JP2008268929A - Resin composition for optical element - Google Patents

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Aya Takagiwa
綾 高際
Jun Yonezawa
順 米沢
Eiko Kobayashi
永子 小林
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a resin composition for optical element which has small absolute value of a photoelastic coefficient, has high birefringence and applies retardation of large absolute value to a molding. <P>SOLUTION: The resin composition for optical element comprises an acrylic type resin (A) and a styrene type resin (B), wherein the styrene type resin (B) is a styrene-methacrylic acid copolymer (B-1) and the content of methacrylic acid in the styrene-methacrylic acid copolymer (B-1) is more than 8 mass% and is 50 mass% or less. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、主に偏光板保護フィルムや位相差フィルム等の光学素子を製造するために用いられる、光学素子用樹脂組成物に関する。   The present invention relates to a resin composition for an optical element, which is mainly used for producing an optical element such as a polarizing plate protective film or a retardation film.

近年、ディスプレイ市場の拡大に伴い、より画像を鮮明に見たいという要求が高まっており、用いられる光学材料として、単に透明性を有しているだけでなく、より高度な光学特性が付与された材料が必要とされてきている。そのような光学特性の一つとして、複屈折性がある。一般に、高分子は分子主鎖方向とそれに垂直な方向とでは屈折率が異なるため、複屈折を生じる。用途によっては、この複屈折を厳密にコントロールすることが求められている。例えば、液晶の偏光板に用いられる保護フィルムの代表的なものとして、トリアセチルセルロースからなるフィルムがある。一方、この複屈折を利用することにより、直線偏光を円偏光に変えたり(1/4波長板等)、液晶が持つ複屈折を補償する(位相差フィルムなどの光学補償フィルム等)ことが可能となる。このような複屈折性光学材料としてはポリカーボネートがよく知られている。   In recent years, with the expansion of the display market, there has been an increasing demand for clearer images, and as an optical material to be used, not only has transparency, but also higher optical properties have been imparted. There is a need for materials. One such optical characteristic is birefringence. In general, a polymer has birefringence because the refractive index differs between the molecular main chain direction and the direction perpendicular thereto. Depending on the application, it is required to strictly control this birefringence. For example, as a typical protective film used for a polarizing plate of a liquid crystal, there is a film made of triacetyl cellulose. On the other hand, by using this birefringence, it is possible to change linearly polarized light into circularly polarized light (1/4 wavelength plate, etc.) or compensate for the birefringence of liquid crystal (optical compensation film such as retardation film). It becomes. Polycarbonate is well known as such a birefringent optical material.

また、最近では、液晶ディスプレイの大型化が進んでおり、それに伴って位相差フィルムなどの高分子光学素子の大型化が必要とされてきている。しかし、光学素子を大型化すると外力の偏りが生じるため、光学素子がポリカーボネート等の外力による複屈折変化の生じやすい材料からなる場合、複屈折の分布が生じ、コントラストが不均一となるという問題点がある。外力による複屈折変化の生じやすさは光弾性係数によって表されるが、前述のポリカーボネートは、光弾性係数が大きいため、これらに代わる光弾性係数の小さい複屈折性光学材料が切望されている。   In recent years, liquid crystal displays have been increased in size, and accordingly, it has been necessary to increase the size of polymer optical elements such as retardation films. However, when the optical element is increased in size, the bias of external force is generated. Therefore, when the optical element is made of a material that easily changes birefringence due to an external force such as polycarbonate, birefringence distribution occurs and the contrast becomes non-uniform. There is. The ease of occurrence of birefringence change due to external force is expressed by a photoelastic coefficient. However, since the above-mentioned polycarbonate has a large photoelastic coefficient, a birefringent optical material having a small photoelastic coefficient instead of these is eagerly desired.

アクリル系樹脂とスチレン系樹脂を含む樹脂組成物として、アクリル系樹脂とスチレン−メタクリル酸共重合体のブレンド物自体は知られている(特許文献1)。しかし、このブレンド物は、光学材料に用いられるものではない。   As a resin composition containing an acrylic resin and a styrene resin, a blend itself of an acrylic resin and a styrene-methacrylic acid copolymer is known (Patent Document 1). However, this blend is not used for optical materials.

さらに、最近は、液晶画面のさらなる高画質を求めるために、位相差フィルムの面内のレタデーションだけでなく、厚み方向のレタデーションも制御したいという要求がある。そして、近年注目されている水平電界(IPS)モード液晶ディスプレイ用の位相差フィルムの場合、厚み方向レタデーションが負の値であることが好ましい。しかし、一般的な光学フィルムである、トリアセチルセルロースやポリカーボネートからなるフィルムや、特許文献2に開示された位相差フィルムは、厚み方向のレタデーションは正の値を有する。そのため、光弾性係数の絶対値が小さいことに加え、厚み方向のレタデーションが負である光学フィルムが求められている。   Furthermore, recently, there is a demand for controlling not only the in-plane retardation of the retardation film but also the retardation in the thickness direction in order to obtain a higher image quality of the liquid crystal screen. And in the case of the phase difference film for horizontal electric field (IPS) mode liquid crystal displays which attracted attention in recent years, it is preferable that the thickness direction retardation is a negative value. However, a film made of triacetyl cellulose or polycarbonate, which is a general optical film, or a retardation film disclosed in Patent Document 2 has a positive retardation value in the thickness direction. Therefore, in addition to a small absolute value of the photoelastic coefficient, an optical film having a negative retardation in the thickness direction is demanded.

特開昭56−98251号公報JP-A-56-98251 特開2004−212971号公報JP 2004-212971 A

上記事情に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、光弾性係数の絶対値が小さく、高い複屈折性を有し、成形体に絶対値の大きいレタデーションを付与することが可能な光学素子用樹脂組成物を提供することである。   In view of the above circumstances, the problem to be solved by the present invention is for an optical element having a small absolute value of photoelastic coefficient, high birefringence, and capable of imparting a retardation having a large absolute value to a molded product. It is to provide a resin composition.

本発明者らは、上記課題に対して鋭意研究を行った結果、スチレン系樹脂(A)とアクリル系樹脂(B)を含む光学素子用樹脂組成物において、アクリル系樹脂(B)としてスチレン−メタクリル酸共重合体(B−1)を使用し、さらに、スチレン−メタクリル酸共重合体(B−1)中のメタクリル酸の含有量を特定の範囲に調整することにより、上記課題が解決できることを見出し本発明を完成させた。   As a result of intensive studies on the above problems, the present inventors have found that in the resin composition for an optical element containing the styrene resin (A) and the acrylic resin (B), styrene as the acrylic resin (B). By using the methacrylic acid copolymer (B-1) and further adjusting the content of methacrylic acid in the styrene-methacrylic acid copolymer (B-1) to a specific range, the above problems can be solved. The present invention was completed.

本発明によれば、光弾性係数の絶対値が小さく、かつ、高い複屈折性を有する光学素子用樹脂組成物を提供することができる。本発明の光学素子用樹脂組成物は高い複屈折性を有しているため、樹脂組成物を成形して得られる成形体に、絶対値の大きい面内及び厚み方向レタデーションを付与することが可能である。また、本発明の光学素子用樹脂組成物を成形して得られる成形体は、優れた光学特性を有しているため、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ELディスプレイ、フィールドエミッションディスプレイ、リアプロジェクションテレビ等のディスプレイに用いられる偏光板保護フィルムや位相差フィルム等の光学素子として好適に用いることができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the absolute value of a photoelastic coefficient is small, and the resin composition for optical elements which has high birefringence can be provided. Since the resin composition for optical elements of the present invention has high birefringence, it is possible to impart in-plane and thickness direction retardations having a large absolute value to a molded product obtained by molding the resin composition. It is. In addition, since the molded product obtained by molding the resin composition for optical elements of the present invention has excellent optical properties, liquid crystal displays, plasma displays, organic EL displays, field emission displays, rear projection televisions, etc. It can be suitably used as an optical element such as a polarizing plate protective film and a retardation film used in the display.

以下、本発明を、望ましい実施の形態とともに詳細に説明するが、本発明はこれらの態様に限定されるものではない。   Hereinafter, although this invention is demonstrated in detail with desirable embodiment, this invention is not limited to these aspects.

