JPWO2014162928A1 - 光学フィルムおよびその製造方法 - Google Patents

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Abstract

本発明の光学フィルムは、実質的に下記一般式(1)で表される繰返し構造単位から選択される少なくとも一種からなるフッ素含有環状オレフィンポリマーからなるフィルムを延伸して得られ、波長550nmの位相差が50nm以上であり、波長550nmの位相差Re(550nm)に対する波長400nmの位相差Re(400nm)の比Re(400nm)/Re(550nm)で表される波長分散性が1.00〜1.05であり、かつ、波長800nmの位相差Re(800nm)に対する波長400nmの位相差Re(400nm)の比Re(400nm)/Re(800nm)で表される波長分散性が1.00〜1.05であり、全光線透過率が92%以上である、低波長分散性の光学フィルム。

Description

本発明は、特定のフッ素含有脂肪族5員環構造を有するフッ素含有環状オレフィンポリマーからなるフィルムを延伸して得られる低波長分散性の光学フィルムに関する。さらに、この光学フィルムの遅相軸が同軸にならない角度で2枚以上のフィルムを貼り合わせた逆波長分散性の光学フィルムに関する。
近年の液晶や有機ELなどの画像表示装置の進歩は著しく、携帯電話やパソコンモニターなどの中小型画像表示装置や、テレビ用の大型のものまでその用途は拡大している。このような画像表示装置では画像表示の性能向上のために、表示の均一性、コントラストの向上、表示の視野角を拡大するなどの目的で種々の位相差フィルムが使用されている。位相差フィルムは、鮮明な色彩と精細な画像を得るために、複屈折が全面に均一であり、温度、湿度などの条件で厳しい環境下においても光学特性が変化しない事が求められる。
利用される樹脂材料としては、多くの場合、ポリカーボネート(PC)や環状オレフィンポリマーなどの高分子からなる透明フィルムが使用されている。通常ポリカーボネートからなるフィルムを延伸、配向してなる位相差フィルムの場合、光弾性定数が100×10−12/Pa前後と大きいため、複屈折が大きくなりすぎる事、不均一となる事、貼り合わせなどの組立て時や環境変化によって生じた僅かな応力で複屈折が変化するなどの問題を生じる。また、一部の銘柄を除いて、位相差の波長依存性が正の符号で大きく(中心波長に対して短波長の位相差が大きく長波長の位相差が小さい)、これによって光漏れを起こし、表示の均一性やコントラストを悪化させる問題を生じる。
このような樹脂本来の物性から生じる問題を解決するために、光弾性定数が比較的小さな材料である環状オレフィンポリマーからなるフィルムを延伸、配向する位相差フィルムが利用されている(例えば、特許文献1、特許文献2)。この中で、光弾性定数が0〜20×10−12/Paの範囲の環状オレフィンポリマーからなるフィルムを延伸、配向して作製した位相差フィルムは、初期特性に優れ、使用環境や製造条件の影響を受けにくく信頼性に優れると開示されている(特許文献1)。
また、位相差の波長依存性は比較的小さくこの点も環状オレフィンポリマーからなる位相差フィルムが表示材料部材として好適に利用される理由である。しかしながら、従来の環状オレフィンポリマーからなる位相差フィルムは、透明性、位相差などの光学機能に優れた材料であっても、フィルムを積層する際、或は、画像表示装置に組み込む際の密着性に乏しく、また、画像表示の更なる高精細化や省エネなどが求められる現在では、波長依存性など位相差機能の更なる性能向上や、省エネに寄与するフィルムの高透明化などの課題がある。
位相差の波長依存性については、その特性を上記した正の符号を持つもの、波長依存性を示さないもの、負の符号を持つもの(中心波長に対して短波長の位相差が小さく長波長の位相差が大きい)の3種に分類でき、各種画像装置においてそれぞれの特性を利用して適材適所に配置され使用されている。
ここで、特に負の符号の波長分散は一般的には逆波長分散と呼ぶ。従来の材料はその殆どが正の符号を持つ材料であり、特に比較的大きな正の符号を持つ材料を利用していた初期の液晶表示材料では表示の性能を低下させる主因ともなっていた。その後、フィルムの高分子材料を組成物にする、多層化するなどの検討が行われ正の波長依存性を比較的小さくする事が可能になってきているが、用途によっては十分な性能を引出すまでには至っていない。
また、波長依存性を示さない高分子材料としては、ポリビニルアルコール(PVA)が知られている。しかしながら、ポリビニルアルコールは、使用環境下での寸法安定性に乏しく、偏光板に見られるような保護フィルムを必要とする事から、実用上、当該材料からなるフィルムを位相差フィルムとして利用する事はできない。さらに、負の符号を示す材料として、特殊ポリカーボネートからなるフィルムを延伸して得られる位相差フィルムが一部の用途で利用されている(特許文献3)。しかしながら、上記したポリカーボネート樹脂特有の光弾性定数に起因する使用上の問題を引き起こす可能性がある。他にも、負の符号を示す材料として高分子材料の組成物を利用する系(特許文献4)、位相差フィルムを積層する系(特許文献5)、特殊な環状オレフィンポリマーをフィルム材料に用いる系(特許文献6、特許文献7)など開示されているが、何れの系においても高分子材料の合成工程、フィルム作製工程、延伸工程などの各工程の煩雑さや、製品の価格面などから広く利用されるまでに至っていない。
さらに、フッ素を含有する環状オレフィンコポリマーとして、主鎖に5員環構造(A)と複数の環状構造(B)を有する共重合体は、そのモル比(A)/(B)が95/5〜1/99の光学材料は、ポリマー鎖自身が配向しても低複屈折であることが知られている(特許文献8)。この共重合体を延伸しても位相差フィルムを製造することができない。
特開2005−128047号公報 特開2003−270435号公報 WO2001/081959号パンフレット 特開2011−112842号公報 特開2004−177951号公報 特開2010−169952号公報 特開2007−108529号公報 WO2011/125323号パンフレット
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、フッ素含有環状オレフィンポリマーの優れた透明性、靭性、成形性を有するとともに、位相差の波長分散性が極めて低い光学フィルムを提供することを目的とする。さらに、この光学フィルムの遅相軸が同軸にならない角度で2枚以上、積層する事で透明性、靭性を有するとともに、位相差の波長分散性が逆波長分散性を有する光学フィルムを提供することを目的とする。
本発明は、以下に示される。
[1] 実質的に下記一般式(1)で表される繰返し構造単位から選択される少なくとも一種からなるフッ素含有環状オレフィンポリマーからなるフィルムを延伸して得られた光学フィルムであって、
波長550nmの位相差が50nm以上であり、波長550nmの位相差Re(550nm)に対する波長400nmの位相差Re(400nm)の比Re(400nm)/Re(550nm)で表される波長分散性が1.00〜1.05であり、かつ、波長800nmの位相差Re(800nm)に対する波長400nmの位相差Re(400nm)の比Re(400nm)/Re(800nm)で表される波長分散性が1.00〜1.05であり、全光線透過率が92%以上である、低波長分散性の光学フィルム;
Figure 2014162928
(式(1)中、R〜Rのうち、少なくとも1つは、フッ素、フッ素を含有する炭素数1〜10のアルキル、フッ素を含有する炭素数1〜10のアルコキシ、フッ素を含有する炭素数2〜10のアルコキシアルキル、フッ素を含有する炭素数6〜20のアリール、フッ素を含有する炭素数2〜10のアルコキシカルボニル、フッ素を含有する炭素数7〜20のアリールオキシカルボニル、フッ素を含有する炭素数3〜10のアルコキシカルボニルアルキル、フッ素を含有する炭素数8〜20のアリールオキシカルボニルアルキルから選ばれ、同一でも異なっていてもよい。R〜Rが、フッ素以外または上記置換基以外の基である場合、R〜Rはそれぞれ独立に、水素、炭素数1〜10のアルキル、炭素数6〜20のアリール、炭素数1〜10のアルコキシ、炭素数2〜10のアルコキシアルキル、炭素数2〜10のアルコキシカルボニル、炭素数7〜20のアリールオキシカルボニル、炭素数3〜10のアルコキシカルボニルアルキル、または炭素数8〜20のアリールオキシカルボニルアルキルから選ばれる。Xは、−O−、−S−、−NR−、−PR−、および−CR−(R、Rはそれぞれ独立に水素または炭素数1〜20のアルキルを表す。)から選ばれる。)。
[2] λ/4波長板またはλ/2波長板である、[1]に記載の光学フィルム。
[3]前記フッ素含有環状オレフィンポリマーのワニスを孔径0.5μm以下の孔を備えるフィルターを通過させ、精密ろ過を施し、次いで製膜して得られた前記光学フィルムであって、λ/4波長板またはλ/2波長板である、[2]に記載の光学フィルム。
[4] 前記λ/4波長板は、波長550nmにおける位相差が140±10nmである、[3]に記載の光学フィルム。
[5] 前記λ/2波長板は、波長550nmにおける位相差が280±20nmである、[3]に記載の光学フィルム。
[6] 前記λ/4波長板およびλ/2波長板は、波長550nmにおける位相差ムラが、±0.50nm/cm以下である、[3]に記載の光学フィルム。
[7] 前記λ/4波長板およびλ/2波長板は、波長550nmにおける反射率が、7.0%以下である、[3]に記載の光学フィルム。
[8] 遅相軸が同軸にならない角度で、2枚以上の[1]に記載の光学フィルムを貼り合わせた光学フィルムであって、逆波長分散性Re(400nm)/Re(550nm)が1.00未満であり、かつ全光線透過率が91%以上である、光学フィルム。
[9] 2枚以上の前記光学フィルムが、該光学フィルムとの屈折率差(Δn)が0.1以下である接着材料を介して貼り合わされている、[8]に記載の光学フィルム。
[10] λ/4波長板またはλ/2波長板であることを特徴とする[8]または[9]に記載の光学フィルム。
[11]前記フッ素含有環状オレフィンポリマーのワニスを孔径0.5μm以下の孔を備えるフィルターを通過させ、精密ろ過を施し、次いで製膜して得られた前記光学フィルムであって、 λ/4波長板またはλ/2波長板であることを特徴とする[10]に記載の光学フィルム。
[12] 前記λ/4波長板は、波長550nmにおける位相差が140±10nmである、[11]に記載の光学フィルム。
[13] 前記λ/2波長板は、波長550nmにおける位相差が280±20nmである、[11]に記載の光学フィルム。
[14] 前記λ/4波長板およびλ/2波長板は、波長550nmにおける位相差ムラが、±0.50nm/cm以下である、[11]に記載の光学フィルム。
[15] 前記λ/4波長板およびλ/2波長板は、波長550nmにおける反射率が、7.0%以下である、[11]に記載の光学フィルム。
本発明において「実質的に下記一般式(1)で表される繰返し構造単位から選択される少なくとも一種からなるフッ素含有環状オレフィンポリマー」とは、複数の環構造を有する構造単位を含まないものであり、本発明の効果を損なわない範囲で、一般式(1)で表される構成単位以外の構成単位を含んでいてもよいことを意味する。
本発明は、特有のフッ素含有5員環状オレフィンポリマーからなるフィルムを延伸したフィルムであって、光波長400nmから800nmの範囲で位相差の変化が極めて低く、かつ透明性が非常に高い低波長分散性を有する光学フィルムを提供する事ができる。さらに、本発明の光学フィルムの遅相軸が同軸にならない角度で延伸フィルムを貼り合わせる事で透明性が非常に高い逆波長分散特性を有する光学フィルムを提供する事ができ工業的に価値がある。
以下、本発明の光学フィルムを実施の形態によって説明する。
本実施形態の光学フィルムは、実質的に下記一般式(1)で表される繰返し構造単位から選択される少なくとも一種からなるフッ素含有環状オレフィンポリマーからなるフィルムを延伸して得られる、低波長分散性の光学フィルムであって下記特性を有する。
波長550nmの位相差が50nm以上であり、波長550nmの位相差Re(550nm)に対する波長400nmの位相差Re(400nm)の比Re(400nm)/Re(550nm)で表される波長分散性が1.00〜1.05であり、かつ、波長800nmの位相差Re(800nm)に対する波長400nmの位相差Re(400nm)の比Re(400nm)/Re(800nm)で表される波長分散性が1.00〜1.05であり、全光線透過率が92%以上である。
以下、光学フィルムを構成するフッ素含有環状オレフィンポリマーについて説明する。
[フッ素含有環状オレフィンポリマー]
本実施形態において、フッ素含有環状オレフィンポリマーは、実質的に下記一般式(1)で表される繰返し構造単位の少なくとも一種からなる。
Figure 2014162928
式(1)中、R〜Rのうち、少なくとも1つは、フッ素、フッ素を含有する炭素数1〜10のアルキル、フッ素を含有する炭素数1〜10のアルコキシ、フッ素を含有する炭素数2〜10のアルコキシアルキル、フッ素を含有する炭素数6〜20のアリール、フッ素を含有する炭素数2〜10のアルコキシカルボニル、フッ素を含有する炭素数7〜20のアリールオキシカルボニル、フッ素を含有する炭素数3〜10のアルコキシカルボニルアルキル、フッ素を含有する炭素数8〜20のアリールオキシカルボニルアルキルから選ばれ、同一でも異なっていてもよい。
〜Rがフッ素を含む場合、R〜Rとして、具体的には、フッ素、または、フルオロメチル、ジフルオロメチル、トリフルオロメチル、トリフルオロエチル、ペンタフルオロエチル、ヘプタフルオロプロピル、ヘキサフルオロイソプロピル、ヘプタフルオロイソプロピル、ヘキサフルオロ−2−メチルイソプロピル、ペルフルオロ−2−メチルイソプロピル、n−ペルフルオロブチル、n−ペルフルオロペンチル、ペルフルオロシクロペンチル等の水素の一部または全てがフッ素で置換されたアルキル等のフッ素を含有する炭素数1〜10のアルキル、
フルオロメトキシ、ジフルオロメトキシ、トリフルオロメトキシ、トリフルオロエトキシ、ペンタフルオロエトキシ、ヘプタフルオロプロポキシ、ヘキサフルオロイソプロポキシ、ヘプタフルオロイソプロポキシ、ヘキサフルオロ−2−メチルイソプロポキシ、ペルフルオロ−2−メチルイソプロポキシ、n−ペルフルオロブトキシ、n−ペルフルオロペンチルオキシ、ペルフルオロシクロペンチルオキシなど水素の一部または全てがフッ素で置換されたアルコキシ等のフッ素を含有する炭素数1〜10のアルコキシ、
フルオロメトキシメチル、ジフルオロメトキシメチル、トリフルオロメトキシメチル、トリフルオロエトキシメチル、ペンタフルオロエトキシメチル、ヘプタフルオロプロポキシメチル、ヘキサフルオロイソプロポキシメチル、ヘプタフルオロイソプロポキシメチル、ヘキサフルオロ−2−メチルイソプロポキシメチル、ペルフルオロ−2−メチルイソプロポキシメチル、n−ペルフルオロブトキシメチル、n−ペルフルオロペンチルオキシメチル、ペルフルオロシクロペンチルオキシメチルなど水素の一部または全てがフッ素で置換されたアルコキシアルキル等のフッ素を含有する炭素数2〜10のアルコキシアルキル、
ペルフルオロフェニル、トリフルオロフェニルなど水素の一部または全てがフッ素で置換されたアリール等のフッ素を含有する炭素数6〜20のアリール、
フルオロメトキシカルボニル、ジフルオロメトキシカルボニル、トリフルオロメトキシカルボニル、トリフルオロエトキシカルボニル、ペンタフルオロエトキシカルボニル、ヘプタフルオロプロポキシカルボニル、ヘキサフルオロイソプロポキシカルボニル、ヘプタフルオロイソプロポキシカルボニル、ヘキサフルオロ−2−メチルイソプロポキシカルボニル、ペルフルオロ−2−メチルイソプロポキシカルボニル、n−ペルフルオロブトキシカルボニル、n−ペルフルオロペンチルオキシカルボニル、ペルフルオロシクロペンチルオキシカルボニルなど水素の一部または全てがフッ素で置換されたアルコキシカルボニル等のフッ素を含有する炭素数2〜10のアルコキシカルボニル、
ペルフルオロフェニルオキシカルボニル、トリフルオロフェニルオキシカルボニルなど水素の一部または全てがフッ素で置換されたアリールオキシカルボニル等のフッ素を含有する炭素数7〜20のアリールオキシカルボニル、
フルオロメトキシカルボニルメチル、ジフルオロメトキシカルボニルメチル、トリフルオロメトキシカルボニルメチル、トリフルオロエトキシカルボニルメチル、ペンタフルオロエトキシカルボニルメチル、ヘプタフルオロプロポキシカルボニルメチル、ヘキサフルオロイソプロポキシカルボニルメチル、ヘプタフルオロイソプロポキシカルボニルメチル、ヘキサフルオロ−2−メチルイソプロポキシカルボニルメチル、ペルフルオロ−2−メチルイソプロポキシカルボニルメチル、n−ペルフルオロブトキシカルボニルメチル、n−ペルフルオロペンチルオキシカルボニルメチル、ペルフルオロシクロペンチルオキシメチルなど水素の一部または全てがフッ素で置換されたアルコキシカルボニルアルキル等のフッ素を含有する炭素数3〜10のアルコキシカルボニルアルキル、
ペルフルオロフェニルオキシカルボニルメチル、トリフルオロフェニルオキシカルボニルメチルなど水素の一部または全てがフッ素で置換されたアリールオキシカルボニルメチル等のフッ素を含有する炭素数8〜20のアリールオキシカルボニルアルキル、などを例示することができる。
〜Rが、フッ素以外または上記以外の基である場合、R〜Rはそれぞれ独立に、水素、炭素数1〜10のアルキル、炭素数6〜20のアリール、炭素数1〜10のアルコキシ、炭素数2〜10のアルコキシアルキル、炭素数2〜10のアルコキシカルボニル、炭素数7〜20のアリールオキシカルボニル、炭素数3〜10のアルコキシカルボニルアルキル、または炭素数8〜20のアリールオキシカルボニルアルキルなどを例示することができる。
1〜R4がフッ素以外または上記以外の基である場合、R1〜R4として、具体的には、水素、または、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、2−メチルイソプロピル、n−ブチル、n−ペンチル、シクロペンチル等の炭素数1〜10のアルキル、
フェニル、ナフチル等の炭素数6〜20のアリール、
メトキシ、エトキシ、tert−ブトキシ等の炭素数1〜10のアルコキシ、
メトキシメチル、エトキシメチル、tert−ブトキシメチル等の炭素数2〜10のアルコキシアルキル、
メトキシカルボニル、エトキシカルボニル、tert−ブトキシカルボニル等の炭素数2〜10のアルコキシカルボニル、
フェニルオキシカルボニル、メチルフェニルオキシカルボニル等の炭素数7〜20のアリールオキシカルボニル、
メトキシカルボニルメチル、エトキシカルボニルメチル、tert−ブトキシカルボニルメチル等の炭素数3〜10のアルコキシカルボニルアルキル、または
フェニルオキシカルボニルメチル、メチルフェニルオキシカルボニルメチル等の炭素数8〜20のアリールオキシカルボニルアルキル、などを例示することができる。
また、R〜Rが互いに結合して環構造を形成していてもよく、例えば、ペルフルオロシクロアルキル、酸素を介したペルフルオロシクロエーテル等の環を形成してもよい。
ただし、一般式(1)は、R〜Rが互いに結合して環構造を形成し、複数の環構造を有する構造単位となる態様を含まない。複数の環構造を有する構造単位を含むフッ素含有環状オレフィンポリマーからなるフィルムを延伸した光学フィルムは、配向しても低複屈折であることが知られており、位相差フィルムの観点から好ましくない。複数の環構造を有する構造単位としては、特に限定されないが、例えば、下記一般式(2)の構造単位を挙げることができる。
Figure 2014162928
式(2)中、R〜R10のうち、少なくとも1つは、フッ素、フッ素を含有する炭素数1〜10のアルキル、フッ素を含有する炭素数1〜10のアルコキシ、フッ素を含有する炭素数2〜10のアルコキシアルキル、フッ素を含有する炭素数6〜20のアリール、フッ素を含有する炭素数2〜10のアルコキシカルボニル、フッ素を含有する炭素数7〜20のアリールオキシカルボニル、フッ素を含有する炭素数3〜10のアルコキシカルボニルアルキル、フッ素を含有する炭素数8〜20のアリールオキシカルボニルアルキルから選ばれる。Xは−O−、−S−、−NR11−、−PR11−、および−CR1112−から(R11、R12はそれぞれ独立に水素または炭素数1〜20のアルキルを表す)選ばれ、同一でも異なってもよい。nは1〜3を表す。
本実施形態において、一般式(1)のXは、−O−、−S−、−NR−、−PR−、および−CR−から(R、Rはそれぞれ独立に水素または炭素数1〜20のアルキルを表す)選ばれる。
本実施形態において、フッ素含有環状オレフィンポリマーは、一般式(1)で表される繰り返し構造単位から選択される1種類のみから構成されていてもよく、一般式(1)のR〜Rの少なくとも1つが互いに異なる2種類以上の構造単位から構成されていてもよい。
