JP2019172868A - セルロース系樹脂組成物およびそれを用いた光学フィルム - Google Patents
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Abstract
Description
(式中、nxはフィルム面内の進相軸方向の屈折率、nyはフィルム面内の遅相軸方向の屈折率、nzはフィルム面外の屈折率を示し、dはフィルム厚みを示す。)
また、フマル酸エステル系樹脂からなる位相差フィルム(光学補償フィルム)が提案されている(例えば、特許文献4参照)。
以下に、本発明の内容について詳細に説明する。
本発明のセルロ−ス系樹脂としては、例えば、セルロ−スエ−テル、セルロ−スエ−テルエステル等が挙げられる。そして、本発明の樹脂組成物は、これらのセルロ−ス系樹脂を1種または2種以上含有していてもよい。
負の複屈折性を示すエステル系樹脂は、負の複屈折性を示すエステル残基単位に係る単量体を100mol%として、該単量体と共重合可能な単量体の残基単位0〜20mol%を含んでいてもよい。
オキサゾリン基を含有するモノマーとしては、例えば、2−ビニル−2−オキサゾリン、2−ビニル−4−メチル−2−オキサゾリン、2−ビニル−5−メチル−2− オキサゾリン、2−イソプロペニル−2−オキサゾリン、2−イソプロペニル−4−メチル−2−オキサゾリン、2−イソプロペニル−5−エチル−2−オキサゾリンなどが挙げられ、これらの1種または2種以上の混合物を使用することもできる。中でも、2−イソプロペニル−2−オキサゾリンが工業的にも入手しやすく好適である。
オキサゾリン基含有化合物において、オキサゾリン基を含有するモノマーに対して用いられる少なくとも1種の他のモノマーとしては、該オキサゾリン基を含有するモノマーと共重合可能なモノマーであれば特に限定されないが、例えば、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸ブチル、アクリル酸−2−エチルヘキシル、メタクリル酸−2−エチルヘキシルなどのアクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステル類;アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸などの不飽和カルボン酸類;アクリロニトリル、メタクリロニトリルなどの不飽和ニトリル類;アクリルアミド、メタクリルアミド、N−メチロールアクリルアミド、N−メチロールメタクリルアミドなどの不飽和アミド類;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルなどのビニルエステル類;メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテルなどのビニルエーテル類;エチレン、プロピレンなどのオレフィン類;塩化ビニル、塩化ビニリデン、フッ化ビニルなどの含ハロゲン−α,β−不飽和モノマー類;スチレン、α−メチルスチレンなどのα,β−不飽和芳香族モノマー類などが挙げられ、これらは1種または2種以上の混合物を使用することもできる。
Nz=(ny−nz)/(ny−nx) (2)
Rth=[(nx+ny)/2−nz]×d (3)
(式中、nxはフィルム面内の進相軸方向の屈折率を示し、nyはフィルム面内の遅相軸方向の屈折率を示し、nzはフィルム面外の屈折率を示し、dはフィルム厚みを示す。)
本発明の光学フィルムの波長分散特性としては、色ずれ抑制のため、好ましくは0.60<Re(450)/Re(550)<1.05であり、さらに好ましくは0.70<Re(450)/Re(550)<1.02であり、特に好ましくは0.75<Re(450)/Re(550)<1.00である。
試料傾斜型自動複屈折計(王子計測機器製、商品名:KOBRA−WR)を用いて波長589nmの光を用いて位相差フィルムの位相差特性を測定した。
<位相差フィルムの光線透過率およびヘーズの測定>
