JP2012128430A - 高分子フィルム、それを用いた光学補償フィルム、偏光板、および液晶表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】正面レターデーション値Re(λ)および膜厚方向のレターデーション値Rth(λ)(λは波長(nm)を示す。)が、下記式(i)および(ii)を満たし、更に少なくとも片側の面の表面エネルギーが50mN/m以上80mN/m以下であり、フィルム中のセルロースアシレートが面内および膜厚方向に配向するのを抑制し光学異方性を低下させる化合物を含み、
前記光学異方性を低下させる化合物は、少なくとも一方の側の表面から全膜厚の10%までの部分における該化合物の平均含有率が、セルロースアシレートフィルムの中央部における該化合物の平均含有率の80−99%である、セルロースアシレートフィルム。
(i) 0≦Re(630)≦10かつ|Rth(630)|≦25
(ii) |Re(400)−Re(700)|≦10かつ|Rth(400)−Rth(700)|≦35
【選択図】 なし
Description
本発明の第2の課題は、光学異方性が小さく、波長分散が小さい高分子フィルムにより作製した光学補償フィルム、偏光板などの光学材料が視野角特性に優れるものであることを示すこと、およびこれらを用いた液晶表示装置等の画像表示装置を提供することにある。
光学異方性が小さく、波長分散が小さい高分子フィルムを偏光板の保護フィルムに用いることによって、偏光板の光学特性を良化できる。また光学補償フィルムの支持体として用いると、光学補償フィルムそのものの光学性能を引き出すことができる。これらの偏光板や光学補償フィルムを液晶表示装置に用いることによってコントラストの良化、色味を改良することができる。
また、特にアルカリケン化処理においては、フィルムの光学性能を維持する目的と、アルカリケン化処理液への添加剤の溶出や溶出後の分解、析出等による処理能力の劣化を抑制する目的で、添加剤としてpKaが大きいかアルカリケン化液への溶解性を抑制した化合物を使用することにより、処理前後の光学性能の変化やムラのない偏光板用の保護フィルムを提供することができ、更に処理液への汚染を抑制し、処理時のランニングコストを抑制できることを見出した。
正面レターデーション値Re(λ)および膜厚方向のレターデーション値Rth(λ)(λは波長(nm)を示す。)が、下記式(i)および(ii)を満たし、更に少なくとも片側の面の表面エネルギーが50mN/m以上80mN/m以下であることを特徴とする高分子フィルム。
(i) 0≦Re(630)≦10かつ|Rth(630)|≦25
(ii) |Re(400)−Re(700)|≦10かつ|Rth(400)−Rth(700)|≦35
(2)
前記表面エネルギーの面内バラツキ値ΔEが10以下であることを特徴とする(1)に記載の高分子フィルム。
(3)
フィルムの少なくとも片側の面が表面処理された面であり、該表面処理された面の、表面処理前の表面エネルギーが30mN/m以上50mN/m以下であって、かつ表面処理後の表面エネルギーが前記50mN/m以上80mN/m以下であることを特徴とする(1)または(2)に記載の高分子フィルム。
(4)
Re(λ)およびRth(λ)の面内バラツキ値ΔRe(λ)およびΔRth(λ)が、下記式(iii)および(iv)を満たすことを特徴とする(1)〜(3)のいずれかに記載の高分子フィルム。
(iii) ΔRe(λ)≦5
(iv) ΔRth(λ)≦10
(5)
前記表面処理した前後におけるRe、Rth値の変化が、下記式(v)および(vi)を満たすことを特徴とする(3)または(4)に記載の高分子フィルム。
(v) |Re−Re’|≦10
(vi) |Rth−Rth’|≦20
ここで、
Re:表面処理前のフィルム面内のレターデーション値(nm)
Re’:表面処理後のフィルム面内のレターデーション値(nm)
Rth:表面処理前のフィルム膜厚方向のレターデーション値(nm)
Rth’:表面処理後のフィルム膜厚方向のレターデーション値(nm)
である。
(6)
光学異方性を低下させる化合物を少なくとも一種含有することを特徴とする(1)〜(5)のいずれかに記載の高分子フィルム。
(7)
下記式(vii)を満たす前記光学異方性を低下させる化合物を、下記式(viii)を満たす範囲で含有することを特徴とする(6)に記載の高分子フィルム。
(vii) (RthA−Rth0)/A≦−1.0
(viii) 0.01≦A≦30
ここで、
RthAは上記化合物をA質量%含有したフィルムのRth(nm)、
Rth0は上記化合物を含有しないフィルムのRth(nm)、
Aはフィルム原料ポリマーの質量を100としたときの上記化合物の質量(%)
を表す。
(8)
前記光学異方性を低下させる化合物として、オクタノール−水分配係数(LogP値)が0〜7である化合物を含有することを特徴とする(6)または(7)に記載の高分子フィルム。
(9)
|Re(400)−Re(700)|および|Rth(400)−Rth(700)|を低下させる化合物を少なくとも1種含むことを特徴とする(1)〜(8)のいずれかに記載の高分子フィルム。
(10)
前記表面処理がアルカリケン化処理であることを特徴とする(3)〜(9)のいずれかに記載の高分子フィルム。
(11)
フィルム表面をアルカリケン化処理した際の、前記光学異方性を低下させる化合物のアルカリ溶液への溶出度が、20質量%以下であることを特徴とする(6)〜(8)のいずれかに記載の高分子フィルム。
(12)
フィルム表面をアルカリケン化処理した後の、アルカリ溶液の450nmにおける吸光度が0.1以下であることを特徴とする(10)または(11)に記載の高分子フィルム。
(13)
未表面処理のフィルム表面を1.5NのNaOH水溶液を用いて55℃の温度条件にてアルカリケン化処理する際に、表面エネルギーが50mN/m以上となるのに要する時間が1分以内であることを特徴とする(10)〜(12)のいずれかに記載の高分子フィルム。
(14)
前記光学異方性を低下させる化合物のpKaが、14以上であることを特徴とする(1)〜(13)のいずれかに記載の高分子フィルム。
(15)
前記表面処理がプラズマ処理であることを特徴とする(3)〜(9)のいずれかに記載の高分子フィルム。
(16)
前記表面処理がコロナ処理であることを特徴とする(3)〜(9)のいずれかに記載の高分子フィルム。
(17)
フィルムを形成するポリマー原料としてセルロースアシレートを含有する(1)〜(16)のいずれかに記載の高分子フィルム。
(18)
前記セルロースアシレートのアシル置換度が2.50〜3.00のであることを特徴とする(17)に記載の高分子フィルム。
(19)
前記セルロースアシレートのアシル置換基が実質的にアセチル基のみからなり、その全置換度が2.80〜2.99であり、その平均重合度が180〜550であることを特徴とする(17)に記載の高分子フィルム。
(20)
前記セルロースアシレートのアシル置換基が実質的にアセチル基/プロピオニル基/ブタノイル基の少なくとも2種類からなり、アシル置換度が2.50〜3.00のセルロースアシレートからなることを特徴とする(17)に記載の高分子フィルム。
(21)
フィルムの面内方向の遅相軸がフィルムの機械搬送方向(MD方向)、またはフィルムの機械搬送方向に対して垂直方向(TD方向)であることを特徴とする(1)〜(20)のいずれかに記載の高分子フィルム。
(22)
フィルムの膜厚が10〜120μmであることを特徴とする(1)〜(21)のいずれかに記載の高分子フィルム。
(23)
フィルムの幅が1350mm以上であることを特徴とする(1)〜(22)のいずれかに記載の高分子フィルム。
(24)
フィルムが長さ1500m以上の長尺フィルムであることを特徴とする(1)〜(23)のいずれかに記載の高分子フィルム。
(25)
(1)〜(24)のいずれかに記載の高分子フィルムの表面エネルギーが50mN/m以上80mN/m以下である面のうちの少なくとも片側の面上に更に接着剤層が形成されていることを特徴とする接着剤層付き高分子フィルム。
(26)
(1)〜(25)のいずれかに記載の高分子フィルムに、下記式(ix)をみたす光学異方性層を設けたことを特徴とする光学補償フィルム。
(ix)Re=0〜200(nm)かつ|Rth|=0〜400(nm)
(27)
前記光学異方性層がディスコティック液晶性化合物を含有することを特徴とする(26)に記載の光学補償フィルム。
(28)
前記光学異方性層が棒状液晶性化合物を含有することを特徴とする(26)または(27)に記載の光学補償フィルム。
(29)
前記光学異方性層が複屈折を持つポリマーフィルムから形成されることを特徴とする(26)〜(28)のいずれかに記載の光学補償フィルム。
(30)
前記光学異方性層を形成する前記ポリマーフィルムが、ポリアミド、ポリイミド、ポリエステル、ポリエーテルケトン、ポリアミドイミドポリエステルイミド、およびポリアリールエーテルケトン、からなる群から選ばれる少なくとも一種のポリマー材料を含有することを特徴とする(29)に記載の光学補償フィルム。
(31)
(1)〜(25)のいずれかに記載の高分子フィルム、または(26)〜(30)のいずれかに記載の光学補償フィルムを少なくとも1枚用いて偏光子の保護フィルムとしたことを特徴とする偏光板。
(32)
表面にハードコート層、防眩層、反射防止層の少なくとも一層を設けたことを特徴とする(31)に記載の偏光板。
(33)
(1)〜(25)のいずれかに記載の高分子フィルム、(26)〜(30)のいずれかに記載の光学補償フィルム、(31)または(32)に記載の偏光板、のいずれかを用いたことを特徴とする液晶表示装置。
(34)
(1)〜(25)のいずれかに記載の高分子フィルム、(26)〜(30)のいずれかに記載の光学補償フィルム、(31)または(32)に記載の偏光板、のいずれかを用いたことを特徴とするVAまたはIPS液晶表示装置。
更に、本発明の高分子フィルムを用いることにより、視野角特性に優れる、光学補償フィルム、偏光板などの光学材料、およびこれらを用いた液晶表示装置を提供することが可能になった。
本発明の高分子フィルムを形成する材料としては、光学性能透明性、機械的強度、熱安定性、水分遮蔽性、等方性などに優れるポリマーが好ましく、上述のRe、Rthが、上述した式(i)(ii)を満たす範囲であればどのような材料を用いても良い。例えば、ポリカーボネート系ポリマー、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート等のポリエステル系ポリマー、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系ポリマー、ポリスチレンやアクリロニトリル・スチレン共重合体(AS樹脂)等のスチレン系ポリマーなどがあげられる。また、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、エチレン・プロピレン共重合体の如きポリオレフィン系ポリマー、塩化ビニル系ポリマー、ナイロンや芳香族ポリアミド等のアミド系ポリマー、イミド系ポリマー、スルホン系ポリマー、ポリエーテルスルホン系ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン系ポリマー、ポリフェニレンスルフィド系ポリマー、塩化ビニリデン系ポリマー、ビニルアルコール系ポリマー、ビニルブチラール系ポリマー、アリレート系ポリマー、ポリオキシメチレン系ポリマー、エポキシ系ポリマー、または前記ポリマーを混合したポリマーも例としてあげられる。また本発明の透明フィルムは、アクリル系、ウレタン系、アクリルウレタン系、エポキシ系、シリコーン系等の紫外線硬化型、熱硬化型の樹脂の硬化層として形成することもできる。
本発明に用いられるセルロースアシレート原料のセルロースとしては、綿花リンタや木材パルプ(広葉樹パルプ,針葉樹パルプ)などがあり、何れの原料セルロースから得られるセルロースアシレートでも使用でき、場合により混合して使用してもよい。これらの原料セルロースについての詳細な記載は、例えば、丸澤、宇田著、「プラスチック材料講座(17)繊維素系樹脂」日刊工業新聞社(1970年発行)や発明協会公開技報公技番号2001−1745号(7頁〜8頁)に記載のセルロースを用いることができ、本発明のセルロースアシレートフィルムに対しては特に限定されるものではない。
次に上述のセルロースを原料に製造される本発明のセルロースアシレートについて記載する。本発明のセルロースアシレートはセルロースの水酸基がアシル化されたもので、その置換基はアシル基の炭素原子数が2のアセチル基から炭素原子数が22のものまでいずれも用いることができる。本発明のセルロースアシレートにおいて、セルロースの水酸基への置換度については特に限定されないが、セルロースの水酸基に置換する酢酸及び/又は炭素原子数3〜22の脂肪酸の結合度を測定し、計算によって置換度を得ることができる。測定方法としては、ASTMのD−817−91に準じて実施することが出来る。
また、セルロースの水酸基に置換するアシル置換基がアセチル基のみからなる場合には、フィルムの光学異方性が低下できる事に加え、更に添加剤との相溶性、使用する有機溶剤への溶解性の観点で全置換度が2.80〜2.99であることが好ましく、2.85〜2.95であることがより好ましい。
本発明で好ましく用いられるセルロースアシレートの重合度は、粘度平均重合度で180〜700であり、セルロースアシレートにおいては、180〜550がより好ましく、180〜400が更に好ましく、180〜350が特に好ましい。重合度が高すぎるとセルロースアシレートのドープ溶液の粘度が高くなり、流延によりフィルム作製が困難になる。重合度が低すぎると作製したフィルムの強度が低下してしまう。平均重合度は、宇田らの極限粘度法(宇田和夫、斉藤秀夫、繊維学会誌、第18巻第1号、105〜120頁、1962年)により測定できる。特開平9−95538号公報に詳細に記載されている。
また、本発明で好ましく用いられるセルロースアシレートの分子量分布はゲルパーミエーションクロマトグラフィーによって評価され、その多分散性指数Mw/Mn(Mwは質量平均分子量、Mnは数平均分子量)が小さく、分子量分布が狭いことが好ましい。具体的なMw/Mnの値としては、1.0〜3.0であることが好ましく、1.0〜2.0であることがさらに好ましく、1.0〜1.6であることが最も好ましい。
本発明のセルロースアシレート溶液には、各調製工程において用途に応じた種々の添加剤(例えば、光学異方性を低下させる化合物、波長分散調整剤、紫外線防止剤、可塑剤、劣化防止剤、微粒子、光学特性調整剤など)を加えることができ、これらについて以下に説明する。またその添加する時期はドープ作製工程において何れでも添加しても良いが、ドープ調製工程の最後の調製工程に添加剤を添加し調製する工程を加えて行ってもよい。
まず最初にセルロースアシレートフィルム等、本発明の高分子フィルムの光学異方性を低下させる化合物について説明する。本発明の発明者らは、鋭意検討した結果、フィルム中の高分子例えばセルロースアシレートが面内および膜厚方向に配向するのを抑制する化合物を用いて光学異方性を十分に低下させ、ReがゼロかつRthがゼロに近くなるようにした。このためには光学異方性を低下させる化合物は高分子例えばセルロースアシレートに十分に相溶し、化合物自身が棒状の構造や平面性の構造を持たないことが有利である。また、芳香族基のような平面性の官能基を複数持っている場合、それらの官能基を同一平面ではなく、非平面に持つような構造が有利である。
(vii)(RthA−Rth0)/A≦−1.0
(viii)0.01≦A≦30
より望ましくは(RthA−Rth0)/A≦−2.0で、且つ0.05≦A≦25であり、さらに望ましくは(RthA−Rth0)/A≦−3.0で、且つ0.1≦A≦20である。
ここで、RthAは上記化合物をA質量%含有したフィルムのRth(nm)、Rth0は上記化合物を含有しないフィルムのRth(nm)、Aはフィルム原料ポリマーの質量を100としたときの上記化合物の質量(%)を表す。
上記の範囲内であれば、レターデーションを特定の範囲内にすることができ、また、低分子化合物のアルカリ液への溶出も問題のない範囲内に抑えることができ、好ましい。
