説明

アクリル系重合体樹脂粒子及び当該アクリル系樹脂粒子を含有する熱可塑性樹脂組成物

【課題】分散性に優れたアクリル系重合体樹脂粒子を得、これをアクリル系樹脂にブレンドすることにより、耐候性、耐衝撃性、耐熱性に優れ、透明性の温度依存性が低い熱可塑性樹脂組成物を得る。
【解決手段】内層10〜30質量%、中間層40〜60質量%、外層30〜50質量%であり、平均粒子径が0.04〜0.3μmであるアクリル系重合体樹脂粒子(A)及び当該粒子を混合した熱可塑性樹脂組成物を得る。
(内層):メタクリル酸メチル55〜84質量%、アクリル酸エステル1〜20質量%、芳香族ビニル化合物15〜25質量%、及びこれら3成分の和100質量部に対し共重合多官能性単量体を0.01〜5質量部を含有している。
(中間層):アクリル酸エステル60〜75質量%、芳香族ビニル化合物25〜40質量%、及びこれら2成分の和100質量部に対し、多官能性グラフト剤を0.05〜5質量部と、多官能性架橋剤0〜5質量部とを含有している。
(外層):メタクリル酸メチル80〜99質量%、前記メタクリル酸メチルと共重合可能なその他の共重合性単量体1〜20質量%含有している。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、アクリル系重合体樹脂粒子及び当該アクリル系樹脂粒子を含有する熱可塑性樹脂組成物に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、アクリル系樹脂の耐衝撃性を改良する方法として、いわゆるエラストマー成分を導入する方法が知られている。
エラストマー成分としては、ジエン系エラストマーが一般的に用いられているが、ジエン系エラストマーは、耐候性が極めて劣るものであるため、屋外用途には適当ではない。
【0003】
耐候性を低下させることなくアクリル樹脂に耐衝撃性を付与するために、従来から、アクリル系エラストマーを導入する技術が種々検討されている。
【0004】
このようなアクリル系エラストマーとしては、多層構造のアクリル系重合体樹脂粒子が提案されている。
多層構造を有するアクリル系重合体樹脂粒子としては、三層構造を基本とし、かつこれらの各層間にほぼ定率で変化する濃度勾配をもった中間層を有するもの(例えば、特許文献1参照。)、三層構造を基本とし、中央軟質層と最外層との間に一層以上の中間層を有するもの(例えば、特許文献2参照。)、軟−硬−軟−硬の四層構造を有するもの(例えば、特許文献3参照。)等が提案されている。
【0005】
さらに、アクリル系樹脂の耐熱性を保持したまま、耐衝撃性を向上させる目的で、下記の熱可塑性樹脂組成物についての提案もなされている。
例えば、軟質−硬質の多層構造のアクリル系重合体とマレイミド系単位を有する硬質アクリル樹脂とをブレンドした樹脂組成物(例えば、特許文献4参照。)、軟質−硬質の多層構造のアクリル系重合体とラクトン環構造を有するラクトン化アクリル系重合体とをブレンドした樹脂組成物(例えば、特許文献5参照。)、硬質−軟質−硬質の三層構造のアクリル系重合体と無水マレイン酸単位を有する熱可塑性重合体とをブレンドした樹脂組成物(例えば、特許文献6参照。)が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特公昭59−366455号公報
【特許文献2】特公昭63−8983号公報
【特許文献3】特公昭62−41241号公報
【特許文献4】特開昭61−195149号公報
【特許文献5】特開2006−8901号公報
【特許文献6】特開昭59−98156号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
上記のように、耐衝撃性を向上させる改質剤としてゴム質を含有させた多層構造のアクリル系重合体樹脂粒子や、アクリル系樹脂の耐熱性を保持したまま、耐衝撃性を向上させる目的で、アクリル系樹脂とアクリル系重合体樹脂粒子とを含有するアクリル系樹脂組成物に関する提案がされている。
【0008】
しかしながら、多層構造のアクリル系重合体樹脂粒子については、分散性が不十分であるという問題がある。
ここで、「分散性」とは、他樹脂とのコンパウンド時におけるアクリル系重合体樹脂粒子の分散性を意味し、上記分散性が悪いと、樹脂組成物中の異物量が多くなるという問題を生じる。
【0009】
上記のような、分散性が不十分であることに起因する異物の発生を低減化させるためには、例えば高シェアのかかる非常に細かい目のポリマーフィルターを通すことが必須となるが、シェア発熱による樹脂の劣化や生産レートの低下を招来するため好ましくない。
【0010】
また、透明性の向上を図るため、アクリル系樹脂とアクリル系重合体樹脂粒子との常温での屈折率を一致させるべく、多層構造を有するアクリル系重合体樹脂粒子の芳香族ビニル単位を調整する技術についての提案もなされてはいるが、未だ十分であるとは言えず、さらに、アクリル系樹脂とアクリル系重合体樹脂粒子との屈折率の温度依存性が異なるため、ヘイズの温度依存性に関しては良好であるとは言えない。
【0011】
さらに、アクリル系樹脂と多層構造のアクリル系重合体樹脂粒子との常温での屈折率を一致させたとしても、両者の屈折率は温度依存性が異なっているものであるため、常温よりも低い又は高い温度条件下においては、両者の屈折率にずれが生じ、アクリル系樹脂組成物全体における透明性が悪化するという問題がある。
【0012】
そこで本発明においては、上述したような従来技術の問題に鑑み、分散性の良好な(異物低減効果のある)多層構造のアクリル系重合体樹脂粒子を提供し、さらには、当該アクリル系重合体樹脂粒子を含有する、異物が極めて少なく、耐衝撃性、透明性の温度依存性についても良好な特性を有するアクリル系樹脂組成物を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0013】
本発明者らは鋭意研究を行った結果、多層構造のアクリル系重合体樹脂粒子について構造の特定を行い、分散性の向上を図り、当該アクリル系重合体樹脂粒子をアクリル系樹脂に含有することにより、実用上十分な耐衝撃性を有し、耐熱性、耐候性に優れ、透明性の温度依存性が低く、異物が極めて少ないアクリル系樹脂組成物が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0014】
〔1〕内層、中間層、外層の、少なくとも3つの層を具備し、内層10〜30質量%、中間層40〜60質量%、外層30〜50質量%であり、各層は下記の成分を含有しており、平均粒子径が0.04〜0.3μmであるアクリル系重合体樹脂粒子(A)を提供する。
(内層):メタクリル酸メチル55〜84質量%、アクリル酸エステル1〜20質量%、芳香族ビニル化合物15〜25質量%、及びこれら3成分の和100質量部に対し共重合多官能性単量体を0.01〜5質量部を含有している。
(中間層):アクリル酸エステル60〜75質量%、芳香族ビニル化合物25〜40質量%、及びこれら2成分の和100質量部に対し、多官能性グラフト剤を0.05〜5質量部と、多官能性架橋剤0〜5質量部とを含有している。
(外層):メタクリル酸メチル80〜99質量%、前記メタクリル酸メチルと共重合可能なその他の共重合性単量体1〜20質量%含有している。
【0015】
〔2〕前記アクリル系重合体樹脂粒子(A)0.1質量部以上100質量部以下と、メタクリル酸エステル単位及び/又はアクリル酸エステル単位、芳香族ビニル化合物単位、六員環構造単位及び/又は五員環構造単位、を含むアクリル系樹脂(B)100質量部と、を、含有する熱可塑性樹脂組成物を提供する。
【0016】
〔3〕前記アクリル系樹脂(B)が、メタクリル酸エステル及び/又はアクリル酸エステル単位30質量%以上90質量%以下と、芳香族ビニル化合物単位5質量%以上40質量%以下と、下記一般式(1)で表される五員環構造単位5質量%以上30質量%以下と、を、含有するものである前記〔2〕に記載の熱可塑性樹脂組成物を提供する。
【0017】
【化1】

【0018】
前記式(1)中、XはO又はN−Rを示し、Oは酸素原子、Nは窒素原子、Rは水素原子、アルキル基、アリール基、シクロアルキル基からなる群より選ばれるいずれかを示す。
【0019】
〔4〕前記〔2〕又は〔3〕に記載の熱可塑性樹脂組成物を成形した成形体を提供する。
【発明の効果】
【0020】
本発明によれば、分散性に優れたゴム質含有の多層構造のアクリル系重合体樹脂粒子が得られる。
また、前記多層構造のアクリル系重合体樹脂粒子をアクリル系樹脂にブレンドすることにより、耐熱性、耐候性に優れ、透明性の温度依存性が低く、異物が極めて少ないアクリル系樹脂組成物が得られる。
【発明を実施するための形態】
【0021】
以下、本発明を実施するための形態(以下、本実施形態)について詳細に説明する。
本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施できる。
なお、重合前のモノマー成分のことを「〜単量体」(「単量体」を省略して化合物名のみ記載する場合もある。)といい、共重合体を構成する構成単位のことを「〜単位」という。
【0022】
〔アクリル系重合体樹脂粒子(A)〕
本実施形態のアクリル系重合体樹脂粒子(A)は、中心から外側に向かって、内層、中間層、外層を具備する多層構造のアクリル系重合体樹脂粒子である。
これらの層の質量比は、内層10〜30質量%、中央層40〜60質量%、外層30〜50質量%であり、平均粒子径は0.04μm〜0.3μmである。
なお、下記においては、内層:最内硬質層、中間層:中央硬質層、外層:最外硬質層により構成される三層構造のアクリル系重合体樹脂粒子について説明するが、本発明のアクリル系重合体樹脂粒子(A)は、この構成に限定されるものではなく、これらの層間に適宜、他の層を設けた構成としてもよい。
【0023】
アクリル系重合体樹脂粒子(A)の構成について説明する。
