JP5550152B2 - 光学フィルム及びその製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、光学フィルム及びその製造方法に関する。より具体的には、本発明は耐衝撃性、耐熱性などに優れた光学フィルム及びその製造方法に関し、上記光学フィルムはＬＣＤのような表示装置などの電子装置に有用である。
本出願は、２００８年１０月２日に韓国特許庁に提出された韓国特願１０−２００８−００９７４００号の出願日の利益を主張し、その内容の全ては本明細書に含まれる。
近年、光学技術の発展に伴い、従来のブラウン管の代わりとなるプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、有機／無機ＥＬディスプレイ（ＥＬＤ）など、様々な方式を利用したディスプレイ技術が提案され市販されている。上記のようなディスプレイでは多様なプラスチックフィルムの利用が提案されており、その要求特性がより高度化されている。例えば、液晶ディスプレイの場合は、薄型化及び軽量化のために、そして表示特性を向上させるために、偏光板、位相差フィルム、プラスチック基板、導光板などに様々なプラスチックフィルムが使用されている。
偏光板の場合、一般的に偏光子に保護フィルムとしてトリアセチルセルロースフィルム（ｔｒｉａｃｅｔｙｌ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅフィルム，以下ＴＡＣフィルム）をポリビニルアルコール系水溶液からなる水系接着剤を利用して積層させた構造を有する。ところが、偏光子として使用されているポリビニルアルコールフィルムと偏光子用保護フィルムとして使用されているＴＡＣフィルムは、何れも耐熱性と耐湿性が十分でない。よって、上記フィルムからなる偏光板を高温あるいは高湿の雰囲気下で長時間使用すると、偏光度が低下し、偏光子と保護フィルムが分離したり光特性が低下するため、用途の面で様々な制約を受けている。また、ＴＡＣフィルムは周辺の温度／湿度環境の変化により既存の面内位相差（Ｒｉｎ）と厚さ方向位相差（Ｒｔｈ）の変化がひどく、特に傾斜方向における入射光に対する位相差の変化が大きい。このような特性を有するＴＡＣフィルムを保護フィルムとして含む偏光板を液晶表示装置に適用すると、周辺の温度／湿度環境の変化により視野角特性が変化して画像の品質が低下するという問題点がある。また、ＴＡＣフィルムは周辺の温度／湿度環境の変化による寸法変化率が大きいだけでなく、光弾性係数も相対的に大きいため、耐熱、耐湿熱環境での耐久性評価後に局部的に位相差特性の変化が発生して画像の品質が低下しやすい。
このようなＴＡＣフィルムの様々な短所を補完するための素材として、メタクリル（ｍｅｔｈａｃｒｙｌ）系樹脂がよく知られている。しかし、メタクリル（ｍｅｔｈａｃｒｙｌ）系樹脂は、破れたり裂けたりしやすいため、偏光板の生産において搬送性の面で問題になりやすく、生産性に欠けることで知られている。また、フィルムの材料としてアクリレート樹脂を用いる場合、キャスティング方法を利用しなければならないため、製造方法が難しく、コストが高くなるという問題がある。
位相差フィルムの場合、スチレン系樹脂で製造したフィルムは、これを延伸及び配向させる時にその配向方向と直交する方向に屈折率が大きくなる光学異方性を示す材料であり、これを延伸して正の値の厚さ方向位相差値（Ｒｔｈ）を有するフィルムの製造に適した材料として知られている。また、スチレン系樹脂は経済性に優れ、且つ透明性に優れるという長所がある。しかし、高価の特殊な単量体を共に使用して製造する場合を除いては耐熱性が不十分で、機械的物性が劣るという問題点がある。
また、二軸延伸ポリカーボネートフィルムや一軸延伸ＣＯＰ（ｃｙｃｌｉｃ ｏｌｅｆｉｎ ｐｏｌｙｍｅｒ）に液晶が表面コーティングされたフィルムが補償フィルム又は位相差フィルムとして使用されている。しかし、二軸延伸ポリカーボネートフィルムの場合、入射する光の波長に応じて位相差が変化し、位相差補償が良好に行われないという問題点があり、液晶コーティングＣＯＰの場合、コストが高く、工程が複雑になるという問題点がある。
上記の問題点を解決するために、耐熱性と透明性に優れたアクリル系共重合体が研究されているが、アクリル系共重合体単独では十分な耐衝撃性が得られず、破れたり裂けたりしやすいため、多様な形態の強靭性改良剤を添加することで耐衝撃性を確保している。この場合、十分な耐衝撃性のために多量の強靭性改良剤を使用すると、樹脂の耐熱性及び透明性が低下し、強靭性改良剤の分子量を大きくすると、生産及び加工が困難になる。
上記の従来技術の問題点を解決するために、押出方式などで製造できるため製造方法が容易で、製造コストが安価であると共に、耐衝撃性と耐熱性に優れ、延伸前は光学的等方性に優れて偏光板保護フィルムなどの多様な用途に使用でき、延伸後は均一且つ安定した位相差を提供できるため、位相差フィルムとして使用できる光学フィルム及びその製造方法を提供することを目的とする。
