JP4629186B2

JP4629186B2 - Light transmissive film

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Publication number: JP4629186B2
Application number: JP2000136173A
Authority: JP
Inventors: 正明中村; 進吉田; 昇生津
Original assignee: Kaneka Corp
Current assignee: Kaneka Corp
Priority date: 2000-05-09
Filing date: 2000-05-09
Publication date: 2011-02-09
Anticipated expiration: 2020-05-09
Also published as: JP2001316494A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学的特性に優れた光線透過性フィルムに関する。さらに詳しくは、本発明は、透明性、低光弾性係数および二次加工性にすぐれた光線透過性フィルムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、液晶表示素子においては、画質を向上させる目的で種々の高分子材料からなる位相差フィルムが用いられている。このような位相差フィルムは高分子材料が有する光学的異方性すなわち、複屈折性を利用することに基づいており、一般的には、所望の位相差を発現させるために高分子フィルムを延伸加工して製造されている。なかでも、ビスフェノールＡタイプのポリカーボネート樹脂の延伸フィルムは広く実用化されている。その理由は、ポリカーボネート樹脂が、高い透明性を有する、適度の耐熱性を有するなど光学フィルムとしての基本的な適性を有していることに加えて、適度の屈折率異方性を有するために、延伸加工条件の選択によって得られるフィルムの位相差値が広範囲に設定できる特性を有しているからである。
【０００３】
しかし、ビスフェノールＡタイプのポリカーボネート樹脂は光弾性係数が比較的大きい、すなわち、応力負荷を受けたときの複屈折値の変化率が大きいという性質のため、たとえば前記のように位相差フィルムとして液晶層や偏光板とともに貼り合わせた時の貼りムラ、バックライトや外部環境からの熱を受けることによる構成材料間の熱膨張差、偏光フィルムの収縮等によって生じる応力の影響で複屈折値が変化することに起因して位相差ムラが発生しやすく、結果として表示像のカラーバランスやコントラストの低減を引き起こしやすいという問題がある。
一方、光弾性係数が比較的小さい材料としては、種々のポリオレフィン系樹脂が知られており、近年では、位相差フィルムへの応用が検討されている。
【０００４】
しかしながら、ポリオレフィン系樹脂は、光弾性係数は小さいものの、同時に複屈折性が小さいという性質があるため、延伸加工によって付与できる位相差に限界がある。さらに、所望の位相差値が加工可能な範囲にある場合でも、延伸倍率をポリカーボネート樹脂の場合よりも大きくする必要があるため、延伸ムラ等が生じやすくなり、得られる位相差フィルムの位相差ムラを生じ易いという問題がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、前記従来技術の問題を改善し、透明性、光弾性特性、二次加工性に優れた光線透過性フィルムを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、ポリカーボネート樹脂に特定の化合物を配合することにより、光学用フィルムの用途に適した高光線透過性、低光弾性係数性、易位相差加工性を発現させることができることを見出した。本発明はこの知見に基づく。
すなわち本発明は、ポリカーボネート樹脂、スチレン系重合体および膨潤性ケイ酸塩を含有する光学フィルム材料からなる厚さ３００μｍ以下、光線透過率８５％以上の光線透過性フィルムを提供するものである。
【０００７】
本発明において、フィルム中のポリカーボネート樹脂とスチレン系重合体の含有量をそれぞれａ質量％、ｂ質量％としたときに、ｂ／（ａ＋ｂ）が０．０２以上０．４０以下、且つａ＋ｂが６０以上９９未満であることが好ましい。
また、前記スチレン系重合体が、重量平均分子量１００００未満の低分子量スチレン系重合体であることが好ましい。
さらに、本発明において、前記ポリカーボネート樹脂は芳香族２価フェノール成分とカーボネート成分とからなる芳香族ポリカーボネートであることが好ましく、芳香族２価フェノール成分としては２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパンを単独で用いること、または２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパンと１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサンとを併用することが好ましい。ポリカーボネート樹脂が２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン由来成分と１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン由来成分からなる共重合体である場合、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン由来成分を２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン由来成分に対してモル比で４倍量以下の割合で共重合させることが好ましい。
【０００８】
また、本発明の光線透過性フィルムは、溶液からのキャスティング法により製造されたものであることが好ましい。
本発明は、また、前記ポリカーボネート樹脂フィルムを延伸加工して得られる位相差フィルムを提供する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の光線透過性フィルムは、ポリカーボネート樹脂、スチレン系重合体および膨潤性ケイ酸塩を含有する光学フィルム材料からなる。
本発明に用いられるポリカーボネート樹脂としては、芳香族２価フェノール成分とカーボネート成分とからなる芳香族ポリカーボネートが好ましい。芳香族ポリカーボネートは、通常芳香族２価フェノール化合物とカーボネート前駆物質との反応によって得ることができる。すなわち、芳香族２価フェノール化合物を苛性アルカリおよび溶剤の存在下でホスゲンを吹き込むホスゲン法、あるいは芳香族２価フェノール化合物とビスアリールカーボネートとを触媒の存在下でエステル交換させるエステル交換法により得ることができる。
【００１０】
前記芳香族２価フェノール化合物の具体例としては、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３，５−ジメチルフェニル）プロパン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）メタン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）エタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）ブタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３，５−ジメチルフェニル）ブタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３，５−ジプロピルフェニル）プロパン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサンその他が挙げられ、これらは単独で用いてもよく、２種以上のものを併用してもよい。なかでも２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサンが好ましく、さらには２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパンを単独で用いること、または２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパンと１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサンとを併用することが好ましい。
【００１１】
２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパンと１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサンとを併用する場合、両者の使用割合を変えることによってたとえばフィルムのガラス転移温度（以下、Ｔｇとも表記する）や光弾性係数を調整することができる。すなわち、ポリカーボネート樹脂中の１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン由来成分の含有率を高くすれば、Ｔｇを高くし、光弾性係数を低くすることができる。しかし、本発明のフィルムをたとえば位相差フィルムとして応用する場合は延伸加工等の後加工が必要な場合があり、その際にＴｇを適度に低く抑えておくと良好な加工性が得られるため、ポリカーボネート樹脂中の１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン由来成分の含有率は２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン由来成分に対してモル比で０．１〜４とすることが好ましく、０．１〜３とすることがより好ましい。
