JP2003231776A

JP2003231776A - 水透過性の低いトリアセチルセルロースフィルム

Info

Publication number: JP2003231776A
Application number: JP2002360656A
Authority: JP
Inventors: William J Gamble; ジェームズギャンブルウィリアム; Joseph L Lippert; エル．リッパートジョセフ
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 2001-12-13
Filing date: 2002-12-12
Publication date: 2003-08-19
Anticipated expiration: 2022-12-12
Also published as: JP4223794B2; US6746732B2; US20030118753A1

Abstract

(57)【要約】【課題】水の蒸気透過速度の低下したＴＡＣフィルム
を提供する。【解決手段】（ａ）非置換トリフェニルホスフェート
化合物及び（ｂ）低級アルキル置換トリフェニルホスフ
ェートエステル化合物を含むトリアセチルセルロースフ
ィルムが開示される。このようなフィルムは、水の蒸気
透過速度の低下を示す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光学的コンポーネ
ントの分野、特にトリフェニルモノホスフェート化合物
及び低級アルキル置換トリフェニルホスフェートエステ
ル化合物を含む組合せ可塑剤を含んでなる保護用トリア
セチルセルロースポリマーフィルムに関する。

【０００２】

【従来の技術】可塑化剤は、長い間、溶媒流延三酢酸セ
ルロース（トリアセチルセルロース又はＴＡＣとも呼ば
れる）ポリマーフィルムの物理的特性を増強することが
知られている。また、可塑化剤は、流延シート成形及び
乾燥工程の間の溶媒の放出の助けをする。ＴＡＣフィル
ムは、偏光板製造に於いて大きい市場を見出してきた。
この工程に於いて、染色され、配向されたポリビニルア
ルコール（ＰＶＡ）シートが、ＴＡＣシートの保護層の
間に接着される。アセテートカバー層（両側）は、活性
ＰＶＡ層を、物理的損傷及びＰＶＡに対して化学的分解
を起こさせて、偏光効率の低下になる環境物質から保護
する。水は、特に熱と共に、ＰＶＡを溶解して、潜在的
に、活性の配向したＰＶＡシートに変える。熱い高湿度
環境がもたらすものは、配向したＰＶＡの溶解／緩和及
び／又は偏光効果を与える配向した染料の分解、それに
続く偏光効率に於ける低下である。

【０００３】保護層の水分又は水蒸気透過に於ける小さ
い減少は、通常の及び高い湿度環境条件下で偏光板の寿
命を改良するであろう。この属性は、自動車でのような
高熱、高湿度状況下で機能し得る、２個の偏光板を含む
液晶ディスプレーのために重要である。

【０００４】光学活性ＰＶＡシートのための保護カバー
層として、多数の異なったポリマーが提案されてきた。
今日まで、ポリマー押出によって、所望の低い複屈折特
性を有するカバーシートを製造することはできなかっ
た。一般的に、全ての現在の偏光子カバーシートは、溶
媒流延ＴＡＣから製造されている。現在の工業仕様は、
５ナノメートルよりも小さい複屈折を有するＬＣＤ偏光
子カバーシートを必要とする。溶媒流延の利点は、溶媒
が形成されているウエブから出るとき、ポリマーフィル
ムに加えられる極めて低い応力である。溶媒シート流延
には、適当な溶媒中の２０〜４０％固形ポリマー固体が
含まれる。ポリマー鎖は溶媒系中で移動性であり、ホッ
パーコーティングの応力は、溶媒除去の前に流延表面で
容易に緩和される。低い応力は、低い配向及び付随する
光学的異方性になる。

【０００５】押出は溶融／流延方法である。押出ダイ
は、急速に冷却しているポリマーウエブの中に応力を誘
発する。成形されたシートの急速な熱冷却の間に、ポリ
マー緩和の機会はほとんど無い。一層応力がバランスし
たシートを製造するために、テンタリングを使用するこ
とができる。しかしながら、今日までの結果は、偏光子
カバーシートについての低い複屈折の厳しい必要条件に
適合していない。

【０００６】ＴＡＣポリマーは、アセチル化度の変化す
るセルロース鎖主鎖を有する。ＴＡＣは、セルロース主
鎖上の置換が約２．４〜３のアセチル置換点で変化す
る。セルロース主鎖上での他の置換基は、ヒドロキシル
基、プロピル基又はブチル基であってよい。ＬＣＤカバ
ーシートは、２．８〜２．９の範囲内のＴＡＣ置換で製
造される。このアセチル置換度は最適ポリマー特性（例
えば、透明性、物理的強度及びポリマー溶解度）を生じ
る。ＴＡＣはポリマー分子量が高い傾向がある。これ
は、それが形成される極めて大きいセルロース鎖に起因
している。転化工程に於いて、長いセルロース鎖は分子
量が低下し、アセチル化される。セルロース鎖は実際に
は螺旋状である。転化で三酢酸セルロースに付加された
アセチル基はポリマー鎖に嵩高の側鎖基を付加する。こ
れは、嵩高の側鎖基を有する長い螺旋状鎖を有するポリ
マー系になる。ＴＡＣは、それが融点を有しないので、
熱的に押し出すことはできない（それは、最初に酸化さ
れるであろう）。水素結合もセルロースシート成形に於
いて役割を演じる。急速な水素結合と組み合わさった、
嵩高の側鎖基を有する長い螺旋状ポリマー鎖は、非常に
低いオーダを有するポリマー系になる。それ故、ＴＡＣ
は、無定形ポリマーシートを形成するのに非常に良好な
ポリマーである。溶媒流延の低い応力と組み合わさった
ＴＡＣポリマー配向の根本的な不足によって、極めて等
方性のＬＣＤカバーシートのための独特のポリマー系が
形成される。これらの根本的利点は、溶媒流延三酢酸セ
ルロースが、ＬＣＤカバーシート応用の大部分を占める
ことを可能にしてきた。

