでいることが好ましい。ラクトン環構造は、上記シェルを形成した後、ラクトン化することにより導入することができる。
上記シェル部の構造がCHMA/MMA構造である場合、CHMAとMMAとの割合は、好ましくはCHMA/MMA=5/95〜50/50の範囲内であり、より好ましくは10/90〜40/60の範囲内である。上記範囲内であれば、ラクトン環含有重合体との相溶性は良好であり、可とう性付与ゴムはラクトン環含有重合体中に均一に分散することができる。
上記シェル部の構造がBzMA/MMA構造である場合、BzMAとMMAとの割合は、好ましくはBzMA/MMA=10/90〜60/40の範囲内であり、より好ましくは20/80〜50/50の範囲内である。上記範囲内であれば、ラクトン環含有重合体との相溶性は良好であり、可とう性付与ゴムはラクトン環含有重合体中に均一に分散することができる。
上記シェル部の構造がHEMA/MMA構造である場合、HEMAとMMAとの割合は、好ましくはHEMA/MMA=2/98〜50/50の範囲内であり、より好ましくは5/95〜40/60の範囲内である。上記範囲内であれば、ラクトン環含有重合体との相溶性は良好であり、可とう性付与ゴムはラクトン環含有重合体中に均一に分散することができる。
上記可とう性付与ゴムにおけるコア部としては、上記ゴム質重合体(C)のコア部と同じ組成のものが挙げられる。
[熱可塑性樹脂組成物(D)]
本発明の製造方法により得られる熱可塑性樹脂組成物(D)は上記熱可塑性樹脂(A)と上記紫外線吸収剤(B)を含み、任意に上記ゴム質重合体(C)を含む熱可塑性樹脂組成物であって、当該組成物における紫外線吸収剤(B)の含有量は特に限定されないが、例えば、熱可塑性樹脂(A)をはじめとする熱可塑性樹脂組成物全体に対して、0.1〜5%の範囲であり、好ましくは0.5〜5%の範囲であり、より好ましくは0.7〜3%の範囲であり、さらに好ましくは1〜3%の範囲である。紫外線吸収剤(B)の含有量が過度に小さくなると、十分な紫外線吸収能が得られない。一方、紫外線吸収剤(B)の含有量が過度に大きくなると、紫外線吸収能が向上するメリットよりも、成形時に発泡やブリードアウトなどが発生するデメリットの方が大きくなる。
熱可塑性樹脂組成物(D)におけるゴム質重合体(C)の含有量は、好ましくは0〜50%の範囲であり、より好ましくは5%〜40%の範囲である。
熱可塑性樹脂組成物(D)は熱可塑性樹脂(A)として複数の熱可塑性樹脂を含んでいてもよい。
上記例示した熱可塑性樹脂のなかでも、熱可塑性樹脂(A)がアクリル樹脂である場合、特に主鎖に環構造を有するアクリル樹脂である熱可塑性樹脂(A)との相溶性に優れることから、シアン化ビニル単量体に由来する構成単位と芳香族ビニル単量体に由来する構成単位とを含む共重合体が好ましい。当該共重合体は、例えば、スチレン−アクリロニトリル共重合体である。
熱可塑性樹脂組成物(D)のTgは、好ましくは80℃以上であり、より好ましくは110℃以上であり、さらに好ましくは、120℃以上である。なお、本明細書におけるTgは、JIS K7121の規定に基づき、示差走査熱量計(DSC)を用いて、始点法により求めた値とする。
熱可塑性樹脂組成物(D)は、紫外線吸収剤(B)に基づく紫外線吸収能を有し、例えば、厚さ100μmのフィルムとしたときに、波長380nmの光の透過率を30%未満、場合によっては20%未満、さらには10%未満、1%未満とすることができる。この透過率は、JIS K7361:1997の規定に基づいて測定すればよい。
熱可塑性樹脂組成物(D)は、熱可塑性樹脂(A)と紫外線吸収剤(B)との相溶性に基づく高い可視光透過率を有し、例えば、厚さ100μmのフィルムとしたときに、波長500nmの光の透過率を80%以上、場合によっては85%以上、さらには90%以上とすることができる。この透過率は、波長380nmの光の透過率と同様に測定できる。
熱可塑性樹脂組成物(D)では、成形時および成形後における紫外線吸収剤(B)の昇華を抑制できる。例えば、詳細は実施例に後述するが、所定のサイズのフィルムとしたときに、当該フィルムを150℃で10時間加熱して得た揮発成分を体積1mLの溶媒(例えばクロロホルム)に溶解させ、得られた溶液を光路長1cmの石英セルに収容して吸光度計により測定した波長350nmの光に対する吸光度を0.05未満とすることができる。なお、紫外線吸収剤の昇華量が増えると、揮発成分中の紫外線吸収剤の量が増大するため、当該成分を溶解させた溶液の上記吸光度が増大することになる。
熱可塑性樹脂組成物(D)では、上記熱可塑性樹脂(A)と紫外線吸収剤(B)との組み合わせにより、当該組成物および当該組成物を成形して得た樹脂成形品の色相を改善できる。
熱可塑性樹脂組成物(D)は成形時の着色が少なく、例えば、厚さ100μmのフィルムとしたときのLab表色系(ハンター表色系)におけるb値を3.0以下、場合によっては2.0以下とすることができる。紫外線吸収能を有する従来のアクリル樹脂組成物は成形時に着色(黄変)することが多いが、本発明の熱可塑性樹脂組成物では、このような着色を抑制できる。
熱可塑性樹脂組成物(D)は熱安定性に優れており、熱重量分析により評価した5%重量減少温度を280℃以上、場合によっては290℃以上、さらには300℃以上とすることができる。
熱可塑性樹脂組成物(D)は、当該組成物のTg以下の沸点を有する成分の総含有量が5000ppm以下であることが好ましく、3000ppm以下であることがより好ましい。上記成分の総含有量が5000ppmを超えると、成形時に着色が生じたり、シルバーストリークなどの成形不良が生じたりすることがある。
熱可塑性樹脂組成物(D)は、負の固有複屈折を有する重合体を含んでいてもよい。この場合、熱可塑性樹脂組成物および当該組成物を成形して得た樹脂成形品における複屈折性(例えば位相差)の制御の自由度が向上する。
負の固有複屈折を有する重合体は、例えば、シアン化ビニル単量体と芳香族ビニル単量体との共重合体である。当該共重合体は、例えばスチレン−アクリロニトリル共重合体であり、スチレン−アクリロニトリル共重合体は、広範囲の共重合組成においてアクリル樹脂である熱可塑性樹脂(A)との相容性に優れる。
スチレン−アクリロニトリル共重合体は、乳化重合、懸濁重合、溶液重合、バルク重合などの各種の重合方法による製造が可能である。本発明の熱可塑性樹脂組成物から形成した樹脂成形品を光学部材として使用する場合、透明性および光学特性が向上することから、溶液重合またはバルク重合により製造したスチレン−アクリロニトリル共重合体を用いることが好ましい。
