JP2013019957A - Polarization light transmitting optical component and optical projection device - Google Patents

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Masamitsu Yonemura
真実 米村
Junichi Shishido
淳一 宍戸
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a material having low birefringence and heat resistance, a polarization light transmitting optical component excellent in heat resistance, inorganic adhesion, and hardness, and having optical isotropy (low birefringence), and an optical projection device using the material and the polarization light transmitting optical component.SOLUTION: The polarization light transmitting optical component is formed of an acrylic thermoplastic resin containing 50-95 mass% of a first structural unit selected from a methacrylic acid monomer, a methacrylic acid ester and the like; 0.1-20 mass% of a second structural unit selected from an N-substituted maleimide compound such as N-phenyl maleimide; and 0.1-49.9 mass% of a third structural unit selected from the N-substituted maleimide compound such as N-cyclohexyl maleimide compound.

Description

本発明は偏光透過光学部品及び光学投影装置に関する。   The present invention relates to a polarization transmission optical component and an optical projection apparatus.

透明性の高い光学材料は有用な光学部品として広く活用されている。例えば、球面凸レンズ、球面凹レンズ、非球面レンズ、球レンズ、フレネルレンズ、フライアイレンズ、コリメータレンズ、光ファイバー、反射シート、輝度向上フィルム、グラムトムソン偏光子、ビームスプリッタ等があげられる。   Highly transparent optical materials are widely used as useful optical components. Examples thereof include a spherical convex lens, a spherical concave lens, an aspherical lens, a spherical lens, a Fresnel lens, a fly-eye lens, a collimator lens, an optical fiber, a reflection sheet, a brightness enhancement film, a Gram Thompson polarizer, a beam splitter, and the like.

特に近年、液晶技術の発展やレーザー光源技術の発達により、光ピックアップ用途、各種光通信機器、各種投影装置(特許文献1)において偏光を分離、透過させる光学部品として偏光ビームスプリッタが注目されている。   In particular, with the development of liquid crystal technology and laser light source technology, in recent years, a polarization beam splitter has attracted attention as an optical component that separates and transmits polarized light in optical pickup applications, various optical communication devices, and various projection apparatuses (Patent Document 1). .

この偏光ビームスプリッタには、プリズム型、平面型、ウェッジ基板型等がある。プリズム型の中でも簡単な構成のものとしては、接合する重ね合わせ面に透明誘電体多層膜や金属薄膜を形成したプリズムを二枚重ね併せた、キューブリック形状のものが一般的である。また、相対する微小なプリズム状の突起から形成される傾斜面に透明誘電体多層膜を形成することでシート状としているものも知られている(特許文献2、3)。   The polarization beam splitter includes a prism type, a planar type, a wedge substrate type, and the like. Of the prism types, a simple configuration generally has a cubic shape in which two prisms each having a transparent dielectric multilayer film or a metal thin film formed on the overlapping surfaces to be joined are overlapped. Also known is a sheet-like one formed by forming a transparent dielectric multilayer film on an inclined surface formed by opposed minute prism-like protrusions (Patent Documents 2 and 3).

これら偏光ビームスプリッタの部品には、透過光量を十分に維持するための高い透明性と並んで、界面で分離した偏光を崩さずに透過させる高度な光学等方性、所謂、低複屈折性が要求される。   These polarizing beam splitter components have high optical isotropy, so-called low birefringence, that allows the polarized light separated at the interface to pass through without being broken, along with high transparency for sufficiently maintaining the amount of transmitted light. Required.

高分子の場合、複屈折とは高分子鎖の配向による配向複屈折と外部から加えられる弾性範囲内の応力で生じる光弾性複屈折の和であり、通常、光学ガラスに比較すると、かなり大きい。そのため、精密な光学部品においては、歪を十分にとった光学ガラスを材料とし、モールド成形法後に、研磨など後加工方法を実施する工程を経て成形されてきた。その結果、必ずしも生産性に優れる方法によって製造されるものではないといえる。   In the case of a polymer, birefringence is the sum of orientation birefringence due to the orientation of polymer chains and photoelastic birefringence generated by stress within an elastic range applied from the outside, and is usually considerably larger than that of optical glass. Therefore, precision optical parts have been molded through a process of performing post-processing methods such as polishing after molding, using optical glass with sufficient strain as a material. As a result, it can be said that it is not necessarily manufactured by a method having excellent productivity.

一般的に高分子の射出成形法は生産性の優れた方法であり、光学的に透明性が高いポリメチルメタクリレートやポリカーボネートなどを射出成形により各種光学部品を形成する方法が検討されている。しかしながら、射出成形は成形時の樹脂配向による配向複屈折と成形後のアニール工程を経たとしても残留する成形歪由来の応力によって光弾性複屈折が生じ、高品位の製品を得ることは困難である。   In general, a polymer injection molding method is a method with excellent productivity, and a method of forming various optical components by injection molding of polymethyl methacrylate or polycarbonate having high optical transparency has been studied. However, in injection molding, photoelastic birefringence occurs due to orientation birefringence due to resin orientation during molding and the stress derived from molding distortion that remains after annealing, and it is difficult to obtain a high-quality product. .

一方、高分子を光学部品にする方法として、生産性は射出成形法に劣るが、製品品位は射出成形に勝るものとして塊状重合法が広く公知である。塊状重合法では射出成形と比較して配向複屈折は生じない。しかしながら、一方で重合時の体積収縮率が大きい。重合後の歪をアニール処理で十分に除去することは困難であり、更には内部発泡の完全除去は難しかった。その結果、光弾性係数の比較的小さいポリメタクリル酸メチルにおいても、近年の光学用途においては複屈折を必要十分に抑制するのは困難である。   On the other hand, productivity is inferior to the injection molding method as a method of using a polymer as an optical component, but a bulk polymerization method is widely known as a product quality superior to the injection molding. In the bulk polymerization method, orientation birefringence does not occur as compared with injection molding. However, on the other hand, the volumetric shrinkage during polymerization is large. It was difficult to sufficiently remove strain after polymerization by annealing, and furthermore, it was difficult to completely remove internal foam. As a result, even in polymethyl methacrylate having a relatively small photoelastic coefficient, it is difficult to sufficiently and sufficiently suppress birefringence in recent optical applications.

これに対し、特許文献4には、ラジカル重合可能なアクリル系組成物が開示されている。特許文献4では、多官能性ラジカル重合性基を有するアクリロイルオリゴマーを使用することでポリメチルメタクリレート組成物の体積収縮率を抑制し、かつ成形方法においても、型に流し込めるぎりぎりの粘度まで重合液を反応させてから、型に流し入れ、更に光開始剤を使用することで光学的な均一性の高い製品を実現している。しかしながら、これらの方法をもってしても、生産性が低いという課題と、成形後に製品が受ける各種加工由来の外部応力歪、設置状態などに由来する光弾性複屈折が発生するという課題が残っている。このことから、近年の光学用途としては、その複屈折を必要十分に抑制しているとは言い難い。   On the other hand, Patent Document 4 discloses an acrylic composition capable of radical polymerization. In Patent Document 4, the volumetric shrinkage rate of the polymethyl methacrylate composition is suppressed by using an acryloyl oligomer having a polyfunctional radically polymerizable group, and the polymerization solution has a viscosity that can be poured into a mold even in a molding method. After reacting, the product is poured into a mold and a photoinitiator is used to achieve a product with high optical uniformity. However, even with these methods, there remains a problem that productivity is low and photoelastic birefringence that occurs due to external stress strain, installation state, and the like caused by various processing that the product receives after molding remains. . For this reason, it is difficult to say that birefringence is sufficiently and sufficiently suppressed for recent optical applications.

上記の光弾性複屈折の要因である歪を抑制する方法として室温以下のガラス転移温度を有する透明弾性体を含む光学材料を使用することが開示されている(特許文献5)。しかしながら、透明性としては、近年の光学用途としては、必要十分なものではない。   The use of an optical material including a transparent elastic body having a glass transition temperature of room temperature or lower is disclosed as a method for suppressing the strain that is the cause of the photoelastic birefringence (Patent Document 5). However, transparency is not necessary and sufficient for recent optical applications.

一方、全く別なアプローチとして、射出成形時の配向複屈折と光弾性複屈折を生じない材料組成が開示されている(特許文献5)。この材料組成は極めて小さい複屈折を示し、かつ、射出成形も十分に可能である。   On the other hand, as a completely different approach, a material composition that does not cause orientation birefringence and photoelastic birefringence during injection molding is disclosed (Patent Document 5). This material composition exhibits extremely low birefringence and can be sufficiently injection molded.

特開2010−191173号公報JP 2010-191173 A 特開平6−51399号公報Japanese Patent Laid-Open No. 6-51399 特開平8−15525号公報JP-A-8-15525 WO2007/094953号公報WO2007 / 094953 特開平7−120621号公報JP-A-7-120621 特開2006−308682号公報JP 2006-308682 A

しかしながら、この材料組成は、ガラス転移温度が100℃未満と低く、従来、偏光ビームスプリッタの光源として使用されてきたHID(高輝度放電)ランプの周辺に設置するには耐熱的に十分ではない。また近年、各種表示装置に採用が進むLED光源周辺に設置する場合においても、120℃以上の耐熱性が要求されることから耐熱性が十分ではない。また、ガラス転移温度が100℃以下では、偏光ビームスプリッタとして、密着性が高く、品位の優れる透明多層誘電体を蒸着することが困難である。   However, this material composition has a low glass transition temperature of less than 100 ° C. and is not heat resistant enough to be installed around an HID (High Intensity Discharge) lamp that has been conventionally used as a light source for a polarizing beam splitter. Also, in recent years, even when installed around LED light sources, which are increasingly adopted in various display devices, heat resistance of 120 ° C. or higher is required, so that the heat resistance is not sufficient. Moreover, when the glass transition temperature is 100 ° C. or lower, it is difficult to deposit a transparent multilayer dielectric having high adhesion and excellent quality as a polarizing beam splitter.

上述のように、近年要求される各種偏光透過光学部品には低複屈折性、耐熱性、高度な熱溶融成形性、耐熱性、無機密着性を満足することが望まれている。   As described above, various polarized light transmission optical parts required in recent years are desired to satisfy low birefringence, heat resistance, high heat melt moldability, heat resistance, and inorganic adhesion.

そこで本発明は、低複屈折性、耐熱性を有する材料から、高度な光学等方性(低複屈折性)と耐熱性、無機密着性を有する偏光透過光学部品、及び、これを用いた光学投影装置を提供することを目的とする。   Accordingly, the present invention provides a polarization transmitting optical component having high optical isotropy (low birefringence), heat resistance, and inorganic adhesion, from a material having low birefringence and heat resistance, and an optical device using the same. An object is to provide a projection device.

本発明者は、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、偏光透過光学部品の材料として、特定のアクリル系熱可塑性樹脂から高度な光学等方性(低複屈折性)、耐熱性、無機密着性を有する偏光透過光学部品が得られること、及び、それからなる光学投影装置が得られることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventor has developed highly optical isotropy (low birefringence) and heat resistance from a specific acrylic thermoplastic resin as a material for a polarized light transmission optical component. The inventors have found that a polarized light transmitting optical component having inorganic adhesion can be obtained, and that an optical projection apparatus comprising the same can be obtained, and the present invention has been completed based on this finding.

すなわち、本発明は以下に関する。
[1] 下記式(1)で表される第一の構造単位、下記式(2)で表される第二の構造単位及び下記式(3)で表される第三の構造単位を有するアクリル系熱可塑性樹脂から形成され、アクリル系熱可塑性樹脂が、その総量基準で、50〜95質量%の第一の構造単位と、0.1〜20質量%の第二の構造単位と、0.1〜49.9質量%の第三の構造単位とを有する、偏光透過光学部品。

Figure 2013019957

[式中、Rは、水素原子、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数5〜12のシクロアルキル基、炭素数7〜14のアリールアルキル基、炭素数6〜14のアリール基、又は、下記A群より選ばれる少なくとも一種の置換基を有する炭素数6〜14のアリール基、を示す。
A群:ハロゲン原子、ヒドロキシル基、ニトロ基、炭素数1〜12のアルコキシ基及び炭素数1〜12のアルキル基。]
Figure 2013019957

[式中、Rは、炭素数7〜14のアリールアルキル基、炭素数6〜14のアリール基、又は、下記B群より選ばれる少なくとも一種の置換基を有する炭素数6〜14のアリール基、を示し、R及びRはそれぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜12のアルキル基又は炭素数6〜14のアリール基を示す。
B群:ハロゲン原子、ヒドロキシル基、ニトロ基、炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数1〜12のアルキル基及び炭素数7〜14のアリールアルキル基。]
Figure 2013019957

[式中、Rは、水素原子、炭素数3〜12のシクロアルキル基、炭素数1〜12のアルキル基、又は、下記C群より選ばれる少なくとも一種の置換基を有する炭素数1〜12のアルキル基、を示し、R及びRはそれぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜12のアルキル基又は炭素数6〜14のアリール基を示す。
C群:ハロゲン原子、ヒドロキシル基、ニトロ基及び炭素数1〜12のアルコキシ基。]
[2]アクリル系熱可塑性樹脂の光弾性係数の絶対値が、3.0×10−12Pa−1以下である[1]に記載の偏光透過光学部品。
[3]アクリル系熱可塑性樹脂のハロゲン原子含有率が、アクリル系熱可塑性樹脂の総量基準で0.47質量%未満である[1]又は[2]に記載の偏光透過光学部品。
[4]第二の構造単位の含有量の、第三の構造単位の含有量に対するモル比が0より大きく15以下である[1]〜[3]のいずれか1つに記載の偏光透過光学部品。
[5] 上記Rが、メチル基又はベンジル基であり、上記Rが、フェニル基又は上記B群より選ばれる少なくとも一種の置換基を有するフェニル基であり、上記Rが、シクロヘキシル基である[1]〜[4]のいずれか1つに記載の偏光透過光学部品。
[6]アクリル系熱可塑性樹脂は、フィルム成形した場合の面内方向の位相差Reの絶対値が、100μm厚み換算で30nm以下となる樹脂である、[1]〜[5]のいずれか1つに記載の偏光透過光学部品。
[7]アクリル系熱可塑性樹脂は、フィルム成形した場合の厚み方向の位相差Rthの絶対値が100μm厚み換算で、30nm以下となる樹脂である、[1]〜[6]のいずれか1つに記載の偏光透過光学部品。
[8]アクリル系熱可塑性樹脂は、フィルム成形した場合の延伸倍率(S)と、該延伸倍率での100μm厚み換算複屈折(Δn(S))との最小二乗法近似直線関係式(a)における傾きαの値が、下記式(b)を満たす樹脂である、[1]〜[7]のいずれか1つに記載の偏光透過光学部品。
Δn(S)=α×S+β ・・・(a)
−0.30×10−5≦α≦0.30×10−5 ・・・(b)
[式中、βは定数であり、無延伸時の複屈折を示す。]
[9]アクリル系熱可塑性樹脂のガラス転移温度が130℃以上である[1]〜[8]のいずれか1つに記載の偏光透過光学部品。
[10]表面の鉛筆硬度が3H以上である[1]〜[9]のいずれか1つに記載の偏光透過光学部品。
[11]光路長が10〜100000μmである、[1]〜[10]のいずれか1つに記載の偏光透過光学部品。
[12]表面に無機層を蒸着した、[1]〜[11]のいずれか1つに記載の偏光透過光学部品。
[13]無機層が透明多層誘電体である[12]に記載の偏光透過光学部品。
[14][12]又は[13]に記載の偏光透過光学部品を備える、光学投影装置。 That is, the present invention relates to the following.
[1] An acrylic having a first structural unit represented by the following formula (1), a second structural unit represented by the following formula (2), and a third structural unit represented by the following formula (3) An acrylic thermoplastic resin based on the total amount thereof, 50 to 95% by mass of the first structural unit, 0.1 to 20% by mass of the second structural unit; A polarized light transmission optical component having 1 to 49.9% by mass of a third structural unit.
Figure 2013019957

[Wherein, R 1 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a cycloalkyl group having 5 to 12 carbon atoms, an arylalkyl group having 7 to 14 carbon atoms, an aryl group having 6 to 14 carbon atoms, or And an aryl group having 6 to 14 carbon atoms and having at least one substituent selected from the following group A.
Group A: a halogen atom, a hydroxyl group, a nitro group, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, and an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms. ]
Figure 2013019957

[Wherein, R 2 represents an arylalkyl group having 7 to 14 carbon atoms, an aryl group having 6 to 14 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 14 carbon atoms having at least one substituent selected from the following group B: R 3 and R 4 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 14 carbon atoms.
Group B: a halogen atom, a hydroxyl group, a nitro group, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, and an arylalkyl group having 7 to 14 carbon atoms. ]
Figure 2013019957

[Wherein, R 5 represents a hydrogen atom, a cycloalkyl group having 3 to 12 carbon atoms, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or at least one substituent having at least one substituent selected from the following group C. R 6 and R 7 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 14 carbon atoms.
Group C: a halogen atom, a hydroxyl group, a nitro group, and an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms. ]
[2] The polarized light transmitting optical component according to [1], wherein the absolute value of the photoelastic coefficient of the acrylic thermoplastic resin is 3.0 × 10 −12 Pa −1 or less.
[3] The polarized light transmitting optical component according to [1] or [2], wherein the halogen atom content of the acrylic thermoplastic resin is less than 0.47% by mass based on the total amount of the acrylic thermoplastic resin.
[4] The polarized light transmission optics according to any one of [1] to [3], wherein the molar ratio of the content of the second structural unit to the content of the third structural unit is greater than 0 and 15 or less. parts.
[5] The R 1 is a methyl group or a benzyl group, the R 2 is a phenyl group or a phenyl group having at least one substituent selected from the group B, and the R 5 is a cyclohexyl group. The polarized light transmission optical component according to any one of [1] to [4].
[6] The acrylic thermoplastic resin is any one of [1] to [5], in which the absolute value of the retardation Re in the in-plane direction when the film is formed is 30 nm or less in terms of 100 μm thickness. Polarized light transmission optical component as described in one.
[7] The acrylic thermoplastic resin is a resin in which the absolute value of the retardation Rth in the thickness direction when a film is formed is 30 nm or less in terms of thickness of 100 μm, and any one of [1] to [6] The polarized light transmission optical component according to 1.
[8] The acrylic thermoplastic resin is a least-squares approximate linear relational expression (a) between the draw ratio (S) when film-forming and 100 μm-thickness converted birefringence (Δn (S)) at the draw ratio. The polarized light transmission optical component according to any one of [1] to [7], wherein the value of the slope α is a resin that satisfies the following formula (b).
Δn (S) = α × S + β (a)
−0.30 × 10 −5 ≦ α ≦ 0.30 × 10 −5 (b)
[In the formula, β is a constant and indicates birefringence at the time of non-stretching. ]
[9] The polarized light transmitting optical component according to any one of [1] to [8], wherein the glass transition temperature of the acrylic thermoplastic resin is 130 ° C. or higher.
[10] The polarized light transmitting optical component according to any one of [1] to [9], wherein the pencil hardness of the surface is 3H or more.
[11] The polarized light transmitting optical component according to any one of [1] to [10], wherein the optical path length is 10 to 100,000 μm.
[12] The polarized light transmitting optical component according to any one of [1] to [11], wherein an inorganic layer is deposited on the surface.
[13] The polarized light transmitting optical component according to [12], wherein the inorganic layer is a transparent multilayer dielectric.
[14] An optical projection device comprising the polarization transmission optical component according to [12] or [13].

