JPWO2007066470A1 - 偏光板、偏光板の製造方法及び液晶表示装置 - Google Patents
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Abstract
本発明は、偏光板の製造時のフィルム貼合を行うことが容易で、かつ液晶表示装置の正面コントラストを向上させた偏光板、偏光板の製造方法及び液晶表示装置を提供する。この偏光板は、液晶表示装置に用いられる液晶セルの少なくとも一方の側面に配置され、偏光膜および該偏光膜に対して液晶セル側に設けられた第1の偏光板保護フィルムと、該偏光膜を介して液晶セルと反対側に配置された第2の偏光板保護フィルムとを有する偏光板であって、該第1の偏光板保護フィルムが、セルロースエステルと該セルロースエステルに対しヒンダードフェノール化合物を0.01質量%以上、5.0質量%以下含有することを特徴とする。
Description
本発明は、偏光板、偏光板の製造方法及び液晶表示装置に関し、より詳しくは偏光板の製造時に、フィルム貼合を行うことが容易で、かつ光漏れや高温高湿条件下における寸法安定性を改善し、液晶表示装置の正面コントラストを向上させた偏光板、偏光板の製造方法及び液晶表示装置に関する。
偏光膜を保護する目的として、偏光板保護フィルムが使用されている。この偏光板保護フィルムは、偏光膜の両面をサンドイッチする構成で偏光板としている。従来、位相差フィルムを貼付して視野角補償フィルムとした光学補償フィルムにより、液晶表示装置の表示品質を向上することが行われてきた。近年は偏光板保護フィルムに位相差フィルムの機能が融合されるようになり、該保護フィルムの役割が多機能化し、かつ部材が削減出来るようになってきた。
一方、液晶表示装置の表示品質において視野角の補償が改良されつつあり、ディスコティック液晶のフィルムをツイストネマチック(TN)型液晶セルの上面と下面に配置して、液晶セルの視野角特性を改善出来ることが開示されている(例えば、特許文献1参照。)。
液晶モードの改善による視野角改良の技術は、液晶性化合物を電圧無印加時に実質的に垂直に配向させ、電圧印加時に実質的に水平に配向させる垂直配向(VA)型液晶セルを用いた液晶表示装置が開示されている(例えば、特許文献2参照。)。VA型液晶は、従来のTN型液晶表示装置と比較して、視野角が広く、応答が高速であるとの特徴があるとされているが、それでもCRTと比較すれば改善が必要である。
特に、大型TVのように液晶画面が大きくなるに従って、更に視野角を広げたいという要望が高まっており、視野角拡大の為に位相差フィルムが使用されてきている。従って前記液晶画面の拡大により、位相差フィルムもますます広幅化される方向にある。
この目的で、従来より高分子フィルムの適用が検討されてきたが、通常、セルローストリアセテート(TAC)フィルムは、厚み方向に一定の位相差値(Rt)を有するが面内方向には極めて小さな位相差値(Ro)しか発現せず、例えば前述のVA型LCDの視野角を改善する目的には必ずしも適切ではなかった。
この点を克服すべく、セルロースエステルフィルムを製膜時に幅手方向に延伸することにより、幅手方向に遅相軸を持つ位相差フィルム兼偏光板保護フィルムとなる位相差値の均一性に優れたフィルムが知られている。
しかしながら大型の液晶表示装置では、用いられている位相差フィルムにおいて、フィルム面内の遅相軸のズレがコントラストの著しい低下を引き起こすことが知られており、表示性能を確保するために遅相軸のズレに着目した技術が開示されている(例えば、特許文献1、2参照。)。
更に、位相差フィルムの遅相軸のズレを抑制する為の具体的な方法として、延伸時の温度によりフィルムを柔らかくして延伸ムラをなくす方法が開示されている(例えば、特許文献3参照。)。
しかしながら、いずれも近年要求の高い大型ディスプレイ用の位相差フィルムとしては、コントラスト、高温高湿条件下による寸法安定性、光漏れ等に課題があり、その改善が求められているのが現状である。
一方、偏光板の保護フィルムとしては、セルロース樹脂、特にセルロースアセテートの中でも特にセルローストリアセテートが用いられている。
しかしながら一般にセルロース樹脂フィルムの製造方法はハロゲン系の溶媒を用いた溶液流延法による製膜方法であるため、溶媒回収に要する費用は非常に大きい負担となっていた。そのため、かかる問題を解決するため、溶融流延法により製膜されたフィルムを貼合した偏光板の製造方法が開示されてきている(例えば、特許文献4参照。)。しかしながら、溶融流延法で製膜したフィルムにさらに幅手方向の熱延伸を施すと熱履歴を重ねることとなり、フィルムに着色が起こりやすくなるため、該偏光板の正面コントラストの低下を招く原因となっていた。
同時に、熱履歴を重ねることで溶融物の分解が起こり、フィルムの平滑性が損なわれることとなり、偏光板製造時のフィルム貼合性が低下するという問題が生じていた。また、流延速度を上げようとすると溶融物に、更なる熱負荷がかかるため、フィルムの生産能力向上を図ることができなかった。
特開平11−160536号公報
特開2002−22943号公報
特開2001−215332号公報
特開2000−352620号公報
従って、本発明の目的は、偏光板の製造時のフィルム貼合を行うことが容易で、かつ液晶表示装置の正面コントラストを向上させた偏光板、偏光板の製造方法及び液晶表示装置を提供することにある。
本発明の上記課題は以下の構成により達成される。
1.液晶表示装置に用いられる液晶セルの少なくとも一方の側面に配置され、偏光膜および該偏光膜に対して液晶セル側に設けられた第1の偏光板保護フィルムと、該偏光膜を介して液晶セルと反対側に配置された第2の偏光板保護フィルムとを有する偏光板であって、該第1の偏光板保護フィルムが、セルロースエステルと該セルロースエステルに対しヒンダードフェノール化合物を0.01質量%以上、5.0質量%以下含有することを特徴とする偏光板。
2.前記第1の偏光板保護フィルムを構成するセルロースエステルが、セルロースアセテート、セルロースプロピオネート、セルロースブチレート、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、セルロースアセテートフタレート及びセルロースフタレートから選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする前記1に記載の偏光板。
3.前記第1の偏光板保護フィルムを構成するセルロースエステルが、セルロースアセテートプロピオネートまたはセルロースアセテートブチレートであることを特徴とする前記2に記載の偏光板。
4.前記第1の偏光板保護フィルムを構成するセルロースエステルが、炭素原子数2乃至4のアシル基を置換基として有し、アセチル基の置換度をXとし、プロピオニル基またはブチリル基の置換度をYとしたとき、下記式(I)及び式(II)で規定する条件を同時に満たすことを特徴とする前記3に記載の偏光板。
式(I) 2.0≦X+Y≦3.0
式(II) 0≦Y≦1.5
5.前記第2の偏光板保護フィルムの主成分がセルロースエステルであり、該セルロースエステルが、セルロースアセテート、セルロースアセテートプロピオネート及びセルロースアセテートブチレートから選択される少なくとも1種であることを特徴とする前記1乃至4のいずれか1項に記載の偏光板。
式(II) 0≦Y≦1.5
5.前記第2の偏光板保護フィルムの主成分がセルロースエステルであり、該セルロースエステルが、セルロースアセテート、セルロースアセテートプロピオネート及びセルロースアセテートブチレートから選択される少なくとも1種であることを特徴とする前記1乃至4のいずれか1項に記載の偏光板。
6.前記第2の偏光板保護フィルムの主成分が、シクロオレフィン系ポリマー、ポリカーボネート系ポリマー、ポリ乳酸系ポリマー及びポリエステル系ポリマーから選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする前記1乃至5のいずれか1項に記載の偏光板。
7.液晶セル、及び該液晶セルの両側にそれぞれ偏光板を有する液晶表示装置において、該液晶セルの両側に設けられた偏光板のうち、少なくとも一方の偏光板が、偏光膜および該偏光膜に対して液晶セル側に設けられた第1の偏光板保護フィルムと、該偏光膜を介して液晶セルと反対側に配置された第2の偏光板保護フィルムとを有し、該第1の偏光板保護フィルムが、セルロースエステルと該セルロースエステルに対しヒンダードフェノール化合物を0.01質量%以上、5.0質量%以下含有する偏光板であることを特徴とする液晶表示装置。
8.前記液晶セルの両側に設けられた両方の偏光板が、偏光膜および該偏光膜に対して液晶セル側に設けられた第1の偏光板保護フィルムと、該偏光膜を介して液晶セルと反対側に配置された第2の偏光板保護フィルムとを有し、該第1の偏光板保護フィルムが、セルロースエステルと該セルロースエステルに対しヒンダードフェノール化合物を0.01質量%以上、5.0質量%以下含有する偏光板であることを特徴とする前記7に記載の液晶表示装置。
9.液晶表示装置に用いられる液晶セルの少なくとも一方の側面に配置され、偏光膜および該偏光膜に対して液晶セル側に設けられた第1の偏光板保護フィルムと、該偏光膜を介して液晶セルと反対側に配置された第2の偏光板保護フィルムとを有する偏光板の製造方法において、
セルロースエステルと該セルロースエステルに対してヒンダードフェノール化合物を0.01質量%以上、5.0質量%以下含有する混合物を加熱溶融し、溶融流延法により該第1の偏光板保護フィルムを製造する工程、
該偏光膜に対して、該第1の偏光板保護フィルム及び該第2の偏光板保護フィルムを貼り付ける工程、
とを有することを特徴とする偏光板の製造方法。
セルロースエステルと該セルロースエステルに対してヒンダードフェノール化合物を0.01質量%以上、5.0質量%以下含有する混合物を加熱溶融し、溶融流延法により該第1の偏光板保護フィルムを製造する工程、
該偏光膜に対して、該第1の偏光板保護フィルム及び該第2の偏光板保護フィルムを貼り付ける工程、
とを有することを特徴とする偏光板の製造方法。
10.前記加熱溶融が、200℃以上、280℃以下の温度で行われることを特徴とする前記9に記載の偏光板の製造方法。
本発明により、偏光板の製造時のフィルム貼合を行うことが容易となり、かつ液晶表示装置の正面コントラストを向上させた偏光板、偏光板の製造方法及び液晶表示装置を提供することが出来る。
以下本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
本発明は、液晶表示装置に用いられる液晶セルの少なくとも一方の側面に配置され、偏光膜および該偏光膜に対して液晶セル側に設けられた第1の偏光板保護フィルムと、該偏光膜を介して液晶セルと反対側に配置された第2の偏光板保護フィルムとを有する偏光板であって、該第1の偏光板保護フィルムが、セルロースエステルと該セルロースエステルに対しヒンダードフェノール化合物を0.01質量%以上、5.0質量%以下含有することを特徴とする偏光板により、偏光板の光漏れや高温高湿条件下における寸法安定性を改善し、液晶表示装置の正面コントラストを向上出来る。
本発明の偏光板の構成の一例を、図1で示す。
液晶セルの両側に配置された偏光板A、偏光板Bは各々偏光膜の両側に偏光板保護フィルムa(第2の偏光板保護フィルム)、偏光板保護フィルムb(第1の偏光板保護フィルム)、偏光板保護フィルムc(第1の偏光板保護フィルム)、偏光板保護フィルムd(第2の偏光板保護フィルム)が配置されている。偏光板保護フィルムb、偏光板保護フィルムcは同一でも異なっていてもよいが、少なくとも一方が、セルロースエステルと該セルロースエステルに対しヒンダードフェノール化合物を0.01〜5質量%含有する透明保護フィルムであることが特徴である。
また、偏光板保護フィルムa、偏光板保護フィルムdに用いられるポリマーは、セルロースエステル系ポリマー、シクロオレフィン系ポリマー、ポリカーボネート系ポリマー、ポリ乳酸系ポリマー及びポリエステル系ポリマーから選ばれる少なくとも1種であることが好ましい。偏光板保護フィルムa、偏光板保護フィルムdは同一でも異なっていてもよい。また、偏光板保護フィルムa、偏光板保護フィルムdは、偏光膜に貼合されている面とは反対の面に機能性層が設けられていることも好ましい。
以下本発明を詳細に説明する。
最初に、本発明の前記偏光板保護フィルムb、偏光板保護フィルムcに関して説明する。
本発明者らは、上記課題に対し鋭意検討した結果、偏光板保護フィルムb、偏光板保護フィルムcの少なくとも一方が、セルロースエステルと該セルロースエステルに対しヒンダードフェノール化合物を0.01〜5質量%含有する偏光板保護フィルムである時に、偏光板の光漏れや高温高湿条件下における寸法安定性を改善し、液晶表示装置の正面コントラストが向上出来るという驚くべき効果を見出し、本発明を成すに至ったものである。
本発明の目的の1つは、この正面コントラストを向上させることである。正面コントラストとは、表示装置全体の法線方向から測定した際のコントラストのことであり、画面の一部の箇所の局所的なコントラストのことではない。例えば、画面四隅のコントラストの低下、あるいは額縁状に発生する光漏れによる局所的にコントラストが低下するという現象もあるが、これらは局所的に発生するものであり、本発明で向上させる対象となる正面コントラストとは意味が異なる。
従って、本発明で言う正面コントラストとは、表示面全体におけるコントラストのことであり、ある特定条件(例えば、高温高湿下やドライの耐久試験など)で局所的にコントラストが悪化する、といった動的な現象を改善する場合とは全くメカニズムが異なっており、本発明の内容とは一致しない。
(ヒンダードフェノール化合物)
本発明に係るヒンダードフェノール化合物は、フェノール化合物の水酸基に対してオルト位置に嵩高い分岐アルキルを有する構造である。
本発明に係るヒンダードフェノール化合物は、フェノール化合物の水酸基に対してオルト位置に嵩高い分岐アルキルを有する構造である。
例えば、米国特許第4,839,405号明細書の第12〜14欄に記載されているものなどの、2,6−ジアルキルフェノール誘導体化合物が好ましい。このような化合物には、以下の一般式(1)のものが含まれる。
上式中、R1、R2及びR3は、更に置換されているかまたは置換されていないアルキル置換基を表す。ヒンダードフェノール化合物の具体例には、n−オクタデシル3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)−プロピオネート、n−オクタデシル3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)−アセテート、n−オクタデシル3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンゾエート、n−ヘキシル3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニルベンゾエート、n−ドデシル3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニルベンゾエート、ネオ−ドデシル3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、ドデシルβ(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、エチルα−(4−ヒドロキシ−3,5−ジ−t−ブチルフェニル)イソブチレート、オクタデシルα−(4−ヒドロキシ−3,5−ジ−t−ブチルフェニル)イソブチレート、オクタデシルα−(4−ヒドロキシ−3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、2−(n−オクチルチオ)エチル3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシ−ベンゾエート、2−(n−オクチルチオ)エチル3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシ−フェニルアセテート、2−(n−オクタデシルチオ)エチル3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニルアセテート、2−(n−オクタデシルチオ)エチル3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシ−ベンゾエート、2−(2−ヒドロキシエチルチオ)エチル3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンゾエート、ジエチルグリコールビス−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシ−フェニル)プロピオネート、2−(n−オクタデシルチオ)エチル3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、ステアルアミドN,N−ビス−[エチレン3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、n−ブチルイミノN,N−ビス−[エチレン3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、2−(2−ステアロイルオキシエチルチオ)エチル3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンゾエート、2−(2−ステアロイルオキシエチルチオ)エチル7−(3−メチル−5−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)ヘプタノエート、1,2−プロピレングリコールビス−[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、エチレングリコールビス−[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、ネオペンチルグリコールビス−[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、エチレングリコールビス−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニルアセテート)、グリセリン−l−n−オクタデカノエート−2,3−ビス−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニルアセテート)、ペンタエリトリトール−テトラキス−[3−(3′,5′−ジ−t−ブチル−4′−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、1,1,1−トリメチロールエタン−トリス−[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、ソルビトールヘキサ−[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、2−ヒドロキシエチル7−(3−メチル−5−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、2−ステアロイルオキシエチル7−(3−メチル−5−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)ヘプタノエート、1,6−n−ヘキサンジオール−ビス[(3′,5′−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、ペンタエリトリトール−テトラキス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシヒドロシンナメート)が含まれる。上記タイプのヒンダードフェノール系酸化防止剤化合物は、例えば、Ciba Specialty Chemicalsから、“Irganox1076”及び“Irganox1010”という商品名で市販されている。
本発明に係るヒンダードフェノール化合物は、後述するセルロースエステルに対して0.01〜5質量%含有させる。0.01未満では本発明の効果が得られず、5質量%以内であれば溶融流延過程においてブリードアウトすることもなく安定した効果が得られる。好ましくは、0.5〜3質量%の範囲である。偏光板保護フィルムb、偏光板保護フィルムcへの含有量は同一でも各々異なっていてもよい。
(セルロースエステル)
本発明に係る偏光板保護フィルムb、偏光板保護フィルムcに含有されるセルロースエステルは、セルロースアセテート、セルロースプロピオネート、セルロースブチレート、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、セルロースアセテートフタレート及びセルロースフタレートから選ばれる少なくとも1種であることが好ましく、特にセルロースアセテートプロピオネートまたはセルロースアセテートブチレートが好ましい。
本発明に係る偏光板保護フィルムb、偏光板保護フィルムcに含有されるセルロースエステルは、セルロースアセテート、セルロースプロピオネート、セルロースブチレート、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、セルロースアセテートフタレート及びセルロースフタレートから選ばれる少なくとも1種であることが好ましく、特にセルロースアセテートプロピオネートまたはセルロースアセテートブチレートが好ましい。
本発明に用いられるセルロースエステルは、脂肪酸アシル基、置換もしくは無置換の芳香族アシル基の中から少なくともいずれかの構造を含む、セルロースの前記単独または混合酸エステルである。
芳香族アシル基において、芳香族環がベンゼン環であるとき、ベンゼン環の置換基の例としてハロゲン原子、シアノ、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アシル基、カルボンアミド基、スルホンアミド基、ウレイド基、アラルキル基、ニトロ、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アラルキルオキシカルボニル基、カルバモイル基、スルファモイル基、アシルオキシ基、アルケニル基、アルキニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、アルキルオキシスルホニル基、アリールオキシスルホニル基、アルキルスルホニルオキシ基及びアリールオキシスルホニル基、−S−R、−NH−CO−OR、−PH−R、−P(−R)2、−PH−O−R、−P
(−R)(−O−R)、−P(−O−R)2、−PH(=O)−R−P(=O)(−R)2、−PH(=O)−O−R、−P(=O)(−R)(−O−R)、−P(=O)(−O−R)2、−O−PH(=O)−R、−O−P(=O)(−R)2−O−PH(=O)−O−R、−O−P(=O)(−R)(−O−R)、−O−P(=O)(−O−R)2、−NH−PH(=O)−R、−NH−P(=O)(−R)(−O−R)、−NH−P(=O)(−O−R)2、−SiH2−R、−SiH(−R)2、−Si(−R)3、−O−SiH2−R、−O−SiH(−R)2及び−O−Si(−R)3が含まれる。上記Rは脂肪族基、芳香族基またはヘテロ環基である。置換基の数は、1個〜五個であることが好ましく、1個〜4個であることがより好ましく、1個〜3個であることが更に好ましく、1個または二個であることが最も好ましい。置換基としては、ハロゲン原子、シアノ、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アシル基、カルボンアミド基、スルホンアミド基及びウレイド基が好ましく、ハロゲン原子、シアノ、アルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシル基及びカルボンアミド基がより好ましく、ハロゲン原子、シアノ、アルキル基、アルコキシ基及びアリールオキシ基が更に好ましく、ハロゲン原子、アルキル基及びアルコキシ基が最も好ましい。