熱可塑性樹脂組成物(D)は、酸化防止剤を含んでいてもよい。酸化防止剤は特に限定されないが、例えば、ヒンダードフェノール系、リン系あるいはイオウ系などの公知の酸化防止剤を、1種で、または2種以上を併用して用いることができる。特に、2,4−ジ−t−アミル−6−[1−(3,5−ジ−t−アミル−2−ヒドロキシフェニル)エチル]フェニルアクリレート(例えば、住友化学工業社製スミライザーGS)、および2−t−ブチル−6−(3−t−ブチル−2−ヒドロキシ−5−メチルベンジル)−4−メチルフェニルアクリレート(例えば、住友化学工業社製スミライザーGM)が、高温成形時における熱可塑性樹脂組成物の劣化を抑制する効果が高いことから好ましい。
酸化防止剤はフェノール系の酸化防止剤であってもよい。フェノール系酸化防止剤は、例えば、n−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、n−オクタデシル−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)−アセテート、n−オクタデシル−3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンゾエート、n−ヘキシル−3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニルベンゾエート、n−ドデシル−3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニルベンゾエート、ネオ−ドデシル−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、ドデシル−β(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、エチル−α−(4−ヒドロキシ−3,5−ジ−t−ブチルフェニル)イソブチレート、オクタデシル−α−(4−ヒドロキシ−3,5−ジ−t−ブチルフェニル)イソブチレート、オクタデシル−α−(4−ヒドロキシ−3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、2−(n−オクチルチオ)エチル−3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシ−ベンゾエート、2−(n−オクチルチオ)エチル−3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシ−フェニルアセテート、2−(n−オクタデシルチオ)エチル−3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニルアセテート、2−(n−オクタデシルチオ)エチル−3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンゾエート、2−(2−ヒドロキシエチルチオ)エチル−3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンゾエート、ジエチルグリコール−ビス−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシ−フェニル)プロピオネート、2−(n−オクタデシルチオ)エチル−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、ステアルアミド−N,N−ビス−[エチレン−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]、n−ブチルイミノ−N,N−ビス−[エチレン−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]、2−(2−ステアロイルオキシエチルチオ)エチル−3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンゾエート、2−(2−ステアロイルオキシエチルチオ)エチル−7−(3−メチル−5−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)ヘプタノエート、1,2−プロピレングリコール−ビス−[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]、エチレングリコール−ビス−[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]、ネオペンチルグリコール−ビス−[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]、エチレングリコール−ビス−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニルアセテート)、グリセリン−l−n−オクタデカノエート−2,3−ビス−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニルアセテート)、ペンタエリスリトール−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]、1,1,1−トリメチロールエタン−トリス−[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]、ソルビトールヘキサ−[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]、2−ヒドロキシエチル−7−(3−メチル−5−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、2−ステアロイルオキシエチル−7−(3−メチル−5−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)ヘプタノエート、1,6−n−ヘキサンジオール−ビス[(3′,5′−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、ペンタエリトリトール−テトラキス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシヒドロシンナメート)、3,9‐ビス[1,1−ジメチル−2−[β−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオニルオキシ]エチル]2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5,5]−ウンデカンである。