フッ素含有環状オレフィンポリマーとしては、例えば、ポリ(1−フルオロ−2−トリフルオロメチル−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1−フルオロ−1−トリフルオロメチル−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1−メチル−1−フルオロ−2−トリフルオロメチル−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1,1−ジフルオロ−2−トリフルオロメチル−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1,2−ジフルオロ−2−トリフルオロメチル−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1−ペルフルオロエチル−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1,1−ビス(トリフルオロメチル)−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1,1,2−トリフルオロ−2−トリフルオロメチル−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ[1,2−ビス(トリフルオロメチル)−3,5−シクロペンチレンエチレン]、ポリ(1−ペルフルオロプロピル−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1−メチル−2−ペルフルオロプロピル−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1−ブチル−2−ペルフルオロプロピル−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1−ペルフルオロイソプロピル−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1−メチル−2−ペルフルオロイソプロピル−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1,2−ジフルオロ−1,2−ビス(トリフルオロメチル)−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1,1,2,2,3,3,3a,6a−オクタフルオロシクロペンチル−4,6−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1,1,2,2,3,3,4,4,3a,7a−デカフルオロシクロヘキシル−5,7−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1−ペルフルオロブチル−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1−ペルフルオロ−iso−ブチル−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1−ペルフルオロ−tert−ブチル−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1−メチル−2−ペルフルオロ−iso−ブチル−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1−ブチル−2−ペルフルオロ−iso−ブチル−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1,2−ジフルオロ−1−トリフルオロメチル−2−ペルフルオロエチル−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ[1−(1−トリフルオロメチル−2,2,3,3,4,4,5,5−オクタフルオロ−シクロペンチル)−3,5−シクロペンチレンエチレン)]、ポリ[(1,1,2−トリフルオロ−2−ペルフルオロブチル)−3,5−シクロペンチレンエチレン]、ポリ(1,2−ジフルオロ−1−トリフルオロメチル−2−ペルフルオロブチル−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ[1−フルオロ−1−ペルフルオロエチル−2,2−ビス(トリフルオロメチル)−3,5−シクロペンチレンエチレン]、ポリ[1,2−ジフルオロ−1−ペルフルオロプロパニル−2−トリフルオロメチル)−3,5−シクロペンチレンエチレン]、ポリ(1−ペルフルオロヘキシル−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1−メチル−2−ペルフルオロヘキシル−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1−ブチル−2−ペルフルオロヘキシル−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1−ヘキシル−2−ペルフルオロヘキシル−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1−オクチル−2−ペルフルオロヘキシル−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1−ペルフルオロヘプチル−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1−ペルフルオロオクチル−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1−ペルフルオロデカニル−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1,1,2−トリフルオロ−ペルフルオロペンチル−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1,2−ジフルオロ−1−トリフルオロメチル−2−ペルフルオロブチル−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1,1,2−トリフルオロ−2−ペルフルオロヘキシル−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1,2−ジフルオロ−1−トリフルオロメチル−2−ペルフルオロペンチル−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ[1,2−ビス(ペルフルオロブチル)−3,5−シクロペンチレンエチレン]、ポリ[1,2−ビス(ペルフルオロヘキシル)−3,5−シクロペンチレンエチレン]、ポリ(1−メトキシ−2−トリフルオロメチル−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1−tert−ブトキシメチル−2−トリフルオロメチル−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1−フェニルオキシカルボニル−2−トリフルオロメチル−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1−フェニルオキシカルボニルメチル−2−トリフルオロメチル−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1,1,3,3,3a,6a−ヘキサフルオロフラニル−3,5−シクロペンチレンエチレン)などが挙げられ、
また、ポリ(1−フルオロ−2−トリフルオロメトキシ−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1−フルオロ−1−トリフルオロメトキシ−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1−メチル−1−フルオロ−2−トリフルオロメトキシ−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1,1−ジフルオロ−2−トリフルオロメトキシ−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1,2−ジフルオロ−2−トリフルオロメトキシ−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1−ペルフルオロエトキシ−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1,1−ビス(トリフルオロメトキシ)−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1,1,2−トリフルオロ−2−トリフルオロメトキシ−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1,2−ビス(トリフルオロメトキシ)−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1−ペルフルオロプロポキシ−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1−メチル−2−ペルフルオロプロポキシ−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1−ブチル−2−ペルフルオロプロポキシ−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1−ペルフルオロ−iso−プロポキシ−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1−メチル−2−ペルフルオロ−iso−プロポキシ−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1,2−ジフルオロ−1,2−ビス(トリフルオロメトキシ)−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1−ペルフルオロブトキシ−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1−ペルフルオロ−iso−ブトキシ−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1−ペルフルオロ−tert−ブトキシ−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1−メチル−2−ペルフルオロ−iso−ブトキシ−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1−ブチル−2−ペルフルオロ−iso−ブトキシ−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1,2−ジフルオロ−1−トリフルオロメトキシ−2−ペルフルオロエトキシ−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1,1,2−トリフルオロ−2−ペルフルオロブトキシ−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1,2−ジフルオロ−1−トリフルオロメトキシ−2−ペルフルオロブトキシ−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1−フルオロ−1−ペルフルオロエトキシ−2,2−ビス(トリフルオロメトキシ)−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1,2−ジフルオロ−1−ペルフルオロプロポキシ−2−トリフルオロメトキシ)−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1,1,2−トリフルオロ−2−ペルフルオロペンチルオキシ−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1,2−ジフルオロ−1−トリフルオロメトキシ−2−ペルフルオロブトキシ−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1,2−ジフルオロ−1−トリフルオロメトキシ−2−ペルフルオロペンチル−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1,2−ビス(ペルフルオロブトキシ)−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1−メトキシ−2−トリフルオロメトキシ−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1−tert−ブトキシメチル−2−トリフルオロメトキシ−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1−フェニルオキシカルボニル−2−トリフルオロメトキシ−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1−フェニルオキシカルボニルメチル−2−トリフルオロメトキシ−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1−(2´,2´,2´,-トリフルオロエトキシ)−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1−(2´,2´,3´,3´,3´-ペンタフルオロプロポキシ)−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1−メチル−2−(2´,2´,3´,3´,3´-ペンタフルオロプロポキシ)−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1−ブチル−2−(2´,2´,3´,3´,3´-ペンタフルオロプロポキシ)−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1−(1´,1´,1´-トリフルオロ-iso-プロポキシ)−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1−メチル−(1´,1´,1´-トリフルオロ-iso-プロポキシ)−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1−(2´,2´,3´,3´,4´,4´,4´−ヘプタフルオロブトキシ)−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1−(1´,1´,1´-トリフルオロ-iso-ブトキシ)−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1−メチル−2−(1´,1´,1´-トリフルオロ-iso-ブトキシ)−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1−ブチル−2−(1´,1´,1´-トリフルオロ-iso-ブトキシ)−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1,2−ジフルオロ−1−トリフルオロメトキシ−2−(2´,2´,2´-トリフルオロエトキシ)−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1,1,2−トリフルオロ−2−(2´,2´,3´,3´,4´,4´,4´−ヘプタフルオロブトキシ)−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1,2−ジフルオロ−1−トリフルオロメトキシ−2−(2´,2´,3´,3´,4´,4´,4´-ヘプタフルオロブトキシ)−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1−フルオロ−1−(2´,2´,2´,−トリフルオロエトキシ)−2,2−ビス(トリフルオロメトキシ)−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1,2−ジフルオロ−1−(2´,2´,3´,3´,3´-ペンタフルオロプロポキシ)−2−トリフルオロメトキシ−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1,2−ジフルオロ−1−トリフルオロメトキシ−2−ペルフルオロペンチル−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1,2−ビス(ペルフルオロブトキシ)−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1,1,2−トリフルオロ−2−(1´,1´,1´−トリフルオロ−iso−プロポキシ)−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1,2−ジフルオロ−1−トリフルオロメトキシ−2−(2´,2´,3´,3´,4´,4´,4´−ヘプタフルオロブトキシ)−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1,2−ビス(2´,2´,3´,3´,4´,4´,4´−ヘプタフルオロブトキシ)−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1,2−ビス(ペルフルオロヘキシルオキシ)−3,5−シクロペンチレンエチレン)などが挙げられ、
また、ポリ(1−トリフルオロメトキシカルボニル−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1−メチル−2−トリフルオロメトキシカルボニル−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1−メトキシ−2−トリフルオロメトキシカルボニル−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1−tert−ブトキシメチル−2−トリフルオロメトキシカルボニル−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1−フェニルオキシカルボニル−2−トリフルオロメトキシカルボニル−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1−フェニルオキシカルボニルメチル−2−トリフルオロメトキシカルボニル−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1−(ヘキサフルオロ−2´−メチルイソプロポキシカルボニル)−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1−(ペルフルオロ−2´−メチルイソプロポキシカルボニル)−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1−ペルフルオロフェニルオキシカルボニル−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1−メチル−1−ペルフルオロフェニルオキシカルボニル−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1−メトキシ−2−ペルフルオロフェニルオキシカルボニル−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1−tert−ブトキシメチル−2−ペルフルオロフェニルオキシカルボニル−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1−フェニルオキシカルボニル−2−ペルフルオロフェニルオキシカルボニル−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1−フェニルオキシカルボニルメチル−2−ペルフルオロフェニルオキシカルボニル−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1−トリフルオロメトキシカルボニルメチル−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1−メチル−2−トリフルオロメトキシカルボニルメチル−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1−メトキシ−2−トリフルオロメトキシカルボニルメチル−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1−tert−ブトキシメチル−2−トリフルオロメトキシカルボニルメチル−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1−フェニルオキシカルボニル−2−トリフルオロメトキシカルボニルメチル−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1−フェニルオキシカルボニルメチル−2−トリフルオロメトキシカルボニルメチル−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1−(ヘキサフルオロ−2´−メチルイソプロポキシカルボニルメチル)−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1−(ペルフルオロ−2´−メチルイソプロポキシカルボニルメチル)−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1−ペルフルオロフェニルオキシカルボニルメチル−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1−メチル−1−ペルフルオロフェニルオキシカルボニルメチル−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1−メトキシ−2−ペルフルオロフェニルオキシカルボニルメチル−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1−tert−ブトキシメチル−2−ペルフルオロフェニルオキシカルボニルメチル−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1−フェニルオキシカルボニル−2−ペルフルオロフェニルオキシカルボニルメチル−3,5−シクロペンチレンエチレン)、ポリ(1−フェニルオキシカルボニルメチル−2−ペルフルオロフェニルオキシカルボニルメチル−3,5−シクロペンチレンエチレン)などが挙げられる。
