TWI830819B - 光學薄膜及其製造方法以及相位差薄膜的製造方法 - Google Patents
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Abstract
一種光學薄膜,其係由包含「包含聚合單元A與聚合單元B」之共聚物P的樹脂C而成的光學薄膜,包含顯現結構性雙折射的相分離結構,前述相分離結構包含以前述聚合單元A作為主成分的相(A)與以前述聚合單元B作為主成分的相(B),|n(A)-n(B)|為0.12以上。
Description
本發明係關於光學薄膜、相位差薄膜及此等之製造方法。
在液晶顯示裝置等顯示裝置中,為了提升其顯示品質,有時會設置具有各式各樣特性的光學薄膜,進行了各種光學薄膜的開發。舉例而言,已開發具有光學各向異性的光學薄膜(專利文獻1、3~5)、具有光學各向同性的光學薄膜(專利文獻2)。
『專利文獻』
《專利文獻1》:日本專利公開第2006-111650號公報
《專利文獻2》:日本專利公開第2006-142561號公報
《專利文獻3》:日本專利公開第2006-143799號公報
《專利文獻4》:國際專利公開第2008/146924號(對應外國公報:美國專利申請公開第2010/283949號說明書)
《專利文獻5》:日本專利公開第H05-164920號公報
顯示裝置由於亦可能在車室內等會變得高溫的場所使用,故對於得使用於顯示裝置的部件以耐熱性為必要。
作為使用於顯示裝置的部件,可舉出以提升視角補償、反射抑制等視角特性為目的而設置的相位差薄膜。相位差薄膜除了耐熱性以外,還要求NZ係數大於0且小於1。再者,NZ係數以0.5或接近此值為佳。
可舉出將多個層體組合的方法(專利文獻4)作為製造具有此種NZ係數之相位差薄膜的方法。然而,藉由此方法所獲得之相位差薄膜之結構複雜,是故薄膜的製造成本變高而生產性變低。
並且,亦有「藉由將Rth/d之值大的(例如0.5×10− 3
以上)薄膜延伸,製造具有此種NZ係數的相位差薄膜」的方法。於此,Rth意謂薄膜之厚度方向的延遲(nm),d(nm)意謂薄膜的厚度。
然而,在以往的光學薄膜中難以滿足大的Rth/d之值與耐熱性兩者,其結果,難以自以往的光學薄膜獲得滿足視角特性之提升效果與耐熱性兩者的相位差薄膜。
因此,要求「得以低成本製造可充分獲得視角特性之提升效果且具有耐熱性之相位差薄膜」的光學薄膜、製造此種光學薄膜的方法。
本發明人為能解決前述問題而潛心研究。其結果,發現藉由在由包含「包含聚合單元A與聚合單元B」之共聚物P之樹脂C而成的光學薄膜中,包含顯現結構性雙折射的相分離結構,由聚合單元A而成之聚合物(A)的特性與由聚合單元B而成之聚合物(B)的特性處於指定的關係,可解決前述問題,進而完成本發明。
亦即,本發明提供以下內容。
[1]一種光學薄膜,其係由包含「包含聚合單元A與聚合單元B」之共聚物P的樹脂C而成的光學薄膜,
包含顯現結構性雙折射的相分離結構,前述相分離結構包含以前述聚合單元A作為主成分的相(A)與以前述聚合單元B作為主成分的相(B),
由前述聚合單元A而成之聚合物(A)的折射率n(A)與由前述聚合單元B而成之聚合物(B)的折射率n(B)之差的絕對值|n(A)-n(B)|為0.12以上。
[2]如[1]所記載之光學薄膜,其中前述聚合物(A)的玻璃轉移溫度Tg(A)(℃)與前述聚合物(B)的玻璃轉移溫度Tg(B)(℃)之差的絕對值|Tg(A)-Tg(B)|為180℃以上。
[3〕如[1〕或[2〕所記載之光學薄膜,其中前述玻璃轉移溫度Tg(A)(℃)為120℃以上。
[4]如[1]~[3]之任1項所記載之光學薄膜,其中前述相分離結構具有層狀物(lamella)、圓柱及球體之任一形態。
[5]如[1]~[4]之任1項所記載之光學薄膜,其中在前述相分離結構中之相間距離為200 nm以下。
[6]如[1]~[5]之任1項所記載之光學薄膜,其中前述共聚物P係具有以前述聚合單元A作為主成分之嵌段(A)及以前述聚合單元B作為主成分之嵌段(B)的嵌段共聚物。
[7]如[1]~[6]之任1項所記載之光學薄膜,其中前述聚合單元A係由通式(A)所示之單元:
『化1』
式中RC
係選自由苯基、聯苯基、萘基、蒽基、菲基、稠四苯基、稠五苯基及聯三苯基而成之群組之基,
R1
~R3
各自係獨立選自由氫原子及碳數1~12之烷基而成之群組之一者。
[8]如[7]所記載之光學薄膜,其中在前述共聚物P中,將前述聚合單元A氫化而獲得之聚合單元HA相對於前述聚合單元A的莫耳比率為0/100以上且10/90以下。
[9]如[1]~[8]之任1項所記載之光學薄膜,其中前述聚合單元B係由通式(B-1)所示之單元或由通式(B-2)所示之單元:
『化2』
式中R4
~R9
各自係獨立選自由氫原子及碳數1~6之烷基而成之群組之一者。
[10]如[9]所記載之光學薄膜,其中在前述共聚物P中,由下述通式(B’-1)所示之單元及由下述通式(B’-2)所示之單元相對於前述聚合單元B的合計莫耳比率為0/100以上且10/90以下:
『化3』
式中R4
~R9
與前述同義。
[11]如[1]~[10]之任1項所記載之光學薄膜,其中
前述聚合單元A係乙烯萘單元、乙烯萘衍生物單元、苯乙烯單元或苯乙烯衍生物單元,
前述聚合單元B係將異戊二烯單元氫化而獲得之單元、將丁二烯單元氫化而獲得之單元、將1,3-戊二烯單元氫化而獲得之單元、將2,3-二甲基-1,3-丁二烯單元氫化而獲得之單元、將1,3-己二烯單元氫化而獲得之單元、將2-甲基-1,3-戊二烯單元氫化而獲得之單元、將3-甲基-1,3-戊二烯單元氫化而獲得之單元或將2,4-二甲基-1,3-戊二烯單元氫化而獲得之單元。
[12]如[1]~[11]之任1項所記載之光學薄膜,其中
前述共聚物P包含三嵌段共聚物P’,
前述三嵌段共聚物P’係具有以前述聚合單元A作為主成分之嵌段(A)及以前述聚合單元B作為主成分之嵌段(B)的(A)―(B)―(A)三嵌段共聚物。
[13]如[1]~[12]之任1項所記載之光學薄膜,其中前述共聚物P具有負的固有雙折射值。
[14]如[1]~[13]之任1項所記載之光學薄膜,其中前述聚合單元A具有負的固有雙折射值,前述聚合單元B具有正的固有雙折射值。
[15]如[1]~[14]之任1項所記載之光學薄膜,其中在前述共聚物P中之前述聚合單元A的重量分率為50重量%以上且未達70重量%。
[16]一種光學薄膜的製造方法,其係製造如[1]~[15]之任1項所記載之光學薄膜的方法,其包含:
將前述樹脂C加熱至150℃以上以形成由前述樹脂C而成之單層之膜層的工序,及
在前述膜層中使前述樹脂C相分離的工序。
[17]如[16]所記載之光學薄膜的製造方法,其中形成前述膜層的工序包含將前述樹脂C熔融擠製成單層。
[18]一種相位差薄膜的製造方法,其包含將如[1]~[15]之任1項所記載之光學薄膜延伸以獲得相位差薄膜的工序。
[19]如[18]所記載之相位差薄膜的製造方法,其中前述光學薄膜係藉由如[16]或[17]所記載之製造方法所製造者。
根據本發明,可提供「得以低成本製造可充分獲得視角特性之提升效果且具有耐熱性之相位差薄膜」的光學薄膜、製造此種光學薄膜的方法。
以下揭示實施型態及示例物以詳細說明本發明。惟本發明並非受限於以下所揭示之實施型態及示例物者,在不脫離本發明之申請專利範圍及其均等之範圍的範圍內,得任意變更而實施。
在以下說明中,所謂「長條狀」的薄膜,係謂相對於幅寬具有5倍以上之長度的薄膜,以具有10倍或其以上之長度為佳,具體上係謂具有可收捲成卷狀來儲存或搬運之程度之長度的薄膜。薄膜之長度的上限並無特別限制,得定為例如相對於幅寬為10萬倍以下。
在以下說明中,所謂「板」,不僅包含剛性的部件,亦包含例如樹脂製之薄膜般具有可撓性的部件。
在以下說明中,所謂薄膜或層體之慢軸,除非另有註記,否則表示在該薄膜或層體之面內的慢軸。
在以下說明中,在具備多個層體之部件中之各層的光學軸(慢軸、穿透軸、吸收軸等)所夾的角度,除非另有註記,否則表示自厚度方向觀看前述層體時的角度。
在以下說明中,所謂某薄膜的正面方向,除非另有註記,否則意謂該薄膜之主面的法線方向,具體上係指前述主面之極角0°且方位角0°的方向。
在以下說明中,所謂某薄膜的傾斜方向,除非另有註記,否則意謂既不平行亦不垂直於該薄膜之主面的方向,具體上係指前述主面的極角為大於0°且小於90°之範圍的方向。
在以下說明中,層體之面內方向的延遲Re,除非另有註記,否則係由Re=(nx-ny)×d所示之值。並且,層體之厚度方向的延遲Rth,除非另有註記,否則係由Rth={[(nx+ny)/2]-nz}×d所示之值。再者,層體的NZ係數,除非另有註記,否則係由(nx-nz)/(nx-ny)所示之值。於此,nx表示係為與層體之厚度方向垂直之方向(面內方向)且賦予最大折射率之方向的折射率。ny表示係為層體之前述面內方向且與nx之方向正交之方向的折射率。nz表示層體之厚度方向的折射率。d表示層體的厚度。量測波長,除非另有註記,否則為590 nm。
