JP2008274136A - Cycloolefin resin film, and polarizing plate, optical compensation film, antireflection film, and liquid crystal display using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、シクロオレフィン樹脂フィルム、およびこれらを用いた偏光板、光学補償フィルム、反射防止フィルム、液晶表示装置に関する。 The present invention relates to a cycloolefin resin film, and a polarizing plate, an optical compensation film, an antireflection film, and a liquid crystal display device using the same.
従来から、溶融製膜により製造したシクロオレフィン樹脂フィルムが知られている(特許文献1〜3)。しかし、これらの製造方法により得られたシクロオレフィン樹脂フィルムは、例えば、偏光板の保護フィルムとして応用した場合、偏光板を打ち抜く加工する際に、刃の衝撃振動により、偏光板の四角部位にクラックが発生してしまう。また、このようなクラックは肉眼で見え難く、液晶表示装置に取り込んだ際に、クロスニコル状態で、微細なひび割れ目が見える、液晶表示故障となり、その対策が望まれていた。
Conventionally, cycloolefin resin films produced by melt film formation are known (
本発明は上記課題を解決することを目的としたのもであって、クラックの発生の少ないシクロオレフィン樹脂フィルムを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a cycloolefin resin film with less cracking.
上記課題のもと、発明者が鋭意検討した結果、下記手段により、上記課題を解決しうることを見出した。
(1)衝撃強度が1000J/m〜30000J/mであることを特徴とするシクロオレフィン樹脂フィルム。
(2)60℃90%相対湿度で、500時間置いた後の引裂強度が50g/mm〜1000g/mmであることを特徴とする(1)に記載のシクロオレフィン樹脂フィルム。
(3)厚みが30μm〜250μmであることを特徴とする(1)または(2)に記載のシクロオレフィン樹脂フィルム。
(4)溶融製膜法により製造することを特徴とする、(1)〜(3)のいずれか1項に記載のシクロオレフィン樹脂フィルムの製造方法。
(5)ギアポンプとダイ間のせん断速度を5〜50sec-1とすることを特徴とする(4)に記載のシクロオレフィン樹脂フィルムの製造方法。
(6)ダイ先端クリアランスXとダイ断面平坦部メルト流路の最大隙間Yとの比(X/Y)が0.01〜0.5であることを特徴とする(4)または(5)に記載のシクロオレフィン樹脂フィルムの製造方法。
(7)ダイから吐出されたメルトのネックイン量が、90%〜99%であることを特徴とする(4)〜(6)のいずれか1項に記載のシクロオレフィン樹脂フィルムの製造方法。
(8)0.1MPa〜10MPaのタッチロールの押え圧で、タッチロール法により製膜されたことを特徴とする(4)〜(7)のいずれか1項に記載のシクロオレフィン樹脂フィルムの製造方法。
(9)5KV〜50KVの静電圧で、静電印加法により製膜されたことを特徴とする(4)〜(7)のいずれか1項に記載のシクロオレフィン樹脂フィルムの製造方法。
(10)最上流キャストロール上の製膜速度が20m/分〜70m/分であることを特徴とする(4)〜(9)のいずれか1項に記載のシクロオレフィン樹脂フィルムの製造方法。
(11)(1)〜(3)のいずれか1項に記載のフィルムを、少なくとも1方向に1.01倍〜3.0倍延伸したことを特徴とするシクロオレフィン樹脂フィルム。
(12)前記シクロオレフィンが、付加重合されたシクロオレフィンであることを特徴とする(1)〜(3)、(11)のいずれか1項に記載のシクロオレフィン樹脂フィルム。
(13)(1)〜(3)、(11)および(12)のいずれか1項に記載のシクロオレフィン樹脂フィルムを少なくとも1層積層した偏光板。
(14)(1)〜(3)、(11)および(12)のいずれか1項に記載のシクロオレフィン樹脂フィルムを用いた光学補償フィルム。
(15)(1)〜(3)、(11)および(12)のいずれか1項に記載のシクロオレフィン樹脂フィルムを用いた反射防止フィルム。
(16)(1)〜(3)、(11)および(12)のいずれか1項に記載のシクロオレフィン樹脂フィルム、(13)に記載の偏光板、(14)に記載の光学補償フィルム、(15)に記載の反射防止フィルムの少なくとも一つを用いた液晶表示装置。
As a result of intensive studies by the inventors under the above problems, it has been found that the above problems can be solved by the following means.
(1) A cycloolefin resin film having an impact strength of 1000 J / m to 30000 J / m.
(2) The cycloolefin resin film according to (1), wherein the tear strength after being placed at 60 ° C. and 90% relative humidity for 500 hours is from 50 g / mm to 1000 g / mm.
(3) Thickness is 30 micrometers-250 micrometers, The cycloolefin resin film as described in (1) or (2) characterized by the above-mentioned.
(4) The method for producing a cycloolefin resin film according to any one of (1) to (3), which is produced by a melt film-forming method.
(5) The method for producing a cycloolefin resin film according to (4), wherein a shear rate between the gear pump and the die is set to 5 to 50 sec −1 .
(6) The ratio (X / Y) between the die tip clearance X and the maximum gap Y of the die cross-section flat part melt flow path is 0.01 to 0.5, (4) or (5) The manufacturing method of the cycloolefin resin film of description.
(7) The method for producing a cycloolefin resin film according to any one of (4) to (6), wherein the amount of neck-in of the melt discharged from the die is 90% to 99%.
(8) The production of the cycloolefin resin film according to any one of (4) to (7), wherein the film is formed by a touch roll method with a pressing pressure of a touch roll of 0.1 MPa to 10 MPa. Method.
(9) The method for producing a cycloolefin resin film according to any one of (4) to (7), wherein the film is formed by an electrostatic application method at an electrostatic voltage of 5 KV to 50 KV.
(10) The method for producing a cycloolefin resin film according to any one of (4) to (9), wherein the film forming speed on the uppermost cast roll is 20 m / min to 70 m / min.
(11) A cycloolefin resin film, wherein the film according to any one of (1) to (3) is stretched 1.01 to 3.0 times in at least one direction.
(12) The cycloolefin resin film according to any one of (1) to (3) and (11), wherein the cycloolefin is an addition-polymerized cycloolefin.
(13) A polarizing plate in which at least one layer of the cycloolefin resin film according to any one of (1) to (3), (11) and (12) is laminated.
(14) An optical compensation film using the cycloolefin resin film according to any one of (1) to (3), (11) and (12).
(15) An antireflection film using the cycloolefin resin film according to any one of (1) to (3), (11) and (12).
(16) The cycloolefin resin film according to any one of (1) to (3), (11) and (12), the polarizing plate according to (13), the optical compensation film according to (14), A liquid crystal display device using at least one of the antireflection films according to (15).
本発明により、クラックの発生の少ないシクロオレフィン樹脂フィルムが得られた。 According to the present invention, a cycloolefin resin film with few cracks was obtained.
以下において、本発明の内容について詳細に説明する。尚、本願明細書において「〜」とはその前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用される。本明細書において、アルキル基等の「基」は、特に述べない限り、置換基を有していてもよいし、有していなくてもよい。さらに、炭素数が限定されている基の場合、該炭素数は、置換基が有する炭素数を含めた数を意味している。 Hereinafter, the contents of the present invention will be described in detail. In the present specification, “to” is used to mean that the numerical values described before and after it are included as a lower limit value and an upper limit value. In the present specification, a “group” such as an alkyl group may or may not have a substituent unless otherwise specified. Further, in the case of a group having a limited number of carbons, the number of carbons means a number including the number of carbons that the substituent has.
本発明は、衝撃強度が1000J/m〜30000J/mであるシクロオレフィン樹脂フィルムに関するものであり、このように衝撃強度を向上させたシクロオレフィン樹脂フィルムを採用することにより、耐久試験後発生しやすいクラックを抑制することができる。特に、本発明のシクロオレフィン樹脂フィルムを採用することにより、液晶表示装置に組み込んだときに発生する表示画面での故障発生率を効果的に抑制することができる。
具体的には、本願発明者は、打ち抜き加工の際に、クラックの発生原因がシクロオレフィン樹脂フィルムの脆さが起因することを突き止めた。特に、フィルムに衝撃振動を与える際、応力集中箇所に、例えば四角部位に微細なクラック(放射状ひび割れ模様)が生じることを突き止めた。このようなクラックは、フィルムの衝撃強度が低いほど、より顕在化することが分かった。さらに、このようなフィルム脆性は製膜時の分子間の絡み合い度合に相関することが明らかにし、本発明を完成するに至った。
The present invention relates to a cycloolefin resin film having an impact strength of 1000 J / m to 30000 J / m, and is likely to occur after a durability test by employing a cycloolefin resin film having improved impact strength in this way. Cracks can be suppressed. In particular, by employing the cycloolefin resin film of the present invention, it is possible to effectively suppress the failure occurrence rate on the display screen that occurs when incorporated in a liquid crystal display device.
Specifically, the inventor of the present application has found out that the cause of cracks is due to the brittleness of the cycloolefin resin film during the punching process. In particular, when impact vibration is applied to the film, it has been found that fine cracks (radial crack patterns) are generated at stress-concentrated portions, for example, at square portions. It has been found that such cracks become more apparent as the impact strength of the film is lower. Furthermore, it has been clarified that such film brittleness correlates with the degree of entanglement between molecules during film formation, and the present invention has been completed.
本発明のシクロオレフィン樹脂フィルムの衝撃強度は、好ましくは2500J/m〜25000J/mであり、さらに好ましくは3000J/m〜23000J/mであり、特に好ましくは4000J/m〜20000J/mである。衝撃強度が1000J/mに下回ると、分子間の絡み合いの総合作用が少なく、フィルムの脆性が顕著である。一方、衝撃強度が30000J/mを超えると、フィルムの粘性が強く、打ち抜き加工する際に、塑性変形が生じ易く、寸法変化生じる恐れがある。特に、延伸後のシクロオレフィン樹脂フィルムの衝撃強度が、2000J/m〜25000J/mであることが好ましく、3000J/m〜20000J/mであることがより好ましい。 The impact strength of the cycloolefin resin film of the present invention is preferably 2500 J / m to 25000 J / m, more preferably 3000 J / m to 23000 J / m, and particularly preferably 4000 J / m to 20000 J / m. When the impact strength is less than 1000 J / m, the total effect of entanglement between molecules is small, and the brittleness of the film is remarkable. On the other hand, when the impact strength exceeds 30000 J / m, the film has high viscosity, and plastic deformation is likely to occur during punching, which may cause dimensional changes. In particular, the impact strength of the stretched cycloolefin resin film is preferably 2000 J / m to 25000 J / m, and more preferably 3000 J / m to 20000 J / m.
本発明のシクロオレフィン樹脂フィルムは、60℃90%相対湿度において、500時間置いた、引裂強度が50g/mm〜1000g/mmであることが好ましく、より好ましくは100g/mm〜900g/mm、さらに好ましくは150g/mm〜800g/mmである。引裂強度を50g/mm以上とすることにより、分子間の絡み合いの相互作用が大きくなる傾向にあり、フィルム切断する際にひび割れなどクラックが発生しにくくなる。一方、引裂強度を1000g/mm以下とすることにより、フィルムの粘性が強くなり過ぎず、打ち抜き加工する際に、切れやすく、切断不良が生じるにくい傾向にある。 The cycloolefin resin film of the present invention preferably has a tear strength of 50 g / mm to 1000 g / mm, more preferably 100 g / mm to 900 g / mm, after 500 hours at 60 ° C. and 90% relative humidity. Preferably they are 150g / mm-800g / mm. By setting the tear strength to 50 g / mm or more, the entanglement interaction between molecules tends to increase, and cracks such as cracks are less likely to occur when the film is cut. On the other hand, by setting the tear strength to 1000 g / mm or less, the viscosity of the film does not become too strong, and when punching is performed, cutting tends to occur and cutting defects tend not to occur.
本発明のシクロオレフィン樹脂フィルムの厚みは、30〜250μmであることが好ましく、より好ましくは40〜200μm、さらに好ましくは40〜100μmである。厚みを30μm以上とすることにより、切れ目等が生じにくく、ハンドリング性が向上する傾向にある。250μm以下とすることにより、打ち抜きの際に、大きい切断応力が発生されにくく、クラックがより発生しにくくなる傾向にある。 It is preferable that the thickness of the cycloolefin resin film of this invention is 30-250 micrometers, More preferably, it is 40-200 micrometers, More preferably, it is 40-100 micrometers. By setting the thickness to 30 μm or more, breaks or the like are hardly generated, and the handling property tends to be improved. When the thickness is 250 μm or less, a large cutting stress is less likely to be generated during punching, and cracks tend to be less likely to occur.
一方、本発明のシクロオレフィン樹脂フィルムは、溶融製膜により製造することができる。さらに、クラックの低減、および/または、衝撃強度の向上のためには、下記の製膜手法を用いることにより、達成できる。
ギアポンプからダイ間のせん断速度は、5〜50sec-1であることが好ましく、より好ましくは8〜45sec-1であり、さらに好ましくは10〜40sec-1である。ここで、ギアポンプからダイ間のせん断速度とは、配管中の樹脂容積流量比率Q(mm3/sec-1)と配管直径D(mm)により、下式にて求めることができる。
せん断速度(sec-1)=32Q/(π・D3)
これにより、製膜時の分子間の絡み合い度合が向上し、結果として得られるフィルムのクラック発生率の低減と衝撃強度の向上を図ることができる。配管中のメルトせん断速度を5sec-1以上とすることにより、メルトのせん断力が強くなり、分子レベルの混合が充分となり、絡み合い度合が向上する傾向にある。一方、メルトせん断速度を50sec-1以下とすることにより、分子の切断や架橋等が起こりにくく、膜脆性が低下しにくくなる傾向にある。このようなせん断速度は、配管内のスタッチミキサを用いて制御することもできる。
On the other hand, the cycloolefin resin film of the present invention can be produced by melt film formation. Furthermore, the reduction of cracks and / or improvement of impact strength can be achieved by using the following film forming technique.
Shear rate between the dies from the gear pump is preferably 5~50Sec -1, more preferably 8~45Sec -1, more preferably from 10~40sec -1. Here, the shear rate between the gear pump and the die can be obtained by the following equation from the resin volume flow rate ratio Q (mm 3 / sec −1 ) and the pipe diameter D (mm) in the pipe.
Shear rate (sec -1 ) = 32Q / (π · D 3 )
Thereby, the entanglement degree between molecules at the time of film formation improves, and it can aim at reduction of the crack generation rate of a film obtained as a result, and improvement of impact strength. By setting the melt shear rate in the pipe to 5 sec −1 or more, the shear force of the melt becomes strong, mixing at the molecular level is sufficient, and the degree of entanglement tends to be improved. On the other hand, by setting the melt shear rate to 50 sec −1 or less, molecular breakage and crosslinking are unlikely to occur, and the membrane brittleness tends to be less likely to decrease. Such a shear rate can also be controlled using a stouch mixer in the pipe.
また、ダイ先端クリアランスXとダイ断面平坦部最大メルト流路隙間Yとの比(X/Y)は0.01〜0.5であることが好ましく、より好ましくは0.02〜0.3であり、さらに好ましくは0.05〜0.2である。ダイ先端クリアランスXとダイ断面平坦部最大メルト流路隙間Yについて、図1に示す。
これにより、ダイ吐出部に、メルト分子間の絡み合いを増加させることができ、クラック発生率の低減と衝撃強度の向上の相乗効果が得られる。また、該比(X/Y)を0.01以上とすることにより、メルト分子間の絡み合いが増加する傾向にあり、膜脆性改良効果が得られやすい傾向にある。
Further, the ratio (X / Y) between the die tip clearance X and the die section flat portion maximum melt flow path gap Y is preferably 0.01 to 0.5, more preferably 0.02 to 0.3. Yes, more preferably 0.05 to 0.2. FIG. 1 shows the die tip clearance X and the die section flat portion maximum melt flow path gap Y.
Thereby, the entanglement between melt molecules can be increased in the die discharge part, and a synergistic effect of reducing the crack generation rate and improving the impact strength can be obtained. Further, by setting the ratio (X / Y) to 0.01 or more, the entanglement between the melt molecules tends to increase, and the film brittleness improving effect tends to be easily obtained.
ダイから吐出されたメルトのネックイン量は90%〜99%であることが好ましく、92%〜98%であることがより好ましく、さらに好ましくは93%〜97%である。ネックインを90%以上とすることにより、収縮力による吐出されたメルト膜に残存応力が残存しにくくなり、衝撃強度が向上する傾向にある。一方、99%以下とすると、吐出されたメルト中の分子絡み合いが緩和されにくく、衝撃強度が向上する傾向にある。ここにいうネックイン量は、ダイから吐出されるメルト樹脂の幅(ダイ吐出メルト樹脂幅(a))とキャストロール上におけるメルト樹脂の幅(メルト樹脂幅(b))より、下式で算出することができる。図2に、ダイ吐出メルト樹脂幅(a)とメルト樹脂幅(b)の関係を概略図として示した。
ネックイン量=b/a*100%
特に、本発明のシクロオレフィン樹脂フィルムは、0.1MPa〜10MPaのタッチロールの押え圧で、タッチロール法により製膜することが好ましい。ここで、タッチロールの押え圧とは、タッチロールがメルト樹脂に押し込む圧力をいう。さらに、タッチロールの押え圧は、1〜8MPaであることがより好ましい。本発明では、タッチロールとキャストロール間全幅に超低圧用プレスケール(富士フィルム(株)製)を挟み、濃度計FPD−305E(富士フィルム(株)製)を用い、面圧を測定する。全幅の面圧から平均値を求め、タッチロールの押え圧とする。
また、本発明のシクロオレフィン樹脂フィルムは、5KV〜50KVの静電圧で、静電印加法により製膜することが好ましい。静電印加法については、特開平10-193438号公報、特開平11-20003号公報、特開2004-299099号公報などに記載がある。さらに、静電印加法による静電圧は、6KV〜40KVであることがより好ましい。
このような手段を採用することにより、ネックイン量を、上記範囲に調整することができる。
The neck-in amount of the melt discharged from the die is preferably 90% to 99%, more preferably 92% to 98%, and still more preferably 93% to 97%. By setting the neck-in to 90% or more, it is difficult for residual stress to remain in the melt film discharged due to contraction force, and the impact strength tends to be improved. On the other hand, if it is 99% or less, the molecular entanglement in the discharged melt is hardly relaxed and the impact strength tends to be improved. The amount of neck-in here is calculated by the following formula from the width of the melt resin discharged from the die (die discharge melt resin width (a)) and the width of the melt resin on the cast roll (melt resin width (b)). can do. FIG. 2 schematically shows the relationship between the die discharge melt resin width (a) and the melt resin width (b).
Neck-in amount = b / a * 100%
In particular, the cycloolefin resin film of the present invention is preferably formed by a touch roll method with a press roll pressing pressure of 0.1 MPa to 10 MPa. Here, the press pressure of the touch roll refers to a pressure that the touch roll presses into the melt resin. Furthermore, the press pressure of the touch roll is more preferably 1 to 8 MPa. In the present invention, an ultra-low pressure prescale (manufactured by Fuji Film Co., Ltd.) is sandwiched between the touch roll and the cast roll, and the contact pressure is measured using a densitometer FPD-305E (manufactured by Fuji Film Co., Ltd.). The average value is obtained from the surface pressure of the entire width and is used as the press pressure of the touch roll.
The cycloolefin resin film of the present invention is preferably formed by an electrostatic application method at an electrostatic voltage of 5 KV to 50 KV. The electrostatic application method is described in JP-A-10-193438, JP-A-11-20003, JP-A-2004-299099, and the like. Furthermore, the static voltage by the electrostatic application method is more preferably 6 KV to 40 KV.
By adopting such means, the neck-in amount can be adjusted to the above range.
最上流キャストロール上の製膜速度(ライン速度)は、20m/分〜70m/分とすることが好ましく、より好ましくは25m/分〜60m/分であり、さらに好ましくは30m/分〜50m/分である。このようなライン速度にすることで、タッチロール、キャストロールでフィルム内部に延伸効果を与えることができる。これはこのような高速にすることにより、タッチロールがフィルムに接触する時間を短くでき、これにより急激な分子レベルの延伸効果を与えることで、フィルムの脆性改良効果が得られる。特に、20m/分以上とすることにより、分子間の延伸効果が十分となり、70m/分以下とすることにより、タッチロールとキャストロールの回転むらによる厚みむらが発生しにくくなり好ましい。 The film forming speed (line speed) on the most upstream cast roll is preferably 20 m / min to 70 m / min, more preferably 25 m / min to 60 m / min, and further preferably 30 m / min to 50 m / min. Minutes. By setting such a line speed, a stretching effect can be given to the inside of the film with a touch roll and a cast roll. By making such a high speed, the time for the touch roll to come into contact with the film can be shortened, thereby giving an abrupt molecular level stretching effect, thereby obtaining an effect of improving the brittleness of the film. In particular, by setting it to 20 m / min or more, the stretching effect between molecules becomes sufficient, and by setting it to 70 m / min or less, thickness unevenness due to uneven rotation of the touch roll and cast roll is less likely to occur.
以下、本発明について、さらに詳細に説明する。
《シクロオレフィン樹脂》
まず、本発明のシクロオレフィン樹脂フィルムに用いられるシクロオレフィン樹脂について、説明する。
本発明におけるシクロオレフィン樹脂は、本発明の趣旨を逸脱しない限り特に定めるものではなく、例えば、以下に述べるものが採用できる。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
《Cycloolefin resin》
First, the cycloolefin resin used for the cycloolefin resin film of this invention is demonstrated.
The cycloolefin resin in the present invention is not particularly defined as long as it does not depart from the gist of the present invention. For example, those described below can be adopted.
(シクロオレフィン樹脂−A/開環重合型)
本発明で使用するシクロオレフィン樹脂−Aとしては、例えば、(1)ノルボルネン系モノマーの開環(共)重合体を、必要に応じてマレイン酸付加、シクロペンタジエン付加のごときポリマー変性を行なった後に、水素添加した樹脂、(2)ノルボルネン系モノマーを付加型重合させた樹脂、(3)ノルボルネン系モノマーとエチレンやα−オレフィンなどのオレフィン系モノマーと付加型共重合させた樹脂などを挙げることができる。重合方法および水素添加方法は、常法により行なうことができる。
(Cycloolefin resin-A / ring-opening polymerization type)
As the cycloolefin resin-A used in the present invention, for example, (1) a ring-opening (co) polymer of a norbornene monomer is subjected to polymer modification such as maleic acid addition or cyclopentadiene addition as necessary. , Hydrogenated resins, (2) resins obtained by addition polymerization of norbornene monomers, and (3) resins obtained by addition copolymerization with norbornene monomers and olefin monomers such as ethylene and α-olefin. it can. The polymerization method and the hydrogenation method can be performed by conventional methods.
前記ノルボルネン系モノマーとしては、例えば、ノルボルネン、およびそのアルキルおよび/またはアルキリデン置換体、例えば、5−メチル−2−ノルボルネン、5−ジメチル−2−ノルボルネン、5−エチル−2−ノルボルネン、5−ブチル−2−ノルボルネン、5−エチリデン−2−ノルボルネン等、ならびに、これらのハロゲン等の極性基置換体;ジシクロペンタジエン、2,3−ジヒドロジシクロペンタジエン等;ジメタノオクタヒドロナフタレン、そのアルキルおよび/またはアルキリデン置換体、およびハロゲン等の極性基置換体、例えば、6−メチル−1,4:5,8−ジメタノ−1,4,4a,5,6,7,8,8a−オクタヒドロナフタレン、6−エチル−1,4:5,8−ジメタノ−1,4,4a,5,6,7,8,8a−オクタヒドロナフタレン、6−エチリデン−1,4:5,8−ジメタノ−1,4,4a,5,6,7,8,8a−オクタヒドロナフタレン、6−クロロ−1,4:5,8−ジメタノ−1,4,4a,5,6,7,8,8a−オクタヒドロナフタレン、6−シアノ−1,4:5,8−ジメタノ−1,4,4a,5,6,7,8,8a−オクタヒドロナフタレン、6−ピリジル−1,4:5,8−ジメタノ−1,4,4a,5,6,7,8,8a−オクタヒドロナフタレン、6−メトキシカルボニル−1,4:5,8−ジメタノ−1,4,4a,5,6,7,8,8a−オクタヒドロナフタレン等;シクロペンタジエンとテトラヒドロインデン等との付加物;シクロペンタジエンの3〜4量体、例えば、4,9:5,8−ジメタノ−3a,4,4a,5,8,8a,9,9a−オクタヒドロ−1H−ベンゾインデン、4,11:5,10:6,9−トリメタノ−3a,4,4a,5,5a,6,9,9a,10,10a,11,11a−ドデカヒドロ−1H−シクロペンタアントラセン;等が挙げられる。 Examples of the norbornene-based monomer include norbornene and alkyl and / or alkylidene substituted products thereof such as 5-methyl-2-norbornene, 5-dimethyl-2-norbornene, 5-ethyl-2-norbornene, and 5-butyl. 2-norbornene, 5-ethylidene-2-norbornene and the like, and polar group substitution products thereof such as halogen; dicyclopentadiene, 2,3-dihydrodicyclopentadiene, etc .; dimethanooctahydronaphthalene, its alkyl and / or Or an alkylidene-substituted product and a polar group-substituted product such as halogen, for example, 6-methyl-1,4: 5,8-dimethano-1,4,4a, 5,6,7,8,8a-octahydronaphthalene, 6-ethyl-1,4: 5,8-dimethano-1,4,4a, 5,6,7,8, a-octahydronaphthalene, 6-ethylidene-1,4: 5,8-dimethano-1,4,4a, 5,6,7,8,8a-octahydronaphthalene, 6-chloro-1,4: 5 8-dimethano-1,4,4a, 5,6,7,8,8a-octahydronaphthalene, 6-cyano-1,4: 5,8-dimethano-1,4,4a, 5,6,7, 8,8a-octahydronaphthalene, 6-pyridyl-1,4: 5,8-dimethano-1,4,4a, 5,6,7,8,8a-octahydronaphthalene, 6-methoxycarbonyl-1,4 : 5,8-dimethano-1,4,4a, 5,6,7,8,8a-octahydronaphthalene, etc .; adducts of cyclopentadiene and tetrahydroindene, etc .; 3-tetramers of cyclopentadiene, for example, 4,9: 5,8-dimethano-3a, , 4a, 5,8,8a, 9,9a-octahydro-1H-benzoindene, 4,11: 5,10: 6,9-trimethano-3a, 4,4a, 5,5a, 6,9,9a, 10, 10a, 11, 11a-dodecahydro-1H-cyclopentanthracene; and the like.
(シクロオレフィン樹脂−B/開環重合型)
また、シクロオレフィン樹脂として、下記一般式(1)〜(4)で表わされるシクロオレフィン樹脂を挙げることができ、これらのうち、下記一般式(1)で表されるものが特に好ましい。
(Cycloolefin resin-B / ring-opening polymerization type)
Moreover, as cycloolefin resin, the cycloolefin resin represented by following General formula (1)-(4) can be mentioned, Among these, what is represented by the following general formula (1) is especially preferable.
ここで、1価の有機基としては、炭素数1〜20の炭化水素基や−(CH2)nCOORなどが挙げられる。(ここで、Rは炭素原子数1〜20の炭化水素基、nは0〜10の整数を示す。) Here, the monovalent organic group, or a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms - (CH 2) such as n COOR and the like. (Here, R represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and n represents an integer of 0 to 10).
本発明におけるシクロオレフィン樹脂としては、また、下記一般式(5)で表わされるテトラシクロドデセン誘導体の少なくとも1種を、単独で、あるいは、当該テトラシクロドデセン誘導体と、これと共重合体可能な不飽和環状化合物とをメタセシス重合して得られる重合体を水素添加して得られる水添重合体を用いてもよい。 As the cycloolefin resin in the present invention, at least one tetracyclododecene derivative represented by the following general formula (5) can be used alone or as a copolymer with the tetracyclododecene derivative. A hydrogenated polymer obtained by hydrogenating a polymer obtained by metathesis polymerization with an unsaturated cyclic compound may be used.
