KR20170138514A - 긴 광학 필름, 그 제조 방법, 편광판 및 표시 장치 - Google Patents

긴 광학 필름, 그 제조 방법, 편광판 및 표시 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 과제는, 시클로올레핀 수지와 리타데이션 상승제를 함유하고, 길이 방향에 대하여 경사진 지상축을 갖도록 연신한 긴 광학 필름이며, 폭 방향의 위상차 불균일을 저감시키고, 외관(주름, 늘어짐)이 양호한 긴 광학 필름을 제공하는 것이다. 본 발명의 긴 광학 필름은, 시클로올레핀 수지와 리타데이션 상승제를 함유하고, 면 내 방향의 지상축이 길이 방향에 대하여 45±10°의 범위 내에서 경사져 있는 긴 광학 필름이며, 하기 일반식 (1)로 표시되는 구조를 갖는 화합물을 함유하는 것을 특징으로 한다.
Figure pct00041
(1)
(식 중, X는 헤테로 원자 또는 탄소 원자를 나타낸다. Q는 질소 원자 및 X와 함께 방향족 헤테로환을 형성하는 데 필요한 원자군을 나타낸다. R1 내지 R4는, 각각 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다.)

Description

긴 광학 필름, 그 제조 방법, 편광판 및 표시 장치
본 발명은, 긴 광학 필름, 그 제조 방법, 편광판 및 표시 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은, 길이 방향에 대하여 경사진 지상축을 갖도록 연신한 긴 광학 필름이며, 폭 방향의 위상차 불균일을 저감시키고, 외관(주름, 늘어짐)이 양호한 긴 광학 필름에 관한 것이다.
지금까지, 시클로올레핀 수지를 함유하는 필름을, 길이 방향에 대하여 경사진 지상축을 갖도록 경사 방향으로 연신하는 제조 방법이 개시되어 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조.) .
한편, 근년의 액정 표시 장치에 사용되는 필름에는 박막화가 요구되고 있지만, 필름의 제막법으로서, 용융 유연 제막법에 비해 용액 유연 제막법은, 첨가제를 첨가함으로써 기능을 부여할 수 있는 점에서, 특히 박막화에 적합하다.
그러나, 시클로올레핀 수지에 리타데이션 상승제를 첨가하고, 경사 방향으로 지상축을 갖는 박막 필름을 제조할 때, 상기 용액 유연 제막법에 의해 제막하고 경사 방향으로 연신 처리한 결과, 폭 방향의 위상차 불균일이나, 필름의 주름, 늘어짐 등의 외관 불량이 발생하는 것을 알았다.
일본 특허 공개 제2014-38357호 공보
본 발명은 상기 문제ㆍ상황을 감안하여 이루어진 것이며, 그 해결 과제는, 시클로올레핀 수지와 리타데이션 상승제를 함유하고, 길이 방향에 대하여 경사진 지상축을 갖도록 연신한 긴 광학 필름이며, 폭 방향의 위상차 불균일을 저감시키고, 외관(주름, 늘어짐)이 양호한 긴 광학 필름, 그 제조 방법, 편광판 및 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명자는 상기 과제를 해결하기 위해 상기 문제의 원인 등에 대하여 검토하는 과정에 있어서, 시클로올레핀 수지와 리타데이션 상승제를 함유하고, 면 내 방향의 지상축이 길이 방향에 대하여 45±10°의 범위 내에서 경사져 있는 긴 광학 필름이, 특정한 구조를 갖는 화합물을 함유함으로써, 폭 방향의 위상차 불균일을 저감시키고, 외관(주름, 늘어짐)이 양호한 긴 광학 필름이 얻어지는 것을 발견하였다.
즉, 본 발명에 따른 상기 과제는 이하의 수단에 의해 해결된다.
1. 시클로올레핀 수지와 리타데이션 상승제를 함유하고, 면 내 방향의 지상축이 길이 방향에 대하여 45±10°의 범위 내에서 경사져 있는 긴 광학 필름으로서, 하기 일반식 (1)로 표시되는 구조를 갖는 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 긴 광학 필름.
Figure pct00001
(식 중, X는 헤테로 원자 또는 탄소 원자를 나타낸다. Q는 질소 원자 및 X와 함께 방향족 헤테로환을 형성하는 데 필요한 원자군을 나타낸다. R1 내지 R4는, 각각 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다.)
2. 제1항에 있어서, 막 두께가 25㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 긴 광학 필름.
3. 시클로올레핀 수지와 리타데이션 상승제 및 하기 일반식 (1)로 표시되는 구조를 갖는 화합물을 함유하는 도프를 제조하고, 당해 도프를 사용하여 용액 유연 제막법에 의해 제막한 후, 길이 방향에 대하여 45±10°의 범위 내의 방향으로 경사 연신하고, 폭 방향의 리타데이션값 Ro의 변동의 최댓값과 최솟값의 차를 0 내지 4nm의 범위 내로 조정하는 것을 특징으로 하는 긴 광학 필름의 제조 방법.
Figure pct00002
(식 중, X는 헤테로 원자 또는 탄소 원자를 나타낸다. Q는 질소 원자 및 X와 함께 방향족 헤테로환을 형성하는 데 필요한 원자군을 나타낸다. R1 내지 R4는, 각각 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다.)
4. 제1항 또는 제2항에 기재된 긴 광학 필름으로부터 얻은 광학 필름을 구비하는 것을 특징으로 하는 편광판.
5. 제1항 또는 제2항에 기재된 긴 광학 필름으로부터 얻은 광학 필름을 구비하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
본 발명의 상기 수단에 의해, 시클로올레핀 수지와 리타데이션 상승제를 함유하고, 길이 방향에 대하여 경사진 지상축을 갖도록 연신한 긴 광학 필름이며, 폭 방향의 위상차 불균일을 저감시키고, 외관(주름, 늘어짐)이 양호한 긴 광학 필름을 제공할 수 있다.
본 발명의 효과의 발현 기구 내지는 작용 기구에 대해서는 명확하지는 않지만, 이하와 같이 추정하고 있다.
경사 연신 과정에서는, 필름의 우측 단부와 좌측 단부에 걸리는 온도에 변동이 발생하기 쉽다. 그 때문에 반송 시의 필름 온도에도 차이가 발생하고, 연신 시에 있어서의 필름 중의 수지의 배향도가 폭 방향에서 상이하기 때문에 위상차 불균일이 발생하기 쉬운 것으로 추정된다.
특히 시클로올레핀 수지는 그 분자 구조상, 수소 결합으로 대표되는 수지 사이의 상호 작용이 적기 때문에, 열에 의해 가해진 에너지가 수지의 운동에 사용되기 쉽다.
그 때문에 수지의 운동 용이에 기인한다고 생각되는 위상차의 발현에 있어서, 온도에 대한 감도가 높다는 특징이 있어, 경사 연신할 때의 온도 변동에 의해, 위상차 불균일이 발생하기 쉽다고 생각된다.
리타데이션 상승제는 미연신 상태에서의 면 내 위상차 Ro를 크게 하기 때문에, 필름을 연신한 후의 Ro를 크게 할 수는 있지만, 수지의 온도에 대한 감도를 변화시키는 일은 없다.
한편, 질소 원자 근방에 히드록시기를 갖는 상기 일반식 (1)로 표시되는 구조를 갖는 화합물은, 당해 히드록시기의 산소 원자에 의해 시클로올레핀 수지와 상호 작용을 형성하거나, 또는 수지 사이에 파고 들어가기 쉽기 때문에, 열에 의한 에너지가, 수지 사이 또는 수지와 일반식 (1)로 표시되는 구조를 갖는 화합물 사이에 형성된 상호 작용의 해소나, 상기 일반식 (1)로 표시되는 구조를 갖는 화합물의 분자 운동에 사용되어, 당해 화합물의 완충 효과에 의해, 수지의 위상차 발현 시의 온도 감도를 저하시키는 작용이 있는 것으로 추정된다.
이 때문에 위상차 발현의 변동이 억제되어, 경사 연신 후의 마무리 시의 위상차 불균일이 작아지는 것으로 추정된다.
또한, 경사 연신에 있어서는, 필름의 좌우에서 속도 차가 있는 것, 또는 굴곡된 레일 상에서 반송해감으로써 필름의 길이 방향으로 수축력이 가해진다. 그 때에 필름의 수축량이 이 가해지는 수축량보다도 작으면, 필름에 주름이나 늘어짐이 발생하고, 이것이 외관 불량이 된다. 이번에, 상기 일반식 (1)로 표시되는 구조를 갖는 화합물을 함유함으로써, 필름의 수축량이 커졌기 때문에, 주름이나 늘어짐의 발생을 억제할 수 있었던 것으로 추정된다.
도 1은, 본 발명의 광학 필름의 제조 방법에 적용 가능한 경사 연신기의 레일 패턴의 일례를 나타낸 개략도이다.
도 2a는, 본 발명의 실시 형태에 따른 제조 방법의 일례(긴 필름 원단 롤로부터 조출(繰出)시키고 나서 경사 연신하는 예)를 나타내는 개략도이다.
도 2b는, 본 발명의 실시 형태에 따른 제조 방법의 일례(긴 필름 원단 롤로부터 조출시키고 나서 경사 연신하는 예)를 나타내는 개략도이다.
도 2c는, 본 발명의 실시 형태에 따른 제조 방법의 일례(긴 필름 원단 롤로부터 조출시키고 나서 경사 연신하는 예)를 나타내는 개략도이다.
도 3a는, 본 발명의 실시 형태에 따른 제조 방법의 일례(긴 필름 원단을 권취하지 않고 연속적으로 경사 연신하는 예)를 나타내는 개략도이다.
도 3b는, 본 발명의 실시 형태에 따른 제조 방법의 일례(긴 필름 원단을 권취하지 않고 연속적으로 경사 연신하는 예)를 나타내는 개략도이다.
도 4는, 본 발명의 표시 장치의 구성의 일례를 나타내는 개략 단면도이다.
본 발명의 긴 광학 필름은, 시클로올레핀 수지와 리타데이션 상승제를 함유하고, 면 내 방향의 지상축이 길이 방향에 대하여 45±10°의 범위 내에서 경사져 있는 긴 광학 필름으로서, 상기 일반식 (1)로 표시되는 구조를 갖는 화합물을 함유하는 것을 특징으로 한다. 이 특징은, 각 청구항에 관한 발명에 공통되는 기술적 특징이다.
본 발명의 실시 형태로서는, 본 발명의 효과 발현의 관점에서, 상기 긴 광학 필름의 막 두께가 25㎛ 이하인 박막 필름에 있어서, 그 효과의 발현이 높아서 바람직하다.
본 발명의 긴 광학 필름의 제조 방법은, 시클로올레핀 수지와 리타데이션 상승제 및 상기 특정한 화합물을 함유하는 도프를 제조하고, 당해 도프를 사용하여 용액 유연 제막법에 의해 성막한 후, 길이 방향에 대하여 45±10°의 범위 내의 방향으로 경사 연신하고, 폭 방향의 리타데이션값 Ro의 변동의 최댓값과 최솟값의 차를 0 내지 4nm의 범위 내로 조정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 긴 광학 필름으로부터 얻은 광학 필름은, 편광판 및 액정 표시 장치나 유기 일렉트로루미네센스 표시 장치 등의 표시 장치에 적합하게 구비된다.
이하, 본 발명과 그의 구성 요소, 및 본 발명을 실시하기 위한 형태ㆍ양태에 대하여 상세한 설명을 한다. 또한, 본원에 있어서, 「내지」는, 그 전후에 기재되는 수치를 하한값 및 상한값으로서 포함하는 의미로 사용한다.
≪본 발명의 긴 광학 필름의 개요≫
본 발명의 긴 광학 필름은, 시클로올레핀 수지와 리타데이션 상승제를 함유하고, 면 내 방향의 지상축이 길이 방향에 대하여 45±10°의 범위 내에서 경사져 있는 긴 광학 필름으로서, 하기 일반식 (1)로 표시되는 구조를 갖는 화합물을 함유하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 긴 광학 필름의 제조 방법은, 시클로올레핀 수지와 리타데이션 상승제 및 상기 일반식 (1)로 표시되는 구조를 갖는 화합물을 함유하는 도프를 제조하고, 당해 도프를 사용하여 용액 유연 제막법에 의해 성막한 후, 길이 방향에 대하여 45±10°의 범위 내의 방향으로 경사 연신하고, 폭 방향의 리타데이션값 Ro의 변동의 최댓값과 최솟값의 차를 0 내지 4nm의 범위 내로 조정하는 것을 특징으로 한다. 이와 같이 하여 제조된 긴 광학 필름은, 긴 편광자와 길이 방향을 맞추도록 접합시킴으로써, 긴 원편광판을 제작할 수 있고, 당해 원편광판은, 예를 들어 유기 일렉트로루미네센스 표시 장치의 편광판으로서, 반사 방지성, 색 불균일이 저감된 원편광판으로서 유용하다.
본 발명에서 말하는 「긴 광학 필름」이란, 감은 길이가 100m 이상인 필름을 말하고, 바람직하게는 500m 이상, 보다 바람직하게는 1000m 이상, 더욱 바람직하게는 3000m 이상, 특히 바람직하게는 5000m 이상인 광학 필름이다.
이하, 본 발명의 구성 요소에 대하여 상세하게 설명한다.
[1] 일반식 (1)로 표시되는 구조를 갖는 화합물
본 발명의 긴 광학 필름(이하, 「광학 필름」이라고도 함)에 있어서는, 길이 방향에 대하여 경사진 지상축을 갖도록 연신한 긴 광학 필름이며, 폭 방향의 위상차 불균일을 저감시키고, 외관(주름, 늘어짐)이 양호한 긴 광학 필름을 제공하기 위해서, 하기 일반식 (1)로 표시되는 구조를 갖는 화합물을 함유한다.
Figure pct00003
(식 중, X는 헤테로 원자 또는 탄소 원자를 나타낸다. Q는 질소 원자 및 X와 함께 방향족 헤테로환을 형성하는 데 필요한 원자군을 나타낸다. R1 내지 R4는, 각각 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다.)
X는 헤테로 원자 또는 탄소 원자를 나타내고, Q는 질소 원자 및 X와 함께 방향족 헤테로환을 형성하는 데 필요한 원자군을 나타내고, 당해 방향족 헤테로환은 치환기를 갖고 있어도 된다.
방향족 헤테로환은, 일반적으로 불포화 헤테로환이며, 바람직하게는 최다의 이중 결합을 갖는 헤테로환이다. 헤테로환은 5원환, 6원환 또는 7원환인 것이 바람직하고, 5원환 또는 6원환인 것이 더욱 바람직하다. 헤테로환의 헤테로 원자는 N, S 또는 O인 것이 바람직하고, N인 것이 특히 바람직하다. 방향족성을 갖는 헤테로환으로서는, 피롤환, 피라졸환, 이미다졸환, 1,2,3-트리아졸환, 1,2,4-트리아졸환, 1,3,5-트리아진환인 것이 바람직하다. 그 중에서도, 1,2,3-트리아졸환, 1,2,4-트리아졸환, 1,3,5-트리아진환인 것이 바람직하다.
헤테로환기는 치환기를 가져도 되고, 복수 존재하는 경우에는 동일해도 상이해도 되며, 환을 형성해도 된다. R1 내지 R4의 치환기, 및 상기 복소환기의 치환기의 예로서는 하기의 것을 적용할 수 있다.
할로겐 원자(예를 들어, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자), 알킬기(바람직하게는 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 예를 들어 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, tert-부틸기, n-옥틸기, 2-에틸헥실기), 시클로알킬기(바람직하게는, 탄소수 3 내지 30의 치환 또는 비치환된 시클로알킬기, 예를 들어 시클로헥실기, 시클로펜틸기, 4-n-도데실시클로헥실기), 비시클로알킬기(바람직하게는, 탄소수 5 내지 30의 치환 또는 비치환된 비시클로알킬기, 즉, 탄소수 5 내지 30의 비시클로알칸으로부터 수소 원자를 1개 제거한 1가의 기이다. 예를 들어, 비시클로[1,2,2]헵탄-2-일, 비시클로[2,2,2]옥탄-3-일), 알케닐기(바람직하게는 탄소수 2 내지 30의 치환 또는 비치환된 알케닐기, 예를 들어 비닐기, 아릴기), 시클로알케닐기(바람직하게는, 탄소수 3 내지 30의 치환 또는 비치환된 시클로알케닐기, 즉, 탄소수 3 내지 30의 시클로알켄의 수소 원자를 1개 제거한 1가의 기이다. 예를 들어, 2-시클로펜텐-1-일, 2-시클로헥센-1-일기), 비시클로알케닐기(치환 또는 비치환된 비시클로알케닐기, 바람직하게는 탄소수 5 내지 30의 치환 또는 비치환된 비시클로알케닐기, 즉 이중 결합을 1개 갖는 비시클로알켄의 수소 원자를 1개 제거한 1가의 기이다. 예를 들어, 비시클로[2,2,1]헵트-2-엔-1-일기, 비시클로[2,2,2]옥트-2-엔-4-일기), 알키닐기(바람직하게는, 탄소수 2 내지 30의 치환 또는 비치환된 알키닐기, 예를 들어 에티닐기, 프로파르길기), 아릴기(바람직하게는 탄소수 6 내지 30의 치환 또는 비치환된 아릴기, 예를 들어 페닐기, p-톨릴기, 나프틸기), 헤테로환기(바람직하게는 5 또는 6원의 치환 또는 비치환된, 방향족 또는 비방향족 의 헤테로환 화합물로부터 1개의 수소 원자를 제거한 1가의 기이며, 더욱 바람직하게는, 탄소수 3 내지 30의 5 또는 6원의 방향족 헤테로환기이다. 예를 들어, 2-푸릴기, 2-티에닐기, 2-피리미디닐기, 2-벤조티아졸릴기), 시아노기, 히드록시기, 니트로기, 카르복시기, 알콕시기(바람직하게는, 탄소수 1 내지 30의 치환 또는 비치환된 알콕시기, 예를 들어 메톡시기, 에톡시기, 이소프로폭시기, tert-부톡시기, n-옥틸옥시기, 2-메톡시에톡시기), 아릴옥시기(바람직하게는, 탄소수 6 내지 30의 치환 또는 비치환된 아릴옥시기, 예를 들어 페녹시기, 2-메틸페녹시기, 4-tert-부틸페녹시기, 3-니트로페녹시기, 2-테트라데카노일아미노페녹시기), 실릴옥시기(바람직하게는, 탄소수 3 내지 20의 실릴옥시기, 예를 들어 트리메틸실릴옥시기, tert-부틸디메틸실릴옥시기), 헤테로환옥시기(바람직하게는, 탄소수 2 내지 30의 치환 또는 비치환된 헤테로환옥시기, 1-페닐테트라졸-5-옥시기, 2-테트라히드로피라닐옥시기), 아실옥시기(바람직하게는 포르밀옥시기, 탄소수 2 내지 30의 치환 또는 비치환된 알킬카르보닐옥시기, 탄소수 6 내지 30의 치환 또는 비치환된 아릴카르보닐옥시기, 예를 들어 포르밀옥시기, 아세틸옥시기, 피발로일옥시기, 스테아로일옥시기, 벤조일옥시기, p-메톡시페닐카르보닐옥시기), 카르바모일옥시기(바람직하게는, 탄소수 1 내지 30의 치환 또는 비치환된 카르바모일옥시기, 예를 들어 N,N-디메틸카르바모일옥시기, N,N-디에틸카르바모일옥시기, 모르폴리노카르보닐옥시기, N,N-디-n-옥틸아미노카르보닐옥시기, N-n-옥틸카르바모일옥시기), 알콕시카르보닐옥시기(바람직하게는, 탄소수 2 내지 30의 치환 또는 비치환 알콕시카르보닐옥시기, 예를 들어 메톡시카르보닐옥시기, 에톡시카르보닐옥시기, tert-부톡시카르보닐옥시기, n-옥틸카르보닐옥시기), 아릴옥시카르보닐옥시기(바람직하게는, 탄소수 7 내지 30의 치환 또는 비치환된 아릴옥시카르보닐옥시기, 예를 들어 페녹시카르보닐옥시기, p-메톡시페녹시카르보닐옥시기, p-n-헥사데실옥시페녹시카르보닐옥시기), 아미노기(바람직하게는, 아미노기, 탄소수 1 내지 30의 치환 또는 비치환된 알킬아미노기, 탄소수 6 내지 30의 치환 또는 비치환된 아닐리노기, 예를 들어 아미노기, 메틸아미노기, 디메틸아미노기, 아닐리노기, N-메틸-아닐리노기, 디페닐아미노기), 아실아미노기(바람직하게는, 포르밀아미노기, 탄소수 1 내지 30의 치환 또는 비치환된 알킬카르보닐아미노기, 탄소수 6 내지 30의 치환 또는 비치환된 아릴카르보닐아미노기, 예를 들어 포르밀아미노기, 아세틸아미노기, 피발로일아미노기, 라우로일아미노기, 벤조일아미노기), 아미노카르보닐아미노기(바람직하게는, 탄소수 1 내지 30의 치환 또는 비치환된 아미노카르보닐아미노기, 예를 들어 카르바모일아미노기, N,N-디메틸아미노카르보닐아미노기, N,N-디에틸아미노카르보닐아미노기, 모르폴리노카르보닐아미노기), 알콕시카르보닐아미노기(바람직하게는 탄소수 2 내지 30의 치환 또는 비치환 알콕시카르보닐아미노기, 예를 들어 메톡시카르보닐아미노기, 에톡시카르보닐아미노기, tert-부톡시카르보닐아미노기, n-옥타데실옥시카르보닐아미노기, N-메틸-메톡시카르보닐아미노기), 아릴옥시카르보닐아미노기(바람직하게는, 탄소수 7 내지 30의 치환 또는 비치환된 아릴옥시카르보닐아미노기, 예를 들어 페녹시카르보닐아미노기, p-클로로페녹시카르보닐아미노기, m-n-옥틸옥시페녹시카르보닐아미노기), 술파모일아미노기(바람직하게는, 탄소수 0 내지 30의 치환 또는 비치환된 술파모일아미노기, 예를 들어 술파모일아미노기, N,N-디메틸아미노술포닐아미노기, N-n-옥틸아미노술포닐아미노기), 알킬 및 아릴술포닐아미노기(바람직하게는 탄소수 1 내지 30의 치환 또는 비치환된 알킬술포닐아미노, 탄소수 6 내지 30의 치환 또는 비치환된 아릴술포닐아미노기, 예를 들어 메틸술포닐아미노기, 부틸술포닐아미노기, 페닐술포닐아미노기, 2,3,5-트리클로로페닐술포닐아미노기, p-메틸페닐술포닐아미노기), 머캅토기, 알킬티오기(바람직하게는, 탄소수 1 내지 30의 치환 또는 비치환된 알킬티오기, 예를 들어 메틸티오기, 에틸티오기, n-헥사데실티오기), 아릴티오기(바람직하게는 탄소수 6 내지 30의 치환 또는 비치환된 아릴티오기, 예를 들어 페닐티오기, p-클로로페닐티오기, m-메톡시페닐티오기), 헤테로환티오기(바람직하게는 탄소수 2 내지 30의 치환 또는 비치환된 헤테로환티오기, 예를 들어 2-벤조티아졸릴티오기, 1-페닐테트라졸-5-일티오기), 술파모일기(바람직하게는 탄소수 0 내지 30의 치환 또는 비치환된 술파모일기, 예를 들어 N-에틸술파모일기, N-(3-도데실옥시프로필)술파모일기, N,N-디메틸술파모일기, N-아세틸술파모일기, N-벤조일술파모일기, N-(N'페닐카르바모일)술파모일기), 술포기, 알킬 및 아릴술피닐기(바람직하게는, 탄소수 1 내지 30의 치환 또는 비치환된 알킬술피닐기, 6 내지 30의 치환 또는 비치환된 아릴술피닐기, 예를 들어 메틸술피닐기, 에틸술피닐기, 페닐술피닐기, p-메틸페닐술피닐기), 알킬 및 아릴술포닐기(바람직하게는, 탄소수 1 내지 30의 치환 또는 비치환된 알킬술포닐기, 6 내지 30의 치환 또는 비치환된 아릴술포닐기, 예를 들어 메틸술포닐기, 에틸술포닐기, 페닐술포닐기, p-메틸페닐술포닐기), 아실기(바람직하게는 포르밀기, 탄소수 2 내지 30의 치환 또는 비치환된 알킬카르보닐기, 탄소수 7 내지 30의 치환 또는 비치환된 아릴카르보닐기, 예를 들어 아세틸기, 피발로일벤조일기), 아릴옥시카르보닐기(바람직하게는, 탄소수 7 내지 30의 치환 또는 비치환된 아릴옥시카르보닐기, 예를 들어 페녹시카르보닐기, o-클로로페녹시카르보닐기, m-니트로페녹시카르보닐기, p-tert-부틸페녹시카르보닐기), 알콕시카르보닐기(바람직하게는, 탄소수 2 내지 30의 치환 또는 비치환 알콕시카르보닐기, 예를 들어 메톡시카르보닐기, 에톡시카르보닐기, tert-부톡시카르보닐기, n-옥타데실옥시카르보닐기), 카르바모일기(바람직하게는, 탄소수 1 내지 30의 치환 또는 비치환된 카르바모일기, 예를 들어 카르바모일기, N-메틸카르바모일기, N,N-디메틸카르바모일기, N,N-디-n-옥틸카르바모일기, N-(메틸술포닐)카르바모일기), 아릴 및 헤테로환아조기(바람직하게는 탄소수 6 내지 30의 치환 또는 비치환된 아릴아조기, 탄소수 3 내지 30의 치환 또는 비치환된 헤테로환아조기, 예를 들어 페닐아조기, p-클로로페닐아조기, 5-에틸티오-1,3,4-티아디아졸-2-일아조기), 이미드기(바람직하게는, N-숙신이미드기, N-프탈이미드기), 포스피노기(바람직하게는, 탄소수 2 내지 30의 치환 또는 비치환된 포스피노기, 예를 들어 디메틸포스피노기, 디페닐포스피노기, 메틸페녹시포스피노기, 포스피닐기(바람직하게는, 탄소수 2 내지 30의 치환 또는 비치환된 포스피닐기, 예를 들어 포스피닐기, 디옥틸옥시포스피닐기, 디에톡시포스피닐기), 포스피닐옥시기(바람직하게는, 탄소수 2 내지 30의 치환 또는 비치환된 포스피닐옥시기, 예를 들어 디페녹시포스피닐옥시기, 디옥시포스피닐옥시기), 포스피닐아미노기(바람직하게는, 탄소수 2 내지 30의 치환 또는 비치환된 포스피닐아미노기, 예를 들어 디메톡시포스피닐아미노기, 디메틸아미노포스피닐아미노기), 실릴기(바람직하게는, 탄소수 3 내지 30의 치환 또는 비치환된 실릴기, 예를 들어 트리메틸실릴기, tert-부틸디메틸실릴기, 페닐디메틸실릴기)를 들 수 있다.
