JP2004269842A - 透明耐熱樹脂光学材料及びフィルム - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の目的は、耐熱性、力学特性に優れ、負の複屈折性かつ、高屈折率、高アッベ数を示す透明耐熱樹脂光学材料、特にフィルム、シート、位相差フィルムなどの光学補償部材を提供することにある。
【解決手段】特定のオレフィン残基単位及び特定のＮ−フェニル置換マレイミド残基単位からなり、標準ポリスチレン換算値の重量平均分子量が５×１０^３〜５×１０^６である共重合体からなり、かつ負の複屈折性を示す透明耐熱樹脂光学材料及び３次元屈折率がｎｚ≧ｎｙ＞ｎｘ、ｎｚ＞ｎｙ≧ｎｘ又はｎｚ＞ｎｘ≧ｎｙである位相差フィルム。
【選択図】 選択図なし。

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、耐熱性、力学特性などに優れ、高屈折率、高アッベ数を示す透明耐熱樹脂からなる負の複屈折性を有する透明耐熱樹脂光学材料であり、特にフィルム、シート、位相差フィルムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光学材料としては一般に無機ガラスが用いられてきた。近年、軽量性、生産性及びコストの面から高分子材料が多用される状況にある。
【０００３】
高分子材料のこうした利点を活かした材料の例として、ポリメタクリル酸メチル（以下、ＰＭＭＡと略記する。）、ポリスチレン（以下、ＰＳと略記する。）、ポリカーボネート（以下、ＰＣと略記する。）及び環状ポリオレフィン（以下、環状ＰＯと略記する。）などが用いられている。
【０００４】
従来、光学材料の機能として、耐熱性、耐環境特性及び力学特性が優れることは勿論、高透明性、高屈折率、高アッベ数かつ低複屈折性の材料が要求されてきた。また、光学異方性を示さず複屈折性を示さない材料の研究開発が行われてきた。
【０００５】
ＰＭＭＡやＰＳは透明性に優れるもののガラス転移温度（以下、Ｔｇと記す。）が１００℃付近にあり耐熱性が不十分なことと脆いことなどから用途に制限を受けていた。
【０００６】
ＰＣは透明性樹脂の中でも透明性、靭性が優れ、Ｔｇが１４０℃付近であり耐熱性樹脂として多用されているが、分子鎖中のビスフェノールを含む骨格のコンフォメーションに起因する複屈折が大きいことが課題であった。
【０００７】
近年、光学表示素子として液晶ディスプレイ（以下、ＬＣＤと記す。）などが注目されており、光学特性制御の目的から高分子材料の光学異方性を制御する要求が高まりつつあり、これに関した研究も増えてきている。また、光学補償を行う目的で利用される光学材料の１つに位相差フィルムに代表される光学補償フィルムがある。
【０００８】
係る状況下、ＰＭＭＡやＰＳはその分子鎖を延伸配向させるとその配向方向と異なる方向（例えば直交する方向など）に屈折率が大きくなる光学異方性を示し負の複屈折性を示す材料とされているがその耐熱性が不十分であることが指摘されている。
【０００９】
一方、ＰＣ及び環状ＰＯは、その分子鎖を延伸配向させるとその配向方向の屈折率が大きくなる光学異方性を示し正の複屈折性を示す材料であり、ＬＣＤの視野角改善などを目的として、液晶セルの光学補償を行うフィルムなどの用途向けに多用される状況にあるが、同用途向けなどに対しては、耐熱性のレベルとして一般にＰＣと同程度のＴｇ、すなわち、１４０℃の耐熱性が必要とされ、十分な耐熱性を有し、光学異方性として負の複屈折性を示す光学材料はなかった。
【００１０】
そして、光学異方性、即ち複屈折の制御方法として、正の複屈折率材料と負の複屈折率材料をブレンドあるいは共重合化することによって、低複屈折化した検討が報告されている（例えば非特許文献１、非特許文献２、非特許文献３参照。）。
【００１１】
この他、異なる２種類の正の複屈折を示すポリマー材料と負の複屈折を示すポリマー材料とをブレンドして延伸配向すれば、計算により容易に複屈折を計算予測し、最適化することが可能であることが報じられている（例えば特許文献１参照。）。一方では、正の複屈折を示す材料と負の複屈折を示す材料のブレンド系組成物を延伸配向させて複屈折を評価した結果、特許文献１に報告されているように加成性が成立しないこと（例えば非特許文献４参照。）、が報告されていることからも、各種共重合体やポリマーブレンド系の複屈折を容易に予測することは難しい。
【００１２】
非特許文献３には、負の複屈折を示す例として、スチレンと無水マレイン酸の交互共重合体、スチレンとアクリロニトリルとの共重合体、スチレンとラウリルマレイミドとの交互共重合体、スチレンとフェニルマレイミドとの交互共重合体及びスチレンとシクロヘキシルマレイミドとの交互共重合体を報告している。一方、Ｎ−アルキルマレイミドユニットが正の複屈折を示すことが報告されており（例えば非特許文献５参照。）、更にスチレンユニットが負の複屈折を示すことから、Ｎ−アルキルマレイミドとスチレンの共重合体はスチレンユニットによって負の複屈折を示すことが報告されている（例えば非特許文献６参照。）。
【００１３】
しかし、スチレンユニットは必ずしも常に負の複屈折を発現するわけではなく、例えば、非特許文献４及び非特許文献６によれば、ポリスチレンでさえも側鎖の置換基であるフェニル基が分子鎖軸方向と平行に存在する場合は正の複屈折を示し、分子鎖軸と直交する場合にのみ負の複屈折を示すことがわかっている。
【００１４】
高分子材料を構成する原子団ユニットの分極異方性データが非特許文献６などに記載されているが、これらの情報のみでは高分子材料の光学異方性を予測するには至らず、構成単位となるモノマーの比率、重合方法による立体規則性及び分子配向或いは応力歪み特性などを総合的に考慮しなければ光学異方性を制御することは困難であり、正又は負の複屈折性を発現させるための分子構造と機能発現の機構の関係は未だ解明されていない。
【００１５】
そして、負の複屈折性の発現機能に相当する機能を正の複屈折性材料を用いて特殊な成形加工方法により発現させる方法が提案されている（例えば特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５参照。）。
【００１６】
【非特許文献１】
Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｏｌｙｍ．Ｓｃｉ．１３．ｐｐ２５４１．１９６９
【非特許文献２】
Ｐｌａｓｔｅ ｕｎｄ Ｋａｕｔｓｃｈｕｋ．２９．ｐｐ６１８．１９８２
【非特許文献３】
機能材料．３月号．１９８７
【特許文献１】
特開２００２−０７１９５６号公報
【非特許文献４】
Ｐｏｌｙｍｅｒ．３５．Ｎｏ７．ｐｐ１４５２〜１４６１．１９９４
【非特許文献５】
Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｐｒｅｐｒｉｎｔｓ．Ｊａｐａｎ．３９．Ｎｏ１０．ｐｐ３８２４．１９９０
【非特許文献６】
高分子の固体構造ＩＩ．ｐｐ３９０（共立出版）
【特許文献２】
特開２０００−１６２４３６号公報
【特許文献３】
特開２０００−３０４９２４号公報
【特許文献４】
特開２０００−３０４９２５号公報
【特許文献５】
特開２０００−３２９９３９号公報
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
