TW201516061A - 光學材料用樹脂組成物、光學薄膜及液晶顯示裝置 - Google Patents

光學材料用樹脂組成物、光學薄膜及液晶顯示裝置 Download PDF

Info

Publication number
TW201516061A
TW201516061A TW103132908A TW103132908A TW201516061A TW 201516061 A TW201516061 A TW 201516061A TW 103132908 A TW103132908 A TW 103132908A TW 103132908 A TW103132908 A TW 103132908A TW 201516061 A TW201516061 A TW 201516061A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
resin composition
optical
group
carbon atoms
acid
Prior art date
Application number
TW103132908A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI627191B (zh
Inventor
Yusuke TAJIRI
Hiroshi Yoshimura
Original Assignee
Dainippon Ink & Chemicals
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dainippon Ink & Chemicals filed Critical Dainippon Ink & Chemicals
Publication of TW201516061A publication Critical patent/TW201516061A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI627191B publication Critical patent/TWI627191B/zh

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/04—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of organic materials, e.g. plastics
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/04—Oxygen-containing compounds
    • C08K5/06—Ethers; Acetals; Ketals; Ortho-esters
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133528—Polarisers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/04—Oxygen-containing compounds
    • C08K5/10—Esters; Ether-esters
    • C08K5/101—Esters; Ether-esters of monocarboxylic acids
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2201/00—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00
    • G02F2201/50—Protective arrangements

Abstract

本發明之目的為：提供一種因外力所致之雙折射變化小、且能夠適用於光學元件之製造的樹脂組成物、使用該樹脂組成物所獲得的光學薄膜及使用其之液晶顯示裝置，其中，會提供含有使用(甲基)丙烯酸或(甲基)丙烯酸烷基酯所獲得的聚合物(A)、及以下述通式(1) □ (式中，A1、A2個別獨立為碳原子數1~8的烷基或碳原子數6~18的芳基。R1至R4個別獨立為碳原子數1~3的烷基。X1、X2個別獨立為2價的連結基)表示的化合物(B)的光學材料用樹脂組成物。

