JP5317950B2 - Manufacturing method of optical film - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光学フィルムの製造方法に関する。さらに詳しくは、横延伸後にシェアカッターを用いてフィルム両端部の切断を行う光学フィルムの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing an optical film. More specifically, the present invention relates to a method for producing an optical film in which both ends of the film are cut using a shear cutter after transverse stretching.
近年、液晶表示装置の大画面化及び使用環境が広がるにつれ、視認性(より明るく、より見易く、よりコントラスト良く、より高視野角、等)に対する要求が厳しくなっている。しかし、液晶セル本体の改良のみでは視認性向上への要求を十分満足することができないため、位相差フィルム等の光学フィルムの性能向上に依存するところが大きく、種々の光学フィルムの開発・実用化が進められている。 In recent years, the demand for visibility (brighter, easier to see, better contrast, higher viewing angle, etc.) has become stricter as the screen size and usage environment of liquid crystal display devices expand. However, the improvement of the liquid crystal cell body alone cannot sufficiently satisfy the demand for improved visibility, so it largely depends on the performance improvement of optical films such as retardation films, and various optical films have been developed and put into practical use. It is being advanced.
光学フィルムにおいては、製品形状にするため、あるいは、厚さや端面形状が不均一となる両端部を切り落とすため、製造時に切断を行うことがある。光学フィルムの切断方法としては板刃を用いた空中切りや丸刃によるスコアカット(押し切り)などが知られているが、このような光学フィルムの切断手法のひとつに、上刃と下刃を擦り合わせ連続回転(ハサミ切)により剪断で切断を行うシェアカッターを用いることが知られている(例えば特許文献1,2)。シェアカッターは切断面が滑らかなため、高い切り口精度を要求される部材などに好適に用いられている。 In an optical film, in order to make it into a product shape or to cut off both ends where thickness and end face shape are not uniform, cutting may be performed at the time of manufacture. Known methods for cutting optical films include air cutting using a plate blade and score cutting (push cutting) using a round blade. One of the optical film cutting methods involves rubbing the upper and lower blades. It is known to use a shear cutter that performs cutting by shearing by continuous rotation (scissors cutting) (for example, Patent Documents 1 and 2). The shear cutter has a smooth cut surface and is therefore suitably used for a member that requires high cut accuracy.
一方、光学フィルムの様々な要求特性を満たすために、熱可塑性重合体を含む樹脂フィルムなど多種多様な材料が検討されている。ポリメチルメタクリレート(PMMA)に代表されるアクリル系重合体は高い光線透過率や低い屈折率の波長依存性などの優れた光学特性から、光学フィルムとして様々な開発が進められている(例えば特許文献3)。 また、ポリスチレンに代表されるスチレン系重合体は負の位相差を発現できることから、負の位相差フィルムに適用する検討がなされている(例えば特許文献4)。 On the other hand, in order to satisfy various required characteristics of optical films, various materials such as resin films containing thermoplastic polymers have been studied. Acrylic polymers represented by polymethylmethacrylate (PMMA) have been developed as optical films because of their excellent optical properties such as high light transmittance and wavelength dependency of low refractive index (for example, patent documents). 3). Moreover, since the styrene-type polymer represented by polystyrene can express a negative phase difference, examination to apply to a negative phase difference film is made | formed (for example, patent document 4).
しかし、アクリル系重合体やスチレン系重合体を含む樹脂をフィルムにした場合は、製造時に割れ等が生じ易く、機械的強度に改善の余地があった。 アクリル系重合体やスチレン系重合体などの光学フィルムの機械的強度を改善するために、延伸を行うことが行われており、延伸によってポリマー鎖が配向して、フィルムを延伸方向と直交する軸で折り曲げた場合の可とう性が改善されることが知られている。 However, when a resin containing an acrylic polymer or a styrene polymer is used as a film, cracks and the like are likely to occur during production, and there is room for improvement in mechanical strength. In order to improve the mechanical strength of an optical film such as an acrylic polymer or a styrene polymer, stretching is performed, the polymer chain is oriented by stretching, and the film is perpendicular to the stretching direction. It is known that the flexibility when bent at a point is improved.
しかしながら、アクリル系重合体やスチレン系重合体を含むフィルム機械的強度が不十分な光学フィルムは、延伸を行った場合にも延伸条件や方向によっては強度の改善は不足することがあり、その結果、製造工程でフィルムの破断が起きてしまうことがあった。 However, optical films with insufficient mechanical strength, including acrylic polymers and styrene polymers, may have insufficient strength improvement depending on the stretching conditions and direction even when stretched. In some manufacturing processes, the film may break.
具体的には、テンターで横延伸を行った場合には、フィルムを加熱しながらテンターのクリップでフィルムの両端部を把持した状態で延伸を行い、その延伸後にはクリップ跡がフィルム両端部に発生するため、通常フィルムを巻き取るまでにフィルム両端部を切断する。横延伸ではフィルムの幅方向に延伸を行い、重合体のポリマー鎖がフィルムの幅方向に配向するため、フィルムの幅方向と直交するフィルムの流れ方向の引き裂き強度は高くなるが、フィルムの幅方向の引き裂き強度は改善されない。そこで、横延伸後にフィルムを切断する工程において、フィルムの幅方向に引き裂きが起こり、フィルムが破断してしまうという問題が見られることがあった。 Specifically, when the film is stretched laterally with a tenter, the film is stretched while holding the both ends of the film with clips of the tenter while the film is heated, and after the stretching, clip marks are generated at both ends of the film. Therefore, both ends of the film are usually cut before the film is wound. In transverse stretching, the film is stretched in the width direction of the polymer, and the polymer chains of the polymer are oriented in the width direction of the film. Therefore, the tear strength in the film flow direction perpendicular to the width direction of the film increases, but the width direction of the film The tear strength of is not improved. Therefore, in the step of cutting the film after transverse stretching, there has been a problem that tearing occurs in the width direction of the film and the film is broken.
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、横延伸後にフィルム両端部の切断を行う場合にも破断することなく、機械的強度が不十分な光学フィルムを長時間安定して連続的に製造することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to provide an optical film with insufficient mechanical strength for a long time without breaking even when both ends of the film are cut after transverse stretching. It is to produce stably and continuously.
本発明は、フィルムの幅方向の引き裂き強度が0.10N以下の光学フィルムの製造方法であって、横延伸後にシェアカッターを用いて横延伸時のフィルム搬送速度の99%以上100%未満の切断速度でフィルム両端部の切断を行う光学フィルムの製造方法である。 The present invention is a method for producing an optical film having a tear strength of 0.10 N or less in the width direction of the film, and is cut at 99% or more and less than 100% of the film conveyance speed during transverse stretching using a shear cutter after transverse stretching. It is a manufacturing method of the optical film which cuts the both ends of a film at speed.
該横延伸の延伸倍率をT、該横延伸前に施す縦延伸の延伸倍率をM1とした場合、延伸倍率の比T/M1が0.70<T/M1<2.30であることが好ましい。 When the stretching ratio of the transverse stretching is T and the stretching ratio of the longitudinal stretching performed before the transverse stretching is M1, the ratio T / M1 of the stretching ratio is preferably 0.70 <T / M1 <2.30. .
該光学フィルムを巻き取る前に保護フィルムを貼付することが好ましい。 It is preferable to attach a protective film before winding up the optical film.
該光学フィルムがアクリル系重合体および/またはスチレン系重合体を含む熱可塑性樹脂からなることが好ましい。 The optical film is preferably made of a thermoplastic resin containing an acrylic polymer and / or a styrene polymer.
該光学フィルムの厚さ方向の位相差Rthが−30nm以下であることが好ましい。 The retardation Rth in the thickness direction of the optical film is preferably −30 nm or less.
本発明によれば、機械的強度が不十分な光学フィルムを安定して連続的に製造することができる。 According to the present invention, an optical film having insufficient mechanical strength can be produced stably and continuously.
以下に本発明を詳述する。 これ以降の説明において特に記載がない限り、「部」は「質量部」を、それぞれ意味する。また、範囲を示す「A〜B」は、A以上B以下であることを示す。
《光学フィルム》
本発明における光学フィルムのフィルムの幅方向の引き裂き強度は0.10N以下である。好ましくは0.08N以下、より好ましくは0.07N以下、さらに好ましくは0.06N以下、特に好ましくは0.05Nである。フィルムの幅方向の引き裂き強度が0.10Nを超える光学フィルムにおいては、本発明の効果が十分発現されないことがある。
The present invention is described in detail below. In the following description, unless otherwise specified, “part” means “part by mass”. In addition, “A to B” indicating a range indicates that the range is A or more and B or less.
<Optical film>
The tear strength in the width direction of the optical film in the present invention is 0.10 N or less. Preferably it is 0.08N or less, More preferably, it is 0.07N or less, More preferably, it is 0.06N or less, Most preferably, it is 0.05N. In an optical film having a tear strength in the width direction of the film exceeding 0.10 N, the effects of the present invention may not be sufficiently exhibited.
該光学フィルムの膜厚は、1μm以上500μm以下が好ましく、より好ましくは10μm以上350μm以下、さらに好ましく10μm以上100μm以下である。膜厚が1μmよりも薄いと、強度に乏しいため好ましくない。 The film thickness of the optical film is preferably 1 μm or more and 500 μm or less, more preferably 10 μm or more and 350 μm or less, and further preferably 10 μm or more and 100 μm or less. If the film thickness is thinner than 1 μm, the strength is poor, which is not preferable.
該光学フィルムのガラス転移温度は、110℃以上であることが好ましい。より好ましくは115℃以上、さらに好ましくは120℃以上である。ガラス転移温度が110℃以上であると、光学フィルムの可とう性が低下するため、製造時の破断が起こりやすくなり、本発明の効果が顕著に見られる。ここで、ガラス転移温度とは、ポリマー分子がミクロブラウン運動を始める温度であり、各種の測定方法があるが、本発明においては、示差走査熱熱量計(DSC)によって、JIS−K7121に準拠して、始点法で求めた温度と定義する。 The glass transition temperature of the optical film is preferably 110 ° C. or higher. More preferably, it is 115 degreeC or more, More preferably, it is 120 degreeC or more. When the glass transition temperature is 110 ° C. or higher, the flexibility of the optical film is lowered, so that breakage is likely to occur during production, and the effects of the present invention are remarkably seen. Here, the glass transition temperature is a temperature at which a polymer molecule starts micro-Brownian motion, and there are various measurement methods. In the present invention, a differential scanning calorimeter (DSC) conforms to JIS-K7121. This is defined as the temperature obtained by the starting point method.
該光学フィルムは、全光線透過率が好ましくは90%以上、より好ましくは92%以上である。 The optical film preferably has a total light transmittance of 90% or more, more preferably 92% or more.
該光学フィルムは、JIS P8115に準拠して測定した荷重200gの条件で折り曲げ方向が成膜時のフィルムの流れ方向に平行となるようにおこなったMIT耐折試験での耐折強度が、100回以上であることが好ましく、より好ましくは200回以上であり、さらに好ましくは300回以上であり、特に好ましくは400回以上である。耐折試験での耐折回数が100回未満の場合、フィルムの幅方向への破断よりもフィルムの流れ方向への引き裂きが発生し易くなり、横延伸操作自体が困難になる場合があるため好ましくない。 The optical film has a folding strength of 100 times in the MIT folding test conducted so that the bending direction is parallel to the film flow direction during film formation under the condition of a load of 200 g measured according to JIS P8115. The number is preferably 200 times or more, more preferably 200 times or more, still more preferably 300 times or more, and particularly preferably 400 times or more. When the folding endurance in the folding endurance test is less than 100 times, tearing in the flow direction of the film is more likely to occur than in the width direction of the film, and the transverse stretching operation itself may be difficult. Absent.
本発明における光学フィルムの面内位相差Reおよび厚さ方向位相差Rthは、表示装置に使用される液晶セルの種類や組み合わせるその他の光学補償層の性能に応じて、適宜設定することが可能である。 The in-plane retardation Re and the thickness direction retardation Rth of the optical film in the present invention can be appropriately set according to the type of liquid crystal cell used in the display device and the performance of other optical compensation layers to be combined. is there.
該光学フィルムの厚さ方向位相差Rthの絶対値は30nm以上が好ましい。より好ましくは、30nm以上1000nm以下、さらに好ましくは30nm以上500nm以下、とくに好ましくは30nm以上200nm以下である。また、該光学フィルムが負の位相差を示す場合、厚さ方向の位相差Rthは−30nm以下が好ましい。より好ましくは−1000nm以上−30nm以下、さらに好ましくは−500nm以上−30nm以下、特に好ましくは−200nm以上―30nm以下である。位相差の絶対値を30nm以上、すなわち、負の位相差を−30nm以下にするためには、横延伸の延伸倍率や温度などの延伸条件の範囲が狭くなるため、本発明の効果が顕著となる。 The absolute value of the thickness direction retardation Rth of the optical film is preferably 30 nm or more. More preferably, they are 30 nm or more and 1000 nm or less, More preferably, they are 30 nm or more and 500 nm or less, Especially preferably, they are 30 nm or more and 200 nm or less. When the optical film exhibits a negative retardation, the thickness direction retardation Rth is preferably −30 nm or less. More preferably, it is -1000 nm or more and -30 nm or less, More preferably, it is -500 nm or more and -30 nm or less, Most preferably, it is -200 nm or more and -30 nm or less. In order to set the absolute value of the phase difference to 30 nm or more, that is, to set the negative phase difference to -30 nm or less, the range of stretching conditions such as the stretching ratio and the temperature of the transverse stretching becomes narrow, and thus the effect of the present invention is remarkable. Become.
該光学フィルムの面内位相差Reは30nm以上が好ましい。より好ましくは、30nm以上1000nm以下、さらに好ましくは30nm以上500nm以下、とくに好ましくは30nm以上300nm以下である。 The in-plane retardation Re of the optical film is preferably 30 nm or more. More preferably, they are 30 nm or more and 1000 nm or less, More preferably, they are 30 nm or more and 500 nm or less, Especially preferably, they are 30 nm or more and 300 nm or less.
ここでいう面内位相差Reは、
Re=(nx−ny)×d
で、厚さ方向位相差Rthは、
Rth=[(nx+ny)/2−nz]×d
で、定義される。なお、nxはフィルム面内の遅相軸方向の屈折率、nyはフィルム面内でnxと垂直方向の屈折率、nzはフィルム厚み方向の屈折率、dはフィルムの厚さ(nm)を表す。遅相軸方向は、フィルム面内の屈折率が最大となる方向とする。
The in-plane retardation Re here is
Re = (nx−ny) × d
The thickness direction retardation Rth is
Rth = [(nx + ny) / 2−nz] × d
Defined. Nx is the refractive index in the slow axis direction in the film plane, ny is the refractive index in the direction perpendicular to nx in the film plane, nz is the refractive index in the film thickness direction, and d is the film thickness (nm). . The slow axis direction is a direction in which the refractive index in the film plane is maximum.