本発明は、１）アクリル系樹脂と、２）コアは共役ジエン系ゴムを含み、シェルはアクリル系単量体、芳香族ビニル系単量体及びマレイミド系単量体を含む共重合体であるコア−シェル型のグラフト共重合体と、を含む光学フィルムを提供する。
また、本発明は、ａ）アクリル系樹脂と、コアは共役ジエン系ゴムを含み、シェルはアクリル系単量体、芳香族ビニル系単量体及びマレイミド系単量体を含む共重合体であるコア−シェル型のグラフト共重合体とを含む樹脂組成物を準備する段階と、ｂ）上記樹脂組成物を用いてフィルムを形成する段階と、を含む光学フィルムの製造方法を提供する。
また、本発明は、１）アクリル系樹脂と、２）コアは共役ジエン系ゴムを含み、シェルはアクリル系単量体、芳香族ビニル系単量体及びマレイミド系単量体を含む共重合体であるコア−シェル型のグラフト共重合体と、を含む位相差フィルムを提供する。
また、本発明は、ａ）アクリル系樹脂と、コアは共役ジエン系ゴムを含み、シェルはアクリル系単量体、芳香族ビニル系単量体及びマレイミド系単量体を含む共重合体であるコア−シェル型のグラフト共重合体とを含む樹脂組成物を準備する段階と、ｂ）上記樹脂組成物を用いてフィルムを形成する段階と、ｃ）上記フィルムを一軸又は二軸延伸する段階と、を含む位相差フィルムの製造方法を提供する。
本発明による位相差フィルムは、下記数式１で表される面方向位相差が１００〜１２０ｎｍであることが好ましく、下記数式２で表される厚さ方向位相差が２０〜６０ｎｍであることが好ましい。
［数１］
Ｒｉｎ＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄ
［数２］
Ｒｔｈ＝［（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ］×ｄ
上記式１及び２において、ｎｘは、フィルムの面方向において屈折率が最も大きい方向の屈折率であり、ｎｙは、フィルムの面方向においてｎｘ方向の垂直方向の屈折率であり、ｎｚは、厚さ方向の屈折率であり、ｄは、フィルムの厚さである。
また、本発明は、上記光学フィルムを含む偏光板を提供する。
また、本発明は、上記光学フィルム又は位相差フィルムを含む電子装置を提供する。
本発明による光学フィルムは耐衝撃性と耐熱性に優れ、延伸前は光学的等方性に優れて偏光板保護フィルムなどの多様な用途に使用できることから、既存の高価なＴＡＣ樹脂を代替でき、延伸後は均一且つ安定した位相差を提供できるため、位相差フィルムとして使用できる。また、本発明による光学フィルムは押出方式で製造できるため製造方法が容易で、製造コストが安価なことから、既存のアクリレート樹脂だけからなるフィルムより優れた効果を有する。
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明による光学フィルムは、１）アクリル系樹脂と、２）コアは共役ジエン系ゴムを含み、シェルはアクリル系単量体、芳香族ビニル系単量体及びマレイミド系単量体を含む共重合体であるコア−シェル型のグラフト共重合体とを含む。
本発明による光学フィルムにおいて、上記１）アクリル系樹脂は、当技術分野に知られているものを使用することができ、特に、アクリル系単量体のホモ又は共重合体；アクリル系単量体及び芳香族ビニル系単量体の共重合体；又はアクリル系単量体、芳香族ビニル系単量体及び酸無水物の共重合体などを使用することができる。
上記１）アクリル系樹脂は、アクリル系単量体、芳香族ビニル系単量体及び酸無水物の共重合体であることがより好ましい。
上記アクリル系単量体としては、エステル基のカルボニル基と共役化（ｃｏｎｊｕｇａｔｅｄ）された炭素間の二重結合を有する化合物であればよく、その置換基は特に限定されない。本明細書に記載のアクリル系単量体は、アクリレートだけでなくアクリレート誘導体を含むことを意味するもので、アルキルアクリレート、アルキルメタクリレート、アルキルブタクリレートなどを含む概念として理解しなければならない。例えば、上記アクリル系単量体の例としては、下記化学式１で表される化合物が含まれる。
Figure 0005550152
上記化学式１において、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は、それぞれ独立に水素原子、ヘテロ原子を含むか含まない炭素数１〜３０の１価炭化水素基を表し、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３の少なくとも１つはエポキシ基であってもよく、Ｒ４は水素原子又は炭素数１〜６のアルキル基を表す。
具体的には、上記アクリル系単量体として、メチルアクリレート、エチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、メチルエタクリレート、及びメチルエタクリレートからなる群から選択される１種以上のアクリル系単量体を使用でき、特にメチルメタクリレート（ＭＭＡ）を使用することが最も好ましい。