Description

光學材料用樹脂組成物、光學薄膜及液晶顯示裝置
本發明係關於一種因外力所致之雙折射的變化小、能夠適用於光學元件之製造的樹脂組成物、及使用該樹脂組成物所可獲得的光學薄膜及使用其之液晶顯示裝置。
最近例如隨著顯示器市場的擴大，已提高希望看到清晰度較高之影像的需求，正尋求不僅是透明材料且能夠賦予高度光學特性的光學材料。
通常高分子材料因在分子主鏈方向及與其垂直方向上的折射率不同而產生雙折射。隨著用途而需要嚴格地控制該雙折射，當使用於液晶之偏光板的保護膜時，即便全光線穿透率相同亦需要雙折射較小的高分子材料成形體，以三乙醯基纖維素為其代表性材料。
該等之中，近年隨著液晶顯示器大型化而其中所需要的高分子光學材料成形品大型化，因而為了將因外力的偏差所產生之雙折射的分布縮小，正尋求因外力所致之雙折射變化小的材料。
能夠獲得因外力所致之雙折射變化小之成形 品的材料即為能夠獲得光彈性係數小之成形品的高分子光學材料，該等材料之中，特別是丙烯酸系樹脂作為廉價的材料而正受到注目。具體而言，已知有包含丙烯酸系樹脂、作為可塑劑之脂肪族聚酯系樹脂的樹脂組成物(例如，參照專利文獻1)。但是即便使用該專利文獻1所揭示的光學材料，亦難以獲得光彈性係數足夠小的光學薄膜。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]國際公開第2006/077776號小冊
本發明所欲解決之課題在於：提供一種因外力所致之雙折射變化小並能夠適用於光學元件之製造的樹脂組成物、使用該樹脂組成物所可獲得的光學薄膜及使用其之液晶顯示裝置。
本發明者等進行深入研究的結果，發現：能夠藉由使用含有丙烯酸系樹脂、及其為具有聯苯骨架之化合物、且具有以烴基和芳基終止該化合物末端之結構之化合物的組成物，而獲得因外力所致之雙折射變化小的光學元件；該樹脂組成物係於製造光學薄膜時特別適合；該光學薄膜係能夠適合使用作為製造液晶顯示裝置時的元件；進而完成本發明。
亦即，本發明提供一種光學材料用樹脂組成物，其特徵為：含有能夠使用(甲基)丙烯酸或(甲基)丙烯酸烷基酯所獲得的聚合物(A)、和以下述通式(1) (式中，A1、A2個別獨立為碳原子數1~8的烷基或碳原子數6~18的芳基。R1至R4個別獨立為碳原子數1~3的烷基。X1、X2個別獨立為2價的連結基)所表示的化合物(B)。
又，本發明提供一種光學薄膜，其特徵為：含有前述光學材料用樹脂組成物。
再者，本發明提供一種液晶顯示裝置，其特徵為：具有前述光學薄膜。
根據本發明，能夠使用廉價材料的丙烯酸系樹脂，提供一種因外力所致之雙折射變化小、能夠適用於光學元件之製造的樹脂組成物。能夠藉由使用該樹脂組成物，容易地獲得因外力所致之雙折射變化小的光學薄膜。然後，能夠藉由使用該光學薄膜，獲得不易因外力改變畫面可視條件的液晶顯示裝置。
[實施發明之形態]
本發明所使用的聚合物(A)係能夠使用(甲基)丙烯酸或(甲基)丙烯酸烷基酯而獲得，具體而言，係能夠以(甲基)丙烯酸或(甲基)丙烯酸烷基酯為必要成分而根據需要併用其它聚合性單體來聚合而獲得。作為前述(甲基)丙烯酸或(甲基)丙烯酸烷基酯，能夠舉例丙烯酸；甲基丙烯酸；甲基丙烯酸環己酯、甲基丙烯酸第三丁基環己酯、甲基丙烯酸甲酯等的甲基丙烯酸烷基酯；丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異丙酯、丙烯酸2-乙基己酯等的丙烯酸烷基酯等。
本發明所使用的聚合物(A)之中，特別因甲基丙烯酸甲酯之均聚物、或甲基丙烯酸甲酯和其它單體之共聚物能夠獲得光學特性良好的薄膜，而且經濟性亦良好而佳。
作為前述其它單體，能夠舉例(甲基)丙烯酸類或甲基丙烯酸甲酯以外的(甲基)丙烯酸酯類；苯乙烯、乙烯基甲苯、α-甲基苯乙烯等的芳香族乙烯基化合物類；丙烯腈、甲基丙烯腈等的氰化乙烯基類；N-苯基順丁烯二醯亞胺、N-環己基順丁烯二醯亞胺等的順丁烯二醯亞胺類；順丁烯二酸酐等的不飽和羧酸酐類；順丁烯二酸等的不飽和酸類等。
例示作為前述其它單體的芳香族乙烯基化合物類、氰化乙烯基類、順丁烯二醯亞胺類、不飽和羧酸酐類、不飽和酸類等的單體，即便在未使用甲基丙烯酸甲酯時，亦能夠在不損害本發明之效果的範圍中使用。
當獲得共聚合前述甲基丙烯酸甲酯和其它單體而使用作為聚合物(A)之聚合物時，作為其它單體，芳香族乙烯基化合物類因能夠獲得耐熱性和經濟性良好的光學薄膜而佳，其中特別較佳為苯乙烯、α-甲基苯乙烯。其中芳香族乙烯基化合物類的使用量，相對於100質量份甲基丙烯酸甲酯，係以1~50質量份為佳，較佳為2~30質量份。
又，作為前述其它單體，能夠期待可藉由使用不飽和羧酸酐類而獲得耐熱性良好之光學薄膜的效果。不飽和羧酸酐類之中特別以順丁烯二酸酐為佳。其中不飽和羧酸酐類的使用量，相對於100質量份甲基丙烯酸甲酯，係以1~100質量份為佳，較佳為5~90質量份。
本發明所使用的聚合物(A)係可單獨使用(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸烷基酯，或亦可併用2種以上。又，關於前述其它單體，亦可單獨使用，或亦可併用2種以上。
本發明所使用之聚合物(A)的重量平均分子量為50,000~200,000，因能夠獲得具有強度之光學薄膜等的成形品、而且流動性足夠而成形加工性亦良好的樹脂組成物而佳，較佳為70,000~150,000。
又，本發明所使用之聚合物(A)的數量平均分子量係以15,000~100,000為佳，較佳為20,000~50,000。