正の複屈折性を示す耐熱性の透明樹脂としてＰＣフィルムなどは、適切な条件の下で一軸延伸させた際に、フィルム面内の三次元屈折率が図１に示すようにフィルム面内の延伸方向をｘ軸として、フィルム面内の直交方向をｙ軸、フィルム面外の垂直方向をｚ軸とした場合のｘ軸方向屈折率をｎｘ、ｙ軸方向屈折率をｎｙ、ｚ軸方向屈折率をｎｚとすると図２に示すようにｎｘ＞ｎｙ≧ｎｚとなるようなものであった。また、二軸延伸配向させた際には、図３に示すようにフィルム面内の延伸方向をｘ軸、ｙ軸とし、フィルム面外の垂直方向をｚ軸とした場合のｘ軸方向屈折率をｎｘ、ｙ軸方向屈折率をｎｙ、ｚ軸方向屈折率をｎｚとすると、ｎｘ≧ｎｙ＞ｎｚ又はｎｙ≧ｎｘ＞ｎｚとなるようなものであった。
【００１８】
そして、特許文献２〜５に提案されている方法は、いずれも熱収縮性フィルムをＰＣフィルムの片面側あるいは両面側に貼り付けて延伸加工操作段階でフィルム面内方向の収縮を制御することによってフィルム面外の垂直方向としてｚ軸方向の屈折率を高める方法である。
【００１９】
しかしながら、正の複屈折性材料であるＰＣを用いて、ｚ軸方向の屈折率を高めようとする延伸配向による屈折率制御を行うことは非常な困難さを伴うのが実状である。
【００２０】
そこで、本発明は、上述の事実に鑑みなされたものであって、その目的とするところは、耐熱性、力学特性などに優れ、高屈折率、高アッベ数を示すと共に負の複屈折性を有する透明耐熱樹脂光学材料、特にフィルム、シート、位相差フィルムを提供することにある。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題に関して鋭意検討した結果、特定のオレフィン残基単位と特定のＮ−フェニル置換マレイミド残基単位から構成され、特定の重量平均分子量を有する共重合体よりなる透明耐熱樹脂光学材料が負の複屈折性を有することを見出し、本発明を完成するに至った。
【００２２】
すなわち、本発明は、下記の式（ｉ）で表されるオレフィン残基単位及び下記の式（ｉｉ）で表されるＮ−フェニル置換マレイミド残基からなり、標準ポリスチレン換算値の重量平均分子量が５×１０^３〜５×１０^６である共重合体からなり、かつ負の複屈折性を示すことを特徴とする透明耐熱樹脂光学材料に関するものである。
【００２３】
【化３】

（ここで、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３はそれぞれ水素又は炭素数１〜６のアルキル基を示す。）
【００２４】
【化４】

（ここで、Ｒ４、Ｒ５はそれぞれ水素又は炭素数１〜８の直鎖状若しくは分岐状アルキル基を示し、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９はそれぞれ水素、ハロゲン系元素、カルボン酸、カルボン酸エステル、水酸基、シアノ基、ニトロ基又は炭素数１〜８の直鎖状若しくは分岐状アルキル基を示し、Ｒ６、Ｒ１０はそれぞれ水素、ハロゲン系元素、カルボン酸、カルボン酸エステル、水酸基、シアノ基、ニトロ基又は炭素数１〜８の直鎖状若しくは分岐状アルキル基であり、少なくともＲ６又はＲ１０のいずれか一方が水素の場合は他方が必ず水素以外のハロゲン系元素、カルボン酸、カルボン酸エステル、水酸基、シアノ基、ニトロ基又は炭素数１〜８の直鎖状若しくは分岐状アルキル基を示す。）
以下に本発明を詳細に説明する。
【００２５】
本発明の透明耐熱樹脂光学材料は、上記式（ｉ）で表されるオレフィン残基単位及び上記式（ｉｉ）で表されるＮ−フェニル置換マレイミド残基単位からなり、標準ポリスチレン換算値の重量平均分子量が５×１０^３〜５×１０^６である共重合体からなるものである。
【００２６】
本発明に用いられる共重合体の構成単位である式（ｉ）におけるＲ１、Ｒ２、Ｒ３は、それぞれ水素または炭素数１〜６のアルキル基である。そして、炭素数１〜６のアルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロヘキシル基等を挙げることができる。ここで、アルキル基の炭素数が６を越える場合、共重合体の耐熱性が低下したり、結晶化し、透明性が損なわれるおそれがある。
【００２７】
式（ｉ）で表されるオレフィン残基単位を誘導するオレフィンとしては、例えばイソブテン、２−メチル−１−ブテン、２−メチル−１−ペンテン、２−メチル−１−ヘキセン、２−メチル−１−ヘプテン、１−イソオクテン、２−メチル−１−オクテン、２−エチル−１−ペンテン、２−メチル−２−ペンテン、２−メチル−２−ヘキセン、エチレン、プロピレン、１−ブテン、１−ヘキセンなどが挙げられ、その中でも耐熱性、機械的特性に優れた共重合体となることから１，２−ジ置換オレフィン、特にイソブテンが好ましい。また、これらオレフィン類は１種又は２種以上を組み合わされたものでもよく、その比率は制限されない。
【００２８】
本発明に用いられる共重合体の構成単位である式（ｉｉ）におけるＲ４、Ｒ５は、それぞれ水素又は炭素数１〜８の直鎖状若しくは分岐状アルキル基である。炭素数１〜８の直鎖状又は分岐状のアルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロヘキシル基等を挙げることができる。直鎖状又は分岐状のアルキル基の炭素数が８を超える場合、共重合体の耐熱性が損なわれたり部分結晶化が発生したりする。また、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９はそれぞれ水素、ハロゲン系元素、カルボン酸、カルボン酸エステル、水酸基、シアノ基、ニトロ基又は炭素数１〜８の直鎖状若しくは分岐状アルキル基である。ハロゲン元素としては、例えばフッ素、塩素、臭素、ヨウ素を挙げることができる。カルボン酸エステルとしては、例えばカルボン酸メチル、カルボン酸エチル、カルボン酸プロピル、カルボン酸ブチル、カルボン酸フェニル、カルボン酸シクロヘキシル等を挙げることができる。炭素数１〜８の直鎖状又は分岐状のアルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロヘキシル基等を挙げることができる。直鎖状又は分岐状のアルキル基の炭素数が８を超える場合は、共重合体の耐熱性が損なわれたり部分結晶化が発生したりする。さらに、Ｒ６、Ｒ１０はそれぞれ水素、ハロゲン系元素、カルボン酸、カルボン酸エステル、水酸基、シアノ基、ニトロ基又は炭素数１〜８の直鎖状若しくは分岐状アルキル基であり、少なくともＲ６又はＲ１０のいずれか一方が水素の場合は他方が必ず水素以外のハロゲン系元素、カルボン酸、カルボン酸エステル、水酸基、シアノ基、ニトロ基又は炭素数１〜８の直鎖状若しくは分岐状アルキル基である。ハロゲン元素としては、例えばフッ素、塩素、臭素、ヨウ素を挙げることができる。カルボン酸エステルとしては、例えばカルボン酸メチル、カルボン酸エチル、カルボン酸プロピル、カルボン酸ブチル、カルボン酸フェニル、カルボン酸シクロヘキシル等を挙げることができる。炭素数１〜８の直鎖状又は分岐状のアルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロヘキシル基等をあげることができる。直鎖状又は分岐状のアルキル基の炭素数が８を超える場合は、共重合体の耐熱性が損なわれたり部分結晶化が発生する。
【００２９】
