CN114114512A - 光学薄膜和偏光板 - Google Patents

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Abstract

提供抑制在搬运中发生工序不良、抑制在按压薄膜时产生亮点、进而弯曲性、不规则形状加工性和耐裂纹性优异的光学薄膜和偏光板。使用一种光学薄膜，其包含特定的聚碳酸酯系树脂，所述光学薄膜的面内相位差Re(550)为10nm以下，Re(450)/Re(550)为0.98～1.03，穿刺模量为50gf/mm以上。

Description

光学薄膜和偏光板
技术领域
本发明涉及光学薄膜和偏光板。
背景技术
近年来，愈加寻求电视机、智能手机等具有液晶画面的设备的薄型化。为了实现设备的薄型化而提出了各种薄型薄膜。但是，对于薄型薄膜而言，有时在薄膜的搬运中发生弯折、褶皱、撞击痕迹等工序不良。进而，有时在按压薄膜时产生亮点，有时弯曲性、不规则形状加工性或耐裂纹性等不充分。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特许第3325560号公报
发明内容
发明要解决的问题
本发明是为了解决上述现有课题而进行的，其目的在于，提供抑制在搬运中发生工序不良、抑制在按压薄膜时产生亮点、进而弯曲性、不规则形状加工性和耐裂纹性优异的光学薄膜。
用于解决问题的方案
本发明的实施方式的光学薄膜包含聚碳酸酯系树脂，所述光学薄膜的面内相位差Re(550)为10nm以下，Re(450)/Re(550)为0.98～1.03，穿刺模量为50gf/mm以上。
在一个实施方式中，上述光学薄膜的每单位膜厚的穿刺强度为10gf/μm以上。
在一个实施方式中，上述光学薄膜的断裂强度为800MPa以上，且断裂伸长率为3％以上。
在一个实施方式中，上述光学薄膜的厚度为25μm以下。
在一个实施方式中，上述光学薄膜在温度65℃、湿度90％的条件下经过500小时后的面内相位差Re(550)的变化率的绝对值为1％以下。
本发明的另一实施方式中，提供一种偏光板。该偏光板包含偏光件和上述光学薄膜，所述光学薄膜借助粘接剂层而贴合于该偏光件的至少单面。
发明的效果
根据本发明的实施方式，通过包含特定的聚碳酸酯系树脂且将穿刺模量设为特定范围内，从而能够实现搬运中的工序不良的发生受到抑制、进而弯曲性优异的光学薄膜。进而，通过将每单位膜厚的穿刺强度、断裂强度和断裂伸长率设为特定范围内，从而能够实现按压薄膜时的亮点的发生受到抑制、不规则形状加工性和耐裂纹性优异的光学薄膜。
附图说明
图1是说明本发明的实施方式的偏光板中的不规则形状或不规则形状加工部的一例的示意俯视图。
图2是说明本发明的实施方式的偏光板中的不规则形状或不规则形状加工部的变形例的示意俯视图。
图3是说明本发明的实施方式的偏光板中的不规则形状或不规则形状加工部的另一变形例的示意俯视图。
图4是说明本发明的实施方式的偏光板中的不规则形状或不规则形状加工部的再一变形例的示意俯视图。
具体实施方式
以下，针对本发明的实施方式进行说明，但本发明不限定于这些实施方式。
(术语和符号的定义)
本说明书中的术语和符号的定义如下所示。
(1)折射率(nx、ny、nz)
“nx”是面内的折射率达到最大时的方向(即慢轴方向)的折射率，“ny”是在面内与慢轴正交的方向(即快轴方向)的折射率，“nz”是厚度方向的折射率。
(2)面内相位差(Re)
“Re(λ)”是利用23℃下的波长λnm的光而测得的面内相位差。例如，“Re(550)”是利用23℃下的波长550nm的光而测得的面内相位差。将层(薄膜)的厚度设为d(nm)时，Re(λ)通过式子Re(λ)＝(nx-ny)×d而求出。
A.光学薄膜
本发明的实施方式的光学薄膜包含聚碳酸酯树脂。代表而言，本发明的实施方式的光学薄膜为聚碳酸酯树脂薄膜。
上述光学薄膜的面内相位差Re(550)为10nm以下，优选为8nm以下，更优选为5nm以下。面内相位差的下限例如可以为0nm。
上述光学薄膜显示出相位差值几乎不随测定光的波长而发生变化的平坦的波长色散特性。光学薄膜的Re(450)/Re(550)为0.98～1.03，优选为0.99～1.03，更优选为1.00～1.03。通过使用具有这种Re(450)/Re(550)的聚碳酸酯系树脂，能够实现优异的防反射特性。
上述光学薄膜的穿刺模量为50gf/mm以上，优选为100gf/mm以上，更优选为150gf/mm以上。穿刺模量是指：将针(穿刺治具)相对于薄膜主表面垂直穿刺时，该薄膜即将断裂(或破裂)之前的力(gf)除以此时的应变(mm)而求出的值。通过使光学薄膜具有上述那样的穿刺模量，从而能够得到搬运中的工序不良等的发生受到抑制、进而弯曲性优异的光学薄膜。
上述光学薄膜的每单位膜厚的穿刺强度优选为10gf/μm以上，更优选为15gf/μm以上，进一步优选为20gf/μm以上。每单位膜厚的穿刺强度表示：使针相对于薄膜垂直下降，薄膜发生破损时的强度除以厚度而得的值。通过使薄膜具有上述那样的每单位膜厚的穿刺强度，从而能够得到按压薄膜时的亮点的发生受到抑制、进而不规则形状加工性优异的光学薄膜。
