JPH09323354A

JPH09323354A - 光学シート

Info

Publication number: JPH09323354A
Application number: JP16521496A
Authority: JP
Inventors: Hironobu Shinohara; 弘信篠原; Yasuo Hara; 康夫原
Original assignee: Japan Synthetic Rubber Co Ltd
Current assignee: JSR Corp
Priority date: 1996-06-05
Filing date: 1996-06-05
Publication date: 1997-12-16

Abstract

(57)【要約】【目的】表面に凹凸形状を有する光学シートに関し、
特に耐熱性、光学特性に優れ、しかも生産性にも優れた
光学シートに関する。【構成】熱可塑性ノルボルネン系樹脂からなるシート
の表面に凹凸を有する金型を圧着することにより凹凸形
状を付与させてなる光学シート。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する分野】本発明は表面に凹凸形状を有する
光学シートに関し、特に耐熱性、光学特性に優れ、しか
も生産性にも優れた光学シートに関する。

【０００２】

【従来の技術】凹凸形状を有する透明板は、液晶ディス
プレイなど各種ディスプレイの拡散シート、集光シート
やフレネルレンズ、レンチキュラー、ホログラフィー用
フィルムなどの広範な用途に用いられている。従来、こ
れらの用途に用いられる凹凸形状を有する透明板は透明
なガラス基板の表面に、感光性の組成物を塗布し、しか
る後感光させてガラス基板の表面に凹凸パターンを形成
して得られるものが主として用いられてきた。しかしこ
れらガラスを用いた透明板はガラス基板に感光性の組成
物を塗布・感光という作業を含むため製造に時間がかか
り透明板の生産性に劣るという問題を有していた。ま
た、ガラス基板は耐熱性や光学特性に優れているものの
割れやすくまた重量が大きくまた柔軟性、加工性にも欠
けるため携帯用の機器等の最終製品においては形状に制
限が出るなど不都合があった。さらにガラスの場合、ロ
ール上の形態で取り扱うことが困難であるため製品の生
産性が低くなるという問題も有していた。上記の問題を
解決するために、ポリエチレンテレフタレート樹脂（Ｐ
ＥＴ）、ポリメチルメタクリレート樹脂（ＰＭＭＡ）、
あるいはポリカーボネート樹脂（ＰＣ）等の透明樹脂を
原料としたシートに凹凸を有するロール等の金型を圧着
することにより凹凸パターンを形成する方法が知られて
おり、このような透明樹脂からなるシートが上記用途に
広く用いられ、例えば、これら透明樹脂からなるシート
を液晶表示素子において光拡散あるいは輝度向上の目的
で使用する場合がある。しかしながら、かかる用途にＰ
ＥＴを用いた場合、光線透過率が小さいため、ガラスの
場合と比較して画像が暗くなる、あるいは画像の質が低
下するといった問題があった。また、ＰＭＭＡの場合に
は、光学特性的には優れているものの、耐熱性が乏し
く、吸水により寸法が大きく変化するため、シートの凹
凸が変形をおこしたり最終製品の使用環境が制限される
という問題があった。さらに、ＰＣの場合においても、
複屈折が大きくかつ必ずしも耐熱性が充分ではないた
め、最終製品が、たとえば自動車に搭載されるような場
合、熱による凹凸の変形、シート変形を考慮しなければ
ならず、その使用が制限されるといった問題があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記従来技
術の課題を背景になされたものであり、ガラスを基材に
した場合に較べて、割れにくくかつ軽量であり、柔軟性
と加工性を有するため最終製品の形状に関して自由度が
大きくかつ生産性においても有利であり、また、ガラス
と同様の光学特性を有するベースフィルムを使用するた
め、ガラスの場合と同様に広く光学用途に用いることが
可能な光学シートを提供することを目的とする。

