JP2017068137A - セルロースアシレートフィルム、セルロースアシレートフィルムの製造方法、積層体、偏光板、及び液晶表示装置 - Google Patents

セルロースアシレートフィルム、セルロースアシレートフィルムの製造方法、積層体、偏光板、及び液晶表示装置 Download PDF

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Abstract

【課題】高温高湿環境での偏光子の色抜けを抑制でき、かつ活性線硬化型接着剤を用いて偏光子と貼合した場合の偏光子との密着性に優れるセルロースアシレートフィルム、及び上記セルロースアシレートフィルムの製造方法、上記セルロースアシレートフィルムと活性線硬化型接着剤とを有する積層体、偏光板、並びに液晶表示装置を提供すること。
【解決手段】セルロースアシレートと、明細書中に記載の化合物Aを含有し、セルロースアシレートに対する化合物Aの含有量が15質量%以上であり、明細書中に記載のヨウ素拡散指数Xが0.005未満であり、ヨウ素拡散指数Yが0.015以上である、セルロースアシレートフィルム、及び上記セルロースアシレートフィルムの製造方法、上記セルロースアシレートフィルムと活性線硬化型接着剤とを有する積層体、偏光板、並びに液晶表示装置。
【選択図】なし

Description

本発明は、セルロースアシレートフィルム、セルロースアシレートフィルムの製造方法、積層体、偏光板、及び液晶表示装置に関する。
セルロースアシレートフィルムは偏光板保護フィルムなどの様々な用途に用いられている。
偏光板は偏光子と偏光板保護フィルムとを含んでなり、一般的な偏光子はヨウ素で染色されたポリビニルアルコール(PVA)系フィルムを延伸することにより作成されている。
特許文献1には、ウレタン結合を有する特定の化合物を含有するセルロースアシレートフィルムにより、表面硬度を向上させることが記載されている。
特許文献2には、アルカリケン化工程を要しない接着剤である光硬化性接着剤の使用が検討されており、セルロースアシレートと添加剤を含有する光学補償フィルムを、光硬化性接着剤(活性線硬化型接着剤)を使用して偏光子と貼合する際の接着性を改良と、偏光板の偏光度低下抑制が記載されている。
また、特許文献3には、基層(コア層)と表層(スキン層)とを有するセルロースアシレートフィルムの製造方法であって、基層と表層を形成するセルロースアシレートを含む溶液を流延する工程を有し、上記溶液中にセルロースアシレートに対して良溶剤として働く溶剤の比率を特定の範囲とする製造方法が記載されており、セルロースアシレートフィルムとハードコート層との密着性の向上について記載されている。
国際公開第2014/133041号 国際公開第2014/057784号 特開2011−116113号公報
偏光板は高温高湿環境での色抜けにより偏光度が低下することが知られており、その原因として、偏光子中のヨウ素が偏光板保護フィルムであるセルロースアシレートフィルム中に拡散することが考えられている。
したがって、ヨウ素が拡散しにくいセルロースアシレートフィルムを用いることで、偏光度の低下を抑制することができると考えられる。
本発明者は、特許文献1のセルロースアシレートフィルムは、ウレタン結合を有する特定の化合物がセルロースアシレートのエステル結合やヒドロキシル基と相互作用し、自由体積を小さくしているため、ヨウ素が拡散しにくくなっていると推測した。そして実験により、たしかに偏光度の低下を抑制できることを確認した。しかしながら、活性線硬化型接着剤を用いた場合に、接着剤が浸透しにくく、偏光子との密着性について改善の余地があることが分かった。
一方、特許文献2には偏光板加工時のフィルム配向角変化による偏光度低下についての言及があるが、偏光子由来のヨウ素の拡散による偏光度低下についてはなんら検討されていない。
また、特許文献3については、セルロースアシレートフィルムとハードコート層の密着性が向上する機構については記載されておらず、活性線硬化型接着剤を用いた場合の偏光子との密着性および偏光度低下の抑制についても検討されていない。
以上より、本発明の課題は、高温高湿環境での偏光子の色抜けを抑制でき、かつ活性線硬化型接着剤を用いて偏光子と貼合した場合の偏光子との密着性に優れるセルロースアシレートフィルム、及び上記セルロースアシレートフィルムの製造方法、上記セルロースアシレートフィルムと活性線硬化型接着剤とを有する積層体、偏光板、並びに液晶表示装置を提供することにある。
本発明者は鋭意検討し、下記手段により上記課題を解決できることを見出した。
[1]
セルロースアシレートと、
下記式(G)で表される基を有する化合物であって、上記化合物の分子量を下記式(G)で表される基の数で除した値が200以下である化合物Aと、
を含有し、
上記セルロースアシレートに対する上記化合物Aの含有量が15質量%以上であり、
下記ヨウ素拡散指数Xが0.005未満であり、下記ヨウ素拡散指数Yが0.015以上である、セルロースアシレートフィルム。
式(G)
Figure 2017068137
上記式(G)中、*は結合部位を表す。
ヨウ素拡散指数Xは、ヨウ化カリウム5.4mg/Lとヨウ素0.36mg/Lとを含む水溶液(a)に、セルロースアシレートフィルムを60℃で30分間浸漬し、水溶液(a)に浸漬する前のセルロースアシレートフィルムの波長360nmの吸光度Dと、水溶液(a)に浸漬させた後のセルロースアシレートフィルムの波長360nmの吸光度Dとから下記式(1)により算出される値である。
式(1):
ヨウ素拡散指数X=(吸光度D−吸光度D)/セルロースアシレートフィルムの膜厚(μm)
ヨウ素拡散指数Yは、セルロースアシレートフィルムの一方の面にヨウ素遮断部材を積層した試料と、他方の面にヨウ素遮断部材を積層した試料とを作成し、それぞれの試料を上記水溶液(a)に60℃で1分間浸漬した後、上記ヨウ素遮断部材を剥がし、それぞれのセルロースアシレートフィルムの波長360nmの吸光度を測定し、大きい方の値を吸光度Dとし、下記式(2)により算出される値である。
式(2):
ヨウ素拡散指数Y=吸光度D−吸光度D
[2]
上記セルロースアシレートフィルムが、スキン層及びコア層を有する、[1]に記載のセルロースアシレートフィルム。
[3]
上記スキン層に含まれるセルロースアシレートの平均アシル置換度DS1が2.1〜2.8であり、上記コア層に含まれるセルロースアシレートの平均アシル置換度DS2が2.4〜2.95である、[2]に記載のセルロースアシレートフィルム。
[4]
[2]又は[3]に記載のセルロースアシレートフィルムの製造方法であって、
セルロースアシレートの良溶剤を全溶剤に対して90〜98質量%含有するするスキン層形成用ドープと、
コア層形成用ドープと、
を共流延する、セルロースアシレートフィルムの製造方法。
[5]
上記コア層形成用ドープが、セルロースアシレートの良溶剤を全溶剤に対して70〜87質量%含有するするコア層形成用ドープである、[4]に記載のセルロースアシレートフィルムの製造方法。
[6]
[1]〜[3]のいずれか一項に記載のセルロースアシレートフィルムと活性線硬化型接着剤とを有する積層体。
[7]
[1]〜[3]のいずれか一項に記載のセルロースアシレートフィルムと偏光子とが活性線硬化型接着剤を介して貼合された偏光板。
[8]
液晶セルと、[7]に記載の偏光板と、を有する液晶表示装置。
本発明によれば、高温高湿環境での偏光子の色抜けを抑制でき、かつ活性線硬化型接着剤を用いて偏光子と貼合した場合の偏光子との密着性に優れるセルロースアシレートフィルム、及び上記セルロースアシレートフィルムの製造方法、上記セルロースアシレートフィルムと活性線硬化型接着剤とを有する積層体、偏光板、並びに液晶表示装置を提供することができる。
スキン層形成用ドープにおける溶剤中のメチレンクロライドの比率と、セルロースアシレートフィルムと偏光子の密着性の関係を示す図である。
以下、本発明について詳述する。
以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。なお、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
[セルロースアシレートフィルム]
本発明のセルロースアシレートフィルム(以下、「本発明のフィルム」ともいう)は、
セルロースアシレートと、
下記式(G)で表される基を有する化合物であって、上記化合物の分子量を下記式(G)で表される基の数で除した値が200以下である化合物Aと、
を含有し、
上記セルロースアシレートに対する上記化合物Aの含有量が15質量%以上であり、
下記ヨウ素拡散指数Xが0.005未満であり、下記ヨウ素拡散指数Yが0.015以上である、セルロースアシレートフィルム。
式(G)
Figure 2017068137
上記式(G)中、*は結合部位を表す。
ヨウ素拡散指数Xは、ヨウ化カリウム5.4mg/Lとヨウ素(I)0.36mg/Lとを含む水溶液(a)に、セルロースアシレートフィルムを60℃で30分間浸漬し、水溶液(a)に浸漬する前のセルロースアシレートフィルムの波長360nmの吸光度Dと、水溶液(a)に浸漬させた後のセルロースアシレートフィルムの波長360nmの吸光度Dとから下記式(1)により算出される値である。
式(1):
ヨウ素拡散指数X=(吸光度D−吸光度D)/セルロースアシレートフィルムの膜厚(μm)
ヨウ素拡散指数Yは、セルロースアシレートフィルムの一方の面にヨウ素遮断部材を積層した試料と、他方の面にヨウ素遮断部材を積層した試料とを作成し、それぞれの試料を上記水溶液(a)に60℃で1分間浸漬した後、上記ヨウ素遮断部材を剥がし、それぞれのセルロースアシレートフィルムの波長360nmの吸光度を測定し、大きい方の値を吸光度Dとし、下記式(2)により算出される値である。
式(2):
ヨウ素拡散指数Y=吸光度D−吸光度D
上記ヨウ素拡散指数Xは、ヨウ素を拡散させる試験を行った際に、セルロースアシレートフィルムの厚み方向全体でのヨウ素の拡散量を示すものあり、ヨウ素の拡散量が多いほど波長360nmの吸光度は大きくなるため、ヨウ素拡散指数Xが小さいほど、ヨウ素が拡散されにくいフィルムであることを示す。なお、ヨウ素拡散指数Xの単位は「1/μm」である。
また、上記ヨウ素拡散指数Yは、一方の面にヨウ素遮断部材を積層したフィルム試料と、他方の面にヨウ素遮断部材を積層したフィルム試料とについて、それぞれヨウ素を拡散させる試験を行い、ヨウ素量の大きい方の吸光度Dから求める。すなわち、ヨウ素拡散指数Yはセルロースアシレートフィルムの2つの面のうち、よりヨウ素を拡散しやすい面のヨウ素の拡散量を示すものである。なお、ヨウ素拡散指数Yの単位は無次元である。
紫外可視分光光度計は特に限定されるものではないが、例えば島津製作所社製UV3150を用いることができる。