【００１２】
前記カーボネート前駆物質の具体例としては、ホスゲン、前記２価フェノール類のビスクロロホーメート、ジフェニルカーボネート、ジ−ｐ−トリルカーボネート、フェニル−ｐ−トリルカーボネート、ジ−ｐ−クロロフェニルカーボネート、ジナフチルカーボネート等が挙げられ、なかでもホスゲン、ジフェニルカーボネートが好ましい。
【００１３】
本発明に用いられるスチレン系重合体は、スチレン系モノマーを重合させることによって得ることができるスチレン系重合体である。スチレン系モノマーの具体例としては、スチレン、α−メチルスチレン、２，４−ジメチルスチレン等が挙げられる。これらは単独で用いても２種以上を併用してもよいが、なかでもスチレンを単独で用いること、またはスチレンと他のスチレン系モノマーとを併用することが好ましい。
【００１４】
本発明に用いられるスチレン系重合体は、ＧＰＣ法で測定される重量平均分子量が３００以上１００００未満であることが好ましい。本発明のフィルムにおいて、スチレン系重合体の分子量を前記範囲とすることによって、スチレン系重合体とポリカーボネート樹脂とがヘイズの上昇を伴うことなく、均質に混合され、優れた光学特性を発現することができる。特に、光学フィルムの製造に汎用される溶液キャスティング法においては、高い重量平均分子量を有するスチレン系重合体を用いると、溶媒を揮散させる過程においてポリカーボネート樹脂とスチレン系重合体とが相分離をしてヘイズの上昇を伴いやすいので、前記した重量平均分子量の範囲の低分子量スチレン系重合体を用いればヘイズを実用レベルに保て好適である。より好ましいスチレン系重合体の重量平均分子量は３００以上６０００未満であり、さらに好ましくは３００以上５０００未満である。
【００１５】
スチレン系重合体は、本発明のフィルムの光弾性係数を低下させる効果を発現する。したがって、フィルムの光弾性係数は、フィルム中のスチレン系重合体の含有率を高くするにつれて低下させることができるが、一方でフィルムのＴｇや剛性も影響を受ける。従って、本発明においてポリカーボネート樹脂およびスチレン系重合体の含有量は、フィルム中のそれぞれの含有量をａ質量％、ｂ質量％としたときに、ｂ／（ａ＋ｂ）が０．０２以上０．４０以下であることが好ましく、且つａ＋ｂが６０以上９９未満であることが好ましい。本発明においてｂ／（ａ＋ｂ）、およびａ＋ｂが前記範囲内にある場合には光弾性係数を低下させる効果が充分に発現されるとともに、耐久性や自己支持性などに対する十分なＴｇや剛性をも確保することができる。特に、本発明で用いる低分子量スチレン系重合体は、通常の成形材料やフィルム材料に用いられる高分子量のポリスチレンとは異なって十分な機械的熱的性質を有するものではないことから、ｂ／（ａ＋ｂ）、およびａ＋ｂを上記範囲とすることは好ましい。
【００１６】
本発明の光線透過性フィルムは、前記ポリカーボネート樹脂およびスチレン系重合体を含む光学フィルム材料に膨潤性ケイ酸塩を分散させたことを特徴の一つとする。膨潤性ケイ酸塩を分散させることにより、本発明のフィルムの光弾性係数を、膨潤性ケイ酸塩を含まないポリカーボネート樹脂の光弾性係数に比べて減少させることができる。
本発明に用いられる膨潤性ケイ酸塩は、陽イオン交換能を有し、さらに層間に水を取り込んで膨潤する特異な性質を示す層状ケイ酸塩であり、主として酸化ケイ素の四面体シートと、主として金属水酸化物の八面体シートから成り、その例としては、例えば、スメクタイト族粘土および膨潤性雲母などが挙げられる。
【００１７】
前記のスメクタイト族粘土は下記一般式（１）
Ｘ_０ _. _２〜０ _. _６Ｙ_２〜３Ｚ_４Ｏ_１０(ＯＨ)_２・ｎＨ_２Ｏ（１）
（ただし、ＸはＫ、Ｎａ、Ｃａ及びＭｇからなる群より選ばれる１種以上であり、ＹはＭｇ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｌｉ、Ａｌ、及びＣｒからなる群より選ばれる１種以上であり、ＺはＳｉ、又はＳｉとＡｌとの組合せである。尚、Ｈ_２Ｏは層間イオンと結合している水分子を表すが、ｎは層間イオンおよび相対湿度に応じて著しく変動する）で表される、天然または合成されたものである。該スメクタイト族粘土の具体例としては、例えば、モンモリロナイト、バイデライト、ノントロナイト、サポナイト、鉄サポナイト、ヘクトライト、ソーコナイト、スチブンサイト及びベントナイト等、またはこれらの置換体、誘導体、あるいはこれらの混合物が挙げられる。前記スメクタイト族粘土の初期の凝集状態における底面間隔は約１．０〜１．７ｎｍであり、凝集状態でのスメクタイト族粘土の平均粒径はおおよそ１００〜１０００００ｎｍである。
【００１８】
また、前記の膨潤性雲母は下記一般式（２）
Ｘ_０ _. _５〜１ _. _０Ｙ_２〜３(Ｚ_４Ｏ_１０)（Ｆ、ＯＨ）_２（２）
（ただし、ＸはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃａ、Ｂａ、及びＳｒからなる群より選ばれる１種以上であり、ＹはＭｇ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ａｌ、及びＬｉからなる群より選ばれる１種以上であり、ＺはＳｉ、又はＳｉとＧｅ、Ａｌ、Ｆｅ及びＢからなる群より選ばれる１種以上との組合せである。）で表される、天然または合成されたものである。これらは、水、水と任意の割合で相溶する極性溶媒、及び水と該極性溶媒の混合溶媒中で膨潤する性質を有するものであり、例えば、リチウム型テニオライト、ナトリウム型テニオライト、リチウム型四ケイ素雲母、及びナトリウム型四ケイ素雲母等、またはこれらの置換体、誘導体、あるいはこれらの混合物が挙げられる。前記膨潤性雲母の初期の凝集状態における底面間隔はおおよそ１．０〜１．７ｎｍであり、凝集状態での膨潤性雲母の平均粒径は約１００〜１０００００ｎｍである。
【００１９】
上記の膨潤性雲母の中にはバーミキュライト類と似通った構造を有するものもあり、この様なバーミキュライト類相当品等も使用し得る。該バーミキュライト類相当品には３八面体型と２八面体型があり、下記一般式（３）
(Ｍｇ,Ｆｅ,Ａｌ)_２〜３(Ｓｉ_４−ｘＡｌ_ｘ)Ｏ_１０(ＯＨ)_２・(Ｍ^＋,Ｍ^２＋ _１／２)_ｘ・ｎＨ_２Ｏ（３）
（ただし、ＭはＮａ及びＭｇ等のアルカリまたはアルカリ土類金属の交換性陽イオン、ｘ＝０.６〜０.９、ｎ＝３.５〜５である）で表されるものが挙げられる。前記バーミキュライト相当品の初期の凝集状態における底面間隔はおおよそ１．０〜１．７ｎｍであり、凝集状態での平均粒径は約１００〜５０００００ｎｍである。
【００２０】
膨潤性ケイ酸塩は単独で用いてもよく、２種以上組み合わせて使用してもよい。これらの内では、モンモリロナイト、ベントナイト、ヘクトライトおよび層間にナトリウムイオンを有する膨潤性雲母が、本発明の光学フィルム材料中での分散性、入手の容易さ及び樹脂組成物の物性改善効果の点から好ましい。
膨潤性ケイ酸塩の結晶構造は、ｃ軸方向に規則正しく積み重なった純粋度が高いものが望ましいが、結晶周期が乱れ、複数種の結晶構造が混じり合った、いわゆる混合層鉱物も使用され得る。
【００２１】
光弾性係数の低減量は用いる膨潤性ケイ酸塩の種類・量あるいは分散の形態によって異なり、適宜選択すればよいが、通常、膨潤性ケイ酸塩の使用量はポリカーボネート樹脂とスチレン系重合体と膨潤性ケイ酸塩との合計量１００重量部に対して１重量部以上４０重量部以下とすることが好ましい。１重量部未満では、光弾性係数の低減効果が十分に発現されない傾向となり、一方４０重量部を超えると、フィルムの光線透過性が不足する傾向となる。また、膨潤性ケイ酸塩の分散形態は、その混合方法によってさまざまであるが、光弾性係数の低減を効果的に行えるという観点からより微分散化させることが好ましい。本発明のフィルムにおいては、膨潤性ケイ酸塩の微分散化はフィルムの弾性率の増大を伴う傾向がある。
【００２２】
本発明において、前記膨潤性ケイ酸塩をポリカーボネート樹脂およびスチレン系重合体と混合する方法としては、特に制限はなく、溶融したポリカーボネート樹脂およびスチレン系重合体に添加して混練する方法、ポリカーボネート樹脂およびスチレン系重合体の良溶媒中で膨潤性ケイ酸塩を分散させた後ポリカーボネート樹脂およびスチレン系重合体を溶解混合する方法等の他、膨潤性ケイ酸塩を適当な分散媒中でアミノ化合物または４級アンモニウム塩とともに混合することにより有機ケイ酸塩とした後、ポリカーボネート樹脂およびスチレン系重合体と溶融混合あるいは溶媒中で混合する方法が挙げられる。分散性をより良好にできるという観点からは有機ケイ酸塩とした後に混合する方法が好ましい。
【００２３】
前記アミノ化合物とは、１級、２級および３級アミノ基からなる群より選択される１種以上のアミノ基を少なくとも１個有する炭素数１〜２５の炭化水素化合物であって、水酸基、エーテル基、メルカプト基、カルボニル基、ニトロ基および塩素原子からなる群から選択される１種以上の置換基を有していてもよい。本明細書において炭化水素基とは、直鎖または分岐鎖（すなわち側鎖を有する）の飽和または不飽和の一価または多価の脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基および脂環式炭化水素基を意味し、例えば、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、フェニル基、ナフチル基、シクロアルキル基等が挙げられる。本明細書において、「アルキル基」という場合は、特に指示が無い限り「アルキレン基」等の多価の炭化水素基を包含することを意図する。同様にアルケニル基、アルキニル基、フェニル基、ナフチル基、及びシクロアルキル基は、それぞれアルケニレン基、アルキニレン基、フェニレン基、ナフチレン基、及びシクロアルキレン基等を包含する。