일반식 (1)로 표시되는 구조를 갖는 화합물은, 상기 헤테로환이 1,2,3-트리아졸환인 것이 바람직하고, 이하의 일반식 (2)로 표시되는 벤조트리아졸계 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00004
식 중, G1은 수소 원자를 나타낸다. G2는 수소 원자, 시아노기, 염소 원자, 불소 원자, -CF3기, -CO-G3기, E3SO-기 또는 E3SO2-기를 나타낸다.
G3은 탄소 원자수 1 내지 24의 직쇄상 또는 분지쇄상의 알킬기, 탄소 원자수 2 내지 18의 직쇄상 또는 분지쇄상의 알케닐기, 탄소 원자수 5 내지 12의 시클로알킬기, 탄소 원자수 7 내지 15의 페닐알킬기, 페닐기, 또는 탄소 원자수 1 내지 4의 알킬기 1개 내지 4개에 의해 페닐환이 치환된 상기 페닐기 또는 상기 페닐알킬기를 나타낸다.
E1은 탄소 원자수 7 내지 15의 페닐알킬기, 페닐기, 또는 탄소 원자수 1 내지 4의 알킬기 1개 내지 4개에 의해 페닐환이 치환된 상기 페닐기 또는 상기 페닐알킬기를 나타낸다.
E2는 탄소 원자수 1 내지 24의 직쇄상 또는 분지쇄상의 알킬기, 탄소 원자수 2 내지 18의 직쇄상 또는 분지쇄상의 알케닐기, 탄소 원자수 5 내지 12의 시클로알킬기, 탄소 원자수 7 내지 15의 페닐알킬기, 페닐기, 또는 탄소 원자수 1 내지 4의 알킬기 1개 내지 3개에 의해 페닐환이 치환된 상기 페닐기 또는 상기 페닐알킬기를 나타낸다.
또는 E2는 1개 또는 그보다 많은 -OH기, -OCOE11기, -OE4기, -NCO기, -NH2기, -NHCOE11기, -NHE4기 또는 -N(E4)2기, 또는 그들의 혼합물(상기 식 중, E4는 탄소 원자수 1 내지 24의 직쇄상 또는 분지쇄상의 알킬기를 나타냄)에 의해 치환된 탄소 원자수 1 내지 24의 상기 알킬기 또는 탄소 원자수 2 내지 18의 상기 알케닐기; 또는 1개 또는 그보다 많은 -O-기, -NH-기 또는 -NE4-기, 또는 그들의 혼합물에 의해 중단되고, 그리고 비치환되거나 또는 1개 또는 그보다 많은 -OH기, -OE4기 또는 -NH2기, 또는 그들의 혼합물에 의해 치환될 수 있는 상기 알킬기 또는 상기 알케닐기를 나타낸다.
E11은 수소 원자, 탄소 원자수 1 내지 18의 직쇄상 또는 분지쇄상의 알킬렌기, 탄소 원자수 5 내지 12의 시클로알킬기, 탄소 원자수 2 내지 18의 직쇄상 또는 분지쇄상의 알케닐기, 탄소 원자수 6 내지 14의 아릴기 또는 탄소 원자수 7 내지 15의 아르알킬기를 나타낸다.
E3은 탄소 원자수 1 내지 20의 알킬기, 탄소 원자수 2 내지 20의 히드록시알킬기, 탄소 원자수 3 내지 18의 알케닐기, 탄소 원자수 5 내지 12의 시클로알킬기, 탄소 원자수 7 내지 15의 페닐알킬기, 탄소 원자수 6 내지 10의 아릴기, 또는 탄소 원자수 1 내지 4의 알킬기 1개 또는 2개에 의해 치환된 상기 아릴기, 또는 1,1,2,2-테트라히드로퍼플루오로알킬기(이 기의 퍼플루오로알킬 부분은, 6개 내지 16개의 탄소 원자를 포함함)를 나타냄]로 표시되는 화합물, 또는 일반식 (2)[식 중, G1은 수소 원자를 나타내고, G2는 염소 원자, 불소 원자, -CF3기, E3SO-기 또는 E3SO2-기를 나타내고, E1은 수소 원자 또는 탄소 원자수 1 내지 24의 직쇄상 또는 분지쇄상의 알킬기를 나타내고, E2는 상기에 있어서 정의된 것과 동일한 의미를 나타내고, 그리고 E3은 탄소 원자수 1 내지 7의 직쇄상 또는 분지쇄상의 알킬기로 표시되는 화합물이다.
이하, 본 발명의 바람직한 벤조트리아졸계 화합물의 구체예를, 하기 예시 화합물 1 내지 6에 나타내지만, 이것으로 한정되는 것은 아니다.
Figure pct00005
또한, 본 발명에 따른 일반식 (1)로 표시되는 구조를 갖는 화합물은, 상기 헤테로환이, 1,3,5-트리아진환을 갖는 화합물인 것이 바람직하고, 바람직한 화합물은 이하의 일반식 (3)으로 표시되는 화합물이다.
Figure pct00006
식 중, R1은 탄소 원자수 1 내지 12의 직쇄 또는 분지의 알킬기, 탄소 원자수 3 내지 8의 시클로알킬기, 탄소 원자수 3 내지 8의 알케닐기, 탄소 원자수 6 내지 18의 아릴기, 탄소 원자수 7 내지 18의 알킬아릴기 또는 탄소 원자수 7 내지 18의 아릴알킬기를 나타낸다. 단, 이들 알킬기, 시클로알킬기, 알케닐기, 아릴기, 알킬아릴기 또는 아릴알킬기는, 히드록시기, 할로겐 원자, 탄소 원자수 1 내지 12의 알킬기 또는 탄소 원자수 1 내지 12의 알콕시기로 치환되어 있어도 되고, 산소 원자, 황 원자, 카르보닐기, 에스테르기, 아미드기 또는 이미노기에 의해 중단되어 있어도 된다. 또한, 상기 치환 및 중단은 조합되어도 된다. R2는 수소 원자, 탄소 원자수 1 내지 8의 알킬기 또는 탄소 원자수 3 내지 8의 알케닐기를 나타내고, R3은 적어도 하나는 히드록시기이며, 히드록시기가 아닌 경우에는 수소 원자를 나타내고, R4는 수소 원자 또는 -O-R1을 나타낸다.
본 발명에 따른 상기 일반식 (3)의 R1로 표시되는 탄소 원자수 1 내지 12의 직쇄 또는 분지 알킬기로서는, 예를 들어 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 이소부틸, 제2부틸, 제3부틸, 아밀, 이소아밀, 제3아밀, 헥실, 헵틸, n-옥틸, 이소옥틸, 제3옥틸, 2-에틸헥실, 노닐, 이소노닐, 데실, 운데실, 도데실 등의 직쇄 또는 분지의 알킬기를 들 수 있다.
상기 일반식 (3)의 R1로 표시되는 탄소 원자수 3 내지 8의 시클로알킬기로서는, 예를 들어 시클로프로필, 시클로펜틸, 시클로헥실, 시클로헵틸 등을 들 수 있다.
상기 일반식 (3)의 R1로 표시되는 탄소 원자수 6 내지 18의 아릴기 또는 탄소 원자수 7 내지 18의 알킬아릴기로서는, 예를 들어 페닐, 나프틸, 2-메틸페닐, 3-메틸페닐, 4-메틸페닐, 4-비닐페닐, 3-이소프로필페닐, 4-이소프로필페닐, 4-부틸페닐, 4-이소부틸페닐, 4-제3부틸페닐, 4-헥실페닐, 4-시클로헥실페닐, 4-옥틸페닐, 4-(2-에틸헥실)페닐, 2,3-디메틸페닐, 2,4-디메틸페닐, 2,5-디메틸페닐, 2,6-디메틸페닐, 3,4-디메틸페닐, 3,5-디메틸페닐, 2,4-디제3부틸페닐, 2,5-디제3부틸페닐, 2,6-디-제3부틸페닐, 2,4-디제3펜틸페닐, 2,5-디제3아밀페닐, 2,5-디제3옥틸페닐, 비페닐, 2,4,5-트리메틸페닐 등을 들 수 있고, 탄소수 7 내지 18의 아릴알킬기로서는, 예를 들어 벤질, 페네틸, 2-페닐프로판-2-일, 디페닐메틸 등을 들 수 있다.
상기 일반식 (3)에 있어서, R1 및 R2로 표시되는 탄소 원자수 3 내지 8의 알케닐기로서는, 예를 들어 직쇄 및 분지의 프로페닐, 부테닐, 펜테닐, 헥세닐, 헵테닐, 옥테닐이 불포화 결합의 위치에 상관없이 예시된다.
상기 일반식 (3)에 있어서, R2로 표시되는 탄소 원자수 1 내지 8의 알킬기로서는, 예를 들어 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 제2부틸, 제3부틸, 이소부틸, 아밀, 제3아밀, 옥틸, 제3옥틸 등을 들 수 있고, 그 중에서 메틸기가, 자외선 흡수 능력이 우수하기 때문에 바람직하다.
상기 일반식 (3)으로 표시되는 트리아진계 화합물의 구체예로서, 하기의 예시 화합물 7 내지 17을 나타내지만, 이것에 한정되는 것은 아니다.
Figure pct00007
Figure pct00008
본 발명에 있어서, 일반식 (1)로 표시되는 구조를 갖는 화합물은 1종 단독으로, 또는 2종 이상을 병용할 수 있다.
일반식 (1)로 표시되는 구조를 갖는 화합물의 분자량은, 당해 화합물과 용매 또는 시클로올레핀 수지와의 상용성의 관점에서, 본 발명의 광학 필름의 건조 막 두께가 5 내지 50㎛인 경우에는, 100 내지 3000의 범위 내에 있는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 100 내지 800의 범위 내이다. 100 내지 800의 범위 내이면, 화합물 자체의 석출이나 블리드 아웃의 발생을 억제할 수 있고, 도프 내에서 화합물을 균일하게 분산시킬 수 있다.
전술한 일반식 (1)로 표시되는 구조를 갖는 화합물의 첨가 방법은, 예를 들어 메탄올, 에탄올, 부탄올 등의 알코올이나 메틸렌클로라이드, 아세트산메틸, 아세톤, 디옥솔란 등의 유기 용매 또는 이들의 혼합 용매에 용해시키고 나서 도프에 첨가하거나, 또는 직접 도프 조성 중에 첨가해도 된다. 또한, 유기 용매는, 1종류의 유기 용매를 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상의 유기 용매를 임의의 비율로 혼합하여 사용해도 된다.
일반식 (1)로 표시되는 구조를 갖는 화합물의 사용량은, 본 발명의 효과를 발휘하는 범위에서 특별히 제한되지 않지만, 블리드 아웃이나 석출의 방지의 관점에서, 시클로올레핀 수지에 대하여 2 내지 20질량%의 범위 내가 바람직하고, 3 내지 10질량%의 범위가 더욱 바람직하다.
[2] 시클로올레핀 수지
본 발명에 따른 시클로올레핀 수지로서는, 다음과 같은 (공)중합체를 들 수 있다.
Figure pct00009
[식 중, R1 내지 R4는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 탄화수소기, 할로겐 원자, 히드록시기, 에스테르기, 알콕시기, 시아노기, 아미드기, 이미드기, 실릴기, 또는 극성기(즉, 할로겐 원자, 히드록시기, 에스테르기, 알콕시기, 시아노기, 아미드기, 이미드기 또는 실릴기)로 치환된 탄화수소기이다. 단, R1 내지 R4는 2개 이상이 서로 결합하여, 불포화 결합, 단환 또는 다환을 형성하고 있어도 되고, 이 단환 또는 다환은 이중 결합을 갖고 있어도 되고, 방향환을 형성해도 된다. R1과 R2로, 또는 R3과 R4로, 알킬리덴기를 형성하고 있어도 된다. p, m은 0 이상의 정수이다.]
상기 일반식 (4) 중, R1 및 R3이 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 10, 더욱 바람직하게는 1 내지 4, 특히 바람직하게는 1 내지 2의 탄화수소기이며, R2 및 R4가 수소 원자 또는 1가의 유기기이며, R2 및 R4 중 적어도 하나는 수소 원자 및 탄화수소기 이외의 극성을 갖는 극성기를 나타내고, m은 0 내지 3의 정수, p는 0 내지 3의 정수이며, 보다 바람직하게는 m+p=0 내지 4, 더욱 바람직하게는 0 내지 2, 특히 바람직하게는 m=1, p=0인 것이다. m=1, p=0인 특정 단량체는, 얻어지는 시클로올레핀 수지의 유리 전이 온도가 높고 또한 기계적 강도도 우수한 것이 되는 점에서 바람직하다.
상기 특정 단량체의 극성기로서는, 카르복시기, 히드록시기, 알콕시카르보닐기, 아릴옥시카르보닐기, 아미노기, 아미드기, 시아노기 등을 들 수 있고, 이들 극성기는 메틸렌기 등의 연결기를 통해 결합되어 있어도 된다. 또한, 카르보닐기, 에테르기, 실릴에테르기, 티오에테르기, 이미노기 등 극성을 갖는 2가의 유기기가 연결기가 되어 결합되어 있는 탄화수소기 등도 극성기로서 들 수 있다. 이들 중에서는, 카르복시기, 히드록시기, 알콕시카르보닐기 또는 아릴옥시카르보닐기가 바람직하고, 특히 알콕시카르보닐기 또는 아릴옥시카르보닐기가 바람직하다.
또한, R2 및 R4 중 적어도 하나가 식-(CH2)nCOOR로 표시되는 극성기인 단량체는, 얻어지는 시클로올레핀 수지가 높은 유리 전이 온도와 낮은 흡습성, 각종 재료와의 우수한 밀착성을 갖게 되는 점에서 바람직하다. 상기 특정한 극성기에 관한 식에 있어서, R은 탄소 원자수 1 내지 12, 더욱 바람직하게는 1 내지 4, 특히 바람직하게는 1 내지 2의 탄화수소기, 바람직하게는 알킬기이다.
공중합성 단량체의 구체예로서는, 시클로부텐, 시클로펜텐, 시클로헵텐, 시클로옥텐, 디시클로펜타디엔 등의 시클로올레핀을 들 수 있다.
시클로올레핀의 탄소수로서는, 4 내지 20이 바람직하고, 더욱 바람직한 것은 5 내지 12이다.
본 발명에 있어서, 시클로올레핀 수지는 1종 단독으로, 또는 2종 이상을 병용할 수 있다.
본 발명에 따른 시클로올레핀 수지의 바람직한 분자량은, 고유 점도 [η]inh로 0.2 내지 5cm3/g, 더욱 바람직하게는 0.3 내지 3cm3/g, 특히 바람직하게는 0.4 내지 1.5cm3/g이며, 겔 투과 크로마토그래피(GPC)로 측정한 폴리스티렌 환산의 수 평균 분자량(Mn)은 8000 내지 100000, 더욱 바람직하게는 10000 내지 80000, 특히 바람직하게는 12000 내지 50000이며, 중량 평균 분자량(Mw)은 20000 내지 300000, 더욱 바람직하게는 30000 내지 250000, 특히 바람직하게는 40000 내지 200000의 범위 것이 적합하다.
고유 점도 [η]inh, 수 평균 분자량 및 중량 평균 분자량이 상기 범위에 있음으로써, 시클로올레핀 수지의 내열성, 내수성, 내약품성, 기계적 특성과, 본 발명의 광학 필름으로서의 성형 가공성이 양호해진다.
본 발명에 따른 시클로올레핀 수지의 유리 전이 온도(Tg)로서는, 통상 110℃ 이상, 바람직하게는 110 내지 350℃, 더욱 바람직하게는 120 내지 250℃, 특히 바람직하게는 120 내지 220℃이다. Tg가 110℃ 미만인 경우에는, 고온 조건하에서의 사용, 또는 코팅, 인쇄 등의 2차 가공에 의해 변형되므로 바람직하지 않다. 한편, Tg가 350℃를 초과하면, 성형 가공이 곤란해지고, 또한 성형 가공 시의 열에 의해 수지가 열화될 가능성이 높아진다.