本発明によれば、高度な光学等方性(低複屈折性)、耐熱性、無機密着性を有する偏光透過光学部品を提供することができ、それを用いることで小型軽量な光学投影装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a polarized light transmitting optical component having high optical isotropy (low birefringence), heat resistance, and inorganic adhesion, and a small and light optical projection apparatus can be obtained by using it. Can be provided.

光学投影装置の模式図である。It is a schematic diagram of an optical projector.

以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.

[アクリル系熱可塑性樹脂]
本実施形態の偏光透過光学部品は、アクリル系熱可塑性樹脂からなる。アクリル系熱可塑性樹脂は、第一の構造単位、第二の構造単位及び第三の構造単位を有する。以下、各構造単位について説明する。
[Acrylic thermoplastic resin]
The polarized light transmitting optical component of this embodiment is made of an acrylic thermoplastic resin. The acrylic thermoplastic resin has a first structural unit, a second structural unit, and a third structural unit. Hereinafter, each structural unit will be described.

(第一の構造単位)
第一の構造単位は、下記式(1)で表される構造単位である。
(First structural unit)
The first structural unit is a structural unit represented by the following formula (1).

Figure 2013019957

式中、Rは、水素原子、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数5〜12のシクロアルキル基、炭素数7〜14のアリールアルキル基、炭素数6〜14のアリール基、又は、下記A群より選ばれる少なくとも一種の置換基を有する炭素数6〜14のアリール基、を示す。ここで、A群は、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、ニトロ基、炭素数1〜12のアルコキシ基及び炭素数1〜12のアルキル基からなる群である。
Figure 2013019957

In the formula, R 1 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a cycloalkyl group having 5 to 12 carbon atoms, an arylalkyl group having 7 to 14 carbon atoms, an aryl group having 6 to 14 carbon atoms, or The C6-C14 aryl group which has at least 1 type of substituent chosen from the following A group is shown. Here, group A is a group consisting of a halogen atom, a hydroxyl group, a nitro group, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, and an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms.

なお、本明細書中、アルキル基は直鎖状であっても分岐状であってもよい。また、アリールアルキル基中のアルキル基及びアルコキシ基中のアルキル基は、直鎖状であっても分岐状であってもよい。   In the present specification, the alkyl group may be linear or branched. Further, the alkyl group in the arylalkyl group and the alkyl group in the alkoxy group may be linear or branched.

における炭素数1〜12のアルキル基としては、炭素数1〜6のアルキル基が好ましく、炭素数1〜4のアルキル基がより好ましい。また、Rにおける炭素数1〜12のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、2−エチルヘキシル基、ノニル基、デカニル基、ラウリル基等が挙げられ、これらのうち、アクリル系熱可塑性樹脂の透明性及び耐候性が一層向上する点において、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、2−エチルヘキシル基が好適であり、メチル基がより好適である。 Examples of the alkyl group having 1 to 12 carbon atoms in R 1, preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. The alkyl group having 1 to 12 carbon atoms in R 1, a methyl group, an ethyl group, n- propyl group, an isopropyl group, n- butyl group, an isobutyl group, t- butyl, 2-ethylhexyl, nonyl , Decanyl group, lauryl group, etc. Among these, in terms of further improving the transparency and weather resistance of acrylic thermoplastic resin, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl Group, isobutyl group, t-butyl group and 2-ethylhexyl group are preferable, and methyl group is more preferable.

また、Rにおける炭素数5〜12のシクロアルキル基としては、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、トリシクロデシル基、ビシクロオクチル基、トリシクロドデシル基、イソボルニル基、アダマンチル基、テトラシクロドデシル基等が挙げられ、これらのうち、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロオクチル基、トリシクロデシル基、ビシクロオクチル基、トリシクロドデシル基、イソボルニル基が好適である。 Examples of the cycloalkyl group having 5 to 12 carbon atoms in R 1 include a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, a cyclooctyl group, a tricyclodecyl group, a bicyclooctyl group, a tricyclododecyl group, an isobornyl group, and an adamantyl group. And tetracyclododecyl group. Among these, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cyclooctyl group, a tricyclodecyl group, a bicyclooctyl group, a tricyclododecyl group, and an isobornyl group are preferable.

また、Rにおける炭素数7〜14のアリールアルキル基としては、ベンジル基、1−フェニルエチル基、2−フェニルエチル基、3−フェニルプロピル基、6−フェニルヘキシル基、8−フェニルオクチル基が挙げられ、これらのうち、ベンジル基、1−フェニルエチル基、2−フェニルエチル基、3−フェニルプロピル基が好適である。 Examples of the arylalkyl group having 7 to 14 carbon atoms in R 1 include benzyl group, 1-phenylethyl group, 2-phenylethyl group, 3-phenylpropyl group, 6-phenylhexyl group, and 8-phenyloctyl group. Among these, benzyl group, 1-phenylethyl group, 2-phenylethyl group, and 3-phenylpropyl group are preferable.

また、Rにおける炭素数6〜14のアリール基としては、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基等が挙げられ、これらのうち、フェニル基が好適である。 The aryl group having 6 to 14 carbon atoms in R 1, a phenyl group, a naphthyl group, anthracenyl group and the like, among these, phenyl groups are preferred.

また、Rは置換基を有する炭素数6〜14のアリール基であってもよく、ここで置換基は、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、ニトロ基、炭素数1〜12のアルコキシ基及び炭素数1〜12のアルキル基からなる群(A群)より選ばれる基である。 R 1 may be an aryl group having 6 to 14 carbon atoms having a substituent, wherein the substituent is a halogen atom, a hydroxyl group, a nitro group, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, or 1 carbon atom. A group selected from the group consisting of ˜12 alkyl groups (Group A).

において、置換基を有する炭素数6〜14のアリール基としては、置換基を有するフェニル基が好ましい。また、置換基を有する炭素数6〜14のアリール基としては、2,4,6−トリブロモフェニル基、2−クロロフェニル基、4−クロロフェニル基、2−ブロモフェニル基、4−ブロモフェニル基、2−メチルフェニル基、4−メチルフェニル基、2−エチルフェニル基、4−エチルフェニル基、2−メトキシフェニル基、4−メトキシフェニル基、2−ニトロフェニル基、4−ニトロフェニル基、2,4,6−トリメチルフェニル基等が挙げられ、これらのうち難燃性が付与される点において、2,4,6−トリブロモフェニル基が好適である。 In R 1 , the aryl group having 6 to 14 carbon atoms having a substituent is preferably a phenyl group having a substituent. Examples of the aryl group having 6 to 14 carbon atoms having a substituent include 2,4,6-tribromophenyl group, 2-chlorophenyl group, 4-chlorophenyl group, 2-bromophenyl group, 4-bromophenyl group, 2-methylphenyl group, 4-methylphenyl group, 2-ethylphenyl group, 4-ethylphenyl group, 2-methoxyphenyl group, 4-methoxyphenyl group, 2-nitrophenyl group, 4-nitrophenyl group, 2, Examples include 4,6-trimethylphenyl group. Among these, 2,4,6-tribromophenyl group is preferable in terms of imparting flame retardancy.

第一の構造単位の含有量は、アクリル系熱可塑性樹脂の総量基準で50〜95質量%であり、好ましくは60〜92質量%、より好ましくは70〜90質量%である。第一の構造単位の含有量が、50質量%以上であれば高い全光線透過率及び耐環境性が発現する。   The content of the first structural unit is 50 to 95% by mass, preferably 60 to 92% by mass, more preferably 70 to 90% by mass, based on the total amount of the acrylic thermoplastic resin. When the content of the first structural unit is 50% by mass or more, high total light transmittance and environmental resistance are exhibited.

アクリル系熱可塑性樹脂は、第一の構造単位を一種のみ含有していてもよく、第一の構造単位を二種以上含有していてもよい。   The acrylic thermoplastic resin may contain only one kind of the first structural unit, or may contain two or more kinds of the first structural unit.

例えば、アクリル系熱可塑性樹脂は、Rがアルキル基である構造単位と、Rがアリールアルキル基又はアリール基である構造単位と、を有するものとすることができる。このとき後者の構造単位の含有量は、アクリル系熱可塑性樹脂の総量基準で0.1〜10質量%であることが好ましく、0.1〜8質量%であることがより好ましく、0.1〜6質量%であることがさらに好ましい。この範囲にあるアクリル系熱可塑性樹脂によれば、大きな耐熱性低下を伴わずに、複屈折等の光学特性の改良効果が得られる。 For example, the acrylic thermoplastic resin may have a structural unit in which R 1 is an alkyl group and a structural unit in which R 1 is an arylalkyl group or an aryl group. At this time, the content of the latter structural unit is preferably 0.1 to 10% by mass, more preferably 0.1 to 8% by mass, based on the total amount of the acrylic thermoplastic resin. More preferably, it is -6 mass%. According to the acrylic thermoplastic resin in this range, an effect of improving optical characteristics such as birefringence can be obtained without a large decrease in heat resistance.

第一の構造単位は、例えば、メタクリル酸単量体及びメタクリル酸エステル類から選ばれる第一の単量体から形成される。第一の単量体は、下記式(1−a)で表すことができる。   The first structural unit is formed from, for example, a first monomer selected from methacrylic acid monomers and methacrylic acid esters. The first monomer can be represented by the following formula (1-a).

Figure 2013019957

式中、Rは式(1)におけるRと同義である。
Figure 2013019957

Wherein, R 1 has the same meaning as R 1 in Formula (1).

メタクリル酸エステルとしては、例えば、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−プロピル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸t−ブチル、メタクリル酸2−エチルヘキシル;メタクリル酸シクロペンチル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸シクロオクチル、メタクリル酸トリシクロデシル、メタクリル酸微シクロオクチル、メタクリル酸トリシクロドデシル、メタクリル酸イソボルニル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸1−フェニルエチル、メタクリル酸2−フェノキシエチル、メタクリル酸3−フェニルプロピル、メタクリル酸2,4,6−トリブロモフェニル等が挙げられる。これらの第一の単量体は、単独で用いる場合も2種以上を併用して用いる場合もある。メタクリル酸エステルのうち、得られるアクリル系熱可塑性樹脂の透明性や耐候性が優れる点でメタクリル酸メチル及びメタクリル酸ベンジルが好ましい。   Examples of the methacrylic acid ester include methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-propyl methacrylate, isopropyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, t-butyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate; methacrylic acid. Cyclopentyl, cyclohexyl methacrylate, cyclooctyl methacrylate, tricyclodecyl methacrylate, fine cyclooctyl methacrylate, tricyclododecyl methacrylate, isobornyl methacrylate, phenyl methacrylate, benzyl methacrylate, 1-phenylethyl methacrylate, methacrylic acid Examples include 2-phenoxyethyl, 3-phenylpropyl methacrylate, 2,4,6-tribromophenyl methacrylate, and the like. These first monomers may be used alone or in combination of two or more. Of the methacrylic acid esters, methyl methacrylate and benzyl methacrylate are preferred because the acrylic thermoplastic resin obtained has excellent transparency and weather resistance.

(第二の構造単位)
第二の構造単位は、下記式(2)で表される構造単位である。
(Second structural unit)
The second structural unit is a structural unit represented by the following formula (2).

Figure 2013019957

式中、Rは、炭素数7〜14のアリールアルキル基、炭素数6〜14のアリール基、又は、下記B群より選ばれる少なくとも一種の置換基を有する炭素数6〜14のアリール基、を示し、R及びRはそれぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜12のアルキル基又は炭素数6〜14のアリール基を示す。B群は、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、ニトロ基、炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数1〜12のアルキル基及び炭素数7〜14のアリールアルキル基からなる群である。
Figure 2013019957

In the formula, R 2 is an arylalkyl group having 7 to 14 carbon atoms, an aryl group having 6 to 14 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 14 carbon atoms having at least one substituent selected from the following group B; R 3 and R 4 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 14 carbon atoms. Group B is a group consisting of a halogen atom, a hydroxyl group, a nitro group, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, and an arylalkyl group having 7 to 14 carbon atoms.

における炭素数7〜14のアリールアルキル基としては、ベンジル基、1−フェニルエチル基、2−フェニルエチル基、3−フェニルプロピル基、6−フェニルヘキシル基、8−フェニルオクチル基が挙げられ、これらのうち、耐熱性及び低複屈折性などの光学的特性が一層向上する点において、ベンジル基が好適である。 Examples of the arylalkyl group having 7 to 14 carbon atoms in R 2 include benzyl group, 1-phenylethyl group, 2-phenylethyl group, 3-phenylpropyl group, 6-phenylhexyl group, and 8-phenyloctyl group. Of these, a benzyl group is preferred in terms of further improving optical properties such as heat resistance and low birefringence.

また、Rにおける炭素数6〜14のアリール基としては、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基等が挙げられ、これらのうち、耐熱性及び低複屈折性等の光学的特性が一層向上する点において、フェニル基が好適である。 Examples of the aryl group having 6 to 14 carbon atoms in R 2 include a phenyl group, a naphthyl group, and an anthracenyl group, and among these, optical characteristics such as heat resistance and low birefringence are further improved. In the formula, a phenyl group is preferred.

また、Rは置換基を有する炭素数6〜14のアリール基であってもよく、ここで置換基は、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、ニトロ基、炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数1〜12のアルキル基及び炭素数7〜14のアリールアルキル基からなる群(B群)より選ばれる基である。 R 2 may be an aryl group having 6 to 14 carbon atoms having a substituent, wherein the substituent is a halogen atom, a hydroxyl group, a nitro group, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, or 1 carbon atom. A group selected from the group consisting of ˜12 alkyl groups and arylalkyl groups having 7 to 14 carbon atoms (Group B).

置換基としてのハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。   Examples of the halogen atom as a substituent include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.

置換基としての炭素数1〜12のアルコキシ基としては、炭素数1〜10のアルコキシ基が好ましく、炭素数1〜8のアルコキシ基がより好ましい。また、置換基としての炭素数1〜12のアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、n−プロピルオキシ基、イソプロピルオキシ基、n−ブチルオキシ基、イソブチルオキシ基、t−ブチルオキシ基、2−エチルヘキシルオキシ基、1−デシルオキシ基、1−ドデシルオキシ基等が挙げられる。   As a C1-C12 alkoxy group as a substituent, a C1-C10 alkoxy group is preferable and a C1-C8 alkoxy group is more preferable. Moreover, as a C1-C12 alkoxy group as a substituent, a methoxy group, an ethoxy group, n-propyloxy group, isopropyloxy group, n-butyloxy group, isobutyloxy group, t-butyloxy group, 2-ethylhexyl An oxy group, 1-decyloxy group, 1-dodecyloxy group, etc. are mentioned.

置換基としての炭素数1〜12のアルキル基及び炭素数7〜14のアリールアルキル基としては、Rにおける炭素数1〜12のアルキル基及び炭素数7〜14のアリールアルキル基として例示された基が同様に例示される。 Examples of the alkyl group having 1 to 12 carbon atoms and the arylalkyl group having 7 to 14 carbon atoms as the substituent are exemplified as the alkyl group having 1 to 12 carbon atoms and the arylalkyl group having 7 to 14 carbon atoms in R 1 . Groups are exemplified as well.

において、置換基を有する炭素数6〜14のアリール基としては、置換基を有するフェニル基、置換基を有するナフチル基が好ましい。また、置換基を有する炭素数6〜14のアリール基としては、2,4,6−トリブロモフェニル基、2−クロロフェニル基、4−クロロフェニル基、2−ブロモフェニル基、4−ブロモフェニル基、2−メチルフェニル基、4−メチルフェニル基、2−エチルフェニル基、4−エチルフェニル基、2−メトキシフェニル基、4−メトキシフェニル基、2−ニトロフェニル基、4−ニトロフェニル基、2,4,6−トリメチルフェニル基等が挙げられ、これらのうち、難燃性が付与される点において、2,4,6−トリブロモフェニル基が好適である。 In R 2 , the aryl group having 6 to 14 carbon atoms having a substituent is preferably a phenyl group having a substituent or a naphthyl group having a substituent. Examples of the aryl group having 6 to 14 carbon atoms having a substituent include 2,4,6-tribromophenyl group, 2-chlorophenyl group, 4-chlorophenyl group, 2-bromophenyl group, 4-bromophenyl group, 2-methylphenyl group, 4-methylphenyl group, 2-ethylphenyl group, 4-ethylphenyl group, 2-methoxyphenyl group, 4-methoxyphenyl group, 2-nitrophenyl group, 4-nitrophenyl group, 2, Examples include 4,6-trimethylphenyl group. Among these, 2,4,6-tribromophenyl group is preferable in that flame retardancy is imparted.

及びRにおける炭素数1〜12のアルキル基としては、炭素数1〜6のアルキル基が好ましく、炭素数1〜4のアルキル基がより好ましい。また、R及びRにおける炭素数1〜12のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、2−エチルヘキシル基、ノニル基、デカニル基、ラウリル基等が挙げられ、これらのうち、アクリル系熱可塑性樹脂の透明性及び耐候性が一層向上する点において、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、2−エチルヘキシル基が好適であり、メチル基がより好適である。 Examples of the alkyl group having 1 to 12 carbon atoms in R 3 and R 4, preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. Moreover, as a C1-C12 alkyl group in R < 3 > and R < 4 >, a methyl group, an ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, t-butyl group, 2-ethylhexyl group , Nonyl group, decanyl group, lauryl group, etc. Among these, in terms of further improving the transparency and weather resistance of the acrylic thermoplastic resin, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, An n-butyl group, an isobutyl group, a t-butyl group and a 2-ethylhexyl group are preferable, and a methyl group is more preferable.

及びRにおける炭素数6〜14のアリール基としては、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基等が挙げられ、これらのうち、耐熱性及び低複屈折性等の光学的特性が一層向上する点において、フェニル基が好適である。 Examples of the aryl group having 6 to 14 carbon atoms in R 3 and R 4 include a phenyl group, a naphthyl group, and an anthracenyl group, and among these, optical characteristics such as heat resistance and low birefringence are further improved. In this respect, a phenyl group is preferred.

及びRは、水素原子、炭素数1〜4のアルキル基又はフェニル基であることが好ましく、水素原子であることがより好ましい。 R 3 and R 4 are preferably a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or a phenyl group, and more preferably a hydrogen atom.