上述光学薄膜的断裂强度优选为800MPa以上，且断裂伸长率优选为3％以上。光学薄膜的断裂强度更优选为1500MPa以上，进一步优选为2500MPa以上。光学薄膜的断裂强度的上限例如为70000MPa。此外，光学薄膜的断裂伸长率更优选为4％以上，进一步优选为6％以上。光学薄膜的断裂伸长率的上限例如可以为300％。断裂强度表示拉伸试验中薄膜发生断裂时的应力。断裂伸长率表示该薄膜发生断裂时的应变(伸长率)。通过使光学薄膜的断裂强度和断裂伸长率为上述那样的范围，从而能够得到耐裂纹性优异的光学薄膜。
上述光学薄膜的厚度优选为25μm以下，更优选为20μm以下。光学薄膜的厚度的下限例如可以为0.5μm。通过使光学薄膜的厚度为这种范围，从而将光学薄膜适合地应用于薄型设备。
上述光学薄膜在温度65℃、湿度90％条件下经过500小时后的面内相位差Re(550)的变化率的绝对值优选为1％以下，更优选为0.5％以下，进一步优选为0.1％以下。该变化率的绝对值的下限例如可以为0.01％。上述相位差变化率用|(Re500-Re0)/Re0|×100(％)表示。Re0为试验开始前的光学薄膜的面内相位差(nm)，Re500为试验后的光学薄膜的面内相位差(nm)。通过使光学薄膜的面内相位差Re(550)的变化率的绝对值为这种范围，从而将光学薄膜应用于图像显示装置时，图像显示装置上的各处的由相位差导致的色相变化变小，能够抑制显示方面的颜色不均的发生。
上述光学薄膜的透湿度优选为300g/m2·24h以下，更优选为200g/m2·24h以下，进一步优选为160g/m2·24h以下。透湿度的下限例如可以为1g/m2·24h。如果光学薄膜的透湿度为这种范围，则能够抑制加湿环境下的相位差的变化。
上述光学薄膜的光弹性系数的绝对值优选为2×10-11m2/N以下，更优选为2.0×10-13m2/N～1.5×10-11m2/N，进一步优选为1.0×10-12m2/N～1.2×10-11m2/N。如果光学薄膜的光弹性系数的绝对值为这种范围，则在加热时产生收缩应力时不易发生相位差变化。其结果，将光学薄膜应用于图像显示装置时，能够良好地防止图像显示装置的热不均。
根据本发明的实施方式，如上所述，能够获得满足期望的面内相位差、波长色散特性和厚度，进而抑制在搬运中发生工序不良、抑制在按压薄膜时产生亮点、且弯曲性、不规则形状加工性和耐裂纹性优异的光学薄膜。这种光学薄膜可适合地用于例如薄型、可弯曲和/或可弯折的EL显示装置。
B.构成材料
如上所述，代表而言，光学薄膜为包含聚碳酸酯树脂的树脂薄膜。
本发明的聚碳酸酯树脂至少包含源自具有下述结构式(1)所示键合结构的二羟基化合物的结构单元，其通过使至少包含分子内具有至少一个键合结构-CH2-O-的二羟基化合物的二羟基化合物与碳酸二酯在聚合催化剂的存在下发生反应来制造。
Figure BDA0003239925190000051
此处，作为具有结构式(1)所示键合结构的二羟基化合物，只要是具有2个醇性羟基、包含分子内具有连接基团-CH2-O-的结构、且能够在聚合催化剂的存在下与碳酸二酯发生反应而生成聚碳酸酯的化合物，则任意结构的化合物均可使用，可以组合使用多种。此外，作为本发明的聚碳酸酯树脂中使用的二羟基化合物，也可以组合使用不具有结构式(1)所示键合结构的二羟基化合物。以下，有时将具有结构式(1)所示键合结构的二羟基化合物简写为二羟基化合物(A)，将不具有结构式(1)所示键合结构的二羟基化合物简写为二羟基化合物(B)。
(二羟基化合物(A))
二羟基化合物(A)中的“连接基团-CH2-O-”是指与除氢原子之外的原子相互键合而构成分子的结构。在该连接基团中，作为至少能够与氧原子键合的原子或者能够同时与碳原子和氧原子键合的原子，最优选为碳原子。二羟基化合物(A)中的“连接基团-CH2-O-”的数量优选为1个以上、更优选为2～4个。
更具体而言，作为二羟基化合物(A)，可列举出例如9,9-双(4-(2-羟基乙氧基)苯基)芴、9,9-双(4-(2-羟基乙氧基)-3-甲基苯基)芴、9,9-双(4-(2-羟基乙氧基)-3-异丙基苯基)芴、9,9-双(4-(2-羟基乙氧基)-3-异丁基苯基)芴、9,9-双(4-(2-羟基乙氧基)-3-叔丁基苯基)芴、9,9-双(4-(2-羟基乙氧基)-3-环己基苯基)芴、9,9-双(4-(2-羟基乙氧基)-3-苯基苯基)芴、9,9-双(4-(2-羟基乙氧基)-3,5-二甲基苯基)芴、9,9-双(4-(2-羟基乙氧基)-3-叔丁基-6-甲基苯基)芴、9,9-双(4-(3-羟基-2,2-二甲基丙氧基)苯基)芴所例示那样的侧链具有芳香族基团且主链具有键合于芳香族基团的醚基的化合物；双[4-(2-羟基乙氧基)苯基]甲烷、双[4-(2-羟基乙氧基)苯基]二苯基甲烷、1,1-双[4-(2-羟基乙氧基)苯基]乙烷、1,1-双[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