(57)【要約】      （修正有）【課題】ヘイズ値を抑制しつつ可撓性に優れ、かつ、フィルムの脆さが改善された光学フィルムを提供する。【解決手段】光学フィルムは、一般式（１）で表わされるスチレン−マレイン酸共重合体、2010143990.tif 000012スチレン・ブタジエン・アクリレート共重合ゴム成分、メタクリル酸エステル系の分散剤を含有し、屈折率楕円体がｎｚ≧ｎｘ＞ｎｙの関係を有する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（１）で示されるスチレン−マレイン酸共重合体、
【化１】
2010143990.tif 000009
（ｍおよびｎは１以上の整数であり、０．８＜ｍ／（ｍ＋ｎ）＜０．９である。）
下記一般式（２）で示されるゴム成分、および
【化２】
2010143990.tif 000010
（ｑ、ｒおよびｓは１以上の整数であり、０．３５＜ｒ／（ｑ＋ｒ＋ｓ）＜０．４５、０．３５＜ｓ／（ｑ＋ｒ＋ｓ）＜０．４５である。Ｒ１は炭素数１〜３の炭化水素基を表す。）
下記一般式（３）で示される分散剤を含有し、
【化３】
2010143990.tif 000011
（ｐは１以上の整数である。Ｒ２は炭素数が１〜３の炭化水素基を表す。）
屈折率楕円体がｎｚ≧ｎｘ＞ｎｙの関係を有する、光学フィルム。
【請求項２】
下記（Ｉ）〜（ＩＶ）を満たす光学特性を有する、請求項１に記載の光学フィルム。
Δｎｘｙ・ｄ＝４０〜１７０ｎｍ      （Ｉ）
Δｎｙｚ・ｄ＝−４０〜−２４０ｎｍ      （ＩＩ）
Δｎｘｚ・ｄ＝−３０〜３０ｎｍ      （ＩＩＩ）
Ｎｚ＝−３０〜３０      （ＩＶ）
【請求項３】
前記スチレン−マレイン酸共重合体が４８〜５７重量％含有されている、請求項１または２に記載の光学フィルム。
【請求項４】
前記ゴム成分が６〜１５重量％含有されている、請求項１から３のいずれかに記載の光学フィルム。
【請求項５】
前記分散剤が２８〜３７重量％含有されている、請求項１から４のいずれかに記載の光学フィルム。
【請求項６】
前記スチレン−マレイン酸共重合体の数平均分子量が８０，０００〜１００，０００である、請求項１から５のいずれかに記載の光学フィルム。
【請求項７】
前記分散剤の数平均分子量が３５，０００〜５０，０００である、請求項１から６のいずれかに記載の光学フィルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学フィルムに関する。より詳細には、本発明は、ヘイズが抑制され、可撓性を有し、かつ、フィルム脆さの改善された光学フィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置の光学補償手段として、光学補償層が使用されている。この光学補償層の１つとして、いわゆるネガティブＡプレートが知られている。ネガティブＡプレートとは、面内の主屈折率をｎｘ（遅相軸方向）、ｎｙ（進相軸方向）とし、厚み方向の屈折率をｎｚとしたとき、屈折率分布がｎｘ＝ｎｚ＞ｎｙを満足する負の一軸性光学素子である。
【０００３】
ネガティブＡプレートの特性を発現させる材料としては、スチレン系、メタクリレート系、マレイミド系等の各種ポリマーを単独、若しくは組み合わせたものが用いられる（特許文献１〜３）。しかし、これらの材料自体が脆いために、フィルムの加工の工程中で破断したり、又は、液晶パネルに積層できたとしても、高温・高湿環境下や温度変化・湿度変化の激しい条件下においては、偏光子または他の積層フィルムの収縮や膨張に追従できずにクラックが生じて画面表示が不均一になることがある。そこで、フィルムの加工性やパネルの耐久性に優れた製品として使用するには、フィルムの脆さの改善が必要である。