其中，在本發明中，重量平均分子量(Mw)及數量平均分子量(Mn)係根據GPC測定並以聚苯乙烯換算的值。還有GPC的測定條件係如以下。
[GPC測定條件]
測定裝置：東曹股份有限公司製「HLC-8220 GPC」
管柱：東曹股份有限公司製保護管柱(Guard column)「HHR-H」(6.0mmI.D.×4cm)+東曹股份有限公司製「TSK-GEL GMHHR-N」(7.8mmI.D.×30cm)+東曹股份有限公司製「TSK-GEL GMHHR-N」(7.8mmI.D.×30cm)+東曹股份有限公司製「TSK-GEL GMHHR-N」(7.8mmI.D.×30cm)+東曹股份有限公司製「TSK-GEL GMHHR-N」(7.8mmI.D.×30cm)
檢測器：ELSD(Alltech製「ELSD2000」)
數據處理：東曹股份有限公司製「GPC-8020型II數據分析第4.30版」
測定條件：管柱溫度 40℃
展開溶劑 四氫呋喃(THF)
流速 1.0ml/分鐘
試樣：經以微過濾器將以樹脂固體成分換算為1.0質量%的四氫呋喃溶液過濾之物(5μl)。
標準試樣：依照前述「GPC-8020型II數據分析第4.30版」之測定操作手冊，使用已知分子量之下述單分散聚苯乙烯。
(單分散聚苯乙烯)
東曹股份有限公司製「A-500」
東曹股份有限公司製「A-1000」
東曹股份有限公司製「A-2500」
東曹股份有限公司製「A-5000」
東曹股份有限公司製「F-1」
東曹股份有限公司製「F-2」
東曹股份有限公司製「F-4」
東曹股份有限公司製「F-10」
東曹股份有限公司製「F-20」
東曹股份有限公司製「F-40」
東曹股份有限公司製「F-80」
東曹股份有限公司製「F-128」
東曹股份有限公司製「F-288」
東曹股份有限公司製「F-550」
作為製造本發明所使用之聚合物(A)的方法，能夠使用例如流延聚合、塊狀聚合、懸浮聚合、溶液聚合、乳化聚合、陰離子聚合等的各種聚合方法。在製造方法之中，特別是塊狀聚合和溶液聚合因能夠獲得微小異物之混入少的聚合物而佳。當進行溶液聚合時，能夠使用將原料的混合物溶解於甲苯、乙苯等之芳香族烴的溶劑所調整的溶液。當藉由塊狀聚合來聚合時，如通常所進行能夠藉由因加熱所產生之游離自由基和電離性放射線照射來起始聚合。
作為使用於前述聚合反應的起始劑，通常能夠使用在自由基聚合所使用之任意起始劑，例如能夠使用偶氮雙異丁腈等的偶氮化合物；過氧化苯甲醯、過氧化月桂醯、己酸第三丁基過氧基-2-乙酯等的有機過氧化物等。進行聚合時，當在90℃以上的高溫下進行聚合時，由於通常為溶液聚合，故以10小時半衰期溫度為80℃ 以上且可溶於所使用之有機溶劑的過氧化物、偶氮雙起始劑等為佳，具體而言，能夠舉出1,1-雙(第三丁基過氧基)-3,3,5-三甲基環己烷、過氧化環己烷、2,5-二甲基-2,5-二(苯甲醯基過氧基)己烷、1,1-偶氮雙(1-環己烷羰腈)、2-(胺甲醯基偶氮)異丁腈等。該等起始劑係在0.005~5質量%的範圍中使用。
聚合本發明所使用的聚合物(A)時，亦可根據需要來使用分子量調整劑。前述分子量調節劑係能夠使用通常之自由基聚合所使用的任意者，能夠舉例丁硫醇、辛硫醇、十二烷基硫醇、硫乙醇酸2-乙基己酯等的硫醇化合物為特佳者。該等分子量調節劑係能夠在如將聚合度控制於上述範圍內的濃度範圍來添加。
本發明所使用的化合物(B)係如以下述通式(1) (式中，A1、A2個別獨立為碳原子數1~8的烷基或碳原子數6~18的芳基。R1至R4個別獨立為碳原子數1~3的烷基。X1、X2個別獨立為2價的連結基)所表示，包含雙酚骨架。能夠藉由具有雙酚骨架而期待減小丙烯酸系樹脂之光彈性係數絕對值的效果。又，藉由以前述A1和A2終止末端，而成為保存安定性等之安定性良好的樹脂組成物。
前述本發明所使用之(包含雙酚骨架)化合物(B)中的X1、X2可為相同或亦可為不同。作為前述X1、X2，能夠舉例酯基、醚基、硫醚基、胺基、亞胺基等。其中，特別從對於丙烯酸樹脂之相溶性的原因來看，以酯基或醚基為佳。
作為前述A1、A2之具體範例之碳原子數1~8的烷基，能夠舉例甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、正戊基、異戊基、第三戊基、環戊基、正己基、異己基、2-己基、二甲基丁基、乙基丁基、環己基、庚基、辛基等。作為碳原子數6~18的芳基，能夠舉例苯基、芐基、甲苯基、2,4,6-三甲基苯基、第三丁基苯基、2,4-二-第三丁基苯基、2,6-二-第三丁基苯基、萘基等。其中，特別從成為保存安定性等之安定性良好的樹脂組成物來看，以苯基、甲苯基為佳。
作為前述本發明所使用之化合物(B)的具體範例，能夠例示因例如能夠達成且同時容易獲得本發明之效果而以下述通式表示的化合物等而佳。
(式中，L1、L2個別獨立為碳原子數1~8的烷基或碳原子數6~18的芳基。R1至R4個別獨立為碳原子數1~3的烷基。)
以前述通式(1-1)表示的化合物係能夠藉由例如使具有雙酚骨架的環氧化合物、和具有碳原子數2~8之烷基的單羧酸、或碳原子數7~18的芳香族單羧酸反應而獲得。又，以前述通式(1-2)表示的化合物係能夠藉由例如使具有雙酚骨架的環氧化合物、和具有碳原子數1~8之烷基的單醇或其烷氧化物衍生物、碳原子數6~18的芳香族單醇反應而獲得。
作為前述具有雙酚骨架的環氧化合物，能夠舉例能夠藉由雙酚類和表氯醇反應而獲得的二縮水甘油醚型的環氧化合物等。作為該環氧化合物的具體範例，能夠使用3,3’,5,5’-四甲基-4,4’-二縮水甘油氧基雙酚(市售品為日本環氧樹脂股份有限公司製「jER YX-4000」(環氧當量180~192))等的雙酚型環氧化合物。
