説明

積層光学フィルムの製造方法、積層光学フィルムならびにその用途

【課題】本発明は、液晶表示装置において画面を斜め方向から見たときのコントラスト比が高く、また画面を斜め方向から見たときのカラーシフト量が小さく、更に均一な画面表示を可能にする積層光学フィルムとその製造方法、並びにそれを用いた偏光板および液晶表示装置を提供することを課題としている。
【解決手段】本発明の積層光学フィルムの製造方法は、環状オレフィン系樹脂(A)またはビニル芳香族系樹脂(B)のいずれかからなる基材フィルムの少なくとも片面に、他方の樹脂をコーティング法により積層製膜して、(A)層と(B)層とを有する原反フィルムを製造する工程と、得られた原反フィルムを、フィルム長手方向に対して垂直な方向に一軸延伸する工程とを有し、位相差が特定条件を満たす積層光学フィルムを得ることを特徴としている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、積層光学フィルムの製造方法、積層光学フィルムならびにその用途に関する。詳しくは、本発明は、環状オレフィン系樹脂層とビニル芳香族系樹脂層とを有する積層光学フィルムの製造方法、該製造方法により得られた積層光学フィルム、ならびに該積層光学フィルムを用いてなる偏光板および液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【0002】
位相差フィルムは液晶表示装置の視野角補償を目的として一般的に用いられており、斜め視野角での光漏れを防ぎ、コントラスト比の低下を防ぐ働きをする。位相差フィルムとして用いられる光学フィルムには、ポリカーボネートフィルム、ポリエステルフィルム、セルロースアセテートフィルム、環状オレフィンフィルム等が挙げられる。
中でも環状オレフィンフィルムは、透明性、耐熱性、寸法安定性、低光弾性等に優れることから、位相差フィルムを始め各種光学部品の材料として注目されている。
【0003】
近年、従来のTNモードに加え、VAモードやIPSモードの高視野角液晶モードが実用化され、高画質が要求されるテレビ用途においても、液晶表示装置(液晶テレビ)が広く普及してきている。例えばVAモードの液晶表示装置用の位相差フィルムとしては、AプレートとCプレートを組み合わせた補償方式や、二軸性フィルムを1枚または2枚組み合わせた補償方式が、視野角改善に特に効果が高いと知られている。
【0004】
しかしこれらの補償方式であっても、画面を斜め方向から見たときの色の変化(以下、カラーシフトと略す)、例えば黒表示状態で本来黒色になるべきところが紫に着色して見える等、については視野角補償が不十分であった。これを改善するためには、可視光領域で短波長ほど位相差が小さく、長波長になるにつれて位相差が大きくなるような特性、いわゆる逆波長分散性を持つ位相差フィルムが必要であることが知られている。例えば特許文献1では、位相差フィルムに用いる樹脂の改質によって逆波長分散性を実現する手法が提案されている。しかしながら、樹脂の改質により樹脂製造条件の確立が困難になったり、フィルムの強度、透明性、安定性等が損なわれたりするなど、広く実用化されるには至っていない。
【0005】
樹脂の改質以外の方法として、特定位相差の層を積層し、合計の位相差が逆波長分散性となるよう制御するものもある。例えば特許文献2では重合性液晶からなる位相差層と樹脂フィルムとの積層により、逆波長分散性を実現する手法が提案されている。しかしながら、重合性液晶による位相差層は数ミクロン程度の厚みの層を数%の厚みバラツキでコントロールする必要がある等、作製難度が高い。加えてこのような積層による手法では、正面方向から観測した時は所定の位相差値および逆波長分散性が得られるものの、斜め方向から観測した時は光軸ずれの影響により所定の位相差が得られず、斜め方向の視野角補償ができないという問題がある。
【0006】
また特許文献3では、固有複屈折が正である層と固有複屈折が負である層とを塗工により積層し、延伸することで逆波長分散性を実現する手法が提案されている。しかしながら、視野角補償で特に重要となる斜め視野角での位相差値、逆波長分散性およびパネル特性については何ら言及されておらず、また実装上問題となる層間の密着性についても言及されていない。加えて残存溶剤量を一定に保って延伸し、所定の位相差を発現させるのは難度が高く位相差ムラが発生しやすい。以上のように、斜め方向からのコントラスト比を高くし、かつカラーシフトを低下させるための手法は十分に確立されておらず、改良が要望されていた。
【特許文献1】特開2006−225626
【特許文献2】特開2006−268033
【特許文献3】特開2007−199616
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は、液晶表示装置において画面を斜め方向から見たときのコントラスト比が高く、また画面を斜め方向から見たときのカラーシフト量が小さく、更に均一な画面表示を可能にする積層光学フィルムとその製造方法、並びにそれを用いた偏光板および液晶表示装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明者は、上記のような背景に鑑みて鋭意検討した結果、特定の方法で製造した積層光学フィルムが、従来技術で達成し得なかった、斜め方向から見たときの所定位相差の確保、および逆波長分散性の確保を実現でき、しかも積層フィルム各層の密着性の確保を実現できることを見出し、本発明を完結するに至った。
【0009】
すなわち本発明の積層光学フィルムの製造方法は、
環状オレフィン系樹脂(A)またはビニル芳香族系樹脂(B)のいずれかからなる基材フィルムの少なくとも片面に、環状オレフィン系樹脂(A)およびビニル芳香族系樹脂(B)のうち、基材フィルムを構成しない樹脂をコーティング法により積層製膜して、
環状オレフィン系樹脂(A)層とビニル芳香族系樹脂(B)層とを有する原反フィルムを製造する工程と、
得られた原反フィルムを、フィルム長手方向に対して垂直な方向に一軸延伸する工程とを有し、
波長450nmにおける面内位相差(R450)、波長550nmにおける面内位相差(R550)、および波長650nmにおける面内位相差(R650)が、下記式(i)、(ii)、(iii)を全て満たす積層光学フィルムを得ることを特徴としている。
【0010】
R450≦R550≦R650 …(i)
1.0≦R650/R550≦1.2 …(ii)
70nm≦R550≦150nm …(iii)
このような本発明の光学フィルムの製造方法では、環状オレフィン系樹脂(A)が、下記式(1)で表される構造単位および下記式(2)で表される構造単位を有する共重合体からなることが好ましい。
【0011】
【化1】

【0012】
[式(1)中、mは1以上の整数、pは0以上の整数であり、Xは独立に式:−CH=CH−で表される基または式:−CH2CH2−で表される基であり、R1〜R4は各々独立に水素原子;ハロゲン原子;酸素、窒素、イオウ若しくはケイ素を含む連結基を有していてもよい置換または非置換の炭素原子数1〜30の炭化水素基;または極性基を表し、R1
とR2および/またはR3とR4は一体化して2価の炭化水素基を形成してもよく、R1またはR2と、R3またはR4とは相互に結合して炭素環または複素環を形成してもよく、該炭
素環または複素環は、単環構造でも多環構造でもよい。]
【0013】
【化2】

【0014】
[式(2)中、Yは式:−CH=CH−で表される基または式:−CH2CH2−で表される基であり、R5〜R8は各々独立に水素原子;ハロゲン原子;酸素、窒素、イオウ若しくはケイ素を含む連結基を有していてもよい置換または非置換の炭素原子数1〜30の炭化水素基;または極性基を表し、R5とR6および/またはR7とR8は一体化して2価の炭化水素基を形成してもよく、R5またはR6と、R7またはR8とは相互に結合して炭素環または複素環を形成してもよく、該炭素環または複素環は、単環構造でも多環構造でもよい。]
本発明の積層光学フィルムの製造方法では、ビニル芳香族系樹脂(B)が、スチレン−(メタ)アクリル酸共重合体であることが好ましく、また、ビニル芳香族系樹脂(B)が、スチレン−無水マレイン酸共重合体であることも好ましい。
【0015】
本発明の積層光学フィルムの製造方法では、環状オレフィン系樹脂(A)のガラス転移温度(Tg(A))と、ビニル芳香族系樹脂(B)のガラス転移温度(Tg(B))との差が、20℃以内であることが好ましい。
【0016】
本発明の積層光学フィルムの製造方法では、原反フィルムを製造する工程が、環状オレフィン系樹脂(A)からなる基材フィルムの少なくとも片面に、ビニル芳香族系樹脂(B
)をコーティング法により積層製膜する工程であることが好ましい。
【0017】
本発明の積層光学フィルムは、前記本発明の積層光学フィルムの製造方法により得られることを特徴としている。
本発明の積層光学フィルムは、環状オレフィン系樹脂(A)層と、ビニル芳香族系樹脂(B)層とが、直接積層されていることが好ましい。
【0018】
本発明の偏光板は、前記本発明の積層光学フィルムが、偏光子の少なくとも片面に、接着剤または粘着剤を介して積層されてなることを特徴としている。
本発明の液晶表示装置は、前記本発明の積層光学フィルムが、偏光子の少なくとも片面に、接着剤または粘着剤を介して積層されてなる偏光板を有することを特徴としている。
【発明の効果】
【0019】
本発明によれば、斜め方向から見たときの所定位相差および逆波長分散性が確保され、しかも積層フィルム各層の密着性に優れた積層光学フィルムの製造方法ならびに積層光学フィルムを提供することができる。また本発明によれば、本発明の積層光学フィルムまたはそれを具備した偏光板を用いたことにより、液晶表示装置において画面を斜め方向から見たときのコントラスト比が高く、また画面を斜め方向から見たときのカラーシフト量が小さく、更に均一な画面表示を可能にする液晶表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0020】
以下、本発明について具体的に説明する。
[積層光学フィルムの製造方法]
本発明の積層光学フィルムの製造方法は、環状オレフィン系樹脂(A)またはビニル芳香族系樹脂(B)のいずれかからなる基材フィルムの少なくとも片面に、環状オレフィン系樹脂(A)およびビニル芳香族系樹脂(B)のうち、基材フィルムを構成しない樹脂をコーティング法により積層製膜して、環状オレフィン系樹脂(A)層とビニル芳香族系樹脂(B)層とを有する原反フィルムを製造する工程と、得られた原反フィルムを、フィルム長手方向に対して垂直な方向に一軸延伸する工程とを有する。
【0021】
(A)環状オレフィン系樹脂
本発明で用いられる環状オレフィン系樹脂としては、ノルボルネン骨格を有する化合物である環状オレフィン系単量体を重合あるいは共重合し、必要に応じて水素添加して得られる樹脂をいずれも用いることができる。ここで、環状オレフィン系単量体の重合あるいは共重合は、付加重合であっても開環重合であってもよい。
【0022】
本発明において用いられる環状オレフィン系樹脂は、好ましくは下記式(1)または下記式(2)で表される構造単位(繰り返し単位ともいう)の少なくとも一つを有する重合体あるいは共重合体であり、より好ましくは、下記式(1)で表される構造単位および下記式(2)で表される構造単位を有する共重合体である。さらに必要に応じて他の繰り返し単位を含むことは任意である。
【0023】
【化3】

【0024】
[式(1)中、mは1以上の整数、pは0以上の整数であり、Xは独立に式:−CH=CH−で表される基または式:−CH2CH2−で表される基であり、R1〜R4は各々独立に水素原子;ハロゲン原子;酸素、窒素、イオウ若しくはケイ素を含む連結基を有していてもよい置換または非置換の炭素原子数1〜30の炭化水素基;または極性基を表し、R1
とR2および/またはR3とR4は一体化して2価の炭化水素基を形成してもよく、R1またはR2と、R3またはR4とは相互に結合して炭素環または複素環を形成してもよく、該炭
素環または複素環は、単環構造でも多環構造でもよい。]
【0025】
【化4】

【0026】
[式(2)中、Yは式:−CH=CH−で表される基または式:−CH2CH2−で表される基であり、R5〜R8は各々独立に水素原子;ハロゲン原子;酸素、窒素、イオウ若しくはケイ素を含む連結基を有していてもよい置換または非置換の炭素原子数1〜30の炭化水素基;または極性基を表し、R5とR6および/またはR7とR8は一体化して2価の炭化水素基を形成してもよく、R5またはR6と、R7またはR8とは相互に結合して炭素環または複素環を形成してもよく、該炭素環または複素環は、単環構造でも多環構造でもよい。]
上記式(1)で表される構造単位および上記式(2)で表される構造単位を有する共重合体は、下記式(1m)で表される1種以上の単量体(以下、「単量体(1)」ともいう)と、下記式(2m)で表される1種以上の単量体(以下、「単量体(2)」ともいう)と、必要に応じてその他の共重合性単量体とを共重合して得られる。
【0027】
【化5】

