JP2001151936A - セルローストリアセテートフィルム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 連続製造工程から巻き取られたロール状フィ
ルムにおいて、積層されたフィルム同士が接着すること
を防止し、しかも光透過性は悪化させられることのない
セルローストリアセテートフィルムを提供する。 【解決手段】 少なくとも表面層が平均粒径が０．５μ
ｍ以上で１．０μｍ未満である二酸化ケイ素微粒子を
０．１０質量％〜０．１５質量％含有するセルロースト
リアセテートフィルム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は溶液製膜法で製膜さ
れるセルローストリアセテートフィルム、特に偏光板の
保護膜として好適なセルローストリアセテートフィルム
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、メチル基を表面に有する微粒子を
含有させた、光透過性に優れ、滑り性が向上されたフィ
ルムが知られている（特開平７−１１０５５号）。この
技術で、滑り性は向上できるが、フィルムが長尺に巻か
れた状態で長時間経時したときフィルム同士が接着を起
こすことを防止することはできない。フィルムは、通
常、連続工程で製造される。この連続製造工程から製造
されるフィルムは一般に木材・紙・樹脂・金属などで作
られた円筒形の巻芯に通常数百〜数千ｍの長さで巻き取
られ、バルクロールと呼ばれる状態で貯蔵・運搬され、
種々の用途、例えば、上記偏光板製造工程に供給され
る。この際、フィルム製造工程で巻き取られたフィルム
は通常数日〜数ヶ月、時には１年以上経過した後、偏光
板製造工程で使用される。

【０００３】しかし、この巻き取られたフィルムは、従
来致命的な問題があった。すなわち使用前巻芯に巻き取
られた状態で長時間経時したとき積層されたフィルム同
士がしばしば接着してしまうという問題である。このよ
うな接着の発生したフィルムを偏光板製造工程で使用す
ると、工程の送り出し工程でバルクロールを巻ほぐすと
きに接着した部分がはがれる衝撃でクニック状のベース
変形が発生する。このような変形の発生したフィルムを
塗工しようとすると、その部分が塗布ムラとなる。ま
た、このような変形の発生したフィルムを偏光膜と貼り
あわせようとすると、変形の部分がうまく接着できず、
偏光膜とフィルムが変形部分周辺で剥離した状態とな
る。これらの欠陥のある偏光板を用いた液晶ディスプレ
ーは致命的な表示欠陥を有することになる。このような
不要な接着性はマット剤としての微粒子を膜中に添加ま
たは、表面に塗工することで表面に凹凸を持たすことで
低減できるが、凹凸が少ないと接着性改良効果が得られ
ず、凹凸が多いと表面散乱によりフィルムの光透過性が
悪化する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】したがって本発明は、
連続製造工程から巻き取られたロール状フィルムにおい
て、積層されたフィルム同士が接着することを防止し、
しかも光透過性は悪化させられることのないセルロース
トリアセテートフィルムを提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するため種々検討を重ねた結果、セルローストリ
アセテートフィルムを製膜する際に、少なくともその表
面層に特定粒径の二酸化ケイ素微粒子を所定濃度で含有
させることにより、巻き取り時の接着防止効果が著しく
高め得ることを見い出し、この知見に基づき本発明をな
すに至った。すなわち本発明は（１）セルローストリア
セテートフィルムにおいて少なくとも表面層が平均粒径
が０．５μｍ以上で１．０μｍ未満である二酸化ケイ素
微粒子を０．１０質量％〜０．１５質量％含有すること
を特徴とするセルローストリアセテートフィルム、及び
（２）該フィルムが偏光膜の保護フィルムである（１）
項に記載のセルローストリアセテートフィルムを提供す
るものである。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明において、平均粒径が０．
５μｍ以上で１．０μｍ未満である二酸化ケイ素微粒子
が少なくとも表面層に、表面層の質量に対し０．１０〜
０．１５質量％含有される。二酸化ケイ素微粒子の含有
量が０．１０質量％未満では目的の接着防止効果が不十
分であり、０．１５質量％を越えると接着防止性は高い
が、表面層の透明度が低下し、セルローストリアセテー
トフィルムの透明度が不足する。また、二酸化ケイ素微
粒子の平均粒径が０．５μｍ未満の場合は、接着防止効
果がおとり、逆に１．０μｍを越える場合は透明性が低
下する。本発明において、二酸化ケイ素微粒子はセルロ
ーストリアセテートフィルムの少なくとも表面層に所定
濃度で存在することが必要であるが、この少なくとも表
面層に存在するとは、該フィルムが薄い場合は表面層だ
けでなく全体に存在していてもよいことを意味する。本
発明のセルローストリアセテートフィルム実施態様とし
ては、単層流延フィルムまたは重層流延フィルム（共流
延フィルム）がある。前者の場合、フィルムの全体中に
前記の濃度で二酸化ケイ素微粒子が存在し、後者の場
合、２層以上重層した層の、少なくとも表面層に前記の
濃度で前記の平均粒径の二酸化ケイ素微粒子が存在すれ
ばよい。後者の場合、表面層以外の層ないし下層部は二
酸化ケイ素は透明度の阻害を防ぐため少なければ少ない
程よい。このような単層流延フィルムの厚さ又は重層流
延フィルムの表面層の厚さは好ましくは２０μｍ以下、
より好ましくは５μｍ以下である。この場合に重層流延
フィルムの厚さはフィルムなどの用途によって異なり、
特に制限があるわけではないが、２００μｍ以下が通常
好ましい。本発明に用いる二酸化ケイ素微粒子は分散及
び／または濾過により５μｍ以上の粗大粒子がないこと
が好ましい。このようにすることにより、粗大粒子によ
り光透過性が阻害されることを防止できること及び粗大
粒子による表面欠陥がフィルムの商品価値を減ずること
が防止できる。次に本発明に用いられる二酸化ケイ素微
粒子は、表面にメチル基を有するように凝集防止処理を
施したものであることが好ましい。凝集防止処理を施す
ことにより分散により減じられた粗大粒子が再度凝集し
て増加することを防止できる。表面にメチル基を有する
二酸化ケイ素の微粒子は、例えば、酸化ケイ素の微粒子
をジクロロジメチルシランやビス（トリメチルシリル）
アミンで処理することにより得ることができる。このよ
うな表面処理二酸化ケイ素の微粒子は、例えば、アエロ
ジルＲ９７２、Ｒ９７２Ｄ、Ｒ９７４及びＲ８１２（以
上日本アエロジル（株）製）の商品名で市販されてお
り、本発明においては、これらを使用することができ
る。二酸化ケイ素微粒子は分散により平均粒径が０．５
μｍ以上１．０μｍ未満であり、０．６〜０．８μｍの
範囲にあることが更に好ましい。二酸化ケイ素誘導体の
平均粒径が大きすぎると光透過性が損なわれ、及び平均
粒径が小さすぎると接着改良効果が得られないことがあ
る。本発明のセルローストリアセテートフィルムの製造
は、好ましくは、二酸化ケイ素の微粒子をドープ及び溶
剤と混合した液を分散して粗大粒子を減らし、かつ所定
の平均粒径にしたのちにドープと混合して支持体上に流
延し、乾燥して剥離後さらに乾燥する方法によって行う
ことができる。

