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JP7702940B2 - METHACRYLIC COPOLYMER FOR REVERSE WAVELENGTH DISPERSION RETARDATION FILM, COMPOSITION, FILM, PROCESS FOR PRODUCING FILM, AND LAMINATE - Google Patents
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JP7702940B2 - METHACRYLIC COPOLYMER FOR REVERSE WAVELENGTH DISPERSION RETARDATION FILM, COMPOSITION, FILM, PROCESS FOR PRODUCING FILM, AND LAMINATE - Google Patents

METHACRYLIC COPOLYMER FOR REVERSE WAVELENGTH DISPERSION RETARDATION FILM, COMPOSITION, FILM, PROCESS FOR PRODUCING FILM, AND LAMINATE Download PDF

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Description

本発明は、逆波長分散性を示す位相差フィルム用のメタクリル系共重合体、組成物、フィルム、フィルムの製造方法および積層体に関する。 The present invention relates to a methacrylic copolymer, composition, film, film manufacturing method, and laminate for a retardation film exhibiting reverse wavelength dispersion.

液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイなどの画像表示装置は、使用形態や使用環境が多様化しつつあり、画像表示装置を構成する光学フィルムに対しても、より高度な機能が要求されている。 Image display devices such as liquid crystal displays and organic EL displays are being used in increasingly diverse ways and environments, and more advanced functionality is being demanded of the optical films that make up these image display devices.

それら光学フィルムに要求される機能のひとつとして、可視光領域において長波長側ほど高い位相差を有すること、いわゆる逆波長分散性がある。逆波長分散性を有する光学フィルムは、たとえば、可視光領域の広い波長域において、フィルムの位相差を波長(λ)の4分の1に近づけることができるため、直線偏光を円偏光に、円偏光を直線偏光に変換するための位相差フィルム(λ/4板)として使用することができ、偏光板と組み合わせて使用することで、画像表示装置における外光反射を防ぎ、明所コントラストや黒色再現性を向上させることができる。また、偏光板の視野角による色シフトを低減するための、いわゆる偏光板補償フィルムとしての使用や、位相差付きの偏光子保護フィルムとしての使用も期待されている。One of the functions required for these optical films is that they have a higher phase difference in the visible light region toward the longer wavelength side, i.e., they have so-called reverse wavelength dispersion. Optical films with reverse wavelength dispersion can, for example, bring the phase difference of the film closer to one-quarter of the wavelength (λ) in a wide wavelength range of the visible light region, and can be used as a phase difference film (λ/4 plate) to convert linearly polarized light into circularly polarized light and circularly polarized light into linearly polarized light. By using them in combination with a polarizing plate, they can prevent external light reflection in image display devices and improve bright contrast and black reproducibility. They are also expected to be used as a so-called polarizing plate compensation film to reduce color shift due to the viewing angle of the polarizing plate, and as a polarizer protection film with phase difference.

このような逆波長分散性を1枚のフィルムで発現するものとしては、セルロースアセテートを含有するフィルム(例えば、特許文献1参照)や、セルロースアセテートプロピオネートを含有するフィルム(例えば、特許文献2参照)が報告されている。しかし、セルロース系樹脂からなるフィルムは耐湿熱性が十分でなく、高温または高湿下において位相差が変動し色むらが生じる課題があった。 As films that exhibit such reverse wavelength dispersion in a single film, films containing cellulose acetate (see, for example, Patent Document 1) and films containing cellulose acetate propionate (see, for example, Patent Document 2) have been reported. However, films made of cellulose resins do not have sufficient resistance to moist heat, and there is a problem that the retardation fluctuates under high temperature or high humidity conditions, causing color unevenness.

ポリメチルメタクリレート等の(メタ)アクリル樹脂は、透明性に優れ光学歪も少ないことから、種々の光学部材を構成する材料として広く用いられている。(メタ)アクリル樹脂を、偏光子保護フィルム、位相差フィルム等の光学フィルム用材料として用いるために、耐熱性や機械的強度を改善する検討がなされてきた。特許文献3は、ラクトン環構造を有する(メタ)アクリル系樹脂を開示している。特許文献4は、イミド構造を有するアクリル樹脂を開示している。特許文献5は、マレイミド単位を有する(メタ)アクリル系樹脂を開示している。これらの樹脂はいずれも耐熱性が向上するが、正波長分散性となり、位相差フィルムとして好適な逆波長分散性を具備するものではなかった。(Meth)acrylic resins such as polymethyl methacrylate are widely used as materials for various optical components because they have excellent transparency and little optical distortion. In order to use (meth)acrylic resins as materials for optical films such as polarizer protective films and retardation films, studies have been conducted to improve the heat resistance and mechanical strength. Patent Document 3 discloses a (meth)acrylic resin having a lactone ring structure. Patent Document 4 discloses an acrylic resin having an imide structure. Patent Document 5 discloses a (meth)acrylic resin having a maleimide unit. All of these resins have improved heat resistance, but they have positive wavelength dispersion and do not have the reverse wavelength dispersion suitable for a retardation film.

特開2000-137116号公報JP 2000-137116 A 特開2003-315538号公報JP 2003-315538 A WO2006/112207 A1WO2006/112207 A1 WO2005/108438 A1WO2005/108438 A1 特開2013-033237号公報JP 2013-033237 A

本発明の目的は、耐熱性に優れるとともに、逆波長分散性を示す、逆波長分散性位相差フィルム形成用メタクリル系共重合体、および前記共重合体を含む組成物、フィルム、フィルムの製造方法、積層体を提供することである。The object of the present invention is to provide a methacrylic copolymer for forming a reverse wavelength dispersion retardation film which has excellent heat resistance and exhibits reverse wavelength dispersion, as well as a composition, film, film manufacturing method, and laminate containing said copolymer.

本発明者は、上記目的を達成するために鋭意検討を行った結果、以下の形態を包含する本発明を完成するに至った。
[1]
メタクリル酸メチル単位40~87質量%と、ラクトン環単位、無水グルタル酸単位およびN-置換若しくは無置換グルタルイミド単位からなる群より選ばれる少なくともひとつの環構造を主鎖に有する構造単位(R)6~30質量%と、α-メチルスチレン単位7~30質量%とを有して成る、ガラス転移温度が120℃以上であるメタクリル系共重合体であって、
Re(450)/Re(550)=0.30~0.95 (1)
Re(650)/Re(550)=1.02~2.00 (2)
(式(1)及び式(2)において、Re(450)、Re(550)、Re(650)は、それぞれ波長450nm、550nm、650nmにおけるリターデーション値を示す。)を満たす逆波長分散性位相差フィルム形成用メタクリル系共重合体。
[2]
構造単位(R)が式(3)で表されるN-置換若しくは無置換グルタルイミド単位である、[1]に記載の逆波長分散性位相差フィルム形成用メタクリル系共重合体。

Figure 0007702940000001
(式(3)中、Rは、それぞれ独立に、水素原子またはメチル基であり、Rは、水素原子、炭素数1~18のアルキル基、炭素数3~12のシクロアルキル基または芳香環を含む炭素数6~15の有機基である。)
[3]
[1]または[2]に記載のメタクリル系共重合体と他の樹脂とを含有する組成物。
[4]
[1]または[2]に記載のメタクリル系共重合体または[3]に記載の組成物を含む逆波長分散性位相差フィルム。
[5]
[1]または[2]に記載のメタクリル系共重合体、または[3]に記載の組成物を溶融成形法によりフィルムに成形する工程を含む、逆波長分散性位相差フィルムの製造方法。
[6]
[1]または[2]に記載のメタクリル系共重合体、または[3]に記載の組成物を溶液キャスト法によりフィルムに成形する工程を含む、逆波長分散性位相差フィルムの製造方法。
[7]
[1]または[2]に記載のメタクリル系共重合体または[3]に記載の組成物を含む層を少なくとも1層有する、積層体。 As a result of intensive research by the present inventors in order to achieve the above object, they have completed the present invention including the following aspects.
[1]
A methacrylic copolymer having a glass transition temperature of 120° C. or higher, comprising 40 to 87% by mass of methyl methacrylate units, 6 to 30% by mass of structural units (R) having at least one ring structure in the main chain selected from the group consisting of lactone ring units, glutaric anhydride units and N-substituted or unsubstituted glutarimide units, and 7 to 30% by mass of α-methylstyrene units,
Re(450)/Re(550)=0.30~0.95 (1)
Re(650)/Re(550)=1.02~2.00 (2)
(In formula (1) and formula (2), Re(450), Re(550), and Re(650) represent retardation values at wavelengths of 450 nm, 550 nm, and 650 nm, respectively.) A methacrylic copolymer for forming a phase difference film with reverse wavelength dispersion.
[2]
The methacrylic copolymer for forming a reverse wavelength dispersion retardation film according to [1], wherein the structural unit (R) is an N-substituted or unsubstituted glutarimide unit represented by formula (3):
Figure 0007702940000001
(In formula (3), each R 1 is independently a hydrogen atom or a methyl group, and each R 2 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 12 carbon atoms, or an organic group having 6 to 15 carbon atoms and containing an aromatic ring.)
[3]
A composition containing the methacrylic copolymer according to [1] or [2] and another resin.
[4]
A reverse wavelength dispersion retardation film comprising the methacrylic copolymer according to [1] or [2] or the composition according to [3].
[5]
A method for producing a reverse wavelength dispersion retardation film, comprising a step of forming the methacrylic copolymer according to [1] or [2], or the composition according to [3], into a film by a melt molding method.
[6]
A method for producing a reverse wavelength dispersion retardation film, comprising a step of forming the methacrylic copolymer according to [1] or [2], or the composition according to [3] into a film by a solution casting method.
[7]
A laminate having at least one layer containing the methacrylic copolymer according to [1] or [2] or the composition according to [3].

本発明によれば、耐熱性に優れるとともに、逆波長分散性を示し、なおかつ高い位相差発現性を示す、逆波長分散性位相差フィルム形成用メタクリル系共重合体、および前記共重合体を含む組成物、フィルム、積層体を得ることができる。According to the present invention, it is possible to obtain a methacrylic copolymer for forming a reverse wavelength dispersion retardation film, which has excellent heat resistance, exhibits reverse wavelength dispersion, and exhibits high retardation expression, as well as a composition, film, and laminate containing the copolymer.

(a)正の複屈折を有し、正の波長分散性を示す樹脂(例えば、本願の構造単位(R))、(b)比較的小さな負の複屈折を有し、正の波長分散性を示す樹脂(例えば、ポリ(メタクリル酸メチル))、(c)比較的大きな負の複屈折を有し、正の波長分散性を示す樹脂(例えば、ポリ(α-メチルスチレン))、(d)正の複屈折を有し、逆波長分散性を示す樹脂、(e)従来の共重合体の位相差の波長分散曲線の例示的な形状を図示したグラフである。FIG. 1 is a graph showing exemplary shapes of wavelength dispersion curves of retardation of (a) a resin having positive birefringence and showing positive wavelength dispersion (e.g., the structural unit (R) of the present application); (b) a resin having relatively small negative birefringence and showing positive wavelength dispersion (e.g., poly(methyl methacrylate)); (c) a resin having relatively large negative birefringence and showing positive wavelength dispersion (e.g., poly(α-methylstyrene)); (d) a resin having positive birefringence and showing reverse wavelength dispersion; and (e) a graph showing exemplary shapes of wavelength dispersion curves of retardation of a conventional copolymer.

(メタクリル系共重合体)
本発明のメタクリル系共重合体は、メタクリル酸メチル単位と、α-メチルスチレン単位と、構造単位(R)とを、含有する。本発明のメタクリル系共重合体は、さらに、共重合可能な単量体単位、下記式(A)で表されるメタクリル酸アミド単位、下記式(B)で表される2-(ヒドロキシアルキル)アクリル酸エステル単位
(Methacrylic copolymer)
The methacrylic copolymer of the present invention contains methyl methacrylate units, α-methylstyrene units, and a structural unit (R). The methacrylic copolymer of the present invention further contains copolymerizable monomer units, methacrylic acid amide units represented by the following formula (A), and 2-(hydroxyalkyl)acrylic acid ester units represented by the following formula (B):

Figure 0007702940000002
(式中、R、Rは、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1~18のアルキル基、炭素数3~12のシクロアルキル基または芳香環を含む炭素数6~15の有機基であり、Rは、水素原子または炭素数1~18のアルキル基である。)を含んでいてもよい。
Figure 0007702940000002
(In the formula, R 3 and R 4 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 12 carbon atoms, or an organic group having 6 to 15 carbon atoms containing an aromatic ring, and R 5 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms.)

本発明のメタクリル系共重合体は、メタクリル酸メチル単位の割合が、全構造単位に対して、好ましくは40~87質量%、より好ましくは50~85質量%、さらに好ましくは65~80質量%である。メタクリル酸メチル単位の割合がこの範囲よりも少ないと、得られるメタクリル系共重合体の全光線透過率が悪化し、メタクリル酸メチル単位の割合がこの範囲よりも多いと、得られるメタクリル系共重合体の耐熱性は低くなる。In the methacrylic copolymer of the present invention, the proportion of methyl methacrylate units relative to the total structural units is preferably 40 to 87% by mass, more preferably 50 to 85% by mass, and even more preferably 65 to 80% by mass. If the proportion of methyl methacrylate units is less than this range, the total light transmittance of the resulting methacrylic copolymer will deteriorate, and if the proportion of methyl methacrylate units is greater than this range, the heat resistance of the resulting methacrylic copolymer will be reduced.

本発明のメタクリル系共重合体は、α-メチルスチレン単位の割合が、全構造単位に対して、好ましくは7~30質量%、より好ましくは8~27質量%、さらに好ましくは11~25質量%である。α-メチルスチレン単位の割合がこの範囲よりも少ないと、得られるメタクリル系共重合体の飽和吸水率が高くなる。また、α-メチルスチレン単位の割合が30質量%を超えるメタクリル系共重合体は、重合性が低く、生産性が低下する。In the methacrylic copolymer of the present invention, the proportion of α-methylstyrene units relative to the total structural units is preferably 7 to 30 mass%, more preferably 8 to 27 mass%, and even more preferably 11 to 25 mass%. If the proportion of α-methylstyrene units is less than this range, the saturated water absorption of the resulting methacrylic copolymer will be high. Furthermore, a methacrylic copolymer with a proportion of α-methylstyrene units exceeding 30 mass% will have low polymerizability and reduced productivity.

構造単位(R)は、ラクトン環単位、無水グルタル酸単位およびN-置換若しくは無置換グルタルイミド単位からなる群より選ばれる少なくともひとつの環構造を主鎖に有する構造単位である。構造単位は、上記式(A)で表されるメタクリル酸アミド単位、及び/又は、上記式(B)で表される2-(ヒドロキシアルキル)アクリル酸エステル単位を主鎖に含んでいてもよい。The structural unit (R) is a structural unit having at least one ring structure selected from the group consisting of a lactone ring unit, a glutaric anhydride unit, and an N-substituted or unsubstituted glutarimide unit in the main chain. The structural unit may contain a methacrylic acid amide unit represented by the above formula (A) and/or a 2-(hydroxyalkyl)acrylic acid ester unit represented by the above formula (B) in the main chain.

ラクトン環単位は、>CH-O-C(=O)-基を環構造に含む構造単位である。>CH-O-C(=O)-基を環構造に含む構造単位は、環構成元素が好ましくは、4~8、より好ましくは5~6、最も好ましくは6である。>CH-O-C(=O)-基を環構造に含む構造単位としては、β-プロピオラクトンジイル構造単位、γ-ブチロラクトンジイル構造単位、δ-バレロラクトンジイル構造単位などのラクトンジイル構造単位を挙げることができる。>CH-O-C(=O)-基を環構造に含む構造単位は、例えば、ヒドロキシ基およびエステル基を有する重合体を、ヒドロキシ基およびエステル基による分子内環化によって得ることができる。なお、式中の「>C」は炭素原子Cに結合手が2つあることを意味する。 A lactone ring unit is a structural unit containing a CH-O-C(=O)- group in the ring structure. The number of ring constituent elements in a structural unit containing a CH-O-C(=O)- group in the ring structure is preferably 4 to 8, more preferably 5 to 6, and most preferably 6. Examples of structural units containing a CH-O-C(=O)- group in the ring structure include lactone diyl structural units such as β-propiolactone diyl structural units, γ-butyrolactone diyl structural units, and δ-valerolactone diyl structural units. A structural unit containing a CH-O-C(=O)- group in the ring structure can be obtained, for example, by intramolecular cyclization of a polymer having a hydroxy group and an ester group with the hydroxy group and the ester group. In addition, ">C" in the formula means that the carbon atom C has two bonds.

例えば、δ-バレロラクトンジイル構造単位としては、式(I)で表される構造単位を挙げることができる。For example, an example of a δ-valerolactonediyl structural unit is a structural unit represented by formula (I).

