JP2006273883A - イミド樹脂およびこれを用いる光学用樹脂組成物、成形体 - Google Patents

Abstract

【課題】 透明性、耐熱性に優れ、さらには成形加工性に優れる熱可塑性樹脂を提供することを課題とする。
【解決手段】 本発明者らは上記課題を鑑み鋭意検討した結果、樹脂中に残存するカルボキシル基の割合が０．３ｍｍｏｌ／ｇ以下であり、かつ樹脂中に残存するエステル化剤の濃度が１０００ｐｐｍ以下であることを特徴とするイミド樹脂を提供した。これによれば、イミド樹脂を成形する際に生じる発泡等の不具合が低減され、外観の優れた成形体を得ることができることとなる。
【選択図】 なし

Description

本発明は、成形加工性が改善されたイミド樹脂、またはこれを含有する光学用樹脂組成物、成形体に関する。

近年、電子機器はますます小型化し、ノートパソコン、携帯電話、携帯情報端末に代表されるように、軽量・コンパクトという特長を生かし、多様な用途で用いられるようになってきている。一方、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイなどのフラットパネルディスプレイの分野では画面の大型化に伴う重量増を抑制することも要求されている。

上述のような電子機器をはじめとする、透明性が要求される用途においては、従来ガラスが使用されていた部材を透明性が良好な樹脂へ置き換える流れが進んでいる。

ポリメタクリル酸メチルを代表とする種々の透明樹脂は、ガラスと比較して成形性、加工性が良好で、割れにくい、さらに軽量、安価という特徴などから、液晶ディスプレイや光ディスク、ピックアップレンズなどへの展開が検討され、一部実用化されている。

自動車用ヘッドランプカバーや液晶ディスプレイ用部材など、用途の拡大に従って、透明樹脂は透明性に加え、耐熱性も求められるようになっている。ポリメタクリル酸メチルやポリスチレンは透明性が良好であり、価格も比較的安価である特徴を有しているものの、耐熱性が低いため、このような用途においては適用範囲が制限される。

そのためポリメタクリル酸メチルの耐熱性を改善する方法として、ポリメチルメタクリレートに一級アミンを処理して、イミド化することで耐熱性を向上させるという技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。これらのポリメチルメタクリレート等に一級アミンを処理して得られるイミド樹脂は透明性や耐熱性が良好であり、各種用途、例えば光学用途などで有効に使用できる可能性がある。

しかし、ポリメチルメタクリレート等に一級アミンを処理して得られるイミド樹脂は、イミド化反応時にカルボキシル基および酸無水物基が樹脂側鎖に生成されることが多く、これが起因して他のポリマーとの相溶性が悪化することがあった。そこで、イミドポリマーに含まれるカルボキシル基や酸無水物基を炭酸ジメチルなどの反応剤によりエステル基等に変換する技術が見出されている（例えば、特許文献２参照）。

しかし、この様な改善の施されたイミド樹脂においても、加工の為に流動可能な温度に加熱する際に発泡等が発生し、外観の良好な成形体が得られないという問題があった。
米国特許第４２４６３７４号 米国特許第４７２７１１７号

従って、本発明は、上記課題を鑑みて成されたものであって、成形性が改善された、透明でポリメチルメタクリレートに比べ耐熱性が優れたイミド樹脂を提供することを目的とする。

本発明者らは上記課題を鑑み鋭意検討した結果、樹脂中に残存するカルボキシル基の割合が０．３ｍｍｏｌ／ｇ以下であり、かつ樹脂中に残存するエステル化剤の濃度が１０００ｐｐｍ以下であることを特徴とするイミド樹脂を提供した。これによれば、イミド樹脂を成形する際に生じる発泡等の不具合が低減され、外観の優れた成形体を得ることができることとなる。

上記構成によれば、成形性が改善された、透明でポリメチルメタクリレートに比べ耐熱性が優れたイミド樹脂を提供することが可能となり、従来耐熱性の問題でポリメチルメタクリレートではガラスの置換ができなかった成形体への展開が可能となる可能性があり、有用である。

本発明は、樹脂中に残存するカルボキシル基の割合が０．３ｍｍｏｌ／ｇ以下であり、かつ樹脂中に残存するエステル化剤の濃度が１０００ｐｐｍ以下であることを特徴とするイミド樹脂に関するものである。また、前記イミド樹脂は、特に下記一般式（１）、（２）で表される繰り返し単位を含有するイミド樹脂であることが好ましく、更に一般式（３）で表される繰り返し単位を含有するイミド樹脂であることが好ましい。

（ここで、Ｒ¹およびＲ²は、それぞれ独立に、水素または炭素数１〜８のアルキル基を示し、Ｒ³は、炭素数１〜１８のアルキル基、炭素数３〜１２のシクロアルキル基、または炭素数６〜１０のアリール基を示す。）

