JPWO2015030118A1 - (メタ)アクリル系樹脂 - Google Patents

(メタ)アクリル系樹脂 Download PDF

Info

Publication number
JPWO2015030118A1
JPWO2015030118A1 JP2015534286A JP2015534286A JPWO2015030118A1 JP WO2015030118 A1 JPWO2015030118 A1 JP WO2015030118A1 JP 2015534286 A JP2015534286 A JP 2015534286A JP 2015534286 A JP2015534286 A JP 2015534286A JP WO2015030118 A1 JPWO2015030118 A1 JP WO2015030118A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
meth
acrylic resin
weight
optical film
group
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2015534286A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6253655B2 (ja
Inventor
隆司 大西
隆司 大西
佳之 塩谷
佳之 塩谷
和成 安村
和成 安村
中西 秀高
秀高 中西
洋平 今泉
洋平 今泉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Shokubai Co Ltd
Original Assignee
Nippon Shokubai Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Shokubai Co Ltd filed Critical Nippon Shokubai Co Ltd
Publication of JPWO2015030118A1 publication Critical patent/JPWO2015030118A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6253655B2 publication Critical patent/JP6253655B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F8/00Chemical modification by after-treatment
    • C08F8/30Introducing nitrogen atoms or nitrogen-containing groups
    • C08F8/32Introducing nitrogen atoms or nitrogen-containing groups by reaction with amines
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F20/00Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride, ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F20/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms, Derivatives thereof
    • C08F20/10Esters
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F20/00Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride, ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F20/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms, Derivatives thereof
    • C08F20/52Amides or imides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18Manufacture of films or sheets
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/04Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of organic materials, e.g. plastics
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/12Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements by surface treatment, e.g. by irradiation
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/14Protective coatings, e.g. hard coatings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2333/00Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers
    • C08J2333/04Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers esters
    • C08J2333/06Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers esters of esters containing only carbon, hydrogen, and oxygen, the oxygen atom being present only as part of the carboxyl radical
    • C08J2333/10Homopolymers or copolymers of methacrylic acid esters
    • C08J2333/12Homopolymers or copolymers of methyl methacrylate

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

式(I):(式中、R1およびR2は、それぞれ独立して、水素原子または炭素数1〜8のアルキル基、R3は、環構造を示す)で表わされる繰返し単位および式(II):(式中、R4およびR5は、それぞれ独立して、水素原子または炭素数1〜8のアルキル基、R6は、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数3〜12のシクロアルキル基または炭素数6〜10のアリール基を示す)で表わされる繰返し単位を有する(メタ)アクリル系樹脂を含有する(メタ)アクリル系樹脂。