上記芳香族ビニル系単量体としては、ベンゼン核が１個以上のＣ１〜Ｃ５のアルキル基又はハロゲン基で置換又は非置換の構造の単量体を使用することが好ましい。例えば、スチレン、α−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ビニルトルエンなどからなる群から選択される１種以上のスチレン系単量体が好ましい。
上記酸無水物としては、カルボン酸無水物を使用でき、１価又は２価以上の多価カルボン酸無水物を使用することができる。好ましくは、マレイン酸無水物又はその誘導体を使用でき、例えば、下記化学式２の化合物を使用することができる。
Figure 0005550152
上記化学式２において、Ｒ７及びＲ８は、それぞれ独立に水素原子又は炭素数１〜６のアルキル基を表す。
上記１）アクリル系樹脂としてアクリル系単量体、芳香族ビニル系単量体及び酸無水物の共重合体を用いる場合、各単量体の重量比は、（６０〜９８）：（１〜４５）：（１〜１５）であることが好ましい。
上記アクリル系単量体は光学的物性に寄与でき、上記芳香族ビニル系単量体はフィルム成形性及び位相差付与に寄与でき、酸無水物は耐熱性に寄与することができる。
上記１）アクリル系樹脂は、当技術分野に知られている方法を用いて重合でき、例えば塊状重合法を利用することができる。
上記共重合体は、追加の共単量体としてマレイミド系単量体をさらに含むことができる。上記マレイミド系単量体としては、フェニルマレイミド、シクロヘキシルマレイミドなどを使用でき、これら共単量体は、共重合体１００重量部に対して５重量部以下で含まれることが好ましい。上記共単量体としてマレイミド系単量体をさらに含むことで、シェルの耐熱度を高めたコア−シェル型のグラフト共重合体との相溶性をより高めることができる。
上記１）アクリル系樹脂は、ガラス転移温度が１１０℃以上、好ましくは、１１５℃以上、重量平均分子量１０万〜１８万、ヘイズ２．０％以下、溶融指数（ｍｅｌｔ ｉｎｄｅｘ，ＭＩ）２〜１０、屈折率１．４９０〜１．５２０であることが好ましい。
本発明による光学フィルムは、１）アクリル系樹脂以外に共役ジエン系ゴム成分を含む２）コア−シェル型のグラフト共重合体を含むことを特徴とする。
ＬＣＤのような画像表示装置に使用されるフィルム材料は、紫外線などに対する安定性及び耐熱性が大きく要求されるため、二重結合を含む共役ジエン系化合物を使用しないものとして知られている。しかし、本発明では、上記共役ジエン系ゴム成分を特定構造の共重合体に使用すると共に、共重合体の成分及び成分比などを調節することで、共役ジエン系化合物によるフィルムの靭性向上を図る一方、従来の共役ジエン系化合物の問題となっていた安定性及び耐熱性の低下を解消することができる。
本発明による光学フィルムにおいて、上記２）コア−シェル型のグラフト共重合体のコアは共役ジエン系ゴムを含む。
上記共役ジエン系ゴムとしては、エチレン−プロピレンジエン系ゴム、スチレン−ブタジエン系ゴム、ブタジエン系ゴムなどを使用でき、より好ましくは、ブタジエン系ゴムである。
上記２）コア−シェル型のグラフト共重合体のコアは、共役ジエン系ゴムを単独で使用してもよく、共役ジエン系ゴム及びアクリル系単量体の共重合体を使用してもよい。
上記共役ジエン系ゴムは、上記２）コア−シェル型のグラフト共重合体１００重量部に対して１０〜６０重量部で含むことが好ましく、コアにアクリル系単量体が追加される場合、上記アクリル系単量体はコア−シェル型のグラフト共重合体１００重量部に対して１０重量部以下で含まれることが好ましい。
上記２）コア−シェル型のグラフト共重合体のシェルはアクリル系単量体、芳香族ビニル系単量体及びマレイミド系単量体を含む共重合体を使用することができる。
上記アクリル系単量体、芳香族ビニル系単量体及びマレイミド系単量体を含む共重合体において、各単量体の重量比は、（３８〜８８）：（１〜３０）：（１〜１０）であることが好ましい。
特に、本発明による光学フィルムは、アクリル系単量体、芳香族ビニル系単量体及びマレイミド系単量体を含む共重合体１００重量部を基準としてマレイミド系単量体を１〜１０重量部、好ましくは、３〜７重量部を含むことでシェルのガラス転移温度を高めることができ、そのため、シェルの分子量を大きくしなくても光学フィルムのガラス転移温度を高めることができる。
上記マレイミド系単量体の含量が１重量部未満の場合は、フィルムが耐熱性が十分でなく、１０重量部を超える場合は、グラフト率が低くなってアクリル系樹脂との相溶性が低下し、フィルム押出時にヘイズが発生するという問題点があり得る。
上記シェルを構成する各単量体の例は、１）アクリル系樹脂に対して記載した成分の例と同様である。
上記２）コア−シェル型のグラフト共重合体のシェルは追加の共単量体として、アクリロニトリル系単量体をさらに含むことができる。上記アクリロニトリル系単量体としては、アクリロニトリル、メタアクリロニトリル及びエタアクリロニトリルからなる群から選択される１つ以上のアクリロニトリル系単量体が好ましい。
