(57)【要約】耐熱性に優れた光学樹脂材料等を提供する。本発明の一つの側面は、共重合体の元数ｘ（ｘ≧２）を成分数に含めて計数する条件で定義される成分数ｚが３以上である複合成分系を含む光学樹脂材料であって、前記複合成分系を構成する成分の組み合わせは、前記共重合体の各成分を構成する各モノマーに対応する各ホモポリマーの固有配向複屈折の各符号、及び、前記低分子有機化合物が前記各ホモポリマー中で共通して示す配向複屈折性の符号の内、少なくとも１つは他と異符号であり、且つ、前記各ホモポリマーの光弾性複屈折性、及び、前記低分子有機化合物が前記各ホモポリマー中で共通して示す光弾性複屈折性の内、少なくとも一つは他と異符号であるように選ばれ、前記複合成分系を構成する成分の成分比は、前記配向複屈折性に関する異符号関係及び前記光弾性複屈折性に関する異符号関係を利用して、前記非複屈折性光学樹脂の示す配向複屈折と光弾性複屈折が同時に相殺されるように選ばれており、前記共重合体の成分を構成するモノマーの少なくとも1つはtert-butyl  methacrylateである、前記光学樹脂材料である。
2013021872.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
共重合体の元数ｘ（ｘ≧２）を成分数に含めて計数する条件で定義される成分数ｚが３以上である複合成分系を含む光学樹脂材料であって、前記複合成分系は、元数ｘが３以上の共重合体のみで構成されているか、あるいは、元数ｘが２以上の共重合体及び分極率の異方性を有しポリマー中で配向し得る少なくとも１種類の低分子有機化合物で構成されており、前記複合成分系を構成する成分の組み合わせは、前記共重合体の各成分を構成する各モノマーに対応する各ホモポリマーの固有配向複屈折の各符号、及び、前記低分子有機化合物が前記各ホモポリマー中で共通して示す配向複屈折性の符号の内、少なくとも１つは他と異符号であり、且つ、前記各ホモポリマーの光弾性複屈折性、及び、前記低分子有機化合物が前記各ホモポリマー中で共通して示す光弾性複屈折性の内、少なくとも一つは他と異符号であるように選ばれ、前記複合成分系を構成する成分の成分比は、前記配向複屈折性に関する異符号関係及び前記光弾性複屈折性に関する異符号関係を利用して、前記非複屈折性光学樹脂の示す配向複屈折と光弾性複屈折が同時に相殺されるように選ばれており、前記共重合体の成分を構成するモノマーの少なくとも1つはtert-butyl  methacrylateである、前記光学樹脂材料。
【請求項２】
共重合体の元数ｘ（ｘ≧２）を成分数に含めて計数する条件で定義される成分数ｚが３以上である複合成分系を含む光学樹脂材料であって、前記複合成分系は、元数ｘが３以上の共重合体のみで構成されているか、あるいは、元数ｘが２以上の共重合体及び分極率の異方性を有しポリマー中で配向し得る少なくとも１種類の低分子有機化合物で構成されており、前記複合成分系を構成する成分の組み合わせは、前記共重合体の各成分を構成する各モノマーに対応する各ホモポリマーの固有配向複屈折の各符号、及び、前記低分子有機化合物が前記各ホモポリマー中で共通して示す配向複屈折性の符号の内、少なくとも１つは他と異符号であり、且つ、前記各ホモポリマーの光弾性複屈折性、及び、前記低分子有機化合物が前記各ホモポリマー中で共通して示す光弾性複屈折性の内、少なくとも一つは他と異符号であるように選ばれ、前記複合成分系を構成する成分の成分比は、前記配向複屈折性に関する異符号関係及び前記光弾性複屈折性に関する異符号関係を利用して、前記非複屈折性光学樹脂の示す配向複屈折と光弾性複屈折が同時に相殺されるように選ばれており、前記共重合体の成分を構成するモノマーの少なくとも２つは、methyl  methacrylate及びtert-butyl  methacrylateである、前記光学樹脂材料。
【請求項３】
共重合体の元数ｘ（ｘ≧２）を成分数に含めて計数する条件で定義される成分数ｚが３以上である複合成分系を含む光学樹脂材料であって、前記複合成分系は、元数ｘが３以上の共重合体のみで構成されているか、あるいは、元数ｘが２以上の共重合体及び分極率の異方性を有しポリマー中で配向し得る少なくとも１種類の低分子有機化合物で構成されており、前記複合成分系を構成する成分の組み合わせは、前記共重合体の各成分を構成する各モノマーに対応する各ホモポリマーの固有配向複屈折の各符号、及び、前記低分子有機化合物が前記各ホモポリマー中で共通して示す配向複屈折性の符号の内、少なくとも１つは他と異符号であり、且つ、前記各ホモポリマーの光弾性複屈折性、及び、前記低分子有機化合物が前記各ホモポリマー中で共通して示す光弾性複屈折性の内、少なくとも一つは他と異符号であるように選ばれ、前記複合成分系を構成する成分の成分比は、前記配向複屈折性に関する異符号関係及び前記光弾性複屈折性に関する異符号関係を利用して、前記非複屈折性光学樹脂の示す配向複屈折と光弾性複屈折が同時に相殺されるように選ばれており、前記共重合体の成分を構成するモノマーの少なくとも３つは、methyl  methacrylate、tert-butyl  methacrylate及びbenzyl  methacrylateである、前記光学樹脂材料。
【請求項４】
固有複屈折が-3.0×10-3以上2.4×10-3以下、光弾性定数が-3.3  [TPa-1]  以上5.0  [TPa-1]  以下の範囲内であり、連立方程式（B）〜（D）を満たし、正となる各成分の組成（連立方程式の解）が存在するものである、請求項3に記載の前記光学樹脂材料。【数Ｂ】
2013021872.tif 000021
【数Ｃ】
2013021872.tif 000022
【数Ｄ】
2013021872.tif 000023
（ここで、Δn0PMMA、Δn0PtBMA、Δn0PBzMA、CPMMA、CPtBMA、CPBzMAは、それぞれPMMA、PtBMA、PBzMAの固有複屈折[×10-3]および光弾性定数[TPa-1]、α、β、γはそれぞれ共重合体中でのmethyl  methacrylate成分、tert-butyl  methacrylate成分、benzyl  methacrylate成分の重量比率（％））
【請求項５】
α＝40  (wt%)、β＝52  (wt%)、γ＝8  (wt%)である、請求項4に記載の前記光学樹脂材料。
【請求項６】
前記複合成分系を構成する成分の内、少なくとも１成分は副成分及び添加物の少なくとも一方である、請求項3に記載の光学樹脂材料。
【請求項７】
共重合体の元数ｘ（ｘ≧２）を成分数に含めて計数する条件で定義される成分数ｚが３以上である複合成分系を含む光学樹脂材料であって、前記複合成分系は、元数ｘが３以上の共重合体のみで構成されているか、あるいは、元数ｘが２以上の共重合体及び分極率の異方性を有しポリマー中で配向し得る少なくとも１種類の低分子有機化合物で構成されており、前記複合成分系を構成する成分の組み合わせは、前記共重合体の各成分を構成する各モノマーに対応する各ホモポリマーの固有配向複屈折の各符号、及び、前記低分子有機化合物が前記各ホモポリマー中で共通して示す配向複屈折性の符号の内、少なくとも１つは他と異符号であり、且つ、前記各ホモポリマーの光弾性複屈折性、及び、前記低分子有機化合物が前記各ホモポリマー中で共通して示す光弾性複屈折性の内、少なくとも一つは他と異符号であるように選ばれ、前記複合成分系を構成する成分の成分比は、前記配向複屈折性に関する異符号関係及び前記光弾性複屈折性に関する異符号関係を利用して、前記非複屈折性光学樹脂の示す配向複屈折と光弾性複屈折が同時に相殺されるように選ばれており、前記共重合体の成分を構成するモノマーの少なくとも1つはtert-butyl  methacrylateである、前記光学樹脂材料を共重合により製造する光学樹脂材料の製造方法。
【請求項８】
共重合体の元数ｘ（ｘ≧２）を成分数に含めて計数する条件で定義される成分数ｚが３以上である複合成分系を含む光学樹脂材料であって、前記複合成分系は、元数ｘが３以上の共重合体のみで構成されているか、あるいは、元数ｘが２以上の共重合体及び分極率の異方性を有しポリマー中で配向し得る少なくとも１種類の低分子有機化合物で構成されており、前記複合成分系を構成する成分の組み合わせは、前記共重合体の各成分を構成する各モノマーに対応する各ホモポリマーの固有配向複屈折の各符号、及び、前記低分子有機化合物が前記各ホモポリマー中で共通して示す配向複屈折性の符号の内、少なくとも１つは他と異符号であり、且つ、前記各ホモポリマーの光弾性複屈折性、及び、前記低分子有機化合物が前記各ホモポリマー中で共通して示す光弾性複屈折性の内、少なくとも一つは他と異符号であるように選ばれ、前記複合成分系を構成する成分の成分比は、前記配向複屈折性に関する異符号関係及び前記光弾性複屈折性に関する異符号関係を利用して、前記非複屈折性光学樹脂の示す配向複屈折と光弾性複屈折が同時に相殺されるように選ばれており、前記共重合体の成分を構成するモノマーの少なくとも1つはtert-butyl methacrylateである、前記光学樹脂材料を共重合により製造する光学樹脂材料の製造工程を有し、溶液流延製膜法によって前記光学樹脂材料を製膜する光学フィルムの製造方法。
