JP6078490B2 - セルロースアシレートフィルム、偏光板保護フィルム、それを用いた偏光板および液晶表示装置 - Google Patents

セルロースアシレートフィルム、偏光板保護フィルム、それを用いた偏光板および液晶表示装置 Download PDF

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Description

本発明は、セルロースアシレートフィルム、偏光板保護フィルム、それを用いた偏光板および液晶表示装置に関する。
セルロースアシレートフィルムは、液晶表示装置の光学部材、例えば、光学補償フィルムの支持体、偏光板の保護フィルム等として、種々の液晶表示装置に利用されている。
液晶表示装置は、TV用途等のように室内で使用する以外に、例えば、携帯デバイス等を中心に室外で使用される機会が増加している。このため、従来よりも高温高湿下での使用に耐え得る液晶表示装置の開発が求められている。しかし、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、偏光性能が低下したりすることで、表示性能が劣化してしまうという問題があった。さらに、液晶表示装置は益々多様な用途、過酷な使用条件においての耐久性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た。さらに、近年の液晶表示装置の薄型化により、これらの性能の向上がさらに求められている。
特許文献1には、特定の溶媒中における酸解離定数が2〜7の有機酸を含有する樹脂フィルム(セルロースアシレートフィルムを含む)により、偏光子の高温高湿下での耐久性を改善できることが記載されている。また、特許文献2には、Ca2+イオンとのキレート定数(キレート安定度定数)が2以上のキレート剤により、レターデーション発現性と内部ヘイズを抑制することが提案されている。
特開2011−118135号公報 特開2013−25013号公報
本発明は、セルロースアシレートフィルムの製造にあたり、ドープ中に微量に混入するCa2+イオンやMg2+イオン等の金属イオンを失活させることにより、異物および輝点の発生が抑制され、湿熱経時によるフィルム膜厚変動が少なく、耐久性に優れたセルロースアシレートフィルム、偏光板保護フィルム、それを用いた偏光板および液晶表示装置を提供することを課題とする。
脂肪族や芳香族のモノカルボン酸は、Ca2+イオンやMg2+イオンのような多価金属イオンの混入によるセルロースの凝集による異物生成を抑制する効果が低いことが、本発明者らの研究により明らかとなった。また、イミノジ酢酸、ニトリロ酢酸、エチレンジアミンジプロピオン酸、ジエチレントリアミン五酢酸などのカルボキシメチルアミノ基を複数有するキレート剤は、Ca2+イオンとのキレート定数が高い一方、セルロースアシレートフィルムを製造する際に使用されるメチレンクロライドやメタノールなどの有機溶剤に対する溶解性が低いことがわかった。このため、これらのキレート剤をセルロースアシレートフィルム中に含有させた場合、セルロースの凝集が抑制されたとしても、キレート剤自身が析出して異物の原因になること、しかも、これらのCa2+イオンとのキレート定数が高いキレート剤は、湿熱経時でのフィルム膜厚変動が大きいことが本発明者らの検討によって判明した。
一方で、メチレンクロライドやメタノールなどの有機溶剤に対する溶解性の高いキレート剤は、多価金属イオンを不活性化する効果が低いということがわかった。
本発明者らは、これらの知見をもとに種々検討した結果、pKa値が異なるキレート剤を併用することにより、上記課題が解決できる可能性があることを見出し、さらに検討を行うことで、本発明を完成するに至った。
すなわち、上記課題は、以下の手段により達成された。
<1>テトラヒドロフラン60ml/水40mlの混合比率の混合溶媒中、25℃で測定した酸解離定数pKaが6以下の官能基を少なくとも一つ有するキレート剤A、同条件で測定した共役酸のpKaが7以上の官能基を少なくとも一つ有するキレート剤Bおよびセルロースアシレートをそれぞれ含有し、輝点数が500個/cm以下であって、キレート剤Bが、ポリアルキレンイミン化合物、エチレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン、テトラエチレンペンタミン、トリエチレンテトラミン、N,N,N’,N”,N”−ペンタキス(2−ヒドロキシプロピル)ジエチレントリアミンおよび2,4−ジシクロヘキシルアミノ−6−ヒドロキシアミノ−1,3,5−トリアジンから選択されるセルロースアシレートフィルム。
<2>キレート剤Aが、ホスホン酸基、カルボン酸基およびスルホン酸基から選択される官能基を含有する<1>に記載のセルロースアシレートフィルム。
<3>キレート剤Aが、ホスホン酸基、カルボン酸基およびスルホン酸基から選択される官能基を2〜4個有する化合物またはL−アスコルビン酸化合物である<1>に記載のセルロースアシレートフィルム。
<4>キレート剤Aが、エチレンジアミン−N,N,N’,N’−テトラキス(メチレンホスホン酸)、ジエチレントリアミン五酢酸、N−アルケニルプロピレンジアミン3酢酸およびL−アスコルビン酸パルミチン酸エステルから選択される<1>または<3>に記載のセルロースアシレートフィルム。
<5>キレート剤Aの含有量が、セルロースアシレート100質量部に対し0.00001〜0.1質量部である<1>〜<4>のいずれかに記載のセルロースアシレートフィルム。
<6>キレート剤Bの含有量が、セルロースアシレート100質量部に対し0.01〜0.08質量部である<1>〜<5>のいずれかに記載のセルロースアシレートフィルム。
<7>キレート剤Bの含有量が、前記キレート剤Aの分子中のpKaが6以下の官能基数に対して、0.8〜1.2倍である<1>〜<5>のいずれかに記載のセルロースアシレートフィルム。
<8>さらに、下記一般式(BA)で表される化合物を含有する<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。
Figure 0006078490
一般式(BA)において、R a1 、R a3 およびR a5 は各々独立に、水素原子、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数3〜20のシクロアルキル基、炭素数2〜20のアルケニル基または炭素数6〜20のアリール基を表す。ここで、上記アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基およびアリール基は置換基を有してもよい。
<1>〜<>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保護フィルム。
10 >に記載の偏光版保護フィルムと偏光子を少なくとも有する偏光板。
11 10>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。
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、特段の断りがない限り、無置換の形態および置換基を有する形態のいずれも包含する意味に用いる。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、本明細書において「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)であってもよい。
本明細書において、複数の置換基や連結基(以下、置換基等という。)を同時もしくは択一的に規定するときには、それぞれの置換基等は互いに同一でも異なっていてもよい。
本発明により、異物が発生しにくく、輝点数が低減され、湿熱経時によるフィルム膜厚変動が少なく、耐久性に優れたセルロースアシレートフィルム、偏光板保護フィルム、それを用いた偏光板および液晶表示装置を提供することが可能となった。
液晶表示装置の内部構造を模式的に示した分解斜視図の一例である。 共流延用ダイを用いて同時共流延により3層構造のセルロースアシレートフィルムを流涎するときの一例を示す概略図である。
以下、本発明について、実施の形態を挙げて詳細に説明する。
<<セルロースアシレートフィルム>>
本発明のセルロースアシレートフィルムは、少なくとも2種類以上のpKaが異なるキレート剤を含有し、1cmあたりの輝点数が500個以下である。
本発明のセルロースアシレートフィルムは、偏光板の保護フィルムとしての使用に適する。
<輝点数>
セルロースアシレートフィルムの輝点数は、実施例で示すように、二枚の偏光板をクロスニコル状態で配置し、その間にセルロースアシレートフィルムを挿入させ、偏光顕微鏡(対物レンズ×50倍)で観察し、1cmあたりの輝点の数を測定することで算出する。輝点数は1cmあたり500個以下が好ましく、1cmあたり450個以下がより好ましく、1cmあたり300個以下がさらに好ましい。下限は、特に制限されるものではないが、現実的には1cmあたり10個以上である。
セルロースアシレートフィルム中にキレート定数が大きいキレート剤を含有させて金属イオンを失活化し、セルロースアシレートの凝集を抑制することで、輝点の発生を低減することができる。また、pKaの値が異なるキレート剤を併用して有機塩を形成させることにより、キレート剤の製膜溶剤への溶解度が向上するため、異物の発生が低減され、輝点数を上記の範囲にすることができる。
<酸解離定数pKaが6以下の官能基を有するキレート剤>
本発明のセルロースアシレートフィルムは、少なくとも2種のキレート剤を含有する。2種のキレート剤のうち、一方のキレート剤はpKaが大きいキレート剤であり、本発明では、テトラヒドロフラン60ml/水40mlの混合比率の混合溶媒中、25℃で測定した酸解離定数pKaが6以下の官能基を少なくとも一つ有するキレート剤(キレート剤A)である。
酸解離定数pKaは、丸善(株)刊 実験化学講座第2版の215〜217頁に記載のアルカリ適定法で測定できる。
