WO2011108414A1 - 複合樹脂フィルムとその製造方法 - Google Patents

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WO2011108414A1
WO2011108414A1 PCT/JP2011/053947 JP2011053947W WO2011108414A1 WO 2011108414 A1 WO2011108414 A1 WO 2011108414A1 JP 2011053947 W JP2011053947 W JP 2011053947W WO 2011108414 A1 WO2011108414 A1 WO 2011108414A1
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fiber
film
composite resin
cellulose
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PCT/JP2011/053947
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啓史 別宮
田代 耕二
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コニカミノルタオプト株式会社
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    • C08L2205/02Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group

Definitions

  • the present invention relates to a composite resin film having improved linear expansion coefficient and elastic modulus, flexibility and high transparency, and a method for producing the same.
  • a glass substrate is used as a support substrate.
  • thinning, lightening, and freedom of shape have been demanded, and instead of a glass substrate, a light and flexible film substrate has been studied.
  • the film substrate is laminated with various functional layers according to the application. At this time, since the film is exposed to heat, dimensional stability such as thermal expansion and contraction is an important characteristic. In addition, when this flexible substrate is applied to a device or the like, it is subjected to a heating and firing process. However, when the linear expansion coefficient is large, there is a problem that a wire breaks or a crack occurs between the inorganic layers.
  • cost reduction is required for film substrates, and it is required to reduce the amount of fiber added.
  • a film having a thickness of about 100 ⁇ m that is easy to handle and a firm film is required as a film substrate, the amount of fiber added cannot be reduced.
  • the present invention has been made in view of the above-mentioned problems and situations, and its solution is a composite resin film having improved linear expansion coefficient and elastic modulus, flexibility and high transparency, and a method for producing the same Is to provide.
  • the in-plane elastic modulus ( ⁇ ) of the composite resin film and the elastic modulus ( ⁇ ) in the thickness direction of the film satisfy the relationship of 2 ⁇ / ⁇ ⁇ 150 due to the inclusion of the fibrous composite material. 2.
  • the above-mentioned means of the present invention can provide a composite resin film having improved linear expansion coefficient and elastic modulus, flexibility and high transparency, and a method for producing the same.
  • the linear expansion coefficient and elastic modulus in the film in-plane direction are particularly improved while maintaining the flexibility of the resin film substrate. Further, according to the means of the present invention, the amount of the composite material used can be reduced, and there is a merit in terms of cost.
  • the composite resin film of the present invention is a composite resin film containing a fibrous composite material in a resin film substrate, and the content of the fibrous composite material per unit volume is in the thickness direction of the composite resin film. In the direction perpendicular to the thickness direction, the content per unit volume is substantially constant, and the in-plane elastic modulus of the composite resin film is elastic in the thickness direction of the film. It is characterized by being greater than the rate.
  • the in-plane elastic modulus ( ⁇ ) of the composite resin film and the elastic modulus ( ⁇ ) in the thickness direction of the film are The content is preferably adjusted so as to satisfy the relationship of 2 ⁇ / ⁇ ⁇ 150.
  • the fibrous composite material is preferably a fibrous resin.
  • the fibrous composite material is a cellulose fiber.
  • the resin film substrate is preferably a thermoplastic resin. Moreover, it is also preferable that the said resin film base material is curable resin.
  • the production method of the embodiment having the film forming step by the co-casting method As the method for producing the composite resin film of the present invention, the production method of the embodiment having the film forming step by the co-casting method, the production method of the embodiment having the film forming step by the co-extrusion method, and the film forming step by the laminate method It can manufacture with the manufacturing method of the aspect which has.
  • is used to mean that the numerical values described before and after it are included as a lower limit value and an upper limit value.
  • the composite resin film of the present invention is a composite resin film containing a fibrous composite material in a resin film substrate, and the content of the fibrous composite material per unit volume is in the thickness direction of the composite resin film. In the direction perpendicular to the thickness direction, the content per unit volume is substantially constant, and the in-plane elastic modulus of the composite resin film is elastic in the thickness direction of the film. It is characterized by being greater than the rate.
  • the content of the fibrous composite material per unit volume has different parts in the thickness direction of the composite resin film, and the direction per unit volume in the direction perpendicular to the thickness direction.
  • the in-plane elastic modulus ( ⁇ ) of the composite resin film and the elastic modulus ( ⁇ ) in the thickness direction of the film satisfy the relationship of 2 ⁇ / ⁇ ⁇ 150 due to the inclusion of the composite material. It is preferably adjusted.
  • the fact that the in-plane elastic modulus of the composite resin film is larger than the elastic modulus in the thickness direction of the film means that ⁇ / ⁇ is larger than 2.
  • “having a portion where the content of the fibrous composite material per unit volume is different in the thickness direction of the composite resin film” means that the composite resin film is in any plurality of portions in the thickness direction. When divided, it means that there is a portion where the content of the fibrous composite material per unit volume is different.
  • the content per unit volume is substantially constant means that the content of the fiber-like composite material per unit volume is within a range of ⁇ 5%.
  • the content per unit volume of the fibrous composite material can be adjusted by various methods, and includes a film-forming process by a co-casting method or a film-forming process by a co-extrusion method, which will be described later.
  • the composite resin film can be formed into a laminated structure composed of a plurality of layers, and the content (concentration of dope) per unit volume of the fibrous composite material in each layer can be adjusted. Further, it can be done by gradually changing the concentration of the dope laminated during film formation.
  • films having different contents per unit volume of the fibrous composite material can be laminated (laminated and laminated) by a laminating method.
  • the content of the fibrous composite material per unit volume of the portion including the center point in the thickness direction of the composite resin film may be larger than the content of the portion not including the center point in the thickness direction. preferable.
  • the above elastic modulus relationship can be adjusted by the above method.
  • the in-plane elastic modulus ( ⁇ ) was measured based on ISO-527. That is, using a tensile tester manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd., a tensile test is performed at 23 ° C. and 55% RH, and the stretching direction (MD) of the composite resin film is perpendicular to the stretching direction in the plane. Measurement was performed on (TD), and the in-plane elastic modulus of the film was calculated by ((TD + MD) / 2).
  • the in-plane elastic modulus is preferably adjusted to an appropriate value according to the use of the composite resin film. In general, it is preferably in the range of 200 to 600 MPa.
  • the elastic modulus ( ⁇ ) in the thickness direction is a composite resin film at 23 ° C. and 55% RH at a speed of 2 mm / min and a maximum load of 100 kg using a constant speed tensile tester (manufactured by BALDWIN: Tensilon). , And compressive thickness and pressure per unit area are measured to obtain a stress-strain curve.
  • the elastic modulus was obtained from the slope of the straight line portion having a thickness change of 2% or more.
  • the elastic modulus ( ⁇ ) in the thickness direction is preferably adjusted so as to satisfy the relationship of 2 ⁇ / ⁇ ⁇ 150 as described above.
  • fiber-like composite material substances having various chemical properties can be used as the fiber-like composite material, but the following fiber (fiber) -like substances are preferably used. Of the following fiber (fiber) -like substances, it is particularly preferable to use a fiber-like resin.
  • the “fibrous composite material” refers to a fibrous material contained in the resin film substrate as a constituent material of the composite resin film.
  • the content per unit volume of the fibrous composite material has different portions in the thickness direction of the composite resin film, and the direction per unit volume in the direction perpendicular to the thickness direction. The content is substantially constant.
  • the “fiber (fiber) -like substance” refers to a single fiber or a single fiber bundle (fibrous aggregate).
  • the number average single fiber diameter (hereinafter also referred to as “average fiber diameter”) is not particularly limited, but is preferably in the range of 1 nm to 100 ⁇ m.
  • the average fiber diameter is defined as the average value of the diameters of one yarn.
  • the average fiber diameter of the fibrous material used in the present invention is particularly preferably 4 nm to 10 ⁇ m, and more preferably 4 to 800 nm.
  • the fine fibrous material used in the present invention may contain fibers having a fiber diameter outside the range of 1 nm to 100 ⁇ m, as long as the average fiber diameter is in the range of 1 nm to 100 ⁇ m.
  • the ratio is preferably 30% by mass or less.
  • the number average single fiber diameter can be determined as follows. That is, 100 cross-sections of single fibers or single fiber bundles (fibrous aggregates) observed with a transmission electron microscope (TEM; for example, H-7100FA type manufactured by Hitachi, Ltd.) and randomly extracted within the same cross-section It can be determined by measuring with the equivalent-circle diameter of the above single fibers and simply averaging them. That is, the diameter of a fiber cross-sectional photograph by TEM can be calculated using image processing software (for example, WINROOF), and a simple average value thereof can be obtained.
  • image processing software for example, WINROOF
  • the length of the fiber is not particularly limited, but the number average length is preferably in the range of 100 nm to 1.0 mm.
  • a photograph of an enlarged fine fibrous material was taken with a scanning electron microscope (SEM; for example, S-4000 type manufactured by Hitachi, Ltd.), and then this photographic image was analyzed. It can be measured.
  • SEM scanning electron microscope
  • MFC microfibrillated cellulose obtained by defibrating cellulose fiber (fiber) having a fiber diameter of 1 ⁇ m or less with a shearing force under high pressure
  • the cellulose nanofiber according to the present invention refers to a cellulose-based fiber having an average fiber diameter of preferably 4 to 200 nm as a fiber.
  • the fibers may be composed of single fibers that are sufficiently spaced and so as to enter each other.
  • the average fiber diameter is the average diameter of single fibers.
  • the fibers according to the present invention may be one in which a plurality of (may be many) single fibers are gathered in a bundle to form one yarn.
  • the average fiber diameter is defined as the average value of the diameter of one yarn.
  • the average fiber diameter of the fibers used in the present invention is preferably 4 to 100 nm, more preferably 4 to 60 nm.
  • the fibers used in the present invention may contain fibers having a fiber diameter outside the range of 4 to 200 nm as long as the average fiber diameter is in the range of 4 to 200 nm.
  • the fiber diameter of all the fibers is 200 nm or less, particularly 100 nm or less, particularly 60 nm or less.
  • the length of the fiber is not particularly limited, the average length is preferably 100 nm or more. If the average length of the fibers is shorter than 100 nm, the reinforcing effect is low, and the strength of the fiber-reinforced composite material may be insufficient. In addition, although a fiber length less than 100 nm may be contained in the fiber, it is preferable that the ratio is 30 mass% or less.
  • the measurement of the fiber diameter and fiber length can be performed with a commercially available microscope or electron microscope. For example, by taking a photograph of cellulose nanofibers magnified 2000 times with a scanning electron microscope, and then analyzing the photographic image using "SCANNING IMAGE ANALYZER" (manufactured by JEOL Ltd.) based on this photograph It was measured. Under the present circumstances, the average value of a fiber diameter and fiber length can be calculated
  • Cellulosic fibers refer to cellulose microfibrils constituting the basic skeleton of plant cell walls or the like, or constituent fibers thereof, and are usually aggregates of unit fibers having a fiber diameter of about 4 nm. In order to obtain high strength and low thermal expansion, it is preferable that this cellulose fiber contains a crystal structure of 40% or more.
  • the cellulose nanofiber according to the present invention can be obtained, for example, by the methods described in JP-A-2005-60680 and JP-A-2008-1728.
  • the cellulose nanofibers of the present invention are preferably refined using a plurality of pulverizing means.
  • the pulverizing means is not limited, but in order to finely pulverize to a particle size suitable for the purpose of the present invention, there is a method that can obtain a strong shearing force such as a high-pressure homogenizer, a media mill, a grindstone rotary grinder, and a stone mill grinder. Preferably used.
  • a high-pressure homogenizer is a device that performs grinding by shearing force due to accelerated high flow velocity, rapid pressure drop (cavitation), and impact force caused by high-velocity particles colliding face-to-face within a fine orifice, and is commercially available.
  • a nanomizer manufactured by Nanomizer Co., Ltd.
  • a microfluidizer manufactured by Microfluidics
  • the degree of cellulose fibrillation and homogenization by the high-pressure homogenizer depends on the pressure fed to the high-pressure homogenizer and the number of passes (number of passes) passed through the high-pressure homogenizer.
  • the pumping pressure is usually in the range of about 500 to 2000 kg / cm 2, which is suitable for ultrafine processing, but 1000 to 2000 kg / cm 2 is more preferable in consideration of productivity.
  • the number of passes is, for example, about 5 to 50 times, preferably about 10 to 40 times, particularly about 20 to 30 times.
  • the medium mill is a wet vibration mill, a wet planetary vibration mill, a wet ball mill, a wet roll mill, a wet coball mill, a wet bead mill, a wet paint shaker, or the like.
  • a wet bead mill is a device in which a metal or ceramic medium is built in a container and this is subjected to wet grinding by forcibly stirring it.
  • a mill manufactured by Kotobuki Giken Kogyo Co., Ltd.
  • a pearl mill manufactured by Ashizawa Co., Ltd.
  • a dyno mill manufactured by Shinmaru Enterprises Co., Ltd.
  • the grindstone rotary grinder is a kind of colloid mill or stone mill grinder, for example, grinds a grindstone composed of abrasive grains having a particle size of No. 16 to 120, and passes the above-mentioned aqueous dispersion through the grinder. That is, it is an apparatus to be pulverized. You may perform a process in multiple times as needed. It is one of the preferred embodiments that the grindstone is appropriately changed.
  • the grindstone rotary crusher has both “short fiber” and “fine” actions, but the action is affected by the grain size of the abrasive grains. For the purpose of shortening the fiber length, a # 46 or less grindstone is effective. For miniaturization purposes, a # 46 or greater grindstone is effective. No.
  • the apparatus has both functions.
  • Specific examples of the apparatus include a pure fine mill (grinder mill) (Kurita Machinery Co., Ltd.), a serendipeater, a super mass collider, and a super grinder (above, Masuko Sangyo Co., Ltd.).
  • the obtained cellulose nanofiber is added to the thermoplastic resin directly or as a dispersion, and the content is preferably in the range of 0.1 to 50% by mass. More preferably, it is 5 to 50% by mass, and particularly preferably 10 to 40% by mass.
  • the method for containing cellulose nanofibers in acetylated cellulose is not particularly limited, it is preferably contained as a dispersion when preparing a dope solution in the solution casting method described later.
  • Glass fiber Although it does not specifically limit as glass fiber (fiber) here, for example, glass chopped strand, a milled glass fiber, etc. are mentioned.
  • glass fibers fibers
  • fibers can be properly used depending on the method for producing the molding material.
  • a glass chopped strand can be used as the glass fiber (fiber).
  • the glass chopped strand in the raw material mixture is broken into single fibers by a strong shearing force, and some of the single fibers are cut to become finer short fibers and mixed into the molding material.
  • the glass single fiber can be accurately mixed in the molding material even by a mixing method in which a strong shear force is not applied.
  • milled glass fiber it is particularly preferable to use a fiber whose surface has been treated with a coupling agent (hereinafter also simply referred to as “treated milled fiber”).
  • a treated milled fiber has a single fiber surface treated and a small cohesive force acting between the single fibers, and thus has high self-fluidity and excellent handleability.
  • the single fiber unit is excellent in wettability with the composition, the effect of improving the mechanical strength and the like of the molded product can be increased.
  • the form of the milled glass fiber used in the present invention is not particularly limited.
  • a glass fiber having an average fiber diameter of 7 to 15 ⁇ m and an average fiber length of 30 to 500 ⁇ m can be used.
  • Two or more kinds of milled glass fibers having different forms can be used in combination.
  • the coupling agent used for such a treated milled fiber can be selected depending on the type of thermosetting resin to be used.
  • a silane coupling agent can be used.
  • treated milled fiber a commercially available one can be used, but a milled fiber not treated with a coupling agent (hereinafter also referred to as “untreated milled fiber”) is used, and the following method is used. Those brought into contact with the coupling agent can also be used.
  • untreated milled fiber a milled fiber not treated with a coupling agent
  • This method allows the coupling agent to adhere to the surface of the untreated milled fiber with high uniformity by bringing the untreated milled fiber and the coupling agent into contact with each other while moving together. is there.
  • untreated milled fiber is supplied into a device having a cylindrical processing space using a spray device such as a spray device or a spray device.
  • a spray device such as a spray device or a spray device.
  • the direction in which the untreated milled fiber is supplied in the apparatus is not particularly limited, it is preferable to allow the swirl flow to flow in the cylindrical processing space.
  • a coupling agent or a coupling agent solution that has been atomized by a nozzle atomizer or the like is sprayed onto the untreated milled fiber. Thereby, both can contact in the state which moved and can make a coupling agent adhere to the surface of an untreated milled fiber.
  • the two can be brought into contact with high precision, and the surface of the untreated milled fiber can be
  • the coupling agent can be processed with high uniformity. And compared with the case where a commercial item is purchased, a processing milled fiber can be obtained at low cost.
  • untreated milled fiber is supplied from a spray device, and a swirling flow is applied in the mixing device to cause it to flow, and a coupling agent finely divided by a nozzle spray device is supplied thereto, and both are brought into contact with each other. Mixing and compounding are performed.
  • Examples of the glass constituting the glass fiber (fiber) substrate include E glass, C glass, A glass, S glass, D glass, NE glass, T glass, and H glass.
  • E glass or T glass is preferable. Thereby, high elasticity can be achieved and a thermal expansion coefficient can be made small.
  • the material of the fiber (fiber) -like substance according to the present invention various materials can be used in addition to the above-mentioned materials, and in particular, the fine fiber (fiber) -like substance is obtained by the electrospinning method (electrostatic spinning method). It is also preferable that is formed. Examples thereof include organic polymers and ceramic precursor compounds.