作為前述具有碳原子數2~8之烷基的單羧酸，能夠舉例乙酸、丙酸、丁酸、己酸、辛酸等。作為前述碳原子數7~18的芳香族單羧酸，能夠舉例苯甲酸、二甲基苯甲酸、三甲基苯甲酸、四甲基苯甲酸、乙基苯甲酸、丙基苯甲酸、對異丙苯甲酸、鄰甲苯甲酸、間甲苯甲酸、對甲苯甲酸、甲氧苯甲酸、乙氧苯甲酸、丙氧苯甲酸、氰基苯甲酸、氟苯甲酸、硝基苯甲酸、4-苯基苯甲酸、4-(3-甲基苯基)苯甲酸、4-(4-甲基苯基)苯甲酸、4-(3,5-二甲基苯基)苯甲酸、2-甲基-4-苯基苯甲酸、2,6-二甲基-4-苯基苯甲酸、2,6-二甲基-4-(3,5-二甲基苯基)苯甲酸、萘甲酸、菸鹼酸、呋喃甲酸、1-萘甲酸、2-萘甲酸等。具有碳原子數2~8之烷基的單羧酸和前述碳原子數7~18的芳香族單羧酸係能夠單獨使用或亦可併用2種以上。還有本發明中「具有碳原子數2~8之烷基的單羧酸」的碳原子數亦將羰基的碳原子數包含於數目中。又，關於「碳原子數7~18的芳香族單羧酸」的碳原子數，亦將羰基的碳原子數包含於數目中。
作為前述具有碳原子數1~8之烷基的單醇，能夠舉例甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、第二丁醇、第三丁醇、正戊醇、異戊醇、第三戊醇、環戊醇、正己醇、異己醇、環己醇、庚醇、辛醇等。作為前述碳原子數6~18的芳香族單醇，能夠舉例苯酚、芐醇、甲基酚、2,4,6-三甲基酚、第三丁基酚、2,4-二第三丁基酚、2,6-二第三丁基酚、1-萘酚、2-萘酚等。
如前述，以通式(1-1)表示的化合物係能夠藉 由例如具有雙酚骨架的環氧化合物、和具有碳原子數2~8之烷基的單羧酸或碳原子數7~18的芳香族單羧酸反應而獲得。
又，以通式(1-2)表示的化合物係能夠藉由例如具有雙酚骨架的環氧化合物、和具有碳原子數1~8之烷基的單醇或碳原子數6~18的芳香族單醇反應而獲得。作為前述環氧化合物、和前述單羧酸和前述單醇反應時的反應溫度，以80~130℃的範圍為佳，較佳為100℃~115℃的範圍。作為反應時間，係以10~25小時的範圍為佳。又，前述環氧化合物、和前述單羧酸和單醇的加入比例，以環氧化合物之環氧基的莫耳數、和前述單羧酸的莫耳數和單醇的莫耳數比(環氧基莫耳數)/(單羧酸的莫耳數或單醇的莫耳數)為1/0.9~1.1的範圍為佳。
在前述環氧化合物的環氧基、和前述單羧酸的羧基或前述單醇的羥基反應中，亦可根據需要使用觸媒。作為該觸媒，能夠舉例三甲基膦、三乙基膦、三丁基膦、三辛基膦、三苯基膦等的膦化合物；2-甲基咪唑、2-乙基咪唑、2-異丙基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、4-苯基-2-甲基咪唑等的咪唑系化合物；三乙胺、三丁胺、三己胺、三戊胺、三乙醇胺、二甲胺基乙醇、三乙二胺、二甲基苯胺、二甲基芐胺、2-(二甲胺基甲基)酚、1,8-二吖氮雙環(5,4,0)十一烯-7等的胺化合物；二甲胺基吡啶等的吡啶化合物等。該等觸媒係以相對於前述環氧化合物及前述芳香族單羧酸總計100質量份而使用0.05~1質量份為佳。
在以前述通式(1-1)表示的化合物和以通式(1-2)表示的化合物之中，特別因L1、L2個別為苯基或甲苯基者對於丙烯酸樹脂的相溶性良好而佳。其中，特別在以通式(1-1)表示的化合物中較佳為L1為苯基或甲苯基者。
再者在前述以通式(1-1)表示的化合物、以通式(1-2)表示的化合物中，R1至R4係因個別為甲基而成為與聚合物(A)的相溶性良好的化合物而佳。
本發明所使用的化合物(B)的性質狀態係隨組成等的因素而異，通常在常溫為液體、固體、糊狀等。
本發明之光學材料用樹脂組成物中的化合物(B)含量係取決於所使用之聚合物(A)的光彈性係數，但從能夠減小樹脂組成物之光彈性係數的絕對值來看，相對於100質量份前述聚合物，以1~10質量份為佳，較佳為2~8質量份。
本發明的光學薄膜係以含有前述本發明之光學材料用樹脂組成物為特徵。本發明的光學薄膜具有光彈性係數非常小的特徵，具體而言，光彈性係數的絕對值為2.0×10-12/Pa以下，較佳為1.0×10-12/Pa以下。因而本發明的光學薄膜係光彈性係數小，該結果為提供一種因外力所致之雙折射變化變小、難以因外力改變畫面可視條件的液晶顯示裝置。
本發明中，光彈性係數係以下述所表示的方法來測定。
<光彈性係數(CR)之測定方法>
使用延伸而獲得的光學薄膜作為本發明之光學薄膜之一範例，將該光學薄膜於延伸方向以寬15mm裁切並獲得測定試樣。將該測定試樣固定於光彈性測定用拉伸夾具(王子計測機器股份有限公司製)，從127.3g‧f至727.3g‧f每100g‧f改變拉伸測定試樣時的荷重，以相位差測定裝置KOBRA-WR(王子計測機器股份有限公司製)測定施加各個荷重時之於588nm的面內相位差變化。測定係於23℃、相對濕度55%的環境下進行。
能夠藉由使用本發明的光學材料用組成物，使用於各種光學用之成形體的製造。其中，特別能夠使用本發明之光學材料用組成物於製造薄膜狀的成形體(光學薄膜)。前述光學薄膜中，例如已至少在單軸方向延伸、光彈性係數的絕對值為2(×10-12/Pa)以下的光學薄膜，能夠適用於需要相位差薄膜等的相位差且需要因應力所致之雙折射變化小之特性的用途。作為前述相位差薄膜，以光彈性係數的絕對值為1(×10-12/Pa)以下的光學薄膜為佳，較佳為光彈性係數的絕對值為0.5(×10-12/Pa)以下的光學薄膜。該等光學薄膜的TD方向和MD方向的延伸倍率係根據目的來適宜地選擇，能夠藉由調整前述化合物(B)的量，獲得從雙折射小之光學等向性的光學薄膜至雙折射大的相位差薄膜。