作成したフィルムの光線透過率およびヘーズは、ヘーズメーター(日本電色工業製、商品名:NDH2000)を使用し、光線透過率の測定はJIS K 7361−1(1997版)に、ヘーズの測定はJIS−K 7136(2000年版)に、それぞれ準拠して測定した。
<耐湿熱試験>
恒温恒湿器(ヤマト科学株式会社製、商品名:IG400)を用いて65℃相対湿度90%の高温高湿環境下とし、120時間後の全光線透過率、ヘーズを調べる(以下、「耐湿熱試験」という)ことで耐湿熱性の測定をした。
容量75mLのガラスアンプルにフマル酸ジイソプロピル42g、フマル酸モノエチル7.7gおよび重合開始剤であるtert−ブチルパーオキシピバレート0.66gを入れ、窒素置換と抜圧を繰り返したのち減圧状態で熔封した。このアンプルを55℃の恒温槽に入れ、24時間保持することによりラジカル重合をした。重合反応終了後、アンプルから重合物を取出し、テトラヒドロフラン200gで溶解させた。このポリマー溶液を4Lのヘキサン中に滴下して析出させた後、80℃で10時間真空乾燥することにより、負の複屈折性を示すエステル系樹脂(1)27gを得た。得られた負の複屈折性を示すエステル系樹脂(1)の数平均分子量は53,000、フマル酸ジイソプロピル残基単位82モル%、フマル酸モノエチル残基単位18モル%であった。
攪拌機、冷却管、窒素導入管及び温度計を備えた1リットル反応器に、蒸留水600g、分散剤であるヒドロキシプロピルメチルセルロース(信越化学製、商品名メトローズ60SH−50)3.4g、フマル酸ジイソプロピル212.3g、フマル酸モノエチル52.9g、4−メトキシケイ皮酸n−プロピル134.7g及び油溶性ラジカル開始剤である2,5−ジメチル−2,5−ジ(2−エチルヘキサノイルパーオキシ)ヘキサン(T10=66℃)20.3gを入れ、窒素バブリングを1時間行なった後、400rpmで攪拌しながら昇温を開始、一段階目を60℃で24時間保持した後、二段階目を73℃で48時間保持することによりラジカル懸濁重合を行なった。重合反応の終了後、反応器より内容物を回収し、重合物をろ別し、蒸留水2000gで6回洗浄を行った後、メタノール/水混合溶剤(重量比80/20)の2000gで6回洗浄し、80℃で12時間真空乾燥することにより負の複屈折性を示すエステル系樹脂(2)282g(収率70%)を得た。得られた負の複屈折性を示すエステル系樹脂(2)の数平均分子量は41,000、フマル酸ジイソプロピル残基単位56モル%、フマル酸モノエチル残基単位14モル%、4−メトキシケイ皮酸n−プロピル30モル%であった。
セルロース系樹脂としてエチルセルロース(ダウ・ケミカル社製 エトセル スタンダード(ETHOCEL standard)300、分子量Mn=85,000、分子量Mw=263,000、Mw/Mn=3.1、全置換度DS=2.51)23.95gと、合成例1により得られた負の複屈折性を示すエステル系樹脂(1)15.95gと、ブロックイソシアネート架橋剤BI7951(BAXENDENE社製)0.10gとをトルエン/酢酸エチル=8/2(重量比)溶液に溶解して15重量%の樹脂溶液とし、コーターによりポリエチレンテレフタレートフィルム上に流涎し、乾燥温度40℃の後155℃にて2段乾燥した後、幅150mmのフィルム(樹脂組成物)を得た(セルロース系樹脂:59.88重量%、負の複屈折性を示すエステル系樹脂:39.87重量%、ヒドロキシ基反応性架橋剤:0.25重量%)。得られたフィルムは光線透過率92%、ヘーズ0.7%、耐湿熱試験後の光線透過率は91%、ヘーズは1.5%であった。
実施例1で用いたエチルセルロース24.98gと合成例2により得られた負の複屈折性を示すエステル系樹脂(2)14.82gとカルボジイミド系架橋剤 カルボジライトV-05(日清紡製)0.2gとをトルエン/酢酸エチル=8/2(重量比)溶液に溶解して15重量%の樹脂溶液とし、コーターによりポリエチレンテレフタレートフィルム上に流涎し、乾燥温度40℃の後155℃にて2段乾燥した後、幅150mmのフィルム(樹脂組成物)を得た(セルロース系樹脂:62.5重量%、負の複屈折性を示すエステル系樹脂:37.0重量%、ヒドロキシ基反応性架橋剤:0.5重量%)。得られたフィルムは光線透過率92%、ヘーズ0.8%、耐湿熱試験後の光線透過率は90%、ヘーズは2.1%であった。
