JP5407786B2 - 光学補償フィルム - Google Patents
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ィルムあるいは光学補償層が提案されている(例えば特許文献6参照。)。さらに、ポリビニルナフタレンやポリビニルビフェニルなどの芳香族ポリマーを塗布した光学補償膜が提案されている(例えば特許文献7、非特許文献1参照。)。さらにポリビニルカルバゾール系高分子を用いた光学フィルムが提案されている(例えば特許文献8参照。)。
ここで、一般式(a)のフマル酸ジエステル残基単位のエステル置換基であるR1、R2は、それぞれ独立して、炭素数3〜12で、フマル酸骨格単位に結合する炭素が2級又は3級炭素である分岐状アルキル基又は環状アルキル基であり、フッ素、塩素などのハロゲン基;エーテル基;エステル基若しくはアミノ基で置換されていても良く、例えばイソプロピル基、s−ブチル基、t−ブチル基、s−ペンチル基、t−ペンチル基、s−ヘキシル基、t−ヘキシル基、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等が挙げられ、特に耐熱性、機械特性に優れた光学補償フィルムとなることからイソプロピル基、s−ブチル基、t−ブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等であることが好ましく、特に耐熱性、機械特性のバランスに優れた光学補償フィルムとなることからイソプロピル基が好ましい。
ここで、一般式(c)のフマル酸ジエステル類のエステル置換基であるR5、R6は、それぞれ独立して、炭素数3〜12で、フマル酸骨格単位に結合する炭素が2級又は3級炭素である分岐状アルキル基又は環状アルキル基であり、フッ素、塩素などのハロゲン基;エーテル基;エステル基若しくはアミノ基で置換されていても良く、例えばイソプロピル基、s−ブチル基、t−ブチル基、s−ペンチル基、t−ペンチル基、s−ヘキシル基、t−ヘキシル基、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等が挙げられ、特に耐熱性、機械特性に優れた光学補償フィルムとなることからイソプロピル基、s−ブチル基、t−ブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等であることが好ましく、特に耐熱性、機械特性のバランスに優れた光学補償フィルムとなることからイソプロピル基が好ましい。
本発明の光学補償フィルムの製造方法としては、特に制限はなく、例えば、溶液キャスト法、溶融キャスト法等の方法によりフィルム化し、該フィルムを一軸又は二軸に延伸することにより製造することができる。
Re=(ny−nx)×d (1)
(ここで、dはフィルムの厚みを示す。)
前記式(1)により示される波長550nmで測定した面内位相差(Re)に関してより詳細には、本発明の光学補償フィルムをTNやVA、IPSあるいはOCBモードの液晶ディスプレイの視角補償のための光学補償フィルムとして用いる際には、面内位相差(Re)は50nm以上が好ましく、さらに100nm以上が好ましく、特に135nm以上が好ましい。
(ここで、dはフィルムの厚みを示す。)
位相差の波長依存性は、波長450nmで測定した位相差(R450)と波長550nmで測定した位相差(R550)の比R450/R550として表すことができる。本発明の光学補償フィルムでは、該R450/R550は、1.1以下であり、さらに1.08以下が好ましく、特に1.05以下が好ましい。
ny;nxと垂直方向の屈折率を示す。
nz;フィルムの厚み方向の屈折率を示す。
核磁気共鳴測定装置(日本電子製、商品名JNM−GX270)を用い、プロトン核磁気共鳴分光(1H−NMR)スペクトル分析より求めた。
カラム(東ソー株式会社製、商品名TSK−GEL GMHHR−H)を装着したゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC)(東ソー株式会社製、商品名HLC−8020)を用い、カラム温度40℃、流量1.0ml/分の条件下で、THFを溶剤とし標準ポリスチレン換算値として求めた。
示差走査型熱量計(セイコー電子工業(株)製、商品名DSC2000)を用い、10℃/min.の昇温速度にて測定した。
JIS K 7361−1(1997年版)に準拠して測定を行った。
JIS K 7136(2000年版)に準拠して測定を行った。
JIS K 7142(1981年版)に準拠してアッベ屈折率計(アタゴ製)を用いて測定を行った。
高分子素材の偏光顕微鏡入門(粟屋裕著,アグネ技術センター版,第5章,pp78〜82,(2001))に記載の偏光顕微鏡を用いたλ/4板による加色判定法により複屈折性の正負判定を行った。
試料傾斜型自動複屈折計(王子計測機器(株)製、商品名KOBRA−WR)を用いて仰角を変えて3次元屈折率を測定した。さらに、3次元屈折率より面外位相差(Rth)、面内位相差(Re)を計算した。
90℃で24時間熱処理を実施した後、下記式(3)により示される熱処理前後の面内位相差の比(保持率)により、位相差の安定性を評価した。
保持率=Re2/Re1×100 (3)
(ここで、Re1は熱処理前の面内位相差、Re2は熱処理後の面内位相差を示す。)
合成例1(フマル酸ジイソプロピル・フマル酸ビス(2−エチルヘキシル)共重合体の製造例)