【０００４】

【問題を解決するための手段】本発明の光学シートは、
熱可塑性ノルボルネン系樹脂からなるシートの表面に凹
凸を有する金型を圧着することにより凹凸形状を付与さ
せてなるものである。本発明に用いられる熱可塑性ノル
ボルネン樹脂は、その繰り返し単位中にノルボルナン骨
格を有するものである。例えば、この熱可塑性樹脂とし
ては、一般式（Ｉ）〜（IV）で表されるノルボルナン骨
格を含むものである。

【０００５】

【化１】

【０００６】

【化２】

【０００７】

【化３】

【０００８】

【化４】

【０００９】（式中、Ａ、Ｂ、ＣおよびＤは、水素原子
または１価の有機基を示す。）本発明において使用することのできる熱可塑性ノルボル
ネン系樹脂としては、例えば特開昭６０−１６８７０８
号公報、特開昭６２−２５２４０６号公報、特開昭６２
−２５２４０７号公報、特開平２−１３３４１３号公
報、特開昭６３−１４５３２４号公報、特開昭６３−２
６４６２６号公報、特開平１−２４０５１７号公報、特
公昭５７−８８１５号公報などに記載されている樹脂な
どを挙げることができる。

【００１０】この熱可塑性ノルボルネン系樹脂の具体例
としては、下記一般式（Ｖ）で表される少なくとも１種
のテトラシクロドデセン誘導体または該テトラシクロド
デセンと共重合可能な不飽和環状化合物とをメタセシス
重合して得られる重合体を水素添加して得られる水添重
合体を挙げることができる。

【００１１】

【化５】（式中Ａ〜Ｄは、前記に同じ。）前記一般式（Ｖ）で表されるテトラシクロドデセン誘導
体において、Ａ、Ｂ、ＣおよびＤのうちに極性基を含む
ことが、耐熱性や機能性膜との密着性の点から好まし
い。さらに、この極性基が−（ＣＨ₂）_nＣＯＯＲ
¹（ここで、Ｒ¹は炭素数１〜２０の炭化水素基、ｎは
０〜１０の整数を示す）で表される基であることが、得
られる水添重合体が高いガラス転移温度を有するものと
なるので好ましい特に、この−（ＣＨ₂）_nＣＯＯＲ
¹で表される極性置換基は、一般式（Ｖ）のテトラシク
ロドデセン誘導体の１分子あたりに１個含有されること
が好ましい。前記一般式において、Ｒ¹は炭素数１〜
２０の炭化水素基であるが、炭素数が多くなるほど得ら
れる水添重合体の吸湿性が小さくなる点では好ましい
が、得られる水添重合体のガラス転移温度とのバランス
の点から、炭素数１〜４の鎖状アルキル基または炭素数
５以上の（多）環状アルキル基であることが好ましく、
特にメチル基、エチル基、シクロヘキシル基であること
が好ましい。

【００１２】さらに、カルボン酸エステル基が結合した
炭素原子に、同時に炭素数１〜１０の炭化水素基が置換
基として結合されている一般式（Ｖ）のテトラシクロド
デセン誘導体は、吸湿性を低下させるので好ましい。特
に、この置換基がメチル基またはエチル基である一般式
（Ｖ）のテトラシクロドデセン誘導体は、その合成が容
易な点で好ましい。具体的には、８−メチル−８−メト
キシカルボニルテトラシクロ［４．４．０．１^2,5１
^7,10］ドデカ−８−エンが好ましい。これらのテトラシ
クロドデセン誘導体、あるいはこれと共重合可能な不飽
和環状化合物の混合物は、例えば特開平４−７７５２０
号公報第４頁右上欄第１２行〜第６頁右下欄第６行に記
載された方法によって、メタセシス重合、水素添加さ
れ、本発明に使用される熱可塑性樹脂とすることができ
る。また、前記熱可塑性ノルボルネン系樹脂のガラス転
移温度（Ｔｇ）は１００℃〜２５０℃の範囲であること
が好ましく、特に１２０〜２００℃の範囲であることが
好ましい。１００℃未満では該樹脂からなる成形品の耐
熱性が劣る。また、Ｔｇが２５０℃を超えるものは、成
形温度が高くなり樹脂が焼けて着色するなど良質な成形
品を得ることが難しくなる。また、熱可塑性ノルボルネ
ン系樹脂の水素添加率は、６０ＭＨｚ、¹Ｈ−ＮＭＲで
測定した値が５０％以上、好ましくは９０％以上、さら
に好ましくは９８％以上である。水素添加率が高いほ
ど、熱や光に対する安定性が優れる。なお、本発明にお
いて、熱可塑性ノルボルネン系樹脂に含まれるゲル含有
量が５重量％以下であること、特に１重量％であること
が好ましい。