上記アクリロニトリル系単量体は、アクリル系単量体、芳香族ビニル系単量体及びマレイミド系単量体を含む共重合体１００重量部に対して１０重量部以下で含まれることが好ましい。
上記２）コア−シェル型のグラフト共重合体は、共役ジエン系ゴムとアクリル系単量体、芳香族ビニル系単量体及びマレイミド系単量体を含む共重合体を使用し、当技術分野に知られている方法を用いてコア−シェル構造を有するようにグラフト重合することができ、例えば、通常の乳化重合法を利用することができる。ここで、グラフト率は３０〜８０％であることが好ましい。
上記２）コア−シェル型のグラフト共重合体は、重量平均分子量が８万〜３０万、好ましくは、８万〜２０万であるという特徴をもつ。上記重量平均分子量が３０万を超えると、耐熱性は向上するものの、生産及び加工が難しくなる恐れがある。
本発明による光学フィルムにおいて、上記１）アクリル系樹脂及び上記２）コア−シェル型のグラフト共重合体の重量比は、（６０〜９９）：（１〜４０）であることが好ましい。
本発明による光学フィルムにおいて、光学フィルムの厚さは２０〜１００μｍであることが好ましいが、これに限定されるものではない。
また、光学フィルムのガラス転移温度は１１０℃以上、線膨張係数（ＣＴＥ）１２０以下、ヘイズ２．０％以下であることが好ましい。
上述したように、本発明による光学フィルムは、ガラス転移温度、線膨張係数、ヘイズなどの特性に優れることから透明性、耐熱性、光学的等方性などに優れることが分かる。よって、偏光板保護フィルムなどの多様な用途に使用でき、既存の高価なＴＡＣフィルムの代替にすることができる。
また、本発明による光学フィルムの製造方法は、ａ）アクリル系樹脂と、コアは共役ジエン系ゴムを含み、シェルはアクリル系単量体、芳香族ビニル系単量体及びマレイミド系単量体を含む共重合体であるコア−シェル型のグラフト共重合体と、を含む樹脂組成物を準備する段階と、ｂ）上記樹脂組成物を用いてフィルムを形成する段階とを含む。
本発明による光学フィルムの製造方法において、上記ａ）段階の樹脂組成物には、一般的な添加剤、例えば可塑剤、潤滑剤、衝撃緩和剤、安定剤、紫外線吸収剤などを添加できる。
特に、本発明による光学フィルムが偏光子の保護フィルムとして使用される場合、偏光子及び液晶パネルを外部の紫外線から保護するために、上記樹脂組成物に紫外線吸収剤を添加することが好ましい。上記紫外線吸収剤の種類は特に限定されてはいないが、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、トリアジン系紫外線吸収剤の使用が好ましく、ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セバケート（ｂｉｓ（２，２，６，６−ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌ−４−ｐｉｐｅｒｉｄｙｌ）ｓｅｂａｃａｔｅ）などのヒンダードアミン（ｈｉｎｄｅｒｅｄ ａｍｉｎｅ）系光安定剤などを使用できる。好ましくは、Ｔｉｎｕｖｉｎ３２８、Ｔｉｎｕｖｉｎ３２１及びＴｉｎｕｖｉｎ３６０を使用できる。熱安定剤としては、Ｉｇａｆｏｓ１６８、Ｉｇａｎｏｘ１０７６、Ｉｇａｎｏｘ２４５などを添加できる。
本発明による光学フィルムの製造方法において、上記ｂ）段階のフィルムを形成する方法に、当技術分野に知られている方法を用いることができ、具体的には、キャスティング法、押出工程などを利用できる。
また、本発明は、１）アクリル系樹脂と、２）コアは共役ジエン系ゴムを含み、シェルはアクリル系単量体、芳香族ビニル系単量体及びマレイミド系単量体を含む共重合体であるコア−シェル型のグラフト共重合体と、を含む位相差フィルムを提供する。
本発明による位相差フィルムにおいて、上記アクリル系樹脂，共役ジエン系ゴム、アクリル系単量体、芳香族ビニル系単量体、マレイミド系単量体、コア−シェル型の共重合体は、前述の内容と同様であるため、その具体的な説明は省略する。
本発明による位相差フィルムは上記式１で表される面方向位相差が１００〜１２０ｎｍであることが好ましく、上記式２で表される厚さ方向位相差が２０〜６０ｎｍであることが好ましいが、これに限定されるものではない。
上述したように、本発明による位相差フィルムは均一且つ安定した面方向位相差及び厚さ方向位相差を提供でき、多様な液晶モードの画像表示装置において位相差フィルムとして使用できる。
特に、本発明による位相差フィルムはＩＰＳモードの画像表示装置に適用されることが好ましいが、これに限定されない。
また、本発明による位相差フィルムの製造方法は、ａ）アクリル系樹脂と、コアは共役ジエン系ゴムを含み、シェルはアクリル系単量体、芳香族ビニル系単量体及びマレイミド系単量体を含む共重合体であるコア−シェル型のグラフト共重合体とを含む樹脂組成物を準備する段階と、ｂ）上記樹脂組成物を用いてフィルムを形成する段階と、ｃ）上記フィルムを一軸又は二軸延伸する段階とを含む。
