CN101333305A - 纤维素酰化物组合物、纤维素酰化物膜及其用途 - Google Patents
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Abstract
本发明提供厚度方向的延迟Rth为负值的新型纤维素酰化物膜、以及对该膜的制造有用的组合物。即,提供一种纤维素酰化物组合物、以及由该组合物构成的纤维素酰化物膜,其中,所述纤维素酰化物组合物含有至少一种纤维素酰化物,所述纤维素酰化物具有包含芳香族基团的酰基(取代基A)、且该取代基A的取代度满足下式(I)和(II),式中,DSA2、DSA3和DSA6分别表示纤维素酰化物的2位、3位和6位上的取代基A的取代度。式(I)DSA2+DSA3-DSA6>0.05式(II)0.11<DSA2+DSA3+DSA6<0.71。
Description
技术领域
本发明涉及纤维素酰化物组合物、纤维素酰化物膜及其用途。
背景技术
以往,纤维素酰化物膜由于其透明性、强韧性而被广泛用作面向于液晶显示装置的偏振片保护膜等。例如提出有将纤维素乙酸丙酸酯、纤维素乙酸丁酸酯等脂肪酸酰化纤维素酯进行制膜而成的光学膜(专利文献1)。另外,最近也提出有将纤维素乙酸苯甲酸酯等芳香族酰基取代纤维素进行制膜而成的光学膜(专利文献2)。
但是,这些膜的光学性能存在限制,例如不能得到具有绝对值大的负的厚度方向的延迟值(Rth)的膜。因此,作为相位差膜对应于各种多样的液晶方式并不充分。
例如,在向液晶施加横向电场的所谓面内切换(IPS)模式中,作为改善色调或黑显示的视角的方法之一,提出了:在液晶层与偏振片之间配置一种具有双折射特性的光学补偿材料,其组合有作为光学补偿膜双折射为正且光学轴在膜的面内的膜和双折射为正且光学轴在膜的法线方向上的膜(参照专利文献3)。在该光学补偿方法中需要一种相位差膜,其膜厚方向的延迟显示绝对值大的负值。
作为膜厚方向的延迟为负的纤维素酰化物膜,提出有:将酰基取代度低的纤维素酰化物进行冷却溶解的方法(参照专利文献4)。但是,在这些方法中,膜的Rth不能充分降低,正在寻求可以将负的Rth的绝对值进一步增大的方法。另外,对于通过该方法制造的纤维素酰化物膜,存在膜的透水性或含水率大、延迟的湿度依赖性大的问题。
专利文献1:日本特开2000-352620号公报
专利文献2:日本特开2006-328298号公报
专利文献3:日本特开平11-133408号公报
专利文献4:日本特开2005-120352号公报
发明内容
鉴于上述问题,本发明的课题是提供厚度方向的延迟(Rth)显示负值的新型纤维素酰化物膜、以及对这样的纤维素酰化物膜的制造有用的纤维素酰化物组合物。
另外,本发明的课题在于提供利用了上述纤维素酰化物膜的光学补偿膜、防反射膜、偏振片、以及液晶显示装置。
本发明的上述课题通过下述方案来实现。
[1]一种纤维素酰化物组合物,其含有至少一种纤维素酰化物,所述纤维素酰化物具有包含芳香族基团的酰基(取代基A)、且该取代基A的取代度满足下述式(I)和式(II),
式(I)DSA2+DSA3-DSA6>0.05
式(II)0.11<DSA2+DSA3+DSA6<0.71
式中,DSA2、DSA3和DSA6分别表示纤维素酰化物的2位、3位和6位上的取代基A的取代度。
[2]如[1]所述的组合物,其中,所述纤维素酰化物满足下式(III),
式(III)2.9<DS≤3.0
式(III)中,DS表示总取代度。
[3]如[1]或[2]所述的组合物,其中,所述纤维素酰化物还具有脂肪族酰基(取代基B)。
[4]如[3]所述的组合物,其中,所述取代基B的取代度DSB满足下式(IV),
式(IV)2.15≤DSB≤2.89。
[5]如[3]或[4]所述的组合物,其中,所述取代基B为碳原子数为2~4的脂肪族酰基。
[6]如[5]所述的组合物,其中,所述取代基B为乙酰基。
[7]如[1]~[6]中任一项所述的组合物,其中,所述取代基A选自苯甲酰基、苯基苯甲酰基、4-庚基苯甲酰基、2,4,5-三甲氧基苯甲酰基、以及3,4,5-三甲氧基苯甲酰基。
[8]由[1]~[7]中任一项所述的组合物构成的纤维素酰化物膜。
[9]如[8]所述的纤维素酰化物膜,其为相位差膜。
[10]一种光学补偿膜,其具有[8]或[9]所述的纤维素酰化物膜、和含有在取向状态下被固定的液晶性化合物的光学各向异性层。
[11]一种防反射膜,其具有[8]或[9]所述的纤维素酰化物膜和防反射层。
[12]一种偏振片,其由偏振膜和夹持该偏振膜的2片保护膜构成,其中,2片保护膜的至少之一为[8]或[9]所述的纤维素酰化物膜。
[13]一种图像显示装置,其至少具有[8]或[9]所述的纤维素酰化物膜。
根据本发明,可以提供厚度方向的延迟(Rth)显示为负值的新型纤维素酰化物膜、以及对这样的纤维素酰化物膜的制造有用的纤维素酰化物组合物。
另外,根据本发明,可以提供利用了上述纤维素酰化物膜的光学补偿膜、偏振片、以及液晶显示装置。
附图说明
图1是由实施例1制作的IPS模式液晶单元的基板内面的像素电极的一部分的概略俯视图。
符号说明
1液晶单元基板的像素区域的一部分
2像素电极
3显示电极
4摩擦方向
5a、5b黑显示时的液晶化合物的指向矢(director)
6a、6b白显示时的液晶化合物的指向矢(director)
具体实施方式
以下对本发明进行详细地说明。
在本说明书中“~”是以包括其前后所记载的数值作为下限值和上限值的含义来进行使用。
[纤维素酰化物组合物]
本发明的纤维素酰化物组合物的特征在于,含有至少一种纤维素酰化物,所述纤维素酰化物至少具有包含芳香族基团的酰基(取代基A)。纤维素每个β-1,4键合的葡萄糖单元在2位、3位和6位上具有游离的羟基。将纤维素酰化物中取代基A的2位、3位和6位上的取代度分别设为DSA2、DSA3和DSA6时,本发明中,使用满足下述式(I)和式(II)的纤维素酰化物。
式(I)DSA2+DSA3-DSA6>0.05
式(II)0.11<DSA2+DSA3+DSA6<0.71
本发明人进行了深入的研究,结果得到以下见识:为了显示负的Rth,需要存在包含芳香族基团的酰基(取代基A)、以及需要取代基A在2位和3位优先存在。基于这样的见识,进一步进行研究,结果发现,通过使用满足上述式(I)和(II)的纤维素酰化物,得到显示大的负值的Rth的纤维素酰化物膜。为了得到显示更大的负值的Rth的膜,DSA2+DSA3-DSA6优选为0.15以上,更优选为0.2以上。从相同观点出发,DSA2+DSA3+DSA6优选为0.2~0.71,更优选为0.3~0.65。另外,通过降低DSA2+DSA3+DSA6,可以降低后述的光弹性系数。
另外,只要满足上述式(I)和(II),则对于DSA2、DSA3和DSA6各自的范围没有特别的限制,但取代基A的2位和3位的取代度之和DSA2+DSA3优选为0.2~0.71,更优选为0.25~0.71。另一方面,从使Rth为负的观点和降低光弹性系数的观点考虑,取代基A的6位取代度DSA6优选进一步降低,优选为0~0.20,更优选为0~0.15。
包含芳香族基团的酰基可以为多种,在为多种的情况下,上述取代度为合计值。就合成而言,优选包含芳香族基团的酰基为1种。
上述纤维素酰化物中的酰基的总取代度DS(是不仅包括由取代基A产生的取代度、而且也包括后述的由取代基B产生的取代度的总取代度)影响Rth的湿度依赖性。从减小Rth的湿度依赖性的观点出发,酰基对游离酸羟基的总取代度DS越大越优选(需要说明的是,总取代度的最大值为3)。具体而言,总取代度DS优选满足下式(III)。
式(III)2.9<DS≤3.0
DS更优选为2.93~3.0。
在本发明中取代基的取代度和取代度分布可以使用CelluloseCommunication 6,73-79(1999)和Chirality 12(9),670-674中记载的方法,通过1H-NMR或13C-NMR来进行确定。
(包含芳香族基团的酰基(取代基A))
在本发明中包含芳香族基团的酰基(取代基A)可以与酯键部直接键合,也可以通过连接基团来键合。优选为直接键合。在此所说的连接基团表示亚烷基、亚烯基、或者亚炔基,连接基团也可以具有取代基。作为连接基团,优选为1~10的亚烷基、亚烯基和亚炔基,更优选碳原子数为1~6的亚烷基和亚烯基,最优选碳原子数为1~4的亚烷基和亚烯基。