本発明の光学素子用樹脂組成物は、アクリル系樹脂(A)とスチレン系樹脂(B)とを含む樹脂組成物であって、前記スチレン系樹脂(B)がスチレン−メタクリル酸共重合体(B−1)であり、さらに、前記スチレン−メタクリル酸共重合体(B−1)中のメタクリル酸の含有量が8質量%を超えて50質量%以下である。   The resin composition for an optical element of the present invention is a resin composition containing an acrylic resin (A) and a styrene resin (B), and the styrene resin (B) is a styrene-methacrylic acid copolymer ( B-1), and the content of methacrylic acid in the styrene-methacrylic acid copolymer (B-1) is more than 8% by mass and 50% by mass or less.

アクリル系樹脂(A)
本発明においてアクリル系樹脂(A)とは、アクリル酸、メタクリル酸又はこれらの誘導体を単量体成分として含む重合体をいう。本発明におけるアクリル系樹脂(A)の具体例としては、例えば、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸t−ブチルシクロヘキシル、メタクリル酸メチル等のメタクリル酸アルキルエステル;アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸2−エチルヘキシル等のアクリル酸アルキルエステルより選ばれる1種以上の単量体を重合したものが挙げられる。
Acrylic resin (A)
In the present invention, the acrylic resin (A) refers to a polymer containing acrylic acid, methacrylic acid or a derivative thereof as a monomer component. Specific examples of the acrylic resin (A) in the present invention include, for example, methacrylic acid alkyl esters such as cyclohexyl methacrylate, t-butyl cyclohexyl methacrylate, and methyl methacrylate; methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, What polymerized 1 or more types of monomers chosen from acrylic acid alkylesters, such as isopropyl acrylate and acrylic acid 2-ethylhexyl, is mentioned.

これらの中でも、メタクリル酸メチルを単量体成分として含む重合体は、後述するスチレン−メタクリル酸共重合体(B−1)との相溶性が高いため、特に好ましい。   Among these, a polymer containing methyl methacrylate as a monomer component is particularly preferable because of high compatibility with a styrene-methacrylic acid copolymer (B-1) described later.

メタクリル酸メチルを単量体成分として含む重合体としては、メタクリル酸メチルの単独重合体でも、メタクリル酸メチルと他の単量体との共重合体であってもよい。メタクリル酸メチルと共重合可能な単量体としては、メタクリル酸メチル以外のメタクリル酸アルキルエステル類;アクリル酸アルキルエステル類;スチレン、o−メチルスチレン、p−メチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、エチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン等の核アルキル置換スチレンやα−メチルスチレン、α−メチル−p−メチルスチレン等のα−アルキル置換スチレン等の芳香族ビニル化合物類;アクリロニトリル、メタクリルニトリル等のシアン化ビニル類;N−フェニルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド等のマレイミド類;無水マレイン酸等の不飽和カルボン酸無水物類;アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸等の不飽和カルボン酸類が挙げられる。これらの単量体は、1種または2種以上組み合わせて使用することもできる。   The polymer containing methyl methacrylate as a monomer component may be a homopolymer of methyl methacrylate or a copolymer of methyl methacrylate and another monomer. Monomers copolymerizable with methyl methacrylate include alkyl methacrylates other than methyl methacrylate; alkyl acrylates; styrene, o-methylstyrene, p-methylstyrene, 2,4-dimethylstyrene, Aromatic vinyl compounds such as nuclear alkyl-substituted styrene such as ethylstyrene and p-tert-butylstyrene, and α-alkyl-substituted styrene such as α-methylstyrene and α-methyl-p-methylstyrene; acrylonitrile, methacrylonitrile, etc. Examples thereof include vinyl cyanides; maleimides such as N-phenylmaleimide and N-cyclohexylmaleimide; unsaturated carboxylic acid anhydrides such as maleic anhydride; unsaturated carboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid and maleic acid. These monomers can be used alone or in combination of two or more.

これらのメタクリル酸メチルと共重合可能な単量体の中でも、特にアクリル酸アルキルエステル類は、これを共重合させて得られるアクリル系樹脂の耐熱分解性が低下し、成形加工時の流動性が高くなる傾向があるため好ましい。なお、ここでの耐熱分解性とは、高温時でのアクリル系樹脂の分解のし易さを意味する。   Among these monomers copolymerizable with methyl methacrylate, acrylic acid alkyl esters, in particular, have reduced thermal decomposition resistance of acrylic resins obtained by copolymerizing them, and fluidity during molding processing. This is preferable because it tends to be high. Here, the heat-resistant decomposability means the ease of decomposing acrylic resins at high temperatures.

メタクリル酸メチルにアクリル酸アルキルエステル類を共重合させる場合のアクリル酸アルキルエステル類の使用量は、耐熱分解性の観点から、単量体混合物全体に対して、0.1質量%以上であることが好ましく、耐熱性の観点から15質量%以下であることが好ましい。0.2質量%以上14質量%以下であることがより好ましく、1質量%以上12質量%以下であることがさらに好ましい。   The amount of alkyl acrylates used when methyl acrylate is copolymerized with methyl methacrylate is 0.1% by mass or more based on the entire monomer mixture from the viewpoint of thermal decomposition resistance. Is preferable, and it is preferable that it is 15 mass% or less from a heat resistant viewpoint. It is more preferably 0.2% by mass or more and 14% by mass or less, and further preferably 1% by mass or more and 12% by mass or less.

アクリル酸アルキルエステル類の中でも、アクリル酸メチル及びアクリル酸エチルが、少量のメタクリル酸メチルと共重合させるだけでも、前述の成形加工時の流動性に関して著しい改善効果が得られるため好ましい。   Among the alkyl acrylates, methyl acrylate and ethyl acrylate are preferable because only a small amount of methyl methacrylate is copolymerized to obtain a remarkable improvement effect on the fluidity during the molding process.

アクリル系樹脂(A)の重量平均分子量は、樹脂組成物成形体の強度の観点から、好ましくは5万以上、より好ましくは7万以上であり、樹脂組成物の成形加工性、流動性の観点から、好ましくは20万以下、より好ましくは15万以下である。なお、ここでの重量平均分子量は、アクリル系樹脂(A)が下記の2種以上の混合物である場合には、その平均値を意味する。   The weight average molecular weight of the acrylic resin (A) is preferably 50,000 or more, more preferably 70,000 or more, from the viewpoint of the strength of the resin composition molded body, and from the viewpoint of molding processability and fluidity of the resin composition. Therefore, it is preferably 200,000 or less, more preferably 150,000 or less. In addition, the weight average molecular weight here means the average value when the acrylic resin (A) is a mixture of two or more of the following.

アクリル系樹脂(A)としては、組成、分子量などの異なる2種以上のスチレン系樹脂の混合物であってもよい。   The acrylic resin (A) may be a mixture of two or more styrene resins having different compositions and molecular weights.

また、本発明においてはアクリル系樹脂(A)として、アイソタクチックポリメタクリル酸エステルとシンジオタクチックポリメタクリル酸エステルを同時に用いることもできる。   In the present invention, as the acrylic resin (A), isotactic polymethacrylic acid ester and syndiotactic polymethacrylic acid ester can be used simultaneously.

アクリル系樹脂(A)は、市販品をそのまま用いることもでき、市販品から公知の方法で製造することもできる。アクリル系樹脂(A)を製造する方法としては、例えばキャスト重合、塊状重合、懸濁重合、溶液重合、乳化重合、アニオン重合等の一般に行われている重合方法を用いることができる。中でも、光学用途としては不都合な微小異物の混入を低減することが可能であるため、懸濁剤や乳化剤を用いない塊状重合や溶液重合が好ましい。   As the acrylic resin (A), a commercially available product can be used as it is, and it can also be produced from a commercially available product by a known method. As a method for producing the acrylic resin (A), generally used polymerization methods such as cast polymerization, bulk polymerization, suspension polymerization, solution polymerization, emulsion polymerization, and anionic polymerization can be used. Among them, bulk polymerization and solution polymerization without using a suspending agent or an emulsifier are preferable because it is possible to reduce the mixing of minute foreign matters that are inconvenient for optical applications.

溶液重合を行う場合には、単量体の混合物をトルエン、エチルベンゼン等の芳香族炭化水素の溶媒に溶解して調製した溶液を用いることができる。塊状重合により重合させる場合には、通常行われるように加熱により生じる遊離ラジカルや電離性放射線照射により重合を開始させることができる。   When solution polymerization is performed, a solution prepared by dissolving a mixture of monomers in an aromatic hydrocarbon solvent such as toluene or ethylbenzene can be used. In the case of polymerization by bulk polymerization, the polymerization can be started by irradiation with free radicals generated by heating or ionizing radiation as is usually done.