【０００７】保護層の低い複屈折は、液晶ディスプレイ
に於ける透明性のために重要である。カバーシート内の
配向は、ポリビニルアルコール活性層内の特別の配向に
反作用して、完全パッケージの偏光効率を損傷する。Ｌ
ＣＤスクリーンには、４個のカバーシートと共に２個の
偏光子が含有されている。カバーシート内の不適切な配
向は、また、得られるディスプレイの焦点及び透明性を
低下させるであろう。低遅延カバーシートについての主
なニーズが、工業を、ＴＡＣシートの万能の受入の方向
に推進してきたが、水の蒸気透過が問題である。

【０００８】解決法が提案されてきた。特許文献１に
は、押出成形し及び溶媒流延したポリノルボルネンの使
用が示唆されている。実施例２ｂは、±５％（４０ナノ
メートル）の遅延配向に於けるＬＣＤカバーシート（８
０ミクロン）変動を示している。これは、８０ミクロン
ＬＣＤカバーシートのために典型的に必要な５ナノメー
トルよりも遙かに大きい。ポリノルボルネンは非常に低
い水分吸収を有するが、光学的遅延は、高品質ＬＣＤデ
ィスプレイの必要条件に適合するためには高すぎる。特
許文献１では、また、ポリエチレンテレフタレート及び
ポリカーボネートシートは、劣った遅延品質を有してお
り、ＬＣＤディスプレイ画像を歪ませると述べられてい
る。

【０００９】代わりの解決法が、特許文献２に示されて
いる。この場合に、偏光素子をサンドイッチ状にするた
めに二重層が使用されている。この場合に、フッ素化ポ
リマーがポリエステル又は酢酸酪酸セルロース内側層の
外側に積層されている。この方法は、製造するために追
加の費用を加える。追加の層は、また、光路境界面を生
じ、光の回折に加わり、光路遅延を増加させ、そして劣
ったＬＣＤスクリーン透明性になる。

【００１０】他の提案された解決法は、特許文献３でカ
バーされている。この場合に、押出成形されたポリプロ
ピレン及びポリエチレンの固有的に高い複屈折は意図的
に配向されている。このカバーシートは、それらが積層
されている活性偏光子と同じ方向に配向されている。こ
のアプローチは、カバーシートに於ける光学的異方性の
効果を意図的に制御することを試みる。光の非直交ビー
ムで、カバーシートは、光が偏光層に到達する前に光に
配向を与えるであろう。このアプローチの欠点は、カバ
ーシートの配向が、得られるＬＣＤスクリーンの無歪み
視野角を非常に狭くするであろうことである。この方法
に伴う他の問題点は、２個の異方性カバーシートの正確
な配向についての必要条件である。カバーシートがお互
い及び活性偏光層に対して正確に配向されていないと、
偏光子効率の劣化が存在するであろう。

【００１１】水の蒸気透過性を低下させるための他の方
法は、ＴＡＣカバーシート中に可塑剤としてしばしば存
在する成分である、トリフェニルホスフェート（ＴＰ
Ｐ）のレベルを上昇させることである。これは、ＴＡＣ
シートについて水の蒸気透過に於ける適度の低下になる
が、これは殆ど、所望されるように有効ではない。更に
重要なことに、カバーシートの中へのＴＰＰ含有を単純
に増加させることに伴う他の困難性が存在する。ＴＰＰ
は移動性であり、シート硬化の間にシート表面が崩落し
たときシート表面の方に移動する。これによって、シー
ト形成機械に於けるＴＰＰ発生汚れ問題が起こる。これ
は表面欠陥及び追加の機械クリーニング費用になる。表
面ＴＰＰに富んだシートは、また、偏光子積層困難を起
こし、この富化表面は一層多孔質になり、かき傷がつき
やすくなるであろう。ＴＡＣ偏光子カバーシートには、
一般的に、ＴＡＣシート中に１０〜１２重量％のＴＰＰ
が含有されている。このレベルが１５重量％にまで上昇
すると、ＴＡＣシートの機械的特性は望ましくないよう
に低下するであろう。カバーシートの引張特性が過剰の
ＴＰＰ添加により低下するとき、望ましくないポリマー
延伸の危険が増加する。カバーシートは、シート及び偏
光子積層物を形成するために必要な日常的な取り扱いの
間に、延伸／配向を一層受けやすくなるので、これは望
ましくない結果である。

