(57)【要約】【課題】  複屈折率すなわち光学的位相差および光学的主軸の振れ幅が小さい、光学的等方性に優れた熱可塑性ノルボルネン系樹脂シートを供給すること。及びそのシートを使用した光記録材料・液晶表示用材料を供給すること。【解決手段】  溶融押出し法により作製された厚み２５μｍ以上５００μｍ以下の熱可塑性ノルボルネン系樹脂シートにおいて、冷却ロールの温度およびロール間の速度比を制御することにより面内の平面複屈折率が０．００００１〜０．０００１５であって、分子の光学的主軸が幅方向に対して＋１０°〜−１０°の範囲に配向していることを特徴とするノルボルネン系樹脂シート及びその製造方法並びにこれらを用いた光記録材料及び液晶表示材料。【特許請求の範囲】
【請求項１】
面内の平面複屈折率が０．００００１〜０．０００１５であって、分子の光学的主軸が幅方向に対して＋１０°〜−１０°の範囲に配向していることを特徴とする熱可塑性ノルボルネン系樹脂シート。
【請求項２】
シートの厚みが２５μm以上５００μm以下である請求項１記載の熱可塑性ノルボルネン系樹脂シート。
【請求項３】
シートが溶融押出し法で製造された請求項１または２記載の熱可塑性ノルボルネン系樹脂シート。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか記載の熱可塑性ノルボルネン系樹脂シートを使用してなる光記録材料。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか記載の熱可塑性ノルボルネン系樹脂シートを使用してなる液晶表示用材料。
【請求項６】
請求項１記載の熱可塑性ノルボルネン系樹脂シートの製造方法であって、熱可塑性ノルボルネン系樹脂の押出しシートを、該熱可塑性ノルボルネン系樹脂のガラス転移温度より５〜２０℃低い表面温度を持つ第一冷却ロールに送り出し、第一冷却ロールに対して速度比制御された、ガラス転移温度より５〜４０℃低い表面温度を持つ第２冷却ロールで該シートを冷却固化する製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学的特性を必要とする光ディスク等の光記録媒体や液晶ディスプレー分野に使用される熱可塑性ノルボルネン系樹脂シートに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光ディスク等の記録媒体基板や液晶表示ディスプレーには様々なプラスチック、例えばポリカーボネート系樹脂、熱可塑性ノルボルネン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂、ポリアリレート樹脂などの検討がされており、それらプラスチックには透明性、耐熱性、表面平滑性、寸法安定性、耐溶剤性の特性が要求される。
【０００３】
これらプラスチックの中で、光記録媒体基板や液晶表示用材料には透明性や加工性などで優れた特性を有する熱可塑性ノルボルネン系樹脂シートが使用されている。その製法としては、溶液流延法、射出成型法、溶融押出し法等がある。これら製法のうち、例えば特許文献１に溶液流延法を利用した飽和ノルボルネン系樹脂フィルムの製造方法が開示されているが、含有した溶媒を完全に乾燥させるのが容易ではなく、残留溶媒が分子配向やレタデーションのムラに悪影響を及ぼす。その改良方法として流延速度をある範囲に規定しているが、範囲以上に速度を上げることがでないため生産性に劣る。また、射出成型法においても加工時の樹脂の流れによる分子配向を一定方向に制御することは困難であり、そのシート厚みが２０μｍ以上５００μｍ以下のシートを生産することは困難である。さらには両製法とも生産性が悪く、溶融押出し法と比較してコストが高くなる欠点がある。
【０００４】
一方、溶融押出し法では、上記製法に比して非常に生産性のよい製法であるが、射出成型法と同様にTダイもしくはコートハンガーダイ内での樹脂の流れによる分子配向、および、ダイスリップより吐出したシートを規定厚みへ延伸する際の流れ方向に対する分子配向が発生するため、幅方向に分子を配向させることは困難であった。