本発明における光学フィルムは、熱可塑性樹脂からなることが好ましい。熱可塑性樹脂としては公知の熱可塑性樹脂が可能である。加熱により軟化して塑性を示し、冷却すると固化する熱可塑性樹脂であれば、特には限定されない。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、ポリ(4−メチル−1−ペンテン)、ノルボルネンポリマーなどのオレフィンポリマー;塩化ビニル、塩素化ビニル樹脂などのハロゲン含有ポリマー;ポリスチレン、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレンブロック共重合体などのスチレン系樹脂;ポリメタクリル酸メチルなどのアクリル系樹脂;ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステル;ナイロン6、ナイロン66、ナイロン610などのポリアミド;トリアセチルセルロースなどのセルロース類;ポリアセタール;ポリカーボネート;ポリフェニレンオキシド;ポリフェニレンスルフィド;ポリエーテルエーテルケトン;ポリエーテルニトリル;ポリサルホン;ポリエーテルサルホン;ポリオキシペンジレン;ポリアミドイミド等が挙げられ、これらを2種類以上含まれていてもよい。光学用途には非晶性熱可塑樹脂が好ましく、例えば、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、シクロオレフィンポリマー(オレフィン樹脂)が挙げられる。 The optical film in the present invention is preferably made of a thermoplastic resin. A known thermoplastic resin can be used as the thermoplastic resin. The thermoplastic resin is not particularly limited as long as it is softened by heating and exhibits plasticity and solidifies when cooled. For example, polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene copolymer, olefin polymer such as poly (4-methyl-1-pentene), norbornene polymer; halogen-containing polymer such as vinyl chloride and chlorinated vinyl resin; polystyrene, styrene-methacrylic acid Styrenic resin such as methyl copolymer, styrene-acrylonitrile copolymer, acrylonitrile-butadiene-styrene block copolymer; acrylic resin such as polymethyl methacrylate; polyester such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate Polyamides such as nylon 6, nylon 66 and nylon 610; celluloses such as triacetyl cellulose; polyacetals; polycarbonates; polyphenyleneoxy ; Polyphenylene sulfide; polyether ether ketone; polyether nitrile; polysulfone; polyether sulfone; polyoxyethylene Penji alkylene; polyamideimide, and the like, may be contained two or more of these. Amorphous thermoplastic resins are preferred for optical applications, and examples include acrylic resins, styrene resins, and cycloolefin polymers (olefin resins).
本発明における光学フィルムは、アクリル系重合体および/またはスチレン系重合体を含む熱可塑性樹脂からなることが好ましい。アクリル系重合体および/またはスチレン系重合体を含む熱可塑性樹脂からなる光学フィルムは脆いため、製造時の破断が起きやすく、本発明の効果が顕著となる。 The optical film in the present invention is preferably made of a thermoplastic resin containing an acrylic polymer and / or a styrene polymer. Since an optical film made of a thermoplastic resin containing an acrylic polymer and / or a styrene polymer is brittle, it is easily broken during production, and the effects of the present invention become remarkable.
該熱可塑性樹脂のガラス転移温度は、110℃以上であることが好ましい。より好ましくは110℃以上300℃以下、さらに好ましくは115℃以上250℃以下、特に好ましくは120℃以上200℃以下である。ガラス転移温度が110℃以上であると、光学フィルムの可とう性が低下するため、製造時の破断が起こりやすくなり、本発明の効果が顕著に見られる。 The glass transition temperature of the thermoplastic resin is preferably 110 ° C. or higher. More preferably, it is 110 degreeC or more and 300 degrees C or less, More preferably, they are 115 degreeC or more and 250 degrees C or less, Most preferably, they are 120 degreeC or more and 200 degrees C or less. When the glass transition temperature is 110 ° C. or higher, the flexibility of the optical film is lowered, so that breakage is likely to occur during production, and the effects of the present invention are remarkably seen.
該光学フィルムがアクリル系重合体を含む場合、光学フィルムにおけるアクリル系重合体の含有率は、好ましくは30質量%以上、より好ましくは50質量%以上、さらに好ましくは70質量%以上、特に好ましくは90質量%以上、最も好ましくは95質量%以上である。アクリル系重合体は高い光線透過率や低い屈折率の波長依存性などの優れた光学特性を有するため、光学フィルムとして好適である。 When the optical film contains an acrylic polymer, the content of the acrylic polymer in the optical film is preferably 30% by mass or more, more preferably 50% by mass or more, still more preferably 70% by mass or more, and particularly preferably. 90% by mass or more, and most preferably 95% by mass or more. The acrylic polymer is suitable as an optical film because it has excellent optical properties such as high light transmittance and wavelength dependency of low refractive index.
また、該光学フィルムがスチレン系重合体を含む場合、光学フィルムにおけるスチレン系重合体の含有率は、好ましくは30質量%以上、より好ましくは50質量%以上、さらに好ましくは70質量%以上、特に好ましくは90質量%以上、最も好ましくは95質量%以上である。スチレン系重合体は負の固有複屈折を有するため、光学フィルムに負の位相差を付与することが可能となり、得られる光学フィルムの位相差を負とすることが出来る。 When the optical film contains a styrene polymer, the content of the styrene polymer in the optical film is preferably 30% by mass or more, more preferably 50% by mass or more, and even more preferably 70% by mass or more. Preferably it is 90 mass% or more, Most preferably, it is 95 mass% or more. Since the styrenic polymer has negative intrinsic birefringence, it becomes possible to give a negative retardation to the optical film, and the retardation of the obtained optical film can be made negative.
なお、重合体の固有複屈折の正負は、重合体の分子鎖が一軸配向した層(例えば、シートあるいはフィルム)において、当該層の主面に垂直に入射した光のうち、当該層における分子鎖が配向する方向(配向軸)に平行な振動成分に対する層の屈折率n1から、配向軸に垂直な振動成分に対する層の屈折率n2を引いた値「n1−n2」に基づいて判断できる。固有複屈折の値は、各々の重合体について、その分子構造に基づく計算により求めることができる。また、樹脂の固有複屈折は、当該樹脂が含む各重合体や添加剤の固有複屈折の兼ね合いにより決定される。 In addition, the positive / negative of the intrinsic birefringence of the polymer is the molecular chain in the layer out of light incident perpendicularly to the principal surface of the layer in a layer (for example, a sheet or film) in which the molecular chain of the polymer is uniaxially oriented. Can be determined based on a value “n1−n2” obtained by subtracting the refractive index n2 of the layer with respect to the vibration component perpendicular to the alignment axis from the refractive index n1 of the layer with respect to the vibration component parallel to the direction (orientation axis) of the film. The intrinsic birefringence value can be determined by calculation based on the molecular structure of each polymer. In addition, the intrinsic birefringence of the resin is determined by the balance of intrinsic birefringence of each polymer and additive contained in the resin.
さらに、該光学フィルムがアクリル系重合体およびスチレン系重合体を含む熱可塑性樹脂からな場合、該光学フィルムにおけるアクリル系重合体とスチレン系重合体の含有率の合計は、好ましくは30質量%以上、より好ましくは50質量%以上、さらに好ましくは70質量%以上、特に好ましくは90質量%以上、最も好ましくは95質量%以上である。該フィルムがアクリル系重合体とスチレン系重合体を含むことにより、アクリル系重合体の優れた光学特性とスチレン系重合体は負の固有複屈折を共に備えた熱可塑性樹脂となり、負の位相差を有する光学フィルム、特に、位相差フィルムに好適に使用できる。 Furthermore, when the optical film is made of a thermoplastic resin containing an acrylic polymer and a styrene polymer, the total content of the acrylic polymer and the styrene polymer in the optical film is preferably 30% by mass or more. More preferably, it is 50 mass% or more, More preferably, it is 70 mass% or more, Especially preferably, it is 90 mass% or more, Most preferably, it is 95 mass% or more. When the film contains an acrylic polymer and a styrene polymer, the excellent optical properties of the acrylic polymer and the styrene polymer become a thermoplastic resin having both negative intrinsic birefringence and a negative retardation. It can be suitably used for an optical film having a retardation, particularly a retardation film.
該アクリル系重合体としては、(メタ)アクリル酸エステル由来の構成単位を含む公知のアクリル系重合体を使用できる。アクリル系重合体の(メタ)アクリル酸エステルに由来する構成単位の含有率の合計は、10質量%以上が好ましく、より好ましくは30質量%以上、さらに特に好ましくは50質量%以上、さらに特に好ましくは70質量%以上である。また、アクリル系重合体は、環構造を有する単量体との共重合や重合後の環化反応などにより主鎖に環構造を導入してもよい。この場合、(メタ)アクリル酸エステル由来の構成単位および環構造の合計が全構成単位の50質量%以上であれば、アクリル系重合体とする。 As the acrylic polymer, a known acrylic polymer containing a structural unit derived from (meth) acrylic acid ester can be used. The total content of the structural units derived from the (meth) acrylic acid ester of the acrylic polymer is preferably 10% by mass or more, more preferably 30% by mass or more, still more preferably 50% by mass or more, and even more particularly preferably. Is 70% by mass or more. The acrylic polymer may introduce a ring structure into the main chain by copolymerization with a monomer having a ring structure, a cyclization reaction after polymerization, or the like. In this case, if the total of the structural units derived from the (meth) acrylic acid ester and the ring structure is 50% by mass or more of the total structural units, an acrylic polymer is obtained.
(メタ)アクリル酸エステルは、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n−プロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アクリル酸n−ヘキシル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸クロロメチル、(メタ)アクリル酸2−クロロエチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸2,3,4,5,6−ペンタヒドロキシヘキシル、(メタ)アクリル酸2,3,4,5−テトラヒドロキシペンチル、2−(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルおよび2−(ヒドロキシエチル)アクリル酸メチルなどのα−ヒドロキシアクリル酸メチルなどの各単量体に由来する構成単位である。アクリル系重合体は、(メタ)アクリル酸メチル単位を有することが特に好ましく、この場合、成形品の光学特性と熱安定性が向上する。アクリル系重合体は、(メタ)アクリル酸エステル単位として、これらの構成単位を2種以上有していてもよい。
Examples of (meth) acrylic acid esters include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, and t-butyl (meth) acrylate. , N-hexyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, chloromethyl (meth) acrylate, 2-chloroethyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate , (Meth) acrylic acid 3-hydroxypropyl, (meth)
該アクリル系重合体は、(メタ)アクリル酸エステル単位以外の構成単位を有していてもよい。環化反応により主鎖に環構造を導入する場合、アクリル系重合体は重合時に水酸基やカルボン酸基を有する単量体を共重合することが好ましい。具体的には、水酸基を有する単量体として、2−(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチル、2−(ヒドロキシメチル)アクリル酸エチル、2−(ヒドロキシメチル)アクリル酸イソプロピル、2−(ヒドロキシメチル)アクリル酸ブチル、2−(ヒドロキシエチル)アクリル酸メチル、また、カルボン酸基を有する単量体として(メタ)アクリル酸単位は、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、2−(ヒドロキシメチル)アクリル酸、2−(ヒドロキシエチル)アクリル酸などの単量体に由来する構成単位が挙げられる。これらの単量体を2種類以上共重合有していてもよい。水酸基やカルボン酸基を有する単量体は環化反応により環構造へと変化するが、主鎖に環構造を有するアクリル系重合体に未反応の水酸基やカルボン酸基を有する単量体由来の構成単位が含まれていてもよい。 The acrylic polymer may have a structural unit other than the (meth) acrylic acid ester unit. When a cyclic structure is introduced into the main chain by a cyclization reaction, the acrylic polymer is preferably copolymerized with a monomer having a hydroxyl group or a carboxylic acid group at the time of polymerization. Specifically, as a monomer having a hydroxyl group, methyl 2- (hydroxymethyl) acrylate, ethyl 2- (hydroxymethyl) acrylate, isopropyl 2- (hydroxymethyl) acrylate, 2- (hydroxymethyl) acrylic Acid butyl, 2- (hydroxyethyl) methyl acrylate, and (meth) acrylic acid units as monomers having a carboxylic acid group include, for example, acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, 2- (hydroxymethyl) acrylic Examples thereof include structural units derived from monomers such as acid and 2- (hydroxyethyl) acrylic acid. Two or more kinds of these monomers may be copolymerized. A monomer having a hydroxyl group or a carboxylic acid group changes to a ring structure by a cyclization reaction, but is derived from a monomer having an unreacted hydroxyl group or carboxylic acid group in an acrylic polymer having a ring structure in the main chain. A structural unit may be included.
該アクリル系重合体の重量平均分子量は、好ましくは10,000〜500,000、より好ましくは50,000〜300,000である。 The weight average molecular weight of the acrylic polymer is preferably 10,000 to 500,000, more preferably 50,000 to 300,000.
該スチレン系重合体としては特に限定されず、スチレン系単量体に由来する構成単位を含む公知のスチレン系重合体を使用できる。スチレン系単量体としては特に限定されず、例えば、スチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレン、α−ヒドロキシメチルスチレン、α−ヒドロキシエチルスチレン、クロロスチレンなどが挙げられる。スチレン系重合体のスチレン系単量体に由来する構成単位の含有率は、10質量%以上が好ましく、より好ましくは30質量%以上、さらに好ましくは50質量%以上、さらに特に好ましくは70質量%以上である。また、スチレン系重合体は、環構造を有する単量体との共重合や重合後の環化反応などにより主鎖に環構造を導入してもよい。この場合、スチレン系単量体由来の構成単位および環構造の合計が全構成単位の50質量%以上であれば、スチレン系重合体とする。 The styrenic polymer is not particularly limited, and a known styrenic polymer containing a structural unit derived from a styrenic monomer can be used. The styrenic monomer is not particularly limited, and examples thereof include styrene, vinyl toluene, α-methyl styrene, α-hydroxymethyl styrene, α-hydroxyethyl styrene, and chlorostyrene. The content of the structural unit derived from the styrenic monomer of the styrenic polymer is preferably 10% by mass or more, more preferably 30% by mass or more, still more preferably 50% by mass or more, and even more preferably 70% by mass. That's it. The styrenic polymer may introduce a ring structure into the main chain by copolymerization with a monomer having a ring structure, a cyclization reaction after polymerization, or the like. In this case, if the total of the structural units derived from the styrenic monomer and the ring structure is 50% by mass or more of the total structural units, the styrenic polymer is obtained.
