JP7517879B2 - Film with reduced retardation in the thickness direction - Google Patents
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Description
本発明は、厚さ方向の位相差が抑えられたフィルムに関する。 The present invention relates to a film with reduced retardation in the thickness direction.
従来から、画像表示分野等においては、高分子の配向により生じる複屈折を利用した光学フィルムが幅広く使用されている。その一つとして画像表示装置に組み込まれる位相差フィルムがあり、その中でも、様々な光学設計に対応可能な位相差フィルムが種々検討されている。 In the field of image display, optical films that utilize birefringence caused by the orientation of polymers have been widely used. One such film is a retardation film that is incorporated into image display devices, and various retardation films that can be used with a variety of optical designs are being investigated.
画像表示装置においては、光学的な特性上、斜め方向から画面をみたときに光漏れが発生し、いわゆる「黒浮き」による表示画像のコントラストの低下が生じることがある。この問題を回避して画像表示装置の視野角を拡大するためには、本来必要な面内位相差を有した上で厚さ方向の位相差を抑えた位相差フィルムが望まれている。位相差フィルム同士を張り合わせることにより、面内位相差を有した上で厚さ方向の位相差を抑えた位相差フィルムを作製することが考えられるが、その場合、貼り合わせ、接着といった高度な技術や装置が必要となる上に歩留まりの低下が見られた。貼り合わせ、接着といった技術を用いることなく作製できる厚さ方向の位相差を抑えた位相差フィルムとして、例えば、特許文献1には、正の複屈折性を有する層と負の複屈折性を有する層とを備えた積層位相差フィルムが開示されている。 In image display devices, due to optical characteristics, light leakage occurs when the screen is viewed from an oblique direction, and the contrast of the displayed image may decrease due to the so-called "floating black". In order to avoid this problem and expand the viewing angle of the image display device, a retardation film that has the necessary in-plane retardation and suppresses the retardation in the thickness direction is desired. It is possible to produce a retardation film that has an in-plane retardation and suppresses the retardation in the thickness direction by laminating retardation films together, but in that case, advanced techniques and devices such as lamination and adhesion are required, and a decrease in yield has been observed. For example, Patent Document 1 discloses a laminated retardation film that has a layer with positive birefringence and a layer with negative birefringence as a retardation film that can be produced without using techniques such as lamination and adhesion and suppresses the retardation in the thickness direction.
しかし、特許文献1の積層位相差フィルムを作製するには、延伸、塗布、延伸という複雑なプロセスを経る必要があるため、作製するのに時間やコストがかかってしまうという問題があった。 However, producing the layered phase difference film of Patent Document 1 requires a complex process of stretching, coating, and then stretching again, which creates the problem of time and cost involved in production.
本発明は上記のような事情に着目してなされたものであって、その目的は、簡便なプロセスで製造されたフィルムであっても、フィルムの構成ポリマーを適切にすることで、厚さ方向の位相差を小さくすることが可能なフィルムを提供することにある。 The present invention was made in light of the above-mentioned circumstances, and its purpose is to provide a film that can reduce the retardation in the thickness direction by appropriately selecting the constituent polymers of the film, even if the film is manufactured using a simple process.
本発明者は、前記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、樹脂組成物にジエンおよび/またはオレフィン由来の単位を有するポリマー鎖(A)と、(メタ)アクリル系単量体由来の単位(b1)を有するポリマー鎖(B)とを含有させると、該樹脂組成物を延伸した時にポリマー鎖(A)の正の形態複屈折に起因する厚さ方向位相差と、ポリマー鎖(B)の負の配向複屈折に起因する厚さ方向位相差とが、互いに打ち消し合うことになり、NZ係数が0.35以上かつ1.0より小さいフィルムを完成することができ、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、以下の発明を含む。
As a result of intensive research by the present inventors to solve the above problems, it has been found that when a resin composition contains a polymer chain (A) having a unit derived from a diene and/or an olefin, and a polymer chain (B) having a unit (b1) derived from a (meth)acrylic monomer, when the resin composition is stretched, the thickness direction retardation caused by the positive form birefringence of the polymer chain (A) and the thickness direction retardation caused by the negative orientation birefringence of the polymer chain (B) cancel each other out, making it possible to complete a film having an NZ coefficient of 0.35 or more and less than 1.0, thereby completing the present invention.
That is, the present invention includes the following inventions.
[1]ジエンおよび/またはオレフィン由来の単位を有するポリマー鎖(A)と、(メタ)アクリル系単量体由来の単位(b1)を有するポリマー鎖(B)とを含有する樹脂組成物から形成されたフィルムであって、
NZ係数=(Rth/Re)+0.50
(ここで、Reは波長589nmにおける面内位相差(nm)であり、Rthは波長589nmにおける厚さ方向位相差(nm)である。)
から求められる前記フィルムの前記NZ係数が0.35以上かつ1.0より小さいことを特徴とするフィルム。
[2]さらに(メタ)アクリル系重合体(Q)を含む[1]に記載のフィルム。
[3]さらに添加剤(C)を有する[1]又は[2]に記載のフィルム。
[4]前記ポリマー鎖(A)は、ジエンおよび/またはオレフィン由来の単位を有する重合体ブロック(a1)と、芳香族ビニル単量体由来の単位を有する重合体ブロック(a2)とを有する[1]~[3]のいずれかに記載のフィルム。
[5]前記ポリマー鎖(B)が前記ポリマー鎖(A)の前記重合体ブロック(a1)にグラフトしている[4]に記載のフィルム。
[6]前記フィルム中に前記ポリマー鎖(A)が10~50質量%含まれる[1]~[5]のいずれかに記載のフィルム。
[7]前記ポリマー鎖(B)は、さらに主鎖に環構造を有する単位(b2)を有する[1]~[6]のいずれかに記載のフィルム。
[8]前記環構造が環状イミド構造である[7]のいずれかに記載のフィルム。
[9]前記ポリマー鎖(B)は、さらに前記(メタ)アクリル系単量体と共重合可能なビニル単量体由来の単位(b3)を有する[1]~[8]のいずれかに記載のフィルム。
[10]前記ポリマー鎖(B)100質量部中、前記(メタ)アクリル系単量体と共重合可能なビニル単量体由来の単位(b3)が15~50質量部含まれる[9]に記載のフィルム。
[11]前記フィルムが単層フィルムである[1]~[10]のいずれかに記載のフィルム。
[12]前記フィルムが一軸延伸フィルムである[1]~[11]のいずれかに記載のフィルム。
[13]前記一軸延伸フィルムの厚さ100μm当たりのRth変位量が40μm以上である[12]に記載のフィルム。
[14]110℃以上にガラス転移温度を有する[1]~[13]のいずれかに記載のフィルム。
[15]前記樹脂組成物は、応力光学係数Crが-25.0×10-11Pa-1以上-4.0×10-11Pa-1以下である[1]~[14]のいずれかに記載のフィルム。
[16]厚さ100μmあたりの内部ヘイズが5.0%以下である[1]~[15]のいずれかに記載のフィルム。
[17]光学フィルムである[1]~[16]のいずれかに記載のフィルム。
[1] A film formed from a resin composition containing a polymer chain (A) having a unit derived from a diene and/or olefin, and a polymer chain (B) having a unit (b1) derived from a (meth)acrylic monomer,
NZ coefficient = (Rth / Re) + 0.50
(Here, Re is the in-plane retardation (nm) at a wavelength of 589 nm, and Rth is the thickness direction retardation (nm) at a wavelength of 589 nm.)
The NZ coefficient of the film calculated from the above formula is 0.35 or more and less than 1.0.
[2] The film according to [1], further comprising a (meth)acrylic polymer (Q).
[3] The film according to [1] or [2], further comprising an additive (C).
[4] The film according to any one of [1] to [3], wherein the polymer chain (A) has a polymer block (a1) having a unit derived from a diene and/or an olefin, and a polymer block (a2) having a unit derived from an aromatic vinyl monomer.
[5] The film according to [4], wherein the polymer chain (B) is grafted to the polymer block (a1) of the polymer chain (A).
[6] The film according to any one of [1] to [5], wherein the polymer chain (A) is contained in the film in an amount of 10 to 50% by mass.
[7] The film according to any one of [1] to [6], wherein the polymer chain (B) further has a unit (b2) having a ring structure in the main chain.
[8] The film according to any one of [7], wherein the ring structure is a cyclic imide structure.
[9] The film according to any one of [1] to [8], wherein the polymer chain (B) further has a unit (b3) derived from a vinyl monomer copolymerizable with the (meth)acrylic monomer.
[10] The film according to [9], wherein, per 100 parts by mass of the polymer chain (B), 15 to 50 parts by mass of a unit (b3) derived from a vinyl monomer copolymerizable with the (meth)acrylic monomer is contained.
[11] The film according to any one of [1] to [10], wherein the film is a monolayer film.
[12] The film according to any one of [1] to [11], wherein the film is a uniaxially stretched film.
[13] The film according to [12], wherein the Rth displacement per 100 μm of the thickness of the uniaxially stretched film is 40 μm or more.
[14] The film according to any one of [1] to [13], which has a glass transition temperature of 110° C. or higher.
[15] The film according to any one of [1] to [14], wherein the resin composition has a stress optical coefficient Cr of -25.0 x 10 -11 Pa -1 or more and -4.0 x 10 -11 Pa -1 or less.
[16] The film according to any one of [1] to [15], having an internal haze of 5.0% or less per 100 μm thickness.
[17] The film according to any one of [1] to [16], which is an optical film.
本発明のフィルムは、ジエンおよび/またはオレフィン由来の単位を有するポリマー鎖(A)と、(メタ)アクリル系単量体由来の単位(b1)を有するポリマー鎖(B)とを有しており、これらを有する樹脂フィルムを延伸したときにそれぞれのポリマー鎖や層分離構造に起因する厚さ方向の位相差が互いに打ち消し合う関係にあるため、得られるフィルムの厚さ方向位相差Rthの大きさ(絶対値)を小さく抑えることができ、具体的にはNZ係数が0.35以上かつ1.0より小さいフィルムが得られる。かかるフィルムで面内位相差Reを十分に大きくすると、色調補償、視野角補償などが優れた位相差フィルムが得られる。 The film of the present invention has a polymer chain (A) having a unit derived from a diene and/or olefin, and a polymer chain (B) having a unit (b1) derived from a (meth)acrylic monomer. When a resin film having these is stretched, the thickness direction retardation caused by the respective polymer chains and layer separation structure cancel each other out, so that the magnitude (absolute value) of the thickness direction retardation Rth of the obtained film can be kept small; specifically, a film having an NZ coefficient of 0.35 or more and less than 1.0 can be obtained. When the in-plane retardation Re of such a film is made sufficiently large, a retardation film with excellent color compensation, viewing angle compensation, etc. can be obtained.
本発明は、厚さ方向の位相差が小さいフィルムに関するものであり、ジエンおよび/またはオレフィン由来の単位を有するポリマー鎖(A)と、(メタ)アクリル系単量体由来の単位(b1)を有するポリマー鎖(B)とを含有する樹脂組成物から形成されている。 The present invention relates to a film having a small retardation in the thickness direction, which is formed from a resin composition containing a polymer chain (A) having units derived from a diene and/or an olefin, and a polymer chain (B) having units (b1) derived from a (meth)acrylic monomer.
前記面内位相差に対する前記厚さ方向の位相差の大きさは、下記式で示されるNZ係数によって評価され、本発明のフィルムでは該NZ係数が、0.35以上かつ1.0より小さく、下限については好ましくは0.40以上であり、上限については好ましくは0.80以下であり、より好ましくは0.60以下である。NZ係数を0.50に近づけると、フィルムの面内位相差が大きい位相差フィルムとしたときに、コントラストの低下を抑制できるという利点を有する。
NZ係数=(Rth/Re)+0.50
(ここで、Reは波長589nmにおける面内位相差(nm)であり、Rthは波長589nmにおける厚さ方向位相差(nm)である。)
前記式中、面内位相差Reと厚さ方向の位相差Rthは、下記式から求めることができる。なお、フィルムの面内における遅相軸方向の屈折率をnx、フィルムの面内における進相軸方向の屈折率をny、フィルムの厚さ方向の屈折率をnz、フィルムの厚さをdとする。
面内位相差Re=|nx-ny|×d
厚さ方向位相差Rth=[(nx+ny)/2-nz]×d
The magnitude of the thickness direction retardation relative to the in-plane retardation is evaluated by the NZ coefficient shown in the following formula, and in the film of the present invention, the NZ coefficient is 0.35 or more and less than 1.0, the lower limit is preferably 0.40 or more, and the upper limit is preferably 0.80 or less, more preferably 0.60 or less. When the NZ coefficient is close to 0.50, it has the advantage that the decrease in contrast can be suppressed when the film has a large in-plane retardation.
NZ coefficient = (Rth / Re) + 0.50
(Here, Re is the in-plane retardation (nm) at a wavelength of 589 nm, and Rth is the thickness direction retardation (nm) at a wavelength of 589 nm.)
In the above formula, the in-plane retardation Re and the retardation Rth in the thickness direction can be calculated from the following formula: where the refractive index in the slow axis direction in the plane of the film is nx, the refractive index in the fast axis direction in the plane of the film is ny, the refractive index in the thickness direction of the film is nz, and the thickness of the film is d.
In-plane phase difference Re=|nx−ny|×d
Thickness direction retardation Rth = [(nx + ny) / 2 - nz] x d
なお位相差フィルムとしての基本特性を示すためには、前記樹脂組成物から得られるフィルムが所定の面内位相差Reを有することが必要となる。しかし、所定の面内位相差Reを有する場合、厚さ方向位相差Rthも所定以上になってコントラストが低下しやすくなるところ、本発明では厚さ方向位相差Rthの大きさ(絶対値)も小さく抑えられており、コントラストの低下を抑制でき、視野角補償性を高くできる点で有用である。 In order to exhibit the basic properties of a retardation film, it is necessary for the film obtained from the resin composition to have a specified in-plane retardation Re. However, when the film has a specified in-plane retardation Re, the thickness direction retardation Rth also becomes equal to or greater than a specified value, and contrast tends to decrease. In the present invention, however, the magnitude (absolute value) of the thickness direction retardation Rth is also kept small, which is useful in that it can suppress the decrease in contrast and enhance viewing angle compensation.
本発明のフィルムにおける面内位相差Reは、40nm以上、400nm以下であることが好ましく、より好ましくは50nm以上、350nm以下、さらに好ましくは60nm以上、300nm以下、特に好ましくは80nm以上、250nm以下である。面内位相差Reが前記範囲であると、λ/2板やλ/4板など各種位相差フィルムに求められる十分な位相差を発現できる。本発明のフィルムは、面内位相差Reが80~250nmであり、かつ、NZ係数が0.40~0.60であるフィルムであることが好ましい。面内位相差Reが80nm以上という大きな値となる場合、厚さ方向位相差Rthの大きさ(絶対値)も大きくなってコントラストが低下しやすくなるが、本発明の好ましい態様では、面内位相差Reが80nm以上という大きな値となっても、厚さ方向位相差Rthの大きさ(絶対値)が小さく抑えられ(換言するとNZ係数が0.50に近い値となり)、コントラストの低下を抑制でき、視野角補償性を高くすることができる。 The in-plane retardation Re of the film of the present invention is preferably 40 nm or more and 400 nm or less, more preferably 50 nm or more and 350 nm or less, even more preferably 60 nm or more and 300 nm or less, and particularly preferably 80 nm or more and 250 nm or less. When the in-plane retardation Re is in the above range, sufficient retardation required for various retardation films such as λ/2 plates and λ/4 plates can be expressed. The film of the present invention is preferably a film having an in-plane retardation Re of 80 to 250 nm and an NZ coefficient of 0.40 to 0.60. When the in-plane retardation Re is a large value of 80 nm or more, the magnitude (absolute value) of the thickness direction retardation Rth also becomes large, and contrast is likely to decrease. However, in a preferred embodiment of the present invention, even if the in-plane retardation Re is a large value of 80 nm or more, the magnitude (absolute value) of the thickness direction retardation Rth is kept small (in other words, the NZ coefficient is close to 0.50), making it possible to suppress the decrease in contrast and improve viewing angle compensation.
本発明のフィルムにおける厚さ方向位相差Rthは、その絶対値が40nm以下であることが好ましく、より好ましくは30nm以下、さらに好ましくは20nm以下であり、特に好ましくは10nm以下である。厚さ方向位相差Rthが前記範囲であると、優れた視野角補償性を発揮できる。 The absolute value of the thickness direction retardation Rth of the film of the present invention is preferably 40 nm or less, more preferably 30 nm or less, even more preferably 20 nm or less, and particularly preferably 10 nm or less. When the thickness direction retardation Rth is in the above range, excellent viewing angle compensation can be achieved.
厚さ方向の位相差を小さくするため、本発明では、ジエンおよび/またはオレフィン由来の単位を有するポリマー鎖(A)と、(メタ)アクリル系単量体由来の単位(b1)を有するポリマー鎖(B)とを含有する樹脂組成物からフィルムを形成している。ジエンおよび/またはオレフィン由来の単位を有するポリマー鎖(A)は、軟質であって延伸などを施しても配向し難い一方で、ポリマー鎖(B)と相分離して存在するため、正の形態複屈折を発現する。形態複屈折とは、分子よりはるかに大きく、光の波長より小さいサイズの構造が周期的にあるいは集団的にあるような材料が示す複屈折性のことであり、その大きさや形状に応じて複屈折の強さが決まり、必ず正の値となる。
一方、(メタ)アクリル系単量体由来の単位(b1)を有するポリマー鎖(B)は、負の配向複屈折を示す。配向複屈折とは、一般に鎖状のポリマー(ポリマー鎖)の主鎖が配向することにより発現する複屈折のことである。
以上のように正の複屈折はポリマー鎖(A)の大きさや形状によって定まり、負の複屈折はポリマー鎖(B)の配向によって定まり、本発明のフィルムではこれら正/負の複屈折を別々に制御しているため、面内位相差Reを大きくした場合でも、厚さ方向位相差Rthを0に近づけることができ、NZ係数を0.50に近づけることができる。
In order to reduce the retardation in the thickness direction, in the present invention, a film is formed from a resin composition containing a polymer chain (A) having a unit derived from a diene and/or olefin and a polymer chain (B) having a unit (b1) derived from a (meth)acrylic monomer. The polymer chain (A) having a unit derived from a diene and/or olefin is soft and difficult to be oriented even when stretched, but exists in phase separation from the polymer chain (B), and therefore exhibits positive form birefringence. Form birefringence refers to the birefringence exhibited by a material that has a structure that is much larger than a molecule and smaller than the wavelength of light, either periodically or collectively, and the strength of birefringence is determined according to its size and shape, and is always a positive value.
On the other hand, the polymer chain (B) having the unit (b1) derived from the (meth)acrylic monomer exhibits negative orientation birefringence. Orientation birefringence generally refers to birefringence that occurs when the main chain of a chain-like polymer (polymer chain) is oriented.
As described above, the positive birefringence is determined by the size and shape of the polymer chain (A), and the negative birefringence is determined by the orientation of the polymer chain (B). In the film of the present invention, these positive and negative birefringences are controlled separately. Therefore, even if the in-plane retardation Re is increased, the thickness direction retardation Rth can be made close to 0, and the NZ coefficient can be made close to 0.50.
NZ係数を上記範囲内とすると、面内位相差Reを所定値以上にすることで、本発明のフィルムは画像表示装置への色調補償、視野角補償に好適に使用できる。本発明のフィルムは、1層のフィルム(単層フィルム)でもよい。単層フィルムでもNZ係数を所望の範囲内とすることができる。複数の位相差フィルムを作製後に貼合して積層位相差フィルムとする場合、貼合時のフィルム貼り合わせ角度がずれたり、接着剤が必要になるのでフィルム厚みが増し工程も煩雑になるといった問題が生じる。しかし、本発明のフィルムは1層のフィルムでNZ係数が所望の範囲内とすることができるため、従来のように位相差フィルムとするために他のフィルムを貼付けたり積層したりする必要がない。ただし、本発明のフィルムは、NZ係数が上記範囲内である限り、複数層からなるフィルムでもあってもよい。 When the NZ coefficient is within the above range, the in-plane retardation Re is set to a predetermined value or more, so that the film of the present invention can be suitably used for color compensation and viewing angle compensation for image display devices. The film of the present invention may be a single-layer film (single-layer film). Even a single-layer film can have an NZ coefficient within a desired range. When a plurality of retardation films are produced and then laminated to form a laminated retardation film, problems occur such as the film lamination angle being shifted during lamination, and an adhesive being required, which increases the film thickness and makes the process more complicated. However, since the film of the present invention can have an NZ coefficient within a desired range with a single layer film, there is no need to laminate or attach other films to form a retardation film as in the past. However, the film of the present invention may be a film consisting of multiple layers as long as the NZ coefficient is within the above range.
1.ポリマー鎖(A)
ポリマー鎖(A)は、ジエンおよび/またはオレフィン由来の単位を有しており、正の複屈折を示す部分となる。フィルム中にポリマー鎖(A)が10~50質量%含まれることが好ましく、15~40質量%含まれることがより好ましく、20~30質量%含まれることがさらに好ましい。
1. Polymer Chain (A)
The polymer chain (A) has a unit derived from a diene and/or an olefin, and is a portion that exhibits positive birefringence. The polymer chain (A) is contained in the film in an amount of preferably 10 to 50% by mass, more preferably 15 to 40% by mass, and further preferably 20 to 30% by mass.
ジエン由来の単位を形成するジエンとしては、1,3-ブタジエン(別名:ブタジエン)、2-メチル-1,3-ブタジエン(別名:イソプレン)、1,3-ペンタジエン、1,4-ペンタジエン、1,5-ヘキサジエン、2,5-ジメチル-1,5-ヘキサジエン(別名:ジイソブテン)等のアルカジエンが好ましく用いられ、なかでも1,3-ブタジエン、2-メチル-1,3-ブタジエン、1,3-ペンタジエン等の共役ジエンがより好ましい。
オレフィン由来の単位を形成するオレフィンとしては、エチレン、プロピレン、1-ブテン、イソブテン、2-メチル-1-ブテン、3-メチル-1-ブテン、1-テトラデセン、1-オクタデセン等のモノオレフィン(アルケンともいう)が好ましく用いられ、なかでも炭素-炭素二重結合がα位にあるアルケンであるα-オレフィンがより好ましい。これらジエンおよびオレフィンの炭素数は、2以上が好ましく、3以上がより好ましく、また20以下が好ましく、10以下がより好ましく、6以下がさらに好ましい。
As the diene forming the diene-derived unit, alkadienes such as 1,3-butadiene (also called butadiene), 2-methyl-1,3-butadiene (also called isoprene), 1,3-pentadiene, 1,4-pentadiene, 1,5-hexadiene, and 2,5-dimethyl-1,5-hexadiene (also called diisobutene) are preferably used, and among these, conjugated dienes such as 1,3-butadiene, 2-methyl-1,3-butadiene, and 1,3-pentadiene are more preferable.
As the olefin forming the olefin-derived unit, monoolefins (also called alkenes) such as ethylene, propylene, 1-butene, isobutene, 2-methyl-1-butene, 3-methyl-1-butene, 1-tetradecene, 1-octadecene, etc. are preferably used, and among them, α-olefins, which are alkenes with a carbon-carbon double bond at the α-position, are more preferred. The number of carbon atoms in these dienes and olefins is preferably 2 or more, more preferably 3 or more, and is preferably 20 or less, more preferably 10 or less, and even more preferably 6 or less.
ジエンおよび/またはオレフィン由来の単位は、ジエンおよび/またはオレフィンが重合することにより形成される単位として規定される。オレフィン由来の単位は、同じ構造が形成される限り、オレフィンの単独重合又は共重合によって実際に形成されるものに限らず、ジエン由来の単位が水素化されることによって形成されてもよい(なお、本明細書において、「単独重合又は共重合」であることを「単独/共重合」と表記し、「単独重合体又は共重合体」であることを「(単独/共)重合体」と表記することがある)。 The diene and/or olefin-derived units are defined as units formed by the polymerization of dienes and/or olefins. As long as the same structure is formed, the olefin-derived units are not limited to those actually formed by homopolymerization or copolymerization of olefins, and may be formed by hydrogenating diene-derived units (Note that in this specification, "homopolymerization or copolymerization" may be expressed as "homo/copolymerization", and "homopolymer or copolymer" may be expressed as "(homo/co)polymer").
ポリマー鎖(A)は、ジエンおよび/またはオレフィン由来の単位を有する重合体ブロック(a1)を含むことが好ましく、ジエンおよび/またはオレフィン由来の単位を有する重合体ブロック(a1)と芳香族ビニル単量体由来の単位を有する重合体ブロック(a2)とを有することがさらに好ましい。ソフト成分として機能する重合体ブロック(a1)及びハード成分として機能する重合体ブロック(a2)を有するポリマー鎖(A)を含むことによって機械的強度が高められ、こうした樹脂組成物は、高い機械的強度(例えば、耐衝撃性(落球強度))を有する。また、ポリマー鎖(B)を含むことによって透明性と耐熱性が高められており、こうしたポリマー鎖(A)及びポリマー鎖(B)を含む樹脂組成物は、高透明性と高い機械的強度(例えば、耐衝撃性(落球強度))を両立できる。 The polymer chain (A) preferably contains a polymer block (a1) having units derived from a diene and/or an olefin, and more preferably contains a polymer block (a1) having units derived from a diene and/or an olefin and a polymer block (a2) having units derived from an aromatic vinyl monomer. By containing the polymer chain (A) having the polymer block (a1) functioning as a soft component and the polymer block (a2) functioning as a hard component, the mechanical strength is increased, and such a resin composition has high mechanical strength (e.g., impact resistance (dropping ball strength)). In addition, by containing the polymer chain (B), the transparency and heat resistance are increased, and such a resin composition containing the polymer chain (A) and the polymer chain (B) can achieve both high transparency and high mechanical strength (e.g., impact resistance (dropping ball strength)).
ポリマー鎖(A)中、ジエンおよび/またはオレフィン由来の単位の含有割合は、40質量%以上であることが好ましく、50質量%以上がより好ましく、60質量%以上がさらに好ましい。上限は特に限定されず、例えば90質量%以下であることが好ましい。 In the polymer chain (A), the content of units derived from dienes and/or olefins is preferably 40% by mass or more, more preferably 50% by mass or more, and even more preferably 60% by mass or more. There is no particular upper limit, and it is preferably, for example, 90% by mass or less.
重合体ブロック(a1)のジエン由来の単位を形成するジエン、オレフィン由来の単位を形成するオレフィンとしては上記に挙げられたものであればよい。重合体ブロック(a1)には、ジエンおよび/またはオレフィン由来の単位として、ブタジエン由来の単位、イソプレン由来の単位、エチレン由来の単位、プロピレン由来の単位、1-ブテン由来の単位、およびイソブテン由来の単位から選ばれる少なくとも1種が含まれることが好ましい。 The diene forming the diene-derived unit of polymer block (a1) and the olefin forming the olefin-derived unit may be any of those listed above. It is preferable that polymer block (a1) contains, as the diene and/or olefin-derived unit, at least one selected from butadiene-derived units, isoprene-derived units, ethylene-derived units, propylene-derived units, 1-butene-derived units, and isobutene-derived units.
重合体ブロック(a1)としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン-1、エチレン-プロピレン共重合体、エチレン-ブテン共重合体等のオレフィン(単独/共)重合体;ポリイソプレン、ポリブタジエン、イソプレン-ブタジエン共重合体等のジエン(単独/共)重合体;エチレン-プロピレン-ジエン共重合体、イソブテン-イソプレン共重合体等のオレフィンとジエンの共重合体等が挙げられる。オレフィン(単独/共)重合体としてはα-オレフィン(単独/共)重合体が好ましく、ジエン(単独/共)重合体としては共役ジエン(単独/共)重合体が好ましく、オレフィンとジエンの共重合体としてはα-オレフィンと共役ジエンの共重合体が好ましい。これらの中でもポリイソプレン、イソブテン-イソプレン共重合体等のα-オレフィンと共役ジエンの共重合体や、ポリブタジエン、ポリエチレン、ポリプロピレンがより好ましい。 Examples of the polymer block (a1) include olefin (homo/co)polymers such as polyethylene, polypropylene, polybutene-1, ethylene-propylene copolymer, and ethylene-butene copolymer; diene (homo/co)polymers such as polyisoprene, polybutadiene, and isoprene-butadiene copolymer; and olefin and diene copolymers such as ethylene-propylene-diene copolymer and isobutene-isoprene copolymer. As the olefin (homo/co)polymer, α-olefin (homo/co)polymer is preferred, as the diene (homo/co)polymer, conjugated diene (homo/co)polymer is preferred, and as the olefin and diene copolymer, a copolymer of α-olefin and conjugated diene is preferred. Among these, copolymers of α-olefin and conjugated diene such as polyisoprene and isobutene-isoprene copolymer, polybutadiene, polyethylene, and polypropylene are more preferred.
