JP2013534942A - 耐熱性・高強度のアクリル系共重合体及びそれを含む光学フィルム - Google Patents

Abstract

本発明は、耐熱性・高強度のアクリル系共重合体及びそれを含む光学フィルムに関するもので、より詳細には、１）アルキル（メタ）アクリレート系単量体と、２）脂肪族鎖及び／または芳香族鎖を含む（メタ）アクリレート系単量体と、３）（メタ）アクリルアミド系単量体と、を含んで重合されたアクリル系共重合体に関する。本発明によるアクリル系共重合体は、透明性を維持しながらも耐熱性に優れる。また、上記アクリル系共重合体が含まれたコンパウンディング樹脂を含む光学フィルムは、透明性及び耐熱性に優れると共に、加工性、接着性、位相差特性及び耐久性に優れる。
【選択図】なし

Description

本発明は、耐熱性・高強度のアクリル系共重合体及びそれを含む光学フィルムに関する。

最近は、光学技術の発展を基に従来のブラウン管を代替するプラズマディスプレイパネル（ｐｌａｓｍａ ｄｉｓｐｌａｙ ｐａｎｅｌ、ＰＤＰ）、液晶ディスプレイ（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｄｉｓｐｌａｙ、ＬＣＤ）など、多様な方式を用いたディスプレイ技術が提案、市販されており、このようなディスプレイ向けのポリマー素材に対する要求特性がさらに高度化されている。例えば、液晶ディスプレイの場合、薄膜化、軽量化、画面面積の大型化が推進されて広視野角化、高コントラスト化、視野角による画像色調変化の抑制及び画面表示の均一化が特に重要な問題となった。

これにより、偏光フィルム、偏光子保護フィルム、位相差フィルム、プラスチック基板、導光板などに多様なポリマーフィルムが用いられており、液晶としてツイステッドネマチック（ｔｗｉｓｔｅｄ ｎｅｍａｔｉｃ、ＴＮ）、スーパーツイステッドネマティック（ｓｕｐｅｒ ｔｗｉｓｔｅｄ ｎｅｍａｔｉｃ、ＳＴＮ）、バーチカルアラインメント（ｖｅｒｔｉｃａｌ ａｌｉｇｎｍｅｎｔ、ＶＡ）、インプレーンスイッチング（ｉｎ−ｐｌａｎｅ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ、ＩＰＳ）の液晶セルなどを用いた多様なモードの液晶表示装置が開発されてきた。上記液晶セルは全て固有の液晶配列のために固有の光学異方性を有するが、上記光学異方性を補償するために、多様な種類のポリマーを延伸して位相差機能が与えられたフィルムが提案されてきた。

具体的には、液晶表示装置は、液晶分子が有する高い複屈折特性及び配向を用いるため、視野角によって屈折率が異なるようになって画面の色相及び明るさが変わる。例えば、バーチカルアラインメント方式に用いられるほとんどの液晶分子は、液晶表示面において厚さ方向にプラスの位相差を有するため、これを補償するために、厚さ方向にマイナスの位相差を有する補償フィルムを必要とする。また、直交した両偏光板の正面からは光が通過しないが、角度を傾けると、両偏光板の光軸が直交しなくなって光漏れ現象が発生する。これを補償するために、面方向の位相差を有する補償フィルムを必要とする。また、液晶を用いた表示装置は、視野角を広くするために、厚さ方向の位相差補償及び面方向の位相差補償を共に必要とする。

位相差補償フィルムの要件としては、複屈折が容易に調節されなければならないことが挙げられる。ここで、上記フィルムの複屈折は、物質が有する根本的な複屈折のみならず、フィルムにおける高分子鎖の配向によっても行われる。高分子鎖の配向は、ほとんど外部から与えられる力によって行われたり、物質が有する固有特性に起因される。また、外部の力によって分子を配向する方法とは、高分子フィルムを一軸または二軸に延伸することである。

最近は、上記のような液晶固有の複屈折特性によるＬＣＤの視野角問題を解決するために、Ｎ−ＴＡＣ、Ｖ−ＴＡＣ、ＣＯＰ Ｆｉｌｍが補償フィルムまたは位相差フィルムとして用いられている。しかし、上記フィルムは、値段が高く、製造工程が複雑になるという問題点を有する。