（ここで、Ｒ⁴およびＲ⁵は、それぞれ独立に、水素または炭素数１〜８のアルキル基を示し、Ｒ⁶は、炭素数１〜１８のアルキル基、炭素数３〜１２のシクロアルキル基、または炭素数６〜１０のアリール基を示す。）

（ここで、Ｒ⁷は、水素または炭素数１〜８のアルキル基を示し、Ｒ⁸は、炭素数６〜１０のアリール基を示す。）
本発明のイミド樹脂は、樹脂中に残存するカルボキシル基の割合が０．３ｍｍｏｌ／ｇ以下であることが必要である。更に好ましくは０．２ｍｍｏｌ／ｇ以下、より好ましくは０．１ｍｍｏｌ／ｇ以下とすることが望ましい。樹脂中に残存するカルボキシル基の割合が、０．３ｍｍｏｌ／ｇを越えると、成形加工性が低下し好ましくない。ポリメチルメタクリレート等に一級アミンを処理してイミド樹脂を得た場合には、カルボキシル基は、主にイミド樹脂側鎖に位置しているものと考えられる。本発明者の推定によれば、この様なカルボキシル基は、樹脂が流動する温度（例えば、２６０℃）等まで加熱した場合に、隣接するエステル基との閉環反応を生じ、一級アルコール類を発生させ、成形加工性を低下させるものと考えられる。

尚、樹脂中に残存するカルボキシル基の割合を低減する方法としては、エステル化剤を添加して、イミド樹脂中のカルボキシル基と反応させ、例えば一級アルコール類を発生しない官能基に変換する方法が利用できる。ここで一級アルコール類を発生させない官能基とは、特に制限はないが、エステル基、酸無水物基などが挙げられる。

一方、本発明のイミド樹脂は、樹脂中に残存するエステル化剤の濃度が１０００ｐｐｍ以下であることが必要である。更に、５００ｐｐｍ以下がより好ましい。エステル化剤の濃度が１０００ｐｐｍを越えると成形加工性が低下し、好ましくない。

以下、本発明の好ましいイミド樹脂の分子構造、またはその製造方法について説明する。本発明はこれに限定されるものではない。本発明の好ましいイミド樹脂を構成する第一の構成単位は、下記一般式（１）で表されるものであり、一般的にグルタルイミド単位と呼ばれることが多い（以下、一般式（１）をグルタルイミド単位と省略して示すことがある。）。

（ここで、Ｒ¹およびＲ²は、それぞれ独立に、水素または炭素数１〜８のアルキル基を示し、Ｒ³は、炭素数１〜１８のアルキル基、炭素数３〜１２のシクロアルキル基、または炭素数６〜１０のアリール基を示す。）
好ましいグルタルイミド単位としては、Ｒ¹、Ｒ²が水素またはメチル基であり、Ｒ³が水素、メチル基、ブチル基、またはシクロヘキシル基である。Ｒ¹がメチル基であり、Ｒ²が水素であり、Ｒ³がメチル基である場合が、特に好ましい。

該グルタルイミド単位は、単一の種類でもよく、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³が異なる複数の種類を含んでいても構わない。

尚、グルタルイミド単位は、以下に説明する第二の構成単位をイミド化することにより形成することが可能である。また、無水マレイン酸等の酸無水物またはそれらと炭素数１〜２０の直鎖または分岐のアルコールとのハーフエステル；アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、イタコン酸、無水イタコン酸、クロトン酸、フマル酸、シトラコン酸等のα，β−エチレン性不飽和カルボン酸などもイミド化可能であり、グルタルイミド単位の形成に用いることができる。

本発明の好ましいイミド樹脂を構成する第二の構成単位は、下記一般式（２）で表されるものであり、一般的には（メタ）アクリル酸エステル単位と呼ばれることが多い（以下、一般式（２）を（メタ）アクリル酸エステル単位と省略して示すことがある。）。

（ここで、Ｒ⁴およびＲ⁵は、それぞれ独立に、水素または炭素数１〜８のアルキル基を示し、Ｒ⁶は、炭素数１〜１８のアルキル基、炭素数３〜１２のシクロアルキル基、または炭素数６〜１０のアリール基を示す。）
本発明の好ましいイミド樹脂に必要に応じて含有させる第三の構成単位は、下記一般式（３）で表されるものであり、一般的には芳香族ビニル単位と呼ばれることが多い（以下、一般式（３）を芳香族ビニル単位と省略して示すことがある。）