시클로올레핀 수지에는, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위에서, 예를 들어 일본 특허 공개 평9-221577호 공보, 일본 특허 공개 평10-287732호 공보에 기재되어 있는, 특정한 탄화수소계 수지, 또는 공지된 열가소성 수지, 열가소성 엘라스토머, 고무질 중합체, 유기 미립자, 무기 미립자 등을 배합해도 되고, 특정한 파장 분산제, 당에스테르 화합물, 고무 입자, 가소제 등의 첨가제를 포함해도 된다.
이상 설명한 시클로올레핀 수지는, 시판품을 바람직하게 사용할 수 있고, 시판품의 예로서는, JSR(주)에서 아톤(ARTON) G, 아톤 F, 아톤 R 및 아톤 RX라는 상품명으로 시판되고 있고, 또한 닛본 제온(주)에서 제오노아(ZEONOR) ZF14, ZF16, 제오넥스(ZEONEX) 250 또는 제오넥스 280이라는 상품명으로 시판되고 있으며, 이들을 사용할 수 있다.
[3] 리타데이션 상승제
본 발명의 광학 필름에 리타데이션 상승제를 첨가하는 것은, 필름을 박막화했을 때에 부족한 위상차를 보충하고, 또한 과도한 연신 조작을 피하며, 위상차를 조정하기 위한 연신 시에 발생하는 필름 중의 미세한 균열(크레이징)이나 이물의 배열에 의한 콘트라스트 저하 요인을 억제하는 데에 바람직하다.
리타데이션 상승제는, 예를 들어 0.5 내지 10질량%의 비율로 함유시킬 수 있고, 나아가 2 내지 6질량%의 비율로 함유시키는 것이 바람직하다. 리타데이션 상승제를 채용함으로써, 저연신 배율로 높은 Ro 발현성이 얻어진다. 리타데이션 상승제의 종류로서는, 특별히 정해진 것은 아니지만, 원반 형상 또는 막대 형상 화합물을 포함하는 것을 들 수 있다. 상기 원반 형상 또는 막대 형상 화합물로서는, 적어도 2개의 방향족환을 갖는 화합물을 리타데이션 상승제로서 바람직하게 사용할 수 있다.
상기 원반 형상의 리타데이션 상승제는, 상기 시클로올레핀 수지 100질량부에 대하여, 0.5 내지 10질량부의 범위에서 사용하는 것이 바람직하고, 1 내지 8질량부의 범위에서 사용하는 것이 보다 바람직하고, 2 내지 6질량부의 범위에서 사용하는 것이 더욱 바람직하다.
상기 막대 형상 화합물을 포함하는 리타데이션 상승제의 첨가량은, 시클로올레핀 수지 100질량부에 대하여 0.5 내지 10질량부인 것이 바람직하고, 2 내지 6질량부인 것이 더욱 바람직하다.
2종류 이상의 리타데이션 상승제를 병용해도 된다.
리타데이션 상승제는, 250 내지 400nm의 파장 영역에 최대 흡수를 갖는 것이 바람직하고, 가시 영역에 실질적으로 흡수를 갖지 않는 것이 바람직하다.
원반 형상 화합물에 대하여 설명한다. 원반 형상 화합물로서는 적어도 2개의 방향족환을 갖는 화합물을 사용할 수 있다.
본 명세서에 있어서, 「방향족환」은, 방향족 탄화수소환에 더하여, 방향족성 헤테로환을 포함한다.
방향족 탄화수소환은, 6원환(즉, 벤젠환)인 것이 특히 바람직하다.
방향족성 헤테로환은, 일반적으로 불포화 헤테로환이다. 방향족성 헤테로환은 5원환, 6원환 또는 7원환인 것이 바람직하고, 5원환 또는 6원환인 것이 더욱 바람직하다. 방향족성 헤테로환은, 일반적으로 최다의 이중 결합을 갖는다. 헤테로 원자로서는, 질소 원자, 산소 원자 및 황 원자가 바람직하고, 질소 원자가 특히 바람직하다. 방향족성 헤테로환의 예로는, 푸란환, 티오펜환, 피롤환, 옥사졸환, 이소옥사졸환, 티아졸환, 이소티아졸환, 이미다졸환, 피라졸환, 푸라잔환, 트리아졸환, 피란환, 피리딘환, 피리다진환, 피리미딘환, 피라진환 및 1,3,5-트리아진환이 포함된다.
방향족환으로서는, 벤젠환, 축합 벤젠환, 비페닐류가 바람직하다. 특히 1,3,5-트리아진환이 바람직하게 사용된다. 구체적으로는, 예를 들어 일본 특허 공개 제2001-166144호 공보에 개시된 화합물이 바람직하게 사용된다.
위상차(리타데이션) 발현제가 갖는 방향족환의 탄소수는 2 내지 20인 것이 바람직하고, 2 내지 12인 것이 보다 바람직하고, 2 내지 8인 것이 더욱 바람직하고, 2 내지 6인 것이 가장 바람직하다.
2개의 방향족환의 결합 관계는, (a) 축합환을 형성하는 경우, (b) 단결합으로 직결되는 경우 및 (c) 연결기를 통해 결합하는 경우로 분류할 수 있다(방향족환 때문에, 스피로 결합은 형성할 수 없음). 결합 관계는 (a) 내지 (c) 중 어느 것이어도 된다.
(a)의 축합환(2개 이상의 방향족환의 축합환)의 예로는, 인덴환, 나프탈렌환, 아줄렌환, 플루오렌환, 페난트렌환, 안트라센환, 아세나프틸렌환, 비페닐렌환, 나프타센환, 피렌환, 인돌환, 이소인돌환, 벤조푸란환, 벤조티오펜환, 인돌리진환, 벤조옥사졸환, 벤조티아졸환, 벤즈이미다졸환, 벤조트리아졸환, 퓨린환, 인다졸환, 크로멘환, 퀴놀린환, 이소퀴놀린환, 퀴놀리진환, 퀴나졸린환, 신놀린환, 퀴녹살린환, 프탈라진환, 프테리딘환, 카르바졸환, 아크리딘환, 페난트리딘환, 크산텐환, 페나진환, 페노티아진환, 페녹사틴환, 페녹사진환 및 티안트렌환이 포함된다. 나프탈렌환, 아줄렌환, 인돌환, 벤조옥사졸환, 벤조티아졸환, 벤즈이미다졸환, 벤조트리아졸환 및 퀴놀린환이 바람직하다.
(b)의 단결합은, 2개의 방향족환의 탄소 원자 사이의 결합인 것이 바람직하다. 2 이상의 단결합으로 2개의 방향족환을 결합하여, 2개의 방향족환 사이에 지방족환 또는 비방향족성 복소환을 형성해도 된다.
(c)의 연결기도, 2개의 방향족환의 탄소 원자와 결합하는 것이 바람직하다. 연결기는, 알킬렌기, 알케닐렌기, 알키닐렌기, -CO-, -O-, -NH-, -S- 또는 그들의 조합인 것이 바람직하다. 조합으로 이루어지는 연결기의 예를 이하에 나타낸다. 또한, 이하 연결기의 예의 좌우 관계는 반대로 되어도 된다. c1: -CO-O-, c2: -CO-NH-, c3: -알킬렌-O-, c4: -NH-CO-NH-, c5: -NH-CO-O-, c6: -O-CO-O-, c7: -O-알킬렌-O-, c8: -CO-알케닐렌-, c9: -CO-알케닐렌-NH-, c10: -CO-알케닐렌-O-, c11: -알킬렌-CO-O-알킬렌-O-CO-알킬렌-, c12: -O-알킬렌-CO-O-알킬렌-O-CO-알킬렌-O-, c13: -O-CO-알킬렌-CO-O-, c14: -NH-CO-알케닐렌-, c15: -O-CO-알케닐렌-
방향족환 및 연결기는 치환기를 갖고 있어도 된다.
치환기의 예로는, 할로겐 원자(F, Cl, Br, I), 히드록시기, 카르복시기, 시아노기, 아미노기, 니트로기, 술포기, 카르바모일기, 술파모일기, 우레이도기, 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 지방족 아실기, 지방족 아실옥시기, 알콕시기, 알콕시카르보닐기, 알콕시카르보닐아미노기, 알킬티오기, 알킬술포닐기, 지방족 아미드기, 지방족 술폰아미드기, 지방족 치환 아미노기, 지방족 치환 카르바모일기, 지방족 치환 술파모일기, 지방족 치환 우레이도기 및 비방향족성 복소환기가 포함된다.
알킬기의 탄소 원자수는 1 내지 8인 것이 바람직하다. 환상 알킬기보다도 쇄상 알킬기 쪽이 바람직하고, 직쇄상 알킬기가 특히 바람직하다. 알킬기는, 추가로 치환기(예를 들어, 히드록시기, 카르복시기, 알콕시기, 알킬 치환 아미노기)를 갖고 있어도 된다. 알킬기(치환 알킬기를 포함함)의 예로는, 메틸기, 에틸기, n-부틸기, n-헥실기, 2-히드록시에틸기, 4-카르복시부틸기, 2-메톡시에틸기 및 2-디에틸아미노에틸기의 각 기가 포함된다.
알케닐기의 탄소 원자수는 2 내지 8인 것이 바람직하다. 환상 알케닐기보다도 쇄상 알케닐기 쪽이 바람직하고, 직쇄상 알케닐기가 특히 바람직하다. 알케닐기는 추가로 치환기를 갖고 있어도 된다. 알케닐기의 예로는, 비닐기, 알릴기 및 1-헥세닐기가 포함된다.
알키닐기의 탄소 원자수는 2 내지 8인 것이 바람직하다. 환상 알키닐기보다도 쇄상 알키닐기 쪽이 바람직하고, 직쇄상 알키닐기가 특히 바람직하다. 알키닐기는 추가로 치환기를 갖고 있어도 된다. 알키닐기의 예로는, 에티닐기, 1-부티닐기 및 1-헥시닐기가 포함된다.
지방족 아실기의 탄소 원자수는 1 내지 10인 것이 바람직하다. 지방족 아실기의 예로는, 아세틸기, 프로파노일기 및 부타노일기가 포함된다.
지방족 아실옥시기의 탄소 원자수는 1 내지 10인 것이 바람직하다. 지방족 아실옥시기의 예로는, 아세톡시기가 포함된다.
알콕시기의 탄소 원자수는 1 내지 8인 것이 바람직하다. 알콕시기는, 추가로 치환기(예를 들어, 알콕시기)를 갖고 있어도 된다. 알콕시기(치환 알콕시기를 포함함)의 예로는, 메톡시기, 에톡시기, 부톡시기 및 메톡시에톡시기가 포함된다.
알콕시카르보닐기의 탄소 원자수는 2 내지 10인 것이 바람직하다. 알콕시카르보닐기의 예로는, 메톡시카르보닐기 및 에톡시카르보닐기가 포함된다.
알콕시카르보닐아미노기의 탄소 원자수는 2 내지 10인 것이 바람직하다. 알콕시카르보닐아미노기의 예로는, 메톡시카르보닐아미노기 및 에톡시카르보닐아미노기가 포함된다.
알킬티오기의 탄소 원자수는 1 내지 12인 것이 바람직하다. 알킬티오기의 예로는, 메틸티오기, 에틸티오기 및 옥틸티오기가 포함된다.
알킬술포닐기의 탄소 원자수는 1 내지 8인 것이 바람직하다. 알킬술포닐기의 예로는, 메탄술포닐기 및 에탄술포닐기가 포함된다.
지방족 아미드기의 탄소 원자수는 1 내지 10인 것이 바람직하다. 지방족 아미드기의 예로는, 아세트아미드가 포함된다.
지방족 술폰아미드기의 탄소 원자수는 1 내지 8인 것이 바람직하다. 지방족 술폰아미드기의 예로는, 메탄술폰아미드기, 부탄술폰아미드기 및 n-옥탄술폰아미드기가 포함된다.
지방족 치환 아미노기의 탄소 원자수는 1 내지 10인 것이 바람직하다. 지방족 치환 아미노기의 예로는, 디메틸아미노기, 디에틸아미노기 및 2-카르복시에틸아미노기가 포함된다.
지방족 치환 카르바모일기의 탄소 원자수는 2 내지 10인 것이 바람직하다. 지방족 치환 카르바모일기의 예로는, 메틸카르바모일기 및 디에틸카르바모일기가 포함된다.
지방족 치환 술파모일기의 탄소 원자수는 1 내지 8인 것이 바람직하다. 지방족 치환 술파모일기의 예로는, 메틸술파모일기 및 디에틸술파모일기가 포함된다.
지방족 치환 우레이도기의 탄소 원자수는 2 내지 10인 것이 바람직하다. 지방족 치환 우레이도기의 예로는, 메틸우레이도기가 포함된다.
비방향족성 복소환기의 예로는, 피페리디노기 및 모르폴리노기가 포함된다.
위상차(리타데이션) 발현제의 분자량은, 300 내지 800인 것이 바람직하다.
원반 형상 화합물로서 하기 일반식 (I)로 표시되는 구조를 갖는 트리아진 화합물을 사용하는 것이 바람직하다.
Figure pct00010
상기 일반식 (I) 중, R1은, 각각 독립적으로, 오르토 위치, 메타 위치 및 파라 위치 중 적어도 어디에 치환기를 갖는 방향족환 또는 복소환을 나타낸다.
X는 각각 독립적으로, 단결합 또는 NR2-을 나타낸다. 여기서, R2는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 치환 또는 비치환된 알킬기, 알케닐기, 아릴기 또는 복소환기를 나타낸다.
R1이 나타내는 방향족환은 페닐기 또는 나프틸기인 것이 바람직하고, 페닐기인 것이 특히 바람직하다. R1이 나타내는 방향족환은 어느 치환 위치에 적어도 하나의 치환기를 가져도 된다. 상기 치환기의 예로는, 할로겐 원자, 히드록시기, 시아노기, 니트로기, 카르복시기, 알킬기, 알케닐기, 아릴기, 알콕시기, 알케닐옥시기, 아릴옥시기, 아실옥시기, 알콕시카르보닐기, 알케닐옥시카르보닐기, 아릴옥시카르보닐기, 술파모일기, 알킬 치환 술파모일기, 알케닐 치환 술파모일기, 아릴 치환 술파모일기, 술폰아미드기, 카르바모일, 알킬 치환 카르바모일기, 알케닐 치환 카르바모일기, 아릴 치환 카르바모일기, 아미드기, 알킬티오기, 알케닐티오기, 아릴티오기 및 아실기가 포함된다.
R1이 나타내는 복소환기는 방향족성을 갖는 것이 바람직하다. 방향족성을 갖는 복소환은, 일반적으로 불포화 복소환이며, 바람직하게는 최다의 이중 결합을 갖는 복소환이다. 복소환은 5원환, 6원환 또는 7원환인 것이 바람직하고, 5원환 또는 6원환인 것이 더욱 바람직하고, 6원환인 것이 가장 바람직하다. 복소환의 헤테로 원자는 질소 원자, 황 원자 또는 산소 원자인 것이 바람직하고, 질소 원자인 것이 특히 바람직하다. 방향족성을 갖는 복소환으로서는, 피리딘환(복소환기로서는, 2-피리딜 또는 4-피리딜)이 특히 바람직하다. 복소환기는 치환기를 갖고 있어도 된다. 복소환기의 치환기의 예는, 상기 아릴 부분의 치환기의 예와 동일하다.
X가 단결합일 경우의 복소환기는, 질소 원자에 유리 원자가를 갖는 복소환기인 것이 바람직하다. 질소 원자에 유리 원자가를 갖는 복소환기는 5원환, 6원환 또는 7원환인 것이 바람직하고, 5원환 또는 6원환인 것이 더욱 바람직하고, 5원환인 것이 가장 바람직하다. 복소환기는, 복수의 질소 원자를 갖고 있어도 된다. 또한, 복소환기는, 질소 원자 이외의 헤테로 원자(예를 들어, O, S)를 갖고 있어도 된다. 이하에, 질소 원자에 유리 원자가를 갖는 복소환기의 예를 나타낸다.
Figure pct00011
R2가 나타내는 알킬기는, 환상 알킬기여도 쇄상 알킬기여도 되지만, 쇄상 알킬기가 바람직하고, 분지를 갖는 쇄상 알킬기보다도 직쇄상 알킬기가 보다 바람직하다.
알킬기의 탄소 원자수는 1 내지 30인 것이 바람직하고, 1 내지 20인 것이 보다 바람직하고, 1 내지 10인 것이 더욱 바람직하고, 1 내지 8이 더욱 바람직하고, 1 내지 6인 것이 가장 바람직하다. 알킬기는 치환기를 갖고 있어도 된다. 치환기의 예로는, 할로겐 원자, 알콕시기(예를 들어, 메톡시기, 에톡시기) 및 아실옥시기(예를 들어, 아크릴로일옥시기, 메타크릴로일옥시기)가 포함된다.
R2가 나타내는 알케닐기는, 환상 알케닐기여도 쇄상 알케닐기여도 되지만, 쇄상 알케닐기를 나타내는 것이 바람직하고, 분지를 갖는 쇄상 알케닐기보다도 직쇄상 알케닐기를 나타내는 것이 보다 바람직하다. 알케닐기의 탄소 원자수는 2 내지 30인 것이 바람직하고, 2 내지 20인 것이 보다 바람직하고, 2 내지 10인 것이 더욱 바람직하고, 2 내지 8인 것이 더욱 바람직하고, 2 내지 6인 것이 가장 바람직하다. 알케닐기는 치환기를 갖고 있어도 된다. 치환기의 예로는, 전술한 알킬기의 치환기와 동일하다.
R2가 나타내는 방향족환기 및 복소환기는, R1이 나타내는 방향족환 및 복소환과 동일하며, 바람직한 범위도 동일하다. 방향족환기 및 복소환기는 치환기를 더 갖고 있어도 되고, 치환기의 예로는 R1의 방향족환 및 복소환의 치환기와 동일하다.
이하에 일반식 (I)로 표시되는 화합물의 구체예를 들지만, 이들에 한정되지 않는다.
Figure pct00012
Figure pct00013
Figure pct00014
Figure pct00015
Figure pct00016
Figure pct00017
Figure pct00018
Figure pct00019
Figure pct00020
Figure pct00021
Figure pct00022
원반 형상 화합물로서는 하기 일반식 (II)로 표시되는 트리페닐렌 화합물을 바람직하게 사용할 수도 있다.
Figure pct00023
상기 일반식 (II) 중, R1, R2, R3, R4, R5 및 R6은 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다.
