JP6591151B2 - 光学フィルム - Google Patents
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Description
[Rth={(nx+ny)/2−nz}×dである。フィルムの遅相軸方向、進相軸方向および厚さ方向の屈折率をそれぞれnx、ny、nzとし、フィルムの面内の屈折率が最大となる方向を遅相軸方向とする。d(nm)はフィルムの厚みである。]
また、前記光学フィルムの伸度が光学フィルムの長手方向(MD)および幅方向(TD)のいずれも5%以上であることが好ましい。
本発明の光学フィルムは、ガラス転移温度が120℃以上のアクリル系樹脂と、アクリル酸エステル由来の構成単位を含む重合体ブロック(B1)と、メタクリル酸エステル由来の構成単位を含む重合体ブロック(B2)とから構成されたアクリル系ブロック共重合体とを含んでいる。ここでアクリル酸エステル由来の構成単位を含む重合体ブロック(B1)と、メタクリル酸エステル由来の構成単位を含む重合体ブロック(B2)とから構成されたアクリル系ブロック共重合体を含むアクリル系樹脂をアクリル系樹脂組成物と定義する。
[Rth={(nx+ny)/2−nz}×dである。フィルムの遅相軸方向、進相軸方向および厚さ方向の屈折率をそれぞれnx、ny、nzとし、フィルムの面内の屈折率が最大となる方向を遅相軸方向とする。d(nm)はフィルムの厚みである。]
Rthは王子計測機器(株)製、位相差測定装置KOBRA−WRを用いて測定を行うことが出来、測定波長は590nmで行った。
[フィルムサイズは150mm×15mmの短冊状に作成し、チャック間距離は50mm、引張速度は200mm/min)で測定する]。
本発明に掛かる光学フィルムの製造方法の一実施形態について説明するが、本発明はこれに限定されない。つまり、本発明に係るアクリル系樹脂を成形してフィルムを製造できる方法であれば、従来公知のあらゆる方法を用いることができる。
原反フィルムを延伸する方法は、特に限定されるものではなく、従来公知の任意の延伸方法を用いればよい。具体的には、例えば、テンターを用いた横延伸、ロールを用いた縦延伸、及びこれらを逐次組み合わせた逐次二軸延伸等を用いることができる。
本発明で使用する(A)アクリル系樹脂はガラス転移温度が120℃以上である。アクリル系樹脂のガラス転移温度が120℃未満であると、前記アクリル系ブロック共重合体と混合したアクリル系樹脂組成物フィルムのガラス転移温度が低くなり、ひいては高温環境下でのフィルムの寸法変化が大きくなる。実使用上、他の光学フィルムと積層することが多く、その場合反りが発生する可能性がある。
本発明で使用する(B)アクリル酸エステル由来の構成単位を含む重合体ブロック(B1)と、メタクリル酸エステル由来の構成単位を含む重合体ブロック(B2)とから構成された(B)アクリル系ブロック共重合体について説明する。
アクリル酸エステル由来の構成単位を含む重合体ブロック(B1)は、少なくとも一種類のアクリル酸エステルを原料として、二量体以上に重合されたことを特徴とする重合体ブロックを言い、メタクリル酸エステル由来の構成単位を含む重合体ブロック(B2)は、少なくとも一種類のメタクリル酸エステルを原料として、二量体以上に重合されたことを特徴とする重合体ブロックを言う。
本発明の光学フィルムを構成するアクリル系樹脂組成物中の、アクリル系ブロック共重合体(B成分)の配合割合は、アクリル系樹脂(A成分)を100重量部とした場合に好ましく1〜40重量部であり、さらに好ましくは2〜30重量部であり、さらに好ましくは2〜15重量部であり、さらに好ましくは2〜10重量部である。上記アクリル系ブロック共重合体(B成分)の配合割合が低いとMIT耐屈曲性が十分ではなく、配合割合が多いと透明性が悪化する可能性があったり、アクリル系樹脂組成物のガラス転移温度の低下が大きい場合がある。