  • Organic polymers include polyethylene oxide, polyvinyl ester, polyvinyl ether, polyvinyl pyridine, polyacrylamide, ether cellulose, pectin, starch, polyvinyl chloride, polyacrylonitrile, polylactic acid, polyglycolic acid, polylactic acid-polyglycolic acid copolymer Coalescence, polycaprolactone, polybutylene succinate, polyethylene succinate, polystyrene, polycarbonate, polyhexamethylene carbonate, polyarylate, polyvinyl isocyanate, polybutyl isocyanate, polymethyl methacrylate, polyethyl methacrylate, polynormal propyl methacrylate, polynormal butyl methacrylate , Polymethyl acrylate, polyethyl acrylate, polybutyl acrylate, polyethylene Lenterephthalate, Polytrimethylene terephthalate, Polyethylene naphthalate, Polyparaphenylene terephthalamide, Polyparaphenylene ter
  • examples of the ceramic include oxides, carbides, nitrides, borides, silicides, fluorides, sulfides, etc., but oxides (oxide ceramics) are preferable from the viewpoint of heat resistance and workability. .
  • the oxide include Al 2 O 3 , SiO 2 , TiO 2 , Li 2 O, Na 2 O, MgO, CaO, SrO, BaO, B 2 O 3 , P 2 O 5 , SnO 2 , ZrO 2. , K 2 O, Cs 2 O, ZnO, Sb 2 O 3 , As 2 O 3 , CeO 2 , V 2 O 5 , Cr 2 O 3 , MnO, Fe 2 O 3 , CoO, NiO, Y 2 O 3 , Lu 2 O 3 , Yb 2 O 3 , HfO 2 , Nb 2 O 5 and the like can be mentioned.
  • the ceramic precursor compound examples include a metal alkoxide, a hydrolyzate of metal alkoxide, or a metal chloride.
  • the fine fiber (fiber) -like substance according to the present invention may be produced in advance before the production of the surface-modified resin film of the present invention, or may be produced during the film production.
  • carbon nanotubes can be used as the composite material.
  • the “carbon nanotube” used in the present invention has a longitudinal length of about 1 to 10 ⁇ m made of graphitic carbon laminated in a single layer or multiple layers, a density of 400 kg / m 3 or less, and a specific surface area. It is a cylindrical substance of 1.5 ⁇ 10 5 m 2 / kg or more, and its both ends or one end are clogged with graphite-like carbon, or those not clogged are used. Those that are used are preferably used.
  • the carbon nanotube is preferably used regardless of whether it is composed of carbon only, or a part of the structure substituted with another element, or chemically modified.
  • a chemical vapor deposition method can be used as a method for producing carbon nanotubes that can be used in the present invention.
  • Other production methods include a laser evaporation method and an arc discharge method, and any method can be used. Absent.
  • thermoplastic resin or a curable resin can be used as the resin film substrate according to the present invention.
  • a thermoplastic resin or a curable resin can be used as the resin film substrate according to the present invention.
  • thermoplastic resin refers to a resin that becomes soft when heated to a glass transition temperature or a melting point and can be molded into a desired shape.
  • thermoplastic resins include cellulose esters, polyethylene (PE), high density polyethylene, medium density polyethylene, low density polyethylene, polypropylene (PP), polyvinyl chloride (PVC), polyvinylidene chloride, polystyrene. (PS), polyvinyl acetate (PVAc), Teflon (registered trademark) (polytetrafluoroethylene, PTFE), ABS resin (acrylonitrile butadiene styrene resin), AS resin, acrylic resin (PMMA), or the like can be used.
  • PE polyethylene
  • PVC polyvinyl chloride
  • PS polyvinylidene chloride
  • PS polystyrene.
  • PVAc polyvinyl acetate
  • Teflon registered trademark
  • AS resin acrylic resin
  • PMMA acrylic resin
  • PA polyamide
  • nylon polyacetal
  • PC polycarbonate
  • m-PPE modified polyphenylene ether
  • PBT polybutylene terephthalate
  • PET Polyethylene terephthalate
  • GF-PET glass fiber reinforced polyethylene terephthalate
  • COP cyclic polyolefin
  • polyphenylene sulfide PPS
  • polytetrafluoroethylene PTFE
  • polysulfone polyethersulfone
  • amorphous polyarylate liquid crystal polymer
  • polyetherether A ketone thermoplastic polyimide (PI)
  • PAI polyamideimide
  • thermoplastic resin is a resin selected from a cellulose ester resin, a polycarbonate resin, an acrylic resin, and a polyolefin resin from the viewpoint of manifesting the effects of the present invention.
  • the thickness of the resin film substrate is preferably 20 ⁇ m or more. More preferably, it is 30 ⁇ m or more.
  • the upper limit of the thickness is not particularly limited, but in the case of forming a film by a solution casting method, the upper limit is about 250 ⁇ m from the viewpoint of applicability, foaming, solvent drying, and the like.
  • the thickness of a film can be suitably selected according to a use.
  • the support preferably has a total light transmittance of 90% or more, more preferably 93% or more. Moreover, as a realistic upper limit, it is about 99%. In order to achieve excellent transparency expressed by such total light transmittance, it is necessary not to introduce additives and copolymerization components that absorb visible light, or to remove foreign substances in the polymer by high-precision filtration. It is effective to reduce the diffusion and absorption of light inside the film.
  • the cellulose ester resin that can be used in the present invention is selected from cellulose (di, tri) acetate, cellulose propionate, cellulose butyrate, cellulose acetate propionate, cellulose acetate butyrate, cellulose acetate phthalate, and cellulose phthalate. At least one kind is preferred.
  • particularly preferred cellulose esters include cellulose triacetate, cellulose propionate, cellulose butyrate, cellulose acetate propionate, and cellulose acetate butyrate.
  • substitution degree of the mixed fatty acid ester more preferable cellulose acetate propionate and lower fatty acid ester of cellulose acetate butyrate have an acyl group having 2 to 4 carbon atoms as a substituent, and the substitution degree of the acetyl group is X.
  • substitution degree of propionyl group or butyryl group is Y, it is preferably a cellulose resin containing a cellulose ester that simultaneously satisfies the following formulas (I) and (II).
  • cellulose acetate propionate is particularly preferably used.
  • 1.9 ⁇ X ⁇ 2.5 and 0.1 ⁇ Y ⁇ 0.9 are preferable.
  • the part not substituted with the acyl group is usually present as a hydroxyl group.
  • the cellulose ester used in the present invention preferably has a weight average molecular weight Mw / number average molecular weight Mn ratio of 1.5 to 5.5, particularly preferably 2.0 to 5.0.
  • the cellulose ester is preferably 2.5 to 5.0, more preferably 3.0 to 5.0.
  • the raw material cellulose of the cellulose ester used in the present invention may be wood pulp or cotton linter, and the wood pulp may be softwood or hardwood, but softwood is more preferable.
  • a cotton linter is preferably used from the viewpoint of peelability during film formation.
  • the cellulose ester made from these can be mixed suitably or can be used independently.
  • the ratio of cellulose ester derived from cellulose linter: cellulose ester derived from wood pulp (conifer): cellulose ester derived from wood pulp (hardwood) is 100: 0: 0, 90: 10: 0, 85: 15: 0, 50:50: 0, 20: 80: 0, 10: 90: 0, 0: 100: 0, 0: 0: 100, 80:10:10, 85: 0: 15, 40:30:30.
  • cellulose ester resin 1 g is added to 20 ml of pure water (electric conductivity 0.1 ⁇ S / cm or less, pH 6.8), and the pH is 6 when stirred in a nitrogen atmosphere at 25 ° C. for 1 hr. It is preferable that the electric conductivity is 1 to 100 ⁇ S / cm.
  • ⁇ Polycarbonate resin> various known polycarbonate resins can also be used.
  • a polymer material generically called polycarbonate is a generic term for a polymer material in which a polycondensation reaction is used in its synthesis method and the main chain is linked by a carbonic acid bond.
  • Phosgene, diphenyl carbonate and the like obtained by polycondensation.
  • an aromatic polycarbonate represented by a repeating unit having 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, which is called bisphenol-A, as a bisphenol component is preferably selected.
  • bisphenol-A 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane
  • Various bisphenol derivatives should be appropriately selected.
  • an aromatic polycarbonate copolymer can be constituted.
  • bisphenol-A bis (4-hydroxyphenyl) methane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) cyclohexane, 9,9-bis (4-hydroxyphenyl) fluorene, 1,1 -Bis (4-hydroxyphenyl) -3,3,5-trimethylcyclohexane, 2,2-bis (4-hydroxy-3-methylphenyl) propane, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) -2-phenyl Ethane, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane, bis (4-hydroxyphenyl) diphenylmethane, bis (4-hydroxyphenyl) sulfide, bis ( 4-hydroxyphenyl) sulfone, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -3,3,5-to It can be exemplified methyl cyclohexane.
  • aromatic polyester carbonate partially containing terephthalic acid and / or isophthalic acid components.
  • a structural unit as a part of the structural component of the aromatic polycarbonate composed of bisphenol-A, the properties of the aromatic polycarbonate, such as heat resistance and solubility, can be improved.
  • the present invention is also effective for coalescence.
  • the viscosity average molecular weight of the aromatic polycarbonate used here is preferably 10,000 to 200,000.
  • a viscosity average molecular weight of 20,000 to 120,000 is particularly preferred. If a resin having a viscosity average molecular weight lower than 10,000 is used, the mechanical strength of the resulting film may be insufficient, and if it has a high molecular weight of 400000 or more, the viscosity of the dope becomes too high, causing problems in handling.
  • the viscosity average molecular weight can be measured by commercially available high performance liquid chromatography.
  • the glass transition temperature of the aromatic polycarbonate according to the present invention is preferably 200 ° C. or higher in order to obtain a highly heat-resistant film, and more preferably 230 ° C. or higher. These can be obtained by appropriately selecting the copolymerization component.
  • the glass transition temperature can be measured with a DSC apparatus (differential scanning calorimetric analyzer). For example, the baseline is unevenly determined by a temperature rising condition of 10 ° C./min with RDC220 manufactured by Seiko Instruments Inc. It is the temperature that begins to do.
  • the solvent used for the dope composition containing the aromatic polycarbonate is methylene chloride (also referred to as “methylene chloride”) and a linear or branched aliphatic alcohol having 1 to 6 carbon atoms.
  • methylene chloride also referred to as “methylene chloride”
  • a mixed solvent containing 14 parts by mass is preferred.
  • the mixing amount of the linear or branched aliphatic alcohol having 1 to 6 carbon atoms is preferably 4 to 12 parts by mass.
  • the type of alcohol added is limited by the solvent used. It is a necessary condition that the alcohol and the solvent are compatible. These may be added alone or in combination of two or more.
  • the alcohol in the present invention is preferably a linear or branched aliphatic alcohol having 1 to 6, preferably 1 to 4, more preferably 2 to 4 carbon atoms. Specific examples include methanol, ethanol, isopropanol, and tert-butanol. Of these, ethanol, isopropanol, and tertiary-butanol can achieve almost the same effect, but methanol is slightly less effective. Although the reason is not clear, it is presumed that the boiling point of the solvent, that is, the ease of flying during drying is related. Higher alcohols higher than that are not preferred because they have a high boiling point and are likely to remain after film formation.
  • the amount of alcohol to be added must be carefully selected. These alcohols are completely poor in solubility in aromatic polycarbonate and are completely poor solvents. Therefore, it cannot be added too much, and should be the minimum amount that provides satisfactory peelability. As described above, it is 4 to 14 parts by mass, preferably 4 to 12 parts by mass with respect to methylene chloride. When the addition amount is in the range of 4 to 14 parts by mass with respect to the amount of methylene chloride, the solubility of the solvent in the polymer and the dope stability are improved, and the effect of improving the peelability is increased.
  • the present invention is composed of the above methylene chloride and aliphatic alcohol in the dope composition, but other solvents can also be used.
  • the remaining solvent is not particularly limited as long as it dissolves the aromatic polycarbonate at a high concentration and is compatible with alcohol, and further has a low boiling point.
  • halogen solvents such as chloroform, 1,2-dichloroethane, 1,1,2-trichloroethane, chlorobenzene, 1,3- Examples thereof include cyclic ether solvents such as dioxolane, 1,4-dioxane and tetrahydrofuran, and ketone solvents such as cyclohexanone.
  • the effects here include mixing the solvent without sacrificing solubility and stability, for example, improving the surface properties of the film formed by the solution casting method (leveling effect), evaporation rate and system These include viscosity adjustment and crystallization suppression effects. What is necessary is just to determine the kind and addition amount of the solvent to mix by the degree of these effects, and you may use 1 type, or 2 or more types as a solvent to mix.
  • solvents preferably used include halogen solvents such as chloroform and 1,2-dichloroethane, hydrocarbon solvents such as toluene and xylene, ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone and cyclohexanone, ethyl acetate and butyl acetate.
  • halogen solvents such as chloroform and 1,2-dichloroethane
  • hydrocarbon solvents such as toluene and xylene
  • ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone and cyclohexanone
  • ethyl acetate and butyl acetate examples include ester solvents, ether solvents such as ethylene glycol dimethyl ether and methoxyethyl acetate.
  • the dope composition according to the present invention may be prepared by any method as long as a transparent solution with low haze is obtained as a result.
  • a predetermined amount of alcohol may be added to the aromatic polycarbonate solution dissolved in a certain solvent in advance, or the aromatic polycarbonate may be dissolved in a mixed solvent containing alcohol.
  • alcohol is a poor solvent, the method of adding the latter after the former may cause clouding of the dope due to the precipitation of the polymer. Therefore, the method of dissolving in the latter mixed solvent is preferable.
  • the acrylic resin that can be used in the present invention includes a methacrylic resin.
  • the resin is not particularly limited, but a resin comprising 50 to 99% by mass of methyl methacrylate units and 1 to 50% by mass of other monomer units copolymerizable therewith is preferable.
  • Examples of other copolymerizable monomers include alkyl methacrylates having 2 to 18 alkyl carbon atoms, alkyl acrylates having 1 to 18 carbon atoms, alkyl acrylates such as acrylic acid and methacrylic acid.
  • Examples thereof include unsaturated nitrile, maleic anhydride, maleimide, N-substituted maleimide, glutaric anhydride, and the like. These can be used alone or in combination of two or more.
  • methyl acrylate, ethyl acrylate, n-propyl acrylate, n-butyl acrylate, s-butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, and the like are preferable from the viewpoint of thermal decomposition resistance and fluidity of the copolymer.
  • n-Butyl acrylate is particularly preferably used.
  • the acrylic resin preferably has a weight average molecular weight (Mw) of 80,000 to 1,000,000 from the viewpoint of mechanical strength as a film and fluidity when the film is produced. With this molecular weight, both heat resistance and brittleness can be achieved.
  • Mw weight average molecular weight
  • the weight average molecular weight of a resin such as an acrylic resin can be measured by gel permeation chromatography.
  • the measurement conditions are as follows.
  • the method for producing the acrylic resin is not particularly limited, and any known method such as suspension polymerization, emulsion polymerization, bulk polymerization, or solution polymerization may be used.
  • a polymerization initiator a normal peroxide type and an azo type can be used, and a redox type can also be used.
  • the polymerization temperature may be 30 to 100 ° C. for suspension or emulsion polymerization, and 80 to 160 ° C. for bulk or solution polymerization.
  • polymerization can be carried out using alkyl mercaptan or the like as a chain transfer agent.
  • acrylic resins can also be used.
  • Delpet 60N, 80N (Asahi Kasei Chemicals Co., Ltd.), Dialal BR52, BR80, BR83, BR85, BR88 (Mitsubishi Rayon Co., Ltd.), KT75 (Electrochemical Industry Co., Ltd.) and the like can be mentioned. .
  • Polyolefin resin In the present invention, it is also preferable to use polyethylene or the following cyclic olefin.
  • cyclic olefin resin examples include norbornene resins, monocyclic olefin resins, cyclic conjugated diene resins, vinyl alicyclic hydrocarbon resins, and hydrides thereof.
  • norbornene-based resins can be suitably used because of their good transparency and moldability.
  • Examples of the norbornene-based resin include a ring-opening polymer of a monomer having a norbornene structure, a ring-opening copolymer of a monomer having a norbornene structure and another monomer, a hydride thereof, and a norbornene structure.
  • a ring-opening (co) polymer hydride of a monomer having a norbornene structure is particularly suitable from the viewpoints of transparency, moldability, heat resistance, low hygroscopicity, dimensional stability, lightness, and the like. Can be used.
  • Examples of the monomer having a norbornene structure include bicyclo [2.2.1] hept-2-ene (common name: norbornene), tricyclo [4.3.0.1 2,5 ] deca-3,7-diene. (Common name: dicyclopentadiene), 7,8-benzotricyclo [4.3.0.1 2,5 ] dec-3-ene (common name: methanotetrahydrofluorene), tetracyclo [4.4.0. 1 2,5 . 1 7,10 ] dodec-3-ene (common name: tetracyclododecene) and derivatives of these compounds (for example, those having a substituent in the ring).
  • examples of the substituent include an alkyl group, an alkylene group, and a polar group.
  • these substituents may be the same or different and a plurality may be bonded to the ring.
  • Monomers having a norbornene structure can be used singly or in combination of two or more.
  • Examples of the polar group include heteroatoms or atomic groups having heteroatoms.
  • Examples of the hetero atom include an oxygen atom, a nitrogen atom, a sulfur atom, a silicon atom, and a halogen atom.
  • Specific examples of the polar group include a carboxyl group, a carbonyloxycarbonyl group, an epoxy group, a hydroxyl group, an oxy group, an ester group, a silanol group, a silyl group, an amino group, a nitrile group, and a sulfone group.
  • monomers capable of ring-opening copolymerization with monomers having a norbornene structure include monocyclic olefins such as cyclohexene, cycloheptene, and cyclooctene and derivatives thereof, cyclic conjugated dienes such as cyclohexadiene, cycloheptadiene, and the like. And derivatives thereof.