【０００７】本発明のセルローストリアセテートフィル
ムに使用されるセルローストリアセテートは、公知のも
のを使用することができる。このようなセルローストリ
アセテートの酢化度は、５０〜６２．５％が好ましく、
５５〜６２．５％がより好ましい。質量平均分子量７０
０００〜１２００００が好ましく、８００００〜１００
０００がより好ましい。また、上記セルローストリアセ
テートは、酢酸だけでなく上記酢化度を満足する限り、
一部プロピオン酸、酪酸等の脂肪酸でエステル化されて
いても良い。あるいは、上記セルローストリアセテート
は、総量で上記酢化度を満足する限りセルロースプロピ
オネート、セルロースブチレート等のセルロースエステ
ル類を含んでいても良い。

【０００８】本発明のセルローストリアセテートフィル
ムには、一般に可塑剤を含有させるのが好ましい。可塑
剤の例としては、トリフェニルホスフェート、トリクレ
ジルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート等
のリン酸エステル類、およびジエチルフタレート、ジメ
トキシエチルフタレート、ジメチルフタレート等のフタ
ル酸エステルを挙げることができる。

【０００９】また、このセルローストリアセテートフィ
ルムには、紫外線吸収剤が含有されていてもよい。紫外
線吸収剤の例としては、２，２’−ヒドロキシ−４，
４’−メトキシベンゾフェノンを挙げることができる。
セルローストリアセテートフィルムを製造する際に、適
当な溶剤がセルローストリアセテート及び二酸化ケイ素
を溶解、分散するのに用いられる。この溶剤としては、
セルローストリアセテートを溶解できる溶剤であれば何
でもよく、また、単独で溶解できない溶剤であっても、
他の溶剤と混合することにより溶解できるものであれば
使用することができる。上記溶剤の例としては、ペンタ
ン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、イソオクタン及び
シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素；ベンゼン、トルエ
ン及びキシレン等の芳香族炭化水素；塩化メチル、塩化
メチレン（メチレンクロライド）、四塩化炭素及びトリ
クロロエタン等のハロゲン化炭化水素；メタノール、エ
タノール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコ
ール等のアルコール；そして蟻酸メチル、蟻酸エチル、
酢酸メチル及び酢酸エチル等のエステル類を挙げること
ができる。