【００１２】特許文献３には、水分耐久性を改良するた
めに、ＴＡＣ保護フィルムと共に又はＴＡＣ保護フィル
ムの代わりに使用することができる、幾つかの保護材料
が示唆されている。全て、非常に低い水蒸気透過速度
（ＷＶＴＲ又はＭＶＴＲ、水分蒸気透過速度）（典型的
に、１０ｇ未満／（ｍ^２・日））を有している。これら
の示唆された材料の何れもが、現在、ＬＣＤ市場のため
の偏光子の製造で使用されていないことが明らかであ
る。ＴＡＣの優れた光学的特性は、それがほぼ４００〜
６００ｇ／（ｍ^２・日）の水蒸気透過速度を有していて
も、ＴＡＣフィルムによって製造された偏光子の低下し
た耐久性に打ち勝っている。

【００１３】その他の関連文献として非特許文献１があ
る。

【特許文献１】米国特許第５，５１６，４５６号

【特許文献２】米国特許第４，４１６，９４６号

【特許文献３】米国特許第４，５６４，５４５号

【非特許文献１】Gamble等著「Triacetyl Cellulose Fi
lm With Reduced Water Transmission Property」

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】解決すべき問題点は、
水の蒸気透過速度が低下したＴＡＣフィルムを提供する
ことである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、（ａ）非置換
トリフェニルホスフェート化合物及び（ｂ）低級アルキ
ル置換トリフェニルホスフェートエステルを含んでなる
トリアセチルセルロースフィルムを提供する。このよう
なフィルムは、低下した水の蒸気透過速度を示す。

【００１６】本発明は、更に、（ａ）フィルムの少なく
とも６重量％の非置換トリフェニルホスフェート化合物
及び（ｂ）フィルムの少なくとも１重量％の完全にエス
テル化された低級アルキル置換トリフェニルホスフェー
トエステル化合物を含有する組合せ可塑剤を含むトリア
セチルセルロースフィルムを提供する。

【００１７】更に、流延の前に上記の可塑化成分をセル
ロースドープに添加することを含んでなる、トリアセチ
ルセルロースフィルムの水の蒸気透過耐性の改良方法が
提供される。また、このフィルムの積層物を含む偏光子
素子、この偏光子素子を含む液晶画像形成素子及びこの
液晶素子を含む光学デバイスが提供される。

【００１８】

【発明の実施の形態】一つの態様に於いて、本発明のフ
ィルムは、（ａ）非置換トリフェニルホスフェート化合
物及び（ｂ）低級アルキル置換トリフェニルホスフェー
トエステル化合物を含むトリアセチルセルロース（ＴＡ
Ｃ）フィルムを含んでなる。

【００１９】「低級アルキル」によって、炭素数１２未
満、典型的に炭素数８未満のアルキル基を含むことが意
味される。ｔ−ブチルのようなブチル基を使用する態様
が有用であると見出された。このアルキル基は、必須で
はないが、置換されていてよい。

【００２０】このＴＡＣフィルムは、フィルムの全部又
は主要部分が三酢酸セルロースであるポリマーフィルム
である。任意の公知の原料又は添加物をこのフィルムで
使用することができる。このＴＡＣポリマーの平均アセ
チル価は、好ましくは５０〜７０％の範囲内、特に５５
〜６５％の範囲内である。重量平均分子量は、好ましく
は１５０，０００〜２５０，０００、特に１８０，００
０〜２２０，０００の範囲内である。酢酸セルロースの
多分散度指数（数平均分子量で割った重量平均分子量）
は、典型的には２〜７、特に２．５〜４の範囲内であ
る。酢酸セルロースは、アセチル価がこの範囲を満足す
る限り、プロピオン酸又は酪酸のような脂肪酸を使用し
てエステル化することができる。他の場合に、酢酸セル
ロースには、アセチル価がこの範囲を満足する限り、プ
ロピオン酸セルロース又は酪酸セルロースのような他の
セルロースエステルが含有されていてよい。

【００２１】酢酸セルロースフィルムには、一般的に可
塑剤が含有される。可塑剤の例には、トリフェニルホス
フェート、ビフェニリルフェニルホスフェート、トリク
レジルホスフェート及びクレジルジフェニルホスフェー
トのようなリン酸エステル並びにフタル酸ジエチル、フ
タル酸ジメトキシフェニル、グリコール酸エチルフタリ
ルエチル及びフタル酸ジメチルのようなフタル酸エステ
ルが含まれる。合計可塑剤は、好ましくはフィルム中
に、２０重量％以下の量で含有され、一般的に５〜１５
重量％の範囲内である。

【００２２】化合物（ｂ）である低級アルキル置換フェ
ニルホスフェートエステルは、成分（ｂ）を含まない同
じフィルムに比較して、フィルムの水の蒸気透過速度を
低下させるのに十分なように選択される。特に有用な例
は、モノ（ｔ−ブチルフェニル）ジフェニルホスフェー
ト、ジ（ｔ−ブチルフェニル）フェニルホスフェート及
びトリ（ｔ−ブチルフェニル）ホスフェートである。混
合物が便利に使用される。

