JP5634022B2 - セルロースエステルフィルム、それを用いた位相差フィルム、偏光板、及び液晶表示装置 - Google Patents
セルロースエステルフィルム、それを用いた位相差フィルム、偏光板、及び液晶表示装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5634022B2 JP5634022B2 JP2008299454A JP2008299454A JP5634022B2 JP 5634022 B2 JP5634022 B2 JP 5634022B2 JP 2008299454 A JP2008299454 A JP 2008299454A JP 2008299454 A JP2008299454 A JP 2008299454A JP 5634022 B2 JP5634022 B2 JP 5634022B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- cellulose
- liquid crystal
- cellulose ester
- ester
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/30—Polarising elements
- G02B5/3016—Polarising elements involving passive liquid crystal elements
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
- C08B3/00—Preparation of cellulose esters of organic acids
- C08B3/16—Preparation of mixed organic cellulose esters, e.g. cellulose aceto-formate or cellulose aceto-propionate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
- C08J5/18—Manufacture of films or sheets
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L1/00—Compositions of cellulose, modified cellulose or cellulose derivatives
- C08L1/08—Cellulose derivatives
- C08L1/10—Esters of organic acids, i.e. acylates
- C08L1/12—Cellulose acetate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L1/00—Compositions of cellulose, modified cellulose or cellulose derivatives
- C08L1/08—Cellulose derivatives
- C08L1/10—Esters of organic acids, i.e. acylates
- C08L1/14—Mixed esters, e.g. cellulose acetate-butyrate
-
- G02B1/105—
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
- G02B1/10—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
- G02B1/14—Protective coatings, e.g. hard coatings
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2301/00—Characterised by the use of cellulose, modified cellulose or cellulose derivatives
- C08J2301/08—Cellulose derivatives
- C08J2301/10—Esters of organic acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L67/00—Compositions of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L67/02—Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F2202/00—Materials and properties
- G02F2202/40—Materials having a particular birefringence, retardation
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Polarising Elements (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
VAモードに適した光学特性の調整には延伸処理が必要であり、製造時の工程汚染による面状故障への対策が強く求められていた。
本発明の他の目的は、上記セルロースエステルフィルムを用いた、面状が良好で、Re値およびRth値を所望の値に制御でき、かつ耐久性にも優れる位相差フィルム及び偏光板を提供することにある。
本発明のさらなる目的は、上記偏光板を用いた表示品質の良好な液晶表示装置を提供することにある。
<1>
フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸から選ばれる少なくとも一種の芳香環を有するジカルボン酸と少なくとも一種の脂肪族ジカルボン酸とを含む平均炭素数が6.0以上7.5以下のジカルボン酸の混合物と、少なくとも一種の平均炭素数が2.0以上2.5以下の脂肪族ジオールとから得られ、末端が炭素数3以下の脂肪族モノカルボン酸のエステル形成誘導体である数平均分子量が700〜2000の重縮合エステルを少なくとも一種、セルロースエステルに対し0.1乃至25質量%含有し、搬送方向に対して垂直な方向(幅方向)に5%以上100%以下で延伸されて得られるセルロースエステルフィルム。
<2>
前記重縮合エステルの末端が酢酸またはプロピオン酸のエステル形成誘導体である<1>に記載のセルロースエステルフィルム。
<3>
少なくとも2つ以上の芳香環を有する化合物を含有する<1>又は<2>に記載のセルロースエステルフィルム。
<4>
前記延伸がセルロースエステルフィルムの残留溶剤量が5%以下で行われた<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。
ここで、残留溶剤量は下記のように定義される。
残留溶剤量=(残存揮発分質量/加熱処理後フィルム質量)×100%
<5>
前記セルロースエステルフィルムがセルロースアシレートを含み、該セルロースアシレートのアシル置換度が2.00〜2.95である<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。
<6>
<1>〜<5>のいずれか1項に記載のセルロースエステルフィルム上に少なくとも一種の液晶性化合物を含有する光学異方性層を有する位相差フィルム。
<7>
偏光子の両側に保護フィルムを有する偏光板であって、該保護フィルムの少なくとも1枚が<1>〜<5>のいずれか1項に記載のセルロースエステルフィルムまたは<6>に記載の位相差フィルムである偏光板。
<8>
液晶セル及びその両側に配置された2枚の偏光板を含む液晶表示装置であって、該偏光板のうち少なくとも1枚が<7>に記載の偏光板である液晶表示装置。
<9>
前記液晶セルが、垂直配向モードまたはTNモードの液晶セルである<8>に記載の液晶表示装置。
なお、本発明は上記<1>〜<9>に関するものであるが、参考のためその他の事項(例えば下記1〜11に記載の事項など)についても記載した。
1. 少なくとも一種の芳香環を有するジカルボン酸と少なくとも一種の脂肪族ジカルボン酸とを含む平均炭素数が6.0以上10.0以下のジカルボン酸の混合物と、少なくとも一種の平均炭素数が2.0以上2.5以下の脂肪族ジオールとから得られる重縮合エステルを少なくとも一種含有するセルロースエステルフィルム。
2. 前記重縮合エステルが、ポリエステルポリオールまたは前記重縮合エステルの末端が炭素数3以下の脂肪族モノカルボン酸のエステル形成誘導体である上記1に記載のセルロースエステルフィルム。
3. 前記重縮合エステルの末端が酢酸またはプロピオン酸のエステル形成誘導体である上記1または2に記載のセルロースエステルフィルム。
4. 前記セルロースエステルフィルムが延伸されて得られたものであり、該延伸倍率が、搬送方向に対して垂直な方向(幅方向)に5%以上100%以下である上記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。
