説明

共重合体及び該共重合体よりなる光学フィルム

【課題】フマル酸ジエステル共重合体及び該共重合体よりなる光学フィルムに関するものであり、さらに詳しくは、優れた透明性、耐熱性及び機械特性を有するフマル酸ジエステル共重合体及び該共重合体よりなる光学フィルムを提供する。
【解決手段】フマル酸ジイソプロピル残基及び特定のフマル酸ジエステル残基よりなるフマル酸ジエステル共重合体であって、200℃で周波数10Hzにおける動的粘弾性測定から求められる貯蔵弾性率(E´)が2.0×10Pa以上であるフマル酸ジエステル共重合体及びそれよりなる光学フィルム。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明はフマル酸ジエステル共重合体及び該共重合体よりなる光学フィルムに関するものであり、さらに詳しくは、優れた透明性、耐熱性及び機械特性を有するフマル酸ジエステル共重合体及び該共重合体よりなる光学フィルムに関する。
【背景技術】
【0002】
近年、液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ、プラズマディスプレイなどに代表されるフラットパネルディスプレイは、急速に普及し、あるいはその利用範囲を拡大している。これらのフラットパネルディスプレイにおいては、数々の高分子フィルムが用いられており、例えば偏光子保護フィルム、位相差フィルム、視野角補償フィルム、光拡散フィルム、光反射フィルム、電磁波遮蔽フィルム、ディスプレイ表面保護フィルム等の光学フィルムが利用されている。さらに、従来用いられてきたディスプレイ用ガラス基板は柔軟性や加工性に乏しいことから、ディスプレイ用透明プラスチックフィルム基板材料の開発が行なわれている。
【0003】
一方、フマル酸ジエステル重合体は、1981年大津らによって見出され(例えば非特許文献1参照。)、光学レンズ、プリズムレンズ、光学ファイバー等の光学材料が提案されている(例えば特許文献1、2参照。)。また、フマル酸ジエステル重合体の単分子膜を用いた液晶ディスプレイ用の高分子配向膜を用いた液晶ディスプレイ用の高分子配向膜基板が開示され(例えば特許文献3参照。)、フマル酸ジエステル重合体の超薄膜の製造方法についても開示され、電気素子、パターンニング、マイクロリソグラフィー、光学素子(光導波路、非線形三次素子用バインダー樹脂)等についても提案されている(例えば特許文献4参照。)。
【0004】
さらに、これらフマル酸ジエステル重合体からなるディスプレイ用プラスチック基板が開示されている。(例えば特許文献5参照。)
【特許文献1】特開昭61−028513号公報
【特許文献2】特開昭61−034007号公報
【特許文献3】特開平02−214731号公報
【特許文献4】特開平02−269130号公報
【特許文献5】特開2005−97544号公報
【非特許文献1】大津隆行著、未来材料、2002年、Vol.2、No.12発行(第70〜74項)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明者等が検討した結果、フマル酸ジシクロヘキシル重合体、フマル酸ジtert−ブチル重合体、フマル酸ジシクロヘキシル重合体といった耐熱性に優れるフマル酸ジエステル重合体のなかで、フマル酸ジイソプロピル重合体が比較的機械的特性に優れることを見出した。
【0006】
しかしながら、フマル酸ジイソプロピル単独共重合体よりなるフィルムは、フィルム成膜中及び取扱い中に破損が生じることがあり、更なる伸度向上が望まれていた。
【0007】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、優れた透明性、耐熱性および機械的特性を有するフマル酸ジエステル共重合体および該共重合体からなる光学フィルムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明者等は、上記課題を解決するため、鋭意検討した結果、フマル酸ジイソプロピル残基と特定のアルキル基を有するフマル酸ジエステル残基からなる共重合体であって、200℃で周波数10Hzにおける動的粘弾性測定から求められる貯蔵弾性率が特定の範囲にある共重合体が、高耐熱性、高透明性のみならず、機械的特性に優れていることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0009】
すなわち、本発明は、フマル酸ジイソプロピル残基及び一般式(1)又は(2)で表わされるフマル酸ジエステル残基よりなるフマル酸ジエステル共重合体であって、200℃で周波数10Hzにおける動的粘弾性測定から求められる貯蔵弾性率(E´)が2.0×10Pa以上であるフマル酸ジエステル共重合体および該共重合体よりなる光学フィルムに関するものである。
