特許第6802188号(P6802188)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6802188
(24)【登録日】2020年11月30日
(45)【発行日】2020年12月16日
(54)【発明の名称】樹脂組成物およびフィルム
(51)【国際特許分類】
   C08L 33/06 20060101AFI20201207BHJP
   C08F 220/20 20060101ALI20201207BHJP
   C08L 19/00 20060101ALI20201207BHJP
   C08L 69/00 20060101ALI20201207BHJP
   C08J 5/18 20060101ALI20201207BHJP
   G02B 5/30 20060101ALI20201207BHJP
   H01L 51/50 20060101ALI20201207BHJP
   H05B 33/02 20060101ALI20201207BHJP
【FI】
   C08L33/06
   C08F220/20
   C08L19/00
   C08L69/00
   C08J5/18CEY
   G02B5/30
   H05B33/14 A
   H05B33/02
【請求項の数】12
【全頁数】25
(21)【出願番号】特願2017-559199(P2017-559199)
(86)(22)【出願日】2016年12月27日
(86)【国際出願番号】JP2016088858
(87)【国際公開番号】WO2017115787
(87)【国際公開日】20170706
【審査請求日】2019年6月13日
(31)【優先権主張番号】特願2015-257608(P2015-257608)
(32)【優先日】2015年12月29日
(33)【優先権主張国】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000001085
【氏名又は名称】株式会社クラレ
(72)【発明者】
【氏名】野本 祐作
(72)【発明者】
【氏名】新村 卓郎
(72)【発明者】
【氏名】中原 淳裕
【審査官】 飛彈 浩一
(56)【参考文献】
【文献】 国際公開第2012/053190(WO,A1)
【文献】 特開平04−356502(JP,A)
【文献】 特開昭61−073705(JP,A)
【文献】 特開2015−199779(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
C08L 1/00−101/14
C03K 3/00−13/08
C08F 220/20
G02B 5/30
H01L 51/50
H05B 33/02
C08J 5/18
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
メタクリル酸の炭素数10以上の橋かけ環式炭化水素エステルに由来する構造単位(a1)10〜50質量%、メタクリル酸環式炭化水素エステル以外のメタクリル酸エステルに由来する構造単位(a2)50〜90質量%、およびアクリル酸エステルに由来する構造単位(a3)0〜20質量%を含有してなるメタクリル樹脂(A)と、
アクリル系多層重合体粒子である架橋ゴム(B)を含有し、
メタクリル樹脂(A)と架橋ゴム(B)の質量比(A)/(B)が95/5〜10/90であり、JIS K 0070:1992で測定される酸価が7mg/g以下である樹脂組成物。
【請求項2】
素数10以上の橋かけ環式炭化水素基が、イソボルナン−2−イル基またはトリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−イル基である、請求項に記載の樹脂組成物。
【請求項3】
架橋ゴム(B)が共役ジエン系単量体由来の構造を含有しない、請求項1または2に記載の樹脂組成物。
【請求項4】
ポリカーボネート樹脂(C)をさらに含有する、請求項1〜のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
【請求項5】
メタクリル樹脂(A)とポリカーボネート樹脂(C)の質量比(A)/(C)が98/2〜50/50である、請求項1〜のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
【請求項6】
前記樹脂組成物中の架橋ゴム(B)以外の樹脂成分であるマトリクス樹脂と、架橋ゴム(B)との屈折率の差が、0.05以下である、請求項1〜のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
【請求項7】
請求項1〜のいずれか1項に記載の樹脂組成物からなるフィルム。
【請求項8】
厚さが10〜50μmである、請求項に記載のフィルム。
【請求項9】
請求項またはに記載のフィルムからなる偏光子保護フィルム。
【請求項10】
請求項またはに記載のフィルムからなる位相差フィルム。
【請求項11】
請求項またはに記載のフィルムを構成要素として有する有機エレクトロルミネッセンス照明装置または有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
【請求項12】
請求項〜1のいずれか1項に記載のフィルムを構成要素として有する液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、樹脂組成物に関する。
【背景技術】
【0002】
メタクリル樹脂は透明性、耐光性、表面硬度などに優れている。該メタクリル樹脂を含むメタクリル樹脂組成物を成形することによって、導光板、レンズなどの種々の光学部材を得ることができる。
【0003】
軽量かつ広面積の液晶表示装置への需要が高く、それに対応して光学部材も薄肉化および広面積化が要求されている。ところが、光学部材を薄肉化および広面積化すると、僅かな湿気や熱などによって寸法変化が起きやすくなる。かかる寸法変化に伴って光学特性が変化する。表示装置の高画質化に伴って、屈折率やレタデーションなどの光学特性に高い精度が求められている。そのため、光学部材の原料であるメタクリル樹脂組成物には、高い透明性、低い吸湿性、高い耐熱性、小さい寸法変化、高い衝撃強度、良好な成形性などが強く要求される。
【0004】
光学部材用の樹脂材料として、例えば、(メタ)アクリル酸トリシクロデカニルを5重量%以上含む重合性組成物を重合して得られる光学用樹脂材料が知られている(特許文献1参照)。この光学用樹脂材料は脆いため用途が限定されていた。脆さを改善する方法として、架橋ゴムなどを添加した樹脂組成物が知られている。しかし、(メタ)アクリル酸トリシクロデカニル由来の構造を含有した樹脂と架橋ゴムの樹脂組成物は、通常、成形加工時に熱分解しやすく、それが着色やゲル異物の原因となっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開昭61−73705号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明の課題は、吸湿性が低く、寸法変化が小さく、透明性及び衝撃強度に優れる成形体を構成する樹脂組成物を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
すなわち、本発明は以下の発明を含有する。
[1] メタクリル酸環式炭化水素エステルに由来する構造単位(a1)10〜50質量%、メタクリル酸環式炭化水素エステル以外のメタクリル酸エステルに由来する構造単位(a2)50〜90質量%、およびアクリル酸エステルに由来する構造単位(a3)0〜20質量%を含有してなるメタクリル樹脂(A)と、
架橋ゴム(B)を含有し、
メタクリル樹脂(A)と架橋ゴム(B)の質量比(A)/(B)が95/5〜10/90であり、JIS K 0070:1992で測定される酸価が7mg/g以下である樹脂組成物。
【0008】
[2] メタクリル酸環式炭化水素エステルが、式(1)で表される化合物である、[1]の樹脂組成物。
【0009】
【化1】

(式(1)中、Xは炭素数6以上の環式炭化水素基である。)
【0010】
[3] Xを表す炭素数6以上の環式炭化水素基がイソボルナン−2−イル基、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−イル基、または、置換基を有していてもよいシクロヘキシル基である、[2]の樹脂組成物。
[4] 架橋ゴム(B)がアクリル系多層重合体粒子である、[1]〜[3]のいずれか1つの樹脂組成物。
[5] 架橋ゴム(B)が共役ジエン系単量体由来の構造を含有しない、[1]〜[4]のいずれか1つの樹脂組成物。
[6] ポリカーボネート樹脂(C)をさらに含有する、[1]〜[5]のいずれか1つの樹脂組成物。
[7] メタクリル樹脂(A)とポリカーボネート樹脂(C)の質量比(A)/(C)が98/2〜50/50である、[1]〜[6]のいずれか1つの樹脂組成物。
[8] 前記樹脂組成物中の架橋ゴム(B)以外の樹脂成分であるマトリクス樹脂と、架橋ゴム(B)との屈折率の差が、0.05以下である、[1]〜[7]のいずれか1つの樹脂組成物。
【0011】
[9] [1]〜[8]のいずれか1つの樹脂組成物からなるフィルム。
[10] 厚さが10〜50μmである、[9]のフィルム。
【0012】
[11] [9]または[10]のフィルムからなる偏光子保護フィルム。
[12] [9]または[10]のフィルムからなる位相差フィルム。
【0013】
[13] [9]または[10]のフィルムを構成要素として有する有機エレクトロルミネッセンス照明装置または有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
[14] [9]〜[12]のいずれか1つのフィルムを構成要素として有する液晶表示装置。
【発明の効果】
【0014】
本発明の樹脂組成物は、透明性、吸湿性が低く、寸法変化が小さく、透明性および衝撃強度に優れる成形体を構成することができる。
【発明を実施するための形態】
【0015】
本発明の樹脂組成物は、メタクリル酸環式炭化水素エステルに由来する構造単位(a1)10〜50質量%、メタクリル酸環式炭化水素エステル以外のメタクリル酸エステルに由来する構造単位(a2)50〜90質量%、およびアクリル酸エステルに由来する構造単位(a3)0〜20質量%を含有してなるメタクリル樹脂(A)と、架橋ゴム(B)を含有し、メタクリル樹脂(A)と架橋ゴム(B)の質量比(A)/(B)が95/5〜10/90であり、JIS K 0070:1992で測定される酸価が7mg/g以下である樹脂組成物である。
【0016】
構造単位(a1)は、メタクリル酸環式炭化水素エステルに由来する構造単位である。
メタクリル酸環式炭化水素エステルを構成する環式炭化水素基としては、特に限定されないが、例えば、オクタヒドロペンタレン−1−イル基、オクタヒドロペンタレン−2−イル基、オクタヒドロ−1−1H−インデン−4−イル基、オクタヒドロ−1−1H−インデン−5−イル基、ヘキサヒドロ−1,5−メタノ−ペンタレン−3A−イル基、デカヒドロナフタレン−1−イル基、デカヒドロナフタレン−2−イル基、オクタヒドロシクロペンタ[c,d]ペンタレン−2A−2a(2H)−イル基、3a,6a−ジメチルオクタヒドロペンタレン−2−イル基、テトラデカヒドロアントラセン−9−イル基、アンドロスタン−4−イル基、コレスタン−2−イル基、コレスタン−5−イル基等の縮合多環式炭化水素基;ノルボルナン−2−イル基、2−メチルノルボルナン−2−イル基、2−エチルノルボルナン−2−イル基、1,3,3−トリメチルノルボルナン−2−イル基、1,2,3,3−テトラメチルノルボルナン−2−イル基、1,3,3−トリメチルノルボルナン−2−イル基、イソボルナン−2−イル基、2−メチルイソボルナン−2−イル基、2−エチルイソボルナン−2−イル基、デカヒドロ−2,5−メタノ−7,10−メタノナフタレン−1−イル基、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−イル基、8−メチルトリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−イル基、8−エチルトリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−イル基、アダマンタン−1−イル基、アダマンタン−2−イル基、2−メチルアダマンタン−2−イル基、2−エチルアダマンタン−2−イル基、デカヒドロ−3,6−メタノ−2,2,7,7−テトラメチルナフタレン−1−イル基等の橋かけ環式炭化水素基;スピロビシクロペンタン−2−イル基、スピロビシクロペンタン−3−イル基、スピロビシクロヘキサン−2−イル基、スピロビシクロヘキサン−3−イル基等のスピロ構造をもつ多環式炭化水素基;シクロヘキシル基、アルキル基で置換されたシクロヘキシル基などの単環炭化水素基、フェニル基、アルキル基で置換されたフェニル基、ナフチル基、アルキル基で置換されたナフチル基等の芳香族炭化水素基;などを挙げることができる。なお、前記「アルキル基で置換された」におけるアルキル基としては、炭素数1〜4のアルキル基が好ましく、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基などが挙げられる。環式炭化水素基としては、脂肪族環式炭化水素基が好ましい。
【0017】
構造単位(a1)を構成するメタクリル酸環式炭化水素エステルは、式(1)で表される化合物であることが好ましい。
【0018】
【化2】
(式(1)中、Xは炭素数6以上の環式炭化水素基である。)
【0019】
式(1)中のXは炭素数6以上の環式炭化水素基であり、好ましくは炭素数10以上の多環脂肪族炭化水素基であり、より好ましくは炭素数10以上の橋かけ環式炭化水素基である。なお、橋かけ環式炭化水素基は、環を構成する隣り合わない二つの炭素原子が1以上の炭素原子からなる炭素鎖で結ばれた構造を有する脂環式炭化水素基である。係る橋かけ環式炭化水素基は、炭素鎖で結ばれた構造以外に、縮合環構造、スピロ環構造を有してもよい。橋かけ環式炭化水素基を構成する炭素原子の数は、10〜20であることがより好ましい。
【0020】
炭素数6以上の環式炭化水素基としては、オクタヒドロシクロペンタ[c,d]ペンタレン−2A−2a(2H)−イル基、3a,6a−ジメチルオクタヒドロペンタレン−2−イル基、テトラデカヒドロアントラセン−9−イル基、アンドロスタン−4−イル基、コレスタン−2−イル基、コレスタン−5−イル基、1,3,3−トリメチルノルボルナン−2−イル基、1,2,3,3−テトラメチルノルボルナン−2−イル基、1,3,3−トリメチルノルボルナン−2−イル基、イソボルナン−2−イル基、2−メチルイソボルナン−2−イル基、2−エチルイソボルナン−2−イル基、デカヒドロ−2,5−メタノ−7,10−メタノナフタレン−1−イル基、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−イル基、8−メチルトリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−イル基、8−エチルトリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−イル基、アダマンタン−1−イル基、アダマンタン−2−イル基、2−メチルアダマンタン−2−イル基、2−エチルアダマンタン−2−イル基、デカヒドロ−3,6−メタノ−2,2,7,7−テトラメチルナフタレン−1−イル基、スピロビシクロヘキサン−2−イル基、スピロビシクロヘキサン−3−イル基、シクロヘキシル基、アルキル基で置換されたシクロヘキシル基、フェニル基、アルキル基で置換されたフェニル基、ナフチル基、アルキル基で置換されたナフチル基などを挙げることができる。
これらの中でも、1,3,3−トリメチルノルボルナン−2−イル基、1,2,3,3−テトラメチルノルボルナン−2−イル基、1,3,3−トリメチルノルボルナン−2−イル基、イソボルナン−2−イル基、2−メチルイソボルナン−2−イル基、2−エチルイソボルナン−2−イル基、デカヒドロ−2,5−メタノ−7,10−メタノナフタレン−1−イル基、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−イル基、8−メチルトリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−イル基、8−エチルトリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−イル基、アダマンタン−1−イル基、アダマンタン−2−イル基、2−メチルアダマンタン−2−イル基、2−エチルアダマンタン−2−イル基、シクロヘキシル基、アルキル基で置換されたシクロヘキシル基、フェニル基、アルキル基で置換されたフェニル基、ナフチル基、アルキル基で置換されたナフチル基が好ましく、イソボルナン−2−イル基、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−イル基、置換基を有していてもよいシクロヘキシル基がより好ましく、イソボルナン−2−イル基、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−イル基がさらに好ましく、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−イル基(慣用名:ジシクロペンタニル基)が特に好ましい。
【0021】
メタクリル樹脂(A)が有する構造単位(a2)は、メタクリル酸環式炭化水素エステル以外のメタクリル酸エステル(a2)に由来する構造単位である。
かかるメタクリル酸エステルとしては、例えば、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−プロピル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸s−ブチル、メタクリル酸t−ブチル、メタクリル酸アミル、メタクリル酸イソアミル、メタクリル酸n−ヘキシル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸ペンタデシル、メタクリル酸ドデシルなどのメタクリル酸鎖状脂肪族炭化水素エステル:メタクリル酸2−ヒドロキシエチル、メタクリル酸2−メトキシエチル、メタクリル酸グリシジル、メタクリル酸アリル、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸フェノキシエチル、などを挙げることができる。これらの中でも、透明性、耐熱性を向上させる観点から、メタクリル酸鎖状脂肪族炭化水素エステルが好ましく、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸t−ブチルがより好ましく、メタクリル酸メチルが最も好ましい。
【0022】
メタクリル樹脂(A)が有してもよい構造単位(a3)は、アクリル酸エステルに由来する構造単位である。
かかるアクリル酸エステルとしては、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−エチルへキシルなどのアクリル酸鎖状脂肪族炭化水素エステル;アクリル酸フェニルなどのアクリル酸芳香族炭化水素エステル;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脂環式炭化水素エステルなどを挙げることができる。これらの中でも熱分解が抑制でき、成形性を向上させる点から、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチルが好ましく、アクリル酸メチルが特に好ましい。
【0023】
本発明に用いるメタクリル樹脂(A)は、構造単位(a1)、構造単位(a2)および構造単位(a3)以外に、構造単位(a4)を含んでいてもよい。構造単位(a4)は、メタクリル酸エステル及びアクリル酸エステル以外の単量体に由来するものである。係る単量体としては、例えば、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、スチレン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単量体を挙げることができる。なお、構造単位(a4)として、アクリル酸やメタクリル酸、4−ビニルベンゼンスルホン酸などに由来するカルボン酸基やスルホン酸基などの酸性の官能基を有する構造単位は、酸価を増大させ、また吸水率が高くなるため、含まないことが好ましい。
【0024】
本発明に用いるメタクリル樹脂(A)は、ガラス転移温度が高く、吸水性が低く、高温高湿度での収縮が小さいという観点から、構造単位(a1)を10〜50質量%、構造単位(a2)を50〜90質量%、および構造単位(a3)を0〜20質量%含有し、好ましくは構造単位(a1)を15〜40質量%、構造単位(a2)を60〜85質量%、および構造単位(a3)を0〜10質量%含有し、より好ましくは構造単位(a1)を20〜30質量%、構造単位(a2)を70〜80質量%、および構造単位(a3)を0〜5質量%含有する。また、構造単位(a4)の含有量は、好ましくは0〜10質量%、より好ましくは0〜5質量%、さらに好ましくは0〜2質量%である。
【0025】
本発明に用いるメタクリル樹脂(A)は、重量平均分子量(以下、「Mw」と称することがある。)が、好ましくは60000〜200000、より好ましくは80000〜160000、さらに好ましくは90000〜150000、特に好ましくは100000〜130000である。かかるMwが60000以上であると、本発明の樹脂組成物からなるフィルムの強度が高く、割れ難く、延伸し易いため、より薄いフィルムを得ることができる。またMwが200000以下であることで、メタクリル樹脂(A)の成形加工性が高まるので、本発明の樹脂組成物からなるフィルムの厚さが均一で且つ表面平滑性に優れる傾向となる。
【0026】
本発明に用いるメタクリル樹脂(A)は、数平均分子量(以下、「Mn」と称することがある。)に対するMwの比(Mw/Mn:以下、この値を「分子量分布」と称することがある。)が、好ましくは1.2〜5.0、より好ましくは1.5〜3.5である。分子量分布が1.2以上であると、メタクリル樹脂(A)の流動性が向上し、本発明の樹脂組成物からなるフィルムは表面平滑性に優れる傾向となる。分子量分布が5.0以下であると、本発明の樹脂組成物からなるフィルムは耐衝撃性および靭性に優れる傾向となる。なお、MwおよびMn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値である。
【0027】
本発明に用いるメタクリル樹脂(A)は、JIS K7210に準拠して、230℃、3.8kg荷重の条件において測定される、メルトフローレートが、好ましくは0.1〜15g/10分、より好ましくは0.5〜5g/10分、さらに好ましくは0.8〜3g/10分である。
【0028】
本発明に用いるメタクリル樹脂(A)の酸価は、JIS K 0070:1992で測定される。その酸価は、好ましくは7mg/g以下であり、5mg/g以下が好ましく、3mg/g以下がより好ましく、1.0mg/g以下がさらに好ましく、0.5mg/g以下が最も好ましい。酸価がこの範囲にあることで、メタクリル樹脂(A)中のメタクリル酸環式炭化水素エステルに由来する構造単位(a1)に起因する熱分解を抑制できる。
【0029】
本発明に用いるメタクリル樹脂(A)のガラス転移温度は、好ましくは90℃以上、より好ましくは110℃以上、さらに好ましくは120℃以上、特に好ましくは125℃以上である。該メタクリル樹脂(A)のガラス転移温度の上限は、通常140℃である。ガラス転移温度は、メタクリル酸環式炭化水素エステルに由来する構造単位の割合を調節することによって制御することができる。ガラス転移温度がこの範囲にあると、得られるフィルムの耐熱性が向上し、熱収縮などの変形が起こり難い。ここで、ガラス転移温度は、室温以上の領域においてJIS K7121に準拠して行うものであり、230℃まで昇温速度10℃/分で1回目の昇温(1stラン)をし、次いで室温まで冷却し、その後、室温から230℃までを昇温速度10℃/分で昇温(2ndラン)する際の、2ndランの中間点ガラス転移温度である。
【0030】
本発明に用いるメタクリル樹脂(A)の製造方法は特に制限されない。例えば、ラジカル重合法、アニオン重合法などの公知の重合法によって製造することができる。メタクリル樹脂(A)の前述の特性値への調整は、重合条件を調整することによって、具体的には、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行うことができる。このような重合条件の調整による樹脂特性の調整は当業者においてよく知られた技術である。
【0031】
本発明に用いるメタクリル樹脂(A)の製造において、ラジカル重合法を用いる場合、懸濁重合法、塊状重合法、溶液重合法、乳化重合法を選択することが可能である。かかる重合方法において、生産性および耐熱分解性の観点から、懸濁重合法または塊状重合法で行うことが好ましい。塊状重合法は連続流通式で行うことが好ましい。
ラジカル重合反応は、重合開始剤と、前述の単量体と、必要に応じて連鎖移動剤などを用いて行われる。
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が、1時間半減期温度が、好ましくは60〜140℃、より好ましくは80〜120℃である。
このような重合開始剤としては、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シド、ラウロイルパーオキシド、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。中でも、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。
【0032】
これら重合開始剤は1種単独でも2種以上を組み合わせて用いてもよい。また、重合開始剤の添加量や添加方法などは、目的に応じて適宜設定すればよく特に限定されない。例えば、懸濁重合法に用いる重合開始剤の量は、重合反応に供される単量体の合計量100質量部に対して、好ましくは0.0001〜0.1質量部、より好ましくは0.001〜0.07質量部である。
【0033】
本発明に用いるメタクリル樹脂(A)をラジカル重合法で製造する際に必要に応じて用いる連鎖移動剤は特に限定されない。例えば、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;α−メチルスチレンダイマー;テルピノレン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、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が好ましい。これら連鎖移動剤は1種単独でも2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0034】
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の合計量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、メタクリル樹脂(A)、ひいては本発明の樹脂組成物に良好な成形加工性と高い力学強度を持たせることができる。
【0035】
本発明に用いるメタクリル樹脂(A)の製造に用いる、各単量体、重合開始剤および連鎖移動剤は、それら全てを混合しその混合物を反応槽に供給してもよいし、それらを別々に反応槽に供給してもよい。本発明においては全てを混合しその混合物を反応槽に供給する方法が好ましい。
【0036】
本発明に用いるメタクリル樹脂(A)をラジカル重合法で製造する際に溶媒を用いる場合、溶媒は単量体およびメタクリル樹脂(A)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、重合反応原料の合計量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50質量部以下である。
【0037】
本発明に用いるメタクリル樹脂(A)をラジカル重合法で製造する際の反応温度は、懸濁重合の場合、好ましくは50〜180℃、より好ましくは60〜140℃である。
また、塊状重合の場合、好ましくは100〜200℃、より好ましくは110〜180℃である。塊状重合反応時の温度が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。また塊状重合反応時の温度が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樹脂組成物の着色を抑制できる。
【0038】
本発明に用いるメタクリル樹脂(A)の製造を懸濁重合にて実施する場合、重合終了後に公知の方法で、洗浄、脱水、乾燥して粒状重合体を得ることができる。
【0039】
ラジカル重合は回分式反応装置を用いて行ってもよいし、連続流通式反応装置を用いて行ってもよい。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。
【0040】
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。脱揮する温度が高すぎると得られるメタクリル樹脂(A)の酸価が高くなってしまう。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(A)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。
【0041】
本発明に用いるメタクリル樹脂(A)をアニオン重合で製造する方法としては、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号公報参照)、有機アルカリ金属化合物を重合開始剤とし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。
【0042】
本発明に用いるメタクリル樹脂(A)をアニオン重合法で製造する場合は、アニオン重合開始剤として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、t−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、例えば、式:AlR123で表わされる化合物を挙げることができる。当該式中、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。
【0043】
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−t−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−t−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−t−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。
【0044】

本発明に用いる架橋ゴム(B)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、架橋性単量体とは、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。
【0045】
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種を単独で、または2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0046】
本発明に用いる架橋ゴム(B)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。なお、耐光性を高めるという観点からは、共役ジエン系単量体由来の構造を含有しない架橋ゴムが好ましい。
【0047】
本発明では、架橋ゴム(B)は粒子形態にて樹脂組成物に含まれていることが好ましい。
【0048】
粒子形態である架橋ゴム(B)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なるコアシェル型粒子が好ましい。
【0049】
本発明に好適に用いることができる架橋ゴム(B)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。
【0050】
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)を含有して成り、残り部分が重合体(iii)を含有してなる。
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)を含有してなるものであるとき、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。
【0051】
前記の架橋ゴム重合体(i)は、アクリル酸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。なお、耐光性を高めるという観点からは、共役ジエン系単量体由来の構造を含有しない架橋ゴム重合体(i)が好ましい。
アクリル酸エステル単量体は、炭素数1〜8のアルキル基を有するアクリル酸エステル単量体や炭素数6〜24の芳香族基を有するアクリル酸エステル単量体であることが好ましい。アクリル酸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、アクリル酸フェニル、アクリル酸ベンジル、パラクミルフェノールエチレンオキサイド変性アクリレート、o−フェニルフェノールエチレンオキサイド変性アクリレ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。
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。
【0052】
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。
【0053】
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。
【0054】
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)に用いられるその他のビニル系単量体は前記のアクリル酸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)に用いられ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、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ベンジル、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。
【0055】
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エステル単量体は、炭素数1〜8のアルキル基を有するメタクリル酸エステル単量体や炭素数6〜24の芳香族基を有するメタクリル酸エステル単量体であることが好ましい。メタクリル酸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、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ベンジ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エステル単量体に由来する単位の量は、好ましくは40〜100質量%、より好ましくは50〜99質量%、さらに好ましくは60〜98質量%である。
【0056】
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。
【0057】
重合体(iii)に用いられるその他のビニル系単量体は、前記のメタクリル酸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)に用いられ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、パラクミルフェノールエチレンオキサイド変性アクリレート、o−フェニルフェノールエチレンオキサイド変性アクリレート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。なお、重合体(iii)及び得られる架橋ゴム(B)の屈折率を高めたい場合、これらのうち、芳香族基を含有する単量体を用いることが好ましい。
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。
【0058】
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)を含有してなる。
【0059】
前記の熱可塑性重合体(ii)は、メタクリル酸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。
【0060】
熱可塑性重合体(ii)に用いられるメタクリル酸エステル単量体は、炭素数1〜8のアルキル基を有するメタクリル酸エステル単量体、または炭素数6〜24の芳香族基を有するメタクリル酸エステルであることが好ましい。
メタクリル酸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、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ベンジ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エステル単量体に由来する単位の量は、好ましくは40質量%以上、より好ましくは50質量%以上、さらに好ましくは60質量%以上である。
【0061】
熱可塑性重合体(ii)に用いられ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60質量%以下、より好ましくは50質量%以下、さらに好ましくは40質量%以下である。
【0062】
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。
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(絶対値)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。
【0063】
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。
【0064】
本発明に用いる架橋ゴム粒子(B)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(B)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づいて算出される値である。
【0065】
架橋ゴム粒子(B)の製造方法に特に制限はない。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する方法である。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する方法である。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。
【0066】
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。
【0067】
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。
【0068】
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(B)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(B)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。
【0069】
架橋ゴム(B)とメタクリル樹脂(A)との溶融混練において架橋ゴム(B)を均一に分散させ易いという観点から、架橋ゴム(B)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(B)の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。
【0070】
本発明に用いる架橋ゴム(B)のJIS K 0070:1992で測定される酸価は、10mg/g以下が好ましく、7mg/g以下がより好ましく、5mg/g以下がさらに好ましく、3mg/g以下がよりさらに好ましく、1mg/g以下が最も好ましい。架橋ゴムは、例えば、洗浄によりその酸価を低くすることができる。架橋ゴムの酸価の測定では、架橋ゴムは完全には溶解しないが、12時間以上室温にてクロロホルム中で架橋ゴムを撹拌させ、未溶解の架橋ゴムが残った状態で、酸価を測定すればよい。
【0071】
本発明に用いる架橋ゴム(B)の屈折率(n23D)は、メタクリル樹脂(A)を含むマトリクス樹脂の種類によって、透明性を確保するための最適値は異なるが、一般的に1.45〜1.60が好ましく、1.48〜1.56がより好ましく、1.50〜1.54がさらに好ましい。架橋ゴム(B)の屈折率(n23D)は、架橋ゴム(B)以外の成分の屈折率(n23D)に近いほど樹脂組成物の透明性が高くなる。具体的には、メタクリル樹脂(A)を含むマトリクス樹脂と架橋ゴム(B)との屈折率の差(絶対値)を0.05以下、より好ましくは0.02以下、さらに好ましくは0.01以下、最も好ましくは0.005以下になるように、適宜選択させることが好ましい。なお、メタクリル樹脂(A)を含むマトリクス樹脂とは、本発明の樹脂組成物中の架橋ゴム(B)以外の樹脂成分である。当該マトリクス樹脂は、メタクリル樹脂(A)のみで構成されてもよいし、メタクリル樹脂(A)とポリカーボネート樹脂などの他の重合体との組成物で構成されてもよい。
マトリクス樹脂および架橋ゴム(B)の屈折率の値は、後述の実施例に記載の方法で実測するが、屈折率測定用の試料作成が困難な場合、便宜的に単独重合体の屈折率を基に共重合組成または混合割合の質量比に応じ加重平均して求めることができる。
【0072】
本発明に係る樹脂組成物のメタクリル樹脂(A)と架橋ゴム(B)の質量比(A)/(B)は、耐衝撃性の観点から95/5〜10/90であり、90/10〜30/70がより好ましく、85/15〜40/60がさらに好ましく、80/20〜50/50が最も好ましい。
【0073】
本発明に係る樹脂組成物に含有されるメタクリル樹脂(A)と架橋ゴム(B)との合計量は、好ましくは40〜100質量%、より好ましくは60〜100質量%、さらに好ましくは70〜100質量%、最も好ましくは80〜100質量%である。
【0074】
本発明に係る樹脂組成物のJIS K 0070:1992で測定される酸価は、7mg/g以下であり、5mg/g以下が好ましく、3mg/g以下がより好ましく、1.0mg/g以下がさらに好ましく、0.5mg/g以下が最も好ましい。酸価がこの範囲にあることで、メタクリル樹脂(A)中のメタクリル酸環式炭化水素エステルに由来する構造単位(a1)に起因する熱分解を抑制することができる。樹脂組成物の酸価が7mg/gより大きいと、メタクリル樹脂(A)中のメタクリル酸環式炭化水素エステルに由来する構造単位(a1)が熱分解してメタクリル酸構造単位が生成し、このカルボン酸基により樹脂組成物の熱分解が促進され、着色や異物の生成を促進してしまう。組成物の一態様であるフィルムの場合も、同様に測定すればよい。
なお、樹脂組成物が架橋ゴム(B)を含む場合は、完全には溶解しないが、12時間以上室温にてクロロホルム中で樹脂組成物を撹拌溶解させ、未溶解の架橋ゴム(B)が残った状態で、酸価を測定すればよい。
酸価が上記値の範囲にあることで、樹脂組成物のイエロインデックスを低くし、着色を低減でき、耐熱分解性を高く維持することができる。
【0075】
本発明に係る樹脂組成物はポリカーボネート樹脂(C)をさらに含有してもよい。本発明の樹脂組成物に添加してもよいポリカーボネート樹脂(C)は特に限定されず、例えば、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を挙げることができる。本発明においては、メタクリル樹脂(A)との相溶性、得られるフィルムの透明性に優れるという観点から、芳香族ポリカーボネート樹脂が好ましい。
【0076】
本発明に用いるポリカーボネート樹脂(C)は、メタクリル樹脂(A)との相溶性、並びに得られるフィルムの透明性、表面平滑性などの観点から、300℃、1.2Kgでのメルトボリュームフローレート(MVR)値が、好ましくは1〜250cm3/10分、より好ましくは3〜230cm3/10分である。
【0077】
また、本発明に用いられるポリカーボネート樹脂(C)は、メタクリル樹脂(A)との相溶性、並びに得られるフィルムの透明性、表面平滑性などの観点から、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て算出される重量平均分子量が、好ましくは18000〜75000、より好ましくは20000〜60000である。なお、ポリカーボネート樹脂(C)のMVR値や重量平均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。
【0078】
本発明に用いるポリカーボネート樹脂(C)のガラス転移温度は、好ましくは130℃以上、より好ましくは135℃以上、さらに好ましくは140℃以上である。該ポリカーボネート樹脂のガラス転移温度の上限は、通常180℃である。ここで、ガラス転移温度は、室温以上の領域においてJIS K7121に準拠して行うものであり、230℃まで昇温速度10℃/分で1回目の昇温(1stラン)をし、次いで室温まで冷却し、その後、室温から230℃までを昇温速度10℃/分で昇温(2ndラン)する際の、2ndランの中間点ガラス転移温度である。
【0079】
ポリカーボネート樹脂(C)の製造方法は特に限定されない。例えば、ホスゲン法(界面重合法)及び溶融重合法(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原料に、末端ヒドロキシ基量を調整するための処理を施してなるものであってもよい。また、ポリカーボネート樹脂(C)は、市販品やその他公知のものを用いることができる。
【0080】
ポリカーボネート樹脂(C)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、ポリエーテルまたはポリシロキサン構造を有する単位等を含有しているものであってもよい。
【0081】
本発明に係る樹脂組成物において、ポリカーボネート樹脂(C)に対するメタクリル樹脂(A)の質量比(A)/(C)は、通常、98/2〜50/50、好ましくは98/2〜60/40である。この範囲にあることで、メタクリル樹脂(A)とポリカーボネート樹脂(C)の相溶性が良好であるので、透明性が高く、屈折率が高く、表面平滑性の良好なフィルムが得られやすい。またポリカーボネート樹脂(C)に対するメタクリル樹脂(A)の質量比(A)/(C)98/2〜90/10を選択した場合には、フィルムの位相差の絶対値を小さくすることができる。
【0082】
本発明に係る樹脂組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じてフィラーを含んでいてもよい。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。
【0083】
本発明に係る樹脂組成物には、本発明の効果を損なわない範囲で、他の重合体を含んでいてもよい。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、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、フェノキシ樹脂、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;アクリル系ブロック共重合体、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。本発明の樹脂組成物に含有され得る他の重合体の量は、好ましくは10質量%以下、より好ましくは5質量%以下、最も好ましくは0質量%である。
【0084】
本発明に係る樹脂組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、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、蛍光体などの添加剤を含有していてもよい。
【0085】
これらの添加剤は、1種を単独で、または2種以上を組み合わせて用いてもよい。また、これらの添加剤は、メタクリル樹脂(A)や架橋ゴム(B)を製造する際の重合反応液に添加してもよいし、製造されたメタクリル樹脂(A)や架橋ゴム(B)に添加してもよいし、本発明の樹脂組成物を調製する際に添加してもよい。本発明の樹脂組成物に含有される添加剤の合計量は、成形体の外観不良を抑制する観点から、メタクリル樹脂(A)に対して、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。
【0086】
本発明の樹脂組成物の調製方法は特に限定されない。例えば、架橋ゴム(B)の存在下にメタクリル酸メチル等を含む単量体混合物を重合してメタクリル樹脂(A)を生成させる方法や、メタクリル樹脂(A)および架橋ゴム(B)を溶融混練する方法を挙げることができる。溶融混練の際に、必要に応じて他の重合体や添加剤を混合してもよいし、メタクリル樹脂(A)を他の重合体および添加剤と混合した後に架橋ゴム(B)と混合してもよいし、架橋ゴム(B)を他の重合体および添加剤と混合した後にメタクリル樹脂(A)と混合してもよいし、その他の方法でもよい。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既知の混合装置または混練装置を使用して行なうことができる。これらのうち、二軸押出機が好ましい。混合・混練時の温度は、使用するメタクリル樹脂(A)および架橋ゴム(B)の溶融温度などに応じて適宜調節することができるが、好ましくは110℃〜280℃、より好ましくは200℃〜270℃である。溶融温度が高すぎると、得られる樹脂組成物の酸価が高くなってしまう。
【0087】
本発明の樹脂組成物は、ガラス転移温度が、好ましくは115℃以上、より好ましくは120℃以上、さらに好ましくは122℃以上、特に好ましくは125℃以上である。本発明の樹脂組成物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135℃である。ここで、ガラス転移温度は、室温以上の領域においてJIS K7121に準拠して行うものであり、230℃まで昇温速度10℃/分で1回目の昇温(1stラン)をし、次いで室温まで冷却し、その後、室温から230℃までを昇温速度10℃/分で昇温(2ndラン)する際の、2ndランの中間点ガラス転移温度である。
【0088】
本発明の樹脂組成物の溶媒可溶分のゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)測定にて決定されるMwは、好ましくは70000〜200000、より好ましくは72000〜180000、さらに好ましくは75000〜150000である。本発明の樹脂組成物の溶媒可溶分のゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)測定にて決定されるMw/Mnは、好ましくは1.2〜5.0、より好ましくは1.5〜3.5である。MwやMw/Mnがこの範囲にあると、樹脂組成物の成形加工性が良好となり、耐衝撃性や靭性に優れた成形体を得易くなる。
【0089】
本発明の樹脂組成物は、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(MFR)が、好ましくは0.1〜15g/10分、さらに好ましくは0.5〜5g/10分、最も好ましくは1.0〜3g/10分である。
【0090】
本発明の樹脂組成物は、1.0mm厚さのヘイズが、好ましくは1.0%以下、より好ましくは0.7%以下、さらに好ましくは0.5%以下である。
【0091】
本発明の樹脂組成物は、ペレット、顆粒、粉末などの任意の形態にして、フィルムなどの成形体に成形することができる。
【0092】
本発明の樹脂組成物は、公知の方法によって成形し、各種成形体にすることができる。成形法としては、例えば、押出成形法、射出成形法、カレンダー成形法、ブロー成形法、圧縮成形法、溶液キャスト法などが挙げられる。また、他の材料との複合成形体を得るために、インサート成形法、被覆成形法などの公知の複合成形体の製法を採用できる。
【0093】
本発明の樹脂組成物において好ましい成形体はフィルムである。
本発明の一実施形態に係るフィルムは、その製法によって特に限定されず、例えば、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、ブロー成形法などを挙げることができる。これらのうち、押出成形法が好ましい。押出成形法によれば、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。押出機から吐出される本発明に係る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。樹脂組成物の温度が高くなりすぎると、得られるフィルムの酸価が高くなってしまう。
【0094】
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、前記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。
【0095】
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前記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本発明のフィルムを製造し易い。
【0096】
本発明のフィルムは少なくとも一方向に延伸処理を施したものであってもよい。
【0097】
本発明のフィルムの厚さは、好ましくは1〜200μm、より好ましくは10〜50μm、さらに好ましくは15〜40μmである。
【0098】
本発明のフィルムは、厚さ40μmにおけるヘイズが、好ましくは0.3%以下、より好ましくは0.2%以下である。これにより、表面光沢や透明性に優れる。また、液晶保護フィルムや導光フィルムなどの光学用途においては、光源の利用効率が高まり好ましい。さらに、表面賦形を行う際の賦形精度に優れるため好ましい。
【0099】
本発明のフィルムは、低位相差の光学フィルムとして用いる場合、波長590nmの光に対する厚さ40μmにおける面内方向位相差Reが、好ましくは19nm以下、より好ましくは15nm以下、さらに好ましくは10nm以下、特に好ましくは5nm以下、最も好ましくは1nm以下である。
本発明のフィルムは、波長590nmの光に対する厚さ40μmにおける厚さ方向位相差Rthが、好ましくは−12nm以上12nm以下、より好ましくは−5nm以上5nm以下、さらに好ましくは−3nm以上3nm以下、特に好ましくは−2nm以上2nm以下、最も好ましくは−1nm以上1nm以下である。
なお、面内方向位相差Reおよび厚さ方向位相差Rthは、それぞれ、以下の式で定義される値である。
Re=(nx−ny)×d
Rth=((nx+ny)/2−nz)×d
ここで、nxはフィルムの遅相軸方向の屈折率であり、nyはフィルムの進相軸方向の屈折率であり、nzはフィルムの厚さ方向の屈折率であり、d[nm]はフィルムの厚さである。遅相軸はフィルム面内の屈折率が最大になる方向の軸である。進相軸は面内において遅相軸に対して直角となる方向の軸である。
【0100】
本発明のフィルムは、波長590nmの光に対する光弾性係数βが、好ましくは−3.0×10-12Pa-1以上3.0×10-12Pa-1以下、より好ましくは−2.0×10-12Pa-1以上2.0×10-12Pa-1以下、さらに好ましくは−1.0×10-12Pa-1以上1.0×10-12Pa-1以下である。なお、光弾性係数β[10-12Pa-1]は、次式のとおり、応力σ[Pa]を印加した際の面内方向位相差Rin〔nm〕と、フィルム厚さd[nm]との関係から算出することができる。
Rin=β×σ×d
【0101】
面内方向位相差Re、厚さ方向位相差Rthおよび光弾性係数βがこのような範囲であれば、位相差に起因する画像表示装置の表示特性への影響が顕著に抑制され得る。より具体的には、干渉ムラや3Dディスプレイ用液晶表示装置に用いる場合の3D像の歪みが顕著に抑制され得る。
【0102】
本発明のフィルムを位相差フィルムとして用いる場合、厚み40μmあたりの面内位相差Reが10〜200nmであることが好ましく、10〜180nmであることがより好ましく、10〜150nmであることがさらに好ましい。そして、厚み方向位相差は−10〜−250nmであることが好ましく、−20〜−230nmであることがより好ましく、−30〜−200nmであることがさらに好ましい。
【0103】
本発明の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、ガスバリア層等を挙げることができる。
【0104】
本発明のフィルムは、耐熱分解性に優れ、耐衝撃性を有するため、位相差フィルム、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、光学用ガスバリアフィルム、各種ディスプレイの前面板用途などに好適である。
【0105】
本発明のフィルムは耐熱分解性に優れ、耐衝撃性を有するため、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、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、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。
【0106】
本発明のフィルムが使用される偏光板は、偏光子と、該偏光子に積層された本発明のフィルムとを少なくとも有する。本発明のフィルムは、偏光子の両面に積層されていてもよいし、片面に積層されていてもよい。偏光子の片面に本発明のフィルムを偏光子保護フィルムとして積層した場合は、別の片面に本発明のフィルム以外の光学フィルムを積層することができる。係る光学フィルムとしては、偏光子保護フィルム、視野角調整フィルム、位相差フィルム、輝度向上フィルムなどを挙げることができる。積層は接着剤層を介して行うこともできる。
【0107】
本発明のフィルムが使用される偏光板は、画像表示装置に使用することができる。画像表示装置の具体例としては、エレクトロルミネッセンス(EL)ディスプレイ、プラズマディスプレイ(PD)、電界放出ディスプレイ(FED:Field Emission Display)のような自発光型表示装置や、液晶表示装置(LCD)などを挙げることができる。液晶表示装置は、液晶セルと、当該液晶セルの少なくとも片側に配置された上記偏光板とを有する。
【0108】
本発明のフィルムは、耐熱分解性に優れ、耐衝撃性を有するため、有機エレクトロルミネッセンス照明装置または有機エレクトロルミネッセンス表示装置に使用されるフィルムとしても好適である。
【実施例】
【0109】
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。
【0110】
(樹脂中の単量体単位の組成)
核磁気共鳴装置(Bruker社製 ULTRA SHIELD 400 PLUS)を用い、樹脂10mgに対して重水素化クロロホルム1mL、室温、積算回数64回の条件にて、1H−NMRスペクトルを測定し、そのスペクトルから樹脂中の単量体単位の組成を算出した。
【0111】
(重量平均分子量(Mw))
Mwは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)にて下記の条件でクロマトグラムを測定し、標準ポリスチレンの分子量に換算した値から算出した。
GPC装置:東ソー株式会社製、HLC−8320
検出器:示差屈折率検出器
カラム: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た。
溶離剤:テトラヒドロフラン
溶離剤流量:0.35ml/分
カラム温度:40℃
検量線:標準ポリスチレン10点のデータを用いて作成
【0112】
(ガラス転移温度(Tg))
JIS K7121に準拠して、示差走査熱量測定装置(島津製作所製、DSC−50(品番))を用いて、室温から230℃まで一度昇温(1stラン)し、次いで室温まで冷却し、次いで室温から230℃までを10℃/分で昇温(2ndラン)させる条件にてDSC曲線を測定した。このDSC曲線から求められる2ndランの中間点ガラス転移温度を本発明におけるガラス転移温度とした。
【0113】
(飽和吸水率)
射出成形機(住友重機械工業株式会社製、SE−180DU−HP)を使用し、実施例で得られた樹脂組成物を、シリンダ温度280℃、金型温度75℃、成形サイクル1分で射出成形して、長さ50mm、幅50mm、厚さ3mmの試験片を得た。温度50℃、5mmHgの条件下において3日間試験片を真空乾燥させ、絶乾時の試験片の質量W0を測定した。その後、絶乾試験片を温度60℃、湿度90%の条件下で300時間放置した。その後、試験片の質量W1を測定した。下式により飽和吸水率(%)を算出した。
飽和吸水率(%)={W1−W0}/W0×100
【0114】
(全光線透過率(Tt))
全光線透過率は、飽和吸水率の測定で作成した試験片(光路長3mm)を用いて、JIS K7361−1に準じて、ヘイズメータ(村上色彩研究所製、HM−150)を用いて測定した。
【0115】
(ヘイズ(H))
飽和吸水率の測定で作製した試験片(光路長3mm)を用いて、JIS K7136に準拠して、ヘイズメータ(村上色彩研究所製、HM−150)を用いてヘイズ(H)を測定した。
【0116】
(屈折率)
飽和吸水率の測定で作製した試験片をカルニュー光学工業株式会社yKPR−20」を用いて、23℃にて測定波長587.6nm(d線)で屈折率を測定した。
【0117】
(酸価)
樹脂試料をクロロホルムに溶解させ、JIS K0070:1992に記載の方法に準じて、水酸化カリウム水溶液で滴定することにより測定した酸価の値(Y)を得た。樹脂試料を用いずに同様にしてクロロホルムのみで測定して得られた酸価の値(X)を得て、酸価の値(Y)から酸価の値(X)を引いた数字を酸価とした。試料が架橋ゴムを含む場合は、完全に溶解しないが、12時間以上室温にてクロロホルム中で撹拌溶解させ、未溶解の架橋ゴムが残った状態で、酸価を測定した。
【0118】
(耐衝撃性(シャルピー))
射出成形機(住友重機械工業株式会社製、SE−180DU−HP)を使用し、得られた樹脂組成物をシリンダ温度230℃、金型温度65℃、成形サイクル0.5分で射出成形して、長さ80mm、幅10mm、厚さ4mmの試験片を作製し、ISO179−1に準拠し、ノッチ無しのシャルピー衝撃強度を測定した。
【0119】
(鉛筆硬度)
飽和吸水率の測定で作製した試験片を用いての鉛筆硬度測定は、JIS K5600−5−4に準拠し、0.75Kg荷重で測定した。
【0120】
(ΔYI)
飽和吸水率で作製した試験片をスーパーUVテスター(岩崎電気株式会社製、SUV-F1)を用いて80mW/cm2、温度55℃にて200時間曝露し、曝露前後の光路長3mmでのイエロインデックス(YI)の差をΔYIとし、以下のように評価した。
A:ΔYI≦5
B:ΔYI>5
【0121】
<製造例1>
オートクレーブに、63質量部のメタクリル酸メチル(MMA)、35質量部のメタクリル酸ジシクロペンタニル(TCDMA)、2質量部のアクリル酸メチル(MA)、0.47質量部のペンタエリスリトールテトラキスチオプロピオネート、0.06質量部のアゾビスイソブチロニトリル、0.01質量部の1,1−ビス(1,1-ジメチルペルオキシ)シクロへキサン、231質量部の水、1.4質量部の分散剤および17.5質量部のpH調整剤を入れた。
オートクレーブ内を攪拌しながら、液温を室温から70℃に上げ、70℃で120分間保持し、その後120℃で60分間保持して、重合反応させた。液温を室温まで下げ、重合反応液をオートクレーブから抜き出した。重合反応液から固形分を濾過で取り出し、水で洗浄し、80℃にて24時間熱風乾燥させた。得られた固形分を2軸押出機のホッパーに供給し、シリンダ温度230℃で溶融混練した。その後、溶融樹脂を押し出して、Mw=127,000、TCDMA組成比率=32.5質量%、ガラス転移温度126℃、酸価0.1mg/g、屈折率1.500のペレット状のメタクリル樹脂(A−1)を得た。
【0122】
<製造例2>

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℃に保持して第一段目のシード乳化重合を行い、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二段目のシード乳化重合を行った。
第二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4.2kg、TCDMA2.0kg、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三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(B−1)を40%含有するエマルジョンを得た。得られたエマルジョンを−20℃で2時間かけて凍結させた。凍結した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(S1)を80℃にて20分間保持し、次いで脱水し、70℃で乾燥して、屈折率1.49の架橋ゴム(B−1)を粒子として得た。
【0123】

<製造例3>
製造例2で得られた脱水前のスラリー(S1)を脱水し、そこに固形分が10%になるように水を加え、室温で2時間撹拌した。次いで脱水し、70℃で乾燥して、架橋ゴム(B−2)を粒子として得た。
【0124】
<製造例4>

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6.2kg、パラクミルフェノールエチレンオキサイド変性アクリレート(アロニックスM110、東亞合成社製)6.2kg、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4.2kg、TCDMA2.0kg、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(B−3)を40%含有するエマルジョンを得た。得られたエマルジョンを−20℃で2時間かけて凍結させた。凍結した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、さらに水を固形分濃度が10%になるように加えた。次いで脱水し、70℃で乾燥して、屈折率1.52の架橋ゴム(B−3)を粒子として得た。
【0125】
<実施例1>
メタクリル樹脂(A−1)100質量部と架橋ゴム(B−2)43質量部をタンブラーで乾式混合し、軸径20mmの二軸押出機((株)テクノベル製、商品名:KZW20TW−45MG−NH−600)で、シリンダ温度200〜250℃、ダイ温度240℃、スクリュ回転数100rpmの条件で溶融混練を行い、ペレット状の樹脂組成物(以下「樹脂組成物(R−1)と称する」)を得た。樹脂組成物(R−1)の組成および物性を表1に示す。
【0126】
<実施例2>
メタクリル樹脂(A−1)80質量部と架橋ゴム(B−3)30質量部、ポリカーボネート(住化スタイロンポリカーボネート(株)製、商品名:カリバー300−22、Mw=42,000、屈折率1.585)(C−1)20質量部をタンブラーで乾式混合し、軸径20mmの二軸押出機((株)テクノベル製、商品名:KZW20TW−45MG−NH−600)で、シリンダ温度200〜250℃、ダイ温度240℃、スクリュ回転数100rpmの条件で溶融混練を行い、ペレット状の樹脂組成物(R−2)を得た。樹脂組成物(R−2)の組成および物性を表1に示す。
【0127】
<比較例1〜3>
表1に記載の組成に変更した以外は実施例1と同様にして、樹脂組成物(R−3)〜(R−5)を得た。樹脂組成物(R−3)〜(R−5)の組成および物性を表1に示す。なお、比較例2で用いたメタクリル樹脂(PMMA)は、(株)クラレ製の「パラペット(登録商標)HR−1000S」(屈折率1.485)である。
【0128】
<比較例4>
メタクリル樹脂(A−1)100質量部と架橋ゴム(B−1)43質量部をタンブラーで乾式混合し、軸径20mmの二軸押出機((株)テクノベル製、商品名:KZW20TW−45MG−NH−600)で、シリンダ温度200〜280℃、ダイ温度270℃、スクリュ回転数200rpmの条件で溶融混練を行い、ペレット状の樹脂組成物(以下「樹脂組成物(R−6)と称する」)を得た。樹脂組成物(R−6)の組成および物性を表1に示す。
【0129】
【表1】