(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2025-02-25
(45)【発行日】2025-03-05
(54)【発明の名称】光学フィルム、その製造方法及び用途
(51)【国際特許分類】
B32B 7/023 20190101AFI20250226BHJP
G02B 5/30 20060101ALI20250226BHJP
C08J 5/18 20060101ALI20250226BHJP
C08J 7/02 20060101ALI20250226BHJP
B29C 55/02 20060101ALI20250226BHJP
【FI】
B32B7/023
G02B5/30
C08J5/18 CEZ
C08J7/02 Z
B29C55/02
(21)【出願番号】P 2020218520
(22)【出願日】2020-12-28
【審査請求日】2023-10-13
(73)【特許権者】
【識別番号】000229117
【氏名又は名称】日本ゼオン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002147
【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】菊川 賢
【審査官】酒井 康博
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第2017/065222(WO,A1)
【文献】特開2015-031753(JP,A)
【文献】国際公開第2016/147764(WO,A1)
【文献】特開2016-026909(JP,A)
【文献】特開2009-120755(JP,A)
【文献】特開2008-281667(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B32B 7/023
G02B 5/30
C08J 5/18
C08J 7/02
B29C 55/02
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
結晶性樹脂(a)からなるフィルムAと、その一方の表面に設けられた保護フィルムBとを備える、長尺の光学フィルムであって、
前記フィルムAの厚みDA、及び前記保護フィルムBの厚みDBが、DB/DA>2を満たし、
前記フィルムAのNZ係数が1未満であ
り、
前記保護フィルムBが、材料(b)からなり、
前記結晶性樹脂(a)のガラス転移温度Tg(a)(℃)と、前記材料(b)のガラス転移点温度Tg(b)(℃)とが、Tg(b)≧Tg(a)+35を満たす、光学フィルム。
【請求項2】
前記結晶性樹脂(a)の固有複屈折値が、正である、請求項1に記載の光学フィルム。
【請求項3】
前記結晶性樹脂(a)が、脂環式構造含有重合体を含む、請求項1又は2に記載の光学フィルム。
【請求項4】
請求項1~
3のいずれか1項に記載の光学フィルムの製造方法であって、
結晶性樹脂(a)からなるフィルムpAを用意する工程(I)と、
前記フィルムpAの一方の表面に保護フィルムBを貼合する工程(II)と、
前記フィルムpAの他方の表面に溶媒を接触させて、前記フィルムpAの厚み方向の複屈折を変化させフィルムAとする工程(III)と、をこの順に含む製造方法。
【請求項5】
前記工程(III)の後に、前記フィルムAと前記保護フィルムBとを共延伸する工程(IV)を含む、請求項
4に記載の光学フィルムの製造方法。
【請求項6】
請求項
4又は5に記載の製造方法により、前記光学フィルムを製造する工程、及び
前記光学フィルムから、前記保護フィルムBを剥離する工程(V)を含む、位相差フィルムの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、光学フィルム、その製造方法及び用途に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、特定の光学的特性を有する樹脂フィルムを、光学的な用途に用いることが行われている。例えば、NZ係数が0<NZ<1を満たすフィルムは三次元位相差フィルムと呼ばれる。三次元位相差フィルムは、液晶表示装置等の表示装置に設けられた場合、傾斜方向から見た表示面の色付きを低減するといった効果を発現することができることが知られている。
【0003】
三次元位相差フィルムは、y軸方向(即ち面内遅相軸方向に直交する面内方向)の位相差よりも、z軸方向(即ち厚み方向)において大きい位相差を有する。そのため、通常の固有複屈折が正の光学フィルム用樹脂を単に延伸するといった、通常の位相差フィルムの製造方法では製造することができない。そのため、固有複屈折が正の樹脂と負の樹脂とを組み合わせて、三次元位相差フィルム又はそれに類するフィルムを製造することが、これまで提案されている(例えば、特許文献1~2)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】国際公開第2019/188205号
【文献】国際公開第2020/137409号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
これまで提案されている、固有複屈折が正の樹脂と負の樹脂とを組み合わせた三次元位相差フィルムの製造方法は、複雑な延伸の工程を要する、延伸後の貼合の工程を要し位置決めの手間が大きい等の問題点があった。特に、逆波長分散性のものを容易に製造することは困難である。また、そのような組み合わせにおいては固有複屈折が負の樹脂の割合をある程度以上大きくすることが求められるが、固有複屈折が負の樹脂は、一般的に機械的強度が低い物が多いため、そのような樹脂の割合を大きくしたものは、機械的強度が低いという問題が生じうる。また、当該フィルムを長尺のフィルムとして製造する場合において、当該製造が幅方向への延伸の工程を含む場合、長尺のフィルムの搬送時におけるフィルム幅方向端部のカールが生じ易いという問題が著しい。また、そのような長尺のフィルムをフィルムロールとした場合のロールの巻き姿の変形、及びフィルムロール保存中のフィルムの劣化が生じやすいという問題もある。
【0006】
従って、本発明の目的は、三次元位相差フィルムとして良好な効果を発現することができ、且つ搬送及び保存が容易であり、容易に製造することができるフィルム、及び、三次元位相差フィルムとして良好な効果を発現しうるフィルムを容易に製造することができる製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明者は、前記の課題を解決するべく検討した。その結果、本発明者は、特定の材料を採用した、所望の光学特性を発現するフィルムと、特定の保護フィルムとを組み合わせた場合に、上記課題を解決しうることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は、下記のものを含む。
【0008】
〔1〕 結晶性樹脂(a)からなるフィルムAと、その一方の表面に設けられた保護フィルムBとを備える、長尺の光学フィルムであって、
前記フィルムAの厚みDA、及び前記保護フィルムBの厚みDBが、DB/DA>2を満たし、
前記フィルムAのNZ係数が1未満である、光学フィルム。
〔2〕 前記結晶性樹脂(a)の固有複屈折値が、正である、〔1〕に記載の光学フィルム。