上記した従来技術の問題点を解決するための本発明の目的は、透明性を維持しながらも従来より耐熱性に優れたアクリル系共重合体樹脂を提供することにある。

本発明の他の目的は、上記アクリル系共重合体樹脂と、主鎖に芳香族鎖及び／または脂肪族鎖を含む樹脂と、を含む光学フィルム用樹脂組成物を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、上記光学フィルム用樹脂組成物を含む耐熱性及び光学的透明性に優れた光学フィルムと、上記光学フィルムを含む液晶表示装置と、を提供することにある。

本発明は、上記した従来技術の問題点を解決するために考え出されたもので、１）アルキル（メタ）アクリレート系単量体と、２）脂肪族鎖及び／または芳香族鎖を含む（メタ）アクリレート系単量体と、３）（メタ）アクリルアミド系単量体と、を含んで重合された光学フィルム用アクリル系共重合体を提供する。

また、本発明による上記光学フィルム用アクリル系共重合体と、主鎖に芳香族鎖及び／または脂肪族鎖を含む樹脂が混合されたコンパウンディング樹脂と、を提供する。

なお、本発明による上記コンパウンディング樹脂を含む光学フィルムを提供する。

本発明による光学フィルム用アクリル系共重合体は、透明性を維持しながらも耐熱性に優れる。また、上記光学フィルム用アクリル系共重合体が含まれたコンパウンディング樹脂を含む光学フィルムは、透明性及び耐熱性に優れると共に、加工性、接着性、位相差特性及び耐久性に優れる。

以下では、本発明をより具体的に説明する。

本発明の一側面は、１）アルキル（メタ）アクリレート系単量体と、２）脂肪族鎖及び／または芳香族鎖を含む（メタ）アクリレート系単量体と、３）（メタ）アクリルアミド系単量体と、を含んで重合された光学フィルム用アクリル系共重合体に関する。

本明細書において、単量体を含む共重合体樹脂は、単量体が重合されて共重合体樹脂内において反復単位として含まれることを意味する。

また、本明細書において、「（メタ）アクリレート系単量体」は、「アクリレート系単量体」または「メタクリレート系単量体」を含むことを意味する。

なお、本明細書において、「（メタ）アクリルアミド系単量体」は、「アクリルアミド系単量体」または「メタクリルアミド系単量体」を含むことを意味する。

上記アクリル系共重合体は、ブロック共重合体またはランダム共重合体であることができるが、共重合の形態がこれに限定されるものではない。

上記光学フィルム用アクリル系共重合体樹脂において、アルキル（メタ）アクリレート系単量体は、アルキルアクリレート系単量体及びアルキルメタクリレート系単量体を全て意味する。上記アルキル（メタ）アクリレート系単量体のアルキル基は、炭素数１から１０であることが好ましく、炭素数１から４であることがより好ましく、メチル基またはエチル基であることがさらに好ましい。上記アルキルメタクリレート系単量体は、メチルメタクリレートであることがさらに好ましいが、これに限定されるものではない。

上記アクリル系共重合体樹脂において、アルキルメタクリレート系単量体の含量は、５０から９８．９重量％であることが好ましく、５０から９０重量％であることがさらに好ましい。アルキルメタクリレート系単量体の含量が上記範囲であると、透明性に優れると共に、耐熱性が維持されることができる。

上記アクリル系共重合体樹脂において、脂肪族鎖及び／または芳香族鎖を含む（メタ）アクリレート系単量体は、主鎖に芳香族鎖及び／または脂肪族鎖を含む樹脂との相溶性を高める役割をする。例えば、シクロアルキル（メタ）アクリレート系単量体またはアリール（メタ）アクリレート系単量体であることができる。

上記シクロアルキル（メタ）アクリレート系単量体のシクロアルキル基は、炭素数４から１２であることが好ましく、炭素数５から８であることがさらに好ましく、シクロヘキシル基であることが最も好ましい。また、上記アリール（メタ）アクリレート系単量体のアリール基は、炭素数６から１２であることが好ましく、フェニル基であることが最も好ましい。

上記脂肪族鎖及び／または芳香族鎖を含む（メタ）アクリレート系単量体の具体的な例としては、シクロペンチルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、シクロへキシルアクリレート、２−フェノキシエチルアクリレート、３、３、５トリメチルシクロへキシルメタクリレート、４−ｔ−ブチルシクロヘキシルメタクリレート、３−シクロヘキシルプロピルメタクリレート、フェニルメタクリレート、４−ｔ−ブチルフェニルメタクリレート、４−メトキシフェニルメタクリレート、１−フェニルエチルメタクリレート、２−フェニルエチルアクリレート、２−フェニルエチルメタクリレート、２−フェノキシエチルメタクリレート、２−ナフチルメタクリレートなどを挙げることができる。また、シクロへキシルメタクリレートまたはフェニルメタクリレートが好ましいが、これに限定されるものではない。