在不損害本發明之目的的範圍下，能夠混合前述聚合物(A)以外的聚合物至本發明的光學材料用樹脂組成物。作為前述聚合物(A)以外的聚合物，能夠舉例 聚乙烯、聚丙烯等的聚烯烴；聚苯乙烯、苯乙烯丙烯腈共聚合物等的苯乙烯系樹脂；聚醯胺、聚硫化苯樹脂、聚醚醚酮樹脂、聚酯樹脂、聚碸、聚苯醚、聚醯亞胺、聚醚醯亞胺、聚縮醛等的熱塑性樹脂；及酚樹脂、三聚氰胺樹脂、聚矽氧樹脂、環氧樹脂等的熱硬化性樹脂等。該等可混合1種或亦可混合2種以上。
再者，能夠在不明顯地損害本發明之效果的範圍內，根據各種目的來摻混任意的添加劑。添加劑的種類若為通常使用於樹脂或橡膠狀聚合物的摻混者則無特別之限制。作為添加劑，能夠舉例無機填充劑、氧化鐵等的顏料；硬脂酸、二十二酸、硬脂酸鋅、硬脂酸鈣、硬脂酸鎂、伸乙基雙硬脂醯胺等的滑劑；離型劑；烷烴系加工油、環烷烴系加工油、芳香族系加工油、烷烴、有機聚矽氧烷、礦物油等的軟化劑/可塑劑；受阻酚系抗氧化劑、磷系熱安定劑、內酯系熱安定劑、維生素E系熱安定劑等的抗氧化劑；受阻胺系光安定劑、苯甲酸鹽系光安定劑等的光安定劑；二苯甲酮系紫外線吸收劑、三系紫外線吸收劑、苯并三唑系紫外線吸收劑等的紫外線吸收劑；難燃劑；抗靜電劑；有機纖維、玻璃纖維、碳纖維、金屬晶鬚等的補強劑；著色劑、其它添加劑或該等的混合物等。
本發明之光學材料用樹脂組成物係可含有前述聚合物(A)和化合物(B)，其製造方法並無特別之限制。具體而言，例如能夠藉由使用單軸擠壓機、雙軸擠壓機、班氏混煉機、布氏混煉機(Brabender)、各種捏揉機 等的熔融混煉機將前述聚合物(A)和化合物(B)、根據需要之上述添加劑熔融混煉的方法而獲得。
本發明的光學薄膜係以含有本發明之光學材料用樹脂組成物為特徵。為了獲得本發明的光學薄膜，能夠使用例如擠壓成形、流延成形等的方法。具體而言，例如能夠使用已裝配T形口模、圓形口模等的擠壓機等，擠壓成形未延伸狀態的光學薄膜。當藉由擠壓成形來獲得本發明的光學薄膜時，亦可使用預先將前述聚合物(A)、化合物(B)熔融混煉所獲得之本發明的光學材料用樹脂組成物，亦能夠在擠壓成形時將聚合物(A)和化合物(B)熔融混煉再直接擠壓成形。又，亦能夠藉由使用將前述聚合物(A)及化合物(B)成分溶解的溶劑，將前述聚合物(A)、化合物(B)溶解於該溶劑中，亦即獲得紡絲液(doping solution)，藉由進行流延成形的溶液流延法(solvent casting法)而獲得未延伸狀態之本發明的光學薄膜。
以下，詳述溶液流延法。以溶液流延法所獲得的光學薄膜實質上展現光學等向性。前述展現光學等向性的薄膜係能夠使用於例如液晶顯示器等的光學材料，其中特別有用於偏光板用保護膜。又，藉由前述方法所獲得的薄膜係其表面不易形成凹凸不平、表面平滑性良好。
前述溶液流延法通常包含將前述聚合物(A)和前述化合物(B)溶解於有機溶劑中並將所獲得的樹脂溶液流延在金屬支撐體上的第1步驟；將已流延之前述樹 脂溶液中所包含的有機溶劑蒸餾除去並乾燥而形成薄膜的第2步驟；再接著從金屬支撐體將已形成於金屬支撐體上的薄膜剝離並加熱乾燥的第3步驟。
作為前述第1步驟所使用的金屬支撐體，能夠例示環形帶狀或桶狀之金屬製者等，例如能夠使用不鏽鋼製且其表面經過鏡面修飾者。
在將樹脂溶液流延於前述金屬支撐體上時，為了防止異物混入所獲得的薄膜，以使用經以過濾器濾過的樹脂溶液為佳。
作為前述第2步驟的乾燥方法並無特別之限制，能夠舉例將30~50℃之溫度範圍的空氣吹送於前述金屬支撐體的上側及/或下側，使已流延之前述樹脂溶液中所包含之有機溶劑的50~80質量%蒸發，於前述金屬支撐體上形成薄膜的方法。
接著，前述第3步驟係將前述第2步驟所形成的薄膜從金屬支撐體上剝離，在較前述第2步驟高的溫度條件下進行加熱乾燥的步驟。作為前述加熱乾燥方法，例如以100~160℃的溫度條件階段地上升溫度的方法因能夠獲得良好的尺寸安定性而佳。藉由以前述溫度條件進行加熱乾燥，能夠幾乎完全將前述第2步驟後之薄膜中所殘留的有機溶劑除去。
還有前述第1步驟至第3步驟中，有機溶劑亦能夠回收再使用。
作為能夠將前述聚合物(A)和前述化合物(B)混合並溶解於有機溶劑時所使用有機溶劑，若為能將該 等溶解者則無特別之限制，能夠舉例氯仿、二氯甲烷、氯化甲烷等的溶劑。
前述樹脂溶液中之聚合物(A)的濃度係以10~50質量%為佳，較佳為15~35質量%。
本發明之光學薄膜的膜厚係以20~120μm的範圍為佳，較佳為25~100μm的範圍，特佳為25~80μm的範圍。
本發明中，能夠獲得例如根據需要將以前述方法所獲得之未延伸狀態的光學薄膜在機械行進方向進行縱向單軸延伸、在垂直於機械進行方向的方向進行橫向單軸延伸之已延伸的光學薄膜。又，能夠藉由以輥延伸和拉幅機延伸的逐次雙軸延伸法、藉由拉幅機延伸之同時雙軸延伸法、藉由管狀延伸之雙軸延伸法等進行延伸而獲得雙軸延伸的延伸薄膜。延伸倍率係以至少任一方向為0.1%以上1000%以下為佳，更佳為0.2%以上600%以下，特佳為0.3%以上300%以下。能夠藉由設計於該範圍，獲得在雙折射、耐熱性、強度的觀點來看較佳之已延伸的光學薄膜。
關於本發明的光學薄膜係作為光學材料而能夠應用於液晶顯示裝置、電漿顯示器、有機EL顯示器、場致發射顯示器、背向投影電視等的顯示器所使用的偏光板保護膜、1/4波片、半波片、可視角控制薄膜、液晶光學補償薄膜等之相位差薄膜、顯示器正面板等。又，除此之外，本發明之光學材料用樹脂組成物係在光通信系統、光交換系統、光測量系統的領域中，亦能夠使用 於波導路徑、透鏡、光纖、光纖之基材、包覆材料、LED的透鏡、鏡頭蓋等。