重合反応に用いられる開始剤としては、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、アゾビスイソブチルニトリル等のアゾ化合物、ベンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート等の有機過酸化物を用いることができる。   As the initiator used in the polymerization reaction, any initiator used in radical polymerization can be used. For example, azo compounds such as azobisisobutylnitrile, benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, t-butylperoxy An organic peroxide such as -2-ethylhexanoate can be used.

特に、90℃以上の高温下で重合を行う場合には、溶液重合が一般的であるので、10時間半減期温度が80℃以上で、かつ用いる有機溶媒に可溶である過酸化物、アゾビス開始剤などが好ましい。具体的には、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ジ−t−ブチルパーオキシ−3,3,3−トリメチルシクロヘキサン、シクロヘキサンパーオキシド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、1,1−アゾビス(1−シクロヘキサンカルボニトリル)、2−(カルバモイルアゾ)イソブチロニトリル等を挙げることができる。これらの開始剤は、例えば、全体のモノマー100質量%に対して、0.005〜5質量%の範囲で用いることが好ましい。   In particular, when polymerization is carried out at a high temperature of 90 ° C. or higher, solution polymerization is generally used. Therefore, a peroxide, azobis, which has a 10-hour half-life temperature of 80 ° C. or higher and is soluble in the organic solvent used. Initiators and the like are preferred. Specifically, 1,1-bis (t-butylperoxy) -3,3,5-trimethylcyclohexane, 1,1-di-t-butylperoxy-3,3,3-trimethylcyclohexane, cyclohexane per Examples thereof include oxide, 2,5-dimethyl-2,5-di (benzoylperoxy) hexane, 1,1-azobis (1-cyclohexanecarbonitrile), 2- (carbamoylazo) isobutyronitrile and the like. These initiators are preferably used in the range of 0.005 to 5% by mass with respect to 100% by mass of the whole monomer, for example.

重合反応に必要に応じて用いられる分子量調節剤としては、ラジカル重合において一般に用いられる任意のものが使用でき、例えば、ブチルメルカプタン、オクチルメルカプタン、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が特に好ましいものとして挙げられる。これらの分子量調節剤は、アクリル系樹脂(A)の分子量が、上記の好ましい範囲内に制御されるような濃度範囲で添加する。   As the molecular weight regulator used as necessary in the polymerization reaction, any one generally used in radical polymerization can be used. For example, mercaptan compounds such as butyl mercaptan, octyl mercaptan, dodecyl mercaptan, 2-ethylhexyl thioglycolate, etc. Particularly preferred. These molecular weight regulators are added in a concentration range such that the molecular weight of the acrylic resin (A) is controlled within the above preferred range.

アクリル系樹脂(A)の製造方法としては、特に限定されないが、例えば、特公昭63−1964号公報等に記載されている方法等を用いることができる。   Although it does not specifically limit as a manufacturing method of acrylic resin (A), For example, the method etc. which are described in Japanese Patent Publication No.63-1964 etc. can be used.

アクリル系樹脂(A)の未延伸時の光弾性係数は、好ましくは−60×10-12Pa-1以上、より好ましくは−30×10-12Pa-1以上、さらに好ましくは−6×10-12Pa-1以上である。アクリル系樹脂(A)の光弾性係数が上記範囲内であると、本発明の光学素子用樹脂組成物の光弾性係数の絶対値が小さくなる傾向にあるため好ましい。 The photoelastic coefficient of the acrylic resin (A) when not stretched is preferably −60 × 10 −12 Pa −1 or more, more preferably −30 × 10 −12 Pa −1 or more, and further preferably −6 × 10. -12 Pa -1 or more. It is preferable that the photoelastic coefficient of the acrylic resin (A) is within the above range because the absolute value of the photoelastic coefficient of the resin composition for an optical element of the present invention tends to be small.

本発明における「光弾性係数」とは、外力による複屈折の変化の生じやすさを表す係数で、これ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))、下式により定義される係数である。
CR[Pa−1]=Δn/σR Δn=nx−ny
(式中、CR:光弾性係数、σR:伸張応力[Pa]、Δn:応力付加時の複屈折、nx:伸張方向と平行な方向の屈折率、ny:伸張方向と垂直な方向の屈折率)
The “photoelastic coefficient” in the present invention is a coefficient representing the ease with which birefringence changes due to external force, and is described in various documents (for example, Chemical Review, No. 39, 1998 (Academic Publishing Center) Issuance)), a coefficient defined by the following formula.
CR [Pa-1] = Δn / σR Δn = nx−ny
(In the formula, CR: photoelastic coefficient, σR: stretching stress [Pa], Δn: birefringence when stress is applied, nx: refractive index in a direction parallel to the stretching direction, ny: refractive index in a direction perpendicular to the stretching direction. )

光弾性係数の値がゼロに近いほど、外力による複屈折の変化が小さく、光学特性に優れていることを意味する。   The closer the value of the photoelastic coefficient is to zero, the smaller the change in birefringence due to external force, which means that the optical properties are excellent.

スチレン系樹脂(B)
本発明において、スチレン系樹脂(B)には、スチレン−メタクリル酸共重合体(B−1)を用いる。スチレン系樹脂(B)として、スチレン−メタクリル酸共重合体(B−1)を用いることで、得られる光学素子用成形体に、優れた耐熱性、透明性を付与することができる。
Styrene resin (B)
In the present invention, a styrene-methacrylic acid copolymer (B-1) is used for the styrene resin (B). By using the styrene-methacrylic acid copolymer (B-1) as the styrene-based resin (B), excellent heat resistance and transparency can be imparted to the obtained molded article for optical elements.

また、本発明においては、スチレン−メタクリル酸共重合体(B−1)中のメタクリル酸の含有量を8質量%を超えて50質量%以下とすることが重要であり、9質量%以上20質量%以下であるのがより好ましい。メタクリル酸の含有量が8質量%を超えると、光学素子用樹脂組成物に高い複屈折性を付与することができ、50質量%以下であると光学素子用樹脂組成物に優れた透明性を付与することが可能となる。   In the present invention, it is important that the content of methacrylic acid in the styrene-methacrylic acid copolymer (B-1) exceeds 8% by mass and is 50% by mass or less. It is more preferable that the amount is not more than mass%. When the content of methacrylic acid exceeds 8% by mass, high birefringence can be imparted to the resin composition for optical elements, and when it is 50% by mass or less, the resin composition for optical elements has excellent transparency. It becomes possible to grant.

スチレン−メタクリル酸共重合体(B−1)の重量平均分子量は、好ましくは5万以上、より好ましくは10万以上であり、樹脂組成物の成形加工性、流動性の観点から、好ましくは80万以下、より好ましくは50万以下である。なお、ここでの重量平均分子量は、スチレン−メタクリル酸共重合体(B−1)が下記の2種以上の混合物である場合には、その平均値を意味する。   The weight average molecular weight of the styrene-methacrylic acid copolymer (B-1) is preferably 50,000 or more, more preferably 100,000 or more, and preferably 80 from the viewpoint of moldability and fluidity of the resin composition. 10,000 or less, more preferably 500,000 or less. In addition, the weight average molecular weight here means the average value, when the styrene-methacrylic acid copolymer (B-1) is a mixture of two or more of the following.

スチレン−メタクリル酸共重合体(B−1)としては、メタクリル酸の含有量が8質量%を超えて50質量%以下の範囲で、組成比、分子量などの異なる2種以上の共重合体を併用することもできる。   As the styrene-methacrylic acid copolymer (B-1), two or more kinds of copolymers having different composition ratios, molecular weights and the like in a range where the content of methacrylic acid exceeds 8 mass% and is 50 mass% or less. It can also be used together.

また、スチレン−メタクリル酸共重合体(B−1)は、ベンゼン環の不飽和二重結合が水素添加されていてもよい。その際の水素添加率は核磁気共鳴装置(NMR)によって測定できる。   The styrene-methacrylic acid copolymer (B-1) may be hydrogenated with an unsaturated double bond of the benzene ring. The hydrogenation rate at that time can be measured by a nuclear magnetic resonance apparatus (NMR).

