JPWO2018180498A1 - 光学フィルム、偏光板、及び製造方法 - Google Patents
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Abstract
延伸された樹脂からなる光学フィルムであって、Re(590)、|Rth(590)|、|Re(400)−Re(800)|及び|Rth(400)−Rth(800)|が特定範囲内で、引張弾性率が1500MPa以上であり、引裂強度が0.6N/mm以上である、光学フィルム;それを備える偏光板;並びにその製造方法。樹脂は、好ましくは、芳香族ビニル化合物水素化物単位(a)及びジエン化合物水素化物単位(b)を有する重合体を含む。
Description
本発明は、光学フィルム、偏光板、及びそれらの製造方法に関する。
表示装置等の光学的な装置において、樹脂製の光学フィルムを用いることは広く行われている。さらに、そのような光学フィルムの例として、位相差が小さい光学フィルムが知られている(例えば特許文献1〜3)。そのような低位相差光学フィルムは、偏光板において偏光子を保護する保護フィルムとして用いうる。具体的には、低位相差光学フィルムを偏光子保護フィルムとして用いることにより、良好な視野角特性を有する表示装置を構成することができる。
低位相差光学フィルムは、位相差が小さいことに加えて、高い効率でフィルムの製造及び加工が可能であること、及びフィルムの耐久性が高いことが求められる。例えば、延伸により、大面積の長尺フィルムとして容易に製造できること、及びフィルムの裁断及び搬送が、不良の発生を伴わず容易に行えることが求められる。また、フィルムを偏光子保護フィルムとして使用する環境においてカールの発生等の不具合が発生しないことが求められる。
しかしながら、上に述べた全ての特性において優れた光学フィルムを得ることは困難であった。
したがって、本発明の目的は、位相差が小さく、延伸により大面積の長尺フィルムとして容易に製造でき、裁断及び搬送を容易に行うことができ、且つ耐久性が高い光学フィルム、及びその製造方法を提供することにある。
本発明のさらなる目的は、視野角特性が良好な表示装置を実現でき、容易に製造でき、且つ耐久性が高い偏光板を提供することにある。
本発明のさらなる目的は、視野角特性が良好な表示装置を実現でき、容易に製造でき、且つ耐久性が高い偏光板を提供することにある。
本発明は、下記のとおりである。
〔1〕 延伸された樹脂からなる光学フィルムであって、下記式(1)〜(4)を満たし:
0nm≦Re(590)≦3nm (1)
|Rth(590)|≦3nm (2)
|Re(400)−Re(800)|≦1nm (3)
|Rth(400)−Rth(800)|≦1nm (4)
(但し、
Re(400)は、前記光学フィルムの波長400nmにおける面内方向レターデーションであり、
Re(590)は、前記光学フィルムの波長590nmにおける面内方向レターデーションであり、
Re(800)は、前記光学フィルムの波長800nmにおける面内方向レターデーションであり、
Rth(400)は、前記光学フィルムの波長400nmにおける厚み方向レターデーションであり、
Rth(590)は、前記光学フィルムの波長590nmにおける厚み方向レターデーションであり、
Rth(800)は、前記光学フィルムの波長800nmにおける厚み方向レターデーションである。)
引張弾性率が1500MPa以上であり、
引裂強度が0.6N/mm以上である、光学フィルム。
〔2〕 前記樹脂が、芳香族ビニル化合物水素化物単位(a)及びジエン化合物水素化物単位(b)を有する重合体を含む、〔1〕に記載の光学フィルム。
〔3〕 前記重合体が、
前記ジエン化合物水素化物単位(b)を有する、1分子あたり1つのブロックBと、
前記ブロックBの一端に連結され、前記芳香族ビニル化合物水素化物単位(a)を有する、1分子あたり1つのブロックA1と、
前記ブロックBの他端に連結され、前記芳香族ビニル化合物水素化物単位(a)を有する、1分子あたり1つのブロックA2と
を含むトリブロック共重合体である、〔2〕に記載の光学フィルム。
〔4〕 前記トリブロック共重合体において、前記ブロックA1及び前記ブロックA2の合計の重量と、前記ブロックBの重量との比(A1+A2)/Bが、80/20以上88/12以下である、〔3〕に記載の光学フィルム。
〔5〕 前記芳香族ビニル化合物水素化物単位(a)が、スチレンを重合し水素化して得られる構造を有する構造単位であり、
前記ジエン化合物水素化物単位(b)が、イソプレンを重合し水素化して得られる構造を有する構造単位である、〔2〕〜〔4〕のいずれか1項に記載の光学フィルム。
〔6〕 偏光子と、〔1〕〜〔5〕のいずれか1項に記載の光学フィルムとを備える、偏光板。
〔7〕 〔1〕〜〔5〕のいずれか1項に記載の光学フィルムの製造方法であって、
前記樹脂のガラス転移温度がTgであり、
前記樹脂からなる延伸前フィルムを、(Tg+10)℃以上(Tg+45)℃以下の温度において、1.1倍以上3.0倍以下の延伸倍率で延伸することを含む製造方法。
0nm≦Re(590)≦3nm (1)
|Rth(590)|≦3nm (2)
|Re(400)−Re(800)|≦1nm (3)
|Rth(400)−Rth(800)|≦1nm (4)
(但し、
Re(400)は、前記光学フィルムの波長400nmにおける面内方向レターデーションであり、
Re(590)は、前記光学フィルムの波長590nmにおける面内方向レターデーションであり、
Re(800)は、前記光学フィルムの波長800nmにおける面内方向レターデーションであり、
Rth(400)は、前記光学フィルムの波長400nmにおける厚み方向レターデーションであり、
Rth(590)は、前記光学フィルムの波長590nmにおける厚み方向レターデーションであり、
Rth(800)は、前記光学フィルムの波長800nmにおける厚み方向レターデーションである。)
引張弾性率が1500MPa以上であり、
引裂強度が0.6N/mm以上である、光学フィルム。
〔2〕 前記樹脂が、芳香族ビニル化合物水素化物単位(a)及びジエン化合物水素化物単位(b)を有する重合体を含む、〔1〕に記載の光学フィルム。
〔3〕 前記重合体が、
前記ジエン化合物水素化物単位(b)を有する、1分子あたり1つのブロックBと、
前記ブロックBの一端に連結され、前記芳香族ビニル化合物水素化物単位(a)を有する、1分子あたり1つのブロックA1と、
前記ブロックBの他端に連結され、前記芳香族ビニル化合物水素化物単位(a)を有する、1分子あたり1つのブロックA2と
を含むトリブロック共重合体である、〔2〕に記載の光学フィルム。
〔4〕 前記トリブロック共重合体において、前記ブロックA1及び前記ブロックA2の合計の重量と、前記ブロックBの重量との比(A1+A2)/Bが、80/20以上88/12以下である、〔3〕に記載の光学フィルム。
〔5〕 前記芳香族ビニル化合物水素化物単位(a)が、スチレンを重合し水素化して得られる構造を有する構造単位であり、
前記ジエン化合物水素化物単位(b)が、イソプレンを重合し水素化して得られる構造を有する構造単位である、〔2〕〜〔4〕のいずれか1項に記載の光学フィルム。
〔6〕 偏光子と、〔1〕〜〔5〕のいずれか1項に記載の光学フィルムとを備える、偏光板。
〔7〕 〔1〕〜〔5〕のいずれか1項に記載の光学フィルムの製造方法であって、
前記樹脂のガラス転移温度がTgであり、
前記樹脂からなる延伸前フィルムを、(Tg+10)℃以上(Tg+45)℃以下の温度において、1.1倍以上3.0倍以下の延伸倍率で延伸することを含む製造方法。
本発明によれば、位相差が小さく、延伸により大面積の長尺フィルムとして容易に製造でき、裁断及び搬送を容易に行うことができ、且つ耐久性が高い光学フィルム、及びその製造方法を提供することができる。
