(57)【要約】【課題】本発明は、耐熱性が高く、高度に複屈折が制御され、射出成形用途として好適なメタクリル系樹脂、該メタクリル系樹脂を含むメタクリル系樹脂成形体、及び該メタクリル系樹脂成形体からなる光学部品又は自動車部品を提供することを目的としている。【解決手段】主鎖に環構造を有する構造単位を含むメタクリル系樹脂であり、ガラス転移温度が１２０℃超１６０℃以下であり、分子量分画して得られる、ピークトップ分子量が４０，０００〜５０，０００にある分画成分と２４０，０００〜２６０，０００にある分画成分とについて、主鎖に環構造を有する構造単位の存在割合の差が、３．０質量％以下であることを特徴とする、メタクリル系樹脂、成形体、及び光学部品又は自動車部品。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
主鎖に環構造を有する構造単位を含むメタクリル系樹脂であり、
ガラス転移温度が１２０℃超１６０℃以下であり、
分子量分画して得られる、ピークトップ分子量が４０，０００〜５０，０００にある分画成分と２４０，０００〜２６０，０００にある分画成分とについて、前記主鎖に環構造を有する構造単位の存在割合の差が、３．０質量％以下である
ことを特徴とする、メタクリル系樹脂。
【請求項２】
配向度が０．０３となるように配向させたときの配向複屈折の絶対値と、配向度が０．０８となるように配向させたときの配向複屈折の絶対値との差の絶対値が５．０×１０−５以下である、
請求項１に記載のメタクリル系樹脂。
【請求項３】
配向度０．０３となるように配向させたときの配向複屈折の絶対値が０．１×１０−５以上５．０×１０−５以下であり、
配向度０．０８となるように配向させたときの配向複屈折の絶対値が８．０×１０−５以下である、
請求項２に記載のメタクリル系樹脂。
【請求項４】
前記メタクリル系樹脂を射出成形して得られる成形片について８０ｍｍ光路長で測定したイエローネスインデックス（ＹＩ）が２０以下である、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のメタクリル系樹脂。
【請求項５】
前記メタクリル系樹脂の光弾性係数が−３×１０−１２〜＋３×１０−１２Ｐａ−１である、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のメタクリル系樹脂。
【請求項６】
前記メタクリル系樹脂がＮ−置換マレイミド単量体由来の構造単位を含む、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のメタクリル系樹脂。
【請求項７】
前記メタクリル系樹脂がグルタルイミド構造単位を含む、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のメタクリル系樹脂。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか一項に記載のメタクリル系樹脂、又は請求項１乃至７のいずれか一項に記載のメタクリル系樹脂を含むメタクリル系樹脂組成物を含むことを特徴とする、成形体。
【請求項９】
厚さが１．５ｍｍ以下である、請求項８に記載の成形体。
【請求項１０】
請求項８又は９に記載の成形体からなることを特徴とする、光学部品又は自動車部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐熱性が高く、高度に複屈折が制御され、射出成形用途として好適なメタクリル系樹脂、該メタクリル系樹脂から得られる成形体、及び該成形体から得られる光学部品又は自動車部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、レンズやプリズムなどの光学部品にはガラスが使用されていたが、近年、軽量・小型化やレンズの非球面化などの設計自由度の高さを背景に、プラスチックが使用されるようになってきている。光学部品に使用されるプラスチックには、一般にメタクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリカーボネート、環状オレフィン樹脂などが知られている。
【０００３】
一般にプラスチックは成形加工に伴う配向により複屈折が生じやすく、光学部品とした場合に結像性能に悪影響を及ぼす。さらに、生産性の高い射出成形を成形方法として用いた場合、より大きな配向がかかりやすく結像性能への影響は顕著になる。ポリメタクリル酸メチルに代表されるメタクリル系樹脂は、固有複屈折が小さく、配向複屈折が比較的小さいことから光学部品として好適に用いられてきた。しかしながらより高い光学性能が要求されるようになっていることから、より配向複屈折を小さくできる材料が求められている。
【０００４】
例えば特許文献１および２には、メタクリル酸メチル、メタクリル酸２，２，２−トリフルオロエチル、メタクリル酸ベンジルを含むモノマーを共重合して得られる共重合体によって配向複屈折及び光弾性複屈折が低くできることが開示されている。これは、ホモポリマーとしたときに固有複屈折及び光弾性係数の各々の符号が異なるモノマーを複数選択し、それらを組み合わせて共重合し組成を調整することで共重合体としての配向複屈折と光弾性複屈折を低減するという思想に基づいている。しかしながらこの共重合体はガラス転移温度が低いため、内部が高温になりうる電子機器内や自動車内などでの使用が制限されるという問題点があった。
【０００５】
そのため、配向複屈折とともに耐熱性を改良した射出成形向け樹脂として、（メタ）アクリル酸エステルモノマーと芳香族ビニルモノマーとを含むモノマー組成物を重合して得られる共重合体の芳香族二重結合を水素化して得られる共重合体（特許文献３）や、主鎖に環構造のグルタルイミド単位を有する（メタ）アクリル系樹脂（特許文献４）が提案されている。しかしながらこれらの樹脂の配向複屈折は低いものの光弾性係数が十分には低減されていないため、成形時の残留歪みや光学部品を機器に固定する際に生じる応力により複屈折が生じるという欠点があった。
【０００６】
そのためグルタルイミドアクリル系樹脂などの樹脂とグラフト共重合体とを含む組成物からなる非複屈折性樹脂材料（特許文献５）やメタクリレート単量体と２種以上のＮ−置換マレイミド単量体を含む単量体から得られる主鎖に環構造を有するメタクリル系共重合体（特許文献６）など、射出成形片で配向複屈折と光弾性の両方を低減し、かつ耐熱性が高い樹脂材料が提案されている。しかしながら、特許文献５のような完全には相容しない複数の樹脂を含む組成物は成形体が厚くなるほどヘイズが高くなり透明性が悪化することから光学部品としての適用が限られる。また特許文献６のメタクリル系樹脂は射出成形体としても低い配向複屈折と光弾性係数を有するものの、レンズやプリズムなど厚みが変化するなど形状が複雑な成形体、あるいは導光板のような薄肉の成形体に用いる場合に生じる複屈折に関しては改良の余地がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−３０８６８２号公報
【特許文献２】国際公開第２０１５／０９８９８０号
【特許文献３】特開２００８−１５１９９号公報
【特許文献４】特開２００６−３２８３３０号公報
【特許文献５】国際公開第２０１５／０９８７７５号
【特許文献６】国際公開第２０１１／１４９０８８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、耐熱性が高く、高度に複屈折が制御され、射出成形用途として好適なメタクリル系樹脂、該メタクリル系樹脂を含むメタクリル系樹脂成形体、及び該メタクリル系樹脂成形体からなる光学部品又は自動車部品を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、上述した従来技術の問題を解決するために鋭意検討した結果、主鎖に環構造を有するメタクリル系樹脂は、配向複屈折が配向度に対して線形の依存性を示さず、ある配向度での配向複屈折がゼロとなるように組成設計をしても、他の配向度ではゼロとはならないことを見出した。また、本発明者らは、射出成形体、特に厚みが変化するなど複雑な形状を有する成形体や薄肉の成形体を成形するための樹脂材料としては、従来フィルム用途で想定されていたよりも高い配向度での配向複屈折も制御することが重要であることを見出した。そして、低分子量域と高分子量域とで主鎖に環構造を有する構造単位の存在割合の差が小さい樹脂を用いることで上記課題を解決できることが明らかとなった。
【００１０】
すなわち本発明は以下の通りである。
［１］
主鎖に環構造を有する構造単位を含むメタクリル系樹脂であり、
ガラス転移温度が１２０℃超１６０℃以下であり、
分子量分画して得られる、ピークトップ分子量が４０，０００〜５０，０００にある分画成分と２４０，０００〜２６０，０００にある分画成分とについて、前記主鎖に環構造を有する構造単位の存在割合の差が、３．０質量％以下である
ことを特徴とする、メタクリル系樹脂。
［２］
配向度が０．０３となるように配向させたときの配向複屈折の絶対値と、配向度が０．０８となるように配向させたときの配向複屈折の絶対値との差の絶対値が５．０×１０−５以下である、
［１］に記載のメタクリル系樹脂。
［３］
配向度０．０３となるように配向させたときの配向複屈折の絶対値が０．１×１０−５以上５．０×１０−５以下であり、
配向度０．０８となるように配向させたときの配向複屈折の絶対値が８．０×１０−５以下である、
［２］に記載のメタクリル系樹脂。
［４］
前記メタクリル系樹脂を射出成形して得られる成形片について８０ｍｍ光路長で測定したイエローネスインデックス（ＹＩ）が２０以下である、［１］乃至［３］のいずれかに記載のメタクリル系樹脂。
［５］
前記メタクリル系樹脂の光弾性係数が−３×１０−１２〜＋３×１０−１２Ｐａ−１である、［１］乃至［４］のいずれかに記載のメタクリル系樹脂。
［６］
前記メタクリル系樹脂がＮ−置換マレイミド単量体由来の構造単位を含む、［１］乃至［５］のいずれかに記載のメタクリル系樹脂。
［７］
前記メタクリル系樹脂がグルタルイミド構造単位を含む、［１］乃至［５］のいずれかに記載のメタクリル系樹脂。
［８］
［１］乃至［７］のいずれかに記載のメタクリル系樹脂、又は［１］乃至［７］のいずれかに記載のメタクリル系樹脂を含むメタクリル系樹脂組成物を含むことを特徴とする、成形体。
［９］
厚さが１．５ｍｍ以下である、［８］に記載の成形体。
［１０］
［８］又は［９］に記載の成形体からなることを特徴とする、光学部品又は自動車部品。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、耐熱性が高く、高度に複屈折が制御され、射出成形用途として好適なメタクリル系樹脂、該メタクリル系樹脂を含む成形体、及び該成形体からなる光学部品又は自動車部品を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施例の射出成形片の位相差測定において用いたファンゲートを有する平板成形型を示す図である。（Ａ）に平面図を示し、（Ｂ）に（Ａ）の線Ａ−Ａに沿う面により切断したときの断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための形態（以下、「本実施形態」と言う。）について、詳細に説明するが、本発明は以下の記載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。
【００１４】
（メタクリル系樹脂）
本実施形態のメタクリル系樹脂は、メタクリル酸エステル単量体単位（Ａ）を含み、主鎖に環構造を有する構造単位（Ｂ）を含むメタクリル系樹脂である。主鎖に環構造を有する構造単位（Ｂ）は、Ｎ−置換マレイミド単量体由来の構造単位（Ｂ−１）、グルタルイミド構造単位（Ｂ−２）、及びラクトン環構造単位（Ｂ−３）などから選択される。また、任意選択的に、メタクリル酸エステル単量体と共重合可能なその他のビニル系単量体単位（Ｃ）も含む。
【００１５】
以下、各単量体構造単位について説明する。
【００１６】
−メタクリル酸エステル単量体由来の構造単位（Ａ）−
まず、メタクリル酸エステル単量体由来の構造単位（Ａ）について説明する。
メタクリル酸エステル単量体由来の構造単位（Ａ）は、例えば、以下に示すメタクリル酸エステル類から選ばれる単量体から形成される。
メタクリル酸エステルとしては、例えば、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ｎ−プロピル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸ｔ−ブチル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸シクロペンチル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸シクロオクチル、メタクリル酸トリシクロデシル、メタクリル酸ジシクロオクチル、メタクリル酸トリシクロドデシル、メタクリル酸イソボルニル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸１−フェニルエチル、メタクリル酸２−フェノキシエチル、メタクリル酸３−フェニルプロピル、メタクリル酸２，４，６−トリブロモフェニル等が挙げられる。
これらの単量体は、単独で用いる場合も２種以上を併用する場合もある。
上記メタクリル酸エステルのうち、得られるメタクリル系樹脂の透明性や耐候性が優れる点で、メタクリル酸メチル及びメタクリル酸ベンジルが好ましい。
メタクリル酸エステル単量体由来の構造単位（Ａ）は、一種のみ含有していても、二種以上含有していてもよい。
【００１７】
メタクリル酸エステル単量体由来の構造単位（Ａ）の含有量としては、後述する環構造を主鎖に有する構造単位（Ｂ）によりメタクリル系樹脂に対して耐熱性を十分に付与する観点から、メタクリル系樹脂を１００質量％として、好ましくは５０〜９７質量％、より好ましくは５５〜９７質量％、さらにより好ましくは５５〜９５質量％、さらにより好ましくは６０〜９３質量％、特に好ましくは６０〜９０質量％である。
なお、メタクリル酸エステル単量体由来の構造単位（Ａ）の含有量は、１Ｈ−ＮＭＲ測定及び１３Ｃ−ＮＭＲ測定により求めることができる。１Ｈ−ＮＭＲ測定及び１３Ｃ−ＮＭＲ測定は、例えば、測定溶媒としてＣＤＣｌ３又はＤＭＳＯ−ｄ６を用い、測定温度４０℃で行うことができる。
【００１８】
以下、主鎖に環構造を有する構造単位（Ｂ）について説明する。
【００１９】
−主鎖に環構造を有する構造単位（Ｂ）−
−−Ｎ−置換マレイミド単量体由来の構造単位（Ｂ−１）−−
次に、Ｎ−置換マレイミド単量体由来の構造単位（Ｂ−１）について説明する。
Ｎ−置換マレイミド単量体由来の構造単位（Ｂ−１）は、下記式（１）で表される単量体及び／又は下記式（２）で表される単量体から選ばれた少なくとも一つとしてよく、好ましくは、下記式（１）及び下記式（２）で表される単量体の両方から形成される。
【００２０】
【化１】
2020015905.tif 000002
式（１）中、Ｒ１は、炭素数７〜１４のアリールアルキル基、炭素数６〜１４のアリール基のいずれかを示し、Ｒ２及びＲ３は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜１２のアルキル基、炭素数６〜１４のアリール基のいずれかを示す。
また、Ｒ２がアリール基の場合には、Ｒ２は、置換基としてハロゲンを含んでいてもよい。
また、Ｒ１は、ハロゲン原子、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、ニトロ基、ベンジル基等の置換基で置換されていてもよい。
【００２１】
【化２】
2020015905.tif 000003
式（２）中、Ｒ４は、水素原子、炭素数３〜１２のシクロアルキル基、炭素数１〜１２のアルキル基のいずれかを示し、Ｒ５及びＲ６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６〜１４のアリール基のいずれかを示す。
【００２２】
以下、具体的な例を示す。
式（１）で表される単量体としては、例えば、Ｎ−フェニルマレイミド、Ｎ−ベンジルマレイミド、Ｎ−（２−クロロフェニル）マレイミド、Ｎ−（４−クロロフェニル）マレイミド、Ｎ−（４−ブロモフェニル）マレイミド、Ｎ−（２−メチルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２−エチルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２−メトキシフェニル）マレイミド、Ｎ−（２−ニトロフェニル）マレイミド、Ｎ−（２、４、６−トリメチルフェニル）マレイミド、Ｎ−（４−ベンジルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２、４、６−トリブロモフェニル）マレイミド、Ｎ−ナフチルマレイミド、Ｎ−アントラセニルマレイミド、３−メチル−１−フェニル−１Ｈ−ピロール−２，５−ジオン、３，４−ジメチル−１−フェニル−１Ｈ−ピロール−２，５−ジオン、１，３−ジフェニル−１Ｈ−ピロール−２，５−ジオン、１，３，４−トリフェニル−１Ｈ−ピロール−２，５−ジオン等が挙げられる。
これらの単量体のうち、得られるメタクリル系樹脂の耐熱性、及び複屈折等の光学的特性が優れる点から、Ｎ−フェニルマレイミド及びＮ−ベンジルマレイミドが好ましい。
これらの単量体は、単独で用いる場合も２種以上を併用して用いる場合もある。
【００２３】
式（２）で表される単量体としては、例えば、Ｎ−メチルマレイミド、Ｎ−エチルマレイミド、Ｎ−ｎ−プロピルマレイミド、Ｎ−イソプロピルマレイミド、Ｎ−ｎ−ブチルマレイミド、Ｎ−イソブチルマレイミド、Ｎ−ｓ−ブチルマレイミド、Ｎ−ｔ−ブチルマレイミド、Ｎ−ｎ−ペンチルマレイミド、Ｎ−ｎ−ヘキシルマレイミド、Ｎ−ｎ−ヘプチルマレイミド、Ｎ−ｎ−オクチルマレイミド、Ｎ−ラウリルマレイミド、Ｎ−ステアリルマレイミド、Ｎ−シクロペンチルマレイミド、Ｎ−シクロヘキシルマレイミド、１−シクロヘキシル−３−メチル−１−フェニル−１Ｈ−ピロール−２，５−ジオン、１−シクロヘキシル−３，４−ジメチル−１−フェニル−１Ｈ−ピロール−２，５−ジオン、１−シクロヘキシル−３−フェニル−１Ｈ−ピロール−２，５−ジオン、１−シクロヘキシル−３，４−ジフェニル−１Ｈ−ピロール−２，５−ジオン等が挙げられる。
これらの単量体のうち、メタクリル系樹脂の耐候性が優れる点から、Ｎ−メチルマレイミド、Ｎ−エチルマレイミド、Ｎ−イソプロピルマレイミド、Ｎ−シクロヘキシルマレイミドが好ましく、近年光学材料に求められている低吸湿性に優れることから、Ｎ−シクロヘキシルマレイミドが特に好ましい。
これらの単量体は、単独で用いる場合も２種以上を併用して用いることもできる。
【００２４】
本実施形態のメタクリル系樹脂において、式（１）で表される単量体と式（２）で表される単量体とを併用して用いることが、高度に制御された複屈折特性を発現させ得る上で特に好ましい。
式（１）で表される単量体由来の構造単位の含有量（Ｂ１）の、式（２）で表される単量体由来の構造単位の含有量（Ｂ２）に対するモル割合（Ｂ１／Ｂ２）は、好ましくは０超１５以下、より好ましくは０超１０以下である。
モル割合Ｂ１／Ｂ２がこの範囲にあるとき、本実施形態のメタクリル系樹脂成形体は透明性を維持し、黄変を伴わず、また耐環境性を損なうことなく、良好な耐熱性と良好な光弾性特性を発現する。
【００２５】
Ｎ−置換マレイミド単量体由来の構造単位（Ｂ−１）の含有量としては、得られる組成物が本実施形態のガラス転移温度の範囲を満たすものであれば特に限定されないが、メタクリル系樹脂を１００質量％として、好ましくは５〜４０質量％の範囲、より好ましくは５〜３５質量％の範囲である。
この範囲内にあるとき、メタクリル系樹脂成形体はより十分な耐熱性改良効果が得られ、また、耐候性、低吸水性、光学特性についてより好ましい改良効果が得られる。なお、Ｎ−置換マレイミド単量体由来の構造単位の含有量を４０質量％以下とすることが、重合反応時に単量体成分の反応性が低下し未反応で残存する単量体量が多くなることによるメタクリル系樹脂成形体の物性低下を防ぐのに有効である。