(内層:最内硬質層(a−i))
内層(最内硬質層(a−i))は、メタクリル酸メチル55〜84質量%、アクリル酸エステル1〜20質量%、芳香族ビニル化合物15〜25質量%、及びこれら3成分の和100質量部に対し共重合多官能性単量体を0.01〜5質量部を含有している。
【0024】
アクリル系重合体樹脂粒子(A)を構成する内層:最内硬質層(a−i)を形成する共重合体中のアクリル酸エステル単量体としては、特に限定されるものではない。例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、n−アクリル酸n−ブチル、アクリル酸i−ブチル、アクリル酸2−へキシル等が挙げられる。特に、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸2−へキシルが好ましい。
内層:最内硬質層(a−i)重合時におけるアクリル酸エステル単量体の割合は、上記のように1〜20質量%である。この割合が1質量%未満であると、重合体の熱分解性が大きくなり、一方、20質量%を超えると、内層:最内硬質層(a−i)の重合体のガラス転移温度が低くなり、アクリル系重合体樹脂粒子(A)の耐衝撃性付与効果が低下するので、いずれも好ましくない。
【0025】
アクリル系重合体樹脂粒子(A)を構成する内層:最内硬質層(a−i)を形成する共重合体中の芳香族ビニル化合物単量体は、アクリル系重合体樹脂粒子(A)の良好な分散性を実現する観点から15質量%以上必要であり、アクリル系重合体樹脂粒子(A)において良好な耐候性を確保する観点から25質量%以下とすることが好ましい。より好ましくは16〜23質量%、さらに好ましくは18〜20質量%である。アクリル系重合体樹脂粒子(A)の耐候性を確保することにより、樹脂組成物の耐候性の向上も図ることができる。
芳香族ビニル化合物単量体を含有させることにより、上述したアクリル酸エステル単量体に対して粒子内分子間のπ−πスタッキングが働き、アクリル系重合体樹脂粒子が安定化する傾向にある。結果として、目的とする粒径制御や粒子間の凝集低減に繋がる。
芳香族ビニル化合物単量体としては、後述する耐熱アクリル系樹脂(B)の単量体成分として用いられる芳香族ビニル化合物単量体と同様のものを用いることができる。特に、スチレン又はその誘導体が好ましい。
【0026】
共重合多官能性単量体としては、特に限定されないが、例えば、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,3−ブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸アリル、トリアリルイソシアヌレート、マレイン酸ジアリル、ジビニルベンゼン等が挙げられる。これらは単独で使用してもよく2種以上を併用してもよい。
これらの中で特に好ましい単量体としては、(メタ)アクリル酸アリルが挙げられる。
共重合多官能性単量体は、主に、上述した内層:最内硬質層(a−i)を形成する重合体と、後述する中央軟質層(a−ii)を形成する重合体とを、化学的に結合するために用いられる。
この共重合多官能性単量体は、メタクリル酸メチル、アクリル酸エステル、芳香族ビニル化合物の3成分の和100質量部に対し、0.01〜5質量部とする。
この範囲を外れると、アクリル系重合体樹脂粒子(A)の耐衝撃性付与効果が不十分となるため好ましくない。
【0027】
(中間層:中央軟質層(a−ii))
中間層(中央軟質層(a−ii))は、アクリル酸エステル60〜75質量%、芳香族ビニル化合物25〜40質量%、及びこれらの和100質量部に対し、多官能性グラフト剤を0.05〜5質量部、多官能性架橋剤0〜5質量部を含有している。
アクリル系重合体樹脂粒子(A)の中間層(中央軟質層(a−ii))を形成する共重合体は、アクリル系重合体樹脂粒子(A)に優れた靭性を付与する観点から、軟質なゴム弾性を示す共重合体であることが好ましい。
【0028】
中央軟質層(a−ii)を構成するアクリル酸エステルとしては、特に限定されるものではないが、例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸2−エチルへキシル等が挙げられる。これらは単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。特に、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸2−へキシルがより好ましい。
【0029】
また、中央軟質層(a−ii)を構成する芳香族ビニル化合物単量体は、アクリル系重合体樹脂粒子(A)のハンドリング及び分散性の観点から、25質量%以上であることが必要であり、耐候性及び機械強度の観点より40質量%以下とする。
芳香族ビニル化合物単量体は、アクリル酸エステル単量体と共重合すると、芳香族環の粒子内分子間のπ―πスタッキング(相互作用)により、粒子自体が安定化する傾向にある。結果として、アクリル系重合体樹脂粒子(A)の分散性が良好となり、凝集由来による異物発生原因の低減化効果が得られる。
【0030】
アクリル酸エステルと共重合する芳香族ビニル化合物単量体としては、主としてアクリル系重合体樹脂粒子(A)とのブレンドに用いる樹脂(アクリル系重合体樹脂粒子(A)を分散させる樹脂)に使用される単量体と同様のものを用いることができ、スチレン又はその誘導体が好ましい。
【0031】
多官能性グラフト剤としては、最内硬質層(a−i)で用いられる共重合性多官能単量体と同等のものを用いることができる。
含有量としては、上述したアクリル酸エステル、芳香族ビニル化合物の和100質量部に対し、0.05質量部以上5質量部以下であると、良好な架橋効果を有し、かつ、架橋が適度でゴム弾性効果が大きくなるため好ましい。
【0032】
また、多官能性架橋剤としては、ジビニル化合物、ジアリル化合物、テトラエチレングリコールジアクリレート等のジアクリル化合物、ジメタクリル化合物等の一般に知られている架橋剤が使用できるが、ポリエチレングリコールジアクリレート(分子量200〜600)が好ましく用いられる。
多官能性架橋剤は、中央軟質層(a−ii)の重合時に架橋構造を生成し、弾性体としての効果を発現させるために用いられる。ただし、上述した多官能性グラフト剤を中央軟質層(a−ii)の重合時に用いれば、ある程度は中央軟質層(a−ii)の架橋構造を生成できるので、多官能性架橋剤は必須成分ではない。すなわち、多官能性架橋剤を中央軟質層(a−ii)重合時に用いる割合は、0〜5質量部である。該単位の割合が5質量部を超えると、多層構造アクリル系重合体の耐衝撃性付与効果が低下するので好ましくない。
【0033】
(外層:最外硬質層(a−iii))
アクリル系重合体樹脂粒子(A)の最外硬質層を形成する共重合体は、メタクリル酸メチル80〜99質量%、前記メタクリル酸メチルと共重合可能なその他の共重合性単量体1〜20質量%含有している。
前記メタクリル酸メチルと共重合可能なその他の共重合性単量体としては、特に限定されないが、好ましくは、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸2−エチルへキシル等が挙げられる。これらは単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。
特に、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸2−へキシルが好ましく、アクリル酸エステルが好ましく、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸2−へキシルがより好ましい。
である。
【0034】
メタクリル酸メチルと共重合可能なその他の共重合性単量体の含有量が1質量%未満であると、アクリル系重合体樹脂粒子(A)の熱分解性が大きくなり、一方、20質量%を超えると、アクリル系重合体樹脂粒子(A)の粘着性が増して、後処理等で取り扱い性が悪化し、さらには、後述するアクリル系樹脂(B)との相溶性が低下して、熱可塑性樹脂組成物の耐衝撃性や耐候性が劣化する。
【0035】
なお、最外硬質層(a−iii)には、耐候性の悪化を防止するため、芳香族ビニル化合物単量体を含有しない方が好ましい。
さらに、最外硬質層(a−iii)の重合時には、アクリル系重合体樹脂粒子(A)とブレンドさせる後述するアクリル系樹脂(B)との相溶性向上を目的として、分子量を調節するためアルキルメルカプタン等を連鎖移動剤として用い重合を実施してもよい。
【0036】
〔アクリル系重合体樹脂粒子(A)の製造方法〕
アクリル系重合体樹脂粒子(A)の製造方法については、特に限定されるものではなく、塊状重合、溶液重合、懸濁重合及び乳化重合等の公知重合法により製造できる。特に、乳化重合が好ましい。この場合、乳化剤、開始剤の存在下、初めに最内硬質層(a−i)の単量体混合物を添加し重合を完結させ、次に中央軟質層(a−ii)の単量体混合物を添加して重合を完結させ、次いで最外硬質層(a−iii)の単量体混合物を添加して重合を完結させることにより、容易に多層構造粒子をラテックスとして得られる。
アクリル系重合体樹脂粒子(A)は、ラテックスから塩析、噴霧乾燥、凍結乾燥等の公知の方法により粉体として回収できる。
【0037】
アクリル系重合体樹脂粒子(A)において、粒子安定性、耐衝撃性、耐候性のバランスを良好なものとするためには、アクリル系重合体樹脂粒子(A)を構成する各層の重合体の比率を制御することが重要である。
すなわち、内層:最内硬質層が10〜30質量%、中間層:中央軟質層が40〜60質量%、外層:最外硬質層が30〜50質量%である。
内層:最内硬質層の重合体の比率が10質量%未満であると、シード重合を完全に行うことが困難となり、一方、30質量%を超えると、アクリル系重合体樹脂粒子(A)の耐衝撃性の付与効果が低下するため好ましくない。