【0028】
(式(1m)中、m、p、R1、R2、R3およびR4の定義は、式(1)の定義のとおりである。)
【0029】
【化6】

【0030】
(式(2m)中、R5、R6、R7およびR8の定義は、式(2)の定義のとおりである。)
上記式(1)、(2)、(1m)および(2m)中において、R1〜R8は、水素原子;ハロゲン原子;酸素、窒素、イオウまたはケイ素を含む連結基を有していてもよい置換または非置換の炭素原子数1〜30の炭化水素基;または極性基を表す。これらの原子および基について以下に説明する。
【0031】
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子および臭素原子が挙げられる。
炭素原子数1〜30の炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基等のアルキル基;シクロペンチル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基;ビニル基、アリル基、プロペニル基等のアルケニル基などが挙げられる。
【0032】
また、上記の置換または非置換の炭化水素基は直接環構造に結合していてもよいし、あるいは連結基(linkage)を介して結合していてもよい。連結基としては、例えば炭素原子数1〜10の2価の炭化水素基(例えば、−(CH2)m−(式中、mは1〜1
0の整数)で表されるアルキレン基);酸素、窒素、イオウまたはケイ素を含む連結基(例えば、カルボニル基(−CO−)、オキシカルボニル基(−O(CO)−)、スルホン基(−SO2−)、エーテル結合(−O−)、チオエーテル結合(−S−)、イミノ基(
−NH−)、アミド結合(−NHCO−,−CONH−)、シロキサン結合(−OSi(R2)−(式中、Rはメチル、エチル等のアルキル基))等が挙げられ、これらの複数を
含む連結基であってもよい。
【0033】
極性基としては、例えば水酸基、炭素原子数1〜10のアルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アリーロキシカルボニル基、シアノ基、アミド基、イミド環含有基、トリオルガノシロキシ基、トリオルガノシリル基、アミノ基、アシル基、アルコキシシリル基、スルホニル含有基、およびカルボキシル基などが挙げられる。さらに具体的には、上記アルコキシ基としては、例えばメトキシ基、エトキシ基等があげられ;アルコキシカルボニル基としては、例えばメトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等があげられ;アリーロキシカルボニル基としては、例えばフェノキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基、フルオレニルオキシカルボニル基、ビフェニリルオキシカルボニル基等があげられ;トリオルガノシロキシ基としては例えばトリメチルシロキシ基、トリエチルシロキシ基
等があげられ;トリオルガノシリル基としてはトリメチルシリル基、トリエチルシリル基等があげられ;アミノ基としては第1級アミノ基があげられ、アルコキシシリル基としては例えばトリメトキシシリル基、トリエトキシシリル基等が挙げられ;アシル基としては、アセチル基、プロピオニル基、(メタ)アクリロイル基、ベンゾイル基、ナフトイル基等があげられる。
【0034】
本発明で用いる好ましい環状オレフィン系樹脂のより具体的な例としては、下記<1>〜<3>に示す共重合体を挙げることができる。これらのうち、優れた熱安定性を有し、光学特性に優れることから、<3>に示す共重合体が特に好ましい。
<1> 単量体(1)と単量体(2)との開環共重合体。
<2> 単量体(1)と単量体(2)およびその他の共重合性単量体との開環共重合体。<3> <1>および<2>の開環共重合体の水素添加物。
【0035】
<単量体(1)>
構造単位(1)は単量体(1)に由来する。以下に単量体(1)の具体例を挙げるが、本発明はこれら具体例に限定されるものではない。また、単量体(1)は、2種以上を組み合わせて使用しても良い。
【0036】
トリシクロ[5.2.1.02,6]−8−デセン、
テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
ペンタシクロ[6.5.1.13,6.02,7.09,13]−4−ペンタデセン、
ペンタシクロ[7.4.0.12,5.19,12.08,13]−3−ペンタデセン、
トリシクロ[4.4.0.12,5]−3−ウンデセン、
8−メトキシカルボニルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン

8−エトキシカルボニルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン

8−n−プロポキシカルボニルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ド
デセン、
8−イソプロポキシカルボニルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ド
デセン、
8−n−ブトキシカルボニルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデ
セン、
8−フェノキシカルボニルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセ
ン、
8−メチル−8−メトキシカルボニルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−
3−ドデセン、
8−メチル−8−エトキシカルボニルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−
3−ドデセン、
8−メチル−8−n−プロポキシカルボニルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8−メチル−8−イソプロポキシカルボニルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8−メチル−8−n−ブトキシカルボニルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10
]−3−ドデセン、
8−メチル−8−フェノキシカルボニルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10
−3−ドデセン、
ペンタシクロ[8.4.0.12,5.19,12.08,13]−3−ヘキサデセン、
ヘプタシクロ[8.7.0.13,6.110,17.112,15.02,7.011,16]−4−エイ
コセン、
ヘプタシクロ[8.8.0.14,7.111,18.113,16.03,8.012,17]−5−ヘン
エイコセン、
8−エチリデンテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8−フェニルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8−メチル−8−フェニルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセ
ン、
8−フルオロテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8−フルオロメチルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8−ジフルオロメチルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8−トリフルオロメチルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン

8−ペンタフルオロエチルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセ
ン、
8,8−ジフルオロテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8,9−ジフルオロテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8,8−ビス(トリフルオロメチル)テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−
3−ドデセン、
8,9−ビス(トリフルオロメチル)テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−
3−ドデセン、
8−メチル−8−トリフルオロメチルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−
3−ドデセン、
8,8,9−トリフルオロテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセ
ン、
8,8,9−トリス(トリフルオロメチル)テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8,8,9,9−テトラフルオロテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−
ドデセン、
8,8,9,9−テトラキス(トリフルオロメチル)テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8,8−ジフルオロ−9,9−ビス(トリフルオロメチル)テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8,9−ジフルオロ−8,9−ビス(トリフルオロメチル)テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8,8,9−トリフルオロ−9−トリフルオロメチルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8,8,9−トリフルオロ−9−トリフルオロメトキシテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8,8,9−トリフルオロ−9−ペンタフルオロプロポキシテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8−フルオロ−8−ペンタフルオロエチル−9,9−ビス(トリフルオロメチル)テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8,9−ジフルオロ−8−ヘプタフルオロiso−プロピル−9−トリフルオロメチルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8−クロロ−8,9,9−トリフルオロテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10
−3−ドデセン、
8,9−ジクロロ−8,9−ビス(トリフルオロメチル)テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8−(2,2,2−トリフルオロエトキシカルボニル)テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8−メチル−8−(2,2,2−トリフルオロエトキシカルボニル)テトラシクロ[4
.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン
などを挙げることができる。
【0037】
これらのうち、分子内に少なくとも1つの極性基を有する単量体(1)を使用することが好ましい。すなわち、上記式(1m)中、R1およびR3が水素原子または炭素原子数1〜10の炭化水素基であり、R2およびR4が水素原子または一価の有機基であって、R2
およびR4の少なくとも一つが水素原子および炭化水素基以外の極性基であるものが、他
素材との密着性・接着性を高めるので好ましい。
【0038】
共重合体中の極性基の含有量は、所望の機能等により決定されるものであり特に限定はされないが、他素材との密着性・接着性を高めるためには、全繰り返し単位(1)中に極性基を有する繰り返し単位(1)が通常50モル%以上、好ましくは70モル%以上、さらに好ましくは80モル%以上含まれる。全繰り返し単位(1)が極性基を有するものであってもよい。極性基の存在により、コーティングでの積層製膜におけるビニル芳香族系樹脂層との密着性を向上させることができる。
【0039】
さらに、R2およびR4の少なくとも一つが式(3):
−(CH2nCOOR9 …(3)
[ここで、nは通常0〜5の整数、好ましくは0〜2の整数、より好ましくは0である。R9は一価の有機基である。]
で表される極性基である単量体(1)は、得られる共重合体のガラス転移温度と吸水性を制御しやすい点で好ましい。式(3)においてR9で表される一価の有機基としては、例
えば、メチル基、エチル基、プロピル基等のアルキル基;フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、ビフェニリル基等のアリール基;この他にもジフェニルスルホン、テトラヒドロフルオレン等のフルオレン類等の芳香環やフラン環、イミド環等の複素環を有する一価の基等が挙げられる。
【0040】
また、式(3)において、nは上述のように通常0〜5の整数であるが、nの値が小さいものほど得られる共重合体のガラス転移温度が高くなるので好ましく、特にnが0である単量体(1)は、その合成が容易である点で好ましい。
【0041】
さらに、上記式(1m)において、式(3)で表される極性基が結合した炭素原子に更にアルキル基が結合していることが、得られる共重合体の耐熱性と吸水性のバランスを図る上で好ましい。当該アルキル基の炭素数は1〜5であることが好ましく、更に好ましくは1〜2、特に好ましくは1である。
【0042】
また、式(1m)においてmが1でありpが0である単量体(1)は、ガラス転移温度の高い共重合体が得られる点で好ましい。
上記単量体(1)の具体例の中から挙げるならば、特に、8−メチル−8−メトキシカルボニルテトラシクロ〔4.4.0.12,5.17,10〕−3−ドデセンが、得られる共重
合体のガラス転移温度を高め、吸水による変形等の悪影響を殆ど受けずかつ他材料との密着性や接着性が良好となる程度の吸水性を維持できるので好ましい。
【0043】
<単量体(2)>
繰り返し単位(2)は単量体(2)に由来する。以下に単量体(2)の具体例を挙げるが、本発明はこれら具体例に限定されるものではない。また、単量体(2)は、2種以上を組み合わせて使用しても良い。
【0044】
ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5−メチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5−エチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5−メトキシカルボニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5−メチル−5−メトキシカルボニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5−フェノキシカルボニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5−メチル−5−フェノキシカルボニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5−シアノビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5−エチリデンビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5−フェニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5−(2−ナフチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン(α,βの両タイプとも可)、
5−フルオロビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5−フルオロメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5−トリフルオロメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5−ペンタフルオロエチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5,5−ジフルオロビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5,6−ジフルオロビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5,5−ビス(トリフルオロメチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5,6−ビス(トリフルオロメチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5−メチル−5−トリフルオロメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5,5,6−トリフルオロビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5,5,6−トリス(フルオロメチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5,5,6,6−テトラフルオロビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5,5,6,6−テトラキス(トリフルオロメチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5,5−ジフルオロ−6,6−ビス(トリフルオロメチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5,6−ジフルオロ−5,6−ビス(トリフルオロメチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5,5,6−トリフルオロ−5−トリフルオロメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5−フルオロ−5−ペンタフルオロエチル−6,6−ビス(トリフルオロメチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5,6−ジフルオロ−5−ヘプタフルオロ−iso−プロピル−6−トリフルオロメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5−クロロ−5,6,6−トリフルオロビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5,6−ジクロロ−5,6−ビス(トリフルオロメチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5,5,6−トリフルオロ−6−トリフルオロメトキシビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5,5,6−トリフルオロ−6−ヘプタフルオロプロポキシビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5−(4−フェニルフェニル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン
4−(ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2−イル)フェニルスルホニルベンゼン
などを挙げることができる。
【0045】
これらのうち、式(2m)のR5〜R8が全て水素原子、若しくは何れか1つが炭素原子数1〜30の炭化水素基であり他が水素原子である単量体(2)は、得られる光学用フィルムの靭性を向上させる効果が大きい点で好ましく、特に、R5〜R8が全て水素原子、若しくは何れか1つがメチル基、エチル基またはフェニル基であり他が全て水素原子である
単量体は、耐熱性の観点からも好ましい。さらに、ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−フェニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エンは、その合成が容易である点と、樹脂の靭性向上、ガラス転移温度の調整、位相差発現性を向上できる点で好ましい。
【0046】
本発明において、好ましく用いられる環状オレフィン系樹脂(A)における構造単位(1)と構造単位(2)の含有割合は、通常、重量比では(1):(2)=95:5〜5:95、好ましくは95:5〜60:40、より好ましくは95:5〜70:30、さらに好ましくは95:5〜75:25である。構造単位(1)の割合が上記範囲より大きいと靱性改良の効果が期待できない場合があり、逆に、構造単位(1)の割合が上記範囲より小さいとガラス転移温度が低くなり、耐熱性に問題が生じる場合がある。
【0047】
また他素材との密着性・接着性を高めるためには、構造単位(1)および構造単位(2)の全量中に極性基を有する繰り返し単位が通常50〜95モル%、好ましくは70〜95モル%、さらに好ましくは80〜95モル%以上含まれる。極性基の存在により、コーティングによる積層製膜におけるビニル芳香族系樹脂層との密着性を向上させることができる。
【0048】
<他の共重合性単量体>
単量体(1)および単量体(2)と共重合させることができる他の共重合性単量体としては、例えば、シクロブテン、シクロペンテン、シクロヘプテン、シクロオクテン、トリシクロ[5.2.1.02,6]−3−デセン、ジシクロペンタジエン、5−メチル−5−
メトキシカルボニルビシクロ[2.2.1]−2−ヘプテンなどのシクロオレフィンを挙げることができる。シクロオレフィンの炭素原子数としては、4〜20が好ましく、さらに好ましくは5〜12である。これら共重合性単量体は位相差発現性改良、Tg調整、塗工性改良等、樹脂の改質に有用である。
【0049】
さらにポリブタジエン、ポリイソプレン、スチレン−ブタジエン共重合体、エチレン−非共役ジエン共重合体、ポリノルボルネンなどの主鎖にオレフィン性不飽和結合を有する不飽和炭化水素系ポリマーなどの存在下に単量体(1)および単量体(2)を重合させてもよい。そして、この場合に得られる共重合体は、耐衝撃性の大きい樹脂の原料として有用である。
【0050】
単量体(1)および(2)と共重合性環状単量体または不飽和二重結合含有化合物との使用割合は、単量体(1)+(2):共重合性環状単量体または不飽和二重結合含有化合物が、重量比で100:0〜50:50であることが好ましく、より好ましくは100:0〜60:40、さらに好ましくは100:0〜70:30である。
【0051】
<開環重合触媒>
特定単量体の開環重合反応はメタセシス触媒の存在下に行われる。このメタセシス触媒は、タングステン化合物、モリブデン化合物およびレニウム化合物から選ばれた少なくとも1種の金属化合物(以下、「(a)成分」という。)と、周期表第1族元素(例えばLi、Na、Kなど)、第2族元素(例えばMg、Caなど)、第12族元素(例えばZn、Cd、Hgなど)、第13族元素(例えばB、Alなど)、第4族元素(例えばTi、Zrなど)あるいは第14族元素(例えばSi、Sn、Pbなど)の化合物であって、少なくとも1つの当該元素−炭素結合あるいは当該元素−水素結合を有するものから選ばれた少なくとも1種の化合物(以下、「(b)成分」という。)との組み合わせからなるものであり、触媒活性を高めるために添加剤(以下、「(c)成分」という。)が含有されていてもよい。
【0052】
上記(a)成分を構成する好適な金属化合物の具体例としては、WCl6、MoCl5、ReOCl3 などの特開平1−240517号公報に記載の金属化合物を挙げることが
できる。
【0053】
上記(b)成分を構成する化合物の具体例としては、n−C49Li、(C253
l、(C252AlCl、(C251.5AlCl1.5、(C25)AlCl2、メチルアルミノキサン、LiHなどの特開平1−240517号公報に記載の化合物を挙げることができる。
【0054】
上記(c)成分としては、アルコール類、アルデヒド類、ケトン類、アミン類などを好適に用いることができるが、その他に特開平1−240517号公報に示される化合物を用いることができる。
【0055】
また、上記(a)(b)(c)成分以外のメタセシス触媒として、グラブス触媒として公知のルテニウム化合物を用いることもできる。
<水素添加>
上記<3>に示す水素添加(共)重合体における水素添加率は、通常50%以上、好ましくは70%以上、より好ましくは90%以上、さらに好ましくは97%以上、特に好ましくは99%以上である。
【0056】
本発明に用いられる環状オレフィン系樹脂は、30℃のクロロホルム中で測定した固有粘度(ηinh)が0.2〜5.0dl/gであることが好ましい。
また、環状オレフィン系樹脂の平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定されるポリスチレン換算の数平均分子量(Mn)が8,000〜10
0,000、重量平均分子量(Mw)が20,000〜300,000の範囲のものが好適である。
【0057】
更に、環状オレフィン系樹脂(A)のガラス転移温度(Tg(A))は、熱安定性および延伸加工性を確保するため好ましくは100〜250℃、より好ましくは110〜180℃、さらに好ましくは120〜170℃である。また、本発明に係る環状オレフィン系樹脂(A)層は、上述のような環状オレフィン系樹脂を含む樹脂組成物から形成されていてもよい。樹脂組成物には、環状オレフィン系樹脂の他、必要に応じて、酸化防止剤、熱安定剤、光安定剤、位相差調整剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、分散剤、加工性向上剤、塩素捕捉剤、難燃剤、結晶化核剤、ブロッキング防止剤、防曇剤、離型剤、顔料、有機または無機の充填材、中和剤、滑剤、分解剤、金属不活性化剤、汚染防止材、抗菌剤やその他の樹脂、熱可塑性エラストマーなどの公知の添加剤を発明の効果が損なわれない範囲で添加することができる。
【0058】
(B)ビニル芳香族系樹脂
本発明で用いるビニル芳香族系樹脂(B)は、下記式(4)で表される構造単位(以下、構造単位(4)ともいう)を有する。
【0059】
【化7】

