JP2012242546A - 偏光板保護フィルムおよびその製造方法、偏光板および液晶表示装置 - Google Patents
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Landscapes
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Abstract
【解決手段】セルロースエステルと、一方の末端が芳香族基であり、他方の末端が脂肪族基であるポリエステル化合物α、または両末端が芳香族基であるポリエステル化合物β1と両末端が脂肪族基であるポリエステル化合物β2との混合物とを含む、偏光板保護フィルム。
【選択図】なし
Description
[2] 前記両末端が芳香族基であるポリエステル化合物β1と両末端が脂肪族基であるポリエステル化合物β2との混合物を含む、[1]に記載の偏光板保護フィルム。
[3] 前記両末端が芳香族基であるポリエステル化合物β1の数平均分子量が、前記両末端が脂肪族基であるポリエステル化合物β2の数平均分子量よりも大きい、[2]に記載の偏光板保護フィルム。
[4] 前記両末端が脂肪族基であるポリエステル化合物β2の数平均分子量が400〜4000であり、かつ前記両末端が芳香族基であるポリエステル化合物β1の数平均分子量が450〜4000である、[3]に記載の偏光板保護フィルム。
[5] 前記一方の末端が芳香族基であり、他方の末端が脂肪族基であるポリエステル化合物αにおける末端の脂肪族基、または前記両末端が脂肪族基であるポリエステル化合物β2における末端の脂肪族基が、炭素原子数1〜3のアルキル基である、[1]〜[4]のいずれかに記載の偏光板保護フィルム。
[6] 前記セルロースエステルを構成するセルロースは、パルブ由来のセルロースである、[1]〜[5]のいずれかに記載の偏光板保護フィルム。
[7] JIS K 7128−1991に準拠して23℃、55%RH条件下において測定される、厚さ40μmのフィルムの搬送方向およびフィルムの搬送方向と直交する方向の引き裂き強度が、いずれも40mN以上である、[1]〜[6]のいずれかに記載の偏光板保護フィルム。
[8] 前記セルロースエステルと、前記一方の末端が芳香族基であり、他方の末端が脂肪族基であるポリエステル化合物αまたは前記両末端が芳香族基であるポリエステル化合物β1と両末端が脂肪族基であるポリエステル化合物β2との混合物とを含むコア層と、前記コア層の両面に設けられ、無機微粒子または有機微粒子を含む表層と、を有する、[1]〜[7]のいずれかに記載の偏光板保護フィルム。
[9] 偏光子と、前記偏光子の少なくとも一方の面に配置された、[1]〜[8]のいずれかに記載の偏光板保護フィルムと、を有する、偏光板。
[10] 液晶セルと、前記液晶セルの少なくとも一方の面に配置された、[9]に記載の偏光板と、を有する、液晶表示装置。
[12] 前記ドープは、ブタノールを含む、[11]に記載の偏光板保護フィルムの製造方法。
本発明の偏光板保護フィルムは、セルロースエステルと、「一方の末端が芳香族基であり、かつ他方の末端が脂肪族基であるポリエステル化合物α」または「両末端が芳香族基であるポリエステル化合物β1と、両末端が脂肪族基であるポリエステル化合物β2との混合物」とを含む。
セルロースエステルは、セルロースの低級脂肪酸エステルであることが好ましい。低級脂肪酸エステルにおける低級脂肪酸は、炭素原子数1〜6の脂肪酸であることが好ましく、一種類または二種類以上が組み合わせられてもよい。
溶媒:メチレンクロライド
カラム:Shodex K806、K805、K803G(昭和電工(株)製)を3本接続して使用する。
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=1.0×106〜5.0×102までの13サンプルによる校正曲線を使用する。13サンプルは、ほぼ等間隔に選択することが好ましい。