重合体ブロック(a1)は、ジエンおよび/またはオレフィン由来の単位に加え、さらに他の不飽和単量体由来の単位を有していてもよい。他の不飽和単量体は、重合性二重結合を有する化合物であれば特に限定されず、例えば、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステル;(メタ)アクリル酸、無水マレイン酸、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル等の不飽和カルボン酸およびそのエステル;ビニルトリメトキシシラン、γ-(メタ)アクリロイルオキシプロピルメトキシシラン等のビニルシラン等;及び芳香族ビニル単量体等が挙げられる。 The polymer block (a1) may have units derived from other unsaturated monomers in addition to units derived from dienes and/or olefins. The other unsaturated monomers are not particularly limited as long as they are compounds having a polymerizable double bond, and examples thereof include vinyl esters such as vinyl acetate and vinyl propionate; unsaturated carboxylic acids and esters thereof such as (meth)acrylic acid, maleic anhydride, methyl (meth)acrylate, and ethyl (meth)acrylate; vinyl silanes such as vinyltrimethoxysilane and γ-(meth)acryloyloxypropylmethoxysilane; and aromatic vinyl monomers.
芳香族ビニル単量体は、芳香環にビニル基が結合した化合物であれば特に限定されず、例えば、スチレン、ビニルトルエン、メトキシスチレン、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等のスチレン系単量体;2-ビニルナフタレン等の多環芳香族炭化水素環ビニル単量体;N-ビニルカルバゾール、2-ビニルピリジン、ビニルイミダゾール、ビニルチオフェン等の芳香族複素環ビニル単量体等が挙げられる。これらの中でも、スチレン系単量体が好ましい。スチレン系単量体には、スチレンのみならず、スチレンの重合性二重結合炭素またはベンゼン環に任意の置換基が結合したスチレン誘導体も含まれ、当該置換基としては、アルキル基、アルコキシ基、ヒドロキシ基、ハロゲン基、アミノ基、ニトロ基、スルホ基等が挙げられる。スチレンに結合したアルキル基とアルコキシ基は、炭素数1~4が好ましく、炭素数1~2がより好ましく、スチレンに結合したアルキル基とアルコキシ基は、水素原子の少なくとも一部がヒドロキシ基またはハロゲン基で置換されていてもよい。なお、樹脂組成物の着色を低減する観点から、スチレン系単量体はアミノ基を有しないものが好ましい。さらに、スチレン系単量体は、スチレンの重合性二重結合炭素またはベンゼン環に置換基が結合していない無置換のスチレンであることが好ましい。 The aromatic vinyl monomer is not particularly limited as long as it is a compound in which a vinyl group is bonded to an aromatic ring, and examples thereof include styrene-based monomers such as styrene, vinyltoluene, methoxystyrene, α-methylstyrene, α-hydroxymethylstyrene, and α-hydroxyethylstyrene; polycyclic aromatic hydrocarbon ring vinyl monomers such as 2-vinylnaphthalene; and aromatic heterocyclic vinyl monomers such as N-vinylcarbazole, 2-vinylpyridine, vinylimidazole, and vinylthiophene. Among these, styrene-based monomers are preferred. Styrene-based monomers include not only styrene but also styrene derivatives in which any substituent is bonded to the polymerizable double bond carbon or benzene ring of styrene, and examples of such substituents include alkyl groups, alkoxy groups, hydroxy groups, halogen groups, amino groups, nitro groups, and sulfo groups. The alkyl groups and alkoxy groups bonded to styrene preferably have 1 to 4 carbon atoms, more preferably 1 to 2 carbon atoms, and the alkyl groups and alkoxy groups bonded to styrene may have at least a portion of the hydrogen atoms substituted with hydroxy groups or halogen groups. From the viewpoint of reducing coloration of the resin composition, it is preferable that the styrene-based monomer does not have an amino group. Furthermore, it is preferable that the styrene-based monomer is an unsubstituted styrene in which no substituent is bonded to the polymerizable double bond carbon or benzene ring of styrene.
重合体ブロック(a1)は、これら他の不飽和単量体とジエンおよび/またはオレフィンとの共重合体であってもよい。該他の不飽和単量体としては、芳香族ビニル単量体が好ましい。芳香族ビニル単量体とジエンおよび/またはオレフィンとの共重合体を重合体ブロック(a1)にすると、フィルムの透明性を高めやすくなる。例えば、ポリマー鎖(A)とポリマー鎖(B)の屈折率差が大きい場合でも、フィルムの透明性を高めることが容易になる。 The polymer block (a1) may be a copolymer of these other unsaturated monomers with a diene and/or an olefin. As the other unsaturated monomer, an aromatic vinyl monomer is preferable. When the copolymer of an aromatic vinyl monomer with a diene and/or an olefin is used as the polymer block (a1), the transparency of the film is easily increased. For example, even when the difference in refractive index between the polymer chain (A) and the polymer chain (B) is large, the transparency of the film is easily increased.
重合体ブロック(a1)が芳香族ビニル単量体由来の単位を有する場合、芳香族ビニル単量体由来の単位の含有割合は、重合体ブロック(a1)中、1質量%以上であることが好ましく、2質量%以上がより好ましく、3質量%以上がさらに好ましく、また50質量%以下が好ましく、40質量%以下がより好ましく、30質量%以下がさらに好ましい。この場合、重合体ブロック(a1)中、ジエンおよび/またはオレフィン由来の単位と芳香族ビニル単量体由来の単位の合計の含有割合は、70質量%以上であることが好ましく、80質量%以上がより好ましく、90質量%以上がさらに好ましい。重合体ブロック(a1)は、実質的にジエンおよび/またはオレフィン由来の単位と芳香族ビニル単量体由来の単位のみから構成されていてもよく、例えばこれらの単位の合計含有割合が99質量%以上であってもよい。 When the polymer block (a1) has units derived from an aromatic vinyl monomer, the content of the units derived from the aromatic vinyl monomer in the polymer block (a1) is preferably 1% by mass or more, more preferably 2% by mass or more, even more preferably 3% by mass or more, and preferably 50% by mass or less, more preferably 40% by mass or less, and even more preferably 30% by mass or less. In this case, the total content of the units derived from the diene and/or olefin and the units derived from the aromatic vinyl monomer in the polymer block (a1) is preferably 70% by mass or more, more preferably 80% by mass or more, and even more preferably 90% by mass or more. The polymer block (a1) may be substantially composed of only the units derived from the diene and/or olefin and the units derived from the aromatic vinyl monomer, and for example, the total content of these units may be 99% by mass or more.
重合体ブロック(a1)が、ジエンおよび/またはオレフィン由来の単位に加えて他の不飽和単量体由来の単位を有するものである場合は、重合体ブロック(a1)は、これらの単量体のランダム共重合体であることが好ましい。 When the polymer block (a1) has units derived from other unsaturated monomers in addition to units derived from a diene and/or an olefin, the polymer block (a1) is preferably a random copolymer of these monomers.
なお、重合体ブロック(a1)はジエンおよび/またはオレフィン由来の単位を主成分として含むことが好ましく、重合体ブロック(a1)100質量%中、ジエンおよび/またはオレフィン由来の単位の含有割合が50質量%以上であることが好ましく、60質量%以上がより好ましく、70質量%以上がさらに好ましい。重合体ブロック(a1)は、実質的にジエンおよび/またはオレフィン由来の単位のみから構成されていてもよく、例えばジエンおよび/またはオレフィン由来の単位が99質量%以上であってもよい。 The polymer block (a1) preferably contains units derived from dienes and/or olefins as the main component, and the content of the units derived from dienes and/or olefins in 100% by mass of the polymer block (a1) is preferably 50% by mass or more, more preferably 60% by mass or more, and even more preferably 70% by mass or more. The polymer block (a1) may be substantially composed of only units derived from dienes and/or olefins, and may be, for example, 99% by mass or more of units derived from dienes and/or olefins.
ポリマー鎖(A)は、芳香族ビニル単量体由来の単位を有する重合体ブロック(a2)を有していてもよい。該重合体ブロック(a2)を形成する芳香族ビニル単量体としては、上記の重合体ブロック(a1)で例示の芳香族ビニル単量体が挙げられるが、中でもスチレン系単量体が好ましい。 The polymer chain (A) may have a polymer block (a2) having units derived from an aromatic vinyl monomer. Examples of the aromatic vinyl monomer that forms the polymer block (a2) include the aromatic vinyl monomers exemplified for the polymer block (a1) above, and among these, styrene-based monomers are preferred.
重合体ブロック(a2)は、芳香族ビニル単量体由来の単位に加え、さらに他の不飽和単量体由来の単位を有していてもよい。他の不飽和単量体は、重合性二重結合を有する化合物であれば特に限定されず、例えば、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステル;(メタ)アクリル酸、無水マレイン酸、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル等の不飽和カルボン酸およびそのエステル;ビニルトリメトキシシラン、γ-(メタ)アクリロイルオキシプロピルメトキシシラン等のビニルシラン等が挙げられる。重合体ブロック(a2)は、これら他の不飽和単量体と芳香族ビニル単量体との共重合体(特にランダム共重合体)であってもよい。なお、重合体ブロック(a2)中のジエンおよび/またはオレフィン由来の単位の含有割合は1質量%以下であることが好ましく、重合体ブロック(a2)は、ジエンおよび/またはオレフィン由来の単位を有しないことが好ましい。 The polymer block (a2) may have units derived from other unsaturated monomers in addition to the units derived from the aromatic vinyl monomer. The other unsaturated monomers are not particularly limited as long as they are compounds having a polymerizable double bond, and examples thereof include vinyl esters such as vinyl acetate and vinyl propionate; unsaturated carboxylic acids and their esters such as (meth)acrylic acid, maleic anhydride, methyl (meth)acrylate, and ethyl (meth)acrylate; and vinyl silanes such as vinyltrimethoxysilane and γ-(meth)acryloyloxypropylmethoxysilane. The polymer block (a2) may be a copolymer (particularly a random copolymer) of these other unsaturated monomers and aromatic vinyl monomers. The content of diene and/or olefin-derived units in the polymer block (a2) is preferably 1% by mass or less, and the polymer block (a2) preferably does not have any diene and/or olefin-derived units.
重合体ブロック(a2)は芳香族ビニル単量体由来の単位を主成分として含むことが好ましい。具体的には、重合体ブロック(a2)中、芳香族ビニル単量体由来の単位の含有割合が70質量%以上であることが好ましく、80質量%以上がより好ましく、90質量%以上がさらに好ましい。重合体ブロック(a2)は、実質的に芳香族ビニル単量体由来の単位のみから構成されていてもよく、例えば芳香族ビニル単量体由来の単位の含有割合が99質量%以上であってもよい。 The polymer block (a2) preferably contains units derived from an aromatic vinyl monomer as a main component. Specifically, the content of units derived from an aromatic vinyl monomer in the polymer block (a2) is preferably 70% by mass or more, more preferably 80% by mass or more, and even more preferably 90% by mass or more. The polymer block (a2) may be substantially composed of units derived from an aromatic vinyl monomer only, and may have a content of units derived from an aromatic vinyl monomer of, for example, 99% by mass or more.
前記重合体ブロック(a1)と重合体ブロック(a2)から構成されるポリマー鎖(A)としては、例えば、スチレン-ブタジエンブロック共重合体、スチレン-ブタジエン-スチレンブロック共重合体、スチレン-ブタジエン-スチレンブロック共重合体の水添物(例えば、スチレン-エチレン/ブチレン-スチレンブロック共重合体(SEBS)、スチレン-ブタジエン/ブチレン-スチレンブロック共重合体)、スチレン-イソプレンブロック共重合体、スチレン-イソプレン-スチレンブロック共重合体、スチレン-イソプレン-スチレンブロック共重合体の水添物(例えば、スチレン-エチレン/プロピレン-スチレンブロック共重合体(SEPS))等が挙げられる。また、これらのブロック共重合体において、ブタジエンブロックがブタジエン/スチレンブロックになったものや、イソプレンブロックがイソプレン/スチレンブロックになったものが挙げられる。なお、前記表記において、各ブロックは「-」で区分され、各ブロック中の「/」の表記は、当該ブロック中を構成する単量体単位を表す。 Examples of the polymer chain (A) composed of the polymer block (a1) and the polymer block (a2) include styrene-butadiene block copolymers, styrene-butadiene-styrene block copolymers, hydrogenated products of styrene-butadiene-styrene block copolymers (e.g., styrene-ethylene/butylene-styrene block copolymer (SEBS), styrene-butadiene/butylene-styrene block copolymer), styrene-isoprene block copolymers, styrene-isoprene-styrene block copolymers, and hydrogenated products of styrene-isoprene-styrene block copolymers (e.g., styrene-ethylene/propylene-styrene block copolymer (SEPS)). In addition, among these block copolymers, those in which the butadiene block becomes a butadiene/styrene block and those in which the isoprene block becomes an isoprene/styrene block are exemplified. In the above notation, each block is divided by "-", and the notation "/" in each block represents the monomer unit constituting the block.
ポリマー鎖(A)は、重合体ブロック(a1)の両側に重合体ブロック(a2)が結合したものであることが好ましい。これによりポリマー鎖(A)がエラストマーとして機能し、フィルムの機械的強度をより高めることができる。この場合、ポリマー鎖(A)は、トリブロック共重合体であってもよく、マルチブロック共重合体であってもよく、ラジアルブロック共重合体であってもよいが、ポリマー鎖(A)の特性制御が容易である点から、トリブロック共重合体であることが好ましい。このような共重合体としては、スチレン-ブタジエン-スチレンブロック共重合体およびその水添物、スチレン-イソプレン-スチレンブロック共重合体およびその水添物等が挙げられる。 The polymer chain (A) is preferably one in which polymer block (a2) is bonded to both sides of polymer block (a1). This allows the polymer chain (A) to function as an elastomer, and the mechanical strength of the film can be further increased. In this case, the polymer chain (A) may be a triblock copolymer, a multiblock copolymer, or a radial block copolymer, but a triblock copolymer is preferable because it is easy to control the properties of the polymer chain (A). Examples of such copolymers include styrene-butadiene-styrene block copolymers and hydrogenated products thereof, styrene-isoprene-styrene block copolymers and hydrogenated products thereof, etc.
ポリマー鎖(A)中、重合体ブロック(a2)の含有割合は0質量%(重合体ブロック(a1)のみからなる)でもよいが、5質量%以上であることが好ましく、10質量%以上がより好ましく、15質量%以上がさらに好ましく、また55質量%以下が好ましく、50質量%以下がより好ましく、45質量%以下がさらに好ましい。これにより、ポリマー鎖(A)がソフト成分とハード成分をバランス良く有するものとなり、樹脂組成物の機械的強度を高めることが容易になる。同様の観点から、ポリマー鎖(A)中、重合体ブロック(a1)の含有割合は45質量%以上であることが好ましく、50質量%以上がより好ましく、55質量%以上がさらに好ましく、また95質量%以下が好ましく、90質量%以下がより好ましく、85質量%以下がさらに好ましい。また、ポリマー鎖(A)中、芳香族ビニル単量体由来の単位の含有割合は、0質量%でもよいが、5質量%以上であることが好ましく、10質量%以上がより好ましく、15質量%以上がさらに好ましく、また55質量%以下が好ましく、50質量%以下がより好ましく、45質量%以下がさらに好ましい。なお、ポリマー鎖(A)が異なる複数の(共)重合体を有する場合は、配合比率に基づいて荷重平均して算出する(他のパラメータも同様の方法で算出する)。 In the polymer chain (A), the content of the polymer block (a2) may be 0% by mass (consisting only of the polymer block (a1)), but it is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, even more preferably 15% by mass or more, and preferably 55% by mass or less, more preferably 50% by mass or less, and even more preferably 45% by mass or less. This makes the polymer chain (A) have a good balance of soft and hard components, making it easier to increase the mechanical strength of the resin composition. From the same viewpoint, the content of the polymer block (a1) in the polymer chain (A) is preferably 45% by mass or more, more preferably 50% by mass or more, even more preferably 55% by mass or more, and preferably 95% by mass or less, more preferably 90% by mass or less, and even more preferably 85% by mass or less. In addition, the content of units derived from aromatic vinyl monomers in the polymer chain (A) may be 0% by mass, but is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, even more preferably 15% by mass or more, and is preferably 55% by mass or less, more preferably 50% by mass or less, and even more preferably 45% by mass or less. When the polymer chain (A) has multiple different (co)polymers, the weighted average is calculated based on the blending ratio (other parameters are calculated in a similar manner).
ポリマー鎖(A)の重量平均分子量は、0.1万以上が好ましく、0.5万以上がより好ましく、1万以上がさらに好ましく、3万以上がさらにより好ましく、また30万以下が好ましく、25万以下がより好ましく、20万以下がさらに好ましい。ポリマー鎖(A)の重量平均分子量をこのような範囲とすることで、樹脂組成物の機械的強度を確保し、樹脂組成物の成形加工性を高めることが容易になる。 The weight average molecular weight of the polymer chain (A) is preferably 1,000 or more, more preferably 5,000 or more, even more preferably 10,000 or more, even more preferably 30,000 or more, and preferably 300,000 or less, more preferably 250,000 or less, and even more preferably 200,000 or less. By setting the weight average molecular weight of the polymer chain (A) within such a range, it is possible to ensure the mechanical strength of the resin composition and to easily improve the moldability of the resin composition.
2.ポリマー鎖(B)
ポリマー鎖(B)は、(メタ)アクリル系単量体由来の単位(b1)(以下、「(メタ)アクリル単位(b1)」と称する場合がある)を有しており、負の複屈折性を示す部分となる。また、ポリマー鎖(B)を有することでフィルムの透明性を高めることもできる。
2. Polymer chain (B)
The polymer chain (B) has a unit (b1) derived from a (meth)acrylic monomer (hereinafter, sometimes referred to as "(meth)acrylic unit (b1)"), which becomes a portion exhibiting negative birefringence. In addition, the presence of the polymer chain (B) can also increase the transparency of the film.
本明細書において(メタ)アクリル系単量体は、α位及び/またはβ位に水素原子かアルキル基(好ましくは、炭素数1~4のアルキル基)が結合したアクリル基を含む単量体の意味で使用し、該アルキル基は、水素原子の少なくとも一部が、ヒドロキシ基またはハロゲン基で置換されていてもよい。(メタ)アクリル系単量体は、好ましくはアクリル基又はメタクリル基を有する単量体を意味する。また(メタ)アクリル系単量体には(メタ)アクリル酸(すなわち遊離酸)およびその誘導体が含まれ、該誘導体には、エステル、塩、酸アミド等が含まれる。 In this specification, the term "(meth)acrylic monomer" refers to a monomer containing an acrylic group to which a hydrogen atom or an alkyl group (preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms) is bonded at the α-position and/or β-position, and the alkyl group may have at least a portion of the hydrogen atoms substituted with a hydroxyl group or a halogen group. The term "(meth)acrylic monomer" refers to a monomer preferably having an acrylic group or a methacrylic group. The term "(meth)acrylic monomer" also refers to (meth)acrylic acid (i.e., free acid) and its derivatives, which include esters, salts, acid amides, etc.
前記(メタ)アクリル系単量体としては、(メタ)アクリル酸エステルが好ましい。(メタ)アクリル酸エステルとしては、(メタ)アクリル酸のエステル結合の酸素原子に直鎖状、分岐状または環状の脂肪族炭化水素基や芳香族炭化水素基が結合した(メタ)アクリル酸エステルが挙げられる。 As the (meth)acrylic monomer, a (meth)acrylic acid ester is preferred. Examples of the (meth)acrylic acid ester include (meth)acrylic acid esters in which a linear, branched or cyclic aliphatic hydrocarbon group or aromatic hydrocarbon group is bonded to the oxygen atom of the ester bond of (meth)acrylic acid.
直鎖状または分岐状の脂肪族炭化水素基を有する(メタ)アクリル酸エステルとしては、(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)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸n-ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸sec-ブチル、(メタ)アクリル酸tert-ブチル、(メタ)アクリル酸ペンチル、(メタ)アクリル酸アミル、(メタ)アクリル酸イソアミル、(メタ)アクリル酸n-ヘキシル、(メタ)アクリル酸2-エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸へプチル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸ペンタデシル、(メタ)アクリル酸ヘキサデシル、(メタ)アクリル酸ヘプタデシル、(メタ)アクリル酸オクタデシル等の(メタ)アクリル酸アルキルが挙げられる。(メタ)アクリル酸アルキルのアルキル基は、C1-18アルキル基が好ましく、C1-12アルキル基がより好ましく、C1-6アルキル基がさらに好ましい。なお本明細書において、「C1-18」や「C1-12」との記載は、それぞれ「炭素数1~18」、「炭素数1~12」を意味する。 Examples of (meth)acrylic acid esters having a linear or branched aliphatic hydrocarbon group include alkyl (meth)acrylates such as methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, n-propyl (meth)acrylate, isopropyl (meth)acrylate, n-butyl (meth)acrylate, isobutyl (meth)acrylate, sec-butyl (meth)acrylate, tert-butyl (meth)acrylate, pentyl (meth)acrylate, amyl (meth)acrylate, isoamyl (meth)acrylate, n-hexyl (meth)acrylate, 2-ethylhexyl (meth)acrylate, heptyl (meth)acrylate, octyl (meth)acrylate, decyl (meth)acrylate, dodecyl (meth)acrylate, pentadecyl (meth)acrylate, hexadecyl (meth)acrylate, heptadecyl (meth)acrylate, and octadecyl (meth)acrylate. The alkyl group of the alkyl (meth)acrylate is preferably a C1-18 alkyl group, more preferably a C1-12 alkyl group, and even more preferably a C1-6 alkyl group. In this specification, the terms "C1-18" and "C1-12" mean "1 to 18 carbon atoms" and "1 to 12 carbon atoms," respectively.
環状の脂肪族炭化水素基を有する(メタ)アクリル酸エステルとしては、(メタ)アクリル酸シクロプロピル、(メタ)アクリル酸シクロブチル、(メタ)アクリル酸シクロペンチル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル等の(メタ)アクリル酸シクロアルキル;(メタ)アクリル酸イソボルニル等の架橋環式(メタ)アクリレート等が挙げられる。(メタ)アクリル酸シクロアルキルのシクロアルキル基は、C3-20シクロアルキル基が好ましく、C4-12シクロアルキル基がより好ましく、C5-10シクロアルキル基がさらに好ましい。 Examples of (meth)acrylic acid esters having a cyclic aliphatic hydrocarbon group include cycloalkyl (meth)acrylates such as cyclopropyl (meth)acrylate, cyclobutyl (meth)acrylate, cyclopentyl (meth)acrylate, and cyclohexyl (meth)acrylate; and crosslinked cyclic (meth)acrylates such as isobornyl (meth)acrylate. The cycloalkyl group of the cycloalkyl (meth)acrylate is preferably a C3-20 cycloalkyl group, more preferably a C4-12 cycloalkyl group, and even more preferably a C5-10 cycloalkyl group.
芳香族炭化水素基を有する(メタ)アクリル酸エステルとしては、(メタ)アクリル酸フェニル、(メタ)アクリル酸トリル、(メタ)アクリル酸キシリル、(メタ)アクリル酸ナフチル、(メタ)アクリル酸ビナフチル、(メタ)アクリル酸アントリル等の(メタ)アクリル酸アリール;(メタ)アクリル酸ベンジル等の(メタ)アクリル酸アラルキル;(メタ)アクリル酸フェノキシエチル等の(メタ)アクリル酸アリールオキシアルキル等が挙げられる。(メタ)アクリル酸アリールのアリール基は、C6-20アリール基が好ましく、C6-14アリール基がより好ましい。(メタ)アクリル酸アラルキルのアラルキル基は、C6-10アリールC1-4アルキル基が好ましい。(メタ)アクリル酸アリールオキシアルキルのアリールオキシアルキル基は、C6-10アリールオキシC1-4アルキル基が好ましく、フェノキシC1-4アルキル基がより好ましい。 Examples of (meth)acrylic acid esters having an aromatic hydrocarbon group include aryl (meth)acrylates such as phenyl (meth)acrylate, tolyl (meth)acrylate, xylyl (meth)acrylate, naphthyl (meth)acrylate, binaphthyl (meth)acrylate, and anthryl (meth)acrylate; aralkyl (meth)acrylates such as benzyl (meth)acrylate; and aryloxyalkyl (meth)acrylates such as phenoxyethyl (meth)acrylate. The aryl group of the aryl (meth)acrylate is preferably a C6-20 aryl group, and more preferably a C6-14 aryl group. The aralkyl group of the aralkyl (meth)acrylate is preferably a C6-10 aryl C1-4 alkyl group. The aryloxyalkyl group of the aryloxyalkyl (meth)acrylate is preferably a C6-10 aryloxy C1-4 alkyl group, and more preferably a phenoxy C1-4 alkyl group.
前記(メタ)アクリル酸エステルは、ヒドロキシ基、アミノ基、ハロゲン基、アルコキシ基、エポキシ基等の置換基を有していてもよい。特に直鎖状または分岐状の脂肪族炭化水素基を有する(メタ)アクリル酸エステルにおいて、脂肪族炭化水素基がヒドロキシ基、アミノ基、ハロゲン基、アルコキシ基、エポキシ基等を有することが好ましい。このような(メタ)アクリル酸エステルとしては、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシエチル等の(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキル;(メタ)アクリル酸クロロメチル、(メタ)アクリル酸2-クロロエチル等の(メタ)アクリル酸ハロゲン化アルキル;(メタ)アクリル酸2-メトキシエチル等の(メタ)アクリル酸アルコキシアルキル;(メタ)アクリル酸グリシジル等の(メタ)アクリル酸エポキシアルキル等が挙げられる。(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキルと(メタ)アクリル酸エポキシアルキルのアルキル基は、C1-12アルキル基が好ましく、C1-6アルキル基がより好ましい。(メタ)アクリル酸アルコキシアルキルのアルコキシアルキル基は、C1-12アルコキシC1-12アルキル基が好ましく、当該アルコキシ基はC1-6がより好ましく、当該アルキル基はC1-6がより好ましい。 The (meth)acrylic acid ester may have a substituent such as a hydroxy group, an amino group, a halogen group, an alkoxy group, or an epoxy group. In particular, in a (meth)acrylic acid ester having a linear or branched aliphatic hydrocarbon group, it is preferable that the aliphatic hydrocarbon group has a hydroxy group, an amino group, a halogen group, an alkoxy group, or an epoxy group. Examples of such (meth)acrylic acid esters include hydroxyalkyl (meth)acrylates such as 2-hydroxyethyl (meth)acrylate; alkyl halide (meth)acrylates such as chloromethyl (meth)acrylate and 2-chloroethyl (meth)acrylate; alkoxyalkyl (meth)acrylates such as 2-methoxyethyl (meth)acrylate; and epoxyalkyl (meth)acrylates such as glycidyl (meth)acrylate. The alkyl groups of the hydroxyalkyl (meth)acrylate and epoxyalkyl (meth)acrylate are preferably C1-12 alkyl groups, and more preferably C1-6 alkyl groups. The alkoxyalkyl group of the alkoxyalkyl (meth)acrylate is preferably a C1-12 alkoxy C1-12 alkyl group, more preferably a C1-6 alkoxy group, and more preferably a C1-6 alkyl group.
(メタ)アクリル系単量体としては、後述するプロトン性水素原子含有基を有する(メタ)アクリル系単量体A、(メタ)アクリル系単量体Bなどで例示する単量体も含まれる。 (Meth)acrylic monomers also include monomers exemplified as (meth)acrylic monomer A and (meth)acrylic monomer B having a protic hydrogen atom-containing group, which will be described later.
