JP2005146169A - Resin composition with low refractive index and optical molded product - Google Patents

Resin composition with low refractive index and optical molded product Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a resin composition with low refractive index, which has no birefringence and is excellent in transparency and stability, and also to provide an optical molded product prepared by molding the above resin composition. <P>SOLUTION: The resin composition with low refractive index is prepared by dispersing in a transparent resin an inorganic-organic composite material obtained by having an inorganic laminar compound supported with an organic low molecular compound. The above inorganic-organic composite material and the above transparent resin exhibit each an orientation birefringence with a sign opposite to each other. The optical molded product is prepared by molding the above resin composition. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、無機層状化合物に有機低分子化合物を担持させて得られた無機・有機複合体を透明樹脂中に分散させてなり、前記無機・有機複合体と前記透明樹脂とは互いに逆の符号の配向複屈折性を示すことを特徴とする低複屈折性樹脂組成物、およびこの樹脂組成物を成形してなる光学成形体に関する。   In the present invention, an inorganic / organic composite obtained by supporting an organic low molecular weight compound on an inorganic layered compound is dispersed in a transparent resin, and the inorganic / organic composite and the transparent resin have opposite signs. The present invention relates to a low birefringence resin composition characterized by exhibiting an orientation birefringence, and an optical molded body formed by molding this resin composition.

近年、従来のガラス系材料に比べて、軽量性や対衝撃性、成形性などの諸特性に優れる理由から、眼鏡レンズなどの一般光学部品やオプトエレクトロニクス用の光学部品などの材料や、液晶ディスプレイの主要構成要素である液晶素子を構成する各種部材として光学樹脂材料が用いられている。   In recent years, materials such as spectacle lenses and other optical parts, optical parts for optoelectronics, and liquid crystal displays have been developed because of their superior characteristics such as lightness, impact resistance, and moldability compared to conventional glass-based materials. Optical resin materials are used as various members constituting the liquid crystal element, which is the main constituent element.

しかしながら、現実には、光学樹脂材料から得られる光学部品は、成形時に起きる避けられない樹脂分子の配向により、少なからず複屈折性を示し、この複屈折性が光学部品としての機能性を損なう場合があり、複屈折性のない光学樹脂材料の開発が要望されている。   However, in reality, optical components obtained from optical resin materials exhibit birefringence due to the inevitable orientation of resin molecules that occur during molding, and this birefringence impairs the functionality of optical components. Therefore, development of an optical resin material having no birefringence is demanded.

このような要望に応えるべく、特許文献1には、高分子樹脂で透明なマトリックスを形成すると共に、この高分子樹脂とは逆の配向複屈折性を示す低分子物質を添加してなる非複屈折性の光学樹脂材料が開示されている。しかしながら、この方法は添加する低分子物質の配向性が制御されていないため、光学特性にばらつきが生じる場合があった。また、低分子物質を大量に添加するため、得られる樹脂材料の耐熱性が低下する。   In order to meet such a demand, Patent Document 1 discloses a non-compound that is formed by forming a transparent matrix with a polymer resin and adding a low-molecular substance having an orientation birefringence opposite to that of the polymer resin. A refractive optical resin material is disclosed. However, in this method, since the orientation of the low molecular weight substance to be added is not controlled, the optical characteristics may vary. Moreover, since a large amount of low molecular weight substances are added, the heat resistance of the resulting resin material is lowered.

特許文献2には、透明な高分子樹脂と、この高分子樹脂の結合鎖が外力により配向するに伴ってこの結合鎖の配向方向と同じ方向に配向し、かつ、複屈折性を有する微細な無機物質とを含み、この無機物質が有する複屈折性により前記配向した高分子樹脂における配向複屈折性を打ち消すことを特徴とする光学樹脂材料が記載されている。   In Patent Document 2, a transparent polymer resin and a fine chain having birefringence that is aligned in the same direction as the alignment direction of the bond chain as the bond chain of the polymer resin is aligned by an external force. An optical resin material containing an inorganic substance and canceling out the orientation birefringence in the oriented polymer resin by the birefringence of the inorganic substance is described.

このように無機物質を樹脂中に分散させる場合、光学材料として十分な透明性を得るためには、無機物質の粒径を数十nm以下のものとし、また粒子が凝集しないように均一に分散させる必要がある。しかしながら、実際にはそのように高度の分散を行い、透明性の高い組成物を得ることは困難であった。   When the inorganic substance is dispersed in the resin as described above, in order to obtain sufficient transparency as an optical material, the particle diameter of the inorganic substance should be several tens of nm or less, and the particles should be uniformly dispersed so as not to aggregate. It is necessary to let However, in practice, it has been difficult to obtain a highly transparent composition by carrying out such a high degree of dispersion.

特開平8−110402号公報JP-A-8-110402 WO01/25364号公報WO01 / 25364

本発明はかかる従来技術の実情に鑑みてなされたものであり、複屈折が小さく、透明性およびその他の光学特性の安定性に優れる低複屈折性樹脂組成物、およびこの樹脂組成物を成形してなる光学成形体を提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of the situation of the prior art, and has a low birefringence resin composition having a small birefringence and excellent in transparency and stability of other optical properties, and molding the resin composition. It is an object to provide an optical molded body.

本発明者らは上記課題を解決すべく鋭意研究した結果、層状珪酸塩に特定の有機低分子化合物を担持させた無機・有機複合体を得、この無機・有機複合体を配向複屈折性が前記複合体と逆である樹脂中に分散させたところ、低複屈折性で、かつ透明性および安定性に優れる樹脂組成物を得ることができること、および得られた樹脂組成物は光学成形体の原料として好適に用いることができることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have obtained an inorganic / organic composite in which a specific organic low molecular weight compound is supported on a layered silicate, and this inorganic / organic composite has an orientation birefringence. When dispersed in a resin opposite to the composite, it is possible to obtain a resin composition having low birefringence and excellent transparency and stability, and the obtained resin composition is an optical molded body. The inventors have found that it can be suitably used as a raw material, and have completed the present invention.

かくして本発明の第1によれば、無機層状化合物に有機低分子化合物を担時させて得られた無機・有機複合体を透明樹脂中に分散させてなり、前記無機・有機複合体と前記透明樹脂とは互いに逆の符号の配向複屈折性を示すことを特徴とする低複屈折性樹脂組成物が提供される。   Thus, according to the first aspect of the present invention, an inorganic / organic composite obtained by loading an inorganic layered compound with an organic low molecular weight compound is dispersed in a transparent resin, and the inorganic / organic composite and the transparent Provided is a low birefringence resin composition characterized by exhibiting an orientation birefringence having a sign opposite to that of a resin.

本発明の低複屈折性樹脂組成物においては、前記無機層状化合物が、層状珪酸塩であることがより好ましい。
本発明の低複屈折性樹脂組成物においては、前記透明樹脂が脂環式構造含有重合体樹脂であることが好ましい。
本発明の第2によれば、本発明の低複屈折性樹脂組成物を成形してなる光学成形体が提供される。
In the low birefringence resin composition of the present invention, the inorganic layered compound is more preferably a layered silicate.
In the low birefringence resin composition of the present invention, the transparent resin is preferably an alicyclic structure-containing polymer resin.
According to the second aspect of the present invention, there is provided an optical molded body obtained by molding the low birefringence resin composition of the present invention.

本発明によれば、製造が容易で、複屈折が小さく、十分な透明性を有し、その他光学特性に優れる樹脂組成物が提供される。
本発明の樹脂組成物は、樹脂中に無機・有機複合体を分散させてなるものである。この無機・有機複合体は、樹脂中への分散性に優れているので、低複屈折化するために多めに添加しても、均一に分散させることができ、優れた透明性、低複屈折性およびその他光学特性を得ることができる。
本発明の樹脂組成物は、光学レンズ、光学フィルムなどの光学成形体製造用の光学材料として好適である。
According to the present invention, there is provided a resin composition that is easy to produce, has a small birefringence, has sufficient transparency, and is excellent in other optical characteristics.
The resin composition of the present invention is obtained by dispersing an inorganic / organic composite in a resin. This inorganic / organic composite has excellent dispersibility in the resin, so even if it is added in a large amount to reduce birefringence, it can be dispersed uniformly, and has excellent transparency and low birefringence. And other optical properties can be obtained.
The resin composition of the present invention is suitable as an optical material for producing optical molded articles such as optical lenses and optical films.

1)樹脂組成物
本発明の低複屈折性樹脂組成物は、無機層状化合物に有機低分子化合物を担持させて得られた無機・有機複合体を透明樹脂中に分散させてなることを特徴とする。
1) Resin Composition The low birefringence resin composition of the present invention is characterized in that an inorganic / organic composite obtained by supporting an organic low molecular weight compound on an inorganic layered compound is dispersed in a transparent resin. To do.

(1)樹脂
本発明に用いる透明樹脂としては、透明性に優れるものであれば特に制限されない。配向複屈折性の符号が正のものとしては、例えば、脂環構造含有重合体、ポリエチレンやポリプロピレンなどの鎖状オレフィン系重合体、トリアセチルセルロース、ポリビニルアルコール、ポリイミド、ポリアリレート、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホンなどが挙げられる。
(1) Resin The transparent resin used in the present invention is not particularly limited as long as it is excellent in transparency. Examples of positive signs of orientation birefringence include, for example, alicyclic structure-containing polymers, chain olefin polymers such as polyethylene and polypropylene, triacetyl cellulose, polyvinyl alcohol, polyimide, polyarylate, polyester, polycarbonate, Polysulfone, polyethersulfone and the like can be mentioned.

配向複屈折性の符号が負のものとしては、例えば、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレートなどが挙げられる。これらの中でも、透明性、低吸湿性、寸法安定性、軽量性などの観点から、脂環構造含有重合体が好ましい。 Examples of the negative sign of the orientation birefringence include polystyrene and polymethyl methacrylate. Among these, an alicyclic structure-containing polymer is preferable from the viewpoints of transparency, low hygroscopicity, dimensional stability, lightness, and the like.

脂環構造含有重合体は、その重合体の繰り返し単位中に脂環構造を含有する重合体である。この脂環構造としては、シクロアルカン構造、シクロアルケン構造などを挙げることができるが、樹脂組成物またはこの組成物から得られる成形体の熱安定性の観点からすると、シクロアルカン構造が好ましい。   The alicyclic structure-containing polymer is a polymer containing an alicyclic structure in the repeating unit of the polymer. Examples of the alicyclic structure include a cycloalkane structure and a cycloalkene structure. From the viewpoint of thermal stability of a resin composition or a molded product obtained from the composition, a cycloalkane structure is preferable.

脂環構造を形成する炭素数は、通常は4〜30、好ましくは、5〜20、より好ましくは、5〜15である。炭素数がこの範囲にあることにより、優れた耐熱性と柔軟性を有する樹脂組成物またはこの脂環構造含有重合体組成物から得られる成形体となる。この脂環構造は、重合体の主鎖、側鎖のいずれに存在していてもよい。   Carbon number which forms an alicyclic structure is 4-30 normally, Preferably, it is 5-20, More preferably, it is 5-15. When the carbon number is in this range, a molded product obtained from a resin composition having excellent heat resistance and flexibility or this alicyclic structure-containing polymer composition is obtained. This alicyclic structure may be present in either the main chain or the side chain of the polymer.