-苯基乙烷、2,2-双[4-(2-羟基乙氧基)苯基]丙烷、2,2-双[4-(2-羟基乙氧基)-3-甲基苯基]丙烷、2,2-双[3,5-二甲基-4-(2-羟基乙氧基)苯基]丙烷、1,1-双[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-3,3,5-三甲基环己烷、1,1-双[4-(2-羟基乙氧基)苯基]环己烷、1,4-双[4-(2-羟基乙氧基)苯基]环己烷、1,3-双[4-(2-羟基乙氧基)苯基]环己烷、2,2-双[4-(2-羟基乙氧基)-3-苯基苯基]丙烷、2,2-双[(2-羟基乙氧基)-3-异丙基苯基]丙烷、2,2-双[3-叔丁基-4-(2-羟基乙氧基)苯基]丙烷、2,2-双[4-(2-羟基乙氧基)苯基]丁烷、2,2-双[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-4-甲基戊烷、2,2-双[4-(2-羟基乙氧基)苯基]辛烷、1,1-双[4-(2-羟基乙氧基)苯基]癸烷、2,2-双[3-溴-4-(2-羟基乙氧基)苯基]丙烷、2,2-双[3-环己基-4-(2-羟基乙氧基)苯基]丙烷所例示那样的双(羟基烷氧基芳基)烷烃类；1,1-双[4-(2-羟基乙氧基)苯基]环己烷、1,1-双[3-环己基-4-(2-羟基乙氧基)苯基]环己烷、1,1-双[4-(2-羟基乙氧基)苯基]环戊烷所例示那样的双(羟基烷氧基芳基)环烷烃类；4,4’-双(2-羟基乙氧基)二苯基醚、4,4’-双(2-羟基乙氧基)-3,3’-二甲基二苯基醚所例示那样的二羟基烷氧基二芳基醚类；4,4’-双(2-羟基乙氧基苯基)硫醚、4,4’-双[4-(2-二羟基乙氧基)-3-甲基苯基]硫醚所例示那样的双羟基烷氧基芳基硫醚类；4,4’-双(2-羟基乙氧基苯基)亚砜、4,4’-双[4-(2-二羟基乙氧基)-3-甲基苯基]亚砜所例示那样的双羟基烷氧基芳基亚砜类；4,4’-双(2-羟基乙氧基苯基)砜、4,4’-双[4-(2-二羟基乙氧基)-3-甲基苯基]砜所例示那样的双羟基烷氧基芳基砜类；1,4-双羟基乙氧基苯、1,3-双羟基乙氧基苯、1,2-双羟基乙氧基苯、1,3-双[2-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]丙基]苯、1,4-双[2-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]丙基]苯、4,4’-双(2-羟基乙氧基)联苯、1,3-双[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-5,7-二甲基金刚烷、下述式(4)所示的二羟基化合物所代表的无水糖醇；以及下述通式(6)所示的具有螺二醇等环状醚结构的化合物，它们可以单独使用，也可以组合使用2种以上。
Figure BDA0003239925190000071
这些二羟基化合物(A)可以单独使用，也可以组合使用2种以上。本发明中，作为前述式(4)所示的二羟基化合物，可列举出处于立体异构体关系的异山梨醇、异甘露糖醇、异艾杜糖醇，它们可以单独使用1种，也可以组合使用2种以上。
需要说明的是，二羟基化合物(A)之中，从获取和制造容易度、光学特性、成形性的方面出发，最优选将由作为资源而丰富存在、可轻易获取的各种淀粉制造的山梨糖醇进行脱水缩合而得到的异山梨醇。本申请发明中，作为二羟基化合物(A)，适合使用异山梨醇。
(二羟基化合物(B))
本发明中，作为二羟基化合物，可以使用二羟基化合物(B)，其是除二羟基化合物(A)之外的二羟基化合物。作为二羟基化合物(B)，可以将例如脂环式二羟基化合物、脂肪族二羟基化合物、氧亚烷基二醇类、芳香族二羟基化合物、具有环状醚结构的二醇类作为形成聚碳酸酯的结构单元的二羟基化合物，并与二羟基化合物(A)、例如式(4)所示的二羟基化合物一同使用。
作为本发明中可使用的脂环式二羟基化合物，没有特别限定，优选使用通常包含五元环结构或六元环结构的化合物。此外，六元环结构可借助共价键而固定成椅形或船形。通过使脂环式二羟基化合物为五元环或六元环结构，从而能够提高所得聚碳酸酯的耐热性。脂环式二羟基化合物中包含的碳原子数通常为70以下，优选为50以下、更优选为30以下。该值越大则耐热性越高，但难以合成或难以精制或成本昂贵。碳原子数越小则越容易精制、越容易获取。
作为本发明中可使用的包含五元环结构或六元环结构的脂环式二羟基化合物，具体而言，可列举出下述通式(II)或(III)所示的脂环式二羟基化合物。
HOCH2-R1-CH2OH (II)
HO-R2-OH (III)
(式(II)、(III)中，R1、R2分别表示碳原子数4～20的亚环烷基。)
关于作为上述通式(II)所示脂环式二羟基化合物的环己烷二甲醇，包括通式(II)中的R1用下述通式(IIa)(式中，R3表示碳原子数1～12的烷基或氢原子)表示的各种异构体。作为这种异构体，具体而言，可列举出1,2-环己烷二甲醇、1,3-环己烷二甲醇、1,4-环己烷二甲醇等。
