CN104334635B - 非双折射性树脂材料及膜 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种取向双折射和光弹性双折射两者均非常小、透明性高、可提供杂质缺陷少的成形品的非双折射性的树脂材料、及由非双折射性的树脂材料构成的膜。所述非双折射性的树脂材料含有树脂(A)及聚合物(B),取向双折射为‑1.7×10‑4~1.7×10‑4、光弹性常数为‑4×10‑12~4×10‑12Pa‑1。
Description
技术领域
本发明涉及一种非双折射性树脂材料及膜。
背景技术
作为构成各种光学相关设备中所使用的膜状、板状、透镜状等光学部件(例如液晶显示装置中所使用的膜或基板、棱镜片等;光盘装置的信号读取用透镜系中的透镜、投影屏用菲涅耳透镜、双凸透镜等)的材料,通用透光性的树脂,这样的树脂通常被称为“光学树脂”或者“光学聚合物”。
在由光学树脂构成光学部件时必须考虑的重要的光学特性之一为双折射性。即,光学树脂具有较大的双折射性在许多情况下并不理想。特别是在上述例示的用途(液晶显示装置、光盘装置、投影屏等)中,如果在光程中存在具有双折射性的膜、透镜等,则对像质及信号读取性能造成不良影响,因此,期望使用由尽可能抑制双折射性使其较小的光学树脂构成的光学部件。另外,在照相机用的透镜、眼睛透镜等中,当然也期望双折射性较小。
可知,如该技术领域中所熟知的那样,光学聚合物所显示的双折射有其主要原因在于聚合物的主链的取向的“取向双折射”和起因于应力的“光弹性双折射”。取向双折射及光弹性双折射的符号源自聚合物的化学结构,是各个聚合物所固有的性质。
即,取向双折射通常为通过链状的聚合物的主链(聚合物链)取向而表现出的双折射,该主链的取向在例如聚合物膜制造时的挤出成形或拉伸工艺、或者多用于各种形状的光学部件的制造时的注塑成形的工艺等伴随材料的流动的工艺中产生,其被固定残留在光学部件中。在此,相对于聚合物链的取向方向,在折射率沿平行方向变大的情况下,表示为“取向双折射为正”,在折射率沿正交的方向变大的情况下,表示为“取向双折射为负”。
另一方面,光弹性双折射为伴随聚合物的弹性的变形(应变)而引起的双折射。在使用聚合物的光学部件中,例如因从该聚合物的玻璃化转变温度附近冷却至其以下的温度时产生的体积收缩在材料中产生并残留弹性变形(应变),其成为光弹性双折射的原因。另外,例如材料也会由于光学部件在固定于在通常温度(玻璃化转变温度以下)下使用的设备的状态下受到的外力而发生弹性变形,其引起光弹性双折射。光弹性常数如下式所示定义为因应力差Δσ产生双折射差Δn时的Δσ的系数γ。
Δn=γΔσ
在此,相对于施加拉伸应力的方向(聚合物链的取向方向),在折射率沿平行方向变大的情况下,表示为“光弹性双折射为正”,在折射率沿正交的方向变大的情况下,表示为“光弹性双折射为负”。
对抑制上述双折射的报告进行了各种研究。
例如,在专利文献1中公开有一种通过共混取向双折射的符号互相相反,且完全相容的2种高分子树脂而得到的非双折射性的光学树脂材料。然而,将该专利记载的2种高分子树脂均匀地混合,得到整体均匀地显示低取向双折射的实用的高分子树脂很困难,凝聚的高分子树脂可能成为杂质缺陷的原因。另外,这些所共混的高分子树脂由于固有的折射率的不同,因折射率的不均匀性而产生光散射,无法得到透明性优异的光学材料。另外,没有关于光弹性双折射的记载,但可预料实施例的聚合物组成的光弹性双折射变得非常大。进而,机械强度、特别是耐冲击性未必充分,产生裂纹等课题等,在实用上存在问题。
在专利文献2中公开有一种方法,所述方法在由透明的高分子树脂构成的基体中添加消除所述高分子树脂材料所具有的取向双折射性倾向的显示取向双折射性的低分子物质来得到非双折射性的光学树脂材料。该低分子物质的分子量为5000以下,得到的成形体的透明性良好,但关于光弹性双折射及机械强度的改善没有记载。另外,也存在耐热性降低的情况。
在专利文献3公开有一种方法,所述方法通过在透明的高分子树脂中配合微细的无机物质来得到低取向双折射的光学树脂材料,所述无机物质伴随所述高分子树脂因外力取向,沿与该结合链的取向方向相同的方向取向,且具有双折射性。在该方法中也可抑制取向双折射,但关于光弹性双折射及机械强度的改善没有记载。
在专利文献4中公开有一种方法,所述方法对于具有含有2元体系以上的共聚体系的3成分以上的复合成分体系的光学材料,以该光学材料同时抵消取向双折射性和光弹性双折射性两者的方式选择这些复合成分体系的成分的组合及成分比(组成比),由此得到取向双折射光弹性双折射小的非双折射性光学树脂材料。在该方法中,可同时大幅减小以往无法实现的取向双折射、光弹性双折射两者。但是,为了同时抵消取向双折射、光弹性双折射,会某种程度上限定组成,因此,存在玻璃化转变温度低于100℃,变低,另外,机械强度也变低等课题。另外,也假想在利用熔融挤出的膜成形等在高温下滞留这样的成形条件下,聚合物发生分解等课题。
在专利文献5中提出有一种方法,所述方法通过玻璃化转变温度为120℃以上的丙烯酸类树脂和使乙烯基聚合性单体与丙烯酸类橡胶状聚合物接枝聚合而得到的接枝共聚物(“核/壳”型的耐冲击性改良剂、以下也记载为核壳聚合物)的组合,得到具有较高的耐热性,同时作为膜的机械强度、尤其耐弯曲性优异的树脂组合物、以及光学膜。但是,实施例中没有取向双折射、光弹性双折射的数据,双折射的改良效果不详。特别是关于光弹性双折射的改善,在说明书中没有记载。另外,记载有为了改善机械强度而添加接枝共聚物,但在接枝共聚物的说明中完全未记载对双折射的影响,另外,实施例中也没有关于取向双折射、光弹性双折射的记载,因此,明确了不存在还使接枝共聚物具有调整双折射的功能这样的技术思想。
在专利文献6中公开有一种光学膜,其为对含有丙烯酸类树脂(A)、及丙烯酸类橡胶(B)的树脂组合物进行成形而成的光学膜,其中,所述丙烯酸类树脂(A)为含有源自甲基丙烯酸酯单体的重复单元、源自乙烯基芳香族单体的重复单元、源自具有芳香族基团的甲基丙烯酸酯单体的重复单元、环状酸酐重复单元的耐热丙烯酸类树脂(A-1)。在该文献中记载有一种光学膜,所述光学膜具有高耐热性、及优异的修剪性,且在拉伸时光学特性也优异。但是,虽然有关于修剪性的改善的记载,但关于膜的弯曲时的耐开裂性等修剪性以外的机械强度没有记载,仅通过该文献无法明确机械强度是否为实用上没有问题的水平。另外,100%拉伸时(2倍拉伸时)的双折射(取向双折射)在实施例中较高,没有取向双折射和光弹性系数(光弹性双折射)两方均小的实施例,双折射的改善不充分。进而,该文献的丙烯酸类橡胶(B)根据实施例为所谓的接枝共聚物(核壳聚合物),记载有以维持雾度等透明性的同时改善机械强度为目的进行添加,但完全未考虑对双折射的影响。例如在比较实施例和比较例的情况下,通过添加丙烯酸类橡胶(B),取向双折射相对于仅添加丙烯酸树脂(A)的比较例反而变大,另外,光弹性系数(光弹性双折射)与仅添加丙烯酸树脂(A)的比较例相同。另外,耐热丙烯酸类树脂的光弹性常数为负,另外,丙烯酸类橡胶(B)也由组成推定光弹性常数为负,由此明确该文献中未记载丙烯酸类橡胶(B)使取向双折射、光弹性双折射更差,进行调整的技术思想。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:美国专利第4373065号说明书
专利文献2:日本专利第3696649号公报
专利文献3:日本专利第3648201号公报
专利文献4:日本专利第4624845号公报
专利文献5:日本特开2009-203348号公报
专利文献6:日本专利第5142938号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
本发明的目的在于,提供一种取向双折射和光弹性双折射二者均非常小、透明性高、可提供杂质缺陷少的成形品的非双折射性的树脂材料及由该材料构成的膜。本发明的目的在于,提供一种取向双折射和光弹性双折射二者均非常小、透明性高、可提供杂质缺陷少的成形品的丙烯酸类树脂组合物、及由该组合物构成的膜。另外,本发明的目的在于,提供一种取向双折射和光弹性双折射的二者均非常小、透明性高、杂质缺陷少、且具有优异的机械强度的非双折射性的树脂材料及由该材料构成的膜。
用于解决技术问题的技术方案
本发明发现,通过以构成基体成分的树脂(A)和聚合物(B)这2种聚合物成分作为必需成分,且使取向双折射和光弹性常数这两者显示较低的值,可解决上述技术问题,完成了作为本发明的目的的非双折射性树脂材料或树脂组合物及其膜。
即,本发明如下所述。
[1]一种非双折射性树脂材料,其含有树脂(A)及聚合物(B),
所述非双折射性树脂材料的取向双折射为-1.7×10-4~1.7×10-4,光弹性常数为-4×10-12~4×10-12Pa-1。
[2]一种非双折射性树脂材料,其含有树脂(A)及聚合物(B),
所述树脂(A)的光弹性常数和所述聚合物(B)的光弹性常数为不同符号,所述树脂(A)的光弹性常数被所述聚合物(B)的光弹性常数抵消。
[3]根据[1]或[2]所述的非双折射性树脂材料,其拉伸断裂伸长率为10%以上。
[4]根据[1]~[3]中任一项所述的非双折射性树脂材料,其中,所述树脂(A)为丙烯酸类树脂。
[5]根据[1]、[3]及[4]中任一项所述的非双折射性树脂材料,其中,所述树脂(A)的光弹性常数和所述聚合物(B)的光弹性常数为不同符号。
[6]根据[1]~[5]中任一项所述的非双折射性树脂材料,其中,所述聚合物(B)具有交联结构。
[7]根据[1]~[6]中任一项所述的非双折射性树脂材料,其中,所述聚合物(B)具有硬质聚合物部。
[8]根据[1]~[7]中任一项所述的非双折射性树脂材料,其中,所述聚合物(B)具有非交联结构。
[9]根据[1]~[8]中任一项所述的非双折射性树脂材料,其中,所述聚合物(B)为多层结构聚合物。
[10]根据[9]所述的非双折射性树脂材料,其中,所述聚合物(B)为含有交联聚合物层及硬质聚合物层的多层结构聚合物。
[11]根据[10]所述的非双折射性树脂材料,其中,所述聚合物(B)为具有(甲基)丙烯酸类交联聚合物层及硬质聚合物层的多层结构聚合物。
[12]根据[10]~[11]中任一项所述的非双折射性树脂材料,其中,所述硬质聚合物层含有非交联的硬质聚合物层。
[13]根据[10]~[12]中任一项所述的非双折射性树脂材料,其中,所述聚合物(B)具有(甲基)丙烯酸类交联聚合物层及硬质聚合物层,所述硬质聚合物层在结构单元中含有具有脂环式结构、杂环式结构或芳香族基团的乙烯基类单体。
[14]根据[13]所述的非双折射性树脂材料,其中,所述具有脂环式结构、杂环式结构或芳香族基团的乙烯基类单体为下述式(4)所示的单体。
[化学式1]
R9表示氢原子、或者表示取代或未取代且为直链状或者支链状的碳原子数1~12的烷基。R10表示取代或未取代的碳原子数1~24的芳香族基团、或者取代或未取代的碳原子数1~24的脂环式基团,并具有碳环式结构或杂环式结构。l表示1~4的整数。m表示0~1的整数。n表示0~10的整数。
[15]根据[14]所述的非双折射性树脂材料,其中,在结构单元中具有所述式(4)所示单体的硬质聚合物层是通过使所述式(4)所示的单体1~100重量%、可与其共聚的其它单体99~0重量%、以及多官能单体0~2.0重量份(相对于所述式(4)所示单体和所述可与其共聚的其它单体的总量100重量份)聚合而制成的。
[16]根据[11]~[15]中任一项所述的非双折射性树脂材料,其中,所述(甲基)丙烯酸类交联聚合物层是通过使丙烯酸烷基酯50~100重量%、可与其共聚的其它单体50~0重量%、及多官能单体0.05~10重量份(相对于所述丙烯酸烷基酯及所述可与其共聚的其它单体的总量100重量份)聚合而制成的。
[17]根据[14]~[16]中任一项所述的非双折射性树脂材料,其中,在所述聚合物(B)中,所述硬质聚合物层构成最外层,且所述最外层是在结构单元中具有所述式(4)所示单体的硬质聚合物层。
[18]根据[17]所述的非双折射性树脂材料,其中,在所述聚合物(B)中,具有所述(甲基)丙烯酸类交联聚合物层的软质层与所述最外层的内侧相邻。
[19]根据[14]~[16]中任一项所述的非双折射性树脂材料,其中,所述聚合物(B)具有软质的内层及硬质的外层,所述内层具有所述(甲基)丙烯酸类交联聚合物层,所述外层具有在结构单元中包含所述式(4)所示单体的硬质聚合物层。
[20]根据[14]~[16]中任一项所述的非双折射性树脂材料,其中,所述聚合物(B)具有硬质的内层、软质的中间层及硬质的外层,所述内层由至少一种硬质聚合物层制成,所述中间层具有由所述(甲基)丙烯酸类交联聚合物层制成的软质聚合物层,所述外层具有在结构单元中包含所述式(4)所示的单体的硬质聚合物层。
[21]根据[20]所述的非双折射性树脂材料,其中,所述聚合物(B)还具有软质的最内层。
[22]根据[14]~[21]中任一项所述的非双折射性树脂材料,其中,所述式(4)所示的单体为选自(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸二环戊基酯以及(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯中的至少1种。
[23]根据[11]~[22]中任一项所述的非双折射性树脂材料,其中,所述聚合物(B)中直到所述(甲基)丙烯酸类交联聚合物层为止的体积平均粒径为20~450nm。
[24]根据[11]~[23]中任一项所述的非双折射性树脂材料,其中,所述聚合物(B)所含的所述(甲基)丙烯酸类交联聚合物层的含量相对于非双折射性树脂材料100重量份为1~60重量份。
[25]根据[1]~[24]中任一项所述的非双折射性树脂材料,其还含有具有双折射性的无机微粒。
[26]根据[1]~[25]中任一项所述的非双折射性树脂材料,其还含有具有双折射性的低分子化合物。
[27]根据[1]~[26]中任一项所述的非双折射性树脂材料,其中,所述树脂(A)为选自:具有下述通式(1)所示的单元和下述通式(2)所示的单元的戊二酰亚胺丙烯酸类树脂(D)、含内酯环的丙烯酸类聚合物、对使苯乙烯单体及可与其共聚的其它单体聚合而得到的苯乙烯类聚合物的芳香族环进行部分氢化而得到的部分氢化苯乙烯类聚合物、含有环状酸酐重复单元的丙烯酸类聚合物、以及含有羟基和/或羧基的丙烯酸类聚合物中的至少1种。
[化学式2]
(式中,R1及R2分别独立地为氢或碳原子数1~8的烷基,R3为氢、碳原子数1~18的烷基、碳原子数3~12的环烷基、或含有芳香环的碳原子数5~15的取代基。)
[化学式3]
(式中,R4及R5分别独立地为氢或碳原子数1~8的烷基,R6为碳原子数1~18的烷基、碳原子数3~12的环烷基、或含有芳香环的碳原子数5~15的取代基。)
[28]根据[27]所述的非双折射性树脂材料,其中,所述戊二酰亚胺丙烯酸类树脂(D)不含下述通式(3)所示的单元。
[化学式4]
(式中,R7为氢或碳原子数1~8的烷基,R8为碳原子数6~10的芳基。)
[29]根据[2]~[28]中任一项所述的非双折射性树脂材料,其光弹性常数为-4×10-12~4×10-12Pa-1。
[30]根据[2]~[29]中任一项所述的非双折射性树脂材料,其取向双折射为-1.7×10-4~1.7×10-4。
[31]一种膜,其由[1]~[30]中任一项所述的非双折射性树脂材料制成。
[32]根据[31]所述的膜,其通过熔融挤出法得到。
[33]根据[31]或[32]所述的膜,其取向双折射为-1.7×10-4~1.7×10-4,光弹性常数为-4×10-12~4×10-12Pa-1。
[34]根据[31]~[33]中任一项所述的膜,其拉伸断裂伸长率为10%以上。
[35]根据[31]~[34]中任一项所述的膜,该膜的厚度为10~500μm。
[36]一种丙烯酸类树脂组合物,其含有以下的树脂(A)及聚合物(B),
(A)丙烯酸类树脂,
(B)具有(甲基)丙烯酸类交联聚合物层及在结构单元中具有下述式(4)所示的单体的硬质聚合物层的聚合物。
[化学式5]
R9表示氢原子、或者表示取代或未取代且为直链状或者支链状的碳原子数1~12的烷基。R10为取代或未取代的碳原子数1~24的芳香族基团、或取代或未取代的碳原子数1~24的脂环式基团,并具有碳环式结构或杂环式结构。l表示1~4的整数。m表示0~1的整数。n表示0~10的整数。
[37]根据[36]所述的丙烯酸类树脂组合物,其中,在结构单元中具有所述式(4)所示单体的硬质聚合物层是通过使由所述式(4)所示的单体1~100重量%、可与其共聚的其它单体99~0重量%以及多官能单体0~2.0重量份(相对于所述式(4)所示的单体及所述可与其共聚的其它单体的总量100重量份)构成的单体混合物聚合而得到的。
