KR102144131B1 - 광학 재료용 수지 조성물 및 그 제조 방법 - Google Patents

광학 재료용 수지 조성물 및 그 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102144131B1
KR102144131B1 KR1020130093091A KR20130093091A KR102144131B1 KR 102144131 B1 KR102144131 B1 KR 102144131B1 KR 1020130093091 A KR1020130093091 A KR 1020130093091A KR 20130093091 A KR20130093091 A KR 20130093091A KR 102144131 B1 KR102144131 B1 KR 102144131B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
resin
resin composition
weight
optical
acrylic
Prior art date
Application number
KR1020130093091A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20140020763A (ko
Inventor
가즈키 다이마츠
사토시 아카이시
아야노 진노
Original Assignee
스미또모 가가꾸 가부시키가이샤
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
Priority claimed from JP2013140893A external-priority patent/JP6226591B2/ja
Application filed by 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 filed Critical 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤
Publication of KR20140020763A publication Critical patent/KR20140020763A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102144131B1 publication Critical patent/KR102144131B1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L69/00—Compositions of polycarbonates; Compositions of derivatives of polycarbonates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/03—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
    • B29C48/07—Flat, e.g. panels
    • B29C48/08—Flat, e.g. panels flexible, e.g. films
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/36—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyesters
    • B32B27/365—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyesters comprising polycarbonates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L33/00—Compositions 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; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L33/04—Homopolymers or copolymers of esters
    • C08L33/06—Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, which oxygen atoms are present only as part of the carboxyl radical
    • C08L33/08—Homopolymers or copolymers of acrylic acid esters
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/04—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of organic materials, e.g. plastics
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)

Abstract

본 발명의 광학 재료용 수지 조성물은, 아크릴계 수지 및 폴리카보네이트계 수지를 포함하고, 상기 폴리카보네이트계 수지는 10000∼15000의 점도 평균 분자량을 갖고 있으며, 상기 아크릴계 수지 100 중량부에 대한 상기 폴리카보네이트계 수지의 함유량이 2 중량부 이상 10 중량부 이하이다.