本発明によればまた、視野角特性が良好な表示装置を実現でき、容易に製造でき、且つ耐久性が高い偏光板を提供することができる。
本発明によればまた、視野角特性が良好な表示装置を実現でき、容易に製造でき、且つ耐久性が高い偏光板を提供することができる。
以下、本発明について実施形態及び例示物を示して詳細に説明する。ただし、本発明は以下に示す実施形態及び例示物に限定されるものでは無く、本発明の請求の範囲及びその均等の範囲を逸脱しない範囲において任意に変更して実施しうる。
以下の説明において、鎖状炭化水素化合物とは、芳香族環、シクロアルカン、シクロアルケン等の環状の構造を含まない炭化水素化合物である。
以下の説明において、フィルムの面内方向レターデーションReは、別に断らない限り、Re=(nx−ny)×dで表される値である。フィルムの厚み方向レターデーションRthは、Rth=[{(nx+ny)/2}−nz]×dで表される値である。ここで、nxは、フィルムの厚み方向に垂直な方向(面内方向)であって最大の屈折率を与える方向の屈折率を表す。nyは、フィルムの前記面内方向であってnxの方向に直交する方向の屈折率を表す。nzはフィルムの厚み方向の屈折率を表す。dは、フィルムの厚みを表す。これらの位相差Re及びRthは、例えば市販の自動複屈折計を用いて測定しうる。前記の位相差Re及びRthは、波長590nmの光に対する評価とする。
以下の説明において、「偏光板」とは、別に断らない限り、剛直な部材だけでなく、例えば樹脂製のフィルムのように可撓性を有する部材も含む。
以下の説明において、「長尺」のフィルムとは、幅に対して、5倍以上の長さを有するフィルムをいい、好ましくは10倍若しくはそれ以上の長さを有し、具体的にはロール状に巻き取られて保管又は運搬される程度の長さを有するフィルムをいう。長尺のフィルムの長さの上限は、特に制限は無く、例えば、幅に対して10万倍以下としうる。
〔1.光学フィルムの材料:ブロック共重合体〕
本発明の光学フィルムは、延伸された樹脂からなる。
延伸された樹脂からなるフィルムとは、樹脂をフィルムの形状に成形し、さらにそれを延伸の工程に供することにより延伸して得られるフィルムである。本願においては、かかる延伸の工程に供する前のフィルムを「延伸前フィルム」ということがある。
本発明の光学フィルムは、延伸された樹脂からなる。
延伸された樹脂からなるフィルムとは、樹脂をフィルムの形状に成形し、さらにそれを延伸の工程に供することにより延伸して得られるフィルムである。本願においては、かかる延伸の工程に供する前のフィルムを「延伸前フィルム」ということがある。
光学フィルムを構成する樹脂は、芳香族ビニル化合物水素化物単位(a)及びジエン化合物水素化物単位(b)を有するブロック共重合体を含む樹脂としうる。本願においては、かかる共重合体を、単にブロック共重合体ということがある。また、ブロック共重合体を含む樹脂を、単にブロック共重合体樹脂ということがある。
ブロック共重合体は、ジエン化合物水素化物単位(b)を有する、1分子あたり1つのブロックBと、ブロックBの一端に連結され、芳香族ビニル化合物水素化物単位(a)を有する、1分子あたり1つのブロックA1と、ブロックBの他端に連結され、芳香族ビニル化合物水素化物単位(a)を有する、1分子あたり1つのブロックA2とを含むトリブロック共重合体としうる。光学フィルムを構成する樹脂としてブロック共重合体樹脂を採用することにより、低位相差、裁断及び搬送の容易性、耐久性等の観点において特に優れた光学フィルムを、大面積の長尺フィルムとして特に容易に製造できる。
芳香族ビニル化合物水素化物単位(a)は、芳香族ビニル化合物を重合した後で、その不飽和結合を水素化して得られる繰り返し単位と同じ構造を有する繰り返し単位であり、例えば以下の構造式(1)で表される繰り返し単位である。ただし、芳香族ビニル化合物水素化物単位(a)は、その製造方法よっては限定されない。
以下の単位の例示物において立体異性体を有するものは、そのいずれの立体異性体をも使用することができる。ブロックA1、A2及びBは、複数種類の異なる単位を含みうる。またブロック共重合体は複数種類の異なるブロックを含む複数種類の重合体の混合物であってもよい。ブロック共重合体の構造、水素化率等は、NMR法により確認しうる。
以下の単位の例示物において立体異性体を有するものは、そのいずれの立体異性体をも使用することができる。ブロックA1、A2及びBは、複数種類の異なる単位を含みうる。またブロック共重合体は複数種類の異なるブロックを含む複数種類の重合体の混合物であってもよい。ブロック共重合体の構造、水素化率等は、NMR法により確認しうる。
構造式(1)において、Rcは脂環式炭化水素基を表す。Rcの例を挙げると、シクロヘキシル基等のシクロヘキシル基類;デカヒドロナフチル基類等が挙げられる。
構造式(1)において、R1、R2及びR3は、それぞれ独立に、水素原子、鎖状炭化水素基、ハロゲン原子、アルコキシ基、ヒドロキシル基、エステル基、シアノ基、アミド基、イミド基、シリル基、又は、極性基(ハロゲン原子、アルコキシ基、ヒドロキシル基、エステル基、シアノ基、アミド基、イミド基、又はシリル基)で置換された鎖状炭化水素基を表す。中でもR1、R2及びR3としては、耐熱性、低複屈折性及び機械強度等の観点から水素原子及び炭素原子数1〜6個の鎖状炭化水素基であることが好ましい。鎖状炭化水素基としては飽和炭化水素基が好ましく、アルキル基がより好ましい。
ブロックA1及びA2のそれぞれの分子量は、好ましくは1000以上、より好ましくは2000以上、さらにより好ましくは3000以上であり、好ましくは100000以下、より好ましくは90000以下、さらにより好ましくは80000以下である。ブロックA1及びA2の分子量が前記下限以上となることによりフィルムの弾性率が向上するという利点が得られ、また、上限以下となることによりフィルムの耐衝撃性が向上するという利点が得られる。ブロックA1の分子量とブロックA2の分子量とは同じでもよいし、異なっていてもよい。
好ましい例において、芳香族ビニル化合物水素化物単位(a)は、スチレンを重合し水素化して得られる構造を有する構造単位である。より具体的には、芳香族ビニル化合物水素化物単位(a)の好ましい例としては、以下の構造式(1−1)で表される単位が挙げられる。
ジエン化合物水素化物単位(b)は、ジエン化合物を重合した後で、その得られた重合物が不飽和結合を有していればその不飽和結合を水素化して得られる繰り返し単位と同じ構造を有する繰り返し単位である。ジエン化合物水素化物単位(b)は、共役ジエン化合物を重合した後で、その不飽和結合を水素化して得られる繰り返し単位と同じ構造を有する繰り返し単位であることが好ましい。ジエン化合物水素化物単位(b)の例としては、以下の構造式(2)で表される単位及び構造式(3)で表される単位が挙げられる。ただし、ジエン化合物水素化物単位(b)は、その製造方法よっては限定されない。
構造式(2)において、R4〜R9は、それぞれ独立に、水素原子、鎖状炭化水素基、ハロゲン原子、アルコキシ基、ヒドロキシル基、エステル基、シアノ基、アミド基、イミド基、シリル基、又は、極性基(ハロゲン原子、アルコキシ基、ヒドロキシル基、エステル基、シアノ基、アミド基、イミド基、又はシリル基)で置換された鎖状炭化水素基を表す。中でもR4〜R9としては、耐熱性、低複屈折性及び機械強度等の観点から水素原子及び炭素原子数1〜6個の鎖状炭化水素基であることが好ましい。鎖状炭化水素基としては飽和炭化水素基が好ましく、アルキル基がより好ましい。
構造式(3)において、R10〜R15は、それぞれ独立に、水素原子、鎖状炭化水素基、ハロゲン原子、アルコキシ基、ヒドロキシル基、エステル基、シアノ基、アミド基、イミド基、シリル基、又は、極性基(ハロゲン原子、アルコキシ基、ヒドロキシル基、エステル基、シアノ基、アミド基、イミド基、又はシリル基)で置換された鎖状炭化水素基を表す。中でもR10〜R15としては、耐熱性、低複屈折性及び機械強度等の観点から水素原子及び炭素原子数1〜6個の鎖状炭化水素基であることが好ましい。鎖状炭化水素基としては飽和炭化水素基が好ましく、アルキル基がより好ましい。