ポリエステル化合物は、可塑剤として機能しうる。ポリエステル化合物は、ジカルボン酸とジオールを反応させて得られる繰り返し単位を含み、両末端が封止された化合物である。ポリエステル化合物は、一般式(1)または(2)で表される。下記式において、nは1以上の整数である。
一般式(1)
P−1:アジピン酸/フタル酸/エチレングリコール(1/1/2モル比)からなる縮合物(数平均分子量1000)の一方の末端がベンゾイルエステル化し、他方の末端がアセチルエステル化した化合物
P−2:コハク酸/テレフタル酸/プロパンジオール(1/1/2モル比)からなる縮合物(数平均分子量850)の一方の末端がp−トルイルエステル化し、他方の末端がプロピオニルエステル化した化合物
P−3:コハク酸/フタル酸/エチレングリコール(1/1/2モル比)からなる縮合物(数平均分子量900)の一方の末端がベンゾイルエステル化し、他方の末端がアセチルエステル化した化合物
P−4:アジピン酸/フタル酸/エチレングリコール(1/1/2モル比)からなる縮合物(数平均分子量1000)の一方の末端がベンジルエステル化し、他方の末端がプロピルエステル化した化合物
P−5:コハク酸/テレフタル酸/プロパンジオール(1/1/2モル比)からなる縮合物(数平均分子量850)の一方の末端がベンジルエステル化し、他方の末端がプロピルエステル化した化合物
P−6:コハク酸/フタル酸/エチレングリコール(1/1/2モル比)からなる縮合物(数平均分子量900)の一方の末端がベンジルエステル化し、他方の末端がプロピルエステル化した化合物
P−8: アジピン酸/フタル酸/1,2−プロパンジオール(1/1/2 モル比)からなる縮合物(数平均分子量1100)の両末端のベンゾイルエステル化体
P−9: アジピン酸/テレフタル酸/1,2−プロパンジオール(1/1/2 モル比)からなる縮合物(数平均分子量900)の両末端のベンゾイルエステル化体
P−10: アジピン酸/テレフタル酸/エチレングリコール(1/1/2 モル比)からなる縮合物(数平均分子量900)の両末端のベンジルエステル化体
P−11: アジピン酸/フタル酸/1,2−プロパンジオール(1/1/2 モル比)からなる縮合物(数平均分子量1100)の両末端のベンジルエステル化体
P−12: コハク酸/アジピン酸/1,4−ナフタレンジカルボン酸/エタンジオール/1,2−プロパンジオール(1/1/1/2/1モル比)からなる縮合物(数平均分子量3000)の両末端のベンジルエステル化体
P−14:コハク酸/フタル酸/エタンジオール/(1/1/2 モル比)からなる縮合物(数平均分子量2500)の両末端のアセチルエステル化体
P−15:グルタル酸/イソフタル酸/1,3−プロパンジオール(1/1/2 モル比)からなる縮合物(数平均分子量1300)の両末端のアセチルエステル化体
P−16: コハク酸/グルタル酸/アジピン酸/テレフタル酸/イソフタル酸/エタンジオール/1,2−プロパンジオール(1/1/1/1/1/3/2 モル比)からなる縮合物(数平均分子量3000)の両末端のプロピルエステル化体
P−17: コハク酸/フタル酸/エタンジオール/(1/1/2 モル比)からなる縮合物(数平均分子量2100)の両末端のブチルエステル化体
P−18: アジピン酸/テレフタル酸/1,2−プロパンジオール(1/1/2 モル比)からなる縮合物(数平均分子量2500)の両末端の2−エチルヘキシルエステル化体
P−19: コハク酸/テレフタル酸/ポリ(平均重合度5)プロピレンエーテルグリコール/1,2−プロパンジオール(2/1/1/2 モル比)からなる縮合物(数平均分子量3500)の両末端の2−エチルヘキシルエステル化体
溶媒:THF
カラム:Tskgel-2000(東ソー製)を2本接続して使用する。
カラム温度:40℃
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=1.0×106〜5.0×102までの13サンプルによる校正曲線を使用する。13サンプルは、ほぼ等間隔に選択することが好ましい。
