JP7593151B2 - Optical film manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、光学フィルムの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing an optical film.
従来から、特定の光学的特性を有する樹脂フィルムを、光学的な用途に用いることが行われている。例えば、NZ係数が0<NZ<1を満たすフィルムは三次元位相差フィルムと呼ばれる。三次元位相差フィルムは、液晶表示装置等の表示装置に設けられた場合、傾斜方向から見た表示面の色付きを低減するといった効果を発現することができることが知られている。 Resin films with specific optical properties have been used for optical purposes. For example, a film with an NZ coefficient that satisfies 0<NZ<1 is called a three-dimensional retardation film. It is known that when a three-dimensional retardation film is provided in a display device such as a liquid crystal display device, it can exert an effect of reducing coloring of the display surface when viewed from an oblique direction.
三次元位相差フィルムは、y軸方向(即ち面内遅相軸方向に直交する面内方向)の位相差よりも、z軸方向(即ち厚み方向)において大きい位相差を有する。そのため、通常の固有複屈折が正の光学フィルム用樹脂を単に延伸するといった、通常の位相差フィルムの製造方法では製造することができない。そのため、複数種類の樹脂を組み合わせたり、複雑な延伸工程を行うことにより、三次元位相差フィルム又はそれに類するフィルムを製造することが、これまで提案されている(例えば、特許文献1~2)。 Three-dimensional retardation films have a greater retardation in the z-axis direction (i.e., thickness direction) than in the y-axis direction (i.e., in-plane direction perpendicular to the in-plane slow axis direction). Therefore, they cannot be manufactured by a normal retardation film manufacturing method, such as simply stretching a resin for optical films with a normal positive intrinsic birefringence. For this reason, it has been proposed to manufacture three-dimensional retardation films or similar films by combining multiple types of resins or performing a complex stretching process (for example, Patent Documents 1 and 2).
これまで提案されている三次元位相差フィルムの製造方法では、大きな厚み方向の複屈折(大きなRth絶対値)を得ることが難しく、三次元位相差フィルムとして良好な効果を発現しうるフィルムを容易に製造することが困難であった。 With the manufacturing methods for three-dimensional retardation films proposed so far, it has been difficult to obtain a large birefringence in the thickness direction (large absolute value of Rth), and it has been difficult to easily manufacture a film that can exhibit good effects as a three-dimensional retardation film.
従って、本発明の目的は、三次元位相差フィルムとして良好な効果を発現しうる光学フィルムを容易に製造することができる、光学フィルムの製造方法を提供することにある。 The object of the present invention is therefore to provide a method for producing an optical film that can easily produce an optical film that can exhibit good effects as a three-dimensional retardation film.
本発明者は、前記の課題を解決するべく検討した。検討の過程で、本発明者は、結晶性を有する重合体を含む樹脂のフィルムを、溶媒に接触させて、樹脂に溶媒を含浸させた状態とすることで、フィルムの厚み方向の複屈折を変化させ、それにより三次元位相差フィルムを製造することについて検討した。しかしながら、検討の過程で、そのような製造方法においては、厚み方向の複屈折の発現を容易に十分な値とすることが困難であることが問題となった。 The present inventors have conducted studies to solve the above problems. In the course of their studies, the present inventors have investigated the production of a three-dimensional retardation film by contacting a film of a resin containing a crystalline polymer with a solvent and impregnating the resin with the solvent, thereby changing the birefringence in the thickness direction of the film. However, in the course of their studies, it has become clear that it is difficult to easily achieve a sufficient value of birefringence in the thickness direction in such a production method.
この点について本発明者がさらに検討を進めたところ、溶媒とフィルムとの接触の後、特定の乾燥方法による乾燥を行うことにより、三次元位相差フィルムとして良好な効果を発現することができるフィルムを容易に製造することができることが分かった。本発明は、かかる知見に基づいて完成したものである。
すなわち、本発明は、下記のものを含む。
The present inventors have further investigated this point and found that a film capable of exhibiting good effects as a three-dimensional retardation film can be easily produced by contacting the film with a solvent and then drying the film using a specific drying method. The present invention was completed based on this finding.
That is, the present invention includes the following.
〔1〕 結晶性樹脂(a)からなる層を備えるフィルム(pA)を用意する工程(I)と、
前記フィルム(pA)の少なくとも片面に、溶媒を接触させ、フィルム(qA)とする工程(II)と、
前記フィルム(qA)を、0.1g/sec・m2以上の乾燥速度にて0.1秒以上60秒以下の乾燥時間で乾燥させ、溶媒含有率を6重量%以下まで低下させ、フィルム(rA)とする工程(III)とを含む、光学フィルムの製造方法。
〔2〕 前記フィルム(rA)を延伸する工程をさらに含む、〔1〕に記載の光学フィルムの製造方法。
〔3〕 前記溶媒の沸点がBpS(℃)であり、
前記工程(II)が、前記フィルム(pA)を、20℃以上(BpS+10)℃以下の前記溶媒に0.5秒以上300秒以下浸漬させることを含む、〔1〕又は〔2〕に記載の光学フィルムの製造方法。
〔4〕 前記光学フィルムのNZ係数が、0より大きく1未満である、〔1〕~〔3〕のいずれか1項に記載の光学フィルムの製造方法。
〔5〕 前記光学フィルムが単層のフィルムである、〔1〕~〔4〕のいずれか1項に記載の光学フィルムの製造方法。
〔6〕 前記結晶性樹脂(a)の固有複屈折値が正である、〔1〕~〔5〕のいずれか1項に記載の光学フィルムの製造方法。
〔7〕 前記結晶性樹脂(a)が、脂環式構造含有重合体を含む樹脂である、〔1〕~〔6〕のいずれか1項に記載の光学フィルムの製造方法。
[1] A step (I) of preparing a film (pA) having a layer made of a crystalline resin (a);
a step (II) of contacting at least one surface of the film (pA) with a solvent to obtain a film (qA);
and (III) drying the film (qA) at a drying speed of 0.1 g/sec m2 or more for a drying time of 0.1 seconds or more and 60 seconds or less to reduce the solvent content to 6 wt% or less, thereby obtaining a film (rA).
[2] The method for producing an optical film according to [1], further comprising a step of stretching the film (rA).
[3] The boiling point of the solvent is BpS (°C),
The method for producing an optical film according to [1] or [2], wherein the step (II) includes immersing the film (pA) in the solvent at 20° C. or higher and (BpS+10)° C. or lower for 0.5 seconds or longer and 300 seconds or shorter.
[4] The method for producing an optical film according to any one of [1] to [3], wherein the optical film has an NZ coefficient greater than 0 and less than 1.
[5] The method for producing an optical film according to any one of [1] to [4], wherein the optical film is a single-layer film.
[6] The method for producing an optical film according to any one of [1] to [5], wherein the crystalline resin (a) has a positive intrinsic birefringence value.
[7] The method for producing an optical film according to any one of [1] to [6], wherein the crystalline resin (a) is a resin containing an alicyclic structure-containing polymer.
本発明によれば、三次元位相差フィルムとして良好な効果を発現しうる光学フィルムを容易に製造することができる、光学フィルムの製造方法を提供することができる。 The present invention provides a method for producing an optical film that can easily produce an optical film that can exhibit good effects as a three-dimensional retardation film.
以下、本発明について実施形態及び例示物を示して詳細に説明する。ただし、本発明は以下に示す実施形態及び例示物に限定されるものではなく、本発明の請求の範囲及びその均等の範囲を逸脱しない範囲において任意に変更して実施しうる。 The present invention will be described in detail below with reference to embodiments and examples. However, the present invention is not limited to the embodiments and examples shown below, and may be modified and implemented as desired without departing from the scope of the claims of the present invention and the scope of equivalents thereto.
以下の説明において、フィルム等の層状の構造物の面内レターデーションReは、別に断らない限り、Re=(nx-ny)×dで表される値である。層状の構造物の厚み方向レターデーションRthは、別に断らない限り、Rth=[{(nx+ny)/2}-nz]×dで表される値である。層状の構造物のNZ係数は、別に断らない限り、(nx-nz)/(nx-ny)で表される値である。 In the following description, the in-plane retardation Re of a layered structure such as a film is a value expressed by Re = (nx - ny) x d unless otherwise specified. The thickness direction retardation Rth of a layered structure is a value expressed by Rth = [{(nx + ny)/2} - nz] x d unless otherwise specified. The NZ coefficient of a layered structure is a value expressed by (nx - nz)/(nx - ny) unless otherwise specified.
nxは、層状の構造物の厚み方向に垂直な方向(面内方向)であって最大の屈折率を与える方向の屈折率を表す。nyは、層状の構造物の前記面内方向であってnxの方向に直交する方向の屈折率を表す。nzは、層状の構造物の厚み方向の屈折率を表す。dは、層状の構造物の厚みを表す。測定波長は、別に断らない限り、590nmである。 nx represents the refractive index in a direction perpendicular to the thickness direction of the layered structure (in-plane direction) that gives the maximum refractive index. ny represents the refractive index in the in-plane direction of the layered structure that is perpendicular to the nx direction. nz represents the refractive index in the thickness direction of the layered structure. d represents the thickness of the layered structure. The measurement wavelength is 590 nm unless otherwise specified.
以下の説明において、固有複屈折が正の材料とは、別に断らない限り、延伸方向の屈折率がそれに垂直な方向の屈折率よりも大きくなる材料を意味する。また、固有複屈折が負の材料とは、別に断らない限り、延伸方向の屈折率がそれに垂直な方向の屈折率よりも小さくなる材料を意味する。固有複屈折の値は誘電率分布から計算することができる。 In the following description, unless otherwise specified, a material with positive intrinsic birefringence means a material whose refractive index in the stretching direction is greater than the refractive index in the direction perpendicular to the stretching direction. Furthermore, a material with negative intrinsic birefringence means a material whose refractive index in the stretching direction is smaller than the refractive index in the direction perpendicular to the stretching direction, unless otherwise specified. The value of intrinsic birefringence can be calculated from the dielectric constant distribution.
以下の説明において、「長尺」のフィルムとは、幅に対して、5倍以上の長さを有するフィルムをいい、好ましくは10倍若しくはそれ以上の長さを有し、具体的にはロール状に巻き取られて保管又は運搬される程度の長さを有するフィルムをいう。長さの上限に特段の制限は無いが、通常、幅に対して10万倍以下である。 In the following description, a "long" film refers to a film that is 5 times or more longer than its width, preferably 10 times or more longer, specifically a film that is long enough to be wound into a roll for storage or transportation. There is no particular upper limit on the length, but it is usually 100,000 times or less longer than the width.
以下の説明において、層状の構造物の遅相軸は、別に断らない限り、面内の遅相軸である。 In the following description, the slow axis of a layered structure is the in-plane slow axis unless otherwise specified.
〔光学フィルムの製造方法:概要〕
本発明の光学フィルムの製造方法は、下記工程(I)~(III)を含む。本発明の光学フィルムの製造方法は、工程(I)~(III)に加えて、下記工程(IV)をさらに含みうる。本発明の光学フィルムの製造方法は、温度及び圧力について別に断らない限り(例えば、加熱、冷却、加圧、減圧等についての明示の記載が無い事項について)は、常温常圧の条件下で行いうる。
[Optical film manufacturing method: overview]
The method for producing an optical film of the present invention includes the following steps (I) to (III). The method for producing an optical film of the present invention may further include the following step (IV) in addition to the steps (I) to (III). The method for producing an optical film of the present invention may be performed under normal temperature and pressure conditions, unless otherwise specified regarding temperature and pressure (for example, regarding matters where there is no explicit description regarding heating, cooling, pressurization, decompression, etc.).
