JP2022041638A - 位相差フィルムおよび偏光板 - Google Patents
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Abstract
【課題】搬送中の工程不良の発生が抑制され、フィルムの押し込みの際の輝点の発生が抑制され、白化および/またはクラックの発生が抑制され、さらに屈曲性および耐皮脂性に優れた位相差フィルムを提供すること。【解決手段】特定のポリカーボネート系樹脂を含み、面内位相差Re(550)が200nm~400nmであり、Re(450)/Re(550)が0.98~1.03であり、突刺し弾性率が50gf/mm以上である、位相差フィルムを用いる。【選択図】なし
Description
本発明は、位相差フィルムおよび偏光板に関する。
近年、薄型ディスプレイの普及と共に、有機ELパネルを搭載した画像表示装置(有機EL表示装置)が提案されている。有機ELパネルは反射性の高い金属層を有しており、外光反射や背景の映り込み等の問題を生じやすい。そこで、位相差フィルムを視認側に設けることにより、これらの問題を防ぐことが知られている。しかし、従来の位相差フィルムにおいては、フィルムの搬送中の折れ、シワ、打痕等の工程不良が発生する場合があり、さらにフィルムの押し込みの際に輝点が発生する場合がある。さらに、従来の位相差フィルムを画像表示装置の視認側に用いる場合、使用とともに白化および/またはクラックが発生する場合があり、さらに屈曲性および耐皮脂性が不十分である場合がある。
本発明は上記従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、搬送中の工程不良の発生が抑制され、フィルムの押し込みの際の輝点の発生が抑制され、白化および/またはクラックの発生が抑制され、さらに屈曲性および耐皮脂性に優れた位相差フィルムを提供することにある。
本発明の実施形態における位相差フィルムは、ポリカーボネート系樹脂を含み、面内位相差Re(550)は200nm~400nmであり、Re(450)/Re(550)は0.98~1.03であり、突刺し弾性率は50gf/mm以上である。
1つの実施形態においては、上記位相差フィルムの単位膜厚あたりの突刺し強度は10gf/μm以上である。
1つの実施形態においては、上記位相差フィルムの破断強度は800MPa以上である。
1つの実施形態においては、上記位相差フィルムの厚みは30μm~50μmである。
1つの実施形態においては、上記位相差フィルムの幅方向のRe(550)のバラツキは5nm以下である。
1つの実施形態においては、上記位相差フィルムの温度65℃、湿度90%条件下で500時間経過後の面内位相差Re(550)の変化率の絶対値は3%以下である。
1つの実施形態においては、上記位相差フィルムの透湿度は100g/m2・24h以下である。
1つの実施形態においては、上記位相差フィルムの破断伸度は4%以上である。
本発明の別の実施形態においては、位相差層付偏光板が提供される。この位相差層付偏光板は、偏光子と、該偏光子の少なくとも片面に接着剤層を介して貼り合わされた上記位相差フィルムとを含む。
1つの実施形態においては、上記位相差フィルムの単位膜厚あたりの突刺し強度は10gf/μm以上である。
1つの実施形態においては、上記位相差フィルムの破断強度は800MPa以上である。
1つの実施形態においては、上記位相差フィルムの厚みは30μm~50μmである。
1つの実施形態においては、上記位相差フィルムの幅方向のRe(550)のバラツキは5nm以下である。
1つの実施形態においては、上記位相差フィルムの温度65℃、湿度90%条件下で500時間経過後の面内位相差Re(550)の変化率の絶対値は3%以下である。
1つの実施形態においては、上記位相差フィルムの透湿度は100g/m2・24h以下である。
1つの実施形態においては、上記位相差フィルムの破断伸度は4%以上である。
本発明の別の実施形態においては、位相差層付偏光板が提供される。この位相差層付偏光板は、偏光子と、該偏光子の少なくとも片面に接着剤層を介して貼り合わされた上記位相差フィルムとを含む。
本発明の実施形態によれば、特定のポリカーボネート系樹脂を含み、突刺し弾性率を特定の範囲内とすることで、搬送中の工程不良の発生が抑制され、さらに屈曲性に優れた位相差フィルムを実現することができる。さらに、単位膜厚あたりの突刺し強度、破断強度および破断伸度を特定の範囲内とすることで、フィルムの押し込みの際の輝点の発生が抑制され、耐皮脂性および耐クラック性に優れた位相差フィルムを実現することができる。
以下、本発明の実施形態について説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。
(用語および記号の定義)
本明細書における用語および記号の定義は下記の通りである。
(1)屈折率(nx、ny、nz)
「nx」は面内の屈折率が最大になる方向(すなわち、遅相軸方向)の屈折率であり、「ny」は面内で遅相軸と直交する方向(すなわち、進相軸方向)の屈折率であり、「nz」は厚み方向の屈折率である。
(2)面内位相差(Re)
「Re(λ)」は、23℃における波長λnmの光で測定した面内位相差である。例えば、「Re(550)」は、23℃における波長550nmの光で測定した面内位相差である。Re(λ)は、層(フィルム)の厚みをd(nm)としたとき、式:Re(λ)=(nx-ny)×dによって求められる。
本明細書における用語および記号の定義は下記の通りである。
(1)屈折率(nx、ny、nz)
「nx」は面内の屈折率が最大になる方向(すなわち、遅相軸方向)の屈折率であり、「ny」は面内で遅相軸と直交する方向(すなわち、進相軸方向)の屈折率であり、「nz」は厚み方向の屈折率である。
(2)面内位相差(Re)
「Re(λ)」は、23℃における波長λnmの光で測定した面内位相差である。例えば、「Re(550)」は、23℃における波長550nmの光で測定した面内位相差である。Re(λ)は、層(フィルム)の厚みをd(nm)としたとき、式:Re(λ)=(nx-ny)×dによって求められる。
A.位相差フィルム
本発明の実施形態による位相差フィルムは、ポリカーボネート樹脂を含む。本発明の実施形態による位相差フィルムは、代表的には、ポリカーボネート樹脂フィルムの延伸フィルムである。
本発明の実施形態による位相差フィルムは、ポリカーボネート樹脂を含む。本発明の実施形態による位相差フィルムは、代表的には、ポリカーボネート樹脂フィルムの延伸フィルムである。
上記位相差フィルムの面内位相差Re(550)は、200nm~400nmであり、好ましくは220nm~380nmであり、さらに好ましくは240nm~360nmである。すなわち、位相差フィルムはλ/2位相差板として機能し得る。
上記位相差フィルムは、位相差値が測定光の波長によってもほとんど変化しないフラットな波長分散特性を示す。位相差フィルムのRe(450)/Re(550)は、0.98~1.03であり、好ましくは0.99~1.03であり、より好ましくは1.00~1.03である。このようなRe(450)/Re(550)を有するポリカーボネート系樹脂を用いることにより、優れた反射防止特性を実現することができる。
上記位相差フィルムの突刺し弾性率は50gf/mm以上であり、好ましくは100gf/mm以上であり、より好ましくは150gf/mm以上である。突刺し弾性率とは、ニードル(突刺し治具)をフィルムの主面に対して垂直に突刺したときに、該フィルムが破断する(もしくは裂ける)直前の力(gf)を、その時の歪み(mm)で除して求めたものである。位相差フィルムが上記のような突刺し弾性率を有することで、搬送中の工程不良等の発生が抑制され、さらに屈曲性に優れた位相差フィルムが得られ得る。
上記位相差フィルムの単位膜厚あたりの突刺し強度は、好ましくは10gf/μm以上であり、より好ましくは15gf/μm以上であり、さらに好ましくは20gf/μm以上である。単位膜厚あたりの突刺し強度とは、ニードルをフィルムに対して垂直に降下させて、フィルムが破れたときの強度を厚みで除したものを示す。位相差フィルムが上記のような単位膜厚あたりの突刺し強度を有することで、フィルムの押し込みの際の輝点の発生が抑制され、さらに耐皮脂性に優れた位相差フィルムが得られ得る。
上記位相差フィルムの破断強度は、好ましくは800MPa以上であり、より好ましくは1500MPa以上であり、さらに好ましくは2500MPa以上である。位相差フィルムの破断強度の上限は、例えば7000MPaであり得る。破断強度とは、引張試験においてフィルムが破断した時の応力を示す。位相差フィルムの破断強度がこのような範囲であることにより、耐クラック性に優れた位相差フィルムが得られ得る。
