JP4397539B2 - Cellulose ester film stretching method - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、セルロースエステルフイルムの延伸方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
セルロースエステルフイルムは、その高い透明性、強靱性、難燃性から各種の写真材料や光学材料に用いられている。また、セルロースエステルフイルムは、液晶表示装置にも用いられている。セルロースエステルフイルムは、他のポリマーフイルムと比較して、光学的等方性が高い（レターデーション値が低い）との特徴がある。従って、光学的等方性が要求される液晶表示装置の素子、例えば偏光板の保護フイルムやカラーフィルターには、セルロースエステルフイルムを用いることが普通である。
一方、光学的異方性が要求される液晶表示装置の素子、例えば光学補償シートには、合成ポリマーの延伸フイルムを用いることが普通である。具体的には、ポリカーボネートフイルムやポリスルホンフイルムのような複屈折率の高い合成ポリマーが用いられている。
このように、光学的等方性が要求される用途には、セルロースエステルフイルムを用い、光学的異方性が要求される用途には、合成ポリマーフイルムを用いることが一般的な原則であった。
【０００３】
欧州特許０９１１６５６Ａ２号明細書は、従来の原則を覆して、高いレターデーション値を有するセルロースエステルフイルムを製造し、光学的異方性が要求される用途に使用することを提案している。同明細書には、光学的に異方性のセルロースエステルフイルムの上に液晶性化合物から形成された光学異方性層が設けられてなる光学補償シートが開示されている。
光学的異方性が高いセルロースエステルフイルムが得られたことで、セルロースエステルフイルムが本来有する、高い透明性、強靱性、難燃性の利点を保ったまま、セルロースエステルフイルムを光学的異方性が必要とされる用途に用いることが可能になった。
ＷＯ００／６５３８４号明細書には、光学的異方性が高いセルロースエステルフイルムのみからなる位相差板（λ／４板またはλ／２板）が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
光学補償シートの光学的性質は、液晶セルの光学特性に応じて決定される。従って、セルロースエステルフイルムを光学補償シートとして用いるためには、単に光学的異方性を高くするだけではなく、光学的異方性の数値（面内や厚み方向のレターデーション値）を微調節することが必要である。
λ／４板やλ／２板の用途では、広い波長領域において目的とするレターデーション（λ／４またはλ／２）を達成することが望ましい。従って、セルロースエステルフイルムをλ／４板やλ／２板として用いる場合にも、広い波長領域において面内レターデーション値を調節することが必要である。
セルロースエステルフイルムの光学的異方性を調節する手段として、欧州特許０９１１６５６Ａ２号およびＷＯ００／６５３８４号の各明細書には、添加剤（レターデーション上昇剤、紫外線吸収剤）の使用と延伸処理が開示されている。
セルロースエステルフイルムの光学特性を延伸処理により調節する場合、延伸倍率が高くなるにつれて、フイルムの破断や白化が生じる。そのため、必要とされる光学的異方性が得られるまで、充分にセルロースエステルフイルムを延伸処理することが困難である場合がある。
【０００５】
本発明の目的は、破断や白化が生じることなく延伸されたセルロースエステルフイルムを提供することにある。
別の本発明の目的は、高い延伸倍率での延伸処理が可能な未延伸のセルロースエステルフイルムを提供することでもある。
また別の本発明の目的は、光学的異方性が適切に調節された位相差板および光学補償シートを提供することである。
さらに別の本発明の目的は、光学的異方性を有するセルロースエステルフイルムを利用した偏光板および液晶表示装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、下記（１）〜（８）のセルロースエステルフイルムの延伸方法により達成された。
（１）セルロースエステルに加えてポリエステルウレタンを、セルロースエステル１００質量部に対して１乃至４０質量部の範囲で含むセルロースエステルフイルムを、最大の延伸倍率が３０乃至１００％の範囲となるように延伸して、該フイルムの光学的異方性を調節することを特徴とするセルロースエステルフイルムの延伸方法。
【０００７】
（２）未延伸のセルロースエステルフイルムにおいて、フイルム面の延伸する方向における破断伸びが４０乃至１１０％の範囲である（１）に記載のセルロースエステルフイルムの延伸方法。
（３）ポリエステルウレタンが、ジオール、ジカルボン酸およびジイソシアナートの反応により形成される直鎖構造を有するポリエステルウレタンである（１）に記載のセルロースエステルフイルムの延伸方法。
（４）セルロースエステルフイルムが、セルロースエステルに加えて少なくとも二つの芳香族環を有する芳香族化合物を、セルロースエステル１００質量部に対して０．０１乃至２０質量部の範囲で含む（１）に記載のセルロースエステルフイルムの延伸方法。
【０００９】
（５）延伸されたセルロースエステルフイルムが、１００乃至１２５ｎｍの範囲に波長４５０ｎｍで測定した面内のレターデーション値（Ｒｅ４５０）を有し、１２０乃至１６０ｎｍの範囲に波長５９０ｎｍで測定した面内のレターデーション値（Ｒｅ５９０）を有し、そして、Ｒｅ５９０−Ｒｅ４５０≧２ｎｍの関係を満足する（１）に記載のセルロースエステルフイルムの延伸方法。
（６）延伸されたセルロースエステルフイルムが、２００乃至２５０ｎｍの範囲に波長４５０ｎｍで測定した面内のレターデーション値（Ｒｅ４５０）を有し、２４０乃至３２０ｎｍの範囲に波長５９０ｎｍで測定した面内のレターデーション値（Ｒｅ５９０）を有し、そして、Ｒｅ５９０−Ｒｅ４５０≧４ｎｍの関係を満足する（１）に記載のセルロースエステルフイルムの延伸方法。
【００１０】
（７）延伸されたセルロースエステルフイルムが、０乃至２０ｎｍの範囲に波長５５０ｎｍで測定した面内のレターデーション値（Ｒｅ５５０）を有し、さらに６０乃至１０００ｎｍの範囲に波長５５０ｎｍで測定した厚み方向のレターデーション値（Ｒth５５０）を有する（１）に記載のセルロースエステルフイルムの延伸方法。
（８）延伸する方向が、フイルムの機械方向もしくは機械方向に垂直な方向である（１）に記載のセルロースエステルフイルムの延伸方法。
【００１３】
【発明の効果】
本発明者の研究の結果、破断伸びが４０％以上である（非常に高い延伸倍率での延伸処理が可能な）セルロースエステルフイルムを得ることに成功した。このセルロースエステルフイルムを高倍率で延伸することにより、破断や白化を生じることなく、フイルムの光学特性、特に光学的異方性が調節できる。すなわち、高倍率の延伸処理を施しても破断や白化の生じないセルロースエステルフイルムは、光学特性を調節するために延伸処理の倍率を（フイルムの破断や白化による延伸倍率の制約を受けずに）自由に選定できる。なお、延伸後のセルロースエステルフイルムでは、最大の延伸倍率で延伸した方向に対してフイルム面で垂直となる方向における破断伸びが高い値（４０乃至１１０％）を維持している。
延伸により光学的異方性が容易に調節できるセルロースエステルフイルムが得られたことで、位相差板や光学補償シートのような光学的異方性が要求される用途において、従来よりも有利にセルロースエステルフイルムを使用できるようになった。すなわち、本発明によって、光学的異方性が適切に調節された位相差板および光学補償シートが得られる。
偏光板や液晶表示装置の透明保護膜や透明支持体として、以上のように適切な光学的異方性を有するセルロースエステルフイルムを使用することで、軽量で薄い偏光板および液晶表示装置を製造することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
［セルロースエステルフイルム］
セルロースエステルフイルムは、延伸前の状態においては、フイルム面のある方向における破断伸びが４０乃至１１０％の範囲である。破断伸びの値は、５０乃至１００％の範囲であることが好ましく、６０乃至９０％の範囲にあることがさらに好ましい。延伸前のセルロースエステルフイルムでは、フイルム面内のいずれの方向においても、破断伸びが４０乃至１００％の範囲であることが好ましい。破断伸びの値が高いセルロースエステルフイルムは、光学特性を調節するために高倍率（３０〜１００％）で延伸しても、フイルムの破断や白化が生じることがない。
延伸後のセルロースエステルフイルムは、最大の延伸倍率で延伸した方向に対してフイルム面で垂直となる方向における破断伸びが４０乃至１１０％の範囲である。破断伸びの値は、５０乃至１００％の範囲であることが好ましく、６０乃至９０％の範囲にあることがさらに好ましい。すなわち、最大の延伸倍率で延伸した方向に対してフイルム面で垂直となる方向では、延伸前のフイルムの破断伸びをなるべく保持することが好ましい。
【００１５】
破断伸びは、延伸により破断するまでの伸びの量の比（百分率）である。具体的な測定では、セルロースエステルフイルムから、延伸方向と垂直な方向に沿って、長さ１５ｃｍ、幅１ｃｍの大きさのサンプルを切断する。引張試験器を用いて、温度２５℃、相対湿度６０％の環境下においてサンプルを延伸し、破断した時の伸びを測定する。引張試験において、チャック間距離は１０ｃｍ、引張速度は１０ｍｍ／分とした。延伸前のサンプルの長さに対する伸びの量の比（百分率で表す）を、破断伸び（％）とする。
セルロースエステルフイルムの破断伸びを高い値とするためには、高分子可塑剤またはレターデーション上昇剤を添加することが好ましい。高分子可塑剤とレターデーション上昇剤とを併用することが特に好ましい。高分子可塑剤としては、ポリエステルが好ましく、レターデーション上昇剤としては、少なくとも二つの芳香族環を有する芳香族化合物が好ましい。
【００１６】
セルロースエステルフイルムの２５℃における引張弾性率は、２００〜５００ｋｇｆ／ｍｍ2 であることが好ましい。
セルロースエステルフイルムのヘイズは、２．０％以下であることが好ましい。ヘイズは、１．０％以下であることがさらに好ましく、０．６％以下であることが最も好ましい。ヘイズは低いほど好ましいが、一般には、０．２％程度が下限である。ヘイズは下記の式に従って算出される。
ヘイズ（Ｈ）＝拡散透過率（Ｄ）／全光線透過率（Ｔ）×１００（％）
セルロースエステルフイルムの厚さは、２０乃至５００μｍの範囲にあることが好ましく、５０乃至２００μｍの範囲にあることがさらに好ましい。
セルロースエステルフイルムは、光学的には負の一軸性であり、光軸がフイルム面の法線と実質的に平行であることが好ましい。
【００１７】
光学補償シートの用途では、セルロースエステルフイルムは、０乃至２０ｎｍの範囲に波長５５０ｎｍで測定した面内のレターデーション値（Ｒｅ５５０）を有することが好ましい。し、さらにセルロースエステルフイルムは、６０乃至１０００ｎｍの範囲に波長５５０ｎｍで測定した厚み方向のレターデーション値（Ｒth５５０）を有することも好ましい。
面内のレターデーション値（Ｒｅ）および厚み方向のレターデーション値（Ｒth）は、それぞれ、下記式（Ｉ）および（II）で定義される。
（Ｉ） Ｒｅ＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄ
（II） Ｒth＝｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ｝×ｄ
式中、ｎｘは、フイルム面内の遅相軸方向（屈折率が最大となる方向）の屈折率であり；ｎｙは、フイルム面内の進相軸方向（屈折率が最小となる方向）の屈折率であり；ｎｚは、フイルムの厚み方向の屈折率であり；そして、ｄは、単位をｎｍとするフイルムの厚さである。
【００１８】
厚み方向のレターデーションの具体的な値は、測定光の入射方向をフイルム面に対して鉛直方向として、遅相軸を基準として測定した面内レターデーションの測定結果と、入射方向をフイルム面に対する鉛直方向に対して傾斜させた測定結果から外挿して求める。測定は、エリプソメーター（例えば、Ｍ−１５０：日本分光（株）製）を用いて実施できる。
【００１９】
なお、厚み方向の複屈折率｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ｝は、７×１０-4乃至４×１０-3の範囲にあることが好ましく、１×１０-3乃至４×１０-3の範囲にあることがより好ましく、１．５×１０-3乃至４×１０-3の範囲にあることがさらに好ましく、２×１０-3乃至４×１０-3の範囲にあることがさらにまた好ましく、２×１０-3乃至３×１０-3の範囲にあることが最も好ましく、２×１０-3乃至２．５×１０-3の範囲にあることが特に好ましい。
【００２０】
セルロースエステルフイルムをλ／４板として用いる場合には、セルロースエステルフイルムは、１００乃至１２５ｎｍの範囲に波長４５０ｎｍで測定した面内のレターデーション値（Ｒｅ４５０）を有し、１２０乃至１６０ｎｍの範囲に波長５９０ｎｍで測定した面内のレターデーション値（Ｒｅ５９０）を有し、そして、Ｒｅ５９０−Ｒｅ４５０≧２ｎｍの関係を満足することが好ましい。Ｒｅ５９０−Ｒｅ４５０≧５ｎｍであることがさらに好ましく、Ｒｅ５９０−Ｒｅ４５０≧１０ｎｍであることが最も好ましい。
波長４５０ｎｍで測定した面内のレターデーション値（Ｒｅ４５０）が１０８乃至１２０ｎｍの範囲にあり、波長５５０ｎｍで測定した面内のレターデーション値（Ｒｅ５５０）が１２５乃至１４２ｎｍの範囲にあり、波長５９０ｎｍで測定した面内のレターデーション値（Ｒｅ５９０）が１３０乃至１５２ｎｍの範囲にあり、そして、Ｒｅ５９０−Ｒｅ５５０≧２ｎｍの関係を満足することがさらに好ましい。Ｒｅ５９０−Ｒｅ５５０≧５ｎｍであることがさらに好ましく、Ｒｅ５９０−Ｒｅ５５０≧１０ｎｍであることが最も好ましい。また、Ｒｅ５５０−Ｒｅ４５０≧１０ｎｍであることも好ましい。
【００２１】
セルロースエステルフイルムをλ／２板として用いる場合には、セルロースエステルフイルムは、２００乃至２５０ｎｍの範囲に波長４５０ｎｍで測定した面内のレターデーション値（Ｒｅ４５０）を有し、２４０乃至３２０ｎｍの範囲に波長５９０ｎｍで測定した面内のレターデーション値（Ｒｅ５９０）を有し、そして、Ｒｅ５９０−Ｒｅ４５０≧４ｎｍの関係を満足することが好ましい。Ｒｅ５９０−Ｒｅ４５０≧１０ｎｍであることがさらに好ましく、Ｒｅ５９０−Ｒｅ４５０≧２０ｎｍであることが最も好ましい。
波長４５０ｎｍで測定した面内のレターデーション値（Ｒｅ４５０）が２１６乃至２４０ｎｍの範囲にあり、波長５５０ｎｍで測定した面内のレターデーション値（Ｒｅ５５０）が２５０乃至２８４ｎｍの範囲にあり、波長５９０ｎｍで測定した面内のレターデーション値（Ｒｅ５９０）が２６０乃至３０４ｎｍの範囲にあり、そして、Ｒｅ５９０−Ｒｅ５５０≧４ｎｍの関係を満足することがさらに好ましい。Ｒｅ５９０−Ｒｅ５５０≧１０ｎｍであることがさらに好ましく、Ｒｅ５９０−Ｒｅ５５０≧２０ｎｍであることが最も好ましい。また、Ｒｅ５５０−Ｒｅ４５０≧２０ｎｍであることも好ましい。
【００２２】
［セルロースエステル］
セルロースエステルとしては、セルロースの低級脂肪酸エステルを用いることが好ましい。低級脂肪酸とは、炭素原子数が６以下の脂肪酸を意味する。炭素原子数は、２（セルロースアセテート）、３（セルロースプロピオネート）または４（セルロースブチレート）であることが好ましい。セルロースアセテートが特に好ましい。セルロースアセテートプロピオネートやセルロースアセテートブチレートのような混合脂肪酸エステルを用いてもよい。
セルロースアセテートの平均酢化度（アセチル化度）は、５５．０以上６２．５％未満であることが好ましい。フイルムの物性の観点では、平均酢化度は、５８．０以上６２．５％未満であることがさらに好ましい。ただし、平均酢化度が５５．０以上５８．０％未満（好ましくは５７．０以上５８．０％未満）であるセルロースアセテートを用いると、厚み方向のレターデーションが高いフイルムを製造することができる。
酢化度とは、セルロース単位質量当たりの結合酢酸量を意味する。酢化度は、ＡＳＴＭ：Ｄ−８１７−９１（セルロースアセテート等の試験法）におけるアセチル化度の測定および計算に従う。
【００２３】
［ポリエステル］
セルロースエステルフイルムには、高分子可塑剤としてポリエステルを添加することが好ましい。
ポリエステルは、エステル結合（−ＣＯ−Ｏ−）により繰り返し単位が結合しているポリマーである。エステル結合に加えて、他の結合が含まれていてもよい。すなわち、エステル結合とウレタン結合（−Ｏ−ＣＯ−ＮＨ−）とにより繰り返し単位が結合しているポリエステルウレタン、あるいはエステル結合とエーテル結合とにより繰り返し単位が結合しているポリエステルエーテルも、ポリエステルとして用いることができる。
ポリエステルウレタンが特に好ましい。
【００２４】
ポリエステルは、一般に、ポリオールと多塩基カルボン酸との反応により形成する。ポリウレタンは、一般に、ポリオールとポリイソシアナートとの反応により形成する。よって、ポリエステルウレタンの合成では、（Ａ）ポリオール、（Ｂ）多塩基カルボン酸および（Ｃ）ポリイソシアナートの３種類のモノマーを使用する。
モノマーの反応順序としては、先に（Ａ）ポリオールと（Ｂ）多塩基カルボン酸とを反応させてポリエステルを形成し、次に（Ｃ）ポリイソシアナートを反応させてポリエステルウレタンを形成することが好ましい。
【００２５】
ポリエステルウレタンは、分岐構造よりも直鎖構造を有する方が好ましい。従って、ポリエステルウレタンの合成に使用する３種類のモノマーは、いずれも二価のモノマー、すなわち（Ａ２）ジオール、（Ｂ２）ジカルボン酸または（Ｃ２）ジイソシアナートであることが好ましい。
３種類のモノマーにおいて、複数の官能基、すなわち（ａ）ヒドロキシル（−ＯＨ）、（ｂ）カルボキシル（−ＣＯＯＨ）および（ｃ）イソシアナート（−ＮＣＯ）を結合させる連結基は、炭化水素基である。連結基となる炭化水素基は、無置換であることが好ましい。二価のモノマーが好ましいため、連結基となる炭化水素基は、アルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、アリーレン基またはそれらの組み合わせであることが好ましい。アルキレン基、アリーレン基またはそれらの組み合わせが特に好ましい。