前記一般式(5)で表わされるテトラシクロドデセン誘導体において、有機基としては、上記一般式(1)〜(4)で述べた有機基が挙げられる。さらに、A、B、CおよびDのうち少なくとも1つが極性基であることにより、他の材料との密着性、耐熱性などに優れた偏光フィルムを得ることができる。さらに、この極性基が−(CH2)nCOOR(ここで、Rは炭素原子数1〜20の炭化水素基、nは0〜10の整数を示す。)で表わされる基であることが、最終的に得られる水添重合体(シクロオレフィン樹脂フィルム)が高いガラス転移温度を有するものとなるので好ましい。特に、この−(CH2)nCOORで表わされる極性置換基は、一般式(5)のテトラシクロドデセン誘導体の1分子あたりに1個含有されることが吸水率を低下させる点から好ましい。前記極性置換基において、Rで示される炭化水素基の炭素原子数が多くなるほど得られる水添重合体の吸湿性が小さくなる点では好ましいが、得られる水添重合体のガラス転移温度とのバランスの点から、当該炭化水素基は、炭素原子数1〜4の鎖状アルキル基または炭素原子数5以上の(多)環状アルキル基であることが好ましく、特にメチル基、エチル基、シクロヘキシル基であることが好ましい。 In the tetracyclododecene derivative represented by the general formula (5), examples of the organic group include the organic groups described in the general formulas (1) to (4). Furthermore, when at least one of A, B, C and D is a polar group, a polarizing film excellent in adhesion to other materials, heat resistance and the like can be obtained. Furthermore, the polar group is a group represented by — (CH 2 ) n COOR (where R is a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and n is an integer of 0 to 10). Since the finally obtained hydrogenated polymer (cycloolefin resin film) has a high glass transition temperature, it is preferable. In particular, the polar substituent represented by — (CH 2 ) n COOR is preferably contained in one molecule of the tetracyclododecene derivative of the general formula (5) from the viewpoint of reducing the water absorption rate. In the polar substituent, it is preferable in that the hygroscopicity of the obtained hydrogenated polymer decreases as the number of carbon atoms of the hydrocarbon group represented by R increases, but the balance with the glass transition temperature of the obtained hydrogenated polymer. From the above point, the hydrocarbon group is preferably a chain alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or a (poly) cyclic alkyl group having 5 or more carbon atoms, particularly a methyl group, an ethyl group, or a cyclohexyl group. Preferably there is.
さらに、−(CH2)nCOORで表わされる基が結合した炭素原子に、炭素原子数1〜10の炭化水素基が置換基として結合されている一般式(5)のテトラシクロドデセン誘導体は、得られる水添重合体の吸湿性が低いものとなるので好ましい。特に、この置換基がメチル基またはエチル基である一般式(5)のテトラシクロドデセン誘導体は、その合成が容易な点で好ましい。具体的には、8−メチル−8−メトキシカルボニルテトラシクロ〔4,4,0,12.5,17.10〕ドデカ−3−エンが好ましい。これらのテトラシクロドデセン誘導体、およびこれと共重合可能な不飽和環状化合物の混合物は、例えば、特開平4−77520号公報第4頁右上欄12行〜第6頁右下欄第6行に記載された方法によってメタセシス重合、水素添加することができる。
Further, the tetracyclododecene derivative of the general formula (5) in which a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms is bonded as a substituent to a carbon atom to which a group represented by — (CH 2 ) n COOR is bonded is Since the resulting hydrogenated polymer has low hygroscopicity, it is preferable. In particular, the tetracyclododecene derivative of the general formula (5) in which the substituent is a methyl group or an ethyl group is preferable in terms of easy synthesis. Specifically, 8-methyl-8-methoxycarbonyltetracyclo [4,4,0,12.5,17.10] dodec-3-ene is preferable. These tetracyclododecene derivatives and mixtures of unsaturated cyclic compounds copolymerizable therewith are disclosed, for example, in JP-A-4-77520, page 4, upper right column,
本発明におけるシクロオレフィン樹脂としては、また、下記構造のシクロオレフィン樹脂(付加重合型)を使用することができる。
[A−1]:炭素原子数が2〜20のα−オレフィンと一般式(6)で表される環状オレフィンとのランダム共重合体の水素添加物、
[A−2]:下記一般式(6)で表される環状オレフィンの開環重合体または共重合体の水素添加物
As the cycloolefin resin in the present invention, a cycloolefin resin (addition polymerization type) having the following structure can be used.
[A-1]: hydrogenated product of random copolymer of α-olefin having 2 to 20 carbon atoms and cyclic olefin represented by general formula (6),
[A-2]: hydrogenated product of ring-opening polymer or copolymer of cyclic olefin represented by the following general formula (6)
一般式(6)
なお、qが1の場合には、RaおよびRbは、それぞれ、下記に示す原子または炭化水素基であり、qが0の場合には、それぞれの結合手が結合して5員環を形成する。
General formula (6)
When q is 1, each of R a and R b is an atom or a hydrocarbon group shown below. When q is 0, each bond is bonded to form a 5-membered ring. Form.
R1〜R18ならびにRaおよびRbは、それぞれ、水素原子、ハロゲン原子または炭化水素基である。ここでハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子が挙げられる。
また、炭化水素基としては、それぞれ、炭素原子数1〜20のアルキル基、炭素原子数3〜15のシクロアルキル基、芳香族炭化水素基が挙げられる。より具体的には、アルキル基としてはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、アミル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基およびオクタデシル基が挙げられ、シクロアルキル基としては、シクロヘキシル基が挙げられ、芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基などが挙げられる。これらの炭化水素基は、ハロゲン原子で置換されていてもよい。さらに上記一般式(6)において、R15 〜R18 がそれぞれ結合して(互いに共同して)単環または多環を形成していてもよく、しかも、このようにして形成された単環または多環は二重結合を有していてもよい。
一般式(6)で示される環状オレフィンを、より具体的に次に例示する。一例として、
Examples of the hydrocarbon group include an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 15 carbon atoms, and an aromatic hydrocarbon group. More specifically, examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an amyl group, a hexyl group, an octyl group, a decyl group, a dodecyl group, and an octadecyl group, and the cycloalkyl group includes a cyclohexyl group. Group, and examples of the aromatic hydrocarbon group include a phenyl group and a naphthyl group. These hydrocarbon groups may be substituted with a halogen atom. Furthermore, in the above general formula (6), R 15 to R 18 may be bonded to each other (in cooperation with each other) to form a monocyclic or polycyclic ring, and the monocyclic or polycyclic ring thus formed The polycycle may have a double bond.
Specific examples of the cyclic olefin represented by the general formula (6) are shown below. As an example,
この置換炭化水素基として、5−メチル基、5,6−ジメチル基、1−メチル基、5−エチル基、5−n−ブチル基、5−イソブチル基、7−メチル基、5−フェニル基、5−メチル−5−フェニル基、5−ベンジル基、5−トリル基、5−(エチルフェニル)基、5−(イソプロピルフェニル)基、5−(ビフェニル)基、5−(β−ナフチル)基、5−(α−ナフチル)基、5−(アントラセニル)基、5,6−ジフェニル基などを例示することができる。 As this substituted hydrocarbon group, 5-methyl group, 5,6-dimethyl group, 1-methyl group, 5-ethyl group, 5-n-butyl group, 5-isobutyl group, 7-methyl group, 5-phenyl group , 5-methyl-5-phenyl group, 5-benzyl group, 5-tolyl group, 5- (ethylphenyl) group, 5- (isopropylphenyl) group, 5- (biphenyl) group, 5- (β-naphthyl) Examples thereof include a group, a 5- (α-naphthyl) group, a 5- (anthracenyl) group, and a 5,6-diphenyl group.
さらに他の誘導体として、シクロペンタジエン−アセナフチレン付加物、1,4−メタノ−1,4,4a,9a−テトラヒドロフルオレン、1,4−メタノ−1,4,4a,5,10,10a−ヘキサヒドロアントラセンなどのビシクロ[2.2.1]−2−ヘプテン誘導体を例示することができる。 Still other derivatives include cyclopentadiene-acenaphthylene adduct, 1,4-methano-1,4,4a, 9a-tetrahydrofluorene, 1,4-methano-1,4,4a, 5,10,10a-hexahydro. Bicyclo [2.2.1] -2-heptene derivatives such as anthracene can be exemplified.
この他、トリシクロ[4.3.0.12,5]−3−デセン、2−メチルトリシクロ[4.3.0.12,5]−3−デセン、5−メチルトリシクロ[4.3.0.12,5]−3−デセンなどのトリシクロ[4.3.0.12,5]−3−デセン誘導体、トリシクロ[4.4.0.12,5]−3−ウンデセン、10−メチルトリシクロ[4.4.0.12,5]−3−ウンデセンなどのトリシクロ[4.4.0.12,5]−3−ウンデセン誘導体、
その炭化水素基として、8−メチル基、8−エチル基、8−プロピル基、8−ブチル基、8−イソブチル基、8−ヘキシル基、8−シクロヘキシル基、8−ステアリル基、5,10−ジメチル基、2,10−ジメチル基、8,9−ジメチル基、8−エチル−9−メチル基、11,12−ジメチル基、2,7,9−トリメチル基、2,7−ジメチル−9−エチル基、9−イソブチル−2,7−ジメチル基、9,11,12−トリメチル基、9−エチル−11,12−ジメチル基、9−イソブチル−11,12−ジメチル基、5,8,9,10−テトラメチル基、8−エチリデン基、8−エチリデン−9−メチル基、8−エチリデン−9−エチル基、8−エチリデン−9−イソプロピル基、8−エチリデン−9−ブチル基、8−n−プロピリデン基、8−n−プロピリデン−9−メチル基、8−n−プロピリデン−9−エチル基、8−n−プロピリデン−9−イソプロピル基、8−n−プロピリデン−9−ブチル基、8−イソプロピリデン基、8−イソプロピリデン−9−メチル基、8−イソプロピリデン−9−エチル基、8−イソプロピリデン−9−イソプロピル基、8−イソプロピリデン−9−ブチル基、8−クロロ基、8−ブロモ基、8−フルオロ基、8,9−ジクロロ、8−フェニル基、8−メチル−8−フェニル基、8−ベンジル基、8−トリル基、8−(エチルフェニル)基、8−(イソプロピルフェニル)基、8,9−ジフェニル基、8−(ビフェニル)基、8−(β−ナフチル)基、8−(α−ナフチル)基、8−(アントラセニル)基、5,6−ジフェニル基等を例示することができる。 As the hydrocarbon group, 8-methyl group, 8-ethyl group, 8-propyl group, 8-butyl group, 8-isobutyl group, 8-hexyl group, 8-cyclohexyl group, 8-stearyl group, 5,10- Dimethyl group, 2,10-dimethyl group, 8,9-dimethyl group, 8-ethyl-9-methyl group, 11,12-dimethyl group, 2,7,9-trimethyl group, 2,7-dimethyl-9- Ethyl group, 9-isobutyl-2,7-dimethyl group, 9,11,12-trimethyl group, 9-ethyl-11,12-dimethyl group, 9-isobutyl-11,12-dimethyl group, 5,8,9 , 10-tetramethyl group, 8-ethylidene group, 8-ethylidene-9-methyl group, 8-ethylidene-9-ethyl group, 8-ethylidene-9-isopropyl group, 8-ethylidene-9-butyl group, 8- n-propylidene 8-n-propylidene-9-methyl group, 8-n-propylidene-9-ethyl group, 8-n-propylidene-9-isopropyl group, 8-n-propylidene-9-butyl group, 8-isopropylidene group 8-isopropylidene-9-methyl group, 8-isopropylidene-9-ethyl group, 8-isopropylidene-9-isopropyl group, 8-isopropylidene-9-butyl group, 8-chloro group, 8-bromo group , 8-fluoro group, 8,9-dichloro, 8-phenyl group, 8-methyl-8-phenyl group, 8-benzyl group, 8-tolyl group, 8- (ethylphenyl) group, 8- (isopropylphenyl) Group, 8,9-diphenyl group, 8- (biphenyl) group, 8- (β-naphthyl) group, 8- (α-naphthyl) group, 8- (anthracenyl) group, 5,6-diphenyl group, etc. Rukoto can.
さらには、(シクロペンタジエン−アセナフチレン付加物)とシクロペンタジエンとの付加物などのテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン誘導体、ペンタシクロ[6.5.1.13,6.02,7.09,13]−4−ペンタデセンおよびその誘導体、ペンタシクロ[7.4.0.12,5.19,12.08,13]−3−ペンタデセンおよびその誘導体、ペンタシクロ[8.4.0.12,5.19,12.08,13]−3−ヘキサデセンおよびその誘導体、ペンタシクロ[6.6.1.13,6.02,7.09,14]−4−ヘキサデセンおよびその誘導体、ヘキサシクロ[6.6.1.13,6.110,13.02,7.09,14]−4−ヘプタデセンおよびその誘導体、ヘプタシクロ[8.7.0.12,9.14,7.111,17.03,8.012,16]−5−エイコセンおよびその誘導体、ヘプタシクロ[8.7.0.13,6.110,17.112,15.02,7.011,16]−4−エイコセンおよびその誘導体、ヘプタシクロ[8.8.0.12,9.14,7.111,18.03,8.012,17]−5−ヘンエイコセンおよびその誘導体、オクタシクロ[8.8.0.12,9.14,7.111,18.113,16.03,8.012,17]−5−ドコセンおよびその誘導体、ノナシクロ[10.9.1.14,7.113,20.115,18.02,10.03,8.012,21.014,19]−5−ペンタコセンおよびその誘導体などが挙げられる。 Furthermore, tetracyclo [4.4.0.1 2,5 ... Adducts of (cyclopentadiene-acenaphthylene adduct) and cyclopentadiene. 1 7,10 ] -3-dodecene derivative, pentacyclo [6.5.1.1 3,6 . 0 2,7 . 0 9,13] -4-pentadecene and its derivatives, pentacyclo [7.4.0.1 2,5. 1 9,12 . 0 8,13] -3-pentadecene and its derivatives, pentacyclo [8.4.0.1 2,5. 1 9,12 . 0 8,13] -3-hexadecene and derivatives thereof, pentacyclo [6.6.1.1 3, 6. 0 2,7 . 0 9,14] -4-hexadecene and derivatives thereof, hexacyclo [6.6.1.1 3, 6. 1 10,13 . 0 2,7 . 0 9,14] -4-heptadecene and its derivatives, heptacyclo [8.7.0.1 2,9. 1 4,7 . 1 11,17 . 0 3,8 . 0 12,16 ] -5-eicosene and its derivatives, heptacyclo [8.7.0.1 3,6 . 1 10,17 . 1 12,15 . 0 2,7 . 0 11,16 ] -4-eicosene and its derivatives, heptacyclo [8.8.0.1 2,9 . 1 4,7 . 1 11,18 . 0 3,8 . 0 12,17 ] -5- heneicosene and its derivatives, octacyclo [8.8.0.1 2,9 . 1 4,7 . 1 11,18 . 1 13,16 . 0 3,8 . 0 12,17 ] -5-docosene and derivatives thereof, nonacyclo [10.9.1.1 4,7 . 1 13,20 . 1 15,18 . 0 2,10 . 0 3,8 . 0 12,21 . 0 14,19] -5-pentacosene and derivatives thereof.
これらのシクロオレフィン樹脂の具体例は、上記した通りであるが、より具体的なこれらの化合物の構造については、特開平7−145213号公報の段落番号[0032]〜[0054]に示されている。
また、これらのシクロオレフィン樹脂の合成法については、特開2001−114836号公報の段落番号[0039]〜[0068]を参考に実施することができる。
Specific examples of these cycloolefin resins are as described above, but more specific structures of these compounds are shown in paragraphs [0032] to [0054] of JP-A-7-145213. Yes.
Moreover, about the synthesis method of these cycloolefin resin, it can carry out with reference to paragraph number [0039]-[0068] of Unexamined-Japanese-Patent No. 2001-114836.
また本発明のシクロオレフィン樹脂(付加重合型)として下記のものも使用可能である。
下式(I)、(II)、(II')、(III)、(IV)、(V)または(VI)表される化合物由来の重合単位を有するシクロオレフィン(共)重合体も好ましい。
A cycloolefin (co) polymer having a polymer unit derived from a compound represented by the following formula (I), (II), (II ′), (III), (IV), (V) or (VI) is also preferred.
上記式中、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7およびR8は、それぞれ、水素原子、直鎖若しくは分岐の炭素数1〜8のアルキル基、炭素数6〜18のアリール基、炭素数7〜20のアルキレンアリール基、環状であってもよい炭素数2〜20のアルケニル基等の炭素数1〜20の炭化水素基、飽和若しくは不飽和若しくは芳香族の環状基を形成する。nは、0〜5の整数である。
上記シクロオレフィン(共)重合体は、例えば、式(I)〜式(VI)で表される化合物の少なくとも一種類を開環重合し、次に得られた生成物を水素化することによって得ることができる。 The cycloolefin (co) polymer is obtained, for example, by ring-opening polymerization of at least one of the compounds represented by the formulas (I) to (VI), and then hydrogenating the obtained product. be able to.
また、上記ポリマーに、下記式(VIII)で表される化合物由来の重合単位を、全体の0〜45モル%含むシクロオレフィン(共)重合体も好ましい。
環式、特に多環式オレフィンから誘導される重合単位の割合は、シクロオレフィン(共)重合体の、好ましくは3〜75モル%である。非環式オレフィンから誘導される重合単位の割合は、シクロオレフィン(共)重合体の、好ましくは5〜80モル%である。 The proportion of polymerized units derived from cyclic, especially polycyclic olefins, is preferably 3 to 75 mol% of the cycloolefin (co) polymer. The proportion of the polymer units derived from the acyclic olefin is preferably 5 to 80 mol% of the cycloolefin (co) polymer.
シクロオレフィン(共)重合体は、好ましくは、一種類以上の多環式オレフィン、特に式(I)で表される化合物または式(III)で表される化合物から誘導される重合単位、および、式(VII)で表される化合物、特に2〜20個の炭素原子を有するα-オレフィンから誘導される重合単位から成っている。好ましくは、特に、式(I)で表される化合物または式(III)で表される化合物から誘導される重合単位、および式(VII)で表される化合物から誘導される重合単位から成るシクロオレフィンコポリマーである。さらに好ましくは、式(I)または式(III)で表される化合物から誘導される重合単位、式(VII)で表される化合物から誘導される重合単位、および少なくとも2つの二重結合を含む環式または非環式オレフィン(ポリエン)、例えば、ノルボルナジエンのような特に環式、好ましくは多環式のジエン、特に好ましくは、例えば、炭素数2〜20のアルケニル基を運ぶビニルノルボルネンのような多環式アルケンから誘導される重合単位から成る三次元重合体である。 The cycloolefin (co) polymer is preferably one or more polycyclic olefins, in particular polymerized units derived from a compound of formula (I) or a compound of formula (III), and It consists of polymerized units derived from compounds of the formula (VII), in particular α-olefins having 2 to 20 carbon atoms. Preferably, a cyclohexane comprising a polymer unit derived from a compound represented by formula (I) or a compound represented by formula (III) and a polymer unit derived from a compound represented by formula (VII) is preferred. Olefin copolymer. More preferably, it contains a polymer unit derived from a compound represented by formula (I) or formula (III), a polymer unit derived from a compound represented by formula (VII), and at least two double bonds Cyclic or acyclic olefins (polyenes), for example, especially cyclic, preferably polycyclic dienes such as norbornadiene, particularly preferably, for example, vinyl norbornene carrying an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms It is a three-dimensional polymer composed of polymer units derived from polycyclic alkenes.
本発明で用いるシクロオレフィン樹脂は、好ましくはノルボルネン構造をベースとするオレフィン、特に好ましくはノルボルネン、テトラシクロドデセン、必要に応じて、ビニルノルボルネンまたはノルボルナジエンを含む。また、好ましくは、例えば2〜20個の炭素原子を有するα-オレフィン、特に好ましくはエチレンまたはプロピレンのような末端二重結合を有する非環式オレフィンから誘導される重合単位を含むシクロオレフィン(共)重合体である。特に好ましくは、ノルボルネン・エチレンコポリマーおよびテトラシクロドデセン・エチレンコポリマーである。 The cycloolefin resin used in the present invention preferably contains an olefin based on a norbornene structure, particularly preferably norbornene, tetracyclododecene, and optionally vinyl norbornene or norbornadiene. Also preferred are cycloolefins (copolymers) comprising polymerized units derived from α-olefins having for example 2 to 20 carbon atoms, particularly preferably acyclic olefins having terminal double bonds such as ethylene or propylene. ) Polymer. Particularly preferred are norbornene / ethylene copolymers and tetracyclododecene / ethylene copolymers.
三次元重合体の中では、特に好ましくは、ノルボルネン・ビニルノルボルネン・エチレン三次元重合体、ノルボルネン・ノルボルナジエン・エチレンターポリマー、テトラシクロドデセン・ビニルノルボルネン・エチレンターポリマー、およびテトラシクロドデセン・ビニルテトラシクロドデセン・エチレン三次元重合体である。ポリエン、好ましくはビニルノルボルネンまたはノルボルナジエンから誘導される重合単位の割合は、シクロオレフィン樹脂の全構造を基準として、0.1〜50モル%、特に好ましくは0.1〜20モル%であり、式(VII)で表される非環式モノオレフィンの割合は、通常、0〜99モル%、好ましくは5〜80モル%である。上記三次元重合体では、シクロオレフィン(共)重合体の、好ましくは0.1〜99モル%、より好ましくは3〜75モル%である。 Among the three-dimensional polymers, three-dimensional polymers of norbornene / vinyl norbornene / ethylene, norbornene / norbornadiene / ethylene terpolymer, tetracyclododecene / vinylnorbornene / ethylene terpolymer, and tetracyclododecene / vinyl are particularly preferable. Tetracyclododecene-ethylene three-dimensional polymer. The proportion of polymerized units derived from polyenes, preferably vinyl norbornene or norbornadiene, is 0.1 to 50 mol%, particularly preferably 0.1 to 20 mol%, based on the total structure of the cycloolefin resin, The proportion of the acyclic monoolefin represented by (VII) is usually 0 to 99 mol%, preferably 5 to 80 mol%. In the said three-dimensional polymer, Preferably it is 0.1-99 mol% of a cycloolefin (co) polymer, More preferably, it is 3-75 mol%.
本発明で用いるシクロオレフィン樹脂は、好ましくは、式(I)で表される化合物から誘導することができる重合単位および式(VII)で表される化合物から誘導することができる重合単位を含む少なくとも一種類のシクロオレフィン(共)重合体を含む。
このようなシクロオレフィン(共)重合体は、特開平10−168201号公報の段落番号0019〜0020に従い合成することができる。
The cycloolefin resin used in the present invention preferably contains at least a polymer unit that can be derived from the compound represented by formula (I) and a polymer unit that can be derived from the compound represented by formula (VII). Contains one type of cycloolefin (co) polymer.
Such cycloolefin (co) polymer can be synthesized according to paragraph numbers 0019 to 0020 of JP-A-10-168201.
本発明におけるシクロオレフィン樹脂としては、また、特開昭60−168708号公報、特開昭62−252406号公報、特開昭62−252407号公報、特開平2−133413号公報、特開昭63−145324号公報、特開昭63−264626号公報、特開平1−240517号公報、特公昭57−8815号公報などに記載されている樹脂などを採用できる。
本発明では特に、ノルボルネン系モノマーを付加重合して得られるものが特に好ましい。
As the cycloolefin resin in the present invention, JP-A-60-168708, JP-A-62-252406, JP-A-62-2252407, JP-A-2-133413, JP-A-63. Resins described in JP-A-145324, JP-A-63-264626, JP-A-1-240517, and JP-B-57-8815 can be employed.
In the present invention, those obtained by addition polymerization of norbornene monomers are particularly preferred.
本発明におけるシクロオレフィン樹脂は、示差走査熱量計(DSC)で測定したガラス転移温度(Tg)が、70℃以上であることが好ましく、より好ましくは90℃〜185℃であり、さらに好ましくは、100〜165℃であり、特に120〜160℃が好ましい。 The cycloolefin resin in the present invention preferably has a glass transition temperature (Tg) measured by a differential scanning calorimeter (DSC) of 70 ° C or higher, more preferably 90 ° C to 185 ° C, and still more preferably It is 100-165 degreeC, and 120-160 degreeC is especially preferable.
本発明におけるシクロオレフィン樹脂の重量平均分子量としては、5,000〜1,000,000が好ましく、より好ましくは8,000〜200,000である。
本発明におけるシクロオレフィン樹脂は、飽和吸水率は1質量%以下であることが好ましく、より好ましくは0.8質量%以下である。例えば、上記一般式(1)〜(4)で表わされるシクロオレフィン樹脂のガラス転移温度(Tg)および飽和吸水率は、上記置換基A、B、C、Dの種類を選択することにより制御することができる。
As a weight average molecular weight of the cycloolefin resin in this invention, 5,000-1,000,000 are preferable, More preferably, it is 8,000-200,000.
The cycloolefin resin in the present invention preferably has a saturated water absorption of 1% by mass or less, more preferably 0.8% by mass or less. For example, the glass transition temperature (Tg) and saturated water absorption of the cycloolefin resins represented by the general formulas (1) to (4) are controlled by selecting the type of the substituents A, B, C, and D. be able to.
本発明におけるシクロオレフィン樹脂は、クロロホルム中、30℃で測定される固有粘度(ηinh)が、0.1〜1.5dl/gであることが好ましく、さらに好ましくは0.4〜1.2dl/gである。また、135℃のデカリン中で測定される極限粘度[η]が、通常0.01〜20dl/gであることが好ましく、より好ましくは0.03〜10dl/g、さらに好ましくは0.05〜5dl/gであり、ASTM D1238に準じ260℃荷重2.16kgで測定した溶融流れ指数(MFR)は、0.1〜200g/10分であることが好ましく、より好ましくは1〜100g/10分、さらに好ましく5〜50g/10分である。 The cycloolefin resin in the present invention preferably has an intrinsic viscosity (ηinh) measured at 30 ° C. in chloroform of 0.1 to 1.5 dl / g, more preferably 0.4 to 1.2 dl / g. g. Moreover, it is preferable that intrinsic viscosity [(eta)] measured in 135 degreeC decalin is 0.01-20 dl / g normally, More preferably, it is 0.03-10 dl / g, More preferably, 0.05- The melt flow index (MFR) measured at 260 ° C. under a load of 2.16 kg according to ASTM D1238 is preferably 0.1 to 200 g / 10 min, more preferably 1 to 100 g / 10 min. More preferably, it is 5 to 50 g / 10 minutes.
さらに、本発明におけるシクロオレフィン樹脂の軟化点は、サーマルメカニカルアナライザー(TMA)で測定した軟化点として、30℃以上であることが好ましく、好ましくは70℃以上、さらに好ましくは80〜260℃である。 Furthermore, the softening point of the cycloolefin resin in the present invention is preferably 30 ° C. or higher, preferably 70 ° C. or higher, more preferably 80 to 260 ° C. as the softening point measured with a thermal mechanical analyzer (TMA). .
また、本発明におけるシクロオレフィン樹脂は、水添重合体の水素添加率としては、60MHz、1H−NMRで測定した値が50%以上であることが好ましく、より好ましくは90%以上、さらに好ましくは98%以上である。水素添加率が高いほど、得られるシクロオレフィン樹脂フィルムは、熱や光に対する安定性が優れたものとなる。また、該水添重合体中に含まれるゲル含有量が5質量%以下であることが好ましく、さらに好ましくは1質量%以下である。 In the cycloolefin resin of the present invention, the hydrogenation rate of the hydrogenated polymer is preferably 50% or more, more preferably 90% or more, and further preferably 60 MHz or more as measured by 1 H-NMR. Is 98% or more. The higher the hydrogenation rate, the more the resulting cycloolefin resin film is more stable against heat and light. Moreover, it is preferable that gel content contained in this hydrogenated polymer is 5 mass% or less, More preferably, it is 1 mass% or less.
本発明におけるシクロオレフィン樹脂は、非晶性または低結晶性であることが好ましく、X線回折法によって測定される結晶化度が、20%以下であることが好ましく、より好ましくは10%以下、さらに好ましくは2%以下である。 The cycloolefin resin in the present invention is preferably amorphous or low crystalline, and the crystallinity measured by X-ray diffraction method is preferably 20% or less, more preferably 10% or less, More preferably, it is 2% or less.
(安定剤)
本発明において、フィルム構成材料中に、安定剤の少なくとも一種を前記シクロオレフィン樹脂の加熱溶融前または加熱溶融時に添加することが好ましい。これらは、フィルム構成材料の酸化防止、分解して発生した酸の捕捉、光または熱によるラジカル種基因の分解反応を抑制または禁止する等、解明できていない分解反応を含めて、着色や分子量低下に代表される変質や材料の分解による揮発成分の生成を抑制するために有用である。その時、製膜するための溶融温度においても安定化剤自身が分解せずに機能することが求められる。これらの安定化剤は次に挙げられる効果に用いるがこれらに限定されるものではない。
安定剤の代表的な素材としては、フェノール系安定剤、亜リン酸系安定剤(フォスファイト系)、チオエーテル系安定剤、アミン系安定剤、エポキシ系安定剤、ラクトン系安定剤、アミン系安定剤、金属不活性化剤(スズ系安定剤)などが挙げられる。これらは、特開平3−199201号公報、特開平5−1907073号公報、特開平5−194789号公報、特開平5−271471号公報、特開平6−107854号公報などに記載があり、本発明ではフェノール系や亜リン酸系安定剤の少なくとも一つを用いることが好ましい。
安定剤は、それぞれ単独であるいは2種以上を組み合わせて用いることができ、その配合量は本発明の目的を損なわない範囲で適宜選択される。安定化剤の添加量は、シクロオレフィン樹脂100質量部に対して、0.001〜5質量部が好ましく、0.005〜3質量部がより好ましく、0.01〜0.8質量部がさらに好ましい。
(Stabilizer)
In the present invention, it is preferable that at least one stabilizer is added to the film constituting material before or when the cycloolefin resin is heated and melted. These include coloration and molecular weight reduction, including decomposition reactions that have not been elucidated, such as preventing oxidation of film components, capturing acid generated by decomposition, and inhibiting or prohibiting decomposition reactions caused by radical species due to light or heat. This is useful for suppressing the generation of volatile components due to alterations such as At that time, the stabilizer itself is required to function without being decomposed even at a melting temperature for film formation. These stabilizers are used for the following effects, but are not limited thereto.
