WO2011062163A1 - ポリカーボネート樹脂及びそれよりなる透明フィルム - Google Patents

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WO2011062163A1
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polycarbonate resin
general formula
transparent film
compound represented
dihydroxy compound
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田中 智彦
正志 横木
村上 奈穗
敏行 飯田
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三菱化学株式会社
日東電工株式会社
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    • Y10T428/31507Of polycarbonate

Definitions

  • the present invention relates to a polycarbonate resin and a transparent film comprising the same.
  • Polycarbonate resin is generally manufactured using raw materials derived from petroleum resources.
  • petroleum resources there is a concern about the exhaustion of petroleum resources, and there is a demand for providing polycarbonate using raw materials obtained from biomass resources such as plants.
  • biomass resources such as plants.
  • the global warming due to the increase and accumulation of carbon dioxide emissions will lead to climate change, and the development of polycarbonate resins made from plant-derived monomers that are carbon neutral even after disposal after use has been developed. It has been demanded.
  • Patent Document 1 it has been proposed to obtain a polycarbonate resin by transesterification with diphenyl carbonate using isosorbide as a plant-derived monomer.
  • a polycarbonate resin containing isosorbide as a raw material has high transparency, a low photoelastic coefficient, and heat resistance, so that it is proposed to be used for optical applications such as a phase difference plate and a substrate of a liquid crystal display device. (See Patent Document 2).
  • a polycarbonate resin composed of 9,9-bis (4- (2-hydroxyethoxy) phenyl) fluorene and isosorbide, which has a low photoelastic coefficient and is excellent in heat resistance and moldability and suitable for optical applications (See Patent Document 3). Furthermore, a film made of a polycarbonate resin containing isosorbide and biscresol fluorene is also disclosed, and the retardation film made of this polycarbonate resin has a low photoelastic coefficient and a reverse wavelength dispersion that decreases as the retardation becomes shorter. Is disclosed (see Patent Document 4).
  • An object of the present invention is to eliminate the above-mentioned conventional problems, and to provide a polycarbonate resin having excellent film toughness, low photoelastic coefficient, excellent orientation, large birefringence, and a transparent film comprising the same.
  • the present inventors have derived from a structural unit derived from a dihydroxy compound represented by the following general formula (1) and a dihydroxy compound represented by the following general formula (2).
  • R 1 to R 4 are each independently a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a substituted or unsubstituted carbon number 6 to 20 carbon atoms.
  • a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 20 carbon atoms and X is a substituted or unsubstituted alkylene group having 2 to 10 carbon atoms, substituted or unsubstituted carbon number Represents a cycloalkylene group having 6 to 20 carbon atoms or a substituted or unsubstituted arylene group having 6 to 20 carbon atoms, and m and n are each independently an integer of 0 to 5.
  • R 5 represents a substituted or unsubstituted monocyclic cycloalkylene group having 4 to 20 carbon atoms.
  • R 6 represents a substituted or unsubstituted monocyclic cycloalkylene group having 4 to 20 carbon atoms.
  • R 7 represents a substituted or unsubstituted alkylene group having 2 to 10 carbon atoms, and p is an integer of 2 to 15.
  • R 11 represents an alkyl group having 2 to 20 carbon atoms or a group represented by the following formula (7).
  • the gist of the first aspect of the present invention is the following [1] to [16].
  • a structural unit derived from the dihydroxy compound represented by the general formula (1), a structural unit derived from the dihydroxy compound represented by the general formula (2), and the general formula (3) A kind selected from the group consisting of: a dihydroxy compound represented by the general formula (4); a dihydroxy compound represented by the general formula (5); and a dihydroxy compound represented by the general formula (6).
  • [6] A transparent film formed from the polycarbonate resin according to any one of [1] to [5]. [7] The transparent film according to [6], which is formed by stretching in at least one direction. [8] The transparent film according to [6] or [7], wherein the refractive index at sodium d line (589 nm) is 1.57 to 1.62.
  • the present invention is not limited to this, and the conditions of the transparent film that can solve the above-mentioned problems
  • the headline, the second aspect of the present invention has been reached. That is, the gist of the second aspect of the present invention resides in the following [17] to [20].
  • the polycarbonate resin of the present invention and the transparent film comprising the same have a low photoelastic coefficient, an appropriate glass transition temperature, excellent film moldability, and high toughness when formed into a film, resulting in high durability. Since it is excellent in orientation, it can be suitably used for an optical film such as a retardation film.
  • the polycarbonate resin in the present invention includes a structural unit derived from the dihydroxy compound represented by the general formula (1), a structural unit derived from the dihydroxy compound represented by the general formula (2), and The dihydroxy compound represented by the general formula (3), the dihydroxy compound represented by the general formula (4), the dihydroxy compound represented by the general formula (5), and the dihydroxy represented by the general formula (6)
  • a polycarbonate resin comprising a structural unit derived from one or more dihydroxy compounds selected from the group consisting of compounds, wherein the structural unit derived from the dihydroxy compound represented by the general formula (1) is contained in the polycarbonate resin. It is a polycarbonate resin which is 18 mol% or more.
  • dihydroxy compound represented by the general formula (1) Specific examples of the dihydroxy compound represented by the general formula (1) include 9,9-bis (4-hydroxyphenyl) fluorene, 9,9-bis (4-hydroxy-3-methylphenyl) fluorene, 9,9-bis (4-hydroxy-3-ethylphenyl) fluorene, 9,9-bis (4-hydroxy-3-n-propylphenyl) fluorene, 9,9-bis (4-hydroxy-3-isopropylphenyl) ) Fluorene, 9,9-bis (4-hydroxy-3-n-butylphenyl) fluorene, 9,9-bis (4-hydroxy-3-sec-butylphenyl) fluorene, 9,9-bis (4-hydroxy) -3-tert-propylphenyl) fluorene, 9,9-bis (4-hydroxy-3-cyclohexylphenyl) fluorene, 9,9-bi (4-hydroxy-3-phenylphenyl) fluorene, 9,9-bis (4-bis (4
  • dihydroxy compound represented by the general formula (2) examples include isosorbide, isomannide, and isoide which have a stereoisomeric relationship. These may be used alone or in combination of two or more.
  • isosorbide obtained by dehydrating condensation of sorbitol produced from various starches that are abundant as resources and are readily available is easy to obtain and manufacture, optical properties, moldability From the viewpoint of
  • Examples of the dihydroxy compound represented by the general formula (3) include compounds containing a monocyclic cycloalkylene group. By setting it as a monocyclic structure, the toughness when the polycarbonate resin obtained is used as a film can be improved. Moreover, the compound containing a 5-membered ring structure or a 6-membered ring structure is mentioned normally. By being a 5-membered ring structure or a 6-membered ring structure, the heat resistance of the obtained polycarbonate resin can be increased.
  • the six-membered ring structure may be fixed in a chair shape or a boat shape by a covalent bond.
  • R 6 in the general formula (4) is the following general formula (Ia) (wherein R 3 represents a hydrogen atom or a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 12 carbon atoms. ), And various isomers. Specific examples thereof include 1,2-cyclohexanedimethanol, 1,3-cyclohexanedimethanol, 1,4-cyclohexanedimethanol and the like.
  • cyclohexanedimethanols are particularly preferable, and 1,4-cyclohexanedimethanol and 1,3-cyclohexane are preferable from the viewpoint of easy availability and handling. Dimethanol and 1,2-cyclohexanedimethanol are preferred.
  • the said exemplary compound is an example of the alicyclic dihydroxy compound which can be used for this invention, Comprising: It is not limited to these at all. These alicyclic dihydroxy compounds may be used individually by 1 type, and 2 or more types may be mixed and used for them.
  • dihydroxy compound represented by the general formula (5) Specific examples include diethylene glycol, triethylene glycol, polyethylene glycol (molecular weight: 150 to 2000), and among them, diethylene glycol is preferable.
  • ⁇ Dihydroxy compound represented by the general formula (6) Specific examples of the dihydroxy compound represented by the general formula (6) include ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, or a spiro represented by the following formula (8). Among them, propylene glycol, 1,4-butanediol, and spiroglycol are preferable.
  • the polycarbonate resin of the present invention is a structural unit derived from the dihydroxy compound represented by the general formula (3), a structural unit derived from the dihydroxy compound represented by the general formula (4), and the general formula (5).
  • the structural unit derived from the dihydroxy compound represented by formula (6) and the structural units derived from the dihydroxy compound represented by formula (6) the structural unit derived from the dihydroxy compound represented by formula (4) and It is preferable that a structural unit derived from the dihydroxy compound represented by the general formula (5) is included, and that a structural unit derived from the dihydroxy compound represented by the general formula (5) is included. More preferred.
  • the polycarbonate resin of the present invention may further contain structural units derived from other dihydroxy compounds.
  • other dihydroxy compounds include bisphenols.
  • the structural unit derived from the dihydroxy compound represented by the general formula (1) is at least 18 mol%, preferably at least 20 mol%, more preferably at least 25 mol%. . If the structural unit is excessively small, reverse wavelength dispersion may not be exhibited.
  • the polycarbonate resin in the present invention includes a dihydroxy compound represented by the general formula (3), a dihydroxy compound represented by the general formula (4), a dihydroxy compound represented by the general formula (5), and the general
  • the structural unit derived from one or more dihydroxy compounds selected from the group consisting of the dihydroxy compounds represented by formula (6) is usually preferably 25 mol% or more in the polycarbonate resin, more preferably 30. The mol% or more, more preferably 35 mol% or more. If the number of structural units is too small, the toughness of the film may be poor.
  • the glass transition temperature of the polycarbonate resin in the present invention is preferably 110 ° C. or higher and 150 ° C. or lower, more preferably 120 ° C. or higher and 140 ° C. or lower. If the glass transition temperature is excessively low, the heat resistance tends to deteriorate, and there is a possibility of causing a dimensional change after film formation. In addition, the image quality may be lowered even when laminated with a polarizing plate as a retardation film. is there. If the glass transition temperature is excessively high, the molding stability at the time of film molding may deteriorate, and the transparency of the film may be impaired.
  • the molecular weight of the polycarbonate resin of the present invention can be represented by a reduced viscosity.
  • the reduced viscosity is measured using a Ubbelohde viscosity tube at a temperature of 20.0 ° C. ⁇ 0.1 ° C., using methylene chloride as a solvent, precisely adjusting the polycarbonate concentration to 0.6 g / dL.
  • the lower limit of the reduced viscosity is usually preferably 0.30 dL / g, more preferably 0.35 dL / g or more.
  • the upper limit of the reduced viscosity is usually preferably 1.20 dL / g, more preferably 1.00 dL / g, still more preferably 0.80 dL / g.
  • the reduced viscosity of the polycarbonate resin is smaller than the above lower limit, there may be a problem that the mechanical strength of the molded product becomes small.
  • the reduced viscosity is larger than the above upper limit value, the fluidity at the time of molding is lowered, and there may be a problem that productivity and moldability are lowered.
  • birefringence is preferably 0.001 or more.
  • the birefringence is high. Therefore, the birefringence is more preferably 0.002 or more. If the birefringence is less than 0.001, it is necessary to increase the thickness of the film excessively, so the amount of material used increases, and it becomes difficult to control homogeneity in terms of thickness, transparency and retardation. . Therefore, when the birefringence is less than 0.001, there is a possibility that the transparent film produced using the polycarbonate resin cannot be adapted to a device that requires precision, thinness, and homogeneity.
  • the refractive index at the sodium d line (589 nm) is preferably 1.57 to 1.62. If this refractive index is less than 1.57, birefringence may be too small. On the other hand, when the refractive index exceeds 1.62, the reflectivity is increased, and the light transmittance may be reduced.
  • the transparent film has a ratio (R450 / R550) of 0.5 to 1.0, preferably 0.7 to 0.98, with respect to the retardation R450 measured at a wavelength of 450 nm and the retardation R550 measured at a wavelength of 550 nm. Is more preferable, and 0.75 or more and 0.95 or less are particularly preferable. When the ratio is within this range, ideal phase difference characteristics can be obtained at each wavelength in the visible region.
  • a retardation film having such a wavelength dependency as a 1 ⁇ 4 ⁇ plate is manufactured and bonded to a polarizing plate, whereby a circularly polarizing plate or the like can be manufactured. A polarizing plate and a display device can be realized.
  • the ratio is out of this range, the wavelength dependency of the hue becomes large, and coloring problems occur in the polarizing plate and the display device.
  • the transparent film preferably has a thickness of 80 ⁇ m or less, more preferably 60 ⁇ m or less, and even more preferably 40 ⁇ m or less.
  • the thickness is larger than 80 ⁇ m, the amount of material used increases, and it becomes difficult to control the uniformity, and it cannot be adapted to a device that requires precision, thinness and homogeneity.
  • the relationship between the refractive indexes nx and ny in two directions and the refractive index nz in the thickness direction in the plane of the transparent film satisfy any of the following formulas [6] to [8].
  • nx> ny nz [6]
  • a uniaxial retardation film such as a ⁇ plate, a ⁇ / 2 plate, or a ⁇ / 4 plate can be obtained. It can be used for reflection hue correction of a transflective display or organic EL.
  • the viewing angle compensator for the liquid crystal display in particular, the VA mode viewing angle compensator, the type that compensates with one sheet or the type that compensates with two sheets. Can be used. Further, similarly to the above, it can also be used as a reflection hue correction film. If the relationship of the refractive index is nx>nz> ny, it can be used as a viewing angle correction film for a polarizing plate or a viewing angle correction film for a circularly polarizing plate. it can. Further, not only the front but also the viewing angle can be compensated.
  • the NZ coefficient is less than 0.2, a very special manufacturing method is required, which may cause a problem that the accuracy of the NZ coefficient is poor and the productivity is lowered.
  • the NZ coefficient exceeds 8
  • the retardation value in the thickness direction of the layer calculated by the formula: Rth (nx ⁇ nz) ⁇ d becomes very large, and it is necessary to increase the thickness of the material. . For this reason, there is a risk that the material cost may increase or the phase difference reliability may decrease.
  • ⁇ nd in the above range, a ⁇ / 2 plate or a ⁇ / 4 plate can be easily made.
  • ⁇ nd is less than 30 nm, a C-plate region which is a so-called negative uniaxial retardation film is formed.
  • C-plate alone cannot be used to compensate the viewing angle of the display and requires another retardation film, which increases the total number of retardation films, making it difficult to reduce the thickness and cost. There is a risk that the problem of becoming.
  • ⁇ nd exceeds 400 nm, it is necessary to increase the thickness in order to obtain a high phase difference, which may cause a reduction in productivity and reliability.