アルキレン基の炭素原子数は、１乃至８であることが好ましく、２乃至６であることがさらに好ましく、２乃至４であることが最も好ましい。アルキレン基は、直鎖構造を有することが好ましい。
アリーレン基は、フェニレンまたはナフチレンであることが好ましく、フェニレンであることがさらに好ましく、ｐ−フェニレンであることが最も好ましい。アリーレン基は、アルキル基（好ましくは炭素原子数が１乃至６のアルキル基）を置換基として有していてもよい。
【００２６】
（Ａ２）ジオールとしては、エチレングリコール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、１，６−ヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノールおよび１，５−ペンタンジオールが好ましい。
（Ｂ２）ジカルボン酸としては、テレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、シュウ酸およびマロン酸が好ましい。
（Ｃ２）ジイソシアナートとしては、エチレンジイソシアナート、トリメチレンジイソシアナート、テトラメチレンジイソシアナート、ヘキサメチレンジイソシアナート、ｍ−キシリレンジイソシアナート、ｐ−フェニレンジイソシアナート、トリレンジイソシアナート、ｐ，ｐ’−ジフェニルメタンジイソシアナートおよび１・５−ナフチレンジイソシアナートが好ましい。
【００２７】
ポリエステルの分子量は、２０００乃至５００００の範囲であることが好ましく、５０００乃至１５０００の範囲であることがさらに好ましい。
ポリエステルは、セルロースエステル１００質量部に対して、１乃至４０質量部の範囲で使用することが好ましい。
ポリエステル（好ましくはポリエステルウレタン）の添加により、セルロースエステルフイルムの破断伸度は大きくなる。その結果、高温あるいは低温における耐折強度および引き裂き強度も大きくなって、フイルムが裂けるような不都合もなくなる。
【００２８】
［レターデーション上昇剤］
セルロースエステルフイルムには、レターデーション上昇剤を添加することが好ましい。レターデーション上昇剤としては、芳香族環を少なくとも二つ有する芳香族化合物を使用できる。芳香族化合物は、二つの芳香族環の立体配座を立体障害しない分子構造を有することが好ましい。レターデーション上昇剤は、セルロースエステル１００質量部に対して、０．０１乃至２０質量部の範囲で使用することが好ましい。
少なくとも二つの芳香族環を有する化合物は、炭素原子７個分以上のπ結合性の平面を有する。二つの芳香族環の立体配座を立体障害しなければ、二つの芳香族環は、同一平面を形成する。本発明者の研究によれば、セルロースエステルフイルムのレターデーションを上昇させるためには、複数の芳香族環により同一平面を形成することが重要である。
本明細書において、「芳香族環」は、芳香族炭化水素環に加えて、芳香族性ヘテロ環を含む。芳香族炭化水素環は、６員環（すなわち、ベンゼン環）であることが特に好ましい。
【００２９】
芳香族性ヘテロ環は一般に、不飽和ヘテロ環である。芳香族性ヘテロ環は、５員環、６員環または７員環であることが好ましく、５員環または６員環であることがさらに好ましい。芳香族性ヘテロ環は一般に、最多の二重結合を有する。ヘテロ原子としては、窒素原子、酸素原子および硫黄原子が好ましく、窒素原子が特に好ましい。芳香族性ヘテロ環の例には、フラン環、チオフェン環、ピロール環、オキサゾール環、イソオキサゾール環、チアゾール環、イソチアゾール環、イミダゾール環、ピラゾール環、フラザン環、トリアゾール環、ピラン環、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環および１，３，５−トリアジン環が含まれる。
芳香族環としては、ベンゼン環、フラン環、チオフェン環、ピロール環、オキサゾール環、チアゾール環、イミダゾール環、トリアゾール環、ピリジン環、ピリミジン環、ピラジン環および１，３，５−トリアジン環が好ましい。
【００３０】
レターデーション上昇剤が有する芳香族環の数は、２乃至２０であることが好ましく、２乃至１２であることがより好ましく、２乃至８であることがさらに好ましく、２乃至６であることが最も好ましい。３以上の芳香族環を有する場合、少なくとも二つの芳香族環の立体配座を立体障害しなければよい。
二つの芳香族環の結合関係は、（ａ）縮合環を形成する場合、（ｂ）単結合で直結する場合および（ｃ）連結基を介して結合する場合に分類できる（芳香族環のため、スピロ結合は形成できない）。レターデーション上昇機能の観点では、（ａ）〜（ｃ）のいずれでもよい。ただし、（ｂ）または（ｃ）の場合は、二つの芳香族環の立体配座を立体障害しないことが必要である。
【００３１】
（ａ）の縮合環（二つ以上の芳香族環の縮合環）の例には、インデン環、ナフタレン環、アズレン環、フルオレン環、フェナントレン環、アントラセン環、アセナフチレン環、ビフェニレン環、ナフタセン環、ピレン環、インドール環、イソインドール環、ベンゾフラン環、ベンゾチオフェン環、インドリジン環、ベンゾオキサゾール環、ベンゾチアゾール環、ベンゾイミダゾール環、ベンゾトリアゾール環、プリン環、インダゾール環、クロメン環、キノリン環、イソキノリン環、キノリジン環、キナゾリン環、シンノリン環、キノキサリン環、フタラジン環、プテリジン環、カルバゾール環、アクリジン環、フェナントリジン環、キサンテン環、フェナジン環、フェノチアジン環、フェノキサチイン環、フェノキサジン環およびチアントレン環が含まれる。ナフタレン環、アズレン環、インドール環、ベンゾオキサゾール環、ベンゾチアゾール環、ベンゾイミダゾール環、ベンゾトリアゾール環およびキノリン環が好ましい。
（ｂ）の単結合は、二つの芳香族環の炭素原子間の結合であることが好ましい。二以上の単結合で二つの芳香族環を結合して、二つの芳香族環の間に脂肪族環または非芳香族性複素環を形成してもよい。
【００３２】
（ｃ）の連結基も、二つの芳香族環の炭素原子と結合することが好ましい。連結基は、アルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、−ＣＯ−、−Ｏ−、−ＮＨ−、−Ｓ−またはそれらの組み合わせであることが好ましい。組み合わせからなる連結基の例を以下に示す。なお、以下の連結基の例の左右の関係は、逆になってもよい。
ｃ１：−ＣＯ−Ｏ−
ｃ２：−ＣＯ−ＮＨ−
ｃ３：−アルキレン−Ｏ−
ｃ４：−ＮＨ−ＣＯ−ＮＨ−
ｃ５：−ＮＨ−ＣＯ−Ｏ−
ｃ６：−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−
ｃ７：−Ｏ−アルキレン−Ｏ−
ｃ８：−ＣＯ−アルケニレン−
ｃ９：−ＣＯ−アルケニレン−ＮＨ−
ｃ10：−ＣＯ−アルケニレン−Ｏ−
ｃ11：−アルキレン−ＣＯ−Ｏ−アルキレン−Ｏ−ＣＯ−アルキレン−
ｃ12：−Ｏ−アルキレン−ＣＯ−Ｏ−アルキレン−Ｏ−ＣＯ−アルキレン−Ｏ−
ｃ13：−Ｏ−ＣＯ−アルキレン−ＣＯ−Ｏ−
ｃ14：−ＮＨ−ＣＯ−アルケニレン−
ｃ15：−Ｏ−ＣＯ−アルケニレン−
【００３３】
芳香族環および連結基は、置換基を有していてもよい。ただし、置換基は、二つの芳香族環の立体配座を立体障害しないことが必要である。立体障害では、置換基の種類および位置が問題になる。置換基の種類としては、立体的に嵩高い置換基（例えば、３級アルキル基）が立体障害を起こしやすい。置換基の位置としては、芳香族環の結合に隣接する位置（ベンゼン環の場合はオルト位）が置換された場合に、立体障害が生じやすい。
置換基の例には、ハロゲン原子（Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）、ヒドロキシル、カルボキシル、シアノ、アミノ、ニトロ、スルホ、カルバモイル、スルファモイル、ウレイド、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、脂肪族アシル基、脂肪族アシルオキシ基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アルコキシカルボニルアミノ基、アルキルチオ基、アルキルスルホニル基、脂肪族アミド基、脂肪族スルホンアミド基、脂肪族置換アミノ基、脂肪族置換カルバモイル基、脂肪族置換スルファモイル基、脂肪族置換ウレイド基および非芳香族性複素環基が含まれる。
【００３４】
アルキル基の炭素原子数は、１乃至８であることが好ましい。環状アルキル基よりも鎖状アルキル基の方が好ましく、直鎖状アルキル基が特に好ましい。アルキル基は、さらに置換基（例、ヒドロキシ、カルボキシ、アルコキシ基、アルキル置換アミノ基）を有していてもよい。アルキル基の（置換アルキル基を含む）例には、メチル、エチル、ｎ−ブチル、ｎ−ヘキシル、２−ヒドロキシエチル、４−カルボキシブチル、２−メトキシエチルおよび２−ジエチルアミノエチルが含まれる。
アルケニル基の炭素原子数は、２乃至８であることが好ましい。環状アルケニル基よりも鎖状アルケニル基の方が好ましく、直鎖状アルケニル基が特に好ましい。アルケニル基は、さらに置換基を有していてもよい。アルケニル基の例には、ビニル、アリルおよび１−ヘキセニルが含まれる。
アルキニル基の炭素原子数は、２乃至８であることが好ましい。環状アルキケニル基よりも鎖状アルキニル基の方が好ましく、直鎖状アルキニル基が特に好ましい。アルキニル基は、さらに置換基を有していてもよい。アルキニル基の例には、エチニル、１−ブチニルおよび１−ヘキシニルが含まれる。
【００３５】
脂肪族アシル基の炭素原子数は、１乃至１０であることが好ましい。脂肪族アシル基の例には、アセチル、プロパノイルおよびブタノイルが含まれる。
脂肪族アシルオキシ基の炭素原子数は、１乃至１０であることが好ましい。脂肪族アシルオキシ基の例には、アセトキシが含まれる。
アルコキシ基の炭素原子数は、１乃至８であることが好ましい。アルコキシ基は、さらに置換基（例、アルコキシ基）を有していてもよい。アルコキシ基の（置換アルコキシ基を含む）例には、メトキシ、エトキシ、ブトキシおよびメトキシエトキシが含まれる。
アルコキシカルボニル基の炭素原子数は、２乃至１０であることが好ましい。アルコキシカルボニル基の例には、メトキシカルボニルおよびエトキシカルボニルが含まれる。
アルコキシカルボニルアミノ基の炭素原子数は、２乃至１０であることが好ましい。アルコキシカルボニルアミノ基の例には、メトキシカルボニルアミノおよびエトキシカルボニルアミノが含まれる。
【００３６】
アルキルチオ基の炭素原子数は、１乃至１２であることが好ましい。アルキルチオ基の例には、メチルチオ、エチルチオおよびオクチルチオが含まれる。
アルキルスルホニル基の炭素原子数は、１乃至８であることが好ましい。アルキルスルホニル基の例には、メタンスルホニルおよびエタンスルホニルが含まれる。
、脂肪族アミド基の炭素原子数は、１乃至１０であることが好ましい。脂肪族アミド基の例には、アセトアミドが含まれる。
脂肪族スルホンアミド基の炭素原子数は、１乃至８であることが好ましい。脂肪族スルホンアミド基の例には、メタンスルホンアミド、ブタンスルホンアミドおよびｎ−オクタンスルホンアミドが含まれる。
脂肪族置換アミノ基の炭素原子数は、１乃至１０であることが好ましい。脂肪族置換アミノ基の例には、ジメチルアミノ、ジエチルアミノおよび２−カルボキシエチルアミノが含まれる。
脂肪族置換カルバモイル基の炭素原子数は、２乃至１０であることが好ましい。脂肪族置換カルバモイル基の例には、メチルカルバモイルおよびジエチルカルバモイルが含まれる。
脂肪族置換スルファモイル基の炭素原子数は、１乃至８であることが好ましい。脂肪族置換スルファモイル基の例には、メチルスルファモイルおよびジエチルスルファモイルが含まれる。
脂肪族置換ウレイド基の炭素原子数は、２乃至１０であることが好ましい。脂肪族置換ウレイド基の例には、メチルウレイドが含まれる。
非芳香族性複素環基の例には、ピペリジノおよびモルホリノが含まれる。
レターデーション上昇剤の分子量は、３００乃至８００であることが好ましい。レターデーション上昇剤の沸点は、２６０℃以上であることが好ましい。
レターデーション上昇剤については、特開２０００−１１１９１４号、同２０００−２７５４３４号の各公報およびＰＣＴ／ＪＰ００／０２６１９号明細書に記載がある。
【００３７】
［酸化防止剤］
セルロースエステルフイルムには、長期保存した場合のフイルムに着色あるいは分子鎖の切断などを防止するために酸化防止剤を添加することが好ましい。
酸化防止剤には、過酸化物分解剤、ラジカル連鎖禁止剤、金属不活性剤および酸捕獲剤が含まれる。酸化防止剤については、特開平５−１９７０７３号公報に記載されている。
酸化防止剤としては、ヒンダードフェノールが特に好ましい。ヒンダードフェノールは、フェノールのヒドロキシル基に隣接して（ｏ−位に）、ヒドロキシル基と立体障害を生じる程度に嵩高い置換基（例えば、３級アルキル基）が結合している化合物である。
酸化防止剤の添加量は、セルロースエステル１００質量部に対し、０．０１乃至２質量部の範囲にあることが好ましい。
【００３８】
［セルロースエステルフイルムの製造］
セルロースエステルフイルムは、ソルベントキャスト法またはメルトキャスト法により製造できる。ソルベントキャスト法が好ましい。
ソルベントキャスト法では、セルロースエステルを有機溶媒に溶解した溶液（ドープ）を用いてフイルムを製造する。ドープには前記の高分子可塑剤やレターデーション上昇剤を添加することが好ましい。
有機溶媒は、炭素原子数が２乃至１２のエーテル、炭素原子数が３乃至１２のケトン、炭素原子数が２乃至１２のエステルおよび炭素原子数が１乃至６のハロゲン化炭化水素から選ばれる溶媒を含むことが好ましい。
エーテル、ケトンおよびエステルは、環状構造を有していてもよい。エーテル、ケトンおよびエステルの官能基（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、有機溶媒として用いることができる。有機溶媒は、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。二種類以上の官能基を有する有機溶媒の場合、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。
【００３９】
炭素原子数が２乃至１２のエーテルの例には、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、アニソールおよびフェネトールが含まれる。
炭素原子数が３乃至１２のケトンの例には、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、シクロヘキサノンおよびメチルシクロヘキサノンが含まれる。
炭素原子数が２乃至１２のエステルの例には、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、エチルアセテートおよびペンチルアセテートが含まれる。
二種類以上の官能基を有する有機溶媒の例には、２−エトキシエチルアセテート、２−メトキシエタノールおよび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または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乃至７５モル％であることが好ましく、３０乃至７０モル％であることがより好ましく、３５乃至６５モル％であることがさらに好ましく、４０乃至６０モル％であることが最も好ましい。メチレンクロリドが、代表的なハロゲン化炭化水素である。
二種類以上の有機溶媒を混合して用いてもよい。
【００４０】
一般的な方法でセルロースエステル溶液を調製できる。一般的な方法とは、０℃以上の温度（常温または高温）で、処理することを意味する。溶液の調製は、通常のソルベントキャスト法におけるドープの調製方法および装置を用いて実施することができる。なお、一般的な方法の場合は、有機溶媒としてハロゲン化炭化水素（特にメチレンクロリド）を用いることが好ましい。
セルロースエステルの量は、得られる溶液中に１０乃至４０質量％含まれるように調整する。セルロースエステルの量は、１０乃至３０質量％であることがさらに好ましい。有機溶媒（主溶媒）中には、後述する任意の添加剤を添加しておいてもよい。
溶液は、常温（０乃至４０℃）でセルロースエステルと有機溶媒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、加圧および加熱条件下で攪拌してもよい。具体的には、セルロースエステルと有機溶媒とを加圧容器に入れて密閉し、加圧下で溶媒の常温における沸点以上、かつ溶媒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乃至２００℃であり、さらに好ましくは８０乃至１１０℃である。
【００４１】
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、加熱による溶媒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媒中に溶解する。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。
【００４２】
冷却溶解法により、溶液を調製することもできる。冷却溶解法では、通常の溶解方法では溶解させることが困難な有機溶媒（ハロゲン化炭化水素以外の有機溶媒）中にも、セルロースエステルを溶解させることができる。なお、通常の溶解方法でセルロースエステルを溶解できる溶媒（例えば、ハロゲン化炭化水素）であっても、冷却溶解法によると迅速に均一な溶液が得られるとの効果がある。また、冷却溶解法を用いると、製造するセルロースエステルフイルムのレターデーションが高い値になる。
冷却溶解法では最初に、室温で有機溶媒中にセルロースエステルを撹拌しながら徐々に添加する。