[實施例]
以下，根據實施例來更具體地說明本發明。實施例中的份及%若無特別說明則為質量基準。
合成例1[化合物(B)之合成]
在具備溫度計、攪拌器、回流冷凝器及氮氣導入管之1公升的四口燒瓶中，加入299g四甲基聯苯酚型環氧樹脂(環氧當量187)、195g苯甲酸及1g三苯基膦作為觸媒，於115℃下反應20小時，獲得以前述通式(1-1)表示的化合物(B1)。化合物(B1)的酸價為0.7，羥基價為178。
合成例2(同上)
在具備溫度計、攪拌器、回流冷凝器及氮氣導入管之1公升的四口燒瓶中，加入299g四甲基聯苯酚型環氧樹脂(環氧當187)、195g苯酚及1g三苯基膦作為觸媒，於115℃下反應20小時，獲得以前述通式(1-2)表示的化合物(B2)。化合物(B2)的酸價為0.7，羥基價為178。
合成例3(同上)
在具備溫度計、攪拌器、回流冷凝器及氮氣導入管之1公升的四口燒瓶中，加入299g四甲基聯苯酚型環氧樹脂(環氧當187)、217g對甲苯甲酸及1g三苯基膦作為觸媒，於115℃下反應24小時，獲得以前述通式(1-1)表示的化合物(B3)。化合物(B3)的酸價為0.2，羥基價為171。
合成例4[比較對照用聚酯樹脂(b’)之合成]
在具備溫度計、攪拌器及回流冷凝器之內容積1公升 的四口燒瓶中，加入341g乙二醇、659g己二酸。接著，加入相對於乙二醇及己二酸的總量為30ppm的鈦酸四異丙酯，在氮氣流下攪拌同時升溫至220℃，進行反應24小時而獲得數量平均分子量為1,100、酸價為0.19、羥基價為112的比較對照用聚酯樹脂(b’1)。
合成例5(同上)
除了使用770g丁二酸、595g 1,2-丙二醇及相對於丁二酸和1,2-丙二醇的總量為60ppm鈦酸四異丙酯以外，與合成例3同樣地獲得數量平均分子量為11,000、酸價為0.7、羥基價為8的比較對照用聚酯樹脂(b’2)。
實施例1(光學材料用樹脂組成物之調製)
將100份丙烯酸樹脂(A1)[甲基丙烯酸甲酯/順丁烯二酸酐/苯乙烯=50/40/10(莫耳比)的共聚物，數量平均分子量27,800]、5份聚酯樹脂(B1)，加入至包含270份氯化甲烷及30份甲醇的混合溶劑中並溶解而獲得本發明的光學材料用樹脂組成物(紡絲液)。
將該紡絲液流延於玻璃板上而成為厚度0.5mm，於室溫下乾燥16小時後，於50℃下乾燥30分鐘、再於100℃下乾燥60分鐘，獲得膜厚100μm的未延伸薄膜。
將所獲得之未延伸薄膜以藉由差示掃描熱量計(DSC)所求出之光學材料用樹脂組成物(1)的玻璃轉移溫度(Tg)+5℃的溫度進行單軸延伸(延伸倍率2倍、延伸速度100%/分鐘)，製作延伸薄膜(1)。其中，使用差示掃描熱量計(DSC)之Tg的測定係依照下述的條件。
<玻璃轉移溫度Tg的測定條件>
使用差示掃描熱量計DSC822e(METTLER TOLEDO公司製)。具體而言，將5mg樹脂組成物置於輕量鋁鍋，氮氣環境下以每分鐘10℃從25℃升溫至150℃(第1回合)後，一旦驟冷至0℃，再次以每分鐘10℃從0℃升溫至150℃(第2回合)。玻璃轉移溫度Tg係從第2回合所獲得之DSC曲線以中點法來確定。
依照下述所表示之方法來評估所獲得之延伸薄膜(1)的光學特性、具體而言為面內雙折射(Δn)、面外雙折射(ΔP)、光彈性係數(CR)及霧度。評估結果顯示於表1。
<面內雙折射(Δn)及面外雙折射(ΔP)之評估方法>
使用相位差測定裝置KOBRA-WR(王子計測機器股份有限公司製)，除了求出588nm的折射率以外，依照下述算式計算面內雙折射(Δn)及面外雙折射(ΔP)。
面內雙折射(Δn)=(nx)-(ny)
面外雙折射(ΔP)=[(nx)+(ny)]/2-(nz)
[(nx)：延伸方向的折射率、(ny)：與延伸方向垂直之方向的折射率、(nz)：薄膜厚度方向的折射率]
另外，測定係於23℃、55%相對濕度的環境下進行。
<光彈性係數(CR)之評估方法>
將延伸薄膜於與延伸方向平行地以寬15mm裁斷的延伸薄膜固定於光彈性測定用拉伸夾具(王子計測機器 股份有限公司製)，以相位差測定裝置KOBRA-WR(王子計測機器股份有限公司製)測定從127.3g‧f至727.3g‧f每100g‧f變化荷重時之588nm的面內相位差(Re)的變化。測定係於23℃、55%相對濕度的環境下進行。面內相位差(Re)係依照下述算式計算。
Re=(nx-ny)×d
[(nx)：延伸方向的折射率、(ny)：與延伸方向垂直之方向的折射率、d：薄膜厚度(μm)]
對於測定值，以應力(σ)為橫軸、以面內相位差(Re)為縱軸作圖，藉由最小平方逼近從線形範圍的直線斜率計算光彈性係數(CR)。斜率的絕對值愈小表示光彈性係數愈接近0，表示因外力所致之雙折射變化愈小的光學薄膜。
<霧度之評估>
使用日本電色工業股份有限公司製NDH-5000依照JIS K 7136進行。
實施例2至8及比較例1至6
除了以表1至表2所顯示之摻混及延伸條件而獲得光學材料用樹脂組成物(紡絲液)以外，與實施例1相同地獲得光學薄膜(2)至(8)及比較對照用延伸薄膜(1’)至(5’)。進行與實施例1相同的評估，該結果顯示於表1至表2。
表1的註釋
不可測定：薄膜的霧度大而不能夠進行光學特性測定。
表2的註釋
丙烯酸薄膜(A2)：甲基丙烯酸甲基/α-甲基苯乙烯=93/7(莫耳比)的共聚物，數量平均分子量30,000
不可測定：薄膜的霧度大而不能進行光學特性測定。
使用本發明之光學用樹脂組成物所獲得的光學薄膜係光學彈性係數小且因外力所致之雙折射變化小的薄膜。另一方面，比較例的光學薄膜係光學彈性係數的絕對值大且因外力所致的雙折射變化大。

