JP2017178975A - アクリル樹脂、成形体、導光体及びアクリル樹脂の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】成形性、機械特性、耐熱性に優れるアクリル樹脂を提供する。生産性に優れるアクリル樹脂の製造方法を提供する。【解決手段】質量平均分子量が、30000〜70000であり、分子量分布が、2.0〜4.0であり、スパイラル流動長が、65mm以上である、アクリル樹脂。前記アクリル樹脂を含む成形体。前記アクリル樹脂を含む導光板。前記アクリル樹脂を、連続塊状重合により得る、アクリル樹脂の製造方法。【選択図】 なし
Description
本発明は、アクリル樹脂、成形体、導光体及びアクリル樹脂の製造方法に関する。
ポリメチルメタクリレートに代表されるアクリル樹脂は、優れた透明性や耐候性から、光学材料、車両用部品、照明用材料、建築用材料等、様々な分野で幅広く用いられている。
近年、アクリル樹脂の成形体の大型化や細密化に伴い、より優れた成形性(流動性)が求められている。
近年、アクリル樹脂の成形体の大型化や細密化に伴い、より優れた成形性(流動性)が求められている。
アクリル樹脂の成形性を改善する方法として、例えば、特許文献1には、高分子量体と低分子量体を含むアクリル樹脂が提案されている。
しかしながら、特許文献1で提案されているアクリル樹脂は、質量平均分子量が大きいため、機械特性に優れるものの、成形性(流動性)が十分でない。また、特許文献1で提案されているアクリル樹脂は、樹脂ビーズを得る工程と樹脂ペレットを得る工程とが別であるため、生産性に劣る。
そこで、本発明の目的は、成形性、機械特性、耐熱性に優れるアクリル樹脂を提供することにある。また、本発明の目的は、生産性に優れるアクリル樹脂の製造方法を提供することにある。
本発明は、質量平均分子量が、30000〜70000であり、分子量分布が、2.0〜4.0であり、スパイラル流動長が、65mm以上である、アクリル樹脂に関する。
また、本発明は、前記アクリル樹脂を含む成形体に関する。
また、本発明は、前記アクリル樹脂を含む導光体に関する。
更に、本発明は、前記アクリル樹脂を、連続塊状重合により得る、アクリル樹脂の製造方法に関する。
また、本発明は、前記アクリル樹脂を含む導光体に関する。
更に、本発明は、前記アクリル樹脂を、連続塊状重合により得る、アクリル樹脂の製造方法に関する。
本発明のアクリル樹脂は、成形性、機械特性、耐熱性に優れる
本発明のアクリル樹脂の製造方法は、生産性に優れ、得られるアクリル樹脂は、成形性、機械特性、耐熱性に優れる。
本発明のアクリル樹脂の製造方法は、生産性に優れ、得られるアクリル樹脂は、成形性、機械特性、耐熱性に優れる。
本発明のアクリル樹脂は、質量平均分子量が、30000〜70000であり、分子量分布が、2.0〜4.0である。
本明細書において、質量平均分子量、分子量分布は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより得られた値とする。
本明細書において、質量平均分子量、分子量分布は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより得られた値とする。
ゲルパーミエーションクロマトグラフィーの測定は、分析対象のアクリル樹脂の分子が十分に溶媒和する濃度の分析対象のアクリル樹脂溶液を調整し、アクリル樹脂が溶解する溶媒を溶離液として用いたゲルパーミエーションクロマトグラフに導入し、得られた溶出曲線(ゲルパーミエーションクロマトグラム)と分子量標準ポリマーを用いて作成した較正曲線とを用いて相対分子量を算出することによって行う。
用いるゲルパーミエーションカラムは、想定されるアクリル樹脂の分子量に対して十分に余裕のある排除限界を有するカラムとする。
較正曲線は、用いるゲルパーミエーションカラムの排除限界以下から、想定されるアクリル樹脂の分子量に対して十分に低分子量領域まで、を含む形で作成できるように選択した分子量既知の分子量マーカー標準ポリマーを用い、分析対象のアクリル樹脂溶液と同濃度に調整した溶液を、分析対象のアクリル樹脂を分析した同条件のゲルパーミエーションクロマトグラフに導入し、得られた各分子量マーカー標準ポリマーのピークトップのリテンションタイムを用いて作成する。
用いるゲルパーミエーションカラムは、想定されるアクリル樹脂の分子量に対して十分に余裕のある排除限界を有するカラムとする。
較正曲線は、用いるゲルパーミエーションカラムの排除限界以下から、想定されるアクリル樹脂の分子量に対して十分に低分子量領域まで、を含む形で作成できるように選択した分子量既知の分子量マーカー標準ポリマーを用い、分析対象のアクリル樹脂溶液と同濃度に調整した溶液を、分析対象のアクリル樹脂を分析した同条件のゲルパーミエーションクロマトグラフに導入し、得られた各分子量マーカー標準ポリマーのピークトップのリテンションタイムを用いて作成する。
溶出曲線と校正曲線を用いて、質量平均分子量、分子量分布を算出する。
溶出曲線、校正曲線において、溶出時間tiにおける値を以下とする。
Mti:溶出時間tiにおける校正曲線より求められる分子量