【0060】
[式(4)中、R10は水素原子またはメチル基を示す。R11〜R13は各々独立に水素原子;ハロゲン原子;酸素、窒素、イオウ若しくはケイ素を含む連結基を有していてもよい置換または非置換の炭素原子数1〜30の炭化水素基;または極性基を表す。]
構造単位(4)を誘導する単量体の具体例としては、スチレン、α−メチルスチレン、p−メチルスチレン、o−メチルスチレン、p−トリフルオロメチルスチレン、p−メトキシスチレン、p−ヒドロキシスチレン、p−クロロスチレン、p−ニトロスチレン、p−アミノスチレン、p−カルボキシスチレン、p−フェニルスチレン、p−tertブトキシスチレン、2,4,6−トリメチルスチレン、p−イソプロペニルフェノールなどが挙げられる。これら単量体はいずれか単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。これらの単量体のうち、スチレン、α−メチルスチレン、p−ヒドロキシスチレン、p−イソプロペニルフェノールを単独でまたは併用して用いるのが好ましい。
【0061】
さらに本発明で用いるビニル芳香族系樹脂(B)は、構造単位(4)とともに、下記式(5)で表される構造単位(以下、構造単位(5)ともいう)および/または下記式(6)で表される構造単位(以下、構造単位(6)ともいう)を有することが好ましい。
【0062】
【化8】