5. 少なくとも2つ以上の芳香環を有する化合物を含有する上記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。
6. 前記延伸がセルロースエステルフィルムの残留溶剤量が5%以下で行われた上記4または5に記載のセルロースエステルフィルム。
ここで、残留溶剤量は下記のように定義される。
残留溶剤量=(残存揮発分質量/加熱処理後フィルム質量)×100%
7. 前記セルロースエステルフィルムがセルロースアシレートを含み、該セルロースアシレートのアシル置換度が2.00〜2.95である上記1〜6のいずれか1項に記載のセルロースエステルフィルム。
8. 上記1〜7のいずれか1項に記載のセルロースエステルフィルム上に少なくとも一種の液晶性化合物を含有する光学異方性層を有する位相差フィルム。
9. 偏光子の両側に保護フィルムを有する偏光板であって、該保護フィルムの少なくとも1枚が上記1〜7のいずれか1項に記載のセルロースエステルフィルムまたは上記8に記載の位相差フィルムである偏光板。
10. 液晶セル及びその両側に配置された2枚の偏光板を含む液晶表示装置であって、該偏光板のうち少なくとも1枚が上記9に記載の偏光板である液晶表示装置。
11. 前記液晶セルが、垂直配向モードまたはTNモードの液晶セルである上記10に記載の液晶表示装置。
本発明に係る重縮合エステルは、少なくとも一種の芳香環を有するジカルボン酸(芳香族ジカルボン酸とも呼ぶ)と少なくとも一種の脂肪族ジカルボン酸との混合物(炭素数の平均が6.0以上10.0以下のジカルボン酸)と、少なくとも一種の平均炭素数が2.0以上2.5以下の脂肪族ジオールとから得られる。
平均炭素数の計算は、ジカルボン酸とジオールで個別に行う。
ジカルボン酸の組成比(モル分率)を構成炭素数に乗じて算出した値を平均炭素数とする(例えばアジピン酸とフタル酸が50モル%ずつから構成される場合は、平均炭素数7.0)。ジオールの場合も同様で、例えばエチレングリコール50モル%と1,2−プロパンジオール50モル%から構成される場合は平均炭素数2.5となる。
本発明の重縮合エステルの数平均分子量はゲルパーミエーションクロマトグラフィーによって測定、評価することができる。また、末端が封止のないポリエステルポリオールの場合、重量あたりの水酸基の量(以下、水酸基価)により算出することもできる。水酸基価は、ポリエステルポリオールをアセチル化した後、過剰の酢酸の中和に必要な水酸化カリウムの量(mg)を測定する。
また、芳香族ジカルボン酸は1種でも、2種以上を用いてもよい。2種用いる場合は、フタル酸とテレフタル酸を用いることが好ましい。
脂肪族ジオールとしては、アルキルジオールまたは脂環式ジオール類を挙げることができ、例えばエタンジオール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール(ネオペンチルグリコール)、2,2−ジエチル−1,3−プロパンジオール(3,3−ジメチロ−ルペンタン)、2−n−ブチル−2−エチル−1,3プロパンジオール(3,3−ジメチロールヘプタン)、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、2−メチル−1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオール、1,12−オクタデカンジオール、ジエチレングリコール等があり、これらはエタンジオールとともに1種または2種以上の混合物として使用されることが好ましい。
封止に用いるモノカルボン酸類としては酢酸、プロピオン酸、ブタン酸等が好ましく、酢酸またはプロピオン酸がより好ましく、酢酸が最も好ましい。封止に用いるモノアルコール類としてはメタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール等が好ましく、メタノールが最も好ましい。重縮合エステルの末端に使用するモノカルボン酸類の炭素数が3以下であると、化合物の加熱減量が大きくならず、面状故障が発生しない。
本発明の重縮合エステルの末端はより好ましくは封止がなくジオール残基のままか、酢酸またはプロピオン酸による封止がさらに好ましく、酢酸封止により末端がアセチルエステル残基となることが最も好ましい。
以下の表1に本発明にかかる重縮合エステルの具体例を記すが、これらに限定されるものではない。
以下に少なくとも2つ以上の芳香環を有する化合物について説明する。
少なくとも2つ以上の芳香環を有する化合物は一様配向した場合に光学特性の1軸性を発現することが好ましい。
少なくとも2つ以上の芳香環を有する化合物の分子量は、300ないし1200であることが好ましく、400ないし1000であることがより好ましい。
少なくとも2つの芳香族環を有する化合物は2種以上を併用して用いることもできる。
セルロースエステルとしては、セルロースエステル化合物、および、セルロースを原料として生物的或いは化学的に官能基を導入して得られるエステル置換セルロース骨格を有する化合物が挙げられる。なお、本発明のセルロースエステルフィルムは、主成分として上述のセルロースエステルを含むことが好ましい。ここで、「主成分として」とは、単一のポリマーからなる場合には、そのポリマーのことを示し、複数のポリマーからなる場合には、構成するポリマーのうち、最も質量分率の高いポリマーのことを示す。
本発明に用いられるセルロースアシレート原料のセルロースとしては、綿花リンタや木材パルプ(広葉樹パルプ,針葉樹パルプ)などがあり、何れの原料セルロースから得られるセルロースアシレートでも使用でき、場合により混合して使用してもよい。これらの原料セルロースについての詳細な記載は、例えば「プラスチック材料講座(17)繊維素系樹脂」(丸澤、宇田著、日刊工業新聞社、1970年発行)や発明協会公開技報2001−1745(7頁〜8頁)に記載のセルロースを用いることができ、本発明のセルロースアシレートフィルムに対しては特に限定されるものではない。
次に上述のセルロースを原料に製造される本発明において好適なセルロースアシレートについて記載する。
本発明に用いられるセルロースアシレートはセルロースの水酸基がアシル化されたもので、その置換基はアシル基の炭素数が2のアセチル基から炭素数が22のものまでいずれも用いることができる。本発明においてセルロースアシレートにおける、セルロースの水酸基への置換度については特に限定されないが、セルロースの水酸基に置換する酢酸及び/又は炭素数3〜22の脂肪酸の結合度を測定し、計算によって置換度を得ることができる。測定方法としては、ASTM D−817−91に準じて実施することができる。
上記のセルロースアシレートのアシル置換基が、アセチル基のみからなる場合においては、その全置換度が2.00〜2.95であることが好ましい。さらには置換度が2.40〜2.95であることが好ましく、2.85〜2.95であることがより好ましい。
本発明で好ましく用いられるセルロースアシレートの重合度は、粘度平均重合度で180〜700であり、セルロースアセテートにおいては、180〜550がより好ましく、180〜400が更に好ましく、180〜350が特に好ましい。重合度が該上限値以下であれば、セルロースアシレートのドープ溶液の粘度が高くなりすぎることがなく流延によるフィルム作製が容易にできるので好ましい。重合度が該下限値以上であれば、作製したフィルムの強度が低下するなどの不都合が生じないので好ましい。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)}により測定できる。この方法は特開平9−95538号公報にも詳細に記載されている。
本発明のセルロースアシレートフィルムは、ソルベントキャスト法により製造する。ソルベントキャスト法では、セルロースアシレートを有機溶媒に溶解した溶液(ドープ)を用いてフィルムを製造する。
有機溶媒は、炭素原子数が3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3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溶媒の上記した好ましい炭素原子数範囲内であることが好ましい。
炭素原子数が3乃至12のケトン類の例には、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3乃至12のエステル類の例には、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。
セルロースアシレートの量は、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。セルロースアシレートの量は、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℃)でセルロースアシレート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、セルロースアセテート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。
