JPH1190946A

JPH1190946A - セルロースアセテートフイルムおよび製造方法

Info

Publication number: JPH1190946A
Application number: JP27390497A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Sakamaki; 聡坂牧; Hiroshi Nakajima; 浩中嶋
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1997-09-19
Filing date: 1997-09-19
Publication date: 1999-04-06

Abstract

(57)【要約】【課題】偏光板保護膜としての使用に適した寸度安定
性が優れたセルロースアセテートフイルムを得る。【解決手段】セルロースアセテートが有機溶媒中に溶
解しているドープを支持体上に流延し、フイルムを形成
する工程；フイルム中に有機溶媒が６０重量％未満の量
で含まれている状態で、フイルムを支持体から剥ぎ取る
工程；そして剥ぎ取ったフイルムを１２０乃至１３５℃
の温度で４分以上熱処理する工程により、セルロースア
セテートフイルムを製造する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、セルロースアセテ
ートフイルムおよびセルロースアセテートフイルムの製
造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】セルロースアセテートは、透明で複屈折
率が低い樹脂である。セルロースアセテートフイルム
は、様々な写真材料（例えばハロゲン化銀写真材料の支
持体）や光学材料に使用されている。最近では、液晶表
示装置の偏光板保護膜として、セルロースアセテートフ
イルムを使用する場合が多い。液晶表示装置の偏光板
は、一般に保護膜と偏光膜とから構成される。偏光膜
は、ヨウ素または二色性染料を偏向素子として用いた樹
脂フイルムである。偏光板保護膜は、偏光膜を保護する
目的で、偏光膜の片面または両面に設けられる樹脂フイ
ルムである。偏光板保護膜には、透明性と低複屈折率が
要求されるため、セルロースアセテートフイルムの使用
が適している。

【０００３】液晶表示装置は、携帯用のＯＡ機器や自動
車の表示装置のように、温度変化が激しい条件下で使用
する場合がある。偏光板保護膜が高温条件下で大幅に収
縮すると、液晶表示装置に反りが生じ、画像に問題（例
えば、画像の周囲の色相が変化する額縁ムラ）が発生す
る。液晶表示装置の製造においても、若干の温度変化は
避けられない。温度変化に伴う偏光板保護膜の寸法の変
化を吸収するためには、比較的軟らかい粘着剤を使用す
る必要がある。しかし、軟らかい粘着剤を使用すると、
液晶表示装置の裁断時に、粘着剤が切断面からはみ出す
問題が生じる。以上の問題を回避するため、偏光板保護
膜には、透明性と低複屈折率に加えて、温度変化に対す
る寸度安定性も要求されるようになった。

【０００４】セルロースアセテートフイルムの寸度安定
性を向上させる手段として、可塑剤の量を削減する方法
が、特開昭６１−２４３４０７号および特開平１−２１
４８０２号の各公報に記載されている。特開昭６１−２
４３４０７号公報は、偏光フィルム（偏光膜）の少なく
とも片側にオーバーコート層（保護膜）を設けてなる偏
光板において、前記オーバーコート層が可塑剤含量１０
重量％以下のセルロース系フィルムからなることを特徴
とする偏光板を開示している。特開平１−２１４８０２
号公報は、偏光素子フィルム（偏光膜）と支持フィルム
（保護膜）より成る偏光板において、支持フィルムに可
塑剤を混入しないＴＡＣフィルムを使用したことを特徴
とする耐湿熱性に秀れた偏光板を開示している。上記の
各公報に記載の発明は、長時間過酷な条件下（例えば、
温度８０℃、相対湿度９０％の雰囲気下で５００時間放
置後）に置かれたフイルムの劣化を防止するために、可
塑剤の量の削減または可塑剤を使用しないことを提案し
ている。可塑剤の量の削減は、このようなフイルムの劣
化に伴う寸法の変化を防止するために有効である。しか
し、高温条件下におけるフイルムの収縮を防止する（普
通の意味の寸度安定性を改善する）ためには、可塑剤の
量を削減しても充分な効果を得ることはできない。