在以下說明中,所謂要件的方向為「平行」、「垂直」及「正交」,除非另有註記,否則在不損及本發明之效果的範圍內,亦可包含例如±3°、±2°或±1°之範圍內的誤差。
聚合物之固有雙折射值的正負,係依在將聚合物之成形物延伸的情況下之此種成形物的折射率之行為來訂定。亦即,所謂具有正的固有雙折射值之聚合物,係在延伸方向上之該成形物的折射率變得比延伸前大的聚合物。並且,所謂具有負的固有雙折射值之聚合物,係在延伸方向上之該成形物的折射率變得比延伸前小的聚合物。固有雙折射值得由介電常數分布來計算。
再者,所謂某特定之聚合單元具有正的固有雙折射值,係謂僅由該聚合單元而成之聚合物具有正的固有雙折射值,所謂某特定之聚合單元具有負的固有雙折射值,係謂僅由該聚合單元而成之聚合物具有負的固有雙折射值。因此,聚合單元之固有雙折射值的正負,得藉由製備僅由該聚合單元而成之均聚物,將該均聚物做成任意形狀的成形物,將該成形物延伸,量測其光學特性來輕易判定。一般已知烯、二烯等烴的聚合單元大多具有正的固有雙折射值,另一方面,已知苯乙烯、乙烯萘等在側鏈具有芳環之烴的聚合物大多具有負的固有雙折射值。
在以下說明中,有時使用某單體的名稱來表現由藉由該單體之聚合產生之聚合單元所構成之聚合物中的嵌段。舉例而言,有時將由藉由2-乙烯萘之聚合產生之聚合單元所構成的嵌段表現為「2-乙烯萘嵌段」,將由藉由異戊二烯之聚合產生之聚合單元所構成的嵌段表現為「異戊二烯嵌段」。
[1.相位差薄膜]
本實施型態之相位差薄膜係由樹脂C而成。
[1.1.樹脂C]
樹脂C含有特定之共聚物P。共聚物P包含聚合單元A與聚合單元B。共聚物P以具有以聚合單元A作為主成分之嵌段(A)及以聚合單元B作為主成分之嵌段(B)的嵌段共聚物為佳。一般所謂嵌段共聚物,係具有連結了多種嵌段之分子結構的聚合物,各個嵌段係藉由聚合單元連結而構成的鏈。在本發明之一實施型態中之特定之嵌段共聚物具有特定之嵌段(A)及嵌段(B)。在以下說明中,有時將此種特定之嵌段共聚物僅稱作「嵌段共聚物」。於此,在某嵌段中所謂係為主成分的聚合單元,係謂相對於構成該嵌段之聚合單元的總重量為50重量%以上的聚合單元。
聚合單元A得定為具有負的固有雙折射值者。另一方面,聚合單元B得定為具有正的固有雙折射值者。
作為聚合單元A之例,可舉出由下述通式(A)所示之單元。
『化4』
RC
係選自由苯基、聯苯基(例如:4-聯苯基、2-聯苯基、3-聯苯基)、萘基(例如:1-萘基、2-萘基)、蒽基(例如:蒽-1-基、蒽-2-基、蒽-9-基)、菲基(例如:菲-1-基、菲-2-基、菲-3-基、菲-4-基、菲-9-基)、稠四苯基(例如:稠四苯-1-基、稠四苯-2-基、稠四苯-5-基)、稠五苯基(例如:稠五苯-1-基、稠五苯-2-基、稠五苯-5-基、稠五苯-6-基)及聯三苯基而成之群組之基。
R1
~R3
各自係獨立選自由氫原子及碳數1~12之烷基而成之群組之一者。作為此種烷基之例,可列舉:甲基、乙基、丙基及己基。
在式(A)中,
以R1
為氫原子或甲基為佳,以氫原子為較佳。
以R2
及R3
為氫原子為佳。
以RC
為萘基或苯基為佳,以萘基為較佳。
以「R2
及R3
為氫原子且RC
為萘基或苯基」或「R2
及R3
為氫原子且R1
為氫原子」為較佳。以「R2
及R3
為氫原子、RC
為萘基且R1
為氫原子(乙烯萘單元)」或「R1
、R2
及R3
為氫原子、RC
為苯基(苯乙烯單元)」為更佳,以「R2
及R3
為氫原子、RC
為萘基且R1
為氫原子」為最佳。
聚合單元A得藉由使賦予聚合單元A的單體(a)聚合來獲得。作為單體(a)之例,可列舉:乙烯萘及其衍生物,以及苯乙烯及其衍生物。作為賦予聚合單元A的單體(a),以乙烯萘、乙烯萘衍生物、苯乙烯及苯乙烯衍生物為佳。因此,在一實施型態中,聚合單元A以乙烯萘單元、乙烯萘衍生物單元、苯乙烯單元或苯乙烯衍生物單元為佳。
作為乙烯萘之例,可列舉:1-乙烯萘及2-乙烯萘。作為乙烯萘的衍生物之例,可舉出α-烷基乙烯萘(例如:α-甲基-1-乙烯萘、α-乙基-1-乙烯萘、α-丙基-1-乙烯萘、α-己基-1-乙烯萘、α-甲基-2-乙烯萘、α-乙基-2-乙烯萘、α-丙基-2-乙烯萘及α-己基-2-乙烯萘)。作為乙烯萘及其衍生物,就工業上之取得容易性的觀點而言,以2-乙烯萘為佳。
作為苯乙烯的衍生物,可舉出α-烷基苯乙烯(例如:α-甲基苯乙烯、α-乙基苯乙烯)。作為苯乙烯及其衍生物,就工業上之取得容易性的觀點而言,以苯乙烯為佳。
共聚物P可僅具有單獨1種作為聚合單元A,亦可以任意比例具有2種以上之組合作為聚合單元A。因此,作為用以形成聚合單元A的單體(a),可僅使用單獨1種,亦可以任意比例組合2種以上使用。
共聚物P亦可包含將聚合單元A氫化而獲得的聚合單元。將聚合單元A氫化而獲得之聚合單元係具有聚合單元A經氫化之結構的聚合單元。以下亦將「將聚合單元A氫化而獲得之聚合單元」稱作聚合單元HA。聚合單元HA可為藉由任意方法所製造的單元。
作為聚合單元HA之例,可舉出在由通式(A)所示之單元中,對由RC
所示之基所具有之不飽和鍵的一部分或全部添加氫原子而獲得的單元。
在共聚物P中之聚合單元HA相對於聚合單元A的莫耳比率(HA/A),以10/90以下為佳,以5/95以下為較佳,以2/98以下為更佳,以1/99以下為最佳,且得定為0/100以上,但理想上為0/100。在共聚物P中之莫耳比率(HA/A),得藉由量測共聚物P之1
H-NMR來決定。
在共聚物P包含多種聚合單元HA的情況下,莫耳比率(HA/A)意謂多種聚合單元HA之各自的莫耳比率的合計。在共聚物P包含多種聚合單元A的情況下,莫耳比率(HA/A)意謂聚合單元HA相對於多種聚合單元A之合計莫耳數的莫耳比率。
作為聚合單元B之例,可列舉:由下述通式(B-1)所示之單元及由下述通式(B-2)所示之單元。
『化5』
R4
~R9
各自係獨立選自由氫原子或碳數1~6之烷基而成之群組之一者。作為此種烷基之例,可列舉:甲基、乙基、丙基及己基。R4
~R9
各自獨立以氫原子或甲基為佳。
聚合單元B得藉由使可賦予聚合單元B之單體(b)聚合來作為聚合單元,進而在該聚合單元中存在雙鍵的情況下將之氫化而獲得。作為單體(b)之例,可舉出由下述通式(bm)所示之化合物。
『化6』
前述通式(bm)中,R4
~R9
的定義與通式(B-1)及通式(B-2)中之定義相同。
作為單體(b)之佳例,可列舉:丁二烯(式(bm)中的R4
~R9
全部為氫原子)、異戊二烯(式(bm)中的R4
~R9
之中R6
或R7
為甲基,其他為氫原子)、1,3-戊二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯、1,3-己二烯、2-甲基-1,3-戊二烯、3-甲基-1,3-戊二烯及2,4-二甲基-1,3-戊二烯。其中,就獲得透明性、耐熱性及加工性優異之樹脂C的觀點而言,以丁二烯及異戊二烯為較佳。作為聚合單元B之佳例,可舉出「具有與在單體(b)之佳例中之R4
~R9
相同者作為R4
~R9
」者,聚合單元B以將異戊二烯單元氫化而獲得之單元、將丁二烯單元氫化而獲得之單元、將1,3-戊二烯單元氫化而獲得之單元、將2,3-二甲基-1,3-丁二烯單元氫化而獲得之單元、將1,3-己二烯單元氫化而獲得之單元、將2-甲基-1,3-戊二烯單元氫化而獲得之單元、將3-甲基-1,3-戊二烯單元氫化而獲得之單元及將2,4-二甲基-1,3-戊二烯單元氫化而獲得之單元為較佳。
於此,將某單元氫化而獲得之單元係具有該某單元經氫化之結構的單元。將某單元氫化而獲得之單元可為藉由任意方法所製造的單元。
共聚物P可僅具有單獨1種作為聚合單元B,亦可以任意比例具有2種以上之組合作為聚合單元B。因此,作為用以形成聚合單元B的單體(b),可僅使用單獨1種,亦可以任意比例組合2種以上使用。
共聚物P亦可包含若氫化即可獲得聚合單元B之聚合單元。若氫化即可獲得聚合單元B之聚合單元係具有聚合單元B經去氫化之結構的聚合單元。以下亦將「若氫化即可獲得聚合單元B之聚合單元」稱作聚合單元B’。聚合單元B’可為藉由任意方法所製造的單元。
作為聚合單元B’之例,可列舉:由下述通式(B’-1)所示之單元及由下述通式(B’-2)所示之單元。
『化7』
前述通式(B’-1)及通式(B’-2)中,R4
~R9
的定義與通式(B-1)及通式(B-2)中之定義相同。
在共聚物P中之聚合單元B’相對於聚合單元B的莫耳比率(B’/B),以為10/90以下為佳,以5/95以下為較佳,以2/98以下為更佳,以1/99以下為最佳,且得定為0/100以上,但理想上為0/100。在共聚物P中之莫耳比率(B’/B),得藉由量測共聚物P之1
H-NMR來決定。