なお、ヨウ素遮断部材とは、ヨウ素を透過しにくい部材であり、具体的には、セルロースアセテート単独のフィルムの両面に部材を貼合して水溶液(a)に浸漬させ、その前後での波長360nmの吸光度の差が0.003以下の部材である。セルロースアセテート単独のフィルムとは、全アセチル置換度が2.1〜2.8のセルロースアセテートのみからなるフィルムである。ヨウ素遮断部材としては、例えば、スリーエム社製耐熱マスキングテープなどの粘着テープ等を使用することができる。
本発明のフィルムは、ヨウ素拡散指数Xが0.005未満であり、全体としてはヨウ素が取り込まれにくい(すなわち偏光子からヨウ素が拡散しにくい)ものである。また、本発明のフィルムは、ヨウ素拡散指数Yが0.015以上であり、少なくとも一方の面(吸光度Dが測定されたフィルムにおいて、ヨウ素遮断部材が積層されていた面とは異なる面)はある程度のヨウ素の取り込みやすさを有している。ここで、ヨウ素が取り込まれやすいということは、ヨウ素以外の物質も取り込まれやすいことを示しており、吸光度Dが測定されたフィルムにおいて、ヨウ素遮断部材が積層されていた面とは異なる面上に活性線硬化型接着剤を積層するとフィルム中に接着剤が浸透しやすい。したがって、本発明のセルロースアシレートフィルムは、高温高湿環境での偏光子の色抜け抑制でき、かつ活性線硬化型接着剤を用いて偏光子と貼合した場合の偏光子との密着性に優れるものと考えられる。
ヨウ素拡散指数Xは、0.0045未満であることが好ましく、0.0035未満であることがより好ましい。また、ヨウ素拡散指数Yは0.020以上であることが好ましく、0.025以上であることがより好ましい。
〔化合物A〕
本発明のセルロースアシレートフィルムに含まれる化合物Aについて、以下に説明する。
化合物Aは、下記式(G)により表される基を有し、化合物Aの分子量を上記式(G)により表される基の数で除した値(以下、Uともいう)が200以下である化合物を表す。
式(G)
Figure 2017068137
上記式(G)中、*は結合部位を表す。
式(G)中のウレタン結合(−C(=O)−NH−)はセルロースアシレートとの水素結合性相互作用により、フィルム中の自由体積を小さくし、ヨウ素が拡散しにくくするはたらきがあると考えられる。
式(G)中のフェニル基は剛直な構造でフィルム中のセルロースアシレートの動きを抑えることにより、ヨウ素が拡散しにくくするはたらきがあると考えられる。また、フェニル基に置換基を有さないことで、セルロースアシレートの分子鎖との距離が充分近くなると考えられる。さらに、ウレタン結合とフェニル基とが結合していることでセルロースアシレートの分子鎖の運動性を抑制し、自由体積を小さくする効果を発揮すると考えられる。
また、化合物Aは、下記一般式(J)で表される化合物であることが好ましい。
一般式(J);Z−(L12−L11−O−)n1−G
一般式(J)中、L11はアルキレン基を表し、アルキレン基は置換基を有していてもよい。L12は単結合または−O−、−NR−、−S−、−C(=O)−のいずれかまたはこれらの組み合わせからなる基を表す。Rは、水素原子または置換基を表す。Zはn1価の基を表す。n1は1〜6の整数を表し、L11及びL12が複数存在する場合は、互いに同一でも異なっていてもよい。Gは上記式(G)で表される基を表す。
11が表すアルキレン基としては、直鎖状、分枝状、環状のいずれであってもよく、1つ以上の環状アルキレン基(シクロアルキレン基)と1つ以上の直鎖または分岐のアルキレン基とが連結したアルキレン基でもよい。直鎖または分岐のアルキレン基の具体例としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、へキシレン基などが挙げられる、直鎖または分岐のアルキレン基としては、炭素数1〜20のアルキレン基が好ましく、炭素数1〜12のアルキレン基がより好ましく、炭素数1〜8のアルキレン基がさらに好ましく、炭素数1〜3のアルキレン基が特に好ましく、メチレン基、エチレン基、またはプロピレン基が最も好ましい。環状アルキレン基としては、置換基を有していてもよいシクロへキシレン基が好ましい。アルキレン基は、置換基を有していてもよい。アルキレン基が有していてもよい置換基としては、下記置換基群Tが挙げられる。これらの中でも、アルキレン基が有する置換基としては、アルキル基、アシル基、アリール基、アルコキシ基、カルボニル基が好ましい。
直鎖または分岐のアルキレン基は置換基を有していない方が好ましい。環状アルキレン基は置換基を有していることが好ましい。
12は単結合または−O−、−NR−、−S−、−C(=O)−のいずれかまたはこれらの組み合わせからなる基を表し、中でも単結合、酸素原子、−NR−、または−C(=O)−であることが好ましい。Rは、水素原子または置換基を表し、置換基としては、アルキル基、アルケニル基、アリール基、アシル基が挙げられ、水素原子または、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数2〜8のアルケニル基、炭素数2〜8のアルキニル基、炭素数6〜18のアリール基(例えば、ベンゼン環及びナフタレン環の基)が好ましく、水素原子または炭素数1〜4のアルキル基であることがより好ましい。
12は、単結合、−O−*、−OC(=O)−*、−C(=O)O−*、−NR−*、−RN−*であることが好ましい。ここで*は、Zとの結合位置、または隣接する基とZ側で結合する位置を表す。
置換基群T:
アルキル基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは1〜12、特に好ましくは1〜8のものであり、例えばメチル基、エチル基、イソプロピル基、tert−ブチル基、n−オクチル基、n−デシル基、n−ヘキサデシル基、シクロプロピル基、シクロペンチル、シクロヘキシル基などが挙げられる。)、アルケニル基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは2〜12、特に好ましくは2〜8であり、例えばビニル基、アリル基、2−ブテニル基、3−ペンテニル基などが挙げられる。)、アルキニル基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは2〜12、特に好ましくは2〜8であり、例えばプロパルギル基、3−ペンチニル基などが挙げられる。)、アリール基(好ましくは炭素数6〜30、より好ましくは6〜20、特に好ましくは6〜12であり、例えばフェニル基、ビフェニル基、ナフチル基などが挙げられる。)、アミノ基(好ましくは炭素数0〜20、より好ましくは0〜10、特に好ましくは0〜6であり、例えばアミノ基、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジベンジルアミノ基などが挙げられる。)、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは1〜12、特に好ましくは1〜8であり、例えばメトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基などが挙げられる。)、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6〜16、特に好ましくは6〜12であり、例えばフェニルオキシ基、2−ナフチルオキシ基などが挙げられる。)、アシル基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは1〜16、特に好ましくは1〜12であり、例えばアセチル基、ベンゾイル基、ホルミル基、ピバロイル基などが挙げられる。)、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2〜16、特に好ましくは2〜12であり、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7〜16、特に好ましくは7〜10であり、例えばフェニルオキシカルボニル基などが挙げられる。)、アシルオキシ基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは2〜16、特に好ましくは2〜10であり、例えばアセトキシ基、ベンゾイルオキシ基などが挙げられる。)、アシルアミノ基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは2〜16、特に好ましくは2〜10であり、例えばアセチルアミノ基、ベンゾイルアミノ基などが挙げられる。)、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2〜16、特に好ましくは2〜12であり、例えばメトキシカルボニルアミノ基などが挙げられる。)、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7〜16、特に好ましくは7〜12であり、例えばフェニルオキシカルボニルアミノ基などが挙げられる。)、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1〜16、特に好ましくは1〜12であり、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0〜16、特に好ましくは0〜12であり、例えばスルファモイル基、メチルスルファモイル基、ジメチルスルファモイル基、フェニルスルファモイル基などが挙げられる。)、カルバモイル基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは1〜16、特に好ましくは1〜12であり、例えばカルバモイル基、メチルカルバモイル基、ジエチルカルバモイル基、フェニルカルバモイル基などが挙げられる。)、アルキルチオ基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは1〜16、特に好ましくは1〜12であり、例えばメチルチオ基、エチルチオ基などが挙げられる。)、アリールチオ基(好ましくは炭素数6〜20、より好ましくは6〜16、特に好ましくは6〜12であり、例えばフェニルチオ基などが挙げられる。)、スルホニル基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは1〜16、特に好ましくは1〜12であり、例えばメシル基、トシル基などが挙げられる。)、スルフィニル基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは1〜16、特に好ましくは1〜12であり、例えばメタンスルフィニル基、ベンゼンスルフィニル基などが挙げられる。)、ウレタン基、ウレイド基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは1〜16、特に好ましくは1〜12であり、例えばウレイド基、メチルウレイド基、フェニルウレイド基などが挙げられる。)、リン酸アミド基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは1〜16、特に好ましくは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。)、ヒドロキシル基、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基、ピリジル基、キノリル基、フリル基、ピペリジル基、モルホリノ基、ベンゾオキサゾリル基、ベンズイミダゾリル基、ベンズチアゾリル基などが挙げられる。)、及びシリル基(好ましくは、炭素数3〜40、より好ましくは3〜30、特に好ましくは3〜24であり、例えば、トリメチルシリル基、トリフェニルシリル基などが挙げられる)。