R1, R2, R3, R4, R5 및 R6이 각각 나타내는 치환기로서는, 알킬기(바람직하게는 탄소수 1 내지 40, 보다 바람직하게는 탄소수 1 내지 30, 특히 바람직하게는 탄소수 1 내지 20의 알킬기이며, 예를 들어 메틸기, 에틸기, 이소프로필기, tert-부틸기, n-옥틸기, n-데실기, n-헥사데실기, 시클로프로필기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기 등을 들 수 있음), 알케닐기(바람직하게는, 탄소수 2 내지 40, 보다 바람직하게는 탄소수 2 내지 30, 특히 바람직하게는 탄소수 2 내지 20의 알케닐기이며, 예를 들어 비닐기, 알릴기, 2-부테닐기, 3-펜테닐기 등을 들 수 있음), 알키닐기(바람직하게는, 탄소수 2 내지 40, 보다 바람직하게는 탄소수 2 내지 30, 특히 바람직하게는 탄소수 2 내지 20의 알키닐기이며, 예를 들어 프로파르길기, 3-펜티닐기 등을 들 수 있음), 아릴기(바람직하게는 탄소수 6 내지 30, 보다 바람직하게는 탄소수 6 내지 20, 특히 바람직하게는 탄소수 6 내지 12의 아릴기이며, 예를 들어 페닐기, p-메틸페닐기, 나프틸기 등을 들 수 있음), 치환 또는 비치환된 아미노기(바람직하게는 탄소수 0 내지 40, 보다 바람직하게는 탄소수 0 내지 30, 특히 바람직하게는 탄소수 0 내지 20의 아미노기이며, 예를 들어 비치환 아미노기, 메틸아미노기, 디메틸아미노기, 디에틸아미노기, 아닐리노기 등을 들 수 있음), 알콕시기(바람직하게는 탄소수 1 내지 40, 보다 바람직하게는 탄소수 1 내지 30, 특히 바람직하게는 탄소수 1 내지 20의 알콕시기이며, 예를 들어 메톡시기, 에톡시기, 부톡시기 등을 들 수 있음), 아릴옥시기(바람직하게는 탄소수 6 내지 40, 보다 바람직하게는 탄소수 6 내지 30, 특히 바람직하게는 탄소수 6 내지 20의 아릴옥시기이며, 예를 들어 페닐옥시기, 2-나프틸옥시기 등을 들 수 있음), 아실기(바람직하게는 탄소수 1 내지 40, 보다 바람직하게는 탄소수 1 내지 30, 특히 바람직하게는 탄소수 1 내지 20의 아실기이며, 예를 들어 아세틸기, 벤조일기, 포르밀기, 피발로일기 등을 들 수 있음), 알콕시카르보닐기(바람직하게는 탄소수 2 내지 40, 보다 바람직하게는 탄소수 2 내지 30, 특히 바람직하게는 탄소수 2 내지 20의 알콕시카르보닐기이며, 예를 들어 메톡시카르보닐기, 에톡시카르보닐기 등을 들 수 있음), 아릴옥시카르보닐기(바람직하게는 탄소수 7 내지 40, 보다 바람직하게는 탄소수 7 내지 30, 특히 바람직하게는 탄소수 7 내지 20의 아릴옥시카르보닐기이며, 예를 들어 페닐옥시 카르보닐기 등을 들 수 있음), 아실옥시기(바람직하게는 탄소수 2 내지 40, 보다 바람직하게는 탄소수 2 내지 30, 특히 바람직하게는 탄소수 2 내지 20의 아실옥시기이며, 예를 들어 아세톡시기, 벤조일옥시기 등을 들 수 있음), 아실아미노기(바람직하게는 탄소수 2 내지 40, 보다 바람직하게는 탄소수 2 내지 30, 특히 바람직하게는 탄소수 2 내지 20의 아실아미노기이며, 예를 들어 아세틸아미노기, 벤조일아미노기 등을 들 수 있음), 알콕시카르보닐아미노기(바람직하게는 탄소수 2 내지 40, 보다 바람직하게는 탄소수 2 내지 30, 특히 바람직하게는 탄소수 2 내지 20의 알콕시카르보닐아미노기이며, 예를 들어 메톡시카르보닐아미노기 등을 들 수 있음), 아릴옥시카르보닐아미노기(바람직하게는 탄소수 7 내지 40, 보다 바람직하게는 탄소수 7 내지 30, 특히 바람직하게는 탄소수 7 내지 20의 아릴옥시카르보닐아미노기이며, 예를 들어 페닐옥시카르보닐아미노기 등을 들 수 있음), 술포닐아미노기(바람직하게는 탄소수 1 내지 40, 보다 바람직하게는 탄소수 1 내지 30, 특히 바람직하게는 탄소수 1 내지 20의 술포닐아미노기이며, 예를 들어 메탄술포닐아미노기, 벤젠술포닐아미노기 등을 들 수 있음), 술파모일기(바람직하게는 탄소수 0 내지 40, 보다 바람직하게는 탄소수 0 내지 30, 특히 바람직하게는 탄소수 0 내지 20의 술파모일기이며, 예를 들어 술파모일기, 메틸술파모일기, 디메틸술파모일기, 페닐술파모일기 등을 들 수 있음), 카르바모일기(바람직하게는 탄소수 1 내지 40, 보다 바람직하게는 탄소수 1 내지 30, 특히 바람직하게는 탄소수 1 내지 20의 카르바모일기이며, 예를 들어 비치환된 카르바모일기, 메틸카르바모일기, 디에틸카르바모일기, 페닐카르바모일기 등을 들 수 있음), 알킬티오기(바람직하게는 탄소수 1 내지 40, 보다 바람직하게는 탄소수 1 내지 30, 특히 바람직하게는 탄소수 1 내지 20이며, 예를 들어 메틸티오기, 에틸티오기, 프로필티오기, 부틸티오기, 펜틸티오기, 헥실티오기, 헵틸티오기, 옥틸티오기 등을 들 수 있음), 아릴티오기(바람직하게는, 탄소수 6 내지 40, 보다 바람직하게는 탄소수 6 내지 30, 특히 바람직하게는 탄소수 1 내지 20, 예를 들어 페닐티오기 등을 들 수 있음), 술포닐기(바람직하게는 탄소수 1 내지 40, 보다 바람직하게는 탄소수 1 내지 30, 특히 바람직하게는 탄소수 1 내지 20의 술포닐기이며, 예를 들어 메실기, 토실기 등을 들 수 있음), 술피닐기(바람직하게는 탄소수 1 내지 40, 보다 바람직하게는 탄소수 1 내지 30, 특히 바람직하게는 탄소수 1 내지 20의 술피닐기이며, 예를 들어 메탄술포닐기, 벤젠술피닐기 등을 들 수 있음), 우레이도기(바람직하게는 탄소수 1 내지 40, 보다 바람직하게는 탄소수 1 내지 30, 특히 바람직하게는 탄소수 1 내지 20의 우레이도기이며, 예를 들어 비치환된 우레이도기, 메틸우레이도기, 페닐우레이도기 등을 들 수 있음), 인산아미드기(바람직하게는 탄소수 1 내지 40, 보다 바람직하게는 탄소수 1 내지 30, 특히 바람직하게는 탄소수 1 내지 20의 인산아미드기이며, 예를 들어 디에틸인산아미드기, 페닐인산아미드기 등을 들 수 있음), 히드록시기, 머캅토기, 할로겐 원자(예를 들어 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자), 시아노기, 술포기, 카르복시기, 니트로기, 히드록삼산기, 술피노기, 히드라지노기, 이미노기, 헤테로환기(바람직하게는 탄소수 1 내지 30, 보다 바람직하게는 1 내지 12의 헤테로환기이며, 예를 들어 질소 원자, 산소 원자, 황 원자 등의 헤테로 원자를 갖는 헤테로환기이며, 예를 들어 이미다졸릴기, 피리딜기, 퀴놀릴기, 푸릴기, 피페리딜기, 모르폴리노기, 벤조옥사졸릴기, 벤즈이미다졸릴기, 벤즈티아졸릴기, 1,3,5-트리아질기 등을 들 수 있음), 실릴기(바람직하게는, 탄소수 3 내지 40, 보다 바람직하게는 탄소수 3 내지 30, 특히 바람직하게는, 탄소수 3 내지 24의 실릴기이며, 예를 들어 트리메틸실릴기, 트리페닐실릴기 등을 들 수 있음)가 포함된다. 이들 치환기는 이들 치환기에 의해 더 치환되어 있어도 된다. 또한, 치환기를 2개 이상 갖는 경우에는, 동일해도 되고 상이해도 된다. 또한, 가능한 경우에는 서로 결합하여 환을 형성하고 있어도 된다.
R1, R2, R3, R4, R5 및 R6이 각각 나타내는 치환기로서는, 바람직하게는 알킬기, 아릴기, 치환 또는 비치환된 아미노기, 알콕시기, 알킬티오기 또는 할로겐 원자이다.
이하에 일반식 (II)로 표시되는 화합물의 구체예를 들지만, 이들에 한정되지 않는다.
Figure pct00024
Figure pct00025
Figure pct00026
일반식 (I)로 표시되는 화합물은, 예를 들어 일본 특허 공개 제2003-344655호 공보에 기재된 방법, 일반식 (II)로 표시되는 화합물은, 예를 들어 일본 특허 공개 제2005-134884호 공보에 기재된 방법 등, 공지된 방법에 의해 합성할 수 있다.
본 발명에서는 직선적인 분자 구조를 갖는 막대 형상 화합물도 바람직하게 사용할 수 있다. 직선적인 분자 구조란, 열역학적으로 가장 안정한 구조에 있어서 막대 형상 화합물의 분자 구조가 직선적인 것을 의미한다. 열역학적으로 가장 안정한 구조는, 결정 구조 해석 또는 분자 궤도 계산에 의해 구할 수 있다. 예를 들어, 분자 궤도 계산 소프트웨어(예를 들어, WinMOPAC2000, 후지쯔(주)제)를 사용하여 분자 궤도 계산을 행하여, 화합물의 생성열이 가장 작아지는 분자의 구조를 구할 수 있다. 분자 구조가 직선적이라는 것은, 상기와 같이 계산하여 구해지는 열역학적으로 가장 안정한 구조에 있어서, 분자 구조에서 주쇄가 구성하는 각도가 140도 이상인 것을 의미한다.
적어도 2개의 방향족환을 갖는 막대 형상 화합물로서는, 하기 일반식 (III)으로 표시되는 화합물이 바람직하다.
일반식 (III): Ar1-L1-Ar2
상기 일반식 (III)에 있어서, Ar1 및 Ar2는, 각각 독립적으로, 방향족기다.
본 명세서에 있어서, 방향족기는 아릴기(방향족성 탄화수소기), 치환 아릴기, 방향족성 헤테로환기 및 치환 방향족성 헤테로환기를 포함한다.
아릴기 및 치환 아릴기 쪽이, 방향족성 헤테로환기 및 치환 방향족성 헤테로환기보다도 바람직하다. 방향족성 헤테로환기의 헤테로환은, 일반적으로는 불포화이다. 방향족성 헤테로환은 5원환, 6원환 또는 7원환인 것이 바람직하고, 5원환 또는 6원환인 것이 더욱 바람직하다. 방향족성 헤테로환은 일반적으로 최다의 이중 결합을 갖는다. 헤테로 원자로서는, 질소 원자, 산소 원자 또는 황 원자가 바람직하고, 질소 원자 또는 황 원자가 더욱 바람직하다.
방향족기의 방향족환으로서는, 벤젠환, 푸란환, 티오펜환, 피롤환, 옥사졸환, 티아졸환, 이미다졸환, 트리아졸환, 피리딘환, 피리미딘환 및 피라진환이 바람직하고, 벤젠환이 특히 바람직하다.
치환 아릴기 및 치환 방향족성 헤테로환기의 치환기의 예로는, 할로겐 원자(F, Cl, Br, I), 히드록시기, 카르복시기, 시아노기, 아미노기, 알킬아미노기(예를 들어, 메틸아미노기, 에틸아미노기, 부틸아미노기, 디메틸아미노기의 각 기), 니트로기, 술포기, 카르바모일기, 알킬카르바모일기(예를 들어, N-메틸카르바모일기, N-에틸카르바모일기, N,N-디메틸카르바모일기의 각 기), 술파모일기, 알킬술파모일기(예를 들어, N-메틸술파모일기, N-에틸술파모일기, N,N-디메틸술파모일기의 각 기), 우레이도기, 알킬우레이도기(예를 들어, N-메틸우레이도기, N,N-디메틸우레이도기, N,N,N'-트리메틸우레이도기의 각 기), 알킬기(예를 들어, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기, 헵틸기, 옥틸기, 이소프로필기, s-부틸기, tert-아밀기, 시클로헥실기, 시클로펜틸기의 각 기), 알케닐기(예를 들어, 비닐기, 알릴기, 헥세닐기의 각 기), 알키닐기(예를 들어, 에티닐기, 부티닐기), 아실기(예를 들어, 포르밀기, 아세틸기, 부티릴기, 헥사노일기, 라우릴기의 각 기), 아실옥시기(예를 들어, 아세톡시기, 부티릴옥시기, 헥사노일옥시기, 라우릴옥시기의 각 기), 알콕시기(예를 들어, 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 부톡시기, 펜틸옥시기, 헵틸옥시기, 옥틸옥시기의 각 기), 아릴옥시기(예를 들어, 페녹시기), 알콕시카르보닐기(예를 들어, 메톡시카르보닐기, 에톡시카르보닐기, 프로폭시카르보닐기, 부톡시카르보닐기, 펜틸옥시카르보닐기, 헵틸옥시카르보닐기의 각 기), 아릴옥시카르보닐기(예를 들어, 페녹시카르보닐기), 알콕시카르보닐아미노기(예를 들어, 부톡시카르보닐아미노기, 헥실옥시카르보닐아미노기), 알킬티오기(예를 들어, 메틸티오기, 에틸티오기, 프로필티오기, 부틸티오기, 펜틸티오기, 헵틸티오기, 옥틸티오기의 각 기), 아릴티오기(예를 들어, 페닐티오기), 알킬술포닐기(예를 들어, 메틸술포닐기, 에틸술포닐기, 프로필술포닐기, 부틸술포닐기, 펜틸술포닐기, 헵틸술포닐기, 옥틸술포닐기의 각 기), 아미드기(예를 들어, 아세트아미드기, 부틸아미드기, 헥실아미드기, 라우릴아미드기의 각 기) 및 비방향족성 복소환기(예를 들어, 모르포릴기, 피라디닐기)가 포함된다.
그 중에서도, 바람직한 치환기로서는, 할로겐 원자, 시아노기, 카르복시기, 히드록시기, 아미노기, 알킬아미노기, 아실기, 아실옥시기, 아미드기, 알콕시카르보닐기, 알콕시기, 알킬티오기 및 알킬기를 들 수 있다.
알킬아미노기, 알콕시카르보닐기, 알콕시기 및 알킬티오기의 알킬 부분과 알킬기는 치환기를 더 갖고 있어도 된다. 알킬 부분 및 알킬기의 치환기의 예로는, 할로겐 원자, 히드록시기, 카르복시기, 시아노기, 아미노기, 알킬아미노기, 니트로기, 술포기, 카르바모일기, 알킬카르바모일기, 술파모일기, 알킬술파모일기, 우레이도기, 알킬우레이도기, 알케닐기, 알키닐기, 아실기, 아실옥시기, 알콕시기, 아릴옥시기, 알콕시카르보닐기, 아릴옥시카르보닐기, 알콕시카르보닐아미노기, 알킬티오기, 아릴티오기, 알킬술포닐기, 아미드기 및 비방향족성 복소환기가 포함된다. 알킬 부분 및 알킬기의 치환기로서는, 할로겐 원자, 히드록시기, 아미노기, 알킬아미노기, 아실기, 아실옥시기, 아실아미노기, 알콕시카르보닐기 및 알콕시기가 바람직하다.
일반식 (III)에 있어서, L1은, 알킬렌기, 알케닐렌기, 알키닐렌기, -O-, -CO- 및 그들의 조합으로 이루어지는 기로부터 선택되는 2가의 연결기이다. 알킬렌기는 환상 구조를 갖고 있어도 된다. 환상 알킬렌기로서는, 시클로헥실렌이 바람직하고, 1,4-시클로헥실렌이 특히 바람직하다. 쇄상 알킬렌기로서는, 직쇄상 알킬렌기 쪽이 분지를 갖는 알킬렌기보다도 바람직하다.
알킬렌기의 탄소 원자수는 1 내지 20인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1 내지 15이며, 더욱 바람직하게는 1 내지 10이며, 더욱 바람직하게는 1 내지 8이며, 가장 바람직하게는 1 내지 6이다.
알케닐렌기 및 알키닐렌기는, 환상 구조보다도 쇄상 구조를 갖는 것이 바람직하고, 분지를 갖는 쇄상 구조보다도 직쇄상 구조를 갖는 것이 더욱 바람직하다.
알케닐렌기 및 알키닐렌기의 탄소 원자수는, 바람직하게는 2 내지 10이며, 보다 바람직하게는 2 내지 8이며, 더욱 바람직하게는 2 내지 6이며, 더욱 바람직하게는 2 내지 4이며, 가장 바람직하게는 2(비닐렌기 또는 에티닐렌기)이다.
아릴렌기는, 탄소 원자수는 6 내지 20인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 6 내지 16이며, 더욱 바람직하게는 6 내지 12이다.
일반식 (III)의 분자 구조에 있어서, L1을 사이에 끼워, Ar1과 Ar2가 형성하는 각도는 140도 이상인 것이 바람직하다.
막대 형상 화합물로서는, 하기 일반식 (IV)로 표시되는 화합물이 더욱 바람직하다.
일반식 (IV): Ar1-L2-X-L3-Ar2
상기 일반식 (IV)에 있어서, Ar1 및 Ar2는, 각각 독립적으로, 방향족기이다. 방향족기의 정의 및 예는, 일반식 (III)의 Ar1 및 Ar2와 동일하다.
일반식 (IV)에 있어서, L2 및 L3은, 각각 독립적으로, 알킬렌기, -O-, -CO- 및 그들의 조합으로 이루어지는 기로부터 선택되는 2가의 연결기이다.
알킬렌기는, 환상 구조보다도 쇄상 구조를 갖는 것이 바람직하고, 분지를 갖는 쇄상 구조보다도 직쇄상 구조를 갖는 것이 더욱 바람직하다.
알킬렌기의 탄소 원자수는 1 내지 10인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1 내지 8이며, 더욱 바람직하게는 1 내지 6이며, 더욱 바람직하게는 1 내지 4이며, 1 또는 2(메틸렌기 또는 에틸렌기)인 것이 가장 바람직하다.
L2 및 L3은, -O-CO- 또는 CO-O-인 것이 특히 바람직하다.
일반식 (IV)에 있어서, X는 1,4-시클로헥실렌기, 비닐렌기 또는 에티닐렌기이다.
일반식 (III) 또는 (IV)로 표시되는 화합물의 구체예로서는, 일본 특허 공개 제2004-109657호 공보의 [화1] 내지 [화11]에 기재된 화합물을 들 수 있다.
용액의 자외선 흡수 스펙트럼에 있어서 최대 흡수 파장(λmax)이 250nm보다 장파장인 막대 형상 화합물을, 2종류 이상 병용해도 된다.
막대 형상 화합물은, 문헌에 기재된 방법을 참조하여 합성할 수 있다. 문헌으로서는, Mol. Cryst. Liq. Cryst., 53권, 229페이지(1979년), 동 89권, 93페이지(1982년), 동 145권, 111페이지(1987년), 동 170권, 43페이지(1989년), J. Am. Chem.Soc., 113권, 1349페이지(1991년), 동 118권, 5346페이지(1996년), 동 92권, 1582페이지(1970년), J. 0rg. Chem., 40권, 420페이지(1975년), Tetrahedron, 48권 16호, 3437페이지(1992년)를 들 수 있다.
또한, 일본 특허 공개 제2004-50516호 공보의 11 내지 14페이지에 기재된 막대 형상 방향족 화합물을, 상기 리타데이션 상승제로서 사용해도 된다.
본 발명의 광학 필름을 솔벤트 캐스트법으로 제작하는 경우에는, 상기 리타데이션 상승제를 도프 중에 첨가해도 된다. 첨가는 어느 타이밍에서 행해도 되고, 예를 들어 알코올, 메틸렌클로라이드, 디옥솔란 등의 유기 용매에 리타데이션 상승제를 용해시키고 나서, 시클로올레핀 용액(도프)에 첨가해도 되고, 또는 직접 도프 조성 중에 첨가해도 된다.
그 밖에, 상기 각 공보에 기재되어 있는 것 이외의 막대 형상 화합물의 바람직한 화합물의 구체예를 이하에 나타낸다.
Figure pct00027
Figure pct00028
Figure pct00029
Figure pct00030
Figure pct00031
Figure pct00032
상기 구체예 (1) 내지 (34), (41), (42)는, 시클로헥산환의 1위치와 4위치에 2개의 비대칭 탄소 원자를 갖는다. 단, 구체예 (1), (4) 내지 (34), (41), (42)는, 대칭인 메소형 분자 구조를 갖기 때문에 광학 이성체(광학 활성)는 없고, 기하 이성체(트랜스형과 시스형)만 존재한다. 구체예 (1)의 트랜스형(1-trans)과 시스형(1-cis)을 이하에 나타낸다.
Figure pct00033
전술한 바와 같이, 막대 형상 화합물은 직선적인 분자 구조를 갖는 것이 바람직하다. 그 때문에, 트랜스형 쪽이 시스형보다도 바람직하다.
구체예 (2) 및 (3)은, 기하 이성체에 더하여 광학 이성체(합계 4종의 이성체)를 갖는다. 기하 이성체에 대해서는, 동일하게 트랜스형 쪽이 시스형보다도 바람직하다. 광학 이성체에 대해서는, 특별히 우열은 없고, D, L 또는 라세미체 중 어느 것이어도 된다.
구체예 (43) 내지 (45)에서는, 중심의 비닐렌 결합에 트랜스형과 시스형이 있다. 상기와 동일한 이유에서, 트랜스형 쪽이 시스형보다도 바람직하다.
[4] 그 밖의 첨가제
본 발명의 광학 필름에는, 상기 첨가제 이외에 가소제, 산화 방지제, 매트제, 광안정제, 대전 방지제, 박리제 등을 포함해도 된다. 이하에 주요 첨가제를 상세하게 기재한다.
[가소제]
가소제란, 가소제의 예로는, 폴리에스테르 화합물, 다가 알코올에스테르 화합물, 다가 카르복실산에스테르 화합물(프탈산에스테르 화합물을 포함함), 글리콜레이트 화합물 및 에스테르 화합물(지방산에스테르 화합물이나 인산에스테르 화합물 등을 포함함)이 포함된다. 이들은 단독으로 사용해도, 2종류 이상을 조합하여 사용해도 된다.
본 발명의 광학 필름에 바람직한 가소제는, 디카르복실산과 디올을 반응시켜 얻어지는 반복 단위를 포함하는 폴리에스테르 화합물이다.
폴리에스테르 화합물을 구성하는 디카르복실산은, 방향족 디카르복실산, 지방족 디카르복실산 또는 지환식 디카르복실산이며, 바람직하게는 방향족 디카르복실산이다. 디카르복실산은 1종류여도, 2종류 이상의 혼합물이어도 된다.
폴리에스테르 화합물을 구성하는 디올은 방향족 디올, 지방족 디올 또는 지환식 디올이며, 바람직하게는 지방족 디올이며, 보다 바람직하게는 탄소수 1 내지 4의 디올이다. 디올은 1종류여도, 2종류 이상의 혼합물이어도 된다.
그 중에서도, 폴리에스테르 화합물은, 적어도 방향족 디카르복실산을 포함하는 디카르복실산과, 탄소수 1 내지 4의 디올을 반응시켜 얻어지는 반복 단위를 포함하는 것이 바람직하고, 방향족 디카르복실산과 지방족 디카르복실산을 포함하는 디카르복실산과, 탄소수 1 내지 4의 디올을 반응시켜 얻어지는 반복 단위를 포함하는 것이 보다 바람직하다.
폴리에스테르 화합물 분자의 양쪽 말단은 밀봉되어 있어도, 밀봉되어 있지 않아도 되지만, 필름의 투습성을 저감시키는 관점에서는, 밀봉되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 다가 알코올에스테르 화합물은, 2가 이상의 지방족 다가 알코올과 모노카르복실산과의 에스테르 화합물(알코올에스테르)이며, 바람직하게는 2 내지 20가의 지방족 다가 알코올에스테르이다. 다가 알코올에스테르 화합물은, 분자 내에 방향환 또는 시클로알킬환을 갖는 것이 바람직하다.
