JP5056264B2 - セルロースエステル樹脂用改質剤、それを用いたセルロースエステル光学フィルム、及び偏光板用保護フィルム - Google Patents
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Description
〔式中、nxはフィルム面内の遅相軸方向の屈折率であり、nyはフィルム面内の進相軸方向の屈折率であり、nzはフィルムの厚み方向の屈折率であり、dはフィルムの厚さ(nm)である。〕
脂肪族ポリエステル1g、セルローストリアセテート(酢化度61質量%、重合度265)10g、塩化メチレン81g、メタノール9gからなる混合溶剤を均一に混合攪拌して、ドープ液を調製した。前記ドープ液をガラス板上に厚さが1.0mmになるように流延し、室温で16時間乾燥後、50℃で30分間乾燥させ、更に120℃で30分乾燥させることで、膜厚が80μmのフィルムを得た。前記フィルムを用いて、以下の評価試験を行った。
上記方法で作成したフィルムを30mm×40mmの大きさに切り取り、濁度計(日本電色工業株式会社製、NDH 1000)により、HAZE値を測定した。次いで、温度85℃、相対湿度90%の恒温恒湿中に、300時間放置後、取り出したフィルム表面のHAZE値を測定し、測定開始前後のHAZE値の差をとり相溶性の評価とした。また、目視による改質剤のブリードの程度を以下の基準に従い評価した。
相溶性及び耐ブリード性の評価の評価基準
○;HAZE値の差が0.5未満で、且つ可塑剤の滲みだし(ブリード)がない。
×;HAZE値の差が0.5以上、あるいは可塑剤の滲みだし(ブリード)がある。
改質剤の試料について、TG−DTA(示差熱熱重量同時測定装置、セイコーインスツルメンツ社製、DMS6100)を用いて、窒素雰囲気下140℃で60分間放置後の質量減少率(質量%)を測定し、以下の基準に従い耐揮発性の評価を行った。尚、耐揮発性の目標値は、用途により多少異なるが、本発明の偏光板用保護フィルムに使用する改質剤の場合、質量減少率で0.20質量%未満である。
耐揮発性の評価基準
○;質量減少率が0.20質量%未満である。
×;質量減少率が0.20質量%以上である。
前記フィルムを用いて、温度23℃、相対湿度20%の環境下で12時間以上調湿した後、同環境下で、自動複屈折率計(王子計測機器株式会社製、KOBRA−WR)を用いて、前記フィルムの厚さ方向のレターデーション値(Rth)を測定した。本発明のセルロースエステル光学フィルムのRthは、その用途によって異なるが、特に偏光板用保護フィルムの場合は光学等方性に優れることを特徴し、前記偏光板用保護フィルムのRthは15nm以下である。
JIS Z 0208の防湿包装材料の透湿度試験方法(カップ法)に準じて、前記フィルムの透湿度を、温度40℃、相対湿度90%の条件で測定した。本発明のセルロースエステル光学フィルムの透湿度は、その用途によって異なるが、特に偏光板用保護フィルムの場合は、650g/m2・24h未満であれば、耐透湿性に優れる。
(1)セルロースエステル樹脂用改質剤(B1)の調製
グリコール(a)として1,2−プロピレングリコールを309g、脂肪族ジカルボン酸(b)としてコハク酸を562g、モノアルコール(c)として2−エチル−1−ヘキサノールを331g、及びエステル化触媒としてテトライソプロピルチタネート(TIPT)0.072gを、温度計、攪拌器、還流冷却器を付した内容積2リットルの四ツ口フラスコに仕込み、窒素気流下で攪拌しながら230℃まで段階的に昇温し、その後230℃で反応を継続させ、合計17時間脱水縮合反応させた。反応後、200℃で未反応の1,2−プロピレングリコールと2−エチル−1−ヘキサノールを減圧留去し、更に残留物を薄膜蒸留装置にて220℃、0.001mmHgの条件で処理することにより、脂肪族ポリエステル(A1)(Mn1800、酸価0.19、水酸基価6.0、ジエステル体含有量0.8%)からなる本発明のセルロースエステル樹脂用改質剤(B1)を850g得た。
