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WO2009139293A1 - 環状オレフィン系樹脂及び当該樹脂を用いたフィルム - Google Patents

環状オレフィン系樹脂及び当該樹脂を用いたフィルム Download PDF

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WO2009139293A1
WO2009139293A1 PCT/JP2009/058352 JP2009058352W WO2009139293A1 WO 2009139293 A1 WO2009139293 A1 WO 2009139293A1 JP 2009058352 W JP2009058352 W JP 2009058352W WO 2009139293 A1 WO2009139293 A1 WO 2009139293A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
cyclic olefin
mol
film
resin
ratio
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2009/058352
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
俊雄 塩飽
栄起 國本
左枝 石川
マティアス ブルッフ
アン-マイク シャーヴィノルト
裕之 金井
クラウス-ゲオルグ バーグホイザー
クラウス バーガー
ウド マンフレッド シュテーリング
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Topas Advanced Polymers GmbH
Daicel Corp
Polyplastics Co Ltd
Original Assignee
Topas Advanced Polymers GmbH
Polyplastics Co Ltd
Daicel Chemical Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Topas Advanced Polymers GmbH, Polyplastics Co Ltd, Daicel Chemical Industries Ltd filed Critical Topas Advanced Polymers GmbH
Publication of WO2009139293A1 publication Critical patent/WO2009139293A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/30Polarising elements
    • G02B5/3083Birefringent or phase retarding elements
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F232/00Copolymers of cyclic compounds containing no unsaturated aliphatic radicals in a side chain, and having one or more carbon-to-carbon double bonds in a carbocyclic ring system
    • C08F232/08Copolymers of cyclic compounds containing no unsaturated aliphatic radicals in a side chain, and having one or more carbon-to-carbon double bonds in a carbocyclic ring system having condensed rings

Definitions

  • the present invention relates to a novel cyclic olefin resin having a characteristic microstructure and a film using the cyclic olefin resin.
  • liquid crystal display devices In recent years, the progress of liquid crystal display devices has been remarkable, and the liquid crystal display devices are being widely used not only for small-sized and medium-sized devices such as mobile phones and personal computer monitors but also for large-sized devices for televisions.
  • Various polymer films are used for liquid crystal display devices, and among them, there are retardation films used for color compensation of liquid crystals.
  • Polycarbonate or the like has been often used as a polymer material used for the retardation film.
  • the retardation film is required to have a uniform retardation over the entire surface, and the optical characteristics do not change even under a severe environment of high temperature and high humidity.
  • a film made by stretching and orienting a film made of polycarbonate (PC) is used as a retardation film, but polycarbonate has a large photoelastic constant over the glass transition temperature and above the glass transition temperature, so that birefringence is high.
  • problems such as being too large, non-uniformity, and the phase difference being changed by a slight stress generated due to assembly or environmental changes.
  • the polycarbonate film has a small surface hardness, there is a problem that the polycarbonate film is easily damaged during film production or device assembly.
  • Cyclic olefin-based resins are polyolefins that have an alicyclic structure to increase heat resistance and are made amorphous, and are characterized by excellent dimensional stability due to high transparency and low water absorption. Furthermore, since it does not contain an aromatic component, it has a feature that the photoelastic constant in the glass region is extremely low, and its excellent physical properties are gradually attracting attention as the size of liquid crystal display devices for television and the like increases. Is the current situation. From such a background, a technique relating to a cyclic olefin resin suitable as a retardation film has been disclosed (Patent Document 1).
  • retardation films are required to have not only high heat resistance but also high tensile properties.
  • the retardation film is usually bonded to a polarizing plate or a liquid crystal cell using an adhesive. When this is exposed to a high temperature, the thermal expansion coefficients of the liquid crystal cell and the retardation film are different from each other. Therefore, stress is inevitably generated at the laminated interface, and the optical properties of the retardation film are impaired.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and its object is to provide a cyclic olefin-based resin suitable for producing a retardation film having high heat resistance and tensile properties, and the cyclic olefin. Another object is to provide a film using a resin, especially a retardation film.
  • the present inventors have intensively studied to solve the above problems.
  • the cyclic olefin resin has a high glass transition point, and the continuity between the repeating unit derived from the cyclic olefin monomer component and the repeating unit derived from the acyclic olefin monomer is controlled to a specific one.
  • the present inventors have found that the above problems can be solved, and have completed the present invention. More specifically, the present invention provides the following.
  • the cyclic The ratio of the repeating unit derived from the olefin monomer is from 50 mol% to 80 mol%, the ratio of the repeating unit derived from the acyclic olefin monomer is from 20 mol% to 50 mol%, and in the cyclic olefin component
  • the ratio of the repeating unit derived from the cyclic olefin monomer as a dimer is 40 mol% or more, and the repeating unit derived from the cyclic olefin monomer in the cyclic olefin component is present as a trimer.
  • Cyclic olefin resin whose ratio is 20 mol% or more.
  • the ratio of the repeating unit derived from the cyclic olefin monomer is from 50 mol% to 65 mol%, and in the dimer, the ratio of the meso-type double chain site to the racemo-type double chain site (meso-type double chain) Cyclic olefin resin as described in (1) whose site
  • part is 10 or more.
  • a retardation film comprising the cyclic olefin-based resin according to (1) or (2).
  • the cyclic olefin resin of the present invention has a high glass transition point, and the continuity between the repeating unit derived from the cyclic olefin monomer component and the repeating unit derived from the acyclic olefin monomer is controlled to a specific one. Yes.
  • a film having high heat resistance and tensile properties can be obtained.
  • the present invention has a specific continuity between a repeating unit derived from a cyclic olefin monomer component and a repeating unit derived from an acyclic olefin monomer so that a film having high heat resistance and tensile properties can be produced. It is a controlled cyclic olefin resin.
  • a cyclic olefin-based resin and a film produced using the same will be described.
  • the cyclic olefin resin of the present invention has a glass transition point in the range of 150 ° C. or higher, and the continuity between the repeating unit derived from the cyclic olefin monomer component and the repeating unit derived from the acyclic olefin monomer is specified. It is the feature that it was controlled by the thing.
  • the cyclic olefin resin used in the present invention is a polyolefin resin containing a cyclic olefin monomer as a copolymerization component and containing a cyclic olefin monomer in the main chain.
  • A1 Addition copolymers of cyclic olefins and acyclic olefins or hydrogenated products thereof.
  • the above-mentioned resin further grafted and / or copolymerized with an unsaturated compound having a polar group, including.
  • the polar group include a carboxyl group, an acid anhydride group, an epoxy group, an amide group, an ester group, and a hydroxyl group.
  • the unsaturated compound having a polar group include (meth) acrylic acid and maleic acid.
  • Acid maleic anhydride, itaconic anhydride, glycidyl (meth) acrylate, alkyl (meth) acrylate (1 to 10 carbon atoms) ester, alkyl maleate (1 to 10 carbon atoms) ester, (meth) acrylamide, (meta And 2-hydroxyethyl acrylate.
