JP2007297469A - セルロースエステル光学フィルム、その製造方法、それを用いた偏光板及び液晶表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】光学フィルム用途としての分光吸収性能に優れ、着色が無く透明性に優れ、十分な紫外線吸収能力を有し、長期耐候性に優れた紫外線吸収剤を含有するセルロースエステル光学フィルム及びそれを用いた偏光板と液晶表示装置を提供する。
【解決手段】特定の構造式を有する、トリアジン系化合物またはベンゾトリアゾール系化合物のモノマーから誘導されるポリマーの少なくとも1種を含有したセルロースアシレートを主成分とすることを特徴とするセルロースエステル光学フィルム、その製造方法、それを用いた偏光板及び液晶表示装置。
【選択図】なし
【解決手段】特定の構造式を有する、トリアジン系化合物またはベンゾトリアゾール系化合物のモノマーから誘導されるポリマーの少なくとも1種を含有したセルロースアシレートを主成分とすることを特徴とするセルロースエステル光学フィルム、その製造方法、それを用いた偏光板及び液晶表示装置。
【選択図】なし
Description
本発明は、光学用途に利用されるセルロースエステル光学フィルムに関し、特に、液晶表示装置等に用いられる偏光板用保護フィルム、位相差フィルム、視野角拡大フィルム、プラズマディスプレイに用いられる反射防止フィルムなどの各種機能フィルム、又、有機ELディスプレイ等で使用される各種機能フィルム等にも利用することができる光学フィルムとそれに用いる紫外線吸収剤に関するものである。更に詳しくは、特定の構造を有する紫外線吸収剤を含み、不要な着色がなく、色再現性に優れ、押され故障を引き起こさず、耐久性、耐光性にも優れたセルロースエステル光学フィルムとそれを用いた偏光板及び液晶表示装置と紫外線吸収剤に関する。
光学用途に利用される光学フィルムは、紫外線を含む光に晒されると分解が促進され強度低下を引き起こすと同時に、変色により透明度が低下するという問題を抱えていた。この為、高い透明性の求められる光学フィルムでは、予めベンゾトリアゾール系化合物或いはベンゾフェノン系化合物、シアノアクリレート系化合物、サリチル酸系化合物の紫外線吸収剤を混入させることで紫外線による劣化を防止していた。しかしながら、これら従来の紫外線吸収剤の多くは溶解性が低い為に、ブリードアウトが生じ易い、フィルム上で析出し易い、ヘイズが上昇し透明性が低下する、更には、加熱加工時の蒸散により添加量が減少し紫外線吸収能が低下するとともに、製造工程が汚染されてしまう等、様々な問題を有していた。
紫外線吸収剤に重合性基を導入し、単独重合もしくは共重合を行って、紫外線吸収性ポリマーとすることで、それらの欠点を解消しようとする試みが記載されて(例えば、特許文献1〜4参照。)いる。また、光学フィルムとして、偏光板用保護フィルムに紫外線吸収性ポリマーを含有させた例が記載されて(例えば、特許文献5参照。)いる。
それら記載された紫外線吸収性ポリマーは、確かにブリードアウト及び析出防止、蒸散防止等にはある程度効果があったが、紫外線吸収能力が十分ではなく、所望の紫外線吸収性能を得るためには多量の添加量が必要であり、それら紫外線吸収性ポリマーを多量に添加した場合、樹脂との相溶性が十分ではなく、十分な透明度が得られない、或いはフィルム自身が黄色く着色してしまう、或いは長期間保存した場合、紫外線吸収能力が低下するなどの問題を抱えており、光学フィルムとして実用化するのは困難であった。
一方、光学フィルムとしてのセルロースエステルフィルムの製造では搬送ロールで搬送し、乾燥装置あるいはテンターを通して乾燥させ、セルロースエステルフィルムを得る。この搬送ロールによって搬送中にフィルムの表面にブリードアウトした可塑剤や紫外線吸収剤よりなる固体/液体状の物質が搬送ロールの表面に転写して、フィルム表面を汚染したり、異物による凸状部に押されてフィルムが部分的に変形する押され故障が生じるという問題があった。
また、水溶性の紫外線吸収共重合体が記載されているが(例えば、特許文献6参照。)、非水溶性の紫外線吸収共重合体を含有するセルロースエステルフィルムに関する記述はない。トリアジン骨格の紫外線吸収剤を重合させた高分子紫外線吸収剤が記載されているが(例えば、特許文献7参照。)、親水性基を導入した共重合体の紫外線吸収剤がセルロースエステルとの相溶性向上、B/O改良、押され故障改良等によいという記載はない。
特開昭60−38411号公報
特開昭62−181360号公報
特開平3−281685号公報
特開平7−90184号公報
特開平6−148430号公報
特開2002−226522号公報
特開2000−273437号公報
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、光学フィルム用途としての分光吸収性能に優れ、着色が無く透明性に優れ、十分な紫外線吸収能力を有し、搬送ロール表面の異物付着、及びこれに起因したフィルムの転写故障や、搬送ロール上の異物による押され故障の発生を非常に少なくすることが出来、長期耐候性に優れた紫外線吸収剤を含有するセルロースエステル光学フィルム及びそれを用いた偏光板と液晶表示装置とそれに用いる紫外線吸収剤を提供することにある。
本願発明者は、上記課題を解決することができる紫外線吸収剤を含むセルロースエステル光学フィルムについて鋭意検討した結果、特定の構造及び物性を有する紫外線吸収剤を用いることにより、分光吸収性能に優れ、着色が無く透明性に優れるなど、十分な紫外線吸収能力を有し、押され故障を引き起こさず、長期耐候性に優れることを見出した。
本発明の上記目的は、以下の構成により達成することができる。
1.下記一般式(2)または一般式(3)で表されるモノマーから誘導されるポリマーを少なくとも1種含有したセルロースアシレートを主成分とすることを特徴とするセルロースエステル光学フィルム。
[式中、R21、R22はそれぞれ独立に水素原子、水酸基、又はアルコキシ基を表し、R23、R24、R25はそれぞれ独立に置換基を表し、R23、R24、R25のうち少なくとも1つは−OH、−COOH又は−SO3Hを含有するアルキル基である。R26、R27、R28はそれぞれ独立に水素原子または重合性基を含有する置換基を表すが、R26、R27、R28のうち、いずれか1つが重合性基を含有する置換基を表し、残り2つは水素原子を表す。l2、m2、n2は0〜3の整数を表す。]
[式中、R31、R32はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表し、p、qは0〜4の整数を表し、同一でも異なっていてもよく、それらのうちいずれか一つが重合性基を含有する置換基である。W1、W2はそれぞれ独立に−OH、−COOH、−SO3H、糖残基を含有する置換基、または糖残基を表す。s、tはそれぞれ整数を表し、s+t≧1である。]
2.セルロースアシレートのアシル基総炭素数が6.2以上、7.5以下であることを特徴とする前記1に記載のセルロースエステル光学フィルム。
但し、アシル基総炭素数は、セルロースアシレート中の各アシル基の置換度と該アシル基の炭素数との積の総和である。
2.セルロースアシレートのアシル基総炭素数が6.2以上、7.5以下であることを特徴とする前記1に記載のセルロースエステル光学フィルム。
但し、アシル基総炭素数は、セルロースアシレート中の各アシル基の置換度と該アシル基の炭素数との積の総和である。
3.下記一般式(1)で表されるモノマーの少なくとも1種と、親水性のエチレン性不飽和モノマーから誘導されるポリマーの少なくとも1種を含有したセルロースアシレートを主成分とすることを特徴とするセルロースエステル光学フィルム。
[式中、R11、R12はそれぞれ独立に水素原子、水酸基又はアルコキシ基を表し、R13、R14、R15はそれぞれ独立に置換基を表し、R16、R17、R18はそれぞれ独立に水素原子または重合性基を含有する置換基を表すが、R16、R17、R18のうち、いずれか1つは重合性基を含有する置換基であり、残り2つは水素原子である。l1、m1、n1はそれぞれ0〜3の整数を表す。]
4.セルロースアシレートのアシル基総炭素数が6.2以上、7.5以下であることを特徴とする前記3に記載のセルロースエステル光学フィルム。
4.セルロースアシレートのアシル基総炭素数が6.2以上、7.5以下であることを特徴とする前記3に記載のセルロースエステル光学フィルム。
5.前記一般式(2)または(3)で表されるモノマーから誘導されるポリマーの重量平均分子量が1000以上7000以下であることを特徴とする前記1または2に記載のセルロースエステル光学フィルム。
6.前記一般式(1)で表されるモノマーから誘導されるポリマーの重量平均分子量が1000以上7000以下であることを特徴とする前記3または4に記載のセルロースエステル光学フィルム。
7.前記一般式(2)または(3)で表されるモノマーから誘導されるポリマー中の一般式(2)または(3)で表されるモノマーユニットの含有量が10〜70質量%であることを特徴とする前記1、2または5のいずれか一項に記載のセルロースエステル光学フィルム。
8.前記一般式(1)で表されるモノマーから誘導されるポリマー中の一般式(1)で表されるモノマーユニットの含有量が10〜70質量%であることを特徴とする前記3、4又は6のいずれか一項に記載のセルロースエステル光学フィルム。
9.前記一般式(2)において、R23、R24、R25のうち少なくとも1つが糖構造を有する置換基であることを特徴とする前記1、2、5または7のいずれか一項に記載のセルロースエステル光学フィルム。
10.前記一般式(3)において、W1、W2が糖構造を有する置換基であることを特徴とする前記1、2、5または7のいずれか一項に記載のセルロースエステル光学フィルム。
11.前記1〜10のいずれか一項に記載されたセルロースエステル光学フィルムを溶融流延により製造することを特徴とするセルロースエステル光学フィルムの製造方法。
12.前記1〜10のいずれか一項に記載のセルロースエステル光学フィルムを用いることを特徴とする偏光板。
13.前記1〜10のいずれか一項記載のセルロースエステル光学フィルムを用いることを特徴とする液晶表示装置。
本発明の上記構成により、紫外部の吸収特性、透明性、耐久性(ブリードアウト故障)、耐光性および押され故障を引き起こさないセルロースエステル光学フィルムとそれを用いて高いコントラストが維持された偏光板及び液晶表示装置を提供することができる。
本発明を更に詳しく説明する。
本発明のセルロースエステル光学フィルムは、前記一般式(2)または一般式(3)で表されるモノマーから誘導されるポリマーを少なくとも一つ含有したセルロースアシレートを主成分とするセルロースエステル光学フィルム、または前記一般式(1)で表されるモノマーと少なくとも1種の親水性のエチレン性不飽和モノマーから誘導されるポリマーを少なくとも一つ含有したセルロースアシレートを主成分とするセルロースエステル光学フィルムであり、好ましくは該セルロースアシレートのアシル基総炭素数が6.2以上、7.5以下であることを特徴とする。但し、アシル基総炭素数は、セルロースアシレート中の各アシル基の置換度と該アシル基の炭素数との積の総和である。
なお、セルロースは多数のD−グルコース分子がグリコシド結合により直鎖状にした天然高分子である。D−グルコースには1〜4位及び6位の炭素にそれぞれ水酸基が結合されている。セルロースを構成するD−グルコースの6個の炭素の1位のアルデヒド性の水酸基と4位のアルコール性の水酸基が縮合してエーテル結合によりセルロース連鎖が成り立っている。6位の炭素は5位の炭素から分岐したメチル基であり、6位の水酸基はこのメチル基の水素が置き換わったもので、セルロース分子の6角形の連鎖から外側に飛び出した構造をしている。
セルロースアシレートは、グルコース単位の2、3及び6位の炭素に結合している水酸基の一部または全部をアシル基によりエステル化した重合体(ポリマー)である。ここで、「アシル基の置換度」とは、3n個(重合度をnとして)の水酸基のうちどのくらいアシル基が結合されているかを示す尺度であるが、置換度は、グルコース単位当たり、2位、3位および6位の3個の水酸基のうち、いくつの水酸基がアシル基によって置換されているかで表す。従って、当該3個の水酸基が全てアシル基によりエステル化された場合には、最大値3.0であるとする。
以下、本発明とその構成要素等について詳細な説明をする。
一般式(1)において、R11、R12はそれぞれ独立に水素原子、水酸基、又はアルコキシ基(例えば、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基など)を表し、R13、R14、R15はそれぞれ独立に置換基を表し、置換基としてはハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子など)、アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ヒドロキシエチル基、メトキシメチル基、トリフルオロメチル基、t−ブチル基など)、アルケニル基(例えば、ビニル基、アリル基、3−ブテン−1−イル基など)、アリール基(例えば、フェニル基、ナフチル基、p−トリル基、p−クロロフェニル基など)、アルコキシ基(例えば、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基など)、アリールオキシ基(例えば、フェノキシ基など)、アシルオキシ基(例えば、アセトキシ基、ピバロイルオキシ基、ベンゾイルオキシ基など)、アシル基(例えば、アセチル基、プロパノイル基、ブチロイル基など)、アルコキシカルボニル基(例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基など)、アリールオキシカルボニル基(例えば、フェノキシカルボニル基など)、ヒドロキシル基、アルキルチオ基(例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、n−ブチルチオ基など)、アリールチオ基(例えば、フェニルチオ基など)等が挙げられる。
R16、R17、R18はそれぞれ独立に水素原子または重合性基を含有する置換基を表し、R16、R17、R18のうち、いずれか1つが重合性基を含有する置換基を表し、残り2つは水素原子を表す。重合性基とは、不飽和エチレン系重合性基又は二官能系重縮合性基を意味するが、好ましくは不飽和エチレン系重合性基である。不飽和エチレン系重合性基の具体例としては、ビニル基、アリル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、スチリル基、アクリルアミド基、メタクリルアミド基、シアン化ビニル基、2−シアノアクリルオキシ基、1,2−エポキシ基、ビニルベンジル基、ビニルエーテル基などが挙げられるが、好ましくは、ビニル基、アクリロイル基、メタクリロイル基アクリルアミド基、メタクリルアミド基である。また、重合性基を部分構造として有するとは、上記重合性基が直接、もしくは2価以上の連結基によって結合していることを意味し、2価以上の連結基とは、例えば、アルキレン基(例えば、メチレン、1,2−エチレン、1,3−プロピレン、1,4−ブチレン、シクロヘキサン−1,4−ジイルなど)、アルケニレン基(例えば、エテン−1,2−ジイル、ブタジエン−1,4−ジイルなど)、アルキニレン基(例えば、エチン−1,2−ジイル、ブタン−1,3−ジイン−1,4−ジイルなど)、少なくとも一つの芳香族基を含む化合物から誘導される連結基(例えば、置換もしくは無置換のベンゼン、縮合多環炭化水素、芳香族複素環、芳香族炭化水素環集合、芳香族複素環集合など)、ヘテロ原子連結基(酸素、硫黄、窒素、ケイ素、リン原子など)が挙げられるが、好ましくは、アルキレン基、及び、ヘテロ原子で連結する基である。これらの連結基は更に組み合わせて複合基を形成してもよい。