【請求項９】
光学樹脂材料を成形して得られるディスプレイ用光学フィルムであって、前記光学樹脂材料は、請求項1に記載された光学樹脂材料である、前記ディスプレイ用光学フィルム。
【請求項１０】
光学樹脂材料を成形して得られる液晶ディスプレイ用光学フィルムであって、前記光学樹脂材料は、請求項1に記載された光学樹脂材料である、前記液晶ディスプレイ用光学フィルム。
【請求項１１】
光学樹脂材料を成形して得られる偏光板保護フィルムであって、前記光学樹脂材料は、請求項1に記載された光学樹脂材料である、前記偏光板保護フィルム。
【請求項１２】
光学樹脂材料を溶液流涎製膜法によって成形して得られる光学フィルムであって、前記光学樹脂材料は、請求項1に記載された光学樹脂材料である、前記光学フィルム。
【請求項１３】
光学樹脂材料を成形して得られる偏光面光源装置であって、前記光学樹脂材料は、請求項1に記載された光学樹脂材料である、前記偏光面光源装置。
【請求項１４】
光学樹脂材料を成形して得られるレンズであって、前記光学樹脂材料は、請求項1に記載された光学樹脂材料である、前記レンズ。
【請求項１５】
光学樹脂材料を母材とするスクリーンであって、前記光学樹脂材料は、請求項1に記載された光学樹脂材料である、前記スクリーン。
【請求項１６】
光学樹脂材料を成形して得られる光学素子であって、前記光学樹脂材料は、請求項1に記載された光学樹脂材料である、前記光学素子。
【請求項１７】
光学樹脂材料を成形して得られる、光路中に配置する部材であって、前記光学樹脂材料は、請求項1に記載された光学樹脂材料である、前記光路中に配置する部材。
【請求項１８】
固有複屈折が-3.0×10-3以上2.4×10-3以下、光弾性定数が-3.3  [TPa-1]  以上5.0  [TPa-1]  以下の範囲内であり、連立方程式（BB）〜（DD）を満たし、正となる各成分の組成（連立方程式の解）が存在するものである、請求項3に記載の前記光学樹脂材料。【数ＢＢ】
2013021872.tif 000024
【数ＣＣ】
2013021872.tif 000025
【数ＤＤ】
2013021872.tif 000026
（ここで、Δn0PMMA、Δn0PtBMA、Δn0PBzMA、Δn04、Δn0n、CPMMA、CPtBMA、CPBzMA、C4、Cnは、それぞれPMMA、PtBMA、PBzMA、第4成分、第n成分の固有複屈折[×10-3]および光弾性定数[TPa-1]、α1、α2、α3、α4、αnはそれぞれ共重合体中でのmethyl  methacrylate成分、tert-butyl  methacrylate成分、benzyl  methacrylate成分、第4成分、第n成分の重量比率（％））
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は、配向複屈折と光弾性複屈折の双方ともに非常に小さい光学樹脂（光学ポリマー）並びに同樹脂の光学部材（光学素子、光学部品等）への応用に関する。
【背景技術】
【０００２】[背景]【０００３】各種の光学関連機器で用いられるフィルム状、板状、レンズ状等の光学部材（例えば、液晶表示装置で用いられるフィルムや基板、プリズムシート等；光ディスクの信号読み取り用レンズ系中のレンズ、プロジェクションスクリーン用フレネルレンズ、レンチキュラーレンズ等）を構成する材料として、光透過性の樹脂が汎用されており、一般に「光学樹脂」あるいは「光学ポリマー」と呼ばれている。【０００４】光学樹脂で光学部材を構成する場合に考慮しなければならない重要な光学的特性の１つに複屈折性がある。即ち、光学樹脂が大きな複屈折性を持つことは、多くの場合好ましくない。特に、上記の例示した用途（液晶表示装置、光ディスク装置、プロジェクションスクリーン等）においては、複屈折性を持つフィルム、レンズ等が光路中に存在すると、像質や信号読み取り性能への悪影響を及ぼすため、複屈折性をできるだけ小さく抑えた光学樹脂で構成された光学部材の使用が望まれる。また、カメラ用のレンズ、眼鏡レンズ等においても、複屈折性は小さい方が望ましいことも言うまでもないことである。【０００５】ところで、当技術分野において良く知られているように、光学ポリマー（以下、単に「ポリマー」と適宜略称）が示す複屈折には、その主因が主鎖の配向にある「配向複屈折」と、応力に起因する「光弾性複屈折」（通常、“光弾性”と略称される）がある。配向複屈折及び光弾性の符号は、ポリマーの化学構造に由来し、それぞれのポリマーに固有の性質である。【０００６】即ち、配向複屈折は、一般に鎖状のポリマー（ポリマー鎖）の主鎖が配向することにより発現する複屈折であり、この主鎖の配向は、例えばポリマーフィルム製造時の押出成形や延伸のプロセス、あるいは、各種形状の光学部材の製造時に多用されている射出成形のプロセスなど、材料の流動を伴うプロセスで生じ、それが光学部材に固定されて残る。【０００７】一方、光弾性複屈折は、ポリマーの弾性的な変形（歪み）に伴って引き起こされる複屈折である。ポリマーを用いた光学部材においては、例えばそのポリマーのガラス転移温度付近からそれ以下の温度に冷却された際に生じる体積収縮により、弾性的な変形（歪み）が材料中に生じて残存し、それが光弾性複屈折の原因となる。また、例えば光学部材が通常温度（ガラス転移温度以下）で使用される機器に固定した状態で受ける外力によっても、材料は弾性的に変形し、それが光弾性複屈折を引き起こす。  ところで、ガラス転移温度以下では、弾性的な変形があっても、一般的な光学ポリマーの主鎖の動きはほぼ凍結されており、主鎖の配向状態自体は実質的に不変であることが知られている。従って、光弾性複屈折は、分子レベルのミクロな視点で見ても前述の配向複屈折とは異なるメカニズムで発現していると考えられる。【０００８】配向複屈折と光弾性複屈折のいずれにも符号があり、ポリマーの中には、配向複屈折の符号と光弾性複屈折の符号が逆（配向複屈折の符号は正で光弾性複屈折の符号は負、あるいは、配向複屈折の符号は負で光弾性複屈折の符号は正）というものも存在し、これは配向複屈折と光弾性複屈折の発現メカニズムの相違を示唆している。【０００９】このように、配向複屈折と光弾性��屈折は異なるメカニズムにより発現する複屈折であり、光学樹脂の示す配向複屈折及び光弾性複屈折も様々であるが、両複屈折共に十分に小さく実際の使用に適した光学樹脂はあまり見当らない。例えば、ポリカーボネートやポリスチレンなどの樹脂は、安価で、高い透明性、高い屈折率をもつ優れた樹脂であるが、配向複屈折、光弾性複屈折ともに大きな値を示すことが難点となっている。【００１０】原理的に言えば、光学樹脂の成形過程を経て光学部材を製造する際に、配向自体が起らないようにすれば配向複屈折は発現しないことになる。実際に、種々のレンズ、フィルムなどを成形する場合に、種々の成形方法の工夫により、極力ポリマーの配向を抑制することにより、配向複屈折を低減していた。例えば射出成形においてはポリマーの溶融温度を上げる、金型内部で比較的高い温度で保つ時間を長くする、などの方法が採られている。また、フィルムの作製においては、ポリマーを溶媒に溶かし、得られたポリマー溶液を基板上に展開し、溶媒を乾燥除去するなどの方法も行われている（溶液流延製膜法とも呼ばれる）。このように、ポリマーの配向を抑制することはある程度可能であるが、配向を抑制せずに作製する方法に比べ、作製速度が低下する場合がある。【００１１】また、光弾性複屈折を発現しないように工夫することも行われている。例えば、射出成形や押出成形などのように、溶融状態から光学部材を作製する場合、溶融状態から室温まで冷却される過程でポリマーの体積が収縮し、応力による歪が生じるため、光弾性複屈折が生じる。そこで、例えば種々のレンズなどでは、成形後にある温度下で数時間〜数十時間加熱処理し、歪を取り除くなどの工程を追加している。このような工程の追加は、当然、生産効率を低下させ、経済的にも不利である。また、歪が取り除かれていても、使用時に外部から応力が加われば光弾性複屈折は発現するという欠点は解消できない。【００１２】添加物の添加により光学樹脂の複屈折を低減する技術も研究され、そのいくつかが報告されているが、それらはいずれも基材となっているポリマーの配向複屈折あるいは光弾性複屈折の一方を、添加物が持つ逆符号の配向複屈折性あるいは光弾性複屈折性で相殺してほぼゼロにしようとするものである。配向複屈折を相殺する方法では、正・負それぞれの複屈折性を示すモノマーを共重合する方法、低分子量の有機化合物（低分子有機化合物）を添加する方法などがある。また、これらの方法が光弾性複屈折の相殺にも利用可能であることが学術論文で報告されている。【００１３】しかし、上記の２つの方法では配向複屈折を相殺し、消去するための低分子有機化合物の添加濃度あるいは共重合体の共重合組成が、光弾性複屈折を相殺し、消去するときのものと大きく異なる値となってしまい、同時に両方をほぼ消去することができなかった。