[38]根据[36]或[37]所述的丙烯酸类树脂组合物,其中,所述(甲基)丙烯酸类交联聚合物层是通过使由丙烯酸烷基酯50~100重量%、可与其共聚的其它单体50~0重量%、以及多官能单体0.05~10重量份(相对于所述丙烯酸烷基酯及所述可与其共聚的其它单体的总量100重量份)构成的单体混合物聚合而得到的。
[39]根据[36]所述的丙烯酸类树脂组合物,其中,所述聚合物(B)如下得到:
(B-1)使由丙烯酸烷基酯50~100重量%、可与其共聚的其它单体50~0重量%及多官能单体0.05~10重量份(相对于所述丙烯酸烷基酯及所述可与其共聚的其它单体的总量100重量份)构成的单体混合物进行聚合而得到(甲基)丙烯酸类交联聚合物层,
(B-2)在所述(甲基)丙烯酸类交联聚合物层的存在下使由所述式(4)所示的单体1~100重量%、可与其共聚的其它单体99~0重量%以及多官能单体0~2.0重量份(相对于所述式(4)所示的单体及所述可与其共聚的其它单体的总量100重量份)构成的单体混合物进行聚合而形成在结构单元中具有所述式(4)所示的单体的硬质聚合物层。
[40]根据[36]~[39]中任一项所述的丙烯酸类树脂组合物,其中,所述聚合物(B)中直到所述(甲基)丙烯酸类交联聚合物层为止的体积平均粒径为20~450nm。
[41]根据[36]~[40]中任一项所述的丙烯酸类树脂组合物,其中,所述聚合物(B)所含的所述(甲基)丙烯酸类交联聚合物层的含量在丙烯酸类树脂组合物100重量份中为1~60重量份。
[42]一种丙烯酸类树脂组合物,其含有以下的树脂(A)及聚合物(B):
(A)丙烯酸类树脂,
(B)通过多步聚合得到的含(甲基)丙烯酸类橡胶接枝共聚物,其是如下形成的聚合物:在所述多步聚合的至少一步中,在含(甲基)丙烯酸类橡胶的聚合物粒子的存在下将含有式(4)所示的单体及可与其共聚的其它单体的混合物聚合。
[化学式6]
R9表示氢原子、或者表示取代或未取代且为直链状或者支链状的碳原子数1~12的烷基。R10为取代或未取代的碳原子数1~24的芳香族基团、或取代或未取代的碳原子数1~24的脂环式基团,并具有碳环式结构或杂环式结构。l表示和1~4的整数。m表示0~1的整数。n表示0~10的整数。
[43]根据[42]所述的丙烯酸类树脂组合物,其中,所述式(4)所示的单体及可与其共聚的其它单体的混合物由所述式(4)所示的单体1~100重量%、可与其共聚的其它单体99~0重量%、以及多官能单体0~2.0重量份(相对于所述式(4)所示的单体及所述可与其共聚的其它单体的总量100重量份)构成。
[44]根据[42]或[43]所述的丙烯酸类树脂组合物,其中,所述含(甲基)丙烯酸类橡胶的聚合物粒子具有橡胶部,所述橡胶部通过使丙烯酸烷基酯50~100重量%、可与其共聚的其它单体50~0重量%、以及多官能单体0.05~10重量份(相对于所述丙烯酸烷基酯及所述可与其共聚的其它单体的总量100重量份)聚合而得到。
[45]根据[42]所述的丙烯酸类树脂组合物,其中,所述聚合物(B)如下得到:
(B-1)使由丙烯酸烷基酯50~100重量%、可与其共聚的其它单体50~0重量%、以及多官能单体0.05~10重量份(相对于所述丙烯酸烷基酯及所述可与其共聚的其它单体的总量100重量份)构成的单体混合物进行聚合而得到含(甲基)丙烯酸类橡胶的聚合物粒子,
(B-2)在所述含(甲基)丙烯酸类橡胶的聚合物粒子的存在下将由所述式(4)所示的单体1~100重量%、可与其共聚的其它单体99~0重量%、以及多官能单体0~2.0重量份(相对于所述式(4)所示的单体及所述可与其共聚的其它单体的总量100重量份)构成的单体混合物聚合。
[46]根据[42]~[45]中任一项所述的丙烯酸类树脂组合物,其中,所述聚合物(B)中直到所述含(甲基)丙烯酸类橡胶聚合物粒子为止的体积平均粒径为20~450nm。
[47]根据[42]~[46]中任一项所述的丙烯酸类树脂组合物,其中,所述聚合物(B)所含的所述含(甲基)丙烯酸类橡胶的聚合物粒子的含量在丙烯酸类树脂组合物100重量份为1~60重量份。
[48]根据[36]~[47]中任一项所述的丙烯酸类树脂组合物,其中,所述式(4)所示的单体为选自(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸二环戊基酯、及(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯中的至少1种。
[49]根据[36]~[48]中任一项所述的丙烯酸类树脂组合物,其中,所述丙烯酸类树脂(A)的玻璃化转变温度为100℃以上。
[50]根据[36]~[49]中任一项所述的丙烯酸类树脂组合物,其中,所述丙烯酸类树脂(A)为选自具有下述通式(1)所示的单元和下述通式(2)所示的单元的戊二酰亚胺丙烯酸类树脂(D)、含内酯环的丙烯酸类聚合物、对使苯乙烯单体及可与其共聚合的其它单体聚合而得到的苯乙烯类聚合物的芳香族环进行部分氢化而得到的部分氢化苯乙烯类聚合物、含有环状酸酐重复单元的丙烯酸类聚合物、以及含有羟基和/或羧基的丙烯酸类聚合物中的至少1种。
[化学式7]
(式中,R1及R2分别独立地为氢或碳原子数1~8的烷基,R3为氢、碳原子数1~18的烷基、碳原子数3~12的环烷基、或含有芳香环的碳原子数5~15的取代基。)
[化学式8]
(式中,R4及R5分别独立地为氢或碳原子数1~8的烷基,R6为碳原子数1~18的烷基、碳原子数3~12的环烷基、或含有芳香环的碳原子数5~15的取代基。)
[51]根据[50]所述的丙烯酸类树脂组合物,其中,所述戊二酰亚胺丙烯酸类树脂(D)不含下述通式(3)所示的单元。
[化学式9]
(式中,R7为氢或碳原子数1~8的烷基,R8为碳原子数6~10的芳基。)
[52]一种膜,其由[36]~[51]中任一项所述的丙烯酸类树脂组合物制成。
[53]根据[52]所述的膜,其通过熔融挤出法得到。
[54]根据[52]或[53]所述的膜,其取向双折射为-1.7×10-4~1.7×10-4,光弹性常数为-4×10-12~4×10-12Pa-1。
[55]根据[52]~[54]中任一项所述的膜,该膜的厚度为10~500μm。
[56]一种树脂膜,其取向双折射为-1.7×10-4~1.7×10-4,光弹性常数为
-4×10-12~4×10-12Pa-1,拉伸断裂伸长率为10%以上,厚度为10μm以上且500μm以下。
[57]根据[56]所述的树脂膜,其玻璃化转变温度为100℃以上。
[58]根据[56]或[57]所述的树脂膜,所述树脂膜为丙烯酸类树脂膜。
[59]根据[56]~[58]中任一项所述的树脂膜,所述树脂膜为未拉伸膜。
[60]一种光学膜,其由[56]~[59]中任一项所述的树脂膜构成。
[61]一种层叠品,其将[56]~[59]中任一项所述的树脂膜层叠于基材而形成。
发明效果
根据本发明的非双折射性树脂材料,可提供一种取向双折射和光弹性双折射两者均非常小、透明性高、杂质缺陷少的成形品、特别是光学膜。根据本发明的丙烯酸类树脂组合物,可得到取向双折射和光弹性双折射两者均非常小、透明性高、杂质缺陷少的成形品,特别是适于膜化。进而,本发明可提供一种取向双折射和光弹性双折射两者均非常小、透明性高、杂质缺陷少,且具有优异的机械强度的非双折射性的成形品、特别是光学膜。
例如对本发明的非双折射性树脂材料进行成形而成的成形品、特别是光学膜即使在被拉伸的情况下,光学各向同性也优异,因此,可优选用作液晶显示器等的光学膜及透镜等光学部件。另外,本发明的光学膜具有优异的机械强度,因此,膜输送性、实际使用时的耐开裂性优异,可减少制造时的膜的修剪工序中的微细开裂的产生。另外,由于具有高机械强度,因此,不需要为了提高膜强度所需要的拉伸工序,也可以生产对拉伸膜而言难以生产的例如80μm以上膜厚的厚膜。
另外,本发明的光学膜由于可实现高耐热性,因此,可提高膜涂敷工序的固化温度、及干燥速度,可提高生产率。
附图说明
图1是表示实施例3的正交尼科耳试验的结果的照片;
图2是表示比较例4的正交尼科耳试验的结果的照片;
图3是表示比较例5的正交尼科耳试验的结果的照片。
具体实施方式
下面,对本发明的实施方式详细地进行说明,但本发明并不限定于这些实施方式。
本发明的非双折射性树脂材料及其形成的膜含有构成基体成分的树脂(A)、以及优选光弹性常数和取向双折射与树脂(A)为不同符号的聚合物(B)作为必需成分。
(树脂(A))
在本发明中,所谓树脂(A)通常只要为具有透明性的树脂就可以使用。具体而言,可广泛列举以双酚A聚碳酸酯为代表的聚碳酸酯树脂、聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-马来酸酐树脂、苯乙烯-马来酰亚胺树脂、苯乙烯-(甲基)丙烯酸树脂、苯乙烯类热塑性弹性体等芳香族乙烯基类树脂及其氢化物、非晶性聚烯烃、将结晶相微细化的透明聚烯烃、乙烯-甲基丙烯酸甲酯树脂等聚烯烃类树脂、聚甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯树脂等丙烯酸类树脂、及通过其酰亚胺环化、内酯环化、甲基丙烯酸改性等进行了改性的耐热性丙烯酸类树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯或者用环己烷二亚甲基或间苯二甲酸等部分改性而成的聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚芳酯等非晶聚酯树脂或者将结晶相微细化的透明聚酯树脂、聚酰亚胺树脂、聚醚砜树脂、聚酰胺树脂、三乙酰基纤维素树脂等纤维素类树脂、聚苯醚树脂等具有透明性的热可塑性树脂。在考虑实际使用的情况下,优选以得到的成形体的总光线透过率为85%以上,优选为90%,更优选为92%以上的方式选定树脂。
上述树脂中,从优异的光学特性、耐热性、成形加工性等方面特别优选丙烯酸类树脂。丙烯酸类树脂只要是使含有(甲基)丙烯酸烷基酯的乙烯基类单体进行聚合而成的树脂即可,更优选使甲基丙烯酸甲酯30~100重量%及可与其共聚的单体70~0重量%进行聚合而得到的丙烯酸类树脂。
作为可与甲基丙烯酸甲酯共聚的其它乙烯基类单体,优选例如烷基残基的碳原子数1~10的(甲基)丙烯酸酯(其中不包括甲基丙烯酸甲酯)。作为可与甲基丙烯酸甲酯共聚的其它乙烯基类单体,具体而言,可以举出:甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸环氧环己基甲酯、甲基丙烯酸2-羟基乙酯、甲基丙烯酸2-羟基丙酯、甲基丙烯酸二环戊基酯、2,2,2-三氟乙基甲基丙烯酸酯、2,2,2-三氯乙基甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸异冰片酯等甲基丙烯酸酯类;丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸环氧环己基甲酯、丙烯酸2-羟基乙酯、丙烯酸2-羟基丙酯等丙烯酸酯类;甲基丙烯酸、丙烯酸等羧酸类及其酯类;丙烯腈、甲基丙烯腈等乙烯基氰类;苯乙烯、α-甲基苯乙烯、单氯苯乙烯、二氯苯乙烯等乙烯基芳烃类;马来酸、富马酸及它们的酯等;氯乙烯、溴乙烯、氯戊二烯等卤代乙烯类;醋酸乙烯酯;乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯、异丁烯等链烯类;卤代链烯类;甲基丙烯酸烯丙酯、邻苯二甲酸二烯丙酯、氰脲酸三烯丙酯、单乙二醇二甲基丙烯酸酯、四乙二醇二甲基丙烯酸酯、四乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙烯基苯等多官能单体。这些乙烯基类单体可单独使用或组合使用2种以上。
甲基丙烯酸甲酯聚合物中,甲基丙烯酸甲酯的含量为30~100重量%,优选50~99.9重量%,更优选50~98重量%,可与甲基丙烯酸甲酯共聚的单体的含量为70~0重量%,优选含有50~0.1重量%,更优选含有50~2重量%。甲基丙烯酸甲酯的含量低于30重量%时,存在丙烯酸类树脂特有的光学特性、外观性、耐气候性、耐热性降低的倾向。另外,从加工性、外观性的观点考虑,优选不使用多官能单体。
本发明中所使用的树脂(A)的玻璃化转变温度可根据使用的条件、用途进行设定。优选玻璃化转变温度为100℃以上,更优选为110℃以上,进一步优选为115℃以上,最优选为120℃以上。
作为玻璃化转变温度为120℃以上的丙烯酸类树脂,具体而言,可以举出:在分子中含有戊二酰亚胺结构、戊二酸酐结构、(甲基)丙烯酸单元、内酯环的丙烯酸类树脂。例如可以举出:聚戊二酰亚胺丙烯酸类树脂、戊二酸酐丙烯酸类树脂、内酯环化丙烯酸类树脂、含有羟基和/或羧基的丙烯酸类树脂、甲基丙烯酸类树脂等。作为玻璃化转变温度为120℃以上的其它树脂,可以使用对使苯乙烯单体及可与其共聚合的其它单体进行聚合而得到的苯乙烯类聚合物的芳香族环进行部分氢化而得到的部分氢化苯乙烯类聚合物、含有环状酸酐重复单元的聚合物、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂等。其中,如果使用以下记载的戊二酰亚胺丙烯酸类树脂(D),则得到的膜的耐热性提高,且拉伸时的光学特性也优异,故特别优选。
(戊二酰亚胺丙烯酸类树脂(D))
戊二酰亚胺丙烯酸类树脂(D)的玻璃化转变温度为120℃以上,含有下述通式(1)所示的单元和下述通式(2)所示的单元。
[化学式10]
上述通式(1)中,R1及R2分别独立地为氢或碳原子数1~8的烷基,R3为氢、碳原子数1~18的烷基、碳原子数3~12的环烷基、或含有芳香环的碳原子数5~15的取代基。以下,也将上述通式(1)所示的单元称为“戊二酰亚胺单元”。
上述通式(1)中,优选R1及R2分别独立地为氢或甲基,R3为氢、甲基、丁基、环己基,更优选R1为甲基,R2为氢,R3为甲基。
戊二酰亚胺丙烯酸类树脂(D)可以仅含有单一种类的戊二酰亚胺单元,也可以含有上述通式(1)中的R1、R2、及R3的任意或全部不同的多个种类。
戊二酰亚胺单元可以通过对下述通式(2)所示的(甲基)丙烯酸酯单元进行酰亚胺化而形成。另外,也可通过对马来酸酐等酸酐、该酸酐与碳原子数1~20的直链或支链的醇形成的半酯、或α,β-乙烯性不饱和羧酸(例如丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、衣康酸、巴豆酸、富马酸、柠康酸)进行酰亚胺化来形成上述戊二酰亚胺单元。
在戊二酰亚胺丙烯酸类树脂(D)中,戊二酰亚胺单元的含量没有特别限定,例如可以考虑R3的结构等适当确定。然而,戊二酰亚胺单元的含量优选戊二酰亚胺丙烯酸类树脂(D)总量中的1.0重量%以上,更优选3.0重量%~90重量%,进一步优选5.0重量%~60重量%。如果戊二酰亚胺单元的含量低于上述范围,则存在得到的戊二酰亚胺丙烯酸类树脂(D)的耐热性不足或透明性受损的倾向。相反,如果多于上述范围,则存在不需要的耐热性及熔融粘度变高,成形加工性变差,膜加工时的机械强度极端变低或透明性受损的倾向。
戊二酰亚胺单元的含量通过以下的方法来算出。
使用1H-NMR BRUKER AvanceIII(400MHz)进行树脂的1H-NMR测定,求出树脂中戊二酰亚胺单元或酯单元等各单体单元各自的含量(mol%),使用各单体单元的分子量将该含量(mol%)换算为含量(重量%)。
例如在由上述通式(1)中R3为甲基时的戊二酰亚胺单元和甲基丙烯酸甲酯单元构成的树脂的情况下,可以按照以下计算式由峰的面积a和峰的面积b求出戊二酰亚胺单元的含量(重量%),所述峰的面积a是3.5~3.8ppm附近出现的源自甲基丙烯酸甲酯的O-CH3质子的峰的面积,所述峰的面积b是3.0~3.3ppm附近出现的源自戊二酰亚胺的N-CH3质子的峰的面积。
[甲基丙烯酸甲酯单元的含量A(mol%)]=100×a/(a+b)
[戊二酰亚胺单元的含量B(mol%)]=100×b/(a+b)
[戊二酰亚胺单元的含量(重量%)]=100×(b×(戊二酰亚胺单元的分子量))/(a×(甲基丙烯酸甲酯单元的分子量)+b×(戊二酰亚胺单元的分子量))
另外,在含有上述以外的单元作为单体单元的情况下,也可以同样地由树脂中的各单体单元的含量(mol%)和分子量求出戊二酰亚胺单元的含量(重量%)。
在将本发明的非双折射性树脂材料用于例如起偏镜保护膜的情况下,为了容易抑制双折射,戊二酰亚胺单元的含量优选20重量%以下,更优选15重量%以下,进一步优选10重量%以下。