【特許文献１】特開２００３−３０１０５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、他の特性例えば光線透過率、引張り強度、引き裂き強度等の一般特性を落とさず、分子の光学的主軸が幅方向に対し±１０°以下に配向しおり、かつ平面複屈折率が小さな熱可塑性ノルボルネン系樹脂シートおよびその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
すなわち本発明は、
（１）面内の平面複屈折率が０．００００１〜０．０００１５であって、分子の光学的主軸が幅方向に対して＋１０°〜−１０°の範囲に配向していることを特徴とする熱可塑性ノルボルネン系樹脂シート、
（２）シートの厚みが２５μm以上５００μm以下である（１）項記載の熱可塑性ノルボルネン系樹脂シート、
（３）シートが溶融押出し法で製造された（１）または（２）項記載の熱可塑性ノルボルネン系樹脂シート。
（４）（１）〜（３）項のいずれか記載の熱可塑性ノルボルネン系樹脂シートを使用してなる光記録材料、
（５）（１）〜（３）項のいずれか記載の熱可塑性ノルボルネン系樹脂シートを使用してなる液晶表示用材料、
（６）（１）項記載の熱可塑性ノルボルネン系樹脂シートの製造方法であって、熱可塑性ノルボルネン系樹脂の押出しシートを、該熱可塑性ノルボルネン系樹脂のガラス転移温度(以下Ｔｇという)より５〜２０℃低い表面温度を持つ第一冷却ロールに送り出し、第一冷却ロールに対して速度比制御された、Ｔｇより５〜４０℃低い表面温度を持つ第２冷却ロールで該シートを冷却固化する製造方法、
である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明により光学的異方性が小さい熱可塑性ノルボルネン系樹脂シートおよびその製造方法を供給することができる。このシートを所定のディスクサイズに打ち抜き記録層や保護層等の必要な層構成に加工することにより、光ディスクを作製することができ、また、透明導電層等を付与することにより、低コストで従来のガラス基板に比べ軽量で割れに強い液晶パネルを作製することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明では、溶融押出しに使用される熱可塑性ノルボルネン系樹脂を特に限定するものではない。熱可塑性ノルボルネン系樹脂とは、その重合単位中にノルボルネン骨格を有する樹脂である。ノルボルネン骨格はアルキル基、カルボキシル基、フェニル基などの置換基を持っていてもよい。
【０００９】
これら熱可塑性ノルボルネン系樹脂を、Ｔダイもしくはコートハンガーダイを使用して溶融押出し法によりシート状に加工を行う。シートの厚みは２５μm以上５００μm以下が望ましい。５００μｍを超えるとシートはロール状に巻き取ることが困難で、巻き取りが可能であっても巻ぐせが発生し、実用上問題となる。２５μｍ未満のシートでは、光学的位相差が充分に低い為、光学的主軸を制御する必要は無い。
【００１０】
平面複屈折率の大きさや光学的主軸のばらつきは樹脂の分子配向度のばらつきを示しており、分子配向度のばらつきが大きい場合、例えば平面複屈折率が０．０００１５を超え、光学的主軸の配向が＋１０°〜−１０°の範囲を超えた場合、直線偏光をフィルムに照射すると、シートを透過した光の偏光状態に偏差が生じ、直線偏光が楕円偏光となる。その結果、光記録材料に分子配向度の大きなシートを使用すると記録層にフォーカスすることが出来ず、読み取りエラーが発生してしまう。また、STN型およびTN型等の液晶表示用材料に使用すると楕円偏光による部分的な光の漏れが発生するため、これらの材料に使用する事は好ましくない。
【００１１】
分子の光学的主軸が幅方向に対して＋１０°〜−１０°の範囲に配向させる方法は、溶融押出し法によりTダイもしくはコートハンガーダイにより押出しされた熱可塑性ノルボルネン系樹脂を、該熱可塑性ノルボルネン系樹脂のＴｇより５〜２０℃低い表面温度を持つ第一冷却ロールに送り出し、次に第一冷却ロールに対して速度比制御されたＴｇより５〜４０℃低い表面温度を持つ第２冷却ロールでシートを冷却固化させる。第二冷却ロールの速度比は樹脂の収縮に対して任意に設定するため、冷却ロールの速度を０．０１％の精度で速度制御できる設備が好ましい。例としては冷却ロールをサーボモーターで駆動させ、サーボモーターのエンコーダより信号を読み取りシーケンサーで速度制御する方法があるが、これに限定されるものではない。
【００１２】