  • a ring-opening polymer of a monomer having a norbornene structure and a ring-opening copolymer of a monomer having a norbornene structure and another monomer copolymerizable with the monomer have a known ring-opening polymerization catalyst. It can be obtained by (co) polymerization in the presence.
  • Examples of other monomers that can be addition-copolymerized with a monomer having a norbornene structure include, for example, ⁇ -olefins having 2 to 20 carbon atoms such as ethylene, propylene, and 1-butene, and derivatives thereof; cyclobutene, cyclopentene, Examples thereof include cycloolefins such as cyclohexene and derivatives thereof; non-conjugated dienes such as 1,4-hexadiene, 4-methyl-1,4-hexadiene, and 5-methyl-1,4-hexadiene. These monomers can be used alone or in combination of two or more. Among these, ⁇ -olefin is preferable, and ethylene is more preferable.
  • An addition polymer of a monomer having a norbornene structure and an addition copolymer of another monomer copolymerizable with a monomer having a norbornene structure can be used in the presence of a known addition polymerization catalyst. It can be obtained by polymerization.
  • a known hydrogenation catalyst containing a transition metal such as nickel or palladium is added to the polymer solution, and the carbon-carbon unsaturated bond is preferably hydrogenated by 90% or more.
  • X bicyclo [3.3.0] octane-2,4-diyl-ethylene structure and Y: tricyclo [4.3.0.1 2,5 ] decane-7 are used as repeating units.
  • 9-diyl-ethylene structure the content of these repeating units is 90% by mass or more based on the entire repeating units of the norbornene resin, and the X content ratio and the Y content ratio are The ratio of X: Y is preferably 100: 0 to 40:60.
  • the molecular weight of the cyclic olefin resin used in the present invention is appropriately selected according to the purpose of use.
  • Polyisoprene or polystyrene-equivalent weight average molecular weight (Mw) measured by gel permeation chromatography using cyclohexane (toluene if the polymer resin does not dissolve) as a solvent usually 20,000 to 150,000. . It is preferably 25,000 to 100,000, more preferably 30,000 to 80,000.
  • Mw weight average molecular weight measured by gel permeation chromatography using cyclohexane (toluene if the polymer resin does not dissolve) as a solvent, usually 20,000 to 150,000. . It is preferably 25,000 to 100,000, more preferably 30,000 to 80,000.
  • the glass transition temperature of the cyclic olefin resin may be appropriately selected according to the purpose of use. From the viewpoint of durability and stretchability, it is preferably in the range of 130 to 160 ° C, more preferably 135 to 150 ° C.
  • the molecular weight distribution (weight average molecular weight (Mw) / number average molecular weight (Mn)) of the cyclic olefin resin is 1.2 to 3.5, preferably 1.5 to 3.0, from the viewpoint of relaxation time, productivity and the like. More preferably, it is 1.8 to 2.7.
  • the cyclic olefin resin used in the present invention preferably has an absolute value of photoelastic coefficient of 10 ⁇ 10 ⁇ 12 Pa ⁇ 1 or less, more preferably 7 ⁇ 10 ⁇ 12 Pa ⁇ 1 or less, and more preferably 4 ⁇ 10 12 It is particularly preferably ⁇ 12 Pa ⁇ 1 or less.
  • the cyclic olefin resin does not substantially contain particles.
  • substantially free of particles means that even if particles are added to a film made of a cyclic olefin resin, the amount of increase in haze from the non-added state is allowed to be in the range of 0.05% or less. Means you can.
  • the alicyclic polyolefin resin lacks affinity with many organic particles and inorganic particles. Therefore, when a cyclic olefin resin film to which particles exceeding the above range are added is stretched, voids are easily generated, and as a result, There is a risk that a significant decrease in haze occurs.
  • Modified olefin polymer having a functional group A modified olefin polymer having a functional group can also be used as the resin substrate according to the present invention.
  • the modified olefin polymer having a functional group may have a functional group in the main chain of the olefin polymer, or as a side chain in the main chain of the olefin polymer, directly or as a divalent group. It may have a functional group bonded via Especially, what has a functional group through a bivalent group as a side chain in the principal chain of an olefin type polymer is especially preferable.
  • the modified olefin polymer having a functional group may be used alone or in combination of two or more.
  • the molecular weight of the modified olefin polymer is preferably 2,000 or more in terms of a weight average molecular weight Mw measured by GPC (Gel Permeation Chromatography) and converted with a calibration curve of each polyolefin. Is more preferably 10,000 or more, preferably 1,000,000 or less, more preferably 500,000 or less, and particularly preferably 200,000 or less. .
  • Mw is higher than the lower limit, the degree of stickiness decreases, and when a composition containing an olefin polymer is used, the adhesiveness with the olefin polymer tends to increase. Tends to be low and kneading tends to be easy.
  • the GPC measurement is performed by a conventionally known method using a commercially available apparatus using orthodichlorobenzene or the like as a solvent.
  • the molecular weight distribution Mw / Mn represented by the ratio between the weight average molecular weight Mw and the number average molecular weight Mn of the modified olefin polymer is not particularly limited, but is usually 1 or more and usually 20 or less, preferably 15 or less. More preferably, it is 10 or less.
  • the modified olefin polymer having a functional group can be obtained by adding a functional group to the olefin polymer as a precursor. Alternatively, as described later, it can also be produced by copolymerizing an ⁇ -olefin and an ethylenically unsaturated monomer having a functional group.
  • Olefin polymer as precursor is, for example, a homopolymer of ⁇ -olefin having about 2 to 8 carbon atoms such as ethylene, propylene, 1-butene; ⁇ -olefin, ethylene, propylene, 1-butene, 3-methyl-1-butene, 1-pentene, 4-methyl-1-pentene, 4,4-dimethyl-1-pentene, 1-hexene, 4-methyl Binary or ternary copolymers with other ⁇ -olefins having about 2 to 18 carbon atoms such as 1-hexene, 1-heptene, 1-octene, 1-decene, 1-octadecene, etc. It is done.
  • ethylene homopolymers such as branched low density polyethylene and linear high density polyethylene, ethylene-propylene copolymer, ethylene-1-butene copolymer, ethylene-propylene-1-butene
  • Ethylene resins such as copolymers, ethylene-4-methyl-1-pentene copolymers, ethylene-1-hexene copolymers, ethylene-1-heptene copolymers, ethylene-1-octene copolymers; propylene Propylene resins such as homopolymer, propylene-ethylene copolymer, propylene-ethylene-1-butene copolymer; 1-butene homopolymer, 1-butene-ethylene copolymer, 1-butene-propylene copolymer 1-butene resin such as coalescence; 4-methyl-1-pentene homopolymer, 4-methyl-1-pentene-ethylene copolymer, etc.
  • Le -1-resins such as pentene resins.
  • ternary copolymer examples include olefin rubbers such as an ethylene-propylene-nonconjugated diene copolymer and an ethylene-1-butene-nonconjugated diene copolymer.
  • Two or more of these olefin polymers may be used in combination.
  • ethylene resins and propylene resins are preferred, propylene resins are more preferred, ethylene-propylene copolymers and propylene homopolymers are more preferred, and propylene homopolymers are most preferred.
  • the functional group of the modified olefin polymer is preferably a polarizable group that can form an anion or cation.
  • An anion or a cation can be formed, or a polarizable group interacts with a functional group of the cellulose fiber (fiber) to bond the cellulose fiber (fiber) and the olefin resin.
  • the group capable of forming an anion include an oxygen atom-containing group, a sulfur atom-containing group, a phosphorus atom-containing group, and a halogen atom-containing group.
  • Examples of the group capable of forming a cation include a nitrogen atom-containing group.
  • the functional group include, for example, carboxyl group, carboxylic anhydride group, carboxylic ester group, hydroxyl group, epoxy group, amide group, ammonium group, nitrile group, amino group, imide group, isocyanate group, and acetyl group.
  • These functional groups may have 2 or more types.
  • a carboxyl group, a carboxylic acid anhydride group, a carboxylic acid ester group, a hydroxyl group, an ammonium group, an amino group, an imide group, and an isocyanate group are preferable, and a carboxylic acid anhydride group and an ammonium group are more preferable.
  • the divalent group in the case where these functional groups are present as a side chain in the main chain of the olefin polymer via a divalent group is not particularly limited. Specifically, for example, a linear, branched, or cyclic aliphatic hydrocarbon group having about 1 to 20 carbon atoms such as a methylene group, an ethylene group, a trimethylene group, a tetramethylene group, a phenylene group, a naphthylene group, etc. And an alkyleneoxy group having about 1 to 20 carbon atoms such as an aromatic hydrocarbon group, methyleneoxy group, ethyleneoxy group, trimethyleneoxy group and tetramethyleneoxy group.
  • the average equivalent per molecule of the olefin polymer is preferably 0.1 equivalents or more, more preferably 0.2 equivalents or more, particularly preferably 0.4 equivalents. It is above, Preferably it is 10 equivalent or less, More preferably, it is 5 equivalent or less, Most preferably, it is 3 equivalent or less. If the amount of the functional group is less than the above range, the interaction between the modified olefin polymer and the cellulose fiber (fiber) tends to be weak. On the other hand, if the amount exceeds the above range, the resulting modified olefin polymer composition is master batch. When it is diluted with an olefin polymer and used as an olefin polymer composition, the dispersion of cellulose fibers (fibers) tends to be inhibited.
  • active ray curable resin refers to a resin whose main component is a resin that is cured through a crosslinking reaction upon irradiation with active rays such as ultraviolet rays or electron beams (also referred to as “active energy rays”).
  • Actinic radiation curable resin a component containing a monomer having an ethylenically unsaturated double bond is preferably used, and an actinic radiation curable resin layer is formed by curing by irradiation with actinic radiation such as ultraviolet rays or electron beams.
  • actinic radiation curable resin include an ultraviolet curable resin and an electron beam curable resin, but the resin that is cured by ultraviolet irradiation is excellent in mechanical film strength (abrasion resistance, pencil hardness). preferable.
  • an ultraviolet curable urethane acrylate resin for example, an ultraviolet curable urethane acrylate resin, an ultraviolet curable polyester acrylate resin, an ultraviolet curable epoxy acrylate resin, an ultraviolet curable polyol acrylate resin, or an ultraviolet curable epoxy resin is preferable. Used. Of these, ultraviolet curable acrylate resins are preferred.
  • a polyfunctional acrylate is preferable. The polyfunctional acrylate is preferably selected from the group consisting of pentaerythritol polyfunctional acrylate, dipentaerythritol polyfunctional acrylate, pentaerythritol polyfunctional methacrylate, and dipentaerythritol polyfunctional methacrylate.
  • the polyfunctional acrylate is a compound having two or more acryloyloxy groups or methacryloyloxy groups in the molecule.
  • the polyfunctional acrylate monomer include ethylene glycol diacrylate, diethylene glycol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, neopentyl glycol diacrylate, trimethylolpropane triacrylate, trimethylolethane triacrylate, and tetramethylolmethane triacrylate.
  • Tetramethylolmethane tetraacrylate pentaglycerol triacrylate, pentaerythritol diacrylate, pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, glycerol triacrylate, dipentaerythritol triacrylate, dipentaerythritol tetraacrylate, dipentaerythritol pentaacrylate, dipentaerythritol Lithol hexaacrylate, tris (acryloyloxyethyl) isocyanurate, ethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, 1,6-hexanediol dimethacrylate, neopentyl glycol dimethacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, trimethylolethane trimethacrylate, Tetramethylol methane trimethacrylate, tetramethylo
  • the curable resin layer preferably contains a photopolymerization initiator to accelerate the curing of the actinic radiation curable resin.
  • photopolymerization initiator examples include acetophenone, benzophenone, hydroxybenzophenone, Michler ketone, ⁇ -amyloxime ester, thioxanthone, and derivatives thereof, but are not particularly limited thereto.
  • the production method of the embodiment having the film forming step by the co-casting method As the method for producing the composite resin film of the present invention, the production method of the embodiment having the film forming step by the co-casting method, the production method of the embodiment having the film forming step by the co-extrusion method, and the film forming step by the laminate method It can manufacture with the manufacturing method of the aspect which has.
  • the metal support in the casting (casting) step preferably has a mirror-finished surface.
  • a stainless steel belt or a drum whose surface is plated with a casting is preferably used.
  • the cast width can be 1 to 4 m.
  • the surface temperature of the metal support in the casting step is set to ⁇ 50 ° C. to below the temperature at which the solvent boils and does not foam. A higher temperature is preferable because the web can be dried faster, but if it is too high, the web may foam or the flatness may deteriorate.
  • a preferable support temperature is appropriately determined at 0 to 100 ° C., and more preferably 5 to 30 ° C.
  • the web is gelled by cooling and peeled from the drum in a state containing a large amount of residual solvent.
  • the method for controlling the temperature of the metal support is not particularly limited, and there are a method of blowing warm air or cold air, and a method of contacting hot water with the back side of the metal support. It is preferable to use warm water because heat transfer is performed efficiently, so that the time until the temperature of the metal support becomes constant is short.
  • warm air considering the temperature drop of the web due to the latent heat of vaporization of the solvent, while using warm air above the boiling point of the solvent, there may be cases where wind at a temperature higher than the target temperature is used while preventing foaming. .
  • Fig. 1 is a schematic diagram of double casting.
  • the prepared dope A is cast by a die at point A of the stainless steel belt, and the further prepared dope B is laminated and cast on the cast web at point B through the die.
  • the laminated web is peeled at the peeling point, and then dried and wound up in a drying zone.
  • composition of dope A and dope B there is no restriction
  • the composition ratio of acetylated cellulose, a cellulose nanofiber, and another additive and a solvent can be taken in any way.
  • the cast film thickness of the dope A and dope B is not particularly limited.
  • Fig. 1 is a schematic diagram of double casting, but it is possible to perform split casting three or more times.
  • the present invention by dividing the cast in this way, it becomes possible to easily control the distribution state of the cellulose nanofibers in the film membrane, and the film tear strength, elastic modulus, and degree of film dimensional change are required. Can be controlled according to.
  • the drying process which makes a fiber arrange
  • a film having a laminated structure can also be produced by a coextrusion method.
  • a film having a structure of skin layer / core layer / skin layer can be produced.
  • the matting agent can be contained in the skin layer more or only in the skin layer.
  • the plasticizer and the ultraviolet absorber can be contained in the core layer more than the skin layer, and may be contained only in the core layer.
  • the type of plasticizer and ultraviolet absorber can be changed between the core layer and the skin layer.
  • the skin layer contains a low-volatile plasticizer and / or an ultraviolet absorber, and the core layer has excellent plasticity.
  • the glass transition temperature of the skin layer and the core layer may be different, and the glass transition temperature of the core layer is preferably lower than the glass transition temperature of the skin layer. At this time, the glass transition temperatures of both the skin and the core can be measured, and an average value calculated from these volume fractions can be defined as the glass transition temperature Tg and similarly handled. Also, the viscosity of the melt containing the cellulose ester during melt casting may be different between the skin layer and the core layer, and the viscosity of the skin layer> the viscosity of the core layer or the viscosity of the core layer ⁇ the viscosity of the skin layer may be used.
  • the “co-extrusion method” refers to a method in which a plurality of extruders are used to heat and melt the resins to be laminated from each other, and the respective resins are joined together and then co-extruded from the slit-shaped discharge port of the T die.
  • the cast sheet (unstretched state) is formed by cooling and solidifying with a chilled roll.
  • a feed block method in which the molten resin is joined and then the manifold is widened
  • a multi-manifold method in which the molten resin is spread by the manifold and then joined together. Either of them can be used.
  • the fibers are easily arranged in the film plane by applying pressure, and the linear expansion coefficient in the film plane can be reduced.
  • a film having a laminated structure can also be produced by a laminating method.
  • the laminating method is not particularly limited as long as it can secure a sufficient bonding strength when laminated, and for example, a layer containing a composite material and a base material layer are bonded to each other via an interlayer resin. Bonding the two by applying a conventional lamination method such as laminating by a combined sand lamination method (using adhesive or adhesive), hot melt laminating method, dry laminating method, wet laminating method, etc. It is good also as a laminated body by bonding together.
  • Example 1 Pelletized form of serish (provided by Daicel Chemical Industries, serish KY-100G, aqueous dispersion with a cellulose concentration of 10% by mass) and polyoxymethylene (POM) in a weight ratio of 2: 1
  • a laminated film was prepared by co-extrusion of a material processed (pelletized) into an acrylic resin (Dianar BR85; manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.) at a mass ratio of 1: 1.
  • the content of cellulose fibers (fibers) in the POM-serisch-containing layer when the total serisch content in the laminated film is 100% by mass is 96% by mass relative to the total content, and the acrylic resin-containing layer
  • the content ratio of the cellulose fiber (fiber) in was 4% by mass.
  • the layer thickness of the POM-serisch-containing layer was 50 ⁇ m, and the layer thickness of the acrylic resin-containing layer was 50 ⁇ m.
  • the content of the cellulose fiber per unit volume has different portions in the thickness direction of the composite resin film, and the content per unit volume in the direction perpendicular to the thickness direction. It was made to be substantially constant.
  • Example 2 A fiber (fiber) obtained by treating a sulfite bleached softwood pulp equivalent to 5 g in dry mass with a high-pressure homogenizer was added to 0.063 g of 2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxy radical (TEMPO) and 0.63 g.
  • TEMPO 2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxy radical
  • sodium bromide was dispersed in 375 ml of water, and a 13 mass% sodium hypochlorite aqueous solution was mixed with hypochlorous acid so that the amount of sodium hypochlorite was 2.5 mmol per 1 g of pulp.
  • the reaction was started. During the reaction, a 0.5 M aqueous sodium hydroxide solution was added dropwise to maintain the pH at 10.5 at 25 ° C.