本発明のセルロースアシレートフィルムを作製するにあたっては、上述のようにフィルム中のセルロースアシレートが面内および膜厚方向に配向するのを抑制して光学異方性を低下させる化合物のうち、オクタノール−水分配係数(logP値)が0ないし7である化合物が好ましい。logP値が7を超える化合物は、セルロースアシレートとの相溶性に乏しく、フィルムの白濁や粉吹きを生じやすい。また、logP値が0よりも小さな化合物は親水性が高いために、セルロースアシレートフィルムの耐水性を悪化させる場合がある。logP値としてさらに好ましい範囲は1乃至6であり、特に好ましい範囲は1.5乃至5である。
オクタノール−水分配係数(logP値)の測定は、JIS日本工業規格Z7260−107(2000)に記載のフラスコ浸とう法により実施することができる。また、オクタノール−水分配係数(logP値)は実測に代わって、計算化学的手法あるいは経験的方法により見積もることも可能である。計算方法としては、Crippen’s fragmentation法(J.Chem.Inf.Comput.Sci.,27,21(1987))、Viswanadhan’s fragmentation法(J.Chem.Inf.Comput.Sci.,29,163(1989))、Broto’s fragmentation法(Eur.J.Med.Chem.−Chim.Theor.,19,71(1984))などが好ましく用いられるが、Crippen’s fragmentation法(J.Chem.Inf.Comput.Sci.,27,21(1987))がより好ましい。ある化合物のlogPの値が測定方法あるいは計算方法により異なる場合に、該化合物が本発明の範囲内であるかどうかは、Crippen’s fragmentation法により判断することが好ましい。
さらに、セルロースアシレートフィルムを偏光板用の保護フィルムとして用いるためには、フィルムの面内での光学性能や表面エネルギー等の諸性能のバラツキを小さくする必要があり、フィルムの流延製膜工程、表面処理工程、接着剤塗布工程、貼り合せ工程、の各工程においてフィルムの諸性能を所望の範囲内に安定的にムラなく維持することが必要である。特に表面処理工程においては、一般的にアルカリケン化処理が生産性の観点で用いられるが、セルロースアシレートフィルムの光学異方性を低下させる化合物はセルロースアシレートとの相溶性を十分にするために親水性が高く、そのためアルカリケン化処理工程での、ケン化液の浸透や上記化合物の溶出がより容易に進行することが考えられ、これらの要因による諸性能の不安定化、特にフィルム面内でのムラ等の面状の不均一性を防止する必要がある。本発明者らがこれらの観点で更に鋭意検討した結果、このセルロースアシレートフィルムの光学異方性を低下させる化合物の物性として、更にアルカリ液中での解離性や、アルカリ液への溶解性を制御することで、フィルム面内での諸性能の均一性を維持することができる。
また、同様にアルカリケン化に対する安定性の理由から、上記のpKaとは別の観点で、本発明において使用できるセルロースアシレートフィルムの光学異方性を低下させる化合物のアルカリ水溶液への溶解性の好適な範囲としては、55℃での1.5mol/LのNaOH水溶液への溶解性が1.0%以下であることが好ましく、0.1%以下がより好ましく、0.01%以下が更に好ましい。アルカリケン化液への溶解性が1%以上の場合にはアルカリケン化処理による光学性能や表面エネルギーにムラができ易くなる傾向にあり、また溶解性が高いほどフィルム面内での光学性能の均一性は低下する。溶解性は目視により判断できる。
光学異方性を低下させる化合物は、芳香族基を含有しても良いし、含有しなくても良い。また光学異方性を低下させる化合物は、分子量が3000以下であることが好ましく、分子量が150以上3000以下であることがより好ましく、170以上2000以下であることがさらに好ましく、200以上1000以下であることが特に好ましい。これらの分子量の範囲であれば、特定のモノマー構造であっても良いし、そのモノマーユニットが複数結合したオリゴマー構造、ポリマー構造でも良い。
光学異方性を低下させる化合物は、好ましくは、25℃で液体であるか、融点が25〜250℃の固体であり、さらに好ましくは、25℃で液体であるか、融点が25〜200℃の固体である。また光学異方性を低下させる化合物は、セルロースアシレートフィルム作製のドープ流延、乾燥の過程で揮散しないことが好ましい。
光学異方性を低下させる化合物の添加量は、セルロースアシレートの0.01ないし30質量%であることが好ましく、1ないし25質量%であることがより好ましく、5ないし20質量%であることが特に好ましい。
光学異方性を低下させる化合物は、単独で用いても、2種以上化合物を任意の比で混合して用いてもよい。
光学異方性を低下させる化合物を添加する時期はドープ作製工程中の何れであってもよく、ドープ調製工程の最後に行ってもよい。
R11〜R13について詳しく説明する。R11〜R13は好ましくは炭素数が1ないし20、さらに好ましくは炭素数が1ないし16、特に好ましくは、炭素数が1ないし12である脂肪族基である。ここで、脂肪族基とは、好ましくは脂肪族炭化水素基であり、さらに好ましくは、アルキル基(鎖状、分岐状および環状のアルキル基を含む。)、アルケニル基又はアルキニル基である。例として、アルキル基としては、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、sec−ブチル、t−ブチル、n−ペンチル、t−アミル、n−ヘキシル、n−オクチル、デシル、ドデシル、エイコシル、2−エチルヘキシル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、2,6−ジメチルシクロヘキシル、4−t−ブチルシクロヘキシル、シクロペンチル、1−アダマンチル、2−アダマンチル、ビシクロ[2.2.2]オクタン−3−イルなどが挙げられ、アルケニル基としては、例えば、ビニル、アリル、プレニル、ゲラニル、オレイル、2−シクロペンテン−1−イル、2−シクロヘキセン−1−イルなどが挙げられ、アルキニル基としては、例えば、エチニル、プロパルギルなどが挙げられる。
R11〜R13で表される脂肪族基は置換されていてもよく、置換基の例としては、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、又はヨウ素原子)、アルキル基(直鎖、分岐、環状のアルキル基で、ビシクロアルキル基、活性メチン基を含む)、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロ環基(置換する位置は問わない)、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、ヘテロ環オキシカルボニル基、カルバモイル基、N−アシルカルバモイル基、N−スルホニルカルバモイル基、N−カルバモイルカルバモイル基、N−スルファモイルカルバモイル基、カルバゾイル基、カルボキシ基又はその塩、オキサリル基、オキサモイル基、シアノ基、カルボンイミドイル基(Carbonimidoyl基)、ホルミル基、ヒドロキシ基、アルコキシ基(エチレンオキシ基もしくはプロピレンオキシ基単位を繰り返し含む基を含む)、アリールオキシ基、ヘテロ環オキシ基、アシルオキシ基、(アルコキシもしくはアリールオキシ)カルボニルオキシ基、カルバモイルオキシ基、スルホニルオキシ基、アミノ基、(アルキル、アリール又はヘテロ環)アミノ基、アシルアミノ基、スルホンアミド基、ウレイド基、チオウレイド基、イミド基、(アルコキシもしくはアリールオキシ)カルボニルアミノ基、スルファモイルアミノ基、セミカルバジド基、アンモニオ基、オキサモイルアミノ基、N−(アルキルもしくはアリール)スルホニルウレイド基、N−アシルウレイド基、N−アシルスルファモイルアミノ基、4級化された窒素原子を含むヘテロ環基(例えばピリジニオ基、イミダゾリオ基、キノリニオ基、イソキノリニオ基)、イソシアノ基、イミノ基、(アルキル又はアリール)スルホニル基、(アルキル又はアリール)スルフィニル基、スルホ基またはその塩、スルファモイル基、N−アシルスルファモイル基、N−スルホニルスルファモイル基またはその塩、ホスフィノ基、ホスフィニル基、ホスフィニルオキシ基、ホスフィニルアミノ基、シリル基等が挙げられる。
これらの基はさらに組み合わされて複合置換基を形成してもよく、このような置換基の例としては、エトキシエトキシエチル基、ヒドロキシエトキシエチル基、エトキシカルボニルエチル基などを挙げることができる。また、R11〜R13は置換基としてリン酸エステル基を含有することもでき、一般式(1)の化合物は同一分子中に複数のリン酸エステル基を有することも可能である。
また、Zを含んで構成される5または6員環は、ラクトン構造またはラクタム構造、すなわち、Zの隣接炭素にオキソ基を有する環状エステルまたは環状アミド構造を含む。このような環状エステルまたは環状アミド構造の例としては、2−ピロリドン、2−ピペリドン、5−ペンタノリド、6−ヘキサノリドを挙げることができる。
一般式(13)または一般式(14)で表される化合物の好ましい例を下記に示すが、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。
これら一般式(15)で表される化合物の好ましい例を下記に示すが、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。
Q1、Q2およびQ3として好ましくは芳香族炭化水素環または芳香族へテロ環である。芳香族炭化水素環として好ましくは(好ましくは炭素数6〜30の単環または二環の芳香族炭化水素環(例えばベンゼン環、ナフタレン環などが挙げられる。)であり、より好ましくは炭素数6〜20の芳香族炭化水素環、更に好ましくは炭素数6〜12の芳香族炭化水素環である。)更に好ましくはベンゼン環である。
XはB、C−R(Rは水素原子または置換基を表す。)、N、P、P=Oを表し、Xとして好ましくはB、C−R(Rとして好ましくはアリール基、置換又は未置換のアミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、スルホニルアミノ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、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)、カルボキシル基であり、より好ましくはアリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ヒドロキシ基、ハロゲン原子であり、更に好ましくはアルコキシ基、ヒドロキシ基であり、特に好ましくはヒドロキシ基である。)、Nであり、Xとしてより好ましくはC−R、Nであり、特に好ましくはC−Rである。
一般式(16)として好ましくは下記一般式(17)で表される化合物である。
これらの置換基は更に置換されてもよい。また、置換基が二つ以上ある場合は、同じでも異なってもよい。また、可能な場合には互いに連結して環を形成してもよい。
一般式(18)として好ましくは下記一般式(19)で表される化合物である。
本発明の多価アルコールエステルは、2価以上の多価アルコールと1種以上のモノカルボン酸とのエステルである。多価アルコールエステル化合物としては以下のものが例としてあげられるが、本発明はこれらに限定されない。
好ましい多価アルコールの例としては、例えばアドニトール、アラビトール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、ジブチレングリコール、1,2,4−ブタントリオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ヘキサントリオール、ガラクチトール、マンニトール、3−メチルペンタン−1,3,5−トリオール、ピナコール、ソルビトール、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、キシリトール等を挙げることができる。特に、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ソルビトール、トリメチロールプロパン、キシリトールが好ましい。
本発明の多価アルコールエステルにおけるモノカルボン酸としては、特に制限はなく公知の脂肪族モノカルボン酸、脂環族モノカルボン酸、芳香族モノカルボン酸等を用いることができる。脂環族モノカルボン酸、芳香族モノカルボン酸を用いるとセルロースアシレートフィルムの透湿度、含水率、保留性を向上させる点で好ましい。
カルボン酸エステル化合物としては、以下の化合物を例としてあげることができるが、本発明はこれらに限定されない。具体的には、フタル酸エステル及びクエン酸エステル等、フタル酸エステルとしては、例えばジメチルフタレート、ジエチルフタレート、ジシクロヘキシルフタレート、ジオクチルフタレート及びジエチルヘキシルフタレート等、またクエン酸エステルとしてはクエン酸アセチルトリエチル及びクエン酸アセチルトリブチルを挙げることが出来る。またその他、オレイン酸ブチル、リシノール酸メチルアセチル、セバチン酸ジブチル、トリアセチン、トリメチロールプロパントリベンゾエート等も挙げられる。アルキルフタリルアルキルグリコレートもこの目的で好ましく用いられる。アルキルフタリルアルキルグリコレートのアルキルは炭素原子数1〜8のアルキル基である。アルキルフタリルアルキルグリコレートとしてはメチルフタリルメチルグリコレート、エチルフタリルエチルグリコレート、プロピルフタリルプロピルグリコレート、ブチルフタリルブチルグリコレート、オクチルフタリルオクチルグリコレート、メチルフタリルエチルグリコレート、エチルフタリルメチルグリコレート、エチルフタリルプロピルグリコレート、プロピルフタリルエチルグリコレート、メチルフタリルプロピルグリコレート、メチルフタリルブチルグリコレート、エチルフタリルブチルグリコレート、ブチルフタリルメチルグリコレート、ブチルフタリルエチルグリコレート、プロピルフタリルブチルグリコレート、ブチルフタリルプロピルグリコレート、メチルフタリルオクチルグリコレート、エチルフタリルオクチルグリコレート、オクチルフタリルメチルグリコレート、オクチルフタリルエチルグリコレート等を挙げることが出来、メチルフタリルメチルグリコレート、エチルフタリルエチルグリコレート、プロピルフタリルプロピルグリコレート、ブチルフタリルブチルグリコレート、オクチルフタリルオクチルグリコレートが好ましく、特にエチルフタリルエチルグリコレートが好ましく用いられる。またこれらアルキルフタリルアルキルグリコレート等を2種以上混合して使用してもよい。
本発明において用いる多環カルボン酸化合物は分子量が3000以下の化合物であることが好ましく、特に250〜2000以下の化合物であることが好ましい。環状構造に関して、環の大きさについて特に制限はないが、3〜8個の原子から構成されていることが好ましく、特に6員環及び/又は5員環であることが好ましい。これらが炭素、酸素、窒素、珪素あるいは他の原子を含んでいてもよく、環の結合の一部が不飽和結合であってもよく、例えば6員環がベンゼン環、シクロヘキサン環でもよい。本発明の化合物は、このような環状構造が複数含まれているものであり、例えば、ベンゼン環とシクロヘキサン環をどちらも分子内に有していたり、2個のシクロヘキサン環を有していたり、ナフタレンの誘導体あるいはアントラセン等の誘導体であってもよい。より好ましくはこのような環状構造を分子内に3個以上含んでいる化合物であることが好ましい。また、少なくとも環状構造の1つの結合が不飽和結合を含まないものであることが好ましい。具体的には、アビエチン酸、デヒドロアビエチン酸、パラストリン酸などのアビエチン酸誘導体が代表的であり、以下にこれら化合物の化学式を示すが、特にこれらに限定されるものではない。
本発明において用いるビスフェノール誘導体は分子量が10000以下であることが好ましく、この範囲であれば単量体でも良いし、オリゴマー、ポリマーでも良い。また他のポリマーとの共重合体でも良いし、末端に反応性置換基が修飾されていても良い。以下にこれら化合物の化学式を示すが、特にこれらに限定されるものではない。
セルロースアシレートフィルムの波長分散を低下させる化合物について説明する。本発明の発明者らは、鋭意検討した結果、200〜400nmの紫外領域に吸収を持ち、フィルムの|Re(400)−Re(700)|および|Rth(400)−Rth(700)|を低下させる化合物(以下、「波長分散調整剤」ともいう。)を少なくとも1種、セルロースアシレート固形分に対して0.01〜30質量%含むことによってセルロースアシレートフィルムのRe、Rthの波長分散を調整した。添加量としては0.1〜30質量%含むことによってセルロースアシレートフィルムのRe、Rthの波長分散を調整した。
