JP6402064B2 - 光学フィルム、光学フィルムの製造方法、光学フィルムを用いた偏光板、及び画像表示装置 - Google Patents

光学フィルム、光学フィルムの製造方法、光学フィルムを用いた偏光板、及び画像表示装置 Download PDF

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Description

本発明は、光学フィルム、及びその製造方法、光学フィルムを用いた偏光板、並びに画像表示装置に関する。
近年、液晶表示装置は、テレビ、パソコン、携帯電話、デジタルカメラなどへの用途で広く用いられている。通常、液晶表示装置は、液晶セルの両側に偏光板を設けた液晶パネル部材を有し、バックライト部材からの光を液晶パネル部材で制御することにより表示が行われている。ここで、偏光板は偏光子と少なくとも1枚の光学フィルムを保護フィルム(偏光板保護フィルム)として含んでおり、一般的な偏光子は延伸されたポリビニルアルコール(PVA)系フィルムをヨウ素又は二色性色素で染色することにより得られ、保護フィルムとしては種々の熱可塑性樹脂を用いたフィルムが用いられている。
偏光板保護フィルムに用いられる熱可塑性樹脂フィルムとして、環状オレフィン系樹脂フィルムを使用することが提案されている。
偏光板保護フィルムは、上述のように偏光子と一体となって偏光板として使用されることから、偏光子との密着性が重要であり、実際の液晶表示装置にて使用される場合には液晶セルに偏光板が貼合された形態となるが、この際に偏光板の剥がし試験などの実用試験において、容易に剥離しないことが重要となる。
環状オレフィン系樹脂は、主骨格が炭化水素からなり極性置換基の含有量が少ないため吸湿性が低い特徴を有しており、偏光板保護フィルムとして使用することができるが、フィルム特性として脆いものも多い。
そこで、環状オレフィン系樹脂にゴム質弾性体を添加することで脆さを改善することが特許文献1及び2に記載されている。
特開2004−156048号公報 特開2005−148567号公報
しかしながら、特許文献1及び2に記載されたフィルムは、一般的に非相溶系となるため、透明性、とりわけフィルムとしてのヘイズが大きくなり、偏光板及び液晶表示装置においてより重要であるフィルムの内部ヘイズが大きくなる懸念があり、特に溶融製膜においては分散性の観点から低へイズ化には限界があった。
更に、フィルムを偏光板保護フィルムとして用い、偏光子と貼合した際に、偏光子との密着性が低いという問題があった。
本発明は、環状オレフィン系樹脂を含む層を2層以上有する積層フィルムあって、ヘイズ特にフィルムの内部ヘイズが小さく、偏光板保護フィルムとして用いた際の偏光子との密着性に優れる光学フィルム及びその製造方法を提供することを課題とする。また、上記光学フィルムを含む偏光板、及び上記偏光板を用いた画像表示装置を提供することも課題としている。
下記手段により上記課題を解決できることを見出した。
<1>
環状オレフィン系樹脂を含む層Aと、
上記層Aの少なくとも一方の面に配置された、環状オレフィン系樹脂を含む層Bと、を有してなる光学フィルムであって、
上記層Bは、芳香環を構成しない炭素−炭素二重結合を有するゴム質弾性体を上記層Bの全質量に対して10質量%以上含有し、
上記層Bの厚みが10μm未満である、光学フィルム。
<2>
上記層Bに含有される環状オレフィン系樹脂は、下記一般式(I)で表される化合物の重合体を、上記層Bに含有される環状オレフィン系樹脂の全質量に対して40質量%以上含む、<1>に記載の光学フィルム。
一般式(I)
Figure 0006402064

一般式(I)中、R 〜R は、水素原子、ハロゲン原子、又は1価の有機基であり、それぞれ同一または異なっていても良い。また、R 〜R のうち任意の2つが互いに結合して、単環又は多環構造を形成しても良い。mは0又は正の整数であり、pは0又は正の整数である。
<3>
上記一般式(I)で表される化合物の重合体は、上記一般式(I)で表される化合物を開環重合した後に水素添加されたものである、<2>に記載の光学フィルム。
<4>
上記ゴム質弾性体は、下記一般式(B)で表される繰り返し単位を含有する<1>〜<3>のいずれか1項に記載の光学フィルム。
一般式(B)
Figure 0006402064

一般式(B)中、Rは、水素原子又はメチル基を表す。
<5>
上記ゴム質弾性体は、コア−シェル構造の粒子である<1>〜<4>のいずれか1項に記載の光学フィルム。
<6>
上記層Bが、上記層Aの両面に配置された、<1>〜<5>のいずれか1項に記載の光学フィルム。
<7>
上記層Aの厚みが、2μm以上90μm以下である、<1>〜<6>のいずれか1項に記載の光学フィルム。
<8>
溶液製膜法により上記層A及び層Bを同時又は逐次で製膜し、<1>〜<7>のいずれか1項に記載の光学フィルムを製造する、光学フィルムの製造方法。
<9>
<1>〜<7>のいずれか1項に記載の光学フィルムと、偏光子とを含む偏光板。
<10>
上記光学フィルムの上記層Bと上記偏光子とが貼合された、<9>に記載の偏光板。
<11>
液晶セルと、上記液晶セルの少なくとも一方の面に配置された<9>又は<10>に記載の偏光板とを含む画像表示装置。
本発明は、上記<1>〜<11>に係る発明であるが、以下、それ以外の事項についても参考のため記載している。
[1]
環状オレフィン系樹脂を含む層Aと、
上記層Aの少なくとも一方の面に配置された、環状オレフィン系樹脂を含む層Bと、を有してなる光学フィルムであって、
上記層Bは、芳香環を構成しない炭素−炭素二重結合を有するゴム質弾性体を上記層Bの全質量に対して2.5質量%以上含有し、
上記層Bの厚みが10μm未満である、光学フィルム。
[2]
上記層Bに含有される環状オレフィン系樹脂は、下記一般式(I)で表される化合物の重合体を、上記層Bに含有される環状オレフィン系樹脂の全質量に対して40質量%以上含む、[1]に記載の光学フィルム。
一般式(I)
Figure 0006402064
一般式(I)中、R〜Rは、水素原子、ハロゲン原子、又は1価の有機基であり、それぞれ同一または異なっていても良い。また、R〜Rのうち任意の2つが互いに結合して、単環又は多環構造を形成しても良い。mは0又は正の整数であり、pは0又は正の整数である。
[3]
上記一般式(I)で表される化合物の重合体は、上記一般式(I)で表される化合物を開環重合した後に水素添加されたものである、[2]に記載の光学フィルム。
[4]
上記ゴム質弾性体は、下記一般式(B)で表される繰り返し単位を含有する[1]〜[3]のいずれかに記載の光学フィルム。
一般式(B)
Figure 0006402064
一般式(B)中、Rは、水素原子又はメチル基を表す。
[5]
上記ゴム質弾性体は、コア−シェル構造の粒子である[1]〜[4]のいずれかに記載の光学フィルム。
[6]
上記層Bが、上記層Aの両面に配置された、[1]〜[5]のいずれかに記載の光学フィルム。
[7]
上記層Aの厚みが、2μm以上90μm以下である、[1]〜[6]のいずれかに記載の光学フィルム。
[8]
溶液製膜法により上記層A及び層Bを同時又は逐次で製膜し、[1]〜[7]のいずれかに記載の光学フィルムを製造する、光学フィルムの製造方法。
[9]
[1]〜[7]のいずれかに記載の光学フィルムと、偏光子とを含む偏光板。
[10]
上記光学フィルムの上記層Bと上記偏光子とが貼合された、[9]に記載の偏光板。
[11]
液晶セルと、上記液晶セルの少なくとも一方の面に配置された[9]又は[10]に記載の偏光板とを含む画像表示装置。
本発明によれば、環状オレフィン系樹脂を含む層を2層以上有する積層フィルムあって、積層フィルムのヘイズ特に積層フィルムの内部ヘイズが小さく、偏光板保護フィルムとして用いた際の偏光子との密着性に優れる光学フィルム及びその製造方法を提供することができる。また、上記光学フィルムを含む偏光板、及び上記偏光板を用いた画像表示装置を提供することができる。
以下において、本発明の光学フィルムやその製造方法などについて詳細に説明する。以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。なお、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
[光学フィルム]
本発明の光学フィルムは、
環状オレフィン系樹脂を含む層Aと、
上記層Aの少なくとも一方の面に配置された、環状オレフィン系樹脂を含む層Bと、を有してなる光学フィルムであって、
上記層Bは、芳香環を構成しない炭素−炭素二重結合を有するゴム質弾性体を上記層Bの全質量に対して2.5質量%以上含有し、
上記層Bの厚みが10μm未満である、光学フィルムである。
〔環状オレフィン系樹脂〕
本発明の光学フィルムの層A及び層Bに含まれる環状オレフィン系樹脂としては、次のような(共)重合体が挙げられる。なお、層Aと層Bに含まれる環状オレフィン系樹脂は同じものであってもよいし、異なるものであってもよい。
(1)下記一般式(Iで表される特定単量体の開環重合体または開環共重合体。
(2)下記一般式(I)で表される特定単量体と共重合性単量体との開環共重合体。
(3)上記(1)または(2)の開環(共)重合体の水素添加(共)重合体。
(4)上記(1)または(2)の開環(共)重合体をフリーデルクラフト反応により環化したのち、水素添加した(共)重合体。
(5)下記一般式(I)で表される特定単量体と不飽和二重結合含有化合物との飽和共重合体。
(6)下記一般式(I)で表される特定単量体、ビニル系環状炭化水素系単量体およびシクロペンタジエン系単量体から選ばれる1種以上の単量体の付加型(共)重合体およびその水素添加(共)重合体。
(7)下記一般式(I)で表される特定単量体とアクリレートとの交互共重合体。
一般式(I)
Figure 0006402064
一般式(I)中、R〜Rは、水素原子、ハロゲン原子、又は1価の有機基であり、それぞれ同一または異なっていても良い。また、R〜Rのうち任意の2つが互いに結合して、単環又は多環構造を形成しても良い。mは0又は正の整数であり、pは0又は正の整数である。
〜Rが表す1価の有機基としては、炭素数1〜30の炭化水素基、またはその他の1価の有機基が挙げられる。
<特定単量体>
上記一般式(I)で表される特定単量体の具体例としては、次のような化合物が挙げられるが、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。
ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
トリシクロ[4.3.0.12,5]−3−デセン、
トリシクロ[4.4.0.12,5]−3−ウンデセン、
テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
ペンタシクロ[6.5.1.13,6.02,7.09,13]−4−ペンタデセン、
5−メチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5−エチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5−メトキシカルボニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5−メチル−5−メトキシカルボニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5−シアノビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
8−メトキシカルボニルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8−エトキシカルボニルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8−n−プロポキシカルボニルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8−イソプロポキシカルボニルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8−n−ブトキシカルボニルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8−メチル−8−メトキシカルボニルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8−メチル−8−エトキシカルボニルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8−メチル−8−n−プロポキシカルボニルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8−メチル−8−イソプロポキシカルボニルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8−メチル−8−n−ブトキシカルボニルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
5−エチリデンビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
8−エチリデンテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
5−フェニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