Typical stabilizers include phenolic stabilizers, phosphite stabilizers (phosphite), thioether stabilizers, amine stabilizers, epoxy stabilizers, lactone stabilizers, amine stabilizers. Agents, metal deactivators (tin-based stabilizers), and the like. These are described in JP-A-3-199201, JP-A-5-1907073, JP-A-5-194789, JP-A-5-271471, JP-A-6-107854, and the like. Then, it is preferable to use at least one of a phenol-based or phosphorous acid-based stabilizer.
The stabilizers can be used alone or in combination of two or more, and the blending amount thereof is appropriately selected within a range not impairing the object of the present invention. The addition amount of the stabilizer is preferably 0.001 to 5 parts by mass, more preferably 0.005 to 3 parts by mass, and further 0.01 to 0.8 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the cycloolefin resin. preferable.
(フェノール系安定剤)
本発明において、フィルム構成材料の熱溶融時における安定化のために用いる化合物、既知のフェノール系安定剤を用いることができ、例えば、米国特許第4,839,405号明細書の第12〜14欄に記載されているものなどの、2,6−ジアルキルフェノール誘導体化合物が含まれる。
中でも、特に分子量500以上のフェノール系安定剤を添加することが好ましい。好ましいフェノール系安定剤としては、ヒンダードフェノール系安定剤が挙げられる。特に、ヒドロキシフェニル基に隣接する部位に置換基を有することが好ましく、その場合の置換基としては炭素数1〜22の置換または無置換のアルキル基が好ましい。本発明で用いることができるフェノール系安定剤はこれらに限定されるものではない。
これらの素材は、市販品として容易に入手可能であり、例えば、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社から販売されている、Irganox 1076、Irganox 1010、Irganox 3113、Irganox 245、Irganox 1135、Irganox 1330、Irganox 259、Irganox 565、Irganox 1035、Irganox 1098、Irganox 1425WLが挙げられる。また、旭電化工業株式会社から販売されている、アデカスタブ AO−50、アデカスタブ AO−60、アデカスタブ AO−20、アデカスタブ AO−70、アデカスタブ AO−80が挙げられる。さらに、住友化学株式会社から販売されている、スミライザーBP−76、スミライザーBP−101、スミライザーGA−80が挙げられる。また、シプロ化成株式会社から販売されている、シーノックス326M、シーノックス336Bが挙げられる。
(Phenolic stabilizer)
In the present invention, a compound used for stabilizing the film constituting material at the time of heat melting, and a known phenol-based stabilizer can be used. For example, U.S. Pat. 2,6-dialkylphenol derivative compounds such as those described in the column are included.
Among these, it is particularly preferable to add a phenol-based stabilizer having a molecular weight of 500 or more. Preferable phenolic stabilizers include hindered phenolic stabilizers. In particular, it is preferable to have a substituent at a site adjacent to the hydroxyphenyl group. In this case, the substituted group is preferably a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 22 carbon atoms. The phenolic stabilizer that can be used in the present invention is not limited to these.
These materials are readily available as commercial products. For example, Irganox 1076, Irganox 1010, Irganox 3113, Irganox 245, Irganox 1135, Irganox 1330, Irganox 25, sold by Ciba Specialty Chemicals. Irganox 565, Irganox 1035, Irganox 1098, Irganox 1425WL. Moreover, ADK STAB AO-50, ADK STAB AO-60, ADK STAB AO-20, ADK STAB AO-70, and ADK STAB AO-80 sold by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd. are listed. Furthermore, Sumilizer BP-76, Sumilizer BP-101, and Sumilizer GA-80 sold by Sumitomo Chemical Co., Ltd. may be mentioned. Moreover, Cynox 326M and Cynox 336B currently sold from Sipro Kasei Co., Ltd. are mentioned.
(亜リン酸系安定剤)
亜リン酸系安定剤としては、特開2004−182979号公報の[0023]〜[0039]、特開昭51−70316号公報、特開平10−306175号公報、特開昭57−78431号公報、特開昭54−157159号公報、特開昭55−13765号公報、発明協会公開技報(公技番号2001−1745、2001年3月15日発行、発明協会)の17頁〜22頁に記載の化合物を挙げることができる。もちろん、本発明で用いることができる亜リン酸エステル系安定剤はこれらに限定されるものではない。
本発明の亜リン酸エステル系安定剤は、高温での安定性を保つために高分子量であることが有用であり、好ましくは分子量500以上であり、より好ましくは分子量550以上であり、さらに好ましくは分子量600以上である。さらに、少なくとも1つの置換基は芳香族性エステル基であることが好ましい。また、亜リン酸エステル系安定剤は、トリエステルであることが好ましく、リン酸、モノエステルやジエステルの不純物の混入がないことが望ましい。これらの不純物が存在する場合は、その含有量が5質量%以下であることが好ましく、3質量%以下であることがさらに好ましく、2質量%以下が特に好ましい。
これらは、旭電化工業株式会社から販売されているアデカスタブ1178、同2112、同PEP−8、同PEP−24G、同PEP−36G、同HP−10として、またクラリアント社から販売されているSandostab P−EPQとして、入手可能である。更に、フェノールと亜リン酸エステルを同一分子内に有する安定剤も好ましく用いられる。これらの化合物については、例えば、特開平10−273494号公報に詳細に記載されている化合物を採用できるが、これらに限定されるものではない。代表的な市販品として、住友化学株式会社から販売されている、スミライザーGPを挙げることができる。
(Phosphorous acid stabilizer)
As phosphorous acid stabilizers, [0023] to [0039] of JP-A No. 2004-182979, JP-A No. 51-70316, JP-A No. 10-306175, JP-A No. 57-78431 are disclosed. , JP-A-54-157159, JP-A-55-13765, and the Technical Report of the Japan Society of Invention (Public Technical Number 2001-1745, published on March 15, 2001, Japan Society of Invention and Innovation), pages 17-22. Mention may be made of the compounds described. Of course, the phosphite stabilizers that can be used in the present invention are not limited to these.
The phosphite stabilizer of the present invention is useful to have a high molecular weight in order to maintain stability at high temperature, preferably has a molecular weight of 500 or more, more preferably has a molecular weight of 550 or more, and further preferably Has a molecular weight of 600 or more. Furthermore, it is preferred that at least one substituent is an aromatic ester group. The phosphite ester stabilizer is preferably a triester, and is desirably free of impurities such as phosphoric acid, monoester and diester. When these impurities are present, the content is preferably 5% by mass or less, more preferably 3% by mass or less, and particularly preferably 2% by mass or less.
These are ADK STAB 1178, 2112, PEP-8, PEP-24G, PEP-36G and HP-10 sold by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd., and Sandostab P sold by Clariant. -Available as EPQ. Furthermore, a stabilizer having phenol and phosphite in the same molecule is also preferably used. As these compounds, for example, compounds described in detail in JP-A No. 10-273494 can be adopted, but are not limited thereto. As a typical commercially available product, there can be mentioned a Sumizer GP sold by Sumitomo Chemical Co., Ltd.
(チオエーテル系安定剤)
安定剤として更に使用されるチオエーテル系安定剤について記述する。本発明においてシクロオレフィン樹脂に添加することができるチオエーテル系安定剤の分子量は500以上が好ましい。
チオエーテル系安定剤としては、住友化学株式会社から販売されているスミライザーTPL、同TPM、同TPS、同TDP、旭電化工業株式会社から販売されている、アデカスタブAO−412Sとしても入手可能である。
(Thioether stabilizer)
The thioether stabilizer used further as a stabilizer is described. In the present invention, the molecular weight of the thioether stabilizer that can be added to the cycloolefin resin is preferably 500 or more.
As the thioether-based stabilizer, Sumilizer TPL, TPM, TPS, TDP, and Adeka Stub AO-412S, which are sold by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd., are available from Sumitomo Chemical Co., Ltd.
(エポキシ系安定剤)
エポキシ系安定剤は、酸捕捉剤として作用するものであり、具体的には、米国特許第4,137,201号明細書に記載されている酸捕捉剤としてのエポキシ化合物を採用することができる。このような酸捕捉剤としてのエポキシ化合物は当該技術分野において既知であり、種々のポリグリコールのジグリシジルエーテル、特に、ポリグリコール1モル当たり約8〜40モルのエチレンオキシドなどの縮合によって誘導されるポリグリコール、グリセロールのジグリシジルエーテルなど、金属エポキシ化合物(例えば、塩化ビニルポリマー組成物において、及び塩化ビニルポリマー組成物と共に、従来から利用されているもの)、エポキシ化エーテル縮合生成物、ビスフェノールAのジグリシジルエーテル(即ち、4,4'−ジヒドロキシジフェニルジメチルメタン)、エポキシ化不飽和脂肪酸エステル(特に、2〜22個の炭素原子を有する脂肪酸と、4〜2個の炭素原子のアルキルのエステル(例えば、ブチルエポキシステアレート)など)、及び種々のエポキシ化長鎖脂肪酸トリグリセリドなど(例えば、エポキシ化大豆油などの組成物によって代表される、エポキシ化植物油及び他の不飽和天然油(これらは時としてエポキシ化天然グリセリドまたは不飽和脂肪酸と称され、これらの脂肪酸は一般に12〜22個の炭素原子を含有している))が含まれる。特に好ましいのは、市販のエポキシ基含有エポキシド樹脂化合物EPON 815c、及びエポキシ化エーテルオリゴマー縮合生成物である。
本発明で用いるエポキシ系安定剤としては、脂肪族、芳香族、脂環族、芳香族脂肪族またはヘテロ環式構造を有し、側鎖としてエポキシ基を有する化合物も有用である。エポキシ基は好ましくは、グリシジル基としてエーテルまたはエステル結合により分子の残基に結合するか、あるいはヘテロ環式アミン、アミドまたはイミドのN−グリシジル誘導体である。これらのタイプのエポキシ化合物は広く公知であり、市販品として容易に入手可能である。具体的には、特開平11−189706号の[0096]〜[0112]に詳細に記載されている。
以上の中でもより好ましくは、ET−4)エポキシ化リノール酸オクチル、ET−6)エポキシ化リシノール酸オクチル、ET−7)エポキシ化大豆油脂肪酸オクチル、ET−8)エポキシ化大豆油、ET−9)エポキシ化アマニ油であり、特に好ましくは、ET−8)エポキシ化大豆油、ET−9)エポキシ化アマニ油である。これらのエポキシ系素材は、アデカスタブ O−130P、アデカスタブ O−180A(旭電化工業株式会社)として入手できる。
(Epoxy stabilizer)
The epoxy stabilizer acts as an acid scavenger. Specifically, an epoxy compound as an acid scavenger described in US Pat. No. 4,137,201 can be employed. . Epoxy compounds as such acid scavengers are known in the art, and are derived by condensation of various polyglycol diglycidyl ethers, particularly about 8 to 40 moles of ethylene oxide per mole of polyglycol. Glycol, diglycidyl ether of glycerol, metal epoxy compounds (such as those conventionally used in and together with vinyl chloride polymer compositions), epoxidized ether condensation products, diphenols of bisphenol A Glycidyl ether (ie, 4,4′-dihydroxydiphenyldimethylmethane), epoxidized unsaturated fatty acid ester (especially an ester of a fatty acid having 2 to 22 carbon atoms and an alkyl of 4 to 2 carbon atoms (eg , Butyl epoxy stealey And epoxidized vegetable oils and other unsaturated natural oils (sometimes these are epoxidized natural glycerides, represented by compositions such as epoxidized soybean oil, etc.) Or unsaturated fatty acids, which generally contain 12 to 22 carbon atoms))). Particularly preferred are commercially available epoxy group-containing epoxide resin compounds EPON 815c and epoxidized ether oligomer condensation products.
As the epoxy stabilizer used in the present invention, a compound having an aliphatic, aromatic, alicyclic, aromatic aliphatic or heterocyclic structure and having an epoxy group as a side chain is also useful. The epoxy group is preferably bonded to the residue of the molecule by an ether or ester bond as a glycidyl group or is an N-glycidyl derivative of a heterocyclic amine, amide or imide. These types of epoxy compounds are widely known and are readily available as commercial products. Specifically, it is described in detail in [0096] to [0112] of JP-A-11-189706.
Among these, more preferably, ET-4) epoxidized octyl linoleate, ET-6) epoxidized ricinoleate, ET-7) epoxidized soybean oil fatty acid octyl, ET-8) epoxidized soybean oil, ET-9 Epoxidized linseed oil, particularly preferably ET-8) epoxidized soybean oil, ET-9) epoxidized linseed oil. These epoxy materials are available as ADK STAB O-130P and ADK STAB O-180A (Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.).
(スズ系安定剤)
スズ系安定剤としては、公知の任意のスズ系安定剤を用いることができる。好ましいスズ系安定剤の具体例としては、オクチル錫マレエートポリマー、モノステアリル錫トリス(イソオクチルチオグリコレート)、ジブチル錫ジラウレートが挙げられる。
(Tin-based stabilizer)
Any known tin-based stabilizer can be used as the tin-based stabilizer. Specific examples of preferable tin-based stabilizers include octyl tin maleate polymer, monostearyl tin tris (isooctyl thioglycolate), and dibutyl tin dilaurate.
(酸捕捉剤)
本発明のシクロオレフィン樹脂には酸捕捉剤を含有することが好ましい。
本発明において有用な酸捕捉剤としては、酸と反応して酸を不活性化する化合物であれば制限なく用いることができるが、中でも米国特許第4,137,201号明細書に記載されているエポキシ基を有する化合物が好ましい。このような酸捕捉剤としてのエポキシ化合物は当該技術分野において既知であり、種々のポリグリコールのジグリシジルエーテル、特にポリグリコール1モル当たりに約8〜40モルのエチレンオキシドなどの縮合によって誘導されるポリグリコール、グリセロールのジグリシジルエーテルなど、金属エポキシ化合物(例えば、塩化ビニルポリマー組成物において、及び塩化ビニルポリマー組成物と共に、従来から利用されているもの)、エポキシ化エーテル縮合生成物、ビスフェノールAのジグリシジルエーテル(即ち、4,4′−ジヒドロキシジフェニルジメチルメタン)、エポキシ化不飽和脂肪酸エステル(特に、2〜22この炭素原子の脂肪酸の4〜2個程度の炭素原子のアルキルのエステル(例えば、ブチルエポキシステアレート)など)、及び種々のエポキシ化長鎖脂肪酸トリグリセリドなど(例えば、エポキシ化大豆油など)の組成物によって代表され例示され得るエポキシ化植物油及び他の不飽和天然油(これらはときとしてエポキシ化天然グリセリドまたは不飽和脂肪酸と称され、これらの脂肪酸は一般に12〜22個の炭素原子を含有している)が含まれる。また、市販のエポキシ基含有エポキシド樹脂化合物として、EPON 815Cも好ましく用いることができる。
更に上記以外に用いることが可能な酸捕捉剤としては、オキセタン化合物やオキサゾリン化合物、或いはアルカリ土類金属の有機酸塩やアセチルアセトナート錯体、特開平5−194788号公報の段落68〜105に記載されているものが含まれる。
なお、酸捕捉剤は酸掃去剤、酸捕獲剤、酸キャッチャー等と称されることもあるが、本発明においてはこれらの呼称による差異なく用いることができる。
本発明に用いられるフィルム形成材料中の酸捕捉剤は、少なくとも上記の1種以上選択でき、添加する量は、シクロオレフィン樹脂の質量に対して、光安定化剤の添加量は0.001質量%〜5質量%が好ましく、より好ましくは0.005質量%〜3質量%であり、更に好ましくは0.01質量%〜1質量%である。
(Acid scavenger)
The cycloolefin resin of the present invention preferably contains an acid scavenger.
Any acid scavenger useful in the present invention can be used without limitation as long as it is a compound that reacts with an acid to inactivate the acid, and is described in U.S. Pat. No. 4,137,201. Compounds having an epoxy group are preferred. Epoxy compounds as such acid scavengers are known in the art and are derived by condensation of various polyglycol diglycidyl ethers, particularly about 8-40 moles of ethylene oxide per mole of polyglycol. Glycol, diglycidyl ether of glycerol, metal epoxy compounds (such as those conventionally used in and together with vinyl chloride polymer compositions), epoxidized ether condensation products, diphenols of bisphenol A Glycidyl ether (i.e., 4,4'-dihydroxydiphenyldimethylmethane), epoxidized unsaturated fatty acid ester (especially an ester of an alkyl of about 4 to 2 carbon atoms of a fatty acid of 2 to 22 carbon atoms (e.g. butyl Epoxy stearate And epoxidized vegetable oils and other unsaturated natural oils (sometimes these are epoxidized natural glycerides, which can be represented and exemplified by compositions of various epoxidized long chain fatty acid triglycerides and the like (eg, epoxidized soybean oil and the like) Or unsaturated fatty acids, which generally contain 12 to 22 carbon atoms). Moreover, EPON 815C can also be preferably used as a commercially available epoxy group-containing epoxide resin compound.
Furthermore, examples of acid scavengers that can be used other than the above include oxetane compounds, oxazoline compounds, organic earth salts of alkaline earth metals and acetylacetonate complexes, and paragraphs 68 to 105 of JP-A-5-194788. Is included.
In addition, although an acid scavenger may be called an acid scavenger, an acid capture agent, an acid catcher, etc., in this invention, it can use without a difference by these names.
The acid scavenger in the film-forming material used in the present invention can be selected from at least one of the above, and the amount added is 0.001 mass with respect to the mass of the cycloolefin resin. % To 5% by mass is preferable, more preferably 0.005% to 3% by mass, and still more preferably 0.01% to 1% by mass.
(紫外線吸収剤)
本発明のシクロオレフィン樹脂には、1種または2種以上の紫外線吸収剤を含有させることが好ましい。前記紫外線吸収剤は、液晶の劣化防止の観点から、波長380nm以下の紫外線の吸収能に優れ、かつ、液晶表示性の観点から、波長400nm以上の可視光の吸収が少ないものが好ましい。例えば、オキシベンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、サリチル酸エステル系化合物、ベンゾフェノン系化合物、シアノアクリレート系化合物、ニッケル錯塩系化合物などが挙げられる。特に好ましい紫外線吸収剤は、ベンゾトリアゾール系化合物やベンゾフェノン系化合物である。中でも、ベンゾトリアゾール系化合物は、シクロオレフィン樹脂に対する不要な着色が少ないことから好ましい。これらは、特開昭60−235852号、特開平3−199201号、同5−1907073号、同5−194789号、同5−271471号、同6−107854号、同6−118233号、同6−148430号、同7−11056号、同7−11055号、同7−11056号、同8−29619号、同8−239509号、特開2000−204173号の各公報に記載がある。その添加量は、調製する溶融物(メルト)の0.01〜2質量%であることが好ましく、0.01〜1.5質量%であることがさらに好ましい。
また、本発明に有用な高分子紫外線吸収剤としては、特開平6−148430号公報に記載されている高分子紫外線吸収剤や、紫外線吸収剤モノマーを含むポリマーが使用できる。このようなポリマーの重量平均分子量は、2000〜30000であることが好ましく、5000〜20000であることがより好ましい。紫外線吸収性モノマーから誘導されるポリマー中、紫外線吸収性モノマーの含有量が1〜70質量%であることが好ましく、5〜60質量%であることがより好ましい。
本発明に用いることのできる市販品としての紫外線吸収剤モノマーとして、1−(2−ベンゾトリアゾール)−2−ヒドロキシ−5−(2−ビニルオキシカルボニルエチル)ベンゼン、大塚化学社製の反応型紫外線吸収剤RUVA−93の1−(2−ベンゾトリアゾール)−2−ヒドロキシ−5−(2−メタクリロイルオキシエチル)ベンゼンまたはこの類似化合物がある。これらを単独又は共重合したポリマーまたはコポリマーも好ましく用いられるが、これらに限定されない。例えば、市販品の高分子紫外線吸収剤として、大塚化学(株)製のPUVA−30Mも好ましく用いられる。紫外線吸収剤は2種以上用いてもよい。
これらの紫外線吸収剤として、以下の市販品も利用できる。ベンゾトリアゾール系としてはTINUBIN P(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)、TINUBIN 234(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)、TINUBIN 320(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)、TINUBIN 326(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)、TINUBIN 327(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)、TINUBIN 328(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)、スミソーブ340(住友化学社製)、アデカスタブLA−31(旭電化工業社製)などがある。また、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤としては、シーソーブ100(シプロ化成社製)、シーソーブ101(シプロ化成社製)、シーソーブ101S(シプロ化成社製)、シーソーブ102(シプロ化成社製)、シーソーブ103(シプロ化成社製)、アデカスタブLA−51(旭電化工業社製)、ケミソープ111(ケミプロ化成社製)、UVINUL D−49(BASF社製)などを挙げられる。また、オキザリックアシッドアニリド系紫外線吸収剤としては、TINUBIN 312(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)やTINUBIN 315(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)がある。更にサリチル酸系紫外線吸収剤としては、シーソーブ201(シプロ化成社製)やシーソーブ202(シプロ化成社製)が上市されており、シアノアクリレート系紫外線吸収剤としてはシーソーブ501(シプロ化成社製)、UVINUL N−539(BASF社製)がある。これらの中でも、特にアデカスタブLA−31が好ましい。
本発明に用いられる紫外線吸収剤及び紫外線吸収性ポリマーの使用量は、化合物の種類、使用条件などにより一様ではないが、紫外線吸収剤である場合には、光学フィルム1m2当たり0.2〜3.0gが好ましく、0.4〜2.0gがより好ましく、0.5〜1.5がさらに好ましい。また、紫外線吸収ポリマーである場合には、光学フィルム1m2当たり0.6〜9.0gが好ましく、1.2〜6.0がより好ましく、1.5〜3.0がさらに好ましい。
(UV absorber)
The cycloolefin resin of the present invention preferably contains one or more ultraviolet absorbers. From the viewpoint of preventing deterioration of the liquid crystal, the ultraviolet absorbent is preferably excellent in the ability to absorb ultraviolet light having a wavelength of 380 nm or less and having little absorption of visible light having a wavelength of 400 nm or more from the viewpoint of liquid crystal display properties. Examples include oxybenzophenone compounds, benzotriazole compounds, salicylic acid ester compounds, benzophenone compounds, cyanoacrylate compounds, nickel complex compounds, and the like. Particularly preferred ultraviolet absorbers are benzotriazole compounds and benzophenone compounds. Among these, a benzotriazole-based compound is preferable because unnecessary coloring with respect to the cycloolefin resin is small. These are disclosed in JP-A-60-235852, JP-A-3-199201, 5-1907073, 5-194789, 5-271471, 6-107854, 6-118233, 6 -148430, 7-11056, 7-11055, 7-11056, 8-29619, 8-239509, and JP-A-2000-204173. The addition amount is preferably 0.01 to 2% by mass, and more preferably 0.01 to 1.5% by mass, based on the melt (melt) to be prepared.
Moreover, as a polymeric ultraviolet absorber useful for this invention, the polymer containing the polymeric ultraviolet absorber described in Unexamined-Japanese-Patent No. 6-148430 and the ultraviolet absorber monomer can be used. The weight average molecular weight of such a polymer is preferably 2000 to 30000, and more preferably 5000 to 20000. In the polymer derived from the ultraviolet absorbing monomer, the content of the ultraviolet absorbing monomer is preferably 1 to 70% by mass, and more preferably 5 to 60% by mass.
As a commercially available ultraviolet absorber monomer that can be used in the present invention, 1- (2-benzotriazole) -2-hydroxy-5- (2-vinyloxycarbonylethyl) benzene, reactive ultraviolet ray manufactured by Otsuka Chemical Co., Ltd. There is 1- (2-benzotriazole) -2-hydroxy-5- (2-methacryloyloxyethyl) benzene of the absorber RUVA-93 or similar compounds. A polymer or copolymer obtained by singly or copolymerizing these is also preferably used, but is not limited thereto. For example, PUVA-30M manufactured by Otsuka Chemical Co., Ltd. is also preferably used as a commercially available polymer ultraviolet absorber. Two or more ultraviolet absorbers may be used.
The following commercially available products can also be used as these ultraviolet absorbers. The benzotriazole series includes TINUBIN P (Ciba Specialty Chemicals), TINUBIN 234 (Ciba Specialty Chemicals), TINUBIN 320 (Ciba Specialty Chemicals), TINUBIN 326 (Ciba Specialty Chemicals) TINUBIN 327 (manufactured by Ciba Specialty Chemicals), TINUBIN 328 (manufactured by Ciba Specialty Chemicals), Sumisorb 340 (manufactured by Sumitomo Chemical), ADK STAB LA-31 (manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.), etc. . Further, as benzophenone-based ultraviolet absorbers, Seasorb 100 (manufactured by Sipro Kasei Co., Ltd.), Seasorb 101 (manufactured by Sipro Kasei Co., Ltd.), Seasorb 101S (manufactured by Sipro Kasei Co., Ltd.), Seasorb 102 (manufactured by Sipro Kasei Co., Ltd.), Seasorb 103 (Sipro Kasei) Kasei Co., Ltd.), Adeka Stub LA-51 (Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.), Chemisorp 111 (Chemipro Kasei Co., Ltd.), UVINUL D-49 (BASF Corp.) and the like. Examples of the oxalic acid anilide UV absorber include TINUBIN 312 (manufactured by Ciba Specialty Chemicals) and TINUBIN 315 (manufactured by Ciba Specialty Chemicals). Furthermore, as a salicylic acid ultraviolet absorber, Seasorb 201 (manufactured by Sipro Kasei Co., Ltd.) and Seasorb 202 (manufactured by Sipro Kasei Co., Ltd.) are marketed, and as a cyanoacrylate ultraviolet absorber, Seasorb 501 (manufactured by Sipro Kasei Co., Ltd.), UVINUL N-539 (BASF) is available. Among these, ADK STAB LA-31 is particularly preferable.
The amount of the ultraviolet absorber and the ultraviolet absorbing polymer used in the present invention is not uniform depending on the type of compound, usage conditions, etc., but in the case of an ultraviolet absorber, 0.2 to about 0.2 to 1 m 2 of the optical film. 3.0 g is preferable, 0.4 to 2.0 g is more preferable, and 0.5 to 1.5 is more preferable. Moreover, when it is a ultraviolet absorption polymer, 0.6-9.0g per 1 m < 2 > of optical films is preferable, 1.2-6.0 are more preferable, 1.5-3.0 are further more preferable.
(ヒンダードアミン光安定剤)
光安定剤としては、ヒンダードアミン光安定剤(HALS)化合物が挙げられ、これは既知の化合物であり、例えば、米国特許第4,619,956号明細書の第5〜11欄及び米国特許第4,839,405号明細書の第3〜5欄に記載されているように、2,2,6,6−テトラアルキルピペリジン化合物、またはそれらの酸付加塩もしくはそれらと金属化合物との錯体が含まれる。これらは、旭電化からアデカスタブLA−57、同LA−52、同LA−67、同LA−62、同LA−77として、またチバ・スペシャリティーケミカルズ社からTINUVIN 765、同144として市販されている。
これらのヒンダードアミン系耐光安定剤は、それぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができ、またこれらヒンダードアミン系耐光安定剤と可塑剤、酸掃去剤、紫外線吸収剤等の添加剤と併用しても、添加剤の分子構造の一部に導入されていてもよい。その配合量は、本発明の目的を損なわない範囲で適宜選択されるが、本発明に係るシクロオレフィン樹脂100質量部に対して好ましくは0.01〜10質量部、より好ましくは0.02〜5質量部、特に好ましくは0.05〜3質量部である。これらを添加する時期は、溶融物(メルト)作製工程の何れの段階であってもよく、また、溶融物作製工程(メルト調製工程)の最後に添加剤を添加する工程を加えてもよい。
(Hindered amine light stabilizer)
Light stabilizers include hindered amine light stabilizer (HALS) compounds, which are known compounds, such as columns 5-11 of US Pat. No. 4,619,956 and US Pat. , 839,405, as described in columns 3 to 5, including 2,2,6,6-tetraalkylpiperidine compounds, or acid addition salts thereof or complexes of them with metal compounds It is. These are commercially available from Asahi Denka as ADK STAB LA-57, LA-52, LA-67, LA-62, LA-77, and TINUVIN 765, 144 from Ciba Specialty Chemicals. .
These hindered amine light-resistant stabilizers can be used alone or in combination of two or more, and used in combination with these hindered amine light-resistant stabilizers and additives such as plasticizers, acid scavengers, and UV absorbers. Alternatively, it may be introduced into a part of the molecular structure of the additive. The blending amount is appropriately selected within a range that does not impair the object of the present invention, but is preferably 0.01 to 10 parts by mass, more preferably 0.02 to 100 parts by mass of the cycloolefin resin according to the present invention. 5 parts by mass, particularly preferably 0.05 to 3 parts by mass. These may be added at any stage of the melt (melt) production process, and a process of adding an additive may be added at the end of the melt production process (melt preparation process).