上記アクリル系共重合体樹脂において、上記脂肪族鎖及び／または芳香族鎖を含む（メタ）アクリレート系単量体の含量は、０重量％超過５０重量％未満であることが好ましく、０重量％超過３０重量％以下であることがさらに好ましい。脂肪族鎖及び／または芳香族鎖を含む（メタ）アクリレート系単量体の含量が上記範囲であると、耐熱性が十分に確保されることができる。

上記アクリル系共重合体樹脂において、上記（メタ）アクリルアミド系単量体は、本発明の共重合体がより高い耐熱性及び強度を示す役割をする。上記（メタ）アクリルアミド系単量体の例としては、Ｎ−置換されたメタクリルアミド、脂肪族鎖及び／または芳香族鎖を含むメタクリルアミドなどを挙げることができるが、これに限定されるものではない。上記Ｎ−置換されたメタクリルアミドの置換基には、エチル、イソプロピル、ｔｅｒｔ−ブチル、シクロヘキシル、ベンジル、フェニル基などがあるが、これに限定されるものではない。

上記メタクリルアミドは、０．１から１０重量％含むことが好ましい。

また、上記アクリル系共重合体樹脂の重量平均分子量は、耐熱性、加工性及び生産性の側面から５万から５０万であることが好ましい。

上記アクリル系共重合体樹脂は、ガラス転移温度（Ｔｇ）１２０℃以上が好ましく、１３０℃以上がさらに好ましい。上記アクリル系共重合体樹脂のガラス転移温度は、特に限定されないが、２００℃以下であることができる。

本発明の第二側面は、上記本発明の第一側面のアクリル系共重合体と、主鎖に芳香族鎖及び／または脂肪族鎖と、を含む樹脂が混合されたコンパウンディング樹脂に関する。

上記樹脂組成物において、主鎖に芳香族鎖及び／または脂肪族鎖を含む樹脂は、例えば、ポリカーボネート系樹脂、ポリアリレート系樹脂、ポリナフタレン系樹脂、ポリノルボルネン系樹脂などを用いることができる。また、ポリカーボネート系樹脂であることがさらに好ましいが、これに限定されるものではない。

上記樹脂組成物は、アクリル系共重合体樹脂と主鎖に芳香族鎖及び／または脂肪族鎖を含む樹脂との重量比が６０〜９９．９：０．１〜４０であることが好ましく、７０〜９９：１〜３０であることがさらに好ましい。

上記樹脂組成物は、上記アクリル系共重合体樹脂と、上記主鎖に芳香族鎖及び／または脂肪族鎖と、を含む樹脂を、コンパウンディング法のような当業界において周知の方法によってブレンディングすることで製造することができる。また、上記樹脂組成物は、着色剤、難燃剤、強化剤、充鎮剤、ＵＶ安定剤、酸化防止剤等のような当業界において周知の添加剤を０．００１から７０重量部含むことができる。

上記樹脂組成物のガラス転移温度は、１１０℃以上であることが好ましく、１２０℃以上であることがさらに好ましい。上記樹脂組成物のガラス転移温度は、特に限定されないが、２００℃以下であることができる。

また、上記樹脂組成物の重量平均分子量は、耐熱性、十分な加工性及び生産性などの面から５万から５０万であることが好ましい。

本発明の第三側面は、上記コンパウンディング樹脂を含む光学フィルムに関する。

本発明による光学フィルムは、上記主鎖に芳香族鎖及び／または脂肪族鎖を含む樹脂の含量に応じて異なる位相差値を有することができる。これにより、位相差補償フィルムまたは保護フィルムとして用いられることができる。

上記位相差補償フィルムは、位相差値に応じてＶＡモード型またはＴＮモード型において用いられることができる。本発明による光学フィルムは、面方向の位相差値（Ｒ_ｉｎ）３０ｎｍから８０ｎｍ及び厚さ方向の位相差値（Ｒ_ｔｈ）−５０ｎｍから−３００ｎｍを有することができ、この場合は、ＶＡモード型位相差補償フィルムとして用いられることができる。また、本発明による光学フィルムは、面方向の位相差値（Ｒ_ｉｎ）１５０ｎｍから２００ｎｍ及び厚さ方向の位相差値（Ｒ_ｔｈ）−９０ｎｍ以下、即ち、厚さ方向の位相差値の絶対値９０以上を有することができ、この場合は、ＴＮモード型位相差補償フィルムとして用いられることができる。上記ＴＮモード型位相差補償フィルムとして用いられる場合、厚さ方向の位相差値（Ｒ_ｔｈ）は−９０ｎｍから−１５０ｎｍであることがさらに好ましい。