Description

광학 재료용 수지 조성물 및 그 제조 방법{RESIN COMPOSITION FOR OPTICAL MATERIAL AND METHOD FOR PRODUCTION THEREOF}
본 발명은, 광학 재료용 수지 조성물 및 그 제조 방법에 관한 것이며, 또한, 이 광학 재료용 수지 조성물을 성형하여 얻어지는 광학 재료에 관한 것이기도 하다.
투명성이 우수하고, 광학 재료에 이용할 수 있는 수지로서, 아크릴계 수지와 폴리카보네이트계 수지와의 수지 조성물이 알려져 있다. 예컨대 특허문헌 1∼3에는 광학 재료에 이용할 수 있는 수지 조성물로서, 아크릴계 수지와 폴리카보네이트계 수지와의 수지 조성물이 개시되어 있다.
그러나, 이들 특허문헌 1∼3에 개시되어 있는 종래의 수지 조성물은, 반드시 위상차가 충분히 작은 것은 아니며, 보다 작은 위상차가 요구되는 광학 재료에는 이용할 수 없었다.
특허문헌 1: 일본 특허 공개 평성 제5-32846호 공보 특허문헌 2: 일본 특허 공개 제2011-157412호 공보 특허문헌 3: 일본 특허 공개 제2012-51997호 공보
그래서, 본 발명자들은, 우수한 투명성 및 내후성을 가지며, 위상차가 작은, 광학 재료를 제공할 수 있는 수지 조성물을 개발하기 위해 예의 검토한 결과, 본 발명에 이르렀다.
즉, 본 발명은, 아크릴계 수지 및 폴리카보네이트계 수지를 포함하는 광학 재료용 수지 조성물로서, 상기 폴리카보네이트계 수지는, 10000∼15000의 점도 평균 분자량을 갖는 것이며, 상기 아크릴계 수지 100 중량부에 대한 상기 폴리카보네이트계 수지의 함유량이 2 중량부 이상 10 중량부 이하인 것을 특징으로 하는 광학 재료용 수지 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 수지 조성물은, 투명성 및 내후성이 우수하고, 게다가 위상차가 충분히 작기 때문에, 광학 재료용 수지 조성물로서 유용하다.
본 발명의 광학 재료용 수지 조성물(이하, 단순히 「수지 조성물」이라고 기재하는 경우가 있음)은, 아크릴계 수지와 폴리카보네이트계 수지를 함유한다.
<아크릴계 수지>
본 발명의 수지 조성물에 포함되는 아크릴계 수지는, 예컨대, 아크릴계 모노머를 중합하여 얻어지는 중합체이다. 아크릴계 모노머로는 예컨대 메타크릴산, 메타크릴산에스테르, 메타크릴로니트릴, 아크릴산, 아크릴산에스테르, 아크릴로니트릴 등을 들 수 있다. 아크릴계 수지는, 단독의 아크릴계 모노머를 중합시켜 얻어지는 호모 폴리머(단독 중합체)여도 좋고, 2종 이상의 아크릴계 모노머를 이용하여, 이들을 공중합시켜 얻어지는 공중합체여도 좋으며, 아크릴계 모노머 50 중량% 이상과 그 밖의 모노머 50 중량% 이하의 공중합체여도 좋다. 또한, 본 명세서에 있어서, 용어 「아크릴」 및 「메타크릴」을 통합하여 「(메트)아크릴」이라고 기재하는 경우가 있다.
메타크릴산에스테르로는 예컨대 메타크릴산메틸, 메타크릴산에틸, 메타크릴산 n-프로필, 메타크릴산이소프로필, 메타크릴산 n-부틸, 메타크릴산이소부틸, 메타크릴산헥실, 메타크릴산헵틸, 메타크릴산2-에틸헥실, 메타크릴산 n-옥틸, 메타크릴산 n-노닐, 메타크릴산이소노닐, 메타크릴산데실, 메타크릴산운데실, 메타크릴산 n-아밀, 메타크릴산이소아밀, 메타크릴산라우릴 등의 메타크릴산알킬에스테르, 메타크릴산메톡시에틸, 메타크릴산에톡시에틸 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 메타크릴산알킬에스테르, 나아가서는 탄소수가 1∼8인 알킬기를 갖는 메타크릴산알킬에스테르가 바람직하고, 메타크릴산메틸이 보다 바람직하다. 메타크릴산에스테르는, 단독으로 이용하여도 좋고(단독 중합체), 2종 이상을 병용하여도 좋다(공중합체).
아크릴산에스테르로는 예컨대 아크릴산메틸, 아크릴산에틸, 아크릴산 n-프로필, 아크릴산이소프로필, 아크릴산 n-부틸, 아크릴산이소부틸, 아크릴산헥실, 아크릴산헵틸, 아크릴산2-에틸헥실, 아크릴산 n-옥틸, 아크릴산 n-노닐, 아크릴산이소노닐, 아크릴산데실, 아크릴산운데실, 아크릴산 n-아밀, 아크릴산이소아밀, 아크릴산라우릴 등의 아크릴산알킬에스테르, 아크릴산메톡시에틸, 아크릴산에톡시에틸 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 아크릴산알킬에스테르, 나아가서는 탄소수가 1∼8인 알킬기를 갖는 아크릴산알킬에스테르가 바람직하고, 아크릴산메틸이 보다 바람직하다.
그 밖의 모노머로는 예컨대 방향족 비닐 단량체, 불포화 니트릴, 에틸렌성 불포화 카르복실산히드록시알킬에스테르, 에틸렌성 불포화 카르복실산아미드, 아크릴산 및 메타크릴산 이외의 에틸렌성 불포화산, 에틸렌성 불포화 술폰산에스테르, 에틸렌성 불포화 알코올 및 그 에스테르, 에틸렌성 불포화 에테르, 에틸렌성 불포화 아민, 에틸렌성 불포화 실란 화합물, 지방족 공역 디엔 등을 들 수 있다.
방향족 비닐 단량체로는 예컨대 스티렌, 비닐톨루엔, α-메틸스티렌 등을 들 수 있다.
불포화 니트릴로는 예컨대 아크릴로니트릴, α-클로로아크릴로니트릴, α-메톡시아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 시안화비닐리덴 등을 들 수 있다.
에틸렌성 불포화 카르복실산히드록시알킬에스테르로는 예컨대 히드록시에틸아크릴레이트, 히드록시에틸메타크릴레이트, 히드록시프로필아크릴레이트, 히드록시프로필메타크릴레이트, 히드록시부틸아크릴레이트, 히드록시부틸메타크릴레이트 등을 들 수 있다.
에틸렌성 불포화 카르복실산아미드로는 예컨대 아크릴아미드, 메타크릴아미드, N-부톡시메틸아크릴아미드, N-부톡시메틸메타크릴아미드, N-부톡시에틸아크릴아미드, N-부톡시에틸메타크릴아미드, N-메톡시메틸아크릴아미드, N-메톡시메틸메타크릴아미드, N-n-프로폭시메틸아크릴아미드, N-n-프로폭시메틸메타크릴아미드, N-메틸아크릴아미드, N-메틸메타크릴아미드, N,N-디메틸아크릴아미드, N,N-디메틸메타크릴아미드, N,N-디에틸아크릴아미드, N,N-디에틸메타크릴아미드 등을 들 수 있다.
아크릴산 및 메타크릴산 이외의 에틸렌성 불포화산으로는 예컨대 이타콘산, 푸마르산, 무수 푸마르산, 말레산, 무수 말레산, 비닐술폰산, 이소프렌술폰산과 같은 에틸렌성 불포화 카르복실산, 에틸렌성 불포화 술폰산 등을 들 수 있다. 에틸렌성 불포화산 단량체는 예컨대 나트륨, 칼륨 등의 알카리 금속, 암모니아 등으로 중화되어 있어도 좋다.
에틸렌성 불포화 술폰산에스테르로는 예컨대 비닐술폰산알킬, 이소프렌술폰산알킬 등을 들 수 있다.
에틸렌성 불포화 알코올로는 예컨대 알릴알코올, 메탈릴알코올 등을 들 수 있다. 에틸렌성 불포화 알코올의 에스테르로는 예컨대 아세트산비닐, 프로피온산비닐, 부티르산비닐, 스테아르산비닐, 벤조산비닐, 아세트산알릴, 카프론산메탈릴, 라우린산알릴, 벤조산알릴, 알킬술폰산비닐, 알킬술폰산알릴, 아릴술폰산비닐 등을 들 수 있다.
에틸렌성 불포화 에테르로는 예컨대 메틸비닐에테르, 에틸비닐에테르, n-프로필비닐에테르, 이소프로필비닐에테르, 메틸알릴에테르, 에틸알릴에테르 등을 들 수 있다.
에틸렌성 불포화 아민으로는 예컨대 비닐디메틸아민, 비닐디에틸아민, 비닐디페닐아민, 알릴디메틸아민, 메탈릴디에틸아민 등을 들 수 있다.
에틸렌성 불포화 실란 화합물로는 예컨대 비닐트리에틸실란, 메틸비닐디클로로실란, 디메틸알릴클로로실란, 비닐트리클로로실란 등을 들 수 있다.
지방족 공역 디엔으로는 예컨대 1,3-부타디엔, 2-메틸-1,3-부타디엔, 2,3-디메틸-1,3-부타디엔, 2-네오펜틸-1,3-부타디엔, 2-클로로-1,3-부타디엔, 1,2-디클로로-1,3-부타디엔, 2,3-디클로로-1,3-부타디엔, 2-브로모-1,3-부타디엔, 2-시아노-1,3-부타디엔, 치환 직쇄 공역 펜타디엔류, 직쇄 및 측쇄 공역 헥사디엔 등을 들 수 있다.
(메타크릴 수지)
아크릴계 수지로서는, 우수한 경도, 내후성, 투명성 등을 갖는 광학 재료용 수지 조성물을 제공할 수 있는 관점에서, 메타크릴 수지를 이용하는 것이 바람직하다. 메타크릴 수지는, 메타크릴산에스테르를 주체로 하는 단량체를 중합하여 얻어지는 중합체로서, 예컨대, 메타크릴산에스테르의 단독 중합체인 폴리알킬메타크릴레이트, 2종 이상의 메타크릴산에스테르의 공중합체, 50 중량% 이상의 메타크릴산에스테르와 50 중량% 이하의 메타크릴산에스테르 이외의 다른 단량체와의 공중합체 등을 들 수 있다.
메타크릴산에스테르와 메타크릴산에스테르 이외의 다른 단량체와의 공중합체의 경우, 단량체 총량에 대하여, 통상은 메타크릴산에스테르가 99.9 중량% 이하, 이것 이외의 다른 단량체가 0.1 중량% 이상이고, 바람직하게는 메타크릴산에스테르가 70 중량% 이상, 다른 단량체가 30 중량% 이하이며, 보다 바람직하게는 메타크릴산에스테르가 90 중량% 이상, 다른 단량체가 10 중량% 이하이다.
메타크릴 수지에 이용되는 메타크릴산에스테르로서는, 전술한 메타크릴산에스테르를 들 수 있고, 메타크릴산알킬에스테르가 바람직하게 이용된다.
메타크릴산에스테르 이외의 단량체로는 예컨대 아크릴산에스테르, 방향족 비닐 단량체, 불포화 니트릴, 에틸렌성 불포화 카르복실산히드록시알킬에스테르, 에틸렌성 불포화 카르복실산아미드, 에틸렌성 불포화산, 에틸렌성 불포화 술폰산에스테르, 에틸렌성 불포화 알코올 및 그 에스테르, 에틸렌성 불포화 에테르, 에틸렌성 불포화 아민, 에틸렌성 불포화 실란 화합물, 지방족 공역 디엔 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 아크릴산에스테르가 바람직하다. 메타크릴산에스테르 이외의 단량체는, 단독으로 사용하여도 좋고, 2종 이상을 병용하여도 좋다.