セルロースエステルの量は、この混合物中に１０乃至４０質量％含まれるように調整することが好ましい。セルロースエステルの量は、１０乃至３０質量％であることがさらに好ましい。さらに、混合物中には後述する任意の添加剤を添加しておいてもよい。
【００４３】
次に、混合物を−１００乃至−１０℃（好ましくは−８０乃至−１０℃、さらに好ましくは−５０乃至−２０℃、最も好ましくは−５０乃至−３０℃）に冷却する。冷却は、例えば、ドライアイス・メタノール浴（−７５℃）や冷却したジエチレングリコール溶液（−３０乃至−２０℃）中で実施できる。このように冷却すると、セルロースエステルと有機溶媒の混合物は固化する。
冷却速度は、４℃／分以上であることが好ましく、８℃／分以上であることがさらに好ましく、１２℃／分以上であることが最も好ましい。冷却速度は、速いほど好ましいが、１００００℃／秒が理論的な上限であり、１０００℃／秒が技術的な上限であり、そして１００℃／秒が実用的な上限である。なお、冷却速度は、冷却を開始する時の温度と最終的な冷却温度との差を冷却を開始してから最終的な冷却温度に達するまでの時間で割った値である。
【００４４】
さらに、これを０乃至２００℃（好ましくは０乃至１５０℃、さらに好ましくは０乃至１２０℃、最も好ましくは０乃至５０℃）に加温すると、有機溶媒中にセルロースエステルが溶解する。昇温は、室温中に放置するだけでもよし、温浴中で加温してもよい。
加温速度は、４℃／分以上であることが好ましく、８℃／分以上であることがさらに好ましく、１２℃／分以上であることが最も好ましい。加温速度は、速いほど好ましいが、１００００℃／秒が理論的な上限であり、１０００℃／秒が技術的な上限であり、そして１００℃／秒が実用的な上限である。なお、加温速度は、加温を開始する時の温度と最終的な加温温度との差を加温を開始してから最終的な加温温度に達するまでの時間で割った値である。
以上のようにして、均一な溶液が得られる。なお、溶解が不充分である場合は冷却、加温の操作を繰り返してもよい。溶解が充分であるかどうかは、目視により溶液の外観を観察するだけで判断することができる。
【００４５】
冷却溶解法においては、冷却時の結露による水分混入を避けるため、密閉容器を用いることが望ましい。また、冷却加温操作において、冷却時に加圧し、加温時の減圧すると、溶解時間を短縮することができる。加圧および減圧を実施するためには、耐圧性容器を用いることが望ましい。
なお、セルロースエステルとしてセルロースアセテートを用いる場合、セルロースアセテート（酢化度：６０．９％、粘度平均重合度：２９９）を冷却溶解法によりメチルアセテート中に溶解した２０質量％の溶液は、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）によると、３３℃近傍にゾル状態とゲル状態との疑似相転移点が存在し、この温度以下では均一なゲル状態となる。従って、この溶液は疑似相転移温度以上、好ましくはゲル相転移温度プラス１０℃程度の温度で保存する必要がある。ただし、この疑似相転移温度は、セルロースアセテートの平均酢化度、粘度平均重合度、溶液濃度や使用する有機溶媒により異なる。
【００４６】
調製したセルロースエステル溶液（ドープ）から、ソルベントキャスト法によりセルロースエステルフイルムを製造する。
ドープは、ドラムまたはバンド上に流延し、溶媒を蒸発させてフイルムを形成する。流延前のドープは、固形分量が１８乃至３５％となるように濃度を調整することが好ましい。ドラムまたはバンドの表面は、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およ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１０℃以下のドラムまたはバンド上に流延することが好ましい。流延した２秒以上風に当てて乾燥することが好ましい。得られたフイルムをドラムまたはバンドから剥ぎ取り、さらに１００から１６０℃まで逐次温度を変えた高温風で乾燥して残留溶媒を蒸発させることもできる。以上の方法は、特公平５−１７８４４号公報に記載がある。この方法によると、流延から剥ぎ取りまでの時間を短縮することが可能である。この方法を実施するためには、流延時のドラムまたはバンドの表面温度においてドープがゲル化することが必要である。本発明に従い調製した溶液（ドープ）は、この条件を満足する。
なお、この乾燥工程と同時に後述する延伸処理を実施することもできる。
【００４７】
セルロースエステルフイルムには、機械的物性を改良するため、または乾燥速度を向上するために、（低分子量）可塑剤をさらに添加することができる。可塑剤としては、リン酸エステルまたはカルボン酸エステルが用いられる。リン酸エステルの例には、トリフェニルフォスフェート（ＴＰＰ）およびトリクレジルホスフェート（ＴＣＰ）が含まれる。カルボン酸エステルとしては、フタル酸エステルおよびクエン酸エステルが代表的である。フタル酸エステルの例には、ジメチルフタレート（ＤＭＰ）、ジエチルフタレート（ＤＥＰ）、ジブチルフタレート（ＤＢＰ）、ジオクチルフタレート（ＤＯＰ）、ジフェニルフタレート（ＤＰＰ）およびジエチルヘキシルフタレート（ＤＥＨＰ）が含まれる。クエン酸エステルの例には、Ｏ−アセチルクエン酸トリエチル（ＯＡＣＴＥ）およびＯ−アセチルクエン酸トリブチル（ＯＡＣＴＢ）が含まれる。その他のカルボン酸エステルの例には、オレイン酸ブチル、リシノール酸メチルアセチル、セバシン酸ジブチル、種々のトリメリット酸エステルが含まれる。フタル酸エステル系可塑剤（ＤＭＰ、ＤＥＰ、ＤＢＰ、ＤＯＰ、ＤＰＰ、ＤＥＨＰ）が好ましく用いられる。ＤＥＰおよびＤＰＰが特に好ましい。
可塑剤の添加量は、セルロースエステルの量の０．１乃至２５質量％であることが好ましく、１乃至２０質量％であることがさらに好ましく、３乃至１５質量％であることが最も好ましい。
【００４８】
［セルロースエステルフイルムの延伸処理］
前述したソルベントキャスト法の乾燥工程において、セルロースエステルフイルムをフイルム面内の一方向に延伸処理を施すことで、フイルムの光学特性を調節することができる。延伸の方向は、フイルムの機械方向（縦方向）もしくは機械方向に垂直な方向（横方向）であることが好ましい。
延伸の倍率は、キャスト時を基準として１００％以下であればよい。セルロースエステルフイルムの破断伸びを４０乃至１００％の範囲に調節しているために、１００％以下の任意の倍率で延伸処理を施しても、フイルムに破断や白化を生じない。
延伸を施す前のセルロースエステルフイルムにおける残留溶媒量は、３乃至５質量％の範囲にあることが好ましい。
横方向の延伸処理は、ピンテンターを用いてロール状フイルムの巾を規制しながらフイルムを乾燥することにより実施できる。ピンテンターを用いる横方向の延伸処理については、特開昭６１−１５８４１３号、同６１−１５８４１４号および特開平４−１００９号の各公報に記載がある。
【００４９】
［セルロースエステルフイルムの表面処理］
セルロースエステルフイルムには、表面処理をすることができる。表面処理としては、コロナ放電処理、グロー放電処理、火炎処理、酸処理、アルカリ処理または紫外線照射処理を実施する。
セルロースエステルフイルムと配向膜あるいは光学異方性層との接着を改善するためには、ゼラチン下塗り層を設けることが好ましい。ゼラチンの下塗り層の厚さは、０．０１乃至１μｍの範囲にあることが好ましく、０．０２乃至０．５μｍの範囲にあることがさらに好ましく、０．０５乃至０．２μｍの範囲にあることが最も好ましい。
【００５０】
［位相差板］
λ／４またはλ／２に光学的異方性を調節したセルロースエステルフイルムは、そのままλ／４板またはλ／２板として用いることができる。
λ／４板と直線偏光膜とを、λ／４板の面内の遅相軸と直線偏光膜の偏光軸との角度が実質的に４５゜になるように積層すると円偏光板が得られる。実質的に４５゜とは、４０乃至５０゜であることを意味する。
直線偏光膜には、ヨウ素系偏光膜、二色性染料を用いる染料系偏光膜やポリエン系偏光膜がある。ヨウ素系偏光膜および染料系偏光膜は、一般にポリビニルアルコール系フイルムを用いて製造する。直線偏光膜の偏光軸は、フイルムの延伸方向に垂直な方向に相当する。
直線偏光膜のλ／４板とは反対側の面には、透明保護膜を設けることが好ましい。
【００５１】
［光学補償シート］
光学特性を調節したセルロースエステルフイルムは、そのまま液晶表示装置用の光学補償シートとして用いることができる。
また、様々な液晶セルの光学特性に応じて、光学補償シートの光学特性を調節するために、セルロースエステルフイルムの上に液晶性化合物から形成した光学異方性層を設けることができる。
光学異方性層は、液晶性化合物を配向させ、その配向状態を固定することで形成する。液晶性化合物は、大きな複屈折率を有する。そして、液晶性化合物には、多様な配向形態がある。液晶性化合物を用いることで、従来の延伸複屈折フイルムでは得ることができない光学的性質を実現することが可能となる。
液晶性化合物を配向させるために、セルロースエステルフイルムと光学異方性層の間に配向膜を設けることができる。
【００５２】
ディスコティック液晶性化合物を用いた光学補償シートでは、様々な表示モードに対応するものが既に提案されている。例えば、ＴＮモードの液晶セル用光学補償シートは、特開平６−２１４１１６号、米国特許５５８３６７９号、同５６４６７０３号、およびドイツ特許３９１１６２０Ａ１号の各明細書に記載がある。また、ＩＰＳモードまたはＦＬＣモードの液晶セル用光学補償シートは、特開平１０−５４９８２号公報に記載がある。さらに、ＯＣＢモードまたはＨＡＮモードの液晶セル用光学補償シートは、米国特許５８０５２５３号および国際特許出願ＷＯ９６／３７８０４号の各明細書に記載がある。さらにまた、ＳＴＮモードの液晶セル用光学補償シートは、特開平９−２６５７２号公報に記載がある。そして、ＶＡモードの液晶セル用光学補償シートは、特許番号第２８６６３７２号公報に記載がある。
【００５３】
［配向膜］
配向膜は、有機化合物（好ましくはポリマー）のラビング処理、無機化合物の斜方蒸着、マイクログルーブを有する層の形成、あるいはラングミュア・ブロジェット法（ＬＢ膜）による有機化合物（例、ω−トリコサン酸、ジオクタデシルメチルアンモニウムクロライド、ステアリル酸メチル）の累積のような手段で、設けることができる。さらに、電場の付与、磁場の付与あるいは光照射により、配向機能が生じる配向膜も知られている。ポリマーのラビング処理により形成する配向膜が特に好ましい。ラビング処理は、ポリマー層の表面を、紙や布で一定方向に、数回こすることにより実施する。
配向膜に使用するポリマーの種類は、液晶セルの表示モードの種類に応じて決定する。液晶セル内の棒状液晶性分子の多くが実質的に垂直に配向している表示モード（例、ＶＡ、ＯＣＢ、ＨＡＮ）では、光学異方性層の液晶性化合物を実質的に水平に配向させる機能を有する配向膜を用いる。液晶セル内の棒状液晶性分子の多くが実質的に水平に配向している表示モード（例、ＳＴＮ）では、光学異方性層の液晶性化合物を実質的に垂直に配向させる機能を有する配向膜を用いる。液晶セル内の棒状液晶性分子の多くが実質的に斜めに配向している表示モード（例、ＴＮ）では、光学異方性層の液晶性化合物を実質的に斜めに配向させる機能を有する配向膜を用いる。
【００５４】
具体的なポリマーの種類については、前述した様々な表示モードに対応するディスコティック液晶性化合物を用いた光学補償シートについての文献に記載がある。
配向膜に使用するポリマーを架橋して、配向膜の強度を強化してもよい。配向膜に使用するポリマーに架橋性基を導入して、架橋性基を反応させることにより、ポリマーを架橋させることができる。なお、配向膜に使用するポリマーの架橋については、特開平８−３３８９１３号公報に記載がある。
配向膜の厚さは、０．０１乃至５μｍであることが好ましく、０．０５乃至１μｍであることがさらに好ましい。
なお、配向膜を用いて液晶性化合物を配向させてから、その配向状態のまま液晶性化合物を固定して光学異方性層を形成し、光学異方性層のみを支持体上に転写してもよい。配向状態で固定されたディスコティック液晶性化合物は、配向膜がなくても配向状態を維持することができる。そのため、光学補償シートでは、配向膜は（ディスコティック液晶性化合物を含む光学補償シートの製造において必須ではあるが）必須の要素ではない。
【００５５】
［光学異方性層］
光学異方性層は、液晶性化合物から形成する。
液晶性化合物には、棒状液晶性化合物および円盤状（ディスコティック）液晶性化合物が含まれる。
棒状液晶性化合物としては、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好ましく用いられる。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。高分子液晶性化合物は、以上のような低分子液晶性化合物に相当する側鎖を有するポリマーである。高分子液晶性化合物を用いた光学補償シートについては、特開平５−５３０１６号公報に記載がある。
【００５６】
ディスコティック液晶性化合物は、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)）に記載されている。ディスコティック液晶性化合物の重合については、特開平８−２７２８４公報に記載がある。
ディスコティック液晶性化合物を重合により固定するためには、ディスコティック液晶性化合物の円盤状コアに、置換基として重合性基を結合させる必要がある。ただし、円盤状コアに重合性基を直結させると、重合反応において配向状態を保つことが困難になる。そこで、円盤状コアと重合性基との間に、連結基を導入する。従って、ディスコティック液晶性化合物は、下記式（Ｉ）で表わされる化合物であることが好ましい。
【００５７】
（Ｉ） Ｄ（−Ｌ−Ｐ）n
式中、Ｄは円盤状コアであり；Ｌは二価の連結基であり；Ｐは重合性基であり；そして、ｎは４乃至１２の整数である。
円盤状コア（Ｄ）は、トリフェニレンであることが特に好ましい。
二価の連結基（Ｌ）は、アルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基、−ＣＯ−、−ＮＨ−、−Ｏ−、−Ｓ−およびそれらの組み合わせからなる群より選ばれる二価の連結基であることが好ましい。アルキレン基の炭素原子数は、１乃至１２であることが好ましい。アルケニレン基の炭素原子数は、２乃至１２であることが好ましい。アリーレン基の炭素原子数は、６乃至１０であることが好ましい。アルキレン基、アルケニレン基およびアリーレン基は、置換基（例、アルキル基、ハロゲン原子、シアノ、アルコキシ基、アシルオキシ基）を有していてもよい。
【００５８】
式（Ｉ）の重合性基（Ｐ）は、重合反応の種類に応じて決定する。重合性基（Ｐ）は、不飽和重合性基またはエポキシ基であることが好ましく、不飽和重合性基であることがさらに好ましく、エチレン性不飽和重合性基であることが最も好ましい。
式（Ｉ）において、ｎは４乃至１２の整数である。具体的な数字は、ディスコティックコア（Ｄ）の種類に応じて決定される。なお、複数のＬとＰの組み合わせは、異なっていてもよいが、同一であることが好ましい。
【００５９】
二種類以上のディスコティック液晶性化合物を併用してもよい。例えば、以上述べたような重合性ディスコティック液晶性化合物と非重合性ディスコティック液晶性化合物とを併用することができる。
非重合性ディスコティック液晶性化合物は、前述した重合性ディスコティック液晶性化合物の重合性基（Ｐ）を、水素原子またはアルキル基に変更した化合物であることが好ましい。すなわち、非重合性ディスコティック液晶性化合物は、下記式（II）で表わされる化合物であることが好ましい。
（II） Ｄ（−Ｌ−Ｒ）n
式中、Ｄは円盤状コアであり；Ｌは二価の連結基であり；Ｒは水素原子またはアルキル基であり；そして、ｎは４乃至１２の整数である。
式（II）の円盤状コア（Ｄ）は、ＬＰ（またはＰＬ）をＬＲ（またはＲＬ）に変更する以外は、前記の重合性ディスコティック液晶分子と同様である。
また、二価の連結基（Ｌ）も、前記の重合性ディスコティック液晶分子の連結基と同様である。
Ｒのアルキル基は、炭素原子数が１乃至４０であることが好ましく、１乃至３０であることがさらに好ましい。環状アルキル基よりも鎖状アルキル基の方が好ましく、分岐を有する鎖状アルキル基よりも直鎖状アルキル基の方が好ましい。Ｒは、水素原子または炭素原子数が１乃至３０の直鎖状アルキル基であることが特に好ましい。
【００６０】
光学異方性層は、液晶性化合物、あるいは下記の重合性開始剤や任意の添加剤（例、可塑剤、モノマー、界面活性剤、セルロースエステル、１，３，５−トリアジン化合物、カイラル剤）を含む塗布液を、配向膜の上に塗布することで形成する。
塗布液の調製に使用する溶媒としては、有機溶媒が好ましく用いられる。有機溶媒の例には、アミド（例、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド）、スルホキシド（例、ジメチルスルホキシド）、ヘテロ環化合物（例、ピリジン）、炭化水素（例、ベンゼン、ヘキサン）、アルキルハライド（例、クロロホルム、ジクロロメタン）、エステル（例、酢酸メチル、酢酸ブチル）、ケトン（例、アセトン、メチルエチルケトン）、エーテル（例、テトラヒドロフラン、１，２−ジメトキシエタン）が含まれる。アルキルハライドおよびケトンが好ましい。二種類以上の有機溶媒を併用してもよい。
塗布液の塗布は、公知の方法（例、押し出しコーティング法、ダイレクトグラビアコーティング法、リバースグラビアコーティング法、ダイコーティング法）により実施できる。
【００６１】
液晶性化合物は、実質的に均一に配向していることが好ましく、実質的に均一に配向している状態で固定されていることがさらに好ましく、重合反応により液晶性化合物が固定されていることが最も好ましい。重合反応には、熱重合開始剤を用いる熱重合反応と光重合開始剤を用いる光重合反応とが含まれる。光重合反応が好ましい。