8−フェニルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
5−フルオロビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5−フルオロメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5−トリフルオロメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5−ペンタフルオロエチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5,5−ジフルオロビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5,6−ジフルオロビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5,5−ビス(トリフルオロメチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5,6−ビス(トリフルオロメチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5−メチル−5−トリフルオロメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5,5,6−トリフルオロビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5,5,6−トリス(フルオロメチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5,5,6,6−テトラフルオロビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5,5,6,6−テトラキス(トリフルオロメチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5,5−ジフルオロ−6,6−ビス(トリフルオロメチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5,6−ジフルオロ−5,6−ビス(トリフルオロメチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5,5,6−トリフルオロ−5−トリフルオロメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5−フルオロ−5−ペンタフルオロエチル−6,6−ビス(トリフルオロメチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5,6−ジフルオロ−5−ヘプタフルオロ−iso−プロピル−6−トリフルオロメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5−クロロ−5,6,6−トリフルオロビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5,6−ジクロロ−5,6−ビス(トリフルオロメチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5,5,6−トリフルオロ−6−トリフルオロメトキシビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5,5,6−トリフルオロ−6−ヘプタフルオロプロポキシビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
8−フルオロテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8−フルオロメチルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8−ジフルオロメチルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8−トリフルオロメチルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8−ペンタフルオロエチルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8,8−ジフルオロテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8,9−ジフルオロテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8,8−ビス(トリフルオロメチル)テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8,9−ビス(トリフルオロメチル)テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8−メチル−8−トリフルオロメチルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8,8,9−トリフルオロテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8,8,9−トリス(トリフルオロメチル)テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8,8,9,9−テトラフルオロテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8,8,9,9−テトラキス(トリフルオロメチル)テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8,8−ジフルオロ−9,9−ビス(トリフルオロメチル)テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8,9−ジフルオロ−8,9−ビス(トリフルオロメチル)テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8,8,9−トリフルオロ−9−トリフルオロメチルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8,8,9−トリフルオロ−9−トリフルオロメトキシテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8,8,9−トリフルオロ−9−ペンタフルオロプロポキシテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8−フルオロ−8−ペンタフルオロエチル−9,9−ビス(トリフルオロメチル)テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8,9−ジフルオロ−8−ヘプタフルオロiso−プロピル−9−トリフルオロメチルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8−クロロ−8,9,9−トリフルオロテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8,9−ジクロロ−8,9−ビス(トリフルオロメチル)テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8−(2,2,2−トリフルオロエトキシカルボニル)テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8−メチル−8−(2,2,2−トリフルオロエトキシカルボニル)テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン
などを挙げることができる。
これらは、1種単独で、または2種以上を併用することができる。
特定単量体のうち好ましいのは、上記一般式(I)中、RおよびRが水素原子または炭素数1〜10、さらに好ましくは1〜4、特に好ましくは1〜2の炭化水素基であり、RおよびRが水素原子または一価の有機基であって、RおよびRの少なくとも一つは水素原子および炭化水素基以外の極性を有する極性基を示し、mは0〜3の整数、pは0〜3の整数であり、より好ましくはm+p=0〜4、さらに好ましくは0〜2、特に好ましくはm=1、p=0であるものである。m=1、p=0である特定単量体は、得られる環状オレフィン系樹脂のガラス転移温度が高くかつ機械的強度も優れたものとなる点で好ましい。
上記特定単量体の極性基としては、カルボキシル基、水酸基、アルコキシカルボニル基、アリロキシカルボニル基、アミノ基、アミド基、シアノ基などが挙げられ、これら極性基はメチレン基などの連結基を介して結合していてもよい。また、カルボニル基、エーテル基、シリルエーテル基、チオエーテル基、イミノ基など極性を有する2価の有機基が連結基となって結合している炭化水素基なども極性基として挙げられる。これらの中では、カルボキシル基、水酸基、アルコキシカルボニル基またはアリロキシカルボニル基が好ましく、特にアルコキシカルボニル基またはアリロキシカルボニル基が好ましい。
さらに、RおよびRの少なくとも一つが式−(CHCOORで表される極性基である単量体は、得られる環状オレフィン系樹脂が高いガラス転移温度と低い吸湿性、を有するものとなる点で好ましい。上記の特定の極性基にかかる式において、Rは炭素原子数1〜12、さらに好ましくは1〜4、特に好ましくは1〜2の炭化水素基、好ましくはアルキル基である。また、nは、通常、0〜5であるが、nの値が小さいものほど、得られる環状オレフィン系樹脂のガラス転移温度が高くなるので好ましく、さらにnが0である特定単量体はその合成が容易である点で好ましい。
また、上記一般式(I)において、RまたはRがアルキル基であることが好ましく、炭素数1〜4のアルキル基、さらに好ましくは1〜2のアルキル基、特にメチル基であることが好ましく、特に、このアルキル基が上記の式−(CHCOORで表される特定の極性基が結合した炭素原子と同一の炭素原子に結合されていることが、得られる環状オレフィン系樹脂の吸湿性を低くできる点で好ましい。
環状オレフィン系樹脂を構成する特定単量体として、好ましくは下記式(F)で表される化合物である。
式(F)
Figure 0006402064
特定単量体が上記式(F)で表される化合物であると、上述の通り、一般式(I)におけるm=1、p=0であるので、得られる環状オレフィン系樹脂のガラス転移温度が高くかつ機械的強度も優れたものとなる。また、一般式(I)におけるRおよびRの少なくとも一つが式−(CHCOORで表される極性基である単量体であるので、得られる環状オレフィン系樹脂が高いガラス転移温度と低い吸湿性を有するものとなる。更に、−(CHCOORで表される極性基のnが0であるので、得られる環状オレフィン系樹脂のガラス転移温度がより高くなると共に、その合成が容易となる。
また、特定単量体が、上記化学式(F)で表される化合物であって、上記式(F)で表される化合物の重合体は、上記(3)で示される重合体、即ち、開環重合した後に水素添加された重合体であることがより好ましい。
以下、上記(1)〜(7)に記載された単量体、重合体及び化合物について、更に詳しく説明する。
<共重合性単量体>
共重合性単量体の具体例としては、シクロブテン、シクロペンテン、シクロヘプテン、シクロオクテン、ジシクロペンタジエン、テトラシクロドデセン、メタノテトラヒドロフルオレンなどのシクロオレフィンを挙げることができる。
シクロオレフィンの炭素数としては、4〜20が好ましく、さらに好ましいのは5〜12である。これらは、1種単独で、または2種以上を併用することができる。
<開環(共)重合体>
(開環重合触媒)
本発明において、(1)特定単量体の開環重合体、および(2)特定単量体と共重合性単量体との開環共重合体を得るための開環重合反応は、メタセシス触媒の存在下に行われる。
このメタセシス触媒は、(a)W、MoおよびReの化合物から選ばれた少なくとも1種と、(b)デミングの周期律表IA族元素(例えばLi、Na、Kなど)、IIA族元素(例えば、Mg、Caなど)、IIB族元素(例えば、Zn、Cd、Hgなど)、IIIA族元素(例えば、B、Alなど)、IVA族元素(例えば、Si、Sn、Pbなど)、あるいはIVB族元素(例えば、Ti、Zrなど)の化合物であって、少なくとも1つの元素−炭素結合あるいは元素−水素結合を有するものから選ばれた少なくとも1種との組合せからなる触媒である。また、この場合に触媒の活性を高めるために、後述の(c)添加剤が添加されたものであってもよい。
(a)成分として適当なW、MoあるいはReの化合物の代表例としては、WCl、MoCl、ReOClなどの特開平1−132626号公報第8頁左下欄第6行〜第8頁右上欄第17行に記載の化合物を挙げることができる。
(b)成分の具体例としては、n−CLi、(CAl、(CAlCl、(C1.5AlCl1.5、(C)AlCl、メチルアルモキサン、LiHなど特開平1−132626号公報第8頁右上欄第18行〜第8頁右下欄第3行に記載の化合物を挙げることができる。
添加剤である(c)成分の代表例としては、アルコール類、アルデヒド類、ケトン類、アミン類などが好適に用いることができるが、さらに特開平1−132626号公報第8頁右下欄第16行〜第9頁左上欄第17行に示される化合物を使用することができる。