메타크릴 수지에 이용되는 아크릴산에스테르로는 전술한 아크릴산에스테르를 들 수 있고, 아크릴산알킬에스테르가 바람직하게 이용된다.
메타크릴 수지에 이용되는 방향족 비닐 단량체, 불포화 니트릴, 에틸렌성 불포화 카르복실산히드록시알킬에스테르, 에틸렌성 불포화 카르복실산아미드, 에틸렌성 불포화 술폰산에스테르, 에틸렌성 불포화 알코올, 에틸렌성 불포화 알코올의 에스테르, 에틸렌성 불포화 에테르, 에틸렌성 불포화 아민, 에틸렌성 불포화 실란 화합물 및 지방족 공역 디엔으로는, 상기 아크릴계 수지에 있어서 그 밖의 모노머로서 예시한 화합물을 들 수 있다.
메타크릴 수지에 이용되는 에틸렌성 불포화산으로는, 상기 아크릴계 수지에 있어서 에틸렌성 불포화산으로서 예시한 화합물과, 아크릴산 및 메타크릴산 등을 들 수 있다.
아크릴계 수지는, 전술한 단량체를 중합시키는 방법에 의해 얻을 수 있다. 중합 방법으로는 예컨대 유화 중합법, 현탁 중합법, 괴상(塊狀) 중합법, 주액(注液) 중합법(캐스트 중합법) 등을 들 수 있다. 중합은 통상 광조사나 중합 개시제에 의해 개시된다. 중합 개시제로는 예컨대 2,2'-아조비스이소부티로니트릴, 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴) 등의 아조계 개시제, 라우로일퍼옥사이드, 벤조일퍼옥사이드 등의 과산화물계 개시제, 유기 과산화물과 아민류를 조합한 레독스계 개시제 등의 중합 개시제를 이용하는 것이 바람직하다. 중합 개시제를 이용하는 경우는, 단량체 100 중량부에 대하여 통상 0.01∼1 중량부, 바람직하게는 0.01∼0.5 중량부의 비율로 이용된다. 또한, 분자량 제어를 위한 연쇄이동제(메틸메르캅탄, n-부틸메르캅탄, t-부틸메르캅탄과 같은 직쇄 또는 분기된 알킬메르캅탄 화합물 등), 가교제 등을 첨가하여도 좋다.
(분자쇄 중에 고리 구조를 갖는 아크릴계 수지)
아크릴계 수지는, 얻어지는 광학 재료용 수지 조성물의 내열성을 향상시킬 수 있다는 관점에서, 분자쇄 중에 고리 구조를 갖는 것이어도 좋다. 그 고리 구조로는 예컨대 락톤 고리 구조, 무수 글루타르산 구조, 글루타르산 이미드 구조, 무수 말레산 구조, 말레이미드 구조 등을 들 수 있다.
분자쇄 중에 락톤 고리 구조를 갖는 아크릴계 수지는, 예컨대, 분자쇄 중에 수산기와 에스테르기를 갖는 메타크릴 수지를, 분자 내에서 고리화 축합 반응시킴으로써 얻을 수 있다. 분자쇄 중에 수산기와 에스테르기를 갖는 아크릴계 수지로는 예컨대 메타크릴산에스테르, 아크릴산에스테르 및 2-(히드록시알킬)아크릴산알킬 등의 단량체를 포함하는 단량체 혼합물을 중합하여 얻어지는 것을 들 수 있다. 메타크릴산에스테르 및 아크릴산에스테르로는 전술한 메타크릴산에스테르 및 아크릴산에스테르를 들 수 있다.
고리화 축합은, 예컨대, 상기 아크릴계 수지를 가열함으로써 행해지고, 이 아크릴계 수지의 분자쇄 중에 존재하는 수산기와 에스테르기가 고리화 축합하여 락톤 고리 구조를 발생시켜, 원하는 아크릴계 수지를 얻을 수 있다. 이러한 고리화 축합 반응시에는, 통상, 유기 인 화합물이 촉매로서 이용된다.
분자쇄 중에 무수 글루타르산 구조를 갖는 아크릴계 수지는, 예컨대, 메타크릴산메틸의 단독 중합체, 메타크릴산메틸과 메타크릴산과의 공중합체, 메타크릴산메틸과 아크릴산과의 공중합체, 혹은 메타크릴산메틸과 메타크릴산과 아크릴산과의 공중합체를, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 나트륨메틸레이트와 같은 염기성 화합물의 존재 하, 통상 150℃∼350℃, 바람직하게는 220℃∼320℃에서 열처리하여 변성시킴으로써 얻을 수 있다.
분자쇄 중에 글루타르산이미드 구조를 갖는 아크릴계 수지는, 예컨대, 메타크릴산메틸의 단독 중합체, 메타크릴산메틸과 메타크릴산과의 공중합체, 메타크릴산메틸과 아크릴산과의 공중합체, 혹은 메타크릴산메틸과 메타크릴산과 아크릴산과의 공중합체를, 암모니아 또는 1급 아민의 존재 하, 통상 150℃∼350℃, 바람직하게는 220℃∼320℃의 범위에서 열처리하여 변성시킴으로써 얻을 수 있다.
분자쇄 중에 무수 말레산 구조를 갖는 아크릴계 수지는, 예컨대 메타크릴산메틸과 무수 말레산을 공중합함으로써 얻을 수 있다. 분자쇄 중에 말레이미드 구조를 갖는 아크릴계 수지는, 예컨대 메타크릴산메틸과 말레이미드, N-치환 말레이미드의 N-메틸말레이미드, N-시클로헥실말레이미드, N-페닐말레이미드, N-벤질말레이미드 등을 공중합함으로써 얻을 수 있다.
(아크릴계 수지의 점도 평균 분자량)
아크릴계 수지는, 바람직하게는 50000∼300000의 점도 평균 분자량을 가지며, 보다 바람직하게는 80000∼200000의 점도 평균 분자량을 가지며, 더욱 바람직하게는 100000∼150000의 점도 평균 분자량을 갖는다.
아크릴계 수지의 점도 평균 분자량(Mv)은, 하기의 수학식 (1)을 이용하여 구할 수 있다.
lnMv={ln[η]-ln(4.8×10-5)}/0.8 (1)
수학식 (1)에서, [η]은 극한 점도를 나타내고, ISO 1628-6에 준거하여 측정되는 점도수 VN으로부터, 하기의 수학식 (2)를 만족하는 양의 값으로서 구할 수 있다.
VN=[η]+0.4×[η]2 (2)
이들 아크릴계 수지 중에서도, 메타크릴산메틸의 단독 중합체인 폴리메틸메타크릴레이트, 50 중량% 이상, 통상은 99.9 중량% 이하의 메타크릴산메틸과, 50 중량% 이하, 통상은 0.1 중량% 이상의 메타크릴산메틸 이외의 메타크릴산에스테르 또는 아크릴산에스테르와의 공중합체가 특히 바람직하다. 50 중량% 이상의 메타크릴산메틸과 50 중량% 이하의 메타크릴산메틸 이외의 (메트)아크릴산에스테르와의 공중합체란, 메타크릴산메틸과 이 (메트)아크릴산에스테르와의 합계량에 대하여 메타크릴산메틸이 50 중량% 이상의 비율로 함유되고, 메타크릴산메틸 이외의 (메트)아크릴산에스테르가 50 중량% 이하의 비율로 함유되는 단량체 혼합물을 중합시켜 얻어지는 공중합체이다. 이 단량체 혼합물 중에, 메타크릴산메틸이 바람직하게는 70∼99.9 중량%의 비율로 함유되고, 보다 바람직하게는 90∼99.9 중량%의 비율로 함유된다. 이 혼합물 중에는, 메타크릴산메틸 이외의 (메트)아크릴산에스테르가 바람직하게는 30∼0.1 중량%의 비율로 함유되고, 보다 바람직하게는 10 중량%∼0.1 중량%의 비율로 함유된다.
<폴리카보네이트계 수지>
본 발명의 수지 조성물에 포함되는 폴리카보네이트계 수지로는 예컨대 2가 페놀과 카르보닐화제를 계면 중축합법이나 용융 에스테르 교환법 등의 방법으로 반응시킴으로써 얻어지는 것을 들 수 있다. 또한, 폴리카보네이트 수지로서는, 카보네이트 프리폴리머를 고상 에스테르 교환법 등으로 중합시킴으로써 얻어지는 것도 들 수 있다. 폴리카보네이트 수지로서는, 환상 카보네이트 화합물을 개환 중합법으로 중합시킴으로써 얻어지는 것 등도 들 수 있다.
2가 페놀로는 예컨대 히드로퀴논, 레조르시놀, 4,4'-디히드록시디페닐, 비스(4-히드록시페닐)메탄, 비스{(4-히드록시-3,5-디메틸)페닐}메탄, 1,1-비스(4-히드록시페닐)에탄, 1,1-비스(4-히드록시페닐)-1-페닐에탄, 2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판(통칭 비스페놀 A), 2,2-비스{(4-히드록시-3-메틸)페닐}프로판, 2,2-비스{(4-히드록시-3,5-디메틸)페닐}프로판, 2,2-비스{(4-히드록시-3,5-디브로모)페닐}프로판, 2,2-비스{(3-이소프로필-4-히드록시)페닐}프로판, 2,2-비스{(4-히드록시-3-페닐)페닐}프로판, 2,2-비스(4-히드록시페닐)부탄, 2,2-비스(4-히드록시페닐)-3-메틸부탄, 2,2-비스(4-히드록시페닐)-3,3-디메틸부탄, 2,4-비스(4-히드록시페닐)-2-메틸부탄, 2,2-비스(4-히드록시페닐)펜탄, 2,2-비스(4-히드록시페닐)-4-메틸펜탄, 1,1-비스(4-히드록시페닐)시클로헥산, 1,1-비스(4-히드록시페닐)-4-이소프로필시클로헥산, 1,1-비스(4-히드록시페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산, 9,9-비스(4-히드록시페닐)플루오렌, 9,9-비스{(4-히드록시-3-메틸)페닐}플루오렌, α,α'-비스(4-히드록시페닐)-o-디이소프로필벤젠, α,α'-비스(4-히드록시페닐)-m-디이소프로필벤젠, α,α'-비스(4-히드록시페닐)-p-디이소프로필벤젠, 1,3-비스(4-히드록시페닐)-5,7-디메틸아다만탄, 4,4'-디히드록시디페닐술폰, 4,4'-디히드록시디페닐술폭시드, 4,4'-디히드록시디페닐술피드, 4,4'-디히드록시디페닐케톤, 4,4'-디히드록시디페닐에테르, 4,4'-디히드록시디페닐에스테르 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 사용하여도 좋고, 2종 이상을 병용하여도 좋다.
이들 2가 페놀 중에서도, 비스페놀 A, 2,2-비스{(4-히드록시-3-메틸)페닐}프로판, 2,2-비스(4-히드록시페닐)부탄, 2,2-비스(4-히드록시페닐)-3-메틸부탄, 2,2-비스(4-히드록시페닐)-3,3-디메틸부탄, 2,2-비스(4-히드록시페닐)-4-메틸펜탄, 1,1-비스(4-히드록시페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산 및 α,α'-비스(4-히드록시페닐)-m-디이소프로필벤젠이 바람직하다. 특히, 비스페놀 A의 단독 사용이나, 비스페놀 A와, 1,1-비스(4-히드록시페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산, 2,2-비스{(4-히드록시-3-메틸)페닐}프로판 및 α,α'-비스(4-히드록시페닐)-m-디이소프로필벤젠으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종과의 병용이 바람직하다.