ブロックBの分子量は、好ましくは500以上、より好ましくは1000以上、さらにより好ましくは2000以上であり、好ましくは50000以下、より好ましくは30000以下、さらにより好ましくは20000以下である。ブロックBの分子量が前記下限以上となることにより耐衝撃性が向上するという利点が得られ、また、上限以下となることにより弾性率が向上するという利点が得られる。
好ましい例において、ジエン化合物水素化物単位(b)は、イソプレンを重合し水素化して得られる構造を有する構造単位である。より具体的には、以下の構造式(2−1)〜(2−3)で表される単位が挙げられる。
トリブロック共重合体は、本発明の効果を著しく損なわない限り、ブロックA1、A2及びブロックB以外に任意のブロックを有していても良い。トリブロック共重合体はまた、本発明の効果を著しく損なわない限り、芳香族ビニル化合物水素化物単位(a)及びジエン化合物水素化物単位(b)以外の任意の単位を含んでいてもよい。ただし、本発明の効果をより顕著に発揮させる観点からは、前記任意のブロック及び前記任意の単位は少ないことが好ましい。トリブロック共重合体における前記任意のブロックの重量比はフィルムの用途等により一様ではないが、好ましくは10重量%以下、より好ましくは5重量%以下、さらにより好ましくは3重量%以下であり、任意のブロックは含まないことが特に好ましい。トリブロック共重合体における前記任意の単位の重量比はフィルムの用途等により一様ではないが、好ましくは10重量%以下、より好ましくは5重量%以下、さらにより好ましくは3重量%以下であり、任意の単位は含まないことが特に好ましい。
トリブロック共重合体の重量平均分子量Mwは、好ましくは50,000以上、より好ましくは55,000以上、さらにより好ましくは60,000以上であり、好ましくは100,000以下、より好ましくは90,000以下、さらにより好ましくは80,000以下である。重量平均分子量Mwが前記下限以上となることによりフィルムの耐衝撃性を向上させることができ、上限以下となることにより重合体の粘度を低めて成形性を高めることができる。
トリブロック共重合体の分子量分布(重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn))は、好ましくは2以下、より好ましくは1.7以下、さらにより好ましくは1.5以下である。Mw/Mnがかかる範囲内であることにより、重合体粘度を低めて成形性を高めることができる。
トリブロック共重合体のガラス転移温度TgAは、好ましくは110℃以上、より好ましくは115℃以上、さらにより好ましくは120℃以上であり、好ましくは150℃以下、より好ましくは148℃以下、さらにより好ましくは145℃以下である。トリブロック共重合体のガラス転移温度が前記下限以上であることによりフィルムの耐熱性が向上するという利点が得られ、上限以下であることにより加工温度を下げて成形性を高めるという利点が得られる。トリブロック共重合体のガラス転移温度TgAは、複数のガラス転移温度が見られる場合には、高いほうの数値を採用しうる。
ブロック共重合体は、芳香族ビニル化合物水素化物ブロックおよびジエン化合物水素化物ブロックそれぞれに対応する単量体を用意し、これをブロック重合させて重合体を得て、得られた重合体の水素化を行うことにより製造しうる。
芳香族ビニル化合物水素化物ブロックに対応する単量体の例としては、スチレン、α−メチルスチレン、α−エチルスチレン、α−プロピルスチレン、α−イソプロピルスチレン、α−t−ブチルスチレン、2−メチルスチレン、3−メチルスチレン、4−メチルスチレン、2,4−ジイソプロピルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、4−t−ブチルスチレン、5−t−ブチル−2−メチルスチレン、モノクロロスチレン、ジクロロスチレン、モノフルオロスチレン、4−フェニルスチレン等のスチレン類;ビニルシクロヘキサン、3−メチルイソプロペニルシクロヘキサン等のビニルシクロヘキサン類;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−ビ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等のビニルシクロヘキセン類;及びこれらの組み合わせが挙げられる。
ジエン化合物水素化物ブロックに対応する単量体の例としては、ブタジエン、イソプレン、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン、1,3−ペンタジエン、及び1,3−ヘキサジエン等の鎖状共役ジエン類;並ぶにこれらの組み合わせが挙げられる。
重合及び水素化の具体的な手順は、特に限定されない。重合及び水素化は、例えば、特開2011−13378号公報に記載の方法により行いうる。
光学フィルムを構成する樹脂は、ブロック共重合体以外の任意成分を含みうる。任意成分の例としては、紫外線吸収剤;無機微粒子;酸化防止剤、熱安定剤、近赤外線吸収剤等の安定剤;滑剤、可塑剤等の樹脂改質剤;染料や顔料等の着色剤;帯電防止剤;及びこれらの組み合わせが挙げられる。本発明の効果を顕著に発揮させる観点からは、任意成分の量は少ないことが好ましい。任意成分の具体的な量は本発明のフィルムの用途や厚み等にもよるが、例えばブロック共重合体100重量部に対して、10重量部以下が好ましく、5重量部以下がより好ましく、3重量部以下が更に好ましい。中でも、その他の成分は含まないことが特に好ましい。
〔2.光学フィルムの性質〕
本発明の光学フィルムは、下記式(1)〜(4)を満たす。
0nm≦Re(590)≦3nm (1)
|Rth(590)|≦3nm (2)
|Re(400)−Re(800)|≦1nm (3)
|Rth(400)−Rth(800)|≦1nm (4)
式中、Re(400)は、前記光学フィルムの波長400nmにおける面内方向レターデーションであり、Re(590)は、前記光学フィルムの波長590nmにおける面内方向レターデーションであり、Re(800)は、前記光学フィルムの波長800nmにおける面内方向レターデーションであり、Rth(400)は、前記光学フィルムの波長400nmにおける厚み方向レターデーションであり、Rth(590)は、前記光学フィルムの波長590nmにおける厚み方向レターデーションであり、Rth(800)は、前記光学フィルムの波長800nmにおける厚み方向レターデーションである。
本発明の光学フィルムは、下記式(1)〜(4)を満たす。
0nm≦Re(590)≦3nm (1)
|Rth(590)|≦3nm (2)
|Re(400)−Re(800)|≦1nm (3)
|Rth(400)−Rth(800)|≦1nm (4)
式中、Re(400)は、前記光学フィルムの波長400nmにおける面内方向レターデーションであり、Re(590)は、前記光学フィルムの波長590nmにおける面内方向レターデーションであり、Re(800)は、前記光学フィルムの波長800nmにおける面内方向レターデーションであり、Rth(400)は、前記光学フィルムの波長400nmにおける厚み方向レターデーションであり、Rth(590)は、前記光学フィルムの波長590nmにおける厚み方向レターデーションであり、Rth(800)は、前記光学フィルムの波長800nmにおける厚み方向レターデーションである。