  • the said transparent film has a water absorption rate larger than 1.0 weight%. If the water absorption is larger than 1.0% by weight, the adhesiveness can be easily secured when the transparent film is bonded to another film. For example, since the transparent film is hydrophilic when bonded to a polarizing plate, the contact angle of water is low, the adhesive can be easily designed, and a high adhesion design can be achieved. When the water absorption is 1.0% by weight or less, it becomes hydrophobic, the contact angle of water is high, and it may be difficult to design adhesiveness.
  • the film is likely to be charged, and when it is incorporated into a polarizing plate or a display device, such as the inclusion of foreign matter, there may be a problem that the appearance defect is increased.
  • the transparent film in the present invention preferably has a water absorption rate of more than 1.0% by weight and 2.0% by weight or less, more preferably 1.1% by weight or more and 1.5% by weight or less.
  • the transparent film of the present invention preferably has a photoelastic coefficient of 40 ⁇ 10 ⁇ 12 Pa ⁇ 1 or less.
  • the transparent film is bonded to a polarizing plate as a retardation film, and when this polarizing plate is further mounted on a display device, the stress at the time of bonding is increased.
  • a partial stress is applied to the retardation film due to the viewing environment or the heat of the backlight, resulting in a nonuniform retardation change and a significant deterioration in image quality. Therefore, the transparent film in the present invention preferably has a photoelastic coefficient of 40 ⁇ 10 ⁇ 12 Pa ⁇ 1 or less, and more preferably 35 ⁇ 10 ⁇ 12 Pa ⁇ 1 or less.
  • a polarizing plate can be comprised by laminating
  • the polarizer various known configurations can be adopted.
  • a film prepared by adsorbing a dichroic substance such as iodine or a dichroic dye on various films by a conventionally known method, dyeing, crosslinking, stretching, and drying can be used.
  • the transparent film of the present invention is not limited to the specific polycarbonate resin described above, the transparent film is molded from the polycarbonate resin, the birefringence is 0.001 or more, and the water absorption is from 1.0% by weight.
  • the ratio of the phase difference R450 measured at a wavelength of 450 nm to the phase difference R550 measured at a wavelength of 550 nm satisfies the following formula [11]. 0.75 ⁇ R450 / R550 ⁇ 0.98 [11]
  • a retardation film having such a wavelength dependency as a quarter- ⁇ plate is prepared, and a circularly polarizing plate or the like can be prepared by bonding the polarizing film to a polarizing plate. Realization of a polarizing plate and a display device is sufficiently possible.
  • the polycarbonate resin is preferably a copolymer polycarbonate resin.
  • strength and reliability of a film suitable for a use, and an optical characteristic can be acquired.
  • the transparent film in the present invention preferably has a transmittance of 80% or more, and more preferably 90% or more. If the transmittance is within the above range, a transparent film with little coloration is obtained, and when it is bonded to a polarizing plate, it becomes a polarizing plate with a high degree of polarization and transmittance, and when combined with a display device, a high display quality is obtained. It can be realized.
  • the polycarbonate resin of the present invention can be produced by a generally used polymerization method.
  • the polymerization method may be either a solution polymerization method using phosgene or a melt polymerization method in which a reaction with a carbonic acid diester is performed, but the dihydroxy compound represented by the general formula (1) and the general formula (2) A dihydroxy compound represented by the general formula (3), a dihydroxy compound represented by the general formula (4), a dihydroxy compound represented by the general formula (5) and the general formula ( 6) A melt polymerization method in which one or more dihydroxy compounds selected from the group consisting of dihydroxy compounds represented by 6) and other dihydroxy compounds used as necessary are reacted with a carbonic acid diester in the presence of a polymerization catalyst. Is preferred.
  • Examples of the carbonic acid diester used in this melt polymerization method include those represented by the following general formula (9).
  • a 1 and A 2 are each independently a substituted or unsubstituted aliphatic group having 1 to 18 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted 6 to 18 carbon atoms. Of the aromatic group.
  • Examples of the carbonic acid diester represented by the general formula (9) include diphenyl carbonate, substituted diphenyl carbonate typified by ditolyl carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, and di-t-butyl carbonate. Particularly preferred are diphenyl carbonate and substituted diphenyl carbonate. These carbonic acid diesters may be used alone or in combination of two or more.
  • the carbonic acid diester is preferably used in a molar ratio of 0.90 to 1.10, more preferably in a molar ratio of 0.96 to 1.04, based on all dihydroxy compounds including the oxyalkylene glycol used in the reaction. is there.
  • this molar ratio is less than 0.90, the terminal hydroxyl group of the produced polycarbonate resin increases, and the thermal stability of the polymer may deteriorate, or the desired high molecular weight product may not be obtained.
  • the molar ratio is larger than 1.10, the rate of the transesterification reaction decreases under the same conditions, and it becomes difficult to produce a polycarbonate resin having a desired molecular weight.
  • the amount of residual carbonic acid diester increases, and this residual carbonic acid diester may cause odor during molding or in the molded product.
  • an alkali metal compound and / or an alkaline earth metal compound is used as a polymerization catalyst in melt polymerization (that is, a transesterification catalyst).
  • a basic compound such as a basic boron compound, a basic phosphorus compound, a basic ammonium compound, or an amine compound can be used in combination with an alkali metal compound and / or an alkaline earth metal compound. It is particularly preferred to use only metal compounds and / or alkaline earth metal compounds.
  • alkali metal compound used as the polymerization catalyst examples include sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide, cesium hydroxide, sodium hydrogen carbonate, potassium hydrogen carbonate, lithium hydrogen carbonate, cesium hydrogen carbonate, sodium carbonate, potassium carbonate.
  • alkaline earth metal compound examples include calcium hydroxide, barium hydroxide, magnesium hydroxide, strontium hydroxide, calcium hydrogen carbonate, barium hydrogen carbonate, magnesium hydrogen carbonate, strontium hydrogen carbonate, calcium carbonate, barium carbonate, Examples thereof include magnesium carbonate, strontium carbonate, calcium acetate, barium acetate, magnesium acetate, strontium acetate, calcium stearate, barium stearate, magnesium stearate, and strontium stearate.
  • alkali metal and “alkaline earth metal” are respectively referred to as “Group 1 element” and “Group 2 element” in the long-period periodic table (Nomenclature of Inorganic Chemistry IUPAC Recommendations2005). Used synonymously with
  • alkali metal compounds and / or alkaline earth metal compounds may be used alone or in combination of two or more.
  • Specific examples of basic boron compounds used in combination with alkali metal compounds and / or alkaline earth metal compounds include tetramethyl boron, tetraethyl boron, tetrapropyl boron, tetrabutyl boron, trimethylethyl boron, trimethylbenzyl boron, trimethyl Sodium salt such as phenyl boron, triethylmethyl boron, triethylbenzyl boron, triethylphenyl boron, tributylbenzyl boron, tributylphenyl boron, tetraphenyl boron, benzyltriphenyl boron, methyltriphenyl boron, butyltriphenyl boron, potassium salt, lithium Examples thereof include salts, calcium salts, barium salts
  • Examples of the basic phosphorus compound include triethylphosphine, tri-n-propylphosphine, triisopropylphosphine, tri-n-butylphosphine, triphenylphosphine, tributylphosphine, quaternary phosphonium salt, and the like.
  • Examples of the basic ammonium compound include tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, tetrapropylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, trimethylethylammonium hydroxide, trimethylbenzylammonium hydroxide, trimethylphenylammonium hydroxide, Triethylmethylammonium hydroxide, triethylbenzylammonium hydroxide, triethylphenylammonium hydroxide, tributylbenzylammonium hydroxide, tributylphenylammonium hydroxide, tetraphenylammonium hydroxide, benzyltriphenylammonium hydroxide, methyltriphenylammonium hydroxide Sid, butyl triphenyl ammonium hydroxide, and the like.
  • amine compounds include 4-aminopyridine, 2-aminopyridine, N, N-dimethyl-4-aminopyridine, 4-diethylaminopyridine, 2-hydroxypyridine, 2-methoxypyridine, 4-methoxypyridine, 2 -Dimethylaminoimidazole, 2-methoxyimidazole, imidazole, 2-mercaptoimidazole, 2-methylimidazole, aminoquinoline and the like.
  • the polymerization catalyst is usually used in an amount of 0.1 to 100 ⁇ mol as a metal conversion amount with respect to 1 mol of all dihydroxy compounds used in the reaction. It is used within the range, preferably within the range of 0.5 ⁇ mol to 50 ⁇ mol, and more preferably within the range of 1 ⁇ mol to 25 ⁇ mol. If the amount of the polymerization catalyst used is too small, the polymerization activity necessary to produce a polycarbonate resin having a desired molecular weight cannot be obtained.
  • the dihydroxy compound represented by the general formula (1) may be supplied as a solid, heated and supplied in a molten state, or as an aqueous solution. You may supply. Further, the dihydroxy compound represented by the general formula (2), the dihydroxy compound represented by the general formula (3), the dihydroxy compound represented by the general formula (4), and the general formula (5) Each of the one or more dihydroxy compounds selected from the group consisting of the dihydroxy compound and the dihydroxy compound represented by the general formula (6) may be supplied as a solid, or heated and supplied in a molten state. If it is soluble in water, it may be supplied as an aqueous solution. The same applies to other dihydroxy compounds.
  • One or more dihydroxy compounds selected from the group consisting of the dihydroxy compound represented by the general formula (5) and the dihydroxy compound represented by the general formula (6), and if necessary The method of reacting other dihydroxy compounds used in the process with a carbonic acid diester in the presence of a polymerization catalyst is usually carried out in a multistage process of two or more stages. Specifically, the first stage reaction is carried out at a temperature of 140 ° C. to 220 ° C., preferably 150 ° C. to 200 ° C. for 0.1 hour to 10 hours, preferably 0.5 hour to 3 hours.
  • the reaction temperature is gradually raised from the pressure in the first stage while gradually lowering the reaction temperature, and at the same time, monohydroxy compounds such as phenol that are generated at the same time are removed from the reaction system.
  • 1,4-cyclohexanedimethanol when using the dihydroxy compound represented by the general formula (1), isosorbide as the dihydroxy compound represented by the general formula (2), and 1,4-cyclohexanedimethanol as the alicyclic dihydroxy compound, 1,4-cyclohexanedimethanol is easily distilled out of the reaction system as a monomer.
  • the reaction is performed while increasing the temperature at a rate of temperature increase of 40 ° C. or less per hour under a reduced pressure of about 13 kPa, and the temperature is increased to 40 ° C. or less per hour under a pressure of about 6.67 kPa.
  • the polycondensation reaction is carried out at a temperature of 200 ° C. to 250 ° C. at a pressure of 200 Pa or less at the final temperature, Since the polycarbonate resin Godo rises is obtained, preferably.
  • the viscosity increases rapidly.
  • the temperature is 40 ° C. per hour. The reaction is carried out while increasing at the following temperature increase rate, and the temperature is increased at a temperature increase rate of 40 ° C. or more per hour, preferably at a temperature increase rate of 50 ° C.
  • the polycondensation reaction was performed at a temperature of 220 ° C. to 290 ° C. under a reduced pressure of 200 Pa or less, the degree of polymerization sufficiently increased. Since the polycarbonate resin is obtained, preferably.
  • the type of reaction may be any of batch, continuous, or a combination of batch and continuous.
  • a phosphoric acid compound, a phosphorous acid compound or a metal salt thereof can be added during polymerization for the purpose of preventing coloring.
  • the phosphoric acid compound one or more of trialkyl phosphates such as trimethyl phosphate and triethyl phosphate are preferably used. These are preferably added in an amount of 0.0001 mol% or more and 0.005 mol% or less, and more preferably 0.0003 mol% or more and 0.003 mol% or less, based on all dihydroxy compounds used in the reaction. If the addition amount of the phosphorus compound is less than the above lower limit, the anti-coloring effect may be reduced, and if it is more than the above upper limit, it may cause haze to increase, conversely promote coloring, or reduce heat resistance. Sometimes.
  • the thermal stabilizer shown below can be arbitrarily selected and used.
  • pentaerythritol diphosphites can be suitably used.
  • These phosphorous acid compounds are preferably added in an amount of 0.0001 mol% or more and 0.005 mol% or less, and 0.0003 mol% or more and 0.003 mol% or less with respect to all dihydroxy compounds used in the reaction. It is more preferable. If the amount of the phosphite compound is less than the above lower limit, the coloring prevention effect may be reduced. It may be lowered.
  • the phosphoric acid compound and the phosphorous acid compound or their metal salts can be added in combination.
  • the addition amount is the total amount of the phosphoric acid compound and the phosphorous acid compound or their metal salts, as described above.
  • the total content of the dihydroxy compounds is preferably 0.0001 mol% or more and 0.005 mol% or less, and more preferably 0.0003 mol% or more and 0.003 mol% or less. If this addition amount is less than the above lower limit, the coloring prevention effect may be reduced, and if it is more than the above upper limit, haze may be increased, or conversely, coloring may be promoted or heat resistance may be reduced. Sometimes.
  • these alkali metal salts and zinc salts are preferable, and zinc salts are particularly preferable.
  • zinc phosphate salts long-chain alkyl zinc phosphate salts are preferable.
  • the polycarbonate resin of the present invention thus produced can be blended with a heat stabilizer in order to prevent a decrease in molecular weight or a deterioration in hue during molding or the like.
  • heat stabilizer examples include phosphorous acid, phosphoric acid, phosphonous acid, phosphonic acid and esters thereof.
  • triphenyl phosphite tris (nonylphenyl) phosphite, tris (2 , 4-Di-tert-butylphenyl) phosphite, tridecyl phosphite, trioctyl phosphite, trioctadecyl phosphite, didecyl monophenyl phosphite, dioctyl monophenyl phosphite, diisopropyl monophenyl phosphite, monobutyl diphenyl Phosphite, monodecyl diphenyl phosphite, monooctyl diphenyl phosphite, bis (2,6-di-tert-butyl-4-methylphenyl) pentaerythritol
  • heat stabilizers may be used alone or in combination of two or more.
  • Such a heat stabilizer can be further added in addition to the addition amount added at the time of melt polymerization. That is, after blending an appropriate amount of a phosphorous acid compound and a phosphoric acid compound to obtain a polycarbonate resin, further blending a phosphorous acid compound by a blending method described later, an increase in haze during polymerization, coloring, In addition, more heat stabilizers can be blended while avoiding a decrease in heat resistance, and hue deterioration can be prevented.
  • the blending amount of these heat stabilizers is preferably 0.0001 to 1 part by weight, more preferably 0.0005 to 0.5 part by weight, based on 100 parts by weight of the polycarbonate resin, and 0.001 Part by weight to 0.2 part by weight is more preferable.
  • the polycarbonate resin of the present invention can be blended with an antioxidant generally known for the purpose of preventing oxidation.