本発明による位相差フィルムの製造方法において、上記ｃ）段階の延伸工程は、樹脂組成物のガラス転移温度（Ｔｇ）を基準にすると（Ｔｇ−３０℃）〜（Ｔｇ＋３０℃）の温度範囲で行うことが好ましく、特に、（Ｔｇ−１０℃）〜（Ｔｇ＋２０℃）の温度範囲で行うことがより好ましい。また、延伸速度及び延伸率は本発明の目的を達成する範囲内で適切に調節できる。
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使用できる。この場合、接着力向上のために表面を改質できる。改質方法としては、コロナ処理、プラズマ処理、ＵＶ処理などで保護フィルムの表面を処理する方法と、保護フィルムの表面にプライマー層を形成する方法などがあり、上記の二つの方法を同時に使用してもよい。プライマーの種類は、特に限定されないが、シランカップリング剤のように反応性官能基を有する化合物を使用することが好ましい。
本発明による光学フィルムを保護フィルムとして含む偏光板は、偏光子及び上記偏光子の少なくとも一面に備えられた保護フィルムを含み、上記保護フィルムの少なくとも１つが本発明による光学フィルムの構造を有することができる。
本発明において、上記偏光子としては、当技術分野に知られているものであれば制限なく使用でき、例えばヨード又は二色性染料を含むポリビニルアルコール（ＰＶＡ）からなるフィルムを使用できる。上記偏光子はＰＶＡフィルムにヨード又は二色性染料を染着させて製造できるが、その製造方法は特に限定されない。本明細書において、偏光子は保護フィルムを含まない状態を意味し、偏光板は偏光子と保護フィルムを含む状態を意味する。
上記偏光子と保護フィルムの接着は、接着剤層を用いて行うことができる。上記保護フィルムと偏光板の接着時に使用できる接着剤としては、当技術分野に知られているものであれば特に制限されない。例えば、一液型又は二液型のポリビニルアルコール（ＰＶＡ）系接着剤、ポリウレタン系接着剤、エポキシ系接着剤、スチレンブタジエンゴム系（ＳＢＲ系）接着剤、又はホットメルト型接着剤などが挙げられるが、これに限定されるものではない。
上記接着剤の中では、ポリビニルアルコール系接着剤が好ましく、特にアセトアセチル基を含有するポリビニルアルコール系樹脂及びアミン系金属化合物架橋剤を含む接着剤を使用することが好ましい。上記偏光板用接着剤は、上記アセトアセチル基を含有するポリビニルアルコール系樹脂１００重量部及び上記アミン系金属化合物架橋剤１〜５０重量部を含むことができる。
上記ポリビニルアルコール系樹脂は、上記偏光子と保護フィルムを十分に接着することができ、光学的透視度に優れ、経時的な黄変などの変化がないものであれば特に限定されないが、架橋剤との円滑な架橋反応を考慮すると、アセトアセチル基が含有されたポリビニルアルコール系樹脂を利用することが好ましい。
ここで、上記ポリビニルアルコール系樹脂の重合度及び鹸化度は、アセトアセチル基を含有するものであれば特に限定されないが、好ましくは、重合度が２００〜４，０００の範囲内であり、鹸化度が７０〜９９．９モル％の範囲内であるものが良い。分子の自由な動きによる含有物質との柔軟な混合を考慮すると、重合度は１，５００〜２，５００の範囲内であり、鹸化度は９０〜９９．９モル％の範囲内であることがより好ましい。このとき、上記ポリビニルアルコール系樹脂は、上記アセトアセチル基を０．１〜３０モル％含むことが好ましい。上記アセトアセチル基の範囲で架橋剤との反応がスムーズにでき、目的とする接着剤の耐水性及び接着力が十分に有意的になるためである。
上記アミン系金属化合物架橋剤は、上記ポリビニルアルコール系樹脂との反応性を有する官能基を有する水溶性架橋剤であって、アミン系リガンドを含有する金属錯物形態であることが好ましい。可能な金属としては、ジルコニウム（Ｚｒ）、チタニウム（Ｔｉ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タングステン（Ｗ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、ルテニウム（Ｒｕ）、オスミウム（Ｏｓ）、ロジウム（Ｒｈ）、イリジウム（Ｉｒ）、パラディウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）などの転移金属が挙げられ、中心金属に結合されたリガンドとしては、１次アミン、２次アミン（ジアミン）、３次アミンやアンモニウムヒドロキシドなどの少なくとも１つ以上のアミン基を含むものであれば何れも可能である。その使用量は、上記ポリビニルアルコール系樹脂１００重量部に対して１〜５０重量部の範囲に調節されることが好ましい。上記の範囲で目的とする接着剤に有意的な接着力を十分に付与することができ、接着剤の貯蔵安定性（ｐｏｔ ｌｉｆｅ）を向上させることができるためである。