Hti:溶出時間tiにおける溶出曲線の強度
このとき、質量平均分子量Mw、数平均分子量Mn、分子量分布は、以下の数式(1)〜(3)により算出する。
溶出曲線、校正曲線において、溶出時間tiにおける値を以下とする。
Mti:溶出時間tiにおける校正曲線より求められる分子量
Hti:溶出時間tiにおける溶出曲線の強度
このとき、質量平均分子量Mw、数平均分子量Mn、分子量分布は、以下の数式(1)〜(3)により算出する。
アクリル樹脂の質量平均分子量は、30,000〜70,000であり、40,000〜60,000が好ましく、50,000以上60,000未満がより好ましい。アクリル樹脂の質量平均分子量が30,000以上であると、アクリル樹脂の機械特性に優れる。また、アクリル樹脂の質量平均分子量が70,000以下であると、アクリル樹脂の成形性に優れる。
アクリル樹脂の分子量分布は、2.0〜4.0であり、2.2〜3.8が好ましく、2.4〜3.6がより好ましい。アクリル樹脂の分子量分布が2.0以上であると、アクリル樹脂の成形性に優れる。また、アクリル樹脂の分子量分布が4.0以下であると、高流動の低分子と低流動の高分子の混在を抑制することができ、アクリル樹脂の流動安定性に優れる。
アクリル樹脂中のメチルメタクリレート由来の繰り返し単位の含有率は、アクリル樹脂100質量%中、90質量%〜99質量%が好ましく、92質量%〜97質量%がより好ましい。アクリル樹脂中のメチルメタクリレート由来の繰り返し単位の含有率が90質量%以上であると、アクリル樹脂の機械特性や耐熱性に優れる。また、アクリル樹脂中のメチルメタクリレート由来の繰り返し単位の含有率が99質量%以下であると、アクリル樹脂の熱安定性に優れる。
アクリル樹脂中のアルキルアクリレート由来の繰り返し単位の含有率は、アクリル樹脂100質量%中、1質量%〜10質量%が好ましく、3質量%〜8質量%がより好ましい。アクリル樹脂中のアルキルアクリレート由来の繰り返し単位の含有率が1質量%以上であると、アクリル樹脂の熱安定性に優れる。また、アクリル樹脂中のアルキルアクリレート由来の繰り返し単位の含有率が8質量%以下であると、アクリル樹脂の機械特性や耐熱性に優れる。
本明細書において、アクリル樹脂の組成は、分析対象のアクリル樹脂が十分に解重合する温度において熱分解して得られた熱分解生成物をガスクロマトグラフに導入し、得られたガスクロマトグラムより算出されたメチルメタクリレートとアルキルアクリレート由来のピーク面積値を用いて、後述する標準アクリル樹脂より得られた検量線を用いて算出した値とする。
検量線は、標準物質として分析対象のアクリル樹脂と同一の製造方法で製造された定量対象のアルキルアクリレートを既知量含む標準アクリル樹脂を用いた。この標準アクリル樹脂を分析対象のアクリル樹脂と同一条件で熱分解し得られたガスクロマトグラムより算出する。
検量線は、標準物質として分析対象のアクリル樹脂と同一の製造方法で製造された定量対象のアルキルアクリレートを既知量含む標準アクリル樹脂を用いた。この標準アクリル樹脂を分析対象のアクリル樹脂と同一条件で熱分解し得られたガスクロマトグラムより算出する。
アルキルアクリレートとしては、例えば、メチルアクリレート、エチルアクリレート、n−プロピルアクリレート、iso−プロピルアクリレート、n−ブチルアクリレート、iso−ブチルアクリレート、sec−ブチルアクリレート、tert−ブチルアクリレート、n−ヘキシルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、n−オクチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート等が挙げられる。これらのアルキルアクリレートは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。これらのアルキルアクリレートの中でも、製造コストを抑制することができることから、メチルアクリレート、エチルアクリレート、n−ブチルアクリレートが好ましく、メチルアクリレート、エチルアクリレートがより好ましく、メチルアクリレートが更に好ましい。
アクリル樹脂は、アクリル樹脂本来の性能を損なわない範囲で、メチルメタクリレート由来の繰り返し単位、アルキルアクリレート由来の繰り返し単位以外にも、他の単量体由来の繰り返し単位を含んでもよい。
アクリル樹脂中の他の単量体由来の繰り返し単位の含有率は、アクリル樹脂本来の性能を損なわないことから、10質量%以下が好ましく、5質量%以下がより好ましく、1質量%以下が更に好ましい。