第二の構造単位の含有量としては、アクリル系熱可塑性樹脂の総量基準で0.1〜49.9質量%であり、好ましくは0.1〜35質量%、より好ましくは0.1質量%〜20質量%である。第二の単量体の含有量がこの範囲であればアクリル系熱可塑性樹脂の透明性を維持し、黄変を伴わず、また耐環境性を損なうことなく耐熱性が向上する。   The content of the second structural unit is 0.1 to 49.9% by mass, preferably 0.1 to 35% by mass, more preferably 0.1% by mass based on the total amount of the acrylic thermoplastic resin. ˜20 mass%. If the content of the second monomer is within this range, the transparency of the acrylic thermoplastic resin is maintained, and the heat resistance is improved without yellowing and without impairing the environmental resistance.

アクリル系熱可塑性樹脂は、第二の構造単位を一種のみ含有していてもよく、第二の構造単位を二種以上含有していてもよい。   The acrylic thermoplastic resin may contain only one second structural unit, or may contain two or more second structural units.

第二の構造単位は、例えば、下記式(2−a)で表されるN−置換マレイミド化合物から選ばれる第二の単量体から形成される。   The second structural unit is formed from, for example, a second monomer selected from N-substituted maleimide compounds represented by the following formula (2-a).

Figure 2013019957
Figure 2013019957

式中、R、R及びRは、それぞれ式(2)におけるR、R及びRと同義である。 Wherein, R 2, R 3 and R 4 have the same meaning as R 2, R 3 and R 4 in each formula (2).

第二の単量体としては、N−フェニルマレイミド、N−ベンジルマレイミド、N−(2−クロロフェニル)マレイミド、N−(4−クロロフェニル)マレイミド、N−(4−ブロモフェニル)マレイミド、N−(2−メチルフェニル)マレイミド、N−(2−エチルフェニル)マレイミド、N−(2−メトキシフェニル)マレイミド、N−(2−ニトロフェニル)マレイミド、N−(2、4、6−トリメチルフェニル)マレイミド、N−(4−ベンジルフェニル)マレイミド、N−(2、4、6−トリブロモフェニル)マレイミド、N−ナフチルマレイミド、N−アントラセニルマレイミド、3−メチル−1−フェニル−1H−ピロール−2,5−ジオン、3,4−ジメチル−1−フェニル−1H−ピロール−2,5−ジオン、1,3−ジフェニル−1H−ピロール−2,5−ジオン、1,3,4−トリフェニル−1H−ピロール−2,5−ジオン等が挙げられる。これらの第二の単量体のうち、アクリル系熱可塑性樹脂の耐熱性、及び複屈折等の光学的特性が優れることからが優れる点で、N−フェニルマレイミド及びN−ベンジルマレイミドが好ましい。これらの第二の単量体は、単独で用いる場合も2種以上を併用して用いる場合もある。   As the second monomer, N-phenylmaleimide, N-benzylmaleimide, N- (2-chlorophenyl) maleimide, N- (4-chlorophenyl) maleimide, N- (4-bromophenyl) maleimide, N- ( 2-methylphenyl) maleimide, N- (2-ethylphenyl) maleimide, N- (2-methoxyphenyl) maleimide, N- (2-nitrophenyl) maleimide, N- (2,4,6-trimethylphenyl) maleimide N- (4-benzylphenyl) maleimide, N- (2,4,6-tribromophenyl) maleimide, N-naphthylmaleimide, N-anthracenylmaleimide, 3-methyl-1-phenyl-1H-pyrrole 2,5-dione, 3,4-dimethyl-1-phenyl-1H-pyrrole-2,5-dione, 1,3-diph Sulfonyl -1H- pyrrole-2,5-dione, 1,3,4-triphenyl -1H- pyrrole-2,5-dione, and the like. Of these second monomers, N-phenylmaleimide and N-benzylmaleimide are preferred because they are excellent in the heat resistance of the acrylic thermoplastic resin and the excellent optical properties such as birefringence. These second monomers may be used alone or in combination of two or more.

(第三の構造単位)
第三の構造単位は、下記式(3)で表される構造単位である。
(Third structural unit)
The third structural unit is a structural unit represented by the following formula (3).

Figure 2013019957

式中、Rは、水素原子、炭素数3〜12のシクロアルキル基、炭素数1〜12のアルキル基、又は、下記C群より選ばれる少なくとも一種の置換基を有する炭素数1〜12のアルキル基、を示し、R及びRはそれぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜12のアルキル基又は炭素数6〜14のアリール基を示す。C群は、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、ニトロ基及び炭素数1〜12のアルコキシ基からなる群である。
Figure 2013019957

In the formula, R 5 is a hydrogen atom, a C 3-12 cycloalkyl group, a C 1-12 alkyl group, or a C 1-12 having at least one substituent selected from the following group C. An alkyl group, and R 6 and R 7 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 14 carbon atoms. Group C is a group consisting of a halogen atom, a hydroxyl group, a nitro group, and an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms.

における炭素数3〜12のシクロアルキル基としては、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、トリシクロデシル基、ビシクロオクチル基、トリシクロドデシル基、イソボルニル基、アダマンチル基、テトラシクロドデシル基等が挙げられ、これらのうち、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基が好適であり、アクリル系熱可塑性樹脂の耐候性及び透明性などの光学特性が一層向上するとともに、低吸水性を付与できる点からは、シクロヘキシル基がより好適である。 Examples of the cycloalkyl group having 3 to 12 carbon atoms in R 5 include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, a cyclooctyl group, a tricyclodecyl group, a bicyclooctyl group, a tricyclododecyl group, Isobornyl group, adamantyl group, tetracyclododecyl group, etc., among them, cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, cycloheptyl group, cyclooctyl group are preferred, and acrylic thermoplastic resin A cyclohexyl group is more preferable in terms of further improving optical properties such as weather resistance and transparency and imparting low water absorption.

また、Rにおける炭素数1〜12のアルキル基としては、炭素数1〜10のアルキル基が好ましく、炭素数1〜8のアルキル基がより好ましい。また、Rにおける炭素数1〜12のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−オクチル基、n−ドデシル基、n−オクタデシル基、2−エチルヘキシル基、1−デシル基、1−ドデシル基等が挙げられ、これらのうち、アクリル系熱可塑性樹脂の耐候性及び透明性等の光学特性が一層向上することから、メチル基、エチル基、イソプロピル基が好適である。 The alkyl group having 1 to 12 carbon atoms in R 5, preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms. The alkyl group having 1 to 12 carbon atoms in R 5, a methyl group, an ethyl group, n- propyl group, an isopropyl group, n- butyl group, an isobutyl group, t- butyl group, n- pentyl group, n- Hexyl group, n-octyl group, n-dodecyl group, n-octadecyl group, 2-ethylhexyl group, 1-decyl group, 1-dodecyl group, and the like. Among these, weather resistance of acrylic thermoplastic resin and A methyl group, an ethyl group, and an isopropyl group are preferable because optical properties such as transparency are further improved.

また、Rは置換基を有する炭素数1〜12のアルキル基であってもよく、ここで置換基は、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、ニトロ基及び炭素数1〜12のアルコキシ基からなる群(C群)より選ばれる基である。 R 5 may be a C 1-12 alkyl group having a substituent, wherein the substituent is a group consisting of a halogen atom, a hydroxyl group, a nitro group and a C 1-12 alkoxy group ( Group C).

置換基としてのハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。   Examples of the halogen atom as a substituent include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.

置換基としての炭素数1〜12のアルコキシ基としては、炭素数1〜10のアルコキシ基が好ましく、炭素数1〜8のアルコキシ基がより好ましい。また、置換基としての炭素数1〜12のアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、n−プロピルオキシ基、イソプロピルオキシ基、n−ブチルオキシ基、イソブチルオキシ基、t−ブチルオキシ基、2−エチルヘキシルオキシ基、1−デシルオキシ基、1−ドデシルオキシ基等が挙げられる。   As a C1-C12 alkoxy group as a substituent, a C1-C10 alkoxy group is preferable and a C1-C8 alkoxy group is more preferable. Moreover, as a C1-C12 alkoxy group as a substituent, a methoxy group, an ethoxy group, n-propyloxy group, isopropyloxy group, n-butyloxy group, isobutyloxy group, t-butyloxy group, 2-ethylhexyl An oxy group, 1-decyloxy group, 1-dodecyloxy group, etc. are mentioned.

において、置換基を有する炭素数1〜12のアルキル基としては、ジクロロメチル基、トリクロロメチル基、トリフルオロエチル基、ヒドロキシエチル基等が挙げられ、これらのうち、トリフルオロエチル基が好適である。 In R 5 , examples of the alkyl group having 1 to 12 carbon atoms having a substituent include a dichloromethyl group, a trichloromethyl group, a trifluoroethyl group, and a hydroxyethyl group, and among these, a trifluoroethyl group is preferable. It is.

及びRにおける炭素数1〜12のアルキル基としては、炭素数1〜6のアルキル基が好ましく、炭素数1〜4のアルキル基がより好ましい。また、R及びRにおける炭素数1〜12のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、2−エチルヘキシル基、ノニル基、デカニル基、ラウリル基等が挙げられ、これらのうち、アクリル系熱可塑性樹脂の透明性及び耐候性が一層向上する点において、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、2−エチルヘキシル基が好適であり、メチル基がより好適である。 Examples of the alkyl group having 1 to 12 carbon atoms in R 6 and R 7, preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. The alkyl group having 1 to 12 carbon atoms in R 6 and R 7, methyl group, ethyl group, n- propyl group, an isopropyl group, n- butyl group, an isobutyl group, t- butyl group, a 2-ethylhexyl group , Nonyl group, decanyl group, lauryl group, etc. Among these, in terms of further improving the transparency and weather resistance of the acrylic thermoplastic resin, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, An n-butyl group, an isobutyl group, a t-butyl group and a 2-ethylhexyl group are preferable, and a methyl group is more preferable.

及びRにおける炭素数6〜14のアリール基としては、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基等が挙げられ、これらのうち、耐熱性及び低複屈折性などの光学的特性が一層向上する点において、フェニル基が好適である。 Examples of the aryl group having 6 to 14 carbon atoms in R 6 and R 7 include a phenyl group, a naphthyl group, and an anthracenyl group, and among these, optical characteristics such as heat resistance and low birefringence are further improved. In this respect, a phenyl group is preferred.

及びRは、水素原子、炭素数1〜4のアルキル基又はフェニル基であることが好ましく、水素原子であることがより好ましい。 R 6 and R 7 are preferably a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or a phenyl group, and more preferably a hydrogen atom.

第三の構造単位の含有量としては、アクリル系熱可塑性樹脂の総量基準で0.1〜49.9質量%であり、好ましくは0.1質量〜35質量%、より好ましくは0.1〜30質量%である。第三の構造単位の含有量がこの範囲であれば、透明性を維持し、低吸湿性が発揮される。   The content of the third structural unit is 0.1 to 49.9% by mass, preferably 0.1 to 35% by mass, and more preferably 0.1 to 35% by mass based on the total amount of the acrylic thermoplastic resin. 30% by mass. If content of a 3rd structural unit is this range, transparency will be maintained and low hygroscopicity will be exhibited.

アクリル系熱可塑性樹脂は、第三の構造単位を一種のみ含有していてもよく、第三の構造単位を二種以上含有していてもよい。   The acrylic thermoplastic resin may contain only one third structural unit, or may contain two or more third structural units.

第三の構造単位は、例えば、下記式(3−a)で表されるN−置換マレイミド化合物から選ばれる第三の単量体から形成される。   The third structural unit is formed of, for example, a third monomer selected from N-substituted maleimide compounds represented by the following formula (3-a).

Figure 2013019957
Figure 2013019957

式中、R、R及びRは、それぞれ式(3)におけるR、R及びRと同義である。 Wherein, R 5, R 6 and R 7 have the same meanings as R 5, R 6 and R 7 in each formula (3).

第三の単量体としては、例えば、N−メチルマレイミド、N−エチルマレイミド、N−n−プロピルマレイミド、N−イソプロピルマレイミド、N−n−ブチルマレイミド、N−イソブチルマレイミド、N−s−ブチルマレイミド、N−t−ブチルマレイミド、N−n−ペンチルマレイミド、N−n−ヘキシルマレイミド、N−n−ヘプチルマレイミド、N−n−オクチルマレイミド、N−ラウリルマレイミド、N−ステアリルマレイミド、N−シクロプロピルマレイミド、N−シクロブチルマレイミド、N−シクロペンチルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド、N−シクロヘプチルマレイミド、N−シクロオクチルマレイミド、1−シクロヘキシル−3−メチル−1−フェニル−1H−ピロール−2,5−ジオン、1−シクロヘキシル−3,4−ジメチル−1−フェニル−1H−ピロール−2,5−ジオン、1−シクロヘキシル−3−フェニル−1H−ピロール−2,5−ジオン、1−シクロヘキシル−3,4−ジフェニル−1H−ピロール−2,5−ジオン等が挙げられる。これらの第三の単量体は、単独で用いる場合も2種以上を併用して用いる場合もある。アクリル系熱可塑性樹脂の耐候性が優れる点から、N−メチルマレイミド、N−エチルマレイミド、N−イソプロピルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミドが好ましく、近年光学材料に求められている低吸湿性に優れることからN−シクロヘキシルマレイミドが特に好ましい。   Examples of the third monomer include N-methylmaleimide, N-ethylmaleimide, Nn-propylmaleimide, N-isopropylmaleimide, Nn-butylmaleimide, N-isobutylmaleimide, and Ns-butyl. Maleimide, Nt-butylmaleimide, Nn-pentylmaleimide, Nn-hexylmaleimide, Nn-heptylmaleimide, Nn-octylmaleimide, N-laurylmaleimide, N-stearylmaleimide, N-cyclo Propylmaleimide, N-cyclobutylmaleimide, N-cyclopentylmaleimide, N-cyclohexylmaleimide, N-cycloheptylmaleimide, N-cyclooctylmaleimide, 1-cyclohexyl-3-methyl-1-phenyl-1H-pyrrole-2,5 -Dione, 1-cyclohex 3,4-dimethyl-1-phenyl-1H-pyrrole-2,5-dione, 1-cyclohexyl-3-phenyl-1H-pyrrole-2,5-dione, 1-cyclohexyl-3,4-diphenyl- 1H-pyrrole-2,5-dione and the like can be mentioned. These third monomers may be used alone or in combination of two or more. N-methylmaleimide, N-ethylmaleimide, N-isopropylmaleimide, and N-cyclohexylmaleimide are preferable because of the excellent weather resistance of the acrylic thermoplastic resin, and low hygroscopicity that is recently required for optical materials is excellent. N-cyclohexylmaleimide is particularly preferred.

アクリル系熱可塑性樹脂において、第二の構造単位及び第三の構造単位の総含有量は、アクリル系熱可塑性樹脂の総量基準で5〜50質量%であることが好ましい。より好ましくは5〜40質量%、更に好ましくは10〜35質量%、より一層好ましくは10〜30質量%、特に好ましくは15〜30質量%である。この範囲内にあるとき、アクリル系熱可塑性樹脂はより十分な耐熱性改良効果が得られ、また、耐候性、低吸水性、光学特性についてより好ましい改良効果が得られる。なお、第二の構造単位の含有量及び第三の構造単位の含有量が50質量%を超えると、重合反応時に単量体成分の反応性が低下して、未反応で残存する単量体量が多くなり、アクリル系熱可塑性樹脂の物性が低下してしまう場合がある。   In the acrylic thermoplastic resin, the total content of the second structural unit and the third structural unit is preferably 5 to 50% by mass based on the total amount of the acrylic thermoplastic resin. More preferably, it is 5-40 mass%, More preferably, it is 10-35 mass%, More preferably, it is 10-30 mass%, Most preferably, it is 15-30 mass%. When it is within this range, the acrylic thermoplastic resin has a more sufficient heat resistance improvement effect, and more preferable improvement effects in terms of weather resistance, low water absorption, and optical properties. In addition, when the content of the second structural unit and the content of the third structural unit exceeds 50% by mass, the reactivity of the monomer component is reduced during the polymerization reaction, and the monomer that remains unreacted The amount increases, and the physical properties of the acrylic thermoplastic resin may decrease.

アクリル系熱可塑性樹脂において、第二の構造単位の含有量Cと第三の構造単位の含有量Cのモル比C/Cは、望ましくは0より大きく15以下である。後述する光学特性(低い複屈折、低い光弾性係数)の観点から、モル比C/Cは、より好ましくは10以下である。モル比C/Cがこの範囲にあるとき、本発明のアクリル系熱可塑性樹脂はより一層良好な光学特性を発現する。 In the acrylic thermoplastic resin, the molar ratio C 2 / C 3 between the content C 2 of the second structural unit and the content C 3 of the third structural unit is desirably greater than 0 and 15 or less. From the viewpoint of optical characteristics (low birefringence, low photoelastic coefficient) described later, the molar ratio C 2 / C 3 is more preferably 10 or less. When the molar ratio C 2 / C 3 is in this range, the acrylic thermoplastic resin of the present invention exhibits even better optical properties.

アクリル系熱可塑性樹脂において、第一の構造単位、第二の構造単位及び第三の構造単位の合計の含有量は、アクリル系熱可塑性樹脂の総量基準で、80質量%以上であってもよい。これにより、アクリル系熱可塑性樹脂は一層良好な光学特性を発現する。   In the acrylic thermoplastic resin, the total content of the first structural unit, the second structural unit, and the third structural unit may be 80% by mass or more based on the total amount of the acrylic thermoplastic resin. . As a result, the acrylic thermoplastic resin exhibits better optical characteristics.

(第四の構造単位)
アクリル系熱可塑性樹脂は、上記以外の構造単位をさらに含有していてもよい。例えば、アクリル系熱可塑性樹脂は、発明の目的を損なわない範囲で、上記第一、第二及び第三の単量体と共重合可能なその他の単量体に由来する構造単位を、さらに有していてもよい。以下、アクリル系熱可塑性樹脂中の第一、第二及び第三の構造単位以外の構造単位を、第四の構造単位と称する。
(Fourth structural unit)
The acrylic thermoplastic resin may further contain a structural unit other than the above. For example, the acrylic thermoplastic resin further has a structural unit derived from another monomer copolymerizable with the first, second, and third monomers as long as the object of the invention is not impaired. You may do it. Hereinafter, structural units other than the first, second, and third structural units in the acrylic thermoplastic resin are referred to as fourth structural units.