지방족 다가 알코올의 바람직한 예로는, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 테트라에틸렌글리콜, 1,2-프로판디올, 1,3-프로판디올, 디프로필렌글리콜, 트리프로필렌글리콜, 1,2-부탄디올, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 디부틸렌글리콜, 1,2,4-부탄트리올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 헥산트리올, 트리메틸올프로판, 펜타에리트리톨, 트리메틸올에탄, 크실리톨 등이 포함된다. 그 중에서도, 트리에틸렌글리콜, 테트라에틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 트리프로필렌글리콜, 소르비톨, 트리메틸올프로판, 크실리톨 등이 바람직하다.
모노카르복실산은 특별히 제한은 없고, 지방족 모노카르복실산, 지환식 모노카르복실산 또는 방향족 모노카르복실산 등일 수 있다. 필름의 투습성을 높이고, 또한 휘발되기 어렵게 하기 위해서는, 지환식 모노카르복실산 또는 방향족 모노카르복실산이 바람직하다. 모노카르복실산은 1종이어도 되고, 2종 이상의 혼합물이어도 된다. 또한, 지방족 다가 알코올에 포함되는 히드록시기의 전부를 에스테르화해도 되고, 일부를 히드록시기 그대로 남겨도 된다.
지방족 모노카르복실산은, 탄소수 1 내지 32의 직쇄 또는 측쇄를 갖는 지방산인 것이 바람직하다. 지방족 모노카르복실산의 탄소수는 보다 바람직하게는 1 내지 20이며, 더욱 바람직하게는 1 내지 10이다. 지방족 모노카르복실산의 예로는, 아세트산, 프로피온산, 부티르산, 발레르산, 카프로산, 에난트산, 카프릴산, 펠라르곤산, 카프르산, 2-에틸-헥산산, 운데실산, 라우르산, 트리데실산, 미리스트산, 펜타데실산, 팔미트산, 헵타데실산, 스테아르산, 노나데칸산, 아라킨산, 베헨산, 리그노세르산, 세로트산, 헵타코산산, 몬탄산, 멜리스산, 락세르산 등의 포화 지방산; 운데실렌산, 올레산, 소르브산, 리놀레산, 리놀렌산, 아라키돈산 등의 불포화 지방산 등이 포함된다. 그 중에서도, 셀룰로오스아세테이트와의 상용성을 높이기 위해서는, 아세트산, 또는 아세트산과 그 밖의 모노카르복실산과의 혼합물이 바람직하다.
지환식 모노카르복실산의 예로는, 시클로펜탄카르복실산, 시클로헥산카르복실산, 시클로옥탄카르복실산 등이 포함된다.
방향족 모노카르복실산의 예로는, 벤조산; 벤조산의 벤젠환에 알킬기 또는 알콕시기(예를 들어 메톡시기나 에톡시기)를 1 내지 3개를 도입한 것(예를 들어 톨루일산 등); 벤젠환을 2개 이상 갖는 방향족 모노카르복실산(예를 들어 비페닐카르복실산, 나프탈렌카르복실산, 테트랄린카르복실산 등)이 포함되고, 바람직하게는 벤조산이다.
다가 알코올에스테르 화합물의 구체예는, 일본 특허 공개 제2006-113239호 공보 단락 [0058] 내지 [0061]에 기재된 화합물을 들 수 있다.
다가 카르복실산에스테르 화합물은, 2가 이상, 바람직하게는 2 내지 20가의 다가 카르복실산과 알코올 화합물과의 에스테르 화합물이다. 다가 카르복실산은, 2 내지 20가의 지방족 다가 카르복실산이던지, 3 내지 20가의 방향족 다가 카르복실산 또는 3 내지 20가의 지환식 다가 카르복실산인 것이 바람직하다.
다가 카르복실산에스테르 화합물의 예로는, 트리에틸시트레이트, 트리부틸시트레이트, 아세틸트리에틸시트레이트(ATEC), 아세틸트리부틸시트레이트(ATBC), 벤조일트리부틸시트레이트, 아세틸트리페닐시트레이트, 아세틸트리벤질시트레이트, 타르타르산디부틸, 타르타르산디아세틸디부틸, 트리멜리트산트리부틸, 피로멜리트산테트라부틸 등이 포함된다.
글리콜레이트 화합물의 예로는, 알킬프탈릴알킬글리콜레이트류가 포함된다. 알킬프탈릴알킬글리콜레이트류의 예로는, 메틸프탈릴메틸글리콜레이트, 에틸프탈릴에틸글리콜레이트, 프로필프탈릴프로필글리콜레이트, 부틸프탈릴부틸글리콜레이트, 옥틸프탈릴옥틸글리콜레이트, 메틸프탈릴에틸글리콜레이트, 에틸프탈릴메틸글리콜레이트, 에틸프탈릴프로필글리콜레이트, 메틸프탈릴부틸글리콜레이트, 에틸프탈릴부틸글리콜레이트, 부틸프탈릴메틸글리콜레이트, 부틸프탈릴에틸글리콜레이트, 프로필프탈릴부틸글리콜레이트, 부틸프탈릴프로필글리콜레이트, 메틸프탈릴옥틸글리콜레이트, 에틸프탈릴옥틸글리콜레이트, 옥틸프탈릴메틸글리콜레이트, 옥틸프탈릴에틸글리콜레이트 등이 포함되고, 바람직하게는 에틸프탈릴에틸글리콜레이트이다.
에스테르 화합물에는, 지방산에스테르 화합물, 시트르산에스테르 화합물이나 인산에스테르 화합물 등이 포함된다.
지방산에스테르 화합물의 예로는, 올레산부틸, 리시놀산메틸아세틸 및 세바스산디부틸 등이 포함된다. 시트르산에스테르 화합물의 예로는, 시트르산아세틸트리메틸, 시트르산아세틸트리에틸 및 시트르산아세틸트리부틸 등이 포함된다. 인산에스테르 화합물의 예로는, 트리페닐포스페이트, 트리크레실포스페이트, 크레실디페닐포스페이트, 옥틸디페닐포스페이트, 비페닐디페닐포스페이트, 트리옥틸포스페이트 및 트리부틸포스페이트 등이 포함되고, 바람직하게는 트리페닐포스페이트이다.
그 중에서도, 폴리에스테르 화합물, 글리콜레이트 화합물, 인산에스테르 화합물이 바람직하고, 폴리에스테르 화합물이 특히 바람직하다.
가소제의 함유량은, 셀룰로오스아세테이트에 대하여 바람직하게는 1 내지 20질량%의 범위이며, 보다 바람직하게는 1.5 내지 15질량%의 범위이다. 가소제의 함유량이 상기 범위 내이면, 가소성의 부여 효과가 발현될 수 있고, 광학 필름으로부터의 가소제의 내삼출성도 우수하다.
[산화 방지제]
상기 시클로올레핀 수지에는, 보존 안정성을 향상하는 관점에서 산화 방지제로서 기능하는 페놀계 화합물을 함유할 수 있다. 산화 방지제는 페놀계 화합물을 단독으로 사용해도, 다른 일반적인 산화 방지제인 힌더드 아민계 화합물, 인계 화합물, 황계 화합물, 아크릴레이트계 화합물, 벤조푸라논계 화합물 등을 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서 병용할 수도 있다.
시클로올레핀 수지 100질량부에 대한 상기 페놀계 화합물의 첨가량은 적절히 설계할 수 있지만, 0.001 내지 10질량부의 범위인 것이 바람직하고, 0.05 내지 5질량부의 범위인 것이 보다 바람직하다.
페놀계 화합물은 기지의 화합물이며, 예를 들어 미국 특허 제4839405호 명세서의 제12 내지 14란에 기재되어 있으며, 2,6-디알킬페놀 유도체 화합물이 포함된다. 이러한 화합물 중 바람직한 화합물로서, 하기 일반식 (A)로 표시되는 화합물이 바람직하다.
Figure pct00034
식 중, R51 내지 R56은 각각 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다. 치환기로서는, 할로겐 원자(예를 들어 불소 원자, 염소 원자 등), 알킬기(예를 들어 메틸기, 에틸기, 이소프로필기, 히드록시에틸기, 메톡시메틸기, 트리플루오로메틸기, t-부틸기 등), 시클로알킬기(예를 들어 시클로펜틸기, 시클로헥실기 등), 아르알킬기(예를 들어 벤질기, 2-페네틸기 등), 아릴기(예를 들어 페닐기, 나프틸기, p-톨릴기, p-클로로페닐기 등), 알콕시기(예를 들어 메톡시기, 에톡시기, 이소프로폭시기, 부톡시기 등), 아릴옥시기(예를 들어 페녹시기 등), 시아노기, 아실아미노기(예를 들어 아세틸아미노기, 프로피오닐아미노기 등), 알킬티오기(예를 들어 메틸티오기, 에틸티오기, 부틸티오기 등), 아릴티오기(예를 들어 페닐티오기 등), 술포닐아미노기(예를 들어 메탄술포닐아미노기, 벤젠술포닐아미노기 등), 우레이도기(예를 들어 3-메틸우레이도기, 3,3-디메틸우레이도기, 1,3-디메틸우레이도기 등), 술파모일아미노기(디메틸술파모일아미노기 등), 카르바모일기(예를 들어 메틸카르바모일기, 에틸카르바모일기, 디메틸카르바모일기 등), 술파모일기(예를 들어 에틸술파모일기, 디메틸술파모일기 등), 알콕시카르보닐기(예를 들어 메톡시카르보닐기, 에톡시카르보닐기 등), 아릴옥시카르보닐기(예를 들어 페녹시카르보닐기 등), 술포닐기(예를 들어 메탄술포닐기, 부탄술포닐기, 페닐술포닐기 등), 아실기(예를 들어 아세틸기, 프로파노일기, 부티로일기 등), 아미노기(메틸아미노기, 에틸아미노기, 디메틸아미노기 등), 시아노기, 히드록시기, 니트로기, 니트로소기, 아민옥시드기(예를 들어 피리딘-옥시드기), 이미드기(예를 들어 프탈이미드기 등), 디술피드기(예를 들어 벤젠디술피드기, 벤조티아졸릴-2-디술피드기 등), 카르복실기, 술포기, 헤테로환기(예를 들어, 피롤기, 피롤리딜기, 피라졸릴기, 이미다졸릴기, 피리딜기, 벤즈이미다졸릴기, 벤즈티아졸릴기, 벤즈옥사졸릴기 등) 등을 들 수 있다. 이들 치환기는 더 치환되어도 된다.
또한, R51은 수소 원자, 각각 R52, R56은 t-부틸기인 페놀계 화합물이 바람직하다.
페놀계 산화 방지제로서는, 힌더드 페놀계 화합물인 것이 바람직하고, 당해 화합물의 구체예로서는, n-옥타데실3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)-프로피오네이트, n-옥타데실3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)-아세테이트, n-옥타데실3,5-디-t-부틸-4-히드록시벤조에이트, n-헥실3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐벤조에이트, n-도데실3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐벤조에이트, 네오-도데실3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트, 도데실β(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트, 에틸α-(4-히드록시-3,5-디-t-부틸페닐)이소부티레이트, 옥타데실α-(4-히드록시-3,5-디-t-부틸페닐)이소부티레이트, 옥타데실α-(4-히드록시-3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트, 2-(n-옥틸티오)에틸3,5-디-t-부틸-4-히드록시-벤조에이트, 2-(n-옥틸티오)에틸3,5-디-t-부틸-4-히드록시-페닐아세테이트, 2-(n-옥타데실티오)에틸3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐아세테이트, 2-(n-옥타데실티오)에틸3,5-디-t-부틸-4-히드록시-벤조에이트, 2-(2-히드록시에틸티오)에틸3,5-디-t-부틸-4-히드록시벤조에이트, 디에틸글리콜비스-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시-페닐)프로피오네이트, 2-(n-옥타데실티오)에틸3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트, 스테아르아미도 N,N-비스-[에틸렌3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트], n-부틸이미노N,N-비스-[에틸렌3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트], 2-(2-스테아로일옥시에틸티오)에틸3,5-디-t-부틸-4-히드록시벤조에이트, 2-(2-스테아로일옥시에틸티오)에틸7-(3-메틸-5-t-부틸-4-히드록시페닐)헵타노에이트, 1,2-프로필렌글리콜비스-[3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트], 에틸렌글리콜비스-[3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트], 네오펜틸글리콜비스-[3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트], 에틸렌글리콜비스-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐아세테이트), 글리세린-l-n-옥타데카노에이트-2,3-비스-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐아세테이트), 펜타에리트리톨-테트라키스-[3-(3',5'-디-t-부틸-4'-히드록시페닐)프로피오네이트], 1,1,1-트리메틸올에탄-트리스-[3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트], 소르비톨헥사-[3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트], 2-히드록시에틸7-(3-메틸-5-t부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트, 2-스테아로일옥시에틸7-(3-메틸-5-t-부틸-4-히드록시페닐)헵타노에이트, 1,6-n-헥산디올-비스[(3',5'-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트], 펜타에리트리톨-테트라키스(3,5-디-t-부틸-4-히드록시히드로신나메이트) 등을 들 수 있다.
그 중에서도 유용한 힌더드 페놀계 산화 방지제의 구체예로서, 하기의 예시 화합물을 나타내지만, 이것에 한정되는 것은 아니다.
Figure pct00035
또한, 상기 타입의 페놀 화합물은, 예를 들어 BASF 재팬 가부시키가이샤로부터, "Irganox1035", "Irganox1076" 및 "Irganox1010"이라는 상품명으로 시판되고 있다.
[매트제]
본 발명의 광학 필름에는, 제작된 필름이 핸들링될 때, 흠집이 나거나, 반송성이 악화되는 것을 방지하기 위해서, 매트제로서 미립자를 첨가하는 것이 바람직하다.
미립자로서는, 무기 화합물의 미립자나 수지의 미립자를 들 수 있다. 무기 화합물의 미립자의 예로서, 이산화규소, 이산화티타늄, 산화알루미늄, 산화지르코늄, 탄산칼슘, 탄산칼슘, 탈크, 클레이, 소성 카올린, 소성 규산칼슘, 수화 규산칼슘, 규산알루미늄, 규산마그네슘 및 인산칼슘 등을 들 수 있다. 미립자는 규소를 포함하는 것이, 탁도가 낮아지는 점에서 바람직하고, 특히 이산화규소가 바람직하다.
미립자의 1차 입자의 평균 입경은 5 내지 400nm의 범위 내가 바람직하고, 더욱 바람직한 것은 10 내지 300nm의 범위 내이다. 이들은 주로 입경 0.05 내지 0.3㎛의 범위 내의 2차 응집체로서 함유되어 있어도 되고, 평균 입경 80 내지 400nm의 범위 내의 입자라면 응집되지 않고 1차 입자로서 포함되어 있는 것도 바람직하다.
필름 중의 이들 미립자의 함유량은 0.01 내지 1질량%의 범위 내인 것이 바람직하고, 특히 0.05 내지 0.5질량%의 범위 내인 것이 바람직하다.
공유연법에 의한 다층 구성의 광학 필름인 경우에는, 표면에 이 첨가량의 미립자를 함유하는 것이 바람직하다.
이산화규소의 미립자는, 예를 들어 에어로실 R972, R972V, R974, R812, 200, 200V, 300, R202, OX50, TT600(이상 닛본 에어로실 가부시끼가이샤 제조)의 상품명으로 시판되고 있으며, 사용할 수 있다.
산화지르코늄의 미립자는, 예를 들어 에어로실 R976 및 R811(이상 닛본 에어로실 가부시끼가이샤 제조)의 상품명으로 시판되고 있으며, 사용할 수 있다.
수지의 미립자의 예로서, 실리콘 수지, 불소 수지 및 아크릴 수지를 들 수 있다. 실리콘 수지가 바람직하고, 특히 삼차원 망상 구조를 갖는 것이 바람직하고, 예를 들어 토스펄 103, 동 105, 동 108, 동 120, 동 145, 동 3120 및 동 240(이상 도시바 실리콘 가부시끼가이샤 제조)의 상품명으로 시판되고 있으며, 사용할 수 있다.
이들 중에서도 에어로실 200V, 에어로실 R972V가, 기재 필름의 헤이즈를 낮게 유지하면서, 마찰 계수를 낮추는 효과가 크기 때문에 특히 바람직하게 사용된다.
본 발명에 따른 기재 필름에 있어서는, 적어도 한쪽 면의 운동 마찰 계수가 0.2 내지 1.0의 범위 내인 것이 바람직하다.
[5] 광학 필름의 제조 방법
본 발명의 광학 필름의 제조 방법은, 용액 유연 제막법(이하, 용액 유연법이라고도 함)을 채용하는 것이, 전술한 바와 같이 필름의 박막화의 관점에서 바람직하고, 공지된 방법을 적절히 채용할 수 있다.
본 발명의 광학 필름의 제조 방법의 특징은, 시클로올레핀 수지와 리타데이션 상승제 및 상기 일반식 (1)로 표시되는 구조를 갖는 화합물을 함유하는 도프를 제조하고, 당해 도프를 사용하여 용액 유연 제막법에 의해 제막한 후, 길이 방향에 대하여 45±10°의 범위 내의 방향으로 경사 연신하고, 폭 방향의 리타데이션값 Ro의 변동의 최댓값과 최솟값의 차를 0 내지 4nm의 범위 내로 조정하는 것을 특징으로 한다.
상기 폭 방향의 리타데이션값 Ro의 변동의 최댓값과 최솟값의 차를 0 내지 4nm의 범위 내로 조정하기 위해서는, 상기 일반식 (1)로 표시되는 구조를 갖는 화합물을 함유함으로써 달성되는 것이지만, 당해 화합물에 관한 종류, 첨가량 등의 조정 이외에, 연신 전의 리타데이션값의 조정, 연신 시의 잔류 용매량, 연신 온도, 연신 배율, 연신 속도, 연신 시의 장력 등의 연신 조건 및 연신 장치의 형상 등에 의해 제어할 수 있다.
용액 유연법에 사용되는 용매로서는, 예를 들어 클로로포름, 디클로로메탄 등의 염소계 용매; 톨루엔, 크실렌, 벤젠, 및 이들의 혼합 용매 등의 방향족계 용매; 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, n-부탄올, 2-부탄올 등의 알코올계 용매; 메틸셀로솔브, 에틸셀로솔브, 부틸셀로솔브, 디메틸포름아미드, 디메틸술폭시드, 디옥산, 시클로헥사논, 테트라히드로푸란, 아세톤, 메틸에틸케톤(MEK), 아세트산에틸, 디에틸에테르; 등을 들 수 있다. 이들 용매는 1종만 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.
본 발명에 사용되는 용매로서는, 양용매와 빈용매의 혼합 용매인 것이 바람직하고, 당해 양용매는, 예를 들어 염소계 유기 용매로서는, 디클로로메탄, 비염소계 유기 용매로서는, 아세트산메틸, 아세트산에틸, 아세트산아밀, 아세톤, 메틸에틸케톤, 테트라히드로푸란, 1,3-디옥솔란, 1,4-디옥산, 시클로헥사논, 포름산에틸, 2,2,2-트리플루오로에탄올, 2,2,3,3-헥사플루오로-1-프로판올, 1,3-디플루오로-2-프로판올, 1,1,1,3,3,3-헥사플루오로-2-메틸-2-프로판올, 1,1,1,3,3,3-헥사플루오로-2-프로판올, 2,2,3,3,3-펜타플루오로-1-프로판올, 니트로에탄, 메탄올, 에탄올, n-프로판올, iso-프로판올, n-부탄올, sec-부탄올, tert-부탄올 등을 들 수 있고, 그 중에서 디클로로메탄인 것이 바람직하다.
빈용매는 알코올계 용매인 것이 바람직하고, 당해 알코올계 용매가, 메탄올, 에탄올 및 부탄올로부터 선택되는 것이, 박리성을 개선하고, 고속도 유연을 가능하게 하는 관점에서 바람직하다.
본 발명에서는, 혼합 용매라면, 상기 양용매를 용매 전체량에 대하여 55질량% 이상을 사용하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 70질량% 이상, 더욱 바람직하게는 80질량% 이상 사용하는 것이다.
용액 유연법으로 광학 필름을 제막하는 경우에는, 상기 시클로올레핀 수지, 리타데이션 상승제 및 일반식 (1)로 표시되는 구조를 갖는 화합물과 용매를 포함하는 도프를 제조하고, 당해 도프를 지지체 상에 유연시킨다.
즉, 적어도 시클로올레핀 수지, 리타데이션 상승제 및 일반식 (1)로 표시되는 구조를 갖는 화합물을 용해시켜 도프를 제조하는 공정, 도프를 벨트 형상 또는 드럼 형상의 금속 지지체 상에 유연시키는 공정, 유연시킨 도프를 웹으로서 건조시키는 공정, 금속 지지체로부터 박리하는 공정, 연신 또는 폭 유지하는 공정, 추가로 건조시키는 공정, 마무리된 필름을 권취하는 공정을 갖는 것이 바람직하다.
용액 유연법에서는, 도프 중의 시클로올레핀 수지의 농도는, 농도가 높은 편이 금속 지지체에 유연시킨 후의 건조 부하를 저감시킬 수 있어 바람직하지만, 시클로올레핀 수지의 농도가 너무 높으면 여과 시의 부하가 증가하여, 여과 정밀도가 나빠진다. 이들을 양립시키는 농도로서는, 10 내지 35질량%가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 15 내지 25질량%이다. 유연(캐스트) 공정에 있어서의 금속 지지체는, 표면을 경면 마무리한 것이 바람직하고, 금속 지지체로서는, 스테인리스스틸 벨트 또는 주물로 표면을 도금 마무리한 드럼이 바람직하게 사용된다.