上述した本発明で好ましく用いられる波長分散調整剤の添加量は、セルロースアシレートの0.01ないし30質量%であることが好ましく、0.1ないし20質量%であることがより好ましく、0.2ないし10質量%であることが特に好ましい。
またこれら波長分散調整剤は、単独で用いても、2種以上化合物を任意の比で混合して用いてもよい。
またこれら波長分散調整剤を添加する時期はドープ作製工程中の何れであってもよく、ドープ調製工程の最後に行ってもよい。
一般式(101) Q1−Q2−OH
Q1で表される含窒素芳香族ヘテロ環は更に置換基を有してもよく、置換基としては後述の置換基Tが適用できる。また、置換基が複数ある場合にはそれぞれが縮環して更に環を形成してもよい。
芳香族炭化水素環として好ましくは(好ましくは炭素数6〜30の単環または二環の芳香族炭化水素環(例えばベンゼン環、ナフタレン環などが挙げられる。)であり、より好ましくは炭素数6〜20の芳香族炭化水素環、更に好ましくは炭素数6〜12の芳香族炭化水素環である。)更に好ましくはベンゼン環である。
芳香族ヘテロ環として好ましくは窒素原子あるいは硫黄原子を含む芳香族ヘテロ環である。ヘテロ環の具体例としては、例えば、チオフェン、イミダゾール、ピラゾール、ピリジン、ピラジン、ピリダジン、トリアゾール、トリアジン、インドール、インダゾール、プリン、チアゾリン、チアゾール、チアジアゾール、オキサゾリン、オキサゾール、オキサジアゾール、キノリン、イソキノリン、フタラジン、ナフチリジン、キノキサリン、キナゾリン、シンノリン、プテリジン、アクリジン、フェナントロリン、フェナジン、テトラゾール、ベンズイミダゾール、ベンズオキサゾール、ベンズチアゾール、ベンゾトリアゾール、テトラザインデンなどが挙げられる。芳香族ヘテロ環として好ましくは、ピリジン、トリアジン、キノリンである。
Q2であらわされる芳香族環として好ましくは芳香族炭化水素環であり、より好ましくはナフタレン環、ベンゼン環であり、特に好ましくはベンゼン環である。Q2は更に置換基を有してもよく、後述の置換基Tが好ましい。
置換基Tとしては例えばアルキル基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜12、特に好ましくは炭素数1〜8であり、例えばメチル、エチル、iso−プロピル、tert−ブチル、n−オクチル、n−デシル、n−ヘキサデシル、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシルなどが挙げられる。)、アルケニル基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜12、特に好ましくは炭素数2〜8であり、例えばビニル、アリル、2−ブテニル、3−ペンテニルなどが挙げられる。)、アルキニル基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜12、特に好ましくは炭素数2〜8であり、例えばプロパルギル、3−ペンチニルなどが挙げられる。)、アリール基(好ましくは炭素数6〜30、より好ましくは炭素数6〜20、特に好ましくは炭素数6〜12であり、例えばフェニル、p−メチルフェニル、ナフチルなどが挙げられる。)、置換又は未置換のアミノ基(好ましくは炭素数0〜20、より好ましくは炭素数0〜10、特に好ましくは炭素数0〜6であり、例えばアミノ、メチルアミノ、ジメチルアミノ、ジエチルアミノ、ジベンジルアミノなどが挙げられる。)、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜12、特に好ましくは炭素数1〜8であり、例えばメトキシ、エトキシ、ブトキシなどが挙げられる。)、アリールオキシ基(好ましくは炭素数6〜20、より好ましくは炭素数6〜16、特に好ましくは炭素数6〜12であり、例えばフェニルオキシ、2−ナフチルオキシなどが挙げられる。)、アシル基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばアセチル、ベンゾイル、ホルミル、ピバロイルなどが挙げられる。)、アルコキシカルボニル基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜16、特に好ましくは炭素数2〜12であり、例えばメトキシカルボニル、エトキシカルボニルなどが挙げられる。)、アリールオキシカルボニル基(好ましくは炭素数7〜20、より好ましくは炭素数7〜16、特に好ましくは炭素数7〜10であり、例えばフェニルオキシカルボニルなどが挙げられる。)、アシルオキシ基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜16、特に好ましくは炭素数2〜10であり、例えばアセトキシ、ベンゾイルオキシなどが挙げられる。)、アシルアミノ基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜16、特に好ましくは炭素数2〜10であり、例えばアセチルアミノ、ベンゾイルアミノなどが挙げられる。)、アルコキシカルボニルアミノ基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜16、特に好ましくは炭素数2〜12であり、例えばメトキシカルボニルアミノなどが挙げられる。)、アリールオキシカルボニルアミノ基(好ましくは炭素数7〜20、より好ましくは炭素数7〜16、特に好ましくは炭素数7〜12であり、例えばフェニルオキシカルボニルアミノなどが挙げられる。)、スルホニルアミノ基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばメタンスルホニルアミノ、ベンゼンスルホニルアミノなどが挙げられる。)、スルファモイル基(好ましくは炭素数0〜20、より好ましくは炭素数0〜16、特に好ましくは炭素数0〜12であり、例えばスルファモイル、メチルスルファモイル、ジメチルスルファモイル、フェニルスルファモイルなどが挙げられる。)、カルバモイル基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばカルバモイル、メチルカルバモイル、ジエチルカルバモイル、フェニルカルバモイルなどが挙げられる。)、アルキルチオ基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばメチルチオ、エチルチオなどが挙げられる。)、アリールチオ基(好ましくは炭素数6〜20、より好ましくは炭素数6〜16、特に好ましくは炭素数6〜12であり、例えばフェニルチオなどが挙げられる。)、スルホニル基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばメシル、トシルなどが挙げられる。)、スルフィニル基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばメタンスルフィニル、ベンゼンスルフィニルなどが挙げられる。)、ウレイド基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばウレイド、メチルウレイド、フェニルウレイドなどが挙げられる。)、リン酸アミド基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばジエチルリン酸アミド、フェニルリン酸アミドなどが挙げられる。)、ヒドロキシ基、メルカプト基、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)、シアノ基、スルホ基、カルボキシル基、ニトロ基、ヒドロキサム酸基、スルフィノ基、ヒドラジノ基、イミノ基、ヘテロ環基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは1〜12であり、ヘテロ原子としては、例えば窒素原子、酸素原子、硫黄原子、具体的には例えばイミダゾリル、ピリジル、キノリル、フリル、ピペリジル、モルホリノ、ベンゾオキサゾリル、ベンズイミダゾリル、ベンズチアゾリルなどが挙げられる。)、シリル基(好ましくは、炭素数3〜40、より好ましくは炭素数3〜30、特に好ましくは、炭素数3〜24であり、例えば、トリメチルシリル、トリフェニルシリルなどが挙げられる)などが挙げられる。これらの置換基は更に置換されてもよい。また、置換基が二つ以上ある場合は、同じでも異なってもよい。また、可能な場合には互いに連結して環を形成してもよい。
一般式(101−A)
R1およびR3として好ましくは水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、置換または無置換のアミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ヒドロキシ基、ハロゲン原子であり、より好ましくは水素原子、アルキル基、アリール基、アルキルオキシ基、アリールオキシ基、ハロゲン原子であり、更に好ましくは水素原子、炭素1〜12アルキル基であり、特に好ましくは炭素数1〜12のアルキル基(好ましくは炭素数4〜12)である。
一般式(101−B)
一般式(102)
Q1およびQ2で表される芳香族炭化水素環として好ましくは(好ましくは炭素数6〜30の単環または二環の芳香族炭化水素環(例えばベンゼン環、ナフタレン環などが挙げられる。)であり、より好ましくは炭素数6〜20の芳香族炭化水素環、更に好ましくは炭素数6〜12の芳香族炭化水素環である。)更に好ましくはベンゼン環である。
Q1およびQ2で表される芳香族ヘテロ環として好ましくは酸素原子、窒素原子あるいは硫黄原子のどれかひとつを少なくとも1つ含む芳香族ヘテロ環である。ヘテロ環の具体例としては、例えば、フラン、ピロール、チオフェン、イミダゾール、ピラゾール、ピリジン、ピラジン、ピリダジン、トリアゾール、トリアジン、インドール、インダゾール、プリン、チアゾリン、チアゾール、チアジアゾール、オキサゾリン、オキサゾール、オキサジアゾール、キノリン、イソキノリン、フタラジン、ナフチリジン、キノキサリン、キナゾリン、シンノリン、プテリジン、アクリジン、フェナントロリン、フェナジン、テトラゾール、ベンズイミダゾール、ベンズオキサゾール、ベンズチアゾール、ベンゾトリアゾール、テトラザインデンなどが挙げられる。芳香族ヘテロ環として好ましくは、ピリジン、トリアジン、キノリンである。
Q1およびQ2であらわされる芳香族環として好ましくは芳香族炭化水素環であり、より好ましくは炭素数6〜10の芳香族炭化水素環であり、更に好ましくは置換または無置換のベンゼン環である。
Q1およびQ2は更に置換基を有してもよく、後述の置換基Tが好ましいが、置換基にカルボン酸やスルホン酸、4級アンモニウム塩を含むことはない。また、可能な場合には置換基同士が連結して環構造を形成してもよい。
一般式(102−A)
一般式(102−B)
R10として好ましくは置換または無置換のアルキル基であり、より好ましくは炭素数5〜20の置換または無置換のアルキル基であり、更に好ましくは炭素数5〜12の置換または無置換のアルキル基(n−ヘキシル基、2−エチルヘキシル基、n−オクチル基、n−デシル基、n−ドデシル基、ベンジル基、などが挙げられる。)であり、特に好ましくは、炭素数6〜12の置換または無置換のアルキル基(2−エチルヘキシル基、n−オクチル基、n−デシル基、n−ドデシル基、ベンジル基)である。
以下に一般式(102)で表される化合物の具体例を挙げるが、本発明は下記具体例に何ら限定されるものではない。
一般式(103)
Q1およびQ2であらわされる芳香族環は芳香族炭化水素環でも芳香族ヘテロ環でもよい。また、これらは単環であってもよいし、更に他の環と縮合環を形成してもよい。
Q1およびQ2は更に置換基を有してもよく、後述の置換基Tが好ましい。置換基Tとしては例えばアルキル基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜12、特に好ましくは炭素数1〜8であり、例えばメチル、エチル、iso−プロピル、tert−ブチル、n−オクチル、n−デシル、n−ヘキサデシル、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシルなどが挙げられる。)、アルケニル基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜12、特に好ましくは炭素数2〜8であり、例えばビニル、アリル、2−ブテニル、3−ペンテニルなどが挙げられる。)、アルキニル基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜12、特に好ましくは炭素数2〜8であり、例えばプロパルギル、3−ペンチニルなどが挙げられる。)、アリール基(好ましくは炭素数6〜30、より好ましくは炭素数6〜20、特に好ましくは炭素数6〜12であり、例えばフェニル、p−メチルフェニル、ナフチルなどが挙げられる。)、置換又は未置換のアミノ基(好ましくは炭素数0〜20、より好ましくは炭素数0〜10、特に好ましくは炭素数0〜6であり、例えばアミノ、メチルアミノ、ジメチルアミノ、ジエチルアミノ、ジベンジルアミノなどが挙げられる。)、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜12、特に好ましくは炭素数1〜8であり、例えばメトキシ、エトキシ、ブトキシなどが挙げられる。)、アリールオキシ基(好ましくは炭素数6〜20、より好ましくは炭素数6〜16、特に好ましくは炭素数6〜12であり、例えばフェニルオキシ、2−ナフチルオキシなどが挙げられる。)、アシル基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばアセチル、ベンゾイル、ホルミル、ピバロイルなどが挙げられる。)、アルコキシカルボニル基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜16、特に好ましくは炭素数2〜12であり、例えばメトキシカルボニル、エトキシカルボニルなどが挙げられる。)、アリールオキシカルボニル基(好ましくは炭素数7〜20、より好ましくは炭素数7〜16、特に好ましくは炭素数7〜10であり、例えばフェニルオキシカルボニルなどが挙げられる。)、アシルオキシ基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜16、特に好ましくは炭素数2〜10であり、例えばアセトキシ、ベンゾイルオキシなどが挙げられる。)、アシルアミノ基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜16、特に好ましくは炭素数2〜10であり、例えばアセチルアミノ、ベンゾイルアミノなどが挙げられる。)、アルコキシカルボニルアミノ基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜16、特に好ましくは炭素数2〜12であり、例えばメトキシカルボニルアミノなどが挙げられる。)、アリールオキシカルボニルアミノ基(好ましくは炭素数7〜20、より好ましくは炭素数7〜16、特に好ましくは炭素数7〜12であり、例えばフェニルオキシカルボニルアミノなどが挙げられる。)、スルホニルアミノ基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばメタンスルホニルアミノ、ベンゼンスルホニルアミノなどが挙げられる。)、スルファモイル基(好ましくは炭素数0〜20、より好ましくは炭素数0〜16、特に好ましくは炭素数0〜12であり、例えばスルファモイル、メチルスルファモイル、ジメチルスルファモイル、フェニルスルファモイルなどが挙げられる。)、カルバモイル基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばカルバモイル、メチルカルバモイル、ジエチルカルバモイル、フェニルカルバモイルなどが挙げられる。)、アルキルチオ基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばメチルチオ、エチルチオなどが挙げられる。)、アリールチオ基(好ましくは炭素数6〜20、より好ましくは炭素数6〜16、特に好ましくは炭素数6〜12であり、例えばフェニルチオなどが挙げられる。)、スルホニル基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばメシル、トシルなどが挙げられる。)、スルフィニル基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばメタンスルフィニル、ベンゼンスルフィニルなどが挙げられる。)、ウレイド基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばウレイド、メチルウレイド、フェニルウレイドなどが挙げられる。)、リン酸アミド基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばジエチルリン酸アミド、フェニルリン酸アミドなどが挙げられる。)、ヒドロキシ基、メルカプト基、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)、シアノ基、スルホ基、カルボキシル基、ニトロ基、ヒドロキサム酸基、スルフィノ基、ヒドラジノ基、イミノ基、ヘテロ環基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは1〜12であり、ヘテロ原子としては、例えば窒素原子、酸素原子、硫黄原子、具体的には例えばイミダゾリル、ピリジル、キノリル、フリル、ピペリジル、モルホリノ、ベンゾオキサゾリル、ベンズイミダゾリル、ベンズチアゾリルなどが挙げられる。)、シリル基(好ましくは、炭素数3〜40、より好ましくは炭素数3〜30、特に好ましくは、炭素数3〜24であり、例えば、トリメチルシリル、トリフェニルシリルなどが挙げられる)などが挙げられる。これらの置換基は更に置換されてもよい。また、置換基が二つ以上ある場合は、同じでも異なってもよい。また、可能な場合には互いに連結して環を形成してもよい。