另外,芳香族可以具有取代基,在芳香族上取代的取代基和在上述连接基团上取代的取代基例如可以列举出:烷基(优选碳原子数为1~20、更优选为1~12、特别优选为1~8,例如可以列举出:甲基、乙基、丙基、异丙基、叔丁基、正丁基、正辛基、正癸基、正十六烷基、环丙基、环戊基、环己基等)、链烯基(优选碳原子数为2~20、更优选为2~12、特别优选为2~8,例如可以列举出:乙烯基、烯丙基、2-丁烯基、3-戊烯基等)、炔基(优选碳原子数为2~20、更优选为2~12、特别优选为2~8,例如可以列举出:炔丙基、3-戊炔基等)、芳基(优选碳原子数为6~30、更优选为6~20、特别优选为6~12,例如可以列举出:苯基、联苯基、萘基等)、氨基(优选碳原子数为0~20、更优选为0~10、特别优选为0~6,例如可以列举出:氨基、甲基氨基、二甲基氨基、二乙基氨基、二苄基氨基等)、烷氧基(优选碳原子数为1~20、更优选为1~12、特别优选为1~8,例如可以列举出:甲氧基、乙氧基、丁氧基等)、芳氧基(优选碳原子数为6~20、更优选为6~16、特别优选为6~12,例如可以列举出:苯氧基、2-萘氧基等)、酰基(优选碳原子数为1~20、更优选为1~16、特别优选为1~12,例如可以列举出:乙酰基、苯甲酰基、甲酰基、新戊酰基等)、烷氧羰基(优选碳原子数为2~20、更优选为2~16、特别优选为2~12,例如可以列举出:甲氧羰基、乙氧羰基等)、芳氧羰基(优选碳原子数为7~20、更优选为7~16、特别优选为7~10,例如可以列举出:苯氧基羰基等)、酰氧基(优选碳原子数为2~20、更优选为2~16、特别优选为2~10,例如可以列举出:乙酰氧基、苯甲酰氧基等)、酰氨基(优选碳原子数为2~20、更优选为2~16、特别优选为2~10,例如可以列举出:乙酰氨基、苯甲酰氨基等)、烷氧羰基氨基(优选碳原子数为2~20、更优选为2~16、特别优选为2~12,例如可以列举出:甲氧基羰基氨基等)、芳氧基羰基氨基(优选碳原子数为7~20、更优选为7~16、特别优选为7~12,例如可以列举出:苯氧基羰基氨基等)、磺酰氨基(优选碳原子数为1~20、更优选为1~16、特别优选为1~12,例如可以列举出:甲磺酰氨基、苯磺酰氨基等)、氨磺酰基(优选碳原子数为0~20、更优选为0~16、特别优选为0~12,例如可以列举出:氨磺酰基、甲基氨磺酰基、二甲基氨磺酰基、苯基氨磺酰基等)、氨甲酰基(优选碳原子数为1~20、更优选为1~16、特别优选为1~12,例如可以列举出:氨甲酰基、甲基氨甲酰基、二乙基氨甲酰基、苯基氨甲酰基等)、烷硫基(优选碳原子数为1~20、更优选为1~16、特别优选为1~12,例如可以列举出:甲硫基、乙硫基等)、芳硫基(优选碳原子数为6~20、更优选为6~16、特别优选为6~12,例如可以列举出:苯硫基等)、磺酰基(优选碳原子数为1~20、更优选为1~16、特别优选为1~12,例如可以列举出:甲磺酰基、甲苯磺酰基等)、亚硫酰基(优选碳原子数为1~20、更优选为1~16、特别优选为1~12,例如可以列举出:甲亚硫酰基、苯亚硫酰基等)、脲基(优选碳原子数为1~20、更优选为1~16、特别优选为1~12,例如可以列举出:脲基、甲脲基、苯脲基等)、磷酸酰胺基(优选碳原子数为1~20、更优选为1~16、特别优选为1~12,例如可以列举出:二乙基磷酸酰胺、苯基磷酸酰胺等)、羟基、巯基、卤素原子(例如,氟原子、氯原子、溴原子、碘原子)、氰基、磺基、羧基、硝基、羟肟酸基、亚磺基、肼基、亚氨基、杂环基(优选碳原子数为1~30、更优选为1~12,作为杂原子,例如可以列举出:氮原子、氧原子、硫原子,具体而言,例如可以列举出:咪唑基、吡啶基、喹啉基、呋喃基、哌啶基、吗啉基、苯并噁唑基、苯并咪唑基、苯并噻唑基等)、甲硅烷基(优选碳原子数为3~40、更优选为3~30、特别优选为3~24,例如可以列举出:三甲基甲硅烷基、三苯基甲硅烷基等)等。这些取代基可以进一步被取代。另外,在取代基为2个以上时,可以相同也可以不同。另外,在可能的情况下可以相互连接形成环。
所谓芳香族,在理化学辞典(岩波书店)第4版1208页中被定义为芳香族化合物。作为本发明中的芳香族基团,可以为芳香族烃基,也可以为芳香族杂环基,更优选为芳香族烃基。
作为芳香族烃基,优选碳原子数为6~24,更优选为6~12,最优选为6~10。作为芳香族烃基的具体例子,例如可以列举出:苯基、萘基、蒽基、联苯基、三联苯基等,更优选为苯基。作为芳香族烃基,特别优选为苯基、萘基、联苯基。作为芳香族杂环基,优选为含有氧原子、氮原子或硫原子中的至少1个的芳香族杂环基。作为该杂环的具体例子,例如可以列举出:呋喃、吡咯、噻吩、咪唑、吡唑、吡啶、吡嗪、哒嗪、三唑、三嗪、吲哚、吲唑、嘌呤、噻唑啉、噻二唑、噁唑啉、噁唑、噁二唑、喹啉、异喹啉、酞嗪、萘啶、喹喔啉、喹唑啉、邻二氮杂萘、蝶啶、吖啶、邻菲咯啉、吩嗪、四唑、苯并咪唑、苯并噁唑、苯并噻唑、苯并三唑、四氮杂茚等。作为芳香族杂环基,特别优选为吡啶基、三嗪基、喹啉基。
作为包含芳香族基团的酰基(取代基A),优选可以列举出:苯基乙酰基、氢化肉桂酰基、二苯基乙酰基、苯氧基乙酰基、苄氧基乙酰基、邻乙酰基扁桃基、3-甲氧基苯基乙酰基、4-甲氧基苯基乙酰基、2,5-二甲氧基苯基乙酰基、3,4-二甲氧基苯基乙酰基、9-芴基甲基乙酰基、肉桂酰基、4-甲氧基-肉桂酰基、苯甲酰基、邻甲苯酰基、间甲苯酰基、对甲苯酰基、间茴香酰基、对茴香酰基、苯基苯甲酰基、4-乙基苯甲酰基、4-丙基苯甲酰基、4-叔丁基苯甲酰基、4-丁基苯甲酰基、4-戊基苯甲酰基、4-己基苯甲酰基、4-庚基苯甲酰基、4-辛基苯甲酰基、4-乙烯基苯甲酰基、4-乙氧基苯甲酰基、4-丁氧基苯甲酰基、4-己氧基苯甲酰基、4-庚氧基苯甲酰基、4-戊氧基苯甲酰基、4-辛氧基苯甲酰基、4-壬氧基苯甲酰基、4-癸氧基苯甲酰基、4-十一烷氧基苯甲酰基、4-十二烷氧基苯甲酰基、4-异丙氧基苯甲酰基、2,3-二甲氧基苯甲酰基、2,5-二甲氧基苯甲酰基、3,4-二甲氧基苯甲酰基、2,6-二甲氧基苯甲酰基、2,4-二甲氧基苯甲酰基、3,5-二甲氧基苯甲酰基、3,4,5-三甲氧基苯甲酰基、2,4,5-三甲氧基苯甲酰基、1-萘甲酰基、2-萘甲酰基、2-联苯羰基、4-联苯羰基、4’-乙基-4-联苯羰基、4’-辛氧基-4-联苯羰基、胡桃基酰基、二苯基乙酰基、三苯基乙酰基、苯基丙酰基、氢化肉桂酰基、α-甲基氢化肉桂酰基、2,2-二苯基丙酰基、3,3-二苯基丙酰基、3,3,3-三苯基丙酰基、2-苯基丁酰基、3-苯基丁酰基、4-苯基丁酰基、5-苯基戊酰基、3-甲基-2-苯基戊酰基、6-苯基己酰基、α-甲氧基苯基乙酰基、苯氧基乙酰基、3-苯氧基丙酰基、2-苯氧基丙酰基、11-苯氧基癸酰基、2-苯氧基丁酰基、2-甲氧基乙酰基、3-(2-甲氧基苯基)丙酰基、3-(对甲苯基)丙酰基、(4-甲基苯氧基)乙酰基、4-异丁基-α-甲基苯基乙酰基、4-(4-甲氧基苯基)丁酰基、(2,4-二叔戊基苯氧基)-乙酰基、4-(2,4-二叔戊基苯氧基)-丁酰基、(3,4-二甲氧基苯基)乙酰基、3,4-(亚甲二氧基)苯基乙酰基、3-(3,4-二甲氧基苯基)丙酰基、4-(3,4-二甲氧基苯基)丁酰基、(2,5-二甲氧基苯基)乙酰基、(3,5-二甲氧基苯基)乙酰基、3,4,5-三甲氧基苯基乙酰基、3-(3,4,5-三甲氧基苯基)-丙酰基、乙酰基、1-萘乙酰基、2-萘乙酰基、α-三苯甲基-2-萘-丙酰基、(1-萘氧基)乙酰基、(2-萘氧基)乙酰基、6-甲氧基-α-甲基-2-萘丙酰基、9-芴乙酰基、1-芘乙酰基、1-芘丁酰基、γ-氧-芘丁酰基、苯乙烯乙酰基、α-甲基肉桂酰基、α-苯基肉桂酰基、2-甲基肉桂酰基、2-甲氧基肉桂酰基、3-甲氧基肉桂酰基、2,3-二甲氧基肉桂酰基、2,4-二甲氧基肉桂酰基、2,5-二甲氧基肉桂酰基、3,4-二甲氧基肉桂酰基、3,5-二甲氧基肉桂酰基、3,4-(亚甲二氧基)肉桂酰基、3,4,5-三甲氧基肉桂酰基、2,4,5-三甲氧基肉桂酰基、3-次甲基-2-羰基、4-(2-环己氧基)苯甲酰基、2,3-二甲基苯甲酰基、2,6-二甲基苯甲酰基、2,4-二甲基苯甲酰基、2,5-二甲基苯甲酰基、3-甲氧基-4-甲基苯甲酰基、3,4-二乙氧基苯甲酰基、α-苯基邻甲苯甲酰基、2-苯氧基苯甲酰基、2-苯甲酰苯甲酰基、3-苯甲酰苯甲酰基、4-苯甲酰苯甲酰基、2-乙氧基-1-萘甲酰基、9-芴羰基、1-芴羰基、4-芴羰基、9-蒽羰基、1-芘羰基等。
进一步优选取代基A为苯基乙酰基、氢化肉桂酰基、二苯基乙酰基、苯氧基乙酰基、苄氧基乙酰基、邻乙酰基扁桃基、3-甲氧基苯基乙酰基、4-甲氧基苯基乙酰基、2,5-二甲氧基苯基乙酰基、3,4-二甲氧基苯基乙酰基、9-芴基甲基乙酰基、肉桂酰基、4-甲氧基-肉桂酰基、苯甲酰基、邻甲苯酰基、间甲苯酰基、对甲苯酰基、间茴香酰基、对茴香酰基、苯基苯甲酰基、4-乙基苯甲酰基、4-丙基苯甲酰基、4-叔丁基苯甲酰基、4-丁基苯甲酰基、4-戊基苯甲酰基、4-己基苯甲酰基、4-庚基苯甲酰基、4-辛基苯甲酰基、4-乙烯基苯甲酰基、4-乙氧基苯甲酰基、4-丁氧基苯甲酰基、4-己氧基苯甲酰基、4-庚氧基苯甲酰基、4-戊氧基苯甲酰基、4-辛氧基苯甲酰基、4-壬氧基苯甲酰基、4-癸氧基苯甲酰基、4-十一烷氧基苯甲酰基、4-十二烷氧基苯甲酰基、4-异丙氧基苯甲酰基、2,3-二甲氧基苯甲酰基、2,5-二甲氧基苯甲酰基、3,4-二甲氧基苯甲酰基、2,6-二甲氧基苯甲酰基、2,4-二甲氧基苯甲酰基、3,5-二甲氧基苯甲酰基、2,4,5-三甲氧基苯甲酰基、3,4,5-三甲氧基苯甲酰基、1-萘甲酰基、2-萘甲酰基、2-联苯羰基、4-联苯羰基、4’-乙基-4-联苯羰基或4’-辛氧基-4-联苯羰基。