  • antioxidants examples include pentaerythritol tetrakis (3-mercaptopropionate), pentaerythritol tetrakis (3-lauryl thiopropionate), glycerol-3-stearyl thiopropionate, triethylene glycol-bis [3 -(3-tert-butyl-5-methyl-4-hydroxyphenyl) propionate], 1,6-hexanediol-bis [3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate], Pentaerythritol-tetrakis [3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate], octadecyl-3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate, 1, 3,5-trimethyl-2,4 6-tris (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl)
  • the blending amount of these antioxidants is preferably 0.0001 to 0.5 parts by weight when polycarbonate is 100 parts by weight.
  • a method for producing a transparent film using a polycarbonate resin includes a melt extrusion method (for example, T-die molding method), a cast coating method (for example, casting method), a calendar molding method, a hot press method, Various film forming methods such as an extrusion method, a co-melting method, a multilayer extrusion method, and an inflation molding method can be used and are not particularly limited. Preferable examples include a T-die molding method, an inflation molding method, and a casting method.
  • the transparent film of the present invention can be used as a retardation plate by being stretched in at least one direction.
  • the stretching method various stretching methods such as free-end stretching, fixed-end stretching, free-end contraction, and fixed-end contraction can be used singly or simultaneously or sequentially.
  • the stretching direction can be performed in various directions and dimensions such as a horizontal direction, a vertical direction, a thickness direction, or a diagonal direction, and is not particularly limited.
  • the stretching temperature can be appropriately set in accordance with the stretching method, the thickness of the film, and the target retardation within the glass transition temperature (Tg) ⁇ 20 ° C. of the polycarbonate resin.
  • the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples unless it exceeds the gist.
  • the characteristic evaluation of polycarbonate resin and a transparent film was performed with the following method.
  • the characteristic evaluation method is not limited to the following method and can be appropriately selected by those skilled in the art.
  • Photoelastic coefficient ⁇ Sample preparation> A polycarbonate resin sample (4.0 g), which was vacuum-dried at 80 ° C. for 5 hours, was pre-heated at a hot press temperature of 200 to 250 ° C. using a spacer having a width of 8 cm, a length of 8 cm and a thickness of 0.5 mm. After pressurizing for 1 minute under the condition of ⁇ 3 minutes and a pressure of 20 MPa, the entire spacer was taken out and cooled by a water tube cooling press at a pressure of 20 MPa for 3 minutes to produce a sheet. A sample was cut out from this sheet to a width of 5 mm and a length of 20 mm.
  • DVE-3 vibration type viscoelasticity measuring device
  • the emitted laser light is passed through the polarizer, sample, compensator, and analyzer in this order, picked up by a photodetector (photodiode), and passed through a lock-in amplifier with respect to the amplitude and distortion of the waveform of angular frequency ⁇ or 2 ⁇ .
  • the phase difference was determined, and the strain optical coefficient O ′ was determined.
  • the directions of the polarizer and the analyzer were orthogonal to each other, and each was adjusted so as to form an angle of ⁇ / 4 with respect to the extending direction of the sample.
  • the photoelastic coefficient C was obtained from the following equation using the storage elastic modulus E ′ and the strain optical coefficient O ′.
  • C O '/ E'
  • This sample was placed in a batch type biaxial stretching apparatus (manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd.) with a glass transition temperature of the polycarbonate resin + 15 ° C. and a stretching speed of 720 mm / min (strain speed of 1200% / min). Uniaxial stretching was performed 0 times to obtain a transparent film. At this time, it extended
  • a sample obtained by cutting the transparent film into a width of 4 cm and a length of 4 cm is measured with a phase difference measuring device (“KOBRA-WPR” manufactured by Oji Scientific Instruments) with a phase difference of 450 nm and a phase difference of 550 nm (R550).
  • a phase difference measuring device (“KOBRA-WPR” manufactured by Oji Scientific Instruments) with a phase difference of 450 nm and a phase difference of 550 nm (R550). was measured.
  • R450 phase difference measuring device
  • Example 1 26.2 parts by weight of isosorbide (hereinafter sometimes abbreviated as “ISB”), 9,9-bis (4- (2-hydroxyethoxy) phenyl) fluorene (hereinafter abbreviated as “BHEPF”) 100.5 parts by weight, 1,4-cyclohexanedimethanol (hereinafter sometimes abbreviated as “1,4-CHDM”) 10.7 parts by weight, diphenyl carbonate (hereinafter “DPC”) 105.1 parts by weight) and 0.591 parts by weight of cesium carbonate (0.2% by weight aqueous solution) as a catalyst were placed in a reaction vessel under a nitrogen atmosphere. In the first step of the reaction, the temperature of the heating medium in the reaction vessel was set to 150 ° C., and the raw materials were dissolved while stirring as necessary (about 15 minutes).
  • ISB isosorbide
  • BHEPF 9,9-bis (4- (2-hydroxyethoxy) phenyl) fluorene
  • 1,4-CHDM 1,4-cyclo
  • the pressure in the reaction vessel was changed from normal pressure to 13.3 kPa, and the generated phenol was extracted out of the reaction vessel while the temperature of the heat medium in the reaction vessel was increased to 190 ° C. over 1 hour.
  • the pressure in the reaction vessel is set to 6.67 kPa, and the heat medium temperature of the reaction vessel is increased to 230 ° C. in 15 minutes.
  • the generated phenol was extracted out of the reaction vessel. Since the stirring torque of the stirrer increased, the temperature was raised to 250 ° C. in 8 minutes, and the pressure in the reaction vessel was reduced to 0.200 kPa or less in order to remove the generated phenol.
  • the obtained polycarbonate resin A was vacuum-dried at 80 ° C. for 5 hours, and then a single-screw extruder (manufactured by Isuzu Chemical Industries, screw diameter 25 mm, cylinder setting temperature: 220 ° C.), T die (width 200 mm, setting temperature: A film having a thickness of 100 ⁇ m was prepared using a film forming apparatus equipped with a chill roll (set temperature: 120 to 130 ° C.) and a winder. A sample having a width of 6 cm and a length of 6 cm was cut out from this film.
  • This sample was batch-type biaxial stretching apparatus (manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd.) with a stretching temperature of glass transition temperature + 15 ° C., a stretching speed of 720 mm / min (strain speed of 1200% / min), and 1 ⁇ 2.0 times. Uniaxial stretching was performed to obtain a transparent film. At this time, it extended
  • Example 3 In Example 1, 27.8 parts by weight of ISB, 82.1 parts by weight of BHEPF, 25.6 parts by weight of 1,4-CHDM, 120.8 parts by weight of DPC, and 0.679 weight of an aqueous cesium carbonate solution as a catalyst Except for the parts, the same procedure as in Example 1 was performed to obtain a polycarbonate resin C.
  • the physical properties of the polycarbonate resin C were measured, and a transparent film was produced in the same manner as in Example 1 to measure the physical properties. The results are shown in Table 1.
  • Example 4 In Example 1, 37.5 parts by weight of ISB, 91.5 parts by weight of BHEPF, 8.4 parts by weight of polyethylene glycol having an average molecular weight of 400 (hereinafter sometimes abbreviated as “PEG # 400”), DPC was carried out in the same manner as in Example 1 except that 105.7 parts by weight and 0.594 parts by weight of an aqueous cesium carbonate solution as a catalyst were obtained, to obtain a polycarbonate resin D.
  • the physical properties of the polycarbonate resin D were measured, and a transparent film was produced in the same manner as in Example 1 to measure the physical properties. The results are shown in Table 1.
  • Example 5 In Example 1, 44.8 parts by weight of ISB, 85.6 parts by weight of BHEPF, 6.2 parts by weight of PEG # 400, 112.3 parts by weight of DPC, and 0.631 parts by weight of an aqueous cesium carbonate solution as a catalyst Except having carried out, it implemented similarly to Example 1 and obtained polycarbonate resin E.
  • the physical properties of the polycarbonate resin E were measured, and a transparent film was prepared in the same manner as in Example 1 to measure the physical properties. The results are shown in Table 1.
  • Example 6 In Example 1, except that ISB 41.8 was by weight, BHEPF was 88.1 parts by weight, DEG was 5.9 parts by weight, DPC was 118.1 parts by weight, and cesium carbonate aqueous solution was 0.664 parts by weight as a catalyst.
  • polycarbonate resin F was obtained.
  • the physical properties of the polycarbonate resin F were measured, and a transparent film was produced in the same manner as in Example 1 to measure the physical properties. The results are shown in Table 1.
  • the pressure in the reaction vessel was changed from normal pressure to 13.3 kPa, and the generated phenol was extracted out of the reaction vessel.
  • the temperature inside the reaction vessel was raised to 200 ° C., then the pressure was gradually reduced, and the reaction was carried out at 3.99 kPa for 20 minutes while extracting the generated phenol out of the reaction vessel.
  • the temperature inside the reactor was raised to 215 ° C. Allowed to react for 20 minutes.
  • the reactor internal temperature was raised to 230 ° C. and reacted for 10 minutes, the pressure was reduced to 2.66 kPa, the reaction was continued for 10 minutes, the temperature was raised to 250 ° C. and reacted for 10 minutes.
  • ⁇ Transmissivity> The Y value measured using a spectrophotometer (manufactured by Murakami Color Research Laboratory Co., Ltd., product name “DOT-3”) at 23 ° C. and a wavelength of 550 nm was used.
  • ⁇ Water contact angle> Using a solid-liquid interface analyzer (product name “Drop Master 300” manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.), the contact angle after 5 seconds had elapsed after the liquid was dropped onto the substrate.
  • the measurement condition is static contact angle measurement.
  • As the water ultrapure water was used, and the droplets were 0.5 ⁇ l. About each film, the average value of 10 repetitions was made into the measured value.
  • ⁇ Film birefringence ( ⁇ n2) and retardation characteristics The retardation property of the film was measured for the refractive index and retardation in a three-dimensional direction using a Mueller Matrix Polarimeter (AXO Scan, manufactured by AXOMETRICS) (590 nm, 23 ° C.).
  • the birefringence here is distinguished by adopting the description of birefringence ( ⁇ n2) because the manufacturing conditions of the film to be measured are different from the birefringence ( ⁇ n1) described above.
  • Example 7 A polycarbonate resin obtained by vacuum drying the resin used in Example 1 at 80 ° C. for 5 hours was converted into a single-screw extruder (manufactured by Isuzu Chemical Industries, screw diameter 25 mm, cylinder set temperature: 220 ° C.), T-die (width 200 mm).
  • a film having a thickness of 90 ⁇ m was prepared using a film forming apparatus equipped with a chill roll (set temperature: 120 to 130 ° C.) and a winder. This film was subjected to 2.0-fold free end uniaxial stretching at a stretching temperature of 142 ° C.
  • Example 8 The resin used in Example 2 was formed into a film in the same manner as in Example 7 to produce a film having a thickness of 90 ⁇ m.
  • the physical properties of the obtained retardation film were measured, and the results are shown in Table 2. When this retardation film was bonded to a polarizing plate and further mounted on a display device, a very high display quality was obtained.
  • Example 9 The resin used in Example 3 was formed into a film in the same manner as in Example 7 to produce a film having a thickness of 90 ⁇ m.
  • the physical properties of the obtained retardation film were measured, and the results are shown in Table 2. When this retardation film was bonded to a polarizing plate and further mounted on a display device, a very high display quality was obtained.
  • Example 10 The resin used in Example 4 was formed into a film in the same manner as in Example 7 to produce a film having a thickness of 70 ⁇ m.
  • the physical properties of the obtained retardation film were measured, and the results are shown in Table 2. When this retardation film was bonded to a polarizing plate and further mounted on a display device, a very high display quality was obtained.
  • Example 12 The resin used in Example 6 was formed into a film in the same manner as in Example 7 to produce a film having a thickness of 70 ⁇ m.
  • the physical properties of the obtained retardation film were measured, and the results are shown in Table 2. When this retardation film was bonded to a polarizing plate and further mounted on a display device, a very high display quality was obtained.
  • Example 13 The resin used in Example 6 was formed into a film in the same manner as in Example 7 to produce a film having a thickness of 130 ⁇ m.
  • This film and a shrinkable film (PP biaxially stretched film) were laminated with an adhesive, and the stretcher used in Example 7 was subjected to a shrinkage of 20% at a stretching temperature of 135 ° C.
  • the physical properties of the obtained retardation film were measured, and the results are shown in Table 2. When this retardation film was bonded to a polarizing plate and further mounted on a display device, a very high display quality was obtained.
  • Example 14 The resin used in Example 6 was formed into a film in the same manner as in Example 7 to produce a film having a thickness of 170 ⁇ m.
  • the physical properties of the obtained retardation film were measured, and the results are shown in Table 2. When this retardation film was bonded to a polarizing plate and further mounted on a display device, a very high display quality was obtained.
  • the structural unit derived from the dihydroxy compound represented by the general formula (1) is a specific amount, the dihydroxy compound represented by the general formula (2), and the alicyclic dihydroxy compound.
  • the retardation film obtained by uniaxial stretching of the polycarbonate resin film is excellent in controlling thickness, transparency and retardation, and is required to have precision, thinness and homogeneity. It can be seen that the retardation film is suitable for a polarizing plate suitable for the above.