【0010】
【化1】

(ここで、RおよびRはそれぞれ独立して炭素数1〜12の直鎖状アルキル基を示す。)
【0011】
【化2】

(ここで、RおよびRはそれぞれ独立して炭素数4〜12の分岐状アルキル基を示す。)
以下、本発明を詳細に説明する。
【0012】
本発明のフマル酸ジエステル共重合体を構成する一般式(1)で表わされるフマル酸ジエステル残基におけるR及びRで示される炭素数1〜12の直鎖状アルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基等が挙げられ、その中でも得られるフマル酸ジエステル共重合体が機械的特性に優れるものとなることから、メチル基、エチル基、n−ブチル基等が好ましく、n−ブチル基が特に好ましい。
【0013】
そして、具体的な一般式(1)で表わされるフマル酸ジエステル残基としては、例えばフマル酸ジメチル残基、フマル酸ジエチル残基、フマル酸ジ−n−プロピル残基、フマル酸ジ−n−ブチル残基、フマル酸ジ−n−ペンチル残基、フマル酸ジ−n−ヘキシル残基等が挙げられ、その中でもフマル酸ジメチル残基、フマル酸ジエチル残基、フマル酸ジ−n−ブチル残基が好ましく、フマル酸ジ−n−ブチル残基が特に好ましい。
【0014】
本発明のフマル酸ジエステル共重合体におけるフマル酸ジイソプロピル残基及び一般式(1)で表わされるフマル酸ジエステル残基の配合割合は、得られる共重合体が破断伸度と耐熱性に優れることからフマル酸ジイソプロピル残基99〜75モル%及び一般式(1)で表わされるフマル酸ジエステル残基1〜25モル%であることが好ましく、フマル酸ジイソプロピル残基97〜75モル%及び一般式(1)で表わされるフマル酸ジエステル残基3〜25モル%であることが特に好ましく、フマル酸ジイソプロピル残基95〜75モル%及び一般式(1)で表わされるフマル酸ジエステル残基5〜25モル%であることがさらに好ましい。
【0015】
本発明のフマル酸ジエステル共重合体を構成する一般式(2)で表わされるフマル酸ジエステル残基におけるR及びRで示される炭素数4〜12の分岐状アルキル基としては、例えばsec−ブチル基、iso−ブチル基、2−エチルヘキシル基等が挙げられ、その中でも得られるフマル酸ジエステル共重合体が機械的特性に優れるものとなることから、iso−ブチル基、2−エチルヘキシル基が好ましく、2−エチルヘキシル基が特に好ましい。
【0016】
そして、具体的な一般式(2)で表わされるフマル酸ジエステル残基としては、例えばフマル酸ジ−sec−ブチル残基、フマル酸ジ−iso−ブチル残基、フマル酸ビス(2−エチルヘキシル)残基等が挙げられ、その中でもフマル酸ジ−iso−ブチル残基、フマル酸ビス(2−エチルヘキシル)残基が好ましく、フマル酸ビス(2−エチルヘキシル)残基が特に好ましい。
【0017】
本発明のフマル酸ジエステル共重合体におけるフマル酸ジイソプロピル残基及び一般式(2)で表わされるフマル酸ジエステル残基の配合割合は、得られる共重合体が破断伸度と耐熱性に優れることからフマル酸ジイソプロピル残基99〜85モル%及び一般式(2)で表わされるフマル酸ジエステル残基1〜15モル%よりなるフマル酸ジエステル共重合体であることが好ましく、フマル酸ジイソプロピル残基98〜85モル%及び一般式(2)で表わされるフマル酸ジエステル残基2〜15モル%であることが特に好ましく、フマル酸ジイソプロピル残基97〜85モル%及び一般式(2)で表わされるフマル酸ジエステル残基3〜15モル%であることがさらに好ましい。
【0018】
本発明のフマル酸ジエステル共重合体は、200℃で周波数10Hzにおける動的粘弾性測定から求められる貯蔵弾性率(E´)が2.0×10Pa以上である。
【0019】
また、本発明のフマル酸ジエステル共重合体のゲルパーミエイションクロマトグラフィーで測定されるポリスチレン換算による数平均分子量は、1,000〜500,000が好ましく、10,000〜300,000が特に好ましく、50,000〜250,000がさらに好ましい。
【0020】