【０００５】従来の技術としては、特開平９−１１３７
２７号公報に記載のセルローストリアセテートフイルム
が、短時間の高温条件に対して、高い寸度安定性を有し
ている。特開平９−１１３７２７号公報記載の発明で
は、セルロースの低級脂肪酸エステルが有機溶媒中に溶
解しているドープを支持体上に流延し、フイルムを形成
する工程；フイルム中に有機溶媒が６０重量％以上の量
で含まれている状態で、フイルムを支持体から剥ぎ取る
工程；そして剥ぎ取ったフイルムの横方向の寸法を固定
した状態で、フイルム中の有機溶媒の量が２０重量％未
満になるまで乾燥する工程により高い寸度安定性（温度
８０℃で３時間放置後の縦方向の収縮率が０．０５％未
満）を有するフイルムを得ている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明者は、特開平９
−１１３７２７号公報に記載のセルロースアセテートフ
イルムについて、さらに研究を進めた。同公報に記載の
製造方法は、セルロースアセテートフイルム中に有機溶
媒が６０重量％以上の量で含まれている状態で、フイル
ムを支持体から剥ぎ取る処理工程を前提としている。有
機溶媒が多量に含まれているフイルムを支持体から剥ぎ
取る方法は、フイルムの寸度安定性の改善に加えて、フ
イルムの製造に要する時間の短縮にも有効である。しか
し、有機溶媒が多量に含まれている（非常に軟らかい）
フイルムを支持体から剥ぎ取るためには、特別な装置が
必要である。フイルム中の有機溶媒の量が６０重量％未
満になるまで乾燥してから、フイルムを支持体から剥ぎ
取る方法の方が、実施が簡単であり、経済的に有利であ
る。そこで、本発明者は、フイルム中の有機溶媒の量を
削減してからフイルムを支持体から剥ぎ取る方法を前提
として、セルロースアセテートフイルムの寸度安定性を
改善する研究に着手した。

【０００７】本発明の目的は、偏光板保護膜に好ましく
用いることができるセルロースアセテートフイルムを提
供することである。本発明の目的は、寸度安定性が優れ
ているセルロースエステルフイルムの製造方法を提供す
ることでもある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、９０℃、相対
湿度５％で１２０時間処理後の流延方向の収縮率と、９
０℃、相対湿度６５％で１２０時間処理後の流延方向の
収縮率とが、いずれも０．３％以下であることを特徴と
するセルロースアセテートフイルムを提供する。セルロ
ースアセテートフイルム中には、可塑剤が１乃至１２重
量％の範囲の量で含まれていることが好ましい。また、
本発明は、セルロースアセテートが有機溶媒中に溶解し
ているドープを支持体上に流延し、フイルムを形成する
工程；フイルム中に有機溶媒が６０重量％未満の量で含
まれている状態で、フイルムを支持体から剥ぎ取る工
程；そして剥ぎ取ったフイルムを１２０乃至１３５℃の
温度で４分以上熱処理する工程により、セルロースアセ
テートフイルムを製造することを特徴とするセルロース
アセテートフイルムの製造方法も提供する。剥ぎ取った
フイルムの熱処理は、フイルムにかかる張力を８ｋｇ／
１００ｃｍ以下に調整しながら実施することが好まし
い。

【０００９】

【発明の実施の形態】［セルロースアセテートフイルム］セルロースアセテー
トの酢化度は、５９乃至６２％（一般に、セルロースト
リアセテートとして分類されるもの）であることが好ま
しい。酢化度が５９％以上であれば、若干の割合でプロ
ピオネート（セルローアセテートプロピオネート）やブ
チレート（セルロースアセテートブチレート）がアセテ
ートと混合した混合脂肪酸エステルとなっていてもよ
い。

【００１０】本発明のセルロースアセテートフイルム
は、９０℃、相対湿度５％で１２０時間処理後の流延方
向の収縮率と、９０℃、相対湿度６５％で１２０時間処
理後の流延方向の収縮率とが、いずれも０．３％以下で
ある寸度安定性を有する。収縮率は、いずれも０．２％
以下であることが好ましい。横方向（流延方向に直交す
る方向）の収縮率も、同様に低い値であることが好まし
い。ただし、後述する製造方法に従い、流延方向の収縮
率を低下させると、同時に横方向の収縮率の値も同様に
低下させることができる。収縮率は、以下のように測定
する。試料の流延方向および横方向より、３０ｍｍ幅×
１２０ｍｍ長さの試験片を各３枚採取する。試験片の両
端に６ｍｍφの穴をパンチで１００ｍｍ間隔に開ける。
これを、２３±３℃、相対湿度６５±５％の室内で３時
間以上調湿する。自動ピンゲージ（新東科学（株）製）
を用いて、パンチ間隔の原寸（Ｌ₁ ）を最小目盛り１／
１０００ｍｍまで測定する。次に試験片を９０℃±１
℃、相対湿度５％または６５％の恒温器に吊して１２０
時間熱処理し、２３±３℃、相対湿度６５±５％の室内
で３時間以上調湿後、自動ピンゲージで熱処理後のパン
チ間隔の寸法（Ｌ₂ ）を測定する。そして、次式により
熱収縮率を算出する。

