JP2003302522A - 光学用高分子シート及びその製造方法並びに該シートを用いた光記録材料及び液晶表示パネル - Google Patents

光学用高分子シート及びその製造方法並びに該シートを用いた光記録材料及び液晶表示パネル

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JP2003302522A
JP2003302522A JP2002106450A JP2002106450A JP2003302522A JP 2003302522 A JP2003302522 A JP 2003302522A JP 2002106450 A JP2002106450 A JP 2002106450A JP 2002106450 A JP2002106450 A JP 2002106450A JP 2003302522 A JP2003302522 A JP 2003302522A
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JP
Japan
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sheet
optical
liquid crystal
melt extrusion
polycarbonate
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JP2002106450A
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English (en)
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Hiroshi Miura
寛史 三浦
Tsuyoshi Takenaka
剛志 武中
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Sumitomo Bakelite Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Bakelite Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 複屈折すなわち光学位相差および光学的主軸
の振れ幅の小さい、光学的等方性に優れたポリカーボネ
ート系の溶融押出し製法によるシートを供給することを
目的とする。 【解決手段】 溶融押出し法により作製された厚み0.
8mm以下のポリカーボネート系の高分子フィルムシー
トにおいて、樹脂のガラス転移温度Tgに対して処理温
度TaがTg−30℃<Ta<Tgとなる雰囲気温度に
て、シート加工方向に張力を加えることにより光学位相
差を10nm以下に調整することを特徴とする光学用高
分子シート及びその製造方法並びにこれらを用いた光記
録材料及び液晶表示パネル。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光学的特性を必要
とする光ディスク等の光記録媒体や液晶ディスプレイ分
野に使用されるポリカーボネート系フィルムまたはシー
ト(本発明ではフィルム及びシートを総称してシートと
記す)に関するものである。
【0002】
【従来の技術】光ディスク等の光記録媒体基板や液晶表
示板等のディスプレイには様々なプラスティック、例え
ばポリカーボネート樹脂、ノルボルネン系樹脂、アクリ
ル系樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、エポキシ
系樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂、ポリサルフォン
樹脂、ポリアレート樹脂等の検討がされており、それら
プラスティックには透明性、耐熱性、非旋光性、表面平
滑性、寸法安定性、耐溶剤性等の特性が要求される。
【0003】これらプラスティック素材の中で、光記録
媒体基板や液晶表示基板には透明性や加工性などで優れ
た特性を有するポリカーボネート系のシートが使用され
ている。その製法は溶液流延法、射出成型法、溶融押出
し法等がある。それら製法のうち溶液流延法では溶媒が
完全に乾燥させるのが容易ではなく、残留溶媒が耐熱性
の低下等の悪影響を及ぼし、また射出成型法においては
加工時に発生する分子配向に起因する複屈折の増大のた
め光学的位相差を10nm以下にすることは非常に困難
であり、さらには両製法とも生産性が悪く、溶融押出し
製法と比較してコストが高くなる欠点がある。一方、溶
融押出し法では、上記製法に比して非常に生産性が良い
製法であるが、射出成型と同様に分子配向に起因する複
屈折の増大、つまり、屈折率楕円体の扁平が問題とな
る。溶融押出しされたポリカーボネート系樹脂シートは
光学的位相差を10nm以下にすることは非常に困難で
ある。
【0004】光学的位相差すなわち複屈折が大きくなる
と、光ディスクの基板に使用した場合はレーザー光が反