メタセシス触媒の使用量としては、上記(a)成分と特定単量体とのモル比で「(a)成分:特定単量体」が、通常、1:500〜1:50,000となる範囲、好ましくは1:1,000〜1:10,000となる範囲とされる。
(a)成分と(b)成分との割合は、金属原子比で(a):(b)が1:1〜1:50、好ましくは1:2〜1:30の範囲とされる。
(a)成分と(c)成分との割合は、モル比で(c):(a)が0.005:1〜15:1、好ましくは0.05:1〜7:1の範囲とされる。
(重合反応用溶媒)
開環重合反応において用いられる溶媒(分子量調節剤溶液を構成する溶媒、特定単量体および/またはメタセシス触媒の溶媒)としては、例えばペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカンなどのアルカン類、シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン、デカリン、ノルボルナンなどのシクロアルカン類、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、クメンなどの芳香族炭化水素、クロロブタン、ブロモヘキサン、塩化メチレン、ジクロロエタン、ヘキサメチレンジブロミド、クロロベンゼン、クロロホルム、テトラクロロエチレンなどの、ハロゲン化アルカン、ハロゲン化アリールなどの化合物、酢酸エチル、酢酸n−ブチル、酢酸iso−ブチル、プロピオン酸メチル、ジメトキシエタンなどの飽和カルボン酸エステル類、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジメトキシエタンなどのエーテル類などを挙げることができ、これらは単独であるいは混合して用いることができる。これらのうち、芳香族炭化水素が好ましい。
溶媒の使用量としては、「溶媒:特定単量体(質量比)」が、通常、1:1〜10:1となる量とされ、好ましくは1:1〜5:1となる量とされる。
(分子量調節剤)
得られる開環(共)重合体の分子量の調節は、重合温度、触媒の種類、溶媒の種類によっても行うことができるが、本発明においては、分子量調節剤を反応系に共存させることにより調節する。
ここに、好適な分子量調節剤としては、例えばエチレン、プロペン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、1−オクテン、1−ノネン、1−デセンなどのα−オレフィン類およびスチレンを挙げることができ、これらのうち、1−ブテン、1−ヘキセンが特に好ましい。
これらの分子量調節剤は、単独であるいは2種以上を混合して用いることができる。
分子量調節剤の使用量としては、開環重合反応に供される特定単量体1モルに対して0.005〜0.6モル、好ましくは0.02〜0.5モルとされる。
(2)開環共重合体を得るには、開環重合工程において、特定単量体と共重合性単量体とを開環共重合させてもよいが、さらに、ポリブタジエン、ポリイソプレンなどの共役ジエン化合物、スチレン−ブタジエン共重合体、エチレン−非共役ジエン共重合体、ポリノルボルネンなどの主鎖に炭素−炭素間二重結合を2つ以上含む不飽和炭化水素系ポリマーなどの存在下に特定単量体を開環重合させてもよい。
以上のようにして得られる開環(共)重合体は、そのままでも用いられるが、これをさらに水素添加して得られた(3)水素添加(共)重合体は、耐衝撃性の大きい樹脂の原料として有用である。
<水素添加(共)重合体>
(水素添加触媒)
水素添加反応は、通常の方法、すなわち開環重合体の溶液に水素添加触媒を添加し、これに常圧〜300気圧、好ましくは3〜200気圧の水素ガスを0〜200℃、好ましくは20〜180℃で作用させることによって行われる。
水素添加触媒としては、通常のオレフィン性化合物の水素添加反応に用いられるものを使用することができる。この水素添加触媒としては、不均一系触媒および均一系触媒が挙げられる。
不均一系触媒としては、パラジウム、白金、ニッケル、ロジウム、ルテニウムなどの貴金属触媒物質を、カーボン、シリカ、アルミナ、チタニアなどの担体に担持させた固体触媒を挙げることができる。また、均一系触媒としては、ナフテン酸ニッケル/トリエチルアルミニウム、ニッケルアセチルアセトナート/トリエチルアルミニウム、オクテン酸コバルト/n−ブチルリチウム、チタノセンジクロリド/ジエチルアルミニウムモノクロリド、酢酸ロジウム、クロロトリス(トリフェニルホスフィン)ロジウム、ジクロロトリス(トリフェニルホスフィン)ルテニウム、クロロヒドロカルボニルトリス(トリフェニルホスフィン)ルテニウム、ジクロロカルボニルトリス(トリフェニルホスフィン)ルテニウムなどを挙げることができる。触媒の形態は、粉末でも粒状でもよい。
これらの水素添加触媒は、開環(共)重合体:水素添加触媒(質量比)が、1:1×10−6〜1:2となる割合で使用される。
このように、水素添加することにより得られる水素添加(共)重合体は、優れた熱安定性を有するものとなり、成形加工時や製品としての使用時の加熱によっても、その特性が劣化することはない。ここに、水素添加率は、通常、50%以上、好ましく70%以上、さらに好ましくは90%以上である。
また、水素添加(共)重合体の水素添加率は、500MHz、H−NMRで測定した値が50%以上、好ましくは90%以上、さらに好ましくは98%以上、最も好ましくは99%以上である。水素添加率が高いほど、熱や光に対する安定性が優れたものとなり、本発明の光学フィルムを波長板として使用した場合に長期にわたって安定した特性を得ることができる。
なお、本発明の環状オレフィン系樹脂として使用される水素添加(共)重合体は、水素添加(共)重合体中に含まれるゲル含有量が5質量%以下であることが好ましく、さらに1質量%以下であることが特に好ましい。
また、本発明の環状オレフィン系樹脂として、(4)上記(1)または(2)の開環(共)重合体をフリーデルクラフト反応により環化したのち、水素添加した(共)重合体も使用できる。
<フリーデルクラフト反応により環化したのち、水素添加した(共)重合体>
(フリーデルクラフト反応による環化)
(1)または(2)の開環(共)重合体をフリーデルクラフト反応により環化する方法は特に限定されるものではないが、特開昭50−154399号公報に記載の酸性化合物を用いた公知の方法が採用できる。酸性化合物としては、具体的には、AlCl、BF、FeCl、Al、HCl、CHClCOOH、ゼオライト、活性白土などのルイス酸、ブレンステッド酸が用いられる。
環化された開環(共)重合体は、(1)または(2)の開環(共)重合体と同様に水素添加できる。
さらに、本発明の環状オレフィン系樹脂として、(5)上記特定単量体と不飽和二重結合含有化合物との飽和共重合体も使用できる。
<不飽和二重結合含有化合物>
不飽和二重結合含有化合物としては、例えばエチレン、プロピレン、ブテンなど、好ましくは炭素数2〜12、さらに好ましくは炭素数2〜8のオレフィン系化合物を挙げることができる。
特定単量体/不飽和二重結合含有化合物の好ましい使用範囲は、質量比で90/10〜40/60であり、さらに好ましくは85/15〜50/50である。
本発明において、(5)特定単量体と不飽和二重結合含有化合物との飽和共重合体を得るには、通常の付加重合法を使用できる。
(付加重合触媒)
上記(5)飽和共重合体を合成するための触媒としては、チタン化合物、ジルコニウム化合物およびバナジウム化合物から選ばれた少なくとも一種と、助触媒としての有機アルミニウム化合物とが用いられる。
ここで、チタン化合物としては、四塩化チタン、三塩化チタンなどを、またジルコニウム化合物としてはビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムクロリド、ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリドなどを挙げることができる。
さらに、バナジウム化合物としては、
一般式: VO(OR)aXb、またはV(OR)cXd
〔ただし、Rは炭化水素基、Xはハロゲン原子であって、0≦a≦3、0≦b≦3、2≦(a+b)≦3、0≦c≦4、0≦d≦4、3≦(c+d)≦4である。〕
で表されるバナジウム化合物、あるいはこれらの電子供与付加物が用いられる。
上記電子供与体としては、アルコール、フェノール類、ケトン、アルデヒド、カルボン酸、有機酸または無機酸のエステル、エーテル、酸アミド、酸無水物、アルコキシシランなどの含酸素電子供与体、アンモニア、アミン、ニトリル、イソシアナートなどの含窒素電子供与体などが挙げられる。
さらに、助触媒としての有機アルミニウム化合物としては、少なくとも1つのアルミニウム−炭素結合あるいはアルミニウム−水素結合を有するものから選ばれた少なくとも一種が用いられる。
上記において、例えばバナジウム化合物を用いる場合におけるバナジウム化合物と有機アルミニウム化合物の比率は、バナジウム原子に対するアルミニウム原子の比(Al/V)が2以上であり、好ましくは2〜50、特に好ましくは3〜20の範囲である。
付加重合に使用される重合反応用溶媒は、開環重合反応に用いられる溶媒と同じものを使用することができる。また、得られる(5)飽和共重合体の分子量の調節は、通常、水素を用いて行われる。
さらに、本発明の環状オレフィン系樹脂として、(6)上記特定単量体、およびビニル系環状炭化水素系単量体またはシクロペンタジエン系単量体から選ばれる1種以上の単量体の付加型共重合体およびその水素添加共重合体も使用できる。
<ビニル系環状炭化水素系単量体>
ビニル系環状炭化水素系単量体としては、例えば、4−ビニルシクロペンテン、2−メチル−4−イソプロペニルシクロペンテンなどのビニルシクロペンテン系単量体、4−ビニルシクロペンタン、4−イソプロペニルシクロペンタンなどのビニルシクロペンタン系単量体などのビニル化5員環炭化水素系単量体、4−ビニルシクロヘキセン、4−イソプロペニルシクロヘキセン、1−メチル−4−イソプロペニルシクロヘキセン、2−メチル−4−ビニルシクロヘキセン、2−メチル−4−イソプロペニルシクロヘキセンなどのビニルシクロヘキセン系単量体、4−ビニルシクロヘキサン、2−メチル−4−イソプロペニルシクロヘキサンなどのビニルシクロヘキサン系単量体、スチレン、α―メチルスチレン、2−メチルスチレン、3−メチルスチレン、4−メチルスチレン、1−ビニルナフタレン、2−ビニルナフタレン、4−フェニルスチレン、p−メトキシスチレンなどのスチレン系単量体、d−テルペン、1−テルペン、ジテルペン、d−リモネン、1−リモネン、ジペンテンなどのテルペン系単量体、4−ビニルシクロヘプテン、4−イソプロペニルシクロヘプテンなどのビニルシクロヘプテン系単量体、4−ビニルシクロヘプタン、4−イソプロペニルシクロヘプタンなどのビニルシクロヘプタン系単量体などが挙げられる。好ましくは、スチレン、α−メチルスチレンである。これらは、1種単独で、または2種以上を併用することができる。
<シクロペンタジエン系単量体>
本発明の(6)付加型共重合体の単量体に使用されるシクロペンタジエン系単量体としては、例えばシクロペンタジエン、1−メチルシクロペンタジエン、2−メチルシクロペンタジエン、2−エチルシクロペンタジエン、5−メチルシクロペンタジエン、5,5−メチルシクロペンタジエンなどが挙げられる。好ましくはシクロペンタジエンである。これらは、1種単独で、または2種以上を併用することができる。
上記特定単量体、ビニル系環状炭化水素系単量体およびシクロペンタジエン系単量体から選ばれる1種以上の単量体の付加型(共)重合体は、上記(5)特定単量体と不飽和二重結合含有化合物との飽和共重合体と同様の付加重合法で得ることができる。
また、上記付加型(共)重合体の水素添加(共)重合体は、上記(3)開環(共)重合体の水素添加(共)重合体と同様の水添法で得ることができる。
さらに、本発明の環状オレフィン系樹脂として、(7)上記特定単量体とアクリレートとの交互共重合体も使用できる。
<アクリレート>
本発明の(7)上記特定単量体とアクリレートとの交互共重合体の製造に用いられるアクリレートとしては、例えば、メチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、シクロヘキシルアクリレートなどの炭素原子数1〜20の直鎖状、分岐状または環状アルキルアクリレート、グリシジルアクリレート、2−テトラヒドロフルフリルアクリレートなどの炭素原子数2〜20の複素環基含有アクリレート、ベンジルアクリレートなどの炭素原子数6〜20の芳香族環基含有アクリレート、イソボロニルアクリレート、ジシクロペンタニルアクリレートなどの炭素数7〜30の多環構造を有するアクリレートが挙げられる。
本発明において、(7)上記特定単量体とアクリレートとの交互共重合体を得るためには、ルイス酸存在下、上記特定単量体とアクリレートとの合計を100モルとしたとき、通常、上記特定単量体が30〜70モル、アクリレートが70〜30モルの割合で、好ましくは上記特定単量体が40〜60モル、アクリレートが60〜40モル割合で、特に好ましくは上記特定単量体が45〜55モル、アクリレートが55〜45モルの割合でラジカル重合する。
(7)上記特定単量体とアクリレートとの交互共重合体を得るために使用するルイス酸の量は、アクリレート100モルに対して0.001〜1モルとなる量とされる。また、公知のフリーラジカルを発生する有機過酸化物またはアゾビス系のラジカル重合開始剤を用いることができ、重合反応温度は、通常、−20℃〜80℃、好ましくは5℃〜60℃である。また、重合反応用溶媒には、開環重合反応に用いられる溶媒と同じものを使用することができる。