【００２６】
−−グルタルイミド系構造単位（Ｂ−２）−−
主鎖にグルタルイミド系構造単位を有するメタクリル系樹脂は、例えば、特開２００６−２４９２０２号公報、特開２００７−００９１８２号公報、特開２００７−００９１９１号公報、特開２０１１−１８６４８２号公報、再公表特許２０１２／１１４７１８号公報等に記載されている、グルタルイミド系構造単位を有するメタクリル系樹脂であり、当該公報に記載されている方法により形成することができる。
【００２７】
本実施形態のメタクリル系樹脂を構成するグルタルイミド系構造単位は、樹脂重合後に形成されてよい。
具体的には、グルタルイミド系構造単位は、下記一般式（３）で表されるものとしてよい。
【００２８】
【化３】
2020015905.tif 000004
上記一般式（３）において、好ましくはＲ７及びＲ８は、それぞれ独立して、水素又はメチル基であり、Ｒ９は、水素、メチル基、ブチル基、シクロヘキシル基のいずれかであり、より好ましくは、Ｒ７は、メチル基であり、Ｒ８は、水素であり、Ｒ９は、メチル基である。
グルタルイミド系構造単位は、単一の種類のみを含んでいてもよいし、複数の種類を含んでいてもよい。
グルタルイミド系構造単位を有するメタクリル系樹脂において、グルタルイミド系構造単位の含有量については、本実施形態の組成物として好ましいガラス転移温度の範囲を満たすものであれば特に制限はないが、メタクリル系樹脂を１００質量％として、好ましくは５〜７０質量％の範囲、より好ましくは５〜６０質量％の範囲である。
グルタルイミド系構造単位の含有量が上記範囲にあると、成形加工性、耐熱性、及び光学特性の良好な樹脂が得られることから好ましい。
グルタルイミド系構造単位を有するメタクリル系樹脂は、必要に応じて、芳香族ビニル単量体単位をさらに含んでいてもよい。
芳香族ビニル単量体としては特に限定されないが、スチレン、α−メチルスチレンが挙げられ、スチレンが好ましい。
グルタルイミド系構造単位を有するメタクリル系樹脂における芳香族ビニル単位の含有量としては、特に限定されないが、グルタルイミド系構造単位を有するメタクリル系樹脂を１００質量％として、０〜２０質量％が好ましい。
芳香族ビニル単位の含有量が上記範囲にあると、耐熱性と優れた光弾性特性との両立が可能となり好ましい。
【００２９】
−−ラクトン環構造単位（Ｂ−３）−−
主鎖にラクトン環構造単位を有するメタクリル系樹脂は、例えば、特開２００１−１５１８１４号公報、特開２００４−１６８８８２号公報、特開２００５−１４６０８４号公報、特開２００６−９６９６０号公報、特開２００６−１７１４６４号公報、特開２００７−６３５４１号公報、特開２００７−２９７６２０号公報、特開２０１０−１８０３０５号公報等に記載されている方法により形成することができる。
本実施形態のメタクリル系樹脂を構成するラクトン環構造単位は、樹脂重合後に形成されてよい。
本実施形態におけるラクトン環構造単位としては、環構造の安定性に優れることから６員環であることが好ましい。
６員環であるラクトン環構造単位としては、例えば、下記一般式（４）に示される構造が特に好ましい。
【化４】
2020015905.tif 000005
上記一般式（４）において、Ｒ１０、Ｒ１１及びＲ１２は、互いに独立して、水素原子、又は炭素数１〜２０の有機残基である。
有機残基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基等の炭素数１〜２０の飽和脂肪族炭化水素基（アルキル基等）；エテニル基、プロペニル基等の炭素数２〜２０の不飽和脂肪族炭化水素基（アルケニル基等）；フェニル基、ナフチル基等の炭素数６〜２０の芳香族炭化水素基（アリール基等）；これら飽和脂肪族炭化水素基、不飽和脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基における水素原子の一つ以上が、ヒドロキシ基、カルボキシル基、エーテル基、エステル基からなる群から選ばれる少なくとも１種の基により置換された基；等が挙げられる。
ラクトン環構造は、例えば、ヒドロキシ基を有するアクリル酸系単量体と、メタクリル酸メチル等のメタクリル酸エステル単量体とを共重合して、分子鎖にヒドロキシ基とエステル基又はカルボキシル基とを導入した後、これらヒドロキシ基とエステル基又はカルボキシル基との間で、脱アルコール（エステル化）又は脱水縮合（以下、「環化縮合反応」ともいう）を生じさせることにより形成することができる。
重合に用いるヒドロキシ基を有するアクリル酸系単量体としては、例えば、２−（ヒドロキシメチル）アクリル酸、２−（ヒドロキシエチル）アクリル酸、２−（ヒドロキシメチル）アクリル酸アルキル（例えば、２−（ヒドロキシメチル）アクリル酸メチル、２−（ヒドロキシメチル）アクリル酸エチル、２−（ヒドロキシメチル）アクリル酸イソプロピル、２−（ヒドロキシメチル）アクリル酸ｎ−ブチル、２−（ヒドロキシメチル）アクリル酸ｔ−ブチル）、２−（ヒドロキシエチル）アクリル酸アルキル等が挙げられ、好ましくは、ヒドロキシアリル部位を有する単量体である２−（ヒドロキシメチル）アクリル酸や２−（ヒドロキシメチル）アクリル酸アルキルであり、特に好ましくは２−（ヒドロキシメチル）アクリル酸メチル、２−（ヒドロキシメチル）アクリル酸エチルである。
【００３０】
主鎖にラクトン環構造単位を有するメタクリル系樹脂におけるラクトン環構造単位の含有量は、本実施形態のメタクリル系樹脂のガラス転移温度の範囲を満たすものであれば特に制限はないが、メタクリル系樹脂１００質量％に対して、５〜４０質量％であることが好ましく、より好ましくは５〜３５質量％である。
ラクトン環構造単位の含有量がこの範囲にあると、成形加工性を維持しつつ、耐溶剤性向上や表面硬度向上等の環構造導入効果が発現できる。
なお、メタクリル系樹脂におけるラクトン環構造の含有率は、前述の特許文献記載の方法を用いて決定できる。
【００３１】
主鎖に環構造を有する構造単位（Ｂ）の含有量は、本実施形態のメタクリル系樹脂の耐熱性や熱安定性、強度及び流動性の観点から、メタクリル系樹脂を１００質量％として、３〜４０質量％であることが好ましく、下限は、より好ましくは５質量％以上であり、さらに好ましくは７質量％以上、さらにより好ましくは８質量％以上であり、また、上限は、より好ましくは３０質量％以下、さらに好ましくは２８質量％以下、さらにより好ましくは２５質量％以下、特に好ましくは２０質量％以下、特にさらに好ましくは１８質量％以下、最も好ましくは１５質量％未満である。
【００３２】
−メタクリル酸エステル単量体と共重合可能なその他のビニル系単量体単位（Ｃ）−
本実施形態のメタクリル系樹脂を構成し得る、メタクリル酸エステル単量体と共重合可能なその他のビニル系単量体単位（Ｃ）（以下、（Ｃ）単量体単位と記載する場合がある。）としては、芳香族ビニル系単量体単位（Ｃ−１）、アクリル酸エステル単量体単位（Ｃ−２）、シアン化ビニル系単量体単位（Ｃ−３）、これら以外の単量体単位（Ｃ−４）が挙げられる。
メタクリル酸エステル単量体と共重合可能なその他のビニル系単量体単位（Ｃ）は、１種のみを単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせてもよい。
【００３３】
前記（Ｃ）単量体単位は、メタクリル系樹脂に求められる特性に応じて、適宜材料を選択することができるが、熱安定性、流動性、機械特性、耐薬品性等の特性が特に必要な場合は、芳香族ビニル系単量体単位（Ｃ−１）、アクリル酸エステル単量体単位（Ｃ−２）、シアン化ビニル系単量体単位（Ｃ−３）からなる群より選ばれる少なくとも一種が好適である。
【００３４】
［芳香族ビニル系単量体単位（Ｃ−１）］
本実施形態のメタクリル系樹脂を構成する芳香族ビニル系単量体単位（Ｃ−１）をなす単量体としては、特に限定されるものではないが、下記一般式（５）で表される芳香族ビニル系単量体が好ましい。
【００３５】
【化５】
2020015905.tif 000006
前記一般式（４）中、Ｒ１３は、水素原子、又は炭素数が１〜６のアルキル基を表し、当該アルキル基は、例えば、水酸基で置換されていてもよい。
Ｒ１４は、水素原子、炭素数が１〜１２のアルキル基、炭素数が１〜１２のアルコキシ基、炭素数が６〜８のアリール基、炭素数が６〜８のアリーロキシ基からなる群より選択されるいずれかであり、Ｒ２は、全て同じ基であっても、異なる基であってもよい。また、Ｒ１４同士で環構造を形成してもよい。
ｎは、０〜５の整数を表す。
【００３６】
上記一般式（５）で表される単量体の具体例としては、特に限定されるものではないが、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、２，５−ジメチルスチレン、３，４−ジメチルスチレン、３，５−ジメチルスチレン、ｐ−エチルスチレン、ｍ−エチルスチレン、о−エチルスチレン、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルスチレン、１−ビニルナフタレン、２−ビニルナフタレン、１，１−ジフェニルエチレン、イソプロペニルベンセン（α−メチルスチレン）、イソプロペニルトルエン、イソプロペニルエチルベンゼン、イソプロペニルプロピルベンゼン、イソプロペニルブチルベンゼン、イソプロペニルペンチルベンゼン、イソプロペニルヘキシルベンゼン、イソプロペニルオクチルベンゼン、α−ヒドロキシメチルスチレン、α−ヒドロキシエチルスチレン等が挙げられる。
上記の中でも、スチレン、イソプロペニルベンゼンが好ましく、流動性付与や、重合転化率の向上による未反応モノマー類の低減等の観点から、スチレンがより好ましい。
これらは、本実施形態のメタクリル系樹脂において、要求される特性に応じて適宜選択してよい。
【００３７】
芳香族ビニル系単量体単位（Ｃ−１）を使用する場合の含有量は、耐熱性、残存モノマー種の低減、流動性のバランスを考慮すると、（Ａ）単量体単位と（Ｂ）構造単位との合計量を１００質量％とした場合に、２３質量％以下であることが好ましく、より好ましくは２０質量％以下、さらに好ましくは１８質量％以下、さらにより好ましくは１５質量％以下、よりさらに好ましくは１０質量％以下である。
【００３８】
芳香族ビニル系単量体単位（Ｃ−１）を、上述したマレイミド系構造単位（Ｂ−１）と併用する場合、（Ｂ−１）構造単位の含有量に対する（Ｃ−１）単量体単位の含有量の割合（質量比）（すなわち、（Ｃ−１）含有量／（Ｂ−１）含有量）としては、加工流動性や、残存モノマー低減によるシルバーストリークス低減効果等の観点から、０．３〜５であることが好ましい。
ここで、良好な色調や耐熱性を保持する観点から、上限値は、５以下であることが好ましく、より好ましくは３以下、さらに好ましくは１以下である。また、残存モノマー低減の観点から、下限値は、０．３以上であることが好ましく、より好ましくは０．４以上である。
上述した芳香族ビニル系単量体（Ｃ−１）は、１種のみを単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００３９】
［アクリル酸エステル単量体単位（Ｃ−２）］
本実施形態のメタクリル系樹脂を構成するアクリル酸エステル単量体単位（Ｃ−２）をなす単量体としては、特に限定されるものではないが、下記一般式（６）で表されるアクリル酸エステル単量体が好ましい。
【００４０】
【化６】
2020015905.tif 000007
前記一般式（６）中、Ｒ１５は、水素原子、又は炭素数が１〜１２のアルコキシ基を表し、Ｒ１６は、炭素数が１〜１８のアルキル基、炭素数が３〜１２のシクロアルキル基、炭素数が６〜１４のアリール基のいずれかを表す。
【００４１】
前記アクリル酸エステル単量体単位（Ｃ−２）を形成するための単量体としては、本実施形態のフィルム用のメタクリル系樹脂において、耐候性、耐熱性、流動性、熱安定性を高める観点から、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−プロピル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸ｓｅｃ−ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸フェニル等が好ましく、より好ましくは、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−ブチルであり、入手しやすさの観点から、アクリル酸メチル、アクリル酸エチルがさらに好ましい。
上記アクリル酸エステル単量体単位（Ｃ−２）は、１種のみを単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００４２】
アクリル酸エステル単量体単位（Ｃ−２）を使用する場合の含有量は、耐熱性及び熱安定性の観点から、（Ａ）単量体単位と（Ｂ）構造単位との合計量を１００質量％とした場合に、５質量％以下であることが好ましく、より好ましくは３質量％以下である。
【００４３】
［シアン化ビニル系単量体単位（Ｃ−３）］
本実施形態のメタクリル系樹脂を構成するシアン化ビニル系単量体単位（Ｃ−３）をなす単量体としては、特に限定されるものではないが、例えば、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、エタクリロニトリル、シアン化ビニリデン等が挙げられ、中でも、入手のしやすさ、耐薬品性付与の観点から、アクリロニトリルが好ましい。
上記シアン化ビニル系単量体単位（Ｃ−３）は、１種のみを単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００４４】
シアン化ビニル系単量体単位（Ｃ−３）を使用する場合の含有量は、耐溶剤性、耐熱性保持の観点から、（Ａ）単量体単位と（Ｂ）構造単位との合計量を１００質量％とした場合に、１５質量％以下であることが好ましく、より好ましくは１２質量％以下、さらに好ましくは１０質量％以下である。
【００４５】
［（Ｃ−１）〜（Ｃ−３）以外の単量体単位（Ｃ−４）］
本実施形態のメタクリル系樹脂を構成する（Ｃ−１）〜（Ｃ−３）以外の単量体単位（Ｃ−４）をなす単量体としては、特に限定されるものではないが、例えば、アクリルアミド、メタクリルアミド等のアミド類；グリシジル（メタ）アクリレート、アリルグリシジルエーテル等のグリシジル化合物；アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸等の不飽和カルボン酸類、及びこれらの半エステル化物又は無水物；メタリルアルコール、アリルアルコール等の不飽和アルコール類；エチレン、プロピレン、４−メチル−１−ペンテン等のオレフィン類；酢酸ビニル、２−ヒドロキシメチル−１−ブテン、メチルビニルケトン、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルカルバゾール等の上述以外のビニル化合物又はビニリデン化合物等が挙げられる。
さらに、反応性二重結合を複数有する架橋性の化合物として、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、テトラエチレングリコールジ（メタ）アクリレート等のエチレングリコール又はそのオリゴマーの両末端水酸基をアクリル酸又はメタクリル酸でエステル化したもの；ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ジ（メタ）アクリレート等の２個のアルコールの水酸基をアクリル酸又はメタクリル酸でエステル化したもの；トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等の多価アルコール誘導体をアクリル酸又はメタクリル酸でエステル化したもの；ジビニルベンゼン等の多官能モノマー等が挙げられる。
【００４６】
上述した（Ｃ）単量体単位を構成する単量体の中でも、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、スチレン、アクリロニトリルからなる群より選ばれる少なくとも一種が、入手のしやすさの観点から、好ましい。
【００４７】
メタクリル酸エステル単量体と共重合可能なその他のビニル系単量体単位（Ｃ）の含有量は、（Ｂ）構造単位による耐熱性付与の効果を高める観点から、メタクリル系樹脂を１００質量％として、０〜２０質量％であり、０〜１８質量％であることが好ましく、０〜１５質量％であることがより好ましい。
特に、（Ｃ）単量体単位として反応性二重結合を複数有する架橋性の多官能（メタ）アクリレートを使用する場合は、（Ｃ）単量体単位の含有量は、重合体の流動性の観点から、０．５質量％以下であることが好ましく、より好ましくは０．３％質量以下、更に好ましくは０．２質量％以下である。
【００４８】
特に、本実施形態では、メタクリル系樹脂成形体の耐熱性、光学特性の観点から、（Ｂ）構造単位と（Ｃ）単量体単位との合計量を１００質量％とした時に、（Ｂ）構造単位の含有量が、４５〜１００質量％である。このとき、（Ｃ）構造単位の含有量が０〜５５質量％である。そして、（Ｂ）構造単位の含有量は、好ましくは５０〜１００質量％であり、より好ましくは５０〜９０質量％であり、さらに好ましくは５０〜８０質量％である。
【００４９】
以下、本実施形態のメタクリル系樹脂の特性について記載する。
【００５０】
本実施形態におけるメタクリル系樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）は、１２０℃超１６０℃以下である。
メタクリル系樹脂のガラス転移温度が１２０℃を超えていれば、近年のレンズ成形体等の光学部品、車載ディスプレイ等の自動車部品、液晶ディスプレイ用フィルム成形体光学フィルムとして必要十分な耐熱性をより容易に得ることができる。ガラス転移温度（Ｔｇ）は、使用環境温度下での寸法安定性の観点から、より好ましくは１２５℃以上、さらに好ましくは１３０℃以上である。
一方、メタクリル樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）が１６０℃以下である場合には、極端な高温での溶融加工を避け、樹脂等の熱分解を抑制し、良好な製品を得ることができる。ガラス転移温度（Ｔｇ）は、上述の理由から、好ましくは１５０℃以下である。
なお、ガラス転移温度（Ｔｇ）は、ＪＩＳ−Ｋ７１２１に準拠して測定することにより決定できる。具体的には、後述する実施例に記載する方法を用いて測定することができる。
【００５１】
本実施形態の主鎖に環構造を有する構造単位を含むメタクリル系樹脂は、配向度が０．０３となるように配向させたときの配向複屈折の符号と、配向度が０．０８となるように配向させたときの配向複屈折の符号とが異なることが好ましい。
【００５２】
さらに、配向度が０．０３となるように配向させたときの配向複屈折の絶対値は、０．１×１０−５以上５．０×１０−５以下であることが好ましく、０．１×１０−５以上３．０×１０−５以下であることがより好ましく、０．３×１０−５以上２．０×１０−５以下であることがさらに好ましく、０．５×１０−５以上１．５×１０−５以下であることがさらにより好ましい。
また、配向度が０．０８となるように配向させたときの配向複屈折の絶対値は、８．０×１０−５以下であることが好ましく、５．０×１０−５以下であることがより好ましく、０．１×１０−５以上４．０×１０−５以下であることがさらに好ましく、０．３×１０−５以上３．０×１０−５以下であることがさらにより好ましい。
さらに、配向度が０．０３となるように配向させたときの配向複屈折の絶対値と、配向度が０．０８となるように配向させたときの配向複屈折の絶対値とは、その差の絶対値が５．０×１０−５以下であることが好ましく、４．０×１０−５以下であることがより好ましく、３．０×１０−５以下であることがさらに好ましく、２．０×１０−５以下であることがさらにより好ましく、１．０×１０−５以下であることがさらにより一層好ましい。
なお、メタクリル系樹脂の配向複屈折は、具体的には、後述の実施例記載の方法にて求めることができる。