  • an addition copolymer of a cyclic olefin and an ⁇ -olefin or a hydrogenated product thereof can be preferably used.
  • the addition copolymer of cyclic olefin and acyclic olefin preferably used in the composition of the present invention is not particularly limited.
  • Preferable examples include a copolymer containing an acyclic olefin monomer and a cyclic olefin monomer (norbornenes) represented by the following general formula (I).
  • R 1 to R 12 may be the same or different and are selected from the group consisting of a hydrogen atom, a halogen atom, a hydrocarbon group, etc., and R 9 and R 10 , R 11 And R 12 may be integrated to form a divalent hydrocarbon group, and R 9 or R 10 and R 11 or R 12 may form a ring with each other, and n is , 0 or a positive integer, and when n is 2 or more, R 5 to R 8 may be the same or different in each repeating unit.
  • the acyclic olefin monomer is not particularly limited as long as it can be copolymerized with the above cyclic olefin monomer, but is preferably an ⁇ -olefin, more preferably ethylene.
  • Acyclic olefinic monomers may be used alone or in combination of two or more as required.
  • the cyclic olefin resin of the present invention contains 50 mol% to 80 mol% of repeating units derived from a cyclic olefin monomer and 20 mol% to 50 mol% of repeating units derived from an acyclic olefin monomer.
  • the repeating unit is derived from 50 mol% to 65 mol% derived from a cyclic olefin monomer, and the repeating unit derived from an acyclic olefin monomer is from 35 mol% to 50 mol%. If the content of the cyclic olefin monomer exceeds 80 mol%, the temperature required for processing increases, and coloring during molding cannot be ignored. When the amount is less than 50 mol% of the cyclic olefin monomer, the heat resistance becomes insufficient.
  • the ratio of the cyclic olefin-based resin of the present invention in which the repeating unit derived from the cyclic olefin-based monomer is present as a dimer with respect to the content of the cyclic olefin-based monomer is 40 mol% or more.
  • the ratio of the repeating unit derived from the cyclic olefin-based monomer as a trimer with respect to the content of the cyclic olefin-based monomer is 20 mol% or more.
  • the ratio of the repeating unit derived from the cyclic olefin monomer to the content of the cyclic olefin monomer is 40 mol% or more and the ratio of the trimer to be present is 20 mol% or more, Even when Tg is 150 ° C. or higher, the film properties are improved.
  • the stereoregularity of the dimer includes a meso form of the following formula (II) and a racemo form of the following formula (III).
  • the abundance ratio of the stereoisomer in the cyclic olefin-based resin of the present invention is not particularly limited, but is 10 or more. Preferably it is 15 or more.
  • the meso type has better molecular symmetry and is more likely to be aligned in a straight line, so that the molecular chains are easily oriented, and therefore the phase difference performance can be improved.
  • the cyclic olefin monomers are easily twisted due to steric hindrance between the carbons at the bridgehead positions of the cyclic olefin monomers, and the molecular chain is easily bent.
  • the abundance ratio of the stereoisomer is lower than the preferable range, the retardation development property tends to be lowered, which is not preferable.
  • the content ratio of the meso-type double chain portion is larger than the content of the cyclic olefin monomer.
  • the ratio of the repeating unit derived from the cyclic olefin monomer as a dimer is 40 mol% or more, and in these dimers, the meso-type double chain site and the racemo type
  • the ratio (meso-type double-chain site / rasemo-type double-chain site) to the double-chain site is 10 or more, and the proportion of the repeating unit derived from the cyclic olefin monomer as a trimer is 20 mol% or more Can be obtained.
  • the cyclic olefin resin of the present invention may contain a repeating unit derived from another monomer component copolymerizable with the cyclic olefin monomer or the acyclic olefin monomer.
  • Such other monomer components are not particularly limited.
  • the content of the repeating unit derived from the other monomer is preferably 10 mol% or less, more preferably 5 mol% or less, and further preferably 3 mol% or less. . Exceeding the preferable range is not preferable because the film performance such as heat resistance is affected.
  • the glass transition point of the cyclic olefin resin of the present invention is 150 ° C. or higher.
  • the glass transition point is lower than 150 ° C., the heat resistance of the obtained retardation film is lowered. If the glass transition point exceeds 190 ° C., the toughness of the film tends to decrease, and the melt viscosity of the copolymer becomes too high, making it difficult to melt the film.
  • the preferred glass transition point range is 150 ° C to 190 ° C.
  • the molecular weight of the cyclic olefin resin of the present invention can be determined using Melt Volume Rate (MVR) as an index.
  • MVR can be measured based on ISO 1133, and means the volume of resin discharged in 10 minutes at a temperature of 260 ° C. and a load of 2.16 kg (mL / 10 minutes).
  • the preferable lower limit of MVR of the cyclic olefin resin of the present invention is 0.5 mL / 10 minutes, and the preferable upper limit is 40 mL / 10 minutes. If it is less than 0.5 mL / 10 minutes, the moldability may be inferior, and if it exceeds 40 mL / 10 minutes, a molded article having sufficient strength may not be obtained.
  • a more preferable lower limit is 0.8 mL / 10 minutes, and a more preferable upper limit is 30 mL / 10 minutes.
  • the cyclic olefin resin of the present invention can be produced by optimizing the polymerization catalyst and polymerization conditions.
  • a composite catalyst system of a metallocene catalyst and methylalumoxane as a cocatalyst can be used.
  • the metallocene catalyst include racemic-ethylidene-bis (indenyl) zirconium dichloride, racemic-dimethylsilyl-bis (2-methyl-benzoindenyl) zirconium dichloride, racemic-isopropylidene-bis (tetrahydroindenyl) zirconium.
  • Examples thereof include dichloride and isopropylidene (1-indenyl) (3-isopropyl-cyclopentadienyl) zirconium dichloride. Of these, racemic-isopropylidene-bis (tetrahydroindenyl) zirconium dichloride is preferred.
  • Other catalyst systems can be used for the production of the cyclic olefin-based resin of the present invention as long as the above characteristic microstructure can be obtained.
  • a conventionally known method can be used as a method for producing the above cyclic olefin resin. Specifically, for example, a cyclic olefin monomer and an acyclic olefin monomer are introduced into a reactor, and a catalyst solution or dispersion is added thereto to obtain a predetermined reaction temperature.
  • the ratio of the repeating unit derived from the monomer in the obtained cyclic olefin resin (A) can be controlled by optimally setting the reaction temperature and pressure. Since acyclic olefinic monomers are often gaseous, it is preferable to keep the olefin pressure constant in order to keep the introduction rate of the olefin monomer in the copolymer constant.
  • the catalyst is deactivated by a method such as addition of alcohol and removed from the reaction system.
  • the resin composition may contain other compatible or incompatible polymers. These polymers can form another layer or be mixed with a cyclic olefin resin. Mixing can be performed in a molten state or a solution state.
  • a resin is not particularly limited, and examples thereof include polyethylene, polypropylene, styrene butadiene styrene block copolymer, styrene ethylene butylene styrene block copolymer, and styrene ethylene propylene styrene block polymer.