【００２３】成分（ｂ）のための適当な化合物は、式
（Ｉ）：（Ｃ_６Ｈ_５Ｏ−)ｎＰ（＝Ｏ）（−ＯＣ_６Ｈ_４Ｒ)ｍ（Ｉ）（式中、少なくとも１個のＲ基は独立に選択された炭素
数１２未満の低級アルキル基であり、ｍは少なくとも１
であり、そしてｍ＋ｎ＝３である）によって表される。
本発明の有用な態様には、これらに限定されないが、Ｒ
がブチル、例えばｔ−ブチル基のような炭素数８未満の
基であるものが含まれる。

【００２４】本発明は、更に、（ａ）可塑剤の５５〜９
４重量％の非置換トリフェニルホスフェート化合物及び
（ｂ）可塑剤の６〜４５重量％の低級アルキル置換フェ
ニルホスフェートエステル化合物を含むトリアセチルセ
ルロースフィルムを提供する。本発明は、また、水の蒸
気透過性の低いフィルムの形成方法、このようなＴＡＣ
フィルム層を含む偏光子素子、液晶画像形成素子及び光
学デバイスを提供する。

【００２５】このＴＡＣフィルムの化合物（ａ）の分量
は、望ましくは、フィルムの６〜１５重量％、典型的に
１０〜１２重量％である。成分（ｂ）は、適当にはフィ
ルムの１〜５重量％、典型的には１〜４重量％の量で存
在する。所望により、成分（ｂ）は「ｎ」の異なった値
を有する式（Ｉ）の化合物の混合物のような１種又はそ
れ以上の化合物からなっていてよい。

【００２６】このＴＡＣフィルムは、望ましくは８０ミ
クロン厚さのフィルムの遅延（retardation）が５ｎｍ
よりも小さいような複屈折を示す。このフィルムは、適
当には、セルロース単位当たり２．４〜３、典型的に
２．７〜２．９部位のトリアセチルセルロースのアセチ
ル化度を有する。このフィルムの重量平均分子量は、一
般には１５０，０００〜２５０，０００又は典型的に１
８０，０００〜２２０，０００である。

【００２７】実施例に示されるように、ＴＡＣフィルム
に改良された水の蒸気透過耐性を与える方法は、流延の
前に可塑化成分をセルロースドープに添加することから
なる。

【００２８】本発明の偏光子素子は、本発明のフィルム
の積層物を有する偏光子を含む。液晶画像形成素子は、
このような偏光子を含む。本発明の光学デバイスには、
このような液晶素子が含まれる。

【００２９】ＬＣＤカバーシート水蒸気透過速度は、高
い湿度及び温度条件で偏光板の安定性のために重要であ
る。ＴＡＣカバーシートは、水溶性ＰＶＡ偏光子を、緩
和／溶解及び得られる偏光効率の低下から保護するため
に必要とされる。

【００３０】追加のＴＰＰは、ＴＡＣカバーシート中の
水分透過をごく僅か低下させるであろうが、望ましくな
いＴＰＰ移動はシート濃度の関数である。シート内の１
１％を越えるＴＰＰレベルは、ＴＡＣシート表面上の過
剰のＴＰＰブルームに至るであろう。これは表面欠陥を
生じ、得られるカバーシートは一層引っ掻きを受けやす
い。ここで試験した代わりの可塑剤は、シート表面に移
動し、美欠陥を作る傾向を示さなかった。

【００３１】試験した可塑剤の中で、低級アルキル置換
フェニルホスフェートエステル化合物は、完全に乾燥し
たシート内でＷＶＴＲを低下させる際に成功であった
（そしてまた、未処理の加工したシートとして２〜３重
量％の残留溶媒を含有していた）。特に良好な可塑剤
は、完全にエステル化した低級アルキルフェニルホスフ
ェートエステルの混合物である。