  • Japanese Patent Application No. 2009-262011 Japanese patent application filed on May 27, 2010
  • Japanese Patent Application No. 2010-121984 Japanese patent application filed on May 27, 2010
  • Japanese Patent Application No. 2010-149798 Japanese Patent Application No. 2010-149798

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Abstract

 本発明は、フィルムの靭性に優れ、光弾性係数が低く、かつ配向性に優れ、複屈折が大きいポリカーボネート樹脂及びそれからなる透明フィルムを提供することを目的とする。本発明のポリカーボネート樹脂は、下記一般式(1)で表されるジヒドロキシ化合物に由来する構造単位と、下記一般式(2)で表されるジヒドロキシ化合物に由来する構造単位と、下記一般式(3)で表されるジヒドロキシ化合物、下記一般式(4)で表されるジヒドロキシ化合物、下記一般式(5)で表されるジヒドロキシ化合物及び下記一般式(6)で表されるジヒドロキシ化合物からなる群より選ばれた一種以上のジヒドロキシ化合物に由来する構造単位とを含み、前記一般式(1)で表されるジヒドロキシ化合物に由来する構造単位は、前記ポリカーボネート樹脂中の18モル%以上である。

Description

ポリカーボネート樹脂及びそれよりなる透明フィルム
 本発明は、ポリカーボネート樹脂及びそれよりなる透明フィルムに関する。
 ポリカーボネート樹脂は一般的に石油資源から誘導される原料を用いて製造される。しかしながら、近年、石油資源の枯渇が危惧されており、植物などのバイオマス資源から得られる原料を用いたポリカーボネートの提供が求められている。また、二酸化炭素排出量の増加、蓄積による地球温暖化が、気候変動などをもたらすことからも、使用後の廃棄処分をしてもカーボンニュートラルな、植物由来モノマーを原料としたポリカーボネート樹脂の開発が求められている。
 例えば、植物由来モノマーとして、イソソルビドを使用し、炭酸ジフェニルとのエステル交換反応により、ポリカーボネート樹脂を得ることが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
 一方、イソソルビドを原料として含むポリカーボネート樹脂は、透明性が高く、光弾性係数が低くかつ耐熱性を有するため、液晶表示装置の位相差板、基板などの光学用途に使用することが提案されている(特許文献2参照)。また、9,9-ビス(4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンとイソソルビドからなる光弾性係数が低く、耐熱性、成形性に優れた光学用途に適したポリカーボネート樹脂が開示されている(特許文献3参照)。さらに、イソソルビドとビスクレゾールフルオレンを含むポリカーボネート樹脂からなるフィルムも開示されており、このポリカーボネート樹脂からなる位相差フィルムは、光弾性係数が低い上、位相差が短波長になるほど小さくなる逆波長分散性を示すことが開示されている(特許文献4参照)。
英国特許第1079686号明細書 日本国特開2006-28441号公報 日本国特開2004-67990号公報 国際公開第2006/41190号
 近年、液晶用ディスプレイ機器やモバイル機器等に用いられる位相差フィルム等の光学フィルムを含む透明フィルムの分野では、機器の薄型化に伴い、より配向性の高い材料、即ち、フィルム厚みが薄くても大きな位相差が得られるような材料が求められている。
 従来技術のポリカーボネート樹脂は、前記特許文献等においては透明性が高く、光弾性係数が低いとされているものの、フィルムとした時に靭性が不充分であり、また配向性や光弾性係数も満足できるものではなかった。これらのポリカーボネート樹脂を位相差フィルムとして使用しようとした場合、フィルムの靭性が無いため延伸倍率を高くできず、配向性が劣るため、フィルムの厚みを薄くできず、薄型の機器には適していなかった。
 本発明の目的は、上記従来の課題を解消し、フィルムの靭性に優れ、光弾性係数が低く、かつ配向性に優れ、複屈折が大きいポリカーボネート樹脂及びそれからなる透明フィルムを提供することにある。
 本発明者らは上記課題を解決するべく検討を重ねた結果、下記一般式(1)で表されるジヒドロキシ化合物に由来する構造単位と、下記一般式(2)で表されるジヒドロキシ化合物に由来する構造単位と、下記一般式(3)で表されるジヒドロキシ化合物、下記一般式(4)で表されるジヒドロキシ化合物、下記一般式(5)で表されるジヒドロキシ化合物及び下記一般式(6)で表されるジヒドロキシ化合物からなる群より選ばれた一種以上のジヒドロキシ化合物に由来する構造単位とを含むポリカーボネート樹脂であって、前記一般式(1)で表されるジヒドロキシ化合物に由来する構造単位が、前記ポリカーボネート樹脂中の18モル%以上であるポリカーボネート樹脂及びそれから成形した透明フィルムにより上記課題を解決することができることを見出し、本発明の第1の側面に到達した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
(上記一般式(1)中、R~Rはそれぞれ独立に、水素原子、置換若しくは無置換の炭素数1~炭素数20のアルキル基、置換若しくは無置換の炭素数6~炭素数20のシクロアルキル基、または、置換若しくは無置換の炭素数6~炭素数20のアリール基を表し、Xは置換若しくは無置換の炭素数2~炭素数10のアルキレン基、置換若しくは無置換の炭素数6~炭素数20のシクロアルキレン基、または、置換若しくは無置換の炭素数6~炭素数20のアリーレン基を表し、m及びnはそれぞれ独立に0~5の整数である。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
(上記一般式(3)中、Rは炭素数4~炭素数20の置換若しくは無置換の単環構造のシクロアルキレン基を示す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
(上記一般式(4)中、Rは炭素数4~炭素数20の置換若しくは無置換の単環構造のシクロアルキレン基を示す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
(上記一般式(5)中、Rは置換若しくは無置換の炭素数2~炭素数10のアルキレン基を示し、pは2から15の整数である。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
(上記一般式(6)中、R11は炭素数2~炭素数20のアルキル基又は下記式(7)に示す基を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
 即ち、本発明の第1の側面の要旨は下記[1]~[16]である。
[1] 前記一般式(1)で表されるジヒドロキシ化合物に由来する構造単位と、前記一般式(2)で表されるジヒドロキシ化合物に由来する構造単位と、前記一般式(3)で表されるジヒドロキシ化合物、前記一般式(4)で表されるジヒドロキシ化合物、前記一般式(5)で表されるジヒドロキシ化合物及び前記一般式(6)で表されるジヒドロキシ化合物からなる群より選ばれた一種以上のジヒドロキシ化合物に由来する構造単位とを含むポリカーボネート樹脂であって、
 前記一般式(1)で表されるジヒドロキシ化合物に由来する構造単位が、前記ポリカーボネート樹脂中の18モル%以上であるポリカーボネート樹脂。
[2] 前記一般式(3)で表されるジヒドロキシ化合物、前記一般式(4)で表されるジヒドロキシ化合物、前記一般式(5)で表されるジヒドロキシ化合物及び前記一般式(6)で表されるジヒドロキシ化合物からなる群より選ばれた一種以上のジヒドロキシ化合物に由来する構造単位が、前記ポリカーボネート樹脂中の25モル%以上である前記[1]に記載のポリカーボネート樹脂。
[3] 前記ポリカーボネート樹脂のガラス転移温度が110℃以上150℃以下である前記[1]又は[2]に記載のポリカーボネート樹脂。
[4] 前記ポリカーボネート樹脂の還元粘度が0.30dL/g以上である前記[1]~[3]のいずれか1項に記載のポリカーボネート樹脂。
[5] 前記ポリカーボネート樹脂を、該ポリカーボネート樹脂のガラス転移温度+5℃の条件下で自由端2.0倍延伸したときの複屈折(Δn2)が、0.001以上である前記[1]~[4]のいずれか1項に記載のポリカーボネート樹脂。
[6] 前記[1]~[5]のいずれか1項に記載のポリカーボネート樹脂から成形された透明フィルム。
[7] 少なくとも一方向に延伸されて形成される前記[6]に記載の透明フィルム。
[8] ナトリウムd線(589nm)における屈折率が1.57~1.62である前記[6]又は[7]に記載の透明フィルム。
[9] 波長450nmで測定した位相差R450と波長550nmで測定した位相差R550の比が下記式〔5〕を満足する前記[6]~[8]のいずれか1項に記載の透明フィルム。
  0.5≦R450/R550≦1.0   〔5〕
[10] 複屈折が、0.001以上である前記[6]~[9]のいずれか1項に記載の透明フィルム。
[11] 厚みが80μm以下である前記[6]~[10]のいずれか1項に記載の透明フィルム。
[12] 前記透明フィルムの平面内の2方向の屈折率nx、ny及び厚み方向の屈折率nzの関係が、下記式〔6〕~〔8〕のいずれかを満足する前記[6]~[11]のいずれか1項に記載の透明フィルム。
  nx>ny=nz   〔6〕
  nx>ny>nz   〔7〕
  nx>nz>ny   〔8〕
[13] 前記透明フィルムの平面内の2方向の屈折率nx、ny及び厚み方向の屈折率nz、並びに厚みdの関係が、下記式〔9〕及び〔10〕を満足する前記[6]~[12]のいずれか1項に記載の透明フィルム。
  NZ=(nx-nz)/(nx-ny)=0.2~8   〔9〕
  Δnd=(nx-ny)・d=30~400nm   〔10〕
[14] 吸水率が1.0重量%より大きい前記[6]~[13]のいずれか1項に記載の透明フィルム。
[15] 光弾性係数が40×10-12Pa-1以下である前記[6]~[14]のいずれか1項に記載の透明フィルム。
[16] 前記[6]~[15]のいずれか1項に記載の透明フィルムが偏光子と積層されている偏光板。
 さらに、本発明者らが検討を重ねた結果、上述した本発明の特定のポリカーボネート樹脂を用いることが最も好ましいが、これに限定することなく、前記課題を解決することができる透明フィルムの条件を見出し、本発明の第2の側面に到達した。
 即ち、本発明の第2の側面の要旨は下記[17]~[20]に存する。
[17] ポリカーボネート樹脂より成形され、複屈折が0.001以上であり、吸水率が1.0重量%より大きく、波長450nmで測定した位相差R450と波長550nmで測定した位相差R550の比が下記式〔11〕を満足する透明フィルム。
  0.75≦R450/R550≦0.98   〔11〕
[18] 厚みが80μm以下である前記[17]に記載の透明フィルム。
[19] 前記ポリカーボネート樹脂が共重合ポリカーボネート樹脂である前記[17]又は[18]に記載の透明フィルム。
[20] 前記[17]~[19]のいずれか1項に記載の透明フィルムが偏光子と積層されている偏光板。
 本発明のポリカーボネート樹脂及びそれからなる透明フィルムは、低い光弾性係数を有し、且つ適度なガラス転移温度を持ち、フィルム成形性に優れ、フィルムにしたときに靭性が高いことにより、耐久性が高く、配向性に優れているので、位相差フィルム等の光学フィルムに好適に使用できる。
 以下、本発明を詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することが出来る。
[1]ポリカーボネート樹脂
 本発明におけるポリカーボネート樹脂は、前記一般式(1)で表されるジヒドロキシ化合物に由来する構造単位と、前記一般式(2)で表されるジヒドロキシ化合物に由来する構造単位と、前記一般式(3)で表されるジヒドロキシ化合物、前記一般式(4)で表されるジヒドロキシ化合物、前記一般式(5)で表されるジヒドロキシ化合物及び前記一般式(6)で表されるジヒドロキシ化合物からなる群より選ばれた一種以上のジヒドロキシ化合物に由来する構造単位とを含むポリカーボネート樹脂であって、前記一般式(1)で表されるジヒドロキシ化合物に由来する構造単位が、前記ポリカーボネート樹脂中の18モル%以上であるポリカーボネート樹脂である。
<前記一般式(1)で表されるジヒドロキシ化合物>
 前記一般式(1)で表されるジヒドロキシ化合物としては、具体的には、9,9-ビス(4-ヒドロキシフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-ヒドロキシ-3-エチルフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-ヒドロキシ-3-n-プロピルフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-ヒドロキシ-3-イソプロピルフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-ヒドロキシ-3-n-ブチルフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-ヒドロキシ-3-sec-ブチルフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-ヒドロキシ-3-tert-プロピルフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-ヒドロキシ-3-シクロヘキシルフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-ヒドロキシ-3-フェニルフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-(2-ヒドロキシエトキシ)-3-メチルフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-(2-ヒドロキシエトキシ)-3-イソプロピルフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-(2-ヒドロキシエトキシ)-3-イソブチルフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-(2-ヒドロキシエトキシ)-3-tert-ブチルフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-(2-ヒドロキシエトキシ)-3-シクロヘキシルフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-(2-ヒドロキシエトキシ)-3-フェニルフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-(2-ヒドロキシエトキシ)-3,5-ジメチルフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-(2-ヒドロキシエトキシ)-3-tert-ブチル-6-メチルフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-(3-ヒドロキシ-2,2-ジメチルプロポキシ)フェニル)フルオレン等が例示され、好ましくは、9,9-ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-(2-ヒドロキシエトキシ)-3-メチルフェニル)フルオレンであり、特に好ましくは、9,9-ビス(4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンである。
<前記一般式(2)で表されるジヒドロキシ化合物>
 前記一般式(2)で表されるジヒドロキシ化合物としては、例えば、立体異性体の関係にあるイソソルビド、イソマンニド、イソイデットが挙げられる。これらは1種を単独で用いても良く、2種以上を組み合わせて用いても良い。これらのジヒドロキシ化合物のうち、資源として豊富に存在し、容易に入手可能な種々のデンプンから製造されるソルビトールを脱水縮合して得られるイソソルビドが、入手及び製造のし易さ、光学特性、成形性の面から最も好ましい。