上記位相差フィルムの破断伸度は、好ましくは4%以上であり、より好ましくは5%以上である。位相差フィルムの破断伸度の上限は、例えば300%であり得る。破断伸度とは、フィルムを切断した後、引張試験を行い、該フィルムが破断した時の歪み(伸び率)を示す。位相差フィルムの破断伸度がこのような範囲であることにより、耐クラック性に優れた位相差フィルムが得られ得る。
上記位相差フィルムの厚みは、好ましくは30μm~50μmであり、より好ましくは35μm~45μmである。位相差フィルムの厚みがこのような範囲であることにより、位相差フィルムを薄型のデバイスに好適に適用することができる。
上記位相差フィルムの幅方向のRe(550)のバラツキは、好ましくは5nm以下であり、より好ましくは3nm以下であり、さらに好ましくは2nm以下である。位相差フィルムの幅方向のRe(550)のバラツキの下限は、例えば0.5nmであり得る。Re(550)のバラツキをこのような範囲に規定することにより、位相差フィルムの良好な光学均一性が実現し得る。
上記位相差フィルムにおける、温度65℃、湿度90%条件下で500時間経過後の面内位相差Re(550)の変化率の絶対値は、好ましくは3%以下であり、より好ましくは2%以下である。当該変化率の絶対値の下限は、例えば0.01%であり得る。上記位相差変化率は、|(Re500-Re0)/Re0|×100(%)で表される。Re0は、試験開始前の位相差フィルムの面内位相差(nm)であり、Re500は、試験後の位相差フィルムの面内位相差(nm)である。位相差フィルムの面内位相差Re(550)の変化率の絶対値がこのような範囲であることにより、位相差フィルムを画像表示装置に適用した場合に、画像表示装置上の場所ごとの位相差による色相変化が小さくなり、表示上の色ムラの発生が抑制され得る。
上記位相差フィルムの透湿度は、好ましくは150g/m2・24h以下であり、より好ましくは120g/m2・24h以下であり、さらに好ましくは100g/m2・24h以下である。透湿度の下限は、例えば、1g/m2・24hであり得る。位相差フィルムの透湿度がこのような範囲であれば、加湿環境下における位相差の変化を抑制し得る。
上記位相差フィルムの光弾性係数の絶対値は、好ましくは2×10-11m2/N以下であり、より好ましくは2.0×10-13m2/N~1.5×10-11m2/Nであり、さらに好ましくは1.0×10-12m2/N~1.2×10-11m2/Nである。位相差フィルムの光弾性係数の絶対値がこのような範囲であれば、加熱時の収縮応力が発生した場合に位相差変化が生じにくい。その結果、位相差フィルムを画像表示装置に適用した場合に、画像表示装置の熱ムラが良好に防止され得る。
本発明の実施形態によれば、上記のように、所望の面内位相差、波長分散特性および厚みを満足し、さらに、搬送中の工程不良の発生が抑制され、フィルムの押し込みの際の輝点の発生が抑制され、屈曲性、耐皮脂性および耐クラック性に優れた位相差フィルムが得られ得る。このような位相差フィルムは、例えば、ノート型パーソナルコンピューター(PC)、車載ディスプレイに好適に適用され得る。
B.構成材料
位相差フィルムは、上記のとおり、代表的には、ポリカーボネート樹脂フィルムの延伸フィルムである。
位相差フィルムは、上記のとおり、代表的には、ポリカーボネート樹脂フィルムの延伸フィルムである。
(ポリカーボネート樹脂)
本発明に係るポリカーボネート樹脂は、下記構造式(1)で表される結合構造を有するジヒドロキシ化合物に由来する構成単位を少なくとも含むものであり、分子内に少なくとも一つの結合構造 -CH2-O- を有するジヒドロキシ化合物を少なくとも含むジヒドロキシ化合物と、炭酸ジエステルとを、重合触媒の存在下反応させることにより製造される。
本発明に係るポリカーボネート樹脂は、下記構造式(1)で表される結合構造を有するジヒドロキシ化合物に由来する構成単位を少なくとも含むものであり、分子内に少なくとも一つの結合構造 -CH2-O- を有するジヒドロキシ化合物を少なくとも含むジヒドロキシ化合物と、炭酸ジエステルとを、重合触媒の存在下反応させることにより製造される。
ここで、構造式(1)で表される結合構造を有するジヒドロキシ化合物としては、2個のアルコール性水酸基をもち、分子内に連結基-CH2-O-を有する構造を含み、重合触媒の存在下、炭酸ジエステルと反応してポリカーボネートを生成し得る化合物であれば如何なる構造の化合物であっても使用することが可能であり、複数種併用しても構わない。また、本発明に係るポリカーボネート樹脂に用いるジヒドロキシ化合物として、構造式(1)で表される結合構造を有さないジヒドロキシ化合物を併用しても構わない。以下、構造式(1)で表される結合構造を有するジヒドロキシ化合物をジヒドロキシ化合物(A)、構造式(1)で表される結合構造を有さないジヒドロキシ化合物をジヒドロキシ化合物(B)と略記することがある。
(ジヒドロキシ化合物(A))
ジヒドロキシ化合物(A)における「連結基-CH2-O-」とは、水素原子以外の原子と互いに結合して分子を構成する構造を意味する。この連結基において、少なくとも酸素原子が結合し得る原子又は炭素原子と酸素原子が同時に結合し得る原子としては、炭素原子が最も好ましい。ジヒドロキシ化合物(A)中の「連結基-CH2-O-」の数は、好ましくは1以上、より好ましくは2~4である。
ジヒドロキシ化合物(A)における「連結基-CH2-O-」とは、水素原子以外の原子と互いに結合して分子を構成する構造を意味する。この連結基において、少なくとも酸素原子が結合し得る原子又は炭素原子と酸素原子が同時に結合し得る原子としては、炭素原子が最も好ましい。ジヒドロキシ化合物(A)中の「連結基-CH2-O-」の数は、好ましくは1以上、より好ましくは2~4である。
さらに具体的には、ジヒドロキシ化合物(A)としては、例えば、9,9-ビス(4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-(2-ヒドロキシエトキシ)-3-メチルフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-(2-ヒドロキシエトキシ)-3-イソプロピルフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-(2-ヒドロキシエトキシ)-3-イソブチルフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-(2-ヒドロキシエトキシ)-3-tert-ブチルフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-(2-ヒドロキシエトキシ)-3-シクロヘキシルフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-(2-ヒドロキシエトキシ)-3-フェニルフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-(2-ヒドロキシエトキシ)-3,5-ジメチルフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-(2-ヒドロキシエトキシ)-3-tert-ブチル-6-メチルフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-(3-ヒドロキシ-2,2-ジメチルプロポキシ)フェニル)フルオレンで例示されるような、側鎖に芳香族基を有し、主鎖に芳香族基に結合したエーテル基を有する化合物、ビス[4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル]メタン、ビス[4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル]ジフェニルメタン、1,1-ビス[4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル]エタン、1,1-ビス[4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル]-1-フェニルエタン、2,2-ビス[4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル]プロパン、2,