非双折射性树脂材料及膜制造技术

本发明专利技术提供一种取向双折射和光弹性双折射两者均非常小、透明性高、可提供杂质缺陷少的成形品的非双折射性的树脂材料、及由非双折射性的树脂材料构成的膜。所述非双折射性的树脂材料含有树脂(A)及聚合物(B)，取向双折射为-1.7×10-4～1.7×10-4、光弹性常数为-4×10-12～4×10-12Pa-1。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】非双折射性树脂材料及膜
本专利技术涉及一种非双折射性树脂材料及膜。
技术介绍
作为构成各种光学相关设备中所使用的膜状、板状、透镜状等光学部件（例如液 晶显示装置中所使用的膜或基板、棱镜片等；光盘装置的信号读取用透镜系中的透镜、投影 屏用菲涅耳透镜、双凸透镜等）的材料，通用透光性的树脂，这样的树脂通常被称为光学 树脂或者光学聚合物。 在由光学树脂构成光学部件时必须考虑的重要的光学特性之一为双折射性。艮P， 光学树脂具有较大的双折射性在许多情况下并不理想。特别是在上述例示的用途（液晶显 示装置、光盘装置、投影屏等）中，如果在光程中存在具有双折射性的膜、透镜等，则对像质 及信号读取性能造成不良影响，因此，期望使用由尽可能抑制双折射性使其较小的光学树 脂构成的光学部件。另外，在照相机用的透镜、眼睛透镜等中，当然也期望双折射性较小。 可知，如该
中所熟知的那样，光学聚合物所显示的双折射有其主要原因 在于聚合物的主链的取向的取向双折射和起因于应力的光弹性双折射。取向双折射 及光弹性双折射的符号源自聚合物的化学结构，是各个聚合物所固有的性质。 即，取向双折射通常为通过链状的聚合物的主链（聚合物链）取向而表现出的双 折射，该主链的取向在例如聚合物膜制造时的挤出成形或拉伸工艺、或者多用于各种形状 的光学部件的制造时的注塑成形的工艺等伴随材料的流动的工艺中产生，其被固定残留在 光学部件中。在此，相对于聚合物链的取向方向，在折射率沿平行方向变大的情况下，表示 为取向双折射为正，在折射率沿正交的方向变大的情况下，表示为取向双折射为负。 另一方面，光弹性双折射为伴随聚合物的弹性的变形（应变）而引起的双折射。 在使用聚合物的光学部件中，例如因从该聚合物的玻璃化转变温度附近冷却至其以下的温 度时产生的体积收缩在材料中产生并残留弹性变形（应变），其成为光弹性双折射的原因。 另外，例如材料也会由于光学部件在固定于在通常温度（玻璃化转变温度以下）下使用的 设备的状态下受到的外力而发生弹性变形，其引起光弹性双折射。光弹性常数如下式所示 定义为因应力差A〇产生双折射差An时的A〇的系数Y。 An=YA〇 在此，相对于施加拉伸应力的方向（聚合物链的取向方向），在折射率沿平行方向 变大的情况下，表示为光弹性双折射为正，在折射率沿正交的方向变大的情况下，表示为 光弹性双折射为负。 对抑制上述双折射的报告进行了各种研究。 例如，在专利文献1中公开有一种通过共混取向双折射的符号互相相反，且完全 相容的2种高分子树脂而得到的非双折射性的光学树脂材料。然而，将该专利记载的2种 高分子树脂均匀地混合，得到整体均匀地显示低取向双折射的实用的高分子树脂很困难， 凝聚的高分子树脂可能成为杂质缺陷的原因。另外，这些所共混的高分子树脂由于固有的 折射率的不同，因折射率的不均匀性而产生光散射，无法得到透明性优异的光学材料。另 夕卜，没有关于光弹性双折射的记载，但可预料实施例的聚合物组成的光弹性双折射变得非 常大。进而，机械强度、特别是耐冲击性未必充分，产生裂纹等课题等，在实用上存在问题。 在专利文献2中公开有一种方法，所述方法在由透明的高分子树脂构成的基体中 添加消除所述高分子树脂材料所具有的取向双折射性倾向的显示取向双折射性的低分子 物质来得到非双折射性的光学树脂材料。该低分子物质的分子量为5000以下，得到的成形 体的透明性良好，但关于光弹性双折射及机械强度的改善没有记载。另外，也存在耐热性降 低的情况。 在专利文献3公开有一种方法，所述方法通过在透明的高分子树脂中配合微细的 无机物质来得到低取向双折射的光学树脂材料，所述无机物质伴随所述高分子树脂因外力 取向，沿与该结合链的取向方向相同的方向取向，且具有双折射性。