【００２４】
前記アミノ化合物の具体例として、アミノ基と炭素数１〜２５の炭化水素基が構成成分である場合の例としては、ブチルアミン、Ｎ,Ｎ−ジメチルブチルアミン、１,２−ジメチルプロピルアミン、ドデシルアミン、ヘキシルアミン、Ｎ−メチルヘキシルアミン、３−ペンチルアミン、ジメチルアミノエチルアミン、２−オクチルアミン、エチルアミノエチルアミン、ジエチルアミノエチルアミン、テトラメチルエチレンジアミン、１，２−ジアミノプロパン、メチルアミノプロピルアミン、ジメチルアミノプロピルアミン、ジエチルアミノプロピルアミン、ジブチルアミノプロピルアミン、テトラメチル−１，３−ジアミノプロパン、１，２−ジアミノブタン、１，４−ジアミノブタン、Ｎ−（３−アミノプロピル）−１，３−プロパンジアミン、ペンタメチルジエチレントリアミン、Ｎ，Ｎ’−ビス（アミノプロピル）−１，３−プロピレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ビス（アミノプロピル）−１，４−ブチレンジアミン、ジアリルアミン、イソアミルアミン、Ｎ−エチルイソアミルアミン、２−ヘキセニルアミン、Ｎ，Ｎ−ジイソプロピルアミノエチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジイソプロピルエチルアミン、２−エチルヘキシルアミン、Ｎ−エチル−１,２−ジメチルプロピルアミン、ジイソブチルアミン、２−エチルヘキシルアミン、アニリン、β−ナフチルアミン、ｏ−フェニレンジアミン、ｐ−フェニレンジアミン、トルエン−２，４−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−ｐ−フェニレンジアミン、ジビニルプロピルアミン等が挙げられる。
【００２５】
水酸基を有するアミノ化合物の例としては、２−（ヒドロキシメチルアミノ）エタノール、Ｎ−イソメチルジエタノールアミン、２−アミノプロパノール、３−アミノプロパノール、３−ジメチルアミノプロパノール、４−アミノブタノール、４−メチルアミノブタノール、２−ヒドロキシエチルアミノプロピルアミン、ジエタノールアミノプロピルアミン、１−アミノ−３−フェノキシ−２−プロパノール等が挙げられる。エーテル基を有するアミノ化合物の例としては、ビス（３−アミノプロピル）エーテル、ジメチルアミノエトキシプロピルアミン、１，２−ビス（３−アミノプロポキシ）エタン、１，３−ビス（３−アミノプロポキシ）−２，２−ジメチルプロパン、α，ω−ビス（３−アミノプロピル）ポリエチレングリコールエーテル、α，ω−ビス（３−アミノプロピル）ジエチレングリコールエーテル、３−メトキシプロピルアミン、３−エトキシプロピルアミン、３−プロポキシプロピルアミン、３−イソプロポキシプロピルアミン、３−ブトキシプロピルアミン、３−イソブトキシプロピルアミン、２−エチルヘキシロキシプロピルアミン、３−デシロキシプロピルアミン等が挙げられる。
【００２６】
メルカプト基を有するアミノ化合物の例としては、２−メルカプトエチルアミン、Ｎ−（２−メルカプトエチル）アセトアミド、２−メルカプトピリジン等が挙げられる。カルボニル基を有するアミノ化合物の例としては、ホルムアニリド、アセトアニリド、アセトアセトアニリド、ドデシルアミド、テトラデシルアミド、ヘキサデシルアミド等が挙げられる。ニトロ基を有するアミノ化合物の例としては、２−ニトロアニリン、３−ニトロアニリン、２，４−ジニトロアニリン、２，４，６−トリニトロアニリンが挙げられる。塩素原子を有するアミノ化合物の例としては、２−クロロアニリン、３−クロロアニリン、２，５−ジクロロアニリン等が挙げられる。
【００２７】
前記アミノ化合物の中では、ジメチルアミノエチルアミン、エチルアミノエチルアミン、ジエチルアミノエチルアミン、テトラメチルエチレンジアミン、１，２−ジアミノプロパン、メチルアミノプロピルアミン、ジメチルアミノプロピルアミン、ジエチルアミノプロピルアミン、ジブチルアミノプロピルアミン、テトラメチル−１，３−ジアミノプロパン、１，２−ジアミノブタン、１，４−ジアミノブタン、Ｎ−（３−アミノプロピル）−１，３−プロパンジアミン、ペンタメチルジエチレントリアミンおよびＮ，Ｎ’−ビス（アミノプロピル）−１，３−プロピレンジアミン等のように、一分子中に２個以上のアミノ基を有するアミノ化合物、２−（ヒドロキシメチルアミノ）エタノール、Ｎ−イソメチルジエタノールアミン、２−アミノプロパノール、３−アミノプロパノール、３−ジメチルアミノプロパノール、４−アミノブタノール、４−メチルアミノブタノール、２−ヒドロキシエチルアミノプロピルアミンおよび１−アミノ−３−フェノキシ−２−プロパノール等のように、水酸基を有するアミノ化合物、ビス（３−アミノプロピル）エーテル、ジメチルアミノエトキシプロピルアミン、１，２−ビス（３−アミノプロポキシ）エタン、１，３−ビス（３−アミノプロポキシ）−２，２−ジメチルプロパン、α，ω−ビス（３−アミノプロピル）ポリエチレングリコールエーテルおよびα，ω−ビス（３−アミノプロピル）ジエチレングリコールエーテル等のようにエーテル基を有するアミノ化合物が好ましく使用され得る。
【００２８】
上記アミノ化合物の置換体、または誘導体もまた使用し得る。これらのアミノ化合物は、単独、又は２種以上組み合わせて使用され得る。
前記４級アンモニウム塩の例としては、炭素数１〜１８のアルキル基、ベンジル基、フェニル基、ポリオキシエチレン基、ポリオキシプロピレン基を有するアンモニウム塩が挙げられ、ベンジル基、フェニル基、ポリオキシエチレン基、ポリオキシプロピレン基の中から選ばれる少なくとも１種以上の基を有することが好ましい。
【００２９】
前記４級アンモニウム塩の具体例としては、ベンジルトリアルキルアンモニウムクロリド、ベンジルフェニルジアルキルアンモニウムクロリド、ポリオキシプロピレントリアルキルクロリド、ジ（ポリオキシプロピレン）ジアルキルクロリド、トリ（ポリオキシプロピレン）アルキルクロリドなどが挙げられる。
有機ケイ酸塩は、膨潤性ケイ酸塩を分散媒中で底面間隔を拡大させた後に、上記のアミノ化合物または４級アンモニウム塩を添加して混合することにより得られる。
【００３０】
上記分散媒とは、水、水と任意の割合で相溶する極性溶媒、及び水と該極性溶媒の混合溶媒を意図する。該極性溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール類、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール等のグリコール類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル類、ジメチルホルムアミド等のアミド化合物、その他の溶媒であるジメチルスルホキシドや２−ピロリドン等が挙げられる。これらの極性溶媒は単独で用いてもよく２種類以上組み合わせて用いてもよい。
【００３１】
本発明のフィルムは、前記ポリカーボネート樹脂、スチレン系重合体および膨潤性ケイ酸塩を主たる含有成分とする光学フィルム材料からなり、この光学フィルム材料は、本発明の目的を損なわない範囲で残存溶媒を含有し得、また安定剤、可塑剤、その他の成分を必要に応じて含有させることができる。本発明のフィルム中に含まれるポリカーボネート樹脂量（ａ質量％）、スチレン系重合体（ｂ質量％）および膨潤性ケイ酸塩量（ｃ質量％）の合計（ａ＋ｂ＋ｃ質量％）は、８０質量％以上が好ましく、９０質量％以上がさらに好ましい。
【００３２】
本発明のフィルムの光線透過率は、８５％以上である。光線透過率が８５％以上であれば光学用途での使用に適したフィルムとなる。
本発明のフィルムのＴｇは１１０〜１８５℃であることが好ましく、さらには１２０〜１７０℃であることが好ましい。Ｔｇが１１０℃以上であれば、高耐久性を有するフィルムが得やすくなり、一方１８５℃以下であれば種々の延伸加工性に優れたフィルムが得やすい。
【００３３】
本発明のフィルムは、高分子フィルムの製造法として一般に用いられる溶液からのキャスティング法や溶融押出法により得ることができる。ポリカーボネート樹脂、スチレン系樹脂と膨潤性ケイ酸塩との混合方法については前記方法によることができ、例えばキャスティング法を用いてフィルムを得ようとする場合は、両者を所定の割合でポリカーボネート樹脂の良溶媒中で攪拌混合して均一混合液として用いればよく、溶融押出法を用いてフィルムを得ようとする場合は、両者を所定の割合で溶融混合して用いればよい。しかし、光学用途においては特に高度な均一性を要求されることが多く、このような場合は、キャスティング法を用いることが好ましい。
【００３４】
用いられる溶媒としては、特に限定はないが、ジクロロメタン、クロロホルム、１，２−ジクロロエタン等のハロアルカン類；テトラヒドロフラン、１，３−ジオキソラン、１，４−ジオキサン等の環状エーテル類；メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、クロロベンゼン等の芳香族溶媒が用いられる。なかでも、ジクロロメタン、クロロホルム、１，２−ジクロロエタン、テトラヒドロフラン、１，３−ジオキソラン、１，４−ジオキサン、シクロヘキサノン、クロロベンゼン等が溶解性とドープの保存等の安定性の観点から好ましい。これらは、単独あるいは２種以上を混合して用いることができる。