【００１１】

【数１】

【００１２】セルロースアセテートフイルムの厚さは、
フイルムの用途に応じて決定する。偏光板保護膜の用途
の場合、フイルムの厚さは５０乃至９０μｍであること
が好ましく、７０乃至８５μｍであることがさらに好ま
しく、７７乃至８２μｍであることが最も好ましい。セ
ルロースアセテートフイルム中には、可塑剤、染料、そ
の他の添加剤（例、紫外線吸収剤、滑り剤、劣化防止
剤）が含まれていてもよい。可塑剤としては、リン酸エ
ステル系可塑剤（例、トリフェニルホスフェート、ジフ
ェニルビフェニルフォスフェート）およびカルボン酸エ
ステル系可塑剤が代表的である。リン酸エステル系可塑
剤が好ましい。二種類以上の可塑剤を併用してもよい。
フイルム中の可塑剤の量は、１乃至１２重量％の範囲で
あることが好ましく、２乃至１１重量％の範囲であるこ
とがさらに好ましい。

【００１３】［製造方法］セルロースアセテートフイル
ムの製造方法には、メルトキャスト法とソルベントキャ
スト法がある。メルトキャスト法では、加熱溶融したセ
ルロースアセテートを支持体上に流延し、冷却すること
によりフイルムを形成する。ソルベントキャスト法で
は、セルロースアセテートを有機溶媒中に溶解した支持
体上に流延し、乾燥することによりフイルムを形成す
る。本発明では、ソルベントキャスト法によりフイルム
を製造することが好ましい。ソルベントキャスト法で
は、セルロースアセテートを有機溶媒中に溶解してドー
プを形成する。有機溶媒の例には、炭化水素（例、ベン
ゼン、トルエン）、ハロゲン化炭化水素（例、ジクロロ
メタン、メチレンクロライド、クロロベンゼン）、アル
コール（例、メタノール、エタノール、ジエチレングリ
コール）、ケトン（例、アセトン）、エステル（例、酢
酸エチル、酢酸プロピル）およびエーテル（例、テトラ
ヒドロフラン、メチルセロソルブ）が含まれる。メチレ
ンクロライドが最も好ましい。二種類以上の有機溶媒を
混合して用いてもよい。ドープ中のセルロースアセテー
トの濃度は、一般に５乃至４０重量％であり、好ましく
は１０乃至３５重量％である。ドープ中には、可塑剤あ
るいは他の添加剤を加えてもよい。

【００１４】得られたドープは、支持体上に流延し、フ
イルムを形成する。支持体としては、バンドを用いる方
法（バンド流延法）とドラムを用いる方法（ドラム流延
法）がある。バンド流延法については、特公昭３９−２
９２１１号、同６２−４３８４８号および特開昭６１−
１００４２１号各公報に記載がある。ドラム流延法につ
いては、特開昭６２−６４５１４号および同６２−１１
５０３５号各公報に記載がある。次に、形成したフイル
ムを支持体から剥ぎ取る。本発明に従うフイルムを製造
するためには、フイルム中に有機溶媒が６０重量％未満
の量で含まれている状態で、フイルムを支持体から剥ぎ
取ることが好ましい。剥ぎ取る際のフイルム中の有機溶
媒の量は、５０重量％未満であることがより好ましく、
４５重量％未満であることがさらに好ましく、４０重量
％未満であることが最も好ましい。また、有機溶媒の残
留量は、５重量％以上であることが好ましく、１０重量
％以上であることがより好ましく、２０重量％以上であ
ることがさらに好ましく、３０重量％以上であることが
最も好ましい。フイルム中の有機溶媒の量を減少させる
ため、必要に応じて、支持体上でフイルムを乾燥させ
る。