在共聚物P包含多種聚合單元B’的情況下,莫耳比率(B’/B)意謂多種聚合單元B’之各自的莫耳比率的合計。在共聚物P包含多種聚合單元B的情況下,莫耳比率(B’/B)意謂聚合單元B’相對於多種聚合單元B之合計莫耳數的莫耳比率。
因此,在聚合單元B係由通式(B-1)所示之單元或由通式(B-2)所示之單元且聚合單元B’係由通式(B’-1)所示之單元或由通式(B’-2)所示之單元的情況下,在共聚物P中之莫耳比率(B’/B)係相對於「由通式(B-1)所示之單元與由通式(B-2)所示之單元之合計莫耳數」之由通式(B’-1)所示之單元與由通式(B’-2)所示之單元的合計莫耳比率,亦即,意謂由通式(B’-1)所示之單元的莫耳比率及由通式(B’-2)所示之單元的莫耳比率之合計。
在共聚物P具有嵌段(A)的情況下,嵌段(A)得於聚合單元A以外具有任意聚合單元。作為此種任意聚合單元之例,可列舉:藉由能與單體(a)共聚合之任意單體的聚合所形成之單元及藉由該單元的氫化所形成之單元。
在共聚物P具有嵌段(B)的情況下,嵌段(B)得於聚合單元B以外具有任意聚合單元。作為此種任意聚合單元之例,可列舉:係為單體(b)聚合而成之聚合單元且殘存未氫化之雙鍵者,以及藉由能與單體(b)共聚合之任意單體的聚合所形成之單元及藉由該單元之氫化所形成之單元。
惟就顯現樹脂C之光學特性及機械特性的觀點而言,在嵌段(A)中之聚合單元A的比例及在嵌段(B)中之聚合單元B的比例皆以高為佳。在嵌段(A)中之聚合單元A的比例以50重量%以上為佳,以75重量%以上為較佳,以95重量%以上為更佳,以嵌段(A)僅由聚合單元A而成為尤佳。在嵌段(B)中之聚合單元B的比例以50重量%以上為佳,以75重量%以上為較佳,以95重量%以上為更佳,以嵌段(B)僅由聚合單元B而成為尤佳。
嵌段(A)及嵌段(B)以非相容性為佳。藉由此等為非相容性,可更輕易在相位差薄膜中獲得相分離結構。嵌段(A)及嵌段(B)是否為非相容性,得依據具有與嵌段共聚物中之此等嵌段之大小為相同程度之分子量的「由聚合單元A而成之均聚物」及「由聚合單元B而成之均聚物」之相容性的有無來判定。此種均聚物之相容性的有無,得藉由在將此等均聚物混合做成混合物並置於此等會熔融之溫度的情況下,此等是否相分離來判定。
共聚物P的分子結構只要具有聚合單元A及聚合單元B即不特別受限,得做成具有任意構造的分子結構。舉例而言,在共聚物P為嵌段共聚物的情況下,該嵌段共聚物可為直線型嵌段共聚物,亦可為接枝型嵌段共聚物。
作為直線型嵌段共聚物之例,可列舉:具有連結嵌段(A)及嵌段(B)之(A)―(B)之嵌段構造的二嵌段共聚物;具有依序連結嵌段(A)、嵌段(B)及又一個嵌段(A)之(A)―(B)―(A)之嵌段構造的三嵌段共聚物(在本申請案中,有時稱作「三嵌段共聚物P’」;具有依(A)―(B)―(A)―(B)―(A)之順序連結3個嵌段(A)及2個嵌段(B)之嵌段構造的五嵌段共聚物;以及具有連結更多個嵌段之嵌段構造的直線型嵌段共聚物。作為連結多個嵌段之嵌段構造之例,可列舉:(A)―((B)―(A))n―(B)―(A)及(B)―((A)―(B))n―(A)―(B)(n為1以上的整數)的嵌段構造。
作為接枝型嵌段共聚物之例,可舉出具有在嵌段(A)連結嵌段(B)作為側鏈之(A)―g―(B)之嵌段構造的嵌段共聚物。
就使樹脂C顯現期望之光學特性的觀點而言,以共聚物P得做成嵌段共聚物為佳,所述嵌段共聚物具有每1分子具有2個以上之聚合物嵌段(A)及1個以上之聚合物嵌段(B)的分子結構。以嵌段共聚物得做成具有(A)―(B)―(A)之嵌段構造的三嵌段共聚物為較佳。
在共聚物P中,得將聚合單元A的重量分率以使期望之光學特性顯現的方式調整。所謂聚合單元A的重量分率,係謂聚合單元A相對於「構成共聚物P之聚合單元之合計重量」的重量。在樹脂C含有多種共聚物P的情況下,此處所謂的聚合單元A的重量分率,係相對於「在所包含之多種共聚物P整體中之聚合單元之合計重量」之聚合單元A的重量。在共聚物P中之聚合單元A的重量分率,以50重量%以上為佳,以53重量%以上為較佳,以55重量%以上為更佳,且以未達70重量%為佳,以未達69重量%為較佳,以68重量%以下為更佳,以未達68重量%為尤佳,並以50重量%以上且未達70重量%為佳,以55重量%以上且未達68重量%為較佳。藉由在共聚物P中之聚合單元A的重量分率為前述下限值以上,由光學薄膜製造之相位差薄膜得具備更優異的耐熱性。藉由在共聚物P中之聚合單元A的重量分率為前述上限值以下,由光學薄膜製造之相位差薄膜得具備更優異的視角特性。
共聚物P的分子量並不特別受限,得適當調整成可獲得良佳之光學特性及機械特性的範圍。共聚物P的分子量得定為例如50000~400000的範圍。並且,共聚物P的玻璃轉移溫度Tg得定為例如110℃~150℃的範圍。共聚物P的玻璃轉移溫度Tg得藉由熱機械分析(TMA)來量測。
共聚物P以具有負的固有雙折射值為佳。此種負的固有雙折射值得藉由調整在共聚物P中之聚合單元的比例來賦予。具體而言,藉由以聚合單元A作為具有負的固有雙折射值之單元,並將聚合單元A的重量分率調整成於上已述之下限以上的範圍內,得做成具有負的固有雙折射值之共聚物。藉由共聚物P具有負的固有雙折射值,可對相位差薄膜賦予期望之光學特性。
樹脂C可僅由共聚物P而成,亦可除了共聚物P以外還包含任意成分。作為任意成分之例,可列舉:染料、顏料、抗氧化劑等添加劑。此種任意成分的比例得定為不損及本發明之效果之範圍的比例。具體而言,在樹脂C中之共聚物P的比例,以98重量%以上為佳,以99重量%以上為較佳,且通常為100重量%以下,以樹脂C僅由共聚物P而成為更佳。
[1.2.光學薄膜所包含之結構、光學薄膜的特性等]
本實施型態之光學薄膜包含顯現結構性雙折射的相分離結構。相分離結構形成於構成光學薄膜之樹脂C的層內。所謂樹脂C的相分離結構,係謂藉由在樹脂C中的共聚物P之由聚合單元A所構成之部分(例如嵌段(A))與由聚合單元B所構成之部分(例如嵌段(B))的自組織化,在層內以聚合單元A作為主成分的相(亦稱為相(A)。)與以聚合單元B作為主成分的相(亦稱為相(B)。)分離成得區別的個別相。在以下說明中,有時將此等相僅稱作「聚合單元A之相」及「聚合單元B之相」。呈現此種相分離結構的定向層,在結構較光線之波長還充分小的情況下,得顯現結構性雙折射。
所謂結構性雙折射,係在如此種相分離結構般包含具有相異之折射率之多種相的結構中所產生之雙折射。舉例而言,在某結構中於擁有某折射率n1之相中存在擁有與n1相異之折射率n2之相的情況下,該結構得顯現結構性雙折射。結構性雙折射由於「即使各相係由各向同性之介質所形成,亦會產生雙折射」這點,故與由延伸所致之分子定向所產生之定向性雙折射係明顯相異者。
結構性雙折射實際產生一事,得藉由量測薄膜的光學特性來確認。以擠製成形、加壓加工、溶劑鑄製等常法來製作的未延伸薄膜,由於分子定向通常為隨機,故Re及Rth取近乎為零之值。另一方面,在顯現有結構性雙折射之未延伸薄膜中,可觀察到較在以常法製作之通常的未延伸薄膜中所觀察到之值還大之值的Re及Rth。因此,藉由此種值的量測,得進行結構性雙折射之顯現的確認。具體而言,在未延伸薄膜的Rth/d為0.5×10− 3
以上的情況下,可判斷於該未延伸薄膜顯現出結構性雙折射。惟藉由一併進行利用電子顯微鏡或小角X射線散射的結構觀察,得進行更確實的結構性雙折射之顯現的確認。
作為相分離結構的具體之例,可列舉:層狀結構、球狀結構及圓柱狀結構等。此等相分離結構之中何者會顯現,受到各式各樣的因素影響。作為影響結構之顯現的主要因素,可舉出以聚合單元A作為主成分之相及以聚合單元B作為主成分之相的體積比。此等相之體積比可藉由使嵌段共聚物中之嵌段(A)及(B)的比例變化來調整。相分離結構以圓柱狀結構或層狀結構為佳。
在相分離結構中,結構的大小得在光學薄膜得賦予期望之光學特性的範圍內適當調整。舉例而言,相間的距離以200 nm以下為佳,以150 nm以下為較佳,以100 nm以下為更佳,相分離之各相的大小以100 nm以下為佳,以80 nm以下為較佳,以60 nm以下為更佳。所謂相間的距離,舉例而言,在層狀相分離的情形中,係指層狀物與層狀物之間隔(亦即層狀物之層體之重複單元的間距),在圓柱狀之相分離結構的情形中,係指圓柱體與圓柱體之間隔,在球狀之相分離結構的情形中,係指球體與球體之間隔。所謂相分離之相的大小,在層狀相分離的情形中係指層狀物的厚度,在圓柱狀相分離的情形中係指圓柱體半徑,在球狀之相分離結構的情形中係指球體半徑。作為相間的距離,得採用將以小角X射線散射的量測獲得之散射圖案與理論曲線擬合而求得之值。
藉由相間的距離及相分離之相的大小如此較可見光還充分短,可顯現結構性雙折射且抑制薄膜之著色及光線穿透率之降低。相間距離的下限並不特別受限,但得定為例如10 nm以上。相分離之相的大小之下限並不特別受限,但得定為例如10 nm以上。相間距離的調整得藉由調整共聚物P的分子結構來進行。舉例而言,得藉由採用嵌段共聚物作為共聚物P,適當調整嵌段(A)及(B)之長度等要素來進行。