一般式(2)において、R21、R22はそれぞれ独立に水素原子、水酸基、又はアルコキシ基(例えば、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基など)を表し、R23、R24、R25はそれぞれ独立に置換基を表し、R23、R24、R25のうち少なくとも1つは−OH、−COOH又は−SO3Hを含有するアルキル基である。置換基としてはハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子など)、アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ヒドロキシエチル基、メトキシメチル基、トリフルオロメチル基、t−ブチル基など)、アルケニル基(例えば、ビニル基、アリル基、3−ブテン−1−イル基など)、アリール基(例えば、フェニル基、ナフチル基、p−トリル基、p−クロロフェニル基など)、アルコキシ基(例えば、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基など)、アリールオキシ基(例えば、フェノキシ基など)、アシルオキシ基(例えば、アセトキシ基、ピバロイルオキシ基、ベンゾイルオキシ基など)、アシル基(例えば、アセチル基、プロパノイル基、ブチロイル基など)、アルコキシカルボニル基(例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基など)、アリールオキシカルボニル基(例えば、フェノキシカルボニル基など)、ヒドロキシル基、アルキルチオ基(例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、n−ブチルチオ基など)、アリールチオ基(例えば、フェニルチオ基など)等が挙げられる。
R26、R27、R28は一般式(1)におけるR16、R17、R18と同義であり、R26、R27、R28のうち、いずれか1つが重合性基を含有する置換基を表し、残り2つは水素原子を表す。
一般式(3)において、R31、R32はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表し、p,qは0〜4の整数を表し、同一でも異なっていてもよく、それらのうちいずれか一つが重合性基を含有する置換基である。置換基としては、ハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子など)、アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ヒドロキシエチル基、メトキシメチル基、トリフルオロメチル基、t−ブチル基など)、アルケニル基(例えば、ビニル基、アリル基、3−ブテン−1−イル基など)、アリール基(例えば、フェニル基、ナフチル基、p−トリル基、p−クロロフェニル基など)、アルコキシ基(例えば、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基など)、アリールオキシ基(例えば、フェノキシ基など)、アシルオキシ基(例えば、アセトキシ基、ピバロイルオキシ基、ベンゾイルオキシ基など)、アシル基(例えば、アセチル基、プロパノイル基、ブチロイル基など)、アルコキシカルボニル基(例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基など)、アリールオキシカルボニル基(例えば、フェノキシカルボニル基など)、カルバモイル基(例えば、メチルカルバモイル基、エチルカルバモイル基、ジメチルカルバモイル基など)、アシルアミノ基(例えば、アセチルアミノ基、プロピオニルアミノ基など)、スルホンアミド基(例えば、メタンスルホンアミド基、ベンゼンスルホンアミド基など)、スルファモイルアミノ基(例えば、ジメチルスルファモイルアミノ基など)、スルホニル基(例えば、メタンスルホニル基、ブタンスルホニル基、フェニルスルホニル基など)、スルファモイル基(例えば、エチルスルファモイル基、ジメチルスルファモイル基など)、スルホニルアミノ基(例えば、メタンスルホニルアミノ基、ベンゼンスルホニルアミノ基など)、ウレイド基(例えば、3−メチルウレイド基、3,3−ジメチルウレイド基、1,3−ジメチルウレイド基など)、イミド基(例えば、フタルイミド基など)、アルキルチオ基(例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、n−ブチルチオ基など)、アリールチオ基(例えば、フェニルチオ基など)等が挙げられる。重合性基とは、不飽和エチレン系重合性基又は二官能系重縮合性基を意味するが、好ましくは不飽和エチレン系重合性基である。不飽和エチレン系重合性基の具体例としては、ビニル基、アリル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、スチリル基、アクリルアミド基、メタクリルアミド基、シアン化ビニル基、2−シアノアクリルオキシ基、1,2−エポキシ基、ビニルベンジル基、ビニルエーテル基などが挙げられるが、好ましくは、ビニル基、アクリロイル基、メタクリロイル基アクリルアミド基、メタクリルアミド基である。また、重合性基を部分構造として有するとは、上記重合性基が直接、もしくは2価以上の連結基によって結合していることを意味し、2価以上の連結基とは、例えば、アルキレン基(例えば、メチレン、1,2−エチレン、1,3−プロピレン、1,4−ブチレン、シクロヘキサン−1,4−ジイルなど)、アルケニレン基(例えば、エテン−1,2−ジイル、ブタジエン−1,4−ジイルなど)、アルキニレン基(例えば、エチン−1,2−ジイル、ブタン−1,3−ジイン−1,4−ジイルなど)、少なくとも一つの芳香族基を含む化合物から誘導される連結基(例えば、置換もしくは無置換のベンゼン、縮合多環炭化水素、芳香族複素環、芳香族炭化水素環集合、芳香族複素環集合など)、ヘテロ原子連結基(酸素、硫黄、窒素、ケイ素、リン原子など)が挙げられるが、好ましくは、アルキレン基、及び、ヘテロ原子で連結する基である。これらの連結基は更に組み合わせて複合基を形成してもよい。
W1、W2はそれぞれ独立に−OH、−COOH、−SO3H、糖残基を含有する置換基、または糖残基である。糖残基としては糖単位1〜10、特に1〜5の単糖又はオリゴ糖が好ましく、例えばグルコース、マンノース、ガラクトース、グルコサミン、マンノサミン、ガラクトサミン等の六炭糖類、アラビノース、キシロース、リボース等の五炭糖類、マルトース、ラクトース、トレハトース、セロビオース、イソマルトース、ゲンチオビオース、メリビオース、ラミナリビオース、キトビオース、キシロビオース、マンノビオース、ソホロースなどの二糖類、マントトリオース、イソマルトトリオース、マルトテトラオース、マルトペンタオース、マンノトリオース、マンニノトリオースなどや、でんぷん、セルロース、キチン、キトサンなどの加水分解物(例えば、局方デキストリン、アクロデキストリン、ブリテッシュガム、セロデキストリンなど)などを挙げることができる。例えば、以下に示す構造であるがこれらに限定させるものではない。*は結合点を示す。
Raは水素原子またはアルキル基(例えば、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ヒドロキシエチル基、メトキシメチル基、トリフルオロメチル基、t−ブチル基など)、アシル基(例えば、アセチル基、プロパノイル基、ブチロイル基など)を表す。
以下、本発明の一般式(1)〜(3)で表される化合物を例示するが、これらに限定されるものではない。
本発明の一般式(1)〜(3)で表される化合物(以後、本発明に係る紫外線吸収剤ともいう)は紫外線吸収剤として機能するが、他の透明ポリマーに混合する際に、必要に応じて低分子化合物もしくは高分子化合物、無機化合物などを一緒に用いることもできる。例えば、酸化防止剤、可塑剤、難燃剤などの添加剤を同時に混合することも好ましい態様の一つである。
光学フィルムへの本発明に係る紫外線吸収剤の添加方法は、光学フィルム中に含有させてもよいし、光学フィルム上に塗布してもよい。光学フィルム中に含有させる場合、直接添加しても良い。
本発明に係る紫外線吸収剤の使用量は、化合物の種類、使用条件などにより一様ではないが、紫外線吸収剤である場合には、光学フィルム1m2当たり0.2〜8.0gが好ましく、0.4〜5.0が更に好ましく、1.0〜3.0が特に好ましい。更に、液晶劣化防止の観点から、波長380nm以下の紫外線吸収性能に優れ、かつ、良好な液晶表示性の観点から、400nm以上の可視光吸収が少ないものが好ましい。本発明においては、特に、波長380nmでの透過率が8%以下であることが好ましく、4%以下がさらに好ましく、1%以下であることが特に好ましい。
また、本発明においては、従来公知の紫外線吸収剤も併せて用いることもできる。従来公知の紫外線吸収剤としては、特に限定されないが、例えば、サリチル酸系紫外線吸収剤(フェニルサリシレート、p−tert−ブチルサリシレート等)或いはベンゾフェノン系紫外線吸収剤(2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2,2′−ジヒドロキシ−4,4′−ジメトキシベンゾフェノン等)、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤(2−(2′−ヒドロキシ−3′−tert−ブチル−5′−メチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(2′−ヒドロキシ−3′,5′−ジ−tert−ブチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(2′−ヒドロキシ−3′,5′−ジ−tert−アミル−フェニル)ベンゾトリアゾール等)、シアノアクリレート系紫外線吸収剤(2′−エチルへキシル−2−シアノ−3,3−ジフェニルアクリレート、エチル−2−シアノ−3−(3′,4′−メチレンジオキシフェニル)−アクリレート等)、トリアジン系紫外線吸収剤、或いは特開昭58−185677号、同59−149350号記載の化合物、ニッケル錯塩系化合物、無機粉体などが挙げられる。
本発明に係る紫外線吸収剤と共に用いられる従来公知の紫外線吸収剤としては、透明性が高く、偏光板や液晶素子の劣化を防ぐ効果に優れたベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤やベンゾフェノン系紫外線吸収剤が好ましく、不要な着色がより少ないベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤が、特に好ましい。
(一般式(1)〜(3)で表されるモノマーから誘導されるポリマー)
本発明に係るポリマーにおいて、一般式(1)で表されるモノマーと共重合体を形成する親水性のエチレン性不飽和モノマーとしては、親水性で分子中に重合可能な不飽和二重結合を有するもので有れば特に制限されず、例えば、アクリル酸或いはメタクリル酸等の不飽和カルボン酸、若しくはヒドロキシル基又はエーテル結合を有する、アクリル酸若しくはメタクリル酸エステル(例えば、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル、メタクリル酸2−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸テトラヒドロフルフリル、アクリル酸2−ヒドロキシエチル、アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、2,3−ジヒドロキシ−2−メチルプロピルメタクリレート、アクリル酸テトラヒドロフルフリル、アクリル酸2−エトキシエチル、アクリル酸ジエチレングリコールエトキシレート、アクリル酸3−メトキシブチルなど)、アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド等の(N−置換)(メタ)アクリルアミド、N−ビニルピロリドン、N−ビニルオキサゾリドン等が挙げられる。親水性のエチレン性不飽和モノマーとしては、水酸基若しくはカルボキシル基を分子内に有する(メタ)アクリレートが好ましく、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル、メタクリル酸2−ヒドロキシプロピル、アクリル酸2−ヒドロキシエチル、アクリル酸2−ヒドロキシプロピルが特に好ましい。
本発明に係るポリマーにおいて、一般式(1)で表されるモノマーと共重合体を形成する親水性のエチレン性不飽和モノマーとしては、親水性で分子中に重合可能な不飽和二重結合を有するもので有れば特に制限されず、例えば、アクリル酸或いはメタクリル酸等の不飽和カルボン酸、若しくはヒドロキシル基又はエーテル結合を有する、アクリル酸若しくはメタクリル酸エステル(例えば、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル、メタクリル酸2−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸テトラヒドロフルフリル、アクリル酸2−ヒドロキシエチル、アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、2,3−ジヒドロキシ−2−メチルプロピルメタクリレート、アクリル酸テトラヒドロフルフリル、アクリル酸2−エトキシエチル、アクリル酸ジエチレングリコールエトキシレート、アクリル酸3−メトキシブチルなど)、アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド等の(N−置換)(メタ)アクリルアミド、N−ビニルピロリドン、N−ビニルオキサゾリドン等が挙げられる。親水性のエチレン性不飽和モノマーとしては、水酸基若しくはカルボキシル基を分子内に有する(メタ)アクリレートが好ましく、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル、メタクリル酸2−ヒドロキシプロピル、アクリル酸2−ヒドロキシエチル、アクリル酸2−ヒドロキシプロピルが特に好ましい。
一般式(2)、(3)で表されるモノマーのみの単重合体であっても、他の重合性モノマーとの共重合体であってもよいが、共重合可能な他の重合性モノマーとしては、例えば、スチレン誘導体(例えば、スチレン、α−メチルスチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、ビニルナフタレンなど)、アクリル酸エステル誘導体(例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸i−ブチル、アクリル酸t−ブチル、アクリル酸オクチル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸ベンジルなど)、メタクリル酸エステル誘導体(例えば、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸i−ブチル、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル、メタクリル酸オクチル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸ベンジル等)、アルキルビニルエーテル(例えば、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、ブチルビニルエーテルなど)、アルキルビニルエステル(例えば、ギ酸ビニル、酢酸ビニル、酪酸ビニル、カプロン酸ビニル、ステアリン酸ビニルなど)、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、アクリルアミド、メタクリルアミドなどの不飽和化合物が挙げられる。好ましくは、アクリル酸メチル、アクリル酸2−ヒドロキシエチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル、酢酸ビニルである。
本発明に係るポリマーの合成は、公知の方法をいずれも採用できる。例えば、溶液重合法によれば、適当な溶媒中にて重合開始剤の存在下に、各単量体を共重合体させればよい。