  • the cyclic olefin-based resin preferably contains a lubricant for the purpose of improving smoothness and moldability.
  • a lubricant for the purpose of improving smoothness and moldability.
  • Lubricant is usually supplied together with resin pellets when added to the molding machine (external addition) or contained inside the resin pellets (internal addition).
  • internal addition it is possible to suppress defects caused by the lubricant remaining at the root of the extruder in the case of external addition and deterioration of the lubricant; in the case of external addition, the production environment is clean due to the scattering of lubricant powder. The reduction in the degree can be suppressed; since the filter can be passed through during pelletization, various effects such as effective removal of foreign matters in the lubricant can be obtained.
  • the polymerization solution is blended with a lubricant such as an antioxidant or a stabilizer, if necessary, and a solvent is removed.
  • a lubricant such as an antioxidant or a stabilizer
  • the lubricant is not particularly limited. From the group consisting of a fatty acid ester compound having a long-chain aliphatic hydrocarbon group, an amide compound having a long-chain aliphatic hydrocarbon group, and a salt having a long-chain aliphatic hydrocarbon group. At least one selected from the above is preferred.
  • the preferable lower limit of the content of the lubricant in the cyclic olefin resin composition is 0.01 part by mass with respect to 100 parts by mass of the cyclic olefin resin (A), and the preferable upper limit is 3 parts by mass.
  • a more preferred lower limit is 0.03 parts by mass, a more preferred upper limit is 2.5 parts by mass, a still more preferred lower limit is 0.05 parts by mass, and a still more preferred upper limit is 2 parts by mass.
  • the resin composition containing the cyclic olefin-based resin of the present invention is an anti-aging agent such as phenol-based or phosphorus-based; an anti-aging agent such as phenol-based; Agents: Conventionally known additives such as ultraviolet absorbers such as benzophenone and benzotriazole may be contained.
  • the retardation film of the present invention can be produced by producing a film from a composition containing the cyclic olefin resin (A) and the cyclic olefin resin (A) and then subjecting it to a stretching treatment.
  • the method for producing the film is not particularly limited, and conventionally known film forming methods such as a melt extrusion film forming method, a calender film forming method, and a solution cast (casting) film forming method can be used. Of these, the melt extrusion film-forming method is preferable because of its excellent productivity and symbiosis with the environment.
  • the temperature was raised to near the glass transition point (Tg) obtained by the DSC method (JIS K7121, or the method described in German Industrial Standards DIN53765 and DIN51007). It is necessary to stretch in a state.
  • the stretching method is not particularly limited, and examples thereof include longitudinal uniaxial stretching, lateral uniaxial stretching, simultaneous biaxial stretching, and sequential biaxial stretching.
  • stretching is not specifically limited, although in-line extending
  • the temperature in the stretching treatment is preferably near the glass transition point (Tg), although it depends on conditions such as the stretching ratio.
  • Tg glass transition point
  • even if whitening does not occur it is difficult to align the axial direction of the phase difference with accuracy, or when a durability test is performed in a high-temperature atmosphere, the phase difference value decreases and sufficient durability cannot be obtained. Such a problem is also likely to occur.
  • the stretching is performed at an excessively higher temperature than the glass transition point (Tg), it becomes difficult to obtain a required retardation value.
  • the retardation film of the present invention produced by the method as described above has high heat resistance. For example, even when the film is exposed to a high temperature of about 150 ° C., the film can be prevented from curling. In addition, it has high tensile properties and can flexibly cope with the force applied during use.
  • the thickness of the retardation film is not particularly limited, but the retardation increases as the thickness increases.
  • technology for reducing the size, thickness, and weight has been demanded, and a thin retardation film has also been demanded.
  • the cyclic olefin resins of Production Examples 1 and 2 synthesized by the following method were used in Examples 1 and 2, and commercially available cyclic olefin resins 6015S-04 (Topas Advanced Polymers), 6013S-04. (Topas Advanced Polymers) was used in Comparative Examples 3 and 4, respectively.
  • the amount of metallocene required for polymerization was calculated so that 10 g to 30 g of polymer was obtained.
  • approximately 10 mg of the metallocene catalyst was accurately weighed and dissolved so as to be a solution similar to the promoter solution.
  • the required amount of catalyst solution was placed in a syringe.
  • the second syringe was then filled with the cocatalyst solution so that a total of 10 ml of MAO solution could be injected into the autoclave.
  • 10 ml of MAO solution Corresponds to 0.884 g MAO (16.4 mmol Al).
  • the autoclave was washed by stirring a mixed solution of 10 ml MAO solution and 1 L Exxol® at 90 ° C. before polymerization. Thereafter, a toluene solution of norbornene and a MAO solution (second syringe) were added to the autoclave under an argon atmosphere. The autoclave was warmed to the set temperature. Thereafter, the catalyst solution was injected into the autoclave using a syringe. The autoclave was first pressurized with hydrogen gas as needed, and then pressurized with ethylene gas. The required ethylene pressure was added with stirring and was kept constant during the polymerization by a pressure reducing valve. The consumption of ethylene was confirmed by a flow meter.
  • the reaction amount was 600 ml and the reaction time was 15 minutes. After polymerization, the ethylene supply was stopped and excess pressure was released. The reaction solution was transferred to a screw bottle. The solution was poured into 3 L of acetone oxidized with 5 ml of concentrated hydrochloric acid (37%) with stirring. The precipitated polymer was separated using a Buchner funnel while stirring with 2 L acetone, then water, and finally acetone. Drying was performed overnight at 80 ° C. in vacuum. The manufacturing conditions are shown in Table 1.
  • the glass transition temperature was measured by DSC (differential scanning calorimetry). It was evaluated by the method based on DIN 53765 and calculated by the method based on DIN 51007. A Mettler DSC820 was used as a measuring instrument. A temperature increase / decrease of 20 ° C./min was applied and the second heating cycle was evaluated.
  • the proportion of repeating units derived from cyclic olefin monomers of these raw materials as dimers, the proportion of repeating units derived from cyclic olefin monomers as trimers, and the cyclic olefin monomers present as dimers The ratio of the repeating unit derived from the above and the content of the repeating unit derived from the cyclic olefin monomer were determined by the following method.
  • the ratio of the chain olefin monomer to the bridged cycloalkene monomer (norbornene monomer), and the biad, triplet, and meso-racemo ratio were observed by 13C-NMR. It can be calculated from the integrated value of the spectrum obtained.
  • the peaks are divided using JEOL's NMR data processing software “ALICE for Windows (registered trademark) Ver. 5”, and the integration of each peak is performed. The value was determined.
  • the composition is an integral value observed at a chemical shift value of 44.5-56.0 ppm in the spectrum chart obtained by 13C-NMR: I C2, C3 (derived from the 2nd and 3rd positions of the norbornene ring), Integral value observed at a chemical shift value of 39.0-44.0 ppm: I C1, C4 (derived from carbons at positions 1 and 4 of the norbornene ring), Integral value observed at a chemical shift value of 33.0-39.0 ppm: I C7 (derived from carbon at the 7-position of the norbornene ring),
  • the integral value observed at a chemical shift value of 27.5-33.0 ppm: I C5, C6 + I E (derived from the carbons at the 5th and 6th positions of the norbornene ring and the carbon of the ethylene part) can be obtained from the following formula: it can.