在该方法中也可抑制取 向双折射，但关于光弹性双折射及机械强度的改善没有记载。 在专利文献4中公开有一种方法，所述方法对于具有含有2元体系以上的共聚体 系的3成分以上的复合成分体系的光学材料，以该光学材料同时抵消取向双折射性和光弹 性双折射性两者的方式选择这些复合成分体系的成分的组合及成分比（组成比），由此得 到取向双折射光弹性双折射小的非双折射性光学树脂材料。在该方法中，可同时大幅减小 以往无法实现的取向双折射、光弹性双折射两者。但是，为了同时抵消取向双折射、光弹性 双折射，会某种程度上限定组成，因此，存在玻璃化转变温度低于l〇〇°C，变低，另外，机械强 度也变低等课题。另外，也假想在利用熔融挤出的膜成形等在高温下滞留这样的成形条件 下，聚合物发生分解等课题。 在专利文献5中提出有一种方法，所述方法通过玻璃化转变温度为120°C以上的 丙烯酸类树脂和使乙烯基聚合性单体与丙烯酸类橡胶状聚合物接枝聚合而得到的接枝共 聚物（核/壳型的耐冲击性改良剂、以下也记载为核壳聚合物）的组合，得到具有较高 的耐热性，同时作为膜的机械强度、尤其耐弯曲性优异的树脂组合物、以及光学膜。但是，实 施例中没有取向双折射、光弹性双折射的数据，双折射的改良效果不详。特别是关于光弹性 双折射的改善，在说明书中没有记载。另外，记载有为了改善机械强度而添加接枝共聚物， 但在接枝共聚物的说明中完全未记载对双折射的影响，另外，实施例中也没有关于取向双 折射、光弹性双折射的记载，因此，明确了不存在还使接枝共聚物具有调整双折射的功能这 样的技术思想。 在专利文献6中公开有一种光学膜，其为对含有丙烯酸类树脂（A)、及丙烯酸类橡 胶（B)的树脂组合物进行成形而成的光学膜，其中，所述丙烯酸类树脂（A)为含有源自甲基 丙烯酸酯单体的重复单元、源自乙烯基芳香族单体的重复单元、源自具有芳香族基团的甲 基丙烯酸酯单体的重复单元、环状酸酐重复单元的耐热丙烯酸类树脂（A-I)。在该文献中 记载有一种光学膜，所述光学膜具有高耐热性、及优异的修剪性，且在拉伸时光学特性也优 异。但是，虽然有关于修剪性的改善的记载，但关于膜的弯曲时的耐开裂性等修剪性以外的 机械强度没有记载，仅通过该文献无法明确机械强度是否为实用上没有问题的水平。另外， 100%拉伸时（2倍拉伸时）的双折射（取向双折射）在实施例中较高，没有取向双折射和 光弹性系数（光弹性双折射）两方均小的实施例，双折射的改善不充分。进而，该文献的丙 烯酸类橡胶（B)根据实施例为所谓的接枝共聚物（核壳聚合物），记载有以维持雾度等透 明性的同时改善机械强度为目的进行添加，但完全未考虑对双折射的影响。例如在比较实 施例和比较例的情况下，通过添加丙烯酸类橡胶（B)，取向双折射相对于仅添加丙烯酸树脂 (A)的比较例反而变大，另外，光弹性系数（光弹性双折射）与仅添加丙烯酸树脂（A)的比 较例相同。另外，耐热丙烯酸类树脂的光弹性常数为负，另外，丙烯酸类橡胶（B)也由组成 推定光弹性常数为负，由此明确该文献中未记载丙烯酸类橡胶（B)使取向双折射、光弹性 双折射更差，进行调整的技术思想。 现有技术文献 专利文献 专利文献1 :美国专利第4373065号说明书 专利文献2 :日本专利第3696649号公报 专利文献3 :日本专利第3648201号公报 专利文献4 :日本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非双折射性树脂材料，其含有树脂(A)及聚合物(B)，所述非双折射性树脂材料的取向双折射为‑1.7×10‑4～1.7×10‑4、光弹性常数为‑4×10‑12～4×10‑12Pa‑1。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.06.26 JP 2012-143417;2013.04.05 JP 2013-079951. 一种非双折射性树脂材料，其含有树脂（A)及聚合物（B)， 所述非双折射性树脂材料的取向双折射为-I. 7 X KT4?I. 7 X 10'光弹性常数 为-4XKT12 ?4Xl(T12Pa'2. -种非双折射性树脂材料，其含有树脂（A)及聚合物（B)， 所述树脂（A)的光弹性常数和所述聚合物（B)的光弹性常数为不同符号，所述树脂（A) 的光弹性常数被所述聚合物（B)的光弹性常数抵消。