Figure BDA0003239925190000091
关于作为上述通式(II)所示脂环式二羟基化合物的三环癸烷二甲醇、五环十五烷二甲醇，包括通式(II)中的R1用下述通式(IIb)(式中，n表示0或1)表示的各种异构体。
Figure BDA0003239925190000092
关于作为上述通式(II)所示脂环式二羟基化合物的十氢萘二甲醇或三环十四烷二甲醇，包括通式(II)中的R1用下述通式(IIc)(式中，m表示0或1)表示的各种异构体。作为这种异构体，具体而言，可列举出2,6-十氢萘二甲醇、1,5-十氢萘二甲醇、2,3-十氢萘二甲醇等。
Figure BDA0003239925190000093
此外，关于作为上述通式(II)所示脂环式二羟基化合物的降冰片烷二甲醇，包括通式(II)中的R1用下述通式(IId)表示的各种异构体。作为这种异构体，具体而言，可列举出2,3-降冰片烷二甲醇、2,5-降冰片烷二甲醇等。
Figure BDA0003239925190000101
关于作为通式(II)所示脂环式二羟基化合物的金刚烷二甲醇，包括通式(II)中的R1用下述通式(IIe)表示的各种异构体。作为这种异构体，具体而言，可列举出1,3-金刚烷二甲醇等。
Figure BDA0003239925190000102
此外，作为上述通式(III)所示脂环式二羟基化合物的环己二醇包括通式(III)中的R2用下述通式(IIIa)(式中，R3表示碳原子数1～12的烷基或氢原子)表示的各种异构体。作为这种异构体，具体而言，可列举出1,2-环己二醇、1,3-环己二醇、1,4-环己二醇、2-甲基-1,4-环己二醇等。
Figure BDA0003239925190000103
关于作为上述通式(III)所示脂环式二羟基化合物的三环癸烷二醇、五环十五烷二醇，包括通式(III)中的R2用下述通式(IIIb)(式中，n表示0或1)表示的各种异构体。
Figure BDA0003239925190000111
关于作为上述通式(III)所示脂环式二羟基化合物的十氢萘二醇或三环十四烷二醇，包括通式(III)中的R2用下述通式(IIIc)(式中，m表示0或1)表示的各种异构体。作为这种异构体，具体而言，可以使用2,6-十氢萘二醇、1,5-十氢萘二醇、2,3-十氢萘二醇等。
Figure BDA0003239925190000112
关于作为上述通式(III)所示脂环式二羟基化合物的降冰片烷二醇，包括通式(III)中的R2用下述通式(IIId)表示的各种异构体。作为这种异构体，具体而言，可以使用2,3-降冰片烷二醇、2,5-降冰片烷二醇等。
Figure BDA0003239925190000113
关于作为上述通式(III)所示脂环式二羟基化合物的金刚烷二醇，包括通式(III)中的R2用下述通式(IIIe)表示的各种异构体。作为这种异构体，具体而言，可以使用1,3-金刚烷二醇等。
Figure BDA0003239925190000121
上述脂环式二羟基化合物的具体例之中，特别优选为环己烷二甲醇类、三环癸烷二甲醇类、金刚烷二醇类、五环十五烷二甲醇类，从获取容易度、处理容易度的观点出发，优选为1,4-环己烷二甲醇、1,3-环己烷二甲醇、1,2-环己烷二甲醇、三环癸烷二甲醇。本申请发明中，作为二羟基化合物(B)，适合使用三环癸烷二甲醇。
作为本发明中可使用的脂肪族二羟基化合物，可列举出例如乙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丙二醇、1,4-丁二醇、1,3-丁二醇、1,2-丁二醇、1,5-庚二醇、1,6-己二醇。作为本发明中可使用的氧亚烷基二醇类，可列举出例如二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、聚乙二醇。
作为本发明中可使用的芳香族二羟基化合物，可列举出例如2,2-双(4-羟基苯基)丙烷[＝双酚A]、2,2-双(4-羟基-3,5-二甲基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基-3,5-二乙基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基-(3,5-二苯基)苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基-3,5-二溴苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基苯基)戊烷、2,4’-二羟基-二苯基甲烷、双(4-羟基苯基)甲烷、双(4-羟基-5-硝基苯基)甲烷、1,1-双(4-羟基苯基)乙烷、3,3-双(4-羟基苯基)戊烷、1,1-双(4-羟基苯基)环己烷、双(4-羟基苯基)砜、2,4’-二羟基二苯基砜、双(4-羟基苯基)硫醚、4,4’-二羟基二苯基醚、4,4’-二羟基-3,3’-二氯二苯基醚、4,4’-二羟基-2,5-二乙氧基二苯基醚、9,9-双[4-(2-羟基乙氧基)苯基]芴、9,9-双[4-(2-羟基乙氧基-2-甲基)苯基]芴、9,9-双(4-羟基苯基)芴、9,9-双(4-羟基-2-甲基苯基)芴。