本発明のフマル酸ジエステル共重合体には、本発明の目的を逸脱しない限りにおいてその他の重合可能な単量体残基を構成単位としていてよく、該他の重合可能な単量体残基としては、例えばエチレン残基、プロピレン残基、1−ブテン残基、イソブテン残基等のオレフィン類残基;アクリル酸メチル残基、アクリル酸エチル残基、アクリル酸3−エチル−3−オキセタニルメチル残基、アクリル酸テトラヒドロフルフリル残基等のアクリル酸アルキルエステル類残基;メタクリル酸メチル残基、メタクリル酸エチル残基、メタクリル酸3−エチル−3−オキセタニルメチル残基、メタクリル酸テトラヒドロフルフリル残基等のメタクリル酸アルキルエステル類残基;スチレン残基、α−メチルスチレン残基等のビニル芳香族炭化水素類残基;酢酸ビニル残基、プロピオン酸ビニル残基、ピバル酸ビニル残基等のカルボン酸ビニルエステル類残基;メチルビニルエーテル残基、エチルビニルエーテル残基、ブチルビニルエーテル残基等のビニルエーテル類残基;N−メチルマレイミド残基、N−シクロヘキシルマレイミド残基、N−フェニルマレイミド残基等のN−置換マレイミド類残基;アクリロニトリル残基;メタクリロニトリル残基等が挙げられる。
【0021】
本発明のフマル酸ジエステル共重合体の製造方法としては、フマル酸ジイソプロピル残基及び一般式(1)又は(2)で表わされるフマル酸ジエステル残基よりなるフマル酸ジエステル共重合体よりなるフマル酸ジエステル共重合体が得られる限り、特に制限はない。
【0022】
ここで、フマル酸ジイソプロピル残基及び一般式(1)で表わされるフマル酸ジエステル残基よりなるフマル酸ジエステル共重合体よりなるフマル酸ジエステル共重合体の製造方法としては、例えばフマル酸ジイソプロピル及び一般式(3)で表わされるフマル酸ジエステルとをラジカル共重合により製造(製造方法1)することができる。
【0023】
【化3】

(ここで、RおよびRはそれぞれ独立して炭素数1〜12の直鎖状アルキル基を示す。)
また、フマル酸ジイソプロピル残基及び一般式(2)で表わされるフマル酸ジエステル残基よりなるフマル酸ジエステル共重合体よりなるフマル酸ジエステル共重合体の製造方法としては、例えばフマル酸ジイソプロピル及び一般式(4)で表わされるフマル酸ジエステルとをラジカル共重合により製造する際の方法(製造方法2)することができる。
【0024】
【化4】

(ここで、RおよびRはそれぞれ独立して炭素数4〜12の分岐状アルキル基を示す。)
製造方法1における一般式(3)で表わされるフマル酸ジエステルにおけるR及びRで示される炭素数1〜12の直鎖状アルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基等が挙げられ、その中でも得られるフマル酸ジエステル共重合体が機械的特性に優れるものとなることから、メチル基、エチル基、n−ブチル基等が好ましく、n−ブチル基が特に好ましい。
【0025】
そして、具体的な一般式(3)で表わされるフマル酸ジエステルとしては、例えばフマル酸ジメチル、フマル酸ジエチル、フマル酸ジ−n−プロピル、フマル酸ジ−n−ブチル、フマル酸ジ−n−ペンチル、フマル酸ジ−n−ヘキシル等が挙げられ、その中でもフマル酸ジメチル、フマル酸ジエチル、フマル酸ジ−n−ブチルが好ましく、フマル酸ジ−n−ブチルが特に好ましい。
【0026】
製造方法1におけるフマル酸ジイソプロピル及び一般式(3)で表わされるフマル酸ジエステルの配合割合は、得られる共重合体が破断伸度と耐熱性に優れることからフマル酸ジイソプロピル99〜75モル%及び一般式(3)で表わされるフマル酸ジエステル1〜25モル%であることが好ましく、フマル酸ジイソプロピル97〜75モル%及び一般式(3)で表わされるフマル酸ジエステル3〜25モル%であることが特に好ましく、フマル酸ジイソプロピル95〜75モル%及び一般式(1)で表わされるフマル酸ジエステル5〜25モル%であることがさら好ましい。
【0027】
また、製造方法2における一般式(4)で表わされるフマル酸ジエステルにおけるR及びRで示される炭素数4〜12の分岐状アルキル基としては、例えばsec−ブチル基、iso−ブチル基、2−エチルヘキシル基等が挙げられ、その中でも得られるフマル酸ジエステル共重合体が機械的特性に優れるものとなることから、iso−ブチル基、2−エチルヘキシル基が好ましく、2−エチルヘキシル基が特に好ましい。
【0028】
そして、具体的な一般式(4)で表わされるフマル酸ジエステルとしては、例えばフマル酸ジ−sec−ブチル、フマル酸ジ−iso−ブチル、フマル酸ビス(2−エチルヘキシル)等が挙げられ、その中でもフマル酸ジ−iso−ブチル、フマル酸ビス(2−エチルヘキシル)が好ましく、フマル酸ビス(2−エチルヘキシル)が特に好ましい。
【0029】
製造方法2におけるフマル酸ジイソプロピル及び一般式(4)で表わされるフマル酸ジエステルの配合割合は、得られる共重合体が破断伸度と耐熱性に優れることからフマル酸ジイソプロピル99〜85モル%及び一般式(4)で表わされるフマル酸ジエステル1〜15モル%よりなるフマル酸ジエステル共重合体であることが好ましく、フマル酸ジイソプロピル98〜85モル%及び一般式(2)で表わされるフマル酸ジエステル2〜15モル%であることが特に好ましく、フマル酸ジイソプロピル97〜85モル%及び一般式(2)で表わされるフマル酸ジエステル3〜15モル%であることがさらに好ましい。