1)偏光板保護フィルムの試料をクロロホルムに溶解させた後、メタノールにて再沈させる。
2)メタノール溶液を濃縮した後、クロロホルム系分取GPCにて各成分を分離する。
3)分離して得られた各フラクションについて、NMR(1H、13C)、FT−IR、P−GC/MSおよびESI−LC/MS測定を行う。それにより、偏光板保護フィルムに含まれるポリエステル化合物の芳香族基末端と脂肪族基末端のモル比率の同定を行う。
類が含まれる。アルキルフタリルアルキルグリコレート類の例には、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、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が含まれる。
R0=(nx−ny)×d
Rth={(nx+ny)/2−nz}×d
(d:フィルムの厚み(nm)、nx:フィルム面内の遅相軸方向の屈折率、ny:フィルム面内において、遅相軸に対して直交する方向の屈折率、nz:厚み方向におけるフィルムの屈折率)
偏光板保護フィルムは、任意の方法で製造されてよく、溶液流延法で製造されても、溶融流延法で製造されてもよい。薄膜で平面性の高いフィルムが得られるなどの観点から、溶液流延法で製造されることが好ましい。
ドープに含まれるセルロースエステルの濃度は、乾燥負荷を低減するためには高いことが好ましいが、セルロースエステルの濃度が高すぎると濾過しにくく、濾過精度が低下しやすくなる。このため、ドープに含まれるセルロースエステルの濃度は10〜35質量%であることが好ましく、15〜25質量%であることがより好ましい。
i)2枚の偏光板をクロスニコル状態に配置し、それらの間に得られたフィルムを配置する。
ii)一方の偏光板の側から光を当てて、他方の偏光板の側から観察したときに、光が漏れてみえる点(異物)の数をカウントする。
ドープが流延される金属支持体は、表面が鏡面仕上げされたものが好ましい。金属支持体の好ましい例は、ステンレススチールベルトや、鋳物で表面がメッキ仕上げされたドラムなどである。
流延したドープを、残留溶媒が一定以下となるように乾燥させる。金属支持体からウェブを剥離するときのウェブの残留溶媒量は、得られるフィルムの平面性を高めるためには10〜150質量%であることが好ましく、20〜40質量%(低残存溶媒量)または60〜130質量%(高残存溶媒量)であることがより好ましく、20〜30質量%(低残存溶媒量)または70〜120質量%(高残存溶媒量)であることがさらに好ましい。
残留溶媒量(質量%)={(M−N)/N}×100
ウェブの剥離は、一般的な方法で行われるが、ウェブの両端をクリップ等で把持するテンター方式で幅方向(横方向)に延伸することによって行うことが好ましい。ウェブの剥離張力は、300N/m以下とすることが好ましい。
ウェブの延伸により、所望の面内のレターデーション値Roおよび厚み方向のレターデーション値Rthを有する偏光板保護フィルムを得る。偏光板保護フィルムの面内のレターデーションR0および厚み方向のレターデーションRthは、ウェブに掛かる張力の大きさを、少なくともウェブの搬送方向(ドープの流延方向)に対して垂直方向(幅方向)に調整することによって制御することができる。
本発明の偏光板は、偏光子と、それを挟持する一対の偏光板保護フィルムとを有する。そして、一対の偏光板保護フィルムの少なくとも一方が、本発明の偏光板保護フィルムを含む。
偏光板を構成する偏光子は、一定方向の偏波面の光のみを通過させる素子である。偏光子の代表的な例は、ポリビニルアルコール系偏光フィルムであり、ポリビニルアルコール系フィルムにヨウ素を染色させたものと、二色性染料を染色させたものと、がある。
偏光子を挟持する一対の偏光板保護フィルムの少なくとも一方が、本発明の偏光板保護フィルムである。一対の偏光板保護フィルムの位相差は、同一であっても異なってもよい。
本発明の液晶表示装置は、液晶セルと、それを挟持する一対の偏光板と、バックライトとを有する。
ポリエステル化合物A−1の合成