共重合可能なその他の単量体としては、芳香族ビニル;不飽和ニトリル;シクロヘキシル基、ベンジル基又は炭素数1〜18のアルキル基を有するアクリル酸エステル;オレフィン;ジエン;ビニルエーテル;ビニルエステル;フッ化ビニル;プロピオン酸アリル等の飽和脂肪酸モノカルボン酸のアリルエステル又はメタリルエステル;多価(メタ)アクリレート;多価アリレート;グリシジル化合物;不飽和カルボン酸類等を挙げることができる。その他の単量体は、これらの群より選ばれる1種又は2種以上の組み合わせであり得る。   Other monomers that can be copolymerized include aromatic vinyl; unsaturated nitrile; cyclohexyl group, benzyl group, or acrylic acid ester having an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms; olefin; diene; vinyl ether; vinyl ester; Examples thereof include vinyl chloride; allyl ester or methallyl ester of saturated fatty acid monocarboxylic acid such as allyl propionate; polyvalent (meth) acrylate; polyvalent arylate; glycidyl compound; unsaturated carboxylic acid. The other monomer may be one or a combination of two or more selected from these groups.

上記芳香族ビニルとしては、スチレン、α−メチルスチレン、ジビニルベンゼン等が挙げられる。上記不飽和ニトリルとしては、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、エタクリロニトリル、フェニルアクリロニトリル等が挙げられる。また、上記アクリル酸エステルとしては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸−t−ブチル、アクリル酸アミル、アクリル酸イソアミル、アクリル酸オクチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸デシル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸ベンジル等が挙げられる。   Examples of the aromatic vinyl include styrene, α-methylstyrene, divinylbenzene, and the like. Examples of the unsaturated nitrile include acrylonitrile, methacrylonitrile, ethacrylonitrile, phenylacrylonitrile and the like. Examples of the acrylic ester include methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, isopropyl acrylate, butyl acrylate, isobutyl acrylate, tert-butyl acrylate, amyl acrylate, isoamyl acrylate, and acrylic acid. Examples include octyl, 2-ethylhexyl acrylate, decyl acrylate, lauryl acrylate, cyclohexyl acrylate, and benzyl acrylate.

また、上記オレフィンとしては、エチレン、プロピレン、イソブチレン、ジイソブチレン等が挙げられる。また、上記ジエンとしては、ブタジエン、イソプレン等が挙げられる。また、上記ビニルエーテルとしては、メチルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル等が挙げられる。また、上記ビニルエステルとしては、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等が挙げられる。また、上記フッ化ビニルとしては、フッ化ビニリデン等が挙げられる。   Examples of the olefin include ethylene, propylene, isobutylene, diisobutylene and the like. Examples of the diene include butadiene and isoprene. Examples of the vinyl ether include methyl vinyl ether and butyl vinyl ether. Examples of the vinyl ester include vinyl acetate and vinyl propionate. Examples of the vinyl fluoride include vinylidene fluoride.

上記多価(メタ)アクリレートとしては、エチレングリコール(メタ)アクリレート、ジエチレングリコール(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAのエチレンオキサイド又はプロピレンオキサイド付加物のジ(メタ)アクリレート、ハロゲン化ビスフェノールAのエチレンオキサイド又はプロピレンオキサイド付加物のジ(メタ)アクリレート、イソシアヌレートのエチレンオキサイド又はプロピレンオキサイド付加物のジ、又はトリ(メタ)アクリレート等が挙げられる。   Examples of the polyvalent (meth) acrylate include ethylene glycol (meth) acrylate, diethylene glycol (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, hexanediol di (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, and dipenta Erythritol hexa (meth) acrylate, di (meth) acrylate of bisphenol A ethylene oxide or propylene oxide adduct, di (meth) acrylate of halogenated bisphenol A ethylene oxide or propylene oxide adduct, isocyanurate ethylene oxide or propylene Examples thereof include di- or tri (meth) acrylates of oxide adducts.

多価アリレート単量体としては、ジアリルフタレート、トリアリルイソシアヌレート等が挙げられる。グリシジル化合物単量体としては、グリシジル(メタ)アクリレート、及びアリルグリシジルエーテル等が挙げられる。不飽和カルボン酸単量体としては、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、及びこれらの半エステル化物又は無水物が挙げられる。   Examples of the polyvalent arylate monomer include diallyl phthalate and triallyl isocyanurate. Examples of the glycidyl compound monomer include glycidyl (meth) acrylate and allyl glycidyl ether. Examples of the unsaturated carboxylic acid monomer include acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid, and half-esterified products or anhydrides thereof.

アクリル系熱可塑性樹脂中の第四の構造単位の含有量は、アクリル系熱可塑性樹脂の総量基準で、0.1〜20質量%であることが好ましく、0.1〜15質量%であることがより好ましく、0.1〜10質量%であることがさらに好ましい。含有量が上記範囲であると、アクリル系熱可塑性樹脂の吸湿性が一層改善される。耐候性の観点からは、10質量%未満であることが好ましく、7質量%未満であることがより好ましい。   The content of the fourth structural unit in the acrylic thermoplastic resin is preferably 0.1 to 20% by mass, and preferably 0.1 to 15% by mass, based on the total amount of the acrylic thermoplastic resin. Is more preferable, and it is still more preferable that it is 0.1-10 mass%. When the content is in the above range, the hygroscopicity of the acrylic thermoplastic resin is further improved. From the viewpoint of weather resistance, the content is preferably less than 10% by mass, and more preferably less than 7% by mass.

アクリル系熱可塑性樹脂は、第四の構造単位を一種のみ有していてもよく、二種以上を有していてもよい。   The acrylic thermoplastic resin may have only one kind of the fourth structural unit, or may have two or more kinds.

第四の構造単位の一例として、下記式(4)で表される構造単位が挙げられる。     An example of the fourth structural unit is a structural unit represented by the following formula (4).

Figure 2013019957
Figure 2013019957

式中、Rは水素原子又は炭素数1〜12のアルキル基を示し、Rはハロゲン原子、ヒドロキシル基、ニトロ基、炭素数1〜12のアルキル基又は炭素数1〜12のアルコキシ基を示し、aは1〜3の整数を示す。 In the formula, R 8 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, and R 9 represents a halogen atom, a hydroxyl group, a nitro group, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms. A represents an integer of 1 to 3.

における炭素数1〜12のアルキル基としては、炭素数1〜10のアルキル基が好ましく、炭素数1〜8のアルキル基がより好ましい。また、Rにおける炭素数1〜12のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、2−エチルヘキシル基、1−デシル基、1−ドデシル基等が挙げられ、これらのうちメチル基が好適である。 Examples of the alkyl group having 1 to 12 carbon atoms in R 8, preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms. Examples of the alkyl group having 1 to 12 carbon atoms in R 9 include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, t-butyl group, 2-ethylhexyl group, 1- A decyl group, 1-dodecyl group, etc. are mentioned, Among these, a methyl group is suitable.

におけるハロゲン原子としてはフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。 Examples of the halogen atom for R 9 include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.

また、Rにおける炭素数1〜12のアルキル基としては、炭素数1〜10のアルキル基が好ましく、炭素数1〜8のアルキル基がより好ましい。また、Rにおける炭素数1〜12のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、2−エチルヘキシル基、1−デシル基、1−ドデシル基等が挙げられ、これらのうち、アクリル系熱可塑性樹脂の透明性及び耐候性が一層向上する点において、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、2−エチルヘキシル基が好適であり、メチル基がより好適である。 The alkyl group having 1 to 12 carbon atoms in R 9, preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms. Examples of the alkyl group having 1 to 12 carbon atoms in R 9 include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, t-butyl group, 2-ethylhexyl group, 1- Decyl group, 1-dodecyl group and the like. Among these, in terms of further improving the transparency and weather resistance of the acrylic thermoplastic resin, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n- A butyl group, an isobutyl group, a t-butyl group, and a 2-ethylhexyl group are preferable, and a methyl group is more preferable.

また、Rにおける炭素数1〜12のアルコキシ基としては、炭素数1〜10のアルコキシ基が好ましく、炭素数1〜8のアルコキシ基がより好ましい。また、置換基としての炭素数1〜12のアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、n−プロピルオキシ基、イソプロピルオキシ基、n−ブチルオキシ基、イソブチルオキシ基、t−ブチルオキシ基、2−エチルヘキシルオキシ基、1−デシルオキシ基、1−ドデシルオキシ基等が挙げられ、これらのうち、メトキシ基が好適である。 Further, the alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms in R 9, preferably an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, more preferably an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms. Moreover, as a C1-C12 alkoxy group as a substituent, a methoxy group, an ethoxy group, n-propyloxy group, isopropyloxy group, n-butyloxy group, isobutyloxy group, t-butyloxy group, 2-ethylhexyl Examples thereof include an oxy group, a 1-decyloxy group, and a 1-dodecyloxy group, and among these, a methoxy group is preferable.

式(4)で表される構造単位は、例えば、下記式(4−a)で表される単量体から形成することができる。   The structural unit represented by the formula (4) can be formed from, for example, a monomer represented by the following formula (4-a).

Figure 2013019957

式中、R、R及びaはそれぞれ式(4)におけるR、R及びaと同義である。
Figure 2013019957

Wherein, R 8, R 9 and a have the same meanings as R 8, R 9 and a in each formula (4).

第四の単量体としては、例えば、スチレン、2−メチルスチレン、3−メチルスチレン、4−メチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、2,5−ジメチルスチレン、2−メチル−4−クロロスチレン、2,4,6−トリメチルスチレン、α―メチルスチレン、cis−β−メチルスチレン、trans−β−メチルスチレン、4−メチル−α−メチルスチレン、4−フルオロ−α−メチルスチレン、4−クロロ−α−メチルスチレン、4−ブロモ−α−メチルスチレン、4−t−ブチルスチレン、2−フルオロスチレン、3−フルオロスチレン、4−フルオロスチレン、2,4−ジフルオロスチレン、2−クロロスチレン、3−クロロスチレン、4−クロロスチレン、2,4−ジクロロスチレン、2,6−ジクロロスチレン、2−ブロモスチレン、3−ブロモスチレン、4−ブロモスチレン、2,4−ジブロモスチレン、α−ブロモスチレン、β−ブロモスチレン、2−ヒドロキシスチレン、4−ヒドロキシスチレン等が挙げられる。アクリル系熱可塑性樹脂を構成する第一の単量体、第二の単量体及び第三の単量体との共重合性に優れ、その光学特性の調整が少量の使用で可能な点からスチレン、α−メチルスチレンが特に好ましい。これらの第四の単量体は、単独で用いる場合も2種以上を併用して用いる場合もある。   Examples of the fourth monomer include styrene, 2-methylstyrene, 3-methylstyrene, 4-methylstyrene, 2,4-dimethylstyrene, 2,5-dimethylstyrene, and 2-methyl-4-chlorostyrene. 2,4,6-trimethylstyrene, α-methylstyrene, cis-β-methylstyrene, trans-β-methylstyrene, 4-methyl-α-methylstyrene, 4-fluoro-α-methylstyrene, 4-chloro -Α-methylstyrene, 4-bromo-α-methylstyrene, 4-t-butylstyrene, 2-fluorostyrene, 3-fluorostyrene, 4-fluorostyrene, 2,4-difluorostyrene, 2-chlorostyrene, 3 -Chlorostyrene, 4-chlorostyrene, 2,4-dichlorostyrene, 2,6-dichlorostyrene, 2-bromostyrene Down, 3-bromostyrene, 4-bromostyrene, 2,4-dibromostyrene, alpha-bromostyrene, beta-bromostyrene, 2-hydroxystyrene, 4-hydroxystyrene, and the like. From the point that it is excellent in copolymerizability with the first monomer, the second monomer and the third monomer constituting the acrylic thermoplastic resin, and the optical properties can be adjusted with a small amount of use. Styrene and α-methylstyrene are particularly preferred. These fourth monomers may be used alone or in combination of two or more.

本実施形態に係るアクリル系熱可塑性樹脂は、1種の共重合体から構成されていてもよいし、第一の構造単位、第二の構造単位及び第三の構造単位のうち1種以上の構造単位を有する2種以上の共重合体のブレンド物であってもよい。例えば、アクリル系熱可塑性樹脂は、第一の構造単位、第二の構造単位、及び第三の構造単位を有する1種の共重合体から構成される樹脂であり得る。あるいは、アクリル系熱可塑性樹脂は、第一の構造単位と、第二の構造単位、及び/又は第三の構造単位とを有する2種類以上の共重合体から構成されるブレンド物であってもよいし、第一の構造単位を有する重合体と、第二の構造単位を有する重合体と、第三の構造単位を有する重合体とから構成されるブレンド物であってもよい。透明性や均一性の観点から、アクリル系熱可塑性樹脂は、第一の構造単位、第二の構造単位、及び第三の構造単位を有する共重合体であるか、第一の構造単位と、第二の構造単位、及び/又は第三の構造単位とを有する2種類以上の共重合体から構成されるブレンド物であることが好ましく、第一の構造単位、第二の構造単位、及び第三の構造単位を有する共重合体であることが特に好ましい。   The acrylic thermoplastic resin according to the present embodiment may be composed of one kind of copolymer, or one or more kinds of the first structural unit, the second structural unit, and the third structural unit. It may be a blend of two or more copolymers having structural units. For example, the acrylic thermoplastic resin may be a resin composed of one kind of copolymer having a first structural unit, a second structural unit, and a third structural unit. Alternatively, the acrylic thermoplastic resin may be a blend composed of two or more types of copolymers having a first structural unit, a second structural unit, and / or a third structural unit. Alternatively, it may be a blend composed of a polymer having the first structural unit, a polymer having the second structural unit, and a polymer having the third structural unit. From the viewpoint of transparency and uniformity, the acrylic thermoplastic resin is a copolymer having the first structural unit, the second structural unit, and the third structural unit, or the first structural unit, It is preferably a blend composed of two or more kinds of copolymers having the second structural unit and / or the third structural unit. The first structural unit, the second structural unit, and the first structural unit A copolymer having three structural units is particularly preferred.

アクリル系熱可塑性樹脂中のハロゲン原子の含有量は、アクリル系熱可塑性樹脂の総量基準で0.47質量%未満であることが好ましく、0.45質量%以下であることがより好ましい。アクリル系熱可塑性樹脂がハロゲン原子を0.47質量%未満とすることで、溶融成形等に際して高温でアクリル系熱可塑性樹脂を取り扱った場合でも、ハロゲン系ガスが発生し難く、ハロゲン系ガスに起因する装置の腐食や作業環境の悪化が防止される。また、アクリル系熱可塑性樹脂(又はその成形体等)を廃棄する際にも、環境負荷が比較的大きいハロゲン系ガスが発生し難いという利点がある。   The content of halogen atoms in the acrylic thermoplastic resin is preferably less than 0.47% by mass and more preferably 0.45% by mass or less based on the total amount of the acrylic thermoplastic resin. Because acrylic thermoplastic resin contains less than 0.47% by mass of halogen atoms, it is difficult to generate halogen gas even when acrylic thermoplastic resin is handled at high temperatures during melt molding, etc. Corrosion of equipment to be used and work environment deterioration are prevented. In addition, when the acrylic thermoplastic resin (or a molded product thereof) is discarded, there is an advantage that it is difficult to generate a halogen-based gas having a relatively large environmental load.

アクリル系熱可塑性樹脂のGPC測定法によるポリメチルメタクリレート換算の重量平均分子量(Mw)は、3000〜1000000であることが好ましい。Mwが3000以上であれば成形によって必要な強度を有する光学等方性偏光膜保護フィルムを得ることができる。また、Mwが1000000以下であれば各種溶融成形時に必要十分な熱流動性を得ることができる。Mwは、より好ましくは30000〜800000であり、更に好ましくは60000〜600000である。特に好ましくは100000〜400000である。   It is preferable that the weight average molecular weight (Mw) of polymethylmethacrylate conversion by the GPC measuring method of an acrylic thermoplastic resin is 3000-1 million. If Mw is 3000 or more, an optically isotropic polarizing film protective film having a required strength can be obtained by molding. Moreover, if Mw is 1000000 or less, necessary and sufficient heat fluidity can be obtained at the time of various melt molding. Mw is more preferably 30,000 to 800,000, still more preferably 60000 to 600,000. Particularly preferably, it is 100,000 to 400,000.

アクリル系熱可塑性樹脂のGPC測定法によるポリメチルメタクリレート換算の分子量分布(Mw/Mn)は、1〜10であることが好ましい。アクリル系熱可塑性樹脂は、リビングラジカル重合法で重合することも可能であり、必要に応じて分子量分布を調整可能である。成形加工に適した樹脂粘度に調整する観点からは、分子量分布(Mw/Mn)は1.1〜7.0であることがより好ましく、1.2〜5.0であることがさらに好ましく、1.5〜4.0とすることもできる。   It is preferable that the molecular weight distribution (Mw / Mn) in terms of polymethyl methacrylate by GPC measurement method of the acrylic thermoplastic resin is 1-10. The acrylic thermoplastic resin can be polymerized by a living radical polymerization method, and the molecular weight distribution can be adjusted as necessary. From the viewpoint of adjusting the resin viscosity suitable for molding processing, the molecular weight distribution (Mw / Mn) is more preferably 1.1 to 7.0, further preferably 1.2 to 5.0, It can also be set to 1.5 to 4.0.

アクリル系熱可塑性樹脂のガラス転移温度(Tg)は、120℃以上であることが好ましい。Tgが120℃以上であれば、近年の液晶ディスプレイ用フィルム成形体として必要十分な耐熱性を有している。Tgは、好ましくは130℃以上であり、より好ましくは135℃以上である。一方、Tgの上限としては、180℃以下であることが好ましい。   The glass transition temperature (Tg) of the acrylic thermoplastic resin is preferably 120 ° C. or higher. When Tg is 120 ° C. or higher, the film has necessary and sufficient heat resistance as a recent liquid crystal display film molded body. Tg is preferably 130 ° C. or higher, more preferably 135 ° C. or higher. On the other hand, the upper limit of Tg is preferably 180 ° C. or lower.

(アクリル系熱可塑性樹脂の光学特性)
(i)光弾性係数Cの絶対値
アクリル系熱可塑性樹脂の光弾性係数Cの絶対値は、3.0×10−12Pa−1以下であることが好ましく、より好ましくは、2.0×10−12Pa−1以下であり、さらに好ましくは1.0×10−12Pa−1以下である。
(Optical characteristics of acrylic thermoplastic resin)
(I) Absolute value of photoelastic coefficient C The absolute value of the photoelastic coefficient C of the acrylic thermoplastic resin is preferably 3.0 × 10 −12 Pa −1 or less, more preferably 2.0 ×. It is 10 <-12> Pa < -1 > or less, More preferably, it is 1.0 * 10 <-12> Pa <-1> or less.

