JP4719508B2 - セルロースアシレートフィルムおよびその製造方法並びに、該セルロースアシレートフィルムを用いた光学フィルム及び画像表示装置 - Google Patents
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Description
したがって、本発明の課題は、溶融製膜法により製造されるセルロースアシレートフィルムにおいて着色を起こすことのない、光学フィルムに適した、透明性に優れるセルロースアシレートフィルムおよびその製造方法を提供することである。さらに、該セルロース
アシレートフィルムから、高品位な位相差フィルム、偏光板、光学補償フィルム、反射防止フィルム並びに画像表示装置を提供することである。
<1> 下記数式(1)〜(3)のアシル置換度を有し、微量電量滴定法により測定した残留硫酸根量(硫黄原子の含有量として)が0〜500ppmであり、且つJIS K−7365に規定される方法による見かけ密度が0.7〜1.2g/mlのセルロースアシレートを少なくとも含有する組成物を溶融製膜することを特徴とするセルロースアシレートフィルムの製造方法。
数式(1):2.0≦A+B≦3
数式(2):0.25≦A≦1.7
数式(3):1.0≦B≦2.75
(Aはアセチル基の置換度、Bは炭素数3以上7以下のアシル基の置換度の総和を表す。)
<2> セルロースアシレートの炭素数3以上7以下のアシル基が、プロピオニル基又はブチリル基である前記<1>記載のセルロースアシレートフィルムの製造方法。
<3> セルロースアシレートの残留硫酸根量(硫黄原子の含有量として)が0〜300ppmである前記<1>又は<2>に記載のセルロースアシレートフィルムの製造方法。
<4> セルロースアシレートの残留金属量(M1+M2)が下記数式(4)を満たす前記<1>〜<3>のいずれかに記載のセルロースアシレートフィルムの製造方法。
数式(4):0ppm<M1+M2<1000ppm
(M1はアルカリ金属の残留金属量、M2は2族の金属の残留金属量を表す。)
<5> セルロースアシレートの、下記数式(5)にて与えられる金属/硫黄当量比が、0.25〜3である前記<1>〜<4>のいずれかに記載のセルロースアシレートフィルムの製造方法。
数式(5):金属/硫黄当量比=((M1のモル換算量/2) + M2のモル換算量)/Sのモル換算量
(M1はアルカリ金属の残留金属量、M2は2族の金属の残留金属量、Sはセルロースアシレートの残留硫酸根量(硫黄原子の含有量として)を表す。)
<6> セルロースアシレートの重量平均重合度/数平均重合度が1.6〜3.6である前記<1>〜<5>のいずれかに記載のセルロースアシレートフィルムの製造方法。
<7> 前記<1>〜<6>のいずれかに記載の製造方法により製造されたセルロースアシレートフィルム。
<8> 面内のレターデーション(Re)と厚み方向のレターデーション(Rth)が、下記数式(6)〜(8)を満足する前記<7>に記載のセルロースアシレートフィルム。
数式(6):Rth≧Re
数式(7):300nm≧Re≧0nm
数式(8):500nm≧Rth≧0nm
<9> 前記<7>または<8>に記載のセルロースアシレートフィルムを、少なくとも1方向に、1%以上500%以下延伸したセルロースアシレートフィルム。
<10> 前記<7>〜<9>のいずれかに記載のセルロースアシレートフィルムを用いたことを特徴とする位相差フィルム。
<11> 偏光膜と該偏光膜を挟持する2枚の保護フィルムとからなる偏光板であって、前記<7>〜<9>のいずれかに記載のセルロースアシレートフィルム又は前記<10>記載の位相差フィルムを、偏光膜の少なくとも一方の保護フィルムとして有することを特徴とする偏光板。
<12> 前記<7>〜<9>のいずれかに記載のセルロースアシレートフィルムまたは、前記<11>記載の位相差フィルム上に、液晶性化合物を配向させて形成した光学異方層を有することを特徴とする光学補償フィルム。
<13> 前記<7>〜<9>のいずれかに記載のセルロースアシレートフィルムまたは、前記<10>に記載の位相差フィルム上に、反射防止層を有してなることを特徴とする反射防止フィルム。
<14> 前記<7>〜<9>のいずれかに記載のセルロースアシレートフィルム、前記<10>に記載の位相差フィルム、前記<11>に記載の偏光板、前記<12>に記載の光学補償フィルム又は前記<13>に記載の反射防止フィルムの少なくともいずれかを用いることを特徴とする画像表示装置。
本発明は、上記<1>〜<14>に係る発明であるが、以下、参考のため、他の事項も含めて記載している。
〔セルロースアシレート〕
本発明に用いられるセルロースアシレートは、残留硫酸根量(硫黄原子の含有量として)が0〜500ppmであることを特徴とする。残留硫酸根量としてより好ましくは、0〜300ppmであり、さらに好ましくは0〜200ppmであり、特に好ましくは0〜100ppmである。この範囲内であれば、セルロースアシレートの熱安定性が良好となる。残留硫酸根量を上記の範囲にするにはセルロースのアシル化あるいは部分加水分解(いわゆる熟成)の条件の最適化、中和、洗浄などを行う。これらについては、後述する。
硫酸根の含有量は、試料中を熱分解し、さらに酸素気流中で燃焼して生成した二酸化硫黄を滴定セル内の電解液に吸収させ、三ヨウ化物イオンで電量滴定する酸化分解・電量滴定法のほか、酸化分解-紫外蛍光法、あるいは、ASTM D−817−96、などにより測定することができる。
数式(4):0ppm<M1+M2<1000ppm
(M1はアルカリ金属の残留金属量、M2は2族の金属の残留金属量を表す。)
M1+M2は、更に好ましくは5ppm<M1+M2<700ppmを満たし、特に好ましくは10ppm<M1+M2<400ppmを満たすことである。
ここでいうアルカリ金属としては、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウムなどが挙げられるが、好ましくはリチウム、ナトリウム、カリウムであり、更に好ましくはナトリウム、カリウムである。
2族の金属としては、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウムなどが挙げられるが、好ましくはマグネシウム、カルシウム、ストロンチウムであり、更に好ましくはマグネシウム、カルシウムである。
これらの残留金属量を上記の範囲内とすることで、残留硫酸根量を特定の範囲内とすることによる本発明のセルロースアシレートの熱安定性の改良効果を更に良化することができる。残留金属の量と種類は、中和剤や安定化剤として添加する化合物の量と種類、使用する水の金属含有量(洗浄水などに使用する水に微量成分として含有される金属イオンの量など)、ならびに、工程上(熟成、安定化、ならびに洗浄など)の処理によって制御することができる。
これらのセルロースアシレート中の金属の量は、セルロースアシレートを、電気炉などによる焼成、あるいは、マイクロウェーブ硫酸灰化、マイクロウェーブ硝酸灰化、マイクロウェーブ硝酸硫酸灰化、マイクロウェーブ高温灰化などの方法により灰化処理した後に、イオンクロマトグラフィー、原子吸光スペクトル分析、ICP分析、ICP−MS分析などの方法で分析することにより定量できる。
数式(5):金属/硫黄当量比=((M1のモル換算量/2) + M2のモル換算量)/Sのモル換算量
(M1はアルカリ金属の残留金属量、M2は2族の金属の残留金属量、Sはセルロースアシレートの残留硫酸根量(硫黄原子の含有量として)を表す。)
金属/硫黄当量比は、0.5〜2.5であることが更に好ましく、0.75〜2.0であることが特に好ましい。金属/硫黄当量比が0.25以上であれば、セルロースアシレートの熱安定性が低下することなく、金属/硫黄当量比が3以下であれば、セルロースアシレートフィルムの白濁、フィルムの耐候性の悪化、製膜性の悪化といった問題が発生することがなく好ましい。
数式(1):2.0≦A+B≦3
数式(2):0≦A≦2.5
数式(3):0.3≦B≦3
(Aはアセチル基の置換度、Bは炭素数3以上7以下のアシル基の置換度の総和を表す。)
合の合計を表す。具体的には、セルロースの2位、3位及び6位のそれぞれの水酸基が100%エステル化した場合をそれぞれ置換度1とする。従ってセルロースの2位、3位及び6位の全てが100%エステル化した場合、置換度は最大の3となる。
A+Bが2.0より小さい場合は、セルロースアシレートの親水性が増大しフィルムの透湿性が大きくなるため好ましくない。
Aが2.5よりも大きい場合は、フィルムのガラス転移温度ならびに融解温度が高くなり、溶融製膜を実施することが困難になる。
Bが0.3よりも小さい場合には、フィルムのガラス転移温度ならびに融解温度が高くなり、溶融製膜を実施することが困難になる。
本発明は、セルロースアシレートが、上記数式(1)〜(3)を満たし、且つ残留硫酸根量を特定の範囲内とすることによって、熱安定性と溶融製膜適性を両立し、セルロースアシレートフィルムの溶融製膜において着色が起こらない、透明性の高い光学フィルムに適したセルロースアシレートフィルムを得る。
セルロース原料としては、広葉樹パルプ、針葉樹パルプ、綿花リンター由来のものが好ましく用いられる。セルロース原料としては、α−セルロース含量が92質量%以上99.9質量%以下の高純度のものを用いることが好ましい。
セルロース原料がシート状や塊状である場合は、あらかじめ解砕しておくことが好まし
く、セルロースの形態は綿状あるいはフラッフ状になるまで解砕が進行していることが好ましい。
セルロース原料はアシル化に先立って、活性化剤と接触させる処理(活性化)を行うことが好ましい。活性化剤としては、カルボン酸または水を用いることができるが、水を用いた場合には、活性化の後に酸無水物を過剰に添加して脱水を行ったり、水を置換するためにカルボン酸で洗浄したり、アシル化の条件を調節したりするといった工程を含むことが好ましい。活性化剤はいかなる温度に調節して添加してもよく、添加方法としては噴霧、滴下、浸漬などの方法から選択することができる。