【００１４】具体的にみてみると、先ず下記非特許文献１には、「共重合により複屈折性を相殺する方法」が記載されている。これは正の配向複屈折を示すホモポリマーを構成するモノマー（正の配向複屈折性モノマー）と、負の配向複屈折を示すホモポリマーを構成するモノマー（負の配向複屈折性モノマー）を、適切な比率でランダムに共重合することにより、ポリマ��鎖の複屈折性を相殺する方法である。この非特許文献１中では、正の配向複屈折性モノマーとしてベンジルメタクリレート、負の配向複屈折性モノマーとしてメチルメタクリレートをそれぞれ選び、ランダムに共重合させている。そして、重量比でメチルメタクリレート／ベンジルメタクリレート＝82/18の時に配向複屈折がほぼ消去され、92/8の時に光弾性複屈折がほぼ消去されることが示されている。【００１５】なお、後述するように、本発明に関連して、共重合体分子の主鎖やホモポリマーの主鎖の配向度の測定方法として利用される周知の赤外二色法については、例えば下記非特許文献３で説明されている。【００１６】上述したように、光透過性のポリマーへの添加物とその添加濃度の選択、あるいは、共重合の組み合わせと組成比の選択により、配向複屈折及び光弾性複屈折の内の一方をほぼ消去することとは異なり、配向複屈折と光弾性複屈折の双方を同時にほぼ消去する適当な手法は未提案であった。そのため、光学樹脂を各種光学部材（透光シート、レンズ、プリズムシート等）の構成材料に用いた場合、いずれかの複屈折により短所が現れることが避けられなかった。【００１７】即ち、これら光学部材の製造過程に一般的に含まれている延伸成形、押出成形、射出成形等のプロセスにより配向複屈折性が現出することを防ごうとして、「配向複屈折」を相殺する最適添加濃度あるいは共重合比を選択すると光弾性複屈折性の減殺が不十分となり、その光学部材が組み付けられた状態で受ける各種外力により、光弾性複屈折が現れる。また、光弾性複屈折を減殺するに適した添加濃度あるいは共重合比を選べば、上記のプロセスにより配向複屈折性の減殺が不十分となる。【００１８】[特許文献2記載の技術について]【００１９】そこで、上述の技術の欠点を克服し、光学樹脂材料の配向複屈折性と光弾性複屈折性を同時に減殺し、ほぼ消去する技術が提案されている（特許文献2）。これは、配向複屈折性と光弾性複屈折性のいずれも減殺され、ほぼ消去された光学樹脂材料並びに同材料を用いた光学部材を提供することを狙っている。具体的には下記のとおりである。【００２０】この技術は、２元系以上の共重合系を含む３成分以上の複合成分系を持つ光学材料について、それら複合成分系の成分の組み合わせ及び成分比（組成比）を、該光学材料が配向複屈折性と光弾性複屈折性の双方が同時に相殺されるように選択する手法を導入することで、上記課題の解決を可能たらしめたものである。ここで複合成分系の一部は共重合系を構成しない添加物（低分子有機化合物）であっても良く、また、すべて共重合系であっても良い。【００２１】より具体的には、この技術に係る非複屈折性光学樹脂材料は、共重合体の元数ｘ（ｘ≧２）を成分数に含めて計数する条件で定義される成分数ｚが３以上である複合成分系を含み、前記複合成分系は、元数ｘが３以上の共重合体のみで構成されているか、あるいは、元数ｘが２以上の共重合体と少なくとも１種類の、分極率の異方性を有し、ポリマー中で配向し得る低分子有機化合物で構成されている。  【００２２】ここで、前記複合成分系を構成する成分の組み合わせは、「前記共重合体の各成分を構成する各モノマーに対応する各ホモポリマーの固有配向複屈��の各符号、及び、前記低分子有機化合物が前記各ホモポリマー中で共通して示す配向複屈折性の符号の内、少なくとも１つは他と異符号であり、且つ、前記各ホモポリマーの光弾性複屈折性、及び、前記低分子有機化合物が前記各ホモポリマー中で共通して示す光弾性複屈折性の内、少なくとも一つは他と異符号」であるように選ばれている。【００２３】そして、前記複合成分系を構成する成分の成分比は、「前記配向複屈折性に関する異符号関係及び前記光弾性複屈折性に関する異符号関係を利用して、前記非複屈折性光学樹脂の示す配向複屈折と光弾性複屈折が同時に相殺される」ように選ばれている。  【００２４】典型的には、光学樹脂材料の固有配向複屈折の絶対値は６．７×１０-2以下とされるが、望ましくは同絶対値で６．７×１０-3以下であり、更には、同絶対値で３．３×１０-3以下であることが特に望ましい。また、典型的な光弾性定数の絶対値は５０．０［TPa-1］以下であるが、望ましくは同絶対値で５．０［TPa-1］以下であり、更には、同絶対値で１．０［TPa-1］以下であることが特に望ましい。【００２５】そして、低分子有機化合物には、分子量が２０００以下、望ましくは１５００以下のもので、分極率の異方性を有し、ポリマー中で配向し得る有機化合物が選ばれる。【００２６】なお、“固有配向複屈折”は、光学樹脂材料毎に配向複屈折の起し易さを表わす指標であり、ホモポリマー、コポリマー（共重合体）いずれを基材とする光学樹脂材料にも定義され得るもので、配向複屈折をΔｎ、配向度をｆとすると、固有複屈折Δｎ0は次式のような関係にある。【００２７】Δｎ＝ｆ×Δｎ0  ・・・（ａ）あるいは、Δｎ0＝Δｎ／ｆ  ・・・（ｂ）【００２８】ここで、配向度ｆはポリマー主鎖の配向の程度を表わす指標で、ポリマーが完全に一方向に配向した状態をｆ＝１で表わす。この時の配向複屈折の大きさ（±符号付）が、固有複屈折Δｎ0に対応する。【００２９】但し、実際にｆ＝１となる状態は得られないので、実際に固有複屈折Δｎ0を知るためには、ｆ＜１の適当な値（１つまたは複数）で測定される複屈折Δｎの値を上記（ａ）または（ｂ）に代入すれば良いことになる。後述する例で示されているように、ｆの適値の一例はｆ＝０．０３であり、これを用いれば、Δｎ0＝Δｎ／０．０３  ・・・（ｃ）と書ける。  【００３０】上記の「光学樹脂材料の固有配向複屈折の絶対値は、６．７×１０-2以下」と言う条件は、“配向度ｆ＝０．０３の条件下で現れる複屈折の大きさが約２×１０-2以下”と言い換えることができる。【００３１】次に、この技術に係る光学部材は、これら光学樹脂を成形して得られるシート状またはレンズ状の光学部材としたものである。成形には、押出成形、延伸成形、射出成形等がある。この技術に係る光学部材は、配向複屈折、光弾性複屈折を殆ど発現しない樹脂で構成されているため、それら成形過程に起因した配向複屈折を起こさず、且つ、弾性変形があっても光弾性複屈折が殆ど現出しない。【００３２】この技術によれば、光学樹脂材料の配向複屈折性と光弾性複屈折性を同時に減殺し、ほぼ消去することができる。また、配向複屈折性と光弾性複屈折性が同時に減殺され、ほぼ消去された光学樹脂材料を光学部材の構成材料に用いることにより、製造工程に押出成形、延伸成形、射出成形等、ポリマー主鎖の配向が起るようなプロセスが含まれていても配向複屈折を殆ど示さず、且つ、外力等により弾性変形があっても光弾性複屈折が殆ど現出しない光学部材を提供することができる。【００３３】更に、この技術に係る光学樹脂は、光学用接着剤あるいは粘着剤の構成成分に用いることで、光学用接着剤あるいは粘着剤が光路中に存在する状態となっても（例えばレンズ同士を光学用接着剤で貼り合わせた場合）、配向複屈折や光弾性複屈折により光路あるいは偏光状態を乱すことがない。【００３４】次に、特許文献2に記載されたこの技術を検討してみる。例えば、この技術の具体例の一つとしてはpoly(MMA/3FMA/BzMA=55.5/38.0/6.5(wt)/(wt)/(wt))がある。poly(MMA/3FMA/BzMA=55.5/38.0/6.5(wt)/(wt)/(wt))は、ガラス転移温度が95℃程度であり、一般に120℃程度のガラス転移温度が要求される液晶ディスプレイ用光学フィルム、ピックアップレンズなどの用途において、耐熱性が十分ではない。これらの用途および同様により高い耐熱性が要求される用途においては、その要求に応え得る具体的な光学樹脂材料を提供する必要があるが、この技術ではその要求に応えることが難しい。【００３５】また、実際にこれらの用途において使用され、普及するためには、機械的特性（曲げに対する強さなど）、コストなどの点においても許容できる程度のものでなければならないが、上述の技術ではこれらの点でも難がある。【００３６】
【非特許文献１】Shuichi  Iwata,  Hisashi  Tsukahara,  Eisuke  Nihei,  and  Yasuhiro  Koike,  Applied  Optics,  vol.  36,  p.  4549-4555  （1997）
【特許文献１】特開平８−１１０４０２号公報
【非特許文献２】H.  Ohkita,  K.  Ishibashi,  D.  Tsurumoto,  A.  Tagaya,  and  Y.  Koike,  Applied  Physics  A,  published  online  on  December  21,  2004.