溶媒としては共重合反応に悪影響を及ぼさないものであれば特に制限はなく、例えば、水、メタノ−ル、エタノ−ル、イソプロパノ−ル、n−プロパノ−ル、n−ブタノ−ル、イソブタノ−ル、tert−ブタノ−ル、n−ペンタノ−ル、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、1−メトキシ−2−プロパノ−ル、エチレングリコ−ル、プロピレングリコ−ル、ジエチレンングリコ−ル、ポリエチレングリコ−ル、ポリプロピレングリコ−ル等のアルコ−ル類、石油エ−テル、ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素類、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、ジエチルエ−テル、ジブチルエ−テル、テトラヒドロフラン(THF)、ジオキサン等のエ−テル類、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル等のエステル類、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド等のアミド類、クロロホルム、ジクロロメタン等のハロゲン系類を挙げることができる。溶媒は1種を単独でも使用でき又は2種以上の併用もできる。溶媒の使用量は種々の反応条件に応じて広い範囲から適宜選択すればよいが、通常モノマ−使用量に対して質量で0.2〜500倍量、好ましくは0.4〜100倍量、より好ましくは0.6〜50倍量とすればよい。
重合開始剤としては公知のものを何れも使用でき、例えば、過酸化ベンゾイル、ジブチルパ−オキサイド等の過酸化物類、アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ系重合開始剤等を挙げることができる。重合開始剤は1種を単独で使用でき又は必要に応じて2種以上を併用できる。重合開始剤の使用量は特に制限されず、種々の反応条件に応じて広い範囲から適宜選択できるが、通常がモノマ−使用量に対して0.1〜50モル%とすればよい。
また、得られる共重合体の重合度を調整するために、ドデシルメルカプタン等の連鎖移動剤、ハイドロキノン等の重合禁止剤を反応系に添加してもよい。本共重合反応は、重合可能な温度下、好ましくは室温〜使用する溶媒の沸点の温度下に行われ、通常1〜50時間程度、好ましくは2〜24時間程度で終了する。
また、得られる共重合体の重合度を調整するために、ドデシルメルカプタン等の連鎖移動剤、ハイドロキノン等の重合禁止剤を反応系に添加してもよい。本共重合反応は、重合可能な温度下、好ましくは室温〜使用する溶媒の沸点の温度下に行われ、通常1〜50時間程度、好ましくは2〜24時間程度で終了する。
以下に一般式(1)〜(3)で表されるモノマーから誘導されるポリマーを例示するが、これらに限定されるものではない。
(P−1)重量平均分子量4000、(1−1):メタクリル酸エチル:メタクリル酸2−ヒドロキシエチルの組成比が略35:50:15の共重合体
(P−2)重量平均分子量5600、(1−6):N−ビニルピロリドンの組成比が略50:50の共重合体
(P−3)重量平均分子量12000、(1−8):メタクリル酸2−ヒドロキシエチル:メタクリル酸エチルの組成比が略50:20:30の共重合体
(P−4)重量平均分子量4800、(1−10):アクリル酸テトラヒドロフルフリル:アクリル酸メチルの組成比が略45:25:30の共重合体
(P−5)重量平均分子量3000、(1−11):メタクリル酸2−ヒドロキシエチル:メタクリル酸メチルの組成比が略30:15:55の共重合体
(P−6)重量平均分子量2800、(1−13):アクリル酸メチル:アクリル酸2−ヒドロキシエチルが略35:50:15の共重合体
(P−7)重量平均分子量4500、(2−2):メタクリル酸エチルの組成比が略50:50の共重合体
(P−8)重量平均分子量5800、(2−4):メタクリル酸メチル:メタクリル酸2−ヒドロキシエチルの組成比が略70:10:20の共重合体
(P−9)重量平均分子量6800、(2−11):酢酸ビニル:メタクリル酸テトラヒドロフルフリルの組成比が略55:10:35の共重合体
(P−10)重量平均分子量2000、(2−15):メタクリル酸メチル:メタクリル酸2−ヒドロキシエチルの組成比が略35:50:15の共重合体
(P−11)重量平均分子量3500、(2−17):メタクリル酸グリシジル:メタクリル酸メチルの組成比が略45:10:45の共重合体
(P−12)重量平均分子量2100、(2−20):α−メチルスチレン:メタクリル酸メチルの組成比が45:10:45の共重合体
(P−13)重量平均分子量1200、(2−23):メタクリル酸エチル:N−ビニルピロリドンの組成比が50:38.5:11.5の共重合体
(P−14)重量平均分子量3100、(2−27):メタクリル酸メチルの組成比が略70:30の共重合体
(P−15)重量平均分子量3500、(3−1):メタクリル酸メチル:メタクリル酸2−ヒドロキシエチルの組成比が略60:30:10の共重合体
(P−16)重量平均分子量4200、(3−3):メタクリル酸メチルの組成比が略55:45の共重合体
(P−17)重量平均分子量5700、(3−4):メタクリル酸プロピル:メタクリル酸2−ヒドロキシエチルの組成比が略55:30:15の共重合体
(P−18)重量平均分子量2800、(3−6):アクリル酸メチル:アクリル酸2−ヒドロキシルメチルの組成比が略45:45:10の共重合体
(P−19)重量平均分子量3500、(3−7):アクリル酸2−エトキシエチルの組成比が略60:40の共重合体
(P−20)重量平均分子量2500、(3−9):α−メチルスチレン:メタクリル酸2−ヒドロキシエチルの組成比が略45:25:30の共重合体
(P−21)重量平均分子量8900、(3−11):メタクリル酸2−エトキシエチル:メタクリル酸エチルの組成比が略50:30:20の共重合体
(P−22)重量平均分子量5600、(3−12):N−ビニルピロリドン:メタクリルアミドの組成比が略35:10:55の共重合体
(P−23)重量平均分子量3100、(3−13):メタクリル酸2−ヒドロキシエチル:メタクリル酸エチルの組成比が略40:15:45の共重合体
(P−24)重量平均分子量4500、(3−15):メタクリル酸:メタクリル酸エチルの組成比が略35:10:55の共重合体
(P−25)重量平均分子量1900、(3−17):メタクリル酸2−ヒドロキシプロピル:メタクリル酸プロピルの組成比が略50:5:45の共重合体
(P−26)重量平均分子量6200、(3−18):アクリル酸2−ヒドロキシエチル:アクリル酸エチルの組成比が略45:15:40の共重合体
(セルロースエステルフィルムの製造方法)
次いで、本発明の好ましい態様であるセルロースエステルフィルムの製造方法について説明する。
(P−2)重量平均分子量5600、(1−6):N−ビニルピロリドンの組成比が略50:50の共重合体
(P−3)重量平均分子量12000、(1−8):メタクリル酸2−ヒドロキシエチル:メタクリル酸エチルの組成比が略50:20:30の共重合体
(P−4)重量平均分子量4800、(1−10):アクリル酸テトラヒドロフルフリル:アクリル酸メチルの組成比が略45:25:30の共重合体
(P−5)重量平均分子量3000、(1−11):メタクリル酸2−ヒドロキシエチル:メタクリル酸メチルの組成比が略30:15:55の共重合体
(P−6)重量平均分子量2800、(1−13):アクリル酸メチル:アクリル酸2−ヒドロキシエチルが略35:50:15の共重合体
(P−7)重量平均分子量4500、(2−2):メタクリル酸エチルの組成比が略50:50の共重合体
(P−8)重量平均分子量5800、(2−4):メタクリル酸メチル:メタクリル酸2−ヒドロキシエチルの組成比が略70:10:20の共重合体
(P−9)重量平均分子量6800、(2−11):酢酸ビニル:メタクリル酸テトラヒドロフルフリルの組成比が略55:10:35の共重合体
(P−10)重量平均分子量2000、(2−15):メタクリル酸メチル:メタクリル酸2−ヒドロキシエチルの組成比が略35:50:15の共重合体
(P−11)重量平均分子量3500、(2−17):メタクリル酸グリシジル:メタクリル酸メチルの組成比が略45:10:45の共重合体
(P−12)重量平均分子量2100、(2−20):α−メチルスチレン:メタクリル酸メチルの組成比が45:10:45の共重合体
(P−13)重量平均分子量1200、(2−23):メタクリル酸エチル:N−ビニルピロリドンの組成比が50:38.5:11.5の共重合体
(P−14)重量平均分子量3100、(2−27):メタクリル酸メチルの組成比が略70:30の共重合体
(P−15)重量平均分子量3500、(3−1):メタクリル酸メチル:メタクリル酸2−ヒドロキシエチルの組成比が略60:30:10の共重合体
(P−16)重量平均分子量4200、(3−3):メタクリル酸メチルの組成比が略55:45の共重合体
(P−17)重量平均分子量5700、(3−4):メタクリル酸プロピル:メタクリル酸2−ヒドロキシエチルの組成比が略55:30:15の共重合体
(P−18)重量平均分子量2800、(3−6):アクリル酸メチル:アクリル酸2−ヒドロキシルメチルの組成比が略45:45:10の共重合体
(P−19)重量平均分子量3500、(3−7):アクリル酸2−エトキシエチルの組成比が略60:40の共重合体
(P−20)重量平均分子量2500、(3−9):α−メチルスチレン:メタクリル酸2−ヒドロキシエチルの組成比が略45:25:30の共重合体
(P−21)重量平均分子量8900、(3−11):メタクリル酸2−エトキシエチル:メタクリル酸エチルの組成比が略50:30:20の共重合体
(P−22)重量平均分子量5600、(3−12):N−ビニルピロリドン:メタクリルアミドの組成比が略35:10:55の共重合体
(P−23)重量平均分子量3100、(3−13):メタクリル酸2−ヒドロキシエチル:メタクリル酸エチルの組成比が略40:15:45の共重合体
(P−24)重量平均分子量4500、(3−15):メタクリル酸:メタクリル酸エチルの組成比が略35:10:55の共重合体
(P−25)重量平均分子量1900、(3−17):メタクリル酸2−ヒドロキシプロピル:メタクリル酸プロピルの組成比が略50:5:45の共重合体
(P−26)重量平均分子量6200、(3−18):アクリル酸2−ヒドロキシエチル:アクリル酸エチルの組成比が略45:15:40の共重合体
(セルロースエステルフィルムの製造方法)
次いで、本発明の好ましい態様であるセルロースエステルフィルムの製造方法について説明する。
本発明に係るセルロースエステルフィルムの製造に用いられる製膜工程としては、溶媒を用いずセルロースエステルを流動性を示す温度まで加熱溶融し、その後、流動性のセルロースエステルを流延する溶融流延である。加熱溶融する成形法は更に詳細には溶融押出成形法、プレス成形法、インフレーション法、射出成形法、ブロー成形法、延伸成形法などに分類できる。ここでフィルム構成材料が加熱されて、その流動性を発現させた後、ドラムまたはエンドレスベルト上に押出し製膜する。
(セルロースエステル;セルロースアシレート)
本発明に用いられるセルロースエステルとしては、セルロースの低級脂肪酸エステルが好ましく用いられる。
本発明に用いられるセルロースエステルとしては、セルロースの低級脂肪酸エステルが好ましく用いられる。
セルロースエステルの低級脂肪酸エステルにおける低級脂肪酸とは、炭素原子数が6以下の脂肪酸を意味し、例えば、セルロースアセテート、セルロースプロピオネート、セルロースブチレート等、又特開平10−45804号、同8−231761号、米国特許第2,319,052号等に記載されているセルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチレート等の混合脂肪酸エステルなどがセルロースの低級脂肪酸エステルの例として挙げられる。上記脂肪酸の中でも、セルロースアセテート、セルロースアセテートプロピオネートが好ましく用いられるが、本発明に係るセルロースエステルフィルムの場合には、フィルム強度の観点から、特に重合度250〜400のものが好ましく用いられる。
本発明において、光学フィルムを構成するセルロースアシレートは、炭素数2以上の脂肪族アシル基を有するセルロースアシレートであり、かつ、セルロースアシレートのアシル基総炭素数が6.2以上、7.5以下であるセルロースアシレートである。セルロースアシレートのアシル基総炭素数は、好ましくは、6.5以上、7.2以下であり、さらに好ましくは6.6以上7.1以下である。但し、アシル基総炭素数は、セルロースアシレート中の各アシル基の置換度と炭素数の積の総和である。さらに、脂肪族アシル基の炭素数は、セルロース合成の生産性、コストの観点から、2以上、6以下が好ましい。なお、アシル基で置換されていない部分は通常水酸基として存在している。これらは公知の方法で合成することが出来る。
アシル基としては、例えば、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、ペンタネート基、ヘキサネート基等が挙げられ、セルロースアシレートとしては、セルロースプロピオネート、セルロースブチレート、セルロースペンタネート等が挙げられる。また、上述の側鎖炭素数を満たせば、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートペンタネート等のように混合脂肪酸エステルでもよい。この中でも、特にセルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチレートが好ましい。なお溶液流延製膜で一般に用いられているセルロースアシレートであるトリアセチルセルロース、ジアセチルセルロースについては、側鎖炭素数の条件を満たさないため、本発明には含まない。
一般に、セルロースアシレートのアシル基の総置換度に対し、セルロースアシレートフィルムの機械物性及びケン化性と、セルロースアシレートの溶融製膜性は、トレードオフの関係にある。例えば、セルロースアセテートプロピオネートにおいて、アシル基の総置換度を上げると機械物性が低下し、溶融製膜性が向上するため、両立は困難である。本発明では、セルロースアシレートのアシル基総炭素数を6.5以上7.2以下とする事で、フィルム機械物性、ケン化性、溶融製膜性を両立できることを見出した。この機構の詳細は不明であるが、アシル基の炭素数により、フィルム機械物性、ケン化性、溶融製膜性への影響が異なるためと推測される。すなわち、同置換度の場合、アセチル基よりもプロピオニル基、ブチリル基といった長鎖のアシル基の方が、より疎水性となり、溶融製膜性を向上させる。従って、同じ溶融製膜性を達成する場合、プロピオニル基、ブチリル基の置換度はアセチル基よりも低置換度でよく、そのため機械物性、ケン化性の低下が抑えられると推測される。
なお、セルロースアシレートのアシル基の置換度は、Carbohydr.Res.273(1995)83−91(手塚他)に記載の方法で13C−NMRにより求めることができる。
本発明で用いられるセルロースアシレートは、重量平均分子量Mw/数平均分子量Mn比が1.0〜5.5のものが用いられ、特に好ましくは1.4〜5.0であり、更に好ましくは2.0〜3.0である。また、Mwは10万〜50万、中でも15万〜30万のものが好ましく用いられる。
セルロースアシレートの平均分子量及び分子量分布は、高速液体クロマトグラフィーを用いて公知の方法で測定することが出来る。これを用いて数平均分子量、重量平均分子量を算出する。測定条件は以下の通りである。
溶媒: メチレンクロライド
カラム: Shodex K806,K805,K803(昭和電工(株)製を3本接続して使用した)
カラム温度:25℃
試料濃度: 0.1質量%
検出器: RI Model 504(GLサイエンス社製)
ポンプ: L6000(日立製作所(株)製)
流量: 1.0ml/min
校正曲線: 標準ポリスチレンSTK standard ポリスチレン(東ソー(株)製)Mw=1000000〜500迄の13サンプルによる校正曲線を使用した。13サンプルは、ほぼ等間隔にすることが好ましい。
溶媒: メチレンクロライド
カラム: Shodex K806,K805,K803(昭和電工(株)製を3本接続して使用した)
カラム温度:25℃
試料濃度: 0.1質量%
検出器: RI Model 504(GLサイエンス社製)
ポンプ: L6000(日立製作所(株)製)
流量: 1.0ml/min
校正曲線: 標準ポリスチレンSTK standard ポリスチレン(東ソー(株)製)Mw=1000000〜500迄の13サンプルによる校正曲線を使用した。13サンプルは、ほぼ等間隔にすることが好ましい。