【特許文献１】特開２００４−２６９８４２号公報
【特許文献２】特開２００４−０９０４１５号公報
【特許文献３】特開２００６−２７６２１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は上記従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、ヘイズが抑制され、可撓性を有し、かつ、フィルム脆さが改善された光学フィルムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の光学フィルムは、下記一般式（１）で示されるスチレン−マレイン酸共重合体、
【化１】
2010143990.tif 000002
（ｍおよびｎは１以上の整数であり、０．８＜ｍ／（ｍ＋ｎ）＜０．９である。）
下記一般式（２）で示されるゴム成分、および
【化２】
2010143990.tif 000003
（ｑ、ｒおよびｓは１以上の整数であり、０．３５＜ｒ／（ｑ＋ｒ＋ｓ）＜０．４５、０．３５＜ｓ／（ｑ＋ｒ＋ｓ）＜０．４５である。Ｒ１は炭素数１〜３の炭化水素基を表す。）
下記一般式（３）で示される分散剤を含有し、
【化３】
2010143990.tif 000004
（ｐは１以上の整数である。Ｒ２は炭素数が１〜３の炭化水素基を表す。）
屈折率楕円体がｎｚ≧ｎｘ＞ｎｙの関係を有する。
好ましい実施形態においては、前記光学フィルムは、下記（Ｉ）〜（ＩＶ）を満たす光学特性を有する。
Δｎｘｙ・ｄ＝４０〜１７０ｎｍ      （Ｉ）
Δｎｙｚ・ｄ＝−４０〜−２４０ｎｍ      （ＩＩ）
Δｎｘｚ・ｄ＝−３０〜３０ｎｍ      （ＩＩＩ）
Ｎｚ＝−３０〜３０      （ＩＶ）
好ましい実施形態においては、前記スチレン−マレイン酸共重合体が４８〜５７重量％含有されている。
好ましい実施形態においては、前記ゴム成分が６〜１５重量％含有されている。
好ましい実施形態においては、前記分散剤が２８〜３７重量％含有されている。
好ましい実施形態においては、前記スチレン−マレイン酸共重合体の数平均分子量が８０，０００〜１００，０００である。
好ましい実施形態においては、前記分散剤の数平均分子量が３５，０００〜５０，０００である。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、特定の樹脂に特定のゴム成分と分散剤とを添加することにより、フィルムのヘイズを抑制しつつ、可とう性を付与し、かつ、フィルム脆さが改善された光学フィルムを提供し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
［用語および記号の定義］
本明細書における用語および記号の定義は下記の通りである。
（１）屈折率（ｎｘ、ｎｙ、ｎｚ）：
「ｎｘ」は面内の屈折率が最大となる方向（すなわち、遅相軸方向）の屈折率であり、「ｎｙ」は面内で遅相軸と直交する方向（すなわち、進相軸方向）の屈折率であり、「ｎｚ」は厚み方向の屈折率である。
（２）面内の位相差値：
面内の位相差値（Δｎｘｙ・ｄ）は、２３℃で波長５９０（ｎｍ）におけるフィルムの面内の位相差値をいう。Δｎｘｙ・ｄは、フィルムの厚みをｄ（ｎｍ）としたとき、Δｎｘｙ・ｄ＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄによって求められる。