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剤中に溶解する。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。
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ィルムを形成する。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。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。
本発明において、「剥ぎ取り前乾燥」とはバンドもしくはドラム上にドープが塗布されてからフィルムとして剥ぎ取られるまでの乾燥を指すものとする。また、「前半」とはドープ塗布から剥ぎ取りまでに要する全時間の半分より前の工程を指すものとする。「実質的に無風」であるとは、バンド表面もしくはドラム表面から200mm以内の距離において0.5m/s以上の風速が検出されない(風速が0.5m/s未満である)ことである。
剥ぎ取り前乾燥の前半は、バンド上の場合通常30〜300秒程度の時間であるが、その内の10秒以上90秒以下、好ましくは15秒以上90秒以下の時間、無風で乾燥する。ドラム上の場合は通常5〜30秒程度の時間であるが、その内の1秒以上10秒以下、好ましくは2秒以上5秒以下の時間、無風で乾燥する。雰囲気温度は0℃〜180℃が好ましく、40℃〜150℃がさらに好ましい。無風で乾燥する操作は剥ぎ取り前乾燥の前半の任意の段階で行うことができるが、好ましくは流延直後から行うことが好ましい。無風で乾燥する時間が、バンド上の場合に10秒未満(ドラム上の場合に1秒未満)であると、添加剤がフィルム内に均一に分布することが難しく、90秒を超えると(ドラム上の場合10秒を超えると)乾燥不十分で剥ぎ取られことになり、フィルムの面状が悪化する。
剥ぎ取り前乾燥における無風で乾燥する以外の時間は、不活性ガスを送風することにより乾燥を行うことができる。このときの風温は0℃〜180℃が好ましく、40℃〜150℃がさらに好ましい。
流延するセルロースアシレート溶液は同一の溶液を用いてもよいし、異なるセルロースアシレート溶液を用いてもよい。複数のセルロースアシレート層に機能をもたせるために、その機能に応じたセルロースアシレート溶液を、それぞれの流延口から押し出せばよい。さらに本発明のセルロースアシレート溶液は、他の機能層(例えば、接着層、染料層、帯電防止層、アンチハレーション層、紫外線吸収層、偏光層など)と同時に流延することもできる。
本発明のセルロースエステルフィルムの膜厚は20μm〜180μmが好ましく、30μm〜160μmがより好ましく、40μm〜120μmがさらに好ましい。膜厚が20μm以上であれば偏光板等に加工する際のハンドリング性や偏光板のカール抑制の点で好ましい。また、本発明のセルロースエステルフィルムの膜厚むらは、搬送方向および幅方向のいずれも0〜2%であることが好ましく、0〜1.5%がさらに好ましく、0〜1%であることが特に好ましい。
セルロースエステルフィルムには、劣化防止剤(例、酸化防止剤、過酸化物分解剤、ラジカル禁止剤、金属不活性化剤、酸捕獲剤、アミン)を添加してもよい。劣化防止剤については、特開平3−199201号、同5−1907073号、同5−194789号、同5−271471号、同6−107854号の各公報に記載がある。劣化防止剤の添加量は、効果の発現及びフィルム表面への劣化防止剤のブリードアウト(滲み出し)の抑制の観点から、調製する溶液(ドープ)の0.01乃至1質量%であることが好ましく、0.01乃至0.2質量%であることがさらに好ましい。
特に好ましい劣化防止剤の例としては、ブチル化ヒドロキシトルエン(BHT)、トリベンジルアミン(TBA)を挙げることができる。
紫外線吸収剤としてはベンゾトリアゾールが好ましく、具体的にはTINUVIN328、TINUVIN326、TINUVIN329、TINUVIN571、アデカスタブLA−31等が挙げられる。
紫外線吸収剤の使用量はセルロースエステルに対して質量比で10%以下が好ましく、3%以下がさらに好ましく、2%以下0.05%以上が最も好ましい。
本発明のセルロースエステルフィルムは、マット剤として微粒子を含有することが好ましい。本発明に使用される微粒子としては、二酸化珪素、二酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、炭酸カルシウム、炭酸カルシウム、タルク、クレイ、焼成カオリン、焼成珪酸カルシウム、水和珪酸カルシウム、珪酸アルミニウム、珪酸マグネシウム及びリン酸カルシウムを挙げることができる。微粒子は珪素を含むものが濁度が低くなる点で好ましく、特に二酸化珪素が好ましい。二酸化珪素の微粒子は、1次平均粒子径が20nm以下であり、かつ見かけ比重が70g/L以上であるものが好ましい。1次粒子の平均径が5〜16nmと小さいものがフィルムのヘイズを下げることができより好ましい。見かけ比重は90〜200g/Lが好ましく、100〜200g/Lがさらに好ましい。見かけ比重が大きい程、高濃度の分散液を作ることが可能になり、ヘイズ、凝集物が良化するため好ましい。
本発明のセルロースエステルフィルムは、延伸処理によりレターデーションを調整することができる。積極的に幅方向に延伸する方法は、例えば、特開昭62−115035号、特開平4−152125号、特開平4−284211号、特開平4−298310号、および特開平11−48271号の各公報などに記載されている。フィルムの延伸は、常温または加熱条件下で実施する。加熱温度は、フィルムのガラス転移温度を挟む±20℃であることが好ましい。これは、ガラス転移温度より極端に低い温度で延伸すると、破断しやすくなり所望の光学特性を発現させることができない。また、ガラス転移温度より極端に高い温度で延伸すると、延伸により分子配向したものが熱固定される前に、延伸時の熱で緩和し配向を固定化することができず、光学特性の発現性が悪くなる。
二軸延伸には、同時二軸延伸法と逐次二軸延伸法があるが、連続製造の観点から逐次二軸延伸方法が好ましく、ドープを流延した後、バンドもしくはドラムよりフィルムを剥ぎ取り、幅方向(長手方法)に延伸した後、長手方向(幅方向)に延伸される。
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の計3つの方向で測定したレターデーション値を基にKOBRA 21ADHが算出する。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)、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)である。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はnx、ny、nzを算出する。この算出されたnx,ny,nzよりNz=(nx−nz)/(nx−ny)が更に算出される。
本発明のセルロースエステルフィルムを位相差フィルムとして用いる場合、セルロースエステルフィルムの好ましい光学特性は液晶モードによって異なる。
TNモード用としてはReは0〜100nmのものが好ましく、20〜90nmのものがより好ましく、50〜80nmのものがさらに好ましい。Rthは20〜200nmのものが好ましく、30〜150nmのものがより好ましく、40〜120nmのものがさらに好ましい。
TNモード用では前記レターデーション値を有するセルロースエステルフィルム上に光学異方性層を塗布して位相差フィルムとして使用できる。
本発明のセルロースエステルフィルムのヘイズは、0.01〜2.0%であることが好ましい。より好ましくは0.05〜1.5%であり、0.1〜1.0%であることがさらに好ましい。光学フィルムとしてフィルムの透明性は重要である。ヘイズの測定は、本発明のセルロースエステルフィルム試料40mm×80mmを、25℃、60%RHでヘイズメーター“HGM−2DP”{スガ試験機(株)製}を用いJIS K−6714に従って測定することができる。
セルロースエステルフィルムの試料13mm×40mmを、25℃、60%RHで分光光度計“U−3210”{(株)日立製作所}にて、波長300〜450nmにおける透過率を測定することができる。傾斜幅は72%の波長−5%の波長で求めることができる。限界波長は、(傾斜幅/2)+5%の波長で表すことができる。吸収端は、透過率0.4%の波長で表す。これより380nm及び350nmの透過率を評価することができる。
本発明のセルロースエステルフィルムにおいては、波長380nmにおける分光透過率が45%以上95%以下であり、かつ波長350nmにおける分光透過率が10%以下であることが好ましい。
本発明のセルロースエステルフィルムのガラス転移温度は120℃以上が好ましく、更に140℃以上が好ましい。
ガラス転移温度は、示差走査型熱量計(DSC)を用いて昇温速度10℃/分で測定したときにフィルムのガラス転移に由来するベースラインが変化しはじめる温度と再びベースラインに戻る温度との平均値として求めることができる。