〔3〕 前記結晶性樹脂(a)が、脂環式構造含有重合体を含む、〔1〕又は〔2〕に記載の光学フィルム。
〔4〕 前記保護フィルムBが、材料(b)からなり、
前記結晶性樹脂(a)のガラス転移温度Tg(a)(℃)と、前記材料(b)のガラス転移点温度Tg(b)(℃)とが、Tg(b)≧Tg(a)+35を満たす、〔1〕~〔3〕のいずれか1項に記載の光学フィルム。
〔5〕 〔1〕~〔4〕のいずれか1項に記載の光学フィルムの製造方法であって、
結晶性樹脂(a)からなるフィルムpAを用意する工程(I)と、
前記フィルムpAの一方の表面に保護フィルムBを貼合する工程(II)と、
前記フィルムpAの他方の表面に溶媒を接触させて、前記フィルムpAの厚み方向の複屈折を変化させフィルムAとする工程(III)と、をこの順に含む製造方法。
〔6〕 前記工程(III)の後に、前記フィルムAと前記保護フィルムBとを共延伸する工程(IV)を含む、〔5〕に記載の光学フィルムの製造方法。
〔7〕 〔5〕又は〔6〕に記載の製造方法により、前記光学フィルムを製造する工程、及び
前記光学フィルムから、前記保護フィルムBを剥離する工程(V)を含む、位相差フィルムの製造方法。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、三次元位相差フィルムとして良好な効果を発現することができ、且つ搬送及び保存が容易であり、容易に製造することができるフィルム、及び、三次元位相差フィルムとして良好な効果を発現しうるフィルムを容易に製造することができる製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明について実施形態及び例示物を示して詳細に説明する。ただし、本発明は以下に示す実施形態及び例示物に限定されるものではなく、本発明の請求の範囲及びその均等の範囲を逸脱しない範囲において任意に変更して実施しうる。
【0011】
以下の説明において、層状の構造物(フィルム、及び複数層からなるフィルムの一部を構成する層等)の面内レターデーションReは、別に断らない限り、Re=(nx-ny)×dで表される値である。層状の構造物の厚み方向のレターデーションRthは、別に断らない限り、Rth=[{(nx+ny)/2}-nz]×dで表される値である。層状の構造物のNZ係数は、別に断らない限り、(nx-nz)/(nx-ny)で表される値である。
【0012】
nxは、層状の構造物の厚み方向に垂直な方向(面内方向)であって最大の屈折率を与える方向の屈折率を表す。nyは、層状の構造物の前記面内方向であってnxの方向に直交する方向の屈折率を表す。nzは、層状の構造物の厚み方向の屈折率を表す。dは、層状の構造物の厚みを表す。測定波長は、別に断らない限り、590nmである。
【0013】
以下の説明において、固有複屈折が正の材料とは、別に断らない限り、延伸方向の屈折率がそれに垂直な方向の屈折率よりも大きくなる材料を意味する。また、固有複屈折が負の材料とは、別に断らない限り、延伸方向の屈折率がそれに垂直な方向の屈折率よりも小さくなる材料を意味する。固有複屈折の値は誘電率分布から計算することができる。
【0014】
以下の説明において、「長尺」のフィルムとは、幅に対して、5倍以上の長さを有するフィルムをいい、好ましくは10倍若しくはそれ以上の長さを有し、具体的にはロール状に巻き取られて保管又は運搬される程度の長さを有するフィルムをいう。長さの上限に特段の制限は無いが、通常、幅に対して10万倍以下である。
【0015】
以下の説明において、層状の構造物の遅相軸は、別に断らない限り、面内の遅相軸である。
【0016】
〔光学フィルム〕
本発明の光学フィルムは、結晶性樹脂(a)からなるフィルムAと、その一方の表面に設けられた保護フィルムBとを備える、長尺の光学フィルムである。
【0017】
フィルムAは、そのNZ係数が1未満である。具体的には、フィルムAのNZ係数NZ(A)は、0<NZ(A)<1を満たすか、又は、NZ(A)<0を満たすものとしうる。前者は、所謂三次元位相差フィルムとして有用に用いうる。後者は、三次元位相差フィルムを製造するための材料として有用に用いうる。即ち一軸延伸等の簡単な処理により、容易に0<NZ(A)<1を満たすフィルムに変換しうる。
【0018】
フィルムAが0<NZ(A)<1を満たす場合、NZ(A)は0より大きく、好ましくは0.2以上であり、一方1より小さく、好ましくは0.8以下である。NZ(A)がこの範囲であることにより、光学フィルムが液晶表示装置等の表示装置に設けられた場合、傾斜方向から見た表示面の色付きを低減するといった効果を特に良好に発現することができる。一方、フィルムAがNZ(A)<0を満たす場合、NZ(A)は好ましくは0.7以下、より好ましくは0.6以下である。NZ(A)の下限は、特に限定されないが0.3以上としうる。
【0019】
本発明の光学フィルムにおいては、フィルムAの厚みDA、及び保護フィルムBの厚みDBが、DB/DA>2を満たす。具体的には、厚み比DB/DAは、2より大きく、好ましくは2.1以上であり、より好ましくは2.2以上である。厚み比DB/DAの上限は、特に限定されないが5以下としうる。一般に表示装置等の装置に用いる光学フィルムは、光学的特性を発現するためにある程度以上の厚みを必要とする一方、装置の薄型化の要請から、薄いことが求められる。本発明の光学フィルムは、本発明の要件を満たすことにより、厚みが薄くても、フィルムAが所望の光学的特性を満たすフィルムとすることが可能である。
【0020】
フィルムAの厚みは、所望の光学特性が得られる厚みに適宜調整しうる。フィルムAの厚みは、好ましくは10μm以上、より好ましくは20μm以上であり、一方好ましくは200μm以下、より好ましくは100μm以下である。保護フィルムBの厚みは、上に述べた要件を満たす範囲で、保護フィルムとしての機能を好適に発現しうる厚みに適宜調整しうる。保護フィルムBの厚みは、好ましくは50μm以上、より好ましくは100μm以上であり、一方好ましくは500μm以下、より好ましくは300μm以下である。
【0021】
本発明の光学フィルムは、フィルムAを2層以上有していてもよく、保護フィルムBを2層以上有していてもよいが、好ましい態様においては、フィルムAを1層のみ有し、保護フィルムを1層のみ有する。フィルムAを2層以上有する場合は、それらの厚みの合計を、上に述べたフィルムAの厚みとしうる。フィルムBを2層以上有する場合は、それらの厚みの合計を、上に述べたフィルムBの厚みとしうる。
【0022】
従来技術においては、NZ(A)<0を満たすフィルムであって、厚み比DB/DAが上記要件を満たすものは、知られておらず、本発明の光学フィルムは、その点において新規性を有する。本発明においては、フィルムAの材料として結晶性樹脂を採用し、後述する特定の製造方法によりその厚み方向の複屈折を調整することにより、かかる光学フィルムを達成している。
【0023】
フィルムAに含まれる結晶性重合体の結晶化度は、特段の制限はないが、通常は、ある程度以上高い。具体的な結晶化度の範囲は、好ましくは10%以上、より好ましくは15%以上、特に好ましくは30%以上である。結晶性重合体の結晶化度は、X線回折法によって測定しうる。
【0024】
〔フィルムAを構成する材料〕
