JP5649628B2 - セルロースアシレートフィルム、それを用いた偏光板および液晶表示装置 - Google Patents
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Description
しかも、液晶表示装置は益々多様な用途で過酷な使用条件でも耐えることに対する要求が高まり、年々、従来よりも高いレベルの耐久性が求められるようになってきている。
液晶表示装置を高温高湿下で使用すると、偏光子が収縮することによるムラが発生したり、光学特性が変化したりすることで、表示性能が劣化してしまうという問題発生した。しかも、溶融製膜での黄変防止と液晶表示装置を高温高湿下で使用する際の耐久性の向上とは作用因子も含め、異なった現象であり、溶融製膜時での知見をそのまま適用することはできない。液晶表示装置に組み込まれて使用されている段階(特に高温高湿時や光照射時)での偏光子の耐久性の向上を実現できる従来の知見はなく、新たな解決手段の開発が必要であった。
本発明者等の検討によれば、従来の知見では、耐久性の向上と黄変等のセルロースアシレートフィルムの着色低減の両立には、技術的に高い壁があった。
一方で、反応しやすいフェノール性水酸基を有する化合物は、熱や光などのエネルギーを与えると、酸化反応などにより分解して着色などの原因となることがあり、実用的には大きな問題となる。
本発明者らは、偏光子の耐久性を改善するに際し、耐光性の向上とこの着色の抑制との両立を図るため、上記の知見に基づきさらに検討を行った結果、本発明を完成するに至った。
(1)下記一般式(I)で表される化合物の少なくとも1種とセルロースアシレートを含有するセルロースアシレートフィルム。
(2)前記R6およびR8が、各々独立に水素原子または炭素数1〜8の無置換アルキル基である(1)に記載のセルロースアシレートフィルム。
(3)前記一般式(I)で表される化合物が、下記一般式(IA)で表される化合物である(1)または(2)に記載のセルロースアシレートフィルム。
(4)前記一般式(IA)で表される化合物が、下記一般式(IB)で表される化合物である(3)に記載のセルロースアシレートフィルム。
(5)前記R1〜R4およびR1a〜R4aが、水素原子または炭素数1〜6のアルキル基であり、かつ同一炭素原子に置換するこれらのなかの2つの基が、両方とも同時に水素原子またはアルキル基である(4)に記載のセルロースアシレートフィルム。
(6)前記一般式(IB)で表される化合物が、下記一般式(IC)で表される化合物である(4)または(5)に記載のセルロースアシレートフィルム。
(7)前記セルロースアシレートのアシル置換度(A)が、下記式を満足する(1)〜(6)のいずれか1項に記載のセルロースアシレートフィルム。
(10)前記重縮合エステル化合物が、下記一般式(a)で表される少なくとも1種のジカルボン酸および下記一般式(b)で表される少なくとも1種のジオールを重縮合して得られる(9)に記載のセルロースアシレートフィルム。
HOC(=O)−X−CO2H
一般式(b)
HO−Z−OH
(11)前記重縮合エステル化合物の数平均分子量が、500〜2000である(9)または(10)に記載のセルロースアシレートフィルム。
(12)前記重縮合エステル化合物の末端が封止されている(9)〜(11)のいずれか1項に記載のセルロースアシレートフィルム。
(13)さらに、可塑剤として、単糖または2〜10個の単糖単位からなる炭水化物化合物の少なくとも1種を含有する(1)〜(12)のいずれか1項に記載のセルロースアシレートフィルム。
(14)前記炭水化物化合物が、アルキル基、アリール基またはアシル基を有する(13)に記載のセルロースアシレートフィルム。
(15)前記炭水化物化合物が、アシル基を有する(13)または(14)に記載のセルロースアシレートフィルム。
(16)前記(1)〜(15)のいずれか1項に記載のセルロースアシレートフィルムと偏光子を少なくとも有する偏光板。
(17)前記(16)に記載の偏光板と液晶セルを少なくとも有する液晶表示装置。
なお、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、その前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
また、本明細書において、各基として説明する「基」は置換もしくは無置換の基であり、例えば、「アルキル基」は置換基を有してもよいアルキル基、を意味する。また、「脂肪族基」は、直鎖、分岐もしくは環状の脂肪族基で、飽和であっても不飽和(芳香環となることはない)であっても、置換基を有していてもよい。
本発明のセルロースアシレートフィルムは、下記一般式(I)で表される化合物とセルロースアシレートを含有する。
該セルロースアシレートフィルムは、偏光板の劣化を抑制する効果を発現でき、保護フィルムとしての使用に適する。
<1 一般式(I)で表される化合物>
本発明のセルロースアシレートフィルムは、下記一般式(I)で表される化合物を含有する。
R1〜R4におけるアルキル基は、例えば、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、n−オクチルが挙げられる。
形成される環としては、例えば、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシルが挙げられる。
また、R1とR2、および/または、R3とR4が互いに結合して形成された環では、上記置換基のうちアルキル基が好ましく、無置換の環がより好ましい。
本発明において、特に、R1〜R4が、水素原子または炭素数1〜6のアルキル基であり、かつ同一炭素原子に置換するこれらのなかの2つの基が、両方とも同時に水素原子またはアルキル基である場合が好ましい。
ここで、同一炭素原子に置換するこれらのなかの2つの基とは、具体的には、R1とR2およびR3とR4であり、分子中に存在する全ての、R1とR2およびR3とR4である。
R5〜R8におけるアルキル基は、例えば、メチル、エチル、イソプロピル、n−プロピル、n−オクチルが挙げられる。
Arにおけるアリーレン基は置換基を有してもよく、このような置換基としては、上述の置換基が挙げられる。これらの置換基の中ではアルキル基が好ましく、本発明においては無置換のアリーレン基が特に好ましい。
Arにおけるアリーレン基としては、例えばフェニレン基、ナフチレン基が挙げられ、フェニレン基が好ましい。またフェニレン基の中でも、1,4−フェニレン基、1,3−フェニレン基が好ましい。
なお、lが2の場合、ビフェニレン基が好ましい。
なお、lが複数存在する場合は、複数のArは同一でも異なってもよく、mが複数存在する場合は、複数の−CH(R1)(R2)は同一でも異なってもよく、nが複数存在する場合は、複数の−CH(R3)(R4)は同一でも異なってもよい。
分子量が200以上とすると、フィルムからの揮散が問題を抑制することができるため好ましい。1200以下とすることでヘイズを抑制の観点で好ましい。
添加量が0.1質量部以上であると、透湿度を効果的に下げられるため好ましい。20質量部以下ではヘイズ抑制の観点で好ましい。