【００１０】このような溶剤の中で一般には、メチレン
クロライドとメタノールの混合溶剤が使用されるが、セ
ルローストリアセテートを析出させない限り（ドープ作
製中あるいは後の微粒子分散液の添加時に）、他の溶
剤、例えばイソプロピルアルコールやｎ−ブチルアルコ
ールを使用しても良い。ドープ中のセルローストリアセ
テートと溶剤との割合は、質量比で１０：９０〜３０：
７０の範囲が好ましい。

【００１１】次に、本発明のセルローストリアセテート
フィルムの製造方法について説明する。まず、セルロー
ストリアセテートを、メチレンクロライドとメタノール
の混合溶剤中に溶解してドープを調製する。別に、所定
量の二酸化ケイ素の微粒子を上記混合溶剤あるいは適宜
溶剤に、又は少量のセルローストリアセテートと溶剤の
混合液に分散して分散液を調製する。分散液の粘度は、
分散液の安定性を保持するためできるだけ高いほうが好
ましいが、分散混合あるいは分散液の搬送等が容易とな
るように、１０^−２〜１０^−１Ｎ・ｓ／ｍ^２にすること
が好ましい。或いは、分散を容易にする様に高粘度で分
散し、その後、液搬送・混合を容易にする様に適宜希釈
することも出来る。上記ドープと上記分散液とを混合し
た後（好ましくは直に）、該混合液を支持体（ドラム又
はバンド）上に流延し、次いで、乾燥することによりセ
ルローストリアセテートフィルムの製造する。混合液を
ドラム等の支持体上に流延した後、ドラム上に形成され
たフィルムをドラムより剥離して乾燥することが好まし
い。

【００１２】上記セルローストリアセテートフィルムの
製造方法を図１を参照しながら、更に詳しく説明する。
図１は、本発明で利用することができるセルローストリ
アセテートのドープと微粒子の分散液混合して流延する
までの工程を示す工程図である。図示のように溶剤１１
ａ、セルローストリアセテート１２ａ及び可塑剤１３ａ
をドープ用ミキシングタンク１６に投入し、攪拌して
（必要に応じて加熱・加圧下に）セルローストリアセテ
ートを溶解させてドープを調製し、そして送液ポンプ２
１でドープストックタンク１７に送り、貯蔵する。溶剤
１１ｂ、セルローストリアセテート１２ｂ及び紫外線吸
収剤１５ｂを微粒子分散液用ミキシングタンク２２に投
入し、攪拌してセルローストリアセテート及び紫外線吸
収剤を溶解させた後、微粒子１４ｂを投入混合し、これ
を送液ポンプ２１により分散機２３に移し、微粒子を充
分分散させて分散液を調製し、分散液ストックタンク２
４に送り、貯蔵する。ドープストックタンク１７からド
ープが、ドープフィルター１８を介して送り出され、同
時に分散液がストックタンク２４から送り出される。そ
して、これらが配管途中に配置されたスタチックミキサ
ー２５により充分混合され、流延口１９に送られる。流
延口から混合液（ドープ）がドラム２０上に流延され
る。また、別法としてミキシングタンク１６でドープを
調製する時に微粒子分散液を所定量投入し、混合するこ
とで流延ドープを得、支持体上に流延する方法をとるこ
ともできる。

【００１３】上記図１において、流延口から混合液（ド
ープ）がドラム上に流延された後は、ドラムが一回転す
る間に流延された層を自己支持性を有する程度に乾燥さ
れ、次いで、ドラムから剥離されて充分に乾燥された
後、巻き芯に巻き取られる。上記ドラムの代わりに無端
バンドを使用しても良い。

【００１４】

【実施例】次に本発明を実施例に基づきさらに詳細に説
明する。 実施例１〜４及び比較例１〜７ 図１のフローシートに従って二酸化ケイ素微粒子の平均
粒径及び含有量を変更したセルローストリアセテートフ
ィルムを単層流延法により製造した。

【００１５】下記の各原料をドープ用ミキシングタンク
１６及び微粒子分散液用ミキシングタンク２２に投入
し、撹拌する。その後、得られた微粒子分散液を分散機
２３で十分に分散し、上記微粒子の液中での平均粒径が
ＭＡＬＶＥＲＮ社製粒度分布測定機マスターサイザーＳ
で測定して所定の平均粒径になるように分散する。 ドープ セルローストリアセテート １６．０質量部 トリフェニルフォスフェイト １．３質量部 ビフェニルジフェニルフォスフェイト ０．７質量部 塩化メチレン ７６．０質量部 メタノール ６．０質量部 合計 １００．０質量部 上記の原料をミキシングタンクに投入し、撹拌する事で
ドープを得る。