【００５３】
なお、例えば、配向度が０．０３となるように配向させたときの配向複屈折：０．４×１０−５、配向度が０．０８となるように配向させたときの配向複屈折：−２．４×１０−５である樹脂と、配向度が０．０３となるように配向させたときの配向複屈折：−０．４×１０−５、配向度が０．０８となるように配向させたときの配向複屈折：２．４×１０−５である樹脂とは、技術的に、成形体としたときに厚み方向の配向度分布により面内複屈折を相殺できるという点で同様の意味である。
【００５４】
複屈折Δｎは次式のように定義される。
Δｎ＝ｎｘ−ｎｙ          ・・・（ａ）
ｎｘは伸長方向の屈折率、ｎｙは伸長方向と垂直方向の屈折率であり、ｎｙよりもｎｘの方が大きければΔｎは正、小さければΔｎは負となる。
固有複屈折をΔｎ０、配向度をｆとすると、配向複屈折Δｎｏｒは次式のように表される。
Δｎｏｒ＝ｆ×Δｎ０          ・・・（ｂ）
【００５５】
ここで、配向度ｆはポリマー主鎖の配向の程度を表わす指標で、ポリマーが完全に一方向に配向した状態をｆ＝１で表わす。この時の配向複屈折が、固有複屈折Δｎ０に対応する。配向度ｆは赤外二色比測定により求めることができる。
フィルム状に成形したメタクリル系樹脂を伸長し、伸長方向と水平方向若しくは垂直方向に偏光した赤外光を照射し、それらによる吸光度をそれぞれＡ‖、Ａ⊥とすると、赤外二色比Ｄは、
Ｄ＝Ａ‖／Ａ⊥          ・・・（ｃ）
と表される。
注目する官能基の吸収に関する振動の遷移モーメントの方向と主鎖の配向方向若しくは伸長方向とがなす角をαとすると、配向度ｆは下式のように表される。
【数１】
2020015905.tif 000008
本実施形態におけるメタクリル系樹脂の配向度は、メタクリル酸エステル単位がメタクリル酸メチルの場合、メタクリル酸メチル単位中のＣＨ２の横揺れ振動に対応する波数７５０ｃｍ−１の吸収を用い、αを１７°として求めることができる。また、α−メチルの対称変角振動に対応する１３８８ｃｍ−１の吸収を用い、αを９０°として求めることもできる。
【００５６】
本発明者らは環構造を有するメタクリル系樹脂において、従来用途のフィルムよりも厚みと配向度が高く、複屈折低減の要求レベルの高い射出成形品において、配向複屈折の尺度である固有複屈折と、光弾性複屈折の尺度である光弾性係数との両方をゼロに近づけることで複屈折を低減する試みを行ってきた。
その過程で、より高くかつ広い配向度の範囲で、より低い配向複屈折を示す樹脂材料を検討した結果、環構造を有するメタクリル系樹脂の複屈折が配向度に対して線形の依存性を示さず、例えば、低配向度での配向複屈折がゼロとなるように環構造を有するメタクリル系樹脂の組成を調整した場合でも、高配向度における配向複屈折がゼロとはならないことを見出した。
そのため、ホモポリマーとしたときに固有複屈折及び光弾性係数の各々の符号が異なるモノマーを複数選択し、それらを組み合わせて共重合し組成を調整することで共重合体としての配向複屈折と光弾性複屈折を低減する従来の手法では、成形体内部に配向度の分布がある射出成形体の複屈折を完全に消去することはできないことが分かった。
環構造を有するメタクリル系樹脂において配向複屈折が配向度依存性を示す理由は不明であるが、メタクリル系コモノマー単位と環構造を有するコモノマー単位との間で外力が加わった際の動きやすさが異なるために、低配向時には動きやすいコモノマー単位が動き、配向が高くなるにつれて動きにくいコモノマー単位も動くことで、低配向度と高配向度とでミクロなコモノマー単位の配向の仕方が異なるためであると推定される。
そこで、本発明者らは、射出成形体内部の厚み方向の中央部に近い低配向の部位に対応する配向度における固有複屈折の符号と、表面より少し内部にある高配向の部位に対応する配向度における固有複屈折の符号とが異なるような共重合体を調製することによって、射出成形体において配向複屈折を打ち消し、射出成形体の複屈折を低減できることを見出した。
【００５７】
射出成形体の形状によって最適な配向複屈折の大きさは異なるが、配向度が０．０３となるように配向させたときの配向複屈折の絶対値が０．１×１０−５以上５．０×１０−５以下であり、配向度が０．０８となるように配向させたときの配向複屈折の絶対値が８．０×１０−５以下であれば、特に１．５ｍｍ以下の薄厚の成形体や、肉厚が変化するなど複雑な形状を有する射出成形体において、低複屈折の射出成形体が得られるので好ましい。
【００５８】
本実施形態の主鎖に環構造を有する構造単位を含むメタクリル系樹脂の光弾性係数ＣＲの絶対値は、３．０×１０−１２Ｐａ−１以下であることが好ましく、２．０×１０−１２Ｐａ−１以下であることがより好ましく、１．０×１０−１２Ｐａ−１以下であることがさらに好ましい。
光弾性係数に関しては種々の文献に記載があり（例えば、化学総説，Ｎｏ．３９，１９９８（学会出版センター発行）参照）、下記式（ｉ−ａ）及び（ｉ−ｂ）により定義されるものである。光弾性係数ＣＲの値がゼロに近いほど、外力による複屈折変化が小さいことがわかる。
ＣＲ＝Δｎ／σＲ・・・（ｅ）
Δｎ＝ｎｘ−ｎｙ・・・（ｆ）
（式中、ＣＲは光弾性係数、σＲは伸張応力、Δｎは複屈折、ｎｘは伸張方向の屈折率、ｎｙは面内で伸張方向と垂直な方向の屈折率、をそれぞれ示す。）
本実施形態のメタクリル系樹脂の光弾性係数ＣＲの絶対値が３．０×１０−１２Ｐａ−１以下であれば、射出成形時の残留応力や、射出成形体を部品として製品にはめ込んだ場合に生ずる応力などにより発生する複屈折が十分に小さくなる。
なお、メタクリル系樹脂の光弾性係数ＣＲは、具体的には、後述の実施例記載の方法にて求めることができる。
【００５９】
本実施形態におけるメタクリル系樹脂では、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）で測定したポリメチルメタクリレート換算の重量平均分子量（Ｍｗ）が、好ましくは６５，０００〜２２０，０００の範囲であり、より好ましくは８０，０００〜１８０，０００の範囲であり、さらに好ましくは９０，０００〜１５０，０００の範囲である。
重量平均分子量（Ｍｗ）が上記範囲にあると、機械的強度、及び流動性のバランスにも優れる。
また、分子量分布を表すパラメータとしての、Ｚ平均分子量（Ｍｚ）、重量平均分子量（Ｍｗ）、数平均分子量（Ｍｎ）の間における比に関しては、本実施形態におけるメタクリル系樹脂では、流動性と機械強度とのバランスを考慮すると、Ｍｗ／Ｍｎは、１．５〜３．０であることが好ましく、１．６〜２．５であることがより好ましく、１．６〜２．３であることがさらに好ましく；Ｍｚ／Ｍｗは、１．３〜２．０であることが好ましく、１．３〜１．８であることがより好ましく、１．４〜１．７であることがさらに好ましい。
なお、メタクリル系樹脂の重量平均分子量、数平均分子量については、後述の実施例記載の方法にて測定することができる。
配向度が０．０３となるように配向させたときの配向複屈折の符号と、配向度が０．０８となるように配向させたときの配向複屈折の符号とが異なり、さらに、好ましくは配向度が０．０３となるように配向させたときの配向複屈折の絶対値が０．１×１０−５以上５．０×１０−５以下であり、配向度０．０８がとなるように配向させたときの配向複屈折の絶対値が８．０×１０−５以下であるような特性を有する環構造を有する構造単位を含むメタクリル系樹脂は、メタクリル系樹脂中の環構造の組成分布が均一となる傾向がある。
メタクリル系樹脂中の環構造の組成分布は、メタクリル系樹脂中の環構造を含む構造単位の組成比の分子量依存性をみることで判断でき、具体的にはメタクリル系樹脂を分取ＧＰＣで分子量分画して得られる成分ごとに環構造を有する構造単位の存在比率を求めることで得られる。分子量分画して得られるメタクリル系樹脂成分中の環構造を有する構造単位の存在比を質量％で表した際に、ピークトップ分子量が４０，０００〜５０，０００の分画成分と、ピークトップ分子量が２４０，０００〜２６０，０００の分画成分との間で、環構造を有する構造単位の存在比の差が３．０質量％以下であり、２．５質量％以下であることが好ましく、２．０質量％以下であることがより好ましく、１．５質量％以下であることがさらに好ましい。ここで、ピークトップ分子量が４０，０００〜５０，０００の分画成分とは、ピークトップ分子量がこの範囲にある任意の分画成分をいい、また、ピークトップ分子量が２４０，０００〜２６０，０００の分画成分とは、ピークトップ分子量がこの範囲にある任意の分画成分をいうものとする。
なお、メタクリル系樹脂の分子量分画の方法や、分画した各成分中の環構造を有する構造単位の存在比については、後述の実施例記載の方法にて測定することができる。
さらに、配向度が０．０３となるように配向させたときの配向複屈折の絶対値と、配向度が０．０８となるように配向させたときの配向複屈折の絶対値との差の絶対値が５．０×１０−５以下となるようにメタクリル系樹脂における環構造を含む構造単位の組成を調節することにより射出成形体として低複屈折の成形体が得られるメタクリル系樹脂を得ることができる。
分子量の異なるメタクリル系樹脂成分間での環構造を含む構造単位の組成の差を小さくし、かつ全体のメタクリル系樹脂における環構造を含む構造単位の組成を適切な値に設定することで、低配向度と高配向度とで配向複屈折が異なる符号を有し、またその値を抑制することができる。このような制御ができる要因については定かではないが、次の理由が考えられる。すなわち、一般にメタクリル酸エステル単量体単位と反対の複屈折の符号を示す環構造を有する構造単位は、分子鎖中での運動性が低い。そのため、環構造を含む構造単位の結合組成に偏りがある場合、外部応力によってメタクリル酸エステル単量体が多く結合した分子鎖が優先して配向するため、配向複屈折が一方向に増大し、配向度によって異なる符号はとりづらいというものである。また、低分子量成分と高分子量成分とは成形中の流動に伴う配向の仕方に差があると考えられるが、環構造の組成分布を小さくすることにより配向度の違いによる配向複屈折の差を小さくできるということも考え得る。
【００６０】
本実施形態の主鎖に環構造を有する構造単位を有する構造単位を含むメタクリル系樹脂の射出成形片の８０ｍｍ光路長でのイエローネスインデックス（ＹＩ）は、好ましくは２０以下、より好ましくは１８以下、さらに好ましくは１６以下、さらにより好ましくは１５以下である。
本実施形態のメタクリル系樹脂のイエローネスインデックスが上記範囲にあると、色調に優れた成形体を得ることができる。
なお、イエローネスインデックス（ＹＩ）は、後述の実施例記載の方法にて測定することができる。
【００６１】
（メタクリル系樹脂の製造方法）
以下、本実施形態のメタクリル系樹脂の製造方法について記載する。
【００６２】
本実施形態における製造方法では、重合形式として、回分（バッチ）式、半回分（セミバッチ）式、連続式を用いることができる。ここで、回分式とは、反応器へ原料を全量投入後に反応を開始・進行させ、終了後に生成物を回収するプロセスであり、また、半回分式とは、原料投入あるいは生成物回収のどちらか一方を反応進行中に同時に行うプロセスであり、さらに連続式とは、原料投入及び生成物回収の両方を反応進行中に同時に行うプロセスである。本実施形態における主鎖に環構造を有するメタクリル系樹脂の製造方法としては、精密に共重合体組成を制御する観点から、反応開始後に一部の原料投入を行う形式の半回分式が好ましい。
連続式は、本実施形態における製造方法としては下記の理由により好ましくない。完全混合反応器一基で重合反応を実施する場合、メタクリル系樹脂中の分子量の異なる画分における各画分間での単量体組成の差を小さくできる利点があるが、重合後に未反応の単量体が多く残存するため、色調に悪影響を及ぼす傾向にある。一方で、プラグフロー反応器を使用した場合には、未反応の単量体の量を低減できるが、メタクリル系樹脂中の分子量の異なる画分における各画分間での単量体組成の差は大きくなる傾向がある。複数の完全混合反応器あるいは完全混合反応器とプラグフロー反応器とを直列に組み合わせた場合も、未反応の単量体量は低減できるが、上記各画分間での単量体組成の差が大きくなる傾向がある。
本実施形態におけるメタクリル系樹脂の製造方法では、ラジカル重合による単量体の重合が用いられる。
【００６３】
以下、主鎖に環構造を有する構造単位（Ｂ）として、Ｎ−置換マレイミド系構造単位（Ｂ−１）を含むメタクリル系樹脂の製造方法について詳述する。
【００６４】
以下、Ｎ−置換マレイミド単量体由来の構造単位を有するメタクリル系樹脂（以下、「マレイミド共重合体」と記す場合がある）の製造方法の一例として、溶液重合法を用いてセミバッチ式でラジカル重合で製造する場合について、具体的に説明する。
【００６５】
用いる重合溶媒としては、重合により得られるマレイミド共重合体の溶解度を高め、ゲル化防止等の目的から反応液の粘度を適切に保てるものであれば、特に制限はない。
具体的な重合溶媒としては、例えば、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、イソプロピルベンゼン等の芳香族炭化水素；メチルイソブチルケトン、ブチルセロソルブ、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン；ジメチルホルムアミド、２−メチルピロリドン等の極性溶媒を用いることができる。
また、重合時における重合生成物の溶解を阻害しない範囲で、メタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコールを重合溶媒として併用してもよい。
【００６６】
重合時の溶媒量としては、重合が進行し、生産時に共重合体や使用モノマーの析出等が起こらず、容易に除去できる量であれば特に制限はないが、例えば、配合する単量体の総量を１００質量部とした場合に、１０〜２００質量部とすることが好ましい。より好ましくは２５〜２００質量部、さらに好ましくは５０〜２００質量部、さらにより好ましくは５０〜１５０質量部である。
【００６７】
重合温度としては、重合が進行する温度であれば特に制限はないが、７０〜１８０℃であることが好ましく、より好ましくは８０〜１６０℃である。さらに好ましくは９０〜１５０℃、さらにより好ましくは１００〜１５０℃である。生産性の観点から７０℃以上とすることが好ましく、重合時の副反応を抑制し、所望の分子量や品質の重合体を得るために１８０℃以下とすることが好ましい。
【００６８】
また、重合時間については、必要な転化率にて、必要な重合度を得ることができる時間であれば特に限定はないが、生産性等の観点から、２〜１５時間であることが好ましく、より好ましくは３〜１２時間、さらに好ましくは４〜１０時間である。
【００６９】
本実施形態における主鎖にＮ−置換マレイミド単量体由来の構造単位を有するメタクリル系樹脂の重合終了時の重合転化率は、９３〜９９．９％であることが好ましく、９５〜９９．９％であることがより好ましく、９７〜９９．８％であることがさらに好ましい。
ここで、重合転化率とは、重合系内に添加した単量体の総質量から重合終了時に残存している単量体の総質量を差し引いた値の、重合系内に添加した単量体の総質量に対する割合である。
【００７０】
また、重合後の溶液に残存しているＮ−置換マレイミド単量体の量（Ｎ−置換マレイミド残存量）は、５０〜５０００質量ｐｐｍであることが好ましく、１００〜３０００質量ｐｐｍであることがより好ましく、２００〜１０００質量ｐｐｍであることがさらに好ましい。
重合転化率が高く、かつＮ−置換マレイミド残存量が少ないほど、溶媒回収系に回る単量体が少ないため、精製系への負荷が軽減され、また、原単位が上がり経済的であるものの、重合転化率を高くし過ぎたり、Ｎ−置換マレイミド残存量を低減し過ぎたりすると、着色性の低分子量成分量が増加し、色調や成形加工性に悪影響を及ぼすおそれがある。
【００７１】
重合反応時には、必要に応じて重合開始剤や連鎖移動剤を添加して重合してもよい。
【００７２】
重合開始剤としては、一般にラジカル重合において用いられる任意の開始剤を使用することができ、例えば、クメンハイドロパーオキサイド、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、ｔ−アミルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｔ−アミルパーオキシイソノナノエート、１，１−ジｔ−ブチルパーオキシシクロヘキサン等の有機過酸化物；２，２’−アゾビス（イソブチロニトリル）、１，１’−アゾビス（シクロヘキサンカルボニトリル）、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）、ジメチル−２，２’−アゾビスイソブチレート等のアゾ化合物；等を挙げることができる。
これらは、単独で用いても２種以上を併用して用いてもよい。
これらの重合開始剤は、重合反応が進行中であれば、いずれの段階に添加してもよい。
重合開始剤の添加量としては、重合に用いる単量体の総量を１００質量部とした場合に、０．０１〜１質量部としてよく、好ましくは０．０５〜０．５質量部である。
【００７３】
連鎖移動剤としては、一般的なラジカル重合において用いる連鎖移動剤が使用でき、例えば、ｎ−ブチルメルカプタン、ｎ−オクチルメルカプタン、ｎ−デシルメルカプタン、ｎ−ドデシルメルカプタン、チオグリコール酸２−エチルヘキシル等のメルカプタン化合物；四塩化炭素、塩化メチレン、ブロモホルム等のハロゲン化合物；α−メチルスチレンダイマー、α−テルピネン、ジペンテン、ターピノーレン等の不飽和炭化水素化合物；等が挙げられる。
これらは、単独で用いても２種以上を併用して用いてもよい。
これらの連鎖移動剤は、重合反応が進行中であれば、いずれの段階に添加してもよく、特に限定されるものではない。
連鎖移動剤の添加量としては、重合に用いる単量体の総量を１００質量部とした場合に、０．０１〜１質量部としてよく、好ましくは０．０５〜０．５質量部である。
【００７４】
溶液重合においては、重合溶液中の溶存酸素濃度を出来る限り低減させておくことが重要であり、例えば、溶存酸素濃度は、１０ｐｐｍ以下の濃度であることが好ましい。
溶存酸素濃度は、例えば、溶存酸素計  ＤＯメーターＢ−５０５（飯島電子工業株式会社製）を用いて測定することができる。
溶存酸素濃度を低下する方法としては、重合溶液中に不活性ガスをバブリングする方法、重合前に重合溶液を含む容器中を不活性ガスで０．２ＭＰａ程度まで加圧した後に放圧する操作を繰り返す方法、重合溶液を含む容器中に不活性ガスを通ずる方法等の方法を適宜選択することができる。
【００７５】
本実施形態におけるＮ−置換マレイミド単量体由来の環構造単位を有するメタクリル系樹脂の重合時において、メタクリル系樹脂中の環構造の分布を制御して特定の配向度において所望の配向複屈折を得るためには、共重合体中の共重合組成分布を小さくすることが好ましい。
【００７６】
一般的なラジカル重合では、重合初盤から終盤に至る間に系内のラジカル濃度及び単量体濃度が変動する。すると、その各時点に生ずる重合体の平均分子量に違いが生じる。一方で、メタクリル酸エステル単量体は、一般的にＮ−置換マレイミドに対する共重合性比が高く、先に重合が進行しやすい。そのため、最終的に得られる共重合体を分子量ごとに分画した場合、共重合体中の単量体単位の比率が各分画間で異なってくる。分子量の異なる共重合体中の単量体組成の差を小さくすることで、低配向度と高配向度とでの配向複屈折の差を抑制できる。さらに、全体の共重合体組成を制御することで、本実施形態の主鎖に環構造を有する構造単位を含むメタクリル系樹脂で求められる、配向度０．０３のときの配向複屈折の符号と、配向度０．０８のときの配向複屈折の符号とを異ならせることができ、好ましくは、配向度０．０３のときの配向複屈折の絶対値を０．１×１０−５以上５．０×１０−５以下とし、配向度０．０８のときの配向複屈折の絶対値を８．０×１０−５以下とすることができる。
【００７７】
分子量の異なる共重合体中の単量体組成の差を小さくするには、重合中の重合系内の単量体組成がなるべく均一になるように、一部の単量体単位を追加添加しながら重合することが好ましい。
【００７８】