由聚合單元A而成之聚合物(A)的折射率n(A)與由聚合單元B而成之聚合物(B)的折射率n(B)之差的絕對值|n(A)-n(B)|愈大,愈能以高效率顯現結構性雙折射,由所獲得之光學薄膜製造之相位差薄膜的視角特性愈趨良好。
|n(A)-n(B)|以0.12以上為佳,以0.14以上為較佳,以0.16以上為更佳,雖然愈大愈佳,但得定為0.25以下。折射率得藉由例如稜鏡耦合法來量測。
由聚合單元A而成之聚合物(A),得藉由使對應聚合單元A的單體聚合,視需求進一步進行氫化等反應來獲得。由聚合單元B而成之聚合物(B),得藉由使對應聚合單元B的單體聚合,視需求進一步進行氫化等反應來獲得。在共聚物P具有嵌段(A)及嵌段(B)的情況下,聚合物(A)及聚合物(B)得分別比照嵌段(A)及嵌段(B)的製造方法操作來獲得。
聚合物(A)的玻璃轉移溫度Tg(A)(℃)與聚合物(B)的玻璃轉移溫度Tg(B)(℃)之差的絕對值|Tg(A)-Tg(B)|(℃)愈大,由所獲得之光學薄膜製造之相位差薄膜的視角特性與耐熱性愈平衡。
|Tg(A)-Tg(B)|以180℃以上為佳,以190℃以上為較佳,以200℃以上為更佳,雖然愈大愈佳,但得定為275℃以下。聚合物(A)及聚合物(B)的玻璃轉移溫度得藉由例如微差掃描熱量分析法來量測。作為量測條件,得依據JIS K 6911定為升溫速度10℃/分鐘。
在以聚合單元A作為主成分之相中之聚合單元A的含有比例及在以聚合單元B作為主成分之相中之聚合單元B的含有比例,得藉由適當調整用以製造共聚物P的材料及製造的操作來調整。該含有比例在顯現效果上以高的值為佳。在以聚合單元A作為主成分之相中之聚合單元A的含有比例,以50重量%以上為佳,以75重量%以上為較佳,且通常為100重量%以下,以100重量%為更佳。在以聚合單元B作為主成分之相中之聚合單元B的含有比例,以50重量%以上為佳,以75重量%以上為較佳,且通常為100重量%以下,以100重量%為更佳。
聚合物(A)的玻璃轉移溫度Tg(A)(℃)以120℃以上為佳,以130℃以上為較佳,以140℃以上為更佳,且得定為180℃以下。藉由選擇聚合物(A)之玻璃轉移溫度Tg(A)(℃)落於前述範圍的聚合單元A,得有效提升相位差薄膜的耐熱性。
光學薄膜之由薄膜之厚度方向延遲Rth(nm)及薄膜厚度(nm)所算出之Rth/d之值,以0.5×10− 3
以上為佳,以1.0×10− 3
以上為較佳,以1.5×10− 3
以上為更佳,且以8.0×10− 3
以下為佳,以7.0×10− 3
以下為較佳,以6.5×10− 3
以下為更佳,並以1.0×10− 3
以上且8.0×10− 3
以下為佳。藉由使Rth/d之值落於前述範圍,得做成可製造視角特性優異之相位差薄膜的光學薄膜。
光學薄膜的厚度可因應在之後的延伸工序中之延伸條件、使用目的等來適當設定,但以150 μm以下為佳,以100 μm以下為較佳,且大於0 μm,得定為10 μm以上。
光學薄膜的Rth/d可透過調整前述|n(A)-n(B)|之值來調整。具體而言,透過增大|n(A)-n(B)|之值,得增大Rth/d。並且,光學薄膜的Rth/d得藉由減小在共聚物P中之聚合單元A的重量分率來增大。
[2.光學薄膜的製造方法]
前述光學薄膜得藉由包含「樹脂C形成單層之膜層的工序」及「在此種膜層中使樹脂C相分離的工序」的製造方法來製造。
作為用以進行形成樹脂C之膜層的工序之具體的製膜法之例,可列舉:溶液流延法、熔融擠製法、軋光法及壓縮成形法(加壓成形法)。在有效率製造大量之光學薄膜的情況下,以熔融擠製法為尤佳。
在以熔融擠製法形成膜層的情況下,通常會在利用擠製機將經熔融的樹脂自模具擠製之後,進行將經擠製之樹脂於冷卻輥上鑄製的工序。
自模具擠製樹脂的速度得藉由調節擠製機的螺桿轉數來調整。擠製機的螺桿轉數以10 rpm以上為佳,以20 rpm以上為較佳,且以80 rpm以下為佳,以60 rpm以下為較佳。透過使擠製機的螺桿轉數落於前述範圍,得輕易形成樹脂C的相分離結構。
冷卻輥的溫度以120℃以上為佳,以130℃以上為較佳,且以150℃以下為佳,以145℃以下為更佳。
在任一方法中,形成樹脂C之膜層的工序皆通常與加熱樹脂C同時進行。在形成樹脂C之膜層的工序中,加熱樹脂C的溫度通常為100℃以上,以150℃以上為佳,以180℃以上為較佳,以200℃以上為更佳,且以320℃以下為佳,以300℃以下為較佳,以290℃以下為更佳。
在膜層中使樹脂C相分離的工序可在形成膜層的工序之後進行,亦可與形成膜層的工序同時進行。
相分離的工序得藉由例如將熔融的樹脂C緩慢冷卻來進行。具體而言,在採用熔融擠製法及其他方法作為形成膜層之工序的情形中,得進行「將熔融之狀態的樹脂成形,之後以緩慢的冷卻條件來冷卻」的操作。具體的作用機制並不明確,但藉由進行此種緩慢冷卻,可輕易形成顯現結構性雙折射之樹脂C的相分離結構,可輕易獲得具有期望之光學特性的光學薄膜。
作為相分離的工序,除了於上已述之緩慢冷卻以外,還得進行將膜層加壓的工序,或者以之取代於上已述之緩慢冷卻。藉由對樹脂C之膜層施加壓力,可輕易形成顯現結構性雙折射的相分離結構,可輕易獲得具有期望之光學特性的光學薄膜。
加壓的工序,具體上得藉由對裁斷成張狀的樹脂C沿其厚度方向施加壓力來進行。於此種操作得使用金屬模具等對膜層之表面施加壓力的加壓器具。在藉由加壓成形法將樹脂C之膜層成形的情況下,加壓的工序可與成形同時進行作為成形之工序的一部分,亦可在成形之後進行。
加壓的工序還得藉由連續進行對長條狀的樹脂C施加壓力之操作的裝置來進行。於此種操作得使用加壓輥等加壓器具。在藉由熔融擠製法將樹脂C之膜層成形的情況下,加壓的工序得藉由「將自模具擠製之樹脂C通過2根加壓輥之間,透過此等對樹脂C施加壓力」來進行。藉由適當調整加壓時的條件,例如加壓的線壓或加壓的溫度等條件,可獲得厚度及相分離結構均勻的膜層。
[3.光學薄膜的用途]
[3.1.得由光學薄膜製造之相位差薄膜的特性]
前述光學薄膜可就此使用於各種光學上的用途,但藉由將光學薄膜延伸,得製造視角特性優異的相位差薄膜。
[3.2.相位差薄膜的製造方法]
透過將前述光學薄膜延伸,得製造耐熱性優異且視角特性提升的相位差薄膜。延伸的工序得在與進行樹脂C之膜層之成形的生產線為連續的作業線上進行。或者,亦可暫且將已製造之樹脂C的膜層收捲成薄膜卷,之後自該薄膜卷將膜層捲出並將其供予延伸的工序。延伸的工序通常藉由將膜層沿其面內方向延伸之平面延伸法來進行。作為平面延伸法之例,可列舉:單軸延伸法及雙軸延伸法。單軸延伸法係將膜層沿其面內之一方向延伸的延伸,作為其例,可列舉自由寬度單軸延伸法及固定寬度單軸延伸法。雙軸延伸法係將膜層沿其面內之二方向延伸的延伸。作為雙軸延伸法之例,可列舉:逐次雙軸延伸法及同時雙軸延伸法。朝各個方向的延伸可為自由寬度延伸,亦可為固定寬度延伸。作為逐次雙軸延伸法之更具體之例,可列舉:全拉幅方式及輥拉幅方式。本實施型態之製造方法中之用於延伸之工序的延伸方法,可為此等方法之任一者,得選擇適於用以獲得期望之相位差薄膜的方法。
『實施例』
以下揭示實施例以具體說明本發明。惟本發明並非受限於以下所揭示之實施例者,在不脫離本發明之申請專利範圍及其均等之範圍的範圍內,得任意變更而實施。
在以下說明中,表示量的「%」及「份」,除非另有註記,否則係重量基準。並且,以下所說明之操作,除非另有註記,否則在常溫及常壓的條件下進行。
[評價方法]
(薄膜的延遲,Rth/d)
使用AXOMETRICS公司製的AxoScan,求得在波長590 nm之薄膜之厚度方向的延遲Rth。
由所獲得之Rth(nm)及薄膜的厚度d(nm)求得Rth/d。
(相分離結構)
將薄膜切割成2 mm×4 mm的大小,獲得多個薄膜片。將此等沿厚度方向重疊30片並固定於固定件,以小角X射線散射量測設備(Aichi SR,束射線8S3)進行小角X射線散射量測,獲得散射圖案。量測條件定為相機長度4 m、X射線能量8.2 keV、量測q範圍:約0.06~3 nm− 1
、每1試樣的曝光時間60秒鐘。將所獲得之散射圖案與理論曲線擬合,算出相分離結構與相間距離。
X射線的照射面定為薄膜的剖面,積分範圍定為對厚度方向及垂直於厚度方向的方向分別為20°。由自各個積分所獲得之資料算出相間距離,將厚度方向及垂直於厚度方向的方向之相間距離的平均值定為量測值。
(結構性雙折射的有無)
在以前述方法於薄膜中觀察到相分離結構且薄膜的Rth/d為0.5×10− 3
以上的情況下,結構性雙折射評價為「有」,在未觀察到相分離的情況下及在即使觀察到相分離但薄膜的Rth/d未達0.5×10− 3
的情況下,結構性雙折射評價為「無」。
(折射率)