  • the methylene chloride and ethanol were dispersed in a 1: 1 volume ratio solution of the produced cellulose fiber.
  • the prepared cellulose fiber dispersion (solid content 3 mass) and the triacetylcellulose methylene chloride solution (solid content 10%) were formed into a film by the double cast method, and the laminated film was produced.
  • the cellulose fiber (fiber) content in the cellulose fiber (fiber) layer is 95% by mass when the total cellulose fiber content in the laminated film is 100% by mass, and the cellulose fiber in the triacetyl cellulose layer.
  • the content of (fiber) was 5% by mass.
  • the content of the cellulose fiber per unit volume has different portions in the thickness direction of the composite resin film, and the content per unit volume is substantially in the direction perpendicular to the thickness direction. To be constant.
  • Example 3 Carbon nanofiber VGCF-X (manufactured by Showa Denko) and polycarbonate (PC) resin (Panlite K1300Y; manufactured by Teijin Kasei Co., Ltd.) are pelletized so as to have a mass ratio of 2: 1. Using this, a three-layer coextruded film of PC / PC-carbon nanofiber / PC was produced.
  • PC polycarbonate
  • the concentration of carbon nanofibers in the carbon nanofiber / PC layer when the content of all carbon nanofibers present in the laminated film is 100% by mass is 90% by mass of the total content, and the carbon nanofibers in the PC layer
  • the content of was 10% by mass.
  • the content of the carbon nanofiber per unit volume has different portions in the thickness direction of the composite resin film, and the content per unit volume in the direction perpendicular to the thickness direction. It was made to be substantially constant.
  • BASF Japan IRGANOX 1010 and IRGAFOS 168 which are antioxidants, are 0.15 and 0.1 parts by mass (hereinafter simply referred to as antioxidants, unless otherwise specified, in a mass ratio of 3: 2).
  • antioxidants 0.15 and 0.1 parts by mass (hereinafter simply referred to as antioxidants, unless otherwise specified, in a mass ratio of 3: 2).
  • a laminated film was prepared by laminating with heat using an ultra-thin glass cloth 1027 (thickness 20 ⁇ m; manufactured by Nittobo Co., Ltd.) prepared by plain weaving of the prepared film and glass fiber.
  • the content of glass fibers (fibers) in the glass cloth layer when the content of all glass fibers present in the laminated film is 100% by mass is 100% by mass in the polypropylene layer with respect to the total content.
  • the content of glass fiber (fiber) was 0% by mass.
  • the content of the glass fiber per unit volume has different portions in the thickness direction of the composite resin film, and the content per unit volume is substantially in the direction perpendicular to the thickness direction. To be constant.
  • Example 5 Fabric (fiber (fiber) thickness made of polyethylene terephthalate (PET) having the ability to filter out 99% or more by filtration at 25 ° C. under atmospheric pressure using the aqueous dispersion of fiber (fiber) produced in Example 2 : About 40 ⁇ m, 460 mesh, water permeation amount at 25 ° C. under atmospheric pressure: 0.05 ml / cm 2 ⁇ s) was cut in accordance with the size (25 cm ⁇ 25 cm) of the square metal wire used below Paper was made using a batch type paper machine (manufactured by Kumagai Riki Kogyo Co., Ltd., automatic square sheet machine) using the filter cloth as a filter cloth. The above-mentioned PET fabric was placed on a square metal wire (25 cm ⁇ 25 cm) incorporated in the paper machine, and paper dispersions 850 g and 425 g were injected into the paper machine from above to make paper.
  • PET polyethylene terephthalate
  • the obtained wet nonwoven fabric was press-dehydrated with a metal roller, and the cellulose concentration was adjusted to 12 to 13% by mass.
  • TCDDMA tricyclodecane dimethanol dimethacrylate
  • the cellulose fiber content in the cellulose fiber layer is 90% by mass relative to the total content, and the cellulose fiber content in the TCDDMA layer. The amount was 10% by mass.
  • the content of the cellulose fiber per unit volume has different portions in the thickness direction of the composite resin film, and the content per unit volume is substantially in the direction perpendicular to the thickness direction. To be constant.
  • Example 6 Cellulose fibers (fibers) were changed to the seric of Example 1, and the matrix material was changed to TCDDMA of Example 5 to use caprolactone-modified hydroxypivalate neopentyl glycol diacrylate (HX-220; manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.). Then, a laminated film was produced by the same method.
  • HX-220 caprolactone-modified hydroxypivalate neopentyl glycol diacrylate
  • the cellulose fiber content in the cellulose fiber layer is 85% by mass of the total content, and the cellulose content in the HX-220 layer is It was 15 mass%.
  • the content of the cellulose fiber per unit volume has different portions in the thickness direction of the composite resin film, and the content per unit volume is substantially in the direction perpendicular to the thickness direction. To be constant.
  • Example 7 A laminated film was produced by heat laminating the papermaking film produced in Example 5 and a cellulose acetate propionate (CAP-482-20; manufactured by Eastman Chemical Co.) film.
  • CAP-482-20 cellulose acetate propionate
  • the content of cellulose fibers present in the laminated film is 100% by mass
  • the content of cellulose fibers in the cellulose fiber layer is 90% by mass of the total content
  • the content of cellulose in the CAP-482-20 layer was 10% by mass.
  • the content of the cellulose fiber per unit volume has different portions in the thickness direction of the composite resin film, and the content per unit volume is substantially in the direction perpendicular to the thickness direction. To be constant.
  • Comparative Example 1 A monolayer film was prepared by mixing polylactic acid into the serisch of Example 1 and melt-mixing them. Cellulose fibers (fibers) were uniformly distributed in the film, and the directions were also randomly oriented.
  • Comparative Example 2 The papermaking film produced in Example 5 was impregnated with TCDDMA monomer and cured to produce a single layer film.
  • the cellulose fiber (fiber) was uniformly added in the film.
  • Comparative Example 3 The glass fiber (fiber) aggregate used in Example 4 was impregnated with the monomer solution of HX-220 used in Example 6 and cured to prepare a single layer film. In addition, the glass fiber (fiber) was uniformly added in the film.
  • Transparency Using a spectrophotometer U-3200 (manufactured by Hitachi, Ltd.), each sample was measured for spectral transmittance (%) at 380 nm, 550 nm, and 650 nm, and the average value of the transmittance at each wavelength was visible. Transparency was evaluated by using transmittance (%) in the light region.
  • Change rate of linear expansion coefficient before and after bending is less than 0.1%
  • Change rate of linear expansion coefficient before and after bending is 0.1% or more (measurement of elastic modulus)
  • the in-plane elastic modulus ( ⁇ ) was measured based on ISO-527. That is, using a tensile tester manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd., a tensile test is performed at 23 ° C. and 55% RH, and the stretching direction (MD) of the composite resin film is perpendicular to the stretching direction in the plane. Measurement was performed on (TD), and the in-plane elastic modulus of the film was calculated by ((TD + MD) / 2).
  • the elastic modulus ( ⁇ ) in the thickness direction is a composite resin film at 23 ° C. and 55% RH at a speed of 2 mm / min and a maximum load of 100 kg using a constant speed tensile tester (manufactured by BALDWIN: Tensilon). , And compressive thickness and pressure per unit area are measured to obtain a stress-strain curve.
  • the elastic modulus was obtained from the slope of the straight line portion having a thickness change of 2% or more.
  • PMMA Polymethylmethacrylate; Dianal BR85; Mitsubishi Rayon TAC: Triacetylcellulose CAP482-20: Cellulose acetate propionate; Eastman Chemical POM: Polyoxymethylene; Duracon; Polyplastics Corporation PC: Polycarbonate Panlite L-1250; PP manufactured by Teijin Chemicals Ltd .; “Sun Allomer PM671A”, MFR: 7 g / 10 min (230 ° C./0.212 MPa); TCDDMA manufactured by Sun Allomer Co., Ltd .: Tricyclodecane dimethanol dimethacrylate; Mitsubishi Chemical Co., Ltd.
  • HX-220 Caprolactone-modified hydroxypivalate ester neopentyl glycol diacrylate; Nippon Kayaku Co., Ltd.
  • polylactic acid Lacia; Mitsui Chemicals, Inc.
  • skin Layer in the case of a laminated film having a two-layer structure, in the case of a three-layer structure in which the fiber content is low, among the three layers, a layer located on the outer side and having a relatively low fiber content.
  • the present invention can provide a composite resin film having improved linear expansion coefficient and elastic modulus, flexibility and high transparency, and a method for producing the same.

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Abstract