2-ビス[4-(2-ヒドロキシエトキシ)-3-メチルフェニル]プロパン、2,2-ビス[3,5-ジメチル-4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル]プロパン、1,1-ビス[4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル]-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、1,1-ビス[4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル]シクロヘキサン、1,4-ビス[4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル]シクロヘキサン、1,3-ビス[4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル]シクロヘキサン、2,2-ビス[4-(2-ヒドロキシエトキシ)-3-フェニルフェニル]プロパン、2,2-ビス[(2-ヒドロキシエトキシ)-3-イソプロピルフェニル]プロパン、2,2-ビス[3-tert-ブチル-4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル]プロパン、2,2-ビス[4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル]ブタン、2,2-ビス[4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル]-4-メチルペンタン、2,2-ビス[4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル]オクタン、1,1-ビス[4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル]デカン、2,2-ビス[3-ブロモ-4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル]プロパン、2,2-ビス[3-シクロヘキシル-4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル]プロパンで例示されるような、ビス(ヒドロキシアルコキシアリール)アルカン類、1,1-ビス[4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル]シクロヘキサン、1,1-ビス[3-シクロヘキシル-4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル]シクロヘキサン、1,1-ビス[4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル]シクロペンタンで例示されるような、ビス(ヒドロキシアルコキシアリール)シクロアルカン類、4,4’-ビス(2-ヒドロキシエトキシ)ジフェニルエ-テル、4,4’-ビス(2-ヒドロキシエトキシ)-3,3’-ジメチルジフェニルエ-テルで例示されるような、ジヒドロキシアルコキシジアリールエーテル類、4,4’-ビス(2-ヒドロキエトキシフェニル)スルフィド、4,4’-ビス[4-(2-ジヒドロキシエトキシ)-3-メチルフェニル]スルフィドで例示されるような、ビスヒドロキシアルコキシアリールスルフィド類、4,4’-ビス(2-ヒドロキエトキシフェニル)スルホキシド、4,4’-ビス[4-(2-ジヒドロキシエトキシ)-3-メチルフェニル]スルホキシドで例示されるような、ビスヒドロキシアルコキシアリールスルホキシド類、4,4’-ビス(2-ヒドロキエトキシフェニル)スルホン、4,4’-ビス[4-(2-ジヒドロキシエトキシ)-3-メチルフェニル]スルホンで例示されるような、ビスヒドロキシアルコキシアリールスルホン類、1,4-ビスヒドロキシエトキシベンゼン、1,3-ビスヒドロキシエトキシベンゼン、1,2-ビスヒドロキシエトキシベンゼン、1,3-ビス[2-[4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル]プロピル]ベンゼン、1,4-ビス[2-[4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル]プロピル]ベンゼン、4,4’-ビス(2-ヒドロキシエトキシ)ビフェニル、1,3-ビス[4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル]-5,7-ジメチルアダマンタン、下記式(4)で表されるジヒドロキシ化合物に代表される無水糖アルコール、および下記一般式(6)で表されるスピログリコール等の環状エーテル構造を有する化合物が挙げられ、これらは単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
これらジヒドロキシ化合物(A)は、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。本発明において、前記式(4)で表されるジヒドロキシ化合物としては、立体異性体の関係にある、イソソルビド、イソマンニド、イソイデットが挙げられ、これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
なお、ジヒドロキシ化合物(A)のうち、資源として豊富に存在し、容易に入手可能な種々のデンプンから製造されるソルビトールを脱水縮合して得られるイソソルビドが、入手及び製造のし易さ、光学特性、成形性の面から最も好ましい。本願発明においては、ジヒドロキシ化合物(A)として、イソソルビドが好適に用いられる。
(ジヒドロキシ化合物(B))
本発明においては、ジヒドロキシ化合物としてジヒドロキシ化合物(A)以外のジヒドロキシ化合物である、ジヒドロキシ化合物(B)を用いてもよい。ジヒドロキシ化合物(B)としては、例えば、脂環式ジヒドロキシ化合物、脂肪族ジヒドロキシ化合物、オキシアルキレングリコール類、芳香族ジヒドロキシ化合物、環状エーテル構造を有するジオール類を、ポリカーボネートの構成単位となるジヒドロキシ化合物として、ジヒドロキシ化合物(A)、例えば式(4)で表されるジヒドロキシ化合物とともに用いることができる。
本発明においては、ジヒドロキシ化合物としてジヒドロキシ化合物(A)以外のジヒドロキシ化合物である、ジヒドロキシ化合物(B)を用いてもよい。ジヒドロキシ化合物(B)としては、例えば、脂環式ジヒドロキシ化合物、脂肪族ジヒドロキシ化合物、オキシアルキレングリコール類、芳香族ジヒドロキシ化合物、環状エーテル構造を有するジオール類を、ポリカーボネートの構成単位となるジヒドロキシ化合物として、ジヒドロキシ化合物(A)、例えば式(4)で表されるジヒドロキシ化合物とともに用いることができる。
本発明に使用できる、脂環式ジヒドロキシ化合物としては、特に限定されないが、好ましくは、通常5員環構造又は6員環構造を含む化合物を用いる。また、6員環構造は共有結合によって椅子形もしくは舟形に固定されていてもよい。脂環式ジヒドロキシ化合物が5員環又は6員環構造であることにより、得られるポリカーボネートの耐熱性を高くすることができる。脂環式ジヒドロキシ化合物に含まれる炭素原子数は通常70以下であり、好ましくは50以下、より好ましくは30以下である。この値が大きくなるほど、耐熱性が高くなるが、合成が困難になったり、精製が困難になったり、コストが高価だったりする。炭素原子数が小さくなるほど、精製しやすく、入手しやすくなる。
本発明で使用できる5員環構造又は6員環構造を含む脂環式ジヒドロキシ化合物としては、具体的には、下記一般式(II)又は(III)で表される脂環式ジヒドロキシ化合物が挙げられる。
HOCH2-R1-CH2OH (II)
HO-R2-OH (III)
(式(II)、(III)中、R1、R2はそれぞれ、炭素数4~20のシクロアルキレン基を示す。)
上記一般式(II)で表される脂環式ジヒドロキシ化合物であるシクロヘキサンジメタノールとしては、一般式(II)において、R1が下記一般式(IIa)(式中、R3は炭素数1~12のアルキル基又は水素原子を示す。)で表される種々の異性体を包含する。このようなものとしては、具体的には、1,2-シクロヘキサンジメタノール、1,3-シクロヘキサンジメタノール、1,4-シクロヘキサンジメタノールなどが挙げられる。
HOCH2-R1-CH2OH (II)
HO-R2-OH (III)