<前記一般式(3)で表されるジヒドロキシ化合物>
 前記一般式(3)で表されるジヒドロキシ化合物としては、単環構造のシクロアルキレン基を含む化合物が挙げられる。単環構造とすることにより、得られるポリカーボネート樹脂をフィルムとしたときの靭性を改良することが出来る。又、通常、5員環構造又は6員環構造を含む化合物が挙げられる。5員環構造又は6員環構造であることにより、得られるポリカーボネート樹脂の耐熱性を高くすることができる。6員環構造は共有結合によって椅子形もしくは舟形に固定されていてもよい。具体的には、1,2-シクロペンタンジオール、1,3-シクロペンタンジオール、1,2-シクロヘキサンジオール、1,3-シクロヘキサンジオール、1,4-シクロヘキサンジオール、2-メチル-1,4-シクロヘキサンジオール等が挙げられる。
<前記一般式(4)で表されるジヒドロキシ化合物>
 前記一般式(4)で表されるジヒドロキシ化合物としては、単環構造のシクロアルキレン基を含む化合物が挙げられる。単環構造とすることにより、得られるポリカーボネート樹脂をフィルムとしたときの靭性を改良することが出来る。又、通常、前記一般式(4)におけるRが下記一般式(Ia)(式中、Rは水素原子、又は、置換若しくは無置換の炭素数1~炭素数12のアルキル基を表す。)で示される種々の異性体を包含する。このようなものとしては、具体的には、1,2-シクロヘキサンジメタノール、1,3-シクロヘキサンジメタノール、1,4-シクロヘキサンジメタノール等が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
 上述した脂環式ジヒドロキシ化合物の具体例のうち、特に、シクロヘキサンジメタノール類が好ましく、入手のしやすさ、取り扱いのしやすさという観点から、1,4-シクロヘキサンジメタノール、1,3-シクロヘキサンジメタノール、1,2-シクロヘキサンジメタノールが好ましい。
 なお、上記例示化合物は、本発明に使用し得る脂環式ジヒドロキシ化合物の一例であって、何らこれらに限定されるものではない。これらの脂環式ジヒドロキシ化合物は、1種を単独で用いても良く、2種以上を混合して用いても良い。
<前記一般式(5)で表されるジヒドロキシ化合物>
 前記一般式(5)で表されるジヒドロキシ化合物としては、具体的にはジエチレングルコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール(分子量150~2000)などが挙げられ、その中でもジエチレングリコールが好ましい。
<前記一般式(6)で表されるジヒドロキシ化合物>
 前記一般式(6)で表されるジヒドロキシ化合物としては、具体的にはエチレングルコール、プロピレングリコール、1,4-ブタンジオール、1,6-ヘキサンジオール又は下記式(8)で表されるスピログリコールなどが挙げられ、その中でもプロピレングリコール、1,4-ブタンジオール、スピログリコールが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
 尚、本発明のポリカーボネート樹脂は前記一般式(3)で表されるジヒドロキシ化合物に由来する構造単位、前記一般式(4)で表されるジヒドロキシ化合物に由来する構造単位、前記一般式(5)で表されるジヒドロキシ化合物に由来する構造単位及び前記一般式(6)で表されるジヒドロキシ化合物に由来する構造単位の中でも、前記一般式(4)で表されるジヒドロキシ化合物に由来する構造単位及び/又は前記一般式(5)で表されるジヒドロキシ化合物に由来する構造単位を含んでいることが好ましく、前記一般式(5)で表されるジヒドロキシ化合物に由来する構造単位を含んでいることがより好ましい。
 本発明のポリカーボネート樹脂は、更にその他のジヒドロキシ化合物に由来する構造単位を含んでいてもよい。
<その他のジヒドロキシ化合物>
 その他のジヒドロキシ化合物としては、例えば、ビスフェノール類等が挙げられる。
 ビスフェノール類としては、例えば、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン[=ビスフェノールA]、2,2-ビス(4-ヒドロキシ-3,5-ジメチルフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-ヒドロキシ-3,5-ジエチルフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-ヒドロキシ-(3,5-ジフェニル)フェニル)プロパン、2,2-ビス(4-ヒドロキシ-3,5-ジブロモフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)ペンタン、2,4’-ジヒドロキシ-ジフェニルメタン、ビス(4-ヒドロキシフェニル)メタン、ビス(4-ヒドロキシ-5-ニトロフェニル)メタン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)エタン、3,3-ビス(4-ヒドロキシフェニル)ペンタン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、ビス(4-ヒドロキシフェニル)スルホン、2,4’-ジヒドロキシジフェニルスルホン、ビス(4-ヒドロキシフェニル)スルフィド、4,4’-ジヒドロキシジフェニルエーテル、4,4’-ジヒドロキシ-3,3’-ジクロロジフェニルエーテル、4,4’-ジヒドロキシ-2,5-ジエトキシジフェニルエーテル等が挙げられる。
 本発明におけるポリカーボネート樹脂中、前記一般式(1)で表されるジヒドロキシ化合物に由来する構造単位は18モル%以上であり、好ましくは20モル%以上であり、更に好ましくは25モル%以上である。該構造単位が過度に小さいと、逆波長分散を示さなくなる可能性がある。
 また、本発明におけるポリカーボネート樹脂は、前記一般式(3)で表されるジヒドロキシ化合物、前記一般式(4)で表されるジヒドロキシ化合物、前記一般式(5)で表されるジヒドロキシ化合物及び前記一般式(6)で表されるジヒドロキシ化合物からなる群より選ばれた一種以上のジヒドロキシ化合物に由来する構造単位が、前記ポリカーボネート樹脂中、通常、25モル%以上であることが好ましく、より好ましくは30モル%以上、更に好ましくは35モル%以上である。該構造単位が過度に少ないと、フィルムとしたときの靭性が乏しくなる場合がある。
 また、本発明におけるポリカーボネート樹脂のガラス転移温度は110℃以上150℃以下であることが好ましく、より好ましくは120℃以上140℃以下である。ガラス転移温度が過度に低いと耐熱性が悪くなる傾向にあり、フィルム成形後に寸法変化を起こす可能性があり、又、位相差フィルムとし、偏光板と張り合わせた場合にも画像品質を下げる場合がある。ガラス転移温度が過度に高いと、フィルム成形時の成形安定性が悪くなる場合があり、又フィルムの透明性を損なう場合がある。
 本発明のポリカーボネート樹脂の分子量は、還元粘度で表すことができる。還元粘度は、溶媒として塩化メチレンを用い、ポリカーボネート濃度を0.6g/dLに精密に調整し、温度20.0℃±0.1℃でウベローデ粘度管を用いて測定する。還元粘度の下限は、通常0.30dL/gが好ましく、0.35dL/g以上がより好ましい。還元粘度の上限は、通常1.20dL/gが好ましく、より好ましくは1.00dL/g、更に好ましくは0.80dL/gである。
 ポリカーボネート樹脂の還元粘度が上記下限値より小さいと成形品の機械的強度が小さくなるという問題が生じる場合がある。一方、還元粘度が上記上限値より大きいと、成形する際の流動性が低下し、生産性や成形性が低下するという問題が生じる場合がある。
 本発明のポリカーボネート樹脂を成形して得られる透明フィルムにおいては、複屈折が、0.001以上であることが好ましい。前記ポリカーボネート樹脂を用いて成形するフィルムの厚みを非常に薄く設計するためには、複屈折が高い方が好ましい。したがって、複屈折は0.002以上であることが更に好ましい。複屈折が0.001未満の場合には、フィルムの厚みを過度に大きくする必要があるため、材料の使用量が増え、厚み、透明性及び位相差の点から均質性の制御が困難となる。そのため、複屈折が0.001未満の場合には、前記ポリカーボネート樹脂を用いて作製した透明フィルムを、精密性、薄型及び均質性を求められる機器に適合できない可能性がある。
 なお、本発明のポリカーボネート樹脂の特性を評価するに当たっては、該ポリカーボネート樹脂のガラス転移温度+5℃の条件下で自由端2.0倍延伸して得られたフィルムの複屈折(Δn2)によって評価することが好ましい。上記条件下での複屈折(Δn2)を評価することにより、延伸配向性が高い状態で複屈折を測定することができるため、本来の材料が持つ配向性を損なうことなく、評価できるというメリットがある。
 本発明のポリカーボネート樹脂を成形して得られる透明フィルムにおいては、ナトリウムd線(589nm)における屈折率が1.57~1.62であることが好ましい。この屈折率が1.57未満の場合には、複屈折が小さくなりすぎるおそれがある。一方、前記屈折率が1.62を超える場合には、反射率が大きくなり、光透過性が低下するおそれがある。
 前記透明フィルムは、波長450nmで測定した位相差R450と、波長550nmで測定した位相差R550に対する比率(R450/R550)は0.5以上1.0以下が好ましく、0.7以上0.98以下が更に好ましく、0.75以上0.95以下が特に好ましい。前記比率がこの範囲であれば、可視領域の各波長において理想的な位相差特性を得ることができる。例えば1/4λ板としてこのような波長依存性を有する位相差フィルムを作製し、偏光板と貼り合わせることにより、円偏光板等を作製することができ、色相の波長依存性が少ない、ニュートラルな偏光板および表示装置の実現が可能である。一方、前記比率がこの範囲外の場合には、色相の波長依存性が大きくなり、偏光板や表示装置に着色の問題が生じる。
 また、前記透明フィルムは、厚みが80μm以下であることが好ましく、60μm以下であることが更に好ましく、40μm以下であるとなお好ましい。厚みが80μmよりも大きいと、材料の使用量が増え、均一性の制御が困難となり、精密性、薄型及び均質性を求められる機器に適合できない。
 また、前記透明フィルムの平面内の2方向の屈折率nx、ny及び厚み方向の屈折率nzの関係が、下記式〔6〕~〔8〕のいずれかを満足することが好ましい。
  nx>ny=nz   〔6〕
  nx>ny>nz   〔7〕
  nx>nz>ny   〔8〕
 屈折率の関係が、nx>ny=nzであれば、λ板やλ/2板、λ/4板などの一軸性の位相差フィルムが得られ、液晶ディスプレイの視野角補償板や、反射又は半透過型ディスプレイや有機ELなどの、反射色相補正に使用することができる。
 屈折率の関係が、nx>ny>nzであれば、液晶ディスプレイの視野角補償板として特に、VAモードにおける視野角補償板として、1枚で補償を行うタイプや2枚で補償を行うタイプに使用することができる。また、上記同様、反射色相補正用フィルムとして用いることもできる。
 屈折率の関係が、nx>nz>nyであれば、偏光板の視野角補正フィルムや円偏光板の視野角補正フィルムとして用いることができ、また上記同様、反射色相補正用フィルムとして用いることができる。そして、正面だけでなく視野角の補償も行うことができる。
 また、前記透明フィルムの平面内の2方向の屈折率nx、ny及び厚み方向の屈折率nz、並びに厚みdの関係が下記式〔9〕及び〔10〕を満足することが好ましい。
  NZ係数=(nx-nz)/(nx-ny)=0.2~8   〔9〕
  Δnd=(nx-ny)・d=30~400nm   〔10〕
 NZ係数を前記範囲とすることにより、様々なディスプレイの視野角補償用位相差フィルムや色相補正用位相差フィルムを作製することができる。
 一方、NZ係数が0.2未満の場合には、非常に特殊な製造方法が必要とされるため、NZ係数の精度が悪く生産性が低くなるという不具合が生じるおそれがある。
 また、NZ係数が8を超える場合には、式:Rth=(nx-nz)・dにより算出される層の厚み方向の位相差値が非常に大きくなり、材料の厚みを厚くする必要がある。そのため、材料コストが高くなったり、位相差信頼性が低下するという不具合が生じるおそれがある。
 また、Δndを前記範囲とすることにより、λ/2板やλ/4板を容易に作ることができる。
 一方、Δndが30nm未満の場合には、いわゆる負の一軸性位相差フィルムであるC-plateの領域になる。C-plateは単独では、ディスプレイの視野角補償に用いることはできず、別の位相差フィルムを必要とするため、位相差フィルム総数が増えることになり、薄層化や低コスト化が困難になるという不具合が生じるおそれがある。
 また、Δndが400nmを超える場合には、高い位相差を出すために、厚みを厚くする必要があり、生産性や信頼性を下げる要因になるおそれがある。
 また、前記透明フィルムは、吸水率が1.0重量%より大きいことが好ましい。吸水率が1.0重量%より大きければ、前記透明フィルムを他のフィルムなどと貼りあわせるとき、容易に接着性を確保することができる。例えば、偏光板と貼りあわせる時、透明フィルムが親水性であるため、水の接触角も低く、接着剤を自由に設計し易く、高い接着設計ができる。吸水率が1.0重量%以下の場合は、疎水性となり、水の接触角も高く、接着性の設計が困難になる場合がある。また、フィルムが帯電し易くなり、異物の巻き込み等、偏光板、表示装置に組み込んだ際、外観欠点が多くなるという問題が生じる場合がある。
 一方、吸水率が2.0重量%より大きくなると湿度環境下での光学特性の耐久性が悪くなるためにあまり好ましくない。
 それ故、本発明における透明フィルムは、吸水率が1.0重量%より大きく2.0重量%以下であることが好ましく、更に好ましくは1.1重量%以上1.5重量%以下である。
 また、本発明の透明フィルムは、光弾性係数が40×10-12Pa-1以下であることが好ましい。光弾性係数が40×10-12Pa-1より大きいと、前記透明フィルムを位相差フィルムとして偏光板に貼り合わせ、更にこの偏光板を表示装置に搭載させたときに、貼り合わせ時の応力により、視認環境やバックライトの熱で位相差フィルムに部分的応力がかかり、不均一な位相差変化が生じ、著しい画像品質の低下が起きるという問題が生じる場合がある。したがって、本発明における透明フィルムは、光弾性係数が40×10-12Pa-1以下であることが好ましく、35×10-12Pa-1以下であることが更に好ましい。
 また、前記透明フィルムを偏光子と積層することによって偏光板を構成することができる。
 前記偏光子としては、公知の様々な構成のものを採用することができる。例えば、従来公知の方法により、各種フィルムに、ヨウ素や二色性染料等の二色性物質を吸着させて染色し、架橋、延伸、乾燥することによって調製したもの等が使用できる。
 次に、本発明の透明フィルムは、上述した特定のポリカーボネート樹脂に限定しない場合であっても、ポリカーボネート樹脂より成形され、複屈折が0.001以上であり、吸水率が1.0重量%より大きく、波長450nmで測定した位相差R450と波長550nmで測定した位相差R550の比が下記式〔11〕を満足するものである。
  0.75≦R450/R550≦0.98   〔11〕
 複屈折を0.001以上とし、吸水率を1.0重量%より大きくすることにより、上述した優れた作用効果が得られ、かつ、前記比率(R450/R550)を0.75以上0.98以下に限定することにより、短波長ほど位相差が発現し、可視領域の各波長において理想的な位相差特性を得るという優れた効果を十分に得ることができる。例えば1/4λ板としてこのような波長依存性を有する位相差フィルムを作製し、偏光板と貼り合わせることにより、円偏光板等を作製することができ、色相の波長依存性がない、ニュートラルな偏光板および表示装置の実現が十分に可能である。
 また、この場合のポリカーボネート樹脂としては、共重合ポリカーボネート樹脂であることが好ましい。これにより、用途に適したフィルムの強度や信頼性、光学特性を得ることができる。
 また、本発明における透明フィルムは、透過率が80%以上であることが好ましく、90%以上であることが更に好ましい。透過率が前記範囲であれば、着色の少ない透明なフィルムが得られ、偏光板と貼り合わせた際、偏光度や透過率の高い偏光板となり、表示装置と組み合わせた際に、高い表示品位を実現することが可能となる。
