JP5796338B2 - ポリカーボネート樹脂組成物及びそれよりなる光学フィルム - Google Patents

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Description

本発明は、ポリカーボネート樹脂組成物及びそれよりなる光学フィルムに関する。
ポリカーボネート樹脂は一般的に石油資源から誘導される原料を用いて製造される。しかしながら、近年、石油資源の枯渇が危惧されており、植物などのバイオマス資源から得られる原料を用いたポリカーボネート樹脂の提供が求められている。また、二酸化炭素排出量の増加、蓄積による地球温暖化が、気候変動などをもたらすことからも、使用後の廃棄処分をしてもカーボンニュートラルな、植物由来モノマーを原料としたポリカーボネート樹脂の開発が求められている。
このようなことから、例えば、植物由来モノマーとして、イソソルビドを使用し、炭酸ジフェニルとのエステル交換反応により、ポリカーボネート樹脂を得ることが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
一方、イソソルビドを原料として含むポリカーボネート樹脂は、透明性が高く、光弾性係数が低くかつ耐熱性を有するため、液晶表示装置の位相差板、基板などの光学用途に使用することが提案されている(例えば、特許文献2参照)。また、9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンとイソソルビドを原料とする、光弾性係数が低く、耐熱性、成形性に優れ、光学用途に適したポリカーボネート樹脂が提案されている(例えば、特許文献3参照)。さらに、イソソルビドとビスクレゾールフルオレン及び脂肪族ジオール、脂環族ジオール、スピログリコール等を原料とする3元共重合ポリカーボネート樹脂からなるフィルムも開示されており、このポリカーボネート樹脂からなる位相差フィルムは、光弾性係数が低い上、位相差が短波長になるほど小さくなる逆波長分散性を示すことが開示されている(例えば、特許文献4参照)。
英国特許第1,079,686号明細書 特開2006−28441号公報 特開2004−67990号公報 国際公開第2006/41190号パンフレット
近年、液晶用ディスプレイ機器やモバイル機器等に用いられる位相差フィルム等の光学フィルムを含む透明フィルムの分野では、コスト低減のため、従来の溶媒を用いた溶液キャスト製膜法から、溶媒を用いずに樹脂を熱溶融して成形する溶融製膜法でフィルム化されることが望まれている。
また、このような分野で用いられる透明フィルムは、通常の用途とは異なり様々な温度や湿度条件で利用される場合があり、使用時の環境変化によってもその特性変化が少ないことが求められており、特に温度変化による位相差の変動が小さいという、温度に対する安定性が求められていた。
本発明の目的は、上記従来の課題を解消し、高温条件下での長期使用によっても位相差の変動が小さく、温度に対する安定性に優れた光学フィルムを製膜することができるポリカーボネート樹脂組成物、及び当該ポリカーボネート樹脂組成物からなる光学フィルムを提供することにある。
本発明者らは上記課題を解決するべく検討を重ねた結果、下記一般式(1)で表されるジヒドロキシ化合物に由来する構造単位を含むポリカーボネート樹脂(A)にカルボジイミド化合物(B)を所定の割合で配合することにより、上記課題を解決することができることを見出し、本発明に到達した。
即ち、本発明の要旨は下記[1]〜[6]に存する。
[1] 下記一般式(1)で表されるジヒドロキシ化合物に由来する構造単位を含むポリカーボネート樹脂(A)100重量部と、カルボジイミド化合物(B)0.01〜5重量部とを含むことを特徴とするポリカーボネート樹脂組成物。
Figure 0005796338
(上記式(1)中、R〜Rはそれぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜炭素数20の置換若しくは無置換のアルキル基、炭素数6〜炭素数20の置換若しくは無置換のシクロアルキル基、又は、炭素数6〜炭素数20の置換若しくは無置換のアリール基を表し、X,Xはそれぞれ独立に、炭素数2〜炭素数10の置換若しくは無置換のアルキレン基、炭素数6〜炭素数20の置換若しくは無置換のシクロアルキレン基、又は、炭素数6〜炭素数20の置換若しくは無置換のアリーレン基を表し、m及びnはそれぞれ独立に0〜5の整数である。)
[2] ガラス転移温度が90℃以上200℃以下であることを特徴とする[1]に記載のポリカーボネート樹脂組成物。
[3] 前記ポリカーボネート樹脂(A)が、
下記式(2)で表されるジヒドロキシ化合物に由来する構造単位と、
下記式(3)で表されるジヒドロキシ化合物、下記式(4)で表されるジヒドロキシ化合物、下記式(5)で表されるジヒドロキシ化合物及び下記式(6)で表されるジヒドロキシ化合物からなる群より選ばれた一種以上のジヒドロキシ化合物に由来する構造単位とを含むことを特徴とする[1]又は[2]に記載のポリカーボネート樹脂組成物。
Figure 0005796338
HO−R−OH (3)
(上記式(3)中、Rは炭素数4〜炭素数20の置換若しくは無置換のシクロアルキレン基を表す。)
HO−CH−R−CH−OH (4)
(上記式(4)中、Rは炭素数4〜炭素数20の置換若しくは無置換のシクロアルキレン基を表す。)
H−(O−R−OH (5)
(上記式(5)中、Rは炭素数2〜炭素数10の置換若しくは無置換のアルキレン基を表し、pは2〜15の整数である。)
HO−R−OH (6)
(上記式(6)中、Rは炭素数2〜炭素数20の置換若しくは無置換のアルキレン基、又は下記式(6A)に示す基を表す。)
Figure 0005796338
[4] [1]乃至[3]のいずれか1項に記載のポリカーボネート樹脂組成物を少なくとも一方向に延伸して得られる光学フィルムであって、下記式(I)を満足することを特徴とする光学フィルム。
0.7 < R450/R550 < 1.0 (I)
(上記式(I)中、R450及びR550は、それぞれ波長450及び550nmで測定した位相差を表す。)
[5] 内部ヘイズが3%以下であることを特徴とする[4]に記載の光学フィルム。
[6] b*値が3以下であることを特徴とする[4]又は[5]に記載の光学フィルム。
本発明のポリカーボネート樹脂組成物からなる本発明の光学フィルムは、高温条件下での長期使用によっても位相差の変動が小さく、温度に対する安定性に優れているので、位相差フィルム等の光学フィルムに好適に使用できる。
以下、本発明を詳細に説明する。尚、本発明は、以下に説明する実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。
〔ポリカーボネート樹脂組成物〕
本発明のポリカーボネート樹脂組成物は、下記一般式(1)で表されるジヒドロキシ化合物に由来する構造単位を含むポリカーボネート樹脂(A)100重量部と、カルボジイミド化合物(B)0.01〜5重量部とを含むものであり、このポリカーボネート樹脂(A)は、更に、下記式(2)で表されるジヒドロキシ化合物に由来する構造単位と、下記式(3)で表されるジヒドロキシ化合物、下記式(4)で表されるジヒドロキシ化合物、下記式(5)で表されるジヒドロキシ化合物及び下記式(6)で表されるジヒドロキシ化合物からなる群より選ばれた一種以上のジヒドロキシ化合物に由来する構造単位とを含むことが好ましい。
Figure 0005796338
Figure 0005796338
HO−R−OH (3)
(上記式(3)中、Rは炭素数4〜炭素数20の置換若しくは無置換のシクロアルキレン基を表す。)
HO−CH−R−CH−OH (4)
(上記式(4)中、Rは炭素数4〜炭素数20の置換若しくは無置換のシクロアルキレン基を表す。)
H−(O−R−OH (5)
(上記式(5)中、Rは炭素数2〜炭素数10の置換若しくは無置換のアルキレン基を表し、pは2〜15の整数である。)
HO−R−OH (6)
(上記式(6)中、Rは炭素数2〜炭素数20の置換若しくは無置換のアルキレン基、又は下記式(6A)に示す基を表す。)
Figure 0005796338
なお、以下において、各種の基の炭素数は、当該基が置換基を有する場合、その置換基の炭素数をも含めた合計の炭素数を意味する。
[1] ポリカーボネート樹脂(A)
[式(1)で表されるジヒドロキシ化合物]
本発明に係るポリカーボネート樹脂(A)(以下適宜「本発明のポリカーボネート樹脂(A)」と称す。)は、下記式(1)で表されるジヒドロキシ化合物に由来する構造単位を含む。
Figure 0005796338
上記式(1)中、R〜Rはそれぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜炭素数20の置換若しくは無置換のアルキル基、炭素数6〜炭素数20の置換若しくは無置換のシクロアルキル基、又は、炭素数6〜炭素数20の置換若しくは無置換のアリール基を表し、X,Xはそれぞれ独立に、炭素数2〜炭素数10の置換若しくは無置換のアルキレン基、炭素数6〜炭素数20の置換若しくは無置換のシクロアルキレン基、又は、炭素数6〜炭素数20の置換若しくは無置換のアリーレン基を表し、m及びnはそれぞれ独立に0〜5の整数である。
ここで、R〜R及びX,Xの有していてもよい置換基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基等のアルコキシ基、フェニル基、ナフチル基等のアリール基等が挙げられる。
〜Rはそれぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜炭素数10の置換若しくは無置換のアルキル基、炭素数6〜炭素数15の置換若しくは無置換のアリール基が好ましく、R〜Rのうち、RおよびRが無置換のアルキル基であるか、R〜Rが全て水素原子であることが好ましい。R〜Rが水素原子以外の置換基である場合、ベンゼン環のフルオレン環への結合位置に対して3位又は5位に結合していることが好ましく、無置換のアルキル基としては、メチル基またはエチル基が好ましい。
