JP4792677B2 - セルロースエステルフィルム - Google Patents

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ィルム、特に偏光板、偏光板用保護フィルムに用いられるセルロースエステルフィルムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ノートパソコン等の液晶を搭載した情報機器の薄型、軽量化に関する開発が進んでいる。それに伴って、液晶表示装置に用いられる偏光板用保護フィルムに対してもますます薄膜化の要求が強くなってきている。偏光板用保護フィルムには、一般的にセルローストリアセテートフィルムが広く使用されているが、セルローストリアセテートフィルムを単純に薄膜化すると、様々な問題が発生することが我々の研究で明らかになってきた。
【０００３】
従来、偏光板用保護フィルムに使用されるセルローストリアセテートフィルムには、フィルムに柔軟性や透湿性を向上する目的で可塑剤が使用されている。一方、セルローストリアセテートフィルムを単純に薄膜化すると、フィルムの透湿性が劣化して十分に水分をカットすることができず、偏光板にしたときに接着剤や偏光子が劣化を起こすことがあった。この対策として、薄膜化した分だけ可塑剤を増量することが考えられるが、可塑剤を単純に増量するだけでは透湿性の改良効果が十分ではなく、また保留性の劣化等、新たな問題を引き起こすことが判明した。保留性とは、高温多湿の環境下で、可塑剤等の添加剤がフィルム外に析出や揮発すること等によりフィルムの質量が減量する性質を保留性という。従来のセルロースエステルフィルムではこの保留性が悪く液晶画像表示装置の機能低下を来している。特開平１１−０９２５７４号にクエン酸エステルを用いた例が、特開平１１−１２４４４５号にペンタエリスリトールエステル、ジペンタエリスリトールエステルを用いた例が、特開平１１−２４６７０４号にグリセリドを用いた例が、特開２０００−６３５６０にジグリセリンエステルを用いた例がそれぞれ開示されているが、これ等はいずれも透湿性の改良効果が十分ではなく、また保留性の劣化も見られた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、透湿性及び保留性に優れたセルロースエステルフィルムを提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は、下記（１）〜（５）の手段により達成される。
（１）下記一般式（１）で表される脂肪族多価アルコール
一般式（１）
Ｒ _１ −（ＯＨ） _ｎ
（Ｒ _１ はｎ価の炭素原子数１〜６の脂肪族有機基であり、ｎは２以上５以下である）
または、テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ジブチレングリコールから選ばれる脂肪族多価アルコールと、分子内に芳香族環またはシクロアルキル環を有するモノカルボン酸の一種以上との多価アルコールエステルを含有し、透湿度が２０〜２６０（ｇ／ｍ ^２ ；２４ｈ、２５℃、９０％ＲＨ）であることを特徴とするセルロースエステルフィルム。
（２）トリメチロールプロパン、メチルペンタン−１，３，５−トリオール、キシリトール、テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、またはジブチレングリコールから選ばれる脂肪族多価アルコールと、分子内に芳香族環またはシクロアルキル環を有するモノカルボン酸の一種以上との多価アルコールエステルを含有し、透湿度が２０〜２６０（ｇ／ｍ ^２ ；２４ｈ、２５℃、９０％ＲＨ）であることを特徴とする前記（１）に記載のセルロースエステルフィルム。
（３）トリメチロールプロパンと、分子内に芳香族環を有するモノカルボン酸の一種以上との多価アルコールエステルを含有し、透湿度が２０〜２６０（ｇ／ｍ ^２ ；２４ｈ、２５℃、９０％ＲＨ）であることを特徴とする前記（１）に記載のセルロースエステルフィルム。
（４）保留性が０．０〜２．０％であることを特徴とする前記（１）〜（３）のいずれか１項に記載のセルロースエステルフィルム。
（５）膜厚が１０〜６５μｍであることを特徴とする前記（１）〜（４）のいずれか１項に記載のセルロースエステルフィルム。
なお、以下１〜５は参考とされる手段である。
【０００６】
１．脂肪族多価アルコールと１種以上のモノカルボン酸との多価アルコールエステルを含有し、透湿度が２０〜２６０（ｇ／ｍ²；２４ｈ、２５℃、９０％ＲＨ）であることを特徴とするセルロースエステルフィルム。