スチレン−メタクリル酸共重合体(B―1)は、市販品をそのまま用いることもでき、市販品から公知の方法で製造することもできる。スチレン−メタクリル酸共重合体(B−1)の製造方法としては、特に限定されず、公知のアニオン、塊状、懸濁、乳化または溶液重合法を採用することができる。中でも、光学用途としては不都合な微小異物の混入を低減することが可能であるため、懸濁剤や乳化剤を用いない塊状重合や溶液重合法が好ましい。   As the styrene-methacrylic acid copolymer (B-1), a commercially available product can be used as it is, or it can be produced from a commercially available product by a known method. It does not specifically limit as a manufacturing method of a styrene-methacrylic acid copolymer (B-1), A well-known anion, lump, suspension, emulsion, or solution polymerization method is employable. Among them, bulk polymerization and solution polymerization methods that do not use a suspending agent or an emulsifier are preferable because it is possible to reduce the mixing of minute foreign substances that are inconvenient for optical applications.

スチレン−メタクリル酸共重合体(B−1)の未延伸時の光弾性係数は、好ましくは60×10-12Pa-1以下であり、より好ましくは30×10-12Pa-1以下であり、さらに好ましくは6×10-12Pa-1以下である。スチレン−メタクリル酸共重合体(B−1)の光弾性係数が上記範囲内であると、本発明の光学素子用樹脂組成物の光弾性係数が小さくなる傾向にあるため好ましい。 The photoelastic coefficient when the styrene-methacrylic acid copolymer (B-1) is unstretched is preferably 60 × 10 −12 Pa −1 or less, more preferably 30 × 10 −12 Pa −1 or less. More preferably, it is 6 × 10 −12 Pa −1 or less. It is preferable that the photoelastic coefficient of the styrene-methacrylic acid copolymer (B-1) is within the above range because the photoelastic coefficient of the resin composition for an optical element of the present invention tends to be small.

樹脂組成物
本発明の樹脂組成物中の、アクリル系樹脂(A)とスチレン系樹脂(B)の質量比((A)/(B))は、透湿度及び光学特性の観点から、好ましくは20/80〜60/40であり、より好ましくは30/70〜50/50である。
Resin Composition The mass ratio ((A) / (B)) of the acrylic resin (A) and the styrene resin (B) in the resin composition of the present invention is preferably from the viewpoint of moisture permeability and optical properties. It is 20 / 80-60 / 40, More preferably, it is 30 / 70-50 / 50.

本発明の樹脂組成物は、アクリル系樹脂(A)とスチレン系樹脂(B)の質量比((A)/(B))を大きくすると、成形体の吸水率が大きくなる傾向を示し、逆に、質量比((A)/(B))を小さくすると、成形体の吸水率が小さくなる傾向を示す。従って、樹脂の質量比((A)/(B))を調整することにより、所望の吸水率を有する成形体を容易に製造することができる。   When the mass ratio ((A) / (B)) of the acrylic resin (A) and the styrene resin (B) is increased, the resin composition of the present invention tends to increase the water absorption rate of the molded product. Moreover, when mass ratio ((A) / (B)) is made small, the water absorption rate of a molded object tends to become small. Therefore, by adjusting the mass ratio of resin ((A) / (B)), a molded article having a desired water absorption rate can be easily produced.

また、本発明においては、樹脂組成物中に、本発明の効果を損なわない範囲で、アクリル系樹脂(A)、スチレン系樹脂(B)以外の重合体を混合することができる。そのような重合体としては、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂;ポリアミド樹脂;ポリフェニレンサルファイド樹脂;ポリエーテルエーテルケトン樹脂;ポリエステル、ポリスルホン、ポリフェニレンオキサイド、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリアセタール等の熱可塑性樹脂;及びフェノール樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂などが挙げられ、これらの1種以上を混合することができる。混合する他の重合体の割合は、樹脂組成物100質量部に対して、20質量部以下であることが好ましい。   Moreover, in this invention, polymers other than acrylic resin (A) and styrene resin (B) can be mixed in the resin composition in the range which does not impair the effect of this invention. Examples of such polymers include polyolefin resins such as polyethylene and polypropylene; polyamide resins; polyphenylene sulfide resins; polyether ether ketone resins; thermoplastic resins such as polyester, polysulfone, polyphenylene oxide, polyimide, polyetherimide, and polyacetal; Examples thereof include thermosetting resins such as phenol resins, melamine resins, silicone resins, and epoxy resins, and one or more of these can be mixed. It is preferable that the ratio of the other polymer to mix is 20 mass parts or less with respect to 100 mass parts of resin compositions.

さらに、本発明の効果を損なわない範囲内で、樹脂組成物中に、各種目的に応じて任意の添加剤を配合することができる。配合することができる添加剤としては、樹脂やゴム状重合体の配合に一般的に用いられるものであれば特に制限はない。   Furthermore, arbitrary additives can be mix | blended in a resin composition according to various objectives within the range which does not impair the effect of this invention. The additive that can be blended is not particularly limited as long as it is generally used for blending resins and rubber-like polymers.

このような添加剤としては、例えば、二酸化珪素等の無機充填剤;酸化鉄等の顔料;ステアリン酸、ベヘニン酸、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、エチレンビスステアロアミド等の滑剤;離型剤;パラフィン系プロセスオイル、ナフテン系プロセスオイル、芳香族系プロセスオイル、パラフィン、有機ポリシロキサン、ミネラルオイル等の軟化剤・可塑剤;ヒンダードフェノール系酸化防止剤;アクリレート基を有するフェノール系酸化防止剤;りん系熱安定剤等の酸化防止剤;ヒンダードアミン系光安定剤;難燃剤;帯電防止剤;有機繊維、ガラス繊維、炭素繊維、金属ウィスカ等の補強剤;着色剤;ベンゾトリアゾール系化合物、ベンゾトリアジン系化合物、ベンゾエート系化合物、ベンゾフェノン系化合物、フェノール系化合物、オキサゾール系化合物、マロン酸エステル系化合物、ラクトン系化合物等の紫外線吸収剤;その他添加剤或いはこれらの混合物等が挙げられる。これら添加剤の添加量は、樹脂組成物100質量部に対して0.01質量部以上50質量部以下であることが好ましい。   Examples of such additives include inorganic fillers such as silicon dioxide; pigments such as iron oxide; lubricants such as stearic acid, behenic acid, zinc stearate, calcium stearate, magnesium stearate, and ethylene bisstearamide; Mold release agents: Softeners and plasticizers such as paraffinic process oil, naphthenic process oil, aromatic process oil, paraffin, organic polysiloxane and mineral oil; hindered phenolic antioxidants; phenolic compounds with acrylate groups Antioxidants; Antioxidants such as phosphorus heat stabilizers; Hindered amine light stabilizers; Flame retardants; Antistatic agents; Reinforcing agents such as organic fibers, glass fibers, carbon fibers, metal whiskers; Colorants; Benzotriazoles Compounds, benzotriazine compounds, benzoate compounds, benzofe Emissions-based compounds, phenol compounds, oxazole compounds, malonic acid ester compounds, ultraviolet absorbers such as lactone compounds; Other additives or mixtures thereof. The addition amount of these additives is preferably 0.01 parts by mass or more and 50 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the resin composition.

上記各種添加剤の中でも、特に、ベンゾトリアゾール系化合物、ベンゾトリアジン系化合物、ベンゾエート系化合物、ベンゾフェノン系化合物、フェノール系化合物、オキサゾール系化合物、マロン酸エステル系化合物、ラクトン系化合物等の紫外線吸収剤は、これを添加した樹脂組成物の光弾性係数の絶対値を小さくする効果を有しているため好ましい。中でも、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より好ましい。これらは、単独で用いても、2種以上併用してもよい。   Among the above-mentioned various additives, in particular, UV absorbers such as benzotriazole compounds, benzotriazine compounds, benzoate compounds, benzophenone compounds, phenol compounds, oxazole compounds, malonic acid ester compounds, lactone compounds, etc. The resin composition to which this is added is preferable because it has the effect of reducing the absolute value of the photoelastic coefficient. Among these, benzotriazole compounds and benzotriazine compounds are more preferable. These may be used alone or in combination of two or more.

添加剤は、その20℃における蒸気圧(P)が1.0×10-4Pa以下である場合に、得られる樹脂組成物の成形加工性に優れるため好ましい。蒸気圧(P)のより好ましい範囲は1.0×10-6Pa以下であり、さらに好ましい範囲は1.0×10-8Pa以下である。ここで、成形加工性に優れるとは、例えばフィルム成形時に、添加剤のロールへの付着が少ないことなどを示す。添加剤がロールへ付着すると、例えば成形体表面へ付着し外観、光学特性を悪化させるため、光学用材料として好ましくないものとなるおそれがある。 The additive is preferable because the resin composition obtained has excellent moldability when the vapor pressure (P) at 20 ° C. is 1.0 × 10 −4 Pa or less. A more preferable range of the vapor pressure (P) is 1.0 × 10 −6 Pa or less, and a more preferable range is 1.0 × 10 −8 Pa or less. Here, being excellent in moldability means that, for example, the adhesion of the additive to the roll is small during film formation. If the additive adheres to the roll, for example, it adheres to the surface of the molded body and deteriorates the appearance and optical characteristics, which may be undesirable as an optical material.