フェノール系酸化防止剤は、チオエーテル系酸化防止剤またはリン酸系酸化防止剤と組み合わせて使用することが好ましい。組み合わせる際の酸化防止剤の添加量は、例えば、熱可塑性樹脂(A)100部に対してフェノール系酸化防止剤およびチオエーテル系酸化防止剤の各々が0.01部以上、あるいは熱可塑性樹脂(A)100部に対してフェノール系酸化防止剤およびリン酸系酸化防止剤の各々が0.025部以上である。
チオエーテル系酸化防止剤は、例えば、ペンタエリスリチルテトラキス(3−ラウリルチオプロピオネート)、ジラウリル−3,3’−チオジプロピオネート、ジミリスチル−3,3’−チオジプロピオネート、ジステアリル−3,3’−チオジプロピオネートである。
リン酸系酸化防止剤は、例えば、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)フォスファイト、2−[[2,4,8,10−テトラキス(1,1−ジメチルエチル)ジベンゾ[d,f][1,3,2]ジオキサフォスフェピン−6−イル]オキシ]−N,N−ビス[2−[[2,4,8,10−テトラキス(1,1ジメチルエチル)ジベンゾ[d,f][1,3,2]ジオキサフォスフェピン−6−イル]オキシ]−エチル]エタナミン、ジフェニルトリデシルフォスファイト、トリフェニルフォスファイト、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、ビス(2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェニル)ペンタエリストールジホスファイト、ジステアリルペンタエリスリトールジフォスファイト、サイクリックネオペンタンテトライルビス(2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェニル)フォスファイトである。
熱可塑性樹脂組成物(D)における酸化防止剤の添加量は、例えば0〜10%であり、0〜5%が好ましく、0.01〜2%がより好ましく、0.05〜1%がさらに好ましい。酸化防止剤の添加量が過度に大きくなると、成形時に酸化防止剤のブリードアウトやシルバーストリークスが発生することがある。
熱可塑性樹脂組成物(D)は、その他の添加剤を含んでいてもよい。その他の添加剤は、例えば、耐光安定剤、耐候安定剤、熱安定剤などの安定剤;ガラス繊維、炭素繊維などの補強材;近赤外線吸収剤;トリス(ジブロモプロピル)ホスフェート、トリアリルホスフェート、酸化アンチモンなどの難燃剤;アニオン系、カチオン系、ノニオン系の界面活性剤に代表される帯電防止剤;無機顔料、有機顔料、染料などの着色剤;有機フィラー、無機フィラー;樹脂改質剤;可塑剤;滑剤;難燃剤などである。本発明の熱可塑性樹脂組成物における、上記その他の添加剤の添加量は、例えば0〜5%であり、0〜2%が好ましく、0〜0.5%がより好ましい。
熱可塑性樹脂組成物(D)は、公知の成形手法、例えば、射出成形、ブロー成形、押出成形、キャスト成形などの手法により、任意の形状、例えばフィルムあるいはシート、に成形できる。成形温度は樹脂組成物のTgおよび特性に応じて適宜設定すればよく、特に限定されないが、例えば150〜350℃であり、200〜300℃が好ましい。
熱可塑性樹脂組成物(D)を成形して得たフィルムなどの樹脂成形品は、発泡やブリードアウトなどの欠点が少なく、高い紫外線吸収能、耐熱性、透明性および可とう性を有する。
以下に、実施例により本発明をより詳細に説明する。本発明は、以下に示す実施例に限定されない。以下の説明では、便宜上、「質量部」を単に「部」と、「リットル」を単に「L」と記すことがある。
尚、実施例において便宜上、下記略称を用いて説明する。
MMA:メタクリル酸メチル
RHMA:2−(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチル
BA:アクリル酸n−ブチル
St:スチレン
AN:アクリロニトリル
BDMA:ジメタクリル酸1,4−ブタンジオール
AMA:メタクリル酸アリル
SFS:ソジウムホルムアルデヒドスルホキシレート
EDTA:エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム
PBH:t−ブチルハイドロパーオキサイド
CHP:クメンハイドロパーオキサイド
<ガラス転移温度>
各サンプルのガラス転移温度(Tg)はJIS K7121の規定に準拠して求めた。具体的には、示差走査熱量計(リガク製、DSC−8230)を用い、窒素ガス雰囲気下、約10mgのサンプルを常温から200℃まで昇温速度20℃/分で昇温して得られたDSC曲線から始点法により算出した。リファレンスには、α−アルミナを用いた。
<重量平均分子量>
アクリル樹脂の重量平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)により以下の条件で求めた。
システム:東ソー社製GPCシステム HLC−8220
展開溶媒:クロロホルム(和光純薬工業製、特級)、流量:0.6ml/分
標準試料:TSK標準ポリスチレン(東ソー社製、PS−オリゴマーキット)
測定側カラム構成:ガードカラム(東ソー社製、TSKguardcolumn SuperHZ−L)、分離カラム(東ソー社製、TSKgel SuperHZM−M)2本直列接続
リファレンス側カラム構成:リファレンスカラム(東ソー社製、TSKgel SuperH−RC)
<透過率>
各サンプルの光線透過率は、押出成形により厚さ100μmのフィルムとした後、分光光度計(島津製作所製、UV−3100)を用いて波長380nmにおける透過率を測定し、紫外線吸収能の評価は波長380nmにおける透過率が1%未満のとき○、1%〜10%のとき△、10%以上のときを×とした。
<発泡性>
各サンプルの発泡性は以下のように評価した。ペレット状の熱可塑性樹脂組成物を循環型熱風乾燥機により80℃で5時間乾燥し、280℃に温度を制御したJIS K7210に規定されるメルトインデクサーに、乾燥したペレット6gを投入した。280℃で20分間保持した後、49Nの荷重でストランド状に押出し、ピストンの下部標線からのストランド10cm分の発泡状態を目視で観察して発泡性を評価した。ストランド10cm中に直径0.5mm以上の気泡が20個以上存在する場合を「発泡有り」、気泡が20個未満である場合を「発泡なし」と定義した。
<昇華性>