スチレン系重合体の具体的な種類は特に限定されないが、例えば、ポリスチレン、スチレン−(メタ)アクリル酸メチル共重合体、アクリロニトリル−スチレン共重合体、アクリロニトリル−スチレン−マレイミド共重合体、スチレン−ブタジエンブロック共重合体などであってもよい。アクリル系重合体との相容性に優れることから、アクリロニトリルやメタクリロニトリルなどのシアン化ビニル系単量体に由来する構成単位を含むスチレン系重合体が好ましく、アクリロニトリルに由来する構成単位を含むスチレン系重合体がより好ましく、アクリロニトリル−スチレン共重合体やアクリロニトリル−スチレン−マレイミド共重合体が特に好ましい。 Specific types of the styrenic polymer are not particularly limited. For example, polystyrene, styrene-methyl (meth) acrylate copolymer, acrylonitrile-styrene copolymer, acrylonitrile-styrene-maleimide copolymer, styrene-butadiene. It may be a block copolymer. A styrene polymer containing a structural unit derived from a vinyl cyanide monomer such as acrylonitrile or methacrylonitrile is preferable because it has excellent compatibility with an acrylic polymer, and includes a structural unit derived from acrylonitrile. Styrenic polymers are more preferred, and acrylonitrile-styrene copolymers and acrylonitrile-styrene-maleimide copolymers are particularly preferred.
なお、スチレン系重合体がアクリル系重合体と相容性を有するか否かは、両者を混合して得た樹脂のTgを後述する方法によって測定することにより確認できる。一般的には、当該樹脂のTgが1点のみ確認されれば、スチレン系重合体はアクリル系重合体と相容性を有しているといえる。 Whether or not the styrene polymer has compatibility with the acrylic polymer can be confirmed by measuring the Tg of the resin obtained by mixing the two by the method described later. In general, if only one Tg of the resin is confirmed, it can be said that the styrene polymer is compatible with the acrylic polymer.
スチレン系重合体が、アクリロニトリル−スチレン共重合体である場合、当該共重合体の全構成単位におけるスチレン単位が占める割合は特に限定されないが、通常、60〜80質量%程度の範囲であればよい。 When the styrenic polymer is an acrylonitrile-styrene copolymer, the ratio of the styrene units in all the structural units of the copolymer is not particularly limited, but it is usually in the range of about 60 to 80% by mass. .
スチレン系重合体がアクリロニトリル−スチレン−マレイミド共重合体である場合、当該共重合体の全構成単位におけるスチレン単位が占める割合は特に限定されないが、通常、55〜80質量%程度の範囲であればよい。 When the styrenic polymer is an acrylonitrile-styrene-maleimide copolymer, the proportion of styrene units in all the structural units of the copolymer is not particularly limited, but is usually in the range of about 55 to 80% by mass. Good.
スチレン系重合体はグラフト鎖にスチレン系重合体を有するゴム質重合体を含んでいてもよい。グラフト鎖にスチレン系重合体を有するゴム質重合体は、特に限定されないが、例えば、微粒子のアクリルゴムやブタジエンゴムなどの存在下にスチレン系単量体を含む単量体を重合することによって製造が可能である。 The styrenic polymer may contain a rubbery polymer having a styrenic polymer in the graft chain. The rubbery polymer having a styrene polymer in the graft chain is not particularly limited. For example, it is produced by polymerizing a monomer containing a styrene monomer in the presence of fine particle acrylic rubber, butadiene rubber or the like. Is possible.
グラフト鎖にスチレン系重合体を有するゴム質重合体としては、グラフト鎖にアクリロニトリルに由来する構成単位を含むスチレン系重合体を有するゴム質重合体が好ましい。グラフト鎖がアクリロニトリルに由来する構成単位を含むと、アクリル重合体との相容性が向上するため、樹脂中でゴム質重合体が均一に分散し、得られる位相差フィルムの全光線透過率が向上する。具体的には、アクリルゴムやブタジエンゴム、エチレン−プロピレンゴムにアクリロニトリル−スチレン共重合体をグラフトしたASA樹脂やABS樹脂、AES樹脂が挙げられ、スチレン系重合体の負の固有複屈折を低下させないことから、ASA樹脂が特に好ましい。 The rubbery polymer having a styrene polymer in the graft chain is preferably a rubber polymer having a styrene polymer containing a structural unit derived from acrylonitrile in the graft chain. When the graft chain contains a structural unit derived from acrylonitrile, the compatibility with the acrylic polymer is improved, so that the rubbery polymer is uniformly dispersed in the resin, and the total light transmittance of the obtained retardation film is increased. improves. Specific examples include ASA resin, ABS resin, and AES resin obtained by grafting acrylonitrile-styrene copolymer to acrylic rubber, butadiene rubber, or ethylene-propylene rubber, and does not reduce the negative intrinsic birefringence of the styrene polymer. Therefore, ASA resin is particularly preferable.
スチレン系重合体の重量平均分子量は、好ましくは10,000〜500,000、より好ましくは50,000〜300,000である。 The weight average molecular weight of the styrenic polymer is preferably 10,000 to 500,000, more preferably 50,000 to 300,000.
該光学フィルムが(メタ)アクリル酸エステル由来の構成単位およびスチレン系単量体に由来する構成単位を有する重合体を含む場合、(メタ)アクリル酸エステル由来の構成単位とスチレン系単量体に由来する構成単位の含有率の合計は、10質量%以上が好ましく、より好ましくは30質量%以上、さらに好ましくは50質量%以上、さらに特に好ましくは70質量%以上である。この場合、(メタ)アクリル酸エステル由来の構成単位が、スチレン系単量体に由来する構成単位と同量かスチレン系単量体に由来する構成単位より多い場合は、該重合体はアクリル系重合体とする。また、(メタ)アクリル酸エステル由来の構成単位が、スチレン系単量体に由来する構成単位より少ない場合は、該重合体はスチレン系重合体とする。 When the optical film includes a polymer having a structural unit derived from a (meth) acrylic acid ester and a structural unit derived from a styrene monomer, the structural unit derived from a (meth) acrylic acid ester and the styrene monomer 10 mass% or more is preferable, as for the sum total of the content rate of the derived structural unit, More preferably, it is 30 mass% or more, More preferably, it is 50 mass% or more, More preferably, it is 70 mass% or more. In this case, when the structural unit derived from the (meth) acrylic ester is the same amount as the structural unit derived from the styrene monomer or more than the structural unit derived from the styrene monomer, the polymer is acrylic. This is a polymer. Moreover, when there are few structural units derived from a (meth) acrylic acid ester than the structural unit derived from a styrene-type monomer, this polymer shall be a styrene-type polymer.
また、該アクリル系重合体は、特に限定されず、その他の構成単位を有していてもよい。また、該スチレン系重合体も、特に限定されず、その他の構成単位を有していてもよい。このような構成単位は、例えば、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、メタリルアルコール、アリルアルコール、エチレン、プロピレン、4−メチル−1−ペンテン、酢酸ビニル、2−ヒドロキシメチル−1−ブテン、メチルビニルケトン、N−ビニルピロリドン、N−ビニルカルバゾールなどの単量体に由来する構成単位である。アクリル系重合体およびスチレン系重合体は、これらの構成単位を2種以上有していてもよい。 Moreover, this acrylic polymer is not specifically limited, You may have another structural unit. Moreover, this styrene-type polymer is not specifically limited, You may have another structural unit. Such structural units include, for example, acrylonitrile, methacrylonitrile, methallyl alcohol, allyl alcohol, ethylene, propylene, 4-methyl-1-pentene, vinyl acetate, 2-hydroxymethyl-1-butene, methyl vinyl ketone, It is a structural unit derived from a monomer such as N-vinylpyrrolidone or N-vinylcarbazole. The acrylic polymer and the styrene polymer may have two or more of these structural units.
アクリル系重合体は、特に限定されないが、主鎖に環構造を有することが好ましい。スチレン系重合体も、特に限定されないが、主鎖に環構造を有することが好ましい。主鎖が環構造を有することにより、得られる光学フィルムの耐熱性が向上する。主鎖の環構造としては、シクロヘキシルマレイミド、メチルマレイミド、フェニルマレイミド、ベンジルマレイミドなどのN−置換マレイミド、または、無水マレイン酸を共重合してN−置換マレイミド由来の環構造や無水酸無水物由来の環構造を導入してもよいし、重合後の環化反応により、主鎖にラクトン環構造、グルタル酸無水物構造、グルタルイミド構造、N−置換マレイミド由来の環構造などを導入してもよい。耐熱性からは、ラクトン環構造、環状イミド構造(N−アルキル置換マレイミド由来の環構造やグルタルイミド環など)および環状酸無水物構造(無水マレイン酸由来の環構造やグルタル酸無水物など)を有するものが好ましい。樹脂に正の固有複屈折を付与し、結果として、得られる光学フィルムに正の位相差を付与できることから、ラクトン環構造、グルタルイミド環構造およびグルタル酸無水物構造が好ましい。この中では、波長依存性などの光学特性から、主鎖にラクトン環構造を持つものが特に好ましい。 The acrylic polymer is not particularly limited, but preferably has a ring structure in the main chain. The styrenic polymer is not particularly limited, but preferably has a ring structure in the main chain. When the main chain has a ring structure, the heat resistance of the obtained optical film is improved. As the ring structure of the main chain, N-substituted maleimides such as cyclohexylmaleimide, methylmaleimide, phenylmaleimide, benzylmaleimide, or a ring structure derived from N-substituted maleimide by copolymerization with maleic anhydride or anhydride-derived Or a lactone ring structure, a glutaric anhydride structure, a glutarimide structure, a ring structure derived from an N-substituted maleimide, or the like may be introduced into the main chain by a cyclization reaction after polymerization. Good. From heat resistance, lactone ring structure, cyclic imide structure (ring structure derived from N-alkyl-substituted maleimide, glutarimide ring, etc.) and cyclic acid anhydride structure (ring structure derived from maleic anhydride, glutaric anhydride, etc.) What has is preferable. A lactone ring structure, a glutarimide ring structure, and a glutaric anhydride structure are preferred because they can impart positive intrinsic birefringence to the resin and, as a result, can impart a positive retardation to the resulting optical film. Among these, those having a lactone ring structure in the main chain are particularly preferred from the viewpoint of optical properties such as wavelength dependency.
主鎖のラクトン環構造に関しては、4〜8員環でもよいが、構造の安定性から5〜6員環の方がより好ましく、6員環が更に好ましい。また、主鎖のラクトン環構造が6員環である場合、主鎖にラクトン環構造を導入する前の重合体を合成する上において重合収率が高い点や、ラクトン環構造の含有割合の高い重合体を得易い点、更にメタクリル酸メチルなどの(メタ)アクリル酸エステルとの共重合性が良い点で、下記一般式(1)で表される構造であることが好ましい。 The lactone ring structure of the main chain may be a 4- to 8-membered ring, but a 5- to 6-membered ring is more preferable, and a 6-membered ring is still more preferable in terms of structural stability. In addition, when the main chain lactone ring structure is a 6-membered ring, the synthesis yield is high in synthesizing the polymer before introducing the lactone ring structure into the main chain, and the content ratio of the lactone ring structure is high. The structure represented by the following general formula (1) is preferable from the viewpoint that a polymer is easily obtained and that the copolymerizability with a (meth) acrylic acid ester such as methyl methacrylate is good.
(式中、R1、R2、R3は、それぞれ独立に、水素原子または炭素数1〜20の有機残基を表す。なお、有機残基は酸素原子を含んでいても良い。有機残基は、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基などの炭素数が1〜20の範囲のアルキル基;エテニル基、プロペニル基などの炭素数が1〜20の範囲の不飽和脂肪族炭化水素基;フェニル基、ナフチル基などの炭素数が1〜20の範囲の芳香族炭化水素基;前記アルキル基、前記不飽和脂肪族炭化水素基および前記芳香族炭化水素基において、水素原子の一つ以上が水酸基、カルボキシル基、エーテル基およびエステル基から選ばれる少なくとも1種の基により置換された基;である。)
アクリル系重合体やスチレン系重合体が主鎖に環構造を有する場合、環構造の含有率は特に限定されないが、通常、5〜90質量%であり、10〜70質量%が好ましく、10〜60質量%がより好ましく、10〜50質量%がさらに好ましい。前記含有率が過度に小さくなると、樹脂を成形して得た樹脂成形品の耐熱性が低下したり、耐溶剤性および表面硬度が不十分となることがある。一方、前記含有率が過度に大きくなると、樹脂の成形性、ハンドリング性が低下する。
(In the formula, R 1 , R 2 and R 3 each independently represent a hydrogen atom or an organic residue having 1 to 20 carbon atoms. The organic residue may contain an oxygen atom. Examples of the group include an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, and a propyl group; an unsaturated aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms such as an ethenyl group and a propenyl group. An aromatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, such as a phenyl group or a naphthyl group; one or more hydrogen atoms in the alkyl group, the unsaturated aliphatic hydrocarbon group and the aromatic hydrocarbon group; Is a group substituted with at least one group selected from a hydroxyl group, a carboxyl group, an ether group and an ester group.)
When the acrylic polymer or the styrene polymer has a ring structure in the main chain, the content of the ring structure is not particularly limited, but is usually 5 to 90% by mass, preferably 10 to 70% by mass, 60 mass% is more preferable, and 10-50 mass% is further more preferable. When the said content rate becomes small too much, the heat resistance of the resin molded product obtained by shape | molding resin may fall, or solvent resistance and surface hardness may become inadequate. On the other hand, when the said content rate becomes large too much, the moldability and handling property of resin will fall.
本発明における光学フィルムは、特に限定されないが、正の固有複屈折を有するアクリル系重合体と負の固有複屈折を有するスチレン系重合体を含む熱可塑性樹脂からなることが好ましい。この場合、正の固有複屈折を有するアクリル系重合体の含有率と負の固有複屈折を有するスチレン系重合体の含有率の比は、5/95〜95/5が好ましく、より好ましくは、10/90〜90/10、さらに好ましくは、20/80〜80/20、特に好ましくは50/50〜80/20である。正の固有複屈折を有するアクリル系重合体と負の固有複屈折を有するスチレン系重合体の含有率を変えることにより、正から負の広い範囲で光学フィルムの位相差の制御が可能となる。 The optical film in the present invention is not particularly limited, but is preferably made of a thermoplastic resin including an acrylic polymer having a positive intrinsic birefringence and a styrene polymer having a negative intrinsic birefringence. In this case, the ratio of the content of the acrylic polymer having positive intrinsic birefringence and the content of the styrene polymer having negative intrinsic birefringence is preferably 5/95 to 95/5, more preferably, 10/90 to 90/10, more preferably 20/80 to 80/20, and particularly preferably 50/50 to 80/20. By changing the contents of the acrylic polymer having positive intrinsic birefringence and the styrene polymer having negative intrinsic birefringence, the retardation of the optical film can be controlled in a wide range from positive to negative.