工程(I):結晶性樹脂(a)からなる層を備えるフィルム(pA)を用意する工程。
工程(II):フィルム(pA)の少なくとも片面に、溶媒を接触させ、フィルム(qA)とする工程。
工程(III):フィルム(qA)を、0.1g/sec・m2以上の乾燥速度にて0.1秒以上60秒以下の乾燥時間で乾燥させ、溶媒含有率を6重量%以下まで低下させ、フィルム(rA)とする工程。
工程(IV):フィルム(rA)を延伸する工程。
Step (I): A step of preparing a film (pA) having a layer made of a crystalline resin (a).
Step (II): A step of contacting at least one surface of the film (pA) with a solvent to form a film (qA).
Step (III): A step of drying the film (qA) at a drying speed of 0.1 g/sec· m2 or more for a drying time of 0.1 seconds to 60 seconds to reduce the solvent content to 6 wt% or less to obtain a film (rA).
Step (IV): A step of stretching the film (rA).
〔工程(I)〕
工程(I)では、結晶性樹脂(a)からなる層を備えるフィルム(pA)を用意する。フィルム(pA)の用意は、単に市販品を入手することによって行ってもよく、結晶性樹脂(a)を材料として用いフィルム(pA)を製膜することによって行ってもよい。
[Step (I)]
In step (I), a film (pA) having a layer made of a crystalline resin (a) is prepared. The film (pA) may be prepared by simply purchasing a commercially available product, or may be prepared by forming the film (pA) using the crystalline resin (a) as a material.
フィルム(pA)は、結晶性樹脂(a)からなる層以外の層を備えていてもよいが、結晶性樹脂(a)のみからなるフィルムであってもよい。フィルム(pA)が結晶性樹脂(a)からなる層以外の層を備える場合は、フィルム(pA)のオモテ面及びウラ面のうち少なくとも一方は結晶性樹脂(a)からなる層である。またフィルム(pA)は、結晶性樹脂(a)からなる層を2層以上有していてもよいが、通常は、1層の結晶性樹脂(a)からなる層のみからなる単層のフィルムである。したがって、本発明の製造方法により得られる光学フィルムも、結晶性樹脂(a)からなる層以外の層を備えていてもよいが、結晶性樹脂(a)のみからなるフィルムであってもよく、また結晶性樹脂(a)からなる層を2層以上有していてもよいが、通常は、1層の結晶性樹脂(a)からなる層のみからなる単層のフィルムである。 The film (pA) may have a layer other than the layer made of crystalline resin (a), but may be a film made of only crystalline resin (a). When the film (pA) has a layer other than the layer made of crystalline resin (a), at least one of the front surface and the back surface of the film (pA) is a layer made of crystalline resin (a). The film (pA) may have two or more layers made of crystalline resin (a), but is usually a single-layer film made of only one layer made of crystalline resin (a). Therefore, the optical film obtained by the manufacturing method of the present invention may also have a layer other than the layer made of crystalline resin (a), but may be a film made of only crystalline resin (a), and may have two or more layers made of crystalline resin (a), but is usually a single-layer film made of only one layer made of crystalline resin (a).
本発明の製造方法は、工程(I)においてフィルム(pA)を長尺のフィルムとして製膜した場合、製造ラインにおいてフィルム(pA)を長手方向に沿って搬送し、その後の工程を連続的に行いうる。かかる方式により製造方法を実施することによって、効率的な製造を行うことができる。但し本発明の製造方法はこれに限られない。例えば工程(I)においてフィルム(pA)を長尺のフィルムとして製膜した後、フィルム(pA)を裁断して矩形等の形状を有する枚葉状のフィルムとし、これを順次その後の工程に供することにより製造方法を実施してもよい。 In the manufacturing method of the present invention, when the film (pA) is formed as a long film in step (I), the film (pA) can be transported in the longitudinal direction in the manufacturing line, and the subsequent steps can be performed continuously. By carrying out the manufacturing method in this manner, efficient manufacturing can be performed. However, the manufacturing method of the present invention is not limited to this. For example, after the film (pA) is formed as a long film in step (I), the film (pA) can be cut into a sheet-like film having a rectangular shape or the like, and the manufacturing method can be carried out by sequentially subjecting the film to the subsequent steps.
工程(I)を、結晶性樹脂(a)を材料として用いフィルム(pA)を製膜することによって行う場合の製膜は、既知の各種の製膜方法により行いうる。特に、溶融押出成形により製膜を行うことが、製造効率の観点から好ましい。成膜の条件は、結晶性樹脂(a)の性質に応じて適宜調整しうる。工程(I)にて成膜するフィルム(pA)の厚みは、特に限定されず、製品としての光学フィルムの厚みが所望の値となるよう適宜調整しうる。フィルム(pA)は、光学異方性を有するフィルムであってもよいが、特に光学異方性を有していない状態であっても、この後の工程に供することにより、本発明の光学フィルムを容易に製造しうる。 When the step (I) is carried out by forming the film (pA) using the crystalline resin (a) as a material, the film can be formed by various known film forming methods. In particular, from the viewpoint of production efficiency, it is preferable to form the film by melt extrusion molding. The film forming conditions can be appropriately adjusted according to the properties of the crystalline resin (a). The thickness of the film (pA) formed in the step (I) is not particularly limited, and can be appropriately adjusted so that the thickness of the optical film as a product is the desired value. The film (pA) may be a film having optical anisotropy, but even if it does not have optical anisotropy, the optical film of the present invention can be easily produced by subjecting it to the subsequent steps.
〔樹脂(a)〕
樹脂(a)は、結晶性重合体、即ち結晶性を有する重合体を含む樹脂としうる。結晶性を有する重合体とは、融点Tmを有する重合体を表す。すなわち、結晶性を有する重合体とは、示差走査熱量計(DSC)で融点を観測することができる重合体を表す。結晶性重合体を主成分として含む樹脂は、結晶性重合体に基づく性質を発現しうる。このような樹脂を、結晶性樹脂という場合がある。結晶性樹脂は、好ましくは熱可塑性樹脂である。
[Resin (a)]
The resin (a) may be a crystalline polymer, i.e., a resin containing a polymer having crystallinity. A polymer having crystallinity refers to a polymer having a melting point Tm. That is, a polymer having crystallinity refers to a polymer whose melting point can be observed by a differential scanning calorimeter (DSC). A resin containing a crystalline polymer as a main component may exhibit properties based on the crystalline polymer. Such a resin may be called a crystalline resin. The crystalline resin is preferably a thermoplastic resin.
結晶性重合体は、正の固有複屈折を有し、それにより、結晶性樹脂が正の固有複屈折値を有することが好ましい。結晶性樹脂であり且つ正の固有複屈折を有する樹脂を用いることにより、NZ係数に関して特に有用な性質を備える光学フィルムを特に容易に製造できる。 It is preferred that the crystalline polymer has a positive intrinsic birefringence, so that the crystalline resin has a positive intrinsic birefringence value. By using a resin that is both crystalline and has a positive intrinsic birefringence, it is particularly easy to manufacture an optical film that has particularly useful properties regarding the NZ coefficient.
結晶性重合体は、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)等のポリエステル;ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)等のポリオレフィン;等でもよく、特に限定されることはないが、脂環式構造を含有することが好ましい。脂環式構造を含有する結晶性重合体を用いることにより、フィルムの機械特性、耐熱性、透明性、低吸湿性、寸法安定性及び軽量性を良好にできる。脂環式構造を含有する重合体とは、分子内に脂環式構造を有する重合体を表す。このような脂環式構造を含有する重合体は、例えば、環状オレフィンを単量体として用いた重合反応によって得られうる重合体又はその水素化物でありうる。 The crystalline polymer may be, for example, polyesters such as polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene naphthalate (PEN); polyolefins such as polyethylene (PE) and polypropylene (PP); and the like, but is not particularly limited, and preferably contains an alicyclic structure. By using a crystalline polymer containing an alicyclic structure, the mechanical properties, heat resistance, transparency, low moisture absorption, dimensional stability, and light weight of the film can be improved. A polymer containing an alicyclic structure refers to a polymer having an alicyclic structure in the molecule. Such a polymer containing an alicyclic structure may be, for example, a polymer obtained by a polymerization reaction using a cyclic olefin as a monomer, or a hydrogenated product thereof.
脂環式構造としては、例えば、シクロアルカン構造及びシクロアルケン構造が挙げられる。これらの中でも、熱安定性などの特性に優れる位相差フィルムが得られ易いことから、シクロアルカン構造が好ましい。1つの脂環式構造に含まれる炭素原子の数は、好ましくは4個以上、より好ましくは5個以上であり、好ましくは30個以下、より好ましくは20個以下、特に好ましくは15個以下である。1つの脂環式構造に含まれる炭素原子の数が上記範囲内にあることで、機械的強度、耐熱性、及び成形性が高度にバランスされる。 Examples of alicyclic structures include a cycloalkane structure and a cycloalkene structure. Among these, a cycloalkane structure is preferred because it is easy to obtain a retardation film having excellent properties such as thermal stability. The number of carbon atoms contained in one alicyclic structure is preferably 4 or more, more preferably 5 or more, and preferably 30 or less, more preferably 20 or less, and particularly preferably 15 or less. When the number of carbon atoms contained in one alicyclic structure is within the above range, mechanical strength, heat resistance, and moldability are highly balanced.
脂環式構造を含有する結晶性重合体において、全ての構造単位に対する脂環式構造を有する構造単位の割合は、好ましくは30重量%以上、より好ましくは50重量%以上、特に好ましくは70重量%以上である。脂環式構造を有する構造単位の割合を前記のように多くすることにより、耐熱性を高めることができる。全ての構造単位に対する脂環式構造を有する構造単位の割合は、100重量%以下としうる。また、脂環式構造を含有する結晶性重合体において、脂環式構造を有する構造単位以外の残部は、格別な限定はなく、使用目的に応じて適宜選択しうる。 In a crystalline polymer containing an alicyclic structure, the ratio of structural units having an alicyclic structure to all structural units is preferably 30% by weight or more, more preferably 50% by weight or more, and particularly preferably 70% by weight or more. By increasing the ratio of structural units having an alicyclic structure as described above, heat resistance can be improved. The ratio of structural units having an alicyclic structure to all structural units can be 100% by weight or less. In addition, in a crystalline polymer containing an alicyclic structure, the remainder other than the structural units having an alicyclic structure is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose of use.
脂環式構造を含有する結晶性重合体としては、例えば、下記の重合体(α)~重合体(δ)が挙げられる。これらの中でも、耐熱性に優れる位相差フィルムが得られ易いことから、重合体(β)が好ましい。
重合体(α):環状オレフィン単量体の開環重合体であって、結晶性を有するもの。
重合体(β):重合体(α)の水素化物であって、結晶性を有するもの。
重合体(γ):環状オレフィン単量体の付加重合体であって、結晶性を有するもの。
重合体(δ):重合体(γ)の水素化物であって、結晶性を有するもの。
Examples of the crystalline polymer containing an alicyclic structure include the following polymer (α) to polymer (δ). Among these, polymer (β) is preferred because it is easy to obtain a retardation film having excellent heat resistance.
Polymer (α): A ring-opening polymer of a cyclic olefin monomer, which has crystallinity.
Polymer (β): A hydrogenated product of polymer (α) and has crystallinity.