各サンプルにおける紫外線吸収剤の昇華性を以下のように評価した。押出成形により厚さ100μmのフィルムを作成し、1cm×3cmの長方形に切り出した。切り出したフィルムを試験管に封入した後、メタルバス中で150℃にて10時間加熱した。冷却後、試験管からフィルムを取り出し、当該試験管にクロロホルム1mlを投入して、試験管の内壁に付着した紫外線吸収剤を溶解した。得られたクロロホルム溶液を光路長1cmの石英セルに入れ、分光光度計(島津製作所社製、UV−3100)を用いて、波長350nmにおける吸光度を測定した。紫外線吸収剤の昇華量が多いほど測定される吸光度が大きくなる。
<飛散性>
各サンプルを成形する際の成形装置の汚染度を、キャストロール(Tダイから押出された溶融状態のフィルムが最初に接触する金属製ロール)に対する紫外線吸収剤の付着量を測定することにより評価した。付着量は、以下のように評価した。キャストロールを備えた成形装置にて、樹脂フィルムを1時間連続して押出成形した後、ロール中央部の10cm×10cmの範囲を、クロロホルムに浸したセルロース製ワイパーで拭取った。拭取りに使用したワイパーを30mlのクロロホルムに浸漬して、キャストロールから拭き取った紫外線吸収剤を溶解した。得られたクロロホルム溶液を光路長1cmの石英セルに入れ、分光光度計(島津製作所社製、UV−3100)を用いて、波長350nmにおける吸光度を測定した。紫外線吸収剤の付着量が多い(即ち、紫外線吸収剤の飛散量が多い)ほど測定される吸光度が大きくなる。
<フィルムの厚さ>
デジマチックマイクロメーター((株)ミツトヨ製)を用いて測定した。
<平均粒子径>
平均粒子径は、粒度分布測定装置(NICOMP製、Submicron Particle Sizer NICOMP380)を用いて測定した。
<ヘイズ>
全光線透過率およびヘイズは、濁度計(日本電色工業社製、NDH 5000)を用いて測定した。
<色差>
色差(b値)は測色色差計(日本電色工業社製、ZE 6000)を用いて測定した。b値とは、JIS Z8729に基づく色相の表示でb*の値を示すものであり、フィルムを標準白色板に重ねることによって測定した10箇所の平均値として求めた。
<屈折率異方性>
屈折率異方性(リタデーション:Re)は、王子計測器社製KOBRA−WRを用いて測定した。厚さ方向位相差値(Rth)は測定波長を589nm、遅相軸を傾斜軸として、40°傾斜させて測定した。
<強度>
フィルムの強度を耐折回数で評価した。フィルムの耐折回数は、MIT耐折度試験機(テスター産業製、BE−201型)を用いて、23℃、50%RHの状態に1時間以上静置させた、幅15mm、長さ90mmの試験フィルムを使用し、荷重200gの条件で、JIS P8115に準拠して測定し、200回以上を○、50〜200回を△、50回未満を×とした。
(製造例1)アクリル樹脂(A−1)の製造
攪拌装置、温度計、冷却器、窒素導入管を備えた30L反応釜に、MMA40部、RHMA10部、トルエン50部を仕込み、これに窒素を通じつつ、105℃まで昇温させ、還流したところで、開始剤としてt−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート(化薬アクゾ製、商品名:カヤカルボン Bic75)を0.05部添加すると同時に、0.10部のt−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネートを2時間かけて滴下しながら、還流下(約105〜110℃)で溶液重合を行い、さらに4時間かけて熟成を行った。
上記重合体溶液に、リン酸2−エチルヘキシル(堺化学工業製、商品名:Phoslex A−8)を0.05部加え、還流下(約90〜110℃)において2時間環化縮合反応を進行させた。その後、オートクレーブにより240℃で30分間加熱処理を行い、環化縮合反応をさらに進行させた。
次いで、上記環化縮合反応で得られた重合体溶液を、バレル温度240℃、回転数120rpm、減圧度13.3〜400hPa、リアベント数1個、フォアベント数4個(上流側から第1、第2、第3、第4ベントと称する)のベントタイプスクリュー二軸押出機(φ=30mm、L/D=40)に、樹脂量換算で2.0kg/時間の処理速度で導入し、脱揮を行った。そのとき、別途準備しておいた酸化防止剤・失活剤混合溶液を、第1ベントの後から高圧ポンプを用いて0.03kg/時間の投入速度で注入した。
酸化防止剤・失活剤混合溶液はイルガノックス1076(チバスペシャリティケミカルズ製)50部、オクチル酸亜鉛(日本化学産業製、ニッカオクチクス亜鉛3.6%)40部をトルエン210部に溶解して調製した。
上記脱揮操作により、熱可塑性アクリル系樹脂(A−1)のペレットを得た。重量平均分子量は147000、ガラス転移温度は132℃であった。
(製造例2)ゴム質重合体(C−1)の製造
攪拌装置、温度計、冷却器、窒素導入管を備えた重合容器に、脱イオン水710部、ラウリル硫酸ナトリウム1.5部を投入して溶解し、内温を70℃に昇温した。そして、SFS0.93部、硫酸第一鉄0.001部、EDTA0.003部、脱イオン水20部の混合液を上記重合容器中に一括投入し、重合容器内を窒素ガスで十分置換した。
モノマー混合液(M−1)(BA99部、BDMA0.02部、AMA1.0部)と重合開始剤溶液(過硫酸カリウム0.3部、脱イオン水10.0部)とを上記重合容器の中に別々に90分間かけて連続滴下しながら重合を行った。滴下終了後さらに60分間重合を継続させた。
続いて、モノマー混合液(M−2)(St73.0部、AN27.0部)と重合開始剤溶液(PBH0.27部、脱イオン水20.0部)とを別々に100分間かけて連続滴下しながら重合を行い、滴下終了後内温を80℃に昇温して120分間重合を継続させた。次に内温が40℃になるまで冷却した後に300メッシュ金網を通過させてゴム質重合体の乳化重合液を得た。
得られたゴム質重合体の乳化重合液を塩化カルシウムで塩析、凝固し、水洗、乾燥して、粉体状のゴム質重合体微粒子(C−1、平均粒子径96nm)を得た。
(製造例3)ゴム質重合体組成物(C−2)の製造
製造例1で得られたゴム質重合体C−1とAS樹脂(旭化成ケミカルズ製、商品名:スタイラックAS783L)をC−1/AS樹脂=2/1の質量比となるように、フィーダーを用いてフィードしながら二軸押出機(φ=30mm、L/D=30)を用いて260℃の温度で混練して、ゴム質重合体組成物(C−2)ペレットを得た。
(実施例1)樹脂組成物(D−1)の製造
