JP2011038053A - 光学用延伸フィルムとそれを用いた偏光板および画像表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】負の固有複屈折を有する樹脂(G)を延伸してなり、樹脂(G)は、(メタ)アクリル酸エステル単位、芳香族ビニル化合物単位および芳香族マレイミド単位を構成単位として有する、固有複屈折が負の重合体(F)を主成分として含み、重合体(F)の重量平均分子量が10万以上30万以下であり、重合体(F)における(メタ)アクリル酸エステル単位の含有率X、芳香族ビニル化合物単位の含有率Yおよび芳香族マレイミド単位の含有率Zが、重量%で表示して、以下の式を満たす光学用延伸フィルムとする。45≦X≦85、10≦Y≦40、5≦Z≦20、Y>Z
【選択図】なし
Description
45≦X≦85
10≦Y≦40
5≦Z≦20
Y>Z
重合体(F)における(メタ)アクリル酸エステル単位の含有率X、芳香族ビニル化合物単位の含有率Yおよび芳香族マレイミド単位の含有率Zは、重量%で表示して、以下の式を満たす。
45≦X≦85
10≦Y≦40
5≦Z≦20
Y>Z
重合体(F)における(メタ)アクリル酸エステル単位の含有率Xは、45%以上85%以下である。換言すれば、重合体(F)の全構成単位に占める(メタ)アクリル酸エステル単位の割合は、45%以上85%以下である。
芳香族ビニル化合物単位は、重合体(F)の固有複屈折を負に大きくする作用を有する。このため、重合体(F)が構成単位として芳香族ビニル化合物単位を有することにより、大きな位相差を示す延伸フィルムの実現が可能となり、その光学的な設計の自由度が向上する。
芳香族マレイミド単位は、芳香族ビニル化合物単位ほど強くはないが、重合体(F)の固有複屈折を負に大きくする作用を有する。このため、重合体(F)が構成単位として芳香族マレイミド単位を有することにより、大きな位相差を示す延伸フィルムの実現が可能となり、その光学的な設計の自由度が向上する。
重合体(F)は、固有複屈折が負であるとともに、本発明の効果が得られる限り、(メタ)アクリル酸エステル単位、芳香族ビニル化合物単位および芳香族マレイミド単位以外の構成単位を含んでいてもよい。当該単位の含有率は、例えば5%未満である。
重合体(F)の重量平均分子量は、10万以上30万以下である。重量平均分子量が10万未満では、本発明の延伸フィルムの可撓性が低下する。一方、重量平均分子量が30万を超えると、フィルム成形時の流動性を確保できず、重合体(F)を主成分として含む樹脂(G)のフィルム化が困難となる。
本発明の延伸フィルムは、重合体(F)を主成分として含む樹脂(G)を延伸してなる。延伸の前後によってフィルムの組成は変化しないため、本発明の延伸フィルムは、重合体(F)を主成分として含む樹脂(G)からなる。換言すれば、本発明の延伸フィルムは、重合体(F)を主成分として含む。
本発明の偏光板の構造は、上記本発明の光学用延伸フィルムを備える限り、特に限定されない。本発明の偏光板は、例えば、偏光子の片面または両面に偏光子保護フィルムを接合させた構造を有する。このとき、少なくとも1つの偏光子保護フィルムが、本発明の光学用延伸フィルムであってもよいし、偏光板が、偏光子および偏光子保護フィルム以外の層を有しており、当該層が本発明の光学用延伸フィルムであってもよい。
本発明の画像表示装置の構造は、上記本発明の光学用延伸フィルムを備える限り、特に限定されない。本発明の画像表示装置は、例えば液晶表示装置(LCD)であり、当該LCD装置の画像表示部が、液晶セル、偏光板、バックライトなどの部材とともに、本発明の光学用延伸フィルムを備える。本発明の画像表示装置は、典型的には、光学補償フィルムとして本発明の光学用延伸フィルムを備える。偏光板の偏光子保護フィルムとして、本発明の光学用延伸フィルムを備えていてもよい。