アクリル系樹脂およびアクリル系樹脂組成物10mgを用いて、示差走査熱量計(DSC、(株)SII製、DSC7020)を用いて、窒素雰囲気下、昇温速度20℃/minで測定し、中点法により決定した。
フィルムを幅15mmの短冊型試験片状に作成し、東洋精機(株)製のMIT耐柔疲労試験機型式Dを用いて、試験荷重1.96N、速度175回/分、折り曲げクランプの曲率半径Rは0.38mm、折り曲げ角度は左右へ135°で測定した。
フィルムを日本電色工業(株)製ヘイズメーターNDH2000を用いて測定した。内部ヘイズは、液体測定用ガラスセルに得られたフィルムをいれ、フィルムの両面に純水が接触するように測定した。
(株)アタゴ社製アッベ屈折計3Tを用いて測定した。
得られたアクリル系樹脂を1H−NMR BRUKER AvanceIII(400MHz)を用いて測定を行った。対象となる環構造部分とそれ以外の部分のモル比から重量換算を行い算出した。具体的にグルタルイミドのケースでは、3.5から3.8ppm付近のメタクリル酸メチルのO−CH3プロトン由来のピークの面積Aと、3.0から3.3ppm付近のグルタルイミドのN−CH3プロトン由来のピークの面積Bより、求められたモル比を用いて重量換算を行い算出できる。
フィルムを(株)島津製作所製オートグラフAGS−Jを用いて、JIS K7161に準拠して測定した。フィルムサイズは150mm×15mmの短冊状に作成し、チャック間距離は50mm、引張速度は200mm/minで測定を行った。
得られた延伸フィルムを(株)日立ハイテクノロジーズ製、透過型電子顕微鏡H−7650を用いて観察を行った。平均分散長は、延伸フィルムの厚み方向に5分割した時に中央となる部位をMD方向にカットした断面の濃く染色された分散体を大きいものから5点抽出し分散体の長軸方向の最大長、短軸方向の最大長の全てを加算した算術平均で算出した。
得られた延伸フィルムを王子計測機器(株)製、位相差測定装置KOBRA−WRを用いて測定を行った。測定波長590nmで行った。
得られたアクリル系樹脂組成物を(株)東洋精機製作所製キャピログラフ1D PMD−Cを用いて測定を行った。予め270℃に加熱したシリンダーにアクリル系樹脂組成物を溶融状態で詰め、せん断速度24sec−1の条件で押出した時の粘度上昇の有無を評価した。
使用した押出機は口径40mmの噛合い型同方向回転式二軸押出機(L/D=90)である。押出機の各温調ゾーンの設定温度を250〜280℃、スクリュー回転数は85rpmとした。ポリメタクリル酸メチル樹脂(Mw:10.5万)を42.4kg/hrで供給し、ニーディングブロックによって上記ポリメタクリル酸メチル樹脂を溶融、充満させた後、ノズルから上記ポリメタクリル酸メチル樹脂100重量部に対して1.8重量部のモノメチルアミン(三菱ガス化学株式会社製)を注入した。反応ゾーンの末端にはリバースフライトを入れて樹脂を充満させた。反応後の副生成物および過剰のメチルアミンをベント口の圧力を−0.092MPaに減圧して除去した。押出機出口に設けられたダイスからストランドとして出てきた樹脂を、水槽で冷却した後、ペレタイザでペレット化することにより、樹脂(I)を得た。
次いで、口径40mmの噛合い型同方向回転式二軸押出機にて、押出機各温調ゾーンの設定温度を240〜260℃、スクリュー回転数102rpmとした。ホッパーから得られた樹脂(I)を41kg/hrで供給し、ニーディングブロックによって樹脂を溶融、充満させた後、ノズルから上記ポリメタクリル酸メチル樹脂100重量部に対して0.56重量部の炭酸ジメチルを注入し樹脂中のカルボキシル基の低減を行った。反応ゾーンの末端にはリバースフライトを入れて樹脂を充満させた。反応後の副生成物および過剰の炭酸ジメチルをベント口の圧力を−0.092MPaに減圧して除去した。押出機出口に設けられたダイスからストランドとして出てきた樹脂を、水槽で冷却した後、ペレタイザでペレット化し、グルタルイミド環を有するアクリル系樹脂(A1)を得た。