[化学式11]
上述通式(2)中,R4及R5分别独立地为氢或碳原子数1~8的烷基,R6为碳原子数1~18的烷基、碳原子数3~12的环烷基、或含有芳香环的碳原子数5~15的取代基。以下,也将上述通式(2)所示的单元称为“(甲基)丙烯酸酯单元”。需要说明的是,在本申请中,所谓“(甲基)丙烯酸”是指“甲基丙烯酸或丙烯酸”。
上述通式(2)中,优选R4及R5分别独立地为氢或甲基,R6为氢或甲基,更优选R4为氢,R5为甲基,R6为甲基。
戊二酰亚胺丙烯酸类树脂(D)可以仅含有单一种类作为(甲基)丙烯酸酯单元,也可以含有上述通式(2)中的R4、R5及R6的任一者或全部不同的多个种类。
戊二酰亚胺丙烯酸类树脂(D)也可以根据需要进一步含有下述通式(3)所示的单元(以下,也称为“芳香族乙烯基单元”)。
[化学式12]
上述通式(3)中,R7为氢或碳原子数1~8的烷基,R8为碳原子数6~10的芳基。
作为上述通式(3)所示的芳香族乙烯基单元,没有特别限定,可以举出:苯乙烯单元、α-甲基苯乙烯单元,优选苯乙烯单元。
戊二酰亚胺丙烯酸类树脂(D)可以仅含有单一种类作为芳香族乙烯基单元,也可以含有R7及R8的任一者或两者不同的多个单元。
在戊二酰亚胺丙烯酸类树脂(D)中,芳香族乙烯基单元的含量没有特别限定,但优选戊二酰亚胺丙烯酸类树脂(D)总量中的0~50重量%,更优选0~20重量%,特别优选0~15重量%。如果芳香族乙烯基单元的含量多于上述范围,则无法得到戊二酰亚胺丙烯酸类树脂(D)的充分的耐热性。
但是,在本发明中,从提高耐弯曲性及透明性、减少鱼眼以及提高耐溶剂性和耐气候性这样的观点考虑,戊二酰亚胺丙烯酸类树脂(D)优选不含芳香族乙烯基单元。
戊二酰亚胺丙烯酸类树脂(D)中也可以根据需要进一步含有戊二酰亚胺单元、(甲基)丙烯酸酯单元、及芳香族乙烯基单元以外的其它单元。
作为其它单元,例如可以举出:丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺等酰胺类单元、戊二酸酐单元、丙烯腈、甲基丙烯腈等腈类单元、马来酰亚胺、N-甲基马来酰亚胺、N-苯基马来酰亚胺、N-环己基马来酰亚胺等马来酰亚胺类单元等。
这些其它单元可以通过无规共聚而包含在戊二酰亚胺丙烯酸类树脂(D)中,也可以通过接枝共聚而包含在戊二酰亚胺丙烯酸类树脂(D)中。
这些其它单元可以如下导入,将构成该单元的单体对戊二酰亚胺丙烯酸类树脂(D)、和/或构成制造树脂(D)时的原料的树脂进行共聚,从而导入。另外,在进行上述酰亚胺化反应时,也可以副产这些以外的单元而包含在树脂(D)中。
戊二酰亚胺丙烯酸类树脂(D)的重均分子量没有特别限定,但优选在1×104~5×105的范围。如果在上述范围内,则不存在成形加工性降低或膜加工时的机械强度不足的情况。另一方面,如果重均分子量小于上述范围,则存在形成膜时的机械强度不足的倾向。另外,如果大于上述范围,则存在熔融挤出时的粘度高、成形加工性降低、成形品的生产率降低的倾向。
为了使膜发挥良好的耐热性,戊二酰亚胺丙烯酸类树脂(D)的玻璃化转变温度优选为120℃以上,更优选为125℃以上。如果玻璃化转变温度低于上述范围,则膜无法发挥充分的耐热性。
接着,对戊二酰亚胺丙烯酸类树脂(D)的制造方法的一个例子进行说明。
首先,通过聚合(甲基)丙烯酸酯来制造(甲基)丙烯酸酯聚合物。在戊二酰亚胺丙烯酸类树脂(D)含有芳香族乙烯基单元的情况下,使(甲基)丙烯酸酯和芳香族乙烯基共聚来制造(甲基)丙烯酸酯-芳香族乙烯基共聚物。
在该工序中,作为上述(甲基)丙烯酸酯,例如优选使用(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸环己酯,更优选使用甲基丙烯酸甲酯。
(甲基)丙烯酸酯可单独使用,也可以组合使用多种。通过使用多种(甲基)丙烯酸酯,可以在最终得到的戊二酰亚胺丙烯酸类树脂(D)中含有多种(甲基)丙烯酸酯单元。
上述(甲基)丙烯酸酯聚合物或上述(甲基)丙烯酸酯-芳香族乙烯基共聚物的结构只要可继续进行酰亚胺化反应就没有特别限定。具体而言,可以举出:线状聚合物、嵌段聚合物、核壳聚合物、支链聚合物、梯形聚合物、交联聚合物等。
在嵌段聚合物的的情况下,也可以为A-B型、A-B-C型、A-B-A型、及这些以外的类型的嵌段聚合物中的任一者。在采用核壳聚合物的情况下,可以是仅由一层核及一层壳构成的聚合物,也可以是由核和壳的任一者或两者为多层而构成的聚合物。
接着,通过使酰亚胺化剂与上述(甲基)丙烯酸酯聚合物或上述(甲基)丙烯酸酯-芳香族乙烯基共聚物反应,进行酰亚胺化反应。由此,可制造戊二酰亚胺丙烯酸类树脂(D)。
上述酰亚胺化剂没有特别限定,只要可生成上述通式(1)所示的戊二酰亚胺单元即可。具体而言,可以使用氨或伯胺。作为上述伯胺,例如可以举出:甲胺、乙胺、正丙胺、异丙胺、正丁胺、异丁胺、叔丁胺、正己胺等含有脂肪族烃基的伯胺、苯胺、苄基胺、甲苯胺、三氯苯胺等含有芳香族烃基的伯胺、环己基胺等含有脂环式烃基的伯胺。
作为上述酰亚胺化剂,也可以使用脲、1,3-二甲基脲、1,3-二乙基脲、1,3-二丙基脲等通过加热产生氨或伯胺的脲系化合物。
上述酰亚胺化剂中,从成本、物性的方面考虑,优选使用氨、甲胺、环己胺,特别优选使用甲胺。
在该酰亚胺化的工序中,除上述酰亚胺化剂以外,还可以根据需要添加闭环促进剂。
在该酰亚胺化的工序中,可以通过调整上述酰亚胺化剂的添加比例来调整得到的戊二酰亚胺丙烯酸类树脂(D)中戊二酰亚胺单元的含量。
用于实施上述酰亚胺化反应的方法没有特别限定,可以使用现有公知的方法。例如可以通过使用挤出机、或间歇式反应槽(压力容器)来进行酰亚胺化反应。
作为上述挤出机,没有特别限定,可以使用各种挤出机,例如可以使用单螺杆挤出机、双螺杆挤出机或多螺杆挤出机等。
其中,优选使用双螺杆挤出机。利用双螺杆挤出机,可以促进原料聚合物和酰亚胺化剂(在使用闭环促进剂时为酰亚胺化剂及闭环促进剂)的混合。
作为双螺杆挤出机,例如可以举出:非啮合型同向旋转式、啮合型同向旋转式、非啮合型异向旋转式、及啮合型异向旋转式等。其中,优选啮合型同向旋转式。啮合型同向旋转式的双螺杆挤出机可高速旋转,因此,可更进一步促进原料聚合物和酰亚胺化剂(在使用闭环促进剂时为酰亚胺化剂及闭环促进剂)的混合。
上述例示的挤出机可单独使用,也可以将多个串联连接使用。
在制造戊二酰亚胺丙烯酸类树脂(D)时,除上述酰亚胺化工序以外,还可以包含用酯化剂进行处理的酯化工序。通过该酯化工序,可以将酰亚胺化工序中副产并包含在树脂中的羧基转化为酯基。由此,可以将戊二酰亚胺丙烯酸类树脂(D)的酸值调整在期望的范围内。
戊二酰亚胺丙烯酸类树脂(D)的酸值没有特别限定,但优选0.50mmol/g以下,更优选为0.45mmol/g以下。下限没有特别限定,但优选0mmol/g以上,更优选0.05mmol/g以上,特别优选0.10mmol/g以上。如果酸值在上述范围内,则可得到耐热性、机械物性及成形加工性的平衡优异的戊二酰亚胺丙烯酸类树脂(D)。另一方面,如果酸值大于上述范围,则在用于膜成形的熔融挤出时容易引起树脂发泡,存在成形加工性降低、成形品的生产率降低的倾向。另外,酸值可通过例如日本特开2005-23272号公报中记载的滴定法等来算出。
作为上述酯化剂,没有特别限定,例如可以举出:碳酸二甲酯、2,2-二甲氧基丙烷、二甲基亚砜、原甲酸三乙酯、原乙酸三甲酯、原甲酸三甲酯、碳酸二苯酯、硫酸二甲酯、甲苯磺酸甲酯、三氟甲基磺酸甲酯、乙酸甲酯、甲醇、乙醇、异氰酸甲酯、异氰酸对氯苯酯、二甲基碳化二亚胺、二甲基叔丁基甲硅烷基氯化物、醋酸异丙烯酯、二甲基脲、氢氧化四甲基铵、二甲基二乙氧基硅烷、四正丁氧基硅烷、二甲基(三甲基硅烷)亚磷酸酯、亚磷酸三甲酯、磷酸三甲酯、磷酸三甲苯酚酯、重氮甲烷、环氧乙烷、环氧丙烷、环氧环己烷、2-乙基己基缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚、苄基缩水甘油醚等。其中,从成本、反应性等观点考虑,优选碳酸二甲酯及原乙酸三甲酯,从成本的观点考虑,特别优选碳酸二甲酯。
上述酯化剂的使用量没有特别限定,但优选相对于上述(甲基)丙烯酸酯聚合物或上述(甲基)丙烯酸酯-芳香族乙烯基共聚物100重量份为0~12重量份,更优选为0~8重量份。如果酯化剂的使用量在上述范围内,可以将戊二酰亚胺丙烯酸类树脂(D)的酸值调整为适当的范围。另一方面,如果偏离上述范围,则未反应的酯化剂有可能残留在树脂中,在使用该树脂进行成形时,有时成为发泡或产生臭味的原因。
除上述酯化剂以外,也可以组合使用催化剂。催化剂的种类没有特别限定,例如可以举出:三甲胺、三乙胺、三丁胺等脂肪族叔胺。其中,从成本、反应性等观点考虑,优选三乙胺。
酯化工序与上述酰亚胺化工序同样地例如可以使用挤出机、或间歇式反应槽来进行。
该酯化工序也可以不使用酯化剂,而仅通过加热处理来实施。该加热处理可通过在挤出机内混炼及分散熔融树脂来实现。在仅进行加热处理作为酯化工序的情况下,通过酰亚胺化工序中副产的树脂中的羧基之间的脱水反应、和/或树脂中的羧基与树脂中的烷基酯基的脱醇反应等,可以使上述羧基的一部或全部形成酸酐基。此时,也可以使用闭环促进剂(催化剂)。
在使用酯化剂的酯化工序中,可以平行地进行通过加热处理进行的酸酐基化。
与酰亚胺化工序及酯化工序一起使用的挤出机中优选安装能够减压至大气压以下的排气口。利用这样的机械,可以除去未反应的酰亚胺化剂、酯化剂、甲醇等副产物、或单体类。
在戊二酰亚胺丙烯酸类树脂(D)的制造中,也可以适当地使用例如住友重机械(株)制造的Bivolac这样的卧式双轴反应装置或超级混合机这样的立式双轴搅拌槽等适应高粘度的反应装置。
在使用间歇式反应槽(压力容器)制造戊二酰亚胺丙烯酸类树脂(D)的情况下,该间歇式反应槽(压力容器)的结构没有特别限定。具体而言,只要具有可以通过加热使原料聚合物熔融并进行搅拌,可添加酰亚胺化剂(在使用闭环促进剂时为酰亚胺化剂及闭环促进剂)的结构即可,但优选具有搅拌效率良好的结构。利用这样的间歇式反应槽,可以防止因进行反应而导致的聚合物粘度上升、搅拌变得不充分。作为具有这样的结构的间歇式反应槽,例如可以举出:住友重机械(株)制造的搅拌槽Maxblend等。
根据上述内容,可以容易地制造戊二酰亚胺单元的含量被控制为特定的数值的戊二酰亚胺丙烯酸类树脂(D)。
(聚合物(B))
本发明中所使用的聚合物(B)通过添加在树脂(A)中,可同时减小取向双折射及光弹性常数,其是为了形成光学各向同性高的非双折射性树脂材料所必需的成分。为了形成光学各向同性,重要的是如何减小取向双折射和光弹性双折射。因此,这里首先对本发明的树脂(A)、聚合物(B)、非双折射性树脂材料、膜的“取向双折射”“光弹性双折射”的想法进行说明。
(关于取向双折射的想法)
在聚合物在膜中发生取向这样的成形以外的通过通常的熔融挤出成形条件(高喷出条件、膜拉取条件、低温成形等)制作膜的情况下,膜中的聚合物的取向并不那么大。实际上,如果是以PMMA为代表的丙烯酸类树脂的话,未经过有意义的拉伸工序的熔融挤出膜(以下,也称为原膜、原料膜)的双折射并不那么大,虽然有时根据用途不同而有所区别,但在实用上没有问题。但是,在聚合物取向这样的成形条件或拉伸原膜工序的情况下,聚合物在膜中取向,其结果产生双折射。此时的双折射是由于聚合物取向而产生的双折射,因此,通常被称为取向双折射。以上,根据如何成形本发明的非双折射性树脂材料,或在采用膜的情况下进行拉伸,可以减小由本发明的非双折射性树脂材料得到的成形体、特别是光学膜的取向双折射,因此,需要设定聚合物(B)的取向双折射和树脂(A)的取向双折射。相反,聚合物在膜等成形体中几乎不取向,在双折射足够小的情况下,关于聚合物(B)的取向双折射不需要过多考虑,在树脂设计方面不受特别限制。
在此,想要进行本发明的所谓的“取向双折射”的测定条件的定义。如上所述取向双折射是由于聚合物链取向而表现出的双折射,但聚合物膜中的双折射(取向双折射)因聚合物链的取向度而发生变化。因此,在本发明中,在求出“取向双折射”时定义为在以下的条件下进行测定。
树脂(A)、聚合物(B)及非双折射性树脂材料需要形成一些成形体来测定其取向双折射,在本发明中,该成形体采用膜或片材。在此,列举熔融挤出成形膜和压制成形片材进行说明。
·膜中的“取向双折射”测定
首先,从膜厚125μm的膜(原膜)中切取25mm×90mm的试验片(以在MD方向上出现长边的方式切取),保持两短边,在玻璃化转变温度+30℃下保持2分钟,向长度方向以200mm/分钟的速度单轴拉伸至2倍(也称为100%拉伸)(此时,两长边未固定)。然后,将得到的膜冷却至23℃,对样品中央部分进行取样,测定双折射。
·片材中的“取向双折射”测定
在聚合物(B)至少具有交联结构的情况下,根据其结构,难以单独膜化。因此,聚合物(B)制作压制成形片材测定“取向双折射”。另外,树脂(A)等与聚合物(B)同样,在难以膜化的情况下,也制作压制成形片材测定取向双折射。
以下,对使用压制成形片材时的“取向双折射”的测定条件进行说明。
将聚合物(B)在190℃下压制,制作膜厚500μm的压制成形片材。从得到的压制成形片材的中央部切取25mm×90mm的试验片,保持两短边,在玻璃化转变温度+30℃下保持2分钟,向长度方向以200mm/分钟的速度单轴拉伸至2倍(也称为100%拉伸)(此时,两长边未固定)。然后,将得到的膜冷却至23℃,对样品中央部分进行取样,测定双折射,得到取向双折射的符号。
上述的“取向双折射”由于依赖于聚合物的取向度,因此,受到包含拉伸条件在内的各种样品制作条件的影响,因此,如上所述,明确指出了评价条件。例如只要拉伸温度相对于玻璃化转变温度为-30℃~+30℃、更优选+0℃~+30℃、+5℃~+30℃的温度范围等即可,可以适当设定。其中,为了定量地得到各样品间的双折射性的符号、相对大小关系,重要的是使用拉伸条件等测定条件大致相同的测定值。
(关于光弹性双折射(光弹性常数)的想法)
如上述说明的那样,光弹性双折射是在对成形体施加应力时伴随成形体中聚合物的弹性变形(应变)而引起的双折射。实际上,通过求出该聚合物所固有的“光弹性常数”,可以评价该材料的光弹性双折射的程度。首先,对聚合物材料施加应力,测定产生弹性应变时的双折射。得到的双折射和应力的比例常数为光弹性常数。通过比较该光弹性常数,可评价聚合物施加应力时的双折射性。
与上述的“取向双折射”同样,树脂(A)、聚合物(B)及非双折射性树脂材料需要形成某些成形体来测定其光弹性双折射,在本发明中,该成形体采用膜或片材。在此,举出熔融挤出成形膜和压制成形片材进行说明。
·膜中的“光弹性常数”测定
与上述“取向双折射”的项的记载同样,从膜厚125μm的膜(原膜)中沿TD方向切取15mm×90mm的长条状试验片(以在TD方向出现长边的方式切取)。接着,在23℃下,在将试验片膜的长边的一方固定,另一方从无负载以每次增加0.5kg的负载知道施加负载至4kgf的状态下测定施加各个负载时的双折射,由得到的结果算出单位应力的双折射的变化量,算出光弹性常数。
·片材中的“光弹性常数”测定
对于对聚合物(B),与上述的“取向双折射”的项同样地制作压制成形片材,测定该双折射,由此求出光弹性常数。另外,在树脂(A)等与聚合物(B)同样地难以膜化的情况下,利用压制成形片材测定光弹性双折射。
以下,对使用压制成形片材时的“光弹性常数”的测定进行说明。
将聚合物(B)在190℃下压制,制作膜厚500μm的压制成形片材,从得到的压制成形片材的中央部切取25mm×90mm的试验片。测定条件及计算方法与上述熔融挤出成形膜的情况相同。
在使用膜或片材进行光弹性双折射的测定时,在作为比较的样品之间的厚度差大的情况下,样品中应力的施加方法有可能发生变化,有时难以进行光弹性常数的精确比较。其中,关于本发明中说明的膜厚125μm的膜、膜厚500μm的压制成形片材,具有该程度的厚度差时,两样品间施加的应力没有较大的差,可进行光弹性常数的比较。因此,上述膜或压制成形片材均可适于测定光弹性常数(双折射),但更优选使用膜进行测定。在本发明中,作为确认聚合物(B)的光弹性常数的符号的方法,使用膜厚500μm的压制成形片材。取向双折射也同样。
由于光弹性双折射为该聚合物结构所固有的特性,因此,在树脂(A)的光弹性常数大的情况下,聚合物(B)的光弹性常数必须相对于树脂(A)的光弹性常数为不同符号。另外,对聚合物(B)的配合量而言,需要添加能够抵消树脂(A)的光弹性双折射的量的聚合物(B)。已知加成性在得到的聚合物(共聚物)的光弹性常数、以及与用于共聚的单体种类对应的各个均聚物的光弹性常数之间成立。由此,聚合物(B)的光弹性常数相对于树脂(A)的光弹性常数为不同符号,且如果聚合物(B)的光弹性常数较大,则用于减小由树脂(A)和聚合物(B)构成的非双折射性树脂材料、及由其制成膜的光弹性双折射的聚合物(B)的需要量较少即可。