光重合開始剤の例には、α−カルボニル化合物（米国特許２３６７６６１号、同２３６７６７０号の各明細書記載）、アシロインエーテル（米国特許２４４８８２８号明細書記載）、α−炭化水素置換芳香族アシロイン化合物（米国特許２７２２５１２号明細書記載）、多核キノン化合物（米国特許３０４６１２７号、同２９５１７５８号の各明細書記載）、トリアリールイミダゾールダイマーとｐ−アミノフェニルケトンとの組み合わせ（米国特許３５４９３６７号明細書記載）、アクリジンおよびフェナジン化合物（特開昭６０−１０５６６７号公報、米国特許４２３９８５０号明細書記載）およびオキサジアゾール化合物（米国特許４２１２９７０号明細書記載）が含まれる。
光重合開始剤の使用量は、塗布液の固形分の０．０１乃至２０質量％であることが好ましく、０．５乃至５質量％であることがさらに好ましい。
ディスコティック液晶性化合物の重合のための光照射は、紫外線を用いることが好ましい。
照射エネルギーは、２０ｍＪ／ｃｍ2 乃至５０Ｊ／ｃｍ2 であることが好ましく、１００乃至８００ｍＪ／ｃｍ2 であることがさらに好ましい。光重合反応を促進するため、加熱条件下で光照射を実施してもよい。
【００６２】
光学異方性層の厚さは、一般には、０．１乃至１０μｍである。光学異方性層の厚さは、０．５乃至５μｍであることが好ましく、１乃至５μｍであることがさらに好ましい。ただし、液晶セルのモードによっては、高い光学異方性を得るために、光学異方性層を厚く（３乃至１０μｍ）する場合がある。本発明者の研究によれば、いことが好ましく、０．５乃至５μｍであることがさらに好ましく、１乃至５μｍであることが最も好ましい。
光学異方性層内での液晶性化合物の配向状態は、前述したように、液晶セルの表示モードの種類に応じて決定される。液晶性化合物の配向状態は、具体的には、液晶性化合物の種類、配向膜の種類および光学異方性層内の添加剤（例、可塑剤、バインダー、界面活性剤）の使用によって制御される。
【００６３】
［偏光板］
一般的な偏光板（直線偏光板）は、偏光膜の両側に透明保護膜が配置された構成を有する。
偏光膜には、ヨウ素系偏光膜、二色性染料を用いる染料系偏光膜やポリエン系偏光膜がある。ヨウ素系偏光膜および染料系偏光膜は、一般にポリビニルアルコール系フイルムを用いて製造する。偏光膜の偏光軸は、フイルムの延伸方向に垂直な方向に相当する。保護膜としては、（通常の）セルロースエステルフイルムが用いられている。
偏光板の保護膜の一方として、本発明のセルロースエステルフイルムからなる光学補償シート、もしくはセルロースエステルフイルム上に、光学異方性層が設けられてなる光学補償シートを用いることで、本発明の光学補償機能を有する（楕円）偏光板を得ることができる。
偏光膜の透過軸と、セルロースエステルフイルムまたは光学異方性層の遅相軸とは、実質的に平行であることが好ましい。セルロースエステルフイルムの遅相軸と光学異方性層の遅相軸の両者が偏光膜の透過軸と実質的に平行となることがさらに好ましい。
セルロースエステルフイルム上に光学異方性層が設けられてなる光学補償シートを用いて偏光板を得る場合には、透明保護膜、偏光膜、セルロースエステルフイルム、光学異方性層の順の配置であることが好ましい。
【００６４】
［液晶表示装置］
光学補償シートまたは偏光板は、ＴＮ（Twisted Nematic）、ＩＰＳ（In-Plane Switching）、ＦＬＣ（Ferroelectric Liquid Crystal）、ＯＣＢ（Optically Compensatory Bend）、ＳＴＮ（Supper Twisted Nematic）、ＶＡ（Vertically Aligned）およびＨＡＮ（Hybrid Aligned Nematic）のような様々な表示モードの液晶表示装置に用いることができる。本発明のセルロースエステルフイルムは、光学補償のために高いレターデーションを必要とする液晶表示装置（例えば、ＴＮやＶＡ）において特に有効である。
液晶表示装置は、液晶セルと、その両側に配置された二枚の偏光板からなる。
本発明の光学補償シートを液晶表示装置に用いる場合には、液晶セルといずれか一方の偏光板の間に光学補償シートを一枚配置するか、液晶セルと双方の偏光板の間に光学補償シートを一枚ずつ配置すればよい。
偏光板を液晶表示装置に用いる場合には、いずれか一方、または双方の偏光板の代わりに、本発明に従う偏光板を用いればよい。この場合には、偏光板に配置された光学補償シートが、液晶セル側となるように配置する。
【００６５】
【実施例】
［実施例１］
（セルロースアセテートフイルムの作製）
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、セルロースアセテート溶液を調製した。
【００６６】
────────────────────────────────────
セルロースアセテート溶液組成
────────────────────────────────────
セルロースアセテート（酢化度６０．９％） １００質量部
トリフェニルホスフェート（ＴＴＰ） ７．８質量部
ビフェニルジフェニルホスフェート（ＢＤＰ） ３．９質量部
下記のポリエステルウレタン １０質量部
下記の酸化防止剤 ０．１質量部
メチレンクロライド ３００質量部
メタノール ５４質量部
１−ブタノール １１質量部
────────────────────────────────────
【００６７】
【化１】
【化２】
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、レターデーション上昇剤溶液を調製した。
【００７０】
セルロースアセテート溶液４７４質量部に、レターデーション上昇剤溶液を２２質量部を混合し、充分に攪拌してドープを調製した。レターデーション上昇剤の添加量は、セルロースアセテート１００質量部に対して、３質量部であった。
得られたドープを、ドラム式流延機の流延口から、０℃に冷却したドラム上に流延した。流延したドープを乾燥して、その溶媒含有量が７０質量％の状態で、ドラムより剥ぎ取りフイルムを作製し、フイルムの両端をピンテンターに固定した。フイルムの溶媒含有量が３〜５質量％の状態で、フイルムの機械方向と垂直方向の延伸率が３％となる間隔を保ちつつ乾燥し、その後多数のロールを有する熱処理装置の中を搬送することにより乾燥した。さらにフイルムの温度が、そのガラス転移温度（１２０℃）を越える状態で、機械方向の延伸率が実質０％、機械方向と垂直な方向の延伸率がキャスト時を基準として３０％となるように延伸処理を施して、厚さ１００μｍのセルロースアセテートフイルムを作製した。
【００７２】
作製したセルロースアセテートフイルムの、２５℃における機械方向に垂直な方向（延伸方向に垂直な方向）における破断伸びは６０％であった。
また、ヘイズ計（ＮＤＨ１００１−ＤＰ、日本電色工業（株）製）を用いて、作製したセルロースアセテートフイルムのヘイズを測定したところ、ヘイズ値は１．５％であった。
また、エリプソメータ（Ｍ−１５０、日本分光（株）製）を用いて、作製したセルロースアセテートフイルムの、波長５５０ｎｍにおける面内レターデーションを測定したところ、面内レターデーション値（Ｒｅ）は４０ｎｍであり、厚み方向のレターデーション値（Ｒth）は１２０ｎｍであった。
【００７３】
（光学異方性層の形成）
作製したセルロースアセテートフイルムの一方の面に、下記組成の塗布液を２８ｃｃ／ｍ2 塗布そして乾燥して、０．１μｍのゼラチン層を塗設した。
【００７４】
────────────────────────────────────
ゼラチン層塗布液組成
────────────────────────────────────
ゼラチン ０．５４２質量部
ホルムアルデヒド ０．１３６質量部
サリチル酸 ０．１６０質量部
アセトン ３９．１質量部
メタノール １５．８質量部
メチレンクロライド ４０．６質量部
水 １．２質量部
────────────────────────────────────
【００７５】
ゼラチン層の上に、さらに下記組成の塗布液を７ｃｃ／ｍ2 塗布そして乾燥して、アニオン性共重合体層を塗設した。
【００７６】
────────────────────────────────────
アニオン性共重合体塗布液組成
────────────────────────────────────
下記のアニオン性共重合体 ０．０７９質量部
クエン酸モノエチルエステル １．０１質量部
アセトン ２０質量部
メタノール ８７．７質量部
水 ４．０５質量部
────────────────────────────────────
【００７７】
【化３】
さらに、ゼラチン層が設けられた面とは反対側のフイルム面に、下記組成の塗布液を２５ｃｃ／ｍ2 塗布そして乾燥し、バック層を設けた。
────────────────────────────────────
バック層塗布液組成
────────────────────────────────────
酢化度５５％のセルロースジアセテート ０．６５６質量部
シリカ系マット剤（平均粒子径１μｍ） ０．０６５質量部
アセトン ６７．９質量部
メタノール １０．４質量部
────────────────────────────────────
【００７９】
アニオン性共重合体層の上に、直鎖アルキル変性ポリビニルアルコール（ＭＰ−２０３、クラレ（株）製）の水溶液を塗布し、６０℃の温風で９０秒間乾燥した後、その表面にラビング処理を行い配向膜を形成した。
【００８０】
配向膜上に、下記の円盤状（液晶性）化合物１．８ｇ、エチレンオキサイド変成トリメチロールプロパントリアクリレート（Ｖ＃３６０、大阪有機化学（株）製）０．２ｇ、セルロースアセテートブチレート（ＣＡＢ５３１−１．０、イーストマンケミカル社製）０．０４ｇ、光重合開始剤（イルガキュアー９０７、日本チバガイギー（株）製）０．０６ｇ、および増感剤（カヤキュアーＤＥＴＸ、日本化薬（株）製）０．０２ｇを、メチルエチルケトン８．４３ｇに溶解した塗布液を、＃２．５のワイヤーバーで塗布した。これを金属の枠に貼り付けて、１３０℃の恒温槽中で２分間加熱し、円盤状液晶性化合物を配向させた。次いで、１３０℃の温度を維持して、１２０Ｗ／ｃｍの高圧水銀灯を用いて、１分間紫外線を照射し、円盤状液晶性化合物のビニル基を重合させ、配向状態を固定した。その後、室温まで放冷した。このようにして光学異方性層を形成し、光学補償シートを作製した。
【００８１】
【化４】
（透明保護膜の作製）
偏光板に用いる透明保護膜として、セルロースアセテート溶液をそのまま（レターデーション上昇剤溶液を用いずに）ドープとして流延して、乾燥膜厚が８０μｍのセルロースアセテートフイルムを作製した。
【００８３】
（楕円偏光板の作製）
延伸したポリビニルアルコールフイルムにヨウ素を吸着させて、偏光膜を作製した。偏光膜の片側に、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、作製した光学補償シートを、光学異方性層が外側となるように貼り付けた。反対側には、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、透明保護膜を貼り付けた。偏光膜の透過軸と、光学異方性層と透明支持体の積層体の遅相軸とは、平行になるように配置した。このようにして、楕円偏光板を作製した。
【００８４】
（液晶表示装置の作製）
ＩＴＯ透明電極が設けられたガラス基板の上に、ポリイミド配向膜を設け、ラビング処理を行った。５μｍのスペーサーを介して、二枚の基板を配向膜が向かい合うように重ねた。配向膜のラビング方向が直交するように、基板の向きを調節した。基板の間隙に、棒状液晶性分子（ＺＬ４７９２、メルク社製）を注入し、液晶層を形成した。液晶分子のΔｎは０．０９６９であった。
以上のように作製したＴＮ液晶セルの両側に、楕円偏光板を、光学異方性層が基板と対面するように貼り付けて液晶表示装置を作製した。光学異方性層とセルロースアセテートフイルムの積層体の遅相軸と、液晶セルのラビング方向は、直交するように配置した。作製した液晶表示装置の視野角特性に問題はなく、良好な表示品位を示した。
【００８５】
［比較例１］
ポリエステルウレタンを添加しなかったこと以外は実施例１と同様にしてセルロースアセテートフイルムを作製した。延伸処理においてフイルムが白化したために、得られたセルロースアセテートフイルムのヘイズ値は、３％であり、位相差板には適さないものであった。
【００８６】
［実施例２］
酢化度が５９．７％のセルロースアセテートを用いる以外は実施例１と同様にしてセルロースアセテート溶液を作製した。
次に、下記組成のレターデーション上昇剤溶液を作製し、セルロースアセテート溶液４７４質量部に、レターデーション上昇剤溶液を８質量部を混合し、充分に攪拌してドープを調整した。
【００８７】
────────────────────────────────────
レターデーション上昇剤塗布液組成
────────────────────────────────────
下記のレターデーション上昇剤 １６質量部
メチレンクロライド ８０質量部
メタノール ２０質量部
────────────────────────────────────
【００８８】
【化５】
得られたドープを、ドラム式流延機の流延口から、０℃に冷却したドラム上に流延した。流延したドープを乾燥して、その溶媒含有量が７０質量％の状態で、ドラムより剥ぎ取りフイルムを作製し、フイルムの両端をピンテンターに固定した。フイルムの溶媒含有量が３〜５質量％の状態で、フイルムの機械方向と垂直方向の延伸率が０％となる間隔を保ちつつ乾燥し、その後多数のロールを有する熱処理装置の中を搬送することにより乾燥した。さらにフイルムの温度が、そのガラス転移温度（１２０℃）を越える状態で、機械方向の延伸率が３０％、機械方向と垂直な方向の収縮率が１７％となるように延伸処理を施して、厚さ１００μｍのセルロースアセテートフイルム（位相差板）を作製した。
【００９０】
作製したセルロースアセテートフイルムの、２５℃における機械方向に垂直な方向（延伸方向に垂直な方向）における破断伸びは５０％であった。
また、ヘイズ計（ＮＤＨ１００１−ＤＰ、日本電色工業（株）製）を用いて、作製したセルロースアセテートフイルムのヘイズを測定したところ、ヘイズ値は１．８％であった。
また、エリプソメータ（Ｍ−１５０、日本分光（株）製）を用いて、作製したセルロースアセテートフイルムのレターデーションを測定したところ、波長４５０ｎｍで測定したレターデーション値（Ｒｅ４５０）は１２０ｎｍであり、かつ波長５９０ｎｍで測定したレターデーション値（Ｒｅ５９０）は１４０ｎｍであった。
従って、得られたフイルムは、可視光の領域でλ／４板として機能し、反射型ＴＦＴＬＣＤの色調と視野角の改善に有用であることが確認された。
【００９１】
［実施例３］
室温において、平均酢化度５９．７％のセルロースアセテート１２０質量部、実施例２で用いたレターデーション上昇剤１．２質量部、トリフェニレンホスフェート１１．７質量部、ビフェニルジフェニルホスフェート５．８５質量部、トリベンジルアミン２．０質量部、メチレンクロリド５３８．２質量部、メタノール４６．８質量部を混合して溶液（ドープＡ）を調製した。
平均酢化度５９．７％のセルロースアセテート１２０質量部、実施例１で用いたポリエステルウレタン５質量部、実施例１で用いた酸化防止剤０．０５質量部、実施例２で用いたレターデーション上昇剤１．２質量部、トリベンジルアミン２．０質量部、メチレンクロリド５３８．２質量部、メタノール４６．８質量部を混合して溶液（ドープＢ）を調製した。
【００９２】
内部合流型ダイを用いて、ドープＡを内層、ドープＢを外層として、これらのドープをステンレス製バンド上に共流延して、内層の両面に外層が設けられたフイルムを作製した。フイルムを、自己支持性を持つまで乾燥した後にバンドから剥ぎ取った。その時の残留溶媒量は３０質量％であった。その後、フイルムを１２０℃で１５分乾燥し、残留溶媒量を２質量％以下にした後、１３０℃で機械方向に４０％延伸した。延伸方向と垂直な方向は、自由に収縮できるようにした。延伸後、そのままの状態で１２０℃で３０分間乾燥した。延伸後のフイルムの残留溶媒量は０．１質量％であった。このようにして得られたセルロースアセテートフイルム（位相差板）の総厚は、１００μｍ（内層：８０μｍ、外層：各１０μｍ）であった。
実施例１と同様にして、得られたセルロースアセテートフイルムの一方の面に、ゼラチン層およびアニオン性共重合体層を、他方の面にバック層を塗設した。
【００９３】
作製したセルロースアセテートフイルムの、２５℃における機械方向に垂直な方向（延伸方向に垂直な方向）における破断伸びは４０％であった。
また、ヘイズ計（ＮＤＨ１００１−ＤＰ、日本電色工業（株）製）を用いて、作製したセルロースアセテートフイルムのヘイズを測定したところ、ヘイズ値は１．９％であった。
また、エリプソメータ（Ｍ−１５０、日本分光（株）製）を用いて、作製したセルロースアセテートフイルムのレターデーションを測定したところ、波長４５０ｎｍ、５５０ｎｍ、および５９０ｎｍにおけるレターデーション値（Ｒｅ）は、それぞれ、１２０．５ｎｍ、１３７．５ｎｍ、１４３．４ｎｍであった。
従って、得られたフイルムは、可視光の領域でλ／４板として機能し、反射型ＴＦＴＬＣＤの色調と視野角の改善に有用であることが確認された。
【００９４】
［実施例４］
厚さを２００μｍに変更した以外は、実施例２と同様にして、セルロースアセテートフイルム（位相差板）を作製した。
作製したセルロースアセテートフイルムの、２５℃における機械方向に垂直な方向（延伸方向に垂直な方向）における破断伸びは５０％であった。
また、ヘイズ計（ＮＤＨ１００１−ＤＰ、日本電色工業（株）製）を用いて、作製したセルロースアセテートフイルムのヘイズを測定したところ、ヘイズ値は２．０％であった。
また、エリプソメータ（Ｍ−１５０、日本分光（株）製）を用いて、作製したセルロースアセテートフイルムのレターデーションを測定したところ、波長４５０ｎｍで測定したレターデーション値（Ｒｅ４５０）は２４０ｎｍであり、かつ波長５９０ｎｍで測定したレターデーション値（Ｒｅ５９０）は２９０ｎｍであった。
従って、得られたフイルムは、可視光の領域でλ／２板として機能することが確認された。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a cellulose ester film.Stretching methodAbout.