本発明で用いられるセルロースアシレートの原料セルロースは、木材パルプでも綿花リンターでもよく、木材パルプは針葉樹でも広葉樹でもよいが、針葉樹の方がより好ましい。製膜の際の剥離性の点からは綿花リンターが好ましく用いられる。これらから作られたセルロースアシレートは適宜混合して、或いは単独で使用することが出来る。
例えば、綿花リンター由来セルロースアシレート:木材パルプ(針葉樹)由来セルロースアシレート:木材パルプ(広葉樹)由来セルロースアシレートの比率が100:0:0、90:10:0、85:15:0、50:50:0、20:80:0、10:90:0、0:100:0、0:0:100、80:10:10、85:0:15、40:30:30で用いることが出来る。
セルロースアシレートは、例えば、原料セルロースの水酸基を無水酢酸、無水プロピオン酸及び/または無水酪酸を用いて常法によりアセチル基、プロピオニル基及び/またはブチル基を上記の範囲内に置換することで得られる。このようなセルロースアシレートの合成方法は、特に限定はないが、例えば、特開平10−45804号あるいは特表平6−501040号に記載の方法を参考にして合成することができる。
アセチル基、プロピオニル基、ブチル基等のアシル基の置換度は、ASTM−D817−96に準じて測定することができる。
また、工業的にはセルロースアシレートは硫酸を触媒として合成されているが、この硫酸は完全には除去されておらず、残留する硫酸が溶融製膜時に各種の分解反応を引き起こし、得られるセルロースアシレートフィルムの品質に影響を与えるため、本発明に用いられるセルロースアシレート中の残留硫酸含有量は、硫黄元素換算で0.1〜40ppmの範囲である。これらは塩の形で含有していると考えられる。残留硫酸含有量が40ppmを超えると熱溶融時のダイリップ部の付着物が増加するため好ましくない。また、熱延伸時や熱延伸後でのスリッティングの際に破断しやすくなるため好ましくない。少ない方が好ましいが、0.1未満とするにはセルロースアシレートの洗浄工程の負担が大きくなりすぎるため好ましくないだけでなく、逆に破断しやすくなることがあり好ましくない。これは洗浄回数が増えることが樹脂に影響を与えているのかもしれないがよく分かっていない。さらに0.1〜30ppmの範囲が好ましい。残留硫酸含有量は、同様にASTM−D817−96により測定することができる。
また、その他(酢酸等)の残留酸を含めたトータル残留酸量は1000ppm以下が好ましく、500ppm以下がさらに好ましく、100ppm以下がより好ましい。
合成したセルロースアシレートの洗浄を、溶液流延法に用いられる場合に比べて、さらに十分に行うことによって、残留酸含有量を上記の範囲とすることができ、溶融流延法によってフィルムを製造する際に、リップ部への付着が軽減され、平面性に優れるフィルムが得られ、寸法変化、機械強度、透明性、耐透湿性、後述するRt値、Ro値が良好なフィルムを得ることができる。また、セルロースアシレートの洗浄は、水に加えて、メタノール、エタノールのような貧溶媒、あるいは結果として貧溶媒であれば貧溶媒と良溶媒の混合溶媒を用いることができ、残留酸以外の無機物、低分子の有機不純物を除去する事ができる。さらに、セルロースアシレートの洗浄は、ヒンダードアミン、亜リン酸エステルといった酸化防止剤の存在下で行うことが好ましく、セルロースアシレートの耐熱性、製膜安定性が向上する。
合成したセルロースアシレートの洗浄を、溶液流延法に用いられる場合に比べて、さらに十分に行うことによって、残留酸含有量を上記の範囲とすることができ、溶融流延法によってフィルムを製造する際に、リップ部への付着が軽減され、平面性に優れるフィルムが得られ、寸法変化、機械強度、透明性、耐透湿性、後述するRt値、Ro値が良好なフィルムを得ることができる。また、セルロースアシレートの洗浄は、水に加えて、メタノール、エタノールのような貧溶媒、あるいは結果として貧溶媒であれば貧溶媒と良溶媒の混合溶媒を用いることができ、残留酸以外の無機物、低分子の有機不純物を除去する事ができる。さらに、セルロースアシレートの洗浄は、ヒンダードアミン、亜リン酸エステルといった酸化防止剤の存在下で行うことが好ましく、セルロースアシレートの耐熱性、製膜安定性が向上する。
また、セルロースアシレートの耐熱性、機械物性、光学物性等を向上させるため、セルロースアシレートの良溶媒に溶解後、貧溶媒中に再沈殿させ、セルロースアシレートの低分子量成分、その他不純物を除去する事ができる。この時、前述のセルロースアシレートの洗浄同様に、酸化防止剤の存在下で行うことが好ましい。さらに、セルロースアシレートの再沈殿処理の後、別のポリマーあるいは低分子化合物を添加してもよい。
セルロースアシレートの極限粘度は、1.5〜1.75g/cm3が好ましく、さらに1.53〜1.63の範囲が好ましい。
また、本発明で用いられるセルロースアシレートはフィルムにした時の輝点異物が少ないものであることが好ましい。輝点異物とは、2枚の偏光板を直交に配置し(クロスニコル)、この間にセルロースアシレートフィルムを配置して、一方の面から光源の光を当てて、もう一方の面からセルロースアシレートフィルムを観察した時に、光源の光が漏れて見える点のことである。このとき評価に用いる偏光板は輝点異物がない保護フィルムで構成されたものであることが望ましく、偏光子の保護にガラス板を使用したものが好ましく用いられる。輝点異物はセルロースアシレートに含まれる未酢化若しくは低酢化度のセルロースがその原因の1つと考えられ、輝点異物の少ないセルロースアシレートを用いる(置換度の分散の小さいセルロースアシレートを用いる)ことと、溶融したセルロースアシレートを濾過すること、あるいはセルロースアシレートの合成後期の過程や沈殿物を得る過程の少なくともいずれかにおいて、一度溶液状態として同様に濾過工程を経由して輝点異物を除去することもできる。溶融樹脂は粘度が高いため、後者の方法のほうが効率がよい。
フィルム膜厚が薄くなるほど単位面積当たりの輝点異物数は少なくなり、フィルムに含まれるセルロースアシレートの含有量が少なくなるほど輝点異物は少なくなる傾向があるが、輝点異物は、輝点の直径0.01mm以上が200個/cm2以下であることが好ましく、更に100個/cm2以下であることが好ましく、50個/cm2以下であることが好ましく、30個/cm2以下であることが好ましく、10個/cm2以下であることが好ましいが、皆無であることが最も好ましい。また、0.005〜0.01mm以下の輝点についても200個/cm2以下であることが好ましく、更に100個/cm2以下であることが好ましく、50個/cm2以下であることが好ましく、30個/cm2以下であることが好ましく、10個/cm2以下であることが好ましいが、皆無であることが最も好ましい。
輝点異物を溶融濾過によって除去する場合、セルロースアシレートを単独で溶融させたものを濾過するよりも可塑剤、劣化防止剤、酸化防止剤等を添加混合したセルロースアシレート組成物を濾過することが輝点異物の除去効率が高く好ましい。もちろん、セルロースアシレートの合成の際に溶媒に溶解させて濾過により低減させてもよい。紫外線吸収剤、その他の添加物も適宜混合したものを濾過することが出来る。濾過はセルロースアシレートを含む溶融物の粘度が1000Pa・s以下で濾過されるこが好ましく、更に好ましくは500Pa・s以下が好ましく、100Pa・s以下であることが更に好ましく、50Pa・s以下であることが更に好ましい。濾材としては、ガラス繊維、セルロース繊維、濾紙、四フッ化エチレン樹脂などの弗素樹脂等の従来公知のものが好ましく用いられるが、特にセラミックス、金属等が好ましく用いられる。絶対濾過精度としては50μm以下のものが好ましく用いられ、30μm以下のものが更に好ましく、10μm以下のものが更に好ましく、5μm以下のものが更に好ましく用いられる。これらは適宜組み合わせて使用することも出来る。濾材はサーフェースタイプでもデプスタイプでも用いることが出来るが、デプスタイプの方が比較的目詰まりしにくく好ましく用いられる。
別の実施態様では、原料のセルロースアシレートは少なくとも一度溶媒に溶解させた後、溶媒を乾燥させたセルロースアシレートを用いても良い。その際には可塑剤、紫外線吸収剤、劣化防止剤、酸化防止剤及びマット剤の少なくとも1つ以上と共に溶媒に溶解させた後、乾燥させたセルロースアシレートを用いる。溶媒としては、メチレンクロライド、酢酸メチル、ジオキソラン等の溶液流延法で用いられる良溶媒を用いることができ、同時にメタノール、エタノール、ブタノール等の貧溶媒を用いてもよい。溶解の過程で−20℃以下に冷却したり、80℃以上に加熱したりしても良い。このようなセルロースアシレートを用いると、溶融状態にした時の各添加物を均一にしやすく、光学特性を均一にできることがある。
本発明の光学フィルムはセルロースアシレート以外の高分子成分を適宜混合したものでもよい。混合される高分子成分はセルロースアシレートと相溶性に優れるものが好ましく、フィルムにした時の透過率が80%以上、更に好ましくは90%以上、更に好ましくは92%以上であることが好ましい。
(可塑剤)
本発明の光学フィルムには、可塑剤を添加することができる。一般的に、可塑剤として知られる化合物を添加することは機械的性質向上、柔軟性を付与、耐吸水性付与、水分透過率の低減等のフィルムの改質の観点において好ましい。また本発明で行う溶融流延法においては、用いるセルロースエステル単独のガラス転移温度よりも、可塑剤の添加によりフィルム構成材料の溶融温度を低下させる目的、または同じ加熱温度においてセルロースエステルよりも可塑剤を含むフィルム構成材料の粘度が低下できる目的を含んでいる。ここで、本発明において、フィルム構成材料の溶融温度とは、該材料が加熱され流動性が発現された状態において材料が加熱された温度を意味する。
本発明の光学フィルムには、可塑剤を添加することができる。一般的に、可塑剤として知られる化合物を添加することは機械的性質向上、柔軟性を付与、耐吸水性付与、水分透過率の低減等のフィルムの改質の観点において好ましい。また本発明で行う溶融流延法においては、用いるセルロースエステル単独のガラス転移温度よりも、可塑剤の添加によりフィルム構成材料の溶融温度を低下させる目的、または同じ加熱温度においてセルロースエステルよりも可塑剤を含むフィルム構成材料の粘度が低下できる目的を含んでいる。ここで、本発明において、フィルム構成材料の溶融温度とは、該材料が加熱され流動性が発現された状態において材料が加熱された温度を意味する。
セルロースエステル単独では、ガラス転移温度よりも低いとフィルム化するための流動性は発現されない。しかしながら、セルロースエステルは、ガラス転移温度以上において熱量の吸収により弾性率或いは粘度が低下し、流動性が発現される。フィルム構成材料を溶融させるためには、添加する可塑剤がセルロースエステルのガラス転移温度よりも低い融点またはガラス転移温度をもつことが上記目的を満たすために好ましい。更に多価アルコールと1価のカルボン酸からなるエステル系可塑剤、多価カルボン酸と1価のアルコールからなるエステル系可塑剤はセルロースエステルと親和性が高く、より好ましい。
本発明においては、多価アルコールと1価のカルボン酸からなるエステル系可塑剤、多価カルボン酸と1価のアルコールからなるエステル系可塑剤の両方またはどちらか一方を用いる。
多価アルコールエステル系の一つであるエチレングリコールエステル系の可塑剤:具体的には、エチレングリコールジアセテート、エチレングリコールジブチレート等のエチレングリコールアルキルエステル系の可塑剤、エチレングリコールジシクロプロピルカルボキシレート、エチレングリコールジシクロヘキルカルボキシレート等のエチレングリコールシクロアルキルエステル系の可塑剤、エチレングリコールジベンゾエート、エチレングリコールジ4−メチルベンゾエート等のエチレングリコールアリールエステル系の可塑剤が挙げられる。これらアルキレート基、シクロアルキレート基、アリレート基は、同一でもあっても異なっていてもよく、更に置換されていてもよい。またアルキレート基、シクロアルキレート基、アリレート基のミックスでもよく、またこれら置換基同志が共有結合で結合していてもよい。更にエチレングリコール部も置換されていてもよく、エチレングリコールエステルの部分構造が、ポリマーの一部、或いは規則的にペンダントされていてもよく、また酸化防止剤、酸掃去剤、紫外線吸収剤等の添加剤の分子構造の一部に導入されていてもよい。
多価アルコールエステル系の一つであるグリセリンエステル系の可塑剤:具体的にはトリアセチン、トリブチリン、グリセリンジアセテートカプリレート、グリセリンオレートプロピオネート等のグリセリンアルキルエステル、グリセリントリシクロプロピルカルボキシレート、グリセリントリシクロヘキシルカルボキシレート等のグリセリンシクロアルキルエステル、グリセリントリベンゾエート、グリセリン4−メチルベンゾエート等のグリセリンアリールエステル、ジグリセリンテトラアセチレート、ジグリセリンテトラプロピオネート、ジグリセリンアセテートトリカプリレート、ジグリセリンテトララウレート、等のジグリセリンアルキルエステル、ジグリセリンテトラシクロブチルカルボキシレート、ジグリセリンテトラシクロペンチルカルボキシレート等のジグリセリンシクロアルキルエステル、ジグリセリンテトラベンゾエート、ジグリセリン3−メチルベンゾエート等のジグリセリンアリールエステル等が挙げられる。これらアルキレート基、シクロアルキルカルボキシレート基、アリレート基は同一でもあっても異なっていてもよく、更に置換されていてもよい。またアルキレート基、シクロアルキルカルボキシレート基、アリレート基のミックスでもよく、またこれら置換基同志が共有結合で結合していてもよい。更にグリセリン、ジグリセリン部も置換されていてもよく、グリセリンエステル、ジグリセリンエステルの部分構造がポリマーの一部、或いは規則的にペンダントされていてもよく、また酸化防止剤、酸掃去剤、紫外線吸収剤等の添加剤の分子構造の一部に導入されていてもよい。
その他の多価アルコールエステル系の可塑剤としては、具体的には特開2003−12823号公報の段落30〜33記載の多価アルコールエステル系可塑剤が挙げられる。
これらアルキレート基、シクロアルキルカルボキシレート基、アリレート基は、同一でもあっても異なっていてもよく、更に置換されていてもよい。またアルキレート基、シクロアルキルカルボキシレート基、アリレート基のミックスでもよく、またこれら置換基同志が共有結合で結合していてもよい。更に多価アルコール部も置換されていてもよく、多価アルコールの部分構造が、ポリマーの一部、或いは規則的にペンダントされていてもよく、また酸化防止剤、酸掃去剤、紫外線吸収剤等の添加剤の分子構造の一部に導入されていてもよい。
上記多価アルコールと1価のカルボン酸からなるエステル系可塑剤の中では、アルキル多価アルコールアリールエステルが好ましく、具体的には上記のエチレングリコールジベンゾエート、グリセリントリベンゾエート、ジグリセリンテトラベンゾエート、特開2003−12823号公報の段落32記載例示化合物16が挙げられる。
多価カルボン酸エステル系の一つであるジカルボン酸エステル系の可塑剤:具体的には、ジドデシルマロネート(C1)、ジオクチルアジペート(C4)、ジブチルセバケート(C8)等のアルキルジカルボン酸アルキルエステル系の可塑剤、ジシクロペンチルサクシネート、ジシクロヘキシルアジーペート等のアルキルジカルボン酸シクロアルキルエステル系の可塑剤、ジフェニルサクシネート、ジ4−メチルフェニルグルタレート等のアルキルジカルボン酸アリールエステル系の可塑剤、ジヘキシル−1,4−シクロヘキサンジカルボキシレート、ジデシルビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2,3−ジカルボキシレート等のシクロアルキルジカルボン酸アルキルエステル系の可塑剤、ジシクロヘキシル−1,2−シクロブタンジカルボキシレート、ジシクロプロピル−1,2−シクロヘキシルジカルボキシレート等のシクロアルキルジカルボン酸シクロアルキルエステル系の可塑剤、ジフェニル−1,1−シクロプロピルジカルボキシレート、ジ2−ナフチル−1,4−シクロヘキサンジカルボキシレート等のシクロアルキルジカルボン酸アリールエステル系の可塑剤、ジエチルフタレート、ジメチルフタレート、ジオクチルフタレート、ジブチルフタレート、ジ−2−エチルヘキシルフタレート等のアリールジカルボン酸アルキルエステル系の可塑剤、ジシクロプロピルフタレート、ジシクロヘキシルフタレート等のアリールジカルボン酸シクロアルキルエステル系の可塑剤、ジフェニルフタレート、ジ4−メチルフェニルフタレート等のアリールジカルボン酸アリールエステル系の可塑剤が挙げられる。これらアルコキシ基、シクロアルコキシ基は、同一でもあっても異なっていてもよく、また一置換でもよく、これらの置換基は更に置換されていてもよい。アルキル基、シクロアルキル基はミックスでもよく、またこれら置換基同志が共有結合で結合していてもよい。更にフタル酸の芳香環も置換されていてよく、ダイマー、トリマー、テトラマー等の多量体でもよい。またフタル酸エステルの部分構造が、ポリマーの一部、或いは規則的にポリマーへペンダントされていてもよく、酸化防止剤、酸掃去剤、紫外線吸収剤等の添加剤の分子構造の一部に導入されていてもよい。