依據以折射率膜厚量測裝置(Metricon公司製「稜鏡耦合儀」)在波長407 nm、波長532 nm及波長633 nm之3波長量測之值進行柯西擬合,求得試樣在波長532 nm的折射率。
(利用微差掃描熱量分析(DSC)之玻璃轉移溫度的量測)
使用微差掃描熱量分析計(SII NanoTechnology Inc.製,製品名:DSC6220),依據JIS K 6911在升溫速度10℃/分鐘的條件下量測試樣的玻璃轉移溫度(Tg)。
(利用熱機械分析(TMA)之玻璃轉移溫度的量測)
自量測對象之薄膜切下5 mm×20 mm之矩形的試樣。將試樣安裝於熱機械分析裝置(SII NanoTechnology Inc.製「TMA/SS7100」),在沿試樣的長度方向施加50 mN之張力的狀態下使溫度變化,將線膨脹之反曲點的溫度定為Tg(℃)。
(共聚物之固有雙折射值的正負)
對於共聚物,依在自共聚物製造薄膜並將該薄膜延伸的情形中之折射率的行為來訂定固有雙折射值的正負。在延伸方向上之延伸後薄膜的折射率變得比延伸前大的情況下,共聚物的固有雙折射值定為正。在延伸方向上之延伸後薄膜的折射率變得比延伸前小的情況下,共聚物的固有雙折射值定為負。
(視角特性的評價)
(顯示特性(λ/4板))
準備穿透軸位於幅寬方向之長條狀的偏光板(SANRITZ公司製,商品名「HLC2-5618S」,厚度180 μm)作為偏光板。將偏光板之一面側的保護薄膜去除,於該面貼合係為評價對象之作為λ/4板的相位差薄膜。貼合係以相位差薄膜的慢軸方向與偏光板的穿透軸方向夾45°之角度的方式進行。藉由此操作,獲得具備評價對象之相位差薄膜的偏光板,所述評價對象之相位差薄膜係作為兩面之保護薄膜之中之一者。將所獲得之偏光板,與市售之有機電致發光(EL)顯示裝置(LG電子製,OLED55EG9600)的觀看側本來具備的偏光板置換,獲得具備評價對象之相位差薄膜的有機EL顯示裝置。置換時,偏光板的配置做成具備評價對象之相位差薄膜之側成為有機EL元件側的配置。並且,偏光件的穿透軸做成與有機EL顯示裝置本來具備之偏光板中的偏光件相同的方向。
自相對於顯示面傾斜方向(相對於法線方向為45°),在各種方位角上觀察所獲得之有機EL顯示裝置之顯示的狀態,藉由下述基準評價顯示狀態。
最良:相較於置換前反射率在全方位皆受到抑制。
良:相較於置換前在一個以上之方位上反射率受到抑制。
不良:相較於置換前在一個以上之方位上反射率上升。
(耐熱性的評價)
藉由熱軟化溫度Ts評價出評價對象之薄膜的耐熱性。藉由依循下述程序之熱機械分析(TMA)量測來量測Ts。將量測對象之薄膜切成5 mm×20 mm的形狀作為試樣,使用熱機械分析裝置「TMA/SS7100」(SII NanoTechnology Inc.製),在沿試樣的長度方向施加50 mN之張力的情況下使溫度變化,測量線膨脹變化為3%時之溫度(℃)作為熱軟化溫度Ts。自測量到的熱軟化溫度Ts藉由下述基準評價出評價對象之薄膜的耐熱性。
良:Ts為120℃以上。
不良:Ts未達120℃。
[參考例1]
(R1-1.異戊二烯均聚物(PI))
在經氮氣充分置換之具備攪拌裝置的反應器中,放入脫水環己烷395份、脫水異戊二烯120份、正丁基醚0.77份,在50℃下攪拌,同時加入正丁基鋰(15%正己烷溶液)1.25份使聚合起始,使之聚合反應60分鐘。在此時點之聚合轉化率近乎100%。於此添加甲醇0.2份以終止反應。將所獲得之聚合物液體的一部分取出並乾燥,獲得異戊二烯的均聚物(PI)。所獲得之異戊二烯的均聚物(PI),分子量分布(Mw/Mn)為1.07,重量平均分子量(Mw)為76000。對於聚合物(PI),藉由前述方法量測折射率及利用DSC所得之玻璃轉移溫度。量測結果揭示於表1。
(R1-2.異戊二烯均聚物的氫化物(HPI))
將所獲得之聚合物液體移送至具備攪拌裝置的耐壓反應容器,添加作為氫化觸媒之矽石―氧化鋁承載型鎳觸媒(製品名:T-8400RL,科萊恩觸媒(股)公司製,鎳含量33%)1.5份及脫水環己烷100份並混合之。在常溫狀態下以氫氣置換反應內部並在加壓為計示壓力2 MPa的狀態下升溫至170℃。在耐壓反應容器的內部溫度變成170℃時,將氫壓加壓至4.5 MPa,進行氫化反應12小時(氫化率:99.9%)。將所獲得之氫化後的溶液乾燥,獲得異戊二烯之均聚物的氫化物(HPI)。對於聚合物(HPI),藉由前述方法量測折射率及利用DSC所得之玻璃轉移溫度。量測結果揭示於表1。
[參考例2]
(R2-1.丁二烯均聚物(PB))
在經氮氣充分置換之具備攪拌裝置的反應器中,放入脫水環己烷395份、丁二烯120份、正丁基醚0.77份,在20℃下攪拌,同時加入正丁基鋰(15%正己烷溶液)1.25份使聚合起始,使之聚合反應60分鐘。在此時點之聚合轉化率近乎100%。於此添加甲醇0.2份以終止反應。將所獲得之聚合物液體的一部分取出並乾燥,獲得丁二烯的均聚物(PB)。所獲得之丁二烯的均聚物(PB),分子量分布(Mw/Mn)為1.27,重量平均分子量(Mw)為96000。
(R2-2.丁二烯均聚物的氫化物(HPB)
將所獲得之聚合物液體移送至具備攪拌裝置的耐壓反應容器,添加作為氫化觸媒之矽石―氧化鋁承載型鎳觸媒(製品名:T-8400RL,科萊恩觸媒(股)公司製,鎳含量33%)1.5份及脫水環己烷100份並混合之。在常溫狀態下以氫氣置換反應內部並在加壓為計示壓力2 MPa的狀態下升溫至170℃。在耐壓反應容器的內部溫度變成170℃時,將氫壓加壓至4.5 MPa,進行氫化反應12小時(氫化率:99.9%)。將所獲得之氫化後的溶液乾燥,獲得丁二烯之均聚物的氫化物(HPB)。對於氫化物(HPB),藉由前述方法量測折射率及利用DSC所得之玻璃轉移溫度。量測結果揭示於表1。
[參考例3]
(2-乙烯萘均聚物(PVN))
在乾燥並經氮氣置換之耐壓反應器中,放入甲苯500份作為溶劑、正丁基鋰0.03份作為聚合觸媒之後,添加2-乙烯萘36份在25℃下使之反應2小時,進行聚合反應。其結果,在反應混合物中獲得聚合物(PVN)。將反應混合物注入大量的2-丙醇,使聚合物(PVN)沉澱並分離取出。
以1
H-NMR分析所獲得之聚合物(PVN)。其結果,聚合物(PVN)係僅由2-乙烯萘單元而成者,因此聚合物(PVN)係2-乙烯萘的均聚物。對於聚合物(PVN),藉由前述方法量測折射率及利用DSC所得之玻璃轉移溫度。量測結果揭示於表1。
[參考例4]
(R4-1.苯乙烯均聚物(PS))
在經氮氣充分置換之具備攪拌裝置的反應器中,放入脫水環己烷395份、脫水苯乙烯120份、正丁基醚0.57份,在60℃下攪拌,同時加入正丁基鋰(15%正己烷溶液)0.75份使聚合起始,使之聚合反應60分鐘。在此時點之聚合轉化率近乎100%。於此添加甲醇0.2份以終止反應。將所獲得之聚合物液體的一部分取出並乾燥,獲得苯乙烯的均聚物(PS)。所獲得之苯乙烯均聚物(PS)的分子量分布(Mw/Mn)為1.20,重量平均分子量(Mw)為109000。對於聚合物(PS),藉由前述方法量測折射率及利用DSC所得之玻璃轉移溫度。量測結果揭示於表1。
(R4-2.苯乙烯均聚物的氫化物(HPS))
將所獲得之聚合物液體移送至具備攪拌裝置的耐壓反應容器,添加作為氫化觸媒之矽石―氧化鋁承載型鎳觸媒(製品名:T-8400RL,科萊恩觸媒(股)公司製,鎳含量33%)1.5份及脫水環己烷100份並混合之。在常溫狀態下以氫氣置換反應內部並在加壓為計示壓力2 MPa的狀態下升溫至170℃。在耐壓反應容器的內部溫度變成170℃時,將氫壓加壓至4.5 MPa進行氫化反應12小時(氫化率:99.9%)。將所獲得之氫化後的溶液乾燥,獲得苯乙烯均聚物的氫化物(HPS)。對於氫化物(HPS),藉由前述方法量測折射率及利用DSC所得之玻璃轉移溫度。量測結果揭示於表1。
由參考例1~4所獲得之聚合物的折射率及玻璃轉移溫度之值揭示於表1。在表1中之縮寫的意義如下所述。
PI:異戊二烯均聚物(PI)
氫化PI:異戊二烯均聚物的氫化物(HPI)
氫化PB:丁二烯均聚物的氫化物(HPB)
PVN:2-乙烯萘均聚物(PVN)
PS:苯乙烯均聚物(PS)
氫化PS:苯乙烯均聚物的氫化物(HPS)
『表1』
表1 | |||
折射率 | 玻璃轉移溫度[℃] | ||
聚合單元A、HA的均聚物 | |||
PVN | 1.67 | 150 | |
PS | 1.59 | 100 | |
氫化PS | 1.51 | 140 | |
單體單元B、B’的均聚物 | |||
PI | 1.52 | −70 | |
氫化PI | 1.48 | −60 | |
氫化PB | 1.51 | −50 |
[實施例1]
(1-1.三嵌段共聚物)
(第一階段)
在乾燥並經氮氣置換之耐壓反應器中,放入甲苯500份作為溶劑、正丁基鋰0.03份作為聚合觸媒之後,添加2-乙烯萘12.1份作為單體(a),在25℃下使之反應1小時,進行第一階段的聚合反應。