上記で得たセルロースエステル樹脂用改質剤(B1)1gに対して、セルローストリアセテート(酢化度61質量%、重合度265)10gと、塩化メチレン81g及びメタノール9gからなる混合溶剤をそれぞれ混合攪拌し、ドープ液を調製した。前記ドープ液をガラス板上に厚さが1.0mmになるように流延し、室温で16時間乾燥後、50℃で30分間乾燥させ、更に120℃で30分乾燥させることで、膜厚が80μmの本発明のセルロースエステル光学フィルム(C1)を得た。本発明の改質剤(B1)及びフィルム(C1)の評価結果を第1表にまとめた。本発明の改質剤(B1)を添加し作成したフィルム(C1)は、Rthが充分に低く、ブリードもなく、揮発が少なく、耐透湿性に優れていた。
(1)セルロースエステル樹脂用改質剤(B2)の調製
実施例1と同様の操作にて、グリコール(a)としてエチレングリコールを252g、脂肪族ジカルボン酸(b)としてコハク酸を562g、モノアルコール(c)として2−エチル−1−ヘキサノールを331g、及びエステル化触媒としてTIPTを0.072gを、温度計、攪拌器、還流冷却器を付した内容積2リットルの四ツ口フラスコに仕込み、窒素気流下で攪拌しながら230℃まで段階的に昇温し、その後230℃で反応を継続させ、合計15時間脱水縮合反応させた。反応後、200℃で未反応のエチレングリコールと2−エチル−1−ヘキサノールを減圧留去し、更に残留物を薄膜蒸留装置にて220℃、0.001mmHgの条件で処理することにより、脂肪族ポリエステル(A2)(Mn1450、酸価0.08、水酸基価4.5、ジエステル体含有量0.7%)からなる本発明のセルロースエステル樹脂用改質剤(B2)を780g得た。
上記で得たセルロースエステル樹脂用改質剤(B2)を用いて、実施例1と同様の操作にて、膜厚が80μmの本発明のセルロースエステル光学フィルム(C2)を得た。本発明の改質剤(B2)及びフィルム(C2)の評価結果を第1表にまとめた。本発明の改質剤(B2)を添加し作成したフィルム(C2)は、Rthが充分に低く、ブリードもなく、揮発が少なく、耐透湿性に優れていた。
(1)セルロースエステル樹脂用改質剤(B3)の調製
実施例1と同様の操作にて、グリコール(a)として1,2−プロピレングリコールを608g、脂肪族ジカルボン酸(b)としてコハク酸を1062g、モノアルコール(c)として1−ブタノールを414g、及びエステル化触媒としてTIPTを0.125gを、温度計、攪拌器、還流冷却器を付した内容積3リットルの四ツ口フラスコに仕込み、窒素気流下で攪拌しながら220℃まで段階的に昇温し、その後220℃で反応を継続させ、合計23時間脱水縮合反応させた。反応後、200℃で未反応の1,2−プロピレングリコールと1−ブタノールを減圧留去し、更に残留物を薄膜蒸留装置にて220℃、0.001mmHgの条件で処理することにより、脂肪族ポリエステル(A3)(Mn1500、酸価0.09、水酸基価3.5、ジエステル体含有量0.5%)からなる本発明のセルロースエステル樹脂用改質剤(B3)を1100g得た。