さらに、環状オレフィンポリマーとしては、上記に例示された環状オレフィンポリマーに含まれるシクロペンチレン(一般式(1)の繰返し構造単位に相当)において、−CH−(一般式(1)のXに相当)が、−O−、−S−、−NR−、−PR−、および−CR−(R、Rはそれぞれ独立に水素または炭素数1〜20のアルキルを表す)から選択される少なくとも一種で置き換えられた、環状オレフィンポリマーを挙げることもできる。
フッ素含有環状オレフィンポリマーの分子量は、試料濃度3.0〜9.0mg/mlでゲルパーミュエーションクロマトグラフィー(GPC)によって測定したポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)において、通常5,000〜1,000,000、好ましくは10,000〜300,000である。この重量平均分子量(Mw)が5,000以上であると、延伸による配向物性を発現可能である。また、1,000,000以下であると、溶融成形、溶融延伸が可能な流動性を持つことができる。つまり、上記範囲であると、これらの特性のバランスに優れる。また、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比である分子量分布(Mw/Mn)は、通常1.3〜5.0の範囲であり、好ましくは1.5〜4.5、より好ましくは1.7〜4.0である。この分子量分布(Mw/Mn)が1.3未満であると延伸配向が掛かり難く、位相差フィルムとしての機能が発現しない場合がある。また、分子量分布(Mw/Mn)が5.0を超えた場合、フィルムを加熱した際に延伸チャック間でフィルムが垂れ、所望の位相差の光学フィルムが得られなくなる場合がある。したがって、分子量分布(Mw/Mn)がこの範囲であれば、位相差フィルムを好適に得ることができる。
示差走査熱量分析によるフッ素含有環状オレフィンポリマーのガラス転移温度は、通常50〜300℃の範囲であり、好ましくは、80〜280℃、さらに好ましくは100〜250℃である。ガラス転移温度が上記範囲であると、使用目的環境で形状を維持することができ、さらに優れた流動性を有し製造安定性に優れるとともに得られる光学フィルムの色相にも優れる。
本発明の一般式(1)の部分化フッ素化ポリマーは、主鎖も炭化フッ素構造である全フッ素化ポリマーとは異なり、さらに、炭化水素系、エステル系の環状オレフィン樹脂と比較しても、フィルムを貼り合わせる接着材と強固な接着性を発現することができ、優れた密着性を有する貼り合せた光学フィルムを得られる。この理由は、フッ素化ポリマーであるにも関わらず通常市販されているエーテル、ケトンなどの極性溶剤に対して良く溶解する事からも、例えば、主鎖が炭化水素で側鎖にフッ素原子を有する部分的なフッ素化ポリマーである一般式(1)のフッ素含有環状オレフィンポリマーが、非晶性で透明なポリマーであり、極性が大きく、すなわち、双極子モーメントが比較的大きくなる構造に由来していると推測される。それが本発明の一般式(1)で表されるフッ素含有環状オレフィンポリマーの構造上の特徴であり、実施例に示すような実験結果からも明らかなように、当該特徴に基づいて上記のような効果を発揮することができる。
本実施形態においては、以下に記載のフッ素含有環状オレフィンポリマーの製造方法および光学フィルムの製造方法によって、本実施形態の光学特性を有する光学フィルムやそれらを貼り合せた光学フィルムを好適に得ることができる。
[フッ素含有環状オレフィンポリマーの製造方法]
本実施形態において、実質的に一般式(1)で表される繰返し構造単位の少なくとも一種からなるフッ素含有環状オレフィンポリマーは、後述する連鎖移動重合によって製造することができる。これによって、本実施形態の光学特性を有する光学フィルムや光学積層フィルムの原料となる、フッ素含有環状オレフィンポリマーを好適に得ることができる。同一のモノマーを使用し、樹脂中の構成単位の構成比率等が同様であっても、本願発明のように製造条件を最適化することによって、本実施形態の光学特性を有する光学フィルムを得ることができる。
本実施形態において、当該方法によって、分子量分布(Mw/Mn)が通常1.3〜5.0の範囲であり、好ましくは1.5〜4.5、より好ましくは1.7〜4.0のフッ素含有環状オレフィンポリマーを得ることができ、当該ポリマーから得られる光学フィルは適度な溶融成形、溶融延伸性で延伸配向し位相差を発現することができる。これに対し、連鎖移動反応をさせずに、リビング重合で得られた分子量分布が狭いフッ素含有環状オレフィンポリマーは、ポリマー鎖の絡み合いによって分子配向がし難く、当該ポリマーから得られる光学フィルムは位相差の発現性に乏しい。
具体的には、下記一般式(3)で表わされる環状オレフィンモノマーを開環メタセシス重合触媒によって連鎖移動重合し、得られる重合体の主鎖のオレフィン部を水素添加することによって、フッ素含有環状オレフィンポリマーを合成することができる。
Figure 2014162928
式(3)中、R〜RおよびXは、上記式(1)と同義である。
ただし、一般式(3)で表わされる環状オレフィンモノマーは、一般式(2)で例示した構造単位を与える態様のR〜Rが互いに結合して、複数の環構造を有する態様を含まない。
なお、本実施形態の効果を損なわない範囲であれば、一般式(3)で表される環状オレフィンモノマー以外のモノマーを含んでいてもよい。
環状オレフィンモノマーの重合に使用する開環メタセシス重合触媒としては、開環メタセシス重合を行うことができる触媒であれば限定はされないが、例えば、W(N−2,6−Pr )(CHBu)(OBu、W(N−2,6−Pr )(CHBu)(OCMeCF、W(N−2,6−Pr )(CHBu)(OCMe(CF、W(N−2,6−Pr )(CHBu)(OC(CF、W(N−2,6−Me)(CHBu)(OC(CF、W(N−2,6−Pr )(CHCMePh)(OBu、W(N−2,6−Pr )(CHCMePh)(OCMeCF、W(N−2,6−Pr )(CHCMePh)(OCMe(CF、W(N−2,6−Pr )(CHCMePh)(OC(CF、W(N−2,6−Me)(CHCMePh)(OC(CF、またはW(N−2,6−Me)(CHCHCMePh)(OBu(PR)、W(N−2,6−Me)(CHCHCMe)(OBu(PR)、W(N−2,6−Me)(CHCHCPh)(OBu(PR)、W(N−2,6−Me)(CHCHCMePh)(OCMeCF(PR)、W(N−2,6−Me)(CHCHCMe)(OCMeCF(PR)、W(N−2,6−Me)(CHCHCPh)(OCMeCF(PR)、W(N−2,6−Me)(CHCHCMePh)(OCMe(CF(PR)、W(N−2,6−Me)(CHCHCMe)(OCMe(CF(PR)、W(N−2,6−Me)(CHCHCPh)(OCMe(CF(PR)、W(N−2,6−Me)(CHCHCMePh)(OC(CF(PR)、W(N−2,6−Me)(CHCHCMe)(OC(CF(PR)、W(N−2,6−Me)(CHCHCPh)(OC(CF(PR)、W(N−2,6−Pr )(CHCHCMePh)(OCMeCF(PR)、W(N−2,6−Pr )(CHCHCMePh)(OCMe(CF(PR)、W(N−2,6−Pr )(CHCHCMePh)(OC(CF(PR)、W(N−2,6−Pr )(CHCHCMePh)(OPh)(PR)、またはW(N−2,6−Me)(CHCHCMePh)(OBu(Py)、W(N−2,6−Me)(CHCHCMe)(OBu(Py)、W(N−2,6−Me)(CHCHCPh)(OBu(Py)、W(N−2,6−Me)(CHCHCMePh)(OCMeCF(Py)、W(N−2,6−Me)(CHCHCMe)(OCMeCF(Py)、W(N−2,6−Me)(CHCHCPh)(OCMeCF(Py)、W(N−2,6−Me)(CHCHCMePh)(OCMe(CF(Py)、W(N−2,6−Me)(CHCHCMe)(OCMe(CF(Py)、W(N−2,6−Me)(CHCHCPh)(OCMe(CF(Py)、W(N−2,6−Me)(CHCHCMePh)(OC(CF(Py)、W(N−2,6−Me)(CHCHCMe)(OC(CF(Py)、W(N−2,6−Me)(CHCHCPh)(OC(CF(Py)、W(N−2,6−Pr )(CHCHCMePh)(OCMeCF(Py)、W(N−2,6−Pr )(CHCHCMePh)(OCMe(CF(Py)、W(N−2,6−Pr )(CHCHCMePh)(OC(CF(Py)、W(N−2,6−Pr )(CHCHCMePh)(OPh)(Py)等のタングステン系アルキリデン触媒や、Mo(N−2,6−Pr )(CHBu)(OBu、Mo(N−2,6−Pr )(CHBu)(OCMeCF、Mo(N−2,6−Pr )(CHBu)(OCMe(CF、Mo(N−2,6−Pr )(CHBu)(OC(CF、Mo(N−2,6−Me)(CHBu)(OC(CF、Mo(N−2,6−Pr )(CHCMePh)(OCMe、Mo(N−2,6−Pr )(CHCMePh)(OCMeCF、Mo(N−2,6−Pr )(CHCMePh)(OCMe(CF、Mo(N−2,6−Pr )(CHCMePh)(OC(CF、Mo(N−2,6−Me)(CHCMePh)(OC(CF、Mo(N−2,6−Pr )(CHCMePh)(OBu(PR)、Mo(N−2,6−Pr )(CHCMePh)(OCMeCF(PR)、Mo(N−2,6−Pr )(CHCMePh)(OCMe(CF(PR)、Mo(N−2,6−Pr )(CHCMePh)(OC(CF(PR)、Mo(N−2,6−Me)(CHCMePh)(OC(CF(PR)、Mo(N−2,6−Pr )(CHCMePh)(OBu(Py)、Mo(N−2,6−Pr )(CHCMePh)(OCMeCF(Py)、Mo(N−2,6−Pr )(CHCMePh)(OCMe(CF(Py)、Mo(N−2,6−Pr )(CHCMePh)(OC(CF(Py)、Mo(N−2,6−Me)(CHCMePh)(OC(CF(Py

(但し、上記式中のPrはiso−プロピル基を示し、Rはメチル基、エチル基等のアルキル基またはメトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基を示し、Buはtert−ブチル基を示し、Meはメチル基を示し、Phはフェニル基を示し、Pyはピリジン基を示す。)等のモリブデン系アルキリデン触媒や、Ru(CHCHCPh)(PPhCl(但し、式中のPhはフェニル基を示す。)等のルテニウム系アルキリデン触媒を挙げることができ、好ましく使用できる。また、これらの開環メタセシス重合触媒は、単独または二種以上を組み合わせて用いてもよい。
一方、上記開環メタセシス重合触媒の他に、有機遷移金属錯体、遷移金属ハロゲン化物または遷移金属酸化物と、助触媒としてのルイス酸との組み合せからなる開環メタセシス重合触媒を用いることができるが、極性モノマーに対して重合触媒活性が低く、工業的には好ましくない。
環状オレフィンモノマーの開環メタセシス重合において、環状オレフィンモノマーと開環メタセシス重合触媒とのモル比は、タングステン、モリブデン、またはルテニウム等の遷移金属アルキリデン触媒の場合は、遷移金属アルキリデン触媒1モルに対して、該モノマーが通常100〜30,000モルであり、好ましくは1,000〜20,000モルである。
開環メタセシス重合触媒を上記の量で用いることによって、光学フィルムの色相への影響を抑制し、可視光の吸収が抑制され、透明性に優れた光学フィルムを得る事ができる。
さらに、上記した範囲に分子量、およびその分布を制御するために、連鎖移動剤としてオレフィンを使用することができる。オレフィンとしては、例えば、エチレン、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテン等のα−オレフィンまたはこれらのフッ素含有オレフィンがあげられ、さらに、ビニルトリメチルシラン、アリルトリメチルシラン、アリルトリエチルシラン、アリルトリイソプロピルシラン等のケイ素含有オレフィンまたはこれらのフッ素およびケイ素含有オレフィンがあげられ、また、ジエンとしては、1、4−ペンタジエン、1、5−ヘキサジエン、1、6−ヘプタジエン等の非共役系ジエンまたはこれらのフッ素含有非共役系ジエンがあげられる。さらに、これらオレフィン、フッ素含有オレフィンまたはジエンはそれぞれ単独または2種類以上を併用しても良い。
上記のオレフィン、フッ素含有オレフィンまたはジエンの使用量は、オレフィンまたはジエンが環状オレフィンモノマー1モルに対して通常0.001〜1,000モル、好ましくは0.01〜100モルの範囲である。また、オレフィンまたはジエンが遷移金属アルキリデン触媒1モルに対して通常0.1〜1,000モル、好ましくは1〜500モルの範囲である。
また、環状オレフィンモノマーの開環メタセシス重合は、無溶媒でも溶媒を使用しても良いが、特に使用する溶媒としては、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ジブチルエーテル、ジメトキシエタンまたはジオキサン等のエーテル類、酢酸エチル、酢酸プロピルまたは酢酸ブチル等のエステル類、ベンゼン、トルエン、キシレンまたはエチルベンゼン等の芳香族炭化水素、ペンタン、ヘキサンまたはヘプタン等の脂肪族炭化水素、シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ジメチルシクロヘキサンまたはデカリン等の脂肪族環状炭化水素、またはメチレンジクロライド、ジクロロエタン、ジクロロエチレン、テトラクロロエタン、クロロベンゼンまたはトリクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素、フルオロベンゼン、ジフルオロベンゼン、ヘキサフルオロベンゼン、トリフルオロメチルベンゼン、メタキシレンヘキサフルオライド等のフッ素含有芳香族炭化水素、ペルフルオロヘキサン等のフッ素含有脂肪族炭化水素、ペルフルオロシクロデカリン等のフッ素含有脂肪族環状炭化水素、ペルフルオロ−2−ブチルテトラヒドロフラン等のフッ素含有エーテル類が挙げられ、これらの2種類以上を組み合わせて使用しても良い。
環状オレフィンモノマーの開環メタセシス重合では、該モノマーの反応性および重合溶媒ヘの溶解性によっても異なるが、モノマー溶液に対する環状オレフィンモノマーの濃度は通常5〜100質量%、好ましくは10〜60質量%の範囲が好ましく、反応温度は、通常−30〜150℃であり、好ましくは30〜100℃の範囲であり、さらに、反応時間は通常10分〜120時間であり、好ましくは30分〜48時間の範囲で実施することができる。さらに、ブチルアルデヒド等のアルデヒド類、アセトン等のケトン類、メタノール等のアルコール類、水等の失活剤で反応を停止し、重合体の溶液を得ることができる。
本実施形態の環状オレフィンポリマーは、環状オレフィンモノマーを開環メタセシス重合して得られたポリマーの主鎖のオレフィン部を、触媒によって水素添加反応することによって得られる。また、その水素添加触媒は使用する溶媒の水素添加反応を起こさずに、該ポリマーの主鎖のオレフィン部を水素添加できる触媒であれば、均一系金属錯体触媒でも不均一系の金属担持触媒のいずれであってもよく、均一系金属錯体触媒として、例えば、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)オスミウム、ジクロロヒドリドビス(トリフェニルホスフィン)イリジウム、ジクロロトリス(トリフェニルホスフィン)ルテニウム、ジクロロテトラキス(トリフェニルホスフィン)ルテニウム、クロロヒドリドカルボニルトリス(トリフェニルホスフィン)ルテニウム、ジクロロトリス(トリメチルホスフィン)ルテニウム等が挙げられ、また、不均一系金属担持触媒として、例えば、活性炭担持パラジウム、アルミナ担持パラジウム、活性炭担持ロジウム、アルミナ担持ロジウム、活性炭担持ルテニウム、アルミナ担持ルテニウム等が挙げられる。これら水添触媒は、単独または二種類以上を組合せて使用することができる。
上記の主鎖のオレフィン部の水素添加処理をするに際して、公知の不均一系または均一系水素添加触媒を使用する場合、水素添加触媒の使用量は、水素添加触媒中の金属成分が、水素添加処理前のポリマー100質量部に対して通常5×10−4質量部〜100質量部であり、好ましくは1×10−2質量部〜30質量部である。
水素添加に用いられる溶媒としては、環状オレフィンポリマーを溶解し、かつ、溶媒自身が水素添加されないものであれば特に制限はなく、例えば、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ジブチルエーテル、ジメトキシエタンなどのエーテル類、酢酸エチル、酢酸プロピルまたは酢酸ブチル等のエステル類、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼンなどの芳香族炭化水素、ペンタン、ヘキサン、ヘプタンなどの脂肪族炭化水素、シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ジメチルシクロヘキサン、デカリンなどの脂肪族環状炭化水素、メチレンジクロリド、クロロホルム、ジクロロエタン、ジクロロエチレン、テトラクロロエタン、クロロベンゼン、トリクロロベンゼンなどのハロゲン化炭化水素、フルオロベンゼン、ジフルオロベンゼン、ヘキサフルオロベンゼン、トリフルオロメチルベンゼン、メタキシレンヘキサフルオライド等のフッ素含有芳香族炭化水素、ペルフルオロヘキサン等のフッ素含有脂肪族炭化水素、ペルフルオロシクロデカリン等のフッ素含有脂肪族環状炭化水素、ペルフルオロ−2−ブチルテトラヒドロフラン等のフッ素含有エーテル類等が挙げられ、2種以上の溶媒を組合せて使用してもよい。
上記の主鎖のオレフィン部の水素添加反応は、水素圧力が常圧〜30MPa、好ましくは0.5〜20MPa、特に好ましくは2〜15MPaの範囲で行われ、その反応温度は、通常0〜300℃の温度であり、好ましくは室温〜250℃、特に好ましくは50〜200℃の温度範囲である。水素添加反応の実施様式は、特に制限はないが、例えば、触媒を溶媒中に分散または溶解して行う方法、触媒をカラムなどに充填し、固定相としてポリマー溶液を流通させて行う方法などが挙げられる。
さらに、主鎖のオレフィン部の水素添加処理は、水素添加処理前の環状オレフィンポリマーの重合溶液を貧溶媒に析出させポリマーを単離した後に、再度溶媒に溶解して水素添加処理を行なっても、重合溶液からポリマーを単離することなく、上記の水添触媒で水素添加処理を行なってもよく、特に制限はない。
また、環状オレフィンポリマーのオレフィン部の水素添加率は50%以上であり、好ましくは70〜100%、さらに好ましくは90〜100%である。この水素添加率が50%未満であるとオレフィン部が酸化や光の吸収劣化によって、耐熱性または耐候性を悪化させることがある。