また、添加剤は、融点(Tm)が80℃以上である場合に、得られる樹脂組成物の成形加工性に優れるため好ましい。融点(Tm)のより好ましい範囲は130℃以上であり、さらに好ましい範囲は160℃以上である。   Moreover, an additive is preferable when the melting point (Tm) is 80 ° C. or higher because the resulting resin composition is excellent in moldability. A more preferable range of the melting point (Tm) is 130 ° C. or higher, and a more preferable range is 160 ° C. or higher.

さらに、添加剤は、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%以下である場合に、得られる樹脂組成物の成形加工性に優れるため好ましい。重量減少率のより好ましい範囲は15%以下であり、さらに好ましい範囲は2%以下である。   Furthermore, the additive is preferable because the resin composition obtained has excellent molding processability when the weight reduction rate when the temperature is increased from 23 ° C. to 260 ° C. at a rate of 20 ° C./min is 50% or less. A more preferable range of the weight reduction rate is 15% or less, and a further preferable range is 2% or less.

本発明の樹脂組成物の製造方法としては、特に制限されず、公知の方法を用いることができる。例えば単軸押出機、二軸押出機、バンバリーミキサー、ブラベンダー、各種ニーダー等の溶融混練機を用いて、樹脂成分、必要に応じて耐加水分解抑制剤や上記その他の成分を添加して溶融混練して製造することができる。   It does not restrict | limit especially as a manufacturing method of the resin composition of this invention, A well-known method can be used. For example, using a melt kneader such as a single screw extruder, twin screw extruder, Banbury mixer, Brabender, various kneaders, etc., adding a resin component, if necessary, adding a hydrolysis resistance inhibitor and the above other components to melt It can be produced by kneading.

光学素子用成形体
本発明の光学素子用成形体の製造方法としては、特に限定されず、例えば、上記樹脂組成物を、射出成形、シート成形、ブロー成形、インジェクションブロー成形、インフレーション成形、押し出し成形、発泡成形等、公知の方法で成形することによって製造することでき、圧空成形、真空成形等の二次加工成形法を用いることもできる。
Optical Element Molded Body The method for producing the optical element molded body of the present invention is not particularly limited. For example, the resin composition is formed by injection molding, sheet molding, blow molding, injection blow molding, inflation molding, or extrusion molding. Further, it can be produced by molding by a known method such as foam molding, and a secondary processing molding method such as compressed air molding or vacuum molding can also be used.

本発明の光学素子用成形体がフィルムまたはシートの場合は、例えば、Tダイ、円形ダイ等が装着された押出機等を用いて、未延伸フィルムを押し出し成形することができる。押し出し成形により成形体を得る場合は、事前にアクリル系樹脂(A)とスチレン系樹脂(B)を溶融混錬してもよいが、押し出し成形時に溶融混錬を経て成形することもできる。またアクリル系樹脂(A)、スチレン系樹脂(B)に共通の良溶媒、例えば、クロロホルム等の溶媒を用いてキャスト成形し未延伸フィルム、シートを得ることも可能である。   When the optical element molded body of the present invention is a film or a sheet, for example, an unstretched film can be extruded using an extruder or the like equipped with a T die, a circular die, or the like. When obtaining a molded body by extrusion molding, the acrylic resin (A) and the styrene resin (B) may be melt-kneaded in advance, but can also be molded through melt-kneading at the time of extrusion molding. It is also possible to obtain an unstretched film or sheet by cast molding using a good solvent common to the acrylic resin (A) and the styrene resin (B), for example, a solvent such as chloroform.

さらに必要に応じて、未延伸フィルム、シートを機械的流れ方向(MD)に縦一軸延伸、機械的流れ方向に直行する方向(TD)に横一軸延伸することができる。例えば、工業的には、ロール延伸またはテンター延伸による一軸延伸法、ロール延伸とテンター延伸の組み合わせによる逐次2軸延伸法、テンター延伸による同時2軸延伸法、チューブラー延伸による2軸延伸法等によって延伸フィルムを製造することができる。   Further, if necessary, the unstretched film or sheet can be stretched uniaxially in the machine flow direction (MD) and uniaxially stretched in the direction (TD) perpendicular to the mechanical flow direction. For example, industrially, a uniaxial stretching method by roll stretching or tenter stretching, a sequential biaxial stretching method by a combination of roll stretching and tenter stretching, a simultaneous biaxial stretching method by tenter stretching, a biaxial stretching method by tubular stretching, etc. A stretched film can be produced.

延伸倍率は、少なくともどちらか一方向に、好ましくは0.1%以上300%以下であり、より好ましくは1%以上200%以下であり、さらに好ましくは2%以上100%以下である。延伸倍率を上記範囲に設計することにより、複屈折、レタデーション、強度の観点で好ましい延伸成形体が得られる傾向にある。   The draw ratio is preferably 0.1% or more and 300% or less, more preferably 1% or more and 200% or less, and further preferably 2% or more and 100% or less in at least one direction. By designing the draw ratio in the above range, a stretched product that is preferable in terms of birefringence, retardation, and strength tends to be obtained.

ここで、延伸倍率は、得られた延伸フィルム又はシートをガラス転移温度よりも20℃以上高い温度で収縮させ以下の関係式から決定できる。また、ガラス転移温度はDSC法や粘弾性法により求めることができる。
延伸倍率(%)=[(収縮前の長さ/収縮後の長さ)−1]×100
Here, the draw ratio can be determined from the following relational expression by shrinking the obtained stretched film or sheet at a temperature 20 ° C. or higher than the glass transition temperature. The glass transition temperature can be determined by a DSC method or a viscoelastic method.
Stretch ratio (%) = [(length before shrinkage / length after shrinkage) −1] × 100

本発明において、フィルムとは厚さが300μm以下のものを意味し、シートとは厚さが300μmを超えるものを意味する。また、本発明において、フィルムの厚さは、好ましくは1μm以上、より好ましくは5μm以上であり、シートの厚さは、好ましくは10mm以下、より好ましくは5mm以下である。   In the present invention, a film means a film having a thickness of 300 μm or less, and a sheet means a film having a thickness exceeding 300 μm. In the present invention, the thickness of the film is preferably 1 μm or more, more preferably 5 μm or more, and the thickness of the sheet is preferably 10 mm or less, more preferably 5 mm or less.

本発明の光学素子用成形体は、光弾性係数の絶対値が0〜5×10-12/Pa、好ましくは0〜4×10-12/Pa、より好ましくは0〜3×10-12/Paである。光弾性係数が上記範囲内であれば、外力による複屈折の変化が少ないため、これを大型の液晶表示装置等に使用した場合にコントラストや画面の均一性に優れたものとなる。光弾性係数は、樹脂成分の質量比、組成比を調整することや、上記添加剤を添加することにより、所望の範囲に調整することが可能である。 In the molded article for an optical element of the present invention, the absolute value of the photoelastic coefficient is 0 to 5 × 10 −12 / Pa, preferably 0 to 4 × 10 −12 / Pa, and more preferably 0 to 3 × 10 −12 / Pa. Pa. If the photoelastic coefficient is within the above range, the change in birefringence due to external force is small, so that when it is used in a large liquid crystal display device or the like, the contrast and the uniformity of the screen are excellent. The photoelastic coefficient can be adjusted to a desired range by adjusting the mass ratio and composition ratio of the resin components, or by adding the above additives.