Figure 0007702940000003
Figure 0007702940000003

式(I)中、R、RおよびRはそれぞれ独立に水素原子または炭素数1~20の有機基、好ましくは水素原子または炭素数1~10の有機基、より好ましくは水素原子または炭素数1~5の有機基である。ここで、有機基は、炭素数1~20であれば、特に限定されず、例えば、直鎖若しくは分岐状のアルキル基、直鎖若しくは分岐状のアリール基、-OCOCH基、-CN基等が挙げられる。有機基は酸素原子などのヘテロ原子を含んでいてもよい。RおよびRはメチル基であるのが好ましく、Rは水素原子であるのが好ましい。 In formula (I), R 6 , R 7 and R 8 are each independently a hydrogen atom or an organic group having 1 to 20 carbon atoms, preferably a hydrogen atom or an organic group having 1 to 10 carbon atoms, more preferably a hydrogen atom or an organic group having 1 to 5 carbon atoms. Here, the organic group is not particularly limited as long as it has 1 to 20 carbon atoms, and examples thereof include a linear or branched alkyl group, a linear or branched aryl group, a -OCOCH 3 group, and a -CN group. The organic group may contain a heteroatom such as an oxygen atom. R 6 and R 7 are preferably a methyl group, and R 8 is preferably a hydrogen atom.

ラクトン環単位は、特開2000-230016号公報、特開2001-151814号公報、特開2002-120326号公報、特開2002-254544号公報、特開2005-146084号公報などに記載の方法、例えば、2-(ヒドロキシアルキル)アクリル酸エステルに由来する構造単位と(メタ)アクリル酸メチルに由来する構造単位との分子内環化などによって、メタクリル系共重合体に含有させることができる。特開2000-230016号公報、特開2001-151814号公報、特開2002-120326号公報、特開2002-254544号公報、特開2005-146084号公報はその全体が参考として本明細書に援用される。The lactone ring unit can be incorporated into the methacrylic copolymer by the methods described in JP-A-2000-230016, JP-A-2001-151814, JP-A-2002-120326, JP-A-2002-254544, JP-A-2005-146084, etc., for example, by intramolecular cyclization of a structural unit derived from a 2-(hydroxyalkyl)acrylic acid ester and a structural unit derived from methyl (meth)acrylate. JP-A-2000-230016, JP-A-2001-151814, JP-A-2002-120326, JP-A-2002-254544, JP-A-2005-146084 are incorporated herein by reference in their entirety.

無水グルタル酸単位は、2,6-ジオキソジヒドロピランジイル構造を有する単位である。2,6-ジオキソジヒドロピランジイル構造を有する単位としては、式(II)で表される構造単位を挙げることができる。The glutaric anhydride unit is a unit having a 2,6-dioxodihydropyrandiyl structure. An example of a unit having a 2,6-dioxodihydropyrandiyl structure is the structural unit represented by formula (II).

Figure 0007702940000004
式(II)中、Rはそれぞれ独立に水素原子または炭素数1~5のアルキル基であり、メチル基であるのが好ましい。
Figure 0007702940000004
In formula (II), each R 9 independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and is preferably a methyl group.

2,6-ジオキソジヒドロピランジイル構造を有する単位は、特開2007-197703号公報、特開2010-96919号公報などに記載の方法、例えば、隣り合う二つの(メタ)アクリル酸に由来する構造単位の分子内環化、(メタ)アクリル酸に由来する構造単位と(メタ)アクリル酸メチルに由来する構造単位との分子内環化などによって、メタクリル系共重合体に含有させることができる。特開2007-197703号公報、特開2010-96919号公報はその全体が参考として本明細書に援用される。Units having a 2,6-dioxodihydropyrandiyl structure can be incorporated into a methacrylic copolymer by methods described in JP 2007-197703 A, JP 2010-96919 A, and the like, such as intramolecular cyclization of two adjacent structural units derived from (meth)acrylic acid, or intramolecular cyclization of a structural unit derived from (meth)acrylic acid and a structural unit derived from methyl (meth)acrylate. JP 2007-197703 A and JP 2010-96919 A are incorporated herein by reference in their entirety.

N-置換若しくは無置換グルタルイミド単位は、N-置換若しくは無置換2,6-ジオキソピペリジンジイル構造を有する単位である。
N-置換若しくは無置換2,6-ジオキソピペリジンジイル構造を有する単位としては、式(3)で表される構造単位を挙げることができる。
The N-substituted or unsubstituted glutarimide unit is a unit having an N-substituted or unsubstituted 2,6-dioxopiperidinediyl structure.
An example of a unit having an N-substituted or unsubstituted 2,6-dioxopiperidinediyl structure is a structural unit represented by formula (3).

Figure 0007702940000005
式(3)中、Rはそれぞれ独立に水素原子またはメチル基であり、メチル基であるのが好ましい。Rは水素原子、炭素数1~18のアルキル基、炭素数3~12のシクロアルキル基、または芳香環を含む炭素数6~15の有機基であり、好ましくは水素原子、メチル基、n-ブチル基、シクロヘキシル基またはベンジル基であり、より好ましくはメチル基、n-ブチル基、またはシクロヘキシル基である。
式(3)で表される構造単位は、例えばスキーム(i)で示されるように対応する酸無水物(IIa)とR-NHで表されるイミド化剤の反応により生成してもよく、式(C)の部分構造を有する共重合体の分子内環化反応により生成してもよい。分子内環化反応により式(C)で表される構造単位を式(3)で表される構造単位に変換するために加熱することが好ましい。
スキーム(i)
Figure 0007702940000006
(式中、R、Rは前記に定義される通りである。)
Figure 0007702940000005
In formula (3), R 1 is independently a hydrogen atom or a methyl group, preferably a methyl group, and R 2 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 12 carbon atoms, or an organic group having 6 to 15 carbon atoms and containing an aromatic ring, preferably a hydrogen atom, a methyl group, an n-butyl group, a cyclohexyl group, or a benzyl group, more preferably a methyl group, an n-butyl group, or a cyclohexyl group.
The structural unit represented by formula (3) may be produced, for example, as shown in scheme (i), by the reaction of the corresponding acid anhydride (IIa) with an imidizing agent represented by R 2 -NH 2 , or by an intramolecular cyclization reaction of a copolymer having a partial structure of formula (C). It is preferable to heat the copolymer in order to convert the structural unit represented by formula (C) to the structural unit represented by formula (3) by the intramolecular cyclization reaction.
Scheme (i)
Figure 0007702940000006
(In the formula, R 1 and R 2 are as defined above.)

N-置換若しくは無置換グルタルイミド単位は、WO2005/10838A1、特開2010-254742号公報、特開2008-273140号公報、特開2008-274187号公報などに記載の方法、具体的には、隣り合う二つのメタクリル酸メチルに由来する構造単位または無水グルタル酸単位に、アンモニア、メチルアミン、エチルアミン、n-プロピルアミン、イソプロピルアミン、n-ブチルアミン、イソブチルアミン、tert-ブチルアミン、n-ヘキシルアミン等の脂肪族炭化水素基含有アミン、アニリン、トルイジン、トリクロロアニリン等の芳香族炭化水素基含有アミン、シクロヘキシルアミン等などの脂環式炭化水素基含有アミン、尿素、1,3-ジメチル尿素、1,3-ジエチル尿素、1,3-ジプロピル尿素などのイミド化剤を反応させることによって得ることができる。これらの中で、メチルアミンが好ましい。隣り合う二つのメタクリル酸メチルに由来する構造単位または無水グルタル酸単位とイミド化剤を反応させた後、炭酸ジメチルなどの炭酸ジアルキルエステルと反応させて、メタクリル酸などのカルボン酸をメタクリル酸メチルなどのメタクリル酸アルキルエステルにしてもよい。カルボン酸は、メタクリル酸エステルまたは式(II)で表される無水グルタル酸単位の加水分解、或いは、式(II)で表される無水グルタル酸単位とイミド化剤の反応によりカルボン酸とアミドが生じた場合などに生成し得る。炭酸ジメチルなどの炭酸ジアルキルエステルとの反応は、トリエチルアミンなどの3級アミンの存在下で行ってもよい。WO2005/10838A1、特開2010-254742号公報、特開2008-273140号公報、特開2008-274187号公報はその全体が参考として本明細書に援用される。N-substituted or unsubstituted glutarimide units can be obtained by the methods described in WO2005/10838A1, JP2010-254742A, JP2008-273140A, JP2008-274187A, etc., specifically, by reacting structural units derived from two adjacent methyl methacrylates or glutaric anhydride units with an imidizing agent such as ammonia, methylamine, ethylamine, n-propylamine, isopropylamine, n-butylamine, isobutylamine, tert-butylamine, n-hexylamine, etc., aliphatic hydrocarbon group-containing amines, aromatic hydrocarbon group-containing amines, aniline, toluidine, trichloroaniline, etc., alicyclic hydrocarbon group-containing amines, cyclohexylamine, etc., urea, 1,3-dimethylurea, 1,3-diethylurea, 1,3-dipropylurea, etc. Among these, methylamine is preferred. Two adjacent structural units derived from methyl methacrylate or glutaric anhydride units may be reacted with an imidizing agent, and then a dialkyl carbonate such as dimethyl carbonate may be reacted to convert a carboxylic acid such as methacrylic acid into an alkyl methacrylate ester such as methyl methacrylate. The carboxylic acid may be generated when a carboxylic acid and an amide are generated by hydrolysis of a methacrylic acid ester or a glutaric anhydride unit represented by formula (II) or by reaction of a glutaric anhydride unit represented by formula (II) with an imidizing agent. The reaction with a dialkyl carbonate ester such as dimethyl carbonate may be carried out in the presence of a tertiary amine such as triethylamine. WO2005/10838A1, JP2010-254742A, JP2008-273140A, and JP2008-274187A are incorporated herein by reference in their entirety.

本発明のメタクリル系共重合体は、構造単位(R)の割合が、全構造単位に対して、好ましくは6~30質量%、より好ましくは7.5~25質量%、さらに好ましくは8~25質量%である。構造単位(R)とメタクリル酸メチルとの比率を変えることによって、メタクリル系共重合体の配向複屈折を変更することができる。また、構造単位(R)の含有量が多い程、メタクリル系共重合体は、耐熱性が向上するが、柔軟性が低下し、他の(共)重合体との相溶性および成形加工性が低下する傾向となる。In the methacrylic copolymer of the present invention, the proportion of the structural unit (R) relative to the total structural units is preferably 6 to 30% by mass, more preferably 7.5 to 25% by mass, and even more preferably 8 to 25% by mass. By changing the ratio of the structural unit (R) to methyl methacrylate, the orientation birefringence of the methacrylic copolymer can be changed. Furthermore, the greater the content of the structural unit (R), the more the heat resistance of the methacrylic copolymer improves, but the more the flexibility decreases, and the compatibility with other (co)polymers and moldability tend to decrease.

本発明の1つの好ましい実施形態において、本発明のメタクリル系共重合体は、上記式(A)で表されるメタクリル酸アミド単位、上記式(B)で表される2-(ヒドロキシアルキル)アクリル酸エステル単位を、各々全構造単位に対して、好ましくは0~2質量%、より好ましくは0~1.5質量%、さらに好ましくは0~1.0質量%、最も好ましくは0~0.5質量%含んでいてもよい。式(A)及び/又は(B)の構造単位が上記の範囲を超えると、得られるメタクリル系共重合体の飽和吸水率が高くなったり、成形時に架橋体が形成することで、異物欠点となり外観品位が低下する。In one preferred embodiment of the present invention, the methacrylic copolymer of the present invention may contain methacrylamide units represented by the above formula (A) and 2-(hydroxyalkyl)acrylic ester units represented by the above formula (B) in an amount of preferably 0 to 2 mass%, more preferably 0 to 1.5 mass%, even more preferably 0 to 1.0 mass%, and most preferably 0 to 0.5 mass% based on the total structural units. If the structural units of formula (A) and/or (B) exceed the above range, the saturated water absorption of the resulting methacrylic copolymer will be high, or crosslinks will be formed during molding, resulting in foreign matter defects and reduced appearance quality.

本発明のメタクリル系共重合体は、メタクリル酸メチル単位、α-メチルスチレン単位および(R)以外の構造単位(O)を含有してもよい。構造単位(O)としては、(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリロニトリル、(メタ)アクリル酸、スチレンなどの一分子中に重合性の炭素-炭素二重結合を1つだけ有するビニル系単量体に由来する単位、式(A)で表される構造単位、式(B)で表される構造単位を挙げることができ、中でもスチレンが好ましい。構造単位(O)の割合は、全構造単位に対して、好ましくは20質量%以下、より好ましくは1質量%以上20質量%以下、さらに好ましくは3質量%以上10質量%以下である。なお、メタクリル酸メチル単位、α-メチルスチレン単位、構造単位(R)、および構造単位(O)の割合は、H-NMRなどによって測定することができる。 The methacrylic copolymer of the present invention may contain a structural unit (O) other than the methyl methacrylate unit, the α-methylstyrene unit, and the (R). Examples of the structural unit (O) include a unit derived from a vinyl monomer having only one polymerizable carbon-carbon double bond in one molecule, such as (meth)acrylamide, (meth)acrylonitrile, (meth)acrylic acid, and styrene, a structural unit represented by formula (A), and a structural unit represented by formula (B), among which styrene is preferred. The proportion of the structural unit (O) is preferably 20% by mass or less, more preferably 1% by mass or more and 20% by mass or less, and even more preferably 3% by mass or more and 10% by mass or less, based on the total structural units. The proportions of the methyl methacrylate unit, the α-methylstyrene unit, the structural unit (R), and the structural unit (O) can be measured by 1 H-NMR or the like.

本発明のメタクリル系共重合体は、重量平均分子量(Mw)が、好ましくは40000~200000、より好ましくは50000~180000、さらに好ましくは55000~160000である。Mwが40000以上であると、本発明の成形体の強度および靭性等が向上する。Mwが200000以下であると、本発明のメタクリル系共重合体の流動性が向上し、成形加工性が向上する。The methacrylic copolymer of the present invention preferably has a weight average molecular weight (Mw) of 40,000 to 200,000, more preferably 50,000 to 180,000, and even more preferably 55,000 to 160,000. When Mw is 40,000 or more, the strength, toughness, etc. of the molded article of the present invention are improved. When Mw is 200,000 or less, the fluidity of the methacrylic copolymer of the present invention is improved, and molding processability is improved.

重量平均分子量(Mw)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーで測定されるクロマトグラムを標準ポリスチレンの分子量に換算して算出される値である。The weight average molecular weight (Mw) is a value calculated by converting a chromatogram measured by gel permeation chromatography into the molecular weight of standard polystyrene.

本発明のメタクリル系共重合体は、酸価が、好ましくは0.01~0.30mmol/g、より好ましくは0.05~0.28mmol/gである。酸価は、メタクリル系共重合体中のカルボン酸単位、カルボン酸無水物単位の含有量に比例する値である。酸価は、例えば、特開2005-23272号公報に記載の方法によって算出することができる。酸価が上記範囲内にあると、耐熱性、機械物性、成形加工性のバランスに優れる。The methacrylic copolymer of the present invention preferably has an acid value of 0.01 to 0.30 mmol/g, more preferably 0.05 to 0.28 mmol/g. The acid value is a value proportional to the content of carboxylic acid units and carboxylic anhydride units in the methacrylic copolymer. The acid value can be calculated, for example, by the method described in JP-A-2005-23272. When the acid value is within the above range, the balance of heat resistance, mechanical properties, and moldability is excellent.

本発明のメタクリル系共重合体は、ガラス転移温度が、下限として、好ましくは120℃、より好ましくは121℃、さらに好ましくは122℃であり、上限として、特に制限されないが、好ましくは160℃である。メタクリル系共重合体のガラス転移温度が高くなるほど、メタクリル系共重合体を含む成形体は熱による変形や収縮を起こしにくく、すなわち耐熱性が高い。
本明細書において、「ガラス転移温度(Tg)」は、JIS K7121に準拠して測定する。具体的には、230℃まで一度昇温し、次いで室温まで冷却し、その後、室温から230℃までを10℃/分で昇温させる条件にてDSC曲線を測定する。2回目の昇温時に測定されるDSC曲線から求められる中間点を「ガラス転移温度(Tg)」として求める。
The methacrylic copolymer of the present invention has a glass transition temperature of preferably 120° C. as a lower limit, more preferably 121° C., and further preferably 122° C. as an upper limit, which is not particularly limited, and is preferably 160° C. The higher the glass transition temperature of the methacrylic copolymer, the less likely a molded article containing the methacrylic copolymer is to deform or shrink due to heat, i.e., the higher the heat resistance.
In this specification, the "glass transition temperature (Tg)" is measured in accordance with JIS K7121. Specifically, the temperature is raised once to 230°C, then cooled to room temperature, and then the DSC curve is measured under conditions of raising the temperature from room temperature to 230°C at a rate of 10°C/min. The midpoint determined from the DSC curve measured during the second heating is determined as the "glass transition temperature (Tg)".