카르보닐화제로는 예컨대 카르보닐할라이드(포스겐 등), 카보네이트에스테르(디페닐카보네이트 등), 할로포르메이트(2가 페놀의 디할로포르메이트 등) 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 사용하여도 좋고, 2종 이상을 병용하여도 좋다.
(폴리카보네이트계 수지의 점도 평균 분자량)
본 발명에서 이용되는 폴리카보네이트계 수지는 10000∼15000의 점도 평균 분자량을 가지며, 바람직하게는 11000∼14000의 점도 평균 분자량을 가지며, 보다 바람직하게는 12000∼14000의 점도 평균 분자량을 갖는다. 폴리카보네이트계 수지의 점도 평균 분자량(Mv)은, 하기의 Schnell의 식을 만족하는 값으로서, 20℃ 염화메틸렌 용액의 극한 점도[η]로부터, 산출할 수 있다.
[η]=1.23×10-4Mv0.83
<광학 재료용 수지 조성물>
본 발명의 광학 재료용 수지 조성물은, 상기 아크릴계 수지 100 중량부에 대하여 상기 폴리카보네이트계 수지를 2 중량부 이상 10 중량부 이하의 비율로 포함한다. 폴리카보네이트계 수지의 함유량이 2 중량부 미만인 경우, 위상차가 커지기 쉽다. 폴리카보네이트계 수지의 함유량이 10 중량부를 초과하는 경우, 투명성이 저하되기 쉬워진다. 아크릴계 수지 100 중량부에 대한 폴리카보네이트계 수지의 함유량은, 바람직하게는 3 중량부 이상, 보다 바람직하게는 4 중량부 이상이며, 바람직하게는 9 중량부 이하, 보다 바람직하게는 8 중량부 이하, 더욱 바람직하게는 6 중량부 이하이다.
본 발명의 광학 재료용 수지 조성물에는, 상기 아크릴계 수지 및 상기 폴리카보네이트계 수지 이외에, 본 발명의 효과를 현저히 저해하지 않는 범위에서, 일반적으로 이용되는 각종 첨가제가 첨가되어 있어도 좋다. 첨가제로는 예컨대 안정제, 산화방지제, 자외선흡수제, 광안정제, 착색제, 발포제, 윤활제, 이형제, 대전방지제, 난연제, 중합억제제, 난연 조제, 보강제 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 이용하여도 좋고, 2종 이상을 병용하여도 좋다. 첨가제를 첨가하는 경우, 그 함유량은, 수지 조성물에 대하여 0.005∼30 중량% 정도가 바람직하다.
본 발명의 수지 조성물은, 육안으로 관찰했을 경우에 투명하다. 투명성의 정량적인 지표로서는, 예컨대, 본 발명의 수지 조성물을 3 ㎜의 두께를 갖는 판상 성형체로 성형하여 시험편으로 하고, 이 시험편에 대해서, JIS K7361-1에 준거하여 측정된 전광선투과율(Tt)을 들 수 있다. 이와 같이 하여 구해지는 전광선투과율(Tt)은 바람직하게는 87% 이상, 보다 바람직하게는 90% 이상이다.
투명성의 다른 지표로서는, JIS K7136에 준거하여 측정된 상기 판상 성형체의 헤이즈를 들 수 있다. 이와 같이 하여 구해지는 헤이즈는, 바람직하게는 1.5% 이하, 보다 바람직하게는 1% 이하이다.
본 발명의 수지 조성물은, 위상차가 작다고 하는 특징을 갖는다. 위상차의 지표로서는, 예컨대 상기 판상 성형체로 성형한 경우에, 25℃에서 590 ㎚의 광선으로 측정된 면내 위상차(Re)를 들 수 있다. 이와 같이 하여 측정되는 면내 위상차(Re)는, 바람직하게는 5 ㎚ 이하, 보다 바람직하게는 4.8 ㎚ 이하이다.
다른 위상차의 지표로서, 상기 판상 성형체로 성형한 경우에, 25℃에서 590 ㎚의 광선으로 측정된 두께 방향 위상차(Rth)도 들 수 있다.
본 발명의 수지 조성물은, 내후성도 우수하여, 예컨대 1개월간 옥외에 방치하여도 황변하지 않는다.
<수지 조성물의 제조 방법>
본 발명에 따른 광학 재료용 수지 조성물의 제조 방법으로는 예컨대 아크릴계 수지 및 폴리카보네이트계 수지를 용융 혼련하는 방법을 들 수 있다. 용융 혼련은 통상 180℃∼300℃의 온도에서 10∼1000 sec-1의 전단 속도로 행해진다. 용융 혼련에 있어서, 폴리카보네이트계 수지는, 아크릴계 수지 100 중량부에 대하여 예컨대 2 중량부 이상 10 중량부 이하, 바람직하게는 3 중량부 이상, 보다 바람직하게는 4 중량부 이상의 비율로 이용되고, 바람직하게는 9 중량부 이하, 보다 바람직하게는 8 중량부 이하, 더욱 바람직하게는 6 중량부 이하의 비율로 이용된다.
용융 혼련을 행할 때의 온도가 180℃ 미만인 경우, 이용하는 폴리카보네이트계 수지가 충분히 용융되지 않을 우려가 있다. 한편, 용융 혼련을 행할 때의 온도가 300℃를 초과하는 경우, 이용하는 아크릴계 수지나 폴리카보네이트계 수지가 열분해되어 버릴 우려가 있다. 또한, 용융 혼련을 행할 때의 전단 속도가 10 sec-1 미만인 경우, 아크릴계 수지와 폴리카보네이트계 수지가 충분히 혼련되지 않을 우려가 있다. 한편, 용융 혼련을 행할 때의 전단 속도가 1000 sec-1을 초과하는 경우, 이용하는 아크릴계 수지나 폴리카보네이트계 수지가 분해되어 버릴 우려가 있다.
각 성분이 보다 균일하게 혼합된 수지 조성물을 얻기 위해서, 용융 혼련은, 바람직하게는 190℃∼300℃, 보다 바람직하게는 200℃∼300℃의 온도에서 행해지고, 바람직하게는 20∼700 sec-1, 보다 바람직하게는 50∼500 sec-1의 전단 속도로 행해진다.
용융 혼련에 이용하는 기기로서는, 통상의 혼합기나 혼련기를 이용할 수 있다. 구체적으로는, 1축 혼련기, 2축 혼련기, 다축 압출기, 헨쉘 믹서, 밴버리 믹서, 니더(kneader), 롤 밀 등을 들 수 있다. 또한, 전단 속도를 상기 범위 내에서 크게 하는 경우에는, 고전단 가공 장치 등을 사용하여도 좋다. 고전단 가공 장치로는 예컨대 (주) 니이가타머신테크노에서 제조한 「NHSS2-28」 등이 시판되고 있다. 용융 혼련은, 필요에 따라, 질소 가스, 아르곤 가스, 헬륨 가스 등의 불활성 가스 분위기 하에서 행하여도 좋다.
본 발명의 수지 조성물이 상기한 첨가제를 함유하는 경우, 첨가제는, 아크릴계 수지 및 폴리카보네이트계 수지 중 적어도 한쪽에 미리 첨가해 두어도 좋고, 혹은 용융 혼련시에 첨가하여도 좋으며, 용융 혼련 전 또는 후에 첨가하여도 좋다.
이와 같이 하여 얻어지는 본 발명의 광학 재료용 수지 조성물은, 우수한 투명성 및 내후성을 가지며, 또한 위상차가 작기 때문에, 광학 재료에 적합하게 이용할 수 있다.
<광학 재료>
본 발명의 광학 재료용 수지 조성물은, 원하는 형상으로 성형 가공되어 우수한 투명성 및 내후성을 가지며, 또한 위상차가 작은 광학 재료로서 이용된다. 이러한 광학 재료로는 예컨대 광학 필름, 도광판, 디스플레이 전면판, 간판 등을 들 수 있다.
성형 가공은, 전술한 제조 방법에 의해 용융 혼련된 수지 조성물을, 가열 용융 상태인 채로 성형기에 공급하여 성형하여도 좋다. 또한, 얻어진 수지 조성물을 팰릿형의 수지 팰릿으로 하고, 이것을 사출 성형기, 유압 프레스, 압출 성형기 등의 성형기에 의해 가열하여 용융한 후 성형하여도 좋다. 성형 온도는, 통상 150℃∼350℃ 정도이며, 바람직하게는 180℃∼300℃ 정도, 보다 바람직하게는 200℃∼300℃ 정도이다.
본 발명의 수지 조성물은 위상차가 충분히 작기 때문에, 위상차가 커지기 쉬운 압출 성형에 의해 성형하여도, 얻어지는 광학 재료, 예컨대 광학 필름의 위상차는 작아진다.
<광학 필름>
본 발명의 수지 조성물로 이루어진 광학 재료로서 광학 필름을 제조하는 경우에는, 예컨대, 본 발명의 수지 조성물을 압출 성형기에 공급하여 가열 용융 상태로 한 후, 다이로부터 압출하는 압출 성형법에 의해 제조할 수 있다. 다이로부터 압출하는 방법으로는 예컨대 피드 블록법, 멀티 매니폴드법 등의 통상적인 방법이 채용된다.
다이로부터 압출된 가열 용융 상태의 수지 조성물은 통상 롤이나 벨트에 밀착시켜 필름 형상으로 성형된다. 이 때의 롤이나 벨트의 개수나 배치, 재질은 특별히 한정되지 않는다. 예컨대, 가열 용융에 의해 다이로부터 압출된 수지 조성물을 2개의 금속 롤 사이에 끼워 통과시키거나 또는 금속 롤과 금속 벨트 사이에 접촉시켜 통과시킴으로써, 롤이나 벨트의 표면 형상을 전사하는 방법이, 필름 표면의 면정밀도를 높여 표면 처리성을 향상시킨다는 점에서 바람직하다. 2개의 금속 롤로서, 탄성을 갖는 금속 롤과, 탄성을 갖지 않는 금속 롤을 이용하여, 이들 금속 롤 사이에, 다이로부터 압출된 직후의 가열 용융 상태의 수지 조성물을 끼워 수지 조성물을 양 금속 롤의 표면에 접촉시키면서, 통과시키는 방법은, 성형시의 변형을 저감시키고, 강도나 열수축성의 이방성을 저감시킨 필름을 얻는 데 적합하다. 탄성을 갖는 금속 롤로는 예컨대 축 롤과, 이 축 롤의 외주면을 덮도록 배치되며, 용융 수지에 접촉하는 원통형의 금속제 박막을 구비하고, 이들 축 롤과 금속제 박막 사이에 물이나 오일 등의 온도 제어된 유체가 봉입된 것이나, 고무 롤의 표면에 금속 벨트를 감은 것 등을 들 수 있다.
이와 같이 하여 얻어지는 광학 필름의 두께는, 통상 20 ㎛∼200 ㎛, 바람직하게는 20 ㎛∼180 ㎛, 보다 바람직하게는 20 ㎛∼170 ㎛이다. 또한, 이러한 두께의 광학 필름에 있어서의 폴리카보네이트계 수지의 함유량은, 아크릴계 수지 100 중량부에 대하여 2 중량부 이상 10 중량부 이하, 바람직하게는 3 중량부 이상, 보다 바람직하게는 4 중량부 이상이며, 바람직하게는 9 중량부 이하, 보다 바람직하게는 8 중량부 이하, 더욱 바람직하게는 6 중량부 이하이다.