これらの置換基は更に置換されてもよい。また、置換基が2つ以上ある場合は、2つ以上の置換基は、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。
Zは、n1価の連結基を表し、2〜6価の連結基であることが好ましく、2〜3価の連結基であることがより好ましく、2価の連結基であることがさらに好ましい。
Zは、直鎖、分岐または環状の脂肪族基および芳香族基の少なくとも1種のみからなっていてもよいし、これらの基と、酸素原子、直鎖または分岐のアルキレン基との組み合わせであることも好ましい。Zとして含まれる脂肪族基は飽和脂肪族基であることが好ましい。
分岐または環状の脂肪族基および芳香族基の少なくとも1種を含む基とすることにより、剛直な構造となるため、この化合物を含むことでフィルムの表面硬度が更に向上する傾向にある。Zを構成する炭素数は3〜20が好ましく、4〜15がより好ましい。
Zは、置換基を有していてもよく、置換基の具体例としては、上記置換基群Tが挙げられるが、置換基を有さない方が好ましい。
具体的には、以下に例示される連結基が好ましい。なお、*はL12と結合する位置を表す。
Figure 2017068137
Figure 2017068137
一般式(J)で表される化合物は、上記式(G)で表される基を少なくとも1つ有していればよく、2つ以上有していてもよい。式(G)で表される基の数は2〜6つである。上記基の数は、2〜4つであることが好ましく、2又は3つであることがさらに好ましい。
化合物Aについては、国際公開第2014/133041号に記載されている事項も本発明において参照することができる。
化合物Aは、U=[(化合物Aの分子量)/(一分子中に含まれる式(G)により表される基の個数)]として求められる値Uが200以下である。
Uは、この値が小さいほど、一分子あたりの式(G)で表される基の含有率が高いことを意味する。そしてUが200以下である化合物Aによれば、ヨウ素が取り込まれにくいセルロースアシレートフィルムを得ることができる。Uは、好ましくは190以下であり、より好ましくは180以下であり、さらに好ましくは170以下である。下限値については、特に限定されるものではないが、140以上である。
以下、本発明で好ましく用いられる化合物Aを例示するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
ここで、(1−1−k)における「k」は、化合物中のkの数と同一の数である。例えば、k=2のとき、化合物番号は、(1−1−2)となり、化合物中の−(CH−のkが2であることを意味している。以下の化合物についても同様に考える。
Figure 2017068137
Figure 2017068137
上記kは、2〜8の整数である。
セルロースアシレートフィルム中に含有される上記化合物Aの含有量は、セルロースアシレートの全質量に対して15質量%以上である。化合物Aの含有量を、セルロースアシレートの全重量に対して15質量%以上とすることにより、フィルム中へのヨウ素の拡散を抑制することができる。
上記化合物Aの含有量はセルロースアシレートの全質量に対して18質量%以上であることが好ましく、20質量%以上であることがより好ましい。また、化合物Aの含有量は、セルロースアシレートの全質量に対して40質量%以下であることが好ましく、35質量%以下であることがより好ましく、30質量%以下であることが更に好ましい。
〔セルロースアシレート〕
次に、本発明のセルロースアシレートフィルムに含まれるセルロースアシレートについて説明する。
セルロースアシレートは、セルロースとカルボン酸のエステルであり、カルボン酸としては、炭素原子数が2〜22の脂肪酸が好ましく、炭素原子数が2〜4の低級脂肪酸であるセルロースアシレートが更に好ましく、炭素原子数が2のセルロースアセテートが最も好ましい。
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「プラスチック材料講座(17)繊維素系樹脂」(丸澤、宇田著、日刊工業新聞社、1970年発行)や発明協会公開技報2001−1745(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。
セルロースアシレートは、セルロースの水酸基にアシル基が置換したものであり、アシル基の炭素数は2〜22が好ましい。炭素数2〜22のアシル基としては、脂肪族基でもアリール基でもよく特に限定されず、単一でも2種類以上の混合物でもよい。それらは、例えばセルロースのアルキルカルボニルエステル、アルケニルカルボニルエステル、芳香族カルボニルエステル、又は芳香族アルキルカルボニルエステルなどであり、それぞれさらに置換された基を有していてもよい。これらの好ましいアシル基としては、アセチル基、プロピオニル基、ブタノイル基、へプタノイル基、ヘキサノイル基、オクタノイル基、デカノイル基、ドデカノイル基、トリデカノイル基、テトラデカノイル基、ヘキサデカノイル基、オクタデカノイル基、i−ブタノイル基、t−ブタノイル基、シクロヘキサンカルボニル基、オレオイル基、ベンゾイル基、ナフチルカルボニル基、シンナモイル基などを挙げることができる。これらの中でも、アセチル基、プロピオニル基、ブタノイル基、ドデカノイル基、オクタデカノイル基、t−ブタノイル基、オレオイル基、ベンゾイル基、ナフチルカルボニル基、シンナモイル基などが好ましく、アセチル基、プロピオニル基、ブタノイル基がより好ましい。更に好ましい基はアセチル基、プロピオニルで基あり、最も好ましい基はアセチル基である。
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であることが好ましく、セルロースアセテートにおいては、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。粘度平均重合度は、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。この方法は特開平9−95538号公報にも詳細に記載されている。
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(東ソー社製GPC−8020(商品名))を用い、N−メチルピロリドンを溶剤として評価され、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、1.0〜4.0であることが好ましく、2.0〜4.0であることがさらに好ましく、2.3〜3.4であることが最も好ましい。
(セルロースアシレートのアシル置換度)
本発明に用いられる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あり、セルロースの水酸基へのアシル基の置換度の測定については、セルロースの水酸基に置換する酢酸及び/又は炭素数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 D−817−91に準じて実施することができる。
本発明のセルロースアシレートフィルムはスキン層及びコア層を有することが好ましい。
〔スキン層〕
スキン層に含まれるセルロースアシレートの平均アシル置換度DS1は、2.1〜2.8であることが好ましく、2.3〜2.7であることがより好ましく、2.5〜2.6であることが更に好ましい。
スキン層におけるセルロースアシレートの含有量は、スキン層の全質量に対して71〜99質量%であることが好ましく、74〜99質量%であることがより好ましく、77〜99質量%であることが更に好ましい。
スキン層の厚みは0.3〜5μmであることが好ましく、0.3〜3μmであることがより好ましく、0.3〜2μmであることが更に好ましい。
スキン層の厚みは、FE3000(大塚電子株式会社製)を用いて測定する。
スキン層はコア層のどちらか一方の面にあってもよいし、両面にあってもよい。
〔コア層〕
コア層に含まれるセルロースアシレートの平均アシル置換度DS2は、2.4〜2.95であることが好ましく、2.5〜2.8であることがより好ましく、2.6〜2.7であることが更に好ましい。
コア層におけるセルロースアシレートの含有量は、コア層の全質量に対して71〜87質量%であることが好ましく、74〜85質量%であることがより好ましく、77〜83質量%であることが更に好ましい。
コア層の厚みは10〜60μmであることが好ましく、15〜55μmであることがより好ましく、20〜50μmであることが更に好ましい。
コア層の厚みは、触針式膜厚計で全層の厚みを測定し、スキン層の厚みを差し引いて算出する。
〔その他の添加剤〕
本発明ではセルロースアシレートフィルムの添加剤として、公知の添加剤を用いることができ、具体的には、Rth制御剤・調整剤、劣化防止剤、紫外線防止剤、剥離促進剤、可塑剤、赤外線吸収剤、マット剤等を挙げることができる。
〔セルロースアシレートフィルムの製造方法〕
本発明のセルロースアシレートフィルムの製造方法について記載する。
本発明のセルロースアシレートフィルムの製造方法は、
セルロースアシレートの良溶剤を全溶剤に対して90〜98質量%含有するスキン層形成用ドープと、
セルロースアシレートの良溶剤を全溶剤に対して70〜87質量%含有するコア層形成用ドープと、
を共流延する、セルロースアシレートフィルムの製造方法である。
上記セルロースアシレートフィルムの製造方法では、スキン層形成用ドープとコア層形成用ドープのセルロースアシレートの良溶剤の比率を調整している。特に、スキン層形成用ドープにおいてセルロースアシレートの良溶剤の比率を高めることで、乾燥後のスキン層中のセルロースアシレートのポリマー鎖が適度に広がり、活性線硬化型接着剤が浸透しやすくなるものと考えられる。