更优选取代基A为苯基乙酰基、二苯基乙酰基、苯氧基乙酰基、肉桂酰基、4-甲氧基-肉桂酰基、苯甲酰基、苯基苯甲酰基、4-乙基苯甲酰基、4-丙基苯甲酰基、4-叔丁基苯甲酰基、4-丁基苯甲酰基、4-戊基苯甲酰基、4-己基苯甲酰基、4-庚基苯甲酰基、3,4-二甲氧基苯甲酰基、2,6-二甲氧基苯甲酰基、2,4-二甲氧基苯甲酰基、3,5-二甲氧基苯甲酰基、3,4,5-三甲氧基苯甲酰基、2,4,5-三甲氧基苯甲酰基、1-萘甲酰基、2-萘甲酰基、2-联苯羰基或4-联苯羰基。
进一步优选取代基A为苯甲酰基、苯基苯甲酰基、4-庚基苯甲酰基、2,4,5-三甲氧基苯甲酰基或3,4,5-三甲氧基苯甲酰基。
上述纤维素酰化物具有的取代基A可以为一种也可以为二种以上。
上述纤维素酰化物可以进一步具有包含芳香族基团的酰基(取代基A)以外的酰基、具体而言为脂肪族酰基(取代基B)。
(脂肪族酰基(取代基B))
本发明中的脂肪族酰基(取代基B)可以为直链状、支链状或环状结构的脂肪族酰基中的任一种,另外,也可以为含有不饱和键的脂肪族酰基。优选碳原子数为2~20、更优选碳原子数为2~10、进一步优选碳原子数为2~4的脂肪族酰基。作为取代基B的优选例子,为乙酰基、丙酰基、和丁酰基,其中优选为乙酰基。通过将取代基B设为乙酰基,得到具有适度的玻璃化转变温度(Tg)、弹性模量等的膜。通过具有乙酰基等碳原子数小的脂肪族酰基,可以不降低Tg和弹性模量等而得到作为膜的适当的强度。
上述取代基B的取代度DSB优选满足下式(IV)。
式(IV)2.15≤DSB≤2.89
取代基(B)的取代度(DSB)更优选为2.15~2.80,进一步优选为2.40~2.80。通过设定在该范围,作为原料的二乙酰基纤维素可以保持高的溶解性,合成变得容易,因此优选。
以下示出本发明中可以使用的纤维素酰化物的具体例子,但并不限于以下的例子。
表1
No. | 取代基A | DSA2+DSA3+DSA6 | DSA2+DSA3-DSA6 | 取代基B | DS |
A-1 | 苯甲酰基 | 0.65 | 0.65 | 乙酰基 | 3.0 |
A-2 | 苯甲酰基 | 0.65 | 0.4 | 乙酰基 | 3.0 |
A-3 | 苯甲酰基 | 0.49 | 0.35 | 乙酰基 | 3.0 |
A-4 | 苯甲酰基 | 0.49 | 0.35 | 乙酰基 | 2.95 |
A-5 | 苯甲酰基 | 0.49 | 0.35 | 乙酰基 | 2.91 |
A-6 | 4-庚基苯甲酰基 | 0.49 | 0.35 | 乙酰基 | 3.0 |
A-7 | 4-庚基苯甲酰基 | 0.49 | 0.35 | 乙酰基 | 2.95 |
A-8 | 4-庚基苯甲酰基 | 0.49 | 0.35 | 乙酰基 | 2.91 |
A-9 | 4-庚氧基苯甲酰基 | 0.49 | 0.35 | 乙酰基 | 3.0 |
A-10 | 4-庚氧基苯甲酰基 | 0.49 | 0.35 | 乙酰基 | 2.95 |
A-11 | 4-庚氧基苯甲酰基 | 0.49 | 0.35 | 乙酰基 | 2.91 |
A-12 | 4-己基苯甲酰基 | 0.49 | 0.35 | 乙酰基 | 3.0 |
A-13 | 4-己基苯甲酰基 | 0.49 | 0.35 | 乙酰基 | 2.95 |
A-14 | 4-己基苯甲酰基 | 0.49 | 0.35 | 乙酰基 | 2.91 |
A-15 | 4-己氧基苯甲酰基 | 0.49 | 0.35 | 乙酰基 | 3.0 |
A-16 | 4-己氧基苯甲酰基 | 0.49 | 0.35 | 乙酰基 | 2.95 |
A-17 | 4-己氧基苯甲酰基 | 0.49 | 0.35 | 乙酰基 | 2.91 |
A-18 | 2,4,5-三甲氧基苯甲酰基 | 0.49 | 0.35 | 乙酰基 | 3.0 |
A-19 | 2,4,5-三甲氧基苯甲酰基 | 0.49 | 0.35 | 乙酰基 | 2.95 |
A-20 | 2,4,5-三甲氧基苯甲酰基 | 0.49 | 0.35 | 乙酰基 | 2.91 |
表2
No. | 取代基A | DSA2+DSA3+DSA6 | DSA2+DSA3-DSA6 | 取代基B | DS |
A-21 | 3,4,5-三甲氧基苯甲酰基 | 0.49 | 0.35 | 乙酰基 | 3.0 |
A-22 | 3,4,5-三甲氧基苯甲酰基 | 0.49 | 0.35 | 乙酰基 | 2.95 |
A-23 | 3,4,5-三甲氧基苯甲酰基 | 0.49 | 0.35 | 乙酰基 | 2.91 |
A-24 | 4-戊基苯甲酰基 | 0.49 | 0.35 | 乙酰基 | 3.0 |
A-25 | 4-丁基苯甲酰基 | 0.49 | 0.35 | 乙酰基 | 3.0 |
A-26 | 4-叔丁基苯甲酰基 | 0.49 | 0.35 | 乙酰基 | 3.0 |
A-27 | 2,6-二甲氧基苯甲酰基 | 0.49 | 0.35 | 乙酰基 | 3.0 |
A-28 | 3,5-二甲氧基苯甲酰基 | 0.49 | 0.35 | 乙酰基 | 3.0 |
A-29 | 苯甲酰基 | 0.39 | 0.37 | 乙酰基 | 3.0 |
A-30 | 苯甲酰基 | 0.32 | 0.25 | 乙酰基 | 3.0 |
A-31 | 4-庚基苯甲酰基 | 0.32 | 0.25 | 乙酰基 | 3.0 |
A-32 | 4-庚基苯甲酰基 | 0.32 | 0.25 | 乙酰基 | 2.95 |
A-33 | 4-庚基苯甲酰基 | 0.32 | 0.25 | 乙酰基 | 2.91 |
A-34 | 4-庚氧基苯甲酰基 | 0.32 | 0.25 | 乙酰基 | 3.0 |
A-35 | 4-庚氧基苯甲酰基 | 0.32 | 0.25 | 乙酰基 | 2.95 |
A-36 | 4-庚氧基苯甲酰基 | 0.32 | 0.25 | 乙酰基 | 2.91 |
A-37 | 4-己基苯甲酰基 | 0.32 | 0.25 | 乙酰基 | 3.0 |
A-38 | 4-己基苯甲酰基 | 0.32 | 0.25 | 乙酰基 | 2.95 |
A-39 | 4-己基苯甲酰基 | 0.32 | 0.25 | 乙酰基 | 2.91 |
A-40 | 4-己氧基苯甲酰基 | 0.32 | 0.25 | 乙酰基 | 3.0 |
表3
No. | 取代基A | DSA2+DSA3+DSA6 | DSA2+DSA3-DSA6 | 取代基B | DS |
A-41 | 4-己氧基苯甲酰基 | 0.32 | 0.25 | 乙酰基 | 2.95 |
A-42 | 4-己氧基苯甲酰基 | 0.32 | 0.25 | 乙酰基 | 2.91 |
A-43 | 2,4,5-三甲氧基苯甲酰基 | 0.32 | 0.25 | 乙酰基 | 3.0 |
A-44 | 2,4,5-三甲氧基苯甲酰基 | 0.32 | 0.25 | 乙酰基 | 2.95 |
A-45 | 2,4,5-三甲氧基苯甲酰基 | 0.32 | 0.25 | 乙酰基 | 2.91 |
A-46 | 3,4,5-三甲氧基苯甲酰基 | 0.32 | 0.25 | 乙酰基 | 3.0 |
A-47 | 3,4,5-三甲氧基苯甲酰基 | 0.32 | 0.25 | 乙酰基 | 2.95 |
A-48 | 3,4,5-三甲氧基苯甲酰基 | 0.32 | 0.25 | 乙酰基 | 2.91 |
A-49 | 4-戊基苯甲酰基 | 0.32 | 0.25 | 乙酰基 | 3.0 |
A-50 | 4-丁基苯甲酰基 | 0.32 | 0.25 | 乙酰基 | 3.0 |
A-51 | 4-叔丁基苯甲酰基 | 0.32 | 0.25 | 乙酰基 | 3.0 |
A-52 | 2,6-二甲氧基苯甲酰基 | 0.32 | 0.25 | 乙酰基 | 3.0 |
A-53 | 3,5-二甲氧基苯甲酰基 | 0.32 | 0.25 | 乙酰基 | 3.0 |
A-54 | 苯甲酰基 | 0.55 | 0.11 | 乙酰基 | 3.00 |
A-55 | 苯甲酰基 | 0.50 | 0.06 | 乙酰基 | 2.91 |
上述纤维素酰化物是以纤维素作为原料并生物地或化学地引入至少包含芳香族基团的酰基(取代基A)而得到的具有纤维素骨架的化合物。
纤维素酰化物的原料棉当然可以使用棉花绒、木浆(阔叶树浆、针叶树浆)等天然纤维素,也可以使用将微晶纤维素等木浆进行酸水解而得到的聚合度低(聚合度为100~300)的纤维素,根据情况也可以进行混合使用。关于这些原料纤维素的详细记载,例如可以使用“塑料材料讲座(17)纤维素类树脂”(丸泽、宇田著,日刊工业新闻社,1970年发行)或发明协会公开技报2001-1745(7页~8页)以及“纤维素的百科词典(523页)”(纤维素学会编,朝仓书店,2000年发行)中记载的纤维素,没有特别的限定。