多価アルコールと1価のカルボン酸からなるエステル系可塑剤、多価カルボン酸と1価のアルコールからなるエステル系可塑剤の添加量は、セルロースエステル100質量部に対して、通常0.1〜50質量部、好ましくは1〜30質量部、更に好ましくは3〜15質量部である。
その他の多価カルボン酸エステル系の可塑剤としては、具体的にはトリドデシルトリカルバレート、トリブチル−meso−ブタン−1,2,3,4−テトラカルボキシレート等のアルキル多価カルボン酸アルキルエステル系の可塑剤、トリシクロヘキシルトリカルバレート、トリシクロプロピル−2−ヒドロキシ−1,2,3−プロパントリカルボキシレート等のアルキル多価カルボン酸シクロアルキルエステル系の可塑剤、トリフェニル2−ヒドロキシ−1,2,3−プロパントリカルボキシレート、テトラ3−メチルフェニルテトラヒドロフラン−2,3,4,5−テトラカルボキシレート等のアルキル多価カルボン酸アリールエステル系の可塑剤、テトラヘキシル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボキシレート、テトラブチル−1,2,3,4−シクロペンタンテトラカルボキシレート等のシクロアルキル多価カルボン酸アルキルエステル系の可塑剤、テトラシクロプロピル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボキシレート、トリシクロヘキシル−1,3,5−シクロヘキシルトリカルボキシレート等のシクロアルキル多価カルボン酸シクロアルキルエステル系の可塑剤、トリフェニル−1,3,5−シクロヘキシルトリカルボキシレート、ヘキサ4−メチルフェニル−1,2,3,4,5,6−シクロヘキシルヘキサカルボキシレート等のシクロアルキル多価カルボン酸アリールエステル系の可塑剤、トリドデシルベンゼン−1,2,4−トリカルボキシレート、テトラオクチルベンゼン−1,2,4,5−テトラカルボキシレート等のアリール多価カルボン酸アルキルエステル系の可塑剤、トリシクロペンチルベンゼン−1,3,5−トリカルボキシレート、テトラシクロヘキシルベンゼン−1,2,3,5−テトラカルボキシレート等のアリール多価カルボン酸シクロアルキルエステル系の可塑剤トリフェニルベンゼン−1,3,5−テトラカルボキシレート、ヘキサ4−メチルフェニルベンゼン−1,2,3,4,5,6−ヘキサカルボキシレート等のアリール多価カルボン酸アリールエステル系の可塑剤が挙げられる。これらアルコキシ基、シクロアルコキシ基は、同一でもあっても異なっていてもよく、また1置換でもよく、これらの置換基は更に置換されていてもよい。アルキル基、シクロアルキル基はミックスでもよく、またこれら置換基同志が共有結合で結合していてもよい。更にフタル酸の芳香環も置換されていてよく、ダイマー、トリマー、テトラマー等の多量体でもよい。またフタル酸エステルの部分構造がポリマーの一部、或いは規則的にポリマーへペンダントされていてもよく、酸化防止剤、酸掃去剤、紫外線吸収剤等の添加剤の分子構造の一部に導入されていてもよい。
上記多価カルボン酸と1価のアルコールからなるエステル系可塑剤の中では、アルキルジカルボン酸アルキルエステルが好ましく、具体的には上記のジオクチルアジペートが挙げられる。
本発明に用いられるその他の可塑剤としては、燐酸エステル系可塑剤、ポリマー可塑剤等が挙げられる。燐酸エステル系の可塑剤:具体的には、トリアセチルホスフェート、トリブチルホスフェート等の燐酸アルキルエステル、トリシクロベンチルホスフェート、シクロヘキシルホスフェート等の燐酸シクロアルキルエステル、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、クレジルフェニルホスフェート、オクチルジフェニルホスフェート、ジフェニルビフェニルホスフェート、トリオクチルホスフェート、トリブチルホスフェート、トリナフチルホスフェート、トリキシリルオスフェート、トリスオルト−ビフェニルホスフェート等の燐酸アリールエステルが挙げられる。これらの置換基は同一でもあっても異なっていてもよく、更に置換されていてもよい。またアルキル基、シクロアルキル基、アリール基のミックスでもよく、また置換基同志が共有結合で結合していてもよい。
またエチレンビス(ジメチルホスフェート)、ブチレンビス(ジエチルホスフェート)等のアルキレンビス(ジアルキルホスフェート)、エチレンビス(ジフェニルホスフェート)、プロピレンビス(ジナフチルホスフェート)等のアルキレンビス(ジアリールホスフェート)、フェニレンビス(ジブチルホスフェート)、ビフェニレンビス(ジオクチルホスフェート)等のアリーレンビス(ジアルキルホスフェート)、フェニレンビス(ジフェニルホスフェート)、ナフチレンビス(ジトルイルホスフェート)等のアリーレンビス(ジアリールホスフェート)等の燐酸エステルが挙げられる。これらの置換基は同一でもあっても異なっていてもよく、更に置換されていてもよい。またアルキル基、シクロアルキル基、アリール基のミックスでもよく、また置換基同志が共有結合で結合していてもよい。
更に燐酸エステルの部分構造が、ポリマーの一部、或いは規則的にペンダントされていてもよく、また酸化防止剤、酸掃去剤、紫外線吸収剤等の添加剤の分子構造の一部に導入されていてもよい。上記化合物の中では、燐酸アリールエステル、アリーレンビス(ジアリールホスフェート)が好ましく、具体的にはトリフェニルホスフェート、フェニレンビス(ジフェニルホスフェート)が好ましい。
ポリマー可塑剤:具体的には、脂肪族炭化水素系ポリマー、脂環式炭化水素系ポリマー、ポリアクリル酸エチル、ポリメタクリル酸メチル等のアクリル系ポリマー、ポリビニルイソブチルエーテル、ポリN−ビニルピロリドン等のビニル系ポリマー、ポリスチレン、ポリ4−ヒドロキシスチレン等のスチレン系ポリマー、ポリブチレンサクシネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド等のポリエーテル、ポリアミド、ポリウレタン、ポリウレア等が挙げられる。数平均分子量は1,000〜500,000程度が好ましく、特に好ましくは、5,000〜200,000である。1,000以下では揮発性に問題が生じ、500,000を超えると可塑化能力が低下し、セルロースエステルフィルムの機械的性質に悪影響を及ぼす。これらポリマー可塑剤は1種の繰り返し単位からなる単独重合体でも、複数の繰り返し構造体を有する共重合体でもよい。また、上記ポリマーを2種以上併用して用いてもよい。
その他の可塑剤添加量はセルロースエステル100質量部に対して、通常0.1〜50質量部、好ましくは1〜30質量部、更に好ましくは3〜15質量部である。
本発明の光学フィルムにおいては、上記可塑剤の他にも可塑剤と同様の作用を示す添加剤が含有させることができる。これらの添加剤としては、例えば、セルロースエステルフィルムを可塑化することのできる低分子有機化合物であれば、可塑剤と同様の効果を得ることができる。これらの成分は可塑剤に比べ直接フィルムを可塑化する目的で添加されるものではないが、量に応じて上記可塑剤と同様の作用を示す。
(染料)
又、本発明においては、フィルムの色味を調整するために、例えば、青色染料等を添加剤として用いてもよい。好ましい染料として、アンスラキノン系染料が挙げられる。アンスラキノン系染料は、アンスラキノンの1位から8位迄の位置に任意の置換基を有することができる。好ましい置換基としては、置換されてもよいアニリノ基、ヒドロキシル基、アミノ基、ニトロ基、又は水素原子が挙げられる。これらの染料のフィルムへの添加量は、フィルムの透明性を維持するため0.1〜1000μg/m2、好ましくは10〜100μg/m2である。
又、本発明においては、フィルムの色味を調整するために、例えば、青色染料等を添加剤として用いてもよい。好ましい染料として、アンスラキノン系染料が挙げられる。アンスラキノン系染料は、アンスラキノンの1位から8位迄の位置に任意の置換基を有することができる。好ましい置換基としては、置換されてもよいアニリノ基、ヒドロキシル基、アミノ基、ニトロ基、又は水素原子が挙げられる。これらの染料のフィルムへの添加量は、フィルムの透明性を維持するため0.1〜1000μg/m2、好ましくは10〜100μg/m2である。
(安定剤)
本発明に係るセルロースエステルフィルムでは、フェノール系安定剤、ヒンダードアミン系安定剤、リン系安定剤、イオウ系安定剤の中から選ばれた少なくとも1種、あるいは2種以上の安定剤を追加して添加してもよい。
本発明に係るセルロースエステルフィルムでは、フェノール系安定剤、ヒンダードアミン系安定剤、リン系安定剤、イオウ系安定剤の中から選ばれた少なくとも1種、あるいは2種以上の安定剤を追加して添加してもよい。
好ましいフェノール系安定剤としては、従来公知のものが使用でき、例えば、2−t−ブチル−6−(3−t−ブチル−2−ヒドロキシ−5−メチルベンジル)−4−メチルフェニルアクリレート、2,4−ジ−t−アミル−6−(1−(3,5−ジ−t−アミル−2−ヒドロキシフェニル)エチル)フェニルアクリレートなどの特開昭63−179953号公報や特開平1−168643号公報に記載されるアクリレート系化合物;オクタデシル−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、2,2′−メチレン−ビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、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−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、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)即ち、ペンタエリスリメチル−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))、トリエチレングリコール−ビス(3−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオネート)などのアルキル置換フェノール系化合物;6−(4−ヒドロキシ−3,5−ジ−t−ブチルアニリノ)−2,4−ビスオクチルチオ−1,3,5−トリアジン、4−ビスオクチルチオ−1,3,5−トリアジン、2−オクチルチオ−4,6−ビス−(3,5−ジ−t−ブチル−4−オキシアニリノ)−1,3,5−トリアジンなどのトリアジン基含有フェノール系化合物;などが挙げられる。
また好ましいヒンダードアミン系安定剤としては、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)スクシネート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)セバケート、ビス(N−オクトキシ−2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート、ビス(N−ベンジルオキシ−2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート、ビス(N−シクロヘキシルオキシ−2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)2−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−2−ブチルマロネート、ビス(1−アクロイル−2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)2,2−ビス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−2−ブチルマロネート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)デカンジオエート、2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジルメタクリレート、4−[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ]−1−[2−(3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ)エチル]−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、2−メチル−2−(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)アミノ−N−(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)プロピオンアミド、テトラキス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)1,2,3,4−ブタンテトラカルボキシレート、テトラキス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)1,2,3,4−ブタンテトラカルボキシレート等が挙げられる。
また好ましいリン系安定剤としては、一般の樹脂工業で通常使用される物であれば格別な限定はなく、例えば、トリフェニルホスファイト、ジフェニルイソデシルホスファイト、フェニルジイソデシルホスファイト、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、トリス(ジノニルフェニル)ホスファイト、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファイト、10−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−9,10−ジヒドロ−9−オキサ−10−ホスファフェナントレン−10−オキサイドなどのモノホスファイト系化合物;4,4′−ブチリデン−ビス(3−メチル−6−t−ブチルフェニル−ジ−トリデシルホスファイト)、4,4′−イソプロピリデン−ビス(フェニル−ジ−アルキル(C12〜C15)ホスファイト)などのジホスファイト系化合物などが挙げられる。これらの中でも、モノホスファイト系化合物が好ましく、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、トリス(ジノニルフェニル)ホスファイト、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファイトなどが特に好ましい。
更に好ましいイオウ系安定剤としては、例えば、ジラウリル3,3−チオジプロピオネート、ジミリスチル3,3′−チオジプロピピオネート、ジステアリル3,3−チオジプロピオネート、ラウリルステアリル3,3−チオジプロピオネート、ペンタエリスリトール−テトラキス−(β−ラウリル−チオ−プロピオネート)、3,9−ビス(2−ドデシルチオエチル)−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカンなどが挙げられる。
これらの化合物の一例を下記に挙げるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
IRGANOX 1010:チバスペショルティケミカルズ社製
TINUVIN 770:チバスペショルティケミカルズ社製
TINUVIN 144:チバスペショルティケミカルズ社製
ADK STAB LA−52:旭電化工業(株)製
Sumilezer GP:住友化学工業社製
PEP−24G:旭電化工業(株)製
Sumilezer TP−D:住友化学工業社製