캐스트의 폭은 1 내지 4m로 할 수 있다. 유연 공정의 금속 지지체의 표면 온도는, -50℃~가 비등되어 발포하지 않는 온도 이하로 설정된다. 온도가 높은 편이 웹의 건조 속도를 빠르게 할 수 있으므로 바람직하지만, 너무 지나치게 높으면 웹이 발포하거나, 평면성이 열화되거나 하는 경우가 있다.
바람직한 지지체 온도로서는 0 내지 100℃에서 적절히 결정되고, 5 내지 30℃가 더욱 바람직하다. 또는, 냉각시킴으로써 웹을 겔화시켜 잔류 용매를 많이 포함한 상태에서 드럼으로부터 박리하는 것도 바람직한 방법이다. 금속 지지체의 온도를 제어하는 방법은 특별히 제한되지 않지만, 온풍 또는 냉풍을 분사하는 방법이나, 온수를 금속 지지체의 이측에 접촉시키는 방법이 있다. 온수를 사용하는 편이 열의 전달이 효율적으로 행해지기 때문에, 금속 지지체의 온도가 일정해질 때까지의 시간이 짧아 바람직하다.
온풍을 사용하는 경우에는 용매의 증발 잠열에 의한 웹의 온도 저하를 고려하여, 용매의 비점 이상의 온풍을 사용하면서, 발포도 방지하면서 목적으로 하는 온도보다도 높은 온도의 바람을 사용하는 경우가 있다.
특히, 유연으로부터 박리할 때까지의 사이에 지지체의 온도 및 건조풍의 온도를 변경하여, 효율적으로 건조를 행하는 것이 바람직하다.
광학 필름이 양호한 평면성을 나타내기 위해서는, 금속 지지체로부터 웹을 박리할 때의 잔류 용매량은 10 내지 150질량%가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 20 내지 40질량% 또는 60 내지 130질량%이며, 특히 바람직하게는 20 내지 30질량% 또는 70 내지 120질량%이다.
잔류 용매량은 하기 식으로 정의된다.
잔류 용매량(질량%)={(M-N)/N}×100
또한, M은 웹 또는 필름을 제조 중 또는 제조 후의 임의인 시점에서 채취한 시료의 질량이며, N은 M을 115℃에서 1시간 가열 후의 질량이다.
또한, 광학 필름의 건조 공정에 있어서는, 웹을 금속 지지체로부터 박리하고, 또한 건조시켜, 잔류 용매량을 1질량% 이하로 하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.1질량% 이하이고, 특히 바람직하게는 0 내지 0.01질량% 이하이다.
필름 건조 공정에서는 일반적으로 롤러 건조 방식 (상하에 배치한 다수의 롤러에 웹을 교대로 통과하여 건조시키는 방식)이나 텐터 방식으로 웹을 반송시키면서 건조시키는 방식이 채용된다.
본 발명의 광학 필름은, 상기 도프를 사용하여 용액 유연 제막법에 의해 제막한 후, 상기 웹을 길이 방향에 대하여 45±10°의 범위 내의 방향으로 경사 연신하는 것을 특징으로 한다. 당해 연신은, 필름의 평활성 조정을 행하는 관점에서도 바람직하다.
본 발명의 광학 필름의 제조 방법에 있어서는, 경사 방향으로 연신할 필요가 있지만, 길이 방향 및/또는 폭 방향으로 연신한 후 경사 방향으로 연신할 수도 있다. 이 경우에는, 연속적으로 행해도 되고, 일단 광학 필름을 권취한 후 조출하여 경사 연신하는 것도 바람직하다.
우선, 길이 방향 및/또는 폭 방향으로 연신하는 방법을 설명한다.
연신 조작은 다단계로 분할하여 실시해도 된다. 또한, 2축 연신(길이 방향 및 폭 방향으로의 연신)을 행하는 경우에는 동시 2축 연신을 행해도 되고, 단계적으로 실시해도 된다. 이 경우, 단계적이라는 것은, 예를 들어 연신 방향이 상이한 연신을 순차적으로 행하는 것도 가능하고, 동일한 방향의 연신을 다단계로 분할하고, 또한 상이한 방향의 연신을 그 어느 단계에 더하는 것도 가능하다.
즉, 예를 들어 다음과 같은 연신 스텝도 가능하다:
ㆍ길이 방향으로 연신→폭 방향으로 연신→길이 방향으로 연신→길이 방향으로 연신
ㆍ폭 방향으로 연신→폭 방향으로 연신→길이 방향으로 연신→길이 방향으로 연신
또한, 동시 2축 연신에는, 1 방향으로 연신하고, 다른 한쪽을, 장력을 완화하여 수축시키는 경우도 포함된다.
연신 개시 시의 잔류 용매량은 2 내지 50질량%의 범위 내인 것이 바람직하다.
당해 잔류 용매량은, 2질량% 이상이면, 막 두께 편차가 작아져서, 평면성의 관점에서 바람직하고, 50질량% 이내라면, 표면의 요철이 줄어들어, 평면성이 향상되어 바람직하다.
본 발명의 광학 필름의 제조 방법에 있어서는, 연신 후의 막 두께가 원하는 범위가 되도록 길이 방향 및/또는 폭 방향으로, 바람직하게는 폭 방향으로 연신해도 된다. 수지의 종류에 따라 상이하지만, 필름의 유리 전이점(Tg) 중 가장 낮은 Tg을 TgL, 가장 높은 Tg을 TgH라고 했을 때, (TgL-200) 내지 (TgH+50)℃의 온도 범위로 연신하는 것이 바람직하다. 상기 온도 범위에서 연신하면, 연신 응력을 저하시킬 수 있으므로 헤이즈가 낮아진다. 또한, 파단의 발생을 억제하고, 평면성, 필름 자체의 착색성이 우수한 시클로올레핀 수지를 함유하는 광학 필름이 얻어진다. 연신 온도는, (TgL-150) 내지 (TgH+40)℃의 범위에서 행하는 것이 보다 바람직하다.
본 발명의 광학 필름의 제조 방법에서는, 지지체로부터 박리된 자기 지지성을 갖는 필름을, 연신 롤러로 주행 속도를 규제함으로써 길이 방향으로 연신할 수 있다. 길이 방향의 연신 배율은, 30 내지 250℃의 온도 범위에서 1.03 내지 2.00배가 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.10 내지 1.80배, 더욱 바람직하게는 1.20 내지 1.60배이다.
폭 방향으로 연신하는 데에는, 예를 들어 일본 특허 공개 소62-46625호 공보에 개시되어 있는 건조 전체 처리 또는 일부의 처리를 폭 방향으로 클립 또는 핀으로 필름의 폭 양단을 폭 유지하면서 건조시키는 방법(텐터 방식이라고 불림), 그 중에서도, 클립을 사용하는 텐터 방식이 바람직하게 사용된다.
길이 방향으로 연신된 필름 또는 미연신의 필름은, 클립에 폭 방향 양단부가 파지된 상태에서 텐터에 도입되고, 텐터 클립과 함께 주행하면서, 폭 방향으로 연신되는 것이 바람직하다. 폭 방향의 연신 배율은 특별히 한정되지 않지만, 30 내지 300℃의 온도 범위에서 1.03 내지 2.00배가 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.10 내지 1.80배, 더욱 바람직하게는 1.20 내지 1.60배이다.
폭 방향으로의 연신 시에, 필름 폭 방향으로 50 내지 1000%/min의 연신 속도로 연신하는 것이, 필름의 평면성을 향상시키는 관점에서, 바람직하다.
연신 속도는 50%/min 이상이면, 평면성이 향상되고, 또한 필름을 고속으로 처리할 수 있기 때문에, 생산 적성의 관점에서 바람직하고, 1000%/min 이내이면, 필름이 파단되지 않고 처리할 수 있어, 바람직하다.
보다 바람직한 연신 속도는 100 내지 500%/min의 범위 내이다. 연신 속도는 하기 식에 의해 정의된다.
연신 속도(%/min)=[(d1/d2)-1]×100(%)/t
(상기 식에 있어서, d1은 연신 후의 수지 필름의 상기 연신 방향의 폭 치수이며, d2는 연신 전의 수지 필름의 상기 연신 방향의 폭 치수이며, t는 연신에 소요되는 시간(min)이다.)
연신 공정에서는, 통상, 연신한 후, 유지ㆍ완화가 행해진다. 즉, 본 공정은, 필름을 연신하는 연신 단계, 필름을 연신 상태에서 유지하는 유지 단계 및 필름을 연신한 방향으로 완화시키는 완화 단계를 이러한 순서로 행하는 것이 바람직하다. 유지 단계에서는, 연신 단계에서 달성된 연신 배율에서의 연신을, 연신 단계에 있어서의 연신 온도에서 유지한다. 완화 단계에서는, 연신 단계에 있어서의 연신을 유지 단계에서 유지한 후, 연신을 위한 장력을 해제함으로써, 연신을 완화시킨다. 완화 단계는, 연신 단계에 있어서의 연신 온도 이하에서 행하면 된다.
계속해서, 연신 후의 필름을 가열하여 건조시킨다. 열풍 등에 의해 필름을 가열하는 경우, 사용 완료된 열풍(용매를 포함한 에어나 습기 포함 에어)을 배기할 수 있는 노즐을 설치하여, 사용 완료 열풍의 혼입을 방지하는 수단도 바람직하게 사용된다. 열풍 온도는 40 내지 350℃의 범위가 보다 바람직하다. 또한, 건조 시간은 5초 내지 30분 정도가 바람직하고, 10초 내지 15분이 보다 바람직하다.
또한, 가열 건조 수단은 열풍에 제한되지 않고, 예를 들어 적외선, 가열 롤러, 마이크로파 등을 사용할 수 있다. 간편성의 관점에서는, 지그재그 형상으로 배치한 롤러로 필름을 반송하면서, 열풍 등으로 건조를 행하는 것이 바람직하다. 건조 온도는 잔류 용매량, 반송에 있어서의 신축률 등을 고려하여, 40 내지 350℃의 범위가 보다 바람직하다.
건조 공정에 있어서는, 잔류 용매량이 0.5질량% 이하로 될 때까지, 필름을 건조시키는 것이 바람직하다.
권취 공정은, 얻어진 필름을 권취하여 실온까지 냉각시키는 공정이다. 권취기는, 일반적으로 사용되고 있는 것이면 되고, 예를 들어 정(定) 텐션법, 정 토크법, 테이퍼 텐션법, 내부 응력이 일정한 프로그램 텐션 컨트롤법 등의 권취 방법으로 권취할 수 있다.
[경사 연신]
본 발명의 광학 필름(위상차 필름)은, 상기한 바와 같이, 상기 도프를 사용하여 용액 유연 제막법에 의해 제막한 후, 웹을 길이 방향에 대하여 45±10°의 범위 내의 방향으로 경사 연신하고, 폭 방향의 리타데이션값 Ro의 변동의 최댓값과 최솟값의 차를 0 내지 4nm의 범위 내로 조정하는 것이 바람직하다. 경사 방향으로의 연신은, 일본 특허 공개 제2005-321543호 공보 및 일본 특허 공개 제2013-120208호 공보를 참조할 수 있다.
(경사 연신 장치에 의한 연신)
45±10°의 방향으로 연신하는 경사 연신 방법에 대해서, 이하에 설명한다.
본 발명의 광학 필름의 제조 방법에 있어서, 광학 필름에 경사 방향의 배향(지상축이 경사져 있음)을 부여하는 방법으로서, 경사 연신 장치를 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에 적용 가능한 경사 연신 장치로서는, 레일 패턴을 다양하게 변화시킴으로써, 필름의 배향각을 자유자재로 설정할 수 있고, 필름의 배향축을 필름 폭 방향에 걸쳐 좌우 균등하게 고정밀도로 배향시킬 수 있으며, 또한 고정밀도로 필름 두께나 리타데이션을 제어할 수 있는 필름 연신 장치인 것이 바람직하다.
도 1은, 본 발명의 광학 필름의 제조에 적용 가능한 경사 연신 장치의 레일 패턴의 일례를 나타낸 개략도이다. 또한, 여기에 나타내는 도 1은 일례이며, 본 발명에서 적용 가능한 연신 장치는 이것에 한정되는 것은 아니다.
일반적으로, 경사 연신 장치에 있어서는, 도 1에 도시된 바와 같이, 긴 필름 원단의 조출 방향 D1은, 연신 후의 연신 필름의 권취 방향 D2와 상이하고, 조출 각도 θi를 이루고 있다. 조출 각도 θi는, 0°를 초과하고 90° 미만인 범위에서, 원하는 각도로 임의로 설정할 수 있고, 본 발명의 경우에는, 45±10°의 범위 내로 조정되는 것이다. θi는, 바람직하게는 45±5°의 범위 내, 더욱 바람직하게는 45±2°의 범위 내이다. 당해 범위 내로 조정됨으로써, 후술하는 원편광판을, 긴 편광자와 함께 롤 투 롤 방식으로 제작하는 것이 가능해진다.
긴 필름 원단은, 경사 연신 장치 입구(도면 중 A의 위치)에 있어서, 그 양단이 좌우의 파지구(텐터)에 의해 파지되어, 파지구의 주행에 수반하여 주행된다. 좌우의 파지구는 경사 연신 장치 입구(도면 중 A의 위치)에서, 필름의 진행 방향(조출 방향 D1)에 대하여 대략 수직인 방향으로 상대하고 있는 좌우의 파지구(Ci, Co)는, 좌우 비대칭인 레일(Ri, Ro) 상을 주행하고, 연신 종료 시의 위치(도면 중 B의 위치)에서, 텐터에 의해 파지한 필름을 개방한다.
이 때, 경사 연신 장치 입구(도면 중 A의 위치)에서 상대하고 있던 좌우의 파지구는, 좌우 비대칭인 레일(Ri, Ro) 상을 주행함에 따라서, Ri측을 주행하는 파지구(Ci)는, Ro측을 주행하는 파지구(Co)에 대하여 진행하는 위치 관계가 된다.
즉, 경사 연신 장치 입구(필름의 파지구에 의한 파지 개시 위치) A에서, 필름의 조출 방향 D1에 대하여 거의 수직인 방향으로 상대하고 있던 파지구(Ci, Co)가, 필름의 연신 종료 시의 위치 B에 있는 상태에서, 해당 파지구(Ci, Co)를 연결한 직선이 필름의 권취 방향 D2에 대하여 거의 수직인 방향에 대하여 각도 θL만큼 경사져 있다.
이상의 방법에 따라서, 필름 원단이 경사 연신되게 된다. 여기에서 거의 수직이란, 90±1°의 범위에 있는 것을 나타낸다.
더욱 상세하게 설명하면 본 발명의 광학 필름을 제조하는 방법에 있어서는, 상기에서 설명한 경사 연신 가능한 텐터를 사용하여 경사 연신을 행하는 것이 바람직하다.
이 연신 장치는, 필름 원단을, 연신 가능한 임의인 온도로 가열하여, 경사 연신하는 장치이다.
이 연신 장치는, 가열 존과, 필름을 반송하기 위한 파지구가 주행하는 좌우에서 한 쌍의 레일과, 해당 레일 상을 주행하는 다수의 파지구를 구비하고 있다.
연신 장치의 입구부에 순차적으로 공급되는 필름의 양단을, 파지구로 파지하고, 가열 존 내로 필름을 유도하여, 연신 장치의 출구부에서 파지구로부터 필름을 개방한다. 파지구로부터 개방된 필름은 권취 코어에 권취된다. 한 쌍의 레일은, 각각 무단 형상의 연속 궤도를 갖고, 연신 장치의 출구부에서 필름의 파지를 개방한 파지구는, 외측을 주행하여 순차적으로 입구부로 복귀되도록 되어 있다.
또한, 연신 장치의 레일 패턴은 좌우에서 비대칭인 형상으로 되어 있고, 제조해야 할 긴 연신 필름에 부여하는 배향각, 연신 배율 등에 따라서, 그 레일 패턴은 수동으로 또는 자동으로 조정할 수 있게 되어 있다.
본 발명에서 사용되는 경사 연신 장치에서는, 각 레일부 및 레일 연결부의 위치를 자유롭게 설정하고, 레일 패턴을 임의로 변경할 수 있는 것이 바람직하다(도 1 중의 ○부는 연결부의 일례를 나타내고 있다.).
본 발명에 있어서, 연신 장치의 파지구는, 전후의 파지구와 일정 간격을 유지하여, 일정 속도로 주행한다. 파지구의 주행 속도는 적절히 선택할 수 있지만, 통상, 1 내지 100m/분의 범위 내이다.
좌우 한 쌍의 파지구의 주행 속도 차는, 주행 속도의 통상 1% 이하, 바람직하게는 0.5% 이하, 보다 바람직하게는 0.1% 이하이다. 이것은, 연신 공정 출구에서 필름의 좌우에 진행 속도 차가 있으면, 연신 공정 출구에 있어서 주름이나 밀림이 발생하므로, 좌우의 파지구의 속도 차는, 실질적으로 동일 속도일 것이 요구되기 때문이다.
일반적인 연신 장치 등에서는, 체인을 구동하는 스프로킷의 톱니의 주기, 구동 모터의 주파수 등에 따라서, 초 이하의 오더로 발생하는 속도 불균일이 있고, 종종 수%의 불균일을 발생하지만, 이들은 본 발명에서 설명하는 속도 차에는 해당하지 않는다.
본 발명에 적용 가능한 연신 장치에 있어서, 특히 필름의 반송이 비스듬해지는 개소에는, 파지구의 궤적을 규제하는 레일에 종종 큰 굴곡률이 요구된다. 급격한 굴곡에 의한 파지구끼리의 간섭, 또는 국소적인 응력 집중을 피할 목적으로, 굴곡부에서는 파지구의 궤적이 곡선을 그리도록 하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 긴 필름 원단은 경사 연신 장치 입구(도면 중 A의 위치)에 있어서, 그 양단이 좌우의 파지구에 의해 순차적으로 파지되고, 파지구의 주행에 수반하여 주행된다. 경사 연신 장치 입구(도면 중 A의 위치)에서, 필름 진행 방향(조출 방향 D1)에 대하여 거의 수직인 방향으로 상대하고 있는 좌우의 파지구는, 좌우 비대칭인 레일 상을 주행하고, 예열 존, 연신 존, 열 고정 존을 갖는 가열 존을 통과한다.
예열 존이란, 가열 존 입구부에 있어서, 양단을 파지한 파지구의 간격이 일정한 간격을 유지한 채 주행하는 구간을 가리킨다.
연신 존이란, 양단을 파지한 파지구의 간격이 나기 시작하여, 소정의 간격이 될 때까지의 구간을 가리킨다. 연신 존에서는, 상기와 같은 경사 연신이 행해지지만, 필요에 따라 경사 연신 전후에 있어서 세로 방향 또는 가로 방향으로 연신해도 된다. 경사 연신의 경우, 굴곡 시에 지상축과는 수직의 방향인 MD 방향(진상축 방향)으로의 수축을 수반한다.
열 고정 존이란, 연신 존보다 뒤의 파지구의 간격이 다시 일정해지는 기간에 있어서, 양단의 파지구가 서로 평행을 유지한 채 주행하는 구간을 가리킨다. 열 고정 존을 통과한 후에, 존 내의 온도가 필름을 구성하는 열가소성 수지의 유리 전이 온도 Tg 이하로 설정되는 구간(냉각 존)을 통과해도 된다. 이 때, 냉각에 의한 필름의 수축을 고려하여, 미리 대향하는 파지구 간격을 좁히는 레일 패턴으로 해도 된다.
각 존의 온도는, 시클로올레핀 수지의 유리 전이 온도 Tg에 대하여, 예열 존의 온도는 Tg 내지 (Tg+30℃)의 범위 내, 연신 존의 온도는 Tg 내지 (Tg+30℃)의 범위 내, 냉각 존의 온도는 (Tg-30℃) 내지 Tg의 범위 내로 설정하는 것이 바람직하다.
또한, 폭 방향의 두께 불균일을 제어하기 위해서, 연신 존에 있어서 폭 방향으로 온도차를 두어도 된다. 연신 존에 있어서 폭 방향으로 온도차를 두기 위해서는, 온풍을 항온실 내로 송입하는 노즐의 개방도를 폭 방향으로 차를 두도록 조정하는 방법이나, 히터를 폭 방향으로 배열하여 가열 제어하는 등의 공지된 방법을 사용할 수 있다.
예열 존, 연신 존, 수축 존 및 냉각 존의 길이는 적절히 선택할 수 있고, 연신 존의 길이에 대하여, 예열 존의 길이는 통상 100 내지 150%의 범위 내이며, 고정 존의 길이는 통상 50 내지 100%의 범위 내이다.
연신 공정에 있어서의 연신 배율(W/Wo)은, 바람직하게는 1.3 내지 3.0의 범위 내이며, 보다 바람직하게는 1.5 내지 2.8의 범위 내이다. 연신 배율이 이 범위에 있으면 폭 방향의 두께 불균일을 작게 할 수 있다.
경사 연신 장치의 연신 존에 있어서, 폭 방향으로 연신 온도에 차를 두면 폭 방향의 두께 불균일을 더욱 개선하는 것이 가능해진다. 또한, Wo는 연신 전의 필름 폭, W는 연신 후의 필름 폭을 나타낸다.
본 발명에 있어서 적용 가능한 경사 연신 방법으로서는, 상기 도 1에 도시한 방법 외에, 도 2a 내지 도2c, 도 3a 및 도 3b에 나타내는 연신 방법을 들 수 있다.
도 2는, 본 발명에 적용 가능한 제조 방법의 일례(긴 필름 원단 롤러로부터 조출시키고 나서 경사 연신하는 예)를 나타내는 개략도이며, 일단 롤 형상으로 권취된 긴 필름 원단을 조출시켜 경사 연신하는 패턴을 나타낸다.