【非特許文献３】Akihiro  Tagaya,  Shuichi  Iwata,  Eriko  Kawanami,  Hisashi  Tsukahara,  and  Yasuhiro  Koike,  Jpn.  J.  Appl.  Phys.  vol.  40,  p.6117-6123  (2001)
【特許文献２】特開2006-308682号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３７】本発明は、上述の背景技術に鑑みてなされたものであり、耐熱性に優れた光学樹脂材料等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３８】この発明によれば、上述の目的を達成するために、特許請求の範囲に記載のとおりの構成を採用している。以下、この発明を詳細に説明する。【００３９】本発明の第1の側面は、共重合体の元数ｘ（ｘ≧２）を成分数に含めて計数する条件で定義される成分数ｚが３以上である複合成分系を含む光学樹脂材料であって、前記複合成分系は、元数ｘが３以上の共重合体のみで構成されているか、あるいは、元数ｘが２以上の共重合体及び分極率の異方性を有しポリマー中で配向し得る少なくとも１種類の低分子有機化合物で構成されており、前記複合成分系を構成する成分の組み合わせは、前記共重合体の各成分を構成する各モノマーに対応する各ホモポリマーの固有配向複屈折の各符号、及び、前記低分子有機化合物が前記各ホモポリマー中で共通して示す配向複屈折性の符号の内、少なくとも１つは他と異符号であり、且つ、前記各ホモポリマーの光弾性複屈折性、及び、前記低分子有機化合物が前記各ホモポリマー中で共通して示す光弾性複屈折性の内、少なくとも一つは他と異符号であるように選ばれ、前記複合成分系を構成する成分の成分比は、前記配向複屈折性に関する異符号関係及び前記光弾性複屈折性に関する異符号関係を利用して、前記非複屈折性光学樹脂の示す配向複屈折と光弾性複屈折が同時に相殺されるように選ばれており、前記共重合体の成分を構成するモノマーの少なくとも1つはtert-butyl  methacrylateである、前記光学樹脂材料にある。【００４０】本構成によれば、耐熱性に優れた光学樹脂材料が得られる。特に、ホモポリマーとしてのガラス転移温度が１１０℃以上を示しハロゲン原子を含まない、tert-butyl  methacrylateを必須成分として含有する場合には、耐熱性が高く、低複屈折を示し、産業上非常に重要な光学樹脂材料が得られる。【００４１】本発明の第2の側面は、共重合体の元数ｘ（ｘ≧２）を成分数に含めて計数する条件で定義される成分数ｚが３以上である複合成分系を含む光学樹脂材料であって、前記複合成分系は、元数ｘが３以上の共重合体のみで構成されているか、あるいは、元数ｘが２以上の共重合体及び分極率の異方性を有しポリマー中で配向し得る少なくとも１種類の低分子有機化合物で構成されており、前記複合成分系を構成する成分の組み合わせは、前記共重合体の各成分を構成する各モノマーに対応する各ホモポリマーの固有配向複屈折の各符号、及び、前記低分子有機化合物が前記各ホモポリマー中で共通して示す配向複屈折性の符号の内、少なくとも１つは他と異符号であり、且つ、前記各ホモポリマーの光弾性複屈折性、及び、前記低分子有機化合物が前記各ホモポリマー中で共通して示す光弾性複屈折性の内、少なくとも一つは他と異符号であるように選ばれ、前記複合成分系を構成する成分の成分比は、前記配向複屈折性に関する異符号関係及び前記光弾性複屈折性に関する異符号関係を利用して、前記非複屈折性光学樹脂の示す配向複屈折と光弾性複屈折が同時に相殺されるように選ばれており、前記共重合体の成分を構成するモノマーの少なくとも２つは、methyl  methacrylate及びtert-butyl  methacrylateである、前記光学樹脂材料にある。【００４２】本構成によれば、耐熱性に優れた光学樹脂材料が得られる。【００４３】本発明の第3の側面は、共重合体の元数ｘ（ｘ≧２）を成分数に含めて計数する条件で定義される成分数ｚが３以上である複合成分系を含む光学樹脂材料であって、前記複合成分系は、元数ｘが３以上の共重合体のみで構成されているか、あるいは、元数ｘが２以上の共重合体及び分極率の異方性を有しポリマー中で配向し得る少なくとも１種類の低分子有機化合物で構成されており、前記複合成分系を構成する成分の組み合わせは、前記共重合体の各成分を構成する各モノマーに対応する各ホモポリマーの固有配向複屈折の各符号、及び、前記低分子有機化合物が前記各ホモポリマー中で共通して示す配向複屈折性の符号の内、少なくとも１つは他と異符号であり、且つ、前記各ホモポリマーの光弾性複屈折性、及び、前記低分子有機化合物が前記各ホモポリマー中で共通して示す光弾性複屈折性の内、少なくとも一つは他と異符号であるように選ばれ、前記複合成分系を構成する成分の成分比は、前記配向複屈折性に関する異符号関係及び前記光弾性複屈折性に関する異符号関係を利用して、前記非複屈折性光学樹脂の示す配向複屈折と光弾性複屈折が同時に相殺されるように選ばれており、前記共重合体の成分を構成するモノマーの少なくとも３つは、methyl  methacrylate、tert-butyl  methacrylate及びbenzyl  methacrylateである、前記光学樹脂材料にある。【００４４】本構成によれば、耐熱性に優れた光学樹脂材料が得られる。【００４５】本発明の第4の側面は、固有複屈折が-3.0×10-3以上2.4×10-3以下、光弾性定数が-3.3  [TPa-1]  以上5.0  [TPa-1]  以下の範囲内であり、連立方程式（B）〜（D）を満たし、正となる各成分の組成（連立方程式の解）が存在するものである、請求項3に記載の前記光学樹脂材料。【数Ｂ】
2013021872.tif 000003
【数Ｃ】
2013021872.tif 000004
【数Ｄ】
2013021872.tif 000005
（ここで、Δn0PMMA、Δn0PtBMA、Δn0PBzMA、CPMMA、CPtBMA、CPBzMAは、それぞれPMMA、PtBMA、PBzMAの固有複屈折[×10-3]および光弾性定数[TPa-1]、α、β、γはそれぞれ共重合体中でのmethyl  methacrylate成分、tert-butyl  methacrylate成分、benzyl  methacrylate成分の重量比率（％））にある。
【００４６】本構成によれば、耐熱性に優れた光学樹脂材料が得られる。【００４７】本発明の第5の側面は、α＝40  (wt%)、β＝52  (wt%)、γ＝8  (wt%)である、請求項4に記載の前記光学樹脂材料にある。【００４８】本構成によれば、耐熱性に優れた光学樹脂材料が得られる。【００４９】本発明の第6の側面は、前記複合成分系を構成する成分の内、少なくとも１成分は副成分及び添加物の少なくとも一方である、請求項3に記載の光学樹脂材料にある。【００５０】本発明の第7の側面は、共重合体の元数ｘ（ｘ≧２）を成分数に含めて計数する条件で定義される成分数ｚが３以上である複合成分系を含む光学樹脂材料であって、前記複合成分系は、元数ｘが３以上の共重合体のみで構成されているか、あるいは、元数ｘが２以上の共重合体及び分極率の異方性を有しポリマー中で配向し得る少なくとも１種類の低分子有機化合物で構成されており、前記複合成分系を構成する成分の組み合わせは、前記共重合体の各成分を構成する各モノマーに対応する各ホモポリマーの固有配向複屈折の各符号、及び、前記低分子有機化合物が前記各ホモポリマー中で共通して示す配向複屈折性の符号の内、少なくとも１つは他と異符号であり、且つ、前記各ホモポリマーの光弾性複屈折性、及び、前記低分子有機化合物が前記各ホモポリマー中で共通して示す光弾性複屈折性の内、少なくとも一つは他と異符号であるように選ばれ、前記複合成分系を構成する成分の成分比は、前記配向複屈折性に関する異符号関係及び前記光弾性複屈折性に関する異符号関係を利用して、前記非複屈折性光学樹脂の示す配向複屈折と光弾性複屈折が同時に相殺されるように選ばれており、前記共重合体の成分を構成するモノマーの少なくとも1つはtert-butyl  methacrylateである、前記光学樹脂材料を共重合により製造する光学樹脂材料の製造方法にある。【００５１】本構成によれば、耐熱性に優れた光学樹脂材料が得られる。【００５２】本発明の第8の側面は、共重合体の元数ｘ（ｘ≧２）を成分数に含めて計数する条件で定義される成分数ｚが３以上である複合成分系を含む光学樹脂材料であって、前記複合成分系は、元数ｘが３以上の共重合体のみで構成されているか、あるいは、元数ｘが２以上の共重合体及び分極率の異方性を有しポリマー中で配向し得る少なくとも１種類の低分子有機化合物で構成されており、前記複合成分系を構成する成分の組み合わせは、前記共重合体の各成分を構成する各モノマーに対応する各ホモポリマーの固有配向複屈折の各符号、及び、前記低分子有機化合物が前記各ホモポリマー中で共通して示す配向複屈折性の符号の内、少なくとも１つは他と異符号であり、且つ、前記各ホモポリマーの光弾性複屈折性、及び、前記低分子有機化合物が前記各ホモポリマー中で共通して示す光弾性複屈折性の内、少なくとも一つは他と異符号であるように選ばれ、前記複合成分系を構成する成分の成分比は、前記配向複屈折性に関する異符号関係及び前記光弾性複屈折性に関する異符号関係を利用して、前記非複屈折性光学樹脂の示す配向複屈折と光弾性複屈折が同時に相殺されるように選ばれており、前記共重合体の成分を構成するモノマーの少なくとも1つはtert-butyl methacrylateである、前記光学樹脂材料を共重合により製造する光学樹脂材料の製造工程を有し、溶液流延製膜法によって前記光学樹脂材料を製膜する光学フィルムの製造方法にある。【００５３】本構成によれば、耐熱性に優れた光学フィルムが得られる。【００５４】本発明の第9の側面は、光学樹脂材料を成形して得られるディスプレイ用光学フィルムであって、前記光学樹脂材料は、請求項1に記載された光学樹脂材料である、前記ディスプレイ用光学フィルムにある。【００５５】本発明の第10の側面は、光学樹脂材料を成形して得られる液晶ディスプレイ用光学フィルムであって、前記光学樹脂材料は、請求項1に記載された光学樹脂材料である、前記液晶ディスプレイ用光学フィルムにある。【００５６】本発明の第11の側面は、光学樹脂材料を成形して得られる偏光板保護フィルムであって、前記光学樹脂材料は、請求項1に記載された光学樹脂材料である、前記偏光板保護フィルムにある。【００５７】本発明の第12の側面は、光学樹脂材料を溶液流涎製膜法によって成形して得られる光学フィルムであって、前記光学樹脂材料は、請求項1に記載された光学樹脂材料である、前記光学フィルムにある。【００５８】本発明の第13の側面は、光学樹脂材料を成形して得られる偏光面光源装置であって、前記光学樹脂材料は、請求項1に記載された光学樹脂材料である、前記偏光面光源装置にある。【００５９】本発明の第14の側面は、光学樹脂材料を成形して得られるレンズであって、前記光学樹脂材料は、請求項1に記載された光学樹脂材料である、前記レンズにある。【００６０】本発明の第15の側面は、光学樹脂材料を母材とするスクリーンであって、前記光学樹脂材料は、請求項1に記載された光学樹脂材料である、前記スクリーンにある。【００６１】本発明の第16の側面は、光学樹脂材料を成形して得られる光学素子であって、前記光学樹脂材料は、請求項1に記載された光学樹脂材料である、前記光学素子にある。【００６２】本発明の第17の側面は、光学樹脂材料を成形して得られる、光路中に配置する部材であって、前記光学樹脂材料は、請求項1に記載された光学樹脂材料である、前記光路中に配置する部材にある。【００６３】本発明の第18の側面は、固有複屈折が-3.0×10-3以上2.4×10-3以下、光弾性定数が-3.3  [TPa-1]  以上5.0  [TPa-1]  以下の範囲内であり、連立方程式（BB）〜（DD）を満たし、正となる各成分の組成（連立方程式の解）が存在するものである、請求項3に記載の前記光学樹脂材料にある。【数ＢＢ】