【００３２】１５重量％を越えるＴＰＰ及び追加物の組
合せた量を使用することは、一般的に、フィルムを延伸
する能力を限定する引張強度の低下のために望ましくな
い。

【００３３】他の方法で特に記載しない限り、用語
「基」、「置換」又は「置換基」の使用は、水素以外の
任意の基又は原子を意味する。更に、本明細書に於い
て、置換可能な水素を含有する化合物又は基を参照する
とき、置換されていない形のみならず、置換基が意図す
る有用性のために必要な特性を破壊しない限り、本明細
書に記載されたような任意の置換基又は置換基群で更に
置換されたその形をも包含することが意図される。適当
には、置換基は、ハロゲンであってよいか又は炭素、ケ
イ素、酸素、窒素、リン若しくは硫黄の原子によって分
子の残りに結合されていてよい。置換基は、また、例え
ば、塩素、臭素若しくはフッ素のようなハロゲン；ニト
ロ；ヒドロキシル；シアノ；カルボキシル又は更に置換
されていてよい基、例えば、メチル、トリフルオロメチ
ル、エチル、ｔ−ブチル、３−（２，４−ジ−ｔ−ペン
チルフェノキシ）プロピル、シクロヘキシル及びテトラ
デシルのような、直鎖若しくは分枝鎖若しくは環式アル
キルを含むアルキル；エチレン、２−ブテンのようなア
ルケニル；メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキ
シ、２−メトキシエトキシ、ｓｅｃ−ブトキシ、ヘキシ
ルオキシ、２−エチルヘキシルオキシ、テトラデシルオ
キシ、２−（２，４−ジ−ｔ−ペンチルフェノキシ）エ
トキシ及び２−ドデシルオキシエトキシのようなアルコ
キシ；フェニル、４−ｔ−ブチルフェニル、２，４，６
−トリメチルフェニル、ナフチルのようなアリール；フ
ェノキシ、２−メチルフェノキシ、α−若しくはβ−ナ
フチルオキシ及び４−トリルオキシのようなアリールオ
キシ；アセトアミド、ベンズアミド、ブチルアミド、テ
トラデカンアミド、α−（２，４−ジ−ｔ−ペンチルフ
ェノキシ）アセトアミド、α−（２，４−ジ−ｔ−ペン
チルフェノキシ）ブチルアミド、α−（３−ペンタデシ
ルフェノキシ）−ヘキサンアミド、α−（４−ヒドロキ
シ−３−ｔ−ブチルフェノキシ）テトラデカンアミド、
２−オキソ−ピロリジン−１−イル、２−オキソ−５−
テトラデシルピロリン−１−イル、Ｎ−メチルテトラデ
カンアミド、Ｎ−スクシンイミド、Ｎ−フタルイミド、
２，５−ジオキソ−１−オキサゾリジニル、３−ドデシ
ル−２，５−ジオキソ−１−イミダゾリル、Ｎ−アセチ
ル−Ｎ−ドデシルアミノ、エトキシカルボニルアミノ、
フェノキシカルボニルアミノ、ベンジルオキシカルボニ
ルアミノ、ヘキサデシルオキシカルボニルアミノ、２，
４−ジ−ｔ−ブチルフェノキシカルボニルアミノ、フェ
ニルカルボニルアミノ、２，５−（ジ−ｔ−ペンチルフ
ェニル）カルボニルアミノ、ｐ−ドデシルフェニルカル
ボニルアミノ、ｐ−トリルカルボニルアミノ、Ｎ−メチ
ルウレイド、Ｎ，Ｎ−ジメチルウレイド、Ｎ−メチル−
Ｎ−ドデシルウレイド、Ｎ−ヘキサデシルウレイド、
Ｎ，Ｎ−ジオクタデシルウレイド、Ｎ，Ｎ−ジオクチル
−Ｎ′−エチルウレイド、Ｎ−フェニルウレイド、Ｎ，
Ｎ−ジフェニルウレイド、Ｎ−フェニル−Ｎ−ｐ−トリ
ルウレイド、Ｎ−（ｍ−ヘキサデシルフェニル）ウレイ
ド、Ｎ，Ｎ−（２，５−ジ−ｔ−ペンチルフェニル）−
Ｎ′−エチルウレイド及びｔ−ブチルカルボンアミドの
ようなカルボンアミド；メチルスルホンアミド、ベンゼ
ンスルホンアミド、ｐ−トリルスルホンアミド、ｐ−ド
デシルベンゼンスルホンアミド、Ｎ−メチルテトラデシ
ルスルホンアミド、Ｎ，Ｎ−ジプロピルスルファモイル
アミノ及びヘキサデシルスルホンアミドのようなスルホ
ンアミド；Ｎ−メチルスルファモイル、Ｎ−エチルスル
ファモイル、Ｎ，Ｎ−ジプロピルスルファモイル、Ｎ−
ヘキサデシルスルファモイル、Ｎ，Ｎ−ジメチルスルフ
ァモイル、Ｎ−［３−（ドデシルオキシ）プロピル］ス
ルファモイル、Ｎ−［４−（２，４−ジ−ｔ−ペンチル
フェノキシ）ブチル］スルファモイル、Ｎ−メチル−Ｎ
−テトラデシルスルファモイル及びＮ−ドデシルスルフ
ァモイルのようなスルファモイル；Ｎ−メチルカルバモ
イル、Ｎ，Ｎ−ジブチルカルバモイル、Ｎ−オクタデシ
ルカルバモイル、Ｎ−［４−（２，４−ジ−ｔ−ペンチ
ルフェノキシ）ブチル］カルバモイル、Ｎ−メチル−Ｎ
−テトラデシルカルバモイル及びＮ，Ｎ−ジオクチルカ
ルバモイルのようなカルバモイル；アセチル、（２，４
−ジ−ｔ−アミルフェノキシ）アセチル、フェノキシカ
ルボニル、ｐ−ドデシルオキシフェノキシカルボニル、
メトキシカルボニル、ブトキシカルボニル、テトラデシ
ルオキシカルボニル、エトキシカルボニル、ベンジルオ
キシカルボニル、３−ペンタデシルオキシカルボニル及
びドデシルオキシカルボニルのようなアシル；メトキシ
スルホニル、オクチルオキシスルホニル、テトラデシル
オキシスルホニル、２−エチルヘキシルオキシスルホニ
ル、フェノキシスルホニル、２，４−ジ−ｔ−ペンチル
フェノキシスルホニル、メチルスルホニル、オクチルス
ルホニル、２−エチルヘキシルスルホニル、ドデシルス
ルホニル、ヘキサデシルスルホニル、フェニルスルホニ
ル、４−ノニルフェニルスルホニル及びｐ−トリルスル
ホニルのようなスルホニル；ドデシルスルホニルオキシ
及びヘキサデシルスルホニルオキシのようなスルホニル
オキシ；メチルスルフィニル、オクチルスルフィニル、
２−エチルヘキシルスルフィニル、ドデシルスルフィニ
ル、ヘキサデシルスルフィニル、フェニルスルフィニ
ル、４−ノニルフェニルスルフィニル及びｐ−トリルス
ルフィニルのようなスルフィニル；エチルチオ、オクチ
ルチオ、ベンジルチオ、テトラデシルチオ、２−（２，
４−ジ−ｔ−ペンチルフェノキシ）エチルチオ、フェニ
ルチオ、２−ブトキシ−５−ｔ−オクチルフェニルチオ
及びｐ−トリルチオのようなチオ；アセチルオキシ、ベ
ンゾイルオキシ、オクタデカノイルオキシ、ｐ−ドデシ
ルアミドベンゾイルオキシ、Ｎ−フェニルカルバモイル
オキシ、Ｎ−エチルカルバモイルオキシ及びシクロヘキ
シルカルボニルオキシのようなアシルオキシ；フェニル
アニリノ、２−クロロアニリノ、ジエチルアミン、ドデ
シルアミンのようなアミン；１−（Ｎ−フェニルイミ
ド）エチル、Ｎ−スクシンイミド若しくは３−ベンジル
ヒダントイニルのようなイミノ；ジメチルホスフェート
及びエチルブチルホスフェートのようなホスフェート；
ジエチルホスファイト及びジヘキシルホスファイトのよ
うなホスファイト；２−フリル、２−チエニル、２−ベ
ンズイミダゾリルオキシ若しくは２−ベンゾチアゾリル
のような複素環式基、複素環式オキシ基若しくは複素環
式チオ基（これらのそれぞれは、置換されていてよく、
炭素原子並びに酸素、窒素及び硫黄からなる群から選択
された少なくとも１種のヘテロ原子から構成された３〜
７員の複素環式環を含有する）；トリエチルアンモニウ
ムのような第四級アンモニウム並びにトリメチルシリル
オキシのようなシリルオキシであってよい。