攪拌装置、温度計、冷却器、窒素導入管を備えた1000L反応釜に、MMA40部、RHMA10部、トルエン50部を仕込み、これに窒素を通じつつ、105℃まで昇温させ、還流したところで、開始剤としてt−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート(化薬アクゾ製、商品名:カヤカルボン Bic75)を0.05部添加すると同時に、0.10部のt−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネートを2時間かけて滴下しながら、還流下(約105〜110℃)で溶液重合を行い、さらに4時間かけて熟成を行った。
上記重合体溶液に、リン酸ステアリル(堺化学工業製、商品名:Phoslex A−18)を0.05部加え、還流下(約90〜110℃)において2時間環化縮合反応を進行させた。
次いで、上記環化縮合反応で得られた重合体溶液を、240℃に加熱した多管式熱交換器を通して環化縮合反応を完結させた後、バレル温度240℃、回転数120rpm、減圧度13.3〜400hPa、リアベント数1個、フォアベント数4個(上流側から第1、第2、第3、第4ベントと称する)第3ベントと第4ベントの間にサイドフィーダーを有するのベントタイプスクリュー二軸押出機(φ=44mm、L/D=52.5)に、樹脂量換算で20kg/時間の処理速度で導入し、脱揮を行った。そのとき、第1ベントの後から別途準備しておいた酸化防止剤・失活剤混合溶液を、高圧ポンプにて濾過精度0.1μmのフィルターを通して0.3kg/時間の投入速度で注入した。また、第2ベントの後より別途準備しておいた紫外線吸収剤混合溶液を、高圧ポンプにて濾過精度0.1μmのフィルターを通して0.5kg/時間の投入速度で注入した。更にサイドフィーダーの後からイオン交換水を、高圧ポンプにて濾過精度0.1μmのフィルターを通して0.33kg/時間の投入速度で注入した。
また、サイドフィーダーからスチレン−アクリロニトリル樹脂(旭化成ケミカルズ製、商品名:スタイラックAS783L)を2.12kg/時間の供給速度で添加した。
さらに、溶融混練した樹脂をリーフディスク型のポリマーフィルター(長瀬産業製、濾過精度5μm)でろ過した。
酸化防止剤・失活剤混合溶液はイルガノックス1076(チバスペシャリティケミカルズ製)50部、オクチル酸亜鉛(日本化学産業製、ニッカオクチクス亜鉛3.6%)40部をトルエン210部に溶解して調製した。紫外線吸収剤溶液は、チヌビン477(B−1)(チバスペシャリティケミカルズ製、有効成分80%)37.5部をトルエン12.5部に溶解して調製した。
上記脱揮操作により、分子量700以上の紫外線吸収剤(B−1)を有する熱可塑性アクリル系樹脂組成物(D−1)のペレットを得た。重量平均分子量は148000、ガラス転移温度は128℃であった。
得られたD−1ペレットを単軸押出機(φ=20mm、L/D=25)を用いて、280℃でコートハンガータイプTダイ(幅150mm)から溶融押出を行い、温度110℃の冷却ロール上に吐出して、厚さ100μmのフィルム(E−1)を作製した。
得られたE−1フィルムを96mm×96mmに切り出した後、逐次二軸延伸機(東洋精機製作所製、X−6S)を用いて、150℃、800mm/分の速度で縦・横方向(MD・TD方向)の順にそれぞれ1.5倍になるように逐次二軸延伸を行った。延伸後、速やかに試験装置からフィルムを取り出して冷却し、厚さ40μmの延伸フィルム(F−1)を得た。
(実施例2)樹脂組成物(D−2)の製造方法
サイドフィーダーからスチレン−アクリロニトリル樹脂のかわりに製造例3のゴム質重合体組成物(C−2)を3.5kg/時間の供給速度で添加した以外は、実施例1と同様にして熱可塑性アクリル系樹脂組成物(D−2)のペレットを得た。樹脂部の重量平均分子量は142000、ガラス転移温度は125℃であった。
得られたD−2ペレットを単軸押出機(φ=20mm、L/D=25)を用いて、280℃でコートハンガータイプTダイ(幅150mm)から溶融押出を行い、温度110℃の冷却ロール上に吐出して、厚さ101μmのフィルム(E−2)を作製した。
得られたE−2フィルムを実施例1と同様にして逐次二軸延伸を行い、厚さ41μmの延伸フィルム(F−2)を得た。
(実施例3)樹脂組成物(D−3)の製造
サイドフィーダーから製造例1のゴム質重合体組成物(C−1)とAS樹脂(旭化成ケミカルズ製、商品名:スタイラックAS783L)をC−1/AS樹脂=2/1の質量比となるように、フィーダーを用いてフィードしながらを3.5kg/時間の供給速度で添加した以外は、実施例2と同様にして熱可塑性アクリル系樹脂組成物(D−3)のペレットを得た。樹脂部の重量平均分子量は142000、ガラス転移温度は124℃であった。
得られたD−3ペレットを単軸押出機(φ=20mm、L/D=25)を用いて、280℃でコートハンガータイプTダイ(幅150mm)から溶融押出を行い、温度110℃の冷却ロール上に吐出して、厚さ104μmのフィルム(E−3)を作製した。
得られたE−3フィルムを実施例1と同様にして逐次二軸延伸を行い、厚さ42μmの延伸フィルム(F−3)を得た。
(実施例4)樹脂組成物(D−4)の製造
攪拌装置、温度計、冷却器、窒素導入管を備えた1000L反応釜に、MMA41.5部、RHMA6部、2−〔2’−ヒドロキシ−5’−メタクリロイルオキシ〕エチルフェニル〕−2H−ベンゾトリアゾール(大塚化学製、商品名:RUVA−93)2.5部、トルエン50部、0.025部のアデカスタブ2112(ADEKA製)、0.025部のn−ドデシルメルカプタンを仕込み、これに窒素を通じつつ、105℃まで昇温させ、還流したところで、開始剤としてt−アミルパーオキシイソノナノエート(アトフィナ吉富製、商品名:ルパゾール570)を0.05部添加すると同時に、0.10部のt−アミルパーオキシイソノナノエートを3時間かけて滴下しながら、還流下(約105〜110℃)で溶液重合を行い、さらに4時間かけて熟成を行った。
上記重合体溶液に、オクチル酸亜鉛(日本化学産業製、ニッカオクチクス亜鉛18%)を0.05部加え、還流下(約90〜110℃)において2時間環化縮合反応を進行させた。
次いで、上記環化縮合反応で得られた重合体溶液を、240℃に加熱した多管式熱交換器を通して環化縮合反応を完結させた後、バレル温度240℃、回転数120rpm、減圧度13.3〜400hPa、リアベント数1個、フォアベント数4個(上流側から第1、第2、第3、第4ベントと称する)第3ベントと第4ベントの間にサイドフィーダーを有するのベントタイプスクリュー二軸押出機(φ=44mm、L/D=52.5)に、樹脂量換算で20kg/時間の処理速度で導入し、脱揮を行った。そのとき、第1ベントの後から別途準備しておいた酸化防止剤・失活剤混合溶液を、高圧ポンプにて濾過精度0.1μmのフィルターを通して0.2kg/時間の投入速度で注入した。また、第2ベントの後より別途準備しておいた紫外線吸収剤混合溶液を、高圧ポンプにて濾過精度0.1μmのフィルターを通して0.5kg/時間の投入速度で注入した。更にサイドフィーダーの後からイオン交換水を、高圧ポンプにて濾過精度0.1μmのフィルターを通して0.33kg/時間の投入速度で注入した。