【0038】
中間層:中央軟質層の重合体の比率が40質量%未満であると、耐衝撃性の付与効果が十分には得られなく、一方において60質量%を超えると、アクリル系重合体樹脂粒子(A)の耐候性が悪化するため好ましくない。
【0039】
外層:最外硬質層の重合体の比率が、30質量%未満であると、アクリル系重合体樹脂粒子(A)の安定性が劣化し、一方において50質量%を超えると、アクリル系重合体樹脂粒子(A)の耐衝撃性の付与効果が劣化するため、好ましくない。
【0040】
後述する熱可塑性樹脂組成物において、耐衝撃性と透明性のバランスを良好なものとするためには、アクリル系重合体樹脂粒子(A)を構成する各層の重合体の比率を制御するとともに、アクリル系重合体樹脂粒子(A)の平均粒子径を制御することが重要である。
【0041】
アクリル系重合体樹脂粒子(A)の平均粒子径は、0.04μm〜0.3μmであるものとし、0.06〜0.2μmが好ましく、0.08〜0.13μmがより好ましい。
平均粒子径が 0.04μm未満であると、後述する熱可塑性樹脂組成物の耐衝撃性の付与効果が十分に得られなくなり、一方において、0.3μmを超えると、熱可塑性樹脂組成物の透明性が悪化するため好ましくない。
【0042】
アクリル系重合体樹脂粒子(A)を乳化重合法により製造する場合において、平均粒子径は、乳化剤の種類、乳化剤の水相及び単量体混合物相に対する割合、最内硬質層形成時の単量体混合物相の水相への添加速度、重合温度によって制御できる。
【0043】
さらに、アクリル系重合体樹脂粒子(A)の平均粒子径は、乳化重合終了時のラテックスを透過型電子顕微鏡観察し測定する方法、吸光度法、光散乱法等の公知の方法により測定できる。
また、アクリル系樹脂組成物を超薄切片とし、四酸化ルテニウムで軟質層を染色してから透過型電子顕微鏡観察することによっても、アクリル系重合体樹脂粒子(A)の粒子径を測定できるが、この場合は、中間層:中央軟質層までの輪郭を観察しており、外層:最外硬質層の輪郭は、ブレンドしたアクリル系樹脂(B)と区別できないことに留意すべきである。
【0044】
アクリル系重合体樹脂粒子(A)は、逐次多段重合によって製造できる。重合方法としては乳化重合法が好ましい。
内層:最内層硬質(a−i)重合体の存在下に、中間層:中央軟質層(a−ii)重合体、さらには外層:最外硬質層(a−iii)重合体を形成させるときには、別途に新たな粒子が生成されてしまわないようにすることが必要であり、この目的のためにシード重合法が好適に用いられる。
すなわち、各層の重合を全て乳化重合法で行う場合は、中央軟質層(a−ii)及び最外硬質層(a−iii)の重合を行う際、乳化剤を新たに添加しないか、あるいは添加量を新粒子が生成しない範囲に抑制することが重要である。
また、新たな粒子生成の有無は、ラテックスの電子顕微鏡による観察によって、確認できる。
【0045】
各層の重合体を形成させるための適切な重合温度は、各層とも30〜120℃、好ましくは50〜100℃の範囲で選ばれる。
【0046】
乳化重合に用いる乳化剤については、特に限定されるものではなく、従来公知のものを使用できる。例えば、長鎖アルキルカルボン酸塩、スルホコハク酸アルキルエステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩等が挙げられる。
また、重合開始剤については、特に限定されるものではなく、水溶性の過硫酸塩、過ホウ酸塩等の無機系開始剤を単独で、あるいは亜硫酸塩、チオ硫酸塩等と併用してレドックス開始剤系として用いることもできる。さらに油溶性の有機過酸化物/第1鉄塩、有機過酸化物/ソジウムスルホキシレ−トのようなレドックス開始剤系も用いることができる。
このような乳化重合方法によって得られる多層構造のアクリル系重合体樹脂粒子(A)は、ポリマーラテックスの状態から公知の方法によって、塩析、洗浄、乾燥等の処理を行うことにより、粒子状固形物として得られる。
【0047】
〔熱可塑性樹脂組成物〕
本実施形態の熱可塑性樹脂組成物は、前記アクリル系重合体樹脂粒子(A)と、下記のアクリル系樹脂(B)と、を含有する。
アクリル系樹脂(B)は、
メタクリル酸エステル単位及び/又はアクリル酸エステル単位と、
芳香族ビニル化合物単位と、
ラクトン環、グルタル酸構造、エーテル環に代表される六員環構造単位、及び/又は無水マレイン酸、イタコン酸、エチルマレイン酸、メチルイタコン酸、クロルマレイン酸等の無水物である不飽和ジカルボン酸無水物単量体単位、N−フェニルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド等のマレイミド単量体単位に代表される五員環構造単位、からなる群から選ばれるいずれか一以上の単位と、を含むものである。
含有比率は、アクリル系樹脂(B)100質量部に対してアクリル系重合体樹脂粒子(A)を0.1質量部以上100質量部以下とすることが好ましい。
【0048】
〔アクリル系樹脂(B)〕
(アクリル系樹脂(B)を構成する第一の単量体成分)
アクリル系樹脂(B)の第一の単量体成分であるメタクリル酸エステル及び/又はアクリル酸エステルとしては、例えば、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸n−ヘキシル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸t−ブチルシクロヘキシル等のメタクリル酸エステル;アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸2−エチルヘキシル等のアクリル酸エステルが挙げられる。
特に、透明性、重合し易さの観点からメタクリル酸メチルが好ましい。
【0049】
(アクリル系樹脂(B)を構成する第二の単量体成分)
アクリル系樹脂(B)の第二の単量体成分である芳香族ビニル化合物としては、例えば、スチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、エチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン等の核アルキル置換スチレン;α−メチルスチレン、α−メチル−p−メチルスチレン等のα−アルキル置換スチレン等が挙げられる。
特に、耐熱分解性や重合し易さの観点からスチレンが好ましい。
【0050】
(アクリル系樹脂(B)を構成する第三の単量体成分)
アクリル系樹脂(B)の第三の単量体成分は、ラクトン環、グルタル酸構造及びエーテル環に代表される六員環構造単位、及び/又は、無水マレイン酸、イタコン酸、エチルマレイン酸、メチルイタコン酸、クロルマレイン酸等の無水物である不飽和ジカルボン酸無水物単量体単位、N−フェニルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド等のマレイミド単量体単位に代表される五員環構造単位、からなる群から選ばれる少なくとも一つの単位である。
特に、共重合のし易さの観点から五員環構造単位が好ましい。
【0051】
上述したアクリル系樹脂(B)を構成する第三の単量体成分としては、下記一般式(1)で表される化合物単位が好ましい。
XがOであるものとしては、例えば、無水マレイン酸、イタコン酸、エチルマレイン酸、メチルイタコン酸、クロルマレイン酸等の無水物である不飽和ジカルボン酸無水物単量体単位が挙げられる。
特に、耐熱分解性や耐熱性向上の観点から、無水マレイン酸単量体単位が好ましい。
また、XがN−Rであるものとしては、例えば、N−フェニルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド等のマレイミド単量体単位が挙げられる。この場合、XはO又はN−Rを示し、Oは酸素原子、Nは窒素原子、Rは水素原子、アルキル基、アリール基又はシクロアルキル基を示す。
【0052】
【化2】

【0053】
アクリル系樹脂(B)を構成する単量体単位の共重合割合は、耐熱性、光学特性の観点から、第一の単量体成分:メタクリル酸エステル及び/又はアクリル酸エステル単位が30質量%以上90質量%以下、第二の単量体成分:芳香族ビニル化合物単位が5質量%以上40質量%以下、上記第三の単量体成分:上記一般式(1)で表される化合物単位が5質量%以上30質量%以下であることが好ましい。
【0054】
第一の単量体成分:メタクリル酸エステル及び/又はアクリル酸エステル単位の共重合割合が30質量%以上であると、本実施形態の熱可塑性樹脂において光学特性や重合安定性が良好となる傾向にあり、90質量%以下であると、耐熱性が維持される傾向にある。
第二の単量体成分:芳香族ビニル化合物単位の共重合割合が5質量%以上であると、本実施形態の熱可塑性樹脂において光学特性が良好となる傾向にあり、40質量%以下であると、耐候性が維持される傾向にある。
さらに、第三の単量体成分:上記一般式(1)で表される化合物単位が5質量%以上であると、本実施形態の熱可塑性樹脂において、耐熱性が良好となる傾向にあり、30質量%以下であると、着色性や重合安定性が維持される傾向にある。
【0055】
より好ましくは、メタクリル酸エステル及び/又はアクリル酸エステル単位が42質量%以上83質量%以下、芳香族ビニル化合物単位が12質量%以上40質量%以下、上記一般式(1)で表される化合物単位が5質量%以上18質量%以下である。
さらに好ましくは、メタクリル酸エステル及び/又はアクリル酸エステル単位が45質量%以上78質量%以下、芳香族ビニル化合物単位が16質量%以上40質量%以下、上記一般式(1)で表される化合物単位が6質量%以上15質量%以下である。
【0056】
また、上記一般式(1)で表される化合物単位の共重合割合に対する芳香族ビニル化合物単位の共重合割合が1倍以上3倍以下であることが好ましい。