ポリマー鎖(B)は主鎖に環構造を有することが好ましい。すなわち、ポリマー鎖(B)は、ポリマー鎖(B)の主鎖に環構造を有する単位(b2)(以下、「環構造単位(b2)」と称する場合がある)を有することが好ましい。ポリマー鎖(B)が主鎖に環構造を有することで、フィルムの透明性や耐熱性を高めることができる。また、耐溶剤性、寸法安定性、表面硬度、接着性、酸素や水蒸気のバリヤ性、各種の光学特性の向上も期待できる。 It is preferable that the polymer chain (B) has a ring structure in the main chain. That is, it is preferable that the polymer chain (B) has a unit (b2) (hereinafter, sometimes referred to as "ring structure unit (b2)") having a ring structure in the main chain of the polymer chain (B). By having the polymer chain (B) have a ring structure in the main chain, the transparency and heat resistance of the film can be improved. In addition, improvements in solvent resistance, dimensional stability, surface hardness, adhesion, barrier properties against oxygen and water vapor, and various optical properties can also be expected.
ポリマー鎖(B)の主鎖の環構造は、(メタ)アクリル系単量体の一部または全部を環構造内に含んでいてもよく、(メタ)アクリル系単量体とは別に導入された環構造であってもよい。このようにポリマー鎖の主鎖に環構造を形成するのに必要な成分(環構造形成用単量体ともいう)を(メタ)アクリル系単量体の一部または全部を環構造内に含ませる場合には、例えば、隣接する(メタ)アクリル単位(b1)の2個のカルボン酸基を酸無水物化、イミド化などによって連結すればよい。また隣接する(メタ)アクリル単位(b1)のうち一方がヒドロキシ基及び/又はアミノ基を有する場合には、この一方の(メタ)アクリル単位(b1)のヒドロキシ基及び/又はアミノ基と他方の(メタ)アクリル単位(b1)のカルボン酸基とが縮合することでも、環構造を形成できる。環構造を(メタ)アクリル単位(b1)とは別に導入する場合は、例えば、(メタ)アクリル系単量体と、環構造内に重合性二重結合を有する単量体とを共重合すればよい。 The ring structure of the main chain of the polymer chain (B) may contain a part or all of the (meth)acrylic monomer in the ring structure, or may be a ring structure introduced separately from the (meth)acrylic monomer. In this way, when a component (also called a ring structure forming monomer) necessary for forming a ring structure in the main chain of the polymer chain is contained in the ring structure as a part or all of the (meth)acrylic monomer, for example, two carboxylic acid groups of adjacent (meth)acrylic units (b1) may be linked by acid anhydride conversion, imidization, etc. In addition, when one of the adjacent (meth)acrylic units (b1) has a hydroxy group and/or an amino group, the hydroxy group and/or amino group of this one (meth)acrylic unit (b1) and the carboxylic acid group of the other (meth)acrylic unit (b1) may be condensed to form a ring structure. When the ring structure is introduced separately from the (meth)acrylic unit (b1), for example, a (meth)acrylic monomer and a monomer having a polymerizable double bond in the ring structure may be copolymerized.
環構造は、4員環構造、5員環構造、6員環構造、7員環構造、8員環構造等のいずれでもよく、好ましくは5員環構造または6員環構造である。 The ring structure may be any of a 4-membered ring structure, a 5-membered ring structure, a 6-membered ring structure, a 7-membered ring structure, an 8-membered ring structure, etc., and is preferably a 5-membered ring structure or a 6-membered ring structure.
環構造としては、樹脂組成物の耐熱性の観点から、ラクトン環構造、ラクタム環構造、環状イミド構造(例えば、スクシンイミド構造、グルタルイミド構造等)、環状無水物構造(例えば、無水コハク酸構造、無水グルタル酸構造等)等が好ましく挙げられる。これらの環構造は、ポリマー鎖(B)の主鎖に1種のみ含まれていてもよく、2種以上含まれていてもよい。これらの中でも、環状イミド構造であることが好ましく、スクシンイミド構造であることがより好ましい。 From the viewpoint of the heat resistance of the resin composition, preferred examples of the ring structure include a lactone ring structure, a lactam ring structure, a cyclic imide structure (e.g., a succinimide structure, a glutarimide structure, etc.), a cyclic anhydride structure (e.g., a succinic anhydride structure, a glutaric anhydride structure, etc.), etc. The main chain of the polymer chain (B) may contain only one type of these ring structures, or two or more types. Among these, a cyclic imide structure is preferred, and a succinimide structure is more preferred.
ポリマー鎖(B)が主鎖の環構造としてラクトン環構造又はラクタム環構造を有する場合、ラクトン環構造又はラクタム環構造の環員数は特に限定されず、例えば4員環から8員環のいずれかであればよい。なお、環構造の安定性に優れる点から、ラクトン環構造又はラクタム環構造は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。 When the polymer chain (B) has a lactone ring structure or a lactam ring structure as the ring structure of the main chain, the number of ring members of the lactone ring structure or the lactam ring structure is not particularly limited, and may be, for example, any of a 4-membered ring to an 8-membered ring. From the viewpoint of excellent stability of the ring structure, the lactone ring structure or the lactam ring structure is preferably a 5-membered ring or a 6-membered ring, and more preferably a 6-membered ring.
ラクトン環構造としては、例えば特開2004-168882号公報に開示される構造等が挙げられるが、ラクトン環構造の導入が容易であること、具体的には、前駆体(ラクトン環化前の重合体)の重合収率が高いこと、前駆体の環化縮合反応におけるラクトン環含有率を高めることができること、(メタ)アクリレート由来の単位を有する重合体を前駆体にできることなどの理由から、下記式(1a)で表される構造が好ましく示される。またラクタム環構造としては、下記式(1b)で表される構造が好ましく示される。下記式(1a)又は下記式(1b)において、R1、R2およびR3は、それぞれ独立して水素原子または置換基を表す。 Examples of lactone ring structures include those disclosed in JP-A-2004-168882, but a structure represented by the following formula (1a) is preferred because it is easy to introduce a lactone ring structure, specifically, because the polymerization yield of the precursor (polymer before lactone cyclization) is high, it is possible to increase the lactone ring content in the cyclization condensation reaction of the precursor, and it is possible to prepare a polymer having a unit derived from (meth)acrylate as the precursor. Furthermore, a structure represented by the following formula (1b) is preferred as the lactam ring structure. In formula (1a) or formula (1b), R 1 , R 2 and R 3 each independently represent a hydrogen atom or a substituent.
式(1a)、式(1b)のR1、R2およびR3の置換基としては、炭化水素基等の有機残基が挙げられ、例えば、置換基を有していてもよいC1-20の炭化水素基等が挙げられる。当該炭化水素基としては、飽和または不飽和の直鎖状、分岐状または環状の脂肪族炭化水素基や芳香族炭化水素基が挙げられる。脂肪族炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基等のC1-20アルキル基(好ましくはC1-10のアルキル基であり、より好ましくはC1-6のアルキル基);エテニル基、プロペニル基等のC2-20アルケニル基(好ましくはC2-10のアルケニル基であり、より好ましくはC2-6のアルケニル基);シクロペンチル基、シクロヘキシル基等のC3-20シクロアルキル基(好ましくはC4-12のシクロアルキル基であり、より好ましくはC5-8のシクロアルキル基)等が挙げられる。芳香族炭化水素基としては、例えば、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、ビフェニル基等のC6-20アリール基(好ましくはC6-14のアリール基であり、より好ましくはC6-10のアリール基);ベンジル基、フェニルエチル基等のC7-20アラルキル基(好ましくはC7-15のアラルキル基であり、より好ましくはC7-11のアラルキル基)等が挙げられる。これらの炭化水素基は酸素原子やハロゲン原子を含んでいてもよく、具体的には、炭化水素基の有する水素原子の1つ以上が、ヒドロキシ基、カルボキシ基、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。 Substituents of R 1 , R 2 and R 3 in formula (1a) and formula (1b) include organic residues such as hydrocarbon groups, for example, C1-20 hydrocarbon groups which may have a substituent. Examples of the hydrocarbon groups include saturated or unsaturated linear, branched or cyclic aliphatic hydrocarbon groups and aromatic hydrocarbon groups. Examples of the aliphatic hydrocarbon groups include C1-20 alkyl groups such as methyl, ethyl, n-propyl and isopropyl groups (preferably C1-10 alkyl groups, more preferably C1-6 alkyl groups); C2-20 alkenyl groups such as ethenyl and propenyl groups (preferably C2-10 alkenyl groups, more preferably C2-6 alkenyl groups); and C3-20 cycloalkyl groups such as cyclopentyl and cyclohexyl groups (preferably C4-12 cycloalkyl groups, more preferably C5-8 cycloalkyl groups). Examples of aromatic hydrocarbon groups include C6-20 aryl groups such as phenyl, tolyl, xylyl, naphthyl, and biphenyl (preferably a C6-14 aryl group, more preferably a C6-10 aryl group), and C7-20 aralkyl groups such as benzyl and phenylethyl (preferably a C7-15 aralkyl group, more preferably a C7-11 aralkyl group). These hydrocarbon groups may contain oxygen atoms or halogen atoms, and specifically, one or more of the hydrogen atoms of the hydrocarbon group may be substituted with at least one group selected from a hydroxy group, a carboxy group, an ether group, and an ester group.
式(1a)のラクトン環構造又は式(1b)のラクタム環構造において、耐熱性に優れた樹脂組成物を得ることが容易な点から、R1およびR2はそれぞれ独立して水素原子またはC1-20アルキル基であり、R3は水素原子またはメチル基であることが好ましく、R1およびR2はそれぞれ独立して水素原子またはメチル基であり、R3は水素原子またはメチル基であることがより好ましい。 In the lactone ring structure of formula (1a) or the lactam ring structure of formula (1b), from the viewpoint of facilitating the production of a resin composition having excellent heat resistance, it is preferable that R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom or a C1-20 alkyl group and R 3 is a hydrogen atom or a methyl group, and it is more preferable that R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom or a methyl group and R 3 is a hydrogen atom or a methyl group.
(メタ)アクリル系単量体A由来の単位のヒドロキシ基及び/又はアミノ基と、該(メタ)アクリル系単量体A由来の単位に隣接する(メタ)アクリル酸エステル由来の単位のエステル基とを環化縮合することにより、ラクトン環構造及び/又はラクタム環構造をポリマー鎖(B)に導入することができる。重合成分として、ヒドロキシ基及び/又はアミノ基を有する(メタ)アクリル系単量体Aは必須であり、(メタ)アクリル系単量体Bは前記単量体Aを包含する。単量体Bは単量体Aと一致していてもよいし、一致しなくてもよい。単量体Bが単量体Aと一致するときには、単量体Aの単独重合となる。 A lactone ring structure and/or lactam ring structure can be introduced into the polymer chain (B) by cyclization condensation of the hydroxy group and/or amino group of the unit derived from (meth)acrylic monomer A with the ester group of the unit derived from (meth)acrylic acid ester adjacent to the unit derived from the (meth)acrylic monomer A. As a polymerization component, the (meth)acrylic monomer A having a hydroxy group and/or amino group is essential, and the (meth)acrylic monomer B includes the monomer A. The monomer B may or may not be the same as the monomer A. When the monomer B is the same as the monomer A, the result is a homopolymerization of the monomer A.
(メタ)アクリル系単量体Aとしてはヒドロキシ基を有する(メタ)アクリル系単量体A1やアミノ基を有する(メタ)アクリル系単量体A2などが挙げられる。 Examples of (meth)acrylic monomer A include (meth)acrylic monomer A1 having a hydroxy group and (meth)acrylic monomer A2 having an amino group.
ヒドロキシ基を有する(メタ)アクリル系単量体A1としては、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、2-(ヒドロキシメチル)アクリル酸アルキル(例えば、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-(ヒドロキシメチル)アクリル酸イソプロピル、2-(ヒドロキシメチル)アクリル酸n-ブチル、2-(ヒドロキシメチル)アクリル酸t-ブチル)、2-(ヒドロキシエチル)アクリル酸アルキル(例えば、2-(ヒドロキシエチル)アクリル酸メチル、2-(ヒドロキシエチル)アクリル酸エチル)等が挙げられ、好ましくは、ヒドロキシアリル部位を有する単量体である2-(ヒドロキシメチル)アクリル酸や2-(ヒドロキシメチル)アクリル酸アルキルが挙げられる。特に好ましくは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)アクリル酸エチルが示される。 Examples of the (meth)acrylic monomer A1 having a hydroxy group include 2-(hydroxymethyl)acrylic acid, 2-(hydroxyethyl)acrylic acid, alkyl 2-(hydroxymethyl)acrylates (e.g., methyl 2-(hydroxymethyl)acrylate, ethyl 2-(hydroxymethyl)acrylate, isopropyl 2-(hydroxymethyl)acrylate, n-butyl 2-(hydroxymethyl)acrylate, t-butyl 2-(hydroxymethyl)acrylate), alkyl 2-(hydroxyethyl)acrylates (e.g., methyl 2-(hydroxyethyl)acrylate, ethyl 2-(hydroxyethyl)acrylate), and the like. Preferred are 2-(hydroxymethyl)acrylic acid and alkyl 2-(hydroxymethyl)acrylates, which are monomers having a hydroxyallyl moiety. Particularly preferred are methyl 2-(hydroxymethyl)acrylate and ethyl 2-(hydroxymethyl)acrylate.
アミノ基を有する(メタ)アクリル系単量体A2としては、前記単量体A1のヒドロキシ基がアミノ基に変わった化合物が例示できる。ポリマー鎖(B)がラクトン環構造及び/またはラクタム環構造である場合、(メタ)アクリル系単量体Aが環構造形成用単量体となる。 An example of the (meth)acrylic monomer A2 having an amino group is a compound in which the hydroxy group of the monomer A1 is replaced with an amino group. When the polymer chain (B) has a lactone ring structure and/or a lactam ring structure, the (meth)acrylic monomer A serves as a ring structure-forming monomer.
(メタ)アクリル系単量体Bとしては、ビニル基とエステル基またはカルボキシ基とを有する単量体が好ましく、例えば、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸アルキル(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-ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸t-ブチル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル等)、(メタ)アクリル酸アリール(例えば、(メタ)アクリル酸フェニル、(メタ)アクリル酸ベンジル等)、2-(ヒドロキシアルキル)アクリル酸アルキル(例えば、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)アクリル酸エチル等の2-(ヒドロキシメチル)アクリル酸アルキル、2-(ヒドロキシエチル)アクリル酸メチル等の2-(ヒドロキシエチル)アクリル酸アルキル)等が挙げられる。 As the (meth)acrylic monomer B, a monomer having a vinyl group and an ester group or a carboxy group is preferred, and examples thereof include (meth)acrylic acid, alkyl (meth)acrylates (e.g., methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, n-butyl (meth)acrylate, isobutyl (meth)acrylate, t-butyl (meth)acrylate, cyclohexyl (meth)acrylate, etc.), aryl (meth)acrylates (e.g., phenyl (meth)acrylate, benzyl (meth)acrylate, etc.), 2-(hydroxyalkyl)alkyl acrylates (e.g., 2-(hydroxymethyl)alkyl acrylates such as methyl 2-(hydroxymethyl)acrylate and ethyl 2-(hydroxymethyl)acrylate, and 2-(hydroxyethyl)alkyl acrylates such as methyl 2-(hydroxymethyl)acrylate and ethyl 2-(hydroxymethyl)acrylate).
ポリマー鎖(B)は、式(1a)又は式(1b)で表されるラクトン環構造又はラクタム環構造を1種のみ有していてもよく、2種以上有していてもよい。 The polymer chain (B) may have only one type of lactone ring structure or lactam ring structure represented by formula (1a) or formula (1b), or may have two or more types.
ポリマー鎖(B)が主鎖の環構造として無水コハク酸構造(すなわち無水マレイン酸単量体に由来する構造)またはスクシンイミド構造(すなわちマレイミド単量体に由来する構造)を有する場合、無水コハク酸構造またはスクシンイミド構造としては、下記式(2)で表される構造が好ましく示される。下記式(2)において、R4およびR5は、それぞれ独立して水素原子またはメチル基を表し、R6は水素原子または置換基を表し、X1は酸素原子または窒素原子を表し、X1が酸素原子のときn1=0であり、X1が窒素原子のときn1=1である。 When the polymer chain (B) has a succinic anhydride structure (i.e., a structure derived from a maleic anhydride monomer) or a succinimide structure (i.e., a structure derived from a maleimide monomer) as a ring structure of the main chain, the succinic anhydride structure or the succinimide structure is preferably a structure represented by the following formula (2): In the following formula (2), R4 and R5 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group, R6 represents a hydrogen atom or a substituent, X1 represents an oxygen atom or a nitrogen atom, n1=0 when X1 is an oxygen atom, and n1=1 when X1 is a nitrogen atom.
式(2)のR6の置換基としては、炭化水素基等の有機残基が挙げられ、例えば、置換基を有していてもよいC1-20の炭化水素基が挙げられる。当該炭化水素基としては、飽和または不飽和の直鎖状、分岐状または環状の脂肪族炭化水素基や芳香族炭化水素基が挙げられる。脂肪族炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基等のC1-20アルキル基(好ましくはC1-10のアルキル基であり、より好ましくはC1-6のアルキル基);エテニル基、プロペニル基等のC2-20アルケニル基(好ましくはC2-10のアルケニル基であり、より好ましくはC2-6のアルケニル基);シクロペンチル基、シクロヘキシル基等のC3-20シクロアルキル基(好ましくはC4-12のシクロアルキル基であり、より好ましくはC5-8のシクロアルキル基)等が挙げられる。芳香族炭化水素基としては、例えば、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、ビフェニル基等のC6-20アリール基(好ましくはC6-14のアリール基であり、より好ましくはC6-10のアリール基);ベンジル基、フェニルエチル基等のC7-20アラルキル基(好ましくはC7-15のアラルキル基であり、より好ましくはC7-11のアラルキル基)等が挙げられる。これらの炭化水素基は、ハロゲン等の置換基を有していてもよい。 The substituent of R 6 in formula (2) may be an organic residue such as a hydrocarbon group, for example a C1-20 hydrocarbon group which may have a substituent. The hydrocarbon group may be a saturated or unsaturated linear, branched or cyclic aliphatic hydrocarbon group or an aromatic hydrocarbon group. The aliphatic hydrocarbon group may be, for example, a C1-20 alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, or an isopropyl group (preferably a C1-10 alkyl group, more preferably a C1-6 alkyl group); a C2-20 alkenyl group such as an ethenyl group or a propenyl group (preferably a C2-10 alkenyl group, more preferably a C2-6 alkenyl group); a C3-20 cycloalkyl group such as a cyclopentyl group or a cyclohexyl group (preferably a C4-12 cycloalkyl group, more preferably a C5-8 cycloalkyl group); and the like. Examples of aromatic hydrocarbon groups include C6-20 aryl groups such as phenyl, tolyl, xylyl, naphthyl, and biphenyl (preferably a C6-14 aryl group, more preferably a C6-10 aryl group), and C7-20 aralkyl groups such as benzyl and phenylethyl (preferably a C7-15 aralkyl group, more preferably a C7-11 aralkyl group). These hydrocarbon groups may have a substituent such as a halogen.
X1が酸素原子のとき、式(2)により示される環構造は無水コハク酸構造となる。無水コハク酸構造は、例えば、無水マレイン酸と(メタ)アクリル系単量体(例えば、(メタ)アクリル酸エステル等)とを共重合することによって、ポリマー鎖(B)に導入することができる。ポリマー鎖(B)が無水コハク酸構造を有する場合、無水マレイン酸が環構造形成用単量体となる。 When X1 is an oxygen atom, the ring structure represented by formula (2) becomes a succinic anhydride structure. The succinic anhydride structure can be introduced into the polymer chain (B) by, for example, copolymerizing maleic anhydride with a (meth)acrylic monomer (e.g., (meth)acrylic acid ester, etc.). When the polymer chain (B) has a succinic anhydride structure, maleic anhydride becomes a ring structure-forming monomer.
X1が窒素原子のとき、式(2)により示される環構造はスクシンイミド構造となる。スクシンイミド構造は、例えば、N-置換マレイミドと(メタ)アクリル系単量体(例えば、(メタ)アクリル酸エステル)とを共重合することによって、ポリマー鎖(B)に導入することができる。スクシンイミド構造としては、例えば、N位が無置換のスクシンイミド構造、N-メチルスクシンイミド構造、N-エチルスクシンイミド構造、N-シクロヘキシルスクシンイミド構造、N-フェニルスクシンイミド構造、N-ナフチルスクシンイミド構造、N-ベンジルスクシンイミド構造等が挙げられる。また、スクシンイミド構造を与えるマレイミドとしては、N位が無置換のマレイミド、N-メチルマレイミド、N-エチルマレイミド、N-シクロヘキシルマレイミド、N-フェニルマレイミド、N-ナフチルマレイミド、N-ベンジルマレイミド等を用いることができ、N-シクロヘキシルマレイミド及びN-フェニルマレイミドからなる群より選ばれる少なくとも1種であることが好ましい。ポリマー鎖(B)がスクシンイミド構造を有する場合、N-置換マレイミドが環構造形成用単量体となる。 When X1 is a nitrogen atom, the ring structure represented by formula (2) becomes a succinimide structure. The succinimide structure can be introduced into the polymer chain (B) by, for example, copolymerizing an N-substituted maleimide with a (meth)acrylic monomer (e.g., a (meth)acrylic acid ester). Examples of the succinimide structure include a succinimide structure unsubstituted at the N-position, an N-methylsuccinimide structure, an N-ethylsuccinimide structure, an N-cyclohexylsuccinimide structure, an N-phenylsuccinimide structure, an N-naphthylsuccinimide structure, and an N-benzylsuccinimide structure. As the maleimide that gives the succinimide structure, there can be used maleimide unsubstituted at the N-position, N-methylmaleimide, N-ethylmaleimide, N-cyclohexylmaleimide, N-phenylmaleimide, N-naphthylmaleimide, N-benzylmaleimide, etc., and at least one selected from the group consisting of N-cyclohexylmaleimide and N-phenylmaleimide is preferable. When the polymer chain (B) has a succinimide structure, the N-substituted maleimide serves as a ring structure-forming monomer.
X1が窒素原子であるスクシンイミド構造をポリマー鎖(B)が有する場合、耐熱性に優れた樹脂組成物を得ることが容易な点から、R4およびR5は水素原子であり、R6はC3-20シクロアルキル基またはC6-20芳香族基(アリール基、アラルキル基等)であることが好ましく、R4およびR5は水素原子であり、R6はシクロヘキシル基またはフェニル基であることがより好ましい。 When the polymer chain (B) has a succinimide structure in which X1 is a nitrogen atom, from the viewpoint of easiness in obtaining a resin composition excellent in heat resistance, it is preferable that R4 and R5 are hydrogen atoms and R6 is a C3-20 cycloalkyl group or a C6-20 aromatic group (an aryl group, an aralkyl group, etc.), and it is more preferable that R4 and R5 are hydrogen atoms and R6 is a cyclohexyl group or a phenyl group.
ポリマー鎖(B)は、式(2)で表される環構造を1種のみ有していてもよく、2種以上有していてもよい。 The polymer chain (B) may have only one type of ring structure represented by formula (2), or may have two or more types.
ポリマー鎖(B)が主鎖の環構造としてグルタルイミド構造または無水グルタル酸構造を有する場合、グルタルイミド構造または無水グルタル酸構造としては、下記式(3)で表される構造が好ましく示される。下記式(3)において、R7およびR8は、それぞれ独立して水素原子またはアルキル基を表し、R9は水素原子または置換基を表し、X2は酸素原子または窒素原子を表し、X2が酸素原子のときn2=0であり、X2が窒素原子のときn2=1である。 When the polymer chain (B) has a glutarimide structure or a glutaric anhydride structure as a ring structure of the main chain, the glutarimide structure or the glutaric anhydride structure is preferably a structure represented by the following formula (3): In the following formula (3), R7 and R8 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group, R9 represents a hydrogen atom or a substituent, X2 represents an oxygen atom or a nitrogen atom, n2=0 when X2 is an oxygen atom, and n2=1 when X2 is a nitrogen atom.
式(3)中、R7およびR8のアルキル基としては、直鎖状または分岐状のアルキル基が好ましく挙げられ、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、n-ペンチル基、イソペンチル基、n-ヘキシル基、イソへキシル基、n-ヘプチル基、イソヘプチル基、n-オクチル基、2-エチルヘキシル基等のC1-8アルキル基等が挙げられる。なお、耐熱性に優れた樹脂組成物を得ることが容易な点から、R7およびR8は、それぞれ独立して水素原子またはC1-4アルキル基が好ましく、水素原子またはメチル基がより好ましい。 In formula (3), the alkyl group of R 7 and R 8 is preferably a linear or branched alkyl group, such as a C1-8 alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a tert-butyl group, an n-pentyl group, an isopentyl group, an n-hexyl group, an isohexyl group, an n-heptyl group, an isoheptyl group, an n-octyl group, or a 2-ethylhexyl group. From the viewpoint of easiness in obtaining a resin composition having excellent heat resistance, R 7 and R 8 are each preferably independently a hydrogen atom or a C1-4 alkyl group, and more preferably a hydrogen atom or a methyl group.
式(3)のR9の置換基としては、炭化水素基等の有機残基が挙げられ、例えば、置換基を有していてもよいC1-20の炭化水素基が挙げられる。当該炭化水素基としては、飽和または不飽和の直鎖状、分岐状または環状の脂肪族炭化水素基や芳香族炭化水素基が挙げられる。脂肪族炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基等のC1-20アルキル基(好ましくはC1-10のアルキル基であり、より好ましくはC1-6のアルキル基);エテニル基、プロペニル基等のC2-20アルケニル基(好ましくはC2-10のアルケニル基であり、より好ましくはC2-6のアルケニル基);シクロペンチル基、シクロヘキシル基等のC3-20シクロアルキル基(好ましくはC4-12のシクロアルキル基であり、より好ましくはC5-8のシクロアルキル基)等が挙げられる。芳香族炭化水素基としては、例えば、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、ビフェニル基等のC6-20アリール基(好ましくはC6-14のアリール基であり、より好ましくはC6-10のアリール基);ベンジル基、フェニルエチル基等のC7-20アラルキル基(好ましくはC7-15のアラルキル基であり、より好ましくはC7-11のアラルキル基)等が挙げられる。これらの炭化水素基は、ハロゲン等の置換基を有していてもよい。これらの中でも、耐熱性に優れた樹脂組成物を得ることが容易な点から、R9は、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、またはアラルキル基であることが好ましく、メチル基、シクロヘキシル基、フェニル基、またはトリル基がより好ましい。 The substituent of R 9 in formula (3) may be an organic residue such as a hydrocarbon group, for example a C1-20 hydrocarbon group which may have a substituent. The hydrocarbon group may be a saturated or unsaturated linear, branched or cyclic aliphatic hydrocarbon group or an aromatic hydrocarbon group. The aliphatic hydrocarbon group may be, for example, a C1-20 alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, or an isopropyl group (preferably a C1-10 alkyl group, more preferably a C1-6 alkyl group); a C2-20 alkenyl group such as an ethenyl group or a propenyl group (preferably a C2-10 alkenyl group, more preferably a C2-6 alkenyl group); a C3-20 cycloalkyl group such as a cyclopentyl group or a cyclohexyl group (preferably a C4-12 cycloalkyl group, more preferably a C5-8 cycloalkyl group); and the like. Examples of aromatic hydrocarbon groups include C6-20 aryl groups such as phenyl, tolyl, xylyl, naphthyl, and biphenyl (preferably C6-14 aryl, and more preferably C6-10 aryl); and C7-20 aralkyl groups such as benzyl and phenylethyl (preferably C7-15 aralkyl, and more preferably C7-11 aralkyl). These hydrocarbon groups may have a substituent such as a halogen. Among these, R 9 is preferably an alkyl group , a cycloalkyl group, an aryl group, or an aralkyl group, and more preferably a methyl group, a cyclohexyl group, a phenyl group, or a tolyl group, in terms of easiness in obtaining a resin composition having excellent heat resistance.