2013021872.tif 000006
【数ＣＣ】
2013021872.tif 000007
【数ＤＤ】
2013021872.tif 000008
（ここで、Δn0PMMA、Δn0PtBMA、Δn0PBzMA、Δn04、Δn0n、CPMMA、CPtBMA、CPBzMA、C4、Cnは、それぞれPMMA、PtBMA、PBzMA、第4成分、第n成分の固有複屈折[×10-3]および光弾性定数[TPa-1]、α1、α2、α3、α4、αnはそれぞれ共重合体中でのmethyl  methacrylate成分、tert-butyl  methacrylate成分、benzyl  methacrylate成分、第4成分、第n成分の重量比率（％））にある。
【００６４】本構成によれば、耐熱性に優れた光学樹脂材料が得られる。【００６５】なお、上述の構成でなくとも、例えば、下記の構成であってもよい。光学樹脂材料を成形して得られるディスプレイ用光学フィルムであって、前記光学樹脂材料は、請求項2から請求項6のいずれか又は請求項16に記載された光学樹脂材料である、前記ディスプレイ用光学フィルム。【００６６】光学樹脂材料を成形して得られる液晶ディスプレイ用光学フィルムであって、前記光学樹脂材料は、請求項2から請求項6のいずれか又は請求項16に記載された光学樹脂材料である、前記液晶ディスプレイ用光学フィルム。光学樹脂材料を成形して得られる偏光板保護フィルムであって、前記光学樹脂材料は、請求項2から請求項6のいずれか又は請求項16に記載された光学樹脂材料である、前記偏光板保護フィルム。【００６７】光学樹脂材料を成形して得られる偏光面光源装置であって、前記光学樹脂材料は、請求項2から請求項6のいずれか又は請求項16に記載された光学樹脂材料である、前記偏光面光源装置。【００６８】光学樹脂材料を成形して得られるレンズであって、前記光学樹脂材料は、請求項2から請求項6のいずれか又は請求項16に記載された光学樹脂材料である、前記レンズ。光学樹脂材料を成形して得られるスクリーンであって、前記光学樹脂材料は、請求項2から請求項6のいずれか又は請求項16に記載された光学樹脂材料である、前記スクリーン。【００６９】光学樹脂材料を成形して得られる光学素子であって、前記光学樹脂材料は、請求項2から請求項6のいずれか又は請求項16に記載された光学樹脂材料である、前記光学素子。【００７０】光学樹脂材料を成形して得られる、光路中に配置する部材であって、前記光学樹脂材料は、請求項2から請求項6のいずれか又は請求項16に記載された光学樹脂材料である、前記光路中に配置する部材。
【発明の効果】
【００７１】本発明によれば、耐熱性に優れた光学樹脂材料等が得られる。【００７２】本発明のさらに他の目的、特徴又は利点は、後述する本発明の実施の形態や添付する図面に基づく詳細な説明によって明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】一般的な液晶ディスプレイの構成を示す図である。
【図２】共重合体poly(MMA/tBMA/BzMA  =  40/52/8(wt/wt/wt))の配向複屈折対ポリマー主鎖の配向度を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００７４】以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００７５】  [組成の範囲について]
【００７６】本実施形態の共重合体を構成する各モノマーに対応するホモポリマーの配向複屈折及び光弾性複屈折の符号を、（配向複屈折／光弾性）として分類した場合、本実施の形態で好ましく用いられるモノマー単位としては以下が挙げられる。（正／正）を満たすモノマー単位としては、ベンジルメタクリレート、シクロヘキシルマレイミド（負／正）を満たすモノマー単位としては、スチレン、シクロヘキシルメタクリレート、ジシクロペンタニルメタクリレート（正／負）を満たすモノマー単位としては、tert−ブチルメタクリレート。（負／負）を満たすモノマー単位としては、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、イソブチルメタクリレートなお、上記のモノマー単位のうち、tert−ブチルメタクリレートは必須成分として含有される。また、上述以外の共重合可能なモノマー単位を選択しても良い。本実施形態では、MMA、tBMA、BzMAからなる低複屈折共重合体等を扱う。対応する各ホモポリマーPMMA、PtBMA、PBzMAの固有複屈折、光弾性複屈折の数値から、配向複屈折と光弾性複屈折がいずれも非常に低くなる共重合組成を求めることができる。それはpoly(MMA/tBMA/BzMA  =  40/52/8(wt/wt/wt))を中心として、固有複屈折が-3.0×10-3以上2.4×10-3以下、光弾性定数が-3.3  [TPa-1]  以上5.0  [TPa-1]  以下の範囲内であり、連立方程式（B）〜（D）を満たし、正となる各成分の組成（連立方程式の解）が存在するものである。固有複屈折の範囲は望ましくは-2.5×10-3以上2.0×10-3以下、さらに望ましくは-1.4×10-3以上1.4×10-3以下である。光弾性定数の範囲は望ましくは-2.5  [TPa-1］以上2.5  [TPa-1]  以下、さらに望ましくは-1.5  [TPa-1]以上1.5  [TPa-1]以下である。この範囲内にある組成であるか否かは連立方程式（B）〜（D）（以下に再掲）により確認することができる。
【００７７】
【数Ｂ】
2013021872.tif 000009
【数Ｃ】
2013021872.tif 000010
【数Ｄ】
2013021872.tif 000011
【００７８】上記の共重合体におけるMMA、tBMA、BzMAの組成比率は、これらの成分のみで100%となるように表記している。一般的なポリマーの重合に使用する重合開始剤、連鎖移動剤を本実施形態の提供する光学樹脂材料の合成に用いることができ、反応後のこれらに由来する成分が前記樹脂材料中に残存してもよい。一般にこれらは微量な成分であるため、光学樹脂材料の複屈折性の観点からの前述の設計において特に考慮する必要はない。したがって、これらの重合開始剤および連鎖移動剤を選択し、それらの添加濃度を調整することで、合成する光学樹脂材料の平均分子量・分子量分布を適宜調整することができる。
【００７９】また光学樹脂材料に酸化防止剤などの一般的な樹脂で用いられる添加物を加えてもよい。これらも一般に微量であるため、複屈折への影響は小さく、光学樹脂材料の複屈折性の観点からの前述の設計において特に考慮する必要はない。
【００８０】前述の連立方程式では、MMA、tBMA、BzMAからなる共重合体の組成比率の複屈折性の観点からの条件を表している。これらを満たす組成の共重合体に、他の成分を少量追加して共重合させてもよい。
【００８１】表２に、具体的な共重合の例（共重合組成と複屈折性（計算値））を記す。
【００８２】
【表２】
2013021872.tif 000012
【００８３】表２に記載の共重合体は、いずれも複屈折性がPMMAに比べて低い優れたポリマーである。固有複屈折および光弾性定数のいずれもほぼゼロの共重合体が最も複屈折性が低く、種々の成形条件下においても本質的に複屈折を生じにくく、かつポリマー部材等として使用している際に発現する複屈折も極めて低いため、最も優れた共重合体であることは言うまでもない。しかしながら、上記の光弾性定数がほぼゼロの共重合体は、固有複屈折の絶対値がPMMAより小さいため、比較的ポリマー分子鎖が配向しにくい条件下で成形すれば、低複屈折のポリマー部材等が得られやすく、かつポリマー部材等として使用時にも複屈折が発現しにくいため、優れた共重合体である。また上記の固有複屈折がほぼゼロの共重合体は、光弾性定数の絶対値がPMMAより小さいため、高速の成形においても低複屈折のポリマー部材を得やすく、かつ使用時に発現する複屈折も比較的小さい優れた共重合体である。
【００８４】上記は低複屈折性共重合体の代表例であるが、これらに限定されるわけではない。
【００８５】必要に応じて、他の成分（副成分）を少量加えても良い。他の成分は、前述の条件を満たすように調整した共重合体の成分（MMA、tBMA、BzMA）の重量を１００とした場合、他の成分は望ましくは１６以下、より望ましくは８以下、さらに望ましくは５以下である。他の成分は１種であってもよく、複数種であってもよい。他の成分としてモノマーを選択する場合は、MMA、tBMA、BzMAとともに共重合してもよい。共重合する場合は、MMAと共重合し、その成分の固有複屈折性および光弾性定数を実験的に求め、組成比を計算するための連立方程式に必要な成分数を足し合わせ、それらを解くことにより、望ましい組成比を求めることができる。