（３）厚み方向の位相差値：
厚み方向の位相差値（Δｎｘｚ・ｄ）は、２３℃で波長５９０（ｎｍ）におけるフィルムの厚み方向の位相差値をいう。Δｎｘｚ・ｄは、フィルムの厚みをｄ（ｎｍ）としたとき、Δｎｘｚ・ｄ＝（ｎｘ−ｎｚ）×ｄによって求められる。
（４）Δｎｙｚ・ｄ：
Δｎｙｚ・ｄは、２３℃で波長５９０（ｎｍ）において、フィルムの厚みをｄ（ｎｍ）としたとき、Δｎｙｚ・ｄ＝（ｎｙ−ｎｚ）×ｄによって求められる。
（５）Ｎｚ係数：
Ｎｚ係数は、式；Δｎｘｚ・ｄ／Δｎｘｙ・ｄにより算出される値である。
【０００８】
本発明の光学フィルムは、スチレン−マレイン酸共重合体、ゴム成分および分散剤を含有するものである。
【０００９】
［Ａ．スチレン−マレイン酸共重合体］
本発明の光学フィルムに用いられるスチレン−マレイン酸共重合体は、一般式（１）で表わされる。
【化４】
2010143990.tif 000005
【００１０】
上記一般式（１）において、ｍおよびｎは１以上の整数であり、０．８＜ｍ／（ｍ＋ｎ）＜０．９であり、好ましくは０．８２＜ｍ／（ｍ＋ｎ）＜０．８８である。ｍ／（ｍ＋ｎ）が０．８以下では可撓性が低下する場合があり、ｍ／（ｍ＋ｎ）が０．９以上では耐熱性（Ｔｇ）が不十分となる場合がある。
【００１１】
上記スチレン−マレイン酸共重合体の数平均分子量（Ｍｎ）は、好ましくは８０，０００〜１００，０００であり、さらに好ましくは８１，０００〜９９，０００である。スチレン−マレイン酸共重合体の数平均分子量が８０，０００未満では可撓性が不十分となる場合があり、１００，０００を超えると成形性が不十分となる場合がある。
【００１２】
本発明の光学フィルムにおいて、スチレン−マレイン酸共重合体の含有量は、好ましくは４８〜５７重量％であり、さらに好ましくは５２〜５６重量％である。スチレン−マレイン酸共重合体の含有量が４８重量％未満では、光学特性（例えば、液晶パネルの光学補償に必要な位相差値）が不十分となる場合があり、５７重量％を超えると可撓性が不十分となる場合がある。
【００１３】
本発明のスチレン−マレイン酸共重合体は、任意の適切な重合方法により得ることができる。例えば、溶液重合法、乳化重合法、塊状重合法、懸濁重合法等が挙げられ、好ましくは溶液重合である。
【００１４】
［Ｂ．ゴム成分］
本発明の光学フィルムに用いられるゴム成分は、一般式（２）で表わされる。
【化５】
2010143990.tif 000006
【００１５】
上記一般式（２）において、ｑ、ｒおよびｓは１以上の整数であり、０．３５＜ｒ／（ｑ＋ｒ＋ｓ）＜０．４５、０．３５＜ｓ／（ｑ＋ｒ＋ｓ）＜０．４５である。ｒ／（ｑ＋ｒ＋ｓ）が０．３５以下では、可撓性が不十分となる場合があり、０．４５以上では得られた延伸フィルムの透明性が不十分となる場合がある。ｓ／（ｑ＋ｒ＋ｓ）が０．３５以下では、得られた延伸フィルムの透明性が不十分となる場合があり、０．４５以上では可撓性が不十分となる場合がある。好ましくは、ｑ、ｒおよびｓの関係は、０．３７＜ｒ／（ｑ＋ｒ＋ｓ）＜０．４３である。好ましくは、ｑ、ｒおよびｓの関係は、０．３７＜ｓ／（ｑ＋ｒ＋ｓ）＜０．４３である。上記一般式（２）において、Ｒ１は炭素数１〜３の炭化水素基を表す。
【００１６】
本発明のゴム成分は、任意の適切な重合方法により得ることができる。例えば、溶液重合法、乳化重合法、塊状重合法、懸濁重合法等が挙げられ、好ましくは懸濁重合である。
【００１７】
上記ゴム成分としては、市販されているものを用いてもよい。市販されている式（２）で表わされるゴム成分としては、例えば、ロームアンドハース（株）社製のパラロイドＫＣＡ−８０１（式（２）において、Ｒ１がメチル基）が挙げられる。