<ポリカーボネート樹脂の製造方法>
 本発明のポリカーボネート樹脂は、一般に用いられる重合方法で製造することができる。その重合方法は、ホスゲンを用いた溶液重合法、炭酸ジエステルと反応させる溶融重合法のいずれの方法でも良いが、前記一般式(1)で表されるジヒドロキシ化合物と、前記一般式(2)で表されるジヒドロキシ化合物と、前記一般式(3)で表されるジヒドロキシ化合物、前記一般式(4)で表されるジヒドロキシ化合物、前記一般式(5)で表されるジヒドロキシ化合物及び前記一般式(6)で表されるジヒドロキシ化合物からなる群より選ばれた一種以上のジヒドロキシ化合物と、必要に応じて用いられるその他のジヒドロキシ化合物とを、重合触媒の存在下に、炭酸ジエステルと反応させる溶融重合法が好ましい。
 この溶融重合法で用いられる炭酸ジエステルとしては、通常、下記一般式(9)で表されるものが挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
(一般式(9)において、A及びAは、それぞれ独立に、置換若しくは無置換の炭素数1~炭素数18の脂肪族基、又は、置換若しくは無置換の炭素数6~炭素数18の芳香族基である。)
 前記一般式(9)で表される炭酸ジエステルとしては、例えば、ジフェニルカーボネート、ジトリルカーボネートに代表される置換ジフェニルカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート及びジ-t-ブチルカーボネート等が例示されるが、特に好ましくはジフェニルカーボネート及び置換ジフェニルカーボネートが挙げられる。これらの炭酸ジエステルは、1種を単独で用いても良く、2種以上を混合して用いても良い。
 炭酸ジエステルは、反応に用いるオキシアルキレングリコールを含む全ジヒドロキシ化合物に対して、0.90~1.10のモル比率で用いることが好ましく、さらに好ましくは、0.96~1.04のモル比率である。このモル比率が0.90より小さくなると、製造されたポリカーボネート樹脂の末端水酸基が増加して、ポリマーの熱安定性が悪化したり、所望する高分子量体が得られなかったりする場合がある。また、このモル比率が1.10より大きくなると、同一条件下ではエステル交換反応の速度が低下したり、所望とする分子量のポリカーボネート樹脂の製造が困難となるばかりか、製造されたポリカーボネート樹脂中の残存炭酸ジエステル量が増加し、この残存炭酸ジエステルが、成形時、又は成形品の臭気の原因となる場合がある。
 また、溶融重合における重合触媒(すなわち、エステル交換触媒)としては、アルカリ金属化合物及び/又はアルカリ土類金属化合物が使用される。アルカリ金属化合物及び/又はアルカリ土類金属化合物と共に補助的に、塩基性ホウ素化合物、塩基性リン化合物、塩基性アンモニウム化合物、アミン系化合物等の塩基性化合物を併用することも可能であるが、アルカリ金属化合物及び/又はアルカリ土類金属化合物のみを使用することが特に好ましい。
 重合触媒として用いられるアルカリ金属化合物としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、水酸化セシウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸水素リチウム、炭酸水素セシウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸リチウム、炭酸セシウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、酢酸リチウム、酢酸セシウム、ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、ステアリン酸リチウム、ステアリン酸セシウム、水素化ホウ素ナトリウム、水素化ホウ素カリウム、水素化ホウ素リチウム、水素化ホウ素セシウム、フェニル化ホウ素ナトリウム、フェニル化ホウ素カリウム、フェニル化ホウ素リチウム、フェニル化ホウ素セシウム、安息香酸ナトリウム、安息香酸カリウム、安息香酸リチウム、安息香酸セシウム、リン酸水素2ナトリウム、リン酸水素2カリウム、リン酸水素2リチウム、リン酸水素2セシウム、フェニルリン酸2ナトリウム、フェニルリン酸2カリウム、フェニルリン酸2リチウム、フェニルリン酸2セシウム、ナトリウム、カリウム、リチウム、セシウムのアルコレート、フェノレート、ビスフェノールAの2ナトリウム塩、2カリウム塩、2リチウム塩、2セシウム塩等が挙げられる。
 また、アルカリ土類金属化合物としては、例えば、水酸化カルシウム、水酸化バリウム、水酸化マグネシウム、水酸化ストロンチウム、炭酸水素カルシウム、炭酸水素バリウム、炭酸水素マグネシウム、炭酸水素ストロンチウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウム、炭酸マグネシウム、炭酸ストロンチウム、酢酸カルシウム、酢酸バリウム、酢酸マグネシウム、酢酸ストロンチウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸ストロンチウム等が挙げられる。尚、本明細書において「アルカリ金属」及び「アルカリ土類金属」という用語を、それぞれ、長周期型周期表(Nomenclature of Inorganic Chemistry IUPAC Recommendations2005)における「第1族元素」及び「第2族元素」と同義として用いる。
 これらのアルカリ金属化合物及び/又はアルカリ土類金属化合物は1種を単独で用いても良く、2種以上を併用しても良い。
 またアルカリ金属化合物及び/又はアルカリ土類金属化合物と併用される塩基性ホウ素化合物の具体例としては、テトラメチルホウ素、テトラエチルホウ素、テトラプロピルホウ素、テトラブチルホウ素、トリメチルエチルホウ素、トリメチルベンジルホウ素、トリメチルフェニルホウ素、トリエチルメチルホウ素、トリエチルベンジルホウ素、トリエチルフェニルホウ素、トリブチルベンジルホウ素、トリブチルフェニルホウ素、テトラフェニルホウ素、ベンジルトリフェニルホウ素、メチルトリフェニルホウ素、ブチルトリフェニルホウ素等のナトリウム塩、カリウム塩、リチウム塩、カルシウム塩、バリウム塩、マグネシウム塩、あるいはストロンチウム塩等が挙げられる。
 塩基性リン化合物としては、例えば、トリエチルホスフィン、トリ-n-プロピルホスフィン、トリイソプロピルホスフィン、トリ-n-ブチルホスフィン、トリフェニルホスフィン、トリブチルホスフィン、あるいは四級ホスホニウム塩等が挙げられる。
 塩基性アンモニウム化合物としては、例えば、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、テトラプロピルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、トリメチルエチルアンモニウムヒドロキシド、トリメチルベンジルアンモニウムヒドロキシド、トリメチルフェニルアンモニウムヒドロキシド、トリエチルメチルアンモニウムヒドロキシド、トリエチルベンジルアンモニウムヒドロキシド、トリエチルフェニルアンモニウムヒドロキシド、トリブチルベンジルアンモニウムヒドロキシド、トリブチルフェニルアンモニウムヒドロキシド、テトラフェニルアンモニウムヒドロキシド、ベンジルトリフェニルアンモニウムヒドロキシド、メチルトリフェニルアンモニウムヒドロキシド、ブチルトリフェニルアンモニウムヒドロキシド等が挙げられる。
 アミン系化合物としては、例えば、4-アミノピリジン、2-アミノピリジン、N,N-ジメチル-4-アミノピリジン、4-ジエチルアミノピリジン、2-ヒドロキシピリジン、2-メトキシピリジン、4-メトキシピリジン、2-ジメチルアミノイミダゾール、2-メトキシイミダゾール、イミダゾール、2-メルカプトイミダゾール、2-メチルイミダゾール、アミノキノリン等が挙げられる。
 これらの塩基性化合物も1種を単独で用いても良く、2種以上を併用しても良い。
 上記重合触媒の使用量は、アルカリ金属化合物及び/又はアルカリ土類金属化合物を用いる場合、反応に用いる全ジヒドロキシ化合物1モルに対して、金属換算量として、通常、0.1μモル~100μモルの範囲内で用い、好ましくは0.5μモル~50μモルの範囲内であり、さらに好ましくは1μモル~25μモルの範囲内である。重合触媒の使用量が少なすぎると、所望の分子量のポリカーボネート樹脂を製造するのに必要な重合活性が得られず、一方、重合触媒の使用量が多すぎると、得られるポリカーボネート樹脂の色相が悪化し、副生成物が発生したりして流動性の低下やゲルの発生が多くなり、目標とする品質のポリカーボネート樹脂の製造が困難になる場合がある。
 このような本発明のポリカーボネート樹脂の製造に当たり、前記一般式(1)で表されるジヒドロキシ化合物は、固体として供給しても良いし、加熱して溶融状態として供給しても良いし、水溶液として供給しても良い。
 更に、前記一般式(2)で表されるジヒドロキシ化合物や、前記一般式(3)で表されるジヒドロキシ化合物、前記一般式(4)で表されるジヒドロキシ化合物、前記一般式(5)で表されるジヒドロキシ化合物及び前記一般式(6)で表されるジヒドロキシ化合物からなる群より選ばれた一種以上のジヒドロキシ化合物それぞれも、固体として供給しても良いし、加熱して溶融状態として供給しても良いし、水に可溶なものであれば、水溶液として供給しても良い。その他のジヒドロキシ化合物についても同様である。
 本発明において、前記一般式(1)で表されるジヒドロキシ化合物と、前記一般式(2)で表されるジヒドロキシ化合物と、前記一般式(3)で表されるジヒドロキシ化合物、前記一般式(4)で表されるジヒドロキシ化合物、前記一般式(5)で表されるジヒドロキシ化合物及び前記一般式(6)で表されるジヒドロキシ化合物からなる群より選ばれた一種以上のジヒドロキシ化合物と、必要に応じて用いられるその他のジヒドロキシ化合物とを重合触媒の存在下で炭酸ジエステルと反応させる方法は、通常、2段階以上の多段工程で実施される。具体的には、第1段目の反応は140℃~220℃、好ましくは150℃~200℃の温度で0.1時間~10時間、好ましくは0.5時間~3時間実施される。第2段目以降は、反応系の圧力を第1段目の圧力から徐々に下げながら反応温度を上げていき、同時に発生するフェノール等のモノヒドロキシ化合物を反応系外へ除きながら、最終的には反応系の圧力が200Pa以下で、210℃~280℃の温度範囲のもとで重縮合反応を行う。
 この重縮合反応における減圧において、温度と反応系内の圧力のバランスを制御することが重要である。特に、温度、圧力のどちらか一方でも早く変化させすぎると、未反応のモノマーが反応系外に留出し、ジヒドロキシ化合物と炭酸ジエステルのモル比率が変化し、重合度が低下することがある。例えば、前記一般式(1)で表されるジヒドロキシ化合物と、前記一般式(2)で表されるジヒドロキシ化合物としてイソソルビドと、脂環式ジヒドロキシ化合物として1,4-シクロヘキサンジメタノールを用いる場合は、全ジヒドロキシ化合物に対し、1,4-シクロヘキサンジメタノールのモル比率が50モル%以上の場合は、1,4-シクロヘキサンジメタノールがモノマーのまま反応系外に留出しやすくなるので、反応系内の圧力が13kPa程度の減圧下で、温度を1時間あたり40℃以下の昇温速度で上昇させながら反応させ、さらに、6.67kPa程度までの圧力下で、温度を1時間あたり40℃以下の昇温速度で上昇させ、最終的に200Pa以下の圧力で、200℃から250℃の温度で重縮合反応を行うと、十分に重合度が上昇したポリカーボネート樹脂が得られるため、好ましい。
 また、オキシアルキレングリコールを含む全ジヒドロキシ化合物に対し、1,4-シクロヘキサンジメタノールのモル比率が50モル%より少なくなった場合、特に、モル比率が30モル%以下となった場合は、1,4-シクロヘキサンジメタノールのモル比率が50モル%以上の場合と比べて、急激な粘度上昇が起こるので、例えば、反応系内の圧力が13kPa程度の減圧下までは、温度を1時間あたり40℃以下の昇温速度で上昇させながら反応させ、さらに、6.67kPa程度までの圧力下で、温度を1時間あたり40℃以上の昇温速度、好ましくは1時間あたり50℃以上の昇温速度で上昇させながら反応させ、最終的に200Pa以下の減圧下、220℃から290℃の温度で重縮合反応を行うと、十分に重合度が上昇したポリカーボネート樹脂が得られるため、好ましい。
 反応の形式は、バッチ式、連続式、あるいはバッチ式と連続式の組み合わせのいずれの方法でもよい。
 本発明のポリカーボネート樹脂を溶融重合法で製造する際に、着色を防止する目的で、リン酸化合物や亜リン酸化合物又はこれらの金属塩を重合時に添加することができる。
 リン酸化合物としては、リン酸トリメチル、リン酸トリエチル等のリン酸トリアルキルの1種又は2種以上が好適に用いられる。これらは、反応に用いる全ジヒドロキシ化合物に対して、0.0001モル%以上0.005モル%以下添加することが好ましく、0.0003モル%以上0.003モル%以下添加することがより好ましい。リン化合物の添加量が上記下限より少ないと、着色防止効果が小さくなる場合があり、上記上限より多いと、ヘイズが高くなる原因となったり、逆に着色を促進させたり、耐熱性を低下させたりする場合がある。
 亜リン酸化合物を添加する場合は、下記に示す熱安定剤を任意に選択して使用できる。特に、亜リン酸トリメチル、亜リン酸トリエチル、トリスノニルフェニルホスファイト、トリメチルホスフェート、トリス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)ホスファイト、ビス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイトの1種又は2種以上が好適に使用できる。これらの亜リン酸化合物は、反応に用いる全ジヒドロキシ化合物に対して、0.0001モル%以上0.005モル%以下添加することが好ましく、0.0003モル%以上0.003モル%以下添加することがより好ましい。亜リン酸化合物の添加量が上記下限より少ないと、着色防止効果が小さくなる場合があり、上記上限より多いと、ヘイズが高くなる原因となったり、逆に着色を促進させたり、耐熱性を低下させたりすることもある。
 リン酸化合物と亜リン酸化合物又はこれらの金属塩は併用して添加することができるが、その場合の添加量はリン酸化合物と亜リン酸化合物又はこれらの金属塩の総量で、先に記載した、全ジヒドロキシ化合物に対して、0.0001モル%以上0.005モル%以下とすることが好ましく、さらに好ましくは0.0003モル%以上0.003モル%以下である。この添加量が上記下限より少ないと、着色防止効果が小さくなる場合があり、上記上限より多いと、ヘイズが高くなる原因となったり、逆に着色を促進させたり、耐熱性を低下させたりすることもある。
 なお、リン酸化合物、亜リン酸化合物の金属塩としては、これらのアルカリ金属塩や亜鉛塩が好ましく、特に好ましくは亜鉛塩である。また、このリン酸亜鉛塩の中でも、長鎖アルキルリン酸亜鉛塩が好ましい。
 また、このようにして製造された本発明のポリカーボネート樹脂には、成形時等における分子量の低下や色相の悪化を防止するために熱安定剤を配合することができる。
 かかる熱安定剤としては、亜リン酸、リン酸、亜ホスホン酸、ホスホン酸及びこれらのエステル等が挙げられ、具体的には、トリフェニルホスファイト、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、トリス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)ホスファイト、トリデシルホスファイト、トリオクチルホスファイト、トリオクタデシルホスファイト、ジデシルモノフェニルホスファイト、ジオクチルモノフェニルホスファイト、ジイソプロピルモノフェニルホスファイト、モノブチルジフェニルホスファイト、モノデシルジフェニルホスファイト、モノオクチルジフェニルホスファイト、ビス(2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、2,2-メチレンビス(4,6-ジ-tert-ブチルフェニル)オクチルホスファイト、ビス(ノニルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ジステアリルペンタエリスリトールジホスファイト、トリブチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリメチルホスフェート、トリフェニルホスフェート、ジフェニルモノオルソキセニルホスフェート、ジブチルホスフェート、ジオクチルホスフェート、ジイソプロピルホスフェート、4,4’-ビフェニレンジホスフィン酸テトラキス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)、ベンゼンホスホン酸ジメチル、ベンゼンホスホン酸ジエチル、ベンゼンホスホン酸ジプロピル等が挙げられる。なかでも、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、トリメチルホスフェート、トリス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)ホスファイト、ビス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、及びベンゼンホスホン酸ジメチルが好ましく使用される。