本発明におけるセルロースアシレートを製造する方法においては、アシル化剤としてカルボン酸の酸無水物を、触媒としてブレンステッド酸またはルイス酸を用い、セルロースと反応させることで、セルロースの水酸基をアシル化することが好ましい。
6位置換度の大きいセルロースアシレートの合成については、特開平11−5851号、特開2002−212338号や特開2002−338601号などの公報に記載がある。
本発明に用いられるセルロースアシレートの他の合成法としては、セルロースアシレートを塩基(水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化バリウム、炭酸ナトリウム、ピリ
ジン、トリエチルアミン、t−ブトキシカリウム、ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシドなど)の存在下、カルボン酸無水物やカルボン酸ハライドと反応させる方法や、アシル化剤として混合酸無水物(カルボン酸・トリフルオロ酢酸混合無水物、カルボン酸・メタンスルホン酸混合無水物など)を用いる方法も適用でき、特に後者の方法は、炭素数の多いアシル基や、カルボン酸無水物−酢酸−硫酸触媒によるアシル化法が困難なアシル基を導入する際には有効である。
セルロース混合アシレートを得る方法としては、アシル化剤として2種のカルボン酸無水物を混合または逐次添加により反応させる方法、2種のカルボン酸の混合酸無水物(例えば、酢酸・プロピオン酸混合酸無水物)を用いる方法、カルボン酸と別のカルボン酸の酸無水物(例えば、酢酸とプロピオン酸無水物)を原料として反応系内で混合酸無水物(例えば、酢酸・プロピオン酸混合酸無水物)を合成してセルロースと反応させる方法、置換度が3に満たないセルロースアシレートを一旦合成し、酸無水物や酸ハライドを用いて、残存する水酸基を更にアシル化する方法などを用いることができる。
カルボン酸の酸無水物として、好ましくはカルボン酸としての炭素数が2以上7以下であり、例えば、無水酢酸、プロピオン酸無水物、酪酸無水物、2−メチルプロピオン酸無水物、吉草酸無水物、3−メチル酪酸無水物、2−メチル酪酸無水物、2,2−ジメチルプロピオン酸無水物(ピバル酸無水物)、ヘキサン酸無水物、2−メチル吉草酸無水物、3−メチル吉草酸無水物、4−メチル吉草酸無水物、2,2−ジメチル酪酸無水物、2,3−ジメチル酪酸無水物、3,3−ジメチル酪酸無水物、シクロペンタンカルボン酸無水物、ヘプタン酸無水物、シクロヘキサンカルボン酸無水物、安息香酸無水物などを挙げることができる。
本発明におけるセルロースアシレートの製造に用いるアシル化の触媒には、ブレンステッド酸またはルイス酸を使用することが好ましい。ブレンステッド酸およびルイス酸の定義については、例えば、「理化学辞典」第五版(2000年)に記載されている。好ましいブレンステッド酸の例としては、硫酸、過塩素酸、リン酸、メタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸などを挙げることができる。好ましいルイス酸の例としては、塩化亜鉛、塩化スズ、塩化アンチモン、塩化マグネシウムなどを挙げることができる。
触媒としては、硫酸または過塩素酸がより好ましく、硫酸が特に好ましい。触媒の好ましい添加量は、セルロースに対して0.1〜30質量%であり、より好ましくは1〜15質量%であり、特に好ましくは3〜12質量%である。
アシル化を行う際には、粘度、反応速度、攪拌性、アシル置換比などを調整する目的で、溶媒を添加してもよい。このような溶媒としては、ジクロロメタン、クロロホルム、カルボン酸、アセトン、エチルメチルケトン、トルエン、ジメチルスルホキシド、スルホラ
ンなどを用いることもできるが、好ましくはカルボン酸であり、例えば、炭素数2以上7以下のカルボン酸{例えば、酢酸、プロピオン酸、酪酸、2−メチルプロピオン酸、吉草酸、3−メチル酪酸、2−メチル酪酸、2,2−ジメチルプロピオン酸(ピバル酸)、ヘキサン酸、2−メチル吉草酸、3−メチル吉草酸、4−メチル吉草酸、2,2−ジメチル酪酸、2,3−ジメチル酪酸、3,3−ジメチル酪酸、シクロペンタンカルボン酸}などを挙げることができる。更に好ましくは、酢酸、プロピオン酸、酪酸などを挙げることができる。これらの溶媒は混合して用いてもよい。また、カルボン酸を混合して溶媒として用いる場合においては、そのアシル組成は無水物と同一であっても異なっていても良い。
アシル化を行う際には、酸無水物と触媒、さらに、必要に応じて溶媒を混合してからセルロースと混合してもよく、またこれらを別々に逐次セルロースと混合してもよいが、通常は、酸無水物と触媒との混合物、又は、酸無水物と触媒と溶媒との混合物をアシル化剤として調整してからセルロースと反応させることが好ましい。アシル化の際の反応熱による反応容器内の温度上昇を抑制するために、アシル化剤は予め冷却しておくことが好ましい。冷却温度としては、−50℃〜20℃が好ましく、−35℃〜10℃がより好ましく、−25℃〜5℃が特に好ましい。アシル化剤は液状で添加しても、凍結させて結晶、フレーク、又はブロック状の固体として添加してもよい。
本発明に用いられるセルロースアシレートを製造する方法においては、アシル化反応の後に、反応停止剤を加えることが好ましい。
反応停止剤としては、酸無水物を分解するものであればいかなるものでもよく、好ましい例として、水、アルコール(例えばエタノール、メタノール、プロパノール、イソプロピルアルコールなど)又はこれらを含有する組成物などを挙げることができる。また、反応停止剤には、後述の中和剤を含んでいても良い。反応停止剤の添加に際しては、反応装置の冷却能力を超える大きな発熱が生じて、セルロースアシレートの重合度を低下させる原因となったり、セルロースアシレートが望まない形態で沈殿したりする場合があるなどの不都合を避けるため、水やアルコールを直接添加するよりも、酢酸、プロピオン酸、酪酸等のカルボン酸と水との混合物を添加することが好ましく、カルボン酸としては酢酸が特に好ましい。カルボン酸と水の組成比は任意の割合で用いることができるが、水の含有量が5質量%〜80質量%、さらには10質量%〜60質量%、特には15質量%〜50質量%の範囲であることが好ましい。
アシル化の反応停止工程あるいはアシル化の反応停止工程後に、系内に残存している過剰の無水カルボン酸の加水分解、カルボン酸及びエステル化触媒の一部または全部の中和、残留硫酸根量と残留金属量の調整などのために、中和剤またはその溶液を添加してもよい。
中和剤の好ましい例としては、アンモニウム、有機4級アンモニウム(例えば、テトラメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム、ジイソプロピルジエチルアンモニウムなど)、アルカリ金属(好ましくは、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、更に好ましくは、リチウム、ナトリウム、カリウム、特に好ましくは、ナトリウム、カリウム)、2族の金属(好ましくは、ベリリウム、カルシウム、マグネシウム、ストロンチウム、バリウム、特に好ましくは、カルシウム、マグネシウム)、3−12族の金属(例えば、鉄、クロム、ニッケル、銅、鉛、亜鉛、モリブデン、ニオブ、チタンなど)または13−15族の元素(例えば、アルミニウム、スズ、アンチモンなど)の、炭酸塩、炭酸水素塩、有機酸塩(例えば、酢酸塩、プロピオン酸塩、酪酸塩、安息香酸塩、フタル酸塩、フタル酸水素塩、クエン酸塩、酒石酸塩など)、水酸化物又は酸化物などを挙げることができる。これら中和剤は混合して用いても良く、混合塩(例えば、酢酸プロピオン酸マグネシウム、酒石酸カリウムナトリウムなど)を形成していても良い。
中和剤として更に好ましくは、アルカリ金属または2族の金属の、炭酸塩、炭酸水素塩、有機酸塩、水酸化物又は酸化物などであり、特に好ましくは、ナトリウム、カリウム、マグネシウムまたはカルシウムの、炭酸塩、炭酸水素塩、酢酸塩または水酸化物である。
中和剤の溶媒としては、水、アルコール(例えばエタノール、メタノール、プロパノール、イソプロピルアルコールなど)、有機酸(例えば、酢酸、プロピオン酸、酪酸など)、ケトン(例えば、アセトン、エチルメチルケトンなど)、ジメチルスルホキシドなどの極性溶媒、および、これらの混合溶媒を好ましい例として挙げることができる。
このようにして得られたセルロースアシレートは、全置換度がほぼ3に近いものであるが、所望の置換度のものを得る目的で、少量の触媒(一般には、残存する硫酸などのアシル化触媒)と水との存在下で、20〜90℃に数分〜数日間保つことによりエステル結合を部分的に加水分解し、セルロースアシレートのアシル置換度を所望の程度まで減少させること(いわゆる熟成)が一般的に行われる。部分加水分解の過程でセルロースの硫酸エステルも加水分解されることから、加水分解の条件を調節することにより、セルロースに
結合した硫酸エステルの量を削減することができる。
所望のセルロースアシレートが得られた時点で、系内に残存している触媒を、前記のような中和剤またはその溶液を用いて完全に中和し、部分加水分解を停止させることが好ましい。反応溶液に対して溶解性が低い塩を生成する中和剤(例えば、炭酸マグネシウム、酢酸マグネシウムなど)を添加することにより、溶液中あるいはセルロースに結合した触媒(例えば、硫酸エステル)を効果的に除去することも好ましい。部分加水分解の停止後に、更に反応溶液を20〜90℃に数分〜数日間保つことも、硫酸エステルの除去に有用である。
セルロースアシレート中の未反応物、難溶解性塩、その他の異物などを除去または削減する目的として、反応混合物(ドープ)のろ過を行うことが好ましい。ろ過は、アシル化の完了から再沈殿までの間のいかなる工程において行ってもよい。ろ過圧や取り扱い性の制御の目的から、ろ過に先立って適切な溶媒で希釈することも好ましい。