【0030】
製造方法1、2におけるラジカル共重合としては、特に制限はなく、公知のラジカル共重合法で製造可能であり、例えば水性媒体中で懸濁剤を用いた懸濁共重合法、乳化共重合法、沈殿共重合法、トルエン等の有機溶剤を用いた溶液共重合法、溶媒を使用しない塊状共重合法等が挙げられる。
【0031】
ラジカル共重合を行なう際の重合開始剤としては、例えばベンゾイルパーオキサイド、ラウリルパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイド、アセチルパーオキサイド、ジ−tert−ブチルパーオキサイド、tert−ブチルクミルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、tert−ブチルパーオキシアセテート、tert−ブチルパーオキシベンゾエート、tert−ブチルパーブチルピバレート等の有機過酸化物;2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス(2−ブチロニトリル)、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、ジメチル−2,2’−アゾビスイソブチレート、1,1’−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)等のアゾ系開始剤が挙げられる。
【0032】
ラジカル共重合を行なう際に使用可能な溶媒としては、特に制限はなく、例えばベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒;メタノール、エタノール、プロピルアルコール、ブチルアルコール等のアルコール系溶媒;シクロヘキサン;ジオキサン;テトラヒドロフラン(THF);アセトン;メチルエチルケトン;ジメチルホルムアミド;酢酸イソプロピル等が挙げられ、これらの混合溶媒も用いることが可能である。
【0033】
ラジカル共重合を行なう際の重合温度は、重合開始剤の分解温度に応じて適宜設定することができ、一般的には40〜150℃の範囲で行なうことが好ましい。
【0034】
そして、本発明のフマル酸ジエステル共重合体よりなる光学フィルムは、前記フマル酸ジエステル共重合体を光学フィルムとすることにより、優れた透明性、耐熱性および機械特性を有する光学フィルムが得られるものである。そして、その際の光学フィルムの製造方法としては、特に制限はなく、例えば溶液キャスト法、溶融キャスト法等の方法により製造することができる。
【0035】
溶液キャスト法は、前記フマル酸ジエステル共重合体を溶媒に溶解した溶液(以下、ドープと称する。)を支持基板上に流延した後、加熱等により溶媒を除去しフィルムを得る方法である。その際ドープを支持基板上に流延する方法としては、例えばTダイ法、ドクターブレード法、バーコーター法、ロールコーター法、リップコーター法等が用いられる。特に、工業的にはダイからドープをベルト状又はドラム状の支持基板に連続的に押し出す方法が最も一般的である。用いられる支持基板としては、例えばガラス基板;ステンレスやフェロタイプ等の金属基板;ポリエチレンテレフタレート等のプラスチック基板などがある。溶液キャスト法において、高い透明性を有し、且つ厚み精度、表面平滑性に優れたフィルムを製膜する際には、ドープの溶液粘度は極めて重要な因子であり、700〜30000cpsが好ましく、特に1000〜10000cpsであることが好ましい。また、溶融キャスト法は、前記フマル酸ジエステル共重合体を押出機内で溶融し、Tダイのスリットからフィルム状に押出した後、ロールやエアーなどで冷却しつつ引き取る成形法である。
【0036】
本発明の光学フィルムは、フィルム成形時又は光学フィルム自体の熱安定性を高めるために酸化防止剤が配合されていることが好ましい。該酸化防止剤としては、例えばヒンダードフェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、その他酸化防止剤が挙げられ、これら酸化防止剤はそれぞれ単独又は併用して用いても良い。そして、相乗的に酸化防止作用が向上することからヒンダードフェノール系酸化防止剤とリン系酸化防止剤を併用して用いることが好ましく、その際には例えばヒンダードフェノール系酸化防止剤100重量部に対してリン系酸化防止剤を100〜500重量部で混合して使用することが特に好ましい。また、酸化防止剤の添加量としては、フマル酸ジエステル共重合体100重量部に対して0.01〜10重量部が好ましく、特に0.5〜1重量部の範囲であることが好ましい。