 これらの熱安定剤は、1種を単独で用いても良く、2種以上を併用しても良い。
 かかる熱安定剤は、溶融重合時に添加した添加量に加えて更に追加で配合することができる。即ち、適当量の亜リン酸化合物やリン酸化合物を配合して、ポリカーボネート樹脂を得た後に、後に記載する配合方法で、さらに亜リン酸化合物を配合すると、重合時のヘイズの上昇、着色、及び耐熱性の低下を回避して、さらに多くの熱安定剤を配合でき、色相の悪化の防止が可能となる。
 これらの熱安定剤の配合量は、ポリカーボネート樹脂を100重量部とした場合、0.0001重量部~1重量部が好ましく、0.0005重量部~0.5重量部がより好ましく、0.001重量部~0.2重量部が更に好ましい。
 また、本発明のポリカーボネート樹脂には、酸化防止の目的で通常知られた酸化防止剤を配合することもできる。
 かかる酸化防止剤としては、例えばペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトプロピオネート)、ペンタエリスリトールテトラキス(3-ラウリルチオプロピオネート)、グリセロール-3-ステアリルチオプロピオネート、トリエチレングリコール-ビス[3-(3-tert-ブチル-5-メチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、1,6-ヘキサンジオール-ビス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、ペンタエリスリトール-テトラキス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、オクタデシル-3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート、1,3,5-トリメチル-2,4,6-トリス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)ベンゼン、N,N-ヘキサメチレンビス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-ヒドロシンナマイド)、3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-ベンジルホスホネート-ジエチルエステル、トリス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)イソシアヌレート、4,4’-ビフェニレンジホスフィン酸テトラキス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)、3,9-ビス{1,1-ジメチル-2-[β-(3-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロピオニルオキシ]エチル}-2,4,8,10-テトラオキサスピロ(5,5)ウンデカン等の1種又は2種以上が挙げられる。
 これら酸化防止剤の配合量は、ポリカーボネートを100重量部とした場合、0.0001重量部~0.5重量部が好ましい。
<透明フィルムの作製方法>
 本発明において、ポリカーボネート樹脂を用いて透明フィルムを作製する方法としては、溶融押出し法(例えば、Tダイ成形法)、キャスト塗工法(例えば、流延法)、カレンダー成形法、熱プレス法、共押出し法、共溶融法、多層押出し、インフレーション成形法等、様々な製膜方法を用いることができ、特に限定されない。好ましくは、Tダイ成形法、インフレーション成形法および流延法が挙げられる。
 本発明の透明フィルムは、少なくとも一方向に延伸されていることで位相差板として用いることができる。延伸の方法は、自由端延伸、固定端延伸、自由端収縮又は固定端収縮等、様々な延伸方法を、単独で用いることも、同時もしくは逐次で用いることもできる。
 また、延伸方向に関しても、水平方向、垂直方向、厚さ方向又は対角方向等、様々な方向や次元に行なうことが可能であり、特に限定されない。
 延伸の温度もポリカーボネート樹脂のガラス転移温度(Tg)±20℃の範囲において、延伸の方法、フィルムの厚み、目的の位相差に応じて適宜設定することができる。
 以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限り、以下の実施例により限定されるものではない。以下において、ポリカーボネート樹脂及び透明フィルムの特性評価は次の方法により行った。なお、特性評価手法は以下の方法に限定されるものではなく、当業者が適宜選択することができる。
(1)光弾性係数
 <サンプル作製>
 80℃で5時間真空乾燥をしたポリカーボネート樹脂サンプル4.0gを、幅8cm、長さ8cm、厚さ0.5mmのスペーサーを用いて、熱プレスにて熱プレス温度200~250℃で、予熱1~3分、圧力20MPaの条件で1分間加圧後、スペーサーごと取り出し、水管冷却式プレスにて圧力20MPaで3分間加圧冷却してシートを作製した。このシートから幅5mm、長さ20mmにサンプルを切り出した。
 <測定>
 He-Neレーザー、偏光子、補償板、検光子、及び光検出器からなる複屈折測定装置と振動型粘弾性測定装置(レオロジー社製「DVE-3」)を組み合わせた装置を用いて測定した。(詳細は、日本レオロジー学会誌Vol.19,p93-97(1991)を参照。)
 切り出したサンプルを粘弾性測定装置に固定し、25℃の室温で貯蔵弾性率E’を周波数96Hzにて測定した。同時に、出射されたレーザー光を偏光子、試料、補償板、検光子の順に通し、光検出器(フォトダイオード)で拾い、ロックインアンプを通して角周波数ω又は2ωの波形について、その振幅とひずみに対する位相差を求め、ひずみ光学係数O’を求めた。このとき、偏光子と検光子の方向は直交し、またそれぞれ、試料の伸長方向に対してπ/4の角度をなすように調整した。
 光弾性係数Cは、貯蔵弾性率E’とひずみ光学係数O’を用いて次式より求めた。
         C=O’/E’ 
(2)複屈折の波長分散性
 80℃で5時間真空乾燥をしたポリカーボネート樹脂を、単軸押出機(いすず化工機社製、スクリュー径25mm、シリンダー設定温度:220℃)、Tダイ(幅200mm、設定温度:220℃)、チルロール(設定温度:120~130℃)及び巻取機を備えたフィルム製膜装置を用いて、厚み100μmのフィルムを作製した。このフィルムから幅6cm、長さ6cmの試料を切り出した。この試料を、バッチ式二軸延伸装置(東洋精機社製)で、延伸温度をポリカーボネート樹脂のガラス転移温度+15℃で、延伸速度720mm/分(ひずみ速度1200%/分)で、1×2.0倍の一軸延伸を行い、透明フィルムを得た。このとき延伸方向に対して垂直方向は、保持した状態(延伸倍率1.0)で延伸を行った。
 前記透明フィルムを幅4cm、長さ4cmに切り出したサンプルを、位相差測定装置(王子計測機器社製「KOBRA-WPR」)により測定波長450nmの位相差(R450)及び550nmの位相差(R550)を測定した。そして測定した位相差(R450)と位相差(R550)の比を計算した。
(3)透明フィルムの複屈折(Δn1)
 上記(2)の透明フィルムを切り出したサンプルを前記位相差測定装置により波長590nmの位相差(R590)を測定した。前記位相差(R590)を前記サンプルの厚み(t)で除し、下記式に従い、複屈折を求めた。
          複屈折(Δn1)=R590/t
(4)フィルムの靱性
 上記(2)の透明フィルムを幅2cm、長さ7cmに切り出したサンプルの中央部分を中心に半分に折り曲げ、次に逆方向に折り曲げることを繰り返し、サンプルが破断するまでの回数を測定した。
(5)ガラス転移温度Tg
 示差走査熱量計(エスアイアイ・ナノテクノロジー社製「DSC220」)を用いて、ポリカーボネート樹脂約10mgを10℃/minの昇温速度で加熱して測定し、JIS-K7121(1987)に準拠して、低温側のベースラインを高温側に延長した直線と、ガラス転移の階段状変化部分の曲線の勾配が最大になるような点で引いた接線との交点の温度である、補外ガラス転移開始温度を求め、それをガラス転移温度とした。
(6)還元粘度
 ポリカーボネート樹脂の還元粘度は森友理化工業社製ウベローデ型粘度管を用いて、溶媒として、塩化メチレンを用い、温度20.0℃±0.1℃で測定した。濃度は0.6g/dLになるように、精密に調整した。
 溶媒の通過時間t0、溶液の通過時間tから、下記式:
   ηrel=t/t0
より相対粘度ηrelを求め、相対粘度ηrelから、下記式:
   ηsp=(η-η0)/η0=ηrel-1
より比粘度ηspを求めた。
 比粘度ηspを濃度c(g/dL)で割って、下記式:
   ηred=ηsp/c
より還元粘度(換算粘度)ηredを求めた。
 この数値が高いほど分子量が大きい。
(7)吸水率
 吸水率は、厚さ130±50μmの延伸フィルムをJIS K 7209に記載の「プラスティックの吸水率及び沸騰吸水率試験方法」に準拠して測定した。
[実施例1]
 イソソルビド(以下、「ISB」と略記することがある。)を26.2重量部、9,9-ビス(4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレン(以下、「BHEPF」と略記することがある。)を100.5重量部、1,4-シクロヘキサンジメタノール(以下、「1,4-CHDM」と略記することがある。)を10.7重量部、ジフェニルカーボネート(以下、「DPC」と略記することがある。)を105.1重量部、及び触媒として、炭酸セシウム(0.2重量%水溶液)を0.591重量部のそれぞれを反応容器に投入し、窒素雰囲気下にて、反応の第1段目の工程として、反応容器の熱媒温度を150℃にし、必要に応じて攪拌しながら、原料を溶解させた(約15分)。
 次いで、反応容器内の圧力を常圧から13.3kPaにし、反応容器の熱媒温度を190℃まで1時間で上昇させながら、発生するフェノールを反応容器外へ抜き出した。
 反応容器内温度を190℃で15分保持した後、第2段目の工程として、反応容器内の圧力を6.67kPaとし、反応容器の熱媒温度を230℃まで、15分で上昇させ、発生するフェノールを反応容器外へ抜き出した。攪拌機の攪拌トルクが上昇してくるので、8分で250℃まで昇温し、さらに発生するフェノールを取り除くため、反応容器内の圧力を0.200kPa以下に減圧した。所定の攪拌トルクに到達後、反応を終了し、生成した反応物を水中に押し出した後に、ペレット化を行い、BHEPF/ISB/1,4-CHDM=47.4モル%/37.1モル%/15.5モル%のポリカーボネート樹脂Aを得た。得られたポリカーボネート樹脂Aの還元粘度等の物性を測定し、測定値を表1に示した。
 得られたポリカーボネート樹脂Aを80℃で5時間真空乾燥をした後、単軸押出機(いすず化工機社製、スクリュー径25mm、シリンダー設定温度:220℃)、Tダイ(幅200mm、設定温度:220℃)、チルロール(設定温度:120~130℃)及び巻取機を備えたフィルム製膜装置を用いて、厚み100μmのフィルムを作製した。このフィルムから幅6cm、長さ6cmの試料を切り出した。この試料を、バッチ式二軸延伸装置(東洋精機社製)で、延伸温度をガラス転移温度+15℃で、延伸速度720mm/分(ひずみ速度1200%/分)で、1×2.0倍の一軸延伸を行い、透明フィルムを得た。このとき延伸方向に対して垂直方向は、保持した状態(延伸倍率1.0)で延伸を行った。
 得られた延伸された透明フィルムの複屈折等の物性を測定し、測定値を表1に示した。
[実施例2]
 実施例1においてISBを35.1重量部、BHEPFを90.2重量部、ジエチレングリコール(以下、「DEG」と略記することがある。)を10.6重量部、DPCを118.6重量部、触媒として炭酸セシウム水溶液を0.666重量部とした以外は、実施例1と同様に実施し、ポリカーボネート樹脂Bを得た。得られたポリカーボネート樹脂Bの組成は、BHEPF/ISB/DEG=37.7モル%/44.0モル%/18.3モル%であった。ポリカーボネート樹脂Bの物性を測定し、また実施例1と同様に透明フィルムを作製してその物性を測定した。結果を表1に示した。
[実施例3]
 実施例1においてISBを27.8重量部、BHEPFを82.1重量部、1,4-CHDMを25.6重量部、DPCを120.8重量部、触媒として炭酸セシウム水溶液を0.679重量部とした以外は、実施例1と同様に実施し、ポリカーボネート樹脂Cを得た。得られたポリカーボネート樹脂Cの組成は、BHEPF/ISB/1,4-CHDM=33.7モル%/34.3モル%/32.0モル%であった。ポリカーボネート樹脂Cの物性を測定し、また実施例1と同様に透明フィルムを作製してその物性を測定した。結果を表1に示した。
[実施例4]
 実施例1においてISBを37.5重量部、BHEPFを91.5重量部、平均分子量400のポリエチレングリコール(以下、「PEG#400」と略記することがある。)を8.4重量部、DPCを105.7重量部、触媒として炭酸セシウム水溶液を0.594重量部とした以外は、実施例1と同様に実施し、ポリカーボネート樹脂Dを得た。得られたポリカーボネート樹脂Dの組成は、BHEPF/ISB/PEG#400=42.9モル%/52.8モル%/4.3モル%であった。ポリカーボネート樹脂Dの物性を測定し、また実施例1と同様に透明フィルムを作製してその物性を測定した。結果を表1に示した。
[実施例5]
 実施例1においてISBを44.8重量部、BHEPFを85.6重量部、PEG#400を6.2重量部、DPCを112.3重量部、触媒として炭酸セシウム水溶液を0.631重量部とした以外は、実施例1と同様に実施し、ポリカーボネート樹脂Eを得た。得られたポリカーボネート樹脂Eの組成は、BHEPF/ISB/PEG#400=37.8モル%/59.3モル%/2.9モル%であった。ポリカーボネート樹脂Eの物性を測定し、また実施例1と同様に透明フィルムを作製してその物性を測定した。結果を表1に示した。
[実施例6]
 実施例1においてISB41.8を重量部、BHEPFを88.1重量部、DEGを5.9重量部、DPCを118.1重量部、触媒として炭酸セシウム水溶液を0.664重量部とした以外は、実施例1と同様に実施し、ポリカーボネート樹脂Fを得た。得られたポリカーボネート樹脂Fの組成は、BHEPF/ISB/DEG=37.0モル%/52.7モル%/10.3モル%であった。ポリカーボネート樹脂Fの物性を測定し、また実施例1と同様に透明フィルムを作製してその物性を測定した。結果を表1に示した。
[比較例1]
 ISBを13.16重量部、9,9-ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)フルオレン(以下、「BCF」と略記することがある。)を22.72重量部、トリシクロデカンジメタノール(以下「TCDDM」と略記することがある。)を29.44重量部、DPCを64.9重量部、及び触媒として、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドを2.74×10-3重量部と2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン二ナトリウム塩を40.84×10-6重量部それぞれを反応容器に投入し、窒素雰囲気下にて、反応容器の熱媒温度を180℃にし、原料を溶解させた。
 次いで、反応容器内の圧力を常圧から13.3kPaにし、発生するフェノールを反応容器外へ抜き出した。