【００１６】 微粒子分散液 二酸化ケイ素微粒子（表面にメチル基を有する二酸化ケイ素微粒子、日本アエ ロジル社製、商品名Ｒ９７２） ６．０質量部 ドープ（で調製したもの） １０．０質量部 塩化メチレン ７８．０質量部 メタノール ６．０質量部 合計 １００．０質量部

【００１７】のドープとの微粒子分散液をスタチッ
クミキサー２５で適宜混合して、固型分中の二酸化ケイ
素微粒子量が所定比率になるように流延ドープを調製す
る。このドープを流延口１９から、図１のドラム２０の
代わりに平面支持体上に流延し、剥離が可能になるまで
乾燥させてからはぎ取った後、１２０℃で３０分間熱乾
燥して厚さ８０μｍのセルローストリアセテートフィル
ムを作成した。このようにして作製した、固型分中の二
酸化珪素微粒子の比率を変えたサンプルについて、接着
性及び光透過性を調べた。その結果を表１に示した。

【００１８】接着性は、サンプルを、流延時支持体に接
した面を上にして２枚重ね、直径５ｍｍのゴム板を介し
て１Ｋｇの加重を３０秒かけたときに、加重部分が接着
する割合で評価した。

【００１９】光透過性は以下のようにして評価した。 測定器 コタキ製作所製 ＡＫＡ光電管比色計 ５Ｅ 測定波長 ６３０ｎｍ 光入射面 製膜時支持体に接していた面から光を入射さ
せて測定

【００２０】下記表１の結果より、実施例の試料は全て
接着防止効果が非常に高く、光透過性も優れることが分
かる。なお、比較例の中に接着防止性が良く、光透過性
が９２．３％のものがあるが、実施例は全て光透過性９
２．５％である。このセルローストリアセテートフィル
ムは、実際には、偏光板の保護膜としては４枚重ねな
ど、多数枚重ねて用いられる場合が多く、１枚でのこの
差は実用上改良の意義が大きい。

【００２１】

【表１】

【００２２】さらに、上記と同様にして作成したセルロ
ーストリアセテートフィルムを径１７０ｍｍの巻芯に長
さ２６００ｍにわたって巻き付け、製品形態のバルクロ
ールを作成した。このバルクロールを厚さ５０μｍのポ
リエチレンシートで二重包装し、２３℃６５％ＲＨの環
境で９０日間保存した後、経時変化を評価した。接着性
は、包装を除去した後、バルクロール最外面に黒点と呼
ばれる接着跡の発生の有無を調べることで評価した。変
形は、バルクロールを送り出し機にかけてパスロールを
介して４５ｍ／分の速度で巻きほぐし、接着部が剥離す
ることによるクニック状の変化があるかどうかを確認す
ることで評価した。

【００２３】 二酸化ケイ素含有量 二酸化ケイ素 接着跡 変形 対固型分質量％ 平均粒径μｍ 実施例５ ０．１４％ ０．７ なし なし 比較例６ ０．０４％ ０．７ あり あり

【００２４】

【発明の効果】光透過性を悪化させることなく、フィル
ムの接着性を改善することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明で好ましく利用することができるセルロ
ーストリアセテートのドープと微粒子の分散液を混合し
て流延するまで工程の１例を示す工程図である。

【符号の説明】

１１ａ、１１ｂ 溶剤 １２ａ、１２ｂ セルローストリアセテート １３ａ 可塑剤 １４ｂ 二酸化ケイ素微粒子 １５ｂ 紫外線吸収剤 １６ ドープ用ミキシングタンク １７ ドープストックタンク １８ ドープフィルター １９ 流延口 ２０ ドラム ２１ 送液ポンプ ２２ 微粒子分散液用ミキシングタンク ２３ 分散機 ２４ 分散液ストックタンク ２５ スタチックミキサー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H049 BA02 BB13 BB33 BB63 BC09 4F071 AA09 AB17 AE22 AF58 BA02 BA03 BB02 BC01 4J002 AB021 DJ016 FB116 FB146 FD020 FD050 GP00

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 セルローストリアセテートフィルムにお
   いて少なくとも表面層が平均粒径が０．５μｍ以上で
   １．０μｍ未満である二酸化ケイ素微粒子を０．１０質
   量％〜０．１５質量％含有することを特徴とするセルロ
   ーストリアセテートフィルム。
2. 【請求項２】 該フィルムが偏光膜の保護フィルムであ
   る請求項１に記載のセルローストリアセテートフィル
   ム。