（ここで、Ｒ⁷は、水素または炭素数１〜８のアルキル基を示し、Ｒ⁸は、炭素数６〜１０のアリール基を示す。）
好ましい芳香族ビニル構成単位としては、スチレン、α−メチルスチレン等が挙げられる。これらの中でスチレンが特に好ましい。

これら第三の構成単位は、単一の種類でもよく、Ｒ⁷、Ｒ⁸が異なる複数の種類を含んでいてもかまわない。

本発明のイミド樹脂中の、一般式（１）で表されるグルタルイミド単位の含有量は、例えばＲ３の構造にも依存するが、イミド樹脂の１０重量％以上が好ましい。グルタルイミド単位の好ましい含有量は、１５重量％から９０重量％であり、より好ましくは２０〜８０重量％である。グルタルイミド単位の割合がこの範囲より小さい場合、得られるイミド樹脂の耐熱性が不足したり、透明性が損なわれることがある。また、この範囲を超えると不必要に耐熱性、溶融粘度が上がり、成形加工性が悪くなる他、得られる成形体の機械的強度は極端に脆くなり、また、透明性が損なわれることがある。

イミド化樹脂の、一般式（３）で表される芳香族ビニル単位の含有量は、イミド樹脂の総繰り返し単位を基準として、１０重量％以上が好ましい。芳香族ビニル単位の、好ましい含有量は、１０重量％から４０重量％であり、より好ましくは１５〜３０重量％、さらに好ましくは、１５〜２５重量％である。芳香族ビニル単位がこの範囲より大きい場合、得られるイミド樹脂の耐熱性が不足する。この範囲より小さい場合、得られる成形体の機械的強度が低下することがある。

一般式（１）、（２）、（３）の割合を調整することで、各種要求される物性に調整することが可能である。例えば、本発明のイミド樹脂を、先ずメタクリル酸メチル−スチレン共重合体等の（メタ）アクリル酸エステル−芳香族ビニル共重合体を重合した後にイミド化して形成する場合、例えば（メタ）アクリル酸エステルと芳香族ビニルの重合割合を調整することで一般式（３）の割合を決め（一般式（３）の割合を０とすることも可）、更に後イミド化時のイミド化剤の添加割合を調整することで、更に一般式（１）、（２）の割合を調整することができる。

本発明のイミド樹脂には、必要に応じ、更に、第四の構成単位が共重合されていてもかまわない。第四の構成単位として、アクリロニトリルやメタクリロニトリル等のニトリル系単量体、マレイミド、Ｎ−メチルマレイミド、Ｎ−フェニルマレイミド、Ｎ−シクロヘキシルマレイミドなどのマレイミド系単量体を共重合してなる構成単位を用いることができる。これらは熱可塑性樹脂中に、直接共重合してあっても良く、グラフト共重合してあってもかまわない。

本発明のイミド樹脂は以下の方法により好適に製造することができる。

先ず上記一般式（２）で示される繰り返し単位と、上記一般式（３）で示される繰り返し単位からなるメタクリル酸メチル−スチレン共重合体等の（メタ）アクリル酸エステル−芳香族ビニル共重合体、又は一般式（２）で示される繰り返し単位からなるメタクリル酸メチル重合体等の（メタ）アクリル酸エステル重合体などを主原料とし、これにアンモニアまたは置換アミンなどのイミド化剤を処理した樹脂（以下、イミド樹脂中間体１と呼ぶことがある）を得ることができる。

このイミド樹脂中間体１は、エステル化剤で処理し、必要により加熱処理等を行うことで、樹脂中に残存するカルボキシル基の割合を０．３ｍｍｏｌ／ｇ以下にする（イミド樹脂中間体２）ことができる。

さらに、イミド樹脂中間体２を減圧脱揮などにより、樹脂中に含まれるエステル化剤が１０００ｐｐｍ以下とし、本発明のイミド樹脂を得ることができる。

前述のような製造方法以外でも本発明のイミド樹脂が得られる方法であれば、特に製造方法に制限はない。

以下、上記で示した各処理に使用する各成分について説明する。

本発明のイミド化剤は一般式（１）で表されるグルタルイミド単位を生成できるものであれば特に制限はないが、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アミン、アニリン、ベンジルアミン、トルイジン、トリクロロアニリン等の芳香族炭化水素基含有アミン、シクロヘキシルアミン等などの脂環式炭化水素基含有アミンが挙げられる。また、尿素、１，３−ジメチル尿素、１，３−ジエチル尿素、１，３−ジプロピル尿素の如き加熱によりこれらのアミンを発生する尿素系化合物を用いることもできる。これらのイミド化剤のうち、コスト、物性の面からメチルアミン、アンモニア、シクロヘキシルアミンが好ましく、中でも、メチルアミンが特に好ましい。