本发明中使用的纤维素酰化物,可以例如以Aldrich公司制造的纤维素乙酸酯(乙酰取代度为2.45)、或者Daicel公司制造的纤维素乙酸酯(乙酰取代度为2.41(商品名:L-70)、2.15(商品名:FL-70))作为起始原料,通过与对应的酰基氯之间的反应来得到。通常,以一部分羟基由乙酰基取代而得到的纤维素乙酸酯作为起始原料,使苯甲酰氯等酰基氯反应,而引入取代基A时,优先引入到6位。为了得到取代基A优先在2位和3位上进行取代的纤维素酰化物,一旦在碱性条件下将纤维素乙酸酯进行脱乙酰化处理,则优先使2位和3位的乙酰基脱离,之后,通过酰基氯进行酰化时,得到取代基A优先引入到2位和3位、并且主要在6位具有乙酰基作为取代基B的纤维素酰化物。脱乙酰化例如可以在胺和水存在下进行。通过对作为起始原料的纤维素乙酸酯的乙酰基取代度、脱乙酰化处理的条件、以及取代基A的引入条件进行调节,可以制造满足上述式(I)和(II)的纤维素酰化物。
对于上述纤维素酰化物的粘均聚合度没有特别的限制,优选为300~700,进一步优选为350~500,更进一步优选为400~500。通过将平均聚合度设定为低于700,则纤维素酰化物的胶浆溶液的粘度不会变得过高,存在通过流延进行的膜制造变容易的倾向。另外,通过将聚合度超过300,则有制作的膜的强度进一步提高的倾向,因此优选。平均聚合度可以通过宇田等的极限粘度法(宇田和夫、齐藤秀夫著,“纤维学会志”,第18卷,第1号,105~120页,1962年)来进行测定。具体而言,可以根据日本特开平9-95538号公报中记载的方法来进行测定。
[纤维素酰化物组合物]
下面对本发明的纤维素酰化物组合物进行说明。
本发明的纤维素酰化物组合物包含上述纤维素酰化物的至少一种。
本发明的纤维素酰化物组合物中优选含有为组合物全体的70质量%~100质量%的上述纤维素酰化物,更优选含有80质量%~100质量%,进一步优选含有90质量%~100质量%。
本发明的纤维素酰化物组合物可以采用粒子状、粉末状、纤维状、块状、溶液、熔融物等各种形状。
由于作为膜制造的原料优选为粒子状或粉末状,因此,干燥后的纤维素酰化物组合物,为了粒子尺寸的均匀化和操作性的改善,可以进行粉碎或过筛。
在本发明中,纤维素酰化物可以仅使用1种,也可以混合2种以上使用。另外,也可以适宜混合纤维素酰化物以外的高分子成分或各种添加剂。混合的成分优选为与纤维素酰化物的相容性优异的化合物,制成膜时的透过率优选为80%以上,更优选为90%以上,特别优选为92%以上。
本发明中,在纤维素酰化物中可以加入一般在纤维素酰化物中可以添加的各种添加剂(例如防紫外线剂、增塑剂、劣化防止剂、微粒、光学特性调节剂等)来制成组合物。另外,添加到上述纤维素酰化物中的添加剂的添加时期,可以在胶浆制作工序的任一阶段进行添加,另外,也可以在胶浆制作工序的最后作为配制工序来添加这些添加剂。
[纤维素酰化物膜]
本发明也涉及纤维素酰化物膜。
本发明的纤维素酰化物膜是由本发明的纤维素酰化物组合物形成的纤维素酰化物膜。
本发明的纤维素酰化物膜中,优选含有上述纤维素酰化物50质量%以上,更优选为80%以上,进一步优选为95%以上。
对本发明的纤维素酰化物膜的制造方法没有特别的限定,但优选通过以下记载的熔融制膜法或溶液制膜法来进行制造。更优选通过溶液制膜法来进行的制造。熔融制膜法和溶液制膜法均与一般进行的方法同样,可以制造本发明的纤维素酰化物膜。例如,关于熔融制膜法可以参照日本特开2006-348123号公报,关于溶液制膜法可以参照日本特开2006-241433号公报来进行制造。
<溶液制膜法>
对通过溶液制膜法来制造本发明的纤维素酰化物膜时的优选方式进行说明。
在溶液制膜法中,配制纤维素酰化物溶液,将该溶液在支撑体表面上进行流延,制膜。对于上述纤维素酰化物溶液的配制中使用的溶剂没有特别限定。作为优选的溶剂,可以列举出:二氯甲烷、氯仿、1,2-二氯乙烷、四氯乙烯等含氯类有机溶剂、以及非氯类有机溶剂。上述非氯类有机溶剂优选为选自碳原子数为3~12的酯、酮、醚中的溶剂。酯、酮和醚可以具有环状结构。也可以使用具有2个以上的来自酯、酮和醚的官能团(即-O-、-CO-及-COO-)中的任一种的化合物作为主溶剂,例如可以具有如醇式羟基的其它官能团。在具有2种以上的官能团的主溶剂的情况下,其碳原子数只要在具有任一官能团的化合物的规定范围内即可。作为碳原子数为3~12的酯类的例子,可以列举出:甲酸乙酯、甲酸丙酯、甲酸戊酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯和乙酸戊酯。作为碳原子数为3~12的酮类的例子,可以列举出:丙酮、甲乙酮、二乙基酮、二异丁基酮、环戊酮、环己酮和甲基环己酮。作为碳原子数为3~12的醚类的例子,可以列举出:二异丙基醚、二甲氧基甲烷、二甲氧基乙烷、1,4-二噁烷、1,3-二氧戊环、四氢呋喃、苯甲醚和苯乙醚。作为具有2种以上官能团的有机溶剂的例子,可以列举出:2-乙氧基乙基乙酸酯、2-甲氧基乙醇和2-丁氧基乙醇。
在上述纤维素酰化物溶液的配制时,优选在有机溶剂中使纤维素酰化物溶解10~35质量%,更优选为13~30质量%,特别优选为15~28质量%。可以配制这样浓度的纤维素酰化物溶液,使纤维素酰化物在溶剂中溶解时达到预定的浓度,另外,可以在预先配制低浓度溶液(例如9~14质量%)后,通过浓缩工序来配制为上述浓度的溶液。另外,也可以在预先配制高浓度的纤维素酰化物溶液之后,通过添加各种添加物来配制为上述浓度的纤维素酰化物溶液。
对于上述纤维素酰化物溶液(胶浆)的配制,其溶解方法没有特别的限定,可以在室温下,并且用冷却溶解法或高温溶解方法、也可以用它们的组合来实施。关于这些,例如,在日本特开平5-163301号、日本特开昭61-106628号、日本特开昭58-127737号、日本特开平9-95544号、日本特开平10-95854号、日本特开平10-45950号、日本特开2000-53784号、日本特开平11-322946号、日本特开平11-322947号、日本特开平2-276830号、日本特开2000-273239号、日本特开平11-71463号、日本特开平04-259511号、日本特开2000-273184号、日本特开平11-323017号、日本特开平11-302388号等各公报中记载了纤维素酰化物溶液的配制法,本发明中也可以利用这些技术。这些技术的详细情况,特别是关于使用了非氯类溶剂类溶剂的配制方法,在发明协会公开技报(公技号2001-1745,2001年3月15日发行,发明协会)22页~25页中进行了详细记载。另外,在纤维素酰化物溶液的配制过程中,可以进行溶液浓缩、过滤等处理,对于这些处理同样在发明协会公开技报(公技号2001-1745,2001年3月15日发行,发明协会)25页中进行了详细记载。另外,在高温下溶解时,几乎均为使用的有机溶剂的沸点以上的情况,该情况是在加压状态下进行使用。
(溶液制膜的具体方法)
作为制造本发明的纤维素酰化物膜的方法及设备,可以使用用于以往纤维素酰化物膜制造的溶液流延制膜方法及溶液流延制膜装置。将由溶解机(釜)配制的胶浆(纤维素酰化物溶液)暂时储存在储存釜中,对胶浆中含有的泡进行脱泡以进行最终配制。将胶浆从胶浆排出口,通过例如根据转速可以高精密度地定量送液的加压型定量齿轮泵,运送至加压型模具中,将胶浆从加压型模具的口模(狭缝)均匀地流延到环形运行的流延部的金属支撑体上,在几乎为金属支撑体一周的剥离点,将半干的胶浆膜(也称为料片(web))从金属支撑体上剥离。用夹子夹住所得到的料片的两端,在保持宽度的同时,用拉幅机进行搬运、干燥,接着用干燥装置的辊组进行搬运,结束干燥,用卷绕机卷绕成规定的长度。拉幅机与辊组的干燥装置的组合根据其目的而进行变化。在用于卤化银照相感光材料或电子显示器用功能性保护膜的溶液流延制膜方法中,除了溶液流延制膜装置之外,为了对下引层、防静电层、防光晕层、保护层等膜进行表面加工,多数附加了涂布装置。关于这些各制造工序,在发明协会公开技报(公技号2001-1745,2001年3月15日发行,发明协会)25页~30页中进行了详细记载,分类为流延(包括共流延)、金属支撑体、干燥、剥离、拉伸等。
<纤维素酰化物膜的处理>
(拉伸)
按照如上所述方式通过熔融制膜法或溶液制膜法等制造的本发明的纤维素酰化物膜可以进一步实施拉伸处理。
拉伸可以在制膜工序中通过在线(on-line)来进行,也可以在制膜结束后,在一次卷绕后通过离线(off-line)来进行。即,在熔融制膜的情况下,拉伸可以在制膜中的冷却没有完成时进行,也可以在冷却完成后进行。
拉伸优选在Tg~(Tg+50℃)下实施,更优选在(Tg+1℃)~(Tg+30℃),特别优选在(Tg+2℃)~(Tg+20℃)下实施。优选的拉伸倍率为0.1%~500%,进一步优选为10%~300%,特别优选为30%~200%。这些拉伸可以在1段实施,也可以在多段实施,在此所说的拉伸倍率是使用下式来求得的值。
拉伸倍率(%)=100×{(拉伸后的长度)-(拉伸前的长度)}/拉伸前的长度
这样的拉伸可以通过纵向拉伸、横向拉伸、以及它们的组合来进行。纵向拉伸可以使用(1)辊拉伸(使用加快了出口侧的圆周速度的2对以上的夹辊,在长度方向上拉伸)、(2)固定端拉伸(把持膜的两端,将其在长度方向上依次快速进行搬运,在长度方向上拉伸)等。另外,横向拉伸可以使用拉幅机拉伸(用夹具把持膜的两端,将其在横向(与长度方向垂直的方向)上进行扩展并拉伸)等。这些纵向拉伸、横向拉伸可以单独进行(单轴拉伸),也可以组合进行(双轴拉伸)。双轴拉伸时,可以在纵向、横向上逐次进行(逐次拉伸),也可以同时进行(同时拉伸)。