【0063】
[式(5)中、Xは酸素原子もしくは置換基を有する窒素原子である。式(6)中、R14は水素原子またはメチル基であり、R15は水素原子もしくは炭素原子数1〜30の炭化水素基である。炭素原子数1〜30の炭化水素基としては、たとえば、メチル基、エチル基、プロピル基等のアルキル基;シクロペンチル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基;ビニル基、アリル基、プロペニル基等のアルケニル基などが挙げられる。]
本発明で用いるビニル芳香族系樹脂は、構造単位(5)と構造単位(6)の両方を構造単位(4)とともに含む構造であっても良く、構造単位(5)と構造単位(6)いずれか一方のみが含まれる構造であっても良い。また繰り返し単位(5)の酸無水物構造またはイミド構造は、加水分解してジカルボン酸構造やアミド酸構造になっていても良い。
【0064】
構造単位(5)を誘導する単量体の具体例としては、無水マレイン酸、マレイミド、N−フェニルマレイミドなどのN置換マレイミド類、マレイン酸およびその誘導体、フマル酸およびその誘導体などが挙げられる。これら単量体はいずれか単独で用いてもよく、2
種類以上を併用してもよい。これらの単量体のうち、無水マレイン酸、N−フェニルマレイミドが耐熱性とA層との密着性の面から好ましく用いられる。
【0065】
構造単位(6)を誘導する単量体の具体例としては、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸メチル等の(メタ)アクリル酸アルキルエステル、(メタ)アクリル酸アミドなどが挙げられる。これら単量体はいずれか単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。これらの単量体のうち、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸メチルが耐熱性とA層との密着性の面から好ましく用いられる。
【0066】
本発明において、ビニル芳香族系樹脂(B)中の構造単位(4)と、構造単位(5)および/または構造単位(6)との使用割合は、通常、重量比では(4):((5)+(6))=100:0〜50:50、好ましくは98:2〜60:40、より好ましくは95:5〜70:30である。使用割合が上記範囲にあることでガラス転移温度の調整、位相差発現性の調整、延伸加工性の確保、環状オレフィン系樹脂層との密着性の確保が可能となる。
【0067】
本発明で用いるビニル芳香族系樹脂(B)には、構造単位(5)、(6)の他にも、必要に応じて、エチレン、プロピレン、ブテン、ブタジエン、イソプレン、(メタ)アクリロニトリル、α-クロロアクリロニトリル、酢酸ビニル、塩化ビニルなどのその他の単量体
も共重合成分として含まれていても良い。
【0068】
本発明に用いられるビニル芳香族系樹脂(B)は、30℃のクロロベンゼン溶液(濃度0.5g/dL)中で測定した対数粘度(η)が、0.1〜3.0dL/gであることが
好ましい。また、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定されるポリスチレン換算の重量平均分子量Mwが通常30,000〜1,000,000、好ましくは40,000〜800,000、より好ましくは50,000〜500,000である。分子量が小さすぎると、得られるフィルム等の成形品の強度が低くなることがある。分子量が大きすぎると、溶液粘度が高くなりすぎて本発明に用いる樹脂組成物の生産性や加工性が悪化することがある。
【0069】
またビニル芳香族系樹脂(B)の分子量分布(Mw/Mn)は、通常1.0〜10、好ましくは1.2〜5.0、より好ましくは1.2〜4.0である。
本発明に用いられるビニル芳香族系樹脂(B)は、構造単位(4)および必要に応じて構造単位(5)および/または構造単位(6)を誘導する上記各単量体を、適当な重合開始剤の存在下で重合反応させる方法により製造するのが好ましい。重合開始剤としては、ラジカル重合開始剤、アニオン重合触媒、配位重合触媒、カチオン重合触媒等を用いるのが好ましく、ラジカル重合開始剤を用いるのが特に好ましい。
【0070】
重合反応に用いられるラジカル開始剤としては、フリーラジカルを発生する公知の有機過酸化物、またはアゾビス系のラジカル重合開始剤を用いることができる。なお、多官能開始剤または水素引き抜き反応を起こし易い開始剤は、得られるスチレン系共重合体の線状性が低下するおそれがあるので、好ましくない。
【0071】
有機過酸化物としては、ジアセチルパーオキサイド、ジベンゾイルパーオキサイド、ジイソブチロイルパーオキサイド、ジ(2,4−ジクロロベンゾイル)パーオキサイド、ジ(3,5,5−トリメチルヘキサノイル)パーオキサイド、ジオクタノイルパーオキサオド、ジラウロイルパーオキサイド、ジステアロイルパーオキサイド、ビス{4−(m−トルオイル)ベンゾイル}パーオキサイドなどのジアシルパーオキサイド類;
メチルエチルケトンパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイド、メチルシクロヘキサノンパーオキサイド、アセチルアセトンパーオキサイドなどのケトンパーオキサイド
類;
過酸化水素、t−ブチルハイドロパーオキサイド、α−クメンハイドロパーオキサイド、p−メンタンハイドロパーオキサイド、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、1,1,3,3−テトラメチルブチルハイドロパーオキサイド、t−ヘキシルハイドロパーオキサイドなどのハイドロパーオキサイド類;
ジ−t−ブチルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ジラウリルパーオキサイド、α,α'−ビス(t−ブチルパーオキシ)ジイソプロピルベンゼン、2,5−ジメチル−
2,5−ビス(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、t−ブチルクミルパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ビス(t−ブチルパーオキシ)ヘキシン−3などのジアルキルパーオキサイド類;
t−ブチルパーオキシアセテート、t−ブチルパーオキシピバレート、t−ヘキシルパーオキシピバレート、1,1,3,3−テトラメチルブチルパーオキシ2−エチルヘキサノエート、2,5−ジメチル−2,5−ビス(2−エチルヘキサノイルパーオキシ)ヘキサン、1−シクロヘキシル−1−メチルエチルパーオキシ2−エチルヘキサノエート、t−ヘキシルパーオキシ2−エチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシ2−エチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシイソブチレート、t−ブチルパーオキシマレエート、t−ブチルパーオキシ3,5,5−トリメチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシラウレート、2,5−ジメチル−2,5−ビス(m−トルオイルパーオキシ)ヘキサン、α,α'−ビス(ネオデカノイルパーオキシ)ジイソプロピルベンゼン、クミルパーオキシネ
オデカノエート、1,1,3,3−テトラメチルブチルパーオキシネオデカノエート、1−シクロヘキシル−1−メチルエチルパーオキシネオデカノエート、t−ヘキシルパーオキシネオデカノエート、t−ブチルパーオキシネオドデカノエート、t−ブチルパーオキシベンゾエート、t−ヘキシルパーオキシベンゾエート、ビス(t−ブチルパーオキシ)イソフタレート、2,5−ジメチル−2,5−ビス(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、t−ブチルパーオキシm−トルオイルベンゾエート、3,3',4,4'−テトラ(t−ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノンなどのパーオキシエステル類;
1,1−ビス(t−ヘキシルパーオキシ)3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(t−ヘキシルパーオキシ)シクロヘキサン、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロドデカン、2,2−ビス(t−ブチルパーオキシ)ブタン、n−ブチル4,4−ビス(t−ブチルパーオキシ)ピバレート、2,2−ビス(4,4−ジ−t−ブチルパーオキシシクロヘキシル)プロパンなどのパーオキシケタール類;
t−ヘキシルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、t−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、t−ブチルパーオキシ2−エチルヘキシルモノカーボネート、t−ブチルパーオキシアリルモノカーボネートなどのパーオキシモノカーボネート類;
ジ−sec−ブチルパーオキシジカーボネート、ジ−n−プロピルパーオキシジカーボネート、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ビス(4−t−ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート、ジ−2−エトキシエチルパーオキシジカーボネート、ジ−2−エチルヘキシルパーオキシジカーボネート、ジ−2−メトキシブチルパーオキシジカーボネート、ジ(3−メチル−3−メトキシブチル)パーオキシジカーボネートなどのパーオキシジカーボネート類;
その他、t−ブチルトリメチルシリルパーオキサイドなどが挙げられるが、本発明に用いられる有機過酸化物はこれらの例示化合物に限定されるものではない。
【0072】
アゾビス系ラジカル重合開始剤としては、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスイソバレロニトリル、2,2'−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル
)、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−メチルブチロニトリル)、1,1'−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)
、2−(カルバモイルアゾ)イソブチロニトリル、2,2'−アゾビス[2−メチル−N
−{1,1−ビス(ヒドロキシメチル)−2−ヒドロキシエチル}プロピオンアミド]、2,2'−アゾビス[2−メチル−N−{2−(1−ヒドロキシブチル)}プロピオンア
ミド]、2,2'−アゾビス[2−メチル−N−(2−ヒドロキシエチル)−プロピオン
アミド]、2,2'−アゾビス[N−(2−プロペニル)−2−メチルプロピオンアミド
]、2,2'−アゾビス(N−ブチル−2−メチルプロピオンアミド)、2,2'−アゾビス(N−シクロヘキシル−2−メチルプロピオンアミド)、2,2'−アゾビス[2−(
5−メチル−2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]ジハイドロクロライド、2,2'
−アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]ジハイドロクロライド、2,2'−アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]ジサルフェート・ジ
ハイドレート、2,2'−アゾビス[2−(3,4,5,6−テトラヒドロピリミジン−
2−イル)プロパン]ジハイドロクロライド、2,2'−アゾビス[2−{1−(2−ヒ
ドロキシエチル)−2−イミダゾリン−2−イル}プロパン]ジハイドロクロライド、2,2'−アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]、2,2'−アゾビス(2−メチルプロピオンアミジン)ジハイドロクロライド、2,2'−アゾビス[N−(
2−カルボキシエチル)−2−メチル−プロピオンアミジン]、2,2'−アゾビス(2
−メチルプロピオンアミドキシム)、ジメチル2,2'−アゾビスブチレート、4,4'−アゾビス(4−シアノペンタノイックアシッド)、2,2'−アゾビス(2,4,4−ト
リメチルペンタン)などが挙げられるが、本発明に用いられるアゾビス系ラジカル重合開始剤はこれらの例示化合物に限定されるものではない。
【0073】
これらラジカル開始剤の使用量は、ビニル芳香族系樹脂(B)を誘導する単量体全量100mol%中、通常0.01〜5mol%、好ましくは0.03〜3mol%、より好ましくは0.05〜2mol%である。
【0074】
さらに、前記ビニル芳香族系樹脂を誘導する単量体の重合反応には、触媒が用いられてもよい。この触媒は、特に限定されず、たとえば、公知のアニオン重合触媒、配位重合触媒、カチオン重合触媒などが挙げられる。
【0075】
前記ビニル芳香族系樹脂を誘導する単量体の重合反応は、上記重合開始剤や触媒の存在下で、塊状重合法、溶液重合法、沈殿重合法、乳化重合法、懸濁重合法または塊状−懸濁重合法などの従来公知の方法で共重合させることにより行なわれる。
【0076】
溶液重合を実施する際に使用する溶剤としては、前記単量体および重合体を溶解するものであれば特に限定されないが、シクロヘキサン等の炭化水素系溶剤、トルエン等の芳香族炭化水素系溶剤、メチルエチルケトン等のケトン系溶剤が好ましい。溶剤の使用量は、前記単量体全量に対し、0〜3倍(重量比)の量であるのが望ましい。
【0077】
重合反応時間は、通常1〜30時間、好ましくは3〜20時間であり、重合反応温度は、使用するラジカル開始剤の種類に依存するため、特に限定されないが、通常40〜180℃、好ましくは50〜120℃である。
【0078】
本発明で用いるビニル芳香族系樹脂(B)のガラス転移温度(Tg(B))は、熱安定性および延伸加工性を確保するため好ましくは110〜200℃、さらに好ましくは120〜170℃である。本発明では、Tg(B)と、環状オレフィン系樹脂(A)のガラス転移温度(Tg(A))との差が小さいことが好ましい。具体的には、環状オレフィン系樹脂(A)のガラス転移温度(Tg(A))と、ビニル芳香族系樹脂(B)のガラス転移温度(Tg(B))との差(|Tg(A)−Tg(B)|)が、30℃以内、好ましくは20℃以内、より好ましくは15℃以内、さらに好ましくは12℃以内、特に好ましくは10℃以内であることが望ましい。
【0079】
本発明において、ビニル芳香族系樹脂(B)層は、上述のようなビニル芳香族系樹脂を含む樹脂組成物から形成されていてもよい。樹脂組成物には、ビニル芳香族系樹脂の他、必要に応じて、酸化防止剤、熱安定剤、光安定剤、位相差調整剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、分散剤、加工性向上剤、塩素捕捉剤、難燃剤、結晶化核剤、ブロッキング防止剤、防曇剤、離型剤、顔料、有機または無機の充填材、中和剤、滑剤、分解剤、金属不活性化剤、汚染防止材、抗菌剤やその他の樹脂、熱可塑性エラストマーなどの公知の添加剤を発明の効果が損なわれない範囲で添加することができる。
【0080】
また、ノバケミカルズ製ダイラークD332、ダイラークD232、大日本インキ化学工業製リューレックスA14、リューレックスA15、CHI MEI製PN−177等の市販樹脂も本発明のビニル芳香族系樹脂として好ましく用いることができる。
【0081】
原反フィルムの製造
本発明の積層光学フィルムの製造方法では、環状オレフィン系樹脂(A)またはビニル芳香族系化合物(B)のいずれかからなる基材フィルムの少なくとも片面に、他方の樹脂、すなわち環状オレフィン系樹脂(A)およびビニル芳香族系樹脂(B)のうち基材フィルムを構成しない樹脂を、コーティング法により積層製膜して、環状オレフィン系樹脂(A)層(以下、A層ともいう)とビニル芳香族系樹脂(B)層(以下、B層ともいう)とを有する原反フィルムを製造する工程を有する。
【0082】
基材フィルムは、特に限定されることなく、公知の方法により製造することができる。すなわち、環状オレフィン系樹脂(A)からなる基材フィルムは、環状オレフィン系樹脂(A)または環状オレフィン系樹脂(A)を含む樹脂組成物を、溶融押出成形、溶液キャスト成形などの公知の方法により製膜して製造することができる。また、ビニル芳香族系樹脂(B)からなる基材フィルムは、ビニル芳香族系樹脂(B)またはビニル芳香族系樹脂(B)を含む樹脂組成物を、溶融押出成形、溶液キャスト成形などの公知の方法により製膜して製造することができる。
【0083】
原反フィルムの製造においては、基材フィルムの少なくとも片面に、環状オレフィン系樹脂(A)およびビニル芳香族系樹脂(B)のうち基材フィルムを構成しない樹脂を、コーティング法により積層製膜する。コーティング法としては、積層製膜する樹脂を樹脂溶液として基材フィルム上に塗工してコーティングする方法を制限なく採用することができる。塗工方法としては、たとえば、スピンコート法、リップコート法、コンマコート法、ロールコート法、ダイコート法、ブレードコート法、ディップコート法、バーコート法、流延成膜法、グラビアコート法、プリント法等が挙げられる。
【0084】
本発明に係る原反フィルムおよび積層光学フィルムは、少なくともA層、B層を有していればよいが、A層/B層の二層からなる積層フィルム、A層/B層/A層の三層からなる積層フィルム、および、B層/A層/B層の三層からなる積層フィルムが、製造効率、強度の確保、光学特性、位相差制御の観点で好適に用いられる。A層/B層の二層からなる積層光学フィルムは光学特性(透明性)、位相差制御および1回の塗工で済む生産性の良さでより好ましく、三層からなる積層光学フィルムは断面が対称となるためフィルムの反りを防ぐことができ、また力学強度を得る上でより好ましい。
【0085】
本発明では、A層を基材としてその表面にビニル芳香族系樹脂溶液をコーティングしてもよく、B層を基材としてその表面に環状オレフィン系樹脂溶液をコーティングしてもよい。また、基材の両面に樹脂溶液をコーティングしてもよく、コーティングして形成された樹脂層の上にさらにコーティングを行ってもよい。本発明においては、光学基材上に塗工層を設けているので、支持体が不要であり、また支持体から剥離する工程や、支持体から剥離した塗工層を別の光学基材に貼 合する工程なども不要であるため製造効率に優れ
る。
【0086】
塗工に使用する溶剤としては、塗工する樹脂を溶解し、さらに基材フィルムを適度に膨潤させるものであることが、良好な塗工性や基材フィルムと塗工層との密着性を得る上で望ましい。基材フィルムを容易に溶解させる溶剤では外観不良や光学特性の不良を招き、基材を全く膨潤させない溶剤でははじき等の塗工不良や密着不良を招く可能性がある。
【0087】
ビニル芳香族系樹脂(B)からなる基材フィルム上に、環状オレフィン系樹脂(A)を塗工する場合、使用する溶剤としては、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素系溶剤、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、1−メトキシ−2−プロパノール等のセロソルブ類、ジアセトンアルコール、アセトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶剤、エチルシクロヘキサン、1,2−ジメチルシクロヘキサン等の脂環式炭化水素系溶剤、乳酸メチル、乳酸エチル等のエステル系溶剤、2,2,3,3−テトラフルオロ−1−プロパノール、塩化メチレン、クロロホルム、クロロベンゼン、オルトジクロロベンゼン等のハロゲン含有溶剤、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系溶剤、1−ペンタノール、1−ブタノール等のアルコール系溶剤、などが挙げられる。
【0088】
また、上記以外でも、SP値(溶解度パラメーター)が、通常10〜30(MPa1/2
)、好ましくは10〜25(MPa1/2)、さらに好ましくは15〜25(MPa1/2)、特に好ましくは15〜20(MPa1/2)の範囲の溶媒を使用すれば、表面均一性と光学
特性の良好なフィルムを得ることができる。これらの溶剤は一種類のみで用いても良いし、二種類以上を併用してもよい。
【0089】
環状オレフィン系樹脂(A)からなる基材フィルム上に、ビニル芳香族系樹脂(B)を塗工する場合、使用する溶剤としては、クロロホルム、ジクロロメタン、四塩化炭素、ジクロロエタン、テトラクロロエタン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、クロロベンゼン、オルトジクロロベンゼン等のハロゲン含有溶剤、フェノール、パラクロロフェノール等のフェノール類、ベンゼン、トルエン、キシレン、メトキシベンゼン、1,2−ジメトキシベンゼン、クロロベンゼン等の芳香族炭化水素系溶剤、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン等のケトン系溶剤、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系溶剤、t−ブチルアルコール、グリセリン、エチレングリコール、トリエチレン
グリコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、2−メチル−2,4−ペンタンジオールのようなアルコール系溶剤、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドのようなアミド系溶剤、アセトニトリル、ブチロニトリルのようなニトリル系溶剤、ジエチルエーテル、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサンのようなエーテル系溶剤、二硫化炭素、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ等のセロソルブ系溶剤、などが挙げられる。これらの溶剤は一種類のみで用いても良いし、二種類以上を併用してもよい。
【0090】
本発明では、ビニル芳香族系樹脂(B)の方が環状オレフィン系樹脂(A)よりも多種の溶剤に溶解する。また、塗工する樹脂を溶解させ、さらに基材を適度に膨潤させるような溶剤種を選択することが、良好な塗工性や基材と塗工層との密着性を得る上で好ましい。このため本発明では、ビニル芳香族系樹脂(B)の溶液を環状オレフィン系樹脂(A)からなる基材フィルムに塗工することがより好ましく、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン等のケトン系溶剤を選択することで、塗工する樹脂を溶解させ、さらに基材を適度に膨潤させることができ、より好ましい。
【0091】
塗工溶液の濃度は、特に限定されず、本発明の効果を損なわない範囲で、任意の適切な
濃度に調整することができる。例えば、塗工が容易な粘度となることから、溶剤100重量部に対して、ビニル芳香族系樹脂(B)などの塗工樹脂が、好ましくは1〜100重量部、より好ましくは10〜90重量部、さらに好ましくは20〜80重量部である。樹脂の割合をこの範囲とすることで、塗工が容易な粘度にすることができ、同時に所望の塗工厚みを得ることができる。
【0092】
積層光学フィルム中の残存溶剤量は、好ましくは10重量%以下、より好ましくは5重量%以下、さらに好ましくは3重量%以下、特に好ましくは2重量%以下である。残存溶剤量を減らすことで延伸によって所望の位相差を発現させることが可能になり、また長期の保存安定性を得ることができる。残存溶剤量が10重量%を超えると、延伸する際に積層光学フィルムにしわが生じ、外観が悪化するほか、ガラス転移温度の低下により、延伸によって所望の位相差を発現できないおそれがある。
【0093】
積層製膜して得られた積層フィルム(原反フィルム)中の残存溶剤量を調整する方法としては、特に限定されず、任意の適切な方法を採用することができる。例えば、積層フィルムに熱風を送風する方法や、所定の温度にした乾燥室に積層体を一定時間通過させる方法等が挙げられる。積層フィルム中の残存溶媒量を調整する具体的条件は、積層フィルムの厚み、溶剤の種類等により適宜設定されるが、乾燥温度は通常積層フィルム各層のガラス転移温度以下にするのが望ましく、また発泡やしわ等外観の悪化を防ぐため温度を徐々に上昇させて乾燥させることが望ましい。通常は塗工ライン中、塗工後に設けられた乾燥ゾーンにおいて、搬送される積層光学フィルムを熱風乾燥し、さらに所望の残存溶剤量となるよう必要に応じて乾燥を繰り返すのが好ましい。
【0094】