イミド化剤の添加量は必要な物性を発現するためのイミド化率によって決定される。

イミド化剤によりイミド化する際には、一般に用いられる触媒、酸化防止剤、熱安定剤、可塑剤、滑剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、着色剤、収縮防止剤などを本発明の目的が損なわれない範囲で添加してもよい。

一方、エステル化剤としては、例えば、ジメチルカーボネート、２，２−ジメトキシプロパン、ジメチルスルホキシド、トリエチルオルトホルメート、トリメチルオルトアセテート、トリメチルオルトホルメート、ジフェニルカーボネート、ジメチルサルフェート、メチルトルエンスルホネート、メチルトリフルオロメチルスルホネート、メチルアセテート、メタノール、エタノール、メチルイソシアネート、ｐ−クロロフェニルイソシアネート、ジメチルカルボジイミド、ジメチル−ｔ−ブチルシリルクロライド、イソプロペニルアセテート、ジメチルウレア、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド、ジメチルジエトキシシラン、テトラ−Ｎ−ブトキシシラン、ジメチル（トリメチルシラン）フォスファイト、トリメチルフォスファイト、トリメチルフォスフェート、トリクレジルフォスフェート、ジアゾメタン、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、シクロヘキセンオキサイド、２−エチルヘキシルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、ベンジルグリシジルエーテルなどが挙げられる。

エステル化剤の添加量はイミド樹脂中間体１のカルボキシル基を０．３ｍｍｏｌ／ｇ以下にすることができれば特に制限はないが、1重量部〜１００重量部が好ましく、３重量部〜５０重量部がより好ましい。エステル化剤がこの範囲より大きい場合、得られる樹脂中に多量のエステル化剤が残存したり、副反応が進行する可能性があり、一方、この範囲より小さい場合、カルボキシル基を０．３ｍｍｏｌ／ｇ以下にすることが困難である。

イミド樹脂中間体１をエステル化剤での処理、および加熱処理して樹脂中に残存するカルボキシル基の割合を０．３ｍｍｏｌ／ｇ以下にする際には、一般に用いられる触媒、酸化防止剤、熱安定剤、可塑剤、滑剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、着色剤、収縮防止剤などを本発明の目的が損なわれない範囲で添加してもよい。

本発明のイミド樹脂中間体１およびイミド樹脂中間体２およびイミド樹脂を得るには、押出機などを用いてもよく、バッチ式反応槽（圧力容器）などを用いてもよい。

本発明のイミド樹脂の製造方法を押出機にて行う場合には、各種押出機が使用可能であるが、例えば単軸押出機、二軸押出機あるいは多軸押出機等が使用可能である。特に、原料ポリマーに対するイミド化剤あるいはエステル化剤の混合を促進できる押出機として二軸押出機が好ましい。二軸押出機には非噛合い型同方向回転式、噛合い型同方向回転式、非噛合い型異方向回転式、噛合い型異方向回転式等があるが、二軸押出機の中では噛合い型同方向回転式が高速回転が可能であり、原料ポリマーに対するイミド化剤あるいはエステル化剤の混合を促進できるので好ましい。これらの押出機は単独で用いても、直列につないでも構わない。

また、押出機には未反応のイミド化剤あるいは一級アルコール類などの副生物やモノマー類を除去するために、大気圧以下に減圧可能なベント口を装着することが好ましい。さらに、得られたイミド樹脂中に含まれるイミド化剤を１０００ｐｐｍ以下にするために、イミド樹脂を大気圧以下に減圧可能なベント口を装着した押出機などにより脱揮処理することが好ましい。

本発明のイミド樹脂中間体１およびイミド樹脂中間体２を得るにはイミド化あるいはカルボキシル基低減を進行させ、かつ過剰な熱履歴による樹脂の分解、着色などを抑制するために、反応温度は１５０〜４００℃の範囲で行う。１８０〜３２０℃が好ましく、さらには２００〜２８０℃が好ましい。

本発明のイミド樹脂を得るにはエステル化剤の除去を進行させ、かつ過剰な熱履歴による樹脂の分解、着色などを抑制するために、押出機バレルの温度は１５０〜４００℃の範囲で行う。１８０〜３２０℃が好ましく、さらには２００〜２８０℃が好ましい。

押出機の代わりに、例えば住友重機械（株）製のバイボラックのような横型二軸反応装置やスーパーブレンドのような竪型二軸攪拌槽などの高粘度対応の反応装置も好適に使用できる。

本発明のイミド樹脂の製造方法をバッチ式反応槽（圧力容器）で行う際には、原料ポリマーを加熱により溶融させ、攪拌でき、イミド化剤あるいはエステル化剤を添加できる構造であれば特に制限ないが、反応の進行によりポリマー粘度が上昇することもあり、攪拌効率が良好なものがよい。例えば、住友重機械（株）製の攪拌槽マックスブレンドなどを例示することができる。