X2が酸素原子のとき、式(3)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、隣接する(メタ)アクリル系単量体由来の単位の2個のカルボン酸基を酸無水物化することにより、ポリマー鎖(B)に導入することができる。 When X2 is an oxygen atom, the ring structure represented by formula (3) becomes a glutaric anhydride structure. The glutaric anhydride structure can be introduced into the polymer chain (B) by, for example, converting two carboxylic acid groups of adjacent units derived from a (meth)acrylic monomer into acid anhydrides.
X2が窒素原子のとき、式(3)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、隣接する(メタ)アクリル系単量体由来の単位の2個のカルボン酸基をイミド化したり、隣接する(メタ)アクリル酸アミド由来の単位のアミド基と(メタ)アクリル酸エステル由来の単位のエステル基とを環化縮合することにより、ポリマー鎖(B)に導入することができる。ポリマー鎖(B)がグルタルイミド構造を有する場合、(メタ)アクリル系単量体が環構造形成用単量体となる。 When X2 is a nitrogen atom, the ring structure represented by formula (3) becomes a glutarimide structure. The glutarimide structure can be introduced into the polymer chain (B) by, for example, imidizing two carboxylic acid groups of adjacent units derived from a (meth)acrylic monomer, or by cyclizing and condensing an amide group of adjacent units derived from a (meth)acrylic acid amide and an ester group of adjacent units derived from a (meth)acrylic acid ester. When the polymer chain (B) has a glutarimide structure, the (meth)acrylic monomer becomes a monomer for forming a ring structure.
式(3)の環構造において、X2が窒素原子であるグルタルイミド構造を有する場合、耐熱性に優れた樹脂組成物を得ることが容易な点から、R7およびR8はそれぞれ独立して水素原子またはメチル基であり、R9は、メチル基、シクロヘキシル基、フェニル基、またはトリル基であることがさらに好ましく、R7およびR8はそれぞれ独立して水素原子またはメチル基であり、R9はシクロヘキシル基またはフェニル基であることが特に好ましい。 In the ring structure of formula (3), when the glutarimide structure is one in which X2 is a nitrogen atom, it is more preferable that R7 and R8 are each independently a hydrogen atom or a methyl group, and R9 is a methyl group, a cyclohexyl group, a phenyl group, or a tolyl group, in terms of ease of obtaining a resin composition having excellent heat resistance, and it is particularly preferable that R7 and R8 are each independently a hydrogen atom or a methyl group, and R9 is a cyclohexyl group or a phenyl group.
ポリマー鎖(B)は、式(3)で表される環構造を1種のみ有していてもよく、2種以上有していてもよい。 The polymer chain (B) may have only one type of ring structure represented by formula (3), or may have two or more types.
上記に説明した環構造のうち、樹脂組成物に良好な表面硬度、耐溶剤性、接着性、バリヤ特性、光学特性が付与される観点から、ポリマー鎖(B)の環構造単位(b2)は、ラクトン環構造および/またはスクシンイミド構造(マレイミド単量体由来の構造)を含むことが好ましく、スクシンイミド構造を含むことがより好ましい。 Of the ring structures described above, from the viewpoint of imparting good surface hardness, solvent resistance, adhesion, barrier properties, and optical properties to the resin composition, it is preferable that the ring structural unit (b2) of the polymer chain (B) contains a lactone ring structure and/or a succinimide structure (a structure derived from a maleimide monomer), and it is more preferable that it contains a succinimide structure.
ポリマー鎖(B)中の主鎖の環構造単位(b2)の含有割合は特に限定されないが、ポリマー鎖(B)中、環構造単位(b2)の含有割合は3質量%以上が好ましく、5質量%以上がより好ましく、10質量%以上がさらに好ましく、また40質量%以下が好ましく、30質量%以下がより好ましく、20質量%以下がさらに好ましい。このように主鎖の環構造単位(b2)の含有割合を調整することにより、樹脂組成物に耐熱性と機械的強度の両方をバランス良く付与することができる。また、ポリマー鎖(B)中の主鎖の環構造により、正の配向複屈折が発現しやすくなるため、ポリマー鎖(B)の組成やポリマー鎖(A)の量やフィルムの延伸の程度によってはNZ係数が1以上となる場合がある。なお、ここで説明した環構造単位(b2)の含有割合は、ポリマー鎖(B)の主鎖に含まれる環構造を有する単位の含有率を意味し、例えば上記式(1)~(3)で表される構造の含有割合を意味する。 The content ratio of the ring structure unit (b2) in the main chain in the polymer chain (B) is not particularly limited, but the content ratio of the ring structure unit (b2) in the polymer chain (B) is preferably 3% by mass or more, more preferably 5% by mass or more, even more preferably 10% by mass or more, and preferably 40% by mass or less, more preferably 30% by mass or less, and even more preferably 20% by mass or less. By adjusting the content ratio of the ring structure unit (b2) in the main chain in this way, it is possible to impart a good balance between heat resistance and mechanical strength to the resin composition. In addition, since the ring structure of the main chain in the polymer chain (B) makes it easier to develop positive orientation birefringence, the NZ coefficient may be 1 or more depending on the composition of the polymer chain (B), the amount of the polymer chain (A), and the degree of stretching of the film. The content ratio of the ring structure unit (b2) described here means the content ratio of units having a ring structure contained in the main chain of the polymer chain (B), and means, for example, the content ratio of the structures represented by the above formulas (1) to (3).
ポリマー鎖(B)は、前記(メタ)アクリル系単量体と共重合可能なビニル単量体由来の単位(b3)をさらに有していてもよい。(メタ)アクリル系単量体と共重合可能なビニル単量体は、重合性二重結合を有する化合物であれば特に限定されず、例えば、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステル;スチレン、ビニルトルエン、メトキシスチレン、α-メチルスチレン、2-ビニルピリジン等の芳香族ビニル化合物;ビニルトリメトキシシラン、γ-(メタ)アクリロイルオキシプロピルメトキシシラン等のビニルシラン等が挙げられる。例えば、ポリマー鎖(B)が芳香族ビニル単量体由来の単位を有していれば、樹脂組成物の屈折率や位相差特性を調整することが容易になる。芳香族ビニル単量体の詳細は、ポリマー鎖(A)の芳香族ビニル単量体の説明が参照される。なお、ポリマー鎖(B)が2種以上の単量体成分から形成されるものである場合、ポリマー鎖(B)はランダム共重合体であることが好ましい。 The polymer chain (B) may further have a unit (b3) derived from a vinyl monomer copolymerizable with the (meth)acrylic monomer. The vinyl monomer copolymerizable with the (meth)acrylic monomer is not particularly limited as long as it is a compound having a polymerizable double bond, and examples thereof include vinyl esters such as vinyl acetate and vinyl propionate; aromatic vinyl compounds such as styrene, vinyl toluene, methoxystyrene, α-methylstyrene, and 2-vinylpyridine; and vinyl silanes such as vinyl trimethoxysilane and γ-(meth)acryloyloxypropyl methoxysilane. For example, if the polymer chain (B) has a unit derived from an aromatic vinyl monomer, it becomes easy to adjust the refractive index and phase difference characteristics of the resin composition. For details of the aromatic vinyl monomer, see the description of the aromatic vinyl monomer of the polymer chain (A). In addition, when the polymer chain (B) is formed from two or more types of monomer components, it is preferable that the polymer chain (B) is a random copolymer.
前記(メタ)アクリル系単量体と共重合可能なビニル単量体由来の単位(b3)は、ポリマー鎖(B)100質量部中、例えば、15~50質量部であることが好ましく、20~40質量部であることがより好ましく、20~30質量部であることがさらに好ましい。 The amount of the units (b3) derived from the vinyl monomer copolymerizable with the (meth)acrylic monomer is, for example, preferably 15 to 50 parts by mass, more preferably 20 to 40 parts by mass, and even more preferably 20 to 30 parts by mass, per 100 parts by mass of the polymer chain (B).
本発明で用いられる樹脂組成物は、ポリマー鎖(A)及びポリマー鎖(B)を含む共重合体(P)を含有することが好ましい。また、共重合体(P)は、ジエンおよび/またはオレフィン由来の単位を有する重合体ブロック(a1)と芳香族ビニル単量体由来の単位を有する重合体ブロック(a2)を有するポリマー鎖(A)と、(メタ)アクリル系単量体由来の単位(b1)を有するポリマー鎖(B)とを有することがより好ましい。共重合体(P)において、ポリマー鎖(B)はポリマー鎖(A)にグラフトしていることが好ましく、ポリマー鎖(B)は、ポリマー鎖(A)の重合体ブロック(a1)にグラフトしていることがより好ましく、ポリマー鎖(B)が、重合体ブロック(a1)のジエンおよび/またはオレフィン由来の単位に結合していることが最も好ましい。また、共重合体(P)に含まれるポリマー鎖(A)は、トリブロック共重合体であってもよく、マルチブロック共重合体であってもよく、ラジアルブロック共重合体であってもよいが、共重合体(P)中へのポリマー鎖(B)の導入のしやすさという観点からは、共重合体(P)に含まれるポリマー鎖(A)はトリブロック共重合体であることが好ましい。なお、国際純正応用化学連合(IUPAC)高分子命名法委員会による高分子科学の基本的術語の用語集によると、グラフト高分子とは、「ある高分子中に側鎖として主鎖に結合した1種または数種のブロックがあり、しかもこれらの側鎖が主鎖とは異なる構成(化学構造)上または配置上の特徴をもつ場合、この高分子をグラフト高分子という。」と説明されている。グラフト共重合体は、連鎖移動反応法、高分子開始剤法、カップリング法、マクロモノマー法、表面グラフト法等の公知の製造方法により得ることができ、これらの方法から1つのみを採用してもよく、複数を組み合わせて用いてもよい。これらの方法の詳細は、日本化学会編、化学便覧(応用化学編)第6版を参考にできる。 The resin composition used in the present invention preferably contains a copolymer (P) containing a polymer chain (A) and a polymer chain (B). In addition, it is more preferable that the copolymer (P) has a polymer chain (A) having a polymer block (a1) having a unit derived from a diene and/or olefin and a polymer block (a2) having a unit derived from an aromatic vinyl monomer, and a polymer chain (B) having a unit derived from a (meth)acrylic monomer (b1). In the copolymer (P), it is preferable that the polymer chain (B) is grafted to the polymer chain (A), it is more preferable that the polymer chain (B) is grafted to the polymer block (a1) of the polymer chain (A), and it is most preferable that the polymer chain (B) is bonded to the unit derived from a diene and/or olefin of the polymer block (a1). The polymer chain (A) contained in the copolymer (P) may be a triblock copolymer, a multiblock copolymer, or a radial block copolymer. However, from the viewpoint of ease of introduction of the polymer chain (B) into the copolymer (P), the polymer chain (A) contained in the copolymer (P) is preferably a triblock copolymer. According to the glossary of basic terms in polymer science by the International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) Polymer Nomenclature Commission, a graft polymer is described as "a polymer having one or more blocks bonded to the main chain as side chains, and these side chains have different constitutional (chemical structure) or arrangement characteristics from the main chain." The graft copolymer can be obtained by known manufacturing methods such as the chain transfer reaction method, the polymer initiator method, the coupling method, the macromonomer method, and the surface graft method. Only one of these methods may be adopted, or a combination of multiple methods may be used. For details of these methods, refer to the 6th edition of the Chemical Handbook (Applied Chemistry Edition) edited by the Chemical Society of Japan.
ポリマー鎖(B)が、重合体ブロック(a1)のジエンおよび/またはオレフィン由来の単位に結合している場合、ポリマー鎖(B)は、ジエンおよび/またはオレフィン由来の単位の主鎖の炭素原子に結合していてもよく、当該主鎖に置換基(側鎖)として結合した炭化水素基の炭素原子に結合していてもよい。ポリマー鎖(B)は、例えば、共重合体ブロック(a1)の主鎖のジエン由来の二重結合に結合してもよく、当該二重結合の隣接炭素原子に結合してもよい。あるいは、ポリマー鎖(B)は、共重合体ブロック(a1)の主鎖に置換基(側鎖)として結合したジエン由来の二重結合に結合したり、当該二重結合の隣接炭素原子に結合していてもよい。 When the polymer chain (B) is bonded to a diene and/or olefin-derived unit of the polymer block (a1), the polymer chain (B) may be bonded to a carbon atom of the main chain of the diene and/or olefin-derived unit, or to a carbon atom of a hydrocarbon group bonded to the main chain as a substituent (side chain). The polymer chain (B) may be bonded, for example, to a diene-derived double bond of the main chain of the copolymer block (a1), or to an adjacent carbon atom of the double bond. Alternatively, the polymer chain (B) may be bonded to a diene-derived double bond bonded to the main chain of the copolymer block (a1) as a substituent (side chain), or to an adjacent carbon atom of the double bond.
3.添加剤(C)
添加剤(C)は、トリアジン系化合物、亜リン酸トリエステル化合物(好ましくは亜リン酸トリアリールエステル化合物)、及び三置換フェニル化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種を用いることが好ましく、中でもC2又はC3対称性を有する化合物が好ましい。添加剤(C)は1種のみを用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
3. Additive (C)
The additive (C) is preferably at least one selected from the group consisting of triazine compounds, triester phosphite compounds (preferably triaryl phosphite compounds), and tri-substituted phenyl compounds, and among these, compounds having C2 or C3 symmetry are preferred. The additive (C) may be used alone or in combination of two or more.
<トリアジン系化合物>
トリアジン系化合物は下記式(4)で示される構造式であることが好ましい。
<Triazine-based compounds>
The triazine compound preferably has a structural formula represented by the following formula (4).
Ra1~Ra3はそれぞれ独立して、脂環族炭化水素基、脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、又はこれらの炭化水素基の水素原子の1つ以上が任意の置換基で置換されたものである。また、Ra1~Ra3は同一構造であっても異なっていてもよく、Ra1~Ra3の2つ又は3つが同一構造であることがより好ましく、Ra1~Ra3の3つが同一構造であることがよりさらに好ましい。Ra1~Ra3の少なくとも一つに芳香族環を有することが好ましく、Ra1~Ra3のいずれも芳香族環を有することがより好ましい。また、Ra1~Ra3の少なくとも一つにヒドロキシ基を有することが好ましい。 R a1 to R a3 are each independently an alicyclic hydrocarbon group, an aliphatic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group, or one or more hydrogen atoms of these hydrocarbon groups substituted with any substituent. R a1 to R a3 may be the same structure or different, and it is more preferable that two or three of R a1 to R a3 have the same structure, and it is even more preferable that three of R a1 to R a3 have the same structure. It is preferable that at least one of R a1 to R a3 has an aromatic ring, and it is more preferable that all of R a1 to R a3 have an aromatic ring. It is also preferable that at least one of R a1 to R a3 has a hydroxy group.
トリアジン系化合物として、例えば、2,4-ジフェニル-6-〔2-ヒドロキシ-4-(2-アクリロイルオキシエトキシ)〕-s-トリアジン、2,4-ビス(2-メチルフェニル)-6-〔2-ヒドロキシ-4-(2-アクリロイルオキシエトキシ)〕-s-トリアジン、2,4-ビス(2-メトキシフェニル)-6-〔2-ヒドロキシ-4-(2-アクリロイルオキシエトキシ)〕-s-トリアジン、2,4-ビス(2-エチルフェニル)-6-〔2-ヒドロキシ-4-(2-アクリロイルオキシエトキシ)〕-s-トリアジン、2,4-ビス(2-エトキシフェニル)-6-〔2-ヒドロキシ-4-(2-アクリロイルオキシエトキシ)〕-s-トリアジン、2,4-ジフェニル-6-〔2-ヒドロキシ-4-(2-メタクリロイルオキシエトキシ)〕-s-トリアジン、2,4-ビス(2-メチルフェニル)-6-〔2-ヒドロキシ-4-(2-メタクリロイルオキシエトキシ)〕-s-トリアジン、2,4-ビス(2-メトキシフェニル)-6-〔2-ヒドロキシ-4-(2-メタクリロイルオキシエトキシ)〕-s-トリアジン、2,4-ビス(2-エチルフェニル)-6-〔2-ヒドロキシ-4-(2-メタクリロイルオキシエトキシ)〕-s-トリアジン、2,4-ビス(2-エトキシフェニル)-6-〔2-ヒドロキシ-4-(2-メタクリロイルオキシエトキシ)〕-s-トリアジン、2,4-ビス(2,4-ジメトキシフェニル)-6-〔2-ヒドロキシ-4-(2-アクリロイルオキシエトキシ)〕-s-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-(2-アクリロイルオキシエトキシ)-s-トリアジン、2,4-ビス(2,4-ジエトキシフェニル)-6-〔2-ヒドロキシ-4-(2-アクリロイルオキシエトキシ)〕-s-トリアジン、2,4-ビス(2,4-ジエチルフェニル)-6-〔2-ヒドロキシ-4-(2-アクリロイルオキシエトキシ)〕-s-トリアジン、2-〔2-ヒドロキシ-4-(11-アクリロイルオキシ-ウンデシルオキシ)フェニル〕-4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン、2-〔2-ヒドロキシ-4-(11-メタクリロイルオキシ-ウンデシルオキシ)フェニル〕4,2-[4,6-ビス(ビフェニル-4-イル)-1,3,5-トリアジン-2-イル]-5-[(2-エチルヘキシル)オキシ]フェノール、6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン、2-〔2-ヒドロキシ-4-(2-メタクリロイルオキシエトキシ)フェニル〕-4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン、2-〔2-ヒドロキシ-4-(11-アクリロイルオキシ-ウンデシルオキシ)フェニル〕4,6-ビス(2,4-ジメチルフェニル)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-(11-メタクロイルオキシウンデシルオキシ)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-(2-メタクロイルオキシエトキシ)フェニル〕-1,3,5-トリアジン等が挙げられる。 Examples of triazine compounds include 2,4-diphenyl-6-[2-hydroxy-4-(2-acryloyloxyethoxy)]-s-triazine, 2,4-bis(2-methylphenyl)-6-[2-hydroxy-4-(2-acryloyloxyethoxy)]-s-triazine, 2,4-bis(2-methoxyphenyl)-6-[2-hydroxy-4-(2-acryloyloxyethoxy)]-s-triazine, 2,4-bis(2-ethylphenyl)-6-[2-hydroxy-4-(2-acryloyloxyethoxy)]-s-triazine, 2,4-bis(2-ethoxyphenyl)-6-[2-hydroxy-4-(2-acryloyloxyethoxy)]-s-triazine, 2,4-diphenyl-6-[2-hydroxy-4-(2- methacryloyloxyethoxy)]-s-triazine, 2,4-bis(2-methylphenyl)-6-[2-hydroxy-4-(2-methacryloyloxyethoxy)]-s-triazine, 2,4-bis(2-methoxyphenyl)-6-[2-hydroxy-4-(2-methacryloyloxyethoxy)]-s-triazine, 2,4-bis(2-ethylphenyl)-6-[2-hydroxy-4-(2-methacryloyloxyethoxy)]-s-triazine, 2,4-bis(2-ethoxyphenyl)-6-[2-hydroxy-4-(2-methacryloyloxyethoxy)]-s-triazine, 2,4-bis(2,4-dimethoxyphenyl)-6-[2-hydroxy-4-(2-acryloyloxyethoxy)]-s-triazine, 2,4 -Bis(2,4-dimethylphenyl)-6-[2-hydroxy-4-(2-acryloyloxyethoxy)-s-triazine, 2,4-bis(2,4-diethoxyphenyl)-6-[2-hydroxy-4-(2-acryloyloxyethoxy)]-s-triazine, 2,4-bis(2,4-diethylphenyl)-6-[2-hydroxy-4-(2-acryloyloxyethoxy)]-s-triazine, 2-[2-hydroxy-4-(11-acryloyloxy-undecyloxy)phenyl]-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine, 2-[2-hydroxy-4-(11-methacryloyloxy-undecyloxy)phenyl]4,2-[4,6-bis(biphenyl-4-yl)-1,3,5-triazin-2-yl] -5-[(2-ethylhexyl)oxy]phenol, 6-diphenyl-1,3,5-triazine, 2-[2-hydroxy-4-(2-methacryloyloxyethoxy)phenyl]-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine, 2-[2-hydroxy-4-(11-acryloyloxy-undecyloxy)phenyl]-4,6-bis(2,4-dimethylphenyl)-1,3,5-triazine, 2,4-bis(2,4-dimethylphenyl)-6-[2-hydroxy-4-(11-methacryloyloxyundecyloxy)phenyl]-1,3,5-triazine, 2,4-bis(2,4-dimethylphenyl)-6-[2-hydroxy-4-(2-methacryloyloxyethoxy)phenyl]-1,3,5-triazine, etc.
<亜リン酸トリエステル化合物>
亜リン酸トリエステル化合物は下記式(2)で示される構造式であることが好ましい。
<Phosphite triester compound>
The phosphite triester compound preferably has a structural formula represented by the following formula (2).
Rb1~Rb3はそれぞれ独立して、脂環族炭化水素基、脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、又はこれらの基の水素原子の1つ以上が任意の置換基で置換されたものであるが、Rb1~Rb3は、芳香族炭化水素基又は芳香族炭化水素基の水素原子の1つ以上が任意の置換基で置換されたものであることが好ましく、Rb1~Rb3は、芳香族炭化水素基の水素原子の1つ以上が任意の置換基で置換されたものであることがさらに好ましい。また、Rb1~Rb3は同一構造であっても異なっていてもよく、Rb1~Rb3の2つ又は3つが同一構造であることがより好ましく、Rb1~Rb3の3つが同一構造であることがよりさらに好ましい。 R b1 to R b3 are each independently an alicyclic hydrocarbon group, an aliphatic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group, or one or more of the hydrogen atoms of these groups substituted with any substituent, but R b1 to R b3 are preferably an aromatic hydrocarbon group or an aromatic hydrocarbon group in which one or more of the hydrogen atoms have been substituted with any substituent, and R b1 to R b3 are more preferably an aromatic hydrocarbon group in which one or more of the hydrogen atoms have been substituted with any substituent. R b1 to R b3 may have the same structure or different structures, and it is more preferable that two or three of R b1 to R b3 have the same structure, and it is even more preferable that three of R b1 to R b3 have the same structure.
式(5)で表される化合物として、例えば、トリフェニルホスファイト、トリクレジルホスファイト、トリス(エチルフェニル)ホスファイト、トリス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)ホスファイト、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、トリス(ヒドロキシフェニル)ホスファイトなどのトリアリールホスファイト;トリメチルホスファイト、トリエチルホスファイト、トリブチルホスファイト、トリオクチルホスファイト、トリス(2-エチルヘキシル)ホスファイト、トリノニルホスファイト、トリデシルホスファイト、トリイソデシルホスファイト、トリオクタデシルホスファイト、トリステアリルホスファイト、トリス(2-クロロエチル)ホスファイト、トリス(2,3-ジクロロプロピル)ホスファイトなどのトリアルキルホスファイト;トリシクロペンチルホスファイト、トリシクロヘキシルホスファイトなどのトリシクロアルキルホスファイト;フェニルジデシルホスファイト、ジフェニルデシルホスファイト、ジフェニルイソデシルホスファイト、ジフェニルイソオクチルホスファイト、フェニルイソオクチルホスファイト、2-エチルヘキシルジフェニルホスファイトなどのアリールアルキルホスファイト;が挙げられる。中でもトリアリールホスファイトであることが好ましく、トリス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)ホスファイトであることがより好ましい。 Examples of compounds represented by formula (5) include triaryl phosphites such as triphenyl phosphite, tricresyl phosphite, tris(ethylphenyl)phosphite, tris(2,4-di-t-butylphenyl)phosphite, tris(nonylphenyl)phosphite, and tris(hydroxyphenyl)phosphite; trimethyl phosphite, triethyl phosphite, tributyl phosphite, trioctyl phosphite, tris(2-ethylhexyl)phosphite, trinonyl phosphite, tridecyl phosphite, triisodecyl phosphite, and trioctyl phosphite. Examples of such phosphites include trialkyl phosphites such as decyl phosphite, tristearyl phosphite, tris(2-chloroethyl)phosphite, and tris(2,3-dichloropropyl)phosphite; tricycloalkyl phosphites such as tricyclopentyl phosphite and tricyclohexyl phosphite; and arylalkyl phosphites such as phenyl didecyl phosphite, diphenyl decyl phosphite, diphenyl isodecyl phosphite, diphenyl isooctyl phosphite, phenyl isooctyl phosphite, and 2-ethylhexyl diphenyl phosphite. Among these, triaryl phosphites are preferred, and tris(2,4-di-t-butylphenyl)phosphite is more preferred.
<三置換フェニル化合物>
三置換フェニル化合物は下記式(6)で示される構造式であることが好ましい。
<Tri-substituted phenyl compounds>
The tri-substituted phenyl compound preferably has a structural formula represented by the following formula (6).
Rc1~Rc3はそれぞれ独立して、芳香族炭化水素環又は芳香族炭化水素環の水素原子の1つ以上が任意の置換基で置換された環である。また、Rc1~Rc3は同一構造であっても異なっていてもよく、Rc1~Rc3の2つ又は3つが同一構造であることがより好ましく、Rc1~Rc3の3つが同一構造であることがよりさらに好ましい。 R c1 to R c3 are each independently an aromatic hydrocarbon ring or a ring in which one or more hydrogen atoms of an aromatic hydrocarbon ring are substituted with any substituent. R c1 to R c3 may be the same structure or different, and it is more preferable that two or three of R c1 to R c3 have the same structure, and it is even more preferable that three of R c1 to R c3 have the same structure.
Rc1~Rc3は、少なくとも1つがベンゼン環又はナフタレン環を有することが好ましく、少なくとも1つがベンゼン環を有することがより好ましく、Rc1、Rc2、及びRc3がベンゼン環を有することがさらに好ましい。式(6)における置換基は特に限定されず、例えば、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオオキシ基(アルキルチオ基)、アルキルオキシカルボニル基、アルキルスルホニル基、アリール基、アラルキル基、アリールオキシ基、アリールチオオキシ基(アリールチオ基)、アリールオキシカルボニル基、アリールスルホニル基、アリールスルフィニル基、アミド基(-NHCOR)、スルホンアミド基(-NHSO2R)、カルボキシ基(カルボン酸基)、ベンゾチアゾール基、ハロゲノアルキル基、シアノ基、ハロゲノ基、水酸基、ニトロ基、アミノ基、スルホ基(スルホン酸基)等が挙げられるが、Rc1~Rc3は置換されていない芳香族炭化水素環であることが好ましい。三置換フェニル化合物として、Rc1~Rc3は置換基で置換されていないベンゼン環である(三置換フェニル化合物はトリフェニルベンゼンである)ことが特に好ましい。 At least one of R c1 to R c3 preferably has a benzene ring or a naphthalene ring, more preferably at least one has a benzene ring, and further preferably R c1 , R c2 , and R c3 each have a benzene ring. The substituent in formula (6) is not particularly limited, and examples thereof include an alkyl group, an alkoxy group, an alkylthiooxy group (alkylthio group), an alkyloxycarbonyl group, an alkylsulfonyl group, an aryl group, an aralkyl group, an aryloxy group, an arylthiooxy group (arylthio group), an aryloxycarbonyl group, an arylsulfonyl group, an arylsulfinyl group, an amide group (-NHCOR), a sulfonamide group (-NHSO 2 R), a carboxy group (carboxylic acid group), a benzothiazole group, a halogenoalkyl group, a cyano group, a halogeno group, a hydroxyl group, a nitro group, an amino group, and a sulfo group (sulfonic acid group). However, it is preferable that R c1 to R c3 are an unsubstituted aromatic hydrocarbon ring. It is particularly preferred that the tri-substituted phenyl compound is one in which R c1 to R c3 are benzene rings that are not substituted with any substituent (the tri-substituted phenyl compound is triphenylbenzene).
フィルム中に添加剤(C)が1~15質量%含まれることが好ましく、2~10質量%含まれることがより好ましく、2.5~7.5質量%含まれることがさらに好ましい。 The film preferably contains 1 to 15% by mass of additive (C), more preferably 2 to 10% by mass, and even more preferably 2.5 to 7.5% by mass.
4.ポリマー鎖(A)及び共重合体(P)の製造方法
ジエンおよび/またはオレフィン由来の単位を有するポリマー鎖(A)の製造方法は特に限定されておらず、公知の方法で製造すればよい。
4. Method for Producing Polymer Chain (A) and Copolymer (P) The method for producing the polymer chain (A) having units derived from a diene and/or an olefin is not particularly limited, and the polymer chain may be produced by a known method.