この割合が、上記範囲よりも小さいと芳香族ビニル化合物の添加の効果が得られ難く、重合体の収率が低下する傾向にあり、上記範囲よりも大きいとモノマー配合相への溶解が困難になり、本実施形態の熱可塑性樹脂の強度が低くなる傾向がある。
【0057】
アクリル系樹脂(B)は、上述した必須構成単量体成分に加え、必要に応じて、共重合可能なその他の単量体を共重合してもよい。
共重合可能な他の単量体としては、例えば、メタクリル酸、アクリル酸、マレイン酸、フマル酸、桂皮酸等の不飽和カルボン酸単量体;アクリロニトリル、メタクリロニトリル等の不飽和ニトリル単量体;1,3−ブタジエン、2−メチル−1,3−ブタジエン(イソプレン)、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン、1,3−ペンタジエン、1,3−ヘキサジエン等の共役ジエン単量体等が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
【0058】
〔アクリル系樹脂(B)の製造方法〕
耐熱アクリル系樹脂(B)の製造方法としては、ラジカル開始剤を使用した塊状重合が好適であるが、溶液重合、乳化重合も適用できる。
ラジカル開始剤としては、一般的に使用されるものを用いることができるが、特に、過酸化系開始剤であるラウロイルパーオキサイド、デカノイルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシ2−エチルヘキサノエートを使用すると、アクリル系樹脂(B)の着色が抑制される傾向にある。従って、アクリル系樹脂(B)を重合する際のラジカル開始剤としては、ラウロイルパーオキサイド等のジアシルパーオキサイドが好ましい。
アクリル系樹脂(B)の好ましい重合方法としては、例えば、特公昭63−1964号公報の実施例1に記載された方法等が挙げられる。
【0059】
アクリル系樹脂(B)のメルトインデックス(ASTM D1238:I条件)は、本実施形態の熱可塑性樹脂組成物の流動性と強度の観点から、3g/10分以上〜10g/10分以下であることが好ましく、4g/10分以上〜8g/10分以下であることがより好ましい。
【0060】
アクリル系樹脂(B)のTg(ガラス転移温度)は、実用上、好ましくは120℃以上、より好ましくは125℃以上、さらに好ましくは130℃以上である。
Tgが120℃以上であると、本実施形態の熱可塑性樹脂組成物において実用温度下での熱変形の低減化が図られる。
【0061】
アクリル系樹脂(B)は、ブロックポリマーであってもランダムポリマーであってもよいが、本実施形態の熱可塑性樹脂組成物の耐熱性や剛性、リサイクル性の観点からは、統計的ランダムポリマーであることが好ましい。
【0062】
アクリル系樹脂(B)の分子量分布範囲は、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)が1.6〜4.0の範囲にあることが好ましい。
より好ましくは1.7〜3.7であり、さらに好ましくは1.8〜3.5の範囲である。
Mw/Mnが1.6以上であると、熱可塑性樹脂の加工性と機械物性のバランスが良好となる傾向にある。
また、Mw/Mnが4.0以下であると、溶融流動性が改善し、加工性が良好となる傾向にある。
重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用いて、ポリスチレン換算によって求めた値を言う。
アクリル系樹脂(B)の、GPCにより測定した重量平均分子量(Mw)は、好ましくは8万〜20万、より好ましくは8〜15万、さらに好ましくは8〜12万である。
耐熱アクリル系樹脂(B)の重量平均分子量が20万以下であると、押出し加工時に十分な流動性が得られるため、溶融押出、延伸成膜が大きな支障なく行うことができる。
また、アクリル系樹脂(B)の重量平均分子量が8万以上であると、本実施形態の熱可塑性樹脂組成物において、十分な強度が付与される傾向にある。
【0063】
〔熱可塑性樹脂組成物〕
本実施形態の熱可塑性樹脂組成物は、上述したアクリル系樹脂(B)100質量部に対して、上述したアクリル系重合体樹脂粒子(A)を0.1質量部以上100質量部以下、含有している。
本実施形態の熱可塑性樹脂組成物における透明性、特に透明性の温度依存性との観点から、アクリル系重合体樹脂粒子(A)の屈折率と、アクリル系樹脂(B)の屈折率との差が、0.015以下であることが好ましく、より好ましくは0.012以下、さらに好ましくは0.01以下である。
アクリル系重合体樹脂粒子(A)の屈折率と、アクリル系樹脂(B)の屈折率との差が0.015以下であると、透明性に優れ、かつ透明性の温度依存性が低減化された熱可塑性樹脂組成物が得られる。
【0064】
上述した屈折率差の条件を満たすようにするためには、アクリル系樹脂(B)を構成する各単量体の単位組成比を調整する方法、アクリル系重合体樹脂粒子(A)を構成する各層における重合体又は単量体の組成比を調整する方法等を適宜使用することができる。
【0065】
上記アクリル系重合体樹脂粒子(A)の屈折率と、アクリル系樹脂(B)の屈折率との差の測定方法について説明する。
まず、1.59及び1.49の屈折率を有する媒質を混合し、比率を変えながら、上記アクリル系重合体樹脂粒子(A)と混合し、白濁が消失する点をアクリル系重合体樹脂粒子(A)の屈折率(23℃、550nm)とする。
次に、別途レーザー屈折計にて測定した、プレス成形したアクリル系樹脂(B)の屈折率との差を算出することにより、概数を求めることができる。
【0066】
本実施形態の熱可塑性樹脂組成物の透明性の温度依存性の低減化を図るためには、アクリル系重合体樹脂粒子(A)の平均粒子径及び各層での屈折率制御、層の割合を制御することが有効である。
かかる観点から、アクリル系重合体樹脂粒子(A)の平均粒子径は、0.04μm以上0.13μm以下が好ましく、0.05μm以上0.1μm以下がより好ましく、0.06μm以上0.08μm以下がさらに好ましい。
アクリル系重合体樹脂粒子(A)の平均粒子径が0.04μm以上であると、熱可塑性樹脂組成物の強度を維持でき、0.13μm以下であると透明性を保つことができる。
特に、熱可塑性樹脂組成物を用いて100μm以下の膜厚のフィルムを成形する場合においては、透明性維持のために、アクリル系重合体樹脂粒子(A)の平均粒子径は0.1μm以下であることが好ましく、70℃環境下において実用上十分な透明性を得るためには、0.09μm以下であることが好ましい。
【0067】
さらに、本実施形態の熱可塑性樹脂組成物の透明性、特に透明性の温度依存性の低減化を図る観点から、アクリル系重合体樹脂粒子(A)、アクリル系樹脂(B)との屈折率差が、上述したように、0.015以下であることが好ましく、より好ましくは0.012以下、さらに好ましくは、0.01以下である。
【0068】
上記アクリル系重合体樹脂粒子(A)とアクリル系樹脂(B)との屈折率差は、アクリル系重合体樹脂粒子(A)の屈折率を、最内硬質層及び中央軟質層の各々について調整することにより制御できる。
すなわち、上述したように、アクリル系樹脂(B)を構成する各単量体の単位組成比を調整する方法、アクリル系重合体樹脂粒子(A)を構成する各層における重合体又は単量体の組成比を調整する方法等を適宜使用し、アクリル系重合体樹脂粒子(A)において良好な分散性を確保するように設計することが好ましい。
最内硬質層の屈折率がアクリル系樹脂(B)の屈折率値とずれている場合は、温度変化により樹脂組成物の透明性が悪化する傾向にある。
熱可塑性樹脂組成物の透明性、温度変化による透明性を良好なものとするためには、上記のようにしてアクリル系重合体樹脂粒子(A)とアクリル系樹脂(B)との屈折率差を制御し、かつアクリル系重合体樹脂粒子(A)の層構成を最適化することが有効である。
【0069】
本実施形態の熱可塑性樹脂組成物は、耐候性に優れているものである。具体的には、2000hr試験において成形体表面白化が全く生じないものであることが好ましい。
通常、ゴム質含有の改質剤を添加することにより、耐候性は低下する傾向にある。さらに、ゴム分量や芳香族ビニル化合物単位の増加と共に低下する傾向にある。
しかしながら、本実施形態においては、アクリル系重合体樹脂粒子(A)において特定の構造設計、すなわち芳香族ビニル含有量の設定や構成層の割合の最適化等を行ったことにより耐候性低下が見られない又は改善傾向にある。
【0070】
本実施形態の熱可塑性樹脂組成物を、光学材料として用いる場合には、下記分散性の評価における合計輝点数が40個以下であることが好ましい。
すなわち、アクリル系重合体樹脂粒子(A)の分散性の評価としては、熱可塑性樹脂組成物中の異物数をカウントする。
詳しくは、3mm厚の射出成形体のエッジよりランプ照射して目視にて輝点として現れる数を測定し、成形体5枚の合計輝点数を測定する。この輝点数が40個以下であることにより、光学材料等に特に好適に用いることができ、アクリル系樹脂粒子を含んだ樹脂組成物であっても、例えば液晶ディスプレイ周辺の光学フィルムの強度改良剤等としても利用できる。
また、輝点の母集合が非常に少ないため、製造工程に異物除去工程を(例えば、ポリマーフィルター等)設けたとしても、生産ロス等の問題が無いので、効率よく成形体等を製造できる。
【0071】
また、本実施形態の熱可塑性樹脂組成物には、各種目的に応じて任意の添加剤を配合してもよい。
添加剤の種類は、樹脂やゴム状重合体の配合に一般的に用いられるものであれば特に制限はない。
例えば、二酸化珪素等の無機充填剤、酸化鉄等の顔料、ステアリン酸、ベヘニン酸、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、エチレンビスステアロアミド等の滑剤、離型剤、パラフィン系プロセスオイル、ナフテン系プロセスオイル、芳香族系プロセスオイル、パラフィン、有機ポリシロキサン、ミネラルオイル等の軟化剤・可塑剤、難燃剤、帯電防止剤、有機繊維、ガラス繊維、炭素繊維、金属ウィスカ等の補強剤、着色剤、その他添加剤が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