Re(590)は、3nm以下、好ましくは2nm以下である。Re(590)の下限は、理想的には0nmである。|Rth(590)|は、3nm以下、好ましくは1nm以下である。Rth(590)の下限は、理想的には0nmである。|Re(400)−Re(800)|は、1nm以下、好ましくは0.8nm以下である。|Re(400)−Re(800)|の下限は、理想的には0nmである。|Rth(400)−Rth(800)|は、1nm以下、好ましくは0.8nm以下である。|Rth(400)−Rth(800)|の下限は、理想的には0nmである。本発明の光学フィルムは、式(1)〜(4)を満たすことにより、低位相差光学フィルムとして、偏光子保護フィルム等の用途において好ましく用いることができる。
本発明の光学フィルムは、特定の範囲内の引張弾性率及び引裂強度を有する。引張弾性率は、1500MPa以上、好ましくは1600MPa以上であり、引裂強度は、0.6N/mm以上、好ましくは0.8N/mm以上である。引張弾性率の上限は、特に限定されないが、例えば4000MPa以下としうる。引裂強度の上限は、特に限定されないが、例えば2.0N/mm以下としうる。このような引張弾性率及び引裂強度を有することにより、光学フィルムの裁断及び搬送を、不良の発生を伴わず容易に行うことができる。また、光学フィルムを偏光子保護フィルムとして使用する環境において、カールの発生等の不具合を低減することができる。
上に述べた光学的性質及び機械的性質を有する光学フィルムは、フィルムを構成する樹脂を上に述べたものから適宜選択し、製造の条件を以下に述べるものから適宜選択することにより、容易に製造することができる。
本発明の光学フィルムは、光学部材としての機能を安定して発揮させる観点から、全光線透過率が、80%以上であることが好ましく、90%以上であることがより好ましい。
本発明の光学フィルムは、長尺のフィルムとして製造し、使用に際しさらに所望の寸法に裁断しうる。本発明の光学フィルムを長尺のフィルムとして製造する場合、その幅方向の寸法を、例えば1000mm〜3000mmとしうる。
本発明の光学フィルムの厚さは、好ましくは10μm以上、より好ましくは15μm以上、さらにより好ましくは20μm以上であり、好ましくは200μm以下、より好ましくは100μm以下、さらにより好ましくは50μm以下である。光学フィルムの厚さを前記下限以上にすることで偏光板保護フィルムとして使用した際に偏光板の破損防止などハンドリング性が向上するという利点があり、上限以下にすることで偏光板を薄くすることができるという利点がある。
本発明の光学フィルムは、通常、透明な層であり可視光線を良好に透過させる。具体的な光線透過率は本発明のフィルムの用途に応じて一様ではないが、波長420〜780nmにおける光線透過率としては、好ましくは85%以上、より好ましくは88%以上である。光学フィルムが波長420〜780nmにおいてこのように高い光線透過率を有することにより、光学フィルムを液晶表示装置などの表示装置に実装した場合に、特に長期間使用時の輝度低下を抑制できる。
〔3.光学フィルムの製造方法〕
本発明の光学フィルムは、上に述べた樹脂を材料として延伸前フィルムを調製し、延伸前フィルムを延伸する製造方法により製造しうる。延伸前フィルムの調製及び延伸は、例えば、特開2011−13378号公報に記載の方法により行いうる。延伸を行うことにより、光学フィルムを、大面積の長尺フィルムとして容易に製造することができる。
本発明の光学フィルムは、上に述べた樹脂を材料として延伸前フィルムを調製し、延伸前フィルムを延伸する製造方法により製造しうる。延伸前フィルムの調製及び延伸は、例えば、特開2011−13378号公報に記載の方法により行いうる。延伸を行うことにより、光学フィルムを、大面積の長尺フィルムとして容易に製造することができる。
本発明の光学フィルムは、好ましくは、延伸前フィルムを、特定の範囲の温度において、特定の延伸倍率で延伸する製造方法により製造しうる。延伸温度は、延伸前フィルムを構成する樹脂のガラス転移温度Tgに対する相対値として規定しうる。延伸温度は、好ましくは(Tg+10)℃以上、より好ましくは(Tg+15)℃以上であり、好ましくは(Tg+45)℃以下、より好ましくは(Tg+40)℃以下である。延伸倍率は、好ましくは1.1倍以上、より好ましくは1.15倍以上であり、好ましくは3.0倍以下、より好ましくは2.75倍以下である。延伸方向及び延伸倍率をかかる範囲内とすることにより、光学フィルムを延伸により大面積の長尺フィルムとしながら、且つ、光学フィルムの位相差を小さい値にすることができる。特に、光学フィルムを構成する樹脂として、上に説明したブロック共重合体樹脂を採用し、且つ延伸の温度及び倍率を上に述べた特定の範囲内とすることにより、位相差が小さく、裁断及び搬送を容易に行うことができ、且つ耐久性が高い光学フィルムを、大面積の長尺フィルムとして容易に製造することができる。
〔4.光学フィルムの用途:偏光板〕
本発明の光学フィルムは、液晶表示装置などの表示装置において、他の層を保護する保護フィルムとして好適に用いうる。中でも、本発明の光学フィルムは、偏光子保護フィルムとして好適であり、表示装置の内側偏光子保護フィルムとして特に好適である。
本発明の光学フィルムは、液晶表示装置などの表示装置において、他の層を保護する保護フィルムとして好適に用いうる。中でも、本発明の光学フィルムは、偏光子保護フィルムとして好適であり、表示装置の内側偏光子保護フィルムとして特に好適である。
本発明の偏光板は、偏光子と、前記本発明の光学フィルムとを備える。本発明の偏光板において、光学フィルムは、偏光子保護フィルムとして機能しうる。本発明の偏光板はさらに、光学フィルムと偏光子との間に、これらを接着するための接着剤層を備えてもよい。
偏光子は、特に限定されず、任意の偏光子を用いうる。偏光子の例としては、ポリビニルアルコールフィルムに、ヨウ素、二色性染料等の材料を吸着させた後、延伸加工したものが挙げられる。接着剤層を構成する接着剤としては、各種の重合体をベースポリマーとしたものが挙げられる。かかるベースポリマーの例としては、例えば、アクリル重合体、シリコーン重合体、ポリエステル、ポリウレタン、ポリエーテル、及び合成ゴムが挙げられる。
本発明の偏光板は、本発明の光学フィルムを備えることにより、その低位相差に基づき視野角特性が良好な表示装置を実現できる。本発明の光学フィルムは容易に製造でき、且つ耐久性が高いため、本発明の偏光板もまた、容易に製造でき、且つ耐久性が高い偏光板とすることができる。
偏光板が備える偏光子と保護フィルムの数は任意であるが、本発明の偏光板は、通常は、1層の偏光子と、その両面に設けられた2層の保護フィルムを備えうる。かかる2層の保護フィルムのうち、両方が本発明の光学フィルムであってもよく、どちらか一方のみが本発明の光学フィルムであってもよい。特に、光源及び液晶セルを備え、かかる液晶セルの光源側及び表示面側の両方に偏光板を有する液晶表示装置において、偏光子よりも液晶セルに近い位置において用いる保護フィルムとして、本発明の光学フィルムを備えることが特に好ましい。かかる構成を有することにより、斜め視野角の光漏れおよび色ムラの小さい良好な表示品質を有する液晶表示装置を容易に構成することができる。
本発明の偏光板が、本発明の光学フィルムに加えて、それ以外の任意の保護フィルムを備える場合、かかる任意の保護フィルムとしては、既知の保護フィルムを適宜選択しうる。例えば、脂環式構造含有重合体を含む樹脂からなるフィルムを用いうる。より具体的には、「ゼオノア」(日本ゼオン株式会社製)等の樹脂からなるフィルムを用いうる。
本発明の偏光板を液晶表示装置に設ける場合、かかる液晶表示装置は、特に限定されず、任意の形式の液晶表示装置としうる。中でも、本発明の光学フィルムによる斜め視野角の光漏れおよび色ムラ抑制の効果が顕著であることから、IPSモードの液晶セルを備える液晶表示装置が特に好ましい。
以下、実施例を示して本発明について具体的に説明する。ただし、本発明は以下に示す実施例に限定されるものではなく、本発明の請求の範囲及びその均等の範囲を逸脱しない範囲において任意に変更して実施しうる。