このようにして得られたセルロースアシレートの溶液を、水もしくはカルボン酸(例えば、酢酸、プロピオン酸など)水溶液のような貧溶媒中に混合するか、セルロースアシレート溶液中に、貧溶媒を混合することにより、セルロースアシレートを再沈殿させ、洗浄及び安定化処理により目的のセルロースアシレートを得ることができる。再沈殿は連続的に行っても、一定量ずつバッチ式で行ってもよい。セルロースアシレート溶液の濃度および貧溶媒の組成をセルロースアシレートの置換様式あるいは重合度により調整することで、再沈殿したセルロースアシレートの形態や分子量分布、見かけ密度を制御することも好ましい。
また、精製効果の向上、分子量分布や見かけ密度の調節などの目的から、一旦再沈殿させたセルロースアシレートをその良溶媒(例えば、酢酸やアセトンなど)に再度溶解し、これに貧溶媒(例えば、水など)を作用させることにより再沈殿を行う操作を、必要に応じて1回ないし複数回行っても良い。
生成したセルロースアシレートは洗浄処理することが好ましい。洗浄溶媒はセルロースアシレートの溶解性が低く、かつ、不純物を除去することができるものであればいかなるものでも良いが、通常は水または温水が用いられる。洗浄水の温度は、好ましくは25℃ないし100℃であり、更に好ましくは30℃ないし90℃であり、特に好ましくは40℃ないし80℃である。洗浄処理はろ過と洗浄液の交換を繰り返すいわゆるバッチ式で行っても、連続洗浄装置を用いて行ってもよい。再沈殿および洗浄の工程で発生した廃液を再沈殿工程の貧溶媒として再利用したり、蒸留などの手段によりカルボン酸などの溶媒を回収して再利用することも好ましい。
洗浄の進行はいかなる手段で追跡を行ってよいが、水素イオン濃度、イオンクロマトグラフィー、電気伝導度、ICP、元素分析、原子吸光スペクトルなどの方法を好ましい例として挙げることができる。
このような処理により、セルロースアシレート中の触媒(硫酸、過塩素酸、トリフルオロ酢酸、p−トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸、塩化亜鉛など)、中和剤(例えば、カルシウム、マグネシウム、鉄、アルミニウム又は亜鉛の炭酸塩、酢酸塩、水酸化物又は酸化物など)、中和剤と触媒との反応物、カルボン酸(酢酸、プロピオン酸、酪酸など)、中和剤とカルボン酸との反応物などを除去することができ、このことはセルロースアシレートの安定性を高めるために有効である。
洗浄後のセルロースアシレートは、安定性を更に向上させたり、カルボン酸臭を低下させるために、安定化剤またはその水溶液などで処理することも好ましい。
安定化剤としては、弱アルカリが挙げられ、例えば、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、アルミニウムなどの炭酸塩、炭酸水素塩、水酸化物、酸化物などが好ましい。
残存不純物の量は、洗浄液の量、洗浄の温度、時間、攪拌方法、洗浄容器の形態、安定化剤の組成や濃度により制御できる。本発明においては、残留硫酸根量(硫黄原子の含有量として)が0〜500ppmになるようにアシル化、部分加水分解、中和および洗浄の条件を設定する。部分加水分解、中和および洗浄の条件により、M1(アルカリ金属の残留金属量)ならびにM2(2族の金属の残留金属量)についても調節することができる。
本発明においてセルロースアシレートの含水率を好ましい量に調整するためには、セルロースアシレートを乾燥することが好ましい。乾燥の方法については、目的とする含水率が得られるのであれば特に限定されないが、加熱、送風、減圧、攪拌などの手段を単独または組み合わせで用いることで効率的に行うことが好ましい。乾燥温度として好ましくは0〜200℃であり、さらに好ましくは40〜180℃であり、特に好ましくは50〜160℃である。本発明のセルロースアシレートは、その含水率が2質量%以下であることが好ましく、1質量%以下であることが更に好ましく、0.7質量%以下であることが特には好ましい。
本発明のセルロースアシレートは粒子状、粉末状、繊維状、塊状など種々の形状を取ることができるが、フィルム製造の原料としては粒子状または粉末状であることが好ましいことから、乾燥後のセルロースアシレートは、粒径の均一化や取り扱い性の改善のために、粉砕や篩がけを行っても良い。セルロースアシレートが粒子状であるとき、使用する粒子の90質量%以上は、0.5〜5mmの粒子径を有することが好ましい。また、使用する粒子の50質量%以上が1〜4mmの粒子径を有することが好ましい。セルロースアシレート粒子は、なるべく球形に近い形状を有することが好ましい。また、本発明のセルロースアシレートは、見かけ密度が好ましくは0.5〜1.3、更に好ましくは0.7〜1.2、特に好ましくは0.8〜1.15である。見かけ密度の測定法に関しては、JIS
K−7365に規定されている。見かけ密度は、前述のとおり再沈殿の条件で制御することができる。
本発明のセルロースアシレート粒子は安息角が10〜70度であることが好ましく、15〜60度であることが更に好ましく、20〜50度であることが特に好ましい。
本発明に用いられるセルロースアシレートの重合度は、好ましくは粘度平均重合度100〜700、より好ましくは120〜600、特に好ましくは130〜450である。平均重合度は、宇田らの極限粘度法(宇田和夫、斉藤秀夫、繊維学会誌、第18巻第1号、105〜120頁、1962年)、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)による分子量分布測定などの方法により測定できる。更に特開平9−95538に詳細に記載されている。
本発明においては、セルロースアシレートの重量平均重合度/数平均重合度が好ましくは2.0〜6.0であり、より好ましくは2.3〜5.5であり、より好ましくは2.4〜4.5である。重量平均重合度および数平均重合度はGPC法などにより得ることができる。重量平均重合度および数平均重合度(分子量分布)は、前述のとおり再沈殿の条件で制御することができる。
本発明では、セルロースアシレートを少なくとも含有する組成物を溶融製膜してセルロースアシレートフィルムを製造する。次に該組成物について説明する。
本発明のセルロースアシレートに可塑剤を添加することにより、セルロースアシレートの結晶融解温度(Tm)を下げることも好ましい。本発明に用いる可塑剤の分子量は特に限定されるものではなく、低分子量の化合物でも高分子化合物でもよい。可塑剤の種類としては、リン酸エステル類、アルキルフタリルアルキルグリコレート類、カルボン酸エステル類、多価アルコールの脂肪酸エステル類などが挙げられる。可塑剤の性状は固体でも液体でもよく、すなわち、その融点や沸点において特に限定されるものではない。溶融製膜を行う場合は、揮発性の低いものを特に好ましく使用することができる。
ジブチル、アゼライン酸ジオクチルなどの脂肪族多価カルボン酸エステル類、グリセリントリアセテート、ジグリセリンテトラアセテート、アセチル化グリセライド、モノグリセライド、ジグリセライドなどの多価アルコールの脂肪酸エステル類などを挙げることができる。またその他、オレイン酸ブチル、リシノール酸メチルアセチル、セバシン酸ジブチル、トリアセチン等を単独あるいは併用するのが好ましい。
また、ポリエチレンアジペート、ポリブチレンアジペート、ポリエチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネートなどのグリコールと二塩基酸とからなる脂肪族ポリエステル類、ポリ乳酸、ポリグリコール酸などのオキシカルボン酸からなる脂肪族ポリエステル類、ポリカプロラクトン、ポリプロピオラクトン、ポリバレロラクトンなどのラクトンからなる脂肪族ポリエステル類、ポリビニルピロリドンなどのビニルポリマー類などの高分子量系可塑剤が挙げられる。可塑剤はこれらを単独もしくは低分量可塑剤と併用して使用することができる。
具体的なグリセリンエステルとして、グリセリンジアセテートステアレート、グリセリンジアセテートパルミテート、グリセリンジアセテートミスチレート、グリセリンジアセテートラウレート、グリセリンジアセテートカプレート、グリセリンジアセテートノナネート、グリセリンジアセテートオクタノエート、グリセリンジアセテートヘプタノエート、グリセリンジアセテートヘキサノエート、グリセリンジアセテートペンタノエート、グリセリンジアセテートオレート、グリセリンアセテートジカプレート、グリセリンアセテートジノナネート、グリセリンアセテートジオクタノエート、グリセリンアセテートジヘプタノエート、グリセリンアセテートジカプロエート、グリセリンアセテートジバレレート、グリセリンアセテートジブチレート、グリセリンジプロピオネートカプレート、グリセリンジプロピオネートラウレート、グリセリンジプロピオネートミスチレート、グリセリンジプロピオネートパルミテート、グリセリンジプロピオネートステアレート、グリセリンジプロピオネートオレート、グリセリントリブチレート、グリセリントリペンタノエート、グリセリンモノパルミテート、グリセリンモノステアレート、グリセリンジステアレート、グリセリンプロピオネートラウレート、グリセリンオレートプロピオネートなどが挙げられるがこれに限定されず、これらを単独もしくは併用して使用することができる。
この中でも、グリセリンジアセテートカプリレート、グリセリンジアセテートペラルゴネート、グリセリンジアセテートカプレート、グリセリンジアセテートラウレート、グリセリンジアセテートミリステート、グリセリンジアセテートパルミテート、グリセリンジアセテートステアレート、グリセリンジアセテートオレートが好ましい。