Claims (9)

  1. 一種光學材料用樹脂組成物，其特徵為：含有使用(甲基)丙烯酸或(甲基)丙烯酸烷基酯所獲得的聚合物(A)、和以下述通式(1)所表示的化合物(B)， 式中，A1、A2個別獨立為碳原子數1~8的烷基或碳原子數6~18的芳基；R1至R4個別獨立為碳原子數1~3的烷基；X1、X2個別獨立為2價的連結基。
  2. 如請求項1之光學材料用樹脂組成物，其中該化合物(B)為以下述通式(1-1)或通式(1-2)所表示者， 式中，L1、L2個別獨立為碳原子數1~8的烷基或碳原子數6~18的芳基；R1至R4個別獨立為碳原子數1~3的烷基。
  3. 如請求項2之光學材料用樹脂組成物，其中該L1、L2個別為苯基或甲苯基。
  4. 如請求項3之光學材料用樹脂組成物，其中該R1至R4個別為甲基。
  5. 如請求項1之光學材料用樹脂組成物，其中該化合物(B)的含量相對於100質量份該聚合物(A)為1~10質量份。
  6. 如請求項1之光學材料用樹脂組成物，其中該聚合物(A)為使用甲基丙烯酸甲酯所獲得者。
  7. 一種光學薄膜，其特徵為：含有如請求項1至6中任一項之光學材料用樹脂組成物。
  8. 如請求項7之光學薄膜，其係為偏光板保護用。
  9. 一種液晶顯示裝置，其特徵為：具有如請求項7或8之光學薄膜。
TW103132908A 2013-09-27 2014-09-24 光學材料用樹脂組成物、光學薄膜及液晶顯示裝置 TWI627191B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013201479 2013-09-27
JP2013-201479 2013-09-27