  • the ratio of the quantity of the bipartite part and the triplet part is six triads (EEE, EEN, NEN, NNN, NNE, described in “Macromol. Chem. Phs. 1999, Vol. 200, Page 1340”). ENE) can be obtained and calculated from the following equation.
  • the abundance ratio of the meso-type double chain site and the racemo-type double chain site that is, the meso / racemo ratio (M / R), and the meso type 2
  • the abundance of chain sites, that is, the meso content (M / (M + R)) was determined from the following peaks derived from ENNE of the spectrum obtained by 13C-NMR.
  • Integral value of peak observed at 28.3 ppm C5-meso isomer: I C5-m Integral value of peak observed at 29.7 ppm (C5-racemo isomer): I C5-r Integrated value of peak observed at 31.6 ppm ( C6- meso isomer): I C6-m Integral value of peak observed at 31.3 ppm ( C6- racemo isomer): I C6-r Integrated value of peak observed at 33.1-33.4 ppm ( C7- meso isomer): I C7-m
  • the integrated value I C7-r of the peak observed at 33.4-33.7 ppm ( C7- racemo isomer) Therefore, it calculated
  • sample preparation conditions and measurement conditions in the present invention is as follows.
  • Solvent 1,1,2,2-tetrachloroethane-d2 (containing 10% by volume hexamethyldisilane) Concentration: 70 mg / mL
  • Apparatus Bruker AVANCE 600 (resonance frequency of hydrogen atom: 600 MHz)
  • Sample tube diameter 10mm
  • Power gate type pulse width 15 ⁇ sec
  • Delay time 2.089sec
  • Data acquisition time 0.911 sec
  • Observation frequency width 35971.22Hz
  • Decoupling Total number of complete decoupling: 18000 times
  • Chemical shift reference Hexamethyldisilane peak is -2.43 ppm.
  • MVR can be measured based on ISO 1133, and the volume of resin discharged in 10 minutes at a temperature of 260 ° C. and a load of 2.16 kg (mL / 10 minutes) was measured.
  • the temperature at which the storage elastic modulus becomes 5 MPa is such that the copolymer composition is formed into a film and a 0.01% strain is applied to the film at 10 Hz using a dynamic viscoelasticity measuring device (RSA3 manufactured by TA Instruments). And estimated from the storage elastic modulus (E ′) obtained when the temperature was raised from 20 to 200 ° C. at a rate of 5 ° C./min.
  • the ratio of the acyclic olefin-based repeating unit is obtained as a value obtained by subtracting the norbornene amount in Table 2 from 100 mol%.
  • the film produced using the cyclic olefin-based resin of the present invention showed tensile properties (stress at break, elongation at break) and heat resistance while showing a retardation value higher than the conventional level. Has been confirmed to improve.

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Abstract

高い耐熱性、引張特性を備えたフィルムを製造するのに適した環状オレフィン系樹脂及び当該環状オレフィン系樹脂を用いたフィルムを提供する。 ガラス転移点が、150℃以上であり、環状オレフィン系モノマーに由来する繰り返し単位の割合が、50mol%から80mol%であり、非環式オレフィン系モノマーに由来する繰り返し単位の割合が、20mol%から50mol%であり、環状オレフィン系成分中における、前記環状オレフィン系モノマーに由来する繰り返し単位が二量体として存在する割合が、40mol%以上であり、二量体において、メソ型二連鎖部位とラセモ型二連鎖部位との比(メソ型二連鎖部位/ラセモ型二連鎖部位)が10以上であり、環状オレフィン系成分中における環状オレフィン系モノマーに由来する繰り返し単位が三量体として存在する割合が20mol%以下である環状オレフィン系樹脂を用いる。

Description

環状オレフィン系樹脂及び当該樹脂を用いたフィルム
 本発明は、特徴的な微小構造を有する新規な環状オレフィン系樹脂及び当該環状オレフィン系樹脂を用いたフィルムに関する。
 近年液晶表示装置の進歩は著しく、液晶表示装置は、携帯電話、パソコンモニターといった小型、中型のものだけでなく、テレビ用の大型のものまで広く用いられようとしている。液晶表示装置には様々な高分子フィルムが用いられており、その中には、液晶の色補償のために用いられる位相差フィルムがある。位相差フィルムに用いる高分子素材としてはポリカーボネート等がよく使われてきた。