例えば、重合系中に添加されるメタクリル酸エステル単量体全量のうち６０〜７０％が消費された少なくとも一時点において、重合系中に添加される他の各単量体との消費率の差が、好ましくは１０％以下、より好ましくは５％以下、さらに好ましくは３％以下となるように、追加添加する単量体の種類と量、タイミングを調整する。
なお、上記一時点におけるある種の単量体の消費率とは、添加される当該単量体全量のうち重合反応に消費されたものの割合をいい、上記添加される当該単量体全量には、上記一時点において既に添加したものも未だ添加していないものも含む。
【００７９】
さらに、重合終了時の重合系中に添加される各単量体の最終転化率の差が、好ましくは１０％以下、より好ましくは５％以下、さらに好ましくは３％以下となるように、重合を実施する。
【００８０】
また、Ｎ−置換マレイミド単量体の最終転化率は好ましくは９７％以上であり、より好ましくは９８％以上であり、さらに好ましくは９９％以上、さらにより好ましくは９９．２％以上である。このような範囲とすることで色調に優れたメタクリル系樹脂を得ることができる。
【００８１】
溶液重合により得られる重合液から重合物を回収する方法としては、特に制限はないが、例えば、重合により得られた重合生成物が溶解しないような炭化水素系溶媒やアルコール系溶媒等の貧溶媒が過剰量存在する中に重合液を添加した後、ホモジナイザーによる処理（乳化分散）を行い、未反応単量体について、液−液抽出、固−液抽出する等の前処理を施すことで、重合液から分離する方法；あるいは、脱揮工程と呼ばれる工程を経由して重合溶媒や未反応の単量体を分離し、重合生成物を回収する方法；等が挙げられる。
ここで、脱揮工程とは、重合溶媒、残存単量体、反応副生成物等の揮発分を、加熱・減圧条件下で、除去する工程をいう。
【００８２】
脱揮工程に用いる装置としては、例えば、管状熱交換器と脱揮槽とからなる脱揮装置；神鋼環境ソリューション社製ワイブレン及びエクセバ、日立製作所製コントラ及び傾斜翼コントラ等の薄膜蒸発機；脱揮性能を発揮するに十分な滞留時間と表面積とを有するベント付き押出機；等を挙げることができる。
これらの中からいずれか２つ以上の装置を組み合わせた脱揮装置を用いた脱揮工程等も利用することができる。
【００８３】
色調を改良する観点からは、熱交換器と減圧容器とを主な構成とし、その構造として回転部を有しない脱揮装置を用いることが好ましい。
具体的には、その上部に熱交換器を配置し脱揮が可能な大きさを有する減圧容器に減圧ユニットが附帯した構成の脱揮槽と、脱揮後の重合物を排出するためのギアポンプ等の排出装置とから構成される脱揮装置を採用することができる。
上記脱揮装置は、重合溶液を、減圧容器の上部に配置され加熱された熱交換器、例えば、多管式熱交換器、プレートフィン式熱交換器、平板型流路とヒータを有する平板式熱交換器等に供して予熱した後、加熱・減圧下にある脱揮槽に供給して、重合溶媒、未反応原料混合物、重合副生成物等と共重合体を分離除去する。上述のように回転部を有しない脱揮装置を用いることで、良好な色調を有するメタクリル系樹脂を得ることができるため好ましい。
【００８４】
脱揮装置での処理温度は、好ましくは１５０〜３５０℃、より好ましくは１７０〜３００℃、さらに好ましくは２００〜２８０℃である。下限温度以上とすることで残存揮発分を抑制でき、上限温度以下とすることで得られるアクリル系樹脂の着色や分解を抑制できる。
【００８５】
脱揮装置内における真空度としては、１０〜５００Ｔｏｒｒの範囲、中でも、１０〜３００Ｔｏｒｒの範囲で用いることが好ましい。この真空度を上限値以下とすることで、揮発分の残存量を抑制できる。また下限値以上の真空度が、工業的な実施の上で現実的である。
処理時間は、残存揮発分の量により適宜選択されるが、得られるアクリル系樹脂の着色や分解を抑えるためには短いほど好ましい。
【００８６】
脱揮工程を経て回収された重合物は、造粒工程と呼ばれる工程にて、ペレット状に加工される。
造粒工程では、溶融状態の樹脂を多孔ダイよりストランド状に押出し、コールドカット方式、空中ホットカット方式、及びアンダーウオーターカット方式にて、ペレット状に加工する。
【００８７】
なお、脱揮装置としてベント付押出機を採用した場合には、脱揮工程と造粒工程とを兼ねてもよい。また、他の脱揮装置においても溶融状態の樹脂をギアポンプ等で昇圧して排出すると同時に多孔ダイを通過させてストランド状にすることで造粒することができる。
【００８８】
次に、グルタルイミド系構造単位を有するメタクリル系樹脂の製造方法の一例を説明する。
【００８９】
主鎖にグルタルイミド系構造単位を有するメタクリル系樹脂は、例えば、特開２００６−２４９２０２号公報、特開２００７−００９１８２号公報、特開２００７−００９１９１号公報、特開２０１１−１８６４８２号公報、国際公開第２０１２／１１４７１８号等に記載されている、グルタルイミド系構造単位を有するメタクリル系樹脂であり、当該公報に記載されている方法により形成することができる。
以下、グルタルイミド系構造単位を有するメタクリル系樹脂の製造方法の一例として、溶液重合法を用いてラジカル重合で製造する場合について、具体的に説明する。
【００９０】
まず、メタクリル酸メチル等の（メタ）アクリル酸エステルを重合することにより、（メタ）アクリル酸エステル重合体を製造する。グルタルイミド系構造単位を有するメタクリル系樹脂に芳香族ビニル単位を含める場合には、（メタ）アクリル酸エステルと芳香族ビニル（例えば、スチレン）とを共重合させ、（メタ）アクリル酸エステル−芳香族ビニル共重合体を製造する。
【００９１】
次に、上記（メタ）アクリル酸エステル重合体又は上記メタクリル酸エステル−芳香族ビニル共重合体にイミド化剤を反応させることで、イミド化反応を行う（イミド化工程）。これにより、グルタルイミド系構造単位を有するメタクリル系樹脂を製造することができる。
【００９２】
上記イミド化剤としては、特に限定されず、上記一般式（３）で表されるグルタルイミド系構造単位を生成できるものであればよい。
イミド化剤としては、具体的には、アンモニア又は一級アミンを用いることができる。上記一級アミンとしては、例えば、メチルアミン、エチルアミン、ｎ−プロピルアミン、ｉ−プロピルアミン、ｎ−ブチルアミン、ｉ−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一級アミン；シクロヘキシルアミン等の脂環式炭化水素基含有一級アミン；等が挙げられる。
上記イミド化剤のうち、コスト、物性の面から、アンモニア、メチルアミン、シクロヘキシルアミンを用いることが好ましく、メチルアミンを用いることが特に好ましい。
【００９３】
このイミド化工程では、上記イミド化剤の添加割合を調整することにより、得られるグルタルイミド系構造単位を有するメタクリル系樹脂におけるグルタルイミド系構造単位の含有量を調整することができる。
【００９４】
上記イミド化反応を実施するための方法は、特に限定されないが、従来公知の方法を用いることができ、例えば、押出機又はバッチ式反応槽を用いることでイミド化反応を進行させることができる。
上記押出機としては、特に限定されないが、例えば、単軸押出機、二軸押出機、多軸押出機等を用いることができる。
【００９５】
中でも、二軸押出機を用いることが好ましい。二軸押出機によれば、原料ポリマーとイミド化剤との混合を促進することができる。
二軸押出機としては、例えば、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等が挙げられる。
【００９６】
上記例示した押出機は、単独で用いてもよいし、複数を直列に連結して用いてもよい。
また、使用する押出機には、大気圧以下に減圧可能なベン卜口を装着することが、反応のイミド化剤、メタノール等の副生物、又は、モノマー類を除去することができるため、特に好ましい。
【００９７】
グルタルイミド系構造単位を有するメタクリル系樹脂を製造するにあたっては、上記イミド化の工程に加えて、ジメチルカーボネート等のエステル化剤で樹脂のカルボキシル基を処理するエステル化工程を含むことができる。その際、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリブチルアミン等の触媒を併用し処理することもできる。
エステル化工程は、上記イミド化工程と同様に、例えば、押出機又はバッチ式反応槽を用いることで進行させることができる。また、過剰なエステル化剤、メタノール等の副生物、又はモノマー類を除去する目的で、使用する装置には、大気圧以下に減圧可能なベン卜口を装着することが好ましい。
【００９８】
イミド化工程、及び必要に応じてエステル化工程を経たメタクリル系樹脂は、多孔ダイを附帯した押出機から、ストランド状に溶融し押出し、コールドカット方式、空中ホットカット方式、アンダーウオーターカット方式等にて、ペレット状に加工される。
また、樹脂の異物数を低減するために、メタクリル系樹脂を、トルエン、メチルエチルケトン、塩化メチレン等の有機溶媒に溶解し、得られたメタクリル系樹脂溶液を濾過し、その後、有機溶媒を脱揮する方法を用いることも好ましい。
【００９９】
分子量の異なるグルタルイミド系構造単位を有するメタクリル系樹脂成分間でのグルタルイミド環構造単位の組成の差を小さくし、低配向度と高配向度とで配向複屈折が異なる符号を有し、またその値を抑制するする観点からは、（メタ）アクリル酸エステル重合体又は上記メタクリル酸エステル−芳香族ビニル共重合体の溶液をバッチ式反応槽中でイミド化することが好ましい。溶液状態でイミド化することで均一な環構造組成を得られる理由については定かではないが、押出機内でイミド化反応を行う場合と比較してイミド化剤と重合体との混合性がよくなり、イミド化剤と重合体との接触頻度が重合体の分子量に依らず改善するためと考えられる。一方、押出機内で環化反応を行う場合、運動性の高い重合体末端との接触頻度が高いため、末端比率の高い分子量の低い重合体成分がより環化を受けやすいと考えられる。
【０１００】
イミド化反応は１３０〜２５０℃で実施することが好ましく、１５０〜２３０℃で実施することがより好ましい。また反応時間は、１０分〜５時間であることが好ましく、３０分〜２時間であることがより好ましい。イミド化工程後は必要に応じてエステル化工程を経た後、脱揮、造粒工程を経る。
【０１０１】
色調を改良する観点からは、熱交換器と減圧容器とを主な構成とし、その構造として回転部を有しない脱揮装置を用いることが好ましい。
具体的には、その上部に熱交換器を配置し脱揮が可能な大きさを有する減圧容器に減圧ユニットが附帯した構成の脱揮槽と、脱揮後の重合物を排出するためのギアポンプ等の排出装置とから構成される脱揮装置を採用することができる。
上記脱揮装置は、重合溶液を、減圧容器の上部に配置され加熱された熱交換器、例えば、多管式熱交換器、プレートフィン式熱交換器、平板型流路とヒータを有する平板式熱交換器等に供して予熱した後、加熱・減圧下にある脱揮槽に供給して、重合溶媒、未反応原料混合物、重合副生成物等と共重合体を分離除去する。上述のように回転部を有しない脱揮装置を用いることで、良好な色調を有するメタクリル系樹脂を得ることができるため好ましい。
【０１０２】
以下、主鎖に環構造を有する構造単位（Ｂ）として、ラクトン環構造単位（Ｂ−２）を含むメタクリル系樹脂の製造方法について詳述する。
【０１０３】
主鎖にラクトン環構造単位を有するメタクリル系樹脂は、例えば、特開２００１−１５１８１４号公報、特開２００４−１６８８８２号公報、特開２００５−１４６０８４号公報、特開２００６−９６９６０号公報、特開２００６−１７１４６４号公報、特開２００７−６３５４１号公報、特開２００７−２９７６２０号公報、特開２０１０−１８０３０５号公報等に記載されている方法により形成することができる。
【０１０４】
以下、ラクトン環構造単位を有するメタクリル系樹脂の製造方法の一例として、溶液重合法を用いてラジカル重合で製造する場合について、具体的に説明する。
【０１０５】
本実施形態における主鎖にラクトン環構造単位（Ｂ−２）を有するメタクリル系樹脂の製造方法としては、環化反応を促進させる上で、溶媒を使用する溶液重合が好ましい。ここで、ラクトン環構造は、重合後に環化反応により形成させる方法が用いられてよい。
【０１０６】
本実施形態におけるラクトン環構造単位を有するメタクリル系樹脂は、重合反応終了後、環化反応を行うことにより得ることができる。そのため、重合反応液から重合溶媒を除去することなく、溶媒を含んだ状態で、ラクトン環化反応に供することが好ましい。
重合により得られた共重合体は、加熱処理されることにより、共重合体の分子鎖中に存在するヒドロキシル基（水酸基）とエステル基との間での環化縮合反応を起こし、ラクトン環構造を形成する。
ラクトン環構造形成の加熱処理の際、環化縮合によって副生し得るアルコールを除去するための真空装置あるいは脱揮装置を備えた反応装置、脱揮装置を備えた押出機等を用いることもできる。
【０１０７】
ラクトン環構造形成の際、必要に応じて、環化縮合反応を促進するために、環化縮合触媒を用いて加熱処理してもよい。
環化縮合触媒の具体的な例としては、例えば、亜リン酸メチル、亜リン酸エチル、亜リン酸フェニル、亜リン酸ジメチル、亜リン酸ジエチル、亜リン酸ジフェニル、亜リン酸トリメチル、亜リン酸トリエチル等の亜リン酸モノアルキルエステル、ジアルキルエステル又はトリエステル；リン酸メチル、リン酸エチル、リン酸２−エチルヘキシル、リン酸オクチル、リン酸イソデシル、リン酸ラウリル、リン酸ステアリル、リン酸イソステアリル、リン酸ジメチル、リン酸ジエチル、リン酸ジ−２−エチルヘキシル、リン酸ジイソデシル、リン酸ジラウリル、リン酸ジステアリル、リン酸ジイソステアリル、リン酸トリメチル、リン酸トリエチル、リン酸トリイソデシル、リン酸トリラウリル、リン酸トリステアリル、リン酸トリイソステアリル等のリン酸モノアルキルエステル、ジアルキルエステル又はトリアルキルエステル；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。
【０１０８】
環化縮合触媒の使用量としては、特に限定されるものではないが、例えば、メタクリル系樹脂１００質量部に対して、好ましくは０．０１〜３質量部であり、より好ましくは０．０５〜１質量部である。
使用量が０．０１質量部未満であると、環化縮合反応の反応率が充分に向上しないおそれがある。逆に、触媒の使用量が３質量部を超えると、得られた重合体が着色することや、重合体が架橋して、溶融成形が困難になるおそれがある。
【０１０９】
環化縮合触媒の添加時期としては、特に限定されるものではなく、例えば、環化縮合反応初期に添加してもよいし、反応途中に添加してもよいし、その両方で添加してもよい。
溶媒の存在下に環化縮合反応を行う際に、同時に脱揮を行うことも好ましく用いられる。
環化縮合反応と脱揮工程とを同時に行う場合に用いる装置については、特に限定されるものではないが、熱交換器と脱揮槽からなる脱揮装置やベント付き押出機、また、脱揮装置と押出機を直列に配置したものが好ましく、ベント付き二軸押出機がより好ましい。
用いるベント付き二軸押出機としては、複数のベント口を有するベント付き押出機が好ましい。
【０１１０】
ベント付き押出機を用いる場合の反応処理温度は、好ましくは１５０〜３５０℃、より好ましくは２００〜３００℃である。反応処理温度が１５０℃未満であると、環化縮合反応が不充分となって残存揮発分が多くなることがある。逆に、反応処理温度が３５０℃を超えると、得られた重合体の着色や分解が起こることがある。
ベント付き押出機を用いる場合の真空度としては、好ましくは１０〜５００Ｔｏｒｒ、より好ましくは１０〜３００Ｔｏｒｒである。真空度が５００Ｔｏｒｒを超えると、揮発分が残存しやすいことがある。逆に、真空度が１０Ｔｏｒｒ未満であると、工業的な実施が困難になることがある。
【０１１１】
上記の環化縮合反応を行う際に、残存する環化縮合触媒を失活させる目的で、造粒時に有機酸のアルカリ土類金属及び／又は両性金属塩を添加することも好ましい。
有機酸のアルカリ土類金属及び／又は両性金属塩としては、例えば、カルシウムアセチルアセテート、ステアリン酸カルシウム、酢酸亜鉛、オクチル酸亜鉛、２−エチルヘキシル酸亜鉛等を用いることができる。
【０１１２】
環化縮合反応工程を経た後、メタクリル系樹脂は、多孔ダイを附帯した押出機からストランド状に溶融し押出し、コールドカット方式、空中ホットカット方式、及びアンダーウオーターカット方式にてペレット状に加工する。
なお、前述のラクトン環構造単位を形成するためのラクトン化は、樹脂の製造後樹脂組成物の製造（後述）前に行ってもよく、樹脂組成物の製造中に、樹脂と樹脂以外の成分との溶融混練と併せて、行ってもよい。
【０１１３】
本実施形態におけるメタクリル系樹脂は、Ｎ−置換マレイミド単量体由来の構造単位、グルタルイミド構造単位、ラクトン環構造単位からなる群より選ばれる少なくとも一種の環構造単位を有することが好ましく、その中でも、特に、他の熱可塑性樹脂をブレンドすること無く、光弾性係数等の光学特性を高度に制御しやすい点から、Ｎ−置換マレイミド単量体由来の構造単位を有することが特に好ましい。
【０１１４】
（メタクリル系樹脂組成物）
本実施形態のメタクリル系樹脂組成物は、前述の本実施形態のメタクリル系樹脂を含むメタクリル系樹脂組成物を含んでいてもよい。メタクリル系樹脂組成物は、前述の本実施形態のメタクリル系樹脂に加えて、任意選択的に添加剤を含んでいてもよく、また、メタクリル系樹脂以外の他の熱可塑性樹脂、ゴム質重合体等を含んでいてもよい。
【０１１５】
−添加剤−
本実施形態に係るメタクリル系樹脂組成物は、本発明の効果を著しく損なわない範囲内で、種々の添加剤を含有していてもよい。
添加剤としては、特に制限はないが、例えば、酸化防止剤、ヒンダードアミン系光安定剤等の光安定剤、紫外線吸収剤、離型剤、他の熱可塑性樹脂、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、酸化鉄等の顔料等の無機充填剤、ガラス繊維、炭素繊維、金属ウィスカ等の補強剤、着色剤；亜リン酸エステル類、ホスホナイト類、リン酸エステル類等の有機リン化合物、その他添加剤、あるいはこれらの混合物等が挙げられる。
【０１１６】
−−酸化防止剤−−
本実施形態に係るメタクリル系樹脂組成物は、成形加工時あるいは使用中の劣化や着色を抑制する酸化防止剤を含有することが好ましい。
前記酸化防止剤としては、以下に限定されるものではないが、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、硫黄系酸化防止剤等が挙げられる。本実施形態のメタクリル系樹脂は、溶融押出や、射出成形、フィルム成形用途等、様々な用途で好適に使用される。加工の際に受ける熱履歴は加工方法により異なるが、押出機のように数十秒程度から、肉厚品の成形加工やシート成形のように数十分〜数時間の熱履歴を受けるものまで様々である。
長時間の熱履歴を受ける場合、所望の熱安定性を得るために、熱安定剤量添加量を増やす必要がある。熱安定剤のブリードアウト抑制やフィルム製膜時のフィルムのロールへの貼りつき防止の観点から、複数種の熱安定剤を併用することが好ましく、例えば、リン系酸化防止剤及び硫黄系酸化防止剤から選ばれる少なくとも一種とヒンダードフェノール系酸化防止剤とを併用することが好ましい。
これらの酸化防止剤は、１種又は２種以上を併用してしてもよい。
【０１１７】