脂環構造含有重合体における脂環構造を含有する繰り返し単位の含有割合に制限はなく、得られる樹脂組成物の性状、物性などに応じて適宜、選択されるが、通常は50質量%以上、好ましくは70質量%以上、より好ましくは90質量%以上である。この繰り返し単位の含有割合が少量に過ぎると、得られる樹脂組成物の耐熱性が低下することがあるので望ましくない。   The content ratio of the repeating unit containing the alicyclic structure in the alicyclic structure-containing polymer is not limited, and is appropriately selected according to the properties, physical properties, and the like of the resin composition to be obtained. Preferably it is 70 mass% or more, More preferably, it is 90 mass% or more. When the content ratio of this repeating unit is too small, the heat resistance of the resulting resin composition may be lowered, which is not desirable.

この発明において用いる脂環構造含有重合体としては、ノルボルネン系重合体(A)、単環の環状オレフィン系重合体(B)、環状共役ジエン系重合体(C)、ビニル脂環式炭化水素重合体(D)、およびこれらの混合物などを挙げることができる。これら重合体の中でも、得られる脂環構造含有重合体組成物の耐熱性、機械的強度の観点からすると、ノルボルネン系重合体の水素化物、ビニル脂環式炭化水素重合体およびビニル脂環式炭化水素重合体の水素化物が好ましい。   Examples of the alicyclic structure-containing polymer used in this invention include a norbornene polymer (A), a monocyclic olefin polymer (B), a cyclic conjugated diene polymer (C), and a vinyl alicyclic hydrocarbon heavy polymer. A combination (D) and a mixture thereof can be exemplified. Among these polymers, from the viewpoint of heat resistance and mechanical strength of the resulting alicyclic structure-containing polymer composition, hydrides of norbornene polymers, vinyl alicyclic hydrocarbon polymers, and vinyl alicyclic carbonizations. Hydrogenated hydrides are preferred.

前記ノルボルネン系重合体(A)としては、ノルボルネン系モノマーの開環重合体、ノルボルネン系モノマーとこのモノマーと開環共重合可能な他のモノマーとの開環共重合体、これら重合体の水素化物、ノルボルネン系モノマーの付加重合体、ノルボルネン系モノマーとこのモノマーと共重合可能な他のモノマーとの付加共重合体などを挙げることができる。これら重合体および共重合体の中でも、得られる脂環構造含有重合体組成物の耐熱性、機械的強度の観点からすると、ノルボルネン系モノマーの開環重合体の水素化物が特に好ましい。   Examples of the norbornene polymer (A) include a ring-opening polymer of a norbornene-based monomer, a ring-opening copolymer of a norbornene-based monomer and another monomer capable of ring-opening copolymerization with this monomer, and a hydride of these polymers. And addition polymers of norbornene monomers and addition copolymers of norbornene monomers and other monomers copolymerizable with the monomers. Among these polymers and copolymers, a hydride of a ring-opening polymer of a norbornene monomer is particularly preferable from the viewpoint of heat resistance and mechanical strength of the resulting alicyclic structure-containing polymer composition.

前記ノルボルネン系モノマーとしては、ビシクロ[2.2.1]−ヘプト−2−エン(慣用名:ノルボルネン)およびその誘導体(環に置換基を有するもの、以下、同じ。)、トリシクロ[4.3.0.12,5]デカ−3,7−ジエン(慣用名:ジシクロペンタジエン)およびその誘導体、7,8−ベンゾトリシクロ[4.3.0.12,5]デカ−3−エン(慣用名:メタテトラヒドロフルオレン)およびその誘導体、テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ−3−エン(慣用名:テトラシクロドデセン)およびその誘導体などを挙げることができる。 Examples of the norbornene-based monomer include bicyclo [2.2.1] -hept-2-ene (common name: norbornene) and derivatives thereof (having substituents in the ring, the same shall apply hereinafter), tricyclo [4.3. .0.1 2,5 ] deca-3,7-diene (common name: dicyclopentadiene) and derivatives thereof, 7,8-benzotricyclo [4.3.0.1 2,5 ] dec-3- Ene (common name: metatetrahydrofluorene) and its derivatives, tetracyclo [4.4.0.1 2,5 . 17, 10 ] dodec-3-ene (common name: tetracyclododecene) and its derivatives.

前記置換基としては、アルキル基、アルキレン基、ビニル基、アルコキシカルボニル基などを挙げることができ、前記ノルボルネン系モノマーは、これら置換基を一種有していてもよく、二種以上有していてもよい。   Examples of the substituent include an alkyl group, an alkylene group, a vinyl group, and an alkoxycarbonyl group. The norbornene-based monomer may have one or more of these substituents. Also good.

これら置換基を有するノルボルネン系モノマーとしては、8−メチル−テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ−3−エン、8−エチル−テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ−3−エン、8−メチリデン−テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ−3−エン、8−エチリデン−テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ−3−エン、8−メトキシカルボニル−テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ−3−エン、8−メチル−8−メトキシカルボニル−テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ−3−エンなどを挙げることができる。これらノルボルネン系モノマーは一種単独で、あるいは二種以上を組み合わせて用いることができる。 As the norbornene-based monomer having these substituents, 8-methyl-tetracyclo [4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ] dodec-3-ene, 8-ethyl-tetracyclo [4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ] dodec-3-ene, 8-methylidene-tetracyclo [4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ] dodec-3-ene, 8-ethylidene-tetracyclo [4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ] dodec-3-ene, 8-methoxycarbonyl-tetracyclo [4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ] dodec-3-ene, 8-methyl-8-methoxycarbonyl-tetracyclo [4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ] dodec-3-ene and the like. These norbornene monomers can be used alone or in combination of two or more.

前記ノルボルネン系モノマーの開環重合体またはノルボルネン系モノマーとこのモノマーと開環共重合可能な他のモノマーとの開環共重合体は、前記モノマーを公知の開環重合触媒の存在下に重合することによって製造することができる。前記ノルボルネン系モノマーと開環共重合可能な他のモノマーとしては、例えば、シクロヘキセン、シクロヘプテン、シクロオクテンなどの単環の環状オレフィン系モノマーを挙げることができる。   The ring-opening polymer of the norbornene-based monomer or the ring-opening copolymer of the norbornene-based monomer and another monomer capable of ring-opening copolymerization with this monomer polymerizes the monomer in the presence of a known ring-opening polymerization catalyst. Can be manufactured. Examples of other monomers capable of ring-opening copolymerization with the norbornene monomer include monocyclic olefin monomers such as cyclohexene, cycloheptene, and cyclooctene.

前記ノルボルネン系モノマーの開環重合体の水素化物、またはノルボルネン系モノマーとこのモノマーと開環共重合可能な他のモノマーとの開環共重合体の水素化物は、通常、前記開環重合体または開環共重合体を含有する重合液に、ニッケル、パラジウムなどの遷移金属を含む公知の水素化触媒を添加し、炭素−炭素不飽和結合を水素化することによって製造することができる。   A hydride of a ring-opening polymer of the norbornene-based monomer or a hydride of a ring-opening copolymer of a norbornene-based monomer and another monomer capable of ring-opening copolymerization with this monomer is usually the ring-opening polymer or It can manufacture by adding the well-known hydrogenation catalyst containing transition metals, such as nickel and palladium, to the polymerization liquid containing a ring-opening copolymer, and hydrogenating a carbon-carbon unsaturated bond.

前記ノルボルネン系モノマーの付加重合体またはノルボルネン系モノマーとこのモノマーと共重合可能な他のモノマーとの付加共重合体は、前記モノマーを公知の付加重合触媒の存在下に重合することによって製造することができる。   The addition polymer of the norbornene monomer or the addition copolymer of the norbornene monomer and another monomer copolymerizable with the monomer is produced by polymerizing the monomer in the presence of a known addition polymerization catalyst. Can do.

ノルボルネン系モノマーと付加共重合可能な他のモノマーとしては、エチレン、プロピレン、1−ブテンなどの炭素数2〜20のα−オレフィンおよびこれらの誘導体;シクロブテン、シクロペンテン、3a,5,6,7a−テトラヒドロ−4,7−メタノ−1H−インデンなどのシクロオレフィンおよびこれらの誘導体;1,4−ヘキサジエン、4−メチル−1,4−ヘキサジエンなどの非共役ジエンなどを挙げることができる。これらモノマーの中でも、α−オレフィン、特にエチレンが好ましい。前記ノルボルネン系モノマーと付加共重合可能な他のモノマーは、単独で用いてもよく、二種以上を併用してもよい。   Examples of other monomers capable of addition copolymerization with norbornene-based monomers include α-olefins having 2 to 20 carbon atoms such as ethylene, propylene, 1-butene, and derivatives thereof; cyclobutene, cyclopentene, 3a, 5,6,7a- Examples thereof include cycloolefins such as tetrahydro-4,7-methano-1H-indene and derivatives thereof; non-conjugated dienes such as 1,4-hexadiene and 4-methyl-1,4-hexadiene. Among these monomers, α-olefins, particularly ethylene is preferable. Other monomers capable of addition copolymerization with the norbornene monomer may be used alone or in combination of two or more.

ノルボルネン系モノマーとこのモノマーと付加共重合可能な他のモノマーとを付加共重合するに当っては、得られる共重合体中のノルボルネン系モノマーに由来する構造単位と、共重合可能な他のモノマーに由来する構造単位との割合が、質量比で、通常50:50〜99:1、好ましくは70:30〜95:5の範囲となるよう、各モノマーの使用量が選択される。   In addition copolymerization of a norbornene monomer and another monomer that can be addition copolymerized with this monomer, the structural unit derived from the norbornene monomer in the resulting copolymer, and another copolymerizable monomer The amount of each monomer used is selected so that the ratio of the structural unit derived from is usually 50:50 to 99: 1, preferably 70:30 to 95: 5 in terms of mass ratio.

前記単環の環状オレフィン系重合体(B)としては、例えば、シクロヘキセン、シクロヘプテン、シクロオクテンなどの単環の環状オレフィン系モノマーの付加重合体、およびその水素化物を挙げることができる。   Examples of the monocyclic olefin polymer (B) include addition polymers of monocyclic olefin monomers such as cyclohexene, cycloheptene, and cyclooctene, and hydrides thereof.

前記環状共役ジエン系重合体(C)としては、例えば、シクロペンタジエン、シクロヘキサジエンなどの環状共役ジエン系モノマーの1,2−または1,4−付加重合体およびその水素化物を挙げることができる。   Examples of the cyclic conjugated diene polymer (C) include 1,2- or 1,4-addition polymers of cyclic conjugated diene monomers such as cyclopentadiene and cyclohexadiene, and hydrides thereof.

前記ビニル脂環式炭化水素重合体(D)としては、例えば、ビニルシクロヘキセン、ビニルシクロヘキサンなどのビニル脂環式炭化水素系モノマーの重合体およびその水素化物、スチレン、α−メチルスチレンなどのビニル芳香族炭化水素系モノマーの重合体に含まれる芳香族部分を水素化してなる水素化物、ビニル脂環式炭化水素系モノマーまたはビニル芳香族炭化水素系モノマーとこれらモノマーと共重合可能な他のモノマーとのランダム共重合体、ブロック共重合体などの共重合体、およびその水素化物などを挙げることができる。ブロック共重合体としては、ジブロック、トリブロックまたはそれ以上のマルチブロック、傾斜ブロック共重合体などを挙げることもできる。   Examples of the vinyl alicyclic hydrocarbon polymer (D) include polymers of vinyl alicyclic hydrocarbon monomers such as vinylcyclohexene and vinylcyclohexane, and hydrides thereof, and vinyl aromatics such as styrene and α-methylstyrene. Hydrides obtained by hydrogenating aromatic moieties contained in polymers of aromatic hydrocarbon monomers, vinyl alicyclic hydrocarbon monomers or vinyl aromatic hydrocarbon monomers and other monomers copolymerizable with these monomers And a random copolymer, a copolymer such as a block copolymer, and a hydride thereof. Examples of the block copolymer include diblock, triblock or more multiblock, and gradient block copolymer.

