WO2023058354A1 - フィルムの製造方法およびフィルム製造用ドープ - Google Patents

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WO2023058354A1
WO2023058354A1 PCT/JP2022/032014 JP2022032014W WO2023058354A1 WO 2023058354 A1 WO2023058354 A1 WO 2023058354A1 JP 2022032014 W JP2022032014 W JP 2022032014W WO 2023058354 A1 WO2023058354 A1 WO 2023058354A1
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dope
film
mass
acrylic
graft copolymer
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PCT/JP2022/032014
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English (en)
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栞 佐藤
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コニカミノルタ株式会社
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C41/00Shaping by coating a mould, core or other substrate, i.e. by depositing material and stripping-off the shaped article; Apparatus therefor
    • B29C41/24Shaping by coating a mould, core or other substrate, i.e. by depositing material and stripping-off the shaped article; Apparatus therefor for making articles of indefinite length
    • B29C41/30Shaping by coating a mould, core or other substrate, i.e. by depositing material and stripping-off the shaped article; Apparatus therefor for making articles of indefinite length incorporating preformed parts or layers, e.g. moulding around inserts or for coating articles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C41/00Shaping by coating a mould, core or other substrate, i.e. by depositing material and stripping-off the shaped article; Apparatus therefor
    • B29C41/34Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C41/36Feeding the material on to the mould, core or other substrate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18Manufacture of films or sheets

Definitions

  • the present invention relates to a film manufacturing method and a dope for film manufacturing.
  • PMMA Polymethyl methacrylate
  • acrylic resin is its poor flexibility.
  • various methods have been proposed to express strength by blending a graft copolymer (rubber particles) having a rubber layer into the acrylic resin. .
  • WO 2018/212227 (equivalent to US Patent Application Publication No. 2020/0172720) describes film production by a solution casting method comprising a thermoplastic acrylic resin, a graft copolymer, and a solvent.
  • a dope has been proposed for As the solvent contained in this dope, a solvent having a hydrogen bond term ⁇ H in the Hansen solubility parameter within a specific range is used, and the graft copolymer is adjusted so that the degree of swelling with methyl ethyl ketone falls within a specific range.
  • a core-shell type graft copolymer is used.
  • An acrylic resin film produced by a solution casting method using such a dope has less foreign matter in the film and is excellent in transparency, appearance, optical properties, mechanical properties, and the like.
  • the present inventor produced a film by the method disclosed in International Publication No. 2018/212227 (corresponding to US Patent Application Publication No. 2020/0172720), and produced a display device using the film.
  • the inventors have found that there is a problem of partial display unevenness originating from the foreign matter.
  • the inventors have found that there is a problem that cracks are generated when the display device is bent.
  • the present invention has been made based on the circumstances as described above, and its object is to provide a method for producing a film containing less foreign matter and having excellent optical properties and mechanical properties.
  • the inventor has devoted himself to extensive research. As a result, the present inventors have found that the above problems can be solved by the following method for producing an optical film, and have completed the present invention.
  • the present invention is a method for producing a film by forming a film of a dope containing a thermoplastic (meth)acrylic resin, a graft copolymer, and a solvent on a substrate, wherein the dope is produced under nitrogen. and obtained through a stagnation step in which the dope is allowed to stagnate for one hour or more after production, and the dope after the stagnation step has a degree of cloudiness of 860 mg/l or more.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a film according to one embodiment of the present invention, wherein 100 is a film (laminate), 110 is a substrate, and 120 is a translucent resin layer.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of a manufacturing apparatus for carrying out a film manufacturing method according to an embodiment of the present invention, 200 is a manufacturing apparatus, 201 is a roll body, 210 is a supply unit, 220 is a coating section, 221 is a backup roll, 222 is a coating head, 223 is a decompression chamber, 230 is a drying section, 231 is a drying chamber, and 232 is a drying gas inlet.
  • 233 is a drying gas outlet
  • 240 is a cooling part
  • 241 is a cooling chamber
  • 242 is a cooling air inlet
  • 243 is a cooling air outlet
  • 250 is a winding part
  • 251 is a roll body
  • a, b, c, and d are conveying rolls.
  • the present invention is a method for producing a film by forming a dope containing a thermoplastic (meth)acrylic resin, a graft copolymer, and a solvent on a substrate, wherein the dope is produced under nitrogen,
  • the dope is obtained through a stagnation step in which the dope is allowed to stagnate for 1 hour or more after production, and the cloudiness of the dope after the stagnation step is 860 mg/l or more.
  • the inventors speculated that the atmosphere (environment) during dope production, the efficient removal of impurities and the like contained during dope production, and the cloudiness of the dope are important.
  • the graft copolymer agglomerates from metal-derived impurities present in the liquid preparation tank, pipes, pumps, metal filters, etc. used in the manufacturing process. , it has been found that agglomerates are formed.
  • foreign substances derived from the aggregates are mixed in the film, and the foreign substances are considered to be the starting points of display unevenness when a display device is manufactured using the film and cracks when the display device is folded.
  • the dope when the dope is prepared in the air, when the dope containing the graft copolymer (rubber particles) is produced, the metal particles agglomerate due to the oxidation of the metal and the interaction between the metal and the moisture brought in.
  • Complex bodies having various sizes hereinafter also simply referred to as “complex bodies" are formed.
  • the complex interacts with the uniformly dispersed graft copolymer (rubber particles) to form an aggregate (hereinafter also simply referred to as "aggregate") of the above complex and graft copolymer.
  • the particles formed and contained in the dope have a broad size distribution.
  • the size of the aggregates formed cannot be controlled, and aggregates of a size that cannot be removed by standing the dope or filtering with a filter are also formed, and eventually foreign substances are formed in the film. are likely to be mixed easily.
  • a film is formed on a substrate using a dope with a high degree of cloudiness, and the dispersion state of particles such as a graft copolymer contained in the film is monitored. It has also been found that the above problems can be solved.
  • X to Y indicating a range means "X or more and Y or less”.
  • operations and measurements of physical properties are performed under the conditions of room temperature (20 to 25° C.)/relative humidity of 40 to 50% RH.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a film according to one embodiment of the invention.
  • the film 100 according to this embodiment has a base material 110 and a translucent resin layer 120 disposed on the surface thereof.
  • a dope containing a thermoplastic (meth)acrylic resin, a graft copolymer, and a solvent is formed on a substrate. formed by removing the solvent from the dope applied to the
  • the haze (translucency) of the translucent resin layer 120 in the present application is more preferably 2.0% or less, and even more preferably 1.5% or less.
  • the haze of the light-transmitting resin layer is measured using a haze meter (NDH2000, manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.) after the light-transmitting resin layer is conditioned for 24 hours in an environment of 25° C. and 60% RH. be able to.
  • NDH2000 manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.
  • the dope according to the present invention contains a thermoplastic (meth)acrylic resin, a graft copolymer, and a solvent.
  • (meth)acryl is a generic term for acryl and methacryl.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the thermoplastic (meth)acrylic resin is preferably 1,000,000 or more.
  • the weight average molecular weight of the thermoplastic (meth)acrylic resin is 1,000,000 or more, the toughness of the translucent resin layer obtained can be enhanced.
  • the weight average molecular weight of the thermoplastic (meth)acrylic resin is more preferably 1,500,000 to 3,000,000.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the thermoplastic (meth)acrylic resin can be measured in terms of polystyrene by gel permeation chromatography (GPC). Specifically, it can be measured using Tosoh Corporation HLC8220GPC) and a column (Tosoh Corporation TSK-GEL G6000HXL-G5000HXL-G5000HXL-G4000HXL-G3000HXL series). The measurement conditions are as described in Examples below.
  • thermoplastic (meth)acrylic resin whose weight-average molecular weight satisfies the above range contains at least a structural unit derived from methyl methacrylate.
  • the thermoplastic (meth)acrylic resin is derived from phenylmaleimide from the viewpoint of making it difficult for the roll body to undergo winding deformation when stored in the roll body by increasing the tensile elastic modulus of the translucent resin layer.
  • it further contains structural units.
  • thermoplastic (meth)acrylic resin preferably contains a structural unit derived from methyl methacrylate, a structural unit derived from phenylmaleimide, and a structural unit derived from alkyl acrylate.
  • the content of structural units derived from methyl methacrylate is preferably 50 to 95% by mass, more preferably 70 to 90% by mass, based on the total structural units constituting the thermoplastic (meth)acrylic resin. more preferred.
  • the structural unit derived from phenylmaleimide has a relatively rigid structure, so it can increase the tensile modulus of the translucent resin layer.
  • the structural unit derived from phenylmaleimide has a relatively bulky structure, it can have microscopic voids that allow the graft copolymer (rubber particles) to move in the resin matrix. rubber particles) can be easily unevenly distributed on the surface layer of the translucent resin layer.
  • the content of structural units derived from phenylmaleimide is preferably 1 to 25% by mass with respect to all structural units constituting the thermoplastic (meth)acrylic resin.
  • the content of structural units derived from phenylmaleimide is 1% by mass or more, the tensile elastic modulus of the light-transmitting resin layer tends to be increased, and when it is 25% by mass or less, the light-transmitting resin layer becomes excessively brittle. is indestructible.
  • the content of structural units derived from phenylmaleimide is more preferably 7 to 15% by mass.
  • Structural units derived from acrylic acid alkyl esters can impart moderate flexibility to resins, so fragility due to inclusion of structural units derived from phenylmaleimide, for example, can be improved.
  • the alkyl acrylate is preferably an alkyl acrylate in which the alkyl portion has 1 to 8 carbon atoms, preferably 1 to 5 carbon atoms.
  • acrylic acid alkyl esters include methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, butyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, hexyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, and the like.
  • the content of structural units derived from acrylic acid alkyl esters is preferably 1 to 25% by mass with respect to all structural units constituting the thermoplastic (meth)acrylic resin.
  • the thermoplastic (meth)acrylic resin can be imparted with appropriate flexibility, so that the translucent resin layer does not become too brittle. , not easy to break.
  • the content of the structural unit derived from the alkyl acrylate is 25% by mass or less, the Tg of the thermoplastic (meth)acrylic resin does not decrease excessively, so that the heat resistance and tensile elastic modulus of the translucent resin layer are improved. is unlikely to decrease excessively.
  • the content of the structural unit derived from the acrylic acid alkyl ester is more preferably 5 to 15% by mass.
  • the ratio of the structural unit derived from phenylmaleimide to the total amount of the structural unit derived from phenylmaleimide and the structural unit derived from the acrylic acid alkyl ester is preferably 20 to 70% by mass. When the ratio is 20% by mass or more, the tensile elastic modulus of the translucent resin layer is likely to be increased, and when it is 70% by mass or less, the translucent resin layer does not become too brittle.
  • the glass transition temperature (Tg) of the thermoplastic (meth)acrylic resin is preferably 100°C or higher, more preferably 120 to 150°C.
  • Tg of the thermoplastic (meth)acrylic resin is within the above range, the heat resistance of the translucent resin layer can be easily increased.
  • the content of the thermoplastic (meth)acrylic resin in the dope is preferably 5 to 99% by mass, more preferably 10 to 95% by mass, based on the total solid content in the dope. It is more preferably 90 mass %, particularly preferably 20 to 85 mass %.
  • the graft copolymer (rubber particles) can have a function of imparting toughness (flexibility) to the translucent resin layer.
  • a graft copolymer is a particle containing a rubber-like polymer.
  • a rubber-like polymer is a soft crosslinked polymer having a glass transition temperature of 20° C. or lower.
  • crosslinked polymers include butadiene crosslinked polymers, (meth)acrylic crosslinked polymers, and organosiloxane crosslinked polymers.
  • a (meth)acrylic crosslinked polymer is preferable because it has a small difference in refractive index from that of the thermoplastic (meth)acrylic resin and the transparency of the translucent resin layer is not easily impaired, and an acrylic crosslinked polymer ( acrylic rubber-like polymer) is more preferred.
  • the graft copolymer is preferably particles containing an acrylic rubber-like polymer.
  • Acrylic rubber-like polymer (a) is a crosslinked polymer containing as a main component a structural unit derived from an acrylic acid ester.
  • "containing as a main component” means that the content of the structural unit derived from the acrylic acid ester falls within the range described below.
  • the acrylic rubber-like polymer (a) comprises a structural unit derived from an acrylic acid ester, a structural unit derived from another monomer copolymerizable therewith, and two or more radically polymerizable groups in one molecule ( It is preferably a crosslinked polymer containing a structural unit derived from a polyfunctional monomer having a non-conjugated reactive double bond.
  • Acrylic esters include methyl acrylate, ethyl acrylate, n-propyl acrylate, n-butyl acrylate, sec-butyl acrylate, isobutyl acrylate, benzyl acrylate, cyclohexyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, acrylic It is preferably a C 1-12 acrylic acid alkyl ester of an alkyl group such as n-octyl acid. Acrylic acid esters may be used singly or in combination of two or more.
  • the content of structural units derived from an acrylic ester is preferably 40 to 90% by mass, more preferably 50 to 80% by mass, based on the total structural units constituting the acrylic rubber-like polymer (a). is more preferred.
  • the acrylic acid ester content is within the above range, it is easy to impart sufficient toughness to the protective film.
  • copolymerizable monomers are those other than polyfunctional monomers among monomers copolymerizable with acrylic acid esters. That is, the copolymerizable monomer does not have two or more radically polymerizable groups.
  • copolymerizable monomers include methacrylic acid esters such as methyl methacrylate; styrenes such as styrene and methylstyrene; (meth)acrylonitriles; (meth)acrylamides; and (meth)acrylic acid.
  • the other copolymerizable monomer preferably contains styrenes.
  • Other copolymerizable monomers may be of one type or two or more types.
  • the content of structural units derived from other copolymerizable monomers is preferably 5 to 55% by mass with respect to all structural units constituting the acrylic rubber-like polymer (a), and is preferably 10 to 55% by mass. It is more preferably 45% by mass.