キャスティング法を用いる場合の溶液の濃度は、特に限定はなく、用途に応じたフィルムの厚みや厚み精度の制御を容易にする観点から、通常は１５〜３０質量％程度にすればよい。
【００３５】
本発明のフィルムは、周知の延伸加工方法を用いて、少なくとも１軸以上の配向処理を行うことにより、均一な位相差を付与することができる。得られる位相差フィルムの位相差値は１０〜２０００ｎｍの間で目的に応じて選択することができる。延伸温度や延伸倍率は、所望の位相差値に応じて選択することができるが、通常は、延伸倍率は１．１〜３倍、延伸温度は樹脂のガラス転移温度Ｔｇに対して、Ｔｇ−３０℃〜Ｔｇ＋３０℃の範囲で行うことができる。
【００３６】
本発明のフィルムの厚さは、用途に応じて選択できるが、例えば光学フィルムの用途では、２０〜３００μｍが好ましい。この範囲内においてはフィルムの充分な自己支持性がえられ、位相差フィルムとして応用しようとする場合に、付与できる位相差の範囲も広くなり好ましい。より好ましいフィルムの厚さは３０〜２００μｍである。
【００３７】
【実施例】
以下、本発明を実施例にて具体的に説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。
各特性値は以下のようにして測定した。
（Ｔｇ）
フィルムから約１０ｍｇの試験片を切り出し、セイコー電子製ＤＳＣ５５００を用いて、２４０℃まで２０ｍｌ／分の窒素気流下１０℃／分の昇温速度で測定し、ＪＩＳＫ７１２１に準拠してＴｇを求めた。
（光線透過率）
フィルムから長さ４０mm、幅４０mmの試験片を切り出し、日本電色工業製濁度計３００Ａを用いて、温度２０℃±２℃、湿度６０％±５％において測定した。
【００３８】
（位相差）
フィルムから長さ１５０ｍｍ、幅１０ｍｍの試験片を切り出した。温度２０℃±２℃、湿度６０％±５％の条件下で、オーク製作所製、顕微偏光分光光度計を用いて、回転検光子法（セナルモン法）により測定波長５１５ｎｍで各試験片の位相差［nm］を測定した。
（光弾性係数）
前記位相差の測定において、試験片に荷重をかけない場合と試験片の遅相軸方向に４．９Ｎの荷重をかけた場合とについてそれぞれ測定を行い、次式にしたがって光弾性係数を算出した。
光弾性係数［ｍ^２／Ｎ］＝（荷重下の位相差［ｎｍ］−無荷重下の位相差［ｎｍ］）×試験片の幅［ｍｍ］×１０^−１２／荷重［Ｎ］
（重量平均分子量）
ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）法（ポリスチレンスタンダード）により測定した。具体的にはＷａｔｅｒｓ社製６００型ＧＰＣシステムを用いて、クロロホルムを移動相とし、流速を１ｍＬ／ｍｉｎ、カラム温度は４０℃にて測定し、ポリスチレンを標準試料とした重量平均分子量を算出した。
【００３９】
（実施例１）
７０００ｇのイオン交換水に１２５ｇの膨潤性雲母を加え、日本精機（株）製の湿式ミルを用いて５０００ｒｐｍ、５分間撹拌して混合した後、１８ｇの２−ヒドロキシエチルアミノ−３−プロピルアミン（広栄化学（株）製、以下、ＨＥＡＰＡという）を加えて、更に撹拌し、生成した固形分を分離、乾燥、粉砕して有機ケイ酸塩（Ｃ−１）を得た。
【００４０】
芳香族２価フェノール由来成分として２、２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン由来成分を有するポリカーボネート樹脂（Ａ−１）（帝人化成製パンライトＣ１４００）６４重量部、重量平均分子量４０００のスチレン系重合体（Ｂ−１）（三洋化成製ハイマーＳＴ９５）１６重量部および有機ケイ酸塩（Ｃ−１）２０重量部とを塩化メチレン３００重量部に加え、室温下で４時間攪拌混合して透明な溶液を得た。この溶液をガラス基板上にキャストし、室温で１５分放置した後、ガラス基板から剥離させ、その後、オーブン中で８０℃で１０分、１２０℃で２０分加熱して、厚さ７５μｍ、残留塩化メチレン１質量％、Ｔｇ１４０℃の透明フィルムを得た。
【００４１】
得られたフィルムの光線透過率は８８％であり、光線透過性が高いことが確認できた。また、このフィルムの光弾性係数は３．９×１０^−１１ｍ^２／Ｎであった。
【００４２】
さらに、このフィルムを１５０℃で１０％延伸したところ、均質な延伸配向フィルムが容易に得られ、加工性が良好であった。得られた配向フィルムの位相差および光弾性係数は、それぞれ２００ｎｍ、３．９×１０^−１１ｍ^２／Ｎであった。
【００４３】
（実施例２）
２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパンおよび１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサンを芳香族２価フェノール成分として用い、常法に従いポリカーボネート樹脂（Ａ−２）を得た。ＮＭＲによって該樹脂中の共重合成分の含有モル比を調べたところ、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン成分が２に対して１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン成分が１であった。
膨潤性雲母とベンジルテトラメチルアンモニウムクロリドとを用いて、実施例１と同様の手順で有機ケイ酸塩（Ｃ−２）を得た。
【００４４】
ポリカーボネート樹脂（Ａ−１）、スチレン系重合体（Ｂ−１）および有機ケイ酸塩（Ｃ−１）に代えて、ポリカーボネート樹脂（Ａ−２）７２重量部、平均分子量２０００のスチレン系重合体（Ｂ−２）（三洋化成製ハイマーＳＢ７５）８重量部および有機ケイ酸塩（Ｃ−２）２０重量部とを用いた以外は実施例１と同様にして厚さ７５μｍ、残存塩化メチレン１質量％、Ｔｇ１３０℃の透明フィルムを得た。
【００４５】
得られたフィルムの光線透過率は、９０％であり、透明性が高いことが確認できた。また、このフィルムの光弾性係数は３．０×１０^−１１ｍ^２／Ｎであった。
さらに、このフィルムを１３０℃で２０％延伸したところ、均質な延伸配向フィルムが容易に得られ、加工性が良好であった。得られた配向フィルムの位相差および光弾性係数は、それぞれ１４０ｎｍ、３．０×１０^−１１ｍ^２／Ｎであった。
【００４６】
（実施例３）
２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパンおよび１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサンを芳香族２価フェノール成分として用い、常法に従って２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン成分が３モルに対し、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン成分を４モル含有するポリカーボネート樹脂（Ａ−３）を得た。
ポリカーボネート樹脂（Ａ−２）７２重量部に代えて、ポリカーボネート樹脂（Ａ−３）７２重量部を用い、スチレン系重合体（Ｂ−２）と有機ケイ酸塩（Ｃ−２）の使用量をそれぞれ１８重量部、２０重量部とした以外は実施例２と同様にして厚さ７５μｍ、残存塩化メチレン１質量％、Ｔｇ１４５℃の透明フィルムを得た。
【００４７】
得られたフィルムの光線透過率は、９０％であり、透明性が高いことが確認できた。また、このフィルムの光弾性係数は２．８×１０^−１１ｍ^２／Ｎであった。
【００４８】
さらに、このフィルムを１５０℃で５０％延伸したところ、均質な延伸配向フィルムが容易に得られ、加工性が良好であった。得られた配向フィルムの位相差および光弾性係数は、それぞれ１３０ｎｍ、２．８×１０^−１１ｍ^２／Ｎであった。
【００４９】
（比較例１）
ポリカーボネート樹脂（Ａ−１）１００重量部を塩化メチレン３００重量部に加え、室温下で４時間攪拌混合して透明な溶液を得た。この溶液をガラス基板上にキャストし、室温で１５分放置した後、ガラス基板から剥離させ、その後、オーブン中で８０℃で１０分、１２０℃で２０分加熱して、厚さ７５μｍ、残留塩化メチレン１質量％、Ｔｇ１５０℃の透明フィルムを得た。
得られたフィルムの光線透過率および光弾性係数は、それぞれ９１％、６．１×１０^−１１ｍ^２／Ｎであった。
さらに、このフィルムを１６０℃で１０％延伸したところ、均質な延伸配向フィルムが容易に得られ、加工性が良好であった。得られた配向フィルムの位相差および光弾性係数は、それぞれ２１０ｎｍ、６．１×１０^−１１ｍ^２／Ｎであった。
【００５０】
以上の結果から、本発明のフィルムが、従来用いられているビスフェノールＡタイプのポリカーボネート樹脂からなるフィルムに比べて、光弾性係数が低減されており、かつ延伸加工による位相差発現性を十分に有するものであることがわかる。
【００５１】
【発明の効果】
本発明のフィルムは、透明性、光弾性特性等の光学的特性と二次加工性に優れており、本発明によれば、位相差板や液晶表示用基板などの光学用途に好適に利用できるフィルムが提供される。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a light transmissive film having excellent optical properties. More specifically, the present invention relates to a light-transmitting film excellent in transparency, a low photoelastic coefficient, and secondary processability.