关于取向双折射,如上所述,在由本发明的非双折射性树脂材料构成的成形体、特别是光学膜中,成形体中聚合物的取向度并不那么大,其成形体的取向双折射在实用上没有问题,此时,在聚合物(B)的设计方面不需要特别考虑取向双折射。其中,在得到的成形体中的取向双折射在实用上成为问题的情况下,需要使聚合物(B)的取向双折射相对于树脂(A)的取向双折射为不同符号。
在本发明所提供的非双折射性树脂材料、及膜中,上述思想是用于实现低双折射化的重要技术思想。
在此,本发明的聚合物(B)只要是重均分子量超过5000的聚合物即可,优选为10000以上,更优选为20000以上。在重均分子量为5000以下的情况下,成形体的机械特性、耐热性、硬度等物性降低、高温成形加工时在成形体表面渗出,有可能损伤成形体的外观。
从提高机械强度的观点考虑,聚合物(B)优选其一部分具有交联结构部分,可以列举具有交联聚合物层的多层结构聚合物。从耐热性的观点考虑,聚合物(B)优选具有硬质聚合物部,从减小双折射的观点考虑,聚合物(B)优选具有非交联结构,特别优选具有非交联结构的硬质聚合物部。例如可列举具有硬质聚合物层的多层结构聚合物。聚合物(B)更优选为含有交联聚合物层及硬质聚合物层的多层结构聚合物。通常也将多层结构聚合物表示为接枝共聚物、核壳聚合物,但本发明的聚合物(B)包含这些聚合物。
在美国专利第4373065号公报中,2种聚合物的结构非常不同,基本上不易完全相容。实际上,在共混非交联的2种聚合物的情况下,一种聚合物凝聚形成微米级的区域、或者明显到能用眼睛看到的较大的块,进而形成表面不均,使透明性变差或成为鱼眼等杂质的原因。因此,为了使2种聚合物容易完全相容,需要考虑双折射控制和相容性控制这2个主要原因进行聚合物设计,因此,聚合物的设计自由度变得非常低。在这一点上,本发明的聚合物(B)的特征可以得到发挥。在本发明中,聚合物(B)具有交联聚合物(层)和硬质聚合物(层),在以每个聚合物(B)的大小为亚微米尺寸的微细粒子的方式进行设计的情况下,如果在树脂(A)中共混聚合物(B),则形成聚合物(B)亚微米尺寸地分散在作为基体的树脂(A)中的海岛结构,因此,没有数mm、数cm等限制,聚合物(B)不易凝聚使透明性变差或不易成为鱼眼等杂质的原因。通过如上将聚合物(B)预先设计为亚微米尺寸,可以控制基体中的分散性,因此,即使不完全表现出相容性,聚合物(B)也能够分散在基体中,因此,在形成重视双折射控制的聚合物设计等时,可以提高作为基体的树脂(A)及聚合物(B)二者的聚合物设计自由度。这成为第二个重要的技术思想。
接着,对本发明的第三个重要的技术思想进行说明。在由本发明的非双折射树脂材料构成的成形体、特别是光学膜中,存在需要高耐热性及机械强度的情况。特别是在用作液晶显示器用的光学膜的情况下,在实际使用时自不待言,例外,在膜涂敷工序等制造工序中也会暴露于高温,因此,需要高耐热性。另外,在膜制造时自不待言,在涂敷于膜之后、与其它部件粘贴后的冲孔工序等中也需要修剪性、耐开裂性等机械强度。在这样的情况下,通过将聚合物(B)的交联聚合物层制成“软质”,通过将该聚合物(B)添加在作为基体成分的树脂(A)中,可飞跃地提高机械强度,并且也可实现高耐热性。为了表现出其效果,聚合物(B)优选为具有软质的交联聚合物层、及硬质聚合物层的接枝共聚物(核壳聚合物)。通常,为了提高机械强度,添加软质的聚合物也是一种方法,但此时,基体树脂(这里是树脂(A))和软质聚合物均质地混合,存在得到的成形体的耐热性降低的缺点。另一方面,在具有软质的交联聚合物层和硬质聚合物层的接枝共聚物(核壳聚合物)的情况下,在成形体中,由于形成软质的交联聚合物层成为“岛”、树脂(A)和硬质聚合物层成为“海”的不连续的海岛结构,因此,可以发挥机械强度提高、且耐热性几乎不会降低的优异的效果。另外,通常软质的交联聚合物与基体(树脂(A))为不同的组成,因此,难以在基体中均匀地分散,透明性等光学特性降低,成为鱼眼等缺陷。然而,只要是兼具软质的交联聚合物层和硬质的聚合物层的接枝共聚物,则可以如上所述使软质的交联聚合物均匀地分散在基体中。
在此所谓的“软质”是指聚合物的玻璃化转变温度低于20℃。从提高软质层的冲击吸收能力、提高耐开裂性等耐冲击性改良效果的观点考虑,优选聚合物的玻璃化转变温度低于0℃,更优选低于-20℃。
另外,在此所谓的“硬质”是指聚合物的玻璃化转变温度为20℃以上。在聚合物的玻璃化转变温度低于20℃的情况下,产生如下等问题:配合了聚合物(B)的非双折射性树脂材料及膜的耐热性降低或制造聚合物(B)时容易引起聚合物(B)的粗大化及块状化。
在本申请中,“软质”及“硬质”的聚合物的玻璃化转变温度使用利用聚合物手册[Polymer Hand Book(J.Brandrup,Interscience 1989)]中记载的值并使用Fox式算出的值(例如聚甲基丙烯酸甲酯为105℃,聚丙烯酸丁酯为-54℃)。
在此,在对于由本发明的非双折射性树脂材料构成的成形体及膜不那么需要高机械强度的情况下,上述交联聚合物层为“软质”、“硬质”均可,其定义如上所述。
在本申请中,关于聚合物(B),为了表示硬质聚合物层与交联聚合物层以何种程度共价键合,使用接枝率这一参数。
聚合物(B)的接枝率是指将交联聚合物层的重量设为100时所接枝的硬质聚合物层相对于交联聚合物层的重量比率的指标。该接枝率优选10~250%,更优选为40~230%,最优选为60~220%。如果接枝率低于10%,则聚合物(B)有可能在成形体中凝聚,透明性降低或成为杂质原因。另外,存在拉伸断裂时的伸长率降低且在膜切断时容易产生开裂的倾向。如果为250%以上,则存在成形时例如膜成形时的熔融粘度变高、膜的成形性降低的倾向。计算式在实施例的相关项目中进行说明。
另外,硬质聚合物层的一部分中也存在未与交联聚合物层结合的(未接枝)聚合物(也称为自由聚合物),但该自由聚合物也包含于聚合物(B)。
(交联聚合物层的说明)
在此,对聚合物(B)为接枝共聚物时的交联聚合物层进行说明。
1.“软质”的交联聚合物层的说明
首先,对“软质”的交联聚合物层进行说明。如上所述,所谓“软质”,只要聚合物的玻璃化转变温度低于20℃即可,可优选使用橡胶状聚合物。具体而言,可以举出:丁二烯类交联聚合物、(甲基)丙烯酸类交联聚合物、有机硅氧烷类交联聚合物等。其中,从非双折射性树脂材料及膜的耐气候性(耐光性)、透明性的方面考虑,特别优选(甲基)丙烯酸类交联聚合物。
在此,对作为优选的“软质”的交联聚合物层的(甲基)丙烯酸类交联聚合物层详细地进行说明。
(甲基)丙烯酸类交联聚合物层中的(甲基)丙烯酸类交联聚合物只要是(甲基)丙烯酸类的交联聚合物即可,没有特别限定,但从耐开裂性等耐冲击性的观点考虑,优选使丙烯酸烷基酯50~100重量%、可与丙烯酸烷基酯共聚的乙烯基类单体50~0重量%以及多官能单体0.05~10重量份(相对于丙烯酸烷基酯及可与其共聚的乙烯基类单体的总量100重量份)聚合而成的聚合物。可以是将单体成分全部混合以1步进行聚合而成的聚合物,也可以是改变单体组成以2步以上进行聚合而成的聚合物。
作为在此使用的丙烯酸烷基酯,从聚合反应性及成本的方面考虑,优选烷基的碳原子数为1~12的酯,可以为直链状或支链状。作为其具体例,可以举出:丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸苄酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸β-羟基乙酯、丙烯酸二甲基氨基乙酯、丙烯酸缩水甘油酯等,这些单体可使用1种或组合使用2种以上。丙烯酸烷基酯优选相对于单官能性单体总量(丙烯酸烷基酯及可与其共聚的乙烯基类单体的总量)为50~100重量%,更优选60~100重量%,最优选70~100重量%。如果低于50重量%,则有时膜的耐开裂性变差。
作为可与丙烯酸烷基酯共聚的单体(以下,有时称为“可共聚的单体”),例如可以举出:甲基丙烯酸烷基酯,从聚合性及成本方面考虑,优选烷基的碳原子数1~12的酯,可以是直链状或支链状。作为其具体例,可以举出:甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸苄酯、丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸β-羟基乙酯、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯等。另外,作为其它可共聚的单体,可以举出:氯乙烯、溴乙烯等卤代乙烯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺等(甲基)丙烯酰胺类、丙烯腈、甲基丙烯腈等氰乙烯、甲酸乙烯酯、醋酸乙烯酯、丙酸乙烯酯等乙烯基酯、苯乙烯、乙烯基甲苯、α-甲基苯乙烯等芳香族乙烯基及其衍生物、偏二氯乙烯、偏二氟乙烯等偏二卤乙烯、丙烯酸、丙烯酸钠、丙烯酸钙等丙烯酸及其盐、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸钠、甲基丙烯酸钙等甲基丙烯酸及其盐等。这些单体可组合使用2种以上。
上述的单官能性单体可与1分子中含有2个以上非共轭的反应性双键的多官能单体共聚,因此,得到的聚合物形成交联体(橡胶)。作为在此使用的多官能单体,可以举出:甲基丙烯酸烯丙酯、丙烯酸烯丙酯、氰脲酸三烯丙酯、异氰脲酸三烯丙酯、邻苯二甲酸二烯丙酯、马来酸二烯丙酯、己二酸二乙烯酯、二乙烯基苯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、乙二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、三乙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、四羟甲基甲烷四甲基丙烯酸酯、四羟甲基甲烷四丙烯酸酯、二丙二醇二甲基丙烯酸酯及二丙二醇二丙烯酸酯等,这些可组合使用2种以上。
多官能单体相对于单官能性单体的添加量优选相对于单官能性单体的总量100重量份为0.05~10重量份,更优选0.1~5重量份。如果多官能单体的添加量低于0.05重量份,则存在无法形成交联体的倾向,如果超过10重量份,则存在膜的耐开裂性降低的倾向。
2.“硬质”的交联聚合物层的说明
在此,对“硬质”的交联聚合物层进行说明。如上所述,“硬质”表示聚合物的玻璃化转变温度为20℃以上。
只要玻璃化转变温度为20℃以上即可,没有特别限定,具体而言,可适当使用上述“软质”的交联聚合物层的说明中记载的单体。
(硬质聚合物层的说明)
如上所述,作为形成硬质聚合物层的“硬质”的聚合物所需要的特性,具有如下作用:(1)使聚合物(B)均匀地分散在基体(树脂(A))中及(2)抵消树脂(A)所具有的双折射来提高本发明的非双折射性树脂材料及膜的光学各向同性。
关于(1),可以通过适当选择单体并聚合从而形成以形成容易与基体成分相容的聚合物来实现。
关于(2),在不经过拉伸工序等工序从而膜等成形体的取向双折射不太大、不会成为问题的情况下,使硬质的聚合物的光弹性常数相对于基体(树脂(A))为不同符号从而使得成形体的光弹性常数极小,由此可实现。另外,在经过拉伸工序等从而膜等成形体的取向双折射较大、成为问题的情况下,使硬质的聚合物的光弹性常数、取向双折射两者相对于基体(树脂(A))为不同符号,从而使成形体的光弹性常数和取向双折射两者均变小,由此也可实现。
关于(2),进一步重要的是如下方面:对可以抵消作为基体的树脂(A)的双折射的效果而言,“硬质”的聚合物层越大,具有交联结构的聚合物层的效果越小。可以使聚合物(B)的交联聚合物层、硬质的聚合物层的任一者或者两方等(对于层无特别限定)具有抵消树脂(A)的双折射的功能,最优选“硬质”聚合物层。作为其理由,认为在基体(树脂(A))成形时聚合物取向或者聚合物通过施加应力而取向的情况下,聚合物(B)的聚合物链也在基体的聚合物链通过外力取向的方向上取向,由此可以抵消双折射。此时,具有交联结构的聚合物层相对于外力不易变形,因此,聚合物链不易取向,抵消基体的双折射的效果变小。当然,如果交联密度低,则容易因外力发生变形,因此,即使是具有交联结构的聚合物层也可某种程度上期待抵消基体的双折射的效果,因此,可以使包含交联聚合物层在内的接枝共聚物的任一聚合物层具有抵消基体的双折射的功能。可优选列举交联聚合物层以外的聚合物层,优选可利用外力取向的聚合物层,具体而言,可以举出“硬质”的聚合物层。更优选为不具有交联结构的“硬质”的聚合物层,更进一步优选为聚合物(B)的外层,且位于容易与基体直接接触的部位的不具有交联结构的“硬质”聚合物层。
以下,以消除树脂(A)所具有的双折射,提高本发明的非双折射性树脂材料及膜的光学各向同性的效果高且位于聚合物(B)外层的“硬质”的聚合物层为例进行说明。
关于用于聚合物(B)的硬质聚合物层且适于消除树脂(A)的光弹性双折射的单体种类,只要按照树脂(A)和聚合物(B)的各自的光弹性常数为不同符号的方式进行选择即可。
除设定聚合物的光弹性常数以外,将作为参考的具体的单体的例子示于以下,但并不限定于这些单体。([]内为对应的均聚物的光弹性常数)
显示正光弹性双折射的单体;
甲基丙烯酸苄酯[48.4×10-12Pa-1]
甲基丙烯酸二环戊基酯[6.7×10-12Pa-1]
苯乙烯[10.1×10-12Pa-1]
对氯苯乙烯[29.0×10-12Pa-1]
显示负光弹性双折射的单体;
甲基丙烯酸甲酯[-4.3×10-12Pa-1]
2,2,2-三氟乙基甲基丙烯酸酯[-1.7×10-12Pa-1]
2,2,2-三氯乙基甲基丙烯酸酯[-10.2×10-12Pa-1]
甲基丙烯酸异冰片酯[-5.8×10-12Pa-1]
已知共聚物聚合物的光弹性常数与对应于用于共聚的单体种类的各均聚物的光弹性常数之间成立加成性。例如对于甲基丙烯酸甲酯(MMA)和甲基丙烯酸苄酯(BzMA)的2元共聚体系,报告有采用poly-MMA/BzMA=92/8(wt%)使得光弹性双折射大致为零。另外,对于2种以上的聚合物混合(合金)也相同,在与各聚合物所具有的光弹性常数之间成立加成性。如上所述,需要使树脂(A)和聚合物(B)的光弹性常数为不同符号并对其配合量(wt%)进行调整,以使得本发明的非双折射性树脂材料及膜的光弹性双折射变小。
另外,已知共聚物聚合物的取向双折射与对应于用于共聚的单体种类的各均聚物的固有双折射之间成立加成性。另外,对于2种以上的聚合物混合(合金)也相同,在与各聚合物所具有的固有双折射之间成立加成性。关于用于聚合物(B)的硬质聚合物层且适于抵消树脂(A)的取向双折射的单体种类,只要以树脂(A)和聚合物(B)的各自取向双折射为不同符号的方式选择即可。除设定聚合物的取向双折射以外,将作为参考的具体的单体(由该单体构成的均聚物的固有双折射)的例子示于以下,但并不限定于这些单体。另外,固有双折射为聚合物完全沿一方向取向的状态时的双折射(取向双折射)。
显示正固有双折射的聚合物;
聚甲基丙烯酸苄酯[+0.002]
聚苯醚[+0.210]
双酚A聚碳酸酯[+0.106]
聚氯乙烯[+0.027]
聚对苯二甲酸乙二醇酯[+0.105]
聚乙烯[+0.044]
显示负固有双折射的聚合物;
聚甲基丙烯酸甲酯[-0.0043]
聚苯乙烯[-0.100]
以上,记载了一部分的聚合物的光弹性常数、取向双折射的数据,但根据聚合物的不同,不限定取向双折射为“正”、光弹性常数为“负”等、两者的双折射为相同的符号。以下的表1中示出一部分的均聚物的取向双折射和光弹性双折射(常数)的符号的例子。
[表1]
例如已知聚(MMA/BzMA=82/18(wt%))附近的组成的取向双折射大致为零,poly(MMA/BzMA=92/8(wt%))附近的组成的光弹性双折射(常数)大致为零。如上所述,可知在树脂(A)为丙烯酸类树脂的情况下,取向双折射、光弹性常数两者均为负的情况较多,因此,聚合物(B)(特别是外层的硬质的聚合物层)使用取向双折射及光弹性双折射两者的符号均为正的甲基丙烯酸苄酯,由此可以消除光弹性双折射,同时也消除取向双折射,故优选。
接着,对硬质聚合物的详细的聚合物组成进行说明。