【００１８】
上記ゴム成分の含有量は、好ましくは６〜１５重量％であり、さらに好ましくは６〜１３重量％である。ゴム成分の含有量が６重量％未満では可撓性が不十分となる場合があり、１５重量％を超えると得られた延伸フィルムの透明性が不十分となる場合がある。
【００１９】
［Ｃ．分散剤］
本発明の光学フィルムに用いられる分散剤は、一般式（３）で表わされる。
【化６】
2010143990.tif 000007
【００２０】
上記一般式（３）において、ｐは１以上の整数であり、好ましくは２７３〜５００、さらに好ましくは２８９〜４８０である。Ｒ２は炭素数が１〜３の炭化水素基を表す。Ｒ２が炭素数が４以上の炭化水素基では、耐熱性（Ｔｇ）およびゴム成分の分散性が不十分となる場合がある。分散剤は、一般式（３）におけるＲ２が同一の繰り返し単位からなる重合体（ホモポリマー）であってもよく、Ｒ２が異なる重合体（コポリマー）であってもよい。
【００２１】
分散剤の数平均分子量（Ｍｎ）は好ましくは３５，０００〜５０，０００、さらに好ましくは３６，０００〜４９，０００である。分散剤の数平均分子量が３５，０００未満では、可撓性が不十分となる場合があり、５０，０００を超えるとゴム成分の分散性および成形性が不十分となる場合がある。
【００２２】
本発明の分散剤は、任意の適切な重合方法により得ることができる。例えば、溶液重合法、乳化重合法、塊状重合法、懸濁重合法等が挙げられ、好ましくは溶液重合である。
【００２３】
上記分散剤の含有量は、好ましくは２８〜３７重量％であり、さらに好ましくは３０〜３６重量％である。分散剤の含有量が２８重量％未満では、得られた延伸フィルムの透明性が不十分となる場合があり、３７重量％を超えると、分散剤が析出する場合がある。
【００２４】
［Ｄ．その他の添加剤］
本発明の光学フィルムは、上記のスチレン−マレイン酸共重合体、ゴム成分および分散剤以外にも、任意の適切な添加剤を含んでいてもよい。添加剤としては、例えば、可塑剤、熱安定剤、光安定剤、滑剤、抗酸化剤、紫外線吸収剤、難燃剤、着色剤、帯電防止剤、相溶化剤、架橋剤、および増粘剤等が挙げられる。
【００２５】
［Ｅ．光学フィルム］
本発明の光学フィルムは、いわゆるネガティブＡプレートであり、屈折率楕円体がｎｚ≧ｎｘ＞ｎｙの関係を有するものである。本明細書において、ネガティブＡプレートとは、面内の主屈折率をｎｘ（遅相軸方向）、ｎｙ（進相軸方向）とし、厚み方向の屈折率をｎｚとしたとき、屈折率分布がｎｘ＝ｎｚ＞ｎｙを満足する負の一軸性光学素子をいう。理想的には、上記の屈折率分布がｎｘ＝ｎｚ＞ｎｙを満足する負の一軸性光学素子は、面内の一方向に光軸を有する。
【００２６】
本発明の光学フィルムは、下記式（Ｉ）〜（ＩＶ）を満たす光学特性を有することが好ましい。なお、式（Ｉ）〜（ＩＶ）は、温度２３℃、波長５９０ｎｍで測定した値である。
Δｎｘｙ・ｄ＝４０〜１７０ｎｍ      （Ｉ）
Δｎｙｚ・ｄ＝−４０〜−２４０ｎｍ      （ＩＩ）
Δｎｘｚ・ｄ＝−３０〜３０ｎｍ      （ＩＩＩ）
Ｎｚ＝−３０〜３０      （ＩＶ）
【００２７】
本発明の光学フィルムが式（Ｉ）〜（ＩＶ）を満たすことで、液晶パネルに用いた際に、十分な光学補償作用を奏することができる。Δｎｘｙ・ｄはさらに好ましくは９０〜１７０ｎｍである。Δｎｙｚ・ｄはさらに好ましくは−９０〜−１９０ｎｍである。Δｎｘｚ・ｄはさらに好ましくは−１０〜１０ｎｍである。Ｎｚはさらに好ましくは−１０〜１０である。