酸解離定数pKaが6以下の官能基を少なくとも一つ有するキレート剤Aは、酸解離定数pKaが6以下の官能基を少なくとも一つ有するのであれば、どのような化合物でも構わない。
なお、酸解離定数pKaが6以下の官能基はこれらの塩であっても構わないが、共役酸のpKaが高いキレート剤Bと併用するため、塩でない官能基が好ましい。
このため、例えば、酸解離定数pKaが6以下の官能基の塩である市販品のキレート剤を使用する場合は、一度、塩酸や硫酸で塩を遊離体(塩でない官能基)にして使用するのが好ましい。
ここで、酸解離定数pKaが6以下の官能基が塩の場合、無機または有機の塩であってもよく、無機の塩としては、カリウム、ナトリウムのようなアルカリ金属塩が好ましく、有機の塩としては、第四級アンモニウム塩、例えば、テトラメチルアンモニウム塩のように、窒素原子に置換する基が、アルキル基およびアリール基から選択される基で置換された第四級アンモニウム塩が好ましい。
酸解離定数pKaが6以下の官能基は、ホスホン酸基〔−P(=O)(OH)〕、ホスフィン酸基〔−P(=O)OH〕、リン酸基〔−O−P(=O)(OH)〕、カルボン酸基〔−COH〕、スルホン酸基〔−SOH〕が挙げられ、ホスホン酸基、カルボン酸基、スルホン酸基が好ましく、ホスホン酸基、カルボン酸基がより好ましく、ホスホン酸基がさらに好ましい。
酸解離定数pKaが6以下の官能基は化合物中に2〜4個有するものが好ましい。
ホスホン酸基を有するキレート剤は、トリポリリン酸、ピロリン酸、メタリン酸、ヘキサメタリン酸、アンモニア−N,N,N−トリス(メチレンホスホン酸)、エチレンジアミン−N,N,N’,N’−テトラキス(メチレンホスホン酸)、エチレンジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)、ジエチレントリアミンペンタ(メチレンホスホン酸)、イミノジメチルホスホン酸等のイミノジアルキルホスホン酸、1−ヒドロキシエチリデン−1,1−ジホスホン酸等のヒドロキシアルキリデンジホスホン酸、もしくはそれらの塩が挙げられる。
これらは、市販品を使用することもでき、例えば、1−ヒドロキシエタン−1,1−ジホスホン酸(商品名F−115;四日市合成社製)、アンモニア−N,N,N−トリス(メチレンホスホン酸)(商品名キレストPH−320;キレスト社製)、エチレンジアミン−N,N,N’,N’−テトラキス(メチレンホスホン酸)(商品名キレストPH−540:キレスト社製)、ヒドロキシエタンジホスホン酸ナトリウム(商品名:BRIQUEST ADPA−60SH、ローディア製)が挙げられる。
カルボン酸基を有するキレート剤は、エチレンジアミンテトラ酢酸、ヒドロキシエチルエチレンジアミントリ酢酸、ジエチレントリアミンペンタ酢酸、ニトリロトリ酢酸、トリエチレンテトラミンヘキサ酢酸、シクロヘキサンジアミン四酢酸、ヒドロキシエチルイミノジ酢酸、エチレングリコールビス(2−アミノエチルエーテル)テトラ酢酸、1,3−ジアミノプロパンテトラ酢酸、エチレンジアミン−ジ(o−ヒドロキシフェニル酢酸)、DL−アラニン−N,N−ジ酢酸、アスパラギン酸−N,N−ジ酢酸、グルタミン酸−N,N−ジ酢酸、セリン−N,N−ジ酢酸、ポリアクリル酸、イソアミレン−マレイン酸共重合体、アクリル酸−マレイン酸共重合体、アクリル酸−メタクリル酸共重合体、ケイ酸、グルコン酸、ヒドロキシベンジルイミノジ酢酸、イミノジ酢酸、L−アスコルビン酸パルミチン酸エステルのようなL−アスコルビン酸等が挙げられる。
市販品としては、ジエチレントリアミン五酢酸(商品名:テークランDO(ナガセケムテックス(株)社製)、キレストMZ−2、キレストMZ−8(商品名:キレスト(株)社製)、ポエムK−37V(商品名:理研ビタミン(株)社製)、L−アスコルビン酸パルミチン酸エステル(渡辺ケミカル(株)社製)を用いることができる。
スルホン酸基を有するキレート剤は、リグニンスルホン酸塩、トロポロン−5−スルホン酸、メチレンアミノエチルスルホン酸基を有するキレート樹脂、2,3−ジメルカプトプロパン−1−スルホン酸ナトリウム、アクリルアミド−t−ブチルスルホン酸、カテコール−4−スルホン酸等が挙げられる。
酸解離定数pKaが6以下の官能基を少なくとも一つ有するキレート剤Aは、酸解離定数pKaが6以下の官能基を有する個数にもよるが、セルロースアシレート100質量部に対して、0.00001〜1.0質量部含有するのが好ましく、0.0001〜0.5質量部含有するのがより好ましく、0.001〜0.1質量部含有するのがさらに好ましい。
<共役酸のpKaが7以上の官能基を有するキレート剤>
本発明のセルロースアシレートフィルムが含有する少なくとも2種のキレート剤のうち、残りの少なくとも1種は、テトラヒドロフラン60ml/水40mlの混合比率の混合溶媒中、25℃で測定した共役酸のpKaが7以上の官能基を少なくとも一つ有するキレート剤Bである。
共役酸のpKaが7以上のであればどのような官能基でもよく、ピリジンやピリミジン等のヘテロ環基やアミノ基、イミノ基が挙げられるが、本発明では、アミノ基が好ましく、該アミノ基としては、アミノ基(−NH)や窒素原子に置換する置換基が、アルキル基およびアリール基から選択される基であるアルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、N−アルキル−N−アリールアミノ基、ジアリールアミノ基が好ましい。
また、共役酸のpKaが7以上の官能基がイミノ基の場合、ポリエチレンイミン、N−ヒドロキシプロピルポリエチレンイミンなどのポリアルキレンイミンが好ましい。ポリアルキレンイミンは、N−ヒドロキシプロピルポリエチレンイミンのように、Nにアルキル基が置換したものも好ましく、該アルキル基は、置換基を有してもよく、ヒドロキシ基が置換したアルキル基も好ましい。
共役酸のpKaが7以上の官能基は化合物中に2〜4個有するものが好ましい。
共役酸のpKaが7以上の官能基を有するキレート剤のうち、このようなアミノ基を有するキレート剤Bとしては、例えば、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノイソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、トリイソプロパノールアミン、トリ(n−オクチル)アミンのようなモノ、ジもしくはトリアルキルアミン化合物や多価のアルキルアミノ化合物が挙げられ、また、N,N−ジ(n−オクチル)−N−フェニルアミンのようなN,N−ジアルキル−N−アリールアミノ化合物、N−(n−オクチル),N,N−ジフェニルアミンのようなN−アルキル−N,N−ジアリールアミン化合物、N,N,N−トリフェニルアミンのようなN,N,N−トリアリールアミン化合物が挙げられる。
なお、窒素原子に置換するアルキル基はヒドロキシ基が置換した置換アルキル基、例えば、ヒドロキシエチル、も好ましい。
また、上記のようなアミノ基を1つ有する化合物だけでなく、2個以上有する多価アミン化合物も好ましい。例えば、エチレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン、テトラエチレンペンタミン、トリエチレンテトラミン、N,N,N’,N”,N”−ペンタキス(2−ヒドロキシプロピル)ジエチレントリアミンなどが挙げられる。
このような1価または多価アミン化合物もしく1価または多価イミン化合物は、例えば、東京化成工業(株)、日油(株)、(株)日本触媒社製から市販されており、ナイミーンL−202(商品名:日油(株)社製、N,N−ジ(ヒドロキシエチル)ラウリルアミン)、エポミンSP−006(商品名:(株)日本触媒社製、ポリエチレンイミン、平均分子量:600)、エポミンPP−061(商品名:(株)日本触媒社製、N−ヒドロキシプロピルポリエチレンイミン、平均分子量約1400)が挙げられる。
キレート剤AやBとしては、上記以外に、特公平6−8956号、特開平11−190892号、特開2000−18038号、特開2010−158640号、特開2006−328203号、特開2005−68246号、特開2006−306969号の各公報に記載の化合物を用いることができる。
ただし、本発明では、キレート剤Bは、ポリアルキレンイミン化合物、エチレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン、テトラエチレンペンタミン、トリエチレンテトラミン、N,N,N’,N”,N”−ペンタキス(2−ヒドロキシプロピル)ジエチレントリアミンおよび2,4−ジシクロヘキシルアミノ−6−ヒドロキシアミノ−1,3,5−トリアジンから選択される。
共役酸のpKaが7以上の官能基を少なくとも一つ有するキレート剤Bは、分子中の該官能基数が、酸解離定数pKaが6以下の官能基を少なくとも一つ有するキレート剤Aの分子中のpKaが6以下の官能基数に対して、0.80〜1.20倍が好ましく、0.85〜1.15倍がより好ましく、0.90〜1.10倍がさらに好ましい。
なお、分子中の上記の官能基が、上記好ましい範囲にない場合、キレート剤A、Bの使用量を調節して、組み合わせる全体の使用量において、共役酸のpKaが7以上の全官能基数と酸解離定数pKaが6以下の全官能基の数の関係が、上記好ましい範囲となることでも構わない。
pKaが6以下の官能基を有するキレート剤Aと共役酸のpKaが7以上の官能基を有するキキレート剤Bとを混合したキレート剤のメチレンクロライドに対する25℃での溶解性は、メチレンクロライド100質量部に対し、0.01〜50質量部が好ましく、0.05〜30質量部がより好ましく、0.1〜20質量部がさらに好ましい。
最終的に製造されたセルロースアシレートフィルム中にキレート剤Aおよびキレート剤Bがともに少なくとも1種以上含有されていればよく、キレート剤の混合方法は特に限定されない。
たとえば、同一工程においてキレート剤Aおよびキレート剤Bをドープ中に含有させてもよいし、異なる工程でそれぞれのキレート剤を加えてもよい。