【００８６】MMA、tBMA、BzMA  からなる共重合体の連立方程式（Ｂ）〜（Ｄ）を、MMA、tBMA、BzMAおよび追加する成分すべてを合わせた全成分数をnの場合に拡張すると連立方程式（ＢＢ）〜（ＤＤ）が得られる。実際にはこれらを解けばよい。方程式が３個であるため、未定係数が４以上になると、解析的には解は得られない。しかし、いくつかの成分で組成比を設定することで、コンピューター等を用いれば数値的に連立方程式を満たす解を得ることが可能である。それは、上述の場合と同様に、poly(MMA/tBMA/BzMA  =  40/52/8(wt/wt/wt))を中心として、固有複屈折が-3.0×10-3以上2.4×10-3以下、光弾性定数が-3.3  [TPa-1]以上5.0  [TPa-1]以下の範囲内であり、連立方程式（BB）〜（DD）を満たし、正となる各成分の組成（連立方程式の解）が存在するものである。固有複屈折の範囲は望ましくは-2.5×10-3以上2.0×10-3以下、さらに望ましくは-1.4×10-3以上1.4×10-3以下である。光弾性定数の範囲は望ましくは-2.5  [TPa-1]以上2.5  [TPa-1]以下、さらに望ましくは-1.5  [TPa-1]以上1.5  [TPa-1]以下である。この範囲内にある組成であるか否かは連立方程式（BB）〜（DD）により確認することができる。
【００８７】
【数ＢＢ】
2013021872.tif 000013
【数ＣＣ】
2013021872.tif 000014
【数ＤＤ】
2013021872.tif 000015
【００８８】追加する成分の固有複屈折と光弾性定数が両方とも正の場合は、同様な特性を有するBzMAと類似の効果を発揮するため、最大でBzMA組成をゼロまで減らすことも可能である。使用可能なモノマーは、トリフルオロエチルメタクリレート、フェニルメタクリレートなどに代表される種々のメタクリレート、メチルアクリレート、ブチルアクリレートなどに代表される種々のアクリレート、スチレン、クロロスチレンなどに代表される種々のスチレン系モノマー、シクロヘキシルマレイミドなどの種々のマレイミド系モノマーなどである。その他にもMMA、tBMA、BzMAと共重合可能なモノマーであれば使用可能である。注型重合などにより製造する場合は、架橋剤を用いることも可能である。
【００８９】他の成分としてポリマー、低分子量有機化合物を添加してもよい。これらは溶液状態で前記共重合体と混合されてもよく、溶融混練してもよい。
【００９０】同様に、前述の条件を満たす組成の共重合体に、複屈折を調整するための添加物を少量添加してもよい。前述の条件を満たすように調整したMMA、tBMA、BzMAの重量を１００とした場合、添加物は望ましくは１０未満、より望ましくは５未満、さらに望ましくは３未満である。添加物は一つの種類であってもよく、複数の種類のものを組み合わせてもよい。
【００９１】複屈折を調整するための添加物としては、トランス−スチルベン（trans-stilbene）、フルオレンなどのようにおおよそ棒状の分子形状を有し、分極率が分子の長軸方向と短軸方向で比較的大きな差のある低分子量有機化合物が利用可能である。
【００９２】  [用途について]
【００９３】本実施形態により提供される低複屈折光学樹脂材料は、液晶ディスプレイの部材である低複屈折フィルムなどの光学フィルムやレンズ等の低複屈折が要求される光学部材などに好適である。
【００９４】図１は、一般的な液晶ディスプレイの構成を示す図である。バックライト光源として従来は冷陰極管を用いたものがほとんどであったが、近年、LEDを用いたものが急速に広がっている。図中のバックライト光源と拡散板までを通常はバックライトユニットと呼ぶが、図では反射シートなどいくつかの部材を省略している。プリズムシートなどその他いくつかの部材をバックライトユニットに追加する構成もある。液晶ディスプレイの用途によって、視野角補償フィルム（6、11）を用いる構成・用いない構成があり、視野角補償フィルムの使用枚数も必ずしも図に示したものに限らない。また視野角補償フィルムと隣接する偏光板保護フィルムを省略する構成もある。視野角補償フィルムは位相差フィルムとも呼ばれる。
【００９５】液晶ディスプレイに用いられる光学フィルムである偏光板保護フィルムは、一般に低複屈折であることが求められる。さらにディスプレイの使用中に温度・湿度変化などによりフィルムに応力が加わることがあるため、ガラス状態（ガラス転移温度以下の状態）での弾性変形時に発現する複屈折が小さい方が望ましい。
【００９６】従って、本実施形態により提供される低複屈折光学樹脂材料は、特に偏光板保護フィルムなどへの応用が期待される。一般にポリマーフィルムは、延伸処理を行い、ポリマー分子鎖を配向させることで機械特性（破断強度、曲げ強度など）を向上させるが、通常は配向することにより複屈折が生じてしまうため、機械特性を向上させる程度に配向させることが困難であった。しかし、本実施形態が提供する低複屈折光学樹脂材料では、ポリマー分子鎖が配向しても複屈折がほとんど生じないため、延伸することにより機械特性にも優れた低複屈折ポリマーフィルムを得ることができる。
【００９７】また、本実施形態により提供される低複屈折光学樹脂材料を用いて光学フィルムを製造する場合においては、必要に応じて紫外線吸収剤を添加することが好ましい。特に、液晶ディスプレイに用いられる偏光板保護フィルムを製造する場合には、紫外線吸収剤を樹脂に相溶させることで、樹脂自身の耐久性を向上させるとともに、偏光子の紫外線耐性を向上することに期待できる。
【００９８】紫外線吸収剤の構造は特に限定されないが、紫外線吸収剤が樹脂に相溶した状態で用いることが好ましい。例えばオキシベンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、サリチル酸エステル系化合物、ベンゾフェノン系化合物、シアノアクリレート系化合物、トリアジン系化合物、あるいは、これらの２量体〜多量体の有機紫外線吸収剤、高分子型の紫外線吸収剤を用いてもよい。また、ニッケル錯塩系化合物、無機粉体等が挙げられる。
【００９９】また近年偏光レーザーを用いた偏光レーザー面光源装置が提案されている。これは低複屈折の導光板により、レーザー光を面光源に変換する構成となっている。そのため導光板は偏光状態を乱さないように低複屈折である必要がある。そのような導光板の材料としても好適である。この偏光レーザー面光源装置の用途は液晶ディスプレイのバックライトがもっとも適しているが、それに限定されず、プロジェクターなどの偏光の面光源装置が利用可能な用途に適している。
【０１００】ピックアップレンズ、F-Θレンズ、フレネルレンズ、レンチキュラーレンズなどの低複屈折が望ましい種々のレンズにも好適な光学樹脂材料である。またプリズムシートなどのように微細なプリズム形状を有し、入射光の角度変換などの機能を有する光学素子にも好適である。
【０１０１】またプロジェクション型ディスプレイでは、３次元画像表示のために右目用と左目用の画像をそれぞれ異なる偏光で投射する方式がある。この方式では映像を表示するスクリーンにおいて偏光状態が乱されてしまうと、画質を大きく損なう結果となるため、低複屈折のスクリーンが望ましい。したがって、本実施形態が提供する低複屈折光学材料は、リアプロジェクション型ディスプレイ、フロントプロジェクション型ディスプレイのスクリーンの母材としても好適である。本実施形態が提供する低複屈折光学材料を母材として用い、これらのスクリーンとして製造するために、表面にレンチキュラーレンズなどのミクロな微細形状を形成、入射光の拡散性を制御するための微粒子（例えば、低複屈折光学材料と異なる屈折率を有する粒子（サブミクロンからミクロンオーダーの粒径））の添加、コントラストを制御するための色素、顔料、カーボンなどの着色剤の添加、無反射コート、防眩処理、ハードコートなどを適宜行って良く、また複数組み合わせて行っても良い。
【０１０２】他にも、旋光計、偏光顕微鏡などのような偏光を利用する機器の光路中に配置する光学素子・部品の材料、および被評価試料等を保持し、これらの機器の光路中に配置して使用するシャーレなどの容器等の材料として好適である。特に旋光計などの窓部に用いる部品は、温度・湿度変化によって応力が生じ、複屈折を発現し易いため、本実施形態の提供する低複屈折光学材料は好適である。
【０１０３】上述のように、本実施形態は、液晶ディスプレイの部材である低複屈折が要求される光学フィルム、レンズ等の低複屈折が要求される光学部材などに好適な低複屈折光学樹脂材料等を提供する。
【０１０４】  [光学部材及び光学フィルムの製造方法について]  本実施形態が提供する低複屈折性光学樹脂を用いた上述の光学部材の製造方法としては特に限定されず、従来工程の射出成形法、真空成形法、押出成形法、圧縮成形法などを用いて成形することができる。特に熱可塑性樹脂の代表的な成形法である射出成型法は、加熱溶融された樹脂を高い圧力で金型内に注入して冷却固化させる方法であり、一般的な材料であれば、光弾性複屈折が発生し易いが、本実施形態が提供する低複屈折性光学樹脂を用いた場合は、ほとんど複屈折を発現しない為、より高速で冷却固化及び成形品の取り出しを行うことができる。
【０１０５】  本実施形態が提供する低複屈折性光学樹脂を用いた光学フィルムの製膜方法としては、インフレーション法、Ｔ−ダイ法、カレンダー法、切削法、流延法、エマルジョン法、ホットプレス法等の製造法が使用できるが、特に液晶ディスプレイ等に用いられる高い平滑性が求められる光学フィルムを製造する場合には、溶液流延製膜法や、溶融流延製膜法等の流延法が好ましく用いられる。
【０１０６】一般に液晶ディスプレイの光学フィルムの多くは、溶液流涎製膜法で製造される。この方法ではポリマーを有機溶剤に溶かし、得られたポリマー溶液を平滑な基板の上に展開し、有機溶剤を乾燥・除去することによってフィルムを製造する。溶液流涎製膜法では、ポリマー分子鎖が配向しにくく、低複屈折なポリマーフィルムを得ることができる。また、比較的低温、低粘度で製造することが可能である為、高い平滑性が得られるとともに、着色抑制、異物欠点の抑制、ダイラインなどの光学欠点の抑制などの観点からは溶液流延製膜法は好ましく用いられる。一方、大量の有機溶剤を使用すること、有機溶剤の蒸気を外部に漏らさないような大規模な設備が必要で、設備投資が高額になることなどの理由から、近年は溶融押出法によるフィルムの製造が試みられている。一部の液晶ディスプレイの光学フィルムでは溶融押出法により工業的な製造に成功しているものの、成形過程でポリマー分子が配向し易く、配向複屈折が生じ易いため、製造速度を高めることが困難である。
【０１０７】本実施形態が提供する低複屈折性光学樹脂を用いた場合、ポリマー分子鎖が配向してもほとんど複屈折を発現しないため、より高速の溶融押出法により、低複屈折光学フィルムを作製することができる。またガラス状態での弾性変形時においても複屈折をほとんど発現しないため、理想的である。また、何れにしても光学フィルムを製造する際には、広幅の光学フィルムを得る為や、様々な物性を調整する為に延伸工程が行われる為、樹脂材料の配向による配向複屈折が発生しやすいが、本実施形態が提供する低複屈折性光学樹脂を用いた場合は、ほとんど複屈折を発現しない為、低複屈折性を損なうことなく広幅な光学フィルムを製造することができる。