なお、本発明でいう「交互共重合体」とは、上記特定単量体に由来する構造単位が隣接しない、すなわち、上記特定単量体に由来する構造単位の隣は必ずアクリレートに由来する構造単位である構造を有する共重合体のことを意味しており、アクリレート由来の構造単位どうしが隣接して存在する構造を否定するものではない。
本発明で用いられる環状オレフィン系樹脂の好ましい分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定したポリスチレン換算の数平均分子量(Mn)は12,000〜100,000、さらに好ましくは16,000〜80,000、特に好ましくは20,000〜50,000である。環状オレフィン系樹脂の重量平均分子量(Mw)は好ましくは4万以上であり、より好ましくは40,000〜300,000、さらに好ましくは60,000〜250,000、特に好ましくは80,000〜200,000の範囲のものが好適である。
数平均分子量及び重量平均分子量が上記範囲にあることによって、環状オレフィン系樹脂の耐水性、耐薬品性、機械的特性と、光学フィルムとしての成形加工性が良好となる。
(分子量の測定)
GPC:ゲルパーミエーションクロマトグラフ装置(東ソー(株)製HLC−8220GPC、カラム;東ソー(株)製ガードカラムHXL−H、TSK gel G7000HXL、TSK gel GMHXL2本、TSK gel G2000HXLを順次連結、溶離液;テトラヒドロフラン、流速;1mL/min、サンプル濃度;0.7〜0.8wt%、サンプル注入量;70μL、測定温度;40℃、検出器;RI(40℃)、標準物質;東ソー(株)製TSKスタンダードポリスチレン)を用い、標準ポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)および分子量分布(Mw/Mn)を測定した。なお、Mnは標準ポリスチレン換算の数平均分子量である。
[層A]
層Aは、上記環状オレフィン系樹脂を含む層であるが、環状オレフィン系樹脂の好ましい含有量は、層Aの全質量に対して、50質量%以上であり、より好ましくは65質量%以上100質量%以下、更に好ましくは80質量%以上100質量%以下である。
[層B]
層Bは、環状オレフィン系樹脂を含む層であり、芳香環を構成しない炭素−炭素二重結合を有するゴム質弾性体を層Bの全質量に対して2.5質量%以上含有する。得られるフィルムの内部ヘイズを小さくするための観点で、ゴム質弾性体を層Bの全質量に対して50質量%以下含し、フィルムの内部ヘイズが小さく、偏光子との密着性が優れる観点で、ゴム質弾性体を層Bの全質量に対して5〜40質量%であることが好ましく、10〜25質量%であることがより好ましい。
層Bにおける環状オレフィン系樹脂の好ましい含有量は、層Bの全質量に対して、50質量%以上であり、より好ましくは65質量%以上97.5質量%以下であり、更に好ましくは80質量%以上97.5質量%以下である。
(層B中の一般式(I)で表される化合物の重合体の含有量)
上記一般式(I)で表される化合物の重合体は、層Bに含有される環状オレフィン系樹脂の全質量に対して40質量%以上含有されることが好ましい。
上記一般式(I)で表される化合物の重合体は、層Bに含有される環状オレフィン系樹脂の全質量に対して60〜100質量%含有されることがより好ましく、85〜100質量%含有されることが更に好ましい。
(層B中の式(F)で表される化合物の重合体の含有量)
上記式(F)で表される化合物の重合体は、層Bに含有される環状オレフィン系樹脂の全質量に対して40質量%以上含有されることが好ましい。
上記式(F)で表される化合物の重合体が40質量%以上であると、得られるフィルムのヘイズ特にフィルムの内部ヘイズをより低下させることができる。上記式(F)で表される化合物の重合体は、層Bに含有される環状オレフィン系樹脂の全質量に対して60〜100質量%含有されることがより好ましく、85〜100質量%含有されることが更に好ましい。
〔芳香環を構成しない炭素−炭素二重結合を有するゴム質弾性体〕
「芳香環を構成しない炭素−炭素二重結合」とは、炭素−炭素二重結合のうち、芳香環に含まれるものを除いたものである。ゴム質弾性体としては、重合体であることが好ましく、主鎖に芳香環を構成しない炭素−炭素二重結合を有することがより好ましく、下記一般式(B)で表される繰り返し単位を含有することがさらに好ましい。
一般式(B)
Figure 0006402064
一般式(B)中、Rは、水素原子又はメチル基を表す。
Rは水素原子であることが好ましい。
本発明において、層Bに含有されるゴム質弾性体は、芳香環を構成しない炭素−炭素二重結合を有するものであれば特に限定されるものではなく、コア−シェル粒子やゴム質重合体を使用することができる。
本発明では、溶液製膜法を用いて光学フィルムを製造することが好ましいが、層Bを形成する組成物に含有されるゴム質弾性体が、芳香環を構成しない炭素−炭素二重結合を有することにより、溶液への溶解性及び分散性が優れたものとなり、得られるフィルムのヘイズ特にフィルムの内部ヘイズを低下させることができる。
<コア−シェル粒子>
本発明では、ゴム質弾性体としてコア−シェル粒子を用いることができる。コア−シェル粒子は、種々のポリマーの2種類(コアと1つのシェル)またはそれ以上(コアと、1つ以上のシェル)の交互層を有する。これらの粒子の全特徴は、個々の層が、異なるガラス転移温度Tgのポリマーから構成されているという点である。本明細書では、ガラス転移温度の低いポリマーを、コアとなるゴム相と称し、ガラス転移温度の高いポリマーを、シェルとなる硬質相(hard phase)と称することとする。この種の粒子は、例えば、エマルション重合により製造することができる。コア−シェル粒子の形とサイズが、ブレンド中に変化しないように、1種以上の層を製造時に化学的に架橋させてもよい。
架橋型のコア−シェル粒子を用いることにより、製膜時に粒径が変化することがないため、フィルム中に存在するコア−シェル粒子の粒子径制御が行いやすくなる。
架橋したゴム相に使用できる未架橋のベース材料は、そのガラス転移温度が0℃未満、好ましくは−20℃未満、特に好ましくは−40℃未満のポリマー系である。好適なポリマーとは、本質的に、このタイプのガラス転移温度を有し、コア−シェル粒子の合成に好適な全てものである。
ゴム相のガラス転移温度は、個々に測定できないことが多いが、関連するモノマー組成物のエマルションポリマーを製造し、単離し、次いでガラス転移温度の測定により決定することができる。ゴム相のガラス転移温度を測定する別の方法は、新規ポリマーブレンドの動的機械的特性と、マトリックスポリマー単独の動的機械的特性を測定するものである。動的損失曲線(mechanical loss factor curves)の最大値は、ガラス転移温度の尺度として考えることができる。
本発明の目的に好適なコア−シェル粒子に存在するゴム相は、粒子の全容積をベースとして、10〜90、好ましくは20〜70、特に好ましくは30〜60容積%である。
本発明の目的に好適なコア−シェル粒子に存在する硬質相は、粒子の全容積をベースとして、90〜10、好ましくは80〜30、特に好ましくは70〜40容積%である。
コア−シェル粒子の製造は、公知であり、その詳細は、例えば、米国特許出願第US−A−3,833,682号、同第3,787,522号、ドイツ特許出願第DE−A−2 116 653号、同第22 53 689号、同第41 32 497号、同第41 31 738号、同第40 40 986号、米国特許出願第US−A−3,125,1904号及びドイツ特許出願第DE−A−33 00 526に記載されている。
コア−シェル粒子のゴム相として使用するポリマーは、ホモポリマーまたは、2種以上のモノマーから構成されるコポリマー類であってもよい。
本明細書のホモポリマー類またはコポリマー類は、以下のモノマー類:
共役ジエンモノマー類(例えば、ブタジエン、イソプレン及びクロロプレン)、モノエチレン性不飽和モノマー類、例えば、アルキル及びアリールアクリレート類(但し、アルキル基は線状、環式若しくは分岐であってもよく、アリール基は、それ自体置換基を有していてもよい)、アルキル及びアリールメタクリレート類(但し、アルキル基は、線状、環式若しくは分岐であってもよく、アリール基は、それ自体置換基を有していてもよい)、置換アルキル及びアリールメタクリレート及びアクリレート類(但し、置換基は、線状、環式若しくは置換アルキル基または置換アリール基であってもよい)、アクリロニトリル及び置換アクリロニトリル類(例えば、メタクリロニトリル、α−メチレングルタロニトリル、α−エチルアクリロニトリル、α−フェニルアクリロニトリル)、アルキル−及びアリールアクリルアミド類及び置換アルキル−及びアリールアクリルアミド類、ビニルエステル及び置換ビニルエステル類、ビニルエーテル類及び置換ビニルエーテル類、ビニルアミド類及び置換ビニルアミド類、ビニルケトン類及び置換ビニルケトン類、ハロゲン化ビニル類及び置換ハロゲン化ビニル類、例えば、オレフィン性ゴムを製造するのに使用するような1つ以上の二重結合を有するオレフィン類、特に、エチレン、プロピレン、ブチレン及び1,4−ヘキサジエン、並びにビニル芳香族化合物類(例えば、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、ハロスチレン類及びtert−ブチルスチレン類)から誘導することができる。
また、下記一般式(II)で表されるオルガノポリシロキサン類をベースとするゴム相も、コア−シェル粒子の作製に使用することができる。
一般式(II)
Figure 0006402064
上記一般式(II)中、Rは、1〜10個の炭素原子を有する同一または異なるアルキル若しくはアルケニル基、アリール基または置換炭化水素基である。なお、上記アルキル及びアルケニル基は、線状、分岐または環式であってもよい。
フッ素化モノエチレン性不飽和化合物、例えば、テトラフルオロエチレン、フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロペン、クロロトリフルオロエチレン及びパーフルオロ(アルキルビニル)エーテル類などをベースとするゴム相を使用することも可能である。
ゴム相は架橋していてもよく、この使用のために、ドイツ特許出願第DE−A−1 116 653号、米国特許出願第US−A−3,787,522号及び欧州特許出願第EP−A−0 436 080号に記載されているような、多官能性不飽和化合物から製造することもできる。これらの出版物には、グラフト性モノマー(grafting−on monomer)の使用も記載されている。これらの化合物は、所望により、この下にある相に対してさらにシェルを化学的に架橋するのに使用することができる。
本発明において、ゴム質弾性体としてコア−シェル粒子を用いる場合、コアを構成するゴム相は芳香環を構成しない炭素−炭素二重結合を有する化合物からなるものであるが、特に、ゴム質弾性体のゴム相がブタジエンに由来する繰り返し単位を有するコア−シェル粒子であることが好ましい。
コア−シェル粒子の硬質相で使用することができるポリマーは、ホモまたはコポリマー類である。本明細書中、コポリマー類は、2種以上のモノマーから構成されていてもよい。好適なホモ及びコポリマーに共通する特徴は、50℃以上のガラス転移温度である。
本明細書中、ホモ及びコポリマー類は、以下のモノマー類:
モノエチレン性不飽和化合物類、例えば、アルキル及びアリールアクリレート類(但し、アルキル基は線状、環式若しくは分岐であってもよく、アリール基は、それ自体置換基を有していてもよい)、アルキル及びアリールメタクリレート類(但し、アルキル基は、線状、環式若しくは分岐であってもよく、アリール基は、それ自体置換基を有していてもよい)、置換アルキル及びアリールメタクリレート及びアクリレート類(但し、置換基は、線状、環式若しくは置換アルキル基または置換アリール基であってもよい)、アクリロニトリル及び置換アクリロニトリル類(例えば、メタクリロニトリル、α−メチレングルタロニトリル、α−エチルアクリロニトリル、α−フェニルアクリロニトリル)、アルキル−及びアリールアクリルアミド類、ビニルエステル及び置換ビニルエステル類、ビニルエーテル類及び置換ビニルエーテル類、ビニルアミド類及び置換ビニルアミド類、ビニルケトン類及び置換ビニルケトン類、ハロゲン化ビニル類及び置換ハロゲン化ビニル類、オレフィン類(例えば、エチレン、プロピレン、ブチレン)、環式オレフィン類(例えば、ノルボルネン、テトラシクロドデセン、2−ビニルノルボルネン)、フッ素化モノエチレン性不飽和化合物類、例えば、テトラフルオロエチレン、フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロペン、クロロトリフルオロエチレン及びパーフルオロ(アルキルビニル)エーテル類並びに下記一般式(III)で表されるビニル芳香族化合物から誘導されていてもよい。
一般式(III)
Figure 0006402064
上記一般式(III)中、R、R及びRは、同一または異なっていてもよく、水素、または、線状、分岐若しくは環式アルキル基、または置換若しくは非置換アリール基であり、Arは、追加の置換基、例えば、アルキル若しくはハロゲン基などを有していてもよい、芳香族C〜C18基である。