一例を挙げると、上記主鎖に芳香族鎖及び／または脂肪族鎖を含む樹脂の含量が１０重量％から４０重量％であると、光学フィルムの面方向の位相差値（Ｒ_ｉｎ）は３０ｎｍから８０ｎｍであることができ、厚さ方向の位相差値（Ｒ_ｔｈ）は−５０ｎｍから−３００ｎｍであることができる。この場合、本発明による光学フィルムは、ＶＡモード型位相差補償フィルムとして用いられることができる。

他の例を挙げると、上記主鎖に芳香族鎖及び／または脂肪族鎖を含む樹脂の含量が０．１重量％から１０重量％、さらに好ましくは、１重量％から５重量％であると、光学フィルムにおいて面方向の位相差値（Ｒ_ｉｎ）が０ｎｍから１０ｎｍ、０ｎｍから５ｎｍが好ましく、約０ｎｍであることがさらに好ましい。また、厚さ方向の位相差値（Ｒ_ｔｈ）は、−１０ｎｍから１０ｎｍ、−５ｎｍから５ｎｍであることが好ましく、約０ｎｍであることがさらに好ましい。この場合、本発明による光学フィルムは、偏光子保護フィルムとして用いられることができる。

上記３）光学フィルムは、上記２）樹脂組成物を溶液キャスト法または押出法のような当業界においてよく知られている方法によってフィルムとして製造することができるが、このうち押出法が好ましい。

上記のように製造されたフィルムを一軸または二軸延伸する段階をさらに含むことができ、場合によっては、改良剤を添加して製造することもできる。

上記フィルムが一軸または二軸延伸される場合、上記延伸工程は、縦方向（ＭＤ）延伸または横方向（ＴＤ）延伸がそれぞれ行われることができ、両方とも行われることもできる。縦方向及び横方向の両方とも延伸される場合、何れか一方をまず延伸した後、他の方向に延伸することができ、両方向を共に延伸することもできる。延伸は一段階で延伸されることができ、多段階にわたって延伸されることもできる。縦方向に延伸される場合には、ロール間の速度差による延伸ができ、横方向に延伸される場合には、テンターが用いられることもある。テンターのレール開き角は通常１０度以内にすることで、横方向の延伸時に生じるボーイング（Ｂｏｗｉｎｇ）現象を抑制し、光学軸の角度を規則的に制御する。また、横方向の延伸を多段階にすることで、同一のボーイング抑制効果を得ることもできる。

上記延伸は、上記樹脂組成物のガラス転移温度をＴｇとするとき、（Ｔｇ−２０℃）〜（Ｔｇ＋３０℃）の温度で行われることができる。上記ガラス転移温度は、樹脂組成物の貯蔵弾性率が低下し始め、これによって損失弾性率が貯蔵弾性率より大きくなる温度から高分子鎖の配向が緩和して消失する温度までの領域を示す。ガラス転移温度は、示差走査熱量計（ＤＳＣ）によって測定されることができる。上記延伸工程時の温度は、フィルムのガラス転移温度であることがさらに好ましい。

延伸速度は、小型延伸機（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ ｔｅｓｔｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅ、Ｚｗｉｃｋ Ｚ０１０）の場合は、１から１００ｍｍ／ｍｉｎの範囲で、また、パイロット延伸装備の場合は、０．１から２ｍ／ｍｉｎの範囲で延伸操作を行うことが好ましく、５から３００％の延伸率を適用してフィルムを延伸することが好ましい。

本発明による光学フィルムは、前述した方法によって一軸または二軸に延伸されることで、位相差特性が調節されることができる。

上記のように製造された光学フィルムは、下記数学式１で示される面方向の位相差値が０ｎｍから２００ｎｍであることが好ましく、下記数学式２で示される厚さ方向の位相差値が１０ｎｍから−３００ｎｍであることが好ましい。

［数１］
Ｒ_ｉｎ＝（ｎ_ｘ−ｎ_ｙ）×ｄ
［数２］
Ｒ_ｔｈ＝（ｎ_ｚ−ｎ_ｙ）×ｄ
上記数学式１及び２において、
ｎ_ｘは、フィルムの面方向において、最も屈折率が大きい方向の屈折率であり、
ｎ_ｙは、フィルムの面方向において、ｎ_ｘ方向の垂直方向の屈折率であり、
ｎ_ｚは、厚さ方向の屈折率であり、
ｄは、フィルムの厚さである。