[0002]
[Prior art]
Cellulose ester films are used in various photographic materials and optical materials because of their high transparency, toughness, and flame retardancy. Cellulose ester films are also used in liquid crystal display devices. The cellulose ester film is characterized by high optical isotropy (low retardation value) compared to other polymer films. Therefore, it is common to use a cellulose ester film for a liquid crystal display device that requires optical isotropy, such as a protective film or a color filter for a polarizing plate.
On the other hand, a stretched film of a synthetic polymer is usually used for an element of a liquid crystal display device that requires optical anisotropy, for example, an optical compensation sheet. Specifically, a synthetic polymer having a high birefringence index such as a polycarbonate film or a polysulfone film is used.
As described above, it is a general principle to use a cellulose ester film for an application requiring optical isotropy and a synthetic polymer film for an application requiring optical anisotropy. .
[0003]
EP 0911656A2 overturns the conventional principle and proposes to produce a cellulose ester film having a high retardation value and to use it in applications requiring optical anisotropy. This specification discloses an optical compensation sheet in which an optically anisotropic layer formed of a liquid crystalline compound is provided on an optically anisotropic cellulose ester film.
By obtaining a cellulose ester film with high optical anisotropy, the cellulose ester film can be made optically anisotropic while retaining the advantages of high transparency, toughness, and flame retardancy inherent in cellulose ester film. Can now be used in applications where it is required.
WO 00/65384 discloses a retardation plate (λ / 4 plate or λ / 2 plate) made only of a cellulose ester film having high optical anisotropy.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The optical properties of the optical compensation sheet are determined according to the optical characteristics of the liquid crystal cell. Therefore, in order to use the cellulose ester film as an optical compensation sheet, not only the optical anisotropy is increased, but also the optical anisotropy values (in-plane and retardation values in the thickness direction) are finely adjusted. It is necessary.
In applications of a λ / 4 plate or a λ / 2 plate, it is desirable to achieve a target retardation (λ / 4 or λ / 2) in a wide wavelength region. Therefore, even when the cellulose ester film is used as a λ / 4 plate or a λ / 2 plate, it is necessary to adjust the in-plane retardation value in a wide wavelength region.
As means for adjusting the optical anisotropy of cellulose ester film, the specifications of European Patent 0911656A2 and WO00 / 65384 disclose the use of additives (retardation increasing agent, UV absorber) and stretching treatment. Has been.
When the optical properties of the cellulose ester film are adjusted by stretching, the film breaks or whitens as the stretching ratio increases. Therefore, it may be difficult to sufficiently stretch the cellulose ester film until the required optical anisotropy is obtained.
[0005]
An object of the present invention is to provide a cellulose ester film that is stretched without breaking or whitening.
Another object of the present invention is to provide an unstretched cellulose ester film that can be stretched at a high stretch ratio.
Another object of the present invention is to provide a retardation plate and an optical compensation sheet in which optical anisotropy is appropriately adjusted.
Still another object of the present invention is to provide a polarizing plate and a liquid crystal display device using a cellulose ester film having optical anisotropy.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The object of the present invention is the following (1) to(8)This was achieved by a method of stretching a cellulose ester film.
(1) Polyester in addition to cellulose esterUrethaneA cellulose ester film containing 1 to 40 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the cellulose ester so that the maximum draw ratio is in the range of 30 to 100%.To adjust the optical anisotropy of the filmA method for stretching a cellulose ester film, comprising:
[0007]
(2) In the unstretched cellulose ester film, the elongation at break in the stretching direction of the film surface is in the range of 40 to 110%.Of cellulose ester filmStretching method.
(3) PolyesterUrethaneBut,Has a linear structure formed by reaction of diols, dicarboxylic acids and diisocyanatesAccording to (1), which is polyester urethaneOf cellulose ester filmStretching method.
(4) The cellulose ester film includes an aromatic compound having at least two aromatic rings in addition to the cellulose ester in a range of 0.01 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the cellulose ester. ofOf cellulose ester filmStretching method.
[0009]
(5) The stretched cellulose ester film has an in-plane retardation value (Re450) measured at a wavelength of 450 nm in the range of 100 to 125 nm, and an in-plane letter measured at a wavelength of 590 nm in the range of 120 to 160 nm. According to (1), which has a foundation value (Re590) and satisfies the relationship of Re590−Re450 ≧ 2 nmOf cellulose ester filmStretching method.
(6) The stretched cellulose ester film has an in-plane retardation value (Re450) measured at a wavelength of 450 nm in the range of 200 to 250 nm, and an in-plane letter measured at a wavelength of 590 nm in the range of 240 to 320 nm. According to (1), which has a foundation value (Re590) and satisfies the relationship of Re590-Re450 ≧ 4 nmOf cellulose ester filmStretching method.
[0010]
(7) The stretched cellulose ester film has an in-plane retardation value (Re550) measured at a wavelength of 550 nm in the range of 0 to 20 nm, and further in the thickness direction measured at a wavelength of 550 nm in the range of 60 to 1000 nm. The retardation value (Rth550) is described in (1)Of cellulose ester filmStretching method.
(8) The cellulose ester film stretching method according to (1), wherein the stretching direction is a machine direction of the film or a direction perpendicular to the machine direction.
[0013]
【The invention's effect】
As a result of the inventor's research, the present inventors succeeded in obtaining a cellulose ester film having an elongation at break of 40% or more (can be stretched at a very high stretch ratio). By stretching the cellulose ester film at a high magnification, the optical properties of the film, particularly the optical anisotropy, can be adjusted without causing breakage or whitening. In other words, the cellulose ester film that does not break or whiten even when subjected to a high-strength stretching treatment is used to adjust the stretching ratio in order to adjust the optical properties (without being restricted by the stretching ratio due to film breakage or whitening). You can choose freely. In the stretched cellulose ester film, the elongation at break (40 to 110%) in the direction perpendicular to the film surface with respect to the direction stretched at the maximum stretch ratio is maintained.
By obtaining a cellulose ester film whose optical anisotropy can be easily adjusted by stretching, cellulose is more advantageous than conventional ones in applications requiring optical anisotropy such as retardation plates and optical compensation sheets. Ester film can be used. That is, according to the present invention, a retardation plate and an optical compensation sheet in which optical anisotropy is appropriately adjusted can be obtained.
By using a cellulose ester film having an appropriate optical anisotropy as described above as a transparent protective film or a transparent support for a polarizing plate or a liquid crystal display device, a light and thin polarizing plate and a liquid crystal display device are produced. be able to.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[Cellulose ester film]
The cellulose ester film has a breaking elongation in the direction of the film surface in a range of 40 to 110% in a state before stretching. The value of elongation at break is preferably in the range of 50 to 100%, more preferably in the range of 60 to 90%. In the cellulose ester film before stretching, the elongation at break is preferably in the range of 40 to 100% in any direction within the film plane. A cellulose ester film having a high value of elongation at break does not cause breakage or whitening of the film even when stretched at a high magnification (30 to 100%) in order to adjust optical properties.
The stretched cellulose ester film has a breaking elongation in the range of 40 to 110% in the direction perpendicular to the film surface with respect to the direction stretched at the maximum stretching ratio. The value of elongation at break is preferably in the range of 50 to 100%, more preferably in the range of 60 to 90%. That is, it is preferable to keep the elongation at break of the film before stretching as much as possible in the direction perpendicular to the film surface with respect to the direction stretched at the maximum stretching ratio.
[0015]
Elongation at break is the ratio (percentage) of the amount of elongation until breaking by stretching. In a specific measurement, a sample having a length of 15 cm and a width of 1 cm is cut from the cellulose ester film along a direction perpendicular to the stretching direction. Using a tensile tester, the sample is stretched in an environment of a temperature of 25 ° C. and a relative humidity of 60%, and the elongation at break is measured. In the tensile test, the distance between chucks was 10 cm, and the tensile speed was 10 mm / min. The ratio of the amount of elongation to the length of the sample before stretching (expressed as a percentage) is the elongation at break (%).
In order to increase the elongation at break of the cellulose ester film, it is preferable to add a polymer plasticizer or a retardation increasing agent. It is particularly preferable to use a polymer plasticizer and a retardation increasing agent in combination. The polymer plasticizer is preferably polyester, and the retardation increasing agent is preferably an aromatic compound having at least two aromatic rings.
[0016]
The tensile modulus at 25 ° C. of the cellulose ester film is 200 to 500 kgf / mm.2It is preferable that
The haze of the cellulose ester film is preferably 2.0% or less. The haze is more preferably 1.0% or less, and most preferably 0.6% or less. The haze is preferably as low as possible, but generally the lower limit is about 0.2%. The haze is calculated according to the following formula.
Haze (H) = diffuse transmittance (D) / total light transmittance (T) × 100 (%)
The thickness of the cellulose ester film is preferably in the range of 20 to 500 μm, and more preferably in the range of 50 to 200 μm.
The cellulose ester film is optically negative uniaxial, and the optical axis is preferably substantially parallel to the normal of the film surface.
[0017]
In the use of the optical compensation sheet, the cellulose ester film preferably has an in-plane retardation value (Re550) measured at a wavelength of 550 nm in the range of 0 to 20 nm. Further, the cellulose ester film preferably has a retardation value (Rth550) in the thickness direction measured at a wavelength of 550 nm in the range of 60 to 1000 nm.
The in-plane retardation value (Re) and the thickness direction retardation value (Rth) are defined by the following formulas (I) and (II), respectively.
(I) Re = (nx−ny) × d
(II) Rth = {(nx + ny) / 2−nz} × d
Where nx is the refractive index in the slow axis direction (direction in which the refractive index is maximum) in the film plane; ny is in the fast axis direction (direction in which the refractive index is minimum) in the film plane. Nz is the refractive index in the thickness direction of the film; and d is the thickness of the film with the unit of nm.
[0018]
The specific values of retardation in the thickness direction are as follows: the measurement result of in-plane retardation measured with respect to the slow axis and the incident direction as to the film surface, with the incident direction of the measurement light as the vertical direction with respect to the film surface Obtained by extrapolating from the measurement results tilted with respect to the vertical direction. The measurement can be performed using an ellipsometer (for example, M-150: manufactured by JASCO Corporation).
[0019]
The birefringence {(nx + ny) / 2−nz} in the thickness direction is 7 × 10.-FourTo 4 × 10-3Is preferably in the range of 1 × 10-3To 4 × 10-3Is more preferably in the range of 1.5 × 10-3To 4 × 10-3Is more preferably in the range of 2 × 10-3To 4 × 10-3Further preferably, it is in the range of 2 × 10.-3To 3 × 10-3Is most preferably in the range of 2 × 10-3To 2.5 × 10-3It is especially preferable that it is in the range.
[0020]
When the cellulose ester film is used as a λ / 4 plate, the cellulose ester film has an in-plane retardation value (Re450) measured at a wavelength of 450 nm in the range of 100 to 125 nm and a wavelength in the range of 120 to 160 nm. It is preferable to have an in-plane retardation value (Re590) measured at 590 nm and satisfy the relationship of Re590-Re450 ≧ 2 nm. It is more preferable that Re590-Re450 ≧ 5 nm, and it is most preferable that Re590-Re450 ≧ 10 nm.
The in-plane retardation value (Re450) measured at a wavelength of 450 nm is in the range of 108 to 120 nm, the in-plane retardation value (Re550) measured at a wavelength of 550 nm is in the range of 125 to 142 nm, and measured at a wavelength of 590 nm. More preferably, the in-plane retardation value (Re590) is in the range of 130 to 152 nm, and the relationship of Re590−Re550 ≧ 2 nm is satisfied. It is more preferable that Re590-Re550 ≧ 5 nm, and it is most preferable that Re590-Re550 ≧ 10 nm. It is also preferable that Re550−Re450 ≧ 10 nm.
[0021]
When the cellulose ester film is used as a λ / 2 plate, the cellulose ester film has an in-plane retardation value (Re450) measured at a wavelength of 450 nm in the range of 200 to 250 nm and a wavelength in the range of 240 to 320 nm. It is preferable to have an in-plane retardation value (Re590) measured at 590 nm and satisfy the relationship of Re590−Re450 ≧ 4 nm. It is more preferable that Re590-Re450 ≧ 10 nm, and it is most preferable that Re590-Re450 ≧ 20 nm.
The in-plane retardation value (Re450) measured at a wavelength of 450 nm is in the range of 216 to 240 nm, the in-plane retardation value (Re550) measured at a wavelength of 550 nm is in the range of 250 to 284 nm, and measured at a wavelength of 590 nm. More preferably, the in-plane retardation value (Re590) is in the range of 260 to 304 nm, and the relationship of Re590−Re550 ≧ 4 nm is satisfied. It is more preferable that Re590-Re550 ≧ 10 nm, and it is most preferable that Re590-Re550 ≧ 20 nm. It is also preferable that Re550−Re450 ≧ 20 nm.
[0022]
[Cellulose ester]
As the cellulose ester, it is preferable to use a lower fatty acid ester of cellulose. Lower fatty acid means a fatty acid having 6 or less carbon atoms. The number of carbon atoms is preferably 2 (cellulose acetate), 3 (cellulose propionate) or 4 (cellulose butyrate). Cellulose acetate is particularly preferred. Mixed fatty acid esters such as cellulose acetate propionate and cellulose acetate butyrate may be used.
The average acetylation degree (acetylation degree) of cellulose acetate is preferably 55.0 or more and less than 62.5%. From the viewpoint of the physical properties of the film, the average degree of acetylation is more preferably 58.0 or more and less than 62.5%. However, when cellulose acetate having an average acetylation degree of 55.0 or more and less than 58.0% (preferably 57.0 or more and less than 58.0%) is used, a film having a high retardation in the thickness direction can be produced. it can.
The degree of acetylation means the amount of bound acetic acid per unit mass of cellulose. The degree of acetylation follows the measurement and calculation of the degree of acetylation in ASTM: D-817-91 (test method for cellulose acetate and the like).
[0023]
[polyester]
It is preferable to add polyester to the cellulose ester film as a polymer plasticizer.
Polyester is a polymer in which repeating units are bonded by an ester bond (—CO—O—). In addition to the ester bond, other bonds may be included. That is, polyester urethane in which a repeating unit is bonded by an ester bond and a urethane bond (-O-CO-NH-), or a polyester ether in which a repeating unit is bonded by an ester bond and an ether bond are also used as the polyester. be able to.
Polyester urethane is particularly preferred.
[0024]
Polyesters are generally formed by the reaction of polyols and polybasic carboxylic acids. Polyurethane is generally formed by the reaction of a polyol and a polyisocyanate. Therefore, in the synthesis of polyester urethane, three types of monomers are used: (A) polyol, (B) polybasic carboxylic acid, and (C) polyisocyanate.