只要是满足以下观点,则对于硬质聚合物的组成没有特别限定:抵消形成基体的树脂(A)的光弹性双折射、有时是取向双折射的观点、及机械强度、耐热性、为了减少鱼眼等外观缺陷而提高聚合物(B)在树脂(A)中的分散性(即,提高相容性)的观点。如果举出其中可特别优选使用的单体(单体),则优选在分子结构中具有脂环式结构、杂环式结构或芳香族基团等环结构的乙烯基类单体,其中,更优选具有脂环式结构、杂环式结构或芳香族基团的乙烯基类单体。在具有脂环式结构的乙烯基类单体中,其环结构优选多环式结构,更优选稠环式结构。具体而言,优选在结构单元中含有下述式(4)所示的单体。作为具有脂环式结构的单体,可以举出:(甲基)丙烯酸二环戊基酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯氧基乙酯等。另外,作为具有芳香族基团的单体,可以举出:苯乙烯、α-甲基苯乙烯、单氯苯乙烯、二氯苯乙烯等乙烯基芳烃类、或(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯等。作为具有杂环式结构的单体,可以举出:五甲基哌啶基(甲基)丙烯酸酯、四甲基哌啶基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸四氢糠基酯等。其中,优选(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸二环戊基酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯。
[化学式13]
R9表示氢原子、或者取代或未取代且为直链状或者支链状的碳原子数1~12的烷基。R10为取代或未取代的碳原子数1~24的芳香族基团、或取代或未取代的碳原子数1~24的脂环式基团,具有碳环式结构或杂环式结构。作为R9及R10可以具有的取代基,例如可以举出:选自卤素、羟基、羧基、烷氧基、羰基(酮结构)、氨基、酰胺基、环氧基、碳-碳间双键、酯基(羧基的衍生物)、巯基、磺酰基、砜基及硝基中的至少1种。其中,优选选自卤素、羟基、羧基、烷氧基及硝基中的至少1种。l表示1~4的整数,优选为1或2。m为0~1的整数。n表示0~10的整数,优选表示0~2的整数,更优选为0或1。
具有脂环式结构、杂环式结构或芳香族基团的乙烯基类单体优选具有脂环式结构、杂环式结构或芳香族基团的(甲基)丙烯酸类单体,具体而言,优选为在式(4)中R9为取代或未取代且为直链状或支链状的碳原子数1的烷基时的(甲基)丙烯酸酯类单体。更优选为在式(4)中R10为取代或未取代的碳原子数1~24的芳香族基团、或取代或未取代的碳原子数1~24的脂环式基团、且具有碳环式结构时的(甲基)丙烯酸酯类单体。
更优选为在式(4)中l为1~2的整数、n为0~2的整数时的(甲基)丙烯酸酯类单体。
式(4)所示的(甲基)丙烯酸类单体中,优选(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸二环戊基酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯。
上述式(4)所示的单体中,从光学各向同性、与树脂(A)的相容性、成形性的方面考虑,最优选(甲基)丙烯酸苄酯。进而,从玻璃化转变温度高、耐热性的方面考虑,优选甲基丙烯酸苄酯。例如在树脂(A)为丙烯酸类树脂的情况下,由于光弹性常数为负,因此,使用具有较大的正光弹性常数的甲基丙烯酸苄酯时,甲基丙烯酸苄酯的使用量较少即可,另外,具有聚合物(B)的使用量也较少即可等非双折射性树脂材料的设计自由度增加等优点。另外,在成形体的取向双折射大、在实用上成为问题的情况下,丙烯酸类树脂的取向双折射/光弹性双折射均为负,而甲基丙烯酸苄酯的取向双折射/光弹性双折射均为正,因此,可减小非双折射性树脂材料及膜的光弹性双折射,同时可也可减小取向双折射。
从维持优异的光学各向同性,同时使聚合物(B)的分散性良好,减少鱼眼等外观缺陷的观点考虑,在结构单元中具有上述式(4)所示的单体的硬质聚合物优选聚合上述式(4)所示的单体1~100重量%、可与其共聚的其它单体99~0重量%及多官能单体0~2.0重量份(相对于上述式(4)所示的单体及可与其共聚的其它单体的总量100重量份)而成的聚合物。该硬质聚合物层可以是将单体全部混合进行一步聚合而成的聚合物,另外,也可以是改变单体组成以2步以上进行聚合而成的聚合物。
在本发明中,作为上述式(4)所示的单体,可以优选使用甲基丙烯酸苄酯、丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸二环戊基酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯中的任一者,可以使用任一种,或者组合使用。对于要求更高耐热性的用途,从玻璃化转变温度的观点考虑,优选使用甲基丙烯酸苄酯。
作为可与上述式(4)所示的单体共聚的其它单体,可以举出:甲基丙烯酸烷基酯,从聚合性及成本的方面考虑,优选烷基的碳原子数1~12的酯,可以为直链状或支链状。作为其具体例,例如可以举出:甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸β-羟基乙酯、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯等。另外,也可优选使用丙烯酸烷基酯,从聚合反应性及成本的方面考虑,优选烷基的碳原子数为1~12的酯,可以为直链状或支链状。作为其具体例,可以举出:丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸β-羟基乙酯、丙烯酸二甲基氨基乙酯、丙烯酸缩水甘油酯等。另外,作为其它可共聚的单体,可以举出,马来酸酐、柠康酸酐、二甲基马来酸酐、二氯马来酸酐、溴马来酸酐、二溴马来酸酐、苯基马来酸酐、二苯基马来酸酐等未取代和/或取代马来酸酐类、氯乙烯、溴乙烯等卤代乙烯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺等(甲基)丙烯酰胺类、丙烯腈、甲基丙烯腈等氰乙烯、甲酸乙烯酯、醋酸乙烯酯、丙酸乙烯酯等乙烯基酯、苯乙烯、乙烯基甲苯、α-甲基苯乙烯等芳香族乙烯基及其衍生物、偏二氯乙烯、偏二氟乙烯等偏二卤乙烯、丙烯酸、丙烯酸钠、丙烯酸钙等丙烯酸及其盐、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸钠、甲基丙烯酸钙等甲基丙烯酸及其盐、2-(羟基甲基)丙烯酸甲酯、2-(羟基甲基)丙烯酸乙酯、2-(羟基甲基)丙烯酸异丙酯、2-(羟基甲基)丙烯酸正丁酯、2-(羟基甲基)丙烯酸叔丁酯等(羟基烷基)丙烯酸酯等。这些单体可单独使用,或者组合使用2种以上。其中,优选甲基丙烯酸烷基酯、丙烯酸烷基酯,进而,从与丙烯酸类树脂(A)的相容性的方面考虑,优选使用甲基丙烯酸甲酯,从抑制拉链解聚的方面考虑,优选使用丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、或者丙烯酸正丁酯。
上述式(4)所示的单体的使用量优选在上述式(4)所示的单体及可与其共聚的其它单体的总量100重量%中为1~100重量%,更优选5~70重量%,最优选5~50重量%。
另外,在结构单元中具有上述式(4)所示的(甲基)丙烯酸酯单体的硬质聚合物层中也可以使用每1分子具有2个以上的非共轭的反应性双键的多官能单体。在此,作为多官能单体,可同样地使用可用于交联聚合物层的多官能单体。从光学各向同性及分散性的观点考虑,硬质聚合物层中多官能单体的使用量(相对于上述式(4)所示的单体及可与其共聚的乙烯基类单体的总量100重量份)优选0~2.0重量份,更优选0~1.0重量份,进一步优选0~0.5重量份,更优选0~0.04重量份,最优选0重量份。
聚合物(B)优选在多层结构中具有硬质聚合物层,所述硬质聚合物层在结构单元中具有上述式(4)所示的单体,在具有硬质的最外层的情况下,更优选在该最外层具有硬质聚合物层,所述硬质聚合物层在结构单元中具有上述式(4)所示的单体。通过在硬质的最外层具有硬质聚合物层,可以更容易地与丙烯酸类树脂(A)相容、可进一步减小取向双折射及光弹性常数,进而,容易得到光学各向同性优异的膜。具有(甲基)丙烯酸类交联聚合物层((甲基)丙烯酸类橡胶)的软质层可以与该硬质的最外层的内侧相邻。
聚合物(B)优选为分别具有至少1层(甲基)丙烯酸类交联聚合物层以及在结构单元中具有上述式(4)所示单体的硬质聚合物层的多层结构聚合物。如果列举聚合物(B)的优选的一个实施方案,则可以举出如下实施方案:具有软质的内层及硬质的外层,上述内层具有(甲基)丙烯酸类交联聚合物层,上述外层具有在结构单元中具有上述式(4)所示单体的硬质聚合物层。从生产率的观点考虑,优选该实施方案。如果列举其它优选的一个实施方案,则可以举出如下实施方式:聚合物(B)具有硬质的内层、软质的中间层及硬质的外层,上述内层由至少一种硬质聚合物层构成,上述中间层具有由(甲基)丙烯酸类交联聚合物层制成的软质聚合物层,上述外层具有在结构单元中具有上述式(4)所示单体的硬质聚合物层,该实施方案也可以进一步具有软质的最内层。在本发明中,可以将这些适当使用1种或组合使用2种以上。
本申请中的软质的内层、软质的中间层及软质层(以下为软质层)是指由至少1种软质聚合物制成的内层、中间层及层。
另一方面,本申请中的硬质的(最)外层及硬质的内层是指由至少1种硬质聚合物制成的(最)外层及内层。在此所谓的“软质”及“硬质”与上述的“软质”及“硬质”相同。
在聚合物(B)例如由硬质的内层、软质的中间层及硬质的外层构成的多层结构体那样在最内层具有硬质层的情况下,作为最内层的硬质聚合物,从硬度及耐开裂性平衡的观点考虑,可优选列举由甲基丙烯酸酯40~100重量%、丙烯酸酯0~60重量%、芳香族乙烯基类单体0~60重量%、多官能单体0~10重量%、以及可与甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯和芳香族乙烯基类单体共聚的乙烯基类单体0~20重量%形成的硬质聚合物。
在聚合物(B)例如是由具有(甲基)丙烯酸类交联聚合物层的软质内层、及具有在结构单元中具有上述式(4)所示的单体的聚合物层的硬质外层构成的多层结构体的情况下,通常是外层的硬质聚合物完全包覆软质内层而成的层结构,但根据软质的内层和硬质的外层的重量比等的不同,也可能存在形成层结构的硬质聚合物量不充分的情况。在这样的情况下,不必必须是完整的层结构,也可优选采用形成外部的硬质聚合物包覆软质的内层的一部分而成的结构、或者形成外部的硬质聚合物与软质的内层的一部分接枝聚合而成的结构。另外,关于其它实施方案的多层结构体,也优选相同。
聚合物(B)中直到(甲基)丙烯酸类交联聚合物层为止的体积平均粒径优选20~450nm,更优选20~300nm,进一步优选20~150nm,最优选30~80nm。如果低于20nm,则有时耐开裂性变差。另一方面,如果超过450nm,则有时透明性降低。进而,从耐弯曲白化性的观点考虑,优选低于80nm。另外,从修剪性的观点考虑,优选20~450nm,更优选50~450nm,更优选60~450nm,进一步优选100~450nm。另外,体积平均粒径可以通过利用动态散射法并使用例如MICROTRAC UPA150(日机装株式会社制造)来测定。在此,就聚合物(B)中直到(甲基)丙烯酸类交联聚合物层为止的体积平均粒径具体而言,是指从聚合物(B)粒子的中心开始直到(甲基)丙烯酸类交联聚合物层为止的粒子的体积平均粒径。在聚合物(B)具有2层以上(甲基)丙烯酸类交联聚合物层的情况下,是指直到相对于中心位于最外侧的(甲基)丙烯酸类交联聚合物层为止的体积平均粒径。
在将聚合物(B)设为100重量%的情况下,聚合物(B)中丙烯酸类交联聚合物的含量优选10~90重量%,更优选20~80重量%,进一步优选30~60重量%,最优选35~55重量%。如果低于10重量%,则有时得到的非双折射性树脂材料的耐开裂性等机械强度变低。另一方面,如果超过90重量%,则聚合物(B)的分散性受损,无法得到成形体的表面的平滑性,存在产生鱼眼等外观不良的倾向。另外,存在硬质聚合物的含量不充分、取向时的双折射及光弹性常数变大等无法保持光学各向同性的倾向。
聚合物(B)的制造方法没有特别限定,可应用公知的乳液聚合法、乳液-悬浮聚合法、悬浮聚合法、本体聚合法或溶液聚合法。对于聚合物(B)的聚合,特别优选乳液聚合法。
聚合物(B)优选通过多步聚合得到,作为该多步聚合中的至少1步的聚合,可优选使用多步聚合的含(甲基)丙烯酸类橡胶的接枝共聚物,该接枝共聚物是通过在含(甲基)丙烯酸类橡胶的聚合物粒子存在下将含有上述式(4)所示单体及可与其共聚的其它单体的混合物聚合而得到的。
就含有上述式(4)所示的单体及可与其共聚的其它单体的混合物而言,在上述式(4)所示的单体及可与其共聚的其它单体的总量100重量%中,上述式(4)所示的单体的含量优选1~100重量%,更优选5~70重量%,最优选5~50重量%。该混合物中也可以含有多官能单体,优选相对于上述式(4)所示的单体及可与其共聚的其它单体的总量100重量份使用0~2.0重量份的单官能性单体,更优选0~1.0重量份,进一步优选0~0.5重量份,更优选0~0.04重量份,最优选0重量份。通过此处的混合物聚合,可以形成在结构单元中具有上述式(4)所示单体的硬质聚合物。可与上述式(4)所示单体共聚的其它单体与上述的例示相同,可同样地优选使用。可与上述式(4)所示单体共聚的其它单体的优选的含量也相同。另外,对于多官能单体,也与上述的例示相同,可同样地优选使用。
含(甲基)丙烯酸类橡胶聚合物粒子只要是至少含有(甲基)丙烯酸类橡胶的多步聚合物粒子即可,优选具有橡胶((甲基)丙烯酸类交联聚合物)部,所述橡胶部通过使丙烯酸烷基酯50~100重量%、可与丙烯酸烷基酯共聚的其它单体50~0重量%、以及多官能单体0.05~10重量份(相对于丙烯酸烷基酯及可与其共聚的其它单体的总量100重量份)聚合而得到。橡胶部可以将单体成分全部混合进行1步聚合,也可以改变单体组成以2步以上进行聚合。
含(甲基)丙烯酸类橡胶的聚合物粒子只要是在多步聚合的至少1步聚合中形成(甲基)丙烯酸类交联聚合物(橡胶部)的粒子即可,没有特别限定,可以在(甲基)丙烯酸类交联聚合物的聚合阶段之前和/或之后进行硬质聚合物的聚合。
其中,从生产率的方面考虑,聚合物(B)优选使用如下得到的聚合物:
(b-1)将由丙烯酸烷基酯50~100重量%、可与其共聚的单体50~0重量%、及多官能单体0.05~10重量份(相对于丙烯酸烷基酯及可与其共聚的单体的总量100重量份)构成的单体混合物聚合而得到含(甲基)丙烯酸类橡胶的聚合物粒子,
(b-2)在上述含(甲基)丙烯酸类橡胶的聚合物粒子的存在下,将由上述式(4)所示的单体1~100重量%、可与其共聚的其它单体99~0重量%及多官能单体0~2.0重量份(相对于上述式(4)所示的单体及可与其共聚的其它单体的总量100重量份)构成的单体混合物聚合,得到含(甲基)丙烯酸类橡胶的接枝共聚物。这里,(b-1)聚合阶段的单体混合物和/或(b-2)聚合阶段的单体混合物可以将单体成分全部混合进行1步聚合,也可以改变单体组成以2步以上进行聚合。另外,(b-1)中的丙烯酸烷基酯、可与其共聚的单体及多官能单体、以及它们的优选使用量与上述的(甲基)丙烯酸交联聚合物中列举的相同。(b-2)中的单体混合物的成分及它们的优选使用量与上述硬质聚合物层中的列举的相同。
上述含(甲基)丙烯酸类橡胶的接枝共聚物中直到(甲基)丙烯酸类橡胶层为止的体积平均粒径优选与上述聚合物(B)中直到(甲基)丙烯酸类交联聚合物层为止的体积平均粒径同样地进行测定,优选的范围也相同。
在通过乳液聚合制造聚合物(B)的情况下,可以使用公知的乳化剂通过通常的乳液聚合来制造。具体而言,例如可列举烷基磺酸钠、烷基苯磺酸钠、二辛基磺基琥珀酸钠、月桂基硫酸钠、脂肪酸钠、聚氧乙烯月桂基醚磷酸钠等磷酸酯盐等阴离子性表面活性剂,烷基苯酚类、脂肪族醇类与环氧丙烷、环氧乙烷的反应产物等非离子性表面活性剂等。这些表面活性剂可单独使用,也可以组合使用2种以上。如果进一步需要,还可以使用烷基胺盐等阳离子性表面活性剂。其中,从提高得到的丙烯酸类橡胶聚合物(B)的热稳定性的观点考虑,特别优选使用聚氧乙烯月桂基醚磷酸钠等磷酸酯盐(碱金属、或碱土金属)进行聚合。
通过乳液聚合得到的多层结构聚合物胶乳通过例如喷雾干燥、冷冻干燥、或者添加氯化钙、氯化镁等盐、或盐酸、硫酸等酸作为凝固剂进行凝固,通过适当的加热处理等将凝固的树脂成分从水相中分离,通过进行清洗、干燥等已知的方法进行处理,可得到粉末状的多层结构聚合物。在通过聚合物胶乳的凝固而得到多层结构聚合物的情况下,作为凝固剂,可以使用酸或盐等公知的凝固剂,但从提高得到的共聚物在成形时的热稳定性的观点考虑,特别优选使用镁盐,特别是硫酸镁。