【0037】
さらに、紫外線吸収剤として、例えばベンゾトリアゾール、ベンゾフェノン、トリアジン、ベンゾエートなどの紫外線吸収剤を必要に応じて配合していてもよい。
【0038】
本発明の光学フィルムは、発明の主旨を越えない範囲で、その他高分子、界面活性剤、高分子電解質、導電性錯体、無機フィラー、顔料、染料、帯電防止剤、アンチブロッキング剤、滑剤等が配合されたものであってもよい。
【0039】
本発明の光学フィルムは、偏光板保護フィルム、位相差フィルム、タッチパネルフィルム、フラットパネルディスプレイ用フィルム基板、液晶ディスプレイ用プラスチックフィルム基板等のディスプレイ光学フィルムに用いることが可能であり、その中でもディスプレイ光学フィルムとして用いることが好ましく、特にディスプレイ用透明プラスチックフィルム基板として用いることが好ましい。
【0040】
本発明のディスプレイ用透明プラスチックフィルム基板は、特に透明性、品質に優れたディスプレイ用透明プラスチックフィルム基板となることから、全光線透過率が85%以上であることが好ましく、特に90%以下であることが好ましい。また、400nmの光に対する透過率が80%以上であることが好ましく、特に85%以上であることが好ましく、さらに90%以上であることが好ましい。さらに、ヘーズが2以下であることが好ましく、特に1以下であることが好ましい。
【0041】
そして、本発明のディスプレイ用透明プラスチックフィルム基板は、表示品位に優れたディスプレイ用光学フィルムとなることから、フィルム正面から測定した位相差が10μm以下であることが好ましく、特に5nm以下であることが好ましい。また、フィルムの厚みは均一であることが望ましく、厚みむらは10μm以下が好ましく、特に5nm以下が好ましく、さらには3nm以下であることが好ましい。
【0042】
本発明のディスプレイ用透明プラスチックフィルム基板は、大気雰囲気下における湿気や酸化によるディスプレイの劣化を保護するために、少なくとも一層以上のガスバリア層を積層してなるものであることが好ましい。該ガスバリア層としては、例えば酸化ケイ素、窒化ケイ素、窒化酸化ケイ素、酸化アルミ、酸化タンタル、アルミ膜などの無機物層;ポリビニルアルコール、ポリオレフィンなどの有機膜層が挙げられ、特に、光学特性、ガスバリア性能、高精細なディスプレイに重要である寸法安定性に優れるディスプレイ用透明プラスチックフィルム基板となることから、酸化ケイ素、窒化ケイ素、窒化酸化ケイ素を主体とするものが好ましい。また、ガスバリア層の厚みは無機膜の場合は1〜1000nmが好ましく、特に10〜300nmであることが好ましい。有機層の場合には0.1〜100μmが好ましく、特に1〜50μmであることが好ましい。これらガスバリア層は有機層と無機層を積層化、多層化することもできる。ガスバリア層は、蒸着、スパッタ、PECVD、CatCVD、コーティングやラミネーティングなど公知の方法により形成することができる。
【0043】
本発明のディスプレイ用透明プラスチックフィルム基板は、フィルムの表面性、耐傷付き性、TFT形成時の耐薬品性を向上させるために、少なくとも一層以上のハードコート層を有するものとすることが好ましい。該ハードコート層としては、例えばシリコン系樹脂、アクリル系樹脂、アクリルシリコン系樹脂、紫外線硬化型樹脂、ウレタン系ハードコート剤などからなる層が挙げられ、これらは、一種類以上で用いることができる。その中でも透明性、耐傷付き性、耐薬品性に優れるディスプレイ用透明プラスチックフィルム基板となることから、紫外線硬化型コーティング剤にいよるハードコート層が好ましく、該紫外線硬化型ハードコート剤としては、例えば紫外線硬化型アクリルウレタン、紫外線硬化型エポキシアクリレート、紫外線硬化型(ポリ)エステルアクリレート、紫外線硬化型オキセタンなどが挙げられる。ハードコート層の厚みは、0.1〜100μmであることが好ましく、特に1〜50μmが好ましく、さらに2〜20μmであることが好ましい。
【0044】
また、本発明のディスプレイ用透明プラスチックフィルム基板は、該フィルムとガスバリア層及び/又はハードコート層の間にプライマー処理を行ったものであってもよい。
【発明の効果】
【0045】
本発明のフマル酸ジエステル共重合体により、耐熱性、透明性、機械特性に優れた光学フィルムの製造が可能になる。
【実施例】
【0046】
本発明を実施例に基づき説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。以下に実施例により得られたフマル酸ジエステル共重合体の評価・測定方法を示す。なお、断りのない限り用いた試薬は市販品を用いた。