リアセテートステアレート、ジグリセリントリアセテートオレート、ジグリセリンジアセテートジプロピオネート、ジグリセリンジアセテートジブチレート、ジグリセリンジアセテートジバレレート、ジグリセリンジアセテートジヘキサノエート、ジグリセリンジアセテートジヘプタノエート、ジグリセリンジアセテートジカプリレート、ジグリセリンジアセテートジペラルゴネート、ジグリセリンジアセテートジカプレート、ジグリセリンジアセテートジラウレート、ジグリセリンジアセテートジミスチレート、ジグリセリンジアセテートジパルミテート、ジグリセリンジアセテートジステアレート、ジグリセリンジアセテートジオレート、ジグリセリンアセテートトリプロピオネート、ジグリセリンアセテートトリブチレート、ジグリセリンアセテートトリバレレート、ジグリセリンアセテートトリヘキサノエート、ジグリセリンアセテートトリヘプタノエート、ジグリセリンアセテートトリカプリレート、ジグリセリンアセテートトリペラルゴネート、ジグリセリンアセテートトリカプレート、ジグリセリンアセテートトリラウレート、ジグリセリンアセテートトリミスチレート、ジグリセリンアセテートトリパルミテート、ジグリセリンアセテートトリステアレート、ジグリセリンアセテートトリオレート、ジグリセリンラウレート、ジグリセリンステアレート、ジグリセリンカプリレート、ジグリセリンミリステート、ジグリセリンオレートなどのジグリセリンの混酸エステルなどが挙げられるがこれらに限定されず、これらを単独もしくは併用して使用することができる。
この中でも、ジグリセリンテトラアセテート、ジグリセリンテトラプロピオネート、ジグリセリンテトラブチレート、ジグリセリンテトラカプリレート、ジグリセリンテトララウレートが好ましい。
可塑剤の含有量が20質量%より多い場合、セルロースアシレートの熱流動性は良好になるもの、可塑剤が溶融製膜したフィルムの表面にしみ出したり、また耐熱性であるガラス転移温度Tgが低下する。
本発明においては、要求される性能を損なわない範囲内で、熱劣化防止用、着色防止用の安定剤として、ホスファイト系化合物、亜リン酸エステル化合物、フォスフェイト、チ
オフォスフェイト、弱有機酸、エポキシ化合物等を、単独または2種類以上混合して添加してもよい。ホスファイト系安定剤の具体例としては、特開2004−182979の段落[0023]〜[0039]に記載の化合物を好ましく用いることが出来る。亜リン酸エステル系安定剤の具体例としては、特開昭51−70316号公報、特開平10−306175号公報、特開昭57−78431号公報、特開昭54−157159号公報、特開昭55−13765号公報に記載の化合物を用いることが出来る。
本発明における安定剤の添加量は、セルロースアシレートに対し0.005〜0.5質量%であるのが好ましく、更に好ましくは0.01〜0.4質量%以上、特に好ましくは0.05〜0.3質量%である。添加量を0.005質量%未満の場合、溶融製膜時の劣化防止及び着色抑制の効果が不十分である場合があるため、好ましくない。一方、0.5質量%以上の場合、溶融製膜したセルロースアシレートフィルムの表面にしみ出す場合があるため、好ましくない。
また、劣化防止剤及び酸化防止剤を添加することも好ましい。フェノール系化合物、チオエーテル系化合物、リン系化合物などは劣化防止剤もしくは酸化防止剤として添加することにより、劣化及び酸化防止に相乗効果が現れる。さらに、その他の安定剤としては、発明協会公開技報(公技番号2001−1745、2001年3月15日発行、発明協会)17頁〜22頁に詳細に記載されている素材を好ましく用いることができる。
次に本発明のセルロースアシレートには、1種または2種以上の紫外線吸収剤を含有させてもよい。紫外線吸収剤は、液晶の劣化防止の観点から、波長380nm以下の光の吸光度が大きく、かつ、画像表示性の観点から、波長400nm以上の光の吸光度が小さいものが好ましい。好ましい化合物として、例えば、オキシベンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、サリチル酸エステル系化合物、ベンゾフェノン系化合物、シアノアクリレート系化合物、ニッケル錯塩系化合物などが挙げられる。更に好ましい紫外線吸収剤は、ベンゾトリアゾール系化合物やベンゾフェノン系化合物である。ベンゾトリアゾール系化合物は、セルロースアシレートに対する不要な着色が少ないことから、特に好ましい。
ベンゾトリアゾール−2−イル)フェノール)、2−(2′−ヒドロキシ−3′−tert−ブチル−5′−メチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−6−(直鎖及び側鎖ドデシル)−4−メチルフェノール、オクチル−3−〔3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−(クロロ−2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)フェニル〕プロピオネートと2−エチルヘキシル−3−〔3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−(5−クロロ−2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)フェニル〕プロピオネートの混合物、又紫外線吸収剤としては高分子紫外線吸収剤、特開平6−148430号記載のポリマータイプの紫外線吸収剤なども好ましく用いられる。
本発明のセルロースアシレートフィルムは、溶融製膜によって製造される。
以下に、溶融製膜の具体的な方法について説明する。
本発明のセルロースアシレートフィルムは、前記セルロースアシレートに可塑剤などを添加した組成物を溶融製膜することができる。好ましくは、本発明のセルロースアシレートフィルムを製膜する前に、前記組成物をペレット化することである。溶融製膜に先立ち、ペレット中の含水率は1質量%以下にすることが好ましく、より好ましくは0.5質量%以下である。含水率を調整した後、ペレットを溶融押出し機のホッパーに投入する。このときホッパーは、セルロースアシレートのTgより50℃だけ低い温度以上であって、該Tgより30℃だけ高い温度以下の範囲(以下、単にTg−50℃以上Tg+30℃以下と記載する)とすることが好ましく、より好ましくはTg−40℃以上Tg+10℃以下、特に好ましくはTg−30℃以上Tg以下にする。これによりホッパー内での水分の再吸着を抑制し、上記乾燥の効率をより発現し易くできる。
120℃以上250℃以下、より好ましくは140℃以上220℃以下、特に好ましくは150℃以上200℃以下で混練溶融する。この時、溶融温度は一定温度で行ってもよく、いくつかに分割して制御してもよい。好ましい混練時間は2分以上60分以下であり、より好ましくは3分以上40分以下であり、特に好ましくは4分以上30分以下である。さらに、溶融押出機内を不活性(窒素等)気流中、又はベント付き押出機を用い真空排気しながら実施するのも好ましい。
溶融した樹脂をギヤポンプに通し、押出機の脈動を除去した後、金属メッシュフィルター等で濾過を行い、このうしろに取り付けたT型のダイから冷却ドラム上にシート状に押し出す。押し出しは単層で行ってもよく、マルチマニホールドダイやフィードブロックダイを用いて複数層押出してもよい。この時、ダイのリップの間隔を調整することで幅方向の厚みむらを調整することができる。
(微小異物)
次に、セルロースアシレートフィルム中の微小異物について詳細に説明する。
セルロースアシレートフィルム中の微小異物は肉眼では認識することは困難で、偏光顕微鏡を用いることで観察される。微小異物を含むセルロースアシレートフィルムを用いて偏光板保護フィルムを作製し、画像表示装置に組み込んだ場合には、特に光を全て遮断する黒表示の場合に、光漏れによる故障の原因となる。
本明細書において、Re、Rthは各々、波長λにおける面内のレターデーションおよび厚さ方向のレターデーションを表す。ReはKOBRA 21ADH(王子計測機器(株)製)において波長λnmの光をフィルム法線方向に入射させて測定される。Rthは前記Re、面内の遅相軸(KOBRA 21ADHにより判断される)を傾斜軸(回転軸)としてフィルム法線方向に対して+40°傾斜した方向から波長λnmの光を入射させて測定したレターデーション値、および面内の遅相軸を傾斜軸(回転軸)としてフィルム法線方向に対して−40°傾斜した方向から波長λnmの光を入射させて測定したレターデーション値等複数の方向で測定したレターデーション値を基にKOBRA 21ADHで算出する。波長λとしては、通常450〜750nmの範囲の値が用いられる。本願においては550nmの値を用いている。ここで平均屈折率の仮定値はポリマーハンドブック(JOHN WILEY&SONS,INC)や、各種光学フィルムのカタログの値を使用することができる。平均屈折率の値が既知でないものについてはアッベ屈折計で測定することができる。主な光学フィルムの平均屈折率の値を以下に例示する:
セルロースアシレート(1.48)、シクロオレフィンポリマー(1.52)、ポリカーボネート(1.59)、ポリメチルメタクリレート(1.49)、ポリスチレン(1.59)。
また、これら平均屈折率の仮定値と膜厚を入力することで、KOBRA 21ADHによりnx(製膜方向の屈折率)、ny(幅方向の屈折率)、nz(厚み方向の屈折率)を算出する。
次に、溶融製膜した本発明のセルロースアシレートフィルムの延伸について説明する。
好ましい延伸倍率は1%以上500%以下、より好ましくは5%以上300%以下、さらに好ましくは10%以上250%以下、特に好ましくは20%以上200%以下である。これらの延伸は1段で実施しても、多段で実施してもよい。ここでいう延伸倍率は、以下の数式(9)を用いて求めたものである。
数式(9):延伸倍率(%)=100×{(延伸後の長さ)−(延伸前の長さ)}/延伸前の長さ
{フィルムの両端をチャックで把持しこれを横方向(長手方向と直角方向)に広げて延伸}等を使用することができる。これらの縦延伸、横延伸は、それだけでおこなってもよく(1軸延伸)、組み合わせて行ってもよい(2軸延伸)。2軸延伸の場合、縦、横逐次で実施してもよく(逐次延伸)、同時に実施してもよい(同時延伸)。