上記で得たセルロースエステル樹脂用改質剤(B3)を用いて、実施例1と同様の操作にて、膜厚が80μmの本発明のセルロースエステル光学フィルム(C3)を得た。本発明の改質剤(B3)及びフィルム(C3)の評価結果を第1表にまとめた。本発明の改質剤(B3)を添加し作成したフィルム(C3)は、Rthが十分に低く、ブリードもなく、揮発が少なく、耐透湿性に優れていた。
(1)セルロースエステル樹脂用改質剤(B4)の調製
実施例1と同様の操作にて、グリコール(a)としてエチレングリコールを620g、脂肪族ジカルボン酸(b)としてコハク酸を1298g、モノアルコール(c)として1−ブタノールを6.4g、及びエステル化触媒としてTIPTを0.143gを、温度計、攪拌器、還流冷却器を付した内容積3リットルの四ツ口フラスコに仕込み、窒素気流下で攪拌しながら220℃まで段階的に昇温し、その後220℃で反応を継続させ、合計21時間脱水縮合反応させた。反応後、200℃で未反応のエチレングリコールと1−ブタノールを減圧留去し、更に残留物を薄膜蒸留装置にて220℃、0.001mmHgの条件で処理することにより、脂肪族ポリエステル(A4)(Mn1750、酸価0.11、水酸基価6.6、ジエステル体含有量0.4%)からなる本発明のセルロースエステル樹脂用改質剤(B4)を1335g得た。
上記で得たセルロースエステル樹脂用改質剤(B4)を用いて、実施例1と同様の操作にて、膜厚が80μmの本発明のセルロースエステル光学フィルム(C4)を得た。本発明の改質剤(B4)及びフィルム(C4)の評価結果を第1表にまとめた。本発明の改質剤(B4)を添加し作成したフィルム(C4)は、Rthが十分に低く、ブリードもなく、揮発が少なく、耐透湿性に優れていた。
(1)セルロースエステル樹脂用改質剤(B5)の調製
実施例1と同様の操作にて、グリコール(a)として1,2−プロピレングリコールを342g、脂肪族ジカルボン酸(b)としてアジピン酸を803g、モノアルコール(c)として2−エチル−1−ヘキサノールを546g、及びエステル化触媒としてTIPTを0.101gを、温度計、攪拌器、還流冷却器を付した内容積3リットルの四ツ口フラスコに仕込み、窒素気流下で攪拌しながら230℃まで段階的に昇温し、その後230℃で反応を継続させ、合計16時間脱水縮合反応させた。反応後、200℃で未反応の1,2−プロピレングリコールと2−エチル−1−ヘキサノールを減圧留去し、更に残留物を薄膜蒸留装置にて220℃、0.001mmHgの条件で処理することにより、脂肪族ポリエステル(A5)(Mn1550、酸価0.15、水酸基価12.1、ジエステル体含有量0.8%)からなる本発明のセルロースエステル樹脂用改質剤(B5)を973g得た。
上記で得たセルロースエステル樹脂用改質剤(B5)を用いて、実施例1と同様の操作にて、膜厚が80μmの本発明のセルロースエステル光学フィルム(C5)を得た。本発明の改質剤(B5)及びフィルム(C5)の評価結果を第1表にまとめた。本発明の改質剤(B5)を添加し作成したフィルム(C5)は、Rthが十分に低く、ブリードもなく、揮発が少なく、耐透湿性に優れていた。
(1)セルロースエステル樹脂用改質剤(B6)の調製
実施例1と同様の操作にて、グリコール(a)としてエチレングリコールを944g、脂肪族ジカルボン酸(b)としてコハク酸を944g、モノカルボン酸(c)として2−エチルヘキサン酸を806g、及びエステル化触媒としてTIPTを0.161gを、温度計、攪拌器、還流冷却器を付した内容積5リットルの四ツ口フラスコに仕込み、窒素気流下で攪拌しながら230℃まで段階的に昇温し、その後230℃で反応を継続させ、合計22時間脱水縮合反応させた。反応後、200℃で未反応の2−エチルヘキサン酸を減圧留去し、更に残留物を薄膜蒸留装置にて220℃、0.001mmHgの条件下で処理することにより、脂肪族ポリエステル(A6)(Mn1500、酸価0.21、水酸基価9.8、ジエステル体含有量0.6%)からなる本発明のセルロースエステル樹脂用改質剤(B6)を1480g得た。