本発明による光学フィルムは、上記主鎖に芳香族鎖及び／または脂肪族鎖を含む樹脂の含量に応じて面方向の位相差値及び厚さ方向の位相差値が調節されることができる。例えば、本発明による光学フィルムにおいて面方向の位相差値（Ｒ_ｉｎ）は、２０ｎｍから８０ｎｍであることができ、厚さ方向の位相差値（Ｒ_ｔｈ）は、−５０ｎｍから−３００ｎｍであることができる。この場合、本発明による光学フィルムは、ＶＡモード型位相差補償フィルムとして用いられることができる。また、本発明による光学フィルムにおいて面方向の位相差値（Ｒ_ｉｎ）が０ｎｍから１０ｎｍ、０ｎｍから５ｎｍであることが好ましく、約０ｎｍであることがさらに好ましい。なお、厚さ方向の位相差値（Ｒ_ｔｈ）が−１０ｎｍから１０ｎｍ、−５ｎｍから５ｎｍであることが好ましく、約０ｎｍであることがさらに好ましい。この場合、本発明による光学フィルムは、偏光子保護フィルムとして用いられることができる。

本発明による光学フィルムが液晶表示装置に適用される場合、液晶パネルの何れか一側のみに備えられることができ（１枚型）、液晶パネルの両側にそれぞれ備えられることもできる（２枚型）。また、１枚型は図３に示され、２枚型は図４に示されているが、本発明の範囲がこれに限定されるものではない。

本発明による光学フィルムが液晶パネルの一側のみに備えられる場合、上記光学フィルムにおいて面方向の位相差値（Ｒ_ｉｎ）は、３０ｎｍから８０ｎｍ、３５ｎｍから７０ｎｍであることが好ましく、約４０ｎｍから６０ｎｍであることがさらに好ましい。また、厚さ方向の位相差値（Ｒ_ｉｎ）は、−２７０ｎｍ以下、即ち、厚さ方向の位相差値の絶対値が２７０以上であることが好ましい。

本発明による光学フィルムが液晶パネルの両側にそれぞれ備えられる場合、上記光学フィルムにおいて面方向の位相差値（Ｒ_ｉｎ）は、３０ｎｍから８０ｎｍ、３５ｎｍから７０ｎｍであることが好ましく、約４０ｎｍから６０ｎｍであることがさらに好ましい。また、厚さ方向の位相差値（Ｒ_ｉｎ）は、−１００ｎｍ以下、即ち、厚さ方向の位相差値の絶対値が１００以上であることが好ましい。

本発明による光学フィルムの脆性（ｂｒｉｔｔｌｅｎｅｓｓ）は、粒径１５．９ｍｍ、重さ１６．３ｇの鋼球をテストフィルム上に落とし、フィルムに孔が生じる高さを測定することで確認できる。本発明による光学フィルムは、上記高さが６００ｍｍ以上であることが好ましく、７００ｍｍ以上であることがさらに好ましい。

本発明による光学フィルムのヘイズ値は、１％以下であることが好ましく、０．５％以下であることがさらに好ましく、０．１％以下であることが最も好ましい。

以下では、本発明の理解を助けるために、好ましい実施例を記載する。下記実施例は本発明を例示するためだけのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。

実施例

本発明の実施例における物性の評価方法は下記の通りである。
１．重量平均分子量（Ｍｗ）：製造された樹脂をテトラヒドロフランに溶かし、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）を用いて測定した。
２．Ｔｇ（ガラス転移温度）：ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ社のＤＳＣ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｃａｌｏｒｉｍｅｔｅｒ）を用いて測定した。
３．位相差値（Ｒ_ｉｎ／Ｒ_ｔｈ）：フィルムのガラス転移温度において延伸の後にＡｘｏｍｅｔｒｉｃｓ社のＡｘｏＳｃａｎを用いて測定した。
４．Ｈａｚｅ値（透明度）：Ｍｕｒａｋａｍｉ ｃｏｌｏｒ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ社のＨＡＺＥＭＥＴＥＲ ＨＭ−１５０を用いてｈａｚｅ値を測定した。