ここで、光弾性係数に関しては種々の文献に記載があり(例えば、化学総説,No.39,1998(学会出版センター発行)参照)、下記式(i−1)及び(i−2)により定義されるものである。光弾性係数Cの値がゼロに近いほど、外力による複屈折変化が小さいことが判る。
=|Δn|/σ …(i−1)
|Δn|=nx−ny …(i−2)
式中、Cは光弾性係数、σは伸張応力、|Δn|は複屈折の絶対値、nxは伸張方向の屈折率、nyは面内で伸張方向と垂直な方向の屈折率、をそれぞれ示す。
Here, the photoelastic coefficient is described in various documents (see, for example, Chemical Review, No. 39, 1998 (published by the Academic Publishing Center)), and is defined by the following formulas (i-1) and (i-2). It is what is done. As the value of photoelastic coefficient C R is close to zero, it can be seen that change in birefringence due to an external force is small.
C R = | Δn | / σ R (i-1)
| Δn | = nx−ny (i−2)
Wherein, C R photoelastic coefficient, sigma R is tensile stress, | [Delta] n | is the absolute value of the birefringence, nx is the refractive index of stretching direction, ny is the refractive index of stretching direction perpendicular to the direction in the plane, the Each is shown.

アクリル系熱可塑性樹脂の光弾性係数Cは、既存樹脂(例えば、PMMA、PC、トリアセチルセルロース樹脂、環状オレフィン樹脂等)と比較して、十分に小さい。従って、外力に起因した(光弾性)複屈折を生じさせないために複屈折変化を受けにくい。また、成形時の残存応力に起因する(光弾性)複屈折を生じにくいために成形体内での複屈折分布も小さい。   The photoelastic coefficient C of the acrylic thermoplastic resin is sufficiently small as compared with existing resins (for example, PMMA, PC, triacetyl cellulose resin, cyclic olefin resin, etc.). Therefore, since it does not cause birefringence due to external force (photoelasticity), it is difficult to undergo birefringence change. In addition, since birefringence caused by residual stress at the time of molding (photoelasticity) hardly occurs, the birefringence distribution in the molded body is also small.

(ii)面内方向の位相差Re
アクリル系熱可塑性樹脂は、例えば、フィルム成形した場合の面内方向の位相差Reの絶対値が、30nm以下であることが好ましい。ここで位相差Reは、フィルムとして測定した値を100μm厚に換算して求めた値である。
(Ii) In-plane phase difference Re
For example, the acrylic thermoplastic resin preferably has an absolute value of the retardation Re in the in-plane direction of 30 nm or less when formed into a film. Here, the phase difference Re is a value obtained by converting a value measured as a film into a thickness of 100 μm.

位相差Reの絶対値は、20nm以下であることがより好ましく、15nm以下であることがさらに好ましく、11nm以下であることが特に好ましい。   The absolute value of the phase difference Re is more preferably 20 nm or less, further preferably 15 nm or less, and particularly preferably 11 nm or less.

一般に、位相差Reの絶対値は、複屈折の大小を表す指標である。アクリル系熱可塑性樹脂の複屈折は、既存樹脂(例えば、PMMA、PC、トリアセチルセルロース樹脂、環状オレフィン樹脂など)を用いた場合の複屈折に対して十分に小さく、光学材料として低複屈折やゼロ複屈折を要求される用途に好適である。   In general, the absolute value of the phase difference Re is an index representing the magnitude of birefringence. The birefringence of the acrylic thermoplastic resin is sufficiently small compared to the birefringence when the existing resin (for example, PMMA, PC, triacetyl cellulose resin, cyclic olefin resin, etc.) is used. Suitable for applications requiring zero birefringence.

一方、面内方向の位相差Reの絶対値が30nmを超える場合、屈折率異方性が高いことを意味し、光学材料として低複屈折やゼロ複屈折を要求される用途には使用できないことがある。また、光学材料(例えば、フィルム、シートなど)の機械的強度を向上させるために延伸加工をする場合があるが、延伸加工後の面内方向の位相差の絶対値が30nmを超える場合は、光学材料として低複屈折やゼロ複屈折材料が得られたことにはならない。   On the other hand, when the absolute value of the in-plane phase difference Re exceeds 30 nm, it means that the refractive index anisotropy is high, and it cannot be used for applications requiring low birefringence or zero birefringence as an optical material. There is. Moreover, in order to improve the mechanical strength of an optical material (for example, a film, a sheet, etc.), it may be stretched, but when the absolute value of the retardation in the in-plane direction after the stretching process exceeds 30 nm, No low birefringence or zero birefringence material is obtained as an optical material.

(iii)厚み方向の位相差Rth
アクリル系熱可塑性樹脂は、例えば、フィルム成形した場合の厚み方向の位相差Rthの絶対値が、30nm以下であることが好ましい。ここで位相差Rthは、フィルムとして測定した値を100μm厚に換算して求めた値である。
(Iii) Thickness direction retardation Rth
For example, the acrylic thermoplastic resin preferably has an absolute value of the retardation Rth in the thickness direction of 30 nm or less when formed into a film. Here, the retardation Rth is a value obtained by converting a value measured as a film into a thickness of 100 μm.

位相差Rthの絶対値は、20nm以下であることがより好ましく、15nm以下であることがさらに好ましく、11nm以下であることが特に好ましい。   The absolute value of the phase difference Rth is more preferably 20 nm or less, further preferably 15 nm or less, and particularly preferably 11 nm or less.

この厚み方向の位相差Rthは、光学材料、特に光学フィルムとしたとき、該光学フィルムを組み込んだ表示装置の視野角特性と相関する指標である。具体的には、厚み方向の位相差Rthの絶対値が小さいほど視野角特性は良好であり、見る角度による表示色の色調変化、コントラストの低下が小さい。   The retardation Rth in the thickness direction is an index that correlates with the viewing angle characteristics of a display device incorporating the optical film when an optical material, particularly an optical film is used. More specifically, the smaller the absolute value of the thickness direction retardation Rth, the better the viewing angle characteristics, and the smaller the change in the color tone of the display color depending on the viewing angle and the lower the contrast.

アクリル系熱可塑性樹脂は、既存樹脂(例えば、PMMA、PC、トリアセチルセルロース樹脂、環状オレフィン樹脂など)を用いた場合と比較して、光学フィルムとしたときの厚み方向の位相差Rthの絶対値が非常に小さいという特徴を有する。   The acrylic thermoplastic resin is an absolute value of the retardation Rth in the thickness direction when used as an optical film, compared to the case where an existing resin (for example, PMMA, PC, triacetyl cellulose resin, cyclic olefin resin, etc.) is used. Is very small.

(iv)全光線透過率
アクリル系熱可塑性樹脂は、例えば、フィルム成形した場合の全光線透過率が85%以上であることが好ましく、88%以上であることがより好ましく、90%以上であることがさらに好ましい。ここで全光線透過率は、100μm厚に換算して求めた値である。全光線透過率が85%未満であると、透明性が低下し、高い透明性を要求される用途に使用できないことがある。
(Iv) Total light transmittance The acrylic thermoplastic resin preferably has, for example, a total light transmittance of 85% or more, more preferably 88% or more, and 90% or more when film-formed. More preferably. Here, the total light transmittance is a value obtained by converting to a thickness of 100 μm. When the total light transmittance is less than 85%, the transparency is lowered, and it may not be used for applications requiring high transparency.

以上のとおり、アクリル系熱可塑性樹脂は、光弾性係数Cが十分に小さく(近似的にはゼロ)、また、例えば、フィルム形状に成形した場合、延伸加工の有無に関わらず、光学フィルムとして評価しても面内方向の位相差Re及び厚み方向の位相差Rthの絶対値がいずれも小さい(近似的にはゼロ)ことで特徴付けられる。本発明の実施形態に係るアクリル系熱可塑性樹脂は、従来公知の樹脂では達成できない光学的に完全な等方性(所謂、ゼロ・ゼロ複屈折)を実現することができ、さらに、高い耐熱性をも同時に達成することができる。   As described above, the acrylic thermoplastic resin has a sufficiently small photoelastic coefficient C (approximately zero). For example, when it is formed into a film shape, it is evaluated as an optical film regardless of whether or not it is stretched. Even in this case, the absolute values of the in-plane phase difference Re and the thickness direction phase difference Rth are both small (approximately zero). The acrylic thermoplastic resin according to the embodiment of the present invention can realize optically complete isotropic property (so-called zero / zero birefringence) that cannot be achieved by a conventionally known resin, and also has high heat resistance. Can be achieved at the same time.

[アクリル系熱可塑性樹脂の製造方法]
本実施形態のアクリル系熱可塑性樹脂は、第一の単量体、第二の単量体及び第三の単量体を含む単量体群を重合することにより得ることができる。アクリル系熱可塑性樹脂を得る手法として、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、リビングラジカル重合、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が、通常、触媒の脱灰がないラジカル重合が選択される。
[Method for producing acrylic thermoplastic resin]
The acrylic thermoplastic resin of this embodiment can be obtained by polymerizing a monomer group including a first monomer, a second monomer, and a third monomer. As a technique for obtaining an acrylic thermoplastic resin, for example, commonly used polymerization methods such as cast polymerization, bulk polymerization, suspension polymerization, solution polymerization, emulsion polymerization, living radical polymerization, anionic polymerization, etc. can be used. Usually, radical polymerization without catalyst deashing is selected.

アクリル系熱可塑性樹脂を光学材料用途として用いるには、微小な異物や不純物の混入をできるだけ避けることが好ましく、この観点からアクリル系熱可塑性樹脂の重合方法には懸濁剤や乳化剤を用いないラジカルキャスト重合やラジカル溶液重合を用いることが望ましい。   In order to use an acrylic thermoplastic resin as an optical material, it is preferable to avoid the inclusion of minute foreign matters and impurities as much as possible. From this point of view, a radical that does not use a suspending agent or an emulsifier is used in the polymerization method of the acrylic thermoplastic resin. It is desirable to use cast polymerization or radical solution polymerization.

また、重合形式として、例えば、バッチ重合法、連続重合法のいずれも用いることができる。重合操作が簡単という観点からは、バッチ重合法が望ましく、より均一組成の重合物を得るという観点では、連続重合法を用いることが望ましい。   Moreover, as a polymerization form, any of a batch polymerization method and a continuous polymerization method can be used, for example. The batch polymerization method is desirable from the viewpoint of simple polymerization operation, and the continuous polymerization method is desirably used from the viewpoint of obtaining a polymer having a more uniform composition.

重合反応時の温度や重合時間は、使用する単量体の種類や割合等に応じて適宜調整できるが、例えば、重合温度が0〜160℃、重合時間が0.5〜24時間であり、好ましくは、重合温度が80〜160℃、重合時間が1〜8時間である。   The temperature and polymerization time at the time of the polymerization reaction can be appropriately adjusted according to the type and ratio of the monomer used, for example, the polymerization temperature is 0 to 160 ° C., the polymerization time is 0.5 to 24 hours, Preferably, the polymerization temperature is 80 to 160 ° C. and the polymerization time is 1 to 8 hours.

ラジカル重合反応時には、必要に応じて重合開始剤を添加する。重合開始剤としては、重合温度に応じて一般的なラジカル重合開始剤を使用することができ、例えば、クメンハイドロパーオキサイド、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、t−アミルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート等の有機過酸化物;2,2’−アゾビス(イソブチロニトリル)、1,1’−アゾビス(シクロヘキサンカルボニトリル)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、ジメチル−2,2’−アゾビスイソブチレート等のアゾ化合物を挙げることができる。これらの重合開始剤は、単独で用いても2種以上を併用して用いてもよい。   At the time of radical polymerization reaction, a polymerization initiator is added as necessary. As the polymerization initiator, a general radical polymerization initiator can be used depending on the polymerization temperature. For example, cumene hydroperoxide, diisopropylbenzene hydroperoxide, di-t-butyl peroxide, lauroyl peroxide, Organic peroxides such as benzoyl peroxide, t-butylperoxyisopropyl carbonate, t-amylperoxy-2-ethylhexanoate; 2,2′-azobis (isobutyronitrile), 1,1′-azobis Examples include azo compounds such as (cyclohexanecarbonitrile), 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), dimethyl-2,2′-azobisisobutyrate. These polymerization initiators may be used alone or in combination of two or more.

重合開始剤の使用量は、単量体の組合せや反応条件などに応じて適宜設定すればよく、特に限定されるものではないが、好ましくは0.005〜5質量%の範囲で用いられる。   The amount of the polymerization initiator used may be appropriately set according to the combination of the monomers and reaction conditions, and is not particularly limited, but is preferably used in the range of 0.005 to 5% by mass.

重合反応に必要に応じて用いられる分子量調節剤は、一般的なラジカル重合において用いる任意のものが使用され、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挙げられる。これらの分子量調節剤は、重合度が所望の範囲内に制御されるように添加される。   As the molecular weight regulator used as necessary in the polymerization reaction, any one used in general radical polymerization may be used. Can be mentioned. These molecular weight regulators are added so that the degree of polymerization is controlled within a desired range.

ラジカル溶液重合の場合の重合溶媒としては、例えば、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等の芳香族炭化水素系溶媒、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶媒、テトラヒドロフラン等のエーテル系溶媒が挙げられる。これらの溶媒は、単独で用いても2種以上を併用してもよい。重合温度、取扱いの容易さ、及び、樹脂と溶媒との分離除去の容易性より、沸点が50〜200℃である溶媒が好ましい。   Examples of the polymerization solvent in the case of radical solution polymerization include aromatic hydrocarbon solvents such as toluene, xylene and ethylbenzene, ketone solvents such as methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone, and ether solvents such as tetrahydrofuran. These solvents may be used alone or in combination of two or more. A solvent having a boiling point of 50 to 200 ° C. is preferable in view of polymerization temperature, ease of handling, and ease of separation and removal of the resin and the solvent.

ラジカル溶液重合では、重合液濃度(樹脂分の濃度)として10〜95質量%で実施することが望ましい。10質量%以上であれば、分子量と分子量分布の調整が容易である。95質量%以下であれば、高分子量の重合体を得ることができる。また、重合中の除熱の観点から、反応液の粘度を適切にするために75質量%以下とすることがより好ましく、60質量%以下とすることが更に好ましい。   In radical solution polymerization, it is desirable that the polymerization solution concentration (concentration of resin) be 10 to 95% by mass. If it is 10 mass% or more, adjustment of molecular weight and molecular weight distribution is easy. If it is 95 mass% or less, a high molecular weight polymer can be obtained. Further, from the viewpoint of heat removal during polymerization, in order to make the viscosity of the reaction solution appropriate, it is more preferably 75% by mass or less, and further preferably 60% by mass or less.

また、重合反応液の粘度を適切に保つという観点からは、重合中に重合溶媒を適宜添加することができる。反応液の粘度を適切に保つことで、除熱を制御し、反応液中の副反応を抑制することが容易となる。特に、粘度が上昇する重合反応後半においては重合溶媒を適宜添加して50質量%以下となるように制御することが更に好ましい。   Further, from the viewpoint of appropriately maintaining the viscosity of the polymerization reaction solution, a polymerization solvent can be appropriately added during the polymerization. By appropriately maintaining the viscosity of the reaction solution, it is easy to control heat removal and suppress side reactions in the reaction solution. In particular, in the latter half of the polymerization reaction in which the viscosity increases, it is more preferable to add a polymerization solvent as appropriate and control it to be 50% by mass or less.

溶液重合で得られたアクリル系熱可塑性樹脂は、溶液をそのまま用いて溶液キャスト法で光学等方性偏光膜保護フィルムとする場合以外では、溶媒や残存単量体と分離する必要がある。分離する方法は、溶液を加熱したり減圧したりして溶媒や残存単量体を揮発させる脱揮処理や、樹脂の貧溶媒中に入れて溶媒や残存単量体を抽出除去する方法等、公知の方法を用いることができる。   The acrylic thermoplastic resin obtained by solution polymerization needs to be separated from the solvent and the remaining monomer, except when the solution is used as it is to form an optically isotropic polarizing film protective film by a solution casting method. Separation methods include devolatilization treatment that volatilizes the solvent and residual monomer by heating or depressurizing the solution, extraction and removal of the solvent and residual monomer in a poor solvent of the resin, etc. A known method can be used.

本実施形態において、アクリル系熱可塑性樹脂は、精密な光学用途である偏光透過光学部品用に供されるものであることから混入する異物数は、少ないほど好ましい。異物数を減少させる方法としては、重合反応工程、脱揮処理工程、及び成形工程において、重合溶液又は溶融液を、例えば、濾過精度1.5〜15μmのリーフディスク型ポリマーフィルター等で濾過する方法等が挙げられる。   In the present embodiment, since the acrylic thermoplastic resin is used for a polarized light transmitting optical component that is a precise optical application, the number of foreign matters to be mixed is preferably as small as possible. As a method of reducing the number of foreign substances, a method of filtering a polymerization solution or a melt with, for example, a leaf disk polymer filter having a filtration accuracy of 1.5 to 15 μm in a polymerization reaction step, a devolatilization treatment step, and a molding step Etc.

本実施形態においては、最終的な偏光透過光学部品への影響が出ない範囲内で、アクリル系熱可塑性樹脂に熱安定剤、紫外線吸収剤、(複屈折を有するような)光学等方性が高くない樹脂を含むその他の樹脂を加えることができる。加える方法は公知の方法であれば特段の制限はない。例えば、重合時に添加する方法、重合後の溶液に添加する方法、樹脂に溶融混練等をして添加する方法、また、これらを組み合わせによる方法等によって添加することができる。   In the present embodiment, the acrylic thermoplastic resin has a thermal stabilizer, an ultraviolet absorber, and optical isotropy (having birefringence) within a range that does not affect the final polarized light transmitting optical component. Other resins can be added including less expensive resins. The adding method is not particularly limited as long as it is a known method. For example, it can be added by a method of adding at the time of polymerization, a method of adding to the solution after polymerization, a method of adding the resin by melt kneading or the like, or a method of combining these.

アクリル系熱可塑性樹脂組成物は、本発明の目的を損なわない範囲で、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂;ポリスチレン、スチレン/アクリロニトリル共重合体、スチレン/無水マレイン酸共重合体、スチレン/メタクリル酸共重合体等のスチレン系樹脂;ポリメタクリル酸エステル系樹脂;ポリアミド;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;ポリエステル系樹脂;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;環状オレフィン系樹脂;ノルボルネン系樹脂;トリアセチルセルロースなどのセルロース樹脂等の熱可塑性樹脂、およびフェノール樹脂;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の少なくとも1種以上を含有することができる。   The acrylic thermoplastic resin composition is within a range that does not impair the object of the present invention. For example, polyolefin resin such as polyethylene and polypropylene; polystyrene, styrene / acrylonitrile copolymer, styrene / maleic anhydride copolymer, styrene / Styrenic resin such as methacrylic acid copolymer; Polymethacrylate ester resin; Polyamide; Polyphenylene sulfide resin; Polyether ether ketone resin; Polyester resin; Polysulfone; Polyphenylene oxide; Polyimide; Polyetherimide; Polyacetal; Resin; Norbornene resin; Thermoplastic resin such as cellulose resin such as triacetyl cellulose; and phenol resin; melamine resin; silicone resin; thermosetting resin such as epoxy resin Even without it may contain one or more.