【００２８】
本発明の光学フィルムは、厚みが好ましくは４０〜９０μｍであり、さらに好ましくは５０〜８０μｍである。光学フィルムの厚みが９０μｍを超えると得られたフィルムの光学特性の精度が不十分となる場合があり、例えば、透過率が低下し、ひいては液晶パネルのコントラストが不十分となるおそれがある。さらにはパネルに実装した場合にムラになりやすくなる場合がある。光学フィルムの厚みが４０μｍ未満では偏光板を作成する工程で搬送時に破断や揉まれといった不具合が生じる場合があり、ひいては歩留まりが不十分となる場合がある。
【００２９】
［Ｆ．光学フィルムの製造方法］
本発明の光学フィルムは、任意の適切な方法で製造することができる。例えば、本発明の光学フィルムは、上記のスチレン−マレイン酸共重合体、ゴム成分、分散剤および任意の添加剤をブレンドし、押出、加熱処理によりフィルムを形成し、得られたフィルムをさらに延伸することにより得られる。
【００３０】
フィルムを延伸する条件としては、例えば、温度１２０〜１４０℃で１．１〜２．５倍で自由端延伸する方法が挙げられる。例えば、膜厚が１００μｍの未延伸フィルムをこの条件で延伸すると、延伸後のフィルムの膜厚は４０〜９０μｍになる。
【実施例】
【００３１】
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例になんら限定されるものではない。なお、特に明記しない限り、実施例における部および％は重量基準である。
【００３２】
［製造例１：スチレン−マレイン酸共重合体（Ａ−１）の製造］
攪拌機、温度計、冷却管およびガス導入管を備えた５００ミリリットル四つ口フラスコにスチレン４１．０部、無水マレイン酸９．０部、メチルエチルケトン２００部およびアゾビスイソブチロニトリル０．２部を加え、窒素ガスで充分置換したのち、少量の窒素ガスを通しながら７５℃で６時間重合させた。冷却後、重合物を大量のヘキサン中に加え、沈澱したポリマーをろ過したのち、５０℃で乾燥し、白色粉末状の樹脂（Ａ−１）を得た。得られた樹脂（Ａ−１）の数平均分子量（Ｍｎ）は、８１，０００であった。樹脂（Ａ−１）の一般式（１）におけるｍ／（ｍ＋ｎ）は、０．８１４であった。
【００３３】
［製造例２：スチレン−マレイン酸共重合体（Ａ−２）の製造］
製造例１において、スチレン４０．５部、無水マレイン酸９．５部に代えて、スチレンを４４．５部、無水マレイン酸５．５部を用いた以外は製造例１と同様にして、白色粉末状の樹脂（Ａ−２）を得た。得られた樹脂（Ａ−２）の数平均分子量（Ｍｎ）は、９９，０００であった。樹脂（Ａ−２）の一般式（１）におけるｍ／（ｍ＋ｎ）は、０．８８４であった。
【００３４】
［製造例３：分散剤（Ｂ−１）の製造］
攪拌機、温度計、冷却管、ガス導入管を備えた５００ミリリットル四つ口フラスコにメチルメタクリレート５０部、メチルエチルケトン２００部およびアゾビスイソブチロニトリル０．２部を加え、窒素ガスで充分に置換したのち、少量の窒素ガスを通しながら７５℃で６時間重合させた。冷却後、重合物を大量のヘキサン中に加え、沈澱したポリマーをろ過したのち、５０℃で乾燥し、白色粉末状の樹脂（Ｂ−１）を得た。得られた樹脂（Ｂ−１）の数平均分子量（Ｍｎ）は、３６，０００であった。
【００３５】
［製造例４：分散剤（Ｂ−２）の製造］
製造例３において、メチルメタクリレート５０部に代えて、メチルメタクリレート４０部、イソプロピルメタクリレート１０部を用いた以外は製造例３と同様に行い、白色粉末状の樹脂（Ｂ−２）を得た。得られた樹脂（Ｂ−２）の数平均分子量（Ｍｎ）は、４９，０００であった。