該アクリル系重合体や該スチレン系重合体は、特に限定されず、公知の製法で製造することが出来る。例えば、アクリル重合体は上述したアクリル酸エステルを含む単量体群を重合して形成でき、スチレン系重合体は上述したスチレン系単量体を含む単量体群を重合して形成できる。 The acrylic polymer and the styrene polymer are not particularly limited and can be produced by a known production method. For example, the acrylic polymer can be formed by polymerizing a monomer group containing the above-mentioned acrylic acid ester, and the styrene polymer can be formed by polymerizing the monomer group containing the above-mentioned styrene monomer.
重合方法としては特に限定されず、ラジカル性やイオン性の開始剤による重合が可能である。重合形態としても特に限定されず、バルク重合や溶液重合、エマルジョン重合や懸濁重合を行うことが可能である。また、重合後は必要に応じて、乾燥や脱揮などの処理を行い、粉体やペレットとすることも出来る。 The polymerization method is not particularly limited, and polymerization using a radical or ionic initiator is possible. The polymerization form is not particularly limited, and bulk polymerization, solution polymerization, emulsion polymerization and suspension polymerization can be performed. Moreover, after polymerization, if necessary, treatment such as drying or devolatilization can be performed to obtain powder or pellets.
主鎖に環構造を有するアクリル系重合体やスチレン系重合体は公知の方法により製造できる。環構造が無水グルタル酸構造あるいはグルタルイミド構造であるアクリル系重合体は、例えば、WO2007/26659号公報あるいはWO2005/108438号公報に記載の方法により製造できる。環構造が無水マレイン酸構造あるいはN−置換マレイミド由来の構造であるアクリル系重合体は、例えば、特開昭57−153008号公報、特開2007−31537号公報に記載の方法により製造できる。環構造がラクトン環構造であるアクリル系重合体は、例えば、特開2006−96960号公報、特開2006−171464号公報あるいは特開2007−63541号公報に記載の方法により製造できる。 An acrylic polymer or a styrene polymer having a ring structure in the main chain can be produced by a known method. An acrylic polymer whose ring structure is a glutaric anhydride structure or a glutarimide structure can be produced, for example, by the method described in WO2007 / 26659 or WO2005 / 108438. An acrylic polymer whose ring structure is a maleic anhydride structure or a structure derived from N-substituted maleimide can be produced, for example, by the method described in JP-A-57-153008 and JP-A-2007-31537. An acrylic polymer whose ring structure is a lactone ring structure can be produced, for example, by the method described in JP-A-2006-96960, JP-A-2006-171464, or JP-A-2007-63541.
本発明における熱可塑性樹脂は、前記したアクリル系重合体やスチレン系重合体以外のその他の熱可塑性樹脂を含んでいてもよい。これらのその他の熱可塑性樹脂は、特に種類は問わないが、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン重合体、ポリ(4−メチル−1−ペンテン)等のオレフィン系ポリマー;塩化ビニル、塩素化ビニル樹脂等の含ハロゲン系ポリマー;ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル;ナイロン6、ナイロン66、ナイロン610等のポリアミド;ポリアセタール:ポリカーボネート;ポリフェニレンオキシド;ポリフェニレンスルフィド:ポリエーテルエーテルケトン;ポリサルホン;ポリエーテルサルホン:ポリオキシペンジレン;ポリアミドイミド;ポリブタジエン系ゴム、アクリルゴムやブタジエンゴムなどを配合したゴム質重合体;などが挙げられる。その他の熱可塑性樹脂の添加量は好ましくは50質量%未満、より好ましくは20質量%未満、さらに好ましくは10質量%未満、とくに好ましくは3質量%未満である。 The thermoplastic resin in the present invention may contain other thermoplastic resins other than the acrylic polymer and styrene polymer described above. These other thermoplastic resins are not particularly limited in type, but are, for example, olefin polymers such as polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene polymer, poly (4-methyl-1-pentene); vinyl chloride, chlorinated vinyl. Halogen-containing polymers such as resins; Polyesters such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, and polyethylene naphthalate; Polyamides such as nylon 6, nylon 66, and nylon 610; Polyacetal: Polycarbonate; Polyphenylene oxide; Polyphenylene sulfide: Polyether ether ketone; Polysulfone Polyethersulfone: polyoxypentylene; polyamideimide; rubber polymer containing polybutadiene rubber, acrylic rubber, butadiene rubber, etc. . The amount of the other thermoplastic resin added is preferably less than 50% by mass, more preferably less than 20% by mass, further preferably less than 10% by mass, and particularly preferably less than 3% by mass.
その他の熱可塑性樹脂がゴム質重合体を含む場合、光学フィルムも含めたフィルムの耐折り曲げ性の向上が期待できる。ゴム質量体を含む場合、光学フィルム中のゴム質重合体の含有割合は、好ましくは30質量%未満、より好ましくは20質量%以下、さらに好ましくは10質量%以下ある。ゴム質重合体としては、アクリル系重合体やスチレン系重合体と相溶し得る組成のグラフト部を有しているため、ゴム質量体が光学フィルム中に均一に分散することが可能となる。また、ゴム質重合体の平均粒子径は、フィルムとした際の透明性向上の観点から、300nm以下である事が好ましく、150nm以下である事が更に好ましい。 When other thermoplastic resins contain a rubbery polymer, an improvement in the bending resistance of the film including the optical film can be expected. When the rubber mass is included, the content of the rubbery polymer in the optical film is preferably less than 30% by mass, more preferably 20% by mass or less, and further preferably 10% by mass or less. Since the rubbery polymer has a graft portion having a composition compatible with an acrylic polymer or a styrene polymer, the rubber mass can be uniformly dispersed in the optical film. Further, the average particle diameter of the rubbery polymer is preferably 300 nm or less, and more preferably 150 nm or less, from the viewpoint of improving transparency when formed into a film.
本発明における熱可塑性樹脂は、その他の添加剤を含んでいてもよい。その他の添加剤は、例えば、位相差上昇剤、位相差低減剤などの位相差調整剤;位相差安定剤、耐光安定剤、耐候安定剤、熱安定剤などの安定剤;ガラス繊維、炭素繊維などの補強材;紫外線吸収剤;近赤外線吸収剤;酸化防止剤;トリス(ジブロモプロピル)ホスフェート、トリアリルホスフェート、酸化アンチモンなどの難燃剤;アニオン系、カチオン系、ノニオン系の界面活性剤に代表される帯電防止剤;無機顔料、有機顔料、染料などの着色剤;有機フィラー、無機フィラー;樹脂改質剤;可塑剤;滑剤;難燃剤;ASAやABSなどのゴム質量体などである。その他の添加剤の添加量は、例えば0〜5質量%であり、好ましくは0〜2質量%であり、より好ましくは0〜0.5質量%である。 The thermoplastic resin in the present invention may contain other additives. Other additives include, for example, retardation adjusting agents such as retardation increasing agents and retardation reducing agents; stabilizers such as retardation stabilizing agents, light-resistant stabilizers, weathering stabilizers, thermal stabilizers; glass fibers and carbon fibers. Reinforcing materials such as: UV absorbers; near infrared absorbers; antioxidants; flame retardants such as tris (dibromopropyl) phosphate, triallyl phosphate, antimony oxide; representatives of anionic, cationic, and nonionic surfactants Antistatic agents; Colorants such as inorganic pigments, organic pigments, dyes; Organic fillers, inorganic fillers; Resin modifiers; Plasticizers; Lubricants; Flame retardants; Rubber masses such as ASA and ABS. The addition amount of other additives is, for example, 0 to 5% by mass, preferably 0 to 2% by mass, and more preferably 0 to 0.5% by mass.
本発明における熱可塑性樹脂の製造方法は特に限定されず、必要に応じて、上述した重合体や樹脂と公知の添加剤とを公知の方法により混合して製造できる。例えば、重合体や樹脂と添加剤を溶剤に溶解してから混合した後、溶液キャスト法により成膜、乾燥することで、フィルム状の熱可塑性樹脂が製造可能である。また、重合体や樹脂と添加剤を押出機などで溶融させて混合してもよく、必要に応じて、ペレタイザーなどによりペレット化してもよい。 The method for producing the thermoplastic resin in the present invention is not particularly limited, and can be produced by mixing the above-described polymer or resin and a known additive by a known method, if necessary. For example, a film-like thermoplastic resin can be produced by mixing a polymer, a resin, and an additive after dissolving them in a solvent and then forming a film by a solution casting method and drying. Further, the polymer, resin and additive may be melted and mixed with an extruder or the like, and may be pelletized with a pelletizer or the like as necessary.
本発明における光学フィルムには、目的に応じて、帯電防止層、粘接着剤層、接着層、易接着層、防眩(ノングレア)層、光触媒層などの防汚層、反射防止層、ハードコート層、紫外線遮蔽層、熱線遮蔽層、電磁波遮蔽層、光拡散層、ガスバリヤー層等の種々の機能性コーティング層を各々積層塗工したり、光学フィルムに各々の単独の機能性コーティング層が塗工された部材を粘着剤や接着剤を介して積層した積層体であってもよい。なお、各層の積層順序は特に限定されるものではなく、積層方法も特に限定されない。 The optical film in the present invention includes an antistatic layer, an adhesive layer, an adhesive layer, an easy-adhesion layer, an antiglare layer (non-glare layer), a photocatalyst layer, an antifouling layer, an antireflection layer, and a hard film. Various functional coating layers such as a coating layer, an ultraviolet shielding layer, a heat ray shielding layer, an electromagnetic wave shielding layer, a light diffusing layer, a gas barrier layer, etc. can be laminated or coated on the optical film. The laminated body which laminated | stacked the coated member via the adhesive or the adhesive agent may be sufficient. In addition, the stacking order of each layer is not particularly limited, and the stacking method is not particularly limited.
本発明における光学フィルムは、特に限定されるものではないが、光学用途に用いることが好適である。好ましくは、液晶表示装置用の偏光板に用いる偏光子保護フィルム、位相差フィルム、視野角補償フィルム、光拡散フィルム、反射フィルム、反射防止フィルム、防眩フィルム、輝度向上フィルム、タッチパネル用導電フィルム、各種光ディスク(VD、CD、DVD、MD、LD等)基板の保護フィルム、拡散板、導光体、位相差板、プリズムシート等が挙げられ、この中でも、位相差フィルムであることが特に好ましい。例えば、STN型LCD、TFT−TN型LCD、OCB型LCD、VA型LCD、IPS型LCDなどの各種LCDの位相差フィルム、偏光子保護フィルムの機能を有する位相差フィルム、偏光板との積層フィルム、光学補償フィルム、偏光板光学補償フィルムに好適に使用できる。特に、位相差フィルムにおいては、市場で要望される位相差の要求性能を満たすために、温度や倍率などの延伸条件の制限が多く、本発明の効果が特に顕著に発現される。
《光学フィルムの製造方法》
次に、本発明の光学フィルムの製造方法について説明する。本発明の光学フィルムの製造方法は特に限定されず、公知の製法が可能である。
Although the optical film in this invention is not specifically limited, It is suitable to use for an optical use. Preferably, a polarizer protective film, a retardation film, a viewing angle compensation film, a light diffusion film, a reflection film, an antireflection film, an antiglare film, a brightness enhancement film, a conductive film for a touch panel, used for a polarizing plate for a liquid crystal display device, Examples include protective films for various optical disks (VD, CD, DVD, MD, LD, etc.) substrates, diffusion plates, light guides, retardation plates, prism sheets, etc. Among these, retardation films are particularly preferable. For example, retardation films of various LCDs such as STN type LCD, TFT-TN type LCD, OCB type LCD, VA type LCD, IPS type LCD, retardation film having the function of polarizer protective film, laminated film with polarizing plate It can be suitably used for an optical compensation film and a polarizing plate optical compensation film. In particular, in a retardation film, in order to satisfy the required performance of retardation required in the market, there are many restrictions on stretching conditions such as temperature and magnification, and the effects of the present invention are particularly remarkably exhibited.
<< Optical film manufacturing method >>
Next, the manufacturing method of the optical film of this invention is demonstrated. The manufacturing method of the optical film of this invention is not specifically limited, A well-known manufacturing method is possible.
延伸前のフィルム成形の方法としては、溶液キャスト法(溶液流延法)、溶融押出法、カレンダー法、圧縮成形法など、公知のフィルム成形方法が挙げられる。これらの中でも、溶液キャスト法(溶液流延法)、溶融押出法が好ましい。 Examples of the film forming method before stretching include known film forming methods such as a solution casting method (solution casting method), a melt extrusion method, a calendar method, and a compression molding method. Among these, the solution casting method (solution casting method) and the melt extrusion method are preferable.
溶融押出法の具体的な例としては、押出混練に用いる混練機は特に限定されず、例えば、単軸押出機、二軸押出機などの押出機、あるいは加圧ニーダーなどの公知の混練機を用いることができる。また、熱可塑性樹脂と、必要に応じて添加剤を添加し、オムニミキサーなどの混合機でプレブレンドした後、得られた混合物を混練機から押出混練してもよい。 As a specific example of the melt extrusion method, the kneader used for extrusion kneading is not particularly limited. For example, a known kneader such as a single screw extruder, a twin screw extruder, or a pressure kneader is used. Can be used. Moreover, after adding a thermoplastic resin and an additive as needed, and pre-blending with mixers, such as an omni mixer, the obtained mixture may be extrusion-kneaded from a kneader.
溶融押出法には、例えば、Tダイ法、インフレーション法などがあり、その際の成形温度は、好ましくは200〜350℃、より好ましくは250〜300℃、さらに好ましくは255〜300℃、特に好ましくは260〜300℃である。 Examples of the melt extrusion method include a T-die method and an inflation method, and the molding temperature at that time is preferably 200 to 350 ° C., more preferably 250 to 300 ° C., still more preferably 255 to 300 ° C., and particularly preferably. Is 260-300 ° C.
Tダイ法を用いる場合、押出機の先端部にTダイを取り付け、このTダイから押し出したフィルムを巻き取ることで、ロール状に巻回させた樹脂フィルムを得ることができる。このとき、巻き取りの温度および速度を制御して、フィルムの押し出し方向に延伸(一軸延伸)を加えることも可能である。また、押し出し方向と垂直な方向にフィルムを延伸して、逐次二軸延伸あるいは同時二軸延伸などを実施してもよい。 When the T-die method is used, a resin film wound into a roll can be obtained by attaching a T-die to the tip of the extruder and winding the film extruded from the T-die. At this time, it is also possible to control the temperature and speed of winding and to stretch (uniaxial stretching) in the extrusion direction of the film. Further, the film may be stretched in a direction perpendicular to the extrusion direction, and sequential biaxial stretching or simultaneous biaxial stretching may be performed.
押出成形に押出機を用いる場合、その種類は特に限定されず、単軸であっても二軸であっても多軸であってもよいが、そのL/D値は(Lは押出機のシリンダーの長さ、Dはシリンダー内径)、熱可塑性樹脂を十分に可塑化して良好な混練状態を得るために、好ましくは10以上100以下であり、より好ましくは15以上80以下であり、さらに好ましくは20以上60以下である。L/D値が10未満の場合、熱可塑性樹脂を十分に可塑化できず、良好な混練状態が得られないことがある。一方、L/D値が100を超えると、熱可塑性樹脂に対して過度に剪断発熱が加わることで、樹脂中の樹脂が熱分解する可能性がある。 When an extruder is used for extrusion molding, the type is not particularly limited and may be uniaxial, biaxial, or multiaxial, but its L / D value is (L is the value of the extruder) In order to sufficiently plasticize the thermoplastic resin to obtain a good kneaded state, the length of the cylinder, D is the cylinder inner diameter) is preferably 10 or more and 100 or less, more preferably 15 or more and 80 or less, and still more preferably Is 20 or more and 60 or less. When the L / D value is less than 10, the thermoplastic resin cannot be sufficiently plasticized and a good kneaded state may not be obtained. On the other hand, when the L / D value exceeds 100, the resin in the resin may be thermally decomposed due to excessive shearing heat generation on the thermoplastic resin.
またこの場合、シリンダーの設定温度は、好ましくは200〜350℃以下であり、より好ましくは250〜300℃以下である。設定温度が200℃未満では、熱可塑性樹脂の溶融粘度が過度に高くなって、樹脂フィルムの生産性が低下する。一方、設定温度が350℃を超えると、熱可塑性樹脂中の樹脂が熱分解する可能性がある。 In this case, the set temperature of the cylinder is preferably 200 to 350 ° C or less, more preferably 250 to 300 ° C or less. If setting temperature is less than 200 degreeC, the melt viscosity of a thermoplastic resin will become high too much, and the productivity of a resin film will fall. On the other hand, when the set temperature exceeds 350 ° C., the resin in the thermoplastic resin may be thermally decomposed.
押出成形に押出機を用いる場合、その形状は特に限定されないが、押出機が1個以上の開放ベント部を有することが好ましい。このような押出機を用いることによって、開放ベント部から分解ガスを吸引することができ、得られた樹脂フィルムに残存する揮発成分の量を低減できる。開放ベント部から分解ガスを吸引するためには、例えば、開放ベント部を減圧状態にすればよく、その減圧度は、開放ベント部の圧力にして、931〜1.3hPaの範囲が好ましく、798〜13.3hPaの範囲がより好ましい。開放ベント部の圧力が931hPaより高い場合、揮発成分、あるいは樹脂の分解により発生する単量体成分などが、熱可塑性樹脂中に残存しやすい。一方、開放ベント部の圧力を1.3hPaより低く保つことは工業的に困難である。 When an extruder is used for extrusion molding, the shape is not particularly limited, but the extruder preferably has one or more open vent portions. By using such an extruder, the decomposition gas can be sucked from the open vent portion, and the amount of volatile components remaining in the obtained resin film can be reduced. In order to suck the decomposition gas from the open vent portion, for example, the open vent portion may be in a reduced pressure state, and the degree of pressure reduction is preferably in the range of 931 to 1.3 hPa as the pressure of the open vent portion, 798 A range of ˜13.3 hPa is more preferable. When the pressure in the open vent is higher than 931 hPa, volatile components or monomer components generated by the decomposition of the resin are likely to remain in the thermoplastic resin. On the other hand, it is industrially difficult to keep the pressure of the open vent part lower than 1.3 hPa.
延伸前のフィルムを製造する場合、ポリマーフィルターで濾過するなどの濾過工程を取り入れることが好ましい。濾過工程を取り入れることにより、熱可塑性樹脂中に存在する異物を除去できるため、得られたフィルムの外観上の欠点を低減できる。なお、ポリマーフィルターによる濾過時には、熱可塑性樹脂は高温の溶融状態となる。このため、ポリマーフィルターを通過する際に熱可塑性樹脂が劣化し、劣化により形成されたガス成分や着色劣化物が樹脂中に流れだして、得られたフィルムに、穴あき、流れ模様、流れスジなどの欠点が観察されることがある。この欠点は、特にフィルムの連続成形時に観察されやすい。このため、ポリマーフィルターで濾過した熱可塑性樹脂を成形する際には、その成形温度は、熱可塑性樹脂の溶融粘度を低下させ、ポリマーフィルターにおける熱可塑性樹脂の滞留時間を短くするために、例えば255〜350℃であり、260〜320℃が好ましい。 When producing a film before stretching, it is preferable to incorporate a filtration step such as filtration with a polymer filter. By incorporating the filtration step, foreign substances present in the thermoplastic resin can be removed, so that defects in the appearance of the obtained film can be reduced. In addition, at the time of filtration by a polymer filter, a thermoplastic resin will be in a high temperature molten state. For this reason, the thermoplastic resin deteriorates when it passes through the polymer filter, and gas components and colored degradation products formed by the deterioration flow into the resin, and the resulting film has perforations, flow patterns, flow streaks. Such defects may be observed. This defect is particularly apt to be observed during the continuous forming of a film. For this reason, when molding a thermoplastic resin filtered through a polymer filter, the molding temperature decreases the melt viscosity of the thermoplastic resin and shortens the residence time of the thermoplastic resin in the polymer filter, for example 255. It is -350 degreeC and 260-320 degreeC is preferable.
ポリマーフィルターの構成は特に限定されないが、ハウジング内に多数枚のリーフディスク型フィルターを配したポリマーフィルターを好適に用いることができる。リーフディスク型フィルターの濾材は、金属繊維不織布を焼結したタイプ、金属粉末を焼結したタイプ、金網を数枚積層したタイプ、あるいはそれらを組み合わせたハイブリッドタイプのいずれでもよいが、金属繊維不織布を焼結したタイプが最も好ましい。 The configuration of the polymer filter is not particularly limited, but a polymer filter in which a large number of leaf disk filters are arranged in a housing can be suitably used. The filter material of the leaf disk type filter may be any of a type in which a metal fiber nonwoven fabric is sintered, a type in which metal powder is sintered, a type in which several metal meshes are laminated, or a hybrid type in which they are combined. The sintered type is most preferred.
ポリマーフィルターによる濾過精度は特に限定されないが、通常15μm以下、好ましくは10μm以下、より好ましくは5μm以下である。濾過精度が1μm以下になると、熱可塑性樹脂の滞留時間が長くなることで当該樹脂の熱劣化が大きくなる他、樹脂フィルムの生産性が低下する。一方、濾過精度が15μmを超えると、熱可塑性樹脂中の異物を除去することが難しくなる。 The filtration accuracy by the polymer filter is not particularly limited, but is usually 15 μm or less, preferably 10 μm or less, more preferably 5 μm or less. When the filtration accuracy is 1 μm or less, the residence time of the thermoplastic resin becomes longer, so that the thermal deterioration of the resin increases, and the productivity of the resin film decreases. On the other hand, if the filtration accuracy exceeds 15 μm, it is difficult to remove foreign substances in the thermoplastic resin.
ポリマーフィルターにおける、時間あたりの樹脂処理量に対する濾過面積は特に限定されず、熱可塑性樹脂の処理量に応じて適宜設定できる。前記濾過面積は、例えば、0.001〜0.15m2/(kg/時間)である。 The filtration area with respect to the resin processing amount per hour in the polymer filter is not particularly limited, and can be appropriately set according to the processing amount of the thermoplastic resin. The filtration area is, for example, 0.001 to 0.15 m 2 / (kg / hour).
ポリマーフィルターの形状は特に限定されず、例えば、複数の樹脂流通口を有し、センターポール内に樹脂の流路を有する内流型;断面が複数の頂点もしくは面においてリーフディスクフィルタの内周面に接し、センターポールの外面に樹脂の流路がある外流型;などがある。特に、樹脂の滞留箇所の少ない外流型を用いることが好ましい。 The shape of the polymer filter is not particularly limited. For example, an inner flow type having a plurality of resin flow ports and a resin flow path in the center pole; the inner peripheral surface of the leaf disk filter at a plurality of vertices or faces And an external flow type having a resin flow path on the outer surface of the center pole. In particular, it is preferable to use an external flow type in which the resin stays are small.
ポリマーフィルターにおける熱可塑性樹脂の滞留時間に特に制限はないが、好ましくは20分以下であり、より好ましくは10分以下であり、さらに好ましくは5分以下である。また、濾過時におけるフィルター入口圧およびフィルター出口圧は、例えば、それぞれ、3〜15MPaおよび0.3〜10MPaであり、圧力損失(フィルターの入口圧と出口圧の圧力差)は、1MPa〜15MPaの範囲が好ましい。圧力損失が1MPa以下になると、熱可塑性樹脂がフィルターを通過する流路に偏りが生じやすく、得られた樹脂フィルムの品質が低下する傾向がある。一方、圧力損失が15MPaを超えると、ポリマーフィルターの破損が起こり易くなる。 Although there is no restriction | limiting in particular in the residence time of the thermoplastic resin in a polymer filter, Preferably it is 20 minutes or less, More preferably, it is 10 minutes or less, More preferably, it is 5 minutes or less. Further, the filter inlet pressure and the filter outlet pressure during filtration are, for example, 3 to 15 MPa and 0.3 to 10 MPa, respectively, and the pressure loss (the pressure difference between the filter inlet pressure and the outlet pressure) is 1 MPa to 15 MPa. A range is preferred. When the pressure loss is 1 MPa or less, the flow path through which the thermoplastic resin passes through the filter tends to be biased, and the quality of the obtained resin film tends to deteriorate. On the other hand, when the pressure loss exceeds 15 MPa, the polymer filter is easily damaged.
ポリマーフィルターに導入される熱可塑性樹脂の温度は、その溶融粘度に応じて適宜設定すればよく、例えば250〜300℃であり、好ましくは255〜300℃であり、さらに好ましくは260〜300℃である。 What is necessary is just to set suitably the temperature of the thermoplastic resin introduce | transduced into a polymer filter according to the melt viscosity, for example, it is 250-300 degreeC, Preferably it is 255-300 degreeC, More preferably, it is 260-300 degreeC. is there.
ポリマーフィルターを用いた濾過処理により、異物、着色物の少ない樹脂フィルムを得る具体的な工程は、特に限定されない。例えば、(1)クリーン環境下で熱可塑性樹脂の形成および濾過処理を行い、引き続いてクリーン環境下で熱可塑性樹脂の成形を行うプロセス、(2)異物または着色物を有する熱可塑性樹脂を、クリーン環境下で濾過処理した後、引き続いてクリーン環境下で熱可塑性樹脂の成形を行うプロセス、(3)異物または着色物を有する熱可塑性樹脂を、クリーン環境下で濾過処理すると同時に成形を行うプロセス、などが挙げられる。それぞれの工程毎に、複数回、ポリマーフィルターによる熱可塑性樹脂の濾過処理を行ってもよい。 The specific process of obtaining a resin film with few foreign substances and colored substances by filtration using a polymer filter is not particularly limited. For example, (1) a process of forming and filtering a thermoplastic resin in a clean environment, and subsequently molding the thermoplastic resin in a clean environment; (2) clean the thermoplastic resin having foreign matter or colored matter A process of molding a thermoplastic resin in a clean environment after filtration in an environment; (3) a process of molding a thermoplastic resin having foreign matters or colored substances at the same time as a filtration treatment in a clean environment; Etc. You may perform the filtration process of the thermoplastic resin by a polymer filter in multiple times for each process.
ポリマーフィルターによって熱可塑性樹脂を濾過する際には、押出機とポリマーフィルターとの間にギアポンプを設置して、フィルター内の熱可塑性樹脂の圧力を安定化することが好ましい。 When filtering the thermoplastic resin with the polymer filter, it is preferable to stabilize the pressure of the thermoplastic resin in the filter by installing a gear pump between the extruder and the polymer filter.
熱可塑性樹脂は、その製造後、そのまま押出成形して樹脂フィルムとすることが好ましい。熱可塑性樹脂をペレット化した後に、得られたペレットを再溶融して光学フィルムを成形する場合に比べて、熱履歴を少なくできるため、熱可塑性樹脂の熱劣化を抑制できる。また、この手法では、環境からの異物の混入を抑制できるため、得られた光学フィルムに異物が存在したり、得られた光学樹脂フィルムが着色することを抑制できる。なお、押出機とTダイの間に、ギアポンプおよびポリマーフィルターを配置することが好ましい。 It is preferable to extrude the thermoplastic resin as it is after the production to obtain a resin film. Compared with the case where the thermoplastic resin is pelletized and then the obtained pellet is remelted to form an optical film, the thermal history can be reduced, so that the thermal deterioration of the thermoplastic resin can be suppressed. Moreover, in this method, since mixing of the foreign material from an environment can be suppressed, it can suppress that a foreign material exists in the obtained optical film or coloring of the obtained optical resin film. A gear pump and a polymer filter are preferably arranged between the extruder and the T die.
次に本発明の光学フィルムの製造方法に用いられる延伸方法について述べる。該延伸方法としては、横延伸の工程を含む限り、従来公知の延伸方法が適用できる。大きな面内位相差Reや厚さ方向位相差Rthを発現させるという面からは、横一軸延伸が好ましい。また、必要な面内位相差Reや厚さ方向位相差Rthを発現させる点で、逐次二軸延伸も好ましい形態のひとつである。さらに、横延伸後のフィルムの幅方向の引き裂き強度を改善するためには、縦横の逐次二軸延伸にさらに縦方向の延伸を行う、縦横縦延伸も好ましい形態のひとつである。各延伸工程は押出製膜工程から連続して実施しても良いし、個別に行っても良い。なお、所望の位相差、所望の耐折れ曲げ性に応じて、延伸倍率、延伸温度、延伸速度等の延伸条件を適宜設定すればよく、特に限定はされない。 Next, the stretching method used in the method for producing the optical film of the present invention will be described. As the stretching method, a conventionally known stretching method can be applied as long as it includes a step of transverse stretching. From the viewpoint of developing a large in-plane retardation Re and a thickness direction retardation Rth, lateral uniaxial stretching is preferred. Sequential biaxial stretching is also one of the preferred forms in that the necessary in-plane retardation Re and thickness direction retardation Rth are expressed. Furthermore, in order to improve the tear strength in the width direction of the film after transverse stretching, longitudinal and transverse longitudinal stretching, in which longitudinal stretching is further performed in addition to longitudinal and transverse sequential biaxial stretching, is also one of the preferred embodiments. Each stretching process may be performed continuously from the extrusion film forming process or may be performed individually. In addition, what is necessary is just to set extending | stretching conditions, such as a draw ratio, extending | stretching temperature, an extending | stretching speed, suitably according to a desired phase difference and desired bending resistance, and there is no limitation in particular.
延伸温度としては、フィルム原料の重合体、若しくは延伸前のフィルムのガラス転移温度近辺で行うことが好ましい。具体的には、(ガラス転移温度−30)℃〜(ガラス転移温度+50)℃で行うことが好ましく、より好ましくは(ガラス転移温度−20)℃〜(ガラス転移温度+20)℃、さらに好ましくは(ガラス転移温度−10)℃〜(ガラス転移温度+10)℃である。(ガラス転移温度−30)℃よりも低いと、十分な延伸倍率が得られないために好ましくない。(ガラス転移温度+50)℃よりも高いと、樹脂の流動(フロー)が起こり安定な延伸が行えなくなるために好ましくない。 The stretching temperature is preferably around the glass transition temperature of the film raw material polymer or the film before stretching. Specifically, it is preferably performed at (glass transition temperature−30) ° C. to (glass transition temperature + 50) ° C., more preferably (glass transition temperature−20) ° C. to (glass transition temperature + 20) ° C., more preferably. It is (glass transition temperature−10) ° C. to (glass transition temperature + 10) ° C. When it is lower than (glass transition temperature-30) ° C., a sufficient draw ratio cannot be obtained, which is not preferable. When the temperature is higher than (glass transition temperature + 50) ° C., resin flow occurs and stable stretching cannot be performed.
面積比で定義した延伸倍率は、好ましくは1.1〜25倍の範囲、より好ましくは1.2〜10倍の範囲、さらに好ましくは1.3〜5倍の範囲で行われる。1.1倍よりも小さいと、延伸に伴う位相差性能の発現や靭性の向上につながらないために好ましくない。25倍よりも大きいと、延伸倍率を上げるだけの効果が認められない。 The draw ratio defined by the area ratio is preferably in the range of 1.1 to 25 times, more preferably in the range of 1.2 to 10 times, and still more preferably in the range of 1.3 to 5 times. If it is smaller than 1.1 times, it is not preferable because it does not lead to the development of retardation performance accompanying to stretching and the improvement of toughness. If it is larger than 25 times, the effect of increasing the draw ratio is not recognized.
延伸速度(一方向)としては、好ましくは10〜20000%/分の範囲、より好ましくは100〜10000%/分の範囲である。10%/分よりも遅いと、十分な延伸倍率を得るために時間がかかり、製造コストが高くなるために好ましくない。20000%/分よりも早いと、延伸フィルムの破断等が起こるおそれがあるために好ましくない。 The stretching speed (one direction) is preferably in the range of 10 to 20000% / min, more preferably in the range of 100 to 10000% / min. If it is slower than 10% / min, it takes time to obtain a sufficient draw ratio, and the production cost is increased, which is not preferable. If it is faster than 20000% / min, the stretched film may be broken, which is not preferable.
延伸等を行う装置としては、例えば、ロール延伸機、テンター型延伸機、オーブン延伸機、小型の実験用延伸装置として引張試験機、一軸延伸機、逐次二軸延伸機等が挙げられ、これら何れの装置を用いても、本発明の位相差フィルムを得ることができる。縦延伸工程は通常、ロール延伸機やオーブン延伸機で行い、横延伸工程はテンター型延伸機を用いることが多い。 Examples of the stretching apparatus include a roll stretching machine, a tenter-type stretching machine, an oven stretching machine, and a small experimental stretching apparatus such as a tensile tester, a uniaxial stretching machine, and a sequential biaxial stretching machine. The retardation film of the present invention can also be obtained using this apparatus. The longitudinal stretching step is usually performed by a roll stretching machine or an oven stretching machine, and the transverse stretching process is often a tenter type stretching machine.
縦延伸は、周速差のあるニップロール間で延伸され、分子配向する事により縦方向の力学的特性が向上する。縦延伸には、ロール延伸機を用いて、多数のロールに連続接触しながら延伸する温度まで予熱し、(場合によっては補助加熱ヒーターなどを用いて)短区間のニップロール間で延伸する方法と、オーブン延伸機を用いて、オーブンの入口と出口にニップロールが配置され、そのオーブン内で予熱から延伸、冷却までを行う方法がある。縦延伸の倍率は、1.2〜4.0倍が好ましく、1.5〜3.0倍がより好ましい。 In the longitudinal stretching, stretching is performed between nip rolls having a difference in peripheral speed, and the mechanical properties in the longitudinal direction are improved by molecular orientation. For longitudinal stretching, using a roll stretching machine, preheating to a temperature for stretching while continuously contacting a large number of rolls, and stretching between nip rolls in a short section (in some cases using an auxiliary heater, etc.) There is a method in which nip rolls are arranged at the inlet and outlet of an oven using an oven stretching machine, and the process from preheating to stretching and cooling is performed in the oven. The ratio of longitudinal stretching is preferably 1.2 to 4.0 times, and more preferably 1.5 to 3.0 times.
テンター型の横延伸機は、例えば、予熱、延伸、熱処理の各ゾーンからなるオーブンと横延伸用のクリップ走行装置とから構成される。横延伸行程では、走行するフィルムの横端部をクリップで掴み、オーブン内の予熱ゾーンで延伸温度まで加熱してから延伸ゾーンで横方向に引張って延伸し、その後必要により熱処理ゾーンで熱処理を行った後に冷却される。横方向への引張りは、クリップ走行装置のガイドレールを開いて左右2列のクリップ間の距離を広げることによりなされる。予熱および延伸の各ゾーンの温度は、光学フィルムのガラス転移温度をTgとしたとき、Tg−10℃〜Tg+50℃が好ましく、より好ましくはTg−5℃〜Tg+30℃である。熱処理ゾーンの温度は、延伸ゾーンの温度より−40℃〜−2℃が好ましく、−35℃〜−5℃がより好ましい。冷却は、冷却ゾーンを設け強制的になされる場合もあるが、フィルム走行と共に温度低下させることも出来る。冷却後に、フィルムは、掴んでいたクリップから開放され、下流の引き取りロールで引張られる事になる。横延伸の倍率は、1.2〜4.0倍が好ましく、1.5〜3.5倍がより好ましい。 The tenter-type transverse stretching machine includes, for example, an oven including preheating, stretching, and heat treatment zones, and a laterally extending clip travel device. In the transverse stretching process, the lateral edge of the traveling film is gripped with a clip, heated to the stretching temperature in the preheating zone in the oven, stretched in the transverse direction in the stretching zone, and then heat treated in the heat treatment zone if necessary. After cooling. The lateral pulling is performed by opening the guide rail of the clip traveling device and widening the distance between the left and right two rows of clips. The temperature of each zone of preheating and stretching is preferably Tg-10 ° C to Tg + 50 ° C, more preferably Tg-5 ° C to Tg + 30 ° C, where Tg is the glass transition temperature of the optical film. The temperature of the heat treatment zone is preferably −40 ° C. to −2 ° C. and more preferably −35 ° C. to −5 ° C. than the temperature of the stretching zone. Cooling may be performed forcibly by providing a cooling zone, but the temperature can be lowered as the film travels. After cooling, the film is released from the gripped clip and pulled by the downstream take-up roll. The magnification of the transverse stretching is preferably 1.2 to 4.0 times, more preferably 1.5 to 3.5 times.
本発明の光学フィルムの製造方法においては、該横延伸の延伸倍率をT、該横延伸前に施す縦延伸の延伸倍率をM1とした場合、延伸倍率の比T/M1が0.70<T/M1<2.30であることが好ましい。T/M1が0.70未満の場合、フィルムの流れ方向と幅方向の強度バランスが崩れ、流れ方向の引き裂きが頻発する恐れがあり、T/M1が2.30を超える場合、横延伸装置の出口幅などの制約も加わって光学物性のコントロールが困難となる場合がある。 In the method for producing an optical film of the present invention, when the stretching ratio of the transverse stretching is T and the stretching ratio of the longitudinal stretching performed before the transverse stretching is M1, the ratio T / M1 of the stretching ratio is 0.70 <T. It is preferable that /M1<2.30. If T / M1 is less than 0.70, the strength balance between the flow direction and the width direction of the film may be lost, and tearing in the flow direction may occur frequently. If T / M1 exceeds 2.30, Control of optical properties may be difficult due to restrictions such as exit width.
特に限定されないが、図1は本発明の実施形態の一例を、横延伸後のフィルム上部から見た概略図であり、図2は本発明の実施形態の一例を、押出機から巻取装置までを横から見た概略図である。横延伸後のフィルムは横延伸機のテンタークリップWから開放された後、ガイドロールGを経て、シェアカッターSでフィルム両端部の切断を行う。さらに、該フィルムはフィルムの走行を安定させるためのニップロールNを経て、切断部分(耳)Dと離れた後、保護フィルムPを貼合し巻取装置Rで巻き取ってロール状の光学フィルムとなる。 Although not particularly limited, FIG. 1 is a schematic view of an example of an embodiment of the present invention as viewed from the top of a film after transverse stretching, and FIG. 2 is an example of an embodiment of the present invention from an extruder to a winding device. It is the schematic which looked at from the side. After the film after transverse stretching is released from the tenter clip W of the transverse stretching machine, the film is cut at both ends by the shear cutter S through the guide roll G. Further, the film passes through a nip roll N for stabilizing the running of the film, and after being separated from the cut portion (ear) D, the protective film P is pasted and wound up by a winding device R, and a roll-shaped optical film is obtained. Become.
ガイドロールGは切断する前に、横延伸工程部分の振動を抑える目的で、複数、好ましくは2〜5、より好ましくは、2〜3のロールを用いることが好適である。また、複数のガイドロールの内、横延伸後に一番初めに接触する第1ガイドロールは、横延伸する前のフィルム原反の幅や、横延伸倍率の変更にも対応する為、分割式ロールであってもよい。 Before the guide roll G is cut, a plurality of rolls, preferably 2 to 5 rolls, more preferably 2 to 3 rolls, are suitable for the purpose of suppressing vibrations in the transverse stretching step. In addition, the first guide roll that comes into contact with the first after the transverse stretching among the plurality of guide rolls corresponds to the change of the width of the original film before transverse stretching and the transverse stretching ratio. It may be.
本発明の光学フィルムの製造方法では、横延伸後にフィルムの両端部の切断を行う。横延伸工程ではクリップの掴み跡部分は、延伸されておらず非常に脆いため、両端部を切断(以下トリミングと記載する事がある)する事により、安定したフィルム走行が得られる。切断する工程は、横延伸後にフィルムがクリップから開放された後、下流の巻き取り工程までの間に行うことが出来る。 In the method for producing an optical film of the present invention, both ends of the film are cut after transverse stretching. In the transverse stretching process, the clip trace portion of the clip is not stretched and is very fragile. Therefore, stable film running can be obtained by cutting both ends (hereinafter sometimes referred to as trimming). The step of cutting can be performed after the film is released from the clip after transverse stretching and before the downstream winding step.
本発明の光学フィルムの製造方法では、フィルムの両端部の切断にはシェアカッターを用いる。シェアカッターとは、上刃と下刃を擦り合わせ連続回転(ハサミ切)により剪断で切断を行う装置であり、切断面が滑らかなため、高い切り口精度を要求される部材などに好適に用いられている。図2の場合、シェアカッターSの上刃は反時計方向に、下刃は時計方向に回転してフィルムの切断を行うのが一般的である。上刃と下刃の両方を駆動ロールで回転駆動させてもよいし、どちらか一方の刃のみを回転駆動させ、もう一方の刃はフィルムの搬送に従って受動的に回転させてもよい。 In the method for producing an optical film of the present invention, a shear cutter is used for cutting both ends of the film. A shear cutter is a device that cuts by shearing by rubbing the upper and lower blades and continuously rotating (scissors), and is suitable for members that require high cutting accuracy because the cutting surface is smooth. ing. In the case of FIG. 2, it is common to cut the film by rotating the upper blade of the shear cutter S counterclockwise and the lower blade clockwise. Both the upper blade and the lower blade may be rotationally driven by a drive roll, or only one of the blades may be rotationally driven, and the other blade may be passively rotated according to the film conveyance.
本発明の光学フィルムの製造方法では、シェアカッターの切断速度は横延伸時のフィルム搬送速度の99%以上100%未満である。好ましくは99.0%以上99.8%以下、より好ましくは99.0%以上99.5%以下である。なお、シェアカッターの切断速度とは、シェアカッターの刃の回転速度と一致し、シェアカッターの駆動ロールの回転速度により調整できる。シェアカッターの切断速度を横延伸時のフィルム搬送速度の99%未満、または、100%以上にすると、製造中にフィルムが破断し、安定してロールを取得することが出来ない。また、上刃と下刃の回転速度が異なる場合は、本発明においては、遅い方の刃の回転速度をシェアカッターの切断速度とする。 In the method for producing an optical film of the present invention, the cutting speed of the shear cutter is 99% or more and less than 100% of the film conveyance speed during transverse stretching. Preferably they are 99.0% or more and 99.8% or less, More preferably, they are 99.0% or more and 99.5% or less. Note that the cutting speed of the shear cutter matches the rotational speed of the blade of the shear cutter, and can be adjusted by the rotational speed of the drive roll of the shear cutter. If the cutting speed of the shear cutter is less than 99% or 100% or more of the film conveyance speed during transverse stretching, the film breaks during production and a roll cannot be obtained stably. When the rotation speeds of the upper blade and the lower blade are different, in the present invention, the rotation speed of the slower blade is the cutting speed of the shear cutter.
特に限定されないが、図3は本発明の実施形態であるシェアカッター切断部付近の一例を、流れ方向(図1のフィルム走行方向)真正面から見た概略図である。シェアカッターは上刃S1と下刃S2を擦り合わせた剪断でにより切断を行うが、例えば、下刃S2の側面に傾きを持たせた上刃を摺り合わせる構造が一般的である。したがって、横から見ると上刃S1と下刃S2が重なる部分、すなわち噛み込みが存在する。上刃と下刃の噛み込み深さd1は、好ましくは0.5〜3mm、より好ましくは1〜2mmである。噛み込み深さd1が0.5mm未満では切断不良が起こり易くなるため、切り口が滑らかな仕上がりにならない場合があり、3mmを超えると刃先の磨耗が著しくなり、装置の不具合並びに安定生産の妨げとなる恐れがある。また、上刃S1と下刃S2は平行ではなく、例えば、フィルム流れ方向真正面から見て下刃S2に対して上刃S1がわずかに傾きを持つように設定するのが一般的であるが、上刃と下刃がなす角θは0.1〜1.5°が好ましく、より好ましくは0.1〜0.3°である。上刃と下刃がなす角θが0.1°未満では切り口が滑らかに仕上がらない場合があり、1.5°を超えると、刃先の磨耗が著しくなり切断不良となる恐れがある。 Although it does not specifically limit, FIG. 3 is the schematic which looked at an example of the shear cutter cutting part which is embodiment of this invention from the front in the flow direction (film running direction of FIG. 1). The shear cutter cuts by shearing by rubbing the upper blade S1 and the lower blade S2, but, for example, a structure in which an upper blade having an inclined side surface of the lower blade S2 is rubbed is common. Therefore, when viewed from the side, there is a portion where the upper blade S1 and the lower blade S2 overlap, that is, biting. The biting depth d1 between the upper blade and the lower blade is preferably 0.5 to 3 mm, more preferably 1 to 2 mm. If the biting depth d1 is less than 0.5 mm, cutting failure is likely to occur, so the cut end may not be smooth. If it exceeds 3 mm, the blade edge will be worn significantly, causing malfunction of the device and hindering stable production. There is a fear. Further, the upper blade S1 and the lower blade S2 are not parallel, and for example, it is common to set the upper blade S1 to have a slight inclination with respect to the lower blade S2 when viewed from the front in the film flow direction. The angle θ formed by the upper blade and the lower blade is preferably 0.1 to 1.5 °, more preferably 0.1 to 0.3 °. If the angle θ formed by the upper blade and the lower blade is less than 0.1 °, the cut end may not be finished smoothly. If the angle θ exceeds 1.5 °, the blade edge may be extremely worn, resulting in a cutting failure.
上刃及び下刃としては、いわゆる皿型刃や椀型刃、その他の形状の円形刃のいずれでもよい。上刃及び下刃の素材としては、金属製でもセラミック製でもよいが、超硬合金やハイス鋼を用いることが好ましい。切粉の発生量及び切断面の滑らかさの観点からは、超硬合金からなる超硬刃を用いることが好ましい。上刃の直径は90mm〜150mm程度、厚さは1mm〜5mm程度である。また、下刃の直径は90mm〜150mm程度、厚さは1mm〜10mm程度である。 As the upper blade and the lower blade, any of so-called dish-shaped blades, saddle-shaped blades, and other shapes of circular blades may be used. The material of the upper blade and the lower blade may be made of metal or ceramic, but it is preferable to use cemented carbide or high-speed steel. From the viewpoint of the amount of chips generated and the smoothness of the cut surface, it is preferable to use a cemented carbide blade made of a cemented carbide. The upper blade has a diameter of about 90 mm to 150 mm and a thickness of about 1 mm to 5 mm. The diameter of the lower blade is about 90 mm to 150 mm, and the thickness is about 1 mm to 10 mm.
本発明の光学フィルムの製造方法では、特に限定されず、切断したフィルムをそのままロールに巻き取ったり、ナーリングなどの処理を行った後に巻き取ることも可能であるが、光学フィルムを巻き取る前に、該光学フィルムに保護フィルムを貼付することが好ましい。保護フィルムを貼付することにより、貼付後のフィルムは破断やひび割れを抑制して運搬等を行うことができる。 In the method for producing an optical film of the present invention, it is not particularly limited, and it is possible to wind the cut film as it is on a roll or after performing a treatment such as knurling, but before winding the optical film. It is preferable to attach a protective film to the optical film. By sticking a protective film, the film after sticking can be transported while suppressing breakage and cracking.
本発明に用いることが出来る保護フィルムとしては、基材の上に粘着層がコーティング若しくは共押出されたフィルムが挙げられる。基材としては、ポリエチレン等のポリオレフィン樹脂等が挙げられる。粘着層は、EVA(エチレン−酢酸ビニル共重合体)、メタロセンL−LDPE(メタロセン触媒を用いて重合した、直鎖状低密度ポリエチレン)等が好ましい。該保護フィルムの膜厚は、10〜100μmの範囲内であることが好ましく、20〜90μmの範囲内であることがより好ましい。 As a protective film which can be used for this invention, the film by which the adhesion layer was coated or coextruded on the base material is mentioned. Examples of the substrate include polyolefin resins such as polyethylene. The adhesive layer is preferably EVA (ethylene-vinyl acetate copolymer), metallocene L-LDPE (linear low-density polyethylene polymerized using a metallocene catalyst), or the like. The thickness of the protective film is preferably in the range of 10 to 100 μm, and more preferably in the range of 20 to 90 μm.
該粘着層の初期粘着力は、0.02N/50mm幅以上0.15N/50mm幅未満の範囲内が好ましい。なお、初期粘着力は、JIS Z−0237に準拠した180°剥離試験で測定した値を意味する。具体的には、ステンレス板の上に、PMMA(ポリメタクリル酸メチル)を載せ、PMMA上に試験片(保護フィルム)を貼り付け、当該試験片を180°方向に速度300mm/minで引き剥がし、20mm間隔で4箇所の荷重を測定し、その平均値を初期粘着力とする。初期粘着力が0.15N/50mm幅を大きく越えるような高い粘着力を有する保護フィルムを使用すると、横延伸後の次工程において該保護フィルムを剥離する際、横裂けが発生する場合があり好ましくない。 The initial adhesive strength of the adhesive layer is preferably in the range of 0.02 N / 50 mm width or more and less than 0.15 N / 50 mm width. In addition, initial adhesive force means the value measured by the 180 degree peeling test based on JISZ-0237. Specifically, PMMA (polymethyl methacrylate) is placed on a stainless steel plate, a test piece (protective film) is attached on PMMA, and the test piece is peeled off at a speed of 300 mm / min in the 180 ° direction. Four loads are measured at intervals of 20 mm, and the average value is defined as the initial adhesive strength. When a protective film having a high adhesive strength such that the initial adhesive strength greatly exceeds 0.15 N / 50 mm width is used, there is a possibility that lateral tearing may occur when the protective film is peeled off in the next step after transverse stretching. Absent.
上記保護フィルムにおける粘着層は、本発明の光学延伸フィルムに保護フィルムを安定的に貼り付けることができれば、光学フィルムと接する面全体に設けられていてもよいし、一部のみに設けられていてもよい。又、光学フィルムの片面でも両面でも良い。 The pressure-sensitive adhesive layer in the protective film may be provided over the entire surface in contact with the optical film or provided only in part as long as the protective film can be stably attached to the optical stretched film of the present invention. Also good. Further, one side or both sides of the optical film may be used.
保護フィルム貼り付け工程では、横延伸後に得られた光学フィルムに、上述した保護フィルムを貼り付ける。保護フィルムを貼り付ける方法は、例えば、走行しているフィルムラインの下側若しくは上側に設置された繰り出し機(又は巻き出し機)等のモーターを有する駆動軸に保護フィルムロールをセットし、走行する光学フィルムと保護フィルムとを2つのゴムロールにより押し付けることにより貼り合わせる等の方法が挙げられる。 In the protective film attaching step, the above-described protective film is attached to the optical film obtained after the transverse stretching. The method of sticking the protective film is, for example, by setting a protective film roll on a drive shaft having a motor such as a feeding machine (or unwinding machine) installed below or above the running film line and running. Examples of the method include bonding the optical film and the protective film by pressing them with two rubber rolls.
次の巻取装置で行われる巻取工程では、該光学フィルム(フィルム積層体)をロール状に巻き取る。より具体的には、巻取機に巻き芯をセットし、当該巻き芯に上記フィルム積層体を巻きつけ、フィルムのラインスピードとほぼ同じ速度になるように、巻取速度を調整する。ここで、張力テーパーを5%以上30%以下の範囲内の割合とし、ロール径の増加に従って張力を減少させることにより、該光学フィルムをロール状に巻き取ることが好ましい。 In the winding process performed by the next winding apparatus, the optical film (film laminate) is wound into a roll. More specifically, a winding core is set in a winding machine, the said film laminated body is wound around the said winding core, and winding speed is adjusted so that it may become substantially the same speed as the line speed of a film. Here, it is preferable that the optical film is wound into a roll shape by setting the tension taper to a ratio in the range of 5% to 30% and decreasing the tension as the roll diameter increases.
また、上記巻取時における初期張力は、巻き取るフィルムの膜厚等により適宜設定されるが、例えば、2Nを超え100N未満の範囲内に設定することができる。更には、上記巻取速度は、例えば、1〜100m/分の範囲内に設定することができる。 The initial tension at the time of winding is appropriately set depending on the film thickness of the film to be wound, etc., and can be set, for example, in the range of more than 2N and less than 100N. Furthermore, the said winding speed can be set in the range of 1-100 m / min, for example.
以下に、実施例および比較例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited thereto.
以下、実施例により、本発明をより詳細に説明する。本発明は、以下に示す実施例に限定されない。以下の説明では、便宜上、「質量部」を単に「部」と、「リットル」を単に「L」と記すことがある。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. The present invention is not limited to the examples shown below. In the following description, for convenience, “part by mass” may be simply referred to as “part”, and “liter” may be simply referred to as “L”.
<ガラス転移温度>
各サンプルのガラス転移温度(Tg)はJIS K7121の規定に準拠して求めた。具体的には、示差走査熱量計(リガク製、DSC−8230)を用い、窒素ガス雰囲気下、約10mgのサンプルを常温から200℃まで昇温速度20℃/分で昇温して得られたDSC曲線から始点法により算出した。リファレンスには、α−アルミナを用いた。
<Glass transition temperature>
The glass transition temperature (Tg) of each sample was determined in accordance with JIS K7121 regulations. Specifically, using a differential scanning calorimeter (manufactured by Rigaku, DSC-8230), a sample of about 10 mg was heated from a normal temperature to 200 ° C. at a heating rate of 20 ° C./min in a nitrogen gas atmosphere. It calculated by the starting point method from the DSC curve. Α-alumina was used as a reference.
<重量平均分子量>
アクリル樹脂の重量平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)により以下の条件で求めた。
システム:東ソー社製GPCシステム HLC−8220
展開溶媒:クロロホルム(和光純薬工業製、特級)、流量:0.6ml/分
標準試料:TSK標準ポリスチレン(東ソー社製、PS−オリゴマーキット)
測定側カラム構成:ガードカラム(東ソー社製、TSKguardcolumn SuperHZ−L)、分離カラム(東ソー社製、TSKgel SuperHZM−M)2本直列接続
リファレンス側カラム構成:リファレンスカラム(東ソー社製、TSKgel SuperH−RC)
<引き裂き強度>
フィルムの幅方向の引き裂き強度は、JIS K7128−1に準拠して、長手方向がフィルムの幅方向となる長さ150mm、幅50mmの試験フィルムを用意し、引き裂き試験機(インストロンジャパンカンパニイリミテッド製:MODEL1185)を用いて、23℃下、200mm/min.の条件で引き裂き線が製膜時のフィルムの幅方向に平行となるように試験を行い、5枚のサンプルの平均値を測定結果とした。
<Weight average molecular weight>
The weight average molecular weight of the acrylic resin was determined by gel permeation chromatography (GPC) under the following conditions.
System: GPC system HLC-8220 manufactured by Tosoh Corporation
Developing solvent: Chloroform (made by Wako Pure Chemical Industries, special grade), flow rate: 0.6 ml / min Standard sample: TSK standard polystyrene (manufactured by Tosoh Corporation, PS-oligomer kit)
Measurement side column configuration: guard column (manufactured by Tosoh Corp., TSKguardcolumn SuperHZ-L), separation column (manufactured by Tosoh Corp., TSKgel SuperHZM-M) 2 series connection reference side column configuration: reference column (manufactured by Tosoh Corp., TSKgel SuperH-RC) )
<Tear strength>
For the tear strength in the width direction of the film, a test film having a length of 150 mm and a width of 50 mm in which the longitudinal direction is the width direction of the film is prepared in accordance with JIS K7128-1, and a tear tester (Instron Japan Limited) : The model 1185) was used to test the tear line parallel to the width direction of the film at the time of film formation at 23 ° C. under the condition of 200 mm / min. did.
<耐折強度>
フィルムの耐折強度は、JIS P8115に準拠して、長手方向がフィルムの幅方向となる長さ90mm、幅15mmの試験フィルムを23℃、50%RHの状態に1時間以上静置させてから使用し、MIT耐折度試験機(テスター産業製、BE−201型)を用いて、荷重200gの条件で折り曲げ線が製膜時のフィルムの流れ方向に平行となるように試験を行い、5枚のサンプルのフィルムが破断するまでの回数の平均値を測定結果とした。
<Folding strength>
In accordance with JIS P8115, the folding strength of the film is determined by allowing a test film having a length of 90 mm and a width of 15 mm to be the width direction of the film to stand at 23 ° C. and 50% RH for 1 hour or longer. And using a MIT folding resistance tester (manufactured by Tester Sangyo Co., Ltd., BE-201 type) under the condition of a load of 200 g so that the fold line is parallel to the film flow direction during film formation. The average value of the number of times until the film of one sample broke was taken as the measurement result.
<位相差>
光学フィルムの面内位相差Reおよび厚さ方向の位相差Rthは、位相差測定装置(王子計測機器製、KOBRA−WR)を用いて測定波長589nmで測定した。厚さ方向の位相差Rthは、遅相軸を傾斜軸として40°傾斜して測定した値を基に算出した。
(製造例1)
撹拌装置、温度センサー、冷却管、窒素導入管を付した反応釜に、MMA40部、MHMA10部、トルエン50部、アデカスタブ2112(ADEKA製)0.025部を仕込み、これに窒素を通じつつ、105℃まで昇温し、還流したところで、開始剤としてターシャリーアミルパーオキシイソノナノエート(アルケマ吉富製、商品名:ルペロックス570)0.05部を添加すると同時に、ターシャリーアミルパーオキシイソノナノエート0.1部を3時間かけて滴下しながら、約105〜110℃の還流下で溶液重合を行い、さらに4時間かけて熟成を行った。
<Phase difference>
The in-plane retardation Re and the thickness direction retardation Rth of the optical film were measured at a measurement wavelength of 589 nm using a phase difference measuring device (manufactured by Oji Scientific Instruments, KOBRA-WR). The thickness direction retardation Rth was calculated based on a value measured by tilting 40 ° with the slow axis as the tilt axis.
(Production Example 1)
MMA 40 parts, MHMA 10 parts, toluene 50 parts, ADK STAB 2112 (manufactured by ADEKA) 0.025 part was charged into a reaction kettle equipped with a stirrer, temperature sensor, cooling pipe, and nitrogen introduction pipe, and nitrogen was passed through this at 105 ° C. When the mixture was heated to reflux and refluxed, 0.05 part of tertiary amyl peroxy isononanoate (manufactured by Arkema Yoshitomi, trade name: Luperox 570) was added as an initiator, and at the same time, tertiary amyl peroxy isononanoate 0. While dropping 1 part over 3 hours, solution polymerization was performed under reflux at about 105 to 110 ° C., and further aging was performed for 4 hours.
得られた重合体溶液に、リン酸2−エチルヘキシル(堺化学製、商品名:Phoslex A−8)0.05部を加え、90〜105℃の還流下で2時間、環化縮合反応を行った。次いで、得られた重合体溶液を熱交換器に通して240℃まで昇温し、バレル温度240℃、減圧度13.3〜400hPa(10〜300mmHg)、リアベント数1個およびフォアベント数4個(上流側から第1、第2、第3、第4ベントと称する)、第3ベントと第4ベントとの間にサイドフィーダーが設けられており、先端部にリーフディスク型のポリマーフィルター(濾過精度5μm)が配置されたベントタイプスクリュー二軸押出機(L/D=52)に、樹脂量換算で65部/時の処理速度で導入し、脱揮を行った。 To the obtained polymer solution, 0.05 part of 2-ethylhexyl phosphate (manufactured by Sakai Chemicals, trade name: Phoslex A-8) was added, and a cyclization condensation reaction was performed at 90 to 105 ° C. under reflux for 2 hours. It was. Next, the obtained polymer solution was heated to 240 ° C. through a heat exchanger, barrel temperature 240 ° C., degree of vacuum 13.3 to 400 hPa (10 to 300 mmHg), rear vent number 1 and fore vent number 4 A side feeder is provided between the third vent and the fourth vent (referred to as the first, second, third, and fourth vents from the upstream side), and a leaf disk type polymer filter (filtered at the tip) It was introduced into a vent type screw twin screw extruder (L / D = 52) with a precision of 5 μm) at a processing rate of 65 parts / hour in terms of resin amount, and devolatilized.
その際、別途準備しておいた酸化防止剤/環化触媒失活剤の混合溶液を1.05部/時の投入速度で第1ベントの後ろから、イオン交換水を1.05部/時の投入速度で第2および第3ベントの後ろから、それぞれ投入した。酸化防止剤/環化触媒失活剤の混合溶液には、5部の酸化防止剤(チバスペシャリティケミカルズ社製、イルガノックス1010)と、失活剤として46部のオクチル酸亜鉛(日本化学産業製、ニッカオクチクス亜鉛3.6質量%)とを、トルエン54部に溶解させた溶液を用いた。また、上記サイドフィーダーから、スチレン−アクリロニトリル共重合体(スチレン/アクリロニトリルの比率は73質量%/27質量%、重量平均分子量22万)のペレットを投入速度35部/時で投入した。 At that time, a separately prepared mixed solution of antioxidant / cyclization catalyst deactivator was added at a rate of 1.05 parts / hour from the back of the first vent, and 1.05 parts / hour of ion-exchanged water. Were charged from the back of the second and third vents, respectively. In the mixed solution of the antioxidant / cyclization catalyst deactivator, 5 parts of antioxidant (manufactured by Ciba Specialty Chemicals, Irganox 1010) and 46 parts of zinc octylate (manufactured by Nippon Chemical Industry Co., Ltd.) as the deactivator , Nikka octix zinc (3.6% by mass) was dissolved in 54 parts of toluene. Moreover, pellets of a styrene-acrylonitrile copolymer (styrene / acrylonitrile ratio was 73 mass% / 27 mass%, weight average molecular weight 220,000) were charged from the side feeder at a charging speed of 35 parts / hour.
上記脱揮操作により、スチレン系重合体の含有割合が35質量%である負の固有複屈折を有する熱可塑性樹脂(A)のペレットを得た。熱可塑性樹脂(A)のガラス転移温度は120℃、重量平均分子量は16.3万であった。
(実施例1)
製造例1で得られた樹脂ペレット(A)を温度270℃で溶融押出して、厚み180μmの未延伸フィルムを成膜し、次いで、温度150℃まで加熱して縦方向に2.5倍に延伸を行った。次に、フィルムの両端部から20mmの位置を2インチのクリップで掴みテンターへ供給し、温度133℃で横方向に2.4倍に延伸した。クリップから開放されたフィルムをトリミング装置へ導入し、切断速度がテンター内のフィルム搬送速度の99.4%になるように駆動ロールの回転速度を調整した。ここで上刃と下刃が1.5mmの深さで噛み合い、下刃に対する上刃の角度が0.3°に調整されたシェアカッターでフィルム両端部を切断し、厚さ方向の位相差Rthが−90nmであるフィルム幅500mmの光学フィルムを得た。光学フィルムの幅方向の引き裂き強度は0.05Nであり、ガラス転移温度は120℃、MIT試験による耐折強度は450回であった。その後、光学フィルムに膜厚30μmのポリエチレン製保護フィルム(商品名:トレテック7332、東レフィルム加工(株)社製、23℃での初期粘着力:0.07N/50mm幅)を貼り付けた。そして、巻取装置(最大巻取幅:Φ600mm)を用い、初期張力を80N、張力テーパーを15%に設定して巻き取ることで連続して500mのフィルムロールを取得した。その間、フィルム破断などの不具合は全く起こらなかった。
(実施例2)
製造例1で得られた樹脂ペレット(A)を温度270℃で溶融押出して、厚み200μmの未延伸フィルムを成膜し、次いで、温度125℃まで加熱して縦方向に1.8倍に延伸を行った。次に、フィルムの両端部から20mmの位置を2インチのクリップで掴みテンターへ供給し、温度130℃で横方向に2.8倍に延伸した。クリップから開放されたフィルムをトリミング装置へ導入し、切断速度がテンター内のフィルム搬送速度の99.2%になるように駆動ロールの回転速度を調整した。ここで、上刃と下刃が1.5mmの深さで噛み合い、下刃に対する上刃の角度が0.3°に調整されたシェアカッターでフィルム両端部を切断し、厚さ方向の位相差Rthが−125nmであるフィルム幅500mmの光学フィルムを得た。光学フィルムの幅方向の引き裂き強度は0.04Nであり、ガラス転移温度は120℃、MIT試験による耐折強度は820回であった。その後、膜厚30μmのポリエチレン製保護フィルム(商品名:トレテック7332、東レフィルム加工(株)社製、23℃での初期粘着力:0.07N/50mm幅)を貼り付けた。そして、巻取装置(最大巻取幅:Φ600mm)を用い、初期張力を80N、張力テーパーを15%に設定して巻き取ることで連続して500mのフィルムロールを取得した。その間、フィルム破断などの不具合は全く起こらなかった。
(実施例3)
製造例1で得られた樹脂ペレット(A)を温度270℃で溶融押出して、厚み180μmの未延伸フィルムを成膜し、次いで、温度160℃まで加熱して縦方向に1.8倍に延伸を行った。次に、フィルムの両端部から20mmの位置を2インチのクリップで掴みテンターへ供給し、温度155℃で横方向に2.2倍に延伸した。クリップから開放されたフィルムをロール回転速度がテンター内のフィルム搬送速度の99.4%に調整されたトリミング装置へ導入してフィルム両端部をシェアカッターで切断し、更に温度125℃で縦方向に1.8倍に延伸を行うことで、厚さ方向の位相差Rthが−50nmであるフィルム幅400mmの光学フィルムを得た。光学フィルムの幅方向の引き裂き強度は0.05Nであり、MIT試験による耐折強度は260回であった。光学フィルムにポリエチレン製の保護フィルムを貼付、巻き取ることで連続して500mのフィルムロールを取得した。その間、フィルム破断などの不具合は全く起こらなかった。
(比較例1)
切断速度がテンター内のフィルム搬送速度と同じになるように駆動ロールの回転速度を調整した以外は実施例1と同様の操作を行ったが、フィルムが張力に耐え切れずに破断し、安定してフィルムロールを取得することができなかった。
(比較例2)
切断速度がテンター内のフィルム搬送速度の98.0%になるように駆動ロールの回転速度を調整した以外は実施例1と同様の操作を行ったが、搬送されたフィルムの弛みにより切断部分にしわが発生し、トリミング不良が起こった。更には、トリミング不良端部から破断が起こり、安定してフィルムロールを取得することができなかった。
By the devolatilization operation, a thermoplastic resin (A) pellet having a negative intrinsic birefringence in which the content of the styrene polymer was 35% by mass was obtained. The glass transition temperature of the thermoplastic resin (A) was 120 ° C., and the weight average molecular weight was 163,000.
Example 1
The resin pellet (A) obtained in Production Example 1 was melt extruded at a temperature of 270 ° C. to form an unstretched film having a thickness of 180 μm, and then heated to a temperature of 150 ° C. and stretched 2.5 times in the longitudinal direction. Went. Next, a position 20 mm from both ends of the film was gripped by a 2 inch clip, supplied to a tenter, and stretched 2.4 times in the transverse direction at a temperature of 133 ° C. The film released from the clip was introduced into the trimming apparatus, and the rotational speed of the drive roll was adjusted so that the cutting speed was 99.4% of the film conveyance speed in the tenter. Here, the upper blade and the lower blade mesh with each other at a depth of 1.5 mm, and both end portions of the film are cut with a shear cutter in which the angle of the upper blade with respect to the lower blade is adjusted to 0.3 °, and the phase difference Rth in the thickness direction An optical film having a film width of 500 mm and a thickness of −90 nm was obtained. The tear strength in the width direction of the optical film was 0.05 N, the glass transition temperature was 120 ° C., and the bending strength by the MIT test was 450 times. Thereafter, a 30 μm-thick polyethylene protective film (trade name: Tretec 7332, manufactured by Toray Film Processing Co., Ltd., initial adhesive strength at 23 ° C .: 0.07 N / 50 mm width) was attached to the optical film. Then, using a winding device (maximum winding width: Φ600 mm), a film roll of 500 m was continuously obtained by winding with an initial tension set to 80 N and a tension taper set to 15%. During that time, no problems such as film breakage occurred.
(Example 2)
The resin pellet (A) obtained in Production Example 1 is melt-extruded at a temperature of 270 ° C. to form an unstretched film having a thickness of 200 μm, and then heated to a temperature of 125 ° C. and stretched 1.8 times in the longitudinal direction. Went. Next, a position 20 mm from both ends of the film was gripped by a 2-inch clip, supplied to a tenter, and stretched 2.8 times in the transverse direction at a temperature of 130 ° C. The film released from the clip was introduced into the trimming apparatus, and the rotation speed of the drive roll was adjusted so that the cutting speed was 99.2% of the film conveyance speed in the tenter. Here, the upper blade and the lower blade mesh with each other at a depth of 1.5 mm, and both end portions of the film are cut with a shear cutter in which the angle of the upper blade with respect to the lower blade is adjusted to 0.3 °. An optical film having a film width of 500 mm and an Rth of −125 nm was obtained. The tear strength in the width direction of the optical film was 0.04 N, the glass transition temperature was 120 ° C., and the bending strength by the MIT test was 820 times. Thereafter, a protective film made of polyethylene having a film thickness of 30 μm (trade name: Toraytec 7332, manufactured by Toray Film Processing Co., Ltd., initial adhesive strength at 23 ° C .: 0.07 N / 50 mm width) was attached. Then, using a winding device (maximum winding width: Φ600 mm), a film roll of 500 m was continuously obtained by winding with an initial tension set to 80 N and a tension taper set to 15%. During that time, no problems such as film breakage occurred.
(Example 3)
The resin pellet (A) obtained in Production Example 1 is melt-extruded at a temperature of 270 ° C. to form an unstretched film having a thickness of 180 μm, and then heated to a temperature of 160 ° C. and stretched 1.8 times in the longitudinal direction. Went. Next, a position 20 mm from both ends of the film was gripped by a 2-inch clip, supplied to a tenter, and stretched 2.2 times in the transverse direction at a temperature of 155 ° C. The film released from the clip is introduced into a trimming device in which the roll rotation speed is adjusted to 99.4% of the film conveyance speed in the tenter, and both ends of the film are cut with a shear cutter, and further in the longitudinal direction at a temperature of 125 ° C. By stretching the film by 1.8 times, an optical film with a film width of 400 mm having a thickness direction retardation Rth of −50 nm was obtained. The tear strength in the width direction of the optical film was 0.05 N, and the bending strength according to the MIT test was 260 times. A 500 m film roll was continuously obtained by pasting and winding a polyethylene protective film on the optical film. During that time, no problems such as film breakage occurred.
(Comparative Example 1)
The same operation as in Example 1 was performed except that the rotation speed of the drive roll was adjusted so that the cutting speed was the same as the film conveyance speed in the tenter, but the film was not able to withstand the tension and was broken and stabilized. Film roll could not be obtained.
(Comparative Example 2)
The same operation as in Example 1 was performed except that the rotational speed of the drive roll was adjusted so that the cutting speed was 98.0% of the film conveying speed in the tenter. A wrinkle occurred and a trimming failure occurred. Further, the film roll was not able to be stably obtained due to breakage from the trimming failure end.
上述したように、本発明の光学フィルムの製造方法を用いることにより、光学特性に優れた光学フィルムを安定的に製造することができる。従って、本発明は、液晶表示装置等のフラットパネル表示装置に用いられる、保護フィルム、反射防止フィルム、位相差フィルム、偏光フィルム等の各種光学フィルムの製造に好適に用いることができる。
As described above, by using the method for producing an optical film of the present invention, an optical film having excellent optical properties can be produced stably. Therefore, this invention can be used suitably for manufacture of various optical films, such as a protective film, an antireflection film, retardation film, and a polarizing film, used for flat panel display apparatuses, such as a liquid crystal display device.
G:ガイドロール
S:シェアカッター
F:光学フィルム
N:ニップロール
D:切断部分(耳)
W:横延伸機のテンタークリップ
R:巻取装置
P:保護フィルム
S1:シェアカッター上刃
S2:シェアカッター下刃
θ:上刃と下刃がなす角
d1:上刃と下刃の噛み込み深さ
G: Guide roll S: Shear cutter F: Optical film N: Nip roll D: Cut part (ear)
W: Tenter clip of transverse stretching machine R: Winding device P: Protective film S1: Shear cutter upper blade S2: Shear cutter lower blade θ: Angle formed by upper blade and lower blade d1: Depth of engagement between upper blade and lower blade The
Claims (5)
The method for producing an optical film according to claim 1, wherein a retardation Rth in the thickness direction of the optical film is −30 nm or less.
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