本発明の光学素子用成形体においては、アクリル系樹脂(A)とスチレン系樹脂(B)を含む樹脂組成物において、スチレン系樹脂(B)として、スチレン−メタクリル酸共重合体(B−1)を使用し、さらに、スチレン−メタクリル酸共重合体(B−1)中のメタクリル酸の含有量を、8質量%を超えて50質量%以下とすることで、成形して得られる成形体に絶対値の大きい面内レタデーション(Re)及び厚み方向レタデーション(Rth)を付与することができる。ここで、面内レタデーション(Re)と厚み方向レタデーション(Rth)は下式により定義される。
Re =(nx−ny)×d
Rth=((nx+ny)/2)−nz)×d
(式中、nx:成形体面内において屈折率が最大となる方向をxとした場合のx方向の主屈折率、ny:成形体面内においてx方向に垂直な方向をyとした場合のy方向の主屈折率、nz:成形体厚み方向の主屈折率、d:成形体の厚み(nm)である。)
In the molded article for an optical element of the present invention, in the resin composition containing the acrylic resin (A) and the styrene resin (B), a styrene-methacrylic acid copolymer (B-1) is used as the styrene resin (B). ), And further, the molded product obtained by molding by making the content of methacrylic acid in the styrene-methacrylic acid copolymer (B-1) more than 8% by mass and 50% by mass or less. In-plane retardation (Re) and thickness direction retardation (Rth) having a large absolute value can be provided. Here, the in-plane retardation (Re) and the thickness direction retardation (Rth) are defined by the following equations.
Re = (nx−ny) × d
Rth = ((nx + ny) / 2) −nz) × d
(Wherein, nx: main refractive index in the x direction when x is the direction in which the refractive index is maximum in the surface of the molded body, ny: y direction when y is the direction perpendicular to the x direction in the surface of the molded body) Nz: main refractive index in the thickness direction of the molded body, d: thickness (nm) of the molded body.)

本発明の光学素子用成形体を1/4波長板として用いる場合、その面内レタデーション(Re)は、100nm以上190nm以下であることが好ましく、より好ましくは120nm以上160nm以下、さらに好ましくは130nm以上150nm以下である。   When the molded article for an optical element of the present invention is used as a quarter wavelength plate, the in-plane retardation (Re) is preferably 100 nm or more and 190 nm or less, more preferably 120 nm or more and 160 nm or less, and further preferably 130 nm or more. 150 nm or less.

また、本発明の光学素子用成形体を1/2波長板として用いる場合、その面内レタデーション(Re)の絶対値は、240以上320nm以下であることが好ましく、より好ましくは260以上300nm以下、さらに好ましくは270以上290nm以下である。Reの値は、MD、TD方向の延伸倍率、フィルム厚さ、アクリル系樹脂(A)、スチレン系樹脂(B)の質量比により調整することができる。   Moreover, when using the molded object for optical elements of this invention as a 1/2 wavelength plate, it is preferable that the absolute value of the in-plane retardation (Re) is 240-320 nm, More preferably, it is 260-300 nm, More preferably, it is 270 or more and 290 nm or less. The value of Re can be adjusted by the stretching ratio in the MD and TD directions, the film thickness, and the mass ratio of the acrylic resin (A) and the styrene resin (B).

本発明の光学素子用成形体における、厚み方向レタデーション(Rth)は、好ましくは−20nm以下、より好ましくは−60nm以下、さらに好ましくは−90nm以下である。Rthの値は、MD、TD方向の延伸倍率、フィルム厚さ、アクリル系樹脂(A)、スチレン系樹脂(B)の質量比により調整することができる。   The thickness direction retardation (Rth) in the molded article for an optical element of the present invention is preferably −20 nm or less, more preferably −60 nm or less, and further preferably −90 nm or less. The value of Rth can be adjusted by the draw ratio in the MD and TD directions, the film thickness, and the mass ratio of the acrylic resin (A) and the styrene resin (B).

本発明の光学素子用成形体は、光弾性係数の絶対値が小さく、かつ、絶対値の大きい面内及び厚み方向レタデーションを有しているため、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ELディスプレイ、フィールドエミッションディスプレイ、リアプロジェクションテレビ等のディスプレイに用いられる偏光板保護フィルムや位相差フィルム等の光学素子として好適に用いることができる。   The molded article for an optical element of the present invention has an in-plane and thickness direction retardation with a small absolute value of the photoelastic coefficient and a large absolute value. Therefore, the liquid crystal display, plasma display, organic EL display, field emission It can be suitably used as an optical element such as a polarizing plate protective film and a retardation film used in displays such as displays and rear projection televisions.

本発明の光学素子用成形体には、例えば反射防止処理、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適宜施してもよい。   The molded article for an optical element of the present invention may be appropriately subjected to surface functionalization treatment such as antireflection treatment, transparent conductive treatment, electromagnetic wave shielding treatment, gas barrier treatment and the like.

以下に実施例を示して、本発明をより詳細に説明するが、本発明は以下に記載の実施例によって限定されるものではない。なお、以下において%とは、重量%を意味する。
[測定方法]
本明細書中の物性等の測定方法は以下の通りである。
(1)複屈折及び光弾性係数の測定
Macromolecules 2004,37,1062−1066に詳細が記載された複屈折測定装置を用いた。レーザー光の経路にフィルムの引っ張り装置を配置し、23℃で伸張応力をかけながら複屈折を測定した。伸張時の歪速度は0.3%/分(チャック間:30mm、チャック移動速度:0.1mm/分)、試験片幅は7mmで測定を行った。複屈折(Δn)をy軸、伸張応力(σR)をx軸としてプロットし、その関係から、最小二乗近似により線形領域の直線の傾きをもとめ光弾性係数(CR)を計算した。
(2)面内レタデーション(Re)及び厚み方向レタデーション(Rth)
(面内レタデーション(Re)の測定)
シックネスゲージを用いてフィルムの厚さd(nm)を測定した。この値を大塚電子(株)社製複屈折測定装置RETS−100に入力し、測定面が測定光と垂直になるように試料を配置し、23℃で回転検光子法により面内レタデーション(Re)を測定・算出した。
(厚み方向レタデーション(Rth)の測定)
Metricon社製レーザー屈折計Model2010を用いて、23℃で光学フィルムの平均屈折率nを測定した。そして、平均屈折率nとフィルム厚さd(nm)を大塚電子(株)社製複屈折測定装置RETS−100に入力し、23℃で厚み方向レタデーション(Rth)を測定・算出した。
(3)分子量の測定
(i)アクリル系樹脂(A)
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−8120+8020)カラムに、東ソー株式会社製TSKスーパーHH−M(2本)とスーパーH2500(1本)を直列に並べ、検出器として示差屈折検出器を用いた。測定試料となるアクリル系樹脂0.02gを20ccのTHF溶媒に溶解し、注入量10mL、展開流量0.3mL/minで、溶出時間と、強度を測定した。ジーエルサイエンス株式会社製の重量平均分子量が既知の単分散のメタクリル系樹脂を標準試料とした検量線を用いて、測定試料のアクリル系樹脂の重量平均分子量を求めた。
(ii)スチレン系樹脂(B)
GPC(測定装置:東ソー(株)製GPC−8020、検出:示差屈折検出器(RI)、カラム:昭和電工製Shodex K−805、801連結)を用い、溶媒はクロロホルム、測定温度40℃で、市販標準ポリスチレン換算で重量平均分子量を求めた。
(4)ヘイズの測定
フィルムのヘイズ値をASTM D1003に準拠し測定した。
(5)ガラス転移温度(Tg)の測定
DSC−7型(パーキン・エルマー社製)を用い、室温から200℃までの昇温測定において、昇温速度20℃/分で原反フィルムサンプル重量8.0〜10mgのTgを測定した。
(6)スチレン−メタクリル酸共重合体中のメタクリル酸含有量の測定
試料となるスチレン−メタクリル酸共重合体を重クロロホルムに溶解し、日本電子製1H−NMR(JNM ECA−500)を用い、周波数500MHz、室温にてNMR測定を行なった。測定結果より、スチレン単位中のベンゼン環のプロトンピーク(7ppm付近)とメタクリル酸単位中のアルキル基のプロトンピーク(1〜3ppm付近)の面積比から、試料中のスチレン単位とメタクリル酸単位のモル比を求めた。得られたモル比とそれぞれのモノマー単位の質量比(スチレン単位:メタクリル酸単位=104:86)から、スチレン−メタクリル酸共重合体中のメタクリル酸含有量を求めた。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to the examples described below. In the following, “%” means “% by weight”.
[Measuring method]
The measuring method of the physical property etc. in this specification is as follows.
(1) Measurement of birefringence and photoelastic coefficient The birefringence measuring apparatus described in detail in Macromolecules 2004, 37, 1062-1066 was used. A film tensioning device was placed in the laser beam path, and birefringence was measured while applying a tensile stress at 23 ° C. The strain rate during stretching was 0.3% / min (between chucks: 30 mm, chuck moving speed: 0.1 mm / min), and the test piece width was 7 mm. Plotting birefringence (Δn) as y-axis and stretching stress (σR) as x-axis, the photoelastic coefficient (CR) was calculated from the relationship by finding the slope of the straight line in the linear region by least square approximation.
(2) In-plane retardation (Re) and thickness direction retardation (Rth)
(Measurement of in-plane retardation (Re))
The thickness d (nm) of the film was measured using a thickness gauge. This value is input to a birefringence measuring apparatus RETS-100 manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd., a sample is placed so that the measurement surface is perpendicular to the measurement light, and in-plane retardation (Re ) Was measured and calculated.
(Measurement of thickness direction retardation (Rth))
The average refractive index n of the optical film was measured at 23 ° C. using a Metricon laser refractometer Model 2010. And average refractive index n and film thickness d (nm) were inputted into Otsuka Electronics Co., Ltd. birefringence measuring apparatus RETS-100, and thickness direction retardation (Rth) was measured and calculated at 23 degreeC.
(3) Measurement of molecular weight (i) Acrylic resin (A)
Tosoh Corporation Gel Permeation Chromatography (HLC-8120 + 8020) column, Tosoh Corporation TSK Super HH-M (2) and Super H2500 (1) are arranged in series, and a differential refraction detector is used as a detector. Using. 0.02 g of acrylic resin as a measurement sample was dissolved in 20 cc of a THF solvent, and the elution time and strength were measured at an injection amount of 10 mL and a development flow rate of 0.3 mL / min. The weight average molecular weight of the acrylic resin of the measurement sample was determined using a calibration curve using a monodisperse methacrylic resin having a known weight average molecular weight manufactured by GL Science Co., Ltd. as a standard sample.
(Ii) Styrenic resin (B)
GPC (measuring device: GPC-8020 manufactured by Tosoh Corporation), detection: differential refraction detector (RI), column: Shodex K-805, manufactured by Showa Denko 801), solvent is chloroform, measurement temperature is 40 ° C, The weight average molecular weight was calculated in terms of commercial standard polystyrene.
(4) Measurement of haze The haze value of the film was measured according to ASTM D1003.
(5) Measurement of glass transition temperature (Tg) In DSC-7 type (manufactured by Perkin Elmer Co., Ltd.), when measuring temperature rise from room temperature to 200 ° C., raw film sample weight 8 at a rate of temperature rise of 20 ° C./min. 0.0 to 10 mg of Tg was measured.
(6) Measurement of methacrylic acid content in styrene-methacrylic acid copolymer A styrene-methacrylic acid copolymer serving as a sample is dissolved in deuterated chloroform, and 1H-NMR (JNM ECA-500) manufactured by JEOL Ltd. is used. NMR measurement was performed at a frequency of 500 MHz and at room temperature. From the measurement results, the molar ratio of the styrene unit and the methacrylic acid unit in the sample was determined from the area ratio of the proton peak of the benzene ring in the styrene unit (around 7 ppm) and the proton peak of the alkyl group in the methacrylic acid unit (around 1 to 3 ppm). The ratio was determined. The methacrylic acid content in the styrene-methacrylic acid copolymer was determined from the obtained molar ratio and the mass ratio of each monomer unit (styrene unit: methacrylic acid unit = 104: 86).