【００３４】所望により、この置換基は、それ自体、記
載した置換基で１回又はそれ以上更に置換されていてよ
い。使用される具体的な置換基は、具体的な応用のため
に所望の望ましい特性を達成するために、当業者によっ
て選択することができ、これには、例えば、疎水性基、
可溶化基、ブロック基及び離脱(releasing)又は離脱可
能基が含まれてよい。分子が２個又はそれ以上の置換基
を有してよいとき、他の方法で規定されない限り、置換
基は一緒に結合して縮合環のような環を形成することが
できる。一般的に、上記の基及びその置換基には、炭素
数４８以下、典型的に炭素数１〜３６、通常炭素数２４
未満のものが含まれてよいが、選択された特別の置換基
に依存して、より大きい数が可能である。

【００３５】本発明は、任意の液晶ディスプレイデバイ
スと関連させて使用することができ、その典型的な配列
を以下に説明する。液晶（ＬＣ）は、電子ディスプレイ
のために広く使用されている。これらのディスプレイシ
ステムに於いて、ＬＣ層は、典型的に、偏光子層と検光
子層との間に配置され、定位軸(normal axis)に対して
層を通過する方位ねじれを示す配向ベクトルを有する。
この検光子は、その吸収軸が偏光子の吸収軸に対して垂
直であるように配向されている。偏光子によって偏光さ
れた入射光は、液晶セルを通過し、セルを横切る電圧の
適用により変化させることができる、液晶中の分子配向
により影響を受ける。この原理を使用することによっ
て、環境光を含む外部光源からの光の透過を制御するこ
とができる。この制御を達成するために必要なエネルギ
ーは、一般的に、陰極線管のような他のディスプレイで
使用される蛍光材料のために必要とされるものよりも遙
かに小さい。従って、ＬＣ技術は、これらに限定されな
いが、軽量、低電力消費量及び長い操作寿命が重要な特
徴である、デジタル時計、電卓、ポータブルコンピュー
タ、電子ゲームを含む多数の応用のために使用される。

【００３６】アクティブマトリクス液晶ディスプレイ
（ＬＣＤ）では、各液晶ピクセルを駆動するためのスイ
ッチング素子として薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が使用
される。これらのＬＣＤは、個々の液晶ピクセルを選択
的に駆動させることができるので、クロストーク無しに
より高い精細度の画像を表示することができる。光学モ
ード干渉（ＯＭＩ）ディスプレイは、「通常は白」であ
る、即ち、光はオフ状態でディスプレイ層を透過する液
晶ディスプレイである。「膜補償超ねじれネマチック(f
ilm-compensated super-twisted nematic)」（ＦＳＴ
Ｎ）ＬＣＤは通常は黒である。即ち、光透過は、電圧が
掛けられていないときオフ状態で阻止される。ＯＭＩデ
ィスプレイは、報告によれば、より速い応答時間及びよ
り広い作動温度範囲を有する。