纵向拉伸、横向拉伸的拉伸速度优选为10%/分~10000%/分,更优选为20%/分~1000%/分,特别优选为30%/分~800%/分。在进行多段拉伸的情况下,是指各段的拉伸速度的平均值。
在这样的拉伸后,还优选在纵向或横向上进行0%~10%松弛。另外,在拉伸后,也优选在150℃~250℃下进行1秒~3分钟热固定。
这样,拉伸后的膜厚优选为10~300μm,更优选为20μm~200μm,特别优选为30μm~100μm。
另外,制膜方向(长度方向)与膜的Re的慢轴所成的角度θ越接近0°、+90°或-90°越优选。即,在纵向拉伸的情况下越接近0°越好,优选为0±3°,更优选为0±2°,特别优选为0±1°。在横向拉伸的情况下,优选为90±3°或-90±3°,更优选为90±2°或-90±2°,特别优选为90±1°或-90±1°。
从流延到剥取之间通过在膜的长度方向上施加的张力而产生Re的情况下,通过用拉幅机在宽度方向上进行拉伸,也可以使Re接近0。此时,优选的拉伸倍率为0.1%~20%,进一步优选为0.5%~10%,特别优选为1%~5%。
另外,拉伸处理可以在制膜工序的中途进行,可以将制膜并卷绕后的坯料进行拉伸处理。在为前者的情况下,可以在含有残留溶剂的状态下进行拉伸,可以优选在残留溶剂量为2~30质量%下进行拉伸。
干燥后得到的纤维素酰化物膜的厚度根据使用目的而不同,优选为5~500μm的范围,更优选为20~300μm的范围,进一步优选为30~150μm的范围。另外,作为光学用、特别是VA液晶显示装置用,所述膜厚优选为40~110μm。膜厚的调节可以通过调节胶浆中含有的固体成分浓度、模具的口模的狭缝间隙、来自模具的挤出压力、金属支撑体速度等来达到期望的厚度。
本发明的纤维素酰化物膜可以制成为长条状。例如,可以作为以宽度为0.5~3m(优选为0.6~2.5m,进一步优选为0.8~2.2m)、长度每卷为100~10000m(优选为500~7000m,进一步优选为1000~6000m)进行卷绕而成的长条状的膜来进行制造。卷绕时,优选在至少一端进行压花,压花的宽度优选为3mm~50mm,更优选为5mm~30mm,高度优选为0.5~500μm,更优选为1~200μm。其可以进行单面压花,也可以进行双面压花。
上述未拉伸或拉伸的纤维素酰化物膜可以单独使用,可以将它们与偏振片组合来进行使用,也可以在它们上设置液晶层或控制了折射率的层(低反射层)或硬涂层来进行使用。
[纤维素酰化物膜的光学特性]
本说明书中,Re(λ)和Rth(λ)分别表示在波长λ下的面内的延迟和厚度方向的延迟。Re(λ)在KOBRA21ADH或WR(王子计测机器株式会社制)中使波长为λnm的光入射到膜法线方向上来进行测定。
测定的膜是用单轴或双轴的折射率椭圆体来表示的膜时,通过以下方法算出Rth(λ)。
相对于以面内的慢轴(根据KOBRA21ADH或WR进行判断)作为倾斜轴(旋转轴)(没有慢轴的情况下将膜面内的任意方向设定为旋转轴)的膜法线方向,从法线方向到单侧50度以10度的步长从各自倾斜的方向使波长λnm的光入射,在这全部6点测定上述Re(λ),以所测定的延迟值和平均折射率的设定值以及输入的膜厚值为基础,用KOBRA 21ADH或WR来计算Rth(λ)。
在上述中,将来自法线方向面内的慢轴作为旋转轴,在某个倾斜角度上延迟值为零的方向的膜的情况下,在比该倾斜角度大的倾斜角度下的延迟值的符号变为负之后,用KOBRA 21ADH或WR进行计算。
另外,也可以将慢轴作为倾斜轴(旋转轴)(没有慢轴的情况下将膜面内的任意方向设定为旋转轴),从任意倾斜的2个方向测定延迟值,以该值和平均折射率的设定值以及输入的膜厚值为基础,通过以下的式(11)和式(12)来算出Rth。
数学式(11)
数学式(12)
备注:
式中,Re(θ)表示在从法线方向倾斜角度θ的方向上的延迟值。
nx表示面内的慢轴方向的折射率,ny表示在面内与nx正交的方向的折射率,nz表示与nx和ny正交的方向的折射率。d表示膜厚。
被测定的膜不能用单轴或双轴的折射率椭圆体来表现,在没有所谓的光学轴(optic axis)的膜的情况下,根据以下方法算出Rth(λ)。
相对于以面内的慢轴(根据KOBRA 21ADH或WR进行判断)作为倾斜轴(旋转轴)的膜法线方向,从-50度到+50度以10度的步长从各自倾斜的方向使波长λnm的光入射,在这11点测定上述Re(λ),以所测定的延迟值和平均折射率的设定值以及输入的膜厚值为基础,用KOBRA21ADH或WR来计算Rth(λ)。
在此,平均折射率的设定值可以使用聚合物手册(JOHNWILEY&SONS,INC)、各种光学膜的目录值。对于平均折射率的值是未知的膜可以用阿贝折射计来进行测定。以下例示出主要的光学膜的平均折射率的值时,可以列举出:纤维素酰化物(1.48)、环烯烃聚合物(1.52)、聚碳酸酯(1.59)、聚甲基丙烯酸甲酯(1.49)、聚苯乙烯(1.59)等。
通过输入这些平均折射率的设定值和膜厚,可以通过KOBRA 21ADH来算出nx、ny、nz。
本发明的纤维素酰化物膜的Re和Rth可以根据总取代度、取代基的2位、3位和6位的取代度分布和拉伸倍率来进行调节。本发明的纤维素酰化物膜由于含有取代基A的取代度满足上述式(I)和(II)的纤维素酰化物,因此,显示负的Rth。具体而言,本发明的纤维素酰化物膜可以显示约为-300~-10nm的Rth。但并不限于该范围。
另外,通过使用在满足上述式(I)和(II)的同时总取代度满足上述式(III)的纤维素酰化物,本发明的纤维素酰化物膜成为下述的膜:负的Rth在上述范围、且Rth的湿度依赖性小。具体而言,在25℃、80%RH下对于波长为590nm的光的Rth与在25℃、10%RH下对于波长为590nm的光的Rth之差ΔRth约为10~25nm,Rth的湿度依赖性小。
另外,膜的宽度方向的Re(590)值的波动优选为±5nm,更优选为±3nm。另外,宽度方向的Rth(590)值的波动优选为±10nm,更优选为±5nm。另外,长度方向的Re值及Rth值的波动也优选在宽度方向的波动的范围内。
(平衡含水率)
含水率的测定方法如下:将本发明的纤维素酰化物膜试样7mm×35mm用水分测定仪、试样干燥装置(Aquacounter AQ-200,LE-20S,均由平沼产业株式会社生产)通过Curl Fischer法进行测定。用水分量(g)除以试样质量(g)来算出。
关于本发明的纤维素酰化物膜的平衡含水率,优选25℃、80%RH下的平衡含水率为0~3%,更优选为0.1~2%,特别优选为0.3~1.5%。当为3%以上的平衡含水率时,在作为光学补偿膜的支撑体使用时,延迟的由湿度变化产生的依赖性大,光学补偿性能降低,因此不优选。
[雾度]
关于本发明的纤维素酰化物膜,例如使用雾度计(1001DP型,日本电色工业株式会社制)测定的雾度值优选为0.1以上且0.8以下,更优选为0.1以上且0.7以下,特别优选为0.1以上且0.60以下。通过将雾度控制在上述范围,当作为光学补偿膜而组装到液晶显示装置中时,得到高对比度的图像。
(光弹性系数)
本发明的纤维素酰化物膜优选作为偏振片保护膜、或相位差片来使用。在作为偏振片保护膜、或相位差片使用时,由于由吸湿产生的伸张、由收缩产生的应力,双折射(Re,Rth)有时发生变化。伴随这样的应力的双折射的变化可以作为光弹性系数来进行测定,其范围优选为5×10-7(cm2/kgf)~30×10-7(cm2/kgf),更优选为6×10-7(cm2/kgf)~25×10-7(cm2/kgf),特别优选为7×10-7(cm2/kgf)~20×10-7(cm2/kgf)。
(表面处理)
未拉伸或拉伸后的纤维素酰化物膜可以根据情况来进行表面处理,由此可以实现纤维素酰化物膜与各功能层(例如下涂层和背层)之间粘接的提高。例如,可以使用辉光放电处理、紫外线照射处理、电晕处理、火焰处理、酸或碱处理。
[相位差膜]
本发明的纤维素酰化物膜可以作为相位差膜来使用。
另外,优选在本发明的纤维素酰化物膜上组合在发明协会公开技报(公技号2001-1745,2001年3月15日发行,发明协会)32~45页中详细记载的功能性层。其中,优选的是提供偏振膜(偏振片的形成)、提供光学补偿层(光学补偿膜)、提供防反射层(防反射膜)。
[光学补偿膜]
本发明也涉及一种光学补偿膜,其特征在于,在本发明的纤维素酰化物膜上具有使液晶性化合物进行取向而形成的光学各向异性层。本发明的光学补偿膜被利用于各种模式的液晶显示装置的光学补偿中。特别是用于补偿在黑显示下的液晶单元中产生的双折射。本发明的纤维素酰化物膜显示的负的Rth、以及在其上形成的光学各向异性层显示的Re和/或Rth被用于光学补偿功能。
(光学各向异性层)