【０１０８】以下、液晶ディスプレイの光学フィルムの製造方法として一般的に用いられている溶液流延製膜法により、本実施形態が提供する低複屈折性光学樹脂を用いて光学フィルムを製膜する場合における好ましい条件を詳述する。
【０１０９】本実施形態が提供する低複屈折性光学樹脂を用いて光学フィルムを溶液流延製膜法で製造する場合の好ましい溶媒は、塩素系有機溶媒としては、塩化メチレン、非塩素系有機溶媒としては、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸アミル、アセトン、テトラヒドロフラン、１，３−ジオキソラン、１，４−ジオキサン、シクロヘキサノン、ギ酸エチル、２，２，２−トリフルオロエタノール、２，２，３，３−ヘキサフルオロ−１−プロパノール、１，３−ジフルオロ−２−プロパノール、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロ−２−メチル−２−プロパノール、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロ−２−プロパノール、２，２，３，３，３−ペンタフルオロ−１−プロパノール、ニトロエタン等を挙げることが出来、塩化メチレン、酢酸メチル、酢酸エチル、アセトンを好ましく使用し得る。
【０１１０】また上記有機溶媒の他に、１〜４０重量％の炭素原子数１〜４の直鎖または分岐鎖状の脂肪族アルコールを含有させることが好ましい。ドープ（樹脂を溶解させた溶液）中のアルコールの比率が高くなるとウェブがゲル化し、金属支持体からの剥離が容易になり、また、アルコールの割合が少ない時は非塩素系有機溶媒系での樹脂の溶解を促進する役割もある。
【０１１１】以下、溶液流延製膜法の各工程について説明する。  １）溶解工程本実施形態が提供する低複屈折性光学樹脂に対する良溶媒を主とする有機溶媒に、溶解釜中で該樹脂、場合によってその他の添加剤を攪拌しながら溶解しドープを形成する工程、或いは該樹脂にその他の添加剤溶液を混合して主溶解液であるドープを形成する工程である。
【０１１２】樹脂の溶解には、常圧で行う方法、主溶媒の沸点以下で行う方法、主溶媒の沸点以上で加圧して行う方法、特開平９−９５５４４号公報、特開平９−９５５５７号公報、または特開平９−９５５３８号公報に記載の如き冷却溶解法で行う方法、特開平１１−２１３７９号公報に記載の如き高圧で行う方法等種々の溶解方法を用いることが出来るが、特に主溶媒の沸点以上で加圧して行う方法が好ましい。
【０１１３】ドープ中の樹脂は、計１５〜４５重量％の範囲であることが好ましい。溶解中または後のドープに添加剤を加えて溶解及び分散した後、濾材で濾過し、脱泡して送液ポンプで次工程に送る。
【０１１４】濾過は捕集粒子径０．５〜５μｍで、かつ濾水時間１０〜２５ｓｅｃ／１００ｍｌの濾材を用いることが好ましい。
【０１１５】この方法では、粒子分散時に残存する凝集物や主ドープ添加時発生する凝集物を、捕集粒子径０．５〜５μｍで、かつ濾水時間１０〜２５ｓｅｃ／１００ｍｌの濾材を用いることで凝集物だけ除去出来る。主ドープでは粒子の濃度も添加液に比べ十分に薄いため、濾過時に凝集物同士がくっついて急激な濾圧上昇することもない。
【０１１６】２）流延工程ドープを、送液ポンプ（例えば、加圧型定量ギヤポンプ）を通して加圧ダイに送液し、無限に移送する無端の鏡面金属ベルト、例えばステンレスベルト、或いは回転する鏡面金属ドラム等の金属支持体上の流延位置に、加圧ダイスリットからドープを流延する工程である。
【０１１７】ダイの口金部分のスリット形状を調整出来、膜厚を均一にし易い加圧ダイが好ましい。加圧ダイには、コートハンガーダイやＴダイ等があり、何れも好ましく用いられる。金属支持体の表面は鏡面となっている。製膜速度を上げるために加圧ダイを金属支持体上に２基以上設け、ドープ量を分割して重層してもよい。或いは複数のドープを同時に流延する共流延法によって積層構造のフィルムを得ることも好ましい。
【０１１８】３）溶媒蒸発工程ウェブ（流延用支持体上にドープを流延し、形成されたドープ膜をウェブと呼ぶ）を流延用支持体上で加熱し、溶媒を蒸発させる工程である。溶媒を蒸発させるには、ウェブ側から風を吹かせる方法及び／又は支持体の裏面から液体により伝熱させる方法、輻射熱により表裏から伝熱する方法等があるが、裏面液体伝熱方法が乾燥効率が良く好ましい。又、それらを組み合わせる方法も好ましく用いられる。流延後の支持体上のウェブを４０〜１００℃の雰囲気下、支持体上で乾燥させることが好ましい。４０〜１００℃の雰囲気下に維持するには、この温度の温風をウェブ上面に当てるか赤外線等の手段により加熱することが好ましい。面品質、透湿性、剥離性の観点から、３０〜１２０秒以内で該ウェブを支持体から剥離することが好ましい。
【０１１９】４）剥離工程金属支持体上で溶媒が蒸発したウェブを、剥離位置で剥離する工程である。剥離されたウェブは次工程に送られる。金属支持体上の剥離位置における温度は好ましくは１０〜４０℃であり、更に好ましくは１１〜３０℃である。
【０１２０】尚、剥離する時点での金属支持体上でのウェブの剥離時残留溶媒量は、乾燥の条件の強弱、金属支持体の長さ等により５０〜１２０重量％の範囲で剥離することが好ましいが、残留溶媒量がより多い時点で剥離する場合、ウェブが柔らか過ぎると剥離時平面性を損ね、剥離張力によるツレや縦スジが発生し易いため、経済速度と品質との兼ね合いで剥離時の残留溶媒量が決められる。ウェブの残留溶媒量は下記式で定義される。
【０１２１】残留溶媒量（重量％）＝（ウェブの加熱処理前重量−ウェブの加熱処理後重量）／（ウェブの加熱処理後重量）×１００
【０１２２】尚、残留溶媒量を測定する際の加熱処理とは、１１５℃で１時間の加熱処理を行うことを表す。
【０１２３】金属支持体とフィルムを剥離する際の剥離張力は、通常、１９６〜２４５Ｎ／ｍであるが、剥離の際に皺が入り易い場合、１９０Ｎ／ｍ以下の張力で剥離することが好ましく、更には、剥離できる最低張力〜１６６．６Ｎ／ｍ、次いで、最低張力〜１３７．２Ｎ／ｍで剥離することが好ましいが、特に好ましくは最低張力〜１００Ｎ／ｍで剥離することである。
【０１２４】該金属支持体上の剥離位置における温度は−５０〜４０℃とするのが好ましく、１０〜４０℃がより好ましく、１５〜３０℃とするのが最も好ましい。
【０１２５】５）乾燥及び延伸工程剥離後、ウェブを乾燥装置内に複数配置したロールに交互に通して搬送する乾燥装置、及び／またはクリップでウェブの両端をクリップして搬送するテンター延伸装置を用いて、ウェブを乾燥する。
【０１２６】乾燥手段はウェブの両面に熱風を吹かせるのが一般的であるが、風の代わりにマイクロウェーブを当てて加熱する手段もある。余り急激な乾燥は出来上がりのフィルムの平面性を損ね易い。高温による乾燥は残留溶媒が８重量％以下くらいから行うのがよい。全体を通し、乾燥は概ね４０〜２５０℃で行われる。特に４０〜１６０℃で乾燥させることが好ましい。
【０１２７】テンター延伸装置を用いる場合は、テンターの左右把持手段によってフィルムの把持長（把持開始から把持終了までの距離）を左右で独立に制御出来る装置を用いることが好ましい。また、テンター工程において、平面性を改善するため意図的に異なる温度を持つ区画を作ることも好ましい。
【０１２８】また、異なる温度区画の間にそれぞれの区画が干渉を起こさないように、ニュートラルゾーンを設けることも好ましい。尚、延伸操作は多段階に分割して実施してもよく、流延方向、幅手方向に二軸延伸を実施することも好ましい。また、二軸延伸を行う場合には同時二軸延伸を行ってもよいし、段階的に実施してもよい。
【０１２９】この場合、段階的とは、例えば、延伸方向の異なる延伸を順次行うことも可能であるし、同一方向の延伸を多段階に分割し、かつ異なる方向の延伸をそのいずれかの段階に加えることも可能である。即ち、例えば、次のような延伸ステップも可能である。  ・流延方向に延伸−幅手方向に延伸−流延方向に延伸−流延方向に延伸  ・幅手方向に延伸−幅手方向に延伸−流延方向に延伸−流延方向に延伸また、同時２軸延伸には、一方向に延伸し、もう一方を、張力を緩和して収縮させる場合も含まれる。同時２軸延伸の好ましい延伸倍率は幅手方向、長手方向ともに×１．０１倍〜×２．５倍の範囲でとることができる。
【０１３０】テンターを行う場合のウェブの残留溶媒量は、テンター開始時に２０〜１００重量％であるのが好ましく、かつウェブの残留溶媒量が１０重量％以下になる迄テンターを掛けながら乾燥を行うことが好ましく、更に好ましくは５重量％以下である。テンターを行う場合の乾燥温度は、３０〜１６０℃が好ましく、５０〜１５０℃が更に好ましく、７０〜１４０℃が最も好ましい。
【０１３１】テンター工程において、雰囲気の幅手方向の温度分布が少ないことが、フィルムの均一性を高める観点から好ましく、テンター工程での幅手方向の温度分布は、±５℃以内が好ましく、±２℃以内がより好ましく、±１℃以内が最も好ましい。
【０１３２】６）巻き取り工程  ウェブ中の残留溶媒量が２重量％以下となってから光学フィルムとして巻き取り機により巻き取る工程であり、残留溶媒量を０．４重量％以下にすることにより寸法安定性の良好なフィルムを得ることが出来る。特に０.００〜０．１０重量％で巻き取ることが好ましい。
【０１３３】巻き取り方法は、一般に使用されているものを用いればよく、定トルク法、定テンション法、テーパーテンション法、内部応力一定のプログラムテンションコントロール法等があり、それらを使いわければよい。
【０１３４】本実施形態が提供する低複屈折性光学樹脂を用いて得られる光学フィルムは、長尺フィルムであることが好ましく、具体的には、１０ｍ〜５０００ｍ程度のものを示し、通常、ロール状で提供される形態のものである。また、フィルムの幅は１．３〜４ｍであることが好ましく、１．４〜２ｍであることがより好ましい。
【０１３５】本実施形態が提供する低複屈折性光学樹脂を用いて得られる光学フィルムの膜厚に特に制限はないが、液晶ディスプレイにおける偏光板保護フィルムに使用する場合は２０〜２００μｍであることが好ましく、２５〜１００μｍであることがより好ましく、３０〜８０μｍであることが特に好ましい。
【０１３６】（実施例）  [三元系共重合体の設計・合成]
【０１３７】以下のように、二元系共重合体を合成し、評価を行った。まずガラス製のサンプル管にmethyl  methacrylate（MMA）（三菱ガス化学（株））とbenzyl  methacrylate（BzMA）（東京化成工業（株））を合計30g、パーブチルＯ（パーブチルは登録商標）（t-butyl peroxy-2-ethylhexanoate）（日油（株））をモノマーに対し0.4wt%、n-ブチルメルカプタン（和光純薬工業（株））をモノマーに対し0.1wt%を入れた。モノマーの比率（重量比）は、MMA/BzMA=100/0、80/20、60/40、40/60、20/80、0/100のものをそれぞれ調整した。これらを攪拌し、溶解させ、十分に均一にさせた後、メンブランフィルターを通してろ過し、各モノマー比率のものについてそれぞれ2本の試験管に移した。これらの試験管を70℃の水浴中に設置し、24時間重合した。続いて90℃の乾燥機中で24時間熱処理を行った。得られた共重合体中での各成分の比率は核磁気共鳴分光法（NMR）において求めた。