他の単量体としては、例えば、エチルメタクリレート、n−プロピルメタクリレート、iso−プロピルメタクリレート、n−ブチルメタクリレート、iso−ブチルメタクリレート、sec−ブチルメタクリレート、tert−ブチルメタクリレート、n−ヘキシルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、n−オクチルメタアクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、フェニル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリレート化合物;(メタ)アクリル酸;(メタ)アクリロニトリル;(メタ)アクリルアミド、N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N−ジエチル(メタ)アクリルアミド、N−ブチル(メタ)アクリルアミド、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N−メトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−ブトキシメチル(メタ)アクリルアミド、ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、メチレンビス(メタ)アクリルアミド等の(メタ)アクリルアミド化合物;スチレン、α−メチルスチレン等の芳香族ビニル化合物;ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、2−ヒドロキシエチルビニルエーテル等のビニルエーテル化合物;酢酸ビニル、酪酸ビニル等のカルボン酸ビニル化合物;エチレン、プロピレン、ブテン、イソブテン等のオレフィン化合物等が挙げられる。これらの他の単量体は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
本明細書において、(メタ)アクリレートとは、メタクリレート、アクリレート又はその両者を言う。
本明細書において、(メタ)アクリレートとは、メタクリレート、アクリレート又はその両者を言う。
アクリル樹脂は、メチルメタクリレート、アルキルアクリレート、必要に応じて、他の単量体を重合して得られる。
重合方法としては、例えば、塊状重合、溶液重合、懸濁重合、乳化重合等が挙げられる。これらの重合方法の中でも、乳化剤が不要で、アクリル樹脂の光学特性に優れることから、塊状重合、溶液重合、懸濁重合が好ましく、塊状重合がより好ましく、生産性に優れ、異物の混入を抑制することができることから、連続塊状重合が更に好ましい。
重合方法としては、例えば、塊状重合、溶液重合、懸濁重合、乳化重合等が挙げられる。これらの重合方法の中でも、乳化剤が不要で、アクリル樹脂の光学特性に優れることから、塊状重合、溶液重合、懸濁重合が好ましく、塊状重合がより好ましく、生産性に優れ、異物の混入を抑制することができることから、連続塊状重合が更に好ましい。
重合開始剤としては、例えば、tert−ブチルパーオキシ−3,5,5−トリメチルヘキサネート、tert−ブチルパーオキシラウレート、tert−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、tert−ヘキシルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、tert−ブチルパーオキシアセテート、1,1−ビス(tert−ブチルパーオキシ)3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(tert−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、tert−ブチルパーオキシ2−エチルヘキサネート、tert−ブチルパーオキシイソブチレート、tert−ヘキシルパーオキシ2−エチルヘキサネート、ジ−tert−ブチルパーオキサイド、ジ−tert−ヘキシルパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ビス(tert−ブチルパーオキシ)ヘキサン等の有機過酸化物;2−(カルバモイルアゾ)−イソブチロニトリル、1,1’−アゾビス(1−シクロヘキサンカルボニトリル)、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、ジメチル2,2’−アゾビスイソブチレート、2、2’−アゾビス(2,4,4−トリメチルペンタン)、2、2’−アゾビス(2−メチルプロパン)等のアゾ化合物等が挙げられる。これらの重合開始剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。これらの重合開始剤の中でも、製造コストを抑制することができることから、有機過酸化物が好ましく、tert−ブチルパーオキシ−3,5,5−トリメチルヘキサネート、ジ−tert−ブチルパーオキサイドがより好ましい。
重合開始剤の使用量は、所望の質量平均分子量が得られることから、全単量体100質量部に対して、0.001質量部〜1質量部が好ましく、0.005質量部〜0.1質量部がより好ましい。重合開始剤の使用量が0.001質量部以上であると、単量体の重合率に優れる。また、重合開始剤の使用量が1質量部以下であると、製造コストを抑制することができる。
連鎖移動剤としては、例えば、メルカプタン化合物等が挙げられる。これらの連鎖移動剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。これらの連鎖移動剤の中でも、製造コストを抑制することができることから、メルカプタン化合物が好ましい。