(式(II)、(III)中、R1、R2はそれぞれ、炭素数4~20のシクロアルキレン基を示す。)
上記一般式(II)で表される脂環式ジヒドロキシ化合物であるシクロヘキサンジメタノールとしては、一般式(II)において、R1が下記一般式(IIa)(式中、R3は炭素数1~12のアルキル基又は水素原子を示す。)で表される種々の異性体を包含する。このようなものとしては、具体的には、1,2-シクロヘキサンジメタノール、1,3-シクロヘキサンジメタノール、1,4-シクロヘキサンジメタノールなどが挙げられる。
上記一般式(II)で表される脂環式ジヒドロキシ化合物であるトリシクロデカンジメタノール、ペンタシクロペンタデカンジメタノールとしては、一般式(II)において、R1が下記一般式(IIb)(式中、nは0又は1を示す。)で表される種々の異性体を包含する。
上記一般式(II)で表される脂環式ジヒドロキシ化合物であるデカリンジメタノール又は、トリシクロテトラデカンジメタノールとしては、一般式(II)において、R1が下記一般式(IIc)(式中、mは0、又は1を示す。)で表される種々の異性体を包含する。このようなものとしては、具体的には、2,6-デカリンジメタノール、1,5-デカリンジメタノール、2,3-デカリンジメタノールなどが挙げられる。
また、上記一般式(II)で表される脂環式ジヒドロキシ化合物であるノルボルナンジメタノールとしては、一般式(II)において、R1が下記一般式(IId)で表される種々の異性体を包含する。このようなものとしては、具体的には、2,3-ノルボルナンジメタノール、2,5-ノルボルナンジメタノールなどが挙げられる。
一般式(II)で表される脂環式ジヒドロキシ化合物であるアダマンタンジメタノールとしては、一般式(II)において、R1が下記一般式(IIe)で表される種々の異性体を包含する。このようなものとしては、具体的には、1,3-アダマンタンジメタノールなどが挙げられる。
また、上記一般式(III)で表される脂環式ジヒドロキシ化合物であるシクロヘキサンジオールは、一般式(III)において、R2が下記一般式(IIIa)(式中、R3は炭素数1~12のアルキル基又は水素原子を示す。)で表される種々の異性体を包含する。このようなものとしては、具体的には、1,2-シクロヘキサンジオール、1,3-シクロヘキサンジオール、1,4-シクロヘキサンジオール、2-メチル-1,4-シクロヘキサンジオールなどが挙げられる。
上記一般式(III)で表される脂環式ジヒドロキシ化合物であるトリシクロデカンジオール、ペンタシクロペンタデカンジオールとしては、一般式(III)において、R2が下記一般式(IIIb)(式中、nは0又は1を示す。)で表される種々の異性体を包含する。
上記一般式(III)で表される脂環式ジヒドロキシ化合物であるデカリンジオール又はトリシクロテトラデカンジオールとしては、一般式(III)において、R2が下記一般式(IIIc)(式中、mは0、又は1を示す。)で表される種々の異性体を包含する。このようなものとしては、具体的には、2,6-デカリンジオール、1,5-デカリンジオール、2,3-デカリンジオールなどが用いられる。
上記一般式(III)で表される脂環式ジヒドロキシ化合物であるノルボルナンジオールとしては、一般式(III)において、R2が下記一般式(IIId)で表される種々の異性体を包含する。このようなものとしては、具体的には、2,3-ノルボルナンジオール、2,5-ノルボルナンジオールなどが用いられる。
上記一般式(III)で表される脂環式ジヒドロキシ化合物であるアダマンタンジオールとしては、一般式(III)において、R2が下記一般式(IIIe)で表される種々の異性体を包含する。このようなものとしては具体的には、1,3-アダマンタンジオールなどが用いられる。
上述した脂環式ジヒドロキシ化合物の具体例のうち、特に、シクロヘキサンジメタノール類、トリシクロデカンジメタノール類、アダマンタンジオール類、ペンタシクロペンタデカンジメタノール類が好ましく、入手のしやすさ、取り扱いのしやすさという観点から、1,4-シクロヘキサンジメタノール、1,3-シクロヘキサンジメタノール、1,2-シクロヘキサンジメタノール、トリシクロデカンジメタノールが好ましい。本願発明においては、ジヒドロキシ化合物(B)として、トリシクロデカンジメタノールが好適に用いられる。
本発明に使用できる脂肪族ジヒドロキシ化合物としては、例えば、エチレングリコール、1,3-プロパンジオール、1,2-プロパンジオール、1,4-ブタンジオール、1,3-ブタンジオール、1,2-ブタンジオール、1,5-ヘプタンジオール、1,6-ヘキサンジオールが挙げられる。本発明に使用できるオキシアルキレングリコール類としては、例えば、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコールが挙げられる。
本発明に使用できる芳香族ジヒドロキシ化合物としては、例えば、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン[=ビスフェノールA]、2,2-ビス(4-ヒドロキシ-3,5-ジメチルフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-ヒドロキシ-3,5-ジエチルフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-ヒドロキシ-(3,5-ジフェニル)フェニル)プロパン、2,2-ビス(4-ヒドロキシ-3,5-ジブロモフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)ペンタン、2,4’-ジヒドロキシ-ジフェニルメタン、ビス(4-ヒドロキシフェニル)メタン、ビス(4-ヒドロキシ-5-ニトロフェニル)メタン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)エタン、3,3-ビス(4-ヒドロキシフェニル)ペンタン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、ビス(4-ヒドロキシフェニル)スルホン、2,4’-ジヒドロキシジフェニルスルホン、ビス(4-ヒドロキシフェニル)スルフィド、4,4’-ジヒドロキシジフェニルエーテル、4,4’-ジヒドロキシ-3,3’-ジクロロジフェニルエーテル、4,4’-ジヒドロキシ-2,5-ジエトキシジフェニルエーテル、9,9-ビス[4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル]フルオレン、9,9-ビス[4-(2-ヒドロキシエトキシ-2-メチル)フェニル]フルオレン、9,9-ビス(4-ヒドロキシフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-ヒドロキシ-2-メチルフェニル)フルオレンが挙げられる。
本発明に使用できる環状エーテル構造を有するジオール類としては、例えば、スピログリコール類、ジオキサングリコール類が挙げられる。なお、上記例示化合物は、本発明に使用し得る脂環式ジヒドロキシ化合物、脂肪族ジヒドロキシ化合物、オキシアルキレングリコール類、芳香族ジヒドロキシ化合物、環状エーテル構造を有するジオール類の一例であって、何らこれらに限定されるものではない。これらの化合物は、1種又は2種以上を式(4)で表されるジヒドロキシ化合物とともに用いることができる。
これらのジヒドロキシ化合物(B)を用いることにより、用途に応じた柔軟性の改善、耐熱性の向上、成形性の改善などの効果を得ることができる。本発明に係るポリカーボネート樹脂を構成する全ジヒドロキシ化合物に対するジヒドロキシ化合物(A)、例えば式(4)で表されるジヒドロキシ化合物の割合は特に限定されないが、好ましくは10モル%以上、より好ましくは40モル%以上、さらに好ましくは60モル%以上、好ましくは90モル%以下、より好ましくは80モル%以下、さらに好ましくは70モル%以下である。他のジヒドロキシ化合物に由来する構成単位の含有割合が多過ぎると、光学特性等の性能を低下させたりすることがある。
上記他のジヒドロキシ化合物の中で、脂環式ジヒドロキシ化合物を用いる場合、ポリカーボネートを構成する全ジヒドロキシ化合物に対するジヒドロキシ化合物(A)、例えば式(4)で表されるジヒドロキシ化合物と脂環式ジヒドロキシ化合物の合計の割合は特に限定されないが、好ましくは80モル%以上、より好ましくは90モル%以上、さらに好ましくは95モル%以上である。