Polymer (γ): An addition polymer of a cyclic olefin monomer, which has crystallinity.
Polymer (δ): A hydrogenated polymer (γ) having crystallinity.
具体的には、脂環式構造を含有する結晶性重合体としては、ジシクロペンタジエンの開環重合体であって結晶性を有するもの、及び、ジシクロペンタジエンの開環重合体の水素化物であって結晶性を有するものがより好ましい。中でも、ジシクロペンタジエンの開環重合体の水素化物であって結晶性を有するものが特に好ましい。ここで、ジシクロペンタジエンの開環重合体とは、全構造単位に対するジシクロペンタジエン由来の構造単位の割合が、通常50重量%以上、好ましくは70重量%以上、より好ましくは90重量%以上、さらに好ましくは100重量%の重合体をいう。 Specifically, as the crystalline polymer containing an alicyclic structure, a ring-opening polymer of dicyclopentadiene having crystallinity and a hydrogenated ring-opening polymer of dicyclopentadiene having crystallinity are more preferable. Among them, a hydrogenated ring-opening polymer of dicyclopentadiene having crystallinity is particularly preferable. Here, a ring-opening polymer of dicyclopentadiene refers to a polymer in which the ratio of structural units derived from dicyclopentadiene to all structural units is usually 50% by weight or more, preferably 70% by weight or more, more preferably 90% by weight or more, and even more preferably 100% by weight.
ジシクロペンタジエンの開環重合体の水素化物は、ラセモ・ダイアッドの割合が高いことが好ましい。具体的には、ジシクロペンタジエンの開環重合体の水素化物における繰り返し単位のラセモ・ダイアッドの割合は、好ましくは51%以上、より好ましくは70%以上、特に好ましくは85%以上である。ラセモ・ダイアッドの割合が高いことは、シンジオタクチック立体規則性が高いことを表す。よって、ラセモ・ダイアッドの割合が高いほど、ジシクロペンタジエンの開環重合体の水素化物の融点が高い傾向がある。
ラセモ・ダイアッドの割合は、後述する実施例に記載の13C-NMRスペクトル分析に基づいて決定できる。
The hydrogenated ring-opening polymer of dicyclopentadiene preferably has a high ratio of racemo dyads. Specifically, the ratio of racemo dyads in the repeating units of the hydrogenated ring-opening polymer of dicyclopentadiene is preferably 51% or more, more preferably 70% or more, and particularly preferably 85% or more. A high ratio of racemo dyads indicates high syndiotactic stereoregularity. Therefore, the higher the ratio of racemo dyads, the higher the melting point of the hydrogenated ring-opening polymer of dicyclopentadiene tends to be.
The ratio of the racemo dyads can be determined based on the 13 C-NMR spectrum analysis described in the Examples below.
上記重合体(α)~重合体(δ)としては、国際公開第2018/062067号に開示されている製造方法により得られる重合体を用いうる。 As the above polymer (α) to polymer (δ), polymers obtained by the manufacturing method disclosed in WO 2018/062067 can be used.
結晶性重合体の融点Tmは、好ましくは200℃以上、より好ましくは230℃以上であり、好ましくは290℃以下である。このような融点Tmを有する結晶性重合体を用いることによって、成形性と耐熱性とのバランスに更に優れた光学フィルムを得ることができる。 The melting point Tm of the crystalline polymer is preferably 200°C or higher, more preferably 230°C or higher, and preferably 290°C or lower. By using a crystalline polymer having such a melting point Tm, an optical film with an even better balance between moldability and heat resistance can be obtained.
通常、結晶性重合体は、ガラス転移温度を有し、したがって結晶性重合体を主成分とする結晶性樹脂についても、結晶性重合体のガラス転移温度に基づくガラス転移温度が観測されうる。結晶性重合体のガラス転移温度Tgは、通常は85℃以上、通常170℃以下である。 Crystalline polymers usually have a glass transition temperature, and therefore, for crystalline resins that contain a crystalline polymer as the main component, a glass transition temperature based on the glass transition temperature of the crystalline polymer can be observed. The glass transition temperature Tg of a crystalline polymer is usually 85°C or higher and usually 170°C or lower.
ガラス転移温度Tg及び融点Tmは、以下の方法によって測定できる。まず、サンプルを、加熱によって融解させ、融解したサンプルをドライアイスで急冷する。続いて、このサンプルについて、示差走査熱量計(DSC)を用いて、10℃/分の昇温速度(昇温モード)で、ガラス転移温度Tg及び融点Tmを測定しうる。 The glass transition temperature Tg and melting point Tm can be measured by the following method. First, the sample is melted by heating, and the melted sample is rapidly cooled with dry ice. The glass transition temperature Tg and melting point Tm of this sample can then be measured using a differential scanning calorimeter (DSC) at a heating rate of 10°C/min (heating mode).
結晶性重合体の重量平均分子量(Mw)は、好ましくは1,000以上、より好ましくは2,000以上であり、好ましくは1,000,000以下、より好ましくは500,000以下である。このような重量平均分子量を有する結晶性重合体は、成形加工性と耐熱性とのバランスに優れる。 The weight average molecular weight (Mw) of the crystalline polymer is preferably 1,000 or more, more preferably 2,000 or more, and preferably 1,000,000 or less, more preferably 500,000 or less. A crystalline polymer having such a weight average molecular weight has an excellent balance between moldability and heat resistance.
結晶性重合体の分子量分布(Mw/Mn)は、好ましくは1.0以上、より好ましくは1.5以上であり、好ましくは4.0以下、より好ましくは3.5以下である。ここで、Mnは数平均分子量を表す。このような分子量分布を有する結晶性重合体は、成形加工性に優れる。 The molecular weight distribution (Mw/Mn) of the crystalline polymer is preferably 1.0 or more, more preferably 1.5 or more, and preferably 4.0 or less, more preferably 3.5 or less. Here, Mn represents the number average molecular weight. A crystalline polymer having such a molecular weight distribution has excellent moldability.
重合体の重量平均分子量(Mw)及び分子量分布(Mw/Mn)は、テトラヒドロフランを展開溶媒とするゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC)により、ポリスチレン換算値として測定しうる。 The weight average molecular weight (Mw) and molecular weight distribution (Mw/Mn) of the polymer can be measured in polystyrene equivalent values by gel permeation chromatography (GPC) using tetrahydrofuran as the developing solvent.
本発明の製造方法により光学フィルムとなった時点での、結晶性樹脂(a)に含まれる結晶性重合体の結晶化度は、特段の制限はないが、通常は、ある程度以上高い。結晶性重合体を含む樹脂の結晶化度を測定した場合、具体的な結晶化度の範囲は、好ましくは5%以上、より好ましくは10%以上である。結晶化度は、X線回折法によって測定しうる。 The degree of crystallinity of the crystalline polymer contained in the crystalline resin (a) at the time of forming an optical film by the manufacturing method of the present invention is not particularly limited, but is usually high to a certain degree. When the crystallinity of a resin containing a crystalline polymer is measured, the specific range of the crystallinity is preferably 5% or more, more preferably 10% or more. The crystallinity can be measured by X-ray diffraction.
結晶性重合体は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。 The crystalline polymer may be used alone or in any combination of two or more types in any ratio.
結晶性樹脂(a)における結晶性重合体の割合は、好ましくは50重量%以上、より好ましくは70重量%以上、特に好ましくは90重量%以上である。結晶性重合体の割合が前記下限値以上である場合、得られる光学フィルムの複屈折の発現性及び耐熱性を高めることができる。結晶性重合体の割合の上限は、100重量%以下、又は99.999重量%以下でありうる。 The proportion of the crystalline polymer in the crystalline resin (a) is preferably 50% by weight or more, more preferably 70% by weight or more, and particularly preferably 90% by weight or more. When the proportion of the crystalline polymer is equal to or more than the lower limit, the birefringence expression and heat resistance of the resulting optical film can be improved. The upper limit of the proportion of the crystalline polymer can be 100% by weight or less, or 99.999% by weight or less.
結晶性樹脂(a)は、結晶性重合体及び溶媒に加えて、任意の成分を含みうる。任意の成分としては、例えば、フェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤等の酸化防止剤;ヒンダードアミン系光安定剤等の光安定剤;石油系ワックス、フィッシャートロプシュワックス、ポリアルキレンワックス等のワックス;ソルビトール系化合物、有機リン酸の金属塩、有機カルボン酸の金属塩、カオリン及びタルク等の核剤;ジアミノスチルベン誘導体、クマリン誘導体、アゾール系誘導体(例えば、ベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾトリアゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、及びベンゾチアソール誘導体)、カルバゾール誘導体、ピリジン誘導体、ナフタル酸誘導体、及びイミダゾロン誘導体等の蛍光増白剤;ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、サリチル酸系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤等の紫外線吸収剤;タルク、シリカ、炭酸カルシウム、ガラス繊維等の無機充填材;着色剤;難燃剤;難燃助剤;帯電防止剤;可塑剤;近赤外線吸収剤;滑剤;フィラー;及び、軟質重合体等の、結晶性重合体以外の任意の重合体;などが挙げられる。任意の成分は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。 The crystalline resin (a) may contain optional components in addition to the crystalline polymer and the solvent. Optional components include, for example, antioxidants such as phenol-based antioxidants, phosphorus-based antioxidants, and sulfur-based antioxidants; light stabilizers such as hindered amine-based light stabilizers; waxes such as petroleum wax, Fischer-Tropsch wax, and polyalkylene wax; nucleating agents such as sorbitol-based compounds, metal salts of organic phosphoric acids, metal salts of organic carboxylic acids, kaolin, and talc; diaminostilbene derivatives, coumarin derivatives, and azole derivatives (e.g., benzoxazole derivatives, benzotriazole derivatives, benzoimide derivatives, and benzoyl ester derivatives). Examples of the optional components include fluorescent brighteners such as benzothiazole derivatives, carbazole derivatives, pyridine derivatives, naphthalic acid derivatives, and imidazolone derivatives; ultraviolet absorbers such as benzophenone-based ultraviolet absorbers, salicylic acid-based ultraviolet absorbers, and benzotriazole-based ultraviolet absorbers; inorganic fillers such as talc, silica, calcium carbonate, and glass fiber; colorants; flame retardants; flame retardant assistants; antistatic agents; plasticizers; near-infrared absorbers; lubricants; fillers; and any polymer other than a crystalline polymer, such as a soft polymer. One type of optional component may be used alone, or two or more types may be used in any ratio.
〔工程(II)〕
工程(II)では、フィルム(pA)を、溶媒に接触させる。溶媒としては、結晶性樹脂(a)を溶解させずに当該樹脂中に浸入できる溶媒を適宜選択しうる。溶媒としては、通常は有機溶媒が用いられる。好ましい有機溶媒としては、例えば、トルエン、デカヒドロナフタレン、及びリモネン等の炭化水素溶媒;テトラヒドロフラン;クロロベンゼン;及び二硫化炭素が挙げられる。溶媒の種類は、1種類でもよく、2種類以上でもよい。
[Step (II)]
In step (II), the film (pA) is contacted with a solvent. As the solvent, a solvent that can penetrate into the crystalline resin (a) without dissolving the resin can be appropriately selected. As the solvent, an organic solvent is usually used. Examples of preferred organic solvents include hydrocarbon solvents such as toluene, decahydronaphthalene, and limonene; tetrahydrofuran; chlorobenzene; and carbon disulfide. The type of solvent may be one type or two or more types.