【００３７】白熱電球から又は太陽からの通常の光は、
ランダムに偏光している。即ち、これには、全ての可能
性のある方向に配向している波が含まれる。偏光子は、
入射光ビームから二つの垂直平面偏光成分の一つを選択
的に除去することによって、光のランダムに偏った
（「偏っていない」）ビームを、偏ったビームに転換す
る機能をする二色性材料である。直線偏光子は、液晶デ
ィスプレイ（ＬＣＤ）デバイスの重要な成分である。

【００３８】ＬＣＤデバイスで使用するための十分な光
学的性能を有する高二色比偏光子の幾つかの種類が存在
する。これらの偏光子は、一つの偏光成分を透過する
が、他の相互に直交する成分を吸収する（この効果は、
二色性として知られている）材料の薄いシートから製造
される。最も一般的に使用されるプラスチックシート偏
光子は、ＰＶＡポリマー鎖をほぼ平行な様式で整列する
薄い一軸延伸ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）フィルム
から構成されている。次いで、整列したＰＶＡを、ＰＶ
Ａに吸着し、ＰＶＡによって一軸に配向されるようにな
って、中性グレー色を有する高度に異方性のマトリック
スを作る、ヨウ素分子又は着色二色染料の組合せでドー
プする（例えば、ＥＰ第0 182 632 A2号、住友化学工業
株式会社、参照）。この壊れやすいＰＶＡフィルムを機
械的に支持するために、次いで、これを、両側に、トリ
アセチルセルロース（ＴＡＣ）の堅い層又は同様の支持
体で積層する。

【００３９】コントラスト、色再生及び安定なグレース
ケール強度は、液晶技術を使用する電子ディスプレイの
重要な品質属性である。液晶ディスプレイのコントラス
トを制限する主な要因は、暗又は「黒」ピクセル状態に
ある液晶素子又はセルを通過する「漏れ」に対する光に
ついての性質である。更に、液晶ディスプレイの漏れ及
びそれでコントラストは、ディスプレイスクリーンを見
る角度にも依存する。典型的に、最適コントラストは、
ディスプレイへの垂直入射の周りを中心とする狭い視野
角の内でのみ観察され、視野角が増加したとき急速に落
ちる。カラーディスプレイに於いて、漏れ問題はコント
ラストを劣化させるのみならず、カラー再生の付随する
劣化を伴って色又は色相シフトを起こす。黒状態光漏れ
に加えて、典型的なねじれネマチック液晶ディスプレイ
に於ける狭い視野角問題は、液晶材料の光学的異方性の
ために、視野角の関数としての輝度−電圧曲線内のシフ
トによって悪くなる。

【００４０】

【実施例】トリフェニルホスフェートと組み合わせて種
々の添加物を使用して得られた水の蒸気透過速度を比較
するために、サンプルを製造した。このサンプルは以下
のようにして製造した。

【００４１】サンプルは、６９．８重量％の塩化メチレ
ン、８重量％のメタノール、２重量％のブタノール、１
８重量％の三酢酸セルロース及び２．２重量％のトリフ
ェニルホスフェートを均一に混合することによって製造
した。この材料を、加熱（９０℃）及び溶媒混合物の蒸
気圧によって加えられた圧力（３．５ｋｇ／ｃｍ^２ゲー
ジ（５０ｐｓｉｇ）で密閉した容器）下で、８時間攪拌
した。この得られたセルロースドープを濾過し、それを
ポンプ輸送することができる装置の中に入れた。別のポ
ンプを有する注入部を使用して、５０重量％の塩化メチ
レン及び５０重量％の添加物化合物の混合物を添加し
た。この注入は、２又は４重量％の可塑剤（乾燥シート
ＣＴＡ＋ＴＰＰに比較したとき）を、流れるドープ流に
添加するために正確なスケールで計量した。次いで、こ
のドープ流を、４個のスタティックミキサーに通過させ
て、均一なドープ溶液を製造した。このドープ溶液を、
ホッパー（ダイ）から高度に研磨した流延ドラムの上に
流延した。溶媒を蒸発させ、約２分間の乾燥時間の後
で、流延フィルムを流延表面から剥がした。このサンプ
ルシートを、強制空気オーブン内で１２５℃で更なる乾
燥に付した。次いで、サンプルを、ＧＣヘッドスペース
測定により乾燥度についてモニターした。

【００４２】特別の可塑剤種類が「ＷＶＴＲ低下剤」と
しての利点を与える可能性を調査するために、１１％の
ＴＰＰを含有するドープに添加した、２％及び４％レベ
ルでの種々の代わりの共可塑剤添加物を使用して、実験
を実施した。得られたサンプルを乾燥させ、試験した。
水の蒸気透過速度（ＷＶＴＲ）は、ＡＳＴＭ試験方法Ｆ
１２４９を使用して、３７．８℃及び１００％ＲＨの公
知の試験条件で５ｃｍ ^２永久金属マスクを利用する、モ
コン(Mocon)３／３１水の蒸気透過試験システムから得
た。１５時間後に、重複測定値を平均した。