<편광판>
본 발명의 수지 조성물로 이루어진 광학 필름은, 투명성이 우수하고, 위상차가 작기 때문에, 예컨대, 편광판에 있어서, 편광 필름의 적어도 한쪽 면에 적층되는 보호 필름으로서 적합하게 이용된다. 보호 필름은, 예컨대 접착제를 이용하여 편광 필름에 부착된다.
(편광 필름)
편광 필름으로는 예컨대 폴리비닐알코올계 수지 필름에 이색성 색소를 흡착 배향시킨 것을 이용할 수 있다. 이색성 색소로서는, 요오드나 이색성 유기 염료가 이용된다. 이러한 편광 필름은, 흡착 배향한 이색성 색소에 기초한 흡수축을 갖고 있고, 이색성 색소에 의해, 이 흡수축에 병행한 편광 성분을 흡수하며, 직교하는 편광 성분은 투과시킬 수 있다. 또한, 폴리비닐알코올계 수지 필름에 요오드를 흡착 배향시킨 편광 필름은 요오드계 편광 필름이라 불리고, 폴리비닐알코올계 수지 필름에 이색성 유기 염료를 흡착 배향시킨 편광 필름은 염료계 편광 필름이라 불리고 있다.
편광 필름을 구성하는 폴리비닐알코올계 수지는, 폴리아세트산비닐계 수지를 비누화함으로써 얻을 수 있다. 폴리아세트산비닐계 수지로서는, 아세트산비닐의 단독 중합체인 폴리아세트산 비닐 이외에, 아세트산비닐과, 이것에 공중합 가능한 다른 단량체와의 공중합체 등이 이용된다. 아세트산비닐과 공중합 가능한 다른 단량체로는 예컨대 불포화 카르복실산류, 올레핀류, 비닐에테르류, 불포화 술폰산류 등을 들 수 있다. 폴리비닐알코올계 수지는 변성되어 있어도 좋고, 예컨대, 알데히드류로 변성된 폴리비닐포르말, 폴리비닐아세탈, 폴리비닐부티랄 등도 사용할 수 있다.
편광 필름은, 통상, 폴리비닐알코올계 수지 필름의 수분을 조정하는 조습(調濕) 공정, 폴리비닐알코올계 수지 필름을 1축 연신하는 1축 연신 공정, 폴리비닐알코올계 수지 필름을 이색성 색소로 염색하여 이색성 색소를 흡착 배향시키는 염색 공정, 이색성 색소가 흡착 배향된 폴리비닐알코올계 수지 필름을 붕산 수용액으로 처리하는 붕산 처리 공정 및 붕산 수용액을 씻어내는 세정 공정을 거쳐 제조된다. 1축 연신 공정은, 염색 공정 전 또는 후에 행할 수도 있고, 염색 공정 중에 행할 수도 있다. 염색 공정 후에 1축 연신 공정을 행하는 경우에는, 염색 공정 후의 붕산 처리 공정 중에 행할 수도 있다. 1축 연신 공정은, 복수 회로 나누어 행하여도 좋다. 1축 연신의 방법은, 주속(周速)이 상이한 롤 사이에서 1축으로 연신하는 방법이어도 좋고, 열 롤을 이용하여 1축으로 연신하는 방법이어도 좋다. 또한, 대기중에서 연신을 행하는 건식 연신이어도 좋고, 용제로 팽윤시킨 상태에서 연신을 행하는 습식 연신이어도 좋다. 연신 배율은 통상 4∼8배 정도이다. 최종적으로 얻어지는 편광 필름의 두께는 예컨대 1 ㎛∼50 ㎛ 정도가 바람직하다.
(보호 필름)
편광 필름의 한쪽 면 또는 양면에는 통상 보호 필름이 부착된다. 본 발명의 수지 조성물로 이루어진 광학 필름은, 편광 필름에 부착(적층)되는 보호 필름으로서 이용되며, 예컨대, 편광 필름의 적어도 한쪽 면에 적층된다.
편광 필름에 적층되는 보호 필름은, 편광 필름의 양면에 보호 필름이 적층되는 경우에는, 양면에 적층되는 보호 필름이 모두 본 발명의 수지 조성물로 이루어진 광학 필름이어도 좋으며, 한쪽 면에 적층되는 보호 필름이 본 발명의 수지 조성물로 이루어진 광학 필름이고, 다른 쪽의 면에 적층되는 보호 필름이 본 발명의 수지 조성물 이외의 다른 투명 수지로 이루어진 보호 필름이어도 좋다.
본 발명의 수지 조성물 이외의 투명 수지로 이루어진 필름으로는 예컨대 아크릴계 수지(예컨대, 메타크릴 수지 등), 쇄상 폴리올레핀계 수지(예컨대, 폴리프로필렌계 수지 등), 환상 폴리올레핀계 수지, 폴리염화비닐계 수지, 셀룰로오스아세테이트계 수지 등의 셀룰로오스계 수지(예컨대, 트리아세틸셀룰로오스, 디아세틸셀룰로오스 등), 스티렌계 수지, 아크릴로니트릴·부타디엔·스티렌계 공중합 수지, 아크릴로니트릴·스티렌계 공중합 수지, 폴리아세트산비닐계 수지, 폴리염화비닐리덴계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리아세탈계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 변성 폴리페닐렌에테르계 수지, 폴리부틸렌테레프탈레이트계 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지, 폴리술폰계 수지, 폴리에테르술폰계 수지, 폴리아릴레이트계 수지, 폴리아미드이미드계 수지, 폴리이미드계 수지 등으로 이루어진 보호 필름을 들 수 있다. 이들 보호 필름의 두께는 통상 20 ㎛∼200 ㎛이며, 바람직하게는 20 ㎛∼170 ㎛이다.
본 발명의 수지 조성물 이외의 투명 수지로 이루어진 필름으로서, 1/4 파장판이나 1/2 파장판 등의 파장판 시야각 보상 필름 등의 위상차 필름을 이용하여도 좋다. 이러한 위상차 필름을 적층함으로써, 편광판과는 독립적으로 위상차 필름을 사용하는 경우와 비교하여 필름의 사용 매수를 삭감할 수 있다. 그 때문에, 편광판이 이용되는 액정 표시 장치 등의 경량화, 박형화를 도모할 수 있게 된다. 파장판, 시야각 보상 필름 등의 위상차 필름으로는 종래 공지된 것을 이용할 수 있다. 위상차 필름은, 예컨대, 폴리카보네이트계 수지, 폴리비닐알코올계 수지, 폴리스티렌계 수지, 아크릴계 수지, 폴리올레핀계 수지(예컨대, 폴리프로필렌 등), 환상 폴리올레핀계 수지, 폴리아릴레이트계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리아미드계 수지 등으로 이루어진 필름을 1축이나 2축 등의 적절한 방식으로 연신함으로써 얻을 수 있다. 또한, 위상차 필름은, 열수축성 필름과의 접착 하에 수축력 및/또는 연신력을 가함으로써 필름의 두께 방향의 굴절률을 제어한 복굴절성 필름이어도 좋다.
(편광 필름, 광학 필름 및 보호 필름의 적층)
본 발명의 수지 조성물로 이루어진 광학 필름, 다른 보호 필름 등을, 편광 필름에 적층하기 위해서는 통상 접착제를 이용하여 부착하면 좋다. 부착에 앞서 각각의 필름의 부착면 중 적어도 한쪽에는, 코로나 방전 처리, 플라즈마 조사 처리, 전자선 조사 처리, 그 밖의 표면 활성화 처리를 행해 두는 것이 바람직하다.
접착제는, 각각의 부재에 대하여 접착력을 발현하는 것이기 때문에, 임의로 선택하여 이용할 수 있다. 전형적으로는, 활성 에너지선의 조사에 의해 경화하는 성분을 포함하는 활성 에너지선 경화성 접착제를 들 수 있다.
활성 에너지선 경화성 접착제를 이용하는 경우, 그것을 구성하는 활성 에너지선의 조사에 의해 경화하는 성분(이하, 단순히 「경화성 성분」이라고 기재하는 경우가 있음)으로는 에폭시 화합물, 옥세탄 화합물, 아크릴계 화합물 등을 들 수 있다. 에폭시 화합물이나 옥세탄 화합물과 같은 양이온 중합성 화합물을 이용하는 경우에는, 양이온 중합 개시제가 배합된다. 아크릴계 화합물과 같은 라디칼 중합성 화합물을 이용하는 경우에는 라디칼 중합 개시제가 배합된다. 그 중에서도, 에폭시 화합물을 경화성 성분의 하나로 하는 접착제가 바람직하고, 특히, 포화 탄화수소 고리에 직접 에폭시기가 결합되어 있는 지환식 에폭시 화합물을 경화성 성분의 하나로 하는 접착제가 바람직하다. 또한, 그것에 옥세탄 화합물을 병용하는 것도 유효하다.
에폭시 화합물은, 시판품을 용이하게 입수하는 것이 가능하고, 예컨대, 각각 상품명으로, 재팬에폭시레진 가부시키가이샤에서 판매되고 있는 「에피코트」 시리즈, DIC 가부시키가이샤에서 판매되고 있는 「에피클론」 시리즈, 토토카세이 가부시키가이샤에서 판매되고 있는 「에포토토」 시리즈, 가부시키가이샤 ADEKA에서 판매되고 있는 「아데카레진」 시리즈, 나가세켐텍스 가부시키가이샤에서 판매되고 있는 「데나콜」 시리즈, 다우케미컬사에서 판매되고 있는 「다우에폭시」 시리즈, 닛산카가쿠고교 가부시키가이샤에서 판매되고 있는 「테픽」 등을 들 수 있다.
포화 탄화수소 고리에 직접 에폭시기가 결합되어 있는 지환식 에폭시 화합물도, 시판품을 용이하게 입수하는 것이 가능하고, 예컨대, 각각 상품명으로, 다이셀카가쿠고교 가부시키가이샤에서 판매되고 있는 「세록사이드」 시리즈 및 「사이크로마」 시리즈, 다우케미컬사에서 판매되고 있는 「사이라큐어」 시리즈 등을 들 수 있다.
옥세탄 화합물도, 시판품을 용이하게 입수하는 것이 가능하고, 예컨대, 각각 상품명으로, 도아고세이 가부시키가이샤에서 판매되고 있는 「알론옥세탄」 시리즈, 우베코산 가부시키가이샤에서 판매되고 있는 「ETERNACOLL」 시리즈 등을 들 수 있다.
양이온 중합 개시제도, 시판품을 용이하게 입수하는 것이 가능하고, 예컨대, 각각 상품명으로, 니혼카야쿠 가부시키가이샤에서 판매되고 있는 「카야랏드」 시리즈, 유니온 카바이드사에서 판매되고 있는 「사이라큐어」 시리즈, 산아프로 가부시키가이샤에서 판매되고 있는 광산발생제 「CPI」 시리즈, 미도리카가쿠 가부시키가이샤에서 판매되고 있는 광산발생제 「TAZ」, 「BBI」 및 「DTS」, 가부시키가이샤 ADEKA에서 판매되고 있는 「아데카옵토머」 시리즈, 로디아사에서 판매되고 있는 「RHODORSIL」 시리즈 등을 들 수 있다.
활성 에너지선 경화성 접착제는, 필요에 따라 광증감제를 함유할 수 있다. 광증감제를 이용함으로써, 반응성이 향상되고, 경화물층의 기계 강도나 접착 강도를 더욱 향상시킬 수 있다. 광증감제로는 예컨대 카르보닐 화합물, 유기 황화합물, 과황화물, 레독스계 화합물, 아조 및 디아조 화합물, 안트라센계 화합물, 할로겐 화합물, 광환원성 색소 등을 들 수 있다.