(−R)(−O−R)、−P(−O−R)2、−PH(=O)−R−P(=O)(−R)2、−PH(=O)−O−R、−P(=O)(−R)(−O−R)、−P(=O)(−O−R)2、−O−PH(=O)−R、−O−P(=O)(−R)2−O−PH(=O)−O−R、−O−P(=O)(−R)(−O−R)、−O−P(=O)(−O−R)2、−NH−PH(=O)−R、−NH−P(=O)(−R)(−O−R)、−NH−P(=O)(−O−R)2、−SiH2−R、−SiH(−R)2、−Si(−R)3、−O−SiH2−R、−O−SiH(−R)2及び−O−Si(−R)3が含まれる。上記Rは脂肪族基、芳香族基またはヘテロ環基である。置換基の数は、1個〜五個であることが好ましく、1個〜4個であることがより好ましく、1個〜3個であることが更に好ましく、1個または二個であることが最も好ましい。置換基としては、ハロゲン原子、シアノ、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アシル基、カルボンアミド基、スルホンアミド基及びウレイド基が好ましく、ハロゲン原子、シアノ、アルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシル基及びカルボンアミド基がより好ましく、ハロゲン原子、シアノ、アルキル基、アルコキシ基及びアリールオキシ基が更に好ましく、ハロゲン原子、アルキル基及びアルコキシ基が最も好ましい。
上記ハロゲン原子には、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が含まれる。上記アルキル基は、環状構造或いは分岐を有していてもよい。アルキル基の炭素原子数は、1〜20であることが好ましく、1〜12であることがより好ましく、1〜6であることが更に好ましく、1〜4であることが最も好ましい。アルキル基の例には、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、t−ブチル、ヘキシル、シクロヘキシル、オクチル及び2−エチルヘキシルが含まれる。上記アルコキシ基は、環状構造或いは分岐を有していてもよい。アルコキシ基の炭素原子数は、1〜20であることが好ましく、1〜12であることがより好ましく、1〜6であることが更に好ましく、1〜4であることが最も好ましい。アルコキシ基は、更に別のアルコキシ基で置換されていてもよい。アルコキシ基の例には、メトキシ、エトキシ、2−メトキシエトキシ、2−メトキシ−2−エトキシエトキシ、ブチルオキシ、ヘキシルオキシ及びオクチルオキシが含まれる。
上記アリール基の炭素原子数は、6〜20であることが好ましく、6〜12であることが更に好ましい。アリール基の例には、フェニル及びナフチルが含まれる。上記アリールオキシ基の炭素原子数は、6〜20であることが好ましく、6〜12であることが更に好ましい。アリールオキシ基の例には、フェノキシ及びナフトキシが含まれる。上記アシル基の炭素原子数は、1〜20であることが好ましく、1〜12であることが更に好ましい。アシル基の例には、ホルミル、アセチル及びベンゾイルが含まれる。上記カルボンアミド基の炭素原子数は、1〜20であることが好ましく、1〜12であることが更に好ましい。カルボンアミド基の例には、アセトアミド及びベンズアミドが含まれる。上記スルホンアミド基の炭素原子数は、1〜20であることが好ましく、1〜12であることが更に好ましい。スルホンアミド基の例には、メタンスルホンアミド、ベンゼンスルホンアミド及びp−トルエンスルホンアミドが含まれる。上記ウレイド基の炭素原子数は、1〜20であることが好ましく、1〜12であることが更に好ましい。ウレイド基の例には、(無置換)ウレイドが含まれる。
上記アラルキル基の炭素原子数は、7〜20であることが好ましく、7〜12であることが更に好ましい。アラルキル基の例には、ベンジル、フェネチル及びナフチルメチルが含まれる。上記アルコキシカルボニル基の炭素原子数は、1〜20であることが好ましく、2〜12であることが更に好ましい。アルコキシカルボニル基の例には、メトキシカルボニルが含まれる。上記アリールオキシカルボニル基の炭素原子数は、7〜20であることが好ましく、7〜12であることが更に好ましい。アリールオキシカルボニル基の例には、フェノキシカルボニルが含まれる。上記アラルキルオキシカルボニル基の炭素原子数は、8〜20であることが好ましく、8〜12であることが更に好ましい。アラルキルオキシカルボニル基の例には、ベンジルオキシカルボニルが含まれる。上記カルバモイル基の炭素原子数は、1〜20であることが好ましく、1〜12であることが更に好ましい。カルバモイル基の例には、(無置換)カルバモイル及びN−メチルカルバモイルが含まれる。上記スルファモイル基の炭素原子数は、20以下であることが好ましく、12以下であることが更に好ましい。スルファモイル基の例には、(無置換)スルファモイル及びN−メチルスルファモイルが含まれる。上記アシルオキシ基の炭素原子数は、1〜20であることが好ましく、2〜12であることが更に好ましい。アシルオキシ基の例には、アセトキシ及びベンゾイルオキシが含まれる。
上記アルケニル基の炭素原子数は、2〜20であることが好ましく、2〜12であることが更に好ましい。アルケニル基の例には、ビニル、アリール及びイソプロペニルが含まれる。上記アルキニル基の炭素原子数は、2〜20であることが好ましく、2〜12であることが更に好ましい。アルキニル基の例には、チエニルが含まれる。上記アルキルスルホニル基の炭素原子数は、1〜20であることが好ましく、1〜12であることが更に好ましい。上記アリールスルホニル基の炭素原子数は、6〜20であることが好ましく、6〜12であることが更に好ましい。上記アルキルオキシスルホニル基の炭素原子数は、1〜20であることが好ましく、1〜12であることが更に好ましい。上記アリールオキシスルホニル基の炭素原子数は、6〜20であることが好ましく、6〜12であることが更に好ましい。上記アルキルスルホニルオキシ基の炭素原子数は、1〜20であることが好ましく、1〜12であることが更に好ましい。上記アリールオキシスルホニル基の炭素原子数は、6〜20であることが好ましく、6〜12であることが更に好ましい。
本発明に係るセルロースエステルにおいて、セルロースの水酸基部分の水素原子が脂肪族アシル基との脂肪酸エステルであるとき、脂肪族アシル基は炭素原子数が2〜20で、具体的にはアセチル、プロピオニル、ブチリル、イソブチリル、バレリル、ピバロイル、ヘキサノイル、オクタノイル、ラウロイル、ステアロイル等が挙げられる。
本発明において前記脂肪族アシル基とは、更に置換基を有するものも包含する意味であり、置換基としては上述の芳香族アシル基において、芳香族環がベンゼン環であるとき、ベンゼン環の置換基として例示したものが挙げられる。
また、上記セルロースエステルのエステル化された置換基が芳香環であるとき、芳香族環に置換する置換基Xの数は0または1〜5個であり、好ましくは1〜3個で、特に好ましいのは1または2個である。更に芳香族環に置換する置換基の数が2個以上の時、互いに同じでも異なっていてもよいが、また、互いに連結して縮合多環化合物(例えば、ナフタレン、インデン、インダン、フェナントレン、キノリン、イソキノリン、クロメン、クロマン、フタラジン、アクリジン、インドール、インドリンなど)を形成してもよい。
上記セルロースエステルにおいて置換もしくは無置換の脂肪族アシル基、置換もしくは無置換の芳香族アシル基の少なくともいずれか1種選択された構造を有する構造を有することが本発明のセルロースエステルに用いる構造として用いられ、これらは、セルロースの単独または混合酸エステルでもよく、2種以上のセルロースエステルを混合して用いてもよい。
前記セルロースエステルとしては、炭素原子数2〜4のアシル基を置換基として有し、アセチル基の置換度をXとし、プロピオニル基またはブチリル基の置換度をYとした時、下記式(I)及び式(II)で規定する条件を同時に満たすものが好ましい。
式(I) 2.0≦X+Y≦3.0
式(II) 0≦Y≦1.5
式中、Xはアセチル基の置換度、Yはプロピオニル基及び/またはブチリル基の置換度である。上記の式(I)、式(II)で規定する条件を同時に満足するセルロースエステルは、本発明の目的である優れた光学特性を示す偏光板保護フィルムb、cを製造するのに適している。
式(II) 0≦Y≦1.5
式中、Xはアセチル基の置換度、Yはプロピオニル基及び/またはブチリル基の置換度である。上記の式(I)、式(II)で規定する条件を同時に満足するセルロースエステルは、本発明の目的である優れた光学特性を示す偏光板保護フィルムb、cを製造するのに適している。
この中で、特に、セルロースアセテートブチレートまたはセルロースアセテートプロピオネートが好ましく、特にセルロースアセテートプロピオネートが好ましい。セルロースアセテートまたはセルロースアセテートプロピオネートでは、1.0≦X≦2.5であり、0.1≦Y≦1.5、2.0≦X+Y≦3.0であることが好ましい。アシル基の置換度の測定方法は、ASTM−D817−96に準じて測定することが出来る。
前記アシル基の置換度が低過ぎると、セルロース樹脂の骨格を構成するピラノース環の水酸基に対して未反応部分が多くなり、該水酸基が多く残存することにより、リターデーションの湿度変化や偏光板保護フィルムとして偏光子を保護する能力が低下してしまうことがあり、好ましくない。
本発明に用いられるセルロースエステルの数平均分子量は、60000〜300000の範囲が、得られるフィルムの機械的強度が強く好ましい。更に70000〜200000のものが好ましく用いられる。
セルロースエステルの数平均分子量は、下記の方法に従って測定することができる。
高速液体クロマトグラフィにより、下記条件で測定する。
溶媒:アセトン
カラム:MPW×1(東ソー(株)製)
試料濃度:0.2(質量/容量)%
流量:1.0ml/分
試料注入量:300μl
標準試料:標準ポリスチレン
温度:23℃
本発明に用いられるセルロースエステルの原料のセルロースとしては、特に限定はないが、綿花リンター、木材パルプ、ケナフなどを挙げることが出来る。またそれらから得られたセルロースエステルはそれぞれ任意の割合で混合使用することが出来る。
カラム:MPW×1(東ソー(株)製)
試料濃度:0.2(質量/容量)%
流量:1.0ml/分
試料注入量:300μl
標準試料:標準ポリスチレン
温度:23℃
本発明に用いられるセルロースエステルの原料のセルロースとしては、特に限定はないが、綿花リンター、木材パルプ、ケナフなどを挙げることが出来る。またそれらから得られたセルロースエステルはそれぞれ任意の割合で混合使用することが出来る。
本発明に係るセルロースエステルは、セルロース原料のアシル化剤が酸無水物(無水酢酸、無水プロピオン酸、無水酪酸)である場合には、酢酸のような有機酸やメチレンクロライド等の有機溶媒を用い、硫酸のようなプロトン性触媒を用いて反応が行われる。アシル化剤が酸クロライド(CH3COCl、C2H5COCl、C3H7COCl)の場合には、触媒としてアミンのような塩基性化合物を用いて反応が行われる。具体的には特開平10−45804号に記載の方法を参考にして合成することが出来る。
本発明で用いられるセルロースエステルのグルコース単位の6位のアシル基の平均置換度が0.5〜0.9であることが好ましい。
セルロースエステルを構成するグルコース単位の6位には、2位及び3位と異なり、反応性の高い一級ヒドロキシル基が存在し、この一級ヒドロキシル基は、硫酸を触媒とするセルロースエステルの製造過程で硫酸エステルを優先的に形成する。そのため、セルロースのエスチル化反応において、触媒硫酸量を増加させることにより、通常のセルロースエステルに比べて、グルコース単位の6位よりも2位及び3位の平均置換度を高めることができる。さらに、必要に応じて、セルロースをトリチル化すると、グルコース単位の6位のヒドロキシル基を選択的に保護できるため、トリチル化により6位のヒドロキシル基を保護し、エステル化した後、トリチル基(保護基)を脱離することにより、グルコース単位の6位よりも2位及び3位の平均置換度を高めることができる。具体的には、特開2005−281645記載の方法で製造されたセルロースエステルも好ましく用いることができる。
アセチルセルロースの場合、酢化率を上げようとすれば、酢化反応の時間を延長する必要がある。但し、反応時間を余り長くとると分解が同時に進行し、ポリマー鎖の切断やアセチル基の分解などが起り、好ましくない結果をもたらす。従って、酢化度を上げ、分解をある程度抑えるためには反応時間はある範囲に設定することが必要である。反応時間で規定することは反応条件が様々であり、反応装置や設備その他の条件で大きく変わるので適切でない。ポリマーの分解は進むにつれ、分子量分布が広くなってゆくので、セルロースエステルの場合にも、分解の度合いは通常用いられる重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn)の値で規定出来る。即ちセルローストリアセテートの酢化の過程で、余り長すぎて分解が進みすぎることがなく、かつ酢化には十分な時間酢化反応を行わせしめるための反応度合いの一つの指標として用いられる重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn)の値を用いることが出来る。
セルロースエステルの製造法の一例を以下に示すと、セルロース原料として綿化リンター100質量部を解砕し、40質量部の酢酸を添加し、36℃で20分間前処理活性化をした。その後、硫酸8質量部、無水酢酸260質量部、酢酸350質量部を添加し、36℃で120分間エステル化を行った。24%酢酸マグネシウム水溶液11質量部で中和した後、63℃で35分間ケン化熟成し、アセチルセルロースを得た。これを10倍の酢酸水溶液(酢酸:水=1:1(質量比))を用いて、室温で160分間攪拌した後、濾過、乾燥させてアセチル置換度2.75の精製アセチルセルロースを得た。このアセチルセルロースはMnが92000、Mwが156000、Mw/Mnは1.7であった。同様にセルロースエステルのエステル化条件(温度、時間、攪拌)、加水分解条件を調整することによって置換度、Mw/Mn比の異なるセルロースエステルを合成することが出来る。
尚、合成されたセルロースエステルは、精製して低分子量成分を除去したり、未酢化ま
たは低酢化度の成分を濾過で取り除くことも好ましく行われる。
たは低酢化度の成分を濾過で取り除くことも好ましく行われる。
また、混酸セルロースエステルの場合には、特開平10−45804号公報に記載の方法で得ることが出来る。
また、セルロースエステルは、セルロースエステル中の微量金属成分によっても影響を受ける。これらは製造工程で使われる水に関係していると考えられるが、不溶性の核となり得るような成分は少ない方が好ましく、鉄、カルシウム、マグネシウム等の金属イオンは、有機の酸性基を含んでいる可能性のあるポリマー分解物等と塩形成することにより不溶物を形成する場合があり、少ないことが好ましい。鉄(Fe)成分については、1ppm以下であることが好ましい。カルシウム(Ca)成分については、カルボン酸や、スルホン酸等の酸性成分と、また多くの配位子と配位化合物即ち、錯体を形成しやすく、多くの不溶なカルシウムに由来するスカム(不溶性の澱、濁り)を形成する。
カルシウム(Ca)成分は60ppm以下、好ましくは0〜30ppmである。マグネシウム(Mg)成分については、やはり多すぎると不溶分を生ずるため、0〜70ppmであることが好ましく、特に0〜20ppmであることが好ましい。鉄(Fe)分の含量、カルシウム(Ca)分含量、マグネシウム(Mg)分含量等の金属成分は、絶乾したセルロースエステルをマイクロダイジェスト湿式分解装置(硫硝酸分解)、アルカリ溶融で前処理を行った後、ICP−AES(誘導結合プラズマ発光分光分析装置)を用いて分析することが出来る。
(可塑剤)
一般的に、可塑剤として知られる化合物を添加することは機械的性質向上、柔軟性を付与、耐吸水性付与、水分透過率の低減等のフィルムの改質の観点において好ましい。また本発明で行う溶融流延法においては、可塑剤を添加することは、用いるセルロースエステル単独のガラス転移温度よりもフィルム構成材料の溶融温度を低下させる目的、または同じ加熱温度においてセルロースエステルよりもフィルム構成材料の粘度を低下させる目的を含んでいる。ここで、本発明において、フィルム構成材料の溶融温度とは、該材料が加熱され流動性が発現された状態において材料が加熱された温度を意味する。
一般的に、可塑剤として知られる化合物を添加することは機械的性質向上、柔軟性を付与、耐吸水性付与、水分透過率の低減等のフィルムの改質の観点において好ましい。また本発明で行う溶融流延法においては、可塑剤を添加することは、用いるセルロースエステル単独のガラス転移温度よりもフィルム構成材料の溶融温度を低下させる目的、または同じ加熱温度においてセルロースエステルよりもフィルム構成材料の粘度を低下させる目的を含んでいる。ここで、本発明において、フィルム構成材料の溶融温度とは、該材料が加熱され流動性が発現された状態において材料が加熱された温度を意味する。
セルロースエステル単独では、ガラス転移温度よりも低いとフィルム化するための流動性は発現されない。しかしながら、セルロースエステルは、ガラス転移温度以上において熱量の吸収により弾性率或いは粘度が低下し、流動性が発現される。フィルム構成材料を溶融させるためには、添加する可塑剤がセルロースエステルのガラス転移温度よりも低い融点またはガラス転移温度をもつことが好ましい。
(一般式(2)、一般式(3)で表される化合物)
本発明では、下記一般式(2)、一般式(3)で表される化合物を可塑剤として用いることが好ましい。
本発明では、下記一般式(2)、一般式(3)で表される化合物を可塑剤として用いることが好ましい。
前記一般式(2)において、R1〜R5は各々水素原子、シクロアルキル基、アラルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリールオキシ基、アラルキルオキシ基、アシル基、カルボニルオキシ基、オキシカルボニル基、またはオキシカルボニルオキシ基を表し、これらはさらに置換基を有していて良く、R1〜R5のうち、少なくとも1つは水素原子ではない。Lは2価の連結基を表し、置換または無置換のアルキレン基、酸素原子、または直接結合を表す。
R1〜R5で表されるシクロアルキル基としては、同様に炭素数3〜8のシクロアルキル基が好ましく、具体的にはシクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル等の基である。これらの基は置換されていてもよく、好ましい置換基としては、ハロゲン原子、例えば、塩素原子、臭素原子、フッ素原子等、ヒドロキシル基、アルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アラルキル基(このフェニル基にはアルキル基またはハロゲン原子等によってさらに置換されていてもよい)、ビニル基、アリール基等のアルケニル基、フェニル基(このフェニル基にはアルキル基またはハロゲン原子等によってさらに置換されていてもよい)、フェノキシ基(このフェニル基にはアルキル基またはハロゲン原子等によってさらに置換されていてもよい)、アセチル基、プロピオニル基等の炭素数2〜8のアシル基、アセチルオキシ基、プロピオニルオキシ基等の炭素数2〜8の無置換のカルボニルオキシ基等が挙げられる。
R1〜R5で表されるアラルキル基としては、ベンジル基、フェネチル基、γ−フェニルプロピル基等の基を表し、また、これらの基は置換されていてもよく、好ましい置換基としては、前記のシクロアルキル基に置換してもよい基を同様に挙げることができる。
R1〜R5で表されるアルコキシ基としては、炭素数1〜8のアルコキシ基が挙げられ、具体的には、メトキシ、エトキシ、n−プロポキシ、n−ブトキシ、n−オクチルオキシ、イソプロポキシ、イソブトキシ、2−エチルヘキシルオキシ、もしくはt−ブトキシ等の各アルコキシ基である。また、これらの基は置換されていてもよく、好ましい置換基としては、ハロゲン原子、例えば、塩素原子、臭素原子、フッ素原子等、ヒドロキシル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アラルキル基(このフェニル基にはアルキル基またはハロゲン原子等を置換していてもよい)、アルケニル基、フェニル基(このフェニル基にはアルキル基またはハロゲン原子等によってさらに置換されていてもよい)、アリールオキシ基(例えば、フェノキシ基(このフェニル基にはアルキル基またはハロゲン原子等によってさらに置換されていてもよい))、アセチル基、プロピオニル基等のアシル基が、またアセチルオキシ基、プロピオニルオキシ基等の炭素数2〜8の無置換のアシルオキシ基、ベンゾイルオキシ基等のアリールカルボニルオキシ基等が挙げられる。
R1〜R5で表されるシクロアルコキシ基としては、無置換のシクロアルコキシ基としては炭素数1〜8のシクロアルコキシ基基が挙げられ、具体的には、シクロプロピルオキシ、シクロペンチルオキシ、シクロヘキシルオキシ等の基が挙げられる。また、これらの基は置換されていてもよく、好ましい置換基としては、前記のシクロアルキル基に置換してもよい基を同様に挙げることができる。
R1〜R5で表されるアリールオキシ基としては、フェノキシ基が挙げられるが、このフェニル基にはアルキル基またはハロゲン原子等の前記シクロアルキル基に置換してもよい基として挙げられた置換基で置換されていてもよい。
R1〜R5で表されるアラルキルオキシ基としては、ベンジルオキシ基、フェネチルオキシ基等が挙げられ、これらの置換基は更に置換されていてもよく、好ましい置換基としては、前記のシクロアルキル基に置換してもよい基を同様に挙げることができる。
R1〜R5で表されるアシル基としては、アセチル基、プロピオニル基等の炭素数2〜8の無置換のアシル基が挙げられ(アシル基の炭化水素基としては、アルキル、アルケニル、アルキニル基を含む。)、これらの置換基は更に置換されていてもよく、好ましい置換基としては、前記のシクロアルキル基に置換してもよい基を同様に挙げることができる。
R1〜R5で表されるカルボニルオキシ基としては、アセチルオキシ基、プロピオニルオキシ基等の炭素数が2〜8の無置換アシルオキシ基(アシル基の炭化水素基としては、アルキル、アルケニル、アルキニル基を含む。)、またベンゾイルオキシ基等のアリールカルボニルオキシ基が挙げられるが、これらの基は更に前記シクロアルキル基に置換してもよい基と同様の基により置換されていてもよい。
R1〜R5で表されるオキシカルボニル基としては、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、プロピルオキシカルボニル基等のアルコキシカルボニル基、またフェノキシカルボニル基等のアリールオキシカルボニル基を表す。これらの置換基は更に置換されていてもよく、好ましい置換基としては、前記のシクロアルキル基に置換してもよい基を同様に挙げることができる。
また、R1〜R5で表されるオキシカルボニルオキシ基としては、メトキシカルボニルオキシ基等の炭素数1〜8のアルコキシカルボニルオキシ基を表し、これらの置換基は更に置換されていてもよく、好ましい置換基としては、前記のシクロアルキル基に置換してもよい基を同様に挙げることができる。
また、これらR1〜R5のうち、少なくとも1つは水素原子ではない。なおR1〜R5のうちのいずれか同士で互いに連結し、環構造を形成していても良い。
また、Lで表される連結基としては、置換または無置換のアルキレン基、酸素原子、または直接結合を表すが、アルキレン基としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基等の基であり、これらの基は、更に前記のR1〜R5で表される基に置換してもよい基としてあげられた基で置換されていてもよい。