(可塑剤)
本発明のシクロオレフィン樹脂フィルムに可塑剤として知られる化合物を添加することは、機械的性質向上、柔軟性を付与、耐吸水性付与、水分透過率低減等のフィルムの改質の観点において好ましい。 本発明に用いる可塑剤としては、例えばリン酸エステル誘導体、カルボン酸エステル誘導体が好ましく用いられる。また、特開2003−12859号に記載の重量平均分子量が500〜10000であるエチレン性不飽和モノマーを重合して得られるポリマー、アクリル系ポリマー、芳香環を側鎖に有するアクリル系ポリマーまたはシクロヘキシル基を側鎖に有するアクリル系ポリマーなども好ましく用いられる。
可塑剤は液体であっても固体であってもよく、組成物の制約上無色であることが好ましい。熱的にはより高温において安定であることが好ましく、分解開始温度が150℃以上、更に200℃以上が好ましい。添加量は光学物性・機械物性に悪影響がなければ良く、その配合量は、本発明の目的を損なわない範囲で適宜選択され、本発明に係るシクロオレフィン樹脂100質量部に対して好ましくは0.01〜30質量部、より好ましくは0.1〜20質量部である。特に0.2〜12質量%が好ましい。
(Plasticizer)
Addition of a compound known as a plasticizer to the cycloolefin resin film of the present invention is preferable from the viewpoint of film modification such as improvement of mechanical properties, imparting flexibility, imparting water absorption resistance, and reducing moisture permeability. As the plasticizer used in the present invention, for example, phosphate ester derivatives and carboxylic acid ester derivatives are preferably used. Further, a polymer obtained by polymerizing an ethylenically unsaturated monomer having a weight average molecular weight of 500 to 10,000 described in JP-A-2003-12859, an acrylic polymer, an acrylic polymer having an aromatic ring in the side chain, or a cyclohexyl group An acrylic polymer having a side chain is also preferably used.
The plasticizer may be a liquid or a solid, and is preferably colorless due to restrictions on the composition. Thermally, it is preferably stable at a higher temperature, and the decomposition start temperature is preferably 150 ° C. or higher, more preferably 200 ° C. or higher. The addition amount may be as long as optical properties and mechanical properties are not adversely affected, and the blending amount is appropriately selected within the range not impairing the object of the present invention, and is preferably set to 0.1 parts by weight with respect to 100 parts by mass of the cycloolefin resin according to the present invention. It is 01-30 mass parts, More preferably, it is 0.1-20 mass parts. 0.2-12 mass% is especially preferable.
(マット剤)
マット剤として微粒子を加えることが好ましい。本発明に使用される微粒子としては、二酸化珪素、二酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、炭酸カルシウム、タルク、クレイ、焼成カオリン、焼成珪酸カルシウム、水和ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸マグネシウムおよびリン酸カルシウムを挙げることができる。
これらの微粒子は、通常平均粒子サイズが0.1〜3.0μmの2次粒子を形成し、これらの微粒子はフィルム中では、1次粒子の凝集体として存在し、フィルム表面に0.1〜3.0μmの凹凸を形成させる。2次平均粒子サイズは0.2μm〜1.5μmが好ましく、0.4μm〜1.2μmがより好ましく、0.6μm〜1.1μmがさらに好ましい。1次、2次粒子サイズはフィルム中の粒子を走査型電子顕微鏡で観察し、粒子に外接する円の直径をもって粒子サイズとした。また、場所を変えて粒子200個を観察し、その平均値をもって平均粒子サイズとした。
好ましい微粒子の量は、シクロオレフィン樹脂100質量部に対して、好ましくは0.01〜0.8質量部、より好ましくは0.02〜0.5質量部である。さらに好ましくは0.03〜0.5質量%である。 微粒子はケイ素を含むものが濁度を低くでき好ましく、特に二酸化珪素が好ましい。二酸化珪素の微粒子は、1次平均粒子サイズが20nm以下であり、かつ見かけ比重が70g/リットル以上であるものが好ましい。1次粒子の平均径が5〜16nmと小さいものがフィルムのヘイズを下げることができより好ましい。見かけ比重は90〜200g/リットル以上が好ましく、100〜200g/リットル以上がより好ましい。見かけ比重が大きい程、高濃度の分散液を作ることが可能になり、ヘイズ、凝集物が良化するため好ましい。
二酸化珪素の微粒子は、例えば、アエロジルR972、R972V、R974、R812、200、200V、300、R202、OX50、TT600(以上日本アエロジル(株)製)などの市販品を使用することができる。酸化ジルコニウムの微粒子は、例えば、アエロジルR976およびR811(以上日本アエロジル(株)製)の商品名で市販されており、使用することができる。
これらの中で、好ましくは、アエロジル200V、アエロジルR972Vが1次平均粒子サイズが20nm以下であり、かつ見かけ比重が70g/リットル以上である二酸化珪素の微粒子であり、このような微粒子は、光学フィルムの濁度を低く保ちながら、摩擦係数をさげる効果が大きい。
(Matting agent)
It is preferable to add fine particles as a matting agent. The fine particles used in the present invention include silicon dioxide, titanium dioxide, aluminum oxide, zirconium oxide, calcium carbonate, talc, clay, calcined kaolin, calcined calcium silicate, hydrated calcium silicate, aluminum silicate, magnesium silicate and Mention may be made of calcium phosphate.
These fine particles usually form secondary particles having an average particle size of 0.1 to 3.0 μm, and these fine particles exist in the film as aggregates of primary particles, and 0.1 to 0.1 μm on the film surface. An unevenness of 3.0 μm is formed. The secondary average particle size is preferably 0.2 μm to 1.5 μm, more preferably 0.4 μm to 1.2 μm, and even more preferably 0.6 μm to 1.1 μm. For the primary and secondary particle sizes, the particles in the film were observed with a scanning electron microscope, and the diameter of a circle circumscribing the particles was defined as the particle size. In addition, 200 particles were observed at different locations, and the average value was taken as the average particle size.
The amount of the fine particles is preferably 0.01 to 0.8 parts by mass, more preferably 0.02 to 0.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the cycloolefin resin. More preferably, it is 0.03-0.5 mass%. Fine particles containing silicon are preferable because they can reduce turbidity, and silicon dioxide is particularly preferable. The fine particles of silicon dioxide preferably have a primary average particle size of 20 nm or less and an apparent specific gravity of 70 g / liter or more. Those having an average primary particle size as small as 5 to 16 nm are more preferred because they can reduce the haze of the film. The apparent specific gravity is preferably 90 to 200 g / liter or more, and more preferably 100 to 200 g / liter or more. A larger apparent specific gravity is preferable because a high-concentration dispersion can be produced, and haze and aggregates are improved.
As fine particles of silicon dioxide, for example, commercially available products such as Aerosil R972, R972V, R974, R812, 200, 200V, 300, R202, OX50, TT600 (above Nippon Aerosil Co., Ltd.) can be used. The fine particles of zirconium oxide are commercially available under the trade names of Aerosil R976 and R811 (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.), and can be used.
Among these, preferably, Aerosil 200V and Aerosil R972V are fine particles of silicon dioxide having a primary average particle size of 20 nm or less and an apparent specific gravity of 70 g / liter or more. The effect of lowering the coefficient of friction is large while keeping the turbidity of the water low.
(その他の添加剤)
光学調整剤、界面活性剤および臭気トラップ剤(アミン等)など)を加えることができる。これらの詳細は、発明協会公開技法公技番号2001−1745号(2001年3月15日発行、発明協会)、p.17−22に詳細に記載されている素材が好ましく用いられる。
赤外吸収染料としては例えば特開2001−194522号公報のものが使用でき、紫外線吸収剤としては例えば特開2001−151901号公報に記載のものが使用でき、それぞれシクロオレフィン樹脂に対して0.001〜5質量%含有させることが好ましい。
光学調整剤としてはレターデーション調整剤を挙げることができ、例えば特開2001−166144号、特開2003−344655号、特開2003−248117号、特開2003−66230号各公報記載のものを使用することができ、これにより面内のレターデーション(Re)、厚み方向のレターデーション(Rth)を制御できる。好ましい添加量は0〜10質量%であり、より好ましくは0〜8質量%、さらに好ましくは0〜6質量%である。
(Other additives)
Optical modifiers, surfactants, and odor trapping agents (such as amines) can be added. These details are disclosed in the Japanese Society for Invention and Innovation Technique No. 2001-1745 (issued March 15, 2001, Invention Association), p. Materials described in detail in 17-22 are preferably used.
As the infrared absorbing dye, for example, those disclosed in JP-A No. 2001-194522 can be used, and as the ultraviolet absorber, for example, those described in JP-A No. 2001-151901 can be used. It is preferable to contain 001-5 mass%.
Examples of the optical adjusting agent include a retardation adjusting agent. For example, those described in JP 2001-166144 A, JP 2003-344655 A, JP 2003-248117 A, and JP 2003-66230 A are used. Accordingly, in-plane retardation (Re) and thickness direction retardation (Rth) can be controlled. A preferable addition amount is 0 to 10% by mass, more preferably 0 to 8% by mass, and further preferably 0 to 6% by mass.
《製膜》
以下に、本発明のシクロオレフィン樹脂フィルムの製造方法について、詳細に記述する。なお、本発明のシクロオレフィン樹脂フィルムは、これらの方法により製造されたものに限定されるものではない。(1)ペレット化
前記シクロオレフィン樹脂と添加物とは溶融製膜に先立ち混合しペレット化するのが好ましい。
ペレット化を行うにあたりシクロオレフィン樹脂および添加物は事前に乾燥を行うことが好ましいが、ベント式押出機を用いることで、乾燥を代用することもできる。乾燥を行う場合、前記乾燥方法としては、加熱炉内にて90℃で8時間以上加熱する方法等を用いることができるが、この限りではない。ペレット化は前記シクロオレフィン樹脂と添加物を、2軸混練押出機を用い150℃〜280℃で溶融後、ヌードル状に押出したものを水中で固化し裁断することで作製することができる。また、押出機による溶融後水中に口金より直接押出ながらカットする、アンダーウオーターカット法等によりペレット化を行ってもかまわない。
押出機は十分な、溶融混練が得られる限り、任意の公知の単軸スクリュー押出機、非かみ合い型異方向回転二軸スクリュー押出機、かみ合い型異方向回転二軸スクリュー押出機、かみ合い型同方向回転二軸スクリュー押出機などを用いることができる。
《Filming》
Below, the manufacturing method of the cycloolefin resin film of this invention is described in detail. In addition, the cycloolefin resin film of this invention is not limited to what was manufactured by these methods. (1) Pelletization The cycloolefin resin and the additive are preferably mixed and pelletized prior to melt film formation.
In the pelletization, the cycloolefin resin and the additive are preferably dried in advance, but drying can be substituted by using a vented extruder. In the case of drying, as the drying method, a method of heating at 90 ° C. for 8 hours or more in a heating furnace can be used, but not limited thereto. Pelletization can be performed by melting the cycloolefin resin and the additive at 150 ° C. to 280 ° C. using a twin-screw kneading extruder, then extruding the noodle into a solid and cutting it in water. Further, pelletization may be performed by an underwater cutting method or the like that is cut while being directly extruded from a die after being melted by an extruder.
Any known single-screw extruder, non-meshing counter-rotating twin-screw extruder, meshing-type counter-rotating twin-screw extruder, meshing co-direction as long as the melter kneading is sufficient A rotary twin screw extruder or the like can be used.
ペレットの大きさは、断面積が1mm2〜300mm2、長さが1mm〜30mmであることが好ましく、断面積が2mm2〜100mm2、長さが1.5mm〜10mmであることがより好ましい。
またペレット化を行う時に、前記添加物は押出機の途中にある原料投入口やベント口から投入することもできる。
The size of the pellets is preferably cross-sectional area of 1 mm 2 to 300 mm 2, a length of 1Mm~30mm, cross-sectional area 2 mm 2 100 mm 2, and more preferably the length is 1.5mm~10mm .
Moreover, when pelletizing, the said additive can also be injected | thrown-in from the raw material input port and vent port in the middle of an extruder.
押出機の回転数は10rpm〜1000rpmが好ましく、20rpm〜700rpmがより好ましく、30rpm〜500rpmがさらに好ましい。回転速度を10rpm以上にすると、滞留時間が長くなりすぎず、熱劣化により分子量が低下したり、黄色味が悪化しやすくなるのを抑止できる傾向にあり好ましい。また、回転速度を1000rpm以下とすると、剪断により分子の切断が起きにくくなり、分子量低下を招いたり、架橋ゲルの発生は増加するなどの問題が生じにくくなる。
ペレット化における押出滞留時間は、好ましくは10秒〜30分、より好ましくは15秒〜10分、さらに好ましくは30秒〜3分である。十分に溶融ができれば、滞留時間は短い方が、樹脂劣化、黄色み発生を抑えることができる点で好ましい。
The number of revolutions of the extruder is preferably 10 rpm to 1000 rpm, more preferably 20 rpm to 700 rpm, and even more preferably 30 rpm to 500 rpm. A rotational speed of 10 rpm or more is preferable because the residence time does not become too long, and the molecular weight decreases due to thermal deterioration or the yellowishness tends to be deteriorated. Further, when the rotation speed is 1000 rpm or less, it becomes difficult for molecules to be cut by shearing, and problems such as a decrease in molecular weight and an increase in the generation of cross-linked gel are less likely to occur.
The extrusion residence time in pelletization is preferably 10 seconds to 30 minutes, more preferably 15 seconds to 10 minutes, and even more preferably 30 seconds to 3 minutes. If sufficient melting is possible, a shorter residence time is preferable in terms of suppressing resin deterioration and yellowing.
(2)乾燥
溶融製膜に先立ちペレット中の水分を乾燥して含水率を0.1質量%以下、より好ましくは0.01質量%以下にすることが好ましい。ペレット状の樹脂の乾燥は、公知の乾燥方法を採用することができる。例えば、除湿エアーを循環する乾燥機、熱風乾燥機、真空乾燥機、超音波乾燥機、高周波乾燥機、赤外線乾燥機等が挙げられる。このための乾燥温度は40〜180℃が好ましく、60〜160℃がより好ましく、80〜140℃がさらに好ましい。乾燥風量は多いほど乾燥効率は上がるが、水分除去効率と経済性を考慮すると、1時間あたりに樹脂100kgを乾燥させるのに必要な風量として、好ましくは10〜200m3/時間であり、より好ましくは50〜125m3/時間である。乾燥風の露点は好ましくは−60℃〜0℃であり、乾燥効率と経済性を考慮するとより好ましくは−40℃〜−20℃である。
(2) Drying It is preferable to dry the moisture in the pellets prior to melt film formation so that the moisture content is 0.1% by mass or less, more preferably 0.01% by mass or less. A known drying method can be adopted for drying the pellet-shaped resin. Examples thereof include a dryer that circulates dehumidified air, a hot air dryer, a vacuum dryer, an ultrasonic dryer, a high-frequency dryer, and an infrared dryer. The drying temperature for this is preferably 40 to 180 ° C, more preferably 60 to 160 ° C, and even more preferably 80 to 140 ° C. Although the drying efficiency increases as the amount of drying air increases, the amount of air necessary for drying 100 kg of resin per hour is preferably 10 to 200 m 3 / hour, more preferably considering water removal efficiency and economy. Is 50 to 125 m 3 / hour. The dew point of the drying air is preferably −60 ° C. to 0 ° C., and more preferably −40 ° C. to −20 ° C. in consideration of drying efficiency and economy.
(3)溶融押出し
乾燥したシクロオレフィン樹脂を押出機の供給口からシリンダー内に供給する。押出機のスクリュー圧縮比は1.5〜4.5が好ましく、2.5〜4.0がより好ましい。ここでスクリュー圧縮比とは供給部Aと計量部Cとの容積比、即ち供給部Aの単位長さあたりの容積÷計量部Cの単位長さあたりの容積で表される。L(スクリュー長)/D(スクリュー径)は20〜70が好ましく、24〜50がより好ましい。シクロオレフィン樹脂の押出温度は、好ましくは210℃〜280℃であり、より好ましくは220℃〜260℃であり、さらに好ましくは240℃〜260℃である。また、押出し機のバレルは3〜20に分割したヒーターで加熱し溶融することが好ましい。
スクリューは、フルフライト、マドック、ダルメージ等、公知のものを広く採用できる。具体的には、均一な可塑化と、滞留部分の発生防止及びせん断発熱による熱劣化を考慮し、適宜組み合わせて適正なスクリュー設計を行うとよい。
樹脂の酸化防止のために、押出機内を不活性(窒素等)気流中、あるいはベント付き押出し機を用い真空排気しながら実施するのがより好ましい。
(3) Melt extrusion Dry cycloolefin resin is fed into the cylinder from the feed port of the extruder. The screw compression ratio of the extruder is preferably 1.5 to 4.5, more preferably 2.5 to 4.0. Here, the screw compression ratio is represented by a volume ratio between the supply unit A and the measurement unit C, that is, a volume per unit length of the supply unit A ÷ a volume per unit length of the measurement unit C. L (screw length) / D (screw diameter) is preferably 20 to 70, more preferably 24 to 50. The extrusion temperature of cycloolefin resin becomes like this. Preferably it is 210 to 280 degreeC, More preferably, it is 220 to 260 degreeC, More preferably, it is 240 to 260 degreeC. The barrel of the extruder is preferably heated and melted with a heater divided into 3 to 20.
A wide variety of known screws such as full flight, mudock, and dalmage can be used. Specifically, in consideration of uniform plasticization, prevention of occurrence of stagnant portions, and thermal deterioration due to shear heat generation, an appropriate screw design may be appropriately combined.
In order to prevent the oxidation of the resin, it is more preferable that the inside of the extruder is carried out in an inert (nitrogen or the like) air stream or while being evacuated using a vented extruder.
(4)濾過
樹脂中の異物濾過のためや異物によるギアポンプ損傷を避けるため押し出し機出口にフィルタ濾材を設けるいわゆるブレーカープレート式の濾過を行うことが好ましい。この際、上記のように濾材の孔径、溶融樹脂の流速の調整により達成できる。
濾過はさらに精度高く異物濾過をするために、ギアポンプ通過後にいわゆるリーフ型ディスクフィルタを組み込んだ濾過装置を設けることが好ましい。濾過は、濾過部を1カ所設けて行うことができ、また複数カ所設けて行う多段濾過でもよい。フィルタ濾材の濾過精度は高い方が好ましいが、濾材の耐圧や濾材の目詰まりによる濾圧上昇から、濾過精度は、15μmm〜3μmmが好ましく、10μmm〜3μmmがより好ましい。特に最終的に異物濾過を行うリーフ型ディスクフィルタ装置を使用する場合では品質の上で濾過精度の高い濾材を使用することが好ましく、耐圧、フィルタライフの適性を確保するために装填枚数にて調整することが可能である。濾材の種類は、高温高圧下で使用される点から鉄鋼材料を用いることが好ましく、鉄鋼材料の中でも特にステンレス鋼、スチールなどを用いることがより好ましく、腐食の点から特にステンレス鋼を用いることがさらに好ましい。濾材の構成としては、線材を編んだものの他に、例えば、金属長繊維あるいは金属粉末を焼結し形成する焼結濾材が使用でき、濾過精度、フィルタライフの点から焼結濾材が好ましい。
(4) Filtration It is preferable to perform a so-called breaker plate type filtration in which a filter medium is provided at the outlet of the extruder for filtering foreign matter in the resin and avoiding damage to the gear pump due to foreign matter. At this time, it can be achieved by adjusting the pore diameter of the filter medium and the flow rate of the molten resin as described above.
In order to filter foreign matter with higher accuracy, it is preferable to provide a filtration device incorporating a so-called leaf type disk filter after passing through the gear pump. Filtration can be performed by providing one filtration section, or multistage filtration performed by providing a plurality of places. The filtration accuracy of the filter medium is preferably higher, but the filtration accuracy is preferably 15 μm to 3 μm, more preferably 10 μm to 3 μm, because of an increase in the filtration pressure due to the pressure resistance of the filter medium or clogging of the filter medium. In particular, when using a leaf-type disk filter device that finally filters foreign matter, it is preferable to use a filter medium with high filtration accuracy in terms of quality, and it is adjusted by the number of loaded sheets to ensure the suitability of pressure resistance and filter life. It is possible to The type of filter medium is preferably a steel material because it is used under high temperature and high pressure. Among steel materials, it is more preferable to use stainless steel, steel, etc., and stainless steel is particularly preferable from the viewpoint of corrosion. Further preferred. As a configuration of the filter medium, for example, a sintered filter medium formed by sintering metal long fibers or metal powder can be used in addition to a knitted wire, and a sintered filter medium is preferable from the viewpoint of filtration accuracy and filter life.
(5)ギアポンプ
厚み精度を向上させるためには、吐出量の変動を減少させることが重要であり、押出機とダイスとの間にギアポンプを設けて、ギアポンプから一定量のシクロオレフィン樹脂を供給することは効果がある。ギアポンプとは、ドライブギアとドリブンギアとからなる一対のギアが互いに噛み合った状態で収容され、ドライブギアを駆動して両ギアを噛み合い回転させることにより、ハウジングに形成された吸引口から溶融状態の樹脂をキャビティ内に吸引し、同じくハウジングに形成された吐出口からシクロオレフィン樹脂を一定量吐出するものである。押出機先端部分の樹脂圧力が若干の変動があっても、ギアポンプを用いることにより変動を吸収し、製膜装置下流の樹脂圧力の変動は非常に小さなものとなり、厚み変動が改善される。ギアポンプを用いることにより、ダイ部分の樹脂圧力の変動巾を±1%以内にすることが可能である。
(5) Gear pump In order to improve the thickness accuracy, it is important to reduce the fluctuation of the discharge amount. A gear pump is provided between the extruder and the die, and a certain amount of cycloolefin resin is supplied from the gear pump. That is effective. A gear pump is accommodated in a state where a pair of gears composed of a drive gear and a driven gear are engaged with each other, and the drive gear is driven to engage and rotate the two gears, so that a melted state is generated from the suction port formed in the housing. The resin is sucked into the cavity, and a predetermined amount of cycloolefin resin is discharged from the discharge port formed in the housing. Even if there is a slight fluctuation in the resin pressure at the front end of the extruder, the fluctuation is absorbed by using a gear pump, the fluctuation in the resin pressure downstream of the film forming apparatus becomes very small, and the thickness fluctuation is improved. By using a gear pump, it is possible to keep the fluctuation range of the resin pressure in the die portion within ± 1%.
ギアポンプによる定量供給性能を向上させるために、スクリューの回転数を変化させて、ギアポンプ前の圧力を一定に制御する方法も用いることができる。また、ギアポンプのギアの変動を解消した3枚以上のギアを用いた高精度ギアポンプも有効である。 In order to improve the quantitative supply performance by the gear pump, a method of controlling the pressure before the gear pump to be constant by changing the number of rotations of the screw can also be used. In addition, a high-precision gear pump using three or more gears that eliminates gear fluctuations of the gear pump is also effective.
ギアポンプを用いるその他のメリットとしては、スクリュー先端部の圧力を下げて製膜できることから、エネルギー消費の軽減・樹脂温度上昇の防止・輸送効率の向上・押出機内での滞留時間の短縮・押出機のL/Dの短縮が期待できる。また、異物除去のために、フィルタを用いる場合には、ギアポンプが無いと、濾圧の上昇と共に、スクリューから供給されるシクロオレフィン樹脂の量が変動したりすることがあるが、ギアポンプを組み合わせて用いることにより解消が可能である。一方、ギアポンプのデメリットとしては、設備の選定方法によっては、設備の長さが長くなり、シクロオレフィン樹脂の滞留時間が長くなること、ギアポンプ部のせん断応力によってシクロオレフィン樹脂の分子鎖の切断を引き起こすことがあり、注意が必要である。 Other advantages of using a gear pump are that the pressure at the tip of the screw can be reduced to form a film, reducing energy consumption, preventing rise in resin temperature, improving transport efficiency, reducing residence time in the extruder, Shortening of L / D can be expected. In addition, when using a filter for removing foreign matter, if there is no gear pump, the amount of cycloolefin resin supplied from the screw may fluctuate as the filtration pressure increases. It can be solved by using it. On the other hand, the disadvantage of the gear pump is that the length of the equipment becomes longer depending on the equipment selection method, the residence time of the cycloolefin resin becomes longer, and the molecular chain of the cycloolefin resin is broken by the shear stress of the gear pump part. Sometimes it needs attention.
シクロオレフィン樹脂が供給口から押出機に入ってからダイスから出るまでのシクロオレフィン樹脂の好ましい滞留時間は2分間〜60分間であり、より好ましくは3分間〜40分間であり、さらに好ましくは4分間〜30分間である。
ギアポンプの軸受循環用ポリマーの流れが悪くなることにより、駆動部と軸受部におけるポリマーによるシールが悪くなり、計量および送液押し出し圧力の変動が大きくなったりする問題が発生するため、シクロオレフィン樹脂の溶融粘度に合わせたギアポンプの設計(特にクリアランス)が必要である。また、場合によっては、ギアポンプの滞留部分がシクロオレフィン樹脂の劣化の原因となるため、滞留のできるだけ少ない構造が好ましい。押出機とギアポンプあるいはギアポンプとダイ等とをつなぐポリマー管やアダプタについても、できるだけ滞留の少ない設計が必要であり、かつ溶融粘度の温度依存性の高いシクロオレフィン樹脂の押出圧力安定化のためには、温度の変動をできるだけ小さくすることが好ましい。一般的には、ポリマー管の加熱には設備コストの安価なバンドヒーターが用いられることが多いが、温度変動のより少ないアルミ鋳込みヒーターを用いることがより好ましい。さらに上述のように押出し機内で、押出し機のバレルを3〜20に分割したヒーターで加熱し溶融することが好ましい。
The preferred residence time of the cycloolefin resin from the time when the cycloolefin resin enters the extruder to the time when it exits the die is 2 minutes to 60 minutes, more preferably 3 minutes to 40 minutes, and even more preferably 4 minutes. ~ 30 minutes.
Since the flow of the polymer for bearing circulation of the gear pump is deteriorated, the polymer seal in the drive part and the bearing part is deteriorated, and there is a problem that the fluctuation of the metering and liquid feeding pressure is increased. A gear pump design (especially clearance) that matches the melt viscosity is required. In some cases, the staying part of the gear pump causes deterioration of the cycloolefin resin, and therefore a structure with as little staying as possible is preferable. The polymer pipes and adapters that connect the extruder and gear pump or gear pump and die, etc. must also be designed with as little stagnation as possible, and in order to stabilize the extrusion pressure of cycloolefin resins with high melt viscosity temperature dependence. It is preferable to make the temperature fluctuation as small as possible. Generally, a band heater having a low equipment cost is often used for heating the polymer tube, but it is more preferable to use an aluminum cast heater with less temperature fluctuation. Further, in the extruder as described above, it is preferable that the barrel of the extruder is heated and melted with a heater divided into 3 to 20.
(6)ダイ
前記の如く構成された押出機によってシクロオレフィン樹脂が溶融され、必要に応じ濾過機、ギアポンプを経由して溶融樹脂がダイに連続的に送られる。ダイはダイス内の溶融樹脂の滞留が少ない設計であれば、一般的に用いられるTダイ、フィッシュテールダイ、ハンガーコートダイの何れのタイプでも構わない。また、Tダイの直前にシクロオレフィン樹脂温度の均一性アップのためのスタティックミキサーを入れることも問題ない。Tダイ出口部分のクリアランスは、一般的にフィルム厚みの、1.0〜5.0倍が好ましく、1.2〜3倍がより好ましく、1.3〜2倍がさらに好ましい。リップクリアランスをフィルム厚みの1.0倍以上とすることにより、製膜により面状のより良好なシートが得られる。また、リップクリアランスをフィルム厚みの5.0倍以下とすることにより、シートの厚み精度が向上する傾向にある。ダイはフィルムの厚み精度を決定する非常に重要な設備であり、厚み調整が厳密にコントロールできるものが好ましい。厚み調整の間隔は、50mm以下であることが好ましく、35mm以下であることがより好ましく、25mm以下であることが好ましい。また、製膜フィルムの均一性を向上するために、ダイの温度ムラや巾方向の流速ムラのできるだけ少ない設計が重要である。また、下流のフィルム厚みを計測して、厚み偏差を計算し、その結果をダイの厚み調整にフィードバックさせる自動厚み調整ダイも長期連続生産の厚み変動の低減に有効である。
フィルムの製造は設備コストの安い単層製膜装置が一般的に用いられるが、場合によっては機能層を外層に設けために多層製膜装置を用いて2種以上の構造を有するフィルムの製造も可能である。一般的には機能層を表層に薄く積層することが好ましいが、特に層比を限定するものではない。
(6) Die The cycloolefin resin is melted by the extruder configured as described above, and the molten resin is continuously sent to the die via a filter and a gear pump as necessary. As long as the die is designed so that the molten resin stays in the die, any type of commonly used T die, fishtail die, and hanger coat die may be used. Moreover, there is no problem to insert a static mixer for improving the uniformity of the cycloolefin resin temperature immediately before the T die. The clearance of the T-die outlet portion is generally preferably 1.0 to 5.0 times, more preferably 1.2 to 3 times, and even more preferably 1.3 to 2 times the film thickness. By making the lip clearance 1.0 times or more of the film thickness, a more excellent sheet can be obtained by film formation. Moreover, it exists in the tendency for the thickness precision of a sheet to improve by making lip clearance 5.0 times or less of film thickness. The die is a very important facility for determining the thickness accuracy of the film, and is preferably one that can strictly control the thickness adjustment. The interval for adjusting the thickness is preferably 50 mm or less, more preferably 35 mm or less, and preferably 25 mm or less. Further, in order to improve the uniformity of the film-forming film, it is important to design as little as possible of the temperature unevenness of the die and the flow velocity unevenness in the width direction. An automatic thickness adjustment die that measures the downstream film thickness, calculates the thickness deviation, and feeds back the result to the die thickness adjustment is also effective in reducing the thickness fluctuation in long-term continuous production.