上記アセトアセチル基を含有するポリビニルアルコール系樹脂と上記アミン系金属 化合物架橋剤を含有する接着剤水溶液は、ｐＨ調節剤を使用して該ｐＨを９以下に調節することが好ましい。より好ましくは、ｐＨを２超過９以下の範囲に調節でき、より好ましくは、ｐＨを４〜８．５の範囲に調節できる。
上記偏光子と保護フィルムの接着は、偏光子用保護フィルム又は偏光子であるＰＶＡフィルムの表面上にロールコーター、グラビアコーター、バーコーター、ナイフコーター、又はキャピラリーコーターなどを使用して接着剤を先にコーティングし、接着剤が完全に乾燥する前に保護フィルムと偏光膜を圧着ロールで加熱圧着したり、常温圧着して接着させる方法により行うことができる。ホットメルト型接着剤を用いる場合には、加熱圧着ロールを使用しなければならない。
ポリウレタン系接着剤を用いる場合、光により黄変しない脂肪族イソシアネート系化合物を用いて製造されたポリウレタン系接着剤を利用することが好ましい。一液型又は二液型のドライラミネート用接着剤又はイソシアネートとヒドロキシ基との反応性が比較的低い接着剤を用いる場合は、アセテート系溶剤、ケトン系溶剤、エーテル系溶剤、又は芳香族系溶剤などで希釈された溶液型接着剤を使用してもよい。このとき、接着剤の粘度は５，０００ｃｐｓ以下の低粘度型であることが好ましい。上記接着剤は、貯蔵安定性に優れると共に、４００〜８００ｎｍでの光透過度が９０％以上であることが好ましい。
十分な粘着力を発揮できれば、粘着剤も使用できる。粘着剤は、接着後に熱又は紫外線によって十分に硬化が起こり、機械的強度が接着剤の水準に向上するものが好ましく、界面接着力も大きく粘着剤が付着した両側のフィルムのいずれかの破壊なくしては剥離しない程度の粘着力を有するものが好ましい。
使用できる粘着剤の具体的な例としては、光学透明性に優れた天然ゴム、合成ゴム又はエラストマー、塩化ビニル／酢酸ビニル共重合体、ポリビニルアルキルエーテル、ポリアクリレート、変性ポリオレフィン系粘着剤などと、ここにイソシアネートなどの硬化剤を添加した硬化型粘着剤を挙げることができる。
上記のように製造される偏光板は、各種用途に利用できる。具体的には、液晶表示装置（ＬＣＤ）用偏光板、有機ＥＬ表示装置の放射防止用偏光板などを含む画像表示装置に好ましく使用できる。また、本発明による光学フィルムは、各種機能性膜、例えば、λ／４板、λ／２板などの位相差板、光拡散板、視野角拡大板、輝度向上板、反射板などの様々な光学層を組み合わせた複合偏光板に適用できる。
上記偏光板は、今後、画像表示装置などへ適用し易いように、少なくとも一面に粘着剤層を備えることができる。また、上記偏光板が画像表示装置などに適用するときまで、粘着剤層を保護するために上記粘着剤層上に離型フィルムをさらに備えることができる。
また、本発明は、上記光学フィルム又は位相差フィルムを含む電子装置を提供する。上記電子装置はＬＣＤのような画像表示装置であることができる。
例えば、本願発明は、光源、第１偏光板、液晶セル、第２偏光板を順次に積層した状態で含み、上記第１偏光板及び第２偏光板のうち少なくとも１つの保護フィルムとして、又は上記第１偏光板及び第２偏光板のうち少なくとも１つと液晶セルとの間に備えられた位相差フィルムとして、本発明による光学フィルム又は位相差フィルムを含む画像表示装置を提供する。
上記液晶セルは、液晶層；これを支持し得る基板と、上記液晶に電圧を印加するための電極層とを含む。このとき、本発明による偏光板は、横電界方式（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ｍｏｄｅ；ＩＰＳ ｍｏｄｅ）、垂直配向方式（Ｖｅｒｔｉｃａｌｌｙ Ａｌｉｇｎｅｄ ｍｏｄｅ；ＶＡ ｍｏｄｅ）、ＯＣＢ方式（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ ｍｏｄｅ）、ツイストネマチック（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ ｍｏｄｅ；ＴＮ ｍｏｄｅ）、ＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ Ｆｉｅｌｄ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ｍｏｄｅ；ＦＦＳ ｍｏｄｅ）方式等の全ての液晶モードに適用できる。
以下、実施例を通じて本発明をより詳しく説明するが、以下の実施例は本発明を例示するためのものであり、本発明の範囲を限定するためのものではない。
［実施例１］