中でも、Lで表される連結基として特に好ましいのは直接結合であり芳香族カルボン酸である。
また、これら本発明において可塑剤となるエステル化合物を構成する、前記一般式(2)で表される有機酸としては、少なくともR1またはR2に前記アルコキシ基、アシル基、オキシカルボニル基、カルボニルオキシ基、オキシカルボニルオキシ基を有するものが好ましい。また複数の置換基を有する化合物も好ましい。
なお、本発明においては、3価以上のアルコールの水酸基を置換する有機酸は単一種であっても複数種であってもよい。
本発明において、前記一般式(2)で表される有機酸と反応して多価アルコールエステル化合物を形成する3価以上のアルコール化合物としては、好ましくは3〜20価の脂肪族多価アルコールであり、3価以上のアルコールとしては、下記の一般式(4)で表されるものが好ましい。
一般式(4) R′−(OH)m
式中、R′はm価の有機基、mは3以上の正の整数、OH基はアルコール性水酸基を表す。特に好ましいのは、mとしては3または4の多価アルコールである。
式中、R′はm価の有機基、mは3以上の正の整数、OH基はアルコール性水酸基を表す。特に好ましいのは、mとしては3または4の多価アルコールである。
好ましい多価アルコールとしては、例えば、以下のようなものを挙げることが出来るが、本発明はこれらに限定されるものではない。アドニトール、アラビトール、1,2,4−ブタントリオール、1,2,3−ヘキサントリオール、1,2,6−ヘキサントリオール、グリセリン、ジグリセリン、エリスリトール、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、ガラクチトール、グルコース、セロビオース、イノシトール、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ることが出来る。特に、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールが好ましい。
一般式(2)で表される有機酸と3価以上の多価アルコールのエステルは、公知の方法により合成できる。例えば、前記一般式(2)で表される有機酸と多価アルコールとを酸の存在下で縮合させてエステル化する方法、また、有機酸を予め酸クロライド或いは酸無水物としておき、多価アルコールと反応させる方法、有機酸のフェニルエステルと多価アルコールを反応させる方法等があり、目的とするエステル化合物により、適宜、収率のよい方法を選択することが好ましい。
一般式(2)で表される有機酸と3価以上の多価アルコールのエステルからなる可塑剤としては、前記一般式(3)で表される化合物が好ましい。
前記一般式(3)において、R6〜R20は各々水素原子、シクロアルキル基、アラルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリールオキシ基、アラルキルオキシ基、アシル基、カルボニルオキシ基、オキシカルボニル基、またはオキシカルボニルオキシ基を表し、これらはさらに置換基を有していて良い。R6〜R10のうち、少なくとも1つは水素原子ではなく、R11〜R15のうち、少なくとも1つは水素原子ではなく、R16〜R20のうち、少なくとも1つは水素原子ではない。また、R21はアルキル基を表す。
R6〜R21のシクロアルキル基、アラルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリールオキシ基、アラルキルオキシ基、アシル基、カルボニルオキシ基、オキシカルボニル基、オキシカルボニルオキシ基については、前記R1〜R5と同様の基が挙げられる。
この様にして得られる多価アルコールエステルの分子量には特に制限はないが、300〜1500であることが好ましく、400〜1000であることが更に好ましい。分子量が大きい方が揮発し難くなるため好ましく、透湿性、セルロースエステルとの相溶性の点では小さい方が好ましい。
以下に、本発明に用いられる多価アルコールエステルの具体的化合物を例示する。
本発明に係る偏光板保護フィルムb、cは、前記本発明に係る一般式(2)で表される有機酸および3価以上の多価アルコールから製造されるエステル化合物を可塑剤として1〜25質量%含有することが好ましいが、それ以外の可塑剤と併用してもよい。
本発明に係る前記一般式(2)で表される有機酸と3価以上の多価アルコールからなるエステル化合物は、セルロースエステルに対する相溶性が高く、高添加率で添加することができる特徴を備えているため、他の可塑剤や添加剤を併用してもブリードアウトを発生することがなく、必要に応じて他種の可塑剤や添加剤を容易に併用することができる。
なお、他の可塑剤を併用する際には、本発明に係る可塑剤が、可塑剤全体の少なくとも50質量%以上含有されることが好ましい。より好ましくは70%以上、さらに好ましくは80%以上含有されることが好ましい。このような範囲で用いれば、他の可塑剤との併用によっても、ブリードアウト及び透湿性を改良させることができる。
(他の可塑剤)
本発明において、併用出来る他の可塑剤としては、脂肪族カルボン酸−多価アルコール系可塑剤、特開2003−12823号公報の段落30〜33に記載されているような、無置換の芳香族カルボン酸またはシクロアルキルカルボン酸−多価アルコールエステル系可塑剤、あるいはジオクチルアジペート、ジシクロヘキシルアジペート、ジフェニルサクシネート、ジ2−ナフチル−1,4−シクロヘキサンジカルボキシレート、トリシクロヘキシルトリカルバレート、テトラ3−メチルフェニルテトラヒドロフラン−2,3,4,5−テトラカルボキシレート、テトラブチル−1,2,3,4−シクロペンタンテトラカルボキシレート、トリフェニル−1,3,5−シクロヘキシルトリカルボキシレート、トリフェニルベンゼン−1,3,5−テトラカルボキシレート、フタル酸系可塑剤(例えば、ジエチルフタレート、ジメトキシエチルフタレート、ジメチルフタレート、ジオクチルフタレート、ジブチルフタレート、ジ−2−エチルヘキシルフタレート、ジオクチルフタレート、ジシクロヘキシルフタレート、ジシクロヘキシルテレフタレート、メチルフタリルメチルグリコレート、エチルフタリルエチルグリコレート、プロピルフタリルプロピルグリコレート、ブチルフタリルブチルグリコレート等)、クエン酸系可塑剤(例えば、クエン酸アセチルトリメチル、クエン酸アセチルトリエチル、クエン酸アセチルトリブチル等)等の多価カルボン酸エステル系可塑剤、トリフェニルホスフェート、ビフェニルジフェニルホスフェート、ブチレンビス(ジエチルホスフェート)、エチレンビス(ジフェニルホスフェート)、フェニレンビス(ジブチルホスフェート)、フェニレンビス(ジフェニルホスフェート)(旭電化製アデカスタブPFR)、フェニレンビス(ジキシレニルホスフェート)(旭電化製アデカスタブFP500)、ビスフェノールAジフェニルホスフェート(旭電化製アデカスタブFP600)等のリン酸エステル系可塑剤、例えば、特開2002−22956号公報の段落番号49〜56に記載のポリマーポリエステル等、ポリエーテル系可塑剤等が挙げられる。
本発明において、併用出来る他の可塑剤としては、脂肪族カルボン酸−多価アルコール系可塑剤、特開2003−12823号公報の段落30〜33に記載されているような、無置換の芳香族カルボン酸またはシクロアルキルカルボン酸−多価アルコールエステル系可塑剤、あるいはジオクチルアジペート、ジシクロヘキシルアジペート、ジフェニルサクシネート、ジ2−ナフチル−1,4−シクロヘキサンジカルボキシレート、トリシクロヘキシルトリカルバレート、テトラ3−メチルフェニルテトラヒドロフラン−2,3,4,5−テトラカルボキシレート、テトラブチル−1,2,3,4−シクロペンタンテトラカルボキシレート、トリフェニル−1,3,5−シクロヘキシルトリカルボキシレート、トリフェニルベンゼン−1,3,5−テトラカルボキシレート、フタル酸系可塑剤(例えば、ジエチルフタレート、ジメトキシエチルフタレート、ジメチルフタレート、ジオクチルフタレート、ジブチルフタレート、ジ−2−エチルヘキシルフタレート、ジオクチルフタレート、ジシクロヘキシルフタレート、ジシクロヘキシルテレフタレート、メチルフタリルメチルグリコレート、エチルフタリルエチルグリコレート、プロピルフタリルプロピルグリコレート、ブチルフタリルブチルグリコレート等)、クエン酸系可塑剤(例えば、クエン酸アセチルトリメチル、クエン酸アセチルトリエチル、クエン酸アセチルトリブチル等)等の多価カルボン酸エステル系可塑剤、トリフェニルホスフェート、ビフェニルジフェニルホスフェート、ブチレンビス(ジエチルホスフェート)、エチレンビス(ジフェニルホスフェート)、フェニレンビス(ジブチルホスフェート)、フェニレンビス(ジフェニルホスフェート)(旭電化製アデカスタブPFR)、フェニレンビス(ジキシレニルホスフェート)(旭電化製アデカスタブFP500)、ビスフェノールAジフェニルホスフェート(旭電化製アデカスタブFP600)等のリン酸エステル系可塑剤、例えば、特開2002−22956号公報の段落番号49〜56に記載のポリマーポリエステル等、ポリエーテル系可塑剤等が挙げられる。
本発明では、フタル酸エステル系可塑剤、多価カルボン酸エステル系可塑剤、クエン酸エステル系可塑剤、ポリエステル系可塑剤、ポリエーテル系可塑剤、アクリル樹脂可塑剤を使用することが好ましい。
なお、本発明に係る偏光板保護フィルムb、cは、着色するとコントラストに影響を与えるため、好ましくは黄色度(イエローインデックス、YI)が3.0以下、より好ましくは1.0以下である。黄色度はJIS−K7103に基づいて測定することができる。
(他の添加剤)
本発明に好ましく用いられる他の添加剤について説明する。
本発明に好ましく用いられる他の添加剤について説明する。
その他の添加剤として、好ましいリン系安定剤としては、一般の樹脂工業で通常使用される物であれば格別な限定はなく、例えば、トリフェニルホスファイト、ジフェニルイソデシルホスファイト、フェニルジイソデシルホスファイト、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、トリス(ジノニルフェニル)ホスファイト、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファイト、10−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−9,10−ジヒドロ−9−オキサ−10−ホスファフェナントレン−10−オキサイドなどのモノホスファイト系化合物;4,4′−ブチリデン−ビス(3−メチル−6−t−ブチルフェニル−ジ−トリデシルホスファイト)、4,4′−イソプロピリデン−ビス(フェニル−ジ−アルキル(C12〜C15)ホスファイト)などのジホスファイト系化合物などが挙げられる。これらの中でも、モノホスファイト系化合物が好ましく、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、トリス(ジノニルフェニル)ホスファイト、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファイトなどが特に好ましい。
好ましいイオウ系安定剤としては、例えば、ジラウリル3,3−チオジプロピオネート、ジミリスチル3,3′−チオジプロピピオネート、ジステアリル3,3−チオジプロピオネート、ラウリルステアリル3,3−チオジプロピオネート、ペンタエリスリトール−テトラキス(β−ラウリル−チオ−プロピオネート)、3,9−ビス(2−ドデシルチオエチル)−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカンなどが挙げられる。
Sumilezer GP:住友化学工業社製
PEP−24G:旭電化工業(株)製
Sumilezer TP−D:住友化学工業社製
また、2−tert−ブチル−6−(3−tert−ブチル−2−ヒドロキシ−5−メチルベンジル)−4−メチルフェニルアクリレート、2−[1−(2−ヒドロキシ−3、5−ジ−tert−ペンチルフェニル)エチル]−4,6−ジ−tert−ペンチルフェニルアクリレート等の耐熱加工安定剤、特公平8−27508記載の3,4−ジヒドロ−2H−1−ベンゾピラン系化合物、3,3’−スピロジクロマン系化合物、1,1−スピロインダン系化合物、モルホリン、チオモルホリン、チオモルホリンオキシド、チオモルホリンジオキシド、ピペラジン骨格を部分構造に有する化合物、特開平3−174150記載のジアルコキシベンゼン系化合物等の酸素スカベンジャー等が挙げられる。これら酸化防止剤の部分構造が、ポリマーの一部、或いは規則的にポリマーへペンダントされていても良く、可塑剤、酸掃去剤、紫外線吸収剤等の添加剤の分子構造の一部に導入されていても良い。
PEP−24G:旭電化工業(株)製
Sumilezer TP−D:住友化学工業社製
また、2−tert−ブチル−6−(3−tert−ブチル−2−ヒドロキシ−5−メチルベンジル)−4−メチルフェニルアクリレート、2−[1−(2−ヒドロキシ−3、5−ジ−tert−ペンチルフェニル)エチル]−4,6−ジ−tert−ペンチルフェニルアクリレート等の耐熱加工安定剤、特公平8−27508記載の3,4−ジヒドロ−2H−1−ベンゾピラン系化合物、3,3’−スピロジクロマン系化合物、1,1−スピロインダン系化合物、モルホリン、チオモルホリン、チオモルホリンオキシド、チオモルホリンジオキシド、ピペラジン骨格を部分構造に有する化合物、特開平3−174150記載のジアルコキシベンゼン系化合物等の酸素スカベンジャー等が挙げられる。これら酸化防止剤の部分構造が、ポリマーの一部、或いは規則的にポリマーへペンダントされていても良く、可塑剤、酸掃去剤、紫外線吸収剤等の添加剤の分子構造の一部に導入されていても良い。
(酸捕捉剤)
酸捕捉剤としては、米国特許第4,137,201号明細書に記載されている酸捕捉剤としてのエポキシ化合物を含んでなるのが好ましい。このような酸捕捉剤としてのエポキシ化合物は当該技術分野において既知であり、種々のポリグリコールのジグリシジルエーテル、特にポリグリコール1モル当たりに約8〜40モルのエチレンオキシドなどの縮合によって誘導されるポリグリコール、グリセロールのジグリシジルエーテルなど、金属エポキシ化合物(例えば、塩化ビニルポリマー組成物において、及び塩化ビニルポリマー組成物と共に、従来から利用されているもの)、エポキシ化エーテル縮合生成物、ビスフェノールAのジグリシジルエーテル(即ち、4,4’−ジヒドロキシジフェニルジメチルメタン)、エポキシ化不飽和脂肪酸エステル(特に、2〜22この炭素原子の脂肪酸の4〜2個程度の炭素原子のアルキルのエステル(例えば、ブチルエポキシステアレート)など)、及び種々のエポキシ化長鎖脂肪酸トリグリセリドなど(例えば、エポキシ化大豆油などの組成物によって代表され、例示され得る、エポキシ化植物油及び他の不飽和天然油(これらは時としてエポキシ化天然グリセリドまたは不飽和脂肪酸と称され、これらの脂肪酸は一般に12〜22個の炭素原子を含有している))が含まれる。特に好ましいのは、市販のエポキシ基含有エポキシド樹脂化合物 EPON815c(miller−stephenson chemical company,inc.製)、及び一般式(5)の他のエポキシ化エーテルオリゴマー縮合生成物である。
酸捕捉剤としては、米国特許第4,137,201号明細書に記載されている酸捕捉剤としてのエポキシ化合物を含んでなるのが好ましい。このような酸捕捉剤としてのエポキシ化合物は当該技術分野において既知であり、種々のポリグリコールのジグリシジルエーテル、特にポリグリコール1モル当たりに約8〜40モルのエチレンオキシドなどの縮合によって誘導されるポリグリコール、グリセロールのジグリシジルエーテルなど、金属エポキシ化合物(例えば、塩化ビニルポリマー組成物において、及び塩化ビニルポリマー組成物と共に、従来から利用されているもの)、エポキシ化エーテル縮合生成物、ビスフェノールAのジグリシジルエーテル(即ち、4,4’−ジヒドロキシジフェニルジメチルメタン)、エポキシ化不飽和脂肪酸エステル(特に、2〜22この炭素原子の脂肪酸の4〜2個程度の炭素原子のアルキルのエステル(例えば、ブチルエポキシステアレート)など)、及び種々のエポキシ化長鎖脂肪酸トリグリセリドなど(例えば、エポキシ化大豆油などの組成物によって代表され、例示され得る、エポキシ化植物油及び他の不飽和天然油(これらは時としてエポキシ化天然グリセリドまたは不飽和脂肪酸と称され、これらの脂肪酸は一般に12〜22個の炭素原子を含有している))が含まれる。特に好ましいのは、市販のエポキシ基含有エポキシド樹脂化合物 EPON815c(miller−stephenson chemical company,inc.製)、及び一般式(5)の他のエポキシ化エーテルオリゴマー縮合生成物である。
上式中、nは0〜12に等しい。用いることが出来る更に可能な酸捕捉剤としては、特開平5−194788号公報の段落87〜105に記載されているものが含まれる。
(光安定剤)
光安定剤としては、ヒンダードアミン光安定剤(HALS)化合物が挙げられ、これは既知の化合物であり、例えば、米国特許第4,619,956号明細書の第5〜11欄及び米国特許第4,839,405号明細書の第3〜5欄に記載されているように、2,2,6,6−テトラアルキルピペリジン化合物、またはそれらの酸付加塩若しくはそれらと金属化合物との錯体が含まれる。このような化合物には、以下の一般式(6)のものが含まれる。
光安定剤としては、ヒンダードアミン光安定剤(HALS)化合物が挙げられ、これは既知の化合物であり、例えば、米国特許第4,619,956号明細書の第5〜11欄及び米国特許第4,839,405号明細書の第3〜5欄に記載されているように、2,2,6,6−テトラアルキルピペリジン化合物、またはそれらの酸付加塩若しくはそれらと金属化合物との錯体が含まれる。このような化合物には、以下の一般式(6)のものが含まれる。
上式中、R1及びR2は、各々水素原子または置換基である。ヒンダードアミン光安定剤化合物の具体例には、4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、1−アリル−4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、1−ベンジル−4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、1−(4−t−ブチル−2−ブテニル)−4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−ステアロイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、1−エチル−4−サリチロイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−メタクリロイルオキシ−1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジン、1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジン−4−イル−β(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)−プロピオネート、1−ベンジル−2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジニルマレイネート(maleinate)、(ジ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−4−イル)−アジペート、(ジ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−4−イル)−セバケート、(ジ−1,2,3,6−テトラメチル−2,6−ジエチル−ピペリジン−4−イル)−セバケート、(ジ−1−アリル−2,2,6,6−テトラメチル−ピペリジン−4−イル)−フタレート、1−アセチル−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−4−イル−アセテート、トリメリト酸−トリ−(2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−4−イル)エステル、1−アクリロイル−4−ベンジルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、ジブチル−マロン酸−ジ−(1,2,2,6,6−ペンタメチル−ピペリジン−4−イル)−エステル、ジベンジル−マロン酸−ジ−(1,2,3,6−テトラメチル−2,6−ジエチル−ピペリジン−4−イル)−エステル、ジメチル−ビス−(2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−4−オキシ)−シラン,トリス−(1−プロピル−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−4−イル)−ホスフィット、トリス−(1−プロピル−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−4−イル)−ホスフェート,N,N′−ビス−(2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−4−イル)−ヘキサメチレン−1,6−ジアミン、N,N′−ビス−(2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−4−イル)−ヘキサメチレン−1,6−ジアセトアミド、1−アセチル−4−(N−シクロヘキシルアセトアミド)−2,2,6,6−テトラメチル−ピペリジン、4−ベンジルアミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、N,N′−ビス−(2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−4−イル)−N,N′−ジブチル−アジパミド、N,N′−ビス−(2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−4−イル)−N,N′−ジシクロヘキシル−(2−ヒドロキシプロピレン)、N,N′−ビス−(2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−4−イル)−p−キシリレン−ジアミン、4−(ビス−2−ヒドロキシエチル)−アミノ−1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジン、4−メタクリルアミド−1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジン、α−シアノ−β−メチル−β−[N−(2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−4−イル)]−アミノ−アクリル酸メチルエステル。好ましいヒンダードアミン光安定剤の例には、以下のHALS−1及びHALS−2が含まれる。
これらのヒンダードアミン系耐光安定剤は、それぞれ単独で、或いは2種以上を組み合わせて用いることが出来、またこれらヒンダードアミン系耐光安定剤と可塑剤、酸掃去剤、紫外線吸収剤等の添加剤と併用しても、添加剤の分子構造の一部に導入されていても良い。その配合量は、本発明の目的を損なわない範囲で適宜選択されるが、フィルム中に好ましくは0.01〜10質量%、より好ましくは0.01〜5質量%、特に好ましくは0.05〜1質量%である。
(紫外線吸収剤)