 ところで、位相差フィルムは、鮮明な色彩と精細な画像を得るために、位相差が全面に均一であり、高温や高湿度なる厳しい環境下においても光学特性が変化しないことが求められる。通常ポリカーボネート(PC)からなるフィルムを延伸、配向させてなるフィルムが位相差フィルムとして用いられているが、ポリカーボネートはガラス域からガラス転移温度以上の全般に渡る光弾性定数が大きいため、複屈折が大きくなりすぎること、不均一となること、組立時や環境変化に基づいて生じた僅かな応力で位相差が変化すること等の問題があった。またポリカーボネートフィルムは、表面硬度が小さいために、フィルム製造時やデバイス組立時に傷がつきやすいという問題もあった。
 そこで、最近では環状オレフィン系樹脂と呼ばれる樹脂が注目を浴びている。環状オレフィン系樹脂とは、脂環族構造を入れて耐熱性を高め非晶性にしたポリオレフィンであり、透明性が高くまた吸水率が低いため寸法安定性に優れるという特徴がある。さらに芳香族成分を含まないためガラス域での光弾性定数が極めて低いという特徴があり、テレビ用等液晶表示装置の大型化に伴いその優れた物性が次第に注目されるようになってきているのが現状である。このような背景から、位相差フィルムとして好適な環状オレフィン系樹脂に関する技術が開示されている(特許文献1)。
 しかし、近年、様々な用途、多様な環境で偏光板が使用されるようになり、従来にない過酷な使用状況にも耐えるような機能を持った位相差フィルムが期待されている。その結果、位相差フィルムには高い耐熱性のみならず、高い引張特性が求められるようになってきている。位相差フィルムは、通常、粘着剤を用いて偏光板や液晶セルと貼り合わされている。これが高温に曝されると、液晶セル等と位相差フィルムとの熱膨張係数が異なるため、どうしても積層界面には応力が発生し、位相差フィルムの光学特性を損ねてしまうためである。
 そこで、従来の水準以上の位相差値を維持しつつ、高い耐熱性、引張特性を持ち、過酷な使用環境にも耐えうる位相差フィルムが求められている。
国際公開WO 2007/060723号パンフレット
 本発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、高い耐熱性、引張特性を備えた位相差フィルムを製造するのに適した環状オレフィン系樹脂及び当該環状オレフィン系樹脂を用いたフィルム、中でも位相差フィルムを提供することにある。
 本発明者らは上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた。その結果、ガラス転移点が高く、環状オレフィン系モノマー成分に由来する繰り返し単位と、非環式オレフィン系モノマーに由来する繰り返し単位との連続性が特定のものに制御された環状オレフィン系樹脂であれば、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。より具体的には、本発明は以下のものを提供する。
 (1) 環状オレフィン系モノマーに由来する繰り返し単位と、非環式オレフィン系モノマーに由来する繰り返し単位と、を含む環状オレフィン系樹脂であって、ガラス転移点が、150℃以上であり、前記環状オレフィン系モノマーに由来する繰り返し単位の割合が、50mol%から80mol%であり、前記非環式オレフィン系モノマーに由来する繰り返し単位の割合が、20mol%から50mol%であり、環状オレフィン系成分中における、前記環状オレフィン系モノマーに由来する繰り返し単位が二量体として存在する割合が、40mol%以上であり、環状オレフィン系成分中における前記環状オレフィン系モノマーに由来する繰り返し単位が三量体として存在する割合が20mol%以上である環状オレフィン系樹脂。
 (2) 前記環状オレフィン系モノマーに由来する繰り返し単位の割合が、50mol%から65mol%であり、前記二量体において、メソ型二連鎖部位とラセモ型二連鎖部位との比(メソ型二連鎖部位/ラセモ型二連鎖部位)が10以上である(1)に記載の環状オレフィン系樹脂。
 (3) (1)又は(2)に記載の環状オレフィン系樹脂、からなるフィルム。
 (4) (1)又は(2)に記載の環状オレフィン系樹脂からなる位相差フィルム。
 (5) 一軸延伸倍率1.2倍、厚さ70μm換算で、波長590nmにおける位相差が170nm以上である(4)に記載の位相差フィルム。
 本発明の環状オレフィン系樹脂は、ガラス転移点が高く、環状オレフィン系モノマー成分に由来する繰り返し単位と、非環式オレフィン系モノマーに由来する繰り返し単位との連続性が特定のものに制御されている。このような、本発明の環状オレフィン系樹脂を用いることで、高い耐熱性、引張特性を持つフィルムを得ることができる。
 以下、本発明の一実施形態について詳細に説明するが、本発明は、以下の実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の目的の範囲内において、適宜変更を加えて実施することができる。
 本発明は、耐熱性、引張特性の高いフィルムを製造できるように、環状オレフィン系モノマー成分に由来する繰り返し単位と、非環式オレフィン系モノマーに由来する繰り返し単位との連続性が特定のものに制御された環状オレフィン系樹脂である。以下この環状オレフィン系樹脂、これを用いて製造したフィルムについて説明する。
<環状オレフィン系樹脂>
 本発明の環状オレフィン系樹脂は、ガラス転移点が150℃以上の範囲にあり、環状オレフィン系モノマー成分に由来する繰り返し単位と、非環式オレフィン系モノマーに由来する繰り返し単位との連続性が特定のものに制御されたことが特徴である。
 本発明に用いられる環状オレフィン系樹脂は、環状オレフィン系モノマーを共重合成分として含むものであり、環状オレフィン系モノマーを主鎖に含むポリオレフィン系樹脂である。(a1)環状オレフィンと非環式オレフィンの付加共重合体又はその水素添加物を挙げることができる。
 また、本発明に用いられる環状オレフィン系モノマーを共重合成分として含む環状オレフィン系樹脂としては、(a2)上記の樹脂に、さらに極性基を有する不飽和化合物をグラフト及び/又は共重合したもの、を含む。極性基としては、例えば、カルボキシル基、酸無水物基、エポキシ基、アミド基、エステル基、ヒドロキシル基等を挙げることができ、極性基を有する不飽和化合物としては、(メタ)アクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、無水イタコン酸、グリシジル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸アルキル(炭素数1から10)エステル、マレイン酸アルキル(炭素数1から10)エステル、(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリル酸-2-ヒドロキシエチル等を挙げることができる。
 本発明においては、(a1)環状オレフィンとα-オレフィンの付加共重合体又はその水素添加物を好ましく用いることができる。
 本発明の組成物に好ましく用いられる(a1)環状オレフィンと非環式オレフィンの付加共重合体としては、特に限定されるものではない。好ましい例としては、非環式オレフィン系モノマーと、下記一般式(I)で示される環状オレフィン系モノマー(ノルボルネン類)と、を含む共重合体を挙げることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
(式中、RからR12は、それぞれ同一でも異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、及び、炭化水素基等からなる群より選ばれるものであり、RとR10、R11とR12は、一体化して2価の炭化水素基を形成してもよく、R又はR10と、R11又はR12とは、互いに環を形成していてもよい。また、nは、0又は正の整数を示し、nが2以上の場合には、RからRは、それぞれの繰り返し単位の中で、それぞれ同一でも異なっていてもよい。)
 非環式オレフィン系モノマーとしては、上記環状オレフィン系モノマーと共重合可能なものであれば特に限定されないが、α-オレフィンであることが好ましく、より好ましくはエチレンである。非環式オレフィン系モノマーは単独で用いてもよいし、必要に応じて2種以上を併用してもよい。