【０００７】
２．保留性が０．０〜２．０％であることを特徴とする上記１に記載のセルロースエステルフィルム。
【０００８】
３．モノカルボン酸が、分子内に芳香環またはシクロアルキル環を有することを特徴とする上記１または２に記載のセルロースエステルフィルム。
【０００９】
４．脂肪族多価アルコールが、２〜２０価であることを特徴とする上記１〜３のいずれか１項に記載のセルロースエステルフィルム。
【００１０】
５．膜厚が１０〜６５μｍであることを特徴とする上記１〜４のいずれか１項に記載のセルロースエステルフィルム。
【００１１】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明者は、上記課題を改善するため鋭意検討を重ねた結果、薄膜の光学フィルムであっても透湿度を満足し、さらに保留性に優れたセルロースエステルフィルムを得ることを見出した。
【００１２】
すなわち、セルロースエステルフィルムに、脂肪族多価アルコールと１種以上のモノカルボン酸との多価アルコールエステルを含有し、透湿度を本発明の範囲に設定することにより上記課題を達成することができた。
【００１３】
これらの効果に対する本発明の多価アルコールエステスルの機能については十分には解明されていないが、多価アルコールエステスルを使用することにより、従来の可塑剤を減量できることの寄与が大きいと考えられる。
【００１４】
ここで保留性とは、高温多湿の環境下で、可塑剤等の添加剤がフィルム外に析出や揮発すること等によりフィルムの質量が減量する性質をいい、具体的には、サンプルを、２３℃、５５％ＲＨで１日放置後の質量を測定した後、８０℃、９０％ＲＨの条件下で２週間放置し、さらに２週間放置後のサンプルを２３℃、５５％ＲＨで１日放置後の質量を測定し、以下の式で保留性を計算する。
【００１５】
保留性＝（処理前のサンプル質量−処理後のサンプル質量）／処理前のサンプル質量×１００（％）
保留性は２．０％以下であることが好ましく、１．０％以下であることがより好ましく、０．５％以下であることがより好ましく、０．１％以下であることが更に好ましい。
【００１６】
次に、本発明に用いられる脂肪族多価アルコールエステルについて詳細に説明する。本発明の脂肪族多価アルコールエステルは、２価以上の脂肪族多価アルコールと１種以上のモノカルボン酸とのエステルである。
【００１７】
（脂肪族多価アルコール）
本発明に用いられる脂肪族多価アルコールは、２価以上のアルコールで次の一般式（１）で表される。
【００１８】
一般式（１） Ｒ₁−（ＯＨ）_n
ただし、Ｒ₁はｎ価の脂肪族有機基、ｎは２以上の正の整数、ＯＨ基はアルコール性、及び／またはフェノール性水酸基を表す。
【００１９】
ｎ価の脂肪族有機基としては、アルキレン基（例えばメチレン基、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基等）、アルケニレン基（例えばエテニレン基等）、アルキニレン基（例えばエチニレン基等）、シクロアルキレン基（例えば１，４−シクロヘキサンジイル基等）、アルカントリイル基（例えば１，２，３−プロパントリイル基等）が挙げられる。ｎ価の脂肪族有機基は置換基（例えばヒドロキシ基、アルキル基、ハロゲン原子等）を有するものを含む。
【００２０】
ｎは２〜２０が好ましい。
好ましい多価アルコールの例としては、例えばアドニトール、アラビトール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、１，２−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、ジブチレングリコール、１，２，４−ブタントリオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ヘキサントリオール、ガラクチトール、マンニトール、３−メチルペンタン−１，３，５−トリオール、ピナコール、ソルビトール、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、キシリトール等を挙げることができる。特に、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ソルビトール、トリメチロールプロパン、キシリトールが好ましい。
【００２１】
（モノカルボン酸）
本発明の多価アルコールエステルにおけるモノカルボン酸としては、特に制限はなく公知の脂肪族モノカルボン酸、脂環族モノカルボン酸、芳香族モノカルボン酸等を用いることができる。脂環族モノカルボン酸、芳香族モノカルボン酸を用いると透湿性、保留性を向上させる点で好ましい。