本発明で用いる環状オレフィン系樹脂(A)とビニル芳香族系樹脂(B)は、互いの密着性に優れているため、フィルム層間に接着層、粘着層を設けたり、コロナ処理、プラズマ処理、プライマー処理等の易接着処理を施したりする必要が無い。各樹脂の繰り返し単位中に含まれる極性基の相互作用と、塗工時の基材膨潤による界面の接着により、A層とB層が直接接した状態において十分な密着強度を得ることができる。また乾燥して残存溶剤量が下がっても、延伸処理をした後であっても、A層とB層の密着性は良好に保持される。
【0095】
得られる原反フィルムは、幅方向、長さ方向ともに厚みが均一であることが望ましい。厚みバラツキは、得られる積層光学フィルムの位相差バラツキの原因となり、液晶表示装置に組み込んだ際の表示の均一性を損なうことになる。従って、厚みバラツキを生じさせる原因となる縦スジや風紋(塗工不良や乾燥ムラに起因する主に長さ方向のスジ)、クロスマーク(ロールの偏心やモーターの脈動等による長さ方向での周期的な厚み変動)等は少ないことが望ましい。また点状の欠点として輝点や光漏れ等の表示不良を招くゲル、異物等も少ないことが望ましい。これらは、例えば、塗工溶液のろ過、乾燥条件の最適化、ギヤポンプの脈動の低減、塗工ダイリップ等の研磨や表面処理等により抑制することができる。原反フィルムにおける各層の厚み分布は、好ましくは±10%以内、より好ましくは±5%以内、特に好ましくは±2%以内である。
【0096】
延伸工程
位相差フィルムとしての機能を有する本発明の積層光学フィルムは、上記原反フィルムを延伸処理することにより製造することができる。積層光学フィルムを延伸する方法は従来公知の方法が適用され得るが、フィルム長手方向に対して垂直方向、すなわち幅方向に一軸延伸することが好適である。具体的には、テンターを用いて幅方向に一軸延伸する方法が好ましい。そうすることで本発明の優れた位相差特性を発現することができる。
【0097】
本発明の製造方法における延伸工程において、延伸温度は環状オレフィン系樹脂(A)
のガラス転移温度(Tg(A))と、ビニル芳香族系樹脂(B)のガラス転移温度(Tg(B))に基づいて決定するのが位相差を調整するうえで好ましい。具体的には、(Tg(A)とTg(B)とで低い方の値)−10(℃)〜(Tg(A)とTg(B)とで高い方の値)+30(℃)の範囲、好ましくは(Tg(A)とTg(B)とで低い方の値)−5(℃)〜(Tg(A)とTg(B)とで高い方の値)+20(℃)の範囲である。
【0098】
ここで、Tg(A)とTg(B)とは、上述のように、その差(|Tg(A)−Tg(
B)|)が30℃以内、好ましくは20℃以内、より好ましくは15℃以内、さらに好ま
しくは12℃以内、特に好ましくは10℃以内を満たすことが望ましい。
【0099】
延伸温度、Tg(A)およびTg(B)を上記範囲とすることにより、A層およびB層それぞれの位相差を延伸によって同時に制御することができ、積層光学フィルムの目的とする位相差を容易に得ることができる。それにより、コントラスト比が高く、画面を斜め方向から見たときのカラーシフトが小さい液晶表示装置を実現できる。
【0100】
本発明の製造方法においては、原反フィルムを延伸する延伸倍率は、通常1.1〜10倍、好ましくは1.2〜7倍、さらに好ましくは1.3倍〜5倍である。特にフィルム長手方向に対して垂直方向に一軸延伸する横一軸延伸では1.3〜5倍の延伸が好適である。横一軸延伸することにより、本発明の積層光学フィルムは光軸(面内の最大屈折率方向)がフィルム長手方向に対して垂直方向になるため、積層光学フィルムと偏光子をロールtoロールで接着することが可能になり生産性が向上する。延伸倍率を上記範囲にすることで、位相差フィルムの光軸、位相差値、(後述する)NZ係数、あるいはそれらのフィルム面内での分布を好適にコントロールすることができ、コントラスト比が高く、画面を斜め方向から見たときのカラーシフトが小さく、また均一な画面表示が可能な液晶表示装置を実現できる。
【0101】
[積層光学フィルム]
本発明の積層光学フィルムは、上述した製造方法により好適に得られる。
本発明の積層光学フィルムは、上記A層とB層とが直接接して積層してなることが望ましい。A層とB層とを積層する方法としては、上述した基材樹脂フィルムに対して樹脂溶液をコーティングするコーティング成形方法の他に、ドライラミネーション等のフィルムラミネーション成形方法、共押出法などの公知の方法を適宜利用することができるが、コーティング法は樹脂が流動状態となるような高温に加熱する必要がないため、熱による樹脂の劣化が無く、溶融押出し成形に適さない樹脂であっても積層製膜することができるため好ましい。
【0102】
積層光学フィルムの長手方向の長さは、好ましくは50m以上であり、100m以上であることがより好ましい。このような長尺フィルムは、通常フィルムロールとして取り扱われる。またフィルムの幅は好ましくは1000mm以上、さらに好ましくは1500mm以上、特に好ましくは2000mm以上である。
【0103】
本発明の積層光学フィルムの厚みは、特に限定されるものではないが、フィルム厚みが通常10〜400μm、好ましくは20〜300μm、特に好ましくは20〜200μmであるのがハンドリング性や光軸と位相差値の調整上望ましい。
【0104】
また厚みのバラツキが少ない方が位相差値のバラツキが少なくなり、表示品位の均一性が得られるため望ましい。積層光学フィルムの厚みバラツキの範囲は平均値±10%以内、好ましくは平均値±5%以内、より好ましくは平均値±2%以内である。
【0105】
また、本発明の積層光学フィルムは、未延伸のフィルムであっても延伸したフィルムで
あってもよいが、下記(i)〜(iii)の特性を満たすため、延伸したフィルムであるこ
とが好ましい。
【0106】
本発明の積層光学フィルムは、本発明の積層光学フィルムの製造方法により形成することが特に好ましい。
積層光学フィルムの光学特性
本発明の積層光学フィルムは、積層光学フィルムとして測定した、波長450nmにおける面内位相差(R450)、波長550nmにおける面内位相差(R550)、および波長650nmにおける面内位相差(R650)の測定値が、下記式(i)、(ii)、(iii)を全て満たす。
【0107】
R450≦R550≦R650 ・・・(i)
1.0≦R650/R550≦1.2 ・・・(ii)
70nm≦R550≦150nm ・・・(iii)
上記(i)および(ii)は、位相差の波長分散性を示しており、上記(i)は、長波長になるほど面内位相差が大きい、いわゆる逆波長分散性を有することを示している。これは、積層光学フィルムを通過した光の偏光状態が波長によって異なることを防ぎ、画面を斜め方向から見たときのカラーシフト量を小さくする上で必要な特性である。上記(ii)の値は逆波長分散性の程度を表す。カラーシフト量を減らし良好な視野角補償を行うためにはこの値が大きい方が望ましく、好ましくは1.01〜1.18、より好ましくは1.02〜1.18である。上記(iii)はフィルム面内位相差の量を示す。VAモードの液
晶表示装置用の位相差フィルムとしては、AプレートとCプレートを組み合わせた補償方式が有効と知られており、このときAプレートとして有効に機能する面内位相差は(iii
)に示した範囲で、好ましくは75nm〜145nm、より好ましくは75nm〜140nmである。上記(iii)を満たすことによって良好なコントラスト比が得られ、加えて
上記(i)および(ii)を満たすことでカラーシフトを減らすことができ、斜め方向から観察した時のコントラスト比のさらなる向上にも寄与する。
【0108】
また表示品位の均一性を得るためには、フィルムの幅方向、長手方向ともに、場所による位相差のバラツキが少ない方が望ましい。上記(ii)のR650/R550のバラツキの範囲は、好ましくは±0.04以内、より好ましくは±0.03以内、特に好ましくは±0.02以内である。上記(iii)のR550のバラツキの範囲は、好ましくは±7n
m以内、より好ましくは±5nm以内、特に好ましくは±3nm以内である。
【0109】
同様に表示品位の均一性を得るためには、場所による光軸のバラツキも少ない方が望ましく、フィルム長手方向に直交するフィルム幅方向を基準とすると、好ましくは±2°以内、より好ましくは±1°以内、さらに好ましくは±0.7°以内、特に好ましくは±0.5°以内である。
【0110】
また、本発明の積層光学フィルムは、下記式(v)を満たすことが好ましい。
1.0≦NZ≦3.0 ・・・(v)
[上記式(v)中、NZはNZ=(nx−nz)/(nx−ny)で表される係数であり、波長550nmにおける値である。ここで、nxは積層光学フィルム面内での最大屈折率、nyは積層光学フィルム面内でnxに直交する方向の屈折率、nzはnxおよびnyに対して直交する積層光学フィルム厚み方向の屈折率を表す。ただし、積層光学フィルムの平均屈折率をNaveとすると、Nave=(nx+ny+nz)/3で表され、Naveは積層光学フィルム中でA層とB層の、それぞれの平均屈折率を厚み比によって加重平均した値である。]
上記(v)はNZ係数と呼ばれる数値であり、積層光学フィルムの面内位相差と厚み方向位相差のバランスを表した数値である。NZ係数を算出するには、積層光学フィルムの
面内位相差と斜め方向位相差(通常、遅相軸傾斜で極角40°から入射した時の値)を測定し、フィルム合計厚みおよびフィルム平均屈折率を用いて数値計算することにより、nx、ny、nzが求められ、そこからNZ=(nx−nz)/(nx−ny)として決定される。しかし、本発明の積層光学フィルムの場合、A層とB層の平均屈折率が異なるため、Naveを直接測定して求めることはできない。
【0111】
そこで本発明においては、積層光学フィルムの平均屈折率Naveを便宜的に、A層とB層のそれぞれの平均屈折率を厚み比によって加重平均した値としている。すなわち、A層の平均屈折率をNaveA、厚みをdA(μm)、B層の平均屈折率をNaveB、厚みをdB(μm)としたとき、Nave=(dA×NaveA+dB×NaveB)/(dA+dB)としてnx、ny、nzを数値計算しNZを決定する。
【0112】
各層の厚みdA、dBは、各層を剥がしてそれぞれの層の厚みを接触式マイクロメーターで測定するか、積層光学フィルムの断面を顕微鏡観察するか、公知の非接触式測定法、例えば光干渉式膜厚測定装置を用いて計測される。中でも測定精度が良いこと、非破壊であること、オンライン、オフラインいずれにおいても測定できることから光干渉式膜厚測定が好ましい。
【0113】
なお、A層および/またはB層がそれぞれ2層以上ある場合、たとえばA層/B層/A層という3層構成のような場合、dAは2層以上のA層の厚みを合計した値、dBは2層以上のB層の厚みを合計した値である。
【0114】
NZ係数は1に近い方がポジティブAプレートに近くなり、VA液晶の補償方式であるAプレートとCプレートを組み合わせた補償方式に合致し、コントラスト比が良くなるため望ましい。好ましくは1.0〜2.5であり、さらに好ましくは1.0〜2.0である。なお、NZ係数が1未満のフィルムは、逆波長分散性を有さない。
【0115】
各層の光学特性(面内位相差)
本発明の積層光学フィルムを構成するA層とB層は、それぞれ望ましい位相差値および位相差波長分散性を有する。ただし、積層した状態ではA層とB層それぞれ単独の位相差を測定することはできないため、積層光学フィルムからA層とB層を剥がし別々に位相差を測定するか、A層のみのフィルムとB層のみのフィルムを積層光学フィルムと同じ条件で延伸し、別々に位相差を測定して各層のおおよその位相差を見積もることにより、各層の特性を確認することができる。波長450nm、550nmにおけるA層の面内位相差をR450A、R550Aとし、波長450nm、550nmにおけるB層の面内位相差をR450B、R550Bとすると、各層は下記条件(vi)〜(x)を満たすよう調整される。
【0116】
R450A/R550A≦1.04 ・・・(vi)
200nm≦R550A≦400nm ・・・(vii)
1.04<R450B/R550B ・・・(viii)
100nm≦R550B≦300nm ・・・(ix)
R550A>R550B ・・・(x)
A層とB層が上記式(vi)〜(x)を満たすことで、積層光学フィルムとして上記式(i)〜(iii)を満たし、液晶表示装置を斜め方向から見たときのカラーシフトを減少さ
せ、同時にコントラスト比を向上させることが可能となる。なお、A層とB層は固有複屈折の正負が異なるため、積層光学フィルムとしてA層とB層を同時に延伸した場合、A層とB層の最大屈折率方向は互いに直交する。そのため互いに面内位相差を打ち消しあうことになり、積層光学フィルムの面内位相差R550はR550A−R550Bで表される。上記式(x)より、積層光学フィルムの光軸はフィルム長手方向と直交する方向となり
、偏光子とのロール トゥ ロール接着が可能となり、偏光板の生産性が向上する。
【0117】
本発明の積層光学フィルムの製造方法を用い、上述の延伸温度および延伸倍率でフィルム幅方向に延伸することにより、各層は1回の延伸処理で上記(vi)〜(x)を満たすことができ、同時に積層光学フィルム全体として上記(i)〜(iii)を満たすことができ
る。このため、本発明の積層光学フィルムの製造方法は、非常に生産性に優れる。
【0118】
上記(vi)および(viii)は、各層の位相差の波長分散性を表す。A層のR450A/R550AはB層のR450B/R550Bよりも小さく、A層の波長分散性は波長毎にあまり変わらないフラットな波長分散か、波長が大きくなるにつれ位相差が大きくなる逆波長分散である。対してB層の波長分散性はA層に比べ波長が大きくなるにつれ位相差が小さくなる、いわゆる正波長分散である。A層とB層がこの特性を満たすことにより、A層とB層とで位相差を打ち消しあった時に積層光学フィルムが上記式(i)および(ii)の特性を満たす。
【0119】
なお、A層および/またはB層がそれぞれ2層以上ある場合、たとえばA層/B層/A層という3層構成のような場合、R450A、R550Aは2層以上のA層の位相差を合計した値、R450B、R550Bは2層以上のB層の位相差を合計した値である。
【0120】
またA層、B層ともに場所による位相差のバラツキが少ない方が表示品位の均一性を得るうえで望ましい。(vi)および(viii)のバラツキの範囲は、好ましくは±0.03以内、さらに好ましくは±0.02以内、特に好ましくは±0.01以内である。(vii)
および(ix)で表されるR550AおよびR550Bのバラツキの範囲は、好ましくは±7nm以内、さらに好ましくは±5nm以内、特に好ましくは±3nm以内である。
【0121】
また場所による各層の光軸バラツキも少ない方が表示品位の均一性を得るためには望ましい。A層の光軸は、フィルム幅方向を基準とすると、好ましくは±2度以内、より好ましくは±1度以内、さらに好ましくは±0.7度以内、特に好ましくは±0.5度以内である。B層の光軸は、フィルム長手方向を基準とすると、好ましくは±2度以内、より好ましくは±1度以内、さらに好ましくは±0.7度以内、特に好ましくは±0.5度以内である。
【0122】
また表示品位の均一性を得るうえでは、A層、B層ともに場所による厚みバラツキが少ない方が位相差のバラツキが少なくなり望ましい。dA、dBのバラツキ範囲は、積層光学フィルム全体の厚みバラツキの範囲と同様に、それぞれ平均値±10%以内、好ましくは平均値±5%以内、より好ましくは平均値±2%以内である。
【0123】
A層とB層の厚み比率は、各層および積層光学フィルム全体の光学特性が望ましい範囲にあれば特に制限は無いが、位相差を制御する上で、具体的には1回の横延伸処理で所定位相差を発現させるためには、好ましくはA層の厚み比率は積層光学フィルム全体の20〜90%、より好ましくは30〜80%、さらに好ましくは40〜80%である。(A層および/またはB層がそれぞれ2層以上存在する場合は、各層の厚みを合計し、全A層の積層光学フィルム全体に対する厚み比率で表す。)
同様に表示品位の均一性を得るうえでは場所によるNZのバラツキは少ない方が望ましい。NZのバラツキ範囲は平均値±0.3以内、好ましくは平均値±0.2以内、さらに好ましくは平均値±0.1以内である。
【0124】
さらに、本発明の積層光学フィルムのNZ係数が上記式(v)を満たすためには、積層光学フィルムを構成するA層とB層にはそれぞれ望ましいNZ係数の範囲がある。ただし積層した状態ではA層とB層それぞれ単独のNZ係数を求めることはできないため、積層
光学フィルムからA層とB層を剥がし別々に位相差を測定しNZ係数を求めるか、A層のみのフィルムとB層のみのフィルムを積層光学フィルムと同じ条件で延伸し、別々に位相差を測定して各層のおおよそのNZ係数を求めるという方法をとる。A層のNZ係数をNZA、B層のNZ係数をNZBとすると、下記条件(xi)〜(xii)を満たすように調整
される。
【0125】
1.0≦NZA≦1.7 ・・・(xi)
−1.0≦NZB≦0 ・・・(xii)
[上記式(xi)中、NZAはNZA=(nxA−nzA)/(nxA−nyA)で表される係数であり、波長550nmにおける値である。ここで、nxAはA層の面内での最大屈折率、nyAはA層の面内でnxAに直交する方向の屈折率、nzAはnxAおよびnyAに対して直交するA層の厚み方向の屈折率を表し、NaveA=(nxA+nyA+nzA)/3である。上記式(xii)中、NZBはNZB=(nxB−nzB)/(nx
B−nyB)で表される係数であり、波長550nmにおける値である。ここで、nxBはB層の面内での最大屈折率、nyBはB層の面内でnyBに直交する方向の屈折率、nzBはnxBおよびnyBに対して直交するB層の厚み方向の屈折率を表し、NaveB=(nxB+nyB+nzB)/3である。]
上記式(xi)は、環状オレフィン系樹脂層を横延伸したときに発現する位相差に相当し、nxAは延伸方向すなわちフィルム幅方向、nyAは延伸方向と直交すなわちフィルム長手方向である。屈折率楕円体においては一般にポジティブAプレートと呼ばれる。上記式(xii)は、ビニル芳香族系樹脂層を横延伸したときに発現する位相差に相当し、nx
Bは延伸方向と直交すなわちフィルム長手方向、nyBは延伸方向すなわちフィルム幅方向である。屈折率楕円体においては一般にネガティブAプレートと呼ばれる。積層光学フィルムのNZはNZAおよびNZBから単純計算で求めることはできず、ポアンカレ球表示によるA層での偏光状態の変化とB層での偏光状態の変化の結果として関連付けられる。
【0126】
NZAとNZBには望ましい範囲があり、(NZA+NZB)/2=0.1〜0.8であるのが好ましく、より好ましくは(NZA+NZB)/2=0.2〜0.8、さらに好ましくは(NZA+NZB)/2=0.3〜0.7である。NZAとNZBがこの範囲を満たすことで、積層光学フィルムはどの方向から見ても逆波長分散性が発現しており、どの方向から見ても各層の光軸ズレによって所定位相差が得られなくなる問題は発生せず、カラーシフト減少によるパネル特性の向上につながる。またNZAは小さい方がパネル特性向上につながり、好ましくは1.0〜1.6、さらに好ましくは1.0〜1.5である。同時にNZBは大きい方がパネル特性向上につながり、好ましくは−0.6〜0、さらに好ましくは−0.5〜0である。各層のNZ係数を上記範囲とすることで斜め方向から観測した時も所定の位相差を有することができ、液晶表示装置の斜め視野角でのカラーシフトを減少させ、同時にコントラスト比を向上させることが可能となる。
【0127】
また表示品位の均一性を得るうえでは、NZA、NZBともに場所によるバラツキが少ない方が望ましい。NZA、NZBのバラツキ範囲は、好ましくはそれぞれ平均値±0.2以内、さらに好ましくは平均値±0.1以内である。
【0128】
[偏光板]
本発明の偏光板は、位相差フィルムとしての機能を有する本発明の積層光学フィルムを少なくとも一面に有するものであって、偏光子(偏光膜)の少なくとも一面に上記本発明の位相差フィルムを積層した構成であるのが望ましい。本発明の偏光板を構成する偏光子としては、たとえば、ポリビニルアルコール(PVA)やPVAの一部をホルマル化したポリマーなどからなるフィルムに、ヨウ素や二色性染料などからなる二色性物質による染色処理、延伸処理、架橋処理などを適当な順序や方法で施して得られるフィルムであって
、自然光を入射させると直線偏光となって透過するものである。特に、光の透過率が高く、偏光度の優れたものが好ましく用いられる。
【0129】
偏光板を構成する偏光子の厚さは、一般に5〜80μmのものが好適に使用されるが、本発明ではこれに限定されない。また、偏光子としては、上記PVA系フィルムの他に、同様の特性を発現するものであれば他のものを使用してもよい。たとえば、環状オレフィン系樹脂からなるフィルムに、染色処理、延伸処理、架橋処理などを適当な順序や方法で施したものでもよいし、ワイヤグリッド型の偏光子であってもよい。
【0130】
通常、偏光板は、偏光子と、位相差フィルムと、保護フィルムとから構成されるが、本発明では、偏光板を構成する位相差フィルムとして、積層光学フィルムを偏光子の少なくとも一面に接着剤もしくは粘着剤を介して貼合して用いる。積層光学フィルムはA層側で偏光子と貼合されていてもよいし、B層側で偏光子と貼合されていてもよい。このような偏光板は、位相差フィルムが耐熱性、耐湿性、耐薬品性などの性状に優れ、保護フィルムとしても十分な機能を有するため、偏光子上に位相差フィルムとしての機能を有する本発明の積層光学フィルムが積層された面には、別途保護フィルムが積層されていなくてもよい。本発明の偏光板が、偏光子の片面のみに位相差フィルムとしての機能を有する本発明の積層光学フィルムが積層された構成である場合には、偏光子のもう一方の面は、たとえばトリアセチルセルロース(TAC)などの公知の保護フィルムが積層されていてもよい。
【0131】
本発明の積層光学フィルムと偏光子の貼合、保護フィルムと偏光子の貼合は、各層を感圧接着剤、熱硬化接着剤、光硬化性接着剤などの公知の接着剤や粘着剤を介して接着することにより、好適に製造することができる。粘着剤、接着剤としては、透明性に優れたものが好ましく、具体的には、天然ゴム、合成ゴム、酢酸ビニル/塩化ビニルコポリマー、ポリビニルエーテル、ポリビニルアルコール、アクリル系樹脂、変性ポリオレフィン系樹脂等の粘着剤;水酸基、アミノ基等の官能基を有する前記樹脂等にイソシアナート基含有化合物などの硬化剤を添加した硬化型粘着剤;ポリウレタン系のドライラミネート用接着剤;合成ゴム系接着剤;エポキシ系接着剤などが挙げられる。
【0132】
[液晶表示装置]
本発明の液晶表示装置は、上記本発明の偏光板を有するものであり、好ましくは上記本発明の偏光板を有する。本発明の液晶表示装置は、画面を斜め方向から見たときのコントラスト比が高く、画面を斜め方向から見たときのカラーシフト量が小さく、また、光学ムラが小さい積層光学フィルムあるいは偏光板を有するため、均一な表示が可能である。
【0133】
実施例
以下、実施例に基づいて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、以下の実施例および比較例において、「部」および「%」は、特に断りのない限り、「重量部」および「重量%」を意味する。また、室温とは25℃である。
【0134】
以下の実施例、比較例において、各種測定および評価は以下のようにして行った。
[重合反応率]
アルミニウム製容器中に秤量した重合反応溶液を入れ、300℃に熱したホットプレートで恒温となるまで加熱し、残留モノマーおよび溶媒を除去した後、残留した重合体重量を計測し、理論上の重合体生成量との比から反応率を求めた。
【0135】
[水素添加率]
核磁気共鳴分光計(NMR)はBruker社製AVANCE500を用い、測定溶媒
はd−クロロホルムで1H−NMRを測定した。5.1〜5.8ppmのビニレン基、3
.7ppmのメトキシ基、0.6〜2.8ppmの脂肪族プロトンの積分値より、単量体の組成を算出後、水素添加率を算出した。
【0136】
[ガラス転移温度(Tg)]
示差走査熱量計(セイコーインスツルメンツ社製、商品名:DSC6200)を用いて、日本工業規格K7121に従って昇温速度:20℃/minの条件で測定した。
【0137】
[重量平均分子量(Mw)および分子量分布(Mw/Mn)]
ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(東ソー(株)製HLC−8220GPC、カラム:東ソー(株)製ガードカラムHXL−H、TSK gel G7000HXL、TSKgel GMHXL2本、TSK gel G2000HXLを順次連結、溶媒:テトラヒドロフラン、流速:1mL/min、サンプル濃度:0.7〜0.8重量%、注入量:70μL、測定温度:40℃とし、検出器:RI(40℃)、標準物質:東ソー(株)製TSKスタンダードポリスチレン)を用い、重量平均分子量(Mw)および分子量分布(Mw/Mn)を測定した。なお、前記Mnは数平均分子量である。