温度計、攪拌器および還流冷却器を備えた内容積3リットルの四ツ口フラスコに、主鎖構成成分としてのフタル酸を830.7g(5.0mol)、アジピン酸を730.7g(5.0mol)、エチレングリコールを620.7g(10mol)、末端構成成分として安息香酸を610.6g(5mol)、酢酸を300.3g(5mol)、およびエステル化触媒としてテトライソプロピルチタネート0.10gを仕込んだ。次いで、窒素気流下で攪拌しながら還流し、220℃まで段階的に昇温した後、220℃で15時間脱水縮合反応させた。反応終了後、未反応物を減圧留去して、表1に示されるポリエステル化合物A−1を得た。
ポリエステル化合物A−2〜A−21の合成
主鎖構成成分もしくは末端構成成分、または主鎖構成成分の仕込み組成もしくは末端構成成分の仕込み組成を表1に示されるように変更した以外は、合成例1と同様にしてポリエステル化合物A−2〜A−21を得た。
偏光板保護フィルムの作製
微粒子分散液の調製
10質量部のアエロジル972V(日本アエロジル社製、一次粒子の平均径16nm、見掛け比重90g/リットル)と、90質量部のエタノールとをディゾルバーで30分間撹拌混合した後、マントンゴーリンで分散させて、微粒子分散液を得た。
15質量部のチヌビン928(BASFジャパン社製)と、100質量部のメチレンクロライドとを密閉容器に投入した。この溶液を、加熱攪拌して完全に溶解させた後、ろ過した。得られた溶液に、36質量部の前述の微粒子分散希釈液を撹拌しながら加えて30分間さらに撹拌した後、6質量部のセルロースエステル(セルローストリアセテート、アシル基置換度2.85、Mw280000、セルロース原料:リンター綿)を撹拌しながら加えて60分間さらに撹拌した。得られた溶液を、日本精線(株)製ファインメットNFで濾過して、インライン添加液を得た。濾材は、公称濾過精度20μmのものを用いた。
下記成分を密閉容器に投入し、加熱および撹拌しながら完全に溶解させた。得られた溶液を安積濾紙(株)製の安積濾紙No.24で濾過して、主ドープ液を得た。
(主ドープ液の組成)
セルロースエステル(セルローストリアセテート、アシル基置換度2.85、Mw280000、セルロース原料:リンター綿) 100質量部
ポリエステル化合物A−1 5質量部
メチレンクロライド 430質量部
エタノール 40質量部
JIS K 7128−1991に準拠して、エレメンドルフ法の引き裂き荷重を、東洋精機(株)製の軽荷重引き裂き装置で測定した。引き裂き荷重の測定は、フィルムの搬送方向(MD方向)に引き裂いた場合と、フィルムの搬送方向と直交する方向に引き裂いた場合のそれぞれについて、23℃、55%RHの条件下で行った。
厚さ75μmのポリビニルアルコールフィルムを、35℃の水で膨潤させた。得られたフィルムを、ヨウ素0.075g、ヨウ化カリウム5gおよび水100gからなる水溶液に60秒間浸漬し;さらに、ヨウ化カリウム3g、ホウ酸7.5gおよび水100gからなる45℃の水溶液に浸漬した。そして、得られたフィルムを、延伸温度55℃、延伸倍率5倍の条件で一軸延伸した。この一軸延伸フィルムを、水洗した後、乾燥して偏光子を得た。
1) 偏光板保護フィルムとして、得られた偏光板保護フィルムF−1と、KC−6UAフィルムとを準備した。これらのフィルムを、予め60℃の2mol/Lの水酸化ナトリウム溶液に90秒間浸漬させて鹸化処理した後、水洗し、乾燥させた。
2) 前述の偏光子を、固形分2質量%のポリビニルアルコール接着剤溶液に1〜2秒間浸漬させた。
3) 偏光子に付着した過剰のポリビニルアルコール接着剤を軽く拭き取った。その後、前記1)で鹸化処理したフィルムを、偏光子のそれぞれの面に配置し、偏光板保護フィルムF−1/偏光子/KC−6UAフィルムの積層物を得た。
4) 得られた積層物を、ロール機により、圧力20〜30N/cm2、搬送スピード2m/分で貼り合わせた。貼り合わせた積層物を、2分間乾燥させて偏光板とした。