,Xはそれぞれ独立に、炭素数1〜炭素数4のアルキレン基が好ましく、中でも無置換のメチレン基、無置換のエチレン基、無置換のプロピレン基が好ましく、XとXとは同じであることが好ましい。また、mとnも同じであることが好ましい。
特に、前記式(1)で表されるジヒドロキシ化合物は、フルオレン環の対称軸を対称軸として左右対称構造であることが好ましい。
前記式(1)で表されるジヒドロキシ化合物としては、具体的には、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−3−メチルフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−ヒドロキシ−3−エチルフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−ヒドロキシ−3−n−プロピルフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−ヒドロキシ−3−イソプロピルフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−ヒドロキシ−3−n−ブチルフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−ヒドロキシ−3−sec−ブチルフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−ヒドロキシ−3−tert−プロピルフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−ヒドロキシ−3−シクロヘキシルフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−ヒドロキシ−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)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)フルオレン等が例示され、好ましくは、9,9−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−ヒドロキシ−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)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)フルオレンが挙げられるが、何らこれらのジヒドロキシ化合物に限定されるものではない。前記式(1)で表されるジヒドロキシ化合物としては、特に好ましくは、9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンである。
本発明のポリカーボネート樹脂(A)は、前記式(1)で表されるジヒドロキシ化合物に由来する構造単位の1種のみを含んでいてもよく、2種以上を含んでいてもよい。
[式(2)で表されるジヒドロキシ化合物]
本発明のポリカーボネート樹脂(A)は、好ましくは下記式(2)で表されるジヒドロキシ化合物に由来する構造単位を含む。
Figure 0005796338
上記式(2)で表されるジヒドロキシ化合物としては、例えば、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る。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。これらのジヒドロキシ化合物のうち、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。
[式(3)〜(6)で表されるジヒドロキシ化合物]
本発明のポリカーボネート樹脂(A)は、下記式(3)で表されるジヒドロキシ化合物、下記式(4)で表されるジヒドロキシ化合物、下記式(5)で表されるジヒドロキシ化合物及び下記式(6)で表されるジヒドロキシ化合物からなる群より選ばれた一種以上のジヒドロキシ化合物に由来する構造単位を含む。
HO−R−OH (3)
(上記式(3)中、Rは炭素数4〜炭素数20の置換若しくは無置換のシクロアルキレン基を表す。)
HO−CH−R−CH−OH (4)
(上記式(4)中、Rは炭素数4〜炭素数20の置換若しくは無置換のシクロアルキレン基を表す。)
H−(O−R−OH (5)
(上記式(5)中、Rは炭素数2〜炭素数10の置換若しくは無置換のアルキレン基を表し、pは2〜15の整数である。)
HO−R−OH (6)
(上記式(6)中、Rは炭素数2〜炭素数20の置換若しくは無置換のアルキレン基、又は下記式(6A)に示す基を表す。)
Figure 0005796338
<式(3)で表されるジヒドロキシ化合物>
前記式(3)で表されるジヒドロキシ化合物は、Rに炭素数4〜炭素数20、好ましくは炭素数4〜炭素数18の置換若しくは無置換のシクロアルキレン基を有する脂環式ジヒドロキシ化合物である。ここで、Rが置換基を有する場合、当該置換基としては、炭素数1〜炭素数12の置換若しくは無置換のアルキル基が挙げられ、該アルキル基が置換基を有する場合、当該置換基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基等のアルコキシ基、フェニル基、ナフチル基等のアリール基等が挙げられる。
このジヒドロキシ化合物は、環構造を有することにより、得られるポリカーボネート樹脂を成形したときの成形品の靭性を高めることが可能となり、なかでもフィルムに成形したときの靭性を高めることができる。
のシクロアルキレン基としては、環構造を有する炭化水素基であれば特に制限は無く、橋頭炭素原子を有するような橋かけ構造であっても構わない。ジヒドロキシ化合物の製造が容易で不純物量を少なくすることができるという観点から、前記式(3)で表されるジヒドロキシ化合物は、5員環構造又は6員環構造を含む化合物、即ち、Rが置換若しくは無置換のシクロペンチレン基又は置換若しくは無置換のシクロへキシレン基であるジヒドロキシ化合物が好ましい。このようなジヒドロキシ化合物であれば、5員環構造又は6員環構造を含むことにより、得られるポリカーボネート樹脂の耐熱性を高くすることができる。該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。
なかでも、前記式(3)で表されるジヒドロキシ化合物は、Rが下記式(7)で示される種々の異性体であることが好ましい。ここで、式(7)中、R11は水素原子、又は、炭素数1〜炭素数12の置換若しくは無置換のアルキル基を表す。R11が置換基を有する炭素数1〜炭素数12のアルキル基である場合、当該置換基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基等のアルコキシ基、フェニル基、ナフチル基等のアリール基等が挙げられる。
Figure 0005796338
前記式(3)で表されるジヒドロキシ化合物として、より具体的には、テトラメチルシクロブタンジオール、1,2−シクロペンタンジオール、1,3−シクロペンタンジオール、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、トリシクロデカンジオール類、ペンタシクロジオール類等が挙げられるが、何らこれらに限定されるものではない。
これらは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
<式(4)で表されるジヒドロキシ化合物>
前記式(4)で表されるジヒドロキシ化合物は、Rに炭素数4〜炭素数20、好ましくは炭素数3〜炭素数18の置換若しくは無置換のシクロアルキレン基を有する脂環式ジヒドロキシ化合物である。ここで、Rが置換基を有する場合、当該置換基としては、炭素数1〜炭素数12の置換若しくは無置換のアルキル基が挙げられ、該アルキル基が置換基を有する場合、当該置換基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基等のアルコキシ基、フェニル基、ナフチル基等のアリール基等が挙げられる。
このジヒドロキシ化合物は、環構造を有することにより、得られるポリカーボネート樹脂を成形したときの成形品の靭性を高めることが可能となり、なかでもフィルムに成形したときの靭性を高めることができる。
のシクロアルキレン基としては、環構造を有する炭化水素基であれば特に制限は無く、橋頭炭素原子を有するような橋かけ構造であっても構わない。ジヒドロキシ化合物の製造が容易で不純物量を少なくすることができるという観点から、前記式(4)で表されるジヒドロキシ化合物は、5員環構造又は6員環構造を含む化合物、即ち、Rが置換若しくは無置換のシクロペンチレン基又は置換若しくは無置換のシクロへキシレン基であるジヒドロキシ化合物が好ましい。このようなジヒドロキシ化合物であれば、5員環構造又は6員環構造を含むことにより、得られるポリカーボネート樹脂の耐熱性を高くすることができる。該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。前記式(4)で表されるジヒドロキシ化合物は、なかでも、Rが前記式(7)で示される種々の異性体であることが好ましい。
前記式(4)で表されるジヒドロキシ化合物として、より具体的には、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、3,8−ビス(ヒドロキシメチル)トリシクロ[5.2.1.02.6]デカン、3,9−ビス(ヒドロキシメチル)トリシクロ[5.2.1.02.6]デカン、4,8−ビス(ヒドロキシメチル)トリシクロ[5.2.1.02.6]デカン、4,9−ビス(ヒドロキシメチル)トリシクロ[5.2.1.02.6]デカン、8−ヒドロキシ−3−ヒドロキシメチルトリシクロ[5.2.1.02.6]デカン、9−ヒドロキシ−3−ヒドロキシメチルトリシクロ[5.2.1.02.6]デカン、8−ヒドロキシ−4−ヒドロキシメチルトリシクロ[5.2.1.02.6]デカン、9−ヒドロキシ−4−ヒドロキシメチルトリシクロ[5.2.1.02.6]デカン等が挙げられるが、何らこれらに限定されるものではない。
これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。即ち、これらのジヒドロキシ化合物は、製造上の理由から異性体の混合物として得られる場合があるが、その際にはそのまま異性体混合物として使用することもできる。例えば、3,8−ビス(ヒドロキシメチル)トリシクロ[5.2.1.02.6]デカン、3,9−ビス(ヒドロキシメチル)トリシクロ[5.2.1.02.6]デカン、4,8−ビス(ヒドロキシメチル)トリシクロ[5.2.1.02.6]デカン、及び4,9−ビス(ヒドロキシメチル)トリシクロ[5.2.1.02.6]デカンの混合物を使用することができる。
前記式(4)で表される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が好ましい。
<式(5)で表されるジヒドロキシ化合物>
前記式(5)で表されるジヒドロキシ化合物は、Rに炭素数2〜炭素数10、好ましくは炭素数2〜炭素数5の置換若しくは無置換のアルキレン基を有する化合物である。pは2〜50、好ましくは2〜30の整数である。
前記式(5)で表されるジヒドロキシ化合物としては、具体的にはジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール(分子量150〜4000)などが挙げられるが、何らこれらに限定されるものではない。前記式(5)で表されるジヒドロキシ化合物としては、分子量300〜2000のポリエチレングリコールが好ましく、中でも分子数600〜1500のポリエチレングリコールが好ましい。
これらは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
<式(6)で表されるジヒドロキシ化合物>
前記式(6)で表されるジヒドロキシ化合物は、Rに炭素数2〜炭素数20、好ましくは炭素数2〜炭素数10の置換若しくは無置換のアルキレン基、又は下記式(6A)に示す基を有するジヒドロキシ化合物である。Rのアルキレン基が置換基を有する場合、当該置換基としては炭素数1〜5のアルキル基が挙げられる。
Figure 0005796338
前記式(6)で表されるジヒドロキシ化合物のうち、Rが炭素数2〜炭素数20の置換若しくは無置換のアルキレン基であるジヒドロキシ化合物としては、具体的にはエチレングルコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオールなどが挙げられるが何らこれらに限定されるものではない。
また、Rが前記式(6A)に示すアセタール環基であるジヒドロキシ化合物としては、スピログリコールなどが挙げられる。
これらのジヒドロキシ化合物のなかでも、入手のし易さ、取扱いの容易さ、重合時の反応性の高さ、得られるポリカーボネート樹脂の色相の観点からは、1,3−プロパンジオール、1,6−ヘキサンジオールが好ましい。また耐熱性の観点からは、アセタール環を有するスピログリコールが好ましい。これらは得られるポリカーボネート樹脂の要求性能に応じて、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。
尚、本発明のポリカーボネート樹脂(A)は、前記式(3)で表されるジヒドロキシ化合物に由来する構造単位、前記式(4)で表されるジヒドロキシ化合物に由来する構造単位、前記式(5)で表されるジヒドロキシ化合物に由来する構造単位及び前記式(6)で表されるジヒドロキシ化合物に由来する構造単位の中でも、前記式(4)で表されるジヒドロキシ化合物に由来する構造単位及び/又は前記式(5)で表されるジヒドロキシ化合物に由来する構造単位を含んでいることが好ましく、前記式(5)で表されるジヒドロキシ化合物に由来する構造単位を含んでいることがより好ましい。
[その他のジヒドロキシ化合物]
本発明のポリカーボネート樹脂(A)は、前記式(1)〜(6)で表されるジヒドロキシ化合物に由来する構造単位の他、更にその他のジヒドロキシ化合物に由来する構造単位を含んでいてもよい。
その他のジヒドロキシ化合物としては、例えば、ビスフェノール類等が挙げられる。
ビスフェノール類としては、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等が挙げられる。
これらは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。ただし、前記式(1)で表されるもの以外の、構造内に芳香族環を有するジヒドロキシ化合物は光学特性に悪影響を及ぼす虞があるため、このようなジヒドロキシ化合物に由来する構造単位は、ポリカーボネート樹脂中のジヒドロキシ化合物に由来する構造単位の合計に対して50モル%以下で用いることが好ましく、より好ましくは20モル%以下であって、更には5モル%以下で用いることが好ましく、特に本発明のポリカーボネート樹脂(A)は、前記式(1)で表されるもの以外の、構造内に芳香族環を有するジヒドロキシ化合物に由来する構造単位を含まないことが好ましい。
[ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位の含有割合]
本発明のポリカーボネート樹脂(A)は、ポリカーボネート樹脂(A)に含まれるジヒドロキシ化合物に由来する構造単位の合計に対して、前記式(1)で表されるジヒドロキシ化合物に由来する構造単位の含有割合が、40重量%以上であることが好ましく、より好ましくは45重量%以上であり、更に好ましくは50重量%以上である。該構造単位の含有割合が過度に少ないと、本発明のポリカーボネート樹脂組成物を光学フィルムとして利用する際の波長分散特性が好ましいものとならない場合がある。また、該構造単位の含有割合が過度に多いと、本発明のポリカーボネート樹脂組成物を光学フィルムとして利用する際の、波長450nmで測定した位相差と波長550nmで測定した位相差との比が、過度に大きくなり光学特性が好ましいものとならない場合があるので、ポリカーボネート樹脂(A)に含まれるジヒドロキシ化合物に由来する構造単位の合計に対して95重量%以下、中でも90重量%以下、特に85重量%以下、とりわけ80重量%以下であることが好ましい。
また、本発明のポリカーボネート樹脂(A)が、前記式(2)で表されるジヒドロキシ化合物に由来する構造単位を含む場合、ポリカーボネート樹脂(A)に含まれるジヒドロキシ化合物に由来する構造単位の合計に対して、前記式(2)で表されるジヒドロキシ化合物に由来する構造単位の含有割合が20重量%以上であることが好ましく、より好ましくは25重量%以上、更に好ましくは30重量%以上である。該構造単位の含有割合が過度に少ないと、光学フィルムとして利用する際にフィルムの位相差が過度に小さくなる虞がある。ただし、該構造単位の含有割合が過度に多いと、本発明のポリカーボネート樹脂組成物のガラス転移温度が過度に高くなりフィルム成形が困難になるので、ポリカーボネート樹脂(A)に含まれるジヒドロキシ化合物に由来する構造単位の合計に対して50重量%以下、特に45重量%以下であることが好ましい。
また、本発明のポリカーボネート樹脂(A)が、前記式(3)で表されるジヒドロキシ化合物、前記式(4)で表されるジヒドロキシ化合物、前記式(5)で表されるジヒドロキシ化合物及び前記式(6)で表されるジヒドロキシ化合物からなる群より選ばれた一種以上のジヒドロキシ化合物に由来する構造単位を含有する場合、その含有量は、ポリカーボネート樹脂(A)に含まれるジヒドロキシ化合物に由来する構造単位の合計に対して0.1重量%以上4.5重量%未満、好ましくは0.1重量%以上4.0重量%以下、更に好ましくは0.2重量%以上3.0重量%以下ふくむことを特徴とする。前記式(3)から(6)で表されるジヒドロキシ化合物に由来する構造単位を、ポリカーボネート樹脂中に上記下限値以上含むことにより、該ポリカーボネート樹脂を溶融し成形する際に、熱による異物や気泡の発生を防止したり、ポリカーボネート樹脂の着色を防止したりすることができるからである。ただし、該構造単位が過度に多いと、フィルムとしたときの位相差の安定性が低下するため、この割合は上記上限値未満とする。
なお、本発明のポリカーボネート樹脂(A)は、前記式(3)〜(6)で表されるジヒドロキシ化合物に由来する構造単位中、いずれか1種の式で表されるジヒドロキシ化合物に由来する構造単位のみを含有していてもよく、また、2種以上の式で表されるジヒドロキシ化合物に由来する構造単位を含有していてもよく、いずれのジヒドロキシ化合物に由来する構造単位を含むかは、ポリカーボネート樹脂の用途に応じた要求特性を満たすように適宜決定されるが、特に、前記式(5)で表されるジヒドロキシ化合物に由来する構造単位、好ましくは分子量300〜2000のポリエチレングリコール、特に好ましくは分子量600〜1500のポリエチレングリコールを、ポリカーボネート樹脂(A)中のジヒドロキシ化合物に由来する構造単位の合計に対して0.5重量%以上4重量%以下、特に1重量%以上3重量%以下含むことが好ましい。
[ポリカーボネート樹脂の製造方法]
本発明のポリカーボネート樹脂(A)は、一般に用いられる重合方法で製造することができ、その重合方法は、ホスゲンを用いた溶液重合法、炭酸ジエステルと反応させる溶融重合法のいずれの方法でもよいが、前記式(1)で表されるジヒドロキシ化合物と、好ましくは前記式(2)で表されるジヒドロキシ化合物と、前記式(3)で表されるジヒドロキシ化合物、前記式(4)で表されるジヒドロキシ化合物、前記式(5)で表されるジヒドロキシ化合物及び前記式(6)で表されるジヒドロキシ化合物からなる群より選ばれた一種以上のジヒドロキシ化合物と、必要に応じて用いられるその他のジヒドロキシ化合物とを、重合触媒の存在下に、炭酸ジエステルと反応させる溶融重合法が好ましい。