 線膨張率や弾性率が改善され、フレキシブル性を有し、かつ透明性が高い複合樹脂フィルムとその製造方法を提供する。 本発明の複合樹脂フィルムは、樹脂フィルム基材中にファイバー状複合材を含有する複合樹脂フィルムであって、単位体積当たりの前記ファイバー状複合材の含有量が当該複合樹脂フィルムの厚さ方向では異なる部分を有し、当該厚さ方向に対して垂直な方向では当該単位体積当たりの当該含有量が略一定であり、かつ当該複合樹脂フィルムの面内の弾性率がフィルムの厚さ方向の弾性率より大きいことを特徴とする。

Description

複合樹脂フィルムとその製造方法
 本発明は、線膨張率や弾性率が改善され、フレキシブル性を有し、かつ透明性が高い複合樹脂フィルムとその製造方法に関する。
 液晶ディスプレイに代表されるフラットパネルディスプレイには、支持基板として、ガラス基板が用いられている。近年、薄型化・軽量化・形状の自由度が求められており、ガラス基板に代えて、軽くてフレキシブル性に富むフィルム基板が検討されるようになってきた。
 フィルム基板は、用途に応じて種々の機能層を積層される。この際に、フィルムが熱にさらされるために、熱膨張や熱収縮といった寸法安定性は重要な特性である。また、このフレキシブル性基板をデバイス等に応用する場合、加熱や焼成過程を経ることになるが、線膨張係数が大きいと配線の断線や無機層との間でクラックが生じるという問題がある。
 したがって、線膨張係数がガラスに近い低線膨張係数を有するフィルム基材が求められている。
 フィルムの線膨張係数を低下させる技術として、ファイバー(繊維)状のものをマトリクス樹脂に添加して線膨張係数を低下させる技術がある。その中でも、結晶性のセルロースを添加する技術が着目されている。
 特許文献1に開示されている技術においては、バインダ樹脂に結晶セルロースを内包しているが、溶媒置換法でバインダ樹脂のモノマー溶液を含浸・硬化後にマトリクス樹脂と混合させる。この手法では、フィルム中にファイバーを均一に添加すると、フィルム中に熱応力をかけた場合、ファイバーで抑えきれずにマトリクス樹脂が膨張することでフィルム全体が膨張してしまうという問題がある。
 そこで、フィルム中全体にファイバーを絡み合わせることで線膨張係数を下げる検討が行われている(例えば、特許文献2及び3参照。)
 しかし、従来技術では、フィルム中に均一にファイバーを添加する必要があり、ファイバー添加量も多くなるため、透明性や、フレキシブル性、コスト等の点で問題があった。
 例えば、フィルム基板はコストダウンが求められており、ファイバーの添加量を下げることが求められている。しかし、フィルム基板として、扱いやすい100μm前後の厚さと、コシのあるフィルムが求められているため、ファイバーの添加量は下げられなかった。
特開2008-127540号公報 特開2008-24788号公報 特開2004-252435号公報
 本発明は、上記問題・状況にかんがみてなされたものであり、その解決課題は、線膨張率や弾性率が改善され、フレキシブル性を有し、かつ透明性が高い複合樹脂フィルムとその製造方法を提供することである。
 本発明に係る上記課題は、以下の手段により解決される。
 1.樹脂フィルム基材中にファイバー状複合材を含有する複合樹脂フィルムであって、単位体積当たりの前記ファイバー状複合材の含有量が当該複合樹脂フィルムの厚さ方向では異なる部分を有し、当該厚さ方向に対して垂直な方向では当該単位体積当たりの当該含有量が略一定であり、かつ当該複合樹脂フィルムの面内の弾性率がフィルムの厚さ方向の弾性率より大きいことを特徴とする複合樹脂フィルム。
 2.前記複合樹脂フィルムの面内の弾性率(α)とフィルムの厚さ方向の弾性率(β)が、前記ファイバー状複合材の含有により、2<α/β<150であるという関係を満たすよう調整されていることを特徴とする前記第1項に記載の複合樹脂フィルム。
 3.前記ファイバー状複合材が、ファイバー状樹脂であることを特徴とする前記第1項又は第2項に記載の複合樹脂フィルム。
 4.前記ファイバー状複合材が、セルロースファイバーであることを特徴とする前記第1項から第3項までのいずれか一項に記載の複合樹脂フィルム。
 5.前記樹脂フィルム基材が、熱可塑性樹脂であることを特徴とする前記第1項から第4項までのいずれか一項に記載の複合樹脂フィルム。
 6.前記樹脂フィルム基材が、硬化性樹脂であることを特徴とする前記第1項から第4項までのいずれか一項に記載の複合樹脂フィルム。
 7.前記第1項から第6項までのいずれか一項に記載の複合樹脂フィルムを製造する複合樹脂フィルムの製造方法であって、共流延法による製膜工程を有することを特徴とする複合樹脂フィルムの製造方法。
 8.前記第1項から第6項までのいずれか一項に記載の複合樹脂フィルムを製造する複合樹脂フィルムの製造方法であって、共押し出し法による製膜工程を有することを特徴とする複合樹脂フィルムの製造方法。
 9.前記第1項から第6項までのいずれか一項に記載の複合樹脂フィルムを製造する複合樹脂フィルムの製造方法であって、ラミネート法による製膜工程を有することを特徴とする複合樹脂フィルムの製造方法。
 本発明の上記手段により、線膨張率や弾性率が改善され、フレキシブル性を有し、かつ透明性が高い複合樹脂フィルムとその製造方法を提供することができる。
 本発明においては、樹脂フィルム基材のフレキシブル性を維持しながら、特に、フィルム面内方向の線膨張率や弾性率が改善される。また、本発明の手段によれば、複合材の使用量を少なくでき、コスト面でもメリットがある。
共流延法(ダブルキャスト法)の模式図
 本発明の複合樹脂フィルムは、樹脂フィルム基材中にファイバー状複合材を含有する複合樹脂フィルムであって、単位体積当たりの前記ファイバー状複合材の含有量が当該複合樹脂フィルムの厚さ方向では異なる部分を有し、当該厚さ方向に対して垂直な方向では当該単位体積当たりの当該含有量が略一定であり、かつ当該複合樹脂フィルムの面内の弾性率がフィルムの厚さ方向の弾性率より大きいことを特徴とする。この特徴は、請求項1から請求項9までの請求項に係る発明に共通する技術的特徴である。
 本発明の実施態様としては、本発明の効果発現の観点から、前記複合樹脂フィルムの面内の弾性率(α)とフィルムの厚さ方向の弾性率(β)が、前記ファイバー状複合材の含有により、2<α/β<150であるという関係を満たすよう調整されていることが好ましい。
 本発明においては、前記ファイバー状複合材が、ファイバー状樹脂であることが好まし。この場合、当該ファイバー状複合材が、セルロースファイバーであることが好ましい。
 本発明においては、前記樹脂フィルム基材が、熱可塑性樹脂であることが好ましい。また、当該樹脂フィルム基材が、硬化性樹脂であることも好ましい。
 本発明の複合樹脂フィルムを製造する方法としては、共流延法による製膜工程を有する態様の製造方法、共押し出し法による製膜工程を有する態様の製造方法、及びラミネート法による製膜工程を有する態様の製造方法によって製造することができる。
 以下、本発明とその構成要素、及び本発明を実施するための形態・態様について詳細な説明をする。なお、本願において、「~」は、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用する。
 (複合樹脂フィルムの概要)
 本発明の複合樹脂フィルムは、樹脂フィルム基材中にファイバー状複合材を含有する複合樹脂フィルムであって、単位体積当たりの前記ファイバー状複合材の含有量が当該複合樹脂フィルムの厚さ方向では異なる部分を有し、当該厚さ方向に対して垂直な方向では当該単位体積当たりの当該含有量が略一定であり、かつ当該複合樹脂フィルムの面内の弾性率がフィルムの厚さ方向の弾性率より大きいことを特徴とする。
 本発明においては、単位体積当たりの前記ファイバー状複合材の含有量が当該複合樹脂フィルムの厚さ方向では異なる部分を有し、当該厚さ方向に対して垂直な方向では当該単位体積当たりの当該含有量が略一定である態様にすることにより、当該複合樹脂フィルムの面内の弾性率が、フィルムの厚さ方向の弾性率より大きいという性状にすることができる。
 また、前記複合樹脂フィルムの面内の弾性率(α)とフィルムの厚さ方向の弾性率(β)が、前記複合材の含有により、2<α/β<150であるという関係を満たすよう調整されていることが好ましい。なお、本願において、複合樹脂フィルムの面内の弾性率がフィルムの厚さ方向の弾性率より大きいとは、α/βが2より大きいことをいう。
 ここで、「単位体積当たりの前記ファイバー状複合材の含有量が当該複合樹脂フィルムの厚さ方向では異なる部分を有する」とは、当該複合樹脂フィルムをその厚さ方向に任意の複数の部分に分割したときに、単位体積当たりの前記ファイバー状複合材の含有量が異なる部分があることをいう。
 また、「単位体積当たりの当該含有量が略一定である」とは、単位体積当たりのファイバー状複合材の含有量が、±5%の範囲内で一致していることをいう。
 本発明において、前記ファイバー状複合材の単位体積当たりの含有量の調整は、種々の方法ですることができるが、後述する共流延法による製膜工程又は共押し出し法による製膜工程を有する製造方法において、当該複合樹脂フィルムを複数の層からなる積層構成にして、各層におけるファイバー状複合材の単位体積当たりの含有量(ドープの濃度)を調整することによりできる。また、製膜時に積層するドープの濃度を徐々に変化させる等することによりできる。また、ラミネート法によって、ファイバー状複合材の単位体積当たりの含有量の異なるフィルムをラミネート(貼り合わせて積層)することもできる。
 本発明においては、当該複合樹脂フィルムの厚さ方向の中心点を含む部分の単位体積当たりのファイバー状複合材の含有量が、厚さ方向の中心点を含まない部分の含有量より多いことが好ましい。
 また、上記弾性率の関係の調整も、上記方法によって行うことができる。
 なお、本願において面内の弾性率(α)は、ISO-527に基づいて測定した。すなわち、東洋精機製作所(株)製の引張試験機を用いて、23℃、55%RHにおいて、引張試験を行い、複合樹脂フィルムの延伸方向(MD)と、面内で延伸方向と直交する方向(TD)について測定を行い、((TD+MD)/2)により当該フィルムの面内の弾性率を算出した。
 本発明において、面内の弾性率は、複合樹脂フィルムの用途に応じて適切な値に調整することが好ましい。一般的には、200~600MPaの範囲内にあることが好ましい。
 一方、厚さ方向の弾性率(β)は、23℃、55%RHにおいて、定速引張試験機(BALDWIN社製:テンシロン)を用い、速度2mm/分、最大荷重100kgの条件で複合樹脂フィルムを圧縮し、圧縮時の厚さ及び単位面積当たりの圧力を測定し、応力-歪曲線を得る。この厚さ変化2%以上の直線部の傾きから、弾性率を求めた。
 本発明においては、厚さ方向の弾性率(β)は、前述のように、2<α/β<150であるという関係を満たすよう調整されていることが好ましい。
 (ファイバー状複合材)
 本発明においては、ファイバー状複合材として、種々の化学的性状の物質を用いることができるが、下記のファイバー(繊維)状物質を用いることが好ましい。また、下記のファイバー(繊維)状物質のうち、特に、ファイバー状樹脂を用いることが好ましい。
 なお、本願において、「ファイバー状複合材」とは、複合樹脂フィルムの構成材料として樹脂フィルム基材中に含有させるファイバー状物質をいう。本発明においては、当該ファイバー状複合材の単位体積当たりの含有量が当該複合樹脂フィルムの厚さ方向では異なる部分を有し、かつ厚さ方向に対して垂直な方向では当該単位体積当たりの当該含有量が略一定であることを特徴とする。
 〈ファイバー(繊維)状物質〉
 本願において、「ファイバー(繊維)状物質」とは、単繊維又は単繊維束(繊維状凝集体)をいう。数平均による単繊維直径(以下「平均繊維径」ともいう。)は、特に限定されるものではないが、1nm~100μmの範囲内であることが好ましい。なお、複数本の単繊維が束状に集合して1本の糸条を構成している場合、平均繊維径は1本の糸条の径の平均値として定義される。
 本発明で用いる繊維状物質の平均繊維径は、特に好ましくは4nm~10μmであり、より好ましくは4~800nmである。
 なお、本発明で用いる微細繊維状物質は、平均繊維径が1nm~100μmの範囲内であれば、繊維中に1nm~100μmの範囲外の繊維径のものが含まれていても良いが、その割合は30質量%以下であることが好ましい。
 ここで、数平均による単繊維直径は以下のようにして求めることができる。すなわち、単繊維又は単繊維束(繊維状凝集体)の横断面を透過型電子顕微鏡(TEM;例えば、日立社製H-7100FA型)で観察し、同一横断面内で無作為抽出した100本以上の単繊維の円相当直径で測定し、これらを単純に平均することで求めることができる。すなわち、TEMによる繊維横断面写真を画像処理ソフト(例えばWINROOF)を用いて直径を計算し、それの単純な平均値を求めることができる。
 なお、繊維の長さについては特に限定されないが、数平均長さで100nm~1.0mmの範囲内であることが好ましい。
 なお、繊維長の測定については、走査型電子顕微鏡(SEM;例えば、日立社製S-4000型)により微細繊維状物質を拡大した写真を撮影し、ついで、この写真画像の解析を行うことにより測定できる。
 〈セルロースファイバー(繊維)〉
 本発明において用いることができるセルロースファイバー(繊維)としては、繊維径が1μm以下のセルロースファイバー(繊維)を高圧下剪断力で解繊したマイクロフィブリル化セルロース(MFC)を使用することができる。本発明においては、特に所謂セルロースナノファイバーを用いることが好ましい。
 本発明に係るセルロースナノファイバーとは、繊維として、好ましくは平均繊維径4~200nmであるセルロース系繊維をいう。この繊維は、単繊維が、引き揃えられることなく、かつ相互間に入り込むように十分に離隔して存在するものより成ってもよい。この場合、平均繊維径は、単繊維の平均径となる。また、本発明に係る繊維は、複数(多数であってもよい。)本の単繊維が束状に集合して1本の糸条を構成しているものであってもよく、この場合、平均繊維径は1本の糸条の径の平均値として定義される。
 本発明で用いる繊維の平均繊維径は、好ましくは4~100nmであり、より好ましくは4~60nmである。
 なお、本発明で用いる繊維は、平均繊維径が4~200nmの範囲内であれば、繊維中に4~200nmの範囲外の繊維径のものが含まれていても良いが、その割合は30質量%以下であることが好ましく、望ましくは、すべての繊維の繊維径が200nm以下、特に100nm以下、とりわけ60nm以下であることが望ましい。
 なお、繊維の長さについては特に限定されないが、平均長さで100nm以上が好ましい。繊維の平均長さが100nmより短いと、補強効果が低く、繊維強化複合材料の強度が不十分となるおそれがある。なお、繊維中には繊維長さ100nm未満のものが含まれていても良いが、その割合は30質量%以下であることが好ましい。
 上記繊維径、繊維長の測定は市販の顕微鏡、電子顕微鏡により測定することができる。例えば、走査型電子顕微鏡により2000倍にセルロースナノファイバーを拡大した写真を撮影し、ついでこの写真に基づいて「SCANNING IMAGE ANALYZER」(日本電子社製)を使用して写真画像の解析を行うことにより測定した。この際、100個のセルロースナノファイバーを使用して繊維径、繊維長の平均値を求めることができる。
 セルロース系繊維とは、植物細胞壁の基本骨格等を構成するセルロースのミクロフィブリル又はこれの構成繊維をいい、通常繊維径4nm程度の単位繊維の集合体である。このセルロース繊維は、結晶構造を40%以上含有するものが、高い強度と低い熱膨張を得る上で好ましい。
 本発明に係るセルロースナノファイバーは、例えば、特開2005-60680号公報や特開2008-1728号公報に記載の方法で得ることができる。
 本発明のセルロースナノファイバーは、複数の粉砕手段を用いて微細化することが好ましい。粉砕手段は限定されないが、本発明の目的に合う粒径まで微細に粉砕するためには、高圧ホモジナイザーや媒体ミル、砥石回転型粉砕機、石臼式グラインダーのような強い剪断力が得られる方式が好ましく用いられる。
 高圧ホモジナイザーとは、加速された高流速によるせん断力、急激な圧力降下(キャビテーション)及び高流速の粒子同士が微細オリフィス内で対面衝突することによる衝撃力によって磨砕を行う装置であり、市販されている装置としては、ナノマイザー(ナノマイザー株式会社製)、マイクロフルイダイザー(Microfluidics社製)等を用いることができる。
 高圧ホモジナイザーによるセルロースのフィブリル化と均質化の程度は、高圧ホモジナイザーへ圧送する圧力と高圧ホモジナイザーに通過させる回数(パス回数)に依存する。圧送圧力は、通常、500~2000kg/cm程度の範囲で行うことが超微細化処理に適するが、生産性を考慮すると1000~2000kg/cmがより好ましい。パス回数は、例えば、5~50回、好ましくは10~40回、特に20~30回程度である。媒体ミルは湿式振動ミル、湿式遊星振動ミル、湿式ボールミル、湿式ロールミル、湿式コボールミル、湿式ビーズミル、湿式ペイントシェーカー等である。これらの中で例えば湿式ビーズミルとは、金属製、セラミック製等の媒体を容器に内蔵し、これを強制撹拌することによって湿式磨砕する装置であるが、例えば市販されている装置としては、アペックスミル(コトブキ技研工業株式会社製)、パールミル(アシザワ株式会社製)、ダイノーミル(株式会社シンマルエンタープライゼス製)等を用いることができる。
 砥石回転型粉砕機とは、コロイドミル或いは石臼型粉砕機の一種であり、例えば、粒度が16~120番の砥粒からなる砥石をすりあわせ、そのすりあわせ部に前述の水分散液を通すことで、粉砕処理される装置のことである。必要に応じて、複数回処理を行ってもよい。砥石を適宜変更するのは好ましい実施態様の一つである。砥石回転型粉砕機は、「短繊維化」と「微細化」の両作用を有するが、その作用は砥粒の粒度に影響を受ける。短繊維化を目的とする場合は46番以下の砥石が有効であり、微細化を目的とする場合は46番以上の砥石が有効である。46番はいずれの作用も有する。具体的な装置としては、ピュアファインミル(グラインダーミル)(株式会社栗田機械製作所)、セレンディピター、スーパーマスコロイダー、スーパーグラインデル(以上、増幸産業株式会社)などがあげられる。
 本発明において、得られたセルロースナノファイバーは、直接、又は分散液として熱可塑性樹脂に添加されるが、その含有量は0.1から50質量%の範囲であることが好ましい。より好ましくは5~50質量%であり、特に10~40質量%が好ましい。
 アセチル化セルロースにセルロースナノファイバーを含有させる方法は特に限定されるものではないが、後述する溶液キャスト法において、ドープ液を調製する際に分散液として含有させることが好ましい。
 《ガラスファイバー(繊維)》
 ここでガラスファイバー(繊維)としては、特に限定されないが、例えば、ガラスチョップドストランド、ミルドガラスファイバー等が挙げられる。
 これらのガラスファイバー(繊維)は、成形材料を製造する手法によっても使い分けることができる。
 例えば、上記組成物と充填材とを含有する原材料混合物を成形材料化する際に、混練ロールや二軸ニーダーなどの装置を用い、原材料混合物に強い剪断力を与えながら溶融混練を行う場合は、ガラスファイバー(繊維)としてガラスチョップドストランドを用いることができる。原材料混合物中のガラスチョップドストランドは、強い剪断力により単繊維に解繊されるとともに、一部の単繊維は切断され、より細かい短繊維となって成形材料中に混合される。
 一方、上記組成物と充填材とを含有する原材料混合物に、強い剪断力を与えずに成形材料を製造する場合は、ミルドガラスファイバーを用いることが好ましい。これにより、強い剪断力が与えられない混合方法によっても、成形材料中にガラスの単繊維を精度よく混合することができる。
 ミルドガラスファイバーとしては、特に、表面をカップリング剤で処理したもの(以下、単に「処理ミルドファイバー」ともいう。)を用いることが好ましい。このような処理ミルドファイバーは、単繊維の表面が処理されており、単繊維間に作用する凝集力が小さいので、自己流動性が高く取り扱い性に優れたものである。これにより、上記組成物との混合を容易に行うことができるので、ミルドガラスファイバーの配合量が多い場合でも良好な混合精度を実現できる。
 さらに、単繊維の単位で組成物との濡れ性に優れているので、成形品の機械的強度等を向上させる効果を大きいものにすることができる。
 本発明において用いられるミルドガラスファイバーの形態としては特に限定されないが、例えば、平均繊維径7~15μm、平均繊維長30~500μmのものを用いることができる。また、異なる形態のミルドガラスファイバーを二種類以上併用することもできる。
 このような処理ミルドファイバーに用いられるカップリング剤としては、用いる熱硬化性樹脂の種類により選択することができるが、例えば、シラン系カップリング剤などを用いることができる。