本発明のメタクリル系共重合体は、可視光領域において長波長側ほど高い複屈折位相差を有すること、いわゆる、逆波長分散性を示すことが好ましい。具体的には、波長λ(nm)におけるリターデーション値をRe(λ)と表記したときに、メタクリル系共重合体のRe(550)に対するRe(450)の比率(Re(450)/Re(550))が下記(1)式を満たすとともに、Re(550)に対するRe(650)の比率(Re(550)/Re(650))が下記(2)式を満たすことが好ましい。
0.30≦Re(450)/Re(550)≦0.95 (1)
1.02≦Re(650)/Re(550)≦2.00 (2)
メタクリル系共重合体の位相差の波長分散性が上記範囲にある場合、メタクリル共重合体に直線偏光が入射したときの楕円偏光の状態を波長によらず均質にできるため、光学補償能が良好となる。
The methacrylic copolymer of the present invention preferably has a birefringence retardation that is higher in the visible light region at longer wavelengths, that is, shows the so-called reverse wavelength dispersion.Specifically, when the retardation value at wavelength λ (nm) is expressed as Re (λ), the ratio (Re (450)/Re (550)) of the methacrylic copolymer to the Re (550) preferably satisfies the following formula (1), and the ratio (Re (550)/Re (650)) of the methacrylic copolymer to the Re (550) preferably satisfies the following formula (2).
0.30≦Re(450)/Re(550)≦0.95 (1)
1.02≦Re(650)/Re(550)≦2.00 (2)
When the wavelength dispersion of the retardation of the methacrylic copolymer is within the above range, the state of elliptically polarized light when linearly polarized light is incident on the methacrylic copolymer can be made uniform regardless of wavelength, resulting in good optical compensation ability.

前記Re(550)に対するRe(450)の比率(Re(450)/Re(550))の下限は、0.30以上であることが好ましく、0.60以上であることがより好ましく、0.75以上であることがさらに好ましく、0.79以上であることがよりさらに好ましい。また、Re(450)/Re(550)の上限は、0.95以下であることが好ましく、0.90以下であることがより好ましく、0.87以下であることがさらに好ましく、0.85以下であることが特に好ましい。
前記Re(550)に対するRe(650)の比率(Re(650)/Re(550))の下限は、1.02以上であることが好ましく、1.05以上であることがより好ましく、1.10以上であることがさらに好ましく、1.15以上であることがよりさらに好ましい。また、Re(650)/Re(550)の上限は、2.00以下であることが好ましく、1.50以下であることがより好ましく、1.35以下であることがさらに好ましく、1.25以下であることがよりさらに好ましい。
The lower limit of the ratio of Re(450) to Re(550) (Re(450)/Re(550)) is preferably 0.30 or more, more preferably 0.60 or more, even more preferably 0.75 or more, and even more preferably 0.79 or more. The upper limit of Re(450)/Re(550) is preferably 0.95 or less, more preferably 0.90 or less, even more preferably 0.87 or less, and particularly preferably 0.85 or less.
The lower limit of the ratio of Re(650) to Re(550) (Re(650)/Re(550)) is preferably 1.02 or more, more preferably 1.05 or more, even more preferably 1.10 or more, and even more preferably 1.15 or more. The upper limit of Re(650)/Re(550) is preferably 2.00 or less, more preferably 1.50 or less, even more preferably 1.35 or less, and even more preferably 1.25 or less.

本発明のメタクリル系共重合体は、メタクリル酸メチル単位、構造単位(R)とともに、α-メチルスチレン単位を含有することにより、逆波長分散性を発現する。この理由については以下のように推測される。メタクリル酸メチル単位からなる重合体は、図1(b)に例示されるように、比較的小さな負の固有複屈折を有し、かつ光の波長が短くなるほど複屈折の絶対値が大きくなる、正の波長分散性を有する。構造単位(R)は、主鎖に環構造を有する構造単位であることから、該単位からなる重合体は図1(a)に例示されるように正の固有複屈折を有し、かつ光の波長が短くなるほど複屈折が大きくなる正の波長分散性を有すると考えられる。従って、メタクリル酸メチル単位と構造単位(R)を含む従来の共重合体は、図1(e)に例示されるような正の波長分散性となっていた。対して、α-メチルスチレン単位からなる重合体は、図1(c)に例示されるように、負の固有複屈折を有し、更に正の波長分散性を有しており、なおかつその傾きが比較的大きいと考えられる。そのため、本発明のメタクリル系共重合体は、これら作用を総合した結果として、図1(d)に例示されるような、逆波長分散性を発現しているものと考えられる。The methacrylic copolymer of the present invention exhibits reverse wavelength dispersion by containing α-methylstyrene units together with methyl methacrylate units and structural unit (R). The reason for this is presumed to be as follows. A polymer consisting of methyl methacrylate units has a relatively small negative intrinsic birefringence, as exemplified in FIG. 1(b), and has positive wavelength dispersion in which the absolute value of the birefringence increases as the wavelength of light becomes shorter. Since the structural unit (R) is a structural unit having a ring structure in the main chain, it is considered that a polymer consisting of this unit has a positive intrinsic birefringence, as exemplified in FIG. 1(a), and has positive wavelength dispersion in which the birefringence increases as the wavelength of light becomes shorter. Therefore, conventional copolymers containing methyl methacrylate units and structural unit (R) have positive wavelength dispersion as exemplified in FIG. 1(e). In contrast, a polymer consisting of α-methylstyrene units has a negative intrinsic birefringence and further has positive wavelength dispersion, as exemplified in FIG. 1(c), and is considered to have a relatively large slope. Therefore, it is believed that the methacrylic copolymer of the present invention exhibits the reverse wavelength dispersion as exemplified in FIG. 1(d) as a result of combining these effects.

各波長における位相差とその分散性については、メタクリル酸メチル単位、α-メチルスチレン単位、構造単位(R)の比率を本発明の範囲で可変することによって任意に調節することができる。The phase difference and its dispersibility at each wavelength can be adjusted arbitrarily by varying the ratio of methyl methacrylate units, α-methylstyrene units, and structural units (R) within the range of the present invention.

本発明のメタクリル系共重合体は、メタクリル酸メチルおよびα-メチルスチレンの共重合体(以下、前駆体ポリマーということがある。)を環構造形成反応させることを含む方法によって得ることができる。
即ち、本発明のメタクリル系共重合体は、メタクリル酸メチル、α-メチルスチレン、および所望により共重合可能な単量体を含む単量体混合物と、ラジカル重合開始剤と、必要に応じ連鎖移動剤とを含んでなる反応原料を、槽型反応器に連続的に供給する工程、
槽型反応器内で前記単量体混合物を重合転化率30~60質量%まで塊状重合して反応生成物を得る工程、
反応生成物中の単量体混合物を除去する工程、および
得られた前駆体ポリマーに環構造形成反応をさせる工程
を含む製造方法によって得ることができる。
The methacrylic copolymer of the present invention can be obtained by a method including subjecting a copolymer of methyl methacrylate and α-methylstyrene (hereinafter sometimes referred to as a precursor polymer) to a ring structure-forming reaction.
That is, the methacrylic copolymer of the present invention can be produced by the following steps: continuously supplying a reaction raw material containing a monomer mixture containing methyl methacrylate, α-methylstyrene, and optionally a copolymerizable monomer, a radical polymerization initiator, and optionally a chain transfer agent, to a tank reactor;
a step of bulk polymerizing the monomer mixture in a tank reactor to a polymerization conversion rate of 30 to 60 mass% to obtain a reaction product;
It can be obtained by a production method including a step of removing the monomer mixture in the reaction product, and a step of subjecting the obtained precursor polymer to a ring structure-forming reaction.

前駆体ポリマーは、単量体混合物とラジカル重合開始剤と必要に応じて連鎖移動剤とを含む反応原料から重合されるものであり、単量体混合物は、メタクリル酸メチルを単量体混合物の中に好ましくは51~90質量%、より好ましくは65~85質量%含むものである。また、α-メチルスチレンは、好ましくは49~10質量%、より好ましくは35~15質量%含むものである。共重合可能な単量体は0~10質量%、好ましくは0~5質量%含むものである。
単量体混合物は、メタクリル酸メチルおよびα-メチルスチレン以外の共重合可能な単量体を含んでいてもよい。かかる共重合可能な単量体としては、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチルなどのメタクリル酸メチル以外のメタクリル酸アルキルエステル;メタクリル酸フェニルなどのメタクリル酸アリールエステル;メタクリル酸シクロへキシル、メタクリル酸ノルボルネニルなどのメタクリル酸シクロアルキルエステル;アクリル酸フェニルなどのアクリル酸アリールエステル;アクリル酸シクロへキシル、アクリル酸ノルボルネニルなどのアクリル酸シクロアルキルエステル;スチレンなど芳香族ビニル単量体;アクリルアミド;メタクリルアミド;アクリロニトリル;メタクリロニトリル;などの一分子中に重合性アルケニル基を一つだけ有するビニル単量体が挙げられる。単量体混合物中における該メタクリル酸メチルおよびアクリル酸アルキルエステル以外の共重合可能な単量体の含有率は、10質量%以下であることが好ましく、5質量%以下であることがより好ましい。
The precursor polymer is polymerized from reaction raw materials including a monomer mixture, a radical polymerization initiator, and optionally a chain transfer agent, and the monomer mixture contains methyl methacrylate in an amount of preferably 51 to 90 mass%, more preferably 65 to 85 mass%, in the monomer mixture. Also, the monomer mixture contains α-methylstyrene in an amount of preferably 49 to 10 mass%, more preferably 35 to 15 mass%, and the copolymerizable monomer in an amount of 0 to 10 mass%, preferably 0 to 5 mass%.
The monomer mixture may contain a copolymerizable monomer other than methyl methacrylate and α-methylstyrene. Examples of such copolymerizable monomers include alkyl methacrylate esters other than methyl methacrylate, such as ethyl methacrylate and butyl methacrylate; aryl methacrylate esters such as phenyl methacrylate; cycloalkyl methacrylate esters such as cyclohexyl methacrylate and norbornenyl methacrylate; aryl acrylate esters such as phenyl acrylate; cycloalkyl acrylate esters such as cyclohexyl acrylate and norbornenyl acrylate; aromatic vinyl monomers such as styrene; acrylamide; methacrylamide; acrylonitrile; and vinyl monomers having only one polymerizable alkenyl group in one molecule. The content of the copolymerizable monomers other than methyl methacrylate and alkyl acrylate esters in the monomer mixture is preferably 10% by mass or less, more preferably 5% by mass or less.

単量体混合物は、b*が-1~2であることが好ましく、-0.5~1.5であることがより好ましい。b*がこの範囲にあると、得られるメタクリル系共重合体組成物を成形した場合に、着色が殆んどない成形品を、高い生産効率で得る上で有利となる。なお、b*は国際照明委員会(CIE)規格(1976年)またはJIS Z-8722に準拠して測定した値である。
反応生成物中の単量体混合物を除去する工程によって反応生成物から除去された単量体混合物は、回収して再び本発明に使用することができる。回収した単量体混合物のb*が回収時などに加えられる熱によって高くなった場合は、適切な方法で精製して、b*を上記した範囲とすることが好ましい。
The monomer mixture preferably has b* of -1 to 2, more preferably -0.5 to 1.5. When b* is in this range, it is advantageous for obtaining molded products with little coloring at high production efficiency when the resulting methacrylic copolymer composition is molded. Note that b* is a value measured in accordance with the Commission Internationale de l'Eclairage (CIE) standard (1976) or JIS Z-8722.
The monomer mixture removed from the reaction product in the step of removing the monomer mixture in the reaction product can be recovered and reused in the present invention. If the b* of the recovered monomer mixture becomes high due to heat applied during recovery, it is preferable to purify it by a suitable method to make the b* within the above range.

本発明で用いられる重合開始剤は、反応性ラジカルを発生するものであれば特に限定されない。例えば、t-ヘキシルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、t-ヘキシルパーオキシ2-エチルヘキサノエート、1,1,3,3-テトラメチルブチルパーオキシ2-エチルヘキサノエート、t-ブチルパーオキシピバレート、t-ヘキシルパーオキシピバレート、t-ブチルパーオキシネオデカノエート、t-ヘキシルパーオキシネオデカノエート、1,1,3,3-テトラメチルブチルパーオキシネオデカノエート、1,1-ビス(t-ヘキシルパーオキシ)シクロヘキサン、ベンゾイルパーオキシド 、3,5,5-トリメチルヘキサノイルパーオキシド、ラウロイルパーオキシド、2,2’-アゾビス(2-メチルプロピオニトリル)、2,2’-アゾビス(2-メチルブチロニトリル)、ジメチル2,2’-アゾビス(2-メチルプロピオネート)が好ましく; さらにt-ヘキシルパーオキシ2-エチルヘキサノエート、1,1-ビス(t-ヘキシルパーオキシ)シクロヘキサン、ジメチル2,2’-アゾビス(2-メチルプロピオネート)などが挙げられる。The polymerization initiator used in the present invention is not particularly limited as long as it generates reactive radicals. For example, t-hexylperoxyisopropyl monocarbonate, t-hexylperoxy2-ethylhexanoate, 1,1,3,3-tetramethylbutylperoxy2-ethylhexanoate, t-butylperoxypivalate, t-hexylperoxypivalate, t-butylperoxyneodecanoate, t-hexylperoxyneodecanoate, 1,1,3,3-tetramethylbutylperoxyneodecanoate, 1,1-bis(t-hexylperoxy)cyclohexane, benzoyl peroxide, 3,5,5-trimethylhexanoyl peroxide, lauroyl peroxide, 2,2'-azobis(2-methylpropionitrile), 2,2'-azobis(2-methylbutyronitrile), and dimethyl 2,2'-azobis(2-methylpropionate) are preferred; Further examples include t-hexylperoxy 2-ethylhexanoate, 1,1-bis(t-hexylperoxy)cyclohexane, and dimethyl 2,2'-azobis(2-methylpropionate).

本発明で用いられる重合開始剤は、後述する槽型反応器内の重合温度における未開裂の平均開始剤濃度(I)が5.1×10-5~2.4×10-4(mol/L)の範囲であることが望ましい。 The polymerization initiator used in the present invention desirably has an average uncleaved initiator concentration (I) in the range of 5.1×10 −5 to 2.4×10 −4 (mol/L) at the polymerization temperature in a tank reactor described below.

重合開始剤の使用量は、重合温度に合わせ、上記開始剤濃度(I)となる様に、単量体混合物に添加する。The amount of polymerization initiator used is adjusted to the polymerization temperature and added to the monomer mixture so as to achieve the above initiator concentration (I).

本発明で用いられる連鎖移動剤としては、n-オクチルメルカプタン、n-ドデシルメルカプタン、t-ドデシルメルカプタン、1,4-ブタンジチオール、1,6-ヘキサンジチオール、エチレングリコールビスチオプロピオネート、ブタンジオールビスチオグリコレート、ブタンジオールビスチオプロピオネート、ヘキサンジオールビスチオグリコレート、ヘキサンジオールビスチオプロピオネート、トリメチロールプロパントリス-(β-チオプロピオネート)、ペンタエリスリトールテトラキスチオプロピオネートなどのアルキルメルカプタン類;テルピノレンなどが挙げられる。
これらのうちn-オクチルメルカプタン、n-ドデシルメルカプタンなどの単官能アルキルメルカプタンが好ましい。これら連鎖移動剤は1種単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。連鎖移動剤の使用量は、単量体混合物100質量部に対して、好ましくは0~1質量部、より好ましくは0.01~0.8質量部、さらに好ましくは0.02~0.6質量部である。
Examples of the chain transfer agent used in the present invention include alkyl mercaptans such as n-octyl mercaptan, n-dodecyl mercaptan, t-dodecyl mercaptan, 1,4-butanedithiol, 1,6-hexanedithiol, ethylene glycol bisthiopropionate, butanediol bisthioglycolate, butanediol bisthiopropionate, hexanediol bisthioglycolate, hexanediol bisthiopropionate, trimethylolpropane tris-(β-thiopropionate), and pentaerythritol tetrakisthiopropionate; and terpinolene.
Among these, monofunctional alkyl mercaptans such as n-octyl mercaptan and n-dodecyl mercaptan are preferred. These chain transfer agents can be used alone or in combination of two or more. The amount of the chain transfer agent used is preferably 0 to 1 part by mass, more preferably 0.01 to 0.8 parts by mass, and even more preferably 0.02 to 0.6 parts by mass, based on 100 parts by mass of the monomer mixture.