上述のとおり、本発明で用いられる樹脂組成物は、ジエンおよび/またはオレフィン由来の単位を有する重合体ブロック(a1)と芳香族ビニル単量体由来の単位を有する重合体ブロック(a2)を有するポリマー鎖(A)と、(メタ)アクリル系単量体由来の単位(b1)を有するポリマー鎖(B)とを有する共重合体(P)を含有することが好ましい。以下では、このような共重合体(P)の製造方法の一例を説明する。 As described above, the resin composition used in the present invention preferably contains a copolymer (P) having a polymer chain (A) having a polymer block (a1) having units derived from a diene and/or olefin and a polymer block (a2) having units derived from an aromatic vinyl monomer, and a polymer chain (B) having units (b1) derived from a (meth)acrylic monomer. An example of a method for producing such a copolymer (P) is described below.
共重合体(P)は、ポリマー鎖(A)に、ポリマー鎖(B)を形成する単量体成分を付加重合することにより製造することが簡便である。従って、共重合体(P)は、ジエンおよび/またはオレフィン由来の単位を有する重合体ブロック(a1)と芳香族ビニル単量体由来の単位を有する重合体ブロック(a2)を有する共重合体(以下、「原料共重合体(P1)」と称する)の存在下で、(メタ)アクリル系単量体を含む単量体成分を重合することによって得られるものが好ましい。なお本明細書において、「原料共重合体(P1)」を単に「共重合体(P1)」と称する場合がある。原料共重合体(P1)の詳細は、上記のポリマー鎖(A)の説明が参照される。 The copolymer (P) can be easily produced by addition polymerization of a monomer component forming the polymer chain (B) to the polymer chain (A). Therefore, the copolymer (P) is preferably obtained by polymerizing a monomer component containing a (meth)acrylic monomer in the presence of a copolymer (hereinafter referred to as "raw copolymer (P1)") having a polymer block (a1) having units derived from a diene and/or olefin and a polymer block (a2) having units derived from an aromatic vinyl monomer. In this specification, the "raw copolymer (P1)" may be simply referred to as the "copolymer (P1)". For details of the raw copolymer (P1), see the explanation of the polymer chain (A) above.
共重合体(P)は、ポリマー鎖(B)が、ポリマー鎖(A)の重合体ブロック(a1)にグラフトしていることが好ましい。詳細には、ポリマー鎖(B)は、重合体ブロック(a1)のジエンおよび/またはオレフィン由来の単位に結合していることが好ましい。この場合、ポリマー鎖(B)は、ジエンおよび/またはオレフィン由来の単位の主鎖の炭素原子に結合していてもよく、当該主鎖に置換基(側鎖)として結合した炭化水素基の炭素原子に結合していてもよい。ポリマー鎖(B)は、例えば、共重合体ブロック(a1)の主鎖のジエン由来の二重結合に結合してもよく、当該二重結合の隣接炭素原子に結合してもよい。あるいは、ポリマー鎖(B)は、共重合体ブロック(a1)の主鎖に置換基(側鎖)として結合したジエン由来の二重結合に結合したり、当該二重結合の隣接炭素原子に結合していてもよい。 In the copolymer (P), it is preferable that the polymer chain (B) is grafted to the polymer block (a1) of the polymer chain (A). In particular, it is preferable that the polymer chain (B) is bonded to the diene and/or olefin-derived unit of the polymer block (a1). In this case, the polymer chain (B) may be bonded to a carbon atom of the main chain of the diene and/or olefin-derived unit, or to a carbon atom of a hydrocarbon group bonded to the main chain as a substituent (side chain). The polymer chain (B) may be bonded, for example, to a double bond derived from a diene in the main chain of the copolymer block (a1), or to an adjacent carbon atom of the double bond. Alternatively, the polymer chain (B) may be bonded to a double bond derived from a diene bonded to the main chain of the copolymer block (a1) as a substituent (side chain), or to an adjacent carbon atom of the double bond.
原料共重合体(P1)としては、オレフィン性二重結合量が0.030mmol/g以上2.3mmol/g以下であるものを用いることが好ましい。オレフィン性二重結合量が0.030mmol/g以上の原料共重合体(P1)を用いることにより、透明性が高い共重合体(P)を得やすくなる。一方、オレフィン性二重結合量が2.3mmol/g以下の原料共重合体(P1)を用いることにより、ゲル化物の発生が少ない共重合体(P)を得やすくなる。原料共重合体(P1)のオレフィン性二重結合量は、0.040mmol/g以上がより好ましく、0.050mmol/g以上がさらに好ましく、また2.0mmol/g以下がより好ましい。原料共重合体(P1)のオレフィン性二重結合量は1H-NMR測定またはヨウ素滴定法により求めることができる。 As the raw copolymer (P1), it is preferable to use one having an olefinic double bond amount of 0.030 mmol/g or more and 2.3 mmol/g or less. By using the raw copolymer (P1) having an olefinic double bond amount of 0.030 mmol/g or more, it is easy to obtain a copolymer (P) having high transparency. On the other hand, by using the raw copolymer (P1) having an olefinic double bond amount of 2.3 mmol/g or less, it is easy to obtain a copolymer (P) with less generation of gelling matter. The olefinic double bond amount of the raw copolymer (P1) is more preferably 0.040 mmol/g or more, even more preferably 0.050 mmol/g or more, and more preferably 2.0 mmol/g or less. The olefinic double bond amount of the raw copolymer (P1) can be determined by 1 H-NMR measurement or iodine titration method.
共重合体(P)は、原料共重合体(P1)の存在下で、(メタ)アクリル系単量体を含む単量体成分を重合する工程(重合工程)を含む製造方法により得ることができる。重合工程で(メタ)アクリル系単量体を含む単量体成分が重合することによりポリマー鎖(B)が形成され、原料共重合体(P1)がポリマー鎖(A)を与え、これにより、ポリマー鎖(B)がポリマー鎖(A)の重合体ブロック(a1)のジエンおよび/またはオレフィン由来の単位に結合した共重合体(P)が得られる。なお、原料共重合体(P1)は、例えば重合体ブロック(a1)を構成する単量体成分を重合して重合体ブロック(a1)を形成した後、重合体ブロック(a1)の存在下で重合体ブロック(a2)を構成する単量体成分を重合することにより、得ることができる。 The copolymer (P) can be obtained by a manufacturing method including a step (polymerization step) of polymerizing a monomer component containing a (meth)acrylic monomer in the presence of the raw copolymer (P1). In the polymerization step, the monomer component containing a (meth)acrylic monomer is polymerized to form a polymer chain (B), and the raw copolymer (P1) gives a polymer chain (A), thereby obtaining a copolymer (P) in which the polymer chain (B) is bonded to the diene and/or olefin-derived unit of the polymer block (a1) of the polymer chain (A). The raw copolymer (P1) can be obtained, for example, by polymerizing the monomer components constituting the polymer block (a1) to form the polymer block (a1), and then polymerizing the monomer components constituting the polymer block (a2) in the presence of the polymer block (a1).
重合工程においてポリマー鎖(B)が重合体ブロック(a1)のジエンおよび/またはオレフィン由来の単位に結合するようにする点から、重合工程では、原料共重合体(P1)の重合体ブロック(a1)のジエンおよび/またはオレフィン由来の単位が有する二重結合(オレフィン性二重結合)のビニル位、アリル位等活性が高い水素が引き抜かれるようにすることが好ましい。これにより当該箇所でラジカルが生成し、ポリマー鎖(B)を形成する単量体成分を付加重合させることができる。この際、上記に説明したように、原料共重合体(P1)が有するオレフィン性二重結合量を調整することにより、共重合体(P)の透明性を高めたり、ゲル化物の発生を抑えやすくなる。 In order to bond the polymer chain (B) to the diene and/or olefin-derived units of the polymer block (a1) in the polymerization step, it is preferable to abstract highly active hydrogen from the vinyl position, allyl position, etc. of the double bond (olefinic double bond) of the diene and/or olefin-derived units of the polymer block (a1) of the raw copolymer (P1) in the polymerization step. This allows radicals to be generated at the relevant positions, and the monomer components that form the polymer chain (B) can be addition polymerized. In this case, as explained above, by adjusting the amount of olefinic double bonds in the raw copolymer (P1), the transparency of the copolymer (P) can be increased and the occurrence of gelation can be easily suppressed.
重合工程において、原料共重合体(P1)は、1種のみを用いてもよく、2種以上を併用してもよい。後者の場合、樹脂組成物の重量平均分子量や物性を調整することが容易となる。 In the polymerization step, the raw material copolymer (P1) may be used alone or in combination of two or more. In the latter case, it becomes easier to adjust the weight average molecular weight and physical properties of the resin composition.
ポリマー鎖(B)の形成に用いられる単量体成分には、(メタ)アクリル系単量体に加え、環構造単位を与える単量体として、環構造内に重合性二重結合を有する単量体等を使用することもできる。例えば、主鎖に環構造を有するポリマー鎖(B)を形成する場合は、環構造内に重合性二重結合を有する単量体を用いてもよく、重合工程の後で環構造形成工程を行うことにより環構造を形成可能な単量体を用いてもよい。また、それ以外の他の不飽和単量体を用いることもできる。これらの単量体成分の詳細は、上記のポリマー鎖(B)を形成する(メタ)アクリル系単量体、ポリマー鎖(B)の環構造を与える単量体、ポリマー鎖(B)を形成する他の不飽和単量体の説明が参照される。 In addition to the (meth)acrylic monomer, the monomer components used to form the polymer chain (B) may also include a monomer having a polymerizable double bond in a ring structure as a monomer that provides a ring structure unit. For example, when forming a polymer chain (B) having a ring structure in the main chain, a monomer having a polymerizable double bond in a ring structure may be used, or a monomer that can form a ring structure by performing a ring structure formation process after the polymerization process may be used. In addition, other unsaturated monomers may also be used. For details of these monomer components, see the explanations of the (meth)acrylic monomer that forms the polymer chain (B), the monomer that provides the ring structure of the polymer chain (B), and the other unsaturated monomers that form the polymer chain (B).
単量体成分の重合は、塊状重合法、溶液重合法、乳化重合法、懸濁重合法等の公知の重合法を用いて行うことができるが、溶液重合法を用いることが好ましい。溶液重合法を用いれば、共重合体(P)への微小な異物の混入を抑えることができ、共重合体(P)を光学材料用途等に好適に適用しやすくなる。重合形式としては、例えば、バッチ重合法、連続重合法のいずれも用いることができる。重合の際、単量体成分は一括で仕込んでもよく、分割添加してもよい。 The polymerization of the monomer components can be carried out using known polymerization methods such as bulk polymerization, solution polymerization, emulsion polymerization, and suspension polymerization, but it is preferable to use solution polymerization. If a solution polymerization method is used, it is possible to prevent the inclusion of minute foreign matter in the copolymer (P), making it easier to suitably apply the copolymer (P) to optical material applications and the like. As the polymerization method, for example, either a batch polymerization method or a continuous polymerization method can be used. During polymerization, the monomer components may be charged all at once or may be added in portions.
重合の際の原料共重合体(P1)の使用量は、原料共重合体(P1)と単量体成分の合計100質量部に対して、1質量部以上が好ましく、3質量部以上がより好ましく、5質量部以上がさらに好ましく、7質量部以上がよりさらに好ましく、9質量部以上が特に好ましく、12質量部以上が最も好ましく、また50質量部以下が好ましく、40質量部以下がより好ましく、35質量部以下がさらに好ましい。単量体成分の使用量は、原料共重合体(P1)と単量体成分の合計100質量部に対して、50質量部以上が好ましく、60質量部以上がより好ましく、65質量部以上がさらに好ましく、また99質量部以下が好ましく、97質量部以下がより好ましく、95質量部以下がさらに好ましく、93質量部以下がよりさらに好ましく、91質量部以下が特に好ましく、88質量部以下が最も好ましい。 The amount of raw copolymer (P1) used during polymerization is preferably 1 part by mass or more, more preferably 3 parts by mass or more, even more preferably 5 parts by mass or more, even more preferably 7 parts by mass or more, particularly preferably 9 parts by mass or more, most preferably 12 parts by mass or more, and also preferably 50 parts by mass or less, more preferably 40 parts by mass or less, and even more preferably 35 parts by mass or less, based on 100 parts by mass of the total of raw copolymer (P1) and monomer components. The amount of monomer components used is preferably 50 parts by mass or more, more preferably 60 parts by mass or more, even more preferably 65 parts by mass or more, and also preferably 99 parts by mass or less, more preferably 97 parts by mass or less, even more preferably 95 parts by mass or less, even more preferably 93 parts by mass or less, particularly preferably 91 parts by mass or less, and most preferably 88 parts by mass or less, based on 100 parts by mass of the total of raw copolymer (P1) and monomer components.
重合溶媒は、単量体成分の組成に応じて適宜選択でき、通常のラジカル重合反応で使用される有機溶媒を用いることができる。具体的には、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等の芳香族炭化水素類;ヘキサン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類;テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、アニソール等のエーテル類;酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、3-メトキシブチルアセテート等のエステル類;メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ等のセロソルブ類;メタノール、エタノール、イソプロパノール、n-ブタノール等のアルコール類;アセトニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリル、ベンゾニトリル等のニトリル類;クロロホルム;ジメチルスルホキシド等が挙げられる。これらの溶媒は、1種のみを用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 The polymerization solvent can be appropriately selected according to the composition of the monomer components, and organic solvents used in normal radical polymerization reactions can be used. Specifically, aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene, and ethylbenzene; aliphatic hydrocarbons such as hexane and cyclohexane; ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, and cyclohexanone; ethers such as tetrahydrofuran, dioxane, ethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, and anisole; esters such as ethyl acetate, butyl acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, and 3-methoxybutyl acetate; cellosolves such as methyl cellosolve, ethyl cellosolve, and butyl cellosolve; alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol, and n-butanol; nitriles such as acetonitrile, propionitrile, butyronitrile, and benzonitrile; chloroform; and dimethyl sulfoxide. These solvents may be used alone or in combination of two or more.
原料共重合体(P1)と単量体成分との重合反応は、重合触媒(重合開始剤)の存在下で行うことが好ましい。重合触媒としては、例えば、2,2’-アゾビスイソブチロニトリル、2,2’-アゾビス(2-アミジノプロパン)・二塩酸塩、ジメチル-2,2’-アゾビス(2-メチルプロピオネート)、4,4’-アゾビス(4-シアノペンタン酸)等のアゾ化合物;過硫酸カリウム等の過硫酸塩類;クメンハイドロパーオキサイド、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、ジ-t-ブチルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、t-ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、t-アミルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート、t-アミルパーオキシオクトエート、t-アミルパーオキシイソノナノエート、t-アミルパーオキシイソプロピルカーボネート、t-アミルパーオキシ2-エチルヘキシルカーボネート等の有機過酸化物等を用いることができる。これらは1種のみを用いてもよく、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、水素引き抜き力が強い有機過酸化物を用いることが好ましく、特にパーオキシカーボネート系の過酸化物を用いることが好ましい。重合触媒の使用量は、例えば、単量体成分100質量部に対して0.01~1質量部とすることが好ましい。 The polymerization reaction between the raw material copolymer (P1) and the monomer components is preferably carried out in the presence of a polymerization catalyst (polymerization initiator). Examples of the polymerization catalyst include azo compounds such as 2,2'-azobisisobutyronitrile, 2,2'-azobis(2-amidinopropane) dihydrochloride, dimethyl-2,2'-azobis(2-methylpropionate), and 4,4'-azobis(4-cyanopentanoic acid); persulfates such as potassium persulfate; and organic peroxides such as cumene hydroperoxide, diisopropylbenzene hydroperoxide, di-t-butyl peroxide, lauroyl peroxide, benzoyl peroxide, t-butylperoxyisopropylcarbonate, t-amylperoxy-2-ethylhexanoate, t-amylperoxyoctoate, t-amylperoxyisononanoate, t-amylperoxyisopropylcarbonate, and t-amylperoxy2-ethylhexylcarbonate. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, it is preferable to use an organic peroxide that has a strong hydrogen abstracting power, and it is particularly preferable to use a peroxycarbonate-based peroxide. The amount of the polymerization catalyst used is preferably, for example, 0.01 to 1 part by mass per 100 parts by mass of the monomer component.
反応液中の原料共重合体(P1)と単量体成分の合計濃度は、3質量%以上が好ましく、5質量%以上がより好ましく、10質量%以上がさらに好ましく、また80質量%以下が好ましく、70質量%以下がより好ましい。反応液中の重合溶媒濃度は、20質量%以上が好ましく、30質量%以上がより好ましく、また97質量%以下が好ましく、95質量%以下がより好ましく、90質量%以下がさらに好ましい。重合反応中に、原料共重合体(P1)、単量体成分、重合触媒、反応溶媒等を適宜追加することも可能である。 The total concentration of the raw copolymer (P1) and the monomer components in the reaction solution is preferably 3% by mass or more, more preferably 5% by mass or more, even more preferably 10% by mass or more, and preferably 80% by mass or less, and more preferably 70% by mass or less. The polymerization solvent concentration in the reaction solution is preferably 20% by mass or more, more preferably 30% by mass or more, and preferably 97% by mass or less, more preferably 95% by mass or less, and even more preferably 90% by mass or less. During the polymerization reaction, it is also possible to appropriately add the raw copolymer (P1), the monomer components, the polymerization catalyst, the reaction solvent, etc.
重合反応は、窒素ガス等の不活性ガスの雰囲気または気流下で行うのが好ましい。残存単量体を少なくするために、重合開始剤としてアゾ系化合物と過酸化物を併用してもよい。反応温度は、50℃~200℃が好ましい。反応時間は、共重合反応の進行度合や、ゲル化物の生成の程度を見ながら適宜調整すればよく、例えば1時間~20時間行うことが好ましい。 The polymerization reaction is preferably carried out in an atmosphere or flow of an inert gas such as nitrogen gas. In order to reduce the amount of residual monomer, an azo compound and a peroxide may be used in combination as a polymerization initiator. The reaction temperature is preferably 50°C to 200°C. The reaction time may be adjusted as appropriate while observing the progress of the copolymerization reaction and the degree of gelation, and is preferably carried out for, for example, 1 hour to 20 hours.
上記の重合工程により、(メタ)アクリル系単量体由来の単位(b1)を含むポリマー鎖(B)がポリマー鎖(A)に結合した共重合体(P)が得られる。重合工程において、単量体成分として、(メタ)アクリル系単量体と環構造内に重合性二重結合を有する単量体(例えば、無水マレイン酸やマレイミド)を用いる場合は、(メタ)アクリル系単量体に由来する単位と環構造単位(無水コハク酸構造、スクシンイミド構造)を有するポリマー鎖(B)がポリマー鎖(A)に結合した共重合体(P)が得られる。 The above polymerization process produces a copolymer (P) in which a polymer chain (B) containing a unit (b1) derived from a (meth)acrylic monomer is bonded to a polymer chain (A). In the polymerization process, when a (meth)acrylic monomer and a monomer having a polymerizable double bond in a ring structure (e.g., maleic anhydride or maleimide) are used as the monomer components, a copolymer (P) in which a unit derived from a (meth)acrylic monomer and a polymer chain (B) having a ring structure unit (succinic anhydride structure, succinimide structure) are bonded to a polymer chain (A) is produced.
一方、ポリマー鎖(B)の環構造単位として、ラクトン環構造、無水グルタル酸構造、またはグルタルイミド構造を有する共重合体(P)を得る場合は、重合工程に続いて環構造形成工程を行うことが好ましい。環構造形成工程では、重合工程で形成された(メタ)アクリル単位を有するポリマー鎖(B)の主鎖に環構造を形成する。具体的には、重合工程で形成された(メタ)アクリル単位を有するポリマー鎖(B)の隣接(メタ)アクリル単位の置換基同士を縮合反応させて、ポリマー鎖(B)の主鎖に環構造を形成する。環化縮合反応には、エステル化反応、酸無水物化反応、アミド化反応、イミド化反応等が含まれる。例えば、隣接する(メタ)アクリル単位の2個のカルボン酸基を酸無水物化することによって、無水グルタル酸構造を形成することができ、イミド化することによってグルタルイミド構造を形成することができる。また隣接する(メタ)アクリル単位のうち一方がヒドロキシル基やアミノ基などのプロトン性水素原子含有基を有する場合には、この一方の(メタ)アクリル単位のプロトン性水素原子含有基と他方の(メタ)アクリル単位のカルボン酸基とを縮合することによって、ラクトン環構造及び/又はラクタム環構造を形成することができる。 On the other hand, when obtaining a copolymer (P) having a lactone ring structure, a glutaric anhydride structure, or a glutarimide structure as the ring structure unit of the polymer chain (B), it is preferable to carry out a ring structure formation process following the polymerization process. In the ring structure formation process, a ring structure is formed in the main chain of the polymer chain (B) having the (meth)acrylic unit formed in the polymerization process. Specifically, the substituents of adjacent (meth)acrylic units of the polymer chain (B) having the (meth)acrylic unit formed in the polymerization process are condensed to form a ring structure in the main chain of the polymer chain (B). The cyclization condensation reaction includes an esterification reaction, an acid anhydride reaction, an amidation reaction, an imidization reaction, and the like. For example, a glutaric anhydride structure can be formed by converting two carboxylic acid groups of adjacent (meth)acrylic units into acid anhydrides, and a glutarimide structure can be formed by imidization. Furthermore, when one of the adjacent (meth)acrylic units has a protic hydrogen atom-containing group such as a hydroxyl group or an amino group, a lactone ring structure and/or a lactam ring structure can be formed by condensing the protic hydrogen atom-containing group of one (meth)acrylic unit with the carboxylic acid group of the other (meth)acrylic unit.
環構造形成工程において、隣接する(メタ)アクリル単位の縮合反応は、触媒(環化触媒)の存在下で行うことが好ましい。環化触媒としては、酸、塩基およびそれらの塩からなる群より選ばれる少なくとも1種を用いることができる。酸、塩基およびそれらの塩は有機物であっても無機物であってもよく、特に限定されない。なかでも、環化反応の触媒としては、有機リン化合物を用いることが好ましい。有機リン化合物を環化触媒として用いることにより、環化縮合反応を効率的に行うことができるとともに、得られる共重合体(P)の着色を低減することができる。 In the ring structure forming step, the condensation reaction of adjacent (meth)acrylic units is preferably carried out in the presence of a catalyst (cyclization catalyst). As the cyclization catalyst, at least one selected from the group consisting of acids, bases, and salts thereof can be used. The acids, bases, and salts thereof may be organic or inorganic, and are not particularly limited. In particular, it is preferable to use an organic phosphorus compound as the catalyst for the cyclization reaction. By using an organic phosphorus compound as the cyclization catalyst, the cyclization condensation reaction can be carried out efficiently, and coloration of the resulting copolymer (P) can be reduced.
環化触媒として用いることができる有機リン化合物としては、例えば、アルキル(アリール)亜ホスホン酸およびこれらのモノエステルまたはジエステル;ジアルキル(アリール)ホスフィン酸およびこれらのエステル;アルキル(アリール)ホスホン酸およびこれらのモノエステルまたはジエステル;アルキル(アリール)亜ホスフィン酸およびこれらのエステル;亜リン酸モノエステル、ジエステルまたはトリエステル;リン酸メチル、リン酸エチル、リン酸2-エチルヘキシル、リン酸オクチル、リン酸イソデシル、リン酸ラウリル、リン酸ステアリル、リン酸イソステアリル、リン酸フェニル、リン酸ジメチル、リン酸ジエチル、リン酸ジ-2-エチルヘキシル、リン酸ジイソデシル、リン酸ジラウリル、リン酸ジステアリル、リン酸ジイソステアリル、リン酸ジフェニル、リン酸トリメチル、リン酸トリエチル、リン酸トリイソデシル、リン酸トリラウリル、リン酸トリステアリル、リン酸トリイソステアリル、リン酸トリフェニル等のリン酸モノエステル、ジエステルまたはトリエステル;モノ-、ジ-またはトリ-アルキル(アリール)ホスフィン;アルキル(アリール)ハロゲンホスフィン;酸化モノ-、ジ-またはトリ-アルキル(アリール)ホスフィン;ハロゲン化テトラアルキル(アリール)ホスホニウム等が挙げられる。これらは1種のみを用いてもよく、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、触媒活性が高く、着色性が低いことから、リン酸モノエステルまたはジエステルが特に好ましい。環化触媒の使用量は、例えば、重合工程で得られた共重合体100質量部に対して0.001~1質量部とすることが好ましい。 Examples of organic phosphorus compounds that can be used as cyclization catalysts include alkyl (aryl) phosphonic acids and their monoesters or diesters; dialkyl (aryl) phosphinic acids and their esters; alkyl (aryl) phosphonic acids and their monoesters or diesters; alkyl (aryl) phosphinic acids and their esters; monoesters, diesters or triesters of phosphorous acid; methyl phosphate, ethyl phosphate, 2-ethylhexyl phosphate, octyl phosphate, isodecyl phosphate, lauryl phosphate, stearyl phosphate, isostearyl phosphate, phenyl phosphate, dimethyl phosphate, lysine phosphate, ... Examples of the phosphate monoester, diester, or triester include diethyl phosphate, di-2-ethylhexyl phosphate, diisodecyl phosphate, dilauryl phosphate, distearyl phosphate, diisostearyl phosphate, diphenyl phosphate, trimethyl phosphate, triethyl phosphate, triisodecyl phosphate, trilauryl phosphate, tristearyl phosphate, triisostearyl phosphate, and triphenyl phosphate; mono-, di-, or tri-alkyl(aryl)phosphine; alkyl(aryl)halogen phosphine; mono-, di-, or tri-alkyl(aryl)phosphine oxide; and tetraalkyl(aryl)phosphonium halide. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, phosphate monoester or diester is particularly preferred because of its high catalytic activity and low colorability. The amount of the cyclization catalyst used is preferably 0.001 to 1 part by mass per 100 parts by mass of the copolymer obtained in the polymerization step.
環構造形成工程における反応温度は、50℃~300℃が好ましい。反応時間は、環化縮合反応の進行度合を見ながら適宜調整すればよく、例えば5分~6時間行うことが好ましい。 The reaction temperature in the ring structure formation step is preferably 50°C to 300°C. The reaction time can be adjusted appropriately while observing the progress of the cyclization condensation reaction, and is preferably carried out for, for example, 5 minutes to 6 hours.
環構造形成工程は、加熱下で行うことが好ましい。この際、重合工程で得られた重合溶媒を含む重合溶液をそのまま加熱してもよいし、重合溶媒を脱揮した後に加熱してもよいし、これらの両方を組み合わせて行ってもよい。環化縮合反応に用いる反応器としては、例えば、オートクレーブ、釜型反応器、熱交換器と脱揮槽とからなる装置、ベント付押出機等が挙げられる。 The ring structure formation step is preferably carried out under heating. In this case, the polymerization solution containing the polymerization solvent obtained in the polymerization step may be heated as it is, or may be heated after the polymerization solvent is devolatilized, or both may be combined. Examples of reactors used in the cyclization condensation reaction include autoclaves, kettle-type reactors, devices consisting of a heat exchanger and a devolatilization tank, and vented extruders.
環構造形成工程では、脱揮を行うことが好ましい。脱揮は、反応器内を真空ポンプ等で減圧することにより行うことができる。脱揮により、重合工程で用いられ環構造形成工程に持ち込まれた重合溶媒や、環化縮合反応により副生したアルコール等が除去され、得られる共重合体(P)中の残存揮発分を少なくすることができる。また、環化縮合反応で副生したアルコール等が除去されるため、反応平衡が生成側に傾き有利となる。さらに、脱揮により低分子量化合物が除去され、フィルム成形時のキャストロールの汚れや射出成形時のシルバーストリークスの発生を抑制することができる。 In the ring structure formation step, it is preferable to carry out devolatilization. Devolatilization can be carried out by reducing the pressure inside the reactor with a vacuum pump or the like. Devolatilization removes the polymerization solvent used in the polymerization step and brought to the ring structure formation step, and the alcohol by-product of the cyclization condensation reaction, etc., and can reduce the remaining volatile content in the resulting copolymer (P). In addition, since the alcohol by-product of the cyclization condensation reaction is removed, the reaction equilibrium is inclined toward the product side, which is favorable. Furthermore, devolatilization removes low molecular weight compounds, which can suppress the contamination of the cast roll during film molding and the occurrence of silver streaks during injection molding.