工程(II)における接触は、任意の操作により達成しうる。接触の操作の例としては、フィルム(pA)の表面に溶媒をスプレーするスプレー法;フィルム(pA)の表面に溶媒を塗布する塗布法;及びフィルム(pA)を溶媒中に浸漬する浸漬法が挙げられる。連続的な接触を容易に行える観点からは、浸漬法が好ましい。但し、接触させる溶媒の量を塗布厚み等により制御する必要がある場合は、スプレー法及び塗布法を好ましく行いうる。 The contact in step (II) can be achieved by any operation. Examples of the contact operation include a spray method in which the solvent is sprayed onto the surface of the film (pA); a coating method in which the solvent is applied to the surface of the film (pA); and an immersion method in which the film (pA) is immersed in the solvent. From the viewpoint of facilitating continuous contact, the immersion method is preferred. However, when it is necessary to control the amount of the solvent to be contacted by the coating thickness, etc., the spray method and the coating method are preferably used.
フィルム(pA)と溶媒とを浸漬により接触させる場合、接触時間は、好ましくは0.5秒以上、より好ましくは1.0秒以上、特に好ましくは5.0秒以上であり、好ましくは300秒以下、より好ましくは80秒以下、特に好ましくは60秒以下である。 When the film (pA) is brought into contact with the solvent by immersion, the contact time is preferably 0.5 seconds or more, more preferably 1.0 seconds or more, and particularly preferably 5.0 seconds or more, and is preferably 300 seconds or less, more preferably 80 seconds or less, and particularly preferably 60 seconds or less.
工程(II)の接触時における溶媒の温度は、溶媒が液体状態を維持できる範囲で任意であり、よって、溶媒の融点以上沸点以下の範囲に設定しうる。特に、溶媒の温度は溶媒の沸点BpS(℃)と相対的に設定しうる。具体的には、溶媒の温度の下限は、室温以上、例えば20℃以上としうる。溶媒の温度の上限は、好ましくは(BpS+10)℃以下、より好ましくはBpS℃以下、さらにより好ましくは(BpS-10)℃以下としうる。かかる温度範囲の溶媒との接触を行うことにより、良好な厚み方向複屈折の変化を達成することができる。特に、フィルム(pA)と溶媒とを浸漬により接触させる場合は、上記温度範囲の溶媒との接触を行うことが好ましい。溶媒の沸点BpS(℃)は1気圧における沸点であり、沸点以上の温度での接触を行う場合は、例えば加圧条件下において接触を行いうる。 The temperature of the solvent during contact in step (II) is arbitrary within a range in which the solvent can maintain a liquid state, and therefore can be set in a range from the melting point to the boiling point of the solvent. In particular, the temperature of the solvent can be set relative to the boiling point BpS (°C) of the solvent. Specifically, the lower limit of the solvent temperature can be room temperature or higher, for example, 20°C or higher. The upper limit of the solvent temperature can be preferably (BpS+10)°C or lower, more preferably BpS°C or lower, and even more preferably (BpS-10)°C or lower. By contacting with a solvent in such a temperature range, a good change in thickness direction birefringence can be achieved. In particular, when the film (pA) and the solvent are contacted by immersion, it is preferable to contact with the solvent in the above temperature range. The boiling point BpS (°C) of the solvent is the boiling point at 1 atmospheric pressure, and when contacting at a temperature above the boiling point, the contact can be performed, for example, under pressurized conditions.
フィルム(pA)と溶媒とを、溶媒の塗布により接触させる場合、塗布面積及び溶媒の供給量から計算される塗布厚みを適宜調整しうる。塗布厚みは、好ましくは5μm以上、より好ましくは10μm以上であり、一方好ましくは100μm以下としうる。 When the film (pA) and the solvent are brought into contact by coating the solvent, the coating thickness calculated from the coating area and the amount of solvent supplied can be adjusted appropriately. The coating thickness is preferably 5 μm or more, more preferably 10 μm or more, while it is preferably 100 μm or less.
接触時間又は塗布厚みが前記下限値以上である場合、溶媒との接触による光学フィルムのNZ係数の調整を効果的に行うことができる。他方、接触時間を前記上限より長くしたり塗布厚みを前記上限より厚くしてもNZ係数の調整量は大きく変わらない傾向がある。よって、接触時間又は塗布厚みが前記上限値以下である場合、光学フィルムの品質を損なわずに生産性を高めることができる。 When the contact time or coating thickness is equal to or greater than the lower limit, the NZ coefficient of the optical film can be effectively adjusted by contact with the solvent. On the other hand, even if the contact time is longer than the upper limit or the coating thickness is greater than the upper limit, the amount of adjustment of the NZ coefficient tends not to change significantly. Therefore, when the contact time or coating thickness is equal to or less than the upper limit, productivity can be increased without compromising the quality of the optical film.
工程(II)での溶媒との接触の結果、フィルム(pA)は、フィルム(qA)となる。フィルム(qA)は、フィルム(pA)と比べて、その厚み、及びその厚み方向の複屈折が変化したものとなり得る。このような、溶媒との接触によりもたらされる変化は、光学フィルム用樹脂を単に延伸するといった、通常の位相差フィルムの製造方法では得ることが困難なものである。したがって、かかる変化の結果、三次元位相差フィルム等の有用な光学フィルムの容易な製造が可能となる。 As a result of contact with the solvent in step (II), film (pA) becomes film (qA). Film (qA) may have a changed thickness and birefringence in the thickness direction compared to film (pA). Such changes brought about by contact with the solvent are difficult to obtain by a normal retardation film manufacturing method, such as simply stretching a resin for optical films. Therefore, as a result of such changes, it becomes possible to easily manufacture useful optical films such as three-dimensional retardation films.
工程(II)に供する前の樹脂(a)は、有機溶媒を含んでいてもよく、含んでいなくてもよい。工程(II)の結果得られたフィルム(qA)では、樹脂(a)が、接触の結果含浸した溶媒を含んだ状態となり、工程(II)に供する前の樹脂(a)より多い量の有機溶媒を含むことになる。フィルム(qA)の溶媒含有率、即ちフィルム(qA)単位量中に含まれる溶媒の量は、重量比で、好ましくは6重量%以上、より好ましくは10重量%以上であり、一方好ましくは50重量%以下、より好ましくは40重量%以下である。溶媒含有率が前記範囲内であることにより、良好な厚み方向屈折率の変化を達成することができる。フィルム中の溶媒の含有量は、熱質量分析によって測定しうる。 The resin (a) before being subjected to step (II) may or may not contain an organic solvent. In the film (qA) obtained as a result of step (II), the resin (a) is in a state of being impregnated with the solvent as a result of contact, and contains a larger amount of organic solvent than the resin (a) before being subjected to step (II). The solvent content of the film (qA), i.e., the amount of solvent contained in a unit amount of the film (qA), is preferably 6% by weight or more, more preferably 10% by weight or more, and is preferably 50% by weight or less, more preferably 40% by weight or less, by weight ratio. By having the solvent content within the above range, a good change in the refractive index in the thickness direction can be achieved. The content of the solvent in the film can be measured by thermogravimetric analysis.
〔工程(III)〕
工程(III)では、所定の乾燥速度にて所定の時間でフィルム(qA)を乾燥させ、それによりフィルム(qA)の溶媒含有率を所定の値まで低下させ、フィルム(rA)とする。
[Step (III)]
In step (III), the film (qA) is dried at a predetermined drying rate for a predetermined time, thereby reducing the solvent content of the film (qA) to a predetermined value to obtain a film (rA).
乾燥は、何らかの操作によりフィルム(qA)を加熱し、溶媒を揮発させることにより行いうる。具体的な乾燥の操作としては、オーブンによる加熱、加熱したローラーを接触させることによる加熱、電子線(例えば赤外線及びマイクロ波等)の照射による加熱、及びこれらの組み合わせが挙げられる。加熱したローラーをフィルムに接触させることによりフィルムの加熱を行う場合、加熱を行うのと同時に、ローラーの表面形状をフィルムに転写することが可能である。例えば、ローラーとして表面の平滑性の高いものを使用した場合、得られるフィルム(rA)の表面の平滑性を高めることが可能である。 Drying can be performed by heating the film (qA) in some way and volatilizing the solvent. Specific drying procedures include heating in an oven, heating by contact with a heated roller, heating by irradiation with an electron beam (e.g., infrared rays and microwaves), and combinations of these. When heating a film by contacting a heated roller with the film, it is possible to transfer the surface shape of the roller to the film at the same time as heating. For example, when a roller with a high surface smoothness is used, it is possible to increase the surface smoothness of the resulting film (rA).
工程(III)の乾燥時間は、0.1秒以上60秒以下とする。乾燥時間は、好ましくは1秒以上であり、一方好ましくは30秒以下である。 The drying time in step (III) is from 0.1 seconds to 60 seconds. The drying time is preferably 1 second or more, and more preferably 30 seconds or less.
工程(III)においては、当該乾燥時間において、乾燥速度0.1g/sec・m2以上の乾燥を行い、それによりフィルムの溶媒含有率を6重量%以下まで低下させる。乾燥速度は、当該乾燥の開始直前のフィルムの溶媒含有率、及び乾燥終了直後のフィルムの溶媒含有率、及び乾燥時間の長さから求められる値である。乾燥速度は、好ましくは0.2g/sec・m2以上、より好ましくは0.3g/sec・m2以上であり、一方好ましくは10g/sec・m2以下、より好ましくは5g/sec・m2以下である。工程(III)により低下した溶媒含有率は、好ましくは6重量%、より好ましくは5.8重量%としうる。溶媒含有率の下限は、例えば0.5重量%以上としうる。本発明者が見出したところによれば、上に述べた乾燥速度、乾燥時間及び乾燥後溶媒含有率を満たす乾燥を行うことにより、良好な厚み方向屈折率の変化を達成することができ、その結果、Rthの絶対値が大きい光学フィルムを容易に製造することが可能となる。 In step (III), drying is performed at a drying rate of 0.1 g/sec·m 2 or more during the drying time, thereby reducing the solvent content of the film to 6 wt % or less. The drying rate is a value calculated from the solvent content of the film immediately before the start of the drying, the solvent content of the film immediately after the drying is completed, and the length of the drying time. The drying rate is preferably 0.2 g/sec·m 2 or more, more preferably 0.3 g/sec·m 2 or more, while preferably 10 g/sec·m 2 or less, more preferably 5 g/sec·m 2 or less. The solvent content reduced by step (III) can be preferably 6 wt %, more preferably 5.8 wt %. The lower limit of the solvent content can be, for example, 0.5 wt % or more. According to the inventor's findings, by performing drying that satisfies the above-mentioned drying rate, drying time, and solvent content after drying, a good change in the thickness direction refractive index can be achieved, and as a result, an optical film with a large absolute value of Rth can be easily manufactured.