As for the reaction sequence of the monomers, (A) a polyol and (B) a polybasic carboxylic acid are first reacted to form a polyester, and then (C) a polyisocyanate is reacted to form a polyester urethane. preferable.
[0025]
The polyester urethane preferably has a linear structure rather than a branched structure. Therefore, it is preferable that all of the three types of monomers used for the synthesis of the polyester urethane are divalent monomers, that is, (A2) diol, (B2) dicarboxylic acid, or (C2) diisocyanate.
In the three kinds of monomers, a plurality of functional groups, that is, a linking group for bonding (a) hydroxyl (—OH), (b) carboxyl (—COOH) and (c) isocyanate (—NCO) is a hydrocarbon group. is there. The hydrocarbon group serving as a linking group is preferably unsubstituted. Since a divalent monomer is preferable, the hydrocarbon group serving as a linking group is preferably an alkylene group, an alkenylene group, an alkynylene group, an arylene group, or a combination thereof. An alkylene group, an arylene group or a combination thereof is particularly preferred.
The alkylene group preferably has 1 to 8 carbon atoms, more preferably 2 to 6 carbon atoms, and most preferably 2 to 4 carbon atoms. The alkylene group preferably has a linear structure.
The arylene group is preferably phenylene or naphthylene, more preferably phenylene, and most preferably p-phenylene. The arylene group may have an alkyl group (preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms) as a substituent.
[0026]
(A2) Diols include ethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol, 1,6-hexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol and 1,5-pentanediol. preferable.
(B2) As the dicarboxylic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid, 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, oxalic acid and malonic acid are preferable.
(C2) Diisocyanates include ethylene diisocyanate, trimethylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, m-xylylene diisocyanate, p-phenylene diisocyanate, tolylene diisocyanate. P, p'-diphenylmethane diisocyanate and 1,5-naphthylene diisocyanate are preferred.
[0027]
The molecular weight of the polyester is preferably in the range of 2000 to 50000, and more preferably in the range of 5000 to 15000.
The polyester is preferably used in the range of 1 to 40 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the cellulose ester.
By adding polyester (preferably polyester urethane), the elongation at break of the cellulose ester film is increased. As a result, the bending strength and tear strength at high or low temperatures are increased, and the inconvenience of tearing the film is eliminated.
[0028]
[Retardation raising agent]
It is preferable to add a retardation increasing agent to the cellulose ester film. As the retardation increasing agent, an aromatic compound having at least two aromatic rings can be used. The aromatic compound preferably has a molecular structure that does not sterically hinder the conformation of two aromatic rings. The retardation increasing agent is preferably used in the range of 0.01 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the cellulose ester.
A compound having at least two aromatic rings has a π-bonding plane of 7 or more carbon atoms. If the conformation of the two aromatic rings is not sterically hindered, the two aromatic rings form the same plane. According to the study of the present inventor, in order to increase the retardation of the cellulose ester film, it is important to form the same plane by a plurality of aromatic rings.
In the present specification, the “aromatic ring” includes an aromatic heterocycle in addition to an aromatic hydrocarbon ring. The aromatic hydrocarbon ring is particularly preferably a 6-membered ring (that is, a benzene ring).
[0029]
The aromatic heterocycle is generally an unsaturated heterocycle. The aromatic heterocycle is preferably a 5-membered ring, 6-membered ring or 7-membered ring, more preferably a 5-membered ring or 6-membered ring. Aromatic heterocycles generally have the most double bonds. As the hetero atom, a nitrogen atom, an oxygen atom and a sulfur atom are preferable, and a nitrogen atom is particularly preferable. Examples of aromatic heterocycles include furan ring, thiophene ring, pyrrole ring, oxazole ring, isoxazole ring, thiazole ring, isothiazole ring, imidazole ring, pyrazole ring, furazane ring, triazole ring, pyran ring, pyridine ring , Pyridazine ring, pyrimidine ring, pyrazine ring and 1,3,5-triazine ring.
As the aromatic ring, benzene ring, furan ring, thiophene ring, pyrrole ring, oxazole ring, thiazole ring, imidazole ring, triazole ring, pyridine ring, pyrimidine ring, pyrazine ring and 1,3,5-triazine ring are preferable.
[0030]
The number of aromatic rings contained in the retardation increasing agent is preferably 2 to 20, more preferably 2 to 12, still more preferably 2 to 8, and most preferably 2 to 6. preferable. In the case of having three or more aromatic rings, the conformation of at least two aromatic rings should not be sterically hindered.
The bonding relationship between two aromatic rings can be classified into (a) when a condensed ring is formed, (b) when directly linked by a single bond, and (c) when linked via a linking group (for aromatic rings). , Spiro bonds cannot be formed). From the viewpoint of the retardation increasing function, any of (a) to (c) may be used. However, in the case of (b) or (c), it is necessary not to sterically hinder the conformation of the two aromatic rings.
[0031]
Examples of the condensed ring (a condensed ring of two or more aromatic rings) include an indene ring, a naphthalene ring, an azulene ring, a fluorene ring, a phenanthrene ring, an anthracene ring, an acenaphthylene ring, a biphenylene ring, a naphthacene ring, Pyrene ring, indole ring, isoindole ring, benzofuran ring, benzothiophene ring, indolizine ring, benzoxazole ring, benzothiazole ring, benzimidazole ring, benzotriazole ring, purine ring, indazole ring, chromene ring, quinoline ring, isoquinoline Ring, quinolidine ring, quinazoline ring, cinnoline ring, quinoxaline ring, phthalazine ring, pteridine ring, carbazole ring, acridine ring, phenanthridine ring, xanthene ring, phenazine ring, phenothiazine ring, phenoxathiin ring, phenoxazine ring and thiant It includes emissions ring. Naphthalene ring, azulene ring, indole ring, benzoxazole ring, benzothiazole ring, benzimidazole ring, benzotriazole ring and quinoline ring are preferred.
The single bond (b) is preferably a bond between carbon atoms of two aromatic rings. Two aromatic rings may be bonded with two or more single bonds to form an aliphatic ring or a non-aromatic heterocyclic ring between the two aromatic rings.
[0032]
The linking group in (c) is also preferably bonded to carbon atoms of two aromatic rings. The linking group is preferably an alkylene group, an alkenylene group, an alkynylene group, —CO—, —O—, —NH—, —S—, or a combination thereof. Examples of linking groups composed of combinations are shown below. In addition, the relationship between the left and right in the following examples of linking groups may be reversed.
c1: -CO-O-
c2: —CO—NH—
c3: -alkylene-O-
c4: —NH—CO—NH—
c5: —NH—CO—O—
c6: —O—CO—O—
c7: -O-alkylene-O-
c8: -CO-alkenylene-
c9: -CO-alkenylene-NH-
c10: -CO-alkenylene-O-
c11: -alkylene-CO-O-alkylene-O-CO-alkylene-
c12: -O-alkylene-CO-O-alkylene-O-CO-alkylene-O-
c13: -O-CO-alkylene-CO-O-
c14: -NH-CO-alkenylene-
c15: -O-CO-alkenylene-
[0033]
The aromatic ring and the linking group may have a substituent. However, the substituent is required not to sterically hinder the conformation of the two aromatic rings. In steric hindrance, the type and position of substituents are problematic. As the type of the substituent, a sterically bulky substituent (for example, a tertiary alkyl group) tends to cause steric hindrance. As the position of the substituent, steric hindrance is likely to occur when a position adjacent to the bond of the aromatic ring (ortho position in the case of a benzene ring) is substituted.
Examples of the substituent include halogen atom (F, Cl, Br, I), hydroxyl, carboxyl, cyano, amino, nitro, sulfo, carbamoyl, sulfamoyl, ureido, alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, aliphatic acyl group , Aliphatic acyloxy group, alkoxy group, alkoxycarbonyl group, alkoxycarbonylamino group, alkylthio group, alkylsulfonyl group, aliphatic amide group, aliphatic sulfonamido group, aliphatic substituted amino group, aliphatic substituted carbamoyl group, aliphatic Substituted sulfamoyl groups, aliphatic substituted ureido groups and non-aromatic heterocyclic groups are included.
[0034]
The alkyl group preferably has 1 to 8 carbon atoms. A chain alkyl group is preferable to a cyclic alkyl group, and a linear alkyl group is particularly preferable. The alkyl group may further have a substituent (eg, hydroxy, carboxy, alkoxy group, alkyl-substituted amino group). Examples of alkyl groups (including substituted alkyl groups) include methyl, ethyl, n-butyl, n-hexyl, 2-hydroxyethyl, 4-carboxybutyl, 2-methoxyethyl and 2-diethylaminoethyl.
The alkenyl group preferably has 2 to 8 carbon atoms. A chain alkenyl group is preferable to a cyclic alkenyl group, and a linear alkenyl group is particularly preferable. The alkenyl group may further have a substituent. Examples of alkenyl groups include vinyl, allyl and 1-hexenyl.
The alkynyl group preferably has 2 to 8 carbon atoms. A chain alkynyl group is preferable to a cyclic alkynyl group, and a linear alkynyl group is particularly preferable. The alkynyl group may further have a substituent. Examples of alkynyl groups include ethynyl, 1-butynyl and 1-hexynyl.
[0035]
The aliphatic acyl group preferably has 1 to 10 carbon atoms. Examples of the aliphatic acyl group include acetyl, propanoyl and butanoyl.
The aliphatic acyloxy group preferably has 1 to 10 carbon atoms. Examples of the aliphatic acyloxy group include acetoxy.
The number of carbon atoms of the alkoxy group is preferably 1 to 8. The alkoxy group may further have a substituent (eg, alkoxy group). Examples of alkoxy groups (including substituted alkoxy groups) include methoxy, ethoxy, butoxy and methoxyethoxy.
The alkoxycarbonyl group preferably has 2 to 10 carbon atoms. Examples of the alkoxycarbonyl group include methoxycarbonyl and ethoxycarbonyl.
The number of carbon atoms of the alkoxycarbonylamino group is preferably 2 to 10. Examples of the alkoxycarbonylamino group include methoxycarbonylamino and ethoxycarbonylamino.
[0036]
The alkylthio group preferably has 1 to 12 carbon atoms. Examples of the alkylthio group include methylthio, ethylthio and octylthio.
The alkylsulfonyl group preferably has 1 to 8 carbon atoms. Examples of the alkylsulfonyl group include methanesulfonyl and ethanesulfonyl.
The aliphatic amide group preferably has 1 to 10 carbon atoms. Examples of the aliphatic amide group include acetamide.
The aliphatic sulfonamide group preferably has 1 to 8 carbon atoms. Examples of the aliphatic sulfonamido group include methanesulfonamido, butanesulfonamido and n-octanesulfonamido.
The number of carbon atoms of the aliphatic substituted amino group is preferably 1 to 10. Examples of the aliphatic substituted amino group include dimethylamino, diethylamino and 2-carboxyethylamino.
The aliphatic substituted carbamoyl group preferably has 2 to 10 carbon atoms. Examples of the aliphatic substituted carbamoyl group include methylcarbamoyl and diethylcarbamoyl.
The aliphatic substituted sulfamoyl group preferably has 1 to 8 carbon atoms. Examples of the aliphatic substituted sulfamoyl group include methylsulfamoyl and diethylsulfamoyl.
The number of carbon atoms in the aliphatic substituted ureido group is preferably 2 to 10. Examples of the aliphatic substituted ureido group include methylureido.
Examples of non-aromatic heterocyclic groups include piperidino and morpholino.
The molecular weight of the retardation increasing agent is preferably 300 to 800. The boiling point of the retardation increasing agent is preferably 260 ° C. or higher.
The retardation increasing agent is described in JP-A Nos. 2000-1111914 and 2000-275434 and PCT / JP00 / 02619.
[0037]
[Antioxidant]
It is preferable to add an antioxidant to the cellulose ester film in order to prevent coloring or molecular chain breakage of the film when stored for a long period of time.
Antioxidants include peroxide decomposers, radical chain inhibitors, metal deactivators and acid scavengers. The antioxidant is described in JP-A-5-197073.
As the antioxidant, hindered phenol is particularly preferable. A hindered phenol is a compound in which a substituent (for example, a tertiary alkyl group) bulky enough to cause steric hindrance is bonded to the hydroxyl group adjacent to the hydroxyl group of the phenol (at the o-position).
The addition amount of the antioxidant is preferably in the range of 0.01 to 2 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the cellulose ester.
[0038]
[Production of cellulose ester film]
The cellulose ester film can be produced by a solvent cast method or a melt cast method. Solvent casting is preferred.
In the solvent cast method, a film is produced using a solution (dope) in which cellulose ester is dissolved in an organic solvent. It is preferable to add the above-mentioned polymer plasticizer and retardation increasing agent to the dope.
The organic solvent is a solvent selected from ethers having 2 to 12 carbon atoms, ketones having 3 to 12 carbon atoms, esters having 2 to 12 carbon atoms, and halogenated hydrocarbons having 1 to 6 carbon atoms. It is preferable to contain.
The ether, ketone and ester may have a cyclic structure. A compound having two or more functional groups of ether, ketone and ester (that is, —O—, —CO— and —COO—) can also be used as the organic solvent. The organic solvent may have another functional group such as an alcoholic hydroxyl group. In the case of an organic solvent having two or more types of functional groups, the number of carbon atoms may be within the specified range of the compound having any functional group.
[0039]
Examples of the ether having 2 to 12 carbon atoms include diisopropyl ether, dimethoxymethane, dimethoxyethane, 1,4-dioxane, 1,3-dioxolane, tetrahydrofuran, anisole and phenetole.
Examples of the ketone having 3 to 12 carbon atoms include acetone, methyl ethyl ketone, diethyl ketone, diisobutyl ketone, cyclohexanone and methylcyclohexanone.
Examples of the ester having 2 to 12 carbon atoms include ethyl formate, propyl formate, pentyl formate, methyl acetate, ethyl acetate and pentyl acetate.
Examples of the organic solvent having two or more kinds of functional groups include 2-ethoxyethyl acetate, 2-methoxyethanol and 2-butoxyethanol.
The number of carbon atoms of the halogenated hydrocarbon is preferably 1 or 2, and most preferably 1. The halogen of the halogenated hydrocarbon is preferably chlorine. The proportion of halogenated hydrocarbon hydrogen atoms substituted with halogen is preferably 25 to 75 mol%, more preferably 30 to 70 mol%, and more preferably 35 to 65 mol%. More preferably, it is 40 to 60 mol%, and most preferably. Methylene chloride is a representative halogenated hydrocarbon.
Two or more organic solvents may be mixed and used.
[0040]
A cellulose ester solution can be prepared by a general method. The general method means that the treatment is performed at a temperature of 0 ° C. or higher (room temperature or high temperature). The solution can be prepared using a dope preparation method and apparatus in a normal solvent cast method. In the case of a general method, it is preferable to use a halogenated hydrocarbon (particularly methylene chloride) as the organic solvent.
The amount of the cellulose ester is adjusted so as to be contained in the obtained solution by 10 to 40% by mass. The amount of cellulose ester is more preferably 10 to 30% by mass. Arbitrary additives described later may be added to the organic solvent (main solvent).
The solution can be prepared by stirring the cellulose ester and the organic solvent at room temperature (0 to 40 ° C.). High concentration solutions may be stirred under pressure and heating conditions. Specifically, the cellulose ester and the organic solvent are placed in a pressure vessel and sealed, and stirred while heating to a temperature not lower than the boiling point of the solvent at normal temperature and in a range where the solvent does not boil. The heating temperature is usually 40 ° C. or higher, preferably 60 to 200 ° C., more preferably 80 to 110 ° C.
[0041]
Each component may be coarsely mixed in advance and then placed in a container. Moreover, you may put into a container sequentially. The container needs to be configured so that it can be stirred. The container can be pressurized by injecting an inert gas such as nitrogen gas. Moreover, you may utilize the raise of the vapor pressure of the solvent by heating. Or after sealing a container, you may add each component under pressure.
When heating, it is preferable to heat from the outside of the container. For example, a jacket type heating device can be used. The entire container can also be heated by providing a plate heater outside the container and piping to circulate the liquid.
It is preferable to provide a stirring blade inside the container and stir using this. The stirring blade preferably has a length that reaches the vicinity of the wall of the container. A scraping blade is preferably provided at the end of the stirring blade in order to renew the liquid film on the vessel wall.
Instruments such as a pressure gauge and a thermometer may be installed in the container. Each component is dissolved in a solvent in a container. The prepared dope is taken out of the container after cooling, or taken out and then cooled using a heat exchanger or the like.
[0042]
A solution can also be prepared by a cooling dissolution method. In the cooling dissolution method, the cellulose ester can be dissolved in an organic solvent (an organic solvent other than the halogenated hydrocarbon) that is difficult to dissolve by a normal dissolution method. In addition, even if it is a solvent (for example, halogenated hydrocarbon) which can melt | dissolve a cellulose ester with a normal melt | dissolution method, there exists an effect that a uniform solution can be obtained rapidly according to a cooling melt method. Further, when the cooling dissolution method is used, the retardation of the cellulose ester film to be produced becomes high.
In the cooling dissolution method, first, a cellulose ester is gradually added to an organic solvent with stirring at room temperature.
The amount of the cellulose ester is preferably adjusted so as to be contained in the mixture by 10 to 40% by mass. The amount of cellulose ester is more preferably 10 to 30% by mass. Furthermore, you may add the arbitrary additive mentioned later in a mixture.