この溶融重合法で用いられる炭酸ジエステルとしては、通常、下記式(10)で表されるものが挙げられる。
Figure 0005796338
(式(10)において、A及びAは、それぞれ独立に、炭素数1〜炭素数18の置換若しくは無置換の脂肪族基、又は、炭素数6〜炭素数18の置換若しくは無置換の芳香族基である。)
前記式(10)で表される炭酸ジエステルとしては、例えば、ジフェニルカーボネート、ジトリルカーボネート、ビス(クロロフェニル)カーボネート、m−クレジルカーボネート、ジナフチルカーネート、ビス(ビフェニル)カーボネートなどに代表されるジアリールカーボネート類、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジブチルカーボネート、ジシクロヘキシルカーボネートなどに代表されるジアルキルカーボネート類が挙げられる。なかでも、好ましくはジアリールカーボネート類が用いられ、特にジフェニルカーボネートが好ましく用いられる。
これらの炭酸ジエステルは、1種を単独で用いても良く、2種以上を混合して用いてもよい。
炭酸ジエステルは、反応に用いる全ジヒドロキシ化合物に対して、0.90〜1.10のモル比率で用いることが好ましく、さらに好ましくは、0.96〜1.04のモル比率である。このモル比率が0.90より小さくなると、製造されたポリカーボネート樹脂の末端水酸基が増加して、ポリマーの熱安定性が悪化したり、所望する高分子量体が得られなかったりする。また、このモル比率が1.10より大きくなると、同一条件下ではエステル交換反応の速度が低下したり、所望とする分子量のポリカーボネート樹脂の製造が困難となるばかりか、製造されたポリカーボネート樹脂中の残存炭酸ジエステル量が増加し、この残存炭酸ジエステルが、成形時、又は成形品の臭気の原因となり好ましくない。
また、溶融重合における重合触媒(エステル交換触媒)としては、アルカリ金属化合物及び/又はアルカリ土類金属化合物が使用される。アルカリ金属化合物及び/又はアルカリ土類金属化合物と共に補助的に、塩基性ホウ素化合物、塩基性リン化合物、塩基性アンモニウム化合物、アミン系化合物等の塩基性化合物を併用することも可能であるが、アルカリ金属化合物及び/又はアルカリ土類金属化合物のみを使用することが特に好ましい。
重合触媒として用いられるアルカリ金属化合物としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、水酸化セシウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸水素リチウム、炭酸水素セシウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸リチウム、炭酸セシウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、酢酸リチウム、酢酸セシウム、ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、ステアリン酸リチウム、ステアリン酸セシウム、水素化ホウ素ナトリウム、水素化ホウ素カリウム、水素化ホウ素リチウム、水素化ホウ素セシウム、フェニル化ホウ素ナトリウム、フェニル化ホウ素カリウム、フェニル化ホウ素リチウム、フェニル化ホウ素セシウム、安息香酸ナトリウム、安息香酸カリウム、安息香酸リチウム、安息香酸セシウム、リン酸水素2ナトリウム、リン酸水素2カリウム、リン酸水素2リチウム、リン酸水素2セシウム、フェニルリン酸2ナトリウム、フェニルリン酸2カリウム、フェニルリン酸2リチウム、フェニルリン酸2セシウム、ナトリウム、カリウム、リチウム、セシウムのアルコレート、フェノレート、ビスフェノールAの2ナトリウム塩、2カリウム塩、2リチウム塩、2セシウム塩等が挙げられる。
また、アルカリ土類金属化合物としては、例えば、水酸化カルシウム、水酸化バリウム、水酸化マグネシウム、水酸化ストロンチウム、炭酸水素カルシウム、炭酸水素バリウム、炭酸水素マグネシウム、炭酸水素ストロンチウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウム、炭酸マグネシウム、炭酸ストロンチウム、酢酸カルシウム、酢酸バリウム、酢酸マグネシウム、酢酸ストロンチウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸ストロンチウム等が挙げられる。尚、本明細書において「アルカリ金属」及び「アルカリ土類金属」という用語を、それぞれ、長周期型周期表(Nomenclature of Inorganic Chemistry IUPAC Recommendations2005)における「第1族元素」及び「第2族元素」と同義として用いる。
これらのアルカリ金属化合物及び/又はアルカリ土類金属化合物は1種を単独で用いても良く、2種以上を併用してもよい。
またアルカリ金属化合物及び/又はアルカリ土類金属化合物と併用される塩基性ホウ素化合物の具体例としては、テトラメチルホウ素、テトラエチルホウ素、テトラプロピルホウ素、テトラブチルホウ素、トリメチルエチルホウ素、トリメチルベンジルホウ素、トリメチルフェニルホウ素、トリエチルメチルホウ素、トリエチルベンジルホウ素、トリエチルフェニルホウ素、トリブチルベンジルホウ素、トリブチルフェニルホウ素、テトラフェニルホウ素、ベンジルトリフェニルホウ素、メチルトリフェニルホウ素、ブチルトリフェニルホウ素等のナトリウム塩、カリウム塩、リチウム塩、カルシウム塩、バリウム塩、マグネシウム塩、あるいはストロンチウム塩等が挙げられる。
塩基性リン化合物としては、例えば、トリエチルホスフィン、トリ−n−プロピルホスフィン、トリイソプロピルホスフィン、トリ−n−ブチルホスフィン、トリフェニルホスフィン、トリブチルホスフィン、あるいは四級ホスホニウム塩等が挙げられる。
塩基性アンモニウム化合物としては、例えば、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、テトラプロピルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、トリメチルエチルアンモニウムヒドロキシド、トリメチルベンジルアンモニウムヒドロキシド、トリメチルフェニルアンモニウムヒドロキシド、トリエチルメチルアンモニウムヒドロキシド、トリエチルベンジルアンモニウムヒドロキシド、トリエチルフェニルアンモニウムヒドロキシド、トリブチルベンジルアンモニウムヒドロキシド、トリブチルフェニルアンモニウムヒドロキシド、テトラフェニルアンモニウムヒドロキシド、ベンジルトリフェニルアンモニウムヒドロキシド、メチルトリフェニルアンモニウムヒドロキシド、ブチルトリフェニルアンモニウムヒドロキシド等が挙げられる。
アミン系化合物としては、例えば、4−アミノピリジン、2−アミノピリジン、N,N−ジメチル−4−アミノピリジン、4−ジエチルアミノピリジン、2−ヒドロキシピリジン、2−メトキシピリジン、4−メトキシピリジン、2−ジメチルアミノイミダゾール、2−メトキシイミダゾール、イミダゾール、2−メルカプトイミダゾール、2−メチルイミダゾール、アミノキノリン等が挙げられる。
これらの塩基性化合物も1種を単独で用いても良く、2種以上を併用してもよい。
上記重合触媒の使用量は、アルカリ金属化合物及び/又はアルカリ土類金属化合物を用いる場合、反応に用いる全ジヒドロキシ化合物1モルに対して、金属換算量として、通常、0.1μモル〜100μモルの範囲内で用い、好ましくは0.5μモル〜50μモルの範囲内であり、さらに好ましくは1μモル〜25μモルの範囲内である。重合触媒の使用量が少なすぎると、所望の分子量のポリカーボネート樹脂を製造するのに必要な重合活性が得られず、一方、重合触媒の使用量が多すぎると、得られるポリカーボネート樹脂の色相が悪化し、副生成物が発生したりして流動性の低下やゲルの発生が多くなり、目標とする品質のポリカーボネート樹脂の製造が困難になる。
このような本発明のポリカーボネート樹脂(A)の製造に当たり、前記式(1)で表されるジヒドロキシ化合物は、固体として供給してもよいし、加熱して溶融状態として供給してもよい。
更に、前記式(2)で表されるジヒドロキシ化合物や、前記式(3)で表されるジヒドロキシ化合物、前記式(4)で表されるジヒドロキシ化合物、前記式(5)で表されるジヒドロキシ化合物及び前記式(6)で表されるジヒドロキシ化合物からなる群より選ばれた一種以上のジヒドロキシ化合物それぞれについては、固体として供給してもよいし、加熱して溶融状態として供給してもよいし、水に可溶なものであれば、水溶液として供給してもよい。その他のジヒドロキシ化合物についても同様である。
本発明において、前記式(1)で表されるジヒドロキシ化合物と、前記式(2)で表されるジヒドロキシ化合物と、前記式(3)で表されるジヒドロキシ化合物、前記式(4)で表されるジヒドロキシ化合物、前記式(5)で表されるジヒドロキシ化合物及び前記式(6)で表されるジヒドロキシ化合物からなる群より選ばれた一種以上のジヒドロキシ化合物と、必要に応じて用いられるその他のジヒドロキシ化合物とを重合触媒の存在下で炭酸ジエステルと反応させる方法は、通常、2段階以上の多段工程で実施される。具体的には、第1段目の反応は140℃〜220℃、好ましくは150℃〜200℃の温度で0.1時間〜10時間、好ましくは0.5時間〜3時間実施される。第2段目以降は、反応系の圧力を第1段目の圧力から徐々に下げながら反応温度を上げていき、同時に発生するフェノール等のモノヒドロキシ化合物を反応系外へ除きながら、最終的には反応系の圧力が200Pa以下で、210℃〜280℃の温度範囲のもとで重縮合反応を行う。