本実施形態において水添後のポリマー溶液から環状オレフィンポリマーを回収する方法は、特に制限はないが、例えば、撹拌下の貧溶媒に反応溶液を排出する方法、反応溶液中にスチームを吹き込むスチームストリッピング等の方法によってポリマーを析出させ、ろ過、遠心分離、デカンテーション等の方法でポリマーを回収する方法、または、反応溶液から溶媒を加熱等によって蒸発除去する方法等が挙げられる。また、不均一系金属担持触媒を利用して水添反応を実施した場合は、合成液をろ過して金属担持触媒をろ別した後に、上記した方法で環状オレフィンポリマーを回収する事ができる。なお、粒径の大きな触媒成分を予めデカンテーション、延伸分離などの方法でポリマー溶液中に沈降させ、上澄みを採取し、触媒成分を粗取りした溶液をろ過し、上記した方法で環状オレフィンポリマーを回収しても良い。
なお、得られたポリマー溶液を、後述するような精密ろ過することもできる。この場合、下記の光学フィルムの製造方法において、工程bは省略することもできる。
[光学フィルムの製造方法]
本実施形態における光学フィルムの製造方法は、例えば、下記の工程を有することができる。
工程a:上記のフッ素含有環状オレフィンポリマーを含むワニスを調製する。
工程b:前記ワニスを孔径0.5μm以下の孔を備えるフィルターを通過させ、精密ろ過を行う。
工程c:ろ過後の前記ワニスからフィルムを製膜する。
工程d:前記フィルムを延伸する。
(工程a)
まず、フッ素含有環状オレフィンポリマーを有機溶媒に溶解してワニスを調製する。
この有機溶媒としては、特に制限はないが、例えば、メタキシレンヘキサフロライド、ベンゾトリフロライド、フルオロベンゼン、ジフルオロベンゼン、ヘキサフルオロベンゼン、トリフルオロメチルベンゼン、ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン等のフッ素含有芳香族炭化水素、ペルフルオロヘキサン、ペルフルオロオクタン等のフッ素含有脂肪族炭化水素、ペルフルオロシクロデカリン等のフッ素含有脂肪族環状炭化水素、ペルフルオロ−2−ブチルテトラヒドロフラン等のフッ素含有エーテル類、クロロホルム、クロルベンゼン、トリクロルベンゼンなどのハロゲン化炭化水素、テトラヒドロフラン、ジブチルエーテル、1,2−ジメトキシエタン、ジオキサン等のエーテル類、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル等のエステル類、または、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類等を挙げることができる。これらのうちから、溶解性、製膜性を考慮して選択することができ、単独または二種類以上を組み合わせて用いてもよい。特に、製膜性の観点から大気圧下で70℃以上の沸点をもつ溶媒が好ましい。溶媒の沸点が低いと蒸発速度が速く、塗布する際に部分的に溶媒が乾き始めるなどして膜厚精度の悪化や膜表面にフィッシュアイを発生させる原因となる。
また、フッ素含有環状オレフィンポリマーを溶解させる濃度は通常1.0〜99.0質量%、好ましくは5.0〜90.0質量%、より好ましくは10.0〜80.0質量%の範囲である。濃度は、ポリマーの溶解性、ろ過プロセスへの適応性、製膜性、フィルムの膜厚を考慮して選択してもよい。
さらに、本実施形態においてフィルム特性を損なわない範囲であれば、必要に応じて他の公知の成分を加えてよい。他の成分としては、老化防止剤、レベリング剤、濡れ性改良剤、界面活性剤、可塑剤等の改質剤、紫外線吸収剤、防腐剤、抗菌剤などの安定剤、光増感剤、シランカップリング剤等が挙げられる。
(工程b)
次いで、工程aで調製したワニスを、孔径が通常は0.5μm以下、好ましくは0.1μm以下、より好ましくは0.05μm以下、さらに好ましくは0.02μm以下の孔を備えるフィルターを通過させ、精密ろ過を行ってもよい。
精密ろ過のプロセスは、孔径の大きなフィルターから小さなフィルターへポリマー溶液を送る多段プロセスでも、直接、孔径の小さなフィルターへワニスを送る単一プロセスでも良い。フィルターの材質は、テフロン、PP、PES、セルロースなどの有機材料からなるものでも、ガラス繊維、金属などの無機材料からなるものでも良くワニス特性、プロセス適応性から好適に選ばれる。
また、ワニスをフィルターへ送る方法としては、圧力差を利用する方法でも、スクリューなどを介して機械的な駆動によってワニスをフィルターへ送液する方法でも良い。圧力差を利用する場合の圧力差はフィルターのろ過性能を満たす範囲でプロセスに応じて選択でき、通常は、ワニス液面に掛かる圧力とフィルター下部の圧力の差(ΔP)が3.0MPa以下、好ましくは、1.0MPa以下、より好ましくは0.8MPa以下であり、さらには、フィルターのろ過性能を満たす範囲の圧力であっても、ワニス液面に掛かる圧力とフィルター下部の圧力の差(ΔP)をさらに小さくすることが好ましく、通常は、0.5MPa以下、より好ましくは0.3MPa以下、さらに好ましくは0.1MPa以下である。さらに、ポンプを介して機械的な駆動によってワニスを送液する場合のポンプの形状、トルク、回転数などの緒条件は、フィルターに掛かる圧力差を上記した範囲に調整して行われる。精密ろ過の温度は、フィルター性能、溶液粘度、ポリマーの溶解性を考慮した範囲で選ばれ、通常は−10〜200℃、好ましくは0℃〜150℃、より好ましくは室温〜100℃の範囲で行われる。
これによって、ポリマーから不溶分、ゲル、異物等を大きく低減することができ、0.5μm以上の異物は、ほとんど見られない。当該ワニスから工程cで延伸前の原反フィルムを作製する事によって、膜厚精度良く、フィッシュアイなど欠陥の発生が抑制されたフィルム製膜が可能となる。さらには、可視光波長領域より小さな細孔のフィルターで高精細な精密ろ過したワニスを利用する事で、フィルム面内の微小な異物、または異物の凝集物に起因して発生する光の散乱、吸収による透明性の悪化を抑制することもできる。これによって、工程dのフィルムの延伸工程においてフィルム全面にわたって均一な延伸配向を掛ける事ができ、面荒れを抑え、位相差ムラ無く、所望の位相差を有する光学フィルムまたは波長板を得ることができる。
なお、ペレタイズを行う場合には、高粘度の溶融樹脂を送液するに際して、フィルター(ろ過精度0.5μm)を用いたろ過工程が行われる。このろ過工程は、温度および圧力が非常に高く、さらに用いられるフィルターの材質は焼結金属などである。そのため、高温高圧状態においては、高粘度溶融樹脂に含まれる不溶分、ゲルおよび異物等のうち弾性を有するものが、変形しながらフィルターを通過してしまうことがある。これに対して、ワニスのような溶液状態であるとフィルターの目詰まりを生じさせることはあるものの、不溶分、ゲルおよび異物等が変形して通過することはない。このように、ペレタイズに際して高温高圧状態での高粘度溶融樹脂をろ過するフィルターと、比較的低粘度での溶液(ワニス)をろ過するフィルターとは使用実態及びその効果が異なるものである。
(工程c)
前記のようにワニスをろ過した後、ワニスからフィルムを製膜する。
製膜方法としては、溶液キャスト法を挙げることができる。ここで、溶液としては前記ワニスを用いることができる。
溶液キャスト法で製造する場合は、まず、基材の上に、テーブルコート、スピンコート、ディップコート、ダイコート、スプレーコート、バーコート、ロールコート、カーテンフローコートなどの方法でポリマー溶液(ワニス)を塗布し、製膜する。基材としては、ステンレス鋼、シリコン等の金属材料、ガラス、石英等の無機材料、ポリイミド、ポリアミド、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンスルフィド、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリアクリレート、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等の樹脂材料等、からなるものを挙げることができる。
塗膜の乾燥は、加熱板の上に、溶液がキャストされた基材を置いて加熱乾燥させても良く、加熱した乾燥炉に溶液をキャストした基材を入れて加熱乾燥させても良く、空気、窒素などの気体を加熱した温風を塗布膜にあてて乾燥させても良く、これらを組み合わせたプロセスを利用して乾燥させても良い。乾燥時の温度は通常10〜250℃、好ましくは20〜220℃、より好ましくは30〜200℃の範囲であり、ワニスの特性、フィルムの膜厚を考慮して選ばれる。また、温度設定を2種類以上で多段の乾燥温度を設定して塗膜を乾燥させても良い。塗膜を乾燥する時間は、ワニス溶剤の沸点、フィルムの膜厚、プロセス要件を考慮した条件から選択する事ができる。これらによって、基材上にフィルムが形成される。
基材からのフィルムの剥離は、フィルムの端部に市販のテープを貼り付け、これに応力を加えて剥離してもよく、水、溶剤などの液体をフィルムと基材の接触界面に接触させて基材表面とフィルムの接触面の表面張力の差を利用してフィルムを剥離させても良い。
このようにして得られたフィルムの膜厚は、通常は10〜1000μm、好ましくは20〜500μm、より好ましくは30〜200μmの範囲で用いられ、工程dのフィルムの延伸工程による影響、または、延伸フィルムを貼り合せる際の影響を考慮した膜厚に設定する事ができる。
なお、フッ素含有環状オレフィンポリマーの製造工程において、ポリマー溶液を精密ろ過した場合、上記した方法でポリマーを取得し、或いは、造粒工程を設けペレット形状でポリマーを取得する事によって、溶融成形法でフィルムを調製することができる。この場合は、上記工程aおよび工程bを行うことなく、工程cを行うこともできる。
溶融成形法で製造する場合は、溶融混練機を用いてTダイを経てフィルム化する方法や、インフレーション法等が挙げられる。Tダイによる溶融押出しフィルム製造においては、例えば、必要に応じて添加剤を配合した環状オレフィンポリマーを押出機に投入し、ガラス転移温度よりも通常50℃〜200℃高い温度、好ましくは80℃〜150℃高い温度にて溶融混練し、Tダイから押出し、冷却ロールなどで溶融ポリマーを冷却することでフィルムに加工する。
このようにして得られたフィルムの膜厚は、通常は10〜1000μm、好ましくは20〜500μm、より好ましくは30〜200μmの範囲が用いられ、工程dのフィルムの延伸工程による影響、または、延伸フィルムを貼り合せる際の影響を考慮した膜厚に設定する事ができる。
(工程d)
そして、工程cで得られたフィルムを延伸して、本実施形態の光学フィルムを得る。
まず、工程cで得られたフィルムを、フッ素含有環状オレフィンポリマーのガラス転移温度に、通常は−20℃〜150℃の範囲を加えた温度、好ましくは−5℃〜110℃の範囲を加えた温度、さらに好ましくは0℃〜80℃の範囲を加えた温度で、通常0.01〜30分間、好ましくは0.05〜20分間、より好ましくは0.1〜10分間程度晒し、予熱工程を行うことができる。これによって、フィルム全面の加熱ムラを解消して均一に延伸する事が可能になる。
そして、予熱された前記フィルムを、下記条件で延伸する。
延伸時の温度は、フッ素含有環状オレフィンポリマーのガラス転移温度に対して、通常は−20℃〜150℃の範囲を加えた温度、好ましくは−5℃〜110℃の範囲を加えた温度、さらに好ましくは0℃〜80℃の範囲を加えた温度とすることができる。延伸の倍率は、通常は1.05倍〜10倍、好ましくは1.10倍〜6.0倍の範囲、さらに好ましくは1.10倍〜3.0倍である。また、二軸延伸の場合、高倍率で延伸する軸をMD軸、低倍率で延伸する軸をTD軸として、延伸倍率としてのMD軸倍率/TD軸倍率の比率は、通常は1.05倍〜10倍、好ましくは1.10倍〜6.0倍の範囲、さらに好ましくは1.10倍〜3.0倍である。これらの延伸時の温度と倍率の関係は、λ/4波長板またはλ/2波長板に適した関係で調整することができ、さらに、樹脂の流動や装置の加熱延伸方式、生産性などを考慮して好適に選ばれる。さらに、延伸工程において延伸するフィルムは、典型的には未延伸フィルムであるが、予め延伸を加えたフィルムを延伸工程において再度延伸してもよい。
フィルムの延伸方法や条件には特に制限はないが、例えば、ロール間の周速度の差異で縦方向に一軸延伸する方法、テンターを用いて横軸方向に一軸延伸する方法、フィルムの両側を把持したクリップを開いて縦方向に延伸し、ガイドレールの広がり角度によって横方向に延伸する同時二軸延伸法、ロール間の周速度の差異で縦方向に延伸し、両端部をクリップで把持してテンターで横方向に延伸する逐次二軸延伸法などの二軸延伸法、縦横方向に左右異なる速度で引張るテンター延伸機や、横又は縦方向に左右等速度で引張り移動する距離が同じで延伸角度を固定または移動する距離が異なるテンター延伸機で斜め延伸する方法、などが挙げられる。
さらに、工程cにおいて溶融成形法でフィルムを作製する場合は、冷却ロールなどでポリマーを冷却して、再度、予熱工程にフィルムを送り上記した方法で延伸する、工程cと工程dの連続法で本実施形態の光学フィルムを製造してもよい。
<光学フィルム>
上記のような製造方法で得られる、本実施形態の低波長分散性の光学フィルムは、波長550nmの位相差が50nm以上であり、波長550nmの位相差Re(550nm)に対する波長400nmの位相差Re(400nm)の比Re(400nm)/Re(550nm)で表される波長分散性が、通常1.00〜1.05であり、好ましくは、1.00〜1.03である。さらに、好ましくは1.00〜1.02であり、また、さらに好ましくは1.00〜1.01であり、特に好ましくは1.00であり、かつ、この光学フィルムは、波長800nmの位相差Re(800nm)に対する波長400nmの位相差Re(400nm)の比Re(400nm)/Re(800nm)で表される波長分散性が、通常1.00〜1.05であり、好ましくは、1.00〜1.03である。さらに、好ましくは1.00〜1.02であり、また、さらに好ましくは1.00〜1.01であり、特に好ましくは1.00である。
波長550nmの位相差が50nm以上である事で可視光に対する位相差機能を発現し、かつ、これらの2つの波長分散性を満たすことが、可視光の光学フィルムには必要である。本発明者らは鋭意検討した結果、一般式(1)で表される繰返し構造単位内にフッ素原子を含み、さらに主鎖に一つの5員環構造を有するフッ素含有環状オレフィンポリマーからなる光学フィルムは、延伸配向による高い位相差を発現し、さらに低波長分散性を発現することを見出し、本発明を完成させた。一方、一般式(2)のような複数の環状構造を有する繰返し構造単位は、位相差の発現を妨げ、所望の位相差を有する光学フィルムが得られない。よって、一般式(2)のような複数の環状構造を有する繰り返し構造単位を一般式(1)と共重合することは、位相差フィルム材料としては、好ましくない。
本実施形態の光学フィルムは、光波長400nm〜800nmの範囲で、波長550nmの位相差Re(550nm)に対する波長400nmの位相差Re(400nm)の比Re(400nm)/Re(550nm)で表される波長分散性が、通常1.00〜1.05であり、好ましくは、1.00〜1.03である。さらに、好ましくは1.00〜1.02であり、また、さらに好ましくは1.00〜1.01であり、特に好ましくは1.00であり、かつ、波長800nmの位相差Re(800nm)に対する波長400nmの位相差Re(400nm)の比Re(400nm)/Re(800nm)で表される波長分散性が、通常1.00〜1.05であり、好ましくは、1.00〜1.03である。さらに、好ましくは1.00〜1.02であり、また、さらに好ましくは1.00〜1.01であり、特に好ましくは1.00である。このように光学フィルムとしては、広い波長範囲で波長分散性が低いことが必要である。
さらに、本実施形態の低波長分散性の光学フィルムは、全光線透過率で92%以上の透明性を有する。好ましくは、93%以上、さらに好ましくは、94%以上、特に好ましくは95%以上である。この高透明なフィルムであるためには、一般式(1)で表されるフッ素含有環状オレフィンポリマーは繰返し構造単位を有するフッ素原子含有率が30〜80質量%であり、好ましくは40〜75質量%である。
このような本実施形態の低波長分散性の光学フィルムは、λ/4波長板またはλ/2波長板として用いることができる。
具体的には、実質的に一般式(1)で表される繰り返し構造単位の少なくとも一種からなるフッ素含有環状オレフィンポリマーからなるフィルムを、様々な方法の延伸技術によって一軸(MD方向)、二軸(MD方向とTD方向)、厚み方向に延伸し高分子鎖を配向して作製することができる。λ/4波長板またはλ/2波長板は、表示材料用途において画像表示の性能向上のために、表示の均一性、コントラストの向上、表示の視野角を拡大するなどの目的で使用することができる。
さらに、位相差フィルムとしての光学フィルムのλ/4波長板において、位相差は、視認性が強い550nmの波長で、通常は140nm±10nmであり、好ましくは、140nm±7nm、さらに好ましくは、140nm±5nmである。また、λ/2波長板において、位相差は、同様に550nmの波長で通常は280nm±20nmであり、好ましくは280nm±10nmであり、さらに好ましくは280nm±5nmである。
本実施形態において、調製したワニスを、孔径が通常は0.5μm以下、好ましくは0.1μm以下、より好ましくは0.05μm以下、さらに好ましくは0.02μm以下の孔を備えるフィルターを通過させ、精密ろ過する工程を設け、原反フィルムを製造し、延伸フィルム作製時の条件を最適化する事で、位相差ムラを抑える事ができる。位相差のムラは、例えば、位相差の測定装置においてフィルムを固定するサンプルステージを、特定の範囲で縦、横方向に走査して多点の位相差データを取得し、数値解析によって平均値、標準偏差(σ)を算出して、平均値を位相差として、標準偏差値に符号(±)を付したものを位相差のムラとして評価する事ができる。本実施形態における、λ/4波長板は、波長550nmにおける位相差ムラが、通常±0.50nm/cm以下であり、好ましくは、±0.10nm/cm以下であり、さらに好ましくは±0.05nm/cm以下であり、特に好ましくは±0.00nm/cm以下である光学フィルムである。また、λ/2波長板は、波長550nmにおける位相差ムラが、通常±0.50nm/cm以下であり、好ましくは、±0.10nm/cm以下であり、さらに好ましくは±0.05nm/cm以下であり、特に好ましくは±0.00nm/cm以下である光学フィルムである。
また、前記の精密ろ過工程を設け、原反フィルムを製造し、延伸フィルム作製時の条件を最適化する事で、フィルム表面の面荒れを抑えることができる。これにより、フィルム表面での入射光の乱反射を抑え、光の反射を小さくすることができる。本実施形態における、λ/4波長板は、波長550nmにおける反射率が、通常7.0%以下であり、好ましくは、6.0%以下であり、さらに好ましくは、5.0%以下、特に好ましくは3.0%以下である光学フィルムである。λ/2波長板は、波長550nmにおける反射率が、通常7.0%以下であり、好ましくは、6.0%以下であり、さらに好ましくは、5.0%以下、特に好ましくは3.0%以下である光学フィルムである。
さらに、本実施形態の光学フィルムの原料である部分化フッ素含有環状オレフィンポリマーは、従来、位相差フィルムとして利用されてきたポリカーボネート(PC)からなる光学フィルムの光弾性定数と比べ1/5以下と小さく、フィルムを積層した際の貼り合わせの残留応力歪みや、温度変化、湿度変化に伴う材料の収縮によって発生する微小な応力によって不必要な位相差が発生し難い。そのため、応力歪による位相差の発生の程度の点からも、本実施形態のフッ素含有環状オレフィンポリマーからなる光学フィルムを位相差フィルムとして好適に利用できる。
本実施形態の低波長分散性の光学フィルムの膜厚は用途に応じて選択することができ、特に制限はないが、通常は10〜500μm、好ましくは、20〜300μm、より好ましくは30〜200μmの範囲が用いられる。また、本実施形態の光学フィルムは、λ/4波長板、λ/2波長板としての低波長分散性を維持しながら、光透過性を高め、濁度(ヘイズ)を小さくし、位相差フィルムに反射防止機能を付与することもできる。これによって、液晶ディスプレイや有機ELディスプレイのようなデバイスを小型化、軽量化、曲げ性を向上させることをしても良い。そのためには、光学フィルムの膜厚は0.1〜10μm、好ましくは、0.5〜10μm、より好ましくは1.0〜10μmの範囲で用いてもよい。 さらに、延伸前の原反のフィルムの膜厚は延伸による影響、または、延伸フィルムを積層する際の影響を考慮した膜厚に設定することができる。
本実施形態の光学フィルムは、2枚以上の前記延伸フィルムを遅相軸が同軸にならない角度で貼り合わせた光学フィルム(光学積層フィルム)として用いることができる。