For production of a film, a single-layer film forming apparatus with a low equipment cost is generally used. However, in some cases, a film having two or more types of structures can also be manufactured using a multilayer film forming apparatus in order to provide a functional layer on an outer layer. Is possible. In general, the functional layer is preferably thinly laminated on the surface layer, but the layer ratio is not particularly limited.
(7)キャスト
上記条件にて、ダイよりシート上に押し出された溶融樹脂をキャスティングドラム上で冷却固化し、フィルムを得る。
本発明ではキャスティングドラム上で静電印加法、エアナイフ法、エアーチャンバー法、バキュームノズル法、タッチロール法等の方法を用い、キャスティングドラムと溶融押出ししたシートとの密着性を高めることが好ましいが、中でも上述のタッチロール法を用いるのが好ましい。
タッチロール法は、キャスティングドラム上にタッチロールを置いてフィルム表面を整形するものである。この時、タッチロールは通常の剛性の高いものではなく、弾性を有するものが好ましい。しかし、弾性変形可能な部材(ゴムなど)を極めて薄い金属で被覆したものでは面圧を高くできず好ましくない。これは、タッチロールの変形量が大きく、キャストロールとの接触面積が大きくなりすぎ、十分な面圧を出すことができないためである。本発明のタッチロールの肉厚は、0.5mm〜7mmが好ましく、1.1〜6mmがより好ましく、1.5〜5mmがさらに好ましい。タッチロール、キャスティングロールは、表面が鏡面であることが好ましく、算術平均高さRaが、好ましくは100nm以下であり、より好ましくは50nm以下であり、さらに好ましくは25nm以下である。タッチロールの面圧は、好ましくは0.1MPa〜10MPaであり、より好ましく0.2MPa〜7MPaであり、さらに好ましくは0.3MPa〜5MPaである。ここで言う面圧とはタッチロールを押し付けている力をシクロオレフィン樹脂フィルムとタッチロールの接触面積で割った値である。
タッチロールは金属シャフトの上に設置し、その間に熱媒(流体)を通してもよく、外筒と金属シャフトの上に間に弾性体層を設け、外筒の間に熱媒(流体)を満たしたものが挙げられる。タッチロールの温度はいずれも(Tg−10)℃を超え(Tg+30)℃以下が好ましく、より好ましくは(Tg−7)℃〜(Tg+20)℃、さらに好ましくは(Tg−5)℃〜(Tg+10)℃である。キャスティングロールの温度も同様の温度域が好ましい。
タッチロールは、具体的には、例えば、特開平11−314263号公報、特開平11−235747号公報、特開2002−36332号公報、国際公開WO97/28950号パンフレット、特開2004−216717号公報、特開2003−145609号公報に記載のタッチロールを利用できる。
(7) Casting Under the above conditions, the molten resin extruded from the die onto the sheet is cooled and solidified on the casting drum to obtain a film.
In the present invention, it is preferable to improve the adhesion between the casting drum and the melt-extruded sheet using a method such as electrostatic application on the casting drum, air knife method, air chamber method, vacuum nozzle method, touch roll method, etc. Of these, the touch roll method described above is preferably used.
The touch roll method forms a film surface by placing a touch roll on a casting drum. At this time, the touch roll is preferably not elastic and usually elastic. However, an elastically deformable member (rubber or the like) covered with a very thin metal is not preferable because the surface pressure cannot be increased. This is because the amount of deformation of the touch roll is large, the contact area with the cast roll becomes too large, and sufficient surface pressure cannot be produced. The thickness of the touch roll of the present invention is preferably 0.5 mm to 7 mm, more preferably 1.1 to 6 mm, and further preferably 1.5 to 5 mm. The touch roll and casting roll preferably have a mirror surface, and the arithmetic average height Ra is preferably 100 nm or less, more preferably 50 nm or less, and further preferably 25 nm or less. The surface pressure of the touch roll is preferably 0.1 MPa to 10 MPa, more preferably 0.2 MPa to 7 MPa, and further preferably 0.3 MPa to 5 MPa. The surface pressure referred to here is a value obtained by dividing the force pressing the touch roll by the contact area between the cycloolefin resin film and the touch roll.
The touch roll may be installed on a metal shaft and a heat medium (fluid) may be passed between them. An elastic layer is provided between the outer cylinder and the metal shaft, and the heat medium (fluid) is filled between the outer cylinders. Can be mentioned. The temperature of the touch roll is preferably more than (Tg-10) ° C and not more than (Tg + 30) ° C, more preferably (Tg-7) ° C to (Tg + 20) ° C, still more preferably (Tg-5) ° C to (Tg + 10). ) ° C. The temperature of the casting roll is preferably in the same temperature range.
Specific examples of the touch roll include, for example, JP-A-11-314263, JP-A-11-235747, JP-A-2002-36332, International Publication WO97 / 28950, and JP-A-2004-216717. The touch roll described in JP-A-2003-145609 can be used.
また、キャスティングドラム(ロール)は複数本用いて徐冷することがより好ましい。このうち前記タッチロールを用いるのは、最上流側(ダイに近い方)の最初のキャスティングロールにタッチさせるように配置することが好ましい。一般的には3本の冷却ロールを用いることが比較的よく行われているが、この限りではない。ロールの直径は、好ましくは50mm〜5000mmであり、より好ましくは100mm〜2000mmであり、さらに好ましくは150mm〜1000mmである。複数本あるロールの間隔は、面間で、好ましくは0.3mm〜300mmであり、より好ましくは1mm〜100mmであり、さらに好ましくは3mm〜30mmである。またキャストロールの最上流側のライン速度は20m/分〜70m/分とするのが好ましい。 More preferably, a plurality of casting drums (rolls) are used for slow cooling. Of these, the touch roll is preferably used so as to touch the first casting roll on the most upstream side (closer to the die). In general, it is relatively common to use three cooling rolls, but this is not a limitation. The diameter of the roll is preferably 50 mm to 5000 mm, more preferably 100 mm to 2000 mm, and still more preferably 150 mm to 1000 mm. The interval between the plurality of rolls is preferably 0.3 mm to 300 mm, more preferably 1 mm to 100 mm, and even more preferably 3 mm to 30 mm between the surfaces. The line speed on the uppermost stream side of the cast roll is preferably 20 m / min to 70 m / min.
(8)巻取り
キャスティングドラムから剥ぎ取った後、ニップロールを経て巻き取る。
製膜幅は、好ましくは0.7m〜5m、より好ましくは1m〜4m、さらに好ましくは1.3m〜3mである。
(8) Winding After peeling off from the casting drum, it winds up through a nip roll.
The film forming width is preferably 0.7 m to 5 m, more preferably 1 m to 4 m, and still more preferably 1.3 m to 3 m.
また、巻取り前に、両端をトリミングすることも好ましい。トリミングカッターはロータリーカッター、シャー刃、ナイフ等の何れのタイプの物を用いても構わない。材質についても、炭素鋼、ステンレス鋼等、何れを用いても構わない。一般的には、超硬刃、セラミック刃を用いると刃物の寿命が長く、また切り粉の発生が抑えられて好ましい。トリミングで切り落とした部分は破砕し、再度原料として使用してもよい。
片端あるいは両端に厚みだし加工(ナーリング処理)を行うことも好ましい。厚みだし加工による凹凸の高さは、好ましくは1μm〜200μmであり、より好ましくは10μm〜150μmであり、さらに好ましくは20μm〜100μmである。厚みだし加工は両面に凸になるようにしても、片面に凸になるようにしても構わない。厚みだし加工の幅は、好ましくは1mm〜50mmであり、より好ましくは3mm〜30mmであり、さらに好ましくは5mm〜20mmである。押出し加工は室温〜300℃で実施できる。
It is also preferable to trim both ends before winding. As the trimming cutter, any type of rotary cutter, shear blade, knife, or the like may be used. Any material such as carbon steel or stainless steel may be used. In general, it is preferable to use a cemented carbide blade or a ceramic blade because the life of the blade is long and the generation of chips is suppressed. The portion cut off by trimming may be crushed and used again as a raw material.
It is also preferable to perform a thickness increasing process (knurling process) at one or both ends. The height of the unevenness by the thicknessing process is preferably 1 μm to 200 μm, more preferably 10 μm to 150 μm, and still more preferably 20 μm to 100 μm. Thickening processing may be convex on both sides or convex on one side. The width of the thickness increasing process is preferably 1 mm to 50 mm, more preferably 3 mm to 30 mm, and still more preferably 5 mm to 20 mm. Extrusion can be performed at room temperature to 300 ° C.
このようにして製膜したシクロオレフィン樹脂フィルムは、そのまま延伸しても良く(オンライン延伸)、一旦巻き取った後、再度送り出して延伸(オフライン延伸)しても良い。
巻き取る際は、少なくとも片面にラミフィルムを付けることも、傷防止の観点から好ましい。ラミフィルムの厚みは、5μm〜200μmが好ましく、10μm〜150μmがより好ましく、10μm〜120μmがさらに好ましく、15μm〜100μmが特に好ましい。
The cycloolefin resin film thus formed may be stretched as it is (online stretching), or after being wound up once, it may be sent out again and stretched (offline stretching).
At the time of winding, it is also preferable to attach a lami film on at least one side from the viewpoint of preventing scratches. The thickness of the laminated film is preferably 5 μm to 200 μm, more preferably 10 μm to 150 μm, still more preferably 10 μm to 120 μm, and particularly preferably 15 μm to 100 μm.
巻き取り張力は、好ましくは1kg/m幅〜50kg/幅、より好ましくは2kg/m幅〜40kg/幅、さらに好ましくは3kg/m幅〜20kg/幅である。巻き取り張力が1kg/m幅より小さい場合には、フィルムを均一に巻き取ることが困難である。逆に、巻き取り張力が50kg/幅を超える場合には、フィルムが堅巻きになってしまい、巻き外観が悪化するのみでなく、フィルムのコブの部分がクリープ現象により延びてフィルムの波うちの原因になったり、あるいはフィルムの伸びによる残留複屈折が生じるため好ましくない。巻き取り張力は、ラインの途中のテンションコントロールにより検知し、一定の巻き取り張力になるようにコントロールされながら巻き取ることが好ましい。製膜ラインの場所により、フィルム温度に差がある場合には熱膨張により、フィルムの長さが僅かに異なる場合があるため、ニップロール間のドロー比率を調整し、ライン途中でフィルムに規定以上の張力がかからない様にすることが必要である。
巻き取り張力はテンションコントロールの制御により、一定張力で巻き取ることもできるが、巻き取った直径に応じてテーパーをつけ、適正な巻取り張力にすることがより好ましい。一般的には巻き径が大きくなるにつれて張力を少しずつ小さくするが、場合によっては、巻き径が大きくなるにしたがって張力を大きくする方が好ましい場合もある。
The winding tension is preferably 1 kg / m width to 50 kg / width, more preferably 2 kg / m width to 40 kg / width, and even more preferably 3 kg / m width to 20 kg / width. When the winding tension is smaller than 1 kg / m width, it is difficult to wind the film uniformly. On the other hand, when the winding tension exceeds 50 kg / width, the film becomes tightly wound, not only the appearance of the winding is deteriorated, but also the bump portion of the film extends due to the creep phenomenon, and the film wave This is not preferable because it causes a cause or residual birefringence due to the elongation of the film. It is preferable that the winding tension is detected by tension control in the middle of the line and wound while being controlled so as to have a constant winding tension. If there is a difference in film temperature depending on the location of the film production line, the length of the film may be slightly different due to thermal expansion. It is necessary to prevent tension.
The winding tension can be wound at a constant tension by controlling the tension control. However, it is more preferable that the winding tension is tapered according to the wound diameter to obtain an appropriate winding tension. Generally, the tension is gradually reduced as the winding diameter increases, but in some cases, it may be preferable to increase the tension as the winding diameter increases.
(9)回収
製膜した未延伸フィルムや延伸フィルムを製品サイズに合わせるためのトリミング工程や、製膜条件調整時には屑フィルムが発生する。発生量は投入原料の5〜30%程度に達するため、屑フィルムを粉砕し、新原料と混合あるいは単独で再利用することは、コスト面および環境面から極めて重要である。
(フィルムの粉砕)
発生した屑フィルムは、製膜時のオンライン上で、連続した短冊状のままピンチロールまたは送風機で粉砕機へ送って細片状に粉砕する方法が好ましく、一旦巻き取り機で巻き取った後、にオフラインの粉砕機で粉砕する方法でも構わない。フィルム端部の熱劣化が激しいフィルムの場合には、フィルムの端部のみをスリットして除去して用いても良い。
粉砕機、固定刃と回転刃との接触により粉砕(切断・せん断)するものやシュレッダーの様な短冊状に細切り状に切断するもの、あるいはカッターミルのようなせん断力を利用する粉砕機(細断機)やブロワーカッターやハンマーミル等を利用できる。粉砕刃は、平刃、くし刃、ロータリー刃等を用いることができる。
粉砕するフィルムのサイズは、好ましくは0.1〜30mmであり、より好ましくは0.5〜15mm、さらに好ましくは1〜10mm程度である。粉砕サイズが大き過ぎると配管に詰まり易く、一方、粉砕サイズが小さ過ぎても、配管内部に付着し易く好ましくない。粉砕サイズは、通過させるメッシュの穴径で調整することができる。
また、一次破砕機ではやや大きいサイズに粉砕し、二次粉砕機で目標サイズに粉砕する様な、多段粉砕も有効である。さらに粉砕時に剪断発熱し粉砕フィルムがブロッキングすることを防止するため、発熱し難い構造、冷却機能を有する粉砕機の利用が有効である。
粉砕時に金属部同士が接触し金属粉が発生するのを防止するため、磁力を有した金属除去装置により取り除くことが有効である。また、フィルム屑に付着したゴミを洗浄、乾燥で除去してもよい。
粉砕フィルムは、加圧あるいは減圧よる気体搬送が好ましく、コンベアやロータリーフィーダーによる輸送等でもよい。また、粉砕フィルムはかさ比重が小さいため、圧縮機を用いたり、単軸あるいは二軸押出機を用いたリペレット化を行なっても問題ない。
(9) Recovery A scrap film is generated during the trimming step for adjusting the formed unstretched film or stretched film to the product size or when adjusting the film forming conditions. Since the amount of generation reaches about 5 to 30% of the input raw material, it is extremely important from the viewpoint of cost and environment to grind the waste film and mix it with a new raw material or to reuse it alone.
(Crushing film)
The generated scrap film is preferably a continuous strip-like form in a continuous strip shape and sent to a pulverizer by a pinch roll or a blower and pulverized into strips, and once wound up by a winder, Alternatively, a method of pulverizing with an offline pulverizer may be used. In the case of a film in which the thermal degradation of the film edge is severe, only the film edge may be slit and removed.
Crusher, crusher (cut / shear) by contact with fixed blade and rotary blade, crusher that cuts into strips like shredder, or crusher that uses shear force like cutter mill (fine crusher) Cutter), blower cutter, hammer mill, etc. can be used. As the grinding blade, a flat blade, a comb blade, a rotary blade, or the like can be used.
The size of the film to be pulverized is preferably 0.1 to 30 mm, more preferably 0.5 to 15 mm, and still more preferably about 1 to 10 mm. If the pulverized size is too large, the pipe is likely to be clogged. On the other hand, if the pulverized size is too small, it tends to adhere to the inside of the pipe. The pulverization size can be adjusted by the hole diameter of the mesh to be passed.
In addition, multistage crushing is also effective, in which the primary crusher is crushed to a slightly larger size and the secondary crusher is crushed to the target size. Furthermore, in order to prevent the pulverized film from blocking due to shear heat generation during pulverization, it is effective to use a pulverizer having a structure that hardly generates heat and a cooling function.
In order to prevent metal parts from coming into contact with each other during pulverization and generating metal powder, it is effective to remove them with a metal removing device having a magnetic force. Moreover, you may remove the dust adhering to film waste by washing | cleaning and drying.
The pulverized film is preferably transported by gas under pressure or reduced pressure, and may be transported by a conveyor or a rotary feeder. In addition, since the pulverized film has a small bulk specific gravity, there is no problem even if re-pelletization is performed using a compressor or a single-screw or twin-screw extruder.
(粉砕原料の乾燥)
粉砕フィルムは、吸湿を防止した粉砕機を用いて、インラインで直ちに原料に戻す場合は乾燥が不要だが、通常は所定の水分率にするため乾燥が必要であり、熱風乾燥機、ドライエアー乾燥機、真空乾燥機、超音波乾燥機、赤外線乾燥機等を使用できる。
(粉砕原料輸送・供給)
粉砕、乾燥処理したフィルムは気送配管により原料タンクに供給され、バージン原料と混合し、ホッパーへ供給してもよい。また、粉砕フィルムとバージン原料を別々に計量し、押出機機に供給してもよい。粉砕フィルム原料とバージン原料の混合割合は重量比で1:99〜70:30が好ましく、5:95〜50:50がより好ましい。これにより、粉砕フィルムとバージン原料の嵩密度が異なっても押出機への供給安定性が良好で好ましい。但しリペレット化した場合は、フィルム物性に問題がなければ、上記範囲である必要はなく、任意の配合比率で混合することが可能である。
(Drying the pulverized raw material)
The pulverized film does not need to be dried if it is immediately returned to the raw material in-line using a pulverizer that prevents moisture absorption, but normally it needs to be dried to obtain a predetermined moisture content. Hot air dryers and dry air dryers A vacuum dryer, an ultrasonic dryer, an infrared dryer or the like can be used.
(Transportation and supply of crushed raw materials)
The pulverized and dried film may be supplied to the raw material tank through an air feed pipe, mixed with the virgin raw material, and supplied to the hopper. Further, the pulverized film and the virgin raw material may be separately weighed and supplied to the extruder. The mixing ratio of the pulverized film raw material and the virgin raw material is preferably 1:99 to 70:30, more preferably 5:95 to 50:50, by weight. Thereby, even if the bulk density of a pulverized film and a virgin raw material differs, the supply stability to an extruder is favorable and preferable. However, when re-pelletizing, if there is no problem in film physical properties, it is not necessary to be in the above range, and it is possible to mix at an arbitrary blending ratio.
《延伸工程》
溶融製膜したシクロオレフィン樹脂フィルムは横延伸および/または縦延伸を行っても良く、さらにこれらと組み合わせて緩和処理を行ってもよい。これらは例えば以下の組合せで実施できる。
(1)横延伸
(2)横延伸→緩和処理
(3)縦延伸→横延伸
(4)縦延伸→横延伸→緩和処理
(5)縦延伸→緩和処理→横延伸→緩和処理
(6)横延伸→縦延伸→緩和処理
(7)横延伸→緩和処理→縦延伸→緩和処理
(8)縦延伸→横延伸→縦延伸
(9)縦延伸→横延伸→縦延伸→緩和処理
(10)縦延伸
(11)縦延伸→緩和処理
これらの中でより好ましいのが、(1)〜(4)、(10)〜(11)であり、さらに好ましいのが(2)、(4)、(11)である。これらの中でより好ましいのが、(1)〜(4)であり、さらに好ましいのが(2)、(4)である。
さらにこのような均一な延伸により、フィルム内で丸まっていた分子を効率的に引き延ばすことができ、この結果分子間で絡み合いを形成することができ、破断強度を向上させる効果も有する。
<< Extension process >>
The melt-formed cycloolefin resin film may be subjected to transverse stretching and / or longitudinal stretching, and may be subjected to relaxation treatment in combination with these. These can be implemented by, for example, the following combinations.
(1) transverse stretching (2) transverse stretching → relaxation treatment (3) longitudinal stretching → lateral stretching (4) longitudinal stretching → lateral stretching → relaxation treatment (5) longitudinal stretching → relaxation treatment → lateral stretching → relaxation treatment (6) transverse Stretching → Longitudinal stretching → Relaxation treatment (7) Transverse stretching → Relaxation treatment → Longitudinal stretching → Relaxation treatment (8) Longitudinal stretching → Transverse stretching → Longitudinal stretching (9) Longitudinal stretching → Transverse stretching → Longitudinal stretching → Relaxation treatment (10) Longitudinal Stretching (11) Longitudinal stretching → relaxation treatment Among these, (1) to (4) and (10) to (11) are more preferable, and (2), (4) and (11) are more preferable. ). Among these, (1) to (4) are more preferable, and (2) and (4) are more preferable.
Furthermore, by such uniform stretching, the molecules that have been rounded in the film can be efficiently stretched. As a result, entanglement can be formed between the molecules, and the breaking strength can be improved.
(縦延伸)
縦延伸は2対のニップロールを設置し、この間を加熱しながら出口側のニップロールの周速を入口側のニップロールの周速より速くすることで達成できる。この際、ニップロール間の間隔(L)と延伸前のフィルム幅(W)を変えることで厚み方向のレターデーションの発現性を変えることができる。縦延伸と横延伸の比L/W(縦横比と称する)が2を超え50以下(長スパン延伸)ではRthを小さくでき、縦横比が0.01〜0.3(短スパン延伸)ではRthを大きくできる。本発明では、長スパン延伸、短スパン延伸、これらの間の領域の延伸(中間延伸=L/Wが0.3を超え2以下)どれを使用しても良いが、配向角を小さくできる長スパン延伸または短スパン延伸が好ましい。さらに、高いRthを得たい場合は、短スパン延伸が好ましく、低いRthを得たい場合は、長スパン延伸と適宜選択して採用することができる。
(Longitudinal stretching)
Longitudinal stretching can be achieved by installing two pairs of nip rolls and heating the gap between them so that the peripheral speed of the nip roll on the outlet side is higher than the peripheral speed of the nip roll on the inlet side. Under the present circumstances, the expression of the retardation of the thickness direction can be changed by changing the space | interval (L) between nip rolls, and the film width (W) before extending | stretching. Rth can be reduced when the ratio L / W (referred to as aspect ratio) of longitudinal stretching to lateral stretching is more than 2 and 50 or less (long span stretching), and Rth when the aspect ratio is 0.01 to 0.3 (short span stretching). Can be increased. In the present invention, any of long span stretching, short span stretching, and stretching in the region between them (intermediate stretching = L / W exceeds 0.3 and 2 or less) may be used. Span stretching or short span stretching is preferred. Furthermore, when it is desired to obtain a high Rth, short span stretching is preferred, and when it is desired to obtain a low Rth, a long span stretching can be appropriately selected and employed.
(1−1)長スパン延伸
延伸に伴いフィルムは伸張されるが、この時フィルムは体積変化を小さくしようと厚み、幅を減少させる。このときニップロールとフィルム間の摩擦により幅方向の収縮が制限される。このためニップロール間隔を大きくすると幅方向収縮しやすくなり厚み減少を抑制できる。厚み減少が大きいとフィルムが厚み方向に圧縮されたことと同じ効果があり、フィルム面内に分子配向が進みRthが大きくなり易い。縦横比が大きく厚み減少が少ないとこの逆でRthは発現し難く低いRthを実現できる。
さらに縦横比が長いと幅方向の均一性を向上することができる。これは以下の理由による。
・縦延伸に伴いフィルムは幅方向に収縮しようとする。幅方向中央部では、その両側も幅方向 に収縮しようとするため、綱引き状態となり自由に収縮できない。
・一方フィルム幅方向端部は片側としか綱引き状態とならず、比較的自由に収縮できる。
・この両端と中央部の延伸に伴う収縮挙動の差が幅方向の延伸ムラとなる。
このような両端と中央部の不均一性により、幅方向のレターデーションむら、軸ズレ(遅相軸の配向角分布)が発生する。これに対し、長スパン延伸は長い2本のニップロール間でゆっくり延伸されるため、延伸中にこれらの不均一性の均一化(分子配向が均一になる)が進行する。これに対し、通常の縦延伸(縦横比=0.3を超え2未満)では、このような均一化は発生しない。
(1-1) Long span stretching The film is stretched as it is stretched. At this time, the film is reduced in thickness and width to reduce the volume change. At this time, shrinkage in the width direction is limited by friction between the nip roll and the film. For this reason, when the nip roll interval is increased, shrinkage in the width direction is facilitated, and thickness reduction can be suppressed. When the thickness reduction is large, the same effect as that in which the film is compressed in the thickness direction is obtained. On the contrary, when the aspect ratio is large and the thickness reduction is small, Rth hardly appears and low Rth can be realized.
Furthermore, if the aspect ratio is long, the uniformity in the width direction can be improved. This is due to the following reason.
• The film tends to shrink in the width direction as it is stretched. At the center in the width direction, both sides also try to shrink in the width direction, so it becomes a tug-of-war and cannot shrink freely.
-On the other hand, the film width direction end part is in a tug-of-war state only with one side, and can contract relatively freely.
-The difference in shrinkage behavior associated with the stretching between both ends and the central portion becomes stretching unevenness in the width direction.
Due to such non-uniformity between both ends and the center, retardation in the width direction and axial deviation (orientation angle distribution of slow axis) occur. On the other hand, since long span stretching is performed slowly between two long nip rolls, uniformity of these non-uniformities (molecular orientation becomes uniform) proceeds during stretching. On the other hand, in normal longitudinal stretching (aspect ratio = more than 0.3 and less than 2), such homogenization does not occur.
縦横比は2を越え50以下が好ましく、3〜40がより好ましく、4〜20がさらに好ましい。延伸温度は、好ましくは(Tg−5℃)〜(Tg+100)℃、より好ましくは(Tg)〜(Tg+50)℃、さらに好ましくは(Tg+5)〜(Tg+30)℃である。延伸倍率は、好ましくは1.01〜3倍であり、より好ましくは1.02〜2.0倍であり、さらに好ましくは1.05〜1.4倍である。このような長スパン延伸は3対以上ニップロールで多段延伸してもよく、多段のうち最も長い縦横比が上記範囲に入っていれば良い。
ここでいう延伸倍率とは、以下の式を用いて求めたものである。
延伸倍率=(延伸後の長さ)/(延伸前の長さ)
このような長スパン延伸は所定の距離離した2対のニップロールの間でフィルムを加熱して延伸すればよく、加熱方法はヒーター加熱法(赤外線ヒーター、ハロゲンヒーター、パネルヒーター等をフィルム上や下に設置し輻射熱で加熱)でも良く、ゾーン加熱法(熱風等を吹き込み所定の温度に調温したゾーン内で加熱)でも良い。本発明では延伸温度の均一性の観点からゾーン加熱法が好ましい。この時、ニップロールは延伸ゾーン内に設置しても良く、ゾーンの外に出しても良いが、フィルムとニップロールの粘着を防止するためにはゾーンの外に出すのが好ましい。このような延伸の前にフィルムを予熱することも好ましく、予熱温度は(Tg−80)℃〜(Tg+100)℃である。
The aspect ratio exceeds 2 and is preferably 50 or less, more preferably 3 to 40, and still more preferably 4 to 20. The stretching temperature is preferably (Tg-5 ° C) to (Tg + 100) ° C, more preferably (Tg) to (Tg + 50) ° C, and still more preferably (Tg + 5) to (Tg + 30) ° C. The draw ratio is preferably 1.01 to 3 times, more preferably 1.02 to 2.0 times, and still more preferably 1.05 to 1.4 times. Such long span stretching may be performed in multiple stages with three or more pairs of nip rolls as long as the longest aspect ratio is within the above range.
The draw ratio here is determined using the following formula.
Stretch ratio = (Length after stretching) / (Length before stretching)
Such long span stretching may be performed by heating the film between two pairs of nip rolls separated by a predetermined distance. The heating method is a heater heating method (infrared heater, halogen heater, panel heater, etc. above or below the film). Or heating by radiant heat) or a zone heating method (heating in a zone in which hot air or the like is blown and adjusted to a predetermined temperature) may be used. In the present invention, the zone heating method is preferable from the viewpoint of uniformity of the stretching temperature. At this time, the nip roll may be installed in the stretching zone or out of the zone, but it is preferably out of the zone in order to prevent the film and the nip roll from sticking. It is also preferable to preheat the film before such stretching, and the preheating temperature is (Tg-80) ° C to (Tg + 100) ° C.