ヒンダードフェノール系酸化防止剤としては、以下に限定されるものではないが、例えば、ペンタエリスリトールテトラキス［３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−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−ｔｅｒｔ−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−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、３，３’，３’’，５，５’，５’’−ヘキサ−ｔｅｒｔ−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、４，６−ビス（オクチルチオメチル）−ｏ−クレゾール、４，６−ビス（ドデシルチオメチル）−ｏ−クレゾール、エチレンビス（オキシエチレン）ビス［３−（５−ｔｅｒｔ−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−ｔｅｒｔ−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−ｔｅｒｔ−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−ｔｅｒｔ−ブチル−３−ヒドロキシ−２，６−キシリン）メチル］−１，３，５−トリアジン−２，４，６（１Ｈ，３Ｈ，５Ｈ）−トリオン、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−（４，６−ビス（オクチルチオ）−１，３，５−トリアジン−２−イルアミン）フェノール、アクリル酸２−［１−（２−ヒドロキシ−３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ペンチルフェニル）エチル］−４，６−ジ−ｔｅｒｔ−ペンチルフェニル、アクリル酸２−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチル−６−（２−ヒドロキシ−３−ｔｅｒｔ−ブチル−５−メチルベンジル）フェニル等が挙げられる。
特に、ペンタエリスリトールテラキス［３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−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、アクリル酸２−［１−（２−ヒドロキシ−３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ペンチルフェニル）エチル］−４，６−ジ−ｔｅｒｔ−ペンチルフェニルが好ましい。
【０１１８】
また、前記酸化防止剤としてのヒンダードフェノール系酸化防止剤は、市販のフェノール系酸化防止剤を使用してもよく、このような市販のフェノール系酸化防止剤としては、以下に限定されるものではないが、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］、ＢＡＳＦ社製）、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、ＢＡＳＦ社製）、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、ＢＡＳＦ社製）、イルガノックス３１１４（Ｉｒｇａｎｏｘ３１１４：１，３，５−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、ＢＡＳＦ社製）、イルガノックス３１２５（Ｉｒｇａｎｏｘ  ３１２５、ＢＡＳＦ社製）、アデカスタブＡＯ−６０（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］、ＡＤＥＫＡ社製）、アデカスタブＡＯ−８０（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）プロピオニルキシオキシ］−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、ＡＤＥＫＡ社製）、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：アクリル酸２−［１−（２−ヒドロキシ−３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ペンチルフェニル）エチル］−４，６−ジ−ｔｅｒｔ−ペンチルフェニル、住友化学製）、スミライザーＧＭ（Ｓｕｍｉｌｉｚｅｒ  ＧＭ：アクリル酸２−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチル−６−（２−ヒドロキシ−３−ｔｅｒｔ−ブチル−５−メチルベンジル）フェニル、住友化学製）、ビタミンＥ（エーザイ製）等が挙げられる。
これらの市販のフェノール系酸化防止剤の中でも、当該樹脂での熱安定性付与効果の観点から、イルガノックス１０１０、アデカスタブＡＯ−６０、アデカスタブＡＯ−８０、イルガノックス１０７６、スミライザーＧＳ等が好ましい。
これらは１種のみを単独で用いても、２種以上併用してもよい。
【０１１９】
また、前記酸化防止剤としてのリン系酸化防止剤としては、以下に限定されるものではないが、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）エチルエステル亜リン酸、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、４−［３−［（２，４，８，１０−テトラ−ｔｅｒｔ−ブチルジベンゾ［ｄ，ｆ］［１，３，２］ジオキサホスフェピン）−６−イルオキシ］プロピル］−２−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール等が挙げられる。
さらに、リン系酸化防止剤として市販のリン系酸化防止剤を使用してもよく、このような市販のリン系酸化防止剤としては、以下に限定されるものではないが、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、ＢＡＳＦ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、ＢＡＳＦ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）エチルエステル亜リン酸、ＢＡＳＦ製）、アデカスタブ３２９Ｋ（ＡＤＫ  ＳＴＡＢ−２２９Ｋ、ＡＤＥＫＡ製）、アデカスタブＰＥＰ−３６（ＡＤＫ  ＳＴＡＢ  ＰＥＰ−３６、ＡＤＥＫＡ製）、アデカスタブＰＥＰ−３６Ａ（ＡＤＫ  ＳＴＡＢ  ＰＥＰ−３６Ａ、ＡＤＥＫＡ製）、アデカスタブＰＥＰ−８（ＡＤＫ  ＳＴＡＢ  ＰＥＰ−８、ＡＤＥＫＡ製）、アデカスタブＨＰ−１０（ＡＤＫ  ＳＴＡＢ  ＨＰ−１０、ＡＤＥＫＡ製）、アデカスタブ２１１２（ＡＤＫ  ＳＴＡＢ  ２１１２、ＡＤＥＫＡ社製）、アデカスタブ１１７８（ＡＤＫＡ  ＳＴＡＢ  １１７８、ＡＤＥＫＡ製）、アデカスタブ１５００（ＡＤＫ  ＳＴＡＢ  １５００、ＡＤＥＫＡ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：４−［３−［（２，４，８，１０−テトラ−ｔｅｒｔ−ブチルジベンゾ［ｄ，ｆ］［１，３，２］ジオキサホスフェピン）−６−イルオキシ］プロピル］−２−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、住友化学製）、ＨＣＡ（９，１０−ジヒドロ−９−オキサ−１０−フォスファフェナントレン−１０−オキサイド、三光株式会社製）等が挙げられる。
これらの市販のリン系酸化防止剤の中でも、当該樹脂での熱安定性付与効果、多種の酸化防止剤との併用効果の観点から、イルガフォス１６８、アデカスタブＰＥＰ−３６、アデカスタブＰＥＰ−３６Ａ、アデカスタブＨＰ−１０、アデカスタブ１１７８が好ましく、アデカスタブＰＥＰ−３６Ａ、アデカスタブＰＥＰ−３６が特に好ましい。
これらのリン系酸化防止剤は、１種のみを単独で用いても、２種以上を併用してもよい。
【０１２０】
また、前記酸化防止剤としての硫黄系酸化防止剤としては、以下に限定されるものではないが、例えば、２、４−ビス（ドデシルチオメチル）−６−メチルフェノール（イルガノックス１７２６、ＢＡＳＦ社製）、２，４−ビス（オクチルチオメチル）−６−メチルフェノール（イルガノックス１５２０Ｌ、ＢＡＳＦ社製）、２，２−ビス｛〔３−（ドデシルチオ）−１−オキソポロポキシ〕メチル｝プロパン−１，３−ジイルビス〔３−ドデシルチオ〕プロピオネート〕（アデカスタブＡＯ−４１２Ｓ、ＡＤＥＫＡ社製）、２，２−ビス｛〔３−（ドデシルチオ）−１−オキソポロポキシ〕メチル｝プロパン−１，３−ジイルビス〔３−ドデシルチオ〕プロピオネート〕（ケミノックスＰＬＳ、ケミプロ化成株式会社製）、ジ（トリデシル）３，３’−チオジプロピオネート（ＡＯ−５０３、ＡＤＥＫＡ社製）等が挙げられる。
これらの市販の硫黄酸化防止剤の中でも、当該樹脂での熱安定性付与効果、多種の酸化防止剤との併用効果の観点、取り扱い性の観点から、アデカスタブＡＯ−４１２Ｓ、ケミノックスＰＬＳが好ましい。
これらの硫黄系酸化防止剤は、１種のみを単独で用いても、２種以上を併用してもよい。
【０１２１】
酸化防止剤の含有量は、熱安定性を向上させる効果が得られる量であればよく、含有量が過剰である場合、加工時にブリードアウトする等の問題が発生するおそれがあることから、メタクリル系樹脂１００質量部に対して、５質量部以下であることが好ましく、より好ましくは３質量部以下、さらに好ましくは１質量部以下、さらにより好ましくは０．８質量部以下であり、よりさらに好ましくは０．０１〜０．８質量部、特に好ましくは０．０１〜０．５質量部である。
【０１２２】
酸化防止剤を添加するタイミングについては、特に限定はなく、重合前のモノマー溶液に添加した後に重合を開始する方法、重合後のポリマー溶液に添加・混合した後に脱揮工程に供する方法、脱揮後の溶融状態のポリマーに添加・混合した後にペレタイズする方法、脱揮・ペレタイズ後のペレットを再度溶融押出する際に添加・混合する方法等が挙げられる。これらの中でも、脱揮工程での熱劣化や着色を防止する観点から、重合後のポリマー溶液に添加・混合した後脱揮工程の前に酸化防止剤を添加した後に脱揮工程に供することが好ましい。
【０１２３】
−−ヒンダードアミン系光安定剤−−
本実施形態のメタクリル系樹脂組成物は、ヒンダードアミン系光安定剤を含有することができる。
ヒンダードアミン系光安定剤は、特に限定されないが、環構造を３つ以上含む化合物であることが好ましい。ここで、環構造は、芳香族環、脂肪族環、芳香族複素環及び非芳香族複素環からなる群から選ばれる少なくとも一種であることが好ましく、１つの化合物中に２以上の環構造を有する場合、それらは互いに同一であっても異なっていてもよい。
【０１２４】
ヒンダードアミン系光安定剤としては、以下に限定されるものではないが、例えば、具体的には、ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）［［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］ブチルマロネート、ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）セバケートとメチル１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジルセバケートの混合物、ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セバケート、Ｎ，Ｎ’−ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）−Ｎ，Ｎ’−ジホルミルヘキサメチレンジアミン、ジブチルアミン・１，３，５−トリアジン・Ｎ，Ｎ’−ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル−１，６−ヘキサメチレンジアミンとＮ−（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）ブチルアミンの重縮合物、ポリ［｛６−（１，１，３，３−テトラメチルブチル）アミノ−１，３，５−トリアジン−２，４−ジイル｝｛２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）イミノ｝ヘキサメチレン｛（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）イミノ｝］、テトラキス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）ブタン−１，２，３，４−テトラカルボキシレート、テトラキス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）ブタン−１，２，３，４−テトラカルボキシレート、１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジオールとβ，β，β’，β’−テトラメチル−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ［５．５］ウンデカン−３，９−ジエタノールの反応物、２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジオールとβ，β，β’，β’−テトラメチル−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ［５．５］ウンデカン−３，９−ジエタノールの反応物、ビス（１−ウンデカノキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−４−イル）カーボネート、１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジルメタクリレート、２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジルメタクリレート等が挙げられる。
中でも環構造を３つ以上含んでいるビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）［［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］ブチルマロネート、ジブチルアミン・１，３，５−トリアジン・Ｎ，Ｎ’−ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル−１，６−ヘキサメチレンジアミンとＮ−（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）ブチルアミンの重縮合物、ポリ［｛６−（１，１，３，３−テトラメチルブチル）アミノ−１，３，５−トリアジン−２，４−ジイル｝｛２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）イミノ｝ヘキサメチレン｛（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）イミノ｝］、１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジオールとβ，β，β’，β’−テトラメチル−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ［５．５］ウンデカン−３，９−ジエタノールの反応物、２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジオールとβ，β，β’，β’−テトラメチル−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ［５．５］ウンデカン−３，９−ジエタノールの反応物が好ましい。
【０１２５】
ヒンダードアミン系光安定剤の含有量は、光安定性を向上させる効果が得られる量であればよく、含有量が過剰である場合、加工時にブリードアウトする等の問題が発生するおそれがあることから、メタクリル系樹脂１００質量部に対して、５質量部以下であることが好ましく、より好ましくは３質量部以下、さらに好ましくは１質量部以下、さらにより好ましくは０．８質量部以下であり、よりさらに好ましくは０．０１〜０．８質量部、特に好ましくは０．０１〜０．５質量部である。
【０１２６】
−−紫外線吸収剤−−
本実施形態のメタクリル系樹脂組成物は、紫外線吸収剤を含有することができる。
紫外線吸収剤としては、特に限定されないが、その極大吸収波長を２８０〜３８０ｎｍに有する紫外線吸収剤であることが好ましく、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、ベンゾフェノン系化合物、オキシベンゾフェノン系化合物、ベンゾエート系化合物、フェノール系化合物、オキサゾール系化合物、シアノアクリレート系化合物、ベンズオキサジノン系化合物等が挙げられる。
【０１２７】
ベンゾトリアゾール系化合物としては、２，２’−メチレンビス［４−（１，１，３，３−テトラメチルブチル）−６−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）フェノール］、２−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ヒドロキシフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、２−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）−ｐ−クレゾール、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、２−ベンゾトリアゾール−２−イル−４，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、２−［５−クロロ（２Ｈ）−ベンゾトリアゾール−２−イル］−４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール、２−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）−４，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール、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、２−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）−４−メチル−６−（３，４，５，６−テトラヒドロフタルイミジルメチル）フェノール、メチル３−（３−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）−５−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート／ポリエチレングリコール３００の反応生成物、２−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）−６−（直鎖及び側鎖ドデシル）−４−メチルフェノール、２−（５−メチル−２−ヒドロキシフェニル）ベンゾトリアゾール、２−［２−ヒドロキシ−３，５−ビス（α，α−ジメチルベンジル）フェニル］−２Ｈ−ベンゾトリアゾール、３−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）−５−（１，１−ジメチルエチル）−４−ヒドロキシ−Ｃ７−９側鎖及び直鎖アルキルエステルが挙げられる。
これらの中でも、分子量が４００以上のベンゾトリアゾール系化合物が好ましく、例えば、市販品の場合、Ｋｅｍｉｓｏｒｂ（登録商標）２７９２（ケミプロ化成製）、アデカスタブ（登録商標）ＬＡ３１（株式会社ＡＤＥＫＡ製）、チヌビン（登録商標）２３４（ＢＡＳＦ社製）等が挙げられる。
【０１２８】
