JP5184914B2 - アルカリ鹸化ポリマーフィルムの製造方法 - Google Patents
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Description
請求項2に記載の発明は前記目的を達成するために、走行するポリマーフィルムに対してアルカリ溶液を塗布して、該ポリマーフィルムをアルカリ鹸化するアルカリ鹸化ポリマーフィルムの製造方法において、前記ポリマーフィルムに過剰量の前記アルカリ溶液を塗布するアルカリ溶液塗布工程と、過剰量の前記アルカリ溶液をバーコーターのバーで掻き落とす掻取工程と、を含み、前記バーコーター上流部には、前記ポリマーフィルム表面のアルカリ溶液を希釈するための希釈用溶液を溜める液溜り部が形成されているとともに、前記液溜り部の上流側底端部は、曲率半径Rが5mm以上100mm以下であり、前記掻取工程では、アルカリ溶液が塗布されたポリマーフィルム表面を前記希釈用溶液に浸してバーコーターのバーで掻き落とすことを特徴とするアルカリ鹸化ポリマーフィルムの製造方法を提供する。
請求項3に記載の発明は前記目的を達成するために、走行するポリマーフィルムに対してアルカリ溶液を塗布して、該ポリマーフィルムをアルカリ鹸化するアルカリ鹸化ポリマーフィルムの製造方法において、前記ポリマーフィルムに過剰量の前記アルカリ溶液を塗布するアルカリ溶液塗布工程と、過剰量の前記アルカリ溶液をバーコーターのバーで掻き落とす掻取工程と、を含み、前記バーコーター上流部には、前記ポリマーフィルム表面のアルカリ溶液を希釈するための希釈用溶液を溜める液溜り部が形成されているとともに、前記液溜り部では、少なくとも1つの排液路から前記希釈用溶液が排液されており、前記掻取工程では、アルカリ溶液が塗布されたポリマーフィルム表面を前記希釈用溶液に浸してバーコーターのバーで掻き落とすことを特徴とするアルカリ鹸化ポリマーフィルムの製造方法を提供する。
そして、請求項2に記載の発明によれば、液溜り部の上流側底端部の曲率半径Rを5mm以上100mm以下とすることで、液溜り部の希釈用溶液の濃度の偏りが起き難くすることができる。従って、アルカリ溶液が均一に塗布されたムラのないアルカリ鹸化ポリマーフィルムを得ることができる。
そして、請求項3に記載の発明によれば、液溜り部に排液路を設けることで、排液路から液溜り部の不均一な希釈用溶液を積極的に排液することができるので、更に液溜り部の希釈用溶液の濃度を均一にすることができる。従って、アルカリ溶液が均一に塗布されたムラのないアルカリ鹸化ポリマーフィルムを得ることができる。
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3の何れか1において、前記液溜り部の深さは、1mm以上50mm以下であることを特徴とする。
(I) Re=|nx−ny|×d(II) Rth={(nx+ny)/2−nz}×d式(I)および(II)において、nxは、フィ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、nyは、フィ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、nzは、フィルムの厚み方向の屈折率、dは、単位をnmとするフィルムの厚みである。ポリマーフィルムのReレターデーション値は1nm以上200nm以下であり、そして、Rthレターデーション値は70nm以上400nm以下であることが好ましい。具体的な値は、測定光の入射方向をフィルム膜面の鉛直方向に対して傾斜させた測定結果より外挿して求める。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。測定波長としては、632.8nm(He−Neレーザー)を採用する。