【００２２】
好ましいモノカルボン酸の例としては、以下のようなものを挙げることができるが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００２３】
脂肪族モノカルボン酸としては、炭素数１〜３２の直鎖または側鎖を有する脂肪酸を好ましく用いることができる。炭素数は１〜２０であることが更に好ましく、１〜１０であることが特に好ましい。酢酸を含有するとセルロースエステルとの相溶性が増すため好ましく、酢酸と他のモノカルボン酸を混合して用いることも好ましい。
【００２４】
好ましい脂肪族モノカルボン酸としては、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、２−エチル−ヘキサンカルボン酸、ウンデシル酸、ラウリン酸、トリデシル酸、ミリスチン酸、ペンタデシル酸、パルミチン酸、ヘプタデシル酸、ステアリン酸、ノナデカン酸、アラキン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、セロチン酸、ヘプタコサン酸、モンタン酸、メリシン酸、ラクセル酸等の飽和脂肪酸、ウンデシレン酸、オレイン酸、ソルビン酸、リノール酸、リノレン酸、アラキドン酸等の不飽和脂肪酸等を挙げることができる。これらは更に置換基を有しても良い。
【００２５】
好ましい脂環族モノカルボン酸の例としては、シクロペンタンカルボン酸、シクロヘキサンカルボン酸、シクロオクタンカルボン酸、またはそれらの誘導体を挙げることができる。
【００２６】
好ましい芳香族モノカルボン酸の例としては、安息香酸、トルイル酸等の安息香酸のベンゼン環にアルキル基を導入したもの、ビフェニルカルボン酸、ナフタリンカルボン酸、テトラリンカルボン酸等のベンゼン環を２個以上有する芳香族モノカルボン酸、またはそれらの誘導体を挙げることができる。特に安息香酸が好ましい。
【００２７】
（多価アルコールエステル）
本発明に用いられる多価アルコールエステルの分子量は特に制限はないが、３００〜１５００であることが好ましく、３５０〜７５０であることが更に好ましい。保留性の点では大きい方が好ましく、透湿性、セルロースエステルとの相溶性の点では小さい方が好ましい。
【００２８】
本発明の多価アルコールエステルにおけるカルボン酸は一種類でも、二種以上の混合でもよい。また、多価アルコール中のＯＨ基は全てエステル化してもよいし、一部をＯＨ基のままで残してもよい。好ましくは、分子内に芳香環もしくはシクロアルキル環を３つ以上有することが好ましい。
【００２９】
本発明に用いられる多価アルコールエステルの例を以下に示す。
【００３０】
【化１】

【００３１】
【化２】

【００３２】
【化３】

【００３３】
【化４】

【００３４】
多価アルコールエステルの使用量は、セルロースエステルに対して３〜３０質量％が好ましく、５〜２５質量％が更に好ましく、特に好ましくは５〜２０質量％である。
【００３５】
（セルロースエステル）
本発明に用いられるセルロースエステルは、セルロースの低級脂肪酸エステルであることが好ましい。セルロースの低級脂肪酸エステルにおける低級脂肪酸とは炭素原子数が６以下の脂肪酸を意味し、セルロースの低級脂肪酸エステルとしては、例えば、セルロースアセテート、セルロースプロピオネート、セルロースブチレート等や、特開平１０−４５８０４号、同０８−２３１７６１号、米国特許第２，３１９，０５２号等に記載されているようなセルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチレート等の混合脂肪酸エステルを挙げることができる。上記記載の中でも、特に好ましく用いられるセルロースの低級脂肪酸エステルは、セルローストリアセテート、セルロースアセテートプロピオネートである。
【００３６】
セルローストリアセテートの場合には、フィルム強度の観点から、重合度２５０〜４００、平均酢化度（結合酢酸量）５４．０〜６２．５％が好ましく、平均酢化度５８．０〜６２．５％が更に好ましい。
【００３７】
最も好ましいセルロースの低級脂肪酸エステルは、炭素原子数２〜４のアシル基を置換基として有し、アセチル基の置換度をＸとし、プロピオニル基またはブチリル基の置換度をＹとした時、下記式（Ｉ）及び（II）を同時に満たすセルロースエステルを含むセルロースエステルである。
【００３８】
式（Ｉ） ２．６≦Ｘ＋Ｙ≦３．０
式（II） ０≦Ｘ≦２．５