本発明のセルロースアシレートフィルムは、偏光板保護フィルム、又は位相差フィルムとして使用されることが好ましい。偏光板保護フィルム、又は位相差フィルムとして使用した場合には、吸湿による伸張、収縮による応力により複屈折(Re,Rth)が変化する場合がある。このような応力に伴う複屈折の変化は光弾性係数として測定できるが、その範囲は、5×10-7(cm2/kgf)以上30×10-7(cm2/kgf)以下が好ましく、6×10-7(cm2/kgf)以上25×10-7(cm2/kgf)以下がより好ましく、7×10-7(cm2/kgf)以上20×10-7(cm2/kgf)以下であることが特に好ましい。
未延伸又は延伸後のセルロースアシレートフィルムは、場合により表面処理を行うことによって、セルロースアシレートフィルムと各機能層(例えば、下塗層及びバック層)との接着の向上を達成することができる。例えばグロー放電処理、紫外線照射処理、コロナ処理、火炎処理、酸又はアルカリ処理を用いることができる。ここでいうグロー放電処理とは、0.1〜3000Paの低圧ガス下でおこる低温プラズマでもよく、更にまた大気圧下でのプラズマ処理も好ましい。プラズマ励起性気体とは、上記のような条件においてプラズマ励起される気体をいい、アルゴン、ヘリウム、ネオン、クリプトン、キセノン、窒素、二酸化炭素、テトラフルオロメタンの様なフロン類及びそれらの混合物などがあげられる。これらについては、詳細が発明協会公開技報(公技番号2001−1745、2001年3月15日発行、発明協会)の30頁〜32頁に詳細に記載されている。なお、近年注目されている大気圧でのプラズマ処理は、例えば10〜1000keV下で20〜500kGyの照射エネルギーが用いられ、より好ましくは30〜500keV下で20〜300kGyの照射エネルギーが用いられる。これらの中でも特に好ましくは、アルカリ鹸化処理でありセルロースアシレートフィルムの表面処理としては極めて有効である。
アルカリ鹸化処理は、鹸化液に浸漬してもよく、鹸化液を塗布してもよい。浸漬法の場合は、セルロースアシレートフィルムを、20℃〜80℃に加温されたNaOHやKOH等のpH10〜14の水溶液の槽を、0.1分から10分で通過させたあと、中和、水洗、乾燥することで達成できる。
これらの表面処理、下塗り工程は、製膜工程の最後に組み込むこともでき、単独で実施することもでき、後述の機能層付与工程の中で実施することもできる。
本発明のセルロースアシレートフィルムに、発明協会公開技報(公技番号2001−1745、2001年3月15日発行、発明協会)の32頁〜45頁に詳細に記載されている機能性層を組み合わせることが好ましい。中でも好ましいのが、偏光膜の付与(偏光板)、光学補償層の付与(光学補償フィルム)、反射防止層の付与(反射防止フィルム)で
ある。
本発明のセルロースアシレートフィルムに偏光膜を付与することにより、偏光板を作製することができる。本発明の偏光板は、偏光膜と該偏光膜を挟持する2枚の保護フィルムとからなる偏光板であり、本発明のセルロースアシレートフィルム又は本発明の位相差フィルムを、偏光膜の少なくとも一方の保護フィルムとして有することを特徴とする。以下、偏光膜および偏光板について述べる。
[使用素材]
現在、市販の偏光膜は、延伸したポリマーを、浴槽中のヨウ素又は二色性色素の溶液に浸漬し、ポリマー中にヨウ素又は二色性色素を浸透させることで作製されるのが一般的である。偏光膜は、Optiva Inc.に代表される塗布型偏光膜も利用できる。偏光膜におけるヨウ素及び二色性色素は、ポリマー中で配向することで偏向性能を発現する。二色性色素としては、アゾ系色素、スチルベン系色素、ピラゾロン系色素、トリフェニルメタン系色素、キノリン系色素、オキサジン系色素、チアジン系色素又はアントラキノン系色素が用いられる。二色性色素は、水溶性であることが好ましい。二色性色素は、親水性置換基(例えば、スルホ基、アミノ基、ヒドロキシル基など)を有することが好ましい。例えば、発明協会公開技法、公技番号2001−1745号、58頁(発行日2001年3月15日)に記載の化合物が挙げられる。
、米国再発行特許第23297号明細書に記載がある。また、ホウ素化合物(例えば、ホウ酸、硼砂など)も、架橋剤として用いることができる。バインダーの架橋剤の添加量は、ポリマーに対して0.1〜20質量%が好ましい。ポリマーを架橋することにより、偏光素子としての配向性、偏光膜の耐湿熱性が良好となる。
偏光膜は、偏光膜を延伸するか(延伸法)又はラビングした(ラビング法)後に、ヨウ素、二色性染料で染色することが好ましい。
延伸に先立ち、PVAフィルムを膨潤させる。膨潤度は1.2倍以上2.0倍以下(膨潤前と膨潤後の質量比)である。この後、ガイドロール等を介して連続搬送しつつ、水系媒体浴内や二色性物質溶解の染色浴内で、15℃以上50℃以下、就中17℃以上40℃以下の浴温で延伸する。延伸は2対のニップロールで把持し、後段のニップロールの搬送速度を前段のそれより大きくすることで達成できる。延伸倍率は、延伸後/初期状態の長さ比(以下同じ)に基づくが、前記作用効果の点より好ましい延伸倍率は1.2倍以上3.5倍以下、とりわけ好ましくは1.5倍以上3.0倍以下である。この後、50℃から90℃において乾燥させて偏光膜を得る。
これには特開2002−86554号公報に記載の斜め方向に張り出したテンターを用い延伸する方法を用いることができる。この延伸は空気中で延伸するため、事前に含水させて延伸しやすくすることが必用である。好ましい含水率は5%以上100%以下、より好ましくは10%以上100%以下である。
延伸時の温度は40℃以上90℃以下が好ましく、より好ましくは50℃以上80℃以下である。湿度は50%RH以上100%RH以下が好ましく、より好ましくは70%RH以上100%RH以下、特に好ましくは80%RH以上100%RH以下である。長手方向の進行速度は、1m/分以上が好ましく、より好ましくは3m/分以上である。
。
上記鹸化後のセルロースアシレートフィルムと、延伸して調製した偏光膜を貼り合わせ偏光板を作製する。貼り合わせる方向は、セルロースアシレートフィルムの搬送方向方向と偏光膜の延伸軸方向が45゜になるように行うのが好ましい。
得られた偏光板は以下のような構成を有することが好ましい。ここで、未延伸セルローストリアセテートフィルムとしては、富士写真フイルム(株)製のフジタックTD80、TD80U、TD80UF等を好ましく用いることができる。
偏光板A:未延伸セルロースアシレートフィルム/偏光膜/未延伸セルローストリアセテートフィルム
偏光板B:未延伸セルロースアシレートフィルム/偏光膜/未延伸セルロースアシレートフィルム
偏光板C:延伸セルロースアシレートフィルム/偏光膜/未延伸セルローストリアセテートフィルム
偏光板D:延伸セルロースアシレートフィルム/偏光膜/未延伸セルロースアシレートフィルム
偏光板E:延伸セルロースアシレートフィルム/偏光膜/延伸セルロースアシレートフィルム
光学補償層は、液晶表示装置の黒表示における液晶セル中の液晶化合物を補償するためのものであり、セルロースアシレートフィルムの上に配向膜を形成し、さらに光学補償層を付与することで形成される。
前記の表面処理したセルロースアシレートフィルム上に配向膜を設ける。この膜は、液晶性分子の配向方向を規定する機能を有する。しかし、液晶性化合物を配向後にその配向状態を固定してしまえば、配向膜はその役割を果たしているために、構成要素としては必ずしも必須のものではない。すなわち、配向状態が固定された配向膜上の光学補償層のみを偏光膜上に転写して、本発明のセルロースアシレートフィルムを用いた光学補償フィルムを作製することも可能である。
このようにして得た配向膜の膜厚は、0.1μm以上10μm以下の範囲にあることが好ましい。
棒状液晶性分子としては、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、トラン類及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。
円盤状(ディスコティック)液晶性分子には、C.Destradeらの研究報告"M
ol.Cryst."71巻、111頁(1981年)に記載されているベンゼン誘導体
、C.Destradeらの研究報告"Mol.Cryst."122巻、141頁(1985年)、"Physics lett,A",78巻、82頁(1990年)に記載され
ているトルキセン誘導体、B.Kohneらの研究報告"Angew.Chem."96巻、70頁(1984年)に記載されたシクロヘキサン誘導体及び、J.M.Lehnらの研究報告"J.Chem.Commun.",1794頁(1985年)、J.Zhangらの研究報告"J.Am.Chem.Soc."116巻、2655頁(1994年)に記載されているアザクラウン系やフェニルアセチレン系マクロサイクルが含まれる。
上記の液晶性分子と共に、可塑剤、界面活性剤、重合性モノマー等を併用して、塗工膜の均一性、膜の強度、液晶分子の配向性等を向上することができる。液晶性分子と相溶性を有し、液晶性分子の傾斜角の変化を与えられるか、又は配向を阻害しないことが好ましい。
0018]〜[0020]記載のものが挙げられる。上記化合物の添加量は、円盤状液晶性分子に対して一般に1質量%〜50質量%の範囲にあり、5質量%〜30質量%の範囲にあることが好ましい。
光学補償層は、液晶性分子及び必要に応じて後述の重合性開始剤や任意の成分を含む塗布液を、配向膜の上に塗布することで形成できる。
光学補償層の厚さは、0.1μm以上20μm以下であることが好ましく、0.5μm以上15μm以下であることがより好ましく、1μm以上10μm以下であることが特に好ましい。
配向させた液晶性分子を、配向状態を維持して固定することができる。固定化は、重合反応により実施することが好ましい。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。
