(57)【要約】【課題】光学等方性に優れたフィルムを生産性良く得ることを目的とする。【解決手段】本発明のフィルムは、樹脂組成物を溶融押出キャスティング製膜し、その後少なくともいずれか一方向に延伸して製造される。その際に用いる樹脂組成物の成分は、マレイミド・オレフィン共重合体６５〜７５重量％とアクリロニトリル・スチレン共重合体３５〜２５重量％。マレイミド・オレフィン共重合体は、構造式（Ｉ）成分４０〜６０モル％と構造式（ＩＩ）成分６０〜４０モル％からなり、その数平均分子量が１×１０３以上５×１０６以下。アクリロニトリル・スチレン共重合体は、アクリロニトリル単位を２１〜４５重量％含む。そしてフィルム面内方向の波長５５０ｎｍにおける最大位相差は、１０ｎｍ未満。構造式中で、Ｒ１は水素または炭素数１〜６のアルキル基を示し、Ｒ２およびＲ３は各々水素または炭素数１〜６のアルキル基を示す。【化１】2005126560.tif 000009【化２】2005126560.tif 000010【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂組成物を溶融押出キャスティングすることにより製膜した後、少なくともいずれか一方向に延伸して製造されるフィルムにおいて、樹脂組成物はマレイミド・オレフィン共重合体６５〜７５重量％とアクリロニトリル・スチレン共重合体３５〜２５重量％からなり、マレイミド・オレフィン共重合体は構造式（Ｉ）で表される成分４０〜６０モル％と構造式（ＩＩ）で表される成分６０〜４０モル％からなり、なおかつマレイミド・オレフィン共重合体は数平均分子量が１×１０３以上５×１０６以下であって、アクリロニトリル・スチレン共重合体はアクリロニトリル単位を２１〜４５重量％含み、フィルム面内方向の波長５５０ｎｍにおける最大位相差が１０ｎｍ未満であることを特徴とするフィルム。
【化１】
2005126560.tif 000007
【化２】
2005126560.tif 000008
ここでＲ１は水素または炭素数１〜６のアルキル基を示し、Ｒ２およびＲ３は各々水素または炭素数１〜６のアルキル基を示す。
【請求項２】
請求項１に記載のフィルムを構成部材として用いた光学部材。
【請求項３】
請求項１に記載のフィルムを偏光子の支持部材として用いた偏光板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はフィルム、特に光学部材の構成部材として用いられるフィルムに関し、更に詳しくは光学部材として使用するに当たっての光学等方性に優れたフィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリカーボネートは耐熱性に優れた透明性プラスチックであり、ヘッドライトレンズなどの自動車部品、電気・電子部品、医療部品、住宅資材など多方面の用途に用いられている。特に最近では、コンパクトディスク基板、光学レンズなどの光学材料、或いはデザイン性および軽量化の目的で自動車用ウインド材料として検討されてきている。しかしながら、ポリカーボネートは屈折率の波長依存性が大きく、また、複屈折が大きいため光学用途などでは使用に制限を受ける場合がある。また、ポリカーボネートを自動車用ウインドとして用いた場合、複屈折が大きいため視野のゆがみや歪みが起こりやすいという大きな課題がある。また、ポリカーボネートは剛性が低い、表面硬度が低く傷つきやすいなどの多くの課題を抱えているのが現状である。
【０００３】
アクリロニトリル・スチレン共重合体は安価な透明性樹脂として、電気器具、車両部品、文具・雑貨など多くの分野で幅広く使用されている。しかしながら、アクリロニトリル・スチレン共重合体も複屈折が大きく、ポリカーボネートと同様の課題があるため光学部品としてはあまり用いられていない。また、アクリロニトリル・スチレン共重合体は耐熱性が低いため、自動車用ウインドとしての使用についても課題がある。アクリロニトリル・スチレン共重合体の耐熱性を改良する目的で、マレイミド類との共重合が検討されている。しかしながら、マレイミド類との共重合体は脆く、機械的な特性に課題がある。また、得られる共重合体が着色するという課題があった。