 本発明の環状オレフィン系樹脂は、環状オレフィン系モノマーに由来する繰り返し単位50mol%から80mol%と、非環式オレフィン系モノマーに由来する繰り返し単位20mol%から50mol%と、を含むものである。好ましくは、環状オレフィン系モノマーに由来する繰り返し単位50mol%から65mol%、非環式オレフィン系モノマーに由来する繰り返し単位35mol%から50mol%である。環状オレフィン系モノマーの含有量が80mol%を超えると、加工に要する温度が高くなり成形加工時の着色が無視できない程度になるので好ましくない。環状オレフィン系モノマーの50mol%未満になると耐熱性が十分でなくなる。
 本発明の環状オレフィン系樹脂は、環状オレフィン系モノマーの含有量に対して、環状オレフィン系モノマーに由来する繰り返し単位が二量体として存在する割合が40mol%以上である。また、本発明の環状オレフィン系樹脂は、環状オレフィン系モノマーの含有量に対して、環状オレフィン系モノマーに由来する繰り返し単位が三量体として存在する割合が、20mol%以上である。
 環状オレフィン系モノマーの含有量に対して、環状オレフィン系モノマーに由来する繰り返し単位が二量体として存在する割合が40mol%以上であり、三量体として存在する割合が20mol%以上であれば、Tgが150℃以上でも、フィルム物性が良くなる。
 上記二量体の立体規則性には、下記式(II)のメソ型と下記式(III)のラセモ型とがあることが知られている。本発明の環状オレフィン系樹脂における上記立体異性体の存在比率(メソ型二連鎖部位/ラセモ型二連鎖部位)は特に限定されないが、10以上である。好ましくは15以上である。メソ型の方が分子の対称性がよく、直線状に並びやすいので、分子鎖が配向しやすくなるため、位相差性能を向上させることができる。一方、ラセモ型であると、環状オレフィン系モノマーの橋頭位の炭素同士の立体障害のため環状オレフィン系モノマー同士がねじれやすくなり、分子鎖が折れ曲がりやすくなる。結果として、上記立体異性体の存在比率が上記好ましい範囲を下回ると位相差発現性が低下しやすくなるため好ましくない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
 上記の通り、環状オレフィン系モノマーの含有量に対して、メソ型二連鎖部の含有割合が多い方が好ましい。本発明の環状オレフィン系樹脂であれば、環状オレフィン系モノマーに由来する繰り返し単位が二量体として存在する割合が、40mol%以上であり、これら二量体において、メソ型二連鎖部位とラセモ型二連鎖部位との比(メソ型二連鎖部位/ラセモ型二連鎖部位)が10以上であり、環状オレフィン系モノマーに由来する繰り返し単位が三量体として存在する割合が、20mol%以上であるものを得ることができる。
 本発明の環状オレフィン系樹脂は、上記環状オレフィン系モノマー、非環式オレフィン系モノマーと共重合可能な他のモノマー成分に由来する繰り返し単位を含有してもよい。このような他のモノマー成分としては、特に限定されない。また、本発明の環状オレフィン系樹脂において、上記他のモノマーに由来する繰り返し単位の含有量は10mol%以下であることが好ましく、より好ましくは5mol%以下であり、さらに好ましくは3mol%以下である。上記好ましい範囲を超えると耐熱性等のフィルムの性能に影響があるため好ましくない。
 本発明の環状オレフィン系樹脂のガラス転移点は、150℃以上である。ガラス転移点が150℃を下回ると得られる位相差フィルムの耐熱性が低下してしまう。なお、ガラス転移点が190℃を上回るとフィルムの靭性が低下する傾向にあり、また、共重合体の溶融粘度が高くなりすぎてフィルムの溶融製膜が困難になる。その結果、好ましいガラス転移点の範囲は150℃から190℃である。
 また、本発明の環状オレフィン系樹脂の分子量は、Melt Volume Rate(MVR)を指標とすることもできる。MVRは、ISO 1133に基づいて測定でき、温度260℃、荷重2.16kgで、10分間の間に排出された樹脂の体積量(mL/10分)を意味する。本発明の環状オレフィン系樹脂のMVRの好ましい下限は0.5mL/10分、好ましい上限は40mL/10分である。0.5mL/10分未満であると、成形性に劣ることがあり、40mL/10分を超えると、充分な強度を有する成形体が得られないことがある。より好ましい下限は0.8mL/10分、より好ましい上限は30mL/10分である。
 本発明の環状オレフィン系樹脂は、重合触媒、重合条件を最適化することにより製造することができる。
 本発明の環状オレフィン系樹脂の製造に使用される触媒としては、メタロセン触媒と助触媒としてのメチルアルモキサンとの複合触媒系が利用できる。メタロセン触媒の好適な例としては、ラセミ-エチリデン-ビス(インデニル)ジルコニウムジクロライド、ラセミ-ジメチルシリル-ビス(2-メチル-ベンゾインデニル)ジルコニウムジクロライド、ラセミ-イソプロピリデン-ビス(テトラヒドロインデニル)ジルコニウムジクロライド、イソプロピリデン(1-インデニル)(3-イソプロピル-シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド等が挙げられる。なかでも、ラセミ-イソプロピリデン-ビス(テトラヒドロインデニル)ジルコニウムジクロライドが好適である。他の触媒系であっても、上記特徴的な微小構造が得られるものであれば、本発明の環状オレフィン系樹脂の製造に使用することができる。
 上記環状オレフィン系樹脂の製造方法としては、従来公知の方法を用いることができる。具体的には、例えば、環状オレフィン系モノマーと非環式オレフィン系モノマーとを反応器に導入し、そこに触媒系の溶液又は分散液を加え、所定の反応温度にすることで得られる。得られる環状オレフィン系樹脂(A)中のモノマーに由来する繰り返し単位の比率等は、反応の温度と圧力とを最適に設定することにより制御することができる。なお、非環式オレフィン系モノマーは気体状であることが多いことから、共重合体中のオレフィンモノマーの導入率を一定にするためにオレフィンの圧力を一定に保つことが好ましい。重合反応終了後には、アルコールを添加する等の方法により触媒を失活させ、反応系から除去する。
 環状オレフィン系樹脂は、本発明の目的を阻害しない範囲で、その特性を改良するために、他の相溶性又は非相溶性の重合体を含んで樹脂組成物にしてもよい。これらの重合体は、別の層を形成したり、又は環状オレフィン系樹脂と混合したりすることができる。混合は溶融状態もしくは溶液状態で行うことができる。このような樹脂としては特に限定されず、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、スチレンブタジエンスチレンブロック共重合体、スチレンエチレンブチレンスチレンブロック共重合体、スチレンエチレンプロピレンスチレンブロック重合体等が挙げられる。
 環状オレフィン系樹脂は、平滑性、成形性の向上等を目的に、滑剤を含有することが好ましい。滑剤を含有することにより、押出成形法にて製膜を行う際に、スクリューによる剪断がかかってもペレット同士又はペレットとバレルとの摩擦が低減され、ゲル粒子が発生するのを抑えることができる。
 滑剤は通常、成型機に投入される際に樹脂ペレットとともに供給される(外添)か、又は、樹脂ペレットの内部に含有されている(内添)。本発明においては、滑剤を内添することが好ましい。内添することにより、外添の場合に押し出し機の根元で滑剤が滞留し、滑剤が劣化することによって発生する欠点を抑えられる;外添の場合に滑剤の粉の飛散に伴う製造環境のクリーン度の低下を抑えることができる;ペレタイズの際にフィルターを通すことができるので、滑剤中の異物を効果的に除去できる等の種々の効果を得ることができる。
 環状オレフィン系樹脂は、通常、濃厚な重合溶液として得られることから、当該重合溶液に、必要に応じて酸化防止剤、安定剤等の充填剤等に加え、滑剤を配合した後、脱溶媒の過程を経て、例えばペレタイザー等を用いてペレット化することで、滑剤が内添されたペレットを得ることができる。上記滑剤としては特に限定されないが、長鎖脂肪族炭化水素基を有する脂肪酸エステル化合物、長鎖脂肪族炭化水素基を有するアミド化合物、及び、長鎖脂肪族炭化水素基を有する塩からなる群より選択される少なくとも1種以上が好適である。
 環状オレフィン系樹脂組成物における滑剤の含有量の好ましい下限は、上記環状オレフィン系樹脂(A)100質量部に対して0.01質量部、好ましい上限は3質量部である。より好ましい下限は0.03質量部、より好ましい上限は2.5質量部であり、さらに好ましい下限は0.05質量部、さらに好ましい上限は2質量部である。
 本発明の環状オレフィン系樹脂を含む樹脂組成物は、本発明の目的を阻害しない範囲で、フェノール系、リン系等の老化防止剤;フェノール系等の熱劣化防止剤;アミン系等の帯電防止剤;ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系等の紫外線吸収剤等の従来公知の添加剤を含有してもよい。
<位相差フィルムの製造方法>
 本発明の位相差フィルムは、上記環状オレフィン系樹脂(A)、上記環状オレフィン系樹脂(A)を含む組成物からフィルムを作製した後、延伸処理を施すことにより製造することができる。
 上記フィルムを作製する方法としては特に限定されず、例えば、溶融押出製膜法、カレンダー製膜法、溶液キャスト(流延)製膜法等の従来公知の製膜法を用いることができる。なかでも、生産性に優れ、環境共生的でもあることから、溶融押出製膜法が好適である。
 上記フィルムに位相差を付与して位相差フィルムとするためには、DSC法(JIS K7121、あるいはドイツ工業規格DIN53765、DIN51007記載の方法)によって求められるガラス転移点(Tg)付近まで温度を上げた状態で延伸することが必要となる。上記延伸処理の方法としては特に限定されず、例えば、縦一軸延伸、横一軸延伸、同時二軸延伸、逐次二軸延伸等が挙げられる。また、延伸のタイミングは特に限定されず、インライン延伸でもよくオフライン延伸よいが、好ましくは製膜後のインライン延伸である。
 上記延伸処理における温度は、延伸倍率等の条件にもよるが、ガラス転移点(Tg)付近で行うことが好ましい。ガラス転移点(Tg)よりも過度に低温で延伸を行うと、一般的には、高い位相差値を付与できるが、クレーズ等の発生による白化やフィルムの破断が起こる可能性が高くなる。また、白化が起きなくとも、位相差の軸方向を精度良くそろえることが困難になったり、高温雰囲気で耐久試験を行うと、位相差値の低下が起こり充分な耐久性が得られなかったりする等の不具合も生じやすくなる。一方、ガラス転移点(Tg)よりも過度に高温で延伸を行うと、必要とされる位相差値を得にくくなる。
<位相差フィルム>
 上記のような方法で製造された本発明の位相差フィルムは、耐熱性が高い。例えば、フィルムの状態で150℃程度の高温に曝されてもフィルムがカールすることを防ぐことができる。また、引張特性が高く、使用時に加わる力に対しても柔軟に対応できる。
 位相差フィルムの厚さは特に限定されないが、厚みがあるほうが位相差は高くなる。しかし、近年では小型・薄型・軽量化の技術が求められており、位相差フィルムにおいても薄いものが求められている。本発明の位相差フィルムは70μm程度の非常に薄い膜厚であっても、極めて高い位相差を実現することができる。
 以下、実施例及び比較例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
 原材料として、下記の方法で合成した製造実施例1、2の環状オレフィン系樹脂を実施例1、2に、また、市販の環状オレフィン系樹脂6015S-04(Topas Advanced Polymers社製)、6013S-04(Topas Advanced Polymers社製)をそれぞれ比較例3、4に用いた。
<製造実施例>
 重合は、後述する方法によって、1.5L、最大許容内部作業圧25barのスチールオートクレーブを用いて行った。温度制御には、加熱蒸気及びプロセス水を循環させる循環ポンプを用いた。磁気クラッチにより間接的に駆動させるスターラを、材料混合のために用いた。
 重合は、溶媒としてトルエンを用い90℃で行った。スターラ速度は、500rpmとした。触媒及び助触媒は、空気中又は湿気中で不安定であるため、触媒、助触媒、及びこれらの触媒を含む単量体溶液の操作は、アルゴン又は窒素不活性ガス雰囲気中で行った。メタロセン触媒として、ラセミ-イソプロピリデン-ビス(テトラヒドロインデニル)ジルコニウムクロライドを使用した。助触媒としてメチルアルミノキサン(MAO)(Chemtura Organometallics社製)を用いた。助触媒は10質量%のトルエン溶液として用いた。
 重合に必要なメタロセンの量は、10g~30gのポリマーが得られるように計算した。触媒溶液調製のため、およそ10mgのメタロセン触媒を正確に量り取り、助触媒溶液と同様の溶液になるように溶解させた。必須量の触媒溶液を、シリンジに入れた。次いで、全体で10mlのMAO溶液がオートクレーブに注入することができるように第二のシリンジを助触媒溶液で満たした。ここで、10mlのMAO溶液は。0.884gのMAO(16.4mmolのAl)に対応する。オートクレーブは、重合の前に、90℃で10mlのMAO溶液と1LのExxol(登録商標)との混合溶液を撹拌することで洗浄した。その後アルゴン雰囲気下で、ノルボルネンのトルエン溶液とMAO溶液(第二のシリンジ)とをオートクレーブに加えた。オートクレーブを設定温度まで加温した。その後、触媒溶液を、シリンジを用いてオートクレーブに注入した。そして、オートクレーブを先ず水素ガスにより、必要に応じて加圧し、次いでエチレンガスにより加圧した。要求されるエチレン圧は、撹拌とともに加えていき、減圧弁によって重合中は一定に保った。エチレンの消費量は流量計によって確認した。反応量600ml、反応時間15分であった。重合後、エチレンの供給を止め、そして、余分な圧を放出した。反応溶液をねじ口ビンに移した。その溶液を、撹拌中の5mlの濃塩酸(37%)によって酸化されたアセトン3Lに注いだ。沈降したポリマーは、ブフナーロートを用いて、2Lのアセトン、次いで水、最後にアセトンでかき混ぜながら分離された。乾燥は真空中、80℃で一晩行った。製造条件は表1に示した。
<原材料の評価>
 ポリマーのマイクロストラクチャーは、後述する13C-NMRのスペクトルによって決定した。
 ガラス転移温度はDSC(示差走査熱量測定)によって測定した。DIN53765に基づく方法で評価され、DIN51007に基づく方法で計算した。計測器としてMettlerDSC820を用いた。20℃/分の昇温及び降温が適用され、第二の加熱サイクルを評価した。
 これらの原材料の環状オレフィン系モノマーに由来する繰り返し単位が二量体として存在する割合、環状オレフィン系モノマーに由来する繰り返し単位が三量体として存在する割合、二量体として存在する環状オレフィン系モノマーに由来する繰り返し単位の割合、環状オレフィン系モノマーに由来する繰り返し単位の含有量を下記の方法で求めた。
 鎖状オレフィン系単量体と橋架環式シクロアルケン系単量体(ノルボルネン系単量体)の割合、および二連子部位、三連子部位、並びにメソ-ラセモ比は、13C-NMRによって観測されたスペクトルの積分値より算出できる。ここで、十分に分離していない複数のピークの積分値を求める場合は、JEOL製NMRデータ処理ソフト「ALICE for Windows(登録商標) Ver.5」を用いてピーク分割し、それぞれのピークの積分値を求めた。
 それぞれのスペクトルにより同定されるポリマーの一次構造は、「Maclomol. Chem. Phs. 1999, Vol. 200, Page 1340」、「Macromolecules 2004, Vol. 37, Page 9681」、「Macromolecules 2000, Vol. 33 , Page 8931」等に記載されている。