また、本発明に係るポリカーボネート樹脂における、ジヒドロキシ化合物(A)、例えば式(4)で表されるジヒドロキシ化合物に由来する構成単位と脂環式ジヒドロキシ化合物に由来する構成単位との含有割合については、任意の割合で選択できるが、式(4)で表されるジヒドロキシ化合物に由来する構成単位:脂環式ジヒドロキシ化合物に由来する構成単位=1:99~99:1(モル%)が好ましく、特に式(4)で表されるジヒドロキシ化合物に由来する構成単位:脂環式ジヒドロキシ化合物に由来する構成単位=10:90~90:10(モル%)であることが好ましい。上記範囲よりも式(4)で表されるジヒドロキシ化合物に由来する構成単位が多く脂環式ジヒドロキシ化合物に由来する構成単位が少ないと着色しやすくなり、逆に式(4)で表されるジヒドロキシ化合物に由来する構成単位が少なく脂環式ジヒドロキシ化合物に由来する構成単位が多いと分子量が上がりにくくなる傾向がある。
さらに、脂肪族ジヒドロキシ化合物、オキシアルキレングリコール類、芳香族ジヒドロキシ化合物、環状エーテル構造を有するジオール類を用いる場合、ポリカーボネートを構成する全ジヒドロキシ化合物に対するジヒドロキシ化合物(A)、例えば式(4)で表されるジヒドロキシ化合物とこれらの各ジヒドロキシ化合物の合計の割合は特に限定されず、任意の割合で選択できる。また、ジヒドロキシ化合物(A)、例えば式(4)で表されるジヒドロキシ化合物に由来する構成単位とこれらの各ジヒドロキシ化合物に由来する構成単位との含有割合も特に限定されず、任意の割合で選択できる。
ポリカーボネート系樹脂の詳細は、例えば、特開2012-31370号公報(特許第5448264号)に記載されている。当該特許文献の記載は、本明細書に参考として援用される。
C.位相差フィルムの製造方法
本発明の実施形態による位相差フィルムの製造方法は、樹脂フィルムを延伸処理することを含む。樹脂フィルムは、上記B項で説明したポリカーボネート樹脂から形成されたフィルムである。
本発明の実施形態による位相差フィルムの製造方法は、樹脂フィルムを延伸処理することを含む。樹脂フィルムは、上記B項で説明したポリカーボネート樹脂から形成されたフィルムである。
1つの実施形態においては、位相差フィルムは、二軸延伸により作製され得る。二軸延伸は、同時二軸延伸であってもよく、逐次二軸延伸であってもよい。長手方向の延伸倍率は、好ましくは1.0倍をこえて2.0倍以下であり、より好ましくは1.1倍~1.5倍である。幅方向の延伸倍率は、好ましくは1.6倍~2.2倍であり、より好ましくは1.8倍~2.0倍である。上記のポリカーボネート樹脂から形成されたフィルムをこのような延伸倍率で延伸することにより、所望の光学特性のみならず、非常に優れた機械的特性(例えば、屈曲性、耐皮脂性、耐クラック性)を実現することができる。
上記樹脂フィルムの延伸温度は、好ましくはTg-30℃~Tg+30℃であり、より好ましくはTg-15℃~Tg+15℃であり、さらに好ましくはTg-10℃~Tg+10℃である。このような温度で延伸することにより、本発明において適切な特性を有する位相差フィルムが得られ得る。なお、Tgは、フィルムの構成材料のガラス転移温度である。
D.位相差層付偏光板
上記A項~C項に記載の位相差フィルムは、他の位相差フィルムおよび/または光学部材との積層体として提供され得る。1つの実施形態においては、位相差フィルムは、偏光板との積層体(代表的には、位相差層付偏光板)として提供され得る。したがって、本発明は、上記位相差フィルムを有する位相差層付偏光板を包含する。位相差フィルムにおいて、偏光板の偏光子の吸収軸と位相差フィルムの遅相軸とのなす角度は、用途および目的に応じて適切に設定され得る。1つの実施形態においては、上記角度は、好ましくは40°~50°であり、より好ましくは42°~48°であり、さらに好ましくは約45°である。
上記A項~C項に記載の位相差フィルムは、他の位相差フィルムおよび/または光学部材との積層体として提供され得る。1つの実施形態においては、位相差フィルムは、偏光板との積層体(代表的には、位相差層付偏光板)として提供され得る。したがって、本発明は、上記位相差フィルムを有する位相差層付偏光板を包含する。位相差フィルムにおいて、偏光板の偏光子の吸収軸と位相差フィルムの遅相軸とのなす角度は、用途および目的に応じて適切に設定され得る。1つの実施形態においては、上記角度は、好ましくは40°~50°であり、より好ましくは42°~48°であり、さらに好ましくは約45°である。
位相差層付偏光板は、代表的には、偏光子と、偏光子の少なくとも片面に接着剤層を介して貼り合わされた上記位相差フィルムと、を有する。該偏光子においては、偏光子の少なくとも片面に保護層を有していてもよい。さらに、該偏光板の視認側と反対側の面に、粘着剤層およびセパレーターを有していてもよい。
偏光子としては、任意の適切な偏光子が採用され得る。例えば、偏光子を形成する樹脂フィルムは、単層の樹脂フィルムであってもよく、二層以上の積層体であってもよい。
単層の樹脂フィルムから構成される偏光子の具体例としては、ポリビニルアルコール(PVA)系フィルム、部分ホルマール化PVA系フィルム、エチレン・酢酸ビニル共重合体系部分ケン化フィルム等の親水性高分子フィルムに、ヨウ素や二色性染料等の二色性物質による染色処理および延伸処理が施されたもの、PVAの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物等ポリエン系配向フィルム等が挙げられる。好ましくは、光学特性に優れることから、PVA系フィルムをヨウ素で染色し一軸延伸して得られた偏光子が用いられる。
上記ヨウ素による染色は、例えば、PVA系フィルムをヨウ素水溶液に浸漬することにより行われる。上記一軸延伸の延伸倍率は、好ましくは3~7倍である。延伸は、染色処理後に行ってもよいし、染色しながら行ってもよい。また、延伸してから染色してもよい。必要に応じて、PVA系フィルムに、膨潤処理、架橋処理、洗浄処理、乾燥処理等が施される。例えば、染色の前にPVA系フィルムを水に浸漬して水洗することで、PVA系フィルム表面の汚れやブロッキング防止剤を洗浄することができるだけでなく、PVA系フィルムを膨潤させて染色ムラなどを防止することができる。
積層体を用いて得られる偏光子の具体例としては、樹脂基材と当該樹脂基材に積層されたPVA系樹脂層(PVA系樹脂フィルム)との積層体、あるいは、樹脂基材と当該樹脂基材に塗布形成されたPVA系樹脂層との積層体を用いて得られる偏光子が挙げられる。このような偏光子の製造方法の詳細は、例えば、特開2012-73580号公報(特許第5414738号)等に記載されている。当該特許文献の記載は、本明細書に参考として援用される。当該公報は、その全体の記載が本明細書に参考として援用される。
1つの実施形態においては、偏光子の厚みは、好ましくは1μm~25μmであり、より好ましくは3μm~10μmであり、さらに好ましくは3μm~8μmである。偏光子の厚みがこのような範囲であれば、加熱時のカールを良好に抑制することができ、および、良好な加熱時の外観耐久性が得られる。
保護層は、偏光子を保護するフィルムとして使用できる任意の適切な保護フィルムで形成される。当該保護フィルムの主成分となる材料の具体例としては、トリアセチルセルロース(TAC)等のセルロース系樹脂、ポリエステル系、ポリビニルアルコール系、ポリカーボネート系、ポリアミド系、ポリイミド系、ポリエーテルスルホン系、ポリスルホン系、ポリスチレン系、ポリノルボルネン系、ポリオレフィン系、(メタ)アクリル系、アセテート系等の透明樹脂等が挙げられる。また、(メタ)アクリル系、ウレタン系、(メタ)アクリルウレタン系、エポキシ系、シリコーン系等の熱硬化型樹脂または紫外線硬化型樹脂等も挙げられる。この他にも、例えば、シロキサン系ポリマー等のガラス質系ポリマーも挙げられる。また、特開2001-343529号公報(WO01/37007)に記載のポリマーフィルムも使用できる。このフィルムの材料としては、例えば、側鎖に置換または非置換のイミド基を有する熱可塑性樹脂と、側鎖に置換または非置換のフェニル基ならびにニトリル基を有する熱可塑性樹脂を含有する樹脂組成物が使用でき、例えば、イソブテンとN-メチルマレイミドからなる交互共重合体と、アクリロニトリル・スチレン共重合体とを有する樹脂組成物が挙げられる。当該ポリマーフィルムは、例えば、上記樹脂組成物の押出成形物であり得る。