以下の説明において、量を表す「%」及び「部」は、別に断らない限り重量基準である。また、以下に説明する操作は、別に断らない限り、常温及び常圧の条件において行った。
以下の説明において、量を表す「%」及び「部」は、別に断らない限り重量基準である。また、以下に説明する操作は、別に断らない限り、常温及び常圧の条件において行った。
〔評価方法〕
〔分子量〕
重合体(ブロック共重合体、及びその製造の中間体としての重合体)の重量平均分子量及び数平均分子量は、THFを溶離液とするGPCによる標準ポリスチレン換算値として38℃において測定した。測定装置としては、東ソー社製HLC8020GPCを用いた。
〔分子量〕
重合体(ブロック共重合体、及びその製造の中間体としての重合体)の重量平均分子量及び数平均分子量は、THFを溶離液とするGPCによる標準ポリスチレン換算値として38℃において測定した。測定装置としては、東ソー社製HLC8020GPCを用いた。
〔Re及びRth〕
光学フィルムのRe及びRthは、AXOMETRICS社製「AxoScan」を用いて、測定波長400、590及び800nmで、R0(極角0°方向から観察したレターデーション)、R40(極角40°方向から観察したレターデーション)および平均屈折率から面内方向のレターデーションRe、及び厚み方向のレターデーションRthを算出した。
光学フィルムのRe及びRthは、AXOMETRICS社製「AxoScan」を用いて、測定波長400、590及び800nmで、R0(極角0°方向から観察したレターデーション)、R40(極角40°方向から観察したレターデーション)および平均屈折率から面内方向のレターデーションRe、及び厚み方向のレターデーションRthを算出した。
〔引張弾性率〕
光学フィルムの引張弾性率は、JIS K7162に準拠して測定した。但し試験片はJIS K7127−1Bに準拠して作製した。引っ張り速度は5mm/minとして測定した。長尺の光学フィルムの長手方向に沿った引張による測定及び幅方向に沿った引張による測定の両方を行い、それらの平均値を測定値とした。
光学フィルムの引張弾性率は、JIS K7162に準拠して測定した。但し試験片はJIS K7127−1Bに準拠して作製した。引っ張り速度は5mm/minとして測定した。長尺の光学フィルムの長手方向に沿った引張による測定及び幅方向に沿った引張による測定の両方を行い、それらの平均値を測定値とした。
〔引裂強度〕
光学フィルムの引裂強度は、トラウザー引裂法(JIS K7128−1)に従って測定した。長尺の光学フィルムの長手方向に沿った引裂きによる測定及び幅方向に沿った引裂きによる測定の両方を行い、それらの平均値を測定値とした。
光学フィルムの引裂強度は、トラウザー引裂法(JIS K7128−1)に従って測定した。長尺の光学フィルムの長手方向に沿った引裂きによる測定及び幅方向に沿った引裂きによる測定の両方を行い、それらの平均値を測定値とした。
〔光学フィルムの搬送性の評価方法〕
長尺の光学フィルムを、搬送速度5m/分で、フィルム長手方向に沿って水平に搬送した。搬送される光学フィルムを、図1に示すトリミング装置を用いて、連続的にトリミングした。トリミングを30分間行い、その間にフィルムの破断が生じなかった。
光学フィルムを搬送速度5m/minでその長手方向に搬送しながら、30分間、光学フィルムのトリミングを続けた。そして、トリミングによるクラックを原因とする光学フィルムの破断が発生したものは不良と判定し、そのような破断が発生しなかったものは良好と判定した。ここで光学フィルムの破断とは、光学フィルムが長手方向以外の方向に断ち切られる現象をいう。
長尺の光学フィルムを、搬送速度5m/分で、フィルム長手方向に沿って水平に搬送した。搬送される光学フィルムを、図1に示すトリミング装置を用いて、連続的にトリミングした。トリミングを30分間行い、その間にフィルムの破断が生じなかった。
光学フィルムを搬送速度5m/minでその長手方向に搬送しながら、30分間、光学フィルムのトリミングを続けた。そして、トリミングによるクラックを原因とする光学フィルムの破断が発生したものは不良と判定し、そのような破断が発生しなかったものは良好と判定した。ここで光学フィルムの破断とは、光学フィルムが長手方向以外の方向に断ち切られる現象をいう。
図1は、トリミングに用いたトリミング装置を、光学フィルムの搬送方向の下流側から見た背面図である。図示の便宜のため、図1における下刃122は、その回転軸122Cを通る面で切断した縦断面図により示される。トリミング装置120は、TD方向(搬送されるフィルムの幅方向に平行な方向)に整列した一対の装置である。トリミング工程では、長尺状の光学フィルムは、水平方向に搬送し、光学フィルムの搬送経路の上側に配置される皿型の上刃121を、回転軸121Cを中心に回転させて、その外周の一部を光学フィルムの上側の面に当接させ、且つ光学フィルムの搬送経路の下側に配置される椀型の下刃122を、回転軸122Cを中心に回転させて、その外周の一部を光学フィルムの下側の面に当接させた。上刃121の回転軸121C、及び下刃122の回転軸122Cは、いずれも、TD方向と平行な方向に配置した。上刃121と下刃122とは、光学フィルムをせん断するよう重なった状態とし、椀型の下刃122は、そのエッジが上刃121の側面側に突出する向きに配置した。かかるトリミング装置の上刃121及び下刃122との間に光学フィルムを搬入することにより、光学フィルムの連続的なトリミングを達成し、光学フィルムを、中央部の、裁断された光学フィルム11と、両端部の端部フィルム12とに分離した。
〔視野角特性〕
IPS型液晶表示装置として市販のテレビ受像機を用意した。
このテレビ受像機の視認側の偏光板(即ち、表示面に近い方の偏光板)を取り外し、代わりに、実施例又は比較例で製造した偏光板を取り付けた。偏光板の向きは、光学フィルムが光源側となり、且つ偏光子の吸収軸が、テレビ受像機がもともと備えていた偏光板における偏光子の向きと同じ方向となるよう調整した。
テレビ受像機を黒表示状態(表示面全体に黒い色を表示した状態)にして、表示面を観察した。観察は、表示面に対する極角がおよそ40°である方向から、方位角0°〜180°の範囲において行った。観察の結果、表示面において、青味がかった色味等の色味が確認された場合は不良と判定し、色味が確認されなかった場合は良好と判定した。
IPS型液晶表示装置として市販のテレビ受像機を用意した。
このテレビ受像機の視認側の偏光板(即ち、表示面に近い方の偏光板)を取り外し、代わりに、実施例又は比較例で製造した偏光板を取り付けた。偏光板の向きは、光学フィルムが光源側となり、且つ偏光子の吸収軸が、テレビ受像機がもともと備えていた偏光板における偏光子の向きと同じ方向となるよう調整した。
テレビ受像機を黒表示状態(表示面全体に黒い色を表示した状態)にして、表示面を観察した。観察は、表示面に対する極角がおよそ40°である方向から、方位角0°〜180°の範囲において行った。観察の結果、表示面において、青味がかった色味等の色味が確認された場合は不良と判定し、色味が確認されなかった場合は良好と判定した。
〔カール〕
実施例又は比較例で製造した偏光板を裁断し、100mm×100mmの正方形のフィルム片を得た。得られたフィルム片の光学フィルム側の面に、コロナ処理を施した。コロナ処理は、偏光板の製造において実施した条件と同じ条件とした。偏光板のコロナ処理された面を、粘着剤(日東電工社製CS9621T)の層を介して、光学用ガラス(コーニング社製EagleXG 厚み0.7mm)に貼合し、貼合物とした。
実施例又は比較例で製造した偏光板を裁断し、100mm×100mmの正方形のフィルム片を得た。得られたフィルム片の光学フィルム側の面に、コロナ処理を施した。コロナ処理は、偏光板の製造において実施した条件と同じ条件とした。偏光板のコロナ処理された面を、粘着剤(日東電工社製CS9621T)の層を介して、光学用ガラス(コーニング社製EagleXG 厚み0.7mm)に貼合し、貼合物とした。