上記一般式（２）で示される繰り返し単位と、上記一般式（３）で示される繰り返し単位からなるメタクリル酸メチル−スチレン共重合体等の（メタ）アクリル酸エステル−芳香族ビニル共重合体、又は一般式（２）で示される繰り返し単位からなるメタクリル酸メチル重合体等の（メタ）アクリル酸エステル重合体は、リニアー（線状）ポリマーであっても、またブロックポリマー、コアシェルポリマー、分岐ポリマー、ラダーポリマー、架橋ポリマーであっても構わない。ブロックポリマーはＡ−Ｂ型、Ａ−Ｂ−Ｃ型、Ａ−Ｂ−Ａ型、またはこれら以外のいずれのタイプのブロックポリマーであっても構わない。コアシェルポリマーはただ一層のコアおよびただ一層のシェルのみからなるものであっても、それぞれが多層になっていても構わない。

本発明のイミド樹脂中で、一般式（３）を含有するタイプは、メタクリル酸メチル−スチレン共重合体中の各構成単位量およびグルタルイミド単位の含有量を調節することで実質的に配向複屈折を有さない特徴を付与することも可能である。配向複屈折とは所定の温度、所定の延伸倍率で延伸した場合に発現する複屈折のことをいう。本明細書中では、特にことわりのない限り、イミド樹脂のガラス転移温度より５℃高い温度で、１００％延伸した場合に発現する複屈折のことをいうものとする。

ここで配向複屈折は、ポリマー構造由来の固有複屈折と分子配向状態に由来する配向分布関数の積であり、延伸軸方向の屈折率（ｎｘ）と、それと直行する軸方向の屈折率（ｎｙ）から、次式
△ｎ_or＝ｎｘ−ｎｙ
で定義され、位相差計により測定される位相差Ｒｅ（ｎｍ）を厚みｄ（μｍ）で割った値である。
配向複屈折△ｎ_or＝Ｒｅ／ｄ
配向複屈折は上記したように、延伸軸方向の屈折率（ｎｘ）とそれと直行する軸方向の屈折率（ｎｙ）の差であるので、ｎｘがｎｙより大きい場合は正の値を示し、逆にｎｘがｎｙより小さい場合は負の値を示す。

配向複屈折の値としては、−０．１×１０^-3〜０．１×１０^-3であることが好ましく、−０．０１×１０^-3〜０．０１×１０^-3であることがより好ましい。配向複屈折が上記の範囲外の場合、環境の変化に対して、成形加工時に複屈折を生じやすく、安定した光学的特性を得ることが難しくなる。

実質的に配向複屈折を有さないイミド樹脂を得るためには、メタクリル酸メチル−スチレン共重合体等の（メタ）アクリル酸エステル−芳香族ビニル共重合体中の各構成単位量を調節、更にイミド化の程度を調製する必要があり、一般式（１）で示される繰り返し単位と、一般式（３）で示される繰り返し単位が、重量比で２．０：１．０〜４．０：１．０の範囲にあることが好ましく、２．５：１．０〜４．０：１．０の範囲がより好ましく、３．０：１．０〜３．５：１．０の範囲が更に好ましい。

また、イミド樹脂は、１×１０⁴ないし５×１０⁵の重量平均分子量を有することが好ましい。重量平均分子量が１×１０⁴を下回る場合には、成形品にした場合の機械的強度が不足し、５×１０⁵を上回る場合には、溶融時の粘度が高く、成形加工性が低下し、成形品の生産性が低下することがある。

本発明のイミド樹脂のガラス転移温度は１１０℃以上であることが好ましく、１２０℃以上であることがより好ましい。ガラス転移温度が上記の値を下回ると、耐熱性が要求される用途においては適用範囲が制限される。

本発明のイミド樹脂には、必要に応じて、他の熱可塑性樹脂を添加することができる。

成形加工の際には、一般に用いられる酸化防止剤、熱安定剤、可塑剤、滑剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、着色剤、収縮防止剤などを本発明の目的が損なわれない範囲で添加してもよい。