[偏光透過光学部品の成形]
本実施形態のアクリル系熱可塑性樹脂を溶融成形することで、偏光透過光学部品に加工することができる。溶融成形方法としては、溶融熱プレス法、射出成形法などを用いることができる。生産性の観点からは、射出成形法が好ましい。また、一度、溶融押出法により連続的に板状に押し出し、その後、溶融熱プレス法にてプリズム形状を表面に付形することもできる。
[Molding of polarization transmission optical parts]
The acrylic thermoplastic resin of this embodiment can be processed into a polarized light transmitting optical component by melt molding. As the melt molding method, a melt hot press method, an injection molding method, or the like can be used. From the viewpoint of productivity, the injection molding method is preferable. It is also possible to extrude into a plate shape once by a melt extrusion method, and then form a prism shape on the surface by a melt hot press method.

この表面付形に関しては、規則的な周期構造を有するものであっても、さしたる規則性がない構造であっても構わない。また規則的な周期構造を有する場合は、その周期構造の一周期が10〜500μmであることが望ましい。周期構造が10μm以上であれば、光を光線として制御することができる。   Regarding this surface-attached shape, it may have a regular periodic structure or a structure with no particular regularity. Moreover, when it has a regular periodic structure, it is desirable that one period of the periodic structure is 10 to 500 μm. If the periodic structure is 10 μm or more, the light can be controlled as a light beam.

[偏光透過光学部品]
本実施形態の偏光透過光学部品は、上記アクリル系熱可塑性樹脂を溶融成形して作製することができる成形物であり、偏光を透過及び/又は分離させる光学部品をいう。
[Polarized transmission optical components]
The polarized light transmissive optical component of the present embodiment is a molded product that can be produced by melt molding the acrylic thermoplastic resin, and refers to an optical component that transmits and / or separates polarized light.

本実施形態の偏光透過光学部品は、光弾性係数(C)が−3.0×10−12〜+3.0×10−12Pa−1以下であるアクリル系熱可塑性樹脂からなることが望ましい。本発明における光弾性係数(C)とは外力σを加えると歪Sの大きさと向きが変化する物体に偏光を加えた際に観察される位相差をRとしたとき、R=(C)×σで記される物理係数である。光弾性係数(C)は個々の透明物質に固有の値である。光弾性係数Cは、その絶対値が、より好ましくは、2.0×10−12Pa−1以下であり、さらに好ましくは1.0×10−12Pa−1以下である。この範囲内であれば、偏光透過光学部品を支える筐体との線膨張差などから生じる外部応力による偏光の乱れが生じ難くなる。 The polarized light transmitting optical component of this embodiment is preferably made of an acrylic thermoplastic resin having a photoelastic coefficient (C) of −3.0 × 10 −12 to + 3.0 × 10 −12 Pa −1 or less. In the present invention, the photoelastic coefficient (C) is R = (C) × where R is the phase difference observed when polarized light is applied to an object whose magnitude and direction of the strain S change when an external force σ is applied. It is a physical coefficient denoted by σ. The photoelastic coefficient (C) is a value specific to each transparent material. The absolute value of the photoelastic coefficient C is more preferably 2.0 × 10 −12 Pa −1 or less, and further preferably 1.0 × 10 −12 Pa −1 or less. Within this range, polarization disturbance due to external stress caused by a difference in linear expansion from the housing supporting the polarized light transmitting optical component is less likely to occur.

本実施形態の偏光透過光学部品は、ガラス転移温度が130℃以上であるアクリル系熱可塑性樹脂からなることが望ましい。130℃以上であれば、近年の光学投影装置に使用されるLED光源周辺に配置することが十分可能である。また、車載用等の高度な耐久性が要求される用途においても、好適に用いることができる。ガラス転移温度は、好ましくは135℃以上であり、より好ましくは140℃以上である。一方、ガラス転移温度の上限としては、180℃であることが好ましい。   The polarized light transmitting optical component of this embodiment is preferably made of an acrylic thermoplastic resin having a glass transition temperature of 130 ° C. or higher. If it is 130 degreeC or more, it can fully arrange | position around the LED light source used for the optical projection apparatus of recent years. In addition, it can be suitably used in applications that require high durability such as in-vehicle use. The glass transition temperature is preferably 135 ° C. or higher, more preferably 140 ° C. or higher. On the other hand, the upper limit of the glass transition temperature is preferably 180 ° C.

また、本発明の偏光透過光学部品の表面硬度は、鉛筆硬度で3H以上の表面硬度を有することが望ましい。鉛筆硬度が3H以上あれば、偏光透過光学部品として使用する際の傷つき特性として十分である。より好ましくは4H以上である。一方、鉛筆硬度の上限としては、6H程度である。   The surface hardness of the polarized light transmitting optical component of the present invention is preferably a pencil hardness of 3H or more. A pencil hardness of 3H or more is sufficient as a scratch property when used as a polarized light transmitting optical component. More preferably, it is 4H or more. On the other hand, the upper limit of pencil hardness is about 6H.

本発明の偏光透過光学部品の光路長は、10〜100000μmであることが好ましく、25〜10000μmがより好ましく、50〜5000μmが特に好ましい。偏光透過光学部品の光路長さが25μ以上であれば、成形体として取り扱うことが容易である。また、100000μm以下であれば十分な透明性が確保できる。   The optical path length of the polarized light transmitting optical component of the present invention is preferably 10 to 100,000 μm, more preferably 25 to 10,000 μm, and particularly preferably 50 to 5000 μm. If the optical path length of the polarized light transmitting optical component is 25 μm or more, it can be easily handled as a molded body. Moreover, if it is 100000 micrometers or less, sufficient transparency is securable.

[偏光透過光学部品の後加工]
偏光透過光学部品は、必要に応じて、誘電体蒸着処理、反射防止処理、金属蒸着処理、ハードコート処理、アンカーコート処理、透明導電処理を行うことができる。
[Post-processing of polarized light transmission optical components]
The polarized light transmitting optical component can be subjected to dielectric vapor deposition treatment, antireflection treatment, metal vapor deposition treatment, hard coat treatment, anchor coat treatment, and transparent conductive treatment as necessary.

偏光透過光学部品には、表面に無機層を蒸着法により設けることができ、該無機層は透明多層誘電体であることが好ましい。   The polarized light transmitting optical component can be provided with an inorganic layer on the surface by vapor deposition, and the inorganic layer is preferably a transparent multilayer dielectric.

[偏光ビームスプリッタ]
本実施形態の偏光ビームスプリッタとはプリズム型、平面型、ウェッジ基板型など複数ある何れのものも含むが、特にプリズム型ものが好適である。プリズム型偏光ビームスプリッタは、二つのプリズムからなり、相互に接合する重ね合わせ面に多層透明誘電体膜や金属薄膜を形成したものである。
[Polarized beam splitter]
The polarizing beam splitter of the present embodiment includes any of a plurality of types such as a prism type, a planar type, and a wedge substrate type, and a prism type is particularly preferable. The prism-type polarization beam splitter is composed of two prisms, and a multilayer transparent dielectric film or a metal thin film is formed on an overlapping surface to be bonded to each other.

本実施形態の偏光ビームスプリッタを製造するためには偏光透過光学部品表面に、二酸化シリコン(SiO)や、二酸化チタン(TiO)を多層に蒸着し、表面に多層透明誘電体膜を付与する。また、場合によってはクロム層と二酸化シリコン層のハイブリッド構造の多層膜とすることも出来る。 In order to manufacture the polarizing beam splitter of this embodiment, silicon dioxide (SiO 2 ) or titanium dioxide (TiO 2 ) is deposited in multiple layers on the surface of the polarized light transmitting optical component, and a multilayer transparent dielectric film is applied to the surface. . In some cases, a multilayer film having a hybrid structure of a chromium layer and a silicon dioxide layer may be used.

多層透明誘電体膜の形成方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の従来公知の技術をいずれも使用できるが、膜の均一性やアンカーコート層への薄膜の密着性の観点から、スパッタリング法での薄膜形成が好ましい。   As a method for forming the multilayer transparent dielectric film, any of the conventionally known techniques such as vacuum deposition, sputtering, and ion plating can be used. However, the uniformity of the film and the adhesion of the thin film to the anchor coat layer can be used. From the viewpoint, thin film formation by sputtering is preferable.

また必要な層数は用途により異なるが一層〜一千層が可能である。効率よく偏光分離を行うためには二十層以上が好ましい。更に入射面、出射面に反射防止処理をすることが望ましい。このような各種表面処理を行う場合は、必要に応じて、コロナ放電やプラズマ放電による処理や、エポキシ基、イソシアナート基等を持ったプライマー剤塗布表面処理により、密着性を高めることもできる。   The required number of layers varies depending on the application, but can be from one to 1,000 layers. Twenty or more layers are preferable for efficient polarization separation. Further, it is desirable to apply an antireflection treatment to the entrance surface and the exit surface. In the case of performing such various surface treatments, the adhesion can be enhanced by treatment with corona discharge or plasma discharge, or primer coating surface treatment having an epoxy group, an isocyanate group, or the like, if necessary.

[光学投影装置]
本実施形態の偏光透過光学部品は、他のレンズと併せて光学投影装置を形成することができる。図1は、一般的な光学投影装置1を模式的に表した図である。図1に示されるように、本実施形態の光学投影装置は、光源10、球面反射鏡12、コリメータレンズ14、赤外線除去フィルタ16、1/4波長板18及び上記本実施形態の偏光ビームスプリッタ20が直列に整列されている。偏光ビームスプリッタ20は、2個の直角プリズムの45°傾斜面同士を接合させて構成され、この接合面20aには上記多層透明誘電体膜が形成されている。この多層透明誘電体膜は、入射光のうちのS波偏光成分を反射させ、P波偏光成分pを透過させる。
[Optical Projector]
The polarized light transmitting optical component of this embodiment can form an optical projection device together with other lenses. FIG. 1 is a diagram schematically showing a general optical projection apparatus 1. As shown in FIG. 1, the optical projection apparatus according to the present embodiment includes a light source 10, a spherical reflector 12, a collimator lens 14, an infrared removing filter 16, a quarter-wave plate 18, and the polarizing beam splitter 20 according to the present embodiment. Are aligned in series. The polarizing beam splitter 20 is constructed by joining 45 ° inclined surfaces of two right-angle prisms, and the multilayer transparent dielectric film is formed on the joining surface 20a. This multilayer transparent dielectric film reflects the S wave polarization component of the incident light and transmits the P wave polarization component p.

キセノンランプなど光源10から発せられた光は、球面反射鏡12とコリメータレンズ14により平行光線となる。その後、この平行光は、赤外線除去フィルタ16及び1/4波長板18を通過し、偏光ビームスプリッタ20に入射される。偏光ビームスプリッタ20の接合面20aを透過したP波偏光成分pは、投写する画像が表示される液晶パネル(図示せず)に入射される。そして、液晶パネルの透過により像光が形成され、この像光を投写レンズによりスクリーン(図示せず)に拡大投写させる。   Light emitted from the light source 10 such as a xenon lamp becomes parallel rays by the spherical reflecting mirror 12 and the collimator lens 14. Thereafter, the parallel light passes through the infrared removing filter 16 and the quarter wavelength plate 18 and is incident on the polarization beam splitter 20. The P-wave polarization component p transmitted through the joint surface 20a of the polarization beam splitter 20 is incident on a liquid crystal panel (not shown) on which an image to be projected is displayed. Then, image light is formed by transmission through the liquid crystal panel, and this image light is enlarged and projected onto a screen (not shown) by a projection lens.

一方、接合面20aで反射したS波偏光成分sは、この反射光の出射部に配置したミラー22で反射され、再度偏光ビームスプリッタ20に入射される。このミラー22から入射したS波偏光成分sは、接合面20aで反射して光源1側に戻る。このとき、偏光ビームスプリッタ20と光源10との間に配された1/4波長板18を通過することで、この戻り光が円偏波となり、この円偏波となった戻り光が、球面反射鏡2での反射で逆回転の円偏波となり、再度1/4波長板18を通過することで、P波偏光成分pに変換される。   On the other hand, the S-wave polarization component s reflected by the joint surface 20a is reflected by the mirror 22 disposed at the output portion of the reflected light and enters the polarization beam splitter 20 again. The S-wave polarization component s incident from the mirror 22 is reflected by the joint surface 20a and returns to the light source 1 side. At this time, the return light is circularly polarized by passing through the quarter-wave plate 18 disposed between the polarization beam splitter 20 and the light source 10, and the return light that has become the circular polarization is spherical. The circularly polarized wave is reversely rotated by the reflection at the reflecting mirror 2 and passes through the quarter-wave plate 18 again to be converted into the P-wave polarization component p.

従って、このP波に変換された成分は、接合面20aを透過し、結局光源10からの光の全ての成分がP波偏光成分pとなって液晶パネル側に入射するようになり、良好に液晶パネルに表示される画像に基づいた像光を形成させることができるものである。   Therefore, the component converted into the P wave is transmitted through the joint surface 20a, and eventually all the components of the light from the light source 10 become the P wave polarization component p and enter the liquid crystal panel side. Image light based on an image displayed on the liquid crystal panel can be formed.

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではない。   The preferred embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to the above embodiment.

以下、実施例及び比較例を挙げて本発明の内容をより具体的に説明する。なお、本発明は下記実施例に限定されるものではない。   Hereinafter, the contents of the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples. In addition, this invention is not limited to the following Example.

[アクリル系熱可塑性樹脂の組成解析]
重合により得られたアクリル系熱可塑性樹脂をCDClに溶解し、ブルーカー株式会社製 DPX−400装置を用い、H−NMR、13C−NMR(測定温度:40℃)測定を実施し、(i)第一の構造単位、(ii)第二の構造単位、(iii)第三の構造単位、及び(iv)第四の構造単位の量をそれぞれ同定し、その比率から組成を確認した。
[Analysis of acrylic thermoplastic resin composition]
Acrylic thermoplastic resin obtained by polymerization was dissolved in CDCl 3 , and 1 H-NMR, 13 C-NMR (measurement temperature: 40 ° C.) measurement was carried out using a DPX-400 apparatus manufactured by Bruker, Inc. The amounts of (i) the first structural unit, (ii) the second structural unit, (iii) the third structural unit, and (iv) the fourth structural unit were identified, and the composition was confirmed from the ratio. .

[アクリル系熱可塑性樹脂のガラス転移温度測定]
重合により得られたアクリル系熱可塑性樹脂のガラス転移温度(Tg)は、示差走査熱量計(パーキンエルマージャパン(株)製、Diamond DSC)を用いて、窒素ガス雰囲気下、α−アルミナをリファレンスとし、JIS−K−7121に準拠して、試料約10mgを常温から200℃まで昇温速度10℃/minで昇温して得られたDSC曲線から中点法で算出した。
[Measurement of glass transition temperature of acrylic thermoplastic resin]
The glass transition temperature (Tg) of the acrylic thermoplastic resin obtained by polymerization was determined using α-alumina as a reference in a nitrogen gas atmosphere using a differential scanning calorimeter (Diamond DSC, manufactured by Perkin Elmer Japan Co., Ltd.). Based on JIS-K-7121, it was calculated by a midpoint method from a DSC curve obtained by heating about 10 mg of a sample from room temperature to 200 ° C. at a rate of temperature increase of 10 ° C./min.

[アクリル系熱可塑性樹脂の重量平均分子量測定]
重合により得られたアクリル系熱可塑性樹脂の重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)は、ゲル浸透クロマトグラフ(東ソー(株)製 HLC−8220)を用いて、溶媒はテトラヒドロフラン、設定温度40℃で、市販の標準PMMA換算により求めた。
[Weight average molecular weight measurement of acrylic thermoplastic resin]
The weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) of the acrylic thermoplastic resin obtained by polymerization were measured using a gel permeation chromatograph (HLC-8220 manufactured by Tosoh Corporation), the solvent being tetrahydrofuran, and the set temperature. It calculated | required by 40 degreeC by conversion of commercially available standard PMMA.

[アクリル系熱可塑性樹脂の光学特性評価]
<アクリル系熱可塑性樹脂の光学評価用サンプルの調製>
重合により得られたアクリル系熱可塑性樹脂を溶融真空プレス成形でフィルムとした。鉄板の上にカプトンシートを配置し、その上に15cm正方にくり貫いた厚み150μmの金枠を置き、そこにアクリル系熱可塑性樹脂をおいた。更に、カプトンシートを重ね置きし、鉄板を配置した。二枚の金板に挟んだまま、真空圧縮成形機((株)神藤金属工業所製 SFV−30型)にいれ、減圧を開始し10kPaに到達した段階で、260℃まで20分をかけて昇温した、その後、260℃で5分保持したあと、プレス圧10MPaで5分間圧縮、その後、冷却を開始、50℃に到達した段階で真空乾燥器内を大気圧に戻し、サンプルを取り出した。次いで、サンプルを一度、カプトンシートから剥離し、再度新しいカプトンシートで挟み、窒素で満たされ、ガラス転移温度(Tg)より10℃高い温度に保たれた乾燥器の中で8時間、保持した。
[Optical property evaluation of acrylic thermoplastic resin]
<Preparation of sample for optical evaluation of acrylic thermoplastic resin>
The acrylic thermoplastic resin obtained by polymerization was formed into a film by melt vacuum press molding. A Kapton sheet was placed on an iron plate, and a 150 μm-thick gold frame cut into a 15 cm square was placed thereon, and an acrylic thermoplastic resin was placed thereon. Furthermore, the Kapton sheet was stacked and the iron plate was arrange | positioned. Put it in a vacuum compression molding machine (SFV-30, manufactured by Shindo Metal Industry Co., Ltd.) while sandwiching it between the two metal plates, and start reducing pressure and reach 10 kPa. The temperature was raised, then held at 260 ° C. for 5 minutes, then compressed at a press pressure of 10 MPa for 5 minutes, and then cooling started. When the temperature reached 50 ° C., the inside of the vacuum dryer was returned to atmospheric pressure, and a sample was taken out. . The sample was then peeled once from the Kapton sheet, sandwiched again with a new Kapton sheet, held in a dryer filled with nitrogen and maintained at a temperature 10 ° C. above the glass transition temperature (Tg) for 8 hours.