【0138】
[対数粘度]
ウベローデ型粘度計を用いて、クロロベンゼン中、試料濃度0.5g/dL、温度30
℃とし、対数粘度を測定した。
【0139】
[厚み]
積層光学フィルムの断面を光学顕微鏡で観察して測定した。断面が顕微鏡観察に適さない場合、断面部分をエポキシ樹脂に包埋し、大和光機(株)製ミクロトームRV−240を用いてスライスし、断面を明確にした上で光学顕微鏡で観察して測定した。
【0140】
[残存溶剤量]
得られた積層光学フィルムを5cm角に切り取り、加熱する前の積層光学フィルムの重量Xと200℃で30分間加熱した後の積層光学フィルムの重量Yとを測定して、次式により残存溶剤量を算出した。
【0141】
残存溶媒量(重量%)=[(X−Y)/X]×100
[位相差]
自動複屈折計(王子計測機器(株)製、KOBRA−21ADH)を用いて測定した。波長478.8nm、546.0nm、629.3nm、747.3nmでの実測値をコーシーの式で回帰計算することにより波長450nm、550nm、650nmでのフィルム面内位相差R450、R550、R650を求めた。フィルム面内位相差と遅相軸傾斜で極角40度からの斜め方向位相差、フィルム厚みおよびフィルム平均屈折率からNZ係数を求めた。
【0142】
[偏光度]
日本分光(株)製V−7300を用い、偏光板の偏光度および単体透過率を測定した。
[液晶表示装置のコントラスト比等測定]
ELDIM(株)製の「EZ contrast−XL88」を用い、液晶パネルの輝度、視野角、コントラスト比およびカラーシフトを照度1lx以下の暗室にて測定した。
【0143】
[密着性]
積層光学フィルムを両面テープでガラス板に貼り付け、層間にカッター刃を入れて剥離させるという方法で密着性を確認した。カッター刃が層間に入らず、剥離もしないものを「◎」、カッター刃が層間に入り、剥離箇所を作製することはできるが、そこから連続的
に剥離させることはできないものを「○」、カッター刃が層間に入り、その剥離箇所から連続的に剥離するものを「×」とした。
【0144】
[合成例1]環状オレフィン系樹脂(A1)の合成
8−メチル−8−メトキシカルボニルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−
3−ドデセン215部と、ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン35部と、1−ヘキセン(分子量調節剤)18部と、トルエン(開環重合反応用溶媒)750部とを、窒素置換した反応容器に仕込み、この溶液を60℃に加熱した。次いで、反応容器内の溶液に、重合触媒としてトリエチルアルミニウム(1.5モル/l)のトルエン溶液0.62部と、t−ブタノールおよびメタノールで変性した六塩化タングステン(t−ブタノール:メタノール:タングステン=0.35モル:0.3モル:1モル)のトルエン溶液(濃度0.05モル/l)3.7部とを添加し、この溶液を80℃で3時間加熱攪拌することにより開環重合反応させて開環重合体溶液を得た。この重合反応における重合転化率は97%であり、得られた開環重合体について、30℃のクロロホルム中で測定した対数粘度は0.75dl/gであった。
【0145】
このようにして得られた開環重合体溶液1,000部をオートクレーブに仕込み、この開環重合体溶液に、RuHCl(CO)[P(C6533を0.12部添加し、水素ガス圧100kg/cm2、反応温度165℃の条件下で、3時間加熱攪拌して水素添加反
応を行った。得られた反応溶液(水素添加重合体溶液)を冷却した後、水素ガスを放圧した。この反応溶液を大量のメタノール中に注いで凝固物を分離回収し、これを乾燥して、水素添加重合体(以下、環状オレフィン系樹脂(A1))を得た。
【0146】
得られた樹脂A1は、水素添加率が99.9%、ガラス転移温度が125℃、数平均分子量(Mn)が32,000、重量平均分子量(Mw)が137,000、分子量分布(Mw/Mn)が4.29、対数粘度が0.69dl/gであった。
【0147】
[合成例2]環状オレフィン系樹脂(A2)の合成
テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン53部と、8−エチリデ
ンテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン46部と、トリシクロ[
4.3.0.12,5]−デカ−3,7−ジエン66部とを使用し、1−ヘキセン(分子量
調節剤)の添加量を22部とし、開環重合反応用溶媒としてトルエンの代わりにシクロヘキサンを使用したこと以外は、合成例1と同様にして水素添加重合体(以下、環状オレフィン系樹脂(A2))を得た。
【0148】
得られた樹脂A2は、水素添加率が99.9%、ガラス転移温度(Tg)が125℃、Mnが30,000、Mwが122,000、分子量分布(Mw/Mn)が4.07、対数粘度が0.63dl/gであった。
【0149】
[合成例3]ビニル芳香族系樹脂(B1)の合成
攪拌機、コンデンサー、温度計を備えたガラス製フラスコにスチレン127.87g(1.23mol)、無水マレイン酸13.33g(0.136mol)、溶媒としてトルエン75g、およびラジカル開始剤として1,1’−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)0.67g(2.7mmol)を加え、90℃に加熱し、15時間反応させた。この重合液の一部を取り出し、反応率を測定したところ85%であった。また、分子量を測定したところMw=129,900、Mw/Mn=2.00であった。
【0150】
得られた重合反応溶液をテトラヒドロフランで希釈し、大量のメタノール中に凝固させることにより重合体を回収・精製し、80℃の真空乾燥機で2日間乾燥させた。得られた重合体の分子量、対数粘度をそれぞれ測定したところMw=131,910(Mw/Mn
=1.88)、対数粘度η=0.44dL/g、収率は80%であった。NMRにより求めた共重合組成比は仕込み値通りであった。得られた重合体はスチレン/無水マレイン酸の共重合体であり、ガラス転移温度は122℃であった。以後、得られたビニル芳香族系共重合体(樹脂)をB1とする。
【0151】
[合成例4]ビニル芳香族系樹脂(B4)の合成
攪拌機、コンデンサー、温度計を備えたガラス製フラスコにスチレン145.6g(1.40mol)、溶媒としてトルエン75g、およびラジカル開始剤として1,1’−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)0.67g(2.7mmol)を加え、90℃に加熱し、15時間反応させた。この重合液の一部を取り出し、反応率を測定したところ93%であった。
【0152】
得られた重合反応溶液をテトラヒドロフランで希釈し、大量のメタノール中に凝固させることにより重合体を回収・精製し、80℃の真空乾燥機で2日間乾燥させた。得られた重合体の分子量、対数粘度をそれぞれ測定したところMw=168,300(Mw/Mn=1.68)、対数粘度η=0.42dL/g、収率は87%であった。得られた重合体はポリスチレンでありガラス転移温度は102℃であった。以後、得られたビニル芳香族系共重合体(樹脂)をB4とする。
【0153】
[調製例]水系接着剤の調製
反応容器に蒸留水250部を仕込み、当該反応容器にアクリル酸ブチル90部と、2−ヒドロキシエチルメタクリレート8部と、ジビニルベンゼン2部と、オレイン酸カリウム0.1部とを添加し、これをテフロン(登録商標)製の撹拌羽根により撹拌して分散処理した。当該反応容器内を窒素置換した後、この系を50℃まで昇温し、過硫酸カリウム0.2部を添加して重合を開始した。2時間経過後、過硫酸カリウム0.1部をさらに添加し、この系を80℃まで昇温し、1時間にわたり重合反応を継続させて重合体分散液を得た。
【0154】
次いで、エバポレータを用いて、固形分濃度が70%になるまでこの重合体分散液を濃縮することにより、アクリル酸エステル系重合体の水系分散体からなる水系接着剤(極性基を有する接着剤)を得た。
【0155】
このようにして得られた水系接着剤を構成するアクリル酸エステル系重合体について、GPC法によるMnは69,000、Mwは135,000であり、30℃のクロロホルム中で測定した対数粘度は1.2dL/gであった。
【0156】
[製造例1]基材フィルム(FA1)の製造
合成例1で得た環状オレフィン系樹脂A1をジクロロメタンに30%濃度になるように溶解させ、酸化防止剤としてペンタエリスリチルテトラキス[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]を樹脂100重量部に対して0.3重量部添加した。
【0157】
その後、二軸押出機(東芝機械株式会社製;TEM−48)を用いて、3段ベントにより、溶剤を脱気しながら、ギアポンプを用いて下流に押出を行い、ストランドダイより流出させた樹脂を冷却水槽で冷却の後、ストランドカッターに送り込み、米粒状に裁断し、ペレットを得た。
【0158】
このペレットを窒素雰囲気下で100℃×4時間乾燥の後、単軸押出機(90mmΦ)に送り込み、260℃で溶融しながらギアポンプで定量押出を実施し、コートハンガー型のダイ(1700mm幅)を用いて260℃で膜状に押出し、125℃に設定した鏡面ロ
ールにキャストした。続いて鏡面ロールから剥ぎ取ったフィルムは、鏡面ロールの下流側に設けた2本の冷却ロールに圧着させ冷却した。冷却ロールの後でフィルムを剥離し、片面にマスキングフィルムを貼合して巻き取り機で巻き取り、幅1500mm、厚み150μmの樹脂フィルムロール(FA1)を得た。
【0159】
[製造例2]基材フィルム(FA2)の製造
環状オレフィン系樹脂(A1)の代わりに合成例2で得た環状オレフィン系樹脂A2を用い、溶剤にシクロヘキサンを用いた他は製造例1と同様にして樹脂をペレット化し、押出し製膜して幅1500mm、厚み150μmの樹脂フィルムロール(FA2)を得た。
【0160】
[製造例3]偏光子の製造
膜厚120μmの、ロール状のポリビニルアルコール(以下、「PVA」ともいう。)製フィルムを、ヨウ素濃度が0.03重量%であり、ヨウ化カリウム濃度が0.5重量%である30℃水溶液の染色浴にて、連続的に延伸倍率3倍で長手方向に一軸延伸(前延伸)した後、ほう酸濃度が5重量%であり、ヨウ化カリウム濃度が8重量%である水溶液の55℃の架橋浴中で、さらに延伸倍率2倍で長手方向に一軸延伸(後延伸)し、乾燥処理して巻き取りロール状の偏光子を得た。
【0161】
[製造例4]光学フィルム(ネガティブCプレート)および偏光板(P0)の製造
製造例1で得た環状オレフィン系樹脂(A1)の基材フィルムロール(FA1、150μm)を、延伸温度133℃、延伸倍率1.6倍で縦延伸し、次いで延伸温度135℃、延伸倍率2.4倍でテンター横延伸し、厚さ68μmの光学フィルムを得た。得られた光学フィルムの面内位相差R550=0〜2nmであり、平均Rth=190nmであった。(Rthは厚み方向位相差を表す指標の1つであり、{(nx+ny)/2−nz}×dで表される。nxは光学フィルム測定点での面内の最大屈折率、nyは面内でnxに直交する方向の屈折率、nzはnxおよびnyに対して直交する光学フィルム厚み方向の屈折率を表し、dは測定点におけるフィルム厚み(nm)である。)
この光学フィルムを製造例3で得た偏光子の片面にロール状のフィルムを揃えるようにして、調製例で得た水系接着剤を用いて両者を連続的に貼付し、偏光子のもう一方の面に80μm厚みのトリアセチルセルロース(以下、「TAC」ともいう。)製フィルムを濃度5%のPVA水溶液からなる接着剤を用いて貼付し乾燥させ、偏光板(P0)を得た。得られた偏光板の単体透過率は42.1%、偏光度は99.9%であった。
【0162】
[実施例1]
<積層光学フィルム(F1)の製造>
合成例3で得られたビニル芳香族系樹脂(B1)をメチルエチルケトンに溶解させて樹脂濃度35%の塗工溶液を調製した。この溶液をコンマコーターを用いて製造例1で得られた基材フィルムロール(FA1)上に塗工し、50℃で10分間、80℃で10分間、110℃で300分間乾燥し、A1層(150μm)/B1層(130μm)の構成の未延伸積層光学フィルムロールを得た。この未延伸積層光学フィルムロールの残存溶剤量は1.7%であった。
【0163】
この積層光学フィルムロールを、延伸温度128℃、延伸倍率2.0倍でテンター横延伸し、厚さ144μmの積層光学フィルム(F1)を得た。得られた積層光学フィルムの面内位相差R450=80nm、R550=91nm、R650=97nmであり、NZ=1.63であった。この積層光学フィルムの密着性を確認したところ、剥離せず密着性良好であった。
<偏光板(P1)の製造および液晶表示装置の評価>
得られた積層光学フィルム(F1)を、製造例3で得た偏光子の片面にロール状のフィルムを揃えるようにして(偏光子の吸収軸である延伸方向と積層光学フィルムの延伸方向
が直交にする)、ビニル芳香族系樹脂層が偏光子側に面するようにし、調製例で得た水系接着剤を用いて両者を連続的に貼付し、偏光子のもう一方の面に80μm厚みのTACフィルムを濃度5%のPVA水溶液からなる接着剤を用いて貼付し乾燥させ、偏光板(P1)を得た。得られた偏光板の単体透過率および偏光度を調べたところ、それぞれ42.0%および99.9%であった。
【0164】
この偏光板の特性を評価するため、三星電子(株)製液晶テレビ(型番LN40R81BD)の液晶パネルの観察者側の前面および背面に貼付している偏光板および位相差フィルムを剥がし、この剥がした箇所に、製造例4で得たネガティブCプレート偏光板(P0)を背面に、偏光板(P1)を前面に、それぞれ元々貼合されていた偏光板の透過軸と同一にしてアクリル系透明粘着フィルムを用いて貼合した。このとき背面、前面ともに偏光板の位相差フィルム(積層光学フィルム)が液晶セル側になるように貼合した。
【0165】
この偏光板を有する液晶テレビのコントラスト比を測定したところ、全方位、極角0〜80度の範囲で最大値:5220、最小値:110と高い数値であり、目視でムラは観察されなかった。また黒表示状態で方位角45度において、極角0〜60度でのカラーシフトを測定したところ、Δu’v’=0.03であった。
【0166】
[実施例2]
<積層光学フィルム(F2)の製造>
ビニル芳香族系樹脂(B1)の代わりにビニル芳香族系樹脂(B2)としてノバケミカルズ社製ダイラークD332(スチレン−無水マレイン酸共重合体(無水マレイン酸含有率15%)、Tg:128℃)を用いた他は実施例1と同様にして、A1層(150μm)/B2層(120μm)の構成で残存溶剤量1.5%の未延伸積層光学フィルムロールを得た。この積層光学フィルムロールを、延伸温度130℃、延伸倍率2.0倍でテンター横延伸し、厚さ138μmの積層光学フィルム(F2)を得た。得られた積層光学フィルムの面内位相差R450=80nm、R550=90nm、R650=96nmであり、NZ=1.70であった。この積層光学フィルムの密着性を確認したところ、剥離せず密着性良好であった。
<偏光板(P2)の製造および液晶表示装置の評価>
積層光学フィルム(F1)の代わりに積層光学フィルム(F2)を用いた他は実施例1と同様にして偏光板(P2)を得た。得られた偏光板の単体透過率および偏光度を調べたところ、それぞれ41.9%および99.9%であった。偏光板(P1)の代わりに偏光板(P2)を用いた他は実施例1と同様にして、液晶テレビのコントラスト比を測定したところ、全方位、極角0〜80度の範囲で最大値:5140、最小値:95と高い数値であり、目視でムラは観察されなかった。また黒表示状態で方位角45度において、極角0〜60度でのカラーシフトを測定したところ、Δu’v’=0.04であった。
<偏光板(P2’)の製造および液晶表示装置の評価>
偏光子と積層光学フィルムを水系接着剤で貼合する際、環状オレフィン系樹脂層が偏光子側に面するようにした他は上記偏光板(P2)と同様にして偏光板(P2’)を得た。得られた偏光板の単体透過率および偏光度を調べたところ、それぞれ41.9%および99.9%であった。偏光板(P1)の代わりに偏光板(P2’)を用いた他は実施例1と同様にして、液晶テレビのコントラスト比を測定したところ、全方位、極角0〜80度の範囲で最大値:5110、最小値:95と高い数値であり、目視でムラは観察されなかった。また黒表示状態で方位角45度において、極角0〜60度でのカラーシフトを測定したところ、Δu’v’=0.04であった。
【0167】
[実施例3]
<積層光学フィルム(F3)の製造>
ビニル芳香族系樹脂(B1)の代わりにビニル芳香族系樹脂(B3)としてDIC(株
)製リューレックスA14(スチレン−メタクリル酸共重合体、Tg:129℃)を用いた他は実施例1と同様にして、A1層(150μm)/B3層(110μm)の構成で残存溶剤量1.4%の未延伸積層光学フィルムロールを得た。この積層光学フィルムロールを、延伸温度130℃、延伸倍率2.0倍でテンター横延伸し、厚さ133μmの積層光学フィルム(F3)を得た。得られた積層光学フィルムの面内位相差R450=83nm、R550=92nm、R650=97nmであり、NZ=1.68であった。この積層光学フィルムの密着性を確認したところ、剥離せず密着性良好であった。
<偏光板(P3)の製造および液晶表示装置の評価>
積層光学フィルム(F1)の代わりに積層光学フィルム(F3)を用いた他は実施例1と同様にして偏光板(P3)を得た。得られた偏光板の単体透過率および偏光度を調べたところ、それぞれ42.0%および99.9%であった。偏光板(P1)の代わりに偏光板(P3)を用いた他は実施例1と同様にして、液晶テレビのコントラスト比を測定したところ、全方位、極角0〜80度の範囲で最大値:4980、最小値:90と高い数値であり、目視でムラは観察されなかった。また黒表示状態で方位角45度において、極角0〜60度でのカラーシフトを測定したところ、Δu’v’=0.04であった。
【0168】
[実施例4]
<積層光学フィルム(F4)の製造>
基材フィルムロール(FA1)の代わりに基材フィルムロール(FA2)を、ビニル芳香族系樹脂(B1)の代わりにビニル芳香族系樹脂(B2)としてノバケミカルズ製ダイラークD332を用いた他は実施例1と同様にして、A2層(150μm)/B2層(130μm)の構成で残存溶剤量1.5%の未延伸積層光学フィルムロールを得た。この積層光学フィルムロールを、延伸温度130℃、延伸倍率2.0倍でテンター横延伸し、厚さ140μmの積層光学フィルム(F4)を得た。得られた積層光学フィルムの面内位相差R450=83nm、R550=91nm、R650=96nmであり、NZ=1.75であった。この積層光学フィルムの密着性を確認したところ、層間が一部剥離したが剥がす途中で材料破壊した。
<偏光板(P4)の製造および液晶表示装置の評価>
積層光学フィルム(F1)の代わりに積層光学フィルム(F4)を用いた他は実施例1と同様にして偏光板(P4)を得た。得られた偏光板の単体透過率および偏光度を調べたところ、それぞれ42.0%および99.9%であった。偏光板(P1)の代わりに偏光板(P4)を用いた他は実施例1と同様にして、液晶テレビのコントラスト比を測定したところ、全方位、極角0〜80度の範囲で最大値:5050、最小値:90と高い数値であり、目視でムラは観察されなかった。また黒表示状態で方位角45度において、極角0〜60度でのカラーシフトを測定したところ、Δu’v’=0.04であった。
【0169】
[比較例1]
<光学フィルム(F5)の製造>
基材フィルムロール(FA1)を単独で用い、延伸温度140℃、延伸倍率3.0倍でテンター横延伸し、厚さ55μmの光学フィルム(F5)を得た。この光学フィルムの面内位相差R450=121nm、R550=120nm、R650=119nmであり、NZ=1.33であった。
<偏光板(P5)の製造および液晶表示装置の評価>
積層光学フィルム(F1)の代わりに光学フィルム(F5)を用いた他は実施例1と同様にして偏光板(P5)を得た。得られた偏光板の単体透過率および偏光度を調べたところ、それぞれ42.1%および99.9%であった。偏光板(P1)の代わりに偏光板(P5)を用いた他は実施例1と同様にして、液晶テレビのコントラスト比を測定したところ、全方位、極角0〜80度の範囲で最大値:5160、最小値:85と高い数値であり、目視でムラは観察されなかった。また黒表示状態で方位角45度において、極角0〜60度でのカラーシフトを測定したところ、Δu’v’=0.11であった。光学フィルム
F5が逆波長分散性を有しないためΔu’v’値が少し大きくなり、カラーシフトは改良されなかった。
【0170】
[比較例2]
<積層光学フィルム(F6)の製造>
基材フィルムロール(FA1)の代わりに基材フィルムロール(FA2)を、ビニル芳香族系樹脂(B1)の代わりにビニル芳香族系樹脂(B4)を用いた他は実施例1と同様にして、A2層(150μm)/B4層(130μm)の構成で残存溶剤量1.6%の未延伸積層光学フィルムロールを得た。この積層光学フィルムロールを、延伸温度130℃、延伸倍率2.0倍でテンター横延伸し、厚さ142μmの積層光学フィルム(F6)を得た。得られた積層光学フィルムの面内位相差R450=263nm、R550=260nm、R650=257nmであり、NZ=1.45であった。この積層光学フィルムの密着性を確認したところ、層間が容易に剥離した。
<偏光板(P6)の製造および液晶表示装置の評価>
積層光学フィルム(F1)の代わりに積層光学フィルム(F6)を用いた他は実施例1と同様にして偏光板(P6)を得た。得られた偏光板の単体透過率および偏光度を調べたところ、それぞれ42.0%および99.9%であった。偏光板(P1)の代わりに偏光板(P6)を用いた他は実施例1と同様にして、液晶テレビのコントラスト比を測定したところ、全方位、極角0〜80度の範囲で最大値:5140、最小値:5となった。また黒表示状態で方位角45度において、極角0〜60度でのカラーシフトを測定したところ、Δu’v’=0.21であった。積層光学フィルム(F6)に用いたビニル芳香族系樹脂(B4)のガラス転移温度が低く、延伸した際にB4層は所定の位相差が発現せず、積層光学フィルム(F6)が望ましい位相差を有していないため、正面コントラスト比は問題ないものの、斜め方向のコントラスト比が悪く、カラーシフトも大きかった。
【0171】
[比較例3]
<積層光学フィルム(F7)の製造>
基材フィルムロール(FA1)を、延伸温度130℃、延伸倍率2.0倍でテンター横延伸し、厚さ77μmの光学フィルムを得た。この光学フィルムの面内位相差R450=263nm、R550=260nm、R650=257nmであり、NZ=1.38であった。
【0172】
続いてPETフィルム上に配向膜用のポリイミド溶液をワイヤーバーで塗布し、80℃の温風で1分、さらに100℃の温風で2分乾燥した後、このポリイミド配向膜の表面をラビング処理した。この配向膜上に重合性ネマチック液晶溶液をワイヤーバーで塗布し、100℃で2分乾燥後、高圧水銀灯を用いて、700mJ/cm2でUV照射し重合性ネ
マチック液晶化合物を重合させた。PETフィルムからこの液晶硬化膜を剥がし位相差を測定したところ、R450=174nm、R550=165nm、R650=159nmであり、NZ=1.02、厚さは2μmであった。
【0173】
得られた液晶硬化膜をアクリル系透明粘着フィルムを用いて上記光学フィルム上に、光軸方向(面内の最大屈折率方向)が互いに直交するように貼合し、積層光学フィルム(F7)を得た。得られた積層光学フィルムの面内位相差R450=89nm、R550=95nm、R650=98nmであり、NZ=3.80であった。
<偏光板(P7)の製造および液晶表示装置の評価>
積層光学フィルム(F1)の代わりに積層光学フィルム(F7)を用い、液晶硬化層が偏光子側に面するようにした他は実施例1と同様にして偏光板(P7)を得た。得られた偏光板の単体透過率および偏光度を調べたところ、それぞれ41.9%および99.9%であった。偏光板(P1)の代わりに偏光板(P7)を用い、実施例1と同様にして液晶テレビのコントラスト比を測定したところ、全方位、極角0〜80度の範囲で最大値:4
900、最小値:15であり、目視でムラは観察されなかった。また黒表示状態で方位角45度において、極角0〜60度でのカラーシフトを測定したところ、Δu’v’=0.15であった。液晶硬化膜を積層したF7は、フィルム面内位相差R450、R550、R650は逆波長分散性になっており問題ないものの、斜め方向の位相差異常によりNZ係数が望ましい範囲に無い。よって正面コントラスト比は問題ないものの、斜め方向のコントラスト比が悪く、カラーシフトも大きかった。
【0174】
以上の結果を、上記液晶テレビから偏光板を剥がす前のパネル特性を参照として表1に示す。
【0175】
【表1】