本発明のイミド樹脂から得られる成形品は、例えば、カメラやＶＴＲ、プロジェクター用の撮影レンズやファインダー、フィルター、プリズム、フレネルレンズなどの映像分野、ＣＤプレイヤーやＤＶＤプレイヤー、ＭＤプレイヤーなどの光ディスク用ピックアップレンズなどのレンズ分野、ＣＤプレイヤーやＤＶＤプレイヤー、ＭＤプレイヤーなどの光ディスク用の光記録分野、液晶用導光板、偏光子保護フィルムや位相差フィルムなどの液晶ディスプレイ用フィルム、表面保護フィルムなどの情報機器分野、光ファイバ、光スイッチ、光コネクターなどの光通信分野、自動車ヘッドライトやテールランプレンズ、インナーレンズ、計器カバー、サンルーフなどの車両分野、眼鏡やコンタクトレンズ、内視境用レンズ、滅菌処理の必要な医療用品などの医療機器分野、道路透光板、ペアガラス用レンズ、採光窓やカーポート、照明用レンズや照明カバー、建材用サイジングなどの建築・建材分野、電子レンジ調理容器（食器）、家電製品のハウジング、玩具、サングラス、文房具、などに使用可能である。

本発明を実施例に基づきさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、以下の実施例および比較例で測定した物性の各測定方法はつぎのとおりである。

（１）イミド化率の測定
生成物のペレットをそのまま用いて、ＳｅｎｓＩＲ Ｔｅｃｎｏｌｏｇｉｅｓ社製ＴｒａｖｅｌＩＲを用いて、室温にてＩＲスペクトルを測定した。得られたスペクトルより、１７２０ｃｍ^-1のエステルカルボニル基に帰属される吸収強度（Ａｂｓ_ester）と、１６６０ｃｍ^-1のイミドカルボニル基に帰属される吸収強度（Ａｂｓ_imide）の比からイミド化率（Ｉｍ％）を求めた。ここで、イミド化率とは全カルボニル基中のイミドカルボニル基の占める割合をいう。

（２）ガラス転移温度（Ｔｇ）
生成物１０ｍｇを用いて、示差走査熱量計（ＤＳＣ、（株）島津製作所製ＤＳＣ−５０型）を用いて、窒素雰囲気下、昇温速度２０℃／ｍｉｎで測定し、中点法により決定した。

（３）樹脂中に残存するカルボキシル基の割合の測定
塩化メチレン３７．５ｍｌに生成物０．３ｇを溶解させ、メタノール３７．５ｍｌを添加した。この溶液に１ｗｔ％フェノールフタレインエタノール溶液を２滴添加し。０．１Ｎ水酸化ナトリウム水溶液５ｍｌを添加し、１時間攪拌した。この溶液に０．１Ｎ塩酸を滴下して溶液の赤紫色が消失するまでの０．１Ｎ塩酸の滴下量（Ａｍｌ）を測定した。

次に、塩化メチレン３７．５ｍｌとメタノール３７．５ｍｌの混合液に１ｗｔ％フェノールフタレインエタノール溶液を２滴添加した。これに０．１Ｎ水酸化ナトリウム水溶液５ｍｌを添加し、１時間攪拌した。この溶液に０．１Ｎ塩酸を滴下して溶液の赤紫色が消失するまでの０．１Ｎ塩酸の滴下量（Ｂｍｌ）を測定した。

樹脂中に残存するカルボキシル基の割合をＣｍｍｏｌ／ｇとし、次式で求めた。
Ｃ＝０．１×（５−Ａ−Ｂ）／０．３）
（４）生成物中残存炭酸ジメチル量の測定
生成物０．５ｇを塩化メチレン１０ｍｌに溶解し、これを試料とした。ガスクロマトグラフ（（株）島津製作所製ガスクロマトグラフＧＣ−２０１０ＡＦ、検出器ＦＩＤ、キャピラリーカラム（レステック社製Ｒｔｘ−１））に試料を３μｌ注入し、生成物中に残存する炭酸ジメチルの濃度を算出した。

（５）全光線透過率
得られた厚さ３ｍｍのシート状成形体から縦５０ｍｍ、横５０ｍｍのサイズの試験片を切り出した。この試験片を、日本電色工業製濁度計３００Ａを用いて、温度２３℃±２℃、湿度５０％±５％において、ＪＩＳ Ｋ７１０５に準じて測定した。

（６）濁度
（５）で得た試験片を、日本電色工業製濁度計３００Ａを用いて、温度２３℃±２℃、湿度５０％±５％において、ＪＩＳ Ｋ７１３６に準じて測定した。

（７）フィルム厚みむら
フィルムから、ＴＤ方向に長さ３００ｍｍ、ＭＤ方向に長さ５０ｍｍのサンプルを切り出し、アンリツ製接触式連続厚み計ＫＢ６０１Ｂを用いて、ＴＤ方向全幅の厚みを測定した。測定した厚みより下記式を用いて、目標とするフィルム厚み１５０μｍに対しする厚みむらを次式で求めた。
［厚みむら］＝｜最大厚み−最小厚み｜／２
（８）フィルム外観検査
フィルムから、ＴＤ方向に長さ５００ｍｍ、ＭＤ方向に長さ５００ｍｍのサンプルを２枚切り出し、暗室にてデスクスタンド（ナショナル製ＳＱ９４８Ｈ、蛍光灯２７Ｗ）の光を照射し、フィルムのダイライン、発泡の有無を目視により評価した。