<アクリル系熱可塑性樹脂の光弾性係数測定>
Polymer Engineering and Science 1999, 39, 2349−2357に詳細について記載のある複屈折測定装置を用いた。23℃、湿度60%に調整した恒温恒湿室内で24時間以上養生を行ったアクリル系熱可塑性樹脂からなるフィルム(厚み約150μm、幅6mm)を用い、同様に恒温恒湿室に設置したフィルムの引張り装置(井元製作所製)にチャック間50mmになるようにフィルムを配置した。次いで、後述する複屈折測定装置(大塚電子製RETS−100)のレーザー光経路がフィルムの中心部になるようにし、歪速度50%/分(チャック間:50mm、チャック移動速度:5mm/分)で伸張応力をかけながら複屈折を測定した。複屈折の絶対値(|Δn|)と伸張応力(σ)の関係から、最小二乗近似によりその直線の傾きを求め光弾性係数(C)を計算した。計算には伸張応力が2.5MPa≦σR≦10MPaの間のデータを用いた。
=|Δn|/σ
|Δn|=|nx−ny|
(C:光弾性係数、σ:伸張応力、|Δn|:複屈折の絶対値、nx:伸張方向の屈折率、ny:伸張方向の垂直な屈折率)
<Measurement of photoelastic coefficient of acrylic thermoplastic resin>
A birefringence measuring apparatus described in detail in Polymer Engineering and Science 1999, 39, 2349-2357 was used. A film made of an acrylic thermoplastic resin (thickness: about 150 μm, width: 6 mm) that has been cured for 24 hours or more in a constant temperature and humidity chamber adjusted to 23 ° C. and a humidity of 60%, and similarly installed in the constant temperature and humidity chamber A film was placed on a tensioning apparatus (manufactured by Imoto Seisakusho Co., Ltd.) so that the distance between chucks was 50 mm. Next, a laser beam path of a birefringence measuring apparatus (RETS-100 manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.), which will be described later, is set to the center of the film, and a strain rate of 50% / min (between chucks: 50 mm, chuck moving speed: 5 mm / min). The birefringence was measured while applying an extensional stress. From the relationship between the absolute value of birefringence (| Δn |) and the extensional stress (σ R ), the slope of the straight line was obtained by least square approximation, and the photoelastic coefficient (C R ) was calculated. For the calculation, data with an extensional stress between 2.5 MPa ≦ σR ≦ 10 MPa was used.
C R = | Δn | / σ R
| Δn | = | nx−ny |
(C R : photoelastic coefficient, σ R : stretching stress, | Δn |: absolute value of birefringence, nx: refractive index in the stretching direction, ny: vertical refractive index in the stretching direction)

<アクリル系熱可塑性樹脂の複屈折の測定>
大塚電子製RETS−100を用いて、偏光透過光学部品の複屈折を回転検光子法により測定した。複屈折の値は、波長550nm光の値である。複屈折(Δn)は、以下の式により計算した。得られた値をフィルムの厚さ100μmに換算して測定値とした。
Δn=nx−ny
(Δn:複屈折、nx:伸張方向の屈折率、ny:伸張方向と垂直な屈折率)
<Measurement of birefringence of acrylic thermoplastic resin>
Using the Otsuka Electronics RETS-100, the birefringence of the polarization transmission optical component was measured by the rotation analyzer method. The value of birefringence is a value of light having a wavelength of 550 nm. Birefringence (Δn) was calculated by the following formula. The obtained value was converted to a film thickness of 100 μm to obtain a measured value.
Δn = nx−ny
(Δn: birefringence, nx: refractive index in the stretching direction, ny: refractive index perpendicular to the stretching direction)

複屈折(Δn)の絶対値(|Δn|)は、以下のように求めた。
|Δn|=|nx−ny|
The absolute value (| Δn |) of birefringence (Δn) was determined as follows.
| Δn | = | nx−ny |

<アクリル系熱可塑性樹脂の位相差Re測定>
23℃、湿度60%に調整した恒温恒湿室に設置した大塚電子(株)製RETS−100を用いて、回転検光子法により波長400nmから上800nmまでの範囲で偏光透過光学部品の複屈折測定を実施した。4cm角のフィルム30枚に関し、サンプル中心部で面内位相差Re測定を行い、次いでサンプル中心部の厚みの測定を実施、厚み100μmに換算された面内方向の位相差Reを求めた。次いで、絶対値に変換した後、平均をとり、更に上記で求めた全体厚みに換算しなおすことで、偏光透過光学部品の面内方向の位相差Reの絶対値を求めた。
<Phase difference Re measurement of acrylic thermoplastic resin>
Birefringence of polarized light transmission optical components in the wavelength range from 400 nm to 800 nm by rotating analyzer method using RETS-100 manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd. installed in a constant temperature and humidity chamber adjusted to 23 ° C. and humidity 60%. Measurements were performed. Regarding 30 sheets of 4 cm square films, in-plane retardation Re was measured at the center of the sample, and then the thickness of the center of the sample was measured to obtain the in-plane retardation Re converted to a thickness of 100 μm. Next, after conversion to an absolute value, an average was taken, and the absolute value of the phase difference Re in the in-plane direction of the polarized light transmitting optical component was obtained by converting it to the total thickness obtained above.

なお、各厚みから、100μm厚みへの換算は下記の数式に基づいて行った。
複屈折の絶対値(|Δn|)と位相差Reは以下の関係にある。
Re=|Δn|×d
(|Δn|:複屈折の絶対値、Re:位相差、d:サンプルの厚み)
In addition, conversion from each thickness to 100 micrometers thickness was performed based on the following numerical formula.
The absolute value of birefringence (| Δn |) and the phase difference Re have the following relationship.
Re = | Δn | × d
(| Δn |: absolute value of birefringence, Re: phase difference, d: thickness of sample)

また、複屈折の絶対値(|Δn|)は以下に示す値である。
|Δn|=|nx−ny|
(nx:延伸方向の屈折率、ny:面内で延伸方向と垂直な屈折率)
The absolute value (| Δn |) of birefringence is a value shown below.
| Δn | = | nx−ny |
(Nx: refractive index in the stretching direction, ny: refractive index perpendicular to the stretching direction in the plane)

<アクリル系熱可塑性樹脂の位相差Rth測定>
23℃、湿度60%に調整した恒温恒湿室に設置した王子計測機器(株)製位相差測定装置(KOBRA−21ADH)を用い、波長589nmにおいて偏光透過光学部品の複屈折測定を実施した。測定は4cm角のサンプル30枚に関し、サンプル中心で厚み方向の位相差Rth測定を行い、次いで中心部のサンプル厚みの測定を行うことで、厚み100μmに換算された厚み方向の位相差Rthを求めた。次いで、絶対値に変換した後、平均をとり、更に上記で求めた全体厚みに換算しなおすことで、偏光透過光学部品の厚み方向の位相差Rthの絶対値を求めた。
<Measurement of retardation Rth of acrylic thermoplastic resin>
The birefringence measurement of the polarized light transmitting optical component was performed at a wavelength of 589 nm using a phase difference measuring device (KOBRA-21ADH) manufactured by Oji Scientific Instruments Co., Ltd. installed in a constant temperature and humidity chamber adjusted to 23 ° C. and humidity 60%. The measurement is performed on 30 samples of 4 cm square, and the thickness direction retardation Rth is measured at the center of the sample, and then the thickness of the sample at the center is measured to obtain the thickness direction retardation Rth converted to a thickness of 100 μm. It was. Subsequently, after converting into an absolute value, the average was taken, and it converted into the whole thickness calculated | required above again, and the absolute value of phase difference Rth of the thickness direction of polarized light transmission optical components was calculated | required.

なお、各厚みから、100μm厚みへの換算は下記の数式に基づいて行った。複屈折の絶対値(|Δn|)と位相差Rthは以下の関係にある。
Rth=|Δn|×d
(|Δn|:複屈折の絶対値、Rth:位相差、d:サンプルの厚み)
In addition, conversion from each thickness to 100 micrometers thickness was performed based on the following numerical formula. The absolute value of birefringence (| Δn |) and the phase difference Rth have the following relationship.
Rth = | Δn | × d
(| Δn |: absolute value of birefringence, Rth: phase difference, d: thickness of sample)

また、複屈折の絶対値(|Δn|)は以下に示す値である。
|Δn|=|(nx+ny)/2−nz|
(nx:延伸方向の屈折率、ny:面内で延伸方向と垂直な屈折率、nz:面外で延伸方向と垂直な厚み方向の屈折率)
The absolute value (| Δn |) of birefringence is a value shown below.
| Δn | = | (nx + ny) / 2−nz |
(Nx: refractive index in the stretching direction, ny: refractive index in the plane perpendicular to the stretching direction, nz: refractive index in the thickness direction out of the plane perpendicular to the stretching direction)

<アクリル系熱可塑性樹脂の歪みと複屈折の関係式の傾きαの測定>
アクリル系熱可塑性樹脂フィルム(厚み約150μm、幅40mm)をインストロン社製10t引張り試験機で、延伸温度(Tg+20)℃、延伸速度(500mm/分)で一軸フリー延伸して成形した。延伸倍率は、100%、200%、及び300%で延伸した。次いで、得られた延伸サンプルの複屈折を前述の方法で測定し、一軸延伸したときに発現する複屈折(Δn(S))を求めた。
<Measurement of slope α of relational expression of distortion and birefringence of acrylic thermoplastic resin>
An acrylic thermoplastic resin film (thickness: about 150 μm, width: 40 mm) was formed by uniaxial free stretching at a stretching temperature (Tg + 20) ° C. and a stretching speed (500 mm / min) with an Instron 10t tensile tester. The draw ratio was drawn at 100%, 200%, and 300%. Subsequently, the birefringence of the obtained stretched sample was measured by the above-described method, and the birefringence (Δn (S)) expressed when uniaxially stretched was determined.

求めた延伸サンプルに発現している複屈折(Δn(S))の値を、その延伸倍率(S)に対してプロットして得られる最小二乗法近似直線関係式(A)より傾きαの値を求めた。傾きαの値が小さいほど複屈折(Δn(S))、その変化が小さいことを意味する。
Δn(S)=α×S+β (βは定数:無延伸時の複屈折値)・・・(A)
The value of the slope α from the least squares approximate linear relationship (A) obtained by plotting the value of birefringence (Δn (S)) expressed in the obtained stretched sample against the stretch ratio (S) Asked. It means that the smaller the value of the inclination α, the smaller the birefringence (Δn (S)) and its change.
Δn (S) = α × S + β (β is a constant: birefringence value when not stretched) (A)

但し、ここで複屈折とは、測定した値を100μm厚に換算して求めた値である。   Here, the birefringence is a value obtained by converting a measured value to a thickness of 100 μm.

また、延伸倍率(S)とは、延伸前のチャック間距離をL、延伸後のチャック間距離をLとすると、以下の式で表される値である。 The draw ratio (S) is a value represented by the following formula, where L 0 is the distance between chucks before stretching and L 1 is the distance between chucks after stretching.

Figure 2013019957
Figure 2013019957

完全に光学等方性を満足する延伸サンプルでは、面内位相差Re、厚み方向位相差Rthともに「ゼロ」となり、位相差にばらつきは発生しない。   In a stretched sample that completely satisfies optical isotropy, both the in-plane retardation Re and the thickness direction retardation Rth are “zero”, and there is no variation in the retardation.

[偏光透過光学部品の溶融熱成形]
樹脂予備乾燥条件80℃、6時間。二つの短辺が40mmの直角三角形で奥行きが40mmのプリズム形状金型を使用し、射出成形条件(シリンダー温度265℃、射出速度20mm/sec、射出圧力110MPa、金型温度115℃)で射出成形を実施した。
[Melting thermoforming of polarized light transmission optical components]
Resin predrying conditions: 80 ° C., 6 hours. Two prismatic molds with a short side of 40mm and a depth of 40mm are used, and injection molding is performed under injection molding conditions (cylinder temperature 265 ° C, injection speed 20mm / sec, injection pressure 110MPa, mold temperature 115 ° C). Carried out.

[偏光透過光学部品への多層透明誘電体層付与方法]
射出成形した偏光透過光学部品の傾斜面に大気中で50W・min/mのエネルギーでコロナ放電処理を行い、表面を親水化処理したあと、スパッタ装置に入れ、アルゴンガス及び酸素ガス流入下でSiOターゲットを用いて、多層透明誘電体層を形成させた。
[Method for Applying Multilayer Transparent Dielectric Layer to Polarized Transmission Optical Component]
The inclined surface of the injection-transmitted polarized light transmitting optical component is subjected to corona discharge treatment with an energy of 50 W · min / m 2 in the atmosphere, and the surface is hydrophilized. A multilayer transparent dielectric layer was formed using a SiO 2 target.

[偏光ビームスプリッタの作製方法]
二つのプリズムの多層透明誘電体層を空気が入らないように密着させ、キューブリック型の偏光ビームスプリッタを作製した。
[Production method of polarization beam splitter]
The multilayer transparent dielectric layers of the two prisms were brought into close contact with each other so that air could not enter, and a Kubrick type polarization beam splitter was produced.

[偏光ビームスプリッタのコントラスト評価]
LED光源の光りをコリメータレンズで平行光線にし、次いでフライホールレンズを通して10mmの正方形の白色光にした。次いで作製したキューブリック型のビームスプリッタをXYステージに乗せ、透過する偏光を消光する位置で偏光板をおいた。次いで、XYステージを動かし9点の偏光漏れを目視で評価した。
[Contrast evaluation of polarization beam splitter]
The light from the LED light source was collimated with a collimator lens, and then turned into a 10 mm square white light through a flyhole lens. Next, the produced Kubrick beam splitter was placed on an XY stage, and a polarizing plate was placed at a position where the transmitted polarized light was quenched. Next, the XY stage was moved to visually evaluate polarization leakage at 9 points.

XYステージの移動時に偏光漏れに変化がないものを◎、わずかに明暗変化が部分的に見られるものを△、明らかな偏光漏れがあるものを×とした。   ◎ indicates that there is no change in polarization leakage when the XY stage is moved, Δ indicates that a slight change in light and darkness is observed, and × indicates that there is clear polarization leakage.

[偏光透過光学部品の表面硬度測定]
射出成形体の直交面に対して、JIS K5600−5−4に準じ、電動鉛筆引っかき硬度試験機(株式会社安田精機製作所製)を使用し、荷重500gで偏光透過光学部品の鉛筆硬度を測定した。
[Measurement of surface hardness of polarized light transmission optical components]
Using an electric pencil scratch hardness tester (manufactured by Yasuda Seiki Seisakusho Co., Ltd.) according to JIS K5600-5-4, the pencil hardness of the polarized light transmission optical component was measured with a load of 500 g with respect to the orthogonal plane of the injection molded body. .

[多層透明誘電体層の密着性測定]
多層透明誘電体層に対して、JIS−K5600−5−6に準じて、クロスカット法にて密着性を評価した。評価基準は下記とした。
0:カットした淵がなめらかで格子面に剥がれがない。
1:カット交差点にわずかに剥がれが生じる。
2:カットした淵に沿って、また交差点において剥がれ、影響が全面積の5〜15%程度の場合。
3:クロスカット部において15%〜35%程度の剥がれ。
4:前面的な剥がれ部分的にあり、かつクロスカット部では35%程度までの剥がれ。
5:4分類以上の剥がれ。
[Measurement of adhesion of multilayer transparent dielectric layer]
The adhesion of the multilayer transparent dielectric layer was evaluated by a cross-cut method according to JIS-K5600-5-6. The evaluation criteria were as follows.
0: The cut wrinkles are smooth and there is no peeling on the lattice surface.
1: Slight peeling occurs at the cut intersection.
2: When peeled off at the intersection along the cut ridges and the influence is about 5 to 15% of the total area.
3: About 15% to 35% peeling at the crosscut portion.
4: Peeling partly on the front and peeling up to about 35% at the crosscut part.
5: Peeling more than 4 classifications.

[光学投影装置の表示品位評価]
図1に示した構成を備える光学投影装置を作製し、投影される画像の色味再現性、画像解像度に優れるものを◎、色味再現性に優れるものを○、色味変化があり画像解像度に劣るものを×とした。
[Evaluation of display quality of optical projector]
An optical projection apparatus having the configuration shown in FIG. 1 is manufactured, and ◎ indicates that the color tone reproducibility and image resolution of the projected image is excellent, ○ indicates that the color reproducibility is excellent, and ○ indicates that there is a change in color and the image resolution. Those inferior to were marked with x.

[実施例1]
アクリル系熱可塑性樹脂を以下の方法で製造した。メチルメタクリレート(和光純薬特級、以下MMA)を減圧度0.01MPa、40℃で蒸留し、禁止剤を除いた。次いで、蒸留メチルメタクリレート24.30kg、N−フェニルマレイミド2.40kg(和光純薬特級、以下phMI)、N−シクロヘキシルマレイミド(和光純薬特級、以下chMI)3.30kg、メタキシレン20kg(和光純薬特級、以下mXy)を計量し、50Lタンクに加え、混合モノマー溶液を得た。次いで100mL/分の速度で窒素によるバブリングを12時間実施し、溶存酸素を除去した。混合モノマー溶液を、窒素置換した60L反応器に加え、温度を130℃に上昇させた。次いで、パーブチルO(日本油脂)0.06kgをmXy6kgに溶解させた開始剤溶液を、1kg/時間の速度で追添することで重合を実施し、8時間後おり反応器を50℃まで冷却した。
[Example 1]
An acrylic thermoplastic resin was produced by the following method. Methyl methacrylate (Wako Pure Chemicals, hereinafter referred to as MMA) was distilled at a reduced pressure of 0.01 MPa and 40 ° C. to remove the inhibitor. Next, 24.30 kg of distilled methyl methacrylate, 2.40 kg of N-phenylmaleimide (special grade of Wako Pure Chemicals, hereinafter phMI), 3.30 kg of N-cyclohexylmaleimide (special grade of Wako Pure Chemicals, hereinafter chMI), 20 kg of metaxylene (Wako Pure Chemicals) A special grade, hereinafter mXy) was weighed and added to a 50 L tank to obtain a mixed monomer solution. Subsequently, nitrogen was bubbled at a rate of 100 mL / min for 12 hours to remove dissolved oxygen. The mixed monomer solution was added to a 60 L reactor purged with nitrogen and the temperature was raised to 130 ° C. Next, polymerization was carried out by adding an initiator solution in which 0.06 kg of perbutyl O (Japanese oil) was dissolved in 6 kg of mXy at a rate of 1 kg / hour, and the reactor was cooled to 50 ° C. after 8 hours. .

次いで、1mの反応器に500Lのメタノールを加え、上記の重合溶液を5時間かけて注ぎ、ポリマーを析出させた。その後、更に2時間攪拌を実施し、減圧濾過を行った。減圧濾過後のメタノール含有重合粉体に300Lのメタノールを更に注ぎ、再攪拌した。その後、減圧濾過を実施し、メタノール含有粉体を採取、0.3mのコニカル真空乾燥器にて減圧度0.03MPa、温度80℃条件で乾燥を実施した。乾燥後の粉体を、250℃条件の二軸押出機にてペレタイジングを実施し、ペレット状のアクリル系熱可塑性樹脂を得た。 Subsequently, 500 L of methanol was added to a 1 m 3 reactor, and the above polymerization solution was poured over 5 hours to precipitate a polymer. Thereafter, the mixture was further stirred for 2 hours and filtered under reduced pressure. 300 L of methanol was further poured into the methanol-containing polymer powder after filtration under reduced pressure and stirred again. Thereafter, filtration under reduced pressure was performed, and the methanol-containing powder was collected and dried in a 0.3 m 3 conical vacuum dryer under conditions of a degree of vacuum of 0.03 MPa and a temperature of 80 ° C. The powder after drying was pelletized with a twin-screw extruder at 250 ° C. to obtain a pellet-shaped acrylic thermoplastic resin.

このアクリル系熱可塑性樹脂の組成を確認したところ、MMA、phMI、chMI各単量体由来の構造単位は、それぞれ、81.3質量%、7.9質量%、10.8質量%であった。また、Tgを測定したところ、135℃、Mwは22.5万であった。光弾性係数は+0.4×10−12Pa−1であった。100μm厚み換算のReは9nm、Rthは26nmであった。αは0.03×10−5であった。 When the composition of this acrylic thermoplastic resin was confirmed, the structural units derived from MMA, phMI, and chMI monomers were 81.3 mass%, 7.9 mass%, and 10.8 mass%, respectively. . Moreover, when Tg was measured, it was 135 degreeC and Mw was 225,000. The photoelastic coefficient was + 0.4 × 10 −12 Pa −1 . Re in terms of thickness of 100 μm was 9 nm, and Rth was 26 nm. α was 0.03 × 10 −5 .

射出成形を実施し、偏光ビームスプリッタを作製した。鉛筆硬度は4H。偏光漏れ試験を実施した結果は◎。密着性試験結果は2であった。   Injection molding was performed to produce a polarizing beam splitter. Pencil hardness is 4H. The result of the polarization leakage test is ◎. The adhesion test result was 2.

[実施例2]
スチレン(和光純薬特級、以下St)を減圧度0.01MPa、52℃で蒸留し、禁止剤を除いた。次いで、蒸留MMA21.0kg、phMI2.18kg(和光純薬特級)、chMI5.0kg(和光純薬特級)、蒸留St1.72kg(和光純薬特級)、mXy20kg(和光純薬特級)を混合モノマー溶液とした以外は実施例1同様に重合を実施し、ペレット状のアクリル系熱可塑性樹脂を得た。
[Example 2]
Styrene (Wako Pure Chemicals, hereinafter St) was distilled at a reduced pressure of 0.01 MPa and 52 ° C. to remove the inhibitor. Next, 21.0 kg of distilled MMA, 2.18 kg of phMI (special grade of Wako Pure Chemical), 5.0 kg of chMI (special grade of Wako Pure Chemical), 1.72 kg of distilled St (special grade of Wako Pure Chemical), 20 kg of mXy (special grade of Wako Pure Chemical) and mixed monomer solution Except that, polymerization was performed in the same manner as in Example 1 to obtain a pellet-shaped acrylic thermoplastic resin.

このアクリル系熱可塑性樹脂の組成を確認したところ、MMA、phMI、chMI、Stの各単量体由来の構造単位は、それぞれ、70.2質量%、5.2質量%、19.8質量%、4.8質量%であった。また、ガラス転移温度を測定したところ、141℃、重量平均分子量は15.6万であった。光弾性係数は+0.1×10−12Pa−1であった。100μm厚み換算のReは24nm、Rthは16nmであった。αは−0.2×10−5であった。 When the composition of this acrylic thermoplastic resin was confirmed, the structural units derived from the monomers MMA, phMI, chMI, and St were 70.2% by mass, 5.2% by mass, and 19.8% by mass, respectively. It was 4.8% by mass. Moreover, when the glass transition temperature was measured, it was 141 degreeC and the weight average molecular weight was 150,000. The photoelastic coefficient was + 0.1 × 10 −12 Pa −1 . Re in terms of 100 μm thickness was 24 nm and Rth was 16 nm. α was −0.2 × 10 −5 .

射出成形を実施し、偏光ビームスプリッタを作製した。鉛筆硬度は3H。偏光漏れ試験を実施した。結果は○であった。密着性試験結果は1であった。   Injection molding was performed to produce a polarizing beam splitter. Pencil hardness is 3H. A polarization leakage test was performed. The result was ○. The adhesion test result was 1.

[実施例3]
ベンジルメタクリレート(和光純薬特級、以下BzMAと記す)を減圧度0.01MPa、52℃で蒸留し、禁止剤を除いた。蒸留MMA24.0kg、phMI2.40kg(和光純薬特級)、chMI3.30kg(和光純薬特級)、蒸留BzMA0.30kg(和光純薬特級)、mXy20kg(和光純薬特級)を混合モノマー溶液とした以外は実施例1同様に重合を実施し、ペレット状のアクリル系熱可塑性樹脂を得た。このアクリル系熱可塑性樹脂の組成を確認したところ、MMA、phMI、chMI、BzMAの各単量体由来の構造単位は、それぞれ、80.3質量%、7.9質量%、10.8質量%、1.0質量%であった。また、ガラス転移温度を測定したところ、142℃、重量平均分子量は22.0万であった。光弾性係数は+0.7×10−12Pa−1であった。100μm厚み換算のReは2nm、Rthは2nmであった。αは−0.02×10−5であった。
[Example 3]
Benzyl methacrylate (special grade of Wako Pure Chemicals, hereinafter referred to as BzMA) was distilled at a reduced pressure of 0.01 MPa and 52 ° C. to remove the inhibitor. Distilled MMA 24.0 kg, phMI 2.40 kg (Wako Pure Chemical), chMI 3.30 kg (Wako Pure Chemical), BzMA 0.30 kg (Wako Pure Chemical), mXy 20 kg (Wako Pure Chemical) were used as mixed monomer solutions. Was polymerized in the same manner as in Example 1 to obtain a pellet-shaped acrylic thermoplastic resin. When the composition of this acrylic thermoplastic resin was confirmed, the structural units derived from the monomers MMA, phMI, chMI, and BzMA were 80.3% by mass, 7.9% by mass, and 10.8% by mass, respectively. 1.0% by mass. Moreover, when the glass transition temperature was measured, it was 142 degreeC and the weight average molecular weight was 22 million. The photoelastic coefficient was + 0.7 × 10 −12 Pa −1 . Re in terms of thickness of 100 μm was 2 nm, and Rth was 2 nm. α was −0.02 × 10 −5 .

射出成形を実施し、偏光ビームスプリッタを作製した。鉛筆硬度は2H。偏光漏れ試験を実施した。結果は○であった。密着性試験結果は1であった。   Injection molding was performed to produce a polarizing beam splitter. Pencil hardness is 2H. A polarization leakage test was performed. The result was ○. The adhesion test result was 1.

[比較例1]
ゼオノア480R(日本ゼオン社)に関して光弾性係数を測定した、+5.0×10−12Pa−1であった。またガラス転移温度は130℃であった。100μm厚み換算のReは50nm、Rthは55nmであった。αは0.6×10−5であった。
[Comparative Example 1]
It was + 5.0 * 10 < -12 > Pa < -1 > which measured the photoelastic coefficient regarding ZEONOR 480R (Nippon Zeon Corporation). The glass transition temperature was 130 ° C. Re in terms of thickness of 100 μm was 50 nm, and Rth was 55 nm. α was 0.6 × 10 −5 .

射出成形を実施し、偏光ビームスプリッタを作製した。鉛筆硬度はHB。偏光漏れ試験を実施した。結果は×であった。密着性試験結果は2であった。   Injection molding was performed to produce a polarizing beam splitter. The pencil hardness is HB. A polarization leakage test was performed. The result was x. The adhesion test result was 2.

[比較例2]
モノマー溶液としてMMA単独を用い実施例1同様の方法で、重合、ポリマーを回収した。光弾性係数を測定した結果−4.7×10−12Pa−1であった。また分子量は10.2万であった。ガラス転移温度は98℃であった。
100μm厚み換算のReは10nm、Rthは9nmであった。αは−0.33×10−5であった。
[Comparative Example 2]
Polymerization and the polymer were recovered in the same manner as in Example 1 using MMA alone as the monomer solution. It was -4.7 * 10 < -12 > Pa < -1 > as a result of measuring a photoelastic coefficient. The molecular weight was 102,000. The glass transition temperature was 98 ° C.
Re in terms of 100 μm thickness was 10 nm and Rth was 9 nm. α was −0.33 × 10 −5 .

射出成形を実施し、偏光ビームスプリッタを作製した。鉛筆硬度はH。偏光漏れ試験を実施した結果は△であった。   Injection molding was performed to produce a polarizing beam splitter. The pencil hardness is H. The result of conducting the polarization leakage test was Δ.

実施例1、2、3、比較例1、2に関して、下記表1に特性をまとめた。   Tables 1 below summarize the characteristics of Examples 1, 2, and 3 and Comparative Examples 1 and 2.

Figure 2013019957
Figure 2013019957

実施例1、2、3と比較例1、2とを比べることで光学特性(低複屈折性)が優れることが判る。特に偏光透過光学部品としては、MMA、phMI、chMIの三元系組成が優れることが判る。また、実施例1、2、3と比較例1、2とを比べることで無機密着性に優れることが判る。また、実施例1、2、3と比較例1、2とを比べることで硬度が高く傷つき難いことが判る。   It can be seen that the optical characteristics (low birefringence) are excellent by comparing Examples 1, 2, and 3 with Comparative Examples 1 and 2. In particular, it can be seen that the ternary composition of MMA, phMI, and chMI is excellent as a polarization transmission optical component. Moreover, it turns out that it is excellent in inorganic adhesiveness by comparing Examples 1, 2, and 3 with Comparative Examples 1 and 2. Moreover, it turns out that hardness is high and it is hard to be damaged by comparing Examples 1, 2, and 3 with Comparative Examples 1 and 2.

本発明の偏光透過光学部品は、耐熱性、無機密着性、高い硬度、かつ高度な光学等方性(低複屈折性)を有しているため、LED光源周辺に設置される偏光ビームスプリッタとして好適である。また、他のレンズと組み合わせることで光学投影装置用に特に好適である。   Since the polarized light transmitting optical component of the present invention has heat resistance, inorganic adhesion, high hardness, and high optical isotropy (low birefringence), as a polarizing beam splitter installed around the LED light source Is preferred. Further, it is particularly suitable for an optical projection apparatus by combining with other lenses.

1…光学投影装置、10…光源、12…球面反射鏡、14…コリメータレンズ、16…赤外線除去フィルタ、18…/4波長板、20…偏光ビームスプリッタ(PBS)、20a…多層透明誘電体膜、22…ミラー。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Optical projection apparatus, 10 ... Light source, 12 ... Spherical reflector, 14 ... Collimator lens, 16 ... Infrared removal filter, 18 ... / 4 wavelength plate, 20 ... Polarizing beam splitter (PBS), 20a ... Multilayer transparent dielectric film , 22 ... Mirror.

Claims (14)

下記式(1)で表される第一の構造単位、下記式(2)で表される第二の構造単位及び下記式(3)で表される第三の構造単位を有するアクリル系熱可塑性樹脂から形成され、
前記アクリル系熱可塑性樹脂が、その総量基準で、50〜95質量%の前記第一の構造単位と、0.1〜20質量%の前記第二の構造単位と、0.1〜49.9質量%の前記第三の構造単位とを有する、偏光透過光学部品。
Figure 2013019957

[式中、Rは、水素原子、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数5〜12のシクロアルキル基、炭素数7〜14のアリールアルキル基、炭素数6〜14のアリール基、又は、下記A群より選ばれる少なくとも一種の置換基を有する炭素数6〜14のアリール基、を示す。
A群:ハロゲン原子、ヒドロキシル基、ニトロ基、炭素数1〜12のアルコキシ基及び炭素数1〜12のアルキル基。]
Figure 2013019957

[式中、Rは、炭素数7〜14のアリールアルキル基、炭素数6〜14のアリール基、又は、下記B群より選ばれる少なくとも一種の置換基を有する炭素数6〜14のアリール基、を示し、R及びRはそれぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜12のアルキル基又は炭素数6〜14のアリール基を示す。
B群:ハロゲン原子、ヒドロキシル基、ニトロ基、炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数1〜12のアルキル基及び炭素数7〜14のアリールアルキル基。]
Figure 2013019957
[式中、Rは、水素原子、炭素数3〜12のシクロアルキル基、炭素数1〜12のアルキル基、又は、下記C群より選ばれる少なくとも一種の置換基を有する炭素数1〜12のアルキル基、を示し、R及びRはそれぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜12のアルキル基又は炭素数6〜14のアリール基を示す。
C群:ハロゲン原子、ヒドロキシル基、ニトロ基及び炭素数1〜12のアルコキシ基。]
Acrylic thermoplastic having a first structural unit represented by the following formula (1), a second structural unit represented by the following formula (2), and a third structural unit represented by the following formula (3) Formed from resin,
The acrylic thermoplastic resin is, based on the total amount, 50 to 95% by mass of the first structural unit, 0.1 to 20% by mass of the second structural unit, and 0.1 to 49.9. A polarized light transmitting optical component comprising the third structural unit in mass%.
Figure 2013019957

[Wherein, R 1 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a cycloalkyl group having 5 to 12 carbon atoms, an arylalkyl group having 7 to 14 carbon atoms, an aryl group having 6 to 14 carbon atoms, or And an aryl group having 6 to 14 carbon atoms and having at least one substituent selected from the following group A.
Group A: a halogen atom, a hydroxyl group, a nitro group, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, and an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms. ]
Figure 2013019957

[Wherein, R 2 represents an arylalkyl group having 7 to 14 carbon atoms, an aryl group having 6 to 14 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 14 carbon atoms having at least one substituent selected from the following group B: R 3 and R 4 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 14 carbon atoms.
Group B: a halogen atom, a hydroxyl group, a nitro group, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, and an arylalkyl group having 7 to 14 carbon atoms. ]
Figure 2013019957
[Wherein, R 5 represents a hydrogen atom, a cycloalkyl group having 3 to 12 carbon atoms, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or at least one substituent having at least one substituent selected from the following group C. R 6 and R 7 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 14 carbon atoms.
Group C: a halogen atom, a hydroxyl group, a nitro group, and an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms. ]
前記アクリル系熱可塑性樹脂の光弾性係数の絶対値が、3.0×10−12Pa−1以下である、請求項1に記載の偏光透過光学部品。 The polarized light transmission optical component according to claim 1, wherein an absolute value of a photoelastic coefficient of the acrylic thermoplastic resin is 3.0 × 10 −12 Pa −1 or less. 前記アクリル系熱可塑性樹脂のハロゲン原子含有率が、アクリル系熱可塑性樹脂の総量基準で0.47質量%未満である、請求項1又は2記載の偏光透過光学部品。   The polarized light transmission optical component according to claim 1 or 2, wherein a halogen atom content of the acrylic thermoplastic resin is less than 0.47% by mass based on a total amount of the acrylic thermoplastic resin. 前記第二の構造単位の含有量の、前記第三の構造単位の含有量に対するモル比が0より大きく15以下である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の偏光透過光学部品。   The polarized light transmission optical component according to any one of claims 1 to 3, wherein a molar ratio of the content of the second structural unit to the content of the third structural unit is greater than 0 and 15 or less. 前記Rが、メチル基又はベンジル基であり、
前記Rが、フェニル基又は前記B群より選ばれる少なくとも一種の置換基を有するフェニル基であり、
前記Rが、シクロヘキシル基である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の偏光透過光学部品。
R 1 is a methyl group or a benzyl group,
R 2 is a phenyl group or a phenyl group having at least one substituent selected from the group B;
The polarized light transmission optical component according to claim 1, wherein R 5 is a cyclohexyl group.
前記アクリル系熱可塑性樹脂は、フィルム成形した場合の面内方向の位相差Reの絶対値が、100μm厚み換算で30nm以下となる樹脂である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の偏光透過光学部品。   The said acrylic thermoplastic resin is resin whose absolute value of the phase difference Re of the in-plane direction at the time of film forming will be 30 nm or less in conversion of 100 micrometer thickness of any one of Claims 1-5. Polarized transmission optical components. 前記アクリル系熱可塑性樹脂は、フィルム成形した場合の厚み方向の位相差Rthの絶対値が100μm厚み換算で、30nm以下となる樹脂である、請求項1〜6のいずれか1項に記載の偏光透過光学部品。   The polarized light according to any one of claims 1 to 6, wherein the acrylic thermoplastic resin is a resin in which an absolute value of a retardation Rth in a thickness direction when a film is formed is 30 nm or less in terms of a thickness of 100 µm. Transmission optics. 前記アクリル系熱可塑性樹脂は、フィルム成形した場合の延伸倍率(S)と、該延伸倍率での100μm厚み換算複屈折(Δn(S))との最小二乗法近似直線関係式(a)における傾きαの値が、下記式(b)を満たす樹脂である、請求項1〜7のいずれか1項に記載の偏光透過光学部品。
Δn(S)=α×S+β (a)
−0.30×10−5≦α≦0.30×10−5 (b)
[式中、βは定数であり、無延伸時の複屈折を示す。]
The acrylic thermoplastic resin has a slope in the least squares approximate linear relationship (a) between the stretch ratio (S) when film-molded and the 100 μm-thickness converted birefringence (Δn (S)) at the stretch ratio. The polarized light transmission optical component according to claim 1, wherein the value of α is a resin that satisfies the following formula (b).
Δn (S) = α × S + β (a)
−0.30 × 10 −5 ≦ α ≦ 0.30 × 10 −5 (b)
[In the formula, β is a constant and indicates birefringence at the time of non-stretching. ]
前記アクリル系熱可塑性樹脂のガラス転移温度が130℃以上である、請求項1〜8のいずれか1項に記載の偏光透過光学部品。   The polarized light transmission optical component according to any one of claims 1 to 8, wherein a glass transition temperature of the acrylic thermoplastic resin is 130 ° C or higher. 表面の鉛筆硬度が3H以上である、請求項1〜9のいずれか1項に記載の偏光透過光学部品。   The polarized light transmission optical component according to any one of claims 1 to 9, wherein the surface has a pencil hardness of 3H or more. 光路長が10〜100000μmである、請求項1〜10のいずれか1項に記載の偏光透過光学部品。   The polarized light transmission optical component according to claim 1, wherein the optical path length is 10 to 100,000 μm. 表面に無機層を蒸着した、請求項1〜11のいずれか1項に記載の偏光透過光学部品。   The polarized light transmission optical component according to claim 1, wherein an inorganic layer is deposited on the surface. 前記無機層が透明多層誘電体である、請求項12に記載の偏光透過光学部品。   The polarized light transmission optical component according to claim 12, wherein the inorganic layer is a transparent multilayer dielectric. 請求項12又は13に記載の偏光透過光学部品を備える、光学投影装置。   An optical projection apparatus comprising the polarized light transmitting optical component according to claim 12 or 13.
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