  • polyfunctional monomers examples include allyl (meth)acrylate, triallyl cyanurate, triallyl isocyanurate, diallyl phthalate, diallyl maleate, divinyl adipate, divinylbenzene, ethylene glycol di(meth)acrylate, diethylene glycol ( meth)acrylate, triethylene glycol di(meth)acrylate, trimethylolpropane tri(meth)acrylate, tetromethylolmethane tetra(meth)acrylate, dipropylene glycol di(meth)acrylate, polyethylene glycol di(meth)acrylate, etc.
  • the content of the structural unit derived from the polyfunctional monomer is preferably 0.05 to 10% by mass with respect to the total structural units constituting the acrylic rubber-like polymer (a), and 0.1% by mass. It is more preferably ⁇ 5% by mass.
  • the content of the polyfunctional monomer is 0.05% by mass or more, the degree of cross-linking of the obtained acrylic rubber-like polymer (a) can be easily increased, so that the hardness and rigidity of the obtained translucent resin layer can be improved. is not excessively impaired and the content is 10% by mass or less, the toughness of the translucent resin layer is less likely to be impaired.
  • composition of the monomers constituting the acrylic rubber-like polymer (a) can be measured, for example, by the peak area ratio detected by pyrolysis GC-MS.
  • the glass transition temperature (Tg) of the acrylic rubber-like polymer (a) is preferably 0°C or lower, more preferably -10°C or lower.
  • Tg glass transition temperature
  • the glass transition temperature (Tg) of the acrylic rubber-like polymer (a) is measured by the same method as described above.
  • the glass transition temperature (Tg) of the acrylic rubbery polymer (a) can be adjusted by the composition of the acrylic rubbery polymer (a). For example, in order to lower the glass transition temperature (Tg) of the acrylic rubber-like polymer (a), an acrylic ester/ It is preferable to increase the mass ratio of other copolymerizable monomers (for example, 3 or more, preferably 4 to 10).
  • the particles containing the acrylic rubbery polymer (a) are particles made of the acrylic rubbery polymer (a), or a hard layer made of a hard crosslinked polymer (c) having a glass transition temperature of 20° C. or higher, It may be a particle having a soft layer composed of the acrylic rubber-like polymer (a) arranged around it; Particles made of an acrylic graft copolymer obtained by polymerizing a mixture of monomers in at least one step or more may also be used.
  • the particles made of the acrylic graft copolymer may be core-shell type particles having a core portion containing the acrylic rubber-like polymer (a) and a shell portion covering the core portion.
  • the core part contains an acrylic rubber-like polymer (a), and may further contain a hard crosslinked polymer (c) as needed. That is, the core portion may have a soft layer made of the acrylic rubber-like polymer (a) and a hard layer made of the hard crosslinked polymer (c) disposed inside the soft layer.
  • the crosslinked polymer (c) can be a crosslinked polymer containing methacrylic acid ester as a main component. That is, the crosslinked polymer (c) comprises a structural unit derived from a methacrylic acid alkyl ester, a structural unit derived from another monomer copolymerizable therewith, and a structural unit derived from a polyfunctional monomer. It is preferably a crosslinked polymer containing.
  • the content of the structural unit derived from the methacrylic acid alkyl ester can be 40 to 100% by mass based on the total structural units constituting the crosslinked polymer (c).
  • the content of structural units derived from other copolymerizable monomers may be 60 to 0% by mass based on the total structural units constituting the other crosslinked polymer (c).
  • the content of the structural units derived from the polyfunctional monomer may be 0.01 to 10% by weight with respect to the total structural units constituting the other crosslinked polymer.
  • the shell portion preferably contains a methacrylic polymer (b) (another polymer) graft-bonded to the acrylic rubber-like polymer (a) and containing a structural unit derived from a methacrylic acid ester as a main component. Containing as a main component means that the content of the structural unit derived from the methacrylic acid ester falls within the range described below.
  • the methacrylic acid ester constituting the methacrylic polymer (b) is preferably a methacrylic acid alkyl ester having an alkyl group of 1 to 12 carbon atoms, such as methyl methacrylate.
  • One type of methacrylic acid ester may be used, or two or more types may be used.
  • the content of the methacrylic acid ester is preferably 50% by mass or more with respect to all structural units constituting the methacrylic polymer (b).
  • the content of the methacrylic acid ester is 50% by mass or more, compatibility with a methacrylic resin containing a structural unit derived from methyl methacrylate as a main component is likely to be obtained.
  • the content of the methacrylic acid ester is more preferably 70% by mass or more based on the total structural units constituting the methacrylic polymer (b).
  • the methacrylic polymer (b) may further contain structural units derived from other monomers copolymerizable with the methacrylic acid ester.
  • examples of other copolymerizable monomers include acrylic acid esters such as methyl acrylate, ethyl acrylate, n-butyl acrylate; benzyl (meth)acrylate, dicyclopentanyl (meth)acrylate, (Meth)acrylic monomers having an alicyclic, heterocyclic or aromatic ring (ring-containing (meth)acrylic monomers) such as phenoxyethyl (meth)acrylate are included.
  • the content of structural units derived from copolymerizable monomers is preferably 50% by mass or less and 30% by mass or less with respect to all structural units constituting the methacrylic polymer (b). is more preferred.
  • the ratio (graft ratio) of the graft component in the graft copolymer (rubber particles) is preferably 10 to 250% by mass, more preferably 15 to 150% by mass.
  • the proportion of the graft component that is, the methacrylic polymer (b) whose main component is a structural unit derived from a methacrylic acid ester, is moderately high. It is easy to improve compatibility, and it is more difficult to agglomerate rubber particles. In addition, the rigidity of the film is less likely to be impaired.
  • the proportion of the acrylic rubber-like polymer (a) does not become too small, so that the effect of improving the toughness and brittleness of the film is less likely to be impaired.
  • the graft rate is measured by the following method.
  • Graft ratio (% by mass) [ ⁇ (mass of methyl ethyl ketone-insoluble matter)-(mass of acrylic rubber-like polymer (a)) ⁇ /(mass of acrylic rubber-like polymer (a))] ⁇ 100.
  • the shape of the rubber particles is not particularly limited, it is preferably a shape close to a perfect sphere.
  • the nearly spherical shape means a shape in which the aspect ratio of the rubber particles is in the range of about 1 to 2 when the cross section or surface of the translucent resin layer is observed.
  • the laminated body is more resistant to deformation due to contact with rolls during transportation and internal stress during winding, and resistance to deformation can be easily obtained.
  • the average particle size of the graft copolymer (rubber particles) is preferably 100-400 nm.
  • the average particle size of the rubber particles is 100 nm or more, it is easy to impart sufficient toughness and stress relaxation to the translucent resin layer. From the same viewpoint, the average particle size of the rubber particles is more preferably 150 to 300 nm.
  • the average particle size of the graft copolymer (rubber particles) can be calculated by the following method.
  • the average particle size of the graft copolymer can be measured as the average value of circle-equivalent diameters of 100 particles obtained by SEM or TEM imaging of the surface or section of the laminate.
  • the equivalent circle diameter can be obtained by converting the projected area of the particle obtained by photographing into the diameter of a circle having the same area.
  • rubber particles observed by SEM observation and/or TEM observation at a magnification of 5000 are used for calculating the average particle size.
  • the content of the graft copolymer (rubber particles) in the dope is not particularly limited, but is preferably 1 to 95% by mass, more preferably 5 to 90% by mass, based on the total solid content in the dope. It is more preferably 10 to 85% by mass, and particularly preferably 15 to 80% by mass. Within this range, the size of the agglomerates is sufficient and substantially uniform, foreign matter is less likely to be mixed into the film, and a film with improved optical properties and mechanical properties can be obtained.
  • the solvent used for the dope is not particularly limited as long as it can well disperse the thermoplastic (meth)acrylic resin and the graft copolymer.
  • solvents include alcohols such as methanol, ethanol, propanol, n-butanol, 2-butanol, tert-butanol, cyclohexanol, ketones such as methyl ethyl ketone (MEK), methyl isobutyl ketone, acetone, ethyl acetate, acetic acid.
  • Esters such as methyl, ethyl lactate, isopropyl acetate, amyl acetate, ethyl butyrate, ethers such as tetrahydrofuran (THF) and 1,4-dioxane, glycol ethers (propylene glycol mono (C1-C4) alkyl ether (specifically Propylene glycol monomethyl ether (PGME), propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol mono-n-propyl ether, propylene glycol monoisopropyl ether, propylene glycol monobutyl ether, etc.), propylene glycol mono (C1-C4) alkyl ether ester ( propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate)), toluene, benzene, cyclohexane, n-hexane and other hydrocarbons.
  • glycol ethers prop
  • solvents may be used singly or in combination of two or more.
  • methyl ethyl ketone and ethyl acetate are preferred because they easily dissolve thermoplastic (meth)acrylic resins, have relatively high affinity with graft copolymers, have low boiling points, and are easy to increase drying speed and productivity.
  • acetone and tetrahydrofuran are preferred.
  • a solvent such as dichloromethane may be further mixed with the solvents listed above.
  • the solid content concentration of the dope is preferably, for example, 5 to 20% by mass from the viewpoint of facilitating adjustment of the viscosity.
  • a matting agent can be added from the viewpoint of imparting slipperiness to the film.
  • matting agents include inorganic fine particles such as silica particles and organic fine particles having a glass transition temperature of 80° C. or higher.
  • UV absorbers examples include benzotriazole UV absorbers, benzophenone UV absorbers, and triazine UV absorbers.
  • surfactants include anionic surfactants such as carboxylic acid type, sulfonic acid type, sulfate ester type, and phosphate ester type; cationic surfactants such as alkylamine salt type and quaternary ammonium salt type. Any of amphoteric surfactants such as carboxybetaine type, 2-alkylimidazoline derivative type, glycine type and amine oxide type surfactants can be used.
  • thermoplastic (meth)acrylic resin, graft copolymer, solvent, and optionally other components are mixed under nitrogen with stirring as necessary to prepare a dope. After the dope has been made, a stagnation step is performed.
  • under nitrogen means an atmosphere with a nitrogen concentration of 95% by volume or more and an oxygen concentration of 5% by volume or less.
  • an inert gas such as helium gas, neon gas, argon gas, krypton gas, or xenon gas may be mixed in the atmosphere.
  • the oxygen concentration during dope preparation is preferably 3% by volume or less, more preferably 1.5% by volume or less.
  • the mixing order of the components contained in the dope is not particularly limited, but it is preferable to add and dissolve the thermoplastic (meth)acrylic resin after the graft copolymer is added to the solvent and dispersed.
  • the method for mixing each component is not particularly limited, and for example, it may be stirred using a stirrer or the like.
  • the mixing time is not particularly limited, but is, for example, 1 to 10 hours.
  • the mixing temperature is not particularly limited, but is, for example, 20 to 50°C.
  • the viscosity of the dope is not particularly limited as long as it can form a translucent resin layer with a desired thickness, but it is preferably 5 to 5000 mPa ⁇ s, for example. When the viscosity of the dope is 5 mPa ⁇ s or more, it is easy to form a light-transmitting resin layer with an appropriate thickness. From the same viewpoint, the viscosity of the dope is more preferably 100 to 1000 mPa ⁇ s. The viscosity of the dope can be measured at 25° C. with an E-type viscometer.
  • a stagnation step is performed to stagnate the dope for one hour or more.
  • a stagnation step it is possible to generate and settle aggregates having a uniform size to some extent, and to obtain a dope having a degree of cloudiness of 860 mg/l or more.
  • the graft copolymer is appropriately dispersed in the dope, and a film with improved optical properties and mechanical properties can be obtained.
  • the stagnation step means the step of storing the dope produced above.
  • the dope may be stored as it is in the container (dope pot) used in producing the dope, or may be fed and stored in a storage pot for storage.
  • the dope may be appropriately stirred, the temperature may be adjusted, or a solvent may be added as appropriate so as not to change the concentration.
  • the starting point of the stagnation step is the point when the preparation of the raw material for the dope is completed and the dope that can be formed into a film is produced.
  • the shape of the dope pot or storage pot used in the stagnation process is not particularly limited, and known container shapes can be adopted, for example, a tank type, a tubular type, a circulation reaction tube type, and the like.
  • a tubular container When a tubular container is used, a straight tube, a coiled tube, or a U-shaped tube can be used.
  • stirring blades When stirring the dope in the stagnation process, examples of stirring blades include multistage paddle blades, turbine blades, Monte blades, double helical ribbon blades, etc. in the case of a vertical container. In the case of a horizontal container, there may be mentioned one in which blades of various shapes, such as lens blades, spectacle blades, multi-circular plate blades, etc., are installed perpendicularly to one or two stirring axes. In addition, it is also possible to use a blade having twisted blades to improve the stirring performance and feed mechanism.
  • the stirring speed is not particularly limited.
  • heating and cooling of the container can be performed with a heat medium, gas, electric heater, etc.
  • the time of the stagnation process according to the present invention is 1 hour or longer. If the stagnation time is less than 1 hour, the aggregates (foreign matter) do not grow to a sufficient size, foreign matter is likely to be mixed into the film, and the optical properties and mechanical properties of the obtained film deteriorate.
  • the duration of the stagnation step is preferably 4 hours or longer, more preferably 5 hours or longer, and even more preferably 6 hours or longer.
  • the upper limit of the time of the stagnation step is not particularly limited, it is preferably 100 hours or less, more preferably 50 hours or less, considering the productivity of the film. That is, the time of the stagnation step according to the present invention is preferably 4 hours or more and 100 hours or less, more preferably 5 hours or more and 100 hours or less, and even more preferably 6 hours or more and 50 hours or less.
  • the temperature of the stagnation step is not particularly limited, and is preferably, for example, 10 to 70°C, more preferably 20 to 60°C, even more preferably 23 to 50°C.
  • the cloudiness of the dope obtained through the stagnation process is 860 mg/l or more. If the cloudiness is less than 860 mg/l, the aggregates in the dope do not grow to a sufficient size, foreign substances such as metal particles are likely to be mixed into the film, and the optical properties and mechanical properties of the resulting film are deteriorated. Decrease in properties.
  • the cloudiness is preferably 900 mg/l or more, more preferably 920 mg/l or more, and still more preferably 940 mg/l or more. Although the upper limit of the cloudiness is not particularly limited, it is usually 1200 mg/l or less, preferably 1000 mg/l or less.