【0072】
本実施形態の熱可塑性樹脂組成物には、本発明の目的を損なわない範囲で、熱安定剤や紫外線吸収剤を添加してもよい。
熱安定剤としては、例えば、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤等の酸化防止剤等が挙げられ、好ましくはヒンダードフェノール系酸化防止剤である。
ヒンダードフェノール系酸化防止剤としては、例えば、ペンタエリスリトール−テトラキス(3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート)、チオジエチレン−ビス(3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート)、オクタデシル−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、N,N’−ヘキサン−1,6−ジイルビス(3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオナミド)、ジエチル((3,5−ビス(1,1−ジメチルエチル)−4−ヒドロキシフェニル)メチル)ホスフェート、3,3’,3’’,5,5’,5’’−ヘキサ−t−ブチル−a,a’,a’’−(メシチレン−2,4,6−トリイル)トリ−p−クレゾール、エチレンビス(オキシエチレン)ビス(3−(5−t−ブチル−4−ヒドロキシ−m−トリル)プロピオネート)、ヘキサメチレン−ビス(3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート)、1,3,5−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−1,3,5−トリアジン−2,4,6(1H,3H,5H)−トリオン、1,3,5−トリス((4−t−ブチル−3−ヒドロキシ−2,6−キシリル)メチル)−1,3,5−トリアジン−2,4,6(1H,3H,5H)−トリオン、2,6−ジ−t−ブチル−4−(4,6−ビス(オクチルチオ)−1,3,5−トリアジン−2−イルアミノ)フェノール、3,9−ビス(2−(3−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオニルオキシ)−1,1−ジメチルエチル)−2,4,8,10−テトラオキサスピロ(5,5)ウンデカン等が挙げられる。
【0073】
また、ヒンダードフェノール系酸化防止剤としては、市販のフェノール系酸化防止剤を使用してもよい。
このような市販のフェノール系酸化防止剤としては、例えば、イルガノックス1010(Irganox 1010:ペンタエリスリトールテトラキス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、チバ・スペシャルティー・ケミカルズ製)、イルガノックス1076(Irganox 1076:オクタデシル−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、チバ・スペシャルティー・ケミカルズ製)、イルガノックス1330(Irganox 1330:3,3’,3’’,5,5’,5’’−ヘキサ−t−ブチル−a,a’,a’’−(メシチレン−2,4,6−トリイル)トリ−p−クレゾール、チバ・スペシャルティー・ケミカルズ製)、イルガノックス3114(Irganox 3114:1,3,5−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−1,3,5−トリアジン−2,4,6(1H,3H,5H)−トリオン、チバ・スペシャルティー・ケミカルズ製)、イルガノックス3125(Irganox 3125、チバ・スペシャルティー・ケミカルズ製)、スミライザーBHT(Sumilizer BHT、住友化学製)、シアノックス1790(Cyanox 1790、サイテック製)、スミライザーGA−80(Sumilizer GA−80、住友化学製)、スミライザーGS(Sumilizer GS、住友化学製)、(ビタミンE(エーザイ製)等が挙げられる。特に、イルガノックス1010、スミライザーGSが好ましい。
これらは単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
【0074】
また、リン系酸化防止剤としては、例えば、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)フォスファイト、ビス(2,4−ビス(1,1−ジメチルエチル)−6−メチルフェニル)エチルエステル亜りん酸、テトラキス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)(1,1−ビフェニル)−4,4’−ジイルビスホスフォナイト、ビス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,4−ジクミルフェニル)ペンタエリスリトール−ジホスファイト、テトラキス(2,4−t−ブチルフェニル)(1,1−ビフェニル)−4,4’−ジイルビスホスフォナイト、ジ−t−ブチル−m−クレジル−ホスフォナイト等が挙げられる。
【0075】
さらに、リン系酸化防止剤としては、市販のリン系酸化防止剤を使用してもよい。
市販のリン系酸化防止剤としては、例えばイルガフォス168(Irgafos 168:トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)フォスファイト、チバ・スペシャルティー・ケミカルズ製)、イルガフォス12(Irgafos 12:トリス[2−[[2,4,8,10−テトラ−t−ブチルジベンゾ[d,f][1,3,2]ジオキサフォスフェフィン−6−イル]オキシ]エチル]アミン、チバ・スペシャルティー・ケミカルズ製)、イルガフォス38(Irgafos 38:ビス(2,4−ビス(1,1−ジメチルエチル)−6−メチルフェニル)エチルエステル亜りん酸、チバ・スペシャルティー・ケミカルズ製)、アデカスタブ329K(ADK STAB 329K、旭電化製)、アデカスタブPEP36(ADK STAB PEP36、旭電化製)、アデカスタブPEP−8(ADK STAB PEP−8、旭電化製)、Sandstab P−EPQ(クラリアント製)、ウェストン618(Weston 618、GE製)、ウェストン619G(Weston 619G、GE製)、ウルトラノックス626(Ultranox 626、GE製)、スミライザーGP(Sumilizer GP、住友化学製)等が挙げられる。
これらは、単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
【0076】
本実施形態の熱可塑性樹脂組成物を、光学材料成形体に用いる場合には、紫外線吸収効果を有していることが好ましい。特に、液晶ディスプレイ周辺の光学フィルムとして用いる場合は、紫外線吸収効果が要求される。
熱可塑性樹脂組成物に含有させる紫外線吸収剤としては、例えば、ベンゾトリアゾール系化合物、ベンゾトリアジン系化合物、ベンゾエート系化合物、ベンゾフェノン系化合物、オキシベンゾフェノン系化合物、フェノール系化合物、オキサゾール系化合物、マロン酸エステル系化合物、シアノアクリレート系化合物、ラクトン系化合物、サリチル酸エステル系化合物、及びベンズオキサジノン系化合物等が挙げられ、好ましくはベンゾトリアゾール系化合物、ベンゾトリアジン系化合物である。これらは単独で用いても、2種以上併用してもよい。
【0077】
紫外線吸収剤は、熱可塑性樹脂組成物を成形加工する際における良好な成形加工性を確保するために、20℃における蒸気圧(P)が1.0×10-4Pa以下であることが好ましい。
紫外線吸収剤の蒸気圧のより好ましい範囲は、1.0×10-6Pa以下であり、さらに好ましい範囲は1.0×10-8Pa以下である。
なお、良好な成形加工性とは、例えば、フィルム成形時に、低分子化合物のロールへの付着が少ないこと等を示す。
例えば、低分子化合物がロールへ付着すると、光学材料用成形体表面へロールを介して低分子化合物が付着し、光学材料用成形体の外観、光学特性を悪化させるため、光学材料として好ましくないものとなる。
また、紫外線吸収剤の融点については、80℃以上である場合に、熱可塑性樹脂組成物を成形加工する際における良好な成形加工性を確保できる。紫外線吸収剤の融点(Tm)は、130℃以上であることが好ましく、(Tm)が160℃以上であることがより好ましい。
さらに、紫外線吸収剤は、23℃から260℃まで20℃/minの速度で昇温した場合における重量減少率が50%以下である場合に、熱可塑性樹脂組成物を成形加工する際における良好な成形加工性が確保できる。上記条件による重量減少率は15%以下であることが好ましく、2%以下であることがより好ましい。
【0078】
本実施形態の熱可塑性樹脂組成物には、本発明の目的を損なわない範囲で、他の重合体を混合してもよい。
このような重合体としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリアミド、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリエステル、ポリスルホン、ポリフェニレンオキサイド、ポリイミド、ポリエーテルイミド、並びにポリアセタール等の熱可塑性樹脂、及びフェノール樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂等が挙げられる。
【0079】
〔熱可塑性樹脂組成物の製造方法〕
本実施形態の熱可塑性樹脂組成物の製造方法は、特に制限されるものではなく、公知の方法が利用できる。