ここで、Ｒ６及びＲ１０が水素である場合、つまり、フェニルのオルト位に置換基を有さない場合、このような共重合体はアッベ数が低いものとなる。また、このような共重合体により得られた光学材料は負の複屈折性を示さないものとなる。
【００３０】
式（ｉｉ）で表されるＮ−フェニル置換マレイミド残基単位を誘導するＮ−フェニル置換マレイミドとしては、マレイミド化合物のＮ置換基としてオルト位に特定の置換基を有するフェニル基を導入したＮ−フェニル置換マレイミドを用いることができ、例えばＮ−（２−メチルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２−エチルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２−ｎ−プロピルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２−イソプロピルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２−ｎ−ブチルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２−ｓｅｃ−ブチルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２−ｎ−ペンチルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２−ｔｅｒｔ−ペンチルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２，６−ジメチルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２，６−ジエチルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２，６−ジ−ｎ−プロピルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２，６−ジ−イソプロピルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２−メチル−６−エチルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２−メチル−６−イソプロピルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２−クロロフェニル）マレイミド、Ｎ−（２−ブロモフェニル）マレイミド、Ｎ−（２，６−ジクロロフェニル）マレイミド、Ｎ−（２，６−ジブロモフェニル）マレイミド、Ｎ−（２−ビフェニル）マレイミド、Ｎ−（２−ジフェニルエーテル）マレイミド、Ｎ−（２−シアノフェニル）マレイミド、Ｎ−（２−ニトロフェニル）マレイミドなどが挙げられ、これらは１種又は２種以上組み合わされたものでもよく、その比率は限定されない。その中でも、特に耐熱性、機械的性質に優れ、比較的高い負の複屈折性を有する透明耐熱樹脂光学材料が得られることから、Ｎ−（２−メチルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２，６−ジメチルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２，６−ジエチルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２，６−ジ−イソプロピルフェニル）マレイミドからなる群より選ばれる１種又は２種以上のＮ−フェニル置換マレイミドであることが好ましい。
【００３１】
式（ｉｉ）におけるフェニル基に導入する置換基は目的とする光学機能性の観点からオルト位に特定置換基を導入したものを利用することが重要であるが、更にメタ位及び／又はパラ位にその他の置換基を導入してもよく、このようなＮ−フェニル置換マレイミドとしては、例えばＮ−（２，４，６−トリメチルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２，４−ジメチルフェニル）マレイミド、Ｎ−（パーブロモフェニル）マレイミド、Ｎ−（２−メチル−４−ヒドロキシフェニル）マレイミド、Ｎ−（２，６−ジエチル−４−ヒドロキシフェニル）マレイミドなどが挙げられる。
【００３２】
本発明の透明耐熱樹脂光学材料に用いられる共重合体は、その重量平均分子量が、標準ポリスチレン換算値として５×１０^３〜５×１０^６である。ここで、重量平均分子量が５×１０^６を超える共重合体である場合、光学材料としての成形加工が困難となる。一方、重量平均分子量が５×１０^３未満の共重合体である場合、非常に脆いために光学材料として用いることが困難となる。なお、重量平均分子量は、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー（以下、ＧＰＣと記す。）による共重合体の溶出曲線を標準ポリスチレン換算値として測定することにより得ることができる。
【００３３】
また、本発明に用いられる共重合体は、特に耐熱性、機械的性質に優れた透明耐熱樹脂光学材料となることから式（ｉ）で表されるオレフィン残基単位及び式（ｉｉ）で表されるＮ−フェニル置換マレイミド残基単位を交互に共重合した交互共重合体であることが好ましい。
【００３４】
本発明に用いられる式（ｉ）で表されるオレフィン残基単位及び式（ｉｉ）で表されるＮ−フェニル置換マレイミド残基単位からなる共重合体の合成方法としては、例えば上記したオレフィン類と上記したＮ−フェニル置換マレイミドをラジカル重合法等の公知の重合法により重合することにより得ることができる。また、その際のラジカル重合法としては、例えば塊状重合法、溶液重合法、懸濁重合法、乳化重合法などの各種重合法であってもよい。
【００３５】
また、別法として、上記したオレフィン類と無水マレイン酸とを共重合反応し、得られたオレフィン−無水マレイン酸共重合体に、少なくともオルト位の１つに置換基を有するアニリン類を添加し、無水マレイン酸部位に該アニリン類を反応させてアミド化し、その後イミド化反応により閉環を行わせることにより得ることもできる。その際のアニリン類としては、例えば２−メチルアニリン、２−エチルアニリン、２−ｎ−プロピルアニリン、２−イソプロピルアニリン、２−ｎ−ブチルアニリン、２−ｓｅｃ−ブチルアニリン、２−ｔｅｒｔ−ブチルアニリン、２−ｎ−ペンチルアニリン、２−ｔｅｒｔ−ペンチルアニリン、２，６−ジメチルアニリン、２，６−ジエチルアニリン、２，６−ジ−ｎ−プロピルアニリン、２，６−ジ−イソプロピルアニリン、２−メチル−６−エチルアニリン、２−メチル−６−イソプロピルアニリン、２−クロロアニリン、２−ブロモアニリン、２，６−ジクロロアニリン、２，６−ジブロモアニリンなどが挙げられ、これらは１種又は２種以上組み合わされたものでもよく、その比率は限定されない。その中でも、特に耐熱性、機械的性質に優れ、比較的高い負の複屈折性を有する透明耐熱樹脂光学材料が得られることから、２−メチルアニリン、２，６−ジメチルアニリン、２，６−ジエチルアニリン、２，６−ジ−イソプロピルアニリンからなる群より選ばれる１種又は２種以上のアニリン類であることが好ましい。
【００３６】