Description

本発明は、(メタ)アクリル系樹脂に関する。さらに詳しくは、本発明は、例えば、VD、CD、DVD、MD、LDなどの光ディスクの基板の保護フィルム、LCDなどの液晶表示装置などの画像表示装置に備えられている偏光板に用いられる偏光子保護フィルムなどの光学用保護フィルム、有機ELディスプレイ(OLED)に用いられる反射防止フィルム、ITO層などの透明導電層が形成された透明導電性フィルムなどに代表される光学フィルム、前記光学フィルムが搭載された画像表示装置、および前記光学フィルムの原料として好適に使用することができる(メタ)アクリル系樹脂に関する。
近年、画像表示装置には、画像の鮮明度の向上の要望により、高度な光学特性を有する光学材料の開発が求められている。高度な光学特性の1つとして複屈折が小さいことが要求されている。一般に、光学材料に用いられる高分子化合物は、その分子の主鎖方向の屈折率と当該主鎖方向に対して垂直方向の屈折率とが異なるため、複屈折が生じる。複屈折が小さい光学フィルム用高分子材料として、トリアセチルセルロースなどのセルロース系樹脂が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
しかし、セルロース系樹脂からなる光学フィルムは、斜め方向の入射光に対して位相差が生じ、当該斜め方向の入射光に対する位相差は、大型の液晶ディスプレイでは、視野角特性に悪影響を及ぼすという欠点を有する。
一方、成形加工性に優れ、表面硬度が高く、高光線透過率、低複屈折および低波長依存性を有する光学材料として、旧来からポリメチルメタクリレートが提案されている(例えば、特許文献2参照)。しかし、ポリメチルメタクリレートは、ガラス転移温度(Tg)が100℃程度と低いため耐熱性に劣ることから、耐熱性が求められる用途、例えば、画像表示装置に使用することが困難とされている。
そこで、ポリメチルメタクリレートなどのアクリル系樹脂の耐熱性を改善する方法として、押出機を用いてアクリル系樹脂を押出成形によって光学フィルムを成形する際に、アクリル系樹脂をメチルアミンで処理することにより、アクリル系樹脂をイミド化させることが提案されている(例えば、特許文献3参照)。しかし、アクリル系樹脂をメチルアミンでイミド化させることによって得られる樹脂は、正の複屈折が大きいという欠点がある。
特開2009−265174号公報 特開平06−102547号公報 特開2009−107180号公報
本発明は、前記従来技術に鑑みてなされたものであり、耐熱性に優れ、複屈折が小さく、表面硬度が高く、光弾性係数が小さい光学フィルムの原料などとして好適に使用することができる(メタ)アクリル系樹脂、当該(メタ)アクリル系樹脂が用いられた光学フィルム、当該(メタ)アクリル系樹脂が用いられ、ITO層などの透明導電層が形成された透明導電性フィルム、および前記光学フィルムが搭載された画像表示装置を提供することを課題とする。
本発明は、
(1) 式(I):
Figure 2015030118
(式中、R1およびR2は、それぞれ独立して、水素原子または炭素数1〜8のアルキル基、R3は、環構造を示す)
で表わされる繰返し単位および式(II):
Figure 2015030118
(式中、R4およびR5は、それぞれ独立して、水素原子または炭素数1〜8のアルキル基、R6は、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数3〜12のシクロアルキル基または炭素数6〜10のアリール基を示す)
で表わされる繰返し単位を有する(メタ)アクリル系樹脂、
(2) (メタ)アクリル系樹脂が式(I)で表わされる繰返し単位5〜85重量%および式(II)で表わされる繰返し単位15〜95重量%を有する前記(1)に記載の(メタ)アクリル系樹脂、
(3) ガラス転移温度が120℃以上である前記(1)または(2)に記載の(メタ)アクリル系樹脂、
(4)応力光学係数(Cr)の絶対値が0.3×10-9Pa-1以下である前記(1)〜(3)のいずれかに記載の(メタ)アクリル系樹脂、
(5) 前記式(II)で表わされる繰返し単位を有する(メタ)アクリル樹脂をイミド化剤でイミド化させる前記(1)〜(4)のいずれかに記載の(メタ)アクリル系樹脂の製造方法、
(6) 前記(1)〜(4)のいずれかに記載の(メタ)アクリル系樹脂を含有してなる光学フィルム、
(7) 波長590nmにおける面内位相差Reが20nm以下であり、厚さ方向位相差Rthの絶対値が20nm以下である前記(6)に記載の光学フィルム、
(8) 波長590nmの光に対する光弾性係数の絶対値が10×10-12Pa-1以下である前記(6)または(7)に記載の光学フィルム、
(9) 60〜100℃における線膨張係数が80×10-6-1以下である前記(6)〜(8)のいずれかに記載の光学フィルム、
(10) 二軸延伸フィルムである前記(6)〜(9)のいずれかに記載の光学フィルム、
(11) 前記(6)〜(10)のいずれかに記載の光学フィルムの少なくとも一方表面に透明導電層が形成されてなる透明導電性フィルム、
(12) 前記(6)〜(10)のいずれかに記載の光学フィルムを有する画像表示装置、および
(13) 前記(11)に記載の透明導電性フィルムを有する画像表示装置
に関する。
なお、本明細書において、「(メタ)アクリ」は、「アクリ」または「メタクリ」を意味する。
本発明によれば、耐熱性に優れ、複屈折が小さく、表面硬度が高く、光弾性係数が小さい光学フィルムの原料などとして好適に使用することができる(メタ)アクリル系樹脂、当該(メタ)アクリル系樹脂が用いられた光学フィルム、当該(メタ)アクリル系樹脂が用いられ、ITO層などの透明導電層が形成された透明導電性フィルムおよび前記光学フィルムが搭載された画像表示装置が提供される。
本発明の(メタ)アクリル系樹脂は、前記したように、式(I):
Figure 2015030118
(式中、R1およびR2は、それぞれ独立して、水素原子または炭素数1〜8のアルキル基、R3は、環構造を示す)
で表わされる繰返し単位および式(II):
Figure 2015030118
(式中、R4およびR5は、それぞれ独立して、水素原子または炭素数1〜8のアルキル基、R6は、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数3〜12のシクロアルキル基または炭素数6〜10のアリール基を示す)
で表わされる繰返し単位を有する。
式(I)で表わされる繰返し単位において、R1およびR2は、それぞれ独立して、水素原子または炭素数1〜8のアルキル基である。炭素数1〜8のアルキル基としては、例えば、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、tert−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、n−ヘキシル基、イソへキシル基、n−ヘプチル基、イソヘプチル基、n−オクチル基、2−エチルヘキシル基などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。R1およびR2のなかでは、耐熱性に優れ、複屈折が小さい光学フィルムを得る観点から、水素原子または炭素数1〜4のアルキル基が好ましい。
式(I)で表わされる繰返し単位において、R3は、環構造を示す。環構造としては、例えば、炭素数3〜12のシクロアルキル基、炭素数6〜10のアリール基などが挙げられる。炭素数3〜12のシクロアルキル基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらのシクロアルキル基のなかでは、耐熱性に優れ、複屈折が小さい光学フィルムを得る観点から、炭素数が3〜6のシクロアルキル基が好ましく、シクロヘキシル基がより好ましい。炭素数6〜10のアリール基としては、フェニル基、ベンジル基、o−トリル基、m−トリル基、p−トリル基、2,3−キシリル基、2,4−キシリル基、2,5−キシリル基、2,6−キシリル基、3,4−キシリル基、3,5−キシリル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、ビナフチル基、アントリル基などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらのアリール基のなかでは、耐熱性に優れ、複屈折が小さい光学フィルムを得る観点から、フェニル基およびトリル基が好ましい。また、R3のなかでは、耐熱性に優れ、複屈折が小さい光学フィルムを得る観点から、炭素数が3〜6のシクロアルキル基、フェニル基およびトリル基が好ましく、シクロヘキシル基およびフェニル基がより好ましい。
式(I)で表わされる繰返し単位において、耐熱性に優れ、複屈折が小さい光学フィルムを得る観点から、R1およびR2が、それぞれ独立して、水素原子または炭素数1〜4のアルキル基、好ましくは水素原子またはメチル基であり、R3がシクロヘキシル基またはフェニル基、好ましくはフェニル基であることが望ましい。
なお、(メタ)アクリル系樹脂は、式(I)で表わされる繰返し単位を2種類以上含んでいてもよい。
式(II)で表わされる繰返し単位において、R4およびR5は、それぞれ独立して、水素原子または炭素数1〜8のアルキル基である。炭素数1〜8のアルキル基としては、例えば、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、tert−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、n−ヘキシル基、イソへキシル基、n−ヘプチル基、イソヘプチル基、n−オクチル基、2−エチルヘキシル基などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらのアルキル基のなかでは、耐熱性に優れ、複屈折が小さく、表面硬度が高く、光弾性係数が小さい光学フィルムを得る観点から、炭素数1〜4のアルキル基が好ましい。
式(II)で表わされる繰返し単位において、R6は、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数3〜12のシクロアルキル基または炭素数6〜10のアリール基である。炭素数1〜18のアルキル基としては、例えば、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、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。炭素数3〜12のシクロアルキル基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。炭素数6〜10のアリール基としては、フェニル基、ベンジル基、o−トリル基、m−トリル基、p−トリル基、2,3−キシリル基、2,4−キシリル基、2,5−キシリル基、2,6−キシリル基、3,4−キシリル基、3,5−キシリル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、ビナフチル基、アントリル基などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらのなかでは、耐熱性に優れ、複屈折が小さく、表面硬度が高く、光弾性係数が小さい光学フィルムを得る観点から、炭素数1〜18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く、炭素数1〜4のアルキル基がさらに好ましく、メチル基、エチル基およびn−ブチル基がさらに一層好ましい。
式(II)で表わされる繰返し単位において、耐熱性に優れ、複屈折が小さく、表面硬度が高く、光弾性係数が小さい光学フィルムを得る観点から、R4およびR5は、それぞれ独立して、水素原子または炭素数1〜8のアルキル基、好ましくは水素原子または炭素数1〜4のアルキル基、より好ましくは水素原子またはメチル基であり、R6は、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数3〜12のシクロアルキル基または炭素数6〜10のアリール基、好ましくは炭素数1〜18のアルキル基、より好ましくは炭素数1〜8のアルキル基、さらに好ましくは炭素数1〜4のアルキル基、さらに一層好ましくはメチル基、エチル基およびn−ブチル基である。
なお、(メタ)アクリル系樹脂は、式(II)で表わされる繰返し単位を2種類以上含んでいてもよい。
(メタ)アクリル系樹脂における式(I)で表わされる繰返し単位の含有率は、(メタ)アクリル系樹脂の耐熱性および透明性を向上させるとともに、複屈折が小さい光学フィルムを得る観点から、好ましくは5重量%以上、より好ましくは10重量%以上、さらに好ましくは15重量%以上であり、フィルムへの成形性を向上させ、機械的強度を高めるとともに、複屈折が小さい光学フィルムを得る観点から、好ましくは85重量%以下、より好ましくは80重量%以下、さらに好ましくは75重量%以下である。
また、(メタ)アクリル系樹脂における式(II)で表わされる繰返し単位の含有率は、フィルムへの成形性を向上させ、機械的強度を高めるとともに、複屈折が小さい光学フィルムを得る観点から、好ましくは15重量%以上、より好ましくは20重量%以上、さらに好ましくは25重量%以上であり、(メタ)アクリル系樹脂の耐熱性および透明性を向上させるとともに、複屈折が小さい光学フィルムを得る観点から、好ましくは95重量%以下、より好ましくは90重量%以下、さらに好ましくは85重量%以下である。
なお、(メタ)アクリル系樹脂には、本発明の目的が阻害されない範囲内で、例えば、スチレン単位などの式(I)で表わされる繰返し単位および式(II)で表わされる繰返し単位以外の繰返し単位が含まれていてもよい。例えば、式(I)で表わされる繰返し単位および式(II)で表わされる繰返し単位以外の繰返し単位がスチレン単位である場合、全ての繰返し単位におけるスチレン単位の含有率は、好ましくは10重量%以下、より好ましくは5重量%以下、さらに好ましくは2重量%以下、さらに一層好ましくは1重量%以下である。
(メタ)アクリル系樹脂の重量平均分子量は、フィルムの機械的強度を高める観点から、好ましくは10000以上、より好ましくは30000以上であり、フィルムへの成形性を向上させる観点から、好ましくは500000以下、より好ましくは300000以下である。
なお、本明細書において、(メタ)アクリル系樹脂の重量平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)により、以下の条件で求めたときの値である。
・システム:(株)東ソー製、商品名:GPCシステムHLC−8220
・展開溶媒:テトラヒドロフラン〔和光純薬工業(株)製、特級〕
・溶媒流量:0.6mL/min
・標準試料:TSK標準ポリスチレン〔(株)東ソー製、商品名:PS−オリゴマーキット〕
・測定側カラム構成:ガードカラム〔(株)東ソー製、商品名:TSK−GEL super HZM−M 6.0×150を2本直列接続、(株)東ソー製、商品名:TSK−GEL super HZ−Lを1本使用
・リファレンス側カラムの構成:リファレンスカラム〔(株)東ソー製、商品名:TSK−GEL SuperH−RC 6.0×150、2本直列接続〕
・カラム温度:40℃
(メタ)アクリル系樹脂のガラス転移温度は、フィルムの耐熱性を向上させる観点から、好ましくは120℃以上、より好ましくは130℃以上、さらに好ましくは140℃以上、さらに一層好ましくは150℃以上である。また、(メタ)アクリル系樹脂のガラス転移温度は、フィルムへの成形加工性を向上させる観点から、好ましくは250℃以下、より好ましくは230℃以下、さらに好ましくは210℃以下、さらに一層好ましくは200℃以下である。
なお、本明細書において、(メタ)アクリル系樹脂のガラス転移温度は、JIS K7121の規定に準拠して求めたときの値である。さらに詳しくは、示差走査熱量計〔(株)リガク製、商品名:Thermo plus EVO DSC−8230〕を用い、また参照としてα−アルミナを用い、窒素ガス雰囲気中で(メタ)アクリル系樹脂約10mgを室温から200℃まで昇温速度20℃/minで昇温し、得られたDSC曲線から始点法によって求めたときの温度である。
また、(メタ)アクリル系樹脂の酸価は、フィルム化などの成形加工性を向上させる観点から、好ましくは1.4mmol/g以下、より好ましくは0.8mmol/g以下、さらに好ましくは0.5mmol/g以下、さらに一層好ましくは0.3mmol/g以下である。(メタ)アクリル系樹脂の酸価は、以下の実施例に記載の方法に基づいて測定したときの値である。
(メタ)アクリル系樹脂の応力光学係数(Cr)の絶対値は、当該樹脂からなる光学フィルム、例えば、延伸フィルムの屈折率の異方性を抑制し、複屈折を小さくする観点から、好ましくは0.3×10-9Pa-1以下、より好ましくは0.2×10-9Pa-1以下、さらに好ましくは0.1×10-9Pa-1以下である。(メタ)アクリル系樹脂の応力光学係数(Cr)は、以下の実施例に記載の方法に基づいて測定したときの値である。
なお、(メタ)アクリル系樹脂の応力光学係数(Cr)の絶対値を0.3×10-9Pa-1以下に制御することにより、二軸延伸後における光学フィルムの厚さ方向位相差Rthの絶対値を20nm以下とすることができる。
(メタ)アクリル系樹脂は、例えば、式(II)で表わされる繰返し単位を有する(メタ)アクリル樹脂をイミド化剤でイミド化させることによって得ることができる。式(II)で表わされる繰返し単位を有する(メタ)アクリル樹脂〔以下、単に「(メタ)アクリル樹脂」という〕は、例えば、式(III):
Figure 2015030118
(式中、R4、R5およびR6は前記と同じ)
で表わされるモノマーを重合させることによって得ることができる。式(III)で表わされるモノマーには、本発明の目的が阻害されない範囲内で他のモノマーが含まれていてもよい。例えば、当該他のモノマーとして(メタ)アクリル酸を使用する場合、式(III)で表わされるモノマーに(メタ)アクリル酸を45重量%以下、好ましくは40重量%以下の含有率で含有させることができる。
式(III)で表わされるモノマーとしては、アルキル基の炭素数が1〜18のアルキル(メタ)アクリレート、シクロアルキル基の炭素数が3〜12のシクロアルキル(メタ)アクリレートおよびアリール基の炭素数が6〜10のアリール(メタ)アクリレートが挙げられる。これらの(メタ)アクリレートは、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。
アルキル基の炭素数が1〜18のアルキル(メタ)アクリレートとしては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、tert−ブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、ヘプチル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、テトラデシル(メタ)アクリレート、ペンタデシル(メタ)アクリレート、ヘキサデシル(メタ)アクリレート、ヘプタデシル(メタ)アクリレート、オクタデシル(メタ)アクリレートなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。シクロアルキル基の炭素数が3〜12のシクロアルキル(メタ)アクリレートとしては、例えば、シクロプロピル(メタ)アクリレート、シクロブチル(メタ)アクリレート、シクロペンチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレートなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。アリール基の炭素数が6〜10のアリール(メタ)アクリレートとしては、例えば、フェニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、o−トリル(メタ)アクリレート、m−トリル(メタ)アクリレート、p−トリル(メタ)アクリレート、2,3−キシリル(メタ)アクリレート、2,4−キシリル(メタ)アクリレート、2,5−キシリル(メタ)アクリレート、2,6−キシリル(メタ)アクリレート、3,4−キシリル(メタ)アクリレート、3,5−キシリル(メタ)アクリレート、1−ナフチル(メタ)アクリレート、2−ナフチル(メタ)アクリレート、ビナフチル(メタ)アクリレート、アントリル(メタ)アクリレートなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらの(メタ)アクリレートは、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。
式(III)で表わされるモノマーを重合させる方法としては、例えば、塊状重合法、溶液重合法、乳化重合法、懸濁重合法などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。
(メタ)アクリル樹脂をイミド化剤でイミド化させる方法としては、例えば、公知のイミド化する方法などを挙げることができる。(メタ)アクリル樹脂をイミド化剤でイミド化させる具体的な方法としては、例えば、
(1)(メタ)アクリル樹脂を溶解させることができ、イミド化に対して不活性な溶媒に当該(メタ)アクリル樹脂を溶解させ、得られた(メタ)アクリル樹脂溶液にイミド化剤を添加し、(メタ)アクリル樹脂とイミド化剤とを反応させることにより、(メタ)アクリル樹脂をイミド化剤でイミド化させる方法(バッチ式反応法)、
(2)押出機などを用いて溶融状態の(メタ)アクリル樹脂にイミド化剤を添加し、(メタ)アクリル樹脂とイミド化剤とを反応させることにより、(メタ)アクリル樹脂をイミド化させる方法(溶融混練法)
などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。
前記バッチ式反応法には、バッチ式反応槽(圧力容器)を用いることができる。バッチ式反応槽(圧力容器)は、(メタ)アクリル樹脂を溶媒に溶解させた溶液を加熱し、撹拌することができ、イミド化剤を添加することができる構造を有することが好ましく、イミド化反応の進行に伴って前記溶液の粘度が高くなることがあるので、撹拌効率に優れていることがより好ましい。前記バッチ式反応槽(圧力容器)としては、例えば、住友重機械工業(株)製、マックスブレンド(登録商標)撹拌槽などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。
前記バッチ式反応法において、イミド化に対して不活性な溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、イソブタノールなどの脂肪族アルコール;ベンゼン、トルエン、キシレン、クロロベンゼン、クロロトルエンなどの芳香族系化合物;エーテル系化合物などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらの溶媒は、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。これらの溶媒のなかでは、トルエン、およびトルエンとメタノールとの混合溶媒が好ましい。
前記バッチ式反応法において、(メタ)アクリル樹脂とイミド化剤とを反応させる際の反応温度は、(メタ)アクリル樹脂をイミド化剤で効率よくイミド化させるとともに、過剰な熱履歴による(メタ)アクリル樹脂の分解、着色などを抑制する観点から、好ましくは160〜400℃、より好ましくは180〜350℃、さらに好ましくは200〜300℃である。
前記溶融混練法では、押出機を用いることができる。押出機としては、例えば、単軸押出機、二軸押出機、多軸押出機などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらの押出機のなかでは、(メタ)アクリル樹脂とイミド化剤とを効率よく混合することができることから、二軸押出機が好ましい。二軸押出機としては、例えば、非噛合い型同方向回転式二軸押出機、噛合い型同方向回転式二軸押出機、非噛合い型異方向回転式二軸押出機、噛合い型異方向回転式二軸押出機などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらの押出機は、それぞれ単独で用いてもよく、2機以上を直列に接続してもよい。二軸押出機のなかでは、噛合い型同方向回転式二軸押出機は、高速回転が可能であり、(メタ)アクリル樹脂とイミド化剤とを効率よく混合することができるので好ましい。
前記溶融混練法において、(メタ)アクリル樹脂のイミド化は、例えば、(メタ)アクリル樹脂を押出機の原料投入部から投入し、当該(メタ)アクリル樹脂を溶融させ、シリンダ内に充満させた後、イミド化剤を添加ポンプで押出機中に注入することにより、行なうことができる。
前記溶融混練法において、押出機中の反応ゾーンの温度(樹脂温度)は、(メタ)アクリル樹脂のイミド化反応を効率よく進行させるとともに、耐薬品性および耐熱性を向上させる観点から、好ましくは180℃以上、より好ましくは220℃以上であり、(メタ)アクリル樹脂の分解を抑制し、光学フィルムの耐折り曲げ性を向上させる観点から、好ましくは380℃以下、より好ましくは350℃以下、さらに好ましくは300℃以下である。なお、前記押出機中の反応ゾーンは、押出機のシリンダにおいて、イミド化剤の注入位置から樹脂吐出口(ダイス部)までの間の領域を意味する。
前記溶融混練法においては、押出機中の反応ゾーンにおける(メタ)アクリル樹脂とイミド化剤との反応時間を長くすることにより、(メタ)アクリル樹脂のイミド化を促進させることができる。押出機中の反応ゾーン内における(メタ)アクリル樹脂のイミド化に要する時間は、(メタ)アクリル樹脂のイミド化を十分に行なう観点から、好ましくは10秒間以上、より好ましくは30秒間以上である。押出機内における(メタ)アクリル樹脂の圧力は、イミド化剤の溶解性を向上させる観点から、好ましくは大気圧以上、より好ましくは1MPa以上であり、押出機の耐圧性を考慮して、好ましくは50MPa以下、より好ましくは30MPa以下である。
なお、押出機には、未反応のイミド化剤や副生物を除去するために、大気圧以下に減圧させることができるベントを押出機に設けることが好ましい。ベントの数は、1つだけであってもよく、複数であってもよい。
前記溶融混練法によって(メタ)アクリル樹脂をイミド化させる際には、押出機の代わりに、例えば、横型二軸反応装置〔住友重機械工業(株)製、商品名:バイボラック〕、竪型同心二軸攪拌槽〔住友重機械工業(株)製、商品名:スーパーブレンド〕などの高粘度に対応することができる反応装置を用いることができる。
イミド化剤としては、例えば、シクロヘキシルアミンなどの炭素数3〜12のシクロアルキル基を有するシクロアルキルアミン、アニリン、ベンジルアミン、トルイジン、トリクロロアニリンなどの炭素数6〜10のアリール基を有するアリールアミンなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらのイミド化剤は、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。イミド化剤のなかでは、耐熱性に優れ、複屈折が小さい光学フィルムを得る観点から、シクロヘキシルアミン、アニリンおよびトルイジンが好ましく、アニリンがより好ましい。
イミド化剤の量は、得られる(メタ)アクリル系樹脂における式(I)で表わされる繰返し単位の含有率および式(II)で表わされる繰返し単位の含有率によって異なるので一概には決定することができないことから、(メタ)アクリル系樹脂に式(I)で表わされる繰返し単位および式(II)で表わされる繰返し単位が所定の含有率で含有されるように調整することが好ましい。換言すれば、(メタ)アクリル系樹脂に式(I)で表わされる繰返し単位および式(II)で表わされる繰返し単位の含有率は、イミド化剤の量を調節することによって容易に調整することができる。
以上のようにして(メタ)アクリル樹脂をイミド化剤でイミド化させることにより、式(I)で表わされる繰返し単位および式(II)で表わされる繰返し単位を有する(メタ)アクリル系樹脂を得ることができる。
なお、(メタ)アクリル樹脂をイミド化剤でイミド化させた際には、カルボキシル基または酸無水物基が副生することがある。また、イミド化させる際の条件によっては、(メタ)アクリル系樹脂にカルボキシル基または酸無水物基が多く残存することがある。カルボキシル基または酸無水物基が(メタ)アクリル系樹脂に残存している場合、当該(メタ)アクリル系樹脂の粘度が上昇することから、例えば、フィルム化などを行なう際の成形加工性が低下するおそれがある。また、湿熱条件下では、酸無水物基の加水分解が進行し、樹脂およびフィルムの耐久性が低下するおそれがある。
したがって、(メタ)アクリル系樹脂に含まれているカルボキシル基および酸無水物基をエステルに変換することが好ましい。(メタ)アクリル系樹脂に含まれているカルボキシル基および酸無水物基をエステルに変換させる方法としては、例えば、米国特許第4727117号明細書に記載のエステルに変換させる方法などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。