この内、特にセルロースアセテートプロピオネートが好ましく、中でも１．９≦Ｘ≦２．５であり、０．１≦Ｙ≦０．９であることが好ましい。アシル基で置換されていない部分は通常水酸基として存在している。これ等は公知の方法で合成することができる。
【００３９】
セルロースエステルは、綿花リンター、木材パルプ、ケナフ等を原料として合成されたセルロースエステルを単独あるいは混合して用いることができる。特に綿花リンター（以下、単にリンターということがある）から合成されたセルロースエステルを単独あるいは混合して用いることが好ましい。
【００４０】
（セルロースエステルフィルムの製造方法）
次に、本発明のセルロースエステルフィルムの製造方法について説明する。
【００４１】
本発明のセルロースエステルフィルムの製造は、セルロースエステルを溶剤に溶解させたドープ液を塗布、乾燥して行われる。ドープ液には必要に応じて各種添加剤を混合することができる。
【００４２】
ドープ液中のセルロースエステルの濃度は、濃い方が支持体に流延した後の乾燥負荷が低減できて好ましいが、セルロースエステルの濃度が濃過ぎると濾過時の負荷が増えて、濾過精度が悪くなる。これ等を両立する濃度としては、１０〜３０質量％が好ましく、更に好ましくは１５〜２５質量％である。
【００４３】
本発明のドープ液に用いられる溶剤は、単独でも併用でもよいが、セルロースエステルの良溶剤と貧溶剤を混合して使用することが生産効率の点で好ましく、良溶剤と貧溶剤の混合比率の好ましい範囲は、良溶剤が７０〜９８質量％であり、貧溶剤が３０〜２質量％である。
【００４４】
本発明に用いられる良溶剤、貧溶剤とは、使用するセルロースエステルを単独で溶解するものを良溶剤、単独で膨潤するかまたは溶解しないものを貧溶剤と定義している。そのため、セルロースエステルの平均酢化度によっては、良溶剤、貧溶剤が変わり、例えばアセトンを溶剤として用いるときには、セルロースエステルの平均酢化度５５％では良溶剤になり、平均酢化度６０％では貧溶剤となってしまう。
【００４５】
本発明に用いられる良溶剤としては、メチレンクロライド等の有機ハロゲン化合物やジオキソラン類、セルロースアセテートプロピオネートの場合はメチレンクロライド、アセトン、酢酸メチル等が挙げられる。
【００４６】
また、本発明に用いられる貧溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、ｎ−ブタノール、シクロヘキサン、アセトン、シクロヘキサノン等が挙げられる。
【００４７】
上記記載のドープ液を調製する時の、セルロースエステルの溶解方法としては、一般的な方法を用いることができるが、加圧下で、溶剤の常圧での沸点以上でかつ溶剤が沸騰しない範囲の温度で加熱し、攪拌しながら溶解する方法が、ゲルやママコと呼ばれる塊状未溶解物の発生を防止するため、好ましい。また、セルロースエステルを貧溶剤と混合し、湿潤あるいは膨潤させた後、さらに良溶剤と混合して溶解する方法も好ましく用いられる。
【００４８】
加圧は、窒素ガス等の不活性気体を圧入する方法や、加熱による溶剤の蒸気圧の上昇によって行ってもよい。加熱は、外部から行うことが好ましく、例えばジャケットタイプのものは温度コントロールが容易で好ましい。
【００４９】
溶剤を添加した後の加熱温度は、使用溶剤の常圧での沸点以上で、かつ溶剤が沸騰しない範囲の温度が、セルロースエステルの溶解性の観点から好ましいが、加熱温度が高過ぎると必要とされる圧力が大きくなり生産性が悪くなる。好ましい加熱温度の範囲は４５〜１２０℃であり、６０〜１１０℃がより好ましく、７０℃〜１０５℃が更に好ましい。また、圧力は、設定温度で溶剤が沸騰しないように調整される。
【００５０】
次に、このセルロースエステル溶液を濾紙等の適当な濾材を用いて濾過する。濾材としては、不溶物等を除去するために絶対濾過精度が小さい方が好ましいが、絶対濾過精度が小さ過ぎると濾材の目詰まりが発生しやすいという問題点がある。このため絶対濾過精度０．００８ｍｍ以下の濾材が好ましく、０．００１〜０．００８ｍｍの範囲の濾材がより好ましく、０．００３〜０．００６ｍｍの範囲の濾材がさらに好ましい。
【００５１】
濾材の材質は特に制限はなく、通常の濾材を使用することができるが、ポリプロピレン、テフロン（Ｒ）等のプラスチック製の濾材やステンレス等の金属製の濾材が繊維の脱落等がなく好ましい。
【００５２】
ドープ液の濾過は通常の方法で行うことができるが、加圧下で、溶剤の常圧での沸点以上でかつ溶剤が沸騰しない範囲の温度で加熱しながら濾過する方法が、濾材前後の差圧（以下、濾圧とすることがある）の上昇が小さく、好ましい。好ましい濾過の温度は４５〜１２０℃であり、４５〜７０℃がより好ましく、４５〜５５℃が更に好ましい。