一般式(103−A)
一般式(103−B)
一般式(103−C)
本発明のセルロースアシレートフィルムには、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、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。微粒子はケイ素を含むものが濁度が低くなる点で好ましく、特に二酸化珪素が好ましい。二酸化珪素の微粒子は、1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ものが好ましい。1次粒子の平均径が5〜16nmと小さいものがフィルムのヘイズを下げることができより好ましい。見かけ比重は90〜200g/リットル以上が好ましく、100〜200g/リットル以上がさらに好ましい。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。
上記の光学的に異方性を低下する化合物、波長分散調整剤の他に、本発明のセルロースアシレートフィルムには、各調製工程において用途に応じた種々の添加剤(例えば、可塑剤、紫外線防止剤、劣化防止剤、剥離剤、赤外吸収剤、など)を加えることができ、それらは固体でもよく油状物でもよい。すなわち、その融点や沸点において特に限定されるものではない。例えば20℃以下と20℃以上の紫外線吸収材料の混合や、同様に可塑剤の混合などであり、例えば特開2001−151901号公報などに記載されている。さらにまた、赤外吸収染料としては例えば特開2001−194522号公報に記載されている。またその添加する時期はドープ作製工程において何れで添加しても良いが、ドープ調製工程の最後の調製工程に添加剤を添加し調製する工程を加えて行ってもよい。更にまた、各素材の添加量は機能が発現する限りにおいて特に限定されない。また、セルロースアシレートフィルムが多層から形成される場合、各層の添加物の種類や添加量が異なってもよい。例えば特開2001−151902号公報などに記載されているが、これらは従来から知られている技術である。これらの詳細は、発明協会公開技報公技番号2001−1745号(2001年3月15日発行、発明協会)にて16頁〜22頁に詳細に記載されている素材が好ましく用いられる。
本発明のセルロースアシレートフィルムにおいては、分子量が3000以下の化合物の総量は、セルロースアシレート質量に対して5〜45%であることがのぞましい。より好ましくは10〜40%であり、さらにのぞましくは15〜30%である。これらの化合物としては上述したように、光学異方性を低下させる化合物、波長分散調整剤、紫外線防止剤、可塑剤、劣化防止剤、微粒子、剥離剤、赤外吸収剤などであり、分子量としては3000以下がのぞましく、2000以下がよりのぞましく、1000以下がさらにのぞましい。これら化合物の総量が5%以下であると、セルロースアシレート単体の性質が出やすくなり、例えば、温度や湿度の変化に対して光学性能や物理的強度が変動しやすくなるなどの問題がある。またこれら化合物の総量が45%以上であると、セルロースアシレートフィルム中に化合物が相溶する限界を超え、フィルム表面に析出してフィルムが白濁する(フィルムからの泣き出し)などの問題が生じやすくなる。
本発明では、ソルベントキャスト法によりセルロースアシレートフィルムを製造することが好ましく、セルロースアシレートを有機溶媒に溶解した溶液(ドープ)を用いてフィルムは製造される。本発明の主溶媒として好ましく用いられる有機溶媒は、炭素原子数が3〜12のエステル、ケトン、エーテル、および炭素原子数が1〜7のハロゲン化炭化水素から選ばれる溶媒が好ましい。エステル、ケトンおよび、エーテルは、環状構造を有していてもよい。エステル、ケトンおよびエーテルの官能基(すなわち、−O−、−CO−および−COO−)のいずれかを二つ以上有する化合物も、主溶媒として用いることができ、たとえばアルコール性水酸基のような他の官能基を有していてもよい。二種類以上の官能基を有する主溶媒の場合、その炭素原子数はいずれかの官能基を有する化合物の規定範囲内であればよい。
[溶解工程]
本発明のセルロースアシレート溶液(ドープ)の調製は、その溶解方法は特に限定されず、室温でもよくさらには冷却溶解法あるいは高温溶解方法、さらにはこれらの組み合わせで実施される。本発明におけるセルロースアシレート溶液の調製、さらには溶解工程に伴う溶液濃縮、ろ過の各工程に関しては、発明協会公開技報公技番号2001−1745号(2001年3月15日発行、発明協会)にて22頁〜25頁に詳細に記載されている製造工程が好ましく用いられる。
本発明のセルロースアシレート溶液のドープ透明度としては85%以上であることがのぞましい。より好ましくは88%以上であり、さらに好ましくは90%以上であることがのぞましい。本発明においてはセルロースアシレートドープ溶液に各種の添加剤が十分に溶解していることを確認した。具体的なドープ透明度の算出方法としては、ドープ溶液を1cm角のガラスセルに注入し、分光光度計(UV−3150、島津製作所)で550nmの吸光度を測定した。溶媒のみをあらかじめブランクとして測定しておき、ブランクの吸光度との比からセルロースアシレート溶液の透明度を算出した。
次に、本発明のセルロースアシレート溶液を用いたフィルムの製造方法について述べる。本発明のセルロースアシレートフィルムを製造する方法及び設備は、従来セルローストリアセテートフィルム製造に供する溶液流延製膜方法及び溶液流延製膜装置が用いられる。溶解機(釜)から調製されたドープ(セルロースアシレート溶液)を貯蔵釜で一旦貯蔵し、ドープに含まれている泡を脱泡して最終調製をする。ドープをドープ排出口から、例えば回転数によって高精度に定量送液できる加圧型定量ギヤポンプを通して加圧型ダイに送り、ドープを加圧型ダイの口金(スリット)からエンドレスに走行している流延部の金属支持体の上に均一に流延され、金属支持体がほぼ一周した剥離点で、生乾きのドープ膜(ウェブとも呼ぶ)を金属支持体から剥離する。得られるウェブの両端をクリップで挟み、幅保持しながらテンターで搬送して乾燥し、続いて乾燥装置のロール群で搬送し乾燥を終了して巻き取り機で所定の長さに巻き取る。テンターとロール群の乾燥装置との組み合わせはその目的により変わる。本発明のセルロースアシレートフィルムの主な用途である、電子ディスプレイ用の光学部材である機能性保護膜やハロゲン化銀写真感光材料に用いる溶液流延製膜方法においては、溶液流延製膜装置の他に、下引層、帯電防止層、ハレーション防止層、保護層等のフィルムへの表面加工のために、塗布装置が付加されることが多い。これらについては、発明協会公開技報公技番号2001−1745号(2001年3月15日発行、発明協会)にて25頁〜30頁に詳細に記載されており、流延(共流延を含む),金属支持体,乾燥,剥離などに分類され、本発明において好ましく用いることができる。
また、セルロースアシレートフィルムの厚さは10〜120μmが好ましく、20〜100μmがより好ましく、30〜90μmがさらに好ましい。
また、セルロースアシレートフィルムの幅は1350mm未満であっても良いが、1350mm以上であることが好ましく、2000mm以上であることがより好ましく、3000mmであることががさらに好ましい。セルロースアシレートフィルムの幅が1350mm以上であると、偏光板用の保護フィルムとして使用した場合の偏光板の幅を大きくすることができ、液晶表示装置用の偏光板の切りぬき工程において、35インチパネル等のより大サイズのパネル用の切りぬきが幅方向に二つ以上可能となるなど、生産性を向上することができる。
また、セルロースアシレートフィルムの長さは1500m未満であっても良いが、1500m以上であることが好ましく、2000mm以上であることがより好ましく、3000mmであることががさらに好ましい。長さは長ければ長い程よく、1500m以上であれば、偏光板をより長く製造することができ、切り替えによるロスの頻度を低減することにより偏光板の製造コストを低減することができる。
[フィルムのガラス転移温度Tg]
本発明のセルロースアシレートフィルムのガラス転移温度Tgは、80〜165℃である。耐熱性の観点から、Tgが100〜160℃であることがより好ましく、110〜150℃であることが特に好ましい。ガラス転移温度Tgの測定は、本発明のセルロースアシレートフィルム試料10mgを、常温から200度まで昇降温速度5℃/分で示差走査熱量計(DSC2910、T.A.インスツルメント)で熱量測定を行い、ガラス転移温度Tgを算出した。
本発明のセルロースアシレートフィルムのヘイズは0.01〜2.0%であることがのぞましい。よりのぞましくは0.05〜1.5%であり、0.1〜1.0%であることがさらにのぞましい。光学フィルムとしてフィルムの透明性は重要である。ヘイズの測定は、本発明のセルロースアシレートフィルム試料40mm×80mmを、25℃,60%RHでヘイズメーター(HGM−2DP、スガ試験機)でJIS K−6714に従って測定した。
本発明のセルロースアシレートフィルムの面内のレターデーションReおよび膜厚方向のレターデーションRthはともに湿度による変化が小さいことが好ましい。具体的には、25℃10%RHにおけるRth値と25℃80%RHにおけるRth値の差ΔRth(=Rth10%RH−Rth80%RH)が0〜50nmであることが好ましい。より好ましくは0〜40nmであり、さらに好ましくは0〜35nmである。
本発明のセルロースアシレートフィルムの平衡含水率は、偏光板の保護膜として用いる際、ポリビニルアルコールなどの水溶性ポリマーとの接着性を損なわないために、膜厚のいかんに関わらず、25℃80%RHにおける平衡含水率が、0〜4%であることが好ましい。0.1〜3.5%であることがより好ましく、1〜3%であることが特に好ましい。4%以上の平衡含水率であると、光学補償フィルムの支持体として用いる際にレターデーションの湿度変化による依存性が大きくなりすぎてしまい好ましくない。
含水率の測定法は、本発明のセルロースアシレートフィルム試料7mm×35mmを水分測定器、試料乾燥装置(CA−03、VA−05、共に三菱化学(株))にてカールフィッシャー法で測定した。水分量(g)を試料質量(g)で除して算出した。
本発明の光学補償シートに用いるセルロースアシレートフィルムの透湿度は、JIS規格JISZ0208をもとに、温度60℃、湿度95%RHの条件において測定し、膜厚80μmに換算して400〜2000g/m2・24hであることがのぞましい。500〜1800g/m2・24hであることがより好ましく、600〜1600g/m2・24hであることが特に好ましい。2000g/m2・24hを越えると、フィルムのRe値、Rth値の湿度依存性の絶対値が0.5nm/%RHを超える傾向が強くなってしまう。また、本発明のセルロースアシレートフィルムに光学異方性層を積層して光学補償フィルムとした場合も、Re値、Rth値の湿度依存性の絶対値が0.5nm/%RHを超える傾向が強くなってしまい好ましくない。この光学補償シートや偏光板が液晶表示装置に組み込まれた場合、色味の変化や視野角の低下を引き起こす。また、セルロースアシレートフィルムの透湿度が400g/m2・24h未満では、偏光膜の両面などに貼り付けて偏光板を作製する場合に、セルロースアシレートフィルムにより接着剤の乾燥が妨げられ、接着不良を生じる。
セルロースアシレートフィルムの膜厚が厚ければ透湿度は小さくなり、膜厚が薄ければ透湿度は大きくなる。そこでどのような膜厚のサンプルでも基準を80μmに設け換算する必要がある。膜厚の換算は、(80μm換算の透湿度=実測の透湿度×実測の膜厚μm/80μm)として求めた。
透湿度の測定法は、「高分子の物性II」(高分子実験講座4 共立出版)の285頁〜294頁:蒸気透過量の測定(質量法、温度計法、蒸気圧法、吸着量法)に記載の方法を適用することができ、本発明のセルロースアシレートフィルム試料70mmφを25℃、90%RH及び60℃、95%RHでそれぞれ24時間調湿し、透湿試験装置(KK−709007、東洋精機(株))にて、JIS Z−0208に従って、単位面積あたりの水分量を算出(g/m2)し、透湿度=調湿後質量−調湿前質量で求めた。
本発明のセルロースアシレートフィルムの寸度安定性は、60℃、90%RHの条件下に24時間静置した場合(高湿)の寸度変化率および90℃、5%RHの条件下に24時間静置した場合(高温)の寸度変化率がいずれも0.5%以下であることがのぞましい。よりのぞましくは0.3%以下であり、さらにのぞましくは0.15%以下である。
具体的な測定方法としては、セルロースアシレートフィルム試料30mm×120mmを2枚用意し、25℃、60%RHで24時間調湿し、自動ピンゲージ(新東科学(株))にて、両端に6mmφの穴を100mmの間隔で開け、パンチ間隔の原寸(L0)とした。1枚の試料を60℃、90%RHにて24時間処理した後のパンチ間隔の寸法(L1)を測定、もう1枚の試料を90℃、5%RHにて24時間処理した後のパンチ間隔の寸法(L2)を測定した。すべての間隔の測定において最小目盛り1/1000mmまで測定した。60℃、90%RH(高湿)の寸度変化率={|L0−L1|/L0}×100、90℃、5%RH(高温)の寸度変化率={|L0−L2|/L0}×100、として寸度変化率を求めた。
(弾性率)
本発明のセルロースアシレートフィルムの弾性率は、200〜500kgf/mm2であることが好ましい、より好ましくは240〜470kgf/mm2であり、さらに好ましくは270〜440kgf/mm2である。具体的な測定方法としては、東洋ボールドウィン製万能引っ張り試験機STM T50BPを用い、23℃・70%雰囲気中、引っ張り速度10%/分で0.5%伸びにおける応力を測定し、弾性率を求めた。
(光弾性係数)
本発明のセルロースアシレートフィルムの光弾性係数は、50×10-13cm2/dyne以下であることが好ましい。30×10-13cm2/dyne以下であることがより好ましく、20×10-13cm2/dyne以下であることがさらに好ましい。具体的な測定方法としては、セルロースアシレートフィルム試料12mm×120mmの長軸方向に対して引っ張り応力をかけ、その際のレターデーションをエリプソメーター(M150、日本分光(株))で測定し、応力に対するレターデーションの変化量から光弾性係数を算出した。
本発明のセルロースアシレートフィルムの評価に当たって、以下の方法で測定して実施した。