フィルムAを構成する結晶性樹脂(a)は、結晶性を有する重合体を含む樹脂としうる。「結晶性を有する重合体」とは、融点Tmを有する重合体を表す。すなわち、「結晶性を有する重合体」とは、示差走査熱量計(DSC)で融点を観測することができる重合体を表す。以下の説明において、結晶性を有する重合体を、「結晶性重合体」ということがある。結晶性樹脂は、好ましくは熱可塑性樹脂である。
【0025】
結晶性重合体は、正の固有複屈折を有し、それにより、結晶性樹脂(a)が正の固有複屈折値を有することが好ましい。正の固有複屈折を有する結晶性樹脂を用いることにより、本発明の要件、特にNZ(A)<1の要件を満たす光学フィルムを特に容易に製造できる。
【0026】
結晶性重合体は、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)等のポリエステル;ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)等のポリオレフィン;等でもよく、特に限定されることはないが、脂環式構造を含有することが好ましい。脂環式構造を含有する結晶性重合体を用いることにより、位相差フィルムの機械特性、耐熱性、透明性、低吸湿性、寸法安定性及び軽量性を良好にできる。脂環式構造を含有する重合体とは、分子内に脂環式構造を有する重合体を表す。このような脂環式構造を含有する重合体は、例えば、環状オレフィンを単量体として用いた重合反応によって得られうる重合体又はその水素化物でありうる。
【0027】
脂環式構造としては、例えば、シクロアルカン構造及びシクロアルケン構造が挙げられる。これらの中でも、熱安定性などの特性に優れる位相差フィルムが得られ易いことから、シクロアルカン構造が好ましい。1つの脂環式構造に含まれる炭素原子の数は、好ましくは4個以上、より好ましくは5個以上であり、好ましくは30個以下、より好ましくは20個以下、特に好ましくは15個以下である。1つの脂環式構造に含まれる炭素原子の数が上記範囲内にあることで、機械的強度、耐熱性、及び成形性が高度にバランスされる。
【0028】
脂環式構造を含有する結晶性重合体において、全ての構造単位に対する脂環式構造を有する構造単位の割合は、好ましくは30重量%以上、より好ましくは50重量%以上、特に好ましくは70重量%以上である。脂環式構造を有する構造単位の割合を前記のように多くすることにより、耐熱性を高めることができる。全ての構造単位に対する脂環式構造を有する構造単位の割合は、100重量%以下としうる。また、脂環式構造を含有する結晶性重合体において、脂環式構造を有する構造単位以外の残部は、格別な限定はなく、使用目的に応じて適宜選択しうる。
【0029】
脂環式構造を含有する結晶性重合体としては、例えば、下記の重合体(α)~重合体(δ)が挙げられる。これらの中でも、耐熱性に優れる位相差フィルムが得られ易いことから、重合体(β)が好ましい。
重合体(α):環状オレフィン単量体の開環重合体であって、結晶性を有するもの。
重合体(β):重合体(α)の水素化物であって、結晶性を有するもの。
重合体(γ):環状オレフィン単量体の付加重合体であって、結晶性を有するもの。
重合体(δ):重合体(γ)の水素化物であって、結晶性を有するもの。
【0030】
具体的には、脂環式構造を含有する結晶性重合体としては、ジシクロペンタジエンの開環重合体であって結晶性を有するもの、及び、ジシクロペンタジエンの開環重合体の水素化物であって結晶性を有するものがより好ましい。中でも、ジシクロペンタジエンの開環重合体の水素化物であって結晶性を有するものが特に好ましい。ここで、ジシクロペンタジエンの開環重合体とは、全構造単位に対するジシクロペンタジエン由来の構造単位の割合が、通常50重量%以上、好ましくは70重量%以上、より好ましくは90重量%以上、さらに好ましくは100重量%の重合体をいう。
【0031】
ジシクロペンタジエンの開環重合体の水素化物は、ラセモ・ダイアッドの割合が高いことが好ましい。具体的には、ジシクロペンタジエンの開環重合体の水素化物における繰り返し単位のラセモ・ダイアッドの割合は、好ましくは51%以上、より好ましくは70%以上、特に好ましくは85%以上である。ラセモ・ダイアッドの割合が高いことは、シンジオタクチック立体規則性が高いことを表す。よって、ラセモ・ダイアッドの割合が高いほど、ジシクロペンタジエンの開環重合体の水素化物の融点が高い傾向がある。
ラセモ・ダイアッドの割合は、後述する実施例に記載の13C-NMRスペクトル分析に基づいて決定できる。
【0032】
上記重合体(α)~重合体(δ)としては、国際公開第2018/062067号に開示されている製造方法により得られる重合体を用いうる。
【0033】
結晶性重合体の融点Tmは、好ましくは200℃以上、より好ましくは230℃以上であり、好ましくは290℃以下である。このような融点Tmを有する結晶性重合体を用いることによって、成形性と耐熱性とのバランスに更に優れた光学フィルムを得ることができる。
【0034】
通常、結晶性重合体は、ガラス転移温度を有し、したがって結晶性重合体を主成分とする結晶性樹脂(a)についてもガラス転移温度が観測されうる。結晶性樹脂(a)のガラス転移温度Tg(a)は、特に限定されないが、通常は85℃以上、通常170℃以下である。
【0035】
重合体のガラス転移温度Tg及び融点Tmは、以下の方法によって測定できる。まず、重合体を、加熱によって融解させ、融解した重合体をドライアイスで急冷する。続いて、この重合体を試験体として用いて、示差走査熱量計(DSC)を用いて、10℃/分の昇温速度(昇温モード)で、重合体のガラス転移温度Tg及び融点Tmを測定しうる。
【0036】
結晶性重合体の重量平均分子量(Mw)は、好ましくは1,000以上、より好ましくは2,000以上であり、好ましくは1,000,000以下、より好ましくは500,000以下である。このような重量平均分子量を有する結晶性重合体は、成形加工性と耐熱性とのバランスに優れる。
【0037】
結晶性重合体の分子量分布(Mw/Mn)は、好ましくは1.0以上、より好ましくは1.5以上であり、好ましくは4.0以下、より好ましくは3.5以下である。ここで、Mnは数平均分子量を表す。このような分子量分布を有する結晶性重合体は、成形加工性に優れる。
【0038】
重合体の重量平均分子量(Mw)及び分子量分布(Mw/Mn)は、テトラヒドロフランを展開溶媒とするゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC)により、ポリスチレン換算値として測定しうる。
【0039】
結晶性重合体は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
【0040】
結晶性樹脂(a)における結晶性重合体の割合は、好ましくは50重量%以上、より好ましくは70重量%以上、特に好ましくは90重量%以上である。結晶性重合体の割合が前記下限値以上である場合、フィルムAの複屈折の発現性及び耐熱性を高めることができる。結晶性重合体の割合の上限は、100重量%以下でありうる。
【0041】