在用于光学各向异性层的制作的液晶性分子的例子中,包括棒状液晶性分子和圆盘状液晶性分子。棒状液晶性分子和圆盘状液晶性分子可以为高分子液晶,也可以为低分子液晶,另外,也包括低分子液晶进行交联而不显示液晶性的那些。例如,关于圆盘状液晶性分子可以参照日本特开平8-50206号公报来进行制造,关于棒状液晶性分子可以参照日本特开2002-62427号公报来进行制造。
[防反射膜]
另外,本发明也涉及一种防反射膜,其具有本发明的纤维素酰化物膜和防反射层。防反射膜可以基于通常的制造方法来进行制造,例如,可以参照日本特开2006-241433号公报来进行制造。
[偏振片]
本发明涉及一种偏振片,其由偏振膜和夹持该偏振膜的2片保护膜构成,2片保护膜的至少之一为本发明的纤维素酰化物膜。该纤维素酰化物膜可以作为具有光学各向异性层的光学补偿膜的一部分、或者作为具有防反射层的防反射膜的一部分贴合在偏振膜上。在具有其它层的情况下,也优选本发明的纤维素酰化物膜的表面贴合在偏振膜的表面上。例如,可以参照日本特开2006-241433号公报来进行制造。
[图像显示装置]
本发明也涉及一种图像显示装置,其包含至少1片本发明的纤维素酰化物膜。本发明的纤维素酰化物膜被用于显示装置中作为相位差膜、或者作为偏振片、光学补偿膜和防反射膜等的一部分。
<液晶显示装置>
本发明的纤维素酰化物膜可以优选组装到液晶显示装置中作为相位差膜、或者作为使用了纤维素酰化物膜的偏振片、光学补偿膜或防反射膜。作为液晶显示装置,可以列举出:TN型、IPS型、FLC型、AFLC型、OCB型、STN型、ECB型、VA型和HAN型的显示装置,优选为IPS型。另外,本发明的纤维素酰化物膜也可以优选使用在透射型、反射型、半透射型中的任一种液晶显示装置中。
在IPS模式的液晶显示装置中使用本发明的纤维素酰化物膜时,优选配置在液晶单元与显示面侧偏振片或背光侧偏振片之间。另外,也作为显示面侧偏振片或背光侧偏振片的保护膜起作用,可以作为偏振片的一部分材料组装到液晶显示装置内,配置在液晶单元和偏振膜之间。在IPS模式的液晶单元的光学补偿(特别是黑显示时的倾斜方向的色彩偏移减轻)中,利用本发明的纤维素酰化物膜时,优选与正的A板组合使用。在与正的A板组合使用的方式中,上述纤维素酰化物膜与正的A板组合的Rth优选为-40nm~40nm,进一步优选为-20nm~20nm。在本方式中优选将上述纤维素酰化物膜和正的A板二者配置在显示面侧偏振膜(或者背光侧偏振膜)与液晶单元之间。上述纤维素酰化物膜和正的A板均可以配置在距显示面侧偏振膜(或者背光侧偏振膜)更近的位置上,即,上述纤维素酰化物膜可以配置在距显示面侧偏振膜(或者背光侧偏振膜)更近的位置上,或者正的A板也可以配置在距显示面侧偏振膜(或者背光侧偏振膜)更近的位置上。但是,在以前者的位置关系进行配置时,使正的A板的面内慢轴与显示面侧偏振膜(或者背光侧偏振膜)的吸收轴平行地进行配置;在以后者的位置关系进行配置时,使正的A板的面内慢轴与显示面侧偏振膜(或者背光侧偏振膜)的吸收轴正交地进行配置。
在本方式中,优选在显示面侧偏振膜及背光侧偏振膜与液晶单元之间不存在上述纤维素酰化物膜以及正的A板以外的相位差层。因此,例如,显示面侧偏振膜或背光侧偏振膜具有上述纤维素酰化物膜和正的A板以外的偏振膜用保护膜,该保护膜配置在液晶单元与显示面侧偏振膜或背光侧偏振膜之间时,在该保护膜上优选使用Re和Rth二者几乎为0的各向同性的聚合物膜,作为这样的聚合物膜,优选使用日本特开2006-030937号公报等中记载的纤维素酰化物膜。
实施例
以下列举实施例对本发明更加具体地进行说明。以下实施例中示出的材料、试剂、物质量及其比例、操作等在不脱离本发明的主旨的情况下可以适宜进行变更。因此,本发明的范围并不限于以下的具体例子。
(合成例1:中间体化合物C-1的合成)
在带有机械搅拌器、温度计、冷却管、滴液漏斗的5L的三颈烧瓶中,量取并加入取代度为2.93的乙酰基纤维素200g、吡啶2000mL、4-二甲基氨基吡啶(和光纯药)100mg,在室温下进行搅拌。向其中缓慢滴入醋酸酐2000mL,添加后再在70℃下搅拌5小时。反应后,放冷至返回到室温,将反应溶液在快速搅拌的同时投入到甲醇10L中,则白色固体析出。通过抽滤将白色固体滤出,用大量的甲醇洗涤3次。将所得到的白色固体在60℃下进行干燥一整夜后,在90℃下进行真空干燥6小时,由此作为白色粉体得到210g的目标中间体化合物C-1。
(合成例2:中间体化合物C-2的合成)
在带有机械搅拌器、温度计、冷却管、滴液漏斗的5L的三颈烧瓶中,量取并加入由之前的反应得到的中间体化合物C-1 100g、二甲基亚砜2000mL、水40mL,在60℃下进行搅拌30小时。反应后,放冷至返回到室温,将反应溶液在快速搅拌的同时投入到甲醇10L中,则白色固体析出。通过抽滤将白色固体滤出,用大量的甲醇洗涤3次。将所得到的白色固体在60℃下进行干燥一整夜后,在90℃下进行真空干燥6小时,由此作为白色粉体得到80g的目标中间体化合物C-2。
(合成例3:例示化合物A-1的合成)
在带有机械搅拌器、温度计、冷却管、滴液漏斗的3L的三颈烧瓶中,量取并加入由之前的反应得到的中间体化合物C-240g、吡啶400mL,在室温下进行搅拌。向其中缓慢滴入苯甲酰氯85mL,滴加后再在70℃下搅拌5小时。反应后,放冷至返回到室温,将反应溶液在快速搅拌的同时投入到甲醇10L中,则白色固体析出。通过抽滤将白色固体滤出,用大量的甲醇洗涤3次。将所得到的白色固体在60℃下进行干燥一整夜后,在90℃下进行真空干燥6小时,由此作为白色粉体得到45g的目标例示化合物A-1。平均聚合度为316。
(合成例4:中间体化合物C-3的合成)
按照之前的例示化合物C-2的制造方法,但将100g的中间体化合物C-1变更为取代度为2.93的乙酰基纤维素200g,将二甲基亚砜2000mL变更为4000mL,将水40mL变更为80mL,将搅拌时间30小时变更为20小时,除此以外同样进行操作,作为白色粉体得到182g的目标中间体化合物C-3。
(合成例5:例示化合物A-3的合成)
按照之前的例示化合物A-1的制造方法,但将中间体化合物C-2变更为C-3,除此以外同样进行操作,作为白色粉体得到42g的目标例示化合物A-3。平均聚合度为314。
(合成例6:例示化合物A-5的合成)
按照之前的例示化合物A-1的制造方法,但将中间体化合物C-2变更为C-3,将苯甲酰氯85mL变更为50mL,除此以外同样进行操作,作为白色粉体得到42g的目标例示化合物A-5。平均聚合度为314。
(合成例7:例示化合物A-6的合成)
按照之前的例示化合物A-1的制造方法,但将中间体化合物C-2变更为C-3,将苯甲酰氯85mL变更为4-庚基苯甲酰氯(Aldrich)190mL,除此以外同样进行操作,作为白色粉体得到45g的目标例示化合物A-6。平均聚合度为315。
(合成例8:例示化合物A-9的合成)
按照之前的例示化合物A-1的制造方法,但将中间体化合物C-2变更为C-3,将苯甲酰氯85mL变更为4-庚氧基苯甲酰氯(Aldrich)190mL,除此以外同样进行操作,作为白色粉体得到47g的目标例示化合物A-9。平均聚合度为313。
(合成例9:例示化合物A-12的合成)
按照之前的例示化合物A-1的制造方法,但将中间体化合物C-2变更为C-3,将苯甲酰氯85mL变更为4-己基苯甲酰氯(Aldrich)190mL,除此以外同样进行操作,作为白色粉体得到45g的目标例示化合物A-12。平均聚合度为315。
(合成例10:例示化合物A-15的合成)
按照之前的例示化合物A-1的制造方法,但将中间体化合物C-2变更为C-3,将苯甲酰氯85mL变更为4-己氧基苯甲酰氯(Aldrich)190mL,除此以外同样进行操作,作为白色粉体得到45g的目标例示化合物A-15。平均聚合度为312。
(合成例11:例示化合物A-18的合成)
按照之前的例示化合物A-1的制造方法,但将中间体化合物C-2变更为C-3,将苯甲酰氯85mL变更为2,4,5-三甲氧基苯甲酰氯(Aldrich)190mL,除此以外同样进行操作,作为白色粉体得到47g的目标例示化合物A-18。平均聚合度为317。
(合成例12:例示化合物A-21的合成)
按照之前的例示化合物A-1的制造方法,但将中间体化合物C-2变更为C-3,将苯甲酰氯85mL变更为3,4,5-三甲氧基苯甲酰氯(Aldrich)190mL,除此以外同样进行操作,作为白色粉体得到46g的目标例示化合物A-21。平均聚合度为315。
(合成例13:中间体化合物C-4的合成)
将二乙酰基纤维素(乙酰取代度为2.15)200g溶解于四氢呋喃1500mL中。向其中加入吡啶301mL、三苯基甲基氯化物885g,在70℃下搅拌11小时。添加甲醇300mL,确认发热结束后,与甲醇7000mL进行混合,使聚合物沉淀,用40~50℃的甲醇连续洗涤而进行提纯,得到216g中间体化合物C-4。
(合成例14:中间体化合物C-5的合成)
按照之前的例示化合物A-1的制造方法,但将40g的中间体化合物C-2变更为80g的C-4,将吡啶400mL变更为800mL,将苯甲酰氯85mL变更为170mL,除此以外同样进行操作,作为白色粉体得到90g的目标中间体化合物C-5。