み合わせ(米国特許第3549367号明細書記載)、アクリジン及びフェナジン化合物(特開昭60−105667号公報、米国特許第4239850号明細書記載)及びオキサジアゾール化合物(米国特許第4212970号明細書記載)が含まれる。
照射エネルギーは、20mJ/cm2以上50J/cm2以下の範囲にあることが好ましく、20mJ/cm2以上5000mJ/cm2以下の範囲にあることがより好ましく、100mJ/cm2以上800mJ/cm2以下の範囲にあることが特に好ましい。また、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。
保護層を、光学補償層の上に設けてもよい。
反射防止層は、一般に、防汚性層でもある低屈折率層、及び低屈折率層より高い屈折率を有する少なくとも一層の層(すなわち、高屈折率層、中屈折率層)からなり、本発明ではセルロースアシレートフィルム上に反射防止層を設けて反射防止フィルムとする。
セルロースアシレートフィルム上に、少なくとも中屈折率層、高屈折率層、低屈折率層
(最外層)の順序の層構成を有する反射防止フィルムは、以下の関係を満足する屈折率を有する様に設計される。
高屈折率層の屈折率>中屈折率層の屈折率>セルロースアシレートフィルムの屈折率>低屈折率層の屈折率
これらの各層については、例えば、特開平8−122504号公報、同8−110401号公報、同10−300902号公報、特開2002−243906号公報、特開2000−111706号公報等に記載されている。
反射防止フィルムの高い屈折率を有する層は、平均粒径100nm以下の高屈折率の無機化合物超微粒子及びマトリックスバインダーを少なくとも含有する硬化性膜からなる。
低屈折率層は、高屈折率層の上に積層してなるものである。低屈折率層の屈折率は1.20以上1.55以下である。好ましくは1.30以上1.50以下である。
低屈折率層は、耐擦傷性、防汚性を有する最外層として構築することが好ましい。耐擦傷性を大きく向上させる手段として表面への滑り性付与が有効で、従来公知のシリコーンの導入、フッ素の導入等からなる薄膜層の手段を適用できる。
架橋性又は重合性の官能基を有する含フッ素化合物及び/又はシリコーン化合物のポリマーの架橋又は重合反応は、重合開始剤、増感剤等を含有する最外層を形成するための塗布組成物を塗布と同時又は塗布後に光照射や加熱することにより実施することが好ましい。
ッ素粒子(例えば、フッ化マグネシウム、フッ化カルシウム、フッ化バリウム等)などの一次粒子平均径が1nm以上150nm以下の低屈折率無機化合物、特開平11−3820公報の段落番号[0020]〜[0038]に記載の有機微粒子など}、シランカップリング剤、滑り剤、界面活性剤等を含有することができる。
ハードコート層は、反射防止フィルムに物理強度を付与するために、セルロースアシレートフィルムの表面に設けられる。特に、セルロースアシレートフィルムと前記高屈折率層の間に設けることが好ましい。
硬化性官能基としては、光重合性官能基が好ましく、又加水分解性官能基含有の有機金属化合物は有機アルコキシシリル化合物が好ましい。
前方散乱層は、得られる反射防止フィルムを画像表示装置に適用した場合における、上下左右方向に視角を傾斜させたときの視野角改良効果を付与するために設ける。上記ハードコート層中に、屈折率の異なる微粒子を分散することで、ハードコート機能と兼ねることもできる。
挙げられる。
上記の層以外に、プライマー層、帯電防止層、下塗層や保護層等を設けてもよい。
反射防止層の各層は、ディップコート法、エアーナイフコート法、カーテンコート法、ローラーコート法、ワイヤーバーコート法、グラビアコート、マイクログラビア法やエクストルージョンコート法(米国特許第2681294号明細書)により、塗布により形成することができる。
反射防止フィルムは、外光を散乱させるアンチグレア機能を有していてもよい。アンチグレア機能は、反射防止フィルムの表面に凹凸を形成することにより得られる。反射防止フィルムがアンチグレア機能を有する場合、反射防止フィルムのヘイズは、3%以上30%以下であることが好ましく、5%以上20%以下であることがより好ましく、7%以上20%以下であることが最も好ましい。
本発明の画像表示装置は、以上述べたセルロースアシレートフィルム、位相差フィルム、偏光板、光学補償フィルム、反射防止フィルムの少なくともいずれかが画像表示面に配置されていることを特徴とする。本発明の反射防止フィルム、および偏光板は、液晶表示装置(LCD)、有機ELディスプレイのような画像表示装置に適用することができる。そして、本発明の画像表示装置は、TN、STN、IPS、VA及びOCBのいずれかのモードの透過型、反射型又は半透過型の液晶表示装置に適用するのが好ましい。以下、さらに説明する。
カラーTFT液晶表示装置として最も多く利用されており、多数の文献に記載がある。TNモードの黒表示における液晶セル中の配向状態は、セル中央部で棒状液晶性分子が立ち上がり、セルの基板近傍では棒状液晶性分子が寝た配向状態にある。
棒状液晶性分子を、液晶セルの上部と下部とで実質的に逆の方向に(対称的に)配向させるベンド配向モードの液晶セルである。ベンド配向モードの液晶セルを用いた液晶表示装置は、米国特許第4583825号、同第5410422号の各明細書に開示されている。棒状液晶性分子が液晶セルの上部と下部とで対称的に配向しているため、ベンド配向モードの液晶セルは、自己光学補償機能を有する。そのため、この液晶モードは、OCB
(Optically Compensatory Bend)液晶モードとも呼ばれる。
電圧無印加時に、棒状液晶性分子が実質的に垂直に配向しているのが特徴であり、VAモードの液晶セルには、(1)棒状液晶性分子を電圧無印加時に実質的に垂直に配向させ、電圧印加時に実質的に水平に配向させる狭義のVAモードの液晶セル(特開平2−176625号公報記載)に加えて、(2)視野角拡大のため、VAモードをマルチドメイン化した(MVAモードの)液晶セル{SID97"Digest of Tech.Papers"(予稿集)28集(1997年)845頁記載}、(3)棒状液晶性分子を電圧無印加時に実質的に垂直配向させ、電圧印加時にねじれマルチドメイン配向させるモード(n−ASMモード)の液晶セル{日本液晶討論会の予稿集58〜59頁(1998年)記載}、及び(4)SURVAIVALモードの液晶セル(LCDインターナショナル98で発表)が含まれる。
電圧無印加時に棒状液晶性分子が実質的に面内に水平に配向しているのが特徴であり、これが電圧印加の有無で液晶の配向方向を変えることでスイッチングするのが特徴である。具体的には特開2004−365941号、特開2004−12731号、特開2004−215620号、特開2002−221726号、特開2002−55341号、特開2003−195333号の各公報に記載のものなどを使用できる。
ECBモード及びSTNモードに対しても、上記と同様の考え方で光学的に補償することができる。
製造例1(セルロースアセテートプロピオネートP−1の合成)
セルロース(広葉樹パルプ)150g、酢酸75gを、反応容器である還流装置を付けた5Lセパラブルフラスコに取り、60℃に調節したオイルバスにて加熱しながら、2時間激しく攪拌した。このような前処理を行ったセルロースは膨潤、解砕されて、フラッフ状を呈した。反応容器を2℃の氷水浴に30分間置き冷却した。
製し、−30℃に冷却した後に、上記の前処理を行ったセルロースを収容する反応容器に一度に加えた。30分経過後、外設温度を徐々に上昇させ、アシル化剤の添加から2時間経過後に内温が25℃になるように調節した。反応容器を5℃の氷水浴にて冷却し、アシル化剤の添加から0.5時間後に内温が10℃、2時間後に内温が23℃になるように調節し、内温を23℃に保ってさらに3時間攪拌した。反応容器を5℃の氷水浴にて冷却し、5℃に冷却した25質量%含水酢酸120gを1時間かけて添加した。内温を40℃に上昇させ、1.5時間攪拌した。次いで反応容器に、50質量%含水酢酸に酢酸マグネシウム4水和物を硫酸の2倍モル溶解した溶液を添加し、30分間攪拌した。25質量%含
水酢酸1L、33質量%含水酢酸500mL、50質量%含水酢酸1L、水1Lをこの順に加え、セルロースアセテートプロピオネートを沈殿させた。得られたセルロースアセテートプロピオネートの沈殿は温水にて洗浄を行った。このときの洗浄条件を表1のように変化させることで、残留硫酸根量を変化させたセルロースアセテートプロピオネートを得た。洗浄後、20℃の0.005質量%水酸化カルシウム水溶液中で0.5時間攪拌し、洗浄液のpHが7になるまで、さらに水で洗浄を行った後、70℃で真空乾燥させた。
トは、アセチル化度0.30、プロピオニル化度2.63、重合度320であった。
セルロース(広葉樹パルプ)100g、酢酸135gを、反応容器である還流装置を付けた5Lセパラブルフラスコに取り、60℃に調節したオイルバスにて加熱しながら、1時間放置した。その後、60℃に調節したオイルバスにて加熱しながら、1時間激しく攪拌した。このような前処理を行ったセルロースは膨潤、解砕されて、フラッフ状を呈した。反応容器を5℃の氷水浴に1時間置き、セルロースを十分に冷却した。
セルロース(広葉樹パルプ)100g、酢酸50gを、反応容器である還流装置を付けた500mlセパラブルフラスコに取り、60℃に調節したオイルバスにて加熱しながら、2時間激しく攪拌した。このような前処理を行ったセルロースは膨潤、解砕されて、フラッフ状を呈した。反応容器を5℃の氷水浴に1時間置き、セルロースを十分に冷却した。
製造例1〜2と同様にして、セルロースアセテートプロピオネートP−2、P−3およびP−4、ならびにセルロースアセテートブチレートB−2、B−3およびB−4を合成した。それぞれの試料の物性値を表1に示す。
また、製造例1〜4の化合物は、いずれもGPC法により重量平均重合度/数平均重合度を測定、算出したところ、1.9〜3.05の範囲であった。またJIS K−7365に規定される方法により、見かけ密度を測定したところ、0.7〜1.12の範囲であった。