例えば、単軸押出機、二軸押出機、バンバリーミキサー、ブラベンダー、各種ニーダー等の溶融混練機を用いて製造できる。
〔熱可塑性樹脂組成物を用いた成形体〕
上述した熱可塑性樹脂組成物の成形体は、従来公知の成形加工方法を用いて製造できる。
成形体の形態がフィルム又はシートである場合は、その後、Tダイ、円形ダイ等が装着された押出機等を用いて、未延伸フィルム又はシートを押し出し成形することにより製造できる。
押し出し成形により成形品を得る場合は、事前にアクリル系樹脂(B)とアクリル系重合体樹脂粒子(A)を溶融混錬した材料を用いてもよく、押し出し成形時に溶融混錬を経て成形してもよい。
熱可塑性樹脂組成物を延伸加工する場合は、延伸方法は特に制限されるものではなく、機械的流れ方向(MD)に縦一軸延伸、機械的流れ方向に直行する方向(TD)に横一軸延伸する方法等が利用できる。
例えば、工業的には、ロール延伸又はテンター延伸による一軸延伸法、ロール延伸とテンター延伸の組み合わせによる逐次2軸延伸法、テンター延伸による同時2軸延伸法、チューブラー延伸による2軸延伸法等を適用することにより、延伸フィルムを製造できる。
延伸倍率は、少なくとも一方向に0.1%以上300%以下であることが好ましい。より好ましくは1%以上200%以下であり、さらに好ましくは10%を超えて130%を超えない範囲である。
上記範囲に設計することにより、光学特性、機械強度において好ましい延伸成形体が得られる。
【0080】
〔熱可塑性樹脂組成物の成形体の物性〕
熱可塑性樹脂組成物を成形した成形体は、ビカット値(軟化点温度)が110℃以上であることが好ましく、113℃以上であることがより好ましく、115℃以上であることがさらに好ましい。
ビカット値が110℃以上であることにより、成形体の熱収縮変形等が抑制される傾向にある。
【0081】
さらに、熱可塑性樹脂組成物の成形体を車両用用途に使用する場合、Tg(ガラス転移温度)が110℃以上であると、例えばハンドル部位付近における使用が可能となるが、Tgが120℃以上であると、例えばメーターパネル部位付近での使用が可能となる。このように、Tgを制御することにより、実用上における工業的利用価値を高めることができる。
【0082】
本実施形態の熱可塑性樹脂組成物を用いた成形体は、シャルピー衝撃強度(ノッチなし)が20KJ/m3以上であることが好ましく、22KJ/m3以上であることがより好ましく、24KJ/m3以上であることがさらに好ましい。
シャルピー衝撃強度が20KJ/m3以上であることにより、ヒビや割れの発生を効果的に低減化でき、耐衝撃性を要求される用途に好適に用いることができる。
【0083】
本実施形態の熱可塑性樹脂組成物からなる成形体は、シャルピー衝撃強度、透明性及び耐熱性の観点から、アクリル系樹脂(B)100質量部に対して、アクリル系重合体樹脂粒子(A)を0.1質量部以上100質量部以下含有することが好ましく、より好ましくは5質量部以上80質量部以下、さらに好ましくは10質量部以上65質量部以下、さらにより好ましくは15質量部以上55質量部以下含むものとする。
アクリル系重合体樹脂粒子(A)の含有量が0.1質量部以上であると、成形体のヒビや割れを効果的に抑制でき、100質量部以下であると成形体の耐熱性及び透明性を実用上良好な特性に維持できる。
【0084】
本実施形態の熱可塑性樹脂組成物からなる成形体は、透明性を表す指標の一つである23℃環境下のヘイズ値(濁度)が、好ましくは3.0%以下、より好ましくは2.0%以下、さらに好ましくは1.5%以下である。
23℃環境下におけるヘイズ値が3.0%以下であると、成形体に高度な透明性が付与される傾向にある。
さらに、本実施形態の熱可塑性樹脂組成物からなる成形体は、70℃環境下のヘイズ値が、好ましくは5.0%以下、より好ましくは3.0%以下である。70℃環境下でのヘイズ値が5.0%以下であると、例えば、屋外で使用した場合や光源近傍で使用した場合等に温度上昇による透明性低下が抑制される傾向にあり、透明性の温度依存性が小さくなる傾向にある。
【0085】
本実施形態の熱可塑性樹脂組成物を光学材料成形体として利用する場合には、波長380nmにおける分光透過率が5%以下、かつ400nmにおける分光透過率が65%以上であることが好ましい。
紫外領域である380nmの分光透過率が低いほど偏光子や液晶素子の劣化を防ぐことができ、可視領域である400nm分光透過率が高いほど色再現性に優れるため、光学フィルムとして好ましく用いることができる。
【実施例】
【0086】
以下、本発明の実施例と比較例を挙げて具体的に説明する。
先ず、下記実施例及び比較例において適用する物性測定法及び評価方法を示す。
【0087】
〔物性測定方法、評価方法〕
<(1)ガラス転移温度(Tg)の測定>
DSC−7型(PerkinElmer社製)を用い、室温から200℃までの昇温測定において、昇温速度20℃/分で、各サンプル(重量8.0〜10mg)のTgを測定した。
【0088】
<(2)アクリル系重合体樹脂粒子の平均粒子径の測定>
アクリル系重合体樹脂粒子の乳化液をサンプリングして、固形分500ppmになるように水で希釈し、UV1200V分光光度計(株式会社島津製作所製)を用いて波長550nmでの吸光度を測定した。
透過型電子顕微鏡写真より粒子径を計測したサンプルについて同様に吸光度を測定して、検量線を作成し、アクリル系重合体樹脂粒子の平均粒子径を求めた。
【0089】
<(3)ビカット軟化温度(VST)の測定>
アクリル系重合体樹脂粒子とアクリル系樹脂とを含有する熱可塑性樹脂組成物を用いて射出成形した成形体のビカット軟化温度(VST)を、ISO306B50に準じて測定した。
【0090】
<(4)シャルピー衝撃強度測定(ノッチなし)>
アクリル系重合体樹脂粒子とアクリル系樹脂とを含有する熱可塑性樹脂組成物を用いて射出成形した成形体のシャルピー衝撃強度を、ISO179/1eUに準じて測定した。
【0091】
<(5)23℃環境下ヘイズ測定>
アクリル系重合体樹脂粒子とアクリル系樹脂とを含有する熱可塑性樹脂組成物を用いて射出成形した、厚さ3mmの成形体のヘイズ値を、JIS−K7136に準じて測定した。
【0092】
<(6)70℃環境下ヘイズ測定>
アクリル系重合体樹脂粒子とアクリル系樹脂とを含有する熱可塑性樹脂組成物を用いて射出成形した厚さ3mmの成形体を温水で70℃の温度環境に保った状態で、ヘイズ値をJIS−K7136に準じて測定した。
【0093】
<(7)輝点(異物)評価>
アクリル系重合体樹脂粒子とアクリル系樹脂とを含有する熱可塑性樹脂組成物を用いて射出成形した厚さ3mmの成形体のエッジよりランプ照射して、目視にて輝点として現れる点の数を計測した。成形体5枚の合計数を評価値とした。
【0094】
<(8)耐候性試験>
アクリル系重合体樹脂粒子とアクリル系樹脂とを含有する熱可塑性樹脂組成物を用いて射出成形した厚さ3mmの成形体を、サンシャインウェザーメーター(スガ試験機製)にセットして、パネル温度設定63℃±3℃、120分サイクル(内18分雨)の条件で2000hrの耐久試験を行った。
2000hr経過後の成形体の表面状態をマイクロスコープで観察し、下記の三段階による評価を行った。
○:成形体の表面ヒビ発生全くなし
△:成形体の表面ヒビ発生数少し有り(ヒビの長さ1〜5mm)
×:成形体の表面ヒビ発生数大 (ヒビの長さ5〜10mm)
【0095】
<(9)屈折率の測定、屈折率差の算出>
レーザー屈折計Model2010(Metricon社製)を用いて、アクリル系樹脂プレス品の23℃、550nmにおける平均屈折率を測定した。
アクリル系重合体樹脂粒子の屈折率と、アクリル系樹脂の屈折率の差は、1.59及び1.49の屈折率を有する媒質を混合し、比率を変えながら、アクリル系重合体樹脂粒子と混合し、白濁が消失する点をアクリル系重合体樹脂粒子の屈折率とする。
次に、上記レーザー屈折計にて測定した、アクリル系樹脂の屈折率との差を算出することにより求めた。
【0096】
〔アクリル系重合体樹脂粒子、アクリル系樹脂の製造〕
下記に、製造工程において用いる化合物の略号を示す。
MMA:メチルメタクリレ−ト
BA:n−ブチルアクリレ−ト
St:スチレン
MA:メチルアクリレ−ト
ALMA:アリルメタクリレ−ト
PEGDA:ポリエチレングリコールジアクリレート(分子量200)
TEGDA:テトラエチレングリコールジアクリレート
DPBHP:ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド
n−OM:n−オクチルメルカプタン
HMBT:2−(2’−ヒドロキシ−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール
【0097】
(アクリル系重合体樹脂粒子の製造)
(1−1)アクリル系重合体樹脂粒子(A−1)
内容積10Lの還流冷却器付反応器に、イオン交換水4600mL、ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム33gを投入し、250rpmの回転数で攪拌しながら、窒素雰囲気下80℃に昇温し、酸素の影響が事実上無い状態にした。
ナトリウムホルムアルデヒドスルホキシレート1.0gを添加し、5分後に、MMA220g、BA3.5g、St50g、ALMA0.27g、及びDPBHP0.27gからなる単量体混合物のうち30質量%を一括添加し、その直後から残りの70質量%を20分間かけて連続的に添加し、添加終了後、さらに60分間保持して、内層:最内硬質層の重合を完結させた。
次に、ナトリウムホルムアルデヒドスルホキシレート0.8gを添加し、5分後に、BA620g、St330g、ALMA15.5g、TEGDA4.8g、及びDPBHP2.0gからなる単量体混合物を60分間かけて連続的に添加し、添加終了後、さらに80分間保持して、中間層:中央軟質層の重合を完結させた。