塊状重合においては溶剤を原則使用しないが、反応液の粘度を調整するなどの必要がある場合には、溶剤を単量体混合物に含めることができる。溶剤としては、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼンなどの芳香族炭化水素が好ましい。これらの溶剤は1種単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。かかる溶剤の使用量は、単量体混合物100質量部に対して、好ましくは30質量部以下、より好ましくは10質量部以下である。In principle, no solvent is used in bulk polymerization, but if it is necessary to adjust the viscosity of the reaction liquid, a solvent can be included in the monomer mixture. As the solvent, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, and ethylbenzene are preferred. These solvents can be used alone or in combination of two or more. The amount of such a solvent used is preferably 30 parts by mass or less, more preferably 10 parts by mass or less, per 100 parts by mass of the monomer mixture.

本発明に用いられる反応原料は、溶存酸素量が好ましくは10ppm以下、より好ましくは5ppm以下、さらに好ましくは4ppm以下、最も好ましくは3ppm以下である。このような範囲の溶存酸素量にすると重合反応がスムーズに進行し、シルバーストリークや着色のない成形品が得られやすくなる。The reaction raw materials used in the present invention preferably have a dissolved oxygen content of 10 ppm or less, more preferably 5 ppm or less, even more preferably 4 ppm or less, and most preferably 3 ppm or less. If the dissolved oxygen content is within such a range, the polymerization reaction proceeds smoothly, making it easier to obtain molded products without silver streaks or coloring.

槽型反応器内の温度、すなわち反応槽内にある液の温度は、好ましくは110~140℃、より好ましくは114~135℃である。温度がこの範囲よりも高いと、α-メチルスチレンを含む高分子量体が生成しづらく、耐熱性の低下の原因となる。The temperature inside the tank reactor, i.e., the temperature of the liquid inside the reaction tank, is preferably 110 to 140°C, more preferably 114 to 135°C. If the temperature is higher than this range, it becomes difficult to produce high molecular weight compounds containing α-methylstyrene, which can cause a decrease in heat resistance.

本発明のメタクリル系共重合体組成物の製造方法において、槽型反応器内の反応液中の水分は、1000ppm以下であることが好ましく、700ppm以下であることがより好ましく、280ppm以下であることがさらに好ましい。該水分を1000ppm以下とすることにより、数μm~数十μmの樹脂異物が重合反応中に生成するのを抑制でき、得られたメタクリル系共重合体組成物を溶融成形によってフィルムまたはシートにしたときに該樹脂異物を核とする外径数十μmの欠点の発生を大幅に低減することができる。In the method for producing a methacrylic copolymer composition of the present invention, the water content in the reaction liquid in the tank reactor is preferably 1000 ppm or less, more preferably 700 ppm or less, and even more preferably 280 ppm or less. By keeping the water content at 1000 ppm or less, it is possible to suppress the generation of resin foreign matter of several μm to several tens of μm during the polymerization reaction, and when the obtained methacrylic copolymer composition is formed into a film or sheet by melt molding, it is possible to significantly reduce the occurrence of defects having an outer diameter of several tens of μm that are caused by the resin foreign matter.

槽型反応器においては塊状重合を、重合転化率が30~65質量%となるまで、好ましくは35~60質量%となるまで行うことが好ましい。In a tank reactor, it is preferable to carry out bulk polymerization until the polymerization conversion rate reaches 30 to 65% by mass, preferably 35 to 60% by mass.

また、槽型反応器における反応原料の平均滞留時間(θ)は、好ましくは1.5~5時間、より好ましくは2~4.5時間、さらに好ましくは2.5~4時間である。平均滞留時間が短すぎると重合開始剤の必要量が増える。また重合開始剤の増量により重合反応の制御が難しくなるとともに、分子量の制御が困難になる傾向がある。一方、平均滞留時間が長すぎると反応が定常状態になるまでに時間を要し、生産性が低下する傾向がある。平均滞留時間は槽型反応器の容量と反応原料の供給量によって調整することができる。 The average residence time (θ) of the reaction raw materials in the tank reactor is preferably 1.5 to 5 hours, more preferably 2 to 4.5 hours, and even more preferably 2.5 to 4 hours. If the average residence time is too short, the amount of polymerization initiator required increases. Furthermore, an increase in the amount of polymerization initiator makes it difficult to control the polymerization reaction and tends to make it difficult to control the molecular weight. On the other hand, if the average residence time is too long, it takes time for the reaction to reach a steady state, and productivity tends to decrease. The average residence time can be adjusted by the capacity of the tank reactor and the amount of reaction raw materials supplied.

塊状重合は窒素ガスなど不活性ガス雰囲気で行うことが好ましい。 Bulk polymerization is preferably carried out in an inert gas atmosphere such as nitrogen gas.

本発明の製造方法は、反応生成物中の単量体混合物を除去する工程を有する。ここで、反応生成物とは、槽型反応器における塊状重合によって得られる反応生成物に限定されず、必要に応じて槽型反応器の後に繋がっている別の反応器で得られる反応生成物、すなわち、槽型反応器における塊状重合によって得られる反応生成物中の未反応の単量体混合物を、別の反応器によってさらに重合し、重合転化率を高めた反応生成物であってもよい。また、本工程では、必要に応じて、溶剤も同時に除去される。除去方法は特に制限されないが、加熱脱揮法が好ましい。加熱脱揮法としては、平衡フラッシュ蒸発法や断熱フラッシュ蒸発法が挙げられるが、断熱フラッシュ蒸発法が好ましい。断熱フラッシュ蒸発法を実施する温度は、好ましくは200~280℃、より好ましくは220~280℃さらに好ましくは220~270℃である。断熱フラッシュ蒸発法を実施する温度が、200℃未満では、脱揮に時間を要し、脱揮不十分になり、成形品にシルバーストリークなどの外観不良を起こすことがある。一方、断熱フラッシュ蒸発法を実施する温度が、280℃を超えると、酸化、焼け、分解などによってメタクリル系共重合体組成物が着色、解重合反応が起きる傾向がある。断熱フラッシュ蒸発法を多段で行ってもよい。この場合、フラッシュ蒸発させた単量体混合物の蒸気で伝熱管を流れる反応生成物を加熱し、加熱された反応生成物を低圧のフラッシュタンク内に供給してフラッシュ蒸発させることができる。反応生成物はポンプなどによって加圧することができる。単量体混合物を除去した後、メタクリル系共重合体組成物は、成形材料としての扱い易さを容易にするために、公知の方法に従って、ペレットや粉粒にすることができる。本発明で得られるメタクリル系共重合体組成物中の単量体混合物の含有量は、1質量%以下であることが好ましく、0.5質量%以下であることがより好ましい。The manufacturing method of the present invention has a step of removing the monomer mixture in the reaction product. Here, the reaction product is not limited to the reaction product obtained by bulk polymerization in a tank reactor, but may be a reaction product obtained in another reactor connected after the tank reactor as necessary, that is, a reaction product in which the unreacted monomer mixture in the reaction product obtained by bulk polymerization in a tank reactor is further polymerized in another reactor to increase the polymerization conversion rate. In addition, in this step, the solvent is also removed at the same time as necessary. Although there are no particular limitations on the removal method, a thermal devolatilization method is preferred. Examples of the thermal devolatilization method include equilibrium flash evaporation and adiabatic flash evaporation, and adiabatic flash evaporation is preferred. The temperature at which the adiabatic flash evaporation method is performed is preferably 200 to 280°C, more preferably 220 to 280°C, and even more preferably 220 to 270°C. If the temperature at which the adiabatic flash evaporation method is performed is less than 200°C, it takes a long time to devolatilize, and the devolatilization becomes insufficient, which may cause poor appearance such as silver streaks on the molded product. On the other hand, when the temperature at which the adiabatic flash evaporation method is carried out exceeds 280°C, the methacrylic copolymer composition tends to be colored and depolymerized due to oxidation, burning, decomposition, etc. The adiabatic flash evaporation method may be carried out in multiple stages. In this case, the reaction product flowing through the heat transfer tube can be heated with the vapor of the flash-evaporated monomer mixture, and the heated reaction product can be supplied to a low-pressure flash tank for flash evaporation. The reaction product can be pressurized by a pump or the like. After removing the monomer mixture, the methacrylic copolymer composition can be made into pellets or powder particles according to a known method to facilitate ease of handling as a molding material. The content of the monomer mixture in the methacrylic copolymer composition obtained by the present invention is preferably 1% by mass or less, more preferably 0.5% by mass or less.

前駆体ポリマーは、ガラス転移温度が、下限として好ましくは114℃、より好ましくは115℃、さらに好ましくは117℃であり、上限として好ましくは150℃である。ガラス転移温度は、分子量やα-メチルスチレン共重合量などを調節することによって変えることができる。前駆体ポリマーのガラス転移温度が高いほど耐熱性が向上する。ガラス転移温度の高い前駆体ポリマーを用いて得られるメタクリル系共重合体は、構造単位(R)の量が少なくても高い耐熱性を有するので、飽和吸水率の悪化等を引き起し難い。The precursor polymer has a glass transition temperature of preferably 114°C as a lower limit, more preferably 115°C, and even more preferably 117°C, and preferably 150°C as an upper limit. The glass transition temperature can be changed by adjusting the molecular weight and the amount of α-methylstyrene copolymerization. The higher the glass transition temperature of the precursor polymer, the better the heat resistance. A methacrylic copolymer obtained using a precursor polymer with a high glass transition temperature has high heat resistance even if the amount of structural unit (R) is small, and is therefore less likely to cause deterioration of the saturated water absorption rate.

前駆体ポリマーは、メタクリル酸メチルに由来する構造単位の総含有量が70~93質量%、α-メチルスチレンに由来する構造単位の総含有量が30~7質量%のものであれば、特に制限されない。重合性、透明性などの観点から、前駆体ポリマーのメタクリル酸メチルに由来する構造単位の総含有量は、好ましくは73質量%以上93質量%以下、より好ましくは75質量%以上92質量%以下、最も好ましくは80質量%以上92質量%以下である。The precursor polymer is not particularly limited as long as the total content of structural units derived from methyl methacrylate is 70 to 93% by mass and the total content of structural units derived from α-methylstyrene is 30 to 7% by mass. From the viewpoints of polymerizability, transparency, etc., the total content of structural units derived from methyl methacrylate in the precursor polymer is preferably 73% by mass or more and 93% by mass or less, more preferably 75% by mass or more and 92% by mass or less, and most preferably 80% by mass or more and 92% by mass or less.

耐熱性、重合性、吸水率などの観点から、前駆体ポリマーのα-メチルスチレンに由来する構造単位の総含有量は、好ましくは7質量%以上27質量%以下、より好ましくは8質量%以上25質量%以下である。α-メチルスチレンに由来する構造単位がこの範囲よりも少ないと、十分な耐熱性が得られず、この範囲よりも多いと、重合性が著しく低下する。From the viewpoints of heat resistance, polymerizability, water absorption, etc., the total content of structural units derived from α-methylstyrene in the precursor polymer is preferably 7% by mass or more and 27% by mass or less, more preferably 8% by mass or more and 25% by mass or less. If the structural units derived from α-methylstyrene are less than this range, sufficient heat resistance cannot be obtained, and if they are more than this range, polymerizability is significantly reduced.

前駆体ポリマーは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーで得られるクロマトグラムにおいて、ポリスチレン換算の重量平均分子量Mwが、好ましくは30000以上200000以下、より好ましくは40000以上180000以下、さらに好ましくは50000以上160000以下である。重量平均分子量Mwがこの範囲よりも小さいと、得られる成形体が脆くなり、この範囲よりも高いと生産性が悪化する。Mwは、前駆体ポリマーの製造の際に使用する重合開始剤や連鎖移動剤(任意成分)の種類、量、添加時期などを調整することによって制御できる。In the chromatogram obtained by gel permeation chromatography, the precursor polymer preferably has a weight average molecular weight Mw of 30,000 or more and 200,000 or less, more preferably 40,000 or more and 180,000 or less, and even more preferably 50,000 or more and 160,000 or less, in terms of polystyrene. If the weight average molecular weight Mw is smaller than this range, the resulting molded product becomes brittle, and if it is higher than this range, productivity deteriorates. Mw can be controlled by adjusting the type, amount, and addition timing of the polymerization initiator and chain transfer agent (optional components) used in the production of the precursor polymer.

環構造形成反応は、例えば、押出機を用いて、行うことができる。押出機として例えば単軸押出機、二軸押出機、多軸押出機などが挙げられる。混合性能の点から、二軸押出機が好ましい。二軸押出機には非噛合い型同方向回転式、噛合い型同方向回転式、非噛合い型異方向回転式、噛合い型異方向回転式が含まれる。噛合い型同方向回転式は、高速回転が可能であり、混合を効率的に促進できるので好ましい。これらの押出機は、単独で用いても、直列に繋いで用いてもよい。The ring structure forming reaction can be carried out, for example, using an extruder. Examples of extruders include single-screw extruders, twin-screw extruders, and multi-screw extruders. From the viewpoint of mixing performance, twin-screw extruders are preferred. Twin-screw extruders include non-intermeshing co-rotating, intermeshing co-rotating, non-intermeshing counter-rotating, and intermeshing counter-rotating. Intermeshing co-rotating extruders are preferred because they are capable of high-speed rotation and can efficiently promote mixing. These extruders may be used alone or connected in series.

押出機を用いての環構造形成反応では、例えば、原料である前駆体ポリマーを押出機の原料投入部から投入し、該前駆体ポリマーを溶融させ、シリンダ内に充満させた後、添加ポンプを用いてイミド化剤(任意成分)などを押出機中に注入することにより、押出機中で環構造形成反応を進行させることができる。イミド化剤を用いると、構造単位(R)は、N-置換若しくは無置換グルタルイミド単位を含み、必要に応じてラクトン環単位及び/又は無水グルタル酸単位を含んでいてもよい。イミド化剤を用いない場合、構造単位(R)は、ラクトン環単位及び/又は無水グルタル酸単位から構成される。好ましいイミド化剤はR-NH(Rは前記に定義される通りである)で表される。イミド化剤は、メタクリル系共重合体100質量部に対し1.6~12質量部使用される。イミド化剤が上記範囲内の使用量であると、メタクリル酸アミド単位の副生を抑制できる。 In the ring structure forming reaction using an extruder, for example, a precursor polymer as a raw material is charged from a raw material charging section of the extruder, the precursor polymer is melted, and the cylinder is filled, and then an imidizing agent (optional component) or the like is injected into the extruder using an addition pump, so that the ring structure forming reaction can proceed in the extruder. When an imidizing agent is used, the structural unit (R) contains an N-substituted or unsubstituted glutarimide unit, and may contain a lactone ring unit and/or a glutaric anhydride unit as necessary. When an imidizing agent is not used, the structural unit (R) is composed of a lactone ring unit and/or a glutaric anhydride unit. A preferred imidizing agent is represented by R 2 -NH 2 (R 2 is as defined above). The imidizing agent is used in an amount of 1.6 to 12 parts by mass per 100 parts by mass of the methacrylic copolymer. When the amount of the imidizing agent used is within the above range, the by-production of methacrylic acid amide units can be suppressed.

押出機中の反応ゾーンの樹脂温度は180~280℃の範囲にすることが好ましく、200~280℃の範囲にすることがより好ましい。反応ゾーンの樹脂温度が180℃未満だと環構造形成反応の反応効率の低下、メタクリル酸アミド単位の副生、等によりメタクリル系共重合体の耐熱性が低下する傾向となる。反応ゾーンの樹脂温度が280℃を超えると樹脂の分解が著しくなり得られるメタクリル系共重合体からなる成形体およびフィルムの引張り破断強度等の機械的強度が低下する傾向となる。なお、押出機中の反応ゾーンとは、押出機のシリンダにおいてイミド化剤などの注入位置から樹脂吐出口(ダイス部)までの間の領域をいう。The resin temperature in the reaction zone of the extruder is preferably in the range of 180 to 280°C, and more preferably in the range of 200 to 280°C. If the resin temperature in the reaction zone is less than 180°C, the heat resistance of the methacrylic copolymer tends to decrease due to a decrease in the reaction efficiency of the ring structure formation reaction and the by-production of methacrylic acid amide units. If the resin temperature in the reaction zone exceeds 280°C, the resin decomposition becomes significant and the mechanical strength, such as the tensile breaking strength, of the molded body and film made of the methacrylic copolymer obtained tends to decrease. The reaction zone in the extruder refers to the region between the injection position of the imidization agent, etc., in the cylinder of the extruder to the resin discharge port (die part).

押出機の反応ゾーン内での反応時間を長くすることにより、環構造形成反応をより進行させることができる。押出機の反応ゾーン内の反応時間は10秒より長くすることが好ましく、さらには30秒より長くすることがより好ましい。10秒以下の反応時間では環構造形成反応がほとんど進行しない可能性がある。By increasing the reaction time in the reaction zone of the extruder, the ring structure forming reaction can proceed more efficiently. The reaction time in the reaction zone of the extruder is preferably longer than 10 seconds, and more preferably longer than 30 seconds. If the reaction time is less than 10 seconds, the ring structure forming reaction may not proceed at all.