また、幅方向に対し水平な方向に光学的主軸を制御せしめたシートを２本のロール間で流れ方向に一定の張力を掛けて熱処理することにより光学的主軸を連続的に制御することが可能となる。
【００１３】
例えば、ドライヤーを配置したロールトウロールの熱処理機を用いて連続的に熱処理することができる。この際、Ｔｇより低い温度、好ましくはＴｇよりも１０℃〜３０℃低い温度で押し出しシートを熱処理することが、シート外観を損ねず、面内方向の複屈折率を低減させることができ、望ましいが、特に限定はしない。
【００１４】
このようにして得られた熱可塑性ノルボルネン系樹脂シートは、光ディスクや液晶パネルに要求される透明性、加工性等の樹脂本来の優れた特性に加え、平面複屈折率が低いすなわち光学的位相差の低い優れたシートとなる。
【実施例】
【００１５】
以下に実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明は実施例により限定されるものではない。
【００１６】
《実施例１》
日本ゼオン（株）の熱可塑性ノルボルネン系樹脂：ゼオノア１６００（Ｔｇ：１６３℃）を用い、８５０ｍｍ幅のコートハンガーダイで溶融押出し、１５５℃の熱媒を通した３００ｍｍ直径の第一冷却ロールに送り出し、冷却ロール間の速度比をＲ２／Ｒ１＝０．９９８０に制御された１３５℃の熱媒を通した３００mm直径の第二冷却ロールにシートを送り出し、冷却固化させ、シート幅が６６０ｍｍでシート厚みが３００μｍの熱可塑性ノルボルネン系樹脂シートを作製した。
上記条件で作製されたシートは、平面複屈折率が０．００００９、光学的主軸はシート幅方向に対し、−４．８°〜０．０°であった。シート幅方向５点の測定結果を表１に示す。
【００１７】
《実施例２》
日本ゼオン（株）の熱可塑性ノルボルネン系樹脂：ゼオノア１６００を用い、７００ｍｍ幅のコートハンガーダイで溶融押出し、１６０℃の熱媒を通した３００ｍｍ直径の第一冷却ロールに送り出し、冷却ロール間の速度比をＲ２／Ｒ１＝０．９９７５に制御された１３５℃の熱媒を通した３００mm直径の第二冷却ロールにシートを送り出し、冷却固化させ、シート幅が５００ｍｍでシート厚みが１００μｍの熱可塑性ノルボルネン系樹脂シートを作製した。
上記条件で作製されたシートは、平面複屈折率が０．００００６、光学的主軸は、シート幅方向に対し、−３．７°〜５．７°であった。シート幅方向５点の測定結果を表１に示す。
【００１８】
《比較例》
日本ゼオン（株）の熱可塑性ノルボルネン系樹脂：ゼオノア１６００を用い、７００ｍｍ幅のコートハンガーダイで溶融押出し、１６０℃の熱媒を通した３００ｍｍ直径の第一冷却ロールに送り出し、冷却ロール間の速度比をＲ２／Ｒ１＝１．００５に制御された１３５℃の熱媒を通した３００mm直径の第二冷却ロールにシートを送り出し、冷却固化させ、シート幅が５００ｍｍでシート厚みが１００μｍのポリカーボネート系樹脂シートを作製した。
上記条件で作製されたシートは、平面複屈折率が０．０００２１、光学的主軸は、シート幅方向に対し、すべて＋１０°〜−１０°の範囲を超えた値を示した。シート幅方向５点の測定結果を表１に示す。
【００１９】
【表１】
2005200591.tif 000002
【００２０】
なお、本発明のシートの光学的物性は次の方法により測定した。
（１）シート厚み
接触式のダイヤルゲージで高分子シートの幅方向に２０ｍｍ間隔で測定した平均値。
（２）熱可塑性ノルボルネン系樹脂シートの平面複屈折率、光学的主軸
王子計測機器（株）製の自動複屈折計（ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ）を用い、波長５９０ｎｍにて平行ニコル回転法で、平面の位相差及び配向角を測定した。配向角は屈折率楕円体の長軸方向の傾きを示しており、その傾きは幅方向を基準(0°)としている。屈折率楕円体の長軸方向を光学的主軸とする。シートサンプルより幅方向５点をサンプリングし測定した。その光学的位相差値Ｒｅを厚みｄで割った値が平面複屈折率となる。計算式は△Ｎｘｙ＝Ｒｅ／ｄ。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
本発明に従うと、光学的異方性が小さい熱可塑性ノルボルネン系樹脂シートおよびその製造方法を供給できる。そのシートを使用すれば、光記録材料や液晶表示材料としても有用である。