또한, 활성 에너지선 경화성 접착제에는, 그 접착성을 손상시키지 않는 범위에서 각종 첨가제를 배합할 수 있다. 첨가제로는 예컨대 이온트랩제, 산화방지제, 연쇄이동제, 점착부여제, 열가소성 수지, 충전제, 유동 조정제, 가소제, 소포제 등을 들 수 있다. 또한, 그 접착성을 손상시키지 않는 범위에서, 양이온 중합과는 별도의 반응 기구로 경화하는 경화성 성분을 배합할 수도 있다.
이상, 설명한 활성 에너지선 경화성 접착제는, 광학 필름의 부착면 또는 편광 필름의 부착면에 도포되고, 그 도포층을 통해 양 필름을 부착한 후, 그곳에 활성 에너지선을 조사하여 경화되며, 편광 필름과 광학 필름을 접합하는 접착제층이 된다. 또한, 편광 필름의 부착면 또는 보호 필름의 부착면에 도포되고, 그 도포층을 통해 양 필름을 부착한 후, 그곳에 활성 에너지선을 조사하여 경화되며, 편광 필름과 보호 필름을 접합하는 접착제층이 된다. 편광 필름과 광학 필름을 접합하기 위한 접착제 및 편광 필름과 보호 필름을 접합하기 위한 접착제는, 동일한 조성이어도 좋고 상이한 조성이어도 좋지만, 양자를 경화시키기 위한 활성 에너지선의 조사는, 동시에 행하는 것이 바람직하다.
활성 에너지선 경화성 접착제의 경화에 이용되는 활성 에너지선은, 예컨대, 파장이 1 ㎚∼10 ㎚인 X선, 파장이 10 ㎚∼400 ㎚인 자외선, 파장이 400 ㎚∼800 ㎚인 가시광선 등일 수 있다. 그 중에서도, 이용의 용이성 및 활성 에너지선 경화성 접착제의 조제의 용이성, 안정성 및 경화 성능의 점에서, 자외선이 바람직하게 이용된다. 자외선의 광원에는, 예컨대, 파장 400 ㎚ 이하로 발광 분포를 갖는 저압 수은등, 중압 수은등, 고압 수은등, 초고압 수은등, 케미컬 램프, 블랙 라이트 램프, 마이크로웨이브 여기 수은등, 메탈 할라이드 램프 등을 이용할 수 있다.
활성 에너지선 경화성 접착제를 이용하여 얻어지는 접착제층의 두께는, 통상 1 ㎛∼50 ㎛ 정도이지만, 특히 1 ㎛∼10 ㎛의 범위에 있는 것이 바람직하다.
이와 같이 하여 얻어지는 편광판은, 폴리비닐알코올계 수지로 이루어진 편광 필름의 적어도 한쪽 면에, 본 발명의 광학 재료용 수지 조성물로 이루어진 광학 필름이 적층되어 이루어진 것으로서, 상기 편광 필름의 한쪽 면에 본 발명의 광학 재료용 수지 조성물로 이루어진 광학 필름이 적층되고, 다른 쪽 면에 다른 투명 수지로 이루어진 보호 필름이 적층되어 이루어지는 것이다.
실시예
이하, 실시예 및 비교예를 들어 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
또한, 실시예 및 비교예에서 이용한 수지는 이하와 같다.
아크릴계 수지: 스미펙스(등록상표) MHF[스미토모카가쿠(주) 제조]
폴리카보네이트계 수지(PC계 수지 1): SD2201W[스미카 스타이론 폴리카보네이트(주) 제조, 점도 평균 분자량 13000]
폴리카보네이트계 수지(PC계 수지 2): 캘리버 301-10[스미카 스타이론 폴리카보네이트(주) 제조, 점도 평균 분자량 22000]
실시예 및 비교예에서 행한 물성의 평가는 이하와 같다.
<전광선투과율(Tt)>
투과율계[HR-100, (주) 무라카미시키사이기쥬쯔겐큐쇼 제조]를 이용하여, JIS K7361-1에 준거하여 전광선투과율(Tt)을 측정하였다. 이 수치가 클수록 광선이 투과되기 쉬워 투명성이 높다.
<헤이즈>
상기한 HR-100을 이용하여, JIS K7136에 준거하여 헤이즈를 측정하였다. 이 수치가 작을수록 투명성이 높다.
<내후성>
성형체(광학 재료)를 옥외에 1개월간 방치한 후, 육안으로 관찰하여 이하의 기준으로 평가하였다.
○: 변화가 없는 경우
△: 약간 황변하고 있는 경우
×: 황변한 경우
<위상차>
성형체를 소정의 크기(50×50×3 ㎜)로 절단하여 시험편을 제작하였다. 얻어진 시험편에 대해서, 오쯔카덴시(주) 제조의 「위상차 필름·광학 재료 검사 장치 RETS-100」에 의해 590 ㎚에 있어서의 x축 방향의 굴절률(nx), y축 방향의 굴절률(ny) 및 z축 방향의 굴절률(nz)을 측정하고, 얻어진 측정값으로부터, 면내 위상차(Re) 및 두께 방향 위상차(Rth)를, 하기의 수학식을 이용하여 산출하였다. 또한, 수학식에서 d는 시험편의 두께(㎚)를 나타내고, nx, ny 및 nz는 각각 x축 방향, y축 방향 및 z축 방향의 굴절률을 나타낸다.
Re(nm)=(nx-ny)×d
Rth(nm)={(nx+ny)/(2-nz)}×d
<내열성>
성형체를 20 ㎜×20 ㎜의 크기로 절단하여 시험편을 제작하였다. 얻어진 시험편에 대해서 JIS K7206의 B50법에 준거하여 하중 50N 및 승온 속도 50℃/시간의 조건으로 비커트 연화 온도(VST)를 측정하였다.
<유동성>
성형체의 멜트 플로우 레이트(MFR)를, JIS K7210에 준거하여 온도 230℃ 및 하중 3.8 ㎏의 조건으로 측정하였다.
<기계 특성>
성형체에 대해서 JIS K7162에 준거하여 인장 시험을 행하고, 강도, 탄성률 및 신도를 측정하였다. 또한, 성형체에 대해서 JIS K7171에 준거하여 굽힘 시험을 행하고, 강도, 탄성률 및 굴곡을 측정하였다.
(실시예 1)
100 중량부의 스미펙스(등록상표) MHF 및 3.1 중량부의 SD2201W를 드라이 블렌드하고, 이것을 혼련기[(주) 니혼세이코죠 제조, TEX-30]로 250℃ 및 200 rpm의 조건으로 혼련함으로써, 수지 조성물을 얻었다.
얻어진 수지 조성물을, 사출 성형기[(주) 도시바기카이 제조, IS-130]로 250℃에서 사출 성형함으로써, 두께 3 ㎜의 성형체(광학 재료)를 얻었다. 얻어진 성형체에 대해서 상기한 물성(전광선투과율, 헤이즈, 내후성, 복굴절, 내열성, 유동성 및 기계 특성)을 측정하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(실시예 2, 3 및 비교예 1∼3)
표 1에 기재된 수지를 표 1에 기재된 비율로 이용한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 순서로 각각 수지 조성물을 얻었다.
얻어진 수지 조성물을 이용한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 순서로 두께 3 ㎜의 성형체를 얻었다. 얻어진 성형체 각각에 대해서 상기한 물성을 측정하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(참고예 1)
실시예 1에서 얻은 수지 조성물 대신에 아크릴계 수지[스미펙스(등록상표) MHF]를 단독으로 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 순서로 두께 3 ㎜의 성형체를 얻었다. 얻어진 성형체에 대해서 상기한 물성을 측정하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(참고예 2)
실시예 1에서 얻은 수지 조성물 대신에 폴리카보네이트계 수지(SD2201W)를 단독으로 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 순서로 두께 3 ㎜의 성형체를 얻었다. 얻어진 성형체에 대해서 상기한 물성을 측정하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
Figure 112013071186821-pat00001
표 1에 나타낸 바와 같이, 실시예 1∼3에서 얻어진 성형체는, 투명성이 우수하여 옥외에 1개월간 방치하여도 황변하지 않는 것을 알 수 있다. 또한, 실시예 1∼3에서 얻어진 성형체는, 위상차도 작고, 특히, 두께 방향 위상차(Rth)가, 비교예 1 및 2에서 얻어진 성형체에 비하여 작아지고 있으며, 또한, 아크릴계 수지 단독 사용(참고예 1)의 경우보다도 작은 것을 알 수 있다.
(실시예 4)
실시예 1에서 얻은 수지 조성물을 65 ㎜φ의 1축 압출기에 투입하여 용융하였다. 설정 온도 260℃의 T형 다이스를 통해 압출하여 필름 형상물로 하고, 이 필름 형상물을 표면이 평활한 한 쌍의 금속제 롤 사이에 끼워 성형함으로써, 두께 147 ㎛의 광학 필름을 얻었다. 이 광학 필름은, 전광선투과율(Tt)이 92%이고, 헤이즈가 0.2%였다. 내후성은 「○」였다. 면내 위상차(Re)는 0.6 ㎚이고, 두께 방향 위상차(Rth)는 -1 ㎚였다.
(실시예 5)
실시예 2에서 얻은 수지 조성물을 이용한 것 이외에는, 실시예 4와 동일한 순서로 두께 155 ㎛의 광학 필름을 얻었다. 이 광학 필름은, 전광선투과율(Tt)이 92%이고, 헤이즈가 0.2%였다. 내후성은 「○」였다. 면내 위상차(Re)는 0.5 ㎚이고, 두께 방향 위상차(Rth)는 1.3 ㎚였다.
(실시예 6)
실시예 3에서 얻은 수지 조성물을 이용한 것 이외에는, 실시예 4와 동일한 순서로 두께 160 ㎛의 광학 필름을 얻었다. 이 광학 필름은, 전광선투과율(Tt)이 92%이고, 헤이즈가 0.2%였다. 내후성은 「○」였다. 면내 위상차(Re)는 0.8 ㎚이고, 두께 방향 위상차(Rth)는 3.2 ㎚였다.
(비교예 4)
비교예 2에서 얻은 수지 조성물을 이용하고, T형 다이스의 설정 온도를 250℃로 한 것 이외에는, 실시예 4와 동일한 순서로 두께 161 ㎛의 광학 필름을 얻었다. 얻어진 광학 필름은 전광선투과율(Tt)이 92%이고, 헤이즈가 0.2%였다. 내후성은 「△」였다. 면내 위상차(Re)는 2.2 ㎚이고, 두께 방향 위상차(Rth)는 6.6 ㎚였다.
본 발명의 수지 조성물은, 투명성 및 내후성이 우수하고, 게다가 위상차가 충분히 작기 때문에, 광학 재료용 수지 조성물로서 유용하다.