貼合物を、冷熱衝撃試験に供した。冷熱衝撃試験は、冷熱衝撃試験機(エスペック社製)を用いて行った。冷熱衝撃試験の条件は、70℃30分及びそれに続く−40℃30分を1サイクルとし、100サイクルを繰り返した。冷熱衝撃試験終了後、貼合物を取り出した。偏光板のカールによって偏光板の端部が2mm以上浮き上がった場合は不良と判定し、浮き上がり量が2mm未満であった場合は良好と判定した。
〔実施例1〕
(1−1.第1段階の反応:芳香族ビニル化合物水素化物ブロックA1の伸長)
十分に乾燥し窒素置換した、攪拌装置を備えたステンレス鋼製反応器に、脱水シクロヘキサン320部、スチレン75部、及びジブチルエーテル0.38部を仕込み、60℃で攪拌しながらn−ブチルリチウム溶液(15重量%含有ヘキサン溶液)0.41部を添加して重合反応を開始させ、1時間、第1段階の重合反応を行った。反応開始後1時間の時点で、反応混合物から、試料をサンプリングし、ガスクロマトグラフィー(GC)により分析した結果、重合転化率は99.5%であった。
(1−1.第1段階の反応:芳香族ビニル化合物水素化物ブロックA1の伸長)
十分に乾燥し窒素置換した、攪拌装置を備えたステンレス鋼製反応器に、脱水シクロヘキサン320部、スチレン75部、及びジブチルエーテル0.38部を仕込み、60℃で攪拌しながらn−ブチルリチウム溶液(15重量%含有ヘキサン溶液)0.41部を添加して重合反応を開始させ、1時間、第1段階の重合反応を行った。反応開始後1時間の時点で、反応混合物から、試料をサンプリングし、ガスクロマトグラフィー(GC)により分析した結果、重合転化率は99.5%であった。
(1−2.第2段階の反応:ジエン化合物水素化物ブロックの伸長)
前記工程(P1−1)で得られた反応混合物に、イソプレン15部を添加し、引き続き第2段階の重合反応を開始し、1時間、重合反応を行った。第2段階の重合反応開始後1時間の時点で、反応混合物から、試料をサンプリングし、GCにより分析した結果、重合転化率は99.5%であった。
前記工程(P1−1)で得られた反応混合物に、イソプレン15部を添加し、引き続き第2段階の重合反応を開始し、1時間、重合反応を行った。第2段階の重合反応開始後1時間の時点で、反応混合物から、試料をサンプリングし、GCにより分析した結果、重合転化率は99.5%であった。
(1−3.第3段階の反応:芳香族ビニル化合物水素化物ブロックA2の伸長)
前記工程(1−2)で得られた反応混合物に、スチレン10部を添加し、引き続き第3段階の重合反応を開始した。第3段階の重合反応開始後1時間の時点で、反応混合物から、試料をサンプリングし、共重合体の重量平均分子量Mw及び数平均分子量Mnを測定した。またこの時点でサンプリングした試料をGCにより分析した結果、重合転化率はほぼ100%であった。その後直ちに、反応混合物にイソプロピルアルコール0.2部を添加して反応を停止させた。これにより、スチレン−イソプレン−スチレンのトリブロック分子構造を有する共重合体を含む混合物を得た。
得られた共重合体は、スチレン/イソプレン/スチレン=75/15/10の重量比のトリブロック分子構造を有する共重合体であった。
前記工程(1−2)で得られた反応混合物に、スチレン10部を添加し、引き続き第3段階の重合反応を開始した。第3段階の重合反応開始後1時間の時点で、反応混合物から、試料をサンプリングし、共重合体の重量平均分子量Mw及び数平均分子量Mnを測定した。またこの時点でサンプリングした試料をGCにより分析した結果、重合転化率はほぼ100%であった。その後直ちに、反応混合物にイソプロピルアルコール0.2部を添加して反応を停止させた。これにより、スチレン−イソプレン−スチレンのトリブロック分子構造を有する共重合体を含む混合物を得た。
得られた共重合体は、スチレン/イソプレン/スチレン=75/15/10の重量比のトリブロック分子構造を有する共重合体であった。
(1−4.第4段階の反応:水素化)
次に、工程(1−3)で得られたブロック共重合体を含む混合物を、攪拌装置を備えた耐圧反応器に移送し、水素化触媒として珪藻土担持型ニッケル触媒(日揮触媒化成社製「E22U」、ニッケル担持量60%)8.0部及び脱水シクロヘキサン100部を添加して混合した。反応器内部を水素ガスで置換し、さらに溶液を攪拌しながら水素を供給し、温度190℃、圧力4.5MPaにて6時間水素化反応を行った。水素化反応により共重合体が水素化された、ブロック共重合体を含む反応溶液を得た。
水素化反応終了後、反応溶液をろ過して水素化触媒を除去した後、フェノール系酸化防止剤であるペンタエリスリチル・テトラキス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート](松原産業社製「Songnox1010」)0.1部を溶解したキシレン溶液2.0部を添加して溶解させた。
次いで、上記溶液を、円筒型濃縮乾燥器(日立製作所社製「コントロ」)を用いて、温度260℃、圧力0.001MPa以下で、溶液から、溶媒であるシクロヘキサン、キシレン及びその他の揮発成分を除去した。溶融ポリマーをダイからストランド状に押出し、冷却後、ペレタイザーによりブロック共重合体のペレット95部を作製した。
得られたペレットに含まれるブロック共重合体の重量平均分子量(Mw)は65000、分子量分布(Mw/Mn)は1.25、水素化率はほぼ100%であった。
次に、工程(1−3)で得られたブロック共重合体を含む混合物を、攪拌装置を備えた耐圧反応器に移送し、水素化触媒として珪藻土担持型ニッケル触媒(日揮触媒化成社製「E22U」、ニッケル担持量60%)8.0部及び脱水シクロヘキサン100部を添加して混合した。反応器内部を水素ガスで置換し、さらに溶液を攪拌しながら水素を供給し、温度190℃、圧力4.5MPaにて6時間水素化反応を行った。水素化反応により共重合体が水素化された、ブロック共重合体を含む反応溶液を得た。
水素化反応終了後、反応溶液をろ過して水素化触媒を除去した後、フェノール系酸化防止剤であるペンタエリスリチル・テトラキス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート](松原産業社製「Songnox1010」)0.1部を溶解したキシレン溶液2.0部を添加して溶解させた。
次いで、上記溶液を、円筒型濃縮乾燥器(日立製作所社製「コントロ」)を用いて、温度260℃、圧力0.001MPa以下で、溶液から、溶媒であるシクロヘキサン、キシレン及びその他の揮発成分を除去した。溶融ポリマーをダイからストランド状に押出し、冷却後、ペレタイザーによりブロック共重合体のペレット95部を作製した。
得られたペレットに含まれるブロック共重合体の重量平均分子量(Mw)は65000、分子量分布(Mw/Mn)は1.25、水素化率はほぼ100%であった。
(1−5.光学フィルム)
工程(1−4)で得たペレットを加熱して溶融し、押出成形により成形し、長尺の原反フィルムとした。原反フィルムの厚みは48μmであった。
原反フィルムを、テンター延伸機により、幅方向に延伸した。延伸温度は160℃、延伸倍率は1.2倍とした。かかる延伸により、厚み40μmの光学フィルムを得た。
得られた光学フィルムについて、Re(590)、Rth(590)、Re(400)−Re(800)、Rth(400)−Rth(800)、引張弾性率及び引裂強度を測定し、搬送性を評価した。
工程(1−4)で得たペレットを加熱して溶融し、押出成形により成形し、長尺の原反フィルムとした。原反フィルムの厚みは48μmであった。
原反フィルムを、テンター延伸機により、幅方向に延伸した。延伸温度は160℃、延伸倍率は1.2倍とした。かかる延伸により、厚み40μmの光学フィルムを得た。