【００１５】剥ぎ取ったフイルムは、１２０乃至１３５
℃の温度で４分以上熱処理することにより、有機溶媒を
蒸発させて乾燥する。熱処理温度は、１２０乃至１３０
℃であることがさらに好ましく、１２５乃至１３０℃で
あることが最も好ましい。熱処理温度は、処理中に若干
変動してもよいが、変動幅が上記の温度範囲内となるよ
うに加熱手段を調整する。熱処理時間は、４分乃至３０
分であることが好ましく、５分乃至２０分であることが
さらに好ましく、６分乃至１０分であることが最も好ま
しい。熱処理後のフイルム中の有機溶媒の残留量は、２
０重量％未満であることが好ましく、１５重量％未満で
あることがより好ましく、１０重量％未満であることが
さらに好ましく、５重量％未満であることが最も好まし
い。

【００１６】フイルムの熱処理は、フイルムにかかる張
力（テンション）を８ｋｇ／１００ｃｍ以下に調整しな
がら実施することが好ましい。熱処理においてフイルム
にかかる張力は、通常、フイルムの搬送装置（例えば、
ロール状フイルムを巻き取るローラー）によって発生す
る。従って、搬送装置の駆動機構を調節して、フイルム
にかかる張力を可能な限り低下させることが好ましい。
また、特別な搬送方法（例えば、エアーフローティング
法）を採用することにより、フイルムにかかる張力を低
下させることも可能である。フイルムにかかる張力は、
７ｋｇ／１００ｃｍ以下であることがさらに好ましく、
６ｋｇ／１００ｃｍ以下であることが最も好ましい。

【００１７】以上の熱処理が終了してから、さらにフイ
ルムを乾燥してもよい（二次乾燥処理）。最終的に得ら
れるフイルム中の有機溶媒の量は、０．１乃至０．８重
量％であることが好ましい。製造したセルロースアセテ
ートフイルムは、様々な用途に用いられる。本発明に従
うセルロースアセテートフイルムは、偏光板保護膜とし
て特に有利に用いることができる。偏光板保護膜として
用いるセルロースアセテートフイルムには、前述した可
塑剤、紫外線吸収剤、滑り剤や劣化防止剤を添加するこ
とができる。偏光板の偏光膜には、ヨウ素系偏光膜、二
色性染料を用いる染料系偏光膜やポリエン系偏光膜があ
る。いずれの偏光膜も、一般にポリビニルアルコール系
フイルムを用いて製造する。偏光板保護膜の上に、表面
処理膜を設けてもよい。表面処理膜の機能には、ハード
コート、防曇処理、防眩処理および反射防止処理が含ま
れる。

【００１８】

【実施例】

［実施例１］セルローストリアセテート（酢化度：６
０．８％）１７．１重量部、トリフェニルホスフェート
（可塑剤）１．３重量部およびビフェニルジフェニルホ
スフェート（可塑剤）０．６重量部を、ジクロロメタン
７５．０重量部およびメタノール６．０重量部からなる
混合有機溶媒に溶解してドープを調製した。ドープをエ
ンドレスの支持体上に流延し、フイルム（ウェブ）を支
持体上に形成した。フイルム中の有機溶剤の量が３５重
量％になるまで、温風でフイルムを支持体上で乾燥して
から、フイルムを支持体から剥ぎ取った。有機溶剤の量
が３５重量％ではフイルムが安定しており（適度の硬さ
があり）、容易にフイルムを支持体から剥ぎ取ることが
できた。剥ぎ取ったフイルムは、１１０℃以下の温度で
６分間前乾燥した後、連続して１２０乃至１２５℃に調
整した温度で５分間熱処理を実施した。熱処理において
フイルムにかかる張力（テンション）は、５．９ｇ／１
００ｃｍに調整した。熱処理の温度は、接触式温度計で
測定しながら調整した。得られたフイルムの厚さは、８
１μｍであった。フイルム中の可塑剤の量は、１０．０
重量％であった。得られたセルロースアセテートフイル
ムの９０℃、相対湿度５％で１２０時間処理後の流延方
向の収縮率と、９０℃、相対湿度６５％で１２０時間処
理後の流延方向の収縮率を、前述した方法により測定し
た。以上の結果は、下記実施例２〜４、比較例１および
２の結果と共に第１表に示す。

【００１９】［実施例２］熱処理時間を８分３０秒に変
更した以外は、実施例１と同様にして、セルロースアセ
テートフイルムを製造して評価した。結果は第１表に示
す。

【００２０】［実施例３］熱処理温度を１２５乃至１３
０℃に変更した以外は、実施例２と同様にして、セルロ
ースアセテートフイルムを製造して評価した。結果は第
１表に示す。

【００２１】［実施例４］熱処理においてフイルムにか
かる張力（テンション）を、８．８ｋｇ／１００ｃｍに
変更した以外は、実施例１と同様にして、セルロースア
セテートフイルムを製造して評価した。結果は第１表に
示す。

【００２２】［比較例１］セルローストリアセテート１
６．５重量部（酢化度：６０．８％）、トリフェニルホ
スフェート（可塑剤）１．８重量部およびビフェニルジ
フェニルホスフェート（可塑剤）０．７重量部を、ジク
ロロメタン７５．０重量部およびメタノール６．０重量
部からなる混合有機溶媒に溶解してドープを調製した。
実施例１と同様にドープをエンドレスの支持体上に流延
し、フイルムを支持体から剥ぎ取った。剥ぎ取ったフイ
ルムは、１１０℃以下の温度で６分間前乾燥した後、連
続して１００乃至１１５℃に調整した温度で６分間熱処
理を実施した。熱処理においてフイルムにかかる張力
（テンション）は、８．８ｇ／１００ｃｍに調整した。
熱処理の温度は、接触式温度計で測定しながら調整し
た。得られたフイルムの厚さは、８１μｍであった。フ
イルム中の可塑剤の量は、１３．２重量％であった。得
られたセルロースアセテートフイルムの９０℃、相対湿
度５％で１２０時間処理後の流延方向の収縮率と、９０
℃、相対湿度６５％で１２０時間処理後の流延方向の収
縮率を、前述した方法により測定した。結果は第１表に
示す。

【００２３】［比較例２］熱処理温度を１００乃至１１
５℃に変更した以外は、実施例４と同様にして、セルロ
ースアセテートフイルムを製造して評価した。結果は第
１表に示す。

【００２４】

【表１】第１表 ──────────────────────────────────── 試料可塑剤量加熱処理温度張力処理時間流延方向収縮率(%) 番号（重量％）（℃） (kg/100cm) （分） 90℃５％ 90℃６５％ ──────────────────────────────────── 実１１０．０１２０〜１２５５．９５０．１６０．２７実２１０．０１２０〜１２５５．９８．５０．１６０．１９実３１０．０１２５〜１３０５．９８．５０．１３０．１６実４１０．０１２０〜１２５８．８５０．２２０．１９比１１３．２１００〜１１５８．８６０．３００．７１比２１０．０１００〜１１５８．８６０．２６０．３２ ────────────────────────────────────

【００２５】

【発明の効果】本発明に従うと、寸度安定性が優れてい
る（熱収縮率が低い）偏光板保護膜としての使用に適し
たセルロースアセテートフイルムが、簡単な方法で得ら
れる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＣ０８Ｊ 5/18 ＣＥＰＣ０８Ｊ 5/18 ＣＥＰＣ０８Ｌ 1/12 Ｃ０８Ｌ 1/12 // Ｂ２９Ｋ 1:00 Ｂ２９Ｌ 7:00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】９０℃、相対湿度５％で１２０時間処理
後の流延方向の収縮率と、９０℃、相対湿度６５％で１
２０時間処理後の流延方向の収縮率とが、いずれも０．
３％以下であることを特徴とするセルロースアセテート
フイルム。
【請求項２】可塑剤が１乃至１２重量％の範囲の量で
含まれている請求項１に記載のセルロースアセテートフ
イルム。
【請求項３】セルロースアセテートが有機溶媒中に溶
解しているドープを支持体上に流延し、フイルムを形成
する工程；フイルム中に有機溶媒が６０重量％未満の量
で含まれている状態で、フイルムを支持体から剥ぎ取る
工程；そして剥ぎ取ったフイルムを１２０乃至１３５℃
の温度で４分以上熱処理する工程により、セルロースア
セテートフイルムを製造することを特徴とするセルロー
スアセテートフイルムの製造方法。
【請求項４】フイルムにかかる張力を８ｋｇ／１００
ｃｍ以下に調整しながら、剥ぎ取ったフイルムを熱処理
する請求項３に記載の製造方法。