【００５３】
濾圧は小さい方が好ましい。濾圧は１．６×１０⁶Ｐａ以下であることが好ましく、１．２×１０⁶Ｐａ以下であることがより好ましく、１．０×１０⁶Ｐａ以下であることが更に好ましい。
【００５４】
流延（キャスト）工程における支持体は、無端ベルト状もしくはドラム状のステンレスを鏡面仕上げした支持体が好ましく用いられる。キャスト工程の支持体の温度は０℃〜溶剤の沸点未満の温度が好ましい。温度が高い方が乾燥速度が速くできるが、あまり高過ぎると発泡したり、平面性が劣化する場合がある。好ましい支持体温度は０〜５０℃であり、５〜３０℃がさらに好ましい。支持体の温度を制御する方法は特に制限されないが、温風または冷風を吹きかける方法や、温水バットを支持体に接触させる方法がある。温水バットを用いる方が、熱の伝達が効率的に行われ、支持体の温度が一定になる間での時間が短く、好ましい。温風を用いる場合は、目的の温度よりも高い温度の風を使う必要があることがある。
【００５５】
セルロースエステルフィルムが良好な平面性を示すためには、支持体から剥離する際の残留溶媒量は、１０〜１２０％が好ましく、更に好ましくは２０〜４０％または６０〜１２０％であり、特に好ましくは２０〜３０％または７０〜１１５％である。
【００５６】
本発明においては、残留溶媒量は下記式で定義される。
残留溶媒量＝（（加熱処理前のフィルム質量−加熱処理後のフィルム質量）／加熱処理後のフィルム質量）×１００（％）
尚、残留溶媒量を測定する際の加熱処理とは、フィルムを１１５℃で１時間加熱することをいう。
【００５７】
また、セルロースエステルフィルムの乾燥工程においては、支持体より剥離したフィルムを更に乾燥し、残留溶媒量を３質量％以下にすることが好ましく、更に０．５質量％以下が好ましい。
【００５８】
フィルム乾燥工程では一般にロール懸垂方式か、テンター方式でフィルムを搬送しながら乾燥する方式が採られる。
【００５９】
支持体より剥離した直後の残留溶剤量の多いところで、テンター方式で幅保持または延伸を行うことが、寸法安定性向上効果をより発揮するため好ましい。フィルムを乾燥させる手段は、特に制限なく、熱風、赤外線、加熱ロール、マイクロ波等で行う。簡便さの点で熱風で行うのが好ましい。乾燥温度は４０〜１５０℃の範囲で段階的に高くしていくことが好ましく、寸法安定性を良くするためには５０〜１４０℃で行うことがさらに好ましい。
【００６０】
セルロースエステルフィルムの膜厚は、薄い方が出来上がった偏光板が薄くなり、液晶ディスプレイの薄膜化が容易になるため好ましいが、薄過ぎると、透湿度や、引き裂き強度等が劣化する。これ等を両立するセルロースエステルフィルムの膜厚は、１０〜６５μｍが好ましく、２０〜６０μｍが更に好ましく、３５〜５０μｍが特に好ましい。
【００６１】
（用途）
本発明のセルロースエステルフィルムは、高い透湿性、寸法安定性等から液晶表示用部材に用いられるのが好ましい。液晶表示用部材とは液晶表示装置に使用される部材のことで、例えば、偏光板、偏光板用保護フィルム、位相差板、反射板、視野角向上フィルム、防眩フィルム、無反射フィルム、帯電防止フィルム等が挙げられる。本発明のセルロースエステルフィルムは、上記記載の中でも偏光板、偏光板用保護フィルムに好ましく用いられる。
【００６２】
偏光板は、一般的な方法で作製することができる。例えば、本発明のセルロースエステルフィルムをアルカリ鹸化処理した後に、沃素溶液中に浸漬延伸して作製した偏光膜の両面に、完全ケン化型ポリビニルアルコール水溶液を用いて貼り合わせる方法がある。アルカリ鹸化処理とは、水系接着剤の濡れを良くし、接着性を向上させるために、セルロースエステルフィルムを高温の強アルカリ液中に浸ける処理のことをいう。
【００６３】
本発明において、上記のようにして製造されたセルロースエステルフィルムの面内方向におけるレターデーションＲ₀（ｎｍ）は小さいほど良く、１００ｎｍ以下であることが好ましく、１０ｎｍ以下であることがより好ましく、５ｎｍ以下であることが更に好ましい。或いは、位相差フィルムとして用いる場合は、Ｒ₀（ｎｍ）は５０〜１０００ｎｍのものが好ましく用いられる。
【００６４】
レターデーションＲ₀を求めるには、自動複屈折率計を用いてセルロースエステルフィルムを５９０ｎｍの波長において３次元屈折率測定を行い、遅相軸角θ₁及び屈折率Ｎｘ、Ｎｙを求め、下記式に従って面内方向のレターデーションＲ₀を算出する。
【００６５】
Ｒ₀＝（Ｎｘ−Ｎｙ）×ｄ
式中、Ｎｘはフィルムの製膜方向に平行な方向におけるフィルムの屈折率、Ｎｙは製膜方向に垂直な方向におけるフィルムの屈折率、ｄはフィルムの厚み（ｎｍ）をそれぞれ表す。