また、サイドフィーダーからスチレン−アクリロニトリル樹脂(旭化成ケミカルズ製、商品名:スタイラックAS783L)を2.12kg/時間の供給速度で添加した。
さらに、溶融混練した樹脂をリーフディスク型のポリマーフィルター(長瀬産業製、濾過精度5μm)でろ過した。
酸化防止剤・失活剤混合溶液はスミライザーGS(住友化学製)50部、リン酸オクチル(堺化学工業製、Phoslex A−8)15部をトルエン135部に溶解して調製した。紫外線吸収剤溶液は、実施例1の溶液を用いた。
上記脱揮操作により、分子量700以上の紫外線吸収剤(B−1)を有する熱可塑性アクリル系樹脂組成物(D−4)のペレットを得た。重量平均分子量は148000、ガラス転移温度は122℃であった。
得られたD−4ペレットを単軸押出機(φ=20mm、L/D=25)を用いて、280℃でコートハンガータイプTダイ(幅150mm)から溶融押出を行い、温度110℃の冷却ロール上に吐出して、厚さ100μmのフィルム(E−4)を作製した。
得られたE−1フィルムを実施例1と同様にして逐次二軸延伸を行い、厚さ40μmの延伸フィルム(F−4)を得た。
(実施例5)樹脂組成物(D−5)の製造
フォアベント数3個(上流側から第1、第2、第3ベントと称する)のベントタイプスクリュー二軸押出機(φ=30mm、L/D=40)を用いて、グルタルイミド含有アクリル樹脂(ロームアンドハース社製、KAMAX T−240)を、フィーダーを用いて8kg/時間の速度で供給しながら第2ベントの後より別途準備しておいた紫外線吸収剤溶液を0.20kg/時間の投入速度で注入しながら、260℃の温度で混練して、リーフディスク型のポリマーフィルター(長瀬産業製、濾過精度5μm)でろ過することにより、ガラス転移温度が135℃の樹脂組成物(D−5)ペレットを得た。紫外線吸収剤溶液には、実施例1に記載の溶液を用いた。
得られたD−5ペレットを単軸押出機(φ=20mm、L/D=25)を用いて、280℃でコートハンガータイプTダイ(幅150mm)から溶融押出を行い、温度115℃の冷却ロール上に吐出して、厚さ104μmのフィルム(E−5)を作製した。
(実施例6)樹脂組成物(D−6)の製造
フォアベント数3個(上流側から第1、第2、第3ベントと称する)のベントタイプスクリュー二軸押出機(φ=30mm、L/D=40)を用いて、無水グルタル酸含有アクリル樹脂(住友化学社製、スミペックスB−TR)を、フィーダーを用いて8kg/時間の速度で供給しながら第2ベントの後より別途準備しておいた紫外線吸収剤溶液を0.20kg/時間の投入速度で注入しながら、265℃の温度で混練して、リーフディスク型のポリマーフィルター(長瀬産業製、濾過精度5μm)でろ過することにより、ガラス転移温度が120℃の樹脂組成物(D−6)ペレットを得た。紫外線吸収剤溶液には、実施例1に記載の溶液を用いた。
得られたD−6ペレットを単軸押出機(φ=20mm、L/D=25)を用いて、280℃でコートハンガータイプTダイ(幅150mm)から溶融押出を行い、温度110℃の冷却ロール上に吐出して、厚さ100μmのフィルム(E−6)を作製した。
(実施例7)樹脂組成物(D−7)の製造
滴下槽および攪拌装置を備えた100Lのステンレス製重合槽に、42.5部のメタクリル酸メチル、5部のN−フェニルマレイミド、0.5部のスチレン、重合溶媒として50部のトルエン、有機酸として0.2部の無水酢酸、および連鎖移動剤として0.06部のn−ドデシルメルカプタンを仕込み、これを回転速度100rpmで攪拌しながら、窒素ガスを10分間バブリングさせた。次に、槽内を窒素雰囲気に保ったまま、重合槽内を昇温し、槽内の温度が100℃に達した時点で、0.075部のt−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネートを加え、これと同時に、滴下槽にて窒素のバブリングを開始した。次に、2部のスチレンと、0.075部のt−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネートとの混合液を、槽内に、5時間かけて当速度で添加しながら、重合温度105〜110℃の還流下で15時間、重合反応を進行させた。
次に、得られた重合溶液に、リン酸系の酸化防止剤として9,10−ジヒドロ−9−オキサ−10−ホスファネナントレン−10−オキシド(三光株式会社製、HCA)と、フェノール系酸化防止剤として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](ADEKA製、AO−60)とを、それぞれ、0.1部および0.02部、添加した。
次に、酸化防止剤を添加した重合溶液を、バレル温度240℃、回転速度100rpm、減圧度13.3〜400hPa(10〜300mmHg)、リアベント数1個、フォアベント数4個のベントタイプスクリュー二軸押出機(Φ=30mm、L/D=40)に、樹脂量換算で2.0kg/時の処理速度で導入し、脱揮を行った。第2ベントの後より別途準備しておいた紫外線吸収剤溶液を0.03kg/時間の投入速度で注入した。
紫外線吸収剤溶液は、実施例1と同じものを用いた。
上記脱揮操作により、分子量700以上の紫外線吸収剤(B−1)を有する熱可塑性アクリル系樹脂組成物(D−7)のペレットを得た。ガラス転移温度は133℃であった。
得られたD−7ペレットを単軸押出機(φ=20mm、L/D=25)を用いて、280℃でコートハンガータイプTダイ(幅150mm)から溶融押出を行い、温度120℃の冷却ロール上に吐出して、厚さ98μmのフィルム(E−7)を作製した。
(実施例8)樹脂組成物(D−8)の製造
フォアベント数3個(上流側から第1、第2、第3ベントと称する)のベントタイプスクリュー二軸押出機(φ=30mm、L/D=40)を用いて、市販のポリカーボネート樹脂(帝人化成製、商品名パンライト)を、フィーダーを用いて8kg/時間の速度で供給しながら第2ベントの後より別途準備しておいた紫外線吸収剤溶液を0.20kg/時間の投入速度で注入しながら、300℃の温度で混練して、リーフディスク型のポリマーフィルター(長瀬産業製、濾過精度5μm)でろ過することにより、ガラス転移温度が150℃の樹脂組成物(D−8)ペレットを得た。紫外線吸収剤溶液には、実施例1に記載の溶液を用いた。