【0047】
〜数平均分子量〜
ゲルパーミエイションクロマトグラフィー(GPC)装置(東ソー製、カラムGMHHR−H)を用い、THFを溶媒として、40℃で測定し、標準ポリスチレン換算から算出して求めた。
【0048】
〜フマル酸ジエステル共重合体の組成〜
核磁気共鳴測定装置(日本電子製、商品名JNM−GX270)を用い、プロトン核磁気共鳴分光(H−NMR)スペクトル分析より求めた。
【0049】
〜貯蔵弾性率(E´)〜
貯蔵弾性率の評価を行うために、フマル酸ジエステル共重合体21g、トルエン39.5g、2−ブタノン39.5g、フェノール系酸化防止剤(旭電化製、商品名AO−60)0.07g、リン系酸化防止剤(旭電化製、商品名PEP−36)0.22gを混合し、ポリマー溶液を調製した。このポリマー溶液を用いて、溶液キャスト法で厚さ150μmのフィルムを作成した。このフィルムをFTレオスペクトラー(レオロジ製、商品名DVE−V4)を用い、200℃で周波数10Hzにおける動的粘弾性測定より貯蔵弾性率(E´)を測定した。
【0050】
〜フィルムの破断伸度の評価方法〜
貯蔵弾性率の評価に用いたフィルムと同様の方法で調製したフィルムをオーブンで220℃、1時間加熱処理したのち、ASTM D882に従い、引張試験機(東洋ボールドウィン製、商品名UTM−2.5T)を用いて引張試験を行い、破断伸度を測定した。
【0051】
〜透明性の評価方法〜
貯蔵弾性率の評価に用いたフィルムと同様の方法で調製したフィルムをオーブンで220℃、1時間加熱処理したのち、ヘーズメーター(日本電色工業製、商品名NDH2000)を用い、ヘーズを測定した。また、カラーコンピューター(スガ試験機製、商品名SM−7−IS−2B)を用い、黄色度を測定した。
【0052】
実施例1
ガラスアンプルにフマル酸ジイソプロピル53.6g(278mmol)、一般式(4)で表わされるフマル酸ビス(2−エチルヘキシル)16.1g(47mmol)、t−ブチルパーピバレート0.3g(2mmol)を加え窒素置換の後、熔封し、50℃で36時間保持することにより、ラジカル共重合を行なった。共重合反応の終了後、アンプル中の重合物をTHF300gに溶解し、3Lのメタノール中に滴下することにより共重合体を得た(収率84%)。H−NMR及びGPC測定より、得られた共重合体は、フマル酸ジイソプロピル残基単位/フマル酸ビス(2−エチルヘキシル)残基単位=88/12(モル%)、数平均分子量106,000であるフマル酸ジエステル共重合体であった。
【0053】
このフマル酸ジエステル共重合体からなるフィルムの200℃、10Hzの動的粘弾性測定における貯蔵弾性率(E´)は4.0×10Paであった。また、220℃加熱後のフィルムは平滑で歪等の変形は発生せず、破断伸度は6.5%、ヘーズは0.6、黄色度は2.8であった。
【0054】
これらの結果から、得られたフィルムは光学フィルム、特にディスプレイ用光学フィルムに適したものであった。
【0055】
実施例2
ガラスアンプルにフマル酸ジイソプロピル66.5g(332mmol)、フマル酸ビス(2−エチルヘキシル)6.0g(18mmol)、t−ブチルパーピバレート0.4g(2mmol)を加え窒素置換の後、熔封し、50℃で36時間保持することにより、ラジカル共重合を行なった。共重合反応の終了後、アンプル中の重合物をTHF300gに溶解し、3Lのメタノール中に滴下することにより共重合体を得た(収率87%)。H−NMR及びGPC測定より、得られた共重合体は、フマル酸ジイソプロピル残基単位/フマル酸ビス(2−エチルヘキシル)残基単位=94/6(モル%)、数平均分子量154,000であるフマル酸ジエステル共重合体であった。
【0056】
このフマル酸ジエステル共重合体からなるフィルムの200℃、10Hzの動的粘弾性測定における貯蔵弾性率(E´)は6.6×10Paであった。また、220℃加熱後のフィルムは平滑で歪等の変形は発生しておらず、破断伸度は6.4%、ヘーズは0.4、黄色度は2.9であった。
【0057】
これらの結果から、得られたフィルムは光学フィルム、特にディスプレイ用光学フィルムに適したものであった。
【0058】
実施例3
ガラスアンプルにフマル酸ジイソプロピル57.9g(289mmol)、一般式(3)で表わされるフマル酸ジ−n−ブチル11.7g(51mmol)、t−ブチルパーピバレート0.4g(2mmol)を加え窒素置換の後、熔封し、50℃で36時間保持することにより、ラジカル共重合を行なった。共重合反応の終了後、アンプル中の重合物をTHF300gに溶解し、3Lのメタノール中に滴下することにより共重合体を得た(収率82%)。H−NMR及びGPC測定より、得られた共重合体は、フマル酸ジイソプロピル残基単位/フマル酸ジ−n−ブチル残基単位=87/13(モル%)、数平均分子量150,000であるフマル酸ジエステル共重合体であった。