この発明においては、無機層状化合物との親和性を向上させることができ、しかも樹脂組成物から得られる光学フィルムの光線透過率を損なうことなく耐熱性を向上させることができることから、用いる前記脂環構造含有重合体は、極性基を有していることが好ましい。   In the present invention, since the affinity with the inorganic layered compound can be improved and the heat resistance can be improved without impairing the light transmittance of the optical film obtained from the resin composition, the alicyclic ring used The structure-containing polymer preferably has a polar group.

前記極性基としては、ヘテロ原子またはヘテロ原子を有する原子団などを挙げることができ、ヘテロ原子としては、例えば、酸素原子、窒素原子、ケイ素原子、ハロゲン原子などを挙げることができる。これらヘテロ原子の中でも、層状化合物との分散性および相溶性の観点からすると、酸素原子および窒素原子が好ましい。極性基の具体例としては、カルボキシル基、カルボニルオキシカルボニル基、エポキシ基、ヒドロキシ基、オキシ基、エステル基、シラノール基、シリル基、アミノ基、ニトリル基、スルホン基などを挙げることができる。   Examples of the polar group include heteroatoms or atomic groups having heteroatoms. Examples of the heteroatoms include oxygen atoms, nitrogen atoms, silicon atoms, and halogen atoms. Among these heteroatoms, an oxygen atom and a nitrogen atom are preferable from the viewpoints of dispersibility and compatibility with the layered compound. Specific examples of the polar group include a carboxyl group, a carbonyloxycarbonyl group, an epoxy group, a hydroxy group, an oxy group, an ester group, a silanol group, a silyl group, an amino group, a nitrile group, and a sulfone group.

極性基を有する脂環構造含有重合体を得る方法としては特に制限はないが、脂環構造含有重合体がノルボルネン系重合体である場合、例えば、(1)各種のノルボルネン系モノマーの中から選択されたところの、極性基を有しないノルボルネン系モノマーを重合して得られる未変性重合体に、極性基を有する化合物を反応(変性反応)させる方法、(2)各種のノルボルネン系モノマーの中から選択されたところの、極性基を有しないノルボルネン系モノマーと極性基を有するノルボルネン系モノマーとを共重合させる方法、(3)各種のノルボルネン系モノマーの中から選択されたところの、極性基を有しないノルボルネン系モノマーを重合して得られる重合体と、前記(1)の方法または(2)の方法により得られた極性基を有するノルボルネン系重合体とを混合する方法などを挙げることができる。ノルボルネン系重合体以外の脂環構造含有重合体についても、ノルボルネン系重合体の場合と同様である。   The method for obtaining the alicyclic structure-containing polymer having a polar group is not particularly limited, but when the alicyclic structure-containing polymer is a norbornene polymer, for example, (1) selected from various norbornene monomers A method of reacting (modifying) a compound having a polar group with an unmodified polymer obtained by polymerizing a norbornene-based monomer having no polar group, and (2) from among various norbornene-based monomers A method of copolymerizing a selected norbornene monomer having no polar group and a norbornene monomer having a polar group; and (3) a polar group having a polar group selected from various norbornene monomers. A polymer obtained by polymerizing a norbornene-based monomer which is not subjected to the polymerization, and a nor group having a polar group obtained by the method (1) or (2) It can be mentioned a method of mixing the Runen polymer. The alicyclic structure-containing polymer other than the norbornene polymer is the same as that of the norbornene polymer.

極性基を有する脂環構造含有重合体としては、例えば、脂環構造含有重合体の塩素化物や、クロロスルホン化物など、または極性基含有不飽和化合物によるグラフト変性物などを挙げることができ、中でも、極性基含有不飽和化合物によるグラフト変性物が好ましい。   Examples of the alicyclic structure-containing polymer having a polar group include chlorinated products of alicyclic structure-containing polymers, chlorosulfonated products, and graft modified products of polar group-containing unsaturated compounds. A graft modified product with a polar group-containing unsaturated compound is preferred.

前記極性基含有不飽和化合物としては、例えば、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、p−スチリルカルボン酸グリシジル、アリルグリシジルエーテル、2−メチルアリルグリシジルエーテルのグリシジルエーテルなどの不飽和エポキシ化合物;アクリル酸、メタクリル酸、α−エチルアクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸などの不飽和カルボン酸化合物;無水マレイン酸、クロロ無水マレイン酸、ブテニル無水コハク酸などの不飽和カルボン酸化合物;マレイン酸モノメチル、マレイン酸ジメチル、グリシジルマレートなどの不飽和エステル化合物;アリルアルコール、2−アリル−6−メトキシフェノール、4−アリロキシ−2−ヒドロキシベンゾフェノンなどの不飽和アルコール酸化合物;クロロジメチルビニルシラン、トリメチルシリルアセチレン、5−トリメチルシリル−1,3−シクロペンタジエン、3−トリメチルシリルアリルアルコール、トリメチルシリルメタクリレー卜などの不飽和シラン化合物などを挙げることができる。   Examples of the polar group-containing unsaturated compound include unsaturated epoxy compounds such as glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, glycidyl p-styrylcarboxylate, allyl glycidyl ether, and glycidyl ether of 2-methylallyl glycidyl ether; acrylic acid and methacrylic acid , Α-ethylacrylic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, etc .; unsaturated carboxylic acid compounds; maleic anhydride, chloromaleic anhydride, butenyl succinic anhydride, etc .; monomethyl maleate, maleic acid Unsaturated ester compounds such as dimethyl and glycidyl malate; unsaturated alcoholic compounds such as allyl alcohol, 2-allyl-6-methoxyphenol and 4-allyloxy-2-hydroxybenzophenone; chlorodimethyl Nirushiran, trimethylsilylacetylene, 5-trimethylsilyl-1,3-cyclopentadiene, 3-trimethylsilylallyl alcohol, and the like unsaturated silane compounds, such as trimethylsilyl meth click relay Bok.

これら極性基含有不飽和化合物の中でも、無機層状化合物を均一に分散する観点からすると、不飽和エポキシ化合物および不飽和カルボン酸化合物が特に好ましい。なお、脂環構造含有重合体を極性基含有不飽和化合物により効率よく変性させるためには、汎用のラジカル開始剤の存在下に反応を実施することが好ましく、この好適なラジカル開始剤としては、有機ペルオキシド、有機ペルエステルなどが挙げられる。   Among these polar group-containing unsaturated compounds, unsaturated epoxy compounds and unsaturated carboxylic acid compounds are particularly preferable from the viewpoint of uniformly dispersing the inorganic layered compound. In order to efficiently modify the alicyclic structure-containing polymer with the polar group-containing unsaturated compound, it is preferable to carry out the reaction in the presence of a general-purpose radical initiator, and as this suitable radical initiator, Organic peroxide, organic perester, etc. are mentioned.

前記極性基を有する脂環構造含有重合体としては、その極性基の量が0.01mmol/g以上であるものが好ましく、0.01〜0.8mmol/gであるものがより好ましく、0.01〜0.5mmol/gであるものがさらに好ましい。極性基の量が前記範囲内にあることにより、より一層、層状化合物との親和性を向上させることができる。   The alicyclic structure-containing polymer having a polar group preferably has a polar group amount of 0.01 mmol / g or more, more preferably 0.01 to 0.8 mmol / g. What is 01-0.5 mmol / g is still more preferable. When the amount of the polar group is within the above range, the affinity with the layered compound can be further improved.

前記極性基の量は、前記(1)の方法においては、極性基を有する化合物の反応による極性基の導入率により、前記(2)の方法においては、極性基を有するモノマーの共重合割合により、前記(3)の方法においては、極性基を有しない重合体と極性基を有する重合体との混合割合により、調節することができる。   The amount of the polar group depends on the introduction rate of the polar group by the reaction of the compound having a polar group in the method (1), and depends on the copolymerization ratio of the monomer having a polar group in the method (2). In the method (3), it can be adjusted by the mixing ratio of the polymer having no polar group and the polymer having a polar group.

本発明に用いる樹脂の分子量に特に制限はないが、ポリスチレン換算の重量平均分子量が、通常は、5,000〜500,000、好ましくは、8,000〜200,000、より好ましくは、10,000〜100,000である。重量平均分子量がこの範囲にあることにより、得られる樹脂組成物の成形加工性が良好となり、成形体の機械的強度を向上させることができる。この重量平均分子量は、シクロヘキサン溶液またはトルエン溶液のゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC)により測定することができる。   Although there is no restriction | limiting in particular in the molecular weight of resin used for this invention, The weight average molecular weight of polystyrene conversion is 5,000-500,000 normally, Preferably, 8,000-200,000, More preferably, it is 10,000. 000-100,000. When the weight average molecular weight is in this range, the molding processability of the resulting resin composition is improved, and the mechanical strength of the molded body can be improved. This weight average molecular weight can be measured by gel permeation chromatography (GPC) of a cyclohexane solution or a toluene solution.

本発明に用いる樹脂のガラス転移温度(Tg)にも特に制限はないが、通常80℃以上、好ましくは130〜250℃である。ガラス転移温度がこの範囲にあることにより、高温下の使用に耐え、熱変形、応力集中などを生じることがなく、優れた耐久性を有する成形体を与える樹脂組成物を得ることができる。   Although there is no restriction | limiting in particular also in the glass transition temperature (Tg) of resin used for this invention, Usually, 80 degreeC or more, Preferably it is 130-250 degreeC. When the glass transition temperature is in this range, it is possible to obtain a resin composition that can withstand use at high temperatures and does not cause thermal deformation, stress concentration, or the like, and provides a molded article having excellent durability.

(2)無機・有機複合体
本発明で、透明樹脂中に分散させる無機・有機複合体は層状(ナノサイズのシート状)形状を有する粒子である。このため、本発明の樹脂組成物からなる成形体に延伸等で配向歪みを加えると、無機・有機複合体の面内の任意の方向を軸(x軸)とした場合に、該軸と樹脂分子鎖が同じ方向に配向する。その際、面の厚さ方向(z軸)はx軸を法線とする面内にあるが、その方向は任意であり、多数の粒子では統計的に一様に分布するものと考えられる。したがって本発明の無機・有機複合体の配向複屈折性については、前記x軸について対称な回転体を考え、対称軸(x軸)方向と、それと直角な方向(y軸およびz軸)との屈折率差を考えればよい。
(2) Inorganic / organic composite In the present invention, the inorganic / organic composite dispersed in the transparent resin is a particle having a layered (nano-sized sheet) shape. For this reason, when orientation distortion is applied to the molded body made of the resin composition of the present invention by stretching or the like, the axis and the resin are formed when an arbitrary direction in the plane of the inorganic / organic composite is taken as the axis (x-axis). Molecular chains are oriented in the same direction. At that time, the thickness direction (z-axis) of the surface is in the plane with the x-axis as a normal line, but the direction is arbitrary, and it is considered that a large number of particles are statistically uniformly distributed. Accordingly, regarding the orientation birefringence of the inorganic / organic composite of the present invention, a rotating body symmetric about the x-axis is considered, and the direction of the symmetric axis (x-axis) and the direction perpendicular to it (y-axis and z-axis) What is necessary is to consider the refractive index difference.