押出機での樹脂圧力は、大気圧~50MPaの範囲内とすることが好ましく、さらには1~30MPaの範囲内とすることがより好ましい。50MPa以上では通常の押出機の機械耐圧の限界を越え、特殊な装置が必要となりコスト的に好ましくない。The resin pressure in the extruder is preferably in the range of atmospheric pressure to 50 MPa, and more preferably in the range of 1 to 30 MPa. Above 50 MPa, it exceeds the mechanical pressure resistance limit of a normal extruder, and special equipment is required, which is not desirable from a cost perspective.

大気圧以下に減圧可能なベント孔を有する押出機を使用することが好ましい。このような構成によれば、未反応物、もしくはメタノール等の副生物やモノマー類を除去することができ、本発明のメタクリル系共重合体を含む成形体の破断強度が向上する傾向となる。It is preferable to use an extruder having a vent hole that can reduce the pressure to below atmospheric pressure. With such a configuration, unreacted materials, by-products such as methanol, and monomers can be removed, and the breaking strength of the molded article containing the methacrylic copolymer of the present invention tends to be improved.

環構造形成反応には、押出機の代わりに、例えば、住友重機械工業(株)製のバイボラックのような横型二軸反応装置やスーパーブレンドのような竪型二軸攪拌槽などの高粘度対応の反応装置も好適に使用できる。For the ring structure formation reaction, instead of an extruder, a horizontal twin-screw reactor such as the Bivolac manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd., or a vertical twin-screw agitator such as Superblend, which is suitable for high viscosity reaction, can also be used.

環構造形成反応時にメタクリル系共重合体中にカルボキシ基が副生することがある。このカルボキシ基は、必要に応じてエステル化剤や触媒などによりエステル基に変換してもよい。これにより光学フィルムを製造する際の樹脂の発泡が低減できる。かかるエステル基は、使用するエステル化剤や触媒により異なるが、溶融成形時の樹脂溶融粘度の低減およびエステル化の反応性、エステル化後の樹脂の耐熱性の観点から、メタクリル酸メチル単位を含むことが好ましく、メタクリル酸メチル単位とメタクリル酸エチル単位を共に含むことがより好ましい。
エステル化剤としては、コスト、反応性などの観点から、ジメチルカーボネートが好ましい。
During the ring structure forming reaction, a carboxyl group may be by-produced in the methacrylic copolymer. This carboxyl group may be converted to an ester group by an esterifying agent or a catalyst, if necessary. This can reduce foaming of the resin during the production of an optical film. The ester group varies depending on the esterifying agent and catalyst used, but from the viewpoints of reducing the resin melt viscosity during melt molding, the reactivity of esterification, and the heat resistance of the resin after esterification, it is preferable that the ester group contains a methyl methacrylate unit, and more preferably contains both a methyl methacrylate unit and an ethyl methacrylate unit.
As the esterifying agent, dimethyl carbonate is preferred from the viewpoints of cost, reactivity, etc.

エステル化剤の添加量は、例えば、メタクリル系共重合体の酸価が所望の値になるように設定することができる。The amount of esterification agent added can be set, for example, so that the acid value of the methacrylic copolymer becomes the desired value.

上記エステル化剤に加え、触媒を併用することもできる。触媒の種類は特に限定されるものではないが、例えば、トリメチルアミン、トリエチルアミン、モノメチルジエチルアミン、ジメチルモノエチルアミン等のアミン系化合物が挙げられる。これらの中でもコスト、反応性などの観点からトリエチルアミンが好ましい。In addition to the above esterification agent, a catalyst can also be used in combination. The type of catalyst is not particularly limited, but examples include amine compounds such as trimethylamine, triethylamine, monomethyldiethylamine, and dimethylmonoethylamine. Among these, triethylamine is preferred from the standpoint of cost, reactivity, and the like.

一般的に樹脂組成物に用いられる添加剤を、本発明の目的が損なわれない範囲で含んでいてもよい。添加剤としては、フィラー、酸化防止剤、熱劣化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、滑剤、離型剤、高分子加工助剤、帯電防止剤、難燃剤、着色剤、染料、顔料、光拡散剤、有機色素、艶消し剤、耐衝撃性改質剤、蛍光体などが挙げられる。フィラー以外のかかる添加剤の合計量は、好ましくは7質量%以下、より好ましくは5質量%以下、さらに好ましくは4質量%以下である。Additives generally used in resin compositions may be included to the extent that the object of the present invention is not impaired. Examples of additives include fillers, antioxidants, heat deterioration inhibitors, UV absorbers, light stabilizers, lubricants, release agents, polymer processing aids, antistatic agents, flame retardants, colorants, dyes, pigments, light diffusing agents, organic dyes, matting agents, impact resistance modifiers, and fluorescent materials. The total amount of such additives other than fillers is preferably 7% by mass or less, more preferably 5% by mass or less, and even more preferably 4% by mass or less.

フィラーとしては、炭酸カルシウム、タルク、カーボンブラック、酸化チタン、シリカ、クレー、硫酸バリウム、炭酸マグネシウムなどを挙げることができる。本発明のメタクリル系共重合体組成物に含有し得るフィラーの量は、好ましくは3質量%以下、より好ましくは1.5質量%以下である。Examples of the filler include calcium carbonate, talc, carbon black, titanium oxide, silica, clay, barium sulfate, magnesium carbonate, etc. The amount of the filler that can be contained in the methacrylic copolymer composition of the present invention is preferably 3% by mass or less, more preferably 1.5% by mass or less.

酸化防止剤は、酸素存在下においてそれ単体で樹脂の酸化劣化防止に効果を有するものである。例えば、リン系酸化防止剤、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、チオエーテル系酸化防止剤などを挙げることができる。これらの酸化防止剤は1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。 Antioxidants are effective in preventing oxidative deterioration of resins in the presence of oxygen by themselves. Examples include phosphorus-based antioxidants, hindered phenol-based antioxidants, and thioether-based antioxidants. These antioxidants may be used alone or in combination of two or more types.

熱劣化防止剤は、実質上無酸素の状態下で高熱にさらされたときに生じるポリマーラジカルを捕捉することによって樹脂の熱劣化を防止できるものである。
該熱劣化防止剤としては、2-tert-ブチル-6-(3’-tert-ブチル-5’-メチル-ヒドロキシベンジル)-4-メチルフェニルアクリレート(住友化学社製;商品名スミライザーGM)、2,4-ジ-tert-アミル-6-(3’,5’-ジ-tert-アミル-2’-ヒドロキシ-α-メチルベンジル)フェニルアクリレート(住友化学社製;商品名スミライザーGS)などを挙げることができる。
The heat deterioration inhibitor is capable of preventing the thermal deterioration of a resin by capturing polymer radicals that are generated when the resin is exposed to high heat in a substantially oxygen-free state.
Examples of the heat deterioration inhibitor include 2-tert-butyl-6-(3'-tert-butyl-5'-methyl-hydroxybenzyl)-4-methylphenyl acrylate (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.; product name: Sumilizer GM), 2,4-di-tert-amyl-6-(3',5'-di-tert-amyl-2'-hydroxy-α-methylbenzyl)phenyl acrylate (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.; product name: Sumilizer GS), and the like.

紫外線吸収剤は、紫外線を吸収する能力を有する化合物である。紫外線吸収剤は、主に光エネルギーを熱エネルギーに変換する機能を有すると言われる化合物である。
紫外線吸収剤としては、ベンゾフェノン類、ベンゾトリアゾール類、トリアジン類、ベンゾエート類、サリシレート類、シアノアクリレート類、蓚酸アニリド類、マロン酸エステル類、ホルムアミジン類などを挙げることができる。これらは1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、ベンゾトリアゾール類、トリアジン類、または波長380~450nmにおけるモル吸光係数の最大値εmaxが1200dm・mol-1cm-1以下である紫外線吸収剤が好ましい。
An ultraviolet absorber is a compound that has the ability to absorb ultraviolet rays. An ultraviolet absorber is a compound that is said to have the function of converting light energy into heat energy.
Examples of ultraviolet absorbents include benzophenones, benzotriazoles, triazines, benzoates, salicylates, cyanoacrylates, oxalic anilides, malonic acid esters, and formamidines. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, benzotriazoles, triazines, or ultraviolet absorbents having a maximum molar absorption coefficient ε max of 1200 dm 3 mol -1 cm -1 or less at a wavelength of 380 to 450 nm are preferred.

ベンゾトリアゾール類は紫外線による着色などの光学特性低下を抑制する効果が高いので、本発明の成形体を光学用途に適用する場合に用いる紫外線吸収剤として好ましい。ベンゾトリアゾール類としては、2-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-(1,1,3,3-テトラメチルブチル)フェノール(BASF社製;商品名TINUVIN329)、2-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4,6-ビス(1-メチル-1-フェニルエチル)フェノール(BASF社製;商品名TINUVIN234)、2,2’-メチレンビス[6-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-tert-オクチルフェノール](ADEKA社製;商品名LA-31)、2-(5-オクチルチオ-2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-6-tert-ブチル-4-メチルフェノールなどが好ましい。Benzotriazoles are highly effective in suppressing deterioration of optical properties such as coloring due to ultraviolet rays, and are therefore preferred as ultraviolet absorbers when the molded article of the present invention is applied to optical applications. Preferred benzotriazoles include 2-(2H-benzotriazol-2-yl)-4-(1,1,3,3-tetramethylbutyl)phenol (manufactured by BASF; product name TINUVIN 329), 2-(2H-benzotriazol-2-yl)-4,6-bis(1-methyl-1-phenylethyl)phenol (manufactured by BASF; product name TINUVIN 234), 2,2'-methylenebis[6-(2H-benzotriazol-2-yl)-4-tert-octylphenol] (manufactured by ADEKA; product name LA-31), and 2-(5-octylthio-2H-benzotriazol-2-yl)-6-tert-butyl-4-methylphenol.

また、波長380~450nmにおけるモル吸光係数の最大値εmaxが1200dm・mol-1cm-1以下である紫外線吸収剤は、得られる成形体の黄色味を抑制できる。このような紫外線吸収剤としては、2-エチル-2’-エトキシ-オキサルアニリド(クラリアントジャパン社製;商品名サンデュボアVSU)などを挙げることができる。
これら紫外線吸収剤の中、紫外線による樹脂劣化が抑えられるという観点からベンゾトリアゾール類が好ましく用いられる。
Furthermore, an ultraviolet absorber having a maximum molar absorption coefficient ε max of 1200 dm mol cm at wavelengths of 380 to 450 nm or less can suppress the yellowing of the resulting molded article. Examples of such ultraviolet absorbers include 2-ethyl-2'-ethoxy-oxalanilide (manufactured by Clariant Japan; product name: Sandubor VSU).
Among these ultraviolet absorbents, benzotriazoles are preferably used from the viewpoint of suppressing resin deterioration due to ultraviolet rays.

また、波長380nm以下の短波長を効率的に吸収したい場合は、トリアジン類の紫外線吸収剤が好ましく用いられる。このような紫外線吸収剤としては、2,4,6-トリス(2-ヒドロキシ-4-ヘキシルオキシ-3-メチルフェニル)-1,3,5-トリアジン(ADEKA社製;商品名LA-F70)や、その類縁体であるヒドロキシフェニルトリアジン系紫外線吸収剤(BASF社製;商品名TINUVIN477やTINUVIN460やTINUVIN479)、2,4-ジフェニル-6-(2-ヒドロキシ-4-ヘキシルオキシフェニル)-1,3,5-トリアジンなどを挙げることができる。In addition, when it is desired to efficiently absorb short wavelengths of 380 nm or less, triazine ultraviolet absorbers are preferably used. Examples of such ultraviolet absorbers include 2,4,6-tris(2-hydroxy-4-hexyloxy-3-methylphenyl)-1,3,5-triazine (manufactured by ADEKA; product name LA-F70) and its analogues, hydroxyphenyltriazine ultraviolet absorbers (manufactured by BASF; product names TINUVIN 477, TINUVIN 460, and TINUVIN 479), and 2,4-diphenyl-6-(2-hydroxy-4-hexyloxyphenyl)-1,3,5-triazine.

さらに380~400nmの波長の光を特に効果的に吸収したい場合は、WO2011/089794A1、WO2012/124395A1、特開2012-012476号公報、特開2013-023461号公報、特開2013-112790号公報、特開2013-194037号公報、特開2014-62228号公報、特開2014-88542号公報、特開2014-88543号公報等に開示される複素環構造の配位子を有する金属錯体を紫外線吸収剤として用いることが好ましい。Furthermore, when it is desired to absorb light with wavelengths of 380 to 400 nm particularly effectively, it is preferable to use a metal complex having a ligand with a heterocyclic structure as disclosed in WO2011/089794A1, WO2012/124395A1, JP2012-012476A, JP2013-023461A, JP2013-112790A, JP2013-194037A, JP2014-62228A, JP2014-88542A, JP2014-88543A, etc. as an ultraviolet absorber.

当該複素環構造の配位子としては、2,2’-イミノビスベンゾチアゾール、2-(2-ベンゾチアゾリルアミノ)ベンゾオキサゾール、2-(2-ベンゾチアゾリルアミノ)ベンゾイミダゾール、(2-ベンゾチアゾリル)(2-ベンゾイミダゾリル)メタン、ビス(2-ベンゾオキサゾリル)メタン、ビス(2-ベンゾチアゾリル)メタン、ビス[2-(N-置換)ベンゾイミダゾリル]メタン等およびそれらの誘導体が挙げられる。このような金属錯体の中心金属としては、銅、ニッケル、コバルト、亜鉛が好ましく用いられる。また、これら金属錯体を紫外線吸収剤として用いるために、低分子化合物や重合体などの媒体に金属錯体を分散させることが好ましい。該金属錯体の添加量は、本発明の成形体100質量部に対して、好ましくは0.01~5質量部、より好ましくは0.1~2質量部である。前記金属錯体は380~400nmの波長におけるモル吸光係数が大きいので、十分な紫外線吸収効果を得るために添加する量が少なくて済む。添加量が少なくなればブリードアウト等による成形体外観の悪化を抑制することができる。また、前記金属錯体は耐熱性が高いので、成形加工時の劣化や分解が少ない。さらに前記金属錯体は耐光性が高いので、紫外線吸収性能を長期間保持することができる。Examples of the ligand of the heterocyclic structure include 2,2'-iminobisbenzothiazole, 2-(2-benzothiazolylamino)benzoxazole, 2-(2-benzothiazolylamino)benzimidazole, (2-benzothiazolyl)(2-benzimidazolyl)methane, bis(2-benzoxazolyl)methane, bis(2-benzothiazolyl)methane, bis[2-(N-substituted)benzimidazolyl]methane, and derivatives thereof. Copper, nickel, cobalt, and zinc are preferably used as the central metal of such metal complexes. In addition, in order to use these metal complexes as ultraviolet absorbers, it is preferable to disperse the metal complexes in a medium such as a low molecular weight compound or a polymer. The amount of the metal complex added is preferably 0.01 to 5 parts by mass, more preferably 0.1 to 2 parts by mass, relative to 100 parts by mass of the molded product of the present invention. The metal complex has a large molar absorption coefficient at wavelengths of 380 to 400 nm, so that only a small amount needs to be added to obtain a sufficient ultraviolet absorbing effect. If the amount added is small, deterioration of the appearance of the molded product due to bleed-out or the like can be suppressed. In addition, the metal complex has high heat resistance, so there is little deterioration or decomposition during molding processing. Furthermore, the metal complex has high light resistance, so that the ultraviolet absorbing performance can be maintained for a long period of time.

なお、紫外線吸収剤のモル吸光係数の最大値εmaxは、次のようにして測定する。シクロヘキサン1Lに紫外線吸収剤10.00mgを添加し、目視による観察で未溶解物がないように溶解させる。この溶液を1cm×1cm×3cmの石英ガラスセルに注入し、分光光度計(日立製作所社製;商品名U-3410)を用いて、波長380~450nmでの吸光度を測定する。紫外線吸収剤の分子量(MUV)と、測定された吸光度の最大値(Amax)とから次式により計算し、モル吸光係数の最大値εmaxを算出する。
εmax=[Amax/(10×10-3)]×MUV
The maximum molar absorption coefficient ε max of the ultraviolet absorber is measured as follows. 10.00 mg of ultraviolet absorber is added to 1 L of cyclohexane, and dissolved until no undissolved matter is found by visual observation. This solution is poured into a quartz glass cell measuring 1 cm x 1 cm x 3 cm, and the absorbance at wavelengths of 380 to 450 nm is measured using a spectrophotometer (manufactured by Hitachi, Ltd.; product name U-3410). The maximum molar absorption coefficient ε max is calculated from the molecular weight (M UV ) of the ultraviolet absorber and the maximum absorbance (A max ) measured according to the following formula.
ε max = [A max /(10×10 −3 )]×M UV

光安定剤は、主に光による酸化で生成するラジカルを捕捉する機能を有すると言われる化合物である。好適な光安定剤としては、2,2,6,6-テトラアルキルピペリジン骨格を持つ化合物などのヒンダードアミン類を挙げることができる。Light stabilizers are compounds that are said to have the function of capturing radicals generated mainly by oxidation due to light. Suitable light stabilizers include hindered amines such as compounds with a 2,2,6,6-tetraalkylpiperidine skeleton.