作为本发明中可使用的具有环状醚结构的二醇类，可列举出例如螺二醇类、二噁烷二醇类。需要说明的是，上述例示化合物是本发明中可使用的脂环式二羟基化合物、脂肪族二羟基化合物、氧亚烷基二醇类、芳香族二羟基化合物、具有环状醚结构的二醇类的一例，但完全不限定于它们。可以与式(4)所示的二羟基化合物一同使用这些化合物中的1种或2种以上。
通过使用这些二羟基化合物(B)，能够获得改善与用途相符的柔软性、提高耐热性、改善成形性等效果。二羟基化合物(A)、例如式(4)所示的二羟基化合物相对于构成本发明的聚碳酸酯树脂的全部二羟基化合物的比例没有特别限定，优选为10摩尔％以上、更优选为40摩尔％以上、进一步优选为60摩尔％以上，且优选为90摩尔％以下、更优选为80摩尔％以下、进一步优选为70摩尔％以下。若源自其它二羟基化合物的结构单元的含有比例过多，则有时会使光学特性等性能降低。
上述其它二羟基化合物之中，使用脂环式二羟基化合物时，二羟基化合物(A)、例如式(4)所示的二羟基化合物和脂环式二羟基化合物的合计相对于构成聚碳酸酯的全部二羟基化合物的比例没有特别限定，优选为80摩尔％以上、更优选为90摩尔％以上、进一步优选为95摩尔％以上。
此外，关于本发明的聚碳酸酯树脂中的源自二羟基化合物(A)、例如式(4)所示二羟基化合物的结构单元与源自脂环式二羟基化合物的结构单元的含有比例，可以以任意的比例进行选择，优选源自式(4)所示二羟基化合物的结构单元:源自脂环式二羟基化合物的结构单元＝1:99～99:1(摩尔％)、特别优选源自式(4)所示二羟基化合物的结构单元:源自脂环式二羟基化合物的结构单元＝10:90～90:10(摩尔％)。若与上述范围相比源自式(4)所示二羟基化合物的结构单元多、源自脂环式二羟基化合物的结构单元少，则存在容易着色的倾向，反之，若源自式(4)所示二羟基化合物的结构单元少、源自脂环式二羟基化合物的结构单元多，则存在分子量难以上升的倾向。
进而，使用脂肪族二羟基化合物、氧亚烷基二醇类、芳香族二羟基化合物、具有环状醚结构的二醇类时，二羟基化合物(A)、例如式(4)所示的二羟基化合物与这些各种二羟基化合物的合计相对于构成聚碳酸酯的全部二羟基化合物的比例没有特别限定，可以以任意的比例进行选择。此外，源自二羟基化合物(A)、例如式(4)所示二羟基化合物的结构单元与源自这些各种二羟基化合物的结构单元的含有比例也没有特别限定，可以以任意的比例进行选择。
聚碳酸酯系树脂的详情记载于例如日本特开2012-31370号公报(日本特许第5448264号)。该专利文献的记载作为参考而援引至本说明书中。
C.光学薄膜的制造方法
光学薄膜通过将例如B项记载的聚碳酸酯系树脂等树脂进行薄膜成形来获得。作为形成薄膜的方法，可采用任意且适当的成形加工法。作为具体例，可列举出压缩成形法、传递成形法、注射成形法、挤出成形法、吹塑成形法、粉末成形法、FRP成形法、流延涂布法(例如流延法)、压延成形法、热压法等。其中，优选为能够提高所得薄膜的平滑性、能够获得良好光学均匀性的挤出成形法或流延涂布法。在流延涂布法中有可能因残留溶剂而产生问题，因此，特别优选为挤出成形法，其中，使用了T模具的熔融挤出成形法从薄膜生产率的观点出发是优选的。成形条件可根据所使用的树脂的组成、种类、作为光学薄膜而期望的特性等来适当设定。
D.偏光板
上述A项～C项记载的光学薄膜可以以其与其它光学薄膜和/或光学部件的层叠体的形式来提供。在一个实施方式中，光学薄膜可以以其与偏光件的层叠体(代表而言，为偏光板)的形式来提供。因此，本发明包括具有上述光学薄膜的偏光板。
代表而言，偏光板具有偏光件和上述光学薄膜，所述光学薄膜借助粘接剂层而贴合于该偏光件的至少单面。该偏光件中，可以在偏光件的至少单面具有保护层。进而，可以在该偏光板的与观察侧相反一侧的面具有粘合剂层和分隔件。
在一个实施方式中，偏光板具有不规则形状加工部。通过使偏光板具有上述光学薄膜，从而能够得到具有良好的不规则形状加工性的偏光板。本说明书中，“不规则形状加工部”是指加工成与一般形状(例如矩形、角部的倒角)不同的特殊形状的部分。如图1和图2所示那样，作为不规则形状加工部的代表例，可列举出贯通孔、俯视时成为凹部的切削加工部。作为凹部的代表例，可列举出近似于船形的形状、V字缺口、U字缺口。进而，偏光板可以整体进行了不规则形状加工。作为这种例子，如图3和图4所示那样，可列举出与汽车的仪表盘相对应的形状。该形状包括：外缘形成为沿着仪表指针的旋转方向的圆弧状且外缘朝着面方向内侧形成凸V字形状(包括弯曲状)的部位。不规则形状加工部可根据目的而设置于任意且适当的位置。
作为偏光件，可采用任意且适当的偏光件。例如，形成偏光件的树脂薄膜可以为单层的树脂薄膜，也可以为二层以上的层叠体。