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201516061A true TW201516061A (zh) 2015-05-01
TWI627191B TWI627191B (zh) 2018-06-21

Family

ID=52743148

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW103132908A TWI627191B (zh) 2013-09-27 2014-09-24 光學材料用樹脂組成物、光學薄膜及液晶顯示裝置

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP5950174B2 (zh)
KR (1) KR102181206B1 (zh)
CN (1) CN105579874B (zh)
TW (1) TWI627191B (zh)
WO (1) WO2015046009A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI773777B (zh) * 2017-06-28 2022-08-11 日商迪愛生股份有限公司 光學材料用樹脂組成物及光學薄膜

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019006942A (ja) * 2017-06-28 2019-01-17 Dic株式会社 光学材料用樹脂組成物及び光学フィルム

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI285211B (en) * 2005-01-18 2007-08-11 Asahi Kasei Chemicals Corp Resin composition for optical materials
KR100952285B1 (ko) * 2007-06-14 2010-04-13 주식회사 엘지화학 (메트)아크릴계 수지를 포함하는 광학필름 및 이의제조방법
JP2011116912A (ja) * 2009-12-07 2011-06-16 Dic Corp セルロースエステル樹脂組成物、それを用いた光学フィルム及び液晶表示装置用偏光板
TWI494359B (zh) * 2009-12-07 2015-08-01 Dainippon Ink & Chemicals A cellulose ester resin composition, an optical film using the same, and a polarizing plate for a liquid crystal display device
JP5707811B2 (ja) * 2010-09-24 2015-04-30 コニカミノルタ株式会社 長尺状λ／４板、円偏光板、偏光板、ＯＬＥＤ表示装置、及び立体画像表示装置
JP6156492B2 (ja) * 2013-05-15 2017-07-05 コニカミノルタ株式会社 位相差フィルム、偏光板および液晶表示装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI773777B (zh) * 2017-06-28 2022-08-11 日商迪愛生股份有限公司 光學材料用樹脂組成物及光學薄膜

Also Published As

Publication number Publication date
CN105579874A (zh) 2016-05-11
KR102181206B1 (ko) 2020-11-23
CN105579874B (zh) 2017-09-05
JP5950174B2 (ja) 2016-07-13
JPWO2015046009A1 (ja) 2017-03-09
TWI627191B (zh) 2018-06-21
KR20160065816A (ko) 2016-06-09
WO2015046009A1 (ja) 2015-04-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI628222B (zh) 甲基丙烯酸系樹脂、甲基丙烯酸系樹脂組合物、薄膜、製造方法
TWI632187B (zh) 光學材料用樹脂組成物、光學膜及液晶顯示裝置
CN100362051C (zh) 热塑性树脂组合物、成形品和薄膜
JPWO2015030118A1 (ja) （メタ）アクリル系樹脂
TWI621659B (zh) 光學材料用樹脂組成物、光學膜及液晶顯示裝置
JP5198370B2 (ja) 低複屈折性アクリル系共重合体の熱安定化された樹脂組成物
TWI627191B (zh) 光學材料用樹脂組成物、光學薄膜及液晶顯示裝置
JP2011116928A (ja) 低複屈折性透明樹脂組成物
TW201905076A (zh) 光學材料用樹脂組成物及光學薄膜
JP5625898B2 (ja) フマル酸ジエステル系樹脂及びそれを用いた位相差フィルム
JP2021173861A (ja) 位相差フィルム
JP6940013B2 (ja) 光学材料用樹脂組成物、光学フィルム及び表示装置
JP7031761B2 (ja) 光学材料用樹脂組成物、光学フィルム及び表示装置
JP2016098371A (ja) フマル酸ジエステル−アルコキシケイ皮酸エステル共重合体及びそれを用いた位相差フィルム
JP2019006942A (ja) 光学材料用樹脂組成物及び光学フィルム
JP6015838B2 (ja) アルコキシケイ皮酸エステル系重合体及びそれを用いた位相差フィルム
JP2017066247A (ja) ヒドロキシ基を含有する化合物の製造方法およびラクトン環含有重合体の製造方法