[0002]
[Prior art]
In recent years, in liquid crystal display elements, retardation films made of various polymer materials have been used for the purpose of improving image quality. Such a retardation film is based on the use of optical anisotropy, ie, birefringence, possessed by a polymer material. In general, a polymer film is stretched to develop a desired retardation. Processed and manufactured. Among these, stretched films of bisphenol A type polycarbonate resins are widely used. The reason is that the polycarbonate resin has a moderate refractive index anisotropy in addition to the basic suitability as an optical film, such as having high transparency and moderate heat resistance. This is because the retardation value of the film obtained by selecting the stretch processing conditions has a characteristic that can be set in a wide range.
[0003]
However, the bisphenol A type polycarbonate resin has a relatively large photoelastic coefficient, that is, a large change rate of the birefringence value when subjected to a stress load. The birefringence value changes due to the effects of stress caused by uneven bonding when bonded together with a polarizing plate, difference in thermal expansion between constituent materials due to backlight and heat from the external environment, and contraction of the polarizing film. As a result, there is a problem that unevenness in phase difference is likely to occur, and as a result, color balance and contrast of the display image are likely to be reduced.
On the other hand, various polyolefin-based resins are known as materials having a relatively small photoelastic coefficient, and in recent years, application to retardation films has been studied.
[0004]
However, although the polyolefin-based resin has a small photoelastic coefficient, it has a property that the birefringence is small at the same time, so there is a limit to the phase difference that can be imparted by stretching. Furthermore, even when the desired retardation value is within the processable range, it is necessary to make the stretch ratio larger than that of the polycarbonate resin. There is a problem that it is easy to produce.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a light-transmitting film that improves the problems of the prior art and is excellent in transparency, photoelastic properties, and secondary processability.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present inventor has found that by blending a specific compound with a polycarbonate resin, high light transmittance, low photoelastic coefficient property, and easy retardation processing suitable for the use of an optical film can be exhibited. . The present invention is based on this finding.
That is, the present invention provides a light transmissive film having a thickness of 300 μm or less and a light transmittance of 85% or more, comprising an optical film material containing a polycarbonate resin, a styrene polymer and a swellable silicate.
[0007]
In the present invention, when the contents of the polycarbonate resin and the styrene polymer in the film are a mass% and b mass%, respectively, b / (a + b) is 0.02 or more and 0.40 or less, and a + b is 60. It is preferably less than 99.
The styrene polymer is preferably a low molecular weight styrene polymer having a weight average molecular weight of less than 10,000.
Furthermore, in the present invention, the polycarbonate resin is preferably an aromatic polycarbonate composed of an aromatic dihydric phenol component and a carbonate component, and the aromatic dihydric phenol component is 2,2-bis (4-hydroxyphenyl). It is preferable to use propane alone or to use 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane and 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -3,3,5-trimethylcyclohexane in combination. When the polycarbonate resin is a copolymer comprising a component derived from 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane and a component derived from 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -3,3,5-trimethylcyclohexane, 1 , 1-bis (4-hydroxyphenyl) -3,3,5-trimethylcyclohexane and the component derived from 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane in a molar ratio of 4 times or less. It is preferable to polymerize.
[0008]
Moreover, it is preferable that the light transmissive film of this invention is manufactured by the casting method from a solution.
The present invention also provides a retardation film obtained by stretching the polycarbonate resin film.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The light transmissive film of the present invention comprises an optical film material containing a polycarbonate resin, a styrene polymer, and a swellable silicate.
The polycarbonate resin used in the present invention is preferably an aromatic polycarbonate composed of an aromatic dihydric phenol component and a carbonate component. The aromatic polycarbonate can be usually obtained by a reaction between an aromatic dihydric phenol compound and a carbonate precursor. That is, an aromatic dihydric phenol compound is obtained by a phosgene method in which phosgene is blown in the presence of caustic alkali and a solvent, or a transesterification method in which an aromatic dihydric phenol compound and bisaryl carbonate are transesterified in the presence of a catalyst. Can do.
[0010]
Specific examples of the aromatic dihydric phenol compound include 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, 2,2-bis (4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl) propane, and bis (4-hydroxy). Phenyl) methane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) ethane, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) butane, 2,2-bis (4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl) butane, 2 , 2-bis (4-hydroxy-3,5-dipropylphenyl) propane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) cyclohexane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -3,3,5- Examples thereof include trimethylcyclohexane and the like, and these may be used alone or in combination of two or more. Of these, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) cyclohexane, and 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -3,3,5-trimethylcyclohexane are preferable. In addition, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane may be used alone, or 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane and 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -3,3 , 5-Trimethylcyclohexane is preferably used in combination.
[0011]
When 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane and 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -3,3,5-trimethylcyclohexane are used in combination, for example, by changing the use ratio of both, The glass transition temperature (hereinafter also referred to as Tg) and the photoelastic coefficient can be adjusted. That is, if the content of 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -3,3,5-trimethylcyclohexane-derived component in the polycarbonate resin is increased, Tg can be increased and the photoelastic coefficient can be decreased. . However, when the film of the present invention is applied as, for example, a retardation film, post-processing such as stretching may be necessary. In this case, if Tg is kept low, good workability can be obtained. The content of 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -3,3,5-trimethylcyclohexane-derived component in the polycarbonate resin is in molar ratio to the component derived from 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane. It is preferable to set it as 0.1-4, and it is more preferable to set it as 0.1-3.
[0012]
Specific examples of the carbonate precursor include phosgene, bischloroformate of the dihydric phenols, diphenyl carbonate, di-p-tolyl carbonate, phenyl-p-tolyl carbonate, di-p-chlorophenyl carbonate, dinaphthyl carbonate. Among them, phosgene and diphenyl carbonate are preferable.
[0013]
The styrenic polymer used in the present invention is a styrenic polymer that can be obtained by polymerizing a styrenic monomer. Specific examples of the styrene monomer include styrene, α-methylstyrene, 2,4-dimethylstyrene, and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Among them, it is preferable to use styrene alone or to use styrene and another styrene monomer in combination.
[0014]
The styrene polymer used in the present invention preferably has a weight average molecular weight of 300 or more and less than 10,000 as measured by GPC method. In the film of the present invention, by setting the molecular weight of the styrenic polymer within the above range, the styrenic polymer and the polycarbonate resin are homogeneously mixed without increasing haze and exhibit excellent optical characteristics. Can do. In particular, in the solution casting method widely used for the production of optical films, when a styrene polymer having a high weight average molecular weight is used, the polycarbonate resin and the styrene polymer undergo phase separation in the process of volatilizing the solvent. Since the haze is likely to increase, it is preferable to use a low molecular weight styrene-based polymer having a weight average molecular weight in the above-described range so that the haze can be kept at a practical level. The weight average molecular weight of the styrenic polymer is more preferably 300 or more and less than 6000, and still more preferably 300 or more and less than 5000.