重合体の重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用いて、ポリスチレン換算により求めた。測定に用いた装置および測定条件は以下の通りである。
システム:東ソー製
カラム:TSK-GEL SuperHZM-M 6.0×150 2本直列
ガードカラム:TSK-GEL SuperHZ-L 4.6×35 1本
リファレンスカラム:TSK-GEL SuperH-RC 6.0×150 2本直列
溶離液:クロロホルム 流量0.6mL/分
カラム温度:40℃
重合体のガラス転移温度(Tg)は、JIS K7121に準拠して求めた。具体的には、示差走査熱量計(リガク社製、DSC−8230)を用い、窒素ガス雰囲気下、約10mgのサンプルを常温から200℃まで昇温(昇温速度20℃/分)して得られたDSC曲線から、始点法により評価した。リファレンスには、α−アルミナを用いた。
延伸フィルムの面内位相差Reは、全自動複屈折計(王子計測機器製、KOBRA−WR)を用いて、測定波長589nmで評価した。
延伸フィルムの厚さ方向の位相差Rthは、全自動複屈折計(王子計測機器製、KOBRA−WR)を用いて、測定波長を589nmとし、遅相軸を傾斜軸として40°傾斜して測定した値を基に算出した。
延伸フィルムを構成する重合体の固有複屈折の正負は、全自動複屈折計(王子計測機器製、KOBRA−WR)を用いて当該フィルムの配向角を求め、その値に基づいて評価した。測定された配向角が0°近傍の場合、延伸フィルムを構成する重合体の固有複屈折は正であり、測定された配向角が90°近傍の場合、延伸フィルムを構成する重合体の固有複屈折は負である。
延伸フィルムの(延伸フィルムを構成する重合体の)5%加熱減量温度(重合体を一定の速度で昇温したときに、その重量が5%減少した時点の温度)は、JIS K7120の規定に準拠し、示差熱量天秤(リガク社製、TG−8120)を用いて、サンプル質量10mg、昇温速度10℃/分、窒素雰囲気下の条件で評価した。
延伸フィルムの可撓性は、温度25℃、相対湿度65%RHの雰囲気下に1時間静置した幅15mm、長さ80mmの試験片を用い、MIT形耐折度試験機(テスター産業製、MIT BE−201型)を用いて、荷重を200gとし、JIS P8115に準拠して求めた。
攪拌装置、温度センサー、冷却管および窒素導入管を備えた反応装置に、単量体としてN−フェニルマレイミド(PMI)70重量部およびメタクリル酸メチル(MMA)490重量部と、重合溶媒としてトルエン620重量部とを仕込み、これに窒素を通じつつ、105℃まで昇温させた。昇温に伴う還流が始まったところで、重合開始剤として1.1重量部のt−アミルパーオキシイソノナノエート(アルケマ吉富社製、商品名:ルパゾール570)を添加した。ここに、スチレン(St)140重量部、トルエン50重量部およびt−アミルパーオキシイソノナノエート2.1重量部の混合溶液を2時間かけて滴下させ、さらに6時間、溶液重合を進行させた。
単量体として420重量部のMMAおよび210重量部のStを用いた以外は、製造例1と同様にして、溶液重合を進行させた。
単量体として560重量部のMMAおよび70重量部のStを用いた以外は、製造例1と同様にして、溶液重合を進行させた。
単量体として595重量部のMMAおよび35重量部のStを用いた以外は、製造例1と同様にして、溶液重合を進行させた。