脱揮をしながら環化縮合反応を行う場合、効率的に脱揮を行う点から、環化縮合反応を減圧下で行うことが好ましい。環化縮合反応での減圧は、例えば、絶対圧として90kPa以下とすることが好ましく、80kPa以下がより好ましく、70kPa以下がさらに好ましい。一方、減圧状態を実現するための設備が過剰仕様とならず、設備費を低く抑える点から、減圧する際の絶対圧は0.1kPa以上が好ましく、1kPa以上がより好ましい。なお、脱揮をせずに環化縮合反応を行う場合は、環化縮合反応は常圧下または加圧下で行ってもよい。 When the cyclization condensation reaction is carried out while devolatilization is being performed, it is preferable to carry out the cyclization condensation reaction under reduced pressure in order to carry out the devolatilization efficiently. The reduced pressure in the cyclization condensation reaction is, for example, preferably 90 kPa or less in absolute pressure, more preferably 80 kPa or less, and even more preferably 70 kPa or less. On the other hand, in order to avoid excessive specifications of the equipment for achieving the reduced pressure state and to keep equipment costs low, the absolute pressure during the reduction is preferably 0.1 kPa or more, and more preferably 1 kPa or more. Note that when the cyclization condensation reaction is carried out without devolatilization, the cyclization condensation reaction may be carried out under normal pressure or under pressure.
ベント付押出機を用いる場合、押出機は、シリンダと、シリンダ内に設けられたスクリューとを有し、加熱手段を備えていることが好ましい。シリンダには、ベントが1つまたは複数設けられる。ベントは、押出機内の移送方向に対して、少なくとも原料投入部の下流側に設けられることが好ましく、原料投入部の上流側にも設けられてもよい。 When using an extruder with a vent, the extruder preferably has a cylinder, a screw provided within the cylinder, and a heating means. The cylinder is provided with one or more vents. The vent is preferably provided at least downstream of the raw material input section with respect to the transport direction within the extruder, and may also be provided upstream of the raw material input section.
押出機内に供給された共重合体を、スクリューで混練しながら押出機の上流側から下流側へ移送される過程で環化縮合反応が進み、押出機の下流側から共重合体(P)が排出される。押出機の下流側にはダイスが設けられていることが好ましく、ダイスから共重合体(P)を吐出することにより、所定の形状(フィルム状や棒状)に成形することができる。例えば、棒状に成形された樹脂を細かく切断すれば、ペレットを製造することができる。 The copolymer fed into the extruder undergoes a cyclization condensation reaction while being kneaded by the screw and transported from the upstream side to the downstream side of the extruder, and the copolymer (P) is discharged from the downstream side of the extruder. A die is preferably provided on the downstream side of the extruder, and the copolymer (P) can be molded into a desired shape (film or rod). For example, pellets can be produced by cutting the resin molded into a rod shape into small pieces.
環構造形成工程において環化縮合反応を環化触媒の存在下で行う場合、環化縮合反応の後またはその途中で失活剤を加えることが好ましい。例えば、共重合体(P)を含む樹脂組成物をペレット化したりフィルム化する際、当該樹脂組成物中に環化触媒が残存していると、環化縮合反応が起こることによってアルコール等が発生して、所望しない発泡が起こる可能性がある。しかし、環化縮合反応の後またはその途中で失活剤を加えることにより、このような発泡が防ぐことができる。 When the cyclization condensation reaction is carried out in the presence of a cyclization catalyst in the ring structure formation step, it is preferable to add a deactivator after or during the cyclization condensation reaction. For example, when a resin composition containing copolymer (P) is pelletized or filmed, if the cyclization catalyst remains in the resin composition, the cyclization condensation reaction may generate alcohol, etc., which may cause undesired foaming. However, by adding a deactivator after or during the cyclization condensation reaction, such foaming can be prevented.
失活剤としては、環化触媒を中和できる物質が好適に用いられる。例えば環化触媒が酸性物質である場合、失活剤としては塩基性物質を用いることができ、逆に環化触媒が塩基性物質である場合、失活剤としては酸性物質を用いることができる。なお上記に説明したように、環化触媒として有機リン化合物が好適に用いられ、当該化合物は酸性物質であることが多いことから、失活剤としては塩基性物質を用いることが好ましい。塩基性物質としては、環化縮合反応を停止する機能を有し得るものであれば特に限定されないが、例えば金属カルボン酸塩、金属錯体、金属酸化物などが用いられる。逆に、環化触媒として塩基性物質を用いる場合は、失活剤としては、上記に説明した環化触媒に使用可能な酸性物質を用いることができる。 As the deactivator, a substance capable of neutralizing the cyclization catalyst is preferably used. For example, when the cyclization catalyst is an acidic substance, a basic substance can be used as the deactivator, and conversely, when the cyclization catalyst is a basic substance, an acidic substance can be used as the deactivator. As explained above, an organic phosphorus compound is preferably used as the cyclization catalyst, and since the compound is often an acidic substance, it is preferable to use a basic substance as the deactivator. The basic substance is not particularly limited as long as it has the function of stopping the cyclization condensation reaction, but for example, a metal carboxylate, a metal complex, a metal oxide, etc. can be used. Conversely, when a basic substance is used as the cyclization catalyst, an acidic substance that can be used for the cyclization catalyst explained above can be used as the deactivator.
失活剤を加えるタイミングは、環化縮合反応の途中か、当該反応より後であって共重合体(P)を含む樹脂組成物をペレット化したりフィルム化する前であることが好ましい。例えば、溶融状態の樹脂組成物に失活剤を加えてもよく、溶媒に溶解した樹脂組成物に失活剤を加えてもよい。上記に説明したように押出機を用いて環化縮合反応を行う場合は、当該押出機において環化縮合反応が十分行われた後の位置に失活剤を添加するようにしてもよい。 The timing for adding the deactivator is preferably during the cyclization condensation reaction or after the reaction and before the resin composition containing the copolymer (P) is pelletized or filmed. For example, the deactivator may be added to the resin composition in a molten state, or to the resin composition dissolved in a solvent. When the cyclization condensation reaction is carried out using an extruder as described above, the deactivator may be added at a position after the cyclization condensation reaction has been sufficiently carried out in the extruder.
前記重合反応での各種モノマーの転化率がいずれも85%以上であることが好ましく、いずれもが88%以上であることがより好ましく、90%以上であることがさらに好ましい。各単量体の転化率が85%より低い場合、単量体の回収を別途行う設備が新たに必要となったり、残存単量体が次工程などで望まない反応を引き起こし異物が発生するなど生産性を著しく損なうおそれがある。 The conversion rates of the various monomers in the polymerization reaction are preferably 85% or more, more preferably 88% or more, and even more preferably 90% or more. If the conversion rate of each monomer is lower than 85%, new equipment for recovering the monomers may be required, or the remaining monomers may cause undesired reactions in the next process, resulting in the generation of foreign matter, which may significantly impair productivity.
以下では環構造形成工程が行われない場合について説明する。環構造形成工程が行われない場合、重合工程に続いて脱揮を行ってもよい。脱揮を行う反応器としては、例えば釜型反応器、熱交換器と脱揮槽とからなる装置、ベント付押出機等が用いられる。 The following describes the case where the ring structure formation process is not performed. When the ring structure formation process is not performed, devolatilization may be performed following the polymerization process. Examples of reactors that can be used to perform devolatilization include a kettle-type reactor, a device consisting of a heat exchanger and a devolatilization tank, and a vented extruder.
環構造形成工程が行われない場合、脱揮は、反応器内を真空ポンプ等で減圧することにより行うことができる。脱揮により、得られる共重合体(P)中の残存揮発分を少なくすることができる。また、脱揮により低分子量化合物が除去され、フィルム成形時のキャストロールの汚れや射出成形時のシルバーストリークスの発生を抑制することができる。 When the ring structure formation step is not performed, devolatilization can be performed by reducing the pressure inside the reactor with a vacuum pump or the like. Devolatilization can reduce the amount of volatile matter remaining in the resulting copolymer (P). Devolatilization also removes low molecular weight compounds, making it possible to suppress contamination of the casting roll during film molding and the occurrence of silver streaks during injection molding.
環構造形成工程が行われない場合、脱揮での減圧は、例えば、絶対圧として90kPa以下とすることが好ましく、80kPa以下がより好ましく、70kPa以下がさらに好ましい。一方、減圧状態を実現するための設備が過剰仕様とならず、設備費を低く抑える点から、減圧する際の絶対圧は0.1kPa以上が好ましく、1kPa以上がより好ましい。 When the ring structure formation process is not performed, the pressure reduction during devolatilization is, for example, preferably 90 kPa or less in absolute pressure, more preferably 80 kPa or less, and even more preferably 70 kPa or less. On the other hand, in order to avoid excessive equipment specifications for achieving a reduced pressure state and to keep equipment costs low, the absolute pressure during reduction is preferably 0.1 kPa or more, and more preferably 1 kPa or more.
ベント付押出機を用いる場合、押出機は、シリンダと、シリンダ内に設けられたスクリューとを有し、加熱手段を備えていることが好ましい。シリンダには、ベントが1つまたは複数設けられる。ベントは、押出機内の移送方向に対して、少なくとも原料投入部の下流側に設けられることが好ましく、原料投入部の上流側にも設けられてもよい。 When using an extruder with a vent, the extruder preferably has a cylinder, a screw provided within the cylinder, and a heating means. The cylinder is provided with one or more vents. The vent is preferably provided at least downstream of the raw material input section with respect to the transport direction within the extruder, and may also be provided upstream of the raw material input section.
押出機の下流側にはダイスが設けられていることが好ましく、ダイスから共重合体(P)を吐出することにより、所定の形状(フィルム状や棒状)に成形することができる。例えば、棒状に成形された樹脂を細かく切断すれば、ペレットを製造することができる。 It is preferable that a die is provided downstream of the extruder, and the copolymer (P) can be extruded from the die to be molded into a desired shape (film or rod). For example, pellets can be produced by cutting the resin molded into a rod shape into small pieces.
なお、添加剤(C)は樹脂組成物の製造過程において適宜添加すればよい。例えば、添加剤(C)を重合工程中に添加してもよく、ベント付き押出機等で脱揮してペレット化する場合は添加剤(C)を押出機に添加してもよく、またペレット化後に別途添加剤を混練してもよい。 The additive (C) may be added appropriately during the production process of the resin composition. For example, the additive (C) may be added during the polymerization process, or when pelletizing the resin composition by devolatilization using a vented extruder or the like, the additive (C) may be added to the extruder, or the additive may be kneaded separately after pelletization.
共重合体(P)の重量平均分子量は、0.2万以上が好ましく、0.5万以上がより好ましく、3万以上がさらに好ましく、また60万以下が好ましく、40万以下がより好ましく、30万以下がさらに好ましい。共重合体(P)の重量平均分子量をこのような範囲とすることで、共重合体(P)を含む樹脂組成物の成形加工性が向上する。 The weight average molecular weight of the copolymer (P) is preferably 2,000 or more, more preferably 5,000 or more, even more preferably 30,000 or more, and is preferably 600,000 or less, more preferably 400,000 or less, and even more preferably 300,000 or less. By setting the weight average molecular weight of the copolymer (P) within such a range, the moldability of the resin composition containing the copolymer (P) is improved.
共重合体(P)の重量平均分子量は、ポリマー鎖(A)の重量平均分子量の1.1倍以上が好ましく、1.2倍以上がより好ましく、1.3倍以上がさらに好ましく、また10倍以下が好ましく、7倍以下がより好ましく、5倍以下がさらに好ましい。これにより、樹脂組成物に、透明性と機械的強度の各特性をバランス良く付与することが容易になる。 The weight average molecular weight of the copolymer (P) is preferably 1.1 times or more, more preferably 1.2 times or more, even more preferably 1.3 times or more, and preferably 10 times or less, more preferably 7 times or less, and even more preferably 5 times or less, of the weight average molecular weight of the polymer chain (A). This makes it easy to impart a good balance between the properties of transparency and mechanical strength to the resin composition.
共重合体(P)の屈折率はポリマー鎖(A)の屈折率と近い値であることが好ましく、これにより樹脂組成物の透明性を確保しやすくなる。具体的には、共重合体(P)の屈折率とポリマー鎖(A)の屈折率との差が0.1未満であることが好ましく、0.05以下がより好ましく、0.02以下がさらに好ましい。同様の観点から、共重合体(P)中のポリマー鎖(A)の屈折率とポリマー鎖(B)の屈折率は近い値であることが好ましく、具体的には、ポリマー鎖(A)の屈折率とポリマー鎖(B)の屈折率との差が0.1未満であることが好ましく、0.05以下がより好ましく、0.02以下がさらに好ましい。 The refractive index of the copolymer (P) is preferably close to that of the polymer chain (A), which makes it easier to ensure the transparency of the resin composition. Specifically, the difference between the refractive index of the copolymer (P) and that of the polymer chain (A) is preferably less than 0.1, more preferably 0.05 or less, and even more preferably 0.02 or less. From the same viewpoint, the refractive index of the polymer chain (A) in the copolymer (P) and the refractive index of the polymer chain (B) are preferably close to each other, specifically, the difference between the refractive index of the polymer chain (A) and that of the polymer chain (B) is preferably less than 0.1, more preferably 0.05 or less, and even more preferably 0.02 or less.
樹脂組成物は、共重合体(P)を1種のみ含有するものであってもよく、2種以上含有するものであってもよい。また、上記に説明した共重合体(P)に加えて、他の重合体を含有するものであってもよい。この場合、樹脂組成物は、共重合体(P)を樹脂成分(マトリックス樹脂)として含むものであってもよく、他の重合体を樹脂成分(マトリックス樹脂)として含むものであってもよい。他の重合体としては、共重合体(P)との相溶性に優れる点から、(メタ)アクリル系重合体(Q)が好ましく用いられる。これにより、樹脂組成物の透明性や耐熱性を高めることが容易になる。 The resin composition may contain only one type of copolymer (P), or may contain two or more types. In addition to the copolymer (P) described above, the resin composition may contain other polymers. In this case, the resin composition may contain the copolymer (P) as a resin component (matrix resin), or may contain other polymers as a resin component (matrix resin). As the other polymer, a (meth)acrylic polymer (Q) is preferably used because of its excellent compatibility with the copolymer (P). This makes it easier to improve the transparency and heat resistance of the resin composition.
(メタ)アクリル系重合体(Q)は、上記のポリマー鎖(B)で説明した(メタ)アクリル系単量体由来の単位(b1)を有するものであればよく、好ましくは、上記のポリマー鎖(B)で説明した(メタ)アクリル酸エステル由来の単位を有する。(メタ)アクリル系重合体(Q)は、上記のポリマー鎖(B)で説明した他の不飽和単量体由来の単位を有していてもよい。(メタ)アクリル系重合体(Q)は、樹脂組成物中での共重合体(P)との相溶性を高める観点から、共重合体(P)のポリマー鎖(B)に含まれる(メタ)アクリル系単量体由来の単位(b1)を有することがより好ましい。すなわち、(メタ)アクリル系重合体(Q)を構成する(メタ)アクリル系単量体由来の単位が、ポリマー鎖(B)を構成する(メタ)アクリル系単量体由来の単位(b1)と同じであることが好ましい。 The (meth)acrylic polymer (Q) may have the unit (b1) derived from the (meth)acrylic monomer described in the above polymer chain (B), and preferably has the unit derived from the (meth)acrylic acid ester described in the above polymer chain (B). The (meth)acrylic polymer (Q) may have a unit derived from another unsaturated monomer described in the above polymer chain (B). From the viewpoint of increasing the compatibility with the copolymer (P) in the resin composition, it is more preferable that the (meth)acrylic polymer (Q) has the unit (b1) derived from the (meth)acrylic monomer contained in the polymer chain (B) of the copolymer (P). That is, it is preferable that the unit derived from the (meth)acrylic monomer constituting the (meth)acrylic polymer (Q) is the same as the unit (b1) derived from the (meth)acrylic monomer constituting the polymer chain (B).
(メタ)アクリル系重合体(Q)は、環構造を有するものであることが好ましく、主鎖に環構造を有するものであることがより好ましい。これにより、樹脂組成物やそれから得られるフィルムの耐熱性を高めることができる。(メタ)アクリル系重合体(Q)の主鎖の環構造としては、ラクトン環構造、環状イミド構造(例えば、スクシンイミド構造、グルタルイミド構造等)、環状無水物構造(例えば、無水コハク酸構造、無水グルタル酸構造等)等が好ましく挙げられ、これらの環構造の詳細は、上記のポリマー鎖(B)の環構造に関する説明が参照される。なかでも、(メタ)アクリル系重合体(Q)は、共重合体(P)のポリマー鎖(B)が有する環構造と同じ環構造を主鎖に有することが好ましい。 The (meth)acrylic polymer (Q) preferably has a ring structure, and more preferably has a ring structure in the main chain. This can improve the heat resistance of the resin composition and the film obtained therefrom. Preferred examples of the ring structure in the main chain of the (meth)acrylic polymer (Q) include a lactone ring structure, a cyclic imide structure (e.g., a succinimide structure, a glutarimide structure, etc.), and a cyclic anhydride structure (e.g., a succinic anhydride structure, a glutaric anhydride structure, etc.), and the like. For details of these ring structures, see the explanation of the ring structure of the polymer chain (B) above. In particular, the (meth)acrylic polymer (Q) preferably has a ring structure in the main chain that is the same as the ring structure of the polymer chain (B) of the copolymer (P).
(メタ)アクリル系重合体(Q)は、共重合体(P)のポリマー鎖(B)が有する(メタ)アクリル単位と同じ(メタ)アクリル単位を有するとともに、ポリマー鎖(B)が有する環構造単位と同じ環構造単位を有することが好ましい。これにより(メタ)アクリル系重合体(Q)と共重合体(P)との相溶性が高まり、樹脂組成物やそれから得られるフィルムの透明性や耐熱性を高めることが容易になる。樹脂組成物の耐熱性をより高めることができる観点からは、(メタ)アクリル系重合体(Q)は、環状イミド構造を含む環構造単位を有することが好ましい。 It is preferable that the (meth)acrylic polymer (Q) has the same (meth)acrylic units as the (meth)acrylic units in the polymer chain (B) of the copolymer (P) and has the same ring structural unit as the ring structural unit in the polymer chain (B). This increases the compatibility between the (meth)acrylic polymer (Q) and the copolymer (P), making it easier to improve the transparency and heat resistance of the resin composition and the film obtained therefrom. From the viewpoint of further increasing the heat resistance of the resin composition, it is preferable that the (meth)acrylic polymer (Q) has a ring structural unit containing a cyclic imide structure.
このような(メタ)アクリル系重合体(Q)は、共重合体(P)を重合生成する際に、(メタ)アクリル系重合体(Q)も一緒に重合生成することが簡便である。上記に説明した共重合体(P)の製造方法では、共重合体(P)とともに、共重合体(P)のポリマー鎖(B)に対応した(メタ)アクリル系重合体(Q)も同時に生成するが、この際、共重合体(P)と(メタ)アクリル系重合体(Q)を分離しないことにより、共重合体(P)と(メタ)アクリル系重合体(Q)を含む樹脂組成物を得ることができる。 It is convenient to polymerize such a (meth)acrylic polymer (Q) together with the copolymer (P) when polymerizing the copolymer (P). In the method for producing the copolymer (P) described above, the (meth)acrylic polymer (Q) corresponding to the polymer chain (B) of the copolymer (P) is also produced at the same time as the copolymer (P). In this case, by not separating the copolymer (P) and the (meth)acrylic polymer (Q), a resin composition containing the copolymer (P) and the (meth)acrylic polymer (Q) can be obtained.
樹脂組成物の製造方法は、上記の方法に限定されず、共重合体(P)を単離して、別の重合体と混合して樹脂組成物としてもよい。また、上記の共重合体(P)の製造方法において、共重合体(P1)へのグラフト重合反応終了後に、さらに別の単量体を追加して重合反応を行い樹脂組成物を得てもよい。あるいは、上記の共重合体(P)の製造方法で得られた共重合体(P)と(メタ)アクリル系重合体(Q)の混合物に対して、さらに別の重合体(例えば、別の(メタ)アクリル系重合体)を加えて樹脂組成物としてもよい。他の重合体を加えて混合する場合は、溶融混練してもよく、この場合、例えばニーダーや多軸押出機などの一般的な装置を使用することができる。 The method for producing the resin composition is not limited to the above method, and the copolymer (P) may be isolated and mixed with another polymer to obtain a resin composition. In the above-mentioned method for producing the copolymer (P), after the graft polymerization reaction to the copolymer (P1) is completed, another monomer may be added and a polymerization reaction may be carried out to obtain a resin composition. Alternatively, a resin composition may be obtained by adding another polymer (e.g., another (meth)acrylic polymer) to the mixture of the copolymer (P) and the (meth)acrylic polymer (Q) obtained by the above-mentioned method for producing the copolymer (P). When the other polymer is added and mixed, it may be melt-kneaded, and in this case, a general device such as a kneader or a multi-screw extruder may be used.
樹脂組成物は、上記に説明したとおり、(メタ)アクリル系重合体(Q)以外の重合体を含有していてもよく、そのような重合体としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン-プロピレン重合体、ポリ(4-メチル-1-ペンテン)等のオレフィン系重合体;塩化ビニル、塩素化ビニル樹脂等の含ハロゲン系重合体;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-スチレン共重合体等のスチレン系重合体;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、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル;ナイロン6、ナイロン66、ナイロン610等のポリアミド;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;シクロオレフィンポリマー;セルロース誘導体;ポリブタジエン系ゴム、(メタ)アクリル系ゴムを配合したABS樹脂やASA樹脂等のゴム質重合体;等が挙げられる。 As explained above, the resin composition may contain a polymer other than the (meth)acrylic polymer (Q). Examples of such polymers include olefin polymers such as polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene polymer, and poly(4-methyl-1-pentene); halogen-containing polymers such as vinyl chloride and chlorinated vinyl resin; styrene polymers such as polystyrene, styrene-methyl methacrylate copolymer, styrene-acrylonitrile copolymer, and acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer; polyesters such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, and polyethylene naphthalate; polyamides such as nylon 6, nylon 66, and nylon 610; polyacetal; polycarbonate; polyphenylene oxide; polyphenylene sulfide; polyether ether ketone; polysulfone; polyether sulfone; polyoxybenzene; polyamide imide; cycloolefin polymers; cellulose derivatives; polybutadiene rubber, and rubber-like polymers such as ABS resin and ASA resin blended with (meth)acrylic rubber; and the like.
樹脂組成物の製造方法では、上記に説明した重合工程または環構造形成工程に続いて、濾過工程を行うこともできる。濾過工程を行うことにより、樹脂組成物中の異物量を低減することができ、樹脂組成物を、高度な品質が求められる光学フィルム等への用途に好適に適用することができる。また、樹脂組成物からフィルムを成形した際に、表面凹凸や欠点が少なく透明性の高いフィルムを得やすくなる。濾過工程は、上記に説明した重合工程または環構造形成工程に引き続いて連続的に実施することができる。 In the method for producing a resin composition, a filtration step can be performed following the polymerization step or ring structure formation step described above. By performing the filtration step, the amount of foreign matter in the resin composition can be reduced, and the resin composition can be suitably applied to applications such as optical films that require high quality. In addition, when a film is formed from the resin composition, it becomes easier to obtain a film with high transparency and few surface irregularities or defects. The filtration step can be performed continuously following the polymerization step or ring structure formation step described above.
濾過に用いるフィルタとしては、従来公知のフィルタを使用することができ、特に制限されないが、例えば、リーフディスクフィルタ、キャンドルフィルタ、パックディスクフィルタ、円筒型フィルタ等を用いることができる。なかでも、有効濾過面積が大きいリーフディスクフィルタまたはキャンドルフィルタを用いることが好ましい。 As the filter used for filtration, any conventionally known filter can be used, and although there are no particular limitations, for example, leaf disc filters, candle filters, pack disc filters, cylindrical filters, etc. can be used. Among them, it is preferable to use leaf disc filters or candle filters, which have a large effective filtration area.
フィルタの濾過精度(孔径)は、通常は、例えば15μm以下であればよい。なお、樹脂組成物を光学フィルムなどの光学材料に使用する場合は、その光学的欠点低減の点から、濾過精度は10μm以下が好ましく、5μm以下がより好ましい。濾過精度の下限は特に限定されず、例えば0.2μm以上である。 The filtration accuracy (pore size) of the filter is usually, for example, 15 μm or less. When the resin composition is used for optical materials such as optical films, the filtration accuracy is preferably 10 μm or less, and more preferably 5 μm or less, from the viewpoint of reducing optical defects. There is no particular lower limit for the filtration accuracy, and it is, for example, 0.2 μm or more.
樹脂組成物中の共重合体(P)の含有割合は特に限定されないが、樹脂組成物の固形分100質量%中、共重合体(P)の含有割合は、1質量%以上が好ましく、3質量%以上がより好ましく、5質量%以上がさらに好ましく、15質量%以上がさらにより好ましい。これにより、樹脂組成物の機械的強度を高めたり、樹脂組成物を加熱溶融した際の流動性を高めやすくなる。樹脂組成物中の共重合体(P)の含有割合の上限は特に限定されず、樹脂組成物は共重合体(P)のみから構成されていてもよく、樹脂組成物中、共重合体(P)の含有割合が90質量%以下であってもよく、70質量%以下、50質量%以下、40質量%以下、または30質量%以下であってもよい。樹脂組成物の固形分量は、樹脂組成物が溶媒を含む場合は、溶媒を除く樹脂組成物の量を意味する。 The content of the copolymer (P) in the resin composition is not particularly limited, but the content of the copolymer (P) in 100% by mass of the solid content of the resin composition is preferably 1% by mass or more, more preferably 3% by mass or more, even more preferably 5% by mass or more, and even more preferably 15% by mass or more. This makes it easier to increase the mechanical strength of the resin composition and to increase the fluidity of the resin composition when it is heated and melted. The upper limit of the content of the copolymer (P) in the resin composition is not particularly limited, and the resin composition may be composed only of the copolymer (P), and the content of the copolymer (P) in the resin composition may be 90% by mass or less, 70% by mass or less, 50% by mass or less, 40% by mass or less, or 30% by mass or less. When the resin composition contains a solvent, the solid content of the resin composition means the amount of the resin composition excluding the solvent.
樹脂組成物の固形分100質量%中、共重合体(P)のポリマー鎖(A)の含有割合は、1質量%以上が好ましく、3質量%以上がより好ましく、5質量%以上がさらに好ましく、12質量%以上がさらにより好ましく、また50質量%以下が好ましく、40質量%以下がより好ましく、30質量%以下がさらに好ましい。樹脂組成物中のポリマー鎖(A)の含有割合が1質量%以上であれば、樹脂組成物の機械的強度を高めたり、樹脂組成物を加熱溶融した際の流動性を高めやすくなる。樹脂組成物中のポリマー鎖(A)の含有割合が50質量%以下であれば、透明性を維持しながらポリマー鎖(B)に起因する負の配向複屈折を打ち消すために必要な正の形態複屈折を発現することができる。 In 100% by mass of the solid content of the resin composition, the content of the polymer chain (A) of the copolymer (P) is preferably 1% by mass or more, more preferably 3% by mass or more, even more preferably 5% by mass or more, even more preferably 12% by mass or more, and preferably 50% by mass or less, more preferably 40% by mass or less, and even more preferably 30% by mass or less. If the content of the polymer chain (A) in the resin composition is 1% by mass or more, it is easy to increase the mechanical strength of the resin composition and to increase the fluidity when the resin composition is heated and melted. If the content of the polymer chain (A) in the resin composition is 50% by mass or less, it is possible to express the positive form birefringence necessary to cancel the negative orientation birefringence caused by the polymer chain (B) while maintaining transparency.