【００６６】
本発明の光学フィルムの製膜方向（長手方向に相当する）と、フィルムの遅相軸とのなす角度θ₀が０°、＋９０°もしくは−９０°に近いほど好ましい。特に偏光板保護フィルムとして用いる場合に、得られる偏光板の偏光度向上に寄与する。ここで遅相軸とは、フィルム面内の屈折率が最も高くなる方向である。
【００６７】
更に、θ₁（ラジアン）と面内方向のレターデーションＲ₀が下記の関係にあることがより好ましい。（θ₀（°）よりθ₁（ラジアン）を求める。）
ｐ≦１−ｓｉｎ²（２θ₁）・ｓｉｎ²（πＲ₀／λ）
ｐは、０．９９９００以上であることが好ましく、０．９９９９０以上であることがより好ましく、０．９９９９５以上であることが更に好ましく、０．９９９９９以上が特に好ましい。λは、Ｒ₀及びθ₁を求めるための三次元屈折率測定の際の光の波長（ｎｍ）を表し、３８０〜６５０ｎｍの範囲にある。好ましくは、λが５９０ｎｍの時に上式を満たすことが好ましく、更に好ましくはλが４００ｎｍの時に上式を満たすことである。
【００６８】
以下、本発明を更に詳細に説明する。
（添加剤）
本発明のセルロースエステルフィルムには、必要に応じて可塑剤、紫外線吸収剤、マット剤、染料等の添加剤を添加してもよい。
【００６９】
本発明では、可塑剤機能を有する多価アルコールエステルと従来の可塑剤を併用することができる。従来の可塑剤の使用量は、ゼロまたは多価アルコールエステルを使用しないときに比べ少ない量が好ましく、具体的にはセルロースエステルに対して０〜３０質量％が好ましく、０〜２５質量％が更に好ましく、特に好ましくは０〜２０質量％である。
【００７０】
本発明に用いることのできる可塑剤としては特に限定されないが、例えばリン酸エステル系可塑剤、フタル酸エステル系可塑剤、グリコレート系可塑剤等を好ましく用いることができる。リン酸エステル系可塑剤では、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート、オクチルジフェニルホスフェート、ジフェニルビフェニルホスフェート、トリオクチルホスフェート、トリブチルホスフェート等、フタル酸エステル系可塑剤では、ジエチルフタレート、ジメトキシエチルフタレート、ジメチルフタレート、ジオクチルフタレート、ジブチルフタレート、ジ−２−エチルヘキシルフタレート、グリコレート系可塑剤ではブチルフタリルブチルグリコレート、エチルフタリルエチルグリコレート、メチルフタリルエチルグリコレート等を用いることができる。これ等の可塑剤は単独あるいは２種以上混合して用いることができる。
【００７１】
本発明に用いられる紫外線吸収剤は、液晶の劣化防止の観点から、３７０ｎｍ以下の紫外線の吸収能に優れ、かつ良好な液晶表示性の観点から、４００ｎｍ以上の可視光の吸収が少ないものが好ましい。本発明においては、特に３７０ｎｍでの透過率が１０％以下であることが好ましく、より好ましくは５％以下、更に好ましくは２％以下である。
【００７２】
本発明のセルロースエステルフィルムに添加される紫外線吸収剤は、分子内に芳香族環を２つ以上有する紫外線吸収剤が好ましく用いられる。
【００７３】
本発明に用いられる紫外線吸収剤は特に限定されないが、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、無機粉体等が挙げられる。本発明で好ましく用いられる紫外線吸収剤は、透明性が高く、偏光板や液晶素子の劣化を防ぐ効果に優れたベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤やベンゾフェノン系紫外線吸収剤が好ましく、不要な着色がより少ないベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤が特に好ましい。本発明に用いられる紫外線吸収剤の具体例として、例えばチバ・スペシャルティ・ケミカルズ（株）製のＴＩＮＵＶＩＮ１０９、１７１、３２６、３２７、３２８等を好ましく用いることができるが、本発明はこれ等に限定されるものではない。
【００７４】
紫外線吸収剤は単独で用いてもよいし、２種以上の混合物であってもよい。
また、紫外線吸収剤としては高分子紫外線吸収剤も好ましく用いることができ、特に特開平６−１４８４３０号記載のポリマータイプの紫外線吸収剤が好ましく用いられる。
【００７５】
紫外線吸収剤の添加方法は、アルコール、メチレンクロライド、ジオキソラン等の有機溶媒に紫外線吸収剤を溶解してからドープに添加するか、または直接ドープ組成中に添加してもよい。無機粉体のように有機溶剤に溶解しないものは、有機溶剤とセルロースエステル中にデゾルバーやサンドミルを使用し、分散してからドープに添加する。