また、ガラス転移温度の測定は、以下の動的粘弾性測定装置を用いて求めることもできる。本発明のセルロースエステルフィルム試料(未延伸)5mm×30mmを、25℃60%RHで2時間以上調湿した後に動的粘弾性測定装置(バイブロン:DVA−225(アイティー計測制御(株)製))で、つかみ間距離20mm、昇温速度2℃/分、測定温度範囲30℃〜250℃、周波数1Hzで測定し、縦軸に対数軸で貯蔵弾性率、横軸に線形軸で温度(℃)をとった時に、貯蔵弾性率が固体領域からガラス転移領域へ移行する際に見受けられる貯蔵弾性率の急激な減少を固体領域で直線1を引き、ガラス転移領域で直線2を引いたときの直線1と直線2の交点を、昇温時に貯蔵弾性率が急激に減少しフィルムが軟化し始める温度であり、ガラス転移領域に移行し始める温度であるため、ガラス転移温度Tg(動的粘弾性)とする。
フィルムの透湿度は、JIS Z−0208をもとに、60℃、95%RHの条件において測定される。透湿度は、セルロースエステルフィルムの膜厚が厚ければ小さくなり、膜厚が薄ければ大きくなる。そこで膜厚の異なるサンプルでは、基準を80μmに設け換算する必要がある。膜厚の換算は、下記数式に従って行うことができる。
数式:80μm換算の透湿度=実測の透湿度×実測の膜厚(μm)/80(μm)。
本発明のセルロースエステルフィルムは単層構造であっても複数層から構成されていても良いが、単層構造であることが好ましい。ここで、「単層構造」のフィルムとは、複数のフィルム材が貼り合わされているものではなく、一枚のセルロースエステルフィルムを意味する。そして、複数のセルロースエステル溶液から、逐次流延方式や共流延方式を用いて一枚のセルロースエステルフィルムを製造する場合も含む。
本発明のセルロースエステルフィルムには、適宜、表面処理を行なうことにより、各機能層(例えば、下塗層、バック層、光学異方性層)の接着を改善することが可能となる。
本発明のセルロースエステルフィルムは、位相差フィルムとして用いることができる。なお、「位相差フィルム」とは、一般に液晶表示装置等の表示装置に用いられ、光学異方性を有する光学材料のことを意味し、位相差板、光学補償フィルム、光学補償シートなどと同義である。液晶表示装置において、位相差フィルムは表示画面のコントラストを向上させたり、視野角特性や色味を改善したりする目的で用いられる。
本発明の透明セルロースエステルフィルムを用いることで、Re値およびRth値を自在に制御した位相差フィルムを容易に作製することができる。
前記液晶性化合物としては、ディスコティック液晶性化合物または棒状液晶性化合物が好ましい。
本発明において前記液晶性化合物として使用可能なディスコティック液晶性化合物の例には、様々な文献(例えば、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))に記載の化合物が含まれる。
本発明において前記液晶性化合物として使用可能な棒状液晶性化合物の例には、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含まれる。また、前記棒状液晶性化合物としては、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。
本発明のセルロースエステルフィルムまたは位相差フィルムは、偏光板(本発明の偏光板)の保護フィルムとして用いることができる。本発明の偏光板は、偏光膜とその両面を保護する二枚の偏光板保護フィルム(透明フィルム)を含み、本発明のセルロースエステルフィルムまたは位相差フィルムは少なくとも一方の偏光板保護フィルムとして用いることができる。
本発明のセルロースエステルフィルムを前記偏光板保護フィルムとして用いる場合、本発明のセルロースエステルフィルムには前記表面処理(特開平6−94915号公報、同6−118232号公報にも記載)を施して親水化しておくことが好ましく、例えば、グロー放電処理、コロナ放電処理、または、アルカリ鹸化処理などを施すことが好ましい。特に、本発明のセルロースエステルフィルムを構成するセルロースエステルがセルロースアシレートの場合には、前記表面処理としてはアルカリ鹸化処理が最も好ましく用いられる。
本発明のセルロースエステルフィルム、位相差フィルムおよび偏光板は、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。以下にこれらのフィルムが用いられる各液晶モードについて説明する。これらのモードのうち、本発明のセルロースエステルフィルム、位相差フィルムおよび偏光板は特にVAモードおよびIPSモードの液晶表示装置に好ましく用いられる。これらの液晶表示装置は、透過型、反射型および半透過型のいずれでもよい。
本発明のセルロースエステルフィルムは、TNモードの液晶セルを有するTN型液晶表示装置の位相差フィルムの支持体として用いてもよい。TNモードの液晶セルとTN型液晶表示装置とについては、古くからよく知られている。TN型液晶表示装置に用いる位相差フィルムについては、特開平3−9325号、特開平6−148429号、特開平8−50206号および特開平9−26572号の各公報の他、モリ(Mori)他の論文(Jpn.J.Appl.Phys.Vol.36(1997)p.143や、Jpn.J.Appl.Phys.Vol.36(1997)p.1068)に記載がある。
本発明のセルロースエステルフィルムは、STNモードの液晶セルを有するSTN型液晶表示装置の位相差フィルムの支持体として用いてもよい。一般的にSTN型液晶表示装置では、液晶セル中の棒状液晶性分子が90〜360度の範囲にねじられており、棒状液晶性分子の屈折率異方性(Δn)とセルギャップ(d)の積(Δnd)が300〜1500nmの範囲にある。STN型液晶表示装置に用いる位相差フィルムについては、特開2000−105316号公報に記載がある。
本発明のセルロースエステルフィルムは、VAモードの液晶セルを有するVA型液晶表示装置の位相差フィルムや位相差フィルムの支持体として特に有利に用いられる。VA型液晶表示装置は、例えば特開平10−123576号公報に記載されているような配向分割された方式であっても構わない。これらの態様において本発明のセルロースエステルフィルムを用いた偏光板は視野角拡大、コントラスの良化に寄与する。
本発明のセルロースエステルフィルムは、IPSモードおよびECBモードの液晶セルを有するIPS型液晶表示装置およびECB型液晶表示装置の位相差フィルムや位相差フィルムの支持体、または偏光板の保護フィルムとして特に有利に用いられる。これらのモードは黒表示時に液晶材料が略平行に配向する態様であり、電圧無印加状態で液晶分子を基板面に対して平行配向させて、黒表示する。これらの態様において本発明のセルロースエステルフィルムを用いた偏光板は視野角拡大、コントラスの良化に寄与する。
本発明のセルロースエステルフィルムは、OCBモードの液晶セルを有するOCB型液晶表示装置或いはHANモードの液晶セルを有するHAN型液晶表示装置の位相差フィルムの支持体としても有利に用いられる。OCB型液晶表示装置或いはHAN型液晶表示装置に用いる位相差フィルムには、レターデーションの絶対値が最小となる方向が位相差フィルムの面内にも法線方向にも存在しないことが好ましい。OCB型液晶表示装置或いはHAN型液晶表示装置に用いる位相差フィルムの光学的性質も、光学的異方性層の光学的性質、支持体の光学的性質および光学的異方性層と支持体の配置により決定される。OCB型液晶表示装置或いはHAN型液晶表示装置に用いる位相差フィルムについては、特開平9−197397号公報に記載がある。また、モリ(Mori)他の論文(Jpn.J.Appl.Phys.Vol.38(1999)p.2837)に記載がある。
本発明のセルロースエステルフィルムは、TN型、STN型、HAN型、GH(Guest−Host)型の反射型液晶表示装置の位相差フィルムとしても有利に用いられる。これらの表示モードは古くからよく知られている。TN型反射型液晶表示装置については、特開平10−123478号、国際公開第98/48320号パンフレット、特許第3022477号公報に記載がある。反射型液晶表示装置に用いる位相差フィルムについては、国際公開第00/65384号パンフレットに記載がある。
本発明のセルロースエステルフィルムは、ASM(Axially Symmetric Aligned Microcell)モードの液晶セルを有するASM型液晶表示装置の位相差フィルムの支持体としても有利に用いられる。ASMモードの液晶セルは、セルの厚さが位置調整可能な樹脂スペーサーにより維持されているの特徴がある。その他の性質は、TNモードの液晶セルと同様である。ASMモードの液晶セルとASM型液晶表示装置とについては、クメ(Kume)他の論文(Kume et al.,SID 98 Digest 1089(1998))に記載がある。