この光学フィルムは、前記逆波長分散性Re(400nm)/Re(550nm)が1.00未満であり、好ましくは、0.98未満であり、特に好ましくは、0.96未満である。遅相軸とは、延伸配向したフィルムにおいて、例えば、大塚電子社製リタデーション測定装置Rets−100で位相差を測定した際に観測される、ポリマー鎖が配向した状態でのその配向方向を示す基準軸である。位相差はこの遅相軸の向きに応じて発現し、延伸時の延伸軸(掛かる応力)の方向とは必ずしも一致しない。 すなわち、フィルムを積層する場合、その角度はそれぞれのフィルムの遅相軸が交差する角度であり、必ずしも延伸軸が基準にならない場合がある。したがって、本実施形態において、延伸フィルムを貼り合せる際には、延伸軸に対する遅相軸を確認し、その結果に応じて貼り合せるフィルムの角度を調整する必要がある。
また、遅相軸を基準に延伸フィルムを重ね、遅相軸が交差しない平行状態の0°から遅相軸を交差させ角度を変化させていくと、その位相差は角度に応じて第一周期をπとする周期的な変化を示した。遅相軸が交差しない0°と180°のとき、位相差は2枚の延伸フィルムのそれぞれの位相差値の和の値をとる最大値を示し、一方、2枚の延伸フィルムの遅相軸が直行する90°のとき、2枚の延伸フィルムのそれぞれの位相差の差の値をとる最小値を示した。さらに、鋭意検討した結果、この貼り合わせた位相差フィルムの波長依存性は、正の波長分散性を有する2枚の延伸フィルムを貼り合わせるとある特定の角度で位相差は逆波長分散性を有することを見出した。
本実施形態の光学フィルムの遅相軸が同軸にならない角度で2枚以上の延伸フィルムを貼り合わせた光学フィルムは、位相差比Re(400nm)/Re(550nm)が1.00〜1.05である正の波長分散性を示す2枚の位相差フィルムを、それぞれの遅相軸が交差する角度の範囲が、通常40°〜160°で、好ましくは50°〜150°であり、特に好ましくは55°〜145°で貼り合わせて得られる。これによって、位相差比Re(400nm)/Re(550nm)が1.00未満である逆波長分散性を示す位相差フィルムを得ることができる。
さらに、本実施形態の逆波長分散性の光学フィルムは、全光線透過率で91%以上の透明性を有する。好ましくは、92%以上、さらに好ましくは、93%以上、特に好ましくは94%以上である。この高透明なフィルムであるためには、一般式(1)で表されるフッ素含有環状オレフィンポリマーは繰返し構造単位を有するフッ素原子含有率が30〜80質量%であり、好ましくは40〜75質量%である。
また、本実施形態の逆波長分散性の光学フィルムは、λ/4波長板またはλ/2波長板として用いることができる。
λ/4波長板またはλ/2波長板は以下のようにして得ることができる。
前記低波長分散性の光学フィルムを様々な方法の延伸技術によって一軸(MD方向)、二軸(MD方向とTD方向)、厚み方向に延伸し高分子鎖を配向して延伸フィルムを作製する。複数枚の延伸フィルムを、それらの光軸を交差させて積層する際に、位相差を所定の機能を発現する位相差に調整しながら位相差の波長分散性を制御する。これによって、全可視領域等の広い波長帯域にわたり所定の位相差を示すλ/4波長板または、λ/2波長板を作製することができる。
さらに、光学フィルムからなるλ/4波長板は、視認性が強い550nmの波長において、位相差は、通常は140nm±10nmであり、好ましくは、140nm±7nm、さらに好ましくは、140nm±5nmである。また、λ/2波長板は、同様に550nmの波長において、位相差は、通常は280nm±20nmであり、好ましくは280nm±10nmであり、さらに好ましくは280nm±5nmである。
本実施形態において、調製したワニスを、孔径が通常は0.5μm以下、好ましくは0.1μm以下、より好ましくは0.05μm以下、さらに好ましくは0.02μm以下の孔を備えるフィルターを通過させ、精密ろ過する工程を設け、原反フィルムを製造し、延伸フィルム作製時の条件を最適化する事で、位相差ムラを抑える事ができる。前記と同様に、数値解析によって平均値、標準偏差(σ)を算出して、平均値を位相差として、標準偏差値に符号(±)を付したものを位相差ムラとして評価する事ができる。本実施形態における、λ/4波長板は、波長550nmにおける位相差ムラが、通常 ±0.50nm/cm以下であり、好ましくは、±0.10nm/cm以下であり、さらに好ましくは、±0.05nm/cm以下、特に好ましくは±0.00nm/cm以下である光学フィルムである。また、λ/2波長板は、波長550nmにおける位相差ムラが、通常 ±0.50nm/cm以下であり、好ましくは、±0.10nm/cm以下であり、さらに好ましくは、±0.05nm/cm以下、特に好ましくは±0.00nm/cm以下である光学フィルムである。
また、前記の精密ろ過工程を設け、原反フィルムを製造し、延伸フィルム作製時の条件を最適化する事で、フィルム表面の面荒れを抑え、これにより、フィルム表面での入射光の乱反射を抑え、光の反射を小さくでき、本実施形態における、λ/4波長板は、波長550nmにおける反射率が、通常7.0%以下であり、好ましくは、6.0%以下であり、さらに好ましくは、5.0%以下、特に好ましくは3.0%以下である光学フィルムである。λ/2波長板は、波長550nmにおける反射率が、通常7.0%以下であり、好ましくは、6.0%以下であり、さらに好ましくは、5.0%以下、特に好ましくは3.0%以下である光学フィルムである。
特に、液晶ディスプレイまたは有機ELディスプレイ用の光学フィルムとしては、従来、外光反射を防止する反射防止機能としてλ/4波長板とλ/2波長板の2枚構成のフィルム部材を使用しなければ広帯域のλ/4波長板として機能が出せなかったが、本実施形態の逆波長分散性でかつ高透明なλ/4波長板を使用することで、広帯域のλ/4波長板として視認性を向上させ、かつ、フィルム部材を1枚にすることができ、コスト軽減やモジュールの薄型化などに有効である。
前記の逆波長分散性のλ/4波長板とλ/2波長板を作製するために貼り合わせる延伸フィルムのそれぞれの位相差は、通常50〜1000nm、好ましくは55〜800nm、さらに好ましくは60〜600nmの範囲であり、これらのフィルムを複数枚積層することができる。これによって、フィルム強度も向上させることができる。これらの位相差の範囲で、フィルムのヘイズは、通常は0.6%以下であり、好ましくは0.5%以下であり、特に好ましくは0.3%以下である。
本実施形態の逆波長分散性の光学フィルムの膜厚は用途に応じて選択することができ、特に制限はないが、通常は10〜500μm、好ましくは、20〜300μm、より好ましくは30〜200μmの範囲が用いられる。また、本実施形態の光学フィルムのλ/4波長板、λ/2波長板としての逆波長分散性を維持しながら、光透過性を高め、濁度(ヘイズ)を小さし、位相差フィルムに反射防止機能を付与することもできる。これによって、液晶ディスプレイや有機ELディスプレイのようなデバイスを小型化、軽量化、曲げ性を向上させることをしても良い。そのためには、光学フィルムの膜厚は0.1〜10μm、好ましくは、0.5〜10μm、より好ましくは1.0〜10μmの範囲で用いてもよい。 さらに、延伸前の原反のフィルムの膜厚、および貼り合せに用いる延伸フィルムの膜厚は、延伸による影響、または、延伸フィルムを積層する際の影響を考慮した膜厚に設定することができる。
本実施形態の逆波長分散性の光学フィルムは、2枚以上の光学フィルムを、この光学フィルムとの屈折率差(Δn)が0.1以下である接着材料で貼り合せることができる。
ここで接着材料と貼り合わせる光学フィルムとの波長400〜800nmにおける屈折率差は、通常0.1以下であり、好ましくは0.08以下であり、さらに好ましくは0.07以下である。この屈折率差にすることで、フィルムと接着層の界面反射に起因する光透過の悪化の程度を小さくし、全光線透過率を高く維持することができ、積層したフィルムで全光線透過率が91%以上の高い透明性を維持した位相差フィルムを作製することができる。
また、延伸フィルムを接着する材料としては、特に制限されるものではないが、光硬化性樹脂が好ましく用いられる。この光硬化性樹脂は、少なくとも、1種類以上の光硬化性モノマーと1種類以上の光硬化開始剤とを含む組成物である。さらに好ましくは、この組成物に、実質的に一般式(1)で表される繰返し構造単位の少なくとも一種からなるフッ素含有環状オレフィンポリマーを混合した組成物である。それらは任意の割合で混合することができる。好ましくは、光硬化性モノマーとフッ素含有環状オレフィンポリマーとの質量比は、100/0〜5/95であり、さらに好ましくは、95/5〜30/70である。
光硬化性モノマーとしては、反応性二重結合基を有する化合物、カチオン重合可能な開環重合性化合物等を含む樹脂等が挙げられる。これらの化合物は、1分子中に反応性基を1個有しても、複数個有してもよい。また、光重合開始剤としては、光の照射によってラジカルを生成する光ラジカル開始剤、光の照射によってカチオンを生成する光カチオン開始剤などが挙げられる。
光硬化性モノマーと光硬化開始剤を混合した組成物を得る場合、光硬化開始剤の使用量は、光硬化性モノマー100質量部に対して0.05質量部以上が好ましく、0.1〜10質量部がより好ましい。
光硬化性モノマーである反応性二重結合基を有する化合物としては、例えば、ノルボルネン、ノルボルナジエンなどの環状オレフィン類、シクロヘキシルメチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、エチルビニルエーテルなどのアルキルビニルエーテル類、酢酸ビニルなどのビニルエステル類、(メタ)アクリル酸、フェノキシエチルアクリレート、ベンジルアクリレート、ステアリルアクリレート、ラウリルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、アリルアクリレート、1,3−ブタンジオールジアクリレート、1,4−ブタンジオールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、エトキシエチルアクリレート、メトキシエチルアクリレート、グリシジルアクリレート、テトラヒドロフルフリールアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ポリオキシエチレングリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、4 − ヒドロキシブチルビニルエーテル、N,N−ジエチルアミノエチルアクリレート、N,N−ジメチルアミノエチルアクリレート、N−ビニルピロリドン、ジメチルアミノエチルメタクリレートなどの(メタ)アクリル酸及びその誘導体またはそれらのフッ素含有アクリレート類、フルオロジエン(CF=CFOCFCFCF=CF、CF=CFOCFCF(CF)CF=CF、CF=CFCFC(OH)(CF)CHCH=CH、CF=CFCFC(OH)(CF)CH=CH、CF=CFCFC(CF)(OCHOCH)CHCH=CH、CF=CFCHC(C(CFOH)(CF)CHCH=CH等)等が挙げられる。これらを、単独で用いても、2種以上組み合わせて用いてもよい。
また、カチオン重合可能な開環重合性化合物の光硬化性モノマーとしては、例えば、シクロヘキセンエポキシド、ジシクロペンタジエンオキサイド、リモネンジオキサイド、4−ビニルシクロヘキセンジオキサイド、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−3´,4´−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、ジ(3,4−エポキシシクロヘキシル)アジペート、(3,4−エポキシシクロヘキシル)メチルアルコール、(3,4−エポキシ−6−メチルシクロヘキシル)メチル−3,4−エポキシ−6−メチルシクロヘキサンカルボキシレート、エチレン1,2−ジ(3,4−エポキシシクロヘキサンカルボン酸)エステル、(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、フェニルグリシジルエーテル、ジシクロヘキシル−3,3´−ジエポキシド、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ハロゲン化ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、o−、m−、p−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、多価アルコールのポリグリシジルエーテル、3,4−エポキシシクロヘキセニルメチル−3´,4´−エポキシシクロヘキセンカルボキシレートといった脂環式エポキシ樹脂あるいは水添ビスフェノールAのグリシジルエーテル等のエポキシ化合物等の、エポキシ化合物類、さらに、3−メチル−3−(ブトキシメチル)オキセタン、3−メチル−3−(ペンチロキシメチル)オキセタン、3−メチル−3−(ヘキシロキシメチル)オキセタン、3−メチル−3−(2−エチルヘキシロキシメチル)オキセタン、3−メチル−3−(オクチロキシメチル)オキセタン、3−メチル−3−(デカノロキシメチル)オキセタン、3−メチル−3−(ドデカノロキシメチル)オキセタン、3−メチル−3−(フェノキシメチル)オキセタン、3−エチル−3−(ブトキシメチル)オキセタン、3−エチル−3−(ペンチロキシメチル)オキセタン、3−エチル−3−(ヘキシロキシメチル)オキセタン、3−エチル−3−(2−エチルヘキシロキシメチル)オキセタン、3−エチル−3−(オクチロキシメチル)オキセタン、3−エチル−3−(デカノロキシメチル)オキセタン、3−エチル−3−(ドデカノロキシメチル)オキセタン、3−(シクロヘキシロキシメチル)オキセタン、3−メチル−3−(シクロヘキシロキシメチル)オキセタン、3−エチル−3−(シクロヘキシロキシメチル)オキセタン、3−エチル−3−(フェノキシメチル)オキセタン、3,3−ジメチルオキセタン、3−ヒドロキシメチルオキセタン、3−メチル−3−ヒドロキシメチルオキセタン、3−エチル−3−ヒドロキシメチルオキセタン、3−エチル−3−フェノキシメチルオキセタン、3−n−プロピル−3−ヒドロキシメチルオキセタン、3−iso−プロピル−3−ヒドロキシメチルオキセタン、3−n−ブチル−3−ヒドロキシメチルオキセタン、3−iso−ブチル−3−ヒドロキシメチルオキセタン、3−sec−ブチル−3−ヒドロキシメチルオキセタン、3−tert−ブチル−3−ヒドロキシメチルオキセタン、3−エチル−3−(2−エチルヘキシル)オキセタン等があり、オキセタニル基を2個以上有する化合物としてビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、1,2−ビス(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)エタン、1,3−ビス(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)プロパン、1,3−ビス(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)−2,2−ジメチル−プロパン、1,4−ビス(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)ブタン、1,6−ビス(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)ヘキサン、1,4−ビス[(3−メチル−3−オキセタニル)メトキシ]ベンゼン、1,3−ビス[(3−メチル−3−オキセタニル)メトキシ]ベンゼン、1,4−ビス{[(3−メチル−3−オキセタニル)メトキシ]メチル}ベンゼン、1,4−ビス{[(3−メチル−3−オキセタニル)メトキシ]メチル}シクロヘキサン、4,4´−ビス{[(3−メチル−3−オキセタニル)メトキシ]メチル}ビフェニル、4,4´−ビス{[(3−メチル−3−オキセタニル)メトキシ]メチル}ビシクロヘキサン、2,3−ビス[(3−メチル−3−オキセタニル)メトキシ]ビシクロ[2.2.1]ヘプタン、2,5−ビス[(3−メチル−3−オキセタニル)メトキシ]ビシクロ[2.2.1]ヘプタン、2,6−ビス[(3−メチル−3−オキセタニル)メトキシ]ビシクロ[2.2.1]ヘプタン、1,4−ビス[(3−エチル−3−オキセタニル)メトキシ]ベンゼン、1,3−ビス[(3−エチル−3−オキセタニル)メトキシ]ベンゼン、1,4−ビス{[(3−エチル−3−オキセタニル)メトキシ]メチル}ベンゼン、1,4−ビス{[(3−エチル−3−オキセタニル)メトキシ]メチル}シクロヘキサン、4,4´−ビス{[(3−エチル−3−オキセタニル)メトキシ]メチル}ビフェニル、4,4´−ビス{[(3−エチル−3−オキセタニル)メトキシ]メチル}ビシクロヘキサン、2,3−ビス[(3−エチル−3−オキセタニル)メトキシ]ビシクロ[2.2.1]ヘプタン、2,5−ビス[(3−エチル−3−オキセタニル)メトキシ]ビシクロ[2.2.1]ヘプタン、2,6−ビス[(3−エチル−3−オキセタニル)メトキシ]ビシクロ[2.2.1]ヘプタン等のオキセタン化合物類が挙げられる。また、これらのうち、単独で用いても、2種以上組み合わせて用いてもよい。
また、光の照射によってラジカルを生成する光ラジカル開始剤としては、例えば、アセトフェノン、p−tert−ブチルトリクロロアセトフェノン、クロロアセトフェノン、2,2−ジエトキシアセトフェノン、ヒドロキシアセトフェノン、2,2−ジメトキシ−2´−フェニルアセトフェノン、2−アミノアセトフェノン、ジアルキルアミノアセトフェノンなどのアセトフェノン類、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾイン−iso−プロピルエーテル、ベンゾイン−iso−ブチルエーテル、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−2−メチルプロパン−1−オン、1−(4−iso−プロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オンなどのベンゾイン類、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸メチル、メチル−o−ベンゾイルベンゾエート、4−フェニルベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、ヒドロキシプロピルベンゾフェノン、アクリルベンゾフェノン、4,4´−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノンなどのベンゾフェノン類、チオキサントン、2−クロロチオキサントン、2−メチルチオキサントン、ジエチルチオキサントン、ジメチルチオキサントンなどのチオキサントン類、ペルフルオロ(tert−ブチルペルオキシド)、ペルフルオロベンゾイルペルオキシドなどのフッ素系ペルオキシド類、α−アシルオキシムエステル、ベンジル−(o−エトキシカルボニル)−α − モノオキシム、アシルホスフィンオキサイド、グリオキシエステル、3 −ケトクマリン、2 − エチルアンスラキノン、カンファーキノン、テトラメチルチウラムスルフィド、アゾビス−iso−ブチロニトリル、ベンゾイルペルオキシド、ジアルキルペルオキシド、tert−ブチルペルオキシピバレート等が挙げられる。また、これらの光ラジカル開始剤は、単独で用いても、2種以上組み合わせて用いてもよい。
光の照射によってカチオンを生成する光カチオン開始剤としては、光照射によって、前記カチオン重合可能な開環重合性化合物類のカチオン重合を開始させる化合物であれば特に限定はないが、光カチオン開始剤は、例えば、オニウム陽イオンと対を成す陰イオンとのオニウム塩のように光反応しルイス酸を放出する化合物が好ましい。
オニウム陽イオンの具体例としては、ジフェニルヨードニウム、4−メトキシジフェニルヨードニウム、ビス(4−メチルフェニル)ヨードニウム、ビス(4−tert−ブチルフェニル)ヨードニウム、ビス(ドデシルフェニル)ヨードニウム、トリフェニルスルホニウム、ジフェニル−4−チオフェノキシフェニルスルホニウム、ビス〔4−(ジフェニルスルフォニオ)−フェニル〕スルフィド、ビス〔4−(ジ(4−(2−ヒドロキシエチル)フェニル)スルホニオ)−フェニル〕スルフィド、η5−2,4−(シクロペンタジェニル)〔1,2,3,4,5,6−η−(メチルエチル)ベンゼン〕−鉄(1+)等が挙げられる。また、オニウム陽イオン以外に、過塩素酸イオン、トリフルオロメタンスルホン酸イオン、トルエンスルホン酸イオン、トリニトロトルエンスルホン酸イオン等が挙げられる。
一方、陰イオンの具体例としては、テトラフルオロボレート、ヘキサフルオロホスフェート、ヘキサフルオロアンチモネート、ヘキサフルオロアルセネート、ヘキサクロロアンチモネート、テトラ(フルオロフェニル)ボレート、テトラ(ジフルオロフェニル)ボレート、テトラ(トリフルオロフェニル)ボレート、テトラ(テトラフルオロフェニル)ボレート、テトラ(ペンタフルオロフェニル)ボレート、テトラ(ペルフルオロフェニル)ボレート、テトラ(トリフルオロメチルフェニル)ボレート、テトラ(ジ(トリフルオロメチル)フェニル)ボレート等が挙げられる。また、これらの光カチオン開始剤は、単独で用いても、2種以上組み合わせて用いてもよい。