  • the cloudiness of the dope can be controlled by the type of solvent used in the dope, the content of the graft copolymer in the dope, and the like.
  • the degree of cloudiness of the dope can be measured by the method described in Examples.
  • the dope which has undergone the stagnant step, may be withdrawn from the side of the kettle and sent to the next step, for example, so as not to contain agglomerates that have settled in the dope kettle or storage kettle.
  • the shape of the filter media used in this process is not particularly limited, and filters having various structures, shapes, and functions can be employed as appropriate. As a specific example, it is preferable to employ a pleated type, depth type, depth pleat type, membrane type, or adsorption type filter that has excellent filterability.
  • the structure of the filter is not particularly limited, and may be a bag-like bag type or a hollow cylindrical cartridge type.
  • the cartridge type filter may be of gasket type or O-ring type. Filtration conditions (for example, filtration differential pressure, filtration rate) may be appropriately set based on common technical knowledge in this field, taking into account the target quality, production efficiency, and the like.
  • the mesh size (pore size) of the filter is preferably 0.05 ⁇ m or more, more preferably 0.1 ⁇ m or more, and even more preferably 0.2 ⁇ m or more.
  • the mesh size (pore size) of the filter is preferably 100 ⁇ m or less, more preferably 70 ⁇ m or less, and even more preferably 50 ⁇ m or less.
  • the material of the filter is not particularly limited, and examples thereof include cellulose, nylon, polysulfone, polyethersulfone, polypropylene, polytetrafluoroethylene (PTFE), polycarbonate, and glass.
  • the method of filtration is also not particularly limited, and for example, in addition to natural filtration performed at normal pressure, well-known filtration methods such as suction filtration, pressure filtration, and centrifugal filtration can be appropriately adopted.
  • filters can be used. Examples of commercially available filters include HC series, BO series, SHP series, SLF series, SRL series, MPX series, etc. manufactured by Roki Techno Co., Ltd., which are provided with a polypropylene nonwoven fabric as a filter medium.
  • the area with a particle size of 1 ⁇ m or more in the particle size distribution of the dope after passing through the filter is in the range of 30% or less with respect to the area of the entire particle size distribution.
  • the area in the particle size distribution having a particle size of 1 ⁇ m or more is preferably 20% or less, more preferably 10% or less, even more preferably 5% or less, and particularly preferably 3% or less, relative to the total area of the particle size distribution.
  • the lower limit is usually 0%.
  • the area of the particle size of 1 ⁇ m or more in the particle size distribution can be controlled by adjusting the conditions in the filtration process (type of filter, filtration rate, etc.), the concentration of the graft copolymer in the dope, the time of the stagnation process, and the like. .
  • the area with a particle size of 1 ⁇ m or more in the particle size distribution can be measured by the method described in the Examples.
  • a film-producing dope containing a thermoplastic acrylic resin, a graft copolymer, and a solvent, and having a cloudiness of 860 mg/l or more.
  • Step of forming a film The dope obtained as described above is applied to the surface of the substrate. After that, a film (laminate) is formed by removing the solvent from the dope to form a film (laminate) including the substrate and the translucent resin layer.
  • the step of applying the dope and the step of forming the translucent resin layer (drying step), which are included in the film forming step, will be described below.
  • the substrate is not particularly limited as long as it can support the translucent resin layer, but it can usually include a resin film.
  • resin films examples include polyester resin films (e.g., polyethylene terephthalate (PET), polytrimethylene terephthalate (PTT), polybutylene terephthalate (PBT), polyethylene naphthalate (PEN), polybutylene naphthalate (PBN), etc.). , cycloolefin resin film (COP), acrylic film, cellulose resin film (for example, triacetyl cellulose film (TAC), etc.). Among them, PET film, triacetyl cellulose film (TAC), and cycloolefin resin film are preferable from the viewpoint of versatility and high tensile modulus.
  • PET resin films e.g., polyethylene terephthalate (PET), polytrimethylene terephthalate (PTT), polybutylene terephthalate (PBT), polyethylene naphthalate (PEN), polybutylene naphthalate (PBN), etc.
  • COP cycloolefin resin film
  • acrylic film acrylic film
  • the resin film may be thermally relaxed or stretched.
  • the stretching process can increase the orientation of the resin molecules, thereby increasing the tensile modulus of the resin film and, in turn, the base material.
  • the stretching treatment may be performed, for example, in the uniaxial direction of the base material, or may be performed in the biaxial direction.
  • the stretching treatment can be performed under arbitrary conditions, for example, at a stretching ratio of about 120 to 900%.
  • the draw ratio is a value obtained by multiplying the draw ratio in each direction. Whether or not the resin film is stretched (whether or not it is a stretched film) can be confirmed by, for example, whether or not there is an in-plane slow axis (an axis extending in the direction in which the refractive index is maximized).
  • the substrate preferably further has a release layer provided on the surface of the resin film.
  • the release layer can facilitate the peeling of the translucent resin layer from the substrate, for example, when producing a polarizing plate.
  • the release layer may contain a known release agent or release agent, and is not particularly limited.
  • release agents contained in the release layer include silicone release agents and non-silicone release agents.
  • silicone-based release agents include known silicone-based resins.
  • non-silicone release agents include long-chain alkyl pendant type polymers obtained by reacting long-chain alkyl isocyanate with polyvinyl alcohol or ethylene-vinyl alcohol copolymer, olefin-based resins (e.g.
  • copolymerized polyethylene cyclic polyolefin, polymethylpentene
  • polyarylate resin e.g., polycondensate of aromatic dicarboxylic acid component and dihydric phenol component
  • fluororesin e.g., polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinylidene fluoride (PVDF), polyvinyl fluoride (PVF), PFA (copolymer of tetrafluoroethylene and perfluoroalkoxyethylene
  • FEP copolymer of tetrafluoroethylene and hexafluoropropylene
  • ETFE copolymer of tetrafluoroethylene and ethylene
  • the release layer may further contain additives as needed.
  • additives include fillers, lubricants (waxes, fatty acid esters, fatty acid amides, etc.), stabilizers (antioxidants, heat stabilizers, light stabilizers, etc.), flame retardants, viscosity modifiers, thickeners, Contains defoamer and UV absorber.
  • the thickness of the release layer is not particularly limited as long as it can exhibit the desired releasability, but is preferably 0.1 to 1.0 ⁇ m, for example.
  • the thickness of the substrate is not particularly limited, it is preferably 10 to 100 ⁇ m, more preferably 25 to 50 ⁇ m.
  • the dope applied to the substrate is dried. Drying can be carried out, for example, by blowing air or heating. Above all, it is preferable to dry by blowing air from the viewpoint of easily suppressing curling of the laminate.
  • the drying conditions for example, drying temperature, solvent concentration in the atmosphere, drying time, etc.
  • the amount of residual solvent in the coated film after drying, that is, the translucent resin layer is kept below a certain level.
  • the distribution state of the graft copolymer (rubber particles) in the translucent resin layer can be adjusted depending on the drying conditions. Specifically, from the viewpoint of facilitating uneven distribution of the graft copolymer (rubber particles), it is preferable to use a solvent that has a good affinity with the graft copolymer (rubber particles) and to increase the drying temperature. , the solvent concentration in the atmosphere is preferably low.
  • the drying temperature is preferably (Tb-50) to (Tb+50)°C, more preferably (Tb-40) to (Tb+40)°C, where Tb (°C) is the boiling point of the solvent.
  • Tb (°C) is the boiling point of the solvent.
  • the drying temperature is at least the lower limit, the evaporation rate of the solvent can be increased, so that the graft copolymer (rubber particles) tends to be unevenly distributed. can be done
  • the drying temperature can be 40° C. or higher.
  • the film (laminate) according to this embodiment can be strip-shaped. Therefore, it is preferable that the method for producing a film (laminate) according to the present embodiment further includes a step of winding the strip-shaped film (laminate) into a roll to form a roll.
  • the resulting strip-shaped film (laminate) is wound into a roll in a direction orthogonal to the width direction to form a roll.
  • the length of the strip-shaped film (laminate) is not particularly limited, but can be, for example, about 100 to 10,000 m.
  • the width of the strip-shaped film (laminate) is preferably 1 m or more, more preferably 1.3 to 4 m.
  • the method of manufacturing the film (laminate) according to the present embodiment can be performed, for example, by the manufacturing apparatus shown in FIG.
  • the supply unit 210 has a delivery device (not shown) that delivers the roll body 201 of the strip-shaped base material 110 wound around the winding core.
  • the coating unit 220 is a coating device, and includes a backup roll 221 that holds the base material 110 , a coating head 222 that coats the base material 110 held by the backup roll 221 with dope, and a and a decompression chamber 223 provided.
  • the flow rate of the dope discharged from the coating head 222 can be adjusted by a pump (not shown).
  • the flow rate of the dope discharged from the coating head 222 is set to an amount that can stably form a coating layer having a predetermined thickness when the dope is continuously coated under the conditions of the coating head 222 adjusted in advance.
  • the decompression chamber 223 is a mechanism for stabilizing a bead (collection of coating liquid) formed between the dope from the coating head 222 and the substrate 110 during coating, and the degree of decompression can be adjusted. .
  • the decompression chamber 223 is connected to a decompression blower (not shown) so that the interior is decompressed.
  • the decompression chamber 223 is in a state without air leakage, and the gap with the backup roll is adjusted to be narrow, so that a stable bead of coating liquid can be formed.
  • the drying section 230 is a drying device that dries the coating film applied to the surface of the substrate 110 , and has a drying chamber 231 , a drying gas inlet 232 , and an outlet 233 .
  • the temperature and air volume of the drying air are appropriately determined according to the type of coating film and the type of substrate 110 .
  • the amount of residual solvent in the coating film after drying can be adjusted.
  • the amount of residual solvent in the coating film after drying can be measured by comparing the unit mass of the coating film after drying with the mass after sufficiently drying the coating film.
  • the cooling unit 240 cools the temperature of the base material 110 having the coating film (translucent resin layer 120) obtained by drying in the drying unit 230, and adjusts the temperature to an appropriate temperature.
  • the cooling section 240 has a cooling chamber 241 , a cooling air inlet 242 and a cooling air outlet 243 .
  • the temperature and air volume of the cooling air can be appropriately determined according to the type of coating film and the type of substrate 110 . Also, if the proper cooling temperature can be obtained without providing the cooling unit 240, the cooling unit 240 may be omitted.
  • the winding unit 250 is a winding device (not shown) for winding the base material 110 (film 100) on which the translucent resin layer 120 is formed to obtain a roll body 251.
  • Films produced by the production method of the present embodiment include, for example, color filter substrates, light guide plates, protective films, polarizing films, retardation films, touch panels, transparent electrode substrates, CDs (Compact Discs), MDs (Mini Discs). , DVD (Digital Versatile Disc) and other optical recording substrates, TFT (Thin Film Transistor) substrates, liquid crystal display substrates and organic EL (Electroluminescence) display substrates, optical transmission waveguides and optical element sealing materials It can be suitably used as a part.
  • display element members specifically, color filter substrates, light guide plates, protective films, polarizing films, retardation films, touch sensors, transparent electrode substrates, TFT substrates, liquid crystal display substrates, organic EL display substrates, etc. It can be suitably used for
  • the film can also be used for electrical insulating parts, electrical/electronic parts, electronic part sealants, medical equipment, packaging materials, etc.
  • a touch sensor is a device mounted on the surface of a display device that converts a physical contact such as a user's finger or a touch pen into an electrical signal and outputs the electrical signal.
  • This display device is, for example, a liquid crystal display device, a plasma display device, an EL display device, or the like.
  • the glass transition temperature (Tg) of the thermoplastic acrylic resin was measured according to JIS K 7121-2012 using DSC (Differential Scanning Colorimetry).
  • the weight average molecular weight (Mw) of the thermoplastic acrylic resin was measured by gel permeation chromatography (manufactured by Tosoh Corporation, HLC8220GPC) and column (manufactured by Tosoh Corporation, TSK-GEL G6000, HXL-G5000, HXL-G5000, HXL- G4000, HXL-G3000HXL in series). 20 mg ⁇ 0.5 mg of sample was dissolved in 10 ml of tetrahydrofuran and filtered through a 0.45 mm filter. 100 ml of this solution was injected into a column (temperature: 40°C), measured at a detector RI temperature of 40°C, and the value converted to styrene was used.
  • thermoplastic (meth)acrylic resin MMA (methyl methacrylate) / PMI (phenylmaleimide) / MA (methyl acrylate) copolymer (85/10/5 mass ratio, Mw: 2 million, Tg: 122 ° C.) as a thermoplastic (meth) acrylic resin ) was prepared.
  • the inside temperature was set to 80°C, and 0.021 parts by mass of potassium persulfate was added as a 2% by mass aqueous solution.
  • a mixture of 21 parts by mass of the monomer mixture (c′) and 0.07 parts by mass of polyoxyethylene lauryl ether phosphate was continuously added to the above solution over 63 minutes. Furthermore, by continuing the polymerization reaction for 60 minutes, a hard polymer contained in the innermost portion (crosslinked polymer (c)) was obtained.
  • polyoxyethylene lauryl was added to 39 parts by mass of a monomer mixture (a') consisting of 80.0% by mass of butyl acrylate, 18.5% by mass of styrene, and 1.5% by mass of allyl methacrylate (allyl methacrylate).
  • a' monomer mixture consisting of 80.0% by mass of butyl acrylate, 18.5% by mass of styrene, and 1.5% by mass of allyl methacrylate (allyl methacrylate).
  • a mixed solution containing 0.25 parts by mass of ether phosphoric acid was continuously added over 117 minutes.
  • the glass transition temperature (Tg) of the soft layer calculated by averaging according to the composition ratio using the glass transition temperature of the homopolymer of each monomer constituting the acrylic rubber-like polymer (a) is -30°C. Met.
  • the obtained methacrylic polymer (b) was put into a 3% by mass hot sodium sulfate aqueous solution to salt out and solidify. Next, after repeating dehydration and washing, the particles were dried to obtain acrylic graft copolymer particles (rubber particles) having a three-layer structure. The average particle size of the obtained rubber particles was measured with a zeta potential/particle size measuring system (ELSZ-2000ZS manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.) and found to be 200 nm.