本発明では、無機層状化合物の表面に有機低分子化合物を担持させて用いる。
本発明でいう担持とは、無機層状化合物と有機低分子化合物との間に、有機低分子化合物の配向を生じさせるために十分な強度と、実際の使用条件で十分な安定性を持つ結合が形成されていることをいう。結合としては物理的結合や科学的結合が挙げられるが、結合の強度、安定性からは、共有結合、イオン結合、水素結合、配位結合などの化学結合が好ましい。
In the present invention, an organic low molecular weight compound is supported on the surface of the inorganic layered compound.
In the present invention, the term “support” refers to a bond between the inorganic layered compound and the organic low molecular weight compound that has sufficient strength to cause the orientation of the organic low molecular weight compound and sufficient stability under actual use conditions. That is formed. Examples of the bond include a physical bond and a scientific bond, but a chemical bond such as a covalent bond, an ionic bond, a hydrogen bond, and a coordination bond is preferable from the viewpoint of bond strength and stability.

ここでいう配向は、無機層状化合物の面方向、面の法線方向、または面の法線方向から一定の傾きをもった方向への配向である。本発明においてこの配向方向は限定されず、目的に応じて選択できる。 The orientation here is an orientation in a plane direction of the inorganic layered compound, a normal direction of the plane, or a direction having a certain inclination from the normal direction of the plane. In the present invention, this orientation direction is not limited and can be selected according to the purpose.

本発明においては、無機層状化合物に有機化合物が担持していることを確認すること自体は必ずしも本発明に必須ではないが、必要に応じて例えば、反応により生成する化学結合を核磁気共鳴スペクトル(NMRスペクトル)などにより確認することができる。   In the present invention, it is not necessarily essential for the present invention to confirm that the organic compound is supported on the inorganic layered compound, but if necessary, for example, a chemical bond generated by the reaction may be subjected to a nuclear magnetic resonance spectrum ( NMR spectrum).

(3)無機層状化合物
本発明で用いる無機層状化合物は、その化合物が平面的に配列された構造を有する状態(層状)にあり、その垂直方向に、繰り返し平面構造を有する多結晶層構造を有する化合物である。この層状化合物は、結晶層が相互にファンデルワールス力または水素結合力により結合されているものと、各結晶層間に陽イオンが介在していて、負電荷に荷電した結晶層が相互に前記陽イオンを介して微弱な静電力により結合されているものとに大別することができる。
(3) Inorganic layered compound The inorganic layered compound used in the present invention is in a state (layered) having a structure in which the compound is planarly arranged, and has a polycrystalline layer structure having a repeated planar structure in the vertical direction. A compound. In this layered compound, the crystal layers are bonded to each other by van der Waals force or hydrogen bond force, and the cation is interposed between the crystal layers, and the negatively charged crystal layers are mutually connected to the positive electrode. It can be roughly classified into those coupled by a weak electrostatic force through ions.

以上のような層状化合物としては、グラファイト;TiS、NbSe、MoSなどの遷移金属ジカルコゲン化物;CrPSなどの二価金属リンカルコゲン化物;MoO、Vなどの遷移金属の酸化物;FeOCl、VOCl、CrOClなどのオキシハロゲン化物;Zn(OH)、Cu(OH)などの水酸化物;Zr(HPO・nHO、Ti(HPO・nHO、Na(UOPO・nHOなどのリン酸塩;NaTi、KTiNbO、RbxMnxTi2−xなどのチタン酸塩;Na、Kなどのウラン酸塩;KV、K14、CaV16・nHO、Na(UO)・nHOなどのバナジン酸塩;KNb、KNb17などのニオブ酸塩;Na13、Ag1013などのタングステン酸塩;MgMo・CsMo16、CsMo22、AgMo1033などのモリブデン酸塩;モンモリロナイト、サポナイト、ハイデライト、ヘクトライト、ノントロナイト、スティブンサイト、トリオクタヘドラルバーミキュライト、ジオクタヘドラルバーミキュライト、マスコバイト、フィロゴバイト、バイオタイト、レピドライト、バラゴナイト、テトラシリシックマイト、カオリナイト、ハロイサイト、ディッカイト、HSiO、HSi1429・5HOなどの、珪酸塩またはこの珪酸塩により構成される鉱物類などを挙げることができる。
これらの中でも、樹脂への分散性、得られる樹脂組成物の耐熱性、機械的強度の観点から、層状珪酸塩が特に好ましい。
Examples of the layered compound described above include graphite; transition metal dichalcogenides such as TiS 2 , NbSe 2 , and MoS 2 ; divalent metal phosphorus chalcogenides such as CrPS 4 ; oxidation of transition metals such as MoO 3 and V 2 O 5. Oxyhalides such as FeOCl, VOCl, CrOCl; hydroxides such as Zn (OH) 2 and Cu (OH) 2 ; Zr (HPO 4 ) 2 .nH 2 O, Ti (HPO 4 ) 3 .nH 2 Phosphate salts such as O, Na (UO 2 PO 4 ) 3 .nH 2 O; Titanates such as Na 2 Ti 3 O 7 , KTiNbO 5 , RbxMnxTi 2-x O 4 ; Na 2 U 2 O 7 , K Uranates such as 2 U 2 O 7 ; KV 3 O 8 , K 3 V 5 O 14 , CaV 6 O 16 .nH 2 O, Na (UO 2 V 3 O 9 ) .nH 2 O Vanadates such as: Niobates such as KNb 3 O 3 and K 4 Nb 6 O 17 ; Tungstates such as Na 2 W 4 O 13 and Ag 4 W 10 O 13 ; Mg 2 Mo 2 O 7 · Cs 2 Mo 5 O 16, Cs 2 Mo 7 O 22, Ag 4 Mo 10 molybdates such as O 33; montmorillonite, saponite, Heide light, hectorite, nontronite, stevensite emission site, trioctahedral vermiculite, di oct polyhedral vermiculite, muscovite, Fi logo bytes, biotite, lepidolite, Baragonaito, tetrasilicic chromite, kaolinite, halloysite, dickite, such as H 2 SiO 5, H 2 Si 14 O 29 · 5H 2 O, silicate Examples include salts or minerals composed of this silicate. Rukoto can.
Among these, layered silicates are particularly preferable from the viewpoints of dispersibility in the resin, heat resistance of the resulting resin composition, and mechanical strength.

本発明に用いる層状化合物は、長さが500nm以下のものが好ましく、長さが10〜500nmであるものがより好ましく、長さが10〜200nmであるものがさらに好ましい。ここで長さとは、長軸方向の長さ(D1)をいい、樹脂中に分散している層状化合物を見た場合に、分散している層状化合物において最も長いD1が500nmであることを意味している。本発明においては、層状化合物として、この長軸方向の長さ(D1)が500nm以下のものを用いるので、層状化合物が樹脂中に分散した場合に光散乱が生じるのを防止し、透明性に優れる樹脂組成物成形体を得ることができる。   The layered compound used in the present invention preferably has a length of 500 nm or less, more preferably has a length of 10 to 500 nm, and still more preferably has a length of 10 to 200 nm. Here, the length means the length (D1) in the major axis direction, and when the layered compound dispersed in the resin is viewed, it means that the longest D1 in the dispersed layered compound is 500 nm. doing. In the present invention, since the layered compound having a major axis length (D1) of 500 nm or less is used, light scattering is prevented when the layered compound is dispersed in the resin, and the transparency is improved. An excellent resin composition molded body can be obtained.

無機層状化合物は長軸方向の長さ(D1)が過度に長いと樹脂中に分散した場合に光散乱が生じ、得られる樹脂組成物の透明性が劣る傾向があり、過度に短いと、樹脂組成物中での配向性が悪くなり、低複屈折化の効果が劣る傾向がある。   If the inorganic layered compound has a long axis length (D1) that is too long, light scattering occurs when dispersed in the resin, and the resulting resin composition tends to have poor transparency. There is a tendency that the orientation in the composition is deteriorated and the effect of low birefringence is inferior.

本発明において無機層状化合物は、厚さ30nm以下、好ましくは20nm以下、より好ましくは10nm以下のシート状に劈開させて樹脂中に分散させて用いる。劈開・分散の最も好ましい状態は単層のナノシートとして樹脂中で凝集せずに均一に分散していることである。   In the present invention, the inorganic layered compound is used after being cleaved into a sheet having a thickness of 30 nm or less, preferably 20 nm or less, more preferably 10 nm or less and dispersed in the resin. The most preferable state of cleaving / dispersing is a uniform dispersion without aggregation in the resin as a single layer nanosheet.

樹脂中での劈開・分散性を向上させるためには、無機層状化合物に親有機化処理を施すことが好ましい。親有機化処理とは、無機層状化合物の層間に有機分子を導入し、単位層表面を有機修飾する処理をいう。   In order to improve the cleavage and dispersibility in the resin, it is preferable to perform an organophilic treatment on the inorganic layered compound. The organophilic treatment refers to a treatment in which organic molecules are introduced between the layers of the inorganic layered compound to organically modify the unit layer surface.

親有機化処理は、陽イオン交換性の無機層状化合物を用いる場合は、通常有機オニウムイオンによって無機層状化合物の層間の金属イオンを置換することにより行う。有機オニウムイオン基を有する化合物としては第四級アンモニウム塩、ピリジニウム基、スルホニウム基、ホスホニウム基などを分子中に有する化合物が挙げられるが、一般的には四級アンモニウム基を有する化合物であって、一般式Rで表される第四級アンモニウム塩が用いられる。 When the cation exchangeable inorganic layered compound is used, the organophilic treatment is usually performed by replacing metal ions between layers of the inorganic layered compound with organic onium ions. Examples of the compound having an organic onium ion group include a compound having a quaternary ammonium salt, a pyridinium group, a sulfonium group, a phosphonium group, etc. in the molecule, and generally a compound having a quaternary ammonium group, formula R l R 2 R 3 R 4 N + X - quaternary ammonium salt represented by is used.

前記Rにおいて、R、R、RおよびRは、それぞれ独立して、炭素数1〜30の飽和または不飽和炭化水素基を表す。この炭素数1〜30の飽和または不飽和炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、2一エチルヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基などの飽和脂肪族炭化水素基;ラウリル基、オレイル基などの不飽和脂肪族炭化水素基;フェニル基、ベンジル基などの芳香族炭化水素基を挙げることができる。また、Xとしては、Cr、Br、NO、OH、CHCOOなどを挙げることができる。 In R 1 R 2 R 3 R 4 N + X , R 1 , R 2 , R 3 and R 4 each independently represents a saturated or unsaturated hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms. Examples of the saturated or unsaturated hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms include methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, 21-ethylhexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group. A saturated aliphatic hydrocarbon group such as a group, dodecyl group, hexadecyl group or octadecyl group; an unsaturated aliphatic hydrocarbon group such as a lauryl group or an oleyl group; an aromatic hydrocarbon group such as a phenyl group or a benzyl group. it can. Examples of X include Cr, Br, NO 3 , OH, and CH 3 COO.