当該アクリル系樹脂(A1)のグルタルイミド含有量は6重量%、ガラス転移温度は125℃、平均屈折率は1.50であった。
上記、アクリル系樹脂製造例1で製造したアクリル系樹脂(A1)100重量部に対して、アクリル系ブロック共重合体(B成分)としてクラリティLA2140e(株式会社クラレ製、アクリル系PMMA−PnBA−PMMAブロック共重合体、平均屈折率1.48、硬度(タイプA)32)を2重量部に計量した混合物を、口径15mmの噛合い型同方向回転式二軸押出機(L/D=30)にて混練した。ホッパーから樹脂混合物を2kg/hrで供給し、押出機各温調ゾーンの設定温度を260℃、スクリュー回転数300rpmとした。押出機出口に設けられたダイスからストランドとして出てきた樹脂を水槽で冷却した後、ペレタイザでペレット化し、アクリル系樹脂組成物(C1)を得た。
得られたアクリル系樹脂組成物(C1)を、100℃5時間乾燥後、押出機出口にTダイを備えた口径15mmの噛合い型同方向回転式二軸押出機(L/D=30)を用いて製膜した。ホッパーからアクリル系樹脂組成物(C1)を2kg/hrで供給し、押出機各温調ゾーンの設定温度を260℃、スクリュー回転数150rpmとした。押出機出口に設けられたTダイから押し出されたシート状の溶融樹脂を冷却ロールで冷却して幅120mm、厚み160μmの原反フィルム(D2)を得た。
このフィルムについて、上記の方法に従って、ガラス転移温度を測定した結果、125℃であった。
得られた原反フィルム(D2)を、(株)井元製作所製、二軸延伸装置(IMC−1905)を用いて、延伸倍率2倍(縦・横)、ガラス転移温度より7℃高い温度で同時二軸延伸を行い、二軸延伸フィルムを作成した。
上記の方法に従って、MIT耐屈曲試験、伸度、内部ヘイズ、厚み方向位相差Rthを測定した。結果を表1に示す。
アクリル系樹脂製造例1で製造したアクリル系樹脂(A1)100重量部に対してアクリル系ブロック共重合体(B成分)としてクラリティLA2330(株式会社クラレ製、アクリル系PMMA−PnBA−PMMAブロック共重合体、平均屈折率1.48、硬度(タイプA)32)を2重量部に計量した以外は実施例1と同様の操作を行い、原反フィルム(D3)を得た。
このフィルムについて上記の方法に従って、ガラス転移温度を測定した結果、125℃であった。
得られた原反フィルム(D3)を(株)井元製作所製、二軸延伸装置(IMC−1905)を用いて、延伸倍率2倍(縦・横)、ガラス転移温度より7℃高い温度で同時二軸延伸を行い、二軸延伸フィルムを作成した。
この二軸延伸フィルムについて、上記の方法に従って、MIT耐屈曲試験、伸度、内部ヘイズ、厚み方向位相差Rthを測定した。結果を表1に示す。
アクリル系樹脂製造例1で製造したアクリル系樹脂(A1)100重量部に対してアクリル系ブロック共重合体(B成分)としてクラリティLA2330(株式会社クラレ製、アクリル系PMMA−PnBA−PMMAブロック共重合体、平均屈折率1.48、硬度(タイプA)32)を4重量部に計量した以外は実施例1と同様の操作を行い、原反フィルム(D4)を得た。
このフィルムについて上記の方法に従って、ガラス転移温度を測定した結果、126℃であった。
得られた原反フィルム(D4)を(株)井元製作所製、二軸延伸装置(IMC−1905)を用いて、延伸倍率2倍(縦・横)、ガラス転移温度より7℃高い温度で同時二軸延伸を行い、二軸延伸フィルムを作成した。
この二軸延伸フィルムについて、上記の方法に従って、MIT耐屈曲試験、伸度、内部ヘイズ、厚み方向位相差Rthを測定した。結果を表1に示す。