良溶剤とは、セルロースアシレートが20℃において、10質量%以上溶ける溶剤であり、たとえば、メチレンクロライド、クロロホルム、アセトン、酢酸メチルなどが挙げられる。
また、貧溶剤とは、セルロースアシレートが20℃において、10質量%未満しか溶けない溶剤であり、たとえば、メタノール、エタノール、ブタノールなどが挙げられる。
(ドープの調製)
本発明のフィルムの製造方法は、ソルベントキャスト法により製造することが好ましい。ソルベントキャスト法では、良溶剤の含有量がそれぞれ異なる溶剤に、セルロースアシレート及び化合物Aを溶解した溶液(コア層形成用ドープ及びスキン層形成用ドープ)を用いて共流延によりフィルムを製造することができる。
溶剤としては、有機溶剤が好ましく、炭素原子数が3〜12のエーテル、炭素原子数が3〜12のケトン、炭素原子数が3〜12のエステル及び炭素原子数が1〜6のハロゲン化炭化水素から選ばれる溶剤を含むことが好ましい。エーテル、ケトン及びエステルは、環状構造を有していてもよい。エーテル、ケトン及びエステルの官能基(すなわち、−O−、−CO−及びCOO−)のいずれかを2つ以上有する化合物も、有機溶剤として用いることができる。有機溶剤は、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。
炭素原子数が3〜12のエーテル類の例には、ジイソプロピルエーテル、ジメトキシメタン、ジメトキシエタン、1,4−ジオキサン、1,3−ジオキソラン、テトラヒドロフラン、アニソール及びフェネトールが含まれる。
炭素原子数が3〜12のケトン類の例には、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、ジイソブチルケトン、シクロヘキサノン及びメチルシクロヘキサノンが含まれる。
炭素原子数が3〜12のエステル類の例には、エチルホルメート、プロピルホルメート、ペンチルホルメート、メチルアセテート、エチルアセテート及びペンチルアセテートが含まれる。
2種類以上の官能基を有する有機溶剤の例には、2−エトキシエチルアセテート、2−メトキシエタノール及び2−ブトキシエタノールが含まれる。
ハロゲン化炭化水素の炭素原子数は、1又は2であることが好ましく、1であることが最も好ましい。ハロゲン化炭化水素のハロゲンは、塩素であることが好ましい。ハロゲン化炭化水素の水素原子が、ハロゲンに置換されている割合は、25〜75モル%であることが好ましく、30〜70モル%であることがより好ましく、35〜65モル%であることがさらに好ましく、40〜60モル%であることが最も好ましい。メチレンクロライド及びクロロホルムが、代表的なハロゲン化炭化水素である。
上記有機溶剤のうち、良溶剤としては、メチレンクロライド、クロロホルム、アセトン、メチルアセテート(酢酸メチル)等が挙げられる。
スキン層形成用ドープ中の全溶剤に対して、良溶剤の含有量は92〜97質量%であることがより好ましく、93〜96質量%が更に好ましい。
また、コア層形成用ドープ中の全溶剤に対して、良溶剤の含有量は75〜85質量%であることがより好ましく、78〜82質量%が更に好ましい。
上記スキン層形成用ドープ及びコア層形成用ドープに含まれるセルロースアシレート、化合物A、その他の添加剤、及びこれらの含有量については、本発明のセルロースアシレートフィルムで説明したことと同様である。
スキン層形成用ドープの固形分濃度は10〜24質量%が好ましく、12〜22質量%がより好ましく、15〜20質量%が更に好ましい。
コア層形成用ドープの固形分濃度は12〜26質量%が好ましく、15〜24質量%がより好ましく、18〜22質量%が更に好ましい。
スキン層形成用ドープ中のセルロースアシレートの含有量は、全固形分に対して71〜99質量%が好ましく、74〜99質量%がより好ましく、77〜99質量%が更に好ましい。
コア層形成用ドープ中のセルロースアシレートの含有量は、全固形分に対して71〜87質量%が好ましく、74〜85質量%がより好ましく、77〜83質量%が更に好ましい。
ドープ(溶液)は、常温(0〜40℃)でセルロースアシレートと溶剤とを攪拌することにより調製することができる。高濃度の溶液は、加圧及び加熱条件下で攪拌してもよい。具体的には、セルロースアシレートと有機溶剤とを加圧容器に入れて密閉し、加圧下で溶剤の常温における沸点以上、かつ溶剤が沸騰しない範囲の温度に加熱しながら攪拌する。加熱温度は、通常は40℃以上であり、好ましくは60〜200℃であり、さらに好ましくは80〜110℃である。
各成分は予め粗混合してから容器に入れてもよい。また、順次容器に投入してもよい。容器は攪拌できるように構成されている必要がある。窒素ガス等の不活性気体を注入して容器を加圧することができる。また、加熱による溶剤の蒸気圧の上昇を利用してもよい。あるいは、容器を密閉後、各成分を圧力下で添加してもよい。
加熱する場合、容器の外部より加熱することが好ましい。例えば、ジャケットタイプの加熱装置を用いることができる。また、容器の外部にプレートヒーターを設け、配管して液体を循環させることにより容器全体を加熱することもできる。
容器内部に攪拌翼を設けて、これを用いて攪拌することが好ましい。攪拌翼は、容器の壁付近に達する長さのものが好ましい。攪拌翼の末端には、容器の壁の液膜を更新するため、掻取翼を設けることが好ましい。
容器には、圧力計、温度計等の計器類を設置してもよい。容器内で各成分を溶剤中に溶解する。調製したドープは冷却後容器から取り出すか、あるいは、取り出した後、熱交換器等を用いて冷却する。
(共流延)
共流涎法は、ドラム又はバンド上に、各層(2層あるいはそれ以上でもよい)の層形成用ドープを別のスリットなどから同時に押出して流延用ギーサからドープを押出して、各層同時に流延し、適当な時期に支持体から剥ぎ取って、乾燥しフィルムを成形する流涎法である。流延前のコア層形成用ドープ及びスキン層形成用ドープは、それぞれ、固形分の含有量が10〜26質量%となるように濃度を調整することが好ましい。ドープの固形分の含有量を上記範囲にすることにより、コア層とスキン層が有効に混合するとともに、コア層とスキン層の膜厚および光学特性が均一なフィルムを得ることができる。
ドラム又はバンドの表面は、鏡面状態に仕上げておくことが好ましい。ソルベントキャスト法における流延及び乾燥方法については、米国特許2336310号、同2367603号、同2492078号、同2492977号、同2492978号、同2607704号、同2739069号、同2739070号、英国特許640731号、同736892号の各明細書、特公昭45−4554号、同49−5614号、特開昭60−176834号、同60−203430号、同62−115035号の各公報に記載がある。
ドープは、表面温度が温度−5〜20℃のドラム又はバンド上に流延することが好ましい。流延してから乾燥風を当ててもよいが、残留溶剤量が100%に乾燥するまで膜面温度を−2〜30℃に維持することが、スキン層とコア層の混合層形成の点で好ましく、5〜28℃に維持することがより好ましい。残留溶剤を流延から剥ぎ取りまでの時間を短縮する点で、100%以下の残留溶剤量では60℃以上の乾燥風で乾燥させることが好ましい。
[積層体]
本発明の積層体は、本発明のセルロースアシレートフィルムと活性線硬化型接着剤とを有する積層体であって、活性線硬化型接着剤は、吸光度Dが測定されたフィルムにおいて、ヨウ素遮断部材が積層されていた面とは異なる面上に積層されたものであることが好ましい。
〔活性線硬化型接着剤〕
活性線硬化型接着剤について説明する。活性線硬化型接着剤は活性線により硬化反応を起こす接着剤である。なお、活性線硬化型接着剤は硬化反応の前後で構造が変化するが、いずれも活性線硬化型接着剤と呼ぶ。
活性線硬化型接着剤としては、以下の(I)、(II)及び(III)の3成分を含有する光硬化性接着剤組成物が好ましい。
(I)分子内に少なくとも2個のエポキシ基を有するエポキシ化合物
(II)分子内に少なくとも1個のオキセタニル基を有するオキセタン化合物
(III)光カチオン重合開始剤
以下、上記(I)のエポキシ化合物、上記(II)のオキセタン化合物、上記(III)の光カチオン重合開始剤を、それぞれ単に、エポキシ化合物(I)、オキセタン化合物(II)、光カチオン重合開始剤(III)ともいう。
エポキシ化合物(I)とオキセタン化合物(II)の質量比(エポキシ化合物(I):オキセタン化合物(II))は、90:10〜10:90程度となるようにすることが好ましい。また、光カチオン重合開始剤(III)は、組成物中に約0.5〜20質量%の割合で配合することが好ましい。
この光硬化性接着剤は任意に、(i)成分として分子内に少なくとも1個のエチレン性不飽和結合を有する不飽和化合物を含有することができる。このような不飽和化合物(i)を含有する場合は、(ii)成分として光ラジカル重合開始剤を含有することが好ましい。さらにこの光硬化性接着剤は、(iii)成分として重合性を有しない他の成分を含有することもできる。
上記(i)成分の不飽和化合物、(ii)成分としての光ラジカル重合開始剤、(iii)成分としての重合性を有しない他の成分を、それぞれ単に、不飽和化合物(i)、光ラジカル重合開始剤(ii)、重合性を有しない他の成分(iii)という。
(エポキシ化合物(I))
エポキシ化合物(I)は、分子内に少なくとも2個のエポキシ基を有するものであれば特に限定されず、一般に知られている各種の硬化性エポキシ化合物を用いることができる。好ましいエポキシ化合物(I)として、分子内に少なくとも2個のエポキシ基と少なくとも1個の芳香環を有する化合物(以下、芳香族系エポキシ化合物という)や、分子内に少なくとも2個のエポキシ基を有し、そのうちの少なくとも1個は脂環式環を構成する隣り合う2個の炭素原子との間で形成されている化合物(以下、脂環式エポキシ化合物という)等が例として挙げられる。
芳香族系エポキシ化合物としては、本発明の効果を妨げない限り、特に限定されないが、ビスフェノールAのジグリシジルエーテル、ビスフェノールFのジグリシジルエーテル、臭素化ビスフェノールAのジグリシジルエーテルのようなビスフェノール型エポキシ樹脂;フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂のようなノボラック型エポキシ樹脂;その他、ビフェニル型エポキシ樹脂、ヒドロキノンジグリシジルエーテル、レゾルシンジグリシジルエーテル、テレフタル酸ジグリシジルエステル、フタル酸ジグリシジルエステル、スチレン−ブタジエン共重合体のエポキシ化物、スチレン−イソプレン共重合体のエポキシ化物、末端カルボン酸ポリブタジエンとビスフェノールA型エポキシ樹脂の付加反応物等が例として挙げられる。