無機層状化合物の親有機化処理は、例えば、無機層状化合物を水中で膨潤・分散させて無機層状化合物分散液を調製し、この分散液に前記有機オニウムイオン基を有する化合物を添加し、常温または加温下に攪拌することによって行うことができる。親有機化処理した無機層状化合物は、水洗によって無機塩など水溶性の不純物を除去し、よく乾燥して用いることが好ましい。   The organic layering treatment of the inorganic layered compound is, for example, preparing an inorganic layered compound dispersion by swelling and dispersing the inorganic layered compound in water, adding the compound having the organic onium ion group to this dispersion, It can carry out by stirring under heating. The inorganic layered compound that has been subjected to the organophilic treatment is preferably used after it is washed well with water to remove water-soluble impurities such as inorganic salts and well dried.

(4)有機低分子化合物
本発明に用いる有機低分子化合物としては、無機層状化合物に担持可能な化合物であれば特に限定されないが、分子中の一部に、棒状で分極率の大きい構造単位が配置されていることが好ましい。
(4) Organic low molecular compound The organic low molecular compound used in the present invention is not particularly limited as long as it is a compound that can be supported on an inorganic layered compound, but a part of the molecule has a rod-like structural unit having a high polarizability. It is preferable that they are arranged.

棒状で分極率の大きい構造単位としては、例えば、ビフェニル、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、フルオレン、フェニルシクロヘキサン、ジフェニルエーテル、ジフェニルスルフィド、スチルベン、ジフェニルアセチレン、ベンゾイン、ベンジルベンゾエート、アゾメチン、アゾベンゼンなどが挙げられる。これらの構造単位がさらに連鎖したり、複数組み合わされたものであってもよい。   Examples of the rod-like structural unit having a high polarizability include biphenyl, naphthalene, anthracene, phenanthrene, fluorene, phenylcyclohexane, diphenyl ether, diphenyl sulfide, stilbene, diphenylacetylene, benzoin, benzylbenzoate, azomethine, and azobenzene. These structural units may be further linked or combined.

本発明に用いる有機低分子化合物は、前記の構造の他に、無機層状化合物表面との間に化学的結合または物理的結合を生じさせるための極性基を分子中に有していることが好ましい。極性基としては、酸素原子、窒素原子などのヘテロ原子を含む官能基が挙げられ、具体的にはヒドロキシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、スルホニル基、アミド基、アミノ基、シアノ基、第四級アンモニウム基、ピリジニウム基、スルホニウム基、ホスホニウム基、トリアルコキシル基などが挙げられる。   In addition to the above structure, the organic low molecular compound used in the present invention preferably has a polar group in the molecule for generating a chemical bond or a physical bond with the surface of the inorganic layered compound. . Examples of the polar group include a functional group containing a hetero atom such as an oxygen atom or a nitrogen atom. Specifically, a hydroxyl group, a carbonyl group, a carboxyl group, an ester group, a sulfonyl group, an amide group, an amino group, a cyano group, A quaternary ammonium group, a pyridinium group, a sulfonium group, a phosphonium group, a trialkoxyl group, and the like can be given.

有機低分子化合物中の極性基の位置や数は、目的に応じて選択される。例えば棒状分子構造の末端に極性基を一つ有している場合は、棒状分子構造が無機層状化合物の面と略垂直方向に配向した状態で担持させられる場合が多く、棒状分子構造の中間部に極性基を有している場合は、棒状分子構造が無機層状化合物の面と略水平方向に配向した状態で担持させられる場合が多い。例えば、棒状分子構造を無機層状化合物の面と垂直方向に配向した状態で担持させると、得られた無機・有機複合体はその面よりも厚さ方向の屈折率が大きい屈折率異方体とすることができる。   The position and number of polar groups in the organic low-molecular compound are selected according to the purpose. For example, when one end of the rod-like molecular structure has a polar group, the rod-like molecular structure is often supported in a state of being oriented substantially perpendicular to the surface of the inorganic layered compound. In many cases, a rod-like molecular structure is supported in a state of being oriented in a substantially horizontal direction with respect to the surface of the inorganic layered compound. For example, when the rod-like molecular structure is supported in a state of being oriented in a direction perpendicular to the plane of the inorganic layered compound, the resulting inorganic / organic composite has a refractive index anisotropic body having a refractive index greater in the thickness direction than that plane. can do.

本発明に用いる有機低分子化合物は、その分子量が500以下、好ましくは400以下、より好ましくは300以下である。分子量が過度に大きいものでは無機層状化合物への担持率が悪くなったり、配向状態の安定性が悪くなったりするおそれがある。   The organic low molecular weight compound used in the present invention has a molecular weight of 500 or less, preferably 400 or less, more preferably 300 or less. When the molecular weight is excessively large, the supporting rate on the inorganic layered compound may be deteriorated, or the stability of the alignment state may be deteriorated.

有機低分子化合物を無機層状化合物に担持させて無機・有機複合体を得るための方法は特に限定されないが、例えば前記親有機化した無機層状化合物を有機溶剤中で膨潤・分散させた分散液を調製し、この分散液に有機低分子化合物を添加して、常温または加温下で攪拌することによって行うことができる。   A method for obtaining an inorganic / organic composite by supporting an organic low molecular weight compound on an inorganic layered compound is not particularly limited. For example, a dispersion obtained by swelling and dispersing the organic layered inorganic layered compound in an organic solvent is used. It can be prepared by adding an organic low molecular weight compound to this dispersion and stirring at room temperature or under heating.

ここで用いる有機溶剤としては、特に限定されるものではなく、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素;ヘプタン、シクロヘキサンなどの鎖状および環状の脂肪族炭化水素;クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、トリクロロベンゼン、ジクロロメタンなどのハロゲン化炭化水素;ジオキサン、ジエチルエーテルなどのエーテル類;アセトン、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、アセトフェノンなどのケトン類;エチルアセテート、プロピオラクトンなどのエステル類;アセトニトリル、ベンゾニトリルなどのニトリル類;メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、エチレングリコール、ジエチレングリコールなどのアルコール類;その他水、ニトロベンゼン、スルホラン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシドなどを挙げることができる。これらは単独で用いるか、あるいは2種以上を混合して用いることができる。好ましくは芳香族炭化水素、ハロゲン化炭化水素、アルコール類、水であり、特に好ましいものとして、キシレン、トルエン、ジクロロベンゼン、トリクロロベンゼンが挙げられる。   The organic solvent used here is not particularly limited, and examples thereof include aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene; chain and cyclic aliphatic hydrocarbons such as heptane and cyclohexane; chlorobenzene, dichlorobenzene, Halogenated hydrocarbons such as trichlorobenzene and dichloromethane; ethers such as dioxane and diethyl ether; ketones such as acetone, cyclohexanone, methyl ethyl ketone and acetophenone; esters such as ethyl acetate and propiolactone; nitriles such as acetonitrile and benzonitrile Alcohols such as methanol, ethanol, propanol, butanol, ethylene glycol, diethylene glycol; other water, nitrobenzene, sulfolane, dimethylformamide, And the like methyl sulfoxide. These may be used alone or in combination of two or more. Aromatic hydrocarbons, halogenated hydrocarbons, alcohols, and water are preferred, with xylene, toluene, dichlorobenzene, and trichlorobenzene being particularly preferred.

有機溶剤の使用量は、重量比で、親有機化した無機層状化合物:溶剤が1:0〜1:100の範囲である。溶剤の使用量が少なすぎると分散液が高粘度となって取り扱いが困難になり、多すぎると後工程での溶剤除去効率が悪くなるおそれがあることから、親有機化した無機層状化合物:溶剤が1:4〜1:60の範囲が好ましい。   The amount of the organic solvent used is in the range of 1: 0 to 1: 100 of the organic layered inorganic layered compound: solvent by weight ratio. If the amount of the solvent used is too small, the dispersion becomes highly viscous and difficult to handle, and if it is too large, the solvent removal efficiency in the subsequent process may be deteriorated. Is preferably in the range of 1: 4 to 1:60.

無機層状化合物を有機溶剤中で膨潤・分散させる方法は特に限定されるものではなく、
種々の方法を用いることができる。一例を挙げれば、攪拌槽を用いて両者を混合する方法、ブレンダーを用いて両者を混合する方法、ヘンシェルミキサーなどの高速ミキサーを用いて両者を混合する方法などを取りうる。また、この時に超音波を与えながら混合することが、膨潤度を増し、無機層状化合物の分散を均一にする為に好ましい。
The method of swelling and dispersing the inorganic layered compound in an organic solvent is not particularly limited,
Various methods can be used. For example, a method of mixing both using a stirring tank, a method of mixing both using a blender, a method of mixing both using a high speed mixer such as a Henschel mixer, and the like can be taken. Moreover, it is preferable to mix while applying ultrasonic waves at this time in order to increase the degree of swelling and make the dispersion of the inorganic layered compound uniform.

得られた無機・有機複合体は、溶剤中に分散させた分散液の状態で用いてもよいし、溶剤を除去・乾燥した粉末の状態で用いてもよい。
またこれ以外にも、前記親有機化を行う際に、親有機化剤として、前記の棒状分子構造を有する化合物を用いる方法で行ってもよい。
The obtained inorganic / organic composite may be used in the form of a dispersion dispersed in a solvent, or may be used in the form of a powder from which the solvent has been removed and dried.
In addition to this, when carrying out the organophilicity, it may be carried out by a method using the compound having the rod-like molecular structure as an organophilic agent.

(5)樹脂組成物の製造
本発明の樹脂組成物は、例えば、(i)樹脂および無機・有機複合体を溶液中でブレンドし、その後、溶媒を除去する方法、(ii)樹脂および無機・有機複合体を、一軸押出機、二軸押出機、ロール、バンバリーミキサー、ニーダーなどを用いて溶融混練する方法などにより製造することができる。(i)の方法の後で引き続き溶融混練を行う方法や、(i)の方法で溶媒の除去と溶融混練を同時に行う方法を用いてもよい。樹脂中での無機・有機複合体の分散性の向上を図ることができる点では、(i)の方法や、(i)の方法での溶媒除去と同時に、または溶媒除去に引き続き溶融混練を行う方法が好ましい。
(5) Production of Resin Composition The resin composition of the present invention includes, for example, (i) a method of blending a resin and an inorganic / organic complex in a solution and then removing the solvent, and (ii) a resin and an inorganic / organic composite. The organic composite can be produced by a melt kneading method using a single screw extruder, a twin screw extruder, a roll, a Banbury mixer, a kneader, or the like. You may use the method of performing melt kneading after the method of (i), and the method of performing solvent removal and melt kneading simultaneously by the method of (i). In the point that the dispersibility of the inorganic / organic composite in the resin can be improved, melt kneading is performed simultaneously with the removal of the solvent by the method (i) or the method (i), or subsequent to the solvent removal. The method is preferred.

前記(i)の方法では、無機・有機複合体として有機溶剤中で膨潤・分散させた分散液状態のものを用いる。ここで用いる有機溶剤としては、前記有機低分子化合物を無機層状化合物に担持させて無機・有機複合体を得るための方法で用いられるものと同じものを用いることができる。また、無機・有機複合体を有機溶剤中で膨潤・分散させる方法についても同様である。また前記のように、無機・有機複合体を調製した後、溶剤を除去せずにそのまま分散液の状態で用いてもよい。   In the method (i), an inorganic / organic composite in a dispersion state swollen and dispersed in an organic solvent is used. As the organic solvent used here, the same organic solvent as that used in the method for obtaining the inorganic / organic composite by supporting the organic low molecular weight compound on the inorganic layered compound can be used. The same applies to the method of swelling and dispersing the inorganic / organic composite in an organic solvent. Further, as described above, after preparing the inorganic / organic composite, it may be used as it is in the state of dispersion without removing the solvent.