次に、MMA760g、BA50g、DPBHP1.6g、n−OM1.0gからなる単量体混合物を70分間かけて連続的に添加し、添加終了後、さらに60分間保持した。
次に、95℃に昇温し60分間保持し、外層:最外硬質層の重合を完結させた。
このようにして得られた重合体乳化液を少量採取し、吸光度法により平均粒子径を求めたところ、0.09μmであった。
残りの乳化液を3質量%硫酸ナトリウム温水溶液中へ投入して、塩析・凝固させ、次いで、脱水・洗浄を繰り返した後、乾燥処理を施すことにより、アクリル系重合体樹脂粒子(A−1)をパウダーとして得た。
また、後述するアクリル系樹脂(B−1)との屈折率差は0.008であった。
【0098】
(1−2)アクリル系重合体樹脂粒子(A−2)
内容積10Lの還流冷却器付反応器に、イオン交換水5600mL、ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム40gを投入し、250rpmの回転数で攪拌しながら、窒素雰囲気下80℃に昇温し、酸素の影響が事実上無い状態にした。
ナトリウムホルムアルデヒドスルホキシレート1.2gを添加し、5分後に、MMA260g、BA4.2g、St65g、ALMA0.33g及びDPBHP0.33gからなる単量体混合物のうち30質量%を一括添加し、その直後から残りの70質量%を20分間かけて連続的に添加した。添加終了後、さらに60分間保持し、内層:最内硬質層の重合を完結させた。
次に、ナトリウムホルムアルデヒドスルホキシレート1.0gを添加し、5分後に、BA917g、St480g、ALMA21g、TEGDA7.0g及びDPBHP2.9gからなる単量体混合物を90分間かけて連続的に添加した。添加終了後、さらに80分間保持して中間層:中央軟質層の重合を完結させた。
次に、MMA695g、BA45g、DPBHP1.47g及びn−OM0.9gからなる単量体混合物を60分間かけて連続的に添加した。添加終了後さらに60分間保持した。次に、95℃に昇温し、60分間保持して、外層:最外硬質層の重合を完結させた。
このようにして得られた重合体乳化液を少量採取し、吸光度法により平均粒子径を求めたところ、0.08μmであった。
残りの乳化液を3質量%硫酸ナトリウム温水溶液中へ投入して、塩析・凝固させ、次いで、脱水・洗浄を繰り返した。その後、乾燥処理を施し、アクリル系重合体樹脂粒子(A−2)をパウダーとして得た。
また、後述するアクリル系樹脂(B−1)との屈折率差は0.008であった。
【0099】
(1−3)アクリル系重合体樹脂粒子(A−3)
内容積10Lの還流冷却器付反応器に、イオン交換水4600mL、ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム35gを投入し、250rpmの回転数で攪拌しながら、窒素雰囲気下80℃に昇温し、酸素の影響が事実上無い状態にした。
ナトリウムホルムアルデヒドスルホキシレート1.0gを添加し、5分後に、MMA200g、BA3.5g、St70g、ALMA0.27g及びDPBHP0.27gからなる単量体混合物のうち30質量%を一括添加し、その直後から残りの70質量%を20分間かけて連続的に添加した。添加終了後、さらに60分間保持して内層:最内硬質層の重合を完結させた。
次に、ナトリウムホルムアルデヒドスルホキシレート0.8gを添加してから5分後に、BA580g、St370g、ALMA15.5g、TEGDA4.8g及びDPBHP2.0gからなる単量体混合物を60分間かけて連続的に添加した。添加終了後、さらに80分間保持して中間層:中央軟質層の重合を完結させた。
次に、MMA760g、BA50g、DPBHP1.6g及びn−OM1.0gからなる単量体混合物を70分間かけて連続的に添加した。添加終了後、さらに60分間保持した。
次に、95℃に昇温し、60分間保持して外層:最外硬質層の重合を完結させた。
このようにして得られた重合体乳化液を少量採取し、吸光度法により平均粒子径を求めたところ、0.08μmであった。
残りの乳化液を3質量%硫酸ナトリウム温水溶液中へ投入して、塩析・凝固させ、次いで、脱水・洗浄を繰り返した。その後、乾燥処理を施し、アクリル系重合体樹脂粒子(A−3)をパウダーとして得た。
また、後述するアクリル系樹脂(B−1)との屈折率差は0.003であった。
【0100】
(1−4)アクリル系重合体樹脂粒子(C−1)
内層:最内硬質層、及び中間層:中央軟質層の単量体比率を変更した。その他の条件は、上述したアクリル系重合体樹脂粒子(A−1)と同様の条件により重合を行った。
このようにして得られた重合体乳化液を少量採取し、吸光度法により平均粒子径を求めたところ0.09μmであった。
残りの乳化液を3質量%硫酸ナトリウム温水溶液中へ投入して、塩析・凝固させ、次に、脱水・洗浄を繰り返した。その後、乾燥処理を施し、アクリル系重合体樹脂粒子(C−1)
を、パウダーとして得た。
また、後述するアクリル系樹脂(B−1)との屈折率差は0.018であった。
【0101】
(1−5)アクリル系重合体樹脂粒子(C−2)
内容積10Lの還流冷却器付反応器に、イオン交換水6868mL、ジヘキシルスルホコハク酸ナトリウム13.7gを投入し、250rpmの回転数で攪拌しながら、窒素雰囲気下75℃に昇温し、酸素の影響が事実上無い状態にした。
MMA590g、St135g、BA13g、HMBT0.22g及びALMA0.73gからなる混合物(I−1)のうち175gを一括添加し、5分後に過硫酸アンモニウム0.2gを添加した。40分後、前記混合物(I−1)の残部565gを20分間かけて連続的に添加し、添加終了後、60分間保持した。
これにより、内層:最内硬質層の重合を完結させた。
次に、過硫酸アンモニウム1.01gを添加し、その後、BA1060g、MMA210g、HMBT0.37g、ALMA26.3gからなる混合物(I−2)を140分間かけて連続的に添加した。添加終了後さらに180分間保持した。これにより中間層:中央軟質層の重合を完結させた。
次に、過硫酸アンモニウム0.40gを添加し、その後、MMA920g、BA33.5g、HMBT0.28g、n−OM0.96gからなる混合物(I−3)を50分間かけて連続的に添加した。添加終了後95℃に昇温し、30分間保持した。これにより外層:最外硬質層の重合を完結させた。
重合乳化液(ラテックス)を3質量%硫酸ナトリウム温水溶液中へ投入して、塩拆・凝固させ、次に、脱水・洗浄を繰り返して行い、その後、乾燥処理を施し、アクリル系重合体樹脂粒子(C−2)をパウダーとして得た。
得られたアクリル系重合体樹脂粒子(C−2)の平均粒子径は0.23μmであった。
また、後述するアクリル系樹脂(B−1)との屈折率差は0.02であった。
【0102】
(1−6)アクリル系重合体樹脂粒子(C−3)
内容積10Lの還流冷却器付反応器に、イオン交換水4600mL、ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム33gを投入し、250rpmの回転数で攪拌しながら、窒素雰囲気下80℃に昇温し、酸素の影響が事実上無い状態にした。
ナトリウムホルムアルデヒドスルホキシレート1.0gを添加し、5分後に、MMA150g、BA3.5g、St120g、ALMA0.27g、及びDPBHP0.27gからなる単量体混合物のうち30質量%を一括添加し、その直後から残りの70質量%を20分間かけて連続的に添加した。添加終了後、さらに60分間保持して内層:最内硬質層の重合を完結させた。
次に、ナトリウムホルムアルデヒドスルホキシレート0.8gを添加し、5分後に、BA500g、St450g、ALMA15.5g、TEGDA4.8g、及びDPBHP2.0gからなる単量体混合物を60分間かけて連続的に添加した。添加終了後、さらに80分間保持して中間層:中央軟質層の重合を完結させた。
次に、MMA760g、BA50g、DPBHP1.6g、及びn−OM1.0gからなる単量体混合物を70分間かけて連続的に添加した。添加終了後、さらに60分間保持した。
次に、95℃に昇温し60分間保持して、外層:最外硬質層の重合を完結させた。
このようにして得られた重合体乳化液を少量採取し、吸光度法により平均粒子径を求めたところ、0.09μmであった。
残りの乳化液を3質量%硫酸ナトリウム温水溶液中へ投入して、塩析・凝固させた。次に、脱水・洗浄を繰り返して行い、その後、乾燥処理を施し、アクリル系重合体樹脂粒子(C−3)をパウダーとして得た。
また、後述するアクリル系樹脂(B−1)との屈折率差は0.015であった。
【0103】
(1−7)アクリル系重合体樹脂粒子(C−4)
内容積10Lの還流冷却器付反応器に、イオン交換水4600mL、乳化剤としてジオクチルスルホコハク酸ナトリウム24gを投入し、250rpmの回転数で攪拌しながら、窒素雰囲気下80℃に昇温し、酸素の影響が事実上無い状態にした。
次に、還元剤としてロンガリットl.2gを加え均一に溶解した。
次に、内層:最内硬質層の形成工程として、MMA150g、BA2.5g、St45g、ALMA0.2g、DPBHP0.2gの単量体混合物を加え、80℃で重合した。約15分間で反応は完了した。
次に、中間層:中央軟質層の形成工程として、BA1110g、St575g、PEGDA40g、ALMA7.0g、DPBHP3.5g、ロンガリット2.0gの単量体混合物を90分間にわたって滴下した。滴下終了後60分間で反応は完了した。
次に、外層:最外硬質層の形成工程の一段目として、MMA190g、BA2.0g、DPBHP0.2g、n−OM0.1gの単量体混合物を5分間にわたって滴下し、滴下終了後、この段階の反応は約15分間で完了した。
次に、外層:最外硬質層の形成工程の二段目として、MMA380g、BA2.5g、DPBHP0.4g、n−OM1.2gの単量体混合物を10分間にわたって加えた。この段階は約15分間で反応が完了した。