結晶性樹脂(a)は、結晶性重合体に加えて、任意の成分を含みうる。任意の成分としては、例えば、フェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤等の酸化防止剤;ヒンダードアミン系光安定剤等の光安定剤;石油系ワックス、フィッシャートロプシュワックス、ポリアルキレンワックス等のワックス;ソルビトール系化合物、有機リン酸の金属塩、有機カルボン酸の金属塩、カオリン及びタルク等の核剤;ジアミノスチルベン誘導体、クマリン誘導体、アゾール系誘導体(例えば、ベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾトリアゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、及びベンゾチアソール誘導体)、カルバゾール誘導体、ピリジン誘導体、ナフタル酸誘導体、及びイミダゾロン誘導体等の蛍光増白剤;ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、サリチル酸系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤等の紫外線吸収剤;タルク、シリカ、炭酸カルシウム、ガラス繊維等の無機充填材;着色剤;難燃剤;難燃助剤;帯電防止剤;可塑剤;近赤外線吸収剤;滑剤;フィラー;及び、軟質重合体等の、結晶性重合体以外の任意の重合体;などが挙げられる。任意の成分は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
【0042】
〔結晶性樹脂(a)に含まれる有機溶媒〕
フィルムAを構成する結晶性樹脂(a)は、有機溶媒等の溶媒を含みうる。この溶媒は、通常、本発明の製造方法の工程(III)においてフィルム中に取り込まれたものである。
【0043】
工程(III)においてフィルム中に取り込まれた溶媒の全部または一部は、重合体の内部に入り込みうる。したがって、溶媒の沸点以上で乾燥を行ったとしても、容易には溶媒を完全に除去することは難しい。よって、フィルムAは、溶媒を含むことが通常である。
【0044】
溶媒は、結晶性重合体を溶解しない有機溶媒としうる。好ましい有機溶媒としては、例えば、トルエン、リモネン、デカリン等の炭化水素溶媒;二硫化炭素;が挙げられる。有機溶媒の種類は、1種類でもよく、2種類以上でもよい。
【0045】
結晶性樹脂(a)100重量%に対する、その中に含まれる有機溶媒の比率(溶媒含有率)は、好ましくは10重量%以下、より好ましくは5重量%以下、特に好ましくは0.1重量%以下である。
【0046】
〔保護フィルムBを構成する材料〕
保護フィルムBを構成する材料の好ましい例としては、以下に説明する材料(b)が挙げられる。
材料(b)としては、通常、熱可塑性樹脂を用いる。材料(b)を構成する熱可塑性樹脂は、通常は重合体を含み、必要に応じて更に任意の成分を含みうる。重合体は、通常、結晶性を有さない非晶性重合体としうる。
【0047】
材料(b)に含まれうる重合体としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン;ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル;ポリフェニレンサルファイド等のポリアリーレンサルファイド;ポリビニルアルコール;ポリカーボネート;ポリアリレート;セルロースエステル重合体、ポリエーテルスルホン;ポリスルホン;ポリアリルサルホン;ポリ塩化ビニル;ノルボルネン系重合体等の、脂環式構造を含有する重合体;棒状液晶ポリマーなどが挙げられる。重合体は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。また、重合体は、単独重合体でもよく、共重合体でもよい。これらの中でも、機械特性、耐熱性、透明性、低吸湿性、寸法安定性及び軽量性に優れることから、脂環式構造を含有する重合体が好ましい。
【0048】
脂環式構造含有重合体は、その重合体の構造単位が脂環式構造を含有する。脂環式構造含有重合体は、主鎖に脂環式構造を有していてもよく、側鎖に脂環式構造を有していてもよい。中でも、機械的強度及び耐熱性の観点から、主鎖に脂環式構造を含有する重合体が好ましい。
【0049】
脂環式構造としては、例えば、飽和脂環式炭化水素(シクロアルカン)構造、不飽和脂環式炭化水素(シクロアルケン、シクロアルキン)構造などが挙げられる。中でも、機械強度及び耐熱性の観点から、シクロアルカン構造及びシクロアルケン構造が好ましく、中でもシクロアルカン構造が特に好ましい。
【0050】
脂環式構造を構成する炭素原子数は、一つの脂環式構造あたり、好ましくは4個以上、より好ましくは5個以上であり、好ましくは30個以下、より好ましくは20個以下、特に好ましくは15個以下である。脂環式構造を構成する炭素原子数が前記の数である場合、当該脂環式構造含有重合体を含む樹脂の機械強度、耐熱性、及び成形性が高度にバランスされる。
【0051】
脂環式構造含有重合体における脂環式構造を有する構造単位の割合は、使用目的に応じて適宜選択してもよく、好ましくは55重量%以上、さらに好ましくは70重量%以上、特に好ましくは90重量%以上である。脂環式構造含有重合体における脂環式構造を有する構造単位の割合がこの範囲にある場合、樹脂の透明性及び耐熱性が良好となる。
【0052】
材料(b)に含まれうる脂環式構造含有重合体としては、例えば、ノルボルネン系重合体、単環の環状オレフィン重合体、環状共役ジエン重合体、ビニル脂環式炭化水素重合体、及び、これらの水素添加物等を挙げることができる。これらの中で、ノルボルネン系重合体は、透明性と成形性が良好なため、好適である。
【0053】
ノルボルネン系重合体及びその水素化物の例としては、ノルボルネン構造を有する単量体の開環重合体及びその水素化物;ノルボルネン構造を有する単量体の付加重合体及びその水素化物が挙げられる。また、ノルボルネン構造を有する単量体の開環重合体の例としては、ノルボルネン構造を有する1種類の単量体の開環単独重合体、ノルボルネン構造を有する2種類以上の単量体の開環共重合体、並びに、ノルボルネン構造を有する単量体及びこれと共重合しうる任意の単量体との開環共重合体が挙げられる。さらに、ノルボルネン構造を有する単量体の付加重合体の例としては、ノルボルネン構造を有する1種類の単量体の付加単独重合体、ノルボルネン構造を有する2種類以上の単量体の付加共重合体、並びに、ノルボルネン構造を有する単量体及びこれと共重合しうる任意の単量体との付加共重合体が挙げられる。これらの重合体としては、例えば、特開2002-321302号公報等に開示されている重合体が挙げられる。これらの中で、ノルボルネン構造を有する単量体の開環重合体の水素化物は、成形性、耐熱性、低吸湿性、寸法安定性及び軽量性の観点から、特に好適である。
【0054】
ノルボルネン系重合体及びこれらの水素化物の具体例としては、日本ゼオン社製「ゼオノア」;JSR社製「アートン」;TOPAS ADVANCED POLYMERS社製「TOPAS」が挙げられる。
【0055】
材料(b)に含まれうる重合体の重量平均分子量(Mw)は、好ましくは10,000以上、より好ましくは15,000以上、特に好ましくは20,000以上であり、好ましくは100,000以下、より好ましくは80,000以下、特に好ましくは50,000以下である。重量平均分子量がこのような範囲にある場合、保護フィルムの機械的強度および成型加工性が高度にバランスされる。