  • ELSZ-2000ZS manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd. zeta potential/particle size measuring system
  • Example 1 (Preparation of dope) ⁇ Preparation of surfactant solution> A surfactant solution was prepared by dissolving 2 parts by mass of Phosphanol ML-220 (polyoxyethylene lauryl ether phosphate, manufactured by Toho Chemical Industry Co., Ltd.) in 98 parts by mass of methyl ethyl ketone (MEK).
  • Phosphanol ML-220 polyoxyethylene lauryl ether phosphate, manufactured by Toho Chemical Industry Co., Ltd.
  • MEK methyl ethyl ketone
  • the dope was sent to a stagnation tank (nitrogen concentration in the tank: 1.5% by volume) and stored at 23°C. After 6 hours from the start of the stagnation process, the stagnation process was completed, and the dope 1 was completed.
  • nitrogen concentration in the tank 1.5% by volume
  • Example 2 Dope 2 was prepared in the same manner as in Example 1, except that the solvent for the surfactant solution and dope was changed from methyl ethyl ketone to ethyl acetate (EA).
  • Example 3 Dope 3 was prepared in the same manner as in Example 1, except that the surfactant solution and dope solvent were changed from methyl ethyl ketone to acetone (ACE).
  • Example 4 Dope 4 was prepared in the same manner as in Example 1, except that the surfactant solution and dope solvent were changed from methyl ethyl ketone to tetrahydrofuran (THF).
  • Example 5 In ⁇ Preparation of Dope 1> above, the addition amount of the graft copolymer was changed to 4.4 parts by mass, and the addition amount of the thermoplastic acrylic resin was changed to 6.6 parts by mass. A dope 5 was prepared in the same manner as above.
  • Example 6 Dope 6 was prepared in the same manner as in Example 1, except that in ⁇ Preparation of Dope 1>, the nitrogen concentration inside the dissolution tank and the stagnation tank was controlled to 3.0% by volume.
  • Example 7 In ⁇ Preparation of Dope 1> above, the addition amount of the graft copolymer was changed to 9.4 parts by mass, and the addition amount of the thermoplastic acrylic resin was changed to 1.7 parts by mass. A dope 7 was prepared in the same manner as above.
  • Example 8 In ⁇ Preparation of Dope 1> above, the addition amount of the graft copolymer was changed to 0.77 parts by mass, and the addition amount of the thermoplastic acrylic resin was changed to 10.23 parts by mass. A dope 8 was prepared in the same manner as above.
  • Example 10 A dope 10 was prepared in the same manner as in Example 1, except that the dope preparation temperature and the temperature in the stagnation process (storage temperature in the stagnation tank) were set to 60°C.
  • Dope 11 was prepared in the same manner as in Example 1, except that the dope preparation temperature and the temperature in the stagnation process (storage temperature in the stagnation tank) were set to 10°C.
  • Example 12 A dope 12 was prepared in the same manner as in Example 1, except that the stagnation step was performed for 4 hours.
  • Example 13 A dope 13 was prepared in the same manner as in Example 1, except that the stagnation step was performed for 1.5 hours.
  • Example 14 A dope 14 was prepared in the same manner as in Example 1, except that the duration of the stagnation step was 18 hours.
  • Example 15 A dope 15 was prepared in the same manner as in Example 1, except that the stagnation step was performed for 96 hours.
  • a dope 16 was produced in the same manner as in Example 1, except that the dope preparation and stagnation steps were performed in an atmosphere having a nitrogen concentration of 20% by volume (under air).
  • Example 2 A dope 17 was prepared in the same manner as in Example 1, except that the time of the stagnation step was set to 0.5 hours.
  • Example 3 A dope 18 was prepared in the same manner as in Example 1, except that the acrylic graft copolymer particles were not added.
  • Example 4 A dope 19 was prepared in the same manner as in Example 1, except that Septon (registered trademark) 2104 (linear elastomer, SEPS2014, manufactured by Kuraray Co., Ltd.) was used instead of the acrylic graft copolymer particles.
  • Septon registered trademark
  • SEPS2014 linear elastomer, SEPS2014, manufactured by Kuraray Co., Ltd.
  • Example 5 A dope 20 was prepared in the same manner as in Example 1, except that dichloromethane (MC) was used instead of methyl ethyl ketone.
  • MC dichloromethane
  • a part of the dope after passing through the filter was extracted and diluted with the same solvent as the solvent contained in the dope until the solid content concentration reached 1% by mass.
  • the particle size distribution of the acrylic graft copolymer particles (rubber particles) in the diluted dope was measured using a zeta potential/particle size measuring system (ELSZ-2000ZS, manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.).
  • the obtained particle size distribution profile was read by RStudio, and the ratio of the area of the particle size distribution (scattering intensity distribution) with a particle size of 1 ⁇ m or more to the area of the entire particle size distribution was calculated.
  • a PET film manufactured by Toyobo Co., Ltd., TN100, thickness 50 ⁇ m, with a release layer containing a non-silicone release agent
  • the dopes were dried at 80° C. in an atmosphere with a solvent concentration of 0.18% by volume. to form a translucent resin layer having a thickness of 10 ⁇ m to obtain an optical film.
  • the obtained optical film was cut into a size of 15 mm in width ⁇ 150 mm in length, and allowed to stand under conditions of a temperature of 25° C. and a relative humidity of 65% RH for 1 hour or longer. Then, the PET film was peeled off, and the translucent resin layer was subjected to an MIT bending test in accordance with JIS P8115:2001 under the condition of a load of 300 g, and the number of times until breakage was measured.
  • the MIT bending test was performed using a folding endurance tester (manufactured by Tester Sangyo Co., Ltd., MIT folding endurance tester, BE-201, bending curvature radius 0.38 mm). The number of times until the translucent resin layer was broken was evaluated according to the following evaluation criteria: ⁇ : 50,000 times or more ⁇ : 30,000 times or more and less than 50,000 times ⁇ : 10,000 times or more but less than 30,000 times ⁇ : less than 10,000 times.
  • the organic EL display device was lit in a dark room to display black, and the partial display unevenness (partial lack of light) was evaluated as follows: ⁇ : The number of partial display unevenness (partial lack of light) is 0 to 1 ⁇ : The number of partial display unevenness (partial lack of light) is 2 to 4 ⁇ : Partial display The number of unevenness (partial lack of light) is 5 to 7 ⁇ : The number of partial display unevenness (partial lack of light) is 8 or more If the above evaluation is ⁇ or higher, it is judged to be good. .
  • Comparative Example 1 since the dope was produced in an environment that was not under nitrogen, the size of the aggregates became uneven, and more aggregates passed through the filter. In Comparative Example 2, the period of the stagnation step was short, aggregates of sufficient size were not formed, and many aggregates passed through the filter. In Comparative Example 3, the dope did not contain a graft copolymer, and foreign matter such as metal particles passed through the filter, presumably resulting in a large amount of foreign matter in the film. In the dope of Comparative Example 3, the particle size distribution could not be measured.