また、得られたフィルムを50mm角に切り出した後、140℃で2.0倍に一軸延伸し(延伸後の厚み30μm)、光学補償フィルムを得た。
実施例1で用いたエチルセルロース24.98gと合成例2により得られた負の複屈折性を示すエステル系樹脂(2)14.92gとブロックイソシアネート架橋剤BI7951(BAXENDENE社製)0.1gとをトルエン/酢酸エチル=8/2(重量比)溶液に溶解して15重量%の樹脂溶液とし、コーターによりポリエチレンテレフタレートフィルム上に流涎し、乾燥温度40℃の後155℃にて2段乾燥した後、幅150mmのフィルム(樹脂組成物)を得た(セルロース系樹脂:62.45重量%、負の複屈折性を示すエステル系樹脂:37.3重量%、ヒドロキシ基反応性架橋剤:0.25重量%)。得られたフィルムは光線透過率92%、ヘーズ0.8%、耐湿熱試験後の光線透過率は90%、ヘーズは1.7%であった。
また、得られたフィルムを50mm角に切り出した後、140℃で2.0倍に一軸延伸し(延伸後の厚み30μm)、光学補償フィルムを得た。
セルロース系樹脂として実施例1で用いたエチルセルロース22.0gと、合成例1により得られた負の複屈折性を示すエステル系樹脂(1)14.0gと、ブロックイソシアネート架橋剤BI7951(BAXENDENE社製)4.0gとをトルエン/酢酸エチル=8/2(重量比)溶液に溶解して15重量%の樹脂溶液とし、コーターによりポリエチレンテレフタレートフィルム上に流涎し、乾燥温度40℃の後155℃にて2段乾燥した後、幅150mmのフィルム(樹脂組成物)を得た(セルロース系樹脂:55重量%、負の複屈折性を示すエステル系樹脂:35重量%、ヒドロキシ基反応性架橋剤:10重量%)。得られたフィルムの光線透過率、ヘーズ、耐湿熱性を測定した。その結果を表2に示す。
実施例1で用いたエチルセルロース24.0gと合成例1により得られた負の複屈折性を示すエステル系樹脂(1)16.0gとをトルエン/酢酸エチル=8/2(重量比)溶液に溶解して15重量%の樹脂溶液とし、コーターによりポリエチレンテレフタレートフィルム上に流涎し、乾燥温度40℃の後155℃にて2段乾燥した後、幅150mmのフィルム(樹脂組成物)を得た(セルロース系樹脂:60重量%、負の複屈折性を示すエステル系樹脂:40重量%)。
Claims (7)
- ヒドロキシ基反応性架橋剤が、イソシアネート基、カルボジイミド基、ビニルスルホン基、エポキシ基、オキサゾリン基、メラミン基、ジアルデヒド基、エチレンイミン基から選ばれる少なくとも一種の基を有することを特徴とする請求項1に記載の樹脂組成物。
- 請求項1〜請求項3のいずれかの樹脂組成物を用いてなるフィルム。
- 65℃相対湿度90%環境下120時間後におけるヘーズが3%以下であり、かつ、全光線透過率が85%以上であることを特徴とする請求項4に記載のフィルム。
- 請求項4または請求項5に記載のフィルムを用いてなり、下記式(1)で示されるレタ−デ−ション(Re)が30〜300nmで、下記式(2)で示されるNz係数が0.3〜1.0であり、かつ、450nmにおけるレタ−デ−ションと550nmにおけるレタ−デ−ションの比Re(450)/Re(550)が0.60<Re(450)/Re(550)<1.05であることを特徴とする光学フィルム。
Re=(ny−nx)×d (1)
Nz=(ny−nz)/(ny−nx) (2)
(式中、nxはフィルム面内の進相軸方向の屈折率を示し、nyはフィルム面内の遅相軸方向の屈折率を示し、nzはフィルム面外の屈折率を示し、dはフィルム厚みを示す。) - 請求項6に記載の光学フィルムを用いた偏光板。
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