【００３６】
得られた樹脂の平均分子量は、以下の方法で測定した。
［平均分子量］
平均分子量は、各試料を０．１％ＴＨＦ溶液に調製し、０．４５μｍメンブレンフィルターにてろ過した後、ＧＰＣ本体として、東ソー社製ＨＬＣ−８１２０ＧＰＣを用い、検出器としてＲＩ（ＧＰＣ本体に内蔵）を用いて測定した。具体的には、カラム温度４０℃、ポンプ流量０．３５ｍＬ／分とし、データ処理はあらかじめ分子量が既知の標準ポリスチレンの検量線を用いて、ポリスチレン換算分子量より分子量を得た。なお、使用カラムは、ＳｕｐｅｒＨＺＭ−Ｍ（径６．０ｍｍ×１５ｃｍ）、ＳｕｐｅｒＨＺＭ−Ｍ（径６．０ｍｍ×１５ｃｍ）、およびＳｕｐｅｒＨＺ２０００（径６．０ｍｍ×１５ｃｍ）を直列につないだものを用い、移動相としては、ＴＨＦを用いた。
【００３７】
［実施例１］
スチレン−マレイン酸共重合体（Ａ−１）５５重量％、ゴム成分（ロームアンドハース（株）社製  パラロイドＫＣＡ−８０１、一般式（２）におけるｒ／（ｑ＋ｒ＋ｓ）の値が０．４０、ｓ／（ｑ＋ｒ＋ｓ）の値が０．４０）１０重量％、分散剤（Ｂ−１）３５重量％をドライブレンドし、押出機によって２４０℃で加熱混練しながらフィルムを形成した。さらに、得られたフィルムを１３０℃で１．５倍に自由端延伸することにより、光学フィルムを作製した。
【００３８】
［実施例２］
スチレン−マレイン酸共重合体として樹脂（Ａ−２）を用いた以外は、実施例１と同様にして光学フィルムを作製した。
【００３９】
［実施例３］
分散剤として樹脂（Ｂ−２）を用いた以外は、実施例１と同様にして光学フィルムを作製した。
【００４０】
［実施例４］
スチレン−マレイン酸共重合体として樹脂（Ａ−２）を、分散剤として樹脂（Ｂ−２）を用いた以外は、実施例１と同様にして光学フィルムを作製した。
【００４１】
［比較例１］
ゴム成分および分散剤を加えなかったこと以外は、実施例１と同様にして光学フィルムを作製した。
【００４２】
［比較例２］
ゴム成分および分散剤を加えなかったこと以外は、実施例２と同様にして光学フィルムを作製した。
【００４３】
［比較例３］
分散剤を加えなかったこと以外は、実施例１と同様にして光学フィルムを作製した。
【００４４】
［比較例４］
分散剤を加えなかったこと以外は、実施例２と同様にして光学フィルムを作製した。
【００４５】
得られた光学フィルムについて、以下の評価を行った。
［光学特性］
ＫＯＢＲＡ−ＷＰＲ（王子計測機器（株））を用いて、屈折率分布を測定した。
【００４６】
［破断までの回数］
脆さの指標として、ＭＩＴ試験機で繰り返し折り曲げ、破断するまでの回数を測定した。ＭＩＴ試験機（ＢＥ−２０２、テスター産業社製）を用いて、Ｒ＝０．３８、加重２００ｇ、速度１７５回／分、角度１３５度の条件下で測定した。一般的に、最低でも破断までの回数が５０回以上でなければ工程搬送は困難であるとされている。
【００４７】
［ヘイズ］
フィルムの濁り具合の指標として、ヘイズを測定した。ヘイズメーターＨＭ−１５０（（株）村上色彩技術研究所製）を用いて測定した。透明度が低いと、液晶パネルに積層した場合に、コントラストが低くなってしまう。一般的に、ヘイズ値が１．０以上では光学フィルムとしては、不適であるとされている。
【００４８】
【表１】
2010143990.tif 000008
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明の光学フィルムは、液晶表示装置に好適に用いられ得る。