 このような処理ミルドファイバーとしては、市販されているものを用いることができるが、カップリング剤で処理を行っていないミルドファイバー(以下、「未処理ミルドファイバー」ともいう。)を用い、下記方法によりカップリング剤と接触させたものを用いることもできる。
 この方法は、未処理ミルドファイバーとカップリング剤とを、ともに運動している状態で接触させることにより、未処理のミルドファイバーの表面にカップリング剤を高い均一性で付着させることができるものである。
 まず、円筒形の処理空間を有する装置内に、未処理ミルドファイバーを、噴霧装置、噴射装置等のスプレー装置を用いて供給する。これにより、未処理ミルドファイバーに十分な運動エネルギーを与えられるとともに、二次凝集している場合でもこれを解離させることができ、一次微粒子もしくはそれに近い状態で系内に供給することができる。
 上記装置内において未処理ミルドファイバーを供給する方向としては特に限定されないが、円筒形の処理空間内で旋回流を与えられて流動できるようにすることが好ましい。
 次いで、ノズル霧化装置等により微粒子化されたカップリング剤あるいはカップリング剤溶液を、上記の未処理ミルドファイバーに噴霧する。これにより、両者はともに運動した状態で接触し、未処理ミルドファイバーの表面にカップリング剤を付着させることができる。
 このような方法で処理することにより、未処理ミルドファイバーに対するカップリング剤の量が少ない場合でも、各々の供給量を制御することにより両者を高精度に接触させて、未処理ミルドファイバーの表面をカップリング剤により高い均一性で処理することができる。そして、市販品を購入する場合と比較し、低コストで処理ミルドファイバーを得ることができる。
 次に、このように処理ミルドファイバーを得る方法を適用できる装置としては、例えば、特開2005-162853号公報の図2に記載されている装置を用いることができる。この装置は、未処理ミルドファイバーをスプレー装置から供給するとともに、混合装置内で旋回流を与えて流動させ、これにノズル噴霧装置により微粒子化されたカップリング剤を供給し、両者を接触させて混合・複合化を行うものである。
 前記ガラスファイバー(繊維)基材を構成するガラスは、例えば、Eガラス、Cガラス、Aガラス、Sガラス、Dガラス、NEガラス、Tガラス、Hガラス等が挙げられる。これらの中でもEガラス、又はTガラスが好ましい。これにより、高弾性化を達成することができ、熱膨張係数を小さくすることができる。
 《その他のファイバー(繊維)状物質》
 本発明に係るファイバー(繊維)状物質の材料としては、上記の材料以外に、種々の材料を用いることができるが、特に、エレクトロスピニング法(静電紡糸法)によって微細ファイバー(繊維)状物質が形成されるものであることも好ましい。例えば、有機高分子やセラミックス前駆化合物などが挙げられる。
 有機高分子としては、ポリエチレンオキシド、ポリビニルエステル、ポリビニルエーテル、ポリビニルピリジン、ポリアクリルアミド、エーテルセルロース、ペクチン、澱粉、ポリ塩化ビニル、ポリアクリロニトリル、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリ乳酸-ポリグリコール酸共重合体、ポリカプロラクトン、ポリブチレンサクシネート、ポリエチレンサクシネート、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリヘキサメチレンカーボネート、ポリアリレート、ポリビニルイソシアネート、ポリブチルイソシアネート、ポリメチルメタクリレート、ポリエチルメタクリレート、ポリノルマルプロピルメタクリレート、ポリノルマルブチルメタクリレート、ポリメチルアクリレート、ポリエチルアクリレート、ポリブチルアクリレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリパラフェニレンテレフタラミド、ポリパラフェニレンテレフタラミド-3,4′-オキシジフェニレンテレフタラミド共重合体、ポリメタフェニレンイソフタラミド、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート、メチルセルロース、プロピルセルロース、ベンジルセルロース、フィブロイン、天然ゴム、ポリビニルアセテート、ポリビニルメチルエーテル、ポリビニルエチルエーテル、ポリビニルノルマルプロピルエーテル、ポリビニルイソプロピルエーテル、ポリビニルノルマルブチルエーテル、ポリビニルイソブチルエーテル、ポリビニルターシャリーブチルエーテル、ポリビニリデンクロリド、ポリ(N-ビニルカルバゾル)、ポリ(4-ビニルピリジン)、ポリビニルメチルケトン、ポリメチルイソプロペニルケトン、ポリプロピレンオキシド、ポリシクロペンテンオキシド、ポリスチレンサルホン、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン11、ナイロン12、ナイロン610、ナイロン612、並びにこれらの共重合体などが挙げられる。
 また、セラミックスとしては、酸化物、炭化物、窒化物、ホウ化物、珪化物、弗化物、硫化物などが挙げられるが、耐熱性、加工性などの点から酸化物(酸化物系セラミックス)が好ましい。
 酸化物としては、具体的にAl、SiO、TiO、LiO、NaO、MgO、CaO、SrO、BaO、B、P、SnO、ZrO、KO、CsO、ZnO、Sb、As、CeO、V、Cr、MnO、Fe、CoO、NiO、Y、Lu、Yb、HfO、Nbなどが挙げられる。
 セラミックス前駆化合物としては、金属アルコキシドや金属アルコキシドの加水分解物又は金属塩化物などが挙げられる。
 本発明に係る微細ファイバー(繊維)状物質は、本発明の表面改質樹脂フィルムの製造の前に、予め製造しておくことでも、又は、当該フィルム製造の途中過程において製造することでもよい。
 〈カーボンナノチューブ〉
 本発明においては、複合材として、カーボンナノチューブを用いることができる。本発明で使用される「カーボンナノチューブ」とは、単層もしくは多層に積層したグラファイト状炭素からなる長手方向長さが1~10μm程度であり、密度が400kg/m以下であり、比表面積が1.5×10/kg以上の円筒状物質であり、その両端又は一方の端がグラファイト状炭素によって塞がれているもの、塞がれていないものが用いられるが、特に塞がれているものが好ましく用いられる。
 そして、カーボンナノチューブは、炭素のみからなるもの、もしくは構造の一部を他の元素で置換したもの、又は化学的に修飾したもののいずれであっても好ましく用いられる。
 本発明において使用することができるカーボンナノチューブの生成法としては、例えば、化学気相成長法を用いることができるが、その他の生成法としてレーザー蒸発法、アーク放電法があり、いずれの方法でも構わない。
 (樹脂フィルム基材)
 本発明に係る樹脂フィルム基材としては、熱可塑性樹脂又は硬化性樹脂を用いることができる。以下、それぞれについて詳細な説明をする。
 (熱可塑性樹脂)
 本願において、「熱可塑性樹脂」とは、ガラス転移温度又は融点まで加熱することによって軟らかくなり、目的の形に成形できる樹脂のことをいう。
 熱可塑性樹脂としては、一般的汎用樹脂としては、セルロースエステル、ポリエチレン(PE)、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、ポリプロピレン(PP)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン(PS)、ポリ酢酸ビニル(PVAc)、テフロン(登録商標)(ポリテトラフルオロエチレン、PTFE)、ABS樹脂(アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂)、AS樹脂、アクリル樹脂(PMMA)等を用いることができる。
 また、強度や壊れにくさを特に要求される場合、ポリアミド(PA)、ナイロン、ポリアセタール(POM)、ポリカーボネート(PC)、変性ポリフェニレンエーテル(m-PPE、変性PPE、PPO)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、グラスファイバー強化ポリエチレンテレフタレート(GF-PET)、環状ポリオレフィン(COP)等を用いることができる。
 更に高い熱変形温度と長期使用できる特性を要求される場合は、ポリフェニレンスルファイド(PPS)、ポリテトラフロロエチレン(PTFE)、ポリスルホン、ポリエーテルサルフォン、非晶ポリアリレート、液晶ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン、熱可塑性ポリイミド(PI)、ポリアミドイミド(PAI)等を用いることができる。
 本発明においては、本発明の効果発現の観点から、熱可塑性樹脂が、セルロースエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポレオレフィン樹脂から選ばれる樹脂であることが好ましい。
 当該樹脂フィルム基材の厚さは、20μm以上であることが好ましい。より好ましくは30μm以上である。
 厚さの上限は特に限定される物ではないが、溶液製膜法でフィルム化する場合は、塗布性、発泡、溶媒乾燥などの観点から、上限は250μm程度である。なお、フィルムの厚さは用途により適宜選定することができる。
 支持体は、その全光線透過率が90%以上であることが好ましく、より好ましくは93%以上である。また、現実的な上限としては、99%程度である。かかる全光線透過率にて表される優れた透明性を達成するには、可視光を吸収する添加剤や共重合成分を導入しないようにすることや、ポリマー中の異物を高精度濾過により除去し、フィルム内部の光の拡散や吸収を低減させることが有効である。
 以下、本発明において、特に好適な樹脂について詳細な説明をする。
 〈セルロースエステル樹脂〉
 本発明に用いることができるセルロースエステル樹脂は、セルロース(ジ、トリ)アセテート、セルロースプロピオネート、セルロースブチレート、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートフタレート、及びセルロースフタレートから選ばれる少なくとも一種であることが好ましい。
 これらの中で特に好ましいセルロースエステルは、セルローストリアセテート、セルロースプロピオネート、セルロースブチレート、セルロースアセテートプロピオネートやセルロースアセテートブチレートが挙げられる。
 混合脂肪酸エステルの置換度として、更に好ましいセルロースアセテートプロピオネートやセルロースアセテートブチレートの低級脂肪酸エステルは、炭素原子数2~4のアシル基を置換基として有し、アセチル基の置換度をXとし、プロピオニル基又はブチリル基の置換度をYとした時、下記式(I)及び(II)を同時に満たすセルロースエステルを含むセルロース樹脂であることが好ましい。
 式(I)  2.6≦X+Y≦3.0
 式(II)  1.0≦X≦2.5
 この内特にセルロースアセテートプロピオネートが好ましく用いられ、中でも1.9≦X≦2.5であり、0.1≦Y≦0.9であることが好ましい。上記アシル基で置換されていない部分は通常水酸基として存在しているものである。これらは公知の方法で合成することができる。
 更に、本発明で用いられるセルロースエステルは、重量平均分子量Mw/数平均分子量Mn比が1.5~5.5のものが好ましく用いられ、特に好ましくは2.0~5.0であり、更に好ましくは2.5~5.0であり、更に好ましくは3.0~5.0のセルロースエステルが好ましく用いられる。
 本発明で用いられるセルロースエステルの原料セルロースは、木材パルプでも綿花リンターでもよく、木材パルプは針葉樹でも広葉樹でもよいが、針葉樹の方がより好ましい。製膜の際の剥離性の点からは綿花リンターが好ましく用いられる。これらから作られたセルロースエステルは適宜混合して、或いは単独で使用することができる。
 例えば、綿花リンター由来セルロースエステル:木材パルプ(針葉樹)由来セルロースエステル:木材パルプ(広葉樹)由来セルロースエステルの比率が100:0:0、90:10:0、85:15:0、50:50:0、20:80:0、10:90:0、0:100:0、0:0:100、80:10:10、85:0:15、40:30:30で用いることができる。
 本発明において、セルロースエステル樹脂は、20mlの純水(電気伝導度0.1μS/cm以下、pH6.8)に1g投入し、25℃、1hr、窒素雰囲気下にて攪拌した時のpHが6~7、電気伝導度が1~100μS/cmであることが好ましい。
 〈ポリカーボネート樹脂〉
 本発明では、種々の公知のポリカーボネート樹脂も使用することができる。本発明においては、特に芳香族ポリカーボネートを用いることが好ましい。当該芳香族ポリカーボネートについて特に制約はなく、所望するフィルムの諸特性が得られる芳香族ポリカーボネートであれば特に制約はない。
 一般に、ポリカーボネートと総称される高分子材料は、その合成手法において重縮合反応が用いられて、主鎖が炭酸結合で結ばれているものを総称するが、これらの内でも、一般に、フェノール誘導体と、ホスゲン、ジフェニルカーボネートらから重縮合で得られるものを意味する。通常、ビスフェノール-Aと呼称されている2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパンをビスフェノール成分とする繰り返し単位で表される芳香族ポリカーボネートが好ましく選ばれるが、適宜各種ビスフェノール誘導体を選択することで、芳香族ポリカーボネート共重合体を構成することができる。
 かかる共重合成分としてこのビスフェノール-A以外に、ビス(4-ヒドロキシフェニル)メタン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、9,9-ビス(4-ヒドロキシフェニル)フルオレン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、2,2-ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-2-フェニルエタン、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-1,1,1,3,3,3-ヘキサフロロプロパン、ビス(4-ヒドロキシフェニル)ジフェニルメタン、ビス(4-ヒドロキシフェニル)サルファイド、ビス(4-ヒドロキシフェニル)スルホン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン等を挙げることができる。
 また、一部にテレフタル酸及び/又はイソフタル酸成分を含む芳香族ポリエステルカーボネートを使用することも可能である。このような構成単位をビスフェノール-Aからなる芳香族ポリカーボネートの構成成分の一部に使用することにより芳香族ポリカーボネートの性質、例えば耐熱性、溶解性を改良することができるが、このような共重合体についても本発明は有効である。
 ここで用いられる芳香族ポリカーボネートの粘度平均分子量は、10000以上、200000以下であれば好適に用いられる。粘度平均分子量20000~120000が特に好ましい。粘度平均分子量が10000より低い樹脂を使用すると得られるフィルムの機械的強度が不足する場合があり、また400000以上の高分子量になるとドープの粘度が大きくなり過ぎ取扱い上問題を生じるので好ましくない。粘度平均分子量は市販の高速液体クロマトグラフィ等で測定することができる。
 本発明に係る芳香族ポリカーボネートのガラス転移温度は200℃以上であることが高耐熱性のフィルムを得る上で好ましく、より好ましくは230℃以上である。これらは、上記共重合成分を適宜選択して得ることができる。ガラス転移温度は、DSC装置(示差走査熱量分析装置)にて測定することができ、例えばセイコー電子工業株式会社製:RDC220にて、10℃/分の昇温条件によって求められる、ベースラインが偏奇し始める温度である。
 本発明において、上記芳香族ポリカーボネートを含むドープ組成物に用いる溶媒は、メチレンクロライド(「塩化メチレン」ともいう。)、及び炭素数1~6の直鎖又は分岐鎖状の脂肪族アルコールを4~14質量部含有する混合溶媒であることが好ましい。
 上記炭素数1~6の直鎖又は分岐鎖状の脂肪族アルコールの混合量は、好ましくは4~12質量部である。このような混合溶媒を用い、従来よりも高い残留溶媒濃度でウェブを剥離することにより、ウェブ剥離時の強い静電気の発生を抑制し、これによりベルトが損傷したり、フィルムのズジやムラ、微小傷の発生を防止することができる。
 加えるアルコールの種類は用いる溶媒により制限される。アルコールと当該溶媒とが相溶性があることが必要条件である。これらは単独で加えても良いし、二種類以上組み合わせても問題ない。本発明におけるアルコールとしては、炭素数1~6、好ましくは1~4、より好ましくは2~4の鎖状、或いは分岐した脂肪族アルコールが好ましい。具体的にはメタノール、エタノール、イソプロパノール、ターシャリ-ブタノールなどが挙げられる。これらのうちエタノール、イソプロパノール、ターシャリ-ブタノールはほぼ同等の効果が得られるが、メタノールはやや効果が低い。理由は明らかでないが溶媒の沸点、即ち乾燥時の飛び易さが関係しているものと推測している。それ以上の高級アルコールは、高沸点であるためフィルム製膜後も残留しやすくなるので好ましくない。
 アルコールの添加量は慎重に選択されなければならない。これらのアルコールは芳香族ポリカーボネートに対する溶解性には全く乏しく、完全な貧溶媒である。従ってあまり多く加えることはできず、満足すべき剥離性が得られる最少量とすべきである。前述したようにメチレンクロライドに対して4~14質量部、好ましくは4~12質量部である。メチレンクロライド量に対しては、添加量が4~14質量部の範囲であると、当該溶媒のポリマーに対する溶解性、ドープ安定性が向上し、剥離性改善の効果が大きくなる。
 本発明はドープ組成物中、上記メチレンクロライドと脂肪族アルコールで構成されるが、他の溶媒を使用することもできる。その他残りの溶媒としては芳香族ポリカーボネートを高濃度に溶解し、かつアルコールと相溶性があること、更に低沸点溶媒であれば特に限定はない。例えば、芳香族ポリカーボネートに対して溶解力のある溶媒として、メチレンクロライド(塩化メチレン)以外にクロロホルム、1,2-ジクロロエタン、1,1,2-トリクロロエタン、クロロベンゼンなどのハロゲン系溶媒、1,3-ジオキソラン、1,4-ジオキサン、テトラヒドロフラン等の環状エーテル系の溶媒、シクロヘキサノン等のケトン系の溶媒が挙げられる。
 他の溶媒を使用する場合は特に限定はなく、効果を勘案して用いればよい。ここでいう効果とは、溶解性や安定性を犠牲にしない範囲で溶媒を混合することによる、たとえば溶液流延法により製膜したフィルムの表面性の改善(レベリング効果)、蒸発速度や系の粘度調節、結晶化抑制効果などである。これらの効果の度合により混合する溶媒の種類や添加量を決定すればよく、また混合する溶媒として一種又は二種以上用いてもかまわない。
 好適に用いられる他の溶媒としてはクロロホルム、1,2-ジクロロエタンなどのハロゲン系溶媒、トルエン、キシレンなどの炭化水素系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル系溶媒、エチレングリコールジメチルエーテル、メトキシエチルアセテートなどのエーテル系溶媒が挙げられる。
 本発明に係るドープ組成物は、結果としてヘイズの低い透明な溶液が得られればいかなる方法で調製してもよい。あらかじめある溶媒に溶解させた芳香族ポリカーボネート溶液に、アルコールを所定量添加してもよいし、アルコールを含む混合溶媒に芳香族ポリカーボネートを溶解させてもよい。ただ先にも述べた様にアルコールは貧溶媒であるため、前者の後から添加する方法ではポリマーの析出によるドープ白濁の可能性があるため、後者の混合溶媒に溶解させる方法が好ましい。
 〈アクリル樹脂〉
 本発明に用いることができるアクリル樹脂には、メタクリル樹脂も含まれる。樹脂としては特に制限されるものではないが、メチルメタクリレート単位50~99質量%、及びこれと共重合可能な他の単量体単位1~50質量%からなるものが好ましい。
 共重合可能な他の単量体としては、アルキル数の炭素数が2~18のアルキルメタクリレート、アルキル数の炭素数が1~18のアルキルアクリレート、アクリル酸、メタクリル酸等のα,β-不飽和酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等の不飽和基含有二価カルボン酸、スチレン、α-メチルスチレン、核置換スチレン等の芳香族ビニル化合物、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のα,β-不飽和ニトリル、無水マレイン酸、マレイミド、N-置換マレイミド、グルタル酸無水物等が挙げられ、これらは単独で、あるいは二種以上を併用して用いることができる。