射膜で反射される際、反射光の偏光方向が設定された偏
光面からずれるため、ノイズの原因となる等の不具合が
発生する。また、液晶パネルの基板に使用した場合、例
えばSTN型液晶パネルでは偏光板により直線偏光され
た入射光がシートの複屈折により楕円偏光になるため、
コントラストの低下や表示ムラさらには反射型のカラー
モードでは色ズレ等の不具合を発生する。
【0005】したがって、溶融押出しで作製されたポリ
カーボネート系樹脂をこれら用途に使用する場合、光学
位相差の低減が大きな課題となり、解決が望まれてい
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】 本発明は、複屈折す
なわち光学位相差の小さい、光学的等方性に優れたポリ
カーボネート系樹脂の溶融押出し製法によるシートを供
給することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は溶融押出し法に
より作製された厚み0.8mm以下のポリカーボネート
系の高分子フィルムシートにおいて、樹脂のガラス転移
温度Tgに対して処理温度TaがTg−30℃<Ta<
Tgとなる雰囲気温度にて、シート加工方向に張力を加
えることにより光学位相差を10nm以下に調整するこ
とを特徴とする光学用高分子シート及びその製造方法並
びにこれらを用いた光記録材料及び液晶表示パネルであ
る。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明では、溶融押出しに使用さ
れるポリカーボネート系樹脂を特に限定するものではな
いが、光記録材料やディスプレイ用途に使用するために
はガラス転移温度が140℃を超えるような耐熱性の高
いグレードを使用することが好ましい。ポリカーボネー
ト系樹脂とは、種々のジヒドロキシジアリール化合物と
ホスゲンとを反応させるホスゲン法、又はジヒドロキシ
ジアニール化合物とジフェニルカーボネートなどの炭酸
エステルとを反応させたエステル交換法によって得られ
る重合体であり、代表的なものとしてはビスフェノール
Aから製造されたものが挙げられるが、これに限定する
ものではない。
【0009】これらポリカーボネート系樹脂を、Tダイ
もしくはコートハンガーダイを使用して溶融押出し法に
よりシート状に加工を行う。シートの厚みについてはそ
の用途に応じて適宜選定される。0.6mm以上のシー
トはロール状に巻き取ることが困難で、巻取りが可能で
あっても巻ぐせが付き実用上問題となるため、インライ
ンまたは巻き取り後速やかに一定長さに切断して板状に
なったシートに加工しても構わない。さらには厚みが
0.8mmを超えるシートは溶融押出し装置のライン搬
送や切断が困難になるため、溶融押出し法には適さな
い。
【0010】溶融押出し法により作製されたシートをオ
ーブンや乾燥炉等の加熱可能な装置中にて、シート加工
方向に張力を加えながら一定時間滞留させる熱処理を行
うことにより、複屈折を低減させて光学的位相差を10
nm以下になるように処理を行う。
【0011】熱処理の方法としてはロールトゥロール方
式、枚葉方式が考えられる。ロールトゥロール方式によ
る処理装置のとしては、シート繰り出し部、オーブン
(乾燥炉)、シート巻き取り部を有し、オーブン内の張
力を制御できる構造のものがある。オーブン(乾燥炉)
はノズルから吹き出る熱風によりシートを支持するフロ
ーティングタイプが好ましい。オーブン(乾燥炉)内に
搬送用のロールを配置する場合は、ロールに接触した部
分で応力が発生して分子差配向角のばらつきが生じない
ように設置位置に配慮が必要である。枚葉方式の場合は
オーブン内で押出し加工方向と垂直方向の端部を固定
し、固定端間に一定の引っ張り荷重がかかるような装置
で処理すれば良い。
【0012】熱処理温度は樹脂のガラス転移温度(以下
Tgと記す)よりも0℃〜30℃低い温度で行う。好ま
しくはTgよりも5℃〜20℃低い温度である。処理温
度が低すぎるとシートを構成する高分子鎖のミクロブラ
ウン運動が凍結し、局所的な分子振動をするのみである
ため、熱処理による分子配向が起こりにくく複屈折のバ
ラツキが大きくなる。また、Tgを超える温度になると
高分子鎖は流動性に富むため、フィルムが延伸され複屈
折すなわち光学的位相差の増加が起こり好ましくない。
【0013】このような雰囲気温度条件において、シー
トの溶融押出し時の加工方向に一定の張力を加える。張
力の設定値については、シートの厚さ、処理前の初期光
学的位相差の初期値、温度条件、ライン速度すなわち処
理時間等により最適値が決定されるもので、装置が制御
可能で、シートの破断等の不具合が無い範囲で熱処理を
行えばよい。
【0014】このようにして得られたポリカーボネート
系樹脂シートは、光ディスクや液晶パネルに要求される
透明性、加工性等の樹脂本来の優れた特性に加え、低複
屈折すなわち光学的位相差の低い優れたシートとなる。
【0015】
【実施例】以下、本発明を実施例及び比較例により、更
に詳細に説明する。