本発明のセルロースエステルフィルムは、場合により、ハードコートフィルム、防眩フィルム、反射防止フィルムへ適用してもよい。LCD、PDP、CRT、EL等のフラットパネルディスプレイの視認性を向上する目的で、本発明の透明セルロースエステルフィルムの片面または両面にハードコート層、防眩層、反射防止層の何れか或いは全てを付与することができる。このような防眩フィルム、反射防止フィルムとしての望ましい実施態様は、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)54頁〜57頁に詳細に記載されており、本発明のセルロースエステルフィルムにおいても好ましく用いることができる。
なお、[実施例1]は[参考例1]と読み替えるものとする。[実施例2]のセルロースアシレートフィルム試料201〜203、205、207、[実施例6]のセルロースアシレートフィルム試料602は参考例である。
〔セルロースアシレートフィルム101の作製〕
[セルロースアシレート溶液A−1の調製]
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、セルロースアシレート溶液A−1を調製した。
セルロースアシレート 100質量部
(アセチル置換度2.86、平均重合度310)
本発明の前記重縮合体P−7 12質量部
メチレンクロライド 384質量部
メタノール 69質量部
ブタノール 9質量部
下記の組成物を分散機に投入し、攪拌して各成分を溶解し、マット剤溶液(B−1)を調製した。
シリカ粒子分散液(平均粒径16nm) 10.0質量部
“AEROSIL R972”、日本アエロジル(株)製
メチレンクロライド 72.8質量部
メタノール 3.9質量部
ブタノール 0.5質量部
セルロースアシレート溶液A−1 10.3質量部
下記の組成物を別の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、紫外線吸収剤溶液C−1を調製した。
紫外線吸収剤(UV−1) 4.0質量部
紫外線吸収剤(UV−2) 8.0質量部
紫外線吸収剤(UV−3) 8.0質量部
メチレンクロライド 55.7質量部
メタノール 10質量部
ブタノール 1.3質量部
セルロースアシレート溶液A−1 12.9質量部
セルロースアシレートフィルム101の作製において本発明の重縮合体P−7を用いる代わりに、表3に示す組成となるように前記表1及び下記表2の重縮合体を使用してドープを調整し、セルロースアシレートフィルム102〜121を作製した。
得られたセルロースアシレートフィルム試料をロール状に巻き取り、この元巻きから100mm×100mmのサイズを裁断し、偏光顕微鏡を用いてクロスニコル下で倍率30倍で観察し、異物発生箇所の個数で下記の評価を行った。ここで異物とはブリードアウト成分、表面の汚れ、あるいはフィルム内部または表面の析出物などにより、偏光顕微鏡下で輝点として観察されるものである。
◎:異物の個数0〜4個
○:異物の個数5〜10個
△:異物の個数11〜50個
×:異物の個数51個以上
1)フィルムのケン化
得られたセルロースアシレートフィルム試料を、55℃に保った1.5mol/LのNaOH水溶液(ケン化液)に2分間浸漬し、その後、該フィルムを水洗し、その後、25℃の0.05mol/Lの硫酸水溶液に30秒浸漬し、その後、さらに水洗浴を30秒流水下で通して、フィルムを中性にした状態にした。そして、エアナイフによる水切りを3回繰り返し、水を落とした後に70℃の乾燥ゾーンに15秒間滞留させて乾燥し、ケン化処理したフィルムを作製した。
特開2001−141926号公報の実施例1に従い、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厚み20μmの偏光膜を作製した。
ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、偏光膜の両側に作製したセルロースアシレートフィルム101を貼り付け、70℃で10分以上乾燥した。得られた偏光板を偏光板101とした。同様にしてセルロースアシレートフィルム102〜121を用いて、偏光板102〜121を作製した。
前記偏光板の一方のフィルム側を粘着剤でガラス板に貼り合わせたサンプルを二組作製し、これをクロスニコルに配置して透過率を測定した(初期透過率)。さらに上記サンプルを60℃相対湿度90%の条件で1000時間放置し、再度クロスニコルに配置して透過率を想定した(経時透過率)。初期透過率と経時透過率の波長400nm〜700nmの範囲での最大変化幅に100を乗じた値を偏光板経時変化の指標とした。結果を表3に示す。
重縮合エステルを形成するジカルボン酸の平均炭素数が本発明の範囲より小さいと偏光板の性能変化が不十分であり、原因は明らかではないがフィルムの経時後透水性の低下等を要因と推定している(108、110)。逆にジカルボン酸の平均炭素数が本発明の範囲より大きいとセルロースアシレートへの相溶性が低下し、セルロースアシレートフィルム109には局所的にブリードアウトが発生した。
重縮合エステルを形成する脂肪族ジオールの平均炭素数が本発明の範囲より大きいと化合物の加熱減量が増大し、セルロースアシレートウェブ乾燥時の工程汚染が原因と考えられる面状故障が発生する(111、112)。また、重縮合エステルの末端を封止した場合、末端構造の炭素数が大きいベンゾイルエステル残基、ブチリルエステル残基、および2−エチルヘキシルエステル残基等では偏光板の性能変化は小さいが、化合物の加熱減量が大きく面状故障が発生する場合がある(115、116,117)。
末端構造の炭素数が小さいアセチルまたはプロピオニルエステル残基、さらに封止がなく脂肪族ジオールの平均炭素数が本発明の範囲内の場合には、重縮合エステルの合成工程における減圧等で低分子成分を除去することが可能である。したがって、これらの構造では化合物の加熱減量が小さく工程汚染を低減することが可能である。
重縮合エステルの平均分子量は700を下回ると低分子成分の増大が加熱減量に影響する傾向がある(113)。平均分子量が2000を超えるとブリードアウトの発生がみられる傾向がある(114)。
〔セルロースアシレートフィルム201の作製〕
[セルロースアシレート溶液A−2の調製]
下記組成物をミキシングタンクに投入し、攪拌して各成分を溶解し、更に90℃で約10分間加熱した後、平均孔径34μmのろ紙および平均孔径10μmの焼結金属フィルターでろ過した。
セルロースアシレート 100.0質量部
(アセチル置換度2.86、平均重合度310)
本発明の前記重縮合体P−13 12.0質量部
メチレンクロライド 403.0質量部
メタノール 60.2質量部
次に上記方法で作製したセルロースアシレート溶液A−2を含む下記組成物を分散機に投入し、マット剤分散液を調製した。
平均粒径16nmのシリカ粒子
aerosil R972 日本アエロジル(株)製 2.0質量部
メチレンクロライド 72.4質量部
メタノール 10.8質量部
セルロースアシレート溶液A−2 10.3質量部
次に上記方法で作製したセルロースアシレート溶液A−2を含む下記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溶解し、レターデーション発現剤溶液C−2を調製した。
下記例示化合物A 15.0質量部
下記例示化合物B 5.0質量部
メチレンクロライド 63.5質量部
メタノール 9.5質量部
セルロースアシレート溶液A−2 14.0質量部
コートハンガータイプの材質がオーステナイト相とフェライト相の混合組成を持つ2相系ステンレス鋼を使用した。支持体として長さが100mのステンレス製のエンドレスバンドを利用した。前記流延ダイ及び支持体などが設けられている流延室の温度は、35℃に保った。ドープ中の溶剤比率が乾量基準で45質量%になった時点で流延支持体からフィルムとして剥離した。この時の剥離テンションは8kgf/mであり、支持体速度に対して剥ぎ取り速度(剥取りロールドロー)は100.1%〜110%の範囲で適切に剥ぎ取れるように設定した。剥ぎ取られたフィルムは、クリップを有したテンターで両端を固定しながらテンターの乾燥ゾーン内を搬送し、テンター内を3ゾーンに分け、それぞれのゾーンの乾燥風温度を上流側から90℃,100℃,110℃とし、残留溶剤量が1%未満のセルロースアシレートフィルムを製造した。
支持体上形成されたフィルム中の残留溶剤量は次式で表される。
残留溶剤量=(残存揮発分質量/加熱処理後フィルム質量)×100%
尚、残存揮発分質量はフィルムを115℃で1時間加熱処理したとき、加熱処理前のフィルム質量から加熱処理後のフィルム質量を引いた値である。
次に、得られたフィルムを180℃の条件でテンターを用いて25%の延伸倍率まで、30%/分の延伸速度で横延伸した。出来上がったセルロースアシレートフィルムの、膜厚は70μmであった。このフィルムをセルロースアシレートフィルム201とした。
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ィルム試料の異物発生箇所の個数で評価を行った。
[レターデーションの測定]
Re、及びRthは前記方法により自動複屈折率計(KOBRA−21ADH、王子計測機器(株)製)を用い、測定波長590nm、25℃60%RHで測定した。