ここで、エポキシ樹脂とは、分子中に平均2個以上のエポキシ基を有し、反応により硬化する化合物又はポリマーをいう。この分野での慣例に従い、硬化性のエポキシ基を分子内に2個以上有するものであれば、モノマーであってもエポキシ樹脂ということがある。
脂環式エポキシ化合物としては、本発明の効果を妨げない限り特に限定されないが、ジシクロペンタジエンジオキサイド、リモネンジオキサイド、4−ビニルシクロヘキセンジオキサイド、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、ビス(3,4−エポキシシクロヘキシルメチル)アジペートのようなエポキシ化シクロヘキシル基を少なくとも一つ有する化合物等が例として挙げられる。
上記以外にも、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールテトラグリシジルエーテル、ポリテトラメチレングリコールジグリシジルエーテルのような脂肪族系エポキシ化合物;水添ビスフェノールAのジグリシジルエーテルのような芳香環が水素化されているエポキシ化合物;両末端ヒドロキシ基(水酸基)のポリブタジエンの両末端がグリシジルエーテル化された化合物、ポリブタジエンの内部エポキシ化物、スチレン−ブタジエン共重合体の二重結合が一部エポキシ化された化合物(例えば、(株)ダイセル製のエポフレンド)、エチレン−ブチレン共重合体とポリイソプレンのブロックコポリマーのイソプレン単位が一部エポキシ化された化合物(例えば、KRATON社製のL−207)のようなポリマー系のエポキシ化合物等も、エポキシ化合物(I)となり得る。
これらのなかでも、芳香族系エポキシ化合物が、偏光板に用いられたときの耐久性等に優れ、特に偏光子及びセルロースアシレートフィルムに対する接着性に優れることから好ましい。さらに、この芳香族系エポキシ化合物としては、芳香族化合物のグリシジルエーテル又は芳香族化合物のグリシジルエステル等が好ましい例として挙げられる。芳香族化合物のグリシジルエーテルの具体例として、ビスフェノールAのジグリシジルエーテル、ビスフェノールFのジグリシジルエーテル、臭素化ビスフェノールAのジグリシジルエーテルのようなビスフェノール型エポキシ樹脂;フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂のようなノボラック型エポキシ樹脂;ビフェニル型エポキシ樹脂;ヒドロキノンジグリシジルエーテル;レゾルシンジグリシジルエーテル等が好ましく挙げられる。また芳香族化合物のグリシジルエステルの具体例としては、テレフタル酸ジグリシジルエステル、フタル酸ジグリシジルエステル等が好ましく挙げられる。 なかでも、芳香族化合物のグリシジルエーテルが、偏光子とセルロースアシレートフィルム間の密着性や、偏光板に用いたときの耐久性においてより優れるため、特に好ましい。芳香族化合物のグリシジルエーテルのなかでも、とりわけ好ましい化合物として、ビスフェノールAのジグリシジルエーテル、ビスフェノールFのジグリシジルエーテル、フェノールノボラック型エポキシ樹脂が挙げられる。
エポキシ化合物(I)は、1種類を単独で用いることもできるし、2種類以上を混合して用いることもできる。例えば、芳香族系エポキシ化合物を2種類以上混合して用いることもできるし、芳香族系エポキシ化合物を主体とし、脂環式エポキシ化合物を混合することもできる。
(オキセタン化合物(II))
オキセタン化合物(II)は、分子内に少なくとも1個のオキセタニル基を有するものであれば特に限定されず、やはりオキセタニル基を有する種々の化合物を用いることができる。オキセタン化合物(II)として、分子内に1個のオキセタニル基を有する化合物(以下、単官能オキセタンという)、分子内に2個以上のオキセタニル基を有する化合物(以下、多官能オキセタンという)が好ましい例として挙げられる。
単官能オキセタンとしては、3−エチル−3−(2−エチルヘキシロキシメチル)オキセタンのようなアルコキシアルキル基含有単官能オキセタン、3−エチル−3−フェノキシメチルオキセタンのような芳香族基含有単官能オキセタン、3−エチル−3−ヒドロキシメチルオキセタンのようなヒドロキシ基(水酸基)含有単官能オキセタン等が好ましい例として挙げられる。
多官能オキセタンとしては、例えば3−エチル−3−〔(3−エチルオキセタン−3−イル)メトキシメチル〕オキセタン、1,4−ビス〔(3−エチルオキセタン−3−イル)メトキシメチル〕ベンゼン、1,4−ビス〔(3−エチルオキセタン−3−イル)メトキシ〕ベンゼン、1,3−ビス〔(3−エチルオキセタン−3−イル)メトキシ〕ベンゼン、1,2−ビス〔(3−エチルオキセタン−3−イル)メトキシ〕ベンゼン、4,4′−ビス〔(3−エチルオキセタン−3−イル)メトキシ〕ビフェニル、2,2′−ビス〔(3−エチルオキセタン−3−イル)メトキシ〕ビフェニル、3,3′,5,5′−テトラメチル−4,4′−ビス〔(3−エチルオキセタン−3−イル)メトキシ〕ビフェニル、2,7−ビス〔(3−エチルオキセタン−3−イル)メトキシ〕ナフタレン、ビス〔4−{(3−エチルオキセタン−3−イル)メトキシ}フェニル〕メタン、ビス〔2−{(3−エチルオキセタン−3−イル)メトキシ}フェニル〕メタン、2,2−ビス〔4−{(3−エチルオキセタン−3−イル)メトキシ}フェニル〕プロパン、ノボラック型フェノール−ホルムアルデヒド樹脂の3−クロロメチル−3−エチルオキセタンによるエーテル化変性物、3(4),8(9)−ビス〔(3−エチルオキセタン−3−イル)メトキシメチル〕−トリシクロ[5.2.1.02.6]デカン、2,3−ビス〔(3−エチルオキセタン−3−イル)メトキシメチル〕ノルボルナン、1,1,1−トリス〔(3−エチルオキセタン−3−イル)メトキシメチル〕プロパン、1−ブトキシ−2,2−ビス〔(3−エチルオキセタン−3−イル)メトキシメチル〕ブタン、1,2−ビス〔{2−(3−エチルオキセタン−3−イル)メトキシ}エチルチオ〕エタン、ビス〔{4−(3−エチルオキセタン−3−イル)メチルチオ}フェニル〕スルフィド、1,6−ビス〔(3−エチルオキセタン−3−イル)メトキシ〕−2,2,3,3,4,4,5,5−オクタフルオロヘキサン、3−〔(3−エチルオキセタン−3−イル)メトキシ〕プロピルトリエトキシシランの加水分解縮合物、テトラキス〔(3−エチルオキセタン−3−イル)メチル〕シリケートの縮合物等が挙げられる。
オキセタン化合物(II)は、塗工性や、偏光板に用いたときのセルロースアシレートフィルムとの密着性の観点から、分子量500以下の室温で液状のものが好ましい。さらに、偏光板が優れた耐久性を持つ点で、単官能オキセタンであれば分子内に芳香環を有するもの又は多官能オキセタンが、より好ましい。このような好ましいオキセタン化合物の例として、3−エチル−3−フェノキシメチルオキセタン、3−エチル−3−〔(3−エチルオキセタン−3−イル)メトキシメチル〕オキセタン、1,4−ビス〔(3−エチルオキセタン−3−イル)メトキシメチル〕ベンゼン等が挙げられる。
オキセタン化合物(II)も、1種類を単独で用いることができる他、2種類以上を混合して用いることもできる。
エポキシ化合物(I)とオキセタン化合物(II)の質量比(エポキシ化合物(I):オキセタン化合物(II))は、90:10〜10:90とする。この質量比に過不足があると、本発明に用いられ得る光硬化性接着剤組成物における重要な特性の一つである、短時間で硬化させるという効果が充分に発揮されない。好ましい質量比は、硬化前には低粘度で塗工性に優れ、硬化後に充分な密着性と可撓性を発現できることから、70:30〜20:80程度であり、より好ましくは60:40〜25:75程度である。
(光カチオン重合開始剤(III))
本発明に用いられ得る光硬化性接着剤組成物は、硬化成分として上述のエポキシ化合物(I)及びオキセタン化合物(II)を含有し、これらはいずれもカチオン重合により硬化するものであることから、そのカチオン重合を開始させるため、光カチオン重合開始剤(III)が配合されることが好ましい。光カチオン重合開始剤(III)は、可視光線、紫外線、X線、電子線等の活性エネルギー線の照射によって、カチオン種又はルイス酸を発生させ、エポキシ基やオキセタニル基の重合反応を開始させる。
光カチオン重合開始剤(III)を配合することにより、常温での硬化が可能となり、偏光子の耐熱性や膨張又は収縮による歪みを考慮する必要性が小さく、セルロースアシレートフィルムを良好に接着することができる。また、光カチオン重合開始剤(III)は、活性エネルギー線の照射で触媒的に作用するため、エポキシ化合物(I)及びオキセタン化合物(II)に混合しても、保存安定性や作業性に優れる。
このような活性エネルギー線の照射によりカチオン種やルイス酸を生じさせる光カチオン重合開始剤(III)として、例えば芳香族ジアゾニウム塩、芳香族ヨードニウム塩や芳香族スルホニウム塩のようなオニウム塩、鉄−アレン錯体等を挙げることができる。
芳香族ジアゾニウム塩としては、例えばベンゼンジアゾニウムヘキサフルオロアンチモネート、ベンゼンジアゾニウムヘキサフルオロホスフェート、ベンゼンジアゾニウムヘキサフルオロボレート等が挙げられる。
芳香族ヨードニウム塩としては、例えばジフェニルヨードニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロホスフェート、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、ジ(4−ノニルフェニル)ヨードニウムヘキサフルオロホスフェート等が挙げられる。
芳香族スルホニウム塩としては、例えばトリフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、トリフェニルスルホニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、ジフェニル〔4−(フェニルチオ)フェニル〕スルホニウムヘキサフルオロホスフェート、ジフェニル〔4−(フェニルチオ)フェニル〕スルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、4,4′−ビス(ジフェニルスルホニオ)ジフェニルスルフィドビスヘキサフルオロホスフェート、4,4′−ビス〔ジ(β−ヒドロキシエトキシ)フェニルスルホニオ〕ジフェニルスルフィドビスヘキサフルオロアンチモネート、4,4′−ビス〔ジ(β−ヒドロキシエトキシ)フェニルスルホニオ〕ジフェニルスルフィドビスヘキサフルオロホスフェート、7−〔ジ(p−トルイル)スルホニオ〕−2−イソプロピルチオキサントンヘキサフルオロアンチモネート、7−〔ジ(p−トルイル)スルホニオ〕−2−イソプロピルチオキサントンテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、4−フェニルカルボニル−4′−ジフェニルスルホニオ−ジフェニルスルフィドヘキサフルオロホスフェート、4−(p−tert−ブチルフェニルカルボニル)−4′−ジフェニルスルホニオ−ジフェニルスルフィドヘキサフルオロアンチモネート、4−(p−tert−ブチルフェニルカルボニル)−4′−ジ(p−トルイル)スルホニオ−ジフェニルスルフィドテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート等が挙げられる。