紫外線吸収剤としては、偏光子や表示装置の紫外線に対する劣化防止の観点から、波長370nm以下の紫外線の吸収能に優れており、且つ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い。例えば、オ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等を挙げることができるが、ベンゾフェノン系化合物や着色の少ないベンゾトリアゾール系化合物が好ましい。また、特開平10−182621号公報、同8−337574号公報記載の紫外線吸収剤、特開平6−148430号公報記載の高分子紫外線吸収剤を用いてもよい。
紫外線吸収剤としては、偏光子や表示装置の紫外線に対する劣化防止の観点から、波長370nm以下の紫外線の吸収能に優れており、且つ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い。例えば、オ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等を挙げることができるが、ベンゾフェノン系化合物や着色の少ないベンゾトリアゾール系化合物が好ましい。また、特開平10−182621号公報、同8−337574号公報記載の紫外線吸収剤、特開平6−148430号公報記載の高分子紫外線吸収剤を用いてもよい。
有用なベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤の具体例として、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′−ヒドロキシ−3′,5′−ジ−tert−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2′−ヒドロキシ−3′−tert−ブチル−5′−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2′−ヒドロキシ−3′,5′−ジ−tert−ブチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(2′−ヒドロキシ−3′−(3″,4″,5″,6″−テトラヒドロフタルイミドメチル)−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−(2′−ヒドロキシ−3′−tert−ブチル−5′−メチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−6−(直鎖及び側鎖ドデシル)−4−メチルフェノール、オクチル−3−〔3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−(クロロ−2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)フェニル〕プロピオネートと2−エチルヘキシル−3−〔3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−(5−クロロ−2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)フェニル〕プロピオネートの混合物等を挙げることができるが、これらに限定されない。
また、市販品として、チヌビン(TINUVIN)109、チヌビン(TINUVIN)171、チヌビン(TINUVIN)360(いずれもチバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)、LA31(旭電化社製)を用いることもできる。
ベンゾフェノン系化合物の具体例として、2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2,2′−ジヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシ−5−スルホベンゾフェノン、ビス(2−メトキシ−4−ヒドロキシ−5−ベンゾイルフェニルメタン)等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
本発明においては、紫外線吸収剤は0.1〜20質量%添加することが好ましく、更に0.5〜10質量%添加することが好ましく、更に1〜5質量%添加することが好ましい。これらは2種以上を併用してもよい。
(マット剤)
本発明に係る偏光板保護フィルムb、cには、滑り性を付与するためにマット剤等の微粒子を添加することができ、微粒子としては、無機化合物の微粒子または有機化合物の微粒子が挙げられる。マット剤はできるだけ微粒子のものが好ましく、微粒子としては、例えば、二酸化ケイ素、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、カオリン、タルク、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、リン酸カルシウム等の無機微粒子や架橋高分子微粒子を挙げることができる。中でも、二酸化ケイ素がフィルムのヘイズを低くできるので好ましい。二酸化ケイ素のような微粒子は有機物により表面処理されている場合が多いが、このようなものはフィルムのヘイズを低下できるため好ましい。
本発明に係る偏光板保護フィルムb、cには、滑り性を付与するためにマット剤等の微粒子を添加することができ、微粒子としては、無機化合物の微粒子または有機化合物の微粒子が挙げられる。マット剤はできるだけ微粒子のものが好ましく、微粒子としては、例えば、二酸化ケイ素、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、カオリン、タルク、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、リン酸カルシウム等の無機微粒子や架橋高分子微粒子を挙げることができる。中でも、二酸化ケイ素がフィルムのヘイズを低くできるので好ましい。二酸化ケイ素のような微粒子は有機物により表面処理されている場合が多いが、このようなものはフィルムのヘイズを低下できるため好ましい。
表面処理で好ましい有機物としては、ハロシラン類、アルコキシシラン類、シラザン、シロキサンなどが挙げられる。微粒子の平均粒径が大きい方が滑り性効果は大きく、反対に平均粒径の小さい方は透明性に優れる。また、微粒子の二次粒子の平均粒径は0.05〜1.0μmの範囲である。好ましい微粒子の二次粒子の平均粒径は5〜50nmが好ましく、更に好ましくは7〜14nmである。これらの微粒子は偏光板保護フィルムb、c中では、偏光板保護フィルムb、c表面に0.01〜1.0μmの凹凸を生成させる為に好ましく用いられる。微粒子の含有量はセルロースエステルに対して0.005〜0.3質量%が好ましい。
二酸化ケイ素の微粒子としては、日本アエロジル(株)製のアエロジル(AEROSIL)200、200V、300、R972、R972V、R974、R202、R812、OX50、TT600等を挙げることができ、好ましくはアエロジル200V、R972、R972V、R974、R202、R812である。これらの微粒子は2種以上併用してもよい。2種以上併用する場合、任意の割合で混合して使用することができる。この場合、平均粒径や材質の異なる微粒子、例えば、アエロジル200VとR972Vを質量比で0.1:99.9〜99.9:0.1の範囲で使用できる。
上記マット剤として用いられるフィルム中の微粒子の存在は、別の目的としてフィルムの強度向上のために用いることもできる。また、フィルム中の上記微粒子の存在は、本発明の偏光板保護フィルムb、cを構成するポリマー自身の配向性を向上することも可能である。
(リターデーション制御剤)
本発明に係る偏光板保護フィルムb、cは、リターデーションを調節するために、欧州特許第911,656A2号明細書に記載されているような、二つ以上の芳香族環を有する芳香族化合物をリターデーション制御剤として使用することができる。また2種類以上の芳香族化合物を併用してもよい。該芳香族化合物の芳香族環には、芳香族炭化水素環に加えて、芳香族性ヘテロ環を含む。芳香族性ヘテロ環であることが特に好ましく、芳香族性ヘテロ環は一般に不飽和ヘテロ環である。中でも1,3,5−トリアジン環を有する化合物が特に好ましい。
本発明に係る偏光板保護フィルムb、cは、リターデーションを調節するために、欧州特許第911,656A2号明細書に記載されているような、二つ以上の芳香族環を有する芳香族化合物をリターデーション制御剤として使用することができる。また2種類以上の芳香族化合物を併用してもよい。該芳香族化合物の芳香族環には、芳香族炭化水素環に加えて、芳香族性ヘテロ環を含む。芳香族性ヘテロ環であることが特に好ましく、芳香族性ヘテロ環は一般に不飽和ヘテロ環である。中でも1,3,5−トリアジン環を有する化合物が特に好ましい。
(各化合物の含有)
本発明において、上記各化合物を含有することとは、該化合物がセルロースエステル内部に包まれている状態のみならず、内部及び表面に同時に存在することも含むものである。
本発明において、上記各化合物を含有することとは、該化合物がセルロースエステル内部に包まれている状態のみならず、内部及び表面に同時に存在することも含むものである。
セルロースエステルと化合物の混合物において、混合物中の化合物の粒径は1μm以下であり、好ましくは500nm以下であり、更に好ましくは200nm以下である。化合物の粒径が小さいほど、溶融成形物の加工安定性、光学特性の分布が均一になり好ましい。
上記セルロースエステルと添加剤の混合物、及び加熱溶融時に添加する添加剤は、乾燥されることが望ましい。ここで乾燥とは、材料のいずれかが吸湿した水分に加え、セルロースエステルと添加剤の混合物の調製時に用いた水または溶媒、添加剤の合成時に混入している溶媒のいずれかの除去を意味する。
この除去する方法は公知の乾燥方法が適用でき、加熱法、減圧法、加熱減圧法等の方法で行うことができ、空気中または不活性ガスとして窒素を選択した雰囲気下で行ってもよい。これらの公知の乾燥方法を行うとき、材料が分解しない温度領域で行うことがフィルムの品質上好ましい。
例えば、前記乾燥工程で除去した後の残存する水分または溶媒は、各々フィルム構成材料の全体の質量に対して10質量%以下、好ましくは5質量%以下、より好ましくは1質量%以下、更に好ましくは0.1質量%以下にすることである。このときの乾燥温度は、100℃以上乾燥する材料のTg以下であることが好ましい。材料同士の融着を回避する観点を含めると、乾燥温度はより好ましくは100℃以上(Tg−5)℃以下、更に好ましくは110℃以上(Tg−20)℃以下である。好ましい乾燥時間は0.5〜24時間、より好ましくは1〜18時間、更に好ましくは1.5〜12時間である。これらの範囲よりも低いと乾燥度が低いか、または乾燥時間がかかり過ぎることがある。また乾燥する材料にTgが存在するときには、Tgよりも高い乾燥温度に加熱すると材料が融着して取り扱いが困難になることがある。
乾燥工程は2段階以上の分離してもよく、例えば、予備乾燥工程による材料の保管と、溶融製膜する直前〜1週間前の間に行う直前乾燥工程を介して溶融製膜してもよい。
(偏光板保護フィルムb、cの製造方法)
本発明に係る偏光板保護フィルムb、cの厚さは10〜500μmが好ましい。特に20μm以上、更に35μm以上が好ましい。また、150μm以下、更に120μm以下が好ましい。特に好ましくは25以上〜90μmが好ましい。また、好ましくはヘイズ値1%未満、より好ましくは0.5%未満である。
本発明に係る偏光板保護フィルムb、cの厚さは10〜500μmが好ましい。特に20μm以上、更に35μm以上が好ましい。また、150μm以下、更に120μm以下が好ましい。特に好ましくは25以上〜90μmが好ましい。また、好ましくはヘイズ値1%未満、より好ましくは0.5%未満である。
本発明に係る偏光板保護フィルムb、cは、溶融流延法により製造されることが好ましい。本発明における溶融流延法とは、溶媒を用いずセルロースエステル等のポリマーの流動性を示す温度まで加熱溶融し、その後、流動性のセルロースエステル等のポリマーを流延することを言う。加熱溶融する成形法は更に詳細には溶融押出成形法、プレス成形法、インフレーション法、射出成形法、ブロー成形法、延伸成形法などに分類できる。これらの中で、機械的強度及び表面精度などに優れる偏光板保護フィルムを得るためには、溶融押出し法が優れている。ここでフィルム構成材料が加熱されて、その流動性を発現させた後、ドラムまたはエンドレスベルト上に押出し製膜することが、溶融流延製膜法として本発明の偏光板保護フィルムの製造方法に含まれる。
本発明に係るセルロースエステル等のポリマー及び添加剤の混合物を熱風乾燥または真空乾燥した後、溶融押出し、T型ダイよりフィルム状に押出して、静電印加法等により冷却ドラムに密着させ、冷却固化させ、未延伸フィルムを得る。冷却ドラムの温度は90〜150℃に維持されていることが好ましい。
溶融押出しは一軸押出し機、二軸押出し機、更に二軸押出し機の下流に一軸押出し機を連結して用いてもよいが、得られるフィルムの加工安定性、光学特性の点から、一軸押出し機を用いることが好ましい。更に原料タンク、原料の投入部、押出し機内といった原料の供給、溶融工程を、窒素ガス等の不活性ガスで置換、或いは減圧することが好ましい。
本発明に係る前記溶融押出し時の温度としては、200〜280℃の範囲であることが好ましい。
本発明の偏光板保護フィルムb、cは、幅手方向もしくは製膜方向に延伸製膜されたフィルムであることが好ましい。特に幅手方向に延伸されることが好ましい。
前述の冷却ドラムから剥離され、得られた未延伸フィルムを複数のロール群及び/または赤外線ヒーター等の加熱装置を介してセルロースエステル等のポリマーのガラス転移温度(Tg)からTg+100℃の範囲内に加熱し、一段または多段縦延伸することが好ましい。次に、上記のようにして得られた縦方向に延伸された偏光板保護フィルムを、Tg〜Tg−20℃の温度範囲内で横延伸し、次いで熱固定することが好ましい。
横延伸する場合、2つ以上に分割された延伸領域で温度差を1〜50℃の範囲で順次昇温しながら横延伸すると、幅方向の物性の分布が低減でき好ましい。更に横延伸後、フィルムをその最終横延伸温度以下でTg−40℃以上の範囲に0.01〜5分間保持すると幅方向の物性の分布が更に低減でき好ましい。
熱固定は、その最終横延伸温度より高温で、Tg−20℃以下の温度範囲内で通常0.5〜300秒間熱固定する。この際、2つ以上に分割された領域で温度差を1〜100℃の範囲で順次昇温しながら熱固定することが好ましい。
熱固定されたフィルムは通常Tg以下まで冷却され、フィルム両端のクリップ把持部分をカットし巻き取られる。この際、最終熱固定温度以下、Tg以上の温度範囲内で、横方向及び/または縦方向に0.1〜10%弛緩処理することが好ましい。また冷却は、最終熱固定温度からTgまでを、毎秒100℃以下の冷却速度で徐冷することが好ましい。冷却、弛緩処理する手段は特に限定はなく、従来公知の手段で行えるが、特に複数の温度領域で順次冷却しながらこれらの処理を行うことがフィルムの寸法安定性向上の点で好ましい。尚、冷却速度は、最終熱固定温度をT1、フィルムが最終熱固定温度からTgに達するまでの時間をtとしたとき、(T1−Tg)/tで求めた値である。
これら熱固定条件、冷却、弛緩処理条件のより最適な条件は、フィルムを構成するセルロースエステル等のポリマー種により異なるので、得られた二軸延伸フィルムの物性を測定し、好ましい特性を有するように適宜調整することにより決定すればよい。
(延伸操作、屈折率制御)
本発明に係る偏光板保護フィルムb、cは、延伸操作により屈折率制御を行うことができる。延伸操作としては、フィルムの1方向に1.0〜2.0倍及びフィルム面内にそれと直交する方向に1.01〜2.5倍延伸することで好ましい範囲の屈折率に制御することができる。
本発明に係る偏光板保護フィルムb、cは、延伸操作により屈折率制御を行うことができる。延伸操作としては、フィルムの1方向に1.0〜2.0倍及びフィルム面内にそれと直交する方向に1.01〜2.5倍延伸することで好ましい範囲の屈折率に制御することができる。
例えば、フィルムの長手方向及びそれとフィルム面内で直交する方向、即ち幅手方向に対して、逐次または同時に延伸することができる。このとき少なくとも1方向に対しての延伸倍率が小さ過ぎると十分な位相差が得られず、大き過ぎると延伸が困難となり破断が発生してしまう場合がある。
例えば、溶融して流延した方向に延伸した場合、幅方向の収縮が大き過ぎると、フィルムの厚み方向の屈折率が大きくなり過ぎてしまう。この場合、フィルムの幅収縮を抑制或いは、幅方向にも延伸することで改善できる。幅方向に延伸する場合、幅手で屈折率に分布が生じる場合がある。これは、テンター法を用いた場合にみられることがあるが、幅方向に延伸したことでフィルム中央部に収縮力が発生し、端部は固定されていることにより生じる現象で、所謂ボーイング現象と呼ばれるものと考えられる。この場合でも、該流延方向に延伸することでボーイング現象を抑制でき、幅手の位相差の分布を少なく改善できるのである。
更に、互いに直行する2軸方向に延伸することにより、得られるフィルムの膜厚変動が減少できる。偏光板保護フィルムb、cの膜厚変動が大き過ぎると位相差のムラとなり、液晶ディスプレイに用いたとき着色等のムラが問題となることがある。
偏光板保護フィルムb、cの膜厚変動は、±3%、更に±1%の範囲とすることが好ましい。以上の様な目的において、互いに直交する2軸方向に延伸する方法は有効であり、互いに直交する2軸方向の延伸倍率は、それぞれ最終的には流延方向に1.0〜2.0倍、幅方向に1.01〜2.5倍の範囲とすることが好ましく、流延方向に1.01〜1.5倍、幅方向に1.05〜2.0倍に範囲で行うことが好ましい。
応力に対して、正の複屈折を得るポリマーとしてセルロースエステルを用いる場合、幅方向に延伸することで、セルロースエステルフィルムの遅相軸が幅方向に付与することができる。この場合、本発明において、表示品質の向上のためには、セルロースエステルフィルムの遅相軸が、幅方向にあるほうが好ましく、(幅方向の延伸倍率)>(流延方向の延伸倍率)を満たすことが必要である。
フィルムを延伸する方法には特に限定はない。例えば、複数のロールに周速差をつけ、その間でロール周速差を利用して縦方向に延伸する方法、フィルムの両端をクリップやピンで固定し、クリップやピンの間隔を進行方向に広げて縦方向に延伸する方法、同様に横方向に広げて横方向に延伸する方法、或いは縦横同時に広げて縦横両方向に延伸する方法などが挙げられる。もちろんこれ等の方法は、組み合わせて用いてもよい。また、所謂テンター法の場合、リニアドライブ方式でクリップ部分を駆動すると滑らかな延伸を行うことができ、破断等の危険性が減少できるので好ましい。
製膜工程のこれらの幅保持或いは横方向の延伸はテンターによって行うことが好ましく、ピンテンターでもクリップテンターでもよい。
(リターデーション値)
本発明に係る偏光板保護フィルムb、cはフィルムの幅手方向に遅相軸を有し、589nmにおける面内位相差値Roが30〜100nm、厚み方向の位相差値Rtが70〜300nm、Rt/Roが2〜5であることが好ましい。このような位相差値を有することで優れた視野角拡大に寄与する。
本発明に係る偏光板保護フィルムb、cはフィルムの幅手方向に遅相軸を有し、589nmにおける面内位相差値Roが30〜100nm、厚み方向の位相差値Rtが70〜300nm、Rt/Roが2〜5であることが好ましい。このような位相差値を有することで優れた視野角拡大に寄与する。
Ro=(nx−ny)×d
Rt={(nx+ny)/2−nz}×d
式中、nxはフィルム面内の遅相軸方向の屈折率であり、nyはフィルム面内の進相軸方向の屈折率であり、nzはフィルムの厚み方向の屈折率であり、dはフィルムの厚さ(nm)である。
Rt={(nx+ny)/2−nz}×d
式中、nxはフィルム面内の遅相軸方向の屈折率であり、nyはフィルム面内の進相軸方向の屈折率であり、nzはフィルムの厚み方向の屈折率であり、dはフィルムの厚さ(nm)である。
また、フィルム内のRtの変動や分布の幅は±10nm未満であることが好ましく、±8nm未満であることが好ましく、±5nm未満であることが好ましい。更に±3nm未満であることが好ましく、±1nm未満であることが好ましい。最も好ましくはRtの変動がないことである。
尚、リターデーション値(Ro)、(Rt)は自動複屈折率計を用いて測定することが出来る。例えば、KOBRA−21ADH(王子計測機器(株))を用いて、23℃、55%RHの環境下で、波長589nmで求めることが出来る。
また、遅相軸は長尺フィルムの幅手方向±1°若しくは長手方向±1°にあることが好ましい。より好ましくは幅手方向または長手方向に対してに±0.7°、更に好ましくは幅手方向または長手方向に対して±0.5°であり、特に好ましくは±0.1°である。
上記関係を満たすことは、表示画像において高い輝度を得ること、光漏れを抑制または防止することに寄与でき、カラー液晶表示装置においては忠実な色再現を得ることに寄与できる。
(寸法安定性)
本発明の偏光板保護フィルムb、cは、寸度安定性が23℃55%RHに24時間放置したフィルムの寸法を基準としたとき、80℃90%RHにおける寸法の変動値が±1.0%未満であることが好ましく、更に好ましくは0.5%未満であり、特に好ましくは0.1%未満である。
本発明の偏光板保護フィルムb、cは、寸度安定性が23℃55%RHに24時間放置したフィルムの寸法を基準としたとき、80℃90%RHにおける寸法の変動値が±1.0%未満であることが好ましく、更に好ましくは0.5%未満であり、特に好ましくは0.1%未満である。
(フィルム残留溶媒、水分量)
本発明の偏光板保護フィルムb、cは製膜工程で実質的に溶媒を使用することがないため、製膜後巻き取られたフィルムに含まれる残留有機溶媒量は安定して0.1質量%未満であり、これによって従来以上に安定した平面性とRtをもつ偏光板保護フィルムを提供することが可能である。特に100m以上の長尺の巻物においても安定した平面性とRtを持つ偏光板保護フィルムを提供することが可能となった。該偏光板保護フィルムは巻きの長さについては特に制限はなく、1500m、2500m、5000mであっても好ましく用いられる。
本発明の偏光板保護フィルムb、cは製膜工程で実質的に溶媒を使用することがないため、製膜後巻き取られたフィルムに含まれる残留有機溶媒量は安定して0.1質量%未満であり、これによって従来以上に安定した平面性とRtをもつ偏光板保護フィルムを提供することが可能である。特に100m以上の長尺の巻物においても安定した平面性とRtを持つ偏光板保護フィルムを提供することが可能となった。該偏光板保護フィルムは巻きの長さについては特に制限はなく、1500m、2500m、5000mであっても好ましく用いられる。
残留有機溶媒量は、ヘッドスペースガスクロ法により測定出来る。即ち、既知量の偏光板保護フィルムを密閉容器内で120℃で20分間加熱し、その密閉容器内の気相に含まれる有機溶媒をガスクロマトグラフにより定量する。この結果から残留有機溶媒量(%)を算出することが出来る。
また、フィルムが水分を含む場合は、更に偏光板保護フィルムに含まれている水分量(g)を別の方法で求め、前記の加熱処理前後の偏光板保護フィルムの質量差(g)から水分の質量(g)を差し引いて求めた値により、残留有機溶媒含有量(%)を求めることが出来る。
溶液流延法で作製された偏光板保護フィルムの残留有機溶媒量(%)を0.1質量%以下とすることは困難であり、その為には長い乾燥工程が必要であるが、この方法によれば安いコストで極めて低い残留有機溶媒含有量の偏光板保護フィルムを得ることが出来る。
フィルム構成材料を加熱溶融すると分解反応が著しくなり、この分解反応によって着色や劣化を伴うことがある。また、分解反応によって好ましくない揮発成分の発生が併発することもある。
(偏光板保護フィルムa、d)