[0015]
The styrenic polymer exhibits the effect of reducing the photoelastic coefficient of the film of the present invention. Therefore, the photoelastic coefficient of the film can be lowered as the content of the styrenic polymer in the film is increased, but the Tg and rigidity of the film are also affected. Therefore, in the present invention, the content of the polycarbonate resin and the styrenic polymer is such that b / (a + b) is 0.02 or more and 0.40 when the respective contents in the film are a mass% and b mass%. It is preferable that a + b is 60 or more and less than 99. In the present invention, when b / (a + b) and a + b are within the above ranges, the effect of lowering the photoelastic coefficient is sufficiently exhibited, and sufficient Tg and rigidity with respect to durability and self-supporting property are obtained. Can be secured. In particular, the low molecular weight styrenic polymer used in the present invention does not have sufficient mechanical and thermal properties unlike high molecular weight polystyrene used in ordinary molding materials and film materials. It is preferable that a + b) and a + b are within the above ranges.
[0016]
One feature of the light transmissive film of the present invention is that a swellable silicate is dispersed in an optical film material containing the polycarbonate resin and the styrene polymer. By dispersing the swellable silicate, the photoelastic coefficient of the film of the present invention can be reduced as compared with the photoelastic coefficient of the polycarbonate resin not containing the swellable silicate.
The swellable silicate used in the present invention is a layered silicate having a cation exchange capacity and showing a unique property of taking water between layers to swell, mainly a tetrahedral sheet of silicon oxide, It consists mainly of an octahedral sheet of metal hydroxide, and examples thereof include smectite clay and swellable mica.
[0017]
The smectite clay is represented by the following general formula (1)
X₀ _. _2-0 _. ₆Y_2-3Z₄O₁₀(OH)₂・ NH₂O (1)
(However, X is one or more selected from the group consisting of K, Na, Ca and Mg, and Y is one selected from the group consisting of Mg, Fe, Mn, Ni, Zn, Li, Al and Cr. In the above, Z is Si or a combination of Si and Al.₂O represents a water molecule bonded to an interlayer ion, while n represents a natural or synthesized material that varies significantly depending on the interlayer ion and relative humidity. Specific examples of the smectite group clay include, for example, montmorillonite, beidellite, nontronite, saponite, iron saponite, hectorite, soconite, stevensite, bentonite, and the like, or substitution products, derivatives, or mixtures thereof. . The bottom surface spacing in the initial aggregated state of the smectite group clay is about 1.0 to 1.7 nm, and the average particle size of the smectite group clay in the aggregated state is about 100 to 100,000 nm.
[0018]
Further, the swellable mica is represented by the following general formula (2)
X₀ _. _{5 to 1} _. ₀Y_2-3(Z₄O₁₀) (F, OH)₂ (2)
(However, X is at least one selected from the group consisting of Li, Na, K, Rb, Ca, Ba, and Sr, and Y is selected from the group consisting of Mg, Fe, Ni, Mn, Al, and Li) Z is a combination of Si or Si and one or more selected from the group consisting of Ge, Al, Fe and B.), natural or synthesized . These have the property of swelling in water, a polar solvent compatible with water at an arbitrary ratio, and a mixed solvent of water and the polar solvent. For example, lithium-type teniolite, sodium-type teniolite, lithium-type four Examples thereof include silicon mica and sodium-type tetrasilicon mica, or substituted products, derivatives, or mixtures thereof. The bottom space in the initial aggregated state of the swellable mica is approximately 1.0 to 1.7 nm, and the average particle size of the swellable mica in the aggregated state is approximately 100 to 100,000 nm.
[0019]
Some of the above swellable mica have a structure similar to vermiculites, and such vermiculites and the like can also be used. The vermiculite-equivalent products are classified into 3 octahedron type and 2 octahedron type, and the following general formula (3)
(Mg, Fe, Al)_2-3(Si_4-xAl_x) O₁₀(OH)₂・ (M⁺, M²⁺ _1/2)_x・ NH₂O (3)
(Wherein M is an exchangeable cation of an alkali or alkaline earth metal such as Na and Mg, x = 0.6 to 0.9, and n = 3.5 to 5). . The bottom surface interval in the initial aggregated state of the vermiculite equivalent is approximately 1.0 to 1.7 nm, and the average particle size in the aggregated state is approximately 100 to 500,000 nm.
[0020]
Swellable silicates may be used alone or in combination of two or more. Among these, montmorillonite, bentonite, hectorite and swellable mica having sodium ions between layers are from the viewpoint of dispersibility in the optical film material of the present invention, availability, and physical properties improving effect of the resin composition. preferable.
The crystal structure of the swellable silicate is preferably high in purity, which is regularly stacked in the c-axis direction, but so-called mixed layer minerals in which the crystal period is disturbed and a plurality of types of crystal structures are mixed can also be used.
[0021]
The amount of reduction of the photoelastic coefficient varies depending on the type and amount of the swellable silicate to be used or the form of dispersion, and may be appropriately selected. Usually, the amount of the swellable silicate used is that of the polycarbonate resin and the styrenic polymer. The amount is preferably 1 part by weight or more and 40 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the total amount of the swellable silicate. If it is less than 1 part by weight, the effect of reducing the photoelastic coefficient tends not to be sufficiently exhibited, whereas if it exceeds 40 parts by weight, the light transmittance of the film tends to be insufficient. Further, the dispersion form of the swellable silicate varies depending on the mixing method, but it is preferable that the swellable silicate is more finely dispersed from the viewpoint of effectively reducing the photoelastic coefficient. In the film of the present invention, the fine dispersion of the swellable silicate tends to be accompanied by an increase in the elastic modulus of the film.
[0022]
In the present invention, the method for mixing the swellable silicate with the polycarbonate resin and the styrenic polymer is not particularly limited, and a method of adding and kneading the molten polycarbonate resin and the styrenic polymer, the polycarbonate resin and In addition to a method in which the swellable silicate is dispersed in a good solvent of the styrenic polymer and then the polycarbonate resin and the styrenic polymer are dissolved and mixed, the swellable silicate is converted into an amino compound or an appropriate compound in a suitable dispersion medium. Examples of the method include mixing with a quaternary ammonium salt to form an organosilicate, and then mixing with a polycarbonate resin and a styrenic polymer in a melt or a solvent. From the viewpoint that the dispersibility can be improved, a method of mixing after forming an organosilicate is preferable.
[0023]
The amino compound is a C1-C25 hydrocarbon compound having at least one amino group selected from the group consisting of primary, secondary, and tertiary amino groups, and includes a hydroxyl group, an ether It may have one or more substituents selected from the group consisting of a group, a mercapto group, a carbonyl group, a nitro group and a chlorine atom. In the present specification, the hydrocarbon group means a linear or branched (that is, having a side chain) saturated or unsaturated monovalent or polyvalent aliphatic hydrocarbon group, aromatic hydrocarbon group, and alicyclic carbonization. A hydrogen group is meant, and examples thereof include an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, a phenyl group, a naphthyl group, and a cycloalkyl group. In the present specification, the term “alkyl group” is intended to include polyvalent hydrocarbon groups such as “alkylene group” unless otherwise specified. Similarly, an alkenyl group, an alkynyl group, a phenyl group, a naphthyl group, and a cycloalkyl group include an alkenylene group, an alkynylene group, a phenylene group, a naphthylene group, and a cycloalkylene group, respectively.
[0024]
As specific examples of the amino compound, examples in which an amino group and a hydrocarbon group having 1 to 25 carbon atoms are constituents include butylamine, N, N-dimethylbutylamine, 1,2-dimethylpropylamine, dodecylamine , Hexylamine, N-methylhexylamine, 3-pentylamine, dimethylaminoethylamine, 2-octylamine, ethylaminoethylamine, diethylaminoethylamine, tetramethylethylenediamine, 1,2-diaminopropane, methylaminopropylamine, dimethylaminopropyl Amine, diethylaminopropylamine, dibutylaminopropylamine, tetramethyl-1,3-diaminopropane, 1,2-diaminobutane, 1,4-diaminobutane, N- (3-aminopropyl) -1,3-propanedia , Pentamethyldiethylenetriamine, N, N′-bis (aminopropyl) -1,3-propylenediamine, N, N′-bis (aminopropyl) -1,4-butylenediamine, diallylamine, isoamylamine, N-ethyl Isoamylamine, 2-hexenylamine, N, N-diisopropylaminoethylamine, N, N-diisopropylethylamine, 2-ethylhexylamine, N-ethyl-1,2-dimethylpropylamine, diisobutylamine, 2-ethylhexylamine, aniline, β-naphthylamine, o-phenylenediamine, p-phenylenediamine, toluene-2,4-diamine, N, N′-dimethyl-p-phenylenediamine, divinylpropylamine and the like can be mentioned.