本発明に用いられる共重合体は、マレイミド残基単位のＮ−置換基として原子団分極の大きいフェニル置換基を有することから高屈折率を示すものである。そのことは、「高分子サイエンス Ｏｎｅ Ｐｏｉｎｔ １０ 高分子の光物性（第１章 屈折率）」（小池康博著、高分子学会編、共立出版（１９９４））に記載された分子構造と屈折率の関係を示したＬｏｒｅｎｔｚ−Ｌｏｒｅｎｚ式からも明らかである。
【００３７】
また、本発明に用いられる共重合体は、高アッベ数を有するものである。一般的にアッベ数はマレイミド残基単位のＮ−置換基として導入されたフェニル基などの芳香族基によって、短波長域での屈折率上昇に伴い低くなることが予想されるが、本発明に用いられる共重合体はＮ−置換基として導入されたフェニル基のオルト位（即ち、Ｒ６、Ｒ１０）に置換基として官能基を導入することでアッベ数向上効果を得ることができる。さらに、フェニル基のメタ位、パラ位（即ち、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９）に置換基として官能基を導入することによりさらにアッベ数向上効果を強めることができる。
【００３８】
本発明の透明耐熱樹脂光学材料は、負の複屈折性を有する光学材料である。
【００３９】
本発明の透明耐熱樹脂光学材料は、式（ｉ）で表されるオレフィン残基単位と式（ｉｉ）で表されるＮ−フェニル置換マレイミド残基単位からなる共重合体を成形加工する際に該共重合体の分子鎖を配向させることにより、負の複屈折性を発現させるものである。分子鎖を配向させる方法としては、分子鎖の配向が可能であれば如何なる方法を用いることも可能であり、例えば延伸、圧延、引き取り等の各種方法を用いることができ、その中でも、特に生産効率よく、負の複屈折性を有する透明耐熱樹脂光学材料を生産することが可能となることから、延伸により製造することが好ましく、その際には、例えば自由幅一軸延伸、定幅一軸延伸等の一軸延伸；逐次二軸延伸、同時二軸延伸等の二軸延伸等を用いることが可能である。このほか圧延などを行う装置としては、例えばロール延伸機、テンター型延伸機などが知られている。この他に小型の実験用二軸延伸装置は、自由幅一軸延伸、定幅一軸延伸、逐次二軸延伸、同時二軸延伸のいずれもが可能な装置である。
【００４０】
本発明の透明耐熱樹脂光学材料は、特に光学材料として優れたものであることから、屈折率が１．５０以上、アッベ数が３０以上、Ｔｇが１００℃以上、好ましくは１２０℃以上、特に好ましくは１４０℃以上を有するものであることが好ましい。
【００４１】
また、本発明の透明耐熱樹脂光学材料は、例えばフィルム、シートとして用いることが可能であり、フィルム、シートは、一軸延伸、二軸延伸により製造することが好ましい。また、フィルムである場合には、正の複屈折を有する位相差フィルムに対応する位相差フィルムとして、従来から求められていた負の複屈折性を有する位相差フィルムとして用いることが特に好ましい。ここで、フィルムとは、厚み≦２００μｍ程度のもの、シートとはこの厚みを越えるものを指す。さらに、本発明の透明耐熱樹脂光学材料は位相差フィルムに代表される液晶表示素子用の光学補償部材として適したものである。
【００４２】
本発明の負の複屈折性を有する透明耐熱樹脂光学材料は、延伸、圧延法に代表される分子鎖を配向する方法により製造することが可能であり、その製造方法としては、例えば一般的な成形方法である射出成形法、押出し成形法、ブロー成形法、インフレーション成形法、ロール成形法、溶液キャスト成形法等の方法により１次成形加工をした後に、２次成形加工として、上記した自由幅一軸延伸、定幅一軸延伸等の一軸延伸；逐次二軸延伸、同時二軸延伸等の二軸延伸；ロール延伸、テンター型延伸などにより分子鎖配向を行い製造する方法を挙げることができる。
【００４３】
そして、特に透明耐熱樹脂光学材料としてフィルム、シート、特に位相差フィルムを製造する際には効率よく、品質に優れ、高い負の複屈折性を有するフィルム、シート、特に位相差フィルムを製造することが可能となることから、１次成形加工として一般的なフィルム、シートの製造方法である射出成形法、押出成形法、インフレーション成形法、溶液キャスト法などの方法によりフィルム、シートの原反を製造し、得られたフィルム、シートを自由幅一軸延伸、定幅一軸延伸等の一軸延伸；逐次二軸延伸、同時二軸延伸等の二軸延伸の延伸法を用いることが好ましい。また、延伸する際には、特に高い負の複屈折性を有し、位相差フィルムとして適した透明耐熱樹脂光学材料を生産効率よく製造することが可能となることから、上述の共重合体のＴｇ−２０℃〜Ｔｇ＋３０℃の温度範囲で延伸配向を行うことが好ましく、特にＴｇ−２０℃〜Ｔｇ＋２０℃の温度範囲で行うことが好ましい。
【００４４】
１次成形として押出成形法を用いてフィルム、シートを製造する場合、共重合体をＴダイと称されるような薄いダイス隙間を通過させて成形することで任意の厚みのフィルム、シートを得ることができる。その際には、予め共重合体を８０〜１３０℃の温度範囲にて加熱乾燥を行うことが望ましく、これにより成形時のガス発泡などによる外観不良を抑制することができる。押出成形の際、望む厚みと光学純度に応じて異物を濾過するためのフィルターを設置することが望ましい。押出成形条件としては分子鎖の配向を抑制するために加熱、剪断応力によって共重合体が溶融流動するＴｇよりも十分に高温度でずり速度１０００／ｓｅｃ未満として加工を行うことが望ましい。ダイス通過後の溶融状態のフィルムは冷却固化のために低温度金属ロールやスチールベルトなどを利用することができる。
【００４５】
また、１次成形加工として溶液キャスト法を用いてフィルム、シートを製造する場合、共重合体が可溶性を示す溶剤を選択し、その中から必要に応じて複数用いることもできる。該溶液キャスト法の溶剤としては、例えば塩化メチレン、クロロホルム、クロルベンゼン、トルエン、キシレン、メチルエチルケトンなどを挙げることができ、該溶剤はこれらに限定されるものではなく、特に溶剤揮発速度制御の目的から共重合体に対する良溶剤（例えば、塩化メチレン、クロロホルム等。）と貧溶剤（例えばメタノール、エタノール等のアルコール類等。）を組み合わせることもできる。
【００４６】
溶液キャスト法による基材の乾燥においては、加熱条件の設定により、フィルム、シート内に気泡又は内部空隙を形成しないように行うことが重要であり、後に続く２次成形加工である延伸加工操作時点にて残留溶剤濃度が２ｗｔ％以下にあることが望ましい。また、延伸加工後に得られるフィルム、シートに均一な負の複屈折性を発現させるためには、１次成形加工により得られたフィルム、シートに不均一な配向や残留歪みがなく、光学的に等方性であることが望ましく、そのような方法として溶液キャスト法が好ましい。
【００４７】
２次成形加工としての延伸工程は、上記のように共重合体のＴｇ−２０℃〜Ｔｇ＋３０℃の温度範囲にて延伸操作を行うことが好ましい。ここでＴｇとは当該材料である共重合体の貯蔵弾性率が低下し始める温度から損失弾性率＞貯蔵弾性率となり、高分子鎖の配向が緩和により消失する温度以下の領域を指すものであり、示差走査型熱量計（ＤＳＣ）により測定することが可能である。
【００４８】
また、延伸の際の延伸操作である延伸温度、フィルムを延伸させる際の歪み速度、変形率等は本発明の目的を達成できる限りにおいて適宜選択を行えばよく、その際には、「高分子加工 Ｏｎｅ Ｐｏｉｎｔ ２（フィルムをつくる）」（松本喜代一著、高分子学会編集、共立出版、（１９９３））などを参考にすればよい。