 これらの中でも、共重合体の耐熱分解性や流動性の観点から、メチルアクリレート、エチルアクリレート、n-プロピルアクリレート、n-ブチルアクリレート、s-ブチルアクリレート、2-エチルヘキシルアクリレート等が好ましく、メチルアクリレートやn-ブチルアクリレートが特に好ましく用いられる。
 アクリル樹脂は、フィルムとしての機械的強度、フィルムを生産する際の流動性の点から重量平均分子量(Mw)が80000~1000000であることが好ましい。この分子量とすることで、耐熱性と脆性の両立を図ることができる。
 なお、アクリル樹脂等の樹脂の重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより測定することができる。測定条件は以下の通りである。
 溶媒:   メチレンクロライド
 カラム:  Shodex K806、K805、K803G(昭和電工(株)製を3本接続して使用した)
 カラム温度:25℃
 試料濃度: 0.1質量%
 検出器:  RI Model 504(GLサイエンス社製)
 ポンプ:  L6000(日立製作所(株)製)
 流量:   1.0ml/min
 校正曲線: 標準ポリスチレンSTK standard ポリスチレン(東ソー(株)製)Mw=2,800,000~500迄の13サンプルによる校正曲線を使用した。13サンプルは、ほぼ等間隔に用いることが好ましい。
 アクリル樹脂の製造方法としては、特に制限は無く、懸濁重合、乳化重合、塊状重合、あるいは溶液重合等の公知の方法のいずれを用いても良い。ここで、重合開始剤としては、通常のパーオキサイド系及びアゾ系のものを用いることができ、また、レドックス系とすることもできる。重合温度については、懸濁又は乳化重合では30~100℃、塊状又は溶液重合では80~160℃で実施しうる。さらに、生成共重合体の還元粘度を制御するために、アルキルメルカプタン等を連鎖移動剤として用いて重合を実施することもできる。
 アクリル樹脂としては、市販のものも使用することができる。例えば、デルペット60N、80N(旭化成ケミカルズ(株)製)、ダイヤナールBR52、BR80,BR83,BR85,BR88(三菱レイヨン(株)製)、KT75(電気化学工業(株)製)等が挙げられる。
 〈ポリオレフィン樹脂〉
 本発明においては、ポリエチレンや下記の環状オレフィンを用いることも好ましい。
 環状オレフィン樹脂としては、ノルボルネン系樹脂、単環の環状オレフィン系樹脂、環状共役ジエン系樹脂、ビニル脂環式炭化水素系樹脂、及び、これらの水素化物等を挙げることができる。これらの中で、ノルボルネン系樹脂は、透明性と成形性が良好なため、好適に用いることができる。
 ノルボルネン系樹脂としては、例えば、ノルボルネン構造を有する単量体の開環重合体若しくはノルボルネン構造を有する単量体と他の単量体との開環共重合体又はそれらの水素化物、ノルボルネン構造を有する単量体の付加重合体若しくはノルボルネン構造を有する単量体と他の単量体との付加共重合体又はそれらの水素化物等を挙げることができる。
 これらの中で、ノルボルネン構造を有する単量体の開環(共)重合体水素化物は、透明性、成形性、耐熱性、低吸湿性、寸法安定性、軽量性などの観点から、特に好適に用いることができる。
 ノルボルネン構造を有する単量体としては、ビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン(慣用名:ノルボルネン)、トリシクロ[4.3.0.12,5]デカ-3,7-ジエン(慣用名:ジシクロペンタジエン)、7,8-ベンゾトリシクロ[4.3.0.12,5]デカ-3-エン(慣用名:メタノテトラヒドロフルオレン)、テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ-3-エン(慣用名:テトラシクロドデセン)、及びこれらの化合物の誘導体(例えば、環に置換基を有するもの)などを挙げることができる。ここで、置換基としては、例えばアルキル基、アルキレン基、極性基などを挙げることができる。また、これらの置換基は、同一又は相異なって複数個が環に結合していてもよい。ノルボルネン構造を有する単量体は一種単独で、あるいは二種以上を組み合わせて用いることができる。
 極性基の種類としては、ヘテロ原子、又はヘテロ原子を有する原子団などが挙げられる。ヘテロ原子としては、例えば、酸素原子、窒素原子、硫黄原子、ケイ素原子、ハロゲン原子などが挙げられる。極性基の具体例としては、カルボキシル基、カルボニルオキシカルボニル基、エポキシ基、ヒドロキシル基、オキシ基、エステル基、シラノール基、シリル基、アミノ基、ニトリル基、スルホン基などが挙げられる。
 ノルボルネン構造を有する単量体と開環共重合可能な他の単量体としては、シクロヘキセン、シクロヘプテン、シクロオクテンなどのモノ環状オレフィン類及びその誘導体、シクロヘキサジエン、シクロヘプタジエンなどの環状共役ジエン及びその誘導体などが挙げられる。
 ノルボルネン構造を有する単量体の開環重合体及びノルボルネン構造を有する単量体と共重合可能な他の単量体との開環共重合体は、単量体を公知の開環重合触媒の存在下に(共)重合することにより得ることができる。
 ノルボルネン構造を有する単量体と付加共重合可能な他の単量体としては、例えば、エチレン、プロピレン、1-ブテンなどの炭素数2~20のα-オレフィン及びこれらの誘導体;シクロブテン、シクロペンテン、シクロヘキセンなどのシクロオレフィン及びこれらの誘導体;1,4-ヘキサジエン、4-メチル-1,4-ヘキサジエン、5-メチル-1,4-ヘキサジエンなどの非共役ジエンなどが挙げられる。これらの単量体は一種単独で、あるいは二種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、α-オレフィンが好ましく、エチレンがより好ましい。
 ノルボルネン構造を有する単量体の付加重合体及びノルボルネン構造を有する単量体と共重合可能な他の単量体との付加共重合体は、単量体を公知の付加重合触媒の存在下に重合することにより得ることができる。
 ノルボルネン構造を有する単量体の開環重合体の水素添加物、ノルボルネン構造を有する単量体とこれと開環共重合可能なその他の単量体との開環共重合体の水素添加物、ノルボルネン構造を有する単量体の付加重合体の水素添加物、及びノルボルネン構造を有する単量体とこれと付加共重合可能なその他の単量体との付加共重合体の水素添加物は、これらの重合体の溶液に、ニッケル、パラジウムなどの遷移金属を含む公知の水素添加触媒を添加し、炭素-炭素不飽和結合を好ましくは90%以上水素添加することによって得ることができる。
 ノルボルネン系樹脂の中でも、繰り返し単位として、X:ビシクロ[3.3.0]オクタン-2,4-ジイル-エチレン構造と、Y:トリシクロ[4.3.0.12,5]デカン-7,9-ジイル-エチレン構造とを有し、これらの繰り返し単位の含有量が、ノルボルネン系樹脂の繰り返し単位全体に対して90質量%以上であり、かつ、Xの含有割合とYの含有割合との比が、X:Yの質量比で100:0~40:60であるものが好ましい。このような樹脂を用いることにより、長期的に寸法変化がなく、光学特性の安定性に優れる光学フィルムを得ることができる。
 本発明に用いる環状オレフィン樹脂の分子量は使用目的に応じて適宜選定される。溶媒としてシクロヘキサン(重合体樹脂が溶解しない場合はトルエン)を用いるゲル・パーミエーション・クロマトグラフィーで測定したポリイソプレン又はポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)で、通常20,000~150,000である。好ましくは25,000~100,000、より好ましくは30,000~80,000である。重量平均分子量がこのような範囲にあるときに、フィルムの機械的強度及び成型加工性とが高度にバランスされ好適である。
 環状オレフィン樹脂のガラス転移温度は、使用目的に応じて適宜選択されればよい。耐久性及び延伸加工性の観点から、好ましくは130~160℃、より好ましくは135~150℃の範囲である。
 環状オレフィン樹脂の分子量分布(重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn))は、緩和時間、生産性等の観点から、1.2~3.5、好ましくは1.5~3.0、さらに好ましくは1.8~2.7である。
 本発明に用いる環状オレフィン樹脂は、光弾性係数の絶対値が10×10-12Pa-1以下であることが好ましく、7×10-12Pa-1以下であることがより好ましく、4×10-12Pa-1以下であることが特に好ましい。光弾性係数Cは、複屈折をΔn、応力をσとしたとき、C=Δn/σで表される値である。
 本発明において、環状オレフィン樹脂には、実質的に粒子を含まないことが好ましい。ここで、実質的に粒子を含まないとは、環状オレフィン樹脂からなるフィルムへ粒子を添加しても、未添加状態からのヘイズの上昇巾が0.05%以下の範囲である量までは許容できることを意味する。特に、脂環式ポリオレフィン樹脂は、多くの有機粒子や無機粒子との親和性に欠けるため、上記範囲を超えた粒子を添加した環状オレフィン樹脂フィルムを延伸すると、空隙が発生しやすく、その結果として、ヘイズの著しい低下が生じるおそれがある。
 〈変性オレフィン樹脂:官能基を有する変性オレフィン系重合体〉
 本発明に係る樹脂基材として、官能基を有する変性オレフィン系重合体を用いることもできる。官能基を有する変性オレフィン系重合体は、オレフィン系重合体の主鎖中に官能基を有するものであってもよいし、オレフィン系重合体の主鎖に側鎖として、直接に或いは2価基を介して結合した官能基を有するものであってもよい。中でも、オレフィン系重合体の主鎖に側鎖として2価基を介して官能基を有するものが特に好ましい。
 官能基を有する変性オレフィン系重合体は一種を単独で用いてもよく、二種以上を併用してもよい。
 変性オレフィン系重合体の分子量は、GPC(Gel Permeation Chromatography)で測定し、各々のポリオレフィンの検量線で換算した重量平均分子量Mwで2,000以上であることが好ましく、5,000以上であることがより好ましく、10,000以上であることが特に好ましく、又、1,000,000以下であることが好ましく、500,000以下であることがより好ましく、200,000以下であることが特に好ましい。Mwが下限値より高いほどべたつき度合が小さくなり、またオレフィン系重合体を含む組成物とする際には、オレフィン系重合体との接着性が増す傾向があり、また上限値より低いほど溶融粘度が低くなり、混練が容易となる傾向がある。なおGPC測定は、オルトジクロロベンゼンなどを溶媒として、市販の装置を用いて従来公知の方法で行われる。
 変性オレフィン系重合体の、重量平均分子量Mwと数平均分子量Mnとの比で表される分子量分布Mw/Mnは、特に限定されないが、通常1以上であって、通常20以下、好ましくは15以下、より好ましくは10以下である。
 官能基を有する変性オレフィン系重合体は、前駆体としてのオレフィン系重合体に官能基を付与することにより得られる。或いは、後述の如く、α-オレフィンと官能基を有するエチレン性不飽和単量体とを共重合させることにより製造することもできる。
 (1)前駆体としてのオレフィン系重合体
 前駆体としてのオレフィン系重合体としては、例えば、エチレン、プロピレン、1-ブテン等の炭素数2~8程度のα-オレフィンの単独重合体;それらのα-オレフィンと、エチレン、プロピレン、1-ブテン、3-メチル-1-ブテン、1-ペンテン、4-メチル-1-ペンテン、4,4-ジメチル-1-ペンテン、1-ヘキセン、4-メチル-1-ヘキセン、1-ヘプテン、1-オクテン、1-デセン、1-オクタデセン等の炭素数2~18程度の他のα-オレフィン等との二元或いは三元の共重合体;等が挙げられる。
 より具体的には、例えば、分岐状低密度ポリエチレン、直鎖状高密度ポリエチレン等のエチレン単独重合体、エチレン-プロピレン共重合体、エチレン-1-ブテン共重合体、エチレン-プロピレン-1-ブテン共重合体、エチレン-4-メチル-1-ペンテン共重合体、エチレン-1-ヘキセン共重合体、エチレン-1-ヘプテン共重合体、エチレン-1-オクテン共重合体等のエチレン系樹脂;プロピレン単独重合体、プロピレン-エチレン共重合体、プロピレン-エチレン-1-ブテン共重合体等のプロピレン系樹脂;1-ブテン単独重合体、1-ブテン-エチレン共重合体、1-ブテン-プロピレン共重合体等の1-ブテン系樹脂;4-メチル-1-ペンテン単独重合体、4-メチル-1-ペンテン-エチレン共重合体等の4-メチル-1-ペンテン系樹脂等の樹脂などが挙げられる。
 また、α-オレフィンと、1,4-ヘキサジエン、4-メチル-1,4-ヘキサジエン、5-メチル-1,4-ヘキサジエン、6-メチル-1,5-ヘプタジエン、1,4-オクタジエン、7-メチル-1,6-オクタジエン、シクロヘキサジエン、シクロオクタジエン、ジシクロペンタジエン、5-メチレン-2-ノルボルネン、5-エチリデン-2-ノルボルネン、5-ブチリデン-2-ノルボルネン、5-イソプロペニル-2-ノルボルネン等の非共役ジエンとの二元或いは三元の共重合体等が挙げられる。三元の共重合体等としては、例えば、エチレン-プロピレン-非共役ジエン共重合体、エチレン-1-ブテン-非共役ジエン共重合体等のオレフィン系ゴム等が挙げられる。
 これらのオレフィン系重合体は二種以上が併用されていてもよい。
 これらの中でも、エチレン系樹脂及びプロピレン系樹脂が好ましく、プロピレン系樹脂がより好ましく、エチレン-プロピレン共重合体及びプロピレン単独重合体が更に好ましく、プロピレン単独重合体が最も好ましい。
 (2)官能基
 変性オレフィン系重合体の官能基としては、アニオン又はカチオンを形成し得るか、分極性の基であることが好ましい。アニオン又はカチオンを形成し得るか、分極性の基は、セルロースファイバー(繊維)の官能基との相互作用し、セルロースファイバー(繊維)とオレフィン系樹脂とを接着させる。アニオンを形成し得る基としては、酸素原子含有基、硫黄原子含有基、燐原子含有基、ハロゲン原子含有基等が挙げられる。カチオンを形成し得る基としては、窒素原子含有基等が挙げられる。
 官能基として、具体的には、例えば、カルボキシル基、カルボン酸無水物基、カルボン酸エステル基、水酸基、エポキシ基、アミド基、アンモニウム基、ニトリル基、アミノ基、イミド基、イソシアネート基、アセチル基、チオール基、エーテル基、チオエーテル基、スルホン基、ホスホン基、ニトロ基、ウレタン基、ハロゲン原子等が挙げられる。これらの官能基は二種以上を有していてもよい。中でも、カルボキシル基、カルボン酸無水物基、カルボン酸エステル基、水酸基、アンモニウム基、アミノ基、イミド基、イソシアネート基が好ましく、カルボン酸無水物基、アンモニウム基がより好ましい。
 オレフィン系重合体の主鎖に側鎖として2価基を介してこれらの官能基を有する場合における2価基としては、特に限定されるものではない。具体的には、例えば、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基等の炭素数1~20程度の直鎖状、分岐状、或いは環状の脂肪族炭化水素基、フェニレン基、ナフチレン基等の芳香族炭化水素基、メチレンオキシ基、エチレンオキシ基、トリメチレンオキシ基、テトラメチレンオキシ基等の炭素数1~20程度のアルキレンオキシ基等が挙げられる。
 変性オレフィン系重合体の官能基の量としては、オレフィン系重合体の一分子当たりの平均当量として、好ましくは0.1当量以上、より好ましくは0.2当量以上、特に好ましくは0.4当量以上であって、好ましくは10当量以下、より好ましくは5当量以下、特に好ましくは3当量以下である。官能基の量が前記範囲未満では、変性オレフィン系重合体とセルロースファイバー(繊維)との相互作用が弱くなる傾向となり、一方、前記範囲超過では、得られる変性オレフィン系重合体組成物をマスターバッチとしてオレフィン系重合体で希釈してオレフィン系重合体組成物として用いるにおいて、セルロースファイバー(繊維)の分散を阻害する傾向となる。
 《官能基を有する変性オレフィン系重合体の製造方法》
 官能基を有する変性オレフィン系重合体の製造方法としては、以下の(i)~(v)の方法等、慣用のいずれの方法も採り得る。
 (i)オレフィン系重合体に、官能基を有するエチレン性不飽和単量体をグラフト反応させる方法
 (ii)α-オレフィンと、必要に応じて保護基で保護された官能基を有するエチレン性不飽和単量体とを共重合させた後、保護基を脱離させる方法
 (iii)オレフィン系重合体に3官能以上の多官能単量体をラジカル重合等で反応させ、多官能単量体によりポリオレフィン鎖同士を結合させる方法等により、オレフィン系重合体の主鎖中に官能基を有せしめる方法
 (iv)官能基含有化合物を反応させる方法等により、オレフィン系重合体の主鎖に側鎖として官能基を有せしめる方法
 (v)オレフィン系重合体を分子状酸素の存在下、加熱して酸化させ、オレフィン系重合体の末端にカルボニルを生成させ、該カルボニルを不活性雰囲気下で還元剤により還元して水酸基にする方法
 (硬化性樹脂層)
 本発明に係る樹脂フィルム基材としては、活性線硬化樹脂又は熱硬化性樹脂を含有する基材を用いることもできる。本発明においては、特に、活性線硬化樹脂が好ましい。ここで、「活性線硬化樹脂」とは、紫外線や電子線のような活性線(「活性エネルギー線」ともいう。)照射により、架橋反応を経て硬化する樹脂を主たる成分とする樹脂をいう。
 〈活性線硬化樹脂〉
 活性線硬化樹脂としては、エチレン性不飽和二重結合を有するモノマーを含む成分が好ましく用いられ、紫外線や電子線のような活性線を照射することによって硬化させて活性線硬化樹脂層が形成される。活性線硬化樹脂としては紫外線硬化性樹脂や電子線硬化性樹脂等が代表的なものとして挙げられるが、紫外線照射によって硬化する樹脂が機械的膜強度(耐擦傷性、鉛筆硬度)に優れる点から好ましい。紫外線硬化性樹脂としては、例えば、紫外線硬化型ウレタンアクリレート系樹脂、紫外線硬化型ポリエステルアクリレート系樹脂、紫外線硬化型エポキシアクリレート系樹脂、紫外線硬化型ポリオールアクリレート系樹脂、又は紫外線硬化型エポキシ樹脂等が好ましく用いられる。中でも紫外線硬化型アクリレート系樹脂が好ましい。紫外線硬化型アクリレート系樹脂としては、多官能アクリレートが好ましい。該多官能アクリレートとしては、ペンタエリスリトール多官能アクリレート、ジペンタエリスリトール多官能アクリレート、ペンタエリスリトール多官能メタクリレート、及びジペンタエリスリトール多官能メタクリレートよりなる群から選ばれることが好ましい。ここで、多官能アクリレートとは、分子中に2個以上のアクリロイルオキシ基又はメタクロイルオキシ基を有する化合物である。多官能アクリレートのモノマーとしては、例えばエチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、1,6-ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールエタントリアクリレート、テトラメチロールメタントリアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、ペンタグリセロールトリアクリレート、ペンタエリスリトールジアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、グリセリントリアクリレート、ジペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、トリス(アクリロイルオキシエチル)イソシアヌレート、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、1,6-ヘキサンジオールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリメチロールエタントリメタクリレート、テトラメチロールメタントリメタクリレート、テトラメチロールメタンテトラメタクリレート、ペンタグリセロールトリメタクリレート、ペンタエリスリトールジメタクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、グリセリントリメタクリレート、ジペンタエリスリトールトリメタクリレート、ジペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ジペンタエリスリトールペンタメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート、イソボロニルアクリレート等が好ましく挙げられる。これらの化合物は、それぞれ単独又は二種以上を混合して用いられる。また、上記モノマーの2量体、3量体等のオリゴマーであってもよい。