本発明の重縮合体によれば面状故障による得率を損なうことなく、高いRe、Rth有し位相差フィルムに好適なセルロースアセテートフィルムを得ることができる。
(VAモード液晶表示装置への実装実験)
セルロースアセテートフィルム204と市販のセルローストリアシレートフィルム(フジタックTD80UF、富士フイルム(株)製)に実施例1と同様にケン化処理を行った。さらにポリビニルアルコール系接着剤を用いて、実施例1で作製した偏光子を該2つのフィルムで挟み込み、70℃で10分以上乾燥した。
偏光膜の透過軸と本発明のセルロースアシレートフィルム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シレートフィルムの遅相軸とは直交するように配置した。
液晶セルは、基板間のセルギャップを3.6μmとし、負の誘電率異方性を有する液晶材料(「MLC6608」、メルク社製)を基板間に滴下注入して封入し、基板間に液晶層を形成して作製した。液晶層のレターデーション(即ち、液晶層の厚さd(μm)と屈折率異方性Δnとの積Δn・d)を300nmとした。なお、液晶材料は垂直配向するように配向させた。
上記の垂直配向型液晶セルを使用した液晶表示装置の上側偏光板と、下側偏光板(バックライト側)に上記セルロースアシレートフィルム204を備えた偏光板を、該セルロースアシレートフィルム204が液晶セル側となるように設置した。上側偏光板および下側偏光板は粘着剤を介して液晶セルに貼りつけた。上側偏光板の透過軸が上下方向に、そして下側偏光板の透過軸が左右方向になるように、クロスニコル配置とした。
液晶セルに55Hzの矩形波電圧を印加した。白表示5V、黒表示0Vのノーマリーブラックモードとした。黒表示の方位角45度、極角60度方向視野角における黒表示透過率(%)及び、方位角45度極角60度と方位角180度極角60度との色ずれを求めた。
また、透過率の比(白表示/黒表示)をコントラスト比として、測定機(EZ−Contrast160D、ELDIM社製)を用いて、黒表示(L1)から白表示(L8)までの8段階で視野角(コントラスト比が10以上で黒側の階調反転のない極角範囲)を測定した。
作製した液晶表示装置を観察した結果、本発明のセルロースアシレートフィルムを用いた液晶パネルは正面方向および視野角方向のいずれにおいても、ニュートラルな黒表示が実現できていた。
また、視野角(コントラスト比が10以上で黒側の階調反転のない極角範囲)は上下左右で極角80°以上であり、黒表示時の色ずれも0.02未満であり良好な結果を得た。
(TNモードモニターへの実装実験)
(セルロースアセテートフィルム401の作製)
実施例2のセルロースアセテートフィルム204において、レターデーション発現剤として例示化合物A及び例示化合物Bの代わりに、下記例示化合物Cがセルロースアシレート100質量部当たり、2.0質量%となるようにして製膜を行った。このとき厚みは40μmとなるように流延ダイ及び諸条件を調整した。得られた残留溶剤量が0.2%未満のセルロースアシレートフィルムを試料401とした。
上記で作製したセルロースアセテートフィルム401上に下記組成の液を5.2ml/m2塗布し、60℃で10秒間乾燥させた。フィルムの表面を流水で10秒洗浄し、25℃の空気を吹き付けることでフィルム表面を乾燥させた。
<鹸化液組成>
イソプロピルアルコール 818質量部
水 167質量部
プロピレングリコール 187質量部
水酸化カリウム 80質量部
ケン化処理したセルロースアセテートフィルム401のバンド面側に、下記の組成の塗布液を#14のワイヤーバーコーターで24ml/m2 塗布した。60℃の温風で60秒、さらに90℃の温風で150秒乾燥して配向膜を形成した。
次に、セルロースアセテートフィルム401の延伸方向(遅相軸と一致)と45゜の方向に形成した配向膜にラビング処理を実施した。
下記構造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
グルタルアルデヒド(架橋剤) 1.0質量部
上記配向膜上に、下記ディスコティック化合物91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)9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)1.5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)3質量部、増感剤(カヤキュアーDETX、日本化薬(株)製)1質量部を、214.2質量部のメチルエチルケトンに溶解した塗布液を、#3のワイヤーバーコーターで5.2ml/m2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、ディスコティック化合物を配向させた。次に、90℃で120W/cm高圧水銀灯を用いて、1分間UV照射しディスコティック化合物を重合させた。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すると共に、積層位相差フィルム401を作製した。
この積層位相差フィルム401を40℃の2.5N水酸化ナトリウム水溶液で60秒間アルカリ処理し、3分間水洗してケン化処理層を形成し、アルカリ処理したフィルムを得た。
NEC製LA−1529HM型のTFT−TN液晶パネルの偏光板を剥がし、偏光板と液晶パネルの間に設置されている光学補償フィルムを剥がした。上述の方法で作製した偏光板試料401を、位相差フィルム側を偏光子と液晶パネルとの間になるように設置し添付した。この偏光板の貼付は、液晶パネルに対してバックライト側と画像観察面側の両側に実施した。
セルロースエステルフィルム試料501の作製
(微粒子分散液Bの調製)
アエロジル200(日本アエロジル(株)製) 11質量部
エタノール 89質量部
上記をディゾルバーで30分間攪拌混合した後、マントンゴーリンで分散を行った。
セルロースエステルB−1 4質量部
セルロースアセテートプロピオネート
(アセチル基置換度1.7、プロピオニル基置換度0.8、数平均分子量54000(Mw/Mn=2.9))
メチレンクロライド 99質量部
微粒子分散液B 11質量部
以上を密閉容器に投入し、加熱し、撹拌しながら、完全に溶解し、安積濾紙(株)社製の安積濾紙No.244を使用して濾過し、微粒子添加液Bを調製した。
セルロースエステルB−1 100質量部
縮重合体P−42 12.0質量部
メチレンクロライド 300質量部
エタノール 57質量部
以上を密閉容器に投入し、加熱し、撹拌しながら、完全に溶解させた。これを安積濾紙(株)社製の安積濾紙No.244を使用して濾過し、ドープ液を調製した。
ドープ液Bを100質量部と微粒子添加液Bを2質量部となるように、インラインミキサーで十分に混合し、ベルト流延装置を用い、2000mm幅でステンレスバンド支持体上に均一に流延した。ステンレスバンド支持体で、残留溶媒量が110%になるまで溶媒を蒸発させ、ステンレスバンド支持体上から剥離した。剥離の際に張力をかけて縦(MD)延伸倍率が1.02倍となるように延伸し、ついで、テンターで両端部を把持し、幅手(TD)方向の延伸倍率が1.3倍となるように延伸した。延伸開始時の残留溶剤量は30%であった。把持したまま125℃の乾燥ゾーンで30分間搬送させ、1500mm幅にスリットし、膜厚40μmのセルロースエステルフィルム試料501を得た。
微粒子添加液Bおよびドープ液Bに対し、セルロースエステルB−1をセルロースエステルB−2(セルロースアセテートプロピオネート;アセチル基置換度1.65、プロピオニル基置換度0.9、数平均分子量54000(Mw/Mn=2.9))、ドープ液Bに対し縮重合体P−42をP−20にそれぞれに置き換えて調製したものを用いた以外は試料501と同様にしてセルロースエステルフィルム試料502を得た。
微粒子添加液Bおよびドープ液Bに対し、セルロースエステルB−1をセルロースエステルB−3(セルロースアセテートプロピオネート;アセチル基置換度1.45、プロピオニル基置換度1.1、数平均分子量54000(Mw/Mn=2.9))、ドープ液Bに対し縮重合体P−42をP−20にそれぞれ置き換えて調製したものを用いた以外は試料501と同様にしてセルロースエステルフィルム試料503を得た。
(セルロースエステルフィルム試料601の作製)
実施例2の試料204において、セルロースアシレートを、アセチル置換度2.42のセルロースアシレートに置き換え、例示化合物A及びBを使用せず、重縮合体P−20をP−19に置き換え、かつセルロースアシレート100質量部あたり20質量部となるように調整した以外は同様にして、セルロースエステルフィルム試料601を作製した。
試料601において、重縮合体P−20をP−2、P−41にそれぞれ1倍重量に置き換えた以外は同様にして、セルロースエステルフィルム試料602及び603を作製した。
Claims (9)
- フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸から選ばれる少なくとも一種の芳香環を有するジカルボン酸と少なくとも一種の脂肪族ジカルボン酸とを含む平均炭素数が6.0以上7.5以下のジカルボン酸の混合物と、少なくとも一種の平均炭素数が2.0以上2.5以下の脂肪族ジオールとから得られ、末端が炭素数3以下の脂肪族モノカルボン酸のエステル形成誘導体である数平均分子量が700〜2000の重縮合エステルを少なくとも一種、セルロースエステルに対し0.1乃至25質量%含有し、搬送方向に対して垂直な方向(幅方向)に5%以上100%以下で延伸されて得られるセルロースエステルフィルム。
- 前記重縮合エステルの末端が酢酸またはプロピオン酸のエステル形成誘導体である請求項1に記載のセルロースエステルフィルム。
- 少なくとも2つ以上の芳香環を有する化合物を含有する請求項1又は2に記載のセルロースエステルフィルム。
- 前記延伸がセルロースエステルフィルムの残留溶剤量が5%以下で行われた請求項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。
ここで、残留溶剤量は下記のように定義される。
残留溶剤量=(残存揮発分質量/加熱処理後フィルム質量)×100% - 前記セルロースエステルフィルムがセルロースアシレートを含み、該セルロースアシレートのアシル置換度が2.00〜2.95である請求項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。
- 請求項1〜5のいずれか1項に記載のセルロースエステルフィルム上に少なくとも一種の液晶性化合物を含有する光学異方性層を有する位相差フィルム。
- 偏光子の両側に保護フィルムを有する偏光板であって、該保護フィルムの少なくとも1枚が請求項1〜5のいずれか1項に記載のセルロースエステルフィルムまたは請求項6に記載の位相差フィルムである偏光板。
- 液晶セル及びその両側に配置された2枚の偏光板を含む液晶表示装置であって、該偏光板のうち少なくとも1枚が請求項7に記載の偏光板である液晶表示装置。
- 前記液晶セルが、垂直配向モードまたはTNモードの液晶セルである請求項8に記載の液晶表示装置。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008299454A JP5634022B2 (ja) | 2008-03-06 | 2008-11-25 | セルロースエステルフィルム、それを用いた位相差フィルム、偏光板、及び液晶表示装置 |
CN2008801278784A CN101959950B (zh) | 2008-03-06 | 2008-12-22 | 纤维素酯膜、使用纤维素酯膜的延迟膜、偏振片和液晶显示装置 |
PCT/JP2008/073334 WO2009110159A1 (ja) | 2008-03-06 | 2008-12-22 | セルロースエステルフィルム、それを用いた位相差フィルム、偏光板、及び液晶表示装置 |
US12/920,370 US20110001907A1 (en) | 2008-03-06 | 2008-12-22 | Cellulose ester film, retardation film using the same, polarizing plate and liquid crystal display device |
KR1020107019610A KR20100138901A (ko) | 2008-03-06 | 2008-12-22 | 셀룰로오스에스테르 필름, 그것을 사용한 위상차 필름, 편광판 및 액정 표시 장치 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008056913 | 2008-03-06 | ||
JP2008056913 | 2008-03-06 | ||
JP2008299454A JP5634022B2 (ja) | 2008-03-06 | 2008-11-25 | セルロースエステルフィルム、それを用いた位相差フィルム、偏光板、及び液晶表示装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009235377A JP2009235377A (ja) | 2009-10-15 |
JP5634022B2 true JP5634022B2 (ja) | 2014-12-03 |
Family
ID=41055729
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008299454A Active JP5634022B2 (ja) | 2008-03-06 | 2008-11-25 | セルロースエステルフィルム、それを用いた位相差フィルム、偏光板、及び液晶表示装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20110001907A1 (ja) |
JP (1) | JP5634022B2 (ja) |
KR (1) | KR20100138901A (ja) |
CN (1) | CN101959950B (ja) |
WO (1) | WO2009110159A1 (ja) |
Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5312812B2 (ja) * | 2008-01-23 | 2013-10-09 | 株式会社Adeka | セルロース系樹脂組成物およびセルロース系樹脂フィルム |
JP5393249B2 (ja) * | 2008-05-15 | 2014-01-22 | 富士フイルム株式会社 | セルロースエステルフィルム、位相差フィルム、偏光板、及び液晶表示装置 |
JP2011105924A (ja) | 2009-06-05 | 2011-06-02 | Fujifilm Corp | セルロースエステルフィルム、光学補償フィルム、偏光板、及び液晶表示装置 |
JP5186455B2 (ja) * | 2009-08-11 | 2013-04-17 | 富士フイルム株式会社 | 積層体、偏光板および液晶表示装置 |
JP5673548B2 (ja) * | 2009-10-16 | 2015-02-18 | コニカミノルタ株式会社 | 光学フィルム、及びそれを用いた偏光板、液晶表示装置 |
JP5606302B2 (ja) * | 2010-01-18 | 2014-10-15 | 富士フイルム株式会社 | セルロースアシレートフィルム、偏光板および液晶表示装置 |
JP2012177018A (ja) * | 2011-02-25 | 2012-09-13 | Dic Corp | セルロースエステル樹脂組成物及びそれを用いた光学フィルム |
JP5873643B2 (ja) * | 2011-04-18 | 2016-03-01 | 富士フイルム株式会社 | セルロースエステルフィルム、偏光板、及び液晶表示装置 |
JP5785894B2 (ja) * | 2011-09-16 | 2015-09-30 | 富士フイルム株式会社 | セルロースエステルフィルム、偏光板、及び液晶表示装置 |
RU2015152027A (ru) * | 2013-05-07 | 2017-06-13 | Филипс Лайтинг Холдинг Б.В. | Оптическая система, обеспечивающая поляризованный свет |
JP5707464B2 (ja) * | 2013-10-01 | 2015-04-30 | 富士フイルム株式会社 | セルロースアシレートフィルム、偏光板及び液晶表示装置 |
KR20180071440A (ko) | 2016-12-19 | 2018-06-28 | 주식회사 효성 | 셀룰로오스 에스테르 필름 및 이를 이용한 편광판 및 액정표시 장치 |
KR20180071439A (ko) | 2016-12-19 | 2018-06-28 | 주식회사 효성 | 셀룰로오스 에스테르 필름 및 이를 이용한 편광판 및 액정표시 장치 |
WO2020204411A1 (ko) * | 2019-04-02 | 2020-10-08 | 삼성에스디아이 주식회사 | 편광판 및 이를 포함하는 광학표시장치 |
KR102576989B1 (ko) * | 2019-07-30 | 2023-09-08 | 삼성에스디아이 주식회사 | 편광판 및 이를 포함하는 광학표시장치 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2689799A (en) * | 1951-11-16 | 1954-09-21 | Gen Aniline & Film Corp | Cellulose ester compositions plasticized with polyesters of dicarboxylic acids and alpha, omega-dihydroxyalkanes |
JPS6176442A (ja) * | 1984-09-21 | 1986-04-18 | Satoru Matsumoto | 複合エステルの製造方法 |