【００４９】
本発明の透明耐熱樹脂光学材料は、負の複屈折性を示し、１次成形加工して得たフィルムを一軸延伸する場合、延伸方向をフィルム面内のｘ軸、フィルム面内の直交方向をｙ軸、フィルム面外の垂直方向をｚ軸とし、ｘ軸方向の屈折率をｎｘ、ｙ軸方向の屈折率をｎｙ、ｚ軸方向の屈折率をｎｚとした場合に３次元屈折率が図４に示すようなｎｚ≧ｎｙ＞ｎｘとなる位相差フィルムなどの光学補償部材であることが好ましい。そして、該光学補償部材は、式（ｉ）で表されるオレフィン残基単位及び式（ｉｉ）で表されるＮ−フェニル置換マレイミド残基単位からなり、標準ポリスチレン換算値の重量平均分子量が５×１０^３〜５×１０^６である共重合体を１次成形加工として上記した押出成形法、溶液キャスト法等によりフィルム化し、さらに２次成形加工として該フィルムを該共重合体のガラス転移温度を基準としてＴｇ−２０℃〜Ｔｇ＋３０℃、好ましくはＴｇ−２０℃〜Ｔｇ＋２０℃の温度範囲にて、自由幅一軸延伸、定幅一軸延伸等の一軸延伸加工を行い製造することが可能である。
【００５０】
さらに、本発明の透明耐熱樹脂光学材料は、負の複屈折性を示し、１次成形加工して得たフィルムを二軸延伸する場合、延伸方向をフィルム面内ｘ軸及びフィルム面内ｙ軸の２つの方向とし、フィルム面外の垂直方向をｚ軸とし、ｘ軸方向の屈折率をｎｘ、ｙ軸方向の屈折率をｎｙ、ｚ軸方向の屈折率をｎｚとした場合に３次元屈折率が図５に示すようなｎｚ＞ｎｙ≧ｎｘ又はｎｚ＞ｎｘ≧ｎｙである位相差フィルムなどの光学補償部材であることが好ましい。そして、該光学補償部材は、式（ｉ）で表されるオレフィン残基単位及び式（ｉｉ）で表されるＮ−フェニル置換マレイミド残基単位からなり、標準ポリスチレン換算値の重量平均分子量が５×１０^３〜５×１０^６である共重合体を１次成形加工として上記した押出成形法、溶液キャスト法等によりフィルム化し、さらに２次成形加工として該フィルムを該共重合体のガラス転移温度を基準としてＴｇ−２０℃〜Ｔｇ＋３０℃、好ましくはＴｇ−２０℃〜Ｔｇ＋２０℃の温度範囲にて、逐次二軸延伸、同時二軸延伸等の二軸延伸加工を行い製造することが可能である。
【００５１】
なお、本発明の透明耐熱樹脂光学材料、特に位相差フィルムにおいては、位相差として位相差量を用いることにより複屈折特性を把握することが可能である。ここでいう位相差量の定義は、透明耐熱樹脂光学材料がフィルムである場合、延伸加工することにより得られるフィルムのそれぞれのｘ軸、ｙ軸、ｚ軸方向の３次元屈折率であるｎｘ、ｎｙ、ｎｚの差分にフィルム厚み（ｄ）を乗した値として表すことができる。この場合、屈折率の差分として、具体的にはフィルム面内の屈折率の差分；ｎｘ−ｎｙ、フィルム面外の屈折率の差分；ｎｘ−ｎｚ，ｎｙ−ｎｚを挙げることができる。そして、複屈折特性を位相差量で評価する場合、具体的には一軸延伸されたフィルムである場合、延伸方向をｘ軸、面内直交方向をｙ軸、面外垂直方向をｚ軸とし、それぞれの３次元屈折率ｎｘ、ｎｙ、ｎｚより、フィルム面内位相差量；Ｒｅ＝（ｎｘ−ｎｙ）ｄ、フィルム面外位相差量；Ｒｅ＝（ｎｘ−ｎｚ）ｄ，Ｒｅ＝（ｎｙ−ｎｚ）ｄ、等として表すことができる。また、二軸延伸されたフィルムである場合、延伸方向をそれぞれｘ軸、ｙ軸、面外垂直方向をｚ軸とするとｘ軸とｙ軸の延伸率が同じである場合、フィルム面内位相差量；Ｒｅ＝（ｎｘ−ｎｙ）ｄでは複屈折特性を把握出来ないことがあり、そのような場合にはフィルム面外位相差量；Ｒｅ＝（ｎｘ−ｎｚ）ｄ，Ｒｅ＝（ｎｙ−ｎｚ）ｄ、等として表すことも有効である。
【００５２】
本発明の透明耐熱樹脂光学材料は、本発明の目的を損なわない限りにおいて必要に応じ熱安定剤、紫外線安定剤等の添加剤、滑剤及び可塑剤を含んだものであってもよい。これら安定剤、滑剤及び可塑剤などの添加剤としては樹脂材料用として公知のものを使用してもよい。
【００５３】
本発明の透明耐熱樹脂光学材料は、その表面を保護する目的でハードコートなどを施してもよく、ハードコート剤として公知のものを用いることができる。
【００５４】
また、本発明の透明耐熱樹脂光学材料は、単独での使用以外に、同種光学材料及び／又は異種光学材料と積層して用いることによりさらに光学特性を制御したものとすることができる。この際に積層される光学材料としては、ポリビニルアルコール／色素／アセチルセルロースなどの組合せからなる偏光板、ポリカーボネート製延伸配向フィルムなどを挙げられるがこれに限定されるものではない。
【００５５】
本発明の負の複屈折性を有する透明耐熱樹脂光学材料は、液晶表示素子用の光学補償部材として好適に用いられる。そのようなものとしては、例えばＳＴＮ型ＬＣＤ、ＴＦＴ−ＴＮ型ＬＣＤ、ＯＣＢ型ＬＣＤ、ＶＡ型ＬＣＤ、ＩＰＳ型ＬＣＤなどのＬＣＤ用の位相差フィルム；１／２波長板；１／４波長板；逆波長分散特性フィルム；光学補償フィルム；カラーフィルター；偏光板との積層フィルム；偏光板光学補償フィルムなどが挙げられる。また、本発明の応用としての用途はこれに制限されるものではなく、負の複屈折性を利用する場合には広く利用できる。
【００５６】
【実施例】
以下、本発明を実施例にて具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００５７】
得られた透明耐熱樹脂光学材料を下記に示す方法により評価した。
【００５８】
〜光線透過率の測定〜
透明性の一評価として、ＪＩＳ Ｋ７１０５（１９８１年版）に準拠して光線透過率の測定を行った。
【００５９】
〜ヘーズの測定〜
透明性の一評価として、ＪＩＳ Ｋ７１０５（１９８１年版）に準拠してヘーズの測定を行った。
【００６０】
〜複屈折の正負判定〜
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の正負判定を行った。
【００６１】
〜位相差量の測定〜
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））に記載のセナルモン・コンペンセーターを用いた偏光顕微鏡（Ｓｅｎａｒｍｏｎｔ干渉法）により位相差量の測定を行った。
【００６２】
〜屈折率及びアッベ数の測定〜
ＪＩＳ Ｋ ７１４２（１９８１年版）に準拠して測定した。
【００６３】
〜ガラス転移温度の測定〜
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。
【００６４】
〜重量平均分子量及び数平均分子量の測定〜
ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー（ＧＰＣ）（東ソー（株）製、商品名ＨＬＣ−８０２Ａ）を用い測定した共重合体の溶出曲線により、標準ポリスチレン換算値として分子量を得た。
【００６５】
〜３次元屈折率の測定〜
試料傾斜型自動複屈折計（王子計測機器（株）製、商品名ＫＯＢＲＡ−２１）を用いて測定した。
【００６６】
実施例１
１リットルオートクレーブ中に重合溶剤としてトルエン４００ｍｌ、重合開始剤としてパーブチルネオデカノエート０．００１モル、Ｎ−（２−メチルフェニル）マレイミド０．４２モル、イソブテン４．０５モルを仕込み、重合温度６０℃、重合時間５時間の重合条件にて重合反応を行い、Ｎ−（２−メチルフェニル）マレイミド−イソブテン交互共重合体を得た。得られたＮ−（２−メチルフェニル）マレイミド−イソブテン交互共重合体は、重量平均分子量（Ｍｗ）（標準ポリスチレン換算値）＝１６０，０００、重量平均分子量（Ｍｗ）／数平均分子量（Ｍｎ）で示される分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）＝２．７であった。