無機・有機複合体の分散液は、別途調製した樹脂溶液と混合するか、あるいは無機・有機複合体の分散液に直接樹脂を追加して溶解・混合させて混合溶液とする。別途樹脂溶液を調製する場合、無機・有機複合体の分散液の調製に用いる溶剤と同じ溶剤を用いることが好ましいが、異なる溶剤を用いることも可能である。混合の方法は特に限定されず、各種の方法を用いることができる。   The inorganic / organic composite dispersion is mixed with a separately prepared resin solution, or the resin is added directly to the inorganic / organic composite dispersion to dissolve and mix to obtain a mixed solution. When preparing a resin solution separately, it is preferable to use the same solvent as the solvent used to prepare the inorganic / organic composite dispersion, but it is also possible to use a different solvent. The mixing method is not particularly limited, and various methods can be used.

このようにして、混合物を調製した後に溶剤を除去する方法についても特に限定されないが、加熱、減圧が可能な溶剤除去装置を用いる方法が好ましく、特に溶液を薄膜状態にして加熱、減圧ができる連続薄膜型溶剤除去装置を用い、温度100℃〜350℃、圧力10kPa以下で行うことが好ましい。   Thus, the method for removing the solvent after preparing the mixture is not particularly limited, but a method using a solvent removing apparatus capable of heating and depressurizing is preferable, and in particular, the solution can be continuously heated and depressurized in a thin film state. It is preferable to use a thin film type solvent removing apparatus at a temperature of 100 ° C. to 350 ° C. and a pressure of 10 kPa or less.

溶媒を除去した樹脂組成物は二軸押出機等を用いてさらに溶融混練を行うことが好ましく、その場合、連続薄膜型溶剤除去装置から吐出された溶融状態の樹脂組成物をそのまま二軸押出機の混練ゾーンに供給して連続的に溶融混練を行うことも可能である。   The resin composition from which the solvent has been removed is preferably further melt-kneaded using a twin screw extruder or the like. In that case, the molten resin composition discharged from the continuous thin film solvent removing apparatus is used as it is as the twin screw extruder. It is also possible to carry out melt kneading continuously by supplying to the kneading zone.

(6)樹脂組成物
本発明の樹脂組成物は、無機層状化合物に有機低分子化合物を担持させて得られた無機・有機複合体を透明樹脂中に分散させたものであって、前記無機・有機複合体と前記透明樹脂とは互いに逆の符号の配向複屈折性を示すものであることを特徴とする。
(6) Resin Composition The resin composition of the present invention is obtained by dispersing an inorganic / organic composite obtained by supporting an organic low molecular weight compound in an inorganic layered compound in a transparent resin, The organic composite and the transparent resin exhibit orientation birefringence with opposite signs.

ここで配向複屈折とは、樹脂成形体の延伸や、成形時の流動による樹脂分子鎖の配向方向の屈折率と、それと直角な方向の屈折率との差によって生じる複屈折をいう。配向方向の屈折率が、それと直角な方向の屈折率よりも大きい場合には正の配向複屈折性を有するといい、逆に配向方向の屈折率が、それと直角な方向の屈折率よりも小さい場合には負の配向複屈折性を有するという。   Here, the orientation birefringence refers to birefringence caused by the difference between the refractive index in the orientation direction of the resin molecular chain and the refractive index in the direction perpendicular thereto due to stretching of the resin molded body and flow during molding. When the refractive index in the orientation direction is larger than the refractive index in the direction perpendicular to it, it is said to have positive orientation birefringence, and conversely, the refractive index in the orientation direction is smaller than the refractive index in the direction perpendicular to it. In some cases, it has negative orientation birefringence.

本発明の樹脂組成物は透明性に特に優れ、後述するように光学材料として好適である。
本発明の樹脂組成物は、成形体としたときに、光路長1mmでのヘイズ値が好ましくは5%以下、より好ましくは1%以下、特に好ましくは0.5%以下である。ヘイズ値(%)は、JIS K7136に準拠して、測定される透過光のうち、前方散乱によって入射光から0.04rad(2.5度)以上ずれた透過光の百分率で表される。成形体としたときに光路長1mmでのヘイズが5%以下である樹脂組成物を光学製品に用いた場合、散乱光が少ない均一な明るさを確保することができる。
The resin composition of the present invention is particularly excellent in transparency, and is suitable as an optical material as described later.
When the resin composition of the present invention is formed into a molded body, the haze value at an optical path length of 1 mm is preferably 5% or less, more preferably 1% or less, and particularly preferably 0.5% or less. The haze value (%) is expressed as a percentage of transmitted light that is measured by the forward scattering and deviated by 0.04 rad (2.5 degrees) or more from the incident light, in accordance with JIS K7136. When a resin composition having a haze of 5% or less at an optical path length of 1 mm when formed into a molded product is used in an optical product, uniform brightness with little scattered light can be ensured.

本発明の樹脂組成物は、成形体としたときに、光路長1mmでの全光線透過率が好ましくは85%以上、より好ましくは90%以上、特に好ましくは91%以上である。全光線透過率は、JIS K7361に準拠して測定され、厚さ1mmの平板状試験片への入射光束に対する全透過光の割合で表される。フィルム状に成形したときフィルムの全光線透過率が90%以上である樹脂組成物は光学材料として好適である。   When the resin composition of the present invention is molded, the total light transmittance at an optical path length of 1 mm is preferably 85% or more, more preferably 90% or more, and particularly preferably 91% or more. The total light transmittance is measured in accordance with JIS K7361, and is represented by the ratio of the total transmitted light to the incident light beam on the flat test piece having a thickness of 1 mm. A resin composition having a total light transmittance of 90% or more when formed into a film is suitable as an optical material.

本発明の樹脂組成物はその熱可塑性を利用し、射出成形法、プレス成形法、キャスト成形法など用途に応じた方法で成形加工が可能である。また、溶媒溶解性を利用して溶液からのフィルムなどの成形も可能である。   The resin composition of the present invention can be molded by a method according to the application, such as an injection molding method, a press molding method, or a cast molding method, utilizing its thermoplasticity. Further, it is possible to form a film from a solution by utilizing the solvent solubility.

2)光学成形体
本発明の光学成形体は、本発明の樹脂組成物を成形してなることを特徴とする。本発明の光学成形体の形状としては特に制限されず、各種目的に応じた形状、大きさとすればよい。成形方法も特に制限されず、公知の成形方法を採用することができる。例えば、射出成形法、射出圧縮成形法、プレス成形法、押出成形法、ブロー成形法、真空成形法などが挙げられる。フィルム状に成形する場合は、Tダイを用いた押出成形法、カレンダー成形法、インフレーション成形法、また溶液キャスト法を用いることもできる。
2) Optical molded body The optical molded body of the present invention is formed by molding the resin composition of the present invention. The shape of the optical molded body of the present invention is not particularly limited, and may be a shape and size according to various purposes. A molding method is not particularly limited, and a known molding method can be employed. Examples thereof include an injection molding method, an injection compression molding method, a press molding method, an extrusion molding method, a blow molding method, and a vacuum molding method. In the case of forming into a film, an extrusion molding method using a T-die, a calendar molding method, an inflation molding method, or a solution casting method can also be used.

本発明の光学成形体は、優れた透明性、低複屈折性、低吸水性、軽量性などの特徴を有するので、例えば、光学式情報記録媒体基板、カメラまたはカメラ付き携帯情報機器用の撮影用レンズ、レーザービームプリンター用などのFθレンズ、光学式情報記録装置用のピックアップレンズなどの光学レンズ、眼鏡レンズ、液晶表示装置、EL表示装置などのフラットパネルディスプレイ素子用基板、偏光板保護フィルム、タッチパネル基板などの光学フィルム、導光板などとして好適に用いることができる。   The optical molded body of the present invention has characteristics such as excellent transparency, low birefringence, low water absorption, and light weight, and thus, for example, an optical information recording medium substrate, a camera or a camera or a portable information device with a camera. Lenses, Fθ lenses for laser beam printers, optical lenses such as pickup lenses for optical information recording devices, substrates for flat panel display elements such as eyeglass lenses, liquid crystal display devices, EL display devices, polarizing plate protective films, It can be suitably used as an optical film such as a touch panel substrate, a light guide plate and the like.

本発明の樹脂組成物から得られる光学フィルムは、例えば液晶表示装置、有機EL素子、プラズマディスプレイ、プロジェクタなどの光学装置の部材などとして使用される。具体的には、IRカットフィルター、位相差フィルム、偏光板保護フィルム、液晶セル基板用フィルム、液晶表示素子基板、タッチパネル基板など、あるいはそれらの原反フィルムなどを挙げることができる。これらのフィルムは、後工程として反射防止膜、防眩膜、ハードコート層、防汚層、透明導電膜などが乾式法や湿式法などにより積層して用いてもよい。   The optical film obtained from the resin composition of the present invention is used as a member of an optical device such as a liquid crystal display device, an organic EL element, a plasma display, or a projector. Specifically, an IR cut filter, a retardation film, a polarizing plate protective film, a film for a liquid crystal cell substrate, a liquid crystal display element substrate, a touch panel substrate, or a raw film thereof can be used. These films may be used by laminating an antireflection film, an antiglare film, a hard coat layer, an antifouling layer, a transparent conductive film or the like as a post process by a dry method or a wet method.

本発明を、製造例、実施例および比較例を示しながら、さらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例のみに限定されるものではない。なお部および%は特に断りのない限り重量基準である。   The present invention will be described in more detail with reference to production examples, examples and comparative examples, but the present invention is not limited to the following examples. Parts and% are based on weight unless otherwise specified.

本実施例における評価は、以下の方法によって行った。
(1)重合体の分子量;シクロヘキサンを溶媒にしてゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC)で測定し、標準ポリスチレンまたはポリイソプレン換算の重量平均分子量(Mw)を求めた。
(2)全光線透過率、ヘイズ;全光線透過率はJIS K7361に、ヘイズはJIS K7136に各々準拠して測定した。
(3)レターデーション、三次元屈折率;王子計測社製 KOBRA−21ADHにより測定した。
(4)樹脂組成物中の無機層状化合物の分散状態;透過型電子顕微鏡(日立製作社製、倍率20万倍)で観察した。
Evaluation in this example was performed by the following method.
(1) Molecular weight of polymer: Measured by gel permeation chromatography (GPC) using cyclohexane as a solvent, and a weight average molecular weight (Mw) in terms of standard polystyrene or polyisoprene was determined.
(2) Total light transmittance, haze: Total light transmittance was measured according to JIS K7361, and haze was measured according to JIS K7136.
(3) Retardation, three-dimensional refractive index; measured by KOBRA-21ADH manufactured by Oji Scientific Instruments.
(4) Dispersion state of the inorganic layered compound in the resin composition; observed with a transmission electron microscope (manufactured by Hitachi, Ltd., magnification 200,000 times).