  • Comparative Example 4 the linear elastomer added in place of the graft copolymer passed through the filter while entraining foreign matter, and the optical properties and mechanical properties of the film deteriorated.
  • Comparative Example 5 since dichloromethane was used as the solvent, the graft copolymers tended to aggregate with each other, making it difficult to form aggregates of a sufficient size between the complex and the graft copolymer. It is thought that foreign matter increased in the film. As described above, it is considered that the film of the comparative example contains more foreign matter than the film of the example, and the optical properties and mechanical properties are deteriorated.

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Abstract

本発明は、異物が少なく、光学特性や機械的特性に優れたフィルムの製造方法を提供する。 本発明は、熱可塑性アクリル系樹脂、グラフト共重合体、および溶剤を含むドープを基材上に製膜してなるフィルムの製造方法であって、前記ドープは窒素下で作製され、かつ作製後に前記ドープを1時間以上停滞させる停滞工程を経て得られたものであり、前記停滞工程後の前記ドープの白濁度が860mg/l以上である、フィルムの製造方法である。

Description

フィルムの製造方法およびフィルム製造用ドープ
 本発明は、フィルムの製造方法およびフィルム製造用ドープに関する。
 アクリル系樹脂の代表であるポリメチルメタクリレート(PMMA)は、低吸湿性に加え、優れた透明性や寸法安定性を示すことから、光学フィルムに好適に用いられていた。近年、フレキシブルディスプレイなどの折り曲げ可能なフレキシブルデバイスや、曲面を有する曲面デバイスの需要の増加に伴い、アクリルフィルムに対してしなやかさを付与することが求められている。
 しかしながら、アクリル系樹脂は、このしなやかさに劣ることが欠点として挙げられる。一般的に、アクリル系樹脂のしなやかさを改良する方法として、アクリル系樹脂に、ゴム層を有するグラフト共重合体(ゴム粒子)を配合することにより、強度を発現させる方法が種々提案されている。
 例えば、国際公開第2018/212227号(米国特許出願公開第2020/0172720号明細書に相当)には、熱可塑性アクリル系樹脂、グラフト共重合体、および溶剤を含む、溶液流延法によるフィルム製造用ドープが提案されている。このドープに含まれる溶剤としては、ハンセン溶解度パラメーターにおける水素結合項δHが特定の範囲にある溶剤が使用され、グラフト共重合体としては、メチルエチルケトンによる膨潤度が特定の範囲内に入るように調節されたコアシェル型グラフト共重合体が使用されている。かようなドープを使用して溶液流延法により製造されたアクリル系樹脂フィルムは、フィルム中の異物が少なく、透明性、外観、光学特性、機械的特性などに優れているとしている。
 しかしながら、本発明者は、国際公開第2018/212227号(米国特許出願公開第2020/0172720号明細書に相当)に開示されている方法によりフィルムを作製し、そのフィルムを用いて表示装置を作製したところ、異物を起点とした部分的な表示ムラが生じる問題があることを知見した。また、表示装置を折り曲げた際にクラックが発生してしまうという問題も生じることを知見した。
 本発明は、上記のような事情に基づいてなされたものであって、その目的は、異物が少なく、光学特性や機械的特性に優れたフィルムの製造方法を提供することにある。
 本発明者は鋭意研究を積み重ねた。その結果、下記の光学フィルムの製造方法により上記課題が解決することを見出し、本発明を完成させるに至った。
 すなわち、本発明は、熱可塑性(メタ)アクリル系樹脂、グラフト共重合体、および溶剤を含むドープを基材上に製膜してなるフィルムの製造方法であって、前記ドープは窒素下で作製され、かつ作製後に前記ドープを1時間以上停滞させる停滞工程を経て得られたものであり、前記停滞工程後の前記ドープの白濁度が860mg/l以上である、フィルムの製造方法である。
図1は、本発明の一実施形態に係るフィルムを示す断面概略図であり、100はフィルム(積層体)であり、110は基材であり、120は透光性樹脂層である。 図2は、本発明の一実施形態に係るフィルムの製造方法を実施するための製造装置の模式図であり、200は製造装置であり、201はロール体であり、210は供給部であり、220は塗布部であり、221はバックアップロールであり、222は塗布ヘッドであり、223は減圧室であり、230は乾燥部であり、231は乾燥室であり、232は乾燥用気体導入口であり、233は乾燥用気体排出口であり、240は冷却部であり、241は冷却室であり、242は冷却風入口であり、243は冷却風出口であり、250は巻き取り部であり、251はロール体であり、a、b、c、およびdは搬送ロールである。
 本発明は、熱可塑性(メタ)アクリル系樹脂、グラフト共重合体、および溶剤を含むドープを基材上に製膜してなるフィルムの製造方法であって、前記ドープは窒素下で作製され、かつ作製後に前記ドープを1時間以上停滞させる停滞工程を経て得られたものであり、前記停滞工程後の前記ドープの白濁度が860mg/l以上である、光学フィルムの製造方法である。
 このような本発明のフィルムの製造方法によれば、異物が少なく、光学特性や機械的特性に優れたフィルムを得ることができる。
 なぜ、本発明のフィルムの製造方法により上記のような効果が得られるのか、詳細は不明であるが、以下のようなメカニズムによると考えられる。
 本発明者は、熱可塑性(メタ)アクリル系樹脂、グラフト共重合体(ゴム粒子)、および溶剤を含むドープを作製した際に、当該ドープ自体の異物に混入することや、製膜時に連続生産にて異物等の発生が不定期で生じてしまうことを知見し、改善が必要であると考えた。
 本発明者は当該要因を精査したところ、ドープ作製時の雰囲気(環境)、ドープ作製時に含まれてしまう不純物等を効率よく除去すること、およびドープの白濁度が重要であると推測した。
 より具体的には、ドープ製造工程において、製造工程に用いる調液釜や配管内、ポンプ、金属フィルター等に存在する金属由来の不純物が起点となり、グラフト共重合体(ゴム粒子)が凝集して、凝集物ができてしまうことが分かってきた。さらにその凝集物由来の異物がフィルムに混入し、その異物が起点となり、当該フィルムを用いて表示装置を作った際の表示ムラや、表示装置の折り曲げ時のクラックが発生すると考えた。
 ここで、空気下でドープを調製すると、グラフト共重合体(ゴム粒子)を含むドープを作製する際、金属の酸化や、金属と持ち込まれた水分との相互作用等により、金属粒子が凝集した様々な大きさを有するコンプレックス体(以下、単に「コンプレックス体」とも称する)が形成される。そのコンプレックス体が、均一に分散されたグラフト共重合体(ゴム粒子)と相互作用することで、上記のコンプレックス体とグラフト共重合体との凝集体(以下、単に「凝集体」とも称する)が形成され、ドープに含まれる粒子の粒度分布が広くなってしまう。形成される当該凝集体の大きさを制御することはできず、ドープの静置やフィルターを用いたろ過では除去できないようなサイズの凝集体も形成されてしまい、最終的にはフィルム中に異物が混入しやすくなると考えられる。
 一方、窒素下でグラフト共重合体(ゴム粒子)を含むドープを作製した場合、窒素の飽和水分量は酸素の飽和水分量よりも低いことから、金属粒子と水分との相互作用が起きにくくなり、上記コンプレックス体とグラフト共重合体(ゴム粒子)との凝集体が、ある程度均一な大きさに形成される。さらに、特定の白濁度の状態になるように停滞工程を行うことで、上記凝集体の大きさもさらに均一になり、選択的に凝集体由来の異物を取り除くことができるようになる。このような製造方法により、グラフト共重合体(ゴム粒子)の分散性に影響を与えることがなく、フィルムの光学特性や機械的特性(特には屈曲性)の向上に繋がったと推測する。
 本発明においては、不定期な不具合に対して、敢えて白濁度が高いドープを用いて基材上に製膜することで、フィルム中に含まれるグラフト共重合体等の粒子の分散状態をモニタリングすることもでき、上記課題が解決することを見出したものである。
 なお、上記メカニズムは推測によるものであり、本発明は上記メカニズムに何ら制限されるものではない。
 以下、本発明に係るフィルムの製造方法の実施形態を詳細に説明する。なお、本明細書において、範囲を示す「X~Y」は「X以上Y以下」を意味する。また、本明細書において、特記しない限り、操作および物性等の測定は、室温(20~25℃)/相対湿度40~50%RHの条件で行う。
 図1は、本発明の一実施形態に係るフィルムを示す断面図である。図1に示されるように、本実施形態に係るフィルム100は、基材110と、その表面に配置された透光性樹脂層120とを有する。本発明に係るフィルムの製造方法では、熱可塑性(メタ)アクリル系樹脂、グラフト共重合体、および溶剤を含むドープを基材上に製膜するが、透光性樹脂層120は、基材上に付与されたドープから溶剤を除去することにより形成される。なお、本願における透光性樹脂層120のヘイズ(透光性)は2.0%以下であることがより好ましく、1.5%以下であることがさらに好ましい。透光性樹脂層のヘイズは、25℃、60%RHの環境下で透光性樹脂層を24時間調湿した後、ヘイズメーター(NDH2000:日本電色工業株式会社製)を用いて測定することができる。
 [ドープ]
 本発明に係るドープは、熱可塑性(メタ)アクリル系樹脂、グラフト共重合体、および溶剤を含む。なお、本明細書において、(メタ)アクリルとは、アクリルおよびメタクリルの総称を指す。
 <熱可塑性(メタ)アクリル系樹脂>
 熱可塑性(メタ)アクリル系樹脂の重量平均分子量(Mw)は、100万以上であることが好ましい。熱可塑性(メタ)アクリル系樹脂の重量平均分子量が100万以上であると、得られる透光性樹脂層の靱性を高めうる。これにより、得られるフィルム(積層体)の引張弾性率が高くても、搬送張力によって透光性樹脂層を破断させにくくしうる。また、透光性樹脂層の引張弾性率も高くしうるため、巻き変形も生じにくくしうる。熱可塑性(メタ)アクリル系樹脂の重量平均分子量は、同様の観点から、150万~300万であることがより好ましい。
 熱可塑性(メタ)アクリル系樹脂の重量平均分子量(Mw)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によりポリスチレン換算にて測定することができる。具体的には、東ソー株式会社製 HLC8220GPC)、カラム(東ソー株式会社製 TSK-GEL G6000HXL-G5000HXL-G5000HXL-G4000HXL-G3000HXL 直列)を用いて測定することができる。測定条件は、後述する実施例に記載の通りである。
 重量平均分子量が上記範囲を満たす熱可塑性(メタ)アクリル系樹脂は、少なくともメタクリル酸メチルに由来する構造単位を含む。中でも、透光性樹脂層の引張弾性率を高めることで、ロール体で保管したときのロール体の巻き変形を生じにくくする観点では、熱可塑性(メタ)アクリル系樹脂は、フェニルマレイミドに由来する構造単位をさらに含むことが好ましい。また、当該構造単位を含むことによる脆性を改善する観点などから、アクリル酸アルキルエステルに由来する構造単位をさらに含むことがより好ましい。
 すなわち、熱可塑性(メタ)アクリル系樹脂は、メタクリル酸メチルに由来する構造単位と、フェニルマレイミドに由来する構造単位と、アクリル酸アルキルエステルに由来する構造単位とを含むことが好ましい。
 メタクリル酸メチルに由来する構造単位の含有量は、熱可塑性(メタ)アクリル系樹脂を構成する全構造単位に対して50~95質量%であることが好ましく、70~90質量%であることがより好ましい。
 フェニルマレイミドに由来する構造単位は、比較的剛直な構造を有するため、透光性樹脂層の引張弾性率を高めうる。また、フェニルマレイミドに由来する構造単位は、比較的嵩高い構造を有するため、樹脂マトリクス中にグラフト共重合体(ゴム粒子)を移動させうるミクロな空隙を有しうるため、グラフト共重合体(ゴム粒子)を、透光性樹脂層の表層部に偏在させやすくしうる。
 フェニルマレイミドに由来する構造単位の含有量は、熱可塑性(メタ)アクリル系樹脂を構成する全構造単位に対して1~25質量%であることが好ましい。フェニルマレイミドに由来する構造単位の含有量が1質量%以上であると、透光性樹脂層の引張弾性率を高めやすく、25質量%以下であると、透光性樹脂層の脆性が過度には損なわれにくい。フェニルマレイミドに由来する構造単位の含有量は、上記観点から、7~15質量%であることがより好ましい。
 アクリル酸アルキルエステルに由来する構造単位は、樹脂に適度な柔軟性を付与しうるため、例えばフェニルマレイミドに由来する構造単位を含むことによる脆さを改善しうる。
 アクリル酸アルキルエステルは、アルキル部分の炭素原子数が1~8、好ましくは1~5のアクリル酸アルキルエステルであることが好ましい。アクリル酸アルキルエステルの例には、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸2-ヒドロキシエチル、アクリル酸ヘキシル、アクリル酸2-エチルヘキシルなどが含まれる。
 アクリル酸アルキルエステルに由来する構造単位の含有量は、熱可塑性(メタ)アクリル系樹脂を構成する全構造単位に対して1~25質量%であることが好ましい。アクリル酸アルキルエステルに由来する構造単位の含有量が1質量%以上であると、熱可塑性(メタ)アクリル系樹脂に適度な柔軟性を付与しうるため、透光性樹脂層が脆くなりすぎず、破断しにくい。アクリル酸アルキルエステルに由来する構造単位の含有量が25質量%以下であると、熱可塑性(メタ)アクリル系樹脂のTgが低下しすぎないため、透光性樹脂層の耐熱性や引張弾性率が過度には低下しにくい。アクリル酸アルキルエステルに由来する構造単位の含有量は、上記観点から、5~15質量%であることがより好ましい。
 フェニルマレイミドに由来する構造単位の、フェニルマレイミドに由来する構造単位とアクリル酸アルキルエステルに由来する構造単位の合計量に対する比率は、20~70質量%であることが好ましい。当該比率が20質量%以上であると、透光性樹脂層の引張弾性率を高めやすく、70質量%以下であると、透光性樹脂層が脆くなりすぎない。
 熱可塑性(メタ)アクリル系樹脂のガラス転移温度(Tg)は、100℃以上であることが好ましく、120~150℃であることがより好ましい。熱可塑性(メタ)アクリル系樹脂のTgが上記範囲内にあると、透光性樹脂層の耐熱性を高めやすい。熱可塑性(メタ)アクリル系樹脂のTgを調整するためには、例えばフェニルマレイミドに由来する構造単位やアクリル酸アルキルエステルに由来する構造単位の含有量を調整することが好ましい。
 ドープ中の熱可塑性(メタ)アクリル系樹脂の含有量は、ドープ中の全固形分に対して、5~99質量%であることが好ましく、10~95質量%であることがより好ましく、15~90質量%であることがさらに好ましく、20~85質量%であることが特に好ましい。
 <グラフト共重合体(ゴム粒子)>
 グラフト共重合体(ゴム粒子)は、透光性樹脂層に靱性(しなやかさ)を付与する機能を有しうる。