このような延伸により、Re値が、好ましくは0〜200nm、より好ましくは10〜200nm、さらに好ましくは15nm〜100nm、Rth値が、例えば、0〜600nm、好ましくは30〜500nm、より好ましくは50〜400nm、さらに好ましくは70〜350nmである。この延伸法により、RthとReの比(Rth/Re)を0.4〜0.6、より好ましくは0.45〜0.55とすることができる。さらに本延伸により、Re値およびRth値のばらつきがいずれも、好ましくは5%以下、より好ましくは4%以下、さらに好ましくは3%以下にすることができる。
このような延伸に伴い、延伸前後のフィルム幅の比(延伸後のフィルム幅/延伸前のフィルム幅)は、好ましくは0.5〜0.9、より好ましくは0.6〜0.85、さらに好ましくは0.65〜0.83となる。
By such stretching, the Re value is preferably 0 to 200 nm, more preferably 10 to 200 nm, still more preferably 15 nm to 100 nm, and the Rth value is, for example, 0 to 600 nm, preferably 30 to 500 nm, more preferably 50 It is -400 nm, More preferably, it is 70-350 nm. By this stretching method, the ratio of Rth and Re (Rth / Re) can be 0.4 to 0.6, more preferably 0.45 to 0.55. Furthermore, by this stretching, the variation in Re value and Rth value can be preferably 5% or less, more preferably 4% or less, and still more preferably 3% or less.
With such stretching, the ratio of the film width before and after stretching (film width after stretching / film width before stretching) is preferably 0.5 to 0.9, more preferably 0.6 to 0.85, More preferably, it becomes 0.65-0.83.
(1−2)短スパン延伸
縦横比(L/W)を、好ましくは0.01を越え0.3未満、より好ましくは0.03〜0.25、さらに好ましくは0.05〜0.2で縦延伸(短スパン延伸)を行う。このような範囲の縦横比(L/W)で延伸を行うことで、ネックイン(延伸に伴う延伸と直行する方向の収縮)を小さくすることができる。延伸方向の伸張を補うため幅、厚みが減少するが、このような短スパン延伸では幅収縮が抑制され厚み減少が優先的に進む。この結果、厚み方向に圧縮されたようになり、厚み方向の配向(面配向)が進む。この結果、厚み方向の異方性の尺度であるRthが増大し易い。一方、従来は縦横比(L/W)が1前後(0.7〜1.5)で行われるのが一般的であった。これは、通常ニップロール間に加熱用ヒーターを設置して延伸するが、L/Wが大きくなりすぎるとヒーターでフィルムを均一に加熱できず延伸むらが発生し易く、L/Wが小さすぎるとヒーターが設置しにくく加熱が十分に行えないためである。
上述の短スパン延伸は、2対以上のニップロール間で搬送速度を変えることにより実施できるが、通常のロール配置と異なり、2対のニップロールを斜めに(前後のニップロールの回転軸を上下にずらす)配置することで達成できる。
延伸温度は、好ましくは(Tg-5℃)〜(Tg+100)℃、より好ましくは(Tg)〜(Tg+50)℃、さらに好ましくは(Tg+5)〜(Tg+30)℃である。予熱温度は、好ましくは、(Tg−80)℃〜(Tg+100)℃である。
(1-2) Short span stretching The aspect ratio (L / W) is preferably more than 0.01 and less than 0.3, more preferably 0.03 to 0.25, still more preferably 0.05 to 0.2. Perform longitudinal stretching (short span stretching). By performing stretching at an aspect ratio (L / W) in such a range, neck-in (shrinkage in the direction orthogonal to stretching accompanying stretching) can be reduced. Although the width and thickness are reduced to compensate for stretching in the stretching direction, such short span stretching suppresses width shrinkage and preferentially reduces the thickness. As a result, the film is compressed in the thickness direction, and the orientation (plane orientation) in the thickness direction proceeds. As a result, Rth, which is a measure of anisotropy in the thickness direction, tends to increase. On the other hand, conventionally, the aspect ratio (L / W) is generally about 1 (0.7 to 1.5). This is usually done by installing a heater for heating between the nip rolls, but if the L / W is too large, the film cannot be heated uniformly with the heater and uneven stretching tends to occur. If the L / W is too small, the heater is stretched. This is because it is difficult to install and cannot be heated sufficiently.
The short span stretching described above can be performed by changing the conveyance speed between two or more pairs of nip rolls, but unlike a normal roll arrangement, the two pairs of nip rolls are slanted (the rotational axes of the front and rear nip rolls are shifted up and down). This can be achieved by arranging.
The stretching temperature is preferably (Tg-5 ° C) to (Tg + 100) ° C, more preferably (Tg) to (Tg + 50) ° C, and still more preferably (Tg + 5) to (Tg + 30) ° C. The preheating temperature is preferably (Tg−80) ° C. to (Tg + 100) ° C.
ここで、長スパン延伸および短スパン延伸ついて詳細に説明する。
図3は、長スパン延伸を行う場合の、シクロオレフィン樹脂フィルムを溶融製膜で製造する場合のフィルム製造装置10の構成概略図である。
フィルム製造装置10は、液晶表示装置等に使用できるシクロオレフィン樹脂フィルムFを製造する装置である。シクロオレフィン樹脂フィルムFの原材料であるペレット状のシクロオレフィン樹脂を乾燥機12に導入して乾燥させた後、このペレットを押出機14によって押し出し、ギアポンプ16によりフィルタ18に供給する。次いで、フィルタ18により異物が濾過され、ダイ20から押し出される。その後、キャストドラム28とタッチロール24で挟まれ、キャストドラム28とロール26の間を通過して固化し、所定の表面粗さの未延伸フィルムFaが形成される。そして、この未延伸フィルムFaが長スパン延伸を行う縦延伸部30に供給される。
縦延伸部30では、未延伸フィルムFaが入口側ニップロール32及び出口側ニップローラ34間で搬送方向に延伸され、縦延伸フィルムFbとされる。なお、図4は、縦延伸部30の斜視説明図であり、縦延伸の縦/横比(L/W)は、入口側ニップロール32及び出口側ニップローラ34間の距離Lと、入口側ニップロール32及び出口側ニップローラ34の長さ方向の幅Wとによって規定される。次いで、縦延伸フィルムFbは、予熱部36を通過することで所定の予熱温度に調整された後、横延伸部42に供給される。
横延伸部42では、縦延伸フィルムFbが搬送方向と直交する幅方向に延伸され、横延伸フィルムFcとされる。そして、横延伸フィルムFcは、熱固定部44に供給され、巻取部46によって巻き取られることで、配向角、レターデーションが調整された最終製品であるシクロオレフィン樹脂フィルムFが製造される。なお、横延伸フィルムFcには熱固定部44を通過した後、さらに熱緩和処理を施してもよい。
Here, the long span stretching and the short span stretching will be described in detail.
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of the
The
In the
In the laterally stretched
一方、図5および図6は、図3および図4に示す長スパン延伸を行う縦延伸部30に代えて、短スパン延伸を行う縦延伸部30aとしたフィルム製造装置10aの概略構成図である。
このフィルム製造装置10aでは、未延伸フィルムFaが予熱ロール33、35によって所定の温度まで予熱された後、二組のニップロール37、39間に供給されて縦延伸が行われる。この場合、ニップロール37、39は、未延伸フィルムFaの搬送方向に近接して配置されるとともに、上下方向に所定距離だけ高さが異なるように配置されている。ニップロール37、39をこのように配置することにより、縦延伸部30aにおける未延伸フィルムFaの搬送距離を確保できるとともに、縦延伸部30aの前後に配置される機構間の距離を短縮して、フィルム製造装置10aの小型化を図ることができる。
なお、図6は、縦延伸部30aの斜視説明図であり、縦延伸の縦/横比(L/W)は、ニップロール37、39によってニップされる未延伸フィルムFaの搬送方向の距離Lと、ニップロール37、39の長さ方向の幅Wとによって規定される。
On the other hand, FIG. 5 and FIG. 6 are schematic configuration diagrams of a
In this
6 is a perspective explanatory view of the longitudinally stretched
(横延伸)
横延伸はテンターを用い実施することができる。即ちフィルムの幅方向の両端部をクリップで把持し、横方向に拡幅することで延伸する。この時、テンター内に所望の温度の風を送ることで延伸温度を制御できる。延伸温度は、(Tg−10)℃〜(Tg+60)℃が好ましく、(Tg−5)℃〜(Tg+45)℃がより好ましく、Tg〜(Tg+30)℃がさらに好ましい。延伸倍率(延伸後のフィルム幅方向の長さ/延伸前のフィルム幅方向の長さ)は、好ましくは1.01倍〜3.0倍であり、より好ましく1.02倍〜2.5倍であり、さらに好ましくは1.05倍〜2.0倍である。
(Lateral stretching)
The transverse stretching can be performed using a tenter. That is, the film is stretched by holding both ends in the width direction with clips and widening the film in the lateral direction. At this time, the stretching temperature can be controlled by sending wind at a desired temperature into the tenter. The stretching temperature is preferably (Tg-10) ° C to (Tg + 60) ° C, more preferably (Tg-5) ° C to (Tg + 45) ° C, and further preferably Tg to (Tg + 30) ° C. The stretching ratio (length in the film width direction after stretching / length in the film width direction before stretching) is preferably 1.01 to 3.0 times, more preferably 1.02 to 2.5 times. And more preferably 1.05 to 2.0 times.
このような延伸の前に予熱、延伸の後に熱固定を行うことで延伸後のRe、Rth分布を小さくし、ボーイングに伴う配向角のばらつきを小さくできる。予熱、熱固定はどちらか一方であっても良いが、両方行うのがより好ましい。これらの予熱、熱固定はクリップで把持して行うのが好ましく、即ち延伸と連続して行うのが好ましい。
予熱は延伸温度より、好ましくは1℃〜50℃、より好ましく2℃〜40℃、さらに好ましくは3℃〜30℃高くする。予熱時間は、好ましくは1秒〜10分であり、より好ましくは5秒〜4分、さらに好ましくは10秒〜2分である。予熱の際、テンターの幅はほぼ一定に保つことが好ましい。ここで「ほぼ」とは、例えば、未延伸フィルムの幅の±10%を指す。
熱固定は延伸温度より、好ましくは1℃〜50℃、より好ましく2℃〜40℃、さらに好ましくは3℃〜30℃低くすることが好ましい。さらに好ましくは延伸温度以下でかつTg以下にするのが好ましい。予熱時間は、好ましくは1秒〜10分であり、より好ましくは5秒〜4分、さらに好ましくは10秒〜2分である。熱固定の際、テンターの幅はほぼ一定に保つことが好ましい。ここで「ほぼ」とは延伸終了後のテンター幅の0%(延伸後のテンター幅と同じ幅)〜−10%(延伸後のテンター幅より10%縮める=縮幅)を指す。延伸幅以上に拡幅すると、フィルム中に残留歪が発生しやすくRe、Rthの経時変動を増大し易く好ましくない。
このように熱固定温度<延伸温度<予熱温度であることが好ましい。
このような予熱、熱固定により配向角やRe、Rthのバラツキを小さくできるのは以下の理由による。すなわち、図7に示すとおり、予熱温度=延伸温度=予熱温度の場合、フィルムは幅方向に延伸され、直行方向(長手方向)に細くなろうとする(ネックイン)。このため横延伸前後のフィルムが引っ張られ応力が発生する。しかし幅方向両端はチャックで固定されており応力により変形を受けにくく、幅方向の中央部は変形を受け易い。この結果、ネックインによる応力は弓(bow)状に変形しボーイングが発生する。これにより面内のRe、Rthむらや配向軸の分布が発生する。そこで、図8に示すように、熱固定温度<延伸温度<予熱温度とすることにより、予熱側(延伸前)の温度を高くし、熱処理(延伸後)の温度を低くすると、ネックインはより弾性率の低い高温側(予熱)で発生し、熱処理(延伸後)では発生しにくくなる。この結果、延伸後のボーイングを抑制できる。
By performing preheating before stretching and heat setting after stretching, the Re and Rth distribution after stretching can be reduced, and the variation in orientation angle associated with bowing can be reduced. Either preheating or heat setting may be performed, but both are more preferable. These preheating and heat setting are preferably performed by holding with a clip, that is, preferably performed continuously with stretching.
Preheating is preferably performed at a temperature higher than the stretching temperature by 1 ° C to 50 ° C, more preferably 2 ° C to 40 ° C, and even more preferably 3 ° C to 30 ° C. The preheating time is preferably 1 second to 10 minutes, more preferably 5 seconds to 4 minutes, and still more preferably 10 seconds to 2 minutes. During preheating, it is preferable to keep the width of the tenter substantially constant. Here, “substantially” refers to ± 10% of the width of the unstretched film, for example.
The heat setting is preferably 1 to 50 ° C., more preferably 2 to 40 ° C., and further preferably 3 to 30 ° C. lower than the stretching temperature. More preferably, it is less than the stretching temperature and less than Tg. The preheating time is preferably 1 second to 10 minutes, more preferably 5 seconds to 4 minutes, and still more preferably 10 seconds to 2 minutes. During the heat setting, it is preferable to keep the width of the tenter substantially constant. Here, “substantially” refers to 0% (the same width as the tenter width after stretching) to −10% (shrinking by 10% from the tenter width after stretching = reduced width) of the tenter width after stretching. If the width is wider than the stretched width, residual strain is likely to occur in the film, and it is not preferable because it is likely to increase the variation with time of Re and Rth.
Thus, it is preferable that the heat setting temperature <the stretching temperature <the preheating temperature.
The reason why the variation in orientation angle and Re and Rth can be reduced by such preheating and heat setting is as follows. That is, as shown in FIG. 7, when preheating temperature = stretching temperature = preheating temperature, the film is stretched in the width direction and tends to narrow in the orthogonal direction (longitudinal direction) (neck-in). For this reason, the film before and after transverse stretching is pulled and stress is generated. However, both ends in the width direction are fixed by chucks and are not easily deformed by stress, and the central portion in the width direction is easily deformed. As a result, the stress caused by the neck-in is deformed into a bow shape and bowing occurs. As a result, in-plane Re and Rth unevenness and distribution of orientation axes occur. Therefore, as shown in FIG. 8, by setting the heat setting temperature <stretching temperature <preheating temperature, the temperature on the preheating side (before stretching) is increased, and the temperature on the heat treatment (after stretching) is decreased, so that the neck-in becomes more It occurs on the high temperature side (preheating) with a low elastic modulus, and is less likely to occur on heat treatment (after stretching). As a result, bowing after stretching can be suppressed.
このような延伸によりさらに、Re、Rthの幅方向、長手方向のばらつきを、いずれも、好ましくは5%以下、より好ましくは4%以下、さらに好ましくは3%以下にできる。さらに配向角を好ましくは90°±5°以下または0°±5°以下とすることができ、より好ましくは90°±3°以下または0°±3°以下、さらに好ましくは90°±1°以下または0°±1°以下とすることができる。
本発明ではこのような効果が高速延伸でも達成できることが特徴であり、好ましくは20m/分以上、より好ましくは25m/分以上、さらに好ましくは30m/分以上でも顕著に効果が現れる。
By such stretching, the variation of Re and Rth in the width direction and the longitudinal direction can be preferably 5% or less, more preferably 4% or less, and still more preferably 3% or less. Further, the orientation angle can be preferably 90 ° ± 5 ° or less or 0 ° ± 5 ° or less, more preferably 90 ° ± 3 ° or less or 0 ° ± 3 ° or less, and further preferably 90 ° ± 1 °. Or 0 ° ± 1 ° or less.
The present invention is characterized in that such an effect can be achieved even at high speed stretching, and the effect is remarkably exhibited even at 20 m / min or more, more preferably 25 m / min or more, and even more preferably 30 m / min or more.
(緩和処理)
さらにこれらの延伸の後に緩和処理を行うことで寸法安定性を改良できる。熱緩和は縦延伸後、横延伸後のいずれか、あるいは両方の後で行うことが好ましく、より好ましく横延伸後である。緩和処理は延伸後に連続してオンラインで行っても良く、延伸後巻き取った後、オフラインで行っても良い。
緩和処理は、好ましくは(Tg−30)℃〜(Tg+30)℃、より好ましくは(Tg−30)℃〜(Tg+20)℃、さらに好ましくは(Tg−15)℃〜(Tg+10)℃の温度で、好ましくは1秒〜10分、より好ましくは5秒〜4分、さらに好ましくは10秒〜2分の時間、好ましくは0.1kg/m〜20kg/m、より好ましく1kg/m〜16kg/m、さらに好ましくは2kg/m〜12kg/mの張力で搬送しながら実施するのが好ましい。
(Relaxation treatment)
Furthermore, dimensional stability can be improved by performing relaxation treatment after these stretching. The thermal relaxation is preferably performed after longitudinal stretching, either after lateral stretching, or after both, and more preferably after lateral stretching. The relaxation treatment may be performed online continuously after stretching, or may be performed offline after winding after stretching.
The relaxation treatment is preferably performed at a temperature of (Tg-30) ° C to (Tg + 30) ° C, more preferably (Tg-30) ° C to (Tg + 20) ° C, and even more preferably (Tg-15) ° C to (Tg + 10) ° C. , Preferably 1 second to 10 minutes, more preferably 5 seconds to 4 minutes, even more preferably 10 seconds to 2 minutes, preferably 0.1 kg / m to 20 kg / m, more preferably 1 kg / m to 16 kg / m More preferably, it is carried out while transporting at a tension of 2 kg / m to 12 kg / m.
(延伸中の揮発成分)
上記縦延伸、横延伸は揮発成分(溶剤や水分など)が樹脂に対し1質量%以下であることが好ましく、より好ましく0.5質量%以下、さらに好ましくは0.3質量%以下である。これにより延伸中に発生する軸ズレをより軽微にできる。これは延伸中に延伸と直行方向に働く収縮応力に加え、乾燥に伴う収縮応力が働き、ボーイングがより顕著になるためである。
(Volatile component during stretching)
In the longitudinal stretching and lateral stretching, the volatile components (solvent, moisture, etc.) are preferably 1% by mass or less, more preferably 0.5% by mass or less, and still more preferably 0.3% by mass or less with respect to the resin. Thereby, the axial shift generated during stretching can be further reduced. This is because during the stretching, in addition to the shrinkage stress acting in the direction perpendicular to the stretching, the shrinkage stress accompanying drying acts, and the bowing becomes more prominent.
(シクロオレフィン樹脂フィルムの物性)
本発明の未延伸シクロオレフィンフィルムはReが0〜20nm、Rthが0〜80nmであることが好ましく、Reが0〜10nm、Rthが0〜60nmであることがより好ましく、Reが0〜10nm、Rthが0〜30nmであることがさらに好ましい。
また、製膜方向(長手方向)と、フィルムのReの遅相軸とのなす角度θが0°、+90°もしくは−90°に近いほど好ましい。
Reの湿度変化((25℃10%RHで測定したRe)−(25℃80%RHで測定したRe))は0nm〜3nmが好ましく、0nm〜1nmであることがより好ましい。Rthの湿度変化((25℃10%で測定したRth)−(25℃80%RHで測定したRth))は0nm〜10nmが好ましく、0nm〜5nmであることがより好ましい。
光弾性係数は、MD、TDとも0.5×10-13〜10×10-13(cm2/dyn)であることが好ましく、1×10-13〜5×10‐13(cm2/dyn)であることがより好ましい。
全光透過率は90%〜100%が好ましい。ヘイズは、好ましくは0〜1%であり、より好ましくは0〜0.6%である。
厚みむらは、長手方向、幅方向いずれも3%以下が好ましく、さらに好ましくは2%以下である。
引張り弾性率は1.5kN/mm2〜3.5kN/mm2が好ましく、1.8kN/mm2〜3.0kN/mm2がより好ましい。破断伸度は1%〜300%が好ましい。
ガラス転移温度(Tg)は、95℃〜185℃が好ましく、105℃〜165℃がより好ましく、110℃〜155℃がさらに好ましい。
80℃、1日での熱寸法変化は縦、横両方向とも1%以下が好ましく、0.3%以下であることがより好ましい。
40℃90%相対湿度での透水率は、1〜800g/m2・日が好ましく、1〜400g/m2・日であることがより好ましい。25℃80%相対湿度での平衡含水率は0.01〜5重量%が好ましく、0.01〜2.5重量%である。
熱膨張係数は、MD、TD、それぞれ、50〜180ppm/℃が好ましく、100〜160ppm/℃がより好ましい。湿度熱膨張係数は、MD、TD、それぞれ、0.01〜10ppm/℃が好ましく、0.01ppm/℃〜5ppm/℃がより好ましい。
(Physical properties of cycloolefin resin film)
In the unstretched cycloolefin film of the present invention, Re is preferably 0 to 20 nm and Rth is preferably 0 to 80 nm, Re is preferably 0 to 10 nm, Rth is preferably 0 to 60 nm, Re is 0 to 10 nm, More preferably, Rth is 0 to 30 nm.
The angle θ formed by the film forming direction (longitudinal direction) and the slow axis of Re of the film is preferably closer to 0 °, + 90 °, or −90 °.
The change in humidity of Re ((Re measured at 25 ° C. and 10% RH) − (Re measured at 25 ° C. and 80% RH)) is preferably from 0 nm to 3 nm, and more preferably from 0 nm to 1 nm. The humidity change of Rth ((Rth measured at 25 ° C. and 10%) − (Rth measured at 25 ° C. and 80% RH)) is preferably from 0 nm to 10 nm, and more preferably from 0 nm to 5 nm.
Photoelastic coefficient, MD, is preferably a TD least 0.5 × 10 -13 ~10 × 10 -13 (cm 2 / dyn), 1 × 10 -13 ~5 × 10- 13 (cm 2 / dyn ) Is more preferable.
The total light transmittance is preferably 90% to 100%. The haze is preferably 0 to 1%, and more preferably 0 to 0.6%.
The thickness unevenness is preferably 3% or less in both the longitudinal direction and the width direction, and more preferably 2% or less.
Preferably, the modulus in tension is 1.5kN / mm 2 ~3.5kN / mm 2 , 1.8kN / mm 2 ~3.0kN / mm 2 is more preferable. The breaking elongation is preferably 1% to 300%.
The glass transition temperature (Tg) is preferably 95 ° C to 185 ° C, more preferably 105 ° C to 165 ° C, and still more preferably 110 ° C to 155 ° C.
The thermal dimensional change at 80 ° C. for 1 day is preferably 1% or less in both the vertical and horizontal directions, and more preferably 0.3% or less.
Water permeability at 40 ° C. 90% relative humidity, preferably 1 to 800 g / m 2 · day, and more preferably 2 ·
The thermal expansion coefficient is preferably 50 to 180 ppm / ° C, more preferably 100 to 160 ppm / ° C for MD and TD, respectively. The humidity and thermal expansion coefficients of MD and TD are each preferably 0.01 to 10 ppm / ° C, more preferably 0.01 ppm / ° C to 5 ppm / ° C.
(延伸シクロオレフィン樹脂フィルムの物性)
このようにして縦延伸、横延伸、縦横延伸したシクロオレフィン樹脂フィルムのRe、Rthは下式(R−1)および(R−2)を満足することが好ましい。
式(R−1):0nm≦Re≦200nm
式(R−2):0nm≦Rth≦600nm
(式中、Reは、シクロオレフィン樹脂フィルムの面内のレターデーションを示し、Rthは、シクロオレフィン樹脂フィルムの厚み方向レターデーションを示す。)
(Physical properties of stretched cycloolefin resin film)
It is preferable that Re and Rth of the cycloolefin resin film thus longitudinally stretched, laterally stretched, and longitudinally and laterally satisfy the following formulas (R-1) and (R-2).
Formula (R-1): 0 nm ≦ Re ≦ 200 nm
Formula (R-2): 0 nm ≦ Rth ≦ 600 nm
(In the formula, Re represents in-plane retardation of the cycloolefin resin film, and Rth represents the thickness direction retardation of the cycloolefin resin film.)
より好ましくは、20nm≦Re≦180nm、10nm≦Rth≦400nmであり、さらに好ましくは、30nm≦Re≦150nm、20nm≦Rth≦300nmである。 More preferably, 20 nm ≦ Re ≦ 180 nm, 10 nm ≦ Rth ≦ 400 nm, and further preferably 30 nm ≦ Re ≦ 150 nm, 20 nm ≦ Rth ≦ 300 nm.
また製膜方向(長手方向)と、フィルムのReの遅相軸とのなす角度θが0°、+90°もしくは−90°に近いほど好ましい。即ち、縦延伸の場合は0°に近いほど好ましく、0±3°が好ましく、より好ましくは0±2°、さらに好ましくは0±1°である。横延伸の場合は、90±3°あるいは−90±3°が好ましく、より好ましくは90±2°あるいは−90±2°、さらに好ましくは90±1°あるいは−90±1°である。
Re、Rthのばらつきは0〜8%が好ましく、より好ましく0〜5%、さらに好ましくは0〜〜3%である。
また、Re、Rthの経時保存下の変動(80℃で500時間経時前後のRe、Rthの変化:詳細は後述する)は0〜8%が好ましく、より好ましくは0〜6%であり、さらに好ましくは0〜4%である。
延伸後のシクロオレフィン樹脂フィルムの厚みは、好ましくは15μm〜150μmであり、より好ましくは20μm〜100μm、さらに好ましくは30μm〜80μmである。厚みむらは長手方向、幅方向いずれも、好ましくは3%以下であり、より好ましくは2%以下であり、さらに好ましくは1%以下である。薄手フィルムを用いることでより延伸後にフィルム内に残留歪が残りにくく、経時でのレターデーション変化が発生しにくい。これは、延伸後に冷却する際、厚みが厚いと表面に比べ内部の冷却が遅れ、熱収縮量の差に起因する残留歪が発生し易いためである。
熱寸法変化率は、好ましくは0.3%以下であり、より好ましくは0.2%以下であり、さらに好ましくは0.1%以下である。なお、熱寸法変化率とは80℃で5時間熱処理した際の寸法変化を意味する。
The angle θ formed by the film forming direction (longitudinal direction) and the slow axis of Re of the film is preferably closer to 0 °, + 90 °, or −90 °. That is, in the case of longitudinal stretching, it is preferably as close to 0 °, preferably 0 ± 3 °, more preferably 0 ± 2 °, and further preferably 0 ± 1 °. In the case of transverse stretching, 90 ± 3 ° or −90 ± 3 ° is preferable, 90 ± 2 ° or −90 ± 2 ° is more preferable, and 90 ± 1 ° or −90 ± 1 ° is more preferable.
The variation of Re and Rth is preferably 0 to 8%, more preferably 0 to 5%, and still more preferably 0 to 3%.
Further, the fluctuations of Re and Rth under storage (changes in Re and Rth before and after 500 hours at 80 ° C .: details will be described later) are preferably 0 to 8%, more preferably 0 to 6%. Preferably it is 0 to 4%.
The thickness of the cycloolefin resin film after stretching is preferably 15 μm to 150 μm, more preferably 20 μm to 100 μm, and still more preferably 30 μm to 80 μm. The thickness unevenness is preferably 3% or less, more preferably 2% or less, and even more preferably 1% or less in both the longitudinal direction and the width direction. By using a thin film, residual strain is less likely to remain in the film after stretching, and retardation changes with time are less likely to occur. This is because when cooling after stretching, if the thickness is thick, the internal cooling is delayed as compared to the surface, and residual strain due to the difference in thermal shrinkage tends to occur.
The thermal dimensional change rate is preferably 0.3% or less, more preferably 0.2% or less, and further preferably 0.1% or less. The thermal dimensional change rate means a dimensional change when heat-treated at 80 ° C. for 5 hours.
《シクロオレフィン樹脂フィルムの加工》
このようにして得た本発明のシクロオレフィン樹脂フィルムは、単独で使用してもよく、該シクロオレフィン樹脂フィルムを基材として偏光板等と組み合わせて使用してもよく、これらの上に液晶層や屈折率を制御した層(低反射層)やハードコート層を設けて使用してもよい。これらは以下の工程により達成できる。
(表面処理)
グロー放電処理、紫外線照射処理、コロナ処理、火炎処理、酸またはアルカリ処理を用いることができる。ここでいうグロー放電処理とは、10-3〜20Torr(0.13〜2700Pa)の低圧ガス下でおこる低温プラズマ処理を含む。また、大気圧下でのプラズマ処理も好ましいグロー放電処理である。
プラズマ励起性気体とは前記のような条件においてプラズマ励起される気体をいい、アルゴン、ヘリウム、ネオン、クリプトン、キセノン、窒素、二酸化炭素、テトラフルオロメタンの様なフロン類およびそれらの混合物などが挙げられる。これらについては、詳細が発明協会公開技報(公技番号 2001−1745、2001年3月15日発行、発明協会)にて30頁〜32頁に詳細に記載されている。なお、近年注目されている大気圧でのプラズマ処理は、例えば10〜1000Kev下で20〜500KGyの照射エネルギーが用いられ、より好ましくは30〜500Kev下で20〜300KGyの照射エネルギーが用いられる。
これらの中でも特に好ましくは、グロー放電処理、コロナ処理、火炎処理である。
機能層との接着のため下塗り層を設けることも好ましい。この層は前記表面処理をした後、塗設してもよく、表面処理なしで塗設してもよい。下塗層についての詳細は、発明協会公開技報(公技番号 2001−1745、2001年3月15日発行、発明協会)にて32頁に記載されている。
これらの表面処理、下塗り工程は、製膜工程の最後に組み込むこともでき、単独で実施することもでき、後述の機能層付与工程の中で実施することもできる。
<< Processing of cycloolefin resin film >>
The cycloolefin resin film of the present invention thus obtained may be used alone, or may be used in combination with a polarizing plate or the like using the cycloolefin resin film as a base material. Alternatively, a layer having a controlled refractive index (low reflection layer) or a hard coat layer may be provided. These can be achieved by the following steps.