【００６７】
得られたＮ−（２−メチルフェニル）マレイミド−イソブテン交互共重合体２０重量％と塩化メチレン８０重量％からなる溶液を調整し、該溶液をポリエチレンテレフタレートフィルム（以下、ＰＥＴフィルムと記する。）上に流延し、溶液から塩化メチレンが揮発・固化した後に形成されるＮ−（２−メチルフェニル）マレイミド−イソブテン交互共重合体フィルムを剥離した。剥離後の該フィルムを更に１００℃にて４時間、１２０℃から１６０℃にかけて１０℃間隔にてそれぞれ１時間乾燥し、その後、真空乾燥機にて１８０℃にて４時間真空乾燥して約１００μｍの厚みを有するフィルムを得た。得られたフィルムは、光線透過率９２％、ヘイズ０．３％、屈折率１．５７、アッベ数３７、位相差量０ｎｍ、Ｔｇ＝２０６℃を有するものであった。
【００６８】
該フィルムから５ｃｍ×５ｃｍの小片を切り出し、二軸延伸装置（柴山科学機械製）を用いて、温度２２０℃、延伸速度１５ｍｍ／ｍｉｎ．の条件にて自由幅一軸延伸を施し＋５０％延伸することにより、延伸フィルムを得た。得られた延伸フィルムは、負の複屈折性を有し、延伸フィルム厚さ１００μｍ当たりの位相差量Ｒｅ＝（ｎｘ−ｎｙ）ｄは−１２５ｎｍであった。但しここでｄはフィルム厚みである。
【００６９】
実施例２
１リットルオートクレーブ中に重合溶媒としてトルエン４００ｍｌ、重合開始剤としてパーブチルネオデカノエート０．００１モル、Ｎ−（２，６−ジエチルフェニル）マレイミド０．４２モル、イソブテン４．０５モルを仕込み、重合温度６０℃、重合時間５時間で重合反応を行い、Ｎ−（２，６−ジエチルフェニル）マレイミド−イソブテン交互共重合体を得た。得られたＮ−（２，６−ジエチルフェニル）マレイミド−イソブテン交互共重合体は、Ｍｗ（標準ポリスチレン換算値）＝１７０，０００、Ｍｗ／Ｍｎ＝２．６を有するものであった。
【００７０】
得られたＮ−（２，６−ジエチルフェニル）マレイミド−イソブテン交互共重合体２０重量％と塩化メチレン８０重量％からなる溶液を調整し、該溶液をＰＥＴフィルム上に流延し、溶液から塩化メチレンが揮発・固化した後に形成されるＮ−（２，６−ジエチルフェニル）マレイミド−イソブテン交互共重合体フィルムを剥離した。剥離後のフィルムを更に１００℃にて４時間、１２０℃から１６０℃にかけて１０℃間隔にてそれぞれ１時間乾燥し、その後、真空乾燥機にて１８０℃で４時間乾燥して約１００μｍの厚さを有するフィルムを得た。得られたフィルムは、光線透過率９２％、ヘイズ０．３％、屈折率１．５５、アッベ数４０、位相差量０ｎｍ、Ｔｇ＝２０９℃を有するものであった。
【００７１】
該フィルムから５ｃｍ×５ｃｍの小片を切り出し、二軸延伸装置（柴山科学機械製）を用いて、温度２２０℃、延伸速度１５ｍｍ／ｍｉｎ．の条件にて自由幅一軸延伸を施し＋５０％延伸することにより、延伸フィルムを得た。得られた延伸フィルムは、負の複屈折性を有し、延伸フィルム厚さ１００μｍ当たりのフィルム面内位相差量Ｒｅ＝（ｎｘ−ｎｙ）ｄは−１２０ｎｍであった。但しここでｄはフィルム厚みである。３次元屈折率はｎｘ＝１．５３９１３、ｎｙ＝１．５４０４２、ｎｚ＝１．５４０４５であった。これらより得られた延伸フィルムは負の複屈折性を有する位相差フィルムとして適したものであった。
【００７２】
実施例３
実施例２により得られたＮ−（２，６−ジエチルフェニル）マレイミド−イソブテン交互共重合体をφ２０ｍｍ二軸押出し機（（株）東洋精機製作所製、商品名ラボプラストミル）を用い、加工温度２８５℃にて、Ｔダイ押出しによるフィルム化を実施し、厚さ１００μｍのフィルムを得た。得られたフィルムは、光線透過率９２％，ヘイズ０．５％、屈折率１．５５、アッベ数４０であった。このフィルムを２４０℃のオーブン中で１時間加熱したものの位相差量は２ｎｍであった。また、Ｔｇは２０９℃であった。
【００７３】
該フィルムを実施例２と同様の方法により、自由幅一軸延伸を行い、延伸フィルムを得た。得られた延伸フィルムは、負の複屈折性を有し、延伸フィルム厚さ１００μｍ当たりのフィルム面内位相差量Ｒｅ＝（ｎｘ−ｎｙ）ｄは−１２０ｎｍであった。但しここでｄはフィルム厚みである。３次元屈折率はｎｘ＝１．５３９１３、ｎｙ＝１．５４０４、ｎｚ＝１．５４０４５であった。これらより得られた延伸フィルムは負の複屈折性を有する位相差フィルムとして適したものであった。
【００７４】
実施例４
実施例２において、フィルムを延伸する際の温度２２０℃の代わりに、延伸の際の温度を２３０℃とした以外は、実施例２と同様の方法により延伸フィルムを得た。得られた延伸フィルムは、負の複屈折性を有し、延伸フィルム厚さ１００μｍ当たりのフィルム面内位相差量Ｒｅ＝（ｎｘ−ｎｙ）ｄは−６８ｎｍであった。但しここでｄはフィルム厚みである。３次元屈折率はｎｘ＝１．５３９４６、ｎｙ＝１．５４０２３、ｎｚ＝１．５４０３１であった。これらより得られた延伸フィルムは負の複屈折性を有する位相差フィルムとして適したものであった。
【００７５】
実施例５
実施例２において、フィルム延伸の際の二軸延伸装置（柴山科学機械製）による自由幅一軸延伸の代わりに、二軸延伸装置（井元製作所製）を用い同時二軸延伸によりｘ軸方向及びｙ軸方向のそれぞれに＋５０％延伸を行った以外は、実施例２と同様の方法により延伸フィルムを得た。得られた延伸フィルムは、負の複屈折性を有し、延伸フィルム厚さ１００μｍ当たりのフィルム面外位相差量Ｒｅ＝（ｎｘ−ｎｚ）ｄは−１２０ｎｍであった。但しここでｄはフィルム厚みである。３次元屈折率はｎｘ＝１．５３９９０、ｎｙ＝１．５３９８６、ｎｚ＝１．５４０２１であった。これらより得られた延伸フィルムは負の複屈折性を有する位相差フィルムとして適したものであった。
【００７６】
実施例６
実施例３において、フィルム延伸の際の二軸延伸装置（柴山科学機械製）による自由幅一軸延伸の代わりに、二軸延伸装置（井元製作所製）を用い同時二軸延伸によりｘ軸方向及びｙ軸方向のそれぞれに＋５０％延伸を行った以外は、実施例３と同様の方法により延伸フィルムを得た。得られた延伸フィルムは、負の複屈折性を有し、延伸フィルム厚さ１００μｍ当たりのフィルム面外位相差量Ｒｅ＝（ｎｘ−ｎｚ）ｄは−１２０ｎｍであった。但しここでｄはフィルム厚みである。３次元屈折率はｎｘ＝１．５３９９４、ｎｙ＝１．５３９８６、ｎｚ＝１．５４０２６であった。これらより得られた延伸フィルムは負の複屈折性を有する位相差フィルムとして適したものであった。
【００７７】
実施例７
１リットルオートクレーブ中に重合溶媒としてトルエン４００ｍｌ、重合開始剤としてパーブチルネオデカノエート０．００１モル、Ｎ−（２，６−ジイソプロピルフェニル）マレイミド０．４２モル、イソブテン４．０５モルを仕込み、重合温度６０℃、重合時間５時間で重合反応を行い、Ｎ−（２，６−ジイソプロピルフェニル）マレイミド−イソブテン交互共重合体を得た。得られたＮ−（２，６−ジイソプロピルフェニル）マレイミド−イソブテン交互共重合体はＭｗ（標準ポリスチレン換算値）＝１５８，０００、Ｍｗ／Ｍｎ＝２．６を有するものであった。
【００７８】