[0025]
Examples of amino compounds having a hydroxyl group include 2- (hydroxymethylamino) ethanol, N-isomethyldiethanolamine, 2-aminopropanol, 3-aminopropanol, 3-dimethylaminopropanol, 4-aminobutanol, 4-methylamino. Examples include butanol, 2-hydroxyethylaminopropylamine, diethanolaminopropylamine, 1-amino-3-phenoxy-2-propanol, and the like. Examples of amino compounds having an ether group include bis (3-aminopropyl) ether, dimethylaminoethoxypropylamine, 1,2-bis (3-aminopropoxy) ethane, 1,3-bis (3-aminopropoxy). -2,2-dimethylpropane, α, ω-bis (3-aminopropyl) polyethylene glycol ether, α, ω-bis (3-aminopropyl) diethylene glycol ether, 3-methoxypropylamine, 3-ethoxypropylamine, 3 -Propoxypropylamine, 3-isopropoxypropylamine, 3-butoxypropylamine, 3-isobutoxypropylamine, 2-ethylhexyloxypropylamine, 3-decyloxypropylamine and the like.
[0026]
Examples of amino compounds having a mercapto group include 2-mercaptoethylamine, N- (2-mercaptoethyl) acetamide, 2-mercaptopyridine and the like. Examples of amino compounds having a carbonyl group include formanilide, acetanilide, acetoacetanilide, dodecylamide, tetradecylamide, hexadecylamide and the like. Examples of amino compounds having a nitro group include 2-nitroaniline, 3-nitroaniline, 2,4-dinitroaniline, and 2,4,6-trinitroaniline. Examples of amino compounds having a chlorine atom include 2-chloroaniline, 3-chloroaniline, 2,5-dichloroaniline and the like.
[0027]
Among the amino compounds, dimethylaminoethylamine, ethylaminoethylamine, diethylaminoethylamine, tetramethylethylenediamine, 1,2-diaminopropane, methylaminopropylamine, dimethylaminopropylamine, diethylaminopropylamine, dibutylaminopropylamine, tetramethyl -1,3-diaminopropane, 1,2-diaminobutane, 1,4-diaminobutane, N- (3-aminopropyl) -1,3-propanediamine, pentamethyldiethylenetriamine and N, N′-bis (amino) Propyl) -1,3-propylenediamine and the like, an amino compound having two or more amino groups in one molecule, 2- (hydroxymethylamino) ethanol, N-isomethyldiethanolamine, 2-a Hydroxyl groups such as nopropanol, 3-aminopropanol, 3-dimethylaminopropanol, 4-aminobutanol, 4-methylaminobutanol, 2-hydroxyethylaminopropylamine and 1-amino-3-phenoxy-2-propanol Amino compound having bis (3-aminopropyl) ether, dimethylaminoethoxypropylamine, 1,2-bis (3-aminopropoxy) ethane, 1,3-bis (3-aminopropoxy) -2,2-dimethyl Amino compounds having an ether group such as propane, α, ω-bis (3-aminopropyl) polyethylene glycol ether and α, ω-bis (3-aminopropyl) diethylene glycol ether can be preferably used.
[0028]
Substitutes or derivatives of the above amino compounds can also be used. These amino compounds may be used alone or in combination of two or more.
Examples of the quaternary ammonium salt include ammonium salts having an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, a benzyl group, a phenyl group, a polyoxyethylene group, and a polyoxypropylene group, such as a benzyl group, a phenyl group, and a polyoxy group. It preferably has at least one group selected from an ethylene group and a polyoxypropylene group.
[0029]
Specific examples of the quaternary ammonium salt include benzyltrialkylammonium chloride, benzylphenyldialkylammonium chloride, polyoxypropylene trialkyl chloride, di (polyoxypropylene) dialkyl chloride, tri (polyoxypropylene) alkyl chloride and the like. It is done.
The organic silicate can be obtained by adding the above-mentioned amino compound or quaternary ammonium salt after mixing the swellable silicate in the dispersion medium and expanding the bottom surface distance.
[0030]
The dispersion medium is intended to be water, a polar solvent compatible with water at an arbitrary ratio, and a mixed solvent of water and the polar solvent. Examples of the polar solvent include alcohols such as methanol, ethanol and isopropanol, glycols such as ethylene glycol, propylene glycol and 1,4-butanediol, ketones such as acetone and methyl ethyl ketone, ethers such as diethyl ether and tetrahydrofuran. Amide compounds such as dimethylformamide, and other solvents such as dimethyl sulfoxide and 2-pyrrolidone. These polar solvents may be used alone or in combination of two or more.
[0031]
The film of the present invention comprises an optical film material mainly comprising the polycarbonate resin, styrene polymer and swellable silicate, and the optical film material has a residual solvent within a range not impairing the object of the present invention. In addition, stabilizers, plasticizers, and other components can be contained as necessary. The total (a + b + c mass%) of the polycarbonate resin content (a mass%), the styrene polymer (b mass%) and the swellable silicate content (c mass%) contained in the film of the present invention is 80 mass%. The above is preferable, and 90% by mass or more is more preferable.
[0032]
The light transmittance of the film of the present invention is 85% or more. If the light transmittance is 85% or more, the film is suitable for use in optical applications.
The Tg of the film of the present invention is preferably 110 to 185 ° C, more preferably 120 to 170 ° C. If Tg is 110 ° C. or higher, a film having high durability can be easily obtained. On the other hand, if Tg is 185 ° C. or lower, it is easy to obtain films having various stretch workability.
[0033]
The film of the present invention can be obtained by a casting method or a melt extrusion method from a solution generally used as a method for producing a polymer film. The mixing method of the polycarbonate resin, the styrene resin and the swellable silicate can be based on the above-mentioned method. For example, when a film is to be obtained by using a casting method, the polycarbonate resin is used in a predetermined ratio. What is necessary is just to stir-mix in a solvent and to use it as a uniform liquid mixture, and when it is going to obtain a film using a melt-extrusion method, what is necessary is just to melt-mix both in a predetermined ratio and use. However, in optical applications, a particularly high degree of uniformity is often required, and in such a case, it is preferable to use a casting method.
[0034]
The solvent used is not particularly limited, but haloalkanes such as dichloromethane, chloroform, 1,2-dichloroethane; cyclic ethers such as tetrahydrofuran, 1,3-dioxolane, 1,4-dioxane; methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone , Ketones such as cyclohexanone, and aromatic solvents such as chlorobenzene are used. Of these, dichloromethane, chloroform, 1,2-dichloroethane, tetrahydrofuran, 1,3-dioxolane, 1,4-dioxane, cyclohexanone, chlorobenzene and the like are preferable from the viewpoints of solubility and stability such as storage of the dope. These can be used alone or in admixture of two or more.
The concentration of the solution in the case of using the casting method is not particularly limited, and is usually about 15 to 30% by mass from the viewpoint of facilitating control of the film thickness and thickness accuracy according to the application.
[0035]
The film of the present invention can be provided with a uniform retardation by performing an orientation treatment of at least one axis using a known stretching method. The retardation value of the obtained retardation film can be selected according to the purpose between 10 and 2000 nm. The stretching temperature and the stretching ratio can be selected according to the desired retardation value. Usually, the stretching ratio is 1.1 to 3 times, and the stretching temperature is Tg− with respect to the glass transition temperature Tg of the resin. It can carry out in the range of 30 degreeC-Tg + 30 degreeC.
[0036]
Although the thickness of the film of this invention can be selected according to a use, 20-300 micrometers is preferable in the use of an optical film, for example. Within this range, sufficient self-supporting properties of the film can be obtained, and the range of retardation that can be imparted is widened when applied as a retardation film. A more preferable film thickness is 30 to 200 μm.
[0037]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention concretely, this invention is not limited to this Example.
Each characteristic value was measured as follows.
(Tg)
About 10 mg of a test piece was cut out from the film and measured with a DSC5500 manufactured by Seiko Denshi at a temperature increase rate of 10 ° C./min under a nitrogen stream of 20 ml / min up to 240 ° C., and Tg was determined according to JIS K7121. .