硬質相は、架橋していてもよく、本目的に関しては、ドイツ特許出願第DE−A−2 116 653号及び米国特許出願第US−A−3,787,522号及び欧州特許出願第EP−A−0 436 080号に記載されているような多官能性の不飽和化合物から製造してもよい。これらの出版物には、グラフト性モノマーの使用も記載されている。これらの化合物は、所望により、この下にある相に対してさらにシェルを化学的に架橋するのに使用することができる。
硬質相用の未架橋ベース材料であるポリマーは、50℃以上、好ましくは80℃以上、特に好ましくは100℃以上のガラス転移温度を有する。
本発明における層Bに含まれるゴム質弾性体としては、市販のコア−シェル粒子、例えば、日本特許第17514号または同第129266号に記載の、例えば、TAKEDA Chem. Industires.のStaphyloidグレード、Knae ACE−B製品カタログに記載のKANEKAのKane−Aceグレード、Metablen製品カタログに記載のMETABLEN Company BVのMetablen C、Metablen W及びMetablen Eグレード、例えば、Gachter/Muller Kunststoff−Additive [Plastics Additives]、Carl Hanser、Munich (1983)頁XXIX以下参照またはPARALOID BTA733カタログ、Rohm and HaasのImpact Modifiers forClear Packaging (1987)または、Rohm and HaasのPARALOID BTA−III N2 BTA−702 BTA 715カタログ(1989)に記載のGE PLASTICS製のBlendexグレードまたはROHM and HAAS製のParaloidグレードを用いることができる。
なお、コア−シェル粒子の形態としては、ブタジエンをコアとし、スチレン及びメチルメタクリレートの少なくとも一方(より好ましくはスチレン比率が10モル%以上、さらに好ましくは30モル%以上)をシェルとするコア−シェル粒子(MBS)を用いることが好ましい。
本発明の層Bに含まれるゴム質弾性体としてコア−シェル粒子を使用する場合、コア−シェル粒子の含有量は、層Bの全質量に対して2.5〜50質量%であり、5〜40質量%であることが好ましく、10〜25質量%であることがより好ましい。コア−シェル粒子の含有量が2.5質量%以上であるとフィルムと偏光子との密着性が向上することができ、50%質量%以下であるとフィルムのヘイズ特にフィルムの内部ヘイズが小さい。
<ゴム質重合体>
本発明では、ゴム質弾性体としてゴム質重合体を用いることもできる。ゴム質重合体は、ガラス転移温度が40℃以下の重合体である。ゴム質重合体にはゴムや熱可塑性エラストマーが含まれる。ブロック共重合体のごとくガラス転移温度が2点以上ある場合は、最も低いガラス転移温度が40℃以下であればゴム質重合体として用いることができる。ゴム質重合体のムーニー粘度(ML1+4、100℃)は、使用目的に応じて適宜選択されるが、通常5〜300である。
ゴム質重合体としては、例えば、ポリブタジエン、ポリイソプレン、スチレンとブタジエン又はイソプレンとのランダム共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、ブタジエン−イソプレン共重合体、ブタジエン−(メタ)アクリル酸アルキルエステル共重合体、ブタジエン−(メタ)アクリル酸アルキルエステル−アクリロニトリル共重合体、ブタジエン−(メタ)アクリル酸アルキルエステル−アクリロニトリル−スチレン共重合体等のジエン系ゴム;ブチレン−イソプレン共重合体;スチレン−ブタジエンブロック共重合体、水素化スチレン−ブタジエンブロック共重合体、水素化スチレン−ブタジエンランダム共重合体、スチレン−イソプレンブロック共重合体、水素化スチレン−イソプレンブロック共重合体等の芳香族ビニル−共役ジエン系ブロック共重合体、低結晶性ポリブタジエン樹脂等が挙げられる。
なお、ゴム質重合体としては、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体(SBS)を用いることが好ましい。
ゴム質弾性体の粒径としては、10nm〜500nmが好ましく、より好ましくは50nm〜300nmであり、更に好ましくは50nm〜100nmである。
ゴム質弾性体の粒径が10nm以上であるとフィルムと偏光子との密着性が優れ、500nm以下であるとフィルムのヘイズ特にフィルムの内部ヘイズが小さい。
ゴム質弾性体の重量平均分子量としては、5万〜20万が好ましく、より好ましくは5万〜15万であり、更に好ましくは5万〜10万である。ゴム質弾性体の重量平均分子量が5万以上であると偏光子密着に優れ、20万以下であるとヘイズが小さい。
ゴム質弾性体の重量平均分子量は前述の環状オレフィン系樹脂の重量平均分子量と同様の方法で測定される。
本発明では、層Bに含まれる環状オレフィン系樹脂に特定量の上記ゴム質弾性体を添加しているので、光学フィルムと偏光子とを貼り付けた後に偏光子から光学フィルムを剥離しようとした場合に、応力分散が起こり、応力がかかりにくくなるために、層Aと層Bとの剥離が起こりにくくなり、その結果、光学フィルムと偏光子との密着性を向上させることができる。
(偏光子剥離力)
本発明のフィルムは、偏光子剥離力が3N以上であるのが好ましく、6N以上であるのがより好ましく、10N以上であるのがさらに好ましい。偏光子剥離力を3N以上とすることで偏光子との密着性に優れ、偏光板加工における歩留まりが向上する。
本発明で用いられる光学フィルムの層Aと層Bの膜厚は、層Aの方が層Bよりも厚い関係にあることが好ましい。好ましい全層の膜厚の範囲は、2.5〜100μmの範囲が好ましく、特に画像表示装置用には2.5〜80μmであることが好ましく、2.5〜50μmであることがさらに好ましい。全層膜厚における層Bの膜厚の割合は、0.1〜40%であることが好ましく、0.1〜20%の厚さであることがさらに好ましく、0.1〜10%であることが特に好ましい。このような範囲にすることにより、積層されたフィルムの高温時の寸法安定性と偏光子密着性を両立することが出来る。
層Aの厚みは、2.0〜90μmであることが好ましく、2.0〜70μmであることがより好ましく、2.0〜40μmであることがさらに好ましい
また、本発明において、層Bの厚みは10μm未満とする。層Bの厚みは0.5〜8μmであることが好ましく、0.5〜5μmであることがより好ましく、0.5〜3μmであることがさらに好ましい。層Bの厚みを10μm未満とすることにより、得られる積層フィルムのヘイズ特にフィルムの内部ヘイズを低くすることができる。
本発明では、層Aと層Bは直接積層されていることが好ましいが、接着剤などを介して貼合されていても良い。層Aと層Bを直接積層する方法としては、特開平11−198285号に記載の方法のように同時に金属支持体上に流延する方法や、まず一方の層を流延した後に逐次で流延する方法がある。あるいは一方の層のみのフィルムを作製した後に、その層の上に塗布あるいは流延して層を設けても良い。層Aと層Bは1層ずつが積層されていても良いし、層B−層A−層Bのように3層以上にしても良い。3層以上にする場合、少なくとも1つの最表層が層Bとなるようにすることが好ましい。
本発明の光学フィルムは、層Bとして、第1の層B及び第2の層Bを有し、第1の層B、層A、第2の層Bをこの順に有することが好ましい。第1の層B及び第2の層Bは同じであっても異なっていてもよい。
(添加剤)
本発明の光学フィルムには、各調製工程において用途に応じた種々の添加剤(例えば、可塑剤、レターデーション(光学異方性)調節剤、紫外線吸収剤、マット剤、酸化防止剤、剥離促進剤など)を添加できる。それらは固体でもよく油状物でもよい。すなわち、その融点や沸点において特に限定されるものではない。例えば20℃以下と20℃以上の紫外線吸収材料の混合や、同様に劣化防止剤の混合などである。またその添加する時期は環状オレフィン系樹脂溶液作製工程において何れで添加しても良いが、ドープ調製工程の最後の調製工程に添加剤を添加し調製する工程を加えて行ってもよい。更にまた、各素材の添加量は機能が発現する限りにおいて特に限定されない。また、本発明の光学フィルムが有する層Aおよび層Bについては、それぞれの層の添加物の種類や添加量が異なってもよい。
偏光子との密着性を良化させる観点から、層A及び層Bの少なくとも一方の層に、分子量が1万以下の化合物を含むことが好ましい。
以下、それぞれについて説明する。
(可塑剤)
可塑剤は、本発明の光学フィルムの物理特性を制御したり、環状オレフィン系樹脂を溶剤にとかしたドープ溶液とした場合、ドープ溶液の流動性や柔軟性を向上させる機能を有する。可塑剤としては、フタル酸エステル系、脂肪酸エステル系、トリメリット酸エステル系、リン酸エステル系、ポリエステル系、あるいはエポキシ系等が挙げられる。
(レターデーション調整剤)
本発明の光学フィルムには、レターデーション調整剤を添加してもよい。本発明においてレターデーション調整剤としては、レターデーションを発現するもの(以下、レターデーション発現剤とも言う)および、レターデーションを低減させるもの(以下、レターデーション低減剤とも言う)のどちらも、好ましく用いることができる。
(紫外線吸収剤)
紫外線吸収剤としては、ベンゾトリアゾール系、2−ヒドロキシベンゾフェノン系またはサリチル酸フェニルエステル系のもの等が挙げられる。例えば、2−(5−メチル−2−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−[2−ヒドロキシ−3,5−ビス(α,α−ジメチルベンジル)フェニル]−2H−ベンゾトリアゾール、2−(3,5−ジ−t−ブチル−2−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール等のトリアゾール類、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−オクトキシベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン等のベンゾフェノン類を例示することができる。
(マット剤)
本発明の光学フィルムは、マット剤を含有することが、フィルムすべり性、及び安定製造の観点から好ましい。上記マット剤は、無機化合物のマット剤であっても、有機化合物のマット剤であってもよい。
上記無機化合物のマット剤の好ましい具体例としては、ケイ素を含む無機化合物(例えば、二酸化ケイ素、焼成ケイ酸カルシウム、水和ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸マグネシウムなど)、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化バリウム、酸化ジルコニウム、酸化ストロングチウム、酸化アンチモン、酸化スズ、酸化スズ・アンチモン、炭酸カルシウム、タルク、クレイ、焼成カオリン及びリン酸カルシウム等が好ましく、更に好ましくはケイ素を含む無機化合物や酸化ジルコニウムであるが、セルロースアシレートフィルムの濁度を低減できるので、二酸化ケイ素が特に好ましく用いられる。上記二酸化ケイ素の微粒子としては、例えば、アエロジルR972、R974、R812、200、300、R202、OX50、TT600(以上日本アエロジル(株)製)等の商品名を有する市販品が使用できる。上記酸化ジルコニウムの微粒子としては、例えば、アエロジルR976及びR811(以上日本アエロジル(株)製)等の商品名で市販されているものが使用できる。
上記有機化合物のマット剤の好ましい具体例としては、例えば、シリコーン樹脂、アクリル樹脂などが好ましい。シリコーン樹脂の中では、特に三次元の網状構造を有するものが好ましく、例えば、トスパール103、トスパール105、トスパール108、トスパール120、トスパール145、トスパール3120及びトスパール240(以上東芝シリコーン(株)製)等の商品名を有する市販品が使用できる。
これらのマット剤を環状オレフィン系樹脂溶液へ添加する場合は、特にその方法に限定されずいずれの方法でも所望の環状オレフィン系樹脂溶液を得ることができれば問題ない。例えば、環状オレフィン系樹脂と溶媒を混合する段階で添加物を含有させてもよいし、環状オレフィン系樹脂と溶媒で混合溶液を作製した後に、添加物を添加してもよい。更にはドープを流延する直前に添加混合してもよく、所謂直前添加方法でありその混合はスクリュー式混練をオンラインで設置して用いられる。具体的には、インラインミキサーのような静的混合機が好ましく、また、インラインミキサーとしては、例えば、スタチックミキサーSWJ(東レ静止型管内混合器Hi−Mixer)(東レエンジニアリング製)のようなものが好ましい。なお、インライン添加に関しては、濃度ムラ、粒子の凝集等をなくすために、特開2003−053752号公報には、環状オレフィン系樹脂フィルムの製造方法において、主原料ドープに異なる組成の添加液を混合する添加ノズル先端とインラインミキサーの始端部の距離Lが、主原料配管内径dの5倍以下とする事で、濃度ムラ、マット粒子等の凝集をなくす発明が記載されている。更に好ましい態様として、主原料ドープと異なる組成の添加液供給ノズルの先端開口部とインラインミキサーの始端部との間の距離(L)が、供給ノズル先端開口部の内径(d)の10倍以下とし、インラインミキサーが、静的無攪拌型管内混合器又は動的攪拌型管内混合器であることが記載されている。更に具体的には、セルロースアシレートフィルム主原料ドープ/インライン添加液の流量比は、10/1〜500/1、好ましくは50/1〜200/1であることが開示されている。更に、添加剤ブリードアウトが少なく、かつ層間の剥離現象もなく、しかも滑り性が良好で透明性に優れた位相差フィルムを目的とした発明の特開2003−014933号にも、添加剤を添加する方法として、溶解釜中に添加してもよいし、溶解釜〜共流延ダイまでの間で添加剤や添加剤を溶解又は分散した溶液を、送液中のドープに添加してもよいが、後者の場合は混合性を高めるため、スタチックミキサー等の混合手段を設けることが好ましいことが記載されている。