偏光板保護フィルムa、dは、フィルムに用いられるポリマーが、セルロースエステル、シクロオレフィン系ポリマー、ポリカーボネート系ポリマー、ポリ乳酸系ポリマー及びポリエステル系ポリマーから選ばれる少なくとも1種であることが好ましい。偏光板保護フィルムの主成分がセルロースエステルの場合、該セルロースエステルがセルロースアセテート、セルロースアセテートプロピオネート及びセルロースアセテートブチレートから選択される少なくとも1種であることが好ましい。
偏光板保護フィルムa、dは、フィルムに用いられるポリマーが、セルロースエステル、シクロオレフィン系ポリマー、ポリカーボネート系ポリマー、ポリ乳酸系ポリマー及びポリエステル系ポリマーから選ばれる少なくとも1種であることが好ましい。偏光板保護フィルムの主成分がセルロースエステルの場合、該セルロースエステルがセルロースアセテート、セルロースアセテートプロピオネート及びセルロースアセテートブチレートから選択される少なくとも1種であることが好ましい。
偏光板保護フィルムa、dは同一でも異なっていてもよい。また、偏光板保護フィルムa、dは、偏光膜に貼合されている面とは反対の表面に下記機能性層が設けられていることも好ましい。
(セルロースエステルフィルム)
偏光板保護フィルムa、dのポリマーの主成分がセルロースエステルである場合は、前記偏光板保護フィルムb、cと同様なセルロースエステル、同様な添加剤を用いることが出来る。セルロースエステルフィルムの成形方法は格別な限定はなく、加熱溶融成形法、溶液流延法のいずれも用いることが出来る。フィルムの厚みは、通常5〜200μm、好ましくは10〜200μm、より好ましくは20〜100μmの範囲である。厚みが薄過ぎる場合は、積層時の取り扱いが困難となり、厚過ぎる場合は、積層後の乾燥時間が長くなって生産性が低下する。
偏光板保護フィルムa、dのポリマーの主成分がセルロースエステルである場合は、前記偏光板保護フィルムb、cと同様なセルロースエステル、同様な添加剤を用いることが出来る。セルロースエステルフィルムの成形方法は格別な限定はなく、加熱溶融成形法、溶液流延法のいずれも用いることが出来る。フィルムの厚みは、通常5〜200μm、好ましくは10〜200μm、より好ましくは20〜100μmの範囲である。厚みが薄過ぎる場合は、積層時の取り扱いが困難となり、厚過ぎる場合は、積層後の乾燥時間が長くなって生産性が低下する。
延伸倍率は、1.0〜2倍、好ましくは1.05〜1.5倍であり、この範囲で所望のリターデーションとなるようにすればよい。589nmにおける面内位相差値Roは0〜50nmであり、0〜20nmであることがより好ましい。また、厚み方向の位相差値Rtは−20〜50nmであり、−10〜20nmであることがより好ましい。
リターデーションは、延伸前のシートのリターデーションと延伸倍率、延伸温度、延伸配向フィルムの厚さにより制御することが出来る。延伸前のシートが一定の厚さの場合、延伸倍率が大きいフィルムほどリターデーションの絶対値が大きくなる傾向があるので、延伸倍率を変更することによって所望のリターデーションの延伸配向フィルムを得ることが出来る。
リターデーションのバラツキは小さいほど好ましく、セルロースエステルフィルムは、波長589nmのリターデーションのバラツキが通常±50nm以内、好ましくは±30nm以下、より好ましくは±20nm以下の小さなものである。
リターデーションの面内でのバラツキや厚さムラは、それらの小さな延伸前のシートを用いるほか、延伸時にシートに応力が均等にかかるようにすることにより、小さくすることが出来る。そのためには、均一な温度分布下、好ましくは±5℃以内、更に好ましくは±2℃以内、特に好ましくは±0.5℃以内に温度を制御した環境で延伸することが望ましい。
(機能性層)
上記偏光板保護フィルムa、d製造に際し、延伸の前及び/または後で帯電防止層、ハードコート層、反射防止層、易滑性層、易接着層、防眩層、バリアー層、光学補償層等の機能性層を塗設してもよい。特に、帯電防止層、ハードコート層、反射防止層、易接着層、防眩層及び光学補償層から選ばれる少なくとも1層を設けることが好ましい。この際、コロナ放電処理、プラズマ処理、薬液処理等の各種表面処理を必要に応じて施すことができる。
上記偏光板保護フィルムa、d製造に際し、延伸の前及び/または後で帯電防止層、ハードコート層、反射防止層、易滑性層、易接着層、防眩層、バリアー層、光学補償層等の機能性層を塗設してもよい。特に、帯電防止層、ハードコート層、反射防止層、易接着層、防眩層及び光学補償層から選ばれる少なくとも1層を設けることが好ましい。この際、コロナ放電処理、プラズマ処理、薬液処理等の各種表面処理を必要に応じて施すことができる。
(シクロオレフィン系ポリマーフィルム)
本発明に好ましく用いられるシクロオレフィン系ポリマーフィルムについて説明する。
本発明に好ましく用いられるシクロオレフィン系ポリマーフィルムについて説明する。
本発明に用いられるシクロオレフィン系ポリマーは脂環式構造を含有する重合体ポリマーからなるものである。
好ましいシクロオレフィン系ポリマーは、環状オレフィンを重合又は共重合したポリマーである。環状オレフィンとしては、ノルボルネン、ジシクロペンタジエン、テトラシクロドデセン、エチルテトラシクロドデセン、エチリデンテトラシクロドデセン、テトラシクロ〔7.4.0.110,13.02,7〕トリデカ−2,4,6,11−テトラエンなどの多環構造の不飽和炭化水素及びその誘導体;シクロブテン、シクロペンテン、シクロヘキセン、3,4−ジメチルシクロペンテン、3−メチルシクロヘキセン、2−(2−メチルブチル)−1−シクロヘキセン、シクロオクテン、3a,5,6,7a−テトラヒドロ−4,7−メタノ−1H−インデン、シクロヘプテン、シクロペンタジエン、シクロヘキサジエンなどの単環構造の不飽和炭化水素及びその誘導体等が挙げられる。これら環状オレフィンには置換基として極性基を有していてもよい。極性基としては、ヒドロキシル基、カルボキシル基、アルコキシル基、エポキシ基、グリシジル基、オキシカルボニル基、カルボニル基、アミノ基、エステル基、カルボン酸無水物基などが挙げられ、特に、エステル基、カルボキシル基又はカルボン酸無水物基が好適である。
好ましいシクロオレフィンポリマーは、環状オレフィン以外の単量体を付加共重合したものであってもよい。付加共重合可能な単量体としては、エチレン、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテンなどのエチレンまたはα−オレフィン;1,4−ヘキサジエン、4−メチル−1,4−ヘキサジエン、5−メチル−1,4−ヘキサジエン、1,7−オクタジエンなどのジエン等が挙げられる。
環状オレフィンは、付加重合反応或いはメタセシス開環重合反応によって得られる。重合は触媒の存在下で行われる。付加重合用触媒として、例えば、バナジウム化合物と有機アルミニウム化合物とからなる重合触媒などが挙げられる。開環重合用触媒として、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム、白金などの金属のハロゲン化物、硝酸塩またはアセチルアセトン化合物と、還元剤とからなる重合触媒;或いは、チタン、バナジウム、ジルコニウム、タングステン、モリブデンなどの金属のハロゲン化物またはアセチルアセトン化合物と、有機アルミニウム化合物とからなる重合触媒などが挙げられる。重合温度、圧力等は特に限定されないが、通常−50℃〜100℃の重合温度、0〜490N/cm2の重合圧力で重合させる。
本発明に用いられるシクロオレフィン系ポリマーは、環状オレフィンを重合又は共重合させた後、水素添加反応させて、分子中の不飽和結合を飽和結合に変えたものであることが好ましい。水素添加反応は、公知の水素化触媒の存在下で、水素を吹き込んで行う。水
素化触媒としては、酢酸コバルト/トリエチルアルミニウム、ニッケルアセチルアセトナート/トリイソブチルアルミニウム、チタノセンジクロリド/n−ブチルリチウム、ジルコノセンジクロリド/sec−ブチルリチウム、テトラブトキシチタネート/ジメチルマグネシウムの如き遷移金属化合物/アルキル金属化合物の組み合わせからなる均一系触媒;ニッケル、パラジウム、白金などの不均一系金属触媒;ニッケル/シリカ、ニッケル/けい藻土、ニッケル/アルミナ、パラジウム/カーボン、パラジウム/シリカ、パラジウム/けい藻土、パラジウム/アルミナの如き金属触媒を担体に担持してなる不均一系固体担持触媒などが挙げられる。
素化触媒としては、酢酸コバルト/トリエチルアルミニウム、ニッケルアセチルアセトナート/トリイソブチルアルミニウム、チタノセンジクロリド/n−ブチルリチウム、ジルコノセンジクロリド/sec−ブチルリチウム、テトラブトキシチタネート/ジメチルマグネシウムの如き遷移金属化合物/アルキル金属化合物の組み合わせからなる均一系触媒;ニッケル、パラジウム、白金などの不均一系金属触媒;ニッケル/シリカ、ニッケル/けい藻土、ニッケル/アルミナ、パラジウム/カーボン、パラジウム/シリカ、パラジウム/けい藻土、パラジウム/アルミナの如き金属触媒を担体に担持してなる不均一系固体担持触媒などが挙げられる。
或いは、シクロオレフィン系ポリマーとして、下記のノルボルネン系ポリマーも挙げられる。ノルボルネン系ポリマーは、ノルボルネン骨格を繰り返し単位として有していることが好ましく、その具体例としては、特開昭62−252406号公報、特開昭62−252407号公報、特開平2−133413号公報、特開昭63−145324号公報、特開昭63−264626号公報、特開平1−240517号公報、特公昭57−8815号公報、特開平5−39403号公報、特開平5−43663号公報、特開平5−43834号公報、特開平5−70655号公報、特開平5−279554号公報、特開平6−206985号公報、特開平7−62028号公報、特開平8−176411号公報、特開平9−241484号公報等に記載されたものが好ましく利用できるが、これらに限定されるものではない。また、これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
本発明においては、前記ノルボルネン系ポリマーの中でも、下記構造式(I)〜(IV)のいずれかで表される繰り返し単位を有するものが好ましい。
前記構造式(I)〜(IV)中、A、B、C及びDは、各々独立して、水素原子又は1価の有機基を表す。
また、前記ノルボルネン系ポリマーの中でも、下記構造式(V)または(VI)で表される化合物の少なくとも1種と、これと共重合可能な不飽和環状化合物とをメタセシス重合して得られる重合体を水素添加して得られる水添重合体も好ましい。
前記構造式中、A、B、C及びDは、各々独立して、水素原子又は1価の有機基を表す。
ここで、上記A、B、C及びDは特に限定されないが、好ましくは水素原子、ハロゲン原子、一価の有機基、又は、少なくとも2価の連結基を介して有機基が連結されてもよく、これらは同じであっても異なっていてもよい。又、AまたはBとCまたはDは単環または多環構造を形成してもよい。ここで、上記少なくとも2価の連結基とは、酸素原子、イオウ原子、窒素原子に代表されるヘテロ原子を含み、例えばエーテル、エステル、カルボニル、ウレタン、アミド、チオエーテル等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。又、上記連結基を介し、上記有機基は更に置換されてもよい。
また、ノルボルネン系モノマーと共重合可能なその他のモノマーとしては、例えば、エチレン、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテン、1−デセン、1−ドデセン、1−テトラデセン、1−ヘキサデセン、1−オクタデセン、1−エイコセンなどの炭素数2〜20のα−オレフィン、及びこれらの誘導体;シクロブテン、シクロペンテン、シクロヘキセン、シクロオクテン、3a,5,6,7a−テトラヒドロ−4,7−メタノ−1H−インデンなどのシクロオレフィン、及びこれらの誘導体;1、4−ヘキサジエン、4−メチル−1,4−ヘキサジエン、5−メチル−1,4−ヘキサジエン、1,7−オクタジエンなどの非共役ジエン;などが用いられる。これらの中でも、α−オレフィン、特にエチレンが好ましい。
これらの、ノルボルネン系モノマーと共重合可能なその他のモノマーは、それぞれ単独で、或いは2種以上を組み合わせて使用することが出来る。ノルボルネン系モノマーとこれと共重合可能なその他のモノマーとを付加共重合する場合は、付加共重合体中のノルボルネン系モノマー由来の構造単位と共重合可能なその他のモノマー由来の構造単位との割合が、質量比で通常30:70〜99:1、好ましくは50:50〜97:3、より好ましくは70:30〜95:5の範囲となるように適宜選択される。
合成したポリマーの分子鎖中に残留する不飽和結合を水素添加反応により飽和させる場合には、耐光劣化や耐候劣化性などの観点から、水素添加率を90%以上、好ましくは95%以上、特に好ましくは99%以上とする。
このほか、本発明で用いられるシクロオレフィン系ポリマーとしては、特開平5−2108号公報段落番号[0014]〜[0019]記載の熱可塑性飽和ノルボルネン系ポリマー、特開2001−277430号公報段落番号[0015]〜[0031]記載の熱可塑性ノルボルネン系ポリマー、特開2003−14901号公報段落番号[0008]〜[0045]記載の熱可塑性ノルボルネン系ポリマー、特開2003−139950号公報段落番号[0014]〜[0028]記載のノルボルネン系ポリマー組成物、特開2003−161832号公報段落番号[0029]〜[0037]記載のノルボルネン系ポリマー、特開2003−195268号公報段落番号[0027]〜[0036]記載のノルボルネン系ポリマー、特開2003−211589号公報段落番号[0009]〜[0023]脂環式構造含有重合体ポリマー、特開2003−211588号公報段落番号[0008]〜[0024]記載のノルボルネン系重合体ポリマー若しくはビニル脂環式炭化水素重合体ポリマーなどが挙げられる。
具体的には、日本ゼオン(株)製ゼオネックス、ゼオノア、JSR(株)製アートン、三井化学(株)製アペル(APL8008T、APL6509T、APL6013T、APL5014DP、APL6015T)などが好ましく用いられる。
本発明で使用されるシクロオレフィ系ポリマーの分子量は、使用目的に応じて適宜選択されるが、シクロヘキサン溶液(重合体ポリマーが溶解しない場合はトルエン溶液)のゲル・パーミエーション・クロマトグラフ法で測定したポリイソプレンまたはポリスチレン換算の重量平均分子量で、通常、5000〜500000、好ましくは8000〜200000、より好ましくは10000〜100000の範囲であるときに、成形体の機械的強度、及び成形加工性とが高度にバランスされて好適である。
シクロオレフィン系ポリマーフィルムは、必要に応じて、プラスチックフィルムに一般的に配合することが出来る添加剤を含有していてもよい。そのような添加剤としては、酸化防止剤、熱安定剤、耐光安定剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、滑剤、可塑剤、及び充填剤などが挙げられ、その含有量は本発明の目的を損ねない範囲で選択することが出来る。
シクロオレフィン系ポリマーフィルムの成形方法は格別な限定はなく、加熱溶融成形法、溶液流延法のいずれも用いることが出来る。加熱溶融成形法は、更に詳細に、押し出し成形法、プレス成形法、インフレーション成形法、射出成形法、ブロー成形法、延伸成形法などに分類できるが、これらの方法の中でも、機械強度、表面精度等に優れたフィルムを得るためには、押し出し成形法、インフレーション成形法、及びプレス成形法が好ましく、押し出し成形法が最も好ましい。成形条件は、使用目的や成形方法により適宜選択されるが、加熱溶融成形法による場合は、シリンダー温度が、通常150〜400℃、好ましくは200〜350℃、より好ましくは230〜330℃の範囲で適宜設定される。ポリマー温度が過度に低いと流動性が悪化し、フィルムにヒケやひずみを生じ、ポリマー温度が過度に高いとポリマーの熱分解によるボイドやシルバーストリークが発生したり、フィルムが黄変するなどの成形不良が発生するおそれがある。フィルムの厚みは、通常5〜300μm、好ましくは10〜200μm、より好ましくは20〜100μmの範囲である。厚みが薄過ぎる場合は、積層時の取り扱いが困難となり、厚過ぎる場合は、積層後の乾燥時間が長くなって生産性が低下する。
シクロオレフィン系ポリマーフィルムは、その表面の濡れ張力が、好ましくは40mN/m以上、より好ましくは50mN/m以上、更に好ましくは55mN/m以上である。表面の濡れ張力が上記範囲にあると、フィルムと偏光膜との接着強度が向上する。表面の濡れ張力を調整するために、例えば、コロナ放電処理、オゾンの吹き付け、紫外線照射、火炎処理、化学薬品処理、その他公知の表面処理を施すことが出来る。
延伸前のシートは厚さが50〜500μm程度の厚さが必要であり、厚さムラは小さいほど好ましく、全面において±8%以内、好ましくは±6%以内、より好ましくは±4%以内である。
上記シクロオレフィン系ポリマーフィルムを本発明の偏光板保護フィルムにするには、前述した偏光板保護フィルムb、cと同様な製造法により得ることが出来る。
延伸倍率は、1.1〜10倍、好ましくは1.3〜8倍であり、この範囲で所望のリターデーションとなるようにすればよい。延伸倍率が低過ぎるとリターデーションの絶対値が上がらずに所定の値とならず、高過ぎると破断することもある。
この様にして得たフィルムは、延伸により分子が配向されて、所望の大きさのリターデーションを持たせることが出来る。本発明において589nmにおける面内位相差値Roは0〜20nmであり、0〜10nmであることがより好ましい。また、厚み方向の位相差値Rtは−20〜50nmであり、−10〜20nmであることがより好ましい。
リターデーションは、延伸前のシートのリターデーションと延伸倍率、延伸温度、延伸配向フィルムの厚さにより制御することが出来る。延伸前のシートが一定の厚さの場合、延伸倍率が大きいフィルムほどリターデーションの絶対値が大きくなる傾向があるので、延伸倍率を変更することによって所望のリターデーションの延伸配向フィルムを得ることが出来る。
リターデーションのバラツキは小さいほど好ましく、本発明に係るシクロオレフィンポリマーフィルムは、波長589nmのリターデーションのバラツキが通常±50nm以内、好ましくは±30nm以下、より好ましくは±20nm以下の小さなものである。
リターデーションの面内でのバラツキや厚さムラは、それらの小さな延伸前のシートを用いるほか、延伸時にシートに応力が均等にかかるようにすることにより、小さくすることが出来る。そのためには、均一な温度分布下、好ましくは±5℃以内、更に好ましくは±2℃以内、特に好ましくは±0.5℃以内に温度を制御した環境で延伸することが望ましい。
(ポリカーボネート系ポリマーフィルム)
ポリカーボネート系ポリマーフィルムを作製するのに用いられるポリカーボネート系ポリマーとしては種々があり、化学的性質及び物性の点から芳香族ポリカーボネートが好ましく、特にビスフェノールA系ポリカーボネートが好ましい。その中でも更に好ましくはビスフェノールAにベンゼン環、シクロヘキサン環、叉は脂肪族炭化水素基などを導入したビスフェノールA誘導体を用いたものが挙げられるが、特に中央炭素に対して非対称にこれらの基が導入された誘導体を用いて得られた、単位分子内の異方性を減少させた構造のポリカーボネートが好ましい。例えばビスフェノールAの中央炭素の2個のメチル基をベンゼン環に置き換えたもの、ビスフェノールAのそれぞれのベンゼン環の一の水素をメチル基やフェニル基などで中央炭素に対し非対称に置換したものを用いて得られるポリカーボネートが好ましい。
ポリカーボネート系ポリマーフィルムを作製するのに用いられるポリカーボネート系ポリマーとしては種々があり、化学的性質及び物性の点から芳香族ポリカーボネートが好ましく、特にビスフェノールA系ポリカーボネートが好ましい。その中でも更に好ましくはビスフェノールAにベンゼン環、シクロヘキサン環、叉は脂肪族炭化水素基などを導入したビスフェノールA誘導体を用いたものが挙げられるが、特に中央炭素に対して非対称にこれらの基が導入された誘導体を用いて得られた、単位分子内の異方性を減少させた構造のポリカーボネートが好ましい。例えばビスフェノールAの中央炭素の2個のメチル基をベンゼン環に置き換えたもの、ビスフェノールAのそれぞれのベンゼン環の一の水素をメチル基やフェニル基などで中央炭素に対し非対称に置換したものを用いて得られるポリカーボネートが好ましい。
具体的には、4,4′−ジヒドロキシジフェニルアルカンまたはこれらのハロゲン置換体からホスゲン法またはエステル交換法によって得られるものであり、例えば4,4′−ジヒドロキシジフェニルメタン、4,4′−ジヒドロキシジフェニルエタン、4,4′−ジヒドロキシジフェニルブタン等をあげることができる。
本発明に使用されるポリカーボネートポリマーよりなる偏光板保護フィルムはポリスチレン系ポリマーあるいはメチルメタクリレート系ポリマーあるいはセルロースアセテート系ポリマー等の透明ポリマーと混合して使用しても良いし、またセルロースアセテート系フィルムの少なくとも一方の面にポリカーボネートポリマーを積層してもよい。本発明において好ましく使用できるポリカーボネート系フィルムの作製方法は特に限定されるものではない。すなわち溶融押出法によるフィルム、溶媒キャスト法によるフィルム、カレンダー法によるフィルムなどのいずれを使用してもよい。本発明においては1軸延伸あるいは2軸延伸のどちらかを使用し、偏光板保護フィルムb、cで説明した延伸工程を含む製造法により、歪みの少ないポリカーボネート系フィルムが得られる。
本発明において好ましく使用されるポリカーボネート系フィルムはガラス転移点(Tg)が110℃以上であって、吸水率(23℃水中、24時間の条件で測定した値)が0.3%以下のものを使用するのがよい。より好ましくはTgが120℃以上であって、吸水率が0.2%以下のものを使用することが好ましい。
(ポリエステル系ポリマーフィルム)
本発明に好ましく用いることの出来るポリエステル系ポリマーフィルムを構成するポリエステルとしては、特に限定されるものではないが、ジカルボン酸成分とジオール成分を主要な構成成分とするフィルム形成性を有するポリエステルである。
本発明に好ましく用いることの出来るポリエステル系ポリマーフィルムを構成するポリエステルとしては、特に限定されるものではないが、ジカルボン酸成分とジオール成分を主要な構成成分とするフィルム形成性を有するポリエステルである。
主要な構成成分のジカルボン酸成分としては、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、2,7−ナフタレンジカルボン酸、ジフェニルスルホンジカルボン酸、ジフェニルエーテルジカルボン酸、ジフェニルエタンジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、ジフェニルジカルボン酸、ジフェニルチオエーテルジカルボン酸、ジフェニルケトンジカルボン酸、フェニルインダンジカルボン酸などを挙げることが出来る。また、ジオール成分としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、テトラメチレングリコール、シクロヘキサンジメタノール、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシエトキシフェニル)プロパン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホン、ビスフェノールフルオレンジヒドロキシエチルエーテル、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ハイドロキノン、シクロヘキサンジオールなどを挙げることが出来る。