保護層の厚みは、好ましくは10μm~100μmである。保護層は、接着層(具体的には、接着剤層、粘着剤層)を介して偏光子に積層されていてもよく、偏光子に密着(接着層を介さずに)積層されていてもよい。必要に応じて、位相差層付偏光板の最表面に配置される保護層には、ハードコート層、防眩層および反射防止層などの表面処理層が形成され得る。
上記位相差層付偏光板は、画像表示装置の視認側に用いられ得る。さらに、上記位相差層付偏光板における位相差層は、視認側に配置されてもよく、表示セル側に配置されてもよい。
粘着剤層を形成する粘着剤としては、任意の適切な粘着剤が採用され得る。粘着剤のベース樹脂としては、例えば、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、シリコーン系樹脂、ウレタン系樹脂、ゴム系樹脂が挙げられる。このようなベース樹脂は、例えば、特開2015-120337号公報(特許第6457789号)または特開2011-201983号公報に記載されている。これらの公報の記載は、本明細書に参考として援用される。粘着剤に含まれ得る架橋剤としては、例えば、イソシアネート化合物、エポキシ化合物、アジリジン化合物が挙げられる。粘着剤は、例えばシランカップリング剤を含んでいてもよい。粘着剤の配合処方は、目的および所望の特性に応じて適切に設定され得る。
粘着剤層の貯蔵弾性率は、好ましくは1.0×104Pa~1.0×107Paであり、より好ましくは2.0×104Pa~5.0×106Paである。粘着剤層の貯蔵弾性率がこのような範囲であれば、ロール形成時のブロッキングを抑制することができる。なお、貯蔵弾性率は、例えば、温度23℃および角速度0.1rad/sでの動的粘弾性測定から求めることができる。
粘着剤層の厚みは、好ましくは1μm~60μmであり、より好ましくは3μm~30μmである。厚みが薄すぎると、粘着性が不十分となり、粘着界面に気泡等が入り込む場合がある。厚みが厚すぎると、粘着剤がはみ出すなどの不具合が生じやすくなる。
実用的には、位相差フィルムが実際に使用されるまでの間、粘着剤層表面にセパレーターが剥離可能に仮着されている。セパレーターとしては、例えば、シリコーン系剥離剤、フッ素系剥離剤、長鎖アルキルアクリレート系剥離剤等の剥離剤により表面コートされたプラスチック(例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレン、ポリプロピレン)フィルム、不織布または紙などが挙げられる。セパレーターの厚みは、目的に応じて任意の適切な厚みを採用することができる。セパレーターの厚みは、例えば10μm~100μmである。
以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例によって限定されるものではない。なお、各特性の測定方法および評価方法は以下の通りである。
(1)面内位相差および波長分散特性
実施例および比較例で得られた位相差フィルムを長さ4cmおよび幅4cmに切り出し、測定試料とした。当該測定試料について、Axometrics社製、製品名「Axoscan」を用いて面内位相差Re(550)を測定した。さらに、Re(450)も測定し、Re(450)/Re(550)を算出した。
(2)厚み
10μm以下の厚みは、干渉膜厚計(大塚電子社製、製品名「MCPD-3000」)を用いて測定した。10μmを超える厚みは、デジタルマイクロメーター(アンリツ社製、製品名「KC-351C」)を用いて測定した。
(3)透湿度
実施例および比較例で得られた位相差フィルムについて、JIS Z0208の透湿度試験(カップ法)に準拠して、温度40℃、湿度92%RHの雰囲気中、面積1m2の試料を24時間に通過する水蒸気量(g)を測定した。
(4)位相差変化
実施例および比較例で得られた位相差フィルムを、5cm×5cmに切りだし、片方の面に粘着剤をハンドローラーで貼り付け、粘着剤面をアルカリガラスの片面に貼り付けて試験片を得た。試験片を温度65℃かつ湿度90%のオーブンに500時間保存(加湿試験)し、試験開始前および試験後の位相差変化(%)を算出した。
(5)位相差のバラツキ
(1)と同様に、実施例および比較例で得られた位相差フィルムの面内位相差Re(550)を測定した。位相差フィルムの幅方向に対して9点測定を行い、位相差値の最大値と最小値との差を位相差のバラツキとした。
(6)突刺し弾性率
突刺し弾性率は、ニードル(突刺し治具)を位相差フィルムの主面に対して垂直に突刺したときに、実施例および比較例でられた位相差フィルムが破断する(もしくは裂ける)直前の力(gf)を、その時の歪み(mm)で除して求めた。ニードルとしては、先端径が1mmφ、0.5Rであるものを用いた。ニードルを突刺す速度は、0.33cm/秒とした。当該測定は、温度23℃の環境下で行った。
(7)突刺し強度
先端径1mmφ、0.5Rのニードルを装着した試験機を使用した。中央に円形の穴が空いた2つの治具で位相差フィルムを挟んで、位相差フィルムを試験機に固定した。ニードルを位相差フィルムに対して、前記治具の穴を通るように垂直に降下させて、位相差フィルムが破れたときの強度を測定した。試験条件は、温度23±3℃の環境下、突刺し速度0.33cm/秒とした。試験12個に対して突刺し試験を行い、その平均値を位相差フィルムの厚みで除することで、位相差フィルムの単位膜厚あたりの突刺し強度を求めた。
(8)破断強度および破断伸度
実施例および比較例で得られた位相差フィルムを、幅1cm×長さ13cmに切断した後、引張試験機として「オートグラフASG-50D型」(島津製作所製)を用い、引張速度200mm/min、チャック間距離50mm、室温(23℃)で引張試験を行い、位相差フィルムが破断した時の応力を求めて破断強度とし、位相差フィルムが破断した時の歪み(伸び率)を求めて破断強度とした。
(9)接着性
実施例および比較例で得られた位相差フィルムと偏光子とを貼り合わせ、積層体を得た。得られた積層体を、偏光子の延伸方向と平行に200mm、直交方向に15mmの大きさに切り出し、該積層体をガラス板に貼り合わせた。そして位相差フィルムと偏光子との間にカッターナイフで切り込みを入れ、テンシロン万能試験機RTC(株式会社エー・アンド・デイ社製)により、90度方向に位相差フィルムと偏光子とを剥離速度1000mm/minで剥離し、その剥離強度(N/15mm)を測定した。剥離強度が1N/15mm以上の場合を良、1N/15mm未満の場合を不良とした。
(10)走行性(搬送時の工程不良の評価)
実施例および比較例で得られた位相差フィルムを、ガイドロールにより5m/min~40m/min速度で搬送する際に、折れ、キズ、打痕等欠点の発生が無ければ(問題なく搬送できれば)良、折れ、キズ、打痕等が発生する場合は不良とした。
(11)屈曲性(MIT試験)
MIT試験は、JIS P 8115に準拠して行った。具体的には、実施例および比較例で得られた位相差フィルムを長さ15cmおよび幅1.5cmに切り出し、測定試料とした。測定試料をMIT耐折疲労試験機BE-202型(テスター産業(株)製)に取り付け(荷重1.0kgf、クランプのR:0.38mm)、試験速度90cpmおよび折り曲げ角度90°で繰り返し折り曲げを行い、測定試料が破断した時の折り曲げ回数を試験値とした。経験値が500回以上のものを良、500回未満のものを不良とした。
(12)押し込み時の輝点の評価
突き刺し強度試験にて評価したサンプルと同様のサンプルを偏光子と接着し、フィルム側を突き刺し試験機にて10gf/μmの力で押し込んだ。その後、当該偏光板と90°の軸を成すよう偏光板を1枚用意し、クロスニコルの状態で透過光を突き刺し試験をしたフィルムの反対側から透過させ、輝点が見えなければ良、見えたものを不良とした。
(13)耐皮脂性
実施例および比較例で得られた位相差フィルムを5cm×5cmに切りだし、片方の面に粘着剤をハンドローラーで貼り付け、粘着剤面をアルカリガラスの片面に貼り付けて試験片を得た。得られた試験片を、オレイン酸溶液に、65℃、90%RHの条件下72時間浸漬させ、取り出した後に透明なものを良、白化またはクラックが入っているものを不良とした。
(14)耐クラック性
実施例および比較例で得られた位相差フィルムを、-40℃から80℃のヒートショック試験に300サイクル投入後、300μm以上のクラックの発生が無い場合を良、300μm以上のクラックの発生がある場合を不良とした。
(1)面内位相差および波長分散特性
実施例および比較例で得られた位相差フィルムを長さ4cmおよび幅4cmに切り出し、測定試料とした。当該測定試料について、Axometrics社製、製品名「Axoscan」を用いて面内位相差Re(550)を測定した。さらに、Re(450)も測定し、Re(450)/Re(550)を算出した。