(ノニオン性界面活性剤)ノニオン性界面活性剤の例としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル類、ポリオキシエチレンポリスチリルフェニルエーテル類、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル類、グリセリン脂肪酸部分エステル類、ソルビタン脂肪酸部分エステル類、ペンタエリスリトール脂肪酸部分エステル類、プロピレングリコールモノ脂肪酸エステル類、しょ糖脂肪酸部分エステル類、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸部分エステル類、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸部分エステル類、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル類、ポリグリセリン脂肪酸部分エステル類、ポリオキシエチレン化ひまし油類、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸部分エステル類、脂肪酸ジエタノールアミド類、N,N−ビス−2−ヒドロキシアルキルアミン類、ポリオキシエチレンアルキルアミン、トリエタノールアミン脂肪酸エステル、トリアルキルアミンオキシド等が挙げられる。
一般式(1) R1−L1−Q1式中、R1は炭素数8以上の直鎖または分岐のアルキル基(置換基を有していても良い)を表し、単素数8〜22のアルキル基が好ましく、特に好ましいのは炭素数10〜18のアルキル基である。該アルキル基は、適当な置換基を有していても良い。該置換基としては、ハロゲン原子、アリール基、ヘテロ環基、アルコキシル基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アシル基、ヒドロキシル基、アシルオキシ基、アミノ基、アルコキシカルボニル基、アシルアミノ基、オキシカルボニル基、カルバモイル基、スルホニル基、スルファモイル基、スルホンアミド基、スルホリル基、カルボキシル基などが挙げられる。L1はRIとQ1を連結する基を表し、直接結合または2価の連結基を表し、好ましくは、単結合、−O−、−CO−、−NR11−、−S−、−SO2 −、−PO(OR12)−、アルキレン基、アリーレン基またはこれらを組み合わせて形成される2価の連結基である。ここでR11は、水素原子、アルキル基、アリール基、またはアラルキル基を表す。R12はアルキル基、アリール基、またはアラルキル基を表す。L1としては、直接結合、−O−、−CO−、−NR11−、−S−、−SO2 −、アルキレン基、アリーレン基を含むことが好ましく、−CO−、−O−、−NR11−、アルキレン基、またはアリーレン基を含んでいることが特に好ましい。L1が、アルキレン基を含む場合、アルキレン基の炭素数は、好ましくは1〜10、より好ましくは1〜8、特に好ましくは1〜6である。特に好ましいアルキレン基の具体例として、メチレン、エチレン、トリメチレン、テトラブチレン、ヘキサメチレン基等が挙げられる。L1が、アリーレン基を含む場合、アリーレン基の炭素数は、好ましくは6〜24、より好ましくは6〜18、特に好ましくは6〜12である。特に好ましいアリーレン基の具体例として、フェニレン、ナフタレン基等が挙げられる。L1が、アルキレン基とアリーレン基を組み合わせて得られる2価の連結基(即ちアラルキレン基)を含む場合、アラルキレン基の炭素数は、好ましくは7〜34、より好ましくは7〜26、特に好ましくは7〜16である。特に好ましいアラルキレン基の具体例として、フェニレンメチレン基、フェニレンエチレン基、メチレンフェニレン基等が挙げられる。L1として挙げられた基は、適当な置換基を有していても良い。このような置換基としては先にR11における置換基として挙げた置換基と同様なものを挙げることができる。Q1はノニオン親水性基を表す。
一般式(2) R2−L2−Q2式中R2、L2は、各々式(1)中のR1、L1と同一の内容を表す。Q2は、ポリオキシエチレンユニット(重合度5〜150)、ポリグリセリンユニット(重合度3〜30)、親水性糖鎖ユニットから選ばれるノニオン親水性基が好ましく用いられる。特に重合度10〜50のポリオキシエチレンユニット、重合度5〜15のポリグリセリンユニットに加え、グルコース、アラビノース、フルクトース、ソルビトール、マンノース等の親水性糖鎖ユニットが好ましい。