(酸化防止剤)
酸化防止剤としては、本発明の環状オレフィン系樹脂をフィルムに成形したり使用したりする際に、酸化や劣化、熱分解や熱着色を防止する化合物であれば好適に添加することができる。樹脂の酸化で生成するアルキルラジカルや過酸化物ラジカルを捕捉もしくは分解する作用機構で、各々に適した酸化防止剤を添加することで効果が期待できる。例えば、BASF社製IRGANOX−1010、IRGANOX−1076、住友化学社製SUMILIZER GM、SUMILIZER GS等を例示することができる。
以上の添加剤は、1種類を単独で使用してもよいし、2種類以上を組み合わせて使用してもよい。
(フィルムの製造方法)
本発明において光学フィルムを製造する方法は溶液製膜法が好ましい。Tgの高い樹脂を製膜するにあたり高温で加熱溶融する必要がなく、熱分解が抑制できる。また、溶液のレベリングにより表面平滑性を得やすい。
(溶剤)
環状オレフィン系樹脂を溶解する溶剤について記述する。上記溶剤としては、有機溶剤が好ましく用いられる。本発明においては、環状オレフィン系樹脂が溶解し流延,製膜できる範囲において、その目的が達成できる限りは、使用できる有機溶剤は特に限定されない。本発明で用いられる有機溶剤は、例えばジクロロメタン、クロロホルムなどの塩素系溶剤、鎖状炭化水素、環状炭化水素、芳香族炭化水素、エステル、ケトン、エーテル、アルコールから選ばれる溶剤が好ましい。エステル、ケトン、エーテル、アルコールは、環状構造を有していてもよい。鎖状炭化水素類の例としては、ヘキサン、オクタン、イソオクタン、デカンなどが挙げられる。環状炭化水素類としてはシクロペンタン、シクロヘキサン、デカリン及びその誘導体が挙げられる。芳香族炭化水素としては、ベンゼン、トルエン、キシレンなどが挙げられる。エステル類の例には、エチルホルメート、プロピルホルメート、ペンチルホルメート、メチルアセテート、エチルアセテートおよびペンチルアセテートが挙げられる。ケトン類の例には、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、ジイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノンおよびメチルシクロヘキサノンが挙げられる。エーテル類の例には、ジイソプロピルエーテル、ジメトキシメタン、ジメトキシエタン、1,4−ジオキサン、1,3−ジオキソラン、テトラヒドロフラン、アニソールおよびフェネトールが挙げられる。二種類以上の官能基を有する有機溶剤の例には、2−エトキシエチルアセテート、2−メトキシエタノールおよび2−ブトキシエタノールが挙げられる。アルコール類の例には、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、n−ブタノール、iso−ブタノール、tert−ブタノールなどがあげられる。有機溶剤の好ましい沸点は35℃以上且つ200℃以下である。上記溶剤は、1種類の溶剤を単独で用いてもよく、2種類以上の溶剤を任意の割合で混合して用いてもよい。
また、溶解性を維持できる範囲において、エステル、ケトン、エーテル、アルコールなどに代表される、カルボニル基、水酸基などの極性基を有する溶剤を併用することも好ましい。これら極性を有する溶剤を併用することにより、流延に使用する金属支持体から剥離荷重を低下させることができ、生産性を向上させることができる。
(ドープ濃度)
上記溶剤を使用して調製したドープの固形分濃度は10〜40wt%とすることが好ましく、更に15〜35wt%とすることが好ましい。上記範囲より高濃度であると、ドープろ過時の負荷が上昇し生産性が低下する。また、ダイからドープが吐出する際に、ドープがダイリップに付着しやすくなりスジの原因となりやすい。
(溶解方法)
上記環状オレフィン系樹脂の溶解方法については、室温攪拌溶解による方法、室温で攪拌してポリマーを膨潤させた後−20から−100℃まで冷却し再度20から100℃に加熱して溶解する冷却溶解法、密閉容器中で主溶剤の沸点以上の温度にして溶解する高温溶解方法、さらには溶剤の臨界点まで高温高圧にして溶解する方法などがある。溶解性のよいポリマーは室温溶解が好ましいが、溶解性の悪いポリマーは密閉容器中で加熱溶解する。溶解性があまり悪くないものはできるだけ低い温度を選ぶほうが、樹脂の熱分解の抑制や工程負荷の軽減のために好ましい。
(ろ過)
ドープは流延に先だって金網やネルなどの適当な濾材を用いて、未溶解物やゴミ、不純物などの異物を濾過除去しておくのが好ましい。ドープの濾過には絶対濾過精度が0.1〜100μmのフィルタが用いられ、さらには絶対濾過精度が0.5〜25μmであるフィルタを用いることが好ましく用いられる。濾材としては、ガラス繊維、セルロース繊維、濾紙、四フッ化エチレン樹脂などのフッ素樹脂等の従来公知である材料を好ましく用いることができ、またセラミックス、金属等も好ましく用いられる。
(粘度)
ドープの製膜直前の粘度は、製膜の際に流延可能な範囲であればよく、通常1Pa・s〜200Pa・sの範囲に調製されることが好ましく、3Pa・s〜100Pa・sがより好ましく、5Pa・s〜70Pa・sが更に好ましい。なお、この時の温度はその流延時の温度であれば特に限定されないが、好ましくは−5〜70℃であり、より好ましくは−5〜40℃である。
(製膜)
環状オレフィン系樹脂溶液を用いたフィルムの製造方法について述べる。本発明の光学フィルムを製造する方法及び設備は、従来セルローストリアセテートフィルム製造に供するのと同様の溶液流延製膜方法及び溶液流延製膜装置が用いられる。溶解機(釜)から調製されたドープ(環状オレフィン系樹脂溶液)を貯蔵釜で一旦貯蔵し、ドープに含まれている泡を脱泡して最終調製をする。ドープをドープ排出口から、例えば回転数によって高精度に定量送液できる加圧型定量ギヤポンプを通して加圧型ダイに送り、ドープを加圧型ダイの口金(スリット)からエンドレスに走行している流延部の金属支持体の上に均一に流延され、金属支持体がほぼ一周した剥離点で、生乾きのドープ膜(ウェブとも呼ぶ)を金属支持体から剥離する。得られるウェブの両端をクリップで挟み、テンターで搬送して乾燥し、続いて乾燥装置のロール群で搬送し乾燥を終了して巻き取り機で所定の長さに巻き取る。テンターとロール群の乾燥装置との組み合わせはその目的により変わる。ディスプレイ用機能性保護膜に用いる溶液流延製膜方法においては、溶液流延製膜装置の他に、下引層、帯電防止層、ハレーション防止層、保護層等のフィルムへの表面加工のために、塗布装置が付加されることもある。以下に各製造工程について簡単に述べるが、これらに限定されるものではない。
まず、調製した環状オレフィン系樹脂溶液(ドープ)は、ソルベントキャスト法により光学フィルムを作製される際に、ドープは無端金属支持体上、例えば金属ドラムまたは金属支持体(バンドあるいはベルト)上に流延し、溶剤を蒸発させてフィルムを形成することが好ましい。流延前のドープは、環状オレフィン系樹脂量が10〜40質量%となるように濃度を調整することが好ましい。ドラムまたはバンドの表面は、鏡面状態に仕上げておくことが好ましい。ドープは、表面温度が30℃以下のドラムまたはバンド上に流延することが好ましく用いられ、特には−10〜20℃の金属支持体温度であることが好ましい。
さらに特開2000−301555号、特開2000−301558号、特開平7−032391号、特開平3−193316号、特開平5−086212号、特開昭62−037113号、特開平2−276607号、特開昭55−014201号、特開平2−111511号、および特開平2−208650号の各公報に記載のセルロースアシレート製膜技術を本発明では応用できる
(流延)
溶液の流延方法としては、調製されたドープを加圧ダイから金属支持体上に均一に押し出す方法、一旦金属支持体上に流延されたドープをブレードで膜厚を調節するドクターブレードによる方法、或いは逆回転するロールで調節するリバースロールコーターによる方法等があるが、加圧ダイによる方法が好ましい。加圧ダイにはコートハンガータイプやTダイタイプ等があるがいずれも好ましく用いることができる。また、ここで挙げた方法以外にも従来知られているセルローストリアセテート溶液を流延製膜する種々の方法で実施でき、用いる溶剤の沸点等の違いを考慮して各条件を設定することによりそれぞれの公報に記載の内容と同様の効果が得られる。本発明の光学フィルムを製造するのに使用されるエンドレスに走行する金属支持体としては、表面がクロムメッキによって鏡面仕上げされたドラムや表面研磨によって鏡面仕上げされたステンレスベルト(バンドといってもよい)が用いられる。本発明の光学フィルムの製造に用いられる加圧ダイは、金属支持体の上方に1基或いは2基以上の設置でもよい。好ましくは1基または2基である。2基以上設置する場合には流延するドープ量をそれぞれのダイに種々な割合にわけてもよく、複数の精密定量ギヤアポンプからそれぞれの割合でダイにドープを送液してもよい。流延に用いられる環状オレフィン系樹脂溶液の温度は、−10〜55℃が好ましくより好ましくは25〜50℃である。その場合、工程のすべてが同一でもよく、あるいは工程の各所で異なっていてもよい。異なる場合は、流延直前で所望の温度であればよい。
(同時又は逐次流延工程)
本発明の製造方法は、環状オレフィン系樹脂を含むドープ(A)、および環状オレフィン系樹脂と芳香環を構成しない炭素−炭素二重結合を有するゴム質弾性体を含有するドープ(B)を流延基材側から(B)−(A)の順番に同時又は逐次に流延基材上に流延する工程を含むことが好ましい。
本発明の光学フィルムの製造方法においては、上記少なくとも2種の外層用ドープ、コア層用ドープを流延基材側からこの順番に同時に流延基材上に共流延することが好ましい。
(支持体上での乾燥)
光学フィルムの製造に係わる金属支持体上におけるドープの乾燥は、一般的には金属支持体(例えばドラム或いはバンド)の表面側、つまり金属支持体上にあるウェブの表面から熱風を当てる方法、ドラム或いはバンドの裏面から熱風を当てる方法、温度コントロールした液体をバンドやドラムのドープ流延面の反対側である裏面から接触させて、伝熱によりドラム或いはバンドを加熱し表面温度をコントロールする液体伝熱方法などがあるが、裏面液体伝熱方式が好ましい。流延される前の金属支持体の表面温度はドープに用いられている溶剤の沸点以下であれば何度でもよい。しかし乾燥を促進するためには、また金属支持体上での流動性を失わせるためには、使用される溶剤の内の最も沸点の低い溶剤の沸点より1〜10度低い温度に設定することが好ましい。
(金属支持体からの剥離)
生乾きのフィルムを金属支持体から剥離するとき、剥離抵抗(剥離荷重)が大きいと、製膜方向にフィルムが不規則に伸ばされて光学的な異方性むらを生じる。特に剥離荷重が大きいときは、製膜方向に段状に伸ばされたところと伸ばされていないところが交互に生じて、レターデーションに分布を生じる。液晶表示装置に装填すると線状あるいは帯状にむらが見えるようになる。このような問題を発生させないためには、フィルムの剥離荷重をフィルム剥離幅1cmあたり0.25N以下にすることが好ましい。剥離荷重はより好ましくは0.2N/cm以下、さらに好ましくは0.15N以下である。剥離荷重0.2N/cm以下のときはむらが現れやすい液晶表示装置においても剥離起因のむらは全く認められず、特に好ましい。剥離荷重を小さくする方法としては、前述のように剥離剤を添加する方法と、使用する溶剤組成の選択による方法がある。
剥離荷重の測定は次のようにして行う。製膜装置の金属支持体と同じ材質・表面粗さの金属板上にドープを滴下し、ドクターブレードを用いて均等な厚さに展延し乾燥する。カッターナイフでフィルムに均等幅の切れ込みを入れ、フィルムの先端を手で剥がしてストレンゲージにつながったクリップで挟み、ストレンゲージを斜め45度方向に引き上げながら、荷重変化を測定する。剥離されたフィルム中の揮発分も測定する。乾燥時間を変えて何回か同じ測定を行い、実際の製膜工程における剥離時残留揮発分と同じ時の剥離荷重を定める。剥離速度が速くなると剥離荷重は大きくなる傾向があり、実際に近い剥離速度で測定することが好ましい。
剥離時の好ましい残留揮発分濃度は5〜100質量%であり、10〜60質量%がさらに好ましく、15〜40質量%が特に好ましい。高揮発分で剥離すると乾燥速度が稼げて、生産性が向上して好ましい。一方、高揮発分ではフィルムの強度や弾性が小さく、剥離力に負けて切断や伸びを生じてしまう。また剥離後の自己保持力が乏しく、変形、しわ、クニックを生じやすくなる。またレターデーションに分布を生じる原因になる。
(乾燥)
ドラムやベルト上で乾燥され、剥離されたウェブの乾燥方法について述べる。ドラムやベルトが1周する直前の剥離位置で剥離されたウェブは、千鳥状に配置されたロ−ル群に交互に通して搬送する方法や剥離されたウェブの両端をクリップ等で把持させて非接触的に搬送する方法などにより搬送されることが好ましい。