さらに、好ましくは、本実施形態の2枚以上の光学フィルムを貼り合せた光学フィルムにおいて、光学フィルムとの屈折率差(Δn)が0.1以下である接着材料を調製するために、1種類以上の光硬化性モノマーと1種類以上の光硬化開始剤とからなる混合物に、実質的に一般式(1)で表される繰返し構造単位の少なくとも一種からなるフッ素含有環状オレフィンポリマーを混合することができる。さらに、その他に公知の成分として老化防止剤、レベリング剤、濡れ性改良剤、界面活性剤、可塑剤等の改質剤、紫外線吸収剤、防腐剤、抗菌剤などの安定剤、光増感剤、シランカップリング剤、溶媒等を混合することもできる。
さらに、本実施形態の逆波長分散性の光学フィルムは、2枚以上の光学フィルムを光硬化性樹脂である接着剤を介して貼り合せ作製する事ができる。光硬化性樹脂からなる接着剤は、本実施形態の光学フィルム作製の工程bに記載した方法で精密ろ過したものを用いる事で、貼り合せの際の接着層への異物の混入を防ぎ、膜厚精度良く、位相差ムラを抑え、フィッシュアイなどの欠陥の発生を抑制した逆波長分散性の光学フィルムを得る事ができる。この際に用いられるフィルターの孔径は、通常は0.5μm以下、好ましくは0.1μm以下、より好ましくは0.05μm以下、さらに好ましくは0.02μm以下であり、ポリマーワニス調整時の精密ろ過工程で使用する最終段階のフィルター孔径と等しく、あるいは、それ以下の孔径のフィルターが選ばれる。また、光硬化性樹脂を接着剤としてフィルムに塗布する方法には、特に制限はないが、例えば、テーブルコート、スピンコート、ダイコート、スプレーコート、バーコート、ロールコート、カーテンフローコートなどの方法でフィルムに光硬化性樹脂を塗布する方法が挙げられる。光学フィルムに接着材を塗布した後、他の光学フィルムを載置し、紫外線などの光を照射することで貼り合わせることができる。さらに、積層したフィルムの膜厚を均一にする、或は、生産性を向上させるために、押出ラミネート法、ドライラミネート法などの公知の方法でフィルムと光硬化性樹脂を圧着しても良く、光硬化性樹脂の粘度、フィルム表面の張力、フィルムの弾性などを考慮して圧着応力、温度、ローラー間の距離を最適化する事で積層したフィルムの膜厚をコントロールする事ができる。この際のUV照射の方法は圧着しながらUV照射しても、圧着した後にUV照射しても何れの方法でも良い。
照射光としては、光硬化開始剤に光を照射することによってラジカル反応またはイオン反応を引起すエネルギーを与えることができれば特に限定されるものではない。この光源としては、波長400nm以下の光線、例えば、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、ケミカルランプ、ブラックライトランプ、マイクロウェーブ励起水銀灯およびメタルハライドランプ、i線、G線、KrFエキシマレーザ光、ArFエキシマレーザ光を用いることができる。
光硬化性樹脂への照射強度は、目的とする製品毎に制御されるものであって特に限定されるものではない。例えば、後述の光重合開始剤の活性化に有効な光波長領域(光重合開始剤によって異なるが、通常300〜420nmの光が用いられる)の光照射強度が0.1〜100mW/cmであることが好ましい。組成物への照射強度が0.1mW/cm未満であると、反応時間が長くなり過ぎ、100mW/cmを超えると、ランプから輻射される熱および組成物の重合時の発熱によって、得られる硬化物の凝集力の低下や黄変あるいは支持体の劣化が生じる恐れがある。
光の照射時間は、目的とする製品毎に制御されるものであって特に限定されるものではないが、光波長領域での光照射強度と光照射時間の積として表される積算光量が3〜1000mJ/cmに設定することが出来る。更に好ましくは5〜500mJ/cmであり、特に好ましくは10〜300mJ/cmである。組成物への積算光量が3mJ/cm未満であると、光重合開始剤からの活性種の発生が十分でなく、得られる硬化物の特性の低下が生じるおそれがあり、1000mJ/cmを超えると、生産性向上のためには不利なものとなる。また、重合反応を促進するために加熱を併用することも場合によっては好ましい。また、光を照射して硬化性樹脂を硬化させる場合の温度は、0〜100℃が好ましく、0〜60℃がより好ましく、フッ素含有環状オレフィンポリマーからなる位相差フィルムの軟化温度より低い温度で好適に選ばれる。
光を照射して硬化性材料を硬化させた接着層の厚みは、特に制限はないが、好ましくは0.5μm〜100μmであり、より好ましくは0.5μm〜50μmであり、最も好ましくは0.5μm〜10μmである。厚みが100μmを超えるとUV照射時の硬化収縮によってフィルムにシワを生じたり、位相差特性が変化したりする場合があり、0.5μm未満であるとフィルムの膜厚均一性などの問題から光硬化性樹脂とフィルム表面の界面に接触ムラを生じ、硬化後の接着強度が得られなくなる場合がある。
このように透明性高く、位相差の波長分散性が小さな、または、逆波長分散性を示す位相差フィルムは、液晶ディスプレイ、反射型液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ、インナータッチパネル、液晶プロジェクター等の表示材料用途の部材として用いる事ができ、例えば、液晶ディスプレイ部材として用いる場合、黒表示を補正する事で画像表示のコントラストを向上させる事ができる。また、特定の位相差、具体的には140nm、280nmのフィルムは、それぞれλ/4波長板、λ/2波長板として直線偏光を円偏光に、円偏光を直線偏光に変換する偏光素子として各種画像表示材料に利用されているが、例えば、本実施形態の逆波長分散のλ/4波長板を反射型液晶ディスプレイ部材として利用する事で、積層する位相差フィルムの枚数を低減でき、かつ、視野角特性に優れた画像表示を可能にする事もできる。
以下、実施例において、本発明を説明するが、本発明はこれらの例によって何ら限定されるものではない。なお、実施例において合成したポリマーの分析値測定方法、フィルムの延伸方法および位相差の測定方法を以下に示し、低波長分散性のフィルムの物性値を表−1に、低波長分散性のフィルムを貼り合わせた光学フィルムの物性値を表−2に示す。
[重量平均分子量(Mw)、分子量分布(Mw/Mn)]
下記の条件下でゲルパーミュエーションクロマトグラフィー(GPC)を使用して、テトラヒドロフラン(THF)に溶解したポリマーの重量平均分子量(Mw)および数平均分子量(Mn)を以下の条件で、ポリスチレンスタンダードによって分子量を較正して測定した。検出器:日本分光社製RI−2031および875−UV、直列連結カラム:Shodex K−806M,804,803,802.5、カラム温度:40℃、流量:1.0ml/分、試料濃度:3.0mg/ml
[環状オレフィンポリマーの水素添加率]
水素添加反応を行った開環メタセシス重合体の粉末を重水素化クロロホルム、または重水素化テトラヒドロフランに溶解し、日本電子社製核磁気共鳴装置を用いて270MHz−H−NMRスペクトルを測定し、δ=4.5〜7.0ppmの主鎖の二重結合炭素に結合する水素に由来するシグナルの積分値によって水素添加率を算出した。
[環状オレフィンコポリマーの組成(モル)比]
開環メタセシス重合体を水素添加した環状オレフィンコポリマーを重水素化テトラヒドロフランに溶解し以下の方法によって測定し組成を算出した。
基準物質としてオルトジフルオロベンゼンを加え、日本電子社製ECX400型核磁気共鳴装置を用いて、373MHz−19F−NMRスペクトルを測定し、δ=−139ppmのオルトジフルオロベンゼンを基準シグナルにδ=−150〜−200ppmの−CF、δ=−100〜−150ppmの−CF、または、δ=−60〜−100ppmの−CFに由来するフッ素の積分値によって組成を算出した。
[ガラス転移温度]
島津製作所社製DSC−50を用い、測定試料を窒素雰囲下で10℃/分の昇温速度で加熱し測定した。
[フィルムの延伸方法]
井元製作所社製延伸装置IMC−19FCを用い、チャック間70mm×幅70mmで所定の温度へ加熱した後、30mm/minの速度で所定の倍率へ一軸延伸した。また、フィルムの70mm幅を第一延伸軸として70mm幅のチャックで固定し、フィルムの30mm幅を第二延伸軸として30mm幅のチャックで固定し、所定の温度へ加熱した後、30mm/minの速度で第一延伸軸、第二延伸軸それぞれの所定の倍率へ同時二軸延伸した。
[位相差の測定]
大塚電子社製リタデーション測定装置RETS−100を用い、ハロゲンランプを光源にマルチチャンネル分光光度計を検出器として回転検光子法によって測定した。波長400nmから800nmの位相差を、サンプルステージを移動させながら50mm×50mmの範囲で16点(4行、4列)測定したデータから、数値解析によって波長400nm、550nmおよび800nmの平均値を算出して位相差とし、それらの数値解析によって標準偏差を算出して符号(±)を付して位相差のムラとした。ここで、位相差のムラは、単位面積あたりの波長550nmの標準偏差値で表される。すなわち、位相差ムラ = 波長550nmの±標準偏差値÷25cmであり、単位は、nm/cmである。表−1および表−2に示す。
[延伸フィルムの遅相軸確認]
フィルムを貼り合わせる際の延伸フィルムの延伸軸と遅相軸の関係を大塚電子社製リタデーション測定装置RETS−100のサンプル軸出し機能を利用して確認し、延伸軸と遅相軸の関係で延伸軸に対する遅相軸の角度が0°(平行)〜1°の範囲にあるフィルムを利用して延伸軸を基準に貼り合わせた。
[屈折率の測定]
アタゴ社製多波長アッベ屈折計を使用して10mm×20mmのサイズに切り出したフィルムを用いて波長589nm(D線)の屈折率を測定した。また、光硬化性モノマーと光硬化開始剤を混合した組成物の屈折率も同様に測定した。
[全光線透過率および濁度(ヘイズ)の測定]
日本電色工業社製ヘイズメーターNDH4000を使用し、JIS K 7361「プラスチック透明材料の全光線透過率の試験方法」に準拠して測定した。測定結果は、全光線透過率について測定精度から小数点一桁目を四捨五入してもよい。
[反射率の測定]
日立製U−4100型分光光度計を使用し、波長200〜800nmの範囲で入射角5°の正反射を測定し、測定結果から波長550nmの反射率を確認した。
[フィルムの密着性試験]
JIS K 5600 5−6「クロスカット法」に準拠して、貼り合わせたフィルムの片面を2mm×2mmのサイズで100マスを碁盤目状にカットしたフィルムに、ニチバン社製セロハンテープを貼り付け剥離し、残膜数をカウントして評価した。
[製造例1] ポリマー1
5,5,6−トリフルオロ−6−(トリフルオロメチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン(100g)と1−ヘキセン(0.268g)のテトラヒドロフラン溶液に、Mo(N−2,6−Pr )(CHCMePh)(OBut(50mg)のテトラヒドロフラン溶液を添加し、70℃にて開環メタセシス重合を行った。得られたポリマーのオレフィン部を、パラジウムアルミナ(5g)によって160℃で水素添加反応を行い、ポリ(1,1,2−トリフルオロ−2−トリフルオロメチル−3,5−シクロペンチレンエチレン)のテトラヒドロフラン溶液を得た。その溶液を孔径5μmのフィルターで加圧ろ過しパラジウムアルミナを除去した溶液をメタノールに加え、白色のポリマーをろ別、乾燥し99gのポリマー1を得た。水素添加率は100%、重量平均分子量(Mw)は83000、分子量分布(Mw/Mn)は1.73、ガラス転移温度は109℃であった。
[製造例2] ポリマー2
モノマーを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(50g)に変更した以外は製造例1と同様にポリ[1,2−ジフルオロ−1,2−ビス(トリフルオロメチル)−3,5−シクロペンチレンエチレン]のポリマー2を得た(49g)。水素添加率は100%、重量平均分子量(Mw)は95000、分子量分布(Mw/Mn)は1.52、ガラス転移温度は125℃であった。
[製造例3] ポリマー3
5,6−ジフルオロ−5−へプタフルオロ−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(50g)と1−ヘキセン(0.034g)のトリフルオロメチルトルエン溶液に、Mo(N−2,6−Pr )(CHCMePh)(OBut(15mg)のトリフルオロメチルベンゼン溶液を添加し、70℃にて開環メタセシス重合を行った。得られたポリマー溶液をTHFへ溶媒置換しオレフィン部を、パラジウムアルミナ(2.5g)によって160℃で水素添加反応を行い、ポリ(1,2−ジフルオロ−1−へプタフルオロ−iso−プロピル−2−トリフルオロメチル−3,5−シクロペンチレンエチレン)のTHF溶液を得た。その溶液を孔径5μmのフィルターで加圧ろ過しパラジウムアルミナを除去した溶液をメタノールに加え、白色のポリマーをろ別、乾燥し49gのポリマー3を得た。水素添加率は100%、重量平均分子量(Mw)は142000、分子量分布(Mw/Mn)は1.40、ガラス転移温度は137℃であった。
[製造例4] ポリマー4
モノマーを5,6−ジフルオロ−5−へプタフルオロ−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(37g)と5,6−ジフルオロ−5,6−ビストリフルオロメチル−7−オキサ−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン(27g)の2種類に変更して、開環メタセシス重合触媒をMo(N−2,6−Pr )(CHCMePh)(OCMe(CF(38mg)に変更した以外は製造例3と同様にポリ(1,2−ジフルオロ−1−へプタフルオロ−iso−プロピル−2−トリフルオロメチル−3,5−シクロペンチレンエチレン)とポリ(1, 2−ジフルオロ−1, 2−ビストリフルオロメチル−4−オキサ−3,5−シクロペンチレンエチレン)共重合体のポリマー4を得た(63g)。水素添加率は100%、組成比=50/50、重量平均分子量(Mw)は138000、分子量分布(Mw/Mn)は1.55、ガラス転移温度は101℃であった。
[製造例5] ポリマー5
製造例1と同様な方法でポリ(1,1,2−トリフルオロ−2−トリフルオロメチル−3,5−シクロペンチレンエチレン)のテトラヒドロフラン溶液を得た。その溶液を孔径5μmのフィルターで加圧ろ過しパラジウムアルミナを除去した溶液を、次いで1μmのフィルターで加圧ろ過し、さらに0.1μmのフィルターを2回通し、最終的に0.05μmのフィルターで多段加圧ろ過した。その後、ポリマーのTHF溶液を40℃に加熱しながら真空ポンプで濃縮して、次に溶剤としてメチルイソブチルケトンを加えて80℃に加熱しながら真空ポンプで濃縮、乾固して98gのポリマー5を得た。更に、得られたポリマー5を30質量%濃度でメチルイソブチルケトンに再度、溶解させてポリマー5のメチルイソブチルケトン溶液を調整した。
[製造例6] ポリマー6
製造例4に記載の2種類のモノマーを5−メチル−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン(20.0g)と8−メチル−テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン(32.2g)に、溶媒をシクロヘキサンに変更した以外は製造例4と同様な方法によって、ポリ(1−メチル−シクロペンチレンエチレン)とポリ(3−メチル−トリシクロ[4.3.0.12,5]デカニレンエチレン)の共重合体のシクロヘキサン溶液を得た。その溶液を孔径5μmのフィルターで加圧ろ過し、溶液をメタノールに加え、白色のポリマーをろ別、乾燥し51gのポリマー6を得た。水素添加率は100%、組成比〔A〕/〔B〕=50/50、重量平均分子量(Mw)は82000、分子量分布(Mw/Mn)は2.26、ガラス転移温度は104℃であった。
[製造例7] ポリマー7
2種類のモノマーを5,5,6−トリフルオロ−6−トリフルオロメチル−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン(7.8g)と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(34.5g)を製造例1と同様な方法によって、ポリ(1,1,2−トリフルオロ−2−トリフルオロメチル−3,5−シクロペンチレンエチレン)とポリ(3, 3, 4−トリフルオロ−4−トリフルオロメチル−7,9−トリシクロ[4.3.0.12,5]デカニレンエチレン)の共重合体のテトラヒドロフラン溶液を得た。溶液をメタノールに加え、白色のポリマーをろ別、乾燥し41gのポリマー7を得た。水素添加率は100%、組成比〔A〕/〔B〕=30/70、重量平均分子量(Mw)は75000、分子量分布(Mw/Mn)は3.06、ガラス転移温度は169℃であった。
[製造例8] ポリマー8
5,5,6−トリフルオロ−6−(トリフルオロメチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン(10g)のテトラヒドロフラン溶液に、Mo(N−2,6−Pr )(CHCMePh)(OBut(84mg)のテトラヒドロフラン溶液を添加し、連鎖移動剤を入れず、70℃にてリビング開環メタセシス重合を行った。得られたポリマーのオレフィン部を、パラジウムアルミナ(5g)によって160℃で水素添加反応を行い、ポリ(1,1,2−トリフルオロ−2−トリフルオロメチル−3,5−シクロペンチレンエチレン)のテトラヒドロフラン溶液を得た。その溶液を孔径5μmのフィルターで加圧ろ過し、得られた溶液をメタノールに加え、淡黄色のポリマーをろ別、乾燥して9gのポリマー8を得た。水素添加率は100%、重量平均分子量(Mw)は65000、分子量分布(Mw/Mn)は1.03、ガラス転移温度は110℃であった。
[実施例1]
製造例1で合成したポリマー1をメチルエチルケトンに30質量%濃度で溶解し、その溶液を孔径1μmのフィルターで加圧ろ過し、次いで0.1μmのフィルター、さらに、0.05μmのフィルターで多段加圧ろ過したメチルエチルケトン溶液をガラス基板に塗布し、アプリケーターを用いて均一にコートした後、100℃で30分乾燥して剥離する事で厚み65μmの表面平滑なフィルムを得た。その後、チャック間70mm、幅70mmでフィルムを固定し、延伸温度を120℃、延伸倍率を1.7倍延伸して厚み36μmのフィルムを得た。フィルムの位相差は146.97±1.59nm(λ=400nm)、144.09±1.51nm(λ=550nm)、143.71±1.54nm(λ=800nm)でありRe(400nm)/Re(550nm)=1.02、Re(400nm)/Re(800nm)=1.02であった。また、全光線透過率は94.5%、D線屈折率は1.408、ヘイズは0.3%、反射率は5.5%、延伸軸に対する遅相軸の角度は0.2°であり、λ/4波長板である。結果を表−1に示す。
[実施例2]
実施例1と同様な方法で厚み65μmの表面平滑なフィルムを得た。その後、チャック間70mm、幅70mmでフィルムを固定して、延伸温度を115℃、延伸倍率を2.3倍に変更して延伸する事で厚み24μmのフィルムを得た。フィルムの位相差は288.42±1.75nm(λ=400nm)、279.00±1.70nm(λ=550nm)、278.74±1.72nm(λ=800nm)でありRe(400nm)/Re(550nm)=1.03、Re(400nm)/Re(800nm)=1.03であった。また、全光線透過率は94.5%、D線屈折率は1.408、ヘイズは0.3%、反射率は5.5%、延伸軸に対する遅相軸の角度は0.1°であり、λ/2波長板である。結果を表−1に示す。
[実施例3]
製造例2で合成したポリマー2をメチルエチルケトンに30質量%濃度で溶解し、その溶液を孔径1μmのフィルターで加圧ろ過し、次いで0.1μmのフィルターを2回通し、さらに、0.05μmのフィルターで多段加圧ろ過し、その溶液を実施例1と同様な方法で厚み67μmの表面平滑なフィルムを得た。その後、チャック間70mm、幅70mmでフィルムを固定して、延伸温度を135℃、延伸倍率を1.7倍延伸して厚み36μmのフィルムを得た。フィルムの位相差は144.11±1.40nm(λ=400nm)、141.83±1.49nm(λ=550nm)、140.95±1.43nm(λ=800nm)でありRe(400nm)/Re(550nm)=1.02、Re(400nm)/Re(800nm)=1.02であった。また、全光線透過率は94.9%、D線屈折率は1.391、ヘイズは0.3%、反射率は5.1%、延伸軸に対する遅相軸の角度は0.3°であり、λ/4波長板である。結果を表−1に示す。
[実施例4]