【００４３】ここで使用した化合物ｂ−１は、ソルチア
社(Solutia, Inc)によって、サンティサイザー(Santici
zer)（登録商標）１５４として供給され、４３〜４４重
量％のｐ−ｔ−ブチルフェニルジフェニルホスフェー
ト、１４重量％のジ−ｐ−ｔ−ブチルフェニルモノフェ
ニルホスフェート、２重量％のトリ−ｐ−ｔ−ブチルフ
ェニルホスフェート及び４０〜４１重量％のトリフェニ
ルホスフェートからなる４種のトリフェニルホスフェー
トの混合物からなる。

【００４４】

【表１】

【００４５】この結果は、本発明の組合せ（例１３及び
１４）が、成分（ｂ）を含まない対照サンプル１及び２
に比較して並びに成分（ｂ）の代わりに代替添加物を含
有するサンプル３〜１２に比較して、水の蒸気透過速度
が低下することを示している。望ましくは、式（Ｉ）中
の少なくとも１個のＲ基は、ブチル基、例えばｔ−ブチ
ル基のような、独立に選択された炭素数８未満の低級ア
ルキル基である。適当には、（ｂ）は、２種又はそれ以
上の、それぞれ、１、２及び３からなる群から選択され
たｎを有する完全にエステル化されたホスフェートエス
テル化合物の混合物である。

【００４６】フィルム中の化合物（ａ）は、好ましく
は、フィルムの１０〜１２重量％の量で存在する。トリ
アセチルセルロースのアセチル化度は、セルロース単位
当たり２．４〜３部位、典型的に、２．７〜２．９部位
である。トリアセチルセルロースの重量平均分子量は、
１５０，０００〜２５０，０００、適当には１８０，０
００〜２２０，０００の範囲内である。

【００４７】トリアセチルセルロースフィルムに水の蒸
気透過耐性を改良するのに有用である本発明の方法は、
流延の前に請求項１に記載の成分をセルロース性ドープ
に添加することからなる。

【００４８】光学デバイスには、本発明の液晶素子が含
まれる。

【００４９】本発明のトリアセチルセルロースフィルム
の態様には、（ａ）フィルムの少なくとも６重量％の非
置換トリフェニルホスフェート化合物及び（ｂ）フィル
ムの少なくとも１重量％の完全にエステル化された低級
アルキル置換トリフェニルホスフェートエステル化合物
を含む可塑剤の組合せが含まれる。

【００５０】本明細書中で参照した特許及び他の刊行物
の全内容を、参照して本明細書に含める。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ジョセフエル．リッパートアメリカ合衆国，ニューヨーク 14618, ロチェスター，ピックウィックドライブ 122 Ｆターム(参考） 2H049 BA02 BB33 BC09 BC22 2H091 FA08X FA08Z FB02 FB12 FC01 FC07 FD06 FD14 HA07 HA10 KA02 LA06 4F071 AA09 AC15 AE04 AF09 AH19 4J002 AB021 EW046 EW047 FD026 FD027 GP00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）非置換トリフェニルホスフェート
化合物及び（ｂ）低級アルキル置換トリフェニルホスフ
ェートエステル化合物を含んでなるトリアセチルセルロ
ースフィルム。
【請求項２】化合物（ｂ）が、化合物（ｂ）を含まな
い同じフィルムに比較して、フィルムの水蒸気透過速度
を低下させるのに十分な量で存在する請求項１に記載の
フィルム。
【請求項３】化合物（ｂ）が完全にエステル化された
ホスフェート化合物である請求項１に記載のフィルム。
【請求項４】化合物（ｂ）が、モノ（アルキルフェニ
ル）−ジ（非置換フェニル）ホスフェートエステル、ジ
（アルキルフェニル）−モノ（非置換フェニル）ホスフ
ェートエステル又はトリ（アルキルフェニル）−ホスフ
ェートエステル化合物である請求項３に記載のフィル
ム。
【請求項５】化合物（ｂ）が、式（Ｉ）：（Ｃ_６Ｈ_５Ｏ−)ｎＰ（＝Ｏ）（−ＯＣ_６Ｈ_４Ｒ)ｍ（Ｉ）（式中、少なくとも１個のＲ基は独立に選択された炭素
数１２未満の低級アルキル基であり、ｍは少なくとも１
であり、そしてｍ＋ｎ＝３である）によって表される請
求項３に記載のフィルム。
【請求項６】フィルム中の化合物（ａ）の全量がフィ
ルムの６〜１５重量％である請求項１に記載のフィル
ム。
【請求項７】フィルム中の化合物（ｂ）の全量がフィ
ルムの１〜５重量％である請求項１に記載のフィルム。
【請求項８】トリアセチルセルロースフィルムが８０
ミクロン厚さのフィルムの遅延が５ｎｍより小さいよう
な複屈折を示す請求項１に記載のフィルム。
【請求項９】請求項１に記載のフィルムの積層物を含
んでなる偏光子素子。
【請求項１０】請求項９に記載の偏光子素子を含んで
なる液晶画像形成素子。