メルカプタン化合物としては、例えば、n−ブチル、iso−ブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、n−オクチル、n−ドデシル、sec−ドデシル等のアルキル基又は置換アルキル基を有する第1級、第2級、第3級メルカプタン;フェニルメルカプタン、チオクレゾール、4−tert−ブチル−o−チオクレゾール等の芳香族メルカプタン;チオグリコール酸とそのエステル;エチレンチオグリコール等の炭素数2〜18のメルカプタン等が挙げられる。これらのメルカプタン化合物は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。これらのメルカプタン化合物の中でも、製造コストを抑制することができることから、n−ブチルメルカプタン、tert−ブチルメルカプタン、n−オクチルメルカプタン、n−ドデシルメルカプタンが好ましく、n−ブチルメルカプタン、n−オクチルメルカプタンがより好ましい。
連鎖移動剤の使用量は、所望の質量平均分子量が得られることから、全単量体100質量部に対して、0.01質量部〜2質量部が好ましく、0.05質量部〜1質量部がより好ましい。連鎖移動剤の使用量が0.01質量部以上であると、単量体の重合安定性に優れる。また、連鎖移動剤の使用量が2質量部以下であると、製造コストを抑制することができる。
アクリル樹脂の分子量分布を2.0〜4.0にするためには、例えば、以下の製造方法等が挙げられる。
製造方法1:一部の単量体を重合し、その後、重合開始剤や連鎖移動剤等の重合助剤を追加し、残りの単量体を重合する方法。
製造方法2:単量体を重合し、その後、更に単量体を追加し重合する方法。
製造方法3:分子量の異なる2種類の重合体を個別に製造しておき、ブレンドする方法。
これらの製造方法の中でも、生産性に優れることから、製造方法1、製造方法2、製造方法3が好ましく、製造方法1、製造方法3がより好ましく、異物の混入を抑制することができ、特に生産性に優れることから、製造方法1が更に好ましい。
製造方法1:一部の単量体を重合し、その後、重合開始剤や連鎖移動剤等の重合助剤を追加し、残りの単量体を重合する方法。
製造方法2:単量体を重合し、その後、更に単量体を追加し重合する方法。
製造方法3:分子量の異なる2種類の重合体を個別に製造しておき、ブレンドする方法。
これらの製造方法の中でも、生産性に優れることから、製造方法1、製造方法2、製造方法3が好ましく、製造方法1、製造方法3がより好ましく、異物の混入を抑制することができ、特に生産性に優れることから、製造方法1が更に好ましい。
製造方法1は、一部の単量体を重合し、その後、重合開始剤や連鎖移動剤等の重合助剤を追加し、残りの単量体を重合する方法である。
製造方法1における重合方法は、異物の混入を抑制することができ、生産性に優れることから、塊状重合、溶液重合が好ましく、塊状重合がより好ましく、連続塊状重合が更に好ましい。
製造方法1における重合方法は、異物の混入を抑制することができ、生産性に優れることから、塊状重合、溶液重合が好ましく、塊状重合がより好ましく、連続塊状重合が更に好ましい。
以下、製造方法1を連続塊状重合で行う方法の一例を説明する。
連続塊状重合の装置としては、公知の連続塊状重合の装置を用いることができるが、生産性に優れることから、完全混合型反応器とプラグフロー型反応器との間に重合開始剤や連鎖移動剤等の重合助剤等を供給するための装置が付設された、完全混合型反応器とプラグフロー型反応器が直列に連結された装置が好ましい。
連続塊状重合の装置としては、公知の連続塊状重合の装置を用いることができるが、生産性に優れることから、完全混合型反応器とプラグフロー型反応器との間に重合開始剤や連鎖移動剤等の重合助剤等を供給するための装置が付設された、完全混合型反応器とプラグフロー型反応器が直列に連結された装置が好ましい。
連続塊状重合の具体的な方法としては、例えば、以下の工程A〜工程Dを連続的に行う方法等が挙げられ、異物の混入を抑制することができ、生産性に優れることから、工程A〜工程Dを連続的に行う方法が好ましい。
工程A:完全混合型反応器に、メチルメタクリレート、アルキルアクリレート、必要に応じて、他の単量体、重合開始剤や連鎖移動剤等の重合助剤を供給し、一部の単量体を重合(1段目の重合)する。
工程B:重合開始剤や連鎖移動剤等の重合助剤等を供給するための装置にて、重合開始剤や連鎖移動剤等の重合助剤を追加供給する。
工程C:プラグフロー型反応器にて、残りの単量体を重合(2段目の重合)する。
工程D:未反応単量体等を揮発させ、アクリル樹脂を得る。
工程A:完全混合型反応器に、メチルメタクリレート、アルキルアクリレート、必要に応じて、他の単量体、重合開始剤や連鎖移動剤等の重合助剤を供給し、一部の単量体を重合(1段目の重合)する。
工程B:重合開始剤や連鎖移動剤等の重合助剤等を供給するための装置にて、重合開始剤や連鎖移動剤等の重合助剤を追加供給する。
工程C:プラグフロー型反応器にて、残りの単量体を重合(2段目の重合)する。
工程D:未反応単量体等を揮発させ、アクリル樹脂を得る。