これらを主要な構成成分とするポリエステルの中でも透明性、機械的強度、寸法安定性などの点から、ジカルボン酸成分として、テレフタル酸及び/または2,6−ナフタレンジカルボン酸、ジオール成分として、エチレングリコール及び/または1,4−シクロヘキサンジメタノールを主要な構成成分とするポリエステルが好ましい。中でも、ポリエチレンテレフタレートまたはポリエチレン−2,6−ナフタレートを主要な構成成分とするポリエステルや、テレフタル酸と2,6−ナフタレンジカルボン酸とエチレングリコールからなる共重合ポリエステル、及びこれらのポリエステルの二種以上の混合物を主要な構成成分とするポリエステルが好ましい。
本発明に用いられるポリエステル系ポリマーフィルムを構成するポリエステルは、本発
明の効果を阻害しない範囲であれば、さらに他の共重合成分が共重合されていても良いし、他のポリエステルが混合されていても良い。これらの例としては、先に挙げたジカルボン酸成分やジオール成分、またはそれらから成るポリエステルを挙げることが出来る。
明の効果を阻害しない範囲であれば、さらに他の共重合成分が共重合されていても良いし、他のポリエステルが混合されていても良い。これらの例としては、先に挙げたジカルボン酸成分やジオール成分、またはそれらから成るポリエステルを挙げることが出来る。
またフィルムの耐熱性を向上する目的では、ビスフェノール系化合物、ナフタレン環またはシクロヘキサン環を有する化合物を共重合することが出来る。これらの共重合割合としては、ポリエステルを構成する二官能性ジカルボン酸を基準として、1〜20モル%が好ましい。
本発明において好ましく使用できるポリエステル系ポリマーフィルムの作製方法は溶液流延法、溶融流延法の何れでもよい。本発明においては1軸延伸あるいは2軸延伸のどちらかを使用し、偏光板保護フィルムb、cで説明した延伸工程を含む製造法により、歪みの少ないポリエステル系ポリマーフィルムが得られる。
(ポリ乳酸系ポリマーフィルム)
〔ポリ乳酸系ポリマー〕
本発明の偏光板保護フィルムa、dの支持体として好ましく用いられるポリ乳酸系ポリマーは、ポリ乳酸、乳酸とヒドロキシカルボン酸等の共重合可能な多官能性化合物とのコポリマー、乳酸及び多価アルコールと多価カルボン酸のコポリマー、及びそれらの混合物を包含する。これらのポリ乳酸系ポリマーのうち、ホモポリマーであるポリ乳酸が好ましく、L−ポリ乳酸がより好ましい。
〔ポリ乳酸系ポリマー〕
本発明の偏光板保護フィルムa、dの支持体として好ましく用いられるポリ乳酸系ポリマーは、ポリ乳酸、乳酸とヒドロキシカルボン酸等の共重合可能な多官能性化合物とのコポリマー、乳酸及び多価アルコールと多価カルボン酸のコポリマー、及びそれらの混合物を包含する。これらのポリ乳酸系ポリマーのうち、ホモポリマーであるポリ乳酸が好ましく、L−ポリ乳酸がより好ましい。
また、混合物の場合、相溶化剤を含有してもよい。ポリ乳酸系ポリマーがコポリマーの場合、コポリマーの配列の様式はランダム共重合体、交替共重合体、ブロック共重合体、グラフト共重合体の何れでもよい。さらに、これらは少なくとも一部がキシリレンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネート等の多価イソシアネートやセルロース、アセチルセルロースやエチルセルロース等の多糖類等の架橋剤で架橋されたものでもよく、少なくとも一部が線状、環状、分岐状、星状、三次元網目構造等のいずれの構造をとっていてもよく何ら制限されない。
〔乳酸〕
ポリ乳酸系ポリマーの原料となる乳酸は、L−乳酸、D−乳酸、DL−乳酸、またはそれらの混合物が挙げられ、乳酸の環状2量体であるラクチドをポリマーの原料として使用する場合には、L−ラクチド、D−ラクチド、メソ−ラクチド、またはそれらの混合物が挙げられる。
ポリ乳酸系ポリマーの原料となる乳酸は、L−乳酸、D−乳酸、DL−乳酸、またはそれらの混合物が挙げられ、乳酸の環状2量体であるラクチドをポリマーの原料として使用する場合には、L−ラクチド、D−ラクチド、メソ−ラクチド、またはそれらの混合物が挙げられる。
これらの光学異性体原料を種々に組み合わせて、また反応条件により、所望の光学純度を有する乳酸と乳酸以外の(共)重合可能な多官能性化合物との共重合体を重合することができるが、異性体含有量は、0〜10質量%が好ましく、0〜5質量%がより好ましく、0〜2質量%がさらに好ましい。例えば、乳酸がL−乳酸である場合、D−乳酸の含有量は0〜10質量%が好ましく、0〜5質量%がより好ましく、0〜2質量%がさらに好ましい。
〔共重合可能な多官能性化合物〕
共重合可能な多官能性化合物としては、例えば、グリコール酸、ジメチルグリコール酸、2−ヒドロキシ酪酸、3−ヒドロキシ酪酸、4−ヒドロキシ酪酸、2−ヒドロキシプロパン酸、3−ヒドロキシプロパン酸、2−ヒドロキシ吉草酸、3−ヒドロキシ吉草酸、4−ヒドロキシ吉草酸、5−ヒドロキシ吉草酸、2−ヒドロキシカプロン酸、3−ヒドロキシカプロン酸、4−ヒドロキシカプロン酸、5−ヒドロキシカプロン酸、6−ヒドロキシカプロン酸、6−ヒドロキシメチルカプロン酸、マンデル酸等のヒドロキシカルボン酸;グリコリド、β−メチル−δ−バレロラクトン、γ−バレロラクトン、ε−カプロラクトン等の環状エステル;シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸、テレフタル酸等の多価カルボン酸、及びこれらの無水物;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、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2,3−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,9−ノナンジオール、ネオペンチルグリコール、テトラメチレングリコール、1,4−ヘキサンジメタノール等の多価アルコール;セルロース等の多糖類、α−アミノ酸等のアミノカルボン酸等を挙げることができる。これらの共重合可能な多官能性化合物は、一種類または二種類以上の混合物であってもよく、不斉炭素を有する場合、L体、D体、及びその任意の割合の混合物であってもよい。
共重合可能な多官能性化合物としては、例えば、グリコール酸、ジメチルグリコール酸、2−ヒドロキシ酪酸、3−ヒドロキシ酪酸、4−ヒドロキシ酪酸、2−ヒドロキシプロパン酸、3−ヒドロキシプロパン酸、2−ヒドロキシ吉草酸、3−ヒドロキシ吉草酸、4−ヒドロキシ吉草酸、5−ヒドロキシ吉草酸、2−ヒドロキシカプロン酸、3−ヒドロキシカプロン酸、4−ヒドロキシカプロン酸、5−ヒドロキシカプロン酸、6−ヒドロキシカプロン酸、6−ヒドロキシメチルカプロン酸、マンデル酸等のヒドロキシカルボン酸;グリコリド、β−メチル−δ−バレロラクトン、γ−バレロラクトン、ε−カプロラクトン等の環状エステル;シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸、テレフタル酸等の多価カルボン酸、及びこれらの無水物;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、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2,3−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,9−ノナンジオール、ネオペンチルグリコール、テトラメチレングリコール、1,4−ヘキサンジメタノール等の多価アルコール;セルロース等の多糖類、α−アミノ酸等のアミノカルボン酸等を挙げることができる。これらの共重合可能な多官能性化合物は、一種類または二種類以上の混合物であってもよく、不斉炭素を有する場合、L体、D体、及びその任意の割合の混合物であってもよい。
〔ポリ乳酸系ポリマーの製造方法〕
本発明において使用するポリ乳酸系ポリマーの製造方法は特に限定されないが、例えば、特開昭59−96123号公報、特開平7−33861号公報等に記載されている。例えば、乳酸を直接脱水縮合して得る方法、または米国特許第4,057,357号明細書、Polymer Bulletin,14巻,491〜495頁(1985年)、Makromol.Chem.,187巻,1611〜1628頁(1986年)等に記載されている乳酸の環状二量体であるラクチドを用いて開環重合させる方法等により製造することができる。開始剤として、支持体上の官能基を用いて重合することができる。
本発明において使用するポリ乳酸系ポリマーの製造方法は特に限定されないが、例えば、特開昭59−96123号公報、特開平7−33861号公報等に記載されている。例えば、乳酸を直接脱水縮合して得る方法、または米国特許第4,057,357号明細書、Polymer Bulletin,14巻,491〜495頁(1985年)、Makromol.Chem.,187巻,1611〜1628頁(1986年)等に記載されている乳酸の環状二量体であるラクチドを用いて開環重合させる方法等により製造することができる。開始剤として、支持体上の官能基を用いて重合することができる。
本発明において使用するポリ乳酸系ポリマーの重量平均分子量(Mw)は、特に制限されないが、1万〜1000万が好ましく、3万〜300万がより好ましく、5万〜100万がさらに好ましい。本発明で使用するポリ乳酸系ポリマーの重量平均分子量(Mw)及び分子量分布(Mw/Mn)は、原料の種類、溶媒の種類、触媒の種類及び量、反応温度、反応時間、反応系の脱水の程度等の反応条件を適宜選択することにより所望のものに制御することができる。
本発明でポリ乳酸系ポリマーには、紫外線吸収剤、可塑剤または微粒子を添加することが好ましい。
本発明において好ましく使用できるポリ乳酸系ポリマーフィルムの作製方法は、溶液流延法、溶融流延法のいずれでもよい。本発明においては1軸延伸あるいは2軸延伸のどちらかを使用し、偏光板保護フィルムb、cで説明した延伸工程を含む製造法により、歪みの少ないポリ乳酸系ポリマーフィルムが得られる。
(偏光板)
本発明の偏光板は、一般的な方法で作製することが出来る。本発明に係る偏光板保護フィルムa、b、c、dの裏面側をアルカリ鹸化処理し、沃素溶液中に浸漬延伸して作製した偏光膜の少なくとも一方の面に、完全鹸化型ポリビニルアルコール水溶液を用いて貼り合わせることが好ましい。本発明に係る偏光板保護フィルムb、cの偏光膜を介してもう一方の面には偏光板保護フィルムa、dが用いられるが、偏光板保護フィルムa、dとしては、市販のセルロースエステルフィルム(例えば、コニカミノルタタック KC8UX、KC4UX、KC5UX、KC8UCR3、KC8UCR4、KC8UY、KC4UY、KC12UR、KC8UCR−3、KC8UCR−4、KC8UCR−5、KC8UY−HA、KC8UX−RHA、KC8UX−RHA−N、以上、コニカミノルタオプト(株)製)等を用いてもよい。
本発明の偏光板は、一般的な方法で作製することが出来る。本発明に係る偏光板保護フィルムa、b、c、dの裏面側をアルカリ鹸化処理し、沃素溶液中に浸漬延伸して作製した偏光膜の少なくとも一方の面に、完全鹸化型ポリビニルアルコール水溶液を用いて貼り合わせることが好ましい。本発明に係る偏光板保護フィルムb、cの偏光膜を介してもう一方の面には偏光板保護フィルムa、dが用いられるが、偏光板保護フィルムa、dとしては、市販のセルロースエステルフィルム(例えば、コニカミノルタタック KC8UX、KC4UX、KC5UX、KC8UCR3、KC8UCR4、KC8UY、KC4UY、KC12UR、KC8UCR−3、KC8UCR−4、KC8UCR−5、KC8UY−HA、KC8UX−RHA、KC8UX−RHA−N、以上、コニカミノルタオプト(株)製)等を用いてもよい。
偏光板の主たる構成要素である偏光膜とは、一定方向の偏波面の光だけを通す素子であり、現在知られている代表的な偏光膜は、ポリビニルアルコール系偏光フィルムで、これはポリビニルアルコール系フィルムにヨウ素を染色させたものと二色性染料を染色させたものがある。偏光膜は、ポリビニルアルコール水溶液を製膜し、これを一軸延伸させて染色するか、染色した後一軸延伸してから、好ましくはホウ素化合物で耐久性処理を行ったものが用いられている。該偏光膜の面上に、本発明に係る偏光板保護フィルムの片面を貼り合わせて偏光板を形成する。好ましくは完全鹸化ポリビニルアルコール等を主成分とする水系の接着剤によって貼り合わせる。
(表示装置)
本発明の偏光板を液晶表示装置に組み込むことによって、種々の視認性に優れた液晶表示装置を作製することが出来る。本発明の偏光板は反射型、透過型、半透過型LCD或いはTN型、STN型、OCB型、HAN型、VA型(PVA型、MVA型)、IPS型等の各種駆動方式のLCDで好ましく用いられる。特に画面が30型以上、特に30型〜54型の大画面の表示装置では、画面周辺部での白抜けなどもなく、その効果が長期間維持され、MVA型液晶表示装置では顕著な効果が認められる。特に、色むら、ぎらつきや波打ちムラが少なく、長時間の鑑賞でも目が疲れないという効果があった。
本発明の偏光板を液晶表示装置に組み込むことによって、種々の視認性に優れた液晶表示装置を作製することが出来る。本発明の偏光板は反射型、透過型、半透過型LCD或いはTN型、STN型、OCB型、HAN型、VA型(PVA型、MVA型)、IPS型等の各種駆動方式のLCDで好ましく用いられる。特に画面が30型以上、特に30型〜54型の大画面の表示装置では、画面周辺部での白抜けなどもなく、その効果が長期間維持され、MVA型液晶表示装置では顕著な効果が認められる。特に、色むら、ぎらつきや波打ちムラが少なく、長時間の鑑賞でも目が疲れないという効果があった。
以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
《用いる素材》
〈セルロースエステル〉
C−1:セルロースアセテートプロピオネート、アセチル置換度1.9、プロピオニル基置換度0.7、分子量Mn=70000、分子量Mw=200000、Mw/Mn=2.9
〈可塑剤〉
P−1:トリメチロールプロパントリベンゾエート
〈ヒンダードフェノール化合物〉
S−1:2−t−ブチル−6−(3−t−ブチル−2−ヒドロキシ−5−メチルベンジル)−4−メチルフェニルアクリレート、2,4−ジ−t−アミル−6−(1−(3,5−ジ−t−アミル−2−ヒドロキシフェニル)エチル)フェニルアクリレート
S−2:オクタデシル−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、2,2′−メチレン−ビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)
S−3:トリエチレングリコール−ビス(3−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオネート)
〈その他の添加剤〉
S−4:スミライザーBP76(住友化学工業社製)、フェノール系安定剤
S−5:GSY−P101(堺化学工業社製)、リン系安定剤
〈紫外線吸収剤〉
V−1:LA31(旭電化社製、重量平均分子量:486、380nmにおけるモル吸光係数=6780)
〈シクロオレフィン系樹脂〉
窒素雰囲気下、脱水したシクロヘキサン500部に、1−ヘキセン1.2部、ジブチルエーテル0.15部、トリイソブチルアルミニウム0.30部を室温で反応器に入れ混合した後、45℃に保ちながら、トリシクロ[4.3.0.12,5]デカ−3,7−ジエン(ジシクロペンタジエン、以下、DCPと略記)20部、1,4−メタノ−1,4,4a,9a−テトラヒドロフルオレン(以下、MTFと略記)140部、及び8−メチル−テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−ドデカ−3−エン(以下、MTDと略記)40部からなるノルボルネン系モノマー混合物と、六塩化タングステン(0.7%トルエン溶液)40部とを、2時間かけて連続的に添加し重合した。重合溶液にブチルグリシジルエーテル1.06部とイソプロピルアルコール0.52部を加えて重合触媒を不活性化し重合反応を停止させた。
〈セルロースエステル〉
C−1:セルロースアセテートプロピオネート、アセチル置換度1.9、プロピオニル基置換度0.7、分子量Mn=70000、分子量Mw=200000、Mw/Mn=2.9
〈可塑剤〉
P−1:トリメチロールプロパントリベンゾエート
〈ヒンダードフェノール化合物〉
S−1:2−t−ブチル−6−(3−t−ブチル−2−ヒドロキシ−5−メチルベンジル)−4−メチルフェニルアクリレート、2,4−ジ−t−アミル−6−(1−(3,5−ジ−t−アミル−2−ヒドロキシフェニル)エチル)フェニルアクリレート
S−2:オクタデシル−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、2,2′−メチレン−ビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)
S−3:トリエチレングリコール−ビス(3−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオネート)
〈その他の添加剤〉
S−4:スミライザーBP76(住友化学工業社製)、フェノール系安定剤
S−5:GSY−P101(堺化学工業社製)、リン系安定剤
〈紫外線吸収剤〉
V−1:LA31(旭電化社製、重量平均分子量:486、380nmにおけるモル吸光係数=6780)
〈シクロオレフィン系樹脂〉
窒素雰囲気下、脱水したシクロヘキサン500部に、1−ヘキセン1.2部、ジブチルエーテル0.15部、トリイソブチルアルミニウム0.30部を室温で反応器に入れ混合した後、45℃に保ちながら、トリシクロ[4.3.0.12,5]デカ−3,7−ジエン(ジシクロペンタジエン、以下、DCPと略記)20部、1,4−メタノ−1,4,4a,9a−テトラヒドロフルオレン(以下、MTFと略記)140部、及び8−メチル−テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−ドデカ−3−エン(以下、MTDと略記)40部からなるノルボルネン系モノマー混合物と、六塩化タングステン(0.7%トルエン溶液)40部とを、2時間かけて連続的に添加し重合した。重合溶液にブチルグリシジルエーテル1.06部とイソプロピルアルコール0.52部を加えて重合触媒を不活性化し重合反応を停止させた。
次いで、得られた開環重合体を含有する反応溶液100部に対して、シクロヘキサン270部を加え、更に水素化触媒としてニッケル−アルミナ触媒(日揮化学社製)5部を加え、水素により5MPaに加圧して撹拌しながら温度200℃まで加温した後、4時間反応させ、DCP/MTF/MTD開環重合体水素化ポリマーを20%含有する反応溶液を得た。濾過により水素化触媒を除去した後、軟質重合体(クラレ社製;セプトン2002)、及び酸化防止剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製;イルガノックス1010)を、得られた溶液にそれぞれ添加して溶解させた(いずれも重合体100部あたり0.1部)。次いで、溶液から、溶媒であるシクロヘキサン及びその他の揮発成分を、円筒型濃縮乾燥器(日立製作所製)を用いて除去し、水素化ポリマーを溶融状態で押出機からストランド状に押出し、冷却後ペレット化して回収した。重合体中の各ノルボルネン系モノマーの共重合比率を、重合後の溶液中の残留ノルボルネン類組成(ガスクロマトグラフィー法による)から計算したところ、DCP/MTF/MTD=10/70/20でほぼ仕込組成に等しかった。この開環重合体水素添加物の重量平均分子量(Mw)は31,000、分子量分布(Mw/Mn)は2.5、水素添加率は99.9%、Tgは134℃であった。
得られた開環重合体水素添加物のペレットを、空気を流通させた熱風乾燥器を用いて70℃で2時間乾燥して水分を除去した。
〈ポリカーボネート系樹脂〉
粘度平均分子量4万、ビスフェノールA型ポリカーボネート樹脂を使用。
粘度平均分子量4万、ビスフェノールA型ポリカーボネート樹脂を使用。
〈ポリエステル系樹脂〉
(ポリエステルの合成)
テレフタル酸ジメチル100質量部、エチレングリコール64質量部に酢酸カルシウム水和物0.1質量部を添加し、常法によりエステル交換反応を行なった。得られた生成物に、5−ナトリウムスルホジ(β−ヒドロキシエチル)イソフタル酸のエチレングリコール溶液(濃度35質量%)22質量部(7モル%/全ジカルボン酸成分)、ポリエチレングリコール(数平均分子量3000)12.2質量部(5質量%/生成したポリエステル)、三酸化アンチモン0.05質量部、リン酸トリメチルエステル0.13質量部を添加した。次いで、徐々に昇温、減圧にし、280℃、40Paで重合を行い、ポリエステル樹脂を得た。
(ポリエステルの合成)
テレフタル酸ジメチル100質量部、エチレングリコール64質量部に酢酸カルシウム水和物0.1質量部を添加し、常法によりエステル交換反応を行なった。得られた生成物に、5−ナトリウムスルホジ(β−ヒドロキシエチル)イソフタル酸のエチレングリコール溶液(濃度35質量%)22質量部(7モル%/全ジカルボン酸成分)、ポリエチレングリコール(数平均分子量3000)12.2質量部(5質量%/生成したポリエステル)、三酸化アンチモン0.05質量部、リン酸トリメチルエステル0.13質量部を添加した。次いで、徐々に昇温、減圧にし、280℃、40Paで重合を行い、ポリエステル樹脂を得た。
〈ポリ乳酸系樹脂〉
重量平均分子量14万のポリ乳酸系樹脂(三井化学(株)製 商品名 レイシアH−100)を使用。
重量平均分子量14万のポリ乳酸系樹脂(三井化学(株)製 商品名 レイシアH−100)を使用。
実施例1
《偏光板試料の製造》
〔偏光板試料1−1の製造〕
セルロースエステルC−1の90質量部を、空気中、常圧下で130℃、2時間乾燥し、室温まで放冷した。このセルロースエステルに可塑剤P−1を10質量部、ヒンダードフェノール化合物S−1を0.5質量部、紫外線吸収剤V−1を2質量部、セルロースエステルに対して添加し、この混合物を240℃の溶融温度に加熱溶融した後、T型ダイより溶融押出成形し、120℃にて機械的方向に1.2倍、機械的方向と直交する方向に1.4倍の延伸比で延伸した。その結果、膜厚80μmのセルロースエステルフィルム試料を得た。下記の方法に従って測定したリターデーション値Roは45nm、Rtは135nmであった。同様に上記シクロオレフィン系樹脂を用いてシクロオレフィン系ポリマーフィルム試料を得た。下記の方法に従って測定したリターデーション値Roは5nm、Rtは20nmであった。上記セルロースエステルフィルムを、偏光膜を介して液晶セル側に配し、それと反対側に上記シクロオレフィン系ポリマーフィルムを配した偏光板試料1−1を製造した。これら測定に用いたフィルムは、23℃、55%RHで24時間調湿する前処理を行った。
《偏光板試料の製造》
〔偏光板試料1−1の製造〕
セルロースエステルC−1の90質量部を、空気中、常圧下で130℃、2時間乾燥し、室温まで放冷した。このセルロースエステルに可塑剤P−1を10質量部、ヒンダードフェノール化合物S−1を0.5質量部、紫外線吸収剤V−1を2質量部、セルロースエステルに対して添加し、この混合物を240℃の溶融温度に加熱溶融した後、T型ダイより溶融押出成形し、120℃にて機械的方向に1.2倍、機械的方向と直交する方向に1.4倍の延伸比で延伸した。その結果、膜厚80μmのセルロースエステルフィルム試料を得た。下記の方法に従って測定したリターデーション値Roは45nm、Rtは135nmであった。同様に上記シクロオレフィン系樹脂を用いてシクロオレフィン系ポリマーフィルム試料を得た。下記の方法に従って測定したリターデーション値Roは5nm、Rtは20nmであった。上記セルロースエステルフィルムを、偏光膜を介して液晶セル側に配し、それと反対側に上記シクロオレフィン系ポリマーフィルムを配した偏光板試料1−1を製造した。これら測定に用いたフィルムは、23℃、55%RHで24時間調湿する前処理を行った。
〈リターデーションRo、Rtの測定〉