上記で得たセルロースエステル樹脂用改質剤(B6)を用いて、実施例1と同様の操作にて、膜厚が80μmの本発明のセルロースエステル光学フィルム(C6)を得た。本発明の改質剤(B6)及びフィルム(C6)の評価結果を第1表にまとめた。本発明の改質剤(B6)を添加し作成したフィルム(C6)は、Rthが十分に低く、ブリードもなく、揮発が少なく、耐透湿性に優れていた。
(1)改質剤(B7)の調製、及びフィルム(C7)の作成と評価
セルロースエステル樹脂用改質剤(B7)としてトリフェニルホスフェート(TPP)を用いた以外は実施例1と同様の操作にて、フィルム(C7)を得た。前記改質剤(B7)とフィルム(C7)の評価結果を第2表に示したが、Rthが高く光学異方性が大きく、且つ相溶性、耐揮発性及び耐透湿性に劣っていた。
(1)改質剤(B8)の調製、及びフィルム(C8)の作成と評価
セルロースエステル樹脂用改質剤(B8)としてアセチルクエン酸トリブチルを用いた以外は実施例1と同様の操作にて、フィルム(C8)を得た。前記改質剤(B8)とフィルム(C8)の評価結果を第2表に示したが、相溶性、耐揮発性及び耐透湿性に劣っていた。
(1)改質剤(B9)の調製、及びフィルム(C9)の作成と評価
セルロースエステル樹脂用改質剤(B9)としてトリフェニルメタノールを用いた以外は実施例1と同様の操作にて、フィルム(C9)を得た。前記改質剤(B9)とフィルム(C9)の評価結果を第2表に示したが、相溶性及び耐揮発性に劣っていた。
(1)改質剤(B10)の調製、及びフィルム(C10)の作成と評価
1,2−プロピレングリコールの代わりに、1,6−ヘキサンジオールを使用する以外は実施例1と同様の方法で、脂肪族ポリエステル(A10)(Mn1300、酸価0.25、水酸基価11.0、ジエステル体含有量4.6%)からなるセルロースエステル樹脂用改質剤(B10)を調製し、これを用いてフィルム(C10)を得た。前記改質剤(B10)とフィルム(C10)の評価結果を第3表に示したが、耐透湿性に劣っていた。
(1)改質剤(B11)の調製、及びフィルム(C11)の作製と評価
コハク酸の代わりに、セバシン酸を使用すること以外は実施例1と同様の方法で、脂肪族ポリエステル(A11)(Mn1500、酸価0.28、水酸基価9.8、ジエステル体含有量3.4%)からなるセルロースエステル樹脂用改質剤(B11)を調製し、これを用いてフィルム(C11)を得た。前記脂肪族ポリエステル(A11)、改質剤(B11)、フィルム(C11)の評価結果を第3表に示したが、耐透湿性に劣っていた。
(1)改質剤(B12)の調整、及びフィルム(C12)の作製と評価
実施例1と同組成で、数平均分子量を4000にまで高分子量化した以外は、実施例1と同様の方法で、脂肪族ポリエステル(A12)(Mn4000、酸価0.35、水酸基価12.0、ジエステル体含有量1.5%)からなるセルロースエステル樹脂用改質剤(B12)を調製し、これを用いてフィルム(C12)を得た。前記脂肪族ポリエステル(A12)、改質剤(B12)、フィルム(C12)の評価結果を第3表に示したが、相溶性及び耐透湿性に劣っていた。
(1)セルロースエステル樹脂用改質剤(B13)の調製