工程(III)の結果得られたフィルム(rA)は、そのまま、または必要に応じてさらなる工程を経て、製品たる光学フィルムとしうる。工程(I)~(III)による処理の結果、フィルム(rA)のNZ係数NZ(rA)は、通常1未満としうる。より具体的には、NZ(rA)は、0<NZ(rA)<1を満たすか、又は、NZ(rA)<0を満たすものとしうる。前者は、所謂三次元位相差フィルムとして有用に用いうる。後者は、三次元位相差フィルムを製造するための材料として有用に用いうる。即ち後者の場合、工程(IV)における一軸延伸等の簡単な処理により、容易に0<NZ<1を満たすフィルムに変換しうる。NZ(rA)<0である場合、その上限は好ましくは-1以下、より好ましくは-10以下である。NZ(rA)の下限は、特に限定されないが-1000以上としうる。0<NZ(rA)<1である場合のその好ましい範囲は、後述するNZ(sA)についての範囲と同様としうる。 The film (rA) obtained as a result of step (III) can be used as it is, or can be made into an optical film product by going through further steps as necessary. As a result of the processing in steps (I) to (III), the NZ coefficient NZ(rA) of the film (rA) can usually be less than 1. More specifically, NZ(rA) can satisfy 0<NZ(rA)<1 or NZ(rA)<0. The former can be usefully used as a so-called three-dimensional retardation film. The latter can be usefully used as a material for producing a three-dimensional retardation film. That is, in the latter case, it can be easily converted into a film that satisfies 0<NZ<1 by a simple process such as uniaxial stretching in step (IV). When NZ(rA)<0, the upper limit is preferably -1 or less, more preferably -10 or less. The lower limit of NZ(rA) is not particularly limited, but can be -1000 or more. When 0<NZ(rA)<1, the preferred range can be the same as the range for NZ(sA) described below.
工程(III)の結果得られたフィルム(rA)を工程(IV)に供する場合、フィルム(rA)は工程(III)の終了後直ちに工程(IV)に供してもよく、工程(III)の終了後に任意の工程を経た後に工程(IV)に供してもよい。例えば、追加的な乾燥を行ってもよい。 When the film (rA) obtained as a result of step (III) is subjected to step (IV), the film (rA) may be subjected to step (IV) immediately after the completion of step (III), or may be subjected to step (IV) after undergoing any step after the completion of step (III). For example, additional drying may be performed.
〔工程(IV)〕
工程(IV)では、工程(III)の後に、フィルム(rA)を延伸して、フィルム(sA)とする。かかる延伸により、フィルム(rA)に含まれる重合体の分子は、延伸方向に応じた方向に配向される。フィルム(rA)は、工程(II)及び(III)を経ているため、光学フィルム用樹脂を単に延伸するといった通常の位相差フィルムの製造方法では得ることが困難な光学特性を備える光学フィルムとしてのフィルム(sA)を容易に得ることができる。
[Step (IV)]
In step (IV), after step (III), the film (rA) is stretched to obtain a film (sA). By this stretching, the molecules of the polymer contained in the film (rA) are oriented in a direction according to the stretching direction. Since the film (rA) has undergone steps (II) and (III), it is possible to easily obtain a film (sA) as an optical film having optical properties that are difficult to obtain by a normal retardation film manufacturing method such as simply stretching a resin for an optical film.
工程(IV)における延伸は、一軸延伸でもよく、二軸以上の延伸でもよい。また延伸の回数は一回のみでもよく、二回以上でもよい。好ましくは一回の一軸延伸、又は一回の一方向への延伸及び一回の他の一方向への延伸の同時又は逐次の実施による二軸延伸である。フィルム(rA)は、工程(II)及び(III)を経ているため、このような単純な延伸によって、通常の位相差フィルムの製造方法では得ることが困難な光学特性を備える光学フィルムとしてのフィルム(sA)を容易に得ることができる。 The stretching in step (IV) may be uniaxial stretching or biaxial or more stretching. The number of stretchings may be one or more. Preferably, one uniaxial stretching or one biaxial stretching in one direction and one stretching in the other direction are performed simultaneously or sequentially. Since film (rA) has been through steps (II) and (III), such simple stretching can easily produce film (sA) as an optical film with optical properties that are difficult to obtain by a normal retardation film manufacturing method.
一軸延伸を行う場合、延伸は自由端一軸延伸であってもよく、固定端一軸延伸であってもよい。フィルムの自由端一軸延伸とは、面内方向のうち、延伸方向と直交する方向における収縮を許容する態様で行う一軸延伸である。これに対して、固定端一軸延伸とは、延伸方向と直交する方向における寸法を固定し、当該方向への収縮を許容しない態様で行う一軸延伸(即ち延伸方向と直交する方向への延伸倍率を1倍に設定する延伸)である。 When uniaxial stretching is performed, the stretching may be free-end uniaxial stretching or fixed-end uniaxial stretching. Free-end uniaxial stretching of a film is uniaxial stretching performed in a manner that allows shrinkage in the in-plane direction perpendicular to the stretching direction. In contrast, fixed-end uniaxial stretching is uniaxial stretching performed in a manner that fixes the dimension in the direction perpendicular to the stretching direction and does not allow shrinkage in that direction (i.e., stretching in which the stretch ratio in the direction perpendicular to the stretching direction is set to 1).
工程(IV)における延伸方向に制限はなく、例えば、矩形のフィルムの長手方向、幅方向、斜め方向などが挙げられる。ここで、斜め方向とは、厚み方向に対して垂直な方向であって、幅方向とがなす角が0°でも無く90°でも無い方向(即ち幅方向とがなす角が0°超90°未満である方向)を表す。 There are no limitations on the stretching direction in step (IV), and examples include the longitudinal direction, width direction, and diagonal direction of the rectangular film. Here, the diagonal direction refers to a direction perpendicular to the thickness direction, which forms an angle with the width direction that is neither 0° nor 90° (i.e., a direction which forms an angle with the width direction that is greater than 0° and less than 90°).
工程(II)及び(III)を伴わない製造方法により三次元位相差フィルムを製造しようとする場合、通常はより複雑な延伸工程、及びより複雑な樹脂フィルムの構成が必要になり、製造効率の観点からの不利益が大きい。これに対して、本発明の製造方法では、より単純な工程によって三次元位相差フィルムとして使用しうる光学フィルムを得ることができる。 When attempting to manufacture a three-dimensional retardation film using a manufacturing method that does not involve steps (II) and (III), a more complicated stretching process and a more complicated resin film structure are usually required, which is disadvantageous in terms of manufacturing efficiency. In contrast, the manufacturing method of the present invention makes it possible to obtain an optical film that can be used as a three-dimensional retardation film using a simpler process.
延伸倍率は、好ましくは1.1倍以上、より好ましくは1.2倍以上であり、好ましくは20.0倍以下、より好ましくは10.0倍以下、更に好ましくは5.0倍以下、特に好ましくは2.0倍以下である。具体的な延伸倍率は、製品たる光学フィルムの光学特性、厚み、強度などの要素に応じて適切に設定することが望ましい。延伸倍率が前記下限値以上である場合、延伸によって複屈折を大きく変化させることができる。また、延伸倍率が前記上限値以下である場合、遅相軸の方向を容易に制御したり、フィルムの破断を効果的に抑制したりできる。 The stretching ratio is preferably 1.1 times or more, more preferably 1.2 times or more, and is preferably 20.0 times or less, more preferably 10.0 times or less, even more preferably 5.0 times or less, and particularly preferably 2.0 times or less. It is desirable to set the specific stretching ratio appropriately depending on factors such as the optical properties, thickness, and strength of the optical film product. When the stretching ratio is equal to or greater than the lower limit, the birefringence can be significantly changed by stretching. Also, when the stretching ratio is equal to or less than the upper limit, the direction of the slow axis can be easily controlled and breakage of the film can be effectively suppressed.
延伸温度は、結晶性重合体のガラス転移温度Tgと相対的に規定しうる。延伸温度は、好ましくは「Tg+5」℃以上、より好ましくは「Tg+10」℃以上であり、好ましくは「Tg+100」℃以下、より好ましくは「Tg+90」℃以下である。延伸温度が前記下限値以上である場合、フィルムを十分に軟化させて延伸を均一に行うことができる。また、延伸温度が前記上限値以下である場合、結晶性重合体の結晶化の進行によるフィルムの硬化を抑制できるので、延伸を円滑に行うことができ、また、延伸によって大きな複屈折を発現させることができる。さらに、通常は、得られる光学フィルムのヘイズを小さくして透明性を高めることができる。また、かかる温度での延伸を行うことにより、結晶性重合体の結晶化度が高まり、その結果得られる光学フィルムの光学特性を容易に所望の範囲に調整することができる。 The stretching temperature can be defined relative to the glass transition temperature Tg of the crystalline polymer. The stretching temperature is preferably "Tg+5"°C or higher, more preferably "Tg+10"°C or higher, and preferably "Tg+100"°C or lower, more preferably "Tg+90"°C or lower. When the stretching temperature is equal to or higher than the lower limit, the film can be sufficiently softened and stretched uniformly. When the stretching temperature is equal to or lower than the upper limit, the film can be stretched smoothly, since the hardening of the film caused by the progress of crystallization of the crystalline polymer can be suppressed, and large birefringence can be expressed by stretching. Furthermore, the haze of the optical film obtained can usually be reduced to increase the transparency. In addition, by performing stretching at such a temperature, the crystallinity of the crystalline polymer is increased, and the optical properties of the optical film obtained as a result can be easily adjusted to the desired range.
工程(IV)により複屈折が変化しうるので、NZ係数の調整を行うことができる。よって、工程(IV)による延伸によって所望の光学特性を有する光学フィルムとしてのフィルム(sA)が得られる。工程(IV)の結果得られたフィルム(sA)は、そのまま製品たる光学フィルムとして利用することができる。または、得られたフィルムにさらに任意の処理を行い、製品たる光学フィルムとすることもできる。任意の工程の例としては、延伸された寸法を維持した状態での熱処理又は延伸された寸法を縮めての緩和処理等の処理による複屈折の調整が挙げられる。 Since the birefringence can be changed by step (IV), the NZ coefficient can be adjusted. Thus, the film (sA) is obtained as an optical film having the desired optical properties by the stretching in step (IV). The film (sA) obtained as a result of step (IV) can be used as is as an optical film product. Alternatively, the obtained film can be further subjected to optional processing to become an optical film product. Examples of optional processing include adjustment of birefringence by heat treatment while maintaining the stretched dimensions or relaxation treatment by reducing the stretched dimensions.
本発明の製造方法により得られる光学フィルムのNZ係数は好ましくは0より大きく、より好ましくは0.2以上であり、一方好ましくは1より小さく、より好ましくは0.8以下である。このようなNZ係数を有するフィルムは、三次元位相差フィルムと呼ばれる。三次元位相差フィルムは、液晶表示装置等の表示装置に設けられた場合、傾斜方向から見た表示面の色付きを低減するといった効果を発現することができる。 The NZ coefficient of the optical film obtained by the manufacturing method of the present invention is preferably greater than 0, more preferably greater than 0.2, and preferably less than 1, more preferably less than 0.8. A film having such an NZ coefficient is called a three-dimensional retardation film. When a three-dimensional retardation film is provided in a display device such as a liquid crystal display device, it can exert an effect of reducing coloring of the display surface when viewed from an inclined direction.
光学フィルムの面内レターデーションReの値は、光学フィルムの用途に適合した値に調整しうる。ある例においては、波長590nmにおける面内レターデーションRe(590)の好ましい範囲は137.5nm又はそれに近い値、具体的には好ましくは127.5~147.5nm、より好ましくは130.5~144.5nmの範囲としうる。Re(590)の値を当該範囲内とすることにより、光学フィルムをλ/4波長板として用いうる。別のある例においては、Re(590)の好ましい範囲は275nm又はそれに近い値、具体的には好ましくは265~285nm、より好ましくは268~282nmの範囲としうる。Re(590)の値を当該範囲内とすることにより、光学フィルムをλ/2波長板として用いうる。 The in-plane retardation Re of the optical film can be adjusted to a value suitable for the application of the optical film. In one example, the preferred range of the in-plane retardation Re(590) at a wavelength of 590 nm is 137.5 nm or a value close to it, specifically, preferably 127.5 to 147.5 nm, and more preferably 130.5 to 144.5 nm. By setting the value of Re(590) within this range, the optical film can be used as a λ/4 waveplate. In another example, the preferred range of Re(590) is 275 nm or a value close to it, specifically, preferably 265 to 285 nm, and more preferably 268 to 282 nm. By setting the value of Re(590) within this range, the optical film can be used as a λ/2 waveplate.