【００７６】
紫外線吸収剤の使用量は化合物の種類、使用条件等により一様ではないが、セルロースエステルフィルムの膜厚が３０〜２００μｍの場合は、セルロースエステルフィルムに対して０．５〜４．０質量％が好ましく、０．６〜２．０質量％がさらに好ましい。
【００７７】
本発明には必要に応じてマット剤として酸化珪素等の微粒子を加えてもよい。マット剤微粒子は有機物によって表面処理されていることが、フィルムのヘイズを低下できるため好ましい。
【００７８】
表面処理で好ましい有機物としては、ハロシラン類、アルコキシシラン類、シラザン、シロキサン等が挙げられる。微粒子の平均径が大きい方がマット効果は大きく、平均径の小さい方は透明性に優れるため、本発明においては、微粒子の一次粒子の平均径は５〜５０ｎｍが好ましく、更に好ましくは７〜２０ｎｍである。
【００７９】
酸化珪素の微粒子としては特に限定されないが、例えばアエロジル（株）製のＡＥＲＯＳＩＬ２００、２００Ｖ、３００、Ｒ９７２、Ｒ９７２Ｖ、Ｒ９７２ＣＦ、Ｒ９７４、Ｒ２０２、Ｒ８０５、Ｒ８１２、ＯＸ５０、ＴＴ６００等が挙げられ、好ましくはＡＥＲＯＳＩＬ ２００、２００Ｖ、Ｒ９７２、Ｒ９７２Ｖ、Ｒ９７４、Ｒ２０２、Ｒ８０５、Ｒ８１２等が挙げられる。
【００８０】
各種添加剤はセルロースエステルが溶解しているドープ液にバッチ添加してもよいし、添加剤溶解液を別途用意してインライン添加してもよい。特にマット剤は濾材への負荷を減らすために一部または全量をインライン添加することが好ましい。
【００８１】
添加剤溶解液をインライン添加する場合は、ドープとの混合性を良くするため、少量のセルロースエステルを溶解するのが好ましい。好ましいセルロースエステルの量は、溶剤１００質量部に対して１〜１０質量部で、より好ましくは３〜５質量部である。
【００８２】
本発明において、セルロースエステルを溶剤に溶解させたドープ液と、各種添加剤と少量のセルロースエステルとを溶解させた溶液をインライン添加、混合を行うためには、例えば、スタチックミキサー（東レエンジニアリング製）、ＳＷＪ（東レ静止型管内混合器 Ｈｉ−Ｍｉｘｅｒ）等のインラインミキサーが好ましく用いられる。インラインミキサーを用いる場合、高圧下で濃縮溶解することが好ましく、加圧容器の種類は特に問うところではなく、所定の圧力に耐えることができ、加圧下で加熱、攪拌ができればよい。加圧容器には、圧力計、温度計等の計器類を適宜配設するのが好ましい。
【００８３】
【実施例】
以下に実施例を用いて、本発明の態様を具体的に説明するが、本発明はこれ等に限定されない。
【００８４】
実施例１
（ドープ液の調製）
セルローストリアセテート（リンター、酢化度６２．０％） １６０ｋｇ
ジプロピレングリコールジベンゾエート ４０ｋｇ
メチレンクロライド ７７０ｋｇ
エタノール ６５ｋｇ
以上を密閉容器に投入し、撹拌しながら溶解してドープ液を作製した。次いで、ベルト流延装置を用い、ドープ液を３３℃、１５００ｍｍ幅のステンレスバンド支持体上に均一に流延した。ステンレスバンドの温度は２５℃に制御した。ステンレスバンド支持体上で、流延（キャスト）したフイルム中の残留溶媒量が２５％になるまで溶媒を蒸発させ、次いで剥離張力１２７Ｎ／ｍで、ステンレスバンド支持体から剥離した。剥離したセルローストリアセテートフィルムは、乾燥ゾーンを多数のロールで搬送させながら乾燥させ、膜厚４０μｍのセルローストリアセテートフィルムのサンプル１０１を得た。
【００８５】
ジプロピレングリコールジベンゾエートを表１に記載の添加剤に変更した以外は上記と同様の方法でサンプル１０２〜１１８を作製した。また、ＴＩＮＵＶＩＮ１０９、１７１、３２６（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（株）製ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤）を各０．８ｇづつ添加した以外はサンプル１０５と同様の方法でサンプル１１９を作製した。
【００８６】
以下の方法で、得られたサンプル１０１〜１１９について透湿度及び保留性を、サンプル１０１〜１１４についてレターデーションＲ₀及び遅相軸角θ₁を測定し偏光度ｐを算出した。その結果を表１に示す。
【００８７】
〈透湿度〉
ＪＩＳ Ｚ ０２０８に記載の方法に従い透湿度を測定した。測定時の条件は２５℃、９０％ＲＨである。
【００８８】