(合成例15:中间体化合物C-6的合成)
将中间体化合物C-690g溶解于二氯甲烷500g中。加入25%氢溴酸醋酸溶液31g,在室温下搅拌5分钟。添加70g的溶解在甲醇中的三乙胺10g,再进行搅拌20分钟。与甲醇进行混合,使聚合物沉淀,用40~50℃的甲醇连续洗涤,过滤后,进行真空干燥,得到38g目标中间体化合物C-6。平均聚合度为315。
(合成例16:例示化合物A-29的合成)
按照之前的中间体化合物C-1的制造方法,但将40g的取代度为2.93的乙酰基纤维素变更为中间体化合物C-6,将醋酸酐2000mL变更为400mL,将吡啶2000mL变更为吡啶400mL和二氯甲烷400mL,除此以外同样进行操作,作为白色粉体得到42g的目标例示化合物A-29。平均聚合度为316。
(合成例17:中间体化合物C-7的合成)
按照之前的例示化合物C-2的制造方法,但将100g的中间体化合物C-1变更为取代度为2.93的乙酰基纤维素200g,将二甲基亚砜2000mL变更为4000mL,将水40mL变更为80mL,将搅拌时间30小时变更为10小时,除此以外同样进行操作,作为白色粉体得到192g的目标中间体化合物C-7。
(合成例18:例示化合物A-30的合成)
按照之前的例示化合物A-1的制造方法,但将中间体化合物C-2变更为C-7,除此以外同样进行操作,作为白色粉体得到42g的目标例示化合物A-30。平均聚合度为314。
(合成例19:中间体化合物C-8的合成)
按照之前的例示化合物A-1的制造方法,但将中间体化合物C-2变更为C-3,将苯甲酰氯85mL变更为15mL,除此以外同样进行操作,作为白色粉体得到41g的目标中间体化合物C-8。平均聚合度为315。
(合成例20:例示化合物A-54的合成)
在带有机械搅拌器、温度计、冷却管、滴液漏斗的3L的三颈烧瓶中,量取并加入取代度为2.45的乙酰基纤维素40g、吡啶400mL,在室温下进行搅拌。向其中缓慢滴入苯甲酰氯85mL,滴入后再在70℃下搅拌5小时。反应后,放冷至返回到室温,将反应溶液在快速搅拌的同时投入到甲醇10L中,则白色固体析出。通过抽滤将白色固体滤出,用大量的甲醇洗涤3次。将所得到的白色固体在60℃下进行干燥一整夜后,在90℃下进行真空干燥6小时,由此作为白色固体得到45g的目标例示化合物A-54。平均聚合度为312。
(合成例21:例示化合物A-55的合成)
按照之前的例示化合物A-1的制造方法,但将中间体化合物C-2变更为取代度为2.45的乙酰基纤维素,将苯甲酰氯85mL变更为50mL,除此以外同样进行操作,作为白色粉体得到43g的目标例示化合物A-55。平均聚合度为314。
(合成例22:比较化合物B-1的合成)
按照日本特开2006-328298号公报中记载的方法进行合成。在带有机械搅拌器的5L的三颈烧瓶中,量取并加入纤维素100g、水100mL,搅拌一夜,对水进行减压过滤。在所得到的浆料中加入400mL甲醇(和光纯药),在室温下搅拌1小时后,进行减压过滤操作2次。在所得到的浆体中进一步加入400mL二甲基乙酰胺(和光纯药),在室温下搅拌1小时后,进行减压过滤操作3次,得到活化的纤维素。在带有机械搅拌器、温度计、冷却管、滴液漏斗的5L的三颈烧瓶中,量取并加入二甲基乙酰胺1000mL、氯化锂(和光纯药),在80℃下进行溶解。冷却至40℃后,加入活化的纤维素。搅拌1小时。冷却至室温,加入醋酸(和光纯药)93g、苯甲酸(和光纯药)38g、二环己基碳二亚胺(和光纯药)380g、4-二甲基氨基吡啶(和光纯药)130g、二甲基氨基吡啶鎓对甲苯磺酸盐(东京化成)130g,搅拌24小时。反应后,放冷至返回到室温,将反应溶液在快速搅拌的同时投入到水5L中,则白色固体析出。通过抽滤将白色固体滤出,用大量的甲醇洗涤3次。将所得到的白色固体在60℃下进行干燥一整夜后,在90℃下进行真空干燥6小时,由此作为白色固体得到90g的目标比较化合物B-1。平均聚合度为250。
(合成例23:比较化合物B-2的合成)
按照之前的比较化合物B-1的制造方法,但将醋酸93g变更为89g,将苯甲酸38g变更为226g,将二环己基碳二亚胺(和光纯药)380g变更为420g,除此以外同样进行操作,得到130g比较化合物B-2。平均聚合度为250。
[实施例1:纤维素酰化物膜的制作]
分别使用下表中示出的各种纤维素酰化物,通过以下方法来分别制作下表中示出的纤维素酰化物膜。
<纤维素酰化物溶液的配制>
将下述原料投入到混合槽中,在加热的同时进行搅拌,溶解,配制具有纤维素酰化物溶液的溶液。
下表中示出的纤维素酰化物 100质量份
二氯甲烷(第1溶剂) 402质量份
甲醇(第2溶剂) 60质量份
<纤维素酰化物膜试样的制作>
将纤维素酰化物溶液组成的溶液562质量份使用带状流延机进行流延。将残留溶剂量为15%的膜根据需要使用拉幅机在宽度方向上以1~4%的倍率进行横向单轴拉伸,以使140℃的条件下Re=0,分别制作下表中示出的纤维素酰化物膜。以下,只要没有特殊说明,则制作的膜的厚度全部为80μm。
<纤维素酰化物膜试样的评价>
关于膜试样的评价,准备由上述得到的各膜试样的一部分(120mm×120mm),对于延迟值通过“KOBRA 21ADH”(王子计测机器株式会社制),测定25℃、60%RH下对于波长590nm的光的Rth。将结果示于下表中。
另外,测定25℃、80%RH下对于波长为590nm的光的Rth与25℃、10%RH下对于波长为590nm的光的Rth之差ΔRth,将其结果示于下表中。
表4
膜No. | 纤维素酰化物No. | 取代基A | 式(II)*1 | 式(I)*2 | DSA2+DSA3 | DSA6 | DS | Rth(nm) | ΔRth(nm) | 备注 |
SA-1 | A-1 | 苯甲酰基 | 0.65 | 0.65 | 0.65 | 0 | 3.0 | -295 | 19 | 本发明 |
SA-2 | A-3 | 苯甲酰基 | 0.49 | 0.35 | 0.42 | 0.07 | 3.0 | -222 | 21 | 本发明 |
SA-3 | A-5 | 苯甲酰基 | 0.49 | 0.35 | 0.42 | 0.07 | 2.91 | -211 | 25 | 本发明 |
SA-4 | A-6 | 4-庚基苯甲酰基 | 0.49 | 0.35 | 0.42 | 0.07 | 3.0 | -267 | 11 | 本发明 |
SA-5 | A-9 | 4-庚氧基苯甲酰基 | 0.49 | 0.35 | 0.42 | 0.07 | 3.0 | -278 | 13 | 本发明 |
SA-6 | A-12 | 4-己基苯甲酰基 | 0.49 | 0.35 | 0.42 | 0.07 | 3.0 | -254 | 13 | 本发明 |
SA-7 | A-15 | 4-己氧基苯甲酰基 | 0.49 | 0.35 | 0.42 | 0.07 | 3.0 | -259 | 15 | 本发明 |
SA-8 | A-18 | 2,4,5-三甲氧基苯甲酰基 | 0.49 | 0.35 | 0.42 | 0.07 | 3.0 | -235 | 22 | 本发明 |
SA-9 | A-21 | 3,4,5-三甲氧基苯甲酰基 | 0.49 | 0.35 | 0.42 | 0.07 | 3.0 | -233 | 22 | 本发明 |
SA-10 | A-29 | 苯甲酰基 | 0.39 | 0.37 | 0.38 | 0.01 | 3.0 | -180 | 20 | 本发明 |
SA-11 | A-30 | 苯甲酰基 | 0.32 | 0.25 | 0.29 | 0.03 | 3.0 | -155 | 22 | 本发明 |
SA-12 | A-54 | 苯甲酰基 | 0.55 | 0.11 | 0.33 | 0.22 | 3.00 | -150 | 19 | 本发明 |
SA-13 | A-55 | 苯甲酰基 | 0.50 | 0.06 | 0.28 | 0.22 | 2.91 | -120 | 23 | 本发明 |
SB-1 | B-1 | 苯甲酰基 | 0.3 | -0.25 | 0.02 | 0.27 | 2.6 | 118 | 31 | 比较例 |
SB-2 | B-2 | 苯甲酰基 | 0.7 | -0.48 | 0.11 | 0.59 | 2.9 | 192 | 24 | 比较例 |
*1:纤维素酰化物的取代基A的DSA2+DSA3+DSA6的值
*2:纤维素酰化物的取代基A的DSA2+DSA3-DSA6的值
由表4的结果可以理解的是,本发明的实施例的纤维素酰化物膜(SA-1~12)的Rth显示绝对值大的负值。使用同样具有取代基A但DSA2+DSA3-DSA6的值在本发明的范围外、即不能满足上述式(I)的纤维素酰化物制作的比较例的膜(SB-1和SB-2)的Rth显示为正值。
另外还可以理解的是,使用总取代度DS的值满足上述式(III)的纤维素酰化物时,与使用不满足该式的纤维素酰化物的情况比较,ΔRth即Rth的湿度依赖性变小。