一般に表示装置等の装置に用いる光学フィルムは、光学的特性を発現するためにある程度以上の厚みを必要とする一方、装置の薄型化の要請から、薄いことが求められる。本発明の製造方法により得られる光学フィルムの厚みは、特に限定されないが、厚みが薄くても所望の光学的特性を満たすフィルムとすることが可能である。具体的には、光学フィルムの厚みは、好ましくは150μm以下、さらに好ましくは120μm以下、さらにより好ましくは100μm以下としうる。光学フィルムの厚みの下限は、特に限定されないが例えば20μm以上としうる。 In general, optical films used in devices such as display devices need to be at least a certain thickness to exhibit optical properties, but are also required to be thin in order to make devices thinner. The thickness of the optical film obtained by the manufacturing method of the present invention is not particularly limited, but it is possible to obtain a film that satisfies the desired optical properties even if it is thin. Specifically, the thickness of the optical film is preferably 150 μm or less, more preferably 120 μm or less, and even more preferably 100 μm or less. The lower limit of the thickness of the optical film is not particularly limited, but can be, for example, 20 μm or more.
本発明の製造方法により得られた光学フィルムにおいては、樹脂(a)は、有機溶媒を含みうる。この有機溶媒は、通常、本発明の製造方法の工程(II)において使用した有機溶媒が、フィルム中に取り込まれ、その後の乾燥の工程においても除去されず残存したものである。工程(II)においてフィルム中に取り込まれた有機溶媒の全部または一部は、重合体の内部に入り込みうる。したがって、その後の乾燥の工程を行ったとしても、容易には溶媒を完全に除去することは難しい。よって、本発明の製造方法により得られた光学フィルムは、有機溶媒を含むことが通常である。 In the optical film obtained by the manufacturing method of the present invention, the resin (a) may contain an organic solvent. This organic solvent is usually the organic solvent used in step (II) of the manufacturing method of the present invention that is incorporated into the film and remains even in the subsequent drying step without being removed. All or a part of the organic solvent incorporated into the film in step (II) may penetrate into the inside of the polymer. Therefore, even if a subsequent drying step is performed, it is difficult to easily remove the solvent completely. Therefore, the optical film obtained by the manufacturing method of the present invention usually contains an organic solvent.
本発明の製造方法により得られた光学フィルム100重量%に対する、その中に含まれる有機溶媒の比率(溶媒含有率)は、好ましくは6重量%以下、より好ましくは5.8重量%以下、特に好ましくは5.5重量%以下である。溶媒含有率の下限は特に限定されないが、0.001重量%以上、又は0.01重量%以上としうる。フィルム中の溶媒の含有量は、熱質量分析によって測定しうる。 The ratio of the organic solvent contained in the optical film obtained by the manufacturing method of the present invention (solvent content) to 100% by weight is preferably 6% by weight or less, more preferably 5.8% by weight or less, and particularly preferably 5.5% by weight or less. The lower limit of the solvent content is not particularly limited, but may be 0.001% by weight or more, or 0.01% by weight or more. The solvent content in the film may be measured by thermogravimetric analysis.
〔用途〕
本発明の光学フィルムは、必要に応じて矩形などの所望の形状に加工した上で、表示装置等の光学装置の構成要素として使用しうる。本発明の光学フィルムを表示装置の構成要素として用いた場合、表示装置に表示される画像の視野角、コントラスト、画質等の表示品質を改善することができる。
[Application]
The optical film of the present invention can be processed into a desired shape such as a rectangle as necessary and used as a component of an optical device such as a display device. When the optical film of the present invention is used as a component of a display device, the display quality, such as the viewing angle, contrast, and image quality, of an image displayed on the display device can be improved.
以下、実施例を示して本発明について具体的に説明する。ただし、本発明は以下に示す実施例に限定されるものではなく、本発明の特許請求の範囲及びその均等の範囲を逸脱しない範囲において任意に変更して実施しうる。
以下の説明において、量を表す「%」及び「部」は、別に断らない限り、重量基準である。また、以下に説明する操作は、別に断らない限り、常温及び常圧の条件において行った。
The present invention will be described in detail below with reference to examples. However, the present invention is not limited to the examples shown below, and can be modified and carried out as desired without departing from the scope of the claims of the present invention and the scope of equivalents thereto.
In the following description, the units "%" and "parts" are by weight unless otherwise specified. Furthermore, the operations described below were carried out at room temperature and pressure unless otherwise specified.
〔評価方法〕
(重合体の重量平均分子量Mw及び数平均分子量Mnの測定方法)
重合体の重量平均分子量Mw及び数平均分子量Mnは、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC)システム(東ソー社製「HLC-8320」)を用いて、ポリスチレン換算値として測定した。測定の際、カラムとしてはHタイプカラム(東ソー社製)を用い、溶媒としてはテトラヒドロフランを用いた。また、測定時の温度は、40℃であった。
[Evaluation method]
(Method of measuring weight average molecular weight Mw and number average molecular weight Mn of polymer)
The weight average molecular weight Mw and number average molecular weight Mn of the polymer were measured as polystyrene equivalent values using a gel permeation chromatography (GPC) system ("HLC-8320" manufactured by Tosoh Corporation). In the measurement, an H-type column (manufactured by Tosoh Corporation) was used as the column, and tetrahydrofuran was used as the solvent. The temperature during the measurement was 40°C.
(重合体の水素化率の測定方法)
重合体の水素化率は、オルトジクロロベンゼン-d4を溶媒として、145℃で、1H-NMR測定により測定した。
(Method of measuring hydrogenation rate of polymer)
The hydrogenation rate of the polymer was measured by 1 H-NMR measurement at 145° C. using orthodichlorobenzene-d4 as a solvent.
(ガラス転移温度Tg及び融点Tmの測定方法)
重合体のガラス転移温度Tg及び融点Tmの測定は、以下のようにして行った。まず、重合体を、加熱によって融解させ、融解した重合体をドライアイスで急冷した。続いて、この重合体を試験体として用いて、示差走査熱量計(DSC)を用いて、10℃/分の昇温速度(昇温モード)で、重合体のガラス転移温度Tg及び融点Tmを測定した。
(Method of measuring glass transition temperature Tg and melting point Tm)
The glass transition temperature Tg and melting point Tm of the polymer were measured as follows. First, the polymer was melted by heating, and the melted polymer was quenched with dry ice. Then, the glass transition temperature Tg and melting point Tm of the polymer were measured using a differential scanning calorimeter (DSC) at a heating rate of 10° C./min (heating mode) using the polymer as a test specimen.
(重合体のラセモ・ダイアッドの割合の測定方法)
重合体のラセモ・ダイアッドの割合の測定は以下のようにして行った。オルトジクロロベンゼン-d4を溶媒として、200℃で、inverse-gated decoupling法を適用して、重合体の13C-NMR測定を行った。この13C-NMR測定の結果において、オルトジクロロベンゼン-d4の127.5ppmのピークを基準シフトとして、メソ・ダイアッド由来の43.35ppmのシグナルと、ラセモ・ダイアッド由来の43.43ppmのシグナルとを同定した。これらのシグナルの強度比に基づいて、重合体のラセモ・ダイアッドの割合を求めた。
(Method for measuring the ratio of racemo-dyads in polymers)
The ratio of the racemo-dyad in the polymer was measured as follows. Using orthodichlorobenzene-d4 as a solvent, the polymer was subjected to 13C-NMR measurement by applying the inverse-gated decoupling method at 200°C. In the results of this 13C -NMR measurement, a signal at 43.35 ppm derived from the meso-dyad and a signal at 43.43 ppm derived from the racemo-dyad were identified, with the peak at 127.5 ppm of orthodichlorobenzene-d4 as the reference shift. The ratio of the racemo-dyad in the polymer was calculated based on the intensity ratio of these signals.
(フィルムのレターデーションRe及びRth等の光学特性の測定方法)
フィルムの面内レターデーションRe及び厚み方向のレターデーションRth等の光学特性は、位相差計(AXOMETRICS社製「AxoScan OPMF-1」)により測定した。測定波長は590nmであった。
(Method of measuring optical properties such as retardation Re and Rth of film)
The optical properties of the film, such as the in-plane retardation Re and the retardation in the thickness direction Rth, were measured using a retardation meter (AxoScan OPMF-1 manufactured by AXOMETRICS) at a wavelength of 590 nm.
(フィルムの厚みの測定方法)
フィルムの厚みは、接触式厚さ計(MITUTOYO社製 Code No. 543-390)を用いて測定した。
(Method of measuring film thickness)
The thickness of the film was measured using a contact thickness meter (manufactured by MITUTOYO Corporation, Code No. 543-390).
(溶媒含有率の測定方法)
フィルム(pA)について、熱重量分析(TGA:窒素雰囲気下、昇温速度10℃/分、30℃~300℃)によって、その重量を測定した。30℃におけるフィルム(pA)の重量WO(30℃)から300℃におけるフィルムの重量WO(300℃)を引き算して、300℃におけるフィルムの重量減少量ΔWOを求めた。後述する実施例及び比較例で用いたフィルム(pA)は、溶融押出法によって製造されたものであるので、溶媒を含まない。よって、このフィルム(pA)の重量減少量ΔWOを、後述する式(X)ではリファレンスとして採用した。
(Method of measuring solvent content)
The weight of the film (pA) was measured by thermogravimetric analysis (TGA: under nitrogen atmosphere, heating rate 10°C/min, 30°C to 300°C). The weight of the film (pA) at 300°C WO (300°C) was subtracted from the weight of the film (pA) at 30°C WO (30°C) to obtain the weight loss amount ΔWO of the film at 300°C. The film (pA) used in the examples and comparative examples described below was produced by the melt extrusion method and does not contain a solvent. Therefore, the weight loss amount ΔWO of this film (pA) was adopted as a reference in the formula (X) described below.
測定対象のフィルムについて、前記と同じく熱重量分析(TGA:窒素雰囲気下、昇温速度10℃/分、30℃~300℃)によって、その重量を測定した。30℃におけるフィルムの重量WR(30℃)から300℃におけるフィルムの重量WR(300℃)を引き算して、300℃におけるフィルムの重量減少量ΔWRを求めた。 The weight of the film to be measured was measured by thermogravimetric analysis (TGA: in a nitrogen atmosphere, heating rate 10°C/min, 30°C to 300°C) as described above. The weight loss of the film at 300°C, ΔWR, was calculated by subtracting the weight of the film at 300°C, WR(300°C), from the weight of the film at 30°C, WR(30°C).
前記の300℃におけるフィルム(pA)の重量減少量ΔWO、及び、300℃における測定対象フィルムの重量減少量ΔWRから、以下の式(X)により、フィルムにおける溶媒含有率を算出した。
溶媒含有率(%)={(ΔWR-ΔWO)/WR(30℃)}×100 (X)
The solvent content in the film was calculated from the weight loss ΔWO of the film (pA) at 300° C. and the weight loss ΔWR of the measurement target film at 300° C. according to the following formula (X).