도 3은, 본 발명에 적용 가능한 다른 제조 방법의 일례(긴 필름 원단을 권취하지 않고 연속적으로 경사 연신하는 예)를 나타내는 개략도이며, 긴 필름 원단을 권취하지 않고 연속적으로 경사 연신 공정을 행하는 패턴을 나타낸다.
도 2 및 도 3에 있어서, 부호 15는 경사 연신 장치, 부호 16은 필름 조출 장치, 부호 17은 반송 방향 변경 장치, 부호 18은 권취 장치, 부호 19는 제막 장치를 나타내고 있다. 각각의 도면에 있어서, 동일한 것을 나타내는 부호에 대해서는 생략한 경우가 있다.
필름 조출 장치(16)는, 경사 연신 장치 입구에 대하여 소정 각도로 필름을 송출시키도록, 슬라이드 및 선회 가능하게 되어 있거나, 슬라이드 가능하게 되어 있어 반송 방향 변경 장치(17)에 의해 경사 연신 장치 입구로 필름을 송출할 수 있게 되어 있는 것이 바람직하다.
도 2a 내지 도 2c는, 필름 조출 장치(16) 및 반송 방향 변경 장치(17)의 배치를 각각 변경한 패턴을 나타내고 있다.
도 3a 및 도 3b는, 제막 장치(19)에 의해 성막된 필름을 직접 경사 연신 장치(15)에 조출하는 패턴을 나타내고 있다.
필름 조출 장치(16) 및 반송 방향 변경 장치(17)를 이러한 구성으로 함으로써, 보다 제조 장치 전체의 폭을 좁게 하는 것이 가능해질 뿐 아니라, 필름의 송출 위치 및 각도를 미세하게 제어하는 것이 가능하게 되어, 막 두께, 광학값의 변동이 작은 긴 연신 필름을 얻는 것이 가능해진다. 또한, 필름 조출 장치(16) 및 반송 방향 변경 장치(17)를 이동 가능하게 함으로써, 좌우 클립의 필름으로의 물림 불량을 유효하게 방지할 수 있다.
권취 장치(18)는, 경사 연신 장치 출구에 대하여 소정 각도로 필름을 인취할 수 있게 배치함으로써, 필름의 인취 위치 및 각도를 미세하게 제어하는 것이 가능하게 되어, 막 두께, 광학값의 변동이 작은 긴 연신 필름을 얻는 것이 가능해진다. 그 때문에, 필름의 주름 발생을 유효하게 방지할 수 있음과 함께, 필름의 권취성이 향상되기 때문에, 필름을 길게 권취하는 것이 가능해진다.
본 발명에 있어서, 연신 후의 필름의 인취 장력 T(N/m)는 100N/m<T<300N/m, 바람직하게는 150N/m<T<250N/m의 범위 내에서 조정하는 것이다.
[6] 광학 필름의 물성
본 발명의 광학 필름의 두께는, 사용 목적에 따라서 상이하지만, 통상 5 내지 200㎛의 범위이며, 5 내지 100㎛의 범위가 바람직하고, 액정 표시 장치용으로는 5 내지 50㎛인 것이 바람직하고, 최근의 박형화를 고려하면 25㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 20㎛ 이하인 것이 특히 바람직하다.
광학 필름을 25㎛ 이하의 박막화를 행하는 데 있어서, 일반적으로는, 투명 수지 필름의 성능을 유지하기 위해 첨가제의 함유량을 증가할 필요가 있고, 첨가제의 블리드 아웃이 문제가 되지만, 본 발명에 따른 일반식 (1)로 표시되는 구조를 갖는 화합물은, 내블리드 아웃성이 우수하기 때문에, 박막화가 가능하다
필름 두께의 제조는, 원하는 두께가 되도록, 도프 중에 포함되는 고형분 농도, 다이 구금의 슬릿 간극, 다이로부터의 압출 압력, 금속 지지체 속도 등을 조절하면 된다. 이상과 같이 하여 얻어진 광학 필름의 폭은 0.5 내지 4m의 범위가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.6 내지 3m의 범위, 더욱 바람직하게는 0.8 내지 2.5m이다. 길이는 1롤당 100 내지 10000m의 범위에서 권취하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 500 내지 9000m의 범위이며, 더욱 바람직하게는 1000 내지 8000m의 범위이다.
본 발명의 광학 필름은 사용하는 중합체 구조, 첨가제의 종류 및 첨가량, 연신 온도, 연신 배율, 박리 시의 잔류 휘발분 등의 공정 조건을 적절히 조절함으로써 원하는 광학 특성을 실현할 수 있다.
본 명세서에 있어서, Ro, Rt는 각각, 23℃ㆍ55%RH의 환경하에서 광파장 550nm에 있어서의 면 내의 리타데이션값 및 두께 방향의 리타데이션값을 나타낸다.
Ro는, KOBRA 21ADH(오지 게이소꾸 기끼(주)제)에 있어서 파장 550nm의 광을 필름 법선 방향으로 입사시켜 측정된다. Rt는, 상기 Ro, 면 내의 지상축(KOBRA 21ADH에 의해 판단됨)을 경사축(회전축)으로 하여 필름 법선 방향에 대하여 +40° 경사진 방향으로부터 파장 550nm의 광을 입사시켜 측정한 리타데이션값, 및 면 내의 지상축을 경사축(회전축)으로 하여 필름 법선 방향에 대하여 -40° 경사진 방향으로부터 파장 λnm의 광을 입사시켜 측정한 리타데이션값의 총 3개의 방향에서 측정한 리타데이션값을 기초로 KOBRA 21ADH가 산출한다. 여기서 평균 굴절률의 가정값은 폴리머 핸드북(JOHN WILEY&SONS, INC), 각종 광학 필름의 카탈로그값을 사용할 수 있다. 평균 굴절률의 값이 기지되지 않은 것에 대해서는 아베 굴절계로 측정할 수 있다. 이들 평균 굴절률의 가정값과 막 두께를 입력함으로써, KOBRA 21ADH는 nx, ny, nz를 산출하여 하기 식 (i) 및 (ii)에 기초하여 리타데이션값을 계산한다.
식 (i): Ro=(nx-ny)×d(nm)
식 (ii): Rt={(nx+ny)/2-nz}×d(nm)
(식 중, Ro는 필름 내의 면 내 리타데이션값을 나타내고, Rt는 필름 내의 두께 방향의 리타데이션값을 나타낸다. 또한, d는, 광학 필름의 두께(nm)를 나타낸다. nx는, 필름의 면 내의 최대 굴절률을 나타내고, 지상축 방향의 굴절률이라고도 말한다. ny는, 필름 면 내에서 지상축에 직각인 방향의 굴절률을 나타낸다. nz는, 두께 방향에 있어서의 필름의 굴절률을 나타낸다.)
본 발명의 광학 필름의 면 내 방향의 상기 지상축은, 길이 방향에 대하여 45±10°의 범위 내에서 경사져 있다.
본 발명의 광학 필름의 리타데이션값은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 가시광 영역에서 λ/4판으로서 기능하기 위해서는, Ro가 100 내지 180nm의 범위이며, Rt가 50 내지 200nm의 범위이면, 원편광판을 구비한 표시 장치에 바람직하게 사용할 수 있다.
본 발명의 광학 필름은, 고투명성인 것이 콘트라스트 향상이나 휘도 향상의 관점에서 바람직하다. 23℃ㆍ55%RH의 환경 하에서 조습 후 측정되는 전체 광선 투과율이 80% 이상, 바람직하게는 85% 이상, 보다 바람직하게는 90% 이상, 특히 바람직하게는 95% 이상이다. 전체 광선 투과율은, JIS7573 「플라스틱-전체 광선 투과율 및 전체 광선 반사율을 구하는 방법」에 따라서 측정할 수 있다.
본 발명의 광학 필름은, 25℃ㆍ60%RH에 있어서의 평형 함수율이 3% 이하인 것이 위상차 변동이나 벤딩의 관점에서 바람직하고, 1% 이하인 것이 보다 바람직하다. 평형 함수율을 3% 이하로 함으로써, 습도 변화에 대응하기 쉽고, 광학 특성이나 치수가 보다 변화되기 어려워 바람직하다.
평형 함수율은, 시료 필름을 23℃ㆍ20%RH로 조습된 방에 4시간 이상 방치한 후, 23℃ㆍ80%RH로 조습된 방에 24시간 방치하고, 샘플을 미량 수분계(예를 들어 미쯔비시 가가꾸 어널리테크(주)제, CA-20형)를 사용하여, 온도 150℃에서 수분을 건조ㆍ기화시킨 후, 칼 피셔법에 의해 정량한다.
[7] 광학 필름의 응용
본 발명의 긴 광학 필름으로부터 얻은 광학 필름(이하, 본 발명의 광학 필름이라고도 함)은, 액정 디스플레이, 플라스마 디스플레이, 유기 EL 디스플레이 등의 각종 표시 장치나 터치 패널에 사용되는 기능 필름인 것이 바람직하다. 구체적으로는, 본 발명의 광학 필름은, 액정 표시 장치용 편광판 보호 필름, 위상차 필름, 반사 방지 필름, 휘도 향상 필름, 하드 코팅 필름, 방현 필름, 대전 방지 필름, 시야각 확대 등의 광학 보상 필름 등일 수 있다. 전형적으로는, 본 발명의 광학 필름은 편광판 보호 필름이다.
[7.1] 원편광판
본 발명의 광학 필름을 사용하여 원편광판을 제작할 수 있다. 원편광판은, 긴 보호 필름, 긴 편광자 및 긴 본 발명 광학 필름(λ/4 위상차를 구비하는 광학 필름)을 이 순서대로 갖는 긴 롤을 재단하여 제작되는 것이 바람직하다.
상기 원편광판은, 본 발명의 광학 필름을 사용하여 제작되고, 특히, λ/4 위상차를 갖는 필름을 사용하여 제작되는 것이 바람직하기 때문에, 후술하는 유기 일렉트로루미네센스 표시 장치(유기 EL 표시 장치라고도 함) 등에 적용함으로써, 가시광의 전체 파장에 있어서, 유기 EL 소자의 금속 전극의 경면 반사를 차폐하는 효과를 발현할 수 있다. 그 결과, 관찰 시의 투영을 방지할 수 있음과 함께, 흑색 표현을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 원편광판은, 자외선 흡수 기능을 구비하고 있는 것이 바람직하다.
시인측의 보호 필름이 자외선 흡수 기능을 구비하고 있으면, 편광자와 유기 EL 소자의 양쪽이 자외선에 대한 보호 효과를 발현할 수 있는 관점에서 바람직하다.
또한, 발광체측의 위상차 필름도 자외선 흡수 기능을 구비하고 있으면, 유기 EL 소자를 구비하는 표시 장치에 사용한 경우에, 보다 유기 EL 소자의 열화를 억제할 수 있다.
또한, 상기 원편광판은, 지상축의 각도(즉 배향각 θ)를 길이 방향에 대하여 45±10°의 범위 내가 되도록 조정한 본 발명의 광학 필름을 위상차 필름으로서 사용함으로써, 흡수축을 길이 방향에 갖는 편광자와 롤 투 롤 방식으로, 일관된 제조 라인에 의해 접착제층의 형성 및 편광자와 위상차 필름의 접합이 가능해진다.
구체적으로는, 편광막을 길이 방향으로 연신하여 흡수축을 길이 방향에 갖는 편광자를 제작하는 공정을 종료한 후, 이어서 행해지는 건조 공정 중 또는 건조 공정 후에, 편광자와 위상차 필름을 접합시키는 공정을 편입할 수 있다. 각각을 연속적으로 공급할 수 있으며, 또한 접합 후에도 롤 상태로 권취함으로써, 다음 공정에 일관된 제조 라인으로 연결시킬 수 있다.
또한, 편광자와 위상차 필름을 접합시킬 때, 동시에 보호 필름도 롤 상태로 공급하고, 연속적으로 접합시킬 수도 있다. 성능 및 생산 효율의 관점에서는, 편광자에 위상차 필름과 보호 필름을 동시에 접합시키는 편이 바람직하다. 즉, 편광막을 연신하여 편광자를 제작하는 공정을 종료한 후, 이어서 행해지는 건조 공정 중 또는 건조 공정 후에, 양측의 면에 각각 보호 필름과 위상차 필름을 접착제에 의해 접합시키고, 롤 상태의 원편광판을 얻는 것도 가능하다.
당해 원편광판은, 액정 표시 장치나 유기 EL 표시 장치에 구비할 수 있지만, 유기 EL 표시 장치에 적용함으로써, 유기 EL 발광체의 금속 전극의 경면 반사를 차폐하는 효과를 발현한다.
(보호 필름)
상기 원편광판은, 편광자를 본 발명의 광학 필름과 보호 필름에 의해 협지하는 것이 바람직하다.
이러한 보호 필름으로서는, 다른 셀룰로오스에스테르 함유 필름이 적합하게 사용되고, 예를 들어 시판되는 셀룰로오스에스테르 필름(예를 들어, 코니카 미놀타 태크 KC8UX, KC5UX, KC4UX, KC8UCR3, KC4SR, KC4BR, KC4CR, KC4DR, KC4FR, KC4KR, KC8UY, KC6UY, KC4UY, KC4UE, KC8UE, KC8UY-HA, KC2UA, KC4UA, KC6UAKC, 2UAH, KC4UAH, KC6UAH, 이상 코니카 미놀타(주)제, 후지탁 T40UZ, 후지탁 T60UZ, 후지탁 T80UZ, 후지탁 TD80UL, 후지탁 TD60UL, 후지탁 TD40UL, 후지탁 R02, 후지탁 R06, 이상 후지 필름(주)제)이 바람직하게 사용된다.
보호 필름의 두께는 특별히 제한되지 않지만, 10 내지 200㎛ 정도로 할 수 있고, 바람직하게는 10 내지 100㎛의 범위 내이며, 보다 바람직하게는 10 내지 70㎛의 범위 내이다.
(편광자)
편광자는, 일정 방향의 편파면의 광만을 통과시키는 소자이며, 그 예로는, 폴리비닐알코올계 편광 필름이 포함된다.
폴리비닐알코올계 편광 필름에는, 폴리비닐알코올계 필름에 요오드를 염색시킨 것과, 2색성 염료를 염색시킨 것이 있다.
편광자는, 폴리비닐알코올 필름을 1축 연신한 후, 염색하거나 또는 폴리비닐알코올 필름을 염색한 후, 1축 연신하고, 바람직하게는 붕소 화합물로 내구성 처리를 더 행하여 얻을 수 있다.
편광자의 막 두께는 5 내지 30㎛의 범위 내인 것이 바람직하고, 5 내지 15㎛의 범위 내인 것이 보다 바람직하다.
폴리비닐알코올 필름으로서는, 일본 특허 공개 제2003-248123호 공보, 일본 특허 공개 제2003-342322호 공보 등에 기재된 에틸렌 단위의 함유량 1 내지 4몰%, 중합도 2000 내지 4000, 비누화도 99.0 내지 99.99몰%의 에틸렌 변성 폴리비닐알코올이 바람직하게 사용된다. 또한, 일본 특허 공개 제2011-100161호 공보, 일본 특허 제4691205호 공보, 일본 특허 제4804589호 공보에 기재된 방법으로, 편광자를 제작하여 본 발명의 광학 필름과 접합시켜 편광판을 제작하는 것이 바람직하다.
(접착제)
본 발명의 광학 필름과 편광자의 접합은 특별히 한정은 없지만, 당해 광학 필름을 비누화 처리한 후, 완전 비누화형 폴리비닐알코올계 접착제를 사용하여 행할 수 있다.
또한, 활성 광선 경화성 접착제 등을 사용하여 접합시킬 수도 있지만, 얻어지는 접착제층의 탄성률이 높고, 편광판의 변형을 억제하기 쉬운 점 등에서, 광경화성 접착제를 사용하는 접합인 것이 바람직하다.
광경화성 접착제의 바람직한 예로서는, 일본 특허 공개 제2011-028234호 공보에 개시되어 있는 바와 같은, (α) 양이온 중합성 화합물, (β) 광양이온 중합 개시제, (γ) 380nm보다 긴 파장의 광에 극대 흡수를 나타내는 광증감제, 및 (δ) 나프탈렌계 광증감 보조제의 각 성분을 함유하는 광경화성 접착제 조성물을 들 수 있다. 단, 그 이외의 광경화성 접착제가 사용되어도 된다.
[편광판의 제조 방법]
이하, 광경화성 접착제를 사용한 편광판의 제조 방법의 일례를 설명한다.
편광판은, (1) 광학 필름의 편광자를 접착시키는 면을 접착 용이화 처리하는 전처리 공정, (2) 편광자와 광학 필름의 접착면 중 적어도 한쪽에, 하기 광경화성 접착제를 도포하는 접착제 도포 공정, (3) 얻어진 접착제층을 통해 편광자와 광학 필름을 접합시키는 접합 공정, 및 (4) 접착제층을 통해 편광자와 광학 필름이 접합된 상태에서 접착제층을 경화시키는 경화 공정을 포함하는 제조 방법에 의해 제조할 수 있다. (1)의 전처리 공정은, 필요에 따라서 실시하면 된다.
<전처리 공정>
전처리 공정에서는, 광학 필름의, 편광자와의 접착면에 접착 용이화 처리를 행한다.
편광자의 양면에 각각 광학 필름을 접착시키는 경우에는, 각각의 광학 필름의, 편광자와의 접착면에 접착 용이화 처리를 행한다. 접착 용이화 처리로서는, 코로나 처리, 플라스마 처리 등을 들 수 있다.
<접착제 도포 공정>
접착제 도포 공정에서는, 편광자와 광학 필름과의 접착면 중 적어도 한쪽에, 상기 광경화성 접착제를 도포한다.
편광자 또는 광학 필름의 표면에 직접 광경화성 접착제를 도포하는 경우, 그 도포 방법에 특별한 한정은 없다. 예를 들어, 닥터 블레이드, 와이어 바, 다이 코터, 콤마 코터, 그라비아 코터 등, 각종 도공 방식을 이용할 수 있다.
또한, 편광자와 광학 필름 사이에, 광경화성 접착제를 유연시킨 후, 롤러 등으로 가압하여 균일하게 눌러 펴는 방법도 이용할 수 있다.
<접합 공정>
이렇게 하여 광경화성 접착제를 도포한 후, 접합 공정에 제공된다.
이 접합 공정에서는, 예를 들어 앞의 도포 공정에서 편광자의 표면에 광경화성 접착제를 도포한 경우, 거기에 광학 필름이 중첩된다. 앞의 도포 공정에서 광학 필름의 표면에 광경화성 접착제를 도포한 경우에는, 거기에 편광자가 중첩된다.
또한, 편광자와 광학 필름 사이에 광경화성 접착제를 유연시킨 경우에는, 그 상태에서 편광자와 광학 필름이 중첩된다. 편광자의 양면에 광학 필름을 접착시키는 경우로서, 양면 모두 광경화성 접착제를 사용하는 경우에는, 편광자의 양면에 각각, 광경화성 접착제를 통해 광학 필름이 중첩된다. 그리고, 통상은, 이 상태에서 양면(편광자의 편면에 광학 필름을 중첩한 경우에는, 편광자측과 광학 필름측, 또한 편광자의 양면에 광학 필름을 중첩한 경우에는, 그 양면의 광학 필름측)으로부터 롤 등으로 끼워 가압하게 된다.
롤의 재질은, 금속이나 고무 등을 사용하는 것이 가능하다. 양면에 배치되는 롤러는 동일한 재질이어도 되고, 다른 재질이어도 된다.
<경화 공정>
경화 공정에서는, 미경화의 광경화성 접착제에 활성 에너지선을 조사하여, 에폭시 화합물이나 옥세탄 화합물을 포함하는 접착제층을 경화시킨다. 그에 의해, 광경화성 접착제를 통해 중첩시킨 편광자와 광학 필름을 접착시킨다.
편광자의 편면에 광학 필름을 접합시키는 경우, 활성 에너지선은, 편광자측 또는 광학 필름측의 어디에서부터 조사해도 된다.
또한, 편광자의 양면에 광학 필름을 접합시키는 경우, 편광자의 양면에 각각 광경화성 접착제를 통해 광학 필름을 중첩시킨 상태에서, 어느 한쪽의 광학 필름측으로부터 활성 에너지선을 조사하여, 양면의 광경화성 접착제를 동시에 경화시키는 것이 유리하다.
활성 에너지선으로서는, 가시광선, 자외선, X선, 전자선 등을 사용할 수 있고, 취급이 용이하며 경화 속도도 충분한 점에서, 일반적으로는, 전자선 또는 자외선이 바람직하게 사용된다.
전자선의 조사 조건은, 상기 접착제를 경화시킬 수 있는 조건이면, 임의의 적절한 조건을 채용할 수 있다. 예를 들어, 전자선 조사는, 가속 전압이 바람직하게는 5 내지 300kV의 범위 내이며, 더욱 바람직하게는 10 내지 250kV의 범위 내이다. 가속 전압이 상기 범위 내이면, 전자선이 접착제까지 도달하여, 확실하게 경화시킬 수 있고, 또한 시료를 통과하는 침투력이 너무 강해서 전자선이 튀어 올라, 투명 광학 필름이나 편광자에 손상을 줄 우려도 없다.
조사선량으로서는, 5 내지 100kGy의 범위 내, 더욱 바람직하게는 10 내지 75kGy의 범위 내이다. 조사선량이 상기 범위 내이면, 접착제가 충분히 경화되고, 또한 투명 광학 필름이나 편광자에 손상을 주는 일없이, 기계적 강도의 저하나 황변을 방지하여, 소정의 광학 특성을 얻을 수 있다.