その後、温度を95℃に上げ、1時間保持し、得られた乳化液を0.5%塩化アルミニウム水溶液中に投入して重合体を凝集させ、温水で5回洗浄した。その後、乾燥処理を施し、白色パウダーを得た。
得られたアクリル系重合体樹脂粒子(C−4)の平均粒子径は0.1μmであった。
また、後述するアクリル系樹脂(B−1)との屈折率差は0.009であった。
【0104】
(1−8)アクリル系重合体樹脂粒子(コア−シェル構造)(C−5)
内容積10Lの還流冷却器付反応器に、イオン交換水4500mL、窒素置換しながら70℃に昇温した後、ジへキシルスルフォコハク酸ナトリウム4.6g、過硫酸カリウム4.6gを仕込んだ。
次に、BA350g、St430g、ALMA30gとからなる単量体混合物を2時間かけて添加した。その後、2時間保持して反応を完結させ、軟質層コアを形成した。
次に、MMA765g、BA50g、及びn−OM0.8gからなる単量体混合物を1時間かけて添加した。その後、1時間保持して反応を完結させ、硬質層シェルを形成した。
上述のようにして得られた重合体乳化液を、硫酸ナトリウムを塩析剤として用いて塩析し、その後、脱水、水洗、脱水、乾燥処理を行い、パウダーとしてアクリル系重合体樹脂粒子(コア−シェル構造)(C−5)を回収した。
上述のようにして得られた二層構造のアクリル系重合体樹脂粒子の粒径は0.13μmであった。
また、後述するアクリル系樹脂(B−1)との屈折率差は0.007であった。
【0105】
上述のようにして作製したアクリル系重合体樹脂粒子(A−1)〜(A−3)及び(C−1)〜(C−4)の層構成を、下記表1に示す。
【0106】
【表1】

【0107】
(アクリル系樹脂の製造)
(2−1)アクリル系樹脂(B−1)
特公昭63−1964号公報の実施例1に記載された方法により、メタクリル酸メチル−スチレン−無水マレイン酸共重合体であるアクリル系樹脂(B−1)を作製した。
上記共重合体の組成は、メタクリル酸メチル単位72質量%、スチレン単位16質量%、無水マレイン酸単位12質量%であった。また、質量平均分子量は10.5万、共重合体メルトフローレート値(ASTM−D1238;230℃、3.8kg荷重)は4.0g/10分であった。
【0108】
(2−2)アクリル系樹脂(B−2)
上記と同様の方法により、メタクリル酸メチル単位70質量%、スチレン単位16質量%、無水マレイン酸単位14質量%の共重合組成を有するアクリル系樹脂(B−2)を作製した。
上記共重合体の質量平均分子量は12万、共重合体メルトフローレート値(ASTM−D1238;230℃、3.8kg荷重)は1.2g/10分であった。
このアクリル系樹脂(B−2)は、後述する実施例7で用いた。
【0109】
(2−3)アクリル系樹脂(D−1)
上記と同様の方法により、メタクリル酸メチル単位51質量%、スチレン単位45質量%、無水マレイン酸単位4質量%の共重合組成を有するアクリル系樹脂(D−1)を作製した。
上記共重合体の質量平均分子量は12万、共重合体メルトフローレート値(ASTM−D1238;230℃、3.8kg荷重)は1.8g/10分であった。
このアクリル系樹脂(D−1)は、後述する比較例2で用いた。
【0110】
〔実施例1〜7〕、〔比較例1〜7〕
<ペレット製造>
上述したアクリル系重合体樹脂粒子(A−1)〜(A−3)、(C−1)〜(C−5)、アクリル系樹脂(B−1)、(B−2)、(D−1)を組み合わせて、熱可塑性樹脂組成物を作製した。
熱可塑性樹脂組成物は、下記表2に示す配合比に従い、ヘンシェルミキサーを用いて、5分間混合した後、30mmベント付き2軸押出し機(ナカタニ機械株式会社製、A型)を用いて245〜255℃でペレタイズ化した。
また、100μm前後の粗異物を除去するために、押出し機出口にステンレス鋼綾織りの300メッシュを使用した。
【0111】
<射出成形>
上記のようにして製造したペレットを、インラインスクリュー射出成形機(東芝機械株式会社製、IS−75S型)を用いて、成形温度240〜260℃、射出圧力900kgf/cm2、金型温度50℃の条件で、60mm×40mm×3mmの所定の成形体(試験片)を成形し、物性測定を行った。
実施例1〜7、比較例1〜7の熱可塑性樹脂組成物の成形体の、アクリル系重合体樹脂粒子、アクリル系樹脂、これらの配合量、組成、成形温度、及び特性評価結果を下記表2に示す。
【0112】
【表2】

【0113】
実施例1〜7においては、特定の共重合組成比のアクリル系樹脂に、特定のアクリル系重合体樹脂粒子を配合したことにより、耐候性が良好で、実用上十分な耐衝撃性を有し、透明性の温度依存性が低く、異物が少なく、優れた耐熱性を有する熱可塑性樹脂の成形体が得られたことが分かった。
特に、実施例7においては、ガラス転移温度が高く、極めて優れた耐熱性を有していることが分かった。
【0114】
比較例1においては、アクリル系重合体樹脂粒子を混合しなかったため、実用上十分な耐衝撃性が得られなかった。
【0115】
比較例2においては、アクリル系樹脂の共重合組成比が適切でないため、耐熱性が不十分であった。また、アクリル系重合体樹脂粒子を混合しなかったため、実用上十分な耐衝撃性が得られなかった。
【0116】
比較例3においては、アクリル系重合体樹脂粒子(C−1)の内層:最内硬質層に芳香族ビニル化合物を含有していないため、透明性が悪化し、異物数も多くなった。
【0117】
比較例4においては、アクリル系重合体樹脂粒子(C−2)が、中間層:中央軟質層に、芳香族ビニル化合物が含有されておらず、これに加えて平均粒子径がやや大きいものを使用したため、実用上十分な耐衝撃性は得られたものの、比較例3に比して透明性がさらに低下し、耐候性も悪化した。
【0118】
比較例5においては、アクリル系重合体樹脂粒子(C−3)の、内層:最内硬質層の芳香族ビニル化合物含有量、及び、中間層:中央軟質層の芳香族ビニル化合物含有量が、いずれも多すぎるため、実用上良好な耐候性が得られず、透明性の温度依存性が悪化した。
【0119】
比較例6においては、アクリル系重合体樹脂粒子(C−4)の、内層:最内硬質層、中間層:中央軟質層、外層:最外硬質層の質量比率が適切ではないため、透明性の温度依存性が悪化した。
【0120】
比較例7においては、アクリル系重合体樹脂粒子(C−5)が、コア−シェル型の構造を有しているものであるため、実用上十分な耐熱性が得られず、また異物が多く、良好な耐候性も得られなかった。
【産業上の利用可能性】
【0121】
本発明の熱可塑性樹脂組成物を使用した成形体は、家庭用器具、伝達器具、スポーツ用器具の部品、自動車、船舶又は航空機の構造の車体部品、バンパー、フロントグリル、ヘッドランプ、ボディ周辺部品(バイザー等)、タイヤ周辺部品として産業上の利用可能性がある。
また、光学材料用成形体として、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ELディスプレイ、フィールドエミッションディスプレイ、リアプロジェクションテレビ等のディスプレイに用いられる導光板、拡散板、偏光板保護フィルム、1/4波長板、1/2波長板、視野角制御フィルム、液晶光学補償フィルム等の位相差フィルム、ディスプレイ前面板、ディスプレイ基盤、レンズ、タッチパネル等、また、太陽電池に用いられる透明基盤等として産業上の利用可能性がある。
その他としては、光通信システム、光交換システム、光計測システムの分野において、導波路、レンズ、光ファイバー、光ファイバーの被覆材料、LEDのレンズ、レンズカバー等として、産業上の利用可能性がある。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
内層、中間層、外層の、少なくとも3つの層を具備し、
内層10〜30質量%、中間層40〜60質量%、外層30〜50質量%であり、
各層は、下記の成分を含有しており、
平均粒子径が0.04〜0.3μmであるアクリル系重合体樹脂粒子(A)。
(内層):メタクリル酸メチル55〜84質量%、アクリル酸エステル1〜20質量%、芳香族ビニル化合物15〜25質量%、及びこれら3成分の和100質量部に対し共重合多官能性単量体を0.01〜5質量部を含有している。
(中間層):アクリル酸エステル60〜75質量%、芳香族ビニル化合物25〜40質量%、及びこれら2成分の和100質量部に対し、多官能性グラフト剤を0.05〜5質量部と、多官能性架橋剤0〜5質量部とを含有している。
(外層):メタクリル酸メチル80〜99質量%、前記メタクリル酸メチルと共重合可能なその他の共重合性単量体1〜20質量%含有している。
【請求項2】
前記アクリル系重合体樹脂粒子(A)0.1質量部以上100質量部以下と、
メタクリル酸エステル単位及び/又はアクリル酸エステル単位、
芳香族ビニル化合物単位、
六員環構造単位及び/又は五員環構造単位、を含むアクリル系樹脂(B)100質量部と、
を、含有する熱可塑性樹脂組成物。
【請求項3】
前記アクリル系樹脂(B)が、
メタクリル酸エステル及び/又はアクリル酸エステル単位30質量%以上90質量%以下と、
芳香族ビニル化合物単位5質量%以上40質量%以下と、
下記一般式(1)で表される五員環構造単位5質量%以上30質量%以下と、
を、含有するものである請求項2に記載の熱可塑性樹脂組成物。
【化1】

(式(1)中、XはO又はN−Rを示し、Oは酸素原子、Nは窒素原子、Rは水素原子、アルキル基、アリール基、シクロアルキル基からなる群より選ばれるいずれかを示す。)
【請求項4】
請求項2又は3に記載の熱可塑性樹脂組成物を成形した成形体。




【公開番号】特開2011−6647(P2011−6647A)
【公開日】平成23年1月13日(2011.1.13)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−154153(P2009−154153)
【出願日】平成21年6月29日(2009.6.29)
【出願人】(303046314)旭化成ケミカルズ株式会社 (2,513)
【Fターム(参考)】