【０１３８】得られた円柱状のポリマーの内、一方の円柱両端面を研磨した。この円柱状ポリマーに側面から荷重を印加し、自動複屈折測定装置ABR-10A（ユニオプト（株））を用いて、円柱の軸に沿ってレーザー光を入射させ、光弾性複屈折を測定した（測定波長633nm）。さらに測定結果から各組成比の共重合体の光弾性定数Cを求めた。光弾性定数Cと共重合組成の間には線形な関係があるため、「光弾性定数C」vs「共重合体中のMMAの組成（wt%）」のグラフを作成し、近似直線を求め、「MMAの組成（wt%）」＝0に外挿することでpoly(benzyl  methacrylate)（PBzMA）の光弾性定数CPBzMA  =  48.4  [TPa-1]を得た。またPMMAの光弾性定数は、ホモポリマーであるPMMAサンプルから直接求めることができ、光弾性定数CPMMA  =  -5.5[TPa-1]を得た。
【０１３９】もう一方のポリマーは、重量比で5倍量の塩化メチレン（和光純薬工業（株））とともにガラス製のサンプル管に入れ、攪拌し、十分に溶解させた。得られたポリマー溶液を、ガラス板状にナイフコーターを用いて約0.2mmの厚さに展開し、1日室温で放置し、乾燥させた。フィルムをガラス板より剥がし、60℃の減圧乾燥機内でさらに48時間乾燥させた。得られた厚さ約40mmのフィルムをダンベル状に加工し、テンシロン汎用試験機（株式会社オリエンテック製）により一軸延伸を行った。この時、いくつかの延伸温度・延伸速度・延伸倍率で延伸し、配向度が0.00〜0.08程度の範囲内の一軸延伸フィルムを作製した。延伸後のフィルムの複屈折を自動複屈折測定装置ABR-10A（ユニオプト（株））を用いて測定した（測定波長633nm）。延伸後のフィルムの配向度を赤外吸収二色法により測定した。
【０１４０】配向複屈折Δnと（ポリマー主鎖の）配向度f、固有複屈折Δn0とは次式のような関係にある。
【０１４１】
【数Ａ】
2013021872.tif 000016
【０１４２】したがって、前述の各共重合組成における測定値から「配向複屈折」vs「配向度」のグラフを作成し、近似直線の傾きから各組成の共重合体の固有複屈折Δn0を求めることができる。さらに固有複屈折Δn0と共重合組成の間には線形な関係があるため、「固有複屈折」vs「MMAの組成（wt%）」のグラフを作成し、近似直線を求め、「共重合体中のMMAの組成（wt%）」＝0に外挿することでPBzMAの固有複屈折Δn0PBzMA  =19.5×10-3を得た。またPMMAの固有複屈折は、ホモポリマーであるPMMAの一軸延伸サンプルから直接求めることができ、固有複屈折Δn0PMMA  =  -5.6×10-3を得た。
【０１４３】tert-butyl  methacrylate  (tBMA)  （東京化成工業（株））とMMAの二元系共重合体についても上記と同様な実験を行った。その結果、poly(tert-butyl  methacrylate)（PtBMA）の光弾性定数CPtBMA=  -2.91  [TPa-1]、固有複屈折Δn0PtBMA  =  1.45×10-3を得た。
【０１４４】以上の各ホモポリマーについての固有複屈折Δn0PMMA、Δn0PtBMA、Δn0PBzMA、光弾性定数CPMMA、CPtBMA、CPBzMAから、三元系共重合体poly(MMA/tBMA/BzMA)の固有複屈折Δn0 [×10-3]および光弾性定数C  [TPa-1]は以下の式により表される。
【０１４５】
【数Ｂ】
2013021872.tif 000017
【数Ｃ】
2013021872.tif 000018
【数Ｄ】
2013021872.tif 000019
【０１４６】ここでα、β、γはそれぞれ共重合体中でのMMA成分、tBMA成分、BzMA成分の重量比率（％）である。式(B)〜(D)をΔn0  =  C  =  0の条件の下、連立させて解くことによって、配向複屈折と光弾性複屈折がゼロとなると期待される組成を求めた。その結果、α＝40  (wt%)、β＝52  (wt%)、γ＝8  (wt%)を得た。
【０１４７】実際にこの組成の共重合体poly(MMA/tBMA/BzMA  =  40/52/8(wt/wt/wt))を合成し、配向複屈折と光弾性複屈折を測定した結果を図と表にそれぞれ示す。図2は、共重合体poly(MMA/tBMA/BzMA  =  40/52/8(wt/wt/wt))の配向複屈折対ポリマー主鎖の配向度を示す図である。表１は、共重合体poly(MMA/tBMA/BzMA  =  40/52/8(wt/wt/wt))の光弾性定数を示す表である。
【０１４８】これらより配向複屈折および光弾性複屈折がほぼゼロであることが確認できた。
【０１４９】
【表１】
2013021872.tif 000020
【０１５０】合成したpoly(MMA/tBMA/BzMA  =  40/52/8(wt/wt/wt))のガラス転移温度を示差走査熱量計（（株）島津製作所、DSC-60）により測定したところ、約120℃であった。
【０１５１】  [三元系共重合体の延伸フィルムの作製]
【０１５２】前述の設計により明らかになった配向複屈折と光弾性複屈折がほとんど発現しない組成の共重合体poly(MMA/tBMA/BzMA  =  40/52/8(wt/wt/wt))を、ラジカル重合により合成した（Ａ−１）。得られた共重合体を以下のように溶媒と混合させてドープ液を調整した。  （ドープ液の調製）  Ａ-１                                                １００重量部  メチレンクロライド                                  ２５２重量部  エタノール                                          ４８重量部  （光学フィルムの製膜）  上記作製したドープ液を、ベルト流延装置を用い、温度２２℃下、ステンレスバンド支持体に均一に流延した。ステンレスバンド支持体で、残留溶剤量が１００ｗｔ％になるまで溶媒を蒸発させ、剥離張力１６２Ｎ／ｍでステンレスバンド支持体上から剥離した。
【０１５３】剥離したウェブを３５℃で溶媒を蒸発させ、両端をスリットし、その後、テンターで幅方向（横方向とも言う）に１．５倍に延伸しながら、１３５℃の乾燥温度で乾燥させた。
【０１５４】このときテンターで延伸を始めたときの残留溶剤量は１０％であった。テンターで延伸後１３０℃下５分間緩和を行った後、１２０℃、１３０℃の乾燥ゾーンを多数のロールで搬送させながら乾燥を終了させ、さらに両端をスリットし、フィルム両端に幅１０ｍｍ高さ５μｍのナーリング加工を施し、初期張力２２０Ｎ／ｍ、終張力１１０Ｎ／ｍで内径６インチコアに巻き取り、光学フィルムを得た。なお、ステンレスバンド支持体の回転速度とテンターの運転速度から算出される長尺方向（縦方向とも言う）の延伸倍率は１．５倍であった。得られた光学フィルムＦ-１の残留溶剤量は０．１ｗｔ％であり、膜厚は４０μｍであった。
【０１５５】得られた光学フィルムは、延伸によりポリマー分子が配向し、屈曲に対する強度が向上した。また、共重合体の固有複屈折が非常に小さいため、延伸後においても、液晶ディスプレイの偏光板保護フィルム用途に望ましい低複屈折性が保たれていた。
【０１５６】  [注型重合による三元系共重合体の板状試料の作製]
【０１５７】ガラス板２枚を重ね、その間にフッ素ゴム製のチューブをガラス板の四辺に沿うような形で「ロ」の字型に配置し、ガラス板の四辺をクリップで挟んで固定した。チューブの外径は約3.0  mmφであり、これらがクリップの力により変形し、隙間をなくすことにより、２枚のガラス板間に約2.5  mmの空間（注型重合用の型）ができる。この空間に、MMA/tBMA/BzMA  =  40/52/8(wt/wt/wt)の混合モノマー溶液を流し込んだ。この溶液には開始剤としてdi-tert-butyl  peroxide（日油（株））をモノマーに対し0.4  mol%、n-ブチルメルカプタン（和光純薬工業（株））を0.125  mol%添加してある。これを90℃の恒温槽中で24時間重合し、その後、110  ℃に昇温してさらに24時間重合した。得られた共重合体の板状試料（厚さｔ＝約2.5 mm）の複屈折はリタデーション（＝Δn×ｔ）で0.5 nm以下であった。またPMMAに比べて吸水性が約半分程度であった。
【０１５８】  [権利解釈など]
【０１５９】以上、特定の実施形態を参照しながら、本発明について説明してきた。しかしながら、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が実施形態の修正又は代用を成し得ることは自明である。すなわち、例示という形態で本発明を開示してきたのであり、本明細書の記載内容を限定的に解釈するべきではない。本発明の要旨を判断するためには、冒頭に記載した特許請求の範囲の欄を参酌すべきである。
【０１６０】また、この発明の説明用の実施形態が上述の目的を達成することは明らかであるが、多くの変更や他の実施例を当業者が行うことができることも理解されるところである。特許請求の範囲、明細書、図面及び説明用の各実施形態のエレメント又はコンポーネントを他の１つまたは組み合わせとともに採用してもよい。特許請求の範囲は、かかる変更や他の実施形態をも範囲に含むことを意図されており、これらは、この発明の技術思想および技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１６１】耐熱性に優れた光学樹脂材料等に適用できる。
【符号の説明】
【０１６２】1  バックライト光源（冷陰極管またはLEDなど）2  拡散板3  偏光板保護フィルム4  偏光フィルム5  偏光板保護フィルム6  視野角補償フィルム7  ガラス基板8  液晶層9  カラーフィルター10  ガラス基板11  視野角補償フィルム12  偏光板保護フィルム13  偏光フィルム14  偏光板保護フィルム
【図１】
2013021872.tif 000027
【図２】
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【国際調査報告】
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