(第二階段)
在第一階段的聚合反應結束之後,添加丁二烯11.9份作為單體(b),進一步在25℃下使之反應1小時,進行第二階段的聚合反應。其結果,在反應混合物中獲得具有(2-乙烯萘嵌段)―(丁二烯嵌段)之嵌段構造的二嵌段共聚物。
(第三階段)
之後,在反應混合物中進一步添加2-乙烯萘12.1份作為單體(a),在25℃下使之反應1小時,進行第三階段的聚合反應。其結果,在反應混合物中獲得具有(2-乙烯萘嵌段)―(丁二烯嵌段)―(2-乙烯萘嵌段)之嵌段構造的三嵌段共聚物。將反應混合物注入大量的2-丙醇,使三嵌段共聚物沉澱並分離取出。
將所獲得之三嵌段共聚物溶解於對二甲苯700份做成溶液。在溶液中添加對甲苯磺醯肼7.6份,在溫度130℃下使之反應8小時。藉由此反應,對丁二烯單元的雙鍵加氫。氫化結束後,將反應溶液注入大量的2-丙醇,獲得具有(嵌段(A))―(嵌段(B))―(嵌段(A))之嵌段構造的三嵌段共聚物P1為塊狀的生成物。在三嵌段共聚物P1中,嵌段(A)為2-乙烯萘嵌段,嵌段(B)為氫化丁二烯嵌段。
以1
H-NMR分析所獲得之三嵌段共聚物P1。其結果,在三嵌段共聚物中,作為聚合單元A之2-乙烯萘單元與作為聚合單元B之氫化丁二烯單元的重量比為67:33,因此聚合單元A的重量分率為67%。並且對於2-乙烯萘單元的氫化率為0%,對於丁二烯單元的氫化率為99%。亦即,聚合單元HA(氫化2-乙烯萘單元)相對於聚合單元A(2-乙烯萘單元)的莫耳比率為0,聚合單元B’(B’-1及B’-2)(丁二烯單元)相對於聚合單元B(氫化丁二烯單元)的莫耳比率為1/99。藉由凝膠滲透層析法(GPC)量測到之三嵌段共聚物P1的重量平均分子量為110000。藉由TMA量測到之三嵌段共聚物P1的玻璃轉移溫度為137℃。三嵌段共聚物P1的固有雙折射值為負。
(1-2.延伸前薄膜)
使用在(1-1)中所獲得之三嵌段共聚物P1作為樹脂C。藉由粉碎機將樹脂C粉碎做成粉體。將所獲得之粉體供給至擠製機,樹脂溫度定為270℃,在擠製機內使之熔融,通過聚合物管及聚合物過濾器,自T字模具往鑄製滾筒(冷卻輥)上擠製成薄片狀並冷卻,獲得厚度90 μm的延伸前薄膜1。冷卻輥溫度設定為138℃。並且,擠製機的螺桿轉數設定為20~40 rpm。所製造之延伸前薄膜1收捲成卷狀並回收。
對於所獲得之延伸前薄膜1,藉由前述條件之小角X射線散射法自剖面使X射線入射並觀察相結構,結果觀察到圓柱狀結構。並且,做成剖面平行於厚度方向的切片並利用TEM觀察,結果確認到圓柱狀的相分離結構。並且,相間距離為40 nm。
量測所獲得之延伸前薄膜1的Rth/d,結果為Rth/d=5.5×10− 3
。
(1-3.相位差薄膜(λ/4板))
裁切在前述(1-2)中所獲得之延伸前薄膜1,做成80 mm×80 mm之大小之矩形的薄膜。對矩形的薄膜施以自由寬度單軸延伸。延伸使用東洋精機(股)製之批次式延伸裝置來進行。延伸的條件定為延伸溫度147℃、延伸倍率2.0倍、延伸速度每分鐘33%。其結果,獲得厚度65 μm的相位差薄膜1Q。使用所獲得之發揮作為λ/4板之功能的相位差薄膜1Q,藉由前述方法評價視角特性及耐熱性。
[實施例2]
(2-1.三嵌段共聚物)
除了下述事項以外,比照實施例1(1-1.三嵌段共聚物)操作,獲得三嵌段共聚物P2為塊狀之生成物。
・在(第一階段)的反應中,添加2-乙烯萘10.3份作為單體(a)。
・將正丁基鋰的量自0.03份變更為0.04份。
・在(第二階段)的反應中,添加丁二烯15.4份作為單體(b)。
・在(第三階段)的反應中,添加2-乙烯萘10.3份作為單體(a)
三嵌段共聚物P2具有(嵌段(A))―(嵌段(B))―(嵌段(A))的嵌段構造。在三嵌段共聚物P2中,嵌段(A)為2-乙烯萘嵌段,嵌段(B)為氫化丁二烯嵌段。
以1
H-NMR分析所獲得之三嵌段共聚物P2。其結果,在三嵌段共聚物中,作為聚合單元A之2-乙烯萘單元與作為聚合單元B之氫化丁二烯單元的重量比為57:43,因此聚合單元A的重量分率為57%。並且對於2-乙烯萘單元的氫化率為0%,對於丁二烯單元的氫化率為99%。亦即,聚合單元HA(氫化2-乙烯萘單元)相對於聚合單元A(2-乙烯萘單元)的莫耳比率為0,聚合單元B’(B’-1及B’-2)(丁二烯單元)相對於聚合單元B(氫化丁二烯單元)的莫耳比率為1/99。藉由GPC量測到之三嵌段共聚物P2的重量平均分子量為85000。藉由TMA量測到之三嵌段共聚物P2的玻璃轉移溫度為125℃。三嵌段共聚物P2的固有雙折射值為負。
(2-2.延伸前薄膜)
除了下述事項以外,比照實施例1(1-2.延伸前薄膜)操作,獲得延伸前薄膜2。
・使用三嵌段共聚物P2作為樹脂C。
對於所獲得之延伸前薄膜2,藉由前述條件之小角X射線散射法自剖面使X射線入射並觀察相結構,結果可觀察到層狀結構。並且,相間距離為50 nm。並且,做成剖面平行於厚度方向的切片並利用TEM觀察,結果確認到層狀的相分離結構。
量測所獲得之延伸前薄膜2的Rth/d,結果為Rth/d=6.5×10− 3
。
(2-3.相位差薄膜(λ/4板))
除了下述事項以外,比照實施例1(1-3.相位差薄膜(λ/4板))操作,獲得厚度65 μm的相位差薄膜2Q。
・使用延伸前薄膜2代替延伸前薄膜1。
・變更延伸溫度,定為140℃。
使用所獲得之相位差薄膜2Q,藉由前述方法評價視角特性及耐熱性。
[實施例3]
(3-1.三嵌段共聚物)
除了下述事項以外,比照實施例1(1-1.三嵌段共聚物)操作,獲得三嵌段共聚物P3為塊狀之生成物。
・在(第一階段)的反應中,添加2-乙烯萘12.1份作為單體(a)。
・在(第二階段)的反應中,添加異戊二烯11.9份代替丁二烯11.9份作為單體(b)。
・在(第三階段)的反應中,添加2-乙烯萘12.1份作為單體(a)。
三嵌段共聚物P3具有(嵌段(A))―(嵌段(B))―(嵌段(A))的嵌段構造。在三嵌段共聚物P3中,嵌段(A)為2-乙烯萘嵌段,嵌段(B)為氫化異戊二烯嵌段。
以1
H-NMR分析所獲得之三嵌段共聚物P3。其結果,在三嵌段共聚物中,作為聚合單元A之2-乙烯萘單元與作為聚合單元B之氫化異戊二烯單元的重量比為67:33,因此聚合單元A的重量分率為67%。並且對於2-乙烯萘單元的氫化率為0%,對於異戊二烯單元的氫化率為99%。亦即,聚合單元HA(氫化2-乙烯萘單元)相對於聚合單元A(2-乙烯萘單元)的莫耳比率為0,聚合單元B’(B’-1及B’-2)(異戊二烯單元)相對於聚合單元B(氫化異戊二烯單元)的莫耳比率為1/99。藉由GPC量測到之三嵌段共聚物P3的重量平均分子量為100000。藉由TMA量測到之三嵌段共聚物P3的玻璃轉移溫度為138℃。三嵌段共聚物P3的固有雙折射值為負。
(3-2.延伸前薄膜)
除了下述事項以外,比照實施例1(1-2.延伸前薄膜)操作,製作延伸前薄膜3。
・使用三嵌段共聚物P3代替三嵌段共聚物P1作為樹脂C。
對於所獲得之延伸前薄膜3,藉由前述條件之小角X射線散射法自剖面使X射線入射並觀察相結構,結果觀察到圓柱狀結構。並且,相間距離為40 nm。並且,做成剖面平行於厚度方向的切片並利用TEM觀察,結果確認到圓柱狀的相分離結構。
量測所獲得之延伸前薄膜3的Rth/d,結果為Rth/d=4.0×10− 3
。
(3-3.相位差薄膜(λ/4板))
除了下述事項以外,比照實施例1(1-3.相位差薄膜(λ/4板))操作,獲得厚度60 μm的相位差薄膜3Q。
・使用延伸前薄膜3代替延伸前薄膜1。
・變更延伸溫度,定為148℃。
使用所獲得之相位差薄膜3Q,藉由前述方法評價視角特性及耐熱性。
[實施例4]
(4-1.三嵌段共聚物)
準備在實施例3(3-1.三嵌段共聚物)中所製造之三嵌段共聚物P3。
(4-2.延伸前薄膜)
除了下述事項以外,比照實施例1(1-2.延伸前薄膜)操作,製作延伸前薄膜4。
・使用三嵌段共聚物P3代替三嵌段共聚物P1作為樹脂C。
・將冷卻輥溫度設定為110℃。
・將擠製機的螺桿轉數設定為150~200 rpm。
對於所獲得之延伸前薄膜4,藉由前述條件之小角X射線散射法自剖面使X射線入射並觀察相結構,結果觀察到圓柱狀結構。並且,相間距離為35 nm。並且,做成剖面平行於厚度方向的切片並利用TEM觀察,結果確認到圓柱狀的相分離結構。
量測所獲得之延伸前薄膜4的Rth/d,結果為Rth/d=3.0×10− 3
。
(4-3.相位差薄膜(λ/4板))
除了下述事項以外,比照實施例1(1-3.相位差薄膜(λ/4板))操作,獲得厚度70 μm的相位差薄膜4Q。
・使用延伸前薄膜4代替延伸前薄膜1。
・變更延伸溫度,定為148℃。
使用所獲得之相位差薄膜4Q,藉由前述方法評價視角特性及耐熱性。
[比較例1]
(C1-1.三嵌段共聚物)
除了下述事項以外,比照實施例1(1-1.三嵌段共聚物)操作,獲得三嵌段共聚物CP1為塊狀之生成物。
