(57)【要約】【課題】適切な成膜性を有し、且つ良好な靱性を有する光学フィルムを提供する。【解決手段】本発明に係る光学フィルムは、環状オレフィン系樹脂と、少なくとも２種類のスチレン系エラストマーと、を含む。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状オレフィン系樹脂と、
少なくとも２種類のスチレン系エラストマーと、
を含む、光学フィルム。
【請求項２】
前記スチレン系エラストマーとして、少なくとも、
スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロック共重合体を主成分とするエラストマー（Ａ）と、
前記スチレン系エラストマーとして、少なくともスチレン−エチレン−プロピレン−スチレンブロック共重合体を主成分とするエラストマー（Ｂ）と、
を含む、請求項１に記載の光学フィルム。
【請求項３】
前記エラストマー（Ａ）の含有量が、前記エラストマー（Ｂ）の含有量よりも多い、請求項２に記載の光学フィルム。
【請求項４】
前記エラストマー（Ａ）及び前記エラストマー（Ｂ）の含有量の比（Ａ）／（Ｂ）が２〜１０である、請求項３に記載の光学フィルム。
【請求項５】
前記エラストマー（Ａ）の含有量が、５〜１０重量％であり、
前記エラストマー（Ｂ）の含有量が０．５〜４重量％である、請求項２から４のいずれかに記載の光学フィルム。
【請求項６】
温度−４０℃（３０ｍｉｎ）〜８０℃（３０ｍｉｎ）の熱サイクル試験を１００サイクル実施後と、実施前との前記光学フィルムのヘイズ変化率が１５％以下である、請求項１から５のいずれかに記載の光学フィルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学フィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
環状オレフィン系樹脂は、優れた光学特性を持ち、またその耐熱性や低吸水性から寸法安定性にも優れている。優れた性能を有している。そのため環状オレフィン系樹脂からなるフィルムもしくはシートは、各種光学用途（等方性フィルム、位相差フィルム、偏光板保護フィルム、光拡散板、導電性フィルム、タッチパネル、表示装置等）等への展開が期待されている。しかしながら、環状オレフィン系樹脂フィルムは靭性に劣り、耐衝撃性などの問題点があった。そこで、例えば、特許文献１には、環状オレフィン系樹脂に、スチレン系エラストマーを含有させることで、靭性を高めることが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１５６０４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１では、環状オレフィン系樹脂に１種類のエラストマーを添加したフィルムの評価しか行っておらず、本発明者が検討を行ったところ、１種類のスチレン系エラストマーを添加したフィルムでは、成膜性に問題があったり、あるいは靱性についても改善の余地があった。
【０００５】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、適切な成膜性を有し、且つ良好な靱性を有する光学フィルムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る光学フィルムは、環状オレフィン系樹脂と、少なくとも２種類のスチレン系エラストマーと、を含む。
【０００７】
上記光学フィルムにおいては、前記スチレン系エラストマーとして、少なくとも、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロック共重合体を主成分とするエラストマー（Ａ）と、前記スチレン系エラストマーとして、少なくともスチレン−エチレン−プロピレン−スチレンブロック共重合体を主成分とするエラストマー（Ｂ）と、を含ませることができる。