[实施例2:IPS模式液晶显示装置的制作]
<层叠膜的制作>
在上述膜No.SA-1~SA-13的表面上分别通过下述的方法形成光学各向异性层,来制作层叠膜No.LSA-1~LSA-13。
将各膜的表面进行皂化后,一边搬运该膜一边在膜上用绕线棒刮涂机以20mL/m2涂布下述组成的取向膜涂布液。在60℃的热风下干燥60秒,再在100℃的热风下干燥120秒,形成膜。接着在所形成的膜上在与膜的长度方向平行的方向上实施摩擦处理,形成取向膜。
取向膜涂布液的组成
下述的改性聚乙烯醇 10质量份
水 371质量份
甲醇 119质量份
戊二醛 0.5质量份
改性聚乙烯醇
在上述取向膜上,使用绕线棒刮涂机将以下组成的涂布液进行连续涂布。将涂布层在100℃下加热1分钟,使棒状液晶分子进行取向后,照射紫外线,使棒状液晶分子聚合,固定取向状态,形成光学各向异性层。
光学各向异性层形成用涂布液组成
棒状液晶化合物
增感剂
光聚合引发剂
空气界面水平取向剂
使用自动双折射率计(KOBRA-21ADH,王子计测机器株式会社制),对于各种纤维素酰化物膜与光学各向异性层的层叠膜,测定Re的光入射角度依赖性,减去预先测定得到的纤维素酰化物膜的贡献程度,由此算出仅上述光学各向异性层自身的光学特性。光学各向异性层的Re为137nm,Rth为69nm,Nz值为1.0,相对于棒状液晶分子的长轴的层平面的平均倾斜角为0°,与膜平面平行地进行取向。另外,棒状液晶性分子进行取向,使长轴方向与辊状纤维素乙酸酯膜的长度方向平行(即,光学各向异性层的慢轴方向与纤维素酰化物膜的长度方向平行)。
分别制作按照上述方式制作的层叠膜No.LSA-1~LSA-13。
<IPS模式液晶单元的制作>
在一片玻璃基板上如图1所示设置电极(图1中2和3),使邻接的电极间的距离为20μm,在其上设置聚酰亚胺膜作为取向膜,进行摩擦处理。在图1所示的方向4上进行摩擦处理。在另外准备的一片玻璃基板的一个表面上设置聚酰亚胺膜,进行摩擦处理,形成取向膜。将两片玻璃基板重叠并进行贴合,使取向膜彼此对置,使基板的间隔(间隙,d)为3.9μm,两片玻璃基板的摩擦方向成相反平行,接着,封入折射率各向异性(Δn)为0.0769和介电常数各向异性(Δε)为正的4.5的向列型液晶组合物。液晶层的d·Δn的值为300nm。
<显示面侧偏振片的制作>
将在碘水溶液中连续进行染色而得到的厚度为80μm的辊状聚乙烯醇膜在搬运方向上进行5倍拉伸,进行干燥,得到长度为500m的偏振膜。
作为显示面侧保护膜,准备经过皂化处理的纤维素三乙酸酯膜(FUJITAC TD80UF,富士胶片株式会社制)。
作为液晶单元侧保护膜,分别准备上述制作的层叠膜No.LSA-1~LSA-13。
使用聚乙烯醇类粘接剂,在偏振膜的一个面上贴合FUJITAC TD80UF,在另一个面上贴合各层叠膜,使纤维素酰化物膜的面与偏振膜接触,由此制作显示面侧偏振片。偏振膜的吸收轴和光学各向异性层的面内慢轴互相平行。
这样,制作分别具有层叠膜No.LSA-1~LSA-13作为保护膜的偏振片No.PSA-1~PSA-13。
<背光侧偏振片>
准备与用于显示面侧偏振片的偏振膜相同的偏振片。
作为显示面侧保护膜,准备经过皂化处理的纤维素三乙酸酯膜(FUJITAC TD80UF,富士胶片株式会社制)。
作为液晶单元侧保护膜,准备经过皂化处理的纤维素三乙酸酯膜(FUJITAC T40UZ,富士胶片株式会社制,厚度40μm,Re=1nm,Rth=35nm)。
使用聚乙烯醇类粘接剂,在偏振膜的一个面上贴合FUJITAC TD80UF,在另一个面上贴合FUJITAC T40UZ,制作背光侧偏振片。
<IPS模式液晶显示装置的制作和评价>
在制作的IPS模式液晶单元的一侧上分别贴附上述制作的显示面侧偏振片No.PSA-1~PSA-13,使其吸收轴与液晶单元的摩擦方向(黑显示时的液晶分子的慢轴方向)正交,即,使透过轴与黑显示时的液晶分子的慢轴方向平行,且光学各向异性层在液晶单元侧。接着,在液晶单元的另一侧上通过正交尼科耳的配置贴附上述制作的背光侧偏振片,使液晶单元侧保护膜在液晶单元侧,由此制作液晶显示装置No.1~13。
对于液晶显示装置No.1~13进行视角特性评价,结果可知,任一种在黑显示时倾斜方向均没有光泄露,可以显示高对比度的图像。
[实施例3:IPS模式液晶显示装置的制作]
<层叠膜的制作>
按照显示面侧偏振片No.PSA-1~PSA-13的制作方法,但没有形成光学各向异性层,代替的是使用粘接剂在各纤维素酰化物膜No.SA-1~SA-13的表面上分别贴合如下制作的聚合物膜1~5,由此制作层叠膜。
<聚合物膜1~3的制作>
将聚碳酸酯的粒料溶解在二氯甲烷中,在金属制的带上进行流延,接着进行干燥,由此得到厚度为80μm的聚碳酸酯膜。在170℃的温度条件下使用横向单轴拉幅拉伸机,将聚碳酸酯膜在宽度方向上进行3.5%和4.5%的单轴拉伸,分别得到长度为500m的聚合物膜1和聚合物膜2。
另外,在170℃的温度条件下,将该厚度为80μm的聚碳酸酯膜在长度方向上进行3.5%、在宽度方向上进行1%的双轴拉伸,得到长度为500m的聚合物膜3。
使用自动双折射率计(KOBRA-21ADH,王子计测机器株式会社制),测定Re的光入射角度依赖性,计算出它们的光学特性,结果为:聚合物膜1:Re为100nm、Rth为50nm,Nz为1.0,聚合物膜2:Re为140nm、Rth为70nm,Nz为1.0,聚合物膜3:Re为80nm、Rth为80nm,Nz为1.5,任一个的面内慢轴与长条状膜的长度方向均成直角。
<聚合物膜4的制作>
在170℃的温度条件下,使用横向单轴拉幅拉伸机,将市售的降冰片烯系膜(商品名“Zeonoa”,日本Zeon株式会社制)在宽度方向进行1.25倍的拉伸处理,之后,切掉夹具保持部分,进行卷绕,制作聚合物膜4。已确认聚合物膜4的Re为93nm,Rth为133nm,Nz为1.9,且慢轴与长条状膜的长度方向平行。
<聚合物膜5的制作>
在145℃的温度条件下,使用横向单轴拉幅拉伸机,将市售的降冰片烯类膜(商品名“ARTON”,JSR株式会社制)在宽度方向进行1.27倍的拉伸处理,此时,调节膜的搬运张力,使长度方向上进行3%收缩。拉伸处理后,切掉夹具保持部分,进行卷绕,制作聚合物膜5。
已确认聚合物膜5的Re为102nm,Rth为123nm,Nz为1.7,且慢轴与长条状膜的长度方向平行。
<显示面侧偏振片的制作>
将上述制作的层叠膜作为液晶单元侧保护膜贴合在偏振膜上,除此以外,与实施例2同样进行操作,分别制作显示面侧偏振片。另外,进行贴合时,用粘接剂将聚合物膜1~5的面与偏振片的面进行贴合。
偏振膜的吸收轴与聚合物膜1~5的各面内慢轴互相垂直。
<IPS模式液晶显示装置的制作>
分别使用上述制作的显示面侧偏振片代替显示面侧偏振片No.PSA-1~PSA-13,除此以外,与实施例2同样进行操作,分别制作IPS模式液晶显示装置。
对制作的液晶显示装置的视角特性进行评价,结果可知,任一种液晶装置在黑显示时倾斜方向均没有光泄漏,可以显示高对比度的图像。
Claims (13)
1、一种纤维素酰化物组合物,其含有至少一种纤维素酰化物,所述纤维素酰化物具有包含芳香族基团的酰基,该酰基被称为取代基A、且该取代基A的取代度满足下述式(I)和式(II),
式(I)DSA2+DSA3-DSA6>0.05
式(II)0.11<DSA2+DSA3+DSA6<0.71
式中,DSA2、DSA3和DSA6分别表示纤维素酰化物的2位、3位和6位上的取代基A的取代度。
2、如权利要求1所述的组合物,其中,所述纤维素酰化物满足下式(III),
式(III)2.9<DS≤3.0
式(III)中,DS表示总取代度。
3、如权利要求1或2所述的组合物,其中,所述纤维素酰化物进一步具有脂肪族酰基,该脂肪族酰基被称为取代基B。
4、如权利要求3所述的组合物,其中,所述取代基B的取代度DSB满足下式(IV),
式(IV)2.15≤DSB≤2.89。
5、如权利要求3或4所述的组合物,其中,所述取代基B为碳原子数为2~4的脂肪族酰基。
6、如权利要求5所述的组合物,其中,所述取代基B为乙酰基。
7、如权利要求1~6中任一项所述的组合物,其中,所述取代基A选自苯甲酰基、苯基苯甲酰基、4-庚基苯甲酰基、2,4,5-三甲氧基苯甲酰基、以及3,4,5-三甲氧基苯甲酰基。
8、由权利要求1~7中任一项所述的组合物构成的纤维素酰化物膜。
9、如权利要求8所述的膜,其为相位差膜。
10、一种光学补偿膜,其具有权利要求8或9所述的纤维素酰化物膜、和含有在取向状态下被固定的液晶性化合物的光学各向异性层。
11、一种防反射膜,其具有权利要求8或9所述的纤维素酰化物膜和防反射层。
12、一种偏振片,其由偏振膜和夹持该偏振膜的2片保护膜构成,其中,2片保护膜的至少之一为权利要求8或9所述的纤维素酰化物膜。
13、一种图像显示装置,其至少具有权利要求8或9所述的纤维素酰化物膜。
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