・在(第一階段)的反應中,添加2-乙烯萘13.0份作為單體(a)。
・在(第二階段)的反應中,添加異戊二烯10.1份代替丁二烯11.9份作為單體(b)。
・在(第三階段)的反應中,添加2-乙烯萘13.0份作為單體(a)。
三嵌段共聚物CP1具有((嵌段(A))―(嵌段(B))―(嵌段(A))的嵌段構造。在三嵌段共聚物CP1中,嵌段(A)為2-乙烯萘嵌段,嵌段(B)為氫化異戊二烯嵌段。
以1
H-NMR分析所獲得之三嵌段共聚物CP1。其結果,在三嵌段共聚物中,作為聚合單元A之2-乙烯萘單元與作為聚合單元B之氫化異戊二烯單元的重量比為72:28,因此聚合單元A的重量分率為72%。並且對於2-乙烯萘單元的氫化率為0%,對於異戊二烯單元的氫化率為99%。亦即,聚合單元HA(氫化2-乙烯萘單元)相對於聚合單元A(2-乙烯萘單元)的莫耳比率為0,聚合單元B’(B’-1及B’-2)(異戊二烯單元)相對於聚合單元B(氫化異戊二烯單元)的莫耳比率為1/99。藉由GPC量測到之三嵌段共聚物CP1的重量平均分子量為120000。藉由TMA量測到之三嵌段共聚物CP1的玻璃轉移溫度為140℃。三嵌段共聚物CP1的固有雙折射值為負。
(C1-2.延伸前薄膜)
除了下述事項以外,比照實施例1(1-2.延伸前薄膜)操作,獲得延伸前薄膜C1。
・使用三嵌段共聚物CP1作為樹脂C。
・將冷卻輥的溫度設定為110℃。
・將擠製機的螺桿轉數設定為150~200 rpm。
對於所獲得之延伸前薄膜C1,藉由前述條件之小角X射線散射法自剖面使X射線入射並觀察相結構,結果所獲得之散射圖案不清晰且無法以理論曲線擬合。並且,做成剖面平行於厚度方向的切片並利用TEM觀察,結果觀察到尺寸或大小不一的圓柱狀結構。
量測所獲得之延伸前薄膜C1的Rth/d,結果為Rth/d=0.4×10− 3
。
(C1-3.相位差薄膜(λ/4板))
除了下述事項以外,比照實施例1(1-3.相位差薄膜(λ/4板))操作,獲得厚度65 μm的相位差薄膜C1Q。
・使用延伸前薄膜C1代替延伸前薄膜1。
・變更延伸溫度,定為150℃。
使用所獲得之相位差薄膜C1Q,藉由前述方法評價視角特性及耐熱性。
[比較例2]
(C2-1.三嵌段共聚物)
除了下述事項以外,比照實施例1(1-1.三嵌段共聚物)操作,獲得三嵌段共聚物CP2為塊狀之生成物。
・在(第一階段)的反應中,添加2-乙烯萘14.4份作為單體(a)。
・將正丁基鋰的量自0.03份變更為0.05份。
・在(第二階段)的反應中,添加異戊二烯7.2份代替丁二烯11.9份作為單體(b)。
・在(第三階段)的反應中,添加2-乙烯萘14.4份作為單體(a)。
三嵌段共聚物CP2具有(嵌段(A))―(嵌段(B))―(嵌段(A))的嵌段構造。在三嵌段共聚物CP2中,嵌段(A)為2-乙烯萘嵌段,嵌段(B)為氫化異戊二烯嵌段。
以1
H-NMR分析所獲得之三嵌段共聚物CP2。其結果,在三嵌段共聚物中,作為聚合單元A之2-乙烯萘單元與作為聚合單元B之氫化異戊二烯單元的重量比為80:20,因此聚合單元A的重量分率為80%,並且對於2-乙烯萘單元的氫化率為0%,對於異戊二烯單元的氫化率為99%。亦即,聚合單元HA(氫化2-乙烯萘單元)相對於聚合單元A(2-乙烯萘單元)的莫耳比率為0,聚合單元B’(B’-1及B’-2)(異戊二烯單元)相對於聚合單元B(氫化異戊二烯單元)的莫耳比率為1/99。藉由GPC量測到之三嵌段共聚物CP2的重量平均分子量為70000。藉由TMA量測到之三嵌段共聚物CP2的玻璃轉移溫度為143℃。三嵌段共聚物CP2的固有雙折射值為負。
(C2-2.延伸前薄膜)
除了下述事項以外,比照實施例1(1-2.延伸前薄膜)操作,獲得延伸前薄膜C2。
・使用三嵌段共聚物CP2代替三嵌段共聚物P1作為樹脂C。
對於所獲得之延伸前薄膜C2,藉由前述條件之小角X射線散射法自剖面使X射線入射並觀察相結構,結果所獲得之散射圖案不清晰且無法以理論曲線擬合。並且,做成剖面平行於厚度方向的切片並利用TEM觀察,結果觀察到尺寸或大小不一的圓柱狀結構。
量測所獲得之延伸前薄膜C2的Rth/d,結果為Rth/d=0.2×10− 3
。
(C2-3.相位差薄膜(λ/4板))
除了下述事項以外,比照實施例1(1-3.相位差薄膜(λ/4板))操作,獲得厚度65 μm的相位差薄膜C2Q。
・使用延伸前薄膜C2代替延伸前薄膜1。
・變更延伸溫度,定為153℃。
使用所獲得之相位差薄膜C2Q,藉由前述方法評價視角特性及耐熱性。
[比較例3]
(C3-1.三嵌段共聚物)
(第一階段)
在經氮氣充分置換之具備攪拌裝置的反應器中,放入脫水環己烷395份、脫水苯乙烯37.1份、正丁基醚0.65份,在60℃下攪拌,同時加入正丁基鋰(15%正己烷溶液)0.87份使聚合起始,使之聚合反應60分鐘。
(第二階段)
其次,加入脫水異戊二烯55.9份,就此持續攪拌40分鐘。
(第三階段)
之後,在60℃下攪拌,同時加入脫水苯乙烯37.1份,使之反應60分鐘。在此時點之聚合轉化率近乎100%。於此添加甲醇0.2份以終止反應。其結果,在反應混合物中獲得具有(苯乙烯嵌段)―(異戊二烯嵌段)―(苯乙烯嵌段)之嵌段構造的三嵌段共聚物。將反應混合物注入大量的2-丙醇,使三嵌段共聚物沉澱並分離取出。
將所獲得之三嵌段共聚物溶解於對二甲苯700份做成溶液。在溶液中添加對甲苯磺醯肼7.6份,在溫度130℃下使之反應8小時。藉由此反應,對異戊二烯單元的雙鍵加氫。氫化結束後,將反應溶液注入大量的2-丙醇,獲得具有(苯乙烯嵌段)―(氫化異戊二烯嵌段)―(苯乙烯嵌段)之嵌段構造的(A)―(B)―(A)三嵌段共聚物CP3為塊狀的生成物。
以1
H-NMR分析所獲得之三嵌段共聚物CP3。其結果,在三嵌段共聚物中,作為聚合單元A之苯乙烯單元與作為聚合單元B之氫化異戊二烯單元的重量比為57:43,因此聚合單元A的重量分率為57%。並且對於苯乙烯單元的氫化率為0%,對於異戊二烯單元的氫化率為99%以上。藉由GPC量測到之三嵌段共聚物CP3的重量平均分子量為80000。藉由TMA量測到之三嵌段共聚物CP3的玻璃轉移溫度為80℃。三嵌段共聚物CP3的固有雙折射值為正。
(C3-2.延伸前薄膜)
除了下述事項以外,比照實施例1(1-2.延伸前薄膜)操作,製作延伸前薄膜C3。
・使用三嵌段共聚物CP3代替三嵌段共聚物P1作為樹脂C。
對於所獲得之延伸前薄膜C3,藉由前述條件之小角X射線散射法自剖面使X射線入射並觀察相結構,結果所獲得之散射圖案不清晰且無法以理論曲線擬合。並且,做成剖面平行於厚度方向的切片並利用TEM觀察,結果觀察到層狀結構。
量測所獲得之延伸前薄膜C3的Rth/d,結果為Rth/d=0.3×10− 3
。
(C3-3.相位差薄膜(λ/4板))
除了下述事項以外,比照實施例1(1-3.相位差薄膜(λ/4板))操作,獲得厚度65 μm的相位差薄膜C3Q。
・使用延伸前薄膜C3代替延伸前薄膜1。
・變更延伸溫度,定為90℃。
使用所獲得之相位差薄膜C3Q,藉由前述方法評價視角特性及耐熱性。
[比較例4]
(C4-1.三嵌段共聚物)
(第一階段)
在經氮氣充分置換之具備攪拌裝置的反應器中,放入脫水環己烷395份、脫水苯乙烯43.6份、正丁基醚0.65份,在60℃下攪拌,同時加入正丁基鋰(15%正己烷溶液)0.87份使聚合起始,使之聚合反應60分鐘。
(第二階段)
其次,加入脫水異戊二烯42.9份,就此持續攪拌40分鐘。
(第三階段)
之後,在60℃下攪拌,同時加入脫水苯乙烯43.6份,使之反應60分鐘。在此時點之聚合轉化率近乎100%。於此添加甲醇0.2份以終止反應。其結果,在反應混合物中獲得具有(苯乙烯嵌段)―(異戊二烯嵌段)―(苯乙烯嵌段)之嵌段構造的三嵌段共聚物CP4。
以1
H-NMR分析所獲得之三嵌段共聚物CP4。其結果,在三嵌段共聚物中,作為聚合單元A之苯乙烯單元與作為聚合單元B’之異戊二烯單元的重量比為67:33,因此聚合單元A的重量分率為67%。藉由GPC量測到之三嵌段共聚物CP4的重量平均分子量為90000。藉由TMA量測到之三嵌段共聚物CP4的玻璃轉移溫度為87℃。三嵌段共聚物CP4的固有雙折射值為正。
(C4-2.延伸前薄膜)
除了下述事項以外,比照實施例1(1-2.延伸前薄膜)操作,製作延伸前薄膜C4。
・使用三嵌段共聚物CP4代替三嵌段共聚物P1作為樹脂C。
對於所獲得之延伸前薄膜C4,藉由前述條件之小角X射線散射法自剖面使X射線入射並觀察相結構,結果所獲得之散射圖案不清晰且無法以理論曲線擬合。並且,做成剖面平行於厚度方向的切片並利用TEM觀察,結果觀察到層狀結構。
量測所獲得之延伸前薄膜C4的Rth/d,結果為Rth/d=0.2×10− 3
。
(C4-3.相位差薄膜(λ/4板))