WO2002060975A1 (en) * | 2001-01-31 | 2002-08-08 | The Procter & Gamble Company | Synthesis of polyol medium fatty acid polyesters |
JP2006064803A (ja) * | 2004-08-25 | 2006-03-09 | Konica Minolta Opto Inc | 延伸セルロースエステルフィルム、それを用いた偏光板及び液晶表示装置 |
US20060061717A1 (en) * | 2004-09-21 | 2006-03-23 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Elliptically polarizing plate and liquid crystal display device |
JP4692035B2 (ja) * | 2005-03-18 | 2011-06-01 | コニカミノルタオプト株式会社 | 位相差フィルムの製造方法 |
JP2006342227A (ja) * | 2005-06-08 | 2006-12-21 | Konica Minolta Opto Inc | セルロースエステルフィルム、偏光板および液晶表示装置 |
JP2007065160A (ja) * | 2005-08-30 | 2007-03-15 | Keiwa Inc | 光学シート用基材フィルム、光学シート及びバックライトユニット |
JP5102951B2 (ja) * | 2005-10-14 | 2012-12-19 | 株式会社ジロオコーポレートプラン | 光拡散シート及びこれを用いたバックライトユニット |
JP2008003541A (ja) * | 2006-01-27 | 2008-01-10 | Fujifilm Corp | 偏光板保護フィルムとそれを用いた偏光板及び液晶表示装置 |
TW200815508A (en) * | 2006-07-24 | 2008-04-01 | Fujifilm Corp | Cellulose acylate film, and polarizing plate and liquid crystal display device using the same |
JP5028251B2 (ja) * | 2007-12-26 | 2012-09-19 | 富士フイルム株式会社 | セルロースエステルフィルム、それを用いた位相差フィルム、偏光板、および液晶表示装置 |
-
2008
- 2008-11-25 JP JP2008299454A patent/JP5634022B2/ja active Active
- 2008-12-22 KR KR1020107019610A patent/KR20100138901A/ko not_active Application Discontinuation
- 2008-12-22 WO PCT/JP2008/073334 patent/WO2009110159A1/ja active Application Filing
- 2008-12-22 CN CN2008801278784A patent/CN101959950B/zh active Active
- 2008-12-22 US US12/920,370 patent/US20110001907A1/en not_active Abandoned
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN101959950A (zh) | 2011-01-26 |
WO2009110159A1 (ja) | 2009-09-11 |
CN101959950B (zh) | 2012-11-28 |
KR20100138901A (ko) | 2010-12-31 |
US20110001907A1 (en) | 2011-01-06 |
JP2009235377A (ja) | 2009-10-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5634022B2 (ja) | セルロースエステルフィルム、それを用いた位相差フィルム、偏光板、及び液晶表示装置 | |
JP5393249B2 (ja) | セルロースエステルフィルム、位相差フィルム、偏光板、及び液晶表示装置 | |
JP5422165B2 (ja) | セルロースアシレートフィルム、光学フィルム、偏光板および液晶表示装置 | |
JP2011105924A (ja) | セルロースエステルフィルム、光学補償フィルム、偏光板、及び液晶表示装置 | |
JP2011012186A (ja) | セルロースエステルフィルム、位相差フィルム、偏光板、及び液晶表示装置 | |
CN101113206A (zh) | 酰化纤维素膜、及使用该酰化纤维素膜的偏振片和液晶显示装置 | |
JP5140513B2 (ja) | セルロースエステルフィルム、それを用いた位相差フィルム、偏光板、及び液晶表示装置 | |
JP2010053254A (ja) | セルロースエステルフィルム、並びにそれを用いた偏光板及び液晶表示装置 | |
JP2013020223A (ja) | 高分子フィルム、セルロースエステルフィルム、偏光板、及び液晶表示装置 | |
JP5606302B2 (ja) | セルロースアシレートフィルム、偏光板および液晶表示装置 | |
JP5941954B2 (ja) | 偏光板及び画像表示装置 | |
JP5702243B2 (ja) | 光学フィルム、位相差フィルム、偏光板及び画像表示装置 | |
JP5384314B2 (ja) | セルロースアシレートフィルム、偏光板及び液晶表示装置 | |
JP2006305751A (ja) | セルロースアシレートフィルム、セルロースアシレートフィルムの製造方法、位相差フィルム、偏光板、および液晶表示装置 | |
JP5663425B2 (ja) | 光学フィルム、位相差フィルム、偏光板及び液晶表示装置 | |
JP5873643B2 (ja) | セルロースエステルフィルム、偏光板、及び液晶表示装置 | |
JP2012025804A (ja) | ポリマーフィルム、偏光板及び液晶表示装置 | |
JP2006257143A (ja) | セルロースアシレートフィルム、並びにそれを用いた偏光板及び液晶表示装置 | |
JP2008050581A (ja) | セルロースアシレートフィルム、並びにそれを用いた偏光板及び液晶表示装置 | |
JP5171272B2 (ja) | 光学フィルム、位相差フィルム、偏光板及び液晶表示装置 | |
JP2010007037A (ja) | 樹脂フィルム、偏光板および液晶表示装置 | |
JP5707464B2 (ja) | セルロースアシレートフィルム、偏光板及び液晶表示装置 | |
JP2007031481A (ja) | セルロース化合物組成物、セルロース化合物フィルム、偏光板、液晶表示装置 | |
JP2008069233A (ja) | セルロース組成物及びセルロースフィルム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110704 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20110805 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20111216 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20120914 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20121004 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130618 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20130903 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20131202 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20131210 |
|
A912 | Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20140110 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20141014 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5634022 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |