丙烯酸系共聚物、光學(xué)膜、偏振片以及液晶顯示裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及丙締酸系共聚物，更詳細地說，設(shè)及在成形為薄膜狀的情況下，其取向 雙折射和光彈性雙折射均小，且透明性、耐熱性和曉性均優(yōu)良的丙締酸系共聚物，W及使用 該共聚物的光學(xué)膜、偏振片（或稱：偏光板）W及液晶顯示裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 各種光學(xué)相關(guān)設(shè)備中使用的薄膜狀光學(xué)構(gòu)件（例如，液晶顯示裝置中使用的薄 膜、棱鏡片的基板等），一般稱為"光學(xué)膜"。該光學(xué)膜具有作為重要光學(xué)特性之一的雙折射。 良P，光學(xué)膜具有大的雙折射有時是不利的。特別地，在IPS模式的液晶顯示裝置中，由于存 在雙折射大的薄膜，有可能對圖像質(zhì)量產(chǎn)生不良影響，因此，對于液晶顯示裝置中使用的偏 振片的保護膜等，希望使用雙折射低的光學(xué)膜。
[0003] 作為用于偏振片的保護膜的光學(xué)膜，例如，特開2011 - 242754號公報中，公開了 含有WN-取代馬來酷亞胺單元和（甲基）丙締酸醋單元作為構(gòu)成單元的（甲基）丙締酸 聚合物、相位差小的光學(xué)膜。
[0004] 先有技術(shù)文獻 陽00引專利文獻
[0006] 專利文獻1 :特開2011 - 242754號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 發(fā)明所要解決的課題
[0008] 順便說一句，光學(xué)膜所示出的雙折射包括其主因在于聚合物主鏈取向的取向雙折 射W及由施加于薄膜的應(yīng)力所引起的光彈性雙折射。
[0009] 取向雙折射一般是通過鏈狀聚合物的主鏈發(fā)生取向而出現(xiàn)的雙折射，該主鏈的取 向是在例如制造薄膜時伴隨擠出成形或拉伸等材料流動的過程中發(fā)生的，而該取向被固定 在薄膜中而殘留下來。
[0010] 另一方面，光彈性雙折射是伴隨薄膜的彈性變形而引起的雙折射。例如，由于聚合 物在從玻璃化轉(zhuǎn)變溫度附近冷卻至其W下的溫度時所產(chǎn)生的體積收縮，使得彈性的應(yīng)力殘 留在薄膜內(nèi)，運是光彈性雙折射的原因。另外，光學(xué)膜即使在通常溫度下W固定在設(shè)備上的 狀態(tài)受到的外力的作用也會在薄膜中產(chǎn)生應(yīng)力，從而出現(xiàn)光彈性雙折射。
[0011] 偏振片、特別是對于適用于IPS用偏振片的光學(xué)膜，除了希望透明性和耐熱性良 好W外，還希望其取向雙折射和光彈性雙折射雙方都很小。
[0012] 特開2011 - 242754號公報雖然公開了相位差?。慈∠螂p折射小）的光學(xué)膜，但 沒有關(guān)于光彈性雙折射的記載，并且在該專利申請公開公報中還沒有實現(xiàn)透明性、耐熱性、 取向雙折射和光彈性雙折射全部性能均良好的光學(xué)膜。
[0013] 因此，本發(fā)明的目的在于，提供在成形為薄膜狀的情況下取向雙折射和光彈性雙 折射均小、且透明性、耐熱性和曉性均優(yōu)良的丙締酸系共聚物。另外，本發(fā)明的目的還在于， 提供含有該丙締酸系共聚物的光學(xué)膜、w及具備該光學(xué)膜的偏振片和液晶顯示裝置。
[0014] 用于解決課題的手段
[0015]本發(fā)明的丙締酸系共聚物含有N-芳香族取代馬來酷亞胺單元0.5~35質(zhì)量％W及當(dāng)制成均聚物時顯示出負的固有雙折射的（甲基）丙締酸烷基醋單元60~85質(zhì)量％ 作為構(gòu)成單元。