Solvent content (%)={(ΔWR-ΔWO)/WR(30° C.)}×100 (X)
〔製造例1.ジシクロペンタジエンの開環重合体の水素化物を含む結晶性樹脂の製造〕
金属製の耐圧反応器を、充分に乾燥した後、窒素置換した。この金属製耐圧反応器に、シクロヘキサン154.5部、ジシクロペンタジエン(エンド体含有率99%以上)の濃度70%シクロヘキサン溶液42.8部(ジシクロペンタジエンの量として30部)、及び1-ヘキセン1.9部を加え、53℃に加温した。
[Production Example 1. Production of crystalline resin containing hydrogenated product of ring-opened polymer of dicyclopentadiene]
A metallic pressure-resistant reactor was thoroughly dried and then purged with nitrogen. 154.5 parts of cyclohexane, 42.8 parts of a 70% cyclohexane solution of dicyclopentadiene (endo isomer content of 99% or more) (30 parts as the amount of dicyclopentadiene), and 1.9 parts of 1-hexene were added to the metallic pressure-resistant reactor, and the reactor was heated to 53°C.
テトラクロロタングステンフェニルイミド(テトラヒドロフラン)錯体0.014部を0.70部のトルエンに溶解し、溶液を調製した。この溶液に、濃度19%のジエチルアルミニウムエトキシド/n-ヘキサン溶液0.061部を加えて10分間攪拌して、触媒溶液を調製した。この触媒溶液を耐圧反応器に加えて、開環重合反応を開始した。その後、53℃を保ちながら4時間反応させて、ジシクロペンタジエンの開環重合体の溶液を得た。得られたジシクロペンタジエンの開環重合体の数平均分子量(Mn)及び重量平均分子量(Mw)は、それぞれ、8,750および28,100であり、これらから求められる分子量分布(Mw/Mn)は3.21であった。 0.014 parts of tetrachlorotungsten phenylimide (tetrahydrofuran) complex was dissolved in 0.70 parts of toluene to prepare a solution. 0.061 parts of a 19% diethylaluminum ethoxide/n-hexane solution was added to this solution and stirred for 10 minutes to prepare a catalyst solution. This catalyst solution was added to a pressure-resistant reactor to start the ring-opening polymerization reaction. The reaction was then continued for 4 hours while maintaining the temperature at 53°C to obtain a solution of a ring-opened polymer of dicyclopentadiene. The number-average molecular weight (Mn) and weight-average molecular weight (Mw) of the obtained ring-opened polymer of dicyclopentadiene were 8,750 and 28,100, respectively, and the molecular weight distribution (Mw/Mn) calculated from these was 3.21.
得られたジシクロペンタジエンの開環重合体の溶液200部に、停止剤として1,2-エタンジオール0.037部を加えて、60℃に加温し、1時間攪拌して重合反応を停止させた。ここに、ハイドロタルサイト様化合物(協和化学工業社製「キョーワード(登録商標)2000」)を1部加えて、60℃に加温し、1時間攪拌した。その後、濾過助剤(昭和化学工業社製「ラヂオライト(登録商標)#1500」)を0.4部加え、PPプリーツカートリッジフィルター(ADVANTEC東洋社製「TCP-HX」)を用いて吸着剤と溶液を濾別した。 0.037 parts of 1,2-ethanediol was added as a terminator to 200 parts of the resulting solution of ring-opened dicyclopentadiene polymer, and the mixture was heated to 60°C and stirred for 1 hour to terminate the polymerization reaction. 1 part of a hydrotalcite-like compound (Kyowa Chemical Industry Co., Ltd.'s "Kyoward (registered trademark) 2000") was added to the mixture, which was heated to 60°C and stirred for 1 hour. 0.4 parts of a filter aid (Showa Chemical Industry Co., Ltd.'s "Radiolite (registered trademark) #1500") was then added, and the adsorbent and solution were filtered using a PP pleated cartridge filter (Advantec Toyo Co., Ltd.'s "TCP-HX").
濾過後のジシクロペンタジエンの開環重合体の溶液200部(重合体量30部)に、シクロヘキサン100部を加え、クロロヒドリドカルボニルトリス(トリフェニルホスフィン)ルテニウム0.0043部を添加して、水素圧6MPa、180℃で4時間水素化反応を行なった。これにより、ジシクロペンタジエンの開環重合体の水素化物を含む反応液が得られた。この反応液は、水素化物が析出してスラリー溶液となっていた。 100 parts of cyclohexane were added to 200 parts of the filtered ring-opened polymer solution (polymer amount 30 parts), and 0.0043 parts of chlorohydridocarbonyltris(triphenylphosphine)ruthenium was added, and a hydrogenation reaction was carried out at 6 MPa hydrogen pressure and 180°C for 4 hours. This produced a reaction liquid containing a hydride of the ring-opened polymer of dicyclopentadiene. The hydride precipitated from this reaction liquid, forming a slurry solution.
前記の反応液に含まれる水素化物と溶液とを、遠心分離器を用いて分離し、60℃で24時間減圧乾燥して、結晶性を有するジシクロペンタジエンの開環重合体の水素化物28.5部を得た。この水素化物の水素化率は99%以上、ガラス転移温度Tgは93℃、融点(Tm)は262℃、ラセモ・ダイアッドの割合は89%であった。 The hydride and the solution contained in the reaction liquid were separated using a centrifuge and dried under reduced pressure at 60°C for 24 hours to obtain 28.5 parts of a crystalline ring-opening polymer of dicyclopentadiene. The hydrogenation rate of this hydride was 99% or more, the glass transition temperature (Tg) was 93°C, the melting point (Tm) was 262°C, and the racemo-dyad ratio was 89%.
得られたジシクロペンタジエンの開環重合体の水素化物100部に、酸化防止剤(テトラキス〔メチレン-3-(3’,5’-ジ-t-ブチル-4’-ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕メタン;BASFジャパン社製「イルガノックス(登録商標)1010」)1.1部を混合後、内径3mmΦのダイ穴を4つ備えた二軸押出し機(製品名「TEM-37B」、東芝機械社製)に投入した。ジシクロペンタジエンの開環重合体の水素化物及び酸化防止剤の混合物を、熱溶融押出し成形によりストランド状の成形した後、ストランドカッターにて細断して、ペレット形状の結晶性樹脂(a)を得た。前記の二軸押出し機の運転条件は、以下の通りであった。
・バレル設定温度=270~280℃
・ダイ設定温度=250℃
・スクリュー回転数=145rpm
100 parts of the obtained hydrogenated ring-opening polymer of dicyclopentadiene was mixed with 1.1 parts of an antioxidant (tetrakis[methylene-3-(3',5'-di-t-butyl-4'-hydroxyphenyl)propionate]methane;"Irganox (registered trademark) 1010" manufactured by BASF Japan Ltd.), and then the mixture was charged into a twin-screw extruder (product name "TEM-37B", manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd.) equipped with four die holes having an inner diameter of 3 mmΦ. The mixture of the hydrogenated ring-opening polymer of dicyclopentadiene and the antioxidant was molded into a strand shape by hot melt extrusion molding, and then chopped with a strand cutter to obtain a pellet-shaped crystalline resin (a). The operating conditions of the twin-screw extruder were as follows.
・Barrel temperature setting = 270-280℃
Die set temperature = 250°C
Screw rotation speed = 145 rpm
〔実施例1〕
(1-1.工程(I):フィルム(pA)の製造)
製造例1で製造した結晶性樹脂(a)を、Tダイを備える熱溶融押出しフィルム成形機(Optical Control Systems社製「Measuring Extruder Type Me-20/2800V3」)を用いて成形し、1.5m/分の速度でロールに巻き取って、およそ幅120mmの長尺のフィルム(pA)(厚み50μm)を得た。前記のフィルム成形機の運転条件は、以下の通りであった。
・バレル設定温度=280℃~300℃
・ダイ温度=270℃
・スクリュー回転数=30rpm
・キャストロール温度=80℃
Example 1
(1-1. Step (I): Production of film (pA))
The crystalline resin (a) produced in Production Example 1 was molded using a hot melt extrusion film molding machine equipped with a T-die (Optical Control Systems'"Measuring Extruder Type Me-20/2800V3") and wound on a roll at a speed of 1.5 m/min to obtain a long film (pA) with a width of approximately 120 mm (thickness of 50 μm). The operating conditions of the film molding machine were as follows.
・Barrel setting temperature = 280℃ to 300℃
Die temperature = 270°C
Screw rotation speed = 30 rpm
Cast roll temperature = 80°C
フィルム(pA)を、100mm×100mmにカットし、複数枚の矩形のフィルム(pA)とした。フィルム(pA)の光学特性を測定した。フィルム(pA)の面内レターデーションReは5nm、厚み方向レターデーションRthは6nmであった。この樹脂フィルムは、前記のように高温(280℃~300℃)での熱溶融押出によって製造されているので、樹脂フィルムは溶媒を含まないと考えられることから、その溶媒含有率は0.0%である。 The film (pA) was cut into 100 mm x 100 mm pieces of rectangular film (pA). The optical properties of the film (pA) were measured. The in-plane retardation Re of the film (pA) was 5 nm, and the retardation Rth in the thickness direction was 6 nm. As described above, this resin film was produced by hot melt extrusion at high temperatures (280°C to 300°C), and therefore the resin film is considered to contain no solvent, and therefore the solvent content is 0.0%.
(1-2.工程(II):フィルム(pA)と溶媒との接触)
バットをトルエンで満たした。トルエンの温度は23℃に調節した。トルエンの中に矩形のフィルム(pA)を10秒間浸漬させた。その後、トルエンからフィルムを取り出し、フィルム(qA)を得た。フィルム(qA)の一部を、取り出し後直ちに溶媒含有率の測定に供し、溶媒含有率を求めたところ、溶媒含有率は32%であった。
(1-2. Step (II): Contact of film (pA) with solvent)
The tray was filled with toluene. The temperature of the toluene was adjusted to 23° C. A rectangular film (pA) was immersed in toluene for 10 seconds. The film was then taken out of the toluene to obtain a film (qA). A portion of the film (qA) was immediately subjected to measurement of the solvent content after taking out, and the solvent content was found to be 32%.
(1-3.工程(III):フィルム(qA)の乾燥)
フィルム(qA)の他の一部を、取り出し後直ちに90℃の乾燥炉で60秒間乾燥し、光学フィルム(rA)を得た。
(1-3. Step (III): Drying of film (qA))
Another part of the film (qA) was taken out and immediately dried in a drying oven at 90° C. for 60 seconds to obtain an optical film (rA).
光学フィルム(rA)の光学特性及び物性を評価した。光学フィルム(rA)の面内レターデーションReは16nm、厚み方向レターデーションRthは-560nm、厚みは64μm、結晶化度は12%、溶媒含有率は5.6%であった。 The optical characteristics and physical properties of the optical film (rA) were evaluated. The in-plane retardation Re of the optical film (rA) was 16 nm, the thickness direction retardation Rth was -560 nm, the thickness was 64 μm, the crystallinity was 12%, and the solvent content was 5.6%.
フィルム(qA)の溶媒含有率と、光学フィルム(rA)の溶媒含有率との差から、溶媒揮発量(単位:g/m2)を求めた。溶媒揮発量を乾燥時間(本実施例では60秒)で割った値を乾燥速度として求めたところ、0.3g/sec・m2であった。 The amount of solvent evaporated (unit: g/ m2 ) was calculated from the difference between the solvent content of the film (qA) and the solvent content of the optical film (rA). The amount of solvent evaporated was divided by the drying time (60 seconds in this example) to obtain a drying rate of 0.3 g/sec· m2 .