滑剤としては、例えば、ステアリン酸、ベヘニン酸、ステアロアミド酸、メチレンビスステアロアミド、ヒドロキシステアリン酸トリグリセリド、パラフィンワックス、ケトンワックス、オクチルアルコール、硬化油などを挙げることができる。 Examples of lubricants include stearic acid, behenic acid, stearamide acid, methylene bisstearamide, hydroxystearic acid triglyceride, paraffin wax, ketone wax, octyl alcohol, and hydrogenated oil.

離型剤としては、セチルアルコール、ステアリルアルコールなどの高級アルコール類;ステアリン酸モノグリセライド、ステアリン酸ジグリセライドなどのグリセリン高級脂肪酸エステルなどを挙げることができる。本発明においては、離型剤として、高級アルコール類とグリセリン脂肪酸モノエステルとを併用することが好ましい。高級アルコール類とグリセリン脂肪酸モノエステルとを併用する場合、その割合は特に制限されないが、高級アルコール類の使用量:グリセリン脂肪酸モノエステルの使用量は、質量比で、2.5:1~3.5:1が好ましく、2.8:1~3.2:1がより好ましい。Examples of the release agent include higher alcohols such as cetyl alcohol and stearyl alcohol; and higher fatty acid esters of glycerin such as stearate monoglyceride and stearate diglyceride. In the present invention, it is preferable to use a combination of higher alcohols and glycerin fatty acid monoesters as the release agent. When higher alcohols and glycerin fatty acid monoesters are used in combination, the ratio is not particularly limited, but the amount of higher alcohols used: the amount of glycerin fatty acid monoester used is preferably 2.5:1 to 3.5:1 by mass, and more preferably 2.8:1 to 3.2:1.

高分子加工助剤としては、通常、乳化重合法によって製造できる、0.05~0.5μmの粒子径を有する重合体粒子(非架橋ゴム粒子)を用いる。該重合体粒子は、単一組成比および単一極限粘度の重合体からなる単層粒子であってもよいし、また組成比または極限粘度の異なる2種以上の重合体からなる多層粒子であってもよい。
帯電防止剤としては、ヘプチルスルホン酸ナトリウム、オクチルスルホン酸ナトリウム、ノニルスルホン酸ナトリウム、デシルスルホン酸ナトリウム、ドデシルスルホン酸ナトリウム、セチルスルホン酸ナトリウム、オクタデシルスルホン酸ナトリウム、ジヘプチルスルホン酸ナトリウム、ヘプチルスルホン酸カリウム、オクチルスルホン酸カリウム、ノニルスルホン酸カリウム、デシルスルホン酸カリウム、ドデシルスルホン酸カリウム、セチルスルホン酸カリウム、オクタデシルスルホン酸カリウム、ジヘプチルスルホン酸カリウム、ヘプチルスルホン酸リチウム、オクチルスルホン酸リチウム、ノニルスルホン酸リチウム、デシルスルホン酸リチウム、ドデシルスルホン酸リチウム、セチルスルホン酸リチウム、オクタデシルスルホン酸リチウム、ジヘプチルスルホン酸リチウム等のアルキルスルホン酸塩等が挙げられる。
難燃剤としては、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水和珪酸アルミニウム、水和珪酸マグネシウム、ハイドロタルサイト等の水酸基または結晶水を有する金属水和物、ポリリン酸アミン、リン酸エステル等のリン酸化合物、シリコン化合物等が挙げられ、トリメチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリプロピルホスフェート、トリブチルホスフェート、トリペンチルホスフェート、トリヘキシルホスフェート、トリシクロヘキシルホスフェート、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、トリキシレニルホスフェート、ジメチルエチルホスフェート、メチルジブチルホスフェート、エチルジプロピルホスフェート、ヒドロキシフェニルジフェニルホスフェートなどのリン酸エステル系難燃剤が好ましい。
染料・顔料としては、パラレッド、ファイヤーレッド、ピラゾロンレッド、チオインジコレッド、ペリレンレッドなどの赤色有機顔料、シアニンブルー、インダンスレンブルーなどの青色有機顔料、シアニングリーン、ナフトールグリーンなどの緑色有機顔料が挙げられ、これらの1種又は2種以上を使用することができる。
As the polymer processing aid, polymer particles (non-crosslinked rubber particles) having a particle size of 0.05 to 0.5 μm, which can be produced by emulsion polymerization, are usually used. The polymer particles may be single-layer particles made of a polymer with a single composition ratio and a single intrinsic viscosity, or may be multi-layer particles made of two or more polymers with different composition ratios or intrinsic viscosities.
Examples of the antistatic agent include alkylsulfonates such as sodium heptyl sulfonate, sodium octyl sulfonate, sodium nonyl sulfonate, sodium decyl sulfonate, sodium dodecyl sulfonate, sodium cetyl sulfonate, sodium octadecyl sulfonate, sodium diheptyl sulfonate, potassium heptyl sulfonate, potassium octyl sulfonate, potassium nonyl sulfonate, potassium decyl sulfonate, potassium dodecyl sulfonate, potassium cetyl sulfonate, potassium octadecyl sulfonate, potassium diheptyl sulfonate, lithium heptyl sulfonate, lithium octyl sulfonate, lithium nonyl sulfonate, lithium decyl sulfonate, lithium dodecyl sulfonate, lithium cetyl sulfonate, lithium octadecyl sulfonate, and lithium diheptyl sulfonate.
Examples of the flame retardant include metal hydrates having a hydroxyl group or crystal water, such as magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, hydrated aluminum silicate, hydrated magnesium silicate, and hydrotalcite; phosphate compounds, such as polyamine phosphoric acid esters; and silicon compounds. Of these, preferred are phosphate ester-based flame retardants, such as trimethyl phosphate, triethyl phosphate, tripropyl phosphate, tributyl phosphate, tripentyl phosphate, trihexyl phosphate, tricyclohexyl phosphate, triphenyl phosphate, tricresyl phosphate, trixylenyl phosphate, dimethylethyl phosphate, methyl dibutyl phosphate, ethyl dipropyl phosphate, and hydroxyphenyl diphenyl phosphate.
Examples of dyes and pigments include red organic pigments such as Para Red, Fire Red, Pyrazolone Red, Thioindium Red, and Perylene Red; blue organic pigments such as Cyanine Blue and Indanthrene Blue; and green organic pigments such as Cyanine Green and Naphthol Green. One or more of these may be used.

有機色素としては、紫外線を可視光線に変換する機能を有する化合物が好ましく用いられる。
光拡散剤や艶消し剤としては、ガラス微粒子、ポリシロキサン系架橋微粒子、架橋ポリマー微粒子、タルク、炭酸カルシウム、硫酸バリウムなどを挙げることができる。
蛍光体としては、蛍光顔料、蛍光染料、蛍光白色染料、蛍光増白剤、蛍光漂白剤などを挙げることができる。
As the organic dye, a compound having a function of converting ultraviolet light into visible light is preferably used.
Examples of the light diffusing agent and the matting agent include glass particles, polysiloxane-based crosslinked particles, crosslinked polymer particles, talc, calcium carbonate, and barium sulfate.
Examples of fluorescent materials include fluorescent pigments, fluorescent dyes, fluorescent white dyes, fluorescent brighteners, and fluorescent bleaches.

本発明のメタクリル系共重合体組成物は、その製造方法によって特に限定されず、例えば、本発明のメタクリル系共重合体と紫外線吸収剤などの添加剤と必要に応じて他の重合体とを溶融混練することによって、製造することができる。溶融混練は、例えば、ニーダールーダー、押出機、ミキシングロール、バンバリーミキサーなどの溶融混練装置を用いて行うことができる。混練時の温度は、メタクリル系共重合体および他の重合体の軟化温度に応じて適宜設定でき、例えば150~300℃に設定することができる。また、混練時の剪断速度は、例えば、10~5000sec-1に設定することができる。 The methacrylic copolymer composition of the present invention is not particularly limited by its production method, and can be produced, for example, by melt-kneading the methacrylic copolymer of the present invention with additives such as an ultraviolet absorber, and other polymers as necessary. The melt-kneading can be carried out using a melt-kneading device such as a kneader-ruder, an extruder, a mixing roll, or a Banbury mixer. The temperature during kneading can be appropriately set depending on the softening temperature of the methacrylic copolymer and other polymers, and can be set, for example, to 150 to 300°C. The shear rate during kneading can be set, for example, to 10 to 5000 sec-1 .

本発明のメタクリル系共重合体組成物は、保存、運搬、または成形時の利便性を高めるために、ペレットなどの形態にすることができる。The methacrylic copolymer composition of the present invention can be made into a form such as pellets to enhance convenience in storage, transportation, or molding.

本発明のフィルムは本発明のメタクリル系共重合体またはメタクリル系共重合体組成物を含む。本発明のフィルムの製造法は特に限定されない。例えば溶液キャスト法、溶融流延法、押出成形法、インフレーション成形法、ブロー成形法などによって製造することができる。これらのうち、透明性に優れ、改善された靭性を持ち、取扱い性に優れ、靭性と表面硬度および剛性とのバランスに優れたフィルムを得ることができるという観点から、押出成形法または溶液キャスト法が好ましい。押出機から吐出される溶融樹脂の温度は好ましくは160~270℃、より好ましくは220~260℃に設定する。The film of the present invention comprises the methacrylic copolymer or methacrylic copolymer composition of the present invention. The method for producing the film of the present invention is not particularly limited. For example, the film can be produced by a solution casting method, a melt casting method, an extrusion molding method, an inflation molding method, a blow molding method, or the like. Among these, the extrusion molding method or the solution casting method is preferred from the viewpoint of obtaining a film that has excellent transparency, improved toughness, excellent handling properties, and an excellent balance between toughness, surface hardness, and rigidity. The temperature of the molten resin discharged from the extruder is preferably set to 160 to 270°C, more preferably 220 to 260°C.

押出成形法のうち、良好な表面平滑性、良好な鏡面光沢、低ヘイズのフィルムが得られるという観点からTダイ法が好ましい。このTダイ法では、押出機、ギアポンプ、ポリマーフィルター、ミキサーを経てTダイから吐出される溶融樹脂を、2本以上の鏡面ロールもしくは鏡面ベルトに挟み込んでフィルムに成形することが好ましい。鏡面ロールもしくは鏡面ベルトに挟み込む際にバンクを形成させてもよいし、形成させなくてもよい。ダイは、リップ開度の自動調整機能を有したものであり、エアギャップは100mm以下が好ましい。
鏡面ロールまたは鏡面ベルトは金属製であることが好ましい。鏡面ロールとしては金属剛体ロール、金属弾性体ロールなどを用いることができ、金弾弾性体ロールと金属剛体ロールとを組み合わせて用いることが好ましい。また、鏡面ロールまたは鏡面ベルトの表面温度は共に130℃以下であることが好ましい。また、一対の鏡面ロール若しくは鏡面ベルトは、少なくとも一方の表面温度が60℃以上であることが好ましい。このような表面温度に設定すると、押出機から吐出される溶融樹脂を自然放冷よりも速い速度で冷却することができ、表面平滑性に優れ且つヘイズの低いフィルムを製造し易い。一対のロールまたはベルトの間の線圧は好ましくは10N/mm以上、より好ましくは30N/mm以上である。押出成形で得られる未延伸フィルムの厚さは、10~300μmであることが好ましい。フィルムのヘイズは、厚さ100μmにおいて、好ましくは0.7%以下、より好ましくは0.5%以下、さらに好ましくは0.3%以下である。
Among the extrusion molding methods, the T-die method is preferred from the viewpoint of obtaining a film with good surface smoothness, good mirror gloss, and low haze. In this T-die method, it is preferable to sandwich the molten resin discharged from the T-die through an extruder, a gear pump, a polymer filter, and a mixer between two or more mirror rolls or mirror belts to form a film. When sandwiching between the mirror rolls or mirror belts, a bank may or may not be formed. The die has an automatic adjustment function for the lip opening, and the air gap is preferably 100 mm or less.
The mirror roll or mirror belt is preferably made of metal. As the mirror roll, a metal rigid roll, a metal elastic roll, etc. can be used, and it is preferable to use a combination of a metal elastic roll and a metal rigid roll. In addition, the surface temperatures of both the mirror roll or the mirror belt are preferably 130° C. or less. In addition, it is preferable that at least one of the pair of mirror rolls or mirror belts has a surface temperature of 60° C. or more. When the surface temperature is set at such a level, the molten resin discharged from the extruder can be cooled at a rate faster than natural cooling, and a film with excellent surface smoothness and low haze can be easily produced. The linear pressure between the pair of rolls or belts is preferably 10 N/mm or more, more preferably 30 N/mm or more. The thickness of the unstretched film obtained by extrusion molding is preferably 10 to 300 μm. The haze of the film is preferably 0.7% or less, more preferably 0.5% or less, and even more preferably 0.3% or less at a thickness of 100 μm.

溶液キャスト法に用いられる溶媒としては、特に限定されないが、例えば、クロロホルム、塩化メチレンなどの塩素系溶媒;トルエン、キシレン、ベンゼン、およびこれらの混合溶媒などの芳香族系溶媒;メタノール、エタノール、イソプロパノール、n-ブタノール、2-ブタノールなどのアルコール系溶媒;メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ジオキサン、シクロヘキサノン、テトラヒドロフラン、アセトン、酢酸エチル、ジエチルエーテル;などが挙げられる。これら溶媒は1種のみ用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。 Solvents used in the solution casting method are not particularly limited, but examples include chlorine-based solvents such as chloroform and methylene chloride; aromatic solvents such as toluene, xylene, benzene, and mixtures thereof; alcohol-based solvents such as methanol, ethanol, isopropanol, n-butanol, and 2-butanol; methyl cellosolve, ethyl cellosolve, butyl cellosolve, dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, dioxane, cyclohexanone, tetrahydrofuran, acetone, ethyl acetate, diethyl ether, etc. These solvents may be used alone or in combination of two or more.

溶液キャスト法にてフィルムを製膜する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、スピンコーターなどが挙げられる。 Examples of equipment used to produce films using the solution casting method include drum-type casting machines, band-type casting machines, and spin coaters.

上記のようにして得られる未延伸フィルムに延伸処理を施してもよい。延伸処理によって機械的強度が高まり、ひび割れし難いフィルムを得ることができる。延伸方法は特に限定されず、一軸延伸法、同時二軸延伸法、逐次二軸延伸法、チュブラー延伸法などを挙げることができる。均一に延伸でき高い強度のフィルムが得られるという観点から、延伸時の温度の下限はメタクリル系共重合体またはメタクリル系共重合体組成物のガラス転移温度より10℃高い温度であり、延伸時の温度の上限はメタクリル系共重合体またはメタクリル系共重合体組成物のガラス転移温度より40℃高い温度である。延伸は通常100~5000%/分で行われる。延伸の後、熱固定を行うことによって、熱収縮の少ないフィルムを得ることができる。延伸後のフィルムの厚さは10~200μmであることが好ましい。The unstretched film obtained as described above may be subjected to a stretching treatment. The stretching treatment increases the mechanical strength, and a film that is less likely to crack can be obtained. The stretching method is not particularly limited, and examples include uniaxial stretching, simultaneous biaxial stretching, sequential biaxial stretching, and tubular stretching. From the viewpoint of obtaining a film that can be stretched uniformly and has high strength, the lower limit of the temperature during stretching is a temperature 10°C higher than the glass transition temperature of the methacrylic copolymer or methacrylic copolymer composition, and the upper limit of the temperature during stretching is a temperature 40°C higher than the glass transition temperature of the methacrylic copolymer or methacrylic copolymer composition. Stretching is usually performed at 100 to 5000%/min. After stretching, a film with little thermal shrinkage can be obtained by heat setting. The thickness of the film after stretching is preferably 10 to 200 μm.