これらの安定剤は前記亜燐酸エステル類に対し、それぞれ1種、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができ、その配合量は本発明の目的を損なわれない範囲で適宜選択されるが、セルロースエステル100質量部に対して、通常0.001〜10.0質量部、好ましくは0.01〜5.0質量部、更に好ましくは0.1〜3.0質量部である。
本発明に係る水分含有量3.0質量%以下のセルロースエステルは、加熱溶融する前に1種以上の添加剤を内包していることが好ましい。
TINUVIN 770:チバスペショルティケミカルズ社製
TINUVIN 144:チバスペショルティケミカルズ社製
ADK STAB LA−52:旭電化工業(株)製
Sumilezer GP:住友化学工業社製
PEP−24G:旭電化工業(株)製
Sumilezer TP−D:住友化学工業社製
これらの安定剤は前記亜燐酸エステル類に対し、それぞれ1種、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができ、その配合量は本発明の目的を損なわれない範囲で適宜選択されるが、セルロースエステル100質量部に対して、通常0.001〜10.0質量部、好ましくは0.01〜5.0質量部、更に好ましくは0.1〜3.0質量部である。
本発明に係る水分含有量3.0質量%以下のセルロースエステルは、加熱溶融する前に1種以上の添加剤を内包していることが好ましい。
本発明において、添加剤を内包しているとは、添加剤がセルロースエステル内部に包まれている状態のみならず、内部及び表面に同時に存在することも含むものである。
添加剤を内包させる方法としては、セルロースエステルを溶媒に溶解した後、これに添加剤を溶解または微分散させ、溶媒を除去する方法が挙げられる。溶媒を除去する方法は公知の方法が適用でき、例えば、液中乾燥法、気中乾燥法、溶媒共沈法、凍結乾燥法、溶液流延法等が挙げられ、溶媒除去後のセルロースエステル及び添加剤の混合物は、粉体、顆粒、ペレット、フィルム等の形状に調製することができる。添加剤の内包は前述のようにセルロースエステル固体を溶解して行うが、セルロースエステルの合成工程において析出固化と同時に行ってもよい。
液中乾燥法は、例えば、セルロースエステル及び添加剤を溶解した溶液にラウリル硫酸ナトリウム等の活性剤水溶液を加え、乳化分散する。次いで、常圧または減圧蒸留して溶媒を除去し、添加剤を内包したセルロースエステルの分散物を得ることができる。更に、活性剤除去のため、遠心分離やデカンテーションを行うことが好ましい。乳化法としては、各種の方法を用いる事ができ、超音波、高速回転せん断、高圧による乳化分散装置を使用する事が好ましい。
超音波による乳化分散では、所謂バッチ式と連続式の2通りが使用可能である。バッチ式は比較的少量のサンプル作製に適し、連続式は大量のサンプル作製に適する。連続式では、例えば、UH−600SR(株式会社エスエムテー製)のような装置を用いることが可能である。このような連続式の場合、超音波の照射時間は分散室容積/流速×循環回数で求めることができる。超音波照射装置が複数ある場合は、それぞれの照射時間の合計として求められる。超音波の照射時間は実際上は10000秒以下である。また、10000秒以上必要であると工程の負荷が大きく、実際上は乳化剤の再選択などにより乳化分散時間を短くする必要がある。そのため10000秒以上は必要でない。更に好ましくは10秒以上、2000秒以内である。
高速回転せん断による乳化分散装置としては、ディスパーミキサー、ホモミキサー、ウルトラミキサーなどが使用でき、これらの型式は乳化分散時の液粘度によって使い分けることができる。
高圧による乳化分散ではLAB2000(エスエムテー社製)などが使用できるが、その乳化・分散能力は試料にかけられる圧力に依存する。圧力は104〜5×105kPaの範囲が好ましい。
活性剤としては、陽イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤、両性界面活性剤、高分子分散剤などを用いることができ、溶媒や目的とする乳化物の粒径に応じて決めることができる。
気中乾燥法は、例えば、GS310(ヤマト科学社製)のようなスプレードライヤーを用いて、セルロースエステル及び添加剤を溶解した溶液を噴霧し乾燥するものである。
溶媒共沈法は、セルロースエステル及び添加剤を溶解した溶液をセルロースエステル及び添加剤に対して貧溶媒であるものに添加し、析出させるものである。貧溶媒はセルロースエステルを溶解する前記溶媒と任意に混合することができる。貧溶媒は混合溶媒でも構わない。また、セルロースエステル及び添加剤の溶液中に、貧溶媒を加えても構わない。
析出したセルロースエステル及び添加剤の混合物は、ろ過、乾燥し分離することができる。
セルロースエステルと添加剤の混合物において、混合物中の添加剤の粒径は1μm以下であり、好ましくは500nm以下であり、更に好ましくは200nm以下である。添加剤の粒径が小さいほど、溶融成形物の機械特性、光学特性の分布が均一になり好ましい。
上記セルロースエステルと添加剤の混合物、及び加熱溶融時に添加する添加剤は、加熱溶融前または加熱溶融時に乾燥されることが望ましい。ここで乾燥とは、溶融材料のいずれかが吸湿した水分に加え、セルロースエステルと添加剤の混合物の調製時に用いた水または溶媒、添加剤の合成時に混入している溶媒のいずれかの除去をさす。
この除去する方法は公知の乾燥方法が適用でき、加熱法、減圧法、加熱減圧法等の方法で行うことができ、空気中または不活性ガスとして窒素を選択した雰囲気下で行ってもよい。これらの公知の乾燥方法を行うとき、材料が分解しない温度領域で行うことがフィルムの品質上好ましい。
例えば、前記乾燥工程で除去した後の残存する水分または溶媒は、各々フィルム構成材料の全体の質量に対して10質量%以下、好ましくは5質量%以下、より好ましくは1質量%以下、更に好ましくは0.1質量%以下にすることである。このときの乾燥温度は、100℃以上乾燥する材料のTg以下であることが好ましい。材料同士の融着を回避する観点を含めると、乾燥温度はより好ましくは100℃以上(Tg−5)℃以下、更に好ましくは110℃以上(Tg−20)℃以下である。好ましい乾燥時間は0.5〜24時間、より好ましくは1〜18時間、更に好ましくは1.5〜12時間である。これらの範囲よりも低いと乾燥度が低いか、または乾燥時間がかかり過ぎることがある。また乾燥する材料にTgが存在するときには、Tgよりも高い乾燥温度に加熱すると材料が融着して取り扱いが困難になることがある。
乾燥工程は2段階以上の分離してもよく、例えば、予備乾燥工程による材料の保管と、溶融製膜する直前〜1週間前の間に行う直前乾燥工程を介して溶融製膜してもよい。
(マット剤)
本発明の光学フィルムには、マット剤として微粒子を加えることが好ましい。本発明に使用される微粒子としては無機化合物として、例えば、二酸化珪素、二酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、炭酸カルシウム、炭酸カルシウム、タルク、クレイ、焼成カオリン、焼成珪酸カルシウム、水和ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸マグネシウム及びリン酸カルシウムを挙げることができる。
本発明の光学フィルムには、マット剤として微粒子を加えることが好ましい。本発明に使用される微粒子としては無機化合物として、例えば、二酸化珪素、二酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、炭酸カルシウム、炭酸カルシウム、タルク、クレイ、焼成カオリン、焼成珪酸カルシウム、水和ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸マグネシウム及びリン酸カルシウムを挙げることができる。
二酸化珪素微粒子の一次粒子平均径としては、5〜16nmがより好ましく、5〜12nmがさらに好ましい。一次粒子の平均径が小さい方がヘイズが低く好ましい。また、見かけ比重は90〜200g/リットルが好ましく、100〜200g/リットルが更に好ましい。見かけ比重が大きい程、高濃度の分散液を作ることが可能になり、ヘイズ、凝集物が良化するため好ましい。
マット剤の添加量は1m2当たり0.01〜1.0gが好ましく、0.03〜0.3gが更に好ましく、0.10〜0.18gが特に好ましい。
二酸化珪素微粒子としては、例えば、日本アエロジル(株)製のAEROSIL R972、R972V、R974、R812、200、200V、300、R202、OX50、TT600などが挙げられ、この中でも、AEROSIL200V、R972Vが一次平均粒子径が20nm以下であり、かつ見かけ比重が70g/リットル以上である二酸化珪素の微粒子であり、光学フィルムの濁度を低く保ちながら、摩擦係数をさげる効果が大きいため特に好ましい。
また、酸化ジルコニウムの微粒子としては、例えば、アエロジルR976及びR811(以上日本アエロジル(株)製)の商品名で市販されており、使用することができる。また、ポリマーの例として、シリコーン樹脂、弗素樹脂及びアクリル樹脂を挙げることができる。シリコーン樹脂が好ましく、特に三次元の網状構造を有するものが好ましく、例えば、トスパール103、同105、同108、同120、同145、同3120及び同240(以上東芝シリコーン(株)製)の商品名で市販されており、使用することができる。
これら微粒子は、通常平均粒径が0.01〜1.0μmの二次粒子を形成させることが好ましく、0.1〜0.8μmがさらに好ましく、0.2〜0.5μmが最も好ましい。これらの微粒子はフィルム中では、一次粒子の凝集体として存在しフィルム表面に0.01〜1.0μmの凹凸を形成させる。これらの微粒子の含有量は、光学フィルムに対して0.005〜0.3質量%が好ましく、0.05〜0.2質量%が好ましく、0.1〜0.2質量%が最も好ましい。
(光学フィルムとしての構造、特性等)
本発明の光学フィルムにおいて配向膜を形成して液晶層を設け、光学フィルムと液晶層由来のリターデーションを複合化して光学補償能を付与して、液晶表示品質の向上のためにこのような偏光板加工を行ってもよい。リターデーションを調節するために添加する化合物は、欧州特許第911,656A2号明細書に記載されているような、二つ以上の芳香族環を有する芳香族化合物をリターデーション制御剤として使用することもできる。また2種類以上の芳香族化合物を併用してもよい。該芳香族化合物の芳香族環には、芳香族炭化水素環に加えて、芳香族性ヘテロ環を含む。芳香族性ヘテロ環であることが特に好ましく、芳香族性ヘテロ環は一般に不飽和ヘテロ環である。中でも1,3,5−トリアジン環が特に好ましい。
本発明の光学フィルムにおいて配向膜を形成して液晶層を設け、光学フィルムと液晶層由来のリターデーションを複合化して光学補償能を付与して、液晶表示品質の向上のためにこのような偏光板加工を行ってもよい。リターデーションを調節するために添加する化合物は、欧州特許第911,656A2号明細書に記載されているような、二つ以上の芳香族環を有する芳香族化合物をリターデーション制御剤として使用することもできる。また2種類以上の芳香族化合物を併用してもよい。該芳香族化合物の芳香族環には、芳香族炭化水素環に加えて、芳香族性ヘテロ環を含む。芳香族性ヘテロ環であることが特に好ましく、芳香族性ヘテロ環は一般に不飽和ヘテロ環である。中でも1,3,5−トリアジン環が特に好ましい。
本発明の光学フィルムは、寸度安定性が23℃55%RHに24時間放置したフィルムの寸法を基準としたとき、80℃90%RHにおける寸法の変動値が±1.0%未満であることが好ましく、更に好ましくは0.5%未満であり、特に好ましくは0.1%未満である。
本発明の光学フィルムは偏光板の保護フィルムとして用いるために、光学フィルム自身に上記の範囲以上の変動を有すると、偏光板としてのリターデーションの絶対値と配向角が当初の設定とずれるために、表示品質の向上能の減少或いは表示品質の劣化を引き起こすことがある。
フィルム構成材料中の添加剤の存在は、該セルロースエステル、可塑剤、酸化防止剤、その他必要に応じて添加する紫外線吸収剤やマット剤、リターデーション制御剤等、フィルムを構成する材料の少なくとも1種以上に対して、変質や分解による揮発成分の発生を抑制または防止する観点で優れている。また添加剤自身もフィルム構成材料の溶融温度領域において、揮発成分を発生しないことが求められる。
フィルム構成材料が溶融されるときの揮発成分の含有量は1質量%以下、好ましくは0.5質量%以下、好ましくは0.2質量%以下、更に好ましくは0.1質量%以下のものであることが望ましい。本発明においては、示差熱質量測定装置(セイコー電子工業社製TG/DTA200)を用いて、30℃から350℃までの加熱減量を求め、その量を揮発成分の含有量とする。
本発明の光学フィルムは、延伸操作により屈折率制御を行うことができる。延伸操作としては、セルロースエステルの1方向に1.0〜2.0倍及びフィルム面内にそれと直交する方向に1.01〜2.5倍延伸することで好ましい範囲の屈折率に制御することができる。
例えば、フィルムの長手方向及びそれとフィルム面内で直交する方向、即ち幅手方向に対して、逐次または同時に延伸することができる。このとき少なくとも1方向に対しての延伸倍率が小さ過ぎると十分な位相差が得られず、大き過ぎると延伸が困難となり破断が発生してしまう場合がある。
例えば、溶融して流延した方向に延伸した場合、幅方向の収縮が大き過ぎると、フィルムの厚み方向の屈折率が大きくなり過ぎてしまう。この場合、フィルムの幅収縮を抑制或いは、幅方向にも延伸することで改善できる。幅方向に延伸する場合、幅手で屈折率に分布が生じる場合がある。これは、テンター法を用いた場合にみられることがあるが、幅方向に延伸したことでフィルム中央部に収縮力が発生し、端部は固定されていることにより生じる現象で、所謂ボーイング現象と呼ばれるものと考えられる。この場合でも、該流延方向に延伸することでボーイング現象を抑制でき、幅手の位相差の分布を少なく改善できるのである。
更に、互いに直行する2軸方向に延伸することにより、得られるフィルムの膜厚変動が減少できる。光学フィルムの膜厚変動が大き過ぎると位相差のムラとなり、液晶ディスプレイに用いたとき着色等のムラが問題となることがある。
セルロースエステルフィルム支持体の膜厚変動は、±3%、更に±1%の範囲とすることが好ましい。以上の様な目的において、互いに直交する2軸方向に延伸する方法は有効であり、互いに直交する2軸方向の延伸倍率は、それぞれ最終的には流延方向に1.0〜2.0倍、幅方向に1.01〜2.5倍の範囲とすることが好ましく、流延方向に1.01〜1.5倍、幅方向に1.05〜2.0倍に範囲で行うことが好ましい。
応力に対して、正の複屈折を得るセルロースエステルを用いる場合、幅方向に延伸することで、光学フィルムの遅相軸が幅方向に付与することができる。この場合、本発明において、表示品質の向上のためには、光学フィルムの遅相軸が、幅方向にあるほうが好ましく、(幅方向の延伸倍率)>(流延方向の延伸倍率)を満たすことが必要である。
ウェブを延伸する方法には特に限定はない。例えば、複数のロールに周速差をつけ、その間でロール周速差を利用して縦方向に延伸する方法、ウェブの両端をクリップやピンで固定し、クリップやピンの間隔を進行方向に広げて縦方向に延伸する方法、同様に横方向に広げて横方向に延伸する方法、或いは縦横同時に広げて縦横両方向に延伸する方法などが挙げられる。もちろんこれ等の方法は、組み合わせて用いてもよい。また、所謂テンター法の場合、リニアドライブ方式でクリップ部分を駆動すると滑らかな延伸を行うことができ、破断等の危険性が減少できるので好ましい。
製膜工程のこれらの幅保持或いは横方向の延伸はテンターによって行うことが好ましく、ピンテンターでもクリップテンターでもよい。
本発明の光学フィルムを偏光板保護フィルムとした場合、該保護フィルムの厚さは10〜500μmが好ましい。特に20μm以上、更に35μm以上が好ましい。また、150μm以下、更に120μm以下が好ましい。特に好ましくは25以上〜90μmが好ましい。上記領域よりも光学フィルムが厚いと偏光板加工後の偏光板が厚くなり過ぎ、ノート型パソコンやモバイル型電子機器に用いる液晶表示においては、特に薄型軽量の目的には適さない。一方、上記領域よりも薄いとリターデーションの発現が困難となること、フィルムの透湿性が高くなり偏光子に対して湿度から保護する能力が低下してしまうために好ましくない。