【0056】
材料(b)に含まれうる重合体の分子量分布(重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn))は、好ましくは1.2以上、より好ましくは1.5以上、特に好ましくは1.8以上であり、好ましくは4.0以下、より好ましくは3.5以下、特に好ましくは3.0以下である。分子量分布が前記範囲の下限値以上である場合、重合体の生産性を高め、製造コストを抑制できる。また、上限値以下である場合、低分子成分の量が小さくなるので、高温曝露時の緩和を抑制して、保護フィルムの安定性を高めることができる。
【0057】
重合体の重量平均分子量Mw及び数平均分子量Mnは、溶媒としてシクロヘキサンを用いたゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(以下、「GPC」と略す。)により、ポリイソプレン換算の値で測定しうる。重合体がシクロヘキサンに溶解しない場合には、溶媒としてトルエンを用いたGPCにより、ポリスチレン換算の値で測定しうる。
【0058】
材料(b)に含まれる重合体の量は、樹脂フィルムを形成する樹脂100重量%に対して、好ましくは50重量%~100重量%、より好ましくは70重量%~100重量%、更に好ましくは80重量%~100重量%、更に好ましくは90重量%~100重量%、特に好ましくは95重量%~100重量%である。重合体の量が前記範囲にある場合、重合体が有する特性を効果的に発揮できる。
【0059】
材料(b)は、重合体以外にも任意の成分を含みうる。任意の成分の例を挙げると、顔料、染料等の着色剤;可塑剤;蛍光増白剤;分散剤;熱安定剤;光安定剤;紫外線吸収剤;帯電防止剤;酸化防止剤;微粒子;界面活性剤等の添加剤が挙げられる。これらの成分は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
【0060】
通常、材料(b)はガラス転移温度を有する重合体を主成分とする樹脂であり、したがって材料(b)についてもガラス転移温度が観測されうる。材料(b)のガラス転移温度Tg(b)は、好ましくは90℃以上、より好ましくは100℃以上、特に好ましくは110℃以上であり、好ましくは200℃以下、より好ましくは190℃以下、特に好ましくは180℃以下である。材料(b)のガラス転移温度Tg(b)が前記下限値以上である場合、高温環境下における保護フィルムBの耐久性を高めることができる。また、材料(b)のガラス転移温度Tg(b)が前記上限値以下である場合、保護フィルムBを含む複層フィルムの延伸処理を円滑に行える。
【0061】
材料(b)のガラス転移温度Tg(b)は、結晶性樹脂(a)のガラス転移温度Tg(a)に比べて、相対的に高いことが好ましい。具体的には、Tg(b)≧Tg(a)であることが好ましく、Tg(b)≧Tg(a)+30(℃)であることが好ましく、Tg(b)≧Tg(a)+35(℃)であることがより好ましい。Tg(a)とTg(b)の比が前記範囲内であることにより、結晶性樹脂(a)を材料(b)が良好に支持した状態でこれらの共延伸を行うことができ、その結果、所望の光学的性質を有する本発明の光学フィルムを容易に製造することができる。
【0062】
〔任意の層〕
本発明の光学フィルムはフィルムA及び保護フィルムBのみからなってもよいが、これらに加えて任意の層を備えていてもよい。例えば、フィルムA及び保護フィルムBの間に介在し、これらを適切な粘着力で貼合させる粘着層を備えうる。
【0063】
〔光学フィルムの製造方法〕
本発明の光学フィルムは、下記工程(I)~(III)を含む製造方法により製造しうる。以下において、かかる製造方法を、本発明の光学フィルムの製造方法として説明する。本発明の光学フィルムの製造方法は、工程(I)~(III)に加えて、下記工程(IV)をさらに含みうる。
工程(I):結晶性樹脂(a)からなるフィルムpAを用意する。
工程(II):フィルムpAの一方の表面に保護フィルムBを貼合する。
工程(III):フィルムpAの他方の表面に溶媒を接触させて、フィルムpAの厚み方向の複屈折を変化させフィルムAとする。
工程(IV):工程(III)の後に、フィルムA及び保護フィルムBを共延伸する。
【0064】
本願の説明では、工程(III)に供された後工程(IV)に供される前のフィルムA及び保護フィルムBも、工程(IV)に供された後のフィルムA及び保護フィルムBも、同じ名称で呼ぶ場合があるが、以下の説明において、説明の便宜上これらを区別する必要がある場合は、前者をフィルムqA及び保護フィルムqBと呼び、後者をフィルムrA及び保護フィルムrBと呼ぶ。
【0065】
また、以下において、工程(II)の結果得られた、フィルムpA及び保護フィルムBを備えるフィルムを複層フィルム(II)という場合がある。同様に、本発明の光学フィルムのうち、工程(III)の結果得られた光学フィルムを光学フィルム(III)、工程(III)に加えて工程(IV)を行った結果得られた光学フィルムを光学フィルム(IV)という場合がある。
【0066】
〔工程(I)〕
工程(I)は、結晶性樹脂(a)を、フィルムの形状に成形しうる任意の工程により行いうる。溶融押出成形による成形が、長尺のフィルムpAを効率的に製造する観点から好ましい。具体的には、通常の押出成形用のダイを備えた押出装置にて、結晶性樹脂(a)を溶融押出成形することにより、長尺の結晶性樹脂(a)のフィルムpAを成形しうる。成形の条件は、結晶性樹脂(a)の性質に応じて適宜調整しうる。工程(I)にて用意するフィルムpAの厚みは、特に限定されず、製品としての光学フィルムにおけるフィルムA(フィルムqA又はフィルムrA)の厚みが所望の値となるよう適宜調整しうる。フィルムpAは、光学異方性を有するフィルムであってもよいが、特に光学異方性を有していない状態であっても、この後の工程に供することにより、本発明の光学フィルムを容易に製造しうる。
【0067】
〔工程(II)〕
工程(II)は、フィルムpAとは別に保護フィルムBを用意し、これらを貼合することにより行いうる。かかる貼合の操作により、フィルムpA及び保護フィルムを備える複層フィルム(II)が得られる。
【0068】
工程(II)に供する保護フィルムBは、上に述べた材料(b)のフィルムとしうる。工程(II)に供する保護フィルムBとしては、市販のフィルムを用いうる。また、保護フィルムB及び粘着層を備える複層構造のフィルムを用意し、これをフィルムpAと貼合することにより、(フィルムpA)/(粘着層)/(保護フィルムB)の層構成を有する複層フィルム(II)を得ることもできる。
【0069】
〔工程(III)〕
工程(III)では、フィルムpAの、保護フィルムBを貼合した面とは反対側の表面に溶媒を接触させる。溶媒としては、結晶性樹脂(a)を溶解させずに当該樹脂中に浸入できる溶媒を適宜選択しうる。溶媒としては、通常は有機溶媒が用いられる。有機溶媒の例としては、トルエン、リモネン、デカリン等の炭化水素溶媒;及び二硫化炭素が挙げられる。溶媒の種類は、1種類でもよく、2種類以上でもよい。
【0070】