【産業上の利用可能性】
【0176】
本発明に係る積層光学フィルムおよび偏光板は、様々な光学部品に使用することができる。たとえば、液晶テレビ、液晶モニタ、携帯電話、カーナビゲーション、携帯ゲーム機、デジタル情報端末などの各種液晶表示装置、液晶プロジェクタ、エレクトロルミネッセンス表示素子またはITO等の透明導電膜を設けてタッチパネルなどに使用することができる。また光ディスクの記録・再生装置の光学系に使用される波長板、カメラ等の光学系に使用される近赤外カットフィルムとしても有用である。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
環状オレフィン系樹脂(A)またはビニル芳香族系樹脂(B)のいずれかからなる基材フィルムの少なくとも片面に、環状オレフィン系樹脂(A)およびビニル芳香族系樹脂(B)のうち、基材フィルムを構成しない樹脂をコーティング法により積層製膜して、
環状オレフィン系樹脂(A)層とビニル芳香族系樹脂(B)層とを有する原反フィルムを製造する工程と、
得られた原反フィルムを、フィルム長手方向に対して垂直な方向に一軸延伸する工程とを有し、
波長450nmにおける面内位相差(R450)、波長550nmにおける面内位相差(R550)、および波長650nmにおける面内位相差(R650)が、下記式(i)、(ii)、(iii)を全て満たす積層光学フィルムを得ることを特徴とする積層光学フィ
ルムの製造方法。
R450≦R550≦R650 …(i)
1.0≦R650/R550≦1.2 …(ii)
70nm≦R550≦150nm …(iii)
【請求項2】
環状オレフィン系樹脂(A)が、下記式(1)で表される構造単位および下記式(2)で表される構造単位を有する共重合体からなることを特徴とする請求項1に記載の積層光学フィルムの製造方法;
【化1】