実施例1−1〜1−14及び比較例1−1〜1−5
(1)セルロースアシレートの調製
前記製造例1〜4に記載のように調製した。
上記セルロースアシレートを120℃で3時間送風乾燥して、カールフィッシャー法に
よる含水率を0.1質量%にしたものに、下記から選択した可塑剤を加え、さらに全水準に二酸化珪素部粒子「アエロジルR972V」{日本アエロジル株式会社製}0.05質量%を添加した。
可塑剤A:リン酸トリフェニル
可塑剤B:アジピン酸ジオクチル
上記方法で調製したセルロースアシレートペレットを、110℃の真空乾燥機で3時間乾燥した。これをセルロースアシレートのTgより10℃低い温度(Tg−10℃)になるように調整したホッパーに投入し、190℃で5分間かけ溶融した後、表1に記載のT/D比(リップ間隔/製膜フィルムの厚み)、キャスティングドラム(CD)とダイの間隔(CD−ダイ間の間隔を製膜幅で割り百分率でしめしたもの)で製膜した。このとき、キャスティングドラムの速度を押出し速度のT/D倍にすることで所望の厚み(D)のフィルムを得た。
(4−1)微細偏光異物
溶融製膜後、又は延伸後のサンプルフィルムを、偏光膜を直交させた偏光顕微鏡を用い倍率100倍で観察した。ここで観察される1μm以上10μm未満の白色の異物の数を目視で計測し、1mm2あたりの個数で表した。
上記サンプルフィルムを25℃・相対湿度60%にて24時間調湿後、自動複屈折計(KOBRA−21ADH:王子計測機器(株)製)を用いて、25℃・相対湿度60%において、フィルム表面に対し垂直方向および遅相軸を回転軸としてフィルム面法線から+50°から−50°まで10°刻みで傾斜させた方向から波長590nmにおける位相差値を測定することにより、面内レターデーション値(Re)と膜厚方向のレターデーション値(Rth)とを算出させた。特に断らない場合ReおよびRthは、この値をさす。
このようにして得た未延伸セルロースアシレートフィルムの着色を目視で観察し、5段階で評価して、表2に記載した。1,2が商品として許容なレベルであり、3は用途が限定されるレベルであり、4,5は商品としては不適切である。
実施例1−1〜1−5および実施例1−6〜1−8の中では、実施例1−2〜1−5および実施例1−6〜1−8の試料はさらに着色が少なく、実施例1−3〜1−5、実施例1−7および実施例1−8の試料が特に良好であるのがわかる。
また、実施例1−5、1−9、1−10および1−11の比較、ならびに、実施例1−8、1−12、1−13および1−14の比較から、本発明の効果は、同程度の残留硫酸根量でも、プロピオニルあるいはブチリルの置換度の高いセルロースアシレートで特に顕著であることがわかる。
〔偏光板の作製〕
(1)セルロースアシレートフィルムの延伸(位相差フィルムの作製)
実施例1に記載の未延伸セルロースアシレートフィルムを、それぞれのセルロースアシレートフィルムのTgより10℃高い温度で100%/秒で長手方向に15%延伸、20%/秒で横方向(長手方向に垂直の方向)に50%延伸した。なおTgは下記の方法で測定した。
このような延伸は、縦延伸の後横延伸を行う逐次延伸、縦横同時に延伸する同時2軸延伸から選択した。
延伸後のレターデーションを以下に示す。
試料番号4 Re=50nm、Rth=100nm
試料番号5 Re=60nm、Rth=120nm
試料番号6 Re=40nm、Rth=100nm
試料番号7 Re=50nm、Rth=160nm
試料番号8 Re=60nm、Rth=170nm
試料番号10 Re=70nm、Rth=130nm
試料番号11 Re=60nm、Rth=140nm
試料番号12 Re=70nm、Rth=220nm
DSCの測定パンにサンプルを20mg入れる。これを窒素気流中で、10℃/分で30℃から250℃まで昇温した後(1st−run)、30℃まで−10℃/分で冷却する。この後、再度30℃から250℃まで昇温する(2nd−run)。2nd−runで求めたTg(ベースラインが低温側から変位し始める温度)を用いた。
未延伸、延伸セルロースアシレートフィルムを下記浸漬鹸化法で鹸化した。
NaOHの1.5mol/L水溶液を鹸化液として用いた。
これを60℃に調温し、セルロースアシレートフィルムを2分間浸漬した。
この後、0.05mol/Lの硫酸水溶液に30秒浸漬した後、水洗浴を通した。
なお、下記塗布鹸化法でも実施したが、浸漬鹸化法と同様の結果を示した。
イソプロピルアルコール80質量部に水20質量部を加え、これにKOHを1.5mol/Lとなるように溶解し、これを60℃に調温して鹸化液として用いた。
これを60℃のセルロースアシレートフィルム上に10g/m2塗布し、1分間鹸化し
た。その後、50℃の温水をスプレー状にして、10L/m2・分で1分間吹きかけ洗浄
した。
特開平2001−141926号公報の実施例1に従い、2対のニップロール間に周速差を与え、長手方向に延伸した。
このようにして得た偏光膜と、上記鹸化処理した未延伸、延伸セルロースアシレートフィルム及び、鹸化処理した「フジタック」{未延伸トリアセテートフィルム:富士写真フイルム(株)製}を、PVA"PVA−117H"{(株)クラレ製}3質量%水溶液を接着剤として、偏光軸とセルロースアシレートフィルムの長手方向が45゜となるように下記組み合わせで張り合わせた。
偏光板A:延伸セルロースアシレートフィルム/偏光膜/未延伸セルロースアシレートフィルム
偏光板B:延伸セルロースアシレートフィルム/偏光膜/「フジタック」
偏光板C:延伸セルロースアシレートフィルム/偏光膜/延伸セルロースアシレートフィルム
なお、未延伸セルロースアシレートは同じ水準の延伸前のフィルムを使用した。
上記位相差フィルム付き偏光板A、B又はCを、富士通(株)製15インチディスプレー"VL−1530S"(VA方式)の偏光板に代えて使用して得た液晶表示装置を用いて、下記の方法に従い光漏れ量を測定した。その結果、本発明の延伸セルロースアシレートフィルムを用いた偏光板を使用した液晶表示装置はいずれも光漏れが少なく、良好な液晶
表示装置を作製できた。
上記液晶表示装置を、25℃10%RH〜80%RHの雰囲気下、黒画像を表示させたときの光漏れを肉眼で評価し、発生領域の全面積に対する割合を相対評価した。
特開平11−316378号公報の実施例1に記載のセルロースアセテートフィルムの代わりに、本発明の延伸セルロースアシレートフィルムを使用して、同様に液晶層を形成しても、良好な光学補償フィルムを作製することができた。
〔反射防止フィルムの作製〕
本発明の延伸セルロースアシレートフィルムを用いて、発明協会公開技報(公技番号2001−1745)の実施例47に従い反射防止フィルムを作製したところ、良好な光学性能が得られた。
また、本発明の反射防止フィルムの反射防止層を設けたのとは反対側を実施例2の(イ)塗布鹸化に従い鹸化を行い、実施例2の(3)で作製した偏光膜とをPVA"PVA−117H"{(株)クラレ製}3質量%水溶液を接着剤として、偏光軸とセルロースアシレートフィルムの長手方向が45゜となるように貼り合わせた。偏光膜の反射防止フィルムを貼り合わせたのとは反対側には、反射防止層を設けていない同一の水準の延伸セルロースアシレートフィルムを、上記接着剤を用いて貼り合わせた。特開平10−48420号公報の評価試験における実施例1の偏光板を、本発明の反射防止フィルム付き偏光板に換えて、TFT型液晶表示装置に用いたところ、良好な特性の液晶表示装置が得られた。
製造例4の試料B−4(見かけ密度 0.82、微細粒状)を、酢酸で希釈したドープを細孔から貧溶媒中に添加するように再沈殿の条件を変更して、見かけ密度 0.40の綿状の形態の試料B−4−2を得た。得られた試料B−4−2を実施例1に従ってペレット化を試みたところ、気泡を除去することが困難であり、混練に時間を要したがペレットを得ることができた。このペレットから実施例1に記載の方法により溶融製膜を行い、セルロースアシレートフィルムを作製した。得られたフィルムは微小異物、ReおよびRthは実施例1−14と同等の良好な性能を示したが、色調は2であった。
また、製造例4の試料P−4(重量平均重合度/数平均重合度=2.5)について、酢酸への再溶解と水による再沈殿を繰り返すことにより重量平均重合度/数平均重合度=1.5の試料P−4−2を製造した。このときの収率は試料P−4の30%以下であり、P−4−2は工業的採算性の点で適していないものであった。得られた試料P−4−2を実施例1に従ってペレット化を行い、このペレットから実施例1に記載の方法により溶融製膜を行いセルロースアシレートフィルムを作製した。得られたフィルムは微小異物、Re、Rthおよび色調ともに実施例1−11と同等の良好な性能を示した。
製造例1の試料P−1−8(金属/硫黄当量比=0.49)について、中和の際の酢酸マグネシウム4水和物の量を製造例1の2倍とし、水酸化カルシウム水溶液の濃度を0.01質量%とし、かつ水酸化カルシウム水溶液で処理した後に水洗を行わずにそのまま乾燥したP−1−9を作成した。この試料の、前記数式(5)により計算した金属/硫黄当量比の値は4.0であった。このようにして得られたP−1−9を実施例1に従ってペレット化を行い、このペレットから実施例1に記載の方法により溶融製膜を行いセルロースアシレートフィルムを作製した。得られたフィルムは微小異物、Re、Rthともに本発明の好ましい範囲であった。また、色調は「2」であり、P−1−8から作成したセルロースアシレートフィルムに比べてわずかに劣るものであった。さらにまた、商品としては問題ない程度の微小な濁りが観察され、その品質はP−1−8から作製したセルロースアシレートフィルムに比べてわずかに劣るものであった。