工程Aにおける1段目の重合の重合率は、35%〜50%が好ましく、40%〜45%がより好ましい。工程Aにおける1段目の重合の重合率が35%以上であると、重合安定性に優れる。また、工程Aにおける1段目の重合の重合率が50%以下であると、生産性に優れる。
工程Bにおける重合開始剤や連鎖移動剤等の重合助剤等を供給するための装置としては、例えば、スタティックミキサ、小型押出成形機等が挙げられる。これらの装置は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。また、これらの装置は、追加供給する重合助剤等の種類に応じて、2つ以上並列させてもよい。これらの装置の中でも、生産性に優れることから、スタティックミキサが好ましい。
工程Cにおける2段目の重合の重合率は、50%〜80%が好ましく、65%〜75%がより好ましい。工程Cにおける2段目の重合の重合率が50%以上であると、未反応の単量体が少なく、生産性に優れる。また、工程Cにおける2段目の重合の重合率が80%以下であると、得られる重合体組成物(単量体と重合体とを含む混合物)の流動性が高く、生産性に優れる。
工程Dにおける未反応単量体等を揮発させる装置としては、例えば、ベント付きの押出成形機、薄膜脱揮装置等が挙げられる。これらの装置の中でも、生産性に優れることから、ベント付きの押出成形機が好ましく、複数のベント付きの押出成形機がより好ましい。
製造方法2は、単量体を重合し、その後、更に単量体を追加し重合する方法である。
製造方法2における重合方法は、単量体の追加がしやすいことから、懸濁重合、乳化重合が好ましく、懸濁重合がより好ましい。
製造方法2における重合方法は、単量体の追加がしやすいことから、懸濁重合、乳化重合が好ましく、懸濁重合がより好ましい。
製造方法3は、分子量の異なる2種類の重合体を個別に製造しておき、ブレンドする方法である。
製造方法3における重合方法は、乳化剤が不要で、アクリル樹脂の光学特性に優れることから、塊状重合、溶液重合、懸濁重合が好ましく、塊状重合がより好ましい。
製造方法3における重合方法は、乳化剤が不要で、アクリル樹脂の光学特性に優れることから、塊状重合、溶液重合、懸濁重合が好ましく、塊状重合がより好ましい。
アクリル樹脂のスパイラル流動長は、アクリル樹脂の成形性に優れることから、65mm以上であり、67mm以上が好ましく、70mm以上がより好ましい。
本明細書において、アクリル樹脂のスパイラル流動長は、測定用金型の深さ0.5mm、樹脂温度250℃の条件で、射出成形機を用いて測定した値とする。
本明細書において、アクリル樹脂のスパイラル流動長は、測定用金型の深さ0.5mm、樹脂温度250℃の条件で、射出成形機を用いて測定した値とする。
アクリル樹脂のメルトフローレートは、アクリル樹脂の成形性に優れることから、25g/10分以上が好ましく、28g/10分以上がより好ましい。
本明細書において、アクリル樹脂のメルトフローレートは、温度230℃、荷重3.8kgの条件で測定した値とする。
本明細書において、アクリル樹脂のメルトフローレートは、温度230℃、荷重3.8kgの条件で測定した値とする。
アクリル樹脂は、必要に応じて、添加剤を含んでもよい。
添加剤としては、例えば、紫外線吸収剤、酸化防止剤、顔料等の着色剤等が挙げられる。これらの他の添加剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
添加剤としては、例えば、紫外線吸収剤、酸化防止剤、顔料等の着色剤等が挙げられる。これらの他の添加剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
本発明の成形体は、本発明のアクリル樹脂を成形して得られる。
成形体を得るための成形方法としては、例えば、射出成形、押出成形、加圧成形等が挙げられる。また、得られた成形体を、更に圧空成形や真空成形等の二次成形してもよい。
成形温度、成形圧力等の成形条件は、適宜設定すればよい。
成形体を得るための成形方法としては、例えば、射出成形、押出成形、加圧成形等が挙げられる。また、得られた成形体を、更に圧空成形や真空成形等の二次成形してもよい。
成形温度、成形圧力等の成形条件は、適宜設定すればよい。
成形体の曲げ強度は、機械特性に優れることから、80MPa以上が好ましく、100MPa以上がより好ましい。
本明細書において、成形体の曲げ強度は、ISO178に準拠し、厚さ4mmで測定した値とする。
本明細書において、成形体の曲げ強度は、ISO178に準拠し、厚さ4mmで測定した値とする。
成形体の荷重たわみ温度は、耐熱性に優れることから、85℃以上が好ましく、90℃以上がより好ましい。
本明細書において、成形体の荷重たわみ温度は、ISO75−2に準拠し、荷重1.8MPaで測定した値とする。
本明細書において、成形体の荷重たわみ温度は、ISO75−2に準拠し、荷重1.8MPaで測定した値とする。
本発明の成形体は、機械特性、耐熱性に優れることから、光学材料、車両用部品、照明用材料、建築用材料等に用いることができ、特に、光学材料の中でも導光板に好適である。
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
(組成分析)
実施例・比較例で得られたアクリル樹脂の組成分析について、以下の装置、条件にて実施し、アクリル樹脂中の単量体由来の繰り返し単位の種類とその含有率について確認した。
熱分解装置 :PY−2020D(ダブルショット・パイロライザー、フロンティア・ラボ(株)製)
熱分解炉温度 :500℃
カラム注入口温度 :230℃
カラム :HP−WAX(キャピラリーカラム、Agilent社製)
30m×0.35mm(φ)×0.25μm
カラム温度条件 :50℃で5分保持後、昇温速度10℃/分で200℃まで昇温して10分保持
ガスクロマトグラフ :Agilent HP6890(Agilent社製)
キャリアー :ヘリウム
流速 :2ml/分
注入法 :スプリット(スプリット比1/20)
検出器 :FID(フレームイオン電導度検出器)
実施例・比較例で得られたアクリル樹脂の組成分析について、以下の装置、条件にて実施し、アクリル樹脂中の単量体由来の繰り返し単位の種類とその含有率について確認した。
熱分解装置 :PY−2020D(ダブルショット・パイロライザー、フロンティア・ラボ(株)製)
熱分解炉温度 :500℃
カラム注入口温度 :230℃
カラム :HP−WAX(キャピラリーカラム、Agilent社製)
30m×0.35mm(φ)×0.25μm
カラム温度条件 :50℃で5分保持後、昇温速度10℃/分で200℃まで昇温して10分保持
ガスクロマトグラフ :Agilent HP6890(Agilent社製)
キャリアー :ヘリウム
流速 :2ml/分
注入法 :スプリット(スプリット比1/20)
検出器 :FID(フレームイオン電導度検出器)
(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー測定)
ゲルパーミエーションクロマトグラフィーの測定は、以下の装置、条件にて実施した。
測定装置 :HPLC−8220GPC(東ソー(株)製)
分離カラム :TSK−GEL SUPER HM−H(東ソー(株)製)
6.0mmφ×150mm、2本直列接続
排除限界分子量400,000,000
ガードカラム:TSK−GUARDCOLUMN SUPER H−H(東ソー(株)製)
4.6mmφ×35mm
検出器 :示差屈折計
測定温度 :40℃
溶媒 :テトラヒドロフラン
溶媒流速 :0.6ml/分
サンプル濃度:0.24%(テトラヒドロフラン25mlにサンプル0.06gを溶解)
注入量 :10μl
内部標準 :2−2’−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)
分子量340.5
ゲルパーミエーションクロマトグラフィー測定に先立ち、TSK STANDARD POLYSTYRENE(東ソー(株)製)を用いて、上記の装置、条件にて検量線を作成した。
ゲルパーミエーションクロマトグラフィーの測定は、以下の装置、条件にて実施した。
測定装置 :HPLC−8220GPC(東ソー(株)製)
分離カラム :TSK−GEL SUPER HM−H(東ソー(株)製)
6.0mmφ×150mm、2本直列接続
排除限界分子量400,000,000
ガードカラム:TSK−GUARDCOLUMN SUPER H−H(東ソー(株)製)
4.6mmφ×35mm
検出器 :示差屈折計
測定温度 :40℃
溶媒 :テトラヒドロフラン
溶媒流速 :0.6ml/分
サンプル濃度:0.24%(テトラヒドロフラン25mlにサンプル0.06gを溶解)
注入量 :10μl
内部標準 :2−2’−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)
分子量340.5
ゲルパーミエーションクロマトグラフィー測定に先立ち、TSK STANDARD POLYSTYRENE(東ソー(株)製)を用いて、上記の装置、条件にて検量線を作成した。
(スパイラル流動長の測定)
スパイラル流動長の測定は、断面積一定のスパイラル状のキャビティを樹脂が流れた距離によって、相対的流動性を判定するための測定である。
実施例・比較例で得られたアクリル樹脂を、以下の条件にて金型表面に射出した。
射出成形機:IS80FPA3−2A(東芝機械(株)製)
測定用金型:金型の表面に、深さ0.5mm、幅15mmの溝を、表面の中心部からスパイラル状に掘り込んだ金型
射出成形条件
樹脂温度:250℃
金型温度:60℃
射出速度:最大
射出圧力:69MPa
射出時間:20秒
射出終了30秒後にスパイラル状のメタクリル系樹脂の成形体を取り出し、スパイラル部分の長さ(mm)を測定した。
スパイラル流動長の測定は、断面積一定のスパイラル状のキャビティを樹脂が流れた距離によって、相対的流動性を判定するための測定である。
実施例・比較例で得られたアクリル樹脂を、以下の条件にて金型表面に射出した。
射出成形機:IS80FPA3−2A(東芝機械(株)製)
測定用金型:金型の表面に、深さ0.5mm、幅15mmの溝を、表面の中心部からスパイラル状に掘り込んだ金型
射出成形条件
樹脂温度:250℃
金型温度:60℃
射出速度:最大
射出圧力:69MPa
射出時間:20秒
射出終了30秒後にスパイラル状のメタクリル系樹脂の成形体を取り出し、スパイラル部分の長さ(mm)を測定した。
(メルトフローレート測定)
実施例・比較例で得られたアクリル樹脂を、メルトインデクサー(機種名「メルトインデクサーL244」、(株)テクノ・セブン製)に供給し、アクリル樹脂のメルトフローレート(g/10分)を測定した。温度230℃、荷重3.8kgの条件で試験を行い、試験切り取り間隔は、共重合体の流動性に応じ10秒〜120秒とした。各アクリル樹脂5回試験を行い、その平均値をメルトフローレートとした。
実施例・比較例で得られたアクリル樹脂を、メルトインデクサー(機種名「メルトインデクサーL244」、(株)テクノ・セブン製)に供給し、アクリル樹脂のメルトフローレート(g/10分)を測定した。温度230℃、荷重3.8kgの条件で試験を行い、試験切り取り間隔は、共重合体の流動性に応じ10秒〜120秒とした。各アクリル樹脂5回試験を行い、その平均値をメルトフローレートとした。
(曲げ強度測定)
実施例・比較例で得られたアクリル樹脂の曲げ強度(MPa)について、ISO178に準拠し、試験片厚さ4mmで測定した。
実施例・比較例で得られたアクリル樹脂の曲げ強度(MPa)について、ISO178に準拠し、試験片厚さ4mmで測定した。
(荷重たわみ温度測定)
実施例・比較例で得られたアクリル樹脂の荷重たわみ温度(℃)について、ISO75−2(荷重1.8MPa)に準拠して測定した。
実施例・比較例で得られたアクリル樹脂の荷重たわみ温度(℃)について、ISO75−2(荷重1.8MPa)に準拠して測定した。
[実施例1]
単量体として、メチルメタクリレート(MMA)92.4質量部とメチルアクリレート(MA)7.6質量部、連鎖移動剤1として、n−オクチルメルカプタン0.335質量部、重合開始剤1として、tert−ブチルパーオキシ−3,5,5−トリメチルヘキサノエート0.008質量部を、重合温度135℃に制御された完全混合型反応器に攪拌混合しながら連続的に供給し、重合体組成物(単量体と重合体とを含む混合物)をギアポンプで連続的に抜き出しながら重合を行った。反応域での反応液の滞在量を60kgとし、平均滞在時間を2時間とし、重合を実施した。
単量体として、メチルメタクリレート(MMA)92.4質量部とメチルアクリレート(MA)7.6質量部、連鎖移動剤1として、n−オクチルメルカプタン0.335質量部、重合開始剤1として、tert−ブチルパーオキシ−3,5,5−トリメチルヘキサノエート0.008質量部を、重合温度135℃に制御された完全混合型反応器に攪拌混合しながら連続的に供給し、重合体組成物(単量体と重合体とを含む混合物)をギアポンプで連続的に抜き出しながら重合を行った。反応域での反応液の滞在量を60kgとし、平均滞在時間を2時間とし、重合を実施した。
次いで、前記完全混合型反応器に直列に連結された連鎖移動剤混合用スタティックミキサ(商品名「SMXスルーザミキサ」、住友重機械工業(株)製、直径27.2mm、長さ650mm)に、抜き出した重合体組成物を供給した。更に、連鎖移動剤混合用スタティックミキサにおいて、連鎖移動剤2として、n−オクチルメルカプタン0.330質量部を供給し、重合体組成物と混合(混合物A)した。
その後、前記連鎖移動剤混合用スタティックミキサに連結した重合開始剤混合用スタティックミキサ(商品名「SMXスルーザミキサ」、住友重機械工業(株)製、直径27.2mm、長さ650mm)に、前記混合物を供給した。更に、重合開始剤混合用スタティックミキサにおいて、重合開始剤2として、tert−ブチルパーオキシ−3,5,5−トリメチルヘキサノエート0.002質量部、重合開始剤3として、ジ−tert−ブチルパーオキサイド0.002質量部をメチルメタクリレートで100倍に希釈し、前記混合物Aと混合(混合物B)した。
その後、前記重合開始剤混合用スタティックミキサに連結したプラグフロー型反応器(商品名「SMXスルーザミキサ」、住友重機械工業(株)製、直径65.9mm、長さ5000mm)に、前記重合開始剤混合用スタティックミキサを通過した混合物Bを供給して重合を実施した。プラグフロー型反応器出口温度は、190℃となるように、プラグフロー型反応器のジャケット温度を調節した。得られた重合体(未反応の単量体を含む)を押出成形機にて脱揮し、アクリル樹脂を得た。
得られたアクリル樹脂の評価結果を、表1に示す。
得られたアクリル樹脂の評価結果を、表1に示す。
[実施例2]
重合開始剤2を0.003質量部、重合開始剤3を0.0036質量部と変更した以外は、実施例1と同様に操作を行い、アクリル樹脂を得た。
得られたアクリル樹脂の評価結果を、表1に示す。
重合開始剤2を0.003質量部、重合開始剤3を0.0036質量部と変更した以外は、実施例1と同様に操作を行い、アクリル樹脂を得た。
得られたアクリル樹脂の評価結果を、表1に示す。
[比較例1]
MMAを93.7質量部、MAを6.3質量部、連鎖移動剤1を0.43質量部、連鎖移動剤2を添加なしに変更した以外は、実施例1と同様に操作を行い、アクリル樹脂を得た。
得られたアクリル樹脂の評価結果を、表1に示す。
MMAを93.7質量部、MAを6.3質量部、連鎖移動剤1を0.43質量部、連鎖移動剤2を添加なしに変更した以外は、実施例1と同様に操作を行い、アクリル樹脂を得た。
得られたアクリル樹脂の評価結果を、表1に示す。
[比較例2]
MMAを93.7質量部、MAを6.3質量部、連鎖移動剤1を0.385質量部、連鎖移動剤2を添加なしに変更した以外は、実施例1と同様に操作を行い、アクリル樹脂を得た。
得られたアクリル樹脂の評価結果を、表1に示す。
MMAを93.7質量部、MAを6.3質量部、連鎖移動剤1を0.385質量部、連鎖移動剤2を添加なしに変更した以外は、実施例1と同様に操作を行い、アクリル樹脂を得た。
得られたアクリル樹脂の評価結果を、表1に示す。
実施例1〜2で得られた本発明のアクリル樹脂は、成形性、機械特性、耐熱性に優れた。
一方、比較例1で得られた分子量分布の小さいアクリル樹脂は、成形性に劣った。
一方、比較例1で得られた分子量分布の小さいアクリル樹脂は、成形性に劣った。
Claims (11)
- 質量平均分子量が、30000〜70000であり、
分子量分布が、2.0〜4.0であり、
スパイラル流動長が、65mm以上である、アクリル樹脂。 - 質量平均分子量が、60000未満である、請求項1に記載のアクリル樹脂。
- メチルメタクリレート由来の繰り返し単位を90質量%〜99質量%含み、
アルキルアクリレート由来の繰り返し単位を1質量%〜10質量%含む、請求項1又は2に記載のアクリル樹脂。 - メチルメタクリレート由来の繰り返し単位を92質量%〜97質量%含み、
アルキルアクリレート由来の繰り返し単位を3質量%〜8質量%含む、請求項1〜3のいずれかに記載のアクリル樹脂。 - スパイラル流動長が、70mm以上である、請求項1〜4のいずれかに記載のアクリル樹脂。
- メルトフローレートが、25g/10分以上である、請求項1〜5のいずれかに記載のアクリル樹脂。
- 請求項1〜6のいずれかに記載のアクリル樹脂を含む成形体。
- 曲げ強度が、80MPa以上である、請求項7に記載の成形体。
- 荷重たわみ温度が、90℃以上である、請求項7に記載の成形体。
- 請求項1〜6のいずれかに記載のアクリル樹脂を含む導光板。
- 請求項1〜6のいずれかに記載のアクリル樹脂を、連続塊状重合により得る、アクリル樹脂の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016062935A JP2017178975A (ja) | 2016-03-28 | 2016-03-28 | アクリル樹脂、成形体、導光体及びアクリル樹脂の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2016062935A JP2017178975A (ja) | 2016-03-28 | 2016-03-28 | アクリル樹脂、成形体、導光体及びアクリル樹脂の製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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ID=60003719
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| JP2016062935A Pending JP2017178975A (ja) | 2016-03-28 | 2016-03-28 | アクリル樹脂、成形体、導光体及びアクリル樹脂の製造方法 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020241822A1 (ja) * | 2019-05-29 | 2020-12-03 | 株式会社クラレ | メタクリル共重合体および成形品 |
| JP2021509695A (ja) * | 2018-01-11 | 2021-04-01 | エルジー・ケム・リミテッド | 低分子量アクリル系樹脂の製造方法 |
-
2016
- 2016-03-28 JP JP2016062935A patent/JP2017178975A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP7025554B2 (ja) | 2018-01-11 | 2022-02-24 | エルジー・ケム・リミテッド | 低分子量アクリル系樹脂の製造方法 |
| US11427658B2 (en) | 2018-01-11 | 2022-08-30 | Lg Chem, Ltd. | Method for manufacturing low molecular weight acrylic resin |
| WO2020241822A1 (ja) * | 2019-05-29 | 2020-12-03 | 株式会社クラレ | メタクリル共重合体および成形品 |
| JPWO2020241822A1 (ja) * | 2019-05-29 | 2020-12-03 | ||
| JP7442520B2 (ja) | 2019-05-29 | 2024-03-04 | 株式会社クラレ | メタクリル共重合体および成形品 |
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