得られた光学フィルムについて、Re(590)、Rth(590)、Re(400)−Re(800)、Rth(400)−Rth(800)、引張弾性率及び引裂強度を測定し、搬送性を評価した。
(1−6.偏光板)
工程(1−5)で得た光学フィルムの一方の面および偏光子保護フィルムの一方の面に、コロナ処理を施した。偏光子保護フィルムとしては、脂環式構造含有重合体を含む樹脂からなるフィルム(商品名「ゼオノアフィルムZF14」、日本ゼオン株式会社製、ガラス転移温度136℃、厚み40μm)を用いた。コロナ処理にはコロナ処理装置(春日電機社製)を用いた。コロナ処理の条件は、放電量50W・min/m2とした。
工程(1−5)で得た光学フィルムの一方の面および偏光子保護フィルムの一方の面に、コロナ処理を施した。偏光子保護フィルムとしては、脂環式構造含有重合体を含む樹脂からなるフィルム(商品名「ゼオノアフィルムZF14」、日本ゼオン株式会社製、ガラス転移温度136℃、厚み40μm)を用いた。コロナ処理にはコロナ処理装置(春日電機社製)を用いた。コロナ処理の条件は、放電量50W・min/m2とした。
これらのフィルムと偏光子とを貼合し、複層フィルムを得た。偏光子としては、ポリビニルアルコール製の偏光子(厚み23μm)を用いた。貼合は、光学フィルム及び偏光子保護フィルムのコロナ処理された面と偏光子とが向き合う配置で、これらを接着液(トーヨーケム社製ダイナレオCRBシリーズ)の層を介して重ねて、ロールラミネーターを用いて圧着させることにより行った。
得られた複層フィルムに、UV照射を行った。UV照射は、高圧水銀光源を備えたUV照射装置(Fusion社製)を用いて、ピーク照度350mW/cm2、積算光量500mJ/cm2の条件にて、光源から光学フィルム側の面にUVを照射することにより行った。かかるUV照射により、接着剤を硬化し、(偏光子保護フィルム)/(接着層)/(偏光子)/(接着層)/(光学フィルム)の層構成を有する偏光板を得た。
得られた偏光板について、視野角特性及びカールを評価した。
得られた偏光板について、視野角特性及びカールを評価した。
〔実施例2〕
下記の変更点の他は、実施例1と同じ操作により、光学フィルム及び偏光板を得て評価した。
・工程(1−5)において、押出成形の条件を変更し、原反フィルムの厚みを60μmとした。
・工程(1−5)において、延伸倍率を1.5倍に変更した。得られた光学フィルムの厚みは40μmであった。
下記の変更点の他は、実施例1と同じ操作により、光学フィルム及び偏光板を得て評価した。
・工程(1−5)において、押出成形の条件を変更し、原反フィルムの厚みを60μmとした。
・工程(1−5)において、延伸倍率を1.5倍に変更した。得られた光学フィルムの厚みは40μmであった。
〔実施例3〕
下記の変更点の他は、実施例1と同じ操作により、光学フィルム及び偏光板を得て評価した。
・工程(1−5)において、押出成形の条件を変更し、原反フィルムの厚みを120μmとした。
・工程(1−5)において、延伸倍率を3.0倍に変更した。得られた光学フィルムの厚みは40μmであった。
下記の変更点の他は、実施例1と同じ操作により、光学フィルム及び偏光板を得て評価した。
・工程(1−5)において、押出成形の条件を変更し、原反フィルムの厚みを120μmとした。
・工程(1−5)において、延伸倍率を3.0倍に変更した。得られた光学フィルムの厚みは40μmであった。
〔実施例4〕
下記の変更点の他は、実施例1と同じ操作により、光学フィルム及び偏光板を得て評価した。
・工程(1−1)におけるスチレンの使用量を60部に変更し、工程(1−2)におけるイソプレンの使用量を20部に変更し、工程(1−3)におけるスチレンの使用量を20部に変更した。工程(1−3)で得られた共重合体は、スチレン/イソプレン/スチレン=60/20/20の重量比のトリブロック分子構造を有する共重合体であった。その後得られたペレットに含まれるブロック共重合体の重量平均分子量(Mw)は65000、分子量分布(Mw/Mn)は1.24、水素化率はほぼ100%であった。
・工程(1−5)において、押出成形の条件を変更し、原反フィルムの厚みを100μmとした。
・工程(1−5)において、延伸倍率を2.5倍に変更した。得られた光学フィルムの厚みは40μmであった。
下記の変更点の他は、実施例1と同じ操作により、光学フィルム及び偏光板を得て評価した。
・工程(1−1)におけるスチレンの使用量を60部に変更し、工程(1−2)におけるイソプレンの使用量を20部に変更し、工程(1−3)におけるスチレンの使用量を20部に変更した。工程(1−3)で得られた共重合体は、スチレン/イソプレン/スチレン=60/20/20の重量比のトリブロック分子構造を有する共重合体であった。その後得られたペレットに含まれるブロック共重合体の重量平均分子量(Mw)は65000、分子量分布(Mw/Mn)は1.24、水素化率はほぼ100%であった。
・工程(1−5)において、押出成形の条件を変更し、原反フィルムの厚みを100μmとした。
・工程(1−5)において、延伸倍率を2.5倍に変更した。得られた光学フィルムの厚みは40μmであった。
〔実施例5〕
下記の変更点の他は、実施例1と同じ操作により、光学フィルム及び偏光板を得て評価した。
・工程(1−1)におけるスチレンの使用量を78部に変更し、工程(1−2)におけるイソプレンの使用量を12部に変更し、工程(1−3)におけるスチレンの使用量を10部に変更した。工程(1−3)で得られた共重合体は、スチレン/イソプレン/スチレン=78/12/10の重量比のトリブロック分子構造を有する共重合体であった。その後得られたペレットに含まれるブロック共重合体の重量平均分子量(Mw)は64000、分子量分布(Mw/Mn)は1.33、水素化率はほぼ100%であった。
・工程(1−5)において、押出成形の条件を変更し、原反フィルムの厚みを100μmとした。
・工程(1−5)において、延伸倍率を2.5倍に変更した。得られた光学フィルムの厚みは40μmであった。
下記の変更点の他は、実施例1と同じ操作により、光学フィルム及び偏光板を得て評価した。
・工程(1−1)におけるスチレンの使用量を78部に変更し、工程(1−2)におけるイソプレンの使用量を12部に変更し、工程(1−3)におけるスチレンの使用量を10部に変更した。工程(1−3)で得られた共重合体は、スチレン/イソプレン/スチレン=78/12/10の重量比のトリブロック分子構造を有する共重合体であった。その後得られたペレットに含まれるブロック共重合体の重量平均分子量(Mw)は64000、分子量分布(Mw/Mn)は1.33、水素化率はほぼ100%であった。
・工程(1−5)において、押出成形の条件を変更し、原反フィルムの厚みを100μmとした。
・工程(1−5)において、延伸倍率を2.5倍に変更した。得られた光学フィルムの厚みは40μmであった。
〔比較例1〕
下記の変更点の他は、実施例1と同じ操作により、光学フィルム及び偏光板を得て評価した。
・工程(1−5)において、押出成形の条件を変更し、原反フィルムの厚みを40μmとした。
・工程(1−5)において、延伸を行わず、原反フィルムをそのまま光学フィルムとして得た。
下記の変更点の他は、実施例1と同じ操作により、光学フィルム及び偏光板を得て評価した。
・工程(1−5)において、押出成形の条件を変更し、原反フィルムの厚みを40μmとした。
・工程(1−5)において、延伸を行わず、原反フィルムをそのまま光学フィルムとして得た。
〔比較例2〕
下記の変更点の他は、実施例1と同じ操作により、光学フィルム及び偏光板を得て評価した。
・工程(1−1)におけるスチレンの使用量を60部に変更し、工程(1−2)におけるイソプレンの使用量を30部に変更し、工程(1−3)におけるスチレンの使用量を10部に変更した。工程(1−3)で得られた共重合体は、スチレン/イソプレン/スチレン=60/30/10の重量比のトリブロック分子構造を有する共重合体であった。その後得られたペレットに含まれるブロック共重合体の重量平均分子量(Mw)は65000、分子量分布(Mw/Mn)は1.44、水素化率はほぼ100%であった。