一般式(3) R3−L3−Q3式中、R3は炭素数8以上の直鎖または分岐のアルキル基(置換基を有していても良い)を表し、単素数8〜22のアルキル基が好ましく、特に好ましいのは単素数10〜18のアルキル基である。該アルキル基は、適当な置換基を有していても良い。該置換基としては、ハロゲン原子、アリール基、ヘテロ環基、アルコキシル基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アシル基、ヒドロキシル基、アシルオキシ基、アミノ基、アルコキシカルボニル基、アシルアミノ基、オキシカルボニル基、カルバモイル基、スルホニル基、スルファモイル基、スルホンアミド基、スルホリル基、カルボキシル基などが挙げられる。L3は2価の連結基を表し、好ましくは、下記群から選ばれるユニットを組み合わせて得られる極性部分構造を有する2価の連結基である。
ユニット:−O−、−CO−、−NR5−(R5は炭素数1〜5のアルキル基)、−OH、−CH=CH−、−SO2 −具体的には、上記一般式(3)中のL3において、必ず、上記ユニットの少なくとも1つを含む様に構造を選択すればよい。特に好ましいのは、極性部分構造としてエステル基(−COO−、−OCO−)、アミド基(−CONR5−、−NR5CO−)、水酸基(−OH)、−CH=CH−を有する場合である。Q3はアニオン親水性基を表し、好ましくは−COOM、−OSO3M、−P(=O)(OR21)OM、−SO3 Mで表される基(ここでMはカチオンを、R21はMまたは単素数1〜3のアルキル基を表す)であり、特に好ましいのは−SO3 Mである。Mはアニオン性基の対カチオンを表し、水素イオン、アルカリ金属イオン(リチウム、ナトリウム、カリウムなど)、アンモニウムイオンが好ましい。特に好ましいのは、ナトリウムイオン、カリウムイオン、アンモニウムイオンである。
(ポリマーフィルムの測定方法)
実験1〜20により得られる鹸化処理フィルムにおいて、セルロースエステルフィルム上にアルカリ溶液を塗布した後のアルカリ濃度Xとフィルム表面のアルカリ溶液をバーコーターにより掻き取った後のアルカリ濃度Yを測定した。その測定値から(X−Y)/Xを計算した。なお、アルカリ濃度X、Yの測定は、電気伝導度計(東亜DKK(株)製 EC−METER C3−30G)を用いて行った。またイオンクロマトグラフィーでも同様な測定が可能である。
実験2〜20においてバーコーター液溜り部の純水濃度の均一性を評価した。濃度測定は、上記と同様に電気伝導度計を用いて測定を行い、液溜り部内15箇所の測定を行った。ここで、濃度のバラツキが10%未満の場合◎、30%未満の場合○、30%以上の場合△、と評価し、表1に記載した。
実験1〜20により得られた鹸化処理フィルムの鹸化処理面に下記(化1)の変性ポリビニルアルコール20質量部、水360質量部、メタノール120質量部、ならびにグルタルアルデヒド0.5質量部からなる配向膜塗布液をバーコーターで30cc/m2塗布し、60℃の温風で60秒、さらに90℃の熱風で150秒間、乾燥した後に搬送方向に鉛直に配置したベルベット布ラビングロールを用いて、ラビング処理を行って配向膜を形成した。
実験1〜20により得られた鹸化処理フィルムに形成した配向膜の上に、下記(化2)のディスコティック化合物41.01質量部、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)1.22質量部、多官能アクリレートモノマー(NKエステル A−TMMT 新中村化学工業製)2.84質量部、セルロースアセテートブチレート(CAB551−0.2、イーストマンケミカル社製)0.90質量部、セルロースアセテートブチレート(CAB531−1、イーストマンケミカル社製)0.23質量部、光重合開始剤(イルガキュアー907、チバガイギー社製)1.35質量部、増感剤(カヤキュアーDETX、日本化薬(株)製)0.45質量部を、102質量部のメチルエチルケトンに溶解した後に#4のワイヤーバーで塗布した。続き、連結する130℃の熱風ゾーンで2分間加熱し、円盤状化合物を配向させた。最後に80℃の雰囲気下のもと、膜面温度が約100℃の状態で120W/cm高圧水銀灯を用いて、0.4秒間UV照射しディスコティック化合物を重合させ、光学異方性層を形成し、光学補償シートを作製した。
延伸したポリビニルアルコールフィルムにヨウ素を吸着させて偏光膜を作製し、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、作製した各光学補償シートを偏光膜の片側に、もう一方には市販のセルローストリアセテートフィルム(フジタックTD80UF、富士写真フイルム(株)製)に鹸化処理を行い貼り付けた後、80℃で10分間乾燥させた。偏光膜の透過軸と光学補償シートの遅相軸とが平行になるように配置した。偏光膜の透過軸と市販のセルローストリアセテートフィルムの遅相軸とは、直交するように配置した。このようにして偏光板を作製した。