聚合物(B)优选按照非双折射性树脂材料100重量份含有1~60重量份的(甲基)丙烯酸类交联聚合物((甲基)丙烯酸类橡胶)的方式进行配合,更优选1~30重量份,进一步优选1~25重量份。如果低于1重量份,则有时膜的耐开裂性、真空成形性变差、或光弹性常数变大、光学的各向同性变差。另一方面,如果超过60重量份,则存在膜的耐热性、表面硬度、透明性、耐弯曲白化性变差的倾向。
对于树脂(A)和聚合物(B)的配合比率,只要满足上述配合条件就没有特别问题,另外,虽然与聚合物(B)中所含的丙烯酸类交联聚合物的量也有关系,但在将树脂(A)和聚合物(B)的合计设为100重量%时,聚合物(B)优选1~99重量%,更优选1~80重量%,进一步优选1~60重量%。如果低于1重量%,则有时膜的耐开裂性、真空成形性变差或光弹性常数变大、光学的各向同性变差。另一方面,如果超过99重量%,则存在膜的耐热性、表面硬度、透明性、耐弯曲白化性变差的倾向。
本发明的非双折射性树脂材料可在粒状的状态下或利用挤出机制成颗粒状后,一边加热一边通过挤出成形、注塑成形、压缩成形、吹塑成形、纺丝成形等制成适于用途的形状的成形品。作为膜特别有用,例如可通过通常的熔融挤出法即吹胀法、T模头挤出法、或者压延法、以及溶剂流延法等良好地进行加工。其中,优选采用不使用溶剂的熔融挤出法。利用熔融挤出法,可降低制造成本并降低溶剂产生的对地球环境或作业环境的负荷。
从不会产生成形加工时的双折射,可得到实用上没有问题的成形体的方面考虑,本发明非双折射性树脂材料的取向双折射的值优选-15×10-4~15×10-4,更优选-10×10-4~10×10-4,进一步优选-5×10-4~5×10-4。另外,从可得到稳定的光学特性的方面考虑,优选-1.7×10-4~1.7×10-4,更优选-1.6×10-4~1.6×10-4,进一步优选为-1.5×10-4~1.5×10-4,尤其优选为-1.0×10-4~1.0×10-4,特别优选为-0.5×10-4~0.5×10-4,最优选为-0.2×10-4~0.2×10-4。
从在高温高湿等的环境下对成形体施加应力时产生的双折射小的方面考虑,本发明的非双折射性树脂材料的光弹性常数优选-10×10-12~10×10-12,更优选-4×10-12~4×10-12,进一步优选-2×10-12~2×10-12,更优选-1.5×10-12~1.5×10-12,尤其优选-1×10-12~1×10-12,特别优选-0.5×10-12~0.5×10-12,最优选-0.3×10-12~0.3×10-12。如果光弹性常数为-4×10-12~4×10-12,则即使膜化后用于液晶显示装置,也不会产生相位差不均、显示图像周边部的周边的对比度不会降低且不会产生漏光。
另外,本发明的非双折射性树脂材料的特征在于,机械强度高。机械强度可以通过例如拉伸试验中的拉伸断裂伸长率来评价,拉伸断裂伸长率优选为10%以上,更优选为20%以上,进一步优选为30%以上,更优选为40%以上,进一步优选为50%以上,特别优选为60%以上,最优选为90%以上。显示上述范围内的拉伸断裂伸长率的本发明的非双折射性树脂材料在成形加工时不会产生开裂等问题等,生产率极其优异。另外,在实际上作为产品使用时也不会产生裂纹等故障。对于该开裂性,特别地与拉伸断裂伸长率相关,拉伸断裂伸长率越高,耐开裂性越优异。
根据需要,在对膜进行成形时,通过使膜两面与辊或金属带同时接触(夹持),特别是与加热至玻璃化转变温度附近的温度的辊或金属带同时接触,可以得到表面性更优异的膜。另外,还可以根据目的进行膜的层叠成形或通过双轴拉伸进行膜的改性。
本发明的非双折射性树脂材料即使在使用T模头制膜这样的高温下的成形条件下,也可以制造膜,且不产生紫外线吸收剂的飞散引起的成形机污染以及膜缺陷。
以下,作为本发明的膜的制造方法的一个实施方式,对通过熔融挤出法对本发明的非双折射性树脂材料进行成形而制造膜的方法详细地进行说明。
另外,在以下的说明中,将通过熔融挤出法成形的膜与通过溶液流延法等其它方法成形的膜相区别,称为“熔融挤出膜”。
在将本发明的非双折射性树脂材料通过熔融挤出法成形为膜的情况下,首先,将本发明的非双折射性树脂材料供给于挤出机,使该非双折射性树脂材料加热熔融。
非双折射性树脂材料优选在供给于挤出机之间进行预干燥。通过进行这样的预干燥,可以防止从挤出机挤出的树脂发泡。
预干燥的方法没有特别限定,例如可以将原料(即,本发明的非双折射性树脂材料)制成颗粒等形态,使用热风干燥机等进行。
另外,用于成型本发明的非双折射性树脂材料的挤出机优选具有一个以上用于除去加热熔融时产生的挥发成分的脱气装置。通过具有脱气装置,可以减少树脂发泡及分解劣化反应引起的膜外观的变差。
进一步,在进行用于对本发明的非双折射性树脂材料进行成形的熔融挤出时,优选在向挤出机的料筒供给树脂材料的同时供给氮或氦等不活泼气体。通过供给不活泼气体,可以使体系中的氧的浓度降低,减少伴随氧化劣化的分解、交联、黄变等外观和品质的劣化。
接着,将经过挤出机内加热熔融的非双折射性树脂材料通过齿轮泵及过滤器,供给至T模头。此时,如果使用齿轮泵,则可以提高树脂的挤出量的均匀性、减少厚度不均。另一方面,如果使用过滤器,则可以除去非双折射性树脂材料中的杂质,得到没有缺陷的外观优异的膜。
作为过滤器的种类,优选使用可从熔融聚合物中除去杂质的不锈钢制叶盘式过滤器,作为过滤器元件,优选使用纤维型、粉末型、或者它们的复合型。过滤器可优选用于在颗粒化时或者膜化时使用的挤出机等。
接着,将供给于T模头的非双折射性树脂材料以片状的熔融树脂的形式从T模头挤出。然后,优选将该片状的熔融树脂用2个冷却辊夹持并冷却,形成膜。
夹持上述片状的熔融树脂的2个冷却辊中,优选一个为表面平滑的刚体性的金属辊,另一个为表面平滑且具有可弹性变形的金属制弹性外筒的柔性辊。
通过用这样的刚体性的金属辊和具有金属制弹性外筒的柔性辊夹持上述片状的熔融树脂并冷却来进行成膜,可矫正表面的微小的凹凸及合模线等,得到表面平滑且厚度不均为5μm以下的膜。
需要说明的是,在本说明书中,“冷却辊”以包含“接触辊”及“冷却辊”的含义使用。
即使在使用上述刚体性的金属辊和柔性辊的情况下,由于各个冷却辊的表面均为金属,因此,如果成膜的膜很薄,则有时冷却辊的面彼此接触而使冷却辊的外面划伤或冷却辊本身破损。
因此,在用如上所述的2个冷却辊夹持片状熔融树脂进行成膜的情况下,首先,用该2个冷却辊夹持片状的熔融树脂并冷却,由此可得到膜。
本发明的膜由于韧性非常高且富于柔软性,因此,不需要为了提高强度而进行拉伸,在由于省略了拉伸工序而提高了生产率、降低了成本方面具有优点。本发明的膜的透明性高,具有较高的强度,并且可以具有10μm以上的厚度。而且,几乎不会产生拉伸引起的取向双折射,而且为光学各向同性。另外,真空成形等的2次成形时,在高温下使用时等由于热引起的收缩也很小。
本发明的膜即使为未拉伸状态的膜也可以发挥上述效果,但也可以进一步进行拉伸,由此,可以实现强度的提高、膜厚精度的提高。另外,通过选择适当的拉伸条件,可以在实质上不产生双折射的情况下,且实质上不产生雾度增大的情况下容易地制造厚度不均较小的膜。
在本发明的膜为拉伸膜的情况下,将本发明的非双折射性树脂材料暂时成形为未拉伸状态的膜,然后,进行单轴拉伸或双轴拉伸,由此可制造拉伸膜(单轴拉伸膜或双轴拉伸膜)。例如用上述2个冷却辊夹持片状的熔融树脂并冷却,暂时获得厚度150μm的未拉伸状态的膜。然后,可以将该膜通过纵横双轴拉伸进行拉伸,从而制造厚度40μm的膜。
在本说明书中,为了方便说明,将本发明的非双折射性树脂材料成形为膜状之后且实施拉伸之前的膜、即未拉伸状态的膜称为“原料膜”。
在拉伸原料膜的情况下,可以在成形原料膜后,立即连续进行该原料膜的拉伸,也可以在成形原料膜后,暂时保管或移动,再进行该原料膜的拉伸。
另外,在成形为原料膜后,立即拉伸该原料膜的情况下,在膜的制造工序中,原料膜的状态可以在非常短的时间(根据情况为瞬间)内进行拉伸,也可以暂时制造原料膜后空开时间进行拉伸。
在拉伸本发明的膜的情况下,上述原料膜只要维持对于拉伸充分的程度的膜状即可,不需要为完全的膜的状态。
拉伸原料膜的方法没有特别限定,只要使用现有公知的任意的拉伸方法即可。具体而言,例如可以使用利用拉幅机的横向拉伸、利用辊的纵向拉伸、及将它们逐次组合的逐次双轴拉伸等。
另外,也可以使用同时在纵向和横向上拉伸的同时双轴拉伸方法或进行辊纵向拉伸后,再利用拉幅机进行横向拉伸的方法。
在拉伸原料膜时,优选将原料膜暂时预热至比拉伸温度高0.5℃~5℃、优选高1℃~3℃的温度后,冷却至拉伸温度进行拉伸。
通过在上述范围内进行预热,可以精度良好地保持原料膜的厚度,另外,拉伸膜的厚度精度不会降低且不会产生厚度不均。另外,原料膜不会贴附于辊也不会因自重而松弛。
另一方面,如果原料膜的预热温度过高,则存在产生原料膜贴附于辊或因自重而松弛这样的弊病的倾向。另外,如果原料膜的预热温度和拉伸温度之差较小,则存在难以维持拉伸前的原料膜的厚度精度、厚度不均变大或厚度精度降低的倾向。
另外,本发明的非双折射性树脂材料在成型为原料膜后,进行拉伸时,难以利用颈缩现象改善厚度精度。因此,在本发明中,为了维持或改善得到的膜的厚度精度,重要的是进行上述预热温度的管理。
拉伸原料膜时的拉伸温度没有特别限定,只要根据制造的拉伸膜所要求的机械强度、表面性及厚度精度等变更即可。
一般而言,将通过DSC法求得的原料膜的玻璃化转变温度设为Tg时,优选设为(Tg-30℃)~(Tg+30℃)的温度范围,更优选设为(Tg-20℃)~(Tg+20℃)的温度范围,进一步优选设为(Tg)~(Tg+20℃)的温度范围。
如果拉伸温度在上述温度范围内,则可以减少得到的拉伸膜的厚度不均,并且,改善伸长率、撕裂传播强度及耐揉疲劳等力学性质。另外,可以防止产生膜粘附于辊上这样的故障。
另一方面,如果拉伸温度比上述温度范围高,则存在得到的拉伸膜的厚度不均变大,或无法充分改善伸长率、撕裂传播强度以及耐揉疲劳等力学性质的倾向。而且,存在容易产生膜粘附于辊上这样的故障的倾向。
另外,拉伸温度比上述温度范围低时,存在如下倾向:得到的拉伸膜的雾度变大或在极端的情况下产生膜撕裂、裂纹这样工序上的问题。
在拉伸上述原料膜时,其拉伸倍率没有特别限定,只要根据制造的拉伸膜的机械强度、表面性及厚度精度等确定即可。虽然也依赖于拉伸温度,但拉伸倍率一般而言优选在1.1倍~3倍的范围进行选择,更优选在1.3倍~2.5倍的范围进行选择,进一步优选在1.5倍~2.3倍的范围进行选择。
如果拉伸倍率在上述范围内,则可大幅改善膜的伸长率、撕裂传播强度、及耐揉疲劳等力学性质。因此,也可以制造厚度不均为5μm以下、双折射实质上为零、而且雾度为2.0%以下的拉伸膜。
本发明的膜可以根据需要利用粘合剂等层压其它膜或在表面形成硬涂层等涂敷层来使用。
本发明的非双折射性树脂材料中也可以根据需要配合聚戊二酰亚胺丙烯酸类树脂、戊二酸酐丙烯酸类树脂、内酯环化丙烯酸类树脂、甲基丙烯酸类树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂等。共混的方法没有特别限定,可以使用公知的方法。
本发明的非双折射性树脂材料也可以出于调整取向双折射的目的适当配合日本专利第3648201号及日本专利第4336586号中记载的具有双折射性的无机微粒或日本专利第3696649号中记载的具有双折射性且分子量为5000以下、优选1000以下的低分子化合物。
另外,本发明的非双折射性树脂材料只要分别含有至少1种树脂(A)和聚合物(B)即可,只要为满足本发明的目的的范围,则可以没有限制地添加1种以上的其它树脂。作为其它树脂,例如可以举出:树脂(A)中举出的热塑性树脂、核壳聚合物、接枝共聚物等多层结构聚合物、嵌段聚合物等热塑性弹性体等。
本发明的非双折射性树脂材料也可以根据需要含有光稳定剂、紫外线吸收剂、热稳定剂、消光剂、光扩散剂、着色剂、染料、颜料、抗静电剂、热射线反射材料、润滑剂、增塑剂、紫外线吸收剂、稳定剂、填料等公知的添加剂、或其它树脂。
本发明的膜可以根据需要通过公知的方法降低膜表面的光泽。例如可通过在非双折射性树脂材料中混炼无机充填剂或交联性高分子粒子的方法等来实施。另外,也可通过对得到的膜进行压花加工来降低膜表面的光泽。
本发明的膜可以层叠于金属、塑料等上来使用。作为膜的层叠方法,可以举出:层叠成形、或在钢板等金属板上涂布粘接剂后,将膜载置在金属板上使其干燥并贴合的湿式层压、干式层压、挤出层压、热熔层压等。
作为在塑料部件上层叠膜的方法,可以举出将膜预先配置在模具内,通过注塑成形填充树脂的***成形或层压注塑压制成形、在将膜预成形后配置在模具内,通过注塑成形填充树脂的模内成形等。
本发明的膜的层叠品可用于汽车内装饰材料、汽车外装饰材料等涂装代替用途、窗框、浴室设备、壁纸、地板材料等建筑材料用部件、日用杂货、家具、电气设备的外罩、传真机、笔记本电脑、复印机等OA设备的外罩、便携电话、智能手机、平板等终端的液晶图像的前面板、电气或电子装置的零件等。
本发明的膜利用其耐热性、透明性、柔软性等性质,可用于以下的各种用途。具体而言,可以用于汽车内外装饰、个人电脑内外装饰、便携设备内外装饰、太阳能电池内外装饰、太阳能电池背板;照相机、VTR、投影仪用的摄影透镜、取景器、滤光器、棱镜、菲涅尔透镜等影像领域、CD播放器、DVD播放器、MD播放器等的光盘用拾取透镜等透镜领域;CD、DVD、MD等的光盘用的光记录领域;液晶用导光板、扩散板、背板、反射板、起偏镜保护膜、偏振膜透明树脂板、相位差膜、光扩散膜、棱镜片等液晶显示器用膜、表面保护膜等信息仪器领域;光纤、光开关、光连接器等光通信领域;汽车头灯、尾灯透镜、内透镜、仪表盖、活动车顶等车辆领域;眼镜、隐形眼镜镜片、内视镜用透镜、灭菌处理所必要的医疗用品等医疗仪器领域;道路标识、浴室设备、地板材料、道路透光板、双层玻璃用透镜、采光窗、简陋车棚、照明用透镜、照明罩、建材用胶料等建筑·建材领域;微波炉烹调容器(餐具)、家电制品的外壳、玩具、太阳镜、文具等。此外,也可以作为使用转印箔片的成形品的替代用途使用。
作为本发明中的非双折射性树脂材料的膜以外的成形品的使用用途,例如通常可以举出:照相机用透镜、摄像机用透镜、激光拾取用的物镜、衍射光栅、全息图、及准直仪透镜、激光打印机用的fθ透镜、柱面透镜、液晶投影机用的聚光器透镜及投射透镜、菲涅耳透镜、眼睛用透镜等透镜、光盘(CD、CD-ROM等)、小磁盘(MD)、DVD用磁盘基板、液晶用导光板、液晶用膜、LCD用基板、液晶元件结合用粘接剂等的液晶元件用部件、投影机用屏幕、光学滤光片、光纤、光导波路、三棱镜、照明用透镜、汽车头灯、灭菌处理所必要的医疗用品、微波炉烹调容器、家电制品的外壳、玩具或娱乐休闲项目等。
本发明的膜满足取向双折射为-1.7×10-4~1.7×10-4,光弹性常数为-4×10-12~4×10-12,且拉伸断裂伸长率满足10%以上,同时可以具有10μm以上且500μm以下的厚度。特别是,光学均质性、透明性等光学特性优异。因此,利用这些光学特性,可特别优选用于光学各向同性膜、起偏镜保护膜及透明导电膜等液晶显示装置周边等公知的光学用途。
本发明的膜可贴合于起偏镜,作为偏振板使用。即,本发明的膜可以作为偏振板的起偏镜保护膜使用。上述起偏镜没有特别限定,可以使用现有公知的任意的起偏镜。具体而言,例如可以举出:使拉伸的聚乙烯醇含有碘而得到的起偏镜等。
本发明的膜也可以根据需要实施表面处理。例如在对本发明的膜的表面实施涂敷加工等表面加工或在本发明的膜的表面层压其它膜进行使用的情况下,优选对本发明的膜实施表面处理。通过实施这样的表面处理,可以提高本发明的膜和涂敷材料或所层叠压的其它膜之间的密合性。
另外,本发明对膜的表面处理的目的并不受上述限定。本发明的膜不论其用途如何均可以实施表面处理。这样的表面处理没有特别限定,例如可以举出:电晕放电处理、等离子体处理、紫外线照射、碱处理等。其中,优选电晕放电处理。
本发明的膜的厚度没有特别限定,但优选为500μm以下,进一步优选为300μm以下,特别优选为200μm以下。另外,优选为10μm以上,更优选为30μm以上,进一步优选为50μm以上,特别优选为100μm以上。如果膜的厚度在上述范围内,则具有使用该膜实施真空成形时不易变形、深冲部不易产生断裂这样的优点,从而,可以制造光学特性均匀且透明性良好的膜。另一方面,如果膜的厚度超过上述范围,则存在成形后的膜的冷却变得不均匀,光学特性变得不均匀的倾向。另外,如果膜的厚度低于上述范围,则有时膜的处理变得困难。
本发明的膜优选雾度值为2.0%以下,更优选为1.0%以下,进一步优选为0.8%以下,特别优选为0.5%以下。如果本发明的膜的雾度值在上述范围内,则充分提高膜的透明性,在要求透明性的光学用途、装饰用途、室内装饰用途、或真空成形用途方面优选。