3. 根据权利要求1或2所述的非双折射性树脂材料，其拉伸断裂伸长率为10%以上。4. 根据权利要求1?3中任一项所述的非双折射性树脂材料，其中，所述树脂（A)为丙 烯酸类树脂。5. 根据权利要求1、3及4中任一项所述的非双折射性树脂材料，其中，所述树脂（A)的 光弹性常数和所述聚合物（B)的光弹性常数为不同符号。6. 根据权利要求1?5中任一项所述的非双折射性树脂材料，其中，所述聚合物（B)具 有交联结构。7. 根据权利要求1?6中任一项所述的非双折射性树脂材料，其中，所述聚合物（B)具 有硬质聚合物部。8. 根据权利要求1?7中任一项所述的非双折射性树脂材料，其中，所述聚合物（B)具 有非交联结构。9. 根据权利要求1?8中任一项所述的非双折射性树脂材料，其中，所述聚合物（B)为 多层结构聚合物。10. 根据权利要求9所述的非双折射性树脂材料，其中，所述聚合物（B)为含有交联聚 合物层及硬质聚合物层的多层结构聚合物。11. 根据权利要求10所述的非双折射性树脂材料，其中，所述聚合物（B)为具有（甲 基）丙烯酸类交联聚合物层以及硬质聚合物层的多层结构聚合物。12. 根据权利要求10?11中任一项所述的非双折射性树脂材料，其中，所述硬质聚合 物层含有非交联的硬质聚合物层。13. 根据权利要求10?12中任一项所述的非双折射性树脂材料，其中，所述聚合物 (B)具有（甲基）丙烯酸类交联聚合物层以及硬质聚合物层，所述硬质聚合物层在结构单元 中含有具有脂环式结构、杂环式结构或芳香族基团的乙烯基类单体。14. 根据权利要求13所述的非双折射性树脂材料，其中，所述具有脂环式结构、杂环式 结构或芳香族基团的乙烯基类单体为下述式（4)所示的单体， [化学式1]R9表示氢原子、或者表示取代或未取代且为直链状或者支链状的碳原子数1?12的烷 基， Rici为取代或未取代的碳原子数1?24的芳香族基团、或取代或未取代的碳原子数1? 24的脂环式基团，并具有碳环式结构或杂环式结构， 1表示1?4的整数，m表示O?1的整数，n表示O?10的整数。15. 根据权利要求14所述的非双折射性树脂材料，其中，在结构单元中具有所述式（4) 所示单体的硬质聚合物层是通过使1?100重量％所述式（4)所示的单体、99?0重量％ 可与其共聚的其它单体、以及相对于所述式（4)所示的单体和所述可与其共聚的其它单体 的总量100重量份为0?2. 0重量份的多官能单体聚合而制成的。16. 根据权利要求11?15中任一项所述的非双折射性树脂材料，其中，所述（甲基） 丙烯酸类交联聚合物层是通过使50?100重量％丙烯酸烷基酯、50?0重量％可与其共聚 的其它单体、及相对于所述丙烯酸烷基酯及所述可与其共聚的其它单体的总量100重量份 为0. 05?10重量份的多官能单体聚合而制成的。17. 根据权利要求14?16中任一项所述的非双折射性树脂材料，其中，在所述聚合物 (B)中，所述硬质聚合物层构成最外层，且所述最外层是在结构单元中具有所述式（4)所示 单体的硬质聚合物层。18. 根据权利要求17所述的非双折射性树脂材料，其中，在所述聚合物（B)中，具有所 述（甲基）丙烯酸类交联聚合物层的软质层与所述最外层的内侧相邻。19. 根据权利要求14?16中任一项所述的非双折射性树脂材料，其中，所述聚合物 (B)具有软质的内层及硬质的外层，所述内层具有所述（甲基）丙烯酸类交联聚合物层，所 述外层具有在结构单元中包含所述式（4)所示单体的硬质聚合物层。20. 根据权利要求14?16中任一项所述的非双折射性树脂材料，其中，所述聚合物 (B)具有硬质的内层、软质的中间层及硬质的外层，所述内层由至少一种硬质聚合物层制 成，所述中间层具有由所述（甲基）丙烯酸类交联聚合物层制成的软质聚合物层，所述外层 具有在结构单元中包含所述式（4)所示单体的硬...

【专利技术属性】
技术研发人员：北山史延，舞鹤展祥，羽田野惠介，
申请(专利权)人：株式会社钟化，
类型：发明
国别省市：日本;JP