【０００８】
上記各光学フィルムにおいては、前記エラストマー（Ａ）の含有量を、前記エラストマー（Ｂ）の含有量よりも多くすることができる。
【０００９】
上記各光学フィルムにおいては、前記エラストマー（Ａ）及び前記エラストマー（Ｂ）の含有量の比（Ａ）／（Ｂ）を２〜１０とすることができる。
【００１０】
上記各光学フィルムにおいては、前記エラストマー（Ａ）の含有量を、５〜１０重量％とし、前記エラストマー（Ｂ）の含有量を０．５〜４重量％とすることができる。
【００１１】
上記各光学フィルムにおいては、温度−４０℃（３０ｍｉｎ）〜８０℃（３０ｍｉｎ）の熱サイクル試験を１００サイクル実施後と、実施前との前記光学フィルムのヘイズ変化率が１５％以下であるものとすることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、適切な成膜性を有し、且つ良好な靱性を有する光学フィルムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施例及び比較例の組成を示す表である。
【図２】実施例及び比較例の測定値を示す表である。
【図３】実施例及び比較例の評価値を示す表である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る光学シートの一実施形態について説明する。本発明に係る光学フィルムは、環状オレフィン系樹脂と、少なくとも２種類のスチレン系エラストマーと、を含有している。以下、詳細に説明する。
【００１５】
＜１．環状オレフィン系樹脂＞
本発明に係る環状オレフィン系樹脂は、主鎖が炭素−炭素結合からなり、主鎖の少なくとも一部に環状炭化水素構造を有する高分子化合物である。この環状炭化水素構造は、ノルボルネンやテトラシクロドデセンに代表されるような、環状炭化水素構造中に少なくとも一つのオレフィン性二重結合を有する化合物（環状オレフィン）を単量体として用いることで導入される。
【００１６】
環状オレフィン系樹脂は、その製造方法から、環状オレフィンの付加(共)重合体またはその水素添加物、環状オレフィンとα−オレフィンの付加共重合体またはその水素添加物、環状オレフィンの開環（共）重合体またはその水素添加物がある。
【００１７】
環状オレフィンとしては、シクロペンテン、シクロヘキセン、シクロオクテン、 シクロペンタジエン、１，３−シクロヘキサジエン等の１環の環状オレフィンやその他の多環の環状オレフィンが挙げられ、それぞれ単独であるいは２種以上組合せて用いることができる。特に、ビシクロ［２．２．１］ヘプタ−２−エン（慣用名：ノルボルネン）を単独で使用することが好ましい。
【００１８】
環状オレフィンと共重合可能なα−オレフィンの具体例としては、エチレン、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−へキセン、３−メチル− １−ブテン、３−メチル−１−ペンテン、３−エチル−１−ペンテン、４−メチル−１−ペンテンなどの炭素数２〜２０ 、好ましくは炭素数２〜８のエチレンまたはα−オレフィンなどが挙げられる。これらのα−オレフィンは、それぞれ単独で、あるいは２種以上を組み合わせて使用することができるが、エチレンの単独使用が好ましい。
【００１９】
以上の環状オレフィン系樹脂のなかで、環状オレフィンとα−オレフィンの付加共重合体またはその水素添加物が、特性とコストのバランスが取れている。なかでもノルボルネンとエチレンとの共重合体である環状オレフィン樹脂は、ノルボルネンとエチレン比率が容易に調整でき、その比率によりガラス転移点（Ｔｇ）を容易に調整できるため、特に好ましい。
【００２０】
環状オレフィン系樹脂には、その特性を損なわない範囲で、他の共重合可能な不飽和単量体成分を含有してもよい。また必要に応じて、熱可塑性樹脂、無機あるいは有機充填剤、各種配合剤等を添加してもよい。
【００２１】
環状オレフィン樹脂の製造方法は特に限定されないが、例えば、環状オレフィンとα−オレフィンとを含むモノマー組成物を反応器に導入し、そこに重合触媒や重合溶媒を加え、所定の反応温度、反応圧力で反応させ重合溶液とし、その後溶媒を除去する方法が挙げられる。反応温度や反応圧力は、環状オレフィンとα−オレフィンとの樹脂中の含有比率が所望の範囲になるように適宜設定することができる。
【００２２】
市販されている環状オレフィン系樹脂としては、ＴＯＰＡＳ（ポリプラスチックス社製）、アペル（三井化学社製）、ゼオネックス（日本ゼオン社製）、ゼオノア（日本ゼオン社製）、アートン（日本合成ゴム社製）が挙げられる。なかでも、ガラス転移点（Ｔｇ）が１７０℃以上の環状オレフィン樹脂としては、ＴＯＰＡＳ６０１７Ｓ−０４などが例示できる。
【００２３】
＜２．スチレン系エラストマー＞
スチレン系エラストマーは、スチレンとブタジエンもしくはイソプレン等の共役ジエンの共重合体、および／または、その水素添加物である。スチレン系エラストマーは、スチレンをハードセグメント、共役ジエンをソフトセグメントとしたブロック共重合体であり、加硫工程が不用であり、好適に用いられる。また、水素添加をしたものは熱安定性が高く、さらに好適である。
【００２４】
スチレン系エラストマーとしては、例えば、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロック共重合体（ＳＥＢＳ）、スチレン−エチレン−プロピレン−スチレンブロック共重合体（ＳＥＰＳ）、スチレン−イソプレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体（ＳＩＢＳ）、スチレン−エチレン−エチレン−プロピレン−スチレン共重合体（ＳＥＥＰＳ）などが挙げられる。
【００２５】
本発明で用いるスチレン系エラストマーは、環状オレフィン系樹脂との屈折率の差が小さいことが透明性において好ましく、具体的には屈折率の差が±０．０２以内、更に好ましくは±０．０１５以内が好ましい。
【００２６】
ところで、本発明者が検討を行ったところ、環状オレフィン系樹脂に添加するスチレン系エラストマーの種類や量によっては、得られる光学フィルムの特性が異なり、１種類のスチレン系エラストマーを添加するだけでは所望の特性が得にくいことが分かった。そこで、本発明では、十分な成膜性、靭性及び光学特性を有しつつ、耐環境性のよい光学フィルムとするため、２種以上のスチレン系エラストマーを所定の配合で添加することとした。
【００２７】
より詳細に説明すると、本発明における光学フィルムでは、上述したスチレン系エラストマーの中で、特に、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロック共重合体（以下、エラストマーＡ）と、スチレン−エチレン−プロピレン−スチレンブロック共重合体（以下、エラストマーＢ）と、を添加することが好ましい。
【００２８】
具体的な含有量としては、エラストマーＡの含有量が３〜１０重量％であることが好ましく、４〜８重量％であることがさらに好ましい。これは、エラストマーＡの添加量が１０重量％を越えると、成膜がし難くなるからであり、３重量％より小さくなると、後述するようにヘイズを下げることができないからである。一方、エラストマーＢの含有量は、０．５〜４重量％であることが好ましく、１〜３重量％であることがさらに好ましい。これは、４重量％を越えると、ヘイズが大きくなりすぎるからであり、０．５重量％より小さいと、成膜性に影響を与えるからである。また、エラストマーＡの含有量は、エラストマーＢの含有量よりも多いことが好ましい。さらに、エラストマーＡとエラストマーＢとの含有量の比、つまりエラストマーＡ／エラストマーＢは、２〜１０が好ましく、２．５〜８がさらに好ましい。
【００２９】
＜３．光学フィルムの製造方法＞
本発明の光学フィルムの製造方法について一例を示す。環状オレフィン系樹脂の重合溶液にスチレン系エラストマーを添加し、高温、減圧条件で溶媒を除去して溶融状態の混合物を得る。この混合物を押出し、ペレットを製造する。そして、このペレットを用い、Ｔダイ法やカレンダー法によって所定の厚さ、好ましくは３０〜３００μｍの光学フィルムを成形することができる。但し、製造方法はこれに限定されず、例えば環状オレフィン樹脂にスチレン系エラストマーを溶融混練して添加してからペレットを製造してもよい。
【００３０】
押出成形時のシリンダ温度は、環状オレフィン樹脂に含まれる環状オレフィン樹脂のガラス転移点（Ｔｇ）＋１７０℃以下、好ましくは（Ｔｇ）＋１５０℃以下、さらに好ましくは（Ｔｇ）＋１２０℃以下である。シリンダ温度の条件を、このような特定の範囲に調整することで、十分に透明性の高いフィルムを得ることができる。具体的にはシリンダ温度は、２８０℃以上３２０℃以下に調整することが好ましい。これにより、熱による環状オレフィン樹脂の劣化、熱可塑性エラストマーの劣化、その他の成分の劣化を充分に抑えることができる。これらの劣化を抑えることで、フィルム成形品の透明性の低下を抑えることができたり、その他の物性の低下を抑えることができたりする。押出スピード等のシリンダ温度以外の成形条件についても適宜設定する。
【００３１】
その他、環状オレフィン樹脂組成物には、その特性を損なわない範囲で、必要に応じて各種配合剤を添加することができる。各種配合剤としては、熱可塑性樹脂材料で通常用いられているものであれば格別な制限はなく、例えば、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、可塑剤、滑剤、帯電防止剤、難燃剤、染料や顔料などの着色剤、近赤外線吸収剤、蛍光増白剤などの配合剤、充填剤等が挙げられる。
【実施例】
【００３２】
次に、本発明の実施例について説明する。但し、本発明は、以下の実施例に限定されない。
【００３３】
＜１．光学フィルムの作製＞
下記の樹脂を図１に示す重量組成でブレンドし、その組成物をペレット化した。ここでは、実施例１〜９、比較例１〜３用のペレットを作製した。
・環状オレフィン系樹脂：シクロオレフィンコポリマー（ポリプラスチックス株式会社製）
・エラストマー（Ａ）：クレイトンＲＰシリーズ（クレイトンポリマージャパン株式会社製）
・エラストマー（Ｂ）：セプトンシリーズ（株式会社クラレ製）
【００３４】
次に、φ３２ｍｍ単軸押出機を用い、上記各ペレットを混練（スクリュー回転数１５０ｒｐｍ）しながら、コートハンガーダイ（３００ｍｍ幅、ギャップ１．３ｍｍ）から押出（押出温度３１０℃、吐出量２０ｋｇ／ｈｒ）し、ロールに巻きとって厚さを１００μｍの光学フィルムを得た。こうして、実施例１〜９、比較例１〜３が作製された。
【００３５】
＜２．評価試験＞
以下の７つの評価試験を行った。
【００３６】
＜２−１．ＭＩＴ耐折疲労試験（ＪＩＳ  Ｐ８１１５）＞
サンプルとなる光学フィルムのサイズは、１５×９０ｍｍとした。東洋精機製ＦＯＬｄｉｎｇ  Ｅｎｄｕｒａｎｃｅ  Ｔｅｓｔｅｒを用い、測定条件を、２５０ｇｆ荷重、９０ｒｐｍ，９０°とし、測定環境を２３℃、６０％ＲＨとした。また、試験結果の評価として、Ａ：２０回以上、Ｂ：１０〜２０回、Ｃ：１０回未満とした。評価Ｃは、ハンドリング性、搬送性に問題がある。
【００３７】
＜２−２．引裂強度試験（ＪＩＳ  Ｋ７１２８）＞
サンプルとなる光学フィルムのサイズは、５０×６３ｍｍとした。東洋精機製  Ｔｙｐｅ  Ｄを用い、測定環境を２３℃、６０％ＲＨとした。また、試験結果の評価として、Ａ：１５０ｍＮ以上、Ｂ：１２０ｍＮ１５０ｍＮ未満、Ｃ：１２０ｍＮ未満とした。評価Ｃは、ハンドリング性、搬送性に問題がある。
【００３８】
＜２−３．全光線透過率（ＪＩＳ  Ｋ７３６１−１）＞
日本電色工業製  ヘイズメーター  ＮＤＨ−５０００を用い、測定環境を２３℃、６０％ＲＨとした。また、試験結果の評価として、Ａ：９１％以上、Ｂ：８８％以上９１％未満、Ｃ：８８％未満とした。評価Ｃは、ハンドリング性、搬送性に問題がある。
【００３９】
＜２−４．ヘイズ（ＪＩＳ  Ｋ７３６１）＞
日本電色工業製  ヘイズメーター  ＮＤＨ−５０００を用い、測定環境を２３℃、６０％ＲＨとした。また、試験結果の評価として、Ａ：１．０％未満、Ｂ：１．０以上１．５％未満、Ｃ：１．５％以上、Ｄ：３．０％以上とした。評価Ｄは、透明性に問題がある。
【００４０】
＜２−５．全光線透過率の変化量（ＪＩＳ  Ｋ７３６１−１）＞
楠本化成製  Ｔｈｅｍａｌ  Ｓｈｏｃｋ  Ｃｈａｍｂｅｒを用い、光学フィルムを−４０℃で３０分保持した後、８０℃で３０分保持した。これを１サイクルとし、１００サイクル繰り返した。その後、日本電色工業製  ヘイズメーター  ＮＤＨ−５０００で全光線透過率を測定した。そして、（サイクル試験後の全光線透過率）−（２−３で測定した全光線透過率）を算出し、これを、全光線透過率の変化量とした。また、試験結果の評価として、Ａ：１．５％未満、Ｂ：１．５以上３．０％未満、Ｃ：３．０％以上とした。評価Ｃは、過酷な環境で使用する製品としては、問題がある。
【００４１】
＜２−６．ヘイズの変化量（ＪＩＳ  Ｋ７３６１）＞
楠本化成製  Ｔｈｅｍａｌ  Ｓｈｏｃｋ  Ｃｈａｍｂｅｒを用い、光学フィルムを−４０℃で３０分保持した後、８０℃で３０分保持した。これを１サイクルとし、１００サイクル繰り返した。その後、日本電色工業製  ヘイズメーター  ＮＤＨ−５０００でヘイズを測定した。そして、（サイクル試験後のヘイズ）−（２−４で測定したヘイズ）を算出し、これを、ヘイズの変化量とした。また、試験結果の評価として、Ａ：３．０％未満、Ｂ：３．０以上６．０％未満、Ｃ：６．０％以上１５．０％以下、Ｄ：１５％より大、とした。評価Ｄは、過酷な環境で使用する製品としては、問題がある。
【００４２】
＜２−７．成膜性＞
上述した短軸押出機から吐出された光学フィルムを目視で確認した。評価として、Ａ：ドローレゾナンスなし、Ｂ：軽微なドローレゾナンス、Ｃ：ドローレゾナンスが発生、Ｄ：フィルムの採取が不可、とした。評価Ａ，Ｂを得た光学フィルムが使用可能である。
【００４３】
＜３．結果＞
結果は、図２及び図３に示すとおりである。図２には測定データを示し、図３には評価値を示した。まず、比較例１は、スチレン系エラストマーを添加していないため、ＭＩＴ耐折疲労試験及び引裂き試験において、強度が不足することが分かった。すなわち、靱性が不足していた。そこで、比較例２では、エラストマーＡのみを環状オレフィン系樹脂に添加したが、これでは、成膜ができなかった。これに対して、比較例３では、エラストマーＢのみを環状オレフィン系樹脂に添加したが、この場合は、引裂き強度が低下し、靱性が不足していた。
【００４４】
これに対して、エラストマーＡ，Ｂをともに添加した実施例１では、初期特性において、ＭＩＴ耐折疲労試験及び引裂き試験の結果が良好になった。特に、実施例２において、エラストマーＡの含有量をエラストマーＢの含有量よりも多くすると、初期特性のヘイズが向上した。さらに、実施例３〜９において、エラストマーＡの含有量をエラストマーＢの含有量の２倍以上にすると、成膜性、初期特性のＭＩＴ耐折疲労試験結果、引裂き試験結果、全光線透過量、ヘイズに加え、環境曝露後特性の全光線透過量及びヘイズも良好になった。したがって、実施例３〜９は、温度変化が大きい環境でも光学フィルムとして使用できることが分かった。
【図１】
2017145377.tif 000002
【図２】
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【図３】
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