 次いで反応容器内温度を200℃に昇温した後、徐々に減圧し、発生するフェノールを反応容器外へ抜き出しながら、3.99kPaで20分間反応させ、さらに、反応器内温を215℃に昇温して、20分間反応させた。次いで、反応器内温を230℃に昇温し、10分間反応させ、2.66kPaに減圧して10分間反応を続行し、250℃に昇温して10分間反応させた。この後、1.33kPaに減圧して10分間、更に減圧して最終的に0.133kPa以下にし、1.5時間反応し、終了した。生成した反応物を水中に押し出した後に、ペレット化を行い、ISB/TCDDM/BCF=30.0モル%/50.0モル%/20.0モル%のポリカーボネート樹脂Gを得た。得られたポリカーボネート樹脂Gの物性を測定し、実施例1と同様に透明フィルムを作製してその物性を測定した。測定値を表1に示した。
[比較例2]
 ISBを34.3重量部、BHEPFを103.3重量部、DPCを102.5重量部、及び触媒として、炭酸水素ナトリウムを5.0×10-3重量部それぞれを反応容器に投入し、窒素雰囲気下にて、反応容器の熱媒温度を180℃にし、原料を溶解させた。
 次いで、反応容器の圧力を常圧から20kPaに減圧し60℃/時間の昇温速度で200℃とした。20分間その状態を保持して、反応を行った。更に75℃/時間の昇温速度で225℃まで昇温し、昇温終了の10分後、その温度で保持しながら、1時間かけて減圧度を1mmHg以下とした。その後、60℃/時間の昇温速度で235℃まで昇温し、さらに1.5時間攪拌下で反応を行った。反応終了後、反応器内に窒素を吹き込み常圧に戻し、生成したポリカーボネート樹脂を取り出し、BHEPF/ISB=50.0モル%/50.0モル%のポリカーボネート樹脂Hを得た。得られたポリカーボネート樹脂Hの物性を測定し、実施例1と同様に透明フィルムを作製してその物性を測定した。測定値を表1に示した。
[比較例3]
 実施例1においてISBを31.9重量部、BHEPFを71.8重量部、TCDDMを32.1重量部、DPCを118.7重量部とした以外は、実施例1と同様に実施し、ポリカーボネート樹脂Iを得た。得られたポリカーボネート樹脂Iの組成は、BHEPF/ISB/TCDDM=30.0モル%/40.0モル%/30.0モル%であった。得られたポリカーボネート樹脂Iの物性を測定し、実施例1と同様に透明フィルムを作製してその物性を測定した。測定値を表1に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000018
 上記の例に加え、さらに実施例及び比較例を実施した。
 以下の実施例及び比較例で追加した各評価値の評価は、以下のように行った。
<フィルム厚み>
 尾崎製作所(株)製、製品名「PEACOCK」の接触式厚み測定機を使用して測定した。
<透過率>
 23℃で波長550nmを基準として、分光光度計(村上色彩技術研究所(株)製、製品名「DOT-3」)を用いて測定したY値を使用した。
<水接触角>
 固液界面解析装置(協和界面科学(株)製、製品名「Drop Master300」)を用いて、基材に液を滴下した後、5秒間経過した後の接触角を測定した。測定条件は、静的接触角測定である。水は、超純水を用い、液滴は0.5μlとした。それぞれのフィルムについて、繰り返し回数10回の平均値を、測定値とした。
<フィルムの複屈折(Δn2)および位相差特性>
 フィルムの位相差特性はミュラーマトリクス・ポラリメーター(AXOMETRICS社製、AXO Scan)を用いて3次元方向の屈折率および位相差を測定した(590nm、23℃)。なお、ここでの複屈折は、測定するフィルムの製造条件が前述した複屈折(Δn1)とは異なるため、複屈折(Δn2)という記載を採用して区別した。
[実施例7]
 実施例1において用いた樹脂を、80℃で5時間真空乾燥をしたポリカーボネート樹脂を、単軸押出機(いすず化工機社製、スクリュー径25mm、シリンダー設定温度:220℃)、Tダイ(幅200mm、設定温度:220℃)、チルロール(設定温度:120~130℃)及び巻取機を備えたフィルム製膜装置を用いて、厚み90μmのフィルムを作製した。このフィルムをバッチ式二軸延伸装置(東洋精機社製)で、延伸温度を142℃で、2.0倍の自由端一軸延伸を行い、Δnd=140nmで厚み61μm、R450/R550nm=0.851の位相差フィルムを得た。得られた位相差フィルムの物性を測定し、結果を表2に示した。また、この位相差フィルムを偏光板に貼り合せ、更に表示装置に搭載しところ、非常に高い表示品位が得られた。
[実施例8]
 実施例2において用いた樹脂を、実施例7と同様にフィルム製膜し、厚み90μmのフィルムを作製した。このフィルムを実施例7で用いた延伸機で、延伸温度を129℃で、2.0倍の自由端一軸延伸を行い、Δnd=139nmで厚み46μm、R450/R550nm=0.889の位相差フィルムを得た。得られた位相差フィルムの物性を測定し、結果を表2に示した。また、この位相差フィルムを偏光板に貼り合せ、更に表示装置に搭載したところ、非常に高い表示品位が得られた。
[実施例9]
 実施例3において用いた樹脂を、実施例7と同様にフィルム製膜し、厚み90μmのフィルムを作製した。このフィルムを実施例7で用いた延伸機で、延伸温度を129℃で、2.0倍の自由端一軸延伸を行い、Δnd=140nmで厚み40μm、R450/R550nm=0.954の位相差フィルムを得た。得られた位相差フィルムの物性を測定し、結果を表2に示した。また、この位相差フィルムを偏光板に貼り合せ、更に表示装置に搭載したところ、非常に高い表示品位が得られた。
[実施例10]
 実施例4において用いた樹脂を、実施例7と同様にフィルム製膜し、厚み70μmのフィルムを作製した。このフィルムを実施例7で用いた延伸機で、延伸温度を131℃で、2.0倍の自由端一軸延伸を行い、Δnd=140nmで厚み46μm、R450/R550nm=0.879の位相差フィルムを得た。得られた位相差フィルムの物性を測定し、結果を表2に示した。また、この位相差フィルムを偏光板に貼り合せ、更に表示装置に搭載したところ、非常に高い表示品位が得られた。
[実施例11]
 実施例5において用いた樹脂を、実施例7と同様にフィルム製膜し、厚み70μmのフィルムを作製した。このフィルムを実施例7で用いた延伸機で、延伸温度を135℃で、2.0倍の自由端一軸延伸を行い、Δnd=139nmで厚み43μm、R450/R550nm=0.914の位相差フィルムを得た。得られた位相差フィルムの物性を測定し、結果を表2に示した。また、この位相差フィルムを偏光板に貼り合せ、更に表示装置に搭載したところ、非常に高い表示品位が得られた。
[実施例12]
 実施例6において用いた樹脂を、実施例7と同様にフィルム製膜し、厚み70μmのフィルムを作製した。このフィルムを実施例7で用いた延伸機で、延伸温度を140℃で、2.0倍の自由端一軸延伸を行い、Δnd=141nmで厚み49μm、R450/R550nm=0.906の位相差フィルムを得た。得られた位相差フィルムの物性を測定し、結果を表2に示した。また、この位相差フィルムを偏光板に貼り合せ、更に表示装置に搭載したところ、非常に高い表示品位が得られた。
[実施例13]
 実施例6において用いた樹脂を、実施例7と同様にフィルム製膜し、厚み130μmのフィルムを作製した。このフィルムと、収縮性フィルム(PPの二軸性延伸フィルム)を粘着剤で積層し、実施例7で用いた延伸機で、延伸温度を135℃で、20%の収縮を行い、さらに、1.2倍の固定端一軸延伸を行い、Δnd=140nmで厚み128μm、R450/R550nm=0.906の位相差フィルムを得た。得られた位相差フィルムの物性を測定し、結果を表2に示した。また、この位相差フィルムを偏光板に貼り合せ、更に表示装置に搭載したところ、非常に高い表示品位が得られた。
[実施例14]
 実施例6において用いた樹脂を、実施例7と同様にフィルム製膜し、厚み170μmのフィルムを作製した。このフィルムを、実施例7で用いた延伸機で、延伸温度を126℃で、1.3倍の自由端縦延伸を行い、さらに、140℃で1.5倍の固定端一軸延伸を行い、Δnd=54nmで厚み60μm、R450/R550nm=0.906の位相差フィルムを得た。得られた位相差フィルムの物性を測定し、結果を表2に示した。また、この位相差フィルムを偏光板に貼り合せ、更に表示装置に搭載したところ、非常に高い表示品位が得られた。
[比較例4]
 比較例3において用いた樹脂を、実施例7と同様にフィルム製膜及び延伸を行い、Δnd=32nmで厚み62μm、R450/R550nm=0.925の位相差フィルムを得た。得られた位相差フィルムの物性を測定し、結果を表2に示した。なお、この位相差フィルムを偏光板と組合し、表示装置と組み合わせたところ、視認性の非常に悪い表示品位であった。
[比較例5]
 帝人化成株式会社製「WRF」を用い、光学特性及びフィルム物性を測定した。結果を表2に示す。この位相差フィルムを偏光板と組合し、表示装置と組み合わせたところ、不均一な光りぬけ(すなわち、ムラ)が確認され、ユニフォミティの悪い表示となった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000019
 表1、表2に示す結果から、前記一般式(1)で表されるジヒドロキシ化合物に由来する構造単位を特定量と、前記一般式(2)で表されるジヒドロキシ化合物、脂環式ジヒドロキシ化合物及びオキシアルキレングリコールからなる群より選択された1種以上の化合物に由来する構造単位を特定量含むポリカーボネート樹脂であって、ガラス転移温度が110℃以上150℃以下であるポリカーボネート樹脂及びそれからなる透明フィルムは、靱性に優れ、光弾性係数が低く、かつ配向性に優れ、複屈折が大きいポリカーボネート樹脂及びそれからなる透明フィルムであることが明らかである。
 表2に示す結果から、前記ポリカーボネート樹脂からなるフィルムを1軸延伸して得られた位相差フィルムは、厚み、透明性及び位相差の制御に優れ、精密性、薄型及び均質性を求められる機器に好適な偏光板に適合する位相差フィルムであることがわかる。
 本出願は、2009年11月17日出願の日本特許出願(特願2009-262011)、2010年5月27日出願の日本特許出願(特願2010-121984)、及び2010年6月30日出願の日本特許出願(特願2010-149798)に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

Claims (20)

  1.  下記一般式(1)で表されるジヒドロキシ化合物に由来する構造単位と、
     下記一般式(2)で表されるジヒドロキシ化合物に由来する構造単位と、
     下記一般式(3)で表されるジヒドロキシ化合物、下記一般式(4)で表されるジヒドロキシ化合物、下記一般式(5)で表されるジヒドロキシ化合物及び下記一般式(6)で表されるジヒドロキシ化合物からなる群より選ばれた一種以上のジヒドロキシ化合物に由来する構造単位とを含むポリカーボネート樹脂であって、
     前記一般式(1)で表されるジヒドロキシ化合物に由来する構造単位が、前記ポリカーボネート樹脂中の18モル%以上であるポリカーボネート樹脂。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    (上記一般式(1)中、R~Rはそれぞれ独立に、水素原子、置換若しくは無置換の炭素数1~炭素数20のアルキル基、置換若しくは無置換の炭素数6~炭素数20のシクロアルキル基、または、置換若しくは無置換の炭素数6~炭素数20のアリール基を表し、Xは置換若しくは無置換の炭素数2~炭素数10のアルキレン基、置換若しくは無置換の炭素数6~炭素数20のシクロアルキレン基、または、置換若しくは無置換の炭素数6~炭素数20のアリーレン基を表し、m及びnはそれぞれ独立に0~5の整数である。)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
    (上記一般式(3)中、Rは炭素数4~炭素数20の置換若しくは無置換の単環構造のシクロアルキレン基を示す。)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
    (上記一般式(4)中、Rは炭素数4~炭素数20の置換若しくは無置換の単環構造のシクロアルキレン基を示す。)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
    (上記一般式(5)中、Rは置換若しくは無置換の炭素数2~炭素数10のアルキレン基を示し、pは2から15の整数である。)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
    (上記一般式(6)中、R11は炭素数2~炭素数20のアルキル基又は下記式(7)に示す基を表す。)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
  2.  前記一般式(3)で表されるジヒドロキシ化合物、前記一般式(4)で表されるジヒドロキシ化合物、前記一般式(5)で表されるジヒドロキシ化合物及び前記一般式(6)で表されるジヒドロキシ化合物からなる群より選ばれた一種以上のジヒドロキシ化合物に由来する構造単位が、前記ポリカーボネート樹脂中の25モル%以上である請求項1に記載のポリカーボネート樹脂。
  3.  前記ポリカーボネート樹脂のガラス転移温度が110℃以上150℃以下である請求項1又は2に記載のポリカーボネート樹脂。
  4.  前記ポリカーボネート樹脂の還元粘度が0.30dL/g以上である請求項1~3のいずれか1項に記載のポリカーボネート樹脂。
  5.  前記ポリカーボネート樹脂を、該ポリカーボネート樹脂のガラス転移温度+5℃の条件下で自由端2.0倍延伸したときの複屈折(Δn2)が、0.001以上である請求項1~4のいずれか1項に記載のポリカーボネート樹脂。
  6.  請求項1~5のいずれか1項に記載のポリカーボネート樹脂から成形された透明フィルム。
  7.  少なくとも一方向に延伸されて形成される請求項6に記載の透明フィルム。
  8.  ナトリウムd線(589nm)における屈折率が1.57~1.62である請求項6又は7に記載の透明フィルム。
  9.  波長450nmで測定した位相差R450と波長550nmで測定した位相差R550の比が下記式〔5〕を満足する請求項6~8のいずれか1項に記載の透明フィルム。
      0.5≦R450/R550≦1.0   〔5〕
  10.  複屈折が、0.001以上である請求項6~9のいずれか1項に記載の透明フィルム。
  11.  厚みが80μm以下である請求項6~10のいずれか1項に記載の透明フィルム。
  12.  前記透明フィルムの平面内の2方向の屈折率nx、ny及び厚み方向の屈折率nzの関係が、下記式〔6〕~〔8〕のいずれかを満足する請求項6~11のいずれか1項に記載の透明フィルム。
      nx>ny=nz   〔6〕
      nx>ny>nz   〔7〕
      nx>nz>ny   〔8〕
  13.  前記透明フィルムの平面内の2方向の屈折率nx、ny及び厚み方向の屈折率nz、並びに厚みdの関係が、下記式〔9〕及び〔10〕を満足する請求項6~12のいずれか1項に記載の透明フィルム。
      NZ=(nx-nz)/(nx-ny)=0.2~8 〔9〕
      Δnd=(nx-ny)・d=30~400nm   〔10〕
  14.  吸水率が1.0重量%より大きい請求項6~13のいずれか1項に記載の透明フィルム。
  15.  光弾性係数が40×10-12Pa-1以下である請求項6~14のいずれか1項に記載の透明フィルム。
  16.  請求項6~15のいずれか1項に記載の透明フィルムが偏光子と積層されている偏光板。
  17.  ポリカーボネート樹脂より成形され、複屈折が0.001以上であり、吸水率が1.0重量%より大きく、波長450nmで測定した位相差R450と波長550nmで測定した位相差R550の比が下記式〔11〕を満足する透明フィルム。
      0.75≦R450/R550≦0.98   〔11〕
  18.  厚みが80μm以下である請求項17に記載の透明フィルム。
  19.  前記ポリカーボネート樹脂が共重合ポリカーボネート樹脂である請求項17又は18に記載の透明フィルム。
  20.  請求項17~19のいずれか1項に記載の透明フィルムが偏光子と積層されている偏光板。
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