（９）ＡＳＴＭ１号ダンベル試験片外観検査
ダンベル試験片１０本の表面を目視で観察し、フローマーク、発泡の有無を評価した。

（製造例１）
原料の樹脂として市販のポリメタクリル酸メチル（住友化学（株）製スミペックスＭＧ）、イミド化剤としてモノメチルアミン、熱安定剤としてＩＲＧＡＮＯＸ １０１０（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（株）製）を用いて、イミド化樹脂を製造した。

使用した押出機は口径１５ｍｍの噛合い型同方向回転式二軸押出機である。押出機の各温調ゾーンの設定温度を２３０℃、スクリュー回転数は１５０ｒｐｍとした。ホッパーから熱安定剤０．２重量部をドライブレンドした樹脂を１ｋｇ／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、ノズルから樹脂に対して５重量部のモノメチルアミンを注入した。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メチルアミンをベント口の圧力を−０．０９２ＭＰａ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した。

次いで、口径１５ｍｍの噛合い型同方向回転式二軸押出機にて、押出機各温調ゾーンの設定温度を２３０℃、スクリュー回転数１５０ｒｐｍとした。ホッパーから得られたイミド樹脂を１ｋｇ／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、ノズルから樹脂に対して８重量部の炭酸ジメチルと２重量部のトリエチルアミンの混合液を注入し樹脂中のカルボキシル基の低減を行った。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−０．０９２ＭＰａ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した。

さらに、得られたイミド樹脂を口径１５ｍｍの噛合い型同方向回転式二軸押出機にて、押出機各温調ゾーンの設定温度を２３０℃、スクリュー回転数１５０ｒｐｍ、供給量１ｋｇ／ｈｒの条件で炭酸ジメチルをベント口の圧力を−０．０９５ＭＰａに減圧して再び除去した。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した。

得られたイミド樹脂のイミド化率、ガラス転移温度、カルボキシル基低減工程前後の樹脂中に残存するカルボキシル基の割合、炭酸ジメチルを再び減圧除去する工程前後の炭酸ジメチル量を表１に示す。

（製造例２）
原料の樹脂を市販のメタクリル酸メチル−スチレン共重合体（住友化学（株）製スミペックスＨＳ）とし、メチルアミンを樹脂に対して４０重量部にした以外は、製造例１と同様に行った。

得られたイミド樹脂のイミド化率、ガラス転移温度、カルボキシル基低減工程前後の樹脂中に残存するカルボキシル基の割合、炭酸ジメチルを再び減圧除去する工程前後の炭酸ジメチル量を表１に示す。

（比較製造例１）
炭酸ジメチルを再び減圧除去する工程を省略した以外は製造例１と同様に行った。

得られたイミド樹脂のイミド化率、ガラス転移温度、カルボキシル基低減工程前後の樹脂中に残存するカルボキシル基の割合、炭酸ジメチル量を表１に示す。

（比較製造例２）
カルボキシル基低減工程および炭酸ジメチルを再び減圧除去する工程を省略した以外は製造例１と同様に行った。

得られたイミド樹脂のイミド化率、ガラス転移温度、樹脂中に残存するカルボキシル基の割合、炭酸ジメチル量を表１に示す。

（比較製造例３）
炭酸ジメチルを再び減圧除去する工程を省略した以外は製造例２と同様に行った。

得られたイミド樹脂のイミド化率、ガラス転移温度、カルボキシル基低減工程前後の樹脂中に残存するカルボキシル基の割合、炭酸ジメチル量を表１に示す。

（比較製造例４）
カルボキシル基低減工程および炭酸ジメチルを再び減圧除去する工程を省略した以外は製造例２と同様に行った。

得られたイミド樹脂のイミド化率、ガラス転移温度、樹脂中に残存するカルボキシル基の割合、炭酸ジメチル量を表１に示す。

（実施例１）
製造例１で得られたイミド樹脂を、１００℃で５時間乾燥後、４０ｍｍφ単軸押出機と４００ｍｍ幅のＴダイを用いて、シリンダーおよびＴダイ温度２５５℃で吐出量２０ｋｇ／ｈｒで押出し、シート状の溶融樹脂を冷却ドラムで冷却して幅約６００ｍｍ、厚み１５０μｍ程度のフィルムを得た。得られたフィルムの全光線透過率、濁度、厚みむら、外観検査を表２に示す。