鉄−アレン錯体としては、例えばキシレン−シクロペンタジエニル鉄(II)ヘキサフルオロアンチモネート、クメン−シクロペンタジエニル鉄(II)ヘキサフルオロホスフェート、キシレン−シクロペンタジエニル鉄(II)−トリス(トリフルオロメチルスルホニル)メタナイド等が挙げられる。
これらの光カチオン重合開始剤(III)は、それぞれ1種類を単独で用いてもよいし、2種類以上を混合して用いてもよい。これらのなかでも特に芳香族スルホニウム塩は、300nm以上の波長領域でも紫外線吸収特性を有することから、硬化性に優れ、良好な機械強度や接着強度を有する硬化物を与えることができるため、好ましく用いられる。
光カチオン重合開始剤(III)は、市販品を容易に入手することが可能であり、例えば、それぞれ商品名で、カヤラッドPCI−220、カヤラッドPCI−620(以上、日本化薬(株)製)、UVI−6992(ダウ・ケミカル社製)、アデカオプトマーSP−150、アデカオプトマーSP−170(以上、(株)ADEKA製)、CI−5102、CIT−1370、CIT−1682、CIP−1866S、CIP−2048S、CIP−2064S(以上、日本曹達(株)製)、DPI−101、DPI−102、DPI−103、DPI−105、MPI−103、MPI−105、BBI−101、BBI−102、BBI−103、BBI−105、TPS−101、TPS−102、TPS−103、TPS−105、MDS−103、MDS−105、DTS−102、DTS−103(以上、みどり化学(株)製)、PI−2074(ローディア社製)、イルガキュアー250、イルガキュアーPAG103、イルガキュアーPAG108、イルガキュアーPAG121、イルガキュアーPAG203(以上、BSFジャパン社製)、CPI−100P、CPI−101A、CPI−200K、CPI−210S(以上、サンアプロ(株)製)等が挙げられる。なかでも、ジフェニル〔4−(フェニルチオ)フェニル〕スルホニウムをカチオン成分として含む、UVI−6992、CPI−100P、CPI−101A、CPI−200K、CPI−210Sが好ましい。
光カチオン重合開始剤(III)の配合割合は、光硬化性接着剤全体を基準として、0.5〜20質量%の範囲とすることが好ましい。
活性線硬化型接着剤としては、以下の(i)及び(ii)の各成分を含有するラジカル系光硬化性接着剤組成物も好ましく挙げられる。
(i)分子内に少なくとも1個のエチレン性不飽和結合を有する不飽和化合物
(ii)光ラジカル重合開始剤
(不飽和化合物(i))
光硬化性接着剤は、必要に応じて、分子内に少なくとも1個のエチレン性不飽和結合を有する不飽和化合物(i)を含有することが好ましい。
このような不飽和化合物(i)の典型的な例として、分子内に少なくとも1個の(メタ)アクリロイル基を有する(メタ)アクリル系化合物を挙げることができる。
(メタ)アクリル系化合物としては、特に限定されないが、例えば(メタ)アクリレート類、(メタ)アクリルアミド類、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリロイルモルホリン、(メタ)アクリルアルデヒド等が挙げられる。
分子内に1個の(メタ)アクリロイル基を有する(メタ)アクリレート類(以下、単官能(メタ)アクリレートという)としては、特に限定されないが、例えばメチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレートのようなアルキル(メタ)アクリレート類;2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートのようなヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート類;シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、1,4−シクロヘキサンジメチロールモノ(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレートのような脂環式単官能(メタ)アクリレート類;ベンジル(メタ)アクリレート、p−クミルフェノールアルキレンオキサイド付加物の(メタ)アクリレート、o−フェニルフェノールアルキレンオキサイド付加物の(メタ)アクリレート、フェノールアルキレンオキサイド付加物の(メタ)アクリレート、ノニルフェノールアルキレンオキサイド付加物の(メタ)アクリレートのような芳香族環を有する単官能(メタ)アクリレート類(ここで、アルキレンオキサイドとしては、エチレンオキサイドやプロピレンオキサイド等が挙げられる);2−メトキシエチル(メタ)アクリレート、エトキシメチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシルアルコールのアルキレンオキサイド付加物の(メタ)アクリレートのようなアルコキシアルキル(メタ)アクリレート類;エチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ペンタンジオールモノ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオールモノ(メタ)アクリレートのような二価アルコールのモノ(メタ)アクリレート類;ジエチレングリコールのモノ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールのモノ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールのモノ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールのモノ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールのモノ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールのモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールのモノ(メタ)アクリレートのようなポリアルキレングリコールのモノ(メタ)アクリレート類;グリシジル(メタ)アクリレート;テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート;カプロラクトン変性テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレートのようなテトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート類;3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート;N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート;2−(メタ)アクリロイルオキシエチルイソシアネート等が挙げられる。
また、分子内に2個以上の(メタ)アクリロイル基を有する(メタ)アクリレート類としては、特に限定されないが、例えば、次のような化合物が挙げられる。
トリシクロデカンジメチロールジ(メタ)アクリレート、1,4−シクロヘキサンジメチロールジ(メタ)アクリレート、ノルボルナンジメチロールジ(メタ)アクリレート、水素添加ビスフェノールAのジ(メタ)アクリレートのような脂環式環を有するジ(メタ)アクリレート類;ビスフェノールAエチレンオキサイド付加物のジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAプロピレンオキサイド付加物のジ(メタ)アクリレートを含むビスフェノールAアルキレンオキサイド付加物のジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAジグリシジルエーテルのジ(メタ)アクリレートのような芳香族環を有するジ(メタ)アクリレート類;エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタンジオールジ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレートのようなアルキレングリコールのジ(メタ)アクリレート類;ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレートのようなポリアルキレングリコールのジ(メタ)アクリレート類;グリセリンのジ又はトリ(メタ)アクリレート、ジグリセリンのジ又はトリ(メタ)アクリレートのようなグリセリン類のジ又はトリ(メタ)アクリレート類;グリセリン類のアルキレンオキサイド付加物のジ又はトリ(メタ)アクリレート類;ビスフェノールAアルキレンオキサイド付加物のジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールFアルキレンオキサイド付加物のジ(メタ)アクリレートのようなビスフェノールアルキレンオキサイド付加物のジ(メタ)アクリレート類;トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートのようなポリオールポリ(メタ)アクリレート類;これらポリオールのアルキレンオキサイド付加物のポリ(メタ)アクリレート類;イソシアヌ酸アルキレンオキサイド付加物のジ又はトリ(メタ)アクリレート類;1,3,5−トリ(メタ)アクリロイルヘキサヒドロ−s−トリアジン等が挙げられる。
(メタ)アクリルアミド類としては、(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチル(メタ)アクリルアミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N−(3−N,N−ジメチルアミノプロピル)(メタ)アクリルアミド、メチレンビス(メタ)アクリルアミド、エチレンビス(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。
また、ウレタン(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレートのようなオリゴマーも、(メタ)アクリル系化合物として使用できる。