ＳＭ−ＭＭＡ−ＭＡＨ（スチレン−メチルメタクリレート−無水マレイン酸）の 重量比が２３：７０：７％であり、重量平均分子量が１３万のアクリル系樹脂７２重量％；ブタジエン１８重量部及びメチルメタクリレート３重量部の共重合体がコアをなし、メチルメタクリレート５６重量部、スチレン２０重量部、シクロヘキシルマレイミド３重量部がグラフティングされた重量平均分子量が１０万、グラフト率が４０％であるコア−シェル型のグラフト共重合体２８重量％で構成された樹脂組成物をドライブレンドした後、同方向二軸押出機を利用してペレット状態の耐熱性ブレンドを製造した。上記製造されたペレットを乾燥させた後、Ｔ−ダイを含む押出機を利用して厚さ８０ μmの押出フィルムを製造し、偏光子保護フィルムとしてのフィルムの特性を測定し、Ｔｇ−１０℃でＴＤ方向に一軸延伸してＩＰＳモード型位相差フィルムを製造し、フィルムの特性を測定し、その結果を以下の表１及び表２に示した。
［実施例２］
コア−シェル型のグラフト共重合体のシクロヘキシルマレイミドを５重量部使用することを除いては、上記実施例１と同様にしてフィルムを製造した後、フィルムの特性を測定し、その結果を以下の表１及び表２に示した。
［実施例３］
コア−シェル型のグラフト共重合体の重量平均分子量が１５万であることを除いては、上記実施例１と同様にしてフィルムを製造した後、フィルムの特性を測定し、その結果を以下の表１及び表２に示した。
［実施例４］
ＳＭ−ＭＭＡ−ＭＡＨ−ＣＨＭＩ（スチレン−メチルメタクリレート−無水マレイン酸−シクロヘキシルマレイミド）の 重量比が２３：７０：５：２％であり、重量平均分子量が１３万のアクリル系樹脂を利用し、コア−シェル型のグラフト共重合体のシクロヘキシルマレイミドを５重量部使用することを除いては、上記実施例１と同様にしてフィルムを製造した後、フィルムの特性を測定し、その結果を以下の表１及び表２に示した。
［比較例１］
コア−シェル型のグラフト共重合体にシクロヘキシルマレイミドが含まれないことを除いては、上記実施例１と同様にしてフィルムを製造した後、フィルムの特性を測定し、その結果を以下の表１及び表２に示した。
［比較例２］
コア−シェル型のグラフト共重合体にシクロヘキシルマレイミドが含まれず、コア−シェル型のグラフト共重合体の重量平均分子量が２０万であることを除いては、上記実施例１と同様にしてフィルムを製造した後、フィルムの特性を測定し、その結果を以下の表１及び表２に示した。
Figure 0005550152
 ＣＨＭＩ：シクロヘキシルマレイミド
Figure 0005550152
（１）ヘイズ：ＡＳＴＭ １００３方法によって測定した。
（２）Ｍｗ（重量平均分子量）：ペレット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）を利用して測定した。
（３）フィルム表面状態：フィルムの圧縮においてフィルムの表面に発生する気泡の大きさと個数を肉眼で測定した（◎：非常に良好、○：良好、△：普通、×：不良）。
（４）位相差値（Ｒｉｎ／Ｒｔｈ）：フィルムをガラス転移温度で延伸後、Ａｘｏｍｅｔｒｉｃｓ社のＡｘｏＳｃａｎを使用して測定した。
（５）Ｔｇ（ガラス転移温度）：ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ社のＤＳＣ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｃａｌｏｒｉｍｅｔｅｒ）を利用して測定した。
（６）線膨張係数（ＣＴＥ）：ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ社のＤＳＣ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｃａｌｏｒｉｍｅｔｅｒ）を利用して４０〜９０℃の温度域で測定した。
上記表１及び２の結果から分かるように、本発明による光学フィルムは、耐衝撃性と耐熱性に優れ、延伸前は光学的等方性に優れて偏光板保護フィルムなどの多様な用途に使用できることから、既存の高価なＴＡＣ樹脂を代替でき、延伸後は均一且つ安定した位相差を提供できるため、位相差フィルムとして使用することができる。

Claims (19)

  1. １）アクリル系樹脂と、
    ２）コアは共役ジエン系ゴムを含み、シェルはアクリル系単量体、芳香族ビニル系単量体及びマレイミド系単量体を含む共重合体であるコア−シェル型のグラフト共重合体と
    を含み、
    前記シェルを構成するアクリル系単量体、芳香族ビニル系単量体及びマレイミド系単量体を含む共重合体の各単量体の重量比は、（３８〜８８）：（１〜３０）：（１〜１０）である、
    光学フィルム。
  2. 前記２）コア−シェル型のグラフト共重合体のコアは、共役ジエン系ゴム及びアクリル系単量体の共重合体を含むことを特徴とする、
    請求項１に記載の光学フィルム。
  3. 前記１）アクリル系樹脂は、アクリル系単量体のホモ又は共重合体；アクリル系単量体及び芳香族ビニル系単量体の共重合体；及びアクリル系単量体、芳香族ビニル系単量体及び酸無水物の共重合体からなる群から選択される１つ以上を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の光学フィルム。