(2)厚み
10μm以下の厚みは、干渉膜厚計(大塚電子社製、製品名「MCPD-3000」)を用いて測定した。10μmを超える厚みは、デジタルマイクロメーター(アンリツ社製、製品名「KC-351C」)を用いて測定した。
(3)透湿度
実施例および比較例で得られた位相差フィルムについて、JIS Z0208の透湿度試験(カップ法)に準拠して、温度40℃、湿度92%RHの雰囲気中、面積1m2の試料を24時間に通過する水蒸気量(g)を測定した。
(4)位相差変化
実施例および比較例で得られた位相差フィルムを、5cm×5cmに切りだし、片方の面に粘着剤をハンドローラーで貼り付け、粘着剤面をアルカリガラスの片面に貼り付けて試験片を得た。試験片を温度65℃かつ湿度90%のオーブンに500時間保存(加湿試験)し、試験開始前および試験後の位相差変化(%)を算出した。
(5)位相差のバラツキ
(1)と同様に、実施例および比較例で得られた位相差フィルムの面内位相差Re(550)を測定した。位相差フィルムの幅方向に対して9点測定を行い、位相差値の最大値と最小値との差を位相差のバラツキとした。
(6)突刺し弾性率
突刺し弾性率は、ニードル(突刺し治具)を位相差フィルムの主面に対して垂直に突刺したときに、実施例および比較例でられた位相差フィルムが破断する(もしくは裂ける)直前の力(gf)を、その時の歪み(mm)で除して求めた。ニードルとしては、先端径が1mmφ、0.5Rであるものを用いた。ニードルを突刺す速度は、0.33cm/秒とした。当該測定は、温度23℃の環境下で行った。
(7)突刺し強度
先端径1mmφ、0.5Rのニードルを装着した試験機を使用した。中央に円形の穴が空いた2つの治具で位相差フィルムを挟んで、位相差フィルムを試験機に固定した。ニードルを位相差フィルムに対して、前記治具の穴を通るように垂直に降下させて、位相差フィルムが破れたときの強度を測定した。試験条件は、温度23±3℃の環境下、突刺し速度0.33cm/秒とした。試験12個に対して突刺し試験を行い、その平均値を位相差フィルムの厚みで除することで、位相差フィルムの単位膜厚あたりの突刺し強度を求めた。
(8)破断強度および破断伸度
実施例および比較例で得られた位相差フィルムを、幅1cm×長さ13cmに切断した後、引張試験機として「オートグラフASG-50D型」(島津製作所製)を用い、引張速度200mm/min、チャック間距離50mm、室温(23℃)で引張試験を行い、位相差フィルムが破断した時の応力を求めて破断強度とし、位相差フィルムが破断した時の歪み(伸び率)を求めて破断強度とした。
(9)接着性
実施例および比較例で得られた位相差フィルムと偏光子とを貼り合わせ、積層体を得た。得られた積層体を、偏光子の延伸方向と平行に200mm、直交方向に15mmの大きさに切り出し、該積層体をガラス板に貼り合わせた。そして位相差フィルムと偏光子との間にカッターナイフで切り込みを入れ、テンシロン万能試験機RTC(株式会社エー・アンド・デイ社製)により、90度方向に位相差フィルムと偏光子とを剥離速度1000mm/minで剥離し、その剥離強度(N/15mm)を測定した。剥離強度が1N/15mm以上の場合を良、1N/15mm未満の場合を不良とした。
(10)走行性(搬送時の工程不良の評価)
実施例および比較例で得られた位相差フィルムを、ガイドロールにより5m/min~40m/min速度で搬送する際に、折れ、キズ、打痕等欠点の発生が無ければ(問題なく搬送できれば)良、折れ、キズ、打痕等が発生する場合は不良とした。
(11)屈曲性(MIT試験)
MIT試験は、JIS P 8115に準拠して行った。具体的には、実施例および比較例で得られた位相差フィルムを長さ15cmおよび幅1.5cmに切り出し、測定試料とした。測定試料をMIT耐折疲労試験機BE-202型(テスター産業(株)製)に取り付け(荷重1.0kgf、クランプのR:0.38mm)、試験速度90cpmおよび折り曲げ角度90°で繰り返し折り曲げを行い、測定試料が破断した時の折り曲げ回数を試験値とした。経験値が500回以上のものを良、500回未満のものを不良とした。
(12)押し込み時の輝点の評価
突き刺し強度試験にて評価したサンプルと同様のサンプルを偏光子と接着し、フィルム側を突き刺し試験機にて10gf/μmの力で押し込んだ。その後、当該偏光板と90°の軸を成すよう偏光板を1枚用意し、クロスニコルの状態で透過光を突き刺し試験をしたフィルムの反対側から透過させ、輝点が見えなければ良、見えたものを不良とした。
(13)耐皮脂性
実施例および比較例で得られた位相差フィルムを5cm×5cmに切りだし、片方の面に粘着剤をハンドローラーで貼り付け、粘着剤面をアルカリガラスの片面に貼り付けて試験片を得た。得られた試験片を、オレイン酸溶液に、65℃、90%RHの条件下72時間浸漬させ、取り出した後に透明なものを良、白化またはクラックが入っているものを不良とした。
(14)耐クラック性
実施例および比較例で得られた位相差フィルムを、-40℃から80℃のヒートショック試験に300サイクル投入後、300μm以上のクラックの発生が無い場合を良、300μm以上のクラックの発生がある場合を不良とした。
[実施例1]
1.樹脂フィルムの作製
イソソルビド(以下「ISB」と略記することがある)81.98質量部に対して、トリシクロデカンジメタノール(以下「TCDDM」と略記することがある)47.19質量部、ジフェニルカーボネート(以下「DPC」と略記することがある)175.1質量部、及び触媒として、炭酸セシウム0.2質量%水溶液0.979質量部を反応容器に投入し、窒素雰囲気下にて、反応の第1段目の工程として、加熱槽温度を150℃に加熱し、必要に応じて攪拌しながら、原料を溶解させた(約15分)。次いで、圧力を常圧から13.3kPaにし、加熱槽温度を190℃まで1時間で上昇させながら、発生するフェノールを反応容器外へ抜き出した。反応容器全体を190℃で15分保持した後、第2段目の工程として、反応容器内の圧力を6.67kPaとし、加熱槽温度を230℃まで、15分で上昇させ、発生するフェノールを反応容器外へ抜き出した。攪拌機の攪拌トルクが上昇してくるので、8分で250℃まで昇温し、さらに発生するフェノールを取り除くため、反応容器内の圧力を0.200kPa以下に到達させた。所定の攪拌トルクに到達後、反応を終了し、生成した反応物を水中に押し出して、ポリカーボネート樹脂のペレットを得た。得られたポリカーボネート樹脂を80℃で5時間真空乾燥をした後、単軸押出機(東芝機械社製、シリンダー設定温度:250℃)、Tダイ(幅300mm、設定温度:250℃)、チルロール(設定温度:120~130℃)および巻取機を備えたフィルム製膜装置を用いて、厚み90μmのポリカーボネート樹脂フィルムを作製した。
1.樹脂フィルムの作製
イソソルビド(以下「ISB」と略記することがある)81.98質量部に対して、トリシクロデカンジメタノール(以下「TCDDM」と略記することがある)47.19質量部、ジフェニルカーボネート(以下「DPC」と略記することがある)175.1質量部、及び触媒として、炭酸セシウム0.2質量%水溶液0.979質量部を反応容器に投入し、窒素雰囲気下にて、反応の第1段目の工程として、加熱槽温度を150℃に加熱し、必要に応じて攪拌しながら、原料を溶解させた(約15分)。次いで、圧力を常圧から13.3kPaにし、加熱槽温度を190℃まで1時間で上昇させながら、発生するフェノールを反応容器外へ抜き出した。反応容器全体を190℃で15分保持した後、第2段目の工程として、反応容器内の圧力を6.67kPaとし、加熱槽温度を230℃まで、15分で上昇させ、発生するフェノールを反応容器外へ抜き出した。攪拌機の攪拌トルクが上昇してくるので、8分で250℃まで昇温し、さらに発生するフェノールを取り除くため、反応容器内の圧力を0.200kPa以下に到達させた。所定の攪拌トルクに到達後、反応を終了し、生成した反応物を水中に押し出して、ポリカーボネート樹脂のペレットを得た。得られたポリカーボネート樹脂を80℃で5時間真空乾燥をした後、単軸押出機(東芝機械社製、シリンダー設定温度:250℃)、Tダイ(幅300mm、設定温度:250℃)、チルロール(設定温度:120~130℃)および巻取機を備えたフィルム製膜装置を用いて、厚み90μmのポリカーボネート樹脂フィルムを作製した。
2.位相差フィルムの作製