上記のキレート剤Aとキレート剤Bとを含有したセルロースアシレートフィルムは、湿熱経過前後の膜厚変化を抑制することができる。詳細なメカニズムは定かではないが、本発明ではセルロースアシレートの凝集やキレート剤の析出を抑制することができるため、高温高湿条件下に長時間曝されることにより、金属イオンによって凝集したセルロースアシレートの高分子鎖内部に水分が入り込み、これらの凝集部分が膨張する現象や、キレート剤がセルロースアシレートフィルム表面に析出することで表面状態が悪化する現象を抑制することができると、本発明者らは推察している。
<セルロースアシレート>
本発明において、セルロースアシレートフィルムの主成分となるセルロースアシレートは、1種を用いてもよいし、2種以上を用いてもよい。例えば、セルロースアシレートは、アシル置換基としてアセチル基のみからなるセルロースアセテートであっても、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。
本発明で使用されるセルロースアシレートの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でも使用でき、場合により混合して使用してもよい。原料セルロースは、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。
本発明では、セルロースアシレートのアシル基は、1種類だけでもよいし、あるいは2種類以上のアシル基が使用されていてもよい。本発明で使用されるセルロースアシレートは、炭素数2以上のアシル基を置換基として有することが好ましい。炭素数2以上のアシル基としては、脂肪族のアシル基でも芳香族のアシル基でもよく特に限定されない。それらは、例えばセルロースのアルキルカルボニル基、アルケニルカルボニル基あるいは芳香族カルボニル基、芳香族アルキルカルボニル基などであり、それぞれさらに置換された基を有していてもよい。これらの好ましい例としては、アセチル、プロピオニル、ブタノイル、ヘプタノイル、ヘキサノイル、オクタノイル、デカノイル、ドデカノイル、トリデカノイル、テトラデカノイル、ヘキサデカノイル、オクタデカノイル、イソブタノイル、tert−ブタノイル、シクロヘキサンカルボニル、オレオイル、ベンゾイル、ナフチルカルボニル、シンナモイルなどが挙げられる。これらの中でも、アセチル、プロピオニル、ブタノイル、ドデカノイル、オクタデカノイル、tert−ブタノイル、オレオイル、ベンゾイル、ナフチルカルボニル、シンナモイルなどがより好ましく、さらに好ましくはアセチル、プロピオニル、ブタノイルである。
本発明で使用されるセルロースアシレートは、炭素数2〜4のアシル基を置換基として有することが好ましい。2種類以上のアシル基を用いるときは、そのうち1種類がアセチル基であることが好ましく、その他に用いる炭素数2〜4のアシル基としてはプロピオニル基またはブチリル基が好ましい。これらのセルロースアシレートを用いることにより溶解性の好ましい溶液が作製でき、特に非塩素系有機溶媒において、良好な溶液の作製が可能となる。さらに粘度が低く、濾過性のよい溶液の作製が可能となる。
本発明では、特に、セルロースアシレートのアシル基はアセチル基1種であるものが、本発明のキレート剤A、Bによる効果が、効果的に発現される点で、好ましい。
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、以下に詳細に記載する。
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位に遊離のヒドロキシ基を有している。セルロースアシレートは、これらのヒドロキシ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ヒドロキシ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位のヒドロキシ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、全グルコースの全ヒドロキシ基において、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ヒドロキシ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。
アシル置換度の測定方法の詳細については、手塚他,Carbohydrate.Res.,273,83−91(1995)に記載の方法やASTM−D817−96に規定の方法に準じて測定することができる。
本発明で使用するセルロースアシレートの総アシル置換度をAとすると、Aは、1.5以上3.0以下(1.5≦A≦3.0)であることが好ましく、2.00〜2.97であることがより好ましく、2.50以上2.97未満であることがさらに好ましく、2.70〜2.95であることが特に好ましい。
また、セルロースアシレートのアシル基としてアセチル基のみを用いたセルロースアセテートにおいては、総アセチル置換度をBとすると、Bは、2.0以上3以下(2.0≦B≦3.0)であることが好ましく、2.0〜2.97であることがより好ましく、2.5以上2.97未満であることがさらに好ましく、2.55以上2.97未満がなかでも好ましく、2,60〜2.96が特に好ましく、2.70〜2.95であることが最も好ましい。
なお、本発明では、キレート剤A、Bは、総アシル置換度であるAが2.00を超えたセルロースアシレートに対して、特に効果が発現される。
本発明の光学フィルムのセルロースアシレートフィルムが積層体(複層構成)である場合、セルロースアシレートフィルムは、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均一であっても、アシル基置換度やアシル基の異なる複数のセルロースアシレートを一つの層に混在させてもよい。
セルロースのアシル化において、アシル化剤としては、酸無水物や酸クロライドを用いた場合、反応溶媒である有機溶媒としては、メチレンクロライドや有機酸、例えば、酢酸等が使用される。
触媒としては、アシル化剤が酸無水物である場合には、硫酸のようなプロトン性触媒が好ましく用いられ、アシル化剤が酸クロライド(例えば、CHCHCOCl)である場合には、塩基性化合物が用いられる。
最も一般的なセルロースの混合脂肪酸エステルの工業的合成方法は、セルロースをアセチル基および他のアシル基に対応する脂肪酸(酢酸、プロピオン酸、吉草酸等)またはそれらの酸無水物を含む混合有機酸成分でアシル化する方法である。
セルロースアシレートは、例えば、特開平10−45804号公報に記載されている方法により合成できる。
本発明のフィルム、特に本発明に用いられるセルロースアシレートフィルムは、全固形分中、セルロースアシレートを5〜99質量%含むことが透湿度の観点から好ましく、20〜99質量%含むことがより好ましく、50〜95質量%含むことが特に好ましい。
[その他の添加剤]
本発明では、前記キレート剤A、Bとともに、特開2011−118135号公報に記載のようなバルビツール酸化合物、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、糖エステルなど、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。
レターデーション低減剤、レターデーション発現剤、可塑剤、多価アルコールエステル系や重縮合エステル系を含めた疎水化剤、炭水化合物誘導体系可塑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、マット剤は、特開2013−28782号公報の段落番号0061〜0126に記載の化合物や素材が好ましく、その含有量も含めた記載内容全てが、本願明細書の一部として好ましく取り込まれる。
(バルビツール酸化合物)
本発明では、前記キレート剤A、Bとともに、バルビツール酸化合物と併用するのが好ましい。
バルビツール酸化合物と併用することで、偏光板の耐久性、さらに光によるフィルムの着色が抑制され、耐光密着性もさらに改善される。
バルビツール酸化合物は、セルロースアシレート100質量部に対して、0.1〜20質量部が好ましく、0.2〜15質量部がより好ましく、0.3〜10質量部がさらに好ましい。
バルビツール酸化合物は、下記一般式(BA)で表される化合物が好ましい。
Figure 0006078490
一般式(BA)において、Ra1、Ra3およびRa5は各々独立に、水素原子、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数3〜20のシクロアルキル基、炭素数2〜20のアルケニル基または炭素数6〜20のアリール基を表す。ここで、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基およびアリール基は置換基を有してもよい。
アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基およびアリール基が有してもよい置換基としては、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、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、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アミノ基、アシルアミノ基、スルホンアミド基、カルバモイル基、スルファモイル基、スルホニル基、シアノ基などが挙げられる。
a1、Ra3およびRa5におけるアルキル基の炭素数は1〜12が好ましく、シクロアルキル基の炭素数は5〜12が好ましく、アルケニル基の炭素数は2〜12が好ましく、アリール基の炭素数は6〜12が好ましい。なお、シクロアルキル基ではシクロペンチル、シクロヘキシルが好ましく、アリール基はフェニル、ナフチルが挙げられるが、置換基を有してもよいフェニル基が好ましい。