本发明的膜优选总光线透过率为85%以上,更优选为88%以上。如果总光线透过率在上述范围内,则可充分提高膜的透明性,在要求透明性的光学用途、装饰用途、室内装饰用途、或真空成形用途方面优选使用。
本发明的膜优选玻璃化转变温度为100℃以上,更优选为115℃以上,进一步优选为120℃以上,更优选为124℃以上。如果玻璃化转变温度在上述范围内,则可得到耐热性充分优异的膜。
本发明的膜优选拉伸断裂伸长率为10%以上,更优选为20%以上,进一步优选为30%以上,更优选为40%以上,尤其优选为50%以上,特别优选为60%以上,最优选为90%以上。显示上述范围内的拉伸断裂伸长率的本发明的膜在将该膜用汤姆森刀或切割刀切割时不易产生开裂(修剪性)、及将该膜卷绕成卷时或对该膜的表面进行涂敷、蒸镀、溅射、贴合保护膜等后加工时不易断裂。另外,将膜弯曲时的耐开裂性高,不仅在后加工工序时,而且实际制成产品使用时均不会产生裂纹等故障。对于该裂纹性,特别是与拉伸断裂伸长率相关,拉伸断裂伸长率越高,耐开裂性越优异。
本发明的膜如上所述,可用作光学膜。此时,特别是在用作起偏镜保护膜的情况下,优选光学各向异性小。特别优选不仅膜的面内方向(长度方向、宽度方向)的光学各向异性小,而且厚度方向的光学各向异性也小。换言之,优选面内相位差及厚度方向相位差的绝对值均小。更具体而言,优选面内相位差为10nm以下,更优选为6nm以下,更优选为5nm以下,进一步优选为3nm以下。另外,优选厚度方向相位差的绝对值为50nm以下,更优选为20nm以下,进一步优选为10nm以下,最优选为5nm以下。具有这样的相位差的膜可优选用作液晶显示装置的偏振板所具有的起偏镜保护膜。另一方面,如果膜的面内相位差超过10nm或厚度方向相位差的绝对值超过50nm,则在用作液晶显示装置的偏振板所具备的起偏镜保护膜时,有时在液晶显示装置中产生对比度降低等问题。
相位差是以双折射为基础算出的指标值,面内相位差(Re)及厚度方向相位差(Rth)可分别通过下式算出。在3维方向为完全光学各向同性的理想的膜中,面内相位差Re、厚度方向相位差Rth均为0。
Re=(nx-ny)×d
Rth=((nx+ny)/2-nz)×d
在上述式中,分别在面内将拉伸方向(聚合物链的取向方向)设为X轴、将与X轴垂直的方向设为Y轴、将膜的厚度方向设为Z轴,nx、ny、及nz表示各个轴方向的折射率。另外,d表示膜的厚度,nx-ny表示取向双折射。另外,在熔融挤出膜的情况下,MD方向为X轴,另外,在拉伸膜时,拉伸方向为X轴。
由本发明的非双折射性树脂材料构成的成形体优选取向双折射的值为-15×10-4~15×10-4,更优选为-10×10-4~10×10-4,进一步优选为-5×10-4~5×10-4,更进一步优选为-1.6×10-4~1.6×10-4,尤其优选为-1×10-4~1×10-4,特别优选为-0.5×10-4~0.5×10-4,最优选为-0.2×10-4~0.2×10-4。如果取向双折射在上述范围内,则可得到实用上没有问题的成形体且不会在成形加工时产生双折射。
另外,由本发明的非双折射性树脂材料构成的膜优选取向双折射的值为-1.7×10-4~1.7×10-4,更优选-1.6×10-4~1.6×10-4,进一步优选-1.5×10-4~1.5×10-4,更优选-1.0×10-4~1.0×10-4,特别优选-0.5×10-4~0.5×10-4,最优选-0.2×10-4~0.2×10-4。如果取向双折射在上述范围内,则可得到稳定的光学特性且不会在成形加工时产生双折射。另外,作为液晶显示器等中所使用的光学膜也非常合适。
由本发明的非双折射性树脂材料构成的成形体优选光弹性常数为-10×10-12~10×10-12,更优选为-4×10-12~4×10-12,进一步优选为-2×10-12~2×10-12,更进一步优选为-1×10-12~1×10-12,进一步优选为-0.5×10-12~0.5×10-12,最优选为-0.3×10-12~0.3×10-12。如果光弹性常数在上述范围内,则可得到在高温高湿等环境下对成形体施加应力时产生的双折射也很小,且实用上没有问题的成形体。
另外,由本发明的非双折射性树脂材料构成的膜优选光弹性常数为-4×10-12Pa-1~4×10-12Pa-1,更优选为-1.5×10-12Pa-1~1.5×10-12Pa-1,进一步优选为-1.0×10-12Pa-1~1.0×10-12Pa-1,更优选为-0.5×10-12Pa-1~0.5×10-12Pa-1,最优选为-0.3×10-12Pa-1~0.3×10-12Pa-1以下。如果光弹性常数在上述范围内,则即使将本发明的膜用于液晶显示装置,在高温高湿等环境下对成形体施加应力时产生的双折射也很小,不会产生相位差不均、显示图像周边部的对比度不会降低也不会产生漏光。
实施例
下面,用实施例对本发明具体地进行说明,但本发明并不限定于这些实施例。以下,只要没有特别说明,则“份”及“%”是指“重量份”及“重量%”。
(接枝共聚物中直到(甲基)丙烯酸类交联聚合物层为止的体积平均粒径)
接枝共聚物中直到(甲基)丙烯酸类交联聚合物层为止的体积平均粒径(丙烯酸类橡胶粒子的体积平均粒径)在丙烯酸类橡胶粒子胶乳的状态下进行测定。使用日机装株式会社制造的MICROTRAC UPA150作为测定装置测定体积平均粒径(μm)。
(聚合转化率)
首先,采集并精确称量得到的浆料的一部分,将其在热风干燥器中在120℃下干燥1小时,精确称量其干燥后的重量作为固体成分量。接着,求出干燥前后的精确称量结果的比率作为浆料中的固形成分比率。最后,使用该固形成分比率,通过以下的计算式算出聚合转化率。另外,在该计算式中,链转移剂作为装入单体进行处理。
聚合转化率(%)
=〔(装入原料总重量×固形成分比率-水和单体以外的原料总重量)/装入单体重量〕×100
(接枝率)
使得到的聚合物(B)2g溶解于甲基乙基酮50ml中,使用离心分离机(日立工机(株)制造,CP60E)以30000rpm的转速进行1小时离心分离,将不溶成分和可溶成分分离(离心分离作业合计3组)。使用得到的不溶分,通过下式算出接枝率。
接枝率(%)={(甲基乙基酮不溶分的重量-交联聚合物层的重量)/交联聚合物层的重量}×100
需要说明的是,交联聚合物层的重量为构成交联聚合物层的单官能性单体的装入重量。
(酰亚胺化率)
酰亚胺化率的计算使用IR如下进行。将生成物的颗粒溶解于二氯甲烷,使用SensIR Tecnologies公司制造的TravelIR在室温下对该溶液测定IR光谱。根据得到的IR光谱,由1720cm-1处的归属于酯羰基的吸收强度(Absester)和1660cm-1处的归属于酰亚胺羰基的吸收强度(Absimide)之比求出酰亚胺化率(Im%(IR))。在此,“酰亚胺化率”是指总羰基中的酰亚胺羰基所占的比例。
(戊二酰亚胺单元的含量)
使用1H-NMR BRUKER AvanceIII(400MHz)进行树脂的1H-NMR测定,求出树脂中的戊二酰亚胺单元或酯单元等各单体单元各自的含量(mol%),使用各单体单元的分子量将该含量(mol%)换算为含量(重量%)。
(酸值)
将得到的戊二酰亚胺丙烯酸类树脂0.3g在37.5ml的二氯甲烷及37.5ml的甲醇的混合溶剂中溶解。加入2滴酚酞乙醇溶液后,加入5ml的0.1N的氢氧化钠水溶液。用0.1N盐酸滴定过量的碱,用添加的碱与达到中和之前所使用的盐酸之间的毫当量所示的差算出酸值。
(折射率)
对各组合物的折射率而言,将各个组合物加工成片状,依据JIS K7142,使用Atago公司制造的阿贝折射计2T测定钠D射线波长下的折射率(nD)。
(玻璃化转变温度)
使用Seiko Instruments制造的差示扫描热量分析装置(DSC)SSC-5200进行下述温度变化期间的测定:将试样暂时以25℃/分钟的速度升温至200℃后,保持10分钟,以25℃/分钟的速度降低温度至50℃,经过以上的预调整后,以10℃/分钟的升温速度升温至200℃,由得到的DSC曲线求出积分值(DDSC),由其极大点求出玻璃化转变温度。
(总光线透过率、雾度值)
膜的总光纤透过率、雾度值使用(株)日本电色工业NDH-300A,通过JIS K7105中记载的方法进行测定。
(膜厚)
膜的厚度使用数显千分表(株式会社三丰制)进行测定。
(单轴拉伸膜的制作及取向双折射的测定)
从未拉伸的膜厚125μm的原膜中切取25mm×90mm的试验片(以在MD方向出现长边的方式切取)、保持两短边,在玻璃化转变温度+30℃下保持2分钟,沿长度方向以200mm/分钟的速度单轴拉伸为2倍(也称为拉伸100%)(此时,两长边未固定)。然后,将得到的膜冷却至23℃,对样品中央部分进行取样,使用自动双折射计(王子计测株式会社制造KOBRA-WR)在温度23±2℃、湿度50±5%下以波长590nm、入射角0°测定双折射(取向双折射)。同时,还测定面内相位差Re、厚度方向相位差Rth(入射角40°)。(关于面内相位差Re、厚度方向相位差Rth,对其详细情况进行后述)
另外,关于聚合物(B)单体的单轴拉伸膜及取向双折射的测定,将聚合物(B)单品在190℃下压制,制作膜厚500μm的压制板。从得到的压制板中央部切取25mm×90mm的试验片。与上述记载同样地进行测定。
树脂(A)与实施例1同样地制造未拉伸的膜厚125μm的原膜,与上述记载同样地进行测定
(原膜的取向双折射)
从未拉伸的原膜(膜厚125μm)中切取40mm×40mm的试验片,使用自动双折射计(王子计测株式会社制造KOBRA-WR)在温度23±2℃、湿度50±5%下以波长590nm、入射角0°进行测定。同时,还测定面内相位差Re、厚度方向相位差Rth(入射角40°)。(关于面内相位差Re、厚度方向相位差Rth,对其详细情况进行后述)
(面内相位差Re及厚度方向相位差Rth)
从膜厚125μm的膜中切取40mm×40mm的试验片。使用自动双折射计(王子计测株式会社制造KOBRA-WR)在温度23±2℃、湿度50±5%下以波长590nm、入射角0°测定该试验片的面内相位差Re。
由使用数显千分表(株式会社三丰制造)测定的试验片的厚度d、用阿贝折射计(株式会社Atago制造,3T)测得的折射率n、用自动双折射计测得的波长590nm的面内相位差Re及40°倾斜方向的相位差值求出3维折射率nx、ny、nz,计算厚度方向相位差Rth=((nx+ny)/2-nz)×d。另外,对测定值乘以100(μm)/膜厚度(μm),形成100μm厚度换算值,记载于表3。
(光弹性常数)
从膜厚125μm的膜中沿TD方向切取15mm×90mm的长条状试验片(以在TD方向出现长边的方式切取)。使用自动双折射计(王子计测株式会社制造KOBRA-WR)在温度23±2℃、湿度50±5%下以波长590nm、入射角0°进行测定。对测定而言,在将膜的一个长边固定,对于另一长边,从无负载开始以每次增加0.5kg的负载直到负载至4kgf的状态下测定双折射,由得到的结果计算出单位应力下的双折射的变化量。
另外,关于聚合物(B)单体的光弹性常数的测定,将聚合物(B)单品在190℃下压制,制作膜厚500μm的压制板。从得到的压制板中央部中切取15mm×90mm的试验片,与上述记载同样的进行测定。
使用树脂(A),与实施例1同样地制造未拉伸的膜厚125μm的原膜,与上述记载同样地测定。
(杂质评价)
从得到的膜中切取1m2部分,通过显微镜观察等对20μm以上的杂质数进行统计,合计计为杂质数。
○:低于100个/m2
×:100个/m2以上
(机械强度的评价)
机械强度通过修剪性评价和作为耐开裂性指标的拉伸断裂伸长率(拉伸伸长率:%)进行评价。
修剪性评价:使用切割刀切断膜厚125μm的膜,进行以下的评价。
○:未在切断面确认到产生开裂。
△:在切断面确认到产生开裂。
×:在切断面明显确认到产生开裂。
拉伸断裂伸长率:使用膜厚125μm的膜。拉伸试验依据ISO527-3(JIS K7127),试验片使用试验片类型5,试验速度在MD方向为200mm/min,在温度23±2℃、湿度50±5%下进行测定。
(热稳定性)
在JIS K7199规定的条件(模温260℃、剪切速度24sec-1、毛细管模直径1mm、滞留时间1小时)下测定得到的树脂组合物的熔融粘度,算出滞留时间为1小时时的熔融粘度相对于滞留时间10分钟时熔融粘度的熔融粘度降低率(下述计算式所示),作为热稳定性的指标。另外,还观察了在试验后的条股中有无树脂热分解产生的发泡。
熔融粘度降低率=
(滞留时间10分钟时的熔融粘度-滞留时间1小时时的熔融粘度)/(滞留时间10分钟时的熔融粘度)×100(%)
通过以下的基准评价热稳定性及熔融粘度。
热稳定性:
○:熔融粘度降低率低于20%,条股中没有发泡
×:熔融粘度降低率为20%以上,条股中有发泡
熔融粘度:
○:熔融粘度低,可没有问题地挤出。
×:熔融粘度高,过滤器破损,过滤精度不高。
(制造例1)
<戊二酰亚胺丙烯酸类树脂(A1)的制造>
使用聚甲基丙烯酸甲酯作为原料树脂、使用单甲胺作为酰亚胺化剂,制造戊二酰亚胺丙烯酸类树脂(A1)。
在该制造中,使用将2台挤出反应机串联排列而成的串联型反应挤出机。
关于串联型反应挤出机,使用啮合型同向双螺杆挤出机,其中,第一挤出机、第二挤出机的直径均为75mm、L/D(挤出机的长度L和直径D之比)为74,使用恒重加料机(Kubota(株)制)向第一挤出机的原料供给口供给原料树脂。
第一挤出机、第二挤出机中的各排气口的减压度为-0.095MPa。另外,用直径38mm、长度2m的配管连接第一挤出机和第二挤出机,连接第一挤出机的树脂喷出口和第二挤出机的原料供给口的部件内部压力控制机构使用定流压力阀。
从第二挤出机喷出的树脂(条股)通过冷却传送带冷却后,在造粒机中切割成颗粒。在此,为了识别连接第一挤出机的树脂喷出口和第二挤出机的原料供给口的部件内部压力调整或挤出变动,在第一挤出机的喷出口、第一挤出机和第二挤出机之间的连接零件的中央部、以及第二挤出机的喷出口设置树脂压力计。
在第一挤出机中,使用聚甲基丙烯酸甲酯树脂(Mw:10.5万)作为原料树脂,使用单甲胺作为酰亚胺化剂,制造酰亚胺树脂中间体1。此时,挤出机的最高温部的温度为280℃,螺杆转速为55rpm、原料树脂供给量为150kg/小时,单甲胺的添加量相对于原料树脂100份为2.0份。定流压力阀设置在第二挤出机的紧邻原料供给口的上游,第一挤出机的单甲胺压入部压力调整为8MPa。
在第二挤出机中,对后排气口及真空排气口中残留的酰亚胺化剂及副产物进行脱气后,添加作为酯化剂的碳酸二甲酯,制造酰亚胺树脂中间体2。此时,挤出机的各机筒温度为260℃,螺杆转速为55rpm,碳酸二甲酯的添加量相对于原料树脂100份为3.2份。另外,通过排气口除去酯化剂后,从模头挤出条股,用水槽冷却后,用造粒机颗粒化,由此得到戊二酰亚胺丙烯酸类树脂(A1)。
得到的戊二酰亚胺丙烯酸类树脂(A1)为通式(1)所示的戊二酰亚胺单元与通式(2)所示的(甲基)丙烯酸酯单元共聚而成的丙烯酸类树脂(A)。
对于戊二酰亚胺丙烯酸类树脂(A1),依据上述方法测定酰亚胺化率、戊二酰亚胺单元的含量、酸值、玻璃化转变温度及折射率。其结果,酰亚胺化率为13%,戊二酰亚胺单元的含量为7重量%,酸值为0.4mmol/g,玻璃化转变温度为130℃,折射率为1.50。戊二酰亚胺丙烯酸类树脂(A1)的光弹性常数的符号为-(负)。
(制造例2)
<接枝共聚物(B1)的制造>
在带搅拌机的8L聚合装置中装入以下物质。
用氮气对聚合机内进行充分置换,在达到实质上没有氧的状态后,使内温达到40℃,经225分钟连续添加表2所示的丙烯酸类橡胶粒子(B-1)的原料混合物46.391份。添加(B-1)开始50分钟后,在聚合机中添加聚氧乙烯月桂基醚磷酸钠(聚氧乙烯月桂基醚磷酸(东邦化学工业株式会社制造,商品名:Phosphanol RD-510Y)的钠盐)0.2份。添加结束后,再继续聚合0.5小时,得到丙烯酸类橡胶粒子((B-1)的聚合物)。聚合转化率为99.7%。
然后,使内温达到60℃,加入甲醛次硫酸钠0.2份后,经210分钟连续添加表2所示的硬质聚合物层(B-2)的原料混合物55.554份,再继续聚合1小时,得到接枝共聚物胶乳。聚合转化率为100.0%。将得到的胶乳用硫酸镁进行盐析、凝固并水洗、干燥,得到白色粉末状的接枝共聚物(B1)。
接枝共聚物(B1)的橡胶粒子(B-1的聚合物)的平均粒径为73nm。接枝共聚物(B1)的接枝率为85%。
(制造例3)
<接枝共聚物(B2)的制造>
在带搅拌机的8L聚合装置中装入以下的物质。
用氮气对聚合机内进行充分置换,在达到实质上没有氧的状态后,使内温达到40℃,经225分钟连续添加表2所示的丙烯酸类橡胶粒子(B-1)的原料混合物45.491份。添加(B-1)开始20分钟后、40分钟后、60分钟后分别在聚合机中添加0.2份聚氧乙烯月桂基醚磷酸钠(聚氧乙烯月桂基醚磷酸(东邦化学工业株式会社制造、商品名:Phosphanol RD-510Y)的钠盐)。添加结束后,再继续聚合0.5小时,得到丙烯酸类橡胶粒子((B-1)的聚合物)。聚合转化率为98.6%。
然后,使内温达到60℃,加入甲醛次硫酸钠0.2份后,经210分钟连续添加表2所示的硬质聚合物层(B-2)的原料混合物55.554份,再继续聚合1小时,得到接枝共聚物胶乳。聚合转化率为100.0%。将得到的胶乳用硫酸镁进行盐析、凝固并水洗、干燥,得到白色粉末状的接枝共聚物(B2)。
接枝共聚物(B2)的橡胶粒子(B-1的聚合物)的平均粒径为121nm。接枝共聚物(B2)的接枝率为56%。
(制造例4)
<接枝共聚物(B3)的制造>
利用表2所示的丙烯酸类橡胶粒子(B-1)、硬质聚合物层(B-2)的组成与制造例2同样地进行聚合,进行凝固、水洗、干燥,得到白色粉末状的接枝共聚物(B3)。
接枝共聚物(B3)的橡胶粒子(B-1的聚合物)的平均粒径为72nm。接枝共聚物(B3)的接枝率为87%。
(制造例5)
<接枝共聚物(B4)的制造>
在带搅拌机的8L聚合装置中装入以下的物质。
用氮气对聚合机内进行充分置换,在达到实质上没有氧的状态后,使内温达到40℃,经225分钟连续添加表2所示的丙烯酸类橡胶粒子(B-1)的原料混合物46.391份。添加结束后,再继续聚合0.5小时,得到丙烯酸类橡胶粒子((B-1)的聚合物)。聚合转化率为99.7%。
然后,使内温达到60℃,装入甲醛次硫酸钠0.2份、二辛基磺基琥珀酸钠0.2份后,经210分钟连续添加表2所示的硬质聚合物层(B-2)的原料混合物55.554份,在继续聚合1小时,得到接枝共聚物胶乳。聚合转化率为100.0%。将得到的胶乳用氯化钙进行盐析、凝固并水洗、干燥,得到白色粉末状的接枝共聚物(B4)。
接枝共聚物(B4)的橡胶粒子(B-1的聚合物)的平均粒径为72nm。接枝共聚物(B4)的接枝率为87%。
(制造例6)
<接枝共聚物(B5)的制造>
在带搅拌机的8L聚合装置中装入以下的物质。
用氮气对聚合机内进行充分置换,在达到实质上没有氧的状态后,使内温达到40℃,经135分钟连续添加表2所示的丙烯酸类橡胶粒子(B-1)的原料混合物45.266份。添加(B-1)开始12分钟后、24分钟后、36分钟后,分别在聚合机中添加0.2份聚氧乙烯月桂基醚磷酸钠(聚氧乙烯月桂基醚磷酸(东邦化学工业株式会社制造,商品名:Phosphanol RD-510Y)的钠盐)。添加结束后,再继续聚合0.5小时,得到丙烯酸类橡胶粒子((B-1)的聚合物)。聚合转化率为99.4%。
然后,使内温达到60℃,装入甲醛次硫酸钠0.2份后,经165分钟连续添加表2所示的硬质聚合物层(B-2)的原料混合物55.254份,再继续聚合1小时,得到接枝共聚物胶乳。聚合转化率为100.0%。将得到的胶乳用硫酸镁盐析、凝固并水洗、干燥,得到白色粉末状的接枝共聚物(B5)。
接枝共聚物(B5)的橡胶粒子(B-1的聚合物)的平均粒径为133nm。接枝共聚物(B5)的接枝率为77%。
(制造例7)
<接枝共聚物(B6)的制造>
在带搅拌机的8L聚合装置中装入以下的物质。
用氮气对聚合机内进行充分置换,在达到实质上没有氧的状态后,使内温达到40℃,经135分钟连续添加表2所示的丙烯酸类橡胶粒子(B-1)的原料混合物45.266份。添加(B-1)开始12分钟后、37分钟后、62分钟后、87分钟后,分别在聚合机中添加0.21份、0.21份、0.21份、0.11份聚氧乙烯月桂基醚磷酸钠(聚氧乙烯月桂基醚磷酸(东邦化学工业株式会社制造、商品名:Phosphanol RD-510Y)的钠盐)。添加结束后,再继续聚合1小时,得到丙烯酸类橡胶粒子((B-1)的聚合物)。聚合转化率为97.8%。
然后,使内温达到60℃,加入聚氧乙烯月桂基醚磷酸钠0.11份、甲醛次硫酸钠0.2份后,经165分钟连续添加表2所示的硬质聚合物层(B-2)的原料混合物55.254份,再继续聚合1小时,得到接枝共聚物胶乳。聚合转化率为97.2%。将得到的胶乳用硫酸镁盐析、凝固并水洗、干燥,得到白色粉末状的接枝共聚物(B6)。
接枝共聚物(B6)的橡胶粒子(B-1的聚合物)的平均粒径为117nm。接枝共聚物(B6)的接枝率为69%。
(制造例8)
<接枝共聚物(B7)的制造>
在带搅拌机的8L聚合装置中装入以下的物质。
用氮气对聚合机内进行充分置换,在达到实质上没有氧的状态后,使内温达到40℃,经135分钟连续添加表2所示的丙烯酸类橡胶粒子(B-1)的原料混合物45.266份。添加(B-1)开始12分钟后、37分钟后、62分钟后、87分钟后,分别在聚合机中添加0.21份、0.21份、0.21份、0.11份聚氧乙烯月桂基醚磷酸钠(聚氧乙烯月桂基醚磷酸(东邦化学工业株式会社制、商品名:Phosphanol RD-510Y)的钠盐)。添加结束后,再继续聚合1小时,得到丙烯酸类橡胶粒子((B-1)的聚合物)。聚合转化率为99.0%。
然后,使内温达到60℃,加入聚氧乙烯月桂基醚磷酸钠0.11份、甲醛次硫酸钠0.2份后,经165分钟连续添加表2所示的硬质聚合物层(B-2)的原料混合物55.254份,再继续聚合1小时,得到接枝共聚物胶乳。聚合转化率为99.4%。将得到的胶乳用硫酸镁盐析、凝固并水洗、干燥,得到白色粉末状的接枝共聚物(B7)。
接枝共聚物(B7)的橡胶粒子(B-1的聚合物)的平均粒径为118nm。接枝共聚物(B7)的接枝率为85%。
(各种树脂(A)的说明)
A2:甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸共聚物Altuglas HT-121(Arkema Inc.)、光弹性常数的符号为-(负)
A3:马来酸酐-苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物PLEXIGLAS hw55(EVONIKINDUSTRIES)、光弹性常数的符号为-(负)
(实施例1~8、比较例1~3)
使用利用直径40mm的全螺线螺杆的单螺杆挤出机,将挤出机的温度调整区域的设定温度设为255℃、螺杆转速设为52rpm,以10kg/hr的比例供给表3所示的丙烯酸类树脂(A)及聚合物(B)的混合物。从设置在挤出机出口的模头中以条股的形式挤出树脂,将该树脂在水槽中冷却,用造粒机颗粒化。
使用具有网眼5μm的叶盘式过滤器且在出口连接了T模头的单螺杆挤出机以10kg/hr的比例供给得到的颗粒,并且将挤出机的温度调整区域的设定温度设为260℃、螺杆转速设为20rpm,并进行熔融挤出,由此得到表3所示的膜厚的膜。对这些膜评价各种物性。
如表3所示,实施例1、7的耐热性高,透明性也高,修剪性等机械强度也优异。另外,膜的取向双折射也低,即使进行拉伸也几乎不产生取向双折射。而且,可知光弹性常数也是极小的值,在对膜施加应力时也几乎不产生双折射等,光学各向异性极小。另外,热稳定性高,熔融粘度低,因此,在成形时可用5μm等网眼较小的过滤器进行过滤,可得到没有鱼眼等杂质的膜。实施例2~6、8除实施例1、7中得到的优异的效果以外,还可知机械强度优异。
(成形体的制作和物性评价)
在比较例4中,使用了100重量份的A7。
A7:PMMA树脂Sumipex EX(住友化学株式会社)
在比较例5中,与比较例3同样,使用了100重量份的A1。
使用带排气口的单螺杆挤出机(HW-40-28:40m/m、L/D=28、田端机械(株)制),在设定温度C1~C3=200℃、C4=210℃、C5=220℃、D=230℃下将实施例3及比较例4、5的组合物挤出混炼,进行颗粒化。将得到的颗粒在90℃下干燥3小时以上后,使用注塑成形机(160MSP-10型、三菱树脂(株)制)在料筒温度T3=235℃、T2=245℃、T1=255℃、喷嘴温度N=260℃、注射速度=19.7%、模具=60℃下进行注塑成形,得到厚度2mm的平板样品。对得到的平板样品测定作为透明性的指标的总光线透过率、雾度。
另外,在相同的注塑成形温度下制作1/4英寸的试验片,评价耐冲击性。将结果示于表4。
(耐冲击性)
依据ASTM D-256,通过艾氏试验(温度23℃、湿度50%)进行评价。
[表4]
可知实施例3的光弹性常数小,且耐冲击性优异。
另外,为了比较得到的平板样品内的相位差(Re),将平板样品置于2片正交的偏振板之间,实施确认是否观测到透射光(有无漏光)的正交尼科耳试验。
图1~图3分别为表示实施例3、比较例4及比较例5的正交尼科耳试验的结果的照片。通常,在注塑成形的情况下,树脂在栅极附近部分特别容易取向,其结果,容易产生起因于取向双折射的漏光(比较例4、图2)。
另一方面,如图1所示,确认了在由本发明的丙烯酸类树脂组合物(实施例3)构成的平板样品中,几乎未观察到这样的漏光。关于比较例5,也未产生起因于取向双折射的漏光,但如表4所示,可知实施例3与比较例5相比,光弹性双折射(常数)非常小,而且耐冲击性非常优异。即,本发明的丙烯酸类树脂组合物为对于要求极高的光学各向同性的透镜、拾取透镜、透镜阵列等注塑成形体也是优选的材料。
Claims (33)
1.一种非双折射性树脂材料,其含有树脂(A)及聚合物(B),所述树脂(A)的光弹性常数和所述聚合物(B)的光弹性常数为不同符号,
所述非双折射性树脂材料的取向双折射为-1.7×10-4~1.7×10-4、光弹性常数为-4×10-12~4×10-12Pa-1。
2.一种非双折射性树脂材料,其含有树脂(A)及聚合物(B),
所述树脂(A)的光弹性常数和所述聚合物(B)的光弹性常数为不同符号,所述树脂(A)的光弹性常数被所述聚合物(B)的光弹性常数抵消,所述聚合物(B)具有交联结构。
3.根据权利要求1或2所述的非双折射性树脂材料,其拉伸断裂伸长率为10%以上。
4.根据权利要求1或2所述的非双折射性树脂材料,其中,所述树脂(A)为丙烯酸类树脂。
5.根据权利要求1或2所述的非双折射性树脂材料,其中,所述聚合物(B)具有硬质聚合物部,
所述硬质是指聚合物的玻璃化转变温度为20℃以上。
6.根据权利要求1或2所述的非双折射性树脂材料,其中,所述聚合物(B)具有非交联结构。
7.根据权利要求1或2所述的非双折射性树脂材料,其中,所述聚合物(B)为多层结构聚合物。
8.根据权利要求7所述的非双折射性树脂材料,其中,所述聚合物(B)为含有交联聚合物层及硬质聚合物层的多层结构聚合物,
所述硬质是指聚合物的玻璃化转变温度为20℃以上。
9.根据权利要求8所述的非双折射性树脂材料,其中,所述聚合物(B)为具有(甲基)丙烯酸类交联聚合物层以及硬质聚合物层的多层结构聚合物。
10.根据权利要求8所述的非双折射性树脂材料,其中,所述硬质聚合物层含有非交联的硬质聚合物层。
11.根据权利要求8所述的非双折射性树脂材料,其中,所述聚合物(B)具有(甲基)丙烯酸类交联聚合物层以及硬质聚合物层,所述硬质聚合物层在结构单元中含有具有脂环式结构、杂环式结构或芳香族基团的乙烯基类单体。
12.根据权利要求11所述的非双折射性树脂材料,其中,所述具有脂环式结构、杂环式结构或芳香族基团的乙烯基类单体为下述式(4)所示的单体,
[化学式1]
R9表示氢原子、或者表示取代或未取代且为直链状或者支链状的碳原子数1~12的烷基,
R10为取代或未取代的碳原子数1~24的芳香族基团、或取代或未取代的碳原子数1~24的脂环式基团,并具有碳环式结构或杂环式结构,
l表示1~4的整数,m表示0~1的整数,n表示0~10的整数。
13.根据权利要求12所述的非双折射性树脂材料,其中,在结构单元中具有所述式(4)所示单体的硬质聚合物层是通过使1~100重量%所述式(4)所示的单体、99~0重量%可与其共聚的其它单体、以及相对于所述式(4)所示的单体和所述可与其共聚的其它单体的总量100重量份为0~2.0重量份的多官能单体聚合而制成的。
14.根据权利要求9所述的非双折射性树脂材料,其中,所述(甲基)丙烯酸类交联聚合物层是通过使50~100重量%丙烯酸烷基酯、50~0重量%可与其共聚的其它单体、及相对于所述丙烯酸烷基酯及所述可与其共聚的其它单体的总量100重量份为0.05~10重量份的多官能单体聚合而制成的。
15.根据权利要求12所述的非双折射性树脂材料,其中,在所述聚合物(B)中,所述硬质聚合物层构成最外层,且所述最外层是在结构单元中具有所述式(4)所示单体的硬质聚合物层。
16.根据权利要求15所述的非双折射性树脂材料,其中,在所述聚合物(B)中,具有所述(甲基)丙烯酸类交联聚合物层的软质层与所述最外层的内侧相邻,所述软质是指聚合物的玻璃化转变温度低于20℃。
17.根据权利要求12所述的非双折射性树脂材料,其中,所述聚合物(B)具有软质的内层及硬质的外层,所述内层具有所述(甲基)丙烯酸类交联聚合物层,所述外层具有在结构单元中包含所述式(4)所示单体的硬质聚合物层,所述软质是指聚合物的玻璃化转变温度低于20℃。
18.根据权利要求12所述的非双折射性树脂材料,其中,所述聚合物(B)具有硬质的内层、软质的中间层及硬质的外层,所述内层由至少一种硬质聚合物层制成,所述中间层具有由所述(甲基)丙烯酸类交联聚合物层制成的软质聚合物层,所述外层具有在结构单元中包含所述式(4)所示单体的硬质聚合物层,所述软质是指聚合物的玻璃化转变温度低于20℃。
19.根据权利要求18所述的非双折射性树脂材料,其中,所述聚合物(B)还具有软质的最内层。
20.根据权利要求12所述的非双折射性树脂材料,其中,所述式(4)所示的单体为选自(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸二环戊基酯、及(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯中的至少1种。
21.根据权利要求9所述的非双折射性树脂材料,其中,所述聚合物(B)中直到所述(甲基)丙烯酸类交联聚合物层为止的体积平均粒径为20~450nm。
22.根据权利要求9所述的非双折射性树脂材料,其中,所述聚合物(B)所含的所述(甲基)丙烯酸类交联聚合物层的含量相对于非双折射性树脂材料100重量份为1~60重量份。
23.根据权利要求1或2所述的非双折射性树脂材料,其还含有具有双折射性的无机微粒。
24.根据权利要求1或2所述的非双折射性树脂材料,其还含有具有双折射性的低分子化合物。
25.根据权利要求1或2所述的非双折射性树脂材料,其中,所述树脂(A)为选自:具有下述通式(1)所示的单元和下述通式(2)所示的单元的戊二酰亚胺丙烯酸类树脂(D)、含内酯环的丙烯酸类聚合物、对使苯乙烯单体及可与其共聚的其它单体聚合而得到的苯乙烯类聚合物的芳香环进行部分氢化而得到的部分氢化苯乙烯类聚合物、含有环状酸酐重复单元的丙烯酸类聚合物、以及含有羟基和/或羧基的丙烯酸类聚合物中的至少1种,
[化学式2]
式中,R1及R2分别独立地为氢或碳原子数1~8的烷基,R3为氢、碳原子数1~18的烷基、碳原子数3~12的环烷基、或含有芳香环的碳原子数5~15的取代基,
[化学式3]
式中,R4及R5分别独立地为氢或碳原子数1~8的烷基,R6为碳原子数1~18的烷基、碳原子数3~12的环烷基、或含有芳香环的碳原子数5~15的取代基。
26.根据权利要求25所述的非双折射性树脂材料,其中,所述戊二酰亚胺丙烯酸类树脂(D)不含下述通式(3)所示的单元,
[化学式4]
式中,R7为氢或碳原子数1~8的烷基,R8为碳原子数6~10的芳基。
27.根据权利要求2所述的非双折射性树脂材料,其光弹性常数为-4×10-12~4×10- 12Pa-1。
28.根据权利要求2所述的非双折射性树脂材料,其取向双折射为-1.7×10-4~1.7×10-4。
29.一种膜,其由权利要求1~28中任一项所述的非双折射性树脂材料制成。
30.根据权利要求29所述的膜,其通过熔融挤出法得到。
31.根据权利要求29或30所述的膜,其取向双折射为-1.7×10-4~1.7×10-4,光弹性常数为-4×10-12~4×10-12Pa-1。
32.根据权利要求29或30所述的膜,其拉伸断裂伸长率为10%以上。
33.根据权利要求29或30所述的膜,该膜的厚度为10~500μm。
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