[0043]
The mixture is then cooled to -100 to -10 ° C (preferably -80 to -10 ° C, more preferably -50 to -20 ° C, most preferably -50 to -30 ° C). The cooling can be performed, for example, in a dry ice / methanol bath (−75 ° C.) or a cooled diethylene glycol solution (−30 to −20 ° C.). When cooled in this manner, the mixture of cellulose ester and organic solvent solidifies.
The cooling rate is preferably 4 ° C./min or more, more preferably 8 ° C./min or more, and most preferably 12 ° C./min or more. The faster the cooling rate, the better. However, 10,000 ° C./second is the theoretical upper limit, 1000 ° C./second is the technical upper limit, and 100 ° C./second is the practical upper limit. The cooling rate is a value obtained by dividing the difference between the temperature at the start of cooling and the final cooling temperature by the time from the start of cooling until the final cooling temperature is reached.
[0044]
Further, when this is heated to 0 to 200 ° C. (preferably 0 to 150 ° C., more preferably 0 to 120 ° C., most preferably 0 to 50 ° C.), the cellulose ester is dissolved in the organic solvent. The temperature can be raised by simply leaving it at room temperature or in a warm bath.
The heating rate is preferably 4 ° C./min or more, more preferably 8 ° C./min or more, and most preferably 12 ° C./min or more. The higher the heating rate, the better. However, 10,000 ° C./second is the theoretical upper limit, 1000 ° C./second is the technical upper limit, and 100 ° C./second is the practical upper limit. The heating rate is a value obtained by dividing the difference between the temperature at the start of heating and the final heating temperature by the time from the start of heating until the final heating temperature is reached. .
A uniform solution is obtained as described above. If the dissolution is insufficient, the cooling and heating operations may be repeated. Whether or not the dissolution is sufficient can be determined by merely observing the appearance of the solution with the naked eye.
[0045]
In the cooling dissolution method, it is desirable to use a sealed container in order to avoid moisture mixing due to condensation during cooling. In the cooling and heating operation, when the pressure is applied during cooling and the pressure is reduced during heating, the dissolution time can be shortened. In order to perform pressurization and decompression, it is desirable to use a pressure-resistant container.
When cellulose acetate is used as the cellulose ester, a 20% by mass solution obtained by dissolving cellulose acetate (acetylation degree: 60.9%, viscosity average polymerization degree: 299) in methyl acetate by a cooling dissolution method is differential scanning. According to calorimetry (DSC), there is a quasi-phase transition point between a sol state and a gel state in the vicinity of 33 ° C., and a uniform gel state is obtained below this temperature. Therefore, this solution needs to be stored at a temperature equal to or higher than the pseudo phase transition temperature, preferably about the gel phase transition temperature plus about 10 ° C. However, this pseudo phase transition temperature varies depending on the average acetylation degree, viscosity average polymerization degree, solution concentration, and organic solvent used.
[0046]
From the prepared cellulose ester solution (dope), a cellulose ester film is produced by a solvent cast method.
The dope is cast on a drum or band, and the solvent is evaporated to form a film. It is preferable to adjust the concentration of the dope before casting so that the solid content is 18 to 35%. The surface of the drum or band is preferably finished in a mirror state. The casting and drying methods in the solvent casting method are described in U.S. Pat. Nos. 2,336,310, 2,367,603, 2,429,078, 2,429,297, 2,429,978, 2,607,704, 2,739,69, British Patent 6,407,331, No. 736892, JP-B Nos. 45-4554, 49-5614, JP-A-60-176834, No. 60-203430, and No. 62-1115035.
The dope is preferably cast on a drum or band having a surface temperature of 10 ° C. or less. It is preferable that the cast is dried for 2 seconds or longer after being cast. The obtained film can be peeled off from the drum or band, and further dried by high-temperature air whose temperature is successively changed from 100 to 160 ° C. to evaporate the residual solvent. The above method is described in Japanese Patent Publication No. 5-17844. According to this method, it is possible to shorten the time from casting to stripping. In order to carry out this method, it is necessary for the dope to gel at the surface temperature of the drum or band during casting. The solution (dope) prepared according to the present invention satisfies this condition.
In addition, the extending | stretching process mentioned later can also be implemented simultaneously with this drying process.
[0047]
In order to improve the mechanical properties or to increase the drying speed, a (low molecular weight) plasticizer can be further added to the cellulose ester film. As the plasticizer, phosphoric acid ester or carboxylic acid ester is used. Examples of phosphate esters include triphenyl phosphate (TPP) and tricresyl phosphate (TCP). Representative examples of the carboxylic acid ester include phthalic acid esters and citric acid esters. Examples of phthalic acid esters include dimethyl phthalate (DMP), diethyl phthalate (DEP), dibutyl phthalate (DBP), dioctyl phthalate (DOP), diphenyl phthalate (DPP) and diethylhexyl phthalate (DEHP). Examples of citrate esters include triethyl O-acetylcitrate (OACTE) and tributyl O-acetylcitrate (OACTB). Examples of other carboxylic acid esters include butyl oleate, methylacetyl ricinoleate, dibutyl sebacate, and various trimellitic acid esters. Phthalate plasticizers (DMP, DEP, DBP, DOP, DPP, DEHP) are preferably used. DEP and DPP are particularly preferred.
The addition amount of the plasticizer is preferably 0.1 to 25% by mass, more preferably 1 to 20% by mass, and most preferably 3 to 15% by mass of the amount of the cellulose ester.
[0048]
[Stretching treatment of cellulose ester film]
In the above-described drying process of the solvent cast method, the optical properties of the film can be adjusted by subjecting the cellulose ester film to stretching treatment in one direction within the film plane. The direction of stretching is preferably the machine direction (longitudinal direction) of the film or the direction perpendicular to the machine direction (lateral direction).
The draw ratio may be 100% or less based on the casting time. Since the breaking elongation of the cellulose ester film is adjusted in the range of 40 to 100%, the film is not broken or whitened even when stretched at an arbitrary magnification of 100% or less.
The amount of residual solvent in the cellulose ester film before stretching is preferably in the range of 3 to 5% by mass.
The stretching process in the transverse direction can be performed by drying the film while regulating the width of the roll film using a pin tenter. About the extending | stretching process of the horizontal direction using a pin tenter, Unexamined-Japanese-Patent No. 61-158413, 61-158414, and Unexamined-Japanese-Patent No. 4-1009 have description.
[0049]
[Surface treatment of cellulose ester film]
The cellulose ester film can be subjected to a surface treatment. As the surface treatment, corona discharge treatment, glow discharge treatment, flame treatment, acid treatment, alkali treatment or ultraviolet irradiation treatment is performed.
In order to improve the adhesion between the cellulose ester film and the alignment film or the optically anisotropic layer, it is preferable to provide a gelatin undercoat layer. The thickness of the gelatin subbing layer is preferably in the range of 0.01 to 1 μm, more preferably in the range of 0.02 to 0.5 μm, and in the range of 0.05 to 0.2 μm. Is most preferred.
[0050]
[Phase difference plate]
The cellulose ester film in which the optical anisotropy is adjusted to λ / 4 or λ / 2 can be used as it is as a λ / 4 plate or a λ / 2 plate.
When a λ / 4 plate and a linear polarizing film are laminated so that the angle between the slow axis in the plane of the λ / 4 plate and the polarizing axis of the linear polarizing film is substantially 45 °, a circularly polarizing plate is obtained. . Substantially 45 ° means 40 to 50 °.
Examples of the linear polarizing film include an iodine polarizing film, a dye polarizing film using a dichroic dye, and a polyene polarizing film. The iodine polarizing film and the dye polarizing film are generally manufactured using a polyvinyl alcohol film. The polarization axis of the linear polarizing film corresponds to a direction perpendicular to the film stretching direction.
It is preferable to provide a transparent protective film on the surface of the linearly polarizing film opposite to the λ / 4 plate.
[0051]
[Optical compensation sheet]
The cellulose ester film with adjusted optical characteristics can be used as it is as an optical compensation sheet for liquid crystal display devices.
Moreover, in order to adjust the optical characteristic of an optical compensation sheet according to the optical characteristic of various liquid crystal cells, an optically anisotropic layer formed from a liquid crystalline compound can be provided on a cellulose ester film.
The optically anisotropic layer is formed by aligning a liquid crystalline compound and fixing the alignment state. The liquid crystalline compound has a large birefringence. The liquid crystal compound has various alignment forms. By using a liquid crystalline compound, it is possible to realize optical properties that cannot be obtained with a conventional stretched birefringent film.
In order to align the liquid crystalline compound, an alignment film can be provided between the cellulose ester film and the optically anisotropic layer.
[0052]
As an optical compensation sheet using a discotic liquid crystalline compound, ones corresponding to various display modes have already been proposed. For example, optical compensation sheets for TN mode liquid crystal cells are described in JP-A-6-214116, US Pat. Nos. 5,583,679, 5,646,703, and German Patent 3,911,620A1. Further, an optical compensation sheet for liquid crystal cells in IPS mode or FLC mode is described in JP-A-10-54982. Furthermore, OCB mode or HAN mode liquid crystal cell optical compensation sheets are described in US Pat. No. 5,805,253 and International Patent Application WO 96/37804. Furthermore, an optical compensation sheet for an STN mode liquid crystal cell is described in JP-A-9-26572. A VA mode liquid crystal cell optical compensation sheet is described in Japanese Patent No. 2866372.
[0053]
[Alignment film]
The alignment film is an organic compound (eg, ω-tricosanoic acid) formed by rubbing treatment of an organic compound (preferably a polymer), oblique deposition of an inorganic compound, formation of a layer having a microgroove, or Langmuir-Blodgett method (LB film). , Dioctadecylmethylammonium chloride, methyl stearylate). Furthermore, an alignment film in which an alignment function is generated by application of an electric field, application of a magnetic field or light irradiation is also known. An alignment film formed by a polymer rubbing treatment is particularly preferable. The rubbing treatment is carried out by rubbing the surface of the polymer layer several times in a certain direction with paper or cloth.
The type of polymer used for the alignment film is determined according to the type of display mode of the liquid crystal cell. In a display mode (for example, VA, OCB, HAN) in which many rod-like liquid crystal molecules in the liquid crystal cell are aligned substantially vertically, the liquid crystal compound in the optically anisotropic layer is aligned substantially horizontally. An alignment film having a function is used. In a display mode in which many rod-like liquid crystal molecules in the liquid crystal cell are aligned substantially horizontally (eg, STN), the alignment has a function of aligning the liquid crystalline compound of the optically anisotropic layer substantially vertically. Use a membrane. In a display mode (for example, TN) in which many rod-like liquid crystalline molecules in the liquid crystal cell are substantially obliquely aligned, the alignment has a function of substantially obliquely aligning the liquid crystalline compound of the optically anisotropic layer. Use a membrane.
[0054]
Specific polymer types are described in the literature on optical compensation sheets using discotic liquid crystalline compounds corresponding to the various display modes described above.
The polymer used for the alignment film may be cross-linked to enhance the strength of the alignment film. By introducing a crosslinkable group into the polymer used for the alignment film and reacting the crosslinkable group, the polymer can be crosslinked. In addition, about bridge | crosslinking of the polymer used for an alignment film, Unexamined-Japanese-Patent No. 8-338913 has description.
The thickness of the alignment film is preferably 0.01 to 5 μm, and more preferably 0.05 to 1 μm.
After aligning the liquid crystalline compound using the alignment film, the liquid crystalline compound is fixed in the aligned state to form an optically anisotropic layer, and only the optically anisotropic layer is transferred onto the support. May be. The discotic liquid crystalline compound fixed in the alignment state can maintain the alignment state without an alignment film. Therefore, in the optical compensation sheet, the alignment film is not an essential element (although essential in the production of an optical compensation sheet containing a discotic liquid crystalline compound).
[0055]
[Optically anisotropic layer]
The optically anisotropic layer is formed from a liquid crystalline compound.
The liquid crystal compound includes a rod-like liquid crystal compound and a discotic liquid crystal compound.
Examples of rod-like liquid crystalline compounds include azomethines, azoxys, cyanobiphenyls, cyanophenyl esters, benzoic acid esters, cyclohexanecarboxylic acid phenyl esters, cyanophenylcyclohexanes, cyano-substituted phenylpyrimidines, alkoxy-substituted phenylpyrimidines. , Phenyldioxanes, tolanes and alkenylcyclohexylbenzonitriles are preferably used. Not only the above low-molecular liquid crystalline compounds but also high-molecular liquid crystalline compounds can be used. The high molecular liquid crystalline compound is a polymer having a side chain corresponding to the above low molecular liquid crystalline compound. An optical compensation sheet using a polymer liquid crystalline compound is described in JP-A-5-53016.
[0056]
Discotic liquid crystalline compounds are disclosed in various literatures (C. Destrade et al., Mol. Crysr. Liq. Cryst., Vol. 71, page 111 (1981); edited by the Chemical Society of Japan, Quarterly Chemical Review, No. 22, Liquid Crystal Chemistry, Chapter 5, Chapter 10, Section 2 (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)). The polymerization of discotic liquid crystalline compounds is described in JP-A-8-27284.
In order to fix the discotic liquid crystalline compound by polymerization, it is necessary to bond a polymerizable group as a substituent to the discotic core of the discotic liquid crystalline compound. However, when the polymerizable group is directly connected to the disc-shaped core, it becomes difficult to maintain the orientation state in the polymerization reaction. Therefore, a linking group is introduced between the discotic core and the polymerizable group. Therefore, the discotic liquid crystalline compound is preferably a compound represented by the following formula (I).
[0057]
(I) D (-LP)n
Where D is a discotic core; L is a divalent linking group; P is a polymerizable group; and n is an integer from 4 to 12.
The disk-shaped core (D) is particularly preferably triphenylene.
The divalent linking group (L) is a divalent linking group selected from the group consisting of an alkylene group, an alkenylene group, an arylene group, —CO—, —NH—, —O—, —S—, and combinations thereof. Preferably there is. The alkylene group preferably has 1 to 12 carbon atoms. The alkenylene group preferably has 2 to 12 carbon atoms. The number of carbon atoms in the arylene group is preferably 6 to 10. The alkylene group, alkenylene group and arylene group may have a substituent (eg, alkyl group, halogen atom, cyano, alkoxy group, acyloxy group).
[0058]
The polymerizable group (P) of the formula (I) is determined according to the type of polymerization reaction. The polymerizable group (P) is preferably an unsaturated polymerizable group or an epoxy group, more preferably an unsaturated polymerizable group, and most preferably an ethylenically unsaturated polymerizable group.
In the formula (I), n is an integer of 4 to 12. A specific number is determined according to the type of discotic core (D). In addition, although the combination of several L and P may differ, it is preferable that it is the same.
[0059]
Two or more kinds of discotic liquid crystalline compounds may be used in combination. For example, a polymerizable discotic liquid crystalline compound and a non-polymerizable discotic liquid crystalline compound as described above can be used in combination.
The non-polymerizable discotic liquid crystalline compound is preferably a compound in which the polymerizable group (P) of the polymerizable discotic liquid crystalline compound described above is changed to a hydrogen atom or an alkyl group. That is, the non-polymerizable discotic liquid crystalline compound is preferably a compound represented by the following formula (II).
(II) D (-LR)n
Where D is a discotic core; L is a divalent linking group; R is a hydrogen atom or an alkyl group; and n is an integer from 4 to 12.
The discotic core (D) of the formula (II) is the same as the above polymerizable discotic liquid crystal molecule except that LP (or PL) is changed to LR (or RL).
The divalent linking group (L) is the same as the linking group of the polymerizable discotic liquid crystal molecule.
The alkyl group of R preferably has 1 to 40 carbon atoms, and more preferably 1 to 30 carbon atoms. A chain alkyl group is preferred to a cyclic alkyl group, and a linear alkyl group is preferred to a branched chain alkyl group. R is particularly preferably a hydrogen atom or a linear alkyl group having 1 to 30 carbon atoms.
[0060]
The optically anisotropic layer is a liquid crystalline compound, or the following polymerizable initiator or any additive (eg, plasticizer, monomer, surfactant, cellulose ester, 1,3,5-triazine compound, chiral agent). It is formed by applying a coating solution containing, onto the alignment film.
As a solvent used for preparing the coating solution, an organic solvent is preferably used. Examples of organic solvents include amides (eg, N, N-dimethylformamide), sulfoxides (eg, dimethyl sulfoxide), heterocyclic compounds (eg, pyridine), hydrocarbons (eg, benzene, hexane), alkyl halides (eg, , Chloroform, dichloromethane), esters (eg, methyl acetate, butyl acetate), ketones (eg, acetone, methyl ethyl ketone), ethers (eg, tetrahydrofuran, 1,2-dimethoxyethane). Alkyl halides and ketones are preferred. Two or more organic solvents may be used in combination.
The coating liquid can be applied by a known method (eg, extrusion coating method, direct gravure coating method, reverse gravure coating method, die coating method).
[0061]
The liquid crystal compound is preferably substantially uniformly aligned, more preferably fixed in a substantially uniformly aligned state, and the liquid crystal compound is fixed by a polymerization reaction. Is most preferred. The polymerization reaction includes a thermal polymerization reaction using a thermal polymerization initiator and a photopolymerization reaction using a photopolymerization initiator. A photopolymerization reaction is preferred.