ベンゾトリアジン系化合物としては、２−モノ（ヒドロキシフェニル）−１，３，５−トリアジン化合物、２，４−ビス（ヒドロキシフェニル）−１，３，５−トリアジン化合物、２，４，６−トリス（ヒドロキシフェニル）−１，３，５−トリアジン化合物が挙げられ、具体的には、２，４−ジフェニル−６−（２−ヒドロキシ−４−メトキシフェニル）−１，３，５−トリアジン、２，４−ジフェニル−６−（２−ヒドロキシ−４−エトキシフェニル）−１，３，５−トリアジン、２，４−ジフェニル−（２−ヒドロキシ−４−プロポキシフェニル）−１，３，５−トリアジン、２，４−ジフェニル−（２−ヒドロキシ−４−ブトキシフェニル）−１，３，５−トリアジン、２，４−ジフェニル−６−（２−ヒドロキシ−４−ブトキシフェニル）−１，３，５−トリアジン、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、２，４−ジフェニル−６−（２−ヒドロキシ−４−オクチルオキシフェニル）−１，３，５−トリアジン、２，４−ジフェニル−６−（２−ヒドロキシ−４−ドデシルオキシフェニル）−１，３，５−トリアジン、２，４−ジフェニル−６−（２−ヒドロキシ−４−ベンジルオキシフェニル）−１，３，５−トリアジン、２，４−ジフェニル−６−（２−ヒドロキシ−４−ブトキシエトキシ）−１，３，５−トリアジン、２，４−ビス（２−ヒドロキシ−４−ブトキシフェニル）−６−（２，４−ジブトキシフェニル）−１，３−５−トリアジン、２，４，６−トリス（２−ヒドロキシ−４−メトキシフェニル）−１，３，５−トリアジン、２，４，６−トリス（２−ヒドロキシ−４−エトキシフェニル）−１，３，５−トリアジン、２，４，６−トリス（２−ヒドロキシ−４−プロポキシフェニル）−１，３，５−トリアジン、２，４，６−トリス（２−ヒドロキシ−４−ブトキシフェニル）−１，３，５−トリアジン、２，４，６−トリス（２−ヒドロキシ−４−ブトキシフェニル）−１，３，５−トリアジン、２，４，６−トリス（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、２，４，６−トリス（２−ヒドロキシ−４−オクチルオキシフェニル）−１，３，５−トリアジン、２，４，６−トリス（２−ヒドロキシ−４−ドデシルオキシフェニル）−１，３，５−トリアジン、２，４，６−トリス（２−ヒドロキシ−４−ベンジルオキシフェニル）−１，３，５−トリアジン、２，４，６−トリス（２−ヒドロキシ−４−エトキシエトキシフェニル）−１，３，５−トリアジン、２，４，６−トリス（２−ヒドロキシ−４−ブトキシエトキシフェニル）−１，３，５−トリアジン、２，４，６−トリス（２−ヒドロキシ−４−プロポキシエトキシフェニル）−１，３，５−トリアジン、２，４，６−トリス（２−ヒドロキシ−４−メトキシカルボニルプロピルオキシフェニル）−１，３，５−トリアジン、２，４，６−トリス（２−ヒドロキシ−４−エトキシカルボニルエチルオキシフェニル）−１，３，５−トリアジン、２，４，６−トリス（２−ヒドロキシ−４−（１−（２−エトキシヘキシルオキシ）−１−オキソプロパン−２−イルオキシ）フェニル）−１，３，５−トリアジン、２，４，６−トリス（２−ヒドロキシ−３−メチル−４−メトキシフェニル）−１，３，５−トリアジン、２，４，６−トリス（２−ヒドロキシ−３−メチル−４−エトキシフェニル）−１，３，５−トリアジン、２，４，６−トリス（２−ヒドロキシ−３−メチル−４−プロポキシフェニル）−１，３，５−トリアジン、２，４，６−トリス（２−ヒドロキシ−３−メチル−４−ブトキシフェニル）−１，３，５−トリアジン、２，４，６−トリス（２−ヒドロキシ−３−メチル−４−ブトキシフェニル）−１，３，５−トリアジン、２，４，６−トリス（２−ヒドロキシ−３−メチル−４−ヘキシルオキシフェニル）−１，３，５−トリアジン、２，４，６−トリス（２−ヒドロキシ−３−メチル−４−オクチルオキシフェニル）−１，３，５−トリアジン、２，４，６−トリス（２−ヒドロキシ−３−メチル−４−ドデシルオキシフェニル）−１，３，５−トリアジン、２，４，６−トリス（２−ヒドロキシ−３−メチル−４−ベンジルオキシフェニル）−１，３，５−トリアジン、２，４，６−トリス（２−ヒドロキシ−３−メチル−４−エトキシエトキシフェニル）−１，３，５−トリアジン、２，４，６−トリス（２−ヒドロキシ−３−メチル−４−ブトキシエトキシフェニル）−１，３，５−トリアジン、２，４，６−トリス（２−ヒドロキシ−３−メチル−４−プロポキシエトキシフェニル）−１，３，５−トリアジン、２，４，６−トリス（２−ヒドロキシ−３−メチル−４−メトキシカルボニルプロピルオキシフェニル）−１，３，５−トリアジン、２，４，６−トリス（２−ヒドロキシ−３−メチル−４−エトキシカルボニルエチルオキシフェニル）−１，３，５−トリアジン、２，４，６−トリス（２−ヒドロキシ−３−メチル−４−（１−（２−エトキシヘキシルオキシ）−１−オキソプロパン−２−イルオキシ）フェニル）−１，３，５−トリアジン等が挙げられる。
ベンゾトリアジン系化合物としては、市販品を使用してもよく、例えばＫｅｍｉｓｏｒｂ１０２（ケミプロ化成社製）、ＬＡ−Ｆ７０（株式会社ＡＤＥＫＡ製）、ＬＡ−４６（株式会社ＡＤＥＫＡ製）、チヌビン４０５（ＢＡＳＦ社製）、チヌビン４６０（ＢＡＳＦ社製）、チヌビン４７９（ＢＡＳＦ社製）、チヌビン１５７７ＦＦ（ＢＡＳＦ社製）等を用いることができる。
その中でも、アクリル系樹脂との相溶性が高く紫外線吸収特性が優れている点から、２，４−ビス（２，４−ジメチルフェニル）−６−［２−ヒドロキシ−４−（３−アルキルオキシ−２−ヒドロキシプロピルオキシ）−５−α−クミルフェニル］−ｓ−トリアジン骨格（「アルキルオキシ」は、オクチルオキシ、ノニルオキシ、デシルオキシ等の長鎖アルキルオキシ基を意味する）を有する紫外線吸収剤がさらに好ましく用いることができる。
【０１２９】
紫外線吸収剤としては、特に、樹脂との相溶性、加熱時の揮散性の観点から、分子量４００以上の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が好ましく、また、紫外線吸収剤自体の押出加工時加熱による分解抑制の観点から、ベンゾトリアジン系化合物が特に好ましい。
【０１３０】
また、前記紫外線吸収剤の融点（Ｔｍ）は、８０℃以上であることが好ましく、１００℃以上であることがより好ましく、１３０℃以上であることがさらに好ましく、１６０℃以上であることがさらにより好ましい。
前記紫外線吸収剤は、２３℃から２６０℃まで２０℃／分の速度で昇温した場合の重量減少率が５０％以下であることが好ましく、３０％以下であることがより好ましく、１５％以下であることがさらに好ましく、１０％以下であることがさらにより好ましく、５％以下であることがよりさらに好ましい。
【０１３１】
これら紫外線吸収剤は、１種のみを単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
２種類の構造の異なる紫外線吸収剤を併用することにより、広い波長領域の紫外線を吸収することができる。
【０１３２】
前記紫外線吸収剤の含有量は、耐熱性、耐湿熱性、熱安定性、及び成形加工性を阻害せず、本発明の効果を発揮する量であれば特に制限はないが、メタクリル系樹脂１００質量部に対して、０．１〜５質量部であることが好ましく、好ましくは０．２〜４質量部以下、より好ましくは０．２５〜３質量部であり、さらにより好ましくは０．３〜３質量部である。この範囲にあると、紫外線吸収性能、成形性等のバランスに優れる。
【０１３３】
−−離型剤−−
本実施形態のメタクリル系樹脂組成物は、離型剤を含有することができる。前記離型剤としては、以下に限定されるものではないが、例えば、脂肪酸エステル、脂肪酸アミド、脂肪酸金属塩、炭化水素系滑剤、アルコール系滑剤、ポリアルキレングリコール類や、カルボン酸エステル類、炭化水素類のパラフィン系ミネラルオイル等が挙げられる。
【０１３４】
前記離型剤として使用可能な脂肪酸エステルとしては、特に制限はなく、従来公知のものを使用することができる。
脂肪酸エステルとしては、例えば、ラウリン酸、パルミチン酸、ヘプタデカン酸、ステアリン酸、オレイン酸、アラキン酸、ベヘニン酸等の炭素数１２〜３２の脂肪酸と、パルミチルアルコール、ステアリルアルコール、ベヘニルアルコール等の１価脂肪族アルコールや、グリセリン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、ソルビタン等の多価脂肪族アルコールとのエステル化合物；脂肪酸と多塩基性有機酸と１価脂肪族アルコール又は多価脂肪族アルコールとの複合エステル化合物等を用いることができる。
このような脂肪酸エステル系滑剤としては、例えば、パルミチン酸セチル、ステアリン酸ブチル、ステアリン酸ステアリル、クエン酸ステアリル、グリセリンモノカプリレート、グリセリンモノカプレート、グリセリンモノラウレート、グリセリンモノパルミテート、グリセリンジパルミテート、グリセリンモノステアレート、グリセリンジステアレート、グリセリントリステアレート、グリセリンモノオレエート、グリセリンジオレエート、グリセリントリオレエート、グリセリンモノリノレート、グリセリンモノベヘネート、グリセリンモノ１２−ヒドロキシステアレート、グリセリンジ１２−ヒドロキシステアレート、グリセリントリ１２−ヒドロキシステアレート、グリセリンジアセトモノステアレート、グリセリンクエン酸脂肪酸エステル、ペンタエリスリトールアジピン酸ステアリン酸エステル、モンタン酸部分ケン化エステル、ペンタエリスリトールテトラステアレート、ジペンタエリスリトールヘキサステアレート、ソルビタントリステアレート等を挙げることができる。
これらの脂肪酸エステル系滑剤は、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
市販品としては、例えば、理研ビタミン社製リケマールシリーズ、ポエムシリーズ、リケスターシリーズ、リケマスターシリーズ、花王社製エキセルシリーズ、レオドールシリーズ、エキセパールシリーズ、ココナードシリーズが挙げられ、より具体的にはリケマールＳ−１００、リケマールＨ−１００、ポエムＶ−１００、リケマールＢ−１００、リケマールＨＣ−１００、リケマールＳ−２００、ポエムＢ−２００、リケスターＥＷ−２００、リケスターＥＷ−４００、エキセルＳ−９５、レオドールＭＳ−５０等が挙げられる。
【０１３５】
脂肪酸アミド系滑剤についても、特に制限はなく、従来公知のものを使用することができる。
脂肪酸アミド系滑剤としては、例えば、ラウリン酸アミド、パルミチン酸アミド、ステアリン酸アミド、ベヘン酸アミド、ヒドロキシステアリン酸アミド等の飽和脂肪酸アミド；オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、リシノール酸アミド等の不飽和脂肪酸アミド；Ｎ−ステアリルステアリン酸アミド、Ｎ−オレイルオレイン酸アミド、Ｎ−ステアリルオレイン酸アミド、Ｎ−オレイルステアリン酸アミド、Ｎ−ステアリルエルカ酸アミド、Ｎ−オレイルパルミチン酸アミド等の置換アミド；メチロールステアリン酸アミド、メチロールベヘン酸アミド等のメチロールアミド；メチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスカプリン酸アミド、エチレンビスラウリン酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド（エチレンビスステアリルアミド）、エチレンビスイソステアリン酸アミド、エチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド、エチレンビスベヘン酸アミド、ヘキサメチレンビスステアリン酸アミド、ヘキサメチレンビスベヘン酸アミド、ヘキサメチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド、Ｎ，Ｎ’−ジステアリルアジピン酸アミド、Ｎ，Ｎ’−ジステアリルセバシン酸アミド等の飽和脂肪酸ビスアミド；エチレンビスオレイン酸アミド、ヘキサメチレンビスオレイン酸アミド、Ｎ，Ｎ’−ジオレイルアジピン酸アミド、Ｎ，Ｎ’−ジオレイルセバシン酸アミド等の不飽和脂肪酸ビスアミド；ｍ−キシリレンビスステアリン酸アミド、Ｎ，Ｎ’−ジステアリルイソフタル酸アミド等の芳香族系ビスアミド等を挙げることができる。
これらの脂肪酸アミド系離型剤は、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
市販品としては、例えば、ダイヤミッドシリーズ（日本化成社製）、アマイドシリーズ（日本化成社製）、ニッカアマイドシリーズ（日本化成社製）、メチロールアマイドシリーズ、ビスアマイドシリーズ、スリパックスシリーズ（日本化成社製）、カオーワックスシリーズ（花王社製）、脂肪酸アマイドシリーズ（花王社製）、エチレンビスステアリン酸アミド類（大日化学工業社製）等が挙げられる。
【０１３６】
脂肪酸金属塩とは、高級脂肪酸の金属塩を指し、例えば、ステアリン酸リチウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウム、ラウリン酸カルシウム、リシノール酸カルシウム、ステアリン酸ストロンチウム、ステアリン酸バリウム、ラウリン酸バリウム、リシノール酸バリウム、ステアリン酸亜鉛、ラウリン酸亜鉛、リシノール酸亜鉛、２−エチルヘキソイン酸亜鉛、ステアリン酸鉛、２塩基性ステアリン酸鉛、ナフテン酸鉛、１２−ヒドロキシステアリン酸カルシウム、１２−ヒドロキシステアリン酸リチウム等が挙げられ、その中でも、得られる透明樹脂組成物の加工性が優れ、極めて透明性に優れたものとなることから、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸亜鉛が特に好ましい。
市販品としては、一例をあげると、堺化学工業社製ＳＺシリーズ、ＳＣシリーズ、ＳＭシリーズ、ＳＡシリーズ等が挙げられる。
上記脂肪酸金属塩を使用する場合の含有量は、透明性保持の観点から、メタクリル系樹脂組成物１００質量％に対して０．２質量％以下であることが好ましい。
【０１３７】
上記離型剤は、１種単独で用いてもいいし、２種以上を併用して使用してもよい。
【０１３８】
使用に供される離型剤としては、分解開始温度が２００℃以上であるものが好ましい。ここで、分解開始温度はＴＧＡによる１％質量減量温度によって測定することができる。
離型剤の含有量は、離型剤としての効果が得られる量であればよく、含有量が過剰である場合、加工時にブリードアウトの発生やスクリューの滑りによる押出不良等の問題が発生するおそれがあることから、メタクリル系樹脂１００質量部に対して、５質量部以下であることが好ましく、より好ましくは３質量部以下、さらに好ましくは１質量部以下、さらにより好ましくは０．８質量部以下であり、よりさらに好ましくは０．０１〜０．８質量部、特に好ましくは０．０１〜０．５質量部である。上記範囲の量で添加すると、離型剤添加による透明性の低下を抑制されるうえ、射出成形時の離型不良やシート成形時の金属ロールへの貼りつきが抑制される傾向にあるため、好ましい。
【０１３９】
−他の熱可塑性樹脂−
本実施形態のメタクリル系樹脂組成物は、本発明の目的を損なわず、複屈折率の調整や可とう性向上の目的で、メタクリル系樹脂以外の他の熱可塑性樹脂を含有することもできる。
他の熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリブチルアクリレート等のポリアクリレート類；ポリスチレン、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレンーブチルアクリレート共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレンブロック共重合体等のスチレン系ポリマー；さらには、例えば、特開昭５９−２０２２１３号公報、特開昭６３−２７５１６号公報、特開昭５１−１２９４４９号公報、特開昭５２−５６１５０号公報等に記載の、３〜４層構造のアクリル系ゴム粒子；特公昭６０−１７４０６号公報、特開平８−２４５８５４公報に開示されているゴム質重合体；国際公開第２０１４−００２４９１号に記載の、多段重合で得られるメタクリル系ゴム含有グラフ卜共重合体粒子；等が挙げられる。
この中でも、良好な光学特性と機械的特性とを得る観点からは、スチレン−アクリロニトリル共重合体や、主鎖に環構造を有する構造単位（Ｘ）を含むメタクリル系樹脂と相溶し得る組成からなるグラフト部をその表面層に有するゴム含有グラフト共重合体粒子が好ましい。
前述のアクリル系ゴム粒子、メタクリル系ゴム含有グラフ卜共重合体粒子、及びゴム質重合体の平均粒子径としては、本実施形態の組成物より得られる成形体の衝撃強度及び光学特性等を高める観点から、０．０３〜１μｍであることが好ましく、より好ましくは０．０５〜０．５μｍである。
【０１４０】
他の熱可塑性樹脂の含有量としては、メタクリル系樹脂を１００質量部とした場合に、好ましくは０〜５０質量部、より好ましくは０〜２５質量である。
【０１４１】
（メタクリル系樹脂組成物の製造方法）
メタクリル系樹脂組成物を製造する方法としては、例えば、押出機、加熱ロール、ニーダー、ローラミキサー、バンバリーミキサー等の混練機を用いて混練する方法が挙げられる。その中でも押出機による混練が、生産性の面で好ましい。混練温度は、メタクリル系樹脂を構成する重合体や、混合する他の樹脂の好ましい加工温度に従えばよく、目安としては１４０〜３００℃の範囲、好ましくは１８０〜２８０℃の範囲である。また、押出機には、揮発分を減じる目的で、ベント口を設けることが好ましい。
メタクリル系樹脂組成物についてのガラス転移温度（Ｔｇ）、重量平均分子量（Ｍｗ）、数平均分子量（Ｍｎ）、配向複屈折、光弾性係数ＣＲは、メタクリル系樹脂について前述したのと同じであってよい。
【０１４２】
（成形体）
本実施形態の成形体は、本実施形態のメタクリル系樹脂を含むものとしてよく、また、本実施形態のメタクリル系樹脂組成物を含むものとしてもよい。
【０１４３】
（成形体の製造方法）
本実施形態の成形体の製造方法としては、押出成形、射出成形、圧縮成形、カレンダー成形、インフレーション成形、中空成形等の種々の成形方法を用いることができる。その中でも生産性の観点から射出成形及び射出圧縮成形を適用することが好ましい。
通常、射出成形法は、（１）樹脂を溶融させ、温度制御された金型のキャビティに溶融樹脂を充填する射出工程、（２）ゲートシールするまでキャビティ内に圧力をかけ、射出工程で充填された溶融樹脂が金型に接し冷却されて収縮した量に相当する樹脂を注入する保圧工程、（３）保圧を開放後、樹脂が冷却されるまで成形品を保持する冷却工程、（４）金型を開いて冷却された成形品を取り出す工程からなる。
【０１４４】
この際、成形温度としては、メタクリル系樹脂組成物のガラス転移温度を基準として、Ｔｇ＋１００℃〜Ｔｇ＋１６０℃の範囲、好ましくは、Ｔｇ＋１１０℃〜Ｔｇ＋１５０℃の範囲であることが好ましい。ここで、成形温度とは、射出ノズルに巻かれているバンドヒータの制御温度を指す。
また、金型温度としては、メタクリル系樹脂組成物のガラス転移温度（Ｔｇ）を基準として、Ｔｇ−７０℃〜Ｔｇの範囲、好ましくはＴｇ−５０℃〜Ｔｇ−２０℃の範囲であることが好ましい。
【０１４５】
また、射出速度としては、得ようとする射出成形体の厚さや寸法により、適宜選択することができるが、例えば、２００〜１０００ｍｍ／秒の範囲から適宜選択することができる。
また、保圧のための圧力としては、得ようとする射出成形体の形状により、適宜選択することができるが、例えば３０〜１２０ＭＰａの範囲で適宜選択できる。薄肉の成形体で固化速度が早い場合には、保圧をかけない場合もある。
ここで保圧のための圧力とは、溶融樹脂を充填した後に、ゲートから更に溶融樹脂を送り出すためのスクリューによって保持される圧力である。
【０１４６】
射出圧縮成形とは、射出成形開始時に、予め金型を僅かに開き、高速、且つ低圧にて溶融樹脂を金型内に充填した後、高速にて型締め圧を高め、樹脂全面に均一保圧する圧縮保圧工程が付加された射出成形法であり、表面特性や光学特性に優れた成形体を成形することが可能となる。
より薄肉、例えば、厚さが１ｍｍ未満で対角寸法が１００ｍｍを超えるような射出成形体を得ようとする場合には、射出圧縮成形を採用することより光学特性や色調に優れた成形体が得られるので特に好ましい。
【０１４７】