得られたＮ−（２，６−ジイソプロピルフェニル）マレイミド−イソブテン交互共重合体２０重量％と塩化メチレン８０重量％からなる溶液を調整し、該溶液をＰＥＴフィルム上に流延し、溶液から塩化メチレンが揮発・固化した後に形成されるＮ−（２，６−ジイソプロピルフェニル）マレイミド−イソブテン交互共重合体フィルムを剥離した。剥離後のフィルムを更に１００℃にて４時間、１２０℃から１６０℃にかけて１０℃間隔にてそれぞれ１時間乾燥し、その後、真空乾燥機にて１８０℃で４時間乾燥して約１００μｍの厚さを有するフィルムを得た。得られたフィルムは、光線透過率９２％、ヘイズ０．３％、屈折率１．５５、アッベ数４２、位相差量０ｎｍ、Ｔｇ＝２３５℃を有するものであった。
【００７９】
該フィルムから５ｃｍ×５ｃｍの小片を切り出し、二軸延伸装置（柴山科学機械製）を用いて、温度２４０℃、延伸速度１５ｍｍ／ｍｉｎ．の条件にて自由幅一軸延伸を施し＋５０％延伸することにより、延伸フィルムを得た。得られた延伸フィルムは、負の複屈折性を有し、延伸フィルム厚さ１００μｍ当たりのフィルム面内位相差量Ｒｅ＝（ｎｘ−ｎｙ）ｄは−１３０ｎｍであった。但しここでｄはフィルム厚みである。これらより得られた延伸フィルムは負の複屈折性を有する位相差フィルムとして適したものであった。
【００８０】
比較例１
１リットルオートクレーブに重合溶媒としてトルエン４００ｍｌ、重合開始剤としてパーブチルネオデカノエート０．００１モル、Ｎ−フェニルマレイミド０．４２モル、イソブテン４．０５モルを仕込み、重合温度６０℃、重合時間５時間で重合反応を行い、Ｎ−フェニルマレイミド−イソブテン交互共重合体を得た。得られたＮ−フェニルマレイミド−イソブテン交互共重合体はＭｗ（標準ポリスチレン換算値）＝１６２，０００、Ｍｗ／Ｍｎ＝２．６を有するものであった。
【００８１】
得られたＮ−フェニルマレイミド−イソブテン交互共重合体２０重量％と塩化メチレン８０重量％からなる溶液を調整し、該溶液をＰＥＴフィルム上に流延し、溶液から塩化メチレンが揮発・固化した後に形成されるＮ−フェニルマレイミド−イソブテン交互共重合体フィルムを剥離した。剥離後のフィルムを更に１００℃にて４時間、１２０℃から１６０℃にかけて１０℃間隔にてそれぞれ１時間乾燥し、その後、真空乾燥機にて１８０℃で４時間乾燥して約１００μｍの厚さを有するフィルムを得た。得られたフィルムは、光線透過率９２％、ヘイズ０．３％、屈折率１．５５、アッベ数４２、位相差量０ｎｍ、Ｔｇ＝１９２℃を有するものであった。
【００８２】
該フィルムから５ｃｍ×５ｃｍの小片を切り出し、二軸延伸装置（柴山科学機械製）を用いて、温度２１０℃、延伸速度１５ｍｍ／ｍｉｎ．の条件にて自由幅一軸延伸を施し＋５０％延伸することにより、延伸フィルムを得た。得られた延伸フィルムは、正の複屈折性を有し、延伸フィルム厚さ１００μｍ当たりのフィルム面内位相差量Ｒｅ＝（ｎｘ−ｎｙ）ｄは＋８５ｎｍであった。但しここでｄはフィルム厚みである。
【００８３】
比較例２
１リットルオートクレーブに重合溶媒としてトルエン４００ｍｌ、重合開始剤としてパーブチルネオデカノエート０．００１モル、Ｎ−メチルマレイミド０．４２モル、イソブテン４．０５モルを仕込み、重合温度６０℃、重合時間５時間で重合反応を行い、Ｎ−メチルマレイミド−イソブテン交互共重合体を得た。得られたＮ−メチルマレイミド−イソブテン交互共重合体はＭｗ（標準ポリスチレン換算値）＝１６５，０００、Ｍｗ／Ｍｎ＝２．６を有するものであった。
【００８４】
得られたＮ−メチルマレイミド−イソブテン交互共重合体２０重量％と塩化メチレン８０重量％からなる溶液を調整し、該溶液をＰＥＴフィルム上に流延し、溶液から塩化メチレンが揮発・固化した後に形成されるＮ−メチルマレイミド−イソブテン交互共重合体フィルムを剥離した。剥離後のフィルムを更に１００℃にて４時間、１２０℃から１４０℃にかけて１０℃間隔にてそれぞれ１時間乾燥し、その後、真空乾燥機にて１４０℃で４時間乾燥して約１００μｍの厚さを有するフィルムを得た。得られたフィルムは、光線透過率９２％、ヘイズ０．３％、屈折率１．５３、アッベ数４７、位相差量０ｎｍ、Ｔｇ＝１５９℃を有するものであった。
【００８５】
該フィルムから５ｃｍ×５ｃｍの小片を切り出し、二軸延伸装置（柴山科学機械製）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＋５０％延伸することにより、延伸フィルムを得た。得られた延伸フィルムは、正の複屈折性を有し、延伸フィルム厚さ１００μｍ当たりのフィルム面内位相差量Ｒｅ＝（ｎｘ−ｎｙ）ｄは＋９０ｎｍであった。但しここでｄはフィルム厚みである。
【００８６】
比較例３
１リットルオートクレーブに重合溶媒としてトルエン４００ｍｌ、重合開始剤としてパーブチルネオデカノエート０．００１モル、Ｎ−（４−エチルフェニル）マレイミド０．４２モル、イソブテン４．０５モルとを仕込み、重合温度６０℃、重合時間５時間で重合反応を行い、Ｎ−（４−エチルフェニル）マレイミド−イソブテン交互共重合体を得た。得られたＮ−（４−エチルフェニル）マレイミド−イソブテン交互共重合体はＭｗ（標準ポリスチレン換算値）＝１５５，０００、分子量分布Ｍｗ／Ｍｎ＝２．６を有するものであった。
【００８７】
得られたＮ−（４−エチルフェニル）マレイミド−イソブテン交互共重合体２０重量％と塩化メチレン８０重量％からなる溶液を調整し、該溶液をＰＥＴフィルム上に流延し、溶液から塩化メチレンが揮発・固化した後に形成されるＮ−（４−エチルフェニル）マレイミド−イソブテン交互共重合体フィルムを剥離した。剥離後のフィルムを更に１００℃にて４時間、１２０℃から１６０℃にかけて１０℃間隔にてそれぞれ１時間乾燥し、その後、真空乾燥機にて１８０℃で４時間乾燥して約１００μｍの厚さを有するフィルムを得た。
【００８８】
このフィルムの光線透過率は９２％、ヘイズは０．３％、屈折率は１．５６、アッベ数は２８、位相差量は０ｎｍ、Ｔｇ１８７℃であった。
【００８９】
得られたフィルムから５ｃｍ×５ｃｍの小片を切り出し、二軸延伸装置（柴山科学機械製）を用いて、温度２２０℃、延伸速度１５ｍｍ／ｍｉｎ．の条件にて自由幅一軸延伸を施し＋５０％延伸することにより、延伸フィルムを得た。得られた延伸フィルムは、正の複屈折性を有し、延伸フィルム厚さ１００μｍ当たりのフィルム面内位相差量Ｒｅ＝（ｎｘ−ｎｙ）ｄは＋１４０ｎｍであった。
【００９０】
比較例４
比較例１において、延伸の際の延伸温度２１０℃の代わりに、延伸の際の延伸温度２００℃とした以外は、比較例１と同様の方法により延伸フィルムを得た。得られた延伸フィルムは、正の複屈折性を有し、延伸フィルム厚さ１００μｍ当たりのフィルム面内位相差量Ｒｅ＝（ｎｘ−ｎｙ）ｄは＋６５ｎｍであった。但しここでｄはフィルム厚みである。３次元屈折率におけるｎｘ、ｎｙ及びｎｚの関係はｎｘ＞ｎｙ＝ｎｚであった。
【００９１】
比較例５
比較例１において、延伸の際の二軸延伸装置（柴山科学機械製）による自由幅一軸延伸の代わりに、二軸延伸装置（井元製作所製）を用い同時二軸延伸によりｘ軸方向及びｙ軸方向のそれぞれに＋５０％延伸を行い、延伸温度２１０℃の代わりに、延伸温度を２２０℃とした以外は、比較例１と同様の方法により延伸フィルムを得た。得られた延伸フィルムは、正の複屈折性を有し、延伸フィルム厚さ１００μｍ当たりのフィルム面外位相差量Ｒｅ＝（ｎｘ−ｎｚ）ｄは＋１００ｎｍであった。３次元屈折率はｎｘ＝ｎｙ＞ｎｚであった。