実施例1と同様の操作にて、グリコール(a)として1,2−プロピレングリコールを486g、脂肪族ジカルボン酸(b)としてコハク酸を637g、モノカルボン酸(c)としてドデカン酸を912g、及びエステル化触媒としてTIPTを0.122gを、温度計、攪拌器、還流冷却器を付した内容積3リットルの四ツ口フラスコに仕込み、窒素気流下で攪拌しながら230℃まで段階的に昇温し、その後230℃で反応を継続させ、合計26時間脱水縮合反応させた。反応後、220℃で未反応のドデカン酸を減圧留去することによって、脂肪族ポリエステル(A13)(Mn1300、酸価0.45、水酸基価13.5、ジエステル体含有量4.4%)からなるセルロースエステル樹脂用改質剤(B13)を1012g得た。
上記で得たセルロースエステル樹脂用改質剤(B13)を用いて、実施例1と同様の操作にて、膜厚が80μmのセルロースエステル光学フィルム(C13)を得た。前記脂肪族ポリエステル(A13)、改質剤(B13)、フィルム(C13)の評価結果を第3表に示したが、相溶性及び耐透湿性に劣っていた。
PG ;1,2−プロピレングリコール
EG ;エチレングリコール
HD ;1,6−ヘキサンジオール
SuA ;コハク酸、〔構造式;HOOC(CH2)2COOH〕
AdA ;アジピン酸、〔構造式;HOOC(CH2)4COOH〕
SbA ;セバシン酸、〔構造式;HOOC(CH2)8COOH〕
C4OH ;1−ブタノール
C8OH ;2−エチル−1−ヘキサノール
C7COOH;2−エチルヘキサン酸
C11COOH;ドデカン酸
Claims (8)
- 炭素数2〜4のグリコール(a)、炭素数2〜6の脂肪族ジカルボン酸(b)、炭素数4〜9のモノアルコール及び/又はモノカルボン酸(c)とを反応させて得られる、数平均分子量が1000〜3000の脂肪族ポリエステル(A)からなるセルロースエステル樹脂用改質剤であり、該脂肪族ポリエステル(A)中のジエステル体の含有量が0〜2質量%であることを特徴とするセルロースエステル樹脂用改質剤。
- 炭素数2〜6の脂肪族ジカルボン酸(b)が、コハク酸及び/又はアジピン酸であり、且つ、前記炭素数4〜9のモノアルコール及び/又はモノカルボン酸(c)が、1−ブタノール、1−ペンタノール、1−ヘキサノール、1−ヘプタノール、1−オクタノール、2−エチル−1−ヘキサノール、イソノニルアルコール、ブタン酸、2−エチルヘキシル酸、及びノナン酸からなる群より選ばれる少なくとも1種である請求項1記載のセルロースエステル樹脂用改質剤。
- 前記脂肪族ポリエステル(A)の水酸基価が0〜20mgKOH/gであり、且つ酸価が0〜1.0mgKOH/gである請求項1又は2記載のセルロースエステル樹脂用改質剤。
- 前記脂肪族ポリエステル(A)中のジエステル体の含有量が0〜1質量%である請求項1〜3の何れか一項に記載のセルロースエステル樹脂用改質剤。
- 請求項1〜4の何れか一項に記載のセルロースエステル樹脂用改質剤とセルロースエステル樹脂とを含有してなることを特徴とするセルロースエステル光学フィルム。
- セルロースエステル樹脂100質量部に対して、前記セルロースエステル樹脂用改質剤を5〜30質量部含んでなる請求項5記載のセルロースエステル光学フィルム。
- 請求項1〜4の何れか一項に記載のセルロースエステル樹脂用改質剤とセルロースエステル樹脂とを有機溶剤に溶解して得られる樹脂溶液を、金属支持体上に流延させ、次いで前記有機溶剤を留去し乾燥させて得ることを特徴とする偏光板用保護フィルム。
- 膜厚80μmのフィルムの自動複屈折率計を用いて測定した厚さ方向のレターデーション値が0〜15nmの範囲である請求項7記載の偏光板用保護フィルム。
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