・工程(1−5)において、押出成形の条件を変更し、原反フィルムの厚みを60μmとした。
・工程(1−5)において、延伸倍率を1.5倍に変更した。得られた光学フィルムの厚みは40μmであった。
下記の変更点の他は、実施例1と同じ操作により、光学フィルム及び偏光板を得て評価した。
・工程(1−1)におけるスチレンの使用量を60部に変更し、工程(1−2)におけるイソプレンの使用量を30部に変更し、工程(1−3)におけるスチレンの使用量を10部に変更した。工程(1−3)で得られた共重合体は、スチレン/イソプレン/スチレン=60/30/10の重量比のトリブロック分子構造を有する共重合体であった。その後得られたペレットに含まれるブロック共重合体の重量平均分子量(Mw)は65000、分子量分布(Mw/Mn)は1.44、水素化率はほぼ100%であった。
・工程(1−5)において、押出成形の条件を変更し、原反フィルムの厚みを60μmとした。
・工程(1−5)において、延伸倍率を1.5倍に変更した。得られた光学フィルムの厚みは40μmであった。
〔比較例3〕
下記の変更点の他は、実施例1と同じ操作により、光学フィルム及び偏光板を得て評価した。
・工程(1−1)におけるスチレンの使用量を80部に変更し、工程(1−2)におけるイソプレンの使用量を10部に変更し、工程(1−3)におけるスチレンの使用量を10部に変更した。工程(1−3)で得られた共重合体は、スチレン/イソプレン/スチレン=80/10/10の重量比のトリブロック分子構造を有する共重合体であった。その後得られたペレットに含まれるブロック共重合体の重量平均分子量(Mw)は64000、分子量分布(Mw/Mn)は1.44、水素化率はほぼ100%であった。
・工程(1−5)において、押出成形の条件を変更し、原反フィルムの厚みを60μmとした。
・工程(1−5)において、延伸倍率を1.5倍に変更した。得られた光学フィルムの厚みは40μmであった。
下記の変更点の他は、実施例1と同じ操作により、光学フィルム及び偏光板を得て評価した。
・工程(1−1)におけるスチレンの使用量を80部に変更し、工程(1−2)におけるイソプレンの使用量を10部に変更し、工程(1−3)におけるスチレンの使用量を10部に変更した。工程(1−3)で得られた共重合体は、スチレン/イソプレン/スチレン=80/10/10の重量比のトリブロック分子構造を有する共重合体であった。その後得られたペレットに含まれるブロック共重合体の重量平均分子量(Mw)は64000、分子量分布(Mw/Mn)は1.44、水素化率はほぼ100%であった。
・工程(1−5)において、押出成形の条件を変更し、原反フィルムの厚みを60μmとした。
・工程(1−5)において、延伸倍率を1.5倍に変更した。得られた光学フィルムの厚みは40μmであった。
〔比較例4〕
脂環式構造含有重合体を含む樹脂からなるフィルム(商品名「ゼオノアフィルムZF14」、日本ゼオン株式会社製、ガラス転移温度136℃、厚み40μm)を、そのまま光学フィルムとして評価した。さらに、このフィルムを、(1−5)で得た光学フィルムの代わりに用いた他は、実施例1の(1−6)と同じ操作により、偏光板を得て評価した。
脂環式構造含有重合体を含む樹脂からなるフィルム(商品名「ゼオノアフィルムZF14」、日本ゼオン株式会社製、ガラス転移温度136℃、厚み40μm)を、そのまま光学フィルムとして評価した。さらに、このフィルムを、(1−5)で得た光学フィルムの代わりに用いた他は、実施例1の(1−6)と同じ操作により、偏光板を得て評価した。
〔比較例5〕
トリアセチルセルロースフィルム(コニカミノルタ社製「ゼロタック(登録商標)」、厚み40μm)を、そのまま光学フィルムとして評価した。さらに、このフィルムを、(1−5)で得た光学フィルムの代わりに用いた他は、実施例1の(1−6)と同じ操作により、偏光板を得て評価した。
トリアセチルセルロースフィルム(コニカミノルタ社製「ゼロタック(登録商標)」、厚み40μm)を、そのまま光学フィルムとして評価した。さらに、このフィルムを、(1−5)で得た光学フィルムの代わりに用いた他は、実施例1の(1−6)と同じ操作により、偏光板を得て評価した。
実施例及び比較例の結果を、表1及び表2に示す。
St/IP/St:光学フィルムを構成する重合体の種類。スチレン−イソプレン−スチレンのトリブロック共重合体の場合、ブロックの重量比。COP:シクロオレフィンポリマー、TAC:トリアセチルセルロース。
表1及び表2の結果より、本発明の光学フィルム及び偏光板は、カールの抑制及びトリミング性に優れ、良好な視野角特性を有する液晶表示装置を構成することができることがわかる。
11:裁断された光学フィルム
12:端部フィルム
120:トリミング装置
121:上刃
121C:回転軸
122:下刃
122C:回転軸
12:端部フィルム
120:トリミング装置
121:上刃
121C:回転軸
122:下刃
122C:回転軸
Claims (7)
- 延伸された樹脂からなる光学フィルムであって、下記式(1)〜(4)を満たし:
0nm≦Re(590)≦3nm (1)
|Rth(590)|≦3nm (2)
|Re(400)−Re(800)|≦1nm (3)
|Rth(400)−Rth(800)|≦1nm (4)
(但し、
Re(400)は、前記光学フィルムの波長400nmにおける面内方向レターデーションであり、
Re(590)は、前記光学フィルムの波長590nmにおける面内方向レターデーションであり、
Re(800)は、前記光学フィルムの波長800nmにおける面内方向レターデーションであり、
Rth(400)は、前記光学フィルムの波長400nmにおける厚み方向レターデーションであり、
Rth(590)は、前記光学フィルムの波長590nmにおける厚み方向レターデーションであり、
Rth(800)は、前記光学フィルムの波長800nmにおける厚み方向レターデーションである。)
引張弾性率が1500MPa以上であり、
引裂強度が0.6N/mm以上である、光学フィルム。 - 前記樹脂が、芳香族ビニル化合物水素化物単位(a)及びジエン化合物水素化物単位(b)を有する重合体を含む、請求項1に記載の光学フィルム。
- 前記重合体が、
前記ジエン化合物水素化物単位(b)を有する、1分子あたり1つのブロックBと、
前記ブロックBの一端に連結され、前記芳香族ビニル化合物水素化物単位(a)を有する、1分子あたり1つのブロックA1と、
前記ブロックBの他端に連結され、前記芳香族ビニル化合物水素化物単位(a)を有する、1分子あたり1つのブロックA2と
を含むトリブロック共重合体である、請求項2に記載の光学フィルム。 - 前記トリブロック共重合体において、前記ブロックA1及び前記ブロックA2の合計の重量と、前記ブロックBの重量との比(A1+A2)/Bが、80/20以上88/12以下である、請求項3に記載の光学フィルム。
- 前記芳香族ビニル化合物水素化物単位(a)が、スチレンを重合し水素化して得られる構造を有する構造単位であり、
前記ジエン化合物水素化物単位(b)が、イソプレンを重合し水素化して得られる構造を有する構造単位である、請求項2〜4のいずれか1項に記載の光学フィルム。 - 偏光子と、請求項1〜5のいずれか1項に記載の光学フィルムとを備える、偏光板。
- 請求項1〜5のいずれか1項に記載の光学フィルムの製造方法であって、
前記樹脂のガラス転移温度がTgであり、
前記樹脂からなる延伸前フィルムを、(Tg+10)℃以上(Tg+45)℃以下の温度において、1.1倍以上3.0倍以下の延伸倍率で延伸することを含む製造方法。
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