【０００４】
また、米国特許第４，３７４，９５１号公報には、アクリロニトリル・スチレン共重合体とスチレン・フェニルマレイミドからなる相溶性組成物が示されている。しかし、この組成物は、アクリロニトリル・スチレン共重合体の耐熱性は改善されるものの、得られる組成物が着色する、脆くなるといった課題があった。
【０００５】
一方、マレイミド・オレフィン系共重合体は良好な透明性、高い耐熱性および優れた機械強度を有する材料であるが、さらなる複屈折の低減が望まれている。
【０００６】
日本国特許第３，４１４，０８３号には、マレイミド・オレフィン系共重合体および特定の組成からなるアクリロニトリル・スチレン共重合体からなる樹脂組成物が相溶性となり、かつ複屈折を低減する効果があり、上記目的を満たすことが記載されている。
【０００７】
【特許文献１】米国特許第４３７４９５１号公報
【特許文献２】特許第３４１４０８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述の日本国特許第３，４１４，０８３号公報には、マレイミド・オレフィン系共重合体とアクリロニトリル・スチレン共重合体からなる上記樹脂組成物を、光学部材の構成部材として適用できることが、記載されている。
【０００９】
ここでいう光学部材とは、偏光板の支持基材や、位相差板、バックライト周りの各種光学フィルム、現状通常にはガラスが用いられている各種透明基材、などを代表例とするものであるが、そのうち、偏光板の支持基材や、各種透明基材などにおいては、透過光をできるだけ妨げない、すなわち、透過光に位相差を生じさせない、光学的に等方的なフィルム状成形物が求められる。
【００１０】
フィルムの製造には、公知の各種手法が用いられるが、中でも、溶融押出キャスティング法による製膜は、簡便で、コスト面で有利な製造方法である。しかしながら、該手法における工程中には、ダイからの押出し時の流動や、冷却ドラムへのキャスティング時のドラフティングなど、フィルム中の分子に配向を生じさせ、位相差発現の元となってしまう要因が多く含まれる。
【００１１】
また、更なる生産性の向上などを目的として、キャスト製膜されたフィルムを延伸すると、フィルム中の分子はより配向し、位相差がより発生しやすくなる。
【００１２】
本発明はかかる課題を解決して、位相差発現が少なく光学部材に好適なフィルムを生産性良く得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明のフィルムは、樹脂組成物を溶融押出キャスティングすることにより製膜した後、少なくともいずれか一方向に延伸して製造されるフィルムである。ここで樹脂組成物は、マレイミド・オレフィン共重合体６５〜７５重量％とアクリロニトリル・スチレン共重合体３５〜２５重量％からなる。さらにこのマレイミド・オレフィン共重合体は、構造式（Ｉ）で表される成分４０〜６０モル％と構造式（ＩＩ）で表される成分６０〜４０モル％からなる。なおかつマレイミド・オレフィン共重合体は、数平均分子量が１×１０３以上５×１０６以下のものである。アクリロニトリル・スチレン共重合体は、アクリロニトリル単位を２１〜４５重量％含む。そしてフィルム面内方向の波長５５０ｎｍにおける最大位相差は、１０ｎｍ未満である。構造式中で、Ｒ１は水素または炭素数１〜６のアルキル基を示し、Ｒ２およびＲ３は各々水素または炭素数１〜６のアルキル基を示す。
【００１４】
【化１】
2005126560.tif 000002
【００１５】
【化２】
2005126560.tif 000003