本発明の製造方法は、上記剥ぎ取り工程から上記延伸工程までの渡り部分において、上記フィルムが少なくともラップ角60°以上のパスロールを3本以上通過することが好ましく、5本以上のパスロールを通過することがより好ましく、7本〜51本のパスロールを通過することが特に好ましい。また、本発明の製造方法は、上述のとおり、上記ラップ角60°以上のパスロールとして少なくとも1本のダンサを含むことが好ましく、上記ダンサは1本であることが好ましい。なお、本明細書におけるラップ角とは、フィルムがロールをラップしている円弧領域とロール中心とを結ぶ中心角の大きさを意味し、例えば完全な千鳥状に配置されたロールをフィルムが通過する場合のラップ角は180度となる。
乾燥は、搬送中のウェブ(フィルム)両面に所定の温度の風を当てる方法やマイクロウエ−ブなどの加熱手段などを用いる方法によって行われる。急速な乾燥は、形成されるフィルムの平面性を損なう恐れがあるので、乾燥の初期段階では、溶媒が発泡しない程度の温度で乾燥し、乾燥が進んでから高温で乾燥を行うのが好ましい。支持体から剥離した後の乾燥工程では、溶媒の蒸発によってフィルムは長手方向あるいは幅方向に収縮しようとする。収縮は、高温度で乾燥するほど大きくなる。この収縮を可能な限り抑制しながら乾燥することが、でき上がったフィルムの平面性を良好にする上で好ましい。この点から、例えば、特開昭62−46625号公報に示されているように、乾燥の全工程あるいは一部の工程を幅方向にクリップあるいはピンでウェブの幅両端を幅保持しつつ行う方法(テンター方式)が好ましい。上記乾燥工程における乾燥温度は、100〜160℃であることが好ましい。使用する溶媒によって乾燥温度、乾燥風量及び乾燥時間が異なるが、使用溶媒の種類、組合せに応じて適宜選べばよい。
(延伸)
本発明のフィルムの製造では、支持体から剥離したウェブ(フィルム)を延伸する工程を含むことができる。本発明のフィルムが位相差フィルムとして使用される場合、延伸工程を含むことにより、位相差を調整することが出来る。
ウェブを延伸する方法には特に限定はない。例えば、複数のロールに周速差をつけ、その間でロール周速差を利用して搬送方向に延伸する方法、ウェブの両端をクリップやピンで固定し、クリップやピンの間隔を進行方向に広げて搬送方向に延伸する方法、クリップやピンの間隔を搬送方向と直交方向に広げて幅方向に延伸する方法、あるいは縦横同時に広げて搬送方向と幅方向の両方向に同時に延伸する方法、ウェブを把持し斜め方向に搬送する斜め延伸法などが挙げられる。もちろんこれ等の方法は、組み合わせて用いてもよい。また、いわゆるテンター法の場合、リニアドライブ方式でクリップ部分を駆動すると滑らかな延伸が行うことができ、破断等の危険性が減少できるので好ましい。このような延伸を行うことによって、レターデーションの発現性を調整することができる。
(巻き取り)
光学フィルムは乾燥し、残留揮発分を1%以下にして巻き取るのが好ましい。巻き取る前にフィルムの両端にナーリングを施すことが好ましい。ナーリングの幅は3mm〜50mm、より好ましくは5mm〜30mm、高さは1〜50μmであり、好ましくは2〜20μm、より好ましくは3〜10μmである。これは片押しであっても両押しであっても良い。
以上のようにして得られた光学フィルムの幅は0.5〜3mが好ましく、より好ましくは0.6〜2.5m、さらに好ましくは0.8〜2.2mである。長さは1ロールあたり100〜10000mで巻き取るのが好ましく、より好ましくは500〜7000mであり、さらに好ましくは1000〜6000mである。巻き取る際、少なくとも片端にナーリングを付与するのが好ましく、幅は3mm〜50mm、より好ましくは5m〜30mm、高さは0.5〜500μmであり、より好ましくは1〜200μmである。これは片押しであっても両押しであっても良い。得られたフィルムを巻き取る巻き取り機には、一般的に使用されている巻き取り機が使用でき、定テンション法、定トルク法、テーパーテンション法、内部応力一定のプログラムテンションコントロ−ル法などの巻き取り方法で巻き取ることができる。
本発明の光学フィルムは、偏光子の保護フィルムとして用いられる。この際、本発明の光学フィルムを、偏光子に対して液晶表示装置の液晶セル側の保護フィルムとして用いて、液晶セルの斜め視野角を補償する、いわゆる光学補償フィルム(または位相差フィルム)としての機能を持たせてもよい。一方、偏光子に対して液晶セルよりも外側の保護フィルムとして用いてもよい。光学補償フィルムとは、一般に液晶表示装置に用いられ、位相差を補償する光学材料のことを指し、位相差板、光学補償シートなどと同義である。光学補償フィルムは複屈折性を有し、液晶表示装置の表示画面の着色を取り除いたり、視野角特性を改善したりする目的で用いられる。
・Re及びRth:
本発明の光学フィルムは、波長590nmにおける面内方向のレターデーションRe(590)が30nm<Re(590)<100nmであり、波長590nmにおける膜厚方向のレターデーションRth(590)が80nm<Rth(590)<300nmであることが好ましい。上記Re(590)は、30<Re(590)<100nmであることが好ましく、40<Re(590)<80nmであることがより好ましい。また、Rth(590)は、80<Rth(590)<300nmを満たすことが好ましく、80<Rth(590)<150nmを満たすことがより好ましい。
ここで、Re及びRthは下記式(I)及び式(II)にて定義される値である。
式(I) Re=(nx−ny)×d(nm)
式(II) Rth={(nx+ny)/2−nz}×d(nm)
(式中、nxはフィルム面内の遅相軸方向の屈折率であり、nyはフィルム面内の進相軸方向の屈折率であり、nzはフィルムの厚み方向の屈折率であり、dはフィルムの厚さ(nm)である。)
Re(λ)、Rth(λ)は各々、波長λにおける面内のレターデーションおよび厚さ方向のレターデーションを表す。本願明細書においては、特に記載がないときは、波長λは、590nmとする。Re(λ)はKOBRA21ADH(王子計測機器(株)製)において波長λnmの光をフィルム法線方向に入射させて測定される。Rth(λ)は上記Re(λ)を、面内の遅相軸(KOBRA21ADHにより判断される)を傾斜軸(回転軸)として(遅相軸がない場合にはフィルム面内の任意の方向を回転軸とする)のフィルム法線方向に対して法線方向から片側50度まで10度ステップで各々その傾斜した方向から波長λnmの光を入射させて全部で6点測定し、その測定されたレターデーション値と平均屈折率の仮定値及び入力された膜厚値を基にKOBRA21ADHが算出する。尚、遅相軸を傾斜軸(回転軸)として(遅相軸がない場合にはフィルム面内の任意の方向を回転軸とする)、任意の2方向からレターデーション値を測定し、その値と平均屈折率の仮定値及び入力された膜厚値を基に、以下の式(A)及び式(B)よりRthを算出することもできる。ここで平均屈折率の仮定値はポリマーハンドブック(JOHNWILEY&SONS,INC)、各種光学フィルムのカタログの値を使用することができる。平均屈折率の値が既知でないものについてはアッベ屈折計で測定することができる。主な光学フィルムの平均屈折率の値を以下に例示する:セルロースアシレート(1.48)、シクロオレフィンポリマー(1.52)、ポリカーボネート(1.59)、ポリメチルメタクリレート(1.49)、ポリスチレン(1.59)である。これら平均屈折率の仮定値と膜厚を入力することで、KOBRA21ADHはnx、ny、nzを算出する。この算出されたnx、ny、nzよりNz=(nx−nz)/(nx−ny)が更に算出される。
式(A)
Figure 0006402064
ここで、上記のRe(θ)は法線方向から角度θ傾斜した方向におけるレターデーション値を表す。dはフィルム厚を表す。
Rth=((nx+ny)/2−nz)×d 式(B)(上記式(II))
なおこの際、パラメータとして平均屈折率nが必要になるが、これはアッベ屈折計((株)アタゴ社製の「アッベ屈折計2−T」)により測定した値を用いることができる。
(光学特性のバラつき)
本発明の光学フィルムを位相差フィルムとして用いる場合、光学特性のバラつきを低減させることで、偏光板加工後の偏光性能のバラつきを低減させることが出来る。位相差フィルムの面内レターデーションをRe、厚さ方向のレターデーションをRthとしたときに、全幅のRe値のバラつきが±5nmであることが好ましく、±3nmであることが更に好ましい。また、Rth値のバラつきは±10nmが好ましく、±5nmであることが更に好ましく、±3nmであることが特に好ましい。また、長さ方向のRe値、及びRth値のバラつきも幅方向のバラつきの範囲内であることが好ましい。以上のようにして得られた光学フィルムロールは、フィルムの遅相軸方向が、巻き取り方向(フィルムの長手方向)に対して、±2度であることが好ましく、更に±1度の範囲であることが好ましい。または、巻き取り方向に対して直角方向(フィルムの幅方向)に対して、±2度であることが好ましく、更に±1度の範囲にあることが好ましい。特にフィルムの遅相軸方向が、巻き取り方向(フィルムの長手方向)に対して、±0.3度以内であることが好ましい。あるいはフィルムの幅手方向に対して±0.3度以内であることが好ましい。
(内部ヘイズ)
本発明のフィルムは、内部ヘイズが0.1%以下であるのが好ましく、0.06%以下であるのがより好ましく、0.04%以下であるのがさらに好ましい。内部ヘイズを0.1%以下とすることで表示装置のコントラスト(表示性能)に優れる。
(機能層)
本発明の光学フィルムは、フィルムの少なくとも一方の表面に、膜厚0.1〜20μmの機能層をさらに積層してもよい。この機能層の種類は特に限定されないが、ハードコート層、反射防止層(低屈折率層、中屈折率層、高屈折率層など屈折率を調整した層)、防眩層、帯電防止層、紫外線吸収層、透湿度低減層などが挙げられる。機能層は、1層であっても良いし、複数層設けても良い。機能層の積層方法は特に限定されないが、本発明の光学フィルムを形成するための環状オレフィン系樹脂組成物との共流涎により設けることが好ましく、本発明の光学フィルム上に塗設して設けることも好ましい。
また、機能層として、反射防止層(低屈折率層、中屈折率層、高屈折率層など屈折率を調整した層)、防眩層、帯電防止層、紫外線吸収層、透湿度低減層、等を作製するために、機能層材料には各種添加物を添加しても良い。
機能層の厚みは、0.01〜100μmであることがより好ましく、0.02〜50μmであることが特に好ましい。さらに、透湿度を低減する機能層としては、厚み0.1〜20μmであることがより特に好ましい。
(表面処理)
本発明の光学フィルムは、場合により表面処理を行うことによって、フィルムと他の層(例えば、偏光子、下塗層及びバック層)との接着の向上を達成することができる。例えばグロー放電処理、紫外線照射処理、コロナ処理、火炎処理、酸又はアルカリ処理を用いることができる。ここでいうグロー放電処理とは、10−3〜20Torrの低圧ガス下でおこる低温プラズマでもよく、更にまた大気圧下でのプラズマ処理も好ましい。プラズマ励起性気体とは上記のような条件においてプラズマ励起される気体をいい、アルゴン、ヘリウム、ネオン、クリプトン、キセノン、窒素、二酸化炭素、テトラフルオロメタンの様なフロン類及びそれらの混合物などがあげられる。これらについては、詳細が発明協会公開技報(公技番号 2001−1745、2001年3月15日発行、発明協会)にて30頁〜32頁に詳細に記載されており、本発明において好ましく用いることができる。
(偏光板)
本発明の光学フィルムを用いた偏光板は、本発明の光学フィルムを少なくとも1枚を保護フィルムとし、偏光子を少なくとも1層有するものであり、光学フィルムと偏光子との貼り合わせにおいては、層Bが偏光子側となるように配置されていることが好ましい。また、本発明の光学フィルムは、液晶セルとの貼り合わせにおいて、偏光子よりもセル側に光学フィルムを配置して光学補償フィルムの機能を持っても良いし、偏光子がセル側となっていても良い。更に、本発明の光学フィルムの表面に上述の機能層や表面処理が設けられた多層構成であってもよい。
本発明の光学フィルムを少なくとも1枚有する偏光板に、もう1枚の偏光板保護フィルムを用いる場合、フィルムとして適当な透明フィルムを用いることができる。特にセルロースアセテート系フィルム、アクリル系フィルム、PET(ポリエチレンテレフタレート)フィルム等を好ましく用いることができる。
本発明の偏光板が本発明の光学フィルムを2枚以上有する構成である場合、各フィルムは同じ光学フィルムであってもよいし、異なる光学フィルムであってもよい。
偏光板の作製方法は、一般的な方法で作製することができる。本発明の光学フィルムの層B側の表面をコロナ処理し、ポリビニルアルコールフィルムを沃素溶液中に浸漬延伸して作製した偏光子の両面に完全ケン化ポリビニルアルコール水溶液を用いて貼り合わせる方法がある。コロナ処理の代わりに特開平6−94915号、特開平6−118232号に記載されているような易接着加工を施してもよい。また前述したアルカリ処理などの表面処理を行ってもよい。
偏光板保護フィルム処理面と偏光子を貼り合わせるのに使用される接着剤としては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール等のポリビニルアルコール系接着剤や、ブチルアクリレート等のビニル系ラテックス、UV硬化接着剤、熱硬化接着剤等が挙げられる。
本発明の光学フィルムと偏光子は、その他の接着剤や粘着剤で貼り合わされていてもよいし、剥がれ等の実用上の問題とならない範囲において接着剤や粘着剤を介さずに直接積層されていてもよい。
本発明の光学フィルムを用いた偏光板の特性は、必要ならば本発明の光学フィルムや同時に使用されている他の偏光板保護フィルムの特性によって調整することができる。例えば、偏光板の反りが生じた場合、反りを防止するため、本発明の光学フィルムや他の偏光板保護フィルムの膜厚をそれぞれ調整することも好ましい。