本発明の光学フィルムの遅相軸または進相軸がフィルム面内に存在し、製膜方向とのなす角をθ1とするとθ1は−1°以上+1°以下であることが好ましく、−0.5°以上+0.5°以下であることがより好ましい。このθ1は配向角として定義でき、θ1の測定は、自動複屈折計KOBRA−21ADH(王子計測機器)を用いて行うことができる。
θ1が各々上記関係を満たすことは、表示画像において高い輝度を得ること、光漏れを抑制または防止することに寄与でき、カラー液晶表示装置においては忠実な色再現を得ることに寄与できる。
本発明の光学フィルムはセルロースエステル以外の高分子材料やオリゴマーを適宜選択して混合してもよい。前述の高分子材料やオリゴマーはセルロースエステルと相溶性に優れるものが好ましく、フィルムにしたときの透過率が80%以上、更に好ましくは90%以上、更に好ましくは92%以上であることが好ましい。セルロースエステル以外の高分子材料やオリゴマーの少なくとも1種以上を混合する目的は、加熱溶融時の粘度制御やフィルム加工後のフィルム物性を向上するために行う意味を含んでいる。この場合は、上述のその他添加剤として含むことができる。
本発明に係るセルロースエステル及び添加剤の混合物を熱風乾燥または真空乾燥した後、溶融押出し、T型ダイよりフィルム状に押出して、静電印加法等により冷却ドラムに密着させ、冷却固化させ、未延伸フィルムを得る。冷却ドラムの温度は90〜150℃に維持されていることが好ましい。
溶融押出しは一軸押出し機、二軸押出し機、更に二軸押出し機の下流に一軸押出し機を連結して用いてもよいが、得られるフィルムの機械特性、光学特性の点から、一軸押出し機を用いることが好ましい。更に原料タンク、原料の投入部、押出し機内といった原料の供給、溶融工程を、窒素ガス等の不活性ガスで置換、或いは減圧することが好ましい。
本発明に係る前記溶融押出し時の温度は、通常150〜300℃の範囲、好ましくは180〜270℃、更に好ましくは200〜250℃の範囲である。
本発明の光学フィルムを偏光板保護フィルムとして偏光板を作製した場合、該セルロースエステルフィルムは、幅手方向もしくは製膜方向に延伸製膜されたフィルムであることが特に好ましい。
前述の冷却ドラムから剥離され、得られた未延伸フィルムを複数のロール群及び/または赤外線ヒーター等の加熱装置を介してセルロースエステルのガラス転移温度(Tg)からTg+100℃の範囲内に加熱し、一段または多段縦延伸することが好ましい。次に、上記のようにして得られた縦方向に延伸されたセルロースエステルフィルムを、Tg〜Tg−20℃の温度範囲内で横延伸し、次いで熱固定することが好ましい。
横延伸する場合、2つ以上に分割された延伸領域で温度差を1〜50℃の範囲で順次昇温しながら横延伸すると、幅方向の物性の分布が低減でき好ましい。更に横延伸後、フィルムをその最終横延伸温度以下でTg−40℃以上の範囲に0.01〜5分間保持すると幅方向の物性の分布が更に低減でき好ましい。
熱固定は、その最終横延伸温度より高温で、Tg−20℃以下の温度範囲内で通常0.5〜300秒間熱固定する。この際、2つ以上に分割された領域で温度差を1〜100℃の範囲で順次昇温しながら熱固定することが好ましい。
熱固定されたフィルムは通常Tg以下まで冷却され、フィルム両端のクリップ把持部分をカットし巻き取られる。この際、最終熱固定温度以下、Tg以上の温度範囲内で、横方向及び/または縦方向に0.1〜10%弛緩処理することが好ましい。また冷却は、最終熱固定温度からTgまでを、毎秒100℃以下の冷却速度で徐冷することが好ましい。冷却、弛緩処理する手段は特に限定はなく、従来公知の手段で行えるが、特に複数の温度領域で順次冷却しながらこれらの処理を行うことがフィルムの寸法安定性向上の点で好ましい。尚、冷却速度は、最終熱固定温度をT1、フィルムが最終熱固定温度からTgに達するまでの時間をtとしたとき、(T1−Tg)/tで求めた値である。
これら熱固定条件、冷却、弛緩処理条件のより最適な条件は、フィルムを構成するセルロースエステルにより異なるので、得られた二軸延伸フィルムの物性を測定し、好ましい特性を有するように適宜調整することにより決定すればよい。
本発明の光学フィルム製造に際し、延伸の前及び/または後で帯電防止層、ハードコート層、反射防止層、易滑性層、易接着層、防眩層、バリアー層、光学補償層等の機能性層を塗設してもよい。特に、帯電防止層、ハードコート層、反射防止層、易接着層、防眩層及び光学補償層から選ばれる少なくとも1層を設けることが好ましい。この際、コロナ放電処理、プラズマ処理、薬液処理等の各種表面処理を必要に応じて施すことができる。
また、本発明にセルロースエステルフィルムにおいて、セルロースエステルの種類、或いは添加剤の種類は含有量の異なる層を共押出しして、積層構造を有するセルロースエステルフィルムとしても良い。
例えば、スキン層/コア層/スキン層といった構成のセルロースエステルフィルムを作ることが出来る。例えば、マット剤等の微粒子は、スキン層に多く、またはスキン層のみに入れることが出来る。また、スキン層には、けん化が容易なジアセチルセルロースによる溶融押出し層を形成しても良い。ジアセチルセルロースの溶融押出しは、公知の方法に従って達成することが出来る。また、スキン層に低揮発性の可塑剤及び/または紫外線吸収剤を含ませ、コア層に可塑性に優れた可塑剤、或いは紫外線吸収性に優れた紫外線吸収剤を添加することも出来る。スキン層とコア層のガラス転移温度が異なっていてもよく、スキン層のガラス転移温度よりコア層のガラス転移温度を低くしてもよい。また、溶融流延時のセルロースエステルを含む溶融物の粘度もスキン層とコア層で異なっていてもよく、スキン層の粘度>コア層の粘度でも、コア層の粘度≧スキン層の粘度でもよいが、薄い方の層(通常スキン層)の粘度が高いほうが、均一な膜厚の積層体を得ることが出来る。
(偏光板及び液晶表示装置)
液晶表示装置に本発明のセルロースエステルフィルムを偏光板保護フィルムとして偏光板を形成し用いる場合、少なくとも一方の面の偏光板が本発明の偏光板であることが好ましく、両面が本発明の偏光板であることがより好ましい。
液晶表示装置に本発明のセルロースエステルフィルムを偏光板保護フィルムとして偏光板を形成し用いる場合、少なくとも一方の面の偏光板が本発明の偏光板であることが好ましく、両面が本発明の偏光板であることがより好ましい。
なお、従来の偏光板保護フィルムとしては、コニカミノルタタックKC8UX、KC4UX、KC5UX、KC8UY、KC4UY、KC8UCR−3、KC8UCR−4、KC12UR、KC8UXW−H、KC8UYW−HA、KC8UX−RHA(コニカミノルタオプト(株)製)等のセルロースエステルフィルムが用いられる。
本発明の偏光板の作製方法は特に限定されず、一般的な方法で作製することが出来る。得られた偏光板保護フィルムをアルカリ処理し、ポリビニルアルコールフィルムを沃素溶液中に浸漬延伸して作製した偏光子の両面に完全鹸化ポリビニルアルコール水溶液を用いて、偏光子の両面に偏光板保護フィルムを貼り合わせることが出来る。この方法は、少なくとも片面に本発明の偏光板保護フィルムを偏光子に直接貼合できる点で好ましい。
また、上記アルカリ処理の代わりに特開平6−94915号、同6−118232号に記載されているような易接着加工を施して偏光板加工を行ってもよい。
偏光板は偏光子及びその両面を保護する保護フィルムで構成されており、更に該偏光板の一方の面にプロテクトフィルムを、反対面にセパレートフィルムを貼合して構成することが出来る。プロテクトフィルム及びセパレートフィルムは偏光板出荷時、輸送時等において偏光板を保護する目的で用いられる。この場合、プロテクトフィルムは、偏光板の表面を保護する目的で貼合され、偏光板を液晶セルへ貼合する面の反対面側に用いられる。また、セパレートフィルムは粘着層をカバーする目的で用いられる。
液晶表示装置には通常2枚の偏光板の間に液晶を含む基板が配置されているが、本発明の光学フィルムを適用した偏光子保護フィルムは寸法安定性が高いため、どの部位に配置しても優れた表示性が得られる。液晶表示装置の表示側最表面の偏光子保護フィルムには、クリアハードコート層、防眩層、反射防止層等が設けられた偏光子保護フィルムをこの部分に用いることが好ましい。また光学補償層を設けた偏光子保護フィルムや、延伸操作等によりそれ自身に適切な光学補償能を付与した偏光子保護フィルムの場合には、液晶セルと接する部位に配置することで、優れた表示性が得られる。特にマルチドメイン型の液晶表示装置、より好ましくは複屈折モードによってマルチドメイン型の液晶表示装置に使用することが本発明の効果をより発揮することが出来る。
マルチドメイン化とは、1画素を構成する液晶セルを更に複数に分割する方式であり、視野角依存性の改善・画像表示の対称性の向上にも適しており、種々の方式が報告されている「置田、山内:液晶,6(3),303(2002)」。該液晶表示セルは、「山田、山原:液晶,7(2),184(2003)」にも示されており、これらに限定される訳ではない。
表示セルの表示品質は、人の観察において左右対称であることが好ましい。従って、表示セルが液晶表示セルである場合、実質的に観察側の対称性を優先してドメインをマルチ化することが出来る。ドメインの分割は、公知の方法を採用することが出来、2分割法、より好ましくは4分割法によって、公知の液晶モードの性質を考慮して決定出来る。
本発明の偏光板は垂直配向モードに代表されるMVA(Multi−domein Vertical Alignment)モード、特に4分割されたMVAモード、電極配置によってマルチドメイン化された公知のPVA(Patterned Vertical Alignment)モード、電極配置とカイラル能を融合したCPA(Continuous Pinwheel Alignment)モードに効果的に用いることが出来る。また、OCB(Optical Compensated Bend)モードへの適合においても光学的に二軸性を有するフィルムの提案が開示されており「T.Miyashita,T.Uchida:J.SID,3(1),29(1995)」、本発明の偏光板によって表示品質において、本発明の効果を発現することも出来る。本発明の偏光板を用いることによって本発明の効果が発現出来れば、液晶モード、偏光板の配置は限定されるものではない。
該液晶表示装置はカラー化及び動画表示用の装置としても高性能であるため、本発明の光学フィルムを用いた液晶表示装置、特に大型の液晶表示装置の表示品質は、眼が疲れにくく忠実な動画像表示が可能となる。
〔セルロースアシレートの合成例〕
以下に本発明のセルロースエステルの合成法を具体的に説明するが、本発明はこれらにより限定されるものではない。
以下に本発明のセルロースエステルの合成法を具体的に説明するが、本発明はこれらにより限定されるものではない。
<合成例1>
セルロース(日本製紙(株)製溶解パルプ)30gに酢酸540gを加え、54℃で30分撹拌した。混合物を冷却した後、氷浴中で冷却した無水酢酸150g、硫酸1.2gを加えてエステル化を行った。エステル化において、40℃を超えないように調節しながら、撹拌を150分行った。反応終了後、酢酸30gと水10gの混合液を20分かけて滴下して過剰の無水物を加水分解した。反応液の温度を40℃に保持しながら、酢酸90gと水30gを加えて1時間撹拌した。酢酸マグネシウム2gを含有した水溶液中に混合物をあけてしばらく撹拌した後にろ過、乾燥し、セルロースアシレート C−1を得た。アセチル置換度2.80、重量平均分子量は220000であった。
セルロース(日本製紙(株)製溶解パルプ)30gに酢酸540gを加え、54℃で30分撹拌した。混合物を冷却した後、氷浴中で冷却した無水酢酸150g、硫酸1.2gを加えてエステル化を行った。エステル化において、40℃を超えないように調節しながら、撹拌を150分行った。反応終了後、酢酸30gと水10gの混合液を20分かけて滴下して過剰の無水物を加水分解した。反応液の温度を40℃に保持しながら、酢酸90gと水30gを加えて1時間撹拌した。酢酸マグネシウム2gを含有した水溶液中に混合物をあけてしばらく撹拌した後にろ過、乾燥し、セルロースアシレート C−1を得た。アセチル置換度2.80、重量平均分子量は220000であった。
<合成例2〜8>
表1記載の酢酸、無水酢酸、プロピオン酸、無水プロピオン酸、酪酸、無水酪酸を用い、合成例1と同様の操作を行い、
セルロースアシレートC−2〜C−8を得た。
表1記載の酢酸、無水酢酸、プロピオン酸、無水プロピオン酸、酪酸、無水酪酸を用い、合成例1と同様の操作を行い、
セルロースアシレートC−2〜C−8を得た。
アシル基置換度 Ac:アセチル基、Pr:プロピオニル基、Bu:ブチリル基
脂肪酸 I:酢酸 II:プロピオン酸 または 酪酸
無水脂肪酸 I:無水酢酸、 II:無水プロピオン酸 または 無水n−酪酸
Mw:重量平均分子量 なお、重量平均分子量の測定はGPC HLC−8220(東ソー社製)で行った。
脂肪酸 I:酢酸 II:プロピオン酸 または 酪酸
無水脂肪酸 I:無水酢酸、 II:無水プロピオン酸 または 無水n−酪酸
Mw:重量平均分子量 なお、重量平均分子量の測定はGPC HLC−8220(東ソー社製)で行った。
<合成例9〜26>
合成例1と同様に、相当する脂肪酸及び無水脂肪酸を用いて、表2記載のセルロースアシレートC−9〜C−26を得た。
合成例1と同様に、相当する脂肪酸及び無水脂肪酸を用いて、表2記載のセルロースアシレートC−9〜C−26を得た。
以下、実施例により本発明の態様を具体的に説明するが、本発明はこれらにより限定されるものではない。なお、以下に記載の「部」は「質量部」を表す。
実施例1
〔セルロースエステルフィルムの製造〕
<フィルム F−1>
本発明のセルロースアシレートフィルムの製造方法を実施する装置の1つの実施形態を示す概略フローシートを図1に示し、図1を用いて、製造方法を説明する。
〔セルロースエステルフィルムの製造〕
<フィルム F−1>
本発明のセルロースアシレートフィルムの製造方法を実施する装置の1つの実施形態を示す概略フローシートを図1に示し、図1を用いて、製造方法を説明する。
セルロースアシレートC−1 100質量部、安定剤A−1 1.0質量部、紫外線吸収剤 比較化合物1 2.0質量部、マット剤アエロジルR972V 0.3質量部を混合し、90℃ 5時間減圧乾燥した。次いで、可塑剤TPP 15質量部を添加混合し、このセルロースアシレート組成物を、溶融押し出し機を用いて、温度260℃にて溶融して流延ダイ4から第1冷却ロール5上に押し出し、第1冷却ロール5とタッチロール6との間にフィルムを挟圧して成形した。流延ダイ4のギャップの幅がフィルムの幅方向端部から30mm以内では0.5mm、その他の場所では1mmとなるようにヒートボルトを調整した。タッチロール6は、その内部に冷却水として80℃の水を流した。流延ダイ4から押し出された樹脂が第1冷却ロール5に接触する位置P1から第1冷却ロール5とタッチロール6とのニップの第1冷却ロール5回転方向上流端の位置P2までの、第1冷却ローラ5の周面に沿った長さLを20mmに設定した。しかし、溶融困難であり、安定して製膜する事ができなかった。
<フィルムF−2〜F−36>
表3記載のセルロースアシレート 100質量部、可塑剤 15質量部、安定剤−1 1.0質量部、安定剤−2 1.0質量部及び 紫外線吸収剤 、マット剤アエロジルR972V 0.3質量部を用いて、表3記載の溶融温度にて、フィルムF−1同様の操作を行い、フィルムF−2〜F−36を作製した。なお、フィルム厚が80μmとなるように、押出し量及び引き取り速度を調整した。尚、使用した各素材は以下の通り。
表3記載のセルロースアシレート 100質量部、可塑剤 15質量部、安定剤−1 1.0質量部、安定剤−2 1.0質量部及び 紫外線吸収剤 、マット剤アエロジルR972V 0.3質量部を用いて、表3記載の溶融温度にて、フィルムF−1同様の操作を行い、フィルムF−2〜F−36を作製した。なお、フィルム厚が80μmとなるように、押出し量及び引き取り速度を調整した。尚、使用した各素材は以下の通り。
(可塑剤)
TPP:トリフェニルホスフェート
TMP:トリメチロールプロパントリベンゾエート
PETB:ペンタエリスリトールテトラベンゾエート
(安定剤)
A−1.IRGANOX−1010(チバスペシャルティケミカルズ社製)