 鎖状オレフィン系単量体がエチレンで、橋架環式シクロアルケン系単量体(ノルボルネン系単量体)がノルボルネンである場合を例にとって、以下に、具体的なパラメータの算出方法について説明する。
 まず、組成の算出について説明する。組成は、13C―NMRによって得られたスペクトルチャートの
ケミカルシフト値44.5-56.0ppmに観測される積分値:IC2,C3(ノルボルネン環の2,3位に由来)、
ケミカルシフト値39.0-44.0ppmに観測される積分値:IC1,C4(ノルボルネン環の1,4位の炭素に由来)、
ケミカルシフト値33.0-39.0ppmに観測される積分値:IC7(ノルボルネン環の7位の炭素に由来)、
ケミカルシフト値27.5-33.0ppmに観測される積分値:IC5,C6+I(ノルボルネン環の5,6位の炭素およびエチレン部の炭素に由来)より、以下の式から求めることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
 二連子部位、三連子部位の量の比率は、「Maclomol. Chem. Phs. 1999, Vol. 200, Page 1340」に記載されている6つのトリアド(EEE、EEN、NEN、NNN、NNE、ENE)の分布を求め、以下の式から算出することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
二量体として存在する環状オレフィン系モノマーに由来する繰返し単位の内、メソ型二連鎖部位とラセモ型二連鎖部位の存在比率、すなわち、メソ/ラセモ比(M/R)、及び、メソ型二連鎖部位の存在割合、すなわち、メソ含量(M/(M+R))は、13C-NMRによって得られたスペクトルのENNEに由来する以下のピークから求めた。
すなわち、
28.3ppm(C5-メソ体)に観測されるピークの積分値:IC5-m
29.7ppm(C5-ラセモ体)に観測されるピークの積分値:IC5-r
31.6ppm(C6-メソ体)に観測されるピークの積分値:IC6-m
31.3ppm(C6-ラセモ体)に観測されるピークの積分値:IC6-r
33.1-33.4ppm(C7-メソ体)に観測されるピークの積分値:IC7-m
33.4-33.7ppm(C7-ラセモ体)に観測されるピークの積分値IC7-r
より、以下の式から算出することができるM及びRから求めた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
 なお、本発明におけるサンプル調製条件および測定条件の一例は以下の通りである。
溶媒:1,1,2,2-テトラクロロエタン-d2(10容量%ヘキサメチルジシラン含有)
濃度:70mg/mL
装置:Bruker AVANCE600(水素原子の共鳴周波数:600MHz)
サンプルチューブ径:10mm
測定方法:パワーゲート式
パルス幅:15μsec
遅延時間:2.089sec
データ取り込み時間:0.911sec
観測周波数幅:35971.22Hz
デカップリング:完全デカップリング
積算回数:18000回
ケミカルシフトのリファレンス:ヘキサメチルジシランのピークを-2.43ppmとする。
 MVRはISO 1133に基づいて測定でき、温度260℃、荷重2.16kgで、10分間の間に排出された樹脂の体積量(mL/10分)を測定した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
<フィルム成形>
 表2に示すエチレン-ノルボルネン共重合体の樹脂粉末あるいはペレットを、真空プレス機を用いて、プレス温度は実施例1,2、および比較例1は260℃、比較例2は240℃、プレス圧力15MPa、の条件でプレスし、厚み200μmのフィルムを得た。
<フィルムの延伸>
 恒温ユニットを備えた引っ張り試験機(ORIENTEC社製テンシロン UCT-5T)を用いて、フィルムを幅20mmに切り出し、チャック間20mmで貯蔵弾性率が5MPaになる温度で1分間予熱したのち、引っ張り速度50mm/分で1.2倍の倍率に延伸し、設定倍率延伸後、速やかに室温に冷却することにより、延伸フィルムを得た。
 貯蔵弾性率が5MPaになる温度は、共重合体組成物をフィルム状に製膜し、動的粘弾性測定装置(TAインスツル社製 RSA3)を用いて該フィルムに0.01%の歪みを10Hzで与え、20から200℃まで5℃/分で昇温させたときに得られた貯蔵弾性率(E’)から見積もった。
<位相差の評価>
 得られた実施例1、2及び比較例1、2の延伸フィルム中央部の位相差値Reを、23℃、50%RH下で、自動複屈折計(王子計測機器社製、KOBRA-WPR、測定波長590nm)を用いて測定した。測定により得られた数値は70μm厚に換算し、結果を表2に示した。
<フィルムの評価>
 得られた実施例1、2及び比較例1、2の未延伸フィルムから、幅手方向又は長手方向の2号型試験片(JIS K7127)を採取して、つかみ具(チャック)間距離80mmで引張試験を行い破断点応力、破断点伸度を求めた。なお、伸度(%)は、チャック間距離の変化とした。測定には、オリエンテック社製テンシロン万能試験機UCT-5を用い、クロスヘッドスピード2.5mm/分で測定した。測定結果を表2に示した。
 さらに得られた実施例1、2及び比較例1、2の未延伸フィルムから、50mm×50mmの試験片を採取し、アルミ製のバットに乗せて150℃に保持した高温槽内に入れ、所定時間経過後に形状を観察した。結果を表2に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
 非環式オレフィン系繰り返し単位の割合は、100mol%から表2中のノルボルネン量を差し引いた値として得られる。
 表2から分かるように、本発明の環状オレフィン系樹脂を用いて製造したフィルムは、従来の水準以上の位相差値を示したまま、引張特性(破断点応力、破断点伸度)と耐熱性が向上することが確認された。

Claims (5)

  1.  環状オレフィン系モノマーに由来する繰り返し単位と、非環式オレフィン系モノマーに由来する繰り返し単位と、を含む環状オレフィン系樹脂であって、
     ガラス転移点が、150℃以上であり、
     前記環状オレフィン系モノマーに由来する繰り返し単位の割合が、50mol%から80mol%であり、
     前記非環式オレフィン系モノマーに由来する繰り返し単位の割合が、20mol%から50mol%であり、
     環状オレフィン系成分中における、前記環状オレフィン系モノマーに由来する繰り返し単位が二量体として存在する割合が、40mol%以上であり、
     環状オレフィン系成分中における前記環状オレフィン系モノマーに由来する繰り返し単位が三量体として存在する割合が20mol%以上である環状オレフィン系樹脂。
  2.  前記環状オレフィン系モノマーに由来する繰り返し単位の割合が、50mol%から65mol%であり、
     前記二量体において、メソ型二連鎖部位とラセモ型二連鎖部位との比(メソ型二連鎖部位/ラセモ型二連鎖部位)が10以上である請求項1に記載の環状オレフィン系樹脂。
  3.  請求項1又は2に記載の環状オレフィン系樹脂からなるフィルム。
  4.  請求項1又は2に記載の環状オレフィン系樹脂からなる位相差フィルム。
  5.  一軸延伸倍率1.2倍、厚さ70μm換算で、波長590nmにおける位相差が170nm以上である請求項4に記載の位相差フィルム。
PCT/JP2009/058352 2008-05-12 2009-04-28 環状オレフィン系樹脂及び当該樹脂を用いたフィルム Ceased WO2009139293A1 (ja)

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