実施例１

メチルメタクリレート８９重量部、フェニルメタクリレート１０重量部、メタクリルアミド１重量部でアクリル系共重合体樹脂を製造した。製造された樹脂のガラス転移温度及び分子量を測定した結果、ガラス転移温度１３０℃、分子量１１万の樹脂を得ることができた。上記樹脂９９重量部をポリカーボネート１重量部とコンパウンディング（ｃｏｍｐｏｕｎｄｉｎｇ）して最終的な樹脂組成物を製造した。上記樹脂組成物を溶液キャスト法によってフィルムとして製造した後、ガラス転移温度で延伸を行い、そのフィルムの位相差値を測定した。その結果、面方向の位相差値／厚さ方向の位相差値は１．５／−０．５であることが確認できた。

実施例２

メチルメタクリレート８７重量部、フェニルメタクリレート１０重量部、メタクリルアミド３重量部でアクリル系共重合体樹脂を製造した。製造された樹脂のガラス転移温度及び分子量を測定した結果、ガラス転移温度１３２℃、分子量１０万５千の樹脂を得ることができた。上記樹脂９８．５重量部をポリカーボネート１．５重量部とコンパウンディング（ｃｏｍｐｏｕｎｄｉｎｇ）して最終的な樹脂組成物を製造した。上記樹脂組成物を溶液キャスト法によってフィルムとして製造した後、ガラス転移温度で延伸を行い、そのフィルムの位相差値を測定した。その結果、面方向の位相差値／厚さ方向の位相差値は０．９／−０．７であることが確認できた。

実施例３

メチルメタクリレート９０重量部、フェニルメタクリレート５重量部、メタクリルアミド５重量部でアクリル系共重合体樹脂を製造した。製造された樹脂のガラス転移温度及び分子量を測定した結果、ガラス転移温度１３５℃、分子量１２万の樹脂を得ることができた。上記樹脂９９．２重量部をポリカーボネート０．８重量部とコンパウンディング（ｃｏｍｐｏｕｎｄｉｎｇ）して最終的なコンパウンディング樹脂を製造した。上記コンパウンディング樹脂を溶液キャスト法によってフィルムとして製造した後、ガラス転移温度で延伸を行い、そのフィルムの位相差値を測定した。その結果、面方向の位相差値／厚さ方向位の相差値は０．３／−０．９であることが確認できた。

実施例４から１２

上記実施例１から実施例３と同一の方法により、メチルメタクリレート、芳香族鎖を含む（メタ）アクリレート系単量体及びメタクリルアミドアクリル系共重合体樹脂を製造した。但し、実施例４から１２のそれぞれの実施例において用いられたメチルメタクリレート、芳香族鎖を含む（メタ）アクリレート系単量体及びメタクリルアミドの含量は下記表１に示されているものと同一であり、得られたアクリル系共重合体樹脂のガラス転移温度及び重量平均分子量も下記表２に示されているものと同一である。

上記で得られたアクリル系共重合体樹脂とポリカーボネートとを下記表３に示される比率で混合し、上記コンパウンディング樹脂を溶液キャスト法によってフィルムとして製造した後、ガラス転移温度で延伸を行い、そのフィルムの位相差値を測定した。結果は、下記表４に示されている通りである。

比較例１

メチルメタクリレート９０重量部、フェニルメタクリレート１０重量部でアクリル系共重合体樹脂を製造した。製造された樹脂のガラス転移温度及び分子量を測定した後、ガラス転移温度１２４℃、重量平均分子量１０万の樹脂を得ることができた。上記樹脂とポリカーボネートとを９０：１０の重量比で混合し、これをコンパウンディングして最終的なコンパウンディング樹脂を製造した。上記コンパウンディング樹脂を溶液キャスト法によってフィルムとして製造した後、ガラス転移温度で延伸を行い、そのフィルムの位相差値を測定した。その結果、面方向の位相差値／厚さ方向位相差値は１．４／−０．７であることが確認できた。

比較例２

メチルメタクリレート８０重量部、フェニルメタクリレート２０重量部でアクリル系共重合体樹脂を製造した。製造された樹脂のガラス転移温度及び分子量を測定した結果、ガラス転移温度１１９℃、重量平均分子量９万の樹脂を得ることができた。上記樹脂とポリカーボネートとを９０：１０の重量比で混合し、これをコンパウンディングして最終的なコンパウンディング樹脂を製造した。上記コンパウンディング樹脂を溶液キャスト法によってフィルムとして製造した後、ガラス転移温度で延伸を行い、そのフィルムの位相差値を測定した。その結果、面方向の位相差値／厚さ方向の位相差値は４８／−１０５であることが確認できた。