この重縮合反応における減圧において、温度と反応系内の圧力のバランスを制御することが重要である。特に、温度、圧力のどちらか一方でも早く変化させすぎると、未反応のモノマーが反応系外に留出し、ジヒドロキシ化合物と炭酸ジエステルのモル比率が変化し、重合度が低下することがある。例えば、前記式(1)で表されるジヒドロキシ化合物と、前記式(2)で表されるジヒドロキシ化合物としてイソソルビドと、前記式(4)で表される脂環式ジヒドロキシ化合物として1,4−シクロヘキサンジメタノールとを用いる場合は、全ジヒドロキシ化合物に対し、1,4−シクロヘキサンジメタノールのモル比率が50モル%以上の場合は、1,4−シクロヘキサンジメタノールがモノマーのまま反応系外に留出しやすくなるので、反応系内の圧力が13kPa程度の減圧下で、温度を1時間あたり40℃以下の昇温速度で上昇させながら反応させ、さらに、6.67kPa程度までの圧力下で、温度を1時間あたり40℃以下の昇温速度で上昇させ、最終的に200Pa以下の圧力で、200℃から250℃の温度で重縮合反応を行うと、十分に重合度が上昇したポリカーボネート樹脂が得られるため、好ましい。
また、オキシアルキレングリコールを含む全ジヒドロキシ化合物に対し、1,4−シクロヘキサンジメタノールのモル比率が50モル%より少なくなった場合、特に、モル比率が30モル%以下となった場合は、1,4−シクロヘキサンジメタノールのモル比率が50モル%以上の場合と比べて、急激な粘度上昇が起こるので、例えば、反応系内の圧力が13kPa程度の減圧下までは、温度を1時間あたり40℃以下の昇温速度で上昇させながら反応させ、さらに、6.67kPa程度までの圧力下で、温度を1時間あたり40℃以上の昇温速度、好ましくは1時間あたり50℃以上の昇温速度で上昇させながら反応させ、最終的に200Pa以下の減圧下、220℃から290℃の温度で重縮合反応を行うと、十分に重合度が上昇したポリカーボネート樹脂が得られるため、好ましい。
反応の形式は、バッチ式、連続式、あるいはバッチ式と連続式の組み合わせのいずれの方法でもよい。
本発明のポリカーボネート樹脂(A)を溶融重合法で製造する際に、着色を防止する目的で、リン酸化合物や亜リン酸化合物又はこれらの金属塩を重合時に添加することができる。
該リン酸化合物としては、リン酸トリメチル、リン酸トリエチル等のリン酸トリアルキルの1種又は2種以上が好適に用いられる。これらは、反応に用いる全ジヒドロキシ化合物に対して、0.0001モル%以上0.005モル%以下添加することが好ましく、さらに好ましくは0.0003モル%以上0.003モル%以下添加することが好ましい。リン酸化合物の添加量が上記下限より少ないと、着色防止効果が小さく、上記上限より多いと、ポリカーボネート樹脂(A)のヘイズが高くなる原因となったり、逆に着色を促進させたり、耐熱性を低下させたりする。
亜リン酸化合物を添加する場合は、下記に示す熱安定剤を任意に選択して使用できる。特に、亜リン酸トリメチル、亜リン酸トリエチル、トリスノニルフェニルホスファイト、トリメチルホスフェート、トリス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスファイト、ビス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイトの1種又は2種以上が好適に使用できる。これらの亜リン酸化合物は、反応に用いる全ジヒドロキシ化合物に対して、0.0001モル%以上0.005モル%以下添加することが好ましく、さらに好ましくは0.0003モル%以上0.003モル%以下添加することが好ましい。亜リン酸化合物の添加量が上記下限より少ないと、着色防止効果が小さく、上記上限より多いと、ポリカーボネート樹脂(A)のヘイズが高くなる原因となったり、逆に着色を促進させたり、耐熱性を低下させたりすることもある。
リン酸化合物と亜リン酸化合物又はこれらの金属塩は併用して添加することができるが、その場合の添加量はリン酸化合物と亜リン酸化合物又はこれらの金属塩の総量で、先に記載した、全ジヒドロキシ化合物に対して、0.0001モル%以上0.005モル%以下とすることが好ましく、さらに好ましくは0.0003モル%以上0.003モル%以下である。この添加量が上記下限より少ないと、着色防止効果が小さく、上記上限より多いと、ポリカーボネート樹脂(A)のヘイズが高くなる原因となったり、逆に着色を促進させたり、耐熱性を低下させたりすることもある。
なお、リン酸化合物、亜リン酸化合物の金属塩としては、これらのアルカリ金属塩や亜鉛塩が好ましく、特に好ましくは亜鉛塩である。また、このリン酸亜鉛塩の中でも、長鎖アルキルリン酸亜鉛塩が好ましい。
[ポリカーボネート樹脂の物性]
<ガラス転移温度>
本発明のポリカーボネート樹脂(A)のガラス転移温度は90℃以上200℃以下であることが好ましく、より好ましくは110℃以上180℃以下、特に好ましくは120℃以上160℃以下である。ガラス転移温度が過度に低いと耐熱性が悪くなる傾向にあり、フィルム成形後に寸法変化を起こす可能性があり、又、位相差フィルムとし、偏光板と張り合わせた場合にも画像品質を下げる場合がある。ガラス転移温度が過度に高いと、フィルム成形時の成形安定性が悪くなる場合があり、又フィルムの透明性を損なう場合がある。
本発明のポリカーボネート樹脂(A)のガラス転移温度は、後掲の実施例の項に記載される方法で測定される。
<還元粘度>
本発明のポリカーボネート樹脂(A)の分子量は、還元粘度で表すことができる。本発明のポリカーボネート樹脂(A)の還元粘度は、後掲の実施例の項に記載されるように、溶媒として塩化メチレンを用い、ポリカーボネート樹脂濃度を0.6g/dLに精密に調整し、温度20.0℃±0.1℃でウベローデ粘度管を用いて測定される。本発明のポリカーボネート樹脂(A)の還元粘度に特に制限は無いが、好ましくは0.30dL/g以上であり、より好ましくは0.35dL/g以上である。還元粘度の上限は、好ましくは1.20dL/g以下、より好ましくは1.00dL/g以下、更に好ましくは0.80dL/g以下である。
ポリカーボネート樹脂(A)の還元粘度が上記下限値より小さいと成形品の機械的強度が小さくなるという問題が生じる可能性がある。一方、還元粘度が上記上限値より大きいと、成形する際の流動性が低下し、生産性が低下するという問題が生じたり、ポリカーボネート樹脂中の異物などを濾過で除去することが困難になり異物低減が難しくなったり、成形の際に気泡が混在したりして成形品の品質が低下する可能性がある。
<溶融粘度>
本発明のポリカーボネート樹脂(A)は、温度240℃、せん断速度91.2sec−1での溶融粘度が、好ましくは500Pa・sec以上2500Pa・sec以下であり、より好ましくは800Pa・sec以上2300Pa・sec以下、特に好ましくは900Pa・sec以上2000Pa・sec以下である。
ポリカーボネート樹脂(A)の溶融粘度が上記下限値より小さいと成形品の機械的強度が小さくなるという問題が生じる可能性がある。一方、溶融粘度が上記上限値より大きいと、成形する際の流動性が低下し、生産性が低下するという問題が生じたり、成形の際に成形品に気泡が混入して成形品の外観が低下したり、ポリカーボネート樹脂中の異物を濾過などにより除去することが困難になったりするという問題が生じる可能性がある。
[2]カルボジイミド化合物(B)
本発明のポリカーボネート樹脂組成物は、上述のポリカーボネート樹脂(A)と、カルボジイミド化合物(B)を含むことを特徴とする。本発明で用いるカルボジイミド化合物(B)(以下適宜「本発明のカルボジイミド化合物(B)」と称す。)は、分子中に1個以上のカルボジイミド基を有するカルボジイミド化合物(ポリカルボジイミド化合物を含む)であり、一般的に良く知られた方法で合成されたものを使用することができる。例えば、触媒として有機リン系化合物又は有機金属化合物を用い、各種ポリイソシアネートを約70℃以上の温度で、無溶媒又は不活性溶媒中で、脱炭酸縮合反応に付することにより合成したものを用いることができる。
上記カルボジイミド化合物のうち、モノカルボジイミド化合物としては、ジシクロヘキシルカルボジイミド、ジイソプロピルカルボジイミド、ジメチルカルボジイミド、ジイソブチルカルボジイミド、ジオクチルカルボジイミド、t−ブチルイソプロピルカルボジイミド、ジフェニルカルボジイミド、ジーt−ブチルカルボジイミド、ジ−β−ナフチルカルボジイミド等を例示することができ、これらの中では、特に工業的に入手が容易であるという面から、ジシクロヘキシルカルボジイミド或いはジイソプロピルカルボジイミドが好適である。
また、上記カルボジイミド化合物に含まれるポリカルボジイミド化合物としては、種々の方法で製造したものを使用することができるが、基本的には、従来のポリカルボジイミドの製造方法(例えば、米国特許第2941956号明細書、特公昭47−33279号公報、J.Org.Chem.28,2069−2075(1963)、Chemical Review 1981,Vol.8No.4、p619−621)により、製造されたものを用いることができる。
ポリカルボジイミド化合物の製造における合成原料である有機ジイソシアネートとしては、例えば芳香族ジイソシアネート、脂肪族ジイソシアネート、脂環族ジイソシアネートやこれらの混合物を挙げることができ、具体的には、1,5−ナフタレンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルジメチルメタンジイソシアネート、1,3−フェニレンジイソシアネート、1,4−フェニレンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネート,2,4−トリレンジイソシアネートと2,6−トリレンジイソシアネートの混合物、ヘキサメチレンジイソシアネート、シクロヘキサン−1,4−ジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジイソシアネート、メチルシクロヘキサンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、2,6−ジイソプロピルフェニルイソシアネート、1,3,5−トリイソプロピルベンゼン−2,4−ジイソシアネート等を例示することができる。