(surface treatment)
Glow discharge treatment, ultraviolet irradiation treatment, corona treatment, flame treatment, acid or alkali treatment can be used. The glow discharge treatment here includes a low temperature plasma treatment performed under a low pressure gas of 10 −3 to 20 Torr (0.13 to 2700 Pa). Further, plasma treatment under atmospheric pressure is also a preferable glow discharge treatment.
A plasma-excitable gas is a gas that is plasma-excited under the above-described conditions, and examples thereof include chlorofluorocarbons such as argon, helium, neon, krypton, xenon, nitrogen, carbon dioxide, tetrafluoromethane, and mixtures thereof. It is done. Details of these are described in detail on
Of these, glow discharge treatment, corona treatment, and flame treatment are particularly preferred.
It is also preferable to provide an undercoat layer for adhesion to the functional layer. This layer may be coated after the surface treatment or may be coated without the surface treatment. Details of the undercoat layer are described on
These surface treatment and undercoating processes can be incorporated at the end of the film forming process, can be performed alone, or can be performed in the functional layer application process described later.
《本発明のシクロオレフィン樹脂フィルムの利用》
本発明のシクロオレフィン樹脂フィルムに、発明協会公開技報(公技番号 2001−1745、2001年3月15日発行、発明協会)32頁〜45頁に詳細に記載されている機能性層を組み合わせることが好ましい。中でも好ましいのが、偏光膜の付与(偏光板)、光学補償層の付与(光学補償シート)、反射防止層の付与(反射防止フィルム)である。以下に順に説明する。
<< Use of the cycloolefin resin film of the present invention >>
The cycloolefin resin film of the present invention is combined with the functional layer described in detail on
(1)偏光膜の付与(偏光板の作成)
(使用素材)
現在、市販の偏光膜は、延伸したポリマーを、浴槽中のヨウ素もしくは二色性色素の溶液に浸漬し、バインダー中にヨウ素、もしくは二色性色素を浸透させることによって作製するのが一般的である。偏光膜としては、Optiva Inc.に代表される塗布型偏光膜も利用できる。偏光膜におけるヨウ素および二色性色素は、バインダー中で配向することで偏光性能を発現する。二色性色素としては、アゾ系色素、スチルベン系色素、ピラゾロン系色素、トリフェニルメタン系色素、キノリン系色素、オキサジン系色素、チアジン系色素あるいはアントラキノン系色素が用いられる。二色性色素は、水溶性であることが好ましい。二色性色素は、親水性置換基(例えば、スルホ、アミノ、ヒドロキシル)を有することが好ましい。例えば、発明協会公開技法(公技番号2001−1745号、発行日2001年3月15日、発明協会)58頁に記載の化合物が挙げられる。
(1) Application of polarizing film (preparation of polarizing plate)
(Material used)
At present, commercially available polarizing films are generally prepared by immersing a stretched polymer in a solution of iodine or dichroic dye in a bath and allowing the iodine or dichroic dye to penetrate into the binder. is there. As the polarizing film, a coating type polarizing film represented by Optiva Inc. can also be used. The iodine and the dichroic dye in the polarizing film develop polarizing performance by being oriented in the binder. As the dichroic dye, an azo dye, stilbene dye, pyrazolone dye, triphenylmethane dye, quinoline dye, oxazine dye, thiazine dye or anthraquinone dye is used. The dichroic dye is preferably water-soluble. The dichroic dye preferably has a hydrophilic substituent (for example, sulfo, amino, hydroxyl). For example, the compound described in page 58 of the Society of Invention Disclosure Technique (public technical number 2001-1745, issue date March 15, 2001, Society of Invention).
詳細な偏光板の作製方法および偏光板特性は、特開2005−128520号公報の段落番号〔0008〕〜〔0020〕、特開2005−266222号公報の段落番号〔0007〕〜〔0013〕、特開2005−138375号公報の段落番号[0083]〜[0113]、特開2006−2026号公報の段落番号[0138]〜[0145]、特開2006−45500号公報の段落番号[0105]〜[0111]に記載するものが好ましく用いることができる。 The detailed polarizing plate production method and polarizing plate characteristics are described in paragraphs [0008] to [0020] of JP-A-2005-128520, paragraphs [0007] to [0013] of JP-A-2005-266222, Paragraph Nos. [0083] to [0113] of JP-A-2005-138375, paragraph numbers [0138] to [0145] of JP-A-2006-2026, paragraph numbers [0105] to [0105] of JP-A-2006-45500. [0111] can be preferably used.
(2)光学補償層の付与(光学補償シートの作成)
光学異方性層は、液晶表示装置の黒表示における液晶セル中の液晶化合物を補償するためのものであり、シクロオレフィン樹脂フィルムの上に配向膜を形成し、さらに光学異方性層を付与することで形成される。具体的な作成方法は、例えば、特開2006−2026号公報の段落番号[0147]〜[0184]、特開2006−45500号公報の段落番号[0114]〜[0147]に記載するものが好ましく用いることができる。
(2) Application of optical compensation layer (creation of optical compensation sheet)
The optically anisotropic layer is for compensating the liquid crystal compound in the liquid crystal cell in the black display of the liquid crystal display device, and forms an alignment film on the cycloolefin resin film, and further provides an optically anisotropic layer. It is formed by doing. As specific production methods, for example, those described in paragraph numbers [0147] to [0184] of JP-A-2006-2026 and paragraph numbers [0114] to [0147] of JP-A-2006-45500 are preferable. Can be used.
(3)反射防止層の付与(反射防止フィルム)
反射防止膜は、一般に、防汚性層でもある低屈折率層、及び低屈折率層より高い屈折率を有する少なくとも一層の層(即ち、高屈折率層、中屈折率層)を透明基体上に設けてなる。屈折率の異なる無機化合物(金属酸化物等)の透明薄膜を積層させた多層膜として、化学蒸着法(CVD)や物理蒸着法(PVD)、金属アルコキシド等の金属化合物のゾルゲル方法でコロイド状金属酸化物粒子皮膜を形成後に後処理して薄膜を形成する方法が挙げられる。紫外線照射については、特開平9−157855号公報に、プラズマ処理については特開2002−327310号公報に記載がある。一方、生産性が高い反射防止膜として、無機粒子をマトリックスに分散されてなる薄膜を積層塗布してなる反射防止膜が各種提案されている。上述したような塗布による反射防止フィルムに最上層表面が微細な凹凸の形状を有する防眩性を付与した反射防止層からなる反射防止フィルムも挙げられる。
LCD、PDP、CRT、EL等のフラットパネルディスプレイの視認性を向上する目的で、本発明のシクロオレフィンフィルムの片面または両面にハードコート層、防眩層、反射防止層の何れかあるいは全てを付与することができる。このようなハードコート層、防眩層、反射防止層としての望ましい実施態様は、発明協会公開技報(公技番号2001−1745号、2001年3月15日発行、発明協会)54頁〜57頁、特開2005−178194号公報の段落番号[0137]〜[0167]、特開2005−325258号公報の段落番号[0136]〜[0154]、特開2006−2026の段落番号[0191]〜[0224]、特開2006−45500号公報の段落番号[0156]〜[0175]、特開2006−45501号公報の段落番号[0095]〜[0103]に詳細に記載されている。これらの作製方法は好ましく用いることができる。
(3) Application of antireflection layer (antireflection film)
The antireflection film generally has a low refractive index layer which is also an antifouling layer, and at least one layer having a higher refractive index than that of the low refractive index layer (ie, a high refractive index layer and a medium refractive index layer) on a transparent substrate. It is provided. Colloidal metal by multilayer deposition of transparent thin films of inorganic compounds (metal oxides, etc.) with different refractive indexes by chemical vapor deposition (CVD), physical vapor deposition (PVD), and sol-gel methods of metal compounds such as metal alkoxides A method of forming a thin film by post-processing after forming an oxide particle film is mentioned. The ultraviolet irradiation is described in JP-A-9-157855, and the plasma treatment is described in JP-A-2002-327310. On the other hand, various antireflection films formed by laminating thin films in which inorganic particles are dispersed in a matrix have been proposed as antireflection films with high productivity. The antireflection film which consists of the antireflection film which provided the anti-glare property in which the surface of the uppermost layer has the shape of a fine unevenness to the antireflection film by application | coating as mentioned above is also mentioned.
For the purpose of improving the visibility of flat panel displays such as LCD, PDP, CRT, EL, etc., any or all of a hard coat layer, an antiglare layer and an antireflection layer are provided on one or both sides of the cycloolefin film of the present invention. can do. Desirable embodiments as such a hard coat layer, an antiglare layer, and an antireflection layer are disclosed in JIII Journal of Technical Disclosure (Publication No. 2001-1745, published on March 15, 2001, Invention Association), pages 54-57. Page, paragraph numbers [0137] to [0167] of JP-A-2005-178194, paragraph numbers [0136] to [0154] of JP-A-2005-325258, paragraph number [0191] to JP-A-2006-2026 [0224], paragraph numbers [0156] to [0175] of JP-A-2006-45500, and paragraph numbers [0095] to [0103] of JP-A-2006-45501. These manufacturing methods can be preferably used.
《液晶表示装置》
本発明のシクロオレフィン樹脂フィルム、並びに、本発明のシクロオレフィン樹脂フィルムを用いた本発明の偏光板、光学補償フィルム、反射防止フィルムは、様々な表示モードの液晶表示装置に用いることができる。以下にこれらのフィルムが用いられる各液晶モードについて説明する。これらのモードのうち、本発明のシクロオレフィン樹脂フィルム、偏光板および光学補償フィルムは、特に、TN、STN、VA、IPSモードの液晶表示装置に好ましく用いられる。これらの液晶表示装置は、透過型、反射型および半透過型のいずれでもよい。
<Liquid crystal display device>
The cycloolefin resin film of the present invention, and the polarizing plate, optical compensation film, and antireflection film of the present invention using the cycloolefin resin film of the present invention can be used for liquid crystal display devices in various display modes. Each liquid crystal mode in which these films are used will be described below. Among these modes, the cycloolefin resin film, polarizing plate and optical compensation film of the present invention are particularly preferably used for TN, STN, VA, and IPS mode liquid crystal display devices. These liquid crystal display devices may be any of a transmissive type, a reflective type, and a transflective type.
(TNモード液晶表示装置)
カラーTFT液晶表示装置として最も多く利用されており、多数の文献に記載がある。TNモードの黒表示における液晶セル中の配向状態は、セル中央部で棒状液晶性分子が立ち上がり、セルの基板近傍では棒状液晶性分子が寝た配向状態にある。本発明のシクロオレフィン樹脂フィルムは、TNモードの液晶セルを有するTN型液晶表示装置の位相差板の支持体として用いてもよい。TNモードの液晶セルとTN型液晶表示装置とについては、古くからよく知られている。TN型液晶表示装置に用いる光学補償シートについては、特開平3−9325号、特開平6−148429号、特開平8−50206号および特開平9−26572号の各公報の他、モリ(Mori)他の論文(Jpn. J. Appl. Phys. Vol.36(1997)p.143や、Jpn. J. Appl. Phys. Vol.36(1997)p.1068)に記載がある。
(TN mode liquid crystal display)
It is most frequently used as a color TFT liquid crystal display device and is described in many documents. The alignment state in the liquid crystal cell in the TN mode black display is an alignment state in which the rod-like liquid crystalline molecules rise at the center of the cell and the rod-like liquid crystalline molecules lie in the vicinity of the cell substrate. The cycloolefin resin film of the present invention may be used as a support for a retardation plate of a TN type liquid crystal display device having a TN mode liquid crystal cell. TN mode liquid crystal cells and TN type liquid crystal display devices have been well known for a long time. Regarding the optical compensation sheet used in the TN type liquid crystal display device, each of JP-A-3-9325, JP-A-6-148429, JP-A-8-50206 and JP-A-9-26572, and Mori. It is described in other papers (Jpn. J. Appl. Phys. Vol. 36 (1997) p. 143 and Jpn. J. Appl. Phys. Vol. 36 (1997) p. 1068).
(STN型液晶表示装置)
本発明のシクロオレフィン樹脂フィルムは、STNモードの液晶セルを有するSTN型液晶表示 装置の位相差板の支持体として用いてもよい。一般的にSTN型液晶表示装置では、液晶セル中の棒状液晶性分子が90〜360°の範囲にねじられており、棒状液晶性分子の屈折率異方性(Δn)とセルギャップ(d)との積(Δnd)が300〜1500nmの範囲にある。STN型液晶表示装置に用いる光学補償シートについては、特開2000−105316号公報に記載がある。
(STN type liquid crystal display device)
The cycloolefin resin film of the present invention may be used as a support for a retardation plate of an STN type liquid crystal display device having an STN mode liquid crystal cell. In general, in a STN type liquid crystal display device, rod-like liquid crystalline molecules in a liquid crystal cell are twisted in the range of 90 to 360 °, and the refractive index anisotropy (Δn) and cell gap (d) of the rod-like liquid crystalline molecules. Product (Δnd) is in the range of 300 to 1500 nm. The optical compensation sheet used in the STN type liquid crystal display device is described in JP-A-2000-105316.
(OCBモード液晶表示装置)
棒状液晶性分子を液晶セルの上部と下部とで実質的に逆の方向に(対称的に)配向させるベンド配向モードの液晶セルである。ベンド配向モードの液晶セルを用いた液晶表示装置は、米国特許4583825号、同5410422号の各明細書に開示されている。棒状液晶性分子が液晶セルの上部と下部とで対称的に配向しているため、ベンド配向モードの液晶セルは、自己光学補償機能を有する。そのため、この液晶モードは、OCB(Optically Compensatory Bend) 液晶モードとも呼ばれる。
OCBモードの液晶セルもTNモード同様、黒表示においては、液晶セル中の配向状態は、セル中央部で棒状液晶性分子が立ち上がり、セルの基板近傍では棒状液晶性分子が寝た配向状態にある。
(OCB mode liquid crystal display)
This is a bend alignment mode liquid crystal cell in which rod-like liquid crystal molecules are aligned in a substantially opposite direction (symmetrically) between the upper part and the lower part of the liquid crystal cell. Liquid crystal display devices using a bend alignment mode liquid crystal cell are disclosed in US Pat. Nos. 4,583,825 and 5,410,422. Since the rod-like liquid crystal molecules are symmetrically aligned at the upper and lower portions of the liquid crystal cell, the bend alignment mode liquid crystal cell has a self-optical compensation function. Therefore, this liquid crystal mode is also called an OCB (Optically Compensatory Bend) liquid crystal mode.
Similarly to the TN mode, the liquid crystal cell in the OCB mode is in a black display, and the alignment state in the liquid crystal cell is such that the rod-like liquid crystal molecules rise in the center of the cell and the rod-like liquid crystal molecules lie in the vicinity of the cell substrate. .
(VAモード液晶表示装置)
電圧無印加時に棒状液晶性分子が実質的に垂直に配向しているのが特徴であり、VAモードの液晶セルには、(1)棒状液晶性分子を電圧無印加時に実質的に垂直に配向させ、電圧印加時に実質的に水平に配向させる狭義のVAモードの液晶セル(特開平2−176625号公報記載)に加えて、(2)視野角拡大のため、VAモードをマルチドメイン化した(MVAモードの)液晶セル(SID97、Digest of tech. Papers(予稿集)28(1997)845記載)、(3)棒状液晶性分子を電圧無印加時に実質的に垂直配向させ、電圧印加時にねじれマルチドメイン配向させるモード(n−ASMモード)の液晶セル(日本液晶討論会の予稿集58〜59(1998)記載)および(4)SURVAIVALモードの液晶セル(LCDインターナショナル98で発表)が含まれる。
本発明のシクロオレフィン樹脂フィルムは、VAモードの液晶セルを有するVA型液晶表示装置の光学補償板や光学補償板の支持体として用いてもよい。または偏光板の保護フィルムとして特に有利に用いられる。VA型液晶表示装置は、例えば特開平10−123576号公報に記載されているような配向分割された方式であっても構わない。
(VA mode liquid crystal display device)
The feature is that the rod-like liquid crystalline molecules are oriented substantially vertically when no voltage is applied. In the VA mode liquid crystal cell, (1) the rod-like liquid crystalline molecules are oriented substantially vertically when no voltage is applied. In addition to a narrowly defined VA mode liquid crystal cell (described in JP-A-2-176625) that is aligned substantially horizontally when a voltage is applied, (2) the VA mode is multi-domained to expand the viewing angle ( Liquid crystal cell (in MVA mode) (SID97, Digest of tech. Papers 28 (1997) 845), (3) Rod-like liquid crystal molecules are substantially vertically aligned when no voltage is applied, and twisted A liquid crystal cell in a domain alignment mode (n-ASM mode) (described in the proceedings 58-59 (1998) of the Japanese Liquid Crystal Society) and (4) a SURVAVAL mode liquid crystal cell (LCD interface) Announced at National 98).
The cycloolefin resin film of the present invention may be used as an optical compensator or a support for an optical compensator in a VA liquid crystal display device having a VA mode liquid crystal cell. Or it is used especially advantageously as a protective film of a polarizing plate. The VA-type liquid crystal display device may be an alignment-divided system as described in, for example, JP-A-10-123576.
(IPSモード液晶表示装置)
電圧無印加時に棒状液晶性分子が実質的に面内に水平に配向しているのが特徴であり、これが電圧印加の有無で液晶の配向方向を変えることでスイッチングするのが特徴である。具体的には、特開2004−365941号公報、特開2004−12731号公報、特開2004−215620号公報、特開2002−221726号公報、特開2002−55341号公報、特開2003−195333号公報に記載のものなどを使用できる。
本発明のシクロオレフィン樹脂フィルムは、VAモードの液晶セルを有するVA型液晶表示装置の光学補償板や光学補償板の支持体として用いてもよい。または偏光板の保護フィルムとして特に有利に用いられる。これらのモードは黒表示時に液晶材料が略平行に配向する態様であり、電圧無印加状態で液晶分子を基板面に対して平行配向させて、黒表示する。これらの態様において本発明のシクロオレフィン樹脂フィルムを用いた偏光板は視野角拡大、コントラストの良化に寄与する。
(IPS mode liquid crystal display)
The feature is that the rod-like liquid crystalline molecules are aligned substantially horizontally in the plane when no voltage is applied, and this is characterized by switching by changing the orientation direction of the liquid crystal with or without voltage application. Specifically, JP-A No. 2004-365941, JP-A No. 2004-12731, JP-A No. 2004-215620, JP-A No. 2002-221726, JP-A No. 2002-55341, JP-A No. 2003-195333 are disclosed. Can be used.
The cycloolefin resin film of the present invention may be used as an optical compensator or a support for an optical compensator in a VA liquid crystal display device having a VA mode liquid crystal cell. Or it is used especially advantageously as a protective film of a polarizing plate. In these modes, the liquid crystal material is aligned substantially in parallel during black display, and black is displayed by aligning liquid crystal molecules in parallel with the substrate surface in the absence of applied voltage. In these embodiments, the polarizing plate using the cycloolefin resin film of the present invention contributes to widening the viewing angle and improving the contrast.
(反射型液晶表示装置)
本発明のシクロオレフィン樹脂フィルムは、TN型、STN型、HAN型、GH(Guest−Host)型の反射型液晶表示装置の位相差板としても有利に用いられる。これらの表示モードは古くからよく知られている。TN型反射型液晶表示装置については、特開平10−123478号公報、国際公開WO98/48320号パンフレット、特許第3022477号公報に記載がある。反射型液晶表示装置に用いる光学補償シートについては、国際公開WO00/65384号パンフレットに記載がある。また、ECBモードおよびSTNモードの液晶表示装置に対しては、上記と同様の考え方で光学的に補償することができる。
(Reflective liquid crystal display)
The cycloolefin resin film of the present invention is also advantageously used as a retardation plate of a reflective liquid crystal display device of TN type, STN type, HAN type, and GH (Guest-Host) type. These display modes have been well known since ancient times. The TN-type reflective liquid crystal display device is described in JP-A-10-123478, International Publication WO98 / 48320, and Japanese Patent No. 3022477. The optical compensation sheet used in the reflective liquid crystal display device is described in International Publication WO 00/65384 pamphlet. Further, the ECB mode and STN mode liquid crystal display devices can be optically compensated in the same way as described above.
(その他の液晶表示装置)
本発明のシクロオレフィン樹脂フィルムは、ASM(Axially Symmetric Aligned Microcell)モードの液晶セルを有するASM型液晶表示装置の光学補償シートの支持体としても有利に用いられる。ASMモードの液晶セルは、セルの厚さが位置調整可能な樹脂スペーサーにより維持されているという特徴がある。その他の性質は、TNモードの液晶セルと同様である。ASMモードの液晶セルとASM型液晶表示装置とについては、クメ(Kume)他の論文(Kume et al., SID 98 Digest 1089 (1998))に記載がある。ECBモードおよびSTNモードの液晶表示装置に対しては、上記と同様の考え方で光学的に補償することができる。
(Other liquid crystal display devices)
The cycloolefin resin film of the present invention is also advantageously used as a support for an optical compensation sheet of an ASM type liquid crystal display device having an ASM (Axially Symmetric Aligned Microcell) mode liquid crystal cell. The ASM mode liquid crystal cell is characterized in that the thickness of the cell is maintained by a position-adjustable resin spacer. Other properties are the same as those of the TN mode liquid crystal cell. The ASM mode liquid crystal cell and the ASM type liquid crystal display device are described in a paper by Kume et al. (Kume et al., SID 98 Digest 1089 (1998)). The ECB mode and STN mode liquid crystal display devices can be optically compensated in the same way as described above.
以下に本発明で使用した評価方法・測定方法について記載する。
(衝撃強度)
溶融製膜したシクロオレフィン樹脂フィルムの衝撃強度は、振り子の回転でシクロオレフィン樹脂フィルムを垂直に打ち抜いたときのエネルギーを測定したものである。以下の装置と条件を採用した。一般にフィルムインパクトテスター(衝撃試験機)で測定される値は膜厚依存性があるため本発明では下記算出式によって膜厚で規格化した値をフィルムインパクト強度とした。
装置:東洋精機制作所製、フィルムインパクトテスター(衝撃試験機)
条件:試験容量 30kgf・cm、ヘッド径1インチ
算出式:フィルムインパクト(kgf・cm/cm)=
(フィルムを打ち抜いたときのエネルギー)/(フィルム厚み)
SI単位換算(J/m)=9.80665×(kgf・cm/cm)
The evaluation method and measurement method used in the present invention are described below.
(Impact strength)
The impact strength of the melt-formed cycloolefin resin film is the energy measured when the cycloolefin resin film is punched vertically by the rotation of the pendulum. The following equipment and conditions were adopted. In general, a value measured by a film impact tester (impact tester) has a film thickness dependency. Therefore, in the present invention, a value normalized by the film thickness by the following calculation formula is defined as the film impact strength.
Equipment: Made by Toyo Seiki Seisakusho, film impact tester (impact tester)
Condition:
(Energy when punching the film) / (film thickness)
SI unit conversion (J / m) = 9.80665 × (kgf · cm / cm)
(引裂強度)
60℃90%相対湿度環境下に500時間置いた後のシクロオレフィン樹脂フィルム(サンプル)の引裂強度を軽強度引裂試験機(東洋精機制作所製)を用いて測定した。サンプルは、A辺の長さが64mm、B辺の長さが51mmの長方形サイズとし、そのA辺の中央部の位置に端から13mmの深さの切れ込みを入れ、残りサンプル51mmを引き裂いたときの指示値を読みとった。引裂強度としては、指示値より求めた引裂力(g)は膜厚で規格化した値をフィルム引裂強度とした。フィルム長手方向の引裂強度を測定する場合には、サンプルのB辺がフィルム長手方向と平行になるようにサンプリングし、また、フィルム幅方向の引裂強度を測定する場合には、サンプルのA辺がフィルム長手方向と平行になるようにサンプリングした。
なお、フィルム長手方向と幅方向の引裂強度の測定は、それぞれ5本のサンプルを用いて行い、その平均値を測定値として採用した。測定値は膜厚依存性があるため本発明では下記算出式によって膜厚で規格化した値をフィルム引裂強度とした。
引裂強度(g/mm)=測定値(g)/フィルム厚み(mm)
本発明では、フィルム長手方向と幅方向の引裂強度の平均値を用いて記載した。
(Tear strength)
The tear strength of the cycloolefin resin film (sample) after being placed in an environment of 60 ° C. and 90% relative humidity for 500 hours was measured using a light strength tear tester (manufactured by Toyo Seiki Seisakusho). When the sample has a rectangular size with the length of side A of 64 mm and the length of side B of 51 mm, a notch with a depth of 13 mm from the end is made at the center position of side A, and the remaining sample 51 mm is torn The reading was read. As the tear strength, the tear force (g) obtained from the indicated value was normalized by the film thickness as the film tear strength. When measuring the tear strength in the longitudinal direction of the film, the sample is sampled so that the B side of the sample is parallel to the longitudinal direction of the film, and when measuring the tear strength in the width direction of the film, the A side of the sample is Sampling was performed in parallel with the longitudinal direction of the film.
In addition, the measurement of the tear strength of a film longitudinal direction and the width direction was each performed using five samples, and the average value was employ | adopted as a measured value. Since the measured value depends on the film thickness, in the present invention, the value normalized by the film thickness according to the following calculation formula is defined as the film tear strength.
Tear strength (g / mm) = measured value (g) / film thickness (mm)
In this invention, it described using the average value of the tear strength of a film longitudinal direction and the width direction.
(クラック発生率)
シクロオレフィン樹脂フィルムを5枚重ね合わせて(同様な構成もの)10cm角のトムソン刃で100枚打ち抜き、クラック、割れ、欠けなど打ち抜き不良が検出した隅の数(n)を観察した隅の数(m)で割り、打ち抜き不良発生率として、下記のように百分率で示した。
打ち抜き不良発生率(%)=100×(n/m)
(Crack occurrence rate)
The number of corners (n) in which five cycloolefin resin films were superposed (same configuration) were punched with a 10 cm square Thomson blade, and the number of corners (n) in which punching defects such as cracks, cracks, and chips were detected (n) Divided by m), the percentage of defective punching was expressed as a percentage as follows.
Punching defect occurrence rate (%) = 100 × (n / m)
(液晶表示装置の故障発生率)
市販のVA型液晶表示装置(42インチ型、直下型バックライト)、またはTN型液晶表示装置(26インチ、直下型バックライト)を用い、液晶セルのバックライト側偏光板及び視認側偏光板を剥がし、これに代えて、本発明のシクロオレフィン樹脂フィルム等を用いて作製した偏光板は、それぞれ液晶セルの両面に貼合し、その際その偏光板の貼合の向きは前記シクロオレフィン樹脂フィルムが貼合されている面が液晶セル側となるように、かつ予め貼合されていた偏光板と同一方向に吸収軸が向くように行い、液晶表示装置を作製した。作製した液晶表示装置を40℃、90%相対湿度環境下で、直下型バックライトを点灯して200時間の耐久性試験をした後、更に室温でバックライトを点灯して24時間後、画面を黒表示する際に、ひび割れや光漏れなどにより、生じる液晶表示故障の面積を観察し、故障発生率は故障発生面積と液晶パネル面積との比で求めた。
(Failure rate of liquid crystal display devices)
Using a commercially available VA type liquid crystal display device (42 inch type, direct type backlight) or TN type liquid crystal display device (26 inch type, direct type backlight), a backlight side polarizing plate and a viewing side polarizing plate of the liquid crystal cell Peeling, and instead of this, polarizing plates prepared using the cycloolefin resin film of the present invention are bonded to both surfaces of the liquid crystal cell, respectively, and the polarizing direction of the polarizing plate is the cycloolefin resin film. A liquid crystal display device was produced by performing the process so that the surface on which the film is bonded becomes the liquid crystal cell side and the absorption axis in the same direction as the previously bonded polarizing plate. The manufactured liquid crystal display device was subjected to a 200-hour durability test with a direct backlight turned on at 40 ° C. and 90% relative humidity, and then the backlight was turned on at room temperature for 24 hours. When displaying black, the area of the liquid crystal display failure that occurred due to cracks, light leakage, etc. was observed, and the failure occurrence rate was determined by the ratio of the failure occurrence area to the liquid crystal panel area.
(Tgの測定)
DSCの測定パンに試料を20mg入れた。これを窒素気流中で、10℃/分で30℃〜250℃まで昇温した後、30℃まで−10℃/分で冷却した。この後、再度30℃〜250℃まで昇温してベースラインが低温側から偏奇し始める温度をTgとした。
(Measurement of Tg)
20 mg of a sample was placed in a DSC measurement pan. This was heated to 30 ° C. to 250 ° C. at 10 ° C./min in a nitrogen stream and then cooled to 30 ° C. at −10 ° C./min. Thereafter, the temperature was raised again to 30 ° C. to 250 ° C., and the temperature at which the baseline began to deviate from the low temperature side was defined as Tg.