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、光学部材として使用するに当たっての光学等方性に優れたフィルムを生産性良く提供することができ、その工業的価値は高い。すなわち本発明では、延伸を施して生産性良くフィルムを製造しつつも、特定組成の樹脂材料を用いることで、その最大位相差の小さなフィルムを得ている。こうしたフィルムは、透過光をできるだけ妨げない、すなわち、透過光に位相差を生じさせないことから、光学部材の構成部材として、特に偏光板における偏光子の支持基材などとして有用である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
＜フィルム素材＞
本発明のフィルムを構成する樹脂組成物は、マレイミド・オレフィン共重合体６５〜７５重量％とアクリロニトリル・スチレン共重合体３５〜２５重量％からなる。さらにこのマレイミド・オレフィン共重合体は、構造式（Ｉ）で表される成分４０〜６０モル％と構造式（ＩＩ）で表される成分６０〜４０モル％からなる。なおかつマレイミド・オレフィン共重合体は、数平均分子量が１×１０３以上５×１０６以下である。アクリロニトリル・スチレン共重合体は、アクリロニトリル単位を２１〜４５重量％含む。構造式中で、Ｒ１は水素または炭素数１〜６のアルキル基を示し、Ｒ２およびＲ３は各々水素または炭素数１〜６のアルキル基を示す。
【００１８】
【化３】
2005126560.tif 000004
【００１９】
【化４】
2005126560.tif 000005
【００２０】
上記の構成成分（Ｉ）と構成成分（ＩＩ）からなるマレイミド・オレフィン共重合体は、例えば、マレイミド類とオレフィン類とのラジカル共重合反応により得ることができる。構成成分（Ｉ）を与える化合物としては、マレイミド、Ｎ−メチルマレイミド、Ｎ−エチルマレイミド、Ｎ−ｎ−プロピルマレイミド、Ｎ−ｉ−プロピルマレイミド、Ｎ−ｎ−ブチルマレイミド、Ｎ−ｉ−ブチルマレイミド、Ｎ−ｓ−ブチルマレイミド、Ｎ−ｔ−ブチルマレイミド、Ｎ−ｎ−ペンチルマレイミド、Ｎ−ｎ−ヘキシルマレイミド、Ｎ−シクロプロピルマレイミド、Ｎ−シクロブチルマレイミド、Ｎ−シクロヘキシルマレイミド等のマレイミド類が例示され、耐熱性、機械特性および透明性の点から特にＮ−メチルマレイミドが好ましい。さらに、これら化合物は１種または２種以上組み合わせて用いることができる。
【００２１】
構成成分（ＩＩ）を与える化合物としては、イソブテン、２−メチル−１−ブテン、２−メチル−１−ペンテン、２−メチル−１−ヘキセン等のオレフィン類が例示でき、このうち耐熱性、機械特性および透明性の点から特にイソブテンが好ましい。また、これら化合物は１種または２種以上組み合わせて用いることができる。
【００２２】
構成成分（Ｉ）の含有量は、共重合体全体の４０〜６０モル％であり、耐熱性および機械特性の点から４５〜５５モル％が好ましい。構成成分（Ｉ）が６０モル％を越える場合には得られる組成物は脆くなり、４０モル％未満の場合では得られる組成物の耐熱性が低下するため好ましくない。
【００２３】
これらモノマーの重合は公知の重合法、例えば塊状重合法、溶液重合法、懸濁重合法および乳化重合法のいずれもが採用可能である。得られる組成物の透明性、色調の点から特に沈殿重合法が好ましい。
【００２４】
本発明で使用されるアクリロニトリル・スチレン共重合体のアクリロニトリル含量は組成全体の２１〜４５重量％が好ましい。この範囲を外れるとマレイミド・オレフィン共重合体とアクリロニトリル・スチレン共重合体との相溶性が低下するため、得られる組成物は不透明となり、また耐熱性も低下するため好ましくない。
【００２５】
本発明で用いるマレイミド・オレフィン共重合体とアクリロニトリル・スチレン共重合体の割合は、６５：３５〜７５：２５（重量％）である。該比率を外れると、正の複屈折を有するマレイミド・オレフィン共重合体と、負の複屈折を有するアクリロニトリル・スチレン共重合体とのバランスが崩れ、本発明で規定した位相差値をとることが困難となるため好ましくない。
【００２６】
また、マレイミド・オレフィン共重合体が過少の場合には得られる組成物の耐熱性が低下するため、また、マレイミド・オレフィン共重合体が過多の場合は得られる組成物の加工温度が高くなり、アクリロニトリル・スチレン共重合体の熱劣化が起こるため、いずれも好ましくない。