[原料の準備]
(1)アクリル系樹脂(A)
メタクリル酸メチル89.2重量部、アクリル酸メチル5.8重量部、及びキシレン5重量部からなる単量体混合物に、1,1−ジ−t−ブチルパーオキシ−3,3,3−トリメチルシクロヘキサン0.0294重量部、及びn−オクチルメルカプタン0.115重量部を添加し、均一に混合した。この溶液を内容積10リットルの密閉耐圧反応器に連続的に供給し、攪拌下に平均温度130℃、平均滞留時間2時間で重合した後、反応器に接続された貯層に連続的に送り出し、一定条件下で揮発分を除去し、さらに押出機に連続的に溶融状態で移送し、アクリル系樹脂(A)であるメタクリル酸メチル/アクリル酸メチル共重合体ペレットを得た。得られた共重合体のアクリル酸メチル含量は6.0%、重量平均分子量は145,000、ASTM−D1238に準拠して測定した230℃、3.8kg荷重のメルトフロー値は1.0g/分であった。また、23℃における光弾性係数(未延伸)は、−4.4×10-12/Paであった。
[Preparation of raw materials]
(1) Acrylic resin (A)
1,1-di-t-butylperoxy-3,3,3-trimethyl was added to a monomer mixture consisting of 89.2 parts by weight of methyl methacrylate, 5.8 parts by weight of methyl acrylate, and 5 parts by weight of xylene. 0.0294 parts by weight of cyclohexane and 0.115 parts by weight of n-octyl mercaptan were added and mixed uniformly. This solution is continuously supplied to a closed pressure-resistant reactor having an internal volume of 10 liters, polymerized with stirring at an average temperature of 130 ° C. and an average residence time of 2 hours, and then continuously sent to a reservoir connected to the reactor. The volatile matter was removed under a certain condition, and the volatile matter was continuously transferred to an extruder in a molten state to obtain a methyl methacrylate / methyl acrylate copolymer pellet as an acrylic resin (A). The resulting copolymer had a methyl acrylate content of 6.0%, a weight average molecular weight of 145,000, and a melt flow value measured at 230 ° C. and a load of 3.8 kg measured in accordance with ASTM-D1238 was 1.0 g / Minutes. The photoelastic coefficient at 23 ° C. (unstretched) was −4.4 × 10 −12 / Pa.

(2)スチレン系樹脂(B)
(i)スチレン−メタクリル酸共重合体(B−1−1)
装置の全てがステンレス鋼で製作されているものを用いて、連続溶液重合を行った。スチレン74.4質量%、メタクリル酸5.6質量%、エチルベンゼン20質量%を調合液とし、重合開始剤として1,1−tert−ブチルパーオキシ−3,3,5−トリメチルシクロヘキサンを用いた。この調合液を1L/hr.の速度で、連続して内容積2Lの攪拌機付きの完全混合重合器へ供給し、136℃で重合を行った。
固形分49%を含有する重合液を連続して取り出し、まず230℃に予熱後、230℃に保温し、20torrに減圧された脱揮器に供給し、平均滞留0.3時間経過後、脱揮器の低部のギヤポンプより連続して排出した。
得られたスチレン−メタクリル酸共重合体(B−1−1)は無色透明で、NMR測定による組成分析の結果、スチレン含量90.5質量%、メタクリル酸含量9.5質量%、重量平均分子量は220,000であった。また、23℃における光弾性係数(未延伸)は、4.5×10-12/Paであった。
(ii)スチレン−メタクリル酸共重合体(B−1−2)
仕込み量をスチレン70.4質量%、メタクリル酸9.6質量%に変更したこと以外は(B−1−1)と同様に重合を行った。
得られたスチレン−メタクリル酸共重合体(B−1−2)は無色透明で、NMR測定による組成分析の結果、スチレン含量85質量%、メタクリル酸含量15質量%、重量平均分子量は350,000であった。であった。また、23℃における光弾性係数(未延伸)は、4.0×10-12Pa-1であり、固有複屈折は負であった。
(iii)スチレン−メタクリル酸共重合体(B−1−3)
比較例として仕込み量をスチレン75.2質量%、メタクリル酸4.8質量%に変更したこと以外は(B−1−1)と同様に重合を行った。
得られたスチレン−メタクリル酸共重合体(B−1−3)は無色透明で、NMR測定による組成分析の結果、スチレン含量92質量%、メタクリル酸含量8質量%、重量平均分子量は190,000であった。であった。また、23℃における光弾性係数(未延伸)は、4.8×10-12/Paであり、固有複屈折は負であった。
(2) Styrenic resin (B)
(I) Styrene-methacrylic acid copolymer (B-1-1)
Continuous solution polymerization was carried out using all the equipment made of stainless steel. 74.4% by mass of styrene, 5.6% by mass of methacrylic acid, and 20% by mass of ethylbenzene were used as a preparation liquid, and 1,1-tert-butylperoxy-3,3,5-trimethylcyclohexane was used as a polymerization initiator. This prepared solution was added at 1 L / hr. The mixture was continuously fed to a fully mixed polymerization reactor equipped with a stirrer having an internal volume of 2 L at a speed of
A polymerization liquid containing 49% of solid content is continuously taken out, first preheated to 230 ° C., kept at 230 ° C., and supplied to a devolatilizer depressurized to 20 torr. It discharged continuously from the gear pump at the lower part of the volatilizer.
The obtained styrene-methacrylic acid copolymer (B-1-1) was colorless and transparent. As a result of compositional analysis by NMR measurement, the styrene content was 90.5% by mass, the methacrylic acid content was 9.5% by mass, and the weight average molecular weight. Was 220,000. The photoelastic coefficient (unstretched) at 23 ° C. was 4.5 × 10 −12 / Pa.
(Ii) Styrene-methacrylic acid copolymer (B-1-2)
Polymerization was carried out in the same manner as (B-1-1) except that the charged amount was changed to 70.4% by mass of styrene and 9.6% by mass of methacrylic acid.
The obtained styrene-methacrylic acid copolymer (B-1-2) was colorless and transparent. As a result of composition analysis by NMR measurement, the styrene content was 85% by mass, the methacrylic acid content was 15% by mass, and the weight average molecular weight was 350,000. Met. Met. Further, the photoelastic coefficient at 23 ° C. (unstretched) was 4.0 × 10 −12 Pa −1 and the intrinsic birefringence was negative.
(Iii) Styrene-methacrylic acid copolymer (B-1-3)
As a comparative example, polymerization was carried out in the same manner as (B-1-1) except that the charged amount was changed to 75.2% by mass of styrene and 4.8% by mass of methacrylic acid.
The obtained styrene-methacrylic acid copolymer (B-1-3) was colorless and transparent. As a result of composition analysis by NMR measurement, the styrene content was 92% by mass, the methacrylic acid content was 8% by mass, and the weight average molecular weight was 190,000. Met. Met. The photoelastic coefficient (unstretched) at 23 ° C. was 4.8 × 10 −12 / Pa, and the intrinsic birefringence was negative.