作为由单层的树脂薄膜构成的偏光件的具体例，可列举出：对于聚乙烯醇(PVA)系薄膜、部分缩甲醛化PVA系薄膜、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物系部分皂化薄膜等亲水性高分子薄膜，利用碘、二色性染料等二色性物质实施染色处理并实施拉伸处理而得到的偏光件；PVA的脱水处理物、聚氯乙烯的脱盐酸处理物等多烯系取向薄膜等。从光学特性优异的方面出发，优选使用将PVA系薄膜用碘染色并进行单轴拉伸而得到的偏光件。
上述基于碘的染色通过例如将PVA系薄膜浸渍于碘水溶液来进行。上述单轴拉伸的拉伸倍率优选为3～7倍。拉伸可以在染色处理后进行，也可以边染色边进行。此外，还可以在拉伸后再进行染色。根据需要，对PVA系薄膜实施溶胀处理、交联处理、清洗处理、干燥处理等。例如，通过在染色前将PVA系薄膜浸渍于水来进行水洗，从而不仅能够洗掉PVA系薄膜表面的污垢、抗粘连剂，还能够使PVA系薄膜溶胀而防止染色不均等。
作为使用层叠体而得到的偏光件的具体例，可列举出：使用树脂基材与层叠于该树脂基材的PVA系树脂层(PVA系树脂薄膜)的层叠体、或者树脂基材与涂布形成于该树脂基材的PVA系树脂层的层叠体而得到的偏光件。这种偏光件的制造方法的详情记载于例如日本特开2012-73580号公报(日本特许第5414738号)等。该专利文献的记载作为参考而援引至本说明书中。该公报的整体记载作为参考而援引至本说明书中。
在一个实施方式中，偏光件的厚度优选为1μm～25μm，更优选为3μm～10μm，进一步优选为3μm～8μm。如果偏光件的厚度为这种范围，则能够良好地抑制加热时的翘曲且获得加热时的良好外观耐久性。
保护层由可作为保护偏光件的薄膜而使用的任意且适当的保护薄膜形成。作为成为该保护薄膜的主成分的材料的具体例，可列举出三乙酸纤维素(TAC)等纤维素系树脂、聚酯系、聚乙烯醇系、聚碳酸酯系、聚酰胺系、聚酰亚胺系、聚醚砜系、聚砜系、聚苯乙烯系、聚降冰片烯系、聚烯烃系、(甲基)丙烯酸系、乙酸酯(acetate)系等透明树脂等。此外，还可列举出(甲基)丙烯酸系、氨基甲酸酯系、(甲基)丙烯酸氨基甲酸酯系、环氧系、有机硅系等热固化型树脂或紫外线固化型树脂等。除此之外，还可列举出例如硅氧烷系聚合物等玻璃质系聚合物。此外，还可以使用日本特开2001-343529号公报(WO01/37007)记载的聚合物薄膜。作为该薄膜的材料，可使用例如包含侧链具有取代或未取代的酰亚胺基的热塑性树脂以及侧链具有取代或未取代的苯基和腈基的热塑性树脂的树脂组合物，可列举出例如具有由异丁烯和N-甲基马来酰亚胺形成的交替共聚物以及丙烯腈-苯乙烯共聚物的树脂组合物。该聚合物薄膜可以是例如上述树脂组合物的挤出成形物。
保护层的厚度优选为10μm～100μm。保护层可借助粘接层(具体为粘接剂层、粘合剂层)而层叠于偏光件，也可以密合(不借助粘接层地)层叠于偏光件。根据需要，可以对配置于带相位差层的偏光板的最外表面的保护层形成硬涂层、防眩层和防反射层等表面处理层。
作为形成粘合剂层的粘合剂，可采用任意且适当的粘合剂。作为粘合剂的基础树脂，可列举出例如丙烯酸系树脂、苯乙烯系树脂、有机硅系树脂、氨基甲酸酯系树脂、橡胶系树脂可列举出。这种基础树脂记载于例如日本特开2015-120337号公报(日本特许第6457789号)或日本特开2011-201983号公报。这些公报的记载作为参考而援引至本说明书中。作为粘合剂可包含的交联剂，可列举出例如异氰酸酯化合物、环氧化合物、氮丙啶化合物。粘合剂可以包含例如硅烷偶联剂。粘合剂的配混处方可根据目标和期望特性来适当设定。
粘合剂层的储能模量优选为1.0×104Pa～1.0×107Pa，更优选为2.0×104Pa～5.0×106Pa。如果粘合剂层的储能模量为这种范围，则能够抑制形成卷时的粘连。需要说明的是，储能模量可以由例如温度23℃和角速度0.1rad/s时的动态粘弹性测定来求出。
粘合剂层的厚度优选为1μm～60μm，更优选为3μm～30μm。若厚度过薄，则有时粘合性不充分，气泡等进入至粘合界面。若厚度过厚，则容易发生粘合剂挤出等不良情况。
在实用上，至实际使用光学薄膜为止的期间，分隔件以能够剥离的方式暂时粘接于粘合剂层表面。通过设置分隔件，能够在保护粘合剂层的同时，将表面保护薄膜卷取成卷状。作为分隔件，可列举出例如利用有机硅系剥离剂、氟系剥离剂、丙烯酸长链烷基酯系剥离剂等剥离剂进行了表面涂覆的塑料(例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯、聚丙烯)薄膜、无纺布或纸等。分隔件的厚度可根据目的而采用任意且适当的厚度。分隔件的厚度例如为10μm～100μm。
实施例
以下，通过实施例来具体说明本发明，但本发明不限定于这些实施例。需要说明的是，各特性的测定方法和评价方法如下所示。
(1)面内相位差和波长色散特性
将实施例和比较例中得到的光学薄膜切成4cm长和4cm宽，作为测定试样。针对该测定试样，使用Axometrics公司制的制品名“Axoscan”，测定面内相位差Re(550)。进而，还测定Re(450)，算出Re(450)/Re(550)。