 また、硬化性樹脂層には、活性線硬化樹脂の硬化促進のため、光重合開始剤を含有することが好ましい。光重合開始剤量としては、質量比で、光重合開始剤:活性線硬化樹脂=20:100~0.01:100で含有することが好ましい。
 光重合開始剤としては、具体的には、アセトフェノン、ベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、ミヒラーケトン、α-アミロキシムエステル、チオキサントン等及びこれらの誘導体を挙げることができるが、特にこれらに限定されるものではない。
 (複合樹脂フィルムの製造方法)
 本発明の複合樹脂フィルムを製造する方法としては、共流延法による製膜工程を有する態様の製造方法、共押し出し法による製膜工程を有する態様の製造方法、及びラミネート法による製膜工程を有する態様の製造方法によって製造することができる。
 〈共流延法:ダブルキャスト法〉
 流延(キャスト)工程における金属支持体は、表面を鏡面仕上げしたものが好ましく、金属支持体としては、ステンレススティールベルトもしくは鋳物で表面をメッキ仕上げしたドラムが好ましく用いられる。キャストの幅は1~4mとすることができる。流延工程の金属支持体の表面温度は-50℃~溶剤が沸騰して発泡しない温度以下に設定される。温度が高い方がウェブの乾燥速度が速くできるので好ましいが、余り高過ぎるとウェブが発泡したり、平面性が劣化する場合がある。好ましい支持体温度としては0~100℃で適宜決定され、5~30℃がさらに好ましい。又は、冷却することによってウェブをゲル化させて残留溶媒を多く含んだ状態でドラムから剥離することも好ましい方法である。金属支持体の温度を制御する方法は特に制限されないが、温風又は冷風を吹きかける方法や、温水を金属支持体の裏側に接触させる方法がある。温水を用いる方が熱の伝達が効率的に行われるため、金属支持体の温度が一定になるまでの時間が短く好ましい。温風を用いる場合は溶媒の蒸発潜熱によるウェブの温度低下を考慮して、溶媒の沸点以上の温風を使用しつつ、発泡も防ぎながら目的の温度よりも高い温度の風を使う場合がある。特に、流延から剥離するまでの間で支持体の温度及び乾燥風の温度を変更し、効率的に乾燥を行うことが好ましい。
 本発明では、アセチル化セルロースの溶液を2回以上に分割してキャストすることも好ましい。
 図1は、ダブルキャストの模式図である。調製されたドープAをダイによりステンレススティールベルトの地点Aにおいて流延し、流延されたウェブ上に、更に調製されたドープBを、ダイを通して地点Bで積層流延する。積層されたウェブは、剥離点において剥離され、その後乾燥ゾーンにて乾燥され巻き取られる。
 ドープA、ドープBの組成物としての構成に特に制限はなく、アセチル化セルロース、セルロースナノファイバー、及びその他添加剤や溶媒の組成比率はいかようにもとり得る。また、ドープA、ドープBの流延膜厚も特に制限はない。
 図1はダブルキャストの模式図であるが、3回以上の分割キャストも可能である。
 本発明では、このようにキャストを分割することで、セルロースナノファイバーのフィルム膜内の分布状態を容易に制御することが可能となり、フィルムの引裂き強度、弾性率や、フィルム寸法変化の度合いを要求に従って制御することができる。
 なお、好ましくは、セルロースファイバーを流延後、乾燥工程でファイバーがフィルム面内に配列しやすくする乾燥工程を用いることができる。
 〈共押し出し法〉
 本発明においては、共押し出し法により、積層構造のフィルムを作製することもできる。例えば、スキン層/コア層/スキン層といった構成のフィルムを作ることができる。例えば、マット剤は、スキン層に多く、又はスキン層のみに入れることができる。可塑剤、紫外線吸収剤はスキン層よりもコア層に多く入れることができ、コア層のみに入れてもよい。また、コア層とスキン層で可塑剤、紫外線吸収剤の種類を変更することもでき、例えば、スキン層に低揮発性の可塑剤及び/又は紫外線吸収剤を含ませ、コア層に可塑性に優れた可塑剤、或いは紫外線吸収性に優れた紫外線吸収剤を添加することもできる。スキン層とコア層のガラス転移温度が異なっていてもよく、スキン層のガラス転移温度よりコア層のガラス転移温度が低いことが好ましい。このとき、スキンとコアの両者のガラス転移温度を測定し、これらの体積分率より算出した平均値を上記ガラス転移温度Tgと定義して同様に扱うこともできる。また、溶融流延時のセルロースエステルを含む溶融物の粘度もスキン層とコア層で異なっていてもよく、スキン層の粘度>コア層の粘度でも、コア層の粘度≧スキン層の粘度でもよい。
 なお、本願において、「共押し出し法」とは、複数の押出機を用いて、それぞれから積層する樹脂を加熱溶融し、それぞれの樹脂を合流させた後にTダイのスリット状の吐出口から共押出し、チルドロールで冷却固化させてキャストシート(未延伸状態)を形成する方法である。溶融樹脂を合流させて、Tダイよりシートを押出する方法としては、溶融樹脂を合流させてからマニュホールドを広げるフィードブロック法と、溶融樹脂をそれぞれマニュホールドで広げてから合流させるマルチマニュホールド法があるが、そのどちらを用いても良い。
 なお、好ましくはコア層とスキン層をチルドロールで冷却固化する際に、圧力を加えることでファイバーがフィルム面内に配列しやすくなりフィルム面内の線膨張係数を低下することができる。
 〈ラミネート法〉
 本発明においては、ラミネート法により、積層構造のフィルムを作製することもできる。ラミネート法としては、積層された際に十分な貼り合わせ強度を確保できるものであれば特に制限はなく、例えば、複合材を含有する層と基材層とを、層間樹脂を介して両者を貼り合わせたサンドラミネート法により積層する方法や、(接着剤や粘着剤を用いて)、ホットメルトラミネート法、ドライラミネート法、ウェットラミネート法等、従来公知の貼り合わせ手段を適用して、両者を接着貼り合わせて積層体としてもよい。
 なお、好ましくはラミネートで貼り合わせる際に、力を加えることでファイバーを面内に配列しやすくなり、フィルム面内の線膨張係数を低下することができる。
 以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
 実施例1
 パルプの微細化ファイバー(繊維)であるセリッシュ(ダイセル化学社提供、セリッシュKY-100G、セルロース濃度10質量%の水分散体)とポリオキシメチレン(POM)を質量比で2:1にペレットの形に加工(ペレタイズ)したものとアクリル樹脂(ダイヤナールBR85;三菱レイヨン社製)とを質量比1:1で共押し出しにより積層フィルムを作製した。
 積層フィルム中に存在する全セリッシュの含有量を100質量%としたときのPOM-セリッシュ含有層のセルロースファイバー(繊維)の含有量は、全体含有量に対して、96質量%、アクリル樹脂含有層におけるセルロースファイバー(繊維)の含有比率は4質量%であった。
 POM-セリッシュ含有層の層厚は50μmであり、アクリル樹脂含有層の層厚は50μmであった。これにより、単位体積当たりのセルロースファバーの含有量は、当該複合樹脂フィルムの厚さ方向では異なる部分を有し、かつ厚さ方向に対して垂直な方向では当該単位体積当たりの当該含有量が略一定であるようにした。
 実施例2
 乾燥質量で5g相当分の亜硫酸漂白針葉樹パルプを高圧ホモジナイザーで処理したファイバー(繊維)に、0.063gの2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-1-オキシラジカル(TEMPO)及び0.63gの臭化ナトリウムを水375mlに分散させた後、13質量%次亜塩素酸ナトリウム水溶液を、1gのパルプに対して次亜塩素酸ナトリウムの量が2.5mmolとなるように次亜塩素酸を加えて反応を開始した。反応中は0.5Mの水酸化ナトリウム水溶液を滴下してpHを25℃において10.5に保った。
 pHに変化が見られなくなった時点で反応終了と見なし、反応物をろ過後、充分な水による水洗、ろ過を繰り返し、セルロースファイバー(繊維)を得た。
 上記作製したセルロースファイバーを塩化メチレンとエタノールを容積比1:1溶液中に分散した。調製したセルロースファイバー分散液(固形分3質量)とトリアセチルセルロースの塩化メチレン溶液(固形分10%)をダブルキャスト法で製膜し、積層フィルムを作製した。
 上記積層フィルム中に存在する全セルロースファイバーの含有量を100質量%とした時のセルロースファイバー(繊維)層中のセルロースファイバー(繊維)の含有量は95質量%、トリアセチルセルロース層中のセルロースファイバー(繊維)の含有量は5質量%であった。
 これにより、単位体積当たりのセルロースファイバーの含有量は、当該複合樹脂フィルムの厚さ方向では異なる部分を有し、かつ厚さ方向に対して垂直な方向では当該単位体積当たりの当該含有量が略一定であるようにした。
 実施例3
 カーボンナノファイバーVGCF-X(昭和電工製)とポリカーボネート(PC)樹脂(パンライトK1300Y;帝人化成社製)を2:1の質量比になるようにペレタイズして、前記作製したペレットとPCとを用いてPC/PC-カーボンナノファイバー/PCの3層共押し出しフィルムを作製した。
 積層フィルム中に存在する全カーボンナノファイバーの含有量を100質量%としたときのカーボンナノファイバー/PC層中のカーボンナノファイバー濃度は、全体含有量の90質量%、PC層中のカーボンナノファイバーの含有量は10質量%であった。これにより、単位体積当たりのカーボンナナノファイバーの含有量は、当該複合樹脂フィルムの厚さ方向では異なる部分を有し、かつ厚さ方向に対して垂直な方向では当該単位体積当たりの当該含有量が略一定であるようにした。
 実施例4
 ホモポリプロピレン(サンアロマー製)を94質量部、高溶融張力ポリプロピレン樹脂であるBasell製ポリプロピレンPF-814(以下、HMS-PPと表記、melt flow rate(MFR)=3g/10分)を6質量部、β晶核剤であるN,N′-ジシクロヘキシル-2,6-ナフタレンジカルボキシアミド(新日本理化(株)製、Nu-100、以下、単にβ晶核剤と表記する。)を0.2質量部、さらに、酸化防止剤であるBASFジャパン製IRGANOX1010、IRGAFOS168を各々0.15、0.1質量部(以下、単に酸防剤と表記し、特に記載のない限り3:2の質量比で使用)を、この比率で混合されるように計量ホッパーから二軸押出機に原料供給し、300℃で溶融混練を行い製膜し、フィルムを作製した。
 上記作製したフィルムとガラスファイバーを平織で作製した極薄ガラスクロス1027(厚さ20μm;日東紡製)を用いて熱によるラミネートすることで積層フィルムを作製した。
 積層フィルム中に存在する全ガラスファイバーの含有量を100質量%としたときのガラスクロス層中のガラスファイバー(繊維)の含有量は、全体含有量に対して、100質量%、ポリプロピレン層中のガラスファイバー(繊維)の含有量は0質量%であった。
 これにより、単位体積当たりのガラスファイバーの含有量は、当該複合樹脂フィルムの厚さ方向では異なる部分を有し、かつ厚さ方向に対して垂直な方向では当該単位体積当たりの当該含有量が略一定であるようにした。
 実施例5
 実施例2で作製したファイバー(繊維)の水分散液を用いて、大気圧下25℃における濾過で99%以上濾別する能力を有するポリエチレンテレフタレート(PET)製の織物(ファイバー(繊維)太さ:約40μm、460メッシュ、大気圧下25℃での水透過量:0.05ml/cm・s)を、以下で使用する角型金属製ワイヤーのサイズ(25cm×25cm)に揃えて裁断したものを濾布として用い、バッチ式抄紙機(熊谷理機工業社製、自動角型シートマシーン)を用いて抄紙を行った。同抄紙機に組み込まれている角形金属製ワイヤー(25cm×25cm)上に上述したPET製織物を設置し、その上から抄紙用分散液850g及び425gを抄紙機へ注入し、抄紙を実施した。
 得られた湿潤状態の不織布を金属製ローラーにてプレス脱水し、セルロース濃度が12~13質量%となるように調節した。
 硬化性樹脂であるトリシクロデカンジメタノールジメタクリレート(TCDDMA;三菱化学社製)をフィルム状に半硬化したものを、前記作製した抄紙フィルムに圧着させた後、本硬化させて、積層フィルムを作製した。
 積層フィルム中に存在する全セルロースファイバーの含有量を100質量%としたときに、セルロースファイバー層中のセルロースファイバー含有量は、全体含有量に対して、90質量%、TCDDMA層中のセルロースファイバー含有量は10質量%であった。
 これにより、単位体積当たりのセルロースファイバーの含有量は、当該複合樹脂フィルムの厚さ方向では異なる部分を有し、かつ厚さ方向に対して垂直な方向では当該単位体積当たりの当該含有量が略一定であるようにした。
 実施例6
 セルロースファイバー(繊維)を実施例1のセリッシュにして、マトリクス材料を実施例5のTCDDMAに変えてカプロラクトン変性ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジアクリレート(HX-220;日本化薬(株)製)を用いて同様の手法で積層フィルムを作製した。
 積層フィルム中に存在する全セルロースファイバーの含有量を100質量%としたときにセルロースファイバー層中のセルロースファイバーの含有量は全体含有量の85質量%、HX-220層中のセルロースの含有量は15質量%であった。これにより、単位体積当たりのセルロースファイバーの含有量は、当該複合樹脂フィルムの厚さ方向では異なる部分を有し、かつ厚さ方向に対して垂直な方向では当該単位体積当たりの当該含有量が略一定であるようにした。
 実施例7
 実施例5で作製した抄紙フィルムとセルロースアセテートプロピオネート(CAP-482-20;イーストマンケミカル社製)フィルムを熱ラミネートすることで積層フィルムを作製した。
 積層フィルム中に存在する全セルロースファイバーの含有量を100質量%としたときにセルロースファイバー層中のセルロースファイバーの含有量は全体含有量の90質量%、CAP-482-20層中のセルロースの含有量は10質量%であった。
 これにより、単位体積当たりのセルロースファイバーの含有量は、当該複合樹脂フィルムの厚さ方向では異なる部分を有し、かつ厚さ方向に対して垂直な方向では当該単位体積当たりの当該含有量が略一定であるようにした。
 比較例1
 実施例1のセリッシュにポリ乳酸を混合して溶融混連することで単層フィルムを作製した。フィルム中にセルロースファイバー(繊維)が均一に分布し、かつ方向もランダムに向いていた。
 比較例2
 実施例5で作製した抄紙フィルムにTCDDMAモノマーを含浸させて硬化することで単層フィルムを作製した。
 フィルム中にセルロースファイバー(繊維)が均一に添加されていた。
 比較例3
 実施例4で用いたガラスファイバー(繊維)集合体に、実施例6で使用したHX-220のモノマー液を含浸させて硬化することで単層フィルムを作製した。なお、フィルム中にガラスファイバー(繊維)が均一に添加されていた。
 《評価》
 作製した上記各種複合樹脂フィルムと比較フィルムを用いて下記の評価を行った。
 (平均線膨張係数)
 セイコー電子(株)製EXSTAR TMA/SS6000型熱応力歪測定装置を用いて、窒素雰囲気下、1分間に5℃の割合で温度を30℃から50℃まで上昇させた後、一旦ホールドし、再び1分間に5℃の割合で温度を上昇させて30℃~150℃の時の値を測定して求めた。荷重を5gにし、引張モードで測定を行い、評価した。なお、表1に記載のCTE(Coefficient of thermal expansion)は、上記測定で算出した線膨張係数である。
 (透明性)
 各試料をスペクトロフォトメーターU-3200(日立製作所製)を用いて、380nm、550nm、及び650nmでの分光透過率(%)を、それぞれ測定して、各波長での透過率の平均値を可視光域の透過率(%)とすることにより透明性を評価した。
 (フレキシブル(可撓)性)
 上記で得た各種フィルムをφ4mmの棒で屈曲させ、屈曲前後の線膨張係数(CTE)の変化の大きさによりフレキシブル(可撓)性を、下記の基準に基づき評価した。
 ○:屈曲前後の線膨張係数の変化率が、0.1%未満
 ×:屈曲前後の線膨張係数の変化率が、0.1%以上
 (弾性率の測定)
 面内の弾性率(α)は、ISO-527に基づいて測定した。すなわち、東洋精機製作所(株)製の引張試験機を用いて、23℃、55%RHにおいて、引張試験を行い、複合樹脂フィルムの延伸方向(MD)と、面内で延伸方向と直交する方向(TD)について測定を行い、((TD+MD)/2)により当該フィルムの面内の弾性率を算出した。
 一方、厚さ方向の弾性率(β)は、23℃、55%RHにおいて、定速引張試験機(BALDWIN社製:テンシロン)を用い、速度2mm/分、最大荷重100kgの条件で複合樹脂フィルムを圧縮し、圧縮時の厚さ及び単位面積当たりの圧力を測定し、応力-歪曲線を得る。この厚さ変化2%以上の直線部の傾きから、弾性率を求めた。
 以上の評価結果を表1にまとめて示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
PMMA:ポリメチルメタクリレート;ダイヤナールBR85;三菱レイヨン社製
TAC:トリアセチルセルロース
CAP482-20:セルロースアセテートプロピオネート;イーストマンケミカル社製
POM:ポリオキシメチレン;ジュラコン;ポリプラスチックス株式会社
PC:ポリカーボネート;パンライト L-1250;帝人化成社製
PP:ポリプロピレン;「サンアロマーPM671A」、MFR:7g/10分(230℃/0.212MPa);サンアロマー(株)製
TCDDMA:トリシクロデカンジメタノールジメタクリレート;三菱化学(株)製
HX-220:カプロラクトン変性ヒドロキシピバリン酸エステルネオペンチルグリコールジアクリレート;日本化薬(株)製
ポリ乳酸:レイシア;三井化学(株)製
スキン層:二層構成の積層フィルムの場合、ファイバー含有量が少ない層
三層構成の場合、三層のうち、外側に位置する層であって、ファイバー含有量が相対的に少ない層
コア層:二層構成の積層フィルムの場合、ファイバー含有量が多い層;三層構成の場合、三層のうち、中間に位置する層
 表1に示した結果から明らかなように、本発明に係る試料(複合樹脂フィルム)は、比較例に対し、弾性率、線膨張係数、透明性、及びフレキシブル性において優れていることが分かる。
 すなわち、本発明により、線膨張率や弾性率が改善され、フレキシブル性を有し、かつ透明性が高い複合樹脂フィルムとその製造方法を提供することができることが分かる。

Claims (9)

  1.  樹脂フィルム基材中にファイバー状複合材を含有する複合樹脂フィルムであって、単位体積当たりの前記ファイバー状複合材の含有量が当該複合樹脂フィルムの厚さ方向では異なる部分を有し、当該厚さ方向に対して垂直な方向では当該単位体積当たりの当該含有量が略一定であり、かつ当該複合樹脂フィルムの面内の弾性率がフィルムの厚さ方向の弾性率より大きいことを特徴とする複合樹脂フィルム。
  2.  前記複合樹脂フィルムの面内の弾性率(α)とフィルムの厚さ方向の弾性率(β)が、前記ファイバー状複合材の含有により、2<α/β<150であるという関係を満たすよう調整されていることを特徴とする請求項1に記載の複合樹脂フィルム。
  3.  前記ファイバー状複合材が、ファイバー状樹脂であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の複合樹脂フィルム。
  4.  前記ファイバー状複合材が、セルロースファイバーであることを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載の複合樹脂フィルム。
  5.  前記樹脂フィルム基材が、熱可塑性樹脂であることを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載の複合樹脂フィルム。
  6.  前記樹脂フィルム基材が、硬化性樹脂であることを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載の複合樹脂フィルム。
  7.  請求項1から請求項6までのいずれか一項に記載の複合樹脂フィルムを製造する複合樹脂フィルムの製造方法であって、共流延法による製膜工程を有することを特徴とする複合樹脂フィルムの製造方法。
  8.  請求項1から請求項6までのいずれか一項に記載の複合樹脂フィルムを製造する複合樹脂フィルムの製造方法であって、共押し出し法による製膜工程を有することを特徴とする複合樹脂フィルムの製造方法。
  9.  請求項1から請求項6までのいずれか一項に記載の複合樹脂フィルムを製造する複合樹脂フィルムの製造方法であって、ラミネート法による製膜工程を有することを特徴とする複合樹脂フィルムの製造方法。
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