アクリル系樹脂製造例1で製造したアクリル系樹脂(A1)100重量部に対してアクリル系ブロック共重合体(B成分)としてクラリティLA3250(株式会社クラレ製、アクリル系PMMA−PnBA−PMMAブロック共重合体、平均屈折率1.48、硬度(タイプA)41)を4重量部に計量した以外は実施例1と同様の操作を行い、原反フィルム(D5)を得た。
このフィルムについて上記の方法に従って、ガラス転移温度を測定した結果、126℃であった。
得られた原反フィルム(D5)を(株)井元製作所製、二軸延伸装置(IMC−1905)を用いて、延伸倍率2倍(縦・横)、ガラス転移温度より7℃高い温度で同時二軸延伸を行い、二軸延伸フィルムを作成した。
この二軸延伸フィルムについて、上記の方法に従って、MIT耐屈曲試験、伸度、内部ヘイズ、厚み方向位相差Rthを測定した。結果を表1に示す。
実施例4で得られた原反フィルム(D5)を(株)井元製作所製、二軸延伸装置(IMC−1905)を用いて、延伸倍率2倍(縦・横)、ガラス転移温度より20℃高い温度で同時二軸延伸を行い、二軸延伸フィルムを作成した。
この二軸延伸フィルムについて、上記の方法に従って、MIT耐屈曲試験、伸度、内部ヘイズ、厚み方向位相差Rthを測定した。結果を表1に示す。
アクリル系樹脂製造例1で製造したアクリル系樹脂(A1)100重量部に対してアクリル系ブロック共重合体(B成分)としてクラリティLA3250(株式会社クラレ製、アクリル系PMMA−PnBA−PMMAブロック共重合体、平均屈折率1.48、硬度(タイプA)41)を5重量部、および紫外線吸収剤としてTinuvin460(BASF株式会社製)を1重量部に計量した以外は実施例1と同様の操作を行い、原反フィルム(D6)を得た。
このフィルムについて上記の方法に従って、ガラス転移温度を測定した結果、126℃であった。
得られた原反フィルム(D6)を(株)井元製作所製、二軸延伸装置(IMC−1905)を用いて、延伸倍率2倍(縦・横)、ガラス転移温度より7℃高い温度で同時二軸延伸を行い、二軸延伸フィルムを作成した。
この二軸延伸フィルムについて、上記の方法に従って、MIT耐屈曲試験、伸度、内部ヘイズ、厚み方向位相差Rthを測定した。結果を表1に示す。
実施例6で得られた原反フィルム(D6)を(株)井元製作所製、二軸延伸装置(IMC−1905)を用いて、延伸倍率2倍(縦・横)、ガラス転移温度より20℃高い温度で同時二軸延伸を行い、二軸延伸フィルムを作成した。
この二軸延伸フィルムについて、上記の方法に従って、MIT耐屈曲試験、伸度、内部ヘイズ、厚み方向位相差Rthを測定した。結果を表1に示す。また、得られた二軸延伸フィルムの長軸方向の平均分散長は、4μmだった。
アクリル系樹脂製造例1で製造したアクリル系樹脂(A1)100重量部に対してアクリル系ブロック共重合体(B成分)としてクラリティLA4285(株式会社クラレ製、アクリル系PMMA−PnBA−PMMAブロック共重合体、平均屈折率1.48、硬度(タイプA)95)を10重量部に計量した以外は実施例1と同様の操作を行い、原反フィルム(D7)を得た。このフィルムについて上記の方法に従って、ガラス転移温度を測定した結果、125℃であった。
得られた原反フィルム(D7)を(株)井本製作所製、二軸延伸装置(IMC−1905)を用いて、延伸倍率2倍(縦・横)、ガラス転移温度より7℃高い温度で同時二軸延伸を行い、二軸延伸フィルムを作成した。
この二軸延伸フィルムについて、上記の方法に従ってMIT耐屈曲試験、伸度、内部ヘイズ、厚み方向位相差Rthを測定した。結果を表1に示す。
上記、アクリル系樹脂製造例1で製造したアクリル系樹脂(A1)100重量部のみで、B成分であるアクリル系ブロック共重合体を添加しなかったこと以外は実施例1と同様の操作を行い、原反フィルム(D1)を得た。
アクリル系樹脂(A1)を用い、滞留熱安定性試験を行ったところ、粘度上昇の挙動は見られなかった。
このフィルムについて上記の方法に従って、ガラス転移温度を測定した結果、125℃であった。
得られた原反フィルム(D1)を(株)井元製作所製、二軸延伸装置(IMC−1905)を用いて、延伸倍率2倍(縦・横)、ガラス転移温度より7℃高い温度で同時二軸延伸を行い、二軸延伸フィルムを作成した。
この二軸延伸フィルムについて、上記の方法に従って、MIT耐屈曲試験、伸度、内部ヘイズ、厚み方向位相差Rthを測定した。結果を表1に示す。
上記、アクリル系樹脂製造例1で製造したアクリル系樹脂(A1)100重量部に対して、アクリル系ブロック共重合体(B成分)の代わりにセプトンS4099(株式会社クラレ製、スチレン系熱可塑性エラストマー)を2重量部に計量した混合物を用いた以外は、実施例1と同様の操作を行い、原反フィルム(D8)を得た。
このフィルムについて上記の方法に従って、ガラス転移温度を測定した結果、126℃であった。
得られた原反フィルム(D8)を(株)井元製作所製、二軸延伸装置(IMC−1905)を用いて、延伸倍率2倍(縦・横)、ガラス転移温度より7℃高い温度で同時二軸延伸を行い、二軸延伸フィルムを作成した。
この二軸延伸フィルムについて、上記の方法に従って、MIT耐屈曲試験、伸度、内部ヘイズ、厚み方向位相差Rthを測定した。結果を表1に示す。
上記、アクリル系樹脂製造例1で製造したアクリル系樹脂(A1)100重量部に対して、アクリル系ブロック共重合体(B成分)の代わりにセプトンS2006(株式会社クラレ製、スチレン系熱可塑性エラストマー)を10重量部に計量した混合物を用いた以外は、実施例1と同様の操作を行い、原反フィルム(D9)を得た。
このフィルムについて上記の方法に従って、ガラス転移温度を測定した結果、124.1℃であった。
得られた原反フィルム(D9)を(株)井元製作所製、二軸延伸装置(IMC−1905)を用いて、延伸倍率2倍(縦・横)、ガラス転移温度より7℃高い温度で同時二軸延伸を行い、二軸延伸フィルムを作成した。
この二軸延伸フィルムについて、上記方法に従って、MIT耐屈曲試験、伸度、内部ヘイズ、厚み方向位相差Rthを測定した。結果を表1に示す。
上記、アクリル系樹脂製造例1で製造したアクリル系樹脂(A1)100重量部に対して、アクリル系ブロック共重合体(B成分)の代わりにアルフォンUH2032)(東亞合成株式会社製、アクリル系ポリオール樹脂)10重量部に計量した混合物を用いた以外は実施例1と同様の操作を行い、原反フィルム(D10)を得た。
このフィルムについて上記の方法に従って、ガラス転移温度を測定した結果、125℃であった。
得られた原反フィルム(D10)を(株)井元製作所製、二軸延伸装置(IMC−1905)を用いて、延伸倍率2倍(縦・横)、ガラス転移温度より7℃高い温度で同時二軸延伸を行い、二軸延伸フィルムを作成した。
この二軸延伸フィルムについて、上記方法に従って、MIT耐屈曲試験、伸度、内部ヘイズ、厚み方向位相差Rthを測定した。結果を表1に示す。
上記、アクリル系樹脂製造例1で製造したアクリル系樹脂(A1)100重量部に対して、アクリル系ブロック共重合体(B成分)の代わりにボンドファースト7L(住友化学製、エチレン−グリシジルメタクリレート−アクリル酸メチル共重合体)2部に計量した混合物を用いた以外は実施例1と同様の操作を行い、原反フィルム(D11)を得た。
このフィルムについて上記の方法に従って、ガラス転移温度を測定した結果、125℃であった。
得られた原反フィルム(D11)を(株)井元製作所製、二軸延伸装置(IMC−1905)を用いて、延伸倍率2倍(縦・横)、ガラス転移温度より7℃高い温度で同時二軸延伸を行い、二軸延伸フィルムを作成した。
この二軸延伸フィルムについて、上記方法に従って、MIT耐屈曲試験、伸度、内部ヘイズ、厚み方向位相差Rthを測定した。結果を表1に示す。
Claims (14)
- 以下の成分(A)及び(B)を含有し、前記(B)成分の配合割合が前記(A)成分100重量部に対し2〜10重量部であり、MIT耐屈曲試験が光学フィルムの長手方向(MD)及び幅方向(TD)のいずれも500回以上であり、内部ヘイズが1.0%以下である光学フィルム。
(A)ガラス転移温度が120℃以上であるアクリル系樹脂
(B)アクリル酸n−ブチル由来の構成単位のみからなる重合体ブロック(B1)と、メタクリル酸エステル由来の構成単位を含む重合体ブロック(B2)とから構成されたアクリル系ブロック共重合体(但し、前記アクリル系ブロック共重合体におけるメタクリル酸エステル由来の構成単位の含有量は、20mol%〜60mol%である。) - 以下の成分(A)及び(B)を含有し、MIT耐屈曲試験が光学フィルムの長手方向(MD)及び幅方向(TD)のいずれも500回以上であり、内部ヘイズが1.0%以下である光学フィルム。
(A)ガラス転移温度が120℃以上であるアクリル系樹脂
(B)アクリル酸n−ブチル由来の構成単位のみからなる重合体ブロック(B1)と、メタクリル酸エステル由来の構成単位を含む重合体ブロック(B2)とから構成されたアクリル系ブロック共重合体 - 前記(B)成分の配合割合が前記(A)成分100重量部に対し2〜10重量部であり、前記アクリル系ブロック共重合体におけるメタクリル酸エステル由来の構成単位の含有量は、20mol%〜60mol%である請求項2に記載の光学フィルム。
- 前記(A)成分の平均屈折率が1.48以上であり、かつ前記(A)成分と前記(B)成分の屈折率差が0.02以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の光学フィルム。
- 前記光学フィルムの以下に定義されるRthが50nm以下であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の光学フィルム。
[Rth={(nx+ny)/2−nz}×dである。フィルムの遅相軸方向、進相軸方向および厚さ方向の屈折率をそれぞれnx、ny、nzとし、フィルムの面内の屈折率が最大となる方向を遅相軸方向とする。d(nm)はフィルムの厚みである。] - 前記光学フィルムの伸度が光学フィルムの長手方向(MD)および幅方向(TD)のいずれも5%以上であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の光学フィルム。
- 前記(B)成分が1個以上の重合体ブロック(B1)と、2個以上の重合体ブロック(B2)を有することを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の光学フィルム。
- 前記(A)成分が主鎖に環構造を持つことを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の光学フィルム。
- 前記環構造がグルタルイミド環、ラクトン環、無水マレイン酸、マレイミド及び無水グルタル酸からなる群から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする請求項8に記載の光学フィルム。
- 前記(A)成分中の環構造の含有量が2重量%以上30重量%以下であることを特徴とする請求項8または9に記載の光学フィルム。
- 前記光学フィルムが偏光子保護フィルムであることを特徴とする請求項1〜11のいずれか一項に記載の光学フィルム。
- 前記光学フィルムが二軸延伸フィルムであることを特徴とする請求項1〜12のいずれか一項に記載の光学フィルム。
- 請求項1〜13のいずれか一項に記載の光学フィルムからなる偏光子保護フィルム。
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