更に、製造例1の試料P−1−8について、中和の際の酢酸マグネシウム4水和物の量を製造例1の4倍とし、水酸化カルシウム水溶液の濃度を0.05質量%とし、かつ水酸化カルシウム水溶液で処理した後に水洗を行わずにそのまま乾燥したP−1−10を作成した。この試料の残留酸根は70ppm、残留金属量はそれぞれ、カルシウム 700ppm、マグネシウム 480ppm、ナトリウム 10ppm、カリウム 1ppm以下であった。また、前記数式(5)により計算した金属/硫黄当量比の値は17.2であった。このようにして得られたP−1−10を実施例1に従ってペレット化を行い、このペレットから実施例1に記載の方法により溶融製膜を行い、セルロースアシレートフィルムを作製した。得られたフィルムは微小異物、Re、Rthともに本発明の好ましい範囲であった。色調は「2」であり、P−1−8から作成したセルロースアシレートフィルムに比べてわずかに劣るものであった。しかし、用途によっては商品として問題となる場合がある濁りが観察され、その品質はP−1−8から作製したセルロースアシレートフィルムに比べて劣るものであった。
(1)セルロースアシレートのペレット化
実施例1の各製造例に記載のアシル化剤を、無水酢酸、無水プロピオン酸、酢酸、プロピオン酸、硫酸の混合物とし、アシル化剤中のアセチル/プロピオニル比ならびに反応温度を変化させて、表3に記載のセルロースアシレートを合成した。これらのセルロースアシレートの残留金属量の合計M1+M2は、いずれも800ppm以下であった。また、比較例として、実施例1の本発明外のセルロースアシレートP-1-1(比較例1), P-1-2(比較例2)を用いた。これらのセルロースアシレートを120℃で3時間送風乾燥し、含水率を0.1質量%にした。これに、表3に記載の可塑剤、及び二酸化珪素部粒子(アエロジルR972V)0.05質量%、ホスファイト系安定剤(P−1)0.20質量%、「紫外線吸収剤a」2,4−ビス−(n−オクチルチオ)−6−(4−ヒドロキシ−3,5−ジ−tert−ブチルアニリノ)−1,3,5−トリアジン(0.8質量%)、「紫外線吸収剤b」2(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−tert−ブチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール(0.25質量%)を添加し、混合物を2軸混練押出し機を用
いて190℃で溶融混練した。なお、この2軸混練押出し機には真空ベントを設け、真空排気[0.3気圧(30.3kPa)に設定]を行った。水浴中に直径3mmのストランド状に押出し、長さ5mmに裁断した。
上記方法で調製したセルロースアシレートペレットを、100℃の真空乾燥機で3時間乾燥した。これをTg−10℃になるように調整したホッパーに投入し、単軸押出機を用いて、圧縮比3.0のスクリューを用い、下記の温度でセルロースアシレートを溶融押出した。
スクリュー温度パターン: 上流供給部(180〜195℃)
中間圧縮部(200〜210℃)
下流計量部(210〜240℃)
得られた本発明のセルロースアシレート未延伸フィルムのRe、Rthを測定し、表3に記載した。表3において、フィルムの着色は5段階にて評価し、1は着色がほとんどなく、2はわずかに着色が観察され、3は着色が観察され、4は中程度の着色が観察され、6は著しい着色が観察されることを示す。光学フィルムとしてとして供するに許容されるレベルは1および2である。本発明のフィルムはいずれも着色が少なく、優れた性能を示した。その他の物性はヘイズが0.15%、分子配向軸は0.3°であった。微小異物は長さ0.02mm以下が1個/m2未満、0.02〜0.05mmはなく、光学用途に対しては優れた特性を有するものであった。これに対し、本発明外の方法で製造した比較例のセルロースアシレートフィルムは、熱分解による着色があり、光学フィルムとしての性能は劣っていた。
(3−1)セルロースアシレートフィルムの鹸化
セルロースアシレートフィルムを次の浸漬鹸化法で鹸化した。即ち、2.5mol/LのNaOH水溶液を鹸化液として用いた。これを60℃に調温し、セルロースアシレートフィルムを2分間浸漬した。この後、0.05mol/Lの硫酸水溶液に30秒浸漬し、
水洗した。
(3−2)偏光層の作製
特開平2001−141926号公報の実施例1に従い、2対のニップロール間に周速差を与え、長手方向に延伸し、厚み20μmの偏光層を作製した。
(3−3)貼り合わせ
このようにして得た偏光層と、上記鹸化処理した未延伸および延伸セルロースアシレートフィルムならびに鹸化処理したフジタック(未延伸トリアセテートフィルム)を、PVA((株)クラレ製PVA−117H)3%水溶液を接着剤として、偏光膜の延伸方向とセルロースアシレートの製膜流れ方向(長手方法)に下記組み合わせで張り合わせた。
偏光板A:未延伸セルロースアシレートフィルム/偏光層/フジタックTD80U
偏光板B:未延伸セルロースアシレートフィルム/偏光層/未延伸セルロースアシレートフィルム
VA型液晶セルを使用した26インチおよび40インチの液晶表示装置(シャープ(株)製)に液晶層を挟んで設置されている2対の偏光板のうち、観察者側の片面の偏光板を剥がし、粘着剤を用い、代わりに上記偏光板AまたはBを貼り付けた。観察者側の偏光板の透過軸とバックライト側の偏光板の透過軸が直交するように配置して、液晶表示装置を作成した。得られた液晶表示装置が、黒表示状態で発生する光漏れと色ムラ、面内の均一性を観察した。表3中、評価の欄において○は光漏れと色ムラが殆どなく、目内の均一性の点で商品として供するに問題ないものを示し、△は光漏れと色ムラが存在し、用途によっては商品としては問題となる場合があることを示し、×は光漏れと色ムラが多く、商品として不適切なことを示す。本発明のセルロースアシレートフィルムは、光漏れと色ムラがなく、良好な性質を示した。また、本発明のセルロースアシレートフィルムは色調変化が無く、非常に優れたものであった。
(3−5)低反射フィルムの作成
本発明のセルロースアシレートフィルムを発明協会公開技報(公技番号2001−1745)の実施例47に従い、低反射フィルムを作成したところ、良好な光学性能を示した。
(3−6)光学補償フィルムの作成
本発明のセルロースアシレートフィルムを特開平11−316378号の実施例1に従い、液晶層を塗布し、良好な光学補償フィルムが得られた。
下記表3中、実施例1、2及び8〜11は、それぞれ、参考例1、2及び8〜11と読み替えるものとする。
Claims (14)
- 下記数式(1)〜(3)のアシル置換度を有し、微量電量滴定法により測定した残留硫酸根量(硫黄原子の含有量として)が0〜500ppmであり、且つJIS K−7365に規定される方法による見かけ密度が0.7〜1.2g/mlのセルロースアシレートを少なくとも含有する組成物を溶融製膜することを特徴とするセルロースアシレートフィルムの製造方法。
数式(1):2.0≦A+B≦3
数式(2):0.25≦A≦1.7
数式(3):1.0≦B≦2.75
(Aはアセチル基の置換度、Bは炭素数3以上7以下のアシル基の置換度の総和を表す。) - セルロースアシレートの炭素数3以上7以下のアシル基が、プロピオニル基又はブチリル基である請求項1記載のセルロースアシレートフィルムの製造方法。
- セルロースアシレートの残留硫酸根量(硫黄原子の含有量として)が0〜300ppmである請求項1又は2に記載のセルロースアシレートフィルムの製造方法。
- セルロースアシレートの残留金属量(M1+M2)が下記数式(4)を満たす請求項1〜3のいずれかに記載のセルロースアシレートフィルムの製造方法。
数式(4):0ppm<M1+M2<1000ppm
(M1はアルカリ金属の残留金属量、M2は2族の金属の残留金属量を表す。) - セルロースアシレートの、下記数式(5)にて与えられる金属/硫黄当量比が0.25〜3である請求項1〜4のいずれかに記載のセルロースアシレートフィルムの製造方法。
数式(5):金属/硫黄当量比=((M1のモル換算量/2)+M2のモル換算量)/Sのモル換算量
(M1はアルカリ金属の残留金属量、M2は2族の金属の残留金属量、Sはセルロースアシレートの残留硫酸根量(硫黄原子の含有量として)を表す。) - セルロースアシレートの重量平均重合度/数平均重合度が1.6〜3.6である請求項1〜5のいずれかに記載のセルロースアシレートフィルムの製造方法。
- 請求項1〜6のいずれかに記載の製造方法により製造されたセルロースアシレートフィルム。
- 面内のレターデーション(Re)と厚み方向のレターデーション(Rth)が、下記数式(6)〜(8)を満足する請求項7に記載のセルロースアシレートフィルム。
数式(6):Rth≧Re
数式(7):300nm≧Re≧0nm
数式(8):500nm≧Rth≧0nm - 請求項7または8に記載のセルロースアシレートフィルムを、少なくとも1方向に、1%以上500%以下延伸したセルロースアシレートフィルム。
- 請求項7〜9のいずれかに記載のセルロースアシレートフィルムを用いたことを特徴とする位相差フィルム。
- 偏光膜と該偏光膜を挟持する2枚の保護フィルムとからなる偏光板であって、請求項7〜9のいずれかに記載のセルロースアシレートフィルム又は請求項10に記載の位相差フィルムを、偏光膜の少なくとも一方の保護フィルムとして有することを特徴とする偏光板。
- 請求項7〜9のいずれかに記載のセルロースアシレートフィルムまたは、請求項10に記載の位相差フィルム上に、液晶性化合物を配向させて形成した光学異方層を有することを特徴とする光学補償フィルム。
- 請求項7〜9のいずれかに記載のセルロースアシレートフィルムまたは、請求項10に記載の位相差フィルム上に、反射防止層を有してなることを特徴とする反射防止フィルム。
- 請求項7〜9のいずれかに記載のセルロースアシレートフィルム、請求項10に記載の位相差フィルム、請求項11に記載の偏光板、請求項12に記載の光学補償フィルム又は請求項13に記載の反射防止フィルムの少なくともいずれかを用いることを特徴とする画像表示装置。
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