攪拌機、冷却管、窒素導入管、及び温度計を備えた30Lのオートクレーブに、ヒドロキシプロピルメチルセルロース(信越化学製、商品名メトローズ60SH−50)48g、蒸留水15601g、フマル酸ジイソプロピル4859g、フマル酸ビス(2−エチルヘキシル)3542g及び重合開始剤であるt−ブチルパーオキシピバレート45gを入れ、窒素バブリングを1時間行った後、200rpmで攪拌しながら50℃で36時間保持することによりラジカル懸濁重合を行った。室温まで冷却し、生成したポリマー粒子を含む懸濁液を遠心分離した。得られたポリマー粒子を蒸留水で2回およびメタノールで2回洗浄後、80℃で減圧乾燥した(収率:83%)。
攪拌機、冷却管、窒素導入管、及び温度計を備えた30Lのオートクレーブに、ヒドロキシプロピルメチルセルロース(信越化学製、商品名メトローズ60SH−50)48g、蒸留水15601g、フマル酸ジイソプロピル4774g、フマル酸ジn−ブチル3627g及び重合開始剤であるt−ブチルパーオキシピバレート45gを入れ、窒素バブリングを1時間行った後、200rpmで攪拌しながら50℃で36時間保持することによりラジカル懸濁重合を行った。室温まで冷却し、生成したポリマー粒子を含む懸濁液を遠心分離した。得られたポリマー粒子を蒸留水で2回およびメタノールで2回洗浄後、80℃で減圧乾燥した(収率:79%)。
30リットルオートクレーブ中に、部分ケン化ポリビニルアルコール0.2重量%を含む蒸留水18kg、フマル酸ジイソプロピル3kg、重合開始剤として、ジメチル−2,2’−アゾビスイソブチレート7gを仕込み、重合温度50℃、重合時間24時間の条件にてラジカル懸濁重合を行なった。室温まで冷却し、生成したポリマー粒子を含む懸濁液を遠心分離した。得られたポリマー粒子を蒸留水で2回およびメタノールで2回洗浄後、80℃で減圧乾燥した。
合成例1で得られたフマル酸ジイソプロピル・フマル酸ビス(2−エチルヘキシル)共重合体をトルエン・メチルエチルケトン混合溶液(トルエン/メチルエチルケトン=50重量%/50重量%)に溶解して20%溶液とし、さらにフマル酸ジイソプロピル・フマル酸ビス(2−エチルヘキシル)共重合体100重量部に対し、ヒンダードフェノール系酸化防止剤としてトリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)フォスファイト0.35重量部およびリン系酸化防止剤としてペンタエリスリトール−テトラキス(3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート)0.15重量部、紫外線吸収剤として2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−p−クレゾール1重量部を添加した後、Tダイ法により溶液流延装置の支持基板に流延し、80℃および130℃で各々4分乾燥し、その後、120℃で6時間減圧乾燥し、幅250mm、厚み70μmのフィルムを得た。
合成例2で得られたフマル酸ジイソプロピル・フマル酸ジn−ブチル共重合体をトルエン・メチルエチルケトン混合溶液(トルエン/メチルエチルケトン=50重量%/50重量%)に溶解して20%溶液とし、さらにフマル酸ジイソプロピル・フマル酸ジn−ブチル共重合体100重量部に対し、ヒンダードフェノール系酸化防止剤としてトリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)フォスファイト0.35重量部およびリン系酸化防止剤としてペンタエリスリトール−テトラキス(3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート)0.15重量部、紫外線吸収剤として2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−p−クレゾール1重量部を添加した後、Tダイ法により溶液流延装置の支持基板に流延し、80℃および130℃で各々4分乾燥し、その後、120℃で6時間減圧乾燥し、幅250mm、厚み105μmのフィルムを得た。
ポリカーボネート樹脂(アルドリッチ製)を塩化メチレン溶液に溶解し25%溶液とし、さらにポリカーボネート樹脂100重量部に対し、酸化防止剤としてトリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)フォスファイト0.35重量部およびペンタエリスリトール−テトラキス(3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート)0.15重量部、紫外線吸収剤として2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−p−クレゾール1重量部を添加した後、Tダイ法により溶液流延装置の支持基板に流延し、40℃、80℃および120℃で各々15分乾燥した後、幅250mm、厚み100μmのフィルムを得た。
環状ポリオレフィン樹脂(エステル基を有するポリノルボルネン、アルドリッチ製)を塩化メチレン溶液に溶解し25%溶液とし、さらに環状ポリオレフィン樹脂100重量部に対し、酸化防止剤としてトリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)フォスファイト0.35重量部およびペンタエリスリトール−テトラキス(3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート)0.15重量部、紫外線吸収剤として2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−p−クレゾール1重量部を添加した後、Tダイ法により溶液流延装置の支持基板に流延し、40℃、80℃および120℃で各々15分乾燥した後、幅250mm、厚み100μmのフィルムを得た。