[式(1)中、mは1以上の整数、pは0以上の整数であり、Xは独立に式:−CH=CH−で表される基または式:−CH2CH2−で表される基であり、R1〜R4は各々独立に水素原子;ハロゲン原子;酸素、窒素、イオウ若しくはケイ素を含む連結基を有していてもよい置換または非置換の炭素原子数1〜30の炭化水素基;または極性基を表し、R1
とR2および/またはR3とR4は一体化して2価の炭化水素基を形成してもよく、R1またはR2と、R3またはR4とは相互に結合して炭素環または複素環を形成してもよく、該炭
素環または複素環は、単環構造でも多環構造でもよい。]
【化2】

[式(2)中、Yは式:−CH=CH−で表される基または式:−CH2CH2−で表される基であり、R5〜R8は各々独立に水素原子;ハロゲン原子;酸素、窒素、イオウ若しくはケイ素を含む連結基を有していてもよい置換または非置換の炭素原子数1〜30の炭化水素基;または極性基を表し、R5とR6および/またはR7とR8は一体化して2価の炭化水素基を形成してもよく、R5またはR6と、R7またはR8とは相互に結合して炭素環または複素環を形成してもよく、該炭素環または複素環は、単環構造でも多環構造でもよい。]
【請求項3】
ビニル芳香族系樹脂(B)が、スチレン−(メタ)アクリル酸共重合体であることを特徴とする請求項1または2に記載の積層光学フィルムの製造方法。
【請求項4】
ビニル芳香族系樹脂(B)が、スチレン−無水マレイン酸共重合体であることを特徴とする請求項1または2に記載の積層光学フィルムの製造方法。
【請求項5】
環状オレフィン系樹脂(A)のガラス転移温度(Tg(A))と、ビニル芳香族系樹脂(B)のガラス転移温度(Tg(B))との差が、20℃以内であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の積層光学フィルムの製造方法。
【請求項6】
原反フィルムを製造する工程が、環状オレフィン系樹脂(A)からなる基材フィルムの少なくとも片面に、ビニル芳香族系樹脂(B)をコーティング法により積層製膜する工程であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の積層光学フィルムの製造方法。
【請求項7】
請求項1〜6のいずれかに記載の製造方法により得られることを特徴とする積層光学フィルム。
【請求項8】
環状オレフィン系樹脂(A)層と、ビニル芳香族系樹脂(B)層とが、直接積層されていることを特徴とする請求項7に記載の積層光学フィルム。
【請求項9】
請求項7または8に記載の積層光学フィルムが、偏光子の少なくとも片面に、接着剤または粘着剤を介して積層されてなることを特徴とする偏光板。
【請求項10】
請求項7または8に記載の積層光学フィルムが、偏光子の少なくとも片面に、接着剤または粘着剤を介して積層されてなる偏光板を有することを特徴とする液晶表示装置。

【公開番号】特開2009−169086(P2009−169086A)
【公開日】平成21年7月30日(2009.7.30)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−6910(P2008−6910)
【出願日】平成20年1月16日(2008.1.16)
【出願人】(000004178)JSR株式会社 (3,320)
【Fターム(参考)】