本明細書において、セルロースアシレートフィルム(透明支持体)のReレターデーション値およびRthレターデーション値は、以下に基づき算出するものとする。Re(λ)、Rth(λ)は各々、波長λにおける面内のリターデーションおよび厚さ方向のリターデーションを表す。Re(λ)はKOBRA 21ADH(王子計測機器(株)製)において波長λnmの光をフィルム法線方向に入射させて測定される。
本発明において、光学異方性(Re、Rth)が小さい高分子フィルムとしては、波長630nmにおける面内のレターデーションRe(630)が10nm以下(0≦Re(630)≦10)でかつ、膜厚方向のレターデーションRth(630)の絶対値が25nm以下(|Rth(630)|≦25nm)であることがのぞましい(式(i))。さらにのぞましくは、0≦Re(630)≦5かつ|Rth(630)|≦20nmであり、0≦Re(630)≦2かつ|Rth(630)|≦15nmであることが特にのぞましい。
また本発明の発明者らは、鋭意検討した結果、波長200〜400nmの紫外領域に吸収を持つことによりフィルムの着色を防止し、フィルムのRe(λ)およびRth(λ)の波長分散を制御できる化合物を用いることによって波長400nmと700nmでのRe、Rthの差、|Re(400)−Re(700)|および|Rth(400)−Rth(700)|を小さくした。
本発明において、波長分散が小さい高分子フィルムとしては、|Re(400)−Re(700)|≦10かつ|Rth(400)−Rth(700)|≦35であることがのぞましい(式(ii))。さらにのぞましくは、|Re(400)−Re(700)|≦5かつ|Rth(400)−Rth(700)|≦25であり、|Re(400)−Re(700)|≦3かつ|Rth(400)−Rth(700)|≦15であることが特にのぞましい。
本発明においては、試料より幅方向に30mm間隔で15枚、流延方向に50mm間隔で50枚、30mm×40mmの大きさでサンプリングし、上記の方法でRe(λ)、Rth(λ)をそれぞれ求め、得られた値の最大値と最小値との差の絶対値を、それぞれフィルム面内のレターデーションバラツキ(面内バラツキ値)ΔRe(λ)、ΔRth(λ)として、フィルム面内の光学性能のバラツキの指標とした。
本発明者らによる鋭意検討の結果、フィルム面内の上記Re(λ)、Rth(λ)のバラツキ値として、最大値と最小値の差ΔRe(λ)およびΔRth(λ)を指標とした場合、ΔRe(λ)≦5nm(式(iii))、かつΔRth(λ)≦10nm(式(iv))、であることが望ましく、ΔRe(λ)≦3nm、ΔRth(λ)≦6nmであることがより望ましく、ΔRe(λ)≦2nm、ΔRth(λ)≦4nmであることが更に望ましい。バラツキがこの範囲内であれば、たとえば偏光板用保護フィルムとして使用した場合にクロスニコル偏光板での遮光時の光漏れのムラが目視で容易に確認できるレベル以下であり、液晶パネルで使用する偏光板用の保護フィルムとして使用した場合に液晶パネルでの光漏れのムラとして目視では容易に確認されない。
遅相軸の検出は上記のレターデーション測定の際に得られる配向角から決定した。
本発明のセルロースアシレートフィルムを偏光子の保護フィルムに用いる場合、偏光子が機械搬送方向(MD方向)に吸収軸を持つため、セルロースアシレートフィルムは遅相軸がMD方向近傍またはTD方向(機械搬送方向に対して垂直方向)近傍にあることがのぞましい。遅相軸が偏光子と平行または直交させることにより光漏れや色味変化を低減できる。近傍とは、遅相軸とMDまたはTD方向が0〜10°、好ましくは0〜5°の範囲にあることを表す。
試料70mm×100mmを、25℃、65%RHで2時間調湿し、自動複屈折計(KOBRA 21ADH、王子計測機器(株))にて、垂直入射における入射角を変化させた時の位相差より分子配向軸を算出した。
(軸ズレ)
また、自動複屈折計(KOBRA 21ADH、王子計測機器(株))で軸ズレ角度を測定した。幅方向に全幅にわたって等間隔で20点測定し、絶対値の平均値を求めた。また、遅相軸角度(軸ズレ)のレンジとは、幅方向全域にわたって等間隔に20点測定し、軸ズレの絶対値の大きいほうから4点の平均と小さいほうから4点の平均の差をとったものである。
試料20mm×70mmを、25℃,60%RHで透明度測定器(AKA光電管比色計、KOTAKI製作所)で可視光(615nm)の透過率を測定した。(分光特性)
試料13mm×40mmを、25℃,60%RHで分光光度計(U−3210、(株)日立製作所)にて、波長300〜450nmにおける透過率を測定した。傾斜幅は72%の波長−5%の波長で求めた。限界波長は、(傾斜幅/2)+5%の波長で表した。吸収端は、透過率0.4%の波長で表す。これより380nmおよび350nmの透過率を評価した。
(表面形状)
本発明のセルロースアシレートフィルムの表面は、JISB0601−1994に基づく該膜の表面凹凸の算術平均粗さ(Ra)が0.1μm以下、及び最大高さ(Ry)が0.5μm以下であることが好ましい。好ましくは、算術平均粗さ(Ra)が0.05μm以下、及び最大高さ(Ry)が0.2μm以下である。膜表面の凹と凸の形状は、原子間力顕微鏡(AFM)により評価することが出来る。(表面エネルギー)
本発明のセルロースアシレートフィルムの表面エネルギーは以下の方法により測定した。すなわち、試料を水平な台の上に水平にのせ、試料表面に一定量の水、およびヨウ化メチレンをのせてから一定時間後の試料表面での水、およびヨウ化メチレンの接触角を求めた。更に測定した接触角から、Owensの方法により表面エネルギーを求めた。
本発明の高分子フィルムの表面エネルギーの面内バラツキ値ΔEを以下のようにして求めた。すなわち、試料より幅方向に30mm間隔で15枚、流延方向に50mm間隔で50枚、30mm×40mmの大きさでサンプリングし、上記の方法で水およびヨウ化メチレンの接触角より算出して求めた。更に、得られた値の最大値と最小値との差の絶対値をΔEとして、フィルム面内の表面エネルギーのバラツキの指標とした。フィルム面内における表面エネルギーのムラが大きいと、例えば後述する浸漬法によるアルカリケン化時のケン化液や洗浄用または中和用の処理液の濡れや、処理後の乾燥における乾きに差ができて汚れ状となったり、諸性能、特に偏光板加工適正にムラができることで、たとえば偏光板耐久性にムラができてしまい、偏光板の品質が低下してしまう。表面エネルギーのバラツキとしては、ΔE≦10であることが好ましく、ΔE≦5であることがより好ましく、ΔE≦3であることが更に好ましい。
本発明のセルロースアシレートフィルムにおいては、フィルムに添加した各種化合物の保留性が要求される。具体的には、本発明のセルロースアシレートフィルムを80℃/90%RHの条件下に48時間静置した場合のフィルムの質量変化が、0〜5%であることが好ましい。より好ましくは0〜3%であり、さらに好ましくは0〜2%である。〈保留性の評価方法〉
試料を10cm×10cmのサイズに断裁し、23℃、55%RHの雰囲気下で24時間放置後の質量を測定して、80±5℃、90±10%RHの条件下で48時間放置した。処理後の試料の表面を軽く拭き、23℃、55%RHで1日放置後の質量を測定して、以下の方法で保留性を計算した。
保留性(質量%)={(放置前の質量−放置後の質量)/放置前の質量}×100
(カール)
本発明のセルロースアシレートフィルムの幅方向のカール値は、−10/m〜+10/mであることが好ましい。本発明のセルロースアシレートフィルムには後述する表面処理、光学異方性層を塗設する際のラビング処理の実施や配向膜、光学異方性層の塗設や貼合などを長尺で行う際に、本発明のセルロースアシレートフィルムの幅方向のカール値が前述の範囲外では、フィルムのハンドリングに支障をきたし、フィルムの切断が起きることがある。また、フィルムのエッジや中央部などで、フィルムが搬送ロールと強く接触するために発塵しやすくなり、フィルム上への異物付着が多くなり、光学補償フィルムの点欠陥や塗布スジの頻度が許容値を超えることがある。又、カールを上述の範囲とすることで光学異方性層を設置するときに発生しやすい色斑故障を低減できるほか、偏光膜貼り合せ時に気泡が入ることを防ぐことができ、好ましい。
カール値は、アメリカ国家規格協会の規定する測定方法(ANSI/ASCPH1.29−1985)に従い測定することができる。
JISK7128−2:1998の引裂き試験方法に基ずく引裂き強度(エルメンドルフ引裂き法)が、本発明のセルロースアシレートフィルムの膜厚が20〜80μmの範囲において、2g以上が好ましい。より好ましくは、5〜25gであり、更には6〜25gである。又、60μm換算で8g以上が好ましく、より好ましくは8〜15gである。具体的には、試料片50mm×64mmを、25℃、65%RHの条件下に2時間調湿した後に軽荷重引裂き強度試験機を用いて測定できる。
本発明のセルロースアシレートフィルムに対する残留溶剤量が、0.01〜1.5質量%の範囲となる条件で乾燥することが好ましい。より好ましくは0.01〜1.0質量%である。本発明に用いる透明支持体の残留溶剤量は1.5%以下とすることでカールを抑制できる。1.0%以下であることがより好ましい。これは、前述のソルベントキャスト方法による成膜時の残留溶剤量が少なくすることで自由堆積が小さくなることが主要な効果要因になるためと思われる。
本発明のセルロースアシレートフィルムの吸湿膨張係数は30×10-5/%RH以下とすることが好ましい。吸湿膨張係数は、15×10-5/%RH以下とすることが好ましく、10×10-5/%RH以下であることがさらに好ましい。また、吸湿膨張係数は小さい方が好ましいが、通常は、1.0×10-5/%RH以上の値である。吸湿膨張係数は、一定温度下において相対湿度を変化させた時の試料の長さの変化量を示す。この吸湿膨張係数を調節することで、本発明のセルロースアシレートフィルムを光学補償フィルム支持体として用いた際、光学補償フィルムの光学補償機能を維持したまま、額縁状の透過率上昇すなわち歪みによる光漏れを防止することができる。
本発明のセルロースアシレートフィルムは、その用途として光学用途と写真感光材料に適用される。特に光学用途が液晶表示装置であることが好ましく、液晶表示装置が、二枚の電極基板の間に液晶を担持してなる液晶セル、その両側に配置された二枚の偏光素子、および該液晶セルと該偏光素子との間に少なくとも一枚の光学補償シートを配置した構成であることがさらに好ましい。これらの液晶表示装置としては、TN、IPS、FLC、AFLC、OCB、STN、ECB、VAおよびHANが好ましい。
その際に前述の光学用途に本発明のセルロースアシレートフィルムを用いるに際し、各種の機能層を付与することが実施される。それらは、例えば、帯電防止層、硬化樹脂層(透明ハードコート層)、反射防止層、易接着層、防眩層、光学補償層、配向層、液晶層などである。本発明のセルロースアシレートフィルムを用いることができるこれらの機能層及びその材料としては、界面活性剤、滑り剤、マット剤、帯電防止層、ハードコート層などが挙げられ、発明協会公開技報公技番号2001−1745号(2001年3月15日発行、発明協会)にて32頁〜45頁に詳細に記載されており、本発明において好ましく用いることができる。
本発明のセルロースアシレートフィルムの用途について説明する。
本発明の光学フィルムは特に偏光板保護フィルム用として有用である。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される。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、製品検査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、偏光板を液晶板へ貼合する面の反対面側に用いられる。又、セパレートフィルムは液晶板へ貼合する接着層をカバーする目的で用いられ、偏光板を液晶板へ貼合する面側に用いられる。
透明支持体の表面の親水化処理は、公知の方法で行うことが出来る。例えば、コロナ放電処理、グロー放電処理、紫外線照射処理、火炎処理、オゾン処理、酸処理、アルカリ処理等で該フィルム表面を改質する方法が挙げられる。ここでいうグロー放電処理とは、10-3〜20Torrの低圧ガス下でおこる低温プラズマでもよく、更にまた大気圧下でのプラズマ処理も好ましい。プラズマ励起性気体とは上記のような条件においてプラズマ励起される気体をいい、アルゴン、ヘリウム、ネオン、クリプトン、キセノン、窒素、二酸化炭素、テトラフルオロメタンの様なフロン類及びそれらの混合物などがあげられる。これらについては、詳細が発明協会公開技報公技番号2001−1745号(2001年3月15日発行、発明協会)にて30頁〜32頁に詳細に記載されており、本発明において好ましく用いることができる。
本発明の高分子フィルムは、表面処理した前後におけるRe、Rth値の変化が下記式(v)(vi)をみたすことが好ましい。
(v)|Re−Re’|≦10
(vi)|Rth−Rth’|≦20
より好ましくは、|Re−Re’|≦8nmで、かつ|Rth−Rth’|≦15nmであり、さらに好ましくは|Re−Re’|≦5nmで、かつ|Rth−Rth’|≦10nmである。
ここで、Reは表面処理前のフィルム面内のレターデーション値(nm)、Re’は表面処理後のフィルム面内のレターデーション値(nm)、Rthは表面処理前のフィルム膜厚方向のレターデーション値(nm)、Rth’は表面処理後のフィルム膜厚方向のレターデーション値(nm)を表す。
上記の範囲内であれば、保護フィルムの光学性能に遜色なく、偏光板、光学補償フィルム、液晶表示装置に適用した際に、光り漏れが起こらない。
これらの中でも特に好ましくは、アルカリケン化処理でありセルロースアシレートフィルムの表面処理としては極めて有効である。処理方法として、以下の方法が挙げられる。
アルカリ液の中に反射防止フィルムを適切な条件で浸漬して、フィルム全表面のアルカリと反応性を有する全ての面をケン化処理する手法であり、特別な設備を必要としないため、コストの観点で好ましい。アルカリ液は、水酸化ナトリウム水溶液であることが好ましい。好ましい濃度は0.5〜3mol/lであり、特に好ましくは1〜2mol/lである。好ましいアルカリ液の液温は25〜70℃、特に好ましくは30〜60℃である。
アルカリ液に浸漬した後は、フィルムの中にアルカリ成分が残留しないように、水で十分に水洗したり、希薄な酸に浸漬してアルカリ成分を中和することが好ましい。
親水化された表面は、ポリビニルアルコールを主成分とする偏光膜との接着性を改良するのに有効である。
本発明の高分子フィルムは、フィルム表面のアルカリケン化処理前後でのRe,Rthの変化量が上記式(v)、(vi)を満たすことが好ましい。
本発明の高分子フィルムは、光学異方性を低下させる化合物として、分子量3000以下、好ましくは2000以下、さらに好ましくは1000以下の化合物を含有し、該透明フィルムの表面をアルカリケン化した際の、該化合物のアルカリ溶液への溶出度が20質量%以下であることが望ましい。よりのぞましくは15質量%以下であり、さらにのぞましくは10質量%以下である。
上記の範囲内であれば、アルカリ溶液の劣化(性能低下)を起こさず、好ましい。
数式:(アルカリ溶液への溶出度)(質量%)=(アルカリ溶液中の低分子化合物含量)/(ケン化前のフィルム中の低分子化合物含量)
本発明の透明フィルムの表面をアルカリケン化した後のアルカリ溶液は、劣化が少ないことが望ましい。本発明の透明フィルムにおいては、フィルム表面をアルカリケン化した後のアルカリ溶液の、450nmにおける吸光度が0.1以下である。より望ましくは0.08以下であり、さらに望ましくは0.05以下である。アルカリケン化溶液が劣化すると、該溶液が黄色味を呈することがあり、この黄色味の度合いを450nmにおける吸収スペクトルとして測定した。
上記の範囲内であれば、アルカリ溶液の性能として充分に機能し、好ましい。
本発明の高分子フィルムは、アルカリケン化処理により好ましい表面エネルギーとなるのに要する時間が短い方が好ましい。アルカリケン化処理に要する時間を短くすることにより、生産性を向上させることができる。具体的には、1.5NのNaOH水溶液を用いた55℃の温度条件におけるアルカリケン化処理により、表面エネルギーが50mN/m以上となるのに要する時間が1分以内であることが好ましい。より好ましくは45秒以内であり、更に好ましくは30秒以内である。
また、別の好ましい範囲としては、前記1.5NのNaOH水溶液を用いた55℃の温度条件におけるアルカリケン化処理により、表面エネルギーが60mN/m以上となるのに要する時間が前記範囲内であることがより好ましく、表面エネルギーが65mN/m以上となるのに要する時間が前記範囲内であることが更に好ましい。