〔実施例2〕
フィルム(qA)の乾燥温度を160℃、乾燥時間を10秒とした他は、実施例1と同じ操作により、光学フィルム(rA)を得て評価した。光学フィルム(rA)の面内レターデーションReは14nm、厚み方向レターデーションRthは-636nm、厚みは64μm、結晶化度は12%、溶媒含有率は5.3%であった。乾燥速度は1.8g/sec・m2であった。
Example 2
An optical film (rA) was obtained and evaluated by the same procedure as in Example 1, except that the drying temperature of the film (qA) was 160° C. and the drying time was 10 seconds. The in-plane retardation Re of the optical film (rA) was 14 nm, the thickness direction retardation Rth was −636 nm, the thickness was 64 μm, the crystallinity was 12%, and the solvent content was 5.3%. The drying speed was 1.8 g/sec m2 .
〔実施例3〕
フィルム(pA)の浸漬時間を60秒とした他は、実施例1と同じ操作により、光学フィルム(rA)を得て評価した。光学フィルム(rA)の面内レターデーションReは15nm、厚み方向レターデーションRthは-602nm、厚みは64μm、結晶化度は12%、溶媒含有率は5.8%であった。乾燥速度は0.46g/sec・m2であった。
Example 3
Except for the immersion time of the film (pA) being 60 seconds, the same procedure as in Example 1 was used to obtain and evaluate an optical film (rA). The in-plane retardation Re of the optical film (rA) was 15 nm, the thickness direction retardation Rth was −602 nm, the thickness was 64 μm, the crystallinity was 12%, and the solvent content was 5.8%. The drying speed was 0.46 g/sec m2 .
〔実施例4〕
実施例1の(1-1)で得た矩形のフィルム(pA)に対してバーコートを用いてトルエンを20μm塗布し、フィルム(qA)を得た。溶媒含有率を求めたところ、溶媒含有率は23%であった。塗布後直ちに、フィルム(qA)を90℃の乾燥炉で60秒間乾燥し、光学フィルム(rA)を得た。光学フィルム(rA)の面内レターデーションReは13nm、厚み方向レターデーションRthは-460nm、厚みは64μm、結晶化度は11%、溶媒含有率は5.7%であった。乾燥速度は0.18g/sec・m2であった。
Example 4
Toluene was applied to the rectangular film (pA) obtained in Example 1 (1-1) to a thickness of 20 μm using a bar coater to obtain a film (qA). The solvent content was determined to be 23%. Immediately after coating, the film (qA) was dried in a drying oven at 90° C. for 60 seconds to obtain an optical film (rA). The optical film (rA) had an in-plane retardation Re of 13 nm, a thickness direction retardation Rth of −460 nm, a thickness of 64 μm, a crystallinity of 11%, and a solvent content of 5.7%. The drying speed was 0.18 g/sec·m 2 .
〔比較例1〕
フィルム(qA)の乾燥温度を60℃、乾燥時間を600秒とした他は、実施例1と同じ操作により、光学フィルム(rA)を得て評価した。光学フィルム(rA)の面内レターデーションReは9nm、厚み方向レターデーションRthは-258nm、厚みは64μm、結晶化度は9%、溶媒含有率は5.8%であった。乾燥速度は0.03g/sec・m2であった。
Comparative Example 1
An optical film (rA) was obtained and evaluated by the same procedure as in Example 1, except that the drying temperature of the film (qA) was 60° C. and the drying time was 600 seconds. The in-plane retardation Re of the optical film (rA) was 9 nm, the thickness direction retardation Rth was −258 nm, the thickness was 64 μm, the crystallinity was 9%, and the solvent content was 5.8%. The drying speed was 0.03 g/sec m2 .
〔比較例2〕
フィルム(qA)の乾燥温度を60℃、乾燥時間を60秒とした他は、実施例1と同じ操作により、光学フィルム(rA)を得て評価した。光学フィルム(rA)の厚みは69μm、溶媒含有率は25%であった。乾燥速度は0.09g/sec・m2であった。乾燥終了直後では、多量の溶媒を含んでおり状態が不安定であったため、光学フィルム(rA)のRe、Rth及び結晶化度は測定できなかった。
Comparative Example 2
Except for the drying temperature of the film (qA) being 60° C. and the drying time being 60 seconds, the same operation as in Example 1 was used to obtain and evaluate an optical film (rA). The thickness of the optical film (rA) was 69 μm, and the solvent content was 25%. The drying speed was 0.09 g/sec·m 2. Immediately after the drying was completed, the film contained a large amount of solvent and was in an unstable state, so the Re, Rth, and crystallinity of the optical film (rA) could not be measured.
実施例1~4及び比較例の概要及び結果を、表1に示す。 The overview and results of Examples 1 to 4 and the Comparative Example are shown in Table 1.
〔実施例5〕
延伸装置(エトー株式会社製「SDR-562Z」)を用意した。この延伸装置は、矩形の樹脂フィルムの端部を把持可能なクリップと、オーブンとを備えていた。クリップは、樹脂フィルムの1辺当たり5個、及び、樹脂フィルムの各頂点に1個の合計24個設けられていて、これらのクリップを移動させることで樹脂フィルムの延伸が可能であった。また、オーブンは2つ設けられており、延伸温度及び熱処理温度にそれぞれ設定することが可能であった。さらに、この延伸装置では、一方のオーブンから他方のオーブンへの樹脂フィルムの移行は、クリップで把持したまま行うことができた。
Example 5
A stretching device ("SDR-562Z" manufactured by Etoh Corporation) was prepared. This stretching device was equipped with clips capable of gripping the ends of a rectangular resin film, and an oven. A total of 24 clips were provided, five per side of the resin film and one at each vertex of the resin film, and the resin film could be stretched by moving these clips. In addition, two ovens were provided, and each could be set to a stretching temperature and a heat treatment temperature. Furthermore, in this stretching device, the resin film could be transferred from one oven to the other oven while being gripped by the clips.
実施例1で得られた光学フィルム(rA)を、延伸装置に取り付け、光学フィルム(rA)を予熱温度110℃で10秒間処理した。その後、光学フィルム(rA)を、延伸温度110℃で、縦延伸倍率1倍、横延伸倍率1.5倍、延伸速度1.5倍/10秒で延伸した。前記の「縦延伸倍率」は、長尺の原反フィルムの長手方向に一致する方向への延伸倍率を表し、「横延伸倍率」は、長尺の原反フィルムの幅方向に一致する方向への延伸倍率を表す。これにより、光学フィルム(rA)に延伸処理を施し、光学フィルム(sA)を得た。 The optical film (rA) obtained in Example 1 was attached to a stretching device, and the optical film (rA) was treated at a preheating temperature of 110°C for 10 seconds. Thereafter, the optical film (rA) was stretched at a stretching temperature of 110°C with a longitudinal stretching ratio of 1, a transverse stretching ratio of 1.5, and a stretching speed of 1.5/10 seconds. The "longitudinal stretching ratio" refers to the stretching ratio in the direction corresponding to the longitudinal direction of the long original film, and the "transverse stretching ratio" refers to the stretching ratio in the direction corresponding to the width direction of the long original film. In this way, the optical film (rA) was stretched to obtain the optical film (sA).
光学フィルム(sA)の光学特性及び物性を評価した。光学フィルム(sA)の面内レターデーションReは362nm、厚み方向レターデーションRthは-15nm、厚みは47μm、結晶化度は14%であった。 The optical characteristics and physical properties of the optical film (sA) were evaluated. The in-plane retardation Re of the optical film (sA) was 362 nm, the thickness direction retardation Rth was -15 nm, the thickness was 47 μm, and the crystallinity was 14%.
上記の結果から明らかな通り、本発明の要件を満たした乾燥の工程を行った実施例では、大きな厚み方向の複屈折(大きなRth絶対値)を容易に得ることができ、三次元位相差フィルムとして良好な効果を発現しうるフィルムを容易に製造することができることが分かる。 As is clear from the above results, in the examples in which a drying process that satisfies the requirements of the present invention was carried out, it is easy to obtain a large birefringence in the thickness direction (large absolute value of Rth), and it is easy to manufacture a film that can exhibit good effects as a three-dimensional retardation film.
Claims (11)
前記フィルム(pA)の少なくとも片面に、溶媒を接触させ、フィルム(qA)とする工程(II)と、
前記フィルム(qA)を、0.1g/sec・m2以上の乾燥速度にて0.1秒以上60秒以下の乾燥時間で乾燥させ、溶媒含有率を6重量%以下まで低下させ、フィルム(rA)とする工程(III)とを含む、光学フィルムの製造方法。 A step (I) of preparing a film (pA) having a layer made of a crystalline resin (a);
a step (II) of contacting at least one surface of the film (pA) with a solvent to obtain a film (qA);
and (III) drying the film (qA) at a drying speed of 0.1 g/sec m2 or more for a drying time of 0.1 seconds or more and 60 seconds or less to reduce the solvent content to 6 wt% or less, thereby obtaining a film (rA).
前記工程(II)が、前記フィルム(pA)を、20℃以上(BpS+10)℃以下の前記溶媒に0.5秒以上300秒以下浸漬させることを含む、請求項1又は2に記載の光学フィルムの製造方法。 the boiling point of the solvent is BpS (° C.);
3. The method for producing an optical film according to claim 1, wherein the step (II) comprises immersing the film (pA) in the solvent at 20°C or higher and (BpS+10)°C or lower for 0.5 seconds or higher and 300 seconds or lower.
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002311245A (en) | 2001-04-18 | 2002-10-23 | Konica Corp | Method and apparatus for manufacturing optical film |
| JP2003231143A (en) | 2002-02-05 | 2003-08-19 | Nitto Denko Corp | Method for producing negative birefringent polymer film |
| JP2009145662A (en) | 2007-12-14 | 2009-07-02 | Fujifilm Corp | Optical compensation film and manufacturing method thereof |
| JP2009251011A (en) | 2008-04-01 | 2009-10-29 | Jsr Corp | Method of manufacturing multilayer optical film, multilayer optical film and use thereof |
| JP2016026909A (en) | 2014-06-26 | 2016-02-18 | 日本ゼオン株式会社 | Manufacturing method of resin film, resin film, and optical film |
| JP2018189724A (en) | 2017-04-28 | 2018-11-29 | 日東電工株式会社 | Liquid crystal alignment film and method for producing the same |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05346507A (en) * | 1992-06-15 | 1993-12-27 | Fuji Photo Film Co Ltd | Production of double refractive film and liquid crystal display device using the same |
-
2021
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002311245A (en) | 2001-04-18 | 2002-10-23 | Konica Corp | Method and apparatus for manufacturing optical film |
| JP2003231143A (en) | 2002-02-05 | 2003-08-19 | Nitto Denko Corp | Method for producing negative birefringent polymer film |
| JP2009145662A (en) | 2007-12-14 | 2009-07-02 | Fujifilm Corp | Optical compensation film and manufacturing method thereof |
| JP2009251011A (en) | 2008-04-01 | 2009-10-29 | Jsr Corp | Method of manufacturing multilayer optical film, multilayer optical film and use thereof |
| JP2016026909A (en) | 2014-06-26 | 2016-02-18 | 日本ゼオン株式会社 | Manufacturing method of resin film, resin film, and optical film |
| JP2018189724A (en) | 2017-04-28 | 2018-11-29 | 日東電工株式会社 | Liquid crystal alignment film and method for producing the same |
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