【0059】
このフマル酸ジエステル共重合体からなるフィルムの200℃、10Hzの動的粘弾性測定における貯蔵弾性率(E´)は5.5×10Paであった。また、また、220℃加熱後のフィルムは平滑で歪等の変形は発生しておらず、破断伸度は7.3%、ヘーズは0.4、黄色度は2.8、であった。
【0060】
これらの結果から、得られたフィルムは光学フィルム、特にディスプレイ用光学フィルムに適したものであった。
【0061】
実施例4
ガラスアンプルにフマル酸ジイソプロピル66.5g(332mmol)、フマル酸ジ−n−ブチル4.0g(17mmol)、t−ブチルパーピバレート0.4g(2mmol)を加え窒素置換の後、熔封し、50℃で36時間保持することにより、ラジカル共重合を行なった。共重合反応の終了後、アンプル中の重合物をTHF300gに溶解し、3Lのメタノール中に滴下することにより共重合体を得た(収率95%)。H−NMR及びGPC測定より、得られた共重合体は、フマル酸ジイソプロピル残基単位/フマル酸ジ−n−ブチル=93/7(モル%)、数平均分子量131,000であるフマル酸ジエステル共重合体であった。
【0062】
このフマル酸ジエステル共重合体からなるフィルムの200℃、10Hzの動的粘弾性測定における貯蔵弾性率(E´)は8.1×10Paであった。また、220℃加熱後のフィルムは平滑で歪等の変形は発生しておらず、破断伸度は6.6%、ヘーズは0.5、黄色度は3.0であった。
【0063】
これらの結果から、得られたフィルムは光学フィルム、特にディスプレイ用光学フィルムに適したものであった。
【0064】
比較例1
ガラスアンプルにフマル酸ジイソプロピル70.0g(350mmol)及びt−ブチルパーピバレート0.5g(2mmol)を加え窒素置換の後、熔封し、50℃で36時間保持することにより、ラジカル共重合を行なった。共重合反応の終了後、アンプル中の重合物をTHF300gに溶解し、3Lのメタノール中に滴下することにより共重合体を得た(収率89%)。H−NMRより、得られた重合体は数平均分子量192,000のフマル酸ジイソプロピル単独共重合体であった。
【0065】
このフマル酸ジエステル重合体からなるフィルムの200℃、10Hzの動的粘弾性測定における貯蔵弾性率(E´)は8.1×10Paであった。また、220℃加熱後のフィルムは平滑で歪等の変形は発生しておらず、このフィルムの破断伸度は4.2%、ヘーズは0.5、黄色度は3.0であった。
【0066】
よって、一般式(1)又は(2)で表わされるフマル酸ジエステル残基を有していないことから、得られた共重合体は破断伸度に劣るものであった。
【0067】
比較例2
ガラスアンプルにフマル酸ジイソプロピル48.8g(244mmol)、一般式(4)で表わされるフマル酸ビス(2−エチルヘキシル)20.7g(61mmol)、t−ブチルパーピバレート0.3g(2mmol)を加え窒素置換の後、熔封し、50℃で36時間保持することにより、ラジカル共重合を行なった。共重合反応の終了後、アンプル中の重合物をTHF300gに溶解し、3Lのメタノール中に滴下することにより共重合体を得た(収率86%)。H−NMR及びGPC測定より、得られた共重合体は、フマル酸ジイソプロピル残基単位/フマル酸ビス(2−エチルヘキシル)残基単位=83/17(モル%)、数平均分子量98,000であるフマル酸ジエステル共重合体であった。
【0068】
このフマル酸ジエステル共重合体からなるフィルムの200℃、10Hzの動的粘弾性測定における貯蔵弾性率(E´)は1.5×10Paであった。また、220℃熱処理を行なったところ、フィルムが変形した。
【0069】
よって、得られた共重合体は、貯蔵弾性率(E´)が2.0×10Pa未満であることから耐熱性に劣り、フィルムの変形と外観の悪化がみられた。
【0070】
比較例3
ガラスアンプルにフマル酸ジイソプロピル39.8g(199mmol)、一般式(3)で表わされるフマル酸ジ−n−ブチル30.2g(132mmol)、t−ブチルパーピバレート0.4g(2mmol)を加え窒素置換の後、熔封し、50℃で36時間保持することにより、ラジカル共重合を行なった。共重合反応の終了後、アンプル中の重合物をTHF300gに溶解し、3Lのメタノール中に滴下することにより共重合体を得た(収率73%)。H−NMR及びGPC測定より、得られた共重合体は、フマル酸ジイソプロピル残基単位/フマル酸ジ−n−ブチル残基単位=72/28(モル%)、数平均分子量158,000であるフマル酸ジエステル共重合体であった。