除了下述事項以外,比照實施例1(1-3.相位差薄膜(λ/4板))操作,獲得厚度70 μm的相位差薄膜C4Q。
・使用延伸前薄膜C4代替延伸前薄膜1。
・變更延伸溫度,定為140℃。
使用所獲得之相位差薄膜C4Q,藉由前述方法評價視角特性及耐熱性。
實施例及比較例的結果揭示於下表。
下表中之縮寫的意義如下所述。
VN:2-乙烯萘嵌段
HB:氫化丁二烯嵌段
HIp:氫化異戊二烯嵌段
St:苯乙烯嵌段
重量分率(A):2-乙烯萘單元或苯乙烯單元的重量分率(%)
n(A):聚合物(A)的折射率
Tg(A):聚合物(A)的玻璃轉移溫度(℃)
n(B):聚合物(B)的折射率
Tg(B):聚合物(B)的玻璃轉移溫度(℃)
PI:異戊二烯均聚物(PI)
HPI:異戊二烯均聚物的氫化物(HPI)
HPB:丁二烯均聚物的氫化物(HPB)
PVN:2-乙烯萘均聚物(PVN)
PS:苯乙烯均聚物(PS)
對於擠製速度的項目,「慢」意謂擠製機的螺桿速度為20~40 rpm,「快」意謂擠製機的螺桿速度為150~200 rpm。
『表2』
表2 | ||||||||
實施例1 | 實施例2 | 實施例3 | 實施例4 | |||||
樹脂 | VN−HB−VN | VN−HB−VN | VN−HIp−VN | VN−HIp−VN | ||||
結構性雙折射 | 有 | 有 | 有 | 有 | ||||
重量分率(A)(%) | 67 | 57 | 67 | 67 | ||||
成形溫度 (樹脂溫度)(℃) | 270 | 270 | 270 | 270 | ||||
冷卻輥溫度(℃) | 138 | 138 | 138 | 110 | ||||
擠製速度 | 慢 | 慢 | 慢 | 快 | ||||
聚合物(A) | PVN | PVN | PVN | PVN | ||||
n(A) | 1.67 | 1.67 | 1.67 | 1.67 | ||||
Tg(A)(℃) | 150 | 150 | 150 | 150 | ||||
聚合物(B) | HPB | HPB | HPI | HPI | ||||
n(B) | 1.51 | 1.51 | 1.48 | 1.48 | ||||
Tg(B)(℃) | −50 | −50 | −60 | −60 | ||||
折射率差 |n(A)−n(B)| | 0.16 | 0.16 | 0.19 | 0.19 | ||||
Tg差 |Tg(A)−Tg(B)|(℃) | 200 | 200 | 210 | 210 | ||||
視角特性 | 最良 | 最良 | 最良 | 良 | ||||
耐熱性 | 良 | 良 | 良 | 良 | ||||
『表3』
表3 | |||||||||
比較例1 | 比較例2 | 比較例3 | 比較例4 | ||||||
樹脂 | VN−HIp−VN | VN−HIp−VN | St−HIp−St | St−Ip− St | |||||
結構性雙折射 | 無 | 無 | 無 | 無 | |||||
重量分率(A)(%) | 72 | 80 | 57 | 67 | |||||
成形溫度 (樹脂溫度)(℃) | 270 | 270 | 270 | 270 | |||||
冷卻輥溫度(℃) | 110 | 138 | 138 | 138 | |||||
擠製速度 | 快 | 慢 | 慢 | 慢 | |||||
聚合物(A) | PVN | PVN | PS | PS | |||||
n(A) | 1.67 | 1.67 | 1.59 | 1.59 | |||||
Tg(A)(℃) | 150 | 150 | 100 | 100 | |||||
聚合物(B) | HPI | HPI | HPI | PI | |||||
n(B) | 1.48 | 1.48 | 1.48 | 1.52 | |||||
Tg(B)(℃) | −60 | −60 | −60 | −70 | |||||
折射率差 |n(A)−n(B)| | 0.19 | 0.19 | 0.11 | 0.07 | |||||
Tg差 |Tg(A)−Tg(B)|(℃) | 210 | 210 | 160 | 170 | |||||
視角特性 | 不良 | 不良 | 不良 | 不良 | |||||
耐熱性 | 良 | 良 | 不良 | 不良 | |||||
根據以上結果可知以下事項。
有相分離結構但未顯現結構性雙折射的比較例1~4相關之相位差薄膜,視角特性不良。
玻璃轉移溫度差的絕對值|Tg(A)-Tg(B)|(℃)未達180℃的比較例3及4相關之相位差薄膜,耐熱性不良。
包含相分離結構、顯現結構性雙折射且折射率差的絕對值|n(A)-n(B)|為0.12以上的實施例相關之相位差薄膜,耐熱性及視角特性良好,兼顧優異之耐熱性與優異之視角特性。
玻璃轉移溫度差的絕對值|Tg(A)-Tg(B)|(℃)為180℃以上的實施例相關之相位差薄膜,耐熱性及視角特性良好,兼顧優異之耐熱性與優異之視角特性。
以上結果係揭示「由本發明之光學薄膜,可以低成本製造同時具備優異之耐熱性與優異之視角特性提升效果的相位差薄膜」之結果。
無。
無。
無。
Claims (21)
- 一種光學薄膜,其係由包含「包含聚合單元A與聚合單元B」之共聚物P的樹脂C而成的光學薄膜,包含顯現結構性雙折射的相分離結構,前述相分離結構包含以前述聚合單元A作為主成分的相(A)與以前述聚合單元B作為主成分的相(B),由前述聚合單元A而成之聚合物(A)的折射率n(A)與由前述聚合單元B而成之聚合物(B)的折射率n(B)之差的絕對值|n(A)-n(B)|為0.12以上由厚度方向延遲Rth(nm)及厚度(nm)所算出之Rth/d之值為0.5×10-3以上。
- 如請求項1所述之光學薄膜,其中前述聚合物(A)的玻璃轉移溫度Tg(A)(℃)與前述聚合物(B)的玻璃轉移溫度Tg(B)(℃)之差的絕對值|Tg(A)-Tg(B)|為180℃以上。
- 如請求項1或2所述之光學薄膜,其中前述聚合物(A)的玻璃轉移溫度Tg(A)(℃)為120℃以上。
- 如請求項1或2所述之光學薄膜,其中前述相分離結構具有層狀物(lamella)、圓柱及球體之任一形態。
- 如請求項1或2所述之光學薄膜,其中在前述相分離結構中之相間距離為200nm以下。
- 如請求項1或2所述之光學薄膜,其中前述共聚物P係具有以前述聚合單元A作為主成分之嵌段(A)及以前述聚合單元B作為主成分之嵌段(B)的嵌段共聚物。
- 如請求項7所述之光學薄膜,其中在前述共聚物P中,將前述聚合單元A氫化而獲得之聚合單元HA相對於前述聚合單元A的莫耳比率為0/100以上且10/90以下。
- 如請求項1或2所述之光學薄膜,其中前述聚合單元A係乙烯萘單元、乙烯萘衍生物單元、苯乙烯單元或苯乙烯衍生物單元,前述聚合單元B係將異戊二烯單元氫化而獲得之單元、將丁二烯單元氫化而獲得之單元、將1,3-戊二烯單元氫化而獲得之單元、將2,3-二甲基-1,3-丁二烯單元氫化而獲得之單元、將1,3-己二烯單元氫化而獲得之單元、將2-甲基-1,3-戊二烯單元氫化而獲得之單元、將3-甲基-1,3-戊二烯單元氫化而獲得之單元或將2,4-二甲基-1,3-戊二烯單元氫化而獲得之單元。
- 如請求項1或2所述之光學薄膜,其中前述共聚物P包含三嵌段共聚物P’,前述三嵌段共聚物P’係具有以前述聚合單元A作為主成分之嵌段(A)及以前述聚合單元B作為主成分之嵌段(B)的(A)-(B)-(A)三嵌段共聚物。
- 如請求項1或2所述之光學薄膜,其中前述共聚物P具有負的固有雙折射值。
- 如請求項1或2所述之光學薄膜,其中前述聚合單元A具有負的固有雙折射值,前述聚合單元B具有正的固有雙折射值。
- 如請求項1或2所述之光學薄膜,其中在前述共聚物P中之前述聚合單元A的重量分率為50重量%以上且未達70重量%。
- 如請求項1或2所述之光學薄膜,其係未延伸薄膜。
- 一種光學薄膜的製造方法,其係製造如請求項1至16之任1項所述之光學薄膜的方法,其包含:將前述樹脂C加熱至150℃以上以形成由前述樹脂C而成之單層之膜層的工序,及在前述膜層中使前述樹脂C相分離的工序。
- 如請求項17所述之光學薄膜的製造方法,其中形成前述膜層的工序包含將前述樹脂C熔融擠製成單層。
- 如請求項17所述之光學薄膜的製造方法,其中形成前述膜層的工序包含將前述樹脂C加壓成形。
- 一種相位差薄膜的製造方法,其包含將如請求項1至15之任1項所述之光學薄膜延伸以獲得相位差薄膜的工序。
- 如請求項20所述之相位差薄膜的製造方法,其包含:藉由包含:將前述樹脂C加熱至150℃以上以形成由前述樹脂C而成之單層之膜層的工序,及在前述膜層中使前述樹脂C相分離的工序 之方法來製造前述光學薄膜的工序。
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