製造例3で合成したポリマー3をトリフルオロメチルベンゼンに30質量%濃度で溶解し、その溶液を孔径1μmのフィルターで加圧ろ過し、次いで0.1μmのフィルターを2回通し、さらに、0.05μmのフィルターで多段加圧ろ過し、そのトリクロロメチルベンゼン溶液をガラス基板に塗布し、アプリケーターを用いて均一にコートした後、120℃で30分乾燥して剥離する事で厚み71.0μmの表面平滑なフィルムを得た。その後、チャック間70mm、幅70mmでフィルムを固定して延伸温度を155℃、延伸倍率を1.6倍延伸して厚み40μmのフィルムを得た。フィルムの位相差は144.21±1.53nm(λ=400nm)、141.05±1.50nm(λ=550nm)、141.01±1.51nm(λ=800nm)でありRe(400nm)/Re(550nm)=1.02、Re(400nm)/Re(800nm)=1.02であった。また、全光線透過率は95.2%、D線屈折率は1.38、ヘイズは0.3%、反射率は4.8%、延伸軸に対する遅相軸角度は0.2°であり、λ/4波長板である。結果を表−1に示す。
[実施例5]
製造例4で合成したポリマー4をメチルイソブチルケトンに30質量%濃度で溶解し、その溶液を孔径1μmのフィルターで加圧ろ過し、次いで0.1μmのフィルターで多段加圧ろ過し、その溶液をガラス基板に塗布し、アプリケーターを用いて均一にコートした後、120℃で30分乾燥して剥離する事で厚み63μmの表面平滑なフィルムを得た。その後、チャック間70mm、幅70mmでフィルムを固定し、延伸温度を111℃、延伸倍率を1.8倍延伸して厚み32μmのフィルムを得た。フィルムの位相差は144.62±1.22nm(λ=400nm)、140.67±1.27nm(λ=550nm)、140.53±1.23nm(λ=800nm)でありRe(400nm)/Re(550nm)=1.03、Re(400nm)/Re(800nm)=1.03であった。また、全光線透過率は95.1%、D線屈折率は1.39、ヘイズは0.3%、反射率は6.5%、延伸軸に対する遅相軸角度は0.1°であり、λ/4波長板である。結果を表−1に示す。
[実施例6]
製造例5で調整したポリマー5のメチルイソブチルケトン溶液をガラス基板に塗布し、アプリケーターを用いて均一にコートした後、120℃で30分乾燥して剥離する事で、厚み64μmの表面平滑なフィルムを得た。その後、チャック間70mm、幅70mmでフィルムを固定し、延伸温度を120℃、延伸倍率を1.7倍延伸して厚み35μmのフィルムを得た。フィルムの位相差は145.87±1.51nm(λ=400nm)、143.01±1.53nm(λ=550nm)、142.59±1.50nm(λ=800nm)でありRe(400nm)/Re(550nm)=1.02、Re(400nm)/Re(800nm)=1.02であった。また、全光線透過率は94.5%、D線屈折率は1.408、ヘイズは0.3%、反射率は5.5%、延伸軸に対する遅相軸の角度は0.1°であり、λ/4波長板である。結果を表−1に示す。
[実施例7]
実施例1と同様な方法でポリマー1から作製した2枚のフィルムの位相差が、それぞれ、146.97±1.43nm(λ=400nm)、144.09±1.42nm(λ=550nm)、143.71±1.45nm(λ=800nm)でRe(400nm)/Re(550nm)=1.02、Re(400nm)/Re(800nm)=1.02であり、また、全光線透過率は94.5%、D線屈折率は1.408、ヘイズは0.3%、反射率は5.5%、延伸軸に対する遅相軸の角度は0.2°である厚み36μmのλ/4波長板と145.49±1.39nm(λ=400nm)、143.06±1.40nm(λ=550nm)、142.32±1.41nm(λ=800nm)でRe(400nm)/Re(550nm)=1.02、Re(400nm)/Re(800nm)=1.02であり、また、全光線透過率は94.5%であり、D線屈折率は1.408、ヘイズは0.3%、反射率は5.5%、延伸軸に対する遅相軸の角度が0.1°である厚み36μmのλ/4波長板を、3−エチル−3[{(3−エチルオキセタン−3−イル)メトキシ}メチル]オキセタンと1、7−オクタジエン−ジ−エポキシドの質量比90/10(D線屈折率=1.449)の組成物に光重合開始剤アデカオプトマーSP−172(旭電化工業社製)を1.0wt%加えた溶液を接着剤1(屈折率差 0.041)としてそれぞれのフィルムの延伸軸が交差する角度を60°で重ねUV照射し、2枚の位相差フィルムを貼り合わせたフィルムを作製した。フィルムの位相差は129.91±1.30nm(λ=400nm)、141.12±1.38nm(λ=550nm)、146.76±1.32nm(λ=800nm)でありRe(400nm)/Re(550nm)=0.92、Re(400nm)/Re(800nm)=0.89であった。また、全光線透過率は92.1%であり、ヘイズは0.6%、反射率は7.9%、厚み75μmのλ/4波長板であった。さらに、クロスカット法による剥離試験では100/100で全く剥離せず、良好な密着性を示した。結果を表−2に示す。
[実施例8]
実施例7の接着剤1にポリマー1を溶解した3−エチル−3[{(3−エチルオキセタン−3−イル)メトキシ}メチル]オキセタンと1、7−オクタジエン−ジ−エポキシドおよびポリ(1,1,2−トリフルオロ−2−トリフルオロメチル−3,5−シクロペンチレンエチレン)の質量比70/15/15(D線屈折率1.44)の組成物に光重合開始剤アデカオプトマーSP−172(旭電化工業社製)を1.0wt%加えた溶液を接着剤2(屈折率差 0.032)として、実施例3のポリマー2から作製した位相差が144.11±1.11nm(λ=400nm)、141.83±1.15nm(λ=550nm)、140.95±1.13nm(λ=800nm)でRe(400nm)/Re(550nm)=1.02、Re(400nm)/Re(800nm)=1.02であり、全光線透過率は94.9%、D線屈折率は1.391、ヘイズは0.3%、反射率は5.1%、延伸軸に対する遅相軸の角度は0.3°である36μmのλ/4波長板と実施例1と同様な方法でポリマー1から作製したフィルムの位相差が146.21±1.32nm(λ=400nm)、143.31±1.35nm(λ=550nm)、142.89±1.37nm(λ=800nm)でRe(400nm)/Re(550nm)=1.02、Re(400nm)/Re(800nm)=1.02であり、全光線透過率は94.5%、D線屈折率は1.408、ヘイズは0.3%、反射率は5.5%、延伸軸に対する遅相軸の角度が0.1°である36μmのλ/4波長板をそれぞれのフィルムの延伸軸が交差する角度が60°で重ねUV照射し、2枚の位相差フィルムを貼り合わせたフィルムを作製した。フィルムの位相差は129.41±1.22nm(λ=400nm)、142.21±1.29nm(λ=550nm)、146.99±1.25nm(λ=800nm)でありRe(400nm)/Re(550nm)=0.91、Re(400nm)/Re(800nm)=0.88であった。また、全光線透過率は93.7%であり、ヘイズは0.6%、反射率は6.3%、75μmのフィルムλ/4波長板であった。さらに、クロスカット法による剥離試験では100/100で全く剥離せず、良好な密着性を示した。結果を表−2に示す。
[実施例9]
実施例2と同様な方法でポリマー1から作製した2枚のフィルムの位相差が、それぞれ、288.42±1.82nm(λ=400nm)、279.00±1.84nm(λ=550nm)、276.21±1.81nm(λ=800nm)でRe(400nm)/Re(550nm)=1.03、Re(400nm)/Re(800nm)=1.04の全光線透過率は94.5%、D線屈折率は1.408、ヘイズは0.3%、反射率は5.5%、延伸軸に対する遅相軸の角度は0.1°である厚み24μmのλ/2波長板と288.31±1.79nm(λ=400nm)、280.03±1.80nm(λ=550nm)、279.23±1.77nm(λ=800nm)でRe(400nm)/Re(550nm)=1.03、Re(400nm)/Re(800nm)=1.03の全光線透過率は94.5%、ヘイズは0.3%、反射率は5.5%、D線屈折率は1.408、延伸軸に対する遅相軸角度が0.1°である厚み24μmのλ/2波長板を、それぞれのフィルムの延伸軸が交差する角度を40°で重ね、実施例7と同様な方法で接着剤1を用いて接着し、2枚のフィルムを貼り合わせたフィルムを作製した。フィルムの位相差は226.77±1.77nm(λ=400nm)、279.96±1.79nm(λ=550nm)、293.96±1.78nm(λ=800nm)でありRe(400nm)/Re(550nm)=0.81、Re(400nm)/Re(800nm)=0.77であった。また、全光線透過率は93.5%、ヘイズは0.6%、反射率は6.5%、厚み50μmのλ/2波長板であった。さらに、クロスカット法による剥離試験では100/100で全く剥離せず、良好な密着性を示した。結果を表−2に示す。
[実施例10]
実施例1と同様な方法でポリマー1から全光線透過率は94.5%、D線屈折率は1.408、ヘイズは0.3%、反射率は5.5%の3枚の延伸フィルムを作製した。フィルム(I)の位相差は144.80±1.54nm(λ=400nm)、141.94±1.51nm(λ=550nm)、141.58±1.53nm(λ=800nm)でRe(400nm)/Re(550nm)=1.02、Re(400nm)/Re(800nm)=1.02であり、延伸軸に対する遅相軸の角度が0.1°である36μmのλ/4波長板、フィルム(II)の位相差は141.22±1.49nm(λ=400nm)、138.31±1.45nm(λ=550nm)、137.95±1.47nm(λ=800nm)でRe(400nm)/Re(550nm)=1.02、Re(400nm)/Re(800nm)=1.02であり、延伸軸に対する遅相軸の角度が0.2°である36μmのλ/4波長板、フィルム(III)の位相差は145.12nm±1.49(λ=400nm)、142.36±1.45nm(λ=550nm)、141.69±1.43nm(λ=800nm)でRe(400nm)/Re(550nm)=1.02、Re(400nm)/Re(800nm)=1.02であり、延伸軸に対する遅相軸の角度が0.1°である36μmのλ/4波長板であった。
次に、フィルム(I)とフィルム(II)の延伸軸が交差する角度を80°、フィルム(II)とフィルム(III)の延伸軸が交差する角度を10°で重ね実施例7の接着剤1で3枚のフィルムを貼り合せたフィルムを作製した。フィルムの位相差は132.11±1.40nm(λ=400nm)、137.22±1.42nm(λ=550nm)、144.96±1.41nm(λ=800nm)でありRe(400nm)/Re(550nm)=0.96、Re(400nm)/Re(800nm)=0.91であった。また、全光線透過率は92.9%であり、ヘイズは0.6%、反射率は7.1%、厚み110μmのλ/4波長板であった。さらに、クロスカット法による剥離試験では100/100で全く剥離せず、良好な密着性を示した。結果を表−2に示す。
[比較例1]
厚み55μmのカネカ社製ポリカーボネート系フィルムエルメックをチャック間70mm、幅70mmでフィルムを固定して、延伸温度を160℃、延伸倍率を1.2倍延伸して厚み47μmのフィルムを得た。フィルムの位相差が163.32±1.80nm(λ=400nm)、139.59±1.82nm(λ=550nm)、132.61±1.79nm(λ=800nm)でありRe(400nm)/Re(550nm)=1.17、Re(400nm)/Re(800nm)=1.23であり、全光線透過率は90.3%、ヘイズは0.7%、反射率は10.3%、であった。結果を表−1に示す。
[比較例2]
製造例6で合成したポリマー6を、シクロヘキサンに30質量%濃度で溶解し、その溶液を孔径1μmのフィルターで加圧ろ過し、次いで0.1μmのフィルターを2回通し、さらに、0.05μmのフィルターで多段加圧ろ過し、その溶液をフィルムの乾燥温度を120℃に変更し、実施例1と同様な方法で厚み71μmのフィルムを作製し、チャック間70mm、幅70mmでフィルムを固定して、延伸温度を115℃、延伸倍率を1.9倍延伸して厚み41μmのフィルムを得た。フィルムの位相差が152.03±1.66nm(λ=400nm)、138.21±1.69nm(λ=550nm)、134.52±1.65nm(λ=800nm)でありRe(400nm)/Re(550nm)=1.10、Re(400nm)/Re(800nm)=1.13であり、全光線透過率は89.7%、ヘイズは0.5%、反射率は9.7%であった。
さらに、得られた2枚のフィルムを、市販されている如何なるUV硬化性接着剤で貼り合せを試みたが、接着フィルムを形成することができなかった。結果を表−1に示す。
[比較例3]
製造例7で合成したポリマー7を、メチルイソブチルケトンに30質量%濃度で溶解し、その溶液を孔径1μmのフィルターで加圧ろ過し、次いで0.1μmのフィルターで多段加圧ろ過し、その溶液をガラス基板に塗布し、アプリケーターを用いて均一にコートした後、100℃で30分乾燥して剥離する事で厚み34.9μmの表面平滑なフィルムを得た。その後、チャック間30mm、幅30mmでフィルムを固定し、延伸温度を189℃、延伸倍率を1.3倍延伸して厚み30μmのフィルムを得た。フィルムの位相差は6.58±0.70nm(λ=400nm)、6.21±0.73nm(λ=550nm)、6.08±0.74nm(λ=800nm)でRe(400nm)/Re(550nm)=1.06、Re(400nm)/Re(800nm)=1.08であり、また、同条件で1.8倍延伸したフィルムは延伸後の厚みで25μm、フィルムの位相差は9.36±0.40nm(λ=400nm)、8.83±0.44nm(λ=550nm)、8.65±0.43nm(λ=800nm)でRe(400nm)/Re(550nm)=1.06、Re(400nm)/Re(800nm)=1.08であった。
また、延伸温度を175℃、延伸倍率を3.0倍延伸した厚み18μmフィルムの位相差は18.18±0.99nm(λ=400nm)、17.15±0.97nm(λ=550nm)、16.83±0.92nm(λ=800nm)でRe(400nm)/Re(550nm)=1.06、Re(400nm)/Re(800nm)=1.08であった。
さらに、延伸温度を165℃、延伸倍率を3.0倍の設定で延伸すると、フィルムが破断した。結果を表−1に示す。
[比較例4]
製造例8で合成したポリマー8を、メチルエチルケトンに30質量%濃度で溶解し、その溶液を孔径1μmのフィルターで加圧ろ過し、次いで0.1μmのフィルター、さらに、0.05μmのフィルターで多段加圧ろ過し、淡黄色の溶液を実施例1と同様な方法で、溶液キャスト法によって厚み63μmの全光線透過率85%の黄色く着色したフィルムを作製した。さらに、実施例1と同様な方法で1.7倍延伸して作製したフィルムの位相差は38.03±0.91nm(λ=550nm)であり、さらに3.0倍延伸したフィルムは、破断した。結果を表−1に示す。
[比較例5]
製造例1で合成したポリマー1をメチルエチルケトンに30質量%濃度で溶解した。次に、精密ろ過工程を行うことなく、実施例1と同様に溶液をガラス基板に塗布し、アプリケーターを用いて均一にコートした。その後、100℃で30分乾燥して剥離する事で、厚み65μmの片面(大気面)に凹凸のある荒れた状態のフィルムを得た。16点平均の厚み誤差が±3μmであった。その後、チャック間70mm、幅70mmでフィルムを固定し、延伸温度を120℃、延伸倍率を1.7倍延伸して平均厚み37μmのフィルムを得た。フィルムの位相差は135.26±25nm(λ=400nm)、132.61±24nm(λ=550nm)、132.59±24nm(λ=800nm)であり、Re(400nm)/Re(550nm)=1.02、Re(400nm)/Re(800nm)=1.02であった。また、全光線透過率は89.4%、ヘイズは0.9%、反射率は8.1%であり、フィルムの面荒れによる厚み誤差が±5μmと極めて大きく、ディスプレイなどの光学部材としては不適であった。D線屈折率は1.408、延伸軸に対する遅相軸の角度は0.2°であり、λ/4波長板である。結果を表−1に示す。
[比較例6]
実施例1と同様な方法で作製した2枚のフィルムの位相差が、それぞれ、144.39±1.57nm(λ=400nm)、142.05±1.59nm(λ=550nm)、141.14±1.54nm(λ=800nm)でRe(400nm)/Re(550nm)=1.02、Re(400nm)/Re(800nm)=1.02であり延伸軸に対する遅相軸の角度が0.1°である厚み36μmの延伸フィルムと、フィルムの位相差が143.09±1.44nm(λ=400nm)、140.85±1.49nm(λ=550nm)、139.74±1.45nm(λ=800nm)でRe(400nm)/Re(550nm)=1.02、Re(400nm)/Re(800nm)=1.02であり延伸軸に対する遅相軸の角度が0.1°である厚み36μmの延伸フィルムを、接着材料を1−フェニル−1、2−エポキシエタンと3−エチル−3[{(3−エチルオキセタン−3−イル)メトキシ}メチル]オキセタンの質量比90/10(D線屈折率=1.52)の組成物に光重合開始剤アデカオプトマーSP−172(旭電化工業社製)を1.0wt%加えた溶液を接着剤3(屈折率差 0.112)に変更し、それぞれのフィルムの延伸軸が交差する角度を60°で重ねUV照射し、2枚の延伸フィルムを貼り合せた厚み75μmのフィルムを作製した。フィルムの位相差は128.88±1.39nm(λ=400nm)、140.09±1.33nm(λ=550nm)、140.09±1.35nm(λ=800nm)でありRe(400nm)/Re(550nm)=0.92、Re(400nm)/Re(800nm)=0.92であり、全光線透過率は89.8%、ヘイズは0.9%、反射率は10.2%であった。結果を表−2に示す。
[実施例11]
製造例1で合成したポリマー1をメチルエチルケトンに30質量%濃度で溶解し、その溶液を孔径1μmのフィルターで加圧ろ過し、次いで0.1μmのフィルター、さらに、0.05μmのフィルター、最終的に0.02μmのフィルターで多段加圧ろ過したメチルエチルケトン溶液をガラス基板に塗布し、アプリケーターを用いて均一にコートした後、100℃で30分乾燥して剥離する事で厚み65μmの表面平滑なフィルムを得た。その後、チャック間70mm、幅70mmでフィルムを固定し、延伸温度を120℃、延伸倍率を1.7倍延伸して厚み36μmのフィルムを得た。フィルムの位相差は146.91±0.01nm(λ=400nm)、144.10±0.02nm(λ=550nm)、143.67±0.01nm(λ=800nm)でありRe(400nm)/Re(550nm)=1.02、Re(400nm)/Re(800nm)=1.02であった。また、全光線透過率は94.5%であり、D線屈折率は1.408、ヘイズは0.2%、反射率は5.5%、延伸軸に対する遅相軸の角度は0.2°であり、λ/4波長板である。結果を表−1に示す。
[実施例12]
製造例3で合成したポリマー3を実施例4に記載の方法で多段ろ過し、さらに0.02μmのフィルターで液面上部とフィルター下部の圧力差(ΔP)を0.05MPaに保持しながら3回フィルターを通したポリマー3のトリクロロメチルベンゼン溶液をガラス基板に塗布し、アプリケーターを用いて均一にコートした後、120℃で30分乾燥して剥離する事で厚み71μmの表面平滑なフィルムを得た。その後、チャック間70mm、幅70mmでフィルムを固定し、延伸温度を155℃、延伸倍率を1.6倍延伸して厚み40μmのフィルムを得た。フィルムの位相差は144.51±0.01nm(λ=400nm)、144.21±0.01nm(λ=550nm)、144.05±0.01nm(λ=800nm)でありRe(400nm)/Re(550nm)=1.00、Re(400nm)/Re(800nm)=1.00であった。また、全光線透過率は95.2%であり、D線屈折率は1.38、ヘイズは0.2%、反射率は4.8%、延伸軸に対する遅相軸角度は0.2°であり、λ/4波長板である。結果を表−1に示す。
[実施例13]
製造例1で合成したポリマー1から実施例11と同様な方法で多段ろ過して得られたメチルエチルケトン溶液をガラス基板に塗布し、厚み65μmの表面平滑なフィルムを得た。その後、フィルムの70mm幅を第一延伸軸として70mm幅のチャックで固定し、フィルムの30mm幅を第二延伸軸として30mm幅のチャックで固定し、延伸温度を110℃、第一延伸軸の延伸倍率を3.0倍、第二延伸軸の延伸倍率を1.1倍で同時二軸延伸して厚み10μmのフィルムを得た。フィルムの位相差は142.09±0.02nm(λ=400nm)、139.45±0.01nm(λ=550nm)、138.91±0.01nm(λ=800nm)でありRe(400nm)/Re(550nm)=1.02、Re(400nm)/Re(800nm)=1.02であった。また、全光線透過率は94.5%であり、D線屈折率は1.408、ヘイズは0.1%、反射率は1.2%、延伸軸に対する遅相軸の角度は0.1°であり、λ/4波長板である。結果を表−1に示す。