合成例3で得られたフマル酸ジイソプロピル単独重合体をトルエン・メチルエチルケトン混合溶液(トルエン/メチルエチルケトン=50重量%/50重量%)に溶解して20%溶液とし、さらにフマル酸ジイソプロピル単独重合体100重量部に対し、ヒンダードフェノール系酸化防止剤としてトリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)フォスファイト0.35重量部およびリン系酸化防止剤としてペンタエリスリトール−テトラキス(3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート)0.15重量部、紫外線吸収剤として2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−p−クレゾール1重量部を添加した後、Tダイ法により溶液流延装置の支持基板に流延し、80℃および130℃で各々4分乾燥し、その後、120℃で6時間減圧乾燥し、幅250mm、厚み120μmのフィルムを得た。
フィルム作成例1で得られたフィルムを一片50mmの正方形に裁断し、二軸延伸装置(井元製作所製)により温度160℃、延伸速度10mm/min.の条件にて自由幅一軸延伸を施し1.25倍延伸した。延伸したフィルムの3次元屈折率を測定した結果、延伸軸方向の屈折率が小さかったことから、得られたフィルムは負の複屈折を有するものであった。
フィルム作成例1で得られたフィルムを一片50mmの正方形に裁断し、二軸延伸装置(井元製作所製)により温度170℃、延伸速度10mm/min.の条件にて自由幅一軸延伸を施し1.25倍延伸した。延伸したフィルムの3次元屈折率を測定した結果、延伸軸方向の屈折率が小さかったことから、得られたフィルムは負の複屈折を有するものであった。
フィルム作成例2で得られたフィルムを一片50mmの正方形に裁断し、二軸延伸装置(井元製作所製)により温度190℃、延伸速度10mm/min.の条件にて自由幅一軸延伸を施し1.25倍延伸した。延伸したフィルムの3次元屈折率を測定した結果、延伸軸方向の屈折率が小さかったことから、得られたフィルムは負の複屈折を有するものであった。
フィルム作成例3で得られたフィルムを一片50mmの正方形に裁断し、二軸延伸装置(井元製作所製)を用いて、温度170℃、延伸速度10mm/min.の条件にて自由幅一軸延伸を施し1.10倍延伸した。延伸したフィルムの3次元屈折率を測定した結果、延伸軸方向と直交する軸方向の屈折率が小さかったことから、得られたフィルムは正の複屈折を有するものであった。
フィルム作成例4で得られたフィルムを一片50mmの正方形に裁断し、二軸延伸装置(井元製作所製)を用いて、温度180℃、延伸速度15mm/min.の条件にて自由幅一軸延伸を施し2.0倍延伸した。延伸したフィルムの3次元屈折率を測定した結果、延伸軸方向と直交する軸方向の屈折率が小さかったことから、得られたフィルムは正の複屈折を有するものであった。
フィルム作成例5で得られたフィルムを一片50mmの正方形に裁断し、二軸延伸装置(井元製作所製)により温度140℃、延伸速度10mm/min.の条件にて自由幅一軸延伸を施し1.25倍延伸した。延伸したフィルムの3次元屈折率を測定した結果、延伸軸方向の屈折率が小さかったことから、得られたフィルムは負の複屈折を有するものであった。
フィルム作成例5で得られたフィルムを一片50mmの正方形に裁断し、二軸延伸装置(井元製作所製)により温度100℃、延伸速度10mm/min.の条件にて自由幅一軸延伸を施し1.25倍延伸した。延伸したフィルムの3次元屈折率を測定した結果、延伸軸方向の屈折率が小さかったことから、得られたフィルムは負の複屈折を有するものであった。
Claims (4)
- フマル酸エステル系共重合体樹脂が下記式(a)と(b)により示される共重合体であり、下記式(b)により示されるフマル酸ジエステル残基単位が5〜50モル%であるフマル酸エステル系共重合体樹脂からなるフィルムであって、フィルム面内の進相軸方向の屈折率をnx、それと垂直方向の屈折率をny、フィルムの厚み方向の屈折率をnzとした場合に、nx<ny≦nzの関係にあり、450nmの光で測定した位相差と550nmの光で測定した位相差の比(R450/R550)が1.1以下であることを特徴とする光学補償フィルム。
- 下記式(1)により示される波長550nmで測定した面内位相差(Re)が、50〜2000nmであり、下記式(2)により示される波長550nmで測定した面外位相差(Rth)が、−30〜−2000nmであることを特徴とする請求項1に記載の光学補償フィルム。
Re=(ny−nx)×d (1)
Rth=〔(nx+ny)/2−nz〕×d (2)
(ここで、dはフィルムの厚みを示す) - フマル酸エステル系共重合体樹脂のガラス転移温度が100〜250℃であることを特徴とする請求項1又は2に記載の光学補償フィルム。
- 少なくとも一軸に延伸して製造することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の光学補償フィルム。
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