上述の浸漬法における反射防止フィルムへのダメージを回避する手段として、適切な条件でアルカリ液を反射防止フィルムを有する主面と反対側の主面のみに塗布、加熱、水洗、乾燥するアルカリ液塗布法が好ましく用いられる。アルカリ液及び処理は、特開2002−82226号公報、国際公開第02/46809号パンフレットに記載の内容が挙げられる。ただし、別途、アルカリ液を塗布する設備、工程が必要となるため、コストの観点では(1)の浸漬法に劣る。
本発明に用いられるプラズマ処理としては、真空グロー放電、大気圧グロー放電等によるものがあり、その他の方法としてフレームプラズマ処理等の方法があげられる。これらは、例えば特開平6−123062号公報、特開平11−293011号公報、同11−5857号公報等に記載された方法を用いることが出来る。
表面処理のうち、コロナ放電処理は、最もよく知られている方法であり、従来公知のいずれの方法、例えば特公昭48−5043号公報、同47−51905号公報、特開昭47−28067号公報、同49−83767号公報、同51−41770号公報、同51−131576号公報等に開示された方法により達成することができる。コロナ処理に使用するコロナ処理機としては、現在プラスチックフィルム等の表面改質の手段として使用されている市販の各種コロナ処理機の適用が可能であり、中でもSOFTAL(ソフタル)社のマルチナイフ電極を有するコロナ処理機は多数本の電極で構成され、さらに電極の間に空気を送る構造となっており、フィルムの加熱防止やフィルム表面に出てくる低分子の除去等がおこなえるので、エネルギー効率が非常に高く、高コロナ処理が可能となるので、本発明には特に有用なコロナ処理機である。
本発明の高分子フィルムは、様々な用途で用いることができ、液晶表示装置の光学補償フィルムとして用いると特に効果がある。なお、光学補償フィルムとは、一般に液晶表示装置に用いられ、位相差を補償する光学材料のことを指し、位相差板、光学補償シートなどと同義である。光学補償フィルムは複屈折性を有し、液晶表示装置の表示画面の着色を取り除いたり、視野角特性を改善したりする目的で用いられる。本発明の高分子フィルムはReおよびRthが0≦Re≦10nmかつ|Rth|≦25nmと光学異方性が小さく、|Re(400)−Re(700)|≦10かつ|Rth(400)−Rth(700)|≦35と波長分散が小さいため、余計な異方性を生じず、複屈折を持つ光学異方性層を併用すると光学異方性層の光学性能のみを発現することができる。
前記液晶性化合物としては、ディスコティック液晶性化合物または棒状液晶性化合物が好ましい。
本発明に使用可能なディスコティック液晶性化合物の例には、様々な文献(C.Destrade et al.,Mol.Crysr.Liq.Cryst.,vol.71,page 111(1981);日本化学会編、季刊化学総説、No.22、液晶の化学、第5章、第10章第2節(1994);B.Kohne et al.,Angew.Chem.Soc.Chem.Comm.,page 1794(1985);J.Zhang et al.,J.Am.Chem.Soc.,vol.116,page 2655(1994))に記載の化合物が含まれる。
本発明において、使用可能な棒状液晶性化合物の例には、アゾメチン類、アゾキシ類、シアノビフェニル類、シアノフェニルエステル類、安息香酸エステル類、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル類、シアノフェニルシクロヘキサン類、シアノ置換フェニルピリミジン類、アルコキシ置換フェニルピリミジン類、フェニルジオキサン類、トラン類およびアルケニルシクロヘキシルベンゾニトリル類が含まれる。以上のような低分子液晶性化合物だけではなく、高分子液晶性化合物も用いることができる。
上記した様に、光学異方性層はポリマーフィルムから形成してもよい。ポリマーフィルムは、光学異方性を発現し得るポリマーから形成する。そのようなポリマーの例には、ポリオレフィン(例、ポリエチレン、ポリプロピレン、ノルボルネン系ポリマー)、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリスルホン、ポリビニルアルコール、ポリメタクリル酸エステル、ポリアクリル酸エステルおよびセルロースエステル(例、セルローストリアセテート、セルロースジアセテート)が含まれる。また、これらのポリマーの共重合体あるいはポリマー混合物を用いてもよい。
セルロースアシレートフィルムを光学補償フィルムとして用いる場合は、偏光素子の透過軸と、セルロースアシレートフィルムからなる光学補償フィルムの遅相軸とをどのような角度で配置しても構わない。液晶表示装置は、二枚の電極基板の間に液晶を担持してなる液晶セル、その両側に配置された二枚の偏光素子、および該液晶セルと該偏光素子との間に少なくとも一枚の光学補償フィルムを配置した構成を有している。
液晶セルの液晶層は、通常は、二枚の基板の間にスペーサーを挟み込んで形成した空間に液晶を封入して形成する。透明電極層は、導電性物質を含む透明な膜として基板上に形成する。液晶セルには、さらにガスバリアー層、ハードコート層あるいは(透明電極層の接着に用いる)アンダーコート層(下塗り層)を設けてもよい。これらの層は、通常、基板上に設けられる。液晶セルの基板は、一般に50μm〜2mmの厚さを有する。
本発明のセルロースアシレートフィルムは、様々な表示モードの液晶セルに用いることができる。TN(Twisted Nematic)、IPS(In−Plane Switching)、FLC(Ferroelectric Liquid Crystal)、AFLC(Anti−ferroelectric Liquid Crystal)、OCB(Optically Compensatory Bend)、STN(Supper Twisted Nematic)、VA(Vertically Aligned)、ECB(Electrically Controlled Birefringence)、およびHAN(Hybrid Aligned Nematic)のような様々な表示モードが提案されている。また、上記表示モードを配向分割した表示モードも提案されている。本発明のセルロースアシレートフィルムは、いずれの表示モードの液晶表示装置においても有効である。また、透過型、反射型、半透過型のいずれの液晶表示装置においても有効である。
本発明のセルロースアシレートフィルムを、TNモードの液晶セルを有するTN型液晶表示装置の光学補償シートの支持体または偏光板の保護膜として用いてもよい。TNモードの液晶セルとTN型液晶表示装置については、古くから良く知られている。TN型液晶表示装置に用いる光学補償シートについては、特開平3−9325号、特開平6−148429号、特開平8−50206号、特開平9−26572号の各公報に記載がある。また、モリ(Mori)他の論文(Jpn.J.Appl.Phys. Vol.36(1997)p.143や、Jpn.J.Appl.Phys. Vol.36(1997)p.1068)に記載がある。
本発明のセルロースアシレートフィルムを、STNモードの液晶セルを有するSTN型液晶表示装置の光学補償シートの支持体または偏光板の保護膜として用いてもよい。一般的にSTN型液晶表示装置では、液晶セル中の棒状液晶性分子が90〜360度の範囲にねじられており、棒状液晶性分子の屈折率異方性(Δn)とセルギャップ(d)との積(Δnd)が300〜1500nmの範囲にある。STN型液晶表示装置に用いる光学補償シートについては、特開2000−105316号公報に記載がある。
本発明のセルロースアシレートフィルムは、VAモードの液晶セルを有するVA型液晶表示装置の光学補償シートの支持体として特に有利に用いられる。または偏光板の保護膜として用いてもよい。VA型液晶表示装置に用いる光学補償シートのReレターデーション値を0乃至150nmとし、Rthレターデーション値を70乃至400nmとすることが好ましい。Reレターデーション値は、20乃至70nmであることが更に好ましい。VA型液晶表示装置に二枚の光学異方性ポリマーフィルムを使用する場合、フィルムのRthレターデーション値は70乃至250nmであることが好ましい。VA型液晶表示装置に一枚の光学異方性ポリマーフィルムを使用する場合、フィルムのRthレターデーション値は150乃至400nmであることが好ましい。VA型液晶表示装置は、例えば特開平10−123576号公報に記載されているような配向分割された方式であっても構わない。
本発明のセルロースアシレートフィルムは、IPSモードおよびECBモードの液晶セルを有するIPS型液晶表示装置およびECB型液晶表示装置の光学補償シートの支持体、または偏光板の保護膜としても特に有利に用いられる。これらのモードは黒表示時に液晶材料が略平行に配向する態様であり、電圧無印加状態で液晶分子を基板面に対して平行配向させて、黒表示する。これらの態様において本発明のセルロースアシレートフィルムを用いた偏光板は視野角拡大、コントラストの良化に寄与する。この態様においては、前記偏光板の保護膜と保護膜と液晶セルの間に配置された光学異方性層のリターデーションの値は、液晶層のΔn・dの値の2倍以下に設定するのが好ましい。またRth値の絶対値|Rth|は、25nm以下、より好ましくは20nm以下、さらに好ましくは15nm以下に設定するのが好ましいため、本発明のセルロースアシレートフィルムが有利に用いられる。
本発明のセルロースアシレートフィルムは、OCBモードの液晶セルを有するOCB型液晶表示装置あるいはHANモードの液晶セルを有するHAN型液晶表示装置の光学補償シートの支持体または偏光板の保護膜としても有利に用いられる。OCB型液晶表示装置あるいはHAN型液晶表示装置に用いる光学補償シートには、レターデーションの絶対値が最小となる方向が光学補償シートの面内にも法線方向にも存在しないことが好ましい。OCB型液晶表示装置あるいはHAN型液晶表示装置に用いる光学補償シートの光学的性質も、光学異方性層の光学的性質、支持体の光学的性質および光学異方性層と支持体との配置により決定される。OCB型液晶表示装置あるいはHAN型液晶表示装置に用いる光学補償シートについては、特開平9−197397号公報に記載がある。また、モリ(Mori)他の論文(Jpn.J.Appl.Phys.Vol.38(1999)p.2837)に記載がある。
本発明のセルロースアシレートフィルムは、TN型、STN型、HAN型、GH(Guest−Host)型の反射型液晶表示装置の光学補償シートの支持体、または偏光板の保護膜としても有利に用いられる。これらの表示モードは古くから良く知られている。TN型反射型液晶表示装置については、特開平10−123478号公報、国際公開第98/48320号パンフレット、特許第3022477号公報に記載がある。反射型液晶表示装置に用いる光学補償シートについては、国際公開第00/65384号パンフレットに記載がある。
本発明のセルロースアシレートフィルムは、ASM(Axially Symmetric Aligned Microcell)モードの液晶セルを有するASM型液晶表示装置の光学補償シートの支持体、または偏光板の保護膜としても有利に用いられる。ASMモードの液晶セルは、セルの厚さが位置調整可能な樹脂スペーサーにより維持されているとの特徴がある。その他の性質は、TNモードの液晶セルと同様である。ASMモードの液晶セルとASM型液晶表示装置については、クメ(Kume)他の論文(Kume
et al.,SID 98 Digest 1089(1998))に記載がある。
本発明のセルロースアシレートフィルムは、またハードコートフィルム、防眩フィルム、反射防止フィルムへの適用が好ましく実施できる。LCD、PDP、CRT、EL等のフラットパネルディスプレイの視認性を向上する目的で、本発明のセルロースアシレートフィルムの片面または両面にハードコート層、防眩層、反射防止層の何れかあるいは全てを付与することができる。このような防眩フィルム、反射防止フィルムとしての望ましい実施態様は、発明協会公開技報公技番号2001−1745号(2001年3月15日発行、発明協会)の54頁〜57頁に詳細に記載されており、本発明のセルロースアシレートフィルムを好ましく用いることができる。
さらに本発明のセルロースアシレートフィルムは、ハロゲン化銀写真感光材料の支持体としても適用でき、該特許に記載されている各種の素材や処方さらには処理方法が適用できる。それらの技術については、特開2000−105445号公報にカラーネガティブに関する記載が詳細に挙げられており、本発明のセルロースアシレートフィルムが好ましく用いられる。またカラー反転ハロゲン化銀写真感光材料の支持体としての適用も好ましく、特開平11−282119号公報に記載されている各種の素材や処方さらには処理方法が適用できる。
本発明のセルロースアシレートフィルムは、光学異方性がゼロに近く、優れた透明性を持っていることから、液晶表示装置の液晶セルガラス基板の代替、すなわち駆動液晶を封入する透明基板としても用いることができる。
液晶を封入する透明基板はガスバリア性に優れる必要があることから、必要に応じて本発明のセルロースアシレートフィルムの表面にガスバリアー層を設けてもよい。ガスバリアー層の形態や材質は特に限定されないが、本発明のセルロースアシレートフィルムの少なくとも片面にSiO2等を蒸着したり、あるいは塩化ビニリデン系ポリマーやビニルアルコール系ポリマーなど相対的にガスバリアー性の高いポリマーのコート層を設ける方法が考えられ、これらを適宜使用できる。
また液晶を封入する透明基板として用いるには、電圧印加によって液晶を駆動するための透明電極を設けてもよい。透明電極としては特に限定されないが、本発明のセルロースアシレートフィルムの少なくとも片面に、金属膜、金属酸化物膜などを積層することによって透明電極を設けることができる。中でも透明性、導電性、機械的特性の点から、金属酸化物膜が好ましく、なかでも酸化スズを主として酸化亜鉛を2〜15%含む酸化インジウムの薄膜が好ましく使用できる。これら技術の詳細は例えば、特開2001−125079号公報や特開2000−227603号公報などに公開されている。
[実施例1](セルロースアシレートフィルムの作製、表面処理、偏光板貼合試験)
表1に記載の組成物をミキシングタンクに投入し、加熱しながら攪拌して、各成分を溶解し、セルロースアシレート溶液T−1〜T−5を調製した。
別のミキシングタンクに、表2に記載の組成物を投入し、加熱しながら攪拌して、各成分を溶解し、添加剤溶液U−1〜U−7を調製した。(表中の「光学異方性低化剤」は、「光学異方性を低下させる化合物」を表す。)
セルロースアシレート溶液T−1の477質量部に、添加剤溶液U−1の44質量部を添加し、充分に攪拌して、ドープを調製した。ドープを流延口から0℃に冷却したドラム上に流延した。溶媒含有率70質量%の場外で剥ぎ取り、フィルムの巾方向の両端をピンテンター(特開平4−1009号公報の図3に記載のピンテンター)で固定し、溶媒含有率が3乃至5質量%の状態で、横方向(機械方向に垂直な方向)の延伸率が2%となる間隔を保ちつつ乾燥した。その後、熱処理装置のロール間を搬送することにより、さらに乾燥し、厚み80μmのセルロースアシレートフィルム試料001を作製した。
セルロースアシレート溶液T−2の465質量部に、添加剤溶液U−2の44質量部を添加し、充分に攪拌して、ドープを調製した。それ以外はセルロースアシレートフィルム試料001の作製と同様の方法により、厚み80μmのセルロースアシレートフィルム試料101を作製した。<セルロースアシレートフィルム試料102〜113の作製>
セルロースアシレート溶液T−2と添加剤溶液U−2の代わりに、表3に記載のセルロースアシレート溶液と添加剤溶液の組み合わせを使用する以外は、セルロースアシレートフィルム試料101の作製と同様の方法により、厚み約80μmのセルロースアシレートフィルム試料102〜113を作製した。
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、攪拌して各成分を溶解し、セルロースアシレート溶液T−6を調製した。
酢化度2.86のセルロースアセテート 100.0質量部
メチレンクロライド(第1溶媒) 402.0質量部
メタノール(第2溶媒) 60.0質量部