得られたD−8ペレットを単軸押出機(φ=20mm、L/D=25)を用いて、300℃でコートハンガータイプTダイ(幅150mm)から溶融押出を行い、温度140℃の冷却ロール上に吐出して、厚さ104μmのフィルム(E−8)を作製した。
(比較例1)樹脂組成物(D−9)の製造
攪拌装置、温度計、冷却器、窒素導入管を備えた1000L反応釜に、MMA40部、RHMA10部、トルエン50部を仕込み、これに窒素を通じつつ、105℃まで昇温させ、還流したところで、開始剤としてt−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート(化薬アクゾ製、商品名:カヤカルボン Bic75)を0.05部添加すると同時に、0.10部のt−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネートを2時間かけて滴下しながら、還流下(約105〜110℃)で溶液重合を行い、さらに4時間かけて熟成を行った。
上記重合体溶液に、リン酸2−エチルヘキシル(堺化学工業製、商品名:Phoslex A−8)を0.05部加え、還流下(約90〜110℃)において2時間環化縮合反応を進行させた。
次いで、上記環化縮合反応で得られた重合体溶液を、240℃に加熱した多管式熱交換器を通して環化縮合反応を完結させた後、バレル温度240℃、回転数120rpm、減圧度13.3〜400hPa、リアベント数1個、フォアベント数4個(上流側から第1、第2、第3、第4ベントと称する)第3ベントと第4ベントの間にサイドフィーダーを有するのベントタイプスクリュー二軸押出機(φ=44mm、L/D=52.5)に、樹脂量換算で20kg/時間の処理速度で導入し、脱揮を行った。そのとき、第1ベントの後から別途準備しておいた酸化防止剤・失活剤混合溶液を、高圧ポンプにて濾過精度0.1μmのフィルターを通して0.3kg/時間の投入速度で注入した。また、第2ベントの後およびサイドフィーダーの後からイオン交換水を、高圧ポンプにて濾過精度0.1μmのフィルターを通して0.33kg/時間の投入速度で注入した。
また、サイドフィーダーからスチレン−アクリロニトリル樹脂(旭化成ケミカルズ製、商品名:スタイラックAS783L)を2.12kg/時間の供給速度で添加した。
さらに、溶融混練した樹脂をリーフディスク型のポリマーフィルター(長瀬産業製、濾過精度5μm)でろ過した。
酸化防止剤・失活剤混合溶液はイルガノックス1076(チバスペシャリティケミカルズ製)50部、オクチル酸亜鉛(日本化学産業製、ニッカオクチクス亜鉛3.6%)65部をトルエン185部に溶解して調製した。
上記脱揮操作により、熱可塑性アクリル系樹脂組成物(D−9)のペレットを得た。重量平均分子量は144000、ガラス転移温度は128℃であった。
得られたD−9ペレットを単軸押出機(φ=20mm、L/D=25)を用いて、280℃でコートハンガータイプTダイ(幅150mm)から溶融押出を行い、温度110℃の冷却ロール上に吐出して、厚さ104μmのフィルム(E−9)を作製した。
得られたE−9フィルムを96mm×96mmに切り出した後、逐次二軸延伸機(東洋精機製作所製、X−6S)を用いて、150℃、800mm/分の速度で縦・横方向(MD・TD方向)の順にそれぞれ1.5倍になるように逐次二軸延伸を行った。延伸後、速やかに試験装置からフィルムを取り出して冷却し、厚さ42μmの延伸フィルム(F−9)を得た。
(比較例2)樹脂組成物(D−10)の製造
攪拌装置、温度計、冷却器、窒素導入管を備えた1000L反応釜に、MMA40部、RHMA10部、トルエン50部を仕込み、これに窒素を通じつつ、105℃まで昇温させ、還流したところで、開始剤としてt−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート(化薬アクゾ製、商品名:カヤカルボン Bic75)を0.05部添加すると同時に、0.10部のt−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネートを2時間かけて滴下しながら、還流下(約105〜110℃)で溶液重合を行い、さらに4時間かけて熟成を行った。
上記重合体溶液に、リン酸2−エチルヘキシル(堺化学工業製、商品名:Phoslex A−8)を0.05部加え、還流下(約90〜110℃)において2時間環化縮合反応を進行させた。
次いで、上記環化縮合反応で得られた重合体溶液にチヌビン477(B−1)(チバスペシャリティケミカルズ製、有効成分80%)0.94部を混合した。
得られた重合体溶液を比較例1と同様に脱揮操作を行い、紫外線吸収剤(B−1)を有する熱可塑性アクリル系樹脂組成物(D−10)のペレットを得た。樹脂部の重量平均分子量は138000、ガラス転移温度は124℃であった。
得られたD−7ペレットを単軸押出機(φ=20mm、L/D=25)を用いて、280℃でコートハンガータイプTダイ(幅150mm)から溶融押出を行い、温度110℃の冷却ロール上に吐出して、厚さ98μmのフィルム(E−10)を作製した。
得られたE−7フィルムを96mm×96mmに切り出した後、逐次二軸延伸機(東洋精機製作所製、X−6S)を用いて、150℃、800mm/分の速度で縦・横方向(MD・TD方向)の順にそれぞれ1.5倍になるように逐次二軸延伸を行った。延伸後、速やかに試験装置からフィルムを取り出して冷却し、厚さ39μmの延伸フィルム(F−10)を得た。
(比較例3)樹脂組成物(D−11)の製造
サイドフィーダーから製造例3のゴム質重合体組成物(C−2)を3.5kg/時間の供給速度で添加した以外は、比較例1と同様にして熱可塑性アクリル系樹脂組成物(D−8)のペレットを得た。樹脂部の重量平均分子量は144000、ガラス転移温度は126℃であった。
得られたD−11ペレットを単軸押出機(φ=20mm、L/D=25)を用いて、280℃でコートハンガータイプTダイ(幅150mm)から溶融押出を行い、温度110℃の冷却ロール上に吐出して、厚さ100μmのフィルム(E−11)を作製した。
得られたE−11フィルムを96mm×96mmに切り出した後、逐次二軸延伸機(東洋精機製作所製、X−6S)を用いて、150℃、800mm/分の速度で縦・横方向(MD・TD方向)の順にそれぞれ1.5倍になるように逐次二軸延伸を行った。延伸後、速やかに試験装置からフィルムを取り出して冷却し、厚さ40μmの延伸フィルム(F−11)を得た。