樹脂組成物中の環構造単位の含有割合は特に限定されないが、樹脂組成物の固形分100質量%中、環構造単位の含有割合は、3質量%以上が好ましく、5質量%以上がより好ましく、7質量%以上がさらに好ましく、また60質量%以下が好ましく、50質量%以下がより好ましく、45質量%以下がさらに好ましい。このように環構造単位の含有割合を調整することにより、樹脂組成物の耐熱性と機械的強度の両方をバランス良く高めることが容易になる。なお、ここで説明した環構造単位の含有割合は、共重合体(P)のポリマー鎖(B)の主鎖に含まれる環構造単位と(メタ)アクリル系重合体(Q)の主鎖に含まれる環構造単位の合計含有割合を意味し、例えば、上記式(1)~(3)で表される構造の含有割合を意味する。 The content of the ring structural unit in the resin composition is not particularly limited, but the content of the ring structural unit in 100% by mass of the solid content of the resin composition is preferably 3% by mass or more, more preferably 5% by mass or more, even more preferably 7% by mass or more, and preferably 60% by mass or less, more preferably 50% by mass or less, and even more preferably 45% by mass or less. By adjusting the content of the ring structural unit in this way, it becomes easy to improve both the heat resistance and mechanical strength of the resin composition in a well-balanced manner. The content of the ring structural unit described here means the total content of the ring structural unit contained in the main chain of the polymer chain (B) of the copolymer (P) and the ring structural unit contained in the main chain of the (meth)acrylic polymer (Q), and means, for example, the content of the structure represented by the above formulas (1) to (3).
樹脂組成物が(メタ)アクリル系重合体(Q)を含有する場合、樹脂組成物の固形分100質量%中、(メタ)アクリル系重合体(Q)の含有量は、1質量%以上が好ましく、10質量%以上がより好ましく、20質量%以上がさらに好ましく、30質量%以上がさらにより好ましく、また99質量%以下が好ましく、95質量%以下がより好ましく、90質量%以下がさらに好ましく、85質量%以下がさらにより好ましい。 When the resin composition contains a (meth)acrylic polymer (Q), the content of the (meth)acrylic polymer (Q) in 100% by mass of the solid content of the resin composition is preferably 1% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, even more preferably 20% by mass or more, even more preferably 30% by mass or more, and preferably 99% by mass or less, more preferably 95% by mass or less, even more preferably 90% by mass or less, and even more preferably 85% by mass or less.
樹脂組成物の固形分100質量%中、共重合体(P)と(メタ)アクリル系重合体(Q)の合計含有割合は、50質量%以上が好ましく、70質量%以上がより好ましく、80質量%以上がさらに好ましく、90質量%以上がさらにより好ましい。樹脂組成物中の共重合体(P)と(メタ)アクリル系重合体(Q)の含有割合の上限は特に限定されず、樹脂組成物は実質的に共重合体(P)と(メタ)アクリル系重合体(Q)のみから構成されていてもよく、例えば樹脂組成物の固形分100質量%中、共重合体(P)と(メタ)アクリル系重合体(Q)の合計含有割合が99質量%以上であってもよい。 In 100% by mass of the solid content of the resin composition, the total content of the copolymer (P) and the (meth)acrylic polymer (Q) is preferably 50% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, even more preferably 80% by mass or more, and even more preferably 90% by mass or more. The upper limit of the content of the copolymer (P) and the (meth)acrylic polymer (Q) in the resin composition is not particularly limited, and the resin composition may be substantially composed of only the copolymer (P) and the (meth)acrylic polymer (Q). For example, in 100% by mass of the solid content of the resin composition, the total content of the copolymer (P) and the (meth)acrylic polymer (Q) may be 99% by mass or more.
樹脂組成物は、本発明の効果を損なわない範囲であれば、添加剤(C)以外にも種々の添加剤を含有していてもよい。添加剤(C)以外の添加剤としては、例えば、紫外線吸収剤;フェノール系、リン系、イオウ系等の酸化防止剤;耐光安定剤、耐候安定剤、熱安定剤等の安定剤;ガラス繊維、炭素繊維等の補強材;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、酸化アンチモン等の難燃剤;位相差上昇剤、位相差低減剤、位相差安定剤等の位相差調整剤;アニオン系、カチオン系、ノニオン系の界面活性剤を含む帯電防止剤;無機顔料、有機顔料、染料等の着色剤;有機フィラーや無機フィラー;樹脂改質剤;有機充填剤や無機充填剤;等が挙げられる。樹脂組成物の固形分100質量%中における添加剤(C)以外の添加剤の含有割合は、好ましくは0~5質量%、より好ましくは0~2質量%の範囲内である。 The resin composition may contain various additives other than additive (C) as long as the effect of the present invention is not impaired. Examples of additives other than additive (C) include ultraviolet absorbers; antioxidants such as phenols, phosphorus, and sulfur; stabilizers such as light stabilizers, weather stabilizers, and heat stabilizers; reinforcing materials such as glass fibers and carbon fibers; near-infrared absorbers; flame retardants such as tris(dibromopropyl)phosphate, triallyl phosphate, and antimony oxide; retardation adjusters such as retardation increasers, retardation reducers, and retardation stabilizers; antistatic agents including anionic, cationic, and nonionic surfactants; colorants such as inorganic pigments, organic pigments, and dyes; organic and inorganic fillers; resin modifiers; organic and inorganic fillers; and the like. The content ratio of additives other than additive (C) in 100% by mass of the solid content of the resin composition is preferably within the range of 0 to 5% by mass, more preferably 0 to 2% by mass.
5.樹脂組成物及びフィルムの物性
本発明で用いられる樹脂組成物は、110℃以上にガラス転移温度を有することが好ましい。これにより樹脂組成物の耐熱性を高めることができ、樹脂組成物を耐熱性が求められる用途、例えば画像表示装置等の用途への適用が可能となる。樹脂組成物は、好ましくは120℃以上の温度範囲にガラス転移温度を有する。当該ガラス転移温度の上限については、フィルム等への成形加工性を確保する点から、300℃未満が好ましく、200℃未満がより好ましく、180℃未満がさらに好ましい。
5. Physical properties of resin composition and film The resin composition used in the present invention preferably has a glass transition temperature of 110°C or higher. This can increase the heat resistance of the resin composition, making it possible to apply the resin composition to applications requiring heat resistance, such as image display devices. The resin composition preferably has a glass transition temperature in a temperature range of 120°C or higher. The upper limit of the glass transition temperature is preferably less than 300°C, more preferably less than 200°C, and even more preferably less than 180°C, in order to ensure moldability into films, etc.
樹脂組成物は、110℃以上および110℃未満にそれぞれガラス転移温度を有することが好ましく、110℃以上に高温側のガラス転移温度を有し、0℃以下に低温側のガラス転移温度を有することがより好ましい。なお、110℃以上のガラス転移温度を「高温側のガラス転移温度」と称し、0℃以下のガラス転移温度を「低温側のガラス転移温度」と称する。樹脂組成物は、高温側のガラス転移温度を複数有するものであってもよく、低温側のガラス転移温度を複数有するものであってもよく、110℃以上のガラス転移温度が複数ある場合はその中で最も低温のガラス転移温度を「高温側のガラス転移温度」とし、0℃以下のガラス転移温度が複数ある場合はその中で最も高温のガラス転移温度を「低温側のガラス転移温度」とする。樹脂組成物が高温側のガラス転移温度を有することにより、樹脂組成物の耐熱性が高まる。樹脂組成物が低温側のガラス転移温度を有することにより、樹脂組成物の機械的強度や耐衝撃性を高めることができる。樹脂組成物の高温側のガラス転移温度の好適範囲は上記に説明した通りである。樹脂組成物の低温側のガラス転移温度は、50℃未満が好ましく、30℃未満がより好ましく、10℃未満がさらに好ましく、また-100℃以上が好ましく、-90℃以上がより好ましく、-80℃以上がさらに好ましい。 It is preferable that the resin composition has a glass transition temperature of 110°C or higher and 110°C or lower, and more preferably has a high-temperature glass transition temperature of 110°C or higher and a low-temperature glass transition temperature of 0°C or lower. The glass transition temperature of 110°C or higher is referred to as the "high-temperature glass transition temperature", and the glass transition temperature of 0°C or lower is referred to as the "low-temperature glass transition temperature". The resin composition may have multiple high-temperature glass transition temperatures or multiple low-temperature glass transition temperatures. When there are multiple glass transition temperatures of 110°C or higher, the lowest glass transition temperature among them is the "high-temperature glass transition temperature", and when there are multiple glass transition temperatures of 0°C or lower, the highest glass transition temperature among them is the "low-temperature glass transition temperature". When the resin composition has a high-temperature glass transition temperature, the heat resistance of the resin composition is increased. When the resin composition has a low-temperature glass transition temperature, the mechanical strength and impact resistance of the resin composition can be increased. The preferred range of the high-temperature glass transition temperature of the resin composition is as described above. The low-temperature glass transition temperature of the resin composition is preferably less than 50°C, more preferably less than 30°C, and even more preferably less than 10°C, and is preferably -100°C or higher, more preferably -90°C or higher, and even more preferably -80°C or higher.
樹脂組成物の重量平均分子量は、0.2万以上が好ましく、0.5万以上がより好ましく、3万以上がさらに好ましく、5万以上が特に好ましく、10万以上が最も好ましく、また60万以下が好ましく、40万以下がより好ましく、30万以下がさらに好ましい。樹脂組成物の重量平均分子量をこのような範囲とすることで、樹脂組成物の成形加工性が向上する。樹脂組成物の重量平均分子量は、樹脂組成物をゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより測定したポリスチレン換算の値を意味し、樹脂組成物が共重合体(P)と(メタ)アクリル系重合体(Q)を含有する場合は、樹脂組成物の重量平均分子量は、これら複数種類の重合体の全体の重量平均分子量となる。 The weight average molecular weight of the resin composition is preferably 2,000 or more, more preferably 5,000 or more, even more preferably 30,000 or more, particularly preferably 50,000 or more, most preferably 100,000 or more, and preferably 600,000 or less, more preferably 400,000 or less, and even more preferably 300,000 or less. By setting the weight average molecular weight of the resin composition in such a range, the molding processability of the resin composition is improved. The weight average molecular weight of the resin composition means a polystyrene-equivalent value measured by gel permeation chromatography of the resin composition, and when the resin composition contains a copolymer (P) and a (meth)acrylic polymer (Q), the weight average molecular weight of the resin composition is the weight average molecular weight of the entirety of these multiple types of polymers.
樹脂組成物の数平均分子量は、0.2万以上が好ましく、0.5万以上がより好ましく、1万以上がさらに好ましく、3万以上が特に好ましく、5万以上が最も好ましく、また40万以下が好ましく、30万以下がより好ましく、20万以下がさらに好ましく、10万以下が最も好ましい。樹脂組成物の数平均分子量をこのような範囲とすることで、樹脂組成物の成形加工性が向上する。樹脂組成物の数平均分子量は、樹脂組成物をゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより測定したポリスチレン換算の値を意味し、樹脂組成物が共重合体(P)と(メタ)アクリル系重合体(Q)を含有する場合は、樹脂組成物の数平均分子量は、これら複数種類の重合体の全体の数平均分子量となる。 The number average molecular weight of the resin composition is preferably 2,000 or more, more preferably 5,000 or more, even more preferably 10,000 or more, particularly preferably 30,000 or more, most preferably 50,000 or more, and preferably 400,000 or less, more preferably 300,000 or less, even more preferably 200,000 or less, and most preferably 100,000 or less. By setting the number average molecular weight of the resin composition in such a range, the molding processability of the resin composition is improved. The number average molecular weight of the resin composition means a polystyrene-equivalent value measured by gel permeation chromatography of the resin composition, and when the resin composition contains a copolymer (P) and a (meth)acrylic polymer (Q), the number average molecular weight of the resin composition is the total number average molecular weight of these multiple types of polymers.
樹脂組成物において、ポリマー鎖(A)に起因する厚さ方向位相差Rthを打ち消すため、(メタ)アクリル系単量体由来の単位(b1)を有するポリマー鎖(B)の応力光学係数Crは、-25.0×10-11Pa-1以上-4.0×10-11Pa-1以下であることが好ましく、-20.0×10-11Pa-1以上-6.0×10-11Pa-1以下であることがより好ましく、-15.0×10-11Pa-1以上-7.0×10-11Pa-1以下であることがさらに好ましく、-12.0×10-11Pa-1以上-8.0×10-11Pa-1以下であることが特に好ましい。応力光学係数Crとは、樹脂組成物を成形して得た原フィルムを、そのTg以上の温度で延伸して位相差フィルムとし、その際、延伸のために原フィルムに加える応力σを変化させたときの、応力σに対する得られた位相差フィルムの位相差の変化の傾きのことである。延伸フィルムを成形して応力光学係数Crを測定するが、応力光学係数Crは樹脂組成物固有の値であり、フィルムの延伸倍率、延伸条件等には左右されない。応力光学係数Crは、樹脂組成物のTg以上の温度で測定されるため、原フィルムの延伸によってどの程度の位相差が当該フィルムに発現するかの指標となる。樹脂組成物の応力光学係数Crを上記範囲内とすると、ポリマー鎖(A)に起因する厚さ方向位相差Rthとポリマー鎖(B)に起因する厚さ方向位相差Rthとの打ち消し合いによりフィルムの厚さ方向位相差Rthを0に近づけるのが容易である。樹脂組成物の応力光学係数Crは実施例に記載の方法により求める。 In the resin composition, in order to cancel out the thickness direction retardation Rth caused by the polymer chain (A), the stress optical coefficient Cr of the polymer chain (B) having the unit (b1) derived from a (meth)acrylic monomer is preferably -25.0 x 10 -11 Pa -1 or more and -4.0 x 10 -11 Pa -1 or less, more preferably -20.0 x 10 -11 Pa -1 or more and -6.0 x 10 -11 Pa -1 or less, even more preferably -15.0 x 10 -11 Pa -1 or more and -7.0 x 10 -11 Pa -1 or less, and particularly preferably -12.0 x 10 -11 Pa -1 or more and -8.0 x 10 -11 Pa -1 or less. The stress optical coefficient Cr is the slope of the change in the phase difference of the obtained phase difference film with respect to the stress σ when the original film obtained by molding the resin composition is stretched at a temperature equal to or higher than the Tg thereof to form a phase difference film, and the stress σ applied to the original film for stretching is changed. The stretched film is molded and the stress optical coefficient Cr is measured, but the stress optical coefficient Cr is a value specific to the resin composition and is not affected by the stretching ratio of the film, the stretching conditions, etc. The stress optical coefficient Cr is measured at a temperature equal to or higher than the Tg of the resin composition, and is therefore an index of the degree of phase difference that is generated in the film by stretching the original film. When the stress optical coefficient Cr of the resin composition is set within the above range, it is easy to bring the thickness direction phase difference Rth of the film close to 0 by the cancellation between the thickness direction phase difference Rth caused by the polymer chain (A) and the thickness direction phase difference Rth caused by the polymer chain (B). The stress optical coefficient Cr of the resin composition is obtained by the method described in the examples.
樹脂組成物は、温度240℃、荷重98N(10kgf)で測定したメルトフローレートが9.0g/10min以上であることが好ましく、10.0g/10min以上がより好ましく、11.0g/10min以上がさらに好ましい。樹脂組成物がこのようなメルトフローレートを有していれば、樹脂組成物を加熱溶融した際の溶融粘度が低下し、成形加工性を高めることができる。また、成形加工に先立って樹脂組成物の溶融物をフィルタを通して異物を取り除く際などに、フィルタの圧損を低く抑えて、生産性を高めることができる。一方、溶融粘度が低すぎても、フィルム成形や延伸などの成形加工が困難となるおそれや、同一の機械で別の樹脂の成形加工をする場合に樹脂の置換性が悪くなる観点から、前記メルトフローレートは、60.0g/10min以下が好ましく、50.0g/10min以下がより好ましく、45.0g/10min以下がさらに好ましい。樹脂組成物のメルトフローレートは、JIS K 7210(B法)に準拠して求める。 The resin composition preferably has a melt flow rate of 9.0 g/10 min or more, more preferably 10.0 g/10 min or more, and even more preferably 11.0 g/10 min or more, measured at a temperature of 240 ° C and a load of 98 N (10 kgf). If the resin composition has such a melt flow rate, the melt viscosity when the resin composition is heated and melted can be reduced, and molding processability can be improved. In addition, when removing foreign matter from the melt of the resin composition through a filter prior to molding, the pressure loss of the filter can be kept low, and productivity can be improved. On the other hand, if the melt viscosity is too low, molding processes such as film molding and stretching may be difficult, and the replacement of the resin may be poor when molding another resin with the same machine. Therefore, the melt flow rate is preferably 60.0 g/10 min or less, more preferably 50.0 g/10 min or less, and even more preferably 45.0 g/10 min or less. The melt flow rate of the resin composition is determined in accordance with JIS K 7210 (Method B).
本発明のフィルムは、強度を高める点から、厚さが5μm以上が好ましく、15μm以上がより好ましい。一方、フィルムの薄型化の観点から、厚さは350μm以下が好ましく、200μm以下がより好ましく、150μm以下がさらに好ましい。フィルムの厚さは、例えば、ミツトヨ社製のデジマチックマイクロメーターを用いて測定することができる。 In order to increase the strength of the film of the present invention, the thickness is preferably 5 μm or more, and more preferably 15 μm or more. On the other hand, in order to make the film thinner, the thickness is preferably 350 μm or less, more preferably 200 μm or less, and even more preferably 150 μm or less. The thickness of the film can be measured, for example, using a digimatic micrometer manufactured by Mitutoyo Corporation.
本発明のフィルムは、厚さ100μmあたりの内部ヘイズが5.0%以下であることが好ましく、3.0%以下であることがより好ましく、2.0%以下がさらに好ましく、1.0%以下が特に好ましい。 The film of the present invention preferably has an internal haze of 5.0% or less per 100 μm thickness, more preferably 3.0% or less, even more preferably 2.0% or less, and particularly preferably 1.0% or less.
本発明のフィルムのガラス転移温度、重量平均分子量、数平均分子量、応力光学係数Cr、及びメルトフローレートは、上述の樹脂組成物のガラス転移温度、重量平均分子量、数平均分子量、応力光学係数Cr、及びメルトフローレートの各項目に記載の数値範囲内であることが好ましい。 The glass transition temperature, weight average molecular weight, number average molecular weight, stress optical coefficient Cr, and melt flow rate of the film of the present invention are preferably within the numerical ranges described for the glass transition temperature, weight average molecular weight, number average molecular weight, stress optical coefficient Cr, and melt flow rate of the resin composition described above.
6.フィルムの成形方法
前記樹脂組成物は、公知の手法に従って成形することでフィルムにでき、例えば、溶液キャスト法(溶液流延法)、溶融押出法、カレンダー法、圧縮成形法等によりフィルムに成形することができる。これらの中でも、溶液キャスト法、溶融押出法が好ましい。その際、重合後ペレット化を経ずに、直接押出成形機等に供給したり、溶液キャストしてフィルム化を行ってもよい。
6. Film Molding Method The resin composition can be molded into a film by a known method, for example, a solution casting method (solution casting method), a melt extrusion method, a calendar method, a compression molding method, etc. Among these, the solution casting method and the melt extrusion method are preferred. In this case, the resin composition may be directly supplied to an extrusion molding machine or the like without being pelletized after polymerization, or may be solution cast to form a film.
溶液キャスト法を行うための装置としては、例えば、ドラム式キャスティングマシン、バンド式キャスティングマシン、スピンコーター等が挙げられる。溶液キャスト法を行うためのドープ液は、ペレット化した樹脂を溶解して作製してもよいし、重合液をそのまま希釈して作製してもよい。 Examples of devices for carrying out the solution casting method include drum-type casting machines, band-type casting machines, spin coaters, etc. The dope liquid for carrying out the solution casting method may be prepared by dissolving pelletized resin, or may be prepared by directly diluting the polymerization liquid.
溶融押出法としては、Tダイ法、インフレーション法等が挙げられる。溶融押出法によりフィルムを成形する場合は、延伸することにより延伸フィルムとしてもよい。延伸することで、フィルムの機械的強度をさらに向上させることができる。延伸フィルムを得るための延伸方法としては、従来公知の延伸方法が適用できる。例えば、自由幅一軸延伸、定幅一軸延伸等の一軸延伸;逐次二軸延伸、同時二軸延伸等の二軸延伸等が挙げられるが、NZ係数を上記範囲内とするためには、一軸延伸フィルムとすることが好ましく、自由端一軸延伸であることがより好ましい。未延伸フィルムをx軸方向に一軸延伸すると、所望の位相差を発現しつつ、NZ係数を0.50に近づけることができる。なお、延伸倍率、延伸温度、延伸速度等の延伸条件は、NZ係数を上記範囲内となる限りは、所望の機械的強度や位相差値に応じて適宜設定すればよく、特に限定されない。 Examples of the melt extrusion method include the T-die method and the inflation method. When a film is formed by the melt extrusion method, it may be stretched to form a stretched film. By stretching, the mechanical strength of the film can be further improved. As a stretching method for obtaining a stretched film, a conventionally known stretching method can be applied. For example, uniaxial stretching such as free width uniaxial stretching and fixed width uniaxial stretching; biaxial stretching such as sequential biaxial stretching and simultaneous biaxial stretching, etc. can be mentioned. In order to make the NZ coefficient within the above range, it is preferable to make it a uniaxially stretched film, and free end uniaxial stretching is more preferable. When an unstretched film is uniaxially stretched in the x-axis direction, the NZ coefficient can be brought close to 0.50 while expressing the desired phase difference. In addition, the stretching conditions such as the stretching ratio, stretching temperature, and stretching speed can be appropriately set according to the desired mechanical strength and phase difference value as long as the NZ coefficient is within the above range, and are not particularly limited.
通常の位相差を発現するフィルムをx軸方向に自由端一軸延伸した場合、y,z方向には延伸されていないことからny=nzとなり、厚さ方向位相差Rth=[(nx+ny)/2-nz]×d=[(nx+ny)/2-ny]×d=[(nx-ny)/2]×dとなる。また、上述のとおり、面内位相差Reは|nx-ny|×dであり、負の配向複屈折を有するフィルムを自由端一軸延伸した場合、nx-nyは負となるため、Re=-(nx-ny)×dである。すなわち、理論上はRth=-Re/2となる。
本明細書では、Rthの測定値と理論上のRth(=-Re/2)との差をRth変位量とする。Rth変位量はフィルムの厚さに依存するため、厚さ100μm当たりのRth変位量に換算する。厚さ100μm当たりのRth変位量は40nm以上であることが好ましく、50nm以上であることがより好ましい。厚さ100μm当たりのRth変位量を大きくすることによりNZ係数を0.35以上とすることができる。厚さ100μm当たりのRth変位量の上限は特に限定されないが、例えば150nm以下であり、130nm以下であることが好ましい。
When a film exhibiting a normal retardation is stretched uniaxially in the x-axis direction, ny=nz because it is not stretched in the y and z directions, and the thickness direction retardation Rth=[(nx+ny)/2-nz]×d=[(nx+ny)/2-ny]×d=[(nx-ny)/2]×d. As described above, the in-plane retardation Re is |nx-ny|×d, and when a film having negative orientation birefringence is stretched uniaxially in the x-axis direction, nx-ny becomes negative, so Re=-(nx-ny)×d. That is, theoretically, Rth=-Re/2.
In this specification, the difference between the measured Rth and the theoretical Rth (=-Re/2) is defined as the Rth displacement. Since the Rth displacement depends on the thickness of the film, it is converted to the Rth displacement per 100 μm thickness. The Rth displacement per 100 μm thickness is preferably 40 nm or more, more preferably 50 nm or more. By increasing the Rth displacement per 100 μm thickness, the NZ coefficient can be made 0.35 or more. The upper limit of the Rth displacement per 100 μm thickness is not particularly limited, but is, for example, 150 nm or less, preferably 130 nm or less.
延伸装置としては、例えば、ロール延伸機、テンター型延伸機、小型の実験用延伸装置として引張試験機、一軸延伸機等が挙げられ、これらいずれの装置を用いることができる。 Examples of stretching devices include roll stretching machines, tenter type stretching machines, and small experimental stretching devices such as tensile testers and uniaxial stretching machines, and any of these devices can be used.
延伸フィルムを光学フィルムに適用する場合は、光学フィルムの光学特性および機械的特性を安定させるために、延伸後、必要に応じて熱処理(アニーリング)を施してもよい。 When the stretched film is applied to an optical film, it may be subjected to heat treatment (annealing) after stretching as necessary to stabilize the optical and mechanical properties of the optical film.
7.光学フィルム
本発明のフィルムは、透明性に優れることから、光学フィルムとして好適に用いることができる。本発明の光学フィルムの用途は特に限定されないが、例えば、VAモードやIPSモードの液晶表示装置(LCD)をはじめ、各種モードのLCDの光学補償(色調補償、視野角補償)に使用できる。また、LCD以外にも、様々な画像表示装置、光学装置に好適に使用できる。
7. Optical Film The film of the present invention has excellent transparency and can be suitably used as an optical film. The use of the optical film of the present invention is not particularly limited, but it can be used for optical compensation (color compensation, viewing angle compensation) of LCDs of various modes, including liquid crystal display devices (LCDs) of VA mode and IPS mode. In addition to LCDs, it can also be suitably used in various image display devices and optical devices.
本発明の光学フィルムは、偏光子の片面または両面に積層することで偏光子保護フィルムとしても使用できる。また表面に透明導電層を形成することで透明導電フィルムとしても使用できる。 The optical film of the present invention can be used as a polarizer protective film by laminating it on one or both sides of a polarizer. It can also be used as a transparent conductive film by forming a transparent conductive layer on the surface.
本発明の光学フィルム(例えば、位相差フィルム、偏光子保護フィルム、透明導電フィルム、光変換用フィルム)は、画像表示装置に好適に用いることができる。画像表示装置としては、例えば、液晶表示装置等が挙げられる。例えば液晶表示装置の場合、画像表示部が、液晶セル、偏光板、バックライト等の部材とともに、本発明の光学フィルムを有するように構成することができる。液晶表示装置以外の画像表示装置としては、例えば、エレクトロルミネッセンス(EL)ディスプレイパネル、プラズマディスプレイパネル(PDP)、電界放出ディスプレイ(FED)、QLED、マイクロLED等が挙げられる。 The optical film of the present invention (e.g., retardation film, polarizer protective film, transparent conductive film, light conversion film) can be suitably used in image display devices. Examples of image display devices include liquid crystal display devices. For example, in the case of a liquid crystal display device, the image display section can be configured to have the optical film of the present invention together with components such as a liquid crystal cell, a polarizing plate, and a backlight. Examples of image display devices other than liquid crystal display devices include electroluminescence (EL) display panels, plasma display panels (PDPs), field emission displays (FEDs), QLEDs, microLEDs, etc.
以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はもとより下記実施例によって制限を受けるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。なお、以下の説明では特に断らない限り、「部」は「質量部」を、「%」は「質量%」を表す。 The present invention will be explained in more detail below with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples, and it is of course possible to carry out the invention with appropriate modifications within the scope of the above and below-mentioned aims, all of which are included in the technical scope of the present invention. In the following explanation, unless otherwise specified, "parts" means "parts by mass" and "%" means "% by mass".
以下の実施例における各種物性の測定および評価は、以下の分析方法で行った。
(1)重量平均分子量(Mw)および数平均分子量(Mn)
樹脂組成物の重量平均分子量および数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用い、ポリスチレン換算により求めた。測定に用いた装置および測定条件は以下の通りである。
-測定システム:東ソー社製、GPCシステムHLC-8220
-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
-展開溶媒:クロロホルム(和光純薬工業社製、特級)
-溶媒流量: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)
In the following examples, various physical properties were measured and evaluated by the following analytical methods.