A−2.Tinuvin144(チバスペシャルティケミカルズ社製)
A−3.スミライザーGP(住友化学工業社製)
A−4.LA−52(旭電化工業社製)
(比較化合物)
比較化合物1
特開2000−273437公報、段落番号0046記載の合成例3の方法で合成した化合物P6相当の化合物で、下記、化合物M−11とブチルアクリレートとアクリル酸モル比40:58:2で共重合させて化合物である。
TPP:トリフェニルホスフェート
TMP:トリメチロールプロパントリベンゾエート
PETB:ペンタエリスリトールテトラベンゾエート
(安定剤)
A−1.IRGANOX−1010(チバスペシャルティケミカルズ社製)
A−2.Tinuvin144(チバスペシャルティケミカルズ社製)
A−3.スミライザーGP(住友化学工業社製)
A−4.LA−52(旭電化工業社製)
(比較化合物)
比較化合物1
特開2000−273437公報、段落番号0046記載の合成例3の方法で合成した化合物P6相当の化合物で、下記、化合物M−11とブチルアクリレートとアクリル酸モル比40:58:2で共重合させて化合物である。
比較化合物2
特開2005−54183公報、段落番号0042記載の実施例1で合成した高分子紫外線吸収剤−1相当の化合物で、下記化合物M−2の129.4質量部とエチレン−アクリル酸エチル共重合体(アクリル酸エチル含有量25%)200質量部を重合させた化合物である。
特開2005−54183公報、段落番号0042記載の実施例1で合成した高分子紫外線吸収剤−1相当の化合物で、下記化合物M−2の129.4質量部とエチレン−アクリル酸エチル共重合体(アクリル酸エチル含有量25%)200質量部を重合させた化合物である。
比較化合物3
特開平9−52916公報、段落番号0035記載の合成例1で合成した重合物No.1相当の化合物で、下記化合物M−3とメタクリル酸メチルのモル比が1:9で重合させた化合物である。
特開平9−52916公報、段落番号0035記載の合成例1で合成した重合物No.1相当の化合物で、下記化合物M−3とメタクリル酸メチルのモル比が1:9で重合させた化合物である。
以上のように作製した試料F−1〜F−35について、以下に記載した様な評価を行なった。
〔UV吸収性能の評価〕
Spectrophotometer U−3200(日立製作所製)を用い、各光学フィルムの分光吸収スペクトルを測定し、400nmと380nmに於ける透過率を求め、以下のようにランク分けを行った。各ランクにおいて、400nmの透過率は高い程優れており、380nmの透過率は低い程優れている。
Spectrophotometer U−3200(日立製作所製)を用い、各光学フィルムの分光吸収スペクトルを測定し、400nmと380nmに於ける透過率を求め、以下のようにランク分けを行った。各ランクにおいて、400nmの透過率は高い程優れており、380nmの透過率は低い程優れている。
(400nm透過率)
A:透過率80%以上
B:透過率70%以上80%未満
C:透過率60%以上70%未満
D:透過率60%未満
(380nm透過率)
A:透過率5%未満
B:透過率5%以上8%未満
C:透過率8%以上10%未満
D:透過率10%以上
〔耐久性:ブリードアウトの評価〕
各光学フィルムを、80℃、90%RHの高温高湿雰囲気下で1000時間放置後、光学フィルム表面のブリードアウト(結晶析出)の有無を目視観察で行い、下記に記載の基準に従ってブリードアウトの評価を行った。
◎:光学フィルム表面にブリードアウトの発生が全く認められない。
○:光学フィルム表面で、部分的なブリードアウトが僅かに認められる。
△:光学フィルム表面で、全面に亘りブリードアウトが僅かに認められる。
×:光学フィルム表面で、全面に亘り明確なブリードアウトが認められる。
A:透過率80%以上
B:透過率70%以上80%未満
C:透過率60%以上70%未満
D:透過率60%未満
(380nm透過率)
A:透過率5%未満
B:透過率5%以上8%未満
C:透過率8%以上10%未満
D:透過率10%以上
〔耐久性:ブリードアウトの評価〕
各光学フィルムを、80℃、90%RHの高温高湿雰囲気下で1000時間放置後、光学フィルム表面のブリードアウト(結晶析出)の有無を目視観察で行い、下記に記載の基準に従ってブリードアウトの評価を行った。
◎:光学フィルム表面にブリードアウトの発生が全く認められない。
○:光学フィルム表面で、部分的なブリードアウトが僅かに認められる。
△:光学フィルム表面で、全面に亘りブリードアウトが僅かに認められる。
×:光学フィルム表面で、全面に亘り明確なブリードアウトが認められる。
〔レターデーションの変動係数(CV)〕
成形されたフィルムから表層を剥離して、得られたセルロースエステルフィルムの幅手方向に1cm間隔でリターデーションを測定し、下記式より得られたリターデーションの変動係数(CV)で表したものである。測定には自動複屈折計KOBURA・21ADH(王子計測器(株)製)を用いて、23℃、55%RHの環境下で、波長が590nmにおいて、試料の幅手方向に1cm間隔で3次元複屈折率測定を行い測定値を次式に代入して求めた。
成形されたフィルムから表層を剥離して、得られたセルロースエステルフィルムの幅手方向に1cm間隔でリターデーションを測定し、下記式より得られたリターデーションの変動係数(CV)で表したものである。測定には自動複屈折計KOBURA・21ADH(王子計測器(株)製)を用いて、23℃、55%RHの環境下で、波長が590nmにおいて、試料の幅手方向に1cm間隔で3次元複屈折率測定を行い測定値を次式に代入して求めた。
面内リターデーションRo=(nx−ny)×d
厚み方向リターデーションRt=((nx+ny)/2−nz)×d
式中、dはフィルムの厚み(nm)、屈折率nx(フィルムの面内の最大の屈折率、遅相軸方向の屈折率ともいう)、ny(フィルム面内で遅相軸に直角な方向の屈折率)、nz(厚み方向におけるフィルムの屈折率)である。得られた面内及び厚み方向のリターデーションをそれぞれ(n−1)法による標準偏差を求めた。リターデーション分布は以下で示される変動係数(CV)を求め、指標とした。実際の測定にあたっては、nとしては130〜140に設定した。
厚み方向リターデーションRt=((nx+ny)/2−nz)×d
式中、dはフィルムの厚み(nm)、屈折率nx(フィルムの面内の最大の屈折率、遅相軸方向の屈折率ともいう)、ny(フィルム面内で遅相軸に直角な方向の屈折率)、nz(厚み方向におけるフィルムの屈折率)である。得られた面内及び厚み方向のリターデーションをそれぞれ(n−1)法による標準偏差を求めた。リターデーション分布は以下で示される変動係数(CV)を求め、指標とした。実際の測定にあたっては、nとしては130〜140に設定した。
変動係数(CV)=標準偏差/リターデーション平均値
◎:ばらつきが(CV)が1.5%未満
○:ばらつき(CV)が1.5%以上5%未満
△:ばらつき(CV)が5%以上、10%未満
×:ばらつき(CV)が10%以上
〔ヘイズの評価〕
ヘイズ計(1001DP型、日本電色工業(株)製)を用いて測定した結果から、試料の厚さが80μmの場合のヘイズの値に換算して表示した。評価は、ヘイズが0.5%未満を◎、0.5〜1.0%未満を○、1.0〜1.5%未満を△、1.5%以上を×とした。
◎:ばらつきが(CV)が1.5%未満
○:ばらつき(CV)が1.5%以上5%未満
△:ばらつき(CV)が5%以上、10%未満
×:ばらつき(CV)が10%以上
〔ヘイズの評価〕
ヘイズ計(1001DP型、日本電色工業(株)製)を用いて測定した結果から、試料の厚さが80μmの場合のヘイズの値に換算して表示した。評価は、ヘイズが0.5%未満を◎、0.5〜1.0%未満を○、1.0〜1.5%未満を△、1.5%以上を×とした。
〔耐光性の評価〕
以下に記載の方法に従い、各光学フィルムのアルカリケン化処理を行った後、偏光板を作製し、未処理試料の平行透過率(H0)と直行透過率(H90)を測定し、下式に従って偏光度を算出した。その後、各々の偏光板をサンシャインウェザーメーター500時間、UVカットフィルター無しでの条件で強制劣化処理を施した後、再度、劣化処理後の平行透過率(H0’)と直行透過率(H90’)を測定し、下式に従って偏光度P0、P500を算出し、偏光度変化量を下記式により求めた。
以下に記載の方法に従い、各光学フィルムのアルカリケン化処理を行った後、偏光板を作製し、未処理試料の平行透過率(H0)と直行透過率(H90)を測定し、下式に従って偏光度を算出した。その後、各々の偏光板をサンシャインウェザーメーター500時間、UVカットフィルター無しでの条件で強制劣化処理を施した後、再度、劣化処理後の平行透過率(H0’)と直行透過率(H90’)を測定し、下式に従って偏光度P0、P500を算出し、偏光度変化量を下記式により求めた。
〈アルカリケン化処理〉
ケン化工程:2モル/LNaOH 50℃ 90秒
水洗工程:水 30℃ 45秒
中和工程:10質量%HCl 30℃ 45秒
水洗工程:水 30℃ 45秒
上記条件で各試料を、ケン化、水洗、中和、水洗の順に行い、次いで80℃で乾燥を行った。
ケン化工程:2モル/LNaOH 50℃ 90秒
水洗工程:水 30℃ 45秒
中和工程:10質量%HCl 30℃ 45秒
水洗工程:水 30℃ 45秒
上記条件で各試料を、ケン化、水洗、中和、水洗の順に行い、次いで80℃で乾燥を行った。
〈偏光板の作製〉
厚さ120μmのポリビニルアルコールフィルムを、沃素1kg、ホウ酸4kgを含む水溶液100kgに浸漬し、50℃で6倍に延伸して偏光膜を作った。この偏光膜の両面に、上記アルカリケン化処理を行った試料を、完全ケン化型ポリビニルアルコール5%水溶液を粘着剤として各々貼り合わせ偏光板を作製した。
厚さ120μmのポリビニルアルコールフィルムを、沃素1kg、ホウ酸4kgを含む水溶液100kgに浸漬し、50℃で6倍に延伸して偏光膜を作った。この偏光膜の両面に、上記アルカリケン化処理を行った試料を、完全ケン化型ポリビニルアルコール5%水溶液を粘着剤として各々貼り合わせ偏光板を作製した。
〈偏光度P0、P500の算出〉
偏光度P0=〔(H0−H90)/(H0+H90)〕1/2×100
偏光度P500=〔(H0’−H90’)/(H0’+H90’)〕1/2×100
偏光度変化量=P0−P500
P0:強制劣化前の偏光度
P500:強制劣化処理500時間後の偏光度
〈耐光性の判定〉
以上のようにして求めた偏光度変化量を、以下に記載の基準に則り判定し、耐光性の評価を行った。
◎:偏光度変化量10%未満
○:偏光度変化量10%以上25%未満
×:偏光度変化量25%以上
〔押され故障の評価〕
第1ロール、第2ロール、第3ロールの搬送ロールに異物析出の有無を目視で観察した。また、剥離後のフィルムでもフィルムへの異物転写による模様(押され故障)の有無を目視で観察した。
○:析出物もなく押され故障なし
△:析出物がやや見られ、押され故障も少し見られる
×:析出物あり。押され故障も容易に確認できる
以上により得られた結果を表4に示す。
偏光度P0=〔(H0−H90)/(H0+H90)〕1/2×100
偏光度P500=〔(H0’−H90’)/(H0’+H90’)〕1/2×100
偏光度変化量=P0−P500
P0:強制劣化前の偏光度
P500:強制劣化処理500時間後の偏光度
〈耐光性の判定〉
以上のようにして求めた偏光度変化量を、以下に記載の基準に則り判定し、耐光性の評価を行った。
◎:偏光度変化量10%未満
○:偏光度変化量10%以上25%未満
×:偏光度変化量25%以上
〔押され故障の評価〕
第1ロール、第2ロール、第3ロールの搬送ロールに異物析出の有無を目視で観察した。また、剥離後のフィルムでもフィルムへの異物転写による模様(押され故障)の有無を目視で観察した。
○:析出物もなく押され故障なし
△:析出物がやや見られ、押され故障も少し見られる
×:析出物あり。押され故障も容易に確認できる
以上により得られた結果を表4に示す。
表4より明らかなように、本発明に係る紫外線吸収剤を含有するセルロースエステルフィルムは比較例に対し、UV吸収性能、ヘイズ特性、耐光性、レターデーション変動係数、押され故障のいずれにおいても優れており、さらに本発明に係るセルロースを併用した光学フィルムは、押され故障が優れていることが判る。
実施例2
反射型TFTカラー液晶表示装置を搭載した市販の携帯機器(シャープ製 パーソナルモバイルツール Zaurus 型名:MI−L1)の偏光板を注意深く剥離し、ここに先ほど実施例1で作製した各偏光板を、偏光方向を合わせて液晶表示パネルに張り付けた。それぞれの液晶表示パネルについて、目視にてコントラストを評価した結果、本発明の偏光板を用いた液晶表示パネルは、比較例の偏光板を用いた液晶表示パネルに対し長期間に渡って、高いコントラストが維持され、不自然な黄色みも無く、色再現性に優れていることが確認された。
反射型TFTカラー液晶表示装置を搭載した市販の携帯機器(シャープ製 パーソナルモバイルツール Zaurus 型名:MI−L1)の偏光板を注意深く剥離し、ここに先ほど実施例1で作製した各偏光板を、偏光方向を合わせて液晶表示パネルに張り付けた。それぞれの液晶表示パネルについて、目視にてコントラストを評価した結果、本発明の偏光板を用いた液晶表示パネルは、比較例の偏光板を用いた液晶表示パネルに対し長期間に渡って、高いコントラストが維持され、不自然な黄色みも無く、色再現性に優れていることが確認された。
4 流延ダイ
5 第一ロール
6 タッチロール
7 第二ロール
8 第三ロール
9 剥離ロール
10 セルロースアセテートフィルム
11 ダンサーロール
12 延伸機
5 第一ロール
6 タッチロール
7 第二ロール
8 第三ロール
9 剥離ロール
10 セルロースアセテートフィルム
11 ダンサーロール
12 延伸機
Claims (13)
- 下記一般式(2)または一般式(3)で表されるモノマーから誘導されるポリマーを少なくとも1種含有したセルロースアシレートを主成分とすることを特徴とするセルロースエステル光学フィルム。
- セルロースアシレートのアシル基総炭素数が6.2以上、7.5以下であることを特徴とする請求項1に記載のセルロースエステル光学フィルム。
但し、アシル基総炭素数は、セルロースアシレート中の各アシル基の置換度と該アシル基の炭素数との積の総和である。 - セルロースアシレートのアシル基総炭素数が6.2以上、7.5以下であることを特徴とする請求項3に記載のセルロースエステル光学フィルム。
- 前記一般式(2)または(3)で表されるモノマーから誘導されるポリマーの重量平均分子量が1000以上7000以下であることを特徴とする請求項1または2に記載のセルロースエステル光学フィルム。
- 前記一般式(1)で表されるモノマーから誘導されるポリマーの重量平均分子量が1000以上7000以下であることを特徴とする請求項3または4に記載のセルロースエステル光学フィルム。
- 前記一般式(2)または(3)で表されるモノマーから誘導されるポリマー中の一般式(2)または(3)で表されるモノマーユニットの含有量が10〜70質量%であることを特徴とする請求項1、2または5のいずれか一項に記載のセルロースエステル光学フィルム。
- 前記一般式(1)で表されるモノマーから誘導されるポリマー中の一般式(1)で表されるモノマーユニットの含有量が10〜70質量%であることを特徴とする請求項3、4又は6のいずれか一項に記載のセルロースエステル光学フィルム。
- 前記一般式(2)において、R23、R24、R25のうち少なくとも1つが糖構造を有する置換基であることを特徴とする請求項1、2、5または7のいずれか一項に記載のセルロースエステル光学フィルム。
- 前記一般式(3)において、W1、W2が糖構造を有する置換基であることを特徴とする請求項1、2、5または7のいずれか一項に記載のセルロースエステル光学フィルム。
- 請求項1〜10のいずれか一項に記載されたセルロースエステル光学フィルムを溶融流延により製造することを特徴とするセルロースエステル光学フィルムの製造方法。
- 請求項1〜10のいずれか一項に記載のセルロースエステル光学フィルムを用いることを特徴とする偏光板。
- 請求項1〜10のいずれか一項記載のセルロースエステル光学フィルムを用いることを特徴とする液晶表示装置。
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