本発明のカルボジイミド化合物(B)の好ましい例としては、4,4’−ジシクロヘキシルメタンカルボジイミド(重合度=2〜20)、テトラメチレンキシリレンカルボジイミド(重合度=2〜20)、N,N−ジメチルフェニルカルボジイミド(重合度2〜20)、N,N’−ジ−2,6−ジイソプロピルフェニルカルボジイミド(重合度=2〜20)等が挙げられる。
これらは、これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
本発明のポリカーボネート樹脂組成物において、本発明のカルボジイミド化合物(B)の含有量は、ポリカーボネート樹脂(A)100重量部に対して0.01〜5重量部であり、好ましくは0.05〜4重量部、より好ましくは0.1〜3重量部である。カルボジイミド化合物(B)の含有量が0.01重量部未満では、本発明のポリカーボネート樹脂組成物を液晶ディスプレイ用の位相差フィルム等の光学フィルムとして使用した場合、高温条件下での長期使用によっても位相差の変動が大きく、黒表示の際光漏れを起こしたり、カラーシフトを起こして画質が低下する。一方、カルボジイミド化合物(B)の含有量が5重量部より多いと、フィルムの透明性が低下し、光学フィルムとして使用した際、画質が低下する。
[3]その他の添加剤
ポリカーボネート樹脂組成物には、成形時等における分子量の低下や色相の悪化を防止するために熱安定剤を配合することができる。
かかる熱安定剤としては、亜リン酸、リン酸、亜ホスホン酸、ホスホン酸及びこれらのエステル等が挙げられ、具体的には、トリフェニルホスファイト、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、トリス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスファイト、トリデシルホスファイト、トリオクチルホスファイト、トリオクタデシルホスファイト、ジデシルモノフェニルホスファイト、ジオクチルモノフェニルホスファイト、ジイソプロピルモノフェニルホスファイト、モノブチルジフェニルホスファイト、モノデシルジフェニルホスファイト、モノオクチルジフェニルホスファイト、ビス(2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、2,2−メチレンビス(4,6−ジ−tert−ブチルフェニル)オクチルホスファイト、ビス(ノニルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ジステアリルペンタエリスリトールジホスファイト、トリブチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリメチルホスフェート、トリフェニルホスフェート、ジフェニルモノオルソキセニルホスフェート、ジブチルホスフェート、ジオクチルホスフェート、ジイソプロピルホスフェート、4,4’−ビフェニレンジホスフィン酸テトラキス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)、ベンゼンホスホン酸ジメチル、ベンゼンホスホン酸ジエチル、ベンゼンホスホン酸ジプロピル等が挙げられる。なかでも、トリスノニルフェニルホスファイト、トリメチルホスフェート、トリス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスファイト、ビス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、及びベンゼンホスホン酸ジメチルが好ましく使用される。
これらの熱安定剤は、1種を単独で用いても良く、2種以上を併用してもよい。
かかる熱安定剤は、溶融重合時に添加した添加量に加えて更に追加で配合することができる。即ち、適当量の亜リン酸化合物やリン酸化合物を配合して、ポリカーボネート樹脂(A)を得た後に、さらに亜リン酸化合物を配合すると、ポリカーボネート樹脂組成物のヘイズの上昇、着色、及び耐熱性の低下を回避して、さらに多くの熱安定剤を配合でき、色相の悪化の防止が可能となる。また、熱安定剤は、例えば、溶融押出し法等の押出機を用いてフィルムを製膜する場合、押出機に前記熱安定剤等を添加して製膜してもよいし、予め押出機を用いて、樹脂組成物中に前記熱安定剤等を添加して、ペレット等の形状にして用いてもよい。
これらの熱安定剤の配合量は、ポリカーボネート樹脂(A)を100重量部とした場合、0.0001重量部〜1重量部が好ましく、0.0005重量部〜0.5重量部がより好ましく、0.001重量部〜0.2重量部が更に好ましい。
また、本発明のポリカーボネート樹脂組成物には、酸化防止の目的で通常知られた酸化防止剤を配合することもできる。
かかる酸化防止剤としては、例えばペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプトプロピオネート)、ペンタエリスリトールテトラキス(3−ラウリルチオプロピオネート)、グリセロール−3−ステアリルチオプロピオネート、トリエチレングリコール−ビス[3−(3−tert−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、1,6−ヘキサンジオール−ビス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、ペンタエリスリトール−テトラキス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、オクタデシル−3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、N,N−ヘキサメチレンビス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−ヒドロシンナマイド)、3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−ベンジルホスホネート−ジエチルエステル、トリス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)イソシアヌレート、4,4’−ビフェニレンジホスフィン酸テトラキス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)、3,9−ビス{1,1−ジメチル−2−[β−(3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオニルオキシ]エチル}−2,4,8,10−テトラオキサスピロ(5,5)ウンデカン等の1種又は2種以上が挙げられる。
これら酸化防止剤の配合量は、ポリカーボネート(A)を100重量部とした場合、0.0001重量部〜0.5重量部が好ましい。
更に、本発明のポリカーボネート樹脂組成物には、本発明の目的を損なわない範囲で、樹脂組成物に通常用いられる核剤、難燃剤、無機充填剤、衝撃改良剤、発泡剤、染顔料等が含まれても差し支えない。
[4] ポリカーボネート樹脂組成物の製造方法
本発明のポリカーボネート樹脂組成物は、上記成分を同時に、または任意の順序でタンブラー、V型ブレンダー、ナウターミキサー、バンバリーミキサー、混練ロール、押出機等の混合機により混合して製造することができる。
[5] ガラス転移温度
本発明のポリカーボネート樹脂組成物は、ガラス転移温度が90℃以上200℃以下であることが好ましい。ポリカーボネート樹脂組成物のガラス転移温度はより好ましくは110℃以上180℃以下、特に好ましくは120℃以上160℃以下である。ポリカーボネート樹脂組成物のガラス転移温度が過度に低いと耐熱性が悪くなる傾向にあり、フィルム成形後に寸法変化を起こす可能性があり、又、位相差フィルムとし、偏光板と張り合わせた場合にも画像品質を下げる場合がある。ポリカーボネート樹脂組成物のガラス転移温度が過度に高いと、フィルム成形時の成形安定性が悪くなる場合があり、又フィルムの透明性を損なう場合がある。
〔透明フィルム〕
本発明のポリカーボネート樹脂組成物を用いて透明フィルムを製造することができる(以下、本発明のポリカーボネート樹脂組成物により作製される透明フィルムを適宜「本発明の透明フィルム」と称し、延伸処理された透明フィルムを「透明フィルム(延伸)」と称し、延伸処理されていない透明フィルムを「透明フィルム(無延伸)」と称す。)。
<透明フィルムの作製方法>
本発明において、ポリカーボネート樹脂組成物を用いて透明フィルム(無延伸)を作製する方法としては、溶融押出し法、カレンダー成形法、熱プレス法、共押出し法、共溶融法、多層押出し、インフレーション成形法等、様々な製膜方法を用いることができ、特に限定されない。好ましくは、Tダイ成形法、インフレーション成形法および流延法が挙げられる。
本発明の透明フィルムは、少なくとも一方向に延伸されていることで位相差板等の光学フィルムとして用いることができる。延伸の方法は、自由端延伸・固定端延伸・自由端収縮・固定端収縮等、様々な延伸方法を、単独で用いることも、同時もしくは逐次で用いることもできる。
また、延伸方向に関しても、水平方向・垂直方向・厚さ方向、対角方向等、様々な方向や次元に行なうことが可能であり、特に限定されない。
延伸の温度も、ポリカーボネート樹脂組成物のガラス転移温度±20℃の範囲において、延伸の方法、フィルムの厚み、目的の位相差に応じて適宜設定することができる。
本発明の透明フィルムを溶融製膜法で成形する場合、成形温度は好ましくは265℃以下であって、より好ましくは260℃以下、特には258℃以下とすることが好ましい。成形温度が高過ぎると、透明フィルム中の異物や気泡の発生による欠陥が増加したり、透明フィルムが着色したりする虞がある。ただし、成形温度が低過ぎると透明フィルムの成形が困難となり、厚みの均一な透明フィルムを製造することが困難になる虞があるので、成形温度の下限は通常200℃以上であって、好ましくは210℃以上、より好ましくは220℃以上である。
ここで、透明フィルムの成形温度とは、溶融製膜法における成形時の温度であって、通常、溶融樹脂を押出すダイス出口の温度を測定した値である。