また、本実施形態のメタクリル系樹脂組成物を用いて得られる射出成形体を、導光板として用いる際には、その表面に微細な凹凸を付型してあるものも含まれる。このような微細な凹凸を設けることによって、反射層を別途印刷等で設ける必要が無くなり好ましい。微細な凹凸とは、特に限定されないが、直方体、円柱形、楕円柱、三角柱、球面、非球面等の構成単位がはっきりしている凹凸や、梨地状やヘアライン状等の凹凸形状ではあるが、構成単位がはっきりしない凹凸あるいはその組み合わせ、さらには構成単位がはっきりしているが、その形状特にサイズが変化している凹凸等が挙げられる。凹凸の形状としては、形状の高さもしくは凹部が０．１〜５００μｍ、凹凸間のピッチ距離としては、１０〜１０００μｍが例示できる。
【０１４８】
本実施形態のメタクリル系樹脂及びその樹脂組成物を用いた各種成形体表面には、例えば、ハードコート処理、防眩処理、反射防止処理、透明導電処理、電磁波遮蔽処理、ガスバリア処理等の表面機能化処理をさらに行うこともできる。
これら機能層の厚さとしては特に制限はないが、通常、０．０１〜１０μｍの範囲で用いられる。
【０１４９】
成形体表面にハードコート処理を行う場合、その表面に付与するハードコート層としては、例えば、シリコーン系硬化性樹脂、有機ポリマー複合無機微粒子含有硬化性樹脂、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、多官能アクリレート等のアクリレートと光重合開始剤とを有機溶剤に溶解あるいは分散させた塗布液を従来より公知の塗布方法で、本実施形態のメタクリル系樹脂組成物より得られるフィルム又はシート上に、塗布し、乾燥させ、光硬化させることにより形成される。
また、ハードコート層を塗布する前に、接着性を改良するために、例えば、無機微粒子をその組成に含む易接着層やプライマー層、アンカー層などを予め設けた後にハードコート層を形成させる方法も用いることができる。
その表面に付与する防眩層としては、シリカ、メラミン樹脂、アクリル樹脂等の微粒子をインキ化し、従来より公知の塗布方法で、他の機能層上に塗布し、熱あるいは光硬化させることにより形成させる。
その表面に付与する反射防止層としては、金属酸化物、フッ化物、ケイ化物、ホウ化物、窒化物、硫化物等の無機物の薄膜からなるもの、アクリル樹脂、フッ素樹脂などの屈折率の異なる樹脂を単層あるいは多層に積層させたもの等が例示でき、また、無機系化合物と有機系化合物との複合微粒子を含む薄層を積層させたものも利用できる。
【０１５０】
（成形体の特性）
以下、本実施形態の成形体の特性について記載する。
【０１５１】
本実施形態における成形体は、成形体の面内位相差（Ｒｅ）の絶対値の平均値が、厚み１ｍｍあたりの値として、好ましくは５．０ｎｍ以下であり、より好ましくは４．０ｎｍ以下であり、さらに好ましくは３．０ｎｍ以下であり、さらにより好ましくは１．５ｎｍ以下である。
また、成形体の面内位相差（Ｒｅ）の絶対値の標準偏差は、厚み１ｍｍあたりの値として、好ましくは２．０ｎｍ以下であり、より好ましくは１．５ｎｍ以下であり、さらに好ましくは１．０ｎｍ以下である。
なお、成形体の面内位相差は、後述の実施例記載の方法にて測定することができる。
【０１５２】
本実施形態の成形体の厚さとしては、１．５ｍｍ以下であることが好ましく、より好ましくは１．２ｍｍ以下、さらに好ましくは１．０ｍｍ以下である。
【０１５３】
（成形体の用途）
本発明のメタクリル系樹脂組成物からなる成形体は、家庭用品、ＯＡ機器、ＡＶ機器、電池電装用部品、照明機器、自動車部品などにおける光学部品等の用途に好適に用いることができる。
家庭用品、ＯＡ機器、ＡＶ機器、電池電装用部品、照明機器などにおける光学部品としては、例えば、スマートフォン、ＰＤＡ、タブレットＰＣ、液晶テレビ等のディスプレイに用いられる導光板、ディスプレイ前面板、タッチパネル、さらにはスマートフォン、タブレットＰＣカメラ用レンズ等や、ヘッドマウントディスプレーや液晶プロジェクター等の光学レンズ部品、例えば、プリズム素子、導波路、レンズ、とりわけ、小型薄肉偏肉形状の光学レンズ、光ファイバー、光ファイバーの被覆材料、レンズ、フレネルレンズ、マイクロレンズアレイを備えた位相板、光学カバー部品等が挙げられる。
自動車部品などにおける光学部品としては、車載ディスプレイ用導光板；車載メーターパネル、；カーナビゲーションの前面板、コンバイナ、光学カバー部品等ヘッドアップディスプレイ向け光学部品；車載用カメラレンズ、導光棒等が挙げられる。
また、上記の他、カメラ焦点板や屋外、店頭、公共機関、交通機関などの場所で宣伝、広告等の目的でネットワークに接続した薄型ディスプレイに情報を流すデジタルサイネージ用表示装置用部品等にも好ましく用いることができる。
【実施例】
【０１５４】
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明の内容を具体的に説明する。なお、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
【０１５５】
＜１．重合転化率の測定＞
実施例及び比較例における重合液の一部を採取し、この重合液試料中に残存する単量体量を、試料をクロロホルムに溶解させて、５質量％溶液を調整し、内部標準物質としてｎ−デカンを添加し、ガスクロマトグラフィー（島津製作所製  ＧＣ−２０１０）を用いて、試料中に残存する単量体濃度を測定し、重合溶液中に残存する単量体の総質量（ａ）を求めた。そして、この総質量（ａ）と、試料を採取した時点までに添加した単量体が重合溶液中に全量残存したと仮定した場合の総質量（ｂ）から、計算式（ｂ−ａ）／ｂ×１００により、重合転化率（％）を算出した。
【０１５６】
＜２．構造単位の解析＞
後述の各実施例において特に断りのない限り、１Ｈ−ＮＭＲ測定及び１３Ｃ−ＮＭＲ測定により、製造したメタクリル系樹脂の構造単位を同定し、その存在量を算出した。１Ｈ−ＮＭＲ測定及び１３Ｃ−ＮＭＲ測定の測定条件は、以下の通りである。
・測定機器：ブルーカー社製  ＤＰＸ−４００
・測定溶媒：ＣＤＣｌ３又はＤＭＳＯ−ｄ６
・測定温度：４０℃
なお、メタクリル系樹脂の環構造がラクトン環構造である場合には、特開２００１−１５１８１４号公報、特開２００７−２９７６２０号公報に記載の方法にて確認した。
【０１５７】
＜３．分子量及び分子量分布の測定＞
後述の実施例及び比較例で製造したメタクリル系樹脂の重量平均分子量（Ｍｗ）、及び数平均分子量（Ｍｎ）は、下記の装置及び条件で測定した。
・測定装置：東ソー株式会社製、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＨＬＣ−８３２０ＧＰＣ）
・測定条件：
カラム：ＴＳＫｇｕａｒｄｃｏｌｕｍｎ  ＳｕｐｅｒＨ−Ｈ  １本、ＴＳＫｇｅｌ  ＳｕｐｅｒＨＭ−Ｍ  ２本、  ＴＳＫｇｅｌ  ＳｕｐｅｒＨ２５００  １本、を順に直列接続して使用した。カラム温度：４０℃
展開溶媒：テトラヒドロフラン、流速：０．６ｍＬ／分、内部標準として、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール（ＢＨＴ）を、０．１ｇ／Ｌ添加した。
検出器：ＲＩ（示差屈折）検出器、検出感度：３．０ｍＶ／分
サンプル：０．０２ｇのメタクリル系樹脂又はメタクリル系樹脂のテトラヒドロフラン２０ｍＬ溶液。注入量：１０μＬ
検量線用標準サンプル：単分散の重量ピーク分子量が既知で分子量が異なる、以下の１０種のポリメタクリル酸メチル（ＰｏｌｙｍｅｒＬａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ製；ＰＭＭＡＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎ  Ｋｉｔ  Ｍ−Ｍ−１０）を用いた。
重量ピーク分子量（Ｍｐ）
標準試料１    １，９１６，０００
標準試料２        ６２５，５００
標準試料３        ２９８，９００
標準試料４        １３８，６００
標準試料５          ６０，１５０
標準試料６          ２７，６００
標準試料７          １０，２９０
標準試料８            ５，０００
標準試料９            ２，８１０
標準試料１０              ８５０
上記の条件で、メタクリル系樹脂の溶出時間に対する、ＲＩ検出強度を測定した。
上記、検量線用標準サンプルの測定により得られた検量線を基に、メタクリル系樹脂の重量平均分子量（Ｍｗ）、及び数平均分子量（Ｍｎ）を求めた。
【０１５８】
＜４．ガラス転移温度＞
ＪＩＳ−Ｋ７１２１に準拠して、メタクリル系樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）（℃）を測定した。
まず、標準状態（２３℃、６５％ＲＨ）で状態調節（２３℃で１週間放置）した試料から、試験片として４点（４箇所）、それぞれ約１０ｍｇを切り出した。
次に、示差走査熱量計（パーキンエルマージャパン（株）製  Ｄｉａｍｏｎｄ  ＤＳＣ）を窒素ガス流量２５ｍＬ／分の条件下で用いて、ここで、１０℃／分で室温（２３℃）から２００℃まで昇温（１次昇温）し、２００℃で５分間保持して、試料を完全に融解させた後、１０℃／分で２００℃から４０℃まで降温し、４０℃で５分間保持し、さらに、上記昇温条件で再び昇温（２次昇温）する間に描かれるＤＳＣ曲線のうち、２次昇温時の階段状変化部分曲線と各ベースライン延長線から縦軸方向に等距離にある直線との交点（中間点ガラス転移温度）をガラス転移温度（Ｔｇ）（℃）として測定した。１試料当たり４点の測定を行い、４点の算術平均（小数点以下四捨五入）を測定値とした。
【０１５９】
＜５．構造単位の組成分布の測定＞
実施例及び比較例にて得られたメタクリル系樹脂について、下記の装置及び条件で分子量分画を行った。
・分取装置：日本分析工業社製ＬＣ−９０８
・分取条件：
カラム：ＳＨＯＤＥＸ  Ｋ−２００４
溶離液：クロロホルム、流速：３ｍＬ／分
検出器：ＵＶ検出器（２５４ｎｍ）
サンプル：３質量％クロロホルム溶液
サンプル３ｍＬを注入し、溶出時間１８〜４３分を１分間隔で分取した。
分取操作を３回繰り返し、同じ溶出時間のフラクションをそれぞれ１つに集めた。
得られたフラクションの中から選択した各サンプルについて、前述＜２．構造単位の解析＞に準じて各構造単位の組成比を求めた。また、上記各サンプルについて、前述＜３．分子量及び分子量分布の測定＞に準じてメタクリル系樹脂の分子量分布を測定し、分子量分布曲線のピークの頂点の位置からピークトップ分子量（Ｍｐ）を求めた。
【０１６０】
＜６．配向複屈折の測定＞
実施例及び比較例にて得られたメタクリル系樹脂を、まず真空圧縮成形機を用いてプレスフィルムとすることで、未延伸試料を作製した。
具体的な試料調製条件としては、メタクリル系樹脂を１５０μｍ厚のポリイミド製枠内に入れ、２枚のポリイミドフィルムと２枚の鉄板で挟んだ状態で、真空圧縮成形機（神藤金属工業所製、ＳＦＶ−３０型）にセットし、２６０℃、減圧下（約１０ｋＰａ）、１０分間予熱した後、２６０℃、約１０ＭＰａで５分間圧縮し、減圧及びプレス圧を解除した後、冷却用圧縮成形機に移して冷却固化させた。
得られたプレスフィルムを、２３℃、湿度６０％に調整した恒温恒湿室内で２４時間以上養生を行った上で、未延伸試料とした。
上記未延伸試料を、厚み幅４０ｍｍ、長さ６０ｍｍに切り出して測定用試験片とし、恒温槽（ＴＣＢ−３００Ｓ）を接続した島津製作所製オートグラフＡＧ−５０００Ｄに引張試験冶具をセットし、チャック間距離を４０ｍｍ、延伸温度をＴｇ＋２０℃、延伸速度を５００ｍｍ／分として一軸フリー延伸した後、直ちに室温下に取り出して冷却した後、２３℃、湿度６０％に調整した恒温恒湿室内にて２４時間養生することで延伸フィルムを作製した。
延伸倍率１００％及び３００％付近でそれぞれ数点ずつフィルムを作製し、後述する赤外二色比による配向度測定と、配向複屈折の測定を行い、配向度０．０３及び０．０８での配向複屈折を求めた。
配向度の測定は、ブルカー社製赤外分光計Ｔｅｎｓｏｒ２７を用い、透過法による赤外二色比で求めた。
測定は波長分解能２ｃｍ−１、積算回数１６回で行った。偏光フィルターを通して延伸フィルムの延伸方向に関して水平方向及び垂直方向に偏光した赤外光を照射し、それらによる吸光度を測定してそれぞれＡ‖及びＡ⊥とした。
赤外二色比Ｄは、下記式で表される。
Ｄ＝Ａ‖／Ａ⊥          ・・・（ｃ）
注目する官能基の吸収に関する振動の遷移モーメントの方向と主鎖の配向方向若しくは伸長方向とがなす角をαとすると、配向度ｆは下記式のように表される。
【数２】
2020015905.tif 000009
本実施例では、メタクリル酸メチル単位中のＣＨ２の横揺れ振動に対応する波数７５０ｃｍ−１の吸収を用い、αを１７°として求めた。
配向複屈折の測定は、王子計測機器製ＫＯＢＲＡ−ＷＲを用いて波長５８７ｎｍで求めた。
複屈折Δｎは次式のように定義される。
Δｎ＝ｎｘ−ｎｙ          ・・・（ａ）
（ｎｘは伸長方向の屈折率、ｎｙは伸長方向と垂直方向の屈折率）
配向複屈折Δｎｏｒは次式のように表される。
Δｎｏｒ＝ｆ×Δｎ０          ・・・（ｂ）
（Δｎ０は固有複屈折、配向度はｆ）
【０１６１】
＜７．光弾性係数ＣＲの測定＞
上記＜６．配向複屈折の測定＞で得た未延伸試料を幅６ｍｍに切り出したフィルム状の試験片を用い、Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  ａｎｄ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  １９９９，３９，２３４９−２３５７に詳細な記載のある複屈折測定装置を用いて、光弾性係数ＣＲ（Ｐａ−１）を測定した。
フィルム状の試験片を、同様に恒温恒湿室に設置したフィルムの引張り装置（井元製作所製）にチャック間５０ｍｍになるように配置した。次いで、複屈折測定装置（大塚電子製、ＲＥＴＳ−１００）の光経路がフィルムの中心部に位置するように装置を配置し、チャック間：５０ｍｍ、チャック移動速度：０．１ｍｍ／分で伸張応力をかけながら、波長５５０ｎｍで試験片の複屈折を測定した。
測定より得られた複屈折（Δｎ）と伸張応力（σＲ）の関係から、最小二乗近似によりその直線の傾きを求め、光弾性係数（ＣＲ）（Ｐａ−１）を計算した。計算には、伸張応力が２．５ＭＰａ≦σＲ≦１０ＭＰａの間のデータを用いた。
ＣＲ＝Δｎ／σＲ
ここで、複屈折（Δｎ）は、以下に示す値である。
Δｎ＝ｎｘ−ｎｙ
（ｎｘ：伸張方向の屈折率、ｎｙ：面内で伸張方向と垂直な方向の屈折率）
【０１６２】
＜８．射出成形片の面内方向の位相差測定＞
実施例１〜７及び比較例１〜２で得られたメタクリル系樹脂を用いて、射出成形機（ＡＵＴＯ  ＳＨＯＴ  Ｃ  Ｓｅｒｉｅｓ  ＭＯＤＥＬ  １５Ａ、ＦＡＮＵＣ株式会社製）により、図１に示すようなファンゲートを有する厚さ１ｍｍ×幅６０ｍｍ×長さ４５ｍｍの平板成形型で射出成形を行った。
図１（Ａ）に上記平板成形型の平面図を示し、図１（Ｂ）に図１（Ａ）の平板成形型の線Ａ−Ａに沿う面により切断したときの断面図を示す。
まず、シリンダー温度を２７０℃、金型温度９０℃、冷却時間２０秒、射出スクリュー速度５０ｍｍ／ｓ、保圧０ｋｇｆ／ｃｍ２として、射出圧力を変えて射出成形を行うことで金型内に樹脂が完全に充填される最低の射出圧力（ショートショットポイント、ＳＳＰ）を求めた。次に射出圧力をＳＳＰ＋５０ｋｇｆ／ｃｍ２に設定して射出成形することで面内位相差測定用の平板成形片を得た。
得られた平板成形片をフォトニックラティス社製ＰＡ−２００−Ｌを用いて波長５２０ｎｍで面内位相差分布測定を行った。面内位相差分布測定は平板中央の幅５５ｍｍ×長さ４０ｍｍの領域（図１の斜線部）を上方から観察することで行い、領域内の面内位相差（Ｒｅ）の絶対値の平均値及び標準偏差を求めることで評価の指標とした。
【０１６３】
＜９．成形片の色調測定＞
実施例及び比較例で得られたメタクリル系樹脂を、射出成形機（ＡＵＴＯ  ＳＨＯＴ  Ｃ  Ｓｅｒｉｅｓ  ＭＯＤＥＬ  １５Ａ、ＦＡＮＵＣ株式会社製）により、成形温度を２５０℃、金型温度９０℃の条件にて、厚さ４ｍｍ×幅１０ｍｍ×長さ８０ｍｍの短冊形試験片を作製した。
金型は鏡面仕上げで、短辺側の端面はスライドコア構造で抜き勾配なしの構造となっており、長辺方向に８０ｍｍ光路長の透過光による色調測定が可能な試験片が得られた。
得られた試験片を、色差計（日本電色工業株式会社製、ＡＳＡ−１）を用いて、Ｃ光源２°視野で光路長８０ｍｍのＹＩを測定した。
【０１６４】
＜１０．模擬導光ユニットの色再現性＞
実施例及び比較例で得られたメタクリル系樹脂を、型締め力５０トンの射出成形機を用いて成形温度を２７０℃、金型温度９０℃の条件にて射出プレス成形を行い、厚さ０．６ｍｍ×幅１１５ｍｍ×長さ８０ｍｍで、下面に１００〜３００μｍピッチでドット状の賦形がされている導光板を作製した。長辺側の端面に光源を設置し、さらに導光板下面の下に反射シートを設置することで、光が上面へと出射される模擬導光ユニットを作製した。分光放射輝度計を用い、光源側の端面から５ｍｍの位置、及び７５ｍｍの位置（すなわち光源を設置した端面と反対側の端面から５ｍｍの位置）での出射光の色度ｘ、ｙを上面側から測定し、７５ｍｍの位置の値から５ｍｍの位置の値を差し引いた値をそれぞれΔｘ、Δｙとした。Δｘ、Δｙの値が小さいほど色ずれが小さく、色調再現性が高いと言える。
【０１６５】
［原料］
後述する製造実施例及び製造比較例において使用した原料について下記に示す。
［［単量体］］
・メチルメタクリレート：旭化成株式会社製
・Ｎ−フェニルマレイミド（ｐｈＭＩ）：株式会社日本触媒製
・Ｎ−シクロヘキシルマレイミド（ｃｈＭＩ）：株式会社日本触媒製
［［重合開始剤］］
・１，１−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン：日油株式会社製「パーヘキサＣ」
［［連鎖移動剤］］
・ｎ−オクチルメルカプタン：花王株式会社製
［［酸化防止剤］］
・ペンタエリトリトール＝テトラキス［３−（３’，５’−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４’−ヒドロキシフェニル）プロピオナート］：ＢＡＳＦ社製「Ｉｒｇａｎｏｘ１０１０」
・トリス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）フォスファイト：ＢＡＳＦ社製「Ｉｒｇａｆｏｓ１６８」
【０１６６】
［実施例１］
メチルメタクリレート（以下ＭＭＡと記す）３５８．６ｋｇ、Ｎ−フェニルマレイミド（以下ｐｈＭＩと記す）２９．４ｋｇ、Ｎ−シクロヘキシルマレイミド（以下ｃｈＭＩと記す）６７．７ｋｇ、連鎖移動剤であるｎ−オクチルメルカプタンを０．７７ｋｇ、メタキシレン（以下ｍＸｙと記す）２２４．３ｋｇを計量し、ジャケットによる温度調節装置と撹拌翼を具備した１．２５ｍ３反応器に加え撹拌し、混合単量体溶液を得た。
次いで、ＭＭＡ８８．０ｋｇ、ｐｈＭＩ６．３ｋｇ、ｍＸｙ１４２．４ｋｇを計量して、タンク１に加え撹拌し、追添用混合単量体溶液を得た。
反応器の内容液については３０Ｌ／分の速度で窒素によるバブリングを１時間実施し、タンク１については１０Ｌ／分の速度で窒素によるバブリングを３０分間実施し、溶存酸素を除去した。
その後ジャケット内にスチームを吹き込んで反応器内の溶液温度を１１５℃に上昇させ、５０ｒｐｍで撹拌しながら、１，１−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン０．４７０ｋｇをｍＸｙ１．９０５ｋｇに溶解させた重合開始剤溶液を、１．０ｋｇ／時間の速度で添加することで重合を開始した。
なお、重合中は反応器内の溶液温度をジャケットによる温度調節で１１５±２℃で制御した。重合開始から３０分後、開始剤溶液の添加速度を０．５ｋｇ／時間に低下させた。
また、重合開始１時間後から４時間かけて、タンク１から追添用混合単量体溶液を等速で全量添加した。
さらに、開始剤溶液は重合開始３．５時間後に０．２５ｋｇ／時間に添加速度を低下させ、重合開始５時間後に添加を停止した。
重合開始から１２時間経過した後、主鎖に環構造を有するメタクリル系樹脂を含む重合体溶液を得て、重合終了とした。