【００１３】本発明において、熱可塑性ノルボルネン系
樹脂には、必要に応じ、本発明の効果を損ねない範囲で
公知の酸化防止剤、例えば２，６−ジ−ｔ−ブチル−４
−メチルフェノール、２，２’−ジオキシ−３，３’−
ジ−ｔ−ブチル−５，５’−ジメチルフェニルメタン、
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、
１，１，３−トリス（２−メチル−４−ヒドロキシ−５
−ｔ−ブチルフェニル）ブタン、１，３，５ートリメチ
ル−２，４，６−トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４
−ヒドロキシベンジル−ベンゼン、ステアリル−β−
（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）
プロピオネート、２，２’−ジオキシ−３，３’−ジ−
ｔ−ブチル−５，５’−ジエチルフェニルメタン、３，
９−ビス［１，１−ジメチル−２−［β−（３−ｔ−ブ
チル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロピオ
ニルオキシ］エチル］、２，４，８，１０−テトラオキ
スピロ［５，５］ウンデカン、トリス（２，４−ジ−ｔ
−ブチルフェニル）ホスファイト、サイクリックネオペ
ンタンテトライルビス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニ
ル）ホスファイト、サイクリックネオペンタンテトライ
ルビス（２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェニ
ル）ホスファイト、２，２−メチレンビス（４，６−
ジ−ｔ−ブチルフェニル）オクチルホスファイトを添加
することができる。また、上記の熱可塑性ノルボルネン
系樹脂には、上記のような酸化防止剤の他に、必要に応
じて紫外線吸収剤、例えばｐ−ｔ−ブチルフェニルサリ
シレ−ト、２，２’−ジヒドロキシ−４−メトキシベン
ゾフェノン、２，４−ジヒドロキシベンゾフェノン、２
−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２−
（２’−ジヒドロキシ−４’−ｍ−オクトキシフェニ
ル）ベンゾトリアゾール；安定剤、帯電防止剤、難燃
剤、耐衝撃性改良用エラストマーなどを添加することが
できる。また、加工性を向上させる目的で滑剤などの添
加剤を添加することもできる。

【００１３】本発明の光学シートは上記熱可塑性ノルボ
ルネン系樹脂からなるシートの表面に凹凸を有する金型
を圧着し凹凸形状を付与させることによって得られる。
ここで凹凸を有する金型の形状は特に限定されるもので
はなくロール形状でも板状であってもよい。上記熱可塑
性ノルボルネン系樹脂から光学シートを成形する方法と
しては通常のエンボスシートの成形方法、例えば溶融押
出されたシート状の熱可塑性ノルボルネン系樹脂を１本
以上のエンボスロールで挟持加圧あるいは凹凸形状を有
するスタンパー金型で加圧プレスした後、シートを冷却
することにより得る方法などを用いることができる。本
発明において、光学シートの成形に用いる金型の凹凸形
状は特に限定されるものではなく、微細な凹凸のものか
ら粗いものであっても良く、またシボ模様、マット状の
ものからレンチキュラーレンズのごとく一定の山が連続
して成形されたものやプリズム形状の凹凸が規則正しく
配列されたものなど種々の柄模様を用いることもでき
る。