[製造例1]脂環式構造含有重合体樹脂の製造
窒素雰囲気下、脱水したシクロヘキサン500部に、1−ヘキセン0.82部、ジブチルエーテル0.15部およびトリイソブチルアルミニウム0.30部を室温で反応器に入れ混合した後、45℃に保持しながら、8−メチル−テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ−3−エン(メチルテトラシクロドデセン、以下、「MTD」と略記する。)200部と、六塩化タングステン(0.7質量%トルエン溶液)80部とを、2時間にわたり連続的に添加して重合した。得られた重合溶液にブチルグリシジルエーテル1.06部およびイソプロピルアルコール0.52部を加えて重合触媒を不活性化し、重合反応を停止させて、開環重合体を含有する重合反応溶液を得た。
[Production Example 1] Production of alicyclic structure-containing polymer resin In a nitrogen atmosphere, 500 parts of dehydrated cyclohexane were charged with 0.82 part of 1-hexene, 0.15 part of dibutyl ether and 0.30 part of triisobutylaluminum at room temperature. Into the reactor, the mixture was mixed, and then maintained at 45 ° C. while maintaining 8-methyl-tetracyclo [4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ] dodec-3-ene (methyltetracyclododecene, hereinafter abbreviated as “MTD”) 200 parts and tungsten hexachloride (0.7 mass% toluene solution) 80 parts for 2 hours. Over the course of the polymerization. To the obtained polymerization solution, 1.06 part of butyl glycidyl ether and 0.52 part of isopropyl alcohol were added to inactivate the polymerization catalyst, the polymerization reaction was stopped, and a polymerization reaction solution containing a ring-opening polymer was obtained. .

次いで、得られた開環重合体を含有する重合反応溶液700部に対して、シクロヘキサン300部を加え、さらに水素化触媒としてニッケル−アルミナ触媒(日揮化学社製)5部を加え、水素により5MPaに加圧して、撹拌しながら200℃まで加温し、4時間反応させ、さらにろ過により水素化触媒を除去して、MTDの開環共重合体水素化物を20質量%含有する反応溶液を得た。   Next, 300 parts of cyclohexane is added to 700 parts of the polymerization reaction solution containing the obtained ring-opening polymer, and further 5 parts of a nickel-alumina catalyst (manufactured by JGC Chemical Co., Ltd.) is added as a hydrogenation catalyst. The mixture is heated to 200 ° C. with stirring and reacted for 4 hours, and the hydrogenation catalyst is removed by filtration to obtain a reaction solution containing 20% by mass of a hydrogenated MTD ring-opening copolymer. It was.

続いて、得られた溶液1500部にシクロヘキサン500部を加え、この溶液を、強く攪拌した1200部のイソプロピルアルコール中に注いで析出させ、濾別して樹脂を回収した。回収した樹脂を120℃、0.2kPa以下で48時間乾燥させ、MTDの開環重合体水素化物100部を得た。この開環重合体水素化物の、重量平均分子量(Mw)は35,000、水素化率は99.9%、ガラス転移温度(Tg)は151℃であった。   Subsequently, 500 parts of cyclohexane was added to 1500 parts of the resulting solution, and this solution was poured into 1200 parts of isopropyl alcohol which was vigorously stirred to cause precipitation, and the resin was recovered by filtration. The recovered resin was dried at 120 ° C. and 0.2 kPa or less for 48 hours to obtain 100 parts of MTD ring-opening polymer hydride. This ring-opened polymer hydride had a weight average molecular weight (Mw) of 35,000, a hydrogenation rate of 99.9%, and a glass transition temperature (Tg) of 151 ° C.

また、得られたMTD開環重合体水素化物のシクロヘキサン溶液から溶液キャスト法で厚さ40μmのフィルムを作製し、温度156℃、延伸倍率1.3倍で一軸延伸を行って延伸フィルムを得た。得られた延伸フィルムの屈折率を測定したところ、延伸方向(x)の屈折率と、それと直角方向(y)の屈折率の差(n−n)が0.0032であり、このMTD開環重合体水素化物は正の配向複屈折を有していることがわかった。 Further, a film having a thickness of 40 μm was prepared from the obtained MTD ring-opening polymer hydride cyclohexane solution by a solution casting method, and a stretched film was obtained by performing uniaxial stretching at a temperature of 156 ° C. and a stretching ratio of 1.3 times. . When the refractive index of the obtained stretched film were measured, and the refractive index in the stretching direction (x), the same difference in refractive index of the direction perpendicular (y) (n x -n y ) is 0.0032, the MTD The ring-opened polymer hydride was found to have positive orientation birefringence.

[製造例2]変性した脂環式構造含有重合体樹脂の製造
製造例1で得られたMTD開環重合体水素化物30部をtert−ブチルベンゼン100部に溶解させた。次いで、無水マレイン酸3部、ジクミルパーオキシド1部を加え、オートクレープ中にて135℃、6時間反応を行った。その後、tert−ブチルベンゼン100部を加え、この溶液を、強く攪拌したイソプロピルアルコール500部中に注いで重合体を析出させた。その重合体を濾別し回収した。
[Production Example 2] Production of modified alicyclic structure-containing polymer resin 30 parts of the MTD ring-opened polymer hydride obtained in Production Example 1 was dissolved in 100 parts of tert-butylbenzene. Next, 3 parts of maleic anhydride and 1 part of dicumyl peroxide were added, and the reaction was carried out in an autoclave at 135 ° C. for 6 hours. Thereafter, 100 parts of tert-butylbenzene was added, and this solution was poured into 500 parts of isopropyl alcohol which was vigorously stirred to precipitate a polymer. The polymer was collected by filtration.

回収した重合体を100℃、0.2kPa以下で49時間乾燥させ、無水マレイン酸変性重合体33部を得た。この変性重合体の重量平均分子量(Mw)は37,000、ガラス転移温度(Tg)が150℃であり、変性重合体中の無水マレイン酸変性率はH−NMRで測定したところ0.5mmol/gであった。 The recovered polymer was dried at 100 ° C. and 0.2 kPa or less for 49 hours to obtain 33 parts of a maleic anhydride-modified polymer. The weight average molecular weight (Mw) of this modified polymer was 37,000, the glass transition temperature (Tg) was 150 ° C., and the maleic anhydride modification rate in the modified polymer was 0.5 mmol as measured by 1 H-NMR. / G.

得られた変性重合体の一軸延伸フィルムを製造例1と同様にして作製し、屈折率を測定したところ、延伸方向(x)の屈折率と、それと直角方向(y)の屈折率の差(n−n)が0.0030であり、この変性重合体は正の配向複屈折を有していることがわかった。 A uniaxially stretched film of the obtained modified polymer was produced in the same manner as in Production Example 1, and the refractive index was measured. The difference between the refractive index in the stretching direction (x) and the refractive index in the perpendicular direction (y) ( n x -n y) is 0.0030, the modified polymer was found to have a positive orientation birefringence.

[製造例3]無機層状結晶化合物の親有機化処理
層状珪酸塩である合成スメクタイト(スメクトンSA:クニミネ工業社製)100部を60℃の蒸留水1000部に均一に分散させ、スメクタイト分散液を得た。次いで、ジステアリルジメチルアンモニウムクロライド20部を蒸留水300部に溶解させた溶液を、前記スクメタイト分散液を撹拌しながら、該分散液中にゆっくり添加し、60℃で3時間撹拌を続けた後、ろ過して固形物を分取した。この固形物を60℃の蒸留水500部に加えて、再分散させた後、再度ろ過して固形物を分取した。この分散とろ過とを3回繰り返した後、凍結乾燥法により水分を除去して、親有機化スメクタイトを得た。
[Production Example 3] Hydrophilic treatment of inorganic layered crystal compound 100 parts of synthetic smectite (Smecton SA: manufactured by Kunimine Kogyo Co., Ltd.), which is a layered silicate, is uniformly dispersed in 1000 parts of distilled water at 60 ° C to obtain a smectite dispersion. Obtained. Next, a solution in which 20 parts of distearyldimethylammonium chloride was dissolved in 300 parts of distilled water was slowly added to the dispersion while stirring the scumetite dispersion. After stirring at 60 ° C. for 3 hours, The solid was separated by filtration. The solid was added to 500 parts of distilled water at 60 ° C. and redispersed, and then filtered again to separate the solid. After repeating this dispersion and filtration three times, water was removed by freeze drying to obtain organophilic smectite.

次に、得られた親有機化スメクタイト10部をトルエン90部に分散、膨潤させ、透明な分散液を調製した。この分散液の一部をガラス板上に塗布し、乾燥させ、厚さ5μmの透明な膜とした。この透明膜の厚さ方向の断面を走査型電子顕微鏡で観察したところ、無機層状化合物が、ほぼ面方向に均一に配向していることが確認できた。またこの透明膜の三次元屈折率を測定したところ、面内x方向と、y方向との屈折率差(n−n)は0であり、x方向とz方向(厚さ方向)との屈折率差(n−n)は0.009であった。 Next, 10 parts of the obtained organophilic smectite was dispersed and swollen in 90 parts of toluene to prepare a transparent dispersion. A part of this dispersion was applied on a glass plate and dried to form a transparent film having a thickness of 5 μm. When the cross section in the thickness direction of the transparent film was observed with a scanning electron microscope, it was confirmed that the inorganic layered compound was uniformly oriented substantially in the plane direction. The Measurement of the three-dimensional refractive index of the transparent film, and the plane x-direction, the refractive index difference between the y-direction (n x -n y) is 0, the x direction and the z-direction (thickness direction) refractive index difference (n x -n z) is 0.009.

このことから、得られた無機・有機複合体の面内の任意の方向を軸とした回転体を考え、この回転体をこの軸方向に配向させれば、軸方向の屈折率よりも軸と垂直方向、つまり、この軸を法線とする面内の任意の方向における屈折率の方が大きくなることがわかった。すなわち、この無機・有機複合体は正の配向複屈折性を有する。   From this, a rotating body with an arbitrary direction in the plane of the obtained inorganic / organic composite as an axis is considered, and if this rotating body is oriented in this axial direction, the axis is more than the refractive index in the axial direction. It was found that the refractive index was larger in the vertical direction, that is, in any direction in the plane with this axis as the normal. That is, this inorganic / organic composite has positive orientation birefringence.

[製造例4]無機・有機複合体分散液1の調製
製造例3で得た親有機化スメクタイト5部をトルエン90部に分散、膨潤させ、透明な分散液を調製した。ここに4−ビフェニルカルボン酸5部を加え、50℃で3時間攪拌し、ほぼ透明な無機・有機複合体分散液1を得た。
[Production Example 4] Preparation of Inorganic / Organic Complex Dispersion 1 5 parts of organophilic smectite obtained in Production Example 3 was dispersed and swollen in 90 parts of toluene to prepare a transparent dispersion. 4 parts of 4-biphenylcarboxylic acid was added here, and it stirred at 50 degreeC for 3 hours, and obtained the substantially transparent inorganic and organic complex dispersion liquid 1.

この分散液1を製造例3と同様にガラス板に塗布し、乾燥させて膜とし、その膜の三次元屈折率を測定したところ、面内x方向とy方向との屈折率差(n−n)は0であり、x方向とz方向(厚さ方向)との屈折率差(n−n)は−0.075であった。したがって、この無機・有機複合体は負の配向複屈折性を有していることがわかった。 The dispersion 1 was applied to a glass plate in the same manner as in Production Example 3 and dried to form a film. When the three-dimensional refractive index of the film was measured, the difference in refractive index between the in-plane x direction and the y direction (nx ) -n y) is 0, the refractive index difference between the x direction and the z-direction (thickness direction) (n x -n z) was -0.075. Therefore, it was found that this inorganic / organic composite has negative orientation birefringence.