Claims (12)

  1. 아크릴계 수지 및 폴리카보네이트계 수지를 포함하는 광학 재료용 수지 조성물로서, 상기 폴리카보네이트계 수지는, 10000∼15000의 점도 평균 분자량을 갖고 있고,
    상기 아크릴계 수지 100 중량부에 대한 상기 폴리카보네이트계 수지의 함유량이 3 중량부 이상 8 중량부 이하인 광학 재료용 수지 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 아크릴계 수지가, 메타크릴산에스테르의 단독 중합체이거나 또는 메타크릴산에스테르와 메타크릴산에스테르 이외의 단량체와의 공중합체인 광학 재료용 수지 조성물.
  3. 제2항에 있어서, 상기 메타크릴산에스테르가, 메타크릴산알킬에스테르인 광학 재료용 수지 조성물.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 메타크릴산에스테르 이외의 단량체가 아크릴산에스테르인 광학 재료용 수지 조성물.
  5. 제4항에 있어서, 상기 아크릴산에스테르가, 아크릴산알킬에스테르인 광학 재료용 수지 조성물.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 광학 재료용 수지 조성물을 제조하는 방법으로서,
    아크릴계 수지 및 폴리카보네이트계 수지를 용융 혼련하는 광학 재료용 수지 조성물의 제조 방법.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 광학 재료용 수지 조성물로 이루어진 광학 재료.
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 광학 재료용 수지 조성물로 이루어진 광학 필름.
  9. 제8항에 있어서, 상기 광학 재료용 수지 조성물이 압출 성형되어 이루어지는 광학 필름.
  10. 제8항에 있어서, 두께가 20 ㎛∼200 ㎛인 광학 필름.
  11. 편광 필름의 적어도 한쪽 면에 제8항에 기재된 광학 필름이 적층되어 이루어지는 편광판.
  12. 제11항에 있어서, 상기 편광 필름의 한쪽 면에 상기 광학 필름이 적층되고, 다른 쪽 면에 상기 광학 필름과는 다른 투명 수지로 이루어진 보호 필름이 적층되어 이루어지는 편광판.
KR1020130093091A 2012-08-09 2013-08-06 광학 재료용 수지 조성물 및 그 제조 방법 KR102144131B1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012177308 2012-08-09
JPJP-P-2012-177308 2012-08-09
JP2013140893A JP6226591B2 (ja) 2012-08-09 2013-07-04 光学材料用樹脂組成物およびその製造方法
JPJP-P-2013-140893 2013-07-04