Examples of the photopolymerization initiator include α-carbonyl compounds (described in US Pat. Nos. 2,367,661 and 2,367,670), acyloin ether (described in US Pat. No. 2,448,828), α-hydrocarbon substituted aromatic acyloin. Compound (described in US Pat. No. 2,722,512), polynuclear quinone compound (described in US Pat. Nos. 3,046,127 and 2,951,758), a combination of triarylimidazole dimer and p-aminophenyl ketone (US Pat. No. 3,549,367) Acridine and phenazine compounds (JP-A-60-105667, U.S. Pat. No. 4,239,850) and oxadiazole compounds (U.S. Pat. No. 4,212,970).
The amount of the photopolymerization initiator used is preferably 0.01 to 20% by mass, more preferably 0.5 to 5% by mass, based on the solid content of the coating solution.
The light irradiation for the polymerization of the discotic liquid crystalline compound preferably uses ultraviolet rays.
Irradiation energy is 20mJ / cm2 ~ 50J / cm2 Preferably, 100 to 800 mJ / cm2 More preferably. In order to accelerate the photopolymerization reaction, light irradiation may be performed under heating conditions.
[0062]
The thickness of the optically anisotropic layer is generally 0.1 to 10 μm. The thickness of the optically anisotropic layer is preferably 0.5 to 5 μm, and more preferably 1 to 5 μm. However, depending on the mode of the liquid crystal cell, the optically anisotropic layer may be thickened (3 to 10 μm) in order to obtain high optical anisotropy. According to the research of the present inventors, it is preferable, more preferably 0.5 to 5 μm, and most preferably 1 to 5 μm.
As described above, the alignment state of the liquid crystalline compound in the optically anisotropic layer is determined according to the type of display mode of the liquid crystal cell. Specifically, the alignment state of the liquid crystal compound is controlled by the type of liquid crystal compound, the type of alignment film, and the use of additives (eg, plasticizer, binder, surfactant) in the optically anisotropic layer. The
[0063]
[Polarizer]
A general polarizing plate (linear polarizing plate) has a configuration in which a transparent protective film is disposed on both sides of a polarizing film.
Examples of the polarizing film include an iodine polarizing film, a dye polarizing film using a dichroic dye, and a polyene polarizing film. The iodine polarizing film and the dye polarizing film are generally manufactured using a polyvinyl alcohol film. The polarization axis of the polarizing film corresponds to a direction perpendicular to the film stretching direction. As the protective film, a (normal) cellulose ester film is used.
As one of the protective films of the polarizing plate, an optical compensation sheet comprising the cellulose ester film of the present invention, or an optical compensation sheet having an optically anisotropic layer provided on the cellulose ester film is used. An (elliptical) polarizing plate having a compensation function can be obtained.
The transmission axis of the polarizing film and the slow axis of the cellulose ester film or the optically anisotropic layer are preferably substantially parallel. More preferably, both the slow axis of the cellulose ester film and the slow axis of the optically anisotropic layer are substantially parallel to the transmission axis of the polarizing film.
When obtaining a polarizing plate using an optical compensation sheet in which an optically anisotropic layer is provided on a cellulose ester film, the transparent protective film, polarizing film, cellulose ester film, and optically anisotropic layer are arranged in this order. Preferably there is.
[0064]
[Liquid Crystal Display]
Optical compensation sheets or polarizing plates are TN (Twisted Nematic), IPS (In-Plane Switching), FLC (Ferroelectric Liquid Crystal), OCB (Optically Compensatory Bend), STN (Supper Twisted Nematic), VA (Vertically Aligned) and HAN. It can be used for liquid crystal display devices of various display modes such as (Hybrid Aligned Nematic). The cellulose ester film of the present invention is particularly effective in a liquid crystal display device (for example, TN or VA) that requires high retardation for optical compensation.
The liquid crystal display device includes a liquid crystal cell and two polarizing plates arranged on both sides thereof.
When the optical compensation sheet of the present invention is used in a liquid crystal display device, one optical compensation sheet is disposed between the liquid crystal cell and one of the polarizing plates, or one optical compensation sheet is disposed between the liquid crystal cell and both polarizing plates. Just place them one by one.
When using a polarizing plate for a liquid crystal display device, the polarizing plate according to the present invention may be used in place of one or both of the polarizing plates. In this case, the optical compensation sheet disposed on the polarizing plate is disposed on the liquid crystal cell side.
[0065]
【Example】
[Example 1]
(Production of cellulose acetate film)
The following composition was put into a mixing tank and stirred while heating to dissolve each component to prepare a cellulose acetate solution.
[0066]
────────────────────────────────────
Cellulose acetate solution composition
────────────────────────────────────
Cellulose acetate (acetylation degree 60.9%) 100 parts by mass
7.8 parts by mass of triphenyl phosphate (TTP)
Biphenyl diphenyl phosphate (BDP) 3.9 parts by mass
10 parts by mass of the following polyester urethane
0.1 parts by weight of the following antioxidant
300 parts by mass of methylene chloride
54 parts by mass of methanol
11 parts by weight of 1-butanol
────────────────────────────────────
[0067]
[Chemical 1]
[Chemical 2]
The following composition was put into a mixing tank and stirred while heating to dissolve each component to prepare a retardation increasing agent solution.
[0070]
22 parts by mass of the retardation increasing agent solution was mixed with 474 parts by mass of the cellulose acetate solution, and the dope was prepared by sufficiently stirring. The addition amount of the retardation increasing agent was 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of cellulose acetate.
The obtained dope was cast from a casting port of a drum type casting machine onto a drum cooled to 0 ° C. The cast dope was dried and the film was peeled off from the drum in a state where the solvent content was 70% by mass, and both ends of the film were fixed to a pin tenter. In a state where the solvent content of the film is 3 to 5% by mass, the film is dried while maintaining an interval in which the stretching ratio in the direction perpendicular to the machine direction is 3%, and then transported through a heat treatment apparatus having a number of rolls. Dried. Further, in a state where the temperature of the film exceeds the glass transition temperature (120 ° C.), the stretch ratio in the machine direction is substantially 0%, and the stretch ratio in the direction perpendicular to the machine direction is 30% on the basis of casting. A cellulose acetate film having a thickness of 100 μm was produced by stretching.
[0072]
The produced cellulose acetate film had an elongation at break of 60% in a direction perpendicular to the machine direction at 25 ° C. (direction perpendicular to the stretching direction).
Moreover, when the haze of the produced cellulose acetate film was measured using a haze meter (NDH1001-DP, manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.), the haze value was 1.5%.
Further, when the in-plane retardation at a wavelength of 550 nm of the produced cellulose acetate film was measured using an ellipsometer (M-150, manufactured by JASCO Corporation), the in-plane retardation value (Re) was 40 nm. The retardation value (Rth) in the thickness direction was 120 nm.
[0073]
(Formation of optically anisotropic layer)
On one side of the produced cellulose acetate film, a coating solution having the following composition was 28 cc / m.2After coating and drying, a 0.1 μm gelatin layer was applied.
[0074]
────────────────────────────────────
Gelatin layer coating composition
────────────────────────────────────
0.542 parts by weight of gelatin
0.136 parts by mass of formaldehyde
0.160 parts by mass of salicylic acid
39.1 parts by mass of acetone
15.8 parts by mass of methanol
40.6 parts by mass of methylene chloride
1.2 parts by weight of water
────────────────────────────────────
[0075]
A coating solution having the following composition is further applied on the gelatin layer at 7 cc / m.2The anionic copolymer layer was applied by applying and drying.
[0076]
────────────────────────────────────
Anionic copolymer coating composition
────────────────────────────────────
0.079 parts by mass of the following anionic copolymer
Citric acid monoethyl ester 1.01 parts by mass
20 parts by mass of acetone
87.7 parts by mass of methanol
4.05 parts by mass of water
────────────────────────────────────
[0077]
[Chemical Formula 3]
Further, a coating solution having the following composition is applied to the film surface opposite to the surface on which the gelatin layer is provided at 25 cc / m.2Coating and drying provided a back layer.
────────────────────────────────────
Back layer coating composition
────────────────────────────────────
0.656 parts by mass of cellulose diacetate having an acetylation degree of 55%
Silica-based matting agent (average particle size 1 μm) 0.065 parts by mass
Acetone 67.9 parts by mass
10.4 parts by mass of methanol
────────────────────────────────────
[0079]
An aqueous solution of linear alkyl-modified polyvinyl alcohol (MP-203, manufactured by Kuraray Co., Ltd.) is applied on the anionic copolymer layer, dried with hot air at 60 ° C. for 90 seconds, and then rubbed on the surface. Then, an alignment film was formed.
[0080]
On the alignment film, 1.8 g of the following discotic (liquid crystalline) compound, 0.2 g of ethylene oxide modified trimethylolpropane triacrylate (V # 360, manufactured by Osaka Organic Chemical Co., Ltd.), cellulose acetate butyrate (CAB531- 1.0, manufactured by Eastman Chemical Co., Ltd.) 0.04 g, photopolymerization initiator (Irgacure 907, manufactured by Nippon Ciba Geigy Co., Ltd.), and sensitizer (Kaya Cure DETX, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) A coating solution prepared by dissolving 0.02 g in 8.43 g of methyl ethyl ketone was applied with a # 2.5 wire bar. This was affixed to a metal frame and heated in a constant temperature bath at 130 ° C. for 2 minutes to align the discotic liquid crystalline compound. Next, while maintaining a temperature of 130 ° C., a 120 W / cm high-pressure mercury lamp was used to irradiate ultraviolet rays for 1 minute to polymerize the vinyl group of the discotic liquid crystalline compound, thereby fixing the alignment state. Then, it stood to cool to room temperature. Thus, an optically anisotropic layer was formed, and an optical compensation sheet was produced.
[0081]
[Formula 4]
(Preparation of transparent protective film)
As a transparent protective film used for the polarizing plate, the cellulose acetate solution was cast as it was (without using the retardation increasing agent solution) as a dope to prepare a cellulose acetate film having a dry film thickness of 80 μm.
[0083]
(Production of elliptically polarizing plate)
Iodine was adsorbed on the stretched polyvinyl alcohol film to prepare a polarizing film. The prepared optical compensation sheet was attached to one side of the polarizing film using a polyvinyl alcohol-based adhesive so that the optically anisotropic layer was on the outside. On the opposite side, a transparent protective film was attached using a polyvinyl alcohol-based adhesive. The transmission axis of the polarizing film and the slow axis of the laminate of the optically anisotropic layer and the transparent support were arranged so as to be parallel. In this manner, an elliptically polarizing plate was produced.
[0084]
(Production of liquid crystal display device)
A polyimide alignment film was provided on a glass substrate on which an ITO transparent electrode was provided, and a rubbing treatment was performed. The two substrates were stacked with a 5 μm spacer so that the alignment films face each other. The orientation of the substrate was adjusted so that the rubbing directions of the alignment film were orthogonal. A rod-like liquid crystal molecule (ZL4792, manufactured by Merck & Co., Inc.) was injected into the gap between the substrates to form a liquid crystal layer. Δn of the liquid crystal molecules was 0.0969.
An elliptically polarizing plate was attached to both sides of the TN liquid crystal cell produced as described above so that the optically anisotropic layer faced the substrate, thereby producing a liquid crystal display device. The slow axis of the laminate of the optically anisotropic layer and the cellulose acetate film and the rubbing direction of the liquid crystal cell were arranged to be orthogonal to each other. There was no problem in viewing angle characteristics of the manufactured liquid crystal display device, and good display quality was shown.
[0085]
[Comparative Example 1]
A cellulose acetate film was prepared in the same manner as in Example 1 except that polyester urethane was not added. Since the film was whitened in the stretching treatment, the obtained cellulose acetate film had a haze value of 3% and was not suitable for a retardation plate.
[0086]
[Example 2]
A cellulose acetate solution was prepared in the same manner as in Example 1 except that cellulose acetate having an acetylation degree of 59.7% was used.
Next, a retardation increasing agent solution having the following composition was prepared, 8 parts by mass of the retardation increasing agent solution was mixed with 474 parts by mass of the cellulose acetate solution, and the dope was prepared by sufficiently stirring.
[0087]
────────────────────────────────────
Retardation increasing agent coating composition
────────────────────────────────────
16 parts by mass of the following retardation increasing agent
80 parts by mass of methylene chloride
20 parts by mass of methanol
────────────────────────────────────
[0088]
[Chemical formula 5]
The obtained dope was cast from a casting port of a drum type casting machine onto a drum cooled to 0 ° C. The cast dope was dried and the film was peeled off from the drum in a state where the solvent content was 70% by mass, and both ends of the film were fixed to a pin tenter. In a state where the solvent content of the film is 3 to 5% by mass, the film is dried while maintaining an interval in which the stretching ratio in the direction perpendicular to the machine direction is 0%, and then transported through a heat treatment apparatus having a number of rolls. Dried. Furthermore, in a state where the temperature of the film exceeds its glass transition temperature (120 ° C.), a stretching treatment is performed so that the stretching ratio in the machine direction is 30% and the shrinkage ratio in the direction perpendicular to the machine direction is 17%. A cellulose acetate film (retardation plate) having a thickness of 100 μm was prepared.
[0090]
The produced cellulose acetate film had a breaking elongation of 50% in a direction perpendicular to the machine direction at 25 ° C. (direction perpendicular to the stretching direction).
Moreover, when the haze of the produced cellulose acetate film was measured using a haze meter (NDH1001-DP, manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.), the haze value was 1.8%.
Moreover, when the retardation of the produced cellulose acetate film was measured using an ellipsometer (M-150, manufactured by JASCO Corporation), the retardation value (Re450) measured at a wavelength of 450 nm was 120 nm, and the wavelength was The retardation value (Re590) measured at 590 nm was 140 nm.
Therefore, it was confirmed that the obtained film functions as a λ / 4 plate in the visible light region and is useful for improving the color tone and viewing angle of the reflective TFT LCD.
[0091]
[Example 3]
At room temperature, 120 parts by mass of cellulose acetate having an average degree of acetylation of 59.7%, 1.2 parts by mass of the retardation increasing agent used in Example 2, 11.7 parts by mass of triphenylene phosphate, 5.85 parts by mass of biphenyl diphenyl phosphate Then, 2.0 parts by mass of tribenzylamine, 538.2 parts by mass of methylene chloride, and 46.8 parts by mass of methanol were mixed to prepare a solution (Dope A).
120 parts by mass of cellulose acetate having an average degree of acetylation of 59.7%, 5 parts by mass of polyester urethane used in Example 1, 0.05 parts by mass of antioxidant used in Example 1, and retardation used in Example 2 A solution (dope B) was prepared by mixing 1.2 parts by weight of a rising agent, 2.0 parts by weight of tribenzylamine, 538.2 parts by weight of methylene chloride, and 46.8 parts by weight of methanol.
[0092]
Using an internal merging die, the dope A was used as an inner layer and the dope B as an outer layer, and these dopes were co-cast on a stainless steel band to produce a film having outer layers on both sides of the inner layer. The film was peeled from the band after drying until self-supporting. The amount of residual solvent at that time was 30% by mass. Thereafter, the film was dried at 120 ° C. for 15 minutes to reduce the residual solvent amount to 2% by mass or less, and then stretched by 40% in the machine direction at 130 ° C. The direction perpendicular to the stretching direction was allowed to shrink freely. After stretching, the film was dried as it was at 120 ° C. for 30 minutes. The amount of residual solvent in the film after stretching was 0.1% by mass. The total thickness of the cellulose acetate film (retardation plate) thus obtained was 100 μm (inner layer: 80 μm, outer layer: 10 μm each).
In the same manner as in Example 1, a gelatin layer and an anionic copolymer layer were coated on one side of the obtained cellulose acetate film, and a back layer was coated on the other side.
[0093]
The produced cellulose acetate film had a breaking elongation of 40% in a direction perpendicular to the machine direction at 25 ° C. (direction perpendicular to the stretching direction).
Moreover, when the haze of the produced cellulose acetate film was measured using a haze meter (NDH1001-DP, manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.), the haze value was 1.9%.
Moreover, when the retardation of the produced cellulose acetate film was measured using an ellipsometer (M-150, manufactured by JASCO Corporation), the retardation values (Re) at wavelengths of 450 nm, 550 nm, and 590 nm, respectively, They were 120.5 nm, 137.5 nm, and 143.4 nm.
Therefore, it was confirmed that the obtained film functions as a λ / 4 plate in the visible light region and is useful for improving the color tone and viewing angle of the reflective TFT LCD.
[0094]
[Example 4]
A cellulose acetate film (retardation plate) was produced in the same manner as in Example 2 except that the thickness was changed to 200 μm.
The produced cellulose acetate film had a breaking elongation of 50% in a direction perpendicular to the machine direction at 25 ° C. (direction perpendicular to the stretching direction).
Moreover, when the haze of the produced cellulose acetate film was measured using a haze meter (NDH1001-DP, manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.), the haze value was 2.0%.
Moreover, when the retardation of the produced cellulose acetate film was measured using an ellipsometer (M-150, manufactured by JASCO Corporation), the retardation value (Re450) measured at a wavelength of 450 nm was 240 nm, and the wavelength. The retardation value (Re590) measured at 590 nm was 290 nm.
Therefore, it was confirmed that the obtained film functions as a λ / 2 plate in the visible light region.
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