【００２７】
本発明の樹脂組成物には本発明の趣旨を超えない範囲で、その他のポリマー、安定剤、紫外線吸収剤、加工助剤、難燃剤、帯電防止剤等を添加することもできる。
【００２８】
＜フィルム製造方法＞
本発明のフィルムは、溶融押出キャスティングすることにより製膜した後、少なくともいずれか一方向に延伸して製造される。
【００２９】
溶融押出には、従来公知の手法を用いることができる。例としては、乾燥した樹脂ペレットを押出機に供給し、Ｔダイなどのスリットダイより溶融樹脂を押出す方法や、樹脂ペレットを供給した押出機にベント装置をセットし、溶融押出時に水分や発生する各種気体成分を排出しながら、同じくＴダイなどのスリットダイより溶融樹脂を押出す方法などである。
【００３０】
スリットダイより押出された溶融樹脂は、キャストされ冷却固化させる。冷却固化の方法は、従来公知のいずれの方法をとっても良いが、回転する冷却用ロール上に溶融樹脂をキャストし、シート化する方法が代表的である。
【００３１】
冷却用ロールの表面温度は、溶融樹脂を固化前に該ロールに粘着させないため、または、固化が速すぎて該ロール表面を滑ってしまい、得られるシートの平面性が損なわれるのを防ぐため、原料樹脂組成物のＴｇ（℃）に対して、±２０℃以下に設定するのが好ましい。
【００３２】
キャスティングの際に、冷却ロール上着地位置近傍に金属ワイヤーを張って電流を流すことで静電場を発生させ、押出された樹脂を帯電させることで、冷却ロールの金属表面上への密着を良くさせることも、フィルムの平面性が優れたものとなるなどの効果があるため有効である。その際、原料樹脂組成物中に、本発明の趣旨を超えない範囲で、何らかの電解質を添加することも有効である。
【００３３】
溶融押出キャスティングにより得られたシート状物を少なくとも一方向に延伸することにより、製品収量の歩留を向上させることが可能であり、生産性の面で有利である。
【００３４】
延伸の方法は、従来公知の方法、例えば、縦方向（製膜方向）に延伸する場合は、ロール系をパスさせ、ロールの周速差を用いて延伸する方法（熱媒を通したロールで誘導加熱する方法、赤外加熱ヒーターなどで外部から加熱する方法、などがあり、一つないし複数の方法をとってよい）や、オーブン中で延伸する方法（フィルム両端をクリップ把持するテンター式オーブンにてクリップ間隔を延伸倍率にしたがって広げる方法、オーブン中にロール系を設置しフィルムをパスさせて延伸する方法、オーブン中幅方向をまったくフリーにして入側と出側の速度差のみで延伸する方法、などがあり、一つないし複数の方法をとってよい）などがあり、また、横方向（製膜方向と垂直な方向）に延伸する場合は、クリップ把持式のテンターオーブン中で入側と出側のクリップ搬送レール間隔に差をつけて延伸する方法などがある。縦、横の二方向に延伸する場合は、縦、横両方向を逐次に延伸しても、同時に延伸しても良い。
【００３５】
延伸したフィルムは、熱安定性向上などの必要に応じて、熱処理などの後加工を施しても良い．この後加工は、フィルム延伸工程に引き続き行っても良いし、別工程にて行っても良い。
【００３６】
＜フィルムの位相差＞
本発明のフィルムは、フィルム面内方向の５５０ｎｍにおける最大位相差が、１０ｎｍ未満である。フィルム面内方向の５５０ｎｍにおける最大位相差が、１０ｎｍ以上であるフィルムは、透過光に生じる位相差のため、偏光状態が変わってしまったりするため、偏光板の支持基材などに用いるためには、好ましくない。
【００３７】
この位相差特性を達成させるためには、溶融押出キャスティングにより製膜したフィルムを、延伸しないのがもっとも好ましいが、上述したように生産性の面で劣る。本発明に規定する素材を用いることにより、延伸後のフィルムにおいても、本発明に規定した位相差を持つ光学的に等方的なフィルムを得ることが可能となる。
【００３８】