[実施例1〜10、比較例1〜4]
表1に記載された配合比の樹脂組成物を用い、テクノベル製Tダイ装着押し出し機(KZW15TW−25MG−NH型/幅150mmTダイ装着/リップ厚0.5mm)を用いて、スクリュー回転数、押し出し機のシリンダー内樹脂温度、Tダイの温度を表1に示す条件に調整し押し出し成形をすることにより未延伸フィルムを得た。フィルムの流れ(押し出し方向)をMD方向、MD方向に垂直な方向をTD方向とした。
そして、未延伸フィルムを幅が50mmになるように切り出し、表1に示す条件で1軸延伸(チャック間:50mm、チャック移動速度:500mm/分)を引っ張り試験機を用いて行い、実施例1〜7、9、比較例1〜4の一軸延伸フィルムを得た。
さらに、一軸延伸フィルムを幅が50mmになるように切り出し、表1に示す条件で一軸延伸(チャック間:50mm、チャック移動速度:500mm/分)を引っ張り試験機を用いて行い、実施例8、10の二軸延伸フィルムを得た。
[Examples 1 to 10, Comparative Examples 1 to 4]
Using the resin composition with the compounding ratio shown in Table 1, using a Technobel T-die mounting extruder (KZW15TW-25MG-NH type / width 150 mmT die mounting / lip thickness 0.5 mm), screw rotation speed, extrusion An unstretched film was obtained by adjusting the resin temperature in the cylinder of the machine and the temperature of the T die to the conditions shown in Table 1 and performing extrusion molding. The flow (extrusion direction) of the film was defined as the MD direction, and the direction perpendicular to the MD direction was defined as the TD direction.
Then, the unstretched film was cut out to have a width of 50 mm, and uniaxial stretching (between chucks: 50 mm, chuck moving speed: 500 mm / min) was performed using the tensile tester under the conditions shown in Table 1, Example 1 -7, 9 and the uniaxially stretched film of Comparative Examples 1-4 were obtained.
Further, the uniaxially stretched film was cut out so as to have a width of 50 mm, and uniaxial stretching (between chucks: 50 mm, chuck moving speed: 500 mm / min) was performed using a tensile tester under the conditions shown in Table 1, Example 8. Ten biaxially stretched films were obtained.

各延伸フィルムの組成、押し出し成形条件、延伸条件、フィルムの厚み、ガラス転移温度、面内レターデーション(Re)、厚み方向レタデーション(Rth)、光弾性係数、ヘイズを表1に示す。   Table 1 shows the composition of each stretched film, extrusion molding conditions, stretching conditions, film thickness, glass transition temperature, in-plane retardation (Re), thickness direction retardation (Rth), photoelastic coefficient, and haze.

Figure 2008268929
Figure 2008268929

表1に示した結果から明らかなように、本発明の1〜10の光学素子用樹脂組成物は、光弾性係数の絶対値が小さく、かつ、高い複屈折性を有しているため、樹脂組成物を成形して得られる成形体に絶対値の大きい面内レタデーション及び厚み方向レタデーションを付与することが可能であった。
これに対して比較例1〜4の光学素子用樹脂組成物は、光弾性係数の絶対値は実施例とほぼ同程度であったが、実施例の樹脂組成物と比べて複屈折性に劣るため、成形して得られる成形体に絶対値の大きいレタデーションを付与することができなかった。
As is clear from the results shown in Table 1, the resin compositions for optical elements 1 to 10 of the present invention have a small absolute value of the photoelastic coefficient and a high birefringence. It was possible to give an in-plane retardation and a thickness direction retardation having a large absolute value to a molded body obtained by molding the composition.
On the other hand, the optical element resin compositions of Comparative Examples 1 to 4 had almost the same absolute value of the photoelastic coefficient as the examples, but were inferior in birefringence compared to the resin compositions of the examples. For this reason, a retardation having a large absolute value could not be imparted to a molded product obtained by molding.

本発明の光学素子用樹脂組成物は、ディスプレイ前面板、ディスプレイ基盤、タッチパネル、太陽電池に用いられる透明基盤等や、その他、光通信システム、光交換システム、光計測システム等の分野における、導波路、レンズ、光ファイバー、光ファイバーの被覆材料、LEDのレンズ、レンズカバーなど様々な光学素子を製造するための光学材料に使用できる。とりわけ、本発明の光学素子用樹脂組成物の成形体は、絶対値の大きいレタデーションを付与することが可能であるため、保護フィルムとしての機能と、位相差フィルムとしての機能とを兼ねることができ、偏光板保護フィルムとして好適に用いることができる。   The resin composition for an optical element of the present invention is a waveguide in the fields of a display front plate, a display substrate, a touch panel, a transparent substrate used for a solar cell, and other optical communication systems, an optical switching system, an optical measurement system, etc. It can be used as an optical material for manufacturing various optical elements such as lenses, optical fibers, optical fiber coating materials, LED lenses, and lens covers. In particular, since the molded article of the resin composition for an optical element of the present invention can provide a retardation having a large absolute value, it can serve both as a protective film and as a retardation film. It can be suitably used as a polarizing plate protective film.

Claims (5)

アクリル系樹脂(A)とスチレン系樹脂(B)とを含む光学素子用樹脂組成物であって、
前記スチレン系樹脂(B)がスチレン−メタクリル酸共重合体(B−1)であり、
前記スチレン−メタクリル酸共重合体(B−1)中のメタクリル酸の含有量が8質量%を超えて50質量%以下である、光学素子用樹脂組成物。
A resin composition for optical elements comprising an acrylic resin (A) and a styrene resin (B),
The styrene resin (B) is a styrene-methacrylic acid copolymer (B-1),
The resin composition for optical elements whose content of methacrylic acid in the said styrene-methacrylic acid copolymer (B-1) exceeds 8 mass% and is 50 mass% or less.
前記スチレン−メタクリル酸共重合体(B−1)中のメタクリル酸の含有量が9質量%以上20質量%以下である、請求項1記載の光学素子用樹脂組成物。   The resin composition for an optical element according to claim 1, wherein the content of methacrylic acid in the styrene-methacrylic acid copolymer (B-1) is 9% by mass or more and 20% by mass or less. 請求項1又は2記載の光学素子用樹脂組成物を成形してなる光学素子用成形体。   A molded article for an optical element obtained by molding the resin composition for an optical element according to claim 1 or 2. 請求項3記載の光学素子用成形体からなる偏光板保護フィルム。   A polarizing plate protective film comprising the molded article for an optical element according to claim 3. 請求項3記載の光学素子用成形体からなる位相差フィルム。   A retardation film comprising the molded article for an optical element according to claim 3.
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WO2017033989A1 (en) * 2015-08-25 2017-03-02 デンカ株式会社 Thermoplastic resin composition for foam molding, and foam body
KR20210082513A (en) 2018-12-26 2021-07-05 디아이씨 가부시끼가이샤 Resin composition for optical material, optical film and display device

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