アッベ屈折率計(4T)を用いてフィルムの平均屈折率を測定した。また、市販のマイクロメーターを用いてフィルムの厚さを測定した。
アッベ屈折率計(4T)を用いてフィルムの平均屈折率を測定した。また、市販のマイクロメーターを用いてフィルムの厚さを測定した。
自動複屈折計KOBRA−21ADH(王子計測機器(株)製)を用いて、23℃、55%RHの環境下24時間放置したフィルムにおいて、同環境下、波長が590nmにおけるフィルムのリターデーション測定を行った。上述の平均屈折率と膜厚を下記式に入力し、面内リターデーション(Ro)及び厚み方向のリターデーション(Rt)の値を得た。
式(I)Ro=(nx−ny)×d
式(II)Rt={(nx+ny)/2−nz}×d
式中、nxは、フィルム面内の遅相軸方向の屈折率であり、nyは、フィルム面内の進相軸方向の屈折率であり、nzはフィルム厚み方向の屈折率であり、dはフィルムの厚さ(nm)である。
式(II)Rt={(nx+ny)/2−nz}×d
式中、nxは、フィルム面内の遅相軸方向の屈折率であり、nyは、フィルム面内の進相軸方向の屈折率であり、nzはフィルム厚み方向の屈折率であり、dはフィルムの厚さ(nm)である。
偏光板は、以下のようにして作製した。
厚さ、120μmのポリビニルアルコールフィルムを、一軸延伸(温度110℃、延伸倍率5倍)した。これをヨウ素0.075g、ヨウ化カリウム5g、水100gからなる水溶液に60秒間浸漬し、次いでヨウ化カリウム6g、ホウ酸7.5g、水100gからなる68℃の水溶液に浸漬した。これを水洗、乾燥し偏光膜を得た。
次いで、下記工程1〜5に従って偏光膜と前記セルロースエステルフィルム試料、裏面側にシクロオレフィン系ポリマーフィルム試料を貼り合わせて偏光板を作製した。
工程1:50℃の1モル/Lの水酸化ナトリウム溶液に60秒間浸漬し、次いで水洗し乾燥して、偏光膜と貼合する側を鹸化したセルロースエステルフィルムを得た。
工程2:前記偏光膜を固形分2質量%のポリビニルアルコール接着剤槽中に1〜2秒浸漬した。
工程3:工程2で偏光膜に付着した過剰の接着剤を軽く拭き除き、これを工程1で処理したセルロースエステルフィルムの上にのせて、更に反対側にシクロオレフィン系ポリマーフィルム配置した。
工程4:工程3で積層したセルロースエステルフィルムと偏光膜とシクロオレフィン系ポリマーフィルム試料を圧力20〜30N/cm2、搬送スピードは約2m/分で貼合し
た。
た。
工程5:80℃の乾燥機中に工程4で作製した偏光膜とセルロースエステルフィルムとシクロオレフィン系ポリマーフィルムとを貼り合わせた試料を2分間乾燥し、偏光板を作製した。
〔偏光板試料1−2の製造〕
偏光板試料1−1の製造において、ヒンダードフェノール化合物をS−1からS−2に変更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、シクロオレフィン系ポリマーフィルム試料を作製し、偏光板試料1−2を作製した。
偏光板試料1−1の製造において、ヒンダードフェノール化合物をS−1からS−2に変更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、シクロオレフィン系ポリマーフィルム試料を作製し、偏光板試料1−2を作製した。
〔偏光板試料1−3の製造〕
偏光板試料1−1の製造において、ヒンダードフェノール化合物をS−1からS−3に変更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、シクロオレフィン系ポリマーフィルム試料を作製し、偏光板試料1−3を作製した。
偏光板試料1−1の製造において、ヒンダードフェノール化合物をS−1からS−3に変更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、シクロオレフィン系ポリマーフィルム試料を作製し、偏光板試料1−3を作製した。
〔偏光板試料1−4の製造〕
偏光板試料1−1の製造において、ヒンダードフェノール化合物S−1を0.5質量部、フェノール系安定剤S−4を0.5質量部に併用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、シクロオレフィン系ポリマーフィルム試料を作製し、偏光板試料1−4を作製した。
偏光板試料1−1の製造において、ヒンダードフェノール化合物S−1を0.5質量部、フェノール系安定剤S−4を0.5質量部に併用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、シクロオレフィン系ポリマーフィルム試料を作製し、偏光板試料1−4を作製した。
〔偏光板試料1−5の製造〕
偏光板試料1−1の製造において、ヒンダードフェノール化合物S−1を0.5質量部、リン系安定剤S−5を0.5質量部に併用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、シクロオレフィン系ポリマーフィルム試料を作製し、偏光板試料1−5を作製した。
偏光板試料1−1の製造において、ヒンダードフェノール化合物S−1を0.5質量部、リン系安定剤S−5を0.5質量部に併用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、シクロオレフィン系ポリマーフィルム試料を作製し、偏光板試料1−5を作製した。
〔偏光板試料1−6の製造〕
セルロースエステルC−1 90質量部を、空気中、常圧下で130℃、2時間乾燥し、室温まで放冷した。このセルロースエステルに可塑剤P−1を10質量部、ヒンダードフェノール化合物S−1を0.5質量部、紫外線吸収剤V−1を2質量部セルロースエステルに対して添加し、この混合物を240℃の溶融温度に加熱溶融した後、T型ダイより溶融押出成形し、120℃にて機械的方向に1.2倍、機械的方向と直交する方向に1.4倍の延伸比で延伸した。その結果、膜厚80μmのセルロースエステルフィルム試料を得た。同様に上記ポリカーボネート系樹脂を用いてポリカーボネート系ポリマーフィルム試料を得た。上記セルロースエステルフィルムを、偏光膜を介して液晶セル側に配し、それと反対側に上記ポリカーボネート系ポリマーフィルムを配した偏光板試料1−6を製造した。これら測定に用いたフィルムは、23℃、55%RHで24時間調湿する前処理を行った。
セルロースエステルC−1 90質量部を、空気中、常圧下で130℃、2時間乾燥し、室温まで放冷した。このセルロースエステルに可塑剤P−1を10質量部、ヒンダードフェノール化合物S−1を0.5質量部、紫外線吸収剤V−1を2質量部セルロースエステルに対して添加し、この混合物を240℃の溶融温度に加熱溶融した後、T型ダイより溶融押出成形し、120℃にて機械的方向に1.2倍、機械的方向と直交する方向に1.4倍の延伸比で延伸した。その結果、膜厚80μmのセルロースエステルフィルム試料を得た。同様に上記ポリカーボネート系樹脂を用いてポリカーボネート系ポリマーフィルム試料を得た。上記セルロースエステルフィルムを、偏光膜を介して液晶セル側に配し、それと反対側に上記ポリカーボネート系ポリマーフィルムを配した偏光板試料1−6を製造した。これら測定に用いたフィルムは、23℃、55%RHで24時間調湿する前処理を行った。
〔偏光板試料1−7の製造〕
セルロースエステルC−1 90質量部を、空気中、常圧下で130℃、2時間乾燥し、室温まで放冷した。このセルロースエステルに可塑剤P−1を10質量部、ヒンダードフェノール化合物S−1を0.5質量部、紫外線吸収剤V−1を2質量部セルロースエステルに対して添加し、この混合物を240℃の溶融温度に加熱溶融した後、T型ダイより溶融押出成形し、120℃にて機械的方向に1.2倍、機械的方向と直交する方向に1.4倍の延伸比で延伸した。その結果、膜厚80μmのセルロースエステルフィルム試料を得た。同様に上記ポリ乳酸系樹脂を用いてポリ乳酸系ポリマーフィルム試料を得た。上記セルロースエステルフィルムを、偏光膜を介して液晶セル側に配し、それと反対側に上記ポリ乳酸系ポリマーフィルムを配した偏光板試料1−7を製造した。これら測定に用いたフィルムは、23℃、55%RHで24時間調湿する前処理を行った。
セルロースエステルC−1 90質量部を、空気中、常圧下で130℃、2時間乾燥し、室温まで放冷した。このセルロースエステルに可塑剤P−1を10質量部、ヒンダードフェノール化合物S−1を0.5質量部、紫外線吸収剤V−1を2質量部セルロースエステルに対して添加し、この混合物を240℃の溶融温度に加熱溶融した後、T型ダイより溶融押出成形し、120℃にて機械的方向に1.2倍、機械的方向と直交する方向に1.4倍の延伸比で延伸した。その結果、膜厚80μmのセルロースエステルフィルム試料を得た。同様に上記ポリ乳酸系樹脂を用いてポリ乳酸系ポリマーフィルム試料を得た。上記セルロースエステルフィルムを、偏光膜を介して液晶セル側に配し、それと反対側に上記ポリ乳酸系ポリマーフィルムを配した偏光板試料1−7を製造した。これら測定に用いたフィルムは、23℃、55%RHで24時間調湿する前処理を行った。
〔偏光板試料1−8の製造〕
セルロースエステルC−1 90質量部を、空気中、常圧下で130℃、2時間乾燥し、室温まで放冷した。このセルロースエステルに可塑剤P−1を10質量部、ヒンダードフェノール化合物S−1を0.5質量部、紫外線吸収剤V−1を2質量部セルロースエステルに対して添加し、この混合物を240℃の溶融温度に加熱溶融した後、T型ダイより溶融押出成形し、120℃にて機械的方向に1.2倍、機械的方向と直交する方向に1.4倍の延伸比で延伸した。その結果、膜厚80μmのセルロースエステルフィルム試料を得た。同様に上記ポリエステル系樹脂を用いてポリエステル系ポリマーフィルム試料を得た。上記セルロースエステルフィルムを、偏光膜を介して液晶セル側に配し、それと反対側に上記ポリエステル系ポリマーフィルムを配した偏光板試料1−8を製造した。これら測定に用いたフィルムは、23℃、55%RHで24時間調湿する前処理を行った。
セルロースエステルC−1 90質量部を、空気中、常圧下で130℃、2時間乾燥し、室温まで放冷した。このセルロースエステルに可塑剤P−1を10質量部、ヒンダードフェノール化合物S−1を0.5質量部、紫外線吸収剤V−1を2質量部セルロースエステルに対して添加し、この混合物を240℃の溶融温度に加熱溶融した後、T型ダイより溶融押出成形し、120℃にて機械的方向に1.2倍、機械的方向と直交する方向に1.4倍の延伸比で延伸した。その結果、膜厚80μmのセルロースエステルフィルム試料を得た。同様に上記ポリエステル系樹脂を用いてポリエステル系ポリマーフィルム試料を得た。上記セルロースエステルフィルムを、偏光膜を介して液晶セル側に配し、それと反対側に上記ポリエステル系ポリマーフィルムを配した偏光板試料1−8を製造した。これら測定に用いたフィルムは、23℃、55%RHで24時間調湿する前処理を行った。
〔偏光板試料1−9の製造〕
セルロースエステルC−1 90質量部を、空気中、常圧下で130℃、2時間乾燥し、室温まで放冷した。このセルロースエステルに可塑剤P−1を10質量部、ヒンダードフェノール化合物S−1を0.5質量部、紫外線吸収剤V−1を2質量部セルロースエステルに対して添加し、この混合物を240℃の溶融温度に加熱溶融した後、T型ダイより溶融押出成形し、155℃にて機械的方向に1.2倍、機械的方向と直交する方向に1.4倍の延伸比で延伸した。その結果、膜厚80μmのセルロースエステルフィルム試料bを得た。リターデーション値Roは45nm、Rtは135nmであった。同様に上記延伸操作において、機械的方向に1.2倍、機械的方向と直交する方向に1.2倍の延伸を行った以外は同様にしてセルロースエステルフィルム試料aを作製した。リターデーション値Roは55nm、Rtは80nmであった。上記セルロースエステルフィルム試料bを、偏光膜を介して液晶セル側に配し、それと反対側に上記セルロースエステルフィルム試料aを配した偏光板試料1−9を製造した。これら測定に用いたフィルムは、23℃、55%RHで24時間調湿する前処理を行った。
セルロースエステルC−1 90質量部を、空気中、常圧下で130℃、2時間乾燥し、室温まで放冷した。このセルロースエステルに可塑剤P−1を10質量部、ヒンダードフェノール化合物S−1を0.5質量部、紫外線吸収剤V−1を2質量部セルロースエステルに対して添加し、この混合物を240℃の溶融温度に加熱溶融した後、T型ダイより溶融押出成形し、155℃にて機械的方向に1.2倍、機械的方向と直交する方向に1.4倍の延伸比で延伸した。その結果、膜厚80μmのセルロースエステルフィルム試料bを得た。リターデーション値Roは45nm、Rtは135nmであった。同様に上記延伸操作において、機械的方向に1.2倍、機械的方向と直交する方向に1.2倍の延伸を行った以外は同様にしてセルロースエステルフィルム試料aを作製した。リターデーション値Roは55nm、Rtは80nmであった。上記セルロースエステルフィルム試料bを、偏光膜を介して液晶セル側に配し、それと反対側に上記セルロースエステルフィルム試料aを配した偏光板試料1−9を製造した。これら測定に用いたフィルムは、23℃、55%RHで24時間調湿する前処理を行った。
〔偏光板試料1−10の製造〕
偏光板試料1−1の製造において、ヒンダードフェノール化合物S−1を0.01質量部、リン系安定剤S−5を0.01質量部併用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、シクロオレフィン系ポリマーフィルム試料を作製し、偏光板試料1−10を作製した。
偏光板試料1−1の製造において、ヒンダードフェノール化合物S−1を0.01質量部、リン系安定剤S−5を0.01質量部併用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、シクロオレフィン系ポリマーフィルム試料を作製し、偏光板試料1−10を作製した。
〔偏光板試料1−11の製造〕
偏光板試料1−1の製造において、ヒンダードフェノール化合物S−1を0.03質量部、リン系安定剤S−5を0.03質量部併用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、シクロオレフィン系ポリマーフィルム試料を作製し、偏光板試料1−11を作製した。
偏光板試料1−1の製造において、ヒンダードフェノール化合物S−1を0.03質量部、リン系安定剤S−5を0.03質量部併用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、シクロオレフィン系ポリマーフィルム試料を作製し、偏光板試料1−11を作製した。
〔偏光板試料1−12の製造〕
偏光板試料1−1の製造において、ヒンダードフェノール化合物S−1を0.1質量部、リン系安定剤S−5を0.1質量部併用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、シクロオレフィン系ポリマーフィルム試料を作製し、偏光板試料1−12を作製した。
偏光板試料1−1の製造において、ヒンダードフェノール化合物S−1を0.1質量部、リン系安定剤S−5を0.1質量部併用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、シクロオレフィン系ポリマーフィルム試料を作製し、偏光板試料1−12を作製した。
〔偏光板試料1−13の製造〕
偏光板試料1−1の製造において、ヒンダードフェノール化合物S−1を3質量部、リン系安定剤S−5を3質量部併用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、シクロオレフィン系ポリマーフィルム試料を作製し、偏光板試料1−13を作製した。
偏光板試料1−1の製造において、ヒンダードフェノール化合物S−1を3質量部、リン系安定剤S−5を3質量部併用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、シクロオレフィン系ポリマーフィルム試料を作製し、偏光板試料1−13を作製した。
〔偏光板試料1−14の製造〕
偏光板試料1−1の製造において、ヒンダードフェノール化合物S−1を5質量部、リン系安定剤S−5を5質量部併用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、シクロオレフィン系ポリマーフィルム試料を作製し、偏光板試料1−14を作製した。
偏光板試料1−1の製造において、ヒンダードフェノール化合物S−1を5質量部、リン系安定剤S−5を5質量部併用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、シクロオレフィン系ポリマーフィルム試料を作製し、偏光板試料1−14を作製した。
〔偏光板試料1−15の製造〕
偏光板試料1−1の製造において、溶融温度を200℃に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、シクロオレフィン系ポリマーフィルム試料を作製し、偏光板試料1−15を作製した。
偏光板試料1−1の製造において、溶融温度を200℃に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、シクロオレフィン系ポリマーフィルム試料を作製し、偏光板試料1−15を作製した。
〔偏光板試料1−16の製造〕
偏光板試料1−1の製造において、溶融温度を220℃に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、シクロオレフィン系ポリマーフィルム試料を作製し、偏光板試料1−16を作製した。
偏光板試料1−1の製造において、溶融温度を220℃に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、シクロオレフィン系ポリマーフィルム試料を作製し、偏光板試料1−16を作製した。
〔偏光板試料1−17の製造〕
偏光板試料1−1の製造において、溶融温度を260℃に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、シクロオレフィン系ポリマーフィルム試料を作製し、偏光板試料1−17を作製した。
偏光板試料1−1の製造において、溶融温度を260℃に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、シクロオレフィン系ポリマーフィルム試料を作製し、偏光板試料1−17を作製した。
〔偏光板試料1−18の製造〕
偏光板試料1−1の製造において、溶融温度を280℃に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、シクロオレフィン系ポリマーフィルム試料を作製し、偏光板試料1−18を作製した。
偏光板試料1−1の製造において、溶融温度を280℃に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、シクロオレフィン系ポリマーフィルム試料を作製し、偏光板試料1−18を作製した。
〔偏光板試料1−19の製造〕
偏光板試料1−1の製造において、溶融温度を180℃に変更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、シクロオレフィン系ポリマーフィルム試料を作製し、偏光板試料1−19を作製した。
偏光板試料1−1の製造において、溶融温度を180℃に変更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、シクロオレフィン系ポリマーフィルム試料を作製し、偏光板試料1−19を作製した。
〔偏光板試料1−20の製造〕
偏光板試料1−1の製造において、溶融温度を300℃に変更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、シクロオレフィン系ポリマーフィルム試料を作製し、偏光板試料1−20を作製した。
偏光板試料1−1の製造において、溶融温度を300℃に変更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、シクロオレフィン系ポリマーフィルム試料を作製し、偏光板試料1−20を作製した。
〔偏光板試料2−1の製造:比較例〕
セルロースエステルC−1の90質量部に、可塑剤P−1の1.0質量部を添加し、この混合物を空気中、常圧下で130℃、2時間乾燥し、室温まで放冷した。このセルロースエステル混合物を240℃の溶融温度に加熱溶融した後、T型ダイより溶融押出成形し、120℃にて機械的方向に1.2倍、機械的方向と直交する方向に1.4倍の延伸比で延伸した。その結果、膜厚80μmのセルロースエステルフィルム試料を得た。リターデーション値Roは45nm、Rtは135nmであった。同様の方法で、セルロースエステルに代えてポリカーボネート系樹脂を用いてシクロオレフィン系ポリマーフィルム試料を得た。リターデーション値Roは5nm、Rtは20nmであった。上記セルロースエステルフィルムを、偏光膜を介して液晶セル側に配し、それと反対側に上記シクロオレフィン系ポリマーフィルムを配した比較例の偏光板試料2−1を製造した。これら測定に用いたフィルムは、23℃、55%RHで24時間調湿する前処理を行った。
セルロースエステルC−1の90質量部に、可塑剤P−1の1.0質量部を添加し、この混合物を空気中、常圧下で130℃、2時間乾燥し、室温まで放冷した。このセルロースエステル混合物を240℃の溶融温度に加熱溶融した後、T型ダイより溶融押出成形し、120℃にて機械的方向に1.2倍、機械的方向と直交する方向に1.4倍の延伸比で延伸した。その結果、膜厚80μmのセルロースエステルフィルム試料を得た。リターデーション値Roは45nm、Rtは135nmであった。同様の方法で、セルロースエステルに代えてポリカーボネート系樹脂を用いてシクロオレフィン系ポリマーフィルム試料を得た。リターデーション値Roは5nm、Rtは20nmであった。上記セルロースエステルフィルムを、偏光膜を介して液晶セル側に配し、それと反対側に上記シクロオレフィン系ポリマーフィルムを配した比較例の偏光板試料2−1を製造した。これら測定に用いたフィルムは、23℃、55%RHで24時間調湿する前処理を行った。
〔偏光板試料2−2の製造:比較例〕
セルロースエステルC−1の90質量部に、可塑剤P−1の1.0質量部を添加し、この混合物を空気中、常圧下で130℃、2時間乾燥し、室温まで放冷した。このセルロースエステル混合物を240℃の溶融温度に加熱溶融した後、T型ダイより溶融押出成形し、120℃にて機械的方向に1.2倍、機械的方向と直交する方向に1.4倍の延伸比で延伸した。その結果、膜厚80μmのセルロースエステルフィルム試料を得た。同様の方法で、セルロースエステルに代えてポリカーボネート系樹脂を用いてポリカーボネート系ポリマーフィルム試料を得た。上記セルロースエステルフィルムを、偏光膜を介して液晶セル側に配し、それと反対側に上記ポリカーボネート系ポリマーフィルムを配した比較例の偏光板試料2−2を製造した。これら測定に用いたフィルムは、23℃、55%RHで24時間調湿する前処理を行った。
セルロースエステルC−1の90質量部に、可塑剤P−1の1.0質量部を添加し、この混合物を空気中、常圧下で130℃、2時間乾燥し、室温まで放冷した。このセルロースエステル混合物を240℃の溶融温度に加熱溶融した後、T型ダイより溶融押出成形し、120℃にて機械的方向に1.2倍、機械的方向と直交する方向に1.4倍の延伸比で延伸した。その結果、膜厚80μmのセルロースエステルフィルム試料を得た。同様の方法で、セルロースエステルに代えてポリカーボネート系樹脂を用いてポリカーボネート系ポリマーフィルム試料を得た。上記セルロースエステルフィルムを、偏光膜を介して液晶セル側に配し、それと反対側に上記ポリカーボネート系ポリマーフィルムを配した比較例の偏光板試料2−2を製造した。これら測定に用いたフィルムは、23℃、55%RHで24時間調湿する前処理を行った。