자외선의 조사 조건은, 상기 접착제를 경화시킬 수 있는 조건이면, 임의의 적절한 조건을 채용할 수 있다. 자외선의 조사량은 적산 광량으로 50 내지 1500mJ/cm2의 범위 내인 것이 바람직하고, 100 내지 500mJ/cm2의 범위 내인 것이 더욱 바람직하다.
이상과 같이 하여 얻어진 편광판에 있어서, 접착제층의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 통상 0.01 내지 10㎛의 범위 내이며, 바람직하게는 0.5 내지 5㎛의 범위 내이다.
[7.2] 표시 장치
본 발명의 표시 장치는, 본 발명의 긴 광학 필름으로부터 얻은 광학 필름을 구비하여 제작된다.
또한, 본 발명의 표시 장치는, 본 발명의 광학 필름을 사용한 원편광판과, 유기 EL 소자를 구비하는 것이 바람직하다. 본 발명의 광학 필름을 사용함으로써, 관찰할 때의 투영을 방지할 수 있고, 흑색 표현이 향상된 유기 EL 표시 장치를 얻을 수 있다.
표시 장치의 화면 사이즈는 특별히 한정되지 않고, 20인치 이상으로 할 수 있다.
도 4는, 본 발명의 표시 장치가 유기 EL 소자를 구비하는 경우의 구성의 개략적인 설명도이다. 본 발명의 표시 장치 구성은, 도 4에 도시되는 것에 전혀 한정되지 않는다.
도 4에 도시된 바와 같이, 유리나 폴리이미드 등을 사용한 투명 기판(101) 상에, 순서대로 금속 전극(102), TFT(103), 유기 발광층(104), 투명 전극(ITO 등)(105), 절연층(106), 밀봉층(107), 기능성 필름(108)(생략 가능)을 갖는 유기 EL 소자 b 상에, 편광자(110)를 본 발명의 광학 필름인 λ/4 위상차 필름(109)과 보호 필름(111)에 의해 협지된 긴 원편광판 c를 설치하여, 표시 장치 a를 구성한다.
보호 필름(111)에는, 경화층(112)이 적층되어 있는 것이 바람직하다.
경화층(112)은, 표시 장치의 표면의 흠집을 방지할 뿐만 아니라, 긴 원편광판에 의한 휨을 방지하는 효과를 갖는다.
추가로, 경화층 상에는, 반사 방지층(113)을 갖고 있어도 된다.
상기 유기 EL 소자 자체의 두께는 1㎛ 정도이다.
일반적으로, 유기 EL 소자를 구비하는 표시 장치는, 투명 기판 상에 금속 전극과 유기 발광층과 투명 전극을 순서대로 적층하여 발광체인 소자(유기 EL 소자)를 형성하고 있다.
여기서, 유기 발광층은, 각종 유기 박막의 적층체이며, 예를 들어 트리페닐아민 유도체 등을 포함하는 정공 주입층과, 안트라센 등의 형광성 유기 고체를 포함하는 발광층과의 적층체나, 이러한 발광층과 페릴렌 유도체 등을 포함하는 전자 주입층의 적층체나, 이들 정공 주입층, 발광층 및 전자 주입층의 적층체 등, 각종 조합을 가진 구성이 알려져 있다.
표시 장치는, 투명 전극과 금속 전극에 전압을 인가함으로써, 유기 발광층에 정공과 전자가 주입되어, 이들 정공과 전자의 재결합에 의해 발생하는 에너지가 형광 물질을 여기하고, 여기된 형광 물질이 기저 상태로 복귀될 때에 광을 방사한다는 원리에서 발광한다. 도중의 재결합이라는 메커니즘은, 일반적인 다이오드와 동일하며, 이로부터도 예상할 수 있는 바와 같이, 전류와 발광 강도는 인가 전압에 대하여 정류성을 수반하는 강한 비선형성을 나타낸다.
표시 장치에 있어서는, 유기 발광층에서의 발광을 취출하기 위해서, 적어도 한쪽의 전극이 투명한 것이 필요하고, 통상, 산화인듐주석(ITO) 등의 투명 도전체로 형성한 투명 전극을 양극으로서 사용하고 있는 것이 바람직하다.
한편, 전자 주입을 용이하게 하여 발광 효율을 높이기 위해서는, 음극에 일함수가 작은 물질을 사용하는 것이 중요하고, 통상 Mg-Ag, Al-Li 등의 금속 전극을 사용하고 있다.
상기한 위상차 필름을 갖는 원편광판은, 화면 사이즈가 20인치 이상, 즉 대각선 거리가 50.8cm 이상인 대형 화면을 포함하는 표시 장치에 적용할 수 있다.
실시예
이하, 실시예를 들어 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다. 또한, 실시예에 있어서 「부」 또는 「%」의 표시를 사용하지만, 특별히 언급이 없는 한 「질량부」 또는 「질량%」를 나타낸다.
실시예 1
[시클로올레핀 수지]
실시예에 사용하는 시클로올레핀 수지로서, 하기의 시클로올레핀 수지 A 및 B를 사용하였다.
시클로올레핀 수지 A: ARTON G7810(JSR사제)
시클로올레핀 수지 B: ARTON R5000(JSR사제)
[리타데이션 상승제]
리타데이션 상승제 1: 일반식 (I)로 표시되는 트리아진 화합물 I-(3)
리타데이션 상승제 2: 일반식 (III)으로 표시되는 2개의 방향족환을 갖는 막대 형상 화합물(4)
리타데이션 상승제 3: 일반식 (II)로 표시되는 트리페닐렌 화합물 V-1
표 중, 리타데이션 상승제는 순서대로 R제 1, R제 2 및 R제 3이라 표기한다.
[일반식 (1)로 표시되는 구조를 갖는 화합물]
일반식 (1)로 표시되는 구조를 갖는 화합물로서, 하기 예시 화합물 1, 2 및 7을 사용하였다.
예시 화합물 1: 티누빈 928(BASF 재팬(주)제)
예시 화합물 2: 티누빈 109(BASF 재팬(주)제)
예시 화합물 7: LA-F70((주)ADEKA제)
[비교 화합물]
비교예로서 하기 비교 화합물 1을 사용하였다.
Figure pct00036
[광학 필름 101의 제작]
<미립자 분산액의 제조>
11.3질량부의 미립자(에어로실 R972V, 닛본 에어로실(주)제)와, 84질량부의 에탄올을, 디졸버로 50분간 교반 혼합한 후, 만톤-가울린(Manton-Gaulin)으로 분산시켰다.
용해 탱크 중의 충분히 교반된 디클로로메탄 100질량부에, 5질량부의 미립자 분산액을 천천히 첨가하였다. 또한, 2차 입자의 입경이 소정의 크기로 되도록 아트라이터로 분산을 행하였다. 이것을 니혼 세이센(주)제의 파인메트 NF로 여과하여, 미립자 첨가액을 제조하였다.
<주 도프의 제조>
하기 조성의 주 도프를 제조하였다. 먼저 가압 용해 탱크에 디클로로메탄을 첨가하였다. 디클로로메탄이 들어간 가압 용해 탱크에 시클로올레핀 수지와 미립자 첨가액을 교반하면서 투입하였다. 이것을 가열하고, 교반하면서, 완전히 용해시켰다. 이것을 아즈미 로시(주)제의 아즈미 로시 No.244를 사용하여 여과하여, 주 도프를 제조하였다.
시클로올레핀 수지 A 100질량부
디클로로메탄 200질량부
에탄올 10질량부
미립자 첨가액 3질량부
계속해서, 무단 벨트 유연 장치를 사용하여, 주 도프를 온도 31℃, 1800mm 폭으로 스테인리스 벨트 지지체 상에 균일하게 유연시켰다. 스테인리스 벨트의 온도는 28℃로 제어하였다.
스테인리스 벨트 지지체 상에서, 유연(캐스트)시킨 필름 중의 잔류 용매량이 30%가 될 때까지 용매를 증발시켰다. 계속해서, 박리 장력 128N/m으로, 스테인리스 벨트 지지체 상으로부터 박리하였다. 박리한 필름을, 160℃의 조건하에서, 도 3a의 장치를 사용하여 길이 방향에 대하여 상기 θi가 45°가 되는 방향으로, 2.0배 경사 연신시켰다. 연신 개시 시의 잔류 용매는 5질량%였다. 계속해서, 건조 존을 다수의 롤러로 반송시키면서 건조를 종료시키고, 텐터 클립으로 끼운 단부를 레이저 커터로 슬릿하고, 그 후, 권취하여 막 두께 20㎛의 광학 필름 101을 얻었다.
[광학 필름 102의 제작]
광학 필름 101의 제작에 있어서, 하기 주 도프를 사용한 것 이외에는 동일하게 하여, 광학 필름 102를 제작하였다.
<주 도프의 제조>
하기 조성의 주 도프를 제조하였다. 먼저, 가압 용해 탱크에 디클로로메탄 및 에탄올을 첨가하였다. 디클로로메탄 및 에탄올이 들어간 가압 용해 탱크에 시클로올레핀 수지 A, 리타데이션 상승제 1 및 미립자 첨가액을 교반하면서 투입하였다. 이것을 가열하고, 교반하면서, 완전히 용해시켰다. 이것을 아즈미 로시(주)제의 아즈미 로시No.244를 사용하여 여과하여, 주 도프를 제조하였다.
시클로올레핀 수지 A 100질량부
디클로로메탄 200질량부
에탄올 10질량부
리타데이션 상승제 1 3질량부
미립자 첨가액 3질량부
[광학 필름 103의 제작]
광학 필름 102의 제작에 있어서, 리타데이션 상승제 1 대신에 리타데이션 상승제 2를 사용한 것 이외에는 동일하게 하여, 광학 필름 103을 제작하였다.
[광학 필름 104의 제작]
광학 필름 102의 제작에 있어서, 리타데이션 상승제 1 대신에 리타데이션 상승제 3을 사용한 것 이외에는 동일하게 하여, 광학 필름 104를 제작하였다.
[광학 필름 105의 제작]
광학 필름 102의 제작에 있어서, 하기 주 도프를 사용하고, 연신의 방향을 길이 방향에 대하여 상기 θi가 30°가 되는 방향으로 한 것 이외에는 동일하게 하여, 광학 필름 105를 제작하였다.
<주 도프의 제조>
하기 조성의 주 도프를 제조하였다. 먼저, 가압 용해 탱크에 디클로로메탄 및 에탄올을 첨가하였다. 디클로로메탄 및 에탄올이 들어간 가압 용해 탱크에 시클로올레핀 수지 A, 리타데이션 상승제 1 및 미립자 첨가액을 교반하면서 투입하였다. 이것을 가열하고, 교반하면서, 완전히 용해시켰다. 이것을 아즈미 로시(주)제의 아즈미 로시 No.244를 사용하여 여과하여, 주 도프를 제조하였다.
시클로올레핀 수지 A 100질량부
디클로로메탄 200질량부
에탄올 10질량부
리타데이션 상승제 1 3질량부
일반식 (1)로 표시되는 구조를 갖는 화합물: 예시 화합물 1 3질량부
미립자 첨가액 3질량부
[광학 필름 106 내지 109의 제작]
광학 필름 104의 제작에 있어서, 연신의 방향을 길이 방향에 대하여 상기 θi가 순서대로 60°, 35°, 55° 및 45°가 되는 방향으로 한 것 이외에는 동일하게 하여, 광학 필름 106 내지 109를 제작하였다.
[광학 필름 110 내지 129의 제작]
광학 필름 109의 제작에 있어서, 시클로올레핀 수지의 종류, 리타데이션 상승제의 종류와 첨가량, 일반식 (1)로 표시되는 구조를 갖는 예시 화합물의 종류와 첨가량, 막 두께를 각각 변화시킨 것 이외는 동일하게 하여, 광학 필름110 내지 129를 제작하였다.
≪평가≫
제작한 광학 필름 101 내지 129에 대해서, 이하의 방법으로 평가를 실시하였다.
(1) 위상차 불균일
각 광학 필름의 폭 방향에 있어서 50mm 간격으로 10점 샘플링하고, 하기 수순으로 위상차값 Ro(광파장 550nm)의 측정을 행하였다.
전체 측정값의 최댓값과 최솟값의 차를 위상차 불균일로서, 하기 기준에 따라서 평가하였다.
A: 위상차 불균일이 1nm 미만
B: 위상차 불균일이 1nm 이상 2nm 미만
C: 위상차 불균일이 2nm 이상 4nm 미만
D: 위상차 불균일이 4nm 이상 6nm 미만
E: 위상차 불균일이 6nm 이상
여기서, C 레벨 이상이면 실용상 문제없고, B 레벨인 것이 바람직하고, A 레벨인 것이 보다 바람직하다.
(위상차값 Ro의 측정)
Ro는 23℃ㆍ55%RH의 환경 하에서 광파장 550nm에 있어서의 면 내의 리타데이션값을 나타낸다.
Ro는, KOBRA 21ADH(오지 게이소꾸 기끼(주)제)에 있어서 파장 550nm의 광을 필름 법선 방향으로 입사시켜 측정하였다. 평균 굴절률의 값은 아베 굴절계로 측정하였다. 이들 평균 굴절률의 가정값과 막 두께를 입력함으로써, KOBRA 21ADH는 nx, ny, nz를 산출하고 하기 식 (i)에 기초하여 위상차값 Ro를 계산한다.
식 (i): Ro=(nx-ny)×d(nm)
(식 중, d는, 광학 필름의 두께(nm)를 나타낸다. nx는, 필름의 면 내의 최대 굴절률(지상축)을 나타내고, ny는, 필름 면 내에서 지상축에 직각인 방향의 굴절률을 나타낸다.)
(2) 외관 불량(주름, 늘어짐)
생산 과정에 있어서, 10로트의 경사 연신 후의 필름을 눈으로 외관을 관찰하고, 주름이나 늘어짐의 발생 정도를 이하의 기준으로 평가하였다.
◎: 10로트 모두 주름이나 늘어짐의 발생이 없다
○: 9로트에 대하여 주름이나 늘어짐의 발생이 없고, 나머지 1로트의 주름이나 늘어짐의 발생도 경미하다
△: 6로트에 대하여 주름이나 늘어짐의 발생이 없고, 나머지 4로트의 주름이나 늘어짐의 발생 중 실용상 불가 레벨이 혼재하였다
×: 4로트에 대하여 주름이나 늘어짐의 발생이 없고, 나머지 6로트의 주름이나 늘어짐은 실용상 불가 레벨이다
이상의 평가 결과를 표 1에 나타낸다.
Figure pct00037
표 1로부터, 본 발명의 구성 광학 필름은, 위상차 불균일이 우수하고, 또한 외관 불량(주름, 늘어짐)의 발생도 적은 것을 알 수 있다.
실시예 2
실시예 1의 광학 필름 109의 제작에 있어서, 예시 화합물 1 대신에 하기 일반식 (1)로 표시되는 구조를 갖는 화합물의 예시 화합물 3, 8 및 9로 바꾼 것 이외에는 동일하게 하여 본 발명의 광학 필름을 제작하고, 실시예 1에서 행한 위상차 불균일의 평가를 행한 결과, 광학 필름 109의 결과를 재현하고, 위상차 불균일이 우수한 결과가 얻어졌다.
예시 화합물 3: 티누빈 171(BASF 재팬(주)제)
예시 화합물 8: 티누빈 479(BASF 재팬(주)제)
예시 화합물 9: 티누빈 460(BASF 재팬(주)제)
실시예 3
(원편광판의 제작)
제작한 광학 필름 101 내지 129를 사용하여, 이하의 수순으로 원편광판 101 내지 129를 제작하였다.
두께 80㎛의 롤 형상 폴리비닐알코올 필름을 요오드 수용액 내에서 연속해서 5배로 연신하고, 건조시켜 두께 20㎛의 편광자를 얻었다. 아크릴계 점착제를 접착제로 하여, 실시예 1에서 제작한 각 광학 필름의 지상축과, 편광자의 흡수축이 45°가 되도록, 접착제를 사용하여 접합시키고, 편광자의 이면측에는 보호 필름(코니카 미놀타 태크 KC4UY, 두께 40㎛, 코니카 미놀타(주)제)을 물풀에 의해 접합시켜, 원편광판을 제작하였다.
(유기 EL 셀의 제작)
3mm 두께의 50인치(127cm)용 무알칼리 유리를 사용하여, 일본 특허 공개 제2010-20925호 공보의 실시예에 기재되어 있는 방법에 준하고, 일본 특허 공개 제2010-20925호 공보의 도 8에 기재된 구성을 포함하는 유기 EL 셀을 제작하였다.
(표시 장치의 제작)
상기에서 제작한 각 원편광판의 광학 필름(λ/4 위상차 필름)의 표면에 접착제를 도공한 후, 유기 EL 셀의 시인측에 접합시킴으로써 표시 장치를 제작하였다.
≪표시 장치의 평가≫
상기 제작한 각 표시 장치에 대해서, 통상법에 따라서, 흑의 색감 특성, 반사성(시인성) 등의 기본적인 표시 특성을 평가하였다.
(1) 색 불균일
23℃ㆍ55%RH의 환경에서 디스플레이를 흑색 표시로 하고, 정면 및 기울기 45°의 각도로부터 관찰하여, 광학 필름의 위상차 불균일에서 기인하는 색 불균일을 하기 기준으로 평가하였다.
A: 색 불균일은 관측되지 않았다
B: 표시면의 1/8 이하의 면적에서 약한 색 불균일이 관측되었다
C: 표시면의 1/8을 초과하고 1/4 이하인 면적에서 약한 색 불균일이 관측되었다
D: 표시면의 1/4를 초과하는 면적에서 약한 색 불균일이 관측되었다
E: 표시면의 1/4를 초과하는 면적에서 강한 색 불균일이 관측되었다
여기서, C 레벨 이상이면 실용상 문제는 없지만, B 레벨 이상인 것이 바람직하고, A 레벨 이상인 것이 특히 바람직하다.
(2) 시인성
표시 장치를 정면으로부터 눈으로 보아 반사성(시인성)을 평가하였다.
◎: 원편광판의 반사성이 양호하고, 흑색 표현이 우수하며 시인성이 양호하다
○: 원편광판의 반사성은 양호하지만, 약간 흑색 표현의 콘트라스트가 낮게 보인다
△: 원편광판의 반사성이 약간 열악하고, 흑색 표현의 콘트라스트가 낮게 보인다
×: 원편광판의 반사성이 열악하고, 흑색 표현의 콘트라스트가 명백하게 낮다
여기서, ○ 레벨 이상이면 실용상 문제는 없고, ◎ 레벨 이상인 것이 특히 바람직하다.
Figure pct00038
표 2의 결과로부터, 본 발명의 광학 필름을 사용하여 제작한 원편광판을 구비한 표시 장치는, 색 불균일 및 시인성이 모두 우수한 것을 알 수 있다.
본 발명의 긴 광학 필름은, 시클로올레핀 수지와 리타데이션 상승제를 함유하고, 길이 방향에 대하여 경사진 지상축을 갖도록 연신한 긴 광학 필름이며, 폭 방향의 위상차 불균일을 저감시키고, 외관(주름, 늘어짐)이 양호함으로써, 원편광판이나 유기 일렉트로루미네센스 소자 등의 표시 장치에 적합하다.
F 광학 필름
θi 굴곡 각도(조출 각도)
Ci, Co 파지구
Ri, Ro 레일
Wo 연신 전의 필름 폭
W 연신 후의 필름 폭
16 필름 조출 장치
17 반송 방향 변경 장치
18 권취 장치
19 제막 장치
a 표시 장치
b 유기 EL 소자
c 원편광판
101 투명 기판
102 금속 전극
103 TFT
104 유기 발광층
105 투명 전극
106 절연층
107 밀봉층
108 기능성 필름
109 λ/4 위상차 필름
110 편광자
111 보호 필름
112 경화층
113 반사 방지층

Claims (5)

  1. 시클로올레핀 수지와 리타데이션 상승제를 함유하고, 면 내 방향의 지상축이 길이 방향에 대하여 45±10°의 범위 내에서 경사져 있는 긴 광학 필름으로서, 하기 일반식 (1)로 표시되는 구조를 갖는 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 긴 광학 필름.
    Figure pct00039

    (식 중, X는 헤테로 원자 또는 탄소 원자를 나타낸다. Q는 질소 원자 및 X와 함께 방향족 헤테로환을 형성하는 데 필요한 원자군을 나타낸다. R1 내지 R4는, 각각 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다.)
  2. 제1항에 있어서, 막 두께가 25㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 긴 광학 필름.
  3. 시클로올레핀 수지와 리타데이션 상승제 및 하기 일반식 (1)로 표시되는 구조를 갖는 화합물을 함유하는 도프를 제조하고, 당해 도프를 사용하여 용액 유연 제막법에 의해 제막한 후, 길이 방향에 대하여 45±10°의 범위 내의 방향으로 경사 연신하고, 폭 방향의 리타데이션값 Ro의 변동의 최댓값과 최솟값의 차를 0 내지 4nm의 범위 내로 조정하는 것을 특징으로 하는 긴 광학 필름의 제조 방법.
    Figure pct00040

    (식 중, X는 헤테로 원자 또는 탄소 원자를 나타낸다. Q는 질소 원자 및 X와 함께 방향족 헤테로환을 형성하는 데 필요한 원자군을 나타낸다. R1 내지 R4는, 각각 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다.)
  4. 제1항 또는 제2항에 기재된 긴 광학 필름으로부터 얻은 광학 필름을 구비하는 것을 특징으로 하는 편광판.
  5. 제1항 또는 제2항에 기재된 긴 광학 필름으로부터 얻은 광학 필름을 구비하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
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