<延伸方法>
本発明の透明フィルム(無延伸)を少なくとも一方向に延伸する場合、この透明フィルムの延伸する方法は、目的に応じて、任意の適切な延伸方法が採用され、自由端延伸・固定端延伸・自由端収縮・固定端収縮等、様々な延伸方法を、単独で用いることも、同時もしくは逐次で用いることができる。好ましくは、横一軸延伸方法、縦横同時二軸延伸方法、縦横逐次二軸延伸方法等が挙げられる。延伸する手段としては、テンター延伸機、二軸延伸機等々の、任意の適切な延伸機が用いられ得る。
透明フィルムの延伸温度は、目的に応じて、適宜、適切な値が選択され得る。好ましくは、延伸は、高分子フィルムのガラス転移温度(Tg)に対し、Tg−20℃〜Tg+30℃の範囲で行なう。このような条件を選択することによって、位相差値が均一になり易く、かつ、フィルムが結晶化(白濁)しにくくなる。具体的には、上記延伸温度は90℃〜210℃であり、さらに好ましくは100℃〜200℃であり、特に好ましくは100℃〜180℃である。
透明フィルムの延伸倍率は、目的に応じて、適宜、選択され得る。上記延伸倍率は、好ましくは1を超え6倍以下であり、さらに好ましくは1.5倍を超え4倍以下であり、特に好ましくは2.0倍を超え3倍以下である。
<厚み>
前記透明フィルム(無延伸)は、厚みが80μm以下であることが好ましく、60μm以下であることが更に好ましく、40μm以下であるとなお好ましい。厚みが大きいと、材料の使用量が増え、均一性の制御が困難となり、精密性・薄型・均質性を求められる機器に適合できない。
<位相差>
前記透明フィルム(延伸)は、波長450nmで測定した位相差R450と、波長550nmで測定した位相差R550に対する比率(R450/R550)は0.5以上1.0以下が好ましく、0.7以上0.98以下が更に好ましく、0.75以上0.95以下が特に好ましい。前記比率がこの範囲であれば、可視領域の各波長において理想的な位相差特性を得ることができる。例えば1/4λ板としてこのような波長依存性を有する位相差フィルムを作製し、偏光板と貼り合わせることにより、円偏光板等を作製することができ、色相の波長依存性が少ない、ニュートラルな偏光板および表示装置の実現が可能である。一方、前記比率がこの範囲外の場合には、色相の波長依存性が大きくなり、偏光板や表示装置に着色の問題が生じる。
<全光線透過率>
本発明の透明フィルム(延伸又は無延伸)は、厚みによらず、当該透明フィルムそのものの全光線透過率が80%以上であることが好ましく、この透過率は90%以上であることが更に好ましい。透過率が上記下限以上であれば、着色の少ない透明なフィルムが得られ、偏光板と貼り合わせた際、偏光度や透過率の高い偏光板となり、表示装置と組み合わせた際に、高い表示品位を実現することが可能となる。なお、本発明の透明フィルムの透過率の上限は特に制限はないが通常99%以下である。
<屈折率>
本発明の透明フィルム(無延伸)においては、ナトリウムd線(589nm)における屈折率は1.57〜1.62であることが好ましい。この屈折率が1.57未満の場合には、複屈折が小さくなりすぎるおそれがある。一方、前記屈折率が1.62を超える場合には、反射率が大きくなり、光透過性が低下するおそれがある。
<光弾性係数>
本発明の透明フィルム(無延伸)は、光弾性係数が40×10−12Pa−1以下であることが好ましい。光弾性係数が40×10−12Pa−1より大きいと、前記透明フィルムを位相差フィルムとして偏光板に貼り合わせ、更にこの偏光板を表示装置に搭載させたときに、貼り合わせ時の応力により、視認環境やバックライトの熱で位相差フィルムに部分的応力がかかり、不均一な位相差変化が生じ、著しい画像品質の低下が起きるという問題が生じる。したがって、本発明の透明フィルムは、光弾性係数が40×10−12Pa−1以下であることが好ましく、35×10−12Pa−1以下であることが更に好ましい。
<複屈折>
本発明の透明フィルム(延伸)においては、複屈折が、0.001以上であることが好ましい。前記ポリカーボネート樹脂組成物を用いて成形するフィルムの厚みを非常に薄く設計するためには、複屈折が高い方が好ましい。従って、複屈折は0.002以上であることが更に好ましい。複屈折が0.001未満の場合には、フィルムの厚みを過度に大きくする必要があるため、材料の使用量が増え、厚み・透明性・位相差の点から均質性の制御が困難となる。そのため、複屈折が0.001未満の場合には、前記ポリカーボネート樹脂組成物を用いて作製した透明フィルムを、精密性・薄型・均質性を求められる機器に適合できない可能性がある。
なお、本発明のポリカーボネート樹脂組成物の特性を評価するに当たっては、該ポリカーボネート樹脂組成物のガラス転移温度+5℃の条件下で自由端2.0倍延伸して得られたフィルムの複屈折(Δn2)によって評価することが好ましい。上記条件下での複屈折(Δn2)を評価することにより、延伸配向性が高い状態で複屈折を測定することができるため、本来の材料が持つ配向性を損なうことなく、評価できるというメリットがある。
<吸水率>
本発明の透明フィルム(延伸又は無延伸)は、吸水率が1.0重量%より大きいことが好ましい。吸水率が1.0重量%より大きければ、前記透明フィルムを他のフィルムなどと貼りあわせるとき、容易に接着性を確保することができる。例えば、偏光板と貼りあわせる際、透明フィルムが親水性であるため、水の接触角も低く、接着剤を自由に設計し易く、高い接着設計ができる。吸水率が1.0重量%以下の場合は、疎水性となり、水の接触角も高く、接着性の設計が困難になる。また、フィルムが帯電し易くなり、異物の巻き込み等、偏光板、表示装置に組み込んだ際、外観欠点が多くなるという問題が生じる。
一方、吸水率が2.0重量%より大きくなると湿度環境下での光学特性の耐久性が悪くなるためにあまり好ましくない。
それ故、本発明の透明フィルムは、吸水率が1.0重量%より大きく2.0重量%以下であることが好ましく、更に好ましくは1.1重量%以上1.5%重量以下である。
〔光学フィルム〕
本発明の光学フィルムは、本発明のポリカーボネート樹脂組成物を延伸して得られるものであって、下記式(I)を満足することを特徴とする。
0.7 < R450/R550 < 1.0 (I)
(上記式(I)中、R450及びR550は、それぞれ波長450及び550nmで測定した位相差を表す。)
このような本発明の光学フィルムは、前述の本発明の透明フィルムの作製方法に従って製造した無延伸の透明フィルムを少なくとも一方向に延伸することにより製造される。
本発明の光学フィルムは、R450/R550が0.55以上0.99以下であることが好ましく、0.7以上0.97以下が特に好ましく、最も好ましくは、0.75以上0.95以下である。
前記R450/R550がこの範囲であれば、短波長ほど位相差が発現し、可視領域の各波長において理想的な位相差特性を得ることができる。例えば1/4λ板としてこのような波長依存性を有する位相差フィルムを作製し、偏光板と貼り合わせることにより、円偏光板等を作製することができ、色相の波長依存性が少ない、ニュートラルな偏光板及び表示装置の実現が可能である。一方、前記比率がこの範囲外の場合には、色相の波長依存性が大きくなり、偏光板や表示装置に着色の問題が生じる。
なお、光学フィルムの位相差は、後掲の実施例の項に記載される方法で測定される。
本発明の光学フィルムは、内部ヘイズが3%以下であることが好ましく、1.5%以下であることがより好ましい。光学フィルムの内部ヘイズが上記上限値よりも大きいと光の散乱が起こり、例えば偏光子と積層した際、偏光解消を生じる原因となる。内部ヘイズの下限値は特に定めないが、通常0.2%以上である。
なお、光学フィルムの内部ヘイズは、後掲の実施例の項に記載される方法で測定される。
本発明の光学フィルムは、b*値が3以下であることが好ましい。光学フィルムのb*値が大き過ぎると着色等の問題が生じる。本発明の光学フィルムのb*値はより好ましくは2以下、特に好ましくは1以下である。
なお、光学フィルムのb*値は、後掲の実施例の項に記載される方法で測定される。
このような本発明の光学フィルムの厚みとしては、通常150μm以下であることが好ましく、100μm以下であることが更に好ましく、60μm以下であることがより好ましい。厚みが大きいと、材料の使用量が増え、均一性の制御が困難となり、精密性・薄型・均質性を求められる機器に適合できない。本発明の光学フィルムの厚みの下限としては、好ましくは5μm以上、より好ましくは10μm以上である。厚みが過度に薄いとフィルムの取り扱いが困難になり、製造中にしわが発生したり、保護フィルムなどの他のフィルムやシートなどと貼合わせることが困難になったりすることがあり、厚みが過度に厚いと同じ面積のフィルムを製造するのにより多くの樹脂が必要になり非効率であったり、当該フィルムを使用する製品の厚みが厚くなる可能性がある。
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限り、以下の実施例により限定されるものではない。以下において、ポリカーボネート樹脂、ポリカーボネート樹脂組成物及び光学フィルムの特性評価は次の方法により行った。なお、特性評価手法は以下の方法に限定されるものではなく、当業者が適宜選択することができる。
(1)ガラス転移温度(Tg)
示差走査熱量計(エスアイアイ・ナノテクノロジー社製、DSC220)を用いて、ポリカーボネート樹脂又はポリカーボネート樹脂組成物約10mgを10℃/minの昇温速度で加熱して測定し、JIS−K7121(1987)に準拠して、低温側のベースラインを高温側に延長した直線と、ガラス転移の階段状変化部分の曲線の勾配が最大になるような点で引いた接線との交点の温度である、補外ガラス転移開始温度を求め、それをガラス転移温度とした。
(2)還元粘度
ポリカーボネート樹脂の還元粘度は森友理化工業社製ウベローデ型粘度管を用いて、溶媒として、塩化メチレンを用い、温度20.0℃±0.1℃で測定した。濃度は0.6g/dLになるように、精密に調整した。
溶媒の通過時間t0、溶液の通過時間tから、下記式:
ηrel=t/t0
より相対粘度ηrelを求め、 相対粘度ηrelから、下記式:
ηsp=(η−η0)/η0=ηrel−1
より比粘度ηspを求めた。
比粘度ηspを濃度c(g/dL)で割って、下記式:
ηred=ηsp/c
より還元粘度(換算粘度)ηredを求めた。
この数値が高いほど分子量が大きい。
(3)フィルム厚み
尾崎製作所(株)製 製品名「PEACOCK」の接触式厚み測定機を使用して測定した。
(4)位相差
ポリカーボネート樹脂組成物の溶融製膜、一軸延伸を行って得られた光学フィルムを幅4cm、長さ4cmに切り出したサンプルについて、[Axometrics社製 製品名「AxoScan」]を用いて、23℃の室内で、波長450nmの位相差R450及び550nmの位相差R550を測定した。そして測定した位相差R450と位相差R550の比を計算した。
位相差は、成形直後の光学フィルムについて、位相差R450と位相差R550を測定すると共に、透明フィルムを90℃で100時間保持した後の位相差R450と位相差R550測定し、成形直後の光学フィルムの位相差R450と位相差R550の比(R450/R550)を算出すると共に、初期の位相差R550と90℃で100時間保持した後の位相差R550とから位相差の変化率((R550*2−R550*1)/R550*1)×100)
・R550*1:550nmにおける初期の位相差値
・R550*2:90℃で100時間保持した後の550nmにおける位相差値
(5)内部ヘイズ
ヘイズメーター「村上色彩技術研究所(株)製 製品名「HM-150」を用いて、測定サンプルを、23℃におけるヘイズを測定した。測定サンプルは、事前にヘイズ測定を行っておいた粘着剤付き透明フィルムを、本透明フィルム(測定サンプル)の両面に貼り合せ、外部ヘイズの影響を除去した状態のものを作成する。測定値は、粘着剤付き透明フィルムのヘイズ値の差分を用いた。
(6)b*値
分光光度計[村上色彩技術研究所(株)製 製品名「DOT−3」]を用いて、23℃における波長550nmの光で測定した。
[合成例1]
イソソルビド(以下、「ISB」と略記する。)を390.9重量部、9,9−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル]フルオレン(以下、「BHEPF」と略記する。)を920.5重量部、分子量1000のポリエチレングリコール(以下、「PEG#1000」と略記する。)を62.9重量部、ジフェニルカーボネート(以下、「DPC」と略記する。)を1056.8重量部、及び触媒として、炭酸セシウム(0.2質量%水溶液)を5.91重量部それぞれ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、反応容器の熱媒温度を150℃にし、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、反応容器内の圧力を常圧から13.3kPaにし、反応容器の熱媒温度を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。
反応容器内温度を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、反応容器の熱媒温度を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以下に減圧した。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た後に、ペレット化を行い、BHEPF/ISB/PEG#1000=43.4モル%/55.3モル%/1.3モル%のポリカーボネート樹脂Aを得た。得られたポリカーボネート樹脂Aの還元粘度等の物性を測定し、測定値を表1に示した。
Figure 0005796338
[実施例1]
得られたポリカーボネート樹脂Aを80℃で5時間真空乾燥をした後、ポリカーボネート樹脂A99.8重量部に対して、カルボジイミド化合物(日清紡績社製、商品名:カルボジライトLA−1)0.2重量部を日本製鋼所社製2軸押出機(TEX30HSS−32)を用いて、樹脂温度230℃で押し出し、水で冷却固化させた後、回転式カッターでペレット化した。
得られたペレットを80℃で10時間真空乾燥した後、単軸押出機(いすず化工機社製、スクリュー径25mm、シリンダー設定温度:220℃)、Tダイ(幅200mm、設定温度:220℃)、チルロール(設定温度:120〜130℃)及び巻取機を備えたフィルム製膜装置を用いて、厚み100μmのフィルムを作製した。このフィルムから幅6cm、長さ6cmの試料を切り出した。この試料を、バッチ式二軸延伸装置(東洋精機社製)で、延伸温度を調節し、位相差R550が130±20nmとなる様、延伸速度720mm/分(ひずみ速度1200%/分)で、1×2.0倍の一軸延伸を行い、厚さ50μmの光学フィルムを得た。このとき延伸方向に対して垂直方向は、保持した状態(延伸倍率1.0)で延伸を行った。
得られた光学フィルムの位相差等の物性を測定し、測定値を表2に示した。
表2には、ペレット化されたポリカーボネート樹脂組成物について測定したガラス転移温度を併記した。
[実施例2]
ポリカーボネート樹脂A99.7重量部に対してカルボジイミド化合物を0.3重量部に変えた以外は、実施例1と同様に行った。得られた光学フィルムの位相差等の物性を測定し、ポリカーボネート樹脂組成物のガラス転移温度と共に測定値を表2に示した。
[実施例3]
ポリカーボネート樹脂A99.5重量部に対してカルボジイミド化合物を0.5重量部に変えた以外は、実施例1と同様に行った。得られた光学フィルムの位相差等の物性を測定し、ポリカーボネート樹脂組成物のガラス転移温度と共に測定値を表2に示した。
[実施例4]
ポリカーボネート樹脂A99.0重量部に対してカルボジイミド化合物を1.0重量部に変えた以外は、実施例1と同様に行った。得られた光学フィルムの位相差等の物性を測定し、ポリカーボネート樹脂組成物のガラス転移温度と共に測定値を表2に示した。
[比較例1]
カルボジイミド化合物を添加しなかった以外は、実施例1と同様に行った。得られた光学フィルムの位相差等の物性を測定し、ポリカーボネート樹脂組成物(ポリカーボネート樹脂(A))のガラス転移温度と共に測定値を表2に示した。
[比較例2]
ポリカーボネート樹脂A95.0重量部に対してカルボジイミド化合物を5.0重量部に変えた以外は、実施例1と同様に行った。得られた光学フィルムの位相差等の物性を測定し、ポリカーボネート樹脂組成物のガラス転移温度と共に測定値を表2に示した。
Figure 0005796338
表2より、本発明で規定される割合でカルボジイミド化合物を含む本発明のポリカーボネート樹脂組成物を製膜、延伸処理して得られる本発明の光学フィルムは、高温条件下での長期使用によっても位相差の変動が小さく、温度に対する安定性に優れることが分かる。

Claims (6)

  1. 下記一般式(1)で表されるジヒドロキシ化合物に由来する構造単位を含むポリカーボネート樹脂(A)100重量部と、カルボジイミド化合物(B)0.01〜5重量部とを含むことを特徴とするポリカーボネート樹脂組成物。
    Figure 0005796338
    (上記式(1)中、R〜Rはそれぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜炭素数20の置換若しくは無置換のアルキル基、炭素数6〜炭素数20の置換若しくは無置換のシクロアルキル基、又は、炭素数6〜炭素数20の置換若しくは無置換のアリール基を表し、X,Xはそれぞれ独立に、炭素数2〜炭素数10の置換若しくは無置換のアルキレン基、炭素数6〜炭素数20の置換若しくは無置換のシクロアルキレン基、又は、炭素数6〜炭素数20の置換若しくは無置換のアリーレン基を表し、m及びnはそれぞれ独立に0〜5の整数である。)
  2. ガラス転移温度が90℃以上200℃以下であることを特徴とする請求項1に記載のポリカーボネート樹脂組成物。
  3. 前記ポリカーボネート樹脂(A)が、
    下記式(2)で表されるジヒドロキシ化合物に由来する構造単位と、
    下記式(3)で表されるジヒドロキシ化合物、下記式(4)で表されるジヒドロキシ化合物、下記式(5)で表されるジヒドロキシ化合物及び下記式(6)で表されるジヒドロキシ化合物からなる群より選ばれた一種以上のジヒドロキシ化合物に由来する構造単位とを含むことを特徴とする請求項1又は2に記載のポリカーボネート樹脂組成物。
    Figure 0005796338
    HO−R−OH (3)
    (上記式(3)中、Rは炭素数4〜炭素数20の置換若しくは無置換のシクロアルキレン基を表す。)
    HO−CH−R−CH−OH (4)
    (上記式(4)中、Rは炭素数4〜炭素数20の置換若しくは無置換のシクロアルキレン基を表す。)
    H−(O−R−OH (5)
    (上記式(5)中、Rは炭素数2〜炭素数10の置換若しくは無置換のアルキレン基を表し、pは2〜15の整数である。)
    HO−R−OH (6)
    (上記式(6)中、Rは炭素数2〜炭素数20の置換若しくは無置換のアルキレン基、又は下記式(6A)に示す基を表す。)
    Figure 0005796338
  4. 請求項1乃至3のいずれか1項に記載のポリカーボネート樹脂組成物を少なくとも一方向に延伸して得られる光学フィルムであって、下記式(I)を満足することを特徴とする光学フィルム。
    0.7 < R450/R550 < 1.0 (I)
    (上記式(I)中、R450及びR550は、それぞれ波長450及び550nmで測定した位相差を表す。)
  5. 内部ヘイズが3%以下であることを特徴とする請求項4に記載の光学フィルム。
  6. b*値が3以下であることを特徴とする請求項4又は5に記載の光学フィルム。
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