未延伸の上記ポリカーボネート樹脂フィルムを、同時二軸延伸機を用い、予熱処理および同時二軸延伸に供し、位相差フィルムを得た。予熱温度は133℃と、延伸温度は135℃とし、長手方向の延伸倍率を1.2倍、幅方向の延伸倍率を1.9倍とした。得られた位相差フィルムの波長分散値は1.025であり、面内位相差Re(550)は269nmであり、厚みは40μmであり、透湿度は80g/m2・24hであり、位相差変化は0.8%であり、面内位相差のバラツキは2nmであった。さらに、位相差フィルムの突刺し弾性率は375gf/mmであり、突刺し強度は24gf/μmであり、破断強度は2530MPaであり、破断伸度は5.6%であった。得られた位相差フィルムを、上記(9)~(14)の評価に供した。結果を表1に示す。
未延伸の上記ポリカーボネート樹脂フィルムを、同時二軸延伸機を用い、予熱処理および同時二軸延伸に供し、位相差フィルムを得た。予熱温度は133℃と、延伸温度は135℃とし、長手方向の延伸倍率を1.2倍、幅方向の延伸倍率を1.9倍とした。得られた位相差フィルムの波長分散値は1.025であり、面内位相差Re(550)は269nmであり、厚みは40μmであり、透湿度は80g/m2・24hであり、位相差変化は0.8%であり、面内位相差のバラツキは2nmであった。さらに、位相差フィルムの突刺し弾性率は375gf/mmであり、突刺し強度は24gf/μmであり、破断強度は2530MPaであり、破断伸度は5.6%であった。得られた位相差フィルムを、上記(9)~(14)の評価に供した。結果を表1に示す。
[実施例2]
予熱温度は133℃と、延伸温度は135℃とし、長手方向の延伸倍率を1.2倍、幅方向の延伸倍率を1.9倍としたこと以外は実施例1と同様にして、位相差フィルムを得た。得られた位相差フィルムの波長分散値は1.021であり、面内位相差Re(550)は271nmであり、厚みは40μmであり、透湿度は97g/m2・24hであり、位相差変化は1%であり、面内位相差のバラツキは2nmであった。さらに、位相差フィルムの突刺し弾性率は386gf/mmであり、突刺し強度は24gf/μmであり、破断強度は2530MPaであり、破断伸度は5.6%であった。得られた位相差フィルムを、実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
予熱温度は133℃と、延伸温度は135℃とし、長手方向の延伸倍率を1.2倍、幅方向の延伸倍率を1.9倍としたこと以外は実施例1と同様にして、位相差フィルムを得た。得られた位相差フィルムの波長分散値は1.021であり、面内位相差Re(550)は271nmであり、厚みは40μmであり、透湿度は97g/m2・24hであり、位相差変化は1%であり、面内位相差のバラツキは2nmであった。さらに、位相差フィルムの突刺し弾性率は386gf/mmであり、突刺し強度は24gf/μmであり、破断強度は2530MPaであり、破断伸度は5.6%であった。得られた位相差フィルムを、実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
[実施例3]
予熱温度は133℃と、延伸温度は135℃とし、長手方向の延伸倍率を1.2倍、幅方向の延伸倍率を1.9倍としたこと以外は実施例1と同様にして、位相差フィルムを得た。得られた位相差フィルムの波長分散値は1.025であり、面内位相差Re(550)は300nmであり、厚みは40μmであり、透湿度は76g/m2・24hであり、位相差変化は0.8%であり、面内位相差のバラツキは2nmであった。さらに、位相差フィルムの突刺し弾性率は398gf/mmであり、突刺し強度は23gf/μmであり、破断強度は2530MPaであり、破断伸度は5.6%であった。得られた位相差フィルムを、実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
予熱温度は133℃と、延伸温度は135℃とし、長手方向の延伸倍率を1.2倍、幅方向の延伸倍率を1.9倍としたこと以外は実施例1と同様にして、位相差フィルムを得た。得られた位相差フィルムの波長分散値は1.025であり、面内位相差Re(550)は300nmであり、厚みは40μmであり、透湿度は76g/m2・24hであり、位相差変化は0.8%であり、面内位相差のバラツキは2nmであった。さらに、位相差フィルムの突刺し弾性率は398gf/mmであり、突刺し強度は23gf/μmであり、破断強度は2530MPaであり、破断伸度は5.6%であった。得られた位相差フィルムを、実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
[比較例1]
トリアセチルセルロース(TAC)フィルム(富士フィルム社製)の長手方向に対してラビングローラーの回転軸が反時計回りに45°となるように調節し、ラビング処理を行った。ラビング処理した上記TACフィルムに液晶塗工をして、液晶塗工トリアセチルセルロース(TAC)フィルムを得た。樹脂フィルムとして、この液晶塗工TACフィルムを用いたこと、および延伸を行わなかったこと以外は実施例1と同様にして位相差フィルムを得た。得られた位相差フィルムの波長分散値は1.09であり、面内位相差Re(550)は260nmであり、厚みは2μmであり、透湿度は330g/m2・24hであり、位相差変化は4%であり、面内位相差のバラツキは1nmであった。さらに、位相差フィルムの突刺し弾性率は20gf/mmであり、突刺し強度は5gf/μmであり、破断強度は250MPaであり、破断伸度は3.8%であった。得られた位相差フィルムを、実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
トリアセチルセルロース(TAC)フィルム(富士フィルム社製)の長手方向に対してラビングローラーの回転軸が反時計回りに45°となるように調節し、ラビング処理を行った。ラビング処理した上記TACフィルムに液晶塗工をして、液晶塗工トリアセチルセルロース(TAC)フィルムを得た。樹脂フィルムとして、この液晶塗工TACフィルムを用いたこと、および延伸を行わなかったこと以外は実施例1と同様にして位相差フィルムを得た。得られた位相差フィルムの波長分散値は1.09であり、面内位相差Re(550)は260nmであり、厚みは2μmであり、透湿度は330g/m2・24hであり、位相差変化は4%であり、面内位相差のバラツキは1nmであった。さらに、位相差フィルムの突刺し弾性率は20gf/mmであり、突刺し強度は5gf/μmであり、破断強度は250MPaであり、破断伸度は3.8%であった。得られた位相差フィルムを、実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
表1から明らかなように、本発明の実施例の位相差フィルムは、接着性、走行性、屈曲性、押し込み時の輝点の発生の抑制、耐皮脂性および耐クラック性のすべてにおいて優れていることがわかる。これは、特定のポリカーボネート樹脂を含む位相差フィルムを用いたこと、当該位相差フィルムの突刺し弾性率、単位膜厚あたりの突刺し強度、破断強度および破断伸度をすべて特定の範囲内としたことにより実現されると推察される。
本発明の実施形態による位相差フィルムは、ノート型PC、車載ディスプレイ等に好適に用いられる。
Claims (9)
- ポリカーボネート系樹脂を含み、面内位相差Re(550)が200nm~400nmであり、Re(450)/Re(550)が0.98~1.03であり、突刺し弾性率が50gf/mm以上である、位相差フィルム。
- 単位膜厚あたりの突刺し強度が10gf/μm以上である、請求項1に記載の位相差フィルム。
- 破断強度が800MPa以上である、請求項1または2に記載の位相差フィルム。
- 厚みが30μm~50μmである、請求項1から3のいずれかに記載の位相差フィルム。
- 幅方向のRe(550)のバラツキが5nm以下である、請求項1から4のいずれかに記載の位相差フィルム。
- 温度65℃、湿度90%条件下で500時間経過後の面内位相差Re(550)の変化率の絶対値が3%以下である、請求項1から5のいずれかに記載の位相差フィルム。
- 透湿度が150g/m2・24h以下である、請求項1から6のいずれかに記載の位相差フィルム。
- 破断伸度が4%以上である、請求項1から7のいずれかに記載の位相差フィルム。
- 偏光子と、該偏光子の少なくとも片面に接着剤層を介して貼り合わされた請求項1から8のいずれかに記載の位相差フィルムと、を含む、位相差層付偏光板。
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