[0016]根據(jù)本發(fā)明，可W實現(xiàn)在成形為薄膜狀的情況下其取向雙折射和光彈性雙折射均 小、且透明性、耐熱性和曉性優(yōu)良的丙締酸系共聚物。因此，使用本發(fā)明的丙締酸系共聚物 制成的光學(xué)膜，適合作為液晶顯示裝置等光學(xué)相關(guān)設(shè)備使用的光學(xué)膜，特別適合作為偏振 片用保護膜使用。
[0017]本發(fā)明中，丙締酸系共聚物優(yōu)選還含有選自N-烷基取代馬來酷亞胺單元W及當(dāng) 制成均聚物時顯示出正的固有雙折射的（甲基）丙締酸醋單元中的第3構(gòu)成單元。
[0018]本發(fā)明中，丙締酸系共聚物優(yōu)選含有上述第3構(gòu)成單元1~24質(zhì)量％。
[0019]本發(fā)明中，N-芳香族取代馬來酷亞胺單元可化含有N-苯基馬來酷亞胺單元，另 夕F，上述（甲基）丙締酸烷基醋單元可化含有甲基丙締酸甲醋單元。
[0020]本發(fā)明中，上述第3構(gòu)成單元也可化含有選自N-環(huán)己基馬來酷亞胺單元、丙締酸 苯氧基乙醋單元、甲基丙締酸苯氧基乙醋單元、甲基丙締酸節(jié)醋單元、丙締酸2, 4, 6 漠 苯醋單元W及甲基丙締酸2, 2, 2 氣乙醋單元中的至少1種。
[0021]本發(fā)明中，上述丙締酸系共聚物的重均分子量優(yōu)選為0. 5X105~3. 0X10 5。
[0022] 本發(fā)明中，上述丙締酸系共聚物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度優(yōu)選為120°CW上。
[0023]本發(fā)明中，上述丙締酸系共聚物的烙體流動速率優(yōu)選為1.Og/10分鐘W上。
[0024]本發(fā)明中，上述丙締酸系共聚物的殘留單體量優(yōu)選為3質(zhì)量％W下。
[00巧]本發(fā)明中，上述丙締酸系共聚物減重1%的熱分解溫度優(yōu)選為285°CW上。
[00%] 另外，本發(fā)明的另一種方案的光學(xué)膜，是通過將由含有上述丙締酸系共聚物的樹 脂材料而成的未拉伸薄膜進行雙軸拉伸而得到的。
[0027]本發(fā)明中，上述光學(xué)膜的面內(nèi)相位差Re的絕對值、W及厚度方向相位差化h的絕 對值優(yōu)選均為3.OnmW下。
[002引本發(fā)明中，上述光學(xué)膜的光彈性系數(shù)C的絕對值優(yōu)選為3. 0X1(Ti2/PaW下。
[0029]本發(fā)明中，上述光學(xué)膜按照JISP8115測定的MIT耐折度次數(shù)優(yōu)選為150W上。
[0030] 另外，根據(jù)本發(fā)明的其他方案，還提供具備上述光學(xué)膜的偏振片、W及具備該偏振 片的液晶顯示裝置。
[0031] 發(fā)明的效果
[0032]根據(jù)本發(fā)明，能夠?qū)崿F(xiàn)在成形為薄膜狀的情況下其取向雙折射和光彈性雙折射均 小、且透明性、耐熱性和曉性優(yōu)良的丙締酸系共聚物。因此，使用本發(fā)明丙締酸系共聚物的 光學(xué)膜，由于取向雙折射和光彈性雙折射均小，因此能夠充分降低對圖像質(zhì)量的不利影響， 適合作為液晶顯示裝置等光學(xué)相關(guān)設(shè)備中使用的光學(xué)膜，特別適合作為偏振片用保護膜。
【具體實施方式】
[0033] 下面說明本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。