落球テスト−強度評価

上記実施例１、２、３及び比較例１において製造されたフィルムの強度を測定するために落球テストを行った。実験方法は、粒径１５．９ｍｍ、重さ１６．３ｇの鋼球をフィルム上に落としてフィルムに孔が生じる高さを測定した。測定された高さの結果は下記表５に示されている。

上記表２に示されているように、本発明のアクリル系共重合体は、ガラス転移温度が高いために比較例に比べて優れた耐熱性を有することが確認できた。

また、上記表５に示されているように、最終の光学フィルムの強度も比較例に比べて優れていることが確認できた。

本発明による光学フィルムが液晶表示装置に適用される場合、液晶パネルの何れか一側のみに備えられることができ（１枚型）、液晶パネルの両側にそれぞれ備えられることもできる（２枚型）。

本発明による光学フィルムが液晶パネルの一側のみに備えられる場合、上記光学フィルムにおいて面方向の位相差値（Ｒ_ｉｎ）は、３０ｎｍから８０ｎｍ、３５ｎｍから７０ｎｍであることが好ましく、約４０ｎｍから６０ｎｍであることがさらに好ましい。また、厚さ方向の位相差値（Ｒ _ｔｈ ）は、−２７０ｎｍ以下、即ち、厚さ方向の位相差値の絶対値が２７０以上であることが好ましい。

本発明による光学フィルムが液晶パネルの両側にそれぞれ備えられる場合、上記光学フィルムにおいて面方向の位相差値（Ｒ_ｉｎ）は、３０ｎｍから８０ｎｍ、３５ｎｍから７０ｎｍであることが好ましく、約４０ｎｍから６０ｎｍであることがさらに好ましい。また、厚さ方向の位相差値（Ｒ _ｔｈ ）は、−１００ｎｍ以下、即ち、厚さ方向の位相差値の絶対値が１００以上であることが好ましい。

Claims (21)