[実施例14]
製造例1で合成したポリマー1から実施例11と同様な方法で多段ろ過して得られたメチルエチルケトン溶液をガラス基板に塗布し、厚み65μmの表面平滑なフィルムを得た。その後、フィルムの70mm幅を第一延伸軸として70mm幅のチャックで固定し、フィルムの30mm幅を第二延伸軸として30mm幅のチャックで固定し、延伸温度を105℃、第一延伸軸の延伸倍率を3.6倍、第二延伸軸の延伸倍率を1.1倍で同時二軸延伸して厚み6μmのフィルムを得た。フィルムの位相差は289.99±0.02nm(λ=400nm)、280.57±0.01nm(λ=550nm)、280.22±0.01nm(λ=800nm)でありRe(400nm)/Re(550nm)=1.03、Re(400nm)/Re(800nm)=1.03であった。また、全光線透過率は94.5%であり、D線屈折率は1.408、ヘイズは0.1%、反射率は0.7%、延伸軸に対する遅相軸の角度は0.1°であり、λ/2波長板である。結果を表−1に示す。
[実施例15]
実施例11と同様な方法でポリマー1から作製した2枚のフィルムの位相差が、それぞれ、144.51±0.01nm(λ=400nm)、144.21±0.01nm(λ=550nm)、144.05±0.01nm(λ=800nm)でありRe(400nm)/Re(550nm)=1.00、Re(400nm)/Re(800nm)=1.00の全光線透過率は95.2%、D線屈折率は1.38、ヘイズは0.2%、反射率は4.8%、延伸軸に対する遅相軸角度は0.2°である厚み40μmのλ/4波長板と、144.50±0.01nm(λ=400nm)、144.20±0.01nm(λ=550nm)、144.06±0.01nm(λ=800nm)でありRe(400nm)/Re(550nm)=1.00、Re(400nm)/Re(800nm)=1.00の全光線透過率は95.2%、D線屈折率は1.38、ヘイズは0.2%、反射率は4.8%、延伸軸に対する遅相軸角度は0.1°である厚み40μmのλ/4波長板を、それぞれのフィルムの延伸軸が交差する角度を60°で重ね、実施例7と同様な方法で接着剤1を用いて接着し、2枚のフィルムを貼り合わせたフィルムを作製した。フィルムの位相差は130.15±0.01nm(λ=400nm)、144.61±0.01nm(λ=550nm)、147.89±0.02nm(λ=800nm)でありRe(400nm)/Re(550nm)=0.90、Re(400nm)/Re(800nm)=0.88であった。また、全光線透過率は94.7%であり、ヘイズは0.4%、反射率は5.3%、厚み80μmのλ/4波長板であった。さらに、クロスカット法による剥離試験では100/100で全く剥離せず、良好な密着性を示した。結果を表−2に示す。
[実施例16]
実施例12と同様な方法でポリマー1から作製した2枚のフィルムの位相差が、それぞれ、142.09±0.02nm(λ=400nm)、139.45±0.01nm(λ=550nm)、138.91±0.01nm(λ=800nm)でありRe(400nm)/Re(550nm)=1.02、Re(400nm)/Re(800nm)=1.02の全光線透過率は94.5%であり、D線屈折率は1.408、ヘイズは0.1%、反射率は1.2%、延伸軸に対する遅相軸の角度は0.1°である厚み10μmのλ/4波長板と141.91±0.01nm(λ=400nm)、139.17±0.02nm(λ=550nm)、139.54±0.02nm(λ=800nm)でありRe(400nm)/Re(550nm)=1.02、Re(400nm)/Re(800nm)=1.02の全光線透過率は94.5%であり、D線屈折率は1.408、ヘイズは0.1%、反射率は1.2%、延伸軸に対する遅相軸の角度は0.1°である厚み10μmのλ/4波長板を、それぞれのフィルムの延伸軸が交差する角度を60°で重ね、実施例7と同様な方法で接着剤1を用いて接着し、2枚のフィルムを貼り合わせたフィルムを作製した。フィルムの位相差は130.05±0.01nm(λ=400nm)、141.36±0.02nm(λ=550nm)、146.12±0.02nm(λ=800nm)でありRe(400nm)/Re(550nm)=0.92、Re(400nm)/Re(800nm)=0.89であった。また、全光線透過率は92.1%であり、ヘイズは0.2%、反射率は2.4%、厚み21μmのλ/4波長板であった。さらに、クロスカット法による剥離試験では100/100で全く剥離せず、良好な密着性を示した。結果を表−2に示す。
[実施例17]
実施例14と同様な方法でポリマー1から作製した2枚のフィルムの位相差が、それぞれ、289.99±0.02nm(λ=400nm)、280.57±0.01nm(λ=550nm)、278.84±0.02nm(λ=800nm)でありRe(400nm)/Re(550nm)=1.03、Re(400nm)/Re(800nm)=1.04の光線透過率は94.5%であり、D線屈折率は1.408、ヘイズは0.1%、反射率は0.7%、延伸軸に対する遅相軸の角度は0.1°である厚み6μmのλ/2波長板と288.92±0.01nm(λ=400nm)、280.50±0.02nm(λ=550nm)、277.81±0.02nm(λ=800nm)でRe(400nm)/Re(550nm)=1.03、Re(400nm)/Re(800nm)=1.04の全光線透過率は94.5%であり、D線屈折率は1.408、ヘイズは0.1%、反射率は0.7%、延伸軸に対する遅相軸の角度は0.1°である厚み6μmのλ/2波長板を、それぞれのフィルムの延伸軸が交差する角度を40°で重ね、実施例7と同様な方法で接着剤1を用いて接着し、2枚のフィルムを貼り合わせたフィルムを作製した。フィルムの位相差は222.04±0.02nm(λ=400nm)、274.12±0.01nm(λ=550nm)、288.36±0.03nm(λ=800nm)でありRe(400nm)/Re(550nm)=0.81、Re(400nm)/Re(800nm)=0.77であった。また、全光線透過率は93.5%であり、ヘイズは0.2%、反射率は1.4%、厚み13μmのλ/2波長板であった。さらに、クロスカット法による剥離試験では100/100で全く剥離せず、良好な密着性を示した。結果を表−2に示す。
Figure 2014162928
Figure 2014162928
本発明の位相差フィルムは、液晶ディスプレイ、有機ELなどの表示材料に好適に利用できる。特に、逆波長分散フィルムの用途としては、反射型液晶ディスプレイなどの位相差フィルムとして、また、偏光板補償フィルム、さらには偏光子保護フィルムとして有用であり工業的価値が極めて高い。
この出願は、2013年4月3日に出願された日本出願特願2013−077982号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
本発明は、以下に示される。
[1] 実質的に下記一般式(1)で表される繰返し構造単位から選択される少なくとも一種からなるフッ素含有環状オレフィンポリマーからなるフィルムを延伸して得られた光学フィルムであって、
波長550nmの位相差が50nm以上であり、波長550nmの位相差Re(550nm)に対する波長400nmの位相差Re(400nm)の比Re(400nm)/Re(550nm)で表される波長分散性が1.00〜1.05であり、かつ、波長800nmの位相差Re(800nm)に対する波長400nmの位相差Re(400nm)の比Re(400nm)/Re(800nm)で表される波長分散性が1.00〜1.05であり、全光線透過率が92%以上である、低波長分散性の光学フィルム;
Figure 2014162928
(式(1)中、R〜Rのうち、少なくとも1つは、フッ素、フッ素を含有する炭素数1〜10のアルキル、フッ素を含有する炭素数1〜10のアルコキシ、フッ素を含有する炭素数2〜10のアルコキシアルキル、フッ素を含有する炭素数6〜20のアリール、フッ素を含有する炭素数2〜10のアルコキシカルボニル、フッ素を含有する炭素数7〜20のアリールオキシカルボニル、フッ素を含有する炭素数3〜10のアルコキシカルボニルアルキル、フッ素を含有する炭素数8〜20のアリールオキシカルボニルアルキルから選ばれ、同一でも異なっていてもよい。R〜Rが、フッ素以外または上記置換基以外の基である場合、R〜Rはそれぞれ独立に、水素、炭素数1〜10のアルキル、炭素数6〜20のアリール、炭素数1〜10のアルコキシ、炭素数2〜10のアルコキシアルキル、炭素数2〜10のアルコキシカルボニル、炭素数7〜20のアリールオキシカルボニル、炭素数3〜10のアルコキシカルボニルアルキル、または炭素数8〜20のアリールオキシカルボニルアルキルから選ばれる。Xは、−O−、−S−、−NR−、−PR−、および−CR−(R、Rはそれぞれ独立に水素または炭素数1〜20のアルキルを表す。)から選ばれる。)。
[2] λ/4波長板またはλ/2波長板である、[1]に記載の光学フィルム。
[3] 前記λ/4波長板は、波長550nmにおける位相差が140±10nmである、[]に記載の光学フィルム。
[4] 前記λ/2波長板は、波長550nmにおける位相差が280±20nmである、[]に記載の光学フィルム。
[5] 前記λ/4波長板およびλ/2波長板は、波長550nmにおける位相差ムラが、±0.50nm/cm以下である、[]に記載の光学フィルム。
[6] 前記λ/4波長板およびλ/2波長板は、波長550nmにおける反射率が、7.0%以下である、[]に記載の光学フィルム。
[7] 遅相軸が同軸にならない角度で、2枚以上の[1]に記載の光学フィルムを貼り合わせた光学フィルムであって、逆波長分散性Re(400nm)/Re(550nm)が1.00未満であり、かつ全光線透過率が91%以上である、光学フィルム。
[8] 2枚以上の前記光学フィルムが、該光学フィルムとの屈折率差(Δn)が0.1以下である接着材料を介して貼り合わされている、[]に記載の光学フィルム。
[9] λ/4波長板またはλ/2波長板であることを特徴とする[]または[]に記載の光学フィルム。
[10] 前記λ/4波長板は、波長550nmにおける位相差が140±10nmである、[]に記載の光学フィルム。
[11] 前記λ/2波長板は、波長550nmにおける位相差が280±20nmである、[]に記載の光学フィルム。
[12] 前記λ/4波長板およびλ/2波長板は、波長550nmにおける位相差ムラが、±0.50nm/cm以下である、[]に記載の光学フィルム。
[13] 前記λ/4波長板およびλ/2波長板は、波長550nmにおける反射率が、7.0%以下である、[]に記載の光学フィルム。
[14] 実質的に下記一般式(1)で表される繰返し構造単位から選択される少なくとも一種からなるフッ素含有環状オレフィンポリマーからなるフィルムを延伸することを特徴とし、
波長550nmの位相差が50nm以上であり、波長550nmの位相差Re(550nm)に対する波長400nmの位相差Re(400nm)の比Re(400nm)/Re(550nm)で表される波長分散性が1.00〜1.05であり、かつ、波長800nmの位相差Re(800nm)に対する波長400nmの位相差Re(400nm)の比Re(400nm)/Re(800nm)で表される波長分散性が1.00〜1.05であり、全光線透過率が92%以上である、低波長分散性の光学フィルムの製造方法;
Figure 2014162928
(式(1)中、R 〜R のうち、少なくとも1つは、フッ素、フッ素を含有する炭素数1〜10のアルキル、フッ素を含有する炭素数1〜10のアルコキシ、フッ素を含有する炭素数2〜10のアルコキシアルキル、フッ素を含有する炭素数6〜20のアリール、フッ素を含有する炭素数2〜10のアルコキシカルボニル、フッ素を含有する炭素数7〜20のアリールオキシカルボニル、フッ素を含有する炭素数3〜10のアルコキシカルボニルアルキル、フッ素を含有する炭素数8〜20のアリールオキシカルボニルアルキルから選ばれ、同一でも異なっていてもよい。R 〜R が、フッ素以外または上記置換基以外の基である場合、R 〜R はそれぞれ独立に、水素、炭素数1〜10のアルキル、炭素数6〜20のアリール、炭素数1〜10のアルコキシ、炭素数2〜10のアルコキシアルキル、炭素数2〜10のアルコキシカルボニル、炭素数7〜20のアリールオキシカルボニル、炭素数3〜10のアルコキシカルボニルアルキル、または炭素数8〜20のアリールオキシカルボニルアルキルから選ばれる。X は、−O−、−S−、−NR −、−PR −、および−CR −(R 、R はそれぞれ独立に水素または炭素数1〜20のアルキルを表す。)から選ばれる。)。
[15] 遅相軸が同軸にならない角度で、2枚以上の前記光学フィルムを貼り合わせる工程を有する、[14]に記載の光学フィルムの製造方法。
本発明の位相差フィルムは、液晶ディスプレイ、有機ELなどの表示材料に好適に利用できる。特に、逆波長分散フィルムの用途としては、反射型液晶ディスプレイなどの位相差フィルムとして、また、偏光板補償フィルム、さらには偏光子保護フィルムとして有用であり工業的価値が極めて高い。
以下、参考形態の例を付記する。
[1] 実質的に一般式(1)で表される繰返し構造単位から選択される少なくとも一種からなるフッ素含有環状オレフィンポリマーからなるフィルムを延伸して得られた光学フィルムであって、
波長550nmの位相差が50nm以上であり、波長550nmの位相差Re(550nm)に対する波長400nmの位相差Re(400nm)の比Re(400nm)/Re(550nm)で表される波長分散性が1.00〜1.05であり、かつ、波長800nmの位相差Re(800nm)に対する波長400nmの位相差Re(400nm)の比Re(400nm)/Re(800nm)で表される波長分散性が1.00〜1.05であり、全光線透過率が92%以上である、低波長分散性の光学フィルム;
[2] λ/4波長板またはλ/2波長板である、[1]に記載の光学フィルム。
[3]前記フッ素含有環状オレフィンポリマーのワニスを孔径0.5μm以下の孔を備えるフィルターを通過させ、精密ろ過を施し、次いで製膜して得られた前記光学フィルムであって、λ/4波長板またはλ/2波長板である、[2]に記載の光学フィルム。
[4] 前記λ/4波長板は、波長550nmにおける位相差が140±10nmである、[3]に記載の光学フィルム。
[5] 前記λ/2波長板は、波長550nmにおける位相差が280±20nmである、[3]に記載の光学フィルム。
[6] 前記λ/4波長板およびλ/2波長板は、波長550nmにおける位相差ムラが、±0.50nm/cm 以下である、[3]に記載の光学フィルム。
[7] 前記λ/4波長板およびλ/2波長板は、波長550nmにおける反射率が、7.0%以下である、[3]に記載の光学フィルム。
[8] 遅相軸が同軸にならない角度で、2枚以上の[1]に記載の光学フィルムを貼り合わせた光学フィルムであって、逆波長分散性Re(400nm)/Re(550nm)が1.00未満であり、かつ全光線透過率が91%以上である、光学フィルム。
[9] 2枚以上の前記光学フィルムが、該光学フィルムとの屈折率差(Δn)が0.1以下である接着材料を介して貼り合わされている、[8]に記載の光学フィルム。
[10] λ/4波長板またはλ/2波長板であることを特徴とする[8]または[9]に記載の光学フィルム。
[11]前記フッ素含有環状オレフィンポリマーのワニスを孔径0.5μm以下の孔を備えるフィルターを通過させ、精密ろ過を施し、次いで製膜して得られた前記光学フィルムであって、 λ/4波長板またはλ/2波長板であることを特徴とする[10]に記載の光学フィルム。
[12] 前記λ/4波長板は、波長550nmにおける位相差が140±10nmである、[11]に記載の光学フィルム。
[13] 前記λ/2波長板は、波長550nmにおける位相差が280±20nmである、[11]に記載の光学フィルム。
[14] 前記λ/4波長板およびλ/2波長板は、波長550nmにおける位相差ムラが、±0.50nm/cm 以下である、[11]に記載の光学フィルム。
[15] 前記λ/4波長板およびλ/2波長板は、波長550nmにおける反射率が、7.0%以下である、[11]に記載の光学フィルム。

Claims (15)

  1. 実質的に下記一般式(1)で表される繰返し構造単位から選択される少なくとも一種からなるフッ素含有環状オレフィンポリマーからなるフィルムを延伸して得られた光学フィルムであって、
    波長550nmの位相差が50nm以上であり、波長550nmの位相差Re(550nm)に対する波長400nmの位相差Re(400nm)の比Re(400nm)/Re(550nm)で表される波長分散性が1.00〜1.05であり、かつ、波長800nmの位相差Re(800nm)に対する波長400nmの位相差Re(400nm)の比Re(400nm)/Re(800nm)で表される波長分散性が1.00〜1.05であり、全光線透過率が92%以上である、低波長分散性の光学フィルム;
    Figure 2014162928
    (式(1)中、R〜Rのうち、少なくとも1つは、フッ素、フッ素を含有する炭素数1〜10のアルキル、フッ素を含有する炭素数1〜10のアルコキシ、フッ素を含有する炭素数2〜10のアルコキシアルキル、フッ素を含有する炭素数6〜20のアリール、フッ素を含有する炭素数2〜10のアルコキシカルボニル、フッ素を含有する炭素数7〜20のアリールオキシカルボニル、フッ素を含有する炭素数3〜10のアルコキシカルボニルアルキル、フッ素を含有する炭素数8〜20のアリールオキシカルボニルアルキルから選ばれ、同一でも異なっていてもよい。R〜Rが、フッ素以外または上記置換基以外の基である場合、R〜Rはそれぞれ独立に、水素、炭素数1〜10のアルキル、炭素数6〜20のアリール、炭素数1〜10のアルコキシ、炭素数2〜10のアルコキシアルキル、炭素数2〜10のアルコキシカルボニル、炭素数7〜20のアリールオキシカルボニル、炭素数3〜10のアルコキシカルボニルアルキル、または炭素数8〜20のアリールオキシカルボニルアルキルから選ばれる。Xは、−O−、−S−、−NR−、−PR−、および−CR−(R、Rはそれぞれ独立に水素または炭素数1〜20のアルキルを表す。)から選ばれる。)。
  2. λ/4波長板またはλ/2波長板である、請求項1に記載の光学フィルム。
  3. 前記フッ素含有環状オレフィンポリマーのワニスを孔径0.5μm以下の孔を備えるフィルターを通過させ、精密ろ過を施し、次いで製膜して得られた前記光学フィルムであって、λ/4波長板またはλ/2波長板である、請求項2に記載の光学フィルム。
  4. 前記λ/4波長板は、波長550nmにおける位相差が140±10nmである、請求項3に記載の光学フィルム。
  5. 前記λ/2波長板は、波長550nmにおける位相差が280±20nmである、請求項3に記載の光学フィルム。
  6. 前記λ/4波長板およびλ/2波長板は、波長550nmにおける位相差ムラが、±0.50nm/cm以下である、請求項3に記載の光学フィルム。
  7. 前記λ/4波長板およびλ/2波長板は、波長550nmにおける反射率が、7.0%以下である、請求項3に記載の光学フィルム。
  8. 遅相軸が同軸にならない角度で、2枚以上の請求項1に記載の光学フィルムを貼り合わせた光学フィルムであって、逆波長分散性Re(400nm)/Re(550nm)が1.00未満であり、かつ全光線透過率が91%以上である、光学フィルム。
  9. 2枚以上の前記光学フィルムが、該光学フィルムとの屈折率差(Δn)が0.1以下である接着材料を介して貼り合わされている、請求項8に記載の光学フィルム。
  10. λ/4波長板またはλ/2波長板であることを特徴とする請求項8または9に記載の光学フィルム。
  11. 前記フッ素含有環状オレフィンポリマーのワニスを孔径0.5μm以下の孔を備えるフィルターを通過させ、精密ろ過を施し、次いで製膜して得られた前記光学フィルムであって、λ/4波長板またはλ/2波長板であることを特徴とする請求項10に記載の光学フィルム。
  12. 前記λ/4波長板は、波長550nmにおける位相差が140±10nmである、請求項11に記載の光学フィルム。
  13. 前記λ/2波長板は、波長550nmにおける位相差が280±20nmである、請求項11に記載の光学フィルム。
  14. 前記λ/4波長板およびλ/2波長板は、波長550nmにおける位相差ムラが、±0.50nm/cm以下である、請求項11に記載の光学フィルム。
  15. 前記λ/4波長板およびλ/2波長板は、波長550nmにおける反射率が、7.0%以下である、請求項11に記載の光学フィルム。
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