[0034] <丙締酸系共聚物>
[0035] 本發(fā)明的丙締酸系共聚物含有N-芳香族取代馬來酷亞胺單元0. 5~35質(zhì)量％ W及當(dāng)制成均聚物時顯示出負的固有雙折射的（甲基）丙締酸烷基醋單元60~85質(zhì)量％ 二者作為必要的構(gòu)成單元。予W說明，本發(fā)明中，（甲基）丙締酸是指丙締酸或甲基丙締酸。 W下說明構(gòu)成本發(fā)明丙締酸系共聚物的單體單元。
[0036] N-芳香族取代馬來酷亞胺單元為從N-芳香族取代馬來酷亞胺單體得到的構(gòu)成 單元。N-芳香族取代馬來酷亞胺單元為由芳基取代到馬來酷亞胺單元的氮原子上而形成 的構(gòu)成單元，該芳基可W是單環(huán)芳基，也可W是多環(huán)芳基。
[0037] N-芳香族取代馬來酷亞胺單元中芳基的碳原子數(shù)，優(yōu)選為6~18,更優(yōu)選為6~ 14。
[0038] 作為N-芳香族取代馬來酷亞胺單元中的芳基，可舉出苯基、糞基、蔥基、菲基等， 其中優(yōu)選苯基、糞基，更優(yōu)選苯基。
[0039] 目P，作為N-芳香族取代馬來酷亞胺單元，可舉出N-苯基馬來酷亞胺單元、N-糞基馬來酷亞胺單元、N-蔥基馬來酷亞胺單元、N-菲基馬來酷亞胺單元等，其中優(yōu)選N-苯基馬來酷亞胺單元、N-糞基馬來酷亞胺單元，更優(yōu)選N-苯基馬來酷亞胺單元。予W說 明，丙締酸系共聚物可W具有1種或2種W上的N-芳香族取代馬來酷亞胺單元。
[0040] 丙締酸系共聚物中的N-芳香族取代馬來酷亞胺單元的含量，為0. 5質(zhì)量％W上， 優(yōu)選為1質(zhì)量％ ^上，更優(yōu)選為3質(zhì)量％ ^上，進一步優(yōu)選為5質(zhì)量％ ^上。如果N-芳香 族取代馬來酷亞胺單元的含量過少，則在制成光學(xué)膜的情況下，面內(nèi)相位差Re的絕對值、 厚度方向相位差化h的絕對值W及光彈性系數(shù)C的絕對值均有增大的傾向。
[0041] 另外，丙締酸系共聚物中的N-芳香族取代馬來酷亞胺單元的含量，為35質(zhì)量％ W下，優(yōu)選為32質(zhì)量％ ^下，更優(yōu)選為29質(zhì)量％ ^下。如果N-芳香族取代馬來酷亞胺單 元的含量過多，則在制成光學(xué)膜的情況下，面內(nèi)相位差Re的絕對值、厚度方向相位差Rth的 絕對值W及光彈性系數(shù)C均有增大的傾向。
[0042] 在丙締酸系共聚物不含下述第S構(gòu)成單元的情況下，丙締酸系共聚物中的N-芳 香族取代馬來酷亞胺單元的含量，優(yōu)選為15~35質(zhì)量％，更優(yōu)選為17~32質(zhì)量％。通過 使N-芳香族取代馬來酷亞胺單元的含量處于上述范圍內(nèi)，具有可W獲得光學(xué)特性更優(yōu)良 的光學(xué)膜的傾向。
[0043] 作為當(dāng)制成均聚物時顯示出負的固有雙折射的（甲基）丙締酸烷基醋單元，可舉 出丙締酸甲醋單元、甲基丙締酸甲醋單元、甲基丙締酸異冰片醋單元、甲基丙締酸二環(huán)戊醋 單元、甲基丙締酸乙基金剛烷基醋單元、甲基丙締酸甲基金剛烷基醋單元、甲基丙締酸乙醋 單元、甲基丙締酸正下醋單元、甲基丙締酸環(huán)己醋單元等，其中，優(yōu)選丙締酸甲醋單元、甲基 丙締酸甲醋單元，更優(yōu)選甲基丙締酸甲醋單元。予W說明，丙締酸系共聚物可W具有1種或 2種W上（甲基）丙締酸烷基醋單元。
[0044] 丙締酸系共聚物中上述（甲基）丙締酸烷基醋單元的含量，適宜為60質(zhì)量％W 上，優(yōu)選為62質(zhì)量％ ^上，更優(yōu)選為65質(zhì)量％ ^上。如果（甲基）丙締酸烷基醋單元的含 量過少，則光學(xué)膜中的厚度方向相位差化h的絕對值W及光彈性系數(shù)C的絕對值有增大的 傾向，而且還具有薄膜易黃變的問題。