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140020763A KR20140020763A (ko) 2014-02-19
KR102144131B1 true KR102144131B1 (ko) 2020-08-12

Family

ID=50043872

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130093091A KR102144131B1 (ko) 2012-08-09 2013-08-06 광학 재료용 수지 조성물 및 그 제조 방법

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR102144131B1 (ko)
CN (1) CN103571118B (ko)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106471055A (zh) * 2014-04-23 2017-03-01 株式会社可乐丽 甲基丙烯酸类树脂组合物及其制造方法、成形体、薄膜以及偏振板
WO2015182750A1 (ja) * 2014-05-30 2015-12-03 株式会社クラレ メタクリル樹脂組成物
JP6398426B2 (ja) * 2014-07-29 2018-10-03 住友化学株式会社 樹脂組成物
CN104292790B (zh) * 2014-09-24 2015-12-30 苏州冰心文化用品有限公司 一种文具用可降解聚碳酸酯材料及其制备方法
KR20180018334A (ko) 2016-08-09 2018-02-21 주식회사 엘지화학 광학 재료용 수지 조성물 및 이를 포함하는 광학 필름
KR102066640B1 (ko) * 2016-09-20 2020-01-15 주식회사 엘지화학 접착력이 우수한 광학 필름, 및 이를 포함하는 편광판
JP7195041B2 (ja) * 2017-02-08 2022-12-23 住友化学株式会社 偏光フィルム、円偏光板および表示装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011155771A2 (ko) 2010-06-08 2011-12-15 주식회사 엘지화학 내열성·고강도 아크릴계 공중합체, 및 이를 포함하는 광학필름
JP2012051997A (ja) * 2010-08-31 2012-03-15 Sumitomo Chemical Co Ltd 樹脂組成物の製造方法、樹脂組成物および成形体

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3048183B2 (ja) 1991-07-30 2000-06-05 株式会社クラレ 低複屈折性メタクリル系樹脂組成物
JP3119457B2 (ja) * 1992-04-29 2000-12-18 株式会社クラレ 透明フィルム
EP2026107A4 (en) * 2006-06-05 2011-01-05 Teijin Chemicals Ltd POLYCARBONATE RESIN FILM AND MANUFACTURING METHOD THEREFOR
JP2009098347A (ja) * 2007-10-16 2009-05-07 Teijin Chem Ltd ホログラム記録媒体用ギャップ層およびホログラム記録媒体
US8846180B2 (en) * 2008-11-07 2014-09-30 Teijin Chemicals, Ltd. Retardation film
CN106939111B (zh) * 2008-11-28 2019-06-18 Lg化学株式会社 共混树脂、延迟膜和包括该延迟膜的液晶显示器
JP2011157412A (ja) 2010-01-29 2011-08-18 Sanyo Chem Ind Ltd 重縮合物を用いた低複屈折性透明樹脂
KR101304588B1 (ko) * 2010-06-21 2013-09-05 주식회사 엘지화학 아크릴계 공중합체 및 이를 포함하는 광학필름
JP5630852B2 (ja) * 2010-06-30 2014-11-26 エルジー・ケム・リミテッド アクリル系共重合体を含む光学フィルム

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011155771A2 (ko) 2010-06-08 2011-12-15 주식회사 엘지화학 내열성·고강도 아크릴계 공중합체, 및 이를 포함하는 광학필름
JP2012051997A (ja) * 2010-08-31 2012-03-15 Sumitomo Chemical Co Ltd 樹脂組成物の製造方法、樹脂組成物および成形体

Also Published As

Publication number Publication date
CN103571118A (zh) 2014-02-12
KR20140020763A (ko) 2014-02-19
CN103571118B (zh) 2017-07-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6426814B2 (ja) 光学材料用樹脂組成物およびその製造方法
KR102144131B1 (ko) 광학 재료용 수지 조성물 및 그 제조 방법
EP1932879B1 (en) Resin composition for optical material
TWI698477B (zh) 熱可塑性樹脂薄膜
US20200002491A1 (en) Stretched film and method for producing stretched film
KR20160147267A (ko) 메타크릴 수지 조성물, 성형체, 필름 및 편광판
KR20160147856A (ko) 메타크릴 수지 조성물 및 그 제조 방법, 성형체, 필름 그리고 편광판
KR20160111358A (ko) 필름
CN105315592B (zh) 树脂组合物
JP2014013283A (ja) 偏光板及び液晶表示装置
TWI725957B (zh) 液晶顯示裝置及偏光板套組
KR20190030732A (ko) 박리성 적층 필름, 편광판의 제조 방법, 및 편광판
JP6407918B2 (ja) 樹脂積層体、表示装置及び偏光板
JP2006259622A (ja) 偏光子保護フィルムおよび偏光板
TWI709577B (zh) 樹脂膜、樹脂膜之製造方法、偏光片保護膜、偏光板，及熱可塑性樹脂組成物
JP2005242171A (ja) 偏光子保護フィルム及び偏光板
EP3103837A1 (en) Resin composition and molded article thereof
JP6825819B2 (ja) 偏光子保護フィルム
TWI718244B (zh) 熱可塑性樹脂層合延伸薄膜
CN105419207B (zh) 热塑性树脂膜
JP2006259621A (ja) 偏光子保護フィルム及び偏光板
KR102704852B1 (ko) 편광판
KR20210143842A (ko) 편광판
JP2018109087A (ja) 熱可塑性樹脂組成物
KR20150091450A (ko) 인성이 우수한 아크릴계 광학 필름 및 이를 포함하는 박형 편광판

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant