JP5878449B2 - 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 - Google Patents
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Description
偏光板2は、通常、偏光子3と両側に設けられた偏光板保護フィルムを有する。偏光板保護フィルムとしては、その一方は、例えば、セルロースアシレートフィルム4であり、他方は、例えば、位相差フィルム5とすることができる。位相差フィルム5としては、例えば、セルロースアシレートフィルムに所定のレターデーションを発現させたものや、セルロースアシレートフィルムを支持体とする積層フィルムを採用できる。
ここで、上記輸送や保存中に、静電気防止袋1と偏光板2の間に結露水6が溜まってしまう場合がある。結露水は、通常、部分的に溜まるため、偏光板2の表面に、結露水が溜まった部分と溜まっていない部分とが生じる。そうすると、結露水が溜まった部分と溜まっていない部分の間に対応する偏光板2に歪み7・7が生じてしまう。そして、本願発明者が検討したところ、この歪みが軸ズレの原因となることが分かった。
また、液晶表示装置が高温高湿下で輸送や保存がなされ、一般使用環境で使用されると、高温高湿下で膨張した偏光板が脱湿収縮し、液晶セルに反りが発生する。近年液晶表示装置全体が薄くなることに伴い液晶セルとバックライトとの距離が短くなっており、液晶セルの反りが発生すると、部分的にバックライトに使用されている拡散フィルム等と接触する。拡散フィルムとの接触部と非接触部で乾燥差が生じ、この結果、偏光板のレターデーションが部分的に変化し、光漏れムラが生じてしまうことが分かった。
<1>アシル基置換度が2.1〜2.6の範囲である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であって、
該セルロースアシレートフィルムは、下記式(1)で表される、60℃相対湿度90%で24時間経過前後の寸度変化率L(W)が、フィルム搬送方向およびそれに直交する方向において、それぞれ、下記式(2)を満たし、かつ、
下記式(3)で表される25℃相対湿度60%と25℃相対湿度30%との湿度寸度変化率L(S)と、前記60℃相対湿度90%での湿度寸度変化率L(W)との和がフィルム搬送方向およびそれに直交する方向において、それぞれ、下記式(4)を満たし、厚みが45μm以下であることを特徴とするセルロースアシレートフィルム。
式(1)
L(W)={(L’−L0)/L0}×100
(式(1)中、L0は60℃相対湿度90%で24時間経過させる前のフィルム長さ(単位:mm)を表し、L’は60℃相対湿度90%で24時間経過させ、さらに25℃相対湿度60%の環境で2時間調湿した後のフィルム長さ(単位:mm)を表す。)
式(2)
0.2%≦L(W)≦0.5%
式(3)
湿度寸法変化率:L(S)=L(30)−L(60)
(式(3)中、L(30)は25℃相対湿度30%で2時間調湿した後のフィルム長さ(単位:mm)を表し、L(60)は25℃相対湿度60%で2時間調湿した後のフィルム長さ(単位:mm)を表す。)
式(4)
−0.2%≦L(S)+L(W)≦0.2%
<2>前記セルロースアシレートフィルムが、さらに、波長590nmにおける面内方向のレターデーションReが下記式(5)を満たし、波長590nmにおける膜厚方向のレターデーションRthが下記式(6)を満たすことを特徴とする<1>に記載のセルロースアシレートフィルム。
式(5) 30nm≦Re≦70nm
式(6) 90nm≦Rth≦150nm
Rth=((nx+ny)/2−nz)×d (6’)
(式(6’)中、nx、ny、nzは屈折率楕円体の各主軸方位の屈折率を表し、dはフィルム厚みを表す。)
<3>L(S)が、フィルム搬送方向およびそれに直交する方向において、それぞれ、−0.4〜−0.1の範囲である、<1>または<2>に記載のセルロースアシレートフィルム。
<4>セルロースアシレートフィルムの両端を把持しながら100N/m以下のテンションで搬送し、残留溶剤量が20〜45質量%の状態で下記式(7)を満たす条件で延伸することを特徴とするセルロースアシレートフィルムの製造方法。
Tg≦延伸温度≦Tg+15℃ (7)
(式(7)中、Tgはセルロースアシレートフィルムのガラス転移温度(単位:℃)を表す)
<5>前記セルロースアシレートフィルムが<1〜3のいずれかに記載のセルロースアシレートフィルムである、<4>に記載のセルロースアシレートフィルムの製造方法。
<6><4>に記載の方法で製造されたセルロースアシレートフィルム。
<7><1>〜<3>および<6>のいずれかに記載のセルロースアシレートフィルムを含む位相差フィルム。
<8>偏光子と、該偏光子の少なくとも片側に<1>〜<3>および<6>のいずれかに記載のセルロースアシレートフィルムを有する、偏光板。
<9><8>に記載の偏光板を少なくとも1枚含む、液晶表示装置。
該セルロースアシレートフィルムは、下記式(1)で表される、60℃相対湿度90%で24時間経過前後の寸度変化率L(W)が、フィルム搬送方向およびそれに直交する方向において、それぞれ、下記式(2)を満たし、かつ、
下記式(3)で表される25℃相対湿度60%と25℃相対湿度30%との湿度寸度変化率L(S)と、前記60℃相対湿度90%での湿度寸度変化率L(W)との和がフィルム搬送方向およびそれに直交する方向において、それぞれ、下記式(4)を満たし、厚みが45μm以下であることを特徴とする。
式(1)
L(W)={(L’−L0)/L0}×100
(式(1)中、L0は60℃相対湿度90%で24時間経過させる前のフィルム長さ(単位:mm)を表し、L’は60℃相対湿度90%で24時間経過させ、さらに25℃相対湿度60%の環境で2時間調湿した後のフィルム長さ(単位:mm)を表す。)
式(2)
0.2%≦L(W)≦0.5%
式(3)
湿度寸法変化率:L(S)=L(30)−L(60)
(式(3)中、L(30)は25℃相対湿度30%で2時間調湿した後のフィルム長さ(単位:mm)を表し、L(60)は25℃相対湿度60%で2時間調湿した後のフィルム長さ(単位:mm)を表す。)
式(4)
−0.2%≦L(S)+L(W)≦0.2%
本発明のセルロースアシレートフィルムはL(S)が、フィルム搬送方向およびそれに直交する方向において、それぞれ、−0.4〜−0.1の範囲であることが好ましい。
本発明に用いられるセルロースアシレートは、アシル基置換度が2.1〜2.6の範囲であれば、他は限定されない。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。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、丸澤、宇田著、「プラスチック材料講座(17)繊維素系樹脂」日刊工業新聞社(1970年発行)や発明協会公開技報公技番号2001−1745号(7頁〜8頁)に記載のセルロースを用いることができる。
まず、本発明に好ましく用いられるセルロースアシレートについて詳細に記載する。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がアシル化している割合(各位における100%のアシル化は置換度1)の合計を意味する。
本発明のフィルムは、単層構造であっても、2層以上の積層構造であってもよい。また、積層構造である場合は、各層のアシル置換度は同じであっても、異なっていてもよい。また、各層中におけるセルロースアシレートのアシル基置換度は一定であることが光学特性の調整の観点から好ましい。
式(5) 30nm≦Re≦70nm
式(6) 90nm≦Rth≦150nm
Rth=((nx+ny)/2−nz)×d (6’)
(式(6’)中、nx、ny、nzは屈折率楕円体の各主軸方位の屈折率を表し、dはフィルム厚みを表す。)
前記Reは、35〜65nmであることがより好ましく、40〜60nmであることが特に好ましい。
前記Rthは、95〜150nmであることがより好ましく、100〜130nmであることが特に好ましい。
Rth=((nx+ny)/2−nz)×d 式(4)
なおこの際、パラメータとして平均屈折率nが必要になるが、これはアッベ屈折計((株)アタゴ社製の「アッベ屈折計2−T」)により測定した値を用いた。
以下にこれらの詳細を説明する。
本発明では添加剤として、セルロースアシレートフィルムの添加剤として公知の高分子量添加剤および低分子量添加剤を広く採用することができる。添加剤の含量は、セルロース系樹脂に対して、1〜35質量%であり、4〜30質量%であることが好ましく10〜25質量%であることがさらに好ましい。添加量を1質量%以下では、温度湿度変化に対応できず、添加量を30質量%以上ではフィルムが白化してしまう。さらに、物理的特性も劣るものとなってしまう。
ここで、本発明における添加剤とは、本発明の光学フィルムの諸機能の向上等を目的として添加される成分であり、セルロース樹脂に対し、1質量%以上の範囲で含まれている成分をいう。すなわち、不純物や残留溶媒等は、本発明における添加剤ではない
本発明では、特に、高分子量添加剤の含量が、セルロース系樹脂に対して、4〜30質量%であることが好ましく10〜25質量%であることがより好ましい。
本発明では、2種類以上の添加剤を用いることができる。2種類以上用いることにより、それぞれの添加剤により、光学特性、フィルム弾性率、フィルム脆性や、ウェブハンドリング適性を両立できるというメリットがある。
低分子量添加剤としては、レターデーション調整剤、剥離促進剤、マット剤、低分子量可塑剤、赤外線吸収剤、劣化防止剤、紫外線防止剤等を挙げることができる。これらは固体でもよく油状物でもよい。すなわち、その融点や沸点において特に限定されるものではない。例えば20℃以下と20℃以上の紫外線吸収材料の混合や、同様に劣化防止剤の混合などである。
高分子系添加剤および低分子量添加剤としては、特開2011−248336号公報、特開2010−250298号公報、および特開2010−215733号公報などの記載を参酌でき、これらの内容は本願明細書に組み込まれる。
本発明のセルロースアシレートフィルムの製造方法(以下、本発明の製造方法とも言う)は、 セルロースアシレートフィルムの両端を把持しながら100N/m以下のテンションで搬送し、残留溶剤量が20〜45質量%の状態で下記式(7)を満たす条件で延伸することを特徴とする。
Tg≦延伸温度≦Tg+15℃ (7)
(式(7)中、Tgはセルロースアシレートフィルムのガラス転移温度(単位:℃)を表す)
このような条件で製造することにより、上記式(2)および(4)の両方を満たすフィルムを得ることができる。
本発明のセルロースアシレートフィルムは、公知のセルロースエステルフィルムを作製する方法等を広く採用でき、ソルベントキャスト法により製造することが好ましい。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剤に溶解した溶液(ドープ)を用いてフィルムを製造することができる。
有機溶剤は、炭素原子数が3〜12のエーテル、炭素原子数が3〜12のケトン、炭素原子数が3〜12のエステルおよび炭素原子数が1〜6のハロゲン化炭化水素から選ばれる溶剤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2つ以上有する化合物も、有機溶剤として用いることができる。有機溶剤は、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。2種類以上の官能基を有する有機溶剤の場合、その炭素原子数は、いずれかの官能基を有する化合物の規定範囲内であればよい。
炭素原子数が3〜12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3〜12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。
2種類以上の官能基を有する有機溶剤の例には、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、25〜75モル%であることが好ましく、30〜70モル%であることがより好ましく、35〜65モル%であることがさらに好ましく、40〜60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。
2種類以上の有機溶剤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10〜40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、10〜30質量%であることがさらに好ましい。有機溶剤(主溶剤)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(0〜40℃)でセルロースアシレートと有機溶剤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、セルロースアシレートと有機溶剤とを加圧容器に入れて密閉し、加圧下で溶剤の常温における沸点以上、かつ溶剤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60〜200℃であり、さらに好ましくは80〜110℃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。
冷却溶解法では最初に、室温で有機溶剤中にセルロースアシレートを撹拌しながら徐々に添加する。セルロースアシレートの量は、この混合物中に10〜40質量%含まれるように調整することが好ましい。セルロースアシレートの量は、10〜30質量%であることがさらに好ましい。さらに、混合物中には後述する任意の添加剤を添加しておいてもよい。
次に、混合物を−100〜−10℃(好ましくは−80〜−10℃、さらに好ましくは−50〜−20℃、最も好ましくは−50〜−30℃)に冷却する。冷却は、例えば、ドライアイス・メタノール浴(−75℃)や冷却したジエチレングリコール溶液(−30〜−20℃)中で実施できる。このように冷却すると、セルロースアシレートと有機溶剤の混合物は固化する。
さらに、これを0〜200℃(好ましくは0〜150℃、さらに好ましくは0〜120℃、最も好ましくは0〜50℃)に加温すると、有機溶剤中にセルロースアシレートが溶解する。昇温は、室温中に放置するだけでもよし、温浴中で加温してもよい。加温速度は、4℃/分以上であることが好ましく、8℃/分以上であることがさらに好ましく、12℃/分以上であることが最も好ましい。加温速度は、速いほど好ましいが、10000℃/秒が理論的な上限であり、1000℃/秒が技術的な上限であり、そして100℃/秒が実用的な上限である。なお、加温速度は、加温を開始する時の温度と最終的な加温温度との差を、加温を開始してから最終的な加温温度に達するまでの時間で割った値である。
冷却溶解法においては、冷却時の結露による水分混入を避けるため、密閉容器を用いることが望ましい。また、冷却加温操作において、冷却時に加圧し、加温時に減圧すると、溶解時間を短縮することができる。加圧および減圧を実施するためには、耐圧性容器を用いることが望ましい。
なお、セルロースアシレート(全アセチル置換度:60.9%、粘度平均重合度:299)を冷却溶解法によりメチルアセテート中に溶解した20質量%の溶液は、示差走査熱量測定(DSC)によると、33℃近傍にゾル状態とゲル状態との疑似相転移点が存在し、この温度以下では均一なゲル状態となる。従って、この溶液は疑似相転移温度以上、好ましくはゲル相転移温度プラス10℃程度の温度で保存する必要がある。ただし、この疑似相転移温度は、セルロースアシレートの全アセチル置換度、粘度平均重合度、溶液濃度や使用する有機溶剤により異なる。
ドープは、ドラムまたはバンド上に流延し、溶剤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18〜35質量%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。ソルベントキャスト法における流延および乾燥方法については、米国特許2336310号、同2367603号、同2492078号、同2492977号、同2492978号、同2607704号、同2739069号、同2739070号、英国特許640731号、同736892号の各明細書、特公昭45−4554号、同49−5614号、特開昭60−176834号、同60−203430号、同62−115035号の各公報に記載がある。
セルロースエステルフィルムには、機械的物性を改良するため、または乾燥速度を向上するために、を添加することができる。可塑剤としては、リン酸エステルまたはカルボン酸エステルが用いられる。リン酸エステルの例には、トリフェニルホスフェート(TPP)およびトリクレジルホスフェート(TCP)が含まれる。カルボン酸エステルとしては、フタル酸エステルおよびクエン酸エステルが代表的である。フタル酸エステルの例には、ジメチルフタレート(DMP)、ジエチルフタレート(DEP)、ジブチルフタレート(DBP)、ジオクチルフタレート(DOP)、ジフェニルフタレート(DPP)およびジエチルヘキシルフタレート(DEHP)が含まれる。クエン酸エステルの例には、O−アセチルクエン酸トリエチル(OACTE)およびO−アセチルクエン酸トリブチル(OACTB)が含まれる。その他のカルボン酸エステルの例には、オレイン酸ブチル、リシノール酸メチルアセチル、セバシン酸ジブチル、種々のトリメリット酸エステルが含まれる。フタル酸エステル系可塑剤(DMP、DEP、DBP、DOP、DPP、DEHP)が好ましく用いられる。DEPおよびDPPが特に好ましい。可塑剤の添加量は、セルロースアシレートの量の0.1〜25質量%であることが好ましく、1〜20質量%であることがさらに好ましく、3〜15質量%であることが最も好ましい。
本発明では得られたセルロースアシレート溶液を、金属支持体としての平滑なバンド上あるいはドラム上に単層液として流延してもよいし、2層以上の複数のセルロースアシレート液を流延してもよい。複数のセルロースアシレート溶液を流延する場合、金属支持体の進行方向に間隔を置いて設けた複数の流延口からセルロースアシレートを含む溶液をそれぞれ流延させて積層させながらフィルムを作製してもよく、例えば特開昭61−158414号、特開平1−122419号、特開平11−198285号の各公報などに記載の方法が適応できる。また、2つの流延口からセルロースアシレート溶液を流延することによってもフィルム化することでもよく、例えば特公昭60−27562号、特開昭61−94724号、特開昭61−947245号、特開昭61−104813号、特開昭61−158413号、特開平6−134933号の各公報に記載の方法で実施できる。また、特開昭56−162617号公報に記載の高粘度セルロースアシレート溶液の流れを低粘度のセルロースアシレート溶液で包み込み、その高、低粘度のセルロースアシレート溶液を同時に押出すセルロースアシレートフィルム流延方法でもよい。更に又、特開昭61−94724号、特開昭61−94725号の各公報に記載の外側の溶液が内側の溶液よりも貧溶剤であるアルコール成分を多く含有させることも好ましい態様である。
残留溶剤量(質量%)={(M−N)/N}×100
ここで、Mはウェブの任意時点での質量、NはMを測定したウェブを110℃で3時間乾燥させた時の質量である。ウェブ中の残留溶剤量が多すぎると延伸の効果が得られず、また、少なすぎると延伸が著しく困難となり、ウェブの破断が発生してしまう場合がある。
本発明のフィルムは、式(7)を満たす条件で延伸することで得られる。
Tg≦延伸温度≦Tg+15℃ (7)
(式(7)中、Tgはセルロースアシレートフィルムのガラス転移温度(単位:℃)を表す)
延伸温度がTg未満であると、60℃相対湿度90%での寸法変化L(W)がマイナス(収縮)になってしまい、Tg+20℃を超えると、Rthの発現性が低下し、薄膜化できなくなる。
本発明では、セルロースアシレートフィルムの両端を把持しながら100N/m以下のテンションで搬送し、延伸することが好ましい。テンションは、70N/m以下が好ましい。また、下限値は特に定めるものではないが、40N/m以上が好ましい。
本発明のフィルムは、偏光板用位相差フィルムに好ましく用いることができる。偏光板は、偏光子の少なくとも一方の面に保護フィルムを貼り合わせ積層することによって形成される。偏光子は従来から公知のものを用いることができ、例えば、ポリビニルアルコールフィルムの如きの親水性ポリマーフィルムを、沃素のような二色性染料で処理して延伸したものである。セルロ−スエステルフィルムと偏光子との貼り合わせは、特に限定はないが、水溶性ポリマーの水溶液からなる接着剤により行うことができる。この水溶性ポリマー接着剤は完全鹸化型のポリビニルアルコ−ル水溶液が好ましく用いられる。
本発明のフィルムは、液晶表示装置に好ましく用いることができる。特に、VA型の液晶セルに貼り合わせて用いることによって、さらに視野角に優れ、着色が少ない視認性に優れた液晶表示装置を提供することができる。特に本発明のフィルムを用いた偏光板は高温高湿条件下での黒表示時の光漏れが顕著に改善されており、劣化が少なく、長期間安定した性能を維持することができる。
特開平10−45804号公報、同08−231761号公報に記載の方法で、セルロースアシレートを合成し、その置換度を測定した。具体的には、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。この時、カルボン酸の種類、量を調整することでアシル基の種類、置換度を調整した。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。
<ドープの製造>
(ドープ溶液A1、A2、A3の調製)・・・実施例1
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、撹拌して、各成分を溶解し、セルロースアセテート溶液(以下、ドープ溶液とも言う)を調製した。得られたドープ溶液をドープ溶液A1とした。
・セルロースアセテート(置換度2.43) 100.0質量部
・下記化合物−1 20.0質量部
・下記化合物−2 2.4質量部
・メチレンクロライド 365.0質量部
・メタノール 55.0質量部
固形分濃度は22.2質量%、セルロースアセテート濃度は18.5質量%であった。
テレフタル酸/コハク酸/プロピレンクリコール/エチレングリコール共重合体(共重合比[モル%]=27.5/22.5/25/25)。MW=730。
なお、化合物−1はレターデーション発現剤であり、末端がアセチル基で封止されている。
(ドープ溶液B1の調製)・・・比較例1
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、撹拌して、各成分を溶解し、ドープ溶液D1を調製した。
・セルロースアセテート(置換度2.81) 100.0質量部
・上記化合物−1 20.0質量部
・上記化合物−2 2.4質量部
・メチレンクロライド 388.0質量部
・メタノール 58.0質量部
固形分濃度は19.8質量%、セルロースアセテート濃度は18.0質量%であった。
(ドープ溶液B1Mの調製)
まず、下記の組成物を分散機に投入し、撹拌して各成分を溶解し、マット剤分散液MB1を調製した。
・平均粒子サイズ20nmのシリカ粒子 2.0質量部
“AEROSIL R972”日本アエロジル(株)製
・メチレンクロライド 76.1質量部
・メタノール 11.4質量部
・ドープ溶液B1 12.6質量部
・ドープ溶液B1 100.0質量部
・マット剤分散液MB1 7.1質量部
(流延)
上述の製造例1で調製したドープ溶液A1(コア層用ドープ)ならびにB1M(外層用ドープ)を用いて、バンド流延機を用いて流延した。
ドープ溶液を流延する際には、特開2011−158839号公報の図3に示すように、走行するバンド85の上に流延ダイ89から同公報の図4(本明細書の図2)に示すように、共に流延した。本願明細書の図2は、同公報の図4と符合が共通であり、85は流涎バンドを、150はドープ溶液B1M(外層用ドープ)を投入した表層(バンド面側)用ダイであり、151はドープ溶液A1(コア層用ドープ)を投入したコア層用ダイであり、152はドープ溶液B1M(外層用ドープ)を投入した表層(エア面側)用ダイをそれぞれ示している。160はフィルムを示している。
尚、フィルムの残留溶剤量は、測定用試料として7mm×35mmのフィルム片を切り、残留溶剤気化装置(Teledyne Tekmar社製)及びガスクロマトグラフィー(ジーエルサイエンス差社製)を用いて測定した。
得られたフィルムの波長550nmにおけるReおよびRthを前述の方法により自動複屈折計KOBRA−21ADH(王子計測器(株)製)で計測した。
60℃相対湿度90%で24時間経過前後の寸度変化率をフィルム搬送方向およびそれに直交する方向で計測した。下記式(1)の結果を表に示した。
式(1)
L(W)={(L’−L0)/L0}×100
(式(1)中、L0は60℃相対湿度90%で24時間経過させる前のフィルム長さ(単位:mm)を表し、L’は60℃相対湿度90%で24時間経過させ、さらに25℃相対湿度60%の環境で2時間調湿した後のフィルム長さ(単位:mm)を表す。)
25℃相対湿度60%ならびに25℃相対湿度30%の各環境に24時間放置した後のフィルムの長さを計測し、湿度寸法変化率をフィルム搬送方向およびそれに直交する方向で計測した。下記式(3)の結果を表に示した。
式(3)
湿度寸法変化率:L(S)=L(30)−L(60)
(式(3)中、L(30)は25℃相対湿度30%で2時間調湿した後のフィルム長さ(単位:mm)を表し、L(60)は25℃相対湿度60%で2時間調湿した後のフィルム長さ(単位:mm)を表す。)
上記で得られたL(W)とL(S)の合計値について、フィルム搬送方向およびそれに直交する方向で、それぞれ、算出した。結果を下記表に示す。
上記で作製した各実施例および比較例のセルロースアシレートフィルムの表面をアルカリ鹸化処理した。1.5規定の水酸化ナトリウム水溶液に45℃で2分間浸漬し、室温の水洗浴槽中で洗浄し、30℃で0.1規定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℃の温風で乾燥した。
続いて、厚さ80μmのロール状ポリビニルアルコールフィルムをヨウ素水溶液中で連続して5倍に延伸し、乾燥して厚さ20μmの偏光子を得た。
ポリビニルアルコール(クラレ製PVA−117H)3%水溶液を接着剤として、前記のアルカリ鹸化処理した各実施例および比較例のセルロースアシレートフィルムと、該セルロースアシレートフィルムと同様のアルカリ鹸化処理したフジタックTD80UL(富士フイルム社製)を用意し、これらの鹸化した面が偏光子側となるようにして偏光子を間に挟んで貼り合わせ、各実施例および比較例のセルロースアシレート積層フィルムとTD80ULが偏光子の保護フィルムとなっている偏光板をそれぞれ得た。
この際、各セルロースアシレート積層フィルムのMD方向およびTD80ULの遅相軸が、偏光子の吸収軸と平行になるように貼り付けた。得られた偏光板を各実施例および比較例の偏光板とした。
前記各実施例および比較例の偏光板を2枚ずつ用いて、各実施例および比較例のセルロースアシレート積層フィルムが液晶セル側となるようにして、VA液晶セルに各々の偏光板の吸収軸が直交するように貼り付けて、各実施例および比較例の液晶表示装置をそれぞれ作成した。VA液晶セルはVAモードの液晶TV(LC40−F3、シャープ(株)製)の表裏の偏光板および位相差板を剥して用いた。
<軸ズレ>
偏光板に部分的な結露を模擬に作成し、その場合の軸ズレを観察した。上記で作製した各実施例および比較例の液晶表示装置について、上側偏光板の上に水に浸漬されたガーゼを45°に配置し、24時間連続点灯させた。ガーゼを剥しさらに24時間連続点灯させた後に、上側偏光板を液晶セルからリワークし、ガーゼ部と周辺部のフィルムの遅相軸、ならびに偏光子軸をAxoscanで計測し、その差を求めた。結果を下記表に示す。
上記で作製した各実施例および比較例の液晶表示装置について、液晶表示を60℃相対湿度90%の環境下に48時間投入し、取り出し後24時間連続点灯した際に発生するパネルの光漏れムラのムラ部と周辺部の輝度をBM5Aを用いて計測し、その輝度差Δを求めた。結果を下記表に示す。単位は、cd/m2で示した。
これに対し、アシル基置換度が高く膜厚が分厚い比較例1では、ベンディングムラが著しく大きかった。また、膜厚が分厚い比較例1〜3でも、ベンディングムラが大きかった。
また、式(2)および/または式(4)を満たさない比較例4〜6では、軸ズレが大きかった。
式(2) 0.2%≦L(W)≦0.5%
式(4) −0.2%≦L(S)+L(W)≦0.2%
2 偏光板
3 偏光子
4 セルロースアシレートフィルム
5 位相差フィルム
6 結露水
7 歪み
85 流涎バンド
150 表層(バンド面側)用ダイ
151 コア層用ダイ
152 表層(エア面側)用ダイ
160 フィルム
Claims (8)
- アシル基置換度が2.1〜2.6の範囲である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であって、
該セルロースアシレートフィルムは、下記式(1)で表される、60℃相対湿度90%で24時間経過前後の寸度変化率L(W)が、フィルム搬送方向およびそれに直交する方向において、それぞれ、下記式(2)を満たし、かつ、
下記式(3)で表される25℃相対湿度60%と25℃相対湿度30%との湿度寸度変化率L(S)と、前記60℃相対湿度90%での湿度寸度変化率L(W)との和がフィルム搬送方向およびそれに直交する方向において、それぞれ、下記式(4)を満たし、厚みが45μm以下であることを特徴とするセルロースアシレートフィルム。
式(1)
L(W)={(L’−L0)/L0}×100
(式(1)中、L0は60℃相対湿度90%で24時間経過させる前のフィルム長さ(単位:mm)を表し、L’は60℃相対湿度90%で24時間経過させ、さらに25℃相対湿度60%の環境で2時間調湿した後のフィルム長さ(単位:mm)を表す。)
式(2)
0.2%≦L(W)≦0.5%
式(3)
湿度寸法変化率:L(S)=L(30)−L(60)
(式(3)中、L(30)は25℃相対湿度30%で2時間調湿した後のフィルム長さ(単位:mm)を表し、L(60)は25℃相対湿度60%で2時間調湿した後のフィルム長さ(単位:mm)を表す。)
式(4)
−0.2%≦L(S)+L(W)≦0.2% - 前記セルロースアシレートフィルムが、さらに、波長590nmにおける面内方向のレターデーションReが下記式(5)を満たし、波長590nmにおける膜厚方向のレターデーションRthが下記式(6)を満たすことを特徴とする請求項1に記載のセルロースアシレートフィルム。
式(5) 30nm≦Re≦70nm
式(6) 90nm≦Rth≦150nm
Rth=((nx+ny)/2−nz)×d (6’)
(式(6’)中、nx、ny、nzは屈折率楕円体の各主軸方位の屈折率を表し、dはフィルム厚みを表す。) - L(S)が、フィルム搬送方向およびそれに直交する方向において、それぞれ、−0.4〜−0.1の範囲である、請求項1または2に記載のセルロースアシレートフィルム。
- アシル基置換度が2.1〜2.6の範囲であるセルロースアシレートを含む溶液を支持体上に流延し、乾燥させた後に、支持体から剥離したウェブの両端を把持しながら100N/m以下のテンションで搬送し、残留溶剤量が20〜45質量%の状態で下記式(7)を満たす条件で延伸することを特徴とする、膜厚が45μm以下のセルロースアシレートフィルムの製造方法。
Tg≦延伸温度≦Tg+15℃ (7)
(式(7)中、Tgはセルロースアシレートフィルムのガラス転移温度(単位:℃)を表す) - 請求項4に記載の膜厚が45μm以下のセルロースアシレートフィルムが、請求項1〜3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である、請求項4に記載の製造方法。
- 請求項1〜3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を含む位相差フィルム。
- 偏光子と、該偏光子の少なくとも片側に請求項1〜3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を有する、偏光板。
- 請求項7に記載の偏光板を少なくとも1枚含む、液晶表示装置。
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