(比較例4)樹脂組成物(D−12)の製造
サイドフィーダーから製造例3のゴム質重合体組成物(C−2)を3.5kg/時間の供給速度で添加した以外は、比較例2と同様にして熱可塑性アクリル系樹脂組成物(D−12)のペレットを得た。樹脂部の重量平均分子量は140000、ガラス転移温度は124℃であった。
得られたD−12ペレットを単軸押出機(φ=20mm、L/D=25)を用いて、280℃でコートハンガータイプTダイ(幅150mm)から溶融押出を行い、温度110℃の冷却ロール上に吐出して、厚さ104μmのフィルム(E−12)を作製した。
得られたE−12フィルムを96mm×96mmに切り出した後、逐次二軸延伸機(東洋精機製作所製、X−6S)を用いて、150℃、800mm/分の速度で縦・横方向(MD・TD方向)の順にそれぞれ1.5倍になるように逐次二軸延伸を行った。延伸後、速やかに試験装置からフィルムを取り出して冷却し、厚さ42μmの延伸フィルム(F−12)を得た。
(比較例5)樹脂組成物(D−13)の製造
製造例1で得られたアクリル樹脂(A−1)と製造例1で得られたゴム質重合体(C−1)とAS樹脂(旭化成ケミカルズ製、商品名:スタイラックAS783L)および紫外線吸取剤として分子量が656でベンゾトリアゾール骨格を有するアデカスタブLA−31(B−2)(ADEKA製)をA−1/C−1/AS樹脂/B−2=85/10/5/1.5の質量比で混合し、フィーダーを用いてフィードしながら二軸押出機(φ=30mm、L/D=30)を用いて260℃の温度で混練して、リーフディスク型のポリマーフィルター(長瀬産業製、濾過精度5μm)でろ過することにより、ガラス転移温度が125℃の樹脂組成物(D−13)ペレットを得た。
得られたD−13ペレットを単軸押出機(φ=20mm、L/D=25)を用いて、280℃でコートハンガータイプTダイ(幅150mm)から溶融押出を行い、温度110℃の冷却ロール上に吐出して、厚さ100μmのフィルム(E−13)を作製した。
実施例1から5、比較例1から5で得られた樹脂組成物に対して、上記特性を評価した結果を以下の表1に示す。
Figure 2010111729

実施例1から4及び比較例1から4で得られた延伸フィルムに対して上記特性を評価した結果を以下の表2に示す。
Figure 2010111729
表2に示すように本実施例で製造された樹脂組成物を用いて得られたフィルムは高い紫外線吸収能と優れた光学特性および機械的強度を有する。
(実施例9)
実施例1において3回連続して樹脂組成物D−1の製造を行ったところ、ポリマーフィルターの入口と出口の圧力差の変化は0.5MPaであった。同様にして、紫外線吸収剤溶液の濾過を行わず3回連続して樹脂組成物D−1の製造を行ったところ、ポリマーフィルターの入口と出口の圧力差の変化は3MPaであった。
紫外線吸収剤溶液を濾過して、紫外線吸収剤中の異物や不純物を除去することにより、ポリマーフィルターの寿命が長くなり、より長時間の連続生産が可能になる。
本発明によれば、熱可塑性樹脂と紫外線吸収剤とを含む熱可塑性樹脂組成物の製造方法であって、優れた耐熱性示すとともに、高温での成形時においても、黄変や発泡、ブリードアウトなどの発生が抑制され、紫外線吸収剤の蒸散による問題の発生が少ない、機械的強度に優れた異物の少ない熱可塑性樹脂組成物を提供できる。また、本発明の製造方法により得られる熱可塑性樹脂組成物は各種画像表示装置(液晶表示装置、有機EL表示装置、PDP等)の光学フィルム、特に偏光板の保護フィルムとして好適に用いることができる。

Claims (13)

  1. 熱可塑性樹脂(A)と紫外線吸収剤(B)とを含む熱可塑性樹脂組成物(D)の製造方法において、紫外線吸収剤(B)を液状として押出機内に添加して溶融状態の熱可塑性樹脂と混練して製造することを特徴とする熱可塑性樹脂組成物(D)の製造方法。
  2. 熱可塑性樹脂(A)を押出脱揮する工程において紫外線吸収剤(B)を添加することを特徴とする請求項1に記載の熱可塑性樹脂組成物(D)の製造方法。
  3. 前記紫外線吸収剤(B)を溶液として添加することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の熱可塑性樹脂組成物(D)の製造方法。
  4. 前記紫外線吸収剤溶液を濾過して添加することを特徴とする請求項3に記載の熱可塑性樹脂組成物(D)の製造方法。
  5. リーフディスクタイプのポリマーフィルターを備えた押出機を用いることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の熱可塑性樹脂組成物(D)の製造方法。
  6. 前記ポリマーフィルターよりも濾過精度の高いフィルターを用いて紫外線吸収剤溶液を濾過して添加することを特徴とする請求項5に記載の熱可塑性樹脂組成物(D)の製造方法。
  7. 前記紫外線吸収剤(B)が分子量700以上の紫外線吸収剤を含むことを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の熱可塑性樹脂組成物(D)の製造方法。
  8. 前記紫外線吸収剤(B)が25℃で液状であることを特徴とする請求項7に記載の熱可塑性樹脂組成物(D)の製造方法。
  9. 前記紫外線吸収剤(B)が下記一般式(1)
    Figure 2010111729

    (式中、R、R、Rは、互いに独立して、水素原子、または炭素数1から18のアルキル基もしくはアルキルエステル基である。)で表されることを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の熱可塑性樹脂組成物(D)の製造方法。
  10. 前記熱可塑性樹脂(A)が主鎖に環構造を有するアクリル樹脂であることを特徴とする請求項1から9のいずれか1に記載の熱可塑性樹脂組成物(D)の製造方法。
  11. サイドフィーダーを備えた押出機を用いることを特徴とする請求項1から10のいずれか1項に記載の熱可塑性樹脂組成物(D)の製造方法。
  12. シアン化ビニル単量体と芳香族ビニル単量体とを構成単位として含む共重合体をサイドフィードして添加することを特徴とする請求項11に記載の熱可塑性樹脂組成物(D)の製造方法。
  13. 前記シアン化ビニル単量体と芳香族ビニル単量体とを構成単位として含む共重合体がゴム質重合体組成物であることを特徴とする請求項12に記載の熱可塑性樹脂組成物(D)の製造方法。
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