【0071】
このフマル酸ジエステル共重合体からなるフィルムの200℃、10Hzの動的粘弾性測定における貯蔵弾性率(E´)は1.6×10Paであった。また、220℃熱処理を行なったところ、フィルムが変形した。
【0072】
よって、得られた共重合体は、貯蔵弾性率(E´)が2.0×10Pa未満であることから耐熱性に劣り、フィルムの変形と外観の悪化がみられた。
【0073】
実施例5
実施例3で得られたフィルムを下記条件で処理することにより、スパッタにより厚み100nmの窒化ケイ素層を形成した。
【0074】
製膜温度:室温、バックグラウンド圧:1*10−7torr、スパッタガス圧:0.6Pa(Air:80SCCM、N2:20SCCM)、印加電圧:RFマグネトロン500W。
【0075】
さらにこのフィルムに、紫外線硬化型エポキシアクリレート60重量部、1,6−ヘキサンジオールアクリレート20重量部、イソボルニルアクリレート15重量部、光開始剤(チバスペシャルティーケミカル製、商品名ダロキュア1173)3.5重量部、酸化防止剤(チバスペシャリティーケミカル製、商品名Irganox1010)1.4重量部、シリコン系レベリング剤0.1重量部からなる紫外線硬化型樹脂組成物をコーターで4μmの厚みに塗布し、高圧水銀灯で光照射することにより、ハードコート層を形成した。
【0076】
このようにして作製した透明プラスチックフィルム基板に、スパッタ処理により透明電極膜(ITO膜)を設けた(スパッタ温度:200℃)。さらにITO層にポリイミド配向膜をスピンコートにより塗布し、180℃で1時間ベーク後、ラビング処理を行なった。このようにして作製したフィルム基板にスペーサーを散布し、2枚を上下ラビング方向が垂直となるようにシール剤で固定した。シール剤を硬化後真空注入により液晶を注入してエポキシ樹脂で封止し液晶セルを作製した。セル上下に偏光板(日東電工製、商品名NPF)を貼付け、表示特性を評価した。白色表示および黒色表示ともに均一でムラのない表示が可能であった。また、このようにして作製した液晶表示素子は柔軟でフレキシブルであった。
【0077】
これらの結果から、得られたフィルムはディスプレイ用透明プラスチックフィルム基板に適したものであった。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
フマル酸ジイソプロピル残基及び一般式(1)又は(2)で表わされるフマル酸ジエステル残基よりなるフマル酸ジエステル共重合体であって、200℃で周波数10Hzにおける動的粘弾性測定から求められる貯蔵弾性率(E´)が2.0×10Pa以上であることを特徴とするフマル酸ジエステル共重合体。
【化1】

(ここで、RおよびRはそれぞれ独立して炭素数1〜12の直鎖状アルキル基を示す。)
【化2】

(ここで、RおよびRはそれぞれ独立して炭素数4〜12の分岐状アルキル基を示す。)
【請求項2】
フマル酸ジイソプロピル残基99〜75モル%及び一般式(1)で表わされるフマル酸ジエステル残基1〜25モル%よりなることを特徴とする請求項1に記載のフマル酸ジエステル共重合体。
【請求項3】
フマル酸ジイソプロピル残基99〜85モル%及び一般式(2)で表わされるフマル酸ジエステル残基1〜15モル%よりなることを特徴とする請求項1に記載のフマル酸ジエステル共重合体。
【請求項4】
一般式(1)で表わされるフマル酸ジエステル残基がフマル酸ジ−n−ブチル残基であることを特徴とする請求項1又は2に記載のフマル酸ジエステル共重合体。
【請求項5】
一般式(2)で表わされるフマル酸ジエステル残基がフマル酸ビス(2−エチルヘキシル)残基であることを特徴とする請求項1又は3に記載のフマル酸ジエステル共重合体。
【請求項6】
請求項1〜5のいずれかに記載のフマル酸ジエステル共重合体からなる光学フィルム。
【請求項7】
請求項6に記載の光学フィルムからなるディスプレイ用光学フィルム。
【請求項8】
請求項7に記載のディスプレイ用光学フィルムからなるディスプレイ用透明プラスチックフィルム基板。

【公開番号】特開2008−120851(P2008−120851A)
【公開日】平成20年5月29日(2008.5.29)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−303097(P2006−303097)
【出願日】平成18年11月8日(2006.11.8)
【出願人】(000003300)東ソー株式会社 (1,901)
【Fターム(参考)】