工程(III)における接触は、任意の操作により達成しうる。接触の操作の例としては、複層フィルム(II)のフィルムpA側の表面に溶媒をスプレーするスプレー法;フィルムpA側の表面に溶媒を塗布する塗布法;及び複層フィルム(II)を溶媒中に浸漬する浸漬法が挙げられる。連続的な接触を容易に行える観点からは、浸漬法が好ましい。但し、保護フィルムBが溶媒との接触により容易に溶解してしまう材料である場合は、フィルム(II)の片面のみへの溶媒の接触を達成しうる操作が好ましく、かかる操作は浸漬法以外の操作であり、具体的にはスプレー法及び塗布法としうる。
【0071】
工程(III)の接触時における溶媒の温度は、溶媒が液体状態を維持できる範囲で任意であり、よって、溶媒の融点以上沸点以下の範囲に設定しうる。
【0072】
複層フィルム(II)と溶媒とを浸漬により接触させる場合、接触時間は、好ましくは0.5秒以上、より好ましくは1.0秒以上、特に好ましくは5.0秒以上であり、好ましくは120秒以下、より好ましくは80秒以下、特に好ましくは60秒以下である。
複層フィルム(II)と溶媒とを、溶媒の塗布により接触させる場合、塗布面積及び溶媒の供給量から計算される塗布厚みを適宜調整しうる。塗布厚みは、好ましくは5μm以上、より好ましくは10μm以上であり、一方好ましくは100μm以下としうる。
接触時間又は塗布厚みが前記下限値以上である場合、溶媒との接触によるフィルムAのNZ係数の調整を効果的に行うことができる。他方、接触時間を前記上限より長くしたり塗布厚みを前記上限より厚くしてもNZ係数の調整量は大きく変わらない傾向がある。よって、接触時間又は塗布厚みが前記上限値以下である場合、フィルムAの品質を損なわずに生産性を高めることができる。
【0073】
工程(III)を経た複層フィルムは、そのままを本発明の光学フィルム(III)としてもよい。又は、工程(III)を経た複層フィルムを、さらに任意の工程に供した後、本発明の光学フィルム(III)としてもよい。例えば、工程(III)を経たフィルムを、その寸法を維持したまま加熱し結晶化度を高める工程を行ってもよい。
【0074】
工程(III)での溶媒との接触の結果、フィルムpAの屈折率が変化し、フィルムqAとなり、フィルムqA及び保護フィルムqBを備える光学フィルム(III)が得られる。フィルムpAからフィルムqAへの変化に際しては、かかる屈折率の変化と併せて、その厚みは増加しうる。このような、溶媒との接触によりもたらされる変化は、光学フィルム用樹脂を単に延伸するといった、通常の位相差フィルムの製造方法では得ることが困難なものである。したがって、かかる変化の結果、本発明の光学フィルムの容易な製造が可能となる。
【0075】
光学フィルム(III)におけるフィルムqAは、そのNZ係数NZ(qA)が1未満であり、具体的にはNZ(qA)<0を満たすものとしうる。したがって、光学フィルム(III)におけるフィルムqAは、工程(IV)の一軸延伸等の簡単な処理により、容易に0<NZ(A)<1を満たすフィルムに変換しうる。NZ(qA)は好ましくは0.7以下、より好ましくは0.6以下である。NZ(A)の下限は、特に限定されないが0.3以上としうる。
【0076】
〔工程(IV)〕
工程(IV)では、工程(III)の後に、フィルムqA及び保護フィルムqBを共延伸する。具体的には、工程(III)で得られた光学フィルム(III)を延伸することにより、フィルムqA及び保護フィルムqBを共延伸する。かかる共延伸により、光学フィルム(III)に含まれる全ての層が同じ延伸倍率及び延伸方向で延伸され、これらの層に含まれる重合体の分子は、延伸方向に応じた方向に配向される。光学フィルム(III)は、工程(III)を経ているため、工程(IV)の結果、光学フィルム用樹脂を単に延伸するといった通常の位相差フィルムの製造方法では得ることが困難な光学特性を備える光学フィルム(IV)を容易に得ることができる。
【0077】
工程(IV)における延伸は、一軸延伸でもよく、二軸以上の延伸でもよい。また延伸の回数は一回のみでもよく、二回以上でもよい。好ましくは一回の一軸延伸である。光学フィルム(III)は、工程(III)を経ているため、このような一回の一軸延伸によって、通常の位相差フィルムの製造方法では得ることが困難な光学特性を備える光学フィルム(IV)を容易に得ることができる。
【0078】
工程(IV)における延伸方向に制限はなく、例えば、長手方向、幅方向、斜め方向などが挙げられる。ここで、斜め方向とは、厚み方向に対して垂直な方向であって、幅方向とがなす角が0°でも無く90°でも無い方向(即ち幅方向とがなす角が0°超90°未満である方向)を表す。
【0079】
工程(III)を伴わない製造方法により本発明の光学フィルム(IV)と同等の光学特性を有するフィルムを製造しようとする場合、通常は複数回の複雑な延伸工程が必要になる。延伸により光学特性を発現させる場合、延伸の条件を厳密に制御する必要があるため、延伸の工程が多いことは製造効率の観点からの不利益が大きい。これに対して、本発明の製造方法では、一軸延伸のみによって本発明の光学フィルム(IV)を得ることができるので、製造効率の観点から有利である。
【0080】
延伸倍率は、好ましくは1.1倍以上、より好ましくは1.2倍以上であり、好ましくは20.0倍以下、より好ましくは10.0倍以下、更に好ましくは5.0倍以下、特に好ましくは2.0倍以下である。具体的な延伸倍率は、製品たる光学フィルム(IV)の光学特性、厚み、強度などの要素に応じて適切に設定することが望ましい。延伸倍率が前記下限値以上である場合、延伸によって複屈折を大きく変化させることができる。また、延伸倍率が前記上限値以下である場合、遅相軸の方向を容易に制御したり、フィルムの破断を効果的に抑制したりできる。
【0081】
延伸温度は、結晶性樹脂(a)のガラス転移温度Tg(a)と相対的に規定しうる。延伸温度は、好ましくは「Tg(a)+5」℃以上、より好ましくは「Tg(a)+10」℃以上であり、好ましくは「Tg(a)+100」℃以下、より好ましくは「Tg(a)+90」℃以下である。延伸温度が前記下限値以上である場合、フィルムを十分に軟化させて延伸を均一に行うことができる。また、延伸温度が前記上限値以下である場合、結晶性重合体の結晶化の進行によるフィルムの硬化を抑制できるので、延伸を円滑に行うことができ、また、延伸によって大きな複屈折を発現させることができる。さらに、通常は、得られる光学フィルム(IV)のヘイズを小さくして透明性を高めることができる。また、かかる温度での延伸を行うことにより、結晶性樹脂(a)の結晶化度が高まり、その結果得られる光学フィルム(IV)のフィルムAの光学特性を容易に所望の範囲に調整することができる。
【0082】
工程(IV)により複屈折が変化しうるので、NZ係数の調整を行うことができる。よって、工程(IV)による延伸によって所望の光学特性を有するフィルムとしての光学フィルム(IV)が得られる。工程(IV)の結果得られたフィルムは、そのまま本発明の光学フィルム(IV)として利用することができる。または、得られたフィルムにさらに任意の処理を行い、本発明の光学フィルム(IV)とすることもできる。任意の工程の例としては、延伸された寸法を維持した状態での熱処理又は延伸された寸法を縮めての緩和処理等の処理による複屈折の調整が挙げられる。
【0083】
光学フィルム(IV)におけるフィルムrAは、そのNZ係数NZ(rA)が1未満である。具体的には、0<NZ(A)<1を満たすものとしうる。このようなフィルムは、所謂三次元位相差フィルムとして有用に用いうる。NZ(rA)は好ましくは0.2以上であり、一方好ましくは0.8以下である。NZ(rA)がこの範囲であることにより、光学フィルムが液晶表示装置等の表示装置に設けられた場合、傾斜方向から見た表示面の色付きを低減するといった効果を特に良好に発現することができる。
【0084】
〔その他の工程〕
本発明の光学フィルムの製造方法は、上述した工程に組み合わせて、更に任意の工程を含みうる。例えば、工程(III)の後で、フィルムに付着した溶媒を除去する工程を含みうる。溶媒の除去方法としては、例えば、乾燥、ふき取り等が挙げられる。
【0085】
工程(III)により得られた長尺の光学フィルム(III)及び工程(IV)により得られた長尺の光学フィルム(IV)は、必要に応じてロール状に巻き取り、フィルムロールとしうる。
【0086】
〔位相差フィルムの製造方法〕
本発明の光学フィルム(光学フィルム(III)及び光学フィルム(IV))は、そのまま光学的な用途に使用することもできるが、さらに、光学フィルムから、保護フィルムBを剥離する工程に供し、残余のフィルムAのみを、位相差フィルムとして使用することもできる。
【0087】
〔用途〕
本発明の光学フィルム及び本発明の位相差フィルムは、必要に応じて矩形などの所望の形状に加工した上で、表示装置等の光学装置の構成要素として使用しうる。本発明の光学フィルム又は本発明の位相差フィルムを表示装置の構成要素として用いた場合、表示装置に表示される画像の視野角、コントラスト、画質等の表示品質を改善することができる。
【実施例】
【0088】
以下、実施例を示して本発明について具体的に説明する。ただし、本発明は以下に示す実施例に限定されるものではなく、本発明の特許請求の範囲及びその均等の範囲を逸脱しない範囲において任意に変更して実施しうる。
以下の説明において、量を表す「%」及び「部」は、別に断らない限り、重量基準である。また、以下に説明する操作は、別に断らない限り、常温及び常圧の条件において行った。
【0089】
(重合体の重量平均分子量Mw及び数平均分子量Mnの測定方法)
重合体の重量平均分子量Mw及び数平均分子量Mnは、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC)システム(東ソー社製「HLC-8320」)を用いて、ポリスチレン換算値として測定した。測定の際、カラムとしてはHタイプカラム(東ソー社製)を用い、溶媒としてはテトラヒドロフランを用いた。また、測定時の温度は、40℃であった。
【0090】
(重合体の水素化率の測定方法)
重合体の水素化率は、オルトジクロロベンゼン-d4を溶媒として、145℃で、1H-NMR測定により測定した。
【0091】
(ガラス転移温度Tg及び融点Tmの測定方法)
重合体のガラス転移温度Tg及び融点Tmの測定は、以下のようにして行った。まず、重合体を、加熱によって融解させ、融解した重合体をドライアイスで急冷した。続いて、この重合体を試験体として用いて、示差走査熱量計(DSC)を用いて、10℃/分の昇温速度(昇温モード)で、重合体のガラス転移温度Tg及び融点Tmを測定した。
【0092】
(重合体のラセモ・ダイアッドの割合の測定方法)
重合体のラセモ・ダイアッドの割合の測定は以下のようにして行った。オルトジクロロベンゼン-d4を溶媒として、200℃で、inverse-gated decoupling法を適用して、重合体の13C-NMR測定を行った。この13C-NMR測定の結果において、オルトジクロロベンゼン-d4の127.5ppmのピークを基準シフトとして、メソ・ダイアッド由来の43.35ppmのシグナルと、ラセモ・ダイアッド由来の43.43ppmのシグナルとを同定した。これらのシグナルの強度比に基づいて、重合体のラセモ・ダイアッドの割合を求めた。
【0093】
(フィルムの光学特性の測定方法)
光学フィルムの面内方向のレターデーションRe、厚み方向のレターデーションRth及びNZ係数を、複屈折量測定計(Axometrics社製「AxoScan」)を用いて、測定波長590nmで測定した。測定は、フィルムの幅方向において5cm間隔の複数の地点で行い、各地点での測定値の平均値を測定結果として採用した。
【0094】
(フィルムの厚みの測定方法)
スナップゲージ(ミツトヨ社製「ID-C112BS」)を用いて、フィルムの幅方向において5cm間隔の複数の地点で厚みを測定した。それらの測定値の平均値を計算することにより、フィルムの平均厚みを求めた。
【0095】
(結晶化度)
結晶性重合体の結晶化度(%)は、X線回折法によって測定した。
【0096】
(カール評価)
評価対象の長尺のフィルムの幅方向中央箇所から、フィルム片を切り出し、長さ100mm×幅100mmの矩形のサンプルを得た。サンプルを平らなステージ上に置き、温度23℃で1時間放置した。その後に、サンプルの四隅の角の、ステージからの浮き上がりの高さを定規で測定した。4点の測定結果の平均値を、フィルムのカール量とした。カール量を、以下の基準で評価した。
良:カール量が4mm未満である。
不良:カール量が4mm以上である。
【0097】
(巻き変形評価)
測定対象の長尺フィルムのフィルムロールを得た直後に、フィルムロールの巻きの変形状態を、以下の基準で評価した。
5:巻きの変形がまったくない
4:巻きの変形が殆どない
3:巻きがやや変形している
2:巻きの変形がはっきり分かる
1:巻きに大きな変形が見られる
実用上、評価基準4以上が使用出来るレベルである。
【0098】
(巻中経時劣化評価)
測定対象の長尺フィルムのフィルムロールを、高温(38℃)高湿(75%)の雰囲気下で、約2週間保存した後、フィルムロールからフィルムを巻出し、巻中(即ちフィルム長手方向の中間部にあたる位置)において、保護フィルムを剥離し、フィルムAのみからなる位相差フィルムを得た。得られた位相差フィルムの100cm×100cmの矩形の領域について、直径1mm以上の折れ及びシワの有無を目視で観察し、以下の基準で評価した。
○:折れ及びシワ箇所が全くない。
△:折れ及びシワ箇所の合計が5個未満である。
×:折れ及びシワ箇所の合計が5個以上である。
【0099】
〔製造例1:ジシクロペンタジエンの開環重合体の水素化物〕
金属製の耐圧反応器を、充分に乾燥した後、窒素置換した。この金属製耐圧反応器に、シクロヘキサン154.5部、ジシクロペンタジエン(エンド体含有率99%以上)の濃度70%シクロヘキサン溶液42.8部(ジシクロペンタジエンの量として30部)、及び1-ヘキセン1.8部を加え、53℃に加温した。
【0100】
テトラクロロタングステンフェニルイミド(テトラヒドロフラン)錯体0.014部を0.70部のトルエンに溶解し、溶液を調製した。この溶液に、濃度19%のジエチルアルミニウムエトキシド/n-ヘキサン溶液0.061部を加えて10分間攪拌して、触媒溶液を調製した。
この触媒溶液を耐圧反応器内の混合物に加えて、開環重合反応を開始した。その後、53℃を保ちながら4時間反応させて、ジシクロペンタジエンの開環重合体の溶液を得た。
得られたジシクロペンタジエンの開環重合体の数平均分子量(Mn)及び重量平均分子量(Mw)は、それぞれ、8,830および29,800であり、これらから求められる分子量分布(Mw/Mn)は3.37であった。
【0101】
得られたジシクロペンタジエンの開環重合体の溶液200部に、停止剤として1,2-エタンジオール0.037部を加えて、60℃に加温し、1時間攪拌して重合反応を停止させた。ここに、ハイドロタルサイト様化合物(協和化学工業社製「キョーワード(登録商標)2000」)を1部加えて、60℃に加温し、1時間攪拌した。その後、濾過助剤(昭和化学工業社製「ラヂオライト(登録商標)#1500」)を0.4部加え、PPプリーツカートリッジフィルター(ADVANTEC東洋社製「TCP-HX」)を用いて吸着剤と溶液を濾別した。
【0102】
濾過後のジシクロペンタジエンの開環重合体の溶液200部(重合体量30部)に、シクロヘキサン100部を加え、クロロヒドリドカルボニルトリス(トリフェニルホスフィン)ルテニウム0.0043部を添加して、水素圧6MPa、180℃で4時間水素化反応を行った。これにより、ジシクロペンタジエンの開環重合体の水素化物を含む反応液が得られた。この反応液は、水素化物が析出してスラリー溶液となっていた。
【0103】
前記の反応液に含まれる水素化物と溶液とを、遠心分離器を用いて分離し、60℃で24時間減圧乾燥して、結晶性を有するジシクロペンタジエンの開環重合体の水素化物28.5部を得た。この水素化物の水素化率は99%以上、ガラス転移温度Tgは97℃、融点Tmは266℃、ラセモ・ダイアッドの割合は89%であった。
【0104】
〔製造例2:結晶性樹脂(a)のペレット〕
製造例1で得たジシクロペンタジエンの開環重合体の水素化物100部に、酸化防止剤(テトラキス〔メチレン-3-(3’,5’-ジ-t-ブチル-4’-ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕メタン;BASFジャパン社製「イルガノックス(登録商標)1010」)0.5部を混合して、結晶性樹脂(a)を得た。
【0105】
得られた結晶性樹脂(a)を、内径3mmΦのダイ穴を4つ備えた二軸押出機(東芝機械社製「TEM-37B」)に投入した。二軸押出機を用いて樹脂を熱溶融押出成形し、ストランド状の成形体を形成した。この成形体をストランドカッターにて細断して、結晶性樹脂(a)のペレットを得た。
【0106】
〔実施例1〕
(1-1.工程(I):フィルムpA)
製造例2で得られた結晶性樹脂(a)のペレットを、Tダイを備える熱溶融押出フィルム成形機に供給した。このフィルム成形機を用いて、結晶性樹脂(a)を、下記の運転条件で成膜し、27m/分の速度でロールに巻き取った。
・バレル温度設定:280℃~290℃
・ダイ温度:270℃
・スクリュー回転数:145rpm
・キャストロール温度:70℃
これにより、結晶性樹脂(a)からなる長尺のフィルムpAを得た。得られたフィルムpAの幅は120mm、厚みは68μmであった。
【0107】
フィルムpAの波長590nmにおける面内方向レターデーションRe(pA)は5nmであり、厚み方向レターデーションRth(pA)は5nmであり、遅相軸方向は長手方向に対し、幅方向であった。
【0108】
(1-2.工程(II):保護フィルムBの貼合)
粘着層付き保護フィルム(保護フィルムB及び粘着層を備えるフィルム)を用意した。粘着層付き保護フィルムにおける保護フィルムB(商品名「ゼオノアフィルムZF14-188」、日本ゼオン株式会社製)は、厚み188μmの脂環式構造含有重合体を含む材料(b)(ガラス転移温度137℃)からなるフィルムであった。保護フィルムBの波長590nmにおける面内方向レターデーションは10nmであり、厚み方向レターデーションは15nmであった。
【0109】
(1-1)で得られたフィルムpAの一方の表面に、粘着層付き保護フィルムを、粘着層側の面が接する向きで貼合した。これにより、(フィルムpA)/(粘着層)/(保護フィルムB)の層構成を有する複層フィルム(II)を得た。(保護フィルムB厚み)/(フィルムpA厚み)の比率は2.76であった。
【0110】
(1-3.工程(III):溶媒接触)
(1-2)で得られた複層フィルム(II)を、長手方向に沿って連続的に搬送し、ダイコーターを用いて、複層フィルム(II)中のフィルムpAの、保護フィルムBとは反対側の表面にトルエンを塗布した。この操作により、フィルムpAの厚み方向の複屈折を変化させフィルムqAとし、(フィルムqA)/(粘着層)/(保護フィルムB)の層構成を有する光学フィルム(III)を得た。光学フィルム(III)を、巻き芯に巻取り、フィルムロールとした。
【0111】
(1-4.工程(IV):共延伸)
(1-3)で得られた光学フィルム(III)を、フィルムロールから巻出し、延伸機を用いて延伸した。この延伸機は、フィルムの両端部を把持しうる複数のクリップを備え、このクリップを移動させることによってフィルムを延伸できる構造を有している。延伸温度は145℃とし、延伸方向はフィルム幅方向とし、延伸倍率は1.15倍とし、固定端一軸延伸を行った。この操作により、光学フィルム(III)を延伸し、フィルムqAの光学異方性を変化させフィルムrAとし、(フィルムrA)/(粘着層)/(保護フィルムB)の層構成を有する光学フィルム(IV)とした。光学フィルム(IV)を、巻き芯に巻取り、フィルムロールとした。得られたフィルムの全長は1000mであった。
【0112】
(1-5.評価)
(1-4)で得られた光学フィルム(IV)におけるフィルムrAの厚みは70μmであり、保護フィルムBの厚みは164μmであった。したがって、(保護フィルムB厚み)/(フィルムrA厚み)の比率は2.34であった。
フィルムrAの、波長590nmにおける面内レターデーションRe(rA)は125nmであり、厚み方向レターデーションRth(rA)は-7nmであり、NZ係数は0.44であり、遅相軸方向は長手方向に対し垂直であった。フィルムrAの結晶化度を測定したところ25%であった。
【0113】
光学フィルム(IV)及びそのフィルムロールについて、カール、巻変形、及び巻中経時劣化を評価した。
【0114】
〔実施例2〕
(1-4)の共延伸の延伸倍率を1.00倍とした他は、実施例1と同じ操作を行い評価を行った。即ち、(1-4)の工程において、延伸は行わず、フィルムを、温度145℃の延伸機内を、フィルム寸法を維持したまま移動させ加熱する操作を行い、光学フィルムの製造及び評価を行った。
【0115】
〔比較例1〕
(1-2)の保護フィルムBの貼合を行わなかった。即ち、(1-3)において、(1-2)で得られた複層フィルム(II)の代わりに、(1-1)で得られたフィルムpAをそのまま用いた他は、実施例1と同じ操作を行い評価を行った。
【0116】
〔比較例2〕
(1-2)において、保護フィルムBとして、(1-2)で使用したものとは異なるもの(商品名「ゼオノアフィルムZF14-040」、日本ゼオン株式会社製、材質は(1-2)で使用したものと同じで、厚み40μm)を使用した他は、実施例1と同じ操作を行い評価を行った。
【0117】
実施例及び比較例の操作の概要及び評価結果を、表1に示す。
【0118】
【0119】
実施例及び比較例の結果から明らかな通り、本発明の製造方法により得られた本発明の光学フィルムは、NZ係数が1未満のフィルムAを有しながら且つ、カールの発生、フィルムロールの巻き姿の変形、及びフィルムの劣化が抑制されたフィルムとすることができる。