製造例1で作製した重合体(F−1)をプレス成形機により250℃でプレス成形して、厚さ180μmのフィルムとした。次に、作製したフィルムを、二軸延伸装置(東洋精機製作所製TYPE EX4)を用いて、MD方向の延伸倍率が2倍、これに続くTD方向の延伸倍率が1.5倍となるように、延伸温度137℃(即ち、重合体(F−1)のTg+10℃)で逐次二軸延伸して、厚さ61μmの延伸フィルム(F1)を得た。なお、以降の実施例2および比較例1、2におけるフィルムの延伸には上記延伸装置を用いた。
製造例2で作製した重合体(F−2)をプレス成形機により250℃でプレス成形して、厚さ180μmのフィルムとした。次に、作製したフィルムを、MD方向の延伸倍率が2倍、これに続くTD方向の延伸倍率が1.5倍となるように、延伸温度137℃(即ち、重合体(F−2)のTg+10℃)で逐次二軸延伸して、厚さ63μmの延伸フィルム(F2)を得た。
製造例3で作製した重合体(P−1)をプレス成形機により250℃でプレス成形して、厚さ180μmのフィルムとした。次に、作製したフィルムを、MD方向の延伸倍率が2倍、これに続くTD方向の延伸倍率が1.5倍となるように、延伸温度137℃(即ち、重合体(P−1)のTg+10℃)で逐次二軸延伸して、厚さ60μmの延伸フィルム(F3)を得た。なお、重合体(P−1)のプレス成形により作製したフィルムの端部に、微小な気泡が発生していることが確認できた。プレス成形時に重合体(P−1)に加えられた熱により、重合体(P−1)の一部が熱分解され、気泡が発生したと推定される。重合体(F−1)および(F−2)のプレス成形によって得られたフィルムには、このような気泡は見られなかった。
製造例4で作製した重合体(P−2)をプレス成形機により250℃でプレス成形して、厚さ180μmのフィルムとした。次に、作製したフィルムを、MD方向の延伸倍率が2倍、これに続くTD方向の延伸倍率が1.5倍となるように、延伸温度137℃(即ち、重合体(P−2)のTg+10℃)で逐次二軸延伸して、厚さ58μmの延伸フィルム(F4)を得た。なお、重合体(P−2)のプレス成形により作製したフィルムの端部に、微小な気泡が発生していることが確認できた。プレス成形時に重合体(P−2)に加えられた熱により、重合体(P−2)の一部が熱分解され、気泡が発生したと推定される。
Claims (9)
- 負の固有複屈折を有する樹脂(G)を延伸してなり、
前記樹脂(G)は、(メタ)アクリル酸エステル単位、芳香族ビニル化合物単位および芳香族マレイミド単位を構成単位として有する、固有複屈折が負の重合体(F)を主成分として含み、
前記重合体(F)の重量平均分子量が、10万以上30万以下であり、
前記重合体(F)における(メタ)アクリル酸エステル単位の含有率X、芳香族ビニル化合物単位の含有率Yおよび芳香族マレイミド単位の含有率Zが、重量%で表示して、以下の式を満たす光学用延伸フィルム。
45≦X≦85
10≦Y≦40
5≦Z≦20
Y>Z - 前記含有率X、YおよびZが、重量%で表示して、
55≦X≦82
15≦Y≦35
8≦Z≦12
である請求項1に記載の光学用延伸フィルム。 - ガラス転移温度が120℃以上である請求項1に記載の光学用延伸フィルム。
- 前記(メタ)アクリル酸エステル単位が、メタクリル酸メチル単位である請求項1に記載の光学用延伸フィルム。
- 前記芳香族ビニル化合物単位が、スチレン単位である請求項1に記載の光学用延伸フィルム。
- 前記芳香族マレイミド単位が、N-フェニルマレイミド単位である請求項1に記載の光学用延伸フィルム。
- JIS K7120に規定された熱重量測定法により求めた5%加熱減量温度が、300℃以上である請求項1に記載の光学用延伸フィルム。
- 請求項1〜7のいずれかに記載の光学用延伸フィルムを備える偏光板。
- 請求項1〜7のいずれかに記載の光学用延伸フィルムを備える画像表示装置。
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