平均粒径16nmのシリカ粒子(AEROSIL R972、日本アエロジル(株)製)を20質量部、メタノール80質量部を30分間よく攪拌混合してシリカ粒子分散液とした。この分散液を下記の組成物とともに分散機に投入し、さらに30分以上攪拌して各成分を溶解し、マット剤溶液を調製した。
平均粒径16nmのシリカ粒子分散液 10.0質量部
メチレンクロライド(第1溶媒) 76.3質量部
メタノール(第2溶媒) 3.4質量部
セルロースアセテート溶液(T−6) 10.3質量部
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、加熱しながら攪拌して、各成分を溶解し、添加剤溶液U−8を調製した。
光学異方性を低下させる化合物(A−19) 90.0質量部
波長分散調整剤(UV−102) 9.0質量部
メチレンクロライド(第1溶媒) 58.4質量部
メタノール(第2溶媒) 8.7質量部
セルロースアシレート溶液(T−6) 12.8質量部
上記セルロースアシレート溶液T−6を94.6質量部、マット剤溶液を1.3質量部、添加剤溶液U−8を4.1質量部それぞれ濾過後に混合し、バンド流延機を用いて流延した。上記組成で光学異方性を低下させる化合物および波長分散調整剤のセルロースアシレートに対する質量比はそれぞれ12%、1.2%であった。残留溶剤量30%でフィルムをバンドから剥離し、140℃で40分間乾燥させセルロースアシレートフィルム試料114を、幅1300mm、長さ100mの大きさで製造した。出来あがったセルロースアシレートフィルムの残留溶剤量は0.2%であり、膜厚は80μmであった。
前記セルロースアシレートフィルム試料114の作製において、フィルムを作製する大きさを幅1850mm、長さ3000mとする以外は同様にしてセルロースアシレートフィルム試料115を作製した。
前記セルロースアシレートフィルム114の作製において、フィルムを作製する大きさを幅2200mm、長さ2100mとする以外は同様にしてセルロースアシレートフィルム試料116を作製した。
次に、作製したセルロースアシレートフィルム試料101に対し下記表面処理を行った。
作製した本発明のセルロースアシレートフィルム試料101を、2.0規定の水酸化ナトリウム水溶液に、70℃で30秒間浸漬した。室温の水洗浴槽中で洗浄し、30℃で0.1規定の硫酸を用いて中和した。再度、室温の水洗浴槽中で洗浄し、さらに100℃の温風で乾燥した。このようにして、セルロースアシレートフィルムの表面をアルカリケン化したフィルム試料101Aを作製した。
作製した本発明のセルロースアシレートフィルム試料101を、0.2規定の水酸化ナトリウム水溶液に、35℃で5分間浸漬した。室温の水洗浴槽中で洗浄し、30℃で0.1規定の硫酸を用いて中和した。再度、室温の水洗浴槽中で洗浄し、さらに100℃の温風で乾燥した。このようにして、セルロースアシレートフィルムの表面をアルカリケン化したフィルム試料101Bを作製した。
作製した本発明のセルロースアシレートフィルム試料101に対し、下記プラズマ処理による表面処理を行った。すなわち、反応容器内に径50mmの真鍮製上下電極を設け誘電体として電極よりも大きなサイズの100μm厚のポリイミドを電極に貼り合わせ、下部電極上にフィルム試料150mm×150mmをおき、極板間隙を20mmにしてその容器内の空気をアルゴンガスで置換する。完全に空気がアルゴンガスで置換されたとき、周波数3000Hz、4200Vの高周波数電圧を上下電極間に引加すると赤紫色のグロー放電が発生し、プラズマ励起される。試料101を5秒処理したフィルム試料101Cを作製した。
作製した本発明のセルロースアシレートフィルム試料101に対し、(処理3)と同様の方法にて、処理時間を20秒としたフィルム試料101Dを作製した。
(処理5)
アルゴンガスの10%を酸素に置き換えた以外は(処理3)と同様にしてフィルム試料101Eを作製した。
アルゴンガスの10%を酸素に置き換えた以外は(処理4)と同様にしてフィルム試料101Fを作製した。
作製した本発明のセルロースアシレートフィルム試料101に対し、下記コロナ処理による表面処理を行った。すなわち、フィルム試料101の一方の面に80W/m2/分の条件で2回コロナ放電処理を施してフィルム試料101Gを作製した。コロナ放電処理は、SOFTAL社のマルチナイフ電極を有するコロナ処理機を用いた。
作製したフィルム試料001、102〜116についても、フィルム試料101と同様にして表4〜表9に記載の処理方法を行ったフィルム試料(処理方法により、それぞれフィルム試料名末尾にA〜Gを追加)を作製した。
作製した各フィルム試料の添加剤量を下記方法により測定した。すなわち、試料0.1gをサンプリングし、メチレンクロライド2ml中にて超音波処理30分を行い溶解させ、更にメタノールで5mlにメスアップしてサンプリング液を作製した。作製したサンプリング液をHPLCにて定量分析を行い、定量した添加剤量より処理前後の添加剤量の変化量を求め、処理前の添加量に対する比率(%)で求めた。
作製した各フィルム試料の表面エネルギーを下記方法により測定した。すなわち、試料を水平な台の上に水平にのせ、試料表面に一定量の水、およびヨウ化メチレンをのせてから一定時間後の試料表面での水、およびヨウ化メチレンの接触角を求めた。更に測定した接触角から、Owensの方法により表面エネルギーを求めた。
作製したフィルム試料について、本文中に記載の方法にて、Re(630)、Rth(630)、|Re(400)−Re(700)|、|Rth(400)−Rth(700)|の光学性能の評価、及び遅相軸の方向の検出を行った。
作製した表面処理済のフィルム試料、および表面処理無しのフィルム試料に対し、下記の偏光板貼合試験を行った。すなわち、厚さ80μmのロール状ポリビニルアルコールフィルムをヨウ素水溶液中で連続して5倍に延伸し、乾燥して偏光膜を得た。作製したフィルム試料101Aを2枚用意しての片方の面(表面処理済のフィルム試料では表面処理済の面)を偏光膜側にしながら偏光膜を間にしてポリビニルアルコール系接着剤を用いて貼り合わせ、両面がセルロースアシレートフィルム101Aによって保護された偏光板を得た。この際両側のセルロースアシレートフィルム試料101の遅相軸が偏光膜の透過軸と平行になるように貼り付けた。同様にして作製した表面処理済のフィルム試料、および表面処理なしのフィルム試料(いずれも、表5〜表9に記載のセルロースアシレートフィルム試料)についても偏光板を作製した。
作製した偏光板試料の密着性を以下の方法で試験した。すなわち、偏光板試料の特定箇所を5回前後に90度に繰返し折り曲げ、折り曲げ後の貼合面の剥れの有無で密着性を評価した。
○:剥れ無し
×:剥れ有り
作製した偏光板試料の加工性を以下の方法で試験した。すなわち、偏光板試料を片刃のカッターナイフで裁断し、裁断面付近での剥れの生じ易さで加工性を評価した
○:剥れ無し
×:剥れ有り
作製した偏光板試料の密着耐久性試験を以下の方法で試験した。すなわち、偏光板試料を60℃/90%RHの条件下に200時間放置し、放置後の貼合面の剥れの有無で評価した。
○:剥れ無し
×:剥れ有り
作製した偏光板試料の密着耐久性試験を以下の方法で試験した。すなわち、偏光板試料を80℃の条件下に200時間放置し、放置後の貼合面の剥れの有無で評価した。
○:剥れ無し
×:剥れ有り
作製したフィルム試料001、102、104、105、106、108について、1.5NのNaOHアルカリ液を用い、55℃の温度条件で10秒〜180秒まで10秒毎に設定した各処理時間で、アルカリケン化処理を行う以外は前記(処理1)と同様の方法により表面処理を行い、表面処理済みのフィルム表面の表面エネルギーを前記と同様の方法により求め、表面エネルギーが50mN/m以上、60mN/m以上、65mN/m以上となるのに要する時間をそれぞれ求め、表面処理に要する時間を評価した。
また、表面処理前後の添加剤の変化量より、プラズマ処理やコロナ処理等(フィルム試料末尾がC〜Gのもの)のドライ処理方式による表面処理方法の方は添加剤量の減少が検出限界以下であり、添加剤量の変動による性能や耐久性の劣化の懸念がほぼ無く、また工程上はアルカリケン化(フィルム試料末尾がA,Bのもの)等のウェット処理方式では減少した添加剤はそのままかもしくは分解されてアルカリケン化液中に溶出してしまい工程汚染する懸念がある。上記の観点では、表面処理としてはプラズマ処理やコロナ処理等のドライ処理の方が好ましい。
実施例1で作製したセルロースアシレートフィルム試料を用いて、液晶表示装置へ実装評価してその光学性能が十分であるか確認した。なお本実施例ではIPS型液晶セル、他の実施例ではVA型、OCB型液晶セルを用いるが、本発明の高分子フィルムを用いた偏光板または光学補償フィルムの用途はこれらの液晶表示装置の動作モードに限定されることはない。
実施例1で得た本発明のセルロースアシレートフィルム試料を用いて、特開平10−48420号公報の実施例1に記載の液晶表示装置、特開平9−26572号公報の実施例1に記載のディスコティック液晶性分子を含む光学異方性層、ポリビニルアルコールを塗布した配向膜、特開2000−154261号公報の図2〜9に記載のVA型液晶表示装置、特開2000−154261号公報の図10〜15に記載のOCB型液晶表示装置での評価をしたところ、いずれの場合においてもコントラスト視野角が良好な性能が得られた。
実施例1で得た本発明のセルロースアシレートフィルム試料を用いて、特開平7−333433号公報の実施例1に記載の方法により光学補償フィルム試料を作製した。得られた光学補償フィルムは左右上下に優れた視野角を有するものであった。したがって、本発明のセルロースアシレートフィルムが、光学的用途として優れたものであることが判った。
表12に記載の組成物をミキシングタンクに投入し、加熱しながら攪拌して、各成分を溶解し、セルロースアシレート溶液T−11〜T−13を調製した。
光学異方性を低下させる化合物(以下、「光学異方性低化剤」ともいう。)について、pKa、および55℃、1.5mol/LのNaOHへの溶解性について、本文中に記載の方法により求めた。なお、pKaについては、>14(14以上)であるかを評価した。また溶解性については、1%溶解するかどうかを目視にて評価した。評価の結果を表13に示す。
ミキシングタンクに、表14に記載の組成物を投入し、加熱しながら攪拌して、各成分を溶解し、添加剤溶液U−11〜U−35を調製した。
セルロースアシレート溶液T−11を477質量部に、添加剤溶液U−11の44質量部を添加し、充分に攪拌して、ドープを調製した。ドープを流延口から0℃に冷却したドラム上に流延した。溶媒含有率70質量%の場外で剥ぎ取り、フィルムの巾方向の両端をピンテンター(特開平4−1009号公報の図3に記載のピンテンター)で固定し、溶媒含有率が3乃至5質量%の状態で、横方向(機械方向に垂直な方向)の延伸率が2%となる間隔を保ちつつ乾燥した。その後、熱処理装置のロール間を搬送することにより、さらに乾燥し、厚み80μmのセルロースアシレートフィルム試料002を、長さ(流延方向)100m、幅(流延方向に対してフィルム面内で直交する方向)1mの大きさで作製した。
セルロースアシレート溶液T−12を455質量部に、添加剤溶液U−12の44質量部を添加し、充分に攪拌して、ドープを調製した。それ以外はセルロースアシレートフィルム試料002の作製と同様の方法により、厚み80μmのセルロースアシレートフィルム試料201を作製した。
<セルロースアシレートフィルム試料202〜227の作製>
セルロースアシレート溶液T−12と添加剤溶液U−12の代わりに、表15に記載のセルロースアシレート溶液と添加剤溶液の組み合わせを使用する以外は、セルロースアシレートフィルム試料201の作製と同様の方法により、厚み約80μmのセルロースアシレートフィルム試料202〜227を作製した。
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、攪拌して各成分を溶解し、セルロースアシレート溶液T−14を調製した。
酢化度2.86のセルロースアセテート 100.0質量部
メチレンクロライド(第1溶媒) 402.0質量部
メタノール(第2溶媒) 60.0質量部
平均粒径16nmのシリカ粒子(AEROSIL R972、日本アエロジル(株)製)を20質量部、メタノール80質量部を30分間よく攪拌混合してシリカ粒子分散液とした。この分散液を下記の組成物とともに分散機に投入し、さらに30分以上攪拌して各成分を溶解し、マット剤溶液を調製した。
平均粒径16nmのシリカ粒子分散液 10.0質量部
メチレンクロライド(第1溶媒) 76.3質量部
メタノール(第2溶媒) 3.4質量部
セルロースアシレート溶液(T−14) 10.3質量部
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、加熱しながら攪拌して、各成分を溶解し、添加剤溶液U−36を調製した。
光学異方性を低下させる化合物(FB−2) 90.0質量部
波長分散調整剤(UV−102) 9.0質量部
メチレンクロライド(第1溶媒) 58.4質量部
メタノール(第2溶媒) 8.7質量部
セルロースアシレート溶液(T−14) 12.8質量部
上記セルロースアシレート溶液T−14を94.6質量部、マット剤溶液を1.3質量部、添加剤溶液U−36を4.1質量部それぞれ濾過後に混合し、バンド流延機を用いて流延した。上記組成で光学異方性を低下させる化合物および波長分散調整剤のセルロースアシレートに対する質量比はそれぞれ12%、1.2%であった。残留溶剤量30%でフィルムをバンドから剥離し、140℃で40分間乾燥させセルロースアシレートフィルム試料228を製造した。出来あがったセルロースアシレートフィルムの残留溶剤量は0.2%であり、膜厚は80μmであった。
次に、作製したセルロースアシレートフィルム試料002に対し下記表面処理を行った。
作製したセルロースアシレートフィルム試料002を、1.5規定の水酸化ナトリウム水溶液に、55℃で2分間浸漬した。室温の水洗浴槽中で洗浄し、30℃で0.1規定の硫酸を用いて中和した。再度、室温の水洗浴槽中で洗浄し、さらに100℃の温風で乾燥した。このようにして、セルロースアシレートフィルムの表面をアルカリケン化したフィルム試料002Aを作製した。
作製したセルロースアシレートフィルム試料002を、0.1規定の水酸化ナトリウム水溶液に、20℃で10分間浸漬した。室温の水洗浴槽中で洗浄し、30℃で0.1規定の硫酸を用いて中和した。再度、室温の水洗浴槽中で洗浄し、さらに100℃の温風で乾燥した。このようにして、セルロースアシレートフィルムの表面をアルカリケン化したフィルム試料002Bを作製した。
作製したフィルム試料201〜228についても、試料002と同様にして表17に記載の処理方法を行ったフィルム試料(処理方法により、それぞれフィルム試料名末尾にAないしBを追加)を作製した。
作製した各フィルム試料の表面エネルギーを下記方法により測定した。すなわち、試料中央部より30mm×40mmの大きさにサンプリングしたのち、25℃60%RHで2時間調湿し、水平な台の上に水平にのせて試料表面に一定量(20μl)の水、およびヨウ化メチレンをのせてから一定時間(30秒)後の試料表面での水、およびヨウ化メチレンの接触角を求めた。更に測定した接触角から、Owensの方法により表面エネルギーを求めた。
また、試料より幅方向に30mm間隔で15枚、流延方向に50mmの間隔で50枚を、30mm×40mmの大きさにサンプリングし、上記と同様の方法により表面エネルギーを測定し、その最大値と最小値の差の絶対値ΔEをバラツキの指標とした。
作製したフィルム試料について、本文中に記載の方法にて、Re(630)、Rth(630)、|Re(400)−Re(700)|、|Rth(400)−Rth(700)|、およびRe(630)、Rth(630)のバラツキΔRe(630)、ΔRth(630)、の光学性能の評価、及び遅相軸の方向の検出を行った。
作製したフィルム試料を、偏光板のクロスニコル時の偏光板と偏光板の間に挟み込み、垂直方向、およびナナメ視野から目視にてムラの観察を行い、面状の評価を行った。
○:ムラ無し
△:ムラ有るが目立たない
×:ムラ有り
作製した表面処理済のフィルム試料、および表面処理無しのフィルム試料に対し、下記の偏光板貼合試験を行った。