〔偏光板試料2−3の製造:比較例〕
セルロースエステルC−1の90質量部に、可塑剤P−1の1.0質量部を添加し、この混合物を空気中、常圧下で130℃、2時間乾燥し、室温まで放冷した。このセルロースエステル混合物を240℃の溶融温度に加熱溶融した後、T型ダイより溶融押出成形し、120℃にて機械的方向に1.2倍、機械的方向と直交する方向に1.4倍の延伸比で延伸した。その結果、膜厚80μmのセルロースエステルフィルム試料を得た。同様の方法で、セルロースエステルに代えてポリ乳酸系樹脂を用いてポリ乳酸系ポリマーフィルム試料を得た。上記セルロースエステルフィルムを、偏光膜を介して液晶セル側に配し、それと反対側に上記ポリ乳酸系ポリマーフィルムを配した比較例の偏光板試料2−3を製造した。これら測定に用いたフィルムは、23℃、55%RHで24時間調湿する前処理を行った。
セルロースエステルC−1の90質量部に、可塑剤P−1の1.0質量部を添加し、この混合物を空気中、常圧下で130℃、2時間乾燥し、室温まで放冷した。このセルロースエステル混合物を240℃の溶融温度に加熱溶融した後、T型ダイより溶融押出成形し、120℃にて機械的方向に1.2倍、機械的方向と直交する方向に1.4倍の延伸比で延伸した。その結果、膜厚80μmのセルロースエステルフィルム試料を得た。同様の方法で、セルロースエステルに代えてポリ乳酸系樹脂を用いてポリ乳酸系ポリマーフィルム試料を得た。上記セルロースエステルフィルムを、偏光膜を介して液晶セル側に配し、それと反対側に上記ポリ乳酸系ポリマーフィルムを配した比較例の偏光板試料2−3を製造した。これら測定に用いたフィルムは、23℃、55%RHで24時間調湿する前処理を行った。
〔偏光板試料2−4の製造:比較例〕
セルロースエステルC−1の90質量部に、可塑剤P−1の1.0質量部を添加し、この混合物を空気中、常圧下で130℃、2時間乾燥し、室温まで放冷した。このセルロースエステル混合物を240℃の溶融温度に加熱溶融した後、T型ダイより溶融押出成形し、120℃にて機械的方向に1.2倍、機械的方向と直交する方向に1.4倍の延伸比で延伸した。その結果、膜厚80μmのセルロースエステルフィルム試料を得た。同様の方法で、セルロースエステルに代えてポリエステル系樹脂を用いてポリエステル系ポリマーフィルム試料を得た。上記セルロースエステルフィルムを、偏光膜を介して液晶セル側に配し、それと反対側に上記ポリエステル系ポリマーフィルムを配した比較例の偏光板試料2−4を製造した。これら測定に用いたフィルムは、23℃、55%RHで24時間調湿する前処理を行った。
セルロースエステルC−1の90質量部に、可塑剤P−1の1.0質量部を添加し、この混合物を空気中、常圧下で130℃、2時間乾燥し、室温まで放冷した。このセルロースエステル混合物を240℃の溶融温度に加熱溶融した後、T型ダイより溶融押出成形し、120℃にて機械的方向に1.2倍、機械的方向と直交する方向に1.4倍の延伸比で延伸した。その結果、膜厚80μmのセルロースエステルフィルム試料を得た。同様の方法で、セルロースエステルに代えてポリエステル系樹脂を用いてポリエステル系ポリマーフィルム試料を得た。上記セルロースエステルフィルムを、偏光膜を介して液晶セル側に配し、それと反対側に上記ポリエステル系ポリマーフィルムを配した比較例の偏光板試料2−4を製造した。これら測定に用いたフィルムは、23℃、55%RHで24時間調湿する前処理を行った。
〔偏光板試料2−5の製造:比較例〕
偏光板試料1−1の製造において、ヒンダードフェノール化合物S−1を0.003質量部に変更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、シクロオレフィン系ポリマーフィルム試料を作製し、比較例の偏光板試料2−5を作製した。
偏光板試料1−1の製造において、ヒンダードフェノール化合物S−1を0.003質量部に変更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、シクロオレフィン系ポリマーフィルム試料を作製し、比較例の偏光板試料2−5を作製した。
〔偏光板試料2−6の製造:比較例〕
偏光板試料1−1の製造において、ヒンダードフェノール化合物S−1を10質量部に変更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、シクロオレフィン系ポリマーフィルム試料を作製し、比較例の偏光板試料2−6を作製した。
偏光板試料1−1の製造において、ヒンダードフェノール化合物S−1を10質量部に変更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、シクロオレフィン系ポリマーフィルム試料を作製し、比較例の偏光板試料2−6を作製した。
《偏光板試料の評価》
以上により製造した各偏光板試料について、下記の評価を行った。
以上により製造した各偏光板試料について、下記の評価を行った。
(フィルム貼合性の評価)
本発明の偏光板試料1−1〜1−20及び比較例の偏光板試料2−1〜2−6について、製造時における故障、トラブルの発生状況を確認し、下記の基準に従ってフィルム貼合性を評価した。
本発明の偏光板試料1−1〜1−20及び比較例の偏光板試料2−1〜2−6について、製造時における故障、トラブルの発生状況を確認し、下記の基準に従ってフィルム貼合性を評価した。
○:フィルムの皺や折れ曲がりや傷の発生が全くない
○△:フィルムの皺や折れ曲がりや傷の発生がほとんどない
△:フィルムの皺や折れ曲がりや傷の発生がある
×:フィルムの皺や折れ曲がりや傷の発生が多い
(正面コントラストの評価)
上記製造した偏光板試料1−1〜1−20及び比較例の偏光板試料2−1〜2−6を用いて、下記の方法に従って正面コントラストの評価を行った。
○△:フィルムの皺や折れ曲がりや傷の発生がほとんどない
△:フィルムの皺や折れ曲がりや傷の発生がある
×:フィルムの皺や折れ曲がりや傷の発生が多い
(正面コントラストの評価)
上記製造した偏光板試料1−1〜1−20及び比較例の偏光板試料2−1〜2−6を用いて、下記の方法に従って正面コントラストの評価を行った。
〈正面コントラストの評価方法〉
上記各偏光板試料を、70℃の乾燥環境下にて1000時間放置した。次いで、ソニー社製の液晶TV WEGAKLV20AP2の偏光板を剥離して、上記70℃の乾燥環境下で1000時間の処理を施した各偏光板を、偏光板に貼合したセルロースエステルフィルム試料側(偏光板試料1−9についてはセルロースエステルフィルムb側)が液晶セル側になるように貼合し、23℃、55%RHにてバックライト点灯して30分間放置後、ELDIM社製のEZ−CONTRAST160Dにて各試料毎の液晶TVで白表示と黒表示の法線方向から正面輝度を測定し、その比を正面コントラストとした。値が高い程、正面コントラストに優れている。
上記各偏光板試料を、70℃の乾燥環境下にて1000時間放置した。次いで、ソニー社製の液晶TV WEGAKLV20AP2の偏光板を剥離して、上記70℃の乾燥環境下で1000時間の処理を施した各偏光板を、偏光板に貼合したセルロースエステルフィルム試料側(偏光板試料1−9についてはセルロースエステルフィルムb側)が液晶セル側になるように貼合し、23℃、55%RHにてバックライト点灯して30分間放置後、ELDIM社製のEZ−CONTRAST160Dにて各試料毎の液晶TVで白表示と黒表示の法線方向から正面輝度を測定し、その比を正面コントラストとした。値が高い程、正面コントラストに優れている。
正面コントラスト=表示装置の法線方向から測定した白表示の輝度/表示装置の法線方向から測定した黒表示の輝度
以上により得られた各評価結果を、表1に示す。
以上により得られた各評価結果を、表1に示す。
表1に記載の結果より明らかなように、本発明の偏光板試料1−1〜1−20は、比較例である偏光板試料2−1〜2−6に対して顕著に正面コントラストが改善されていることが明らかである。
また、本発明の偏光板試料は、偏光板製造過程でのフィルム貼合における故障、トラブルが少なく、フィルム貼合性に優れ、偏光板製造適性が改善されていることが分かった。
実施例2
《偏光板試料1−1′〜1−20′の作製》
偏光板試料1−1〜1−20の視認側に用いたポリマーフィルム(図1の偏光板保護フィルムa)上に、下記ハードコート層、反射防止層を設け、偏光板試料1−1′〜1−20′を作製した。
《偏光板試料1−1′〜1−20′の作製》
偏光板試料1−1〜1−20の視認側に用いたポリマーフィルム(図1の偏光板保護フィルムa)上に、下記ハードコート層、反射防止層を設け、偏光板試料1−1′〜1−20′を作製した。
[ハードコート層の形成]
下記のハードコート層用塗布液を孔径0.4μmのポリプロピレン製フィルターで濾過してハードコート層塗布液を調製し、これを上記視認側偏光板保護フィルム上に、マイクログラビアコーターを用いて塗布し、90℃で乾燥した後、紫外線ランプを用い照射部の照度が100mW/cm2で、照射量を0.1J/cm2として塗布層を硬化させ、ドライ膜厚7μmのハードコート層を形成した。
下記のハードコート層用塗布液を孔径0.4μmのポリプロピレン製フィルターで濾過してハードコート層塗布液を調製し、これを上記視認側偏光板保護フィルム上に、マイクログラビアコーターを用いて塗布し、90℃で乾燥した後、紫外線ランプを用い照射部の照度が100mW/cm2で、照射量を0.1J/cm2として塗布層を硬化させ、ドライ膜厚7μmのハードコート層を形成した。
(ハードコート層塗布液)
下記の各添加剤を攪拌、混合してハードコート層塗布液とした。
下記の各添加剤を攪拌、混合してハードコート層塗布液とした。
アクリルモノマー:KAYARAD DPHA(ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、日本化薬製) 220質量部
イルガキュア184(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製) 20質量部
プロピレングリコールモノメチルエーテル 110質量部
酢酸エチル 110質量部
[反射防止層付き偏光板保護フィルムの作製]
上記作製したハードコート層上に、下記のように高屈折率層、次いで、低屈折率層の順に反射防止層を塗設し、反射防止層付き偏光板保護フィルムを作製した。
イルガキュア184(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製) 20質量部
プロピレングリコールモノメチルエーテル 110質量部
酢酸エチル 110質量部
[反射防止層付き偏光板保護フィルムの作製]
上記作製したハードコート層上に、下記のように高屈折率層、次いで、低屈折率層の順に反射防止層を塗設し、反射防止層付き偏光板保護フィルムを作製した。
〔反射防止層の形成1:高屈折率層〕
ハードコート層上に、下記高屈折率層塗布組成物を押出しコーターで塗布し、80℃で1分間乾燥させ、次いで紫外線を0.1J/cm2照射して硬化させ、更に100℃で1分熱硬化させ、厚さが78nmとなるように高屈折率層を設けた。
ハードコート層上に、下記高屈折率層塗布組成物を押出しコーターで塗布し、80℃で1分間乾燥させ、次いで紫外線を0.1J/cm2照射して硬化させ、更に100℃で1分熱硬化させ、厚さが78nmとなるように高屈折率層を設けた。
この高屈折率層の屈折率は1.62であった。
(高屈折率層塗布組成物の調製)
金属酸化物微粒子のイソプロピルアルコール溶液(固形分20%、ITO粒子、粒径5nm) 55質量部
金属化合物:Ti(OBu)4(テトラ−n−ブトキシチタン) 1.3質量部
電離放射線硬化型樹脂:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート 3.2質量部
光重合開始剤:イルガキュア184(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製)
0.8質量部
直鎖ジメチルシリコーン−EOブロックコポリマー(FZ−2207、日本ユニカー(株)製)の10%プロピレングリコールモノメチルエーテル液 1.5質量部
プロピレングリコールモノメチルエーテル 120質量部
イソプロピルアルコール 240質量部
メチルエチルケトン 40質量部
〔反射防止層の形成2:低屈折率層〕
前記高屈折率層上に、下記の低屈折率層塗布組成物を押出しコーターで塗布し、100℃で1分間乾燥させた後、紫外線ランプにて紫外線を0.1J/cm2照射して硬化させ、耐熱性プラスチックコアに巻き長4000mで巻き取り、次いで80℃3日間の加熱処理を行い、反射防止層付き偏光板保護フィルム(反射防止フィルム)を作製した。
金属酸化物微粒子のイソプロピルアルコール溶液(固形分20%、ITO粒子、粒径5nm) 55質量部
金属化合物:Ti(OBu)4(テトラ−n−ブトキシチタン) 1.3質量部
電離放射線硬化型樹脂:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート 3.2質量部
光重合開始剤:イルガキュア184(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製)
0.8質量部
直鎖ジメチルシリコーン−EOブロックコポリマー(FZ−2207、日本ユニカー(株)製)の10%プロピレングリコールモノメチルエーテル液 1.5質量部
プロピレングリコールモノメチルエーテル 120質量部
イソプロピルアルコール 240質量部
メチルエチルケトン 40質量部
〔反射防止層の形成2:低屈折率層〕
前記高屈折率層上に、下記の低屈折率層塗布組成物を押出しコーターで塗布し、100℃で1分間乾燥させた後、紫外線ランプにて紫外線を0.1J/cm2照射して硬化させ、耐熱性プラスチックコアに巻き長4000mで巻き取り、次いで80℃3日間の加熱処理を行い、反射防止層付き偏光板保護フィルム(反射防止フィルム)を作製した。
尚、この低屈折率層の厚さ95nm、屈折率は1.37であった。
(低屈折率層塗布組成物の調製)
〈テトラエトキシシラン加水分解物Aの調製〉
テトラエトキシシラン289gとエタノール553gを混和し、これに0.15%酢酸水溶液157gを添加し、25℃のウォーターバス中で30時間攪拌することで加水分解物Aを調製した。
〈テトラエトキシシラン加水分解物Aの調製〉
テトラエトキシシラン289gとエタノール553gを混和し、これに0.15%酢酸水溶液157gを添加し、25℃のウォーターバス中で30時間攪拌することで加水分解物Aを調製した。
テトラエトキシシラン加水分解物A 110質量部
中空シリカ系微粒子(下記P−2)分散液 30質量部
KBM503(シランカップリング剤、信越化学(株)製) 4質量部
直鎖ジメチルシリコーン−EOブロックコポリマー(FZ−2207、日本ユニカー(株)製)の10%プロピレングリコールモノメチルエーテル液 3質量部
プロピレングリコールモノメチルエーテル 400質量部
イソプロピルアルコール 400質量部
〈中空シリカ系微粒子(P−2)分散液の調製〉
平均粒径5nm、SiO2濃度20質量%のシリカゾル100gと純水1900gの混合物を80℃に加温した。この反応母液のpHは10.5であり、同母液にSiO2として0.98質量%のケイ酸ナトリウム水溶液9000gとAl2O3として1.02質量%のアルミン酸ナトリウム水溶液9000gとを同時に添加した。その間、反応液の温度を80℃に保持した。反応液のpHは添加直後、12.5に上昇し、その後、殆ど変化しなかった。添加終了後、反応液を室温まで冷却し、限外濾過膜で洗浄して固形分濃度20質量%のSiO2・Al2O3核粒子分散液を調製した(工程(a))。
中空シリカ系微粒子(下記P−2)分散液 30質量部
KBM503(シランカップリング剤、信越化学(株)製) 4質量部
直鎖ジメチルシリコーン−EOブロックコポリマー(FZ−2207、日本ユニカー(株)製)の10%プロピレングリコールモノメチルエーテル液 3質量部
プロピレングリコールモノメチルエーテル 400質量部
イソプロピルアルコール 400質量部
〈中空シリカ系微粒子(P−2)分散液の調製〉
平均粒径5nm、SiO2濃度20質量%のシリカゾル100gと純水1900gの混合物を80℃に加温した。この反応母液のpHは10.5であり、同母液にSiO2として0.98質量%のケイ酸ナトリウム水溶液9000gとAl2O3として1.02質量%のアルミン酸ナトリウム水溶液9000gとを同時に添加した。その間、反応液の温度を80℃に保持した。反応液のpHは添加直後、12.5に上昇し、その後、殆ど変化しなかった。添加終了後、反応液を室温まで冷却し、限外濾過膜で洗浄して固形分濃度20質量%のSiO2・Al2O3核粒子分散液を調製した(工程(a))。
この核粒子分散液500gに純水1700gを加えて98℃に加温し、この温度を保持しながら、ケイ酸ナトリウム水溶液を陽イオン交換樹脂で脱アルカリして得られたケイ酸液(SiO2濃度3.5質量%)3000gを添加して第1シリカ被覆層を形成した核粒
子の分散液を得た(工程(b))。
子の分散液を得た(工程(b))。
次いで、限外濾過膜で洗浄して固形分濃度13質量%になった第1シリカ被覆層を形成した核粒子分散液500gに純水1125gを加え、更に濃塩酸(35.5%)を滴下してpH1.0とし、脱アルミニウム処理を行った。次いで、pH3の塩酸水溶液10Lと純水5Lを加えながら限外濾過膜で溶解したアルミニウム塩を分離し、第1シリカ被覆層を形成した核粒子の構成成分の一部を除去したSiO2・Al2O3多孔質粒子の分散液を
調製した(工程(c))。上記多孔質粒子分散液1500gと、純水500g、エタノール1,750g及び28%アンモニア水626gとの混合液を35℃に加温した後、エチルシリケート(SiO228質量%)104gを添加し、第1シリカ被覆層を形成した多孔質粒子の表面をエチルシリケートの加水分解重縮合物で被覆して第2シリカ被覆層を形成した。次いで、限外濾過膜を用いて溶媒をエタノールに置換した固形分濃度20質量%の中空シリカ系微粒子(P−2)の分散液を調製した。
調製した(工程(c))。上記多孔質粒子分散液1500gと、純水500g、エタノール1,750g及び28%アンモニア水626gとの混合液を35℃に加温した後、エチルシリケート(SiO228質量%)104gを添加し、第1シリカ被覆層を形成した多孔質粒子の表面をエチルシリケートの加水分解重縮合物で被覆して第2シリカ被覆層を形成した。次いで、限外濾過膜を用いて溶媒をエタノールに置換した固形分濃度20質量%の中空シリカ系微粒子(P−2)の分散液を調製した。
この中空シリカ系微粒子の第1シリカ被覆層の厚さは3nm、平均粒径は47nm、MOx/SiO2(モル比)は0.0017、屈折率は1.28であった。ここで、平均粒径は動的光散乱法により測定した。
《偏光板試料の評価》
上記作製した反射防止層付き偏光板保護フィルムを用いた偏光板試料1−1′〜1−20′を用いて、実施例1に記載の方法と同様にして、正面コントラストの評価及びフィルム貼合性の評価を行ったところ、コントラスト値は700〜800の範囲でいずれも高い正面コントラストを示し、かつ優れた反射防止機能を有した液晶表示装置であることが確認された。
上記作製した反射防止層付き偏光板保護フィルムを用いた偏光板試料1−1′〜1−20′を用いて、実施例1に記載の方法と同様にして、正面コントラストの評価及びフィルム貼合性の評価を行ったところ、コントラスト値は700〜800の範囲でいずれも高い正面コントラストを示し、かつ優れた反射防止機能を有した液晶表示装置であることが確認された。
Claims (10)
- 液晶表示装置に用いられる液晶セルの少なくとも一方の側面に配置され、偏光膜および該偏光膜に対して液晶セル側に設けられた第1の偏光板保護フィルムと、該偏光膜を介して液晶セルと反対側に配置された第2の偏光板保護フィルムとを有する偏光板であって、該第1の偏光板保護フィルムが、セルロースエステルと該セルロースエステルに対しヒンダードフェノール化合物を0.01質量%以上、5.0質量%以下含有することを特徴とする偏光板。
- 前記第1の偏光板保護フィルムを構成するセルロースエステルが、セルロースアセテート、セルロースプロピオネート、セルロースブチレート、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、セルロースアセテートフタレート及びセルロースフタレートから選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする請求の範囲第1項に記載の偏光板。
- 前記第1の偏光板保護フィルムを構成するセルロースエステルが、セルロースアセテートプロピオネートまたはセルロースアセテートブチレートであることを特徴とする請求の範囲第2項に記載の偏光板。
- 前記第1の偏光板保護フィルムを構成するセルロースエステルが、炭素原子数2乃至4のアシル基を置換基として有し、アセチル基の置換度をXとし、プロピオニル基またはブチリル基の置換度をYとしたとき、下記式(I)及び式(II)で規定する条件を同時に満たすことを特徴とする請求の範囲第3項に記載の偏光板。
式(I) 2.0≦X+Y≦3.0
式(II) 0≦Y≦1.5 - 前記第2の偏光板保護フィルムの主成分がセルロースエステルであり、該セルロースエステルが、セルロースアセテート、セルロースアセテートプロピオネート及びセルロースアセテートブチレートから選択される少なくとも1種であることを特徴とする請求の範囲第1項乃至第4項のいずれか1項に記載の偏光板。
- 前記第2の偏光板保護フィルムの主成分が、シクロオレフィン系ポリマー、ポリカーボネート系ポリマー、ポリ乳酸系ポリマー及びポリエステル系ポリマーから選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする請求の範囲第1項乃至第5項のいずれか1項に記載の偏光板。
- 液晶セル、及び該液晶セルの両側にそれぞれ偏光板を有する液晶表示装置において、該液晶セルの両側に設けられた偏光板のうち、少なくとも一方の偏光板が、偏光膜および該偏光膜に対して液晶セル側に設けられた第1の偏光板保護フィルムと、該偏光膜を介して液晶セルと反対側に配置された第2の偏光板保護フィルムとを有し、該第1の偏光板保護フィルムが、セルロースエステルと該セルロースエステルに対しヒンダードフェノール化合物を0.01質量%以上、5.0質量%以下含有する偏光板であることを特徴とする液晶表示装置。
- 前記液晶セルの両側に設けられた両方の偏光板が、偏光膜および該偏光膜に対して液晶セル側に設けられた第1の偏光板保護フィルムと、該偏光膜を介して液晶セルと反対側に配置された第2の偏光板保護フィルムとを有し、該第1の偏光板保護フィルムが、セルロースエステルと該セルロースエステルに対しヒンダードフェノール化合物を0.01質量%以上、5.0質量%以下含有する偏光板であることを特徴とする請求の範囲第7項に記載の液晶表示装置。
- 液晶表示装置に用いられる液晶セルの少なくとも一方の側面に配置され、偏光膜および該偏光膜に対して液晶セル側に設けられた第1の偏光板保護フィルムと、該偏光膜を介して液晶セルと反対側に配置された第2の偏光板保護フィルムとを有する偏光板の製造方法において、
セルロースエステルと該セルロースエステルに対してヒンダードフェノール化合物を0.01質量%以上、5.0質量%以下含有する混合物を加熱溶融し、溶融流延法により該第1の偏光板保護フィルムを製造する工程、
該偏光膜に対して、該第1の偏光板保護フィルム及び該第2の偏光板保護フィルムを貼り付ける工程、
とを有することを特徴とする偏光板の製造方法。 - 前記加熱溶融が、200℃以上、280℃以下の温度で行われることを特徴とする請求の範囲第9項に記載の偏光板の製造方法。
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