TN型液晶セルを使用した液晶表示装置(6E−A3、シャープ(株)製)に設けられている一対の偏光板を剥がし、代わりに上記に作製した偏光板を、光学補償シートが液晶セル側となるように粘着剤を介して、観察者側およびバックライト側に一枚ずつ貼り付けた。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とは、Oモードとなるように配置し液晶表示装置を組み上げた。
液溜り部の評価と配向不良評価で悪い方の評価を表1に記載した。
Claims (8)
- 走行するポリマーフィルムに対してアルカリ溶液を塗布して、該ポリマーフィルムをアルカリ鹸化するアルカリ鹸化ポリマーフィルムの製造方法において、
前記ポリマーフィルムに過剰量の前記アルカリ溶液を塗布するアルカリ溶液塗布工程と、過剰量の前記アルカリ溶液をバーコーターのバーで掻き落とす掻取工程と、を含み、
前記バーコーター上流部には、前記ポリマーフィルム表面のアルカリ溶液を希釈するための希釈用溶液を溜める液溜り部が形成されているとともに、前記液溜り部の前記ポリマーフィルム走行方向における長さは、20mm以上80mm以下であり、
前記掻取工程では、アルカリ溶液が塗布されたポリマーフィルム表面を前記希釈用溶液に浸してバーコーターのバーで掻き落とすことを特徴とするアルカリ鹸化ポリマーフィルムの製造方法。 - 走行するポリマーフィルムに対してアルカリ溶液を塗布して、該ポリマーフィルムをアルカリ鹸化するアルカリ鹸化ポリマーフィルムの製造方法において、
前記ポリマーフィルムに過剰量の前記アルカリ溶液を塗布するアルカリ溶液塗布工程と、過剰量の前記アルカリ溶液をバーコーターのバーで掻き落とす掻取工程と、を含み、
前記バーコーター上流部には、前記ポリマーフィルム表面のアルカリ溶液を希釈するための希釈用溶液を溜める液溜り部が形成されているとともに、前記液溜り部の上流側底端部は、曲率半径Rが5mm以上100mm以下であり、
前記掻取工程では、アルカリ溶液が塗布されたポリマーフィルム表面を前記希釈用溶液に浸してバーコーターのバーで掻き落とすことを特徴とするアルカリ鹸化ポリマーフィルムの製造方法。 - 走行するポリマーフィルムに対してアルカリ溶液を塗布して、該ポリマーフィルムをアルカリ鹸化するアルカリ鹸化ポリマーフィルムの製造方法において、
前記ポリマーフィルムに過剰量の前記アルカリ溶液を塗布するアルカリ溶液塗布工程と、過剰量の前記アルカリ溶液をバーコーターのバーで掻き落とす掻取工程と、を含み、
前記バーコーター上流部には、前記ポリマーフィルム表面のアルカリ溶液を希釈するための希釈用溶液を溜める液溜り部が形成されているとともに、前記液溜り部では、少なくとも1つの排液路から前記希釈用溶液が排液されており、
前記掻取工程では、アルカリ溶液が塗布されたポリマーフィルム表面を前記希釈用溶液に浸してバーコーターのバーで掻き落とすことを特徴とするアルカリ鹸化ポリマーフィルムの製造方法。 - 前記液溜り部の深さは、1mm以上50mm以下であることを特徴とする請求項1〜3の何れか1に記載のアルカリ鹸化ポリマーフィルムの製造方法。
- 前記液溜り部には、複数の給液路から前記希釈用溶液が給液されていることを特徴とする請求項1〜4の何れか1に記載のアルカリ鹸化ポリマーフィルムの製造方法。
- 前記アルカリ溶液塗布工程後、前記掻取工程前には、前記希釈用溶液を塗布する希釈用溶液塗布工程を有することを特徴とする請求項1〜5の何れか1に記載のアルカリ鹸化ポリマーフィルムの製造方法。
- 前記アルカリ溶液塗布工程終了後の前記ポリマーフィルム上のアルカリ濃度をX、前記掻取工程終了後の前記ポリマーフィルム上のアルカリ濃度をY、と表したとき、(X−Y)/Xが0.8以上1以下であることを特徴とする請求項1〜6の何れか1に記載のアルカリ鹸化ポリマーフィルムの製造方法。
- 前記掻取工程終了後の前記ポリマーフィルム上のpHは、6以上9以下であることを特徴とする請求項1〜7の何れか1に記載のアルカリ鹸化ポリマーフィルムの製造方法。
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