(1) Weight average molecular weight (Mw) and number average molecular weight (Mn)
The weight average molecular weight and number average molecular weight of the resin composition were determined by gel permeation chromatography (GPC) using the following apparatus and conditions:
- Measurement system: Tosoh Corporation, GPC system HLC-8220
- Measurement column configuration Guard column: TSKguardcolumn SuperHZ-L, manufactured by Tosoh Corporation
Separation column: Tosoh Corporation, TSKgel SuperHZM-M, two columns connected in series - Reference column configuration Reference column: Tosoh Corporation, TSKgel SuperH-RC
-Developing solvent: Chloroform (Wako Pure Chemical Industries, Ltd., special grade)
- Solvent flow rate: 0.6 mL/min - Standard sample: TSK standard polystyrene (manufactured by Tosoh Corporation, PS-oligomer kit)
(2)ガラス転移温度(Tg)
樹脂組成物のガラス転移温度は、JIS K 7121(2012)に準拠して求めた。具体的には、示差走査熱量計(リガク製、Thermo plus EVO DSC-8230)を用い、窒素ガス雰囲気下、サンプルを常温から200℃まで昇温(昇温速度20℃/分)して得られたDSC曲線から、始点法により評価した。リファレンスにはα-アルミナを用いた。40℃未満のガラス転移温度は示差走査熱量計(ネッチ社製、DSC-3500)を用い、窒素ガス雰囲気下、サンプルを-100℃から60℃まで昇温(昇温速度10℃/分)して得られたDSC曲線から、始点法により評価した。リファレンスには空の容器を用いた。
(2) Glass transition temperature (Tg)
The glass transition temperature of the resin composition was determined in accordance with JIS K 7121 (2012). Specifically, a differential scanning calorimeter (Rigaku Thermo plus EVO DSC-8230) was used to evaluate the starting point method from the DSC curve obtained by heating the sample from room temperature to 200 ° C. (heating rate 20 ° C. / min) under a nitrogen gas atmosphere. α-alumina was used as a reference. The glass transition temperature of less than 40 ° C. was evaluated by the starting point method from the DSC curve obtained by heating the sample from -100 ° C. to 60 ° C. (heating rate 10 ° C. / min) under a nitrogen gas atmosphere using a differential scanning calorimeter (Netsch DSC-3500). An empty container was used as a reference.
(3)モノマー転化率
モノマー転化率(反応率)は、ガスクロマトグラフィー(島津製作所社製、GC-2014)を用いて、重合反応液中の残存単量体量を測定することにより求めた。
(3) Monomer Conversion Rate The monomer conversion rate (reaction rate) was determined by measuring the amount of remaining monomer in the polymerization reaction liquid using gas chromatography (GC-2014, manufactured by Shimadzu Corporation).
(4)応力光学係数Cr
樹脂組成物の応力光学係数Crは、測定波長を589nmとし、以下のようにして求めた。
(4) Stress optical coefficient Cr
The stress optical coefficient Cr of the resin composition was determined as follows, using a measurement wavelength of 589 nm.
最初に、製造例で得られた樹脂組成物を250℃の熱プレスにより熱プレス成形して、当該重合体の未延伸フィルム(厚さ190μm)を得た。次に、作製した未延伸フィルムをサイズ20mm×60mmで切り出して、Cr評価用の試験片を得た。次に、試験片の一方の短辺に、延伸の際、当該試験片に1N/mm2以下の応力が加わる重量の錘を選択
して取り付けた後、評価対象である重合体のTg+20℃に保持した定温乾燥機(アズワン製、DOV-450A)に収容し、1時間放置した。試験片を定温乾燥機に収容する際には、試験片の他方の短辺をチャックにより固定し、錘により試験片に加わった応力によって試験片がその長辺方向(鉛直方向)に自由端一軸延伸されるようにした。また、収容する際、試験片におけるチャック-錘間の距離を40mmとした。1時間の加熱延伸後、乾燥機のヒーターを切り、そのまま試験片を乾燥機内で自然に冷却した。オーブン内の温度が重合体のTg-40℃に達した時点で試験片(一軸延伸フィルム)を取り出し、取り出した試験片の厚さおよび波長589nmの光に対する面内位相差Reを測定して、当該試験片の面内複屈折Δnを算出した。これとは別に、錘の荷重によって延伸された後の試験片の断面積を求め、当該断面積と錘の荷重とから、フィルムに印加された応力σ(Pa)を計算した。錘の重量を変化させながら、それぞれの荷重についてΔnおよびσを求め、得られたσに対するΔnの傾きを最小二乗法により求めて、これを応力光学係数Cr(Pa-1)とした。面内位相差Reを測定する際の配向角が延伸方向(荷重印加方向)に対して0°近傍の場合、応力光学係数Crの符号は正となる。この場合、評価対象である重合体の配向複屈折は正である。一方、配向角が延伸方向に対して90°近傍の場合、応力光学係数Crの符号は負となる。この場合、評価対象である重合体の配向複屈折は負である。Crの絶対値が大きいほど、延伸による複屈折の発現性(位相差の発現性)が高い重合体である。
First, the resin composition obtained in the manufacturing example was hot-press molded by a hot press at 250 ° C. to obtain an unstretched film (thickness 190 μm) of the polymer. Next, the unstretched film thus prepared was cut into a size of 20 mm × 60 mm to obtain a test piece for Cr evaluation. Next, a weight having a weight that applies a stress of 1 N / mm 2 or less to the test piece during stretching was selected and attached to one short side of the test piece, and then the test piece was placed in a constant temperature dryer (manufactured by AS ONE, DOV-450A) maintained at Tg + 20 ° C. of the polymer to be evaluated, and left for 1 hour. When the test piece was placed in the constant temperature dryer, the other short side of the test piece was fixed by a chuck, and the test piece was stretched uniaxially at its free end in the long side direction (vertical direction) by the stress applied to the test piece by the weight. In addition, when the test piece was placed, the distance between the chuck and the weight in the test piece was 40 mm. After 1 hour of heat stretching, the heater of the dryer was turned off, and the test piece was naturally cooled in the dryer. When the temperature in the oven reached Tg-40°C of the polymer, the test piece (uniaxially stretched film) was taken out, and the thickness of the taken out test piece and the in-plane retardation Re for light with a wavelength of 589 nm were measured to calculate the in-plane birefringence Δn of the test piece. Separately, the cross-sectional area of the test piece after stretching by the load of the weight was obtained, and the stress σ (Pa) applied to the film was calculated from the cross-sectional area and the load of the weight. While changing the weight of the weight, Δn and σ were obtained for each load, and the slope of Δn with respect to the obtained σ was obtained by the least squares method, which was taken as the stress optical coefficient Cr (Pa -1 ). When the orientation angle when measuring the in-plane retardation Re is near 0° with respect to the stretching direction (load application direction), the sign of the stress optical coefficient Cr is positive. In this case, the orientation birefringence of the polymer to be evaluated is positive. On the other hand, when the orientation angle is near 90° with respect to the stretching direction, the sign of the stress optical coefficient Cr is negative. In this case, the orientation birefringence of the polymer to be evaluated is negative. The larger the absolute value of Cr, the higher the polymer's ability to develop birefringence (develop retardation) due to stretching.
(5)メルトフローレート(MFR)
メルトフローレートは、メルトインデクサー(タカラ工業社製)を用いて、JIS K 7210(B法)に準拠して、温度240℃、荷重98N(10kgf)で測定した。
(5) Melt flow rate (MFR)
The melt flow rate was measured using a melt indexer (manufactured by Takara Kogyo Co., Ltd.) at a temperature of 240° C. and a load of 98 N (10 kgf) in accordance with JIS K 7210 (Method B).
(6)異物評価(濾過試験)
フィルタ濾過試験により樹脂組成物のゲル化評価を行った。異物評価は、製造例で得られた樹脂組成物をクロロホルムに溶解させ、0.1質量%クロロホルム溶液を作製し、これを、先端にフィルタ(GLサイエンス社製、クロマトディスク13N、孔径0.45μm)を取り付けたプラスチックシリンジを用いて濾過した。樹脂組成物のクロロホルム溶液を2mL全量濾過できれば○、途中でフィルタが詰まり、溶液が2mL濾過できなければ×と評価した。
(6) Foreign matter evaluation (filtration test)
The gelation evaluation of the resin composition was performed by a filter filtration test. For the foreign matter evaluation, the resin composition obtained in the manufacturing example was dissolved in chloroform to prepare a 0.1 mass% chloroform solution, which was filtered using a plastic syringe equipped with a filter (GL Science, Chromatodisk 13N, pore size 0.45 μm) at the tip. If the entire amount of 2 mL of the chloroform solution of the resin composition could be filtered, it was evaluated as ○, and if the filter was clogged during the process and 2 mL of the solution could not be filtered, it was evaluated as ×.
(7)フィルムの厚み
フィルムの厚みは、デジマチックマイクロメータ(ミツトヨ製)を用いて測定した。
(7) Film Thickness The film thickness was measured using a Digimatic Micrometer (manufactured by Mitutoyo).
(8)位相差
実施例で作製した延伸フィルムの波長589nmの光に対する面内位相差Re、厚さ方向位相差Rth、およびNZ係数を、全自動複屈折計(王子計測機器社製「KOBRA-WR」)を用いて入射角40°の条件で測定した。具体的には、フィルムの面内における遅相軸方向の屈折率をnx、フィルムの面内における進相軸方向の屈折率をny、フィルムの厚さ方向の屈折率をnz、フィルムの厚さをdとして、下記式から面内位相差Reと厚さ方向の位相差Rthをそれぞれ求めた。
面内位相差Re=|nx-ny|×d
厚さ方向位相差Rth=[(nx+ny)/2-nz]×d
NZ係数=(Rth/Re)+0.50
また、Rthの測定値と理論上のRth(=-Re/2)との差をRth変位量とした。Rth変位量はフィルムの厚さに依存するため、厚さ100μm当たりのRth変位量に換算した。
(8) Retardation The in-plane retardation Re, thickness direction retardation Rth, and NZ coefficient of the stretched film produced in the examples with respect to light having a wavelength of 589 nm were measured using a fully automatic birefringence meter ("KOBRA-WR" manufactured by Oji Scientific Instruments Co., Ltd.) under the condition of an incident angle of 40°. Specifically, the in-plane retardation Re and thickness direction retardation Rth were calculated from the following formula, where nx is the refractive index in the slow axis direction of the film, ny is the refractive index in the fast axis direction of the film, nz is the refractive index in the thickness direction of the film, and d is the thickness of the film.
In-plane phase difference Re=|nx−ny|×d
Thickness direction retardation Rth = [(nx + ny) / 2 - nz] x d
NZ coefficient = (Rth / Re) + 0.50
The difference between the measured Rth and the theoretical Rth (=-Re/2) was taken as the Rth displacement. Since the Rth displacement depends on the film thickness, it was converted to the Rth displacement per 100 μm thickness.
(9)延伸フィルムの内部ヘイズ(厚さ100μmあたりの内部ヘイズ)
石英セルに1,2,3,4-テトラヒドロナフタリン(テトラリン)を満たし、その中に実施例で作製した延伸フィルムを浸漬し、ヘイズメーター(日本電色工業社製、NDH-5000)を用いてヘイズを測定し、次式に従って厚さ100μmあたりの内部ヘイズを算出した:厚さ100μmあたりの内部ヘイズ(%)=得られた測定値(%)×(100μm/フィルムの厚さ(μm))。なお、測定は3枚のフィルムを用いて行い、その平均値から厚さ100μmあたりの内部ヘイズを算出した。
(9) Internal haze of stretched film (internal haze per 100 μm thickness)
A quartz cell was filled with 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene (tetralin), and the stretched film produced in the examples was immersed therein. The haze was measured using a haze meter (manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd., NDH-5000), and the internal haze per 100 μm thickness was calculated according to the following formula: internal haze per 100 μm thickness (%)=measured value (%)×(100 μm/film thickness (μm)). The measurement was performed using three films, and the internal haze per 100 μm thickness was calculated from the average value.
<製造例1>
撹拌装置、温度センサー、冷却管、窒素導入管を備えた反応器に、SEBSトリブロック共重合体として旭化成社製タフテック(登録商標)P1083(オレフィン性二重結合量2.01mmol/g、スチレン単位含有量20質量%、屈折率1.500、重量平均分子量9.4万、数平均分子量6.4万)を3.5部、旭化成社製タフテック(登録商標)H1051(オレフィン性二重結合量0.38mmol/g、スチレン単位含有量42質量%、屈折率1.524、重量平均分子量25.5万、数平均分子量19.5万)を16.2部、旭化成製タフテック(商標登録)H1043(オレフィン性二重結合量0.3mmol/g、スチレン単位含有量67質量%、屈折率1.554、重量平均分子量14.1万、数平均分子量5.8万)を5.3部、メタクリル酸メチル(MMA)を43.5部、スチレン(St)を15部、n-ドデシルメルカプタン(nDM)を0.03部、重合溶媒としてトルエンを150部仕込み、これに窒素を通じつつ105℃まで昇温させた。その後開始剤としてt-ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート(化薬アクゾ社製、カヤカルボン(登録商標)Bic75)を0.06部加えるとともに、スチレン(St)7.5部と1部のトルエンに希釈した0.14部のt-ブチルパーオキシイソプロピルカーボネートとを3時間かけて、27部のトルエンに溶解したN-シクロヘキシルマレイミド(CMI)9.0部を5時間かけて一定速度で滴下しながら105~110℃で溶液重合を行い、両方の滴下終了後さらに2時間熟成を行った。得られた反応液に、イオウ系酸化防止剤(ADEKA社製、アデカスタブ(登録商標)AO-412S)とヒンダードフェノール系酸化防止剤(ADEKA社製、アデカスタブ(登録商標)AO-60)をそれぞれ0.05部加えた。これにより、MMAとCMIとStから重合形成されたアクリル系共重合体と、当該共重合体鎖がSEBSトリブロック共重合体鎖のジエン/オレフィン由来の単位に結合したグラフト共重合体とを含む共重合体が得られた。重合反応液中の残存単量体量より算出したMMAの転化率は91.1%、CMIの転化率は99.0%、Stの転化率は94.5%であった。転化率から計算したSEBSトリブロック共重合体鎖に結合しているアクリル系共重合体鎖と、アクリル系共重合体の組成比(質量基準)は、MMA:CMI:St=56.8:12.8:30.5であり、共重合体の環構造単位の含有率は9.6質量%であった。
次に得られた重合反応液を、リアベント数が1個、フォアベント数が2個のベントタイプスクリュー二軸押出機(孔径:15mm、L/D:45)内に樹脂換算で600g/hの処理速度で導入し、この押出機内で脱揮を行い、押し出すことにより、透明な樹脂組成物のペレットを得た。なお、二軸押出機の運転条件は、バレル温度260℃、回転数300rpm、減圧度13.3~400hPa(10~300mmHg)であった。得られた樹脂組成物の重量平均分子量は12.5万、数平均分子量は5.7万、高温側のガラス転移温度は122℃、低温側のガラス転移温度は-61℃、MFRは30g/10min、屈折率は1.527であった。そして、得られた樹脂組成物のゲル化評価を行ったところ、好適に濾過を行うことができた。
<Production Example 1>
Into a reactor equipped with a stirrer, a temperature sensor, a cooling tube, and a nitrogen inlet tube, 3.5 parts of Asahi Kasei Corporation's Tuftec (registered trademark) P1083 (olefinic double bond amount 2.01 mmol/g, styrene unit content 20 mass%, refractive index 1.500, weight average molecular weight 94,000, number average molecular weight 64,000) as a SEBS triblock copolymer, and 1.0 parts of Asahi Kasei Corporation's Tuftec (registered trademark) H1051 (olefinic double bond amount 0.38 mmol/g, styrene unit content 42 mass%, refractive index 1.524, weight average molecular weight 2 A mixture of 16.2 parts of a copolymer made by Asahi Kasei Corp. (amount of olefinic double bonds: 0.3 mmol/g, styrene unit content: 67 mass%, refractive index: 1.554, weight average molecular weight: 141,000, number average molecular weight: 58,000), 5.3 parts of Tuftec (registered trademark) H1043 (amount of olefinic double bonds: 0.3 mmol/g, styrene unit content: 67 mass%, refractive index: 1.554, weight average molecular weight: 141,000, number average molecular weight: 58,000), 43.5 parts of methyl methacrylate (MMA), 15 parts of styrene (St), 0.03 part of n-dodecyl mercaptan (nDM), and 150 parts of toluene as a polymerization solvent was charged, and the temperature was raised to 105° C. while nitrogen was passed through the mixture. Thereafter, 0.06 parts of t-butylperoxyisopropyl carbonate (manufactured by Kayaku Akzo Co., Ltd., Kayacarvon (registered trademark) Bic75) was added as an initiator, and 0.14 parts of t-butylperoxyisopropyl carbonate diluted with 7.5 parts of styrene (St) and 1 part of toluene was added dropwise at a constant rate over 3 hours to carry out solution polymerization at 105 to 110 ° C., and 9.0 parts of N-cyclohexylmaleimide (CMI) dissolved in 27 parts of toluene was added dropwise over 5 hours, and the mixture was further aged for 2 hours after the completion of both additions. 0.05 parts each of a sulfur-based antioxidant (manufactured by ADEKA Corporation, Adekastab (registered trademark) AO-412S) and a hindered phenol-based antioxidant (manufactured by ADEKA Corporation, Adekastab (registered trademark) AO-60) were added to the resulting reaction solution. As a result, a copolymer was obtained that contained an acrylic copolymer formed by polymerization of MMA, CMI, and St, and a graft copolymer in which the copolymer chain was bonded to the diene/olefin-derived unit of the SEBS triblock copolymer chain. The conversion rate of MMA calculated from the amount of remaining monomer in the polymerization reaction solution was 91.1%, the conversion rate of CMI was 99.0%, and the conversion rate of St was 94.5%. The composition ratio (mass basis) of the acrylic copolymer chain bonded to the SEBS triblock copolymer chain calculated from the conversion rate was MMA:CMI:St=56.8:12.8:30.5, and the content of the ring structural unit of the copolymer was 9.6% by mass.
Next, the obtained polymerization reaction liquid was introduced into a vent-type screw twin-screw extruder (hole diameter: 15 mm, L/D: 45) with one rear vent and two fore vents at a processing rate of 600 g/h in resin equivalent, and devolatilization was performed in this extruder, and the resin was extruded to obtain pellets of a transparent resin composition. The operating conditions of the twin-screw extruder were a barrel temperature of 260° C., a rotation speed of 300 rpm, and a reduced pressure of 13.3 to 400 hPa (10 to 300 mmHg). The weight average molecular weight of the obtained resin composition was 125,000, the number average molecular weight was 57,000, the high-temperature side glass transition temperature was 122° C., the low-temperature side glass transition temperature was −61° C., the MFR was 30 g/10 min, and the refractive index was 1.527. Then, when the gelation evaluation of the obtained resin composition was performed, it was possible to perform filtration suitably.
<製造例2~5>
SEBSトリブロック共重合体、メタクリル酸メチル(MMA)、N-シクロヘキシルマレイミド(CMI)、スチレン(St)の含有量を表1に記載の含有量とした以外は、製造例1と同様にして樹脂組成物を作製した。
<Production Examples 2 to 5>
A resin composition was prepared in the same manner as in Production Example 1, except that the contents of the SEBS triblock copolymer, methyl methacrylate (MMA), N-cyclohexylmaleimide (CMI), and styrene (St) were set to the contents shown in Table 1.
表1に記載のとおり、製造例2、3では、旭化成社製タフテック(登録商標)H1517及びP2000を使用しており、H1517は、オレフィン性二重結合量は0.10mmol/g、スチレン単位含有量39質量%、屈折率1.523、重量平均分子量9.9万、数平均分子量7.5万であり、P2000は、オレフィン性二重結合量4.5mmol/g、スチレン単位含有量67質量%、屈折率1.554、重量平均分子量7.4万、数平均分子量5.8万である。なお、本明細書においてはSEBSトリブロック共重合体の「スチレン単位含有量」はカタログ値を記載している。 As shown in Table 1, in Production Examples 2 and 3, Tuftec (registered trademark) H1517 and P2000 manufactured by Asahi Kasei Corporation were used. H1517 has an olefinic double bond amount of 0.10 mmol/g, a styrene unit content of 39 mass%, a refractive index of 1.523, a weight average molecular weight of 99,000, and a number average molecular weight of 75,000, while P2000 has an olefinic double bond amount of 4.5 mmol/g, a styrene unit content of 67 mass%, a refractive index of 1.554, a weight average molecular weight of 74,000, and a number average molecular weight of 58,000. In this specification, the "styrene unit content" of the SEBS triblock copolymer is the catalog value.
製造例2において、重合反応液中の残存単量体量より算出したMMAの転化率は90.5%、CMIの転化率は99.2%、STの転化率は95.6%であった。転化率から計算したSEBSトリブロック共重合体鎖に結合しているアクリル系共重合体鎖と、アクリル系共重合体の組成比(質量基準)は、MMA:CMI:St=54.4:12.8:32.8であり、共重合体中の環構造単位の含有率は9.6質量%であった。
製造例3において、重合反応液中の残存単量体量より算出したMMAの転化率は93.9%、CMIの転化率は99.5%、Stの転化率は95.2%であった。転化率から計算したSEBSトリブロック共重合体鎖に結合しているアクリル系共重合体鎖と、アクリル系共重合体の組成比(質量基準)は、MMA:CMI:St=62.2:15.8:22.0であり、共重合体中の環構造単位の含有率は11.8質量%であった。
製造例4において、重合反応液中の残存単量体量より算出したMMAの転化率は92.1%、CMIの転化率は98.5%、STの転化率は98.7%であった。転化率から計算したSEBSトリブロック共重合体鎖に結合しているアクリル系共重合体鎖と、アクリル系共重合体の組成比(質量基準)は、MMA:CMI:St=54.3:12.4:33.3であり、共重合体中の環構造単位の含有率は10.0質量%であった。
製造例5において、重合反応液中の残存単量体量より算出したMMAの転化率は92.1%、CMIの転化率は99.3%、STの転化率は96.3%であった。転化率から計算したSEBSトリブロック共重合体鎖に結合しているアクリル系共重合体鎖と、アクリル系共重合体の組成比(質量基準)は、MMA:PMI:St=56.7:12.6:30.7であり、共重合体中の環構造単位の含有率は12.6質量%であった。
In Production Example 2, the conversion of MMA, CMI, and ST calculated from the amount of remaining monomers in the polymerization reaction solution were 90.5%, 99.2%, and 95.6%, respectively. The composition ratio (by mass) of the acrylic copolymer chain bonded to the SEBS triblock copolymer chain, calculated from the conversion, was MMA:CMI:St=54.4:12.8:32.8, and the content of ring structural units in the copolymer was 9.6% by mass.
In Production Example 3, the conversion of MMA, CMI, and St calculated from the amount of remaining monomers in the polymerization reaction solution were 93.9%, 99.5%, and 95.2%, respectively. The composition ratio (mass basis) of the acrylic copolymer chain bonded to the SEBS triblock copolymer chain calculated from the conversion was MMA:CMI:St=62.2:15.8:22.0, and the content of ring structural units in the copolymer was 11.8% by mass.
In Production Example 4, the conversion of MMA calculated from the amount of remaining monomer in the polymerization reaction solution was 92.1%, the conversion of CMI was 98.5%, and the conversion of ST was 98.7%. The composition ratio (mass basis) of the acrylic copolymer chain bonded to the SEBS triblock copolymer chain calculated from the conversion was MMA:CMI:St=54.3:12.4:33.3, and the content of ring structural units in the copolymer was 10.0% by mass.
In Production Example 5, the conversion of MMA calculated from the amount of remaining monomer in the polymerization reaction solution was 92.1%, the conversion of CMI was 99.3%, and the conversion of ST was 96.3%. The composition ratio (mass basis) of the acrylic copolymer chain bonded to the SEBS triblock copolymer chain calculated from the conversion was MMA:PMI:St=56.7:12.6:30.7, and the content of the ring structure unit in the copolymer was 12.6% by mass.
<実施例1>
製造例1で得られた共重合体19.5部とADEKA社製アデカスタブ(登録商標)2112(AD2112)0.5部をドライブレンドした後に、東洋精機社製のラボプラストミルを用いて、250℃、100rpmで5分間混練して樹脂組成物を得た。得られた樹脂組成物を250℃で熱プレス成形して、厚さ145μmの未延伸フィルムを作製した。得られた未延伸フィルムを50mm×80mmの大きさに切り出し試験片を作製した。恒温槽付オートグラフ(島津製作所社製、AG-X 1kN)を用い、チャック間距離を40mm、Tg+7℃の温度にて40mm/分の延伸速度で延伸倍率が2倍となるように試験片に対して自由端一軸延伸を行い、1分間のアニール後冷却することにより厚み99μmの延伸フィルムを得た。得られた延伸フィルムの厚さ100μm当たりのRth変位量は48.5nmであった。
Example 1
After dry blending 19.5 parts of the copolymer obtained in Production Example 1 and 0.5 parts of Adeka STAB (registered trademark) 2112 (AD2112) manufactured by ADEKA Corporation, a resin composition was obtained by kneading for 5 minutes at 250 ° C. and 100 rpm using a Labo Plastomill manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd. The obtained resin composition was hot-press molded at 250 ° C. to produce an unstretched film having a thickness of 145 μm. The obtained unstretched film was cut into a size of 50 mm x 80 mm to prepare a test piece. Using an autograph with a thermostatic bath (manufactured by Shimadzu Corporation, AG-X 1kN), the test piece was subjected to free-end uniaxial stretching at a stretching rate of 40 mm / min at a chuck distance of 40 mm and a temperature of Tg + 7 ° C. so that the stretch ratio was 2 times, and then annealed for 1 minute and cooled to obtain a stretched film having a thickness of 99 μm. The Rth displacement per 100 μm of the resulting stretched film was 48.5 nm.
<実施例2~11、比較例1~8>
共重合体の種類、添加剤の種類と含有量、未延伸フィルムの厚み、及び延伸条件を表2に記載の条件とした以外は、実施例1と同様にして延伸フィルムを作製した。得られた延伸フィルムの位相差は表2の通りであった。なお、実施例及び比較例で用いた添加剤は以下のとおりであり、表2中では略称で記載した。また、以下に記載のうち、アデカスタブ(登録商標)2112・LA-F70はADEKA社製であり、チヌビン(登録商標)1600、イルガノックス(登録商標)1330・3114はBASF社製である。
<Examples 2 to 11 and Comparative Examples 1 to 8>
A stretched film was produced in the same manner as in Example 1, except that the type of copolymer, the type and content of additives, the thickness of the unstretched film, and the stretching conditions were as shown in Table 2. The retardation of the obtained stretched film was as shown in Table 2. The additives used in the examples and comparative examples are as follows, and are listed by abbreviation in Table 2. Among the additives listed below, Adeka STAB (registered trademark) 2112 and LA-F70 are manufactured by ADEKA Corporation, and Tinuvin (registered trademark) 1600 and Irganox (registered trademark) 1330 and 3114 are manufactured by BASF Corporation.
Claims (9)
前記ポリマー鎖(A)は、ジエン由来の前記単位を有する重合体ブロック(a1)及び芳香族ビニル単量体由来の単位を有する重合体ブロック(a2)を有し、
前記ポリマー鎖(B)は、前記重合体ブロック(a1)にグラフトしており、
前記(メタ)アクリル系重合体(Q)は、前記ポリマー鎖(B)に含まれる前記単位(b1)、前記単位(b2)、および前記単位(b3)のみを有し、
NZ係数=(Rth/Re)+0.50
(ここで、Reは波長589nmにおける面内位相差(nm)であり、Rthは波長589nmにおける厚さ方向位相差(nm)である。)
から求められる前記フィルムの前記NZ係数が0.35以上かつ0.60以下であり、
前記フィルムは一軸延伸フィルムであることを特徴とするフィルム。 A film formed from a resin composition containing: a polymer chain (A) having a unit derived from a diene; a polymer chain (B) having a unit (b1) derived from a (meth)acrylic monomer, a unit (b2) having a cyclic imide structure in the main chain, and a unit (b3) derived from an aromatic vinyl monomer copolymerizable with the (meth)acrylic monomer; and a (meth)acrylic polymer (Q),
the polymer chain (A) has a polymer block (a1) having a unit derived from a diene and a polymer block (a2) having a unit derived from an aromatic vinyl monomer ,
the polymer chain (B) is grafted to the polymer block (a1);
the (meth)acrylic polymer (Q) has only the units (b1), (b2), and (b3) contained in the polymer chain (B),
NZ coefficient = (Rth / Re) + 0.50
(Here, Re is the in-plane retardation (nm) at a wavelength of 589 nm, and Rth is the thickness direction retardation (nm) at a wavelength of 589 nm.)
The NZ coefficient of the film calculated from the above formula is 0.35 or more and 0.60 or less,
The film is characterized in that it is a uniaxially stretched film .
The film according to any one of claims 1 to 8 , which is an optical film.
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