[0045] 另外，丙締酸系共聚物中的上述（甲基）丙締酸烷基醋單元的含量適宜為85質(zhì) 量％^下，優(yōu)選為83質(zhì)量％^下，更優(yōu)選為80質(zhì)量％^下。如果（甲基）丙締酸烷基醋單 元的含量過多，則丙締酸系共聚物的Tg有降低的傾向。
[0046] 除了上述2種構(gòu)成單元W外，丙締酸系共聚物還可W含有選自N-烷基取代馬來 酷亞胺單元、W及在制成均聚物時顯示出正的固有雙折射的（甲基）丙締酸醋單元中的第3 構(gòu)成單元。在丙締酸系共聚物含有運種第3構(gòu)成單元的情況下，上述N-芳香族取代馬來 酷亞胺單元的含量優(yōu)選在0. 5質(zhì)量％ ^上，更優(yōu)選在1質(zhì)量％ ^上，進一步優(yōu)選在3質(zhì)量％ W上，特別優(yōu)選在5質(zhì)量％ ^上。另外，該含量優(yōu)選在25質(zhì)量％ ^下，更優(yōu)選在23質(zhì)量％ W下。通過使N-芳香族取代馬來酷亞胺單元的含量處于上述范圍內(nèi)，具有可W獲得光學(xué) 特性更優(yōu)良的光學(xué)膜的傾向。
[0047] 另外，丙締酸系共聚物中的N-芳香族取代馬來酷亞胺單元與第3構(gòu)成單元的合 計含量優(yōu)選在10質(zhì)量％ ^上，更優(yōu)選在12質(zhì)量％ ^上，進一步優(yōu)選在15質(zhì)量％ ^上。另 夕F，N-芳香族取代馬來酷亞胺單元與第3構(gòu)成單元的合計含量優(yōu)選在40質(zhì)量％ ^下，更 優(yōu)選在38質(zhì)量％ ^下，進一步優(yōu)選在35質(zhì)量％ ^下。通過使N-芳香族取代馬來酷亞胺 單元與第=構(gòu)成單元的合計含量處于上述范圍內(nèi)，具有可W獲得光學(xué)特性更優(yōu)良的光學(xué)膜 的傾向。
[0048] N-烷基取代馬來酷亞胺單元為由N-烷基取代馬來酷亞胺單體得到的構(gòu)成單 元。N-烷基取代馬來酷亞胺單元為烷基在馬來酷亞胺單元的氮原子上進行取代而成的構(gòu) 成單元，該烷基可W是鏈狀烷基，也可W是環(huán)狀烷基，優(yōu)選環(huán)狀烷基。予W說明，鏈狀烷基表 示沒有環(huán)結(jié)構(gòu)的烷基，環(huán)狀烷基表示具有環(huán)結(jié)構(gòu)的烷基。
[0049] N-烷基取代馬來酷亞胺單元中的烷基的碳原子數(shù)優(yōu)選為1~10,更優(yōu)選為3~ 8。
[0050] 作為N-烷基取代馬來酷亞胺單元中的烷基，可舉出甲基、乙基、正丙基、異丙基、 正下基、異下基、叔下基、正己基、2-乙基己基、十二烷基、月桂基、環(huán)己基等，其中，優(yōu)選甲 基、乙基、環(huán)己基，更優(yōu)選環(huán)己基。
[0051]目P，作為N-烷基馬來酷亞胺單兀，可舉出N-甲基馬來酷亞胺單兀、N-乙基馬來 酷亞胺單元、N-正丙基馬來酷亞胺單元、N-異丙基馬來酷亞胺單元、N-正下基馬來酷亞 胺單元、N-異下基馬來酷亞胺單元、N-叔下基馬來酷亞胺單元、N-正己基馬來酷亞胺單 元、N- 2 -乙基己基馬來酷亞胺單元、N-十二烷基馬來酷亞胺單元、N-月桂基馬來酷亞 胺單兀、N-環(huán)己基馬來酷亞胺單兀等，其中，優(yōu)選N-甲基馬來酷亞胺單兀、N-乙基馬來 酷亞胺單元、N-環(huán)己基馬來酷亞胺單元，更優(yōu)選N-環(huán)己基馬來酷