本発明のフィルムを位相差フィルムとして使用する場合、そのリターデーションは、5nm~1000nmの間で用途に応じて任意に選択することができる。特に、本発明の位相差フィルムを、外光反射防止用のフィルムや、画像表示装置の視野角による色シフトを低減させる目的、すなわち光学補償偏光板の一部材として使用する場合、波長550nmのリターデーションは好ましくは70~155nm、より好ましくは80~150nm、さらに好ましくは85~145nmである。外光反射防止用のフィルムや、光学補償偏光板の一部材として用いる場合は、フィルムの位相差の波長分散性が特に重要となり、波長が短くなるほど低いリターデーションを有する逆波長分散であることが求められる。具体的には、位相差フィルムのRe(550)に対するRe(450)の比率(Re(450)/Re(550))が下記(1)式を満たすとともに、Re(550)に対するRe(650)の比率(Re(550)/Re(650))が下記(2)式を満たすことが好ましい。
0.30≦Re(450)/Re(550)≦0.95 (1)
1.02≦Re(650)/Re(550)≦2.00 (2)
メタクリル系共重合体の波長分散性が上記範囲にある場合、メタクリル共重合体に直線偏光が入射したときの楕円偏光の状態を波長によらず均質にできるため、光学補償能が良好となる。
When the film of the present invention is used as a retardation film, the retardation can be arbitrarily selected between 5 nm and 1000 nm depending on the application. In particular, when the retardation film of the present invention is used as a film for preventing external light reflection or for the purpose of reducing color shift due to the viewing angle of an image display device, that is, as a part of an optical compensation polarizing plate, the retardation at a wavelength of 550 nm is preferably 70 to 155 nm, more preferably 80 to 150 nm, and even more preferably 85 to 145 nm. When used as a film for preventing external light reflection or as a part of an optical compensation polarizing plate, the wavelength dispersion of the retardation of the film is particularly important, and the shorter the wavelength, the lower the retardation is required to be the reverse wavelength dispersion. Specifically, it is preferable that the ratio of Re(450) to Re(550) of the retardation film (Re(450)/Re(550)) satisfies the following formula (1), and the ratio of Re(650) to Re(550) (Re(550)/Re(650)) satisfies the following formula (2).
0.30≦Re(450)/Re(550)≦0.95 (1)
1.02≦Re(650)/Re(550)≦2.00 (2)
When the wavelength dispersion of the methacrylic copolymer is within the above range, the state of elliptically polarized light when linearly polarized light is incident on the methacrylic copolymer can be made uniform regardless of wavelength, resulting in good optical compensation ability.

本発明の成形体の一形態であるフィルムの表面に機能層を設けてもよい。機能層としては、ハードコート層、アンチグレア層、反射防止層、スティッキング防止層、拡散層、防眩層、静電気防止層、防汚層、微粒子などの易滑性層を挙げることができる。A functional layer may be provided on the surface of the film, which is one form of the molded article of the present invention. Examples of the functional layer include a hard coat layer, an anti-glare layer, an anti-reflection layer, an anti-sticking layer, a diffusion layer, an anti-glare layer, an anti-static layer, an anti-fouling layer, and a slippery layer such as fine particles.

また、本発明のフィルムの少なくとも片面に、上記機能層との密着強度を向上させたり、他のフィルムとの接着剤もしくは粘着剤を介しての積層における接着強度を向上させたりするために、アンダーコート層を設けることが好ましい。It is also preferable to provide an undercoat layer on at least one side of the film of the present invention in order to improve the adhesive strength with the functional layer and to improve the adhesive strength when laminated with other films via an adhesive or pressure-sensitive adhesive.

アンダーコート層には、樹脂成分として、例えば、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、セルロース樹脂、ポリオール樹脂、ポリカルボン酸樹脂、セルロース誘導体樹脂、ポリビニルブチラール樹脂等およびこれらの任意の複合樹脂が用いられる。これら樹脂および複合樹脂は、水酸基、アミノ基、イソシアネート基、カルボキシ基などの親水性基で変性されたものであってもよい。これらの樹脂に、イソシアナート基、エポキシ基、シラノール基、ヒドラジド基、カルボジイミド基、オキサゾリン基、アセトアセチル基、アジリジン基などの反応基を有する架橋剤を配合することが、耐久性の観点から好ましい。溶剤としては、水;プロパノール、イソプロピパノール、ブタノール、3-メチル-3-メトキシ-1-ブタノールなどのアルコール;トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素;メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン;メトキシエタノール、エトキシエタノールなどのエチレングリコールエステル等公知の溶剤を用いることができる。アンダーコート層を形成するにはマイクログラビア、バーコートなどの公知の塗工方式を用いることができる。アンダーコート層を形成する際には、その乾燥温度と時間が極めて重要であり、通常80℃以上、好ましくは85℃以上、より好ましくは90℃以上、更に好ましくは95℃以上の温度で乾燥させることが好ましい。さらに、架橋反応を完結させるため、熱処理することが好ましい。The undercoat layer may contain, as a resin component, for example, polyester resin, acrylic resin, urethane resin, cellulose resin, polyol resin, polycarboxylic acid resin, cellulose derivative resin, polyvinyl butyral resin, or any composite resin thereof. These resins and composite resins may be modified with hydrophilic groups such as hydroxyl groups, amino groups, isocyanate groups, and carboxy groups. From the viewpoint of durability, it is preferable to blend a crosslinking agent having a reactive group such as an isocyanate group, an epoxy group, a silanol group, a hydrazide group, a carbodiimide group, an oxazoline group, an acetoacetyl group, or an aziridine group with these resins. As the solvent, known solvents such as water; alcohols such as propanol, isopropanol, butanol, and 3-methyl-3-methoxy-1-butanol; aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene; ketones such as methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone; and ethylene glycol esters such as methoxyethanol and ethoxyethanol can be used. To form the undercoat layer, known coating methods such as microgravure and bar coating can be used. When forming the undercoat layer, the drying temperature and time are extremely important, and it is preferable to dry at a temperature of usually 80° C. or higher, preferably 85° C. or higher, more preferably 90° C. or higher, and further preferably 95° C. or higher. Furthermore, it is preferable to carry out a heat treatment in order to complete the crosslinking reaction.

本発明のメタクリル系共重合体またはメタクリル系共重合体組成物を含有する層と、他の材料(例えば、他の熱可塑性共重合体を含有する層)とを積層することによって、積層体を得ることができる。積層体に用いられる他の材料としては、鋼材、プラスチック(例えば、熱可塑性樹脂)、木材、ガラス等を挙げることができる。本発明によって得られる積層体は、壁紙;自動車内装部材表面;バンパーなどの自動車外装部材表面;携帯電話表面;家具表面;パソコン表面;自動販売機表面;浴槽などの浴室部材表面等に好適に用いることができる。A laminate can be obtained by laminating a layer containing the methacrylic copolymer or methacrylic copolymer composition of the present invention with another material (e.g., a layer containing another thermoplastic copolymer). Examples of other materials used in the laminate include steel, plastic (e.g., thermoplastic resin), wood, glass, etc. The laminate obtained by the present invention can be suitably used for wallpaper; automobile interior component surfaces; automobile exterior component surfaces such as bumpers; mobile phone surfaces; furniture surfaces; personal computer surfaces; vending machine surfaces; bathroom component surfaces such as bathtubs, etc.

本発明の成形体の一形態であるフィルムは透明性、耐熱性が高いため、光学用途に好適であり、偏光子保護フィルム、液晶保護板、携帯型情報端末の表面材、携帯型情報端末の表示窓保護フィルム、導光フィルム、銀ナノワイヤーやカーボンナノチューブを表面に塗布した透明導電フィルム、各種ディスプレイの前面板用途に特に好適である。本発明のフィルムは透明性、耐熱性が高いため、光学用途以外の用途として、赤外線カットフィルムや、防犯フィルム、飛散防止フィルム、加飾フィルム、金属加飾フィルム、シュリンクフィルム、インモールドラベル用フィルムに使用することができる。 The film, which is one form of the molded article of the present invention, is highly transparent and heat resistant, and therefore suitable for optical applications, and is particularly suitable for polarizer protection films, liquid crystal protection plates, surface materials for portable information terminals, display window protection films for portable information terminals, light guiding films, transparent conductive films with silver nanowires or carbon nanotubes applied to the surface, and front panels for various displays. The film of the present invention is highly transparent and heat resistant, and therefore can be used for applications other than optical applications, such as infrared cut films, security films, shatterproof films, decorative films, metal decorative films, shrink films, and films for in-mold labels.

本発明の成形体の一形態であるフィルムを偏光子保護フィルムや位相差フィルムとして用いる場合、偏光子フィルムの片面だけに積層してもよいし、両面に積層してもよい。偏光子フィルムと積層する際は、接着層や粘着層を介して積層することができる。偏光子フィルムとしては、ポリビニルアルコール系樹脂とヨウ素からなる延伸フィルムを用いることができ、その膜厚は1~100μmであることが好ましい。When a film, which is one form of the molded article of the present invention, is used as a polarizer protective film or a retardation film, it may be laminated to only one side of the polarizer film or to both sides. When laminating with a polarizer film, it can be laminated via an adhesive layer or a pressure-sensitive adhesive layer. As the polarizer film, a stretched film made of a polyvinyl alcohol resin and iodine can be used, and its film thickness is preferably 1 to 100 μm.

次に実施例を示して本発明をより具体的に説明する。なお、本発明は実施例によって制限されるものではない。The present invention will now be described in more detail with reference to examples. Note that the present invention is not limited to these examples.

物性等の測定は以下の方法によって実施した。Measurements of physical properties were carried out using the following methods.

(重合転化率)
島津製作所社製ガスクロマトグラフGC-14Aに、カラムとしてGL Sciences Inc.製INERTCAP1(df=0.4μm、0.25mmI.D.×60m)を繋ぎ、下記の条件にて分析を行い、それに基づいて算出した。
injection温度=250℃
detector温度=250℃
温度条件:60℃で5分間保持→10℃/分で250℃まで昇温→250℃で10分間保持
(Polymerization Conversion Rate)
A gas chromatograph GC-14A manufactured by Shimadzu Corporation was connected to an INERTCAP1 column (df=0.4 μm, 0.25 mm ID×60 m manufactured by GL Sciences Inc.) under the following conditions, and the analysis was performed based on the results.
Injection temperature = 250℃
Detector temperature = 250℃
Temperature conditions: hold at 60°C for 5 minutes → heat to 250°C at 10°C/min → hold at 250°C for 10 minutes

(分子量分布Mw/Mn)
樹脂の重量平均分子量(Mw)および分子量分布(Mw/Mn)は、GPC法(ゲル浸透クロマトグラフィ法)により求めた。測定対象樹脂4mgをテトラヒドロフラン5mlに溶解させて試料溶液を調整した。カラムオーブンの温度を40℃に設定し、溶離液流量0.35ml/分で、試料溶液20μlを装置内に注入して、クロマトグラムを測定した。分子量が400~5,000,000の範囲内にある標準ポリスチレン10点をGPC測定し、保持時間と分子量との関係を示す検量線を作成した。この検量線に基づいて測定対象樹脂のMw,Mw/Mnを決定した。
装置:東ソー社製GPC装置HLC-8320
分離カラム:東ソー社製のTSKguardcolumSuperHZ-HとTSKgelHZM-MとTSKgelSuperHZ4000とを直列に連結
溶離剤:テトラヒドロフラン
溶離剤流量:0.35ml/分
カラム温度:40℃
検出方法:示差屈折率(RI)
(Molecular weight distribution Mw/Mn)
The weight average molecular weight (Mw) and molecular weight distribution (Mw/Mn) of the resin were determined by GPC (gel permeation chromatography). A sample solution was prepared by dissolving 4 mg of the resin to be measured in 5 ml of tetrahydrofuran. The temperature of the column oven was set to 40°C, and 20 μl of the sample solution was injected into the device at an eluent flow rate of 0.35 ml/min to measure the chromatogram. Ten standard polystyrene points with molecular weights in the range of 400 to 5,000,000 were measured by GPC, and a calibration curve showing the relationship between retention time and molecular weight was created. The Mw and Mw/Mn of the resin to be measured were determined based on this calibration curve.
Apparatus: Tosoh GPC device HLC-8320
Separation column: TSKguard column Super HZ-H, TSKgel HZM-M, and TSKgel Super HZ4000 manufactured by Tosoh Corporation connected in series Eluent: tetrahydrofuran Eluent flow rate: 0.35 ml/min Column temperature: 40° C.
Detection method: Differential refractive index (RI)

(共重合体中の各単位組成)
インバースゲートデカップリング法13C-NMRによりメタクリル酸メチル単位のカルボニル炭素と、α-メチルスチレン単位の1位の芳香族炭素と、スチレン単位の1位の芳香族炭素の積分値比を求め、これによって共重合体前駆体ポリマー中の各単位組成を算出した。
(Composition of each unit in the copolymer)
The integral ratios of the carbonyl carbon of the methyl methacrylate unit, the aromatic carbon at position 1 of the α-methylstyrene unit, and the aromatic carbon at position 1 of the styrene unit were determined by inverse gate decoupling 13C -NMR, and the composition of each unit in the copolymer precursor polymer was calculated based on this.

(ガラス転移温度Tg)
実施例で得られたメタクリル系共重合体を、JIS K7121に準拠して、示差走査熱量測定装置(島津製作所製、DSC-50(品番))を用いて、250℃まで一度昇温し、次いで室温まで冷却し、その後、室温から200℃までを10℃/分で昇温させる条件にてDSC曲線を測定した。2回目の昇温時に測定されるDSC曲線から求められる中間点ガラス転移温度を本発明におけるガラス転移温度とした。
(Glass transition temperature Tg)
The methacrylic copolymers obtained in the examples were measured for their DSC curves in accordance with JIS K7121 using a differential scanning calorimeter (Shimadzu Corporation, DSC-50 (product number)) by heating them once to 250° C., then cooling them to room temperature, and then heating them from room temperature to 200° C. at a rate of 10° C./min. The midpoint glass transition temperature determined from the DSC curve measured during the second heating was taken as the glass transition temperature in the present invention.

(イミド化率)
H-NMR(Bruker社製;商品名ULTRA SHIELD 400 PLUS)を用いて、共重合体のH-NMR測定を行い、3.5~3.8ppm付近のメタクリル酸メチルのO-CH基に由来するピークの面積Aと、3.0~3.3ppm付近のグルタルイミドのN-CH基に由来するピークの面積Bより、次式で求めた値をイミド化率(mol%)とした。
(イミド化率(mol%))=[B/(A+B)]×100
N-メチルグルタルイミド構造単位の含有量(wt%)はイミド化率(mol%)から計算で求めた。
(Imidization rate)
The copolymer was subjected to 1 H-NMR measurement using a 1 H-NMR (manufactured by Bruker; product name ULTRA SHIELD 400 PLUS). The imidization rate (mol%) was calculated from the area A of the peak derived from the O-CH 3 group of methyl methacrylate near 3.5 to 3.8 ppm and the area B of the peak derived from the N-CH 3 group of glutarimide near 3.0 to 3.3 ppm using the following formula:
(Imidization rate (mol%))=[B/(A+B)]×100
The content (wt %) of N-methylglutarimide structural units was calculated from the imidization rate (mol %).

(位相差の波長分散性)
実施例で得られたメタクリル系共重合体をプレス成形し、1.0mmのシートを得た。得られたプレス成形シートの中央部から、20mm×40mmの試験片を切り出し、加熱チャンバー付きオートグラフ(SHIMADZU社製)に試験片を設置した。オートグラフでのつかみ間距離を20mmとし、ガラス転移温度+10℃にて3分間保持した。その後、3mm/分の速度で一方向に100%延伸(つかみ間距離が40mmになる)した。得られた延伸フィルムを23℃に冷却し、オートグラフから取外し、王子計測機器製自動複屈計KOBRA-WRを用いて、各波長の光を入射したときの屈折率を計測し、下式に基づき面内位相差Reを算出した。
Re(λ)=(nx-ny)×d
ここで、λは測定光の波長(nm)、nxは面内の遅相軸方向の屈折率、nyは面内の進相軸方向の屈折率、dはフィルムの厚み(nm)である。
Re(550)に対するRe(450)の比率(Re(450)/Re(550))、およびRe(550)に対するRe(650)の比率(Re(550)/Re(650))を算出し、位相差の波長分散性を評価した。
(Wavelength dispersion of retardation)
The methacrylic copolymer obtained in the examples was press molded to obtain a sheet of 1.0 mm. A test piece of 20 mm x 40 mm was cut out from the center of the obtained press molded sheet, and the test piece was placed in an autograph with a heating chamber (manufactured by Shimadzu Corporation). The grip distance in the autograph was set to 20 mm, and the sample was held at glass transition temperature + 10 ° C for 3 minutes. Thereafter, the sample was stretched 100% in one direction at a speed of 3 mm / min (grip distance became 40 mm). The obtained stretched film was cooled to 23 ° C, removed from the autograph, and the refractive index when light of each wavelength was incident was measured using an automatic birefringence meter KOBRA-WR manufactured by Oji Scientific Instruments, and the in-plane retardation Re was calculated based on the following formula.
Re(λ)=(nx-ny)×d
Here, λ is the wavelength (nm) of the measurement light, nx is the refractive index in the in-plane slow axis direction, ny is the refractive index in the in-plane fast axis direction, and d is the thickness (nm) of the film.
The ratio of Re(450) to Re(550) (Re(450)/Re(550)) and the ratio of Re(650) to Re(550) (Re(550)/Re(650)) were calculated to evaluate the wavelength dispersion of the retardation.