[製造例5]無機・有機複合体分散液2の調製
4−ビフェニルカルボン酸3部に代えて4−シクロヘキシル安息香酸3部を用いた以外は製造例4と同様にして、無機・有機複合体分散液2を得た。
この分散液2を製造例3と同様に、ガラス板上に塗布し、乾燥させて膜とし、その膜の三次元屈折率を測定したところ、面内x方向とy方向との屈折率差(n−n)は0であり、x方向とz方向(厚さ方向)との屈折率差(n−n)は−0.055であった。したがって、この無機・有機複合体は負の配向複屈折性を有していることがわかった。
[Production Example 5] Preparation of Inorganic / Organic Complex Dispersion 2 Inorganic / organic complex in the same manner as in Production Example 4 except that 3 parts of 4-cyclohexylbenzoic acid was used instead of 3 parts of 4-biphenylcarboxylic acid. Dispersion 2 was obtained.
As in Production Example 3, this dispersion 2 was applied onto a glass plate and dried to form a film, and when the three-dimensional refractive index of the film was measured, the difference in refractive index between the in-plane x direction and y direction ( n x -n y) is 0, the refractive index difference between the x direction and the z-direction (thickness direction) (n x -n z) was -0.055. Therefore, it was found that this inorganic / organic composite has negative orientation birefringence.

[実施例1]
製造例1で得たMTD開環重合体水素化物70部と、製造例2で得た変性重合体20部をトルエン300部に溶解させて、重合体溶液を得た。この重合体溶液と、製造例4で得た無機・有機複合体分散液1 100部とを混合し、さらに酸化防止剤(チバスペシャリティ・ケミカルズ社製;イルガノックス1010)を0.1部添加し溶解させた後、室温で30分間攪拌して、無機・有機複合体が分散した重合体溶液を調製した。
[Example 1]
70 parts of the MTD ring-opening polymer hydride obtained in Production Example 1 and 20 parts of the modified polymer obtained in Production Example 2 were dissolved in 300 parts of toluene to obtain a polymer solution. This polymer solution was mixed with 100 parts of the inorganic / organic composite dispersion 1 obtained in Production Example 4, and 0.1 part of an antioxidant (manufactured by Ciba Specialty Chemicals; Irganox 1010) was added. After dissolution, the mixture was stirred at room temperature for 30 minutes to prepare a polymer solution in which the inorganic / organic composite was dispersed.

次に上記の溶液(固形分濃度20%)を220℃まで加熱し、フラッシュセパレーター(日立製作所社製)を用いて溶剤を除去、濃縮し、固形分濃度が60%の濃縮溶液を得た。濃縮条件は、溶液の供給速度を250kg/時間、圧力を360kPaとし、ジャケット温度160℃で加熱しながら、酸素濃度0.1容量%の雰囲気下で行った。   Next, the above solution (solid content concentration 20%) was heated to 220 ° C., and the solvent was removed and concentrated using a flash separator (manufactured by Hitachi, Ltd.) to obtain a concentrated solution having a solid content concentration of 60%. Concentration conditions were performed in an atmosphere having an oxygen concentration of 0.1% by volume while heating at a jacket temperature of 160 ° C. with a solution supply rate of 250 kg / hour, a pressure of 360 kPa.

次いでこの濃縮溶液を、直列に接続した2基の円筒形薄膜乾燥機(日立製作所社製)を用いて溶剤成分の除去を行い、2基目の円筒形薄膜乾燥機から溶融状態の樹脂組成物を導出した。円筒形薄膜乾燥機の運転条件は、1基目:温度270℃、圧力15kPa、2基目:温度285℃、圧力1kPa以下、溶液(および溶剤成分が除去された溶融状態の樹脂組成物)の滞留時間は合計7時間とした。   Next, the solvent component is removed from the concentrated solution using two cylindrical thin film dryers (manufactured by Hitachi, Ltd.) connected in series, and the molten resin composition is discharged from the second cylindrical thin film dryer. Was derived. The operating conditions of the cylindrical thin film dryer are as follows: First unit: temperature 270 ° C., pressure 15 kPa, second unit: temperature 285 ° C., pressure 1 kPa or less, solution (and molten resin composition from which solvent components have been removed) The residence time was 7 hours in total.

円筒形薄膜乾燥機(2基目)から連続的に導出された溶融状態の樹脂組成物を、孔径5μmのステンレス製焼結フィルターを備えたポリマーフィルター(富士フィルター社製)を連結した二軸混練押出機(東芝機械社製、TEM−35、スクリュー径37mm、L/D=45)のニーディング部分に、前記ポリマーフィルターの吐出口と二軸混練押出機のバレルとを連結する保温配管を導入して、スクリュー回転数250rpm、樹脂温度210℃、フィードレート10kg/時間で混練してストランド状に押出し、ストランドカッターで切断して樹脂組成物ペレットを得た。   Biaxial kneading of a molten resin composition continuously derived from a cylindrical thin film dryer (second unit) with a polymer filter (manufactured by Fuji Filter) equipped with a stainless sintered filter having a pore size of 5 μm Introducing a heat insulation pipe connecting the discharge port of the polymer filter and the barrel of the twin-screw kneading extruder at the kneading part of the extruder (Toshiba Machine Co., Ltd., TEM-35, screw diameter 37 mm, L / D = 45) The mixture was kneaded at a screw rotation speed of 250 rpm, a resin temperature of 210 ° C. and a feed rate of 10 kg / hour, extruded into a strand shape, and cut with a strand cutter to obtain a resin composition pellet.

得られたペレットを用い、Tダイ式フィルム溶融押出し成形機(Tダイ幅250mm)を使用し、溶融樹脂温度250℃、Tダイ温度250℃の成形条件にて、厚さ100μm、幅250mmのフィルムを押出し成形した。得られたフィルムの全光線透過率、ヘイズ、波長550nmにおけるレターデーションを測定した。また、このフィルムを温度156℃で延伸倍率1.5倍で一軸延伸を行い、波長550nmにおけるレターデーションを測定した。これらの結果を第1表に示す。   Using the obtained pellets, using a T-die type film melt extrusion molding machine (T-die width 250 mm), a film having a thickness of 100 μm and a width of 250 mm under molding conditions of a molten resin temperature of 250 ° C. and a T-die temperature of 250 ° C. Was extruded. The total light transmittance, haze, and retardation at a wavelength of 550 nm of the obtained film were measured. Further, this film was uniaxially stretched at a temperature of 156 ° C. and a stretch ratio of 1.5 times, and retardation at a wavelength of 550 nm was measured. These results are shown in Table 1.

また、延伸フィルムの延伸方向をx、面内で延伸方向と直角の方向をy、厚さ方向をzとして、x−y断面、x−z断面、y−z断面の透過型電子顕微鏡観察を行った。x−y断面、x−z断面ではいずれも幅1〜3nm、数平均長さ50nmの線状の形状が延伸方向(x方向)に配向し、かつ一様に分散している状態が観察された。また、y−z断面では同様の線状形状が不規則な方向に、かつ一様に分散している状態が観察された。無機・有機複合体の面内の任意の方向をx、厚さ方向をzとすると、上記の観察結果から、この延伸フィルム中の無機・有機複合体は、x方向がフィルムの延伸方向と平行に配向し、z方向がフィルムの延伸方向と直角な任意の方向に分布していることがわかった。   In addition, when the stretch direction of the stretched film is x, the direction perpendicular to the stretch direction in the plane is y, and the thickness direction is z, the XY cross section, the xz cross section, and the yz cross section are observed with a transmission electron microscope. went. In both the x-y cross section and the x-z cross section, it is observed that a linear shape having a width of 1 to 3 nm and a number average length of 50 nm is oriented in the stretching direction (x direction) and uniformly dispersed. It was. Further, in the yz cross section, the same linear shape was observed in an irregular direction and uniformly dispersed. Assuming that the arbitrary direction in the plane of the inorganic / organic composite is x and the thickness direction is z, from the above observation results, the x direction of the inorganic / organic composite in this stretched film is parallel to the stretch direction of the film. It was found that the z direction was distributed in an arbitrary direction perpendicular to the stretching direction of the film.

[実施例2]
製造例4で得た無機・有機複合体分散液100部に代えて、製造例5で得た無機・有機複合体分散液2 100部を用いた以外は、実施例1と同様にして樹脂組成物ペレットを得た。実施例1と同様にして押出しフィルムおよび延伸フィルムを作製し、評価した。結果を第1表に示す。
延伸フィルム中の無機・有機複合体の配向方向は実施例1と同様であった。
[Example 2]
Resin composition as in Example 1 except that 100 parts of the inorganic / organic composite dispersion 2 obtained in Production Example 5 was used instead of 100 parts of the inorganic / organic composite dispersion obtained in Production Example 4. Product pellets were obtained. Extruded films and stretched films were produced and evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
The orientation direction of the inorganic / organic composite in the stretched film was the same as in Example 1.

[比較例1]
製造例4で得た無機・有機複合体分散液2 100部に代えて、製造例3で得られた親有機化スメクタイト分散液100部を用いた以外は、実施例1と同様にして樹脂組成物ペレットを得た。実施例1と同様にして押出しフィルムおよび延伸フィルムを作製し、評価した。結果を第1表に示す。
延伸フィルム中の親有機化スメクタイトの配向方向は実施例1と同様であった。
[Comparative Example 1]
Resin composition in the same manner as in Example 1 except that 100 parts of the organophilic smectite dispersion obtained in Production Example 3 was used in place of 100 parts of the inorganic / organic composite dispersion 2 obtained in Production Example 4. Product pellets were obtained. Extruded films and stretched films were produced and evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
The orientation direction of the organophilic smectite in the stretched film was the same as in Example 1.

[比較例2]
製造例1で得たMTDの開環重合体水素化物を用いて、実施例1と同様の条件で押出しフィルムおよび延伸フィルムを作製し、評価した。結果を第1表に示す。
[Comparative Example 2]
Extruded films and stretched films were produced and evaluated under the same conditions as in Example 1 using the MTD ring-opening polymer hydride obtained in Production Example 1. The results are shown in Table 1.

Figure 2005146169
Figure 2005146169

第1表より、本発明の樹脂組成物は高い透明性を有し、得られた成形体は、配向歪を加えてもレターデーションの発生が小さく、光学用成形体として有用であることが確認できた。
From Table 1, it is confirmed that the resin composition of the present invention has high transparency, and the obtained molded body has little retardation even when orientation strain is applied, and is useful as an optical molded body. did it.

Claims (4)

無機層状化合物に有機低分子化合物を担持させて得られた無機・有機複合体を透明樹脂中に分散させてなり、前記無機・有機複合体と前記透明樹脂とは互いに逆の符号の配向複屈折性を示すことを特徴とする低複屈折性樹脂組成物。   An inorganic / organic composite obtained by supporting an organic low molecular weight compound on an inorganic layered compound is dispersed in a transparent resin, and the inorganic / organic composite and the transparent resin are oriented birefringence with opposite signs. A low birefringence resin composition characterized by exhibiting properties. 前記無機層状化合物が、層状珪酸塩であることを特徴とする請求項1に記載の低複屈折性樹脂組成物。 The low birefringent resin composition according to claim 1, wherein the inorganic layered compound is a layered silicate. 前記透明樹脂が脂環式構造含有重合体樹脂である、請求項1に記載の低複屈折性樹脂組成物。   The low birefringent resin composition according to claim 1, wherein the transparent resin is an alicyclic structure-containing polymer resin. 請求項1〜3のいずれかに記載の樹脂組成物を成形してなる光学成形体。
The optical molded object formed by shape | molding the resin composition in any one of Claims 1-3.
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