(画像表示装置)
本発明の画像表示装置は、本発明の光学フィルムおよびこれを用いた偏光板を有することを特徴とする。本発明の画像表示装置としては、液晶表示装置や、有機ELディスプレイなどに好ましく用いることができる。液晶表示装置は、VA方式やIPS方式が知られており、また用途としては大型テレビ、パソコン用モニター、ノートパソコン、中小型のタブレットPC、携帯電話など多岐にわたり、本発明の光学フィルムおよびこれを用いた偏光板を好ましく用いることができる。
以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜、変更することができる。従って、本発明の範囲は以下に示す具体例に限定されるものではない。
実施例1及び12は、それぞれ参考例1及び12と読み替えるものとする。
[環状オレフィン系樹脂の合成]
<合成例1>
8−メチル−8−メトキシカルボニルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン100質量部、分子量調節剤の1−へキセン4.6質量部およびトルエン200質量部を、窒素置換した反応容器に仕込み、80℃に加熱した。これにトリエチルアルミニウム(0.6モル/L)のトルエン溶液0.18ml、メタノール変性WClのトルエン溶液(0.025モル/L)0.58mlを加え、80℃で3時間反応させることにより重合体を得た。次いで、得られた開環共重合体溶液をオートクレーブに入れ、さらにトルエンを200質量部加えた。水添触媒であるRuHCl(CO)[P(C)]をモノマー仕込み量に対して2500ppm添加し、水素ガス圧を9−10MPaとし、160−165℃にて3時間の反応を行った。反応終了後、多量のメタノール溶液に沈殿させることにより水素添加物(樹脂1)を得た。得られた開環重合体の水素添加物は、重量平均分子量(Mw)=135×10、分子量分布(Mw/Mn)=3.1であった。
<合成例2〜4>
合成例1において、単量体8−メチル−8−メトキシカルボニルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン100質量部、1−ヘキセン4.6質量部を下記表1に記載の単量体及び仕込み量に変更した以外は同様にして、樹脂2〜4を得た。
Figure 0006402064
<実施例1>
(層A用ドープの調製)
層A用ドープとして、合成例1で得られた樹脂1を塩化メチレンに溶解させ、固形分濃度25質量%の溶液を調製した。
(層B用ドープの調製)
(分散液の作製)
カネエースM732(株式会社カネカ製):ブタジエンをコアとし、メチルメタクリレート−スチレンをシェルとするコア−シェル粒子(MBS粒子)に固形分が5質量%になるように塩化メチレンを加え分散機にて分散を行い、分散液を作製した。
(ドープの作製)
層B用ドープとして、合成例1で得られた樹脂1と上記作製した分散液をカネエースM732が上記樹脂に対して10質量部となるように加え、さらに塩化メチレンを加え、固形分濃度25質量%の溶液を調製した。
(流涎、乾燥)
次に、3層共流延が可能な流延ギーサーを通して、金属支持体上に流延した。このとき、金属支持体面側から順に層B、層A、層Bとなるように流延した。このとき、層Aの膜厚が38μm、層Bの膜厚がそれぞれ1μmとなるように設定した。金属支持体上にある間、ドープを40℃の乾燥風により乾燥してフィルムを形成した後に剥ぎ取り、フィルム両端をクリップで固定し、その間を同一の間隔で保ちつつ120℃の乾燥風で5分間乾燥した。クリップを外した後、さらに150℃で20分間乾燥して、本発明の光学フィルムであるフィルム1を得た。
<実施例2〜12、比較例1〜6>
層A、層Bに用いる樹脂、ゴム質弾性体の種類、添加量、および膜厚を、表2に記載のものに変更した以外は実施例1と同様にして、フィルム2〜18を得た。なおMBS粒子以外のゴム質弾性体を使用する場合は分散液の作製は行わず、上記樹脂と同様に塩化メチレンに溶解させてドープを作製した。
なお、層B用ドープに添加するゴム質弾性体としては、以下のものを用いた。
・カネエースM732(株式会社カネカ製):ブタジエンをコアとし、メチルメタクリレートをシェルとするコア−シェル粒子(MBS粒子)
スチレン比率15モル%、粒子径70nm
・アサプレンT439(旭化成ケミカルズ株式会社製):スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体(SBS)
スチレン比率45モル%、重量平均分子量64000
Figure 0006402064
・Quintac3450(日本ゼオン株式会社製):スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体(SIS)
スチレン比率19モル%、重量平均分子量192000
Figure 0006402064
・タフテックH−1051(旭化成ケミカルズ株式会社製):スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロック共重合体(SEBS)
スチレン比率42モル%、重量平均分子量73000
Figure 0006402064
<内部ヘイズの評価>
光学フィルムの内部ヘイズは、JIS K−7136に準拠した方法;具体的には、以下の方法で測定した。
ヘイズメーター(型式:NDH 2000、日本電色(株)製)を準備する。光源は5V9Wのハロゲン球とし、受光部はシリコンフォトセル(比視感度フィルター付き)とする。
1)ブランクヘイズの測定
洗浄したスライドガラスの上に、流動パラフィンを一滴(0.05ml)滴下する。このとき、液滴に気泡が入らないように注意する。
次いで、滴下した流動パラフィンの上に、カバーガラスを載せる。カバーガラスは押さえなくても流動パラフィンは広がる。
これにより得られるブランク測定用のサンプル(カバーガラス/流動パラフィン/スライドガラス)を、ヘイズメーターにセットして、ヘイズ1(ブランクヘイズ)を測定する。
2)光学フィルムを含むサンプルのヘイズの測定
上記1)と同様にして、洗浄したスライドガラスの上に流動パラフィンを滴下する。
一方で、測定する光学フィルムを、23℃55%RH下で5時間以上調湿する。次いで、滴下した流動パラフィンの上に、調湿した光学フィルムを、気泡が入らないように載せる。
さらに、光学フィルム上に0.05mlの流動パラフィンを滴下した後、カバーガラスをさらに載せる。
これにより得られる測定用のサンプル(カバーガラス/グリセリン/試料フィルム/流動パラフィン/スライドガラス)を、前述のヘイズメーターにセットして、ヘイズ2を測定する。
3)上記1)で得られたヘイズ1と、上記2)で得られたヘイズ2を、下記式に当てはめて、光学フィルムのヘイズを算出する。
光学フィルムの内部ヘイズ(%)=ヘイズ2(%)−ヘイズ1(%)
内部ヘイズで評価した理由は、偏光板形態にした場合に表面ヘイズは偏光子またはセルに貼りあわされてなくなり、コントラスト(表示性能)に寄与するのは実質的に内部ヘイズであるためである。
<剥離力の評価>
(偏光子の作製)
平均重合度約2400、ケン化度99.9モル%以上のポリビニルアルコールからなる厚み75μmのポリビニルアルコールフィルムを、30℃の純水に浸漬した後、ヨウ素/ヨウ化カリウム/水の質量比が0.02/2/100の水溶液に30℃で浸漬した。その後、ヨウ化カリウム/ホウ酸/水の質量比が12/5/100の水溶液に56.5℃で浸漬した。
引き続き、8℃の純水で洗浄した後、65℃で乾燥して、ポリビニルアルコールフィルムにヨウ素が吸着配向された偏光子を得た。延伸は、主に、ヨウ素染色およびホウ酸処理の工程で行ない、トータル延伸倍率は5.3倍であった。
(水系接着剤の調製)
アセトアセチル基変性ポリビニルアルコール(日本合成化学工業(株)製ゴーセファイマー Z−200、4%水溶液の粘度=12.4mPa・sec、ケン化度=99.1モル%)を純水に溶解し、10%濃度の水溶液を調製した。このアセトアセチル基変性ポリビニルアルコール水溶液と、架橋剤となるグリオキシル酸ナトリウムとを、前者:後者の固形分質量比が1:0.1となるように混合し、さらに水100部に対してアセトアセチル基変性ポリビニルアルコールが2.5部となるように純水で希釈して、接着剤組成物を調製した。
(貼り合わせ)
光学フィルム1〜18の外層側に、VETAPHONE社製VE1A−Aを用いて400W・min/mの条件でコロナ放電照射を施し、上記で作製した水系接着剤を使用し、上記の偏光子の片面に貼り合わせた。偏光子のもう一方の面には、鹸化処理されたトリアセチルセルロースフィルムを貼り合せた。
鹸化処理されたトリアセチルセルロースフィルムは、以下のようにして作製した。フジタックTD80UL(富士フイルム(株)製)を37℃に調温した4.5mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液(けん化液)に1分間浸漬した後、フィルムを水洗し、その後、0.05mol/Lの硫酸水溶液に30秒浸漬し、更に水洗浴を通した。そして、エアナイフによる水切りを3回繰り返し、水を落とした後に70℃の乾燥ゾーンに15秒間滞留させて乾燥し、鹸化処理したトリアセチルセルロースフィルムを作製した。
(剥離力の計測)
作製した偏光板の光学フィルム表面にコロナ処理を施した後、そのコロナ処理面にアクリル系粘着剤シートを貼合した。得られた粘着剤付き偏光板を幅25mm、長さ約200mmの試験片に裁断し、その粘着剤面をソーダガラスに貼合した後、オートクレーブ中、圧力5kgf/cm、温度50℃で20分間の加圧処理を行い、さらに、温度23℃、相対湿度60%の雰囲気下で1日放置した。この状態で、引張り試験機((株)エー・アンド・デイ製RTF−1210)を用いて、試験片の長さ方向一端(幅25mmの一辺)のトリアセチルセルロースフィルムと偏光子をつかみ、温度23℃、相対湿度60%の雰囲気下、クロスヘッドスピード(つかみ移動速度)200mm/分で、90°剥離試験(JIS K 6854−1:1999 「接着剤−はく離接着強さ試験方法−第1部:90度はく離」に準拠する)を行い、光学フィルムと偏光子との間の接着力を評価した結果を表2に記載した。光学フィルムと偏光子が剥がれないものについては、測定上限を超えているため、>10(N/25mm)と表記した。
Figure 0006402064
実施例の光学フィルムは、内部ヘイズが小さく、偏光子との密着性に優れていた。
比較例1のフィルムは層Aのみで構成されており、偏光子との密着性に劣っていた。比較例2及び3のフィルムは層Bのみで構成されており、内部ヘイズが大きくなった。比較例4のフィルムは、層B中のゴム質弾性体の含有量が実施例のフィルムよりも少ないため偏光子との密着性が低かった。比較例5のフィルムは実施例のフィルムよりも層Bが厚いため内部ヘイズが上昇した。比較例6のフィルムはゴム質弾性体が芳香環を構成しない炭素−炭素二重結合を有していないため、実施例のフィルムよりも内部ヘイズが上昇した。

Claims (11)

  1. 環状オレフィン系樹脂を含む層Aと、
    前記層Aの少なくとも一方の面に配置された、環状オレフィン系樹脂を含む層Bと、を有してなる光学フィルムであって、
    前記層Bは、芳香環を構成しない炭素−炭素二重結合を有するゴム質弾性体を前記層Bの全質量に対して10質量%以上含有し、
    前記層Bの厚みが10μm未満である、光学フィルム。
  2. 前記層Bに含有される環状オレフィン系樹脂は、下記一般式(I)で表される化合物の重合体を、前記層Bに含有される環状オレフィン系樹脂の全質量に対して40質量%以上含む、請求項1に記載の光学フィルム。
    一般式(I)
    Figure 0006402064

    一般式(I)中、R〜Rは、水素原子、ハロゲン原子、又は1価の有機基であり、それぞれ同一または異なっていても良い。また、R〜Rのうち任意の2つが互いに結合して、単環又は多環構造を形成しても良い。mは0又は正の整数であり、pは0又は正の整数である。
  3. 前記一般式(I)で表される化合物の重合体は、前記一般式(I)で表される化合物を開環重合した後に水素添加されたものである、請求項2に記載の光学フィルム。
  4. 前記ゴム質弾性体は、下記一般式(B)で表される繰り返し単位を含有する請求項1〜3のいずれか1項に記載の光学フィルム。
    一般式(B)
    Figure 0006402064

    一般式(B)中、Rは、水素原子又はメチル基を表す。
  5. 前記ゴム質弾性体は、コア−シェル構造の粒子である請求項1〜4のいずれか1項に記載の光学フィルム。
  6. 前記層Bが、前記層Aの両面に配置された、請求項1〜5のいずれか1項に記載の光学フィルム。
  7. 前記層Aの厚みが、2μm以上90μm以下である、請求項1〜6のいずれか1項に記載の光学フィルム。
  8. 溶液製膜法により前記層A及び層Bを同時又は逐次で製膜し、請求項1〜7のいずれか1項に記載の光学フィルムを製造する、光学フィルムの製造方法。
  9. 請求項1〜7のいずれか1項に記載の光学フィルムと、偏光子とを含む偏光板。
  10. 前記光学フィルムの前記層Bと前記偏光子とが貼合された、請求項9に記載の偏光板。
  11. 液晶セルと、前記液晶セルの少なくとも一方の面に配置された請求項9又は10に記載の偏光板とを含む画像表示装置。
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