【００１４】本発明においては、上記熱可塑性ノルボル
ネン系樹脂からなるシートに凹凸を転写する場合、シー
ト表面または凹凸を有する金型のうちのどちらか一方の
温度を上げることによって凹凸を転写する方法や、シー
トと金型の両方の温度を上げて凹凸を転写する方法が挙
げられる。凹凸を有する金型を熱可塑性ノルボルネン系
樹脂シートに圧着するときの熱可塑性ノルボルネン系樹
脂シートの表面温度、あるいは凹凸を有する金型の温度
は熱可塑性ノルボルネン系樹脂のガラス転移温度（Ｔ
ｇ）＋５〜Ｔｇ＋１５０℃であり、好ましくはＴｇ＋２
０〜Ｔｇ＋１００℃である。熱可塑性ノルボルネン系樹
脂シートの表面温度が該熱可塑性ノルボルネン系樹脂の
Ｔｇ＋５℃未満であると樹脂表面に凹凸の転写がされに
くい。また、熱可塑性ノルボルネン系樹脂シートの表面
温度が該熱可塑性ノルボルネン系樹脂のＴｇ＋５℃未満
が低いと、熱可塑性ノルボルネン系樹脂シート表面の粘
度が大きくなり、応力緩和しにくくなるので、得られた
光学シートは残留内部応力（歪）を内在したままとな
り、二次成形時などで熱加工成形を実施した場合弾性が
回復してシートの凹凸が消失しやすくなる。また、熱可
塑性ノルボルネン系樹脂シートの表面温度が表面温度が
該熱可塑性ノルボルネン系樹脂のＴｇ＋１５０℃を大き
く超えると、凹凸金型からの熱可塑性ノルボルネン系樹
脂の剥離が円滑に行われにくくなるほか、熱可塑性ノル
ボルネン系樹脂が熱分解をおこしやすくなり、得られた
シートの品質が劣ったものとなる。

【００１５】本発明の光学シートの厚さは特に制限を受
けるものではないが、機械的強度と光学特性とのバラン
スの点から通常０．０５〜５．０ｍｍ、好ましくは０．
１〜２．０ｍｍである。本発明の光学シートは通常のエ
ンボスシートの用途、例えば液晶ディスプレイや透過型
ディスプレイなど各種ディスプレイの表面シート、拡散
シート、集光シートやフレネルレンズ、レンチキュラ
ー、ホログラフィー用フィルムなどに用いることができ
特に耐熱性や耐湿性、光学特性が厳しく要求される用途
において好適である。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明するが、
本発明がこれによって限定されるものではない。なお、
実施例中、部および％は、特に断らないかぎり重量基準
である。参考例１８−メチル−８−メトキシカルボニルテトラシクロ
［４．４．０．１^2,5．１^7,10］ドデカ−３−エン１０
０ｇ、１，２−ジメトキシエタン６０ｇ、シクロヘキサ
ン２４０ｇ、１−ヘキセン９ｇ、およびジエチルアルミ
ニウムクロライド０．９６モル／ｌのトルエン溶液３．
４ｍｌを、内容積１リットルのオートクレーブに加え
た。一方、別のフラスコに、六塩化タングステンの０．
０５モル／ｌの１，２−ジメトキシエタン溶液２０ｍｌ
とパラアルデヒドの０．１モル／ｌの１，２−ジメトキ
シエタン溶液１０ｍｌを混合した。この混合溶液４．９
ｍｌを、前記オートクレーブ中の混合物に添加した。密
栓後、混合物を８０℃に加熱して４時間攪拌を行った。
得られた重合体溶液に、１，２−ジメトキシエタンとシ
クロヘキサンの２／８（重量比）の混合溶媒を加えて重
合体／溶媒が１／１０（重量比）にしたのち、トリエタ
ノールアミン２０ｇを加えて１０分間攪拌した。この重
合溶液に、メタノール５００ｇを加えて３０分間攪拌し
て静置した。２層に分離した上層を除き、再びメタノー
ルを加えて攪拌、静置後、上層を除いた。同様の操作を
さらに２回行い、得られた下層をシクロヘキサン、１，
２−ジメトキシエタンで適宜希釈し、重合体濃度が１０
％のシクロヘキサン−１，２−ジメトキシエタン溶液を
得た。この溶液に２０ｇのパラジウム／シリカマグネシ
ア［日揮化学（株）製、パラジウム量＝５％］を加え
て、オートクレーブ中で水素圧４０ｋｇ／ｃｍ²として
１６５℃で４時間反応させたのち、水添触媒をろ過によ
って取り除き、水添重合体溶液を得た。また、この水添
重合体溶液に、酸化防止剤であるペンタエリスリチル−
テトラキス［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］を、水添重合体に対
して０．１％加えてから、３６０℃で減圧下に脱溶媒を
行なった。次いで溶融した樹脂を窒素下雰囲気で押出機
によりペレット化し、重量平均分子量７．０×１０⁴、
水添率９９．５％、ガラス転移温度１６８℃の熱可塑性
樹脂Ａを得た。