1. アルキル（メタ）アクリレート系単量体と、２）脂肪族鎖及び／または芳香族鎖を含む（メタ）アクリレート系単量体と、３）（メタ）アクリルアミド系単量体と、を含んで重合される、光学フィルム用アクリル系共重合体。
2. 前記アルキル（メタ）アクリレート系単量体のアルキル基は、炭素数が１から１０である、請求項１に記載の光学フィルム用アクリル系共重合体。
3. 前記アルキル（メタ）アクリレート系単量体は、メチル（メタ）アクリレートである、請求項１に記載の光学フィルム用アクリル系共重合体。
4. 前記脂肪族鎖及び／または芳香族鎖を含む（メタ）アクリレート系単量体は、シクロアルキル（メタ）アクリレート系単量体またはアリール（メタ）アクリレート系単量体である、請求項１に記載の光学フィルム用アクリル系共重合体。
5. 前記シクロアルキル（メタ）アクリレート系単量体のシクロアルキル基は、炭素数が４から１２であり、前記アリール（メタ）アクリレート系単量体のアリール基は、炭素数が６から１２である、請求項４に記載の光学フィルム用アクリル系共重合体。
6. 前記脂肪族鎖及び／または芳香族鎖を含む（メタ）アクリレート系単量体は、シクロペンチルメタクリレート、シクロへキシルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、シクロへキシルアクリレート、２−フェノキシエチルアクリレート、３、３、５−トリメチルシクロへキシルメタクリレート、４−ｔ−ブチルシクロへキシルメタクリレート、３−シクロヘキシルプロピルメタクリレート、フェニルメタクリレート、４−ｔ−ブチルフェニルメタクリレート、４−メトキシフェニルメタクリレート、１−フェニルエチルメタクリレート、２−フェニルエチルアクリレート、２−フェニルエチルメタクリレート、２−フェノキシエチルメタクリレート及び２−ナフチルメタクリレートからなる群より選択される一つ以上である、請求項１に記載の光学フィルム用アクリル系共重合体。
7. 前記（メタ）アクリルアミド系単量体は、Ｎ−置換されたメタクリルアミドまたは脂肪族鎖及び／または方向族鎖を含むメタクリルアミドであり、前記Ｎ−置換されたメタクリルアミドの置換基は、エチル、イソプロピル、ｔｅｒｔ−ブチル、シクロヘキシル、ベンジル及びフェニル基からなる群より選択される一つである、請求項１に記載の光学フィルム用アクリル系共重合体。
8. 前記アルキル（メタ）アクリレート系単量体５０から９８．９重量％と、脂肪族鎖及び／または芳香族鎖を含む（メタ）アクリレート系単量体１から４９．９重量％と、（メタ）アクリルアミド系単量体０．１から１０重量％と、を含んで重合される、請求項１に記載の光学フィルム用アクリル系共重合体。
9. 前記アクリル系共重合体のガラス転移温度（Ｔｇ）は、１２０?以上である、請求項１に記載の光学フィルム用アクリル系共重合体。
10. 前記アクリル系共重合体の重量平均分子量は、５万から５０万である、請求項１に記載の光学フィルム用アクリル系共重合体。
11. 請求項１から１０の何れか１項に記載の光学フィルム用アクリル系共重合体と、主鎖に芳香族鎖及び／または脂肪族鎖と、を含む樹脂が混合される、コンパウンディング樹脂。
12. 前記主鎖に芳香族鎖及び／または脂肪族鎖を含む樹脂は、ポリカーボネートである、請求項１１に記載のコンパウンディング樹脂。
13. 前記光学フィルム用アクリル系共重合体６０から９９．９重量％、前記ポリカーボネート０．１から４０重量％と、を含む、請求項１２に記載のコンパウンディング樹脂。
14. 請求項１１に記載のコンパウンディング樹脂を含む、光学フィルム。
15. 前記光学フィルムは、位相差補償フィルムまたは保護フィルムである、請求項１４に記載の光学フィルム。
16. 前記位相差補償フィルムは、ＶＡモード型液晶表示装置用またはＴＮモード型液晶表示装置用である、請求項１５に記載の光学フィルム。
17. 前記光学フィルムは、下記数学式１で示される面方向の位相差値が−５ｎｍから２００ｎｍである、請求項１４に記載の光学フィルム：
    ［数１］
    Ｒ_ｉｎ＝（ｎ_ｘ−ｎ_ｙ）×ｄ
    前記数学式１において、
    ｎ_ｘは、フィルムの面方向において、最も屈折率が大きい方向の屈折率であり、
    ｎ_ｙは、フィルムの面方向において、ｎ_ｘ方向の垂直方向の屈折率であり、
    ｄは、フィルムの厚さである。
18. 前記光学フィルムは、下記数学式２で示される厚さ方向の位相差値が５ｎｍから−３００ｎｍである、請求項１４に記載の光学フィルム：
    ［数２］
    Ｒ_ｔｈ＝（ｎ_ｚ−ｎ_ｙ）×ｄ
    前記数学式２において、
    ｎ_ｘは、フィルムの面方向において、最も屈折率が大きい方向の屈折率であり、
    ｎ_ｙは、フィルムの面方向において、ｎ_ｘ方向の垂直方向の屈折率であり、
    ｎ_ｚは、厚さ方向の屈折率であり、
    ｄは、フィルムの厚さである。
19. 前記光学フィルムは、下記数学式１で示される面方向の位相差値が２０ｎｍから８０ｎｍであり、下記数学式２で示される厚さ方向の位相差値が−５０ｎｍから−３００ｎｍである、請求項１４に記載の光学フィルム：
    ［数１］
    Ｒ_ｉｎ＝（ｎ_ｘ−ｎ_ｙ）×ｄ
    ［数２］
    Ｒ_ｔｈ＝（ｎ_ｚ−ｎ_ｙ）×ｄ
    前記数学式１及び２において、
    ｎ_ｘは、フィルムの面方向において、最も屈折率が大きい方向の屈折率であり、
    ｎ_ｙは、フィルムの面方向において、ｎ_ｘ方向の垂直方向の屈折率であり、
    ｎ_ｚは、厚さ方向の屈折率であり、
    ｄは、フィルムの厚さである。
20. 前記光学フィルムは、下記数学式１で示される面方向の位相差値が０ｎｍから１０ｎｍであり、下記数学式２で示される厚さ方向の位相差値が−１０ｎｍから１０ｎｍである、請求項１４に記載の光学フィルム：
    ［数１］
    Ｒ_ｉｎ＝（ｎ_ｘ−ｎ_ｙ）×ｄ
    ［数２］
    Ｒ_ｔｈ＝（ｎ_ｚ−ｎ_ｙ）×ｄ
    前記数学式１及び２において、
    ｎ_ｘは、フィルムの面方向において、最も屈折率が大きい方向の屈折率であり、
    ｎ_ｙは、フィルムの面方向において、ｎ_ｘ方向の垂直方向の屈折率であり、
    ｎ_ｚは、厚さ方向の屈折率であり、
    ｄは、フィルムの厚さである。
21. 前記光学フィルムは、光弾性係数が１０以下である、請求項１４に記載の光学フィルム。