さらに、(メタ)アクリロイル基とともに、それ以外のエチレン性不飽和結合を有する化合物も、(メタ)アクリル系化合物として使用できる。その具体例として、アリル(メタ)アクリレート、N,N−ジアリル(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。
不飽和化合物(i)としては、特に限定されず、以上の(メタ)アクリル系化合物以外にも、N−ビニル−2−ピロリドン、アジピン酸ジビニル、セバシン酸ジビニルのようなビニル化合物;トリアリルイソシアヌレート、トリアリルアミン、テトラアリルピロメリテート、N,N,N′,N′−テトラアリル−1,4−ジアミノブタン、テトラアリルアンモニウム塩、アリルアミンのようなアリル化合物;マレイン酸及びイタコン酸のような不飽和カルボン酸等も使用することもできる。
これら不飽和化合物(i)のなかでも、(メタ)アクリル系化合物が好ましい。さらに、それを含む接着剤を介して偏光子とセルロースアシレートフィルムとを接着し、偏光板を作製したとき、耐熱性等の耐久性を高める観点から、分子内に少なくとも1個の脂環式骨格又は芳香環骨格を有する(メタ)アクリル系化合物が、より好ましい。かかる分子内に少なくとも1個の脂環式骨格又は芳香環骨格を有する(メタ)アクリル系化合物の具体例としては、上述した脂環式単官能(メタ)アクリレート類、芳香族環を有する単官能(メタ)アクリレート類、脂環式環を有するジ(メタ)アクリレート類又は芳香族環を有するジ(メタ)アクリレート類が、好ましく挙げられる。これらのなかでもとりわけ、トリシクロデカン骨格を有するジ(メタ)アクリレートが好ましく、このような特に好ましい(メタ)アクリル系化合物の具体例としては、トリシクロデカンジメチロールジ(メタ)アクリレート等を挙げることができる。
不飽和化合物(i)は、硬化速度や、偏光子とセルロースアシレートフィルム間の密着性、接着層の弾性率、接着物の耐久性等を調節するために、使用することができる。不飽和化合物(i)は、1種類を単独で又は2種類以上を混合して用いることができる。
不飽和化合物(i)を配合する場合、その配合割合は、組成物全体を基準として35質量%以下とするのが好ましい。これにより、偏光子とセルロースアシレートフィルム間の密着性が優れたものとなる。
不飽和化合物(i)の量が35質量%以下であると、偏光子との充分な接着強度が得られる。不飽和化合物(i)の配合割合は、30質量%以下とすることがより好ましく、5〜25質量%程度、とりわけ10〜20質量%程度とするのがさらに好ましい。
(光ラジカル重合開始剤(ii))
光硬化性接着剤が不飽和化合物(i)を含む場合、そのラジカル重合性を促進し、硬化速度を十分なものとするために、光ラジカル重合開始剤(ii)を配合することが好ましい。
光ラジカル重合開始剤(ii)の具体例としては、特に限定されないが、例えば4′−フェノキシ−2,2−ジクロロアセトフェノン、4′−tert−ブチル−2,2−ジクロロアセトフェノン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、2−メチル−1−(4−メチルチオフェニル)−2−モルフォリノプロパン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、α,α−ジエトキシアセトフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、1−(4−ドデシルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、1−〔4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル〕−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)ブタン−1−オンのようなアセトフェノン系光重合開始剤;ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテルのようなベンゾインエーテル系光重合開始剤;ベンゾフェノン、o−ベンゾイル安息香酸メチル、4−フェニルベンゾフェノン、4−ベンゾイル−4′−メチルジフェニルサルファイド、2,4,6−トリメチルベンゾフェノンのようなベンゾフェノン系光重合開始剤;2−イソプロピルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2,4−ジクロロチオキサントン、1−クロロ−4−プロポキシチオキサントンのようなチオキサントン系光重合開始剤;2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチルペンチルホスフィンオキサイド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキサイドのようなアシルホスフィンオキサイド系光重合開始剤;1,2−オクタンジオン、1−〔4−(フェニルチオフェニル)〕−、2−(O−ベンゾイルオキシム)のようなオキシム・エステル系光重合開始剤;カンファーキノン等が挙げられる。
光ラジカル重合開始剤(ii)としては、BASF社製のイルガキュアー907などが挙げられる。
光ラジカル重合開始剤(ii)は、1種類を単独で又は2種類以上を所望の性能に応じて配合し、用いることができる。光ラジカル重合開始剤(ii)を配合する場合、その配合割合は、組成物全体を基準として、10質量%以下が好ましく、0.1〜3質量%程度がより好ましい。
本発明において、活性線硬化型接着剤を設ける方法はリバースグラビアコート、ダイレクトグラビアコート、ロールコート、ダイコート、バーコート、カーテンコート等、従来公知の塗工方式を用いることができる。塗工方式に関しては「コーティング方式」槇書店 原崎勇次著1979年発行に記載例がある。
本発明において使用することができる活性線硬化型接着剤としては、例えば、下記表1に示す構成の接着剤を挙げることができる。
Figure 2017068137
上記表1中に示した化合物の略号は、各々下記表2に記載の化合物であり、表1中の数字は各々質量部を表す。
Figure 2017068137
[積層体]
本発明は、本発明のセルロースアシレートフィルムと活性線硬化型接着剤とを有する積層体にも関する。積層体においては、活性線硬化型接着剤は層状(活性線硬化型接着剤層)に設けられることが好ましい。
活性線硬化型接着剤は、吸光度Dが測定されたフィルムにおいて、ヨウ素遮断部材が積層されていた面とは異なる面上に設けられることが好ましく、セルロースアシレートフィルムがスキン層及びコア層を有する場合はスキン層上に設けられることが好ましい。これにより、活性線硬化型接着剤がセルロースアシレートフィルム中に浸透しやすく、偏光子と貼合した場合に密着性に優れる。
[偏光板]
本発明の偏光板は、偏光子を接着するセルロースアシレートフィルムの面を易接着処理する前処理工程と、セルロースアシレートフィルムの易接着処理面に光硬化性接着剤を塗布する接着剤塗布工程と、セルロースアシレートフィルムの接着剤層を塗工した面に偏光子を貼り合わせる貼合工程と、接着剤層を介して偏光子とセルロースアシレートフィルムとが接着された状態で接着剤層を硬化させる硬化工程とを含む製造方法によって製造することができる。
[液晶表示装置]
本発明の液晶表示装置は、液晶セルと、上記本発明の偏光板と、を含む。また、液晶セル及びその両側に配置された2枚の偏光板を含む液晶表示装置であって、上記偏光板のうち少なくとも1枚が本発明の偏光板であることがより好ましい。
本発明の液晶表示装置は、液晶セルが、VAモード又はTNモードの液晶セルであることが好ましく、VAモードセルであることが、本発明のフィルムが上記好ましい範囲のRe及びRthを発現する観点から特に好ましい。
本発明のセルロースアシレートフィルム、上記フィルムを用いた偏光板は、様々な表示モードの液晶セル、液晶表示装置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)及びHAN(Hybrid Aligned Nematic)のような様々な表示モードが提案されている。
以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜、変更することができる。従って、本発明の範囲は以下に示す具体例に限定されるものではない。
(セルロースアシレートの調製)
特開平10−45804号公報、同08−231761号公報に記載の方法で、セルロースアシレートを合成し、その置換度を測定した。具体的には、触媒として硫酸(セルロース100質量部に対し7.8質量部)を添加し、アシル置換基の原料となるカルボン酸を添加し40℃でアシル化反応を行った。この時、カルボン酸の種類、量を調整することでアシル基の種類、置換度を調整した。またアシル化後に40℃で熟成を行った。さらにこのセルロースアシレート(セルロースアセテート)の低分子量成分をアセトンで洗浄し除去し、種々の平均アシル置換度を有するセルロースアシレートを得た。
<C1の合成>
メカニカルスターラー、温度計、冷却管、滴下ロートをつけた500mlの三ツ口フラスコに13.8gのトリメチロールプロパン、100mgのn−ジブチルスズジアセテートおよび200mlのテトラヒドロフラン(THF)を量り取り、氷冷下51.2mLのフェニルイソシアネートを三ツ口フラスコに滴下した後、40℃で2時間反応させた。反応混合物を濃縮したのちに、n−ヘキサンを添加することにより、析出する白色固体をろ取した。さらに得られた白色固体をメタノール/水にて再結晶した後、乾燥することにより目的の化合物C1を得た(白色固体、収率75%)。
<C2の合成>
メカニカルスターラー、温度計、冷却管、滴下ロートをつけた1Lの三ツ口フラスコに25gのジエチレングリコール、90mgのn−ジブチルスズジアセテートおよび500mlのTHFを量り取り、氷冷下52.9gのフェニルイソシアネートを三ツ口フラスコに滴下した後、40℃で2時間反応させた。反応混合物を濃縮しシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶媒 酢酸エチル/n−ヘキサン)により精製して得られた白色固体を、乾燥することにより目的の化合物C2を得た。
使用した化合物について下記表3及び表4に示す。
Figure 2017068137
Figure 2017068137
Bzはベンゾイル基である。
[実施例1]
<コア層形成用ドープの調製>
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、撹拌して、各成分を溶解し、コア層形成用ドープを調製した。
・セルロースアセテート(置換度2.6) 100質量部