 グラフト共重合体(ゴム粒子)は、ゴム状重合体を含む粒子である。ゴム状重合体は、ガラス転移温度が20℃以下の軟質な架橋重合体である。そのような架橋重合体の例には、ブタジエン系架橋重合体、(メタ)アクリル系架橋重合体、およびオルガノシロキサン系架橋重合体が含まれる。中でも、熱可塑性(メタ)アクリル系樹脂との屈折率差が小さく、透光性樹脂層の透明性が損なわれにくい観点から、(メタ)アクリル系架橋重合体が好ましく、アクリル系架橋重合体(アクリル系ゴム状重合体)がより好ましい。
 すなわち、グラフト共重合体(ゴム粒子)は、アクリル系ゴム状重合体を含む粒子であることが好ましい。
 アクリル系ゴム状重合体(a)について
 アクリル系ゴム状重合体(a)は、アクリル酸エステルに由来する構造単位を主成分として含む架橋重合体である。ここで、主成分として含むとは、アクリル酸エステルに由来する構造単位の含有量が後述する範囲となることをいう。アクリル系ゴム状重合体(a)は、アクリル酸エステルに由来する構造単位と、それと共重合可能な他の単量体に由来する構造単位と、1分子中に2以上のラジカル重合性基(非共役な反応性二重結合)を有する多官能性単量体に由来する構造単位とを含む架橋重合体であることが好ましい。
 アクリル酸エステルは、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n-プロピル、アクリル酸n-ブチル、アクリル酸sec-ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ベンジル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸2-エチルヘキシル、アクリル酸n-オクチルなどのアルキル基の炭素数1~12のアクリル酸アルキルエステルであることが好ましい。アクリル酸エステルは、1種単独でもよいし、2種以上組み合わせて用いてもよい。
 アクリル酸エステルに由来する構造単位の含有量は、アクリル系ゴム状重合体(a)を構成する全構造単位に対して40~90質量%であることが好ましく、50~80質量%であることがより好ましい。アクリル酸エステルの含有量が上記範囲内であると、保護フィルムに十分な靱性を付与しやすい。
 共重合可能な他の単量体は、アクリル酸エステルと共重合可能な単量体のうち、多官能性単量体以外のものである。すなわち、共重合可能な単量体は、2以上のラジカル重合性基を有しない。共重合可能な単量体の例には、メタクリル酸メチルなどのメタクリル酸エステル;スチレン、メチルスチレンなどのスチレン類;(メタ)アクリロニトリル類;(メタ)アクリルアミド類;(メタ)アクリル酸が含まれる。中でも、共重合可能な他の単量体は、スチレン類を含むことが好ましい。共重合可能な他の単量体は、1種類であってもよいし、2種類以上であってもよい。
 共重合可能な他の単量体に由来する構造単位の含有量は、アクリル系ゴム状重合体(a)を構成する全構造単位に対して5~55質量%であることが好ましく、10~45質量%であることがより好ましい。
 多官能性単量体の例には、アリル(メタ)アクリレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、ジアリルフタレート、ジアリルマレート、ジビニルアジペート、ジビニルベンゼン、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコール(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチルロールプロパントリ(メタ)アクリレート、テトロメチロールメタンテトラ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート等が含まれる。
 多官能性単量体に由来する構造単位の含有量は、アクリル系ゴム状重合体(a)を構成する全構造単位に対して0.05~10質量%であることが好ましく、0.1~5質量%であることがより好ましい。多官能性単量体の含有量が0.05質量%以上であると、得られるアクリル系ゴム状重合体(a)の架橋度を高めやすいため、得られる透光性樹脂層の硬度、剛性が損なわれすぎず、10質量%以下であると、透光性樹脂層の靱性が損なわれにくい。
 アクリル系ゴム状重合体(a)を構成する単量体組成は、例えば熱分解GC-MSにより検出されるピーク面積比により測定することができる。
 アクリル系ゴム状重合体(a)のガラス転移温度(Tg)は、0℃以下であることが好ましく、-10℃以下であることがより好ましい。アクリル系ゴム状重合体(a)のガラス転移温度(Tg)が0℃以下であると、フィルムに適度な靱性を付与しうる。アクリル系ゴム状重合体(a)のガラス転移温度(Tg)は、前述と同様の方法で測定される。
 アクリル系ゴム状重合体(a)のガラス転移温度(Tg)は、アクリル系ゴム状重合体(a)の組成によって調整することができる。例えばアクリル系ゴム状重合体(a)のガラス転移温度(Tg)を低くするためには、アクリル系ゴム状重合体(a)中の、アルキル基の炭素原子数が4以上のアクリル酸エステル/共重合可能な他の単量体の質量比を多くする(例えば3以上、好ましくは4~10とする)ことが好ましい。
 アクリル系ゴム状重合体(a)を含む粒子は、アクリル系ゴム状重合体(a)からなる粒子、またはガラス転移温度が20℃以上の硬質な架橋重合体(c)からなる硬質層と、その周囲に配置されたアクリル系ゴム状重合体(a)からなる軟質層とを有する粒子であってもよいし;アクリル系ゴム状重合体(a)の存在下で、メタクリル酸エステルなどの単量体の混合物を、少なくとも1段以上重合して得られるアクリル系グラフト共重合体からなる粒子であってもよい。アクリル系グラフト共重合体からなる粒子は、アクリル系ゴム状重合体(a)を含むコア部と、それを覆うシェル部とを有するコアシェル型の粒子であってもよい。
 アクリル系ゴム状重合体(a)を含むコアシェル型のゴム粒子について:
 (コア部)
 コア部は、アクリル系ゴム状重合体(a)を含み、必要に応じて硬質な架橋重合体(c)をさらに含んでもよい。すなわち、コア部は、アクリル系ゴム状重合体(a)からなる軟質層と、その内側に配置された硬質な架橋重合体(c)からなる硬質層とを有してもよい。
 架橋重合体(c)は、メタクリル酸エステルを主成分とする架橋重合体でありうる。すなわち、架橋重合体(c)は、メタクリル酸アルキルエステルに由来する構造単位と、それと共重合可能な他の単量体に由来する構造単位と、多官能性単量体に由来する構造単位とを含む架橋重合体であることが好ましい。
 メタクリル酸アルキルエステルは、前述のメタクリル酸アルキルエステルであってよく;共重合可能な他の単量体は、前述のスチレン類やアクリル酸エステルなどであってよく;多官能性単量体は、前述の多官能性単量体とした挙げたものと同様のものが挙げられる。
 メタクリル酸アルキルエステルに由来する構造単位の含有量は、架橋重合体(c)を構成する全構造単位に対して40~100質量%でありうる。共重合可能な他の単量体に由来する構造単位の含有量は、他の架橋重合体(c)を構成する全構造単位に対して60~0質量%でありうる。多官能性単量体に由来する構造単位の含有量は、他の架橋重合体を構成する全構造単位に対して0.01~10質量%でありうる。
 (シェル部)
 シェル部は、アクリル系ゴム状重合体(a)にグラフト結合した、メタクリル酸エステルに由来する構造単位を主成分として含むメタクリル系重合体(b)(他の重合体)を含むことが好ましい。主成分として含むとは、メタクリル酸エステルに由来する構造単位の含有量が後述する範囲となることをいう。
 メタクリル系重合体(b)を構成するメタクリル酸エステルは、メタクリル酸メチルなどのアルキル基の炭素数1~12のメタクリル酸アルキルエステルであることが好ましい。メタクリル酸エステルは、1種類であってもよいし、2種類以上であってもよい。
 メタクリル酸エステルの含有量は、メタクリル系重合体(b)を構成する全構造単位に対して50質量%以上であることが好ましい。メタクリル酸エステルの含有量が50質量%以上であると、メタクリル酸メチルに由来する構造単位を主成分として含むメタクリル系樹脂との相溶性が得られやすい。メタクリル酸エステルの含有量は、上記観点から、メタクリル系重合体(b)を構成する全構造単位に対して70質量%以上であることがより好ましい。
 メタクリル系重合体(b)は、メタクリル酸エステルと共重合可能な他の単量体に由来する構造単位をさらに含んでもよい。共重合可能な他の単量体の例には、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n-ブチルなどのアクリル酸エステル;(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸ジシクロペンタニル、(メタ)アクリル酸フェノキシエチルなどの脂環、複素環または芳香環を有する(メタ)アクリル系単量体(環含有(メタ)アクリル系単量体)が含まれる。
 共重合可能な単量体に由来する構造単位の含有量は、メタクリル系重合体(b)を構成する全構造単位に対して50質量%以下であることが好ましく、30質量%以下であることがより好ましい。
 グラフト共重合体(ゴム粒子)におけるグラフト成分の比率(グラフト率)は、10~250質量%であることが好ましく、15~150質量%であることがより好ましい。グラフト率が一定以上であると、グラフト成分、すなわち、メタクリル酸エステルに由来する構造単位を主成分とするメタクリル系重合体(b)の割合が適度に多いため、ゴム粒子とメタクリル系樹脂との相溶性を高めやすく、ゴム粒子を一層凝集させにくい。また、フィルムの剛性などが損なわれにくい。グラフト率が一定以下であると、アクリル系ゴム状重合体(a)の割合が少なくなりすぎないため、フィルムの靱性や脆性改善効果が損なわれにくい。
 グラフト率は、以下の方法で測定される。
 1)コアシェル型の粒子2gを、メチルエチルケトン50mlに溶解させ、遠心分離機(工機ホールディングス株式会社製、CP60E)を用い、回転数30000rpm、温度12℃にて1時間遠心し、不溶分と可溶分とに分離する(遠心分離作業を合計3回セット)。
 2)得られた不溶分の重量を下記式に当てはめて、グラフト率を算出する:
 グラフト率(質量%)=[{(メチルエチルケトン不溶分の質量)-(アクリル系ゴム状重合体(a)の質量)}/(アクリル系ゴム状重合体(a)の質量)]×100。
 ゴム粒子の形状は、特に制限されないが、真球状に近い形状であることが好ましい。真球状に近い形状とは、透光性樹脂層の断面または表面を観察したときの、ゴム粒子のアスペクト比が約1~2の範囲となるような形状をいう。このように、ゴム粒子が真球形状であるほうが、搬送時のロールとの接触による積層体の変形や、巻取り時の内部応力に対して強く、変形に対して耐性が得られやすい。
 グラフト共重合体(ゴム粒子)の平均粒子径は、100~400nmであることが好ましい。ゴム粒子の平均粒子径が100nm以上であると、透光性樹脂層に十分な靱性や応力緩和性を付与しやすく、400nm以下であると、透光性樹脂層の透明性が損なわれにくい。ゴム粒子の平均粒子径は、同様の観点から、150~300nmであることがより好ましい。
 グラフト共重合体(ゴム粒子)の平均粒子径は、以下の方法で算出することができる。
 グラフト共重合体(ゴム粒子)の平均粒子径は、積層体の表面または切片のSEM撮影またはTEM撮影によって得た粒子100個の円相当径の平均値として測定することができる。円相当径は、撮影によって得られた粒子の投影面積を、同じ面積を持つ円の直径に換算することによって求めることができる。この際、倍率5000倍のSEM観察および/またはTEM観察によって観察されるゴム粒子を、平均粒子径の算出に使用する。
 ドープ中のグラフト共重合体(ゴム粒子)の含有量は、特に限定されないが、ドープ中の全固形分に対して1~95質量%であることが好ましく、5~90質量%であることがより好ましく、10~85質量%であることがさらに好ましく、15~80質量%であることが特に好ましい。この範囲であれば、凝集体の大きさが十分かつほぼ均一なものとなりフィルムに異物が混入しにくく、光学特性や機械的特性が向上したフィルムが得られる。
 <溶剤>
 ドープに用いられる溶剤は、熱可塑性(メタ)アクリル系樹脂やグラフト共重合体を良好に分散させうるものであればよく、特に制限されない。溶剤の例には、メタノール、エタノール、プロパノール、n-ブタノール、2-ブタノール、tert-ブタノール、シクロヘキサノールなどのアルコール類、メチルエチルケトン(MEK)、メチルイソブチルケトン、アセトンなどのケトン類、酢酸エチル、酢酸メチル、乳酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸アミル、酪酸エチルなどのエステル類、テトラヒドロフラン(THF)、1,4-ジオキサン等のエーテル類、グリコールエーテル類(プロピレングリコールモノ(C1~C4)アルキルエーテル(具体的にはプロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノ-n-プロピルエーテル、プロピレングリコールモノイソプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル等)、プロピレングリコールモノ(C1~C4)アルキルエーテルエステル(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート))、トルエン、ベンゼン、シクロヘキサン、n-ヘキサン等の炭化水素類が含まれる。これら溶剤は、1種単独でも、または2種以上組み合わせて用いてもよい。これらの中でも、熱可塑性(メタ)アクリル系樹脂を溶解しやすく、かつグラフト共重合体との親和性が比較的高く、低沸点で、乾燥速度および生産性を高めやすい観点から、メチルエチルケトン、酢酸エチル、アセトン、テトラヒドロフランが好ましい。
 なお、上記で挙げた溶剤に対して、ジクロロメタン等の溶剤をさらに混合して使用してもよい。
 ドープの固形分濃度は、粘度を調整しやすくする等の観点から、例えば5~20質量%であることが好ましい。
 <他の成分>
 本発明に係るドープは、必要に応じて上記以外の他の成分をさらに含んでもよい。他の成分の例には、マット剤(微粒子)、紫外線吸収剤、界面活性剤などが含まれる。
 マット剤は、フィルムに滑り性を付与する観点で、添加されうる。マット剤の例には、シリカ粒子などの無機微粒子、ガラス転移温度が80℃以上の有機微粒子などが含まれる。
 紫外線吸収剤の例には、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、およびトリアジン系紫外線吸収剤などが含まれる。
 界面活性剤の例には、カルボン酸型、スルホン酸型、硫酸エステル型、リン酸エステル型等のアニオン性界面活性剤;アルキルアミン塩型、第4級アンモニウム塩型等のカチオン性界面活性剤;カルボキシベタイン型、2-アルキルイミダゾリンの誘導体型、グリシン型、アミンオキシド型等の両性界面活性剤のいずれも使用することができる。
 <ドープの作製>
 上記の熱可塑性(メタ)アクリル系樹脂、グラフト共重合体、溶剤、および任意に含まれる他の成分を、必要に応じて攪拌しながら窒素下で混合し、ドープを作製する。ドープの作製が終了した後、停滞工程を行う。
 本明細書において、「窒素下」とは、窒素濃度が95体積%以上であって、かつ酸素濃度5体積%以下である雰囲気下であることを意味する。なお、当該雰囲気下においては、ヘリウムガス、ネオンガス、アルゴンガス、クリプトンガス、キセノンガス等の不活性ガスが混合されていてもよい。
 酸素濃度が5体積%を超える雰囲気下、すなわち窒素下ではない雰囲気下でドープを作製した場合、凝集体の大きさが不均一になり、フィルム中に異物が混入しやすくなる。ドープ作製時の酸素濃度は、好ましくは3体積%以下、より好ましく1.5体積%以下である。
 ドープに含まれる各成分の混合順序は、特に制限されないが、溶剤に対してグラフト共重合体を添加し分散させた後に、熱可塑性(メタ)アクリル系樹脂を添加し溶解させることが好ましい。各成分の混合方法は特に制限されず、例えば攪拌機などを用いて攪拌すればよい。
 混合時間(攪拌時間)は特に制限されないが、例えば1~10時間である。また、混合温度(攪拌温度)も特に制限されないが、例えば20~50℃である。
 ドープの粘度は、所望の厚みの透光性樹脂層を形成しうる程度であればよく、特に制限されないが、例えば5~5000mPa・sであることが好ましい。ドープの粘度が5mPa・s以上であると、適度な厚みの透光性樹脂層を形成しやすく、5000mPa・s以下であると、溶液の粘度上昇によって、厚みムラが生じるのを抑制しうる。ドープの粘度は、同様の観点から、100~1000mPa・sであることがより好ましい。なお、ドープの粘度は、25℃で、E型粘度計で測定することができる。