【００１７】参考例２６−エチリデン−２−テトラシクロドデセンを、（ａ）
−１の時と同様にメタセシス開環重合した後、水添し、
ペレット化して重量平均分子量５．５×１０⁴、水添率
９９．５％、ガラス転移温度１４０℃の熱可塑性樹脂Ｂ
を得た。実施例１参考例１の熱可塑性樹脂Ａのペレットを５０ｍｍφ押出
機を用いて押出機シリンダーの温度を２７０℃〜３００
℃に設定して溶融押出して、１８０℃に設定された微細
な凹凸を有するロール状金型を用いて挟持加圧し、冷却
して微細な凹凸が転写されたシートを得た。このシート
について全光線透過率、正面輝度、および耐熱試験、耐
湿試験をそれぞれ行った後の正面輝度について評価し
た。評価結果を表１に示す。なお、各測定は以下のよう
に行った。全光線透過率ＡＳＴＭＤ１０３について評価した。正面輝度ＪＩＳＣ７６４１に準じ、受光器をシート正面に設置
し、光源に冷陰極官（ＴＤＫ製ＣＸＡ−１３０１）を
用いて評価した。耐熱試験温度１３０℃の雰囲気下に５００時間放置した後の正面
輝度を評価した。耐湿試験温度６０℃、湿度９０％の雰囲気下に１週間放置した後
の正面輝度を評価した。

【００１８】実施例２参考例２で得られた熱可塑性樹脂Ｂのペレットを実施例
１と同様の押出機を用い、シリンダーの温度を２４０℃
〜２８０℃に設定して溶融押出して、１５０℃に設定さ
れた微細な凹凸を有するロール状金型を用いて挟持加圧
し、冷却して微細な凹凸が転写されたシートを得た。こ
のシートについて実施例１と同様の評価を行った。評価
結果を表１に示す。比較例１ポリメチルメタクリレート樹脂（商品名「アクリペット
ＶＨ」、三菱レイヨン（株）製）を用い、シリンダー温
度２１０〜２３０℃、ロール温度１２０℃とした他は実
施例１と同様にシート成形を行ない、実施例１と同様の
評価を行った。評価結果を表１に示す。

【００１９】比較例２ポリカーボネート樹脂（商品名「パンライト」、帝人化
成（株）製）を用い、シリンダー温度２５０〜２７０、
ロール温度１１０℃とした他は実施例１と同様にシート
成形を行ない、実施例１と同様の評価を行った。評価結
果を表１に示す。

【００２０】

【００２１】

【発明の効果】本発明の光学シートは、光学特性に優
れ、かつ高温高湿下など厳しい使用環境においてもその
光学特性が維持されているものであり、しかもガラス基
板に較べ軽量で柔軟性に優れ、生産性にも優れるので、
従来の樹脂やガラスからなる光学シートや光学基板より
も広い範囲の用途に適用可能である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱可塑性ノルボルネン系樹脂からなるシ
ートの表面に凹凸を有する金型を圧着することにより凹
凸形状を付与させてなる光学シート。