<製造例1>
撹拌機付オートクレーブAに、精製されたメタクリル酸メチル(MMA)、α-メチルスチレン、2,2’-アゾビス(2-メチルプロピオニトリル)(AIBN)およびn-オクチルメルカプタン(n-OM)を表1に記載の割合で仕込み、均一に溶解させて重合原料を得た。
重合原料を、オートクレーブAから1.5kg/hrで、表1に記載の重合温度に制御された槽型反応器に連続的に供給し、表1に記載の平均滞留時間で塊状重合法によって重合反応させ、槽型反応器からメタクリル系共重合体を含む液を連続的に排出した。重合転化率は表1に記載の値になった。次いで、反応器から排出された液を230℃に加温し、240℃に制御された二軸押出機に供給した。該二軸押出機において未反応単量体を主成分とする揮発分を分離除去して、メタクリル系共重合体をストランドにして押し出した。該ストランドをペレタイザーでカットし、共重合体A-aを得た。得られた共重合体A-aの重量平均分子量Mw、分子量分布Mw/Mn、共重合体の各単位組成、ガラス転移温度Tgを測定した。その結果を表1に示す。なお、本製造例において、MMAに由来する構造単位の含有量は、α-メチルスチレン単位、スチレン単位以外の単位の量であるので、表1への記載を省略した。
<Production Example 1>
Purified methyl methacrylate (MMA), α-methylstyrene, 2,2′-azobis(2-methylpropionitrile) (AIBN) and n-octyl mercaptan (n-OM) were charged in the ratios shown in Table 1 into an autoclave A equipped with a stirrer and dissolved uniformly to obtain polymerization raw materials.
The polymerization raw materials were continuously supplied from the autoclave A at 1.5 kg/hr to a tank reactor controlled at the polymerization temperature shown in Table 1, and polymerization reaction was carried out by the bulk polymerization method at the average residence time shown in Table 1, and a liquid containing a methacrylic copolymer was continuously discharged from the tank reactor. The polymerization conversion rate was the value shown in Table 1. Next, the liquid discharged from the reactor was heated to 230°C and supplied to a twin-screw extruder controlled at 240°C. In the twin-screw extruder, volatile matters mainly composed of unreacted monomers were separated and removed, and the methacrylic copolymer was extruded into strands. The strands were cut with a pelletizer to obtain a copolymer A-a. The weight average molecular weight Mw, molecular weight distribution Mw/Mn, each unit composition of the copolymer, and glass transition temperature Tg of the obtained copolymer A-a were measured. The results are shown in Table 1. In this production example, the content of structural units derived from MMA is the amount of units other than α-methylstyrene units and styrene units, so it is not shown in Table 1.

Figure 0007702940000007
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<製造例2、3>
重合原料中のモノマー組成、連鎖移動剤(n-OM)、重合開始剤(AIBN)の使用量、重合温度、平均滞留時間を表1に示す通り変更した以外は、製造例1と同様にして共重合体A-b、A-cを得た。
<Production Examples 2 and 3>
Copolymers Ab and Ac were obtained in the same manner as in Production Example 1, except that the monomer composition in the polymerization raw materials, the amount of chain transfer agent (n-OM) and polymerization initiator (AIBN) used, the polymerization temperature, and the average residence time were changed as shown in Table 1.

<実施例1>
輸送部、溶融混練部、脱揮部および排出部からなり且つスクリュー回転数120rpmおよび温度250℃に設定された二軸押出機(テクノベル社製;商品名KZW20TW-45MG-NH-600)の輸送部に製造例1で示した共重合体〔A-a〕を2kg/hrで供給し、ニーディングブロックの設置された溶融混練部においてモノメチルアミンを0.10kg/hrで二軸押出機の添加剤供給口から注入し、前駆体ポリマー〔A-a〕とモノメチルアミンとを反応させた。なお、反応ゾーンの末端のスクリューにリバースフライトを設置した。
20Torr(約2.7kPa)に設定された脱揮部において、副生成物および過剰のモノメチルアミンを、溶融混練部を通過した溶融樹脂から揮発させ、ベントを通して排出した。
二軸押出機の排出部の末端に設けられたダイスからストランドとして押し出された溶融樹脂を、水槽で冷却し、その後、ペレタイザでカットしてペレット状のメタクリル系共重合体(A-a-1)を得た。
Example 1
The copolymer [Aa] shown in Production Example 1 was fed at 2 kg/hr to the transport section of a twin-screw extruder (manufactured by Technobel Co., Ltd.; product name KZW20TW-45MG-NH-600) consisting of a transport section, a melt-kneading section, a devolatilizing section, and a discharge section, and set at a screw speed of 120 rpm and a temperature of 250° C., and monomethylamine was injected at 0.10 kg/hr from the additive supply port of the twin-screw extruder in the melt-kneading section equipped with a kneading block, to react the precursor polymer [Aa] with monomethylamine. A reverse flight was installed on the screw at the end of the reaction zone.
In the volatilizing section set at 20 Torr (about 2.7 kPa), by-products and excess monomethylamine were volatilized from the molten resin that had passed through the melt-kneading section, and discharged through a vent.
The molten resin extruded as a strand from a die provided at the end of the discharge part of the twin-screw extruder was cooled in a water tank and then cut with a pelletizer to obtain a pellet-shaped methacrylic copolymer (Aa-1).

輸送部、溶融混練部、脱揮部および排出部からなり且つスクリュー回転数100rpmおよび温度230℃に設定された二軸押出機(テクノベル社製;商品名KZW20TW-45MG-NH-600)の輸送部に共重合体(A-a-1)を1kg/hrで供給し、ニーディングブロックの設置された溶融混練部において、炭酸ジメチル0.8質量部およびトリエチルアミン0.2質量部からなる液を0.024kg/hrで注入し、メタクリル系共重合体(A-a-1)中のカルボキシ基に炭酸ジメチルを反応させた。なお、反応ゾーンの末端のスクリューにリバースフライトを設置した。
20Torr(約2.7kPa)に設定された脱揮部において、副生成物および過剰の炭酸ジメチルを、溶融混練部を通過した溶融樹脂から揮発させ、ベントを通して排出した。
二軸押出機の排出部の末端に設けられたダイスからストランドとして押し出された溶融樹脂を、水槽で冷却し、その後、ペレタイザでカットしてペレット状のメタクリル系共重合体(A-a-2)を得た。
Copolymer (Aa-1) was supplied at 1 kg/hr to the transport section of a twin-screw extruder (manufactured by Technobel Co., Ltd.; product name KZW20TW-45MG-NH-600) consisting of a transport section, a melt-kneading section, a devolatilizing section, and a discharge section, and set at a screw speed of 100 rpm and a temperature of 230° C. In the melt-kneading section in which a kneading block was installed, a liquid consisting of 0.8 parts by mass of dimethyl carbonate and 0.2 parts by mass of triethylamine was injected at 0.024 kg/hr, and dimethyl carbonate was reacted with the carboxyl group in the methacrylic copolymer (Aa-1). A reverse flight was installed on the screw at the end of the reaction zone.
In the volatilizing section set at 20 Torr (about 2.7 kPa), by-products and excess dimethyl carbonate were volatilized from the molten resin that had passed through the melt-kneading section, and were discharged through a vent.
The molten resin extruded as a strand from a die provided at the end of the discharge part of the twin-screw extruder was cooled in a water tank and then cut with a pelletizer to obtain a pellet-shaped methacrylic copolymer (Aa-2).

輸送部、溶融混練部、脱揮部および排出部からなり且つスクリュー回転数100rpmおよび温度230℃に設定された二軸押出機(テクノベル社製;商品名KZW20TW-45MG-NH-600)の輸送部にメタクリル系共重合体(A-a-2)を1kg/hrで供給した。
20Torr(約2.7kPa)に設定された脱揮部において、未反応物などの揮発分を、溶融混練部を通過した溶融樹脂から揮発させ、ベントを通して排出した。
二軸押出機の排出部の末端に設けられたダイスからストランドとして押し出された溶融樹脂を、水槽で冷却し、その後、ペレタイザでカットしてペレット状のメタクリル系共重合体〔1〕を得た。メタクリル系共重合体〔1〕は、イミド化率が8.6mol%で、ガラス転移温度が130℃、Re(450)/Re(550)が0.87、Re(650)/Re(550)が1.08であった。メタクリル系共重合体〔1〕の物性を表2に示す。
The methacrylic copolymer (Aa-2) was supplied at 1 kg/hr to the transport section of a twin-screw extruder (manufactured by Technobel Corporation; product name KZW20TW-45MG-NH-600), which was composed of a transport section, a melt-kneading section, a devolatilizing section, and a discharge section and had a screw rotation speed of 100 rpm and a temperature of 230° C.
In the volatilizing section set at 20 Torr (about 2.7 kPa), volatile matters such as unreacted substances were volatilized from the molten resin that had passed through the melt-kneading section, and discharged through a vent.
The molten resin extruded as a strand from a die at the end of the discharge section of the twin-screw extruder was cooled in a water tank and then cut with a pelletizer to obtain a pellet-shaped methacrylic copolymer [1]. The methacrylic copolymer [1] had an imidization rate of 8.6 mol%, a glass transition temperature of 130°C, Re(450)/Re(550) of 0.87, and Re(650)/Re(550) of 1.08. The physical properties of the methacrylic copolymer [1] are shown in Table 2.

<実施例2>
実施例1において、モノメチルアミンの添加量を0.15kg/hr、炭酸ジメチル0.8質量部およびトリエチルアミン0.2質量部からなる液を0.036kg/hrで注入した以外は、実施例1と同じ方法で、メタクリル系共重合体〔2〕を得た。メタクリル系共重合体〔2〕の物性を表2に示す。
Example 2
A methacrylic copolymer [2] was obtained in the same manner as in Example 1, except that the amount of monomethylamine added was 0.15 kg/hr and a solution consisting of 0.8 parts by mass of dimethyl carbonate and 0.2 parts by mass of triethylamine was injected at 0.036 kg/hr. The physical properties of the methacrylic copolymer [2] are shown in Table 2.

<実施例3>
実施例1において、前駆体ポリマーA-aの替わりにA-cを用い、モノメチルアミンの添加量を0.23kg/hr、炭酸ジメチル0.8質量部およびトリエチルアミン0.2質量部からなる液を0.054kg/hrで注入した以外は、実施例1と同じ方法で、メタクリル系共重合体〔3〕を得た。メタクリル系共重合体〔3〕の物性を表2に示す。
Example 3
A methacrylic copolymer [3] was obtained in the same manner as in Example 1, except that A-c was used instead of the precursor polymer A-a, and the amount of monomethylamine added was 0.23 kg/hr, and a liquid consisting of 0.8 parts by mass of dimethyl carbonate and 0.2 parts by mass of triethylamine was injected at 0.054 kg/hr. The physical properties of the methacrylic copolymer [3] are shown in Table 2.

<実施例4>
実施例2で合成したメタクリル系共重合体〔2〕50質量部と製造例2で合成したメタクリル樹脂〔A-b〕50質量部を230℃の温度条件下、小型溶融混練機で混練し、メタクリル系共重合体組成物〔4〕を得た。メタクリル系共重合体組成物〔4〕の物性を表3に示す。
Example 4
50 parts by mass of the methacrylic copolymer [2] synthesized in Example 2 and 50 parts by mass of the methacrylic resin [A-b] synthesized in Production Example 2 were kneaded in a small melt kneader at a temperature of 230° C. to obtain a methacrylic copolymer composition [4]. The physical properties of the methacrylic copolymer composition [4] are shown in Table 3.

<比較例1、2、3>
メタクリル系共重合体〔1〕の替わりに、製造例1~3で示したメタクリル系共重合体[A-a]~[A-c]を用いた以外は、実施例1と同じ方法で、物性を評価した。結果を表3に示す。
<Comparative Examples 1, 2, and 3>
The physical properties were evaluated in the same manner as in Example 1, except that the methacrylic copolymers [Aa] to [Ac] shown in Production Examples 1 to 3 were used instead of the methacrylic copolymer [1]. The results are shown in Table 3.

Figure 0007702940000008
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Figure 0007702940000009
Figure 0007702940000009

実施例1~3で得られたメタクリル系共重合体、および実施例4で得られたメタクリル系共重合体組成物は、耐熱性が高く、逆波長分散性を示すため、逆波長分散性位相差フィルム用の樹脂として好適に使用することができる。一方、比較例1~3で得られたメタクリル系共重合体は、本発明の範囲にないため、逆波長分散性を示さず、本発明と比べて劣るものであった。The methacrylic copolymers obtained in Examples 1 to 3 and the methacrylic copolymer composition obtained in Example 4 have high heat resistance and exhibit reverse wavelength dispersion, and therefore can be suitably used as resins for reverse wavelength dispersion retardation films. On the other hand, the methacrylic copolymers obtained in Comparative Examples 1 to 3 were not within the scope of the present invention, and therefore did not exhibit reverse wavelength dispersion and were inferior to the present invention.

Claims (6)

メタクリル酸メチル単位40~87質量%と、ラクトン環単位、無水グルタル酸単位およびN-置換若しくは無置換グルタルイミド単位からなる群より選ばれる少なくともひとつの環構造を主鎖に有する構造単位(R)6~30質量%と、α-メチルスチレン単位7~30質量%とを有して成る、ガラス転移温度が120℃以上であるメタクリル系共重合体であって、
Re(450)/Re(550)=0.30~0.95 (1)
Re(650)/Re(550)=1.02~2.00 (2)
(式(1)及び式(2)において、Re(450)、Re(550)、Re(650)は、それぞれ波長450nm、550nm、650nmにおけるリターデーション値を示す。)を満たす逆波長分散性位相差フィルム形成用メタクリル系共重合体を含む逆波長分散性位相差フィルム。
A methacrylic copolymer having a glass transition temperature of 120° C. or higher, comprising 40 to 87% by mass of methyl methacrylate units, 6 to 30% by mass of structural units (R) having at least one ring structure in the main chain selected from the group consisting of lactone ring units, glutaric anhydride units and N-substituted or unsubstituted glutarimide units, and 7 to 30% by mass of α-methylstyrene units,
Re(450)/Re(550)=0.30~0.95 (1)
Re(650)/Re(550)=1.02~2.00 (2)
(In formula (1) and formula (2), Re(450), Re(550), and Re(650) represent retardation values at wavelengths of 450 nm, 550 nm, and 650 nm, respectively.) A reverse wavelength dispersion retardation film comprising a methacrylic copolymer for forming a reverse wavelength dispersion retardation film that satisfies the following formulas:
構造単位(R)が式(3)で表されるN-置換若しくは無置換グルタルイミド単位である、請求項1に記載の逆波長分散性位相差フィルム。2. The reverse wavelength dispersion retardation film according to claim 1, wherein the structural unit (R) is an N-substituted or unsubstituted glutarimide unit represented by formula (3):
(式(3)中、R (In formula (3), R 1 は、それぞれ独立に、水素原子またはメチル基であり、Rare each independently a hydrogen atom or a methyl group; R 2 は、水素原子、炭素数1~18のアルキル基、炭素数3~12のシクロアルキル基または芳香環を含む炭素数6~15の有機基である。)is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 12 carbon atoms, or an organic group having 6 to 15 carbon atoms and containing an aromatic ring.
前記メタクリル系共重合体に加え、さらに他の樹脂を含有する組成物からなる請求項1に記載の逆波長分散性位相差フィルム。2. The reverse wavelength dispersion retardation film according to claim 1, which is made of a composition further containing another resin in addition to the methacrylic copolymer. 前記メタクリル系共重合体または前記組成物を溶融成形法によりフィルムに成形する工程を含む、請求項1~3のいずれか一項に記載の逆波長分散性位相差フィルムの製造方法。 The method for producing a reverse wavelength dispersion retardation film according to any one of claims 1 to 3 , comprising a step of forming the methacrylic copolymer or the composition into a film by a melt molding method. 前記メタクリル系共重合体、または前記組成物を溶液キャスト法によりフィルムに成形する工程を含む、請求項1~3のいずれか一項に記載の逆波長分散性位相差フィルムの製造方法。 The method for producing a reverse wavelength dispersion retardation film according to any one of claims 1 to 3 , comprising forming the methacrylic copolymer or the composition into a film by a solution casting method. 請求項1~3のいずれか一項に記載の逆波長分散性位相差フィルムからなる層を少なくとも1層有する、積層体。 A laminate having at least one layer made of the reverse wavelength dispersion retardation film according to any one of claims 1 to 3 .
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