すなわち、厚さ80μmのロール状ポリビニルアルコールフィルムをヨウ素水溶液中で連続して5倍に延伸し、乾燥して偏光膜を得た。作製したフィルム試料201Aを2枚用意しての片方の面(表面処理済のフィルム試料では表面処理済の面)を偏光膜側にしながら偏光膜を間にしてポリビニルアルコール系接着剤を用いて貼り合わせ、両面がセルロースアシレートフィルム201Aによって保護された偏光板を得た。この際両側のセルロースアシレートフィルム試料201の遅相軸が偏光膜の透過軸と平行になるように貼り付けた。同様にして作製した表面処理済のフィルム試料、および表面処理なしのフィルム試料(いずれも、表16〜表17に記載のセルロースアシレートフィルム試料)についても偏光板を作製した。
作製した偏光板試料の密着性を以下の方法で試験した。すなわち、偏光板試料の特定箇所を5回前後に90度に繰返し折り曲げ、折り曲げ後の貼合面の剥れの有無で密着性を評価した。
○:剥れ無し
×:剥れ有り
作製した偏光板試料の加工性を以下の方法で試験した。すなわち、偏光板試料を片刃のカッターナイフで裁断し、裁断面付近での剥れの生じ易さで加工性を評価した
○:剥れ無し
×:剥れ有り
作製した偏光板試料の密着耐久性試験を以下の方法で試験した。すなわち、偏光板試料を60℃/90%RHの条件下に200時間放置し、放置後の貼合面の剥れ、およびクロスニコル時のムラの有無で評価した。
1)剥れ
○:剥れ無し
×:剥れ有り
2)ムラ
○:ムラ無し
×:ムラ有り
作製した偏光板試料の密着耐久性試験を以下の方法で試験した。すなわち、偏光板試料を80℃の条件下に200時間放置し、放置後の貼合面の剥れ、およびクロスニコル時のムラの有無で評価した。
1)剥れ
○:剥れ無し
×:剥れ有り
2)ムラ
○:ムラ無し
×:ムラ有り
実施例5で作製したセルロースアシレートフィルム試料を用いて、液晶表示装置へ実装評価してその光学性能が十分であるか確認した。なお本実施例ではIPS型液晶セル、他の実施例ではVA型、OCB型液晶セルを用いるが、本発明の高分子フィルムを用いた偏光板または光学補償フィルムの用途は、これらの液晶表示装置の動作モードに限定されることはない。
実施例5で得たセルロースアシレートフィルム試料を用いて、特開平10−48420号公報の実施例1に記載の液晶表示装置、特開平9−26572号公報の実施例1に記載のディスコティック液晶性分子を含む光学異方性層、ポリビニルアルコールを塗布した配向膜、特開2000−154261号公報の図2〜9に記載のVA型液晶表示装置、特開2000−154261号公報の図10〜15に記載のOCB型液晶表示装置での評価をしたところ、いずれの場合においてもコントラスト視野角が良好な性能が得られた。
実施例5で得たセルロースアシレートフィルム試料を用いて、特開平7−333433号公報の実施例1に記載の方法により光学補償フィルム試料を作製した。得られたフィルターフィルムは左右上下に優れた視野角を有するものであった。したがって、本発明のセルローストリアシレートフィルムが、光学的用途として優れたものであることが判った。
本発明の高分子フィルム試料を用いて、特開2003−315541号公報の実施例1に記載の方法に準じて以下のように光学補償フィルム試料を作製した。
2,2’−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン二無水物(6FDA)と、2,2’−ビス(トリフルオロメチル)−4,4’−ジアミノビフェニル(TFMB)から合成された、質量平均分子量(Mw)7万、△nが約0.04のポリイミドを、溶媒にシクロヘキサノンを用い25wt%に調製した溶液を、実施例1で作製した本発明の高分子フィルム試料114(厚さ80μm)に塗布した。その後100℃で10分熱処理後、160℃で15%縦一軸延伸することにより厚さ6μmのポリイミドフィルムが本発明の高分子フィルム試料114に塗布された光学補償フィルムを得た。この光学補償フィルムの光学特性は、Re=72nm、Rth=220nm、配向軸のズレ角度は±0.3度以内で、nx>ny>nzの複屈折層を持つ光学補償フィルムであった。
上記の高分子フィルム試料114の代わりに、フィルム試料001(厚さ80μm)に塗布した以外は同様の操作により、厚さ6μmのポリイミドフィルムがフィルム試料001の高分子フィルムに塗布された光学補償フィルムを得た。この光学補償フィルムの光学特性は、Re=75nm、Rth=280nmであった。
上記実施例9および比較例で得られた光学補償フィルムの、ポリイミドフィルムを塗布していない側をアルカリケン化処理しポリビニルアルコール系接着剤で偏光子と接着することにより、直接偏光子と貼り合せた。この際光学補償フィルムのnx方向と偏光板の吸収軸が直交するように貼り合せた。これら光学補償フィルムが液晶セル側となるように粘着剤でVA液晶パネルに張り合わせた。なお、液晶セルの反対側には偏光板の吸収軸同士が直交するように偏光板のみを粘着剤を介してVA液晶パネルに貼り合せた。以上のようにして得られた液晶表示装置の視野角特性を測定したところ、実施例1で得られた本発明の高分子フィルム試料114より得られた光学補償フィルムはフィルム試料001から得た光学補償フィルムよりも左右上下に優れた視野角を有するものであった。したがって、本発明の高分子フィルムが、VA用の位相差フィルムとして用いる際にも優れたものであることが判った。
[実施例10](高分子フィルムの作製)
本発明の高分子フィルムの素材としてセルロースアシレートを用いた。
<セルロースアシレート溶液の調製>
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、攪拌して各成分を溶解し、セルロースアシレート溶液を調製した。なお、セルロースアシレートとしてはアシル化度が異なる三種類(Ac:OH=2.86:0.14)、(Ac:OH=2.92:0.08)、(Ac:Pro:OH=1.9:0.8:0.3)を用いた(カッコ内Acはアセチル置換基、Proはプロピオニル置換基、OHは置換されていない水酸基を表し、比率はアシル化度の比率を表す)。
セルロースアシレート 100.0質量部
メチレンクロライド(第1溶媒) 402.0質量部
メタノール(第2溶媒) 60.0質量部
平均粒径16nmのシリカ粒子(AEROSIL R972、日本アエロジル(株)製)を20質量部、メタノール80質量部を30分間よく攪拌混合してシリカ粒子分散液とした。この分散液を下記の組成物とともに分散機に投入し、さらに30分以上攪拌して各成分を溶解し、マット剤溶液を調製した。
平均粒径16nmのシリカ粒子分散液 10.0質量部
メチレンクロライド(第1溶媒) 76.3質量部
メタノール(第2溶媒) 3.4質量部
上記セルロースアシレート溶液 10.3質量部
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、加熱しながら攪拌して、各成分を溶解し、添加剤溶液を調製した。光学異方性(Re、Rth)を低下させる化合物および波長分散調整剤については下記表19に示すものを用いた。
光学異方性を低下させる化合物 49.3質量部
波長分散調整剤 7.6質量部
メチレンクロライド(第1溶媒) 58.4質量部
メタノール(第2溶媒) 8.7質量部
セルロースアシレート溶液 12.8質量部
上記セルロースアシレート溶液を94.6質量部、マット剤溶液を1.3質量部、添加剤溶液を4.1質量部それぞれ濾過後に混合し、バンド流延機を用いて流延した。上記組成で光学異方性を低下させる化合物および波長分散調整剤のセルロースアシレートに対する質量比はそれぞれ12%、1.2%であった。残留溶剤量30%でフィルムをバンドから剥離し、130℃で20分間乾燥させセルロースアシレートフィルムを製造した。出来あがったセルロースアシレートフィルムの残留溶剤量は0.1%未満であり、膜厚は80μmであった。
上記実施例10で用いた光学異方性を低下させる化合物および波長分散調整剤を用いずに、それ以外は実施例10と同様にして比較フィルム試料003Aを作製した。
同様にして、光学異方性を低下させる化合物の代わりにセルロースアシレートに用いられる可塑剤であるTPP(トリフェニルフォスフェート)を用いる以外は実施例10と同様にして比較フィルム試料003Bを作製した。
一方、本発明においてはセルロースアシレートと親和性の高い低分子化合物を用いているためアルカリケン化溶液への溶出度が小さく、ケン化液の450nmにおける吸光度も小さい。すなわち低分子化合物がケン化処理前後でフィルムから溶出せず、フィルム中にとどまるようにすることにより、ケン化前後におけるRe、Rthの変化を小さくすることができた。
2 試料
4 流入口
5 流出口
F 試料フィルム
12 処理室
13、14 電極
15 高周波電源
6 流入口
7 流出口
B バーナー
C 遮蔽板(外炎規制装置)
E、E′ 外炎
G 有効炎
I 内炎
S 有効処理孔(スリット)
Claims (33)
- 正面レターデーション値Re(λ)および膜厚方向のレターデーション値Rth(λ)(λは波長(nm)を示す。)が、下記式(i)および(ii)を満たし、更に少なくとも片側の面の表面エネルギーが50mN/m以上80mN/m以下であり、フィルム中のセルロースアシレートが面内および膜厚方向に配向するのを抑制し光学異方性を低下させる化合物を含み、
前記光学異方性を低下させる化合物は、少なくとも一方の側の表面から全膜厚の10%までの部分における該化合物の平均含有率が、セルロースアシレートフィルムの中央部における該化合物の平均含有率の80−99%である、セルロースアシレートフィルム。
(i) 0≦Re(630)≦10かつ|Rth(630)|≦25
(ii) |Re(400)−Re(700)|≦10かつ|Rth(400)−Rth(700)|≦35 - 前記表面エネルギーの面内バラツキ値ΔEが10以下である請求項1に記載のセルロースアシレートフィルム。
- フィルムの少なくとも片側の面が表面処理された面であり、該表面処理された面の、表面処理前の表面エネルギーが30mN/m以上50mN/m以下であって、かつ表面処理後の表面エネルギーが前記50mN/m以上80mN/m以下である請求項1または2に記載のセルロースアシレートフィルム。
- Re(λ)およびRth(λ)の面内バラツキ値ΔRe(λ)およびΔRth(λ)が、下記式(iii)および(iv)を満たす請求項1〜3のいずれか1項に記載のセルロースアシレートフィルム。
(iii)ΔRe(λ)≦5
(iv) ΔRth(λ)≦10 - 前記表面処理した前後におけるRe、Rth値の変化が、下記式(v)および(vi)を満たす請求項3または4に記載のセルロースアシレートフィルム。
(v) |Re−Re’|≦10
(vi) |Rth−Rth’|≦20
ここで、
Re:表面処理前のフィルム面内のレターデーション値(nm)
Re’:表面処理後のフィルム面内のレターデーション値(nm)
Rth:表面処理前のフィルム膜厚方向のレターデーション値(nm)
Rth’:表面処理後のフィルム膜厚方向のレターデーション値(nm)
である。 - 下記式(vii)を満たす前記光学異方性を低下させる化合物を、下記式(viii)を満たす範囲で含有する請求項1〜5のいずれか1項に記載のセルロースアシレートフィルム。(vii) (RthA−Rth0)/A≦−1.0
(viii)0.01≦A≦30
ここで、
RthAは上記化合物をA質量%含有したフィルムのRth(nm)、
Rth0は上記化合物を含有しないフィルムのRth(nm)、
Aはフィルム原料ポリマーの質量を100としたときの上記化合物の質量(%)
を表す。 - 前記光学異方性を低下させる化合物として、オクタノール−水分配係数(LogP値)が0〜7である化合物を含有する請求項1〜6のいずれか1項に記載のセルロースアシレートフィルム。
- |Re(400)−Re(700)|および|Rth(400)−Rth(700)|を低下させる化合物を少なくとも1種含む請求項1〜7のいずれか1項に記載のセルロースアシレートフィルム。
- 前記表面処理がアルカリケン化処理である請求項3〜8のいずれか1項に記載のセルロースアシレートフィルム。
- フィルム表面を前記アルカリケン化処理した際の、前記光学異方性を低下させる化合物のアルカリ溶液への溶出度が、20質量%以下である請求項9に記載のセルロースアシレートフィルム。
- フィルム表面を前記アルカリケン化処理した後の、アルカリ溶液の450nmにおける吸光度が0.1以下である請求項9または10に記載のセルロースアシレートフィルム。
- 未表面処理のフィルム表面を1.5NのNaOH水溶液を用いて55℃の温度条件にて前記アルカリケン化処理する際に、表面エネルギーが50mN/m以上となるのに要する時間が1分以内である請求項9〜11のいずれか1項に記載のセルロースアシレートフィルム。
- 前記光学異方性を低下させる化合物のpKaが、14以上である請求項1〜12のいずれか1項に記載のセルロースアシレートフィルム。
- 前記表面処理がプラズマ処理である請求項3〜8のいずれか1項に記載のセルロースアシレートフィルム。
- 前記表面処理がコロナ処理である請求項3〜8のいずれか1項に記載のセルロースアシレートフィルム。
- 前記セルロースアシレートのアシル置換度が2.50〜3.00である請求項1〜15のいずれか1項に記載のセルロースアシレートフィルム。
- 前記セルロースアシレートのアシル置換基が実質的にアセチル基のみからなり、その全置換度が2.80〜2.99であり、その平均重合度が180〜550である請求項1〜15のいずれか1項に記載のセルロースアシレートフィルム。
- 前記セルロースアシレートのアシル置換基が実質的にアセチル基/プロピオニル基/ブタノイル基の少なくとも2種類からなり、アシル置換度が2.50〜3.00のセルロースアシレートからなる請求項1〜15のいずれか1項に記載のセルロースアシレートフィルム。
- フィルムの面内方向の遅相軸がフィルムの機械搬送方向(MD方向)、またはフィルムの機械搬送方向に対して垂直方向(TD方向)である請求項1〜18のいずれか1項に記載のセルロースアシレートフィルム。
- フィルムの膜厚が10〜120μmである請求項1〜19のいずれか1項に記載のセルロースアシレートフィルム。
- フィルムの幅が1350mm以上である請求項1〜20のいずれか1項に記載のセルロースアシレートフィルム。
- フィルムが長さ1500m以上の長尺フィルムである請求項1〜21のいずれか1項に記載のセルロースアシレートフィルム。
- 請求項1〜22のいずれか1項に記載のセルロースアシレートフィルムの表面エネルギーが50mN/m以上80mN/m以下である面のうちの少なくとも片側の面上に更に接着剤層が形成されている接着剤層付きセルロースアシレートフィルム。
- 請求項1〜23のいずれか1項に記載のセルロースアシレートフィルムに、下記式(ix)をみたす光学異方性層を設けた光学補償フィルム。
(ix)Re=0〜200(nm)かつ|Rth|=0〜400(nm) - 前記光学異方性層がディスコティック液晶性化合物を含有する請求項24に記載の光学補償フィルム。
- 前記光学異方性層が棒状液晶性化合物を含有する請求項24または25に記載の光学補償フィルム。
- 前記光学異方性層が複屈折を持つポリマーフィルムから形成される請求項24〜26のいずれか1項に記載の光学補償フィルム。
- 前記光学異方性層を形成する前記ポリマーフィルムが、ポリアミド、ポリイミド、ポリエステル、ポリエーテルケトン、ポリアミドイミドポリエステルイミド、およびポリアリールエーテルケトン、からなる群から選ばれる少なくとも一種のポリマー材料を含有する請求項27に記載の光学補償フィルム。
- 請求項1〜23のいずれか1項に記載のセルロースアシレートフィルム、または請求項24〜28のいずれか1項に記載の光学補償フィルムを少なくとも1枚用いて偏光子の保護フィルムとした偏光板。
- 表面にハードコート層、防眩層、反射防止層の少なくとも一層を設けた請求項29に記載の偏光板。
- 請求項1〜23のいずれか1項に記載のセルロースアシレートフィルム、請求項24〜28のいずれか1項に記載の光学補償フィルム、請求項29または30に記載の偏光板、のいずれかを用いた液晶表示装置。
- 請求項1〜23のいずれか1項に記載のセルロースアシレートフィルム、請求項24〜28のいずれか1項に記載の光学補償フィルム、請求項29または30に記載の偏光板、のいずれかを用いたVAまたはIPS液晶表示装置。
- 表面凸凹の算術平均粗さ(Ra)が0.1μm以下、及び最大高さ(Ry)が0.5μm以下である請求項1〜23いずれか1項に記載のセルロースアシレートフィルム。
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