 (停滞工程)
 上記のようにドープを作製した後、該ドープを1時間以上停滞させる停滞工程を行う。この停滞工程を行うことにより、ある程度均一な大きさを有する凝集物を生成および沈降させることができ、白濁度が860mg/l以上であるドープを得ることができる。かような範囲の白濁度のドープであれば、グラフト共重合体がドープ中に適度に分散しており、光学特性や機械的特性が向上したフィルムを得ることができる。
 本明細書において、停滞工程とは、上記で作製した当該ドープを貯蔵する工程を意味する。その際、ドープを作製する際に使用した容器(ドープ釜)にそのまま貯蔵してもよいし、貯蔵用の貯蔵釜に送液して貯蔵してもよい。当該停滞工程を行う際には、ドープを適宜攪拌してもよいし、温度調整を行ってもよいし、濃度が変化しないように溶剤を適宜追加してもよい。なお、停滞工程の開始時点は、当該ドープの原材料の調製が完了し、製膜可能となるドープが作製された時点とする。
 停滞工程に用いられるドープ釜や貯蔵釜の形状は特に限定されず、公知の容器の形状を採用でき、例えば、槽型、管型、流通式反応管型等が挙げられる。管型の容器を用いる場合、直線状の管でもよいし、コイル状、U字状の管も用いることができる。
 停滞工程においてドープを攪拌する場合、攪拌翼としては、縦型の容器の場合、多段のパドル翼、タービン翼、モンテ翼、ダブルヘリカルリボン翼等が挙げられる。横型の容器の場合、一軸または二軸の攪拌軸に垂直に、種々の形状の翼、例えばレンズ翼、眼鏡翼、多円平板翼等が設置されているもの等が挙げられる。また、翼にねじれを付けて、攪拌性能や送り機構を向上させたものも用いることができる。攪拌速度は特に制限されない。
 停滞工程中に温度調整を行う場合、容器の加熱や冷却は、熱媒体、気体、電気ヒーター等により行うことができる。
 本発明に係る停滞工程の時間は、1時間以上である。停滞時間が1時間未満の場合、凝集物(異物)が十分な大きさに成長せず、異物がフィルムに混入しやすくなり、得られるフィルムの光学特性や機械的特性が低下する。停滞工程の時間は、好ましくは4時間以上、より好ましくは5時間以上、さらに好ましくは6時間以上である。なお、停滞工程の時間の上限は特に制限されないが、フィルムの生産性などを考慮すれば、好ましくは100時間以下、より好ましくは50時間以下である。すなわち、本発明に係る停滞工程の時間は、4時間以上100時間以下が好ましく、5時間以上100時間以下がより好ましく、6時間以上50時間以下がさらに好ましい。
 停滞工程の温度は、特に制限されず、例えば、10~70℃であることが好ましく、20~60℃であることがより好ましく、23~50℃であることがさらに好ましい。
 停滞工程を経て得られたドープの白濁度は、860mg/l以上である。当該白濁度が860mg/l未満の場合、ドープ中の凝集体が十分な大きさに成長しておらず、金属粒子等の異物がフィルムに混入しやすくなり、得られるフィルムの光学特性や機械的特性が低下する。当該白濁度は、好ましくは900mg/l以上、より好ましくは920mg/l以上、さらに好ましくは940mg/l以上である。また、白濁度の上限値は特に制限されないが、通常1200mg/l以下であり、好ましくは1000mg/l以下である。
 ドープの白濁度は、ドープに用いられる溶剤の種類、ドープ中のグラフト共重合体の含有量等により制御することができる。当該ドープの白濁度は、実施例に記載の方法により測定することができる。
 <ろ過工程>
 上記の停滞工程を経たドープを、例えばドープ釜や貯蔵釜内で沈降した凝集物を含まないように、釜の側部から抜き出し、次工程に送るようにしてもよい。しかしながら、より良好な品質なフィルムを得るために、上記停滞工程の後にろ過工程を行うことが好ましい。すなわち、本発明の好ましい一実施形態による製造方法は、上記の停滞工程の後に、ドープを、フィルターを通してろ過するろ過工程をさらに含む。このろ過工程を行うことにより、ドープ中の凝集物の数をさらに低減することができる。
 本工程で使用されるフィルターのメディア形状は特に制限されず、種々の構造、形状、機能を有するフィルターを適宜採用することができる。具体例としては、ろ過性に優れるプリーツ型やデプス型、デプスプリーツ型、メンブレン型、吸着型のフィルターを採用することが好ましい。フィルターの構造は特に制限されず、袋状のバッグ式であってもよく、中空円筒状のカートリッジ式であってもよい。カートリッジ式フィルターは、ガスケットタイプであってもよく、Oリングタイプであってもよい。ろ過の条件(例えばろ過差圧、ろ過速度)については、この分野の技術常識に基づき、目標品質や生産効率等を考慮して適宜設定すればよい。
 フィルターの目開き(孔径)は、歩留まり向上の観点から、好ましくは0.05μm以上、より好ましくは0.1μm以上、さらに好ましくは0.2μm以上である。また、異物や凝集物の除去効果を高める観点から、フィルターの目開き(孔径)は、好ましくは100μm以下、より好ましくは70μm以下、さらに好ましくは50μm以下である。フィルターの材質は特に制限されず、例えば、セルロース、ナイロン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリカーボネート、ガラス等が挙げられる。
 ろ過の方法も特に制限されず、例えば、常圧で行う自然ろ過の他、吸引ろ過、加圧ろ過、遠心ろ過等の公知のろ過方法を適宜採用することができる。
 フィルターは市販品を用いることができる。市販品のフィルターの例としては、例えば、ポリプロピレン不織布を濾材として備える株式会社ロキテクノ製のHCシリーズ、BOシリーズ、SHPシリーズ、SLFシリーズ、SRLシリーズ、MPXシリーズ等が挙げられる。
 本発明において、フィルター通過後の前記ドープの粒度分布における粒径1μm以上の面積が、粒度分布全体の面積に対して30%以下の範囲であることが好ましい。この範囲であれば、凝集体の大きさが略均一になり、フィルムへの異物の持ち込みを防ぎやすくなり、フィルムの光学特性および機械的特性がより向上し得る。粒度分布における粒径1μm以上の面積は、粒度分布全体の面積に対してより好ましくは20%以下、さらに好ましくは10%以下、さらにより好ましくは5%以下、特に好ましくは3%以下である。なお、下限値は通常0%である。
 粒度分布における粒径1μm以上の面積は、ろ過工程における条件(フィルターの種類、ろ過速度等)、ドープ中のグラフト共重合体の濃度、停滞工程の時間等を調整することにより制御することができる。
 粒度分布における粒径1μm以上の面積は、実施例に記載の方法により測定することができる。
 上記のようにして得られたドープを用いることにより、異物が少なく、光学特性や機械的特性に優れたフィルムを得ることができる。すなわち、本発明の一実施形態によれば、熱可塑性アクリル系樹脂、グラフト共重合体、および溶剤を含み、白濁度が860mg/l以上である、フィルム製造用ドープが提供される。
 [製膜する工程]
 上記のようにして得られたドープは、基材の表面に付与される。その後、ドープから溶剤を除去することにより製膜され、基材と透光性樹脂層とを含むフィルム(積層体)が形成される。以下では、製膜する工程に含まれるドープを付与する工程および透光性樹脂層を形成する工程(乾燥工程)について説明する。
 (ドープを付与する工程について)
 本工程では上記のようにして得られたドープを、基材の表面に付与する。具体的には、当該ドープを、基材の表面に塗布する。
 <基材>
 基材は、透光性樹脂層を支持できるものであればよく、特に制限されないが、通常、樹脂フィルムを含みうる。
 樹脂フィルムの例には、ポリエステル樹脂フィルム(例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリトリメチレンテレフタレート(PTT)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリブチレンナフタレート(PBN)など)、シクロオレフィン系樹脂フィルム(COP)、アクリル系フィルム、セルロース系樹脂フィルム(例えばトリアセチルセルロースフィルム(TAC)など)が含まれる。中でも、汎用性があり、かつ引張弾性率も高い観点から、PETフィルム、トリアセチルセルロースフィルム(TAC)、シクロオレフィン系樹脂フィルムが好ましい。
 樹脂フィルムは、熱緩和されたものであってもよいし、延伸処理されたものであってもよい。
 樹脂フィルムを熱緩和処理することにより、結晶化度および配向性がいずれも低下しうるため、樹脂フィルム、ひいては基材の引張弾性率を低くしうる。熱緩和温度は、特に制限されないが、樹脂フィルムを構成する樹脂のガラス転移温度をTgとしたとき、(Tg+60)~(Tg+180)℃で行うことができる。熱緩和は、離型層を形成する前に行われてもよいし、離型層を形成した後に行われてもよい。
 延伸処理は、樹脂フィルムを延伸することで、樹脂分子の配向性を高め、それにより、樹脂フィルム、ひいては基材の引張弾性率を高くしうる。延伸処理は、例えば基材の一軸方向に行ってもよいし、二軸方向に行ってもよい。延伸処理は、任意の条件で行うことができ、例えば延伸倍率120~900%程度で行うことができる。延伸倍率は、各方向の延伸倍率を乗じた値である。樹脂フィルムが延伸されているかどうか(延伸フィルムであるかどうか)は、例えば面内遅層軸(屈折率が最大となる方向に延びた軸)があるかどうかによって確認することができる。
 基材は、樹脂フィルムの表面に設けられた離型層をさらに有することが好ましい。離型層は、例えば偏光板を作製する際に、透光性樹脂層を基材から剥離しやすくしうる。
 離型層は、公知の剥離剤または離型剤を含むものであってよく、特に制限されない。離型層に含まれる剥離剤の例には、シリコーン系剥離剤、および、非シリコーン系剥離剤が含まれる。
 シリコーン系剥離剤の例には、公知のシリコーン系樹脂が含まれる。非シリコーン系剥離剤の例には、ポリビニルアルコールまたはエチレン-ビニルアルコール共重合体などに長鎖アルキルイソシアネートを反応させた長鎖アルキルペンダント型重合体、オレフィン系樹脂(例えば共重合ポリエチレン、環状ポリオレフィン、ポリメチルペンテン)、ポリアリレート樹脂(例えば、芳香族ジカルボン酸成分と二価フェノール成分との重縮合物)、フッ素樹脂(例えばポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリフッ化ビニル(PVF)、PFA(四フッ化エチレンとパーフルオロアルコキシエチレンとの共重合体)、FEP(テトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロピレンの共重合体)、ETFE(テトラフルオロエチレンとエチレンの共重合体))などが含まれる。
 離型層には、必要に応じて添加剤をさらに含んでもよい。添加剤の例には、充填剤、滑剤(ワックス、脂肪酸エステル、脂肪酸アミドなど)、安定剤(酸化防止剤、熱安定剤、光安定剤など)、難燃剤、粘度調整剤、増粘剤、消泡剤、紫外線吸収剤が含まれる。
 離型層の厚みは、所望の剥離性を発現しうる程度であればよく、特に制限されないが、例えば0.1~1.0μmであることが好ましい。
 基材の厚みは、特に制限されないが、例えば10~100μmであることが好ましく、25~50μmであることがより好ましい。
 ドープの塗布方法は、特に制限されず、例えばバックコート法、グラビアコート法、スピンコート法、ワイヤーバーコート法、ロールコート法などでの公知の方法でありうる。中でも、薄くかつ均一な厚みの塗膜を形成しうる観点から、バックコート法が好ましい。
 (透光性樹脂層を形成する工程について)
 次いで、基材に付与されたドープから溶剤を除去して、透光性樹脂層を形成する。
 具体的には、基材に付与されたドープを乾燥させる。乾燥は、例えば送風または加熱により行うことができる。中でも、積層体のカールなどを抑制しやすくする観点では、送風により乾燥させることが好ましい。
 乾燥条件(例えば乾燥温度、雰囲気中の溶剤濃度、乾燥時間など)を調整することにより、乾燥後の塗膜、すなわち透光性樹脂層の残留溶剤量を一定以下とする。また、乾燥条件によって、透光性樹脂層におけるグラフト共重合体(ゴム粒子)の分布状態を調整しうる。具体的には、グラフト共重合体(ゴム粒子)を偏在させやすくする観点からは、グラフト共重合体(ゴム粒子)との親和性が良好な溶剤を用い、かつ乾燥温度は高くすることが好ましく、雰囲気中の溶剤濃度は低くすることが好ましい。
 乾燥温度は、溶剤の沸点をTb(℃)としたとき、(Tb-50)~(Tb+50)℃であることが好ましく、(Tb-40)~(Tb+40)℃であることがより好ましい。乾燥温度が下限値以上であると、溶剤の蒸発速度を高くしうるため、グラフト共重合体(ゴム粒子)を偏在させやすく、上限値以下であると、雰囲気中の溶剤濃度が高くなりすぎないようにしうる。例えば、アセトン/メタノールの混合溶剤を用いる場合は、乾燥温度は40℃以上としうる。
 乾燥時の雰囲気中の溶剤濃度は、0.10~0.30質量%であることが好ましく、0.10~0.20質量%であることがより好ましい。雰囲気中の溶剤濃度が0.10質量%以上であると、溶剤が蒸発しすぎないため、塗膜に割れなどが生じにくい。溶剤濃度が0.30質量%以下であると、塗膜からの溶剤の蒸発速度を適度に高くしやすいため、ゴム粒子を表面に偏在させやすい。雰囲気中の溶剤濃度は、乾燥温度、乾燥炉内露点温度等によって調整することができる。また、雰囲気中の溶剤濃度は、赤外線ガス濃度計により測定することができる。
 本実施形態に係るフィルム(積層体)は、帯状でありうる。したがって、本実施形態に係るフィルム(積層体)の製造方法は、帯状のフィルム(積層体)をロール状に巻き取り、ロール体とする工程をさらに含むことが好ましい。
 (フィルム(積層体)を巻き取り、ロール体を得る工程について)
 得られた帯状のフィルム(積層体)を、その幅方向に直交する方向にロール状に巻き取り、ロール体とする。
 帯状のフィルム(積層体)の長さは、特に制限されないが、例えば100~10000m程度でありうる。また、帯状のフィルム(積層体)の幅は、1m以上であることが好ましく、1.3~4mであることがより好ましい。
 [製造装置]
 本実施形態に係るフィルム(積層体)の製造方法は、例えば図2に示される製造装置によって行うことができる。
 図2は、本実施形態に係るフィルム(積層体)の製造方法を実施するための製造装置200の模式図である。製造装置200は、供給部210と、塗布部220と、乾燥部230と、冷却部240と、巻き取り部250とを有する。a~dは、基材110を搬送する搬送ロールを示す。
 供給部210は、巻き芯に巻かれた帯状の基材110のロール体201を繰り出す繰り出し装置(不図示)を有する。
 塗布部220は、塗布装置であって、基材110を保持するバックアップロール221と、バックアップロール221で保持された基材110に、ドープを塗布する塗布ヘッド222と、塗布ヘッド222の上流側に設けられた減圧室223とを有する。
 塗布ヘッド222から吐出されるドープの流量は、不図示のポンプにより調整可能となっている。塗布ヘッド222から吐出するドープの流量は、予め調整した塗布ヘッド222の条件で連続塗布したときに、安定して所定の膜厚の塗布層を形成できる量に設定されている。
 減圧室223は、塗布時に塗布ヘッド222からのドープと基材110との間に形成されるビード(塗布液の溜まり)を安定化するための機構であり、減圧度を調整可能となっている。減圧室223は、減圧ブロワ(不図示)に接続されており、内部が減圧されるようになっている。減圧室223は、空気漏れがない状態になっており、かつ、バックアップロールとの間隙も狭く調整され、安定した塗布液のビードを形成できるようになっている。
 乾燥部230は、基材110の表面に塗布された塗膜を乾燥させる乾燥装置であって、乾燥室231と、乾燥用気体の導入口232と、排出口233とを有する。乾燥風の温度および風量は、塗膜の種類および基材110の種類により適宜決められる。乾燥部230で乾燥風の温度および風量、乾燥時間などの条件を設定することにより、乾燥後の塗膜の残留溶剤量を調整することができる。乾燥後の塗膜の残留溶剤量は、乾燥後の塗膜の単位質量と、該塗膜を十分に乾燥した後の質量を比較することにより測定することができる。
 冷却部240は、乾燥部230で乾燥させて得られる塗膜(透光性樹脂層120)を有する基材110の温度を冷却し、適切な温度に調整する。冷却部240は、冷却室241と、冷却風入口242と、冷却風出口243とを有する。冷却風の温度および風量は、塗膜の種類および基材110の種類により適宜決めうる。また、冷却部240を設けなくても、適正な冷却温度になる場合は、冷却部240はなくてもよい。