フィルム面内方向の最大位相差の波長分散特性は、５５０ｎｍにおける最大位相差を１とした場合に、４００ｎｍ、７００ｎｍの両方において、０．４〜１．７、好ましくは、０．６〜１．５の範囲にあること好ましい。これにより、透過光への望まない着色などを防止することができる。
【００３９】
＜評価方法＞
（１）フィルム素材の確認
得られた樹脂ペレットの一部を１Ｈ、１３Ｃ−ＮＭＲ測定（溶媒：重クロロホルム）、および、ＧＣ／ＭＳ測定に供し、構成成分の同定および定量を行った。また、他の一部をＧＰＣ測定（溶媒：クロロホルム、検量線作成：単分散ポリスチレン）に供し、分子量の定量を行った。
【００４０】
（２）フィルム面内方向の５５０ｎｍにおける最大位相差
得られたフィルムを、エリプソメーターを用いた５５０ｎｍレーザー光の透過光測定に供し、配向主軸を求めた上で、該軸方向における面内方向位相差（ｎｍ）を求め、最大位相差とした。
【００４１】
［実施例１］
撹拌機、窒素導入管、温度計および脱気管の付いたオートクレーブに、Ｎ−メチルマレイミド  １２ｋｇ、ｔ−ブチルパーオキシネオデカノエート８ｇおよびトルエンとメタノールの混合溶媒（１：１  重量比）１５０ｌを仕込み、窒素で数回パージした後、イソブテン８５ｌを仕込み、６０℃で６時間反応を行った。得られた粒子を遠心分離後乾燥した。得られたポリマー（分子量（Ｍｎ）：９５０００）中のマレイミド単位およびイソブテン単位は、それぞれ５０モル％であった。
【００４２】
得られたＮ−メチルマレイミド・イソブテン共重合体７０重量部と、アクリロニトリル含量３０重量％のアクリロニトリル・スチレン共重合体３０重量部とを振り混ぜ、２軸押出機を用い、窒素下、混練押出しを行い、ペレット（１）とした。
【００４３】
得られたペレット（１）を１１０℃で１０時間乾燥後、押出機に供給し、溶融温度２９５℃で溶融後フィルターで濾過し、単層ダイから押出した。
【００４４】
この溶融物を表面温度１２０℃の回転冷却ドラム上に押出し、全厚み１６０μｍの未延伸フィルムを得た。得られた未延伸フィルムを１２５℃に予熱し、低速ローラーと高速ローラーの間で１５ｍｍ上方より８００℃の表面温度の赤外線ヒーター１本にて加熱して縦方向に２．０倍に延伸し、８０μｍ厚みの一軸延伸フィルムを得た。得られたフィルムの最大位相差は、４．７ｎｍであった。
【００４５】
［実施例２］
実施例１と同様にして、全厚み１６０μｍの未延伸フィルムを得、ステンターに供給し、１５０℃にて横方向に２．０倍に延伸し、８０μｍ厚みの一軸延伸フィルムを得た。得られたフィルムの最大位相差は、４．５ｎｍであった。
【００４６】
［実施例３］
実施例１と同様にして、全厚み１６０μｍの未延伸フィルムを得、１２５℃に予熱し、低速ローラーと高速ローラーの間で１５ｍｍ上方より８００℃の表面温度の赤外線ヒーター１本にて加熱して縦方向に１．４倍に延伸した。続いてステンターに供給し、１５０℃にて横方向に１．４倍に延伸し、８０μｍ厚みの二軸延伸フィルムを得た。得られたフィルムの最大位相差は、２．２ｎｍであった。
【００４７】
［比較例１］
原料として、ペレット（１）の代わりに、実施例１で得られたＮ−メチルマレイミド・イソブテン共重合体８５重量部と、アクリロニトリル含量３０重量％のアクリロニトリル・スチレン共重合体１５重量部とを振り混ぜ、２軸押出機を用い、窒素下、混練押出しを行い得られたペレット（２）を用いた以外は、実施例１と同様にして、全厚み１６０μｍの未延伸フィルムを得、縦方向に２．０倍に延伸し、８０μｍ厚みの一軸延伸フィルムを得た。得られたフィルムの最大位相差は、４０２．５ｎｍであった。
【００４８】
【表１】
2005126560.tif 000006
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明のフィルムは、上述したように、光学部材のうち特に、偏光板の支持基材や、各種透明基材などのような、透過光をできるだけ妨げない、すなわち、透過光に位相差を生じさせない、光学的に等方的なフィルム状成形物が求められる用途に適用可能である。