本発明では、セルロースアシレートをフィルムの主成分として用いる。ここで本明細書では、「主成分」とは、原料となる成分が1種である態様ではその成分を、2種以上である態様では、最も質量分率の高い成分をいうものとする。セルロースアシレートの1種を用いてもよいし、2種以上を用いてもよい。セルロースアシレートのアシル置換基は、例えばアセチル基単独からなるセルロースアシレートであっても、複数の異なったアシル置換基を有するセルロースアシレートを用いてもよく、異なったセルロースアシレートの混合物であってもよい。
セルロースを構成するβ−1,4結合しているグルコース単位は、2位、3位および6位に遊離の水酸基を有している。セルロースアシレートは、これらの水酸基の一部または全部をアシル基によりアシル化した重合体(ポリマー)である。
アシル置換度は、2位、3位および6位に位置するセルロースの水酸基のアシル化の度合いを示すものであり、全てのグルコース単位の2位、3位および6位の水酸基がいずれもアシル化された場合、総アシル置換度は3であり、例えば、全てのグルコース単位で、6位のみが全てアシル化された場合、総アシル置換度は1である。同様に、全グルコースの全水酸基において、各々のグルコース単位で、6位か、2位のいずれか一方の全てがアシル化された場合も、総アシル置換度は1である。
すなわち、グルコース分子中の全水酸基が全てアシル化された場合を3として、アシル化の度合いを示すものである。
本発明のセルロースアシレートフィルム中には、レターデーション調整剤(レターデーション発現剤およびレターデーション低減剤)や、可塑剤として、重縮合エステル化合物(ポリマー)、多価アルコールの多価エステル、フタル酸エステル、リン酸エステルなど、さらには、紫外線吸収剤、酸化防止剤、マット剤などの添加剤を加えることもできる。
なお、本願明細書では、化合物群を標記するのに、例えば、リン酸エステル系化合物のように、「系」を組み込んで記載することがあるが、これは、上記の場合、リン酸エステル化合物と同じ意味である。
本発明ではレターデーション低減剤として、リン酸エステル系化合物や、セルロースアシレートフィルムの添加剤として公知の非リン酸エステル系の化合物以外の化合物を広く採用することができる。
本発明のセルロースアシレートフィルムは、レターデーション値を発現するために、少なくとも1種のレターデーション発現剤を含有することが好ましい。
レターデーション発現剤としては、特に制限はないが、棒状または円盤状化合物からなるものや、前記非リン酸エステル系の化合物のうちレターデーション発現性を示す化合物を挙げることができる。棒状または円盤状化合物としては、少なくとも二つの芳香族環を有する化合物をレターデーション発現剤として好ましく用いることができる。
棒状化合物からなるレターデーション発現剤の添加量は、セルロースアシレートを含むポリマー成分100質量部に対して0.1〜30質量部であることが好ましく、0.5〜20質量部であることがさらに好ましい。レターデーション発現剤中に含まれる円盤状化合物が、セルロースアシレート100質量部に対して3質量部未満であることが好ましく、2質量部未満であることがより好ましく、1質量部未満であることが特に好ましい。
円盤状化合物はRthレターデーション発現性において棒状化合物よりも優れているため、特に大きなRthレターデーションを必要とする場合には好ましく使用される。2種類以上のレターデーション発現剤を併用してもよい。
レターデーション発現剤は、250〜400nmの波長領域に最大吸収を有することが好ましく、可視領域に実質的に吸収を有していないことが好ましい。
本発明のセルロースアシレートフィルムは、可塑剤(疎水化剤)として、多価アルコールの多価エステル化合物(以後、多価アルコールエステル系可塑剤と称す。)、重縮合エステル化合物(以後、重縮合エステル系可塑剤と称す。)および炭水化物化合物(以後、炭水化物誘導体系可塑剤と称す。)の中から選ばれる少なくとも一つの化合物を含むことが好ましい。
可塑剤としては、セルロースアシレートフィルムのガラス転移温度(Tg)をできるだけ下げずに含水率を低減できるものが好ましい。このような可塑剤を使用することにより高温高湿下においてセルロースアシレートフィルム中の添加剤が偏光子層へ拡散するのを抑制し、偏光子性能の劣化を改良することができる。
以下に本発明に用いられる可塑剤について詳しく説明する。
本発明に用いられる多価アルコールエステル系可塑剤の合成原料の多価アルコールは下記一般式(c)で表される。
Rα−(OH)mα
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られる。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。
本発明のセルロースアシレートフィルムは、さらに重縮合エステル系可塑剤を含むことが好ましい。重縮合エステル系可塑剤を含有させることで、湿度安定性、偏光板耐久性に優れたセルロースエステルフィルムを得ることができるという効果が得られる。
重縮合エステル系可塑剤は、下記一般式(a)で表される少なくとも1種のジカルボン酸および下記一般式(b)で表される少なくとも1種のジオールを重縮合して得られることが好ましい。
HOC(=O)−X−CO2H
一般式(b)
HO−Z−OH
なお、2価のシクロアルキレン基としてはシクロペンチレン、シクロヘキシレンが挙げられる。
前記ジカルボン酸残基の組成比(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、アジピン酸残基とフタル酸残基が50モル%ずつから構成される場合は、平均炭素数7.0となる。
また、前記ジオール残基の場合も同様で、ジオール残基の平均炭素数は、ジオール残基の組成比(モル分率)を構成炭素数に乗じて算出した値とする。例えばエチレングリコール残基50モル%と1,2−プロパンジオール残基50モル%から構成される場合は平均炭素数2.5となる。
また、2000以下であればセルロースエステルとの相溶性が高くなり、製膜時および加熱延伸時のブリードアウトが生じにくくなる。
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、質量あたりのヒドロキシル基の量(以下、水酸基価とも言う)により算出することもできる。本発明において、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。
炭素数の平均が5.5以上であれば耐久性に優れた偏光板を得ることができる。炭素数の平均が10以下であればセルロースエステルへの相溶性が優れ、セルローエステルフィルムの製膜過程でブリードアウトの発生を抑制することができる。
本明細書中では、残基とは、重縮合エステルの部分構造で、重縮合エステルを形成している単量体の特徴を有する部分構造を表す。例えばジカルボン酸HOC(=O)−X−CO2H形成されるジカルボン酸残基は−C(=O)−X−C(=O)−である。本発明に用いる重縮合エステルの芳香族ジカルボン酸残基比率は40mol%以上であることが好ましく、40mol%〜95mol%であることがより好ましい。
芳香族ジカルボン酸残基比率を40mol%以上とすることで、十分な光学異方性を示すセルロースエステルフィルムが得られ、耐久性に優れた偏光板を得ることができる。また、95mol%以下であればセルロースエステルとの相溶性に優れ、セルロースエステルフィルムの製膜時および加熱延伸時においてもブリードアウトを生じにくくすることができる。
重縮合エステルには、混合に用いた芳香族ジカルボン酸に由来する芳香族ジカルボン酸残基が形成される。
重縮合エステルの合成に、芳香族ジカルボン酸としてテレフタル酸を用いることで、よりセルロースエステルとの相溶性に優れ、セルロースエステルフィルムの製膜時および加熱延伸時においてもブリードアウトを生じにくいセルロースエステルフィルムとすることができる。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。
フタル酸とテレフタル酸の2種の芳香族ジカルボン酸を併用することにより、常温での重縮合エステルを軟化することができ、ハンドリングが容易になる点で好ましい。
重縮合エステルのジカルボン酸残基中における、テレフタル酸残基の含有量は40mol%〜100mol%であることが好ましい。
テレフタル酸残基比率を40mol%以上とすることで、十分な光学異方性を示すセルロースエステルフィルムが得られる。
重縮合エステル系可塑剤を合成する脂肪族ジカルボン酸は、例えば、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、マレイン酸、フマル酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸または1,4−シクロヘキサンジカルボン酸等が挙げられる。
重縮合エステルは、合成に用いた脂肪族ジカルボン酸に由来する脂肪族ジカルボン酸残基が形成される。
この脂肪族ジカルボン酸残基は、具体的には、コハク酸残基を含むことが好ましく、2種用いる場合は、コハク酸残基とアジピン酸残基を含むことが好ましい。
すなわち、重縮合エステルの合成に、脂肪族ジカルボン酸を1種用いても、2種以上を用いてもよく、2種用いる場合は、コハク酸とアジピン酸を用いることが好ましい。重縮合エステルの合成に、脂肪族ジカルボン酸を1種用いる場合は、コハク酸を用いることが好ましい。脂肪族ジカルボン酸残基の平均炭素数を所望の値に調整することができ、セルロースエステルとの相溶性の点で好ましい。
本明細書中では、一般式(b)で表されるジオール化合物(HO−Z−OH)により形成されるジオール残基は−O−Z−O−である。
重縮合エステルを合成するジオールとしては、芳香族ジオールおよび脂肪族ジオールが挙げられ、本発明においては、少なくとも脂肪族ジオールを用いて合成されることが好ましい。
重縮合エステルは、平均炭素数が2.5〜7.0の脂肪族ジオール残基を含むことが好ましく、より好ましくは平均炭素数が2.5〜4.0の脂肪族ジオール残基を含む。
脂肪族ジオール残基の平均炭素数が7.0より小さいとセルロースエステルとの相溶性が改善され、ブリードアウトが生じにくくなり、また、化合物の加熱減量が増大しにくくなり、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し難くなる。また、脂肪族ジオール残基の平均炭素数が2.5以上であれば合成が容易である。
前記重縮合エステルには、混合に用いたジオール化合物によりポリエステル中にジオール成分であるジオール残基が組み込まれる。
すなわち、重縮合エステルは、ジオール残基としてエチレングリコール残基、1,2−プロパンジオール残基および1,3−プロパンジオール残基の少なくとも1種を含むことが好ましく、エチレングリコール残基または1,2−プロパンジオール残基であることがより好ましい。
前記重縮合エステルに含まれる脂肪族ジオール残基には、エチレングリコール残基が10mol%〜100mol%含まれることが好ましく、20mol%〜100mol%含まれることがより好ましい。
重縮合エステルの末端は、封止せずにジオール残基のままであることか、酢酸またはプロピオン酸または安息香酸によって封止されていることがさらに好ましい。重縮合エステルの両末端は、それぞれ、封止の実施の有無が同一であることを問わない。
縮合体の両末端が未封止の場合、重縮合エステルはポリエステルポリオールであることが好ましい。
本明細書中では、モノカルボン酸Rβ−COOHより形成されるモノカルボン酸残基はRβ−CO−である。重縮合エステルの両末端がモノカルボン酸で封止されている場合、前記モノカルボン酸は脂肪族モノカルボン酸残基であることが好ましく、モノカルボン酸残基が炭素数22以下の脂肪族モノカルボン酸残基であることがより好ましく、炭素数3以下の脂肪族モノカルボン酸残基であることがさらに好ましい。また、炭素数2以上の脂肪族モノカルボン酸残基であることが好ましく、炭素数2の脂肪族モノカルボン酸残基であることが特に好ましい。
重縮合エステルの態様の一つとして、脂肪族ジオール残基の炭素数が2.5より大きく7.0以下であり、重縮合エステルの両末端がモノカルボン酸残基で封止されている重縮合エステルを挙げることができる。
重縮合エステルの両末端を封止しているモノカルボン酸残基の炭素数が3以下であると、揮発性が低下し、重縮合エステルの加熱による減量が大きくならず、工程汚染の発生や面状故障の発生を低減することが可能である。
すなわち、封止に用いるモノカルボン酸類としては脂肪族モノカルボン酸が好ましく、モノカルボン酸が炭素数2から22の脂肪族モノカルボン酸であることがより好ましく、炭素数2〜3の脂肪族モノカルボン酸であることがさらに好ましく、炭素数2の脂肪族モノカルボン酸残基であることが特に好ましい。
例えば、酢酸、プロピオン酸、ブタン酸、安息香酸およびその誘導体等が好ましく、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。
封止に用いるモノカルボン酸は2種以上を混合してもよい。
重縮合エステルの両末端は酢酸またはプロピオン酸による封止が好ましく、酢酸封止により両末端がアセチルエステル残基(アセチル残基と称する場合がある)となることが最も好ましい。
本発明では、特開平05−155809号、特開平05−155810号、特開平5−197073号、特開2006−259494号、特開平07−330670号、特開2006−342227号、特開2007−003679号の各公報などに記載されている化合物を利用することもできる。
本発明のセルロースアシレートフィルムは、さらに炭水化物誘導体系可塑剤を含むことが好ましい。炭水化物誘導体系可塑剤を含有させることで、湿度安定性、偏光板耐久性に優れたセルロースエステルフィルムを得ることができるという効果が得られる。
炭水化物誘導体系可塑剤としては、単糖あるいは2〜10個の単糖単位を含む炭水化物の誘導体が好ましい。
前記単糖または2〜10個の単糖単位を含む炭水化物の例としては、例えば、エリトロース、トレオース、リボース、アラビノース、キシロース、リキソース、アロース、アルトロース、グルコース、フルクトース、マンノース、グロース、イドース、ガラクトース、タロース、トレハロース、イソトレハロース、ネオトレハロース、トレハロサミン、コウジビオース、ニゲロース、マルトース、マルチトール、イソマルトース、ソホロース、ラミナリビオース、セロビオース、ゲンチオビオース、ラクトース、ラクトサミン、ラクチトール、ラクツロース、メリビオース、プリメベロース、ルチノース、シラビオース、スクロース、スクラロース、ツラノース、ビシアノース、セロトリオース、カコトリオース、ゲンチアノース、イソマルトトリオース、イソパノース、マルトトリオース、マンニノトリオース、メレジトース、パノース、プランテオース、ラフィノース、ソラトリオース、ウンベリフェロース、リコテトラオース、マルトテトラオース、スタキオース、バルトペンタオース、ベルバルコース、マルトヘキサオース、α−シクロデキストリン、β−シクロデキストリン、γ−シクロデキストリン、δ−シクロデキストリン、キシリトール、ソルビトールなどが挙げられる。
これらの中で、さらに好ましいものはアルキル基、アリール基またはアシル基であり、特に好ましくはアシル基である。
キシローステトラアセテート、グルコースペンタアセテート、フルクトースペンタアセテート、マンノースペンタアセテート、ガラクトースペンタアセテート、マルトースオクタアセテート、セロビオースオクタアセテート、スクロースオクタアセテート、キシリトールペンタアセテート、ソルビトールヘキサアセテート、キシローステトラプロピオネート、グルコースペンタプロピオネート、フルクトースペンタプロピオネート、マンノースペンタプロピオネート、ガラクトースペンタプロピオネート、マルトースオクタプロピオネート、セロビオースオクタプロピオネート、スクロースオクタプロピオネート、キシリトールペンタプロピオネート、ソルビトールヘキサプロピオネート、キシローステトラブチレート、グルコースペンタブチレート、フルクトースペンタブチレート、マンノースペンタブチレート、ガラクトースペンタブチレート、マルトースオクタブチレート、セロビオースオクタブチレート、スクロースオクタブチレート、キシリトールペンタブチレート、ソルビトールヘキサブチレート、キシローステトラベンゾエート、グルコースペンタベンゾエート、フルクトースペンタベンゾエート、マンノースペンタベンゾエート、ガラクトースペンタベンゾエート、マルトースオクタベンゾエート、セロビオースオクタベンゾエート、スクロースオクタベンゾエート、キシリトールペンタベンゾエート、ソルビトールヘキサベンゾエートなどが好ましい。キシローステトラアセテート、グルコースペンタアセテート、フルクトースペンタアセテート、マンノースペンタアセテート、ガラクトースペンタアセテート、マルトースオクタアセテート、セロビオースオクタアセテート、スクロースオクタアセテート、キシリトールペンタアセテート、ソルビトールヘキサアセテート、キシローステトラプロピオネート、グルコースペンタプロピオネート、フルクトースペンタプロピオネート、マンノースペンタプロピオネート、ガラクトースペンタプロピオネート、マルトースオクタプロピオネート、セロビオースオクタプロピオネート、
炭水化物誘導体系可塑剤はピラノース構造あるいはフラノース構造を有することが好ましい。
なお、以下の構造式中、Rはそれぞれ独立に任意の置換基を表し、複数のRは同一でも、異なっていてもよい。
下記表2〜5において、8個の水酸基(Rがいずれも水素原子)であるものを、2種類のアシル化剤でアシル化したものであり、この2種類のアシル化剤で導入されたRの一方を「置換基1」、他方のRを「置換基2」として示し、置換度は、全水酸基8個中の個数を表す。
その他の添加剤として公知の酸化防止剤、紫外線吸収剤、マット剤などを添加しても良い。
以下にこれらを説明する。
本発明においてはセルロースアシレート溶液に公知の酸化防止剤、例えば、2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール、4,4'−チオビス−(6−tert−ブチル−3−メチルフェノール)、1,1'−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、2,2'−メチレンビス(4−エチル−6−tert−ブチルフェノール)、2,5−ジ−tert−ブチルヒドロキノン、ペンタエリスリチル−テトラキス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]などのフェノール系あるいはヒドロキノン系酸化防止剤を添加することができる。さらに、トリス(4−メトキシ−3,5−ジフェニル)ホスファイト、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、トリス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスファイト、ビス(2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェニル)ペンタエリストールジホスファイト、ビス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイトなどのリン系酸化防止剤を添加することが好ましい。酸化防止剤の添加量は、セルロース系樹脂100質量部に対して、0.05〜5.0質量部を添加することが好ましい。
本発明においてはセルロースアシレート溶液に、偏光板または液晶等の劣化防止の観点から、紫外線吸収剤を加えてもよい。紫外線吸収剤としては、波長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、波長400nm以上の可視光の吸収が少ないものが好ましく用いられる。本発明に好ましく用いられる紫外線吸収剤は、例えばヒンダードフェノール系化合物、ヒドロ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。
ヒンダードフェノール系化合物は、2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾール、ペンタエリスリチル−テトラキス〔3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、N,N'−ヘキサメチレンビス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−ヒドロシンナミド)、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、トリス−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−イソシアヌレートなどが挙げられる。
ベンゾトリアゾール系化合物は、2−(2’−ヒドロキシ−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2,2−メチレンビス〔4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)−6−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)フェノール〕、(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、トリエチレングリコール−ビス〔3−(3−tert−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、N,N'−ヘキサメチレンビス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−ヒドロシンナミド)、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、2−(2'−ヒドロキシ−3',5'−ジ−tert−ブチルフェニル)−5−クロルベンゾトリアゾール、2−(2'−ヒドロキシ−3',5'−ジ−tert−アミルフェニル)−5−クロルベンゾトリアゾール、2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾール、ペンタエリスリチル−テトラキス〔3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕などが挙げられる。
これらの紫外線防止剤の添加量は、光学フィルム全体中に質量割合で1ppm〜1.0%が好ましく、10〜1000ppmがさらに好ましい。
本発明のセルロースアシレートフィルムは、フィルムすべり性、および安定製造の観点からマット剤を加えてもよい。マット剤は、無機化合物のマット剤であっても、有機化合物のマット剤であってもよい。
無機化合物のマット剤は、ケイ素を含む無機化合物(例えば、二酸化ケイ素、焼成ケイ酸カルシウム、水和ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸マグネシウムなど)、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化バリウム、酸化ジルコニウム、酸化ストロングチウム、酸化アンチモン、酸化スズ、酸化スズ・アンチモン、炭酸カルシウム、タルク、クレイ、焼成カオリンおよびリン酸カルシウム等が好ましく、更に好ましくはケイ素を含む無機化合物や酸化ジルコニウムであるが、セルロースアシレートフィルムの濁度を低減できるので、二酸化ケイ素が特に好ましく用いられる。
有機化合物のマット剤は、例えば、シリコーン樹脂、弗素樹脂およびアクリル樹脂等のポリマーが好ましく、中でも、シリコーン樹脂が好ましい。シリコーン樹脂の中でも、特に三次元の網状構造を有するものが好ましく、例えば、トスパール103、トスパール105、トスパール108、トスパール120、トスパール145、トスパール3120およびトスパール240(以上東芝シリコーン(株)製)等の商品名を有する市販品が使用できる。
更にはドープを流延する直前に添加混合してもよく、所謂直前添加方法でありその混合はスクリュー式混練をオンラインで設置して用いられる。具体的には、インラインミキサーのような静的混合機が好ましく、また、インラインミキサーとしては、例えば、スタチックミキサーSWJ(東レ静止型管内混合器Hi−Mixer)(東レエンジニアリング製)のようなものが好ましい。
(フィルムの層構造)
本発明のセルロースアシレートフィルムは、単層であっても、2層以上の積層体であってもよい。
本発明のセルロースアシレートフィルムが2層以上の積層体である場合は、2層構造または3層構造であることがより好ましく、3層構造であることが好ましい。3層構造の場合は、本発明のフィルムが溶液製膜で製造する際に前記金属支持体と接する層(以下、支持体面や、スキンB層とも言う)と、前記金属支持体とは逆側の空気界面の層(以下、空気面や、スキンA層とも言う)と、その間に挟まれた1層のコア層(以下、基層とも言う)を有することが好ましい。すなわち、本発明のフィルムはスキンB層/コア層/スキンA層の3層構造であることが好ましい。
なお、スキンA層とスキンB層を総称して、スキン層(または表層)とも言う。
本発明のフィルムは実用上十分な弾性率を示す。弾性率の範囲は特に限定されないが、製造適性およびハンドリング性という観点から1.0GPa〜5.0GPaであることが好ましく、2.0GPa〜4.5GPaであることがより好ましい。本発明の一般式(I)で表される化合物は、セルロースアシレート中に添加されることにより、フィルムを疎水化することで弾性率を向上させる作用があり、その点も本発明における利点である。
本発明のフィルムの光弾性係数の絶対値は、好ましくは8.0×10−12m2/N以下、より好ましくは6×10−12m2/N以下、さらに好ましくは5×10−12m2/N以下である。樹脂フィルムの光弾性係数を小さくすることにより、該樹脂フィルムを偏光板保護フィルムとして液晶表示装置に組み込んだ際に、高温高湿下におけるムラ発生を抑制できる。光弾性係数は、特に断らない限り、以下の方法により測定し算出するものとする。
光弾性率の下限値は特に限定されないが、0.1×10−12m2/N以上であることが実際的である。
樹脂フィルムの含水率は一定温湿度における平衡含水率を測定することにより評価することができる。平衡含水率は前記温湿度に24時間放置した後に、平衡に達した試料の水分量をカールフィッシャー法で測定し、水分量(g)を試料質量(g)で除して算出したものである。
本発明のフィルムの25℃相対湿度80%における含水率は5質量%以下であることが好ましく、4質量%以下がさらに好ましく、3質量%未満がさらに好ましい。フィルムの含水率を小さくすることにより、樹脂フィルムを偏光板保護フィルムとして液晶表示装置に組み込んだ際に、高温高湿下における液晶表示装置の表示ムラを発生しにくくすることができる。含水率の下限値は特に限定されないが、0.1質量%以上であることが実際的である。
樹脂フィルムの透湿度は、JIS Z0208の透湿度試験(カップ法)に準じ、温度60℃、相対湿度95%RHの雰囲気中、面積1m2の試料を24時間に通過する水蒸気の質量を測定することにより評価することができる。
本発明の樹脂フィルムの透湿度は、500〜2000g/m2・dayであることが好ましく、900〜1300g/m2・dayであることがより好ましく、1000〜1200g/m2・dayであることが特に好ましい。
本発明のセルロースアシレートフィルムは、ヘイズが1%未満であることが好ましく、0.7%以下であることがより好ましく、0.5%以下であることが特に好ましい。
また、保存した場合でもできれば1%未満が好ましいが、5%未満が許容範囲である。
ヘイズを上記上限値以下とすることにより、フィルムの透明性がより高くなり、光学フィルムとしてより用いやすくなるという利点がある。ヘイズは、特に断らない限り、後記実施例で採用した方法により測定し算出するものとする。ヘイズの下限値は特に限定されないが、0.001%以上であることが実際的である。
本発明のセルロースアシレートフィルムの平均膜厚は、10〜100μmが好ましく、15〜80μmがより好ましく、20〜70μmがさらに好ましい。20μm以上とすることにより、ウェブ状のフィルムを作製する際のハンドリング性が向上し好ましい。また、70μm以下とすることにより、湿度変化に対応しやすく、光学特性を維持しやすい。