【0016】《実施例1》住友ダウ(株)製のポリカーボ
ネート系樹脂:カリバー300−15(Tg145℃)
を溶融押出し法により、厚さ0.1mm、幅450mm
のロール状に巻き取られたシートを作製した。このシー
トの光学的位相差を測定した結果、光学的位相差は22
nmであった。このシートをシート巻き出し部、オーブ
ン、シート巻き取り部を有する装置を用いて、温度13
5℃、張力8gf/mm、ライン速度4.0m/min
での条件で連続的に熱処理を行った。オーブンはエアフ
ローティング方式で、オーブンの前後にはそれぞれニッ
プロールを配置してオーブン内のシート張力制御できる
構造である。処理後のシートについて、処理前と同様に
光学位相差及び光学的主軸の測定を行った。その結果、
光学的位相差は3.4nmであった。
【0017】《実施例2》実施例1と同様にして厚さ
0.2mm、幅450mmのポリカーボネート系樹脂シ
ートを作製した。光学的位相差を測定したところ、光学
的位相差は50nmであった。このシートを実施例1と
同様の装置を用いて、温度140℃、張力33gf/m
m、ライン速度3.0m/minの条件で熱処理を行っ
た。処理後のシートの光学的位相差は4.3nmであっ
た。
【0018】《比較例1》実施例1と同様にして光学的
位相差が22nm、厚さ0.1mmのポリカーボネート
系樹脂シートを作成した。このシートを実施例1と同様
の装置を用いて、温度140℃、張力10gf/mm、
ライン速度4.0m/minの条件で熱処理を行った。
処理後のシートの光学的位相差は引取り張力が高かった
ため23nmと増加が確認された。
【0019】《比較例2》実施例1と同様にして光学的
位相差が50nm、厚さ0.2mmのポリカーボネート
系樹脂シートを作成した。このシートを実施例1と同様
の装置を用いて、処理温度140℃、張力33gf/m
m、ライン速度4.0mmの条件で熱処理を行った。処
理後のシートは、光学的位相差が25nmと低減できた
が、ライン速度が速いためシートが充分に昇温せず、光
学的位相差を10nm以下へ低減することは出来なかっ
た。
【0020】《比較例3》実施例1と同様にして光学的
位相差が22nm、厚さ0.1mmのポリカーボネート
系樹脂シートを作成した。このシートを実施例1と同様
の装置を用いて、処理温度110℃、張力8gf/m
m、ライン速度4.0mmの条件で熱処理を行った。処
理後のシートは、光学的位相差が22nmと全く低減で
きなかった。これは分子がミクロブラウン運動できる温
度まで昇温されず、分子配向が起きなかったため、光学
的位相差を低減することは出来なかった。
【0021】
【発明の効果】本発明により光学的異方性が小さいポリ
カーボネート系の溶融押出し製法によるシートを供給す
ることができる。このシートを所定のディスクサイズに
打ち抜き記録層や保護層等の必要な層構成に加工するこ
とにより、光ディスクを作製することができ、また、透
明導電層等を付与することにより、低コストで従来のガ
ラス基板に比べ軽量で割れに強い液晶パネルを作製する
ことが可能となる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) // B29K 69:00 B29K 69:00 B29L 7:00 B29L 7:00 11:00 11:00 Fターム(参考) 2H049 BA02 BB27 BC09 BC22 4F207 AA28 AG01 AH73 AK01 AR04 AR06 KA01 KA17 KK51 KW26 KW41 5D029 LA03 LB20 LC07

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 溶融押出し法により作製された厚み0.
    8mm以下のポリカーボネート系の高分子シートにおい
    て、樹脂のガラス転移温度Tgに対して処理温度Taが
    Tg−30℃<Ta<Tgとなる雰囲気温度にて、シー
    ト加工方向に張力を加えることにより光学的位相差を1
    0nm以下とすることを特徴とする光学用高分子シート
    の製造方法。
  2. 【請求項2】 溶融押出し法により作製された厚み0.
    8mm以下のポリカーボネート系の高分子シートにおい
    て、樹脂のガラス転移温度Tgに対して処理温度Taが
    Tg−30℃<Ta<Tgとなる雰囲気温度にて、シー
    ト加工方向に張力を加えることにより光学的位相差を1
    0nm以下としてなることを特徴とする光学用高分子シ
    ート。
  3. 【請求項3】 請求項2記載の光学用高分子シートを使
    用してなる光記録材料。
  4. 【請求項4】 請求項2記載の光学用高分子シートを使
    用してなる液晶表示パネル。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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