・C1 20質量部
・メチレンクロライド 384質量部
・メタノール 96質量部
<スキン層形成用ドープの調製>
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、撹拌して、各成分を溶解し、スキン層形成用ドープを調製した。
・セルロースアセテート(置換度2.5) 100質量部
・C1 20質量部
・メチレンクロライド 519質量部
・メタノール 27質量部
<セルロースアシレートフィルムの製造>
バンド流延装置を用い、上記調製したコア層形成用ドープ及びスキン層形成用ドープをコア層39μm、スキン層1μmとなるように共流延した。ドープ中の残留溶媒量が25質量%の状態で剥ぎ取り、残留溶媒量が3〜5質量%の状態で乾燥した。その後、熱処理装置のロール間を搬送することにより、更に乾燥し、実施例1のセルロースアシレートフィルムを得た。製造されたセルロースアシレートフィルムの膜厚は40μmであった。
[実施例2〜14、比較例1〜8]
セルロースアセテートの置換度、添加剤の種類、各成分の含有量、溶剤中のメチレンクロライドの比率を下記表5に示すように変更した以外は実施例1と同様にして、実施例2〜14、及び比較例1〜8のフィルムを製造した。
得られた各フィルムについて、ヨウ素拡散指数X及びYを算出した。得られた値を下記表5に併せて示す。
ヨウ素拡散指数Xは、ヨウ化カリウム5.4mg/Lとヨウ素0.36mg/Lとを含む水溶液(a)に、セルロースアシレートフィルムを60℃で30分間浸漬し、水溶液(a)に浸漬する前のセルロースアシレートフィルムの波長360nmの吸光度Dと、水溶液(a)に浸漬させた後のセルロースアシレートフィルムの波長360nmの吸光度Dとから下記式(1)により算出される値である。紫外可視分光光度計は島津製作所社製UV3150を用いた。
式(1):
ヨウ素拡散指数X=(吸光度D−吸光度D)/セルロースアシレートフィルムの膜厚(μm)
ヨウ素拡散指数Yは、セルロースアシレートフィルムの一方の面に粘着テープ(スリーエム社製耐熱マスキングテープなどの粘着テープ)を積層した試料と、他方の面にヨウ素遮断部材を積層した試料とを作成し、それぞれの試料を上記水溶液(a)に60℃で1分間浸漬した後、粘着テープを剥がし、それぞれのセルロースアシレートフィルムの波長360nmの吸光度を測定し、大きい方の値を吸光度Dとし、下記式(2)により算出される値である。
式(2):
ヨウ素拡散指数Y=吸光度D−吸光度D
<偏光板の作製>
実施例または比較例に記載のセルロースアシレートフィルムを準備し、その表面にコロナ放電処理を施した。なお、コロナ放電処理の条件は、コロナ出力強度2.0kW、ライン速度18m/分とした。調製した活性線硬化型接着剤を介してセルロースアシレートフィルムのコロナ処理したスキン層側の表面とこの接着剤層に、セルローストリアセテートフィルム(フジタックTD80UF、富士フイルム(株)製)が片面に貼合された偏光子を貼合して、セルロースアシレートフィルム/偏光子/フジタックTD80UFの積層物を得た。各実施例および比較例の偏光板を得た。
得られた各偏光板について、以下に示す評価項目で評価した。評価結果を下記表5に併せて示す。なお、偏光子の色抜け、密着性、ヘイズの評価結果については、優良であったものをA、良好であったものをBとし、実害があったものを段階的にC、Dとした。
《偏光子の色抜け》
上記で作製した各実施例及び比較例の偏光板について、波長410nmにおける偏光子の直交透過率を下記の方法で測定した。偏光板の直交透過率CTは、日本分光(株)製自動偏光フィルム測定装置VAP−7070を用いて、以下の方法により波長410nmで測定した。偏光板を、粘着剤を介してガラスの上に貼り付けたサンプル(5cm×5cm)を2つ作成した。この際、上記作成したセルロースアシレートフィルムがガラス側になるように貼り付けた。直交透過率測定はこのサンプルのガラスの側を光源に向けてセットして測定した。2つのサンプルをそれぞれ測定し、その平均値を直交透過率とした。その後、85℃、相対湿度85%の環境下で250時間保存した後で直交透過率を測定した。経時前後の直交透過率の変化量を求め、以下の基準により評価し、これを偏光子の色抜けとして下記表5にその結果を記載した。
A:波長410nmの直交透過率変化が1%未満
B:波長410nmの直交透過率変化が1%以上2%未満
C:波長410nmの直交透過率変化が2%以上5%未満
D:波長410nmの直交透過率変化が5%以上
《密着性》
作製した偏光板の偏光子と実施例および比較例に記載するセルロースアシレートフィルムとの密着性を以下の方法で評価した。
実施例および比較例のフィルムの表面にアクリル系粘着剤シートを貼合した。得られた粘着剤付き偏光板を幅25mm、長さ約80mmの試験片に裁断し、その粘着剤面をソーダガラスに貼合した後、オートクレーブ中、圧力5kgf/cm、温度50℃で20分間の加圧処理を行い、さらに、温度23℃、相対湿度60%の雰囲気下で1日放置した。この状態で、カッター刃で実施例および比較例のフィルムと偏光子の間に45°の角度で切れ込みを入れ、実施例および比較例のフィルムの長さ方向一端(幅25mmの一辺)を10mm浮き上がらせ、浮き上がった辺に幅25mm、長さ80mmポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムを、幅25mmの辺が10mm重なり合うように、接着剤または接着テープで固定する。引張り試験機((株)エー・アンド・デイ製RTF−1210)を用いて、試験片の長さ方向一端(幅25mmの一辺)の継ぎ足したPETフィルムをつかみ、温度23℃、相対湿度60%の雰囲気下、クロスヘッドスピード(つかみ移動速度)200mm/分で、90°剥離試験を行い、実施例および比較例のフィルムにおける密着性を評価した。
偏光板の密着力は、充分なリワーク性を維持する点で1.5N以上が好ましく、2.0N以上がより好ましいことから、下記の基準に従って評価した。
A:密着力が2.0N以上
B:密着力が1.5N以上2.0N未満
C:密着力が1.0N以上1.5N未満
D:密着力が1.0N未満
《ヘイズ》
各実施例及び比較例のセルロースアシレートフィルムのヘイズを測定した。 ヘイズの測定は、各フィルム50mm×50mmを25℃相対湿度55%の環境下で、ヘイズメーターNDH2000(日本電色工業社(株)製)を用い、JIS K-7136(2000)に従って測定した。セルロースフィルムは、上記方法により測定されるヘイズが1%未満であることが好ましく、0.7%未満であることがより好ましく、0.5%未満であることが特に好ましい。下記のような基準で評価した。
A:ヘイズ値が0.5%未満
B:ヘイズ値が0.5%以上0.7%未満
C:ヘイズ値が0.7%以上1%未満
D:ヘイズ値が1%以上
Figure 2017068137
上記表5より、実施例で得られたセルロースアシレートフィルムを用いて作製した偏光板については、偏光子の色抜け及び密着性の評価結果が良好であることがわかった。
また、スキン層形成用ドープ中の全溶剤に対する良溶剤の比率と、密着性との関係を調べるために、実施例1で使用したスキン層形成用ドープについて良溶剤比のみを変化させてフィルムを作成し、偏光子との密着性を測定した。
図1は、縦軸にセルロースアシレートフィルムと偏光子との密着性をとり、横軸にスキン層形成用ドープ中の全溶剤に対するメチレンクロライドの含有比率をとったものである。
図1に示すように、スキン層形成用ドープ中の全溶剤に対するメチレンクロライドの含有比率が90質量%以上であると、セルロースアシレートフィルムと偏光子との密着性が顕著に優れたものとなることが分かる。

Claims (8)

  1. セルロースアシレートと、
    下記式(G)で表される基を有する化合物であって、前記化合物の分子量を下記式(G)で表される基の数で除した値が200以下である化合物Aと、
    を含有し、
    前記セルロースアシレートに対する前記化合物Aの含有量が15質量%以上であり、
    下記ヨウ素拡散指数Xが0.005未満であり、下記ヨウ素拡散指数Yが0.015以上である、セルロースアシレートフィルム。
    式(G)
    Figure 2017068137

    上記式(G)中、*は結合部位を表す。
    ヨウ素拡散指数Xは、ヨウ化カリウム5.4mg/Lとヨウ素0.36mg/Lとを含む水溶液(a)に、セルロースアシレートフィルムを60℃で30分間浸漬し、水溶液(a)に浸漬する前のセルロースアシレートフィルムの波長360nmの吸光度Dと、水溶液(a)に浸漬させた後のセルロースアシレートフィルムの波長360nmの吸光度Dとから下記式(1)により算出される値である。
    式(1):
    ヨウ素拡散指数X=(吸光度D−吸光度D)/セルロースアシレートフィルムの膜厚(μm)
    ヨウ素拡散指数Yは、セルロースアシレートフィルムの一方の面にヨウ素遮断部材を積層した試料と、他方の面にヨウ素遮断部材を積層した試料とを作成し、それぞれの試料を前記水溶液(a)に60℃で1分間浸漬した後、前記ヨウ素遮断部材を剥がし、それぞれのセルロースアシレートフィルムの波長360nmの吸光度を測定し、大きい方の値を吸光度Dとし、下記式(2)により算出される値である。
    式(2):
    ヨウ素拡散指数Y=吸光度D−吸光度D
  2. 前記セルロースアシレートフィルムが、スキン層及びコア層を有する、請求項1に記載のセルロースアシレートフィルム。
  3. 前記スキン層に含まれるセルロースアシレートの平均アシル置換度DS1が2.1〜2.8であり、前記コア層に含まれるセルロースアシレートの平均アシル置換度DS2が2.4〜2.95である、請求項2に記載のセルロースアシレートフィルム。
  4. 請求項2又は3に記載のセルロースアシレートフィルムの製造方法であって、
    セルロースアシレートの良溶剤を全溶剤に対して90〜98質量%含有するするスキン層形成用ドープと、
    コア層形成用ドープと、
    を共流延する、セルロースアシレートフィルムの製造方法。
  5. 前記コア層形成用ドープが、セルロースアシレートの良溶剤を全溶剤に対して70〜87質量%含有するするコア層形成用ドープである、請求項4に記載のセルロースアシレートフィルムの製造方法。
  6. 請求項1〜3のいずれか一項に記載のセルロースアシレートフィルムと活性線硬化型接着剤とを有する積層体。
  7. 請求項1〜3のいずれか一項に記載のセルロースアシレートフィルムと偏光子とが活性線硬化型接着剤を介して貼合された偏光板。
  8. 液晶セルと、請求項7に記載の偏光板と、を有する液晶表示装置。
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