(Light transmittance)
A test piece having a length of 40 mm and a width of 40 mm was cut out from the film and measured at a temperature of 20 ° C. ± 2 ° C. and a humidity of 60% ± 5% using a Nippon Denshoku Industries turbidimeter 300A.
[0038]
(Phase difference)
A test piece having a length of 150 mm and a width of 10 mm was cut out from the film. The phase difference of each test piece at a measurement wavelength of 515 nm by a rotating analyzer method (Senarum method) using a micro-polarization spectrophotometer manufactured by Oak Manufacturing Co., Ltd. under conditions of a temperature of 20 ° C. ± 2 ° C. and a humidity of 60% ± 5%. [Nm] was measured.
(Photoelastic coefficient)
In the measurement of the phase difference, the case where no load is applied to the test piece and the test pieceLate phaseMeasurements were performed for a case where a load of 4.9 N was applied in the axial direction, and a photoelastic coefficient was calculated according to the following equation.
Photoelastic coefficient [m²/ N] = (phase difference under load [nm] −phase difference under no load [nm]) × test specimen width [mm] × 10^-12/ Load [N]
(Weight average molecular weight)
It measured by the gel permeation chromatography (GPC) method (polystyrene standard). Specifically, using a Waters 600 type GPC system, chloroform was used as the mobile phase, the flow rate was 1 mL / min, the column temperature was 40 ° C., and the weight average molecular weight was calculated using polystyrene as the standard sample.
[0039]
Example 1
125 g of swellable mica is added to 7000 g of ion-exchanged water, and the mixture is stirred and mixed at 5000 rpm for 5 minutes using a wet mill manufactured by Nippon Seiki Co., Ltd., and then 18 g of 2-hydroxyethylamino-3-propylamine ( Guangei Chemical Co., Ltd., hereinafter referred to as “HEAPA”) was added, and the mixture was further stirred, and the resulting solid was separated, dried and ground to obtain an organosilicate (C-1).
[0040]
Polystyrene resin (A-1) having a component derived from 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane as the component derived from aromatic dihydric phenol (A-1) (Teijin Chemicals Panlite C1400) 64 parts by weight, weight average molecular weight 4000 16 parts by weight of polymer (B-1) (Sanyo Kasei Heimer ST95) and 20 parts by weight of organosilicate (C-1) were added to 300 parts by weight of methylene chloride, and the mixture was stirred and mixed at room temperature for 4 hours to be transparent. Solution was obtained. This solution was cast on a glass substrate and left at room temperature for 15 minutes, then peeled off from the glass substrate, and then heated in an oven at 80 ° C. for 10 minutes and at 120 ° C. for 20 minutes to a thickness of 75 μm and residual chloride. A transparent film having 1% by mass of methylene and 140 g of Tg was obtained.
[0041]
The obtained film had a light transmittance of 88%, and it was confirmed that the light transmittance was high. The photoelastic coefficient of this film was 3.9 × 10^-11m²/ N.
[0042]
Furthermore, when this film was stretched 10% at 150 ° C., a homogeneous stretch-oriented film was easily obtained, and the processability was good. The obtained alignment film has a retardation and a photoelastic coefficient of 200 nm and 3.9 × 10 respectively.^-11m²/ N.
[0043]
(Example 2)
2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane and 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -3,3,5-trimethylcyclohexane were used as aromatic dihydric phenol components, and polycarbonate resin (A -2) was obtained. When the content molar ratio of the copolymer component in the resin was examined by NMR, the 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane component was 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -3, The 3,5-trimethylcyclohexane component was 1.
An organosilicate (C-2) was obtained in the same procedure as in Example 1 using swellable mica and benzyltetramethylammonium chloride.
[0044]
Instead of the polycarbonate resin (A-1), the styrene polymer (B-1) and the organosilicate (C-1), 72 parts by weight of the polycarbonate resin (A-2) and a styrene polymer having an average molecular weight of 2000 (B-2) (Sanyo Kasei Heimer SB75) 8 parts by weight and organosilicate (C-2) 20 parts by weight In the same manner as in Example 1, the thickness is 75 μm, and the remaining methylene chloride is 1 mass. %, Tg 130 ° C. transparent film was obtained.
[0045]
The light transmittance of the obtained film was 90%, and it was confirmed that the transparency was high. The photoelastic coefficient of this film is 3.0 × 10^-11m²/ N.
Furthermore, when this film was stretched 20% at 130 ° C., a homogeneous stretch-oriented film was easily obtained, and the processability was good. The obtained alignment film has a retardation and a photoelastic coefficient of 140 nm and 3.0 × 10 respectively.^-11m²/ N.
[0046]
Example 3
2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane and 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -3,3,5-trimethylcyclohexane were used as aromatic dihydric phenol components, and 2,2- A polycarbonate resin (A-3) containing 4 mol of 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -3,3,5-trimethylcyclohexane component with respect to 3 mol of bis (4-hydroxyphenyl) propane component is obtained. It was.
Instead of 72 parts by weight of the polycarbonate resin (A-2), 72 parts by weight of the polycarbonate resin (A-3) is used, and the amount of the styrene polymer (B-2) and the organic silicate (C-2) used is changed. A transparent film having a thickness of 75 μm, a residual methylene chloride of 1% by mass and a Tg of 145 ° C. was obtained in the same manner as in Example 2 except that the amount was 18 parts by weight and 20 parts by weight, respectively.
[0047]
The light transmittance of the obtained film was 90%, and it was confirmed that the transparency was high. The photoelastic coefficient of this film is 2.8 × 10^-11m²/ N.
[0048]
Furthermore, when this film was stretched 50% at 150 ° C., a homogeneous stretch-oriented film was easily obtained, and the processability was good. The obtained alignment film has a retardation and a photoelastic coefficient of 130 nm and 2.8 × 10, respectively.^-11m²/ N.
[0049]
(Comparative Example 1)
100 parts by weight of the polycarbonate resin (A-1) was added to 300 parts by weight of methylene chloride, followed by stirring and mixing at room temperature for 4 hours to obtain a transparent solution. This solution was cast on a glass substrate and left at room temperature for 15 minutes, then peeled off from the glass substrate, and then heated in an oven at 80 ° C. for 10 minutes and at 120 ° C. for 20 minutes to a thickness of 75 μm and residual chloride. A transparent film with 1% by mass of methylene and Tg of 150 ° C. was obtained.
The resulting film had a light transmittance and a photoelastic coefficient of 91% and 6.1 × 10 respectively.^-11m²/ N.
Furthermore, when this film was stretched 10% at 160 ° C., a homogeneous stretch-oriented film was easily obtained, and the processability was good. The obtained alignment film has a retardation and a photoelastic coefficient of 210 nm and 6.1 × 10 respectively.^-11m²/ N.
[0050]
From the above results, the film of the present invention has a reduced photoelastic coefficient compared to a conventionally used film made of a bisphenol A type polycarbonate resin, and has sufficient retardation development properties by stretching. It turns out that it is a thing.
[0051]
【The invention's effect】
The film of the present invention is excellent in optical properties such as transparency and photoelastic properties and secondary processability, and according to the present invention, it can be suitably used for optical applications such as retardation plates and liquid crystal display substrates. A film is provided.

Claims

An optical film material containing a polycarbonate resin, a styrene polymer and a swellable silicate , wherein the polycarbonate resin is a component derived from 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane as an aromatic divalent phenol-derived component A light-transmitting film having an optical film material which is an aromatic polycarbonate resin and having a thickness of 300 μm or less and a light transmittance of 85% or more.

An optical film material comprising a polycarbonate resin, a styrene polymer, and a swellable silicate , wherein the polycarbonate resin is 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -3, as a component derived from an aromatic dihydric phenol. It is an aromatic polycarbonate comprising a copolymer obtained by copolymerizing a component derived from 3,5-trimethylcyclohexane with a molar ratio of not more than 4 times the component derived from 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane. A light transmissive film made of an optical film material having a thickness of 300 μm or less and a light transmittance of 85% or more.

When the contents of the polycarbonate resin and the styrene polymer in the film are a mass% and b mass%, respectively, b / (a + b) is 0.02 or more and 0.40 or less, and a + b is 60 or more and less than 99. The light transmissive film according to claim 1 or 2 .

The light transmitting film according to any one of claims 1 to 3, wherein the styrene polymer is a low molecular weight styrene polymer having a weight average molecular weight of less than 10,000.

The light transmissive film according to any one of claims 1 to 4 , which is produced by a casting method from a solution.

The retardation film obtained by extending | stretching the light transmissive film of any one of Claims 1-5 .