得られた偏光板から、偏光板保護フィルムF−1を引き剥がしたときの、偏光子の表面の剥離残りの程度を目視観察した。リワーク性の評価は、以下の基準に基づいて行った。
◎:20枚剥離したうち、剥離残りが1枚もない
○:20枚剥離したうち、剥離残りがあるのが2枚以下
○△:20枚剥離したうち、剥離残りがあるのが3枚以上5枚以下
×:20枚剥離したうち、剥離残りがあるのが6枚以上
ドープ液に含まれるポリエステル化合物を表2に示されるように変更した以外は実施例1と同様にして偏光板保護フィルムF−2〜F−24を作製し、フィルムの引き裂き強度とリワーク性を評価した。
ドープ液に含まれるポリエステル化合物を表3に示されるように変更した以外は実施例1と同様にして偏光板保護フィルムF−25〜F−31を作製し、フィルムの引き裂き強度とリワーク性を評価した。
Claims (12)
- セルロースエステルと、
一方の末端が芳香族基であり、他方の末端が脂肪族基であるポリエステル化合物α、または両末端が芳香族基であるポリエステル化合物β1と両末端が脂肪族基であるポリエステル化合物β2との混合物と、
を含む、偏光板保護フィルム。 - 前記両末端が芳香族基であるポリエステル化合物β1と両末端が脂肪族基であるポリエステル化合物β2との混合物を含む、請求項1に記載の偏光板保護フィルム。
- 前記両末端が芳香族基であるポリエステル化合物β1の数平均分子量が、前記両末端が脂肪族基であるポリエステル化合物β2の数平均分子量よりも大きい、請求項2に記載の偏光板保護フィルム。
- 前記両末端が脂肪族基であるポリエステル化合物β2の数平均分子量が400〜4000であり、かつ前記両末端が芳香族基であるポリエステル化合物β1の数平均分子量が450〜4000である、請求項3に記載の偏光板保護フィルム。
- 前記一方の末端が芳香族基であり、他方の末端が脂肪族基であるポリエステル化合物αの末端の脂肪族基または前記両末端が脂肪族基であるポリエステル化合物β2の末端の脂肪族基が、炭素原子数1〜3のアルキル基である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の偏光板保護フィルム。
- 前記セルロースエステルを構成するセルロースは、パルブ由来のセルロースである、請求項1〜5のいずれか一項に記載の偏光板保護フィルム。
- JIS K 7128−1991に準拠して23℃、55%RH条件下において測定される、厚さ40μmのフィルムの搬送方向およびフィルムの搬送方向と直交する方向の引き裂き強度が、いずれも40mN以上である、請求項1〜6のいずれか一項に記載の偏光板保護フィルム。
- 前記セルロースエステルと、前記一方の末端が芳香族基であり、他方の末端が脂肪族基であるポリエステル化合物αまたは前記両末端が芳香族基であるポリエステル化合物β1と両末端が脂肪族基であるポリエステル化合物β2との混合物とを含むコア層と、
前記コア層の両面に設けられ、無機微粒子または有機微粒子を含む表層と、を有する、請求項1〜7のいずれか一項に記載の偏光板保護フィルム。 - 偏光子と、
前記偏光子の少なくとも一方の面に配置された、請求項1〜8のいずれか一項に記載の偏光板保護フィルムと、を有する、偏光板。 - 液晶セルと、
前記液晶セルの少なくとも一方の面に配置された、請求項9に記載の偏光板と、を有する、液晶表示装置。 - 請求項1〜8のいずれか一項に記載の偏光板保護フィルムの製造方法であって、
セルロースエステルと、一方の末端が芳香族基であり、他方の末端が脂肪族基であるポリエステル化合物αまたは両末端が芳香族基であるポリエステル化合物β1と両末端が脂肪族基であるポリエステル化合物β2との混合物と、を含むドープを調製するステップと、
前記ドープを支持体上に流延した後、乾燥および剥離してウェブを得るステップと、
前記ウェブを延伸するステップと、
を含む、偏光板保護フィルムの製造方法。 - 前記ドープは、ブタノールを含む、請求項11に記載の偏光板保護フィルムの製造方法。
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