（実施例２）
製造例２で得られたイミド樹脂を用いた以外は、実施例１と同様方法で厚み１５０μｍ程度のフィルムを得た。得られたフィルムの全光線透過率、濁度、厚みむら、外観検査を表２に示す。

（実施例３）
製造例１で得られたイミド樹脂を、１００℃で５時間乾燥後、射出成形機(型締め圧:８０トン)を用いて、シリンダー温度２５５℃、金型温度は５０℃にて厚み３．２ｍｍ（長さ:１２７ｍｍ、幅:１２.７ｍｍ）のＡＳＴＭ１号ダンベル試験片を得た。得られたダンベルの外観検査を表２に示す。

（実施例４）
製造例２で得られたイミド樹脂を用いた以外は、実施例３と同様方法で厚み３．２ｍｍ（長さ:１２７ｍｍ、幅:１２.７ｍｍ）のＡＳＴＭ１号ダンベル試験片を得た。得られたダンベルの外観検査を表２に示す。

（比較例１）
比較製造例１で得られたイミド樹脂を用いた以外は、実施例１と同様方法で厚み１５０μｍ程度のフィルムを得た。得られたフィルムの全光線透過率、濁度、厚みむら、外観検査を表３に示す。

（比較例２）
比較製造例２で得られたイミド樹脂を用いた以外は、実施例１と同様方法で厚み１５０μｍ程度のフィルムを得た。得られたフィルムの全光線透過率、濁度、厚みむら、外観検査を表３に示す。

（比較例３）
比較製造例３で得られたイミド樹脂を用いた以外は、実施例１と同様方法で厚み１５０μｍ程度のフィルムを得た。得られたフィルムの全光線透過率、濁度、厚みむら、外観検査を表３に示す。

（比較例４）
比較製造例４で得られたイミド樹脂を用いた以外は、実施例１と同様方法で厚み１５０μｍ程度のフィルムを得た。得られたフィルムの全光線透過率、濁度、厚みむら、外観検査を表３に示す。

（比較例５）
比較製造例１で得られたイミド化樹脂を用いた以外は、実施例３と同様方法で厚み３．２ｍｍ（長さ:１２７ｍｍ、幅:１２.７ｍｍ）のＡＳＴＭ１号ダンベル試験片を得た。得られたダンベルの外観検査を表３に示す。

（比較例６）
比較製造例２で得られたイミド化樹脂を用いた以外は、実施例３と同様方法で厚み３．２ｍｍ（長さ:１２７ｍｍ、幅:１２.７ｍｍ）のＡＳＴＭ１号ダンベル試験片を得た。得られたダンベルの外観検査を表３に示す。

（比較例５）
比較製造例３で得られたイミド化樹脂を用いた以外は、実施例３と同様方法で厚み３．２ｍｍ（長さ:１２７ｍｍ、幅:１２.７ｍｍ）のＡＳＴＭ１号ダンベル試験片を得た。得られたダンベルの外観検査を表３に示す。

（比較例６）
比較製造例４で得られたイミド化樹脂を用いた以外は、実施例３と同様方法で厚み３．２ｍｍ（長さ:１２７ｍｍ、幅:１２.７ｍｍ）のＡＳＴＭ１号ダンベル試験片を得た。得られたダンベルの外観検査を表３に示す。

Claims (5)

1. 樹脂中に残存するカルボキシル基の割合が０．３ｍｍｏｌ／ｇ以下であり、かつ樹脂中に残存するエステル化剤の濃度が１０００ｐｐｍ以下であることを特徴とするイミド樹脂。
2. 下記一般式（１）、（２）で表される繰り返し単位を含有することを特徴とする請求項１記載のイミド樹脂。
   

   

   （ここで、Ｒ¹およびＲ²は、それぞれ独立に、水素または炭素数１〜８のアルキル基を示し、Ｒ³は、炭素数１〜１８のアルキル基、炭素数３〜１２のシクロアルキル基、または炭素数５〜１５の芳香環を含む置換基を示す。）
   

   

   （ここで、Ｒ⁴およびＲ⁵は、それぞれ独立に、水素または炭素数１〜８のアルキル基を示し、Ｒ⁶は、炭素数１〜１８のアルキル基、炭素数３〜１２のシクロアルキル基、または炭素数５〜１５の芳香環を含む置換基を示す。）
3. 更に一般式（３）で表される繰り返し単位を含有することを特徴とする請求項１または２のいずれか１項に記載のイミド樹脂。
   

   

   （ここで、Ｒ⁷は、水素または炭素数１〜８のアルキル基を示し、Ｒ⁸は、炭素数６〜１０のアリール基を示す。）
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のイミド樹脂を主成分とする光学用樹脂組成物。
5. 請求項４に記載の光学用樹脂組成物からなる成形体。