【００９２】
【発明の効果】
本発明は、耐熱性、力学特性などに優れ、負の複屈折性であり、高屈折率、高アッベ数を示す透明耐熱樹脂光学材料であり、特にＬＣＤ表示素子用等のフィルム、シート、位相差フィルムなどの光学補償部材としても有用なものである。
【００９３】
【図面の簡単な説明】
【図１】；フィルム面内の３次元屈折率の軸方向を示す図である。
【図２】；一軸延伸による正の複屈折性を有する光学材料の３次元屈折率を示す図である。
【図３】；二軸延伸による正の複屈折性を有する光学材料の３次元屈折率を示す図である。
【図４】；一軸延伸による負の複屈折性を有する光学材料の３次元屈折率を示す図である。
【図５】；二軸延伸による負の複屈折性を有する光学材料の３次元屈折率を示す図である。

Claims (15)

1. 下記の式（ｉ）で表されるオレフィン残基単位及び下記の式（ｉｉ）で表されるＮ−フェニル置換マレイミド残基単位からなり、標準ポリスチレン換算の重量平均分子量が５×１０^３〜５×１０^６である共重合体からなり、かつ負の複屈折性を示すことを特徴とする透明耐熱樹脂光学材料。
   

   

   （ここで、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３はそれぞれ水素又は炭素数１〜６のアルキル基を示す。）
   

   

   （ここで、Ｒ４、Ｒ５はそれぞれ水素又は炭素数１〜８の直鎖状若しくは分岐状アルキル基を示し、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９はそれぞれ水素、ハロゲン系元素、カルボン酸、カルボン酸エステル、水酸基、シアノ基、ニトロ基又は炭素数１〜８の直鎖状若しくは分岐状アルキル基を示し、Ｒ６、Ｒ１０はそれぞれ水素、ハロゲン系元素、カルボン酸、カルボン酸エステル、水酸基、シアノ基、ニトロ基又は炭素数１〜８の直鎖状若しくは分岐状アルキル基であり、少なくともＲ６又はＲ１０のいずれか一方が水素の場合は他方が必ず水素以外のハロゲン系元素、カルボン酸、カルボン酸エステル、水酸基、シアノ基、ニトロ基又は炭素数１〜８の直鎖状若しくは分岐状アルキル基を示す。）
2. 式（ｉ）で示されるオレフィン残基単位及び式（ｉｉ）で表されるＮ−フェニル置換マレイミド残基単位からなる共重合体が、交互共重合体であることを特徴とする請求項１に記載の透明耐熱樹脂光学材料。
3. 式（ｉ）で表されるオレフィン残基単位がイソブテンにより誘導される残基単位であり、式（ｉｉ）で表されるＮ−フェニル置換マレイミド残基単位がＮ−（２−メチルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２，６−ジエチルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２，６−ジイソプロピルフェニル）マレイミドからなる群より選ばれる一種又は二種以上により誘導される残基単位よりなる共重合体であることを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の透明耐熱樹脂光学材料。
4. フィルム又はシートであることを特徴とする請求項１〜３に記載の透明耐熱樹脂光学材料。
5. 光学補償フィルムであることを特徴とする請求項１〜４に記載の透明耐熱樹脂光学材料。
6. 位相差フィルムであることを特徴とする請求項１〜５に記載の透明耐熱樹脂光学材料。
7. 式（ｉ）で表されるオレフィン残基単位及び式（ｉｉ）で表されるＮ−フェニル置換マレイミド残基単位からなり、標準ポリスチレン換算値の重量平均分子量が５×１０^３〜５×１０^６である共重合体を該共重合体のガラス転移温度を基準としてガラス転移温度−２０℃〜ガラス転移温度＋３０℃の温度範囲にて一軸以上に延伸成形加工させてなるフィルム又はシートであることを特徴とする請求項１〜６に記載の透明耐熱樹脂光学材料。
8. 式（ｉ）で表されるオレフィン残基単位及び式（ｉｉ）で表されるＮ−フェニル置換マレイミド残基単位からなり、標準ポリスチレン換算値の重量平均分子量が５×１０^３〜５×１０^６である共重合体を該共重合体のガラス転移温度を基準としてガラス転移温度−２０℃〜ガラス転移温度＋２０℃の温度範囲にて一軸以上に延伸成形加工させてなるフィルム又はシートであることを特徴とする請求項１〜７に記載の透明耐熱樹脂光学材料。
9. 負の複屈折性を示し、延伸方向をフィルム面内のｘ軸、フィルム面内の直交方向をｙ軸、フィルム面外の垂直方向をｚ軸としｘ軸方向屈折率をｎｘ、ｙ軸方向屈折率をｎｙ、ｚ軸方向屈折率をｎｚとした場合に三次元屈折率がｎｚ≧ｎｙ＞ｎｘとなる位相差フィルムであることを特徴とする請求項１〜８に記載の透明耐熱樹脂光学材料。
10. 式（ｉ）で表されるオレフィン残基単位及び式（ｉｉ）で表されるＮ−フェニル置換マレイミド残基単位からなり、標準ポリスチレン換算値の重量平均分子量が５×１０^３〜５×１０^６である共重合体をフィルム成形し、更に該共重合体のガラス転移温度を基準としてガラス転移温度−２０℃〜ガラス転移温度＋３０℃の温度範囲にて一軸延伸加工されてなる負の複屈折性を示すフィルムであり、一軸延伸後の三次元屈折率が、延伸方向をフィルム面内のｘ軸、フィルム面内の直交方向をｙ軸、フィルム面外の垂直方向をｚ軸としｘ軸方向屈折率をｎｘ、ｙ軸方向屈折率をｎｙ、ｚ軸方向屈折率をｎｚとした場合にｎｚ≧ｎｙ＞ｎｘとなる位相差フィルムであることを特徴とする請求項１〜９に記載の透明耐熱樹脂光学材料。
11. 負の複屈折性を示し、二軸延伸方向をフィルム面内のｘ軸とフィルム面内のｙ軸とし、フィルム面外の垂直方向をｚ軸とし、ｘ軸方向屈折率をｎｘ、ｙ軸方向屈折率をｎｙ、ｚ軸方向屈折率をｎｚとした場合にｎｚ＞ｎｙ≧ｎｘ又はｎｚ＞ｎｘ≧ｎｙとなる位相差フィルムであることを特徴とする請求項１〜８に記載の透明耐熱樹脂光学材料。
12. 式（ｉ）で表されるオレフィン残基単位及び式（ｉｉ）で表されるＮ−フェニル置換マレイミド残基単位からなり、標準ポリスチレン換算値の重量平均分子量が５×１０^３〜５×１０^６である共重合体をフィルム成形し、さらに該共重合体のガラス転移温度を基準としてガラス転移温度−２０℃〜ガラス転移温度＋３０℃の温度範囲にて二軸延伸加工されてなる負の複屈折性を示すフィルムであり、二軸延伸後の三次元屈折率が、二軸延伸方向をフィルム面内のｘ軸とフィルム面内のｙ軸、フィルム面外の垂直方向をｚ軸とし、ｘ軸方向屈折率をｎｘ、ｙ軸方向屈折率をｎｙ、ｚ軸方向屈折率をｎｚとした場合にｎｚ＞ｎｙ≧ｎｘ又はｎｚ＞ｎｘ≧ｎｙとなる位相差フィルムであることを特徴とする請求項１〜８乃至１１に記載の透明耐熱樹脂光学材料。
13. 共重合体のガラス転移温度を基準としてガラス転移温度−２０℃〜ガラス転移温度＋２０℃の温度範囲にて一軸延伸加工又は二軸延伸加工されてなる位相差フィルムであることを特徴とする請求項１０又は１２のいずれかに記載の透明耐熱樹脂光学材料。
14. 延伸加工前の共重合体フィルムが溶液キャスト法又は押出成形法にて作成されたフィルムであることを特徴とする請求項１０、１２又は１３に記載の透明耐熱樹脂光学材料。
15. 請求項１〜１４に記載の透明耐熱樹脂光学材料を用いてなる液晶表示素子用の光学補償部材。

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