  4. 前記１）アクリル系樹脂は、アクリル系単量体、芳香族ビニル系単量体及び酸無水物の共重合体であり、各単量体の重量比は、（６０〜９８）：（１〜４５）：（１〜１５）であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の光学フィルム。
  5. 前記アクリル系単量体、芳香族ビニル系単量体及び酸無水物の共重合体は、追加の共単量体として、マレイミド系単量体を含むことを特徴とする請求項４に記載の光学フィルム。
  6. 前記１）アクリル系樹脂の重量平均分子量は１０万〜１８万であることを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の光学フィルム。
  7. 前記共役ジエン系ゴムは、エチレン−プロピレンジエン系ゴム及びブタジエン系ゴムからなる群から選択される１つ以上を含むことを請求項１から６の何れか１項に記載の特徴とする光学フィルム。
  8. 前記共役ジエン系ゴムの含量は、前記２）コア−シェル型のグラフト共重合体１００重量部に対して１０〜６０重量部であることを特徴とする請求項１から７の何れか１項に記載の光学フィルム。
  9. 前記２）コア−シェル型のグラフト共重合体は、重量平均分子量が８万〜３０万であることを特徴とする請求項１から８の何れか１項に記載の光学フィルム。
  10. 前記１）アクリル系樹脂及び前記２）コア−シェル型のグラフト共重合体の重量比は、（６０〜９９）：（１〜４０）であることを特徴とする請求項１から９の何れか１項に記載の光学フィルム。
  11. 前記光学フィルムのガラス転移温度は１１０℃以上、線膨張係数（ＣＴＥ）１２０以下、及びヘイズ２．０％以下であることを特徴とする請求項１から１０の何れか１項に記載の光学フィルム。
  12. ａ）アクリル系樹脂と、コアは共役ジエン系ゴムを含み、シェルはアクリル系単量体、芳香族ビニル系単量体及びマレイミド系単量体を含む共重合体であるコア−シェル型のグラフト共重合体とを含む樹脂組成物を準備する段階と、
    ｂ）前記樹脂組成物を用いてフィルムを形成する段階と
    を含み、
    前記シェルを構成するアクリル系単量体、芳香族ビニル系単量体及びマレイミド系単量体を含む共重合体の各単量体の重量比は、（３８〜８８）：（１〜３０）：（１〜１０）である、
    光学フィルムの製造方法。
  13. １）アクリル系樹脂と、
    ２）コアは共役ジエン系ゴムを含み、シェルはアクリル系単量体、芳香族ビニル系単量体及びマレイミド系単量体を含む共重合体であるコア−シェル型のグラフト共重合体と
    を含み、
    前記シェルを構成するアクリル系単量体、芳香族ビニル系単量体及びマレイミド系単量体を含む共重合体の各単量体の重量比は、（３８〜８８）：（１〜３０）：（１〜１０）である、
    位相差フィルム。
  14. 前記位相差フィルムは下記数式１で表される面方向位相差が１００〜１２０ｎｍであり、下記数式２で表される厚さ方向位相差が２０〜６０ｎｍであることを特徴とする請求項１３に記載の位相差フィルム：
    ［数式１］
    Ｒｉｎ＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄ
    ［数式２］
    Ｒｔｈ＝［（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ］×ｄ
    前記式１及び２において、
    ｎｘは、フィルムの面方向において屈折率が最も大きい方向の屈折率であり、
    ｎｙは、フィルムの面方向においてｎｘ方向の垂直方向の屈折率であり、
    ｎｚは、厚さ方向の屈折率であり、
    ｄは、フィルムの厚さである。
  15. ａ）アクリル系樹脂と、コアは共役ジエン系ゴムを含み、シェルはアクリル系単量体、芳香族ビニル系単量体及びマレイミド系単量体を含む共重合体であるコア−シェル型のグラフト共重合体とを含む樹脂組成物を準備する段階と、
    ｂ）前記樹脂組成物を用いてフィルムを形成する段階と、
    ｃ）前記フィルムを一軸又は二軸延伸する段階と
    を含み、
    前記シェルを構成するアクリル系単量体、芳香族ビニル系単量体及びマレイミド系単量体を含む共重合体の各単量体の重量比は、（３８〜８８）：（１〜３０）：（１〜１０）である、
    位相差フィルムの製造方法。
  16. 偏光子及び前記偏光子の少なくとも一面に保護フィルムを含む偏光板であって、前記保護フィルムは請求項１から１１のいずれか一項に記載の光学フィルムであることを特徴とする偏光板。
  17. 請求項１から１１のいずれか一項に記載の光学フィルムを含む電子装置。
  18. 請求項１３または１４に記載の位相差フィルムを含む電子装置。
  19. 請求項１６に記載の偏光板を含む電子装置。
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