(2)厚度
10μm以下的厚度使用干涉膜厚计(大塚电子公司制、制品名“MCPD-3000”)进行测定。超过10μm的厚度使用数字测微计(ANRITSU公司制、制品名“KC-351C”)进行测定。
(3)透湿度
针对实施例和比较例中得到的光学薄膜，按照JIS Z0208的透湿度试验(杯法)，测定在温度40℃、湿度92％RH的气氛中、在24小时内通过面积1m2的试样的水蒸气量(g)。
(4)相位差变化
将实施例和比较例中得到的光学薄膜切成5cm×5cm，用手动辊在单面贴附粘合剂，将粘合剂面贴附于碱玻璃的单面而得到试验片。将试验片在温度65℃且湿度90％的烘箱中保存500小时(加湿试验)，算出试验开始前和试验后的相位差变化(％)。
(5)穿刺模量
穿刺模量通过将针(穿刺治具)相对于光学薄膜的主表面垂直穿刺时，实施例和比较例中得到的光学薄膜即将断裂(或破裂)之前的力(gf)除以此时的应变(mm)来求出。作为针，使用前端直径为1mmφ、0.5R的针。针的穿刺速度设为0.33cm/秒。该测定在温度23℃的环境下进行。
(6)穿刺强度
使用安装有前端直径1mmφ、0.5R的针的试验机。用中央开有圆孔的两个治具夹持实施例和比较例中得到的光学薄膜，将光学薄膜固定于试验机。使针相对于光学薄膜以穿过前述治具的孔的方式垂直下降，测定光学薄膜破损时的强度。关于试验条件，在温度23±3℃的环境下，穿刺速度设为0.33cm/秒。针对12个试验片进行穿刺试验，通过其平均值除以光学薄膜的厚度来求出光学薄膜的每单位膜厚的穿刺强度。
(7)断裂强度和断裂伸长率
将实施例和比较例中得到的光学薄膜切成1cm宽×13cm长后，作为拉伸试验机而使用“Autograph ASG-50D型”(岛津制作所制)，在拉伸速度为200mm/min、卡盘间距离为50mm、室温(23℃)的条件下进行拉伸试验，求出光学薄膜断裂时的应力，作为断裂强度，求出光学薄膜断裂时的应变(伸长率)，作为断裂强度。
(8)粘接性
将实施例和比较例中得到的光学薄膜与偏光件进行贴合，得到层叠体。将所得层叠体切成与偏光件的拉伸方向平行的方向为200mm、正交方向为15mm的大小，将该层叠体贴合于玻璃板。并且，用切刀在光学薄膜与偏光件之间制造切口，利用TENSILON万能试验机RTC(A&D公司制)，沿着90度方向将光学薄膜与偏光件以1000mm/min的剥离速度进行剥离，测定其剥离强度(N/15mm)。剥离强度为1N/15mm以上时记作良，小于1N/15mm时记作不良。
(9)运行性(搬运时的工序不良的评价)
利用导辊以5m/min～40m/min的速度搬运实施例和比较例中得到的光学薄膜时，如果未产生弯折、划痕、撞击痕迹等缺点(如果能够无问题地搬运)则记作良，产生弯折、划痕、撞击痕迹等时记作不良。
(10)弯曲性(MIT试验)
MIT试验按照JIS P 8115来进行。具体而言，将实施例和比较例中得到的光学薄膜切成15cm长和1.5cm宽，作为测定试样。将测定试样安装于MIT耐折疲劳试验机BE-202型(TESTER产业公司制)(载荷为1.0kgf、夹具的R：0.38mm)，在试验速度为90cpm且折弯角度为90°的条件下反复进行折弯，将测定试样断裂时的折弯次数作为试验值。试验值为500次以上时记作良，小于500次时记作不良。
(11)按压时的亮点的评价
将与穿刺强度试验中进行了评价的样品相同的样品粘合于偏光件，利用穿刺试验机以10gf/μm的力对薄膜侧进行按压。其后，以与该偏光板呈90°轴的方式准备1片偏光板，在交叉棱镜的状态下使透射光从进行了穿刺试验的薄膜的相反侧透过，如果看不到亮点则记作良，看到亮点时记作不良。
(12)不规则形状加工性试验
以3Kw的能量对实施例和比较例中得到的光学薄膜照射CO2激光，沿着薄膜的流程方向以及与流程方向垂直的方向进行切割，得到200mm×200mm的测定试样。使用激光显微镜来观察切割部分，如果没有产生裂纹则记作良，产生裂纹和/或无法切割时记作不良。
(13)耐裂纹性
对实施例和比较例中得到的光学薄膜实施300个循环的-40℃～80℃的热冲击试验后，不产生300μm以上的裂纹时记作良，产生300μm以上的裂纹时记作不良。
[实施例1]
1.光学薄膜的制作