 巻き取り部250は、透光性樹脂層120が形成された基材110(フィルム100)を巻き取り、ロール体251を得るための巻き取り装置(不図示)である。
 [フィルムの適用例]
 本実施形態の製造方法により製造されるフィルムは、例えば、カラーフィルター用基板、導光板、保護フィルム、偏光フィルム、位相差フィルム、タッチパネル、透明電極基板、CD(Compact Disc)、MD(Mini Disc)、DVD(Digital Versatile Disc)等の光学記録基板、TFT(Thin Film Transistor)用基板、液晶表示基板および有機EL(Electroluminescence)表示基板、あるいは、光伝送用導波路および光学素子封止材等の光学部品として、好適に使用することができる。中でも、表示素子用部材、具体的には、カラーフィルター用基板、導光板、保護フィルム、偏光フィルム、位相差フィルム、タッチセンサー、透明電極基板、TFT用基板、液晶表示基板、有機EL表示基板等に好適に用いることができる。
 フィルムは、光学部品のほか、電気絶縁部品、電気・電子部品、電子部品封止剤、医療用器材、包装材料等にも使用することができる。
 フィルムは、例えば、タッチセンサーにも好適に用いることができる。タッチセンサーは、ディスプレイ装置の表面に装着されて使用者の指、タッチペン等の物理的な接触を電気的信号に変換して出力する装置である。このディスプレイ装置は、例えば、液晶表示装置、プラズマディスプレイ装置およびEL表示装置等である。
 本発明の効果を、以下の実施例を用いて説明する。ただし、本発明の技術的範囲が以下の実施例のみに制限されるわけではない。下記の実施例において、「%」「部」の表記を用いるが、特に断りがない限り「質量%」「質量部」を表す。
 (ガラス転移温度)
 熱可塑性アクリル系樹脂のガラス転移温度(Tg)は、DSC(Differential Scanning Colorimetry:示差走査熱量法)を用いて、JIS K 7121-2012に準拠して測定した。
 (重量平均分子量)
 熱可塑性アクリル系樹脂の重量平均分子量(Mw)は、ゲル浸透クロマトグラフィー(東ソー株式会社製、HLC8220GPC)、およびカラム(東ソー株式会社製、TSK-GEL G6000、HXL-G5000、HXL-G5000、HXL-G4000、HXL-G3000HXL 直列)を用いて測定した。試料20mg±0.5mgをテトラヒドロフラン10mlに溶解し、0.45mmのフィルターで濾過した。この溶液をカラム(温度40℃)に100ml注入し、検出器RI温度40℃で測定し、スチレン換算した値を用いた。
 (熱可塑性(メタ)アクリル系樹脂)
 熱可塑性(メタ)アクリル系樹脂として、MMA(メタクリル酸メチル)/PMI(フェニルマレイミド)/MA(アクリル酸メチル)共重合体(85/10/5質量比、Mw:200万、Tg:122℃)を準備した。
 (グラフト共重合体(ゴム粒子))
 以下の方法で調製したグラフト共重合体を用いた。
 攪拌機付き8L重合装置に、以下の物質を仕込んだ:
 脱イオン水                     180質量部
 ポリオキシエチレンラウリルエーテルリン酸    0.002質量部
 ホウ酸                    0.4725質量部
 炭酸ナトリウム               0.04725質量部
 水酸化ナトリウム               0.0076質量部。
 重合装置内を窒素ガスで充分に置換した後、内温を80℃にし、過硫酸カリウム 0.021質量部を2質量%水溶液として投入した。次いで、メタクリル酸メチル 84.6質量%、アクリル酸n-ブチル 5.9質量%、スチレン 7.9質量%、メタクリル酸アリル 0.5質量%、およびn-オクチルメルカプタン 1.1質量%からなる単量体混合物(c’)21質量部に、ポリオキシエチレンラウリルエーテルリン酸を0.07質量部加えた混合液を、上記溶液に63分かけて連続的に添加した。さらに、60分間重合反応を継続させることにより、最内部に含まれる硬質重合体(架橋重合体(c))を得た。
 その後、水酸化ナトリウム0.021質量部を2質量%水溶液として、過硫酸カリウム 0.062質量部を2質量%水溶液として、それぞれ添加した。次いで、アクリル酸ブチル 80.0質量%、スチレン 18.5質量%、およびメタクリル酸アリル(アリルメタクリレート) 1.5質量%からなる単量体混合物(a’)39質量部に、ポリオキシエチレンラウリルエーテルリン酸 0.25質量部を加えた混合液を117分かけて連続的に添加した。添加終了後、過硫酸カリウム0.012質量部を2質量%水溶液として添加し、120分間重合反応を継続させて、軟質層(アクリル系ゴム状重合体(a)からなる層)を得た。アクリル系ゴム状重合体(a)を構成する各モノマーの単独重合体のガラス転移温度を用いて、組成比に応じて平均して算出した軟質層のガラス転移温度(Tg)は、-30℃であった。
 その後、過硫酸カリウム 0.04質量部を2質量%水溶液で添加し、メタクリル酸メチル 97.5質量%、およびアクリル酸ブチル 2.5質量%からなる単量体混合物(b’)26.1質量部を78分間かけて連続的に添加した。さらに30分間重合反応を継続させて、メタクリル系重合体(b)を得た。
 得られたメタクリル系重合体(b)を3質量%硫酸ナトリウム温水溶液中へ投入して、塩析・凝固させた。次いで、脱水・洗浄を繰り返した後、乾燥させて、3層構造のアクリル系グラフト共重合体粒子(ゴム粒子)を得た。得られたゴム粒子の平均粒子径を、ゼータ電位・粒径測定システム(大塚電子株式会社製 ELSZ-2000ZS)で測定したところ、200nmであった。
 (実施例1)
 (ドープの調製)
 <界面活性剤溶液の調製>
 メチルエチルケトン(MEK)98質量部に対して、フォスファノールML-220(ポリオキシエチレンラウリルエーテルリン酸、東邦化学工業株式会社製)2質量部を溶解させ、界面活性剤溶液を調製した。
 <ドープ1の作製>
 窒素濃度を98.5体積%、酸素濃度を1.5体積%に制御した溶解タンクに、溶剤であるメチルエチルケトン 85.3質量部を投入した。次に、この溶剤の入った溶解タンクに、上記で調製した界面活性剤溶液を15質量部投入し、30分間攪拌を行った。その後、上記で得られたアクリル系グラフト共重合体粒子 2.2質量部を攪拌しながら投入し、23℃で1時間攪拌を続けグラフト共重合体を分散させた。溶解タンクに、攪拌しながら熱可塑性(メタ)アクリル系樹脂 8.8質量部を投入した後、23℃で4時間攪拌し、固形分を完全に溶解し、ドープの調液が終了した。このドープの調液が終了した時点を、停滞工程の開始時点とする。
 その後、ドープを停滞釜(釜内の窒素濃度1.5体積%)に送液して、23℃で貯蔵した。上記の停滞工程の開始時点から6時間経過後、停滞工程が終了し、ドープ1が完成した。
 (実施例2)
 界面活性剤溶液およびドープの溶剤を、メチルエチルケトンから酢酸エチル(EA)に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、ドープ2を作製した。
 (実施例3)
 界面活性剤溶液およびドープの溶剤を、メチルエチルケトンからアセトン(ACE)に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、ドープ3を作製した。
 (実施例4)
 界面活性剤溶液およびドープの溶剤を、メチルエチルケトンからテトラヒドロフラン(THF)に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、ドープ4を作製した。
 (実施例5)
 上記<ドープ1の作製>において、グラフト共重合体の添加量を4.4質量部に変更し、熱可塑性アクリル系樹脂の添加量を6.6質量部に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、ドープ5を作製した。
 (実施例6)
 上記<ドープ1の作製>において、溶解タンクおよび停滞釜の内部の窒素濃度を3.0体積%に制御したこと以外は、実施例1と同様にして、ドープ6を作製した。
 (実施例7)
 上記<ドープ1の作製>において、グラフト共重合体の添加量を9.4質量部に変更し、熱可塑性アクリル系樹脂の添加量を1.7質量部に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、ドープ7を作製した。
 (実施例8)
 上記<ドープ1の作製>において、グラフト共重合体の添加量を0.77質量部に変更し、熱可塑性アクリル系樹脂の添加量を10.23質量部に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、ドープ8を作製した。
 (実施例9)
 上記<ドープ1の作製>において、グラフト共重合体の添加量を0.11質量部に変更し、熱可塑性アクリル系樹脂の添加量を10.89質量部に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、ドープ9を作製した。
 (実施例10)
 ドープの調液温度、および停滞工程の温度(停滞釜での貯蔵温度)を60℃としたこと以外は、実施例1と同様にして、ドープ10を作製した。
 (実施例11)
 ドープの調液温度、および停滞工程の温度(停滞釜での貯蔵温度)を10℃としたこと以外は、実施例1と同様にして、ドープ11を作製した。
 (実施例12)
 停滞工程の時間を4時間としたこと以外は、実施例1と同様にして、ドープ12を作製した。
 (実施例13)
 停滞工程の時間を1.5時間としたこと以外は、実施例1と同様にして、ドープ13を作製した。
 (実施例14)
 停滞工程の時間を18時間としたこと以外は、実施例1と同様にして、ドープ14を作製した。
 (実施例15)
 停滞工程の時間を96時間としたこと以外は、実施例1と同様にして、ドープ15を作製した。
 (比較例1)
 窒素濃度20体積%の雰囲気下(空気下)において、ドープの調製および停滞工程を行ったこと以外は、実施例1と同様にして、ドープ16を作製した。
 (比較例2)
 停滞工程の時間を0.5時間としたこと以外は、実施例1と同様にして、ドープ17を作製した。
 (比較例3)
 アクリル系グラフト共重合体粒子を添加しなかったこと以外は、実施例1と同様にして、ドープ18を作製した。
 (比較例4)
 アクリル系グラフト共重合体粒子の代わりに、セプトン(登録商標)2104(クラレ株式会社製、線状エラストマー、SEPS2014)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、ドープ19を作製した。
 (比較例5)
 メチルエチルケトンの代わりにジクロロメタン(MC)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、ドープ20を作製した。
 [評価]
 <白濁度の評価>
 実施例および比較例で得られたドープについて、白濁度を測定した。石英セル(37mm(横)×40mm(縦)×10mm(厚み))にドープを入れ、日本電色工業株式会社製のヘイズメーターNDH2000を用いて白濁度(Turb. 単位:mg/l)を測定した。
 <粒度分布(散乱強度分布)の測定>
 実施例および比較例で得られたドープを、停滞釜からフィルター(株式会社ロキテクノ製、125L-SHP-200AW(メッシュサイズ20μm))を通してダイスに送液した。
 フィルターを通した後(ろ過後)のドープを一部抜き出し、ドープに含まれる溶剤と同じ溶剤で、固形分濃度が1質量%となるまで希釈した。希釈して得られたドープ中のアクリル系グラフト共重合体粒子(ゴム粒子)の粒度分布を、ゼータ電位・粒径測定システム(大塚電子株式会社製、ELSZ-2000ZS)を用いて測定した。
 得られた粒度分布プロファイルを、RStudioで読み込み、1μm以上の粒径の粒度分布(散乱強度分布)の面積が、粒度分布全体の面積に占める割合を算出した。
 <屈曲性>
 基材として、PETフィルム(東洋紡株式会社製、TN100、厚み50μm、非シリコーン系剥離剤を含有する離型層あり)を準備した。このPETフィルムの離型層上に、バックコート法によりダイスを用いて、実施例および比較例の濾過後のドープを塗布した後、溶剤濃度0.18体積%の雰囲気下、80℃で乾燥させて、厚み10μmの透光性樹脂層を形成し、光学フィルムを得た。
 得られた光学フィルムを、幅15mm×長さ150mmの大きさに切り出し、温度25℃、相対湿度65%RHの条件で1時間以上静置させた。その後、PETフィルムを剥がし、荷重300gの条件で、JIS P8115:2001に準拠して、透光性樹脂層のMIT屈曲試験を行い、破断するまでの回数を測定した。MIT屈曲試験は、耐折度試験機(テスター産業株式会社製、MIT耐折度試験機、BE-201型、折り曲げ曲率半径0.38mm)を用いて行った。透光性樹脂層が破断するまでの回数を、下記の評価基準で評価した:
 ◎:5万回以上
 ○:3万回以上5万回未満
 △:1万回以上3万回未満
 ×:1万回未満。
 破断するまでの回数が多いほど屈曲性に優れており、繰り返しの折り曲げ耐性に優れていることを表す。上記評価が△以上であれば、良好と判断した。
 <部分的な表示ムラ>
 上記で得られた光学フィルムからPETフィルムを剥がし、得られた透光性樹脂層を用いて偏光板を作製し、透光性樹脂層を視認側に配置するように10インチの有機EL表示装置を作製した。有機EL表示装置を暗室下で黒表示して点灯し、以下のように部分的な表示ムラ(部分的な光のヌケ)の評価を行った:
 ◎:部分的な表示ムラ(部分的な光のヌケ)の数が0~1個
 ○:部分的な表示ムラ(部分的な光のヌケ)の数が2~4個
 △:部分的な表示ムラ(部分的な光のヌケ)の数が5~7個
 ×:部分的な表示ムラ(部分的な光のヌケ)の数が8個以上
 上記評価が△以上であれば、良好と判断した。
 これらの評価結果を下記表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 上記表1から明らかなように、実施例の製造方法によれば、部分的な表示ムラが少なく、屈曲性に優れたフィルムが得られることが分かった。
 一方、比較例1は、窒素下ではない環境でドープを作製したため、凝集体の大きさが不均一となり、フィルターを通り抜ける凝集体が多くなり、フィルム中に異物が多く持ち込まれたと考えられる。比較例2は、停滞工程の時間が短く、十分な大きさの凝集体が作られず、フィルターを通り抜ける凝集体が多くなり、フィルム中に異物が多くなったと考えられる。比較例3は、ドープにグラフト共重合体が含まれておらず、金属粒子等の異物がフィルターを通り抜け、フィルム中に異物が多くなったと考えられる。なお、比較例3のドープでは、粒度分布を測定することができなかった。比較例4は、グラフト共重合体の代わりに添加した線状エラストマーが、異物を巻き込みながらフィルターを通り抜けてしまい、フィルムの光学特性や機械的特性が低下したと考えられる。比較例5は、溶剤にジクロロメタンを使用しているため、グラフト共重合体同士が凝集しやすくなり、コンプレックス体とグラフト共重合体との十分な大きさの凝集体が生成しにくく、異物がフィルターを通り抜け、フィルム中に異物が多くなったと考えられる。このように比較例のフィルムは、異物が実施例のフィルムよりも異物が多く混入していると考えられ、光学特性や機械的特性が低下したと考えられる。
 なお、本出願は、2021年10月4日に出願された日本特許出願第2021-163284号に基づいており、その開示内容は、参照により全体として引用されている。

Claims (4)

  1.  熱可塑性アクリル系樹脂、グラフト共重合体、および溶剤を含むドープを基材上に製膜してなるフィルムの製造方法であって、
     前記ドープは窒素下で作製され、かつ作製後に前記ドープを1時間以上停滞させる停滞工程を経て得られたものであり、
     前記停滞工程後の前記ドープの白濁度が860mg/l以上である、フィルムの製造方法。
  2.  前記ドープ中の全固形分に対するグラフト共重合体の含有量が5~90質量%の範囲である、請求項1に記載の製造方法。
  3.  前記停滞工程後にフィルターを用いて前記ドープをろ過する工程をさらに含み、前記フィルター通過後の前記ドープの粒度分布における粒径1μm以上の面積が、前記粒度分布全体の面積に対して30%以下の範囲である、請求項1または2に記載の製造方法。
  4.  熱可塑性アクリル系樹脂、グラフト共重合体、および溶剤を含み、
     白濁度が860mg/l以上である、フィルム製造用ドープ。
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