重合開始２時間後、１２時間後にそれぞれ重合体溶液のサンプリングを行い、残存している単量体濃度から重合転化率の解析を行ったところ、２時間後の重合転化率は、ＭＭＡ７８．９％、ｐｈＭＩ７７．３％、ｃｈＭＩ７０．４％であり、１２時間後の重合転化率はＭＭＡ９７．９％、ｐｈＭＩ９９．４％、ｃｈＭＩ９９．２％であった。重合開始２時間後以降に添加する単量体を加味し、２時間後の重合転化率を重合終了時までに添加した各単量体の総量に対する消費率として換算すると、ＭＭＡ６７．２％、ｐｈＭＩ６７．１％、ｃｈＭＩ７０．４％であった。
この重合体溶液を予め２５０℃に加熱された管状熱交換器と気化槽からなる濃縮装置に供給して脱揮を行った。気化槽の真空度は１０〜１５Ｔｏｒｒの条件とした。気化槽を流下した樹脂をギアポンプで払い出し、ストランドダイから押出し、水冷後ペレット化し、メタクリル系樹脂を得た。
得られたペレット状の重合物の組成を確認したところ、ＭＭＡ、ｐｈＭＩ、ｃｈＭＩ各単量体由来の構造単位は、それぞれ、８１．０質量％、６．６質量％、１２．４質量％であった。また、重量平均分子量は１０８，０００、Ｍｗ／Ｍｎは２．０４であった。
その他の物性は表１に示す。
【０１６７】
［実施例２］
反応器に加えるＭＭＡを３５７．０ｋｇに、ｐｈＭＩを３０．１ｋｇに、ｃｈＭＩの量を６８．９ｋｇに変え、タンク１に加えるＭＭＡの量を８７．６ｋｇ、ｐｈＭＩの量を６．４ｋｇに変えた以外は実施例１と同様にして、メタクリル系樹脂を得た。得られた物性を表１に示す。
【０１６８】
［実施例３］
反応器に加えるＭＭＡを３５５．４ｋｇに、ｐｈＭＩを３０．８ｋｇに、ｃｈＭＩの量を７０．１ｋｇに変え、タンク１に加えるＭＭＡの量を８７．２ｋｇ、ｐｈＭＩの量を６．５ｋｇに変え、さらに脱揮前に酸化防止剤としてＩｒｇａｎｏｘ１０１０  ０．５５０ｋｇ、Ｉｒｇａｆｏｓ１６８  ０．８２５ｋｇを添加し、撹拌・混合した以外は実施例１と同様にして、メタクリル系樹脂を得た。得られた物性を表１に示す。
【０１６９】
［実施例４］
反応器に加えるＭＭＡを３５３．８ｋｇに、ｐｈＭＩを３１．５ｋｇに、ｃｈＭＩの量を７０．３ｋｇに変え、タンク１に加えるＭＭＡの量を８６．８ｋｇ、ｐｈＭＩの量を６．６ｋｇに変え、さらに脱揮前に酸化防止剤としてＩｒｇａｎｏｘ１０１０  ０．５５０ｋｇ、Ｉｒｇａｆｏｓ１６８  ０．８２５ｋｇを添加し、撹拌・混合した以外は実施例１と同様にして、メタクリル系樹脂を得た。得られた物性を表１に示す。
【０１７０】
［実施例５］
反応器に加えるｎ−オクチルメルカプタンを０．４１ｋｇに変えた以外は実施例２と同様にして、メタクリル系樹脂を得た。得られた物性を表１に示す。
【０１７１】
［実施例６］
反応器に加えるｐｈＭＩを２８．２ｋｇに、タンク１に加えるｐｈＭＩの量を７．５ｋｇに変えた以外は実施例１と同様にして、メタクリル系樹脂を得た。
重合開始２時間後、１２時間後にそれぞれ重合体溶液のサンプリングを行い、残存している単量体濃度から重合転化率の解析を行ったところ、２時間後の重合転化率は、ＭＭＡ７９．０％、ｐｈＭＩ７７．０％、ｃｈＭＩ７０．６％であり、１２時間後の重合転化率はＭＭＡ９７．８％、ｐｈＭＩ９９．３％、ｃｈＭＩ９９．１％であった。重合開始２時間後以降に添加する単量体を加味し、２時間後の重合転化率を重合終了時までに添加した各単量体の総量に対する消費率として換算すると、ＭＭＡ６７．３％、ｐｈＭＩ６４．９％、ｃｈＭＩ７０．６％であった。
その他の物性は表１に示す。
【０１７２】
［実施例７］
反応器に加えるｐｈＭＩを２７．２ｋｇに、タンク１に加えるｐｈＭＩの量を８．５ｋｇに変えた以外は実施例１と同様にして、メタクリル系樹脂を得た。
重合開始２時間後、１２時間後にそれぞれ重合体溶液のサンプリングを行い、残存している単量体濃度から重合転化率の解析を行ったところ、２時間後の重合転化率は、ＭＭＡ７８．８％、ｐｈＭＩ７７．２％、ｃｈＭＩ７０．７％であり、１２時間後の重合転化率はＭＭＡ９７．９％、ｐｈＭＩ９９．３％、ｃｈＭＩ９９．２％であった。重合開始２時間後以降に添加する単量体を加味し、２時間後の重合転化率を重合終了時までに添加した各単量体の総量に対する消費率として換算すると、ＭＭＡ６７．２％、ｐｈＭＩ６３．４％、ｃｈＭＩ７０．７％であった。
その他の物性は表１に示す。
【０１７３】
［実施例８］
ジャケットによる温度調節装置と撹拌翼を具備した反応器に、ＭＭＡ４０質量部とｍＸｙ６０質量部、連鎖移動剤であるｎ−オクチルメルカプタン０．０８質量部を仕込み、窒素によるバブリングを１時間実施し、溶存酸素を除去した。その後ジャケットにスチームを吹き込んで反応器内の溶液温度を１２０℃に上昇させ、５０ｒｐｍで撹拌しながら、１，１−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン０．０２質量部をｍＸｙ０．１０質量部に溶解させた重合開始剤溶液を、等速で５時間添加することで重合を行い、さらに１２０℃で３時間熟成を行い、重合開始から８時間後に重合を終了してＰＭＭＡのｍＸｙ溶液を得た。重合終了後に液温を５０℃まで下げた。
次にモノメチルアミン１２質量部とメタノール１２質量部からなる混合液を反応器内に室温で滴下し、液温を１７０℃に上げて加圧下で１時間撹拌することでグルタルイミド環化反応を進行させた。液温を１２０℃に下げ、反応器内を減圧にして未反応のモノメチルアミンとメタノール、さらにｍＸｙの一部を留去して、グルタルイミド環化メタクリル系重合体の約５０質量％ｍＸｙ溶液を得た。
この重合体溶液を予め２５０℃に加熱された管状熱交換器と気化槽からなる濃縮装置に供給して脱揮を行った。気化槽の真空度は１０〜１５Ｔｏｒｒの条件とした。気化槽を流下した樹脂をギアポンプで払い出し、ストランドダイから押出し、水冷後ペレット化し、メタクリル系樹脂を得た。
得られたメタクリル系樹脂組成物の組成を確認したところ、グルタルイミド構造単位量は５．２質量％であった。また、重量平均分子量は９３，０００、Ｍｗ／Ｍｎは１．７９であった。
その他の物性は表１に示す。
【０１７４】
［比較例１］
ＭＭＡ４４０．０ｋｇ、ｐｈＭＩ３７．０ｋｇ、ｃｈＭＩ７３．０ｋｇ、連鎖移動剤であるｎ−オクチルメルカプタンを１．１２ｋｇ、ｍＸｙ４５０ｋｇを計量し、ジャケットによる温度調節装置と撹拌翼を具備した１．２５ｍ３反応器に加え撹拌し、混合単量体溶液を得た。
反応器の内溶液に３０Ｌ／分の速度で窒素によるバブリングを１時間実施し、溶存酸素を除去した。その後ジャケット内にスチームを吹き込んで反応器内の溶液温度を１２５℃に上昇させ、５０ｒｐｍで撹拌しながら、１，１−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン０．２３１ｋｇをｍＸｙ５．７６９ｋｇに溶解させた重合開始剤溶液を、１ｋｇ／時間の速度で６時間添加することで重合を開始した。
なお、重合中は反応器内の溶液温度をジャケットによる温度調節で１２５±２℃で制御した。重合開始から８時間経過した後、主鎖に環構造を有するメタクリル系樹脂を含む重合溶液を得た。重合開始２．５時間後、４時間後、８時間後（重合終了時）にそれぞれ重合体溶液のサンプリングを行い、残存している単量体濃度から重合転化率の解析を行ったところ、２．５時間後の重合転化率がＭＭＡ６８．２％、ｐｈＭＩ６６．１％、ｃｈＭＩ５４．１％であり、４時間後の重合転化率がＭＭＡ８３．８％、ｐｈＭＩ８１．５％、ｃｈＭＩ７１．３％であり、８時間後の重合転化率がＭＭＡ９５．９％、ｐｈＭＩ９６．８％、ｃｈＭＩ９３．３％であった。
この重合体溶液を予め２５０℃に加熱された管状熱交換器と気化槽からなる濃縮装置に供給して脱揮を行った。気化槽の真空度は１０〜１５Ｔｏｒｒの条件とした。気化槽を流下した樹脂をギアポンプで払い出し、ストランドダイから押出し、水冷後ペレット化し、メタクリル系樹脂を得た。
得られたペレット状の重合物の組成を確認したところ、ＭＭＡ、ｐｈＭＩ、ｃｈＭＩ各単量体由来の構造単位は、それぞれ、８０．２質量％、６．８質量％、１３．０質量％であった。また、重量平均分子量は１３１，０００、Ｍｗ／Ｍｎは２．２６であった。
その他の物性は表１に示す。
【０１７５】
［比較例２］
ＭＭＡ３３５．５ｋｇ、ｐｈＭＩ３７．４ｋｇ、ｃｈＭＩ６７．１ｋｇ、連鎖移動剤であるｎ−オクチルメルカプタンを０．３０ｋｇ、ｍＸｙ２３６．９ｋｇを計量し、ジャケットによる温度調節装置と撹拌翼を具備した１．２５ｍ３反応器に加え撹拌し、混合単量体溶液を得た。
次いで、ｍＸｙ１２３．１ｋｇを計量して、タンク１に追添用溶媒を準備した。
さらに、タンク２にＭＭＡ１１０．０ｋｇ、ｍＸｙ９０．０ｋｇを計量し、撹拌して追添用ＭＭＡ溶液を得た。
反応器の内容液については３０Ｌ／分の速度で窒素によるバブリングを１時間実施し、タンク１及び２については１０Ｌ／分の速度で窒素によるバブリングを３０分間実施し、溶存酸素を除去した。
その後ジャケット内にスチームを吹き込んで反応器内の溶液温度を１２３℃に上昇させ、５０ｒｐｍで撹拌しながら、１，１−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン０．４８１ｋｇをｍＸｙ２．６４４ｋｇに溶解させた重合開始剤溶液を、１．０ｋｇ／時間の速度で添加することで重合を開始した。
なお、重合中は反応器内の溶液温度をジャケットによる温度調節で１２３±２℃で制御した。重合開始から３０分後、開始剤溶液の添加速度を０．２５ｋｇ／時間に低下させた。さらに重合開始３０分後から３．５時間かけて、タンク１から追添用溶媒を等速で全量添加した。
次いで重合開始から４時間後に開始剤溶液の添加速度を０．７５ｋｇ／時間に上げるとともに、タンク２から２時間の間追添用ＭＭＡ溶液を等速で全量添加した。
さらに重合開始から６時間後に開始剤溶液の添加速度を０．２５ｋｇ／時間に低下させ、重合開始７時間後に添加を停止した。
重合開始から８時間経過した後、メタクリル系樹脂を含む重合体溶液を得て、重合終了とした。
重合開始２．５時間後、８時間後にそれぞれポリマー溶液のサンプリングを行い、残存している単量体濃度から重合転化率の解析を行ったところ、２．５時間後の重合転化率は、ＭＭＡ８３．５％、ｐｈＭＩ８０．１％、ｃｈＭＩ７１．９％であり、８時間後の重合転化率はＭＭＡ９２．０％、ｐｈＭＩ９９．１％、ｃｈＭＩ９７．８％であった。重合開始２．５時間後以降に添加する単量体を加味し、２．５時間後の重合転化率を重合終了時までに添加した各単量体の総量に対する消費率として換算すると、ＭＭＡ６２．９％、ｐｈＭＩ８０．１％、ｃｈＭＩ７１．９％であった。
この重合体溶液を予め２５０℃に加熱された管状熱交換器と気化槽からなる濃縮装置に供給して脱揮を行った。気化槽の真空度は１０〜１５Ｔｏｒｒの条件とした。気化槽を流下した樹脂をギアポンプで払い出し、ストランドダイから押出し、水冷後ペレット化し、メタクリル系樹脂を得た。
得られたペレット状の重合物の組成を確認したところ、ＭＭＡ、ｐｈＭＩ、ｃｈＭＩ各単量体由来の構造単位は、それぞれ、８０．０質量％、７．２質量％、１２．８質量％であった。また、重量平均分子量は１３７，０００、Ｍｗ／Ｍｎは２．３２であった。
その他の物性は表１に示す。
【０１７６】
［比較例３］
ＭＭＡ１４１．２ｋｇ、ｐｈＭＩ１４．６ｋｇ、ｃｈＭＩ２７．５ｋｇ、連鎖移動剤であるｎ−オクチルメルカプタンを０．１７４ｋｇ、ｍＸｙ１４７．０ｋｇを計量し、ジャケットによる温度調節装置と撹拌翼を具備した１．２５ｍ３反応器に加え撹拌し、混合単量体溶液を得た。
次いで、ＭＭＡ２６２．３ｋｇ、ｐｈＭＩ２７．１ｋｇ、ｃｈＭＩ５１．１ｋｇ、ｍＸｙ２７３．０ｋｇを計量して、タンク１に加え撹拌し、追添用混合単量体溶液を得た。
さらに、タンク２にＭＭＡ５６．１ｋｇを計量した。
反応器の内容液については３０Ｌ／分の速度で窒素によるバブリングを１時間実施し、タンク１、タンク２のそれぞれについては１０Ｌ／分の速度で窒素によるバブリングを３０分間実施し、溶存酸素を除去した。
その後ジャケット内にスチームを吹き込んで反応器内の溶液温度を１２４℃に上昇させ、５０ｒｐｍで撹拌しながら、１，１−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン０．３４８ｋｇをｍＸｙ４．６５２ｋｇに溶解させた重合開始剤溶液を、２ｋｇ／時間の速度で添加することで重合を開始した。
なお、重合中は反応器内の溶液温度をジャケットによる温度調節で１２４±２℃で制御した。重合開始から３０分後、開始剤溶液の添加速度を１ｋｇ／時間に低下させ、さらにタンク１から３０６．８ｋｇ／時間で２時間の間追添用混合単量体溶液を添加した。
次いで重合開始から２時間４５分後にタンク２からＭＭＡを１１２．１ｋｇ／時間の速度で３０分間かけて全量添加した。
さらに開始剤溶液は重合開始３．５時間後に０．５ｋｇ／時間、４．５時間後に０．２５ｋｇ／時間、６時間後に０．１２５ｋｇ／時間にそれぞれ添加速度を低下させ、重合開始７時間後に添加を停止した。
重合開始から１０時間経過した後、主鎖に環構造を有するメタクリル系樹脂を含む重合溶液を得た。
重合開始３．２５時間後、１０時間後にそれぞれ重合体溶液のサンプリングを行い、残存している単量体濃度から重合転化率の解析を行ったところ、３．２５時間後の重合転化率は、ＭＭＡ６９．５％、ｐｈＭＩ６８．９％、ｃｈＭＩ６３．１％であり、１０時間後の重合転化率はＭＭＡ９６．６％、ｐｈＭＩ９６．０％、ｃｈＭＩ９１．８％であった。重合開始２時間後以降に添加する単量体を加味し、２時間後の重合転化率を重合終了時までに添加した各単量体の総量に対する消費率として換算すると、ＭＭＡ６９．５％、ｐｈＭＩ６８．９％、ｃｈＭＩ６３．１％であった。
この重合体溶液を予め２５０℃に加熱された管状熱交換器と気化槽からなる濃縮装置に供給して脱揮を行った。気化槽の真空度は１０〜１５Ｔｏｒｒの条件とした。気化槽を流下した樹脂をギアポンプで払い出し、ストランドダイから押出し、水冷後ペレット化し、メタクリル系樹脂を得た。
得られたペレット状の重合物の組成を確認したところ、ＭＭＡ、ｐｈＭＩ、ｃｈＭＩ各単量体由来の構造単位は、それぞれ、７９．８質量％、７．２質量％、１３．０質量％であった。また、重量平均分子量は１４１，０００、Ｍｗ／Ｍｎは１．９６であった。
その他の物性は表１に示す。
【０１７７】
［比較例４］
同方向回転式の二軸押出機を用いてポリメタクリル酸メチルをモノメチルアミンでイミド化することで、グルタルイミド構造を有するメタクリル系樹脂組成物を得た。
スクリュー径４０ｍｍの同方向回転式二軸押出機を用い、押出機シリンダー温度を２７０℃、スクリュー回転数を１５０ｒｐｍに設定し、ホッパーよりＭｗ１０．８万のポリメタクリル酸メチルを２０ｋｇ／時間で供給するとともに、窒素を２００ｍＬ／ｍｉｎの流量で押出機内にフローした。ニーディングブロックによって樹脂を溶融、充満させた後、ノズルから原料樹脂に対して１．８質量部のモノメチルアミンを注入し、イミド化反応を行った。反応ゾーンの末端（ベント口の手前）にはリバースフライトを入れて樹脂を充満させた。反応後の副生成物および過剰のメチルアミンをベント口の圧力を５０Ｔｏｒｒに減圧して除去した。押出機出口に設けられたダイスからストランドとして出てきた樹脂は、水槽で冷却した後、ペレタイザでペレット化することによりイミド樹脂を得た。
次いでスクリュー径４０ｍｍの同方向回転式二軸押出機を用い、押出機シリンダー温度を２５０℃、スクリュー回転数を１５０ｒｐｍに設定し、得られたイミド樹脂を２０ｋｇ／ｈｒで供給し、ニーディングブロックによって樹脂を溶融、充満させた後、ノズルからエステル化剤として炭酸ジメチルとトリエチルアミンの混合液を注入し樹脂中のカルボン酸基の低減を行った。イミド樹脂１００質量部に対して炭酸ジメチルは３．２質量部、トリエチルアミンは０．８質量部とした。反応ゾーンの末端にはリバースフライトを入れて樹脂を充満させた。反応後の副生成物および過剰の炭酸ジメチルをベント口の圧力を５０Ｔｏｒｒに減圧して除去した。押出機出口に設けられたダイスからストランドとして出てきた樹脂を、水槽で冷却した後、ペレタイザでペレット化しグルタルイミド構造を有するメタクリル系樹脂組成物を得た。
得られたメタクリル系樹脂組成物の組成を確認したところ、グルタルイミド構造単位量は５．２質量％であった。また、重量平均分子量は１０２，０００、Ｍｗ／Ｍｎは１．７６であった。
その他の物性は表１に示す。
【０１７８】
【表１−１】
2020015905.tif 000010
【表１−２】
2020015905.tif 000011
【表１−３】
2020015905.tif 000012
【０１７９】
実施例、比較例から明らかなように、Ｎ−置換マレイミド単量体由来の環構造単位を有するメタクリル系樹脂においては、重合終了時までに添加した各単量体の総量に対する消費率としたときに、メチルメタクリレートの消費率が６０〜７０％の一時点において、Ｎ−フェニルマレイミド及びＮ−シクロヘキシルマレイミドとの消費率差が小さくなるように単量体を追加添加して重合した実施例においては、環構造を有する構造単位の組成分布が小さく、配向度０．０３での配向複屈折を正になるように組成を調整した場合に、配向度０．０８での配向複屈折が負となるような組成範囲が存在し、この樹脂を射出成形した場合に低複屈折の成形体が得られる。
一方で、メチルメタクリレートの消費率が６０〜７０％の一時点において、Ｎ−フェニルマレイミド及びＮ−シクロヘキシルマレイミドとの消費率差が大きい比較例においては環構造を有する構造単位の組成分布が大きく、配向度０．０３と配向度０．０８での配向複屈折の符号が異なるような組成調整ができず、成形体の複屈折を十分に下げることができない。
また、グルタルイミド系構造単位を有するメタクリル系樹脂においては、溶液状態で環化反応を実施することにより環構造の組成分布が均一な重合体を得ることができ、配向度０．０３と配向度０．０８での配向複屈折の符号が異なるような組成が存在して、複屈折の低い成形体を得ることができる。
【０１８０】
［実施例９］
実施例１で得た射出成形板の両面に、ニデック社製Ａｃｉｅｒ  Ｅ５０ＰＧをスプレー塗工し、これを乾燥後、高圧水銀灯を用いて約１０００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線を照射し、膜厚約３μｍのハードコート層を形成した。
さらに真空蒸着により、ＴｉＯ２（膜厚１３ｎｍ）、ＳｉＯ２（膜厚３６ｎｍ）、ＴｉＯ２（膜厚１１９ｎｍ）、ＳｉＯ２（膜厚８８ｎｍ）の順に成膜することで反射防止層を形成した。
【０１８１】
実施例１で得た射出成形板の全光線透過率が９２．５％であったのに対し、ハードコート層と反射防止層とを形成した射出成形板の全光線透過率は９７．５％と良好であった。
また、ＪＩＳ  Ｋ５６００−５−６に準じてクロスカット試験を実施したところ、ハードコート層の剥離は見られなかった。
次に、ハードコート層と反射防止層とを形成した射出成形板を温度８５℃、相対湿度８５％の恒温恒湿槽に５００時間入れた後、同様に全光線透過率の測定とクロスカット試験とを実施したが、恒温恒湿槽に入れる前からの変化は見られなかった。
【産業上の利用可能性】
【０１８２】
本実施形態のメタクリル系樹脂は耐熱性が高く、該メタクリル系樹脂及びその組成物を射出成形した場合に高度に複屈折が制御されている。
本発明のメタクリル系樹脂成形体は、家庭用品、ＯＡ機器、ＡＶ機器、電池電装用部品、照明機器などにおける光学部材とし
ては、例えば、スマートフォン、ＰＤＡ、タブレットＰＣ、液晶テレビ等のディスプレイに用いられる導光板、ディスプレイ前面板、タッチパネル、さらにはスマートフォン、タブレットＰＣカメラ用レンズ等や、ヘッドマウントディスプレーや液晶プロジェクター等の光学レンズ部品、例えば、プリズム素子、導波路、レンズ、とりわけ、小型薄肉偏肉形状の光学レンズ、光ファイバー、光ファイバーの被覆材料、レンズ、フレネルレンズ、マイクロレンズアレイを備えた位相板、光学カバー部品等が挙げられる。
自動車などにおける光学部材としては、車載ディスプレイ用導光板；車載メーターパネル、；カーナビゲーションの前面板、コンバイナ、光学カバー部品等ヘッドアップディスプレイ向け光学部品；車載用カメラレンズ、導光棒等が挙げられる。
また、上記の他、カメラ焦点板や屋外、店頭、公共機関、交通機関などの場所で宣伝、広告等の目的でネットワークに接続した薄型ディスプレイに情報を流すデジタルサイネージ用表示装置用部品等にも好ましく用いることができる。
【図１】
2020015905.tif 000013