a1、Ra3およびRa5のいずれか1つはアラルキル基またはシクロアルキル基であることが好ましい。アラルキル基としては、ベンジル基が好ましく、シクロアルキル基としては、シクロペンチルまたはシクロヘキシルが好ましく、シクロヘキシルがより好ましい。
a1、Ra3およびRa5に存在する環構造の合計は3個以上であることが好ましい。環構造の環としては、芳香族環、脂肪族環が挙げられ、これらの炭素原子はヘテロ原子で置換されていてもよい。環構造としては、ベンゼン環、ナフタレン環、シクロペンタン環、シクロヘキサン環が好ましく、ベンゼン環、シクロヘキサン環がより好ましい。
a1、Ra3およびRa5に、それぞれ1個以上の環構造を有することがより好ましく、それぞれ環構造を1個有するのがさらに好ましい。
環構造の合計数は、3〜6が好ましく、3または4がより好ましい。
一般式(BA)で表される化合物の分子量は250〜1200が好ましく、300〜800がより好ましく、350〜600が特に好ましい。
分子量をこのような好ましい範囲にすることで、本発明の化合物におけるフィルムからの揮散抑制に優れ、透明性の高いフィルムを得ることができる。
る。
以下にバルビツール酸化合物の具体例を示すが、これによって本発明が制限されることはない。
ここで、Phはフェニル基、cHexはシクロヘキシル基、Cは、フェニレン基を表し、C(p−CH)のような( )の基は、フェニル基への置換基を表し、「p−」は、p位であることを示す。
Figure 0006078490
一般式(BA)で表される化合物は、尿素誘導体とマロン酸誘導体とを縮合させるバルビツール酸の合成法を用いて合成できることが知られている。窒素原子上に置換基を2つ有するバルビツール酸は、N,N’二置換型尿素とマロン酸クロリドを加熱するか、マロン酸と無水酢酸などの活性化剤とを組み合わせて加熱することにより得られ、例えば、Journal of the American Chemical Society,第61巻,1015頁(1939年)、Journal of Medicinal Chemistry,第54巻,2409頁(2011年)、Tetrahedron Letters,第40巻,8029頁(1999年)、国際公開第2007/150011号パンフレットなどに記載の方法を好ましく用いることができる。
また、縮合に用いるマロン酸は、無置換のものでも置換基を有するものでもよく、無置換のマロン酸と尿素誘導体を縮合させると5位が無置換のバルビツール酸が得られるので、これを修飾することにより、各種のバルビツール酸化合物を合成してもよい。
(ラジカル捕捉剤)
セルロースアシレートフィルムには、ラジカル捕捉剤を含むことが好ましい。ラジカル捕捉剤として、HALS類、レダクトン類が好ましく用いられる。
HALS類は、特に、2,2,6,6−テトラメチル−ピペリジン環を有する化合物が好ましく、ピペリジンの1位が、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、ヒドロキシ基、オキシラジカル基(−O・)、アシルオキシ基、アシル基であるものが好ましく、4位は水素原子、ヒドロキシ基、アシルオキシ基、置換基を有してもよいアミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基であるものがより好ましい。また分子中に2〜5個の2,2,6,6−テトラメチル−ピペリジン環を有するものも好ましい。
このような化合物としては、例えば、Sunlizer HA−622(商品名、株式会社ソート製)、CHIMASSORB 2020FDL、TINUVIN 770DF、TINUVIN 152、TINUVIN 123、FLAMESTAB NOR 116 FF〔商品名、いずれもBASF社(旧チバ・スペシャルティ・ケミカルズ株式会社)製〕、サイアソーブUV−3346、サイアソーブUV−3529(商品名、いずれもサンケミカル株式会社製)が挙げられる。
レダクトン類としては、特開平6−27599号公報の段落番号0014〜0034に例示の化合物、特開平6−110163号公報の段落番号0012〜0020に例示の化合物、特開平8−114899号公報の段落番号0022〜0031に例示の化合物を挙げることができる。
また、アスコルビン酸、エリソルビン酸の油溶化誘導体は好ましく用いることができ、ステアリン酸L−アスコルビルエステル、テトライソパルミチン酸L−アスコルビルエステル、パルミチン酸L−アスコルビルエステル、パルミチン酸エリソルビルエステル、テトライソパルミチン酸エリソルビルエステルなどが挙げられる。なかでも、アスコルビン酸骨格を有するものが好ましく、L−アスコルビン酸のミリスチン酸エステル、パルミチン酸エステル、ステアリン酸エステルが特に好ましい。
セルロースアシレートフィルム中のラジカル捕捉剤の含有量は、セルロースアシレートフィルムを構成する樹脂100質量部に対して、0.001〜2.0質量部であり、さらに好ましくは、0.01〜1.0質量部である。
(劣化防止剤)
セルロースアシレートフィルムには、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。また、紫外線吸収剤も劣化防止剤の1つである。これらの劣化防止剤などは、特開昭60−235852号、特開平3−199201号、同5−1907073号、同5−194789号、同5−271471号、同6−107854号、同6−118233号、同6−148430号、同7−11056号、同7−11055号、同7−11056号、同8−29619号、同8−239509号、特開2000−204173号の各公報に記載がある。
(その他の劣化防止剤)
その他の劣化防止剤として、過酸化物分解剤、ラジカル禁止剤、金属不活性化剤として知られる添加剤を用いても良い。これらの安定化剤としては例えば、特開2006−251746号公報の段落番号0074〜0081、0082〜0117に記載の化合物が挙げられる。
(剥離促進剤)
セルロースアシレートフィルムは公知の剥離促進剤を添加してもよい。
剥離促進剤は、有機酸、多価カルボン酸誘導体、界面活性剤が好ましい。例えば、特開2006−45497号公報の段落番号0048〜0081に記載の化合物、特開2002−322294号公報の段落番号0077〜0086に記載の化合物、特開2012−72348号公報の段落番号0030〜0056に記載の化合物等を、好ましく用いることができる。セルロースアシレートフィルム中の剥離促進剤の含有量は、質量ベースで1ppm〜5.0%が好ましく、1ppm〜2.0%がより好ましい。
セルロースアシレートフィルム中の劣化防止剤の含有量は、質量ベースで1ppm〜10%が好ましく、1ppm〜5.0%がより好ましく、10ppm〜1.0%がさらに好ましい。
<セルロースアシレートフィルムの物性>
(硬度)
表面硬度は、ヌープ圧子を使用するヌープ法によるヌープ硬度が高く、また、鉛筆硬度も良好である。ヌープ硬度は、圧子にヌープ圧子を有する硬度計、例えば、フィッシャーインスツルメンツ(株)社製“フッシャースコープH100Vp型硬度計”でIS Z 2251:2009を参照に求めることができる。
鉛筆硬度は、例えば、JIS−S6006が規定する試験用鉛筆を用いて、JIS−K5400が規定する鉛筆硬度評価法により、評価できる。
〔弾性率(引張り弾性率)〕
セルロースアシレートフィルムは実用上十分な弾性率(引張り弾性率)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1.0〜7.0GPaであることが好ましく、2.0〜6.5GPaであることがより好ましい。本発明のキレート剤A、Bは、セルロースアシレートフィルム中に添加されることにより、セルロースアシレート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。
(光弾性係数)
セルロースアシレートフィルムの光弾性係数の絶対値は、好ましくは8.0×10−12/N以下、より好ましくは6×10−12/N以下、さらに好ましくは5×10−12/N以下である。セルロースアシレートフィルムの光弾性係数を小さくすることにより、セルロースアシレートフィルムを含む本発明の光学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、0.1×10−12/N以上であることが実際的である。
セルロースアシレートフィルムを3.5cm×12cmに切り出し、荷重なし、250g、500g、1000g、1500gのそれぞれの荷重におけるReをエリプソメーター(M150[商品名]、日本分光(株))で測定し、応力に対するRe変化の直線の傾きから光弾性係数を算出する。
(含水率)
セルロースアシレート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。平衡含水率は上記温湿度に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。
セルロースアシレートフィルムの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。セルロースアシレートフィルムの含水率を小さくすることにより、セルロースアシレートフィルムを含む本発明の光学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の発生を抑制することができる。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。
(透湿度)
セルロースアシレート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40℃、相対湿度90%RHの雰囲気中、試料を24時間に通過する水蒸気の質量を測定し、試料面積1mあたりの24時間に通過する水蒸気の質量に換算することにより評価することができる。
セルロースアシレートフィルムの透湿度は、500〜2000g/m・dayであることが好ましく、900〜1300g/m・dayであることがより好ましい。
(ヘイズ)
セルロースアシレートフィルムは、ヘイズが1%以下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。ヘイズを上記上限値以下とすることにより、セルロースアシレート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、下記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。
セルロースアシレートフィルム40mm×80mmを、25℃、相対湿度60%の環境下で、ヘイズメーター(HGM−2DP、スガ試験機)を用いて、JIS K7136に従って測定する。
(膜厚)
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、15〜70μmがさらに好ましい。15μm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、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、コア層の膜厚は3〜70μmが好ましく、5〜60μmがより好ましく、スキン層Aおよびスキン層B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。
(幅)
セルロースアシレートフィルムは、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。
<5 セルロースアシレートフィルムの製造方法>
本発明のセルロースアシレートフィルムの製造方法は、特に限定されるものではないが、溶融製膜法又は溶液製膜法により製造することが好ましい。溶液製膜法(ソルベントキャスト法)による製造がより好ましい。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、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。
(流延方法)
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アシレ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。
・共流延
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3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。
逐次流延法は、流延用支持体の上に先ず第1層用の流延用ドープを流延用ギーサから押出して、流延し、乾燥あるいは乾燥することなく、その上に第2層用の流延用ドープを流延用ギーサから押出して流延する要領で、必要なら第3層以上まで逐次ドープを流延・積層して、適当な時期に支持体から剥ぎ取って乾燥し、セルロースアシレートフィルムを成形する流延法である。塗布法は、一般的には、コア層を溶液製膜法によりフィルム状に成形し、表層に塗布する塗布液を調製し、適当な塗布機を用いて、コア層の片面ずつまたは両面同時に塗布液を塗布・乾燥して積層構造のセルロースアシレートフィルムを成形する方法である。
セルロースアシレートフィルムを製造するのに使用される、エンドレスに走行する金属支持体としては、表面がクロムメッキによって鏡面仕上げされたドラムや表面研磨によって鏡面仕上げされたステンレスベルト(バンドといってもよい)が用いられる。使用される加圧ダイは、金属支持体の上方に1基または2基以上の設置でもよい。好ましくは1基または2基である。2基以上設置する場合には、流延するドープ量をそれぞれのダイに種々な割合にわけてもよく、複数の精密定量ギアポンプからそれぞれの割合でダイにドープを送液してもよい。流延に用いられるドープ(樹脂溶液)の温度は−10〜55℃が好ましく、より好ましくは25〜50℃である。その場合、工程のすべての溶液温度が同一でもよく、または工程の各所で異なっていてもよい。異なる場合は、流延直前で所望の温度であればよい。
また、上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。
(剥離)
セルロースアシレートフィルムの製造方法は、上記ドープ膜を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。
(延伸処理)
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セルロースアシレートフィルム搬送方向(MD方向)と搬送方向に直交する方向(TD方向)のいずれでも好ましいが、セルロースアシレートフィルム搬送方向に直交する方向(TD方向)であることが、後に続く該セルロースアシレート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。
TD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、同4−284211号、同4−298310号、同11−48271号などの各公報に記載されている。MD方向の延伸の場合、例えば、セルロースアシレートフィルムの搬送ローラーの速度を調節して、セルロースアシレートフィルムの剥ぎ取り速度よりもセルロースアシレートフィルムの巻き取り速度の方を速くするとセルロースアシレートフィルムは延伸される。TD方向の延伸の場合、セルロースアシレートフィルムの巾をテンターで保持しながら搬送して、テンターの巾を徐々に広げることによってもセルロースアシレートフィルムを延伸できる。セルロースアシレートフィルムの乾燥後に、延伸機を用いて延伸すること(好ましくはロング延伸機を用いる一軸延伸)もできる。
セルロースアシレートフィルムを偏光子の保護膜として使用する場合には、偏光板を斜めから見たときの光漏れを抑制するため、偏光子の透過軸とセルロースアシレートフィルムの面内の遅相軸を平行に配置する必要がある。連続的に製造されるロールフィルム状の偏光子の透過軸は、一般的に、ロールフィルムの幅方向に平行であるので、上記ロールフィルム状の偏光子とロールフィルム状のセルロースアシレートフィルムからなる保護膜を連続的に貼り合せるためには、ロールフィルム状の保護膜の面内遅相軸は、セルロースアシレートフィルムの幅方向に平行であることが必要となる。従ってTD方向により多く延伸することが好ましい。また延伸処理は、製膜工程の途中で行ってもよいし、製膜して巻き取った原反を延伸処理してもよい。
TD方向の延伸は5〜100%の延伸が好ましく、より好ましくは5〜80%、特に好ましくは5〜40%延伸を行う。なお、未延伸とは延伸が0%であることを意味する。延伸処理は製膜工程の途中で行ってもよいし、製膜して巻き取った原反を延伸処理してもよい。前者の場合には残留溶剤量を含んだ状態で延伸を行ってもよく、残留溶剤量=(残存揮発分質量/加熱処理後フィルム質量)×100%が0.05〜50%で好ましく延伸することができる。残留溶剤量が0.05〜5%の状態で5〜80%延伸を行うことが特に好ましい。
(乾燥)
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、乾燥後のセルロースアシレート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。
セルロースアシレートフィルムの製造に係わる、金属支持体上におけるドープの乾燥は、一般的には、金属支持体(ドラムまたはベルト)の表面側、つまり金属支持体上にあるウェブの表面から熱風を当てる方法、ドラムまたはベルトの裏面から熱風を当てる方法、温度コントロールした液体をベルトやドラムのドープ流延面の反対側である裏面から接触させて、伝熱によりドラムまたはベルトを加熱し表面温度をコントロールする裏面液体伝熱方法などがあるが、裏面液体伝熱方式が好ましい。流延される前の金属支持体の表面温度は、ドープに用いられている溶媒の沸点以下であれば何度でもよい。しかし乾燥を促進するためには、また金属支持体上での流動性を失わせるためには、使用される溶媒の内の最も沸点の低い溶媒の沸点より1〜10℃低い温度に設定することが好ましい。なお流延ドープを冷却して乾燥することなく剥ぎ取る場合はこの限りではない。
セルロースアシレートフィルムの厚さの調整は、所望の厚さになるように、ドープ中に含まれる固形分濃度、ダイの口金のスリット間隙、ダイからの押し出し圧力、金属支持体速度等を調節すればよい。
以上のようにして得られた、セルロースアシレートフィルムの長さは、1ロール当たり100〜10000mで巻き取るのが好ましく、より好ましくは500〜7000mであり、さらに好ましくは1000〜6000mである。巻き取る際、少なくとも片端にナーリングを付与するのが好ましく、ナーリングの幅は3mm〜50mmが好ましく、より好ましくは5mm〜30mm、高さは0.5〜500μmが好ましく、より好ましくは1〜200μmである。これは片押しであっても両押しであってもよい。
大画面用液晶表示装置用の光学補償フィルムとして用いる場合は、例えば、フィルム幅を1470mm以上として成形するのが好ましい。また、本発明の偏光板保護フィルムには、液晶表示装置にそのまま組み込むことが可能な大きさに切断されたフィルム片の態様のフィルムのみならず、連続生産により、長尺状に作製され、ロール状に巻き上げられた態様のフィルムも含まれる。後者の態様の偏光板保護フィルムは、その状態で保管・搬送等され、実際に液晶表示装置に組み込む際や偏光子等と貼り合わされる際に、所望の大きさに切断されて用いられる。また、同様に長尺状に作製されたポリビニルアルコールフィルム等からなる偏光子等と、長尺状のまま貼り合わされた後に、実際に液晶表示装置に組み込む際に、所望の大きさに切断されて用いられる。ロール状に巻き上げられた光学補償フィルムの一態様としては、ロール長が2500m以上のロール状に巻き上げられた態様が挙げられる。
<<機能性層>>
本発明のセルロースアシレートフィルムにおいて、セルロースアシレートフィルム上に所望により目的に応じた機能性層を設けることができる。
機能性層としては、ハードコート層、反射防止層、光散乱層、防汚層、帯電防止層、等が挙げられ、これらは一層で複数の機能を兼ねていていてもよい。
一例として、ハードコート層は、本発明の光学フィルムに硬度や耐傷性を付与するための層である。例えば、塗布組成物をセルロースアシレートフィルム上に塗布し、硬化させることによって、本発明の2種類のキレート剤と相俟ってセルロースアシレートフィルムと密着性の高いハードコート層を形成することができる。ハードコート層にフィラーや添加剤を加えることで、機械的、電気的、光学的などの物理的な性能や撥水・撥油性などの化学的な性能をハードコート層自体に付与することもできる。ハードコート層の厚みは0.1〜6μmが好ましく、3〜6μmがさらに好ましい。このような範囲の薄いハードコート層を有することで、脆性やカール抑制などの物性改善、軽量化および製造コスト低減がなされたハードコート層を含む光学フィルムになる。
ハードコート層は、硬化性組成物を硬化することで形成するのが好ましい。硬化性組成物は液状の塗布組成物として調製されるのが好ましい。塗布組成物の一例は、マトリックス形成バインダー用モノマーまたはオリゴマー、ポリマー類および有機溶媒を含有する。この塗布組成物を塗布後に硬化することでハードコート層を形成することができる。硬化には、架橋反応、または重合反応を利用することができる。
(マトリックス形成バインダー用モノマーまたはオリゴマー)
利用可能なマトリックス形成バインダー用モノマーまたはオリゴマーの例には、電離放射線硬化性の多官能モノマーおよび多官能オリゴマーが含まれる。多官能モノマーや多官能オリゴマーは架橋反応、または、重合反応可能なモノマーであるのが好ましい。電離放射線硬化性の多官能モノマーや多官能オリゴマーの官能基としては、光、電子線、放射線重合性のものが好ましく、中でも光重合性官能基が好ましい。
光重合性官能基としては、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、スチリル基、アリル基等の不飽和の重合性官能基等や、エポキシ系化合物等の開環重合型の重合性官能基が挙げられ、中でも、(メタ)アクリロイル基が好ましい。
光重合性官能基を有する光重合性多官能モノマーの具体例としては、
ネオペンチルグリコールアクリレート、1,6−ヘキサンジオール(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート等のアルキレングリコールの(メタ)アクリル酸ジエステル類;
トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート等のポリオキシアルキレングリコールの(メタ)アクリル酸ジエステル類;
ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート等の多価アルコールの(メタ)アクリル酸ジエステル類;
2,2−ビス{4−(アクリロキシ・ジエトキシ)フェニル}プロパン、2,2−ビス{4−(アクリロキシ・ポリプロポキシ)フェニル}プロパン等のエチレンオキシドあるいはプロピレンオキシド付加物の(メタ)アクリル酸ジエステル類;
等が挙げられる。
さらには、ウレタン(メタ)アクリレート類、ポリエステル(メタ)アクリレート類、イソシアヌル酸アクリレート類、エポキシ(メタ)アクリレート類も、光重合性多官能モノマーとして、好ましく用いられる。
上記の中でも、多価アルコールと(メタ)アクリル酸とのエステル類が好ましく、1分子中に3個以上の(メタ)アクリロイル基を有する多官能モノマーがより好ましい。
具体的には、(ジ)ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、(ジ)ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、(ジ)ペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、(ジ)ペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールトリアクリレート、トリペンタエリスリトールヘキサトリアクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタントリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、EO変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、PO変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、EO変性リン酸トリ(メタ)アクリレート、1,2,4−シクロヘキサンテトラ(メタ)アクリレート、ペンタグリセロールトリアクリレート、1,2,3−クロヘキサンテトラメタクリレート、ポリエステルポリアクリレート、カプロラクトン変性トリス(アクリロキシエチル)イソシアヌレート等が挙げられる。
本明細書において、「(メタ)アクリレート」、「(メタ)アクリル酸」、「(メタ)アクリロイル」は、それぞれ「アクリレートまたはメタクリレート」、「アクリル酸またはメタクリル酸」、「アクリロイルまたはメタクリロイル」を表す。
さらに、3個以上の(メタ)アクリロイル基を有する樹脂、例えば比較的低分子量のポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アルキッド樹脂、スピロアセタール樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリチオールポリエン樹脂、多価アルコール等の多官能化合物などのオリゴマーまたはプレポリマー等も挙げられる。
3個以上の(メタ)アクリロイル基を有する多官能アクリレート系化合物類の具体化合物としては、特開2007−256844号公報の段落番号0096等を参考にすることができる。
ウレタン(メタ)アクリレート類としては、例えば、アルコール、ポリオール、および/またはヒドロキシル基含有(メタ)アクリレート等のヒドロキシル基含有化合物類とイソシアネート類を反応させ、または必要によって、これらの反応によって得られたポリウレタン化合物を(メタ)アクリル酸でエステル化して得られるウレタン(メタ)アクリレート系化合物を挙げることができる。
具体的な化合物の具体例としては特開2007−256844号公報の段落番号0017等の記載を参考にすることができる。
イソシアヌル酸(メタ)アクリレート類を利用すると、カールをより低減できるので好ましい。これには、イソシアヌル酸ジアクリレート類、イソシアヌル酸トリアクリレート類が挙げられ、具体的な化合物の事例としては特開2007−256844号公報の段落番号0018〜0021等を参考にすることができる。
ハードコート層には、さらに硬化による収縮低減のために、エポキシ系化合物を用いることができる。これを構成するためのエポキシ基を有するモノマー類としては、1分子中にエポキシ基を2基以上有するモノマーが用いられ、これらの例としては特開2004−264563号、同2004−264564号、同2005−37737号、同2005−37738号、同2005−140862号、同2005−140862号、同2005−140863号、同2002−322430号等の各公報に記載されているエポキシ系モノマー類が挙げられる。また、グリシジル(メタ)アクリレートのようなエポキシ系とアクリル系の両官能基を持つ化合物を用いることも好ましい。
(高分子化合物)
ハードコート層は、高分子化合物を含有していてもよい。高分子化合物を添加することで、硬化収縮を小さくでき、また、樹脂粒子の分散安定性(凝集性)に関わる塗布液の粘度調整をより優位に行うことができ、さらには、乾燥過程での固化物の極性を制御して樹脂粒子の凝集挙動を変えたり、乾燥過程での乾燥ムラを減じたりすることもでき、好ましい。
高分子化合物は、塗布液に添加する時点で既に重合体を形成しており、該高分子化合物としては、例えばセルロースエステル類(例えば、セルローストリアセテート、セルロースジアセテート、セルロースプロピオネート、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチレート、セルロースナイトレート等)、ウレタン類、ポリエステル類、(メタ)アクリル酸エステル類(例えば、メタクリル酸メチル/(メタ)アクリル酸メチル共重合体、メタクリル酸メチル/(メタ)アクリル酸エチル共重合体、メタクリル酸メチル/(メタ)アクリル酸ブチル共重合体、メタクリル酸メチル/スチレン共重合体、メタクリル酸メチル/(メタ)アクリル酸共重合体、ポリメタクリル酸メチル等)、ポリスチレン等の樹脂が好ましく用いられる。
(硬化性組成物)
ハードコート層の形成に利用可能な硬化性組成物の一例は、(メタ)アクリレート系化合物を含む硬化性組成物である。硬化性組成物は、(メタ)アクリレート系化合物とともに、光ラジカル重合開始剤または熱ラジカル重合開始剤を含有するのが好ましく、所望により、さらにフィラー、塗布助剤、その他の添加剤を含有していてもよい。該硬化性組成物の硬化は、光ラジカル重合開始剤または熱ラジカル重合開始剤の存在下、電離放射線の照射または加熱により重合反応を進行させることで実行できる。電離放射線硬化と熱硬化の双方を実行することもできる。光および熱重合開始剤としては市販の化合物を利用することができ、それらは、「最新UV硬化技術」(p.159,発行人;高薄一弘,発行所;(株)技術情報協会,1991年発行)や、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)のカタログに記載されている。
ハードコート層の形成に利用可能な硬化性組成物の他の例は、エポキシ系化合物を含む硬化性組成物である。硬化性組成物は、エポキシ系化合物とともに、光の作用によってカチオンを発生させる光酸発生剤を含有しているのが好ましく、所望により、さらにフィラー、塗布助剤、その他の添加剤を含有していてもよい。該硬化性組成物の硬化は、光酸発生剤の存在下で、光照射により重合反応を進行させることで実行できる。光酸発生剤の例としては、トリアリールスルホニウム塩やジアリールヨードニウム塩などのイオン性の化合物やスルホン酸のニトロベンジルエステルなどの非イオン性の化合物等が挙げられ、有機エレクトロニクス材料研究会編、「イメージング用有機材料」ぶんしん出版社刊(1997)などに記載されている化合物等種々の公知の光酸発生剤が使用できる。
また、(メタ)アクリレート系化合物とエポキシ系化合物を併用してもよく、その場合は、開始剤は、光ラジカル重合開始剤または熱ラジカル重合開始剤と光カチオン重合開始剤を併用することが好ましい。
ハードコート層の形成に特に好適な硬化性組成物は、後述する実施例にて用いられるように、(メタ)アクリレート系化合物を含有する組成物である。
硬化性組成物は、塗布液として調製されるのが好ましい。該塗布液は、上述の成分を有機溶媒に溶解および/または分散することで、調製することができる。
(ハードコート層の性質)
本発明のセルロースアシレートフィルムのセルロースアシレートフィルム上に形成されるハードコート層は、特に、本発明のpKaが異なる少なくとも2種類以上のキレート剤を含有することで、セルロースアシレートフィルムとさらに高い密着性で形成される。セルロースアシレートフィルムと高い密着性を有している。
ハードコート層は、耐擦傷性に優れるのが好ましい。具体的には、耐擦傷性の指標となる鉛筆硬度試験(JIS−S6006)を実施した場合に、3H以上を達成するのが好ましい。
[偏光板]
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セルロースアシレート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。例えば、本発明の光学フィルムの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ヨウ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。セルロースアシレートフィルムの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。
本発明のセルロースアシレートフィルムの偏光子への貼り合せ方は、偏光子の透過軸と本発明の光学フィルムの遅相軸が実質的に直交となるように貼り合せることが好ましい。本発明の液晶表示装置において、偏光板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が実質的に直交であることが好ましい。ここで、実質的に直交であるとは、本発明の光学フィルムの主屈折率nxの方向と偏光板の透過軸の方向とが90°±10°の角度で交わっていることを意味し、90°±5°の角度で交わっていることが好ましく、90°±1°の角度で交わっていることがより好ましい。上記範囲とすることで、偏光板クロスニコル下での光抜けをより低減することができる。遅相軸の測定は、公知の種々の方法で測定することができ、例えば、複屈折計(KOBRA DH、王子計測機器(株)製)を用いて行うことができる。
本発明の偏光板は、液晶表示装置にそのまま組み込むことが可能な大きさに切断されたフィルム片の態様の偏光板のみならず、連続生産により、長尺状に作製され、ロール状に巻き上げられた態様(例えば、ロール長2500m以上や3900m以上の態様)の偏光板も含まれる。大画面液晶表示装置用とするためには、偏光板の幅は1470mm以上とすることが好ましい。本発明の偏光板の具体的な構成については、特に制限はなく公知の構成を採用できるが、例えば、特開2008−262161号公報の図6に記載の構成を採用することができる。
<<表示装置>>
本発明は偏光子を利用する表示装置用途として好ましく用いられる。
この様な表示装置として液晶表示装置や有機エレクトロルミネッセンス表示装置の反射防止用途等が挙げられる。
液晶表示装置を例として説明すると、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少なくとも有する。本発明の液晶表示装置において、偏光板、後述する第一偏光板および第二偏光板を有する場合には少なくとも一方が、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。
本発明の液晶表示装置は、好ましくは、液晶セルと、液晶セルの両側に積層され、液晶セル側とは反対側の面に光学フィルムを具備する偏光板とを有している。すなわち、本発明の液晶表示装置は、第一偏光板、液晶セルおよび第二偏光板を有し、偏光板それぞれと液晶セルとで挟持される偏光板面と反対面に本発明のセルロースアシレートフィルムを具備しているのが好ましい。このような構成を有する液晶表示装置は、表示ムラの抑制に優れ、高い表示性能を発揮する。
また、本発明の液晶表示装置は、好ましくは、視認側に配置された偏光板が視認側の光学フィルム表面上にハードコート層を有するセルロースアシレートフィルムを有している。このような構成を有する液晶表示装置は、表示ムラの抑制に優れた高い表示性能に加えて、優れた耐擦傷性と光耐久性を発揮する。
本発明の液晶表示装置として、典型的な液晶表示装置の内部構成を図1および図2に示した。図1には、セルロースアシレートフィルムからなる本発明の光学フィルム31aおよび31bが偏光子32の両表面に配置された偏光板21Aおよび21Bを有する液晶表示装置が図示されている。また、図2には、視認側に配置された偏光板21Bが偏光子32の視認側表面にセルロースアシレートフィルム311aを介してハードコート層311bを有する光学フィルム31a’を具備する液晶表示装置が図示されている。
なお、図1および図2に、本発明の液晶表示装置の一例についての構成を示したが、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。
以下、実施例により、本発明をさらに具体的に説明するが、これにより本発明が限定して解釈されるものではない。
実施例1
以下のようにして、セルロースアシレートフィルムを作製した。
(セルロースアシレート溶液101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101を調製した。
―――――――――――――――――――――――――――――――――――
セルロースアシレート溶液101の組成
―――――――――――――――――――――――――――――――――――
・セルロースアセテート
(アセチル置換度2.87、Mn163000、Mw365000)
100.0質量部
・数平均分子量が800のエステルオリゴマーA
10.0質量部
・紫外線吸収剤B 2.7質量部
・メチレンクロライド(第1溶媒) 389.0質量部
・メタノール(第2溶媒) 58.2質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――――
Figure 0006078490
(マット剤溶液102の調製)
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102を調製した。
―――――――――――――――――――――――――――――――――――
マット剤溶液102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) 75.5質量部
メタノール(第2溶媒) 11.3質量部
前記セルロースアシレート溶液101 0.9質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――――
(キレート剤溶液103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、キレート剤溶液103を調製した。
―――――――――――――――――――――――――――――――――――
キレート剤溶液103の組成
―――――――――――――――――――――――――――――――――――
下記添加剤C 19.0質量部
BASF(株)社製TINUVIN123 0.86質量部
キレート剤A
日本触媒(株)社製PP−061 75.5質量部
キレート剤B
キレスト(株)社製PH−540 0.015質量部
メチレンクロライド(第1溶媒) 69.6質量部
エタノール(第2溶媒) 10.4質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――――
Figure 0006078490
<流延>
上記マット剤溶液102の1.3質量部と、キレート剤溶液103の3.4質量部をそれぞれ濾過後にインラインミキサーを用いて混合し、更にセルロースアシレート溶液101を95.3質量部加えて、インラインミキサーを用いて混合した。バンド流延装置を用い、前記調製したドープをステンレス製の流延支持体(支持体温度22℃)に流延した。ドープ中の残留溶媒量が10質量%〜40質量%の状態で剥ぎ取り、フィルムの幅方向の両端をテンターで把持し、残留溶媒量が5〜30質量%の状態で、120℃の温度下で幅方向に1.15倍(15%)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、更に乾燥し、本発明のセルロースアシレートフィルムNo.101を得た。得られたセルロースアシレートフィルムの厚みは40μmであった。
本発明のセルロースアシレートフィルムNo.101の作製において、キレート剤溶液に加えるキレート剤の種類を下記表1に記載したように、種類および添加量を変更した以外は同様にして、本発明のセルロースアシレートフィルムNo.102〜112および比較のセルロースアシレートフィルムNo.c01〜c04を作製した。
ここで、下記表1で、使用したキレート剤のうち、商品名または略号で記載した化合物は、以下の通りである。
〔キレート剤A〕
・PH−540(商品名:キレスト(株)社製、エチレンジアミン−N,N,N’,N’−テトラキス(メチレンホスホン酸))
・テークランDO(商品名:ナガセケムテックス(株)社製、N−アルケニルプロピレンジアミン3酢酸
〔キレート剤B〕
・エポミンPP−061(商品名:(株)日本触媒社製、N−ヒドロキシプロピルポリエチレンイミン、平均分子量約1400)
なお、表1では、PP−061と記載した。
・キレート剤D
Figure 0006078490
上記のようにして作製した本発明のセルロースアシレートフィルムNo.102〜112および比較のセルロースアシレートフィルムNo.c01〜c04に対して、以下の性能評価を行った。
(輝点の測定)
二枚の偏光板をクロスニコル状態で配置し、その間に作製したセルロースアシレートフィルムを挿入させ、偏光顕微鏡(対物レンズ×50倍)にて観察することで、1cmあたりの輝点の数を測定した。
なお、偏光板は以下のようにして作製した。
延伸したポリビニルアルコールにヨウ素を吸着させて偏光膜を作製し、市販のセルロースアセテートフィルム(フジタックTD80UF、富士フイルム社製(Re=0、Rth=40nm)にけん化処理を行い、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて偏光子の両面に貼り付け偏光板を作製した。
(湿熱経時による膜厚変化)
作製した各セルロースアシレートフィルムを4cm×4cmに切り出し、温度25℃相対湿度60%の環境下で2時間調湿した後、膜厚を測定した。
次に、上記セルロースアシレートフィルムを500ml容のSUS316製容器に入れ、温度85℃相対湿度97%の環境下で2時間調湿した後、蓋をしめ、さらに85℃相対湿度97%で350時間保管した。次に容器からセルロースアシレートフィルムを取り出し、温度25℃相対湿度60%の環境下で2時間調湿した後、膜厚を測定し、以下の式に基づき、膜厚変化率を算出した。
(膜厚変化率)={(85℃97%経時前の膜厚)−(85℃97%経時後の膜厚)/(85℃97%経時前の膜厚)}
得られた結果をまとめて、下記表1に示す。
Figure 0006078490
表1の結果から、本発明のセルロースアシレートフィルムは、いずれも輝点数が少なく、かつ高温高湿下における耐久性に優れ、好ましいことがわかる。
この結果、本発明の偏光板を使用することで、以上に示したような優れた性能の液晶表示装置が作製できる。
1 表層用ドープ
2 コア層(基層)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
R 偏光方向

Claims (11)

  1. テトラヒドロフラン60ml/水40mlの混合比率の混合溶媒中、25℃で測定した酸解離定数pKaが6以下の官能基を少なくとも一つ有するキレート剤A、同条件で測定した共役酸のpKaが7以上の官能基を少なくとも一つ有するキレート剤Bおよびセルロースアシレートをそれぞれ含有し、輝点数が500個/cm以下であって、該キレート剤Bが、ポリアルキレンイミン化合物、エチレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン、テトラエチレンペンタミン、トリエチレンテトラミン、N,N,N’,N”,N”−ペンタキス(2−ヒドロキシプロピル)ジエチレントリアミンおよび2,4−ジシクロヘキシルアミノ−6−ヒドロキシアミノ−1,3,5−トリアジンから選択されるセルロースアシレートフィルム。
  2. 前記キレート剤Aが、ホスホン酸基、カルボン酸基およびスルホン酸基から選択される官能基を含有する請求項1に記載のセルロースアシレートフィルム。
  3. 前記キレート剤Aが、ホスホン酸基、カルボン酸基およびスルホン酸基から選択される官能基を2〜4個有する化合物またはL−アスコルビン酸化合物である請求項1に記載のセルロースアシレートフィルム。
  4. 前記キレート剤Aが、エチレンジアミン−N,N,N’,N’−テトラキス(メチレンホスホン酸)、ジエチレントリアミン五酢酸、N−アルケニルプロピレンジアミン3酢酸およびL−アスコルビン酸パルミチン酸エステルから選択される請求項1または3に記載のセルロースアシレートフィルム。
  5. 前記キレート剤Aの含有量が、前記セルロースアシレート100質量部に対し0.00001〜0.1質量部である請求項1〜4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。
  6. 前記キレート剤Bの含有量が、前記セルロースアシレート100質量部に対し0.01〜0.08質量部である請求項1〜5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。
  7. 前記キレート剤Bの含有量が、前記キレート剤Aの分子中のpKaが6以下の官能基数に対して、0.8〜1.2倍である請求項1〜5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。
  8. さらに、下記一般式(BA)で表される化合物を含有する請求項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。
    Figure 0006078490
    一般式(BA)において、R a1 、R a3 およびR a5 は各々独立に、水素原子、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数3〜20のシクロアルキル基、炭素数2〜20のアルケニル基または炭素数6〜20のアリール基を表す。ここで、上記アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基およびアリール基は置換基を有してもよい。
  9. 請求項1〜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保護フィルム。
  10. 請求項に記載の偏光版保護フィルムと偏光子を少なくとも有する偏光板。
  11. 請求項10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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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6747450B2 (ja) * 2015-11-06 2020-08-26 コニカミノルタ株式会社 サーモクロミックフィルム及びサーモクロミック複合体
JP6880070B2 (ja) * 2016-12-28 2021-06-02 富士フイルム株式会社 光学フィルムおよびその製造方法、偏光板、画像表示装置
CN110546555B (zh) * 2017-04-24 2023-03-31 日本宝来科技有限公司 液晶显示装置及其制造方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05197073A (ja) * 1991-06-27 1993-08-06 Fuji Photo Film Co Ltd ハロゲン化銀写真感光材料の劣化防止法
US7122660B1 (en) * 1998-03-17 2006-10-17 Daicel Chemical Industries, Ltd. Cellulose acetate and dope containing the same
CN1315663A (zh) * 2000-03-31 2001-10-03 富士胶片株式会社 偏振光片保护膜
JP2002128900A (ja) * 2000-10-24 2002-05-09 Konica Corp ドープの調製方法及びそのドープを用いて製膜したセルロースエステルフィルム
EP1237017A1 (en) * 2001-02-20 2002-09-04 Fuji Photo Film Co., Ltd. Polarizing plate protection film
CN100398584C (zh) * 2002-10-18 2008-07-02 富士胶片株式会社 过滤和生产聚合物溶液的方法和制备溶剂的方法
CN101322055B (zh) * 2005-12-08 2012-08-29 柯尼卡美能达精密光学株式会社 相位差膜、相位差膜的制造方法、偏振片以及液晶显示装置
JP5437780B2 (ja) * 2009-12-03 2014-03-12 富士フイルム株式会社 偏光板保護フィルム、偏光板および液晶表示装置
JP5631241B2 (ja) * 2010-03-12 2014-11-26 富士フイルム株式会社 樹脂フィルムとその製造方法、偏光板および液晶表示装置
CN102749668B (zh) * 2011-04-21 2016-02-24 富士胶片株式会社 偏振片及液晶显示装置
JP5745456B2 (ja) * 2011-04-21 2015-07-08 富士フイルム株式会社 偏光板および液晶表示装置
JP2013025013A (ja) * 2011-07-20 2013-02-04 Konica Minolta Advanced Layers Inc 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
JP5810872B2 (ja) * 2011-12-01 2015-11-11 コニカミノルタ株式会社 偏光板用保護フィルム、その製造方法、偏光板、及び液晶表示装置
JP2013210561A (ja) * 2012-03-30 2013-10-10 Fujifilm Corp セルロースアシレートフィルム及びその製造方法

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