(ReおよびRth)
フィルムを25℃・相対湿度60%にて24時間調湿後、プリズムカップラー(MODEL2010 Prism Coupler:Metricon製)を用い、25℃・相対湿度60%において、532nmの固体レーザーを用いて下記式(a)で表される平均屈折率(n)を求めた。
式(a): n=(nTE×2+nTM)/3
[式中、nTEはフィルム平面方向の偏光で測定した屈折率であり、nTMはフィルム面法線方向の偏光で測定した屈折率である。]
Re(λ)、Rth(λ)は各々、波長λにおける面内のレターデーションおよび厚さ方向のレターデーションを表す。Re(λ)はKOBRA 21ADHまたはWR(王子計測機器(株)製)において波長λnmの光をフィルム法線方向に入射させて測定した。
測定されるフィルムが一軸または二軸の屈折率楕円体で表されるものである場合には、以下の方法によりRth(λ)を算出した。
Rth(λ)は前記Re(λ)を、面内の遅相軸(KOBRA 21ADHまたはWRにより判断される)を傾斜軸(回転軸)として(遅相軸がない場合にはフィルム面内の任意の方向を回転軸とする)のフィルム法線方向に対して法線方向から−50°から+50°まで10°ステップで各々その傾斜した方向から波長λnmの光を入射させて全部で11点測定し、その測定されたレターデーション値と平均屈折率および入力された膜厚値を基にKOBRA 21ADHまたはWRに算出させた。
前記において、λに関する記載が特になく、Re、Rthとのみ記載されている場合は、波長590nmの光を用いて測定した値のことを表す。また、法線方向から面内の遅相軸を回転軸として、ある傾斜角度にレターデーションの値がゼロとなる方向をもつフィルムの場合には、その傾斜角度より大きい傾斜角度でのレターデーション値はその符号を負に変更した後、KOBRA 21ADHまたはWRが算出する。
なお、遅相軸を傾斜軸(回転軸)として(遅相軸がない場合にはフィルム面内の任意の方向を回転軸とする)、任意の傾斜した2方向からレターデーション値を測定し、その値と平均屈折率および入力された膜厚値を基に、以下の式(b)および式(c)よりRthを算出することもできる。
(Re and Rth)
The film was conditioned at 25 ° C. and 60% relative humidity for 24 hours, then using a prism coupler (MODEL2010 Prism Coupler: manufactured by Metricon), and at 25 ° C. and 60% relative humidity, using a 532 nm solid laser, the following formula (a The average refractive index (n) represented by
Formula (a): n = (n TE × 2 + n TM ) / 3
[ Where n TE is a refractive index measured with polarized light in the film plane direction, and n TM is a refractive index measured with polarized light in the film surface normal direction. ]
Re (λ) and Rth (λ) represent in-plane retardation and retardation in the thickness direction at the wavelength λ, respectively. Re (λ) was measured by making light having a wavelength of λ nm incident in the normal direction of the film in KOBRA 21ADH or WR (manufactured by Oji Scientific Instruments).
When the film to be measured was represented by a uniaxial or biaxial refractive index ellipsoid, Rth (λ) was calculated by the following method.
Rth (λ) is Re (λ), with the in-plane slow axis (determined by KOBRA 21ADH or WR) as the tilt axis (rotation axis) (in the absence of the slow axis, any in-plane value) Measurements were made at 11 points in total by making light of wavelength λ nm incident from each inclined direction in steps of 10 ° from −50 ° to + 50 ° from the normal direction to the normal direction of the film). Then, KOBRA 21ADH or WR was calculated based on the measured retardation value, average refractive index, and input film thickness value.
In the above, there is no particular description regarding λ, and when only Re and Rth are described, it represents a value measured using light with a wavelength of 590 nm. In addition, in the case of a film having a retardation value of zero at a certain tilt angle with the in-plane slow axis from the normal direction as the rotation axis, the retardation value at a tilt angle larger than that tilt angle. After changing its sign to negative, KOBRA 21ADH or WR calculates.
In addition, the retardation value is measured from the two inclined directions, with the slow axis as the tilt axis (rotation axis) (when there is no slow axis, the arbitrary direction in the film plane is the rotation axis), Based on the value, the average refractive index, and the input film thickness value, Rth can also be calculated from the following formulas (b) and (c).
式(c): Rth=((nx+ny)/2−nz)×d
測定されるフィルムが一軸や二軸の屈折率楕円体で表現できないもの、いわゆる光学軸(optic axis)がないフィルムの場合には、以下の方法によりRth(λ)を算出した。
Rth(λ)は前記Re(λ)を、面内の遅相軸(KOBRA 21ADHまたはWRにより判断される)を傾斜軸(回転軸)としてフィルム法線方向に対して−50度から+50度まで10度ステップで各々その傾斜した方向から波長λnmの光を入射させて11点測定し、その測定されたレターデーション値と平均屈折率および入力された膜厚値を基にKOBRA 21ADHまたはWRが算出した。
これら平均屈折率と膜厚を入力することで、KOBRA 21ADHまたはWRにnx、ny、nzを算出させた。この算出されたnx、ny、nzよりNz=(nx−nz)/(nx−ny)がさらに算出した。
Formula (c): Rth = ((nx + ny) / 2−nz) × d
In the case where the film to be measured cannot be expressed by a uniaxial or biaxial refractive index ellipsoid, that is, a film having no so-called optical axis, Rth (λ) was calculated by the following method.
Rth (λ) is from −50 degrees to +50 degrees with respect to the normal direction of the film, with Re (λ) being the in-plane slow axis (determined by KOBRA 21ADH or WR) and the tilt axis (rotation axis). Measured at 11 points by making light of wavelength λ nm incident from each inclined direction in 10 degree steps, and KOBRA 21ADH or WR is calculated based on the measured retardation value, average refractive index, and input film thickness value. did.
By inputting these average refractive index and film thickness, KOBRA 21ADH or WR was allowed to calculate nx, ny, and nz. From this calculated nx, ny, and nz, Nz = (nx−nz) / (nx−ny) was further calculated.
以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜、変更することができる。従って、本発明の範囲は以下に示す具体例に限定されるものではない。 The present invention will be described more specifically with reference to the following examples. The materials, amounts used, ratios, processing details, processing procedures, and the like shown in the following examples can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention. Therefore, the scope of the present invention is not limited to the specific examples shown below.
(1)シクロオレフィン樹脂
(1−1)シクロオレフィン樹脂−A(開環重合体)
6−メチル−1,4,5,8−ジメタノ−1,4,4a,5,6,7,8,8a−オクタヒドロナフタレンに、重合触媒としてトリエチルアルミニウムの15%シクロヘキサン溶液10部、トリエチルアミン5部、および四塩化チタンの20%シクロヘキサン溶液10部を添加して、シクロヘキサン中で開環重合し、得られた開環重合体をニッケル触媒で水素添加してポリマー溶液を得た。このポリマー溶液をイソプロピルアルコール中で凝固させ、乾燥し、粉末状の樹脂を得た。この樹脂の数平均分子量は40,000、水素添加率は99.8%以上であり、Tgは139℃であった。
(1) Cycloolefin resin (1-1) Cycloolefin resin-A (ring-opening polymer)
6-methyl-1,4,5,8-dimethano-1,4,4a, 5,6,7,8,8a-octahydronaphthalene, 10 parts of a 15% cyclohexane solution of triethylaluminum as a polymerization catalyst, triethylamine 5 And 10 parts of a 20% cyclohexane solution of titanium tetrachloride were added to perform ring-opening polymerization in cyclohexane, and the resulting ring-opening polymer was hydrogenated with a nickel catalyst to obtain a polymer solution. This polymer solution was coagulated in isopropyl alcohol and dried to obtain a powdery resin. The number average molecular weight of this resin was 40,000, the hydrogenation rate was 99.8% or more, and the Tg was 139 ° C.
(1−2)シクロオレフィン樹脂−B(開環重合体)
8−メチル−8−メトキシカルボニルテトラシクロ[4.4.0.12.5,17.10]−3−ドデセン(特定単量体B)100質量部と、5−(4−ビフェニルカルボニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン(特定単量体A)150質量部と、1−ヘキセン(分子量調節剤)18質量部と、トルエン750質量部とを窒素置換した反応容器に仕込み、この溶液を60℃に加熱した。次いで、反応容器内の溶液に、重合触媒としてトリエチルアルミニウム(1.5モル/l)のトルエン溶液0.62質量部と、tert−ブタノールおよびメタノールで変性した六塩化タングステン(tert−ブタノール:メタノール:タングステン=0.35モル:0.3モル:1モル)のトルエン溶液(濃度0.05モル/l)3.7質量部とを添加し、この系を80℃で3時間加熱攪拌することにより開環重合反応させて開環重合体溶液を得た。この重合反応における重合転化率は97%であり、得られた開環重合体について、30℃のクロロホルム中で測定した固有粘度(ηinh)は0.65dl/gであった。
(1-2) Cycloolefin resin-B (ring-opening polymer)
100 parts by mass of 8-methyl-8-methoxycarbonyltetracyclo [4.4.0.12.5, 17.10] -3-dodecene (specific monomer B) and 5- (4-biphenylcarbonyloxy) In a reaction vessel in which 150 parts by mass of bicyclo [2.2.1] hept-2-ene (specific monomer A), 18 parts by mass of 1-hexene (molecular weight regulator) and 750 parts by mass of toluene were substituted with nitrogen. Charge and heat the solution to 60 ° C. Next, 0.62 parts by mass of a toluene solution of triethylaluminum (1.5 mol / l) as a polymerization catalyst and tungsten hexachloride modified with tert-butanol and methanol (tert-butanol: methanol: By adding 3.7 parts by mass of a toluene solution (concentration 0.05 mol / l) of tungsten = 0.35 mol: 0.3 mol: 1 mol), the system is heated and stirred at 80 ° C. for 3 hours. A ring-opening polymer solution was obtained by a ring-opening polymerization reaction. The polymerization conversion rate in this polymerization reaction was 97%, and the intrinsic ring viscosity (ηinh) of the obtained ring-opened polymer measured in chloroform at 30 ° C. was 0.65 dl / g.
このようにして得られた開環重合体溶液4,000質量部をオートクレーブに仕込み、この開環重合体溶液に、RuHCl(CO)[P(C6H5)3]30.48部を添加し、水素ガス圧100kg/cm2、反応温度165℃の条件下で、3時間加熱攪拌して水素添加反応を行った。得られた反応溶液(水素添加重合体溶液)を冷却した後、水素ガスを放圧した。この反応溶液を大量のメタノール中に注いで凝固物を分離回収し、これを乾燥して、水素添加重合体(環状ポリオレフィン樹脂)を得た。このようにして得られた水素添加重合体について400MHz、1H−NMRを用いてオレフィン性不飽和結合の水素添加率を測定したところ99.9%であった。ゲル浸透クロマトグラフィー法(GPC法、溶媒:テトラヒドロフラン)によりポリスチレン換算の数平均分子量(Mn)および重量平均分子量(Mw)を測定したところ、数平均分子量(Mn)は39,000、重量平均分子量(Mw)は126,000、分子量分布(Mw/Mn)は3.23であった。また、Tgは110℃であった。 The autoclave was charged with 4,000 parts by mass of the ring-opening polymer solution thus obtained, and 0.48 part of RuHCl (CO) [P (C 6 H 5 ) 3 ] 3 was added to the ring-opening polymer solution. The hydrogenation reaction was performed by heating and stirring for 3 hours under the conditions of hydrogen gas pressure of 100 kg / cm 2 and reaction temperature of 165 ° C. After cooling the obtained reaction solution (hydrogenated polymer solution), the hydrogen gas was released. This reaction solution was poured into a large amount of methanol to separate and recover a coagulated product, which was dried to obtain a hydrogenated polymer (cyclic polyolefin resin). The hydrogenated polymer thus obtained was measured for hydrogenation rate of olefinically unsaturated bonds using 400 MHz, 1 H-NMR, and found to be 99.9%. When the number average molecular weight (Mn) and weight average molecular weight (Mw) in terms of polystyrene were measured by gel permeation chromatography (GPC method, solvent: tetrahydrofuran), the number average molecular weight (Mn) was 39,000, and the weight average molecular weight ( Mw) was 126,000, and the molecular weight distribution (Mw / Mn) was 3.23. Moreover, Tg was 110 degreeC.
(1−3)シクロオレフィン樹脂−C(付加重合体)
特開2005−330465号公報の実施例2に記載のシクロオレフィン化合物(Tg=127℃)
(1−4)シクロオレフィン樹脂−D(付加重合体)
特表平8−507800号公報の実施例1に記載のシクロオレフィン化合物(Tg=181℃)
(1−5)シクロオレフィン樹脂−E(付加重合体)
三井化学(株)製APL6015T(Tg=145℃)
(vi)シクロオレフィン樹脂−F(付加重合体)
ポリプラスチックス(株)製TOPAS6013(Tg=130℃)
(Vii) 飽和ノルボル樹脂−G
特許第3693803号公報の実施例1に記載の飽和ノルボルネン化合物(Tg140℃)。
(1-3) Cycloolefin resin-C (addition polymer)
The cycloolefin compound described in Example 2 of JP-A-2005-330465 (Tg = 127 ° C.)
(1-4) Cycloolefin resin-D (addition polymer)
The cycloolefin compound described in Example 1 of JP-T-8-507800 (Tg = 181 ° C.)
(1-5) Cycloolefin resin-E (addition polymer)
APL6015T (Tg = 145 ° C) manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.
(Vi) Cycloolefin resin-F (addition polymer)
TOPAS6013 (Tg = 130 ° C) manufactured by Polyplastics Co., Ltd.
(Vii) Saturated norvol resin-G
Saturated norbornene compound (Tg 140 ° C.) described in Example 1 of Japanese Patent No. 3693803.
(2)製膜
上記シクロオレフィン樹脂−A〜Gの100質量部に、安定剤として、アデカスタブ AO−60(旭電化工業株式会社製)1.3質量部と、紫外線吸収剤として、アデカスタブLA−31(旭電化工業(株)製)1.1質量部とを添加し、平均直径3mm、平均長さ5mmの円柱状のペレットに成形した。これを110℃の真空乾燥機で乾燥し、含水率を0.05%以下とした後、Tg−10℃になるように調整したホッパーに投入した。
混練押出し機で、260℃で溶融した。表1に記載のせん断速度になるように調整し、ギアポンプから送り出されたメルトは濾過精度5μmのリーフディスクフィルタにて濾過し、スタティックミキサーを経由して、表1に記載のダイ吐出条件を満たすハンガーコートダイから、キャストロール(CR)上にメルト(溶融樹脂)を押出した。この後、ガラス転移温度Tgに設定したキャストロール上にキャストし、これにタッチロールを接触させて、表1に記載のタッチロール押え圧となるようにした。なお、タッチロールは特開平11−235747号公報の実施例1に記載のもの(二重抑えロールと記載のあるもの)を用い、Tg−5℃に調温した(但し、薄肉金属外筒厚みは3mmとした)。
また、静電印加法は、吐出されたメルト樹脂の両端に、タッチロールを用いる代わりに表1に記載の静電印加条件で静電印加を行った。この後、続けてTg+5℃、Tg−10℃に温度を設定したキャストロールを通過させた後、両端(全幅の各5%)をトリミングした後、両端に幅10mm、高さ50μmの厚みだし加工(ナーリング)をつけ、厚み20μmの保護フィルムでラミネートした後、幅2.0m、長さ3000mの未延伸フィルムを得た。得られた各フィルムを前述の評価法にて、フィルムの物性を測定評価し、表1に記載した。
(2) Film formation To 100 parts by mass of the above cycloolefin resins -A to G, 1.3 parts by mass of Adeka Stub AO-60 (manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.) as a stabilizer and Adekastab LA- as an ultraviolet absorber 31 (manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.) and 1.1 parts by mass were added to form cylindrical pellets having an average diameter of 3 mm and an average length of 5 mm. This was dried with a vacuum dryer at 110 ° C., the water content was adjusted to 0.05% or less, and then charged into a hopper adjusted to Tg−10 ° C.
The mixture was melted at 260 ° C. with a kneading extruder. The melt sent from the gear pump was adjusted to the shear rate shown in Table 1, filtered through a leaf disk filter having a filtration accuracy of 5 μm, and passed through a static mixer to satisfy the die discharge conditions shown in Table 1. A melt (melted resin) was extruded from a hanger coat die onto a cast roll (CR). Then, it casted on the cast roll set to the glass transition temperature Tg, and the touch roll was made to contact this, and it was set as the touch roll pressing pressure of Table 1. The touch roll was the one described in Example 1 of JP-A-11-235747 (the one described as a double holding roll), and the temperature was adjusted to Tg-5 ° C. (however, the thickness of the thin metal outer cylinder) Was 3 mm).
Moreover, the electrostatic application method performed the electrostatic application to the both ends of the discharged melt resin on the electrostatic application conditions of Table 1 instead of using a touch roll. After this, after passing through a cast roll whose temperature was set to Tg + 5 ° C. and Tg−10 ° C., trimming both ends (5% of the total width), and then processing the
(3)延伸、緩和
前記溶融製膜で得たシクロオレフィン樹脂フィルムを表2に記載の条件で延伸、熱緩和した。表には記載していないが、表2に記載以外の表1に記載の本発明の未延伸フィルムについても、同様に延伸したところ、同様に良好な結果が得られた。
(3) Stretching and relaxation The cycloolefin resin film obtained by the melt film formation was stretched and thermally relaxed under the conditions shown in Table 2. Although not described in the table, the unstretched film of the present invention described in Table 1 other than that described in Table 2 was stretched in the same manner, and similarly good results were obtained.
(4)偏光板の作製
いずれの水準も、表面の水との接触角が60°になるように、フィルム表面にコロナ処理を行った。
特開2001−141926号公報の実施例1に従い、2対のニップロール間に周速差を与え、長手方向に延伸し、厚み20μmの偏光層を調製した。
これらを、下記構成となるようにPVA((株)クラレ製PVA−117H)3%水溶液を接着剤とし貼り合せ偏光板を作製した。
偏光板A:未延伸シクロオレフィン樹脂フィルム/偏光層/フジタック
偏光板B:延伸シクロオレフィン樹脂フィルム/偏光層/フジタック
このようにして得た偏光板は、このようにして得た偏光板は、市販のVA型液晶表示装置に取り込んで評価した。市販のVA型液晶表示装置(42インチ型、直下型バックライト)、またはTN型液晶表示装置(26インチ、直下型バックライト)を用い、液晶セルのバックライト側偏光板および視認側偏光板を剥がし、得られたシクロオレフィン樹脂フィルムを用いた作製した偏光板Aまたは偏光板Bは、それぞれ液晶セルの両面に貼合し、その際その偏光板の貼合の向きは上記作製したシクロオレフィン樹脂フィルムが貼合されている面が液晶セル側となるように、かつ予め貼合されていた偏光板と同一方向に吸収軸が向くように行い、液晶表示装置を作製した。なお、偏光板B使用する際には、VA液晶表示装置に付いている位相差フィルムを剥がしてから、貼り合せる。このように、作製した液晶表示装置は下記ように評価した。
(4) Production of polarizing plate In any level, the surface of the film was subjected to corona treatment so that the contact angle with water on the surface was 60 °.
According to Example 1 of Japanese Patent Laid-Open No. 2001-141926, a circumferential speed difference was given between two pairs of nip rolls and stretched in the longitudinal direction to prepare a polarizing layer having a thickness of 20 μm.
These were bonded to each other using a PVA (PVA-117H manufactured by Kuraray Co., Ltd.) 3% aqueous solution so as to have the following constitution to produce a polarizing plate.
Polarizing plate A: Unstretched cycloolefin resin film / polarizing layer / Fujitack Polarizing plate B: Stretched cycloolefin resin film / polarizing layer / Fujitac The polarizing plate thus obtained is commercially available. The VA type liquid crystal display device was evaluated. Using a commercially available VA type liquid crystal display device (42 inch type, direct type backlight) or TN type liquid crystal display device (26 inch type, direct type backlight), the backlight side polarizing plate and the viewing side polarizing plate of the liquid crystal cell The prepared polarizing plate A or polarizing plate B using the obtained cycloolefin resin film is bonded to both surfaces of the liquid crystal cell, respectively, and the polarizing direction of the polarizing plate is the above prepared cycloolefin resin. A liquid crystal display device was manufactured by making the surface on which the film was bonded to the liquid crystal cell side and so that the absorption axis was in the same direction as the polarizing plate bonded in advance. When using the polarizing plate B, the retardation film attached to the VA liquid crystal display device is peeled off and then bonded. Thus, the produced liquid crystal display device was evaluated as follows.
(視認性)
上記で作製した液晶表示装置を60℃、90%相対湿度の環境下で、直下型バックライトを点灯して1000時間の耐久性試験をした後、更に室温でバックライトを点灯して24時間後、画面を黒表示し目視観察した。本発明1〜15未延伸フィルムおよび、本発明の延伸−1〜延伸−7のシクロオレフィン樹脂フィルムを用いた偏光板を液晶表示装置に取組んだ場合、黒がしまって見え、鮮明であり、色むらは認められなく、優れた光学特性であった。一方、比較例1、比較例2のフィルムを用いた偏光板、液晶セルに取り込んだ際に、四角部位のクラックの光漏れにより、黒のしまりがなく、鮮明さが低く、色むらがハッキリ観察された。
(Visibility)
The liquid crystal display device produced above was subjected to a durability test for 1000 hours by lighting a direct type backlight in an environment of 60 ° C. and 90% relative humidity, and then after 24 hours of lighting the backlight at room temperature. The screen was displayed in black and visually observed. When the polarizing plate using the present invention 1-15 unstretched film and the cycloolefin resin film of stretch-1 to stretch-7 of the present invention is used in a liquid crystal display device, the black color appears to be sharp and clear. Unevenness was not observed, and the optical properties were excellent. On the other hand, when the film of Comparative Example 1 and Comparative Example 2 is used for the polarizing plate and the liquid crystal cell, there are no black spots due to light leakage of cracks in the square part, and the sharpness is low and the color unevenness is clearly observed. It was.
(視野角変動)
25℃60%相対湿度の環境で、ELDIM社製、EZ−Contrast160Dを用いて作製した液晶表示装置の視野角測定を行った。続いて25℃10%相対湿度、さらに25℃80%相対湿度の環境下で、視野角を測定し下記基準にて評価した。最後に25℃60%相対湿度の環境でもう一度視野角測定を行い、前記測定の際の変化が可逆変動であることを確認した。尚、これらの測定は、液晶表示装置を当該環境に12時間置いてから測定を行った。本発明1〜25の未延伸フィルムおよび、本発明の延伸−1〜延伸−7のシクロオレフィン樹脂フィルムを用いた偏光板、液晶表示装置に取組んだ際に、視野角変動がなく、優れた光学特性であった。
(Viewing angle fluctuation)
The viewing angle measurement of the liquid crystal display device produced using ELZIM company make and EZ-Contrast160D was performed in the environment of 25 degreeC60% relative humidity. Subsequently, the viewing angle was measured in an environment of 25 ° C. and 10% relative humidity, and further at 25 ° C. and 80% relative humidity, and evaluated according to the following criteria. Finally, viewing angle measurement was performed once again in an environment of 25 ° C. and 60% relative humidity, and it was confirmed that the change during the measurement was a reversible fluctuation. These measurements were performed after the liquid crystal display device was placed in the environment for 12 hours. When tackling polarizing plates and liquid crystal display devices using the unstretched films of the
(カラーシフト)
作製した液晶表示装置を白色表示し、下記方法で色味60°の変化を測定した。
色味60°の変化の測定は(株)トプコン製色彩輝度計BM−5Aと自作の回転台を用い、市販のパネルに本発明の位相差フィルム、偏光板を貼合したものについては白表示で、自作の液晶セルにおいては3色光源(ハクバ製ライトビューアー7000PRO)を用い、光源の色を基準として色味60°の変化を測定した。
最大の色味変化として、x−y座標の各々の座標軸における変化量の絶対値を各々Δx、Δyとしたとき、下記基準で評価した。本発明1〜15未延伸フィルムおよび、本発明の延伸−1〜延伸−7のシクロオレフィン樹脂フィルムを用いた偏光板を液晶表示装置に取組んだ場合、Δx<0.02かつΔy<0.01であり、優れた光学特性であった。一方、比較例1、比較例2のフィルムを用いた偏光板、液晶セルに取り込んだ場合、Δx>0.2またはΔy>0.2であり、カラーシフトが不安定であることが分かった。
(Color shift)
The produced liquid crystal display device was displayed in white, and a change in hue of 60 ° was measured by the following method.
The measurement of the change in hue 60 ° is made using a Topcon Co., Ltd. color luminance meter BM-5A and a self-made turntable. In the self-made liquid crystal cell, a three-color light source (Hakuba Light Viewer 7000PRO) was used, and a change in hue of 60 ° was measured with reference to the color of the light source.
As the maximum color change, when the absolute value of the change amount in each coordinate axis of the xy coordinates was Δx and Δy, respectively, the evaluation was performed according to the following criteria. In the case where a polarizing plate using the unstretched film of the present invention 1-15 and the cycloolefin resin film of stretch-1 to stretch-7 of the present invention is used in a liquid crystal display device, Δx <0.02 and Δy <0.01. And excellent optical characteristics. On the other hand, it was found that Δx> 0.2 or Δy> 0.2 when the film was taken into a polarizing plate or a liquid crystal cell using the films of Comparative Examples 1 and 2, and the color shift was unstable.
(5)光学補償フィルムの作製
特開平11−316378号公報の実施例1の液晶層を塗布したセルロースアセテートフィルムの代わりに、本発明におけるシクロオレフィン樹脂フィルムを使用した。本発明を実施したものは良好な性能を示した。中でも付加重合型シクロオレフィン樹脂フィルムで良好であった。
(5) Production of optical compensation film The cycloolefin resin film of the present invention was used in place of the cellulose acetate film coated with the liquid crystal layer of Example 1 of JP-A-11-316378. Those implementing the present invention showed good performance. Among them, the addition polymerization type cycloolefin resin film was good.
特開平7−333433号公報の実施例1において、セルロースアセテートフィルムに代えて、本発明のシクロオレフィン樹脂フィルムを採用し、光学補償フィルタフィルムを作製したものでも同様に良好な光学補償フィルムを作製できた。中でも付加重合型シクロオレフィン樹脂フィルムで良好であった。 In Example 1 of JP-A-7-333433, in place of the cellulose acetate film, the cycloolefin resin film of the present invention is employed, and an optical compensation filter film can be similarly produced. It was. Among them, the addition polymerization type cycloolefin resin film was good.
(6)低反射フィルムの作製
本発明のシクロオレフィン樹脂フィルムを発明協会公開技報(公技番号2001−1745)の実施例47に従い低反射フィルムを作製したところ、良好な光学性能が得られた。なかでも付加重合型シクロオレフィン樹脂フィルムで良好であった。
(6) Production of low-reflection film A low-reflection film was produced from the cycloolefin resin film of the present invention in accordance with Example 47 of the Japan Institute of Invention and Technology (Publication No. 2001-1745), and good optical performance was obtained. . In particular, the addition polymerization type cycloolefin resin film was good.
(7)液晶表示素子の作製
前記本発明の偏光板を、特開平10−48420号公報の実施例1に記載の液晶表示装置、特開平9−26572号公報の実施例1に記載のディスコティック液晶分子を含む光学的異方性層、ポリビニルアルコールを塗布した配向膜、特開2000−154261号公報の図2〜9に記載に準じて作製した50インチVA型液晶表示装置、特開2000−154261号公報の図10〜15に記載に準じて作製した50インチOCB型液晶表示装置、特開2004−12731号公報の図11に記載のIPS型液晶表示装置に用いた。さらに、本発明の低反射フィルムをこれらの液晶表示装置の最表層に貼り評価を行ったところ、良好な液晶表示素子を得た。なかでも付加重合型シクロオレフィン樹脂フィルムで良好であった。
(7) Production of Liquid Crystal Display Element The polarizing plate of the present invention is a liquid crystal display device described in Example 1 of JP-A-10-48420, and a discotic described in Example 1 of JP-A-9-26572. An optically anisotropic layer containing liquid crystal molecules, an alignment film coated with polyvinyl alcohol, a 50-inch VA liquid crystal display device manufactured according to FIGS. 2 to 9 of JP-A-2000-154261, JP-A-2000- The 50-inch OCB type liquid crystal display device manufactured according to FIGS. 10 to 15 of Japanese Patent No. 154261 and the IPS type liquid crystal display device shown in FIG. 11 of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-12731 were used. Furthermore, when the low reflection film of this invention was stuck and evaluated on the outermost layer of these liquid crystal display devices, the favorable liquid crystal display element was obtained. In particular, the addition polymerization type cycloolefin resin film was good.
10、10a フィルム製造装置
12 乾燥機
14 押出機
16 ギアポンプ
18 フィルタ
20 ダイ
22 冷却部
24 タッチロール
26 タッチロール
28 キャストドラム
30、30a 縦延伸部
32 入口側ニップロール
33 予熱ロール
34 出口側ニップローラ
35 予熱ロール
36 予熱部
37 ニップロール
39 ニップロール
42 横延伸部
44 熱固定部
46 巻取部
Fa 未延伸フィルム
Fb 縦延伸フィルム
F シクロオレフィン樹脂フィルム
Lb ボーイング曲線
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