在反应容器中，相对于异山梨醇(以下有时简写为“ISB”)81.98质量份，投入三环癸烷二甲醇(以下有时简写为“TCDDM”)47.19质量份、碳酸二苯酯(以下有时简写为“DPC”)175.1质量份和作为催化剂的碳酸铯0.2质量％水溶液0.979质量份，在氮气气氛下，作为反应的第一阶段的工序，将加热槽温度加热至150℃，根据需要边搅拌边使原料溶解(约15分钟)。接着，将压力自常压设为13.3kPa，边耗费1小时使加热槽温度上升至190℃，边将产生的苯酚取出至反应容器外。将反应容器整体以190℃保持15分钟后，作为第二阶段的工序，将反应容器内的压力设为6.67kPa，耗用15分钟使加热槽温度上升至230℃，将产生的苯酚取出至反应容器外。由于搅拌机的搅拌转矩逐渐上升，因此，耗费8分钟升温至250℃，进而，为了去除所产生的苯酚而使反应容器内的压力达到0.200kPa以下。在达到规定的搅拌转矩后，结束反应，将生成的反应物挤出至水中，得到聚碳酸酯树脂的粒料。将所得聚碳酸酯树脂以80℃真空干燥5小时后，使用具备单螺杆挤出机(东芝机械公司制、料筒设定温度：250℃)、T模具(宽度：300mm、设定温度：250℃)、冷却辊(设定温度：120～130℃)和卷取机的薄膜制膜装置，制作由聚碳酸酯树脂构成的光学薄膜。所得光学薄膜的波长色散值为1.02，面内相位差Re(550)为2nm，厚度为13μm，透湿度为156g/m2·24h，相位差变化为0.08％。进而，光学薄膜的穿刺模量为153gf/mm，穿刺强度为25gf/μm，断裂强度为2614MPa，断裂伸长率为6.3％。将所得光学薄膜供于上述(8)～(13)的评价。将结果示于表1。
[实施例2]
将由聚碳酸酯树脂构成的光学薄膜的厚度设为20μm，除此之外，与实施例1同样操作，得到光学薄膜。所得光学薄膜的波长色散值为1.02，面内相位差Re(550)为3nm，透湿度为113g/m2·24h，相位差变化为0.07％。进而，光学薄膜的穿刺模量为200gf/mm，穿刺强度为26gf/μm，断裂强度为2614MPa，断裂伸长率为6.3％。将所得光学薄膜供于与实施例1相同的评价。将结果示于表1。
[实施例3]
将由聚碳酸酯树脂构成的光学薄膜的厚度设为25μm，除此之外，与实施例1同样操作，得到光学薄膜。所得光学薄膜的波长色散值为1.02，面内相位差Re(550)为2nm，透湿度为102g/m2·24h，相位差变化为0.07％。进而，光学薄膜的穿刺模量为264gf/mm，穿刺强度为23.6gf/μm，断裂强度为2614MPa，断裂伸长率为6.3％。将所得光学薄膜供于与实施例1相同的评价。将结果示于表1。
[比较例1]
作为树脂薄膜，使用市售的环烯烃系树脂薄膜(日本ZEON公司制、商品名“ZEONOR”)。该光学薄膜的波长色散值为1.01，面内相位差Re(550)为2nm，厚度为25μm，透湿度为10g/m2·24h，相位差变化为0.6％。进而，光学薄膜的穿刺模量为304gf/mm，穿刺强度为17gf/μm，断裂强度为2150MPa，断裂伸长率为0.7％。将所得光学薄膜供于与实施例1相同的评价。将结果示于表1。
[比较例2]
使用三乙酸纤维素(TAC)薄膜(KONICA MINOLTA公司制、商品名“KC2UA”)。该光学薄膜的波长色散值为1.09，面内相位差Re(550)为3nm，厚度为25μm，透湿度为320g/m2·24h，相位差变化为2％。进而，光学薄膜的穿刺模量为480gf/mm，穿刺强度为22gf/μm，断裂强度为4200MPa，断裂伸长率为8％。将所得光学薄膜供于与实施例1相同的评价。将结果示于表1。
[比较例3]
将光学薄膜的厚度设为5μm，除此之外，与实施例1同样操作，得到光学薄膜。所得光学薄膜的波长色散值为1.02，面内相位差Re(550)为0.8nm，透湿度为172g/m2·24h，相位差变化为1％。进而，光学薄膜的穿刺模量为65gf/mm，穿刺强度为20gf/μm，断裂强度为1200MPa，断裂伸长率为5.5％。将所得光学薄膜供于与实施例1相同的评价。将结果示于表1。
[表1]
Figure BDA0003239925190000231
由表1明确可知：本发明的实施例的光学薄膜的粘接性、运行性、弯曲性、按压时的亮点发生的抑制、不规则形状加工性和耐裂纹性均优异。可推测这是通过使用包含特定聚碳酸酯树脂的光学薄膜、将该光学薄膜的穿刺模量、每单位膜厚的穿刺强度、断裂强度和断裂伸长率均设为特定范围内而实现的。
产业上的可利用性
本发明的实施方式的光学薄膜和偏光板可适合地用于图像显示装置。

Claims (6)

1.一种光学薄膜，其包含聚碳酸酯系树脂，所述光学薄膜的面内相位差Re(550)为10nm以下，Re(450)/Re(550)为0.98～1.03，穿刺模量为50gf/mm以上。
2.根据权利要求1所述的光学薄膜，其每单位膜厚的穿刺强度为10gf/μm以上。
3.根据权利要求1或2所述的光学薄膜，其断裂强度为800MPa以上，且断裂伸长率为3％以上。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的光学薄膜，其厚度为25μm以下。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的光学薄膜，其在温度为65℃、湿度为90％的条件下经过500小时后的面内相位差Re(550)的变化率的绝对值为1％以下。
6.一种偏光板，其包含偏光件和权利要求1～5中任一项所述的光学薄膜，所述光学薄膜借助粘接剂层而贴合于该偏光件的至少单面。
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