透湿度は２０〜３００（ｇ／ｍ²；２４ｈ）が好ましく、更に好ましくは２０〜２００（ｇ／ｍ²；２４ｈ）であり、２０〜１５０（ｇ／ｍ²；２４ｈ）が特に好ましい。
【００８９】
〈保留性〉
サンプルを１０ｃｍ×１０ｃｍのサイズに断裁し、２３℃、５５％ＲＨで１日放置後の質量を測定した後、８０℃、９０％ＲＨの条件下で２週間放置した。さらに２週間放置後のサンプルを２３℃、５５％ＲＨで１日放置後の質量を測定し、以下の式で保留性を計算した。
【００９０】
保留性＝（処理前のサンプル質量−処理後のサンプル質量）／処理前のサンプル質量×１００（％）
〈レターデーションＲ₀、遅相軸角θ₁〉
自動複屈折率計ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ（王子計測機器（株）製）を用いて、作製したサンプル１０１〜１１４を２３℃、５５％ＲＨの環境下で、５９０ｎｍの波長において３次元屈折率測定を行い、遅相軸角θ₀（°）及び屈折率Ｎｘ、Ｎｙ、Ｎｚを求めた。前記式に従って面内方向のレターデーションＲ₀を算出した。
【００９１】
さらに、下記式に従って偏光度ｐを算出した。（θ₀（°）よりθ₁（ラジアン）を求めた。）
ｐ＝１−ｓｉｎ²（２θ₁）・ｓｉｎ²（πＲ₀／λ）
式中、λは測定波長（ｎｍ）を表し、５９０である。
【００９２】
ｐは、０．９９９０以上であることが好ましく、０．９９９９以上であることがより好ましく、０．９９９９５以上であることが更に好ましく、０．９９９９９以上が特に好ましい。
【００９３】
【表１】

【００９４】
実施例２
実施例１で作製したサンプル１０１〜１１４、１１９をアルカリ鹸化処理した後に、沃素溶液中に浸漬延伸して作製した偏光膜の両面に、完全ケン化型ポリビニルアルコール水溶液を用いて貼り合わせて偏光板を作製した。
【００９５】
１５型ＴＦＴ型カラー液晶ディスプレーＬＡ−１５２９ＨＭ（ＮＥＣ製）の偏光板を剥がし、上記で作製した偏光板を液晶セルのサイズに合わせて断裁した。液晶セルを挟むようにして、実施例１で作製したサンプル１０１〜１１４、１１９を用いて作製した偏光板２枚を偏光板の偏光軸が元と変わらないように互いに直交するように貼り付け、１５型ＴＦＴ型カラー液晶ディスプレーを作製し、セルロースエステルフィルムの偏光板としての特性を評価した。
【００９６】
その結果、本発明のセルロースを用いて作製した偏光板はコントラストが高く、優れた表示性を示し、液晶ディスプレー等の画像表示装置用の偏光板用のセルロースエステルフィルムとして優れていることが確認された。
【００９７】
【発明の効果】
本発明により、透湿性及び保留性に優れたセルロースエステルフィルムを提供することができる。

Claims (5)

1. 下記一般式（１）で表される脂肪族多価アルコール、
   一般式（１）
   Ｒ _１ −（ＯＨ） _ｎ
   （Ｒ _１ はｎ価の炭素原子数１〜６の脂肪族有機基であり、ｎは２以上５以下である）
   または、テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ジブチレングリコールから選ばれる脂肪族多価アルコールと、分子内に芳香族環またはシクロアルキル環を有するモノカルボン酸の一種以上との多価アルコールエステルを含有し、透湿度が２０〜２６０（ｇ／ｍ^２；２４ｈ、２５℃、９０％ＲＨ）であることを特徴とするセルロースエステルフィルム。
2. トリメチロールプロパン、メチルペンタン−１，３，５−トリオール、キシリトール、テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、またはジブチレングリコールから選ばれる脂肪族多価アルコールと、分子内に芳香族環またはシクロアルキル環を有するモノカルボン酸の一種以上との多価アルコールエステルを含有し、透湿度が２０〜２６０（ｇ／ｍ ^２ ；２４ｈ、２５℃、９０％ＲＨ）であることを特徴とする請求項１に記載のセルロースエステルフィルム。
3. トリメチロールプロパンと、分子内に芳香族環を有するモノカルボン酸の一種以上との多価アルコールエステルを含有し、透湿度が２０〜２６０（ｇ／ｍ ^２ ；２４ｈ、２５℃、９０％ＲＨ）であることを特徴とする請求項１に記載のセルロースエステルフィルム。
4. 保留性が０．０〜２．０％であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のセルロースエステルフィルム。
5. 膜厚が１０〜６５μｍであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のセルロースエステルフィルム。