[发明专利]热塑性丙烯酸系树脂及其成型体

说明书

技术领域

本发明涉及透明性优异且耐热性、耐候性、低吸水性良好的热塑性丙烯酸系树脂；上述热塑性丙烯酸系树脂中进一步双折射性得以高度控制的热塑性丙烯酸树脂；以及由该热塑性丙烯酸系树脂构成的成型体。

背景技术

作为透明的光学材料，可以举出以甲基丙烯酸甲酯的均聚物(PMMA)为代表的甲基丙烯酸系树脂、聚苯乙烯(PS)、苯乙烯/甲基丙烯酸甲酯共聚物(MS)以及聚碳酸酯(PC)等。

特别是甲基丙烯酸系树脂，其透明性、表面硬度、耐候性等优异，成型加工性也好，因此被应用于招牌、照明用罩、汽车部件、装饰用品等工业领域中。另外，对于甲基丙烯酸系树脂来说，其作为光学特性的双折射小，因此也被用作例如光盘、光学膜、塑料基板等面向光学材料的光学树脂。

但是，近年来，为了开发各种光学产品、例如液晶显示器、等离子显示器以及有机EL显示器等平板显示器；或小型红外线传感器、微细光导波导以及超小型透镜、使用短波长的光的DVD/蓝光光盘用拾取透镜等，对于面向光学材料的光学树脂，不仅需要透明性优异，还需要控制为较高的耐热性和耐候性、在吸湿时较高的尺寸稳定性和双折射性。

进一步，最近随着上述的各种光学产品的精密化的进行，除上述的特性之外，作为光学材料所要求的光学性质的均匀性正在进一步高度化。具体来说，在用于液晶的偏振片的偏振保护膜的情况下，即使全光线透过率相同，也需要双折射(=相位差)更小的光学材料，另一方面，在具有将通过偏振片发生了偏光的线性偏振光转变为圆偏振光的功能的1/4波长板的情况下，需要其是能够有意地表现出必要大小的双折射(=相位差)的光学材料。因此，需要对光学材料的双折射性进行控制(正/负/零)、或在光学材料内不产生双折射分布等。

例如，伴随着平板显示器的大型化，不仅仅是从正面观察显示器画面，从斜向观察的机会也正在增加。这种情况下，基于显示装置的原理，会产生因观看方向不同而导致显示色变化、对比度降低的问题。为了改善该视角特性，需要光学膜材料，需要将光学膜的双折射控制为几乎为零的技术和将其控制为有意义的正或有意义的负的技术。

另外，平板显示器大型化的结果，导致了所需的光学材料也大型化，因外力的偏差而在光学材料内会产生双折射分布，因此产生对比度降低的问题。为了减小该双折射分布，要求外力所致的双折射的变化小、即光弹性系数的绝对值小的光学材料。(非专利文献1、2)。

作为控制光学树脂的固有双折射的相关技术，例如在专利文献1中公开了由70质量%～85质量%的甲基丙烯酸甲酯单体单元和15质量%～30质量%的1种或2种以上的N-取代马来酰亚胺单体单元构成的共聚物及其光学元件。在专利文献1的实施例中公开了，由甲基丙烯酸甲酯、N-环己基马来酰亚胺和N-邻氯苯基马来酰亚胺构成的三元共聚物(MMA/CyMI/ClPheMI=77/20/3wt%)，其固有双折射显示出极小的值。在说明书中有以下叙述：作为降低成型体中的光学不均匀性的方法，选择特定的共聚物组成，使固有双折射为最小，由此来达成目标。另一方面，在非专利文献3中认为，作为光学均匀性的成型体的双折射性，不仅包括所使用的树脂的固有双折射的大小，还包括注射成型和挤出成型等成型加工后所表现出的双折射性。具体地说，记载有：在利用注射成型得到透镜或光盘等的情况下，通过1)使固有双折射极小化、以及2)选择加工条件，可以减小反映固有双折射的(取向)双折射，但在浇口附近部分，残存有由成型时的高分子链的流动产生的应力变形所带来的(光弹性)双折射，因此总的来说在成形体内具有双折射分布(=光学不均匀性)。即，为了提高光学均匀性而需要使固有双折射最小化并同时将光弹性系数极小化这一点并未公开。另外，也没有关于光学完全各向同性的叙述。即，为了提高光学均匀性，需要另外开发一种使光弹性系数极小化的方法。

作为控制其它固有双折射的技术，例如有专利文献2、专利文献3。在专利文献2中公开了由89质量%～40质量%的甲基丙烯酸甲酯单元、10质量%～30质量%的芳香族乙烯基化合物单元、1质量%～50质量%的马来酰亚胺和/或N-取代马来酰亚胺单元构成的共聚物及其相位差板。在专利文献2的实施例中示出了，由甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、N-环己基马来酰亚胺构成的3元共聚物(MMA/St/CyMI=80/10/10wt%)的拉伸片具有相位差，该相位差的偏差小，并且耐溶剂性优异，但其光弹性系数依然大，并且双折射也大。并没有关于所谓的同时使双折射和光弹性系数极小化的光学完全各向同性的叙述。