また、本発明のセルロースアシレートフィルムが3層以上の積層構造を有する場合、前記コア層の膜厚は3〜70μmが好ましく、5〜60μmがより好ましい。本発明のフィルムが3層以上の積層構造を有する場合、フィルム両面の表層(スキンA層およびスキンB層)の膜厚は、ともに0.5〜20μmがより好ましく、0.5〜10μmが特に好ましく、0.5〜3μmが最も好ましい。
本発明のセルロースアシレートフィルムは、フィルム幅が700〜3000mmであることが好ましく、1000〜2800mmであることがより好ましく、1300〜2500mmであることが特に好ましい。
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されることが好ましい。ソルベントキャスト法を利用したセルロースアシレートフィルムの製造例については、米国特許第2,336,310号、同第2,367,603号、同第2,492,078号、同第2,492,977号、同第2,492,978号、同第2,607,704号、同第2,739,069号および同第2,739,070号の各明細書、英国特許第640731号および同第736892号の各明細書、並びに特公昭45−4554号、同49−5614号、特開昭60−176834号、同60−203430号および同62−115035号等の各公報を参考にすることができる。また、前記セルロースアシレートフィルムは、延伸処理を施されていてもよい。延伸処理の方法および条件については、例えば、特開昭62−115035号、特開平4−152125号、同4−284211号、同4−298310号、同11−48271号等の各公報を参考にすることができる。
溶液の流延方法としては、調製されたドープを加圧ダイから金属支持体上に均一に押し出す方法、一旦金属支持体上に流延されたドープをブレードで膜厚を調節するドクターブレードによる方法、逆回転するロールで調節するリバースロールコーターによる方法等があるが、加圧ダイによる方法が好ましい。加圧ダイにはコートハンガータイプやTダイタイプ等があるが、いずれも好ましく用いることができる。またここで挙げた方法以外にも、従来知られているセルローストリアセテート溶液を流延製膜する種々の方法で実施することができ、用いる溶媒の沸点等の違いを考慮して各条件を設定することにより、それぞれの公報に記載の内容と同様の効果が得られる。
本発明のセルロースアシレートフィルムの形成においては共流延法、逐次流延法、塗布法などの積層流延法を用いることが好ましく、特に同時共流延法を用いることが、安定製造および生産コスト低減の観点から特に好ましい。
共流延法および逐次流延法により製造する場合には、先ず、各層用のセルロースアセテート溶液(ドープ)を調製する。共流延法(重層同時流延)は、流延用支持体(バンドまたはドラム)の上に、各層(3層あるいはそれ以上でも良い)各々の流延用ドープを別のスリットなどから同時に押出す流延用ギーサからドープを押出して、各層同時に流延し、適当な時期に支持体から剥ぎ取って、乾燥しフィルムを成形する流延法である。図2に、共流延ギーサ3を用い、流延用支持体4の上に表層用ドープ1とコア層用ドープ2を3層同時に押出して流延する状態を断面図で示した。
また、前記金属支持体の材質については特に制限はないが、SUS製(例えば、SUS316)であることがより好ましい。
本発明のセルロースアシレートフィルムの製造方法は、前記ドープ膜を前記金属支持体から剥ぎ取る工程を含むことが好ましい。セルロースアシレートフィルムの製造方法における剥離の方法については特に制限はなく、公知の方法を用いた場合に剥離性を改善することができる。
本発明のセルロースアシレートフィルムの製造方法では、製膜された延伸する工程を含むことが好ましい。セルロースアシレートフィルムの延伸方向はフィルム搬送方向と搬送方向に直交する方向(横方向)のいずれでも好ましいが、フィルム搬送方向に直交する方向(横方向)であることが、後に続く該フィルムを用いた偏光板加工プロセスの観点から特に好ましい。
本発明のセルロースアシレートフィルムの製造方法では、セルロースアシレートフィルムを乾燥する工程と、乾燥後の本発明の樹脂フィルムをガラス転移温度(Tg)−10℃以上の温度で延伸する工程とを含むことが、レターデーション発現性の観点から好ましい。
本発明の偏光板は、偏光子と、本発明のセルロースアシレートフィルムとを少なくとも有する。
本発明の偏光板は、偏光子と、該偏光子の片面または両面に本発明のフィルムを有することが好ましい。偏光子には、ヨウ素系偏光子、二色性染料を用いる染料系偏光子やポリエン系偏光子がある。ヨウ素系偏光子および染料系偏光子は、一般にポリビニルアルコール系フィルムを用いて製造する。本発明のセルロースアシレートフィルムを偏光板保護膜として用いる場合、偏光板の作製方法は特に限定されず、一般的な方法で作製することができる。得られたセルロースアシレートフィルムをアルカリ処理し、ポリビニルアルコールフィルムを沃素溶液中に浸漬延伸して作製した偏光子の両面に完全ケン化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。アルカリ処理の代わりに特開平6−94915号公報、特開平6−118232号公報に記載されているような易接着加工を施してもよい。保護膜処理面と偏光子を貼り合わせるのに使用される接着剤としては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール等のポリビニルアルコール系接着剤や、ブチルアクリレート等のビニル系ラテックス等が挙げられる。
本発明の液晶表示装置は、液晶セルと、本発明の偏光板とを有する。
本発明の液晶表示装置は液晶セルと該液晶セルの両側に配置された一対の偏光板を有する液晶表示装置であって、前記偏光板の少なくとも一方が本発明の偏光板であるIPS、OCBまたはVAモードの液晶表示装置であることが好ましい。典型的な液晶表示装置の内部構成を図1に示した。本発明の液晶表示装置の具体的な構成としては特に制限はなく公知の構成を採用できる。また、特開2008−262161号公報の図2に記載の構成も好ましく採用することができる。
(合成例1:A−1の合成)
メカニカルスターラー、温度計、冷却管、滴下ロートをつけた500mLの三ツ口フラスコに2,6−ジメチルフェノール122g、活性白土5.6g、シュウ酸0.06gを量り取り、窒素気流下、80℃で攪拌しながら、1,4−ジイソプロペニルベンゼン79.1gを6時間かけて添加し、さらに80℃で1時間攪拌した。得られた褐色反応混合物をシリカゲルカラム(ヘキサン/酢酸エチル=4/1)で精製することで目的の例示化合物A−1を白色結晶として得た(29g)。
メカニカルスターラー、温度計、冷却管、滴下ロートをつけた500mLの三ツ口フラスコに2,6−ジメチルフェノール122g、活性白土5.6g、シュウ酸0.06gを量り取り、窒素気流下、80℃で攪拌しながら、1,3−ジイソプロペニルベンゼン79.1gを6時間かけて添加し、さらに80℃で1時間攪拌した。得られた褐色反応混合物をシリカゲルカラム(ヘキサン/酢酸エチル=4/1)で精製することで目的の例示化合物A−2を薄黄色油状物として得た(27g)。
合成例1において、2,6−ジメチルフェノールを等モルの2,6−ジシクロヘキシルフェノールに変更した以外は同様にして、目的の例示化合物A−3を白色粉体として得た(12g)。
合成例1において、2,6−ジメチルフェノールを等モルの2,6−ジイソプロピルフェノールに変更した以外は同様にして、目的の例示化合物A−4を白色粉体として得た(11g)。
合成例2において、2,6−ジメチルフェノールを等モルの2,6−ジブチルフェノールに変更した以外は同様にして、目的の例示化合物A−5を薄黄色油状物として得た(23g。)
合成例2において、2,6−ジメチルフェノールを等モルの2,6−ジエチルフェノールに変更した以外は同様にして、目的の例示化合物A−6を薄黄色油状物として得た(21g)。
合成例2において、2,6−ジメチルフェノールを等モルの2,3,6−トリメチルフェノールに変更した以外は同様にして、目的の化合物(A−7)を薄黄色油状物として得た(15g)。
合成例2において、2,6−ジメチルフェノールを等モルの2,3,6−トリメチルフェノールに変更し、1,3−ジイソプロペニルベンゼンを1,3−ビス(3−ヒドロキシ−3−ペンチル)ベンゼンに変更した以外は同様にして、目的の例示化合物A−8を得た。
合成例1において、1,4−ジイソプロペニルベンゼンを等モルのジビニルベンゼンに変更した以外は同様にして、目的の例示化合物A−9を黄色油状物として得た(30g)。
(1)セルロースアシレートフィルムの製膜
(セルロースアシレートの調製)
アセチル置換度2.87のセルロースアシレートを調製した。これは、触媒として硫酸(セルロース100質量部に対し7.8質量部)を添加し、アシル置換基の原料となるカルボン酸を添加し40℃でアシル化反応を行った。またアシル化後に40℃で熟成を行った。さらにこのセルロースアシレートの低分子量成分をアセトンで洗浄し除去した。
・セルロースアシレート溶液の調製
下記の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、セルロースアシレート溶液を調製した。
セルロースアシレート溶液の組成
―――――――――――――――――――――――――――――――――――
アセチル置換度2.87、重合度370のセルロースアセテート
100.0質量部
第一工業化学社製モノペット(登録商標)SB(可塑剤)
9.0質量部
イーストマン・ケミカル社製SAIB−100(可塑剤) 3.0質量部
例示化合物A−1 4.0質量部
メチレンクロライド(第1溶媒) 353.9質量部
メタノール(第2溶媒) 89.6質量部
n−ブタノール(第3溶媒) 4.5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、マット剤溶液を調製した。
―――――――――――――――――――――――――――――――――――
マット剤溶液の組成
―――――――――――――――――――――――――――――――――――
平均粒子サイズ20nm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(第1溶媒) 69.3質量部
メタノール(第2溶媒) 17.5質量部
n−ブタノール(第3溶媒) 0.9質量部
前記セルロースアシレート溶液 0.9質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――――
・セルロースアシレート溶液の調製
下記の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、基層用ドープを調製した。
アセチル置換度2.87、重合度370のセルロースアセテート
100.0質量部
第一工業化学社製モノペット(登録商標)SB(可塑剤)
9.0質量部
イーストマン・ケミカル社製SAIB−100(可塑剤) 3.0質量部
例示化合物A−1 4.0質量部
下記紫外線吸収剤(UV−1) 2.0質量部
メチレンクロライド(第1溶媒) 297.7質量部
メタノール(第2溶媒) 75.4質量部
n−ブタノール(第3溶媒) 3.8質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――――
前記エア層側表層用ドープ液の調製時に調製した、前記マット剤溶液1.3質量部と、同じく前記セルロースアシレート溶液99.3質量部を、インラインミキサーを用いて混合し、支持体側表層用溶液を調製した。
ドラム流延装置を用い、上記のように調製した基層用ドープ液と、その両側の一方にエア側表層用ドープ液、他方に支持体側表層用ドープ液とを、3層同時にステンレス製の流延支持体(支持体温度−9℃)に流延口から均一に流延した。各層のドープ中の残留溶媒量が略70質量%の状態で剥ぎ取り、フィルムの幅方向の両端をピンテンターで固定し、残留溶媒量が3〜5質量%の状態で、横方向に1.28倍延伸しつつ乾燥した。その後、熱処理装置のロール間を搬送することにより、さらに乾燥し、本発明のセルロースアシレートフィルム101を得た。得られたセルロースアシレートフィルム101の厚みは60μm、幅は1480mmであった。
得られた結果をまとめて後述の表6に示す。
なお、これらのセルロースアシレートフィルムは、以下において偏光板保護フィルムとも称す。
(フィルム透湿度の評価)
JIS Z0208の透湿度試験(カップ法)に準じて、温度60℃、相対湿度95%RHの雰囲気中、面積1m2に切り出したセルロースアシレートフィルムを24時間に通過する水蒸気の質量を測定した。
A :透湿度が1100以上1200g/m2・day未満
B :透湿度が1200以上1300g/m2・day未満
C :透湿度が1300g/m2・day以上
ヘイズメーター(HGM−2DP、スガ試験機)を使用し、JIS K−6714に従って測定した。各偏光板保護フィルムを40mm×80mmに切り出し、これを25℃、相対湿度60%RHでの条件で測定した。
また、105℃、相対湿度10%RHの条件で24時間保存した後に、上記と同様の条件でフィルムヘイズを測定した。
下記表6には、保存前のヘイズをFr、保存後のヘイズを経時、として表示した。
この測定結果を下記基準で評価した。
B :ヘイズが1%〜5%未満
C :ヘイズが5%以上
(i)熱着色
各偏光板保護フィルムについて、105℃の環境下で24時間保存した前後で、島津製作所の分光光度計UV3150を用いて、色相b*を測定した。
ここで、色相b*の値がマイナス側に大きくなると透過光は青味が増し、プラス側に大きくなると黄色味が増す。
各偏光板保護フィルムについて、スーパーキセノンウェザーメーター(スガ試験機(株)製SX75)を用い、放射照度150W/m2、ブラックパネル温度63℃、相対湿度50%RHの条件で、24時間光照射を行った。その後島津製作所の分光光度計UV3150を用いて色相b*を測定した。
この測定結果を熱着色、光着色ともに下記基準で評価した。
A :b*の値が0.2以上0.4未満
B :b*の値が0.4以上0.5未満
C :b*の値が0.5以上
(2)偏光板の作製
〔偏光板保護フィルムの鹸化処理〕
実施例1で作製したセルロースアシレートフィルムである偏光板保護フィルム101を、2.3mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液に、55℃で3分間浸漬した。室温の水洗浴槽中で洗浄し、30℃で0.05mol/Lの硫酸を用いて中和した。再度、室温の水洗浴槽中で洗浄し、さらに100℃の温風で乾燥し、鹸化処理した偏光板保護フィルム101を得た。
平均重合度約2400、ケン化度99.9モル%以上のポリビニルアルコールからなる厚み75μmのポリビニルアルコールフィルムを、30℃の純水に浸漬した後、ヨウ素/ヨウ化カリウム/水の質量比が0.02/2/100の水溶液に30℃で浸漬した。その後、ヨウ化カリウム/ホウ酸/水の質量比が12/5/100の水溶液に56.5℃で浸漬した。引き続き、8℃の純水で洗浄した後、65℃で乾燥して、ポリビニルアルコールフィルムにヨウ素が吸着配向された偏光フィルムを得た。延伸は、主に、ヨウ素染色およびホウ酸処理の工程で行ない、トータル延伸倍率は5.3倍であった。
鹸化処理した偏光板保護フィルム101を、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、上記のようにして製造した偏光子の片側に貼り付けた。
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、富士フイルム(株)製)に同様の鹸化処理を行った。ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、作製した偏光板保護フィルムを貼り付けてある側とは反対側の偏光子の面に、鹸化処理後の市販のセルローストリアセテートフィルムを貼り付けた。なお、市販のセルローストリアセテートフィルムは膜厚80μm、透湿度400g/m2・dayである。
この際、偏光子の透過軸と鹸化処理済みの偏光板保護フィルム101の遅相軸とは平行になるように配置した。また、偏光子の透過軸と鹸化処理済みの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。
このようにして本発明の偏光板101を作製した。
このようにして作製した各偏光板の耐久性の評価を行なった。
(偏光板の偏光子耐久性の評価)
各偏光板を以下のようにして、波長410nmにおける偏光子の直交透過率CTを、UV3100PC(島津製作所社製)を用いて測定し、10回繰り返して測定した値の平均値を用いた。
その後、80℃、相対湿度90%RHの環境下で336時間保存した後、上記と同様にして直交透過率を測定した。経時前後の直交透過率の変化を求め、これを偏光子耐久性として下記基準で評価した。
なお、調湿なしの環境下での相対湿度は、0〜20%RHの範囲であった。
A :0.6〜1.0%
B :1.0%〜2.0%
C :2.0%を超える
公知の酸化防止剤では、透湿度は低いものの、ヘイズもしくは光黄着色のいずれかの発生の程度が大きく、比較化合物H−1、H−3では偏光子耐久性も劣っていた。
このように、本発明の化合物を使用することで、ヘイズと熱および光黄着色を同時に低減し、しかも偏光子耐久性も優れ、公知の酸化防止剤では得ることが困難であった課題を解決した。
(3)液晶表示装置の作製
市販の液晶テレビ(SONY(株)のブラビアJ5000)の視認者側の偏光板をはがし、実施例1で作製した偏光板保護フィルム101を用いた本発明の偏光板201を、偏光板保護フィルム101が液晶セル側となるように(図1のフィルム31b)、粘着剤を介して貼り付け、液晶表示装置301を作製した。ここで、視認者側の偏光板の透過軸が上下方向に配置とした。このときの状態は図1に示した模式図のとおりであり、ここで作製した液晶表示装置301は、図面下側から、光源26、導光板25、第1偏光板21A(偏光子32、偏光フィルム31a,31b)、配向膜と透明電極とを有するアレイ基板24、液晶層23、配向膜と透明電極とを有するカラーフィルタ基板22、偏光板21Bを具備する。そして、上記のように第2偏光板21Bの偏光板保護フィルム31bも、本発明・比較の偏光板保護フィルムに交換されている。このとき、偏光板保護フィルムの延伸方向と偏光板の偏光方向Rとが一致するように配置された。
2 コア層用ドープ
3 共流延ギーサ
4 流延用支持体
21A、21B 偏光板
22 カラーフィルタ基板
23 液晶層
24 アレイ基板
25 導光板
26 光源
31a、31b セルロースアシレートフィルム(偏光板保護フィルム)
32 偏光子
Claims (17)
- 前記R6およびR8が、各々独立に水素原子または炭素数1〜8の無置換アルキル基である請求項1に記載のセルロースアシレートフィルム。
- 前記R1〜R4およびR1a〜R4aが、水素原子または炭素数1〜6のアルキル基であり、かつ同一炭素原子に置換するこれらのなかの2つの基が、両方とも同時に水素原子またはアルキル基である請求項4に記載のセルロースアシレートフィルム。
- 前記セルロースアシレートのアシル置換度(A)が、下記式を満足する請求項1〜6のいずれか1項に記載のセルロースアシレートフィルム。
1.5≦A≦3.0 - 前記セルロースアシレートのアセチル置換度(B)が、下記式を満足する請求項1〜7のいずれか1項に記載のセルロースアシレートフィルム。
2.0≦B≦3.0 - さらに、可塑剤として、重縮合エステル化合物の少なくとも1種を含有する請求項1〜8のいずれか1項に記載のセルロースアシレートフィルム。
- 前記重縮合エステル化合物が、下記一般式(a)で表される少なくとも1種のジカルボン酸および下記一般式(b)で表される少なくとも1種のジオールを重縮合して得られる請求項9に記載のセルロースアシレートフィルム。
一般式(a)
HOC(=O)−X−CO2H
一般式(b)
HO−Z−OH
[一般式(a)、(b)中、Xは2価の炭素数2〜18の脂肪族基または2価の炭素数6〜18の芳香族基を表し、Zは2価の炭素数2〜8の脂肪族基を表す。] - 前記重縮合エステル化合物の数平均分子量が、500〜2000である請求項9または10に記載のセルロースアシレートフィルム。
- 前記重縮合エステル化合物の末端が封止されている請求項9〜11のいずれか1項に記載のセルロースアシレートフィルム。
- さらに、可塑剤として、単糖または2〜10個の単糖単位からなる炭水化物化合物の少なくとも1種を含有する請求項1〜12のいずれか1項に記載のセルロースアシレートフィルム。
- 前記炭水化物化合物が、アルキル基、アリール基またはアシル基を有する請求項13に記載のセルロースアシレートフィルム。
- 前記炭水化物化合物が、アシル基を有する請求項13または14に記載のセルロースアシレートフィルム。
- 請求項1〜15のいずれか1項に記載のセルロースアシレートフィルムと偏光子を少なくとも有する偏光板。
- 請求項16に記載の偏光板と液晶セルを少なくとも有する液晶表示装置。
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