(メタ)アクリル系樹脂をエステル化剤でエステル化させる具体的な方法としては、前記(メタ)アクリル樹脂をイミド化剤でイミド化させる方法と同様に、例えば、
(1)(メタ)アクリル系樹脂を溶解させることができ、エステル化に対して不活性な溶媒に当該(メタ)アクリル系樹脂を溶解させ、得られた(メタ)アクリル系樹脂溶液にエステル化剤を添加し、(メタ)アクリル系樹脂とエステル化剤とを反応させることにより、(メタ)アクリル系樹脂をエステル化剤でエステル化させる方法(バッチ式反応法)、
(2)押出機などを用いて溶融状態の(メタ)アクリル系樹脂にエステル化剤を添加し、(メタ)アクリル系樹脂とエステル化剤とを反応させることにより、(メタ)アクリル系樹脂をエステル化させる方法(溶融混練法)
などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。
エステル化剤としては、例えば、炭酸ジメチル、2,2−ジメトキシプロパン、ジメチルスルホキシド、トリエチルオルトホルメート、トリメチルオルトアセテート、トリメチルオルトホルメート、ジフェニルカーボネート、ジメチルサルフェート、メチルトルエンスルホネート、メチルトリフルオロメチルスルホネート、メチルアセテート、メタノール、エタノール、メチルイソシアネート、p−クロロフェニルイソシアネート、ジメチルカルボジイミド、ジメチル−tert−ブチルシリルクロライド、イソプロペニルアセテート、ジメチルウレア、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド、ジメチルジエトキシシラン、テトラ−N−ブトキシシラン、ジメチル(トリメチルシラン)フォスファイト、トリメチルフォスファイト、トリメチルフォスフェート、トリクレジルフォスフェート、ジアゾメタン、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、シクロヘキセンオキサイド、2−エチルヘキシルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、ベンジルグリシジルエーテルなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらのエステル化剤は、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。エステル化剤のなかでは、コストを低減させ、(メタ)アクリル系樹脂に着色などの悪影響が及ぼされないようにする観点から、炭酸ジメチルが好ましい。
(メタ)アクリル系樹脂100重量部あたりのエステル化剤の量は、通常、好ましくは0〜32重量部、より好ましくは0〜16重量部である。
なお、エステル化剤は、触媒と併用することができる。前記触媒としては、例えば、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリブチルアミンなどの脂肪族3級アミン、ジアザビシクロウンデセン、ジアザビシクロノネンなどの塩基触媒などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらの触媒は、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。これらの触媒のなかでは、コストを低減させ、メタ)アクリル系樹脂に着色などの悪影響が及ぼされないようにする観点から、ジアザビシクロウンデセンが好ましい。前記触媒の量は、特に限定されないが、通常、(メタ)アクリル系樹脂100重量部あたり、好ましくは0〜10重量部、より好ましくは0〜5重量部、さらに好ましくは0〜2重量部である。
一般に、ポリメチルメタクリレート(PMMA)などの(メタ)アクリル系樹脂を1級アミンでイミド化させることによってグルタルイミド樹脂が得られるが、当該(メタ)アクリル系樹脂のイミド化の際には無水グルタル酸構造を経由することが知られている。
グルタルイミド構造の含有量が多い(メタ)アクリル系樹脂を製造するためには、無水グルタル酸構造を効率よく(メタ)アクリル系樹脂に生成させることが重要である。(メタ)アクリル系樹脂の無水グルタル酸化の反応促進には、高温かつ減圧条件が効果的であり、押出機を用いて(メタ)アクリル系樹脂の無水グルタル酸化を行なうことが知られている。
本発明においては、まず、押出機などを用いて(メタ)アクリル系樹脂から無水グルタル酸樹脂を調製し、必要により生成した無水グルタル酸樹脂を単離した後、得られた無水グルタル酸樹脂をイミド化させた場合には、グルタルイミド構造を効率よく(メタ)アクリルに生成させることができる。この方法は、例えば、メチルアミンなどのアルキルアミンと比べて塩基性が小さいアニリンなどをイミド化剤として用いたときに有効な方法である。
(メタ)アクリル系樹脂から無水グルタル酸樹脂を調製する際には、無水グルタル酸構造への環化反応を促進させる観点から、触媒を用いることができる。
無水グルタル酸構造への環化反応を促進させる触媒として、酸、塩基およびそれらの塩からなる群より選ばれた少なくとも1種を用いることができる。酸、塩基およびそれらの塩の種類は、特に限定されない。当該触媒は、(メタ)アクリル系樹脂に着色などの悪影響が及ぼされず、当該(メタ)アクリル系樹脂の透明性が低下しない範囲内で使用することが好ましい。
酸としては、例えば、塩酸、硫酸、p−トルエンスルホン酸、リン酸、亜リン酸、フェニルホスホン酸、リン酸メチルなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。塩基としては、例えば、金属水酸化物、アミン類、イミン類、アルカリ金属誘導体、アルコキシド類、水酸化アンモニウム塩などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。酸および塩基の塩としては、例えば、酢酸金属塩、ステアリン酸金属塩、炭酸金属塩などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらの触媒のなかでは、少量で優れた反応促進効果を示すことから、アルカリ金属を有する化合物が好ましい。アルカリ金属を有する化合物としては、例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ金属水酸化物、ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、ナトリウムフェノキシド、カリウムメトキシド、カリウムエトキシド、カリウムフェノキシドなどのアルカリ金属アルコキシド化合物、酢酸リチウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、ステアリン酸ナトリウムなどの有機カルボン酸アルカリ金属塩などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらのアルカリ金属を有する化合物のなかでは、水酸化ナトリウム、ナトリウムメトキシド、酢酸リチウムおよび酢酸ナトリウムが好ましく、ナトリウムメトキシドおよび酢酸リチウムがより好ましい。
前記触媒の量は、特に限定されないが、通常、(メタ)アクリル系樹脂100重量部あたり、0.01〜1重量部程度であることが好ましい。
なお、(メタ)アクリル系樹脂には、本発明の目的が阻害されない範囲内で、他の熱可塑性樹脂が含まれていてもよい。他の熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、ポリ(4−メチル−1−ペンテン)などのオレフィン系ポリマー;塩化ビニル、塩素化ビニル樹脂などのハロゲン含有ポリマー;ポリメチルメタクレートなどの(メタ)アクリル系ポリマー;ポリスチレン、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレンブロック共重合体などのスチレン系ポリマー;ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステル;ポリ乳酸、ポリブチレンサクシネートなどの生分解性ポリエステル;ナイロン6、ナイロン66、ナイロン610などのポリアミド;ポリアセタール;ポリカーボネート;ポリフェニレンオキシド;ポリフェニレンスルフィド;ポリエーテルエーテルケトン;ポリエーテルニトリル;ポリサルホン;ポリエーテルサルホン;ポリオキシベンジレン;ポリアミドイミド;ポリブタジエン系ゴム、アクリル系ゴムなどのゴムなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。
また、(メタ)アクリル系樹脂には、本発明の目的が阻害されない範囲内で、例えば、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤などの酸化防止剤;耐光安定化剤、耐候安定化剤、熱安定化剤などの安定化剤;ガラス繊維、炭素繊維などの補強材;近赤外線吸収剤;トリス(ジブロモプロピル)ホスフェート、トリアリルホスフェート、酸化アンチモンなどの難燃化剤;アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、ノニオン界面活性剤などの帯電防止剤;無機顔料、有機顔料、染料などの着色剤;有機充填材、無機充填材などの充填材;樹脂改質剤;可塑剤;滑剤などが含まれていてもよい。
本発明の光学フィルムは、(メタ)アクリル系樹脂を用い、例えば、Tダイ法、インフレーション法などの溶融押出成形法、キャスト成形法、プレス成形法などによって製造することができる。光学フィルムを溶融押出法によって製造する場合、例えば、単軸押出機、二軸押出機などを用いることができる。
以上のようにして本発明の光学フィルムが得られるが、本発明の光学フィルムは、機械的強度を高める観点から、一軸延伸または二軸延伸されていることが好ましく、二軸延伸されていることがより好ましい。本発明の光学フィルムを二軸延伸させる方法としては、例えば、逐次二軸延伸法、同時二軸延伸法などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。
本発明の光学フィルムを延伸させる際の延伸温度は、光学フィルムに破断を発生させずに当該光学フィルムを延伸させるとともに、十分に分子配向させる観点から、好ましくは(メタ)アクリル系樹脂のガラス転移温度よりも20℃低い温度から当該ガラス転移温度よりも50℃高い温度までの温度範囲、より好ましくは(メタ)アクリル系樹脂のガラス転移温度よりも10℃低い温度から当該ガラス転移温度よりも30℃高い温度までの温度範囲である。
光学フィルムの延伸倍率は、縦方向および当該縦方向に直交する横方向のいずれの方向においても、機械的強度を高める観点から、それぞれ、1.5〜3倍程度であることが好ましく、1.5〜2.5倍程度であることがより好ましい。
延伸された光学フィルムの寸法変化率は、例えば、ITOフィルムなどの二次加工が施されたフィルムの耐久性を向上させる観点から、好ましくは1.0%以下、より好ましくは0.7%以下、さらに好ましくは0.5%以下、さらに一層好ましくは0.2%以下である。
本発明の光学フィルムの厚さは、その用途などによって異なるので一概には決定することができない。例えば、本発明の光学フィルムを液晶表示装置、有機EL表示装置などの画像表示装置に用いられる保護フィルム、反射防止フィルム、偏光フィルムなどの用途に用いる場合には、当該光学フィルムの厚さは、好ましくは1〜250μm、より好ましくは10〜100μm、さらに好ましくは20〜80μmである。また、例えば、本発明の光学フィルムをITO蒸着フィルム、銀ナノワイヤーフィルム、メタルメッシュフィルムなどに用いられる透明導電性フィルムなどの用途に用いる場合には、当該光学フィルムの厚さは、好ましくは20〜400μm、より好ましくは30〜350μm、さらに好ましくは40〜300μmである。
なお、本明細書において、光学フィルムの厚さは、例えば、デジマチックマイクロメーター〔(株)ミツトヨ製〕を用いて測定したときの厚さである。
本発明の光学フィルムの面内位相差Reは、光学フィルムの屈折率の異方性を抑制し、複屈折を小さくする観点から、好ましくは20nm以下、より好ましくは10nm以下、さらに好ましくは5nm以下、さらに一層好ましくは3nm以下である。また、本発明の光学フィルムの厚さ方向位相差Rthの絶対値は、面内位相差Reと同様に、光学フィルムの屈折率の異方性を抑制し、複屈折を小さくする観点から、好ましくは20nm以下、より好ましくは10nm以下、さらに好ましくは5nm以下、さらに一層好ましくは3nm以下である。
本明細書において、波長590nmの光に対する光学フィルムの面内位相差Reおよび厚さ方向位相差Rthは、位相差フィルム・光学材料検査装置〔大塚電子(株)製、品番:RETS−100〕を用い、入射角40°の条件で測定したときの値である。
光学フィルムの面内位相差Reは、式:
〔面内位相差Re〕=(nx−ny)×d
〔式中、nxは波長590nmの光に対する遅相軸方向(光学フィルムの面内において最大の屈折率を示す方向)の屈折率、nyは進相軸方向(光学フィルムの面内におけるnxと垂直な方向)の屈折率、nyはフィルムの面内における進相軸方向の屈折率、dは光学フィルムの厚さ(nm)を示す〕
に基づいて求められる。
また、厚さ方向位相差Rthは、式:
〔厚さ方向位相差Rth〕={(nx+ny)/2−nz}×d
〔式中、nxは波長590nmの光に対する遅相軸方向の屈折率、nyは進相軸方向の屈折率、nzはフィルムの厚さ方向の屈折率、dはフィルムの厚さ(nm)〕
に基づいて求められる。
本発明の光学フィルムの波長590nmの光に対する光弾性係数の絶対値は、光漏れ、特に高温高湿度の環境下における光漏れを抑制する観点から、好ましくは10×10-12Pa-1以下、より好ましくは6×10-12Pa-1以下である。
本明細書において、波長590nmの光に対する光学フィルムの光弾性係数は、光学フィルムの延伸方向を長辺として20mm×50mmに切り出してサンプルを作製し、このサンプルをエリプソメーター〔日本分光(株)製、品番:M−150〕の光弾性計測ユニットに装着し、延伸方向と平行に5〜25Nの応力荷重を印加しながら複屈折を3点で計測し、波長590nmの光を用い、応力に対する複屈折の傾きを光弾性係数として求めたときの値である。
本発明の光学フィルムの60〜100℃の温度範囲における線膨張係数は、高温環境下における寸法変化を抑制する観点から、好ましくは80×10-6-1以下、より好ましくは70×10-6-1以下である。
本明細書において、光学フィルムの60〜100℃における線膨張係数は、熱機械測定装置〔(株)島津製作所製、品番:TMA−60〕を用い、以下の測定条件にて60℃から100℃における傾きとして求めた。
〔測定条件〕
・試料の大きさ:5mm×20mm(延伸方向を長辺とする)
・試料の前処理:60℃で15時間の前処理を行なった後、室温まで冷却
・測定加重:5g
・昇温速度:5℃/min
本発明の光学フィルムの吸水率は、例えば、ITOフィルムへの成形加工性を向上させる観点から、好ましくは3.0%以下、より好ましくは2.5%以下、さらに好ましくは2.0%以下である。光学フィルムの吸水率は、以下の実施例に記載の方法に基づいて測定したときの値である。
本発明の光学フィルムの表面には、必要により、コーティング層が形成されていてもよい。コーティング層としては、例えば、帯電防止層、粘着剤層、接着剤層、易接着層、防眩(ノングレア)層、光触媒層、防汚層、反射防止層、ハードコート層、紫外線遮蔽層、熱線遮蔽層、電磁波遮蔽層、ガスバリヤー層などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。
以上説明したように、本発明の光学フィルムは、式(I)で表わされる繰返し単位に基づく弱い正の複屈折を有し、式(II)で表わされる繰返し単位に基づく弱い負の複屈折を有するが、両者の複屈折が互いに打消しあうので、全体として低複屈折を有する。また、本発明の光学フィルムは、式(I)で表わされる繰返し単位を有するので、耐熱性に優れており、スチレンに代表される芳香族ビニル単量体に基づく繰返し単位を実質的に有しない場合には、式(II)で表わされる繰返し単位に基づく特徴である硬い表面硬度および低い光弾性係数を有するという優れた性質を有する。
本発明の光学フィルムは、例えば、光ディスクの保護フィルム、液晶表示装置などの画像表示装置の偏光板に用いられる偏光子保護フィルム、位相差フィルム、視野角補償フィルム、光拡散フィルム、反射フィルム、反射防止フィルム、防眩フィルム、輝度向上フィルム、タッチパネル用導電フィルム、拡散板、導光体、プリズムシートなどの用途に用いることが期待されるものである。したがって、本発明の光学フィルムは、例えば、液晶表示装置などの画像表示装置、静電容量式タッチパネルなどの用途に好適に使用することが期待される。
また、本発明の光学フィルムの少なくとも一方表面に、例えば、透明導電層、光学調整層、透明ハードコート層、防眩層、反射防止層などが形成されていてもよい。
本発明の光学フィルムの少なくとも一方表面に透明導電層が形成された光学フィルムは、透明導電性フィルムとして用いることができる。透明導電層としては、例えば、インジウム−スズ系酸化物(ITO)層などの赤外線を反射する性質を有する無機化合物層、銀、銅、ニッケル、タングステンなどの金属からなる金属メッシュ層などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。
透明導電層が無機化合物層である場合、当該透明導電層の厚さは、導電性および光透過性を向上させる観点から、好ましくは0.001〜10μm、より好ましくは0.005〜1μm、さらに好ましくは0.01〜0.5μmである。また、透明導電層が金属メッシュ層である場合、当該透明導電層の厚さは、導電性および光透過性を向上させる観点から、好ましくは0.1〜30μm、より好ましくは0.1〜10μm、さらに好ましくは1〜5μmである。
前記光学調整層は、入射される光線の透過率または反射率を適宜調整するための層である。光学調整層は、例えば、特開2006−201450号公報などに記載されているように、屈折率が相対的に低い低屈折率層と屈折率が相対的に高い高屈折率層とを交互に積層させることによって形成させることができる。
次に本発明を実施例に基づいてさらに詳細に説明するが、本発明はかかる実施例のみに限定されるものではない。
実施例1
(A)(メタ)アクリル系樹脂の調製
2L容のオートクレーブにメチルメタクリレート〔住友化学(株)製、商品名:スミペックスEX、重量平均分子量:14万〕29.5重量部、アニリン27.3重量部およびトルエン33.2重量部を仕込んだ。このオートクレーブを240℃まで昇温させ、3時間撹拌を行なうことにより、反応溶液を得た。
次に、前記で得られた反応溶液をバレル温度260℃、回転数70rpm、減圧度13.3〜400hPa(10〜300mmHg)、リアベント数が1個、フォアベント数が2個のベントタイプスクリュー二軸押出し機(孔径:15mm、L/D:45)内に樹脂量換算で300g/hの処理速度で導入し、この押出し機内で脱揮を行ない、押出すことにより、透明な(メタ)アクリル系樹脂のペレットを得た。前記で得られた(メタ)アクリル系樹脂の重量平均分子量は、10万であった。
前記で得られた(メタ)アクリル系樹脂は、式(I)において、R1がメチル基であり、R2が水素原子であり、R3がフェニル基である繰返し単位および式(II)において、R4が水素原子であり、R5がメチル基であり、R6がメチル基である繰返し単位を有し、ガラス転移温度が142℃である(メタ)アクリル系樹脂であった。当該(メタ)アクリル系樹脂のイミド化率、式(II)で表わされる繰返し単位の含有率および応力光学係数(Cr)を以下の方法に基づいて調べた。その結果、当該(メタ)アクリル系樹脂のイミド化率は9.6%、式(II)で表わされる繰返し単位の含有率は82.1重量%、応力光学係数(Cr)は−0.01×10-9Pa-1であった。
なお、以下の実施例および比較例においても、(メタ)アクリル系樹脂のイミド化率、式(II)で表わされる繰返し単位の含有率および応力光学係数(Cr)を以下の方法に基づいて調べた。
〔イミド化率〕
(メタ)アクリル系樹脂のイミド化率は、1803cm-1付近のカルボン酸無水物基に由来する吸収と、1720cm-1付近のエステルカルボニル基に由来する吸収と、1680cm-1付近のイミドカルボニル基に由来する吸収との強度比からイミド化率を決定した。ここで、イミド化率は、全カルボニル基においてイミドカルボニル基が占める割合である。
〔式(II)で表わされる繰返し単位の含有率〕
(メタ)アクリル系樹脂において、式(II)で表わされる繰返し単位の含有率は、NMR測定装置(Varian社製、商品名:Unity Plus400)を用いて1H−NMRスペクトルを測定することによって求めた。
より具体的には、重アセトンに(メタ)アクリル系樹脂(重量:a)と、内標として1,1,2,2−テトラクロロエタン(分子量:167.85、重量:b)を溶解させ、内標(5.9ppm、2プロトン分)とエステルカルボニル基に隣接したR6のプロトンに由来するピークの面積比〔エステルカルボニル基に隣接したR6のプロトンに由来するピーク面積Aと内標プロトンに由来するピーク面積Bとの比(ピーク面積A/ピーク面積B)〕から式(II)で表わされる繰返し単位の含有率を算出した。
例えば、式(II)で表わされる繰返し単位のR4が水素原子であり、R5がメチル基であり、R6がメチル基である場合(繰返し単位の分子量は100.12)、式(II)で表わされる繰返し単位の含有率(重量%)は、式:
〔式(II)で表わされる繰返し単位の含有率(重量%)〕
=[(ピーク面積A/ピーク面積B)×(2/3)×(b/167.85)×(1/100.12)]×(100/a)
に基づいて求めることができる。
〔応力光学係数(Cr)〕
(メタ)アクリル系樹脂の応力光学係数(Cr)は、未延伸フィルムを60mm×20mmの長方形に切り出し、1N/mm2以下の応力となるように重りを選択し、未延伸フィルムの下端に取り付けた。
この未延伸フィルムを(メタ)アクリル系樹脂のガラス転移温度よりも3℃高い温度で定温乾燥機〔アズワン(株)製、品番:DOV−450A〕にチャック間距離40mmでセットし、当該温度で約30分間保持して延伸を行なった後、加熱を停止し、(メタ)アクリル系樹脂のガラス転移温度よりも40℃低い温度となるまで約1℃/minの冷却速度で冷却した。その後、得られた延伸フィルムを定温乾燥機から取り出し、延伸後のフィルムの長さ、厚さおよび重りの質量を測定し、延伸後のフィルムの面内位相差Reを測定した。
さらに、応力が1N/mm2以下となるように4種類の質量の重りを用いて前記と同様にして延伸後のフィルムの長さ、厚さおよび重りの質量を測定し、延伸後のフィルムの面内位相差Reを測定した。
以上の結果に基づき、高分子学会編「透明プラスチックの最前線(ポリマーフロンティア21シリーズ)」、(株)エヌ・ティー・エス、2006年10月、37−44頁に記載の測定方法に基づいて応力光学係数(Cr)を算出した。より具体的には、Δn(nx−ny)をy軸に、σをx軸にプロットし、最小二乗法で得られた直線の傾きを求め、その傾きの値を応力光学係数(Cr)とした。なお、nxはフィルムの面内における遅相軸方向(フィルム面内において最大の屈折率を示す方向)の屈折率、nyはフィルムの面内における進相軸方向(フィルム面内においてnxと垂直な方向)の屈折率、σは延伸に対する応力(N/m2)である。
(B)光学フィルムの製造
前記で得られたペレットを単軸押出機(孔径:20mm、L/D:25)に入れ、Tダイ温度を270℃に調節し、コートハンガータイプTダイ(幅150mm)から溶融押出しを行ない、ロール温度140℃の冷却ロール上に吐出し、厚さ160μmの未延伸フィルムを作製した。
次に、得られた未延伸フィルムを96mm×96mmに切り出し、逐次二軸延伸機〔(株)東洋精機製作所製、品番:X−6S〕を用い、157℃の温度にて240mm/minの延伸速度で縦方向(MD方向)および横方向(TD方向)の順にそれぞれ延伸倍率が2倍となるように逐次二軸延伸を行なった。
前記で得られた延伸フィルムを速やかに試験装置から取り出して冷却することにより、厚さ40μmの光学フィルムを得た。
前記で得られた光学フィルムの面内位相差、厚さ方向位相差、光弾性係数および線膨張係数を調べた。その結果を表1に示す。
また、前記で得られた光学フィルムの物性として、ヘイズ、全光線透過率、MIT耐折度試験回数、フィルムインパクト強度および鉛筆硬度を以下の方法に従って調べた。その結果を表1に示す。また、耐熱性の指標として(メタ)アクリル系樹脂のガラス転移温度を表1に記載した。
(1)ヘイズおよび全光線透過率
ヘイズおよび全光線透過率は、濁度計〔日本電色工業(株)製、品番:NDH 5000〕を用いて測定した。
(2)MIT耐折度試験回数
MIT耐折度試験回数は、JIS P8115に準じて光学フィルムを縦15mm、長さ90mmに裁断し、得られた試験片を用いてMIT耐折度試験機〔テスター産業(株)製、品番:BE−201〕にて、温度23℃、相対湿度50%の雰囲気中で荷重200gを加えて測定した。
(3)フィルムインパクト強度
フィルムインパクト強度は、フィルムインパクトテスター〔テスター産業(株)製、品番:BU−302〕を用い、温度23℃、相対湿度50%の雰囲気中でASTM D3420に準じて測定した。
(4)鉛筆硬度
JIS K5600−5−4(1999年)に準じ、鉛筆引っかき硬度試験機〔(株)安田精機製作所製〕を用い、荷重750gにて測定した。
実施例2
(A)(メタ)アクリル系樹脂の調製
実施例1において、オートクレーブの反応温度を245℃に変更したこと以外は、実施例1と同様にして(メタ)アクリル系樹脂を得た。得られた(メタ)アクリル系樹脂の重量平均分子量は10万であった。
前記で得られた(メタ)アクリル系樹脂は、式(I)において、R1がメチル基であり、R2が水素原子であり、R3がフェニル基である繰返し単位および式(II)において、R4が水素原子であり、R5がメチル基であり、R6がメチル基である繰返し単位を有し、ガラス転移温度が152℃である(メタ)アクリル系樹脂であった。当該(メタ)アクリル系樹脂のイミド化率、式(II)で表わされる繰返し単位の含有率および応力光学係数(Cr)を実施例1と同様にして調べた。その結果、当該(メタ)アクリル系樹脂のイミド化率は20.9%、式(II)で表わされる繰返し単位の含有率は60.4重量%、応力光学係数(Cr)は0.02×10-9Pa-1であった。
(B)光学フィルムの製造
実施例1において、(メタ)アクリル系樹脂として前記で得られた(メタ)アクリル系樹脂を用い、Tダイ温度を280℃に、ロール温度を150℃に、延伸温度を167℃に変更したこと以外は、実施例1と同様にして厚さ40μmの光学フィルムを得た。
前記で得られた光学フィルムの面内位相差、厚さ方向位相差、光弾性係数および線膨張係数を調べた。その結果を表1に示す。
また、前記で得られた光学フィルムの物性を実施例1と同様にして調べた。その結果を表1に示す。
実施例3
(A)(メタ)アクリル系樹脂の調製
実施例1において、オートクレーブの反応温度を247℃に、バレル温度を270℃に変更したこと以外は、実施例1と同様にして(メタ)アクリル系樹脂を得た。得られた(メタ)アクリル系樹脂の重量平均分子量は9万であった。
前記で得られた(メタ)アクリル系樹脂は、式(I)において、R1がメチル基であり、R2が水素原子であり、R3がフェニル基である繰返し単位および式(II)において、R4が水素原子であり、R5がメチル基であり、R6がメチル基である繰返し単位を有し、ガラス転移温度が160℃である(メタ)アクリル系樹脂であった。当該(メタ)アクリル系樹脂のイミド化率、式(II)で表わされる繰返し単位の含有率および応力光学係数(Cr)を実施例1と同様にして調べた。その結果、当該(メタ)アクリル系樹脂のイミド化率は23.9%、式(II)で表わされる繰返し単位の含有率は55.6重量%、応力光学係数(Cr)は0.04×10-9Pa-1であった。
(B)光学フィルムの製造
実施例1において、(メタ)アクリル系樹脂として前記で得られた(メタ)アクリル系樹脂を用い、Tダイ温度を285℃に、ロール温度を155℃に、延伸温度を175℃に変更したこと以外は、実施例1と同様にして厚さ40μmの光学フィルムを得た。
前記で得られた光学フィルムの面内位相差、厚さ方向位相差、光弾性係数および線膨張係数を調べた。その結果を表1に示す。
また、前記で得られた光学フィルムの物性を実施例1と同様にして調べた。その結果を表1に示す。
実施例4
(A)(メタ)アクリル系樹脂の調製
実施例1において、オートクレーブの反応温度を250℃に、バレル温度を270℃に変更したこと以外は、実施例1と同様にして(メタ)アクリル系樹脂を得た。得られた(メタ)アクリル系樹脂の重量平均分子量は9万であった。
前記で得られた(メタ)アクリル系樹脂は、式(I)において、R1がメチル基であり、R2が水素原子であり、R3がフェニル基である繰返し単位および式(II)において、R4が水素原子であり、R5がメチル基であり、R6がメチル基である繰返し単位を有し、ガラス転移温度が167℃である(メタ)アクリル系樹脂であった。当該(メタ)アクリル系樹脂のイミド化率、式(II)で表わされる繰返し単位の含有率および応力光学係数(Cr)を実施例1と同様にして調べた。その結果、当該(メタ)アクリル系樹脂のイミド化率は30.9%、式(II)で表わされる繰返し単位の含有率は45.5重量%、応力光学係数(Cr)は0.05×10-9Pa-1であった。
(B)光学フィルムの製造
実施例1において、(メタ)アクリル系樹脂として前記で得られた(メタ)アクリル系樹脂を用い、Tダイ温度を295℃に、ロール温度を165℃に、延伸温度を182℃に変更したこと以外は、実施例1と同様にして厚さ40μmの光学フィルムを得た。
前記で得られた光学フィルムの面内位相差、厚さ方向位相差、光弾性係数および線膨張係数を調べた。その結果を表1に示す。
また、前記で得られた光学フィルムの物性を実施例1と同様にして調べた。その結果を表1に示す。
実施例5
(A)(メタ)アクリル系樹脂の調製
実施例1で得られた(メタ)アクリル系樹脂100重量部に対して紫外線吸収剤として6,6’,6’’−(1,3,5−トリアジン−2,4,6−トリイル)トリス(3−ヘキシルオキシ−2−メチルフェノール)〔(株)ADEKA製、商品名:アデカスタブ(登録商標)LA−F70〕0.66重量部の割合で紫外線吸収剤を(メタ)アクリル系樹脂に添加し、二軸押出し機を用いて260℃で混練し、押出すことにより、透明な(メタ)アクリル系樹脂のペレットを得た。得られた(メタ)アクリル系樹脂の重量平均分子量は、10万であった。
前記で得られた(メタ)アクリル系樹脂は、式(I)において、R1がメチル基であり、R2が水素原子であり、R3がフェニル基である繰返し単位および式(II)において、R4が水素原子であり、R5がメチル基であり、R6がメチル基である繰返し単位を有し、ガラス転移温度が142℃である(メタ)アクリル系樹脂であった。当該(メタ)アクリル系樹脂のイミド化率、式(II)で表わされる繰返し単位の含有率および応力光学係数(Cr)を実施例1と同様にして調べた。その結果、当該(メタ)アクリル系樹脂のイミド化率は9.6%、式(II)で表わされる繰返し単位の含有率は82.1重量%、応力光学係数(Cr)は0.03×10-9Pa-1であった。
(B)光学フィルムの製造
実施例1において、(メタ)アクリル系樹脂として前記で得られた(メタ)アクリル系樹脂を用いたこと以外は、実施例1と同様にして厚さ40μmの光学フィルムを得た。
前記で得られた光学フィルムの面内位相差、厚さ方向位相差、光弾性係数および線膨張係数を調べた。その結果を表1に示す。
また、前記で得られた光学フィルムの物性を実施例1と同様にして調べた。その結果を表1に示す。
実施例6
(A)(メタ)アクリル系樹脂の調製
攪拌装置、温度センサー、冷却管および窒素ガス導入管を備えた反応釜に、メタクリル酸メチル79.4重量部、メタクリル酸20.6重量部、重合溶媒としてトルエン65.2重量部とメタノール16.3重量部との混合溶媒、および酸化防止剤〔(株)ADEKA製、商品名:アデカスタブ2112〕0.05重量部、連鎖移動剤としてn−ドデシルメルカプタン0.2重量部を仕込み、反応釜内に窒素ガスを通じながら80℃まで昇温させた。昇温に伴う還流が始まった時点で、重合開始剤としてジメチル−2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)〔和光純薬工業(株)製、商品名:V−601〕0.10重量部を反応釜内に添加するとともに、ジメチル−2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)〔和光純薬工業(株)製、商品名:V−601〕0.20重量部を2時間かけて反応釜内に滴下しながら、約80〜85℃の還流下で溶液重合を行ない、ジメチル−2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)の滴下終了後に、さらに4時間かけて熟成を行なった。得られた重合体溶液に含まれる(メタ)アクリル系樹脂におけるメタクリル酸に由来の繰返し単位の含有率は、21.2重量%であった。また、当該(メタ)アクリル系樹脂の重量平均分子量は、10万であった。
次に、前記で得られた重合体溶液100重量部とアニリン92.5重量部を均一に混合し、得られた混合物をバレル温度270℃、回転数70rpm、減圧度13.3〜400hPa(10〜300mmHg)、リアベント数が1個、フォアベント数が2個のベントタイプスクリュー二軸押出し機(孔径:15mm、L/D:45)内に樹脂量換算で300g/hの処理速度で導入し、この押出し機内で脱揮を行ない、押出すことにより、透明な(メタ)アクリル系樹脂のペレットを得た。得られた(メタ)アクリル系樹脂の重量平均分子量は、9万であった。
前記で得られた(メタ)アクリル系樹脂は、式(I)において、R1がメチル基であり、R2が水素原子であり、R3がフェニル基である繰返し単位および式(II)において、R4が水素原子であり、R5がメチル基であり、R6がメチル基である繰返し単位を有し、ガラス転移温度が154℃である(メタ)アクリル系樹脂であった。当該(メタ)アクリル系樹脂のイミド化率、式(II)で表わされる繰返し単位の含有率および応力光学係数(Cr)を実施例1と同様にして調べた。その結果、当該(メタ)アクリル系樹脂のイミド化率は23.1%、式(II)で表わされる繰返し単位の含有率は56.9重量%、応力光学係数(Cr)は0.04×10-9Pa-1であった。
(B)光学フィルムの製造
実施例1において、(メタ)アクリル系樹脂として前記で得られた(メタ)アクリル系樹脂を用い、Tダイ温度を285℃に、ロール温度を150℃に、延伸温度を169℃に変更したこと以外は、実施例1と同様にして厚さ40μmの光学フィルムを得た。
前記で得られた光学フィルムの面内位相差、厚さ方向位相差、光弾性係数および線膨張係数を調べた。その結果を表1に示す。
また、前記で得られた光学フィルムの物性を実施例1と同様にして調べた。その結果を表1に示す。
実施例7
(A)(メタ)アクリル系樹脂の調製
実施例6で得られた重合体溶液をバレル温度260℃、回転数70rpm、減圧度13.3〜400hPa(10〜300mmHg)、リアベント数が1個、フォアベント数が2個のベントタイプスクリュー二軸押出し機(孔径:15mm、L/D:45)内に樹脂量換算で300g/hの処理速度で導入し、この押出し機内で脱揮を行ない、押出すことにより、透明な(メタ)アクリル系樹脂のペレットを得た。得られた(メタ)アクリル系樹脂の重量平均分子量は10万であり、ガラス転移温度は136℃であった。
前記で得られたペレットをバレル温度270℃、回転数300rpm、減圧度13.3〜400hPa(10〜300mmHg)、ベント数が1個のベントタイプスクリュー二軸押出し機(孔径:15mm、L/D:45)内に樹脂量換算で300g/hの処理速度でホッパーから導入し、ホッパーの後よりアニリンを液添ポンプにて277g/hの投入速度で注入し、押出すことにより、透明な(メタ)アクリル系樹脂のペレットを得た。得られた(メタ)アクリル系樹脂の重量平均分子量は、9万であった。
前記で得られた(メタ)アクリル系樹脂は、式(I)において、R1がメチル基であり、R2が水素原子であり、R3がフェニル基である繰返し単位および式(II)において、R4が水素原子であり、R5がメチル基であり、R6がメチル基である繰返し単位を有し、ガラス転移温度が148℃である(メタ)アクリル系樹脂であった。当該(メタ)アクリル系樹脂のイミド化率、式(II)で表わされる繰返し単位の含有率および応力光学係数(Cr)を実施例1と同様にして調べた。その結果、当該(メタ)アクリル系樹脂のイミド化率は16.8%、式(II)で表わされる繰返し単位の含有率は67.4重量%、応力光学係数(Cr)は0.01×10-9Pa-1であった。
(B)光学フィルムの製造
実施例1において、(メタ)アクリル系樹脂として前記で得られた(メタ)アクリル系樹脂を用い、Tダイ温度を275℃に、ロール温度を145℃に、延伸温度を163℃に変更したこと以外は、実施例1と同様にして厚さ40μmの光学フィルムを得た。
前記で得られた光学フィルムの面内位相差、厚さ方向位相差、光弾性係数および線膨張係数を調べた。その結果を表1に示す。
また、前記で得られた光学フィルムの物性を実施例1と同様にして調べた。その結果を表1に示す。
比較例1
(A)(メタ)アクリル系樹脂の調製
2L容のオートクレーブにメチルメタクリレート−スチレン共重合体〔新日鉄住金化学(株)製、商品名:エスチレンMS600、重量平均分子量:13万〕16重量部、40%メチルアミン−メタノール溶液3重量部およびトルエン24重量部を仕込んだ。このオートクレーブを230℃まで昇温させ、2時間撹拌を行なった。
(B)光学フィルムの製造
前記で得られた反応溶液をバレル温度260℃、回転数70rpm、減圧度13.3〜400hPa(10〜300mmHg)、リアベント数が1個、フォアベント数が2個のベントタイプスクリュー二軸押出し機(孔径:15mm、L/D:45)に樹脂量換算で300g/hの処理速度で導入し、この押出し機内で脱揮を行ない、押出すことにより、透明な樹脂のペレットを得た。得られたメチルメタクリレート−スチレン系イミド樹脂のガラス転移温度は143℃であり、重量平均分子量は9万であった。
次に、前記で得られたメチルメタクリレート−スチレン系イミド樹脂のイミド化率および応力光学係数(Cr)を実施例1と同様にして測定した。その結果、当該メチルメタクリレート−スチレン系イミド樹脂のイミド化率は89.5%、応力光学係数(Cr)は−1.72×10-9Pa-1であった。
また、前記で得られたメチルメタクリレート−スチレン系イミド樹脂におけるスチレン含量を以下の方法に基づいて測定したところ、当該スチレン含量は、44.9重量%であった。
〔スチレン含量の測定方法〕
樹脂のスチレン含量は、NMR測定装置〔Varian社製、商品名:Unity Plus400〕を用い、1H−NMRスペクトルを測定し、低磁場側の芳香環に由来する水素原子の面積と高磁場側の脂肪族に由来する水素原子の面積比に基づいて測定した。
(B)光学フィルムの製造
実施例1において、(メタ)アクリル系樹脂の代わりに前記で得られたメチルメタクリレート−スチレン系イミド樹脂を用い、延伸温度を158℃に変更したこと以外は、実施例1と同様にして厚さ40μmの光学フィルムを得た。
前記で得られた光学フィルムの面内位相差、厚さ方向位相差、光弾性係数および線膨張係数を調べた。その結果を表1に示す。
また、前記で得られた光学フィルムの物性を実施例1と同様にして調べた。その結果を表1に示す。
比較例2
(A)(メタ)アクリル系樹脂の調製
比較例1において、メチルメタクリレート−スチレン共重合体をメチルメタクリレート−スチレン共重合体〔新日鉄住金化学(株)製、商品名:エスチレンMS700、重量平均分子量:13万〕に変更し、40%メチルアミン−メタノール溶液の量を3.5重量部に変更したこと以外は、比較例1と同様にしてメチルメタクリレート−スチレン系イミド樹脂を得た。得られたメチルメタクリレート−スチレン系イミド樹脂の重量平均分子量は9万であり、ガラス転移温度は152℃であった。また、当該メチルメタクリレート−スチレン系イミド樹脂のイミド化率は90.8%、応力光学係数(Cr)は0.09×10-9Pa-1であった。
また、前記で得られたメチルメタクリレート−スチレン系イミド樹脂におけるスチレン含量を比較例1と同様にして測定したところ、当該スチレン含量は、34.4重量%であった。
(B)光学フィルムの製造
比較例1において、メチルメタクリレート−スチレン系イミド樹脂として、前記で得られたメチルメタクリレート−スチレン系イミド樹脂を用い、Tダイ温度を280℃に、ロール温度を150℃に、延伸温度を167℃に変更したこと以外は、比較例1と同様にして厚さ40μmの光学フィルムを得た。
前記で得られた光学フィルムの面内位相差、厚さ方向位相差、光弾性係数および線膨張係数を調べた。その結果を表1に示す。
また、前記で得られた光学フィルムの物性を実施例1と同様にして調べた。その結果を表1に示す。
比較例3
(A)(メタ)アクリル系樹脂の調製
比較例1において、メチルメタクリレート−スチレン共重合体をメチルメタクリレート−スチレン共重合体〔新日鉄住金化学(株)製、商品名:エスチレンMS800、重量平均分子量:13万〕に変更し、40%メチルアミン−メタノール溶液の量を4重量部に変更したこと以外は、比較例1と同様にしてメチルメタクリレート−スチレン系イミド樹脂を得た。得られたメチルメタクリレート−スチレン系イミド樹脂の重量平均分子量は9万であり、ガラス転移温度は160℃であった。また、当該メチルメタクリレート−スチレン系イミド樹脂のイミド化率は92.6%、応力光学係数(Cr)は0.93×10-9Pa-1であった。
また、前記で得られたメチルメタクリレート−スチレン共重合体におけるスチレン含量を比較例1と同様にして測定したところ、当該スチレン含量は、23.5重量%であった。
(B)光学フィルムの製造
比較例1において、メチルメタクリレート−スチレン系イミド樹脂として、前記で得られたメチルメタクリレート−スチレン系イミド樹脂を用い、Tダイ温度を285℃に、ロール温度を155℃に、延伸温度を175℃に変更したこと以外は、比較例1と同様にして厚さ40μmの光学フィルムを得た。
前記で得られた光学フィルムの面内位相差、厚さ方向位相差、光弾性係数および線膨張係数を調べた。その結果を表1に示す。
また、前記で得られた光学フィルムの物性を実施例1と同様にして調べた。その結果を表1に示す。
Figure 2015030118
表1に示された結果から、各実施例で得られた光学フィルムは、いずれも、良好な耐熱性、ヘイズ、全光線透過率、MIT耐折度およびインパクト強度を有し、面内位相差および厚さ方向位相差がいずれも小さいので低複屈折を有し、表面硬度(鉛筆硬度)が高く、光弾性係数の絶対値が小さいという優れた性質を有するものであることがわかる。
製造例1
攪拌装置、温度センサー、冷却管および窒素ガス導入管を備えた反応釜に、メタクリル酸メチル79.4重量部、メタクリル酸20.6重量部、重合溶媒としてトルエン90.0重量部とメタノール22.5重量部との混合溶媒、および酸化防止剤〔(株)ADEKA製、商品名:アデカスタブ2112〕0.05重量部を仕込み、反応釜内に窒素ガスを通じながら73℃まで昇温させた。昇温に伴う還流が始まった時点で、重合開始剤としてジメチル−2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)〔和光純薬工業(株)製、商品名:V−601〕0.25重量部を反応釜内に添加するとともに、トルエン7.3重量部とメタノール1.8重量部との混合溶媒にジメチル−2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)〔和光純薬工業(株)製、商品名:V−601〕0.35重量部を溶解させた溶液を2時間かけて反応釜内に滴下しながら、約71〜76℃の還流下で溶液重合を行ない、ジメチル−2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)の滴下終了後に、さらに4時間かけて熟成を行なった。
前記で得られた重合体溶液に含まれる(メタ)アクリル系樹脂におけるメタクリル酸に由来の繰返し単位の含有率は、20.6重量%であった。また、当該(メタ)アクリル系樹脂の重量平均分子量は、11万であった。
次に、環化縮合反応の触媒(環化触媒)であるナトリウムメトキシド0.1重量部をメタノール9.9重量部に溶解させた溶液を20分間かけて約65〜70℃の温度で反応釜内の重合溶液に滴下し、均一な重合溶液とした。
前記で得られた重合溶液をバレル温度290℃、回転数70rpm、減圧度13.3〜400hPa(10〜300mmHg)、リアベント数が1個、フォアベント数が2個のベントタイプスクリュー二軸押出し機(孔径:15mm、L/D:45)内に樹脂量換算で300g/hの処理速度で導入し、この二軸押出し機内で脱揮を行ない、軸内滞留時間0.9分間程度で押出すことにより、透明な(メタ)アクリル系樹脂のペレットを得た。
前記で得られた(メタ)アクリル系樹脂の重量平均分子量は10万であり、ガラス転移温度は131℃であった。また、前記で得られた(メタ)アクリル系樹脂の無水グルタル酸化率は、以下の方法に基づいて調べた。その結果、得られた(メタ)アクリル系樹脂の無水グルタル酸化率は17.5%であった。
なお、以下の実施例および比較例においても、(メタ)アクリル系樹脂の無水グルタル酸化率を以下の方法に基づいて調べた。
〔無水グルタル酸化率〕
(メタ)アクリル系樹脂の無水グルタル酸化率は、1803cm-1付近のカルボン酸無水物基に由来する吸収と、1720cm-1付近のエステルカルボニル基に由来する吸収と、1680cm-1付近のイミドカルボニル基に由来する吸収との強度比から無水グルタル酸化率を決定した。ここで、無水グルタル酸化率は、全カルボニル基においてカルボン酸無水物基が占める割合である。
実施例8
製造例1で得られたペレットをバレル温度290℃、回転数300rpm、減圧度13.3〜400hPa(10〜300mmHg)、ベント数が1個のベントタイプスクリュー二軸押出し機(孔径:15mm、L/D:45)内に樹脂量換算で420g/hの処理速度でホッパーから導入し、ホッパーの後よりアニリンを液添ポンプにて101g/hの投入速度で注入し、軸内滞留時間2.1分間程度で押出すことにより、透明な(メタ)アクリル系樹脂のペレットを得た。
前記で得られた(メタ)アクリル系樹脂の重量平均分子量は、9万であった。当該(メタ)アクリル系樹脂は、式(I)において、R1がメチル基であり、R2が水素原子であり、R3がフェニル基である繰返し単位および式(II)において、R4が水素原子であり、R5がメチル基であり、R6がメチル基である繰返し単位を有し、ガラス転移温度が162℃である(メタ)アクリル系樹脂であった。
前記で得られた(メタ)アクリル系樹脂のイミド化率は44.1%、式(II)で表わされる繰返し単位の含有率は37.3重量%、応力光学係数(Cr)は0.08×10-9Pa-1であった。また、当該(メタ)アクリル系樹脂における金属の含有量を以下の方法に基づいて調べた。その結果、得られた(メタ)アクリル系樹脂における金属の含有量は470ppmであった。
なお、以下の実施例および比較例においても、(メタ)アクリル系樹脂における金属の含有量を以下の方法に基づいて調べた。
〔(メタ)アクリル系樹脂における金属の含有量〕
(メタ)アクリル系樹脂における金属の含有量は、(メタ)アクリル系樹脂をマイクロ波試料前処理装置〔(株)マイルストーンゼネラル製、商品名:ETHOS One〕で灰化させ、得られた溶液を用いてICP発光分光分析装置〔(株)リガク製、商品名:CIROS−120〕にて金属原子の含有量を測定することによって求めた。
製造例2
攪拌装置、温度センサー、冷却管および窒素ガス導入管を備えた反応釜に、メタクリル酸メチル79.4重量部、メタクリル酸20.6重量部、重合溶媒としてトルエン90.0重量部とメタノール22.5重量部との混合溶媒、および酸化防止剤〔(株)ADEKA製、商品名:アデカスタブ2112〕0.05重量部を仕込み、反応釜内に窒素ガスを通じながら73℃まで昇温させた。昇温に伴う還流が始まった時点で、重合開始剤としてジメチル−2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)〔和光純薬工業(株)製、商品名:V−601〕0.25重量部を反応釜内に添加するとともに、トルエン7.3重量部とメタノール1.8重量部との混合溶媒にジメチル−2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)〔和光純薬工業(株)製、商品名:V−601〕0.35重量部を溶解させた溶液を2時間かけて反応釜内に滴下しながら、約71〜76℃の還流下で溶液重合を行ない、ジメチル−2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)の滴下終了後に、さらに4時間かけて熟成を行なった。
前記で得られた重合体溶液に含まれる(メタ)アクリル系樹脂におけるメタクリル酸に由来の繰返し単位の含有率は、20.6重量%であった。また、当該(メタ)アクリル系樹脂の重量平均分子量は、11万であった。
次に、メタノール5.0重量部に環化縮合反応の触媒(環化触媒)であるナトリウムメトキシド0.05重量部を溶解させた溶液を20分間かけて、約65〜70℃の温度で反応釜内の重合溶液に滴下し、均一な重合溶液とした。
前記で得られた重合溶液をバレル温度280℃、回転数70rpm、減圧度13.3〜400hPa(10〜300mmHg)、リアベント数が1個、フォアベント数が2個のベントタイプスクリュー二軸押出し機(孔径:15mm、L/D:45)内に樹脂量換算で420g/hの処理速度で導入し、この二軸押出し機内で脱揮を行ない、軸内滞留時間3.2分間程度で押出すことにより、透明な(メタ)アクリル系樹脂のペレットを得た。
前記で得られた(メタ)アクリル系樹脂の重量平均分子量は9.7万であり、ガラス転移温度は131℃であった。また、当該(メタ)アクリル系樹脂の無水グルタル酸化率は16.3%であった。
実施例9
製造例2で得られたペレットをバレル温度290℃、回転数300rpm、減圧度13.3〜400hPa(10〜300mmHg)、ベント数が1個のベントタイプスクリュー二軸押出し機(孔径:15mm、L/D:45)内に樹脂量換算で420g/hの処理速度でホッパーから導入し、ホッパーの後よりアニリンを液添ポンプにて101g/hの投入速度で注入し、軸内滞留時間5.2分間程度で押出すことにより、透明な(メタ)アクリル系樹脂のペレットを得た。
前記で得られた(メタ)アクリル系樹脂の重量平均分子量は、8.9万であった。当該(メタ)アクリル系樹脂は、式(I)において、R1がメチル基であり、R2が水素原子であり、R3がフェニル基である繰返し単位および式(II)において、R4が水素原子であり、R5がメチル基であり、R6がメチル基である繰返し単位を有し、ガラス転移温度が167℃である(メタ)アクリル系樹脂であった。
前記で得られた(メタ)アクリル系樹脂のイミド化率は47.2%、式(II)で表わされる繰返し単位の含有率は35.4重量%、応力光学係数(Cr)は0.11×10-9Pa-1であった。また、当該(メタ)アクリル系樹脂における金属の含有量は235ppmであった。
製造例3
攪拌装置、温度センサー、冷却管および窒素ガス導入管を備えた反応釜に、メタクリル酸メチル79.4重量部、メタクリル酸20.6重量部、重合溶媒としてトルエン90.0重量部とメタノール22.5重量部との混合溶媒、および酸化防止剤〔(株)ADEKA製、商品名:アデカスタブ2112〕0.05重量部を仕込み、反応釜内に窒素ガスを通じながら73℃まで昇温させた。昇温に伴う還流が始まった時点で、重合開始剤としてジメチル−2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)〔和光純薬工業(株)製、商品名:V−601〕0.25重量部を反応釜内に添加するとともに、トルエン7.3重量部とメタノール1.8重量部との混合溶媒にジメチル−2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)〔和光純薬工業(株)製、商品名:V−601〕0.35重量部を溶解させた溶液を2時間かけて反応釜内に滴下しながら、約71〜76℃の還流下で溶液重合を行ない、ジメチル−2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)の滴下終了後に、さらに4時間かけて熟成を行なうことにより、重合体溶液を得た。
前記で得られた重合体溶液に含まれる(メタ)アクリル系樹脂におけるメタクリル酸に由来の繰返し単位の含有率は、20.6重量%であった。また、当該(メタ)アクリル系樹脂の重量平均分子量は、11万であった。
次に、メタノール11.9重量部に環化縮合反応の触媒(環化触媒)である酢酸リチウム0.12重量部を溶解させた溶液を20分間かけて約65〜70℃の温度で反応釜内の重合溶液に滴下し、均一な重合溶液とした。
前記で得られた重合溶液をバレル温度290℃、回転数70rpm、減圧度13.3〜400hPa(10〜300mmHg)、リアベント数が1個、フォアベント数が2個のベントタイプスクリュー二軸押出し機(孔径:15mm、L/D:45)内に樹脂量換算で300g/hの処理速度で導入し、この押出し機内で脱揮を行ない、軸内滞留時間3.0分間程度で押出すことにより、透明な(メタ)アクリル系樹脂のペレットを得た。
前記で得られた(メタ)アクリル系樹脂の重量平均分子量は10万であり、ガラス転移温度は130℃であった。また、当該(メタ)アクリル系樹脂の無水グルタル酸化率は15.9%であった。
実施例10
製造例3で得られたペレットをバレル温度290℃、回転数300rpm、減圧度13.3〜400hPa(10〜300mmHg)、ベント数が1個のベントタイプスクリュー二軸押出し機(孔径:15mm、L/D:45)内に樹脂量換算で432g/hの処理速度でホッパーから導入し、ホッパーの後よりアニリンを液添ポンプにて104g/hの投入速度で注入し、軸内滞留時間5.2分間程度で押出すことにより、透明な(メタ)アクリル系樹脂のペレットを得た。
前記で得られた(メタ)アクリル系樹脂の重量平均分子量は、9.2万であった。当該(メタ)アクリル系樹脂は、式(I)において、R1がメチル基であり、R2が水素原子であり、R3がフェニル基である繰返し単位および式(II)において、R4が水素原子であり、R5がメチル基であり、R6がメチル基である繰返し単位を有し、ガラス転移温度が161℃である(メタ)アクリル系樹脂であった。
前記で得られた(メタ)アクリル系樹脂のイミド化率は42.0%、式(II)で表わされる繰返し単位の含有率は38.5重量%、応力光学係数(Cr)は0.07×10-9Pa-1であった。また、当該(メタ)アクリル系樹脂における金属の含有量は135ppmであった。
実施例8〜10で得られたペレットを用い、実施例1において、Tダイ温度、ロール温度および延伸温度を表2に示すように変更したこと以外は、実施例1と同様にして厚さ40μmの光学フィルムを得た。
Figure 2015030118
次に、実施例8〜10で得られた光学フィルムの面内位相差、厚さ方向位相差、光弾性係数および線膨張係数を調べた。その結果を表3に示す。また、これらの光学フィルムの物性を実施例1と同様にして調べた。その結果を表3に併記する。
Figure 2015030118
表3に示された結果から、各実施例で得られた光学フィルムは、いずれも、良好な耐熱性、ヘイズ、全光線透過率、MIT耐折度およびインパクト強度を有し、面内位相差および厚さ方向位相差がいずれも小さいので低複屈折を有し、表面硬度(鉛筆硬度)が高く、光弾性係数の絶対値が小さいという優れた性質を有するものであることがわかる。
製造例4
攪拌装置、温度センサー、冷却管および窒素ガス導入管を備えた反応釜に、メタクリル酸メチル79.4重量部、メタクリル酸20.6重量部、重合溶媒としてトルエン90.0重量部とメタノール22.5重量部との混合溶媒、および酸化防止剤〔(株)ADEKA製、商品名:アデカスタブ2112〕0.05重量部を仕込み、反応釜内に窒素ガスを通じながら73℃まで昇温させた。昇温に伴う還流が始まった時点で、重合開始剤としてジメチル−2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)〔和光純薬工業(株)製、商品名:V−601〕0.25重量部を反応釜内に添加するとともに、トルエン7.3重量部とメタノール1.8重量部との混合溶媒にジメチル−2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)〔和光純薬工業(株)製、商品名:V−601〕0.35重量部を溶解させた溶液を2時間かけて反応釜内に滴下しながら、約71〜76℃の還流下で溶液重合を行ない、ジメチル−2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)の滴下終了後に、さらに4時間かけて熟成を行なうことにより、重合体溶液を得た。
前記で得られた重合体溶液に含まれる(メタ)アクリル系樹脂におけるメタクリル酸に由来の繰返し単位の含有率は、20.6重量%であった。また、当該(メタ)アクリル系樹脂の重量平均分子量は、11万であった。
次に、メタノール9.9重量部に環化縮合反応の触媒(環化触媒)であるナトリウムメトキシド0.1重量部を溶解させた溶液を20分間かけて約65〜70℃の温度で反応釜内の重合溶液に滴下し、均一な重合溶液とした。
前記で得られた重合溶液をバレル温度290℃、回転数238rpm、減圧度13.3〜400hPa(10〜300mmHg)、リアベント数が1個、フォアベント数が2個のベントタイプスクリュー二軸押出し機(孔径:15mm、L/D:45)内に樹脂量換算で300g/hの処理速度で導入し、この押出し機内で脱揮を行ない、軸内滞留時間0.9分間程度で押出すことにより、透明な(メタ)アクリル系樹脂のペレットを得た。
前記で得られた(メタ)アクリル系樹脂の重量平均分子量は10万であり、ガラス転移温度は131℃であった。
次に、前記で得られたペレットをバレル温度290℃、回転数300rpm、減圧度13.3〜400hPa(10〜300mmHg)、ベント数が1個のベントタイプスクリュー二軸押出し機(孔径:15mm、L/D:45)内に樹脂量換算で420g/hの処理速度でホッパーから導入し、ホッパーの後よりアニリンを液添ポンプにて162g/hの投入速度で注入し、軸内滞留時間5.6分間程度で押出すことにより、透明な(メタ)アクリル系樹脂のペレットを得た。前記で得られた(メタ)アクリル系樹脂の重量平均分子量は、9.4万であった。
前記で得られた(メタ)アクリル系樹脂は、式(I)において、R1がメチル基であり、R2が水素原子であり、R3がフェニル基である繰返し単位および式(II)において、R4が水素原子であり、R5がメチル基であり、R6がメチル基である繰返し単位を有し、ガラス転移温度が161℃である(メタ)アクリル系樹脂であった。
前記で得られた(メタ)アクリル樹脂のイミド化率は44.1%、式(II)で表わされる繰返し単位の含有率は37.3重量%、応力光学係数(Cr)は0.12×10-9Pa-1であった。また、当該(メタ)アクリル系樹脂の酸価は1.27mmol/gであった。
なお、以下の製造例および実施例において、(メタ)アクリル系樹脂の酸価を以下の方法に基づいて調べた。
〔(メタ)アクリル系樹脂に残存する酸成分の量(酸価)の測定方法〕
塩化メチレン24.94gに(メタ)アクリル系樹脂0.15gを溶解させ、得られた溶液にメタノール14.85gを添加し、3時間撹拌した。その後、この溶液に1重量%フェノールフタレインエタノール溶液2滴を添加し、撹拌しながら0.1N水酸化ナトリウム水溶液を添加し、室温で1時間撹拌を継続し、0.1N水酸化ナトリウム水溶液の量をAmlとした。この溶液に0.1N塩酸を滴下し、溶液の赤紫色が消失するまでの0.1N塩酸の滴下量(Bml)を測定した。
次に、塩化メチレン24.94gとメタノール14.85gとの混合液に1重量%フェノールフタレインエタノール溶液2滴を添加し、撹拌しながら0.1N水酸化ナトリウム水溶液を添加し、室温で1時間撹拌を継続し、0.1N水酸化ナトリウム水溶液の量をCmlとした。この溶液に0.1N塩酸を滴下し、溶液の赤紫色が消失するまでに要した0.1N塩酸の滴下量(Dml)を測定した。
(メタ)アクリル系樹脂に残存する酸成分の量(カルボキシル基および酸無水物基の合計量)(mmol/g)は、式:
〔(メタ)アクリル系樹脂に残存する酸成分の量(カルボキシル基および酸無水物基の合計量)(mmol/g)〕
=0.1×[(A−B)−(C−D)]/0.15
に基づいて求めた。
実施例11
製造例4で得られたペレットをバレル温度260℃、回転数300rpm、減圧度13.3〜400hPa(10〜300mmHg)、ベント数が1個のベントタイプスクリュー二軸押出し機(孔径:15mm、L/D:45)内に樹脂量換算で420g/hの処理速度でホッパーから導入し、ホッパーの後より原料樹脂に対して炭酸ジメチル(DBC)16.0重量部とジアザビシクロウンデセン(DBU)2.0重量部との混合液を液添ポンプにて注入し、軸内滞留時間5.2分間程度で押出すことにより、透明な(メタ)アクリル系樹脂のペレットを得た。
前記で得られた(メタ)アクリル系樹脂の重量平均分子量は、8万であった。当該(メタ)アクリル系樹脂は、式(I)において、R1がメチル基であり、R2が水素原子であり、R3がフェニル基である繰返し単位および式(II)において、R4が水素原子であり、R5がメチル基であり、R6がメチル基である繰返し単位を有し、ガラス転移温度が148℃である(メタ)アクリル系樹脂であった。
前記で得られた(メタ)アクリル樹脂のイミド化率は47.9%、式(II)で表わされる繰返し単位の含有率は59.1重量%、応力光学係数(Cr)は−0.18×10-9Pa-1であった。また、当該(メタ)アクリル系樹脂の酸価は0.13mmol/gであった。
次に、前記で得られたペレットを単軸押出機(孔径:20mm、L/D:25)に入れ、Tダイ温度を275℃に調節し、コートハンガータイプTダイ(幅150mm)から溶融押出しを行ない、ロール温度145℃の冷却ロール上に吐出し、厚さ160μmの未延伸フィルムを作製した。
前記で得られた未延伸フィルムを96mm×96mmに切り出し、逐次二軸延伸機〔(株)東洋精機製作所製、品番:X−6S〕を用い、168℃の温度にて240mm/minの延伸速度で縦方向(MD方向)および横方向(TD方向)の順にそれぞれ延伸倍率が2倍となるように逐次二軸延伸を行なった。未延伸フィルムの二軸延伸を行なった後、得られた延伸フィルムを速やかに試験装置から取り出して冷却することにより、厚さ40μmの光学フィルムを得た。得られた光学フィルムの面内位相差および厚さ方向位相差は、それぞれ、4.5nmおよび−13.3nmであった。
次に、未延伸フィルムの吸水率ならびに前記で得られた光学フィルムの厚さ方向位相差変化値および寸法変化率を調べた。その結果を表4に示す。
なお、吸水率および寸法変化率の測定方法は、以下のとおりである。以下の実施例および比較例でも、以下の方法に基づいて吸水率および寸法変化率を調べた。
〔吸水率〕
手動式加熱プレス機〔(株)井元製作所製、IMC−180C型〕を用い、250℃の温度で20MPaの圧力にて樹脂ペレットを2分間溶融プレス成形し、厚さが200μmの未延伸フィルムを作製した。得られた未延伸フィルムを80℃で24時間乾燥させた後、その質量(X)を測定した。
次に、前記で得られた未延伸フィルムを85℃、相対湿度85%の恒温槽内で保管することによって吸水させ、250時間経過後に恒温槽から取り出し、吸水後の未延伸フィルムの質量(Y)を測定した。
前記未延伸フィルムの吸水率は、式:
〔吸水率(%)〕=[(Y−X)/X]×100
に基づいて求めた。
〔寸法変化率〕
光学フィルムを裁断することにより、縦40mm、横40mmの正方形状のサンプル3枚を作製した。サンプルの四辺の長さ(La1、La2、La3、La4)をデジタルノギスで測定した。
次に、前記サンプルを85℃、相対湿度85%の恒温槽内で保管し、250時間経過後に恒温槽から取り出し、サンプルの四片の長さ(Lb1、Lb2、Lb3、Lb4)を再度測定した。
次に、サンプル3枚の各辺における寸法変化率を式:
〔寸法変化率(%)〕=|(Lb−La)/La|×100
(式中、Laは試験前における一辺の長さ、Lbは試験後における一片の長さを示す)
に基づいて求め、求められたサンプル3枚の各辺の寸法変化率の平均値を求め、その各辺の平均値の和を求めた後、その和を4で除することにより、光学フィルムの寸法変化率とした。
製造例5
攪拌装置、温度センサー、冷却管および窒素ガス導入管を備えた反応釜に、メタクリル酸メチル79.4重量部、メタクリル酸20.6重量部、重合溶媒としてトルエン90.0重量部とメタノール22.5重量部との混合溶媒、および酸化防止剤〔(株)ADEKA製、商品名:アデカスタブ2112〕0.05重量部を仕込み、反応釜内に窒素ガスを通じながら73℃まで昇温させた。昇温に伴う還流が始まった時点で、重合開始剤としてジメチル−2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)〔和光純薬工業(株)製、商品名:V−601〕0.25重量部を反応釜内に添加するとともに、トルエン7.3重量部とメタノール1.8重量部との混合溶媒にジメチル−2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)〔和光純薬工業(株)製、商品名:V−601〕0.35重量部を溶解させた溶液を2時間かけて反応釜内に滴下しながら、約71〜76℃の還流下で溶液重合を行ない、ジメチル−2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)の滴下終了後に、さらに4時間かけて熟成を行なった。
前記で得られた重合体溶液に含まれる(メタ)アクリル系樹脂におけるメタクリル酸に由来の繰返し単位の含有率は、20.6重量%であった。また、当該(メタ)アクリル系樹脂の重量平均分子量は、11万であった。
次に、メタノール9.9重量部に環化縮合反応の触媒(環化触媒)であるナトリウムメトキシド0.02重量部を溶解させた溶液を20分間かけて約65〜70℃の温度で反応釜内の重合溶液に滴下し、均一な重合溶液とした。
前記で得られた重合溶液をバレル温度290℃、回転数238rpm、減圧度13.3〜400hPa(10〜300mmHg)、リアベント数が1個、フォアベント数が2個のベントタイプスクリュー二軸押出し機(孔径:15mm、L/D:45)内に樹脂量換算で480g/hの処理速度で導入し、この押出し機内で脱揮を行ない、軸内滞留時間3.7分間程度で押出すことにより、透明な(メタ)アクリル系樹脂のペレットを得た。
前記で得られた(メタ)アクリル系樹脂の重量平均分子量は10.2万であり、ガラス転移温度は130℃であった。
次に、前記で得られたペレットをバレル温度290℃、回転数300rpm、減圧度13.3〜400hPa(10〜300mmHg)、ベント数が1個のベントタイプスクリュー二軸押出し機(孔径:15mm、L/D:45)内に樹脂量換算で432g/hの処理速度でホッパーから導入し、ホッパーの後よりアニリンを液添ポンプにて250g/hの投入速度で注入し、軸内滞留時間5.5分間程度で押出すことにより、透明な(メタ)アクリル系樹脂のペレットを得た。
前記で得られた(メタ)アクリル系樹脂の重量平均分子量は、9.7万であった。前記で得られた(メタ)アクリル系樹脂は、式(I)において、R1がメチル基であり、R2が水素原子であり、R3がフェニル基である繰返し単位および式(II)において、R4が水素原子であり、R5がメチル基であり、R6がメチル基である繰返し単位を有し、ガラス転移温度が171℃である(メタ)アクリル系樹脂であった。
また、前記で得られた(メタ)アクリル樹脂のイミド化率は52.6%、式(II)で表わされる繰返し単位の含有率は29.5重量%、応力光学係数(Cr)は0.23×10-9Pa-1であった。また、当該(メタ)アクリル系樹脂の酸価は1.58mmol/gであった。
実施例12
製造例5で得られたペレットをバレル温度260℃、回転数300rpm、減圧度13.3〜400hPa(10〜300mmHg)、ベント数が1個のベントタイプスクリュー二軸押出し機(孔径:15mm、L/D:45)内に樹脂量換算で420g/hの処理速度でホッパーから導入し、ホッパーの後より原料樹脂に対して炭酸ジメチル(DBC)16.0重量部とジアザビシクロウンデセン(DBU)2.0重量部との混合液を液添ポンプにて注入し、軸内滞留時間5.2分間程度で押出すことにより、透明な(メタ)アクリル系樹脂のペレットを得た。前記で得られた(メタ)アクリル系樹脂の重量平均分子量は、8.6万であった。
前記で得られた(メタ)アクリル系樹脂は、式(I)において、R1がメチル基であり、R2が水素原子であり、R3がフェニル基である繰返し単位および式(II)において、R4が水素原子であり、R5がメチル基であり、R6がメチル基である繰返し単位を有し、ガラス転移温度が155℃である(メタ)アクリル系樹脂であった。
前記で得られた(メタ)アクリル樹脂のイミド化率は50.1%、式(II)で表わされる繰返し単位の含有率は44.2重量%、応力光学係数(Cr)は−0.05×10-9Pa-1であった。また、当該(メタ)アクリル系樹脂の酸価は0.77mmol/gであった。
次に、前記で得られたペレットを単軸押出機(孔径:20mm、L/D:25)に入れ、Tダイ温度を280℃に調節し、コートハンガータイプTダイ(幅150mm)から溶融押出しを行ない、ロール温度150℃の冷却ロール上に吐出し、厚さ160μmの未延伸フィルムを作製した。
次に、前記で得られた未延伸フィルムを96mm×96mmに切り出し、逐次二軸延伸機〔(株)東洋精機製作所製、品番:X−6S〕を用い、175℃の温度にて240mm/minの延伸速度で縦方向(MD方向)および横方向(TD方向)の順にそれぞれ延伸倍率が2倍となるように逐次二軸延伸を行なった。前記で得られた延伸フィルムを速やかに試験装置から取り出して冷却することにより、厚さ40μmの光学フィルムを得た。
前記で得られた光学フィルムの面内位相差および厚さ方向位相差は、それぞれ、0.4nmおよび−2.7nmであった。
次に、未延伸フィルムの吸水率ならびに前記で得られた光学フィルムの厚さ方向位相差変化値および寸法変化率を調べた。その結果を表4に示す。
製造例6
攪拌装置、温度センサー、冷却管および窒素ガス導入管を備えた反応釜に、メタクリル酸メチル79.4重量部、メタクリル酸20.6重量部、重合溶媒としてトルエン90.0重量部とメタノール22.5重量部との混合溶媒、および酸化防止剤〔(株)ADEKA製、商品名:アデカスタブ2112〕0.05重量部を仕込み、反応釜内に窒素ガスを通じながら73℃まで昇温させた。昇温に伴う還流が始まった時点で、重合開始剤としてジメチル−2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)〔和光純薬工業(株)製、商品名:V−601〕0.25重量部を反応釜内に添加するとともに、トルエン7.3重量部とメタノール1.8重量部との混合溶媒にジメチル−2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)〔和光純薬工業(株)製、商品名:V−601〕0.35重量部を溶解させた溶液を2時間かけて反応釜内に滴下しながら、約71〜76℃の還流下で溶液重合を行ない、ジメチル−2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)の滴下終了後に、さらに4時間かけて熟成を行なった。
前記で得られた重合体溶液に含まれる(メタ)アクリル系樹脂におけるメタクリル酸に由来の繰返し単位の含有率は、20.6重量%であった。また、当該(メタ)アクリル系樹脂の重量平均分子量は、11万であった。
次に、メタノール9.9重量部に環化縮合反応の触媒(環化触媒)であるナトリウムメトキシド0.05重量部を溶解させた溶液を20分間かけて約65〜70℃の温度で反応釜内の重合溶液に滴下し、均一な重合溶液とした。
次に、前記で得られた重合溶液をバレル温度280℃、回転数238rpm、減圧度13.3〜400hPa(10〜300mmHg)、リアベント数が1個、フォアベント数が2個のベントタイプスクリュー二軸押出し機(孔径:15mm、L/D:45)内に樹脂量換算で624g/hの処理速度で導入し、この押出し機内で脱揮を行ない、軸内滞留時間2.6分間程度で押出すことにより、透明な(メタ)アクリル系樹脂のペレットを得た。
前記で得られた(メタ)アクリル系樹脂の重量平均分子量は9.8万であり、ガラス転移温度は130℃であった。
次に、前記で得られたペレットをバレル温度290℃、回転数300rpm、減圧度13.3〜400hPa(10〜300mmHg)、ベント数が1個のベントタイプスクリュー二軸押出し機(孔径:15mm、L/D:45)内に樹脂量換算で420g/hの処理速度でホッパーから導入し、ホッパーの後よりアニリンを液添ポンプにて202g/hの投入速度で注入し、軸内滞留時間5.5分間程度で押出すことにより、透明な(メタ)アクリル系樹脂のペレットを得た。
前記で得られた(メタ)アクリル系樹脂の重量平均分子量は、9.2万であった。前記で得られた(メタ)アクリル系樹脂は、式(I)において、R1がメチル基であり、R2が水素原子であり、R3がフェニル基である繰返し単位および式(II)において、R4が水素原子であり、R5がメチル基であり、R6がメチル基である繰返し単位を有し、ガラス転移温度が178℃である(メタ)アクリル系樹脂であった。
前記で得られた(メタ)アクリル樹脂のイミド化率は54.6%、式(II)で表わされる繰返し単位の含有率は26.2重量%、応力光学係数(Cr)は0.20×10-9Pa-1であった。また、当該(メタ)アクリル系樹脂の酸価は1.40mmol/gであった。
実施例13
製造例6で得られたペレットをバレル温度290℃、回転数300rpm、減圧度13.3〜400hPa(10〜300mmHg)、ベント数が1個のベントタイプスクリュー二軸押出し機(孔径:15mm、L/D:45)内に樹脂量換算で420g/hの処理速度でホッパーから導入し、ホッパーの後より原料樹脂に対して炭酸ジメチル(DBC)16.0重量部とジアザビシクロウンデセン(DBU)2.0重量部との混合液を液添ポンプにて注入し、軸内滞留時間5.2分間程度で押出すことにより、透明な(メタ)アクリル系樹脂のペレットを得た。
前記で得られた(メタ)アクリル系樹脂の重量平均分子量は、8.3万であった。前記で得られた(メタ)アクリル系樹脂は、式(I)において、R1がメチル基であり、R2が水素原子であり、R3がフェニル基である繰返し単位および式(II)において、R4が水素原子であり、R5がメチル基であり、R6がメチル基である繰返し単位を有し、ガラス転移温度が158℃である(メタ)アクリル系樹脂であった。
前記で得られた(メタ)アクリル樹脂のイミド化率は52.2%、式(II)で表わされる繰返し単位の含有率は43.5重量%、応力光学係数(Cr)は−0.12×10-9Pa-1であった。また、当該(メタ)アクリル系樹脂の酸価は0.48mmol/gであった。
次に、前記で得られたペレットを単軸押出機(孔径:20mm、L/D:25)に入れ、Tダイ温度を285℃に調節し、コートハンガータイプTダイ(幅150mm)から溶融押出しを行ない、ロール温度155℃の冷却ロール上に吐出し、厚さ160μmの未延伸フィルムを作製した。
次に、前記で得られた未延伸フィルムを96mm×96mmに切り出し、逐次二軸延伸機〔(株)東洋精機製作所製、品番:X−6S〕を用い、178℃の温度にて240mm/minの延伸速度で縦方向(MD方向)および横方向(TD方向)の順にそれぞれ延伸倍率が2倍となるように逐次二軸延伸を行なった。前記で得られた延伸フィルムを速やかに試験装置から取り出して冷却することにより、厚さ40μmの光学フィルムを得た。
前記で得られた光学フィルムの面内位相差および厚さ方向位相差は、それぞれ、2.1nmおよび−8.0nmであった。
次に、未延伸フィルムの吸水率ならびに前記で得られた光学フィルムの厚さ方向位相差変化値および寸法変化率を調べた。その結果を表4に示す。
Figure 2015030118
表4に示された結果から、各実施例で得られた光学フィルムは、いずれも、未延伸フィルムの吸水率が低く、延伸フィルムの厚さ方向位相差変化値および寸法変化率が小さいという優れた性質を有するものであることがわかる。
実施例11〜13で得られた光学フィルムの面内位相差、厚さ方向位相差、光弾性係数および線膨張係数を調べた。その結果を表5に示す。また、これらの光学フィルムの物性を実施例1と同様にして調べた。その結果を表5に併記する。
Figure 2015030118
表5に示された結果から、各実施例で得られた光学フィルムは、いずれも、良好な耐熱性、ヘイズ、全光線透過率、MIT耐折度およびインパクト強度を有し、面内位相差および厚さ方向位相差がいずれも小さいので低複屈折を有し、表面硬度(鉛筆硬度)が高く、光弾性係数の絶対値が小さいという優れた性質を有するものであることがわかる。
実施例14
攪拌装置、温度センサー、冷却管および窒素ガス導入管を備えた反応釜に、メタクリル酸エチル70重量部、メタクリル酸30重量部、重合溶媒としてトルエン78.8重量部とメタノール33.8重量部との混合溶媒、および酸化防止剤〔(株)ADEKA製、商品名:アデカスタブ2112〕0.05重量部を仕込み、反応釜内に窒素ガスを通じながら73℃まで昇温させた。昇温に伴う還流が始まった時点で、重合開始剤としてジメチル−2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)〔和光純薬工業(株)製、商品名:V−601〕0.25重量部を反応釜内に添加するとともに、トルエン6.4重量部とメタノール2.7重量部との混合溶媒にジメチル−2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)〔和光純薬工業(株)製、商品名:V−601〕0.35重量部を溶解させた溶液を2時間かけて反応釜内に滴下しながら、約71〜76℃の還流下で溶液重合を行ない、ジメチル−2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)の滴下終了後に、さらに4時間かけて熟成を行なった。
前記で得られた重合体溶液に含まれる(メタ)アクリル系樹脂におけるメタクリル酸に由来の繰返し単位の含有率は、30.2重量%であった。また、当該(メタ)アクリル系樹脂の重量平均分子量は、12.2万であった。
次に、メタノール9.9重量部に環化縮合反応の触媒(環化触媒)であるナトリウムメトキシド0.1重量部を溶解させた溶液を20分間かけて約65〜70℃の温度で反応釜内の重合溶液に滴下し、均一な重合溶液とした。
前記で得られた重合溶液をバレル温度290℃、回転数160rpm、減圧度13.3〜400hPa(10〜300mmHg)、リアベント数が1個、フォアベント数が2個のベントタイプスクリュー二軸押出し機(孔径:15mm、L/D:45)内に樹脂量換算で420g/hの処理速度で導入し、この押出し機内で脱揮を行ない、軸内滞留時間3.6分間程度で押出すことにより、透明な(メタ)アクリル系樹脂のペレットを得た。
前記で得られた(メタ)アクリル系樹脂の重量平均分子量は11.3万であり、ガラス転移温度は109℃であった。
次に、前記で得られたペレットをバレル温度290℃、回転数300rpm、減圧度13.3〜400hPa(10〜300mmHg)、ベント数が1個のベントタイプスクリュー二軸押出し機(孔径:15mm、L/D:45)内に樹脂量換算で420g/hの処理速度でホッパーから導入し、ホッパーの後よりアニリンを液添ポンプにて202g/hの投入速度で注入し、軸内滞留時間5.2分間程度で押出すことにより、透明な(メタ)アクリル系樹脂のペレットを得た。
前記で得られた(メタ)アクリル系樹脂の重量平均分子量は、10.1万であった。前記で得られた(メタ)アクリル系樹脂は、式(I)において、R1がメチル基であり、R2が水素原子であり、R3がフェニル基である繰返し単位および式(II)において、R4が水素原子であり、R5がメチル基であり、R6がエチル基である繰返し単位を有し、ガラス転移温度が168℃である(メタ)アクリル系樹脂であった。
前記で得られた(メタ)アクリル樹脂のイミド化率は54.6%、式(II)で表わされる繰返し単位の含有率は26.0重量%、応力光学係数(Cr)は0.02×10-9Pa-1であった。また、当該(メタ)アクリル系樹脂の酸価は0.88mmol/gであった。
次に、前記で得られたペレットを単軸押出機(孔径:20mm、L/D:25)に入れ、Tダイ温度を290℃に調節し、コートハンガータイプTダイ(幅150mm)から溶融押出しを行ない、ロール温度163℃の冷却ロール上に吐出し、厚さ160μmの未延伸フィルムを作製した。
次に、前記で得られた未延伸フィルムを96mm×96mmに切り出し、逐次二軸延伸機〔(株)東洋精機製作所製、品番:X−6S〕を用い、188℃の温度にて240mm/minの延伸速度で縦方向(MD方向)および横方向(TD方向)の順にそれぞれ延伸倍率が2倍となるように逐次二軸延伸を行なった。前記で得られた延伸フィルムを速やかに試験装置から取り出して冷却することにより、厚さ40μmの光学フィルムを得た。
前記で得られた光学フィルムの面内位相差および厚さ方向位相差は、それぞれ、0.4nmおよび1.4nmであった。
次に、未延伸フィルムの吸水率ならびに前記で得られた光学フィルムの厚さ方向位相差変化値および寸法変化率を調べた。その結果を表6に示す。
実施例15
攪拌装置、温度センサー、冷却管および窒素ガス導入管を備えた反応釜に、メタクリル酸n-ブチル60重量部、メタクリル酸40重量部、重合溶媒としてトルエン67.5重量部とメタノール45重量部との混合溶媒、および酸化防止剤〔(株)ADEKA製、商品名:アデカスタブ2112〕0.05重量部を仕込み、反応釜内に窒素ガスを通じながら73℃まで昇温させた。昇温に伴う還流が始まった時点で、重合開始剤としてジメチル−2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)〔和光純薬工業(株)製、商品名:V−601〕0.25重量部を反応釜内に添加するとともに、トルエン5.5重量部とメタノール3.6重量部との混合溶媒にジメチル−2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)〔和光純薬工業(株)製、商品名:V−601〕0.35重量部を溶解させた溶液を2時間かけて反応釜内に滴下しながら、約71〜76℃の還流下で溶液重合を行ない、ジメチル−2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)の滴下終了後に、さらに5時間かけて熟成を行なった。
前記で得られた重合体溶液に含まれる(メタ)アクリル系樹脂におけるメタクリル酸に由来の繰返し単位の含有率は、40.1重量%であった。また、当該(メタ)アクリル系樹脂の重量平均分子量は、14.5万であった。
次に、メタノール9.9重量部に、環化縮合反応の触媒(環化触媒)であるナトリウムメトキシド0.1重量部を溶解させた溶液を20分間かけて約65〜70℃の温度で反応釜内の重合溶液に滴下し、均一な重合溶液とした。
次に、前記で得られた重合溶液をバレル温度290℃、回転数70rpm、減圧度13.3〜400hPa(10〜300mmHg)、リアベント数が1個、フォアベント数が2個のベントタイプスクリュー二軸押出し機(孔径:15mm、L/D:45)内に樹脂量換算で420g/hの処理速度で導入し、この押出し機内で脱揮を行ない、軸内滞留時間3.6分間程度で押出すことにより、透明な(メタ)アクリル系樹脂のペレットを得た。
前記で得られた(メタ)アクリル系樹脂の重量平均分子量は12.8万であり、ガラス転移温度は98℃であった。
次に、前記で得られたペレットをバレル温度290℃、回転数300rpm、減圧度13.3〜400hPa(10〜300mmHg)、ベント数が1個のベントタイプスクリュー二軸押出し機(孔径:15mm、L/D:45)内に樹脂量換算で456g/hの処理速度でホッパーから導入し、ホッパーの後よりアニリンを液添ポンプにて378g/hの投入速度で注入し、軸内滞留時間5.2分間程度で押出すことにより、透明な(メタ)アクリル系樹脂のペレットを得た。
前記で得られた(メタ)アクリル系樹脂の重量平均分子量は、10.7万であった。前記で得られた(メタ)アクリル系樹脂は、式(I)において、R1がメチル基であり、R2が水素原子であり、R3がフェニル基である繰返し単位および式(II)において、R4が水素原子であり、R5がメチル基であり、R6がn−ブチル基である繰返し単位を有し、ガラス転移温度が162℃である(メタ)アクリル系樹脂であった。
前記で得られた(メタ)アクリル樹脂のイミド化率は61.8%、式(II)で表わされる繰返し単位の含有率は22.6重量%、応力光学係数(Cr)は0.09×10-9Pa-1であった。また、当該(メタ)アクリル系樹脂の酸価は0.92mmol/gであった。
次に、前記で得られたペレットを単軸押出機(孔径:20mm、L/D:25)に入れ、Tダイ温度を285℃に調節し、コートハンガータイプTダイ(幅150mm)から溶融押出しを行ない、ロール温度155℃の冷却ロール上に吐出し、厚さ160μmの未延伸フィルムを作製した。
次に、前記で得られた未延伸フィルムを96mm×96mmに切り出し、逐次二軸延伸機〔(株)東洋精機製作所製、品番:X−6S〕を用い、182℃の温度にて240mm/minの延伸速度で縦方向(MD方向)および横方向(TD方向)の順にそれぞれ延伸倍率が2倍となるように逐次二軸延伸を行なった。前記で得られた延伸フィルムを速やかに試験装置から取り出して冷却することにより、厚さ40μmの光学フィルムを得た。
前記で得られた光学フィルムの面内位相差および厚さ方向位相差は、それぞれ、1.2nmおよび6.1nmであった。
次に、未延伸フィルムの吸水率ならびに前記で得られた光学フィルムの厚さ方向位相差変化値および寸法変化率を調べた。その結果を表6に示す。
Figure 2015030118
表6に示された結果から、各実施例で得られた光学フィルムは、いずれも、未延伸フィルムの吸水率が低く、延伸フィルムの厚さ方向位相差変化値および寸法変化率が小さいという優れた性質を有するものであることがわかる。
実施例14および15で得られた光学フィルムの面内位相差、厚さ方向位相差、光弾性係数および線膨張係数を調べた。その結果を表7に示す。また、これらの光学フィルムの物性を実施例1と同様にして調べた。その結果を表7に併記する。
Figure 2015030118
表7に示された結果から、各実施例で得られた光学フィルムは、いずれも、良好な耐熱性、ヘイズ、全光線透過率、MIT耐折度およびインパクト強度を有し、面内位相差および厚さ方向位相差がいずれも小さいので低複屈折を有し、表面硬度(鉛筆硬度)が高く、光弾性係数の絶対値が小さいという優れた性質を有するものであることがわかる。

(式中、R1およびR2は、それぞれ独立して、水素原子または炭素数1〜8のアルキル基、R3は、炭素数6〜10のアリール基を示す)
で表わされる繰返し単位および式(II):
(式中、R4およびR5は、それぞれ独立して、水素原子または炭素数1〜8のアルキル基、R6は、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数3〜12のシクロアルキル基または炭素数6〜10のアリール基を示す)
で表わされる繰返し単位を有する(メタ)アクリル系樹脂を含有してなる光学フィルムであって、前記(メタ)アクリル系樹脂が式(I)で表わされる繰返し単位5〜85重量%、式(II)で表わされる繰返し単位15〜95重量%およびスチレン単位5重量%以下を含有し、前記光学フィルムの波長590nmにおける面内位相差Reが20nm以下であり、厚さ方向位相差Rthの絶対値が20nm以下であることを特徴とする光学フィルム
(2) (メタ)アクリル系樹脂のガラス転移温度が120℃以上である前記(1)に記載の光学フィルム
(メタ)アクリル系樹脂の応力光学係数(Cr)の絶対値が0.3×10-9Pa-1以下である前記(1)または2)に記載の光学フィルム、
) 波長590nmの光に対する光弾性係数の絶対値が10×10-12Pa-1以下である前記(1)〜(3)のいずれかに記載の光学フィルム、
) 60〜100℃における線膨張係数が80×10-6-1以下である前記()〜()のいずれかに記載の光学フィルム、
) 二軸延伸フィルムである前記()〜()のいずれかに記載の光学フィルム、
) 前記()〜()のいずれかに記載の光学フィルムの少なくとも一方表面に透明導電層が形成されてなる透明導電性フィルム、
) 前記()〜()のいずれかに記載の光学フィルムを有する画像表示装置、および
) 前記()に記載の透明導電性フィルムを有する画像表示装置
に関する。

Claims (13)

  1. 式(I):
    Figure 2015030118
    (式中、R1およびR2は、それぞれ独立して、水素原子または炭素数1〜8のアルキル基、R3は、環構造を示す)
    で表わされる繰返し単位および式(II):
    Figure 2015030118
    (式中、R4およびR5は、それぞれ独立して、水素原子または炭素数1〜8のアルキル基、R6は、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数3〜12のシクロアルキル基または炭素数6〜10のアリール基を示す)
    で表わされる繰返し単位を有する(メタ)アクリル系樹脂。
  2. (メタ)アクリル系樹脂が式(I)で表わされる繰返し単位5〜85重量%および式(II)で表わされる繰返し単位15〜95重量%を有する請求項1に記載の(メタ)アクリル系樹脂。
  3. ガラス転移温度が120℃以上である請求項1または2に記載の(メタ)アクリル系樹脂。
  4. 応力光学係数(Cr)の絶対値が0.3×10-9Pa-1以下である請求項1〜3のいずれかに記載の(メタ)アクリル系樹脂、
  5. 式(II):
    Figure 2015030118
    (式中、R4およびR5は、それぞれ独立して、水素原子または炭素数1〜8のアルキル基、R6は、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数3〜12のシクロアルキル基または炭素数6〜10のアリール基を示す)
    で表わされる繰返し単位を有する(メタ)アクリル樹脂をイミド化剤でイミド化させる請求項1〜4のいずれかに記載の(メタ)アクリル系樹脂の製造方法。
  6. 請求項1〜4のいずれかに記載の(メタ)アクリル系樹脂を含有してなる光学フィルム。
  7. 波長590nmにおける面内位相差Reが20nm以下であり、厚さ方向位相差Rthの絶対値が20nm以下である請求項6に記載の光学フィルム。
  8. 波長590nmの光に対する光弾性係数の絶対値が10×10-12Pa-1以下である請求項6または7に記載の光学フィルム。
  9. 60〜100℃における線膨張係数が80×10-6-1以下である請求項6〜8のいずれかに記載の光学フィルム。
  10. 二軸延伸フィルムである請求項5〜8のいずれかに記載の光学フィルム。
  11. 請求項6〜10のいずれかに記載の光学フィルムの少なくとも一方表面に透明導電層が形成されてなる透明導電性フィルム。
  12. 請求項6〜10のいずれかに記載の光学フィルムを有する画像表示装置。
  13. 請求項11に記載の透明導電性フィルムを有する画像表示装置。
JP2015534286A 2013-08-30 2014-08-28 (メタ)アクリル系樹脂 Active JP6253655B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013180617 2013-08-30
JP2013180617 2013-08-30
PCT/JP2014/072587 WO2015030118A1 (ja) 2013-08-30 2014-08-28 (メタ)アクリル系樹脂

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2015030118A1 true JPWO2015030118A1 (ja) 2017-03-02
JP6253655B2 JP6253655B2 (ja) 2017-12-27

Family

ID=52586666

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015534286A Active JP6253655B2 (ja) 2013-08-30 2014-08-28 (メタ)アクリル系樹脂

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP6253655B2 (ja)
KR (1) KR102179714B1 (ja)
CN (1) CN105492473B (ja)
WO (1) WO2015030118A1 (ja)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102638927B1 (ko) * 2016-12-28 2024-02-20 니폰 제온 가부시키가이샤 광학 필름 및 편광판
CN114986863A (zh) * 2017-03-15 2022-09-02 株式会社钟化 拉伸薄膜和拉伸薄膜的制造方法
JP7129181B2 (ja) * 2017-03-17 2022-09-01 旭化成株式会社 ヘッドマウントディスプレイ用部材
TWI821234B (zh) 2018-01-09 2023-11-11 美商康寧公司 具光改變特徵之塗覆製品及用於製造彼等之方法
JP7437900B2 (ja) * 2019-09-20 2024-02-26 株式会社日本触媒 アクリル系ポリマー及びその製造方法
US20220011477A1 (en) 2020-07-09 2022-01-13 Corning Incorporated Textured region to reduce specular reflectance including a low refractive index substrate with higher elevated surfaces and lower elevated surfaces and a high refractive index material disposed on the lower elevated surfaces
JPWO2022145174A1 (ja) * 2020-12-28 2022-07-07
CN112778986A (zh) * 2021-01-26 2021-05-11 西安通源正合石油工程有限公司 低渗透页岩稳固型钻井液及其制备方法
TWI806308B (zh) * 2021-07-14 2023-06-21 南韓商可隆股份有限公司 具有改良可見度之光學膜以及包括其之顯示元件

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4246374A (en) * 1979-04-23 1981-01-20 Rohm And Haas Company Imidized acrylic polymers
JPS585306A (ja) * 1981-06-25 1983-01-12 イ−・アイ・デユボン・ド・ネモア−ス・アンド・コンパニ− イミド化されたアクリル重合体の製造方法
JPH0812722A (ja) * 1994-06-28 1996-01-16 Ube Ind Ltd 耐熱性樹脂の製造法
JP2006328329A (ja) * 2005-05-30 2006-12-07 Kaneka Corp 表面保護フィルム用基材、および表面保護フィルム
JP2011225699A (ja) * 2010-04-19 2011-11-10 Kaneka Corp 複素環系塩基触媒を用いた変性アクリル樹脂とその製造方法
WO2012114718A1 (ja) * 2011-02-21 2012-08-30 株式会社カネカ アクリル系樹脂フィルム

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS624704A (ja) * 1985-07-01 1987-01-10 Asahi Chem Ind Co Ltd 六員環イミド基含有重合体の製造方法
DE4142572A1 (de) * 1991-12-21 1993-06-24 Basf Ag N-aryl-substituierte poly(meth)acrylimide
JPH05222119A (ja) * 1992-02-14 1993-08-31 Mitsubishi Rayon Co Ltd メタクリルイミド基含有重合体
JPH06102547A (ja) 1992-09-18 1994-04-15 Hitachi Ltd 非線形光学材料及び素子
JPH09100321A (ja) * 1995-10-05 1997-04-15 Toray Ind Inc イミド化共重合体の製造方法
KR100536845B1 (ko) * 2003-03-17 2005-12-14 주식회사 엘지화학 초임계 상태의 유체를 이용한 폴리글루타르이미드의 제조방법
KR20080091405A (ko) 2003-12-02 2008-10-10 가부시키가이샤 가네카 이미드 수지, 및 그의 제조 방법 및 이용
WO2005108438A1 (ja) 2004-05-10 2005-11-17 Kaneka Corporation イミド樹脂とその製造方法、およびそれを用いた成形体
JP2009107180A (ja) 2007-10-29 2009-05-21 Kaneka Corp 光学フィルムの製造方法および光学フィルム
JP2009265174A (ja) 2008-04-22 2009-11-12 Nitto Denko Corp 光学フィルムの製造方法、光学フィルム、偏光板、液晶パネルおよび液晶表示装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4246374A (en) * 1979-04-23 1981-01-20 Rohm And Haas Company Imidized acrylic polymers
JPS585306A (ja) * 1981-06-25 1983-01-12 イ−・アイ・デユボン・ド・ネモア−ス・アンド・コンパニ− イミド化されたアクリル重合体の製造方法
JPH0812722A (ja) * 1994-06-28 1996-01-16 Ube Ind Ltd 耐熱性樹脂の製造法
JP2006328329A (ja) * 2005-05-30 2006-12-07 Kaneka Corp 表面保護フィルム用基材、および表面保護フィルム
JP2011225699A (ja) * 2010-04-19 2011-11-10 Kaneka Corp 複素環系塩基触媒を用いた変性アクリル樹脂とその製造方法
WO2012114718A1 (ja) * 2011-02-21 2012-08-30 株式会社カネカ アクリル系樹脂フィルム

Also Published As

Publication number Publication date
WO2015030118A1 (ja) 2015-03-05
CN105492473B (zh) 2017-11-28
JP6253655B2 (ja) 2017-12-27
CN105492473A (zh) 2016-04-13
KR102179714B1 (ko) 2021-03-25
KR20160049506A (ko) 2016-05-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6253655B2 (ja) (メタ)アクリル系樹脂
US9273208B2 (en) Acrylic resin film
JP5636165B2 (ja) 光学フィルム
JP2010284840A (ja) コーティング層が付与されたフィルム、偏光子保護フィルム、及び、それを用いてなる偏光板
JP5746387B2 (ja) 光学用フィルム
JP4961164B2 (ja) イミド樹脂およびその製造方法、これを用いる光学用樹脂組成物、成形体
JP6570944B2 (ja) グルタルイミド樹脂およびグルタルイミド樹脂の製造方法
JP6310351B2 (ja) 光学フィルム
JP6591151B2 (ja) 光学フィルム
JP2010261025A (ja) 樹脂組成物及びその製造方法、成型体、フィルム、光学用フィルム、偏光子保護フィルム、偏光板
JP2011138119A (ja) 光学用フィルム
US20230295358A1 (en) Glutarimide resin
JP6404053B2 (ja) イミド構造含有(メタ)アクリル系樹脂
JP6110184B2 (ja) 二軸延伸フィルム、偏光板および画像表示装置ならびに二軸延伸フィルムの製造方法
JP6557025B2 (ja) グルタルイミド樹脂の製造方法
JP6486048B2 (ja) イミド構造含有(メタ)アクリル系樹脂
JP5400296B2 (ja) 樹脂組成物
JP5553580B2 (ja) 樹脂組成物、成型体、光学用フィルム、偏光子保護フィルム、偏光板
JP6463060B2 (ja) イミド構造含有(メタ)アクリル系樹脂の製造方法
JP6423081B2 (ja) グルタルイミド樹脂の製造方法
JP2010248501A (ja) 光学フィルム
JP5732503B2 (ja) 樹脂組成物、フィルムおよび偏光板
US20230295362A1 (en) Glutarimide resin
WO2022168936A1 (ja) イミド構造含有アクリル系樹